CN111413408B - 低功耗超声全聚焦成像系统及方法 - Google Patents

低功耗超声全聚焦成像系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低功耗超声全聚焦成像方法，设成像区域内任意一个成像点的全聚焦成像时间为一个成像帧周期，则每一个所述成像帧周期具有N个内同步周期，每一个所述内同步周期包括采样时间段和成像处理时间段，并在成像处理时间段内关断超声信号采样模块以降低功耗；其中，成像帧周期表示针对同一个成像点依次激发N个阵元并接收到N×N个A扫数据的成像时间；内同步周期表示激发其中一个阵元后接收到N个A扫数据的成像时间；采样时间段为内同步周期中激发一个阵元并接收到N个A扫数据的采样时间；成像处理时间段表示内同步周期中接收到N个A扫数据后所需的成像处理时间；N为超声探头的阵元数量。本发明还公开了一种低功耗超声全聚焦成像系统。

Description

低功耗超声全聚焦成像系统及方法
技术领域
本发明属于超声无损检测技术领域，具体的为一种低功耗超声全聚焦成像系统及方法。
背景技术
超声检测技术是工业无损检测领域的一种常用方法，而超声相控阵技术具有快速、准确和适应性强等优点，在实际的超声检测中应用很广泛。超声相控阵检测技术通过控制各个阵元的脉冲信号的发射时延和接收时延，来实现超声声束的聚集、偏转，以获得较好的成像效果。但由于超声相控阵只能进行一个点或几个点的实时聚焦检测，因而存在检测效率低，精度差的缺点。
超声全聚焦成像技术是近年来兴起的一种超声无损检测技术。超声全聚焦成像技术对多个阵元采集超声回波数据，即全矩阵数据，能够对被检物体内的任意区域内的任意多个点进行聚焦成像，检测效率高，缺陷表征精度能力更强。但全聚焦成像系统在成像计算前需先采集完所有阵元的数据，再对图像逐点进行聚焦运算处理，运算复杂。阵元越多，成像分辨率越大，则全聚焦成像需要耗费的时间越长。
现有的全聚焦成像系统主要由超声信号采样模块、超声信号发射模块、超声全聚焦成像处理模块和图像显示模块组成。其中超声信号采样模块由多个独立的超声信号采集通道组成，通常情况下，平均一个采集通道的功率在0.5W到2W之间，因此每个超声信号采集通道都有不小的功耗，而全聚焦成像系统在保证其成像实时性的情况下，N个阵元的全聚焦成像一般需要N或N/2个独立的超声信号采集通道。当N比较大时(N大于或等于32时)，整个系统的超声信号采样模块会很庞大，当该全聚焦系统工作时，硬件功耗会非常高。
发明内容
现有的超声全聚焦成像系统的超声信号采集通道的数量一般都较多，导致整个系统的超声信号采样模块会很庞大，在超声全聚焦成像系统工作时，由于没有对超声信号采样模块进行功耗控制，浪费了很大的功耗，该硬件功耗会非常高。
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种低功耗超声全聚焦成像系统及方法，能够有效降低功耗。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明首先提出了一种低功耗超声全聚焦成像方法，设成像区域内任意一个成像点的全聚焦成像时间为一个成像帧周期，则每一个所述成像帧周期具有N个内同步周期，每一个所述内同步周期包括采样时间段和成像处理时间段，并在成像处理时间段内关断超声信号采样模块以降低功耗；其中，
成像帧周期表示针对同一个成像点依次激发N个阵元并接收到N×N个A扫数据的成像时间；
内同步周期表示激发其中一个阵元后接收到N个A扫数据的成像时间；
采样时间段为内同步周期中激发一个阵元并接收到N个A扫数据的采样时间；
成像处理时间段表示内同步周期中接收到N个A扫数据后所需的成像处理时间；
N为超声探头的阵元数量。
进一步，所述采样时间段的时长t1≤T1max，且：
Figure BDA0002467098550000021
L为超声波在成像区域内检测的最大声程；v为超声波在被测物体内的传输速率。
进一步，所述成像处理时间段的时长t2≥T2min，且：
T2min＝X*Y*t0
