CN107669294B - 波束合成中的变迹系数的实时计算方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种波束合成中的变迹系数的实时计算方法及装置。通过本发明实施例的方法，事先只需在存储器中存储每一个阵元的位置信息，变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中包括的变迹索引的数量与所述接收孔的直径之间的比值，以及变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系。如此，当需要得到某一阵元在某一位置的接收孔的中心线以及某一直径的接收孔时的变迹系数时，可以根据存储的这些数据实时计算阵元的变迹系数。可见，通过本发明实施例的方法，无需事先在存储器中存储每一个阵元分别在不同位置的接收孔的中心线和不同直径的接收孔时的变迹系数，从而可以节省存储资源。

Description

波束合成中的变迹系数的实时计算方法及装置

技术领域

本发明实施例涉及医学超声技术领域，尤其涉及一种波束合成中的变迹系数的实时计算方法及装置。

背景技术

在医学诊断中常常会利用到超声波成像系统，在超声波成像系统中，超声波信号经模拟放大、采样后进入波束合成环节，在波束合成环节中，需要将各个通道的超声波反射信号同相位加权叠加。

然而，在超声信号发射与接收形成的声场中，除了有决定图像分辨率的主瓣之外，通常还存在可产生伪像的旁瓣，这样会降低图像的信噪比，进而导致图像的分辨率较低。

因此，为了提高图像的分辨率，通常需要抑制旁瓣，例如，采用幅度变迹，也即，预先在存储器中存储每一个阵元的变迹系数，在进行波束合成时，可以从存储器中获取每一个阵元的变迹系数，然后利用获取的变迹系数对发射信号或接收信号的阵元采用幅度加权技术，使中心阵元的权值最大，边缘阵元的权值最小，进而降低旁瓣，提高信噪比，以提高图像的分辨率。

然而，发明人发现，对于任意一个阵元，当接收孔的中心线的坐标或者接收孔的直径不同时，阵元的变迹系数都不同，如此，在超声波成像系统中，如果有a个不同的阵元、b个不同坐标的接收孔的中心线，c个不同直径的接收孔，则需要事先在存储器中存储a*b*c个变迹系数，这样就会占用较多的存储资源。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本发明实施例提供一种波束合成中的变迹系数的实时计算方法及装置。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种波束合成中的变迹系数的实时计算方法，所述方法包括：

获取阵元的位置信息以及接收孔的中心线的位置信息；

获取变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中包括的变迹索引的数量与所述接收孔的直径之间的比值；

根据所述阵元的位置信息、所述接收孔的中心线的位置信息以及所述比值确定所述阵元的变迹索引；

在所述预设对应关系中根据所述变迹索引确定所述阵元的变迹系数。

其中，所述在所述预设对应关系中根据所述变迹索引确定所述阵元的变迹系数，包括：

在所述预设对应关系中查找是否存在与所述变迹索引相对应的变迹系数；

如果存在与所述变迹索引相对应的变迹系数，则将查找到的变迹系数确定为所述阵元的变迹系数；

如果不存在与所述变迹索引相对应的变迹系数，则将所述阵元的变迹系数设置为预设数值。

其中，所述根据所述阵元的位置信息、所述接收孔的中心线的位置信息以及所述比值确定所述阵元的变迹索引，包括：

利用所述阵元的位置信息、所述接收孔的中心线的位置信息以及所述比值，按照如下公式计算所述阵元的变迹索引：

add＝(n-L)*T+M；

其中，在上述公式中，add为所述阵元的变迹索引，n为所述阵元的位置信息，L为所述接收孔的中心线的位置信息，T为所述比值以及M为预设数值。

其中，所述获取变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中包括的变迹索引的数量与所述接收孔的直径之间的比值，包括：

