專(zhuān)利名稱(chēng)：超聲成像系統(tǒng)及該系統(tǒng)的波束疊加方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及超聲診斷領(lǐng)域技術(shù)，尤其涉及一種超聲成像系統(tǒng)及該系統(tǒng)的波束疊加方法。
背景技術(shù)：
超聲診斷(Ultrasonic Diagnosis)是一種將超聲檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于人體的診斷方法，其通過(guò)測(cè)量生理或組織結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)和形態(tài)以發(fā)現(xiàn)疾病。目前，超聲診斷儀進(jìn)行人體組織掃查成像時(shí)，認(rèn)為人體組織是均勻一致的，因此，超聲波在人體中的傳播速度一般被設(shè)為固定值(1540m/s)，超聲成像系統(tǒng)根據(jù)此固定速度來(lái)計(jì)算發(fā)射波束和接收波束的延遲和聚焦，并最終進(jìn)行成像。然而，人體組織從深度方向一般包括皮膚、脂肪、肌肉、腺體等，而超聲波在上述組織中的傳播速度不盡相同，如此便會(huì)導(dǎo)致預(yù)設(shè)的固定波速與超聲波在人體組織中的實(shí)際速度不一致，進(jìn)一步導(dǎo)致超聲成像的失真、甚至增加超聲圖像的偽像或雜波噪聲，從而降低超聲圖像的分辨率和可診斷性。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，已有相關(guān)技術(shù)通過(guò)配置包括多種超聲波速的掃查序列，并將多個(gè)超聲波速分別成像獲得的圖像進(jìn)行復(fù)合，以減少了超聲成像的失真度，降低了雜波偽像，從而提高了超聲圖像的分辨率和真實(shí)性，有助于臨床的實(shí)際診斷。然而，這種復(fù)合成像技術(shù)，在圖像采集初始，需要等待N(N>=2)幀圖像后才能成像，導(dǎo)致在超聲探頭進(jìn)行移動(dòng)掃查時(shí)圖像會(huì)有一定的延遲和拖尾現(xiàn)象，對(duì)臨床診斷帶來(lái)影響。為了提高超聲成像的幀頻，多波束接收技術(shù)被廣泛采用。多波束接收技術(shù)就是超聲每發(fā)射一次就接收成像多條掃描線(xiàn)，保證同樣接收線(xiàn)密度的情況下，減少發(fā)射的次數(shù)，從而提高幀率。參圖1所示，超聲在物理位置A處發(fā)射一次(Txn)，對(duì)應(yīng)地在物理位置B/C分別接收成像兩條掃描線(xiàn)(Rx(2n-l)/RX(2n))。然而，由于多波束技術(shù)的發(fā)射位置A與接收位置B/C不在同一位置，導(dǎo)致發(fā)射接收合成效果后波束的位置處于D/E，與實(shí)際的物理掃描線(xiàn)位置B/C產(chǎn)生偏差，引起超聲波束的失真，降低了圖像質(zhì)量。有鑒于此，非常有必要采取一些補(bǔ)償技術(shù)來(lái)補(bǔ)償多波束的失真，從而提高超聲成像圖像的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所需解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種超聲成像系統(tǒng)的波束疊加方法，以校正多波束回波信號(hào)的失真，且通過(guò)將多種不同波速的超聲回波信號(hào)進(jìn)行復(fù)合，優(yōu)化圖像質(zhì)量。相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種超聲成像系統(tǒng)。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為:
在本發(fā)明某些實(shí)施例中，所述超聲成像系統(tǒng)的波束疊加方法，包括如下步驟:
51、配置包括對(duì)應(yīng)于多個(gè)超聲傳播速度C1^m的超聲脈沖ΤΧιΓΤΧ(η+Μ-1)的掃查序列；
52、超聲成像系統(tǒng)根據(jù)所述掃查序列逐一向被檢測(cè)組織發(fā)射超聲脈沖Txa；
53、超聲成像系統(tǒng)接收來(lái)自被檢測(cè)組織的回波信號(hào)； 其中，每一次超聲脈沖Txa的發(fā)射對(duì)應(yīng)于M個(gè)超聲回波信號(hào)Rx(Ma-(M-1)廣Rx(Ma)的接收，其中，η彡a, a e Z ；
