CN111603197B - 超声设备及超声成像系统的扫查控制方法及相关组件 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种超声成像系统的扫查控制方法，应用于基于360°环阵探头的超声成像系统的扫查控制系统中，包括：在进行任意一次扫查的控制时，计算出该次扫查所使用的各个阵元编号计算值；当计算出的各个阵元编号计算值存在一个或多个超出预设的阵元编号范围时，将超出阵元编号范围的阵元编号计算值用同等数量的临近阵元的阵元编号进行替换，以使本次扫查所利用的阵元数量与计算出的阵元数量一致；在完成了各个阵元编号计算值的替换之后，基于各个阵元编号计算值启用对应的通道。应用本申请的方案，避免了边界处图像效果较差的情况。本申请还提供了一种超声设备及超声成像系统的扫查控制相关组件，具有相应效果。
Description
技术领域
本发明涉及超声技术领域，特别是涉及一种超声设备及超声成像系统的扫查控制方法及相关组件。
背景技术
目前的超声成像系统中，超声探头的定义会存在第一阵元和最后一个阵元，也就是存在边界的概念。当成像区覆盖整个图像区时，在一帧图像所需要的很多次的发射中，一般前几次发射或最后几次发射计算出来的发射和接收孔径，便会出现部分阵元越界的情况，例如图1中的TX1。
由于越界阵元在物理意义上是不存在的，因此计算时会忽略，这样就会导致发射/接收的孔径低于实际的孔径，从而导致靠近边界的图像效果会明显比中间部分的孔径完备的图像效果要差，例如图1中的TxK是中间发射的，发射孔径等于实际所需要的孔径，因此图像效果比Tx1要好。同理，图1中的右边界也存在同样的问题。对于环阵探头来说也是同理，依旧存在着边界问题，例如图2中，第一阵元和最后一个阵元是紧挨着的，这样在实际应用的时候，计算出来的孔径会越过边界，假设某一次计算出来的发射孔径为4，在传统的方案中，便只有1和2有效，或者只有EleNum-1和EleNum有效。
如果是在二维成像模式下，采用平滑+空间复合的解决方案，可以解决一定程度上的边界问题，但是在血流成像，弹性成像，造影成像，当选择的ROI(region of interest，感兴趣区域)跨过图像两边的时候，边界处的图像效果就会较差，影响临床的使用及诊断。
综上所述，如何有效地避免边界处的图像效果较差的情况，是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种超声设备及超声成像系统的扫查控制方法及相关组件，以有效地避免边界处的图像效果较差的情况。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种超声成像系统的扫查控制方法，应用于基于360°环阵探头的超声成像系统的扫查控制系统中，包括：
在进行任意一次扫查的控制时，计算出该次扫查所使用的各个阵元编号计算值；
当计算出的各个所述阵元编号计算值存在一个或多个超出预设的阵元编号范围时，将超出所述阵元编号范围的阵元编号计算值用同等数量的临近阵元的阵元编号进行替换，以使本次扫查所利用的阵元数量与计算出的阵元数量一致；
在完成了各个阵元编号计算值的替换之后，基于各个阵元编号计算值启用对应的通道；
其中，所述360°环阵探头中的各个阵元的编号互不相同，进行任意一次扫查的控制包括进行任意一次发射的控制或者进行任意一次接收的控制。
优选的，所述在进行任意一次扫查的控制时，计算出该次扫查所使用的各个阵元编号计算值，包括：
在进行任意一次扫查的控制时，通过
计算出该次扫查所使用的预估阵元数量Aper；
基于计算出的该次扫查所使用的预估阵元数量Aper以及该次扫查线所对应的阵元位置TxLinetoElement，计算出该次扫查所使用的各个阵元编号计算值；
其中，TxFocusdepth表示该次扫查的焦点深度，Fnumber表示该次扫查的设定焦束值，pitch表示阵元间距，round表示四舍五入取整。
优选的，在所述计算出该次扫查所使用的预估阵元数量Aper之后，在所述计算出该次扫查所使用的各个阵元编号计算值之前，还包括：
确定出计算出的该次扫查所使用的预估阵元数量Aper，预设的最大阵元数量值MaxAper，最大通道数量ChannelNum以及最大阵元数量ElementNum之中的最小值；
相应的，所述基于计算出的该次扫查所使用的预估阵元数量Aper以及该次扫查线所对应的阵元位置TxLinetoElement，计算出该次扫查所使用的各个阵元编号计算值，包括：