获取所述预设对应关系中包括的变迹索引的数量；

获取超声波成像系统的变迹深度计数器中最新存储的数值的存储地址；

获取超声波成像系统的信号采样步长、光圈大小以及相邻两个阵元之间的距离；

根据所述存储地址、所述信号采样步长、所述光圈大小以及所述距离计算所述接收孔径的直径；

计算所述数量与所述接收孔径的直径之间的比值。

其中，所述计算所述数量与所述接收孔径的直径之间的比值，包括：

如果所述数量为数值2的整数次幂，则利用移位算法计算所述数量与所述接收孔的直径的倒数之间的乘积。

其中，所述获取变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中包括的变迹索引的数量与所述接收孔的直径之间的比值，包括：

获取超声波成像系统的变迹深度计数器中最新存储的数值的存储地址；

在存储地址与比值之间的预设对应关系中查找与所述存储地址相对应的比值，并作为所述数量与所述接收孔的直径之间的比值。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种波束合成中的变迹系数的实时计算装置，所述装置包括：

第一获取模块，用于获取阵元的位置信息以及接收孔的中心线的位置信息；

第二获取模块，用于获取变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中包括的变迹索引的数量与所述接收孔的直径之间的比值；

第一确定模块，用于根据所述阵元的位置信息、所述接收孔的中心线的位置信息以及所述比值确定所述阵元的变迹索引；

第二确定模块，用于在所述预设对应关系中根据所述变迹索引确定所述阵元的变迹系数。

其中，所述第二确定模块包括：

查找单元，用于在所述预设对应关系中查找是否存在与所述变迹索引相对应的变迹系数；

第一确定单元，用于如果存在与所述变迹索引相对应的变迹系数，则将查找到的变迹系数确定为所述阵元的变迹系数；

设置单元，用于如果不存在与所述变迹索引相对应的变迹系数，则将所述阵元的变迹系数设置为预设数值。

其中，所述第一确定模块具体用于：

利用所述阵元的位置信息、所述接收孔的中心线的位置信息以及所述比值，按照如下公式计算所述阵元的变迹索引：

add＝(n-L)*T+M；

其中，在上述公式中，add为所述阵元的变迹索引，n为所述阵元的位置信息，L为所述接收孔的中心线的位置信息，T为所述比值以及M为预设数值。

其中，所述第二获取模块包括：

第一获取单元，用于获取所述预设对应关系中包括的变迹索引的数量；

第二获取单元，用于获取超声波成像系统的变迹深度计数器中最新存储的数值的存储地址；

第三获取单元，用于获取超声波成像系统的信号采样步长、光圈大小以及相邻两个阵元之间的距离；

第一计算单元，用于根据所述存储地址、所述信号采样步长、所述光圈大小以及所述距离计算所述接收孔的直径；

第二计算单元，用于计算所述数量与所述接收孔径的直径之间的比值。

其中，所述第二计算单元具体用于：

如果所述数量为数值2的整数次幂，则利用移位算法计算所述数量与所述接收孔的直径的倒数之间的乘积。

其中，所述第二获取模块包括：

第四获取单元，用于获取超声波成像系统的变迹深度计数器中最新存储的数值的存储地址；

第二确定单元，用于在存储地址与比值之间的预设对应关系中查找与所述存储地址相对应的比值，并作为所述数量与所述接收孔的直径之间的比值。

本发明实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

通过本发明实施例的方法，事先只需在存储器中存储每一个阵元的位置信息，变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中包括的变迹索引的数量与所述接收孔的直径之间的比值，以及变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系。本发明实施例中的存储器可以为FPGA中的存储器。

如此，当需要得到某一阵元在某一位置的接收孔的中心线以及某一直径的接收孔时的变迹系数时，只需从存储器中获取该阵元的位置信息以及预先存储的该比值，并从终端中获取该接收孔的中心线的位置信息，再根据该阵元的位置信息、该接收孔的中心线的位置信息以及该比值确定该阵元的变迹索引，然后在变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中根据该变迹索引确定该阵元的变迹系数。