S4、超聲成像系統(tǒng)根據(jù)各超聲脈沖的波速對(duì)各超聲脈沖相對(duì)應(yīng)的回波信號(hào)進(jìn)行波束合成的聚焦控制，并對(duì)不同波速的回波信號(hào)進(jìn)行線(xiàn)性疊加；其中，線(xiàn)性疊加公式為:
Rx，(Mn) (C1, C2,…，cM) =k1*Rx (Mn) (C1) + k2*Rx (Μ (η + 1) -1) ( c 2) +...+kM*Rx (Μ (η+(Μ_1))-(Μ_1)) (cM)；
其中，O < Ic1, k2,..., kM < I, W...+kM=l, M 彡 2, n 彡 I, η e Ζ, M e Ζ。作為本發(fā)明方法的進(jìn)一步改進(jìn)，進(jìn)行線(xiàn)性疊加的M個(gè)不同波速的回波信號(hào)的預(yù)設(shè)物理位置相同。在本發(fā)明某些實(shí)施例中，所述方法包括如下步驟:
51、配置包括對(duì)應(yīng)于多個(gè)超聲傳播速度c廣Cm的超聲脈沖Tx廣Txm的掃查序列；
52、超聲成像系統(tǒng)根據(jù)所述掃查序列逐一向被檢測(cè)組織發(fā)射超聲脈沖；
53、超聲成像系統(tǒng)接收來(lái)自被檢測(cè)組織的回波信號(hào)；其中，每一次超聲脈沖的發(fā)射對(duì)應(yīng)于M個(gè)回波信號(hào)的接收，其中，M個(gè)回波信號(hào)以相對(duì)應(yīng)的發(fā)射脈沖為基準(zhǔn)對(duì)稱(chēng)分布，且相鄰兩個(gè)發(fā)射脈沖的回波信號(hào)在物理位置上的排布規(guī)則為:后一發(fā)射脈沖所對(duì)應(yīng)的回波信號(hào)較于前一發(fā)射脈沖所對(duì)應(yīng)的回波信號(hào)錯(cuò)開(kāi)一個(gè)物理位置；
54、超聲成像系統(tǒng)根據(jù)各超聲脈沖的波速對(duì)各超聲脈沖相對(duì)應(yīng)的回波信號(hào)進(jìn)行波束合成的聚焦控制，并將處于同一物理位置上的、且對(duì)應(yīng)于M個(gè)不同波速的M個(gè)回波信號(hào)進(jìn)行線(xiàn)性疊加。

相應(yīng)地，本發(fā)明的超聲成像系統(tǒng)，包括:配置模塊、用于配置包括對(duì)應(yīng)于多個(gè)超聲傳播速度c廣cM的超聲脈沖ΤΧιΓΤΧ(η+Μ-1)的掃查序列；發(fā)射模塊、用于根據(jù)所述掃查序列逐一向被檢測(cè)組織發(fā)射超聲脈沖Txa ;接收模塊、用于接收來(lái)自被檢測(cè)組織的回波信號(hào)；其中，每一次超聲脈沖Txa的發(fā)射對(duì)應(yīng)于M個(gè)超聲回波信號(hào)Rx (Ma- (M-1)) ^Rx (Ma)的接收，其中，η < a, a e Z ;及復(fù)合模塊、用于根據(jù)各超聲脈沖的波速對(duì)各超聲脈沖相對(duì)應(yīng)的回波信號(hào)進(jìn)行波束合成的聚焦控制，并對(duì)不同波速的回波信號(hào)進(jìn)行線(xiàn)性疊加；其中，線(xiàn)性疊加公式為:
Rx，(Mn) (C1, C2,…，cM) =k1*Rx (Mn) (C1) + k2*Rx (Μ (η + 1) -1) ( c 2) +...+kM*Rx(Μ(η+(M-1))-(M-1)) (cM);其中，O ( k1；k2,...，kM 彡 1，W...+kM=l，M 彡 2，n 彡 1，n e Z, M e Ζ。作為本發(fā)明系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，進(jìn)行線(xiàn)性疊加的M個(gè)不同波速的回波信號(hào)的預(yù)設(shè)物理位置相同。在本發(fā)明某些實(shí)施例中，超聲成像系統(tǒng)包括:配置模塊、用于配置包括對(duì)應(yīng)于多個(gè)超聲傳播速度c廣cM的超聲脈沖Tx廣Txm的掃查序列；發(fā)射模塊、用于根據(jù)所述掃查序列逐一向被檢測(cè)組織發(fā)射超聲脈沖；接收模塊、用于接收來(lái)自被檢測(cè)組織的回波信號(hào)；其中，每一次超聲脈沖的發(fā)射對(duì)應(yīng)于M個(gè)回波信號(hào)的接收，其中，M個(gè)回波信號(hào)以相對(duì)應(yīng)的發(fā)射脈沖為基準(zhǔn)對(duì)稱(chēng)分布，且相鄰兩個(gè)發(fā)射脈沖的回波信號(hào)在物理位置上的排布規(guī)則為:后一發(fā)射脈沖所對(duì)應(yīng)的回波信號(hào)較于前一發(fā)射脈沖所對(duì)應(yīng)的回波信號(hào)錯(cuò)開(kāi)一個(gè)物理位置；及復(fù)合模塊、用于根據(jù)各超聲脈沖的波速對(duì)各超聲脈沖相對(duì)應(yīng)的回波信號(hào)進(jìn)行波束合成的聚焦控制，并將處于同一物理位置上的、且對(duì)應(yīng)于M個(gè)不同波速的M個(gè)回波信號(hào)進(jìn)行線(xiàn)性疊加。