[其他]用超声波回波描记术探测运动物体的装置

说明书

本发明涉及一种用超声波回波描记术探测运动物体的装置，该装置至少包括一个超声波传感器，该传感器联接到一个向被探测物体重复发射超声波信号的发送器级和一个用于接收和处理返回到所说的传感器的回波探测信号的接收器级。该接收器级包括一个第一处理通道该通道主要由一个放大器电路、一个包络检波电路、一个扫描转换器和一个显示装置构成。

通过这种探测以作出心脏图象的方法，在例如1972年5月由D.L.金（D.L.King）发表在“放射学”杂志第103期（Radiology    103）第387-392页上的文章：“心脏超声探病术”（Cardiac    Ultrasonography）中已经公开了。超声波回波描记术由于它的安全性，并且由于它可以形成器官内部结构的实时图象，而在实际上成为探测生物组织的最佳方法之一。然而，超声波图象的质量却常常低于其他成象方法所达到的图象质量。

本发明的目的是提出一种超声波回波描记装置，在这种装置里，作为时间的函数，实时形成图象的可能性被用于执行各种操作，以改善图象质量而不因以下两种情况，即：具有高的空间频率的图象成份质量下降或者器官或组织运动导致动态不清晰，而损失空间分辨率。

为达到这个目的，按照本发明而提出的这种装置的特征在于：接收器级包括一个第二处理通道，这个通道又包括：

（A）一个模/数转换器和第一图象存贮器，该存贮器用来存贮在时刻t获得的以数据I（t、x、y）的形式出现的图象，这里，x、y是图象各点的座标;

（B）一个运动检测电路，这个运动检测电路对于各图象点来说，适于根据一个获得的图象点I（t、x、y）和相对应的，从第二处理通道输出的图象点R（t-1、x、y）之间的差值相对于一给定的阈值来决定修改、或者决定不修改瞬时递归滤波器系数α;

（C）一个条件瞬时递归滤波器，它适于产生一个作为第二处理通道输出信号的处理过的图象R（t、x、y），该图象由经过加权的新获得图象I（t、x、y）和经过加权的原先处理过的图象R（t-1、x、y）的和所构成。它们的加权因子取决于滤波器系数α的数值。以第二处理通道的模/数转换器和第一图象存贮器来形成扫描转换器部分是最为可取的。

所提出的结构使可以检测在第一时间周期内发生运动的图象区，并可在第二时间周期内使各瞬时操作与这些运动的检测相适应，仅当可以假定在两个相继的图象之间不存在任何运动，所说的操作才被执行。

在根据本发明的一个特殊的实施例中，运动探测电路包括：一个串联联接的减法器（该减法器用于确定来自第一图象存贮器的值I（t、x、y）与来自第二图象存贮器的值R（t-1、x、y）之差），一个用于对所说差值和滤波器系数α的存贮进行变换的第三图象存贮器，一个低通滤波器和一个比较器，这个比较器适于将它的输入信号与一个给定的阈值电平相比较，并根据比较的结果产生一个指令以用一个预定的值取代第三图象存贮器的内容，然后，这个预定值构成新的滤波器系数α。

在另一个实施例中，该运动检测电路包括一个串联的减法器（该减法器用于确定来自第一图象存贮器的值I（t、x、y）与来自第二图象存贮器的值R（t-1、x、y）之间的差），一个用于对所说差值和滤波器系数α的存贮进行变换的第三图象存贮器，一个低通滤波器和一个第四存贮器，这个存贮器适于提供一个指令以用一个替换值取代第三图象存贮器的内容，当第四存贮器存贮的数值较大时，该替换值较小;反之，当第四存贮器存贮的数值较小时，该替换值较大，然后这个替换值构成新的滤波器系数α。

在上述的各实施例中，瞬时递归滤波器可以包含一个用于将滤波器系数α与第一或第三图象存贮器的输出信号相乘的第一乘法器，一个用于将滤波器系数的1的补码（1-α）与第三或第一图象存贮器的输出信号相乘的第二乘法器，一个将所说乘法器的输出信号相加的加法器以及存贮被瞬时递归滤波器处理过的图象的第二图象存贮器。

所有的图象点可以借助于单一的第二处理通道而依次逐个处理，或者借助于与图象点的数目一样多的处理通道按并行方式处理。除此之外，可以采取这两种方法之间的折衷方案，即：采用若干个并联的第二处理通道，其中每一个通道用来对这些图象点中的相应部分依次逐个处理。

本发明将在下面参照附图作详细的叙述，这个附图是根据本发明一个实施例的方框图。