CN112674798A - 一种超声设备、超声图像处理方法及介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超声设备、超声图像处理方法及介质，用于解决现有技术中存在的对超声回波信号进行处理时，信号检测灵敏度低的问题。本发明实施例中，超声设备包括超声设备包括控制单元、超声接口以及处理单元，其中，控制单元根据超声探头的属性信息，向处理单元发送用于调整电压增益的调整信号，处理单元根据调整信号对电压增益进行调整后，接收超声探头采集到的超声回波信号，基于超声回波信号，根据调整后的电压增益进行放大处理，最后基于放大后的信号，得到图像信息。由于本发明根据调整信号对电压增益进行调整，可以针对不同的超声探头，匹配不同的电压增益，从而可以使放大后的信号接近模数转换电路的满幅量程，提高信号检测的灵敏度。

Description

一种超声设备、超声图像处理方法及介质

技术领域

本发明涉及超声图像处理技术领域，特别涉及一种超声设备、超声图像处理方法及介质。

背景技术

超声设备的CW(Continue Wave，连续波)模式是利用多普勒原理来检测血流速度，通过分析被血流反射的超声回波频率偏移量来计算血流速度，并将其显示在超声设备的显示屏上。

超声回波中含有血流频偏信息的有用信号能量及其微弱，为识别并提取出该信号需要将超声回波接收芯片输出的CW信号首先进行通道加和，实现能量累加，累加后的信号再进入增益放大电路，通过电压增益进一步对信号进行放大，放大后的信号的幅值等于模数转换电路的满幅量程，使模数转换电路能分辨出的信号精度越高。

由于输入到增益放大电路中的信号的幅值可能不同，因此可能存在对接收到的信号进行放大处理，放大后的信号的幅值小于模数转换电路的满幅量程，从而信号检测灵敏度低。

发明内容

本发明提供一种超声设备、超声图像处理方法及介质，用以解决现有技术中存在的对超声回波信号进行处理时，信号检测灵敏度低的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种超声设备，包括控制单元、超声接口和处理单元；

所述控制单元，与所述超声接口和所述处理单元分别连接，用于通过超声接口与超声探头连接，根据所述超声探头的属性信息，向所述处理单元发送用于调整电压增益的调整信号，其中，所述超声探头用于采集超声回波信号；

所述处理单元，用于根据所述调整信号对电压增益进行调整，接收所述超声回波信号；基于所述超声回波信号，根据调整后的电压增益进行放大处理；基于放大后的信号，得到图像信息。

在一种可能的实现方式中，所述处理单元包括增益放大电路，所述增益放大电路包括放大器、第一电阻组件和第二电阻组件；

所述第一电阻组件的一端作为所述增益放大电路的输入端，所述第一电阻组件的另一端与所述放大器的输入端和所述第二电阻组件的一端连接；

所述第二电阻组件的另一端与放大器的输出端连接，作为所述增益放大电路的输出端。

在一种可能的实现方式中，所述第一电阻组件包括第一可调电阻；

所述控制单元具体用于：

根据超声探头的属性信息和第一电压值的对应关系，确定与所述超声探头对应的第一电压值；将所述第一电压值对应的第一电压信号作为所述调整信号；向所述第一可调电阻的控制端发送所述第一电压信号；

所述增益放大电路具体用于：

根据所述第一电压信号调节所述第一可调电阻的阻值；

基于所述超声回波信号，根据调节后的第一可调电阻进行放大处理；和/或

所述第二电阻组件包括第二可调电阻；

所述控制单元具体用于：

根据超声探头的属性信息和第二电压值的对应关系，确定与所述超声探头对应的第二电压值；将所述第二电压值对应的第二电压信号作为所述调整信号；向所述第二可调电阻的控制端发送所述第二电压信号；

所述增益放大电路具体用于：

根据所述第二电压信号调节所述第二可调电阻的阻值；

基于所述超声回波信号，根据调节后的第二可调电阻进行放大处理。

在一种可能的实现方式中，所述第一电阻组件包括至少两个第一电阻和至少两个第一开关模块，其中所述第一电阻和所述第一开关模块一一对应，且，针对每对第一电阻和第一开关模块，所述第一开关模块的一端作为所述第一电阻组件的一端，所述第一开关模块的另一端与所述第一电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端作为所述第一电阻组件的另一端，所述第一开关模块的控制端与所述控制单元连接；