根據(jù)上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明采取多波束接收技術(shù)，在一定程度上提高圖像的幀頻，從而改善了圖像的分辨率；此外，采用多種超聲波速進(jìn)行超聲掃查，并且將不同波速的回波信號(hào)線(xiàn)性疊加，以自然校正多波束回波信號(hào)的失真，既本發(fā)明同時(shí)實(shí)現(xiàn)波束失真校正和不同超聲波傳播速度的信號(hào)復(fù)合成像的目的，方法簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中超聲多波束接收技術(shù)的原理示意 圖2是本發(fā)明超聲成像系統(tǒng)中波束疊加方法一實(shí)施例的基本流程 圖3是本發(fā)明超聲成像系統(tǒng)中波束疊加方法一實(shí)施例的原理示意 圖4是本發(fā)明超聲成像系統(tǒng)中波束疊加方法另一實(shí)施例的原理示意 圖5是本發(fā)明超聲成像系統(tǒng)中波束疊加方法又一實(shí)施例的原理示意 圖6是本發(fā)明超聲成像系統(tǒng)的模塊示意圖。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合附圖所示的具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。請(qǐng)參照?qǐng)D2至圖5所示，其示出了本發(fā)明超聲成像系統(tǒng)中波束疊加方法的具體實(shí)施例。如圖2所示，一種超聲成像系統(tǒng)中波束疊加方法，包括如下步驟:
51、配置包括對(duì)應(yīng)于多個(gè)超聲傳播速度C1^m的超聲脈沖ΤΧιΓΤΧ(η+Μ-1)的掃查序列； 52、超聲成像系統(tǒng)根據(jù)所述掃查序列逐一向被檢測(cè)組織發(fā)射超聲脈沖Txa；
53、超聲成像系統(tǒng)接收來(lái)自被檢測(cè)組織的回波信號(hào)；其中，每一次超聲脈沖Txa的發(fā)射對(duì)應(yīng)于M個(gè)超聲回波信號(hào)Rx (Ma-(M-1)廣Rx (Ma)的接收，其中，n ^ a, a e Z ；
54、超聲成像系統(tǒng)根據(jù)各超聲脈沖的波速對(duì)各超聲脈沖相對(duì)應(yīng)的回波信號(hào)進(jìn)行波束合成的聚焦控制，并對(duì)不同波速的回波信號(hào)進(jìn)行線(xiàn)性疊加；其中，線(xiàn)性疊加公式為:
Rx，(Mn) (C1, C2,…，cM) =k1*Rx (Mn) (C1) + k2*Rx (Μ (η + 1) -1) ( c 2) +...+kM*Rx(Μ(η+(M-1))-(M-1)) (cM);其中，O ( k1；k2,...，kM 彡 1，W...+kM=l，M 彡 2，n 彡 1，n e Z, M e Ζ。為了更好的說(shuō)明本發(fā)明技術(shù)的具體實(shí)現(xiàn)，下面分別以Μ=2和Μ=3的實(shí)施例為例進(jìn)行描述。如圖3所示，當(dāng)Μ=2時(shí)，即超聲波束發(fā)射一次，在不同的位置進(jìn)行兩次超聲回波信號(hào)的接收，假設(shè)Cl、C2分別表示兩種不同的超聲波傳播速度，此時(shí)的超聲脈沖掃查序列為T(mén)xn (C1)、Tx (n+1) (C2)、Tx (n+2) (C1)、Tx (n+3) (c2)…。其中，Txn(η彡1，n e Ζ)表示在物理位置A的一次超聲發(fā)射脈沖，同時(shí)定義發(fā)射的超聲波傳播速度為C1進(jìn)行發(fā)射聚焦，Rx(2n-1)和Rx(2n)表示與之相對(duì)應(yīng)的兩次超聲回波信號(hào)接收，接收的超聲波傳播速度均為C1進(jìn)行接收聚焦，物理位置分別為B和C。從圖中可以看出，發(fā)射波束對(duì)兩側(cè)的接收波束有拉動(dòng)效應(yīng)，越靠近焦點(diǎn)，拉動(dòng)效應(yīng)越明顯，接收波束失真越嚴(yán)重。因此，可以認(rèn)為發(fā)射接收合成效果后超聲回波接收波束的實(shí)際位置處于D和E，與物理掃描線(xiàn)位置B和C產(chǎn)生了偏差。