[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

摘要

一种接收孔径可调整的数字化超声波束合成方法及装置，涉及医学超声波领域，支持单个或多个波束合成，可以结合不同应用场合，灵活地改变接收孔径的最大数目和接收孔径在探头上的位置。在观测静态组织结构时，发射器在同一物理位置扫描两次，这时接收孔径数为物理通道数的两倍，对成像质量有明显改善作用。当观测高速运动的组织，或者进行血流的多普勒成像时，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，此时帧率可提高一倍。相比现有技术的有益效果在于：应用单波束或多波束，支持接收任意位置接收孔径的回波。还可以改变最大孔径数，使孔径中心靠近或重合于发射线，不合成孔径也可以得到波束合成的结果，相同扫描深度下的帧率可以达到在先申请专利的一倍。

主权项

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。