[发明专利]接收孔径可调整的数字化超声波束合成方法及装置

权利要求书

1.一种接收孔径可调整的数字化超声波束合成方法，用于k波束和n条接收处理通道，即物理通道的超声成像系统的波束合成，此处k和n都是自然数，k＝1，2，3，…，t；n＝1，2，3，…，m；从探头上任意选择n个阵元用于接收回波的，称作子阵，被选中的阵元构成接收孔径；所述方法包括步骤

A.发射器激励探头上n个阵元的换能器发射超声波，换能器组在下次发射前，接收肌体组织反射回来的超声波并转化成电信号，此即接收孔径内的回波信号；

B.所述接收孔径内的回波信号经由阵元选择装置，通常是模拟开关，进入到放大器；由该放大器放大的回波信号通过模数转换器进行抽取和量化，变为数字信号；

E.n条通道的数字信号在波束合成环节同时进入各自的数据存储器，在聚焦延时电路的控制下，再根据通道间不同的延时，按照不同的读地址读出各条通道的数据，从而令各通道信号的延时精度达到一个采样周期；之后在聚焦延时电路控制下，每条通道按照各自的插值系数完成插值处理，信号的延时精度得到进一步提高；n通道的信号在完成聚焦延时后，再乘以不同的权重进行变迹处理，用于削弱声束旁瓣造成的伪像；完成聚焦和变迹后，n通道的信号进行求和；

F.n通道的信号求和后变为一路信号，其数据进入选择输出单元；

所述方法的特征在于，在所述步骤B之后、步骤E之前，还包括步骤：

C.借助控制软件选择，如果是观测静态组织结构，发射器在同一物理位置扫描两次，此时须判断是否为合成孔径的第一次扫描，如果是，中心位于扫描线一侧接收孔径的回波信号进入波束合成环节，得到k波束各自的半波束合成结果，存储到半波束数据存储器中；如果是合成孔径的第二次扫描，中心位于扫描线另一侧接收孔径的回波信号进入波束合成环节，得到k波束各自的另外半波束的合成结果；读取前一次扫描存储在半波束数据存储器中的数据，和第二次得到的半波束数据进行求和处理，即使用两次的半波束进行合成孔径，这时接收孔径数为物理通道数的两倍；

D.借助控制软件选择，如果是观测高速运动的组织，或者进行血流的多普勒成像，在形成一帧图像的过程中，发射器在同一物理位置只扫描一次，接收孔径的中心靠近发射线或者和发射线重合，接收孔径的回波信号直接合成k波束，不再作为半波束等待合成孔径，此时接收孔径数与物理通道数相等。

2.按照权利要求1所述的接收孔径可调整的数字化超声波束合成方法，其特征在于：超声成像系统控制软件的运行包括步骤

a.扫描初始化；

b.将接收子阵在探头上的位置范围数值写入硬件寄存器；

c.硬件按照子阵位置范围寄存器的指示，打开接收子阵到物理通道的模拟开关；

d.发射，对接收的回波进行放大和模数转换，数据进入延时存储器；

e.按照子阵位置范围寄存器的指示，确定聚焦参数存储器的读取地址范围，从读取地址范围内读出延时存储器读地址和插值系数，分发到n条接收处理通道；

f.按照子阵位置范围寄存器的指示，确定变迹参数寄存器的读取地址范围，从读取地址范围内读出变迹系数，分发到n条接收处理通道；

g.n条通道按照各自的聚焦参数和变迹参数，完成数据的延时和变迹处理；

h.n条通道求和；

i.判断是否合成孔径，如果是，再判断是否为第一次扫描；仍然是的话，合成孔径的半波束数据写入数据存储器，返回步骤b；

j.如果不是第一次扫描，则从半波束数据存储器中读出前一次扫描的半波束数据，和当前扫描得到的半波束数据求和；执行步骤1；

k.如果不是合成孔径，执行步骤1；

1.波束合成环节结束，数据进入信号处理环节。