Tx (η+1)表不在物理位置Α’的一次超聲發(fā)射脈沖，同時(shí)定義發(fā)射的超聲波傳播速度為C2進(jìn)行發(fā)射聚焦，Rx (2 (η+1)-1)和Rx(2(n+1))表示與之相對(duì)應(yīng)的兩次超聲回波信號(hào)接收，接收的超聲波傳播速度均為C2進(jìn)行接收聚焦，物理位置分別為B’和C’。從圖中可以看出，發(fā)射波束對(duì)兩側(cè)的接收波束有拉動(dòng)效應(yīng)，越靠近焦點(diǎn)，拉動(dòng)效應(yīng)越明顯，接收波束失真越嚴(yán)重。因此，可以認(rèn)為發(fā)射接收合成效果后超聲回波接收波束的實(shí)際位置處于D’和E’，與預(yù)設(shè)物理掃描線(xiàn)位置B’和C’產(chǎn)生了偏差。Tx (n+2)表不在物理位置A’’的一次超聲發(fā)射脈沖，同時(shí)定義發(fā)射的超聲波傳播速度為C1進(jìn)行發(fā)射聚焦，Rx(2 (n+2)-1)和Rx(2 (n+2))表示與之相對(duì)應(yīng)的兩次超聲回波信號(hào)接收，接收的超聲波傳播速度均為C1進(jìn)行接收聚焦，物理位置分別為B’ ’和C’ ’。從圖中可以看出，發(fā)射波束對(duì)兩側(cè)的接收波束有拉動(dòng)效應(yīng)，越靠近焦點(diǎn)，拉動(dòng)效應(yīng)越明顯，接收波束失真越嚴(yán)重。因此，可以認(rèn)為發(fā)射接收合成效果后超聲回波接收波束的實(shí)際位置處于D’’和E’ ’，與物理掃描線(xiàn)位置B’ ’和C’ ’產(chǎn)生了偏差。然后，進(jìn)行不同超聲回波信號(hào)的線(xiàn)性疊加，從而得到不同超聲波傳播速度和的回波信號(hào)復(fù)合的超聲信號(hào)Rx’ (2n)和Rx’(2(n+l))。從圖中可以看到，對(duì)得到的超聲回波信號(hào)Rx (2n)以傳播速度C1進(jìn)行波速合成的聚焦控制；對(duì)得到的超聲回波信號(hào)Rx (2 (η+1)-1)以傳播速度C2進(jìn)行波速合成的聚焦控制；對(duì)得到的超聲回波信號(hào)Rx(2(n+1))以傳播速度C2進(jìn)行波速合成的聚焦控制；對(duì)得到的超聲回波信號(hào)Rx(2(n+2)-l)以傳播速度C1進(jìn)行波速合成的聚焦控制。此后，計(jì)算 Rx’ (2n) (C1, c2) =k!*Rx (2n) (C1)+k2*Rx (2 (η+1)-1)(c2),0彡Ii1, k2彡I, Vk2=I。由于發(fā)射接收合成效果后超聲回波接收波束Rx(2n)的實(shí)際位置處于E，而發(fā)射接收合成效果后超聲回波接收波束Rx(2(n+1)-1)的實(shí)際位置處于D’，兩者線(xiàn)性相加得到的超聲回波接收波束Rx’ (2n)的位置就回到了 C(B’)，與物理掃描線(xiàn)位置一致，從而自然校正了由多波束引起的接收波束的失真。同樣地，計(jì)算 Rx，(2 (n+1)) (C1, c2) =k2*Rx (`2 (η+1)) (c2) +k^Rx (2 (n+2) -1) (C1), 0 ^ k1； k2 ^ I, IiJk2=I。由于發(fā)射接收合成效果后超聲回波接收波束Rx (2 (n+1))的實(shí)際位置處于E’，而發(fā)射接收合成效果后超聲回波接收波束Rx (2 (n+2)-1)的實(shí)際位置處于D’’，兩者線(xiàn)性相加得到的超聲回波接收波束Rx’ (2(n+1))的位置就回到了 C’(B’’)，與物理掃描線(xiàn)位置一致，從而自然校正了由多波束引起的接收波束的失真。以此類(lèi)推，可以得到由兩種不同超聲波傳播速度的超聲回波信號(hào)復(fù)合而成的所有的超聲掃描線(xiàn)。如圖4所示，當(dāng)M=3時(shí)，即超聲波束發(fā)射一次，在不同的位置進(jìn)行三次超聲回波信號(hào)的接收，假設(shè)Cl、c2、c3分別表示三種不同的超聲波傳播速度，此時(shí)的超聲脈沖掃查序列為T(mén)xn (C1)、Tx (n+1) (C2)、Tx (n+2) (c3)、Tx (n+3) (C1)…。其中,Txn表不在物理位置A的一次超聲發(fā)射脈沖，同時(shí)定義發(fā)射的超聲波傳播速度為C1進(jìn)行發(fā)射聚焦，Rx(3n-2)、Rx(3n-1)及Rx(3n)表示與之相對(duì)應(yīng)的三次超聲回波信號(hào)接收，接收的超聲波傳播速度均為C1進(jìn)行接收聚焦。Tx (n+1)表不在物理位置A’的另一次超聲發(fā)射脈沖，同時(shí)定義發(fā)射的超聲波傳播速度為C2進(jìn)行發(fā)射聚焦，Rx (3 (n+1)-2), Rx (3 (n+1)-1)及Rx (3 (n+1))表示與之相對(duì)應(yīng)的三次超聲回波信號(hào)接收，接收的超聲波傳播速度均為^進(jìn)行接收聚焦。Tx(n+2)表不在物理位置A’’的另一次超聲發(fā)射脈沖，同時(shí)定義發(fā)射的超聲波傳播速度為C3進(jìn)行發(fā)射聚焦，Rx (3 (n+2)-2), Rx (3 (n+2)-1)及Rx (3 (n+2))表示與之相對(duì)應(yīng)的三次超聲回波信號(hào)接收，接收的超聲波傳播速度均為C3進(jìn)行接收聚焦。
