[发明专利]波束形成器、医学图像系统以及用于显示诊断图像的方法

说明书

技术领域

以下描述涉及一种波束形成器、一种诊断系统、一种医学图像系统以及一种用于显示诊断图像的方法。

背景技术

使用合成孔径技术的图像系统可使用固定波束形成技术或自适应波束形成技术。固定波束形成技术可使用汉明窗(Hamming window)或汉宁窗(Hanning window)，固定波束形成技术也可被称为独立于数据的波束形成技术。根据固定波束形成技术产生的诊断图像可能不具有适当的对比度或分辨率。因此，可使用自适应波束形成技术来获得具有比通过固定波束形成技术获得的图像更好的对比度或分辨率的更好质量的图像。根据自适应波束形成技术产生的诊断图像可具有更高的分辨率，但是自适应波束形成技术难以实现，这是因为，吞吐量高于根据固定波束形成技术产生的诊断图像的吞吐量。

发明内容

根据一方面，提供了一种使用从对象反射的多通道信号形成接收波束的波束形成器。所述波束形成器包括：信号产生器，被构造为产生针对所述多通道信号应用了不同的切趾函数的多个信号；估计器，被构造为从所述多个信号估计信号主要分量和噪声主要分量；权重计算器，被构造为基于估计的信号主要分量和估计的噪声主要分量来计算根据每个通道的将被应用于信号主要分量的权重；权重应用器，被构造为将计算的权重应用于估计的信号主要分量。

权重计算器还可被构造为基于估计的信号主要分量和估计的噪声主要分量来估计信噪功率比(SNR)，并通过使用估计的SNR来计算权重。

信号产生器可包括：第一信号产生器，被构造为针对所述多通道信号使用第一切趾函数来产生第一信号；第二信号产生器，被构造为针对所述多通道信号使用第二切趾函数来产生第二信号。

估计器可包括：信号主要分量估计器，被构造为通过计算第一信号与第二信号的和来估计信号主要分量；噪声主要分量估计器，被构造为通过计算第一信号与第二信号之间的差来估计噪声主要分量。

估计器可被构造为将所述多个信号的和或在所述多个信号中具有最小绝对值的信号估计为信号主要分量。

权重应用器可以是维纳滤波器，并且权重计算器还可被构造为计算维纳增益。

从对象反射的多通道信号可由沿纵向、沿横向或沿纵向与横向的组合布置的换能器接收。

在另一方面，提供了一种使用从对象反射的多通道信号产生诊断图像的设备。所述设备包括：波束形成器，被构造为从针对所述多通道信号应用了不同的切趾函数的多个信号估计信号主要分量和噪声主要分量，基于估计的信号主要分量和估计的噪声主要分量来计算根据每个通道的权重，通过将计算的权重应用于估计的信号主要分量来形成接收波束；混合器，被构造为根据反射接收波束的位置来混合波束形成器形成的接收波束；诊断图像产生器，被构造为基于混合的接收波束来产生诊断图像。

波束形成器还可被构造为基于估计的信号主要分量和估计的噪声主要分量来估计信噪功率比(SNR)，并基于估计的SNR来计算权重。

波束形成器可被构造为通过计算应用了不同的切趾函数的所述多个信号的和来估计信号主要分量，并且通过计算所述多个信号之间的差来估计噪声主要分量。

从对象反射的多通道信号可由沿纵向、沿横向或沿纵向与横向的组合布置的换能器接收。

在另一方面，提供了一种医学图像系统。所述医学图像系统包括：探头，被构造为使用多个换能器接收从对象反射的信号；被构造为产生诊断图像的设备，所述设备从针对从探头接收的多通道信号应用了不同的切趾函数的多个信号估计信号主要分量和噪声主要分量，基于估计的信号主要分量和估计的噪声主要分量来计算根据每个通道的权重，通过将计算的权重应用于估计的信号主要分量来形成接收波束，并通过混合接收波束来产生诊断图像。

包括在探头中的多个换能器可沿纵向和横向布置，由探头接收的多通道信号可由沿纵向、沿横向或沿纵向与横向的组合布置的换能器接收。

在另一方面，提供了一种使用从对象反射的多通道信号显示诊断图像的方法。所述方法包括：产生针对所述多通道信号应用了不同的切趾函数的多个信号；从产生的多个信号估计信号主要分量和噪声主要分量；基于估计的信号主要分量和估计的噪声主要分量来计算根据每个通道的将被应用于信号主要分量的权重；通过将计算的权重应用于估计的信号主要分量来形成接收波束。

计算权重的步骤可包括：基于估计的信号主要分量和估计的噪声主要分量来估计信噪功率比(SNR)，并基于估计的SNR来计算权重。

产生多个信号的步骤可包括：针对所述多通道信号使用第一切趾函数来产生第一信号；针对所述多通道信号使用第二切趾函数来产生第二信号。