可见，通过本发明实施例的方法，无需事先在存储器中存储每一个阵元分别在不同位置的接收孔的中心线和不同直径的接收孔时的变迹系数，从而可以节省存储资源。

例如，在超声波成像系统中，如果有a个不同的阵元、b个不同位置的接收孔的中心线，c个不同直径的接收孔。

则在现有技术中，需要事先在存储器中存储a*b*c个变迹系数，一共存储a*b*c条数据，这样就会占用较多的存储资源。

而在本发明实施例中，不需要在存储器中存储b个接收孔的中心线的位置信息，当需要利用中心线时，可以直接从终端中获取中心线的位置信息，只需要在存储器中a个阵元的位置信息，1个比值以及1个变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系，变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系包括H条数据，可见本发明实施例中的存储的数量总量为a+1+H。

随着a逐渐增大，a*b将逐渐越来越大于a，由于H通常会选取512、1024或者2048，在c逐渐增大时，a*b*c也会逐渐越来越大于a+1+H。

因此，在a、b以及c较大时，a*b*c通常会大于a+1+H，尤其是将H较小时，a*b*c通常会远远大于a+1+H。

因此，相比于现有技术事先需要在存储器中存储a*b*c条数据，本发明实施例只需事先在存储器中存储a+1+H条数据，从而可以节省存储资源。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明实施例。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明实施例的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种波束合成中的变迹系数的实时计算方法的流程图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种波束合成中的变迹系数的实时计算装置的框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明实施例相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明实施例的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1是根据一示例性实施例示出的一种波束合成中的变迹系数的实时计算方法的流程图，如图1所示，该方法包括以下步骤。

在步骤S101中，获取阵元的位置信息以及接收孔的中心线的位置信息；

在本发明实施例中，阵元的位置信息可以为阵元的横坐标等，接收孔的中心线的位置信息可以为接收孔的中心线的横坐标等。

在本发明实施例中，阵元切面上包括多个阵元，每一个阵元都具备一个阵元标识，不同的阵元的阵元标识不同，阵元标识可以为阵元的名称或者编号等等，其次，每一个阵元的位置信息都不同，因此，在本发明实施例中，对于任意一个阵元，可以事先将该阵元的阵元标识与该阵元的位置信息组成一条记录，并存储在阵元标识与位置信息之间的预设对应关系中，阵元标识与位置信息之间的预设对应关系可以位于本地或者云端。

如此，在本步骤中，当需要得到某一阵元的位置信息时，需要在阵元标识与位置信息之间的预设对应关系中，查找与该阵元的阵元标识相对应的位置信息，并作为该阵元的位置信息。

在步骤S102中，获取变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中包括的变迹索引的数量与接收孔的直径之间的比值；

其中，在本发明一个实施例中，可以事先在本地存储变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中包括的变迹索引的数量以及接收孔的直径，如此，在本步骤中，可以获取事先在本地存储的该数量，然后获取接收孔的直径，再计算该数量与接收孔的直径之间的比值。具体详见之后的实施例，在此不做详述。

在本发明另一实施例中，变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中包括的变迹索引的数量与接收孔的直径之间的比值事先可以存储在本地，如此，在本步骤中，可以直接从本地获取该比值。具体详见之后的实施例，在此不做详述。

在步骤S103中，根据阵元的位置信息、接收孔的中心线的位置信息以及该比值确定该阵元的变迹索引；

在变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中的每一条记录为窗函数在坐标系中的一个坐标，坐标系中的一个坐标轴用于表示变迹索引，另一个坐标轴用于变迹系数，窗函数可以为汉明窗或者海明窗等等。

其中，变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中的变迹索引是按照数值由小至大的顺序排序的。由于位于接收孔之外的阵元的超声波信号的变迹系数为0，而位于接收孔之内的阵元的超声波信号的变迹系数大于0，因此，在位于接收孔的两端的阵元中，横坐标较小的阵元的变迹索引为变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中的位于首位的变迹索引，横坐标较大的阵元的变迹索引为变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中的位于末位的变迹索引。

