[发明专利]一种超声探测成像方法与装置

摘要

本发明公开了一种超声探测成像方法，包括以下步骤：步骤1、步进电机驱动可折叠多级旋转超声探头，所述可折叠多级旋转超声探头的超声探头发射超声信号，并采集超声回波探测信号并传给探测主机；步骤2、信号处理模块对超声探头位置信息进行定位计算，将位置信息传给探测主机；步骤3、探测主机对拾取的超声回波探测信号进行成像，并根据位置信息进行图像拼接，获得探测目标的图像；步骤4、图像显示器显示图像；本发明还公开了一种实现超声探测成像方法的装置，包括：吸盘、图像显示器、探测主机、电源模块、信号处理模块和可折叠多级旋转超声探头。具有装置简单，易于操作，方便控制和精度高等优点。

主权项

一种超声探测成像方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、步进电机驱动可折叠多级旋转超声探头，所述可折叠多级旋转超声探头的超声探头发射超声信号，采集超声回波探测信号并传给探测主机；步骤2、信号处理模块对超声探头位置信息进行定位计算，将位置信息传给探测主机；步骤3、探测主机对拾取的超声回波探测信号进行成像，并根据位置信息进行图像拼接，获得探测目标的图像；步骤4、探测主机将得到的图像通过图像显示器显示出来；在步骤2中，进行所述定位计算的方法包括以下步骤：步骤21、步骤1中所述的可折叠多级旋转超声探头具有n个步进电机和n‑1个支杆，n为大于或等于2的正整数；第n‑1支杆（L_n‑1）的左端通过第n‑1步进电机（O_n‑1）与吸盘相连接，第n‑1支杆（L_n‑1）的右端通过第n‑2步进电机（O_n‑2）与第n‑2支杆（L_n‑2）的左端相连接，第n‑2支杆（L_n‑2）的右端通过第n‑3步进电机(O_n‑3)与第n‑3支杆(L_n‑3)的左端相连接，依此类推，直到第2支杆(L₂)的右端通过第1步进电机(O₁)与第1支杆(L₁)的左端相连接，第1支杆(L₁)的右端通过步进电机（O）与超声探头（L）的左端相连接，超声探头（L）的右端为（R）；步骤22、固定吸盘，设第n‑1步进电机（O_n‑1）点的坐标为坐标原点（0，0），并在坐标原点建立平面直角坐标系，第n‑1支杆（L_n‑1）与水平正方向的夹角为α，第n‑2支杆（L_n‑2）与水平正方向的夹角为β，依此类推，直到超声探头（L）与水平正方向的夹角为r，则第n‑2步进电机（O_n‑2）的坐标为o_n‑2(x_n‑2,y_n‑2)：$\begin{array}{c}{x}_{n-2}=L_{n-1}\cos \mathrm{\α}\\ y_{n-2}=L_{n-1}\sin \mathrm{\α}\end{array},$    公式（6）第n‑3步进电机（O_n‑3）的坐标o_n‑3(x_n‑3,y_n‑3)为：$\begin{array}{c}{x}_{n-3}=x_{n-2}+L_{n-2}\cos \mathrm{\β}\\ y_{n-3}=y_{n-2}+L_{n-2}\sin \mathrm{\β}\end{array},$    公式（7）依此类推，则步进电机（O）的坐标O(x₀,y₀)为：$\begin{array}{c}{x}_0=x_1+L_1\cos \mathrm{\γ}\\ y_0+y_1+L_1\sin \mathrm{\γ}\end{array},$    公式（8）超声探头右端(R)的坐标R(x,y)为：$\begin{array}{c}x=x_0+L\cos r\\ y=y_0+L\sin r\end{array},$    公式（9）采用可折叠多级旋转超声探头对探测区域进行扫描时，步进电机驱动支杆旋转，超声探头(L)扫描的探测区域的图像由坐标O(x₀,y₀)和R(x,y)来定位。