[發(fā)明專利]一種延時參數(shù)實時計算和流水線的多波束合成方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010179005.7
• 申請日: 2010-05-19
• 公開（公告）號: CN101865998A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發(fā)明（設計）人: 劉胡平;曾成志;孟國海
• 申請（專利權）人: 深圳市藍韻實業(yè)有限公司
• 主分類號: G01S7/52
• 分類號: G01S7/52;G01S15/89;A61B8/00
• 代理公司: 北京東正專利代理事務所(普通合伙) 11312
• 代理人: 李夢福

技術領域

本發(fā)明涉及一種多波束合成方法，尤其涉及一種延時參數(shù)實時計算和流水線的多波束合成方法，該方法可以應用于各種類型的探頭。

背景技術

隨著超聲臨床醫(yī)學診斷設備對快速、實時成像的要求越來越高，多波束成像成為提高超聲掃查速度的必要手段。在傳統(tǒng)的單波束合成中，幀頻收到超聲傳播速度和掃描深度的限制，無法滿足高質量圖像顯示的要求。

多波束技術可以在一次脈沖發(fā)射過程中，同時形成M條有效接收聲束信號，因此使得幀頻提高了M倍。多波束技術的應用可以使得在同一系統(tǒng)同等線密度下提高幀頻，或者在同等幀頻下獲得更高的圖像掃描線密度。因此多波束技術對于提高圖像幀頻和質量有著至關重要的意義。

由于多波束技術在超聲成像系統(tǒng)中的重要價值，國內外都已有很多關于多波束的設計方案和專利。本專利是在已有專利201010133657.7基礎上給出的一種改進，通過本專利的改進，使得FPGA實現(xiàn)可以節(jié)約寶貴的乘法器資源。

該發(fā)明的一個特點是，將計算延時的參數(shù)分成兩類，一是需要實時計算的參數(shù)，二是不需要實時計算的參數(shù)。在延時計算中盡量將不需要實時計算的參數(shù)歸為輸入?yún)?shù)，以減少實時計算的工作量。

另一個特點是，將和波束序號有關的計算模塊與波束序號無關的計算模塊分離，通過兩個開關的切換使得延時參數(shù)單元可以應用于凸陣探頭、線陣探頭以及相控陣探頭。該延時計算單元采用了流水線設計，M個波束的延時參數(shù)以流水線方式在計算單元中算出，然后對同一路回波數(shù)據(jù)存儲單元進行讀取，以實現(xiàn)各波束的延時。大大減少了FPGA中資源的消耗。

在多波束系統(tǒng)設計中，延時參數(shù)的存儲量很大，所以實時計算延時參數(shù)被廣泛采用。實時運算對硬件資源的要求較高，所以我們需要找到一種既能實時運算又能節(jié)省硬件資源的有利方法。在專利201010133657.7中每個延時參數(shù)計算單元采用了三個乘法器、一個開平方運算器、兩個加法器和一個減法器。在FPGA實現(xiàn)中，乘法器是很有限的資源，減少乘法器將使得資源占用大大降低，使得FPGA實現(xiàn)更為容易。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種延時參數(shù)實時計算和流水線的多波束合成方法，本發(fā)明是在已經(jīng)申請的專利(專利申請?zhí)枺?01010133657.7)基礎之上給出了一種改進的延時計算方法。該方法在原有方法的基礎上經(jīng)過優(yōu)化，得出了一種更加簡單、使用資源更少的方案，本發(fā)明為解決上述技術問題所采用的技術方案為：

一種延時參數(shù)實時計算和流水線的多波束合成方法，其至少有一個多波束合成裝置，一個多波束合成裝置接受一個通道的超聲回波，一個通道的超聲回波有M個不同掃描角度或掃描位置的波束，包括以下步驟：

A.每一個多波束合成裝置分別將回波數(shù)字信號線性的寫入雙端口RAM或三端口RAM；

B.根據(jù)當前通道對應的陣元參數(shù)以及焦點位置參數(shù)分時計算出同一通道內M路波束的延時參數(shù)，再換算成RAM的讀出地址；延時參數(shù)計算公式為：λi=(L+X)2+(K2+K3)·Y]]>

延時表示為：τi=(L-λi)c]]>