[发明专利]多焦点数据的接收处理方法

说明书

技术领域  本发明涉及超声技术，尤其涉及超声成像系统中的信号处理，特别是多焦点 接收数据的拼接和线复合处理方法。

背景技术  在超声成像系统中，每次发射只能聚焦于单个焦区。被聚焦区域处的成像质 量优于远离聚焦区域处的成像质量。因此多焦点技术被广泛地用来提高黑白图像的整场清 晰度。具体是在扫描过程中，先截取被聚焦区域以及附近深度的采样点接收数据；使下一 次发射聚焦于同一扫描线的稍远一点区域，再从上次截取的结束深度处开始截取当前聚焦 区域以及附近深度的采样点接收数据；......如此重复，直到该扫描线上位于不同深度的所 有采样点接收数据全部收集全为止。

这种多焦点发射/接收技术，往往以牺牲帧率为代价。焦点个数越多，图像整场清晰度 越高，但帧率越小。为了在清晰度和帧率之间折衷，通常取焦区的个数为一至四个。为了 保证数据的完整性，需要将隶属于同一线不同焦区的数据取出，然后拼成一段完整的数据。 因此需要用到存储空间来存储数据。该存储空间的大小取决于系统采用的波束技术，当采 用多波束接收技术时，要求的存储量较大。比如采用八波束技术的系统，需要同时存储八 条线。因此，如何节省存储资源，是当前多焦点技术中需要考虑的问题。

图1给出了传统黑白超声系统的基本信号处理流程。超声回波信号经过多波束波束合成 处理后形成射频回波信号。射频回波经解调模块的降采样处理分解成两路分量，一路是同 相位分量I(In-phase component)，另外一路是正交分量Q(quadrate component)。这些 分量数据经孔径合成模块处理，把针对同一位置的不同孔径回波数据合成为一条或多条线 回波数据。随后，所述线回波数据送往多焦点拼接处理模块。根据先后聚焦位置所接收到 的线回波数据，该多焦点拼接处理模块将对属于同一线不同焦区的各采样点接收数据进行 截取、存储并拼接成完整的线数据，再发送给后面的模块进行线复合处理。所述线复合处 理技术用于多线接收时消除线间差异，通常使用于多波束接收系统，利用相邻两个扫描位 置所各接收的偶数条线回波数据中所存在的部分扫描线重叠现象，该模块将接收到的回波 数据中对应于同一扫描线号的前后两次线回波数据通过加权运算进行复合。线复合处理过 后的数据再实现后续的处理，例如求模运算、对数压缩处理等；最终上传给供PC读取的DDR SDRAM(Double Date Rate SDRAM，双倍速率同步动态随机存储器)，用于拼成完整的图像 数据；不在此赘述。所述线复合同样需要存储空间来缓存数据。

上述现有技术的不足之处在于：目前信号处理过程中，一般将多焦点拼接处理和线复 合处理分开处理，从而各自占用了系统大量的存储资源，包括可编程器件的片内RAM，或可 编程器件的外挂RAM。例如与图1不同的一种组合是：将多焦点拼接处理置于解调模块前， 在射频实现；而线复合处理在孔径合成之后处理。这样，由于射频样点多，将消耗大量的 存储资源。以四焦点，四波束接收系统，接收射频点数为12000，每点占用系统16比特存 储空间为例来计算，共需要768K比特的存储资源。即使以图1为例，同样按四焦点，四波 束接收来计算，多焦点拼接处理需要64K比特的存储资源，随后的线复合需要32K比特的 存储资源，因此共需要96K比特。考虑到超声信号处理中还存在中值、空间平滑等运算需 要大量的存储资源，所述多焦点拼接处理和线复合处理对存储资源的占用应该越少越好。

此外，所述多焦点拼接和线复合处理被其它中间处理分隔开，也造成处理复杂，硬件 实现结构不够紧凑的问题。

发明内容  本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足之处，而提出一种方 法，用于超声成像系统中，在实现线复合处理和多焦点拼接处理的同时，简化处理过程及 节省系统的存储资源。

为解决上述技术问题，本发明的基本构思为：调整系统的信号处理流程，尤其是多焦 点拼接处理流程，利用降采样滤波后的线复合存储资源，对输入的线数据反复读写，使多 焦点拼接处理中的数据截取、存储环节能“复”用该存储资源来完成有用的多焦点数据的 暂存，可以大大减少存储资源的需求；尤其使多焦点拼接处理利用截取自线复合输出的不 同焦区有效数据来实现拼接，可以充分利用系统的DDR资源来拼接，就不需额外占据存储资 源。