例如，假设，在位于接收孔的两端的阵元中，横坐标较小的阵元为阵元a，横坐标较大的阵元为阵元b，接收孔的直径为P，接收孔的中心线的横坐标为L，阵元n位于接收孔之内，阵元n不是阵元a也不是阵元b，阵元n的横坐标为n₀。

因此，可以得到等式1：

为阵元a的横坐标，

为阵元b的横坐标。

为阵元n与阵元a之间的距离，

为接收孔的直径；

Dn为阵元n在变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中的变迹索引，Da为阵元a在变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中的变迹索引，Db为阵元b在变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中的变迹索引。

Dn-Da为阵元n在变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中的变迹索引与阵元a在变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中的变迹索引之间的距离；Db-Da为阵元b在变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中的变迹索引与阵元a在变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中的变迹索引之间的距离；。

假设，变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中位于首位的变迹索引为0，变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中包括的变迹索引的数量为H，则Dn-Da＝Dn-0，Db-Da＝H；

因此，由等式1可推导出等式2：

继而由等式2推导出等式3：

由于变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中包括的变迹索引的数量是恒定不变的，因此，

为恒定数值。

所以，当需要得到某一阵元在变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中的变迹索引时，需要首先得到该阵元的位置信息，接收孔的中心线的位置信息以及变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中包括的变迹索引的数量与接收孔的直径之间的比值，然后利用该阵元的位置信息，接收孔的中心线的位置信息以及该比值按照如下公式计算该阵元在变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中的变迹索引：

add＝(n-L)*T+M；

其中，在上述公式中，add为该阵元在变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中的变迹索引，n为该阵元的位置信息，L为接收孔的中心线的位置信息，T为变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中包括的变迹索引的数量与接收孔的直径之间的比值以及M为预设数值。

在步骤S104中，在变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中根据该变迹索引确定该阵元的变迹系数。

在本步骤中，可以在变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中查找是否存在与该变迹索引相对应的变迹系数；如果存在与该变迹索引相对应的变迹系数，则将查找到的变迹系数确定为该阵元的变迹系数；如果不存在与该变迹索引相对应的变迹系数，则将该阵元的变迹系数设置为预设数值，预设数值可以为0、0.5或者1等等，本发明实施例对此不加以限定，本发明实施例中的预设数值优选为0。

在本发明一个实施例中，如果某一阵元位于接收孔之外，则该阵元的超声波信号的变迹系数为0，进而变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中就不包括该阵元的变迹索引，因此，变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中也就不会存在与该阵元的变迹索引相对应的变迹系数，所以，可以将该阵元的变迹系数设置为预设数值，例如，设置为0等等。

在本发明另一实施例中，如果某一阵元位于接收孔之内，则该阵元的超声波信号的变迹系数大于0，进而变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中就会包括该阵元的变迹索引，因此，变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中就会存在与该阵元的变迹索引相对应的变迹系数，所以，可以在变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中查找与该阵元的变迹索引相对应的变迹系数，并作为该阵元的变迹系数。

通过本发明实施例的方法，事先只需在存储器中存储每一个阵元的位置信息，变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中包括的变迹索引的数量与所述接收孔的直径之间的比值，以及变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系。本发明实施例中的存储器可以为FPGA中的存储器。

如此，当需要得到某一阵元在某一位置的接收孔的中心线以及某一直径的接收孔时的变迹系数时，只需从存储器中获取该阵元的位置信息以及预先存储的该比值，并从终端中获取该接收孔的中心线的位置信息，再根据该阵元的位置信息、该接收孔的中心线的位置信息以及该比值确定该阵元的变迹索引，然后在变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中根据该变迹索引确定该阵元的变迹系数。

