[发明专利]一种实现超声波逐点聚焦的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及超声波技术领域，特别涉及一种实现超声波逐点聚焦的方法及装置。

背景技术

随着科技的发展，超声波越来越广泛的应用于医学，军事，工业，农业等行业中。其中有很多应用都是依据了超声波的成像原理。

超声波的基本成像原理是：发生超声波，接收回波进行成像。但是在接收回波的过程中，由于不同的接收通道在物理上的位置是不同的，对于同一反射回来的回波信号，各个通道的声程差是不同的，所以需要对接收通道的数据进行对准，也就是要对各个通道的回波数据进行相应的延时求和，实现该点的聚焦，如果对每一点都进行这样的延时叠加求和，从而实现回波信号的逐点聚焦，也就可以实现高质量的成像效果。

根据图1所示计算聚焦延迟时间关系式。设阵元半径为α，阵元数为N，子阵的阵元数为k，是指在N个阵元中每次使用了其中相邻的K个。相邻阵元之间的夹角为β。P为聚焦的焦点，OP为声束方向，子阵中第i阵元中心与子阵中心之间的夹角为βi。

当k为偶数时，有

βi＝(|i|-0.5)β    (i＝±1，±2，...±k/2)

当k为奇数时，有

βi＝|i|β          (i＝±1，±2，...±k/2)

从子阵中心到焦点P之间的距离称为焦距F，第i阵元到焦点P的距离Ri为

Ri=a2+(a+F)2-2a(a+F)cosβi=4a(a+F)sin2(βi/2)+F2]]>

所以第i阵元与子阵中心的声程差ΔR_i为

ΔRi=4a(a+F)sin2(βi/2)+F2-F]]>

为使k个阵元所辐射的声波在P点处都能同相位叠加，第i个阵元的延迟时间为