利用所述最小值作为该次扫查所使用的实际阵元数量Aper0，并基于所述实际阵元数量Aper0以及该次扫查线所对应的阵元位置TxLinetoElement，计算出该次扫查所使用的各个阵元编号计算值。
优选的，所述基于计算出的该次扫查所使用的预估阵元数量Aper以及该次扫查线所对应的阵元位置TxLinetoElement，计算出该次扫查所使用的各个阵元编号计算值，包括：
将[ceil(TxLinetoElement-Aper/2),floor(TxLinetoElement+Aper/2)]这一范围内的各个整数作为计算出的该次扫查所使用的各个阵元编号计算值；
其中，ceil表示向上取整，floor表示向下取整。
优选的，所述当计算出的各个所述阵元编号计算值存在一个或多个超出预设的阵元编号范围时，将超出所述阵元编号范围的阵元编号计算值用同等数量的临近阵元的阵元编号进行替换，以使本次扫查所利用的阵元数量与计算出的阵元数量一致，包括：
针对计算出的每一个所述阵元编号计算值，当判断出该阵元编号计算值的数值大于N时，将该阵元编号计算值减去N，并用得到的差值替换计算出的该阵元编号计算值，使本次扫查所利用的阵元数量与计算出的阵元数量一致；
针对计算出的每一个所述阵元编号计算值，当判断出该阵元编号计算值的数值小于1时，将该阵元编号计算值与N求和，并用求和后的结果替换计算出的该阵元编号计算值，使本次扫查所利用的阵元数量与计算出的阵元数量一致；
其中，所述360°环阵探头中的各个阵元的编号规则为：按照从1至N的顺序依次为第1阵元至第N阵元进行编号，N为阵元总数量。
优选的，所述在完成了各个阵元编号计算值的替换之后，基于各个阵元编号计算值启用对应的通道，包括：
在完成了各个阵元编号计算值的替换之后，基于各个阵元编号计算值生成扫查孔径表；
按照所述扫查孔径表启用对应的通道以与相应阵元连接。
一种超声成像系统的扫查控制系统，应用于基于360°环阵探头的超声成像系统中，包括：
阵元编号计算单元，用于在进行任意一次扫查的控制时，计算出该次扫查所使用的各个阵元编号计算值；
阵元编号调整单元，用于当计算出的各个所述阵元编号计算值存在一个或多个超出预设的阵元编号范围时，将超出所述阵元编号范围的阵元编号计算值用同等数量的临近阵元的阵元编号进行替换，以使本次扫查所利用的阵元数量与计算出的阵元数量一致；
通道控制单元，用于在完成了各个阵元编号计算值的替换之后，基于各个阵元编号计算值启用对应的通道；
其中，所述360°环阵探头中的各个阵元的编号互不相同，进行任意一次扫查的控制包括进行任意一次发射的控制或者进行任意一次接收的控制。
优选的，所述阵元编号计算单元，包括：
阵元数量计算子单元，用于在进行任意一次扫查的控制时，通过
计算出该次扫查所使用的预估阵元数量Aper；
阵元编号计算子单元，用于基于计算出的该次扫查所使用的预估阵元数量Aper以及该次扫查线所对应的阵元位置TxLinetoElement，计算出该次扫查所使用的各个阵元编号计算值；
其中，TxFocusdepth表示该次扫查的焦点深度，Fnumber表示该次扫查的设定焦束值，pitch表示阵元间距，round表示四舍五入取整。
一种超声成像系统的扫查控制装置，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序以实现上述任一项所述的超声成像系统的扫查控制方法的步骤。
一种超声设备，包括上述所述的超声成像系统的扫查控制装置。
应用本发明实施例所提供的技术方案，并不会出现阵元丢失的情况，即可以使得实际孔径与计算出的所需要的孔径是一致的，因此可以避免边界处的图像效果较差的情况。以发射为例，接收与发射同理。
具体的，本申请在进行任意一次发射的控制时，均会计算出该次发射所使用的各个阵元编号计算值，而当某一次发射存在着阵元越界的情况时，其中的任意一个超出了预设的阵元编号范围的阵元编号计算值便均是越界阵元。并且由于是360°环阵探头，因此，本申请判断出任意一个阵元编号计算值的数值超出阵元编号范围时，需要用该阵元编号计算值所对应的实际阵元的阵元编号替换原先越界的阵元编号计算值。即当计算出的各个阵元编号计算值存在一个或多个超出预设的阵元编号范围时，本申请会将超出阵元编号范围的阵元编号计算值用同等数量的临近阵元的阵元编号进行替换。通过这样的替换操作之后，便可以使得该次发射时所利用的阵元数量与计算出的阵元数量是一致的，也即使得本申请的方案中不会存在阵元丢失的情况，而由于该次发射时所利用的阵元数量与计算出的阵元数量是一致的，因此该次发射的孔径便是正确的，即并不会出现传统方案中边界处的孔径偏小的问题，也就避免了边界处的图像效果较差的情况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为传统方案中边界处所选取的阵元示意图；
