[发明专利]实时计算逐点变迹系数的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于超声成像的变迹系数的计算方法及装置，更具体地说，涉及一种用于波束合成的变迹系数的实时计算方法及装置。 

背景技术

在超声成像设备中，变迹系数是波束合成不可缺少的一个参数。在波束接收系统中，常用的方法是将波束合成所需要的变迹系数计算好后存入存储器中，在接收合成的时候再读出来使用。为了节约存储器资源，一般都是计算在一些固定接收位置的变迹系数，与其相邻的接收位置使用的是同一参数，不能实现逐点变迹。 

专利文献CN200610061969.5提出了一种实时计算接收聚焦点的变迹系数的方法，该方法将一组计算好的变迹系数预先存入存储器中，然后在不同的接收深度对这组预置曲线进行不同的抽取，从而得到不同深度的变迹曲线。 

波束合成系统常用的方法是在多个接收位置都保留一根完整的变迹系数曲线，存储器资源耗费大，而且也没有实现逐点变迹。专利文献CN200610061969.5提出的方法只需要存储一根变迹系数曲线，极大地节省了存储器资源。但是，其受限于存储的变迹系数的点数，也未能实现逐点变迹。 

发明内容

本发明旨在节省存储器资源的同时，提供一种实时计算变迹系数的方法，并且可以通过硬件实时生成波束合成所需的变迹系数， 在波束合成逐点聚焦的同时实现逐点变迹。为了实现这一目的，本发明所采取的技术方案如下所述。 

按照本发明的第一方面，提供一种实时计算用于波束合成的逐点变迹系数的方法，包括：存储步骤，用于将预先计算的接收聚焦点的变迹系数存储到存储器中；计算步骤，用于计算阵元到接收点的矢量与阵元法向量之间的夹角或者夹角的三角函数值；以及寻址步骤，将计算步骤中得到的夹角或者夹角的三角函数值量化后作为变迹系数存储器的寻址地址，读出变迹系数。其中所述夹角的三角函数值包括正弦、余弦、正切、余切值等。 

优选的是，按照本发明第一方面的实时计算用于波束合成的逐点变迹系数的方法还包括插值步骤，对每个接收通道，预先计算作为插值起始点的接收聚焦和作为插值终止点的接收聚焦的变迹系数，通过插值得到这两个接收聚焦点之间的点的变迹系数。其中按照下式插值计算变迹系数Apod： 

Apod(j，m)＝Apod(j，i)+Δ*m/N； 

其中，Δ＝Apod(j，i+N)-Apod(j，i)，j表示接收阵元号，m是从i到i+N-1的接收聚焦点，N是插值起始点和插值终止点之间的变迹系数的数目。优选的是，将插值起始点和插值终止点之间的变迹系数的数目N取为2的幂，从而除以N的运算可通过移位操作进行。 

再优选的是，对计算步骤中得到的夹角的三角函数值取绝对值，然后再量化后作为变迹系数存储器的寻址地址，读出变迹系数。 

还优选的是，当阵元到接收点的矢量与阵元法向量的夹角或者夹角的三角函数值的绝对值大于预定门限值时，变迹系数都为零。 

还优选的是，在所述存储步骤中，按照由小到大的顺序将预先计算的接收聚焦点的变迹系数存储到存储器中。 

还优选的是，对于凸阵按照下式计算阵元到接收点的矢量与阵元法向量的夹角 或者夹角的正切值： 

其中，X＝Fx-Ex，Y＝Fy-Ey， Ex、Ey是探头坐标，Fx、Fy是接收聚焦点坐标； 是接收阵元的法向量与Y轴的夹角，给定探头参数后， 也就确定了。 

还优选的是，对于线阵和相控阵按照下式计算阵元到接收点的矢量与阵元法向量的夹角 或者夹角的正切值： 

其中，X＝Fx-Ex，Y＝Fy-Ey；Ex、Ey是探头坐标，Fx、Fy接收聚焦点坐标。