X为长度像素数，Y为宽度像素数，t0为每一个像素的成像处理时间。
进一步，属于同一个成像帧周期的所有内同步周期的时长相等。
进一步，所述采样时间段的时长t1＝t1max，且：
Figure BDA0002467098550000022
其中，lmax为所有N个阵元中与该成像帧周期对应成像点之间的最大声程；v为超声波在被测物体内的传输速率。
进一步，设N个阵元依次为第1阵元、第2阵元，……，第N阵元，则同一个成像帧周期中，当第i个阵元作为激发阵元时的内同步周期为第i内同步周期，第i内同步周期的采样时间段为第i采样时间段，则第i采样时间段的时长为：
Figure BDA0002467098550000023
其中，li为第i个阵元与该成像帧周期对应成像点之间的声程；lmax为所有N个阵元中与该成像帧周期对应成像点之间的最大声程；v为超声波在被测物体内的传输速率；i为正整数，且1≤i≤N。
本发明还提出了一种适用于如上所述低功耗超声全聚焦成像方法的低功耗超声全聚焦成像系统，包括：
指令输入与图像显示模块，用于接收外界输入指令，并生成超声全聚焦成像参数；
超声全聚焦成像控制与处理模块：接收来自所述指令输入与图像显示模块的超声全聚焦成像参数，针对每一个成像点产生成像帧周期，并在每一个成像帧周期的起点时间发出帧同步信号；将对应成像点的成像帧周期分割为N个内同步周期，并在每个内同步周期的起点时间发出内同步信号；将每一个所述内同步周期分别分割为采样时间段和成像处理时间段，并在成像处理时间段的起点时间发出处理同步信号；
超声信号激发模块：接收来自所述超声全聚焦成像控制与处理模块的所述帧同步信号和内同步信号，并在每一个成像点的成像帧周期内依次激发N个阵元，完成一帧全矩阵数据的激发；
超声信号采样模块：包括N或N/2个独立的超声信号采集通道，并用于将超声信号激发模块产生的脉冲信号转换为超声回波数字信号；
自适应功耗控制模块：接收来自所述超声全聚焦成像控制与处理模块针对对应内同步周期的内同步信号和处理同步信号，计算所述该内同步周期的所述采样时间段和成像处理时间段，并在采样时间段发出启动信号使所述超声信号采样模块启动采集数据，在成像处理时间段发出关断信号使所述超声信号采样模块关断降低能耗；
所述超声全聚焦成像控制与处理模块接收来自所述超声信号采样模块的超声回波数字信号并对超声回波数字信号进行成像处理后、发送至所述指令输入与图像显示模块进行显示。
进一步，所述超声全聚焦成像参数包括成像分辨率大小、成像帧率、检测区域、超声声速和超声脉冲宽度。
进一步，所述超声信号采集通道包括输入匹配网络、前端运算放大器、线性运算放大器和模数转换器，且所述前端运算放大器、线性运算放大器和模数转换器上均设有工作开关，当所述超声信号采样模块接收到所述自适应功耗控制模块发出的启动信号时，所述前端运算放大器、线性运算放大器和模数转换器的工作开关均连通；当所述超声信号采样模块接收到所述自适应功耗控制模块发出的关断信号时，所述前端运算放大器、线性运算放大器和模数转换器的工作开关均断开。
本发明的有益效果在于：
本发明的低功耗超声全聚焦成像方法，通过将对任意成像点的成像帧周期分割为N个内同步周期，并将内同步周期分割为采样时间段和成像处理时间段，在采样时间段启动超声信号采样模块，正常采集超声信号，在成像处理时间段关断超声信号采样模块的所有接收通道的工作开关，减少不必要的功耗；如此，即可在保证正常工作的情况下最大限度的减少不必要的功耗，进而降低超声全聚焦成像的功耗。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为本发明低功耗超声全聚焦成像系统的原理框图；
图2为成像帧周期与内同步周期之间的关系图；
图3为帧同步信号和内同步信号的发出时间关系图；
图4为内同步信号和处理同步信号的发出时间关系图；
图5为成像区域内的超声声程的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