图2为传统方案的环阵探头中边界处所选取的阵元示意图；
图3为一种超声成像系统的结构示意图；
图4为本发明中一种超声成像系统的扫查控制方法的实施流程图；
图5为本发明中一种具体实施方式中边界处以及中间处所选取的阵元示意图；
图6为本发明一种具体实施方式中通道与阵元编号的对应关系示意图；
图7为本发明中一种超声成像系统的扫查控制系统的结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种超声成像系统的扫查控制方法，避免了边界处的图像效果较差的情况。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图4，图4为本发明中一种超声成像系统的扫查控制方法的实施流程图，该超声成像系统的扫查控制方法可以应用于基于360°环阵探头的超声成像系统的扫查控制系统中，可以包括以下步骤：
步骤S101：在进行任意一次扫查的控制时，计算出该次扫查所使用的各个阵元编号计算值。
具体的，本申请的方案应用于超声成像系统中的扫查控制系统中，超声成像系统例如可以采用图3的设计，图3为一种常用的超声成像系统，其中的扫查控制系统是控制整个超声成像系统运转的重要环节，超声成像系统中通常还需要包括发射波形生成以及发射波束合成，发射电路，超声探头，接收模拟前端AFE，接收波束合成，各成像模式信号前处理，各成像模式信号后处理等环节。当然，在其他具体场合中，可以基于其他具体形式的超声成像系统，并不影响本发明的实施。
扫查控制系统需要对发射进行控制，也需要对接收进行控制，也就是说，本申请描述的进行任意一次扫查的控制，可以包括进行任意一次发射的控制或者进行任意一次接收的控制，即在接收环节以及发射环节均可以应用本申请的方案。
在进行任意一次扫查的控制时，计算出该次扫查所使用的各个阵元编号计算值所采用的具体计算方式也可以根据实际需要进行选取。例如在本发明的一种具体实施方式中，步骤S101可以具体包括以下两个步骤：
第一个步骤：在进行任意一次扫查的控制时，通过
计算出该次扫查所使用的预估阵元数量Aper；
第二个步骤：基于计算出的该次扫查所使用的预估阵元数量Aper以及该次扫查线所对应的阵元位置TxLinetoElement，计算出该次扫查所使用的各个阵元编号计算值；
其中，TxFocusdepth表示该次扫查的焦点深度，Fnumber表示该次扫查的设定焦束值，pitch表示阵元间距，round表示四舍五入取整。
需要说明的是，由于接收环节和发射环节均可以应用本申请的方案，并且是基于相同的原理，因此便以发射为例进行描述。
该种实施方式中，考虑到对于具体的360°环阵探头而言，阵元间距pitch是可以预先确定的，因此当某一次发射所使用的预估阵元数量Aper确定时，便可以结合该次发射线所对应的阵元位置TxLinetoElement，计算出该次发射所使用的各个阵元编号计算值。
而该种实施方式中，通过
计算出该次发射所使用的预估阵元数量Aper，计算方式较为简单方便，便于方案的实施。
并且需要说明的是，在超声成像时，一帧图像通常需要进行多次发射，例如进行了50次发射，则这50次发射的焦点深度TxFocusdepth以及发射的设定焦束值Fnumber通常采用的是统一的数值，当然，这两个数值可以预先设定并且可以根据需要进行调整。并且实际应用中便于区分，也可以具体用TxFocusdepth表示为发射的焦点深度，而用RxFocusdepth表示为接收的焦点深度以方便区分，同样的，通常也可以用TxLinetoElement表示为发射线所对应的阵元位置，而用RxLinetoElement表示为接收线所对应的阵元位置以方便进行发射与接收的区分。而对于接收而言，通常是一次发射对应多次接收，不同的接收之间，接收的焦点深度RxFocusdepth通常是按照采样深度递增。可以理解的是，对于任意一次发射或者任意一次接收而言，TxFocusdepth以及RxFocusdepth都是一个可以确定出的已知量。此外，Fnumber也可以预先进行设定，并且发射的Fnumber的通常与接收的Fnumber数值设定不同。
步骤S102：当计算出的各个阵元编号计算值存在一个或多个超出预设的阵元编号范围时，将超出阵元编号范围的阵元编号计算值用同等数量的临近阵元的阵元编号进行替换，以使本次扫查所利用的阵元数量与计算出的阵元数量一致。
