[发明专利]一种基于FPGA的超声全数据聚焦快速成像方法及系统

权利要求书

1.一种基于FPGA的超声全数据聚焦快速成像方法，其特征在于，包括：

采集由至少一个第一阵元的每一个阵元发射的第一超声波信号至像素点，及由所述像素点反射至少一个第二超声波信号至至少一个第二阵元，并将采集后的数据存储；其中，将所述像素点对应的所述第一超声波信号和所述至少一个第二超声波信号存储在双端口内存；当采集和检索并发执行时，由配置有第一端口和第二端口的双端口内存的所述第一端口作为数据输入的端口，配置有第一端口和第二端口的双端口内存的所述第二端口作为数据的检索输出；当采集完毕后，检索执行时，由配置有第一端口和第二端口的双端口内存的所述第一端口和配置有第一端口和第二端口的双端口内存的所述第二端口分别作为检索输出；

通过现场可编程逻辑门阵列(FPGA)芯片对所述第一超声波信号和所述至少一个第二超声波信号并发计算，得到所述像素点对应的至少一个传输时延；

根据所述像素点的至少一个传输时延检索存储的所述像素点对应的数据；

根据所述像素点对应的数据合成所述像素点对应的像素值；

对所述像素点对应的像素值进行变换，确定所述像素值的解析信号，并在获取所述解析信号的包络后成像。

2.根据权利要求1所述的成像方法，其特征在于，所述通过现场可编程逻辑门阵列(FPGA)芯片对所述第一超声波信号和所述至少一个第二超声波信号并发计算，得到所述像素点对应的至少一个传输时延的步骤具体包括：

通过实时延时算法计算所述像素点对应的所述至少一个第一阵元的每一个阵元与所述至少一个第二阵元之间的声程；

根据所述声程和声速，确定所述至少一个传输时延。

3.根据权利要求2所述的成像方法，其特征在于，所述通过实时延时算法计算所述像素点对应的所述至少一个第一阵元的每一个阵元与所述至少一个第二阵元之间的声程的步骤为：

其中，x_i为至少一个第一阵元的第i个阵元的横坐标，x_j为至少一个第二阵元的第j个阵元的横坐标，(x，z)为像素点坐标。

4.根据权利要求1所述的成像方法，其特征在于，所述对所述像素点对应的像素值进行变换，确定所述像素值的解析信号的步骤具体包括：

根据希尔伯特变换对所述像素值变换，将所述像素值由时域信号变为频域信号；

根据所述时域信号的像素值和所述频域信号的像素值合成解析信号。

5.根据权利要求4所述的成像方法，其特征在于，所述并在获取所述解析信号的包络后成像的步骤具体包括：

将所述解析信号的包络上传至上位机进行成像。

6.根据权利要求4所述的成像方法，其特征在于，所述希尔伯特变换还可以为：FIR滤波器。

7.一种基于FPGA的超声全数据聚焦快速成像系统，其特征在于，包括：采集模块(10)、存储模块(20)、计算模块(30)、检索模块(40)、合成模块(50)和变换模块(60)；

所述采集模块(10)用于，采集由至少一个第一阵元的每一个阵元发射的第一超声波信号至像素点，及由所述像素点反射至少一个第二超声波信号至至少一个第二阵元；

所述存储模块(20)用于，将采集后的数据存储；其中，将所述像素点对应的所述第一超声波信号和所述至少一个第二超声波信号存储在双端口内存；当采集和检索并发执行时，由配置有第一端口和第二端口的双端口内存的所述第一端口作为数据输入的端口，配置有第一端口和第二端口的双端口内存的所述第二端口作为数据的检索输出；当采集完毕后，检索执行时，由配置有第一端口和第二端口的双端口内存的所述第一端口和配置有第一端口和第二端口的双端口内存的所述第二端口分别作为检索输出；

所述计算模块(30)用于，通过现场可编程逻辑门阵列(FPGA)芯片对所述第一超声波信号和所述至少一个第二超声波信号并发计算，得到所述像素点对应的至少一个传输时延；

所述检索模块(40)用于，根据所述像素点的至少一个传输时延检索存储的所述像素点对应的数据；

所述合成模块(50)用于，根据所述像素点对应的数据合成所述像素点对应的像素值；

所述变换模块(60)用于，对所述像素点对应的像素值进行变换，确定所述像素值的解析信号，并在获取所述解析信号的包络后成像。