[发明专利]物理调焦软耦合自动扫描超声探测成像装置与方法

摘要

本发明提供一种物理调焦软耦合自动扫描超声探测成像装置与方法，装置包括物理调焦软耦合探头装置和数据处理后台。物理调焦软耦合探头装置中，收发探头阵列内置于柔软透声、充满耦合液体的软耦合薄膜球中，并在可升降机械臂带动下在薄膜球内上下左右移动，收发探头阵列移动的位置精确可知。收发探头阵列中的发送探头和接收探头阵列均具有超声信号能量物理聚焦和调节功能，可以实现宽频大功率超声信号聚焦发送，且焦点尺寸可调。数据处理后台根据回波信号和收发探头阵列扫描位置信息反演探测目标。本发明可以实现良好耦合，聚焦发送，接收分辨率高，能实现人体皮肤浅层的探测，实现高精度的超声成像。

主权项

物理调焦软耦合自动扫描超声探测成像装置，其特征在于包括物理调焦软耦合探头装置和数据处理后台，物理调焦软耦合探头装置和数据处理后台之间通过有线或者无线的方式通信，数据处理后台用于产生宽频探测信号和收发探头阵列扫描位置信息，发送所述宽频探测信号和收发探头阵列扫描位置信息给物理调焦软耦合探头装置，并对物理调焦软耦合探头装置接收到的探测回波信号进行处理和成像；所述物理调焦软耦合探头装置包含软耦合薄膜球、自动扫描超声探头和支架；所述软耦合薄膜球是由透声性能好的柔软薄膜制成的球体，薄膜材质应具有较好的弹性和韧性，软耦合薄膜球的大小依据具体应用而定，软耦合薄膜球体内部充满了透声性能好、声阻抗小的耦合液体；所述支架用于支撑和固定软耦合薄膜球以及自动扫描超声探头，支架可移动、可上下左右调整，以使得软耦合薄膜球和自动扫描超声探头可以上下左右调整，以便于调整软耦合薄膜球和被探测人体之间的相对位置；所述自动扫描超声探头包含收发探头阵列、控制模块和可升降机械臂，其中收发探头阵列和可升降机械臂内置于软耦合薄膜球中，而控制模块位于软耦合薄膜球外或者软耦合薄膜球内，所述自动扫描超声探头的控制模块包含控制单元、存储单元和通信单元，控制单元用于控制自动扫描超声探头中各个模块的工作，以及控制可升降机械臂的移动，存储单元用于存储宽频探测信号和收发探头阵列扫描位置信息，以及缓存收发探头阵列接收到的回波信号，通信单元负责与数据处理后台通过有线或者无线的方式进行通信，包括接收来自于数据处理后台的宽频探测信号和收发探头阵列扫描位置信息，以及将收发探头阵列接收到的回波信号发送给数据处理后台进行处理，收发探头阵列安装在可升降机械臂的底部，收发探头阵列和可升降机械臂均与控制模块相连。