本实施例的低功耗超声全聚焦成像方法，设成像区域内任意一个成像点的全聚焦成像时间为一个成像帧周期，则每一个所述成像帧周期具有N个内同步周期，每一个所述内同步周期包括采样时间段和成像处理时间段，并在成像处理时间段内关断超声信号采样模块以降低功耗；其中，
成像帧周期表示针对同一个成像点依次激发N个阵元并接收到N×N个A扫数据的成像时间；
内同步周期表示激发其中一个阵元后接收到N个A扫数据的成像时间；
采样时间段为内同步周期中激发一个阵元并接收到N个A扫数据的采样时间；具体的，采样时间段的时长t1≤T1max，且：
Figure BDA0002467098550000041
L为超声波在成像区域内检测的最大声程；v为超声波在被测物体内的传输速率。
成像处理时间段表示内同步周期中接收到N个A扫数据后所需的成像处理时间；具体的，成像处理时间段的时长t2≥T2min，且：
T2min＝X*Y*t0
X为长度像素数，Y为宽度像素数，t0为每一个像素的成像处理时间。
N为超声探头的阵元数量。
本实施例属于同一个成像帧周期的所有内同步周期的时长相等，且同一个成像帧周期内所有内同步周期中的采样时间段的时长t1＝t1max，且：
Figure BDA0002467098550000051
其中，lmax为所有N个阵元中与该成像帧周期对应成像点之间的最大声程；v为超声波在被测物体内的传输速率。
当然，在一些实施例中，还可以将属于同一个成像帧周期的内同步周期的时长设置为不相等，即在满足成像处理时间段所需时间外，可以根据不同的激发阵元分别计算每一个内同步周期的采样时间段的时长。具体的，此时可以设N个阵元依次为第1阵元、第2阵元，……，第N阵元，则同一个成像帧周期中，当第i个阵元作为激发阵元时的内同步周期为第i内同步周期，第i内同步周期的采样时间段为第i采样时间段，则第i采样时间段的时长为：
Figure BDA0002467098550000052
其中，li为第i个阵元与该成像帧周期对应成像点之间的声程；lmax为所有N个阵元中与该成像帧周期对应成像点之间的最大声程；v为超声波在被测物体内的传输速率；i为正整数，且1≤i≤N。
本实施例的低功耗超声全聚焦成像方法，通过将对任意成像点的成像帧周期分割为N个内同步周期，并将内同步周期分割为采样时间段和成像处理时间段，在采样时间段启动超声信号采样模块，正常采集超声信号，在成像处理时间段关断超声信号采样模块的所有接收通道的工作开关，减少不必要的功耗；如此，即可在保证正常工作的情况下最大限度的减少不必要的功耗，进而降低超声全聚焦成像的功耗。
下面对适用于本实施例低功耗超声全聚焦成像方法的低功耗超声全聚焦成像系统的具体实施方式进行说明。
如图1所示，为本发明低功耗超声全聚焦成像系统的原理框图。本实施例的低功耗超声全聚焦成像系统，包括：
指令输入与图像显示模块，用于接收外界输入指令，并生成超声全聚焦成像参数；具体的，超声全聚焦成像参数包括成像分辨率大小、成像帧率、检测区域、超声声速和超声脉冲宽度。指令输入与图像显示模块接收外界输入指令，生成超声全聚焦成像参数，包括成像分辨率大小、成像帧率、检测区域、超声声速、超声脉冲宽度等，然后下发给各个模块；此外指令输入与图像显示模块接收从超声全聚焦成像控制与处理模块输入的图像，并实时显示出来。该指令输入与图像显示模块可由一个cpu系统加上一个触摸屏构成，例如平板电脑，手机等。
超声全聚焦成像控制与处理模块：接收来自所述指令输入与图像显示模块的超声全聚焦成像参数，针对每一个成像点产生成像帧周期，并在每一个成像帧周期的起点时间发出帧同步信号；将对应成像点的成像帧周期分割为N个内同步周期，并在每个内同步周期的起点时间发出内同步信号；将每一个所述内同步周期分别分割为采样时间段和成像处理时间段，并在成像处理时间段的起点时间发出处理同步信号。超声全聚焦成像控制与处理模块接收来自所述超声信号采样模块的超声回波数字信号并对超声回波数字信号进行成像处理后、发送至所述指令输入与图像显示模块进行显示。