在进行任意一次扫查的控制时，在计算出每一个阵元编号计算值之后，便需要对每一个阵元编号计算值进行判断，确定是否超出阵元编号范围，从而决定是否需要进行阵元编号计算值的数值替换。即针对步骤S101中计算出的每一个阵元编号计算值，当判断出该阵元编号计算值的数值超出预设的阵元编号范围时，便利用该阵元编号计算值所对应的实际阵元的阵元编号替换该阵元编号计算值。例如，阵元编号范围为1-N，当某一个阵元编号计算值的数值例如为N+2，由于是360°环阵探头，则该阵元编号计算值N+2所对应的实际阵元应该是阵元编号为2的这个阵元，因此，便用2这一数值替换N+2这一数值。也就是说，本申请将超出阵元编号范围的阵元编号计算值用同等数量的临近阵元的阵元编号进行替换。
例如在图5的场合中，假设超声成像系统的通道数量以及阵元数量均为128，则例如针对Tx1所表示的这一次发射，计算出的各个阵元编号计算值为：1，2，3，4，5，0，-1，-2，-3，-4。
预设的阵元编号范围表示的是各个阵元的编号的集合，该例子中即为1至128所构成的整数的集合，可以看出，该例子中的0，-1，-2，-3，-4均超出了阵元编号范围，本申请便可以利用这些阵元编号计算值各自对应的实际阵元的阵元编号，进行相应的阵元编号计算值的替换操作，使得替换后的阵元编号计算值符合阵元编号范围。该例子中，阵元编号计算值0所对应的实际阵元的阵元编号为128，则用128替换0。相应的，用127替换-1，用126替换-2，用125替换-3，用124替换-4。也就是说，经过步骤S102的替换操作之后，计算出的各个阵元编号计算值从步骤S101中的：1，2，3，4，5，0，-1，-2，-3，-4变为了1，2，3，4，5，128，127，126，125，124，从而基于1，2，3，4，5，128，127，126，125，124进行步骤S103的操作。
由于进行了步骤S102的替换操作，可以使本次扫查所利用的阵元数量与计算出的阵元数量一致，即使得本次扫查所利用的阵元数量与实际需要的阵元数量是一致的。例如前述具体例子中，计算出的针对Tx1所表示的这一次发射，计算出的阵元数量是10个，但由于其中包括了0，-1，-2，-3，-4这些超出了阵元编号范围的阵元编号计算值，传统方案中便会舍去这些没有实际意义的数值，导致本次发射所利用的阵元数量低于实际需要的阵元数量，本申请则是用128，127，126，125，124进行数值替换，使得本次发射所利用的阵元数量与实际需要的阵元数量保持一致。
相应的，在图5中，针对Tx1至Tx6所表示的这六次发射中的任意一次，由于每次发射所使用的阵元数量是一致的，因此，每一次发射的孔径大小都是保持一致的，即在边界处的发射孔径与中间处的发射孔径保持一致，图5中的Txk即表示中间区域处的发射孔径。可以理解的是，对于中间区域，计算出的每一个阵元编号计算值通常均不会超出阵元编号范围。图5中，用1表示经过步骤S102的替换操作之后得到的各个阵元编号计算值在阵元编号范围中的位置。图5是一张孔径表，通过赋值来实现每次的发射阵元的控制。
步骤S103：在完成了各个阵元编号计算值的替换之后，基于各个阵元编号计算值启用对应的通道。
其中，360°环阵探头中的各个阵元的编号互不相同，进行任意一次扫查的控制包括进行任意一次发射的控制或者进行任意一次接收的控制。
例如前述例子中，便是基于1，2，3，4，5，128，127，126，125，124启用本次发射所对应的通道，例如该例子中通道数量为128，则可以开启第1通道，第2通道，第3通道，第4通道，第5通道，第128通道，第127通道，第126通道，第125通道，第124通道。
并且需要指出的是，在实际应用中，超声成像系统的通道数量可能大于等于阵元总数量，也可能小于阵元总数量。如果通道数量大于等于阵元总数量，则在执行步骤S103时，由于每一个阵元编号均有其对应的通道，并且不同的阵元编号对应的通道不同，因此无需使用高压开关。
但如果超声成像系统的通道数量小于阵元总数量，则需要使用高压开关，即会出现两个或者更多的阵元需要使用同一通道的情况。以图6为例，在图6的方案中，通道数量为8，阵元总数量为16，则在执行步骤S103时，如果各个阵元编号计算值均在8以内，则无需使用高压开关进行切换，但如果超过了8，由于通道数量不足，便需要使用高压开关进行切换。在图6中，1和9和通道1连接，2和10和通道2连接，依次类推。则可以理解的是，例如在执行步骤S101时，计算出的该次扫查所使用的各个阵元编号计算值为-2，-1，0，1，2，3，则执行了步骤S102之后，得到了经过替换之后的各个阵元编号计算值为14，15，16，1，2，3，即在执行步骤S103时，所基于的各个阵元编号计算值为14，15，16，1，2，3，则需要开启第6通道，第7通道，第8通道，第1通道，第2通道，第3通道。