可见，通过本发明实施例的方法，无需事先在存储器中存储每一个阵元分别在不同位置的接收孔的中心线和不同直径的接收孔时的变迹系数，从而可以节省存储资源。

例如，在超声波成像系统中，如果有a个不同的阵元、b个不同位置的接收孔的中心线，c个不同直径的接收孔。

则在现有技术中，需要事先在存储器中存储a*b*c个变迹系数，一共存储a*b*c条数据，这样就会占用较多的存储资源。

而在本发明实施例中，不需要在存储器中存储b个接收孔的中心线的位置信息，当需要利用中心线时，可以直接从终端中获取中心线的位置信息，只需要在存储器中a个阵元的位置信息，1个比值以及1个变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系，变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系包括H条数据，可见本发明实施例中的存储的数量总量为a+1+H。

随着a逐渐增大，a*b将逐渐越来越大于a，由于H通常会选取512、1024或者2048，在c逐渐增大时，a*b*c也会逐渐越来越大于a+1+H。

因此，在a、b以及c较大时，a*b*c通常会大于a+1+H，尤其是将H较小时，a*b*c通常会远远大于a+1+H。

因此，相比于现有技术事先需要在存储器中存储a*b*c条数据，本发明实施例只需事先在存储器中存储a+1+H条数据，从而可以节省存储资源。

在本发明另一实施例中，在超声波成像系统中，接收孔的中心线所在的直线上往往存在多个焦点，每一个焦点都对应一个接收孔，由于每一个焦点分别与阵元切面之间的距离不同，因此各个接收孔的直径也不同。

当需要得到变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中包括的变迹索引的数量与接收孔的直径之间的比值时，可以获取变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中包括的变迹索引的数量，以及获取接收孔的直径，然后将该数量除以接收孔的直径，并作为该比值。

然而，在获取接收孔的直径时，首先需要获取超声波成像系统的变迹深度计数器中最新存储的数值的存储地址、超声波成像系统的信号采样步长、超声波成像系统的光圈大小以及相邻的两个阵元之间的距离，然后根据超声波成像系统的变迹深度计数器中最新存储的数值的存储地址、超声波成像系统的信号采样步长、超声波成像系统的光圈大小以及相邻的两个阵元之间的距离计算接收孔径的直径。

其中，可以根据超声波成像系统的变迹深度计数器中最新存储的数值的存储地址、超声波成像系统的信号采样步长、超声波成像系统的光圈大小以及相邻的两个阵元之间的距离，按照如下公式计算接收孔的直径：

其中，在上述公式中，P为接收孔的直径，J为超声波成像系统的变迹深度计数器中最新存储的数值的存储地址，X为超声波成像系统的信号采样步长，F为超声波成像系统的光圈大小以及S为相邻的两个阵元之间的距离。

其中，由于超声波成像系统的信号采样步长、超声波成像系统的光圈大小以及相邻的两个阵元之间的距离是恒定不变的，只有J会随着超声波成像系统的采样周期的变化而变化，因此，接收孔的直径会随着J的变化而变化。

在本发明实施例中，每经过一个采样周期，也即，在计算阵元的变迹系数时，每更换一次焦点，变迹深度计数器就会计数一次，并将计得的数存储下来，其中，当变迹深度计数器存储计得的数时，通常按照计得的数的先后顺序依次存储，也即，后存储的计得的数的存储地址大于先存储的计得的数的存储地址，且存储时间相邻的两个计得的数的存储地址也相邻。

本发明实施例由于在接收孔的中心线所在的直接上包括多个焦点，因此，往往需要需要分别得到某一阵元在同一位置的接收孔的中心线、同一直径的接收孔且不同焦点时的变迹系数。

所以，在本发明实施例中，当需要得到变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中包括的变迹索引的数量与接收孔的直径之间的比值时，可以获取变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中包括的变迹索引的数量；获取超声波成像系统的变迹深度计数器中最新存储的数值的存储地址、超声波成像系统的信号采样步长、超声波成像系统的光圈大小以及相邻的两个阵元之间的距离，再根据变迹深度计数器中最新存储的数值的存储地址、超声波成像系统的信号采样步长、超声波成像系统的光圈大小以及相邻的两个阵元之间的距离计算接收孔径的直径，再计算该数量与接收孔径的直径之间的比值，从而得到变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中包括的变迹索引的数量与接收孔的直径之间的比值。