Tx (n+3)表示在物理位置A’ ’ ’的另一次超聲發(fā)射脈沖，同時(shí)定義發(fā)射的超聲波傳播速度為C1進(jìn)行發(fā)射聚焦，Rx (3 (n+3)-2), Rx (3 (n+3)-1)及Rx (3 (n+3))表示與之相對(duì)應(yīng)的三次超聲回波信號(hào)接收，接收的超聲波傳播速度均為(^進(jìn)行接收聚焦。接下來(lái)進(jìn)行不同超聲回波信號(hào)的線(xiàn)性疊加，從而得到不同超聲波傳播速度Cl、C2和C3的回波信號(hào)復(fù)合的超聲信號(hào)Rx ’ (3n), Rx ’ (3(n+l))和Rx’(3(n+2))。Rx，(3n) (C1, c2, c3) =k1*Rx (3n) (C1) +k2*Rx (3 (n+1) -1) (C2) +k3*Rx (3 (n+2) _2) (C3)，0 ≤ k” k2, k3 ≤I, Wk3=I ；
Rx，(3 (n+1)) (C1, c2, c3) =k2*Rx (3 (n+1)) (c2) +k3*Rx (3 (n+2) -1) (c3) +k^Rx (3 (n+3) -2)·(C1) ,0 ≤ k” k2, k3 ≤ I, k^ka+kg=!；
Rx ’ (3 (n+2)) (C1, c2, c3) =k3*Rx (3 (n+2)) (c3) +k^Rx (3 (n+3) -1) (C1) +k2*Rx (3 (n+4) -2)(c2) ,O≤k1, k2, k3 ≤ I, Wk3=I ;以此類(lèi)推…
通過(guò)對(duì)上述各回波信號(hào)的線(xiàn)性疊加不僅得到了三種不同超聲波傳播速度的超聲回波信號(hào)復(fù)合的超聲信號(hào)，而且自然校正了由多波束引起的接收波束的失真。從M=2和M=3的具體實(shí)現(xiàn)，我們可以類(lèi)推出基于任意M(M彡2)波束的M種不同超聲波傳播速度的超聲信號(hào)復(fù)合成像實(shí)現(xiàn)，具體實(shí)現(xiàn)方法如圖5。其中，假設(shè)C1, C2，…cM，分別表示M種不同的超聲波傳播速度。其中，超聲序列為=Txn(C1), Tx (n+1) (C2)，…，Tx (n+(M-1))(cM)，Tx (n+M) (C1)，…，Tx (n+2M-2) (Cim)，Tx (n+2M_l) (cM)，…。本發(fā)明中，對(duì)于包括M種波速的超聲掃查序列而言，每一發(fā)射脈沖所對(duì)應(yīng)M個(gè)回波信號(hào)的接收，其中，M個(gè)回波信號(hào)以相對(duì)應(yīng)的發(fā)射脈沖為基準(zhǔn)對(duì)稱(chēng)分布(左右對(duì)稱(chēng))，且相鄰兩個(gè)發(fā)射脈沖的回波信號(hào)在物理位置上的排布規(guī)則為:后一發(fā)射脈沖所對(duì)應(yīng)的回波信號(hào)較于前一發(fā)射脈沖所對(duì)應(yīng)的回波信號(hào)錯(cuò)開(kāi)一個(gè)回波間隔。例如，參圖5，假設(shè)發(fā)射脈沖Txn的M個(gè)回波信號(hào)的物理位置分別為Xp X2、X3、…、XM，其中，處于圖中最左邊的回波信號(hào)Rx (Mn-(M-1))的位置為X1，最右邊的Rx(Mn)的物理位置為XM，那么，對(duì)于接下來(lái)的發(fā)射脈沖Tx(n+1)的M個(gè)回波信號(hào)而言，其位于圖中最左邊的回波信號(hào)Rx(M(n+l)-(M-l))的物理位置為X2,并且其最右邊的回波信號(hào)Rx(Μ(n+1))的物理位置較于物理位置Xm向右移動(dòng)了一個(gè)回波間隔(本發(fā)明所述的“一個(gè)回波間隔”即相鄰兩個(gè)回波信號(hào)之間的物理位置差異)。故，在接收到各個(gè)波速的超聲脈沖所對(duì)應(yīng)的回波信號(hào)后，對(duì)各個(gè)回波信號(hào)以其相應(yīng)的波速進(jìn)行波束合成的聚焦控制，以將處于同一物理位置上的、且對(duì)應(yīng)于M個(gè)不同波速的M個(gè)回波信號(hào)進(jìn)行線(xiàn)性疊加。值得一提的是，本發(fā)明所述的“同一物理位置”并不一定表示M個(gè)回波信號(hào)在物理位置上完全重疊，而是表示在圖中縱向方向上位于同一條直線(xiàn)上，比如，附圖3中具有波速C1的回波信號(hào)Rx (2n)、具有波速C2的回波信號(hào)Rx (2 (n+1)-1)在同一直線(xiàn)上。故，線(xiàn)性疊加公式具體為:
Rx，(Mn) (C1, c2,...cM) = k1*Rx (Mn) (C1) + k2*Rx (Μ (η + 1) -1) (C2)+...+kM*Rx (Μ (η+ (M-1)) - (M-1)) (cM)，O ( k” k2,…，kM ( I, W...+kM=l;
Rx，(M(n+ (M-1))) (C1, c2,...cM) =kM*Rx (M (n+(M_l))) (cM) +k^Rx (M (n+M) -1) (C1)+...+V1^Rx (Μ (η+ (2M-2)) - (M-1)) (c.)，0 ( k1； k2,...，kM 彡 1，I^k2+...+kM=l;通過(guò)以上對(duì)同一物理位置的具有不同波速的回波信號(hào)進(jìn)行線(xiàn)性疊加，不僅得到了 M(M ^ 2)種不同超聲波傳播速度的超聲回波信號(hào)復(fù)合的超聲信號(hào)，而且自然校正了由多波束引起的接收波束的失真。接下來(lái)，請(qǐng)參照?qǐng)D6所示，其為本發(fā)明超聲成像系統(tǒng)的模塊示意圖。其中，本文所描述的系統(tǒng)實(shí)施例僅僅是示意性的，并且本發(fā)明的系統(tǒng)實(shí)施例中的具體技術(shù)特征、功能、技術(shù)效果等，請(qǐng)參照文中所記載的波束疊加方法的實(shí)施例，下文不再予以詳述。在本發(fā)明某些實(shí)施例中，超聲成像系統(tǒng)包括:
配置模塊10、用于配置包括對(duì)應(yīng)于多個(gè)超聲傳播速度C廣Cm的超聲脈沖ΤχιΓΤχ (n+M-1)的掃查序列；
發(fā)射模塊20、用于根據(jù)所述掃查序列逐一向被檢測(cè)組織發(fā)射超聲脈沖Txa ； 接收模塊30、用于接收來(lái)自被檢測(cè)組織的回波信號(hào)；其中，每一次超聲脈沖Txa的發(fā)射對(duì)應(yīng)于M個(gè)超聲回波信號(hào)Rx (Ma-(M-1)廣Rx (Ma)的接收，其中，η彡a，a e Z ;及
復(fù)合模塊40、用于根據(jù)各超聲脈沖的波速對(duì)各超聲脈沖相對(duì)應(yīng)的回波信號(hào)進(jìn)行波束合成的聚焦控制，并對(duì)不同波速的回波信號(hào)進(jìn)行線(xiàn)性疊加，其中，進(jìn)行線(xiàn)性疊加的M個(gè)不同波速的回波信號(hào)的預(yù)設(shè)物理位置相同。其中，線(xiàn)性疊加公式為:
Rx，(Mn) (C1, C2,…，cM) =k1*Rx (Mn) (C1) + k2*Rx (Μ (η + 1) -1) ( c 2) +...+kM*Rx(Μ(η+(M-1))-(M-1)) (cM);其中，O ( k1；k2,...，kM 彡 1，W...+kM=l，M 彡 2，n 彡 1，n e Z, M e Ζ。在本發(fā)明另一實(shí)施例中，超聲成像系統(tǒng)包括:
配置模塊10、用于配置包括對(duì)應(yīng)于多個(gè)超聲傳播速度c廣Cm的超聲脈沖Tx廣Txm的掃查序列；
發(fā)射模塊20、用于根據(jù)所述掃查序列逐一向被檢測(cè)組織發(fā)射超聲脈沖；
接收模塊30、用于接收來(lái)自被檢測(cè)組織的回波信號(hào)；其中，每一次超聲脈沖的發(fā)射對(duì)應(yīng)于M個(gè)回波信號(hào)的接收，其中，M個(gè)回波信號(hào)以相對(duì)應(yīng)的發(fā)射脈沖為基準(zhǔn)對(duì)稱(chēng)分布，且相鄰兩個(gè)發(fā)射脈沖的回波信號(hào)在物理位置上的排布規(guī)則為:后一發(fā)射脈沖所對(duì)應(yīng)的回波信號(hào)較于前一發(fā)射脈沖所對(duì)應(yīng)的回波信號(hào)錯(cuò)開(kāi)一個(gè)物理位置；及