步骤S103描述的是基于各个阵元编号计算值，选取出对应的通道进行启用，可以参阅现有的相关方案，本申请可以无需进行调整。并且，无论是超声成像系统的通道数量大于等于阵元总数量，还是小于阵元总数量，均可以应用本发明的方案。
在本发明的一种具体实施方式中，步骤S103可以具体包括：
在完成了各个阵元编号计算值的替换之后，基于各个阵元编号计算值生成扫查孔径表；
按照扫查孔径表启用对应的通道以与相应阵元连接。
该种实施方式中，会基于各个阵元编号计算值生成相应的扫查孔径表，从而使得按照该扫查孔径表可以启用对应的通道以与相应阵元连接，方案实施较为方便，本申请的前述实施方式中，图5便可以作为一种具体场合中的发射孔径表，通过赋值来实现对每次的发射阵元的控制。
此外，还需要指出的是，图6中便于描述仅以16通道为例，在实际应用中，常用的通道数是32，64，128，192，256，取决于实际的硬件设计。一般来说，如果是64通道的系统，当阵元总数是128阵元时，只需要一级高压开关负责64通道128阵元的切换关系，而对于128以上且在256以内的阵元，则需要2级高压开关，这2级高压开关的设计，绝大部分的方案都是在超声探头上放一级高压开关，在主机硬件发射和接收上再放置一级高压开关。256阵元及以上的，则需要更多级的高压开关，此处不做详细展开说明。
在前述的一种具体实施方式中，通过
计算出该次扫查所使用的预估阵元数量Aper之后，直接基于该Aper以及该次扫查线所对应的阵元位置TxLinetoElement，计算出该次扫查所使用的各个阵元编号计算值，方案较为简单方便。进一步地，在本发明的一种具体实施方式中，在通过
步骤一：确定出计算出的该次扫查所使用的预估阵元数量Aper，预设的最大阵元数量值MaxAper，最大通道数量ChannelNum以及最大阵元数量中ElementNum之中的最小值；
相应的，基于计算出的该次扫查所使用的预估阵元数量Aper以及该次扫查线所对应的阵元位置TxLinetoElement，计算出该次扫查所使用的各个阵元编号计算值的操作，该种实施方式中可以具体为：
利用最小值作为该次扫查所使用的实际阵元数量Aper0，并基于实际阵元数量Aper0以及该次扫查线所对应的阵元位置TxLinetoElement，计算出该次扫查所使用的各个阵元编号计算值。
该种实施方式中，考虑到受到超声成像系统的性能限制，通过
此外，通常而言，通过
计算出的预估阵元数量Aper不会高于最大通道数量ChannelNum以及最大阵元数量中ElementNum，并且可以理解的是，如果
高于最大通道数量ChannelNum或者最大阵元数量中ElementNum，取
进行各个阵元编号计算值的计算，即进行孔径大小的计算也没用实际的意义，超出了硬件的限制，还有可能导致系统出错，因此本申请的方案中确定出
MaxAper，ChannelNum以及ElementNum之中的最小值，将该最小值作为该次扫查所使用的实际阵元数量Aper0，以基于其进行后续的各个阵元编号计算值的计算，使得该种实施方式不会出现过大的无意义的阵元数量。
在本发明的一种具体实施方式中，基于计算出的该次扫查所使用的预估阵元数量Aper以及该次扫查线所对应的阵元位置TxLinetoElement，计算出该次扫查所使用的各个阵元编号计算值，可以具体包括：
将[ceil(TxLinetoElement-Aper/2),floor(TxLinetoElement+Aper/2)]这一范围内的各个整数作为计算出的该次扫查所使用的各个阵元编号计算值；
其中，ceil表示向上取整，floor表示向下取整。
该种实施方式中，考虑到各个阵元编号通常是连续编号，并且选取的是整数，因此，确定了Aper之后，可以将
[ceil(TxLinetoElement-Aper/2),floor(TxLinetoElement+Aper/2)]这一范围内的各个整数作为计算出的该次扫查所使用的各个阵元编号计算值。例如某一次发射线所对应的阵元位置TxLinetoElement取值为0.9，确定出的Aper例如为10，则计算出的该次发射所使用的各个阵元编号计算值为[-5，5]这一范围内的各个整数。