具体的，超声全聚焦成像控制与处理模块根据接收到的超声全聚焦成像参数，产生帧同步信号与成像帧周期，并将成像帧周期分割成N个内同步周期，内同步周期的起点时间即为内同步信号，如附图3所示。例如，假设成像阵元数量为N＝64，设定的成像分辨率大小为400行400列，成像帧率为30帧每秒，那么帧同步周期为1/30＝0.333秒，内同步周期为0.3333/64＝0.0052秒。全聚焦成像技术在每次进行聚焦叠加前，需先采集到全矩阵数据。超声全聚焦成像控制与处理模块在当前内同步周期采集到全矩阵数据后，开始进行成像处理，直到完成当前所有像素点的成像聚焦处理。成像处理的当前时间起点即为处理同步信号，如附图4所示。超声全聚焦成像控制与处理模块在每个内同步周期里，在成像处理时间内完成对一个阵元激发得到的全矩阵数据进行所有像素点的聚焦叠加处理，经过N个内同步周期后，N个阵元已全部激发，对一帧全矩阵数据的对应的所有像素点完成聚焦叠加处理，得到一帧图像。该模块可在FPGA(Field Programmable Gate Array)内实现。
超声信号激发模块：接收来自所述超声全聚焦成像控制与处理模块的所述帧同步信号和内同步信号，循环激发超声探头的N个阵元，并在每一个成像点的成像帧周期内依次激发N个阵元，完成一帧全矩阵数据的激发。具体的，超声信号激发模块是根据全矩阵数据产生的原理来进行工作的，一帧图像产生需要完整的全矩阵数据，对于N阵元的全聚焦成像，一个成像帧周期有N个内同步周期，每个内同步周期内轮循激发一个阵元，在第1个内同步周期激发第一阵元，在第2个内同步周期激发第2阵元,......,依此类推，直至在第N个内同步周期激发第N个阵元，完成一帧全矩阵数据的激发。如附图2所示。超声信号激发模块内连接有N阵元的探头，激发探头内的工作产生脉冲信号，例如每次激发产生脉宽为100ns，即5Mhz频率的脉冲信号。超声信号激发模块可由具有N个独立发射通道的常规超声发射电路板连接一个N阵元的探头组成。
超声信号采样模块：包括N或N/2个独立的超声信号采集通道，并用于将超声信号激发模块产生的脉冲信号转换为超声回波数字信号。本实施例的超声信号采集通道包括输入匹配网络、前端运算放大器、线性运算放大器和模数转换器，且所述前端运算放大器、线性运算放大器和模数转换器上均设有工作开关，当所述超声信号采样模块接收到所述自适应功耗控制模块发出的启动信号时，所述前端运算放大器、线性运算放大器和模数转换器的工作开关均连通；当所述超声信号采样模块接收到所述自适应功耗控制模块发出的关断信号时，所述前端运算放大器、线性运算放大器和模数转换器的工作开关均断开。
具体的，超声信号采样模块一端连接超声信号激发模块，将超声信号激发模块产生的脉冲信号转换为超声回波数字信号，本实施例由N个独立超声信号采集通道的超声接收电路板组成。每个超声信号采集通道由输入匹配网络、前端运算放大器、线性运算放大器、模数转换器等模块构成。通过控制前端运算放大器、线性运算放大器和模数转换器的工作开关，可控制该超声信号采集通道正常工作状态的的开启与关断。当前端运算放大器、线性运算放大器和模数转换器的工作开关处于关闭时，此时该超声信号采集通道没有信号放大与采样功能，该超声信号采集通道的功耗非常低。当前端运算放大器、线性运算放大器和模数转换器的工作开关处于开启时，此时该超声信号采集通道在正常地进行信号放大与采样工作，功耗较高。
自适应功耗控制模块：接收来自所述超声全聚焦成像控制与处理模块针对对应内同步周期的内同步信号和处理同步信号，计算所述该内同步周期的所述采样时间段和成像处理时间段，并在采样时间段发出启动信号使所述超声信号采样模块启动采集数据，在成像处理时间段发出关断信号使所述超声信号采样模块关断降低能耗。具体的，自适应功耗控制模块根据内同步信号和处理同步信号计算当前帧周期内的当前内同步周期内的成像处理时间段和采样时间段。计算从当前内同步信号有效到当前内同步周期内的处理同步信号有效的持续时间，这段时间设为采样时间段；计算从当前内同步周期内的处理同步信号有效到下一个内同步周期的内同步信号有效的的持续时间，这段时间设为成像处理时间段。如附图4所示。该模块可在FPGA(Field Programmable Gate Array)内实现。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (8)