其中，如果预先设置的变迹索引与变迹系数之间的对应关系中包括的变迹索引的数量为数值2的整数次幂，则在计算该数量与接收孔径的直径之间的比值时，可以利用移位算法计算数量与接收孔的直径的倒数之间的乘积，从而可以节省乘法器资源，进而降低硬件成本。

例如，当预先设置的变迹索引与变迹系数之间的对应关系中包括的变迹索引的数量为1024，则可以将1024转换为2的10次方：2¹⁰，并将2¹⁰中的数值2转换为二进制数值后左移10位，并将左移10位后的数值转换为10进制数值，然后将转换得到的10进制数值与接收孔的直径的倒数相乘，从而得到变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中包括的变迹索引的数量与接收孔的直径之间的比值。

然而，如果每当需要得到变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中包括的变迹索引的数量与接收孔的直径之间的比值时，都需要获取预先设置的变迹索引与变迹系数之间的对应关系中包括的变迹索引的数量；然后获取超声波成像系统的变迹深度计数器中最新存储的数值的存储地址、超声波成像系统的信号采样步长、超声波成像系统的光圈大小以及相邻的两个阵元之间的距离，再根据获取的这些数据实时计算接收孔径的直径，以及实时计算该数量与接收孔径的直径之间的比值，则会耗费很多时间，导致获取阵元的变迹系数的获取效率较低。

因此，为了提高获取阵元的变迹系数的获取效率，在本发明另一实施例中，对于变迹深度计数器中用于存储数值的任意一个存储地址，可以事先根据该存储地址、超声波成像系统的信号采样步长、超声波成像系统的光圈大小以及相邻的两个阵元之间的距离计算接收孔的直径，然后计算变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中包括的变迹索引的数量与接收孔的直径之间的比值，并将该存储地址与计算出的该比值组成一条记录，并存储在存储地址与比值之间的预设对应关系中，对于变迹深度计数器中用于存储数值的其他每一个存储地址，同样执行上述操作。

如此，当需要得到变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中包括的变迹索引的数量与接收孔的直径之间的比值时，可以获取超声波成像系统的变迹深度计数器中最新存储的数值的存储地址；然后在存储地址与比值之间的预设对应关系中查找与该存储地址相对应的比值，并作为变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中包括的变迹索引的数量与接收孔的直径之间的比值。

通过本发明实施例的方法，无需实时计算变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中包括的变迹索引的数量与接收孔的直径之间的比值，只需根据变迹深度计数器中最新存储的数值的存储地址查找变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中包括的变迹索引的数量与接收孔的直径之间的比值即可，从而可以节省时间，提高获取阵元的变迹系数的获取效率。

图2是根据一示例性实施例示出的一种波束合成中的变迹系数的实时计算装置的框图。参照图2，该装置包括：

第一获取模块11，用于获取阵元的位置信息以及接收孔的中心线的位置信息；

第二获取模块12，用于获取变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中包括的变迹索引的数量与所述接收孔的直径之间的比值；