当然，如果前述实施方式中，确定出了预估阵元数量Aper之后进一步地计算出了实际阵元数量Aper0，则相应的，便是将
[ceil(TxLinetoElement-Aper0/2),floor(TxLinetoElement+Aper0/2)]这一范围内的各个整数作为计算出的该次扫查所使用的各个阵元编号计算值。
在本发明的一种具体实施方式中，步骤S102可以具体包括：
针对计算出的每一个阵元编号计算值，当判断出该阵元编号计算值的数值大于N时，将该阵元编号计算值减去N，并用得到的差值替换计算出的该阵元编号计算值，使本次扫查所利用的阵元数量与计算出的阵元数量一致；
针对计算出的每一个阵元编号计算值，当判断出该阵元编号计算值的数值小于1时，将该阵元编号计算值与N求和，并用求和后的结果替换计算出的该阵元编号计算值，使本次扫查所利用的阵元数量与计算出的阵元数量一致；
其中，360°环阵探头中的各个阵元的编号规则为：按照从1至N的顺序依次为第1阵元至第N阵元进行编号，N为阵元总数量。
该种实施方式中，考虑到按照从1至N的顺序依次为第1阵元至第N阵元进行编号，编号方式较为简单常用，也便于识别哪一个是第1阵元，哪一个是最后一个阵元，因此，基于这样的阵元编号规则，设计了步骤S102中的阵元编号计算值的替换方式。
用程序可以表示为：
其中的ApertoElemen(t)i即表示该次扫查所使用的各个阵元编号计算值中的第i个阵元编号计算值，ElementNum即为N，进行了步骤S102的操作之后，即对超出了1至N这一范围的各个阵元编号计算值进行重新赋值，使得本次扫查所利用的阵元数量与实际所需要的阵元数量是一致的，从而执行步骤S103的操作。可以看出，该种实施方式中，针对计算出的每一个阵元编号计算值，当该阵元编号计算值的数值大于N时，将该阵元编号计算值减去N，是将差值作为该阵元编号计算值所对应的实际阵元的阵元编号以替换该阵元编号计算值。而如果该阵元编号计算值的数值小于1时，是将该阵元编号计算值与N求和，并将求和后的结果作为该阵元编号计算值所对应的实际阵元的阵元编号以替换该阵元编号计算值。
当然，在其他场合中，可以有其他的阵元编号方式，例如根据需要编号为-X至X，并不影响本发明的实施，因为是360°环阵探头，因此，对于超出了阵元编号范围的阵元编号计算值而言，按照阵元编号规则，找到其对应的实际阵元的阵元编号进行数值替换即可。
应用本发明实施例所提供的技术方案，并不会出现阵元丢失的情况，即可以使得实际孔径与计算出的所需要的孔径是一致的，因此可以避免边界处的图像效果较差的情况。以发射为例，接收与发射同理。
具体的，本申请在进行任意一次发射的控制时，均会计算出该次发射所使用的各个阵元编号计算值，而当某一次发射存在着阵元越界的情况时，其中的任意一个超出了预设的阵元编号范围的阵元编号计算值便均是越界阵元。并且由于是360°环阵探头，因此，本申请判断出任意一个阵元编号计算值的数值超出阵元编号范围时，需要用该阵元编号计算值所对应的实际阵元的阵元编号替换原先越界的阵元编号计算值。即当计算出的各个阵元编号计算值存在一个或多个超出预设的阵元编号范围时，本申请会将超出阵元编号范围的阵元编号计算值用同等数量的临近阵元的阵元编号进行替换。通过这样的替换操作之后，便可以使得该次发射时所利用的阵元数量与计算出的阵元数量是一致的，也即使得本申请的方案中不会存在阵元丢失的情况，而由于该次发射时所利用的阵元数量与计算出的阵元数量是一致的，因此该次发射的孔径便是正确的，即并不会出现传统方案中边界处的孔径偏小的问题，也就避免了边界处的图像效果较差的情况。
相应于上面的方法实施例，本发明实施例还提供了超声成像系统的扫查控制系统，可与上文相互对应参照。
可参阅图7，为本发明中一种超声成像系统的扫查控制系统的结构示意图，该超声成像系统的扫查控制系统应用于基于360°环阵探头的超声成像系统中，包括：
阵元编号计算单元701，用于在进行任意一次扫查的控制时，计算出该次扫查所使用的各个阵元编号计算值；
阵元编号调整单元702，用于当计算出的各个阵元编号计算值存在一个或多个超出预设的阵元编号范围时，将超出阵元编号范围的阵元编号计算值用同等数量的临近阵元的阵元编号进行替换，以使本次扫查所利用的阵元数量与计算出的阵元数量一致；
通道控制单元703，用于在完成了各个阵元编号计算值的替换之后，基于各个阵元编号计算值启用对应的通道；
其中，360°环阵探头中的各个阵元的编号互不相同，进行任意一次扫查的控制包括进行任意一次发射的控制或者进行任意一次接收的控制。
