[发明专利]一种自适应接收变迹系统及方法

说明书

一种自适应接收变迹系统及方法，属于超声波技术成像领域，提前预算每个位置的起点start和步长Len_i并获得孔径值Aper，非孔径复合模式时，通道数k从1到最大物理通道数N_CHN循环，并使k=k‑N_CHN/2+Aper/2；孔径复合模式时，通道数k从1到N_CHN*2循环，并使k=k‑N_CHN+Aper；再查表输出每个点的位置，判断实际查表Index长度是否大于存储表长，并对超出部分进行反折，对于Index小于1，则使Index=0，可以实现孔径的控制，最后按Index查表得变迹曲线，实现波束合成，本发明可实时计算变迹参数，自适应调整计算结果，显著减少了系统数据冗余并提升了系统。

技术领域

本发明关于超声波成像技术领域，特别是有关于一种自适应接收变迹系统及方法。

背景技术

现在超声波成像技术已经得到了非常广泛的应用。通过对特定区域的声束扫描，对其背向散射的回波信号进行AD，波束合成，信号处理，就可以得到亮度信号图像，也就是常说的B（Brightness）超图；如果对一定扫描区域连续扫描多次，通过多次之间的变化，通过计算Doppler效应产生的频移，还能得到血流信号，也就是常说的C（Color）图像。在此之外还有能量、频谱等成像方式，本质上都属于这两种拓展应用。

无论哪一种方式，波束合成都是核心处理环节，该模块的通过对AD后的通道信号通过时移进行聚焦，并根据声场特性进行变迹处理加权合并，最终将二维平面类的声场信息转化为一维的信号流，即形成声束。声束的形成可以大大简化之后的信号处理和图像处理，使超声系统由多次空间信息处理转化逐线处理的简单数学变换。

随着上述功能的不断增多，以及临床对图像性能的持续提高需求，同时对成本控制要求不断提高，多波束和孔径复合等相互矛盾的功能同时出现。多波束的目标是为了在相同的时间得到更多的波束，这样可以基本保持图像质量的前提下，提高系统的帧率，代价就是系统的并行处理要求提高，这对软硬件性能有更高的要求但综合收益是更大，因此得到了广泛的应用。孔径复合则是降低成本的方式，常规扫描是一次发射一次接收形成一个或者多个波束，每次都是所有通道参与；而孔径复合则是两次发射两次接收形成一个或者多个波束，两次发射相同担接收通道不同，再将结果线性相加实现最大2倍物理通道的效果。这种方式可以在不增加硬件成本的前提下实现接近两倍物理通道的综合性能，但是会牺牲系统帧率。

由于上述需求的提出，对于波束合成的接收变迹要求也就有了更高的要求，既要支持多波束的要求，同时还需要考虑孔径复合的要求，传统的提前预存储的方式会产生大量的数据冗余，因此一种自适应实时变迹计算很有必要。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种自适应接收变迹系统，包括：前端、信号处理模块、图像处理模块、图像融合显示模块及操作系统模块；前端在操作系统模块控制下完成特定频率发射，并接收回波信号进行AD转换及波束合成，并输出RF信号给信号处理模块，信号处理模块对RF信号进行B信号处理，形成B图像，传输给图像处理模块进行4D扫描形成B图像的4维图像，信号处理模块对RF信号进行C信号处理，形成C图像，信号处理模块对RF信号进行PW/CW信号处理，形成PW图像和CW图像，B图像及C图像通过操作系统模块控制最终在图像融合显示模块中融合后显示，实现B+C组合，B图像及PW/CW图像通过操作系统模块控制最终融合显示，实现B+PW/CW组合。其中，AD转换为模数转换，RF信号为射频信号，B信号处理是指将RF信号转化为人眼可识别的亮度信号，形成的B图像为二维灰阶图像，C信号处理是指做彩色多普勒处理，形成的C图像为彩色多普勒图像，PW/CW信号处理分别为脉冲波多普勒处理和连续波多普勒处理，该PW/CW图像分别为PW图像和CW图像，得到的PW图像为脉冲波多普勒图像，CW图像为连续波多普勒图像。

进一步地，前端进行波束合成中进行变迹处理。

进一步地，变迹处理通过汉宁窗完成。