[发明专利]一种超声波束合成聚焦参数的压缩存储和解压缩方法及解压缩装置

说明书

技术领域：

本发明涉及医学超声诊断系统，尤其涉及一种旨在节省系统存储资源并降低 系统设计复杂度的波束合成聚焦参数的存储方法及其应用装置。

背景技术：

波束合成是医学超声诊断系统中的关键技术，通过波束合成得到的回波的质 量对超声图像的清晰性和精确性有很大的影响。聚焦是波束合成中的关键步骤。 目前常用的聚焦技术有实时分段动态聚焦和实时连续动态聚焦，都需要用到大量 的聚焦参数。一般医学超声系统采用的方式是预先计算出大量的聚焦参数，并在 使用前加载到系统中的存储器中。虽然这种做法较为简单，但是需要耗费大量的 存储资源，导致硬件成本增加，每次加载大量的聚焦参数也需要耗费较多的时间， 导致系统的时间效率较低。少数医学超声系统采用硬件实时计算聚焦参数，首先 需要预存部分参数，并在每条扫描线发射接收前写入控制参数，然后在接收期间 由硬件自动生成所需的聚焦参数。这种做法占用了较多的硬件计算单元，硬件设 计复杂，控制难度较高。

经过计算分析和统计证明，在现有超声系统中，所需的聚焦参数中有较多的 连续区域数值相同，所以可以采用一种无损压缩编码的方法，行程编码压缩，对 原始聚焦参数进行压缩。

行程编码又称“运行长度编码”或“游程编码”，是一种统计编码，该编码 属于无损压缩编码。行程编码的基本原理是：用一个符号值或串长代替具有相同 值的连续符号(连续符号构成了一段连续的“行程”，行程编码因此而得名)，使 符号长度少于原始数据的长度。行程编码技术运算复杂度低，便于减少存储容量， 不会对系统造成额外负担。

对聚焦参数进行行程编码压缩后，在没有任何信息损失的情况下，大幅度的 减少了聚焦参数的数量，可以大幅度减少存储聚焦参数所需的存储资源。在使用 压缩聚焦参数时，仅仅需要简单的解压缩装置，便可以还原出原始聚焦参数。

美国专利6,110,116提出了一种预存储延迟参数的波束合成聚焦方法，即 预先将聚集参数计算出并存储，每个焦区的回波使用相应的预先存储的聚焦参 数。

上述专利的缺点是需要耗费大量的存储资源，导致硬件成本增加，每次加载 大量的聚焦参数也需要耗费较多的时间，导致系统的时间效率较低。

公开号为CN 101097256A的专利提供了一种波束合成的接收聚焦参数的实时 计算方法及装置，需要预先加载有限的初始化参数，通过迭代逼近计算，获得比 较理想的聚焦参数。

上述专利的缺点是占用了较多的硬件计算单元，硬件设计复杂，控制难度较 高。

发明内容：

本发明的主要目的是为了解决超声波束合成聚焦参数的存储问题，提出一种 超声波束合成聚焦参数的压缩存储和解压缩方法及解压缩装置，使用较少的存储 资源存储了大量的聚焦参数，降低系统设计的复杂性。

本发明采用的技术方案为：

一种超声波束合成聚焦参数的压缩存储和解压缩方法及解压缩装置，采用行 程编码压缩超声波束合成聚焦参数，并使用解压缩装置按一定方法还原超声波束 合成聚焦参数。

一种超声波束合成聚焦参数的解压缩装置，其特征在于：所述的解压缩装置 包括：

a.聚焦参数加载单元，用于在更换探头时给存储器加载压缩聚焦参数；

b.存储器，用于存储上述聚焦参数加载单元加载的压缩聚焦参数，并根据 地址计算单元产生的地址为缓冲提供指定地址的压缩聚焦参数；

c.缓冲，用于缓冲从所述存储器中读取的压缩聚焦参数，并且，为寄存器 提供解压缩后的原始聚焦参数，为计数器提供解压缩后的当前原始聚焦参数 的总共使用次数，为地址产生单元提供缓冲的当前满状态，缓冲的状态包括 满和非满；

d.地址产生单元，用于计算存储器中的压缩聚焦参数的存储地址，判断缓 冲的当前满状态，若缓冲非满，则存储地址自增1，读取下一个压缩聚焦参 数，若缓冲满，则地址保持；

e.寄存器，用于存储从缓冲中读取的压缩聚焦参数的一部分，即原始聚焦 参数部分，并提供给聚焦参数使用单元使用；

f.计数器，用于记录解压缩后的当前原始聚焦参数还剩余的使用次数，当 使用次数为零时装载从缓冲中读取的压缩聚焦参数的一部分，即当前原始聚 焦参数的总共使用次数，每使用一次就递减1；

g.比较器，用于判断解压缩后的原始聚焦参数还剩余的使用次数是否为零；

h.聚焦参数使用单元，用于接收解压缩后的原始聚焦参数，进行聚焦；