在本发明的一种具体实施方式中，阵元编号计算单元701，包括：
阵元数量计算子单元，用于在进行任意一次扫查的控制时，通过
计算出该次扫查所使用的预估阵元数量Aper；
阵元编号计算子单元，用于基于计算出的该次扫查所使用的预估阵元数量Aper以及该次扫查线所对应的阵元位置TxLinetoElement，计算出该次扫查所使用的各个阵元编号计算值；
其中，TxFocusdepth表示该次扫查的焦点深度，Fnumber表示该次扫查的设定焦束值，pitch表示阵元间距，round表示四舍五入取整。
在本发明的一种具体实施方式中，还包括阵元数量调整子单元，用于：
在阵元数量计算子单元计算出该次扫查所使用的预估阵元数量Aper之后，确定出阵元数量计算子单元计算出的该次扫查所使用的阵元数量Aper，预设的最大阵元数量值MaxAper，最大通道数量ChannelNum以及最大阵元数量中ElementNum之中的最小值。
相应的，阵元编号计算子单元，具体用于：
利用最小值作为该次扫查所使用的实际阵元数量Aper0，并基于实际阵元数量Aper0以及该次扫查线所对应的阵元位置TxLinetoElement，计算出该次扫查所使用的各个阵元编号计算值。
在本发明的一种具体实施方式中，阵元编号计算子单元，具体用于：
将[ceil(TxLinetoElement-Aper/2),floor(TxLinetoElement+Aper/2)]这一范围内的各个整数作为计算出的该次扫查所使用的各个阵元编号计算值；
其中，ceil表示向上取整，floor表示向下取整。
在本发明的一种具体实施方式中，阵元编号调整单元702，具体用于：
针对计算出的每一个所述阵元编号计算值，当判断出该阵元编号计算值的数值大于N时，将该阵元编号计算值减去N，并用得到的差值替换计算出的该阵元编号计算值，使本次扫查所利用的阵元数量与计算出的阵元数量一致；
针对计算出的每一个所述阵元编号计算值，当判断出该阵元编号计算值的数值小于1时，将该阵元编号计算值与N求和，并用求和后的结果替换计算出的该阵元编号计算值，使本次扫查所利用的阵元数量与计算出的阵元数量一致；
其中，360°环阵探头中的各个阵元的编号规则为：按照从1至N的顺序依次为第1阵元至第N阵元进行编号，N为阵元总数量。
在本发明的一种具体实施方式中，通道控制单元703，具体用于：
在完成了各个阵元编号计算值的替换之后，基于各个阵元编号计算值生成扫查孔径表；
按照扫查孔径表启用对应的通道以与相应阵元连接。
相应于上面的方法和系统实施例，本发明实施例还提供了超声成像系统的扫查控制装置以及一种超声设备，可与上文相互对应参照，该超声成像系统的扫查控制装置可以包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行计算机程序以实现上述任一实施例中的超声成像系统的扫查控制方法的步骤。
该超声设备包括上述的超声成像系统的扫查控制装置。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统、装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种超声成像系统的扫查控制方法，其特征在于，应用于基于360°环阵探头的超声成像系统的扫查控制系统中，包括：
在进行任意一次扫查的控制时，计算出该次扫查所使用的各个阵元编号计算值；
当计算出的各个所述阵元编号计算值存在一个或多个超出预设的阵元编号范围时，将超出所述阵元编号范围的阵元编号计算值用同等数量的临近阵元的阵元编号进行替换，以使本次扫查所利用的阵元数量与计算出的阵元数量一致；
在完成了各个阵元编号计算值的替换之后，基于各个阵元编号计算值启用对应的通道；
其中，所述360°环阵探头中的各个阵元的编号互不相同，进行任意一次扫查的控制包括进行任意一次发射的控制或者进行任意一次接收的控制。
2.根据权利要求1所述的超声成像系统的扫查控制方法，其特征在于，所述在进行任意一次扫查的控制时，计算出该次扫查所使用的各个阵元编号计算值，包括：
在进行任意一次扫查的控制时，通过
计算出该次扫查所使用的预估阵元数量Aper；
基于计算出的该次扫查所使用的预估阵元数量Aper以及该次扫查线所对应的阵元位置TxLinetoElement，计算出该次扫查所使用的各个阵元编号计算值；
其中，
表示该次扫查的焦点深度，Fnumber表示该次扫查的设定焦束值，pitch表示阵元间距，round表示四舍五入取整。