復(fù)合模塊40、用于根據(jù)各超聲脈沖的波速對(duì)各超聲脈沖相對(duì)應(yīng)的回波信號(hào)進(jìn)行波束合成的聚焦控制，并將處于同一物理位置上的、且對(duì)應(yīng)于M個(gè)不同波速的M個(gè)回波信號(hào)進(jìn)行線(xiàn)性疊加。綜上所述，本發(fā)明的方法及系統(tǒng)采取多波束接收技術(shù)，在一定程度上提高圖像的幀頻，從而改善了圖像的分辨率；此外，采用多種超聲波速進(jìn)行超聲掃查，并且將不同波速的回波信號(hào)線(xiàn)性疊加，以自然校正多波束回波信號(hào)的失真，既本發(fā)明同時(shí)實(shí)現(xiàn)波束失真校正和不同超聲波傳播速度的信號(hào)復(fù)合成像的目的，方法簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)，并且增強(qiáng)了超聲圖像的空間分辨率及整體圖像的均勻一致性。應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書(shū)按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書(shū)的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書(shū)作為一個(gè)整體，各實(shí)施方式中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。上文所列出的一系列的詳細(xì)說(shuō)明僅僅是針對(duì)本發(fā)明的可行性實(shí)施方式的具體說(shuō)明，它們并非用以限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實(shí)施方式或變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的 保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種超聲成像系統(tǒng)的波束疊加方法，其特征在于，該方法包括如下步驟: S1、配置包括對(duì)應(yīng)于多個(gè)超聲傳播速度C1^m的超聲脈沖ΤΧιΓΤΧ(η+Μ-1)的掃查序列； S2、超聲成像系統(tǒng)根據(jù)所述掃查序列逐一向被檢測(cè)組織發(fā)射超聲脈沖Txa； S3、超聲成像系統(tǒng)接收來(lái)自被檢測(cè)組織的回波信號(hào)；其中，每一次超聲脈沖Txa的發(fā)射對(duì)應(yīng)于M個(gè)超聲回波信號(hào)Rx (Ma-(M-1)廣Rx (Ma)的接收，其中，n ^ a, a e Z ； S4、超聲成像系統(tǒng)根據(jù)各超聲脈沖的波速對(duì)各超聲脈沖相對(duì)應(yīng)的回波信號(hào)進(jìn)行波束合成的聚焦控制，并對(duì)不同波速的回波信號(hào)進(jìn)行線(xiàn)性疊加；其中，線(xiàn)性疊加公式為:Rx，(Mn) (C1, C2,…，cM) =k1*Rx (Mn) (C1) + k2*Rx (Μ (η + 1) -1) ( c 2) +...+kM*Rx (Μ (η+(Μ_1))-(Μ_1)) (cM)；其中，O < Ic1, k2,..., kM < I, W...+kM=l, M ≥ 2, n ≥ I, η e Ζ, M e Ζ。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進(jìn)行線(xiàn)性疊加的M個(gè)不同波速的回波信號(hào)的預(yù)設(shè)物理位置相同。
3.一種超聲成像系統(tǒng)的波束疊加方法，其特征在于，該方法包括如下步驟: S1、配置包括對(duì)應(yīng)于多個(gè)超聲傳播速度c廣cM的超聲脈沖Tx廣Txm的掃查序列； S2、超聲成像系統(tǒng)根據(jù)所述掃查序列逐一向被檢測(cè)組織發(fā)射超聲脈沖； S3、超聲成像系統(tǒng)接收來(lái)自被檢測(cè)組織的回波信號(hào)；其中，每一次超聲脈沖的發(fā)射對(duì)應(yīng)于M個(gè)回波信號(hào)的接收，其中，M個(gè)回波信號(hào)以相對(duì)應(yīng)的發(fā)射脈沖為基準(zhǔn)對(duì)稱(chēng)分布，且相鄰兩個(gè)發(fā)射脈沖的回波信號(hào)在物理位置上的排布規(guī)則為:后一發(fā)射脈沖所對(duì)應(yīng)的回波信號(hào)較于前一發(fā)射脈沖所對(duì)應(yīng)的回波信號(hào)錯(cuò)開(kāi)一個(gè)回波間隔； 54、超聲成像系統(tǒng)根據(jù)各超聲脈沖的波速對(duì)各超聲脈沖相對(duì)應(yīng)的回波信號(hào)進(jìn)行波束合成的聚焦控制，并將處于同一物理位置上的、且對(duì)應(yīng)于M個(gè)不同波速的M個(gè)回波信號(hào)進(jìn)行線(xiàn)性疊加。