第一确定模块13，用于根据所述阵元的位置信息、所述接收孔的中心线的位置信息以及所述比值确定所述阵元的变迹索引；

第二确定模块14，用于在所述预设对应关系中根据所述变迹索引确定所述阵元的变迹系数。

其中，所述第二确定模块14包括：

查找单元，用于在所述预设对应关系中查找是否存在与所述变迹索引相对应的变迹系数；

第一确定单元，用于如果存在与所述变迹索引相对应的变迹系数，则将查找到的变迹系数确定为所述阵元的变迹系数；

设置单元，用于如果不存在与所述变迹索引相对应的变迹系数，则将所述阵元的变迹系数设置为预设数值。

其中，所述第一确定模块13具体用于：

利用所述阵元的位置信息、所述接收孔的中心线的位置信息以及所述比值，按照如下公式计算所述阵元的变迹索引：

add＝(n-L)*T+M；

其中，在上述公式中，add为所述阵元的变迹索引，n为所述阵元的位置信息，L为所述接收孔的中心线的位置信息，T为所述比值以及M为预设数值。

其中，所述第二获取模块12包括：

第一获取单元，用于获取所述预设对应关系中包括的变迹索引的数量；

第二获取单元，用于获取超声波成像系统的变迹深度计数器中最新存储的数值的存储地址；

第三获取单元，用于获取超声波成像系统的信号采样步长、光圈大小以及相邻两个阵元之间的距离；

第一计算单元，用于根据所述存储地址、所述信号采样步长、所述光圈大小以及所述距离计算所述接收孔的直径；

第二计算单元，用于计算所述数量与所述接收孔径的直径之间的比值。

其中，所述第二计算单元具体用于：

如果所述数量为数值2的整数次幂，则利用移位算法计算所述数量与所述接收孔的直径的倒数之间的乘积。

其中，所述第二获取模块12包括：

第四获取单元，用于获取超声波成像系统的变迹深度计数器中最新存储的数值的存储地址；

第二确定单元，用于在存储地址与比值之间的预设对应关系中查找与所述存储地址相对应的比值，并作为所述数量与所述接收孔的直径之间的比值。

通过本发明实施例的方法，事先只需在存储器中存储每一个阵元的位置信息，变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中包括的变迹索引的数量与所述接收孔的直径之间的比值，以及变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系。本发明实施例中的存储器可以为FPGA中的存储器。

如此，当需要得到某一阵元在某一位置的接收孔的中心线以及某一直径的接收孔时的变迹系数时，只需从存储器中获取该阵元的位置信息以及预先存储的该比值，并从终端中获取该接收孔的中心线的位置信息，再根据该阵元的位置信息、该接收孔的中心线的位置信息以及该比值确定该阵元的变迹索引，然后在变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中根据该变迹索引确定该阵元的变迹系数。

可见，通过本发明实施例的方法，无需事先在存储器中存储每一个阵元分别在不同位置的接收孔的中心线和不同直径的接收孔时的变迹系数，从而可以节省存储资源。

例如，在超声波成像系统中，如果有a个不同的阵元、b个不同位置的接收孔的中心线，c个不同直径的接收孔。

则在现有技术中，需要事先在存储器中存储a*b*c个变迹系数，一共存储a*b*c条数据，这样就会占用较多的存储资源。

而在本发明实施例中，不需要在存储器中存储b个接收孔的中心线的位置信息，当需要利用中心线时，可以直接从终端中获取中心线的位置信息，只需要在存储器中a个阵元的位置信息，1个比值以及1个变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系，变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系包括H条数据，可见本发明实施例中的存储的数量总量为a+1+H。

随着a逐渐增大，a*b将逐渐越来越大于a，由于H通常会选取512、1024或者2048，在c逐渐增大时，a*b*c也会逐渐越来越大于a+1+H。

因此，在a、b以及c较大时，a*b*c通常会大于a+1+H，尤其是将H较小时，a*b*c通常会远远大于a+1+H。

因此，相比于现有技术事先需要在存储器中存储a*b*c条数据，本发明实施例只需事先在存储器中存储a+1+H条数据，从而可以节省存储资源。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明实施例的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明实施例的一般性原理并包括本发明实施例未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明实施例的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

应当理解的是，本发明实施例并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明实施例的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (8)

1.一种波束合成中的变迹系数的实时计算方法，其特征在于，所述方法包括：

获取阵元的位置信息以及接收孔的中心线的位置信息；

获取变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中包括的变迹索引的数量与所述接收孔的直径之间的比值；