3.根据权利要求2所述的超声成像系统的扫查控制方法，其特征在于，在所述计算出该次扫查所使用的预估阵元数量Aper之后，在所述计算出该次扫查所使用的各个阵元编号计算值之前，还包括：
确定出计算出的该次扫查所使用的预估阵元数量Aper，预设的最大阵元数量值MaxAper，最大通道数量ChannelNum以及最大阵元数量ElementNum之中的最小值；
相应的，所述基于计算出的该次扫查所使用的预估阵元数量Aper以及该次扫查线所对应的阵元位置TxLinetoElement，计算出该次扫查所使用的各个阵元编号计算值，包括：
利用所述最小值作为该次扫查所使用的实际阵元数量Aper0，并基于所述实际阵元数量Aper0以及该次扫查线所对应的阵元位置TxLinetoElement，计算出该次扫查所使用的各个阵元编号计算值。
4.根据权利要求2所述的超声成像系统的扫查控制方法，其特征在于，所述基于计算出的该次扫查所使用的预估阵元数量Aper以及该次扫查线所对应的阵元位置TxLinetoElement，计算出该次扫查所使用的各个阵元编号计算值，包括：
将[ceil(TxLinetoElement-Aper/2),floor(TxLinetoElement+Aper/2)]这一范围内的各个整数作为计算出的该次扫查所使用的各个阵元编号计算值；
其中，ceil表示向上取整，floor表示向下取整。
5.根据权利要求4所述的超声成像系统的扫查控制方法，其特征在于，所述当计算出的各个所述阵元编号计算值存在一个或多个超出预设的阵元编号范围时，将超出所述阵元编号范围的阵元编号计算值用同等数量的临近阵元的阵元编号进行替换，以使本次扫查所利用的阵元数量与计算出的阵元数量一致，包括：
针对计算出的每一个所述阵元编号计算值，当判断出该阵元编号计算值的数值大于N时，将该阵元编号计算值减去N，并用得到的差值替换计算出的该阵元编号计算值，使本次扫查所利用的阵元数量与计算出的阵元数量一致；
针对计算出的每一个所述阵元编号计算值，当判断出该阵元编号计算值的数值小于1时，将该阵元编号计算值与N求和，并用求和后的结果替换计算出的该阵元编号计算值，使本次扫查所利用的阵元数量与计算出的阵元数量一致；
其中，所述360°环阵探头中的各个阵元的编号规则为：按照从1至N的顺序依次为第1阵元至第N阵元进行编号，N为阵元总数量。
6.根据权利要求1所述的超声成像系统的扫查控制方法，其特征在于，所述在完成了各个阵元编号计算值的替换之后，基于各个阵元编号计算值启用对应的通道，包括：
在完成了各个阵元编号计算值的替换之后，基于各个阵元编号计算值生成扫查孔径表；
按照所述扫查孔径表启用对应的通道以与相应阵元连接。
7.一种超声成像系统的扫查控制系统，其特征在于，应用于基于360°环阵探头的超声成像系统中，包括：
阵元编号计算单元，用于在进行任意一次扫查的控制时，计算出该次扫查所使用的各个阵元编号计算值；
阵元编号调整单元，用于当计算出的各个所述阵元编号计算值存在一个或多个超出预设的阵元编号范围时，将超出所述阵元编号范围的阵元编号计算值用同等数量的临近阵元的阵元编号进行替换，以使本次扫查所利用的阵元数量与计算出的阵元数量一致；
通道控制单元，用于在完成了各个阵元编号计算值的替换之后，基于各个阵元编号计算值启用对应的通道；
其中，所述360°环阵探头中的各个阵元的编号互不相同，进行任意一次扫查的控制包括进行任意一次发射的控制或者进行任意一次接收的控制。
8.根据权利要求7所述的超声成像系统的扫查控制系统，其特征在于，所述阵元编号计算单元，包括：
阵元数量计算子单元，用于在进行任意一次扫查的控制时，通过
计算出该次扫查所使用的预估阵元数量Aper；
阵元编号计算子单元，用于基于计算出的该次扫查所使用的预估阵元数量Aper以及该次扫查线所对应的阵元位置TxLinetoElement，计算出该次扫查所使用的各个阵元编号计算值；
其中，
表示该次扫查的焦点深度，Fnumber表示该次扫查的设定焦束值，pitch表示阵元间距，round表示四舍五入取整。
9.一种超声成像系统的扫查控制装置，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序以实现如权利要求1至6任一项所述的超声成像系统的扫查控制方法的步骤。
10.一种超声设备，其特征在于，包括如权利要求9所述的超声成像系统的扫查控制装置。
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