1.一种低功耗超声全聚焦成像方法，其特征在于：设成像区域内任意一个成像点的全聚焦成像时间为一个成像帧周期，则每一个所述成像帧周期具有N个内同步周期，每一个所述内同步周期包括采样时间段和成像处理时间段，并在成像处理时间段内关断超声信号采样模块以降低功耗；其中，
成像帧周期表示针对同一个成像点利用超声信号激发模块依次激发N个阵元并接收到N×N个A扫数据的成像时间；
内同步周期表示激发其中一个阵元后接收到N个A扫数据的成像时间；
采样时间段为内同步周期中激发一个阵元并接收到N个A扫数据的采样时间；
成像处理时间段表示内同步周期中接收到N个A扫数据后所需的成像处理时间；
N为超声探头的阵元数量；
超声信号采样模块：包括N或N/2个独立的超声信号采集通道，并用于将超声信号激发模块产生的脉冲信号转换为超声回波数字信号；
所述超声信号采集通道包括输入匹配网络、前端运算放大器、线性运算放大器和模数转换器，且所述前端运算放大器、线性运算放大器和模数转换器上均设有工作开关，当所述超声信号采样模块接收到自适应功耗控制模块发出的启动信号时，所述前端运算放大器、线性运算放大器和模数转换器的工作开关均连通；当所述超声信号采样模块接收到自适应功耗控制模块发出的关断信号时，所述前端运算放大器、线性运算放大器和模数转换器的工作开关均断开；
自适应功耗控制模块：接收来自超声全聚焦成像控制与处理模块针对对应内同步周期的内同步信号和处理同步信号，计算该内同步周期的所述采样时间段和成像处理时间段，并在采样时间段发出启动信号使所述超声信号采样模块启动采集数据，在成像处理时间段发出关断信号使所述超声信号采样模块关断降低能耗。
2.根据权利要求1所述的低功耗超声全聚焦成像方法，其特征在于：所述采样时间段的时长t1≤T1max，且：
Figure FDA0002803223560000011
L为超声波在成像区域内检测的最大声程；v为超声波在被测物体内的传输速率。
3.根据权利要求1所述的低功耗超声全聚焦成像方法，其特征在于：所述成像处理时间段的时长t2≥T2min，且：
T2min＝X*Y*t0
X为长度像素数，Y为宽度像素数，t0为每一个像素的成像处理时间。
4.根据权利要求1-3任一项所述的低功耗超声全聚焦成像方法，其特征在于：属于同一个成像帧周期的所有内同步周期的时长相等。
5.根据权利要求4所述的低功耗超声全聚焦成像方法，其特征在于：所述采样时间段的时长t1＝t1max，且：
Figure FDA0002803223560000021
其中，lmax为所有N个阵元中与该成像帧周期对应成像点之间的最大声程；v为超声波在被测物体内的传输速率。
6.根据权利要求1-3任一项所述的低功耗超声全聚焦成像方法，其特征在于：设N个阵元依次为第1阵元、第2阵元，……，第N阵元，则同一个成像帧周期中，当第i个阵元作为激发阵元时的内同步周期为第i内同步周期，第i内同步周期的采样时间段为第i采样时间段，则第i采样时间段的时长为：
Figure FDA0002803223560000022
其中，li为第i个阵元与该成像帧周期对应成像点之间的声程；lmax为所有N个阵元中与该成像帧周期对应成像点之间的最大声程；v为超声波在被测物体内的传输速率；i为正整数，且1≤i≤N。
7.一种适用于如权利要求1-6任一项所述低功耗超声全聚焦成像方法的低功耗超声全聚焦成像系统，其特征在于：包括：
指令输入与图像显示模块，用于接收外界输入指令，并生成超声全聚焦成像参数；
超声全聚焦成像控制与处理模块：接收来自所述指令输入与图像显示模块的超声全聚焦成像参数，针对每一个成像点产生成像帧周期，并在每一个成像帧周期的起点时间发出帧同步信号；将对应成像点的成像帧周期分割为N个内同步周期，并在每个内同步周期的起点时间发出内同步信号；将每一个所述内同步周期分别分割为采样时间段和成像处理时间段，并在成像处理时间段的起点时间发出处理同步信号；