4.一種超聲成像系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括: 配置模塊、用于配置包括對(duì)應(yīng)于多個(gè)超聲傳播速度C廣Cm的超聲脈沖ΤχιΓΤχ (η+Μ-1)的掃查序列； 發(fā)射模塊、用于根據(jù)所述掃查序列逐一向被檢測(cè)組織發(fā)射超聲脈沖Txa ； 接收模塊、用于接收來(lái)自被檢測(cè)組織的回波信號(hào)；其中，每一次超聲脈沖Txa的發(fā)射對(duì)應(yīng)于M個(gè)超聲回波信號(hào)Rx (Ma-(M-1)廣Rx (Ma)的接收，其中，η彡a，a e Z ;及 復(fù)合模塊、用于根據(jù)各超聲脈沖的波速對(duì)各超聲脈沖相對(duì)應(yīng)的回波信號(hào)進(jìn)行波束合成的聚焦控制，并對(duì)不同波速的回波信號(hào)進(jìn)行線(xiàn)性疊加；其中，線(xiàn)性疊加公式為:Rx，(Mn) (C1, C2,…，cM) =k1*Rx (Mn) (C1) + k2*Rx (Μ (η + 1) -1) ( c 2) +...+kM*Rx (Μ (η+(Μ_1))-(Μ_1)) (cM)；其中，O ≤Ic1, k2,..., kM ≤ I, W...+kM=l, M ≥ 2, n ≥ I, η e Ζ, M e Ζ。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超聲成像系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)行線(xiàn)性疊加的M個(gè)不同波速的回波信號(hào)的預(yù)設(shè)物理位置相同。
6.—種超聲成像系統(tǒng),其特征在于,包括: 配置模塊、用于配置包括對(duì)應(yīng)于多個(gè)超聲傳播速度c廣cM的超聲脈沖Tx廣Txm的掃查序列； 發(fā)射模塊、用于根據(jù)所述掃查序列逐一向被檢測(cè)組織發(fā)射超聲脈沖；接收模塊、用于接收來(lái)自被檢測(cè)組織的回波信號(hào)；其中，每一次超聲脈沖的發(fā)射對(duì)應(yīng)于M個(gè)回波信號(hào)的接收，其中，M個(gè)回波信號(hào)以相對(duì)應(yīng)的發(fā)射脈沖為基準(zhǔn)對(duì)稱(chēng)分布，且相鄰兩個(gè)發(fā)射脈沖的回波信號(hào)在物理位置上的排布規(guī)則為:后一發(fā)射脈沖所對(duì)應(yīng)的回波信號(hào)較于前一發(fā)射脈沖所對(duì)應(yīng)的回波信號(hào)錯(cuò)開(kāi)一個(gè)物理位置；及 復(fù)合模塊、用于根據(jù)各超聲脈沖的波速對(duì)各超聲脈沖相對(duì)應(yīng)的回波信號(hào)進(jìn)行波束合成的聚焦控制 ，并將處于同一物理位置上的、且對(duì)應(yīng)于M個(gè)不同波速的M個(gè)回波信號(hào)進(jìn)行線(xiàn)性疊加。
全文摘要
本發(fā)明提供一種超聲成像系統(tǒng)及其波束疊加方法，其方法包括配置包括對(duì)應(yīng)于多個(gè)超聲傳播速度c1~cM的超聲脈沖Txn~Tx(n+M-1)的掃查序列；超聲成像系統(tǒng)根據(jù)所述掃查序列逐一向被檢測(cè)組織發(fā)射超聲脈沖Txa；超聲成像系統(tǒng)接收來(lái)自被檢測(cè)組織的回波信號(hào)；其中，每一次超聲脈沖Txa的發(fā)射對(duì)應(yīng)于M個(gè)超聲回波信號(hào)Rx(Ma-(M-1))~Rx(Ma)的接收；超聲成像系統(tǒng)根據(jù)各超聲脈沖的波速對(duì)各超聲脈沖相對(duì)應(yīng)的回波信號(hào)進(jìn)行波束合成的聚焦控制，并對(duì)不同波速的回波信號(hào)進(jìn)行線(xiàn)性疊加；本發(fā)明同時(shí)實(shí)現(xiàn)波束失真校正和不同超聲波傳播速度的信號(hào)復(fù)合成像的目的，方法簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)。
文檔編號(hào)A61B8/14GK103142253SQ20131008735
公開(kāi)日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2013年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月19日
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