根据所述阵元的位置信息、所述接收孔的中心线的位置信息以及所述比值确定所述阵元的变迹索引；

在所述预设对应关系中根据所述变迹索引确定所述阵元的变迹系数；

其中，所述根据所述阵元的位置信息、所述接收孔的中心线的位置信息以及所述比值确定所述阵元的变迹索引，包括：

利用所述阵元的位置信息、所述接收孔的中心线的位置信息以及所述比值，按照如下公式计算所述阵元的变迹索引：

；

其中，在上述公式中，add为所述阵元的变迹索引，n为所述阵元的位置信息，L为所述接收孔的中心线的位置信息，T为所述比值以及M为预设数值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述预设对应关系中根据所述变迹索引确定所述阵元的变迹系数，包括：

在所述预设对应关系中查找是否存在与所述变迹索引相对应的变迹系数；

如果存在与所述变迹索引相对应的变迹系数，则将查找到的变迹系数确定为所述阵元的变迹系数；

如果不存在与所述变迹索引相对应的变迹系数，则将所述阵元的变迹系数设置为预设数值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中包括的变迹索引的数量与所述接收孔的直径之间的比值，包括：

获取所述预设对应关系中包括的变迹索引的数量；

获取超声波成像系统的变迹深度计数器中最新存储的数值的存储地址；

获取超声波成像系统的信号采样步长、光圈大小以及相邻两个阵元之间的距离；

根据所述存储地址、所述信号采样步长、所述光圈大小以及所述距离计算所述接收孔径的直径；

计算所述数量与所述接收孔径的直径之间的比值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中包括的变迹索引的数量与所述接收孔的直径之间的比值，包括：

获取超声波成像系统的变迹深度计数器中最新存储的数值的存储地址；

在存储地址与比值之间的预设对应关系中查找与所述存储地址相对应的比值，并作为所述数量与所述接收孔的直径之间的比值。

5.一种波束合成中的变迹系数的实时计算装置，其特征在于，所述装置包括：

第一获取模块，用于获取阵元的位置信息以及接收孔的中心线的位置信息；

第二获取模块，用于获取变迹索引与变迹系数之间的预设对应关系中包括的变迹索引的数量与所述接收孔的直径之间的比值；

第一确定模块，用于根据所述阵元的位置信息、所述接收孔的中心线的位置信息以及所述比值确定所述阵元的变迹索引；

第二确定模块，用于在所述预设对应关系中根据所述变迹索引确定所述阵元的变迹系数；

其中，所述第一确定模块具体用于：

利用所述阵元的位置信息、所述接收孔的中心线的位置信息以及所述比值，按照如下公式计算所述阵元的变迹索引：

；

其中，在上述公式中，add为所述阵元的变迹索引，n为所述阵元的位置信息，L为所述接收孔的中心线的位置信息，T为所述比值以及M为预设数值。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块包括：

查找单元，用于在所述预设对应关系中查找是否存在与所述变迹索引相对应的变迹系数；

第一确定单元，用于如果存在与所述变迹索引相对应的变迹系数，则将查找到的变迹系数确定为所述阵元的变迹系数；

设置单元，用于如果不存在与所述变迹索引相对应的变迹系数，则将所述阵元的变迹系数设置为预设数值。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第二获取模块包括：

第一获取单元，用于获取所述预设对应关系中包括的变迹索引的数量；

第二获取单元，用于获取超声波成像系统的变迹深度计数器中最新存储的数值的存储地址；

第三获取单元，用于获取超声波成像系统的信号采样步长、光圈大小以及相邻两个阵元之间的距离；

第一计算单元，用于根据所述存储地址、所述信号采样步长、所述光圈大小以及所述距离计算所述接收孔的直径；

第二计算单元，用于计算所述数量与所述接收孔径的直径之间的比值。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第二获取模块包括：

第四获取单元，用于获取超声波成像系统的变迹深度计数器中最新存储的数值的存储地址；

第二确定单元，用于在存储地址与比值之间的预设对应关系中查找与所述存储地址相对应的比值，并作为所述数量与所述接收孔的直径之间的比值。

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