超声信号激发模块：接收来自所述超声全聚焦成像控制与处理模块的所述帧同步信号和内同步信号，并在每一个成像点的成像帧周期内依次激发N个阵元，完成一帧全矩阵数据的激发；
自适应功耗控制模块：接收来自所述超声全聚焦成像控制与处理模块针对对应内同步周期的内同步信号和处理同步信号，计算该内同步周期的所述采样时间段和成像处理时间段，并在采样时间段发出启动信号使所述超声信号采样模块启动采集数据，在成像处理时间段发出关断信号使所述超声信号采样模块关断降低能耗；
超声信号采样模块：包括N或N/2个独立的超声信号采集通道，并用于将超声信号激发模块产生的脉冲信号转换为超声回波数字信号；所述超声信号采集通道包括输入匹配网络、前端运算放大器、线性运算放大器和模数转换器，且所述前端运算放大器、线性运算放大器和模数转换器上均设有工作开关，当所述超声信号采样模块接收到所述自适应功耗控制模块发出的启动信号时，所述前端运算放大器、线性运算放大器和模数转换器的工作开关均连通；当所述超声信号采样模块接收到所述自适应功耗控制模块发出的关断信号时，所述前端运算放大器、线性运算放大器和模数转换器的工作开关均断开；
所述超声全聚焦成像控制与处理模块接收来自所述超声信号采样模块的超声回波数字信号并对超声回波数字信号进行成像处理后、发送至所述指令输入与图像显示模块进行显示。
8.根据权利要求7所述的低功耗超声全聚焦成像系统，其特征在于：所述超声全聚焦成像参数包括成像分辨率大小、成像帧率、检测区域、超声声速和超声脉冲宽度。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103575806A (zh) * 2013-10-23 2014-02-12 广州多浦乐电子科技有限公司 低功耗超声相控阵收发装置
CN104820023A (zh) * 2015-04-16 2015-08-05 西南科技大学 低功耗可变换阵列形式的超声波相控阵检测装置
CN103913513B (zh) * 2014-03-26 2016-05-11 深圳大学 相控阵全局聚焦系统及其聚焦方法
CN106802323A (zh) * 2017-01-22 2017-06-06 北京工业大学 一种基于全矩阵数据的超声全聚焦成像系统
CN110646512A (zh) * 2019-09-18 2020-01-03 广东工业大学 单通道双向收发超声导波管道监测系统与成像方法
CN110927254A (zh) * 2019-12-11 2020-03-27 广州多浦乐电子科技股份有限公司 一种基于fpga实现的高帧率超声全聚焦成像系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103575806A (zh) * 2013-10-23 2014-02-12 广州多浦乐电子科技有限公司 低功耗超声相控阵收发装置
CN103913513B (zh) * 2014-03-26 2016-05-11 深圳大学 相控阵全局聚焦系统及其聚焦方法
CN104820023A (zh) * 2015-04-16 2015-08-05 西南科技大学 低功耗可变换阵列形式的超声波相控阵检测装置
CN106802323A (zh) * 2017-01-22 2017-06-06 北京工业大学 一种基于全矩阵数据的超声全聚焦成像系统
CN110646512A (zh) * 2019-09-18 2020-01-03 广东工业大学 单通道双向收发超声导波管道监测系统与成像方法
CN110927254A (zh) * 2019-12-11 2020-03-27 广州多浦乐电子科技股份有限公司 一种基于fpga实现的高帧率超声全聚焦成像系统

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基于FPGA的快速超声全聚焦成像研究;冉超;《万方硕士论文全文库》;20170731;正文第1-64页 *

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