所述控制单元具体用于：

根据超声探头的属性信息和第一开关模块的对应关系，确定与所述超声探头对应的第一开关模块；向所述第一开关模块发送所述调整信号，以控制所述第一开关模块导通；

所述增益放大电路具体用于：

基于所述超声回波信号，根据所述第一开关模块对应的第一电阻进行放大处理；和/或

所述第二电阻组件包括至少两个第二电阻和至少两个第二开关模块，其中所述第二电阻和所述第二开关模块一一对应，且，针对每对第二电阻和第二开关模块，所述第二开关模块的一端作为所述第二电阻组件的一端，所述第二开关模块的另一端与所述第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端作为所述第二电阻组件的另一端，所述第二开关模块的控制端与所述控制单元连接；

所述控制单元具体用于：

根据超声探头的属性信息和第二开关模块的对应关系，确定与所述超声探头对应的第二开关模块；向所述第二开关模块发送所述调整信号，以控制所述第二开关模块导通；

所述增益放大电路具体用于：

基于所述超声回波信号，根据所述第二开关模块对应的第二电阻进行放大处理。

在一种可能的实现方式中，还包括超声探头；

所述超声探头，通过所述超声接口与所述控制单元和处理单元连接，用于采集超声回波信号，并将所述超声回波信号传输至所述处理单元；

所述控制单元具体用于：

根据所述超声探头，确定所述超声探头的属性信息。

在一种可能的实现方式中，还包括显示接口和显示单元；

所述显示单元，通过所述显示接口与所述处理单元连接，用于显示所述图像信息。

在一种可能的实现方式中，所述放大器为差分放大器，所述第一电阻组件包括两个第一电阻子组件，所述第二电阻组件包括两个第二电阻子组件，其中：

一个第一电阻子组件的一端作为所述增益放大电路的第一输入端，所述一个第一电阻子组件的另一端与所述差分放大器的第一输入端和一个第二电阻子组件的一端连接；

另一个第一电阻子组件的一端作为所述增益放大电路的第二输入端，所述另一个第一电阻子组件的另一端与所述差分放大器的第二输入端和另一个第二电阻子组件的一端连接；

所述一个第二电阻子组件的另一端与所述差分放大器的第一输出端连接，作为所述增益放大电路的第一输出端；

所述另一个第二电阻子组件的另一端与所述差分放大器的第二输出端连接，作为所述增益放大电路的第二输出端。

第二方面，本发明实施例提供一种超声图像处理方法，包括：

根据超声探头的属性信息，确定用于调整电压增益的调整信号，其中，所述超声探头用于采集超声回波信号；

根据所述调整信号对电压增益进行调整，接收所述超声回波信号；

基于所述超声回波信号，根据所述调整后的电压增益进行放大处理；

基于放大后的信号，得到图像信息。

在一种可能的实现方式中，所述根据超声探头的属性信息，确定用于调整电压增益的调整信号，包括：

根据超声探头的属性信息与电压值的对应关系，确定与所述超声探头的属性信息对应的电压值；

将所述电压值对应的电压信号作为所述调整信号。

第三方面，本发明实施例提供一种计算机存储介质，当所述计算机存储介质中存储有计算机程序指令，当所述指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行如第一方面任一所述的超声图像处理方法。

本发明有益效果如下：

本发明实施例提供的一种超声设备、超声图像处理方法及介质，超声设备包括控制单元、超声接口以及处理单元，其中，控制单元根据超声探头的属性信息，向处理单元发送用于调整电压增益的调整信号，处理单元根据调整信号对电压增益进行调整后，接收超声探头采集到的超声回波信号，基于超声回波信号，根据调整后的电压增益进行放大处理，最后基于放大后的信号，得到图像信息。由于本发明实施例根据调整信号对电压增益进行调整，也就是针对不同的超声探头，匹配不同的电压增益，从而可以使放大后的信号接近模数转换电路的满幅量程，提高信号检测的灵敏度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，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，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的超声设备检测到的一个二尖瓣返流信号的示意图；

图2为本发明实施例提供的超声探头采集超声回波信号的示意图；

图3为本发明实施例提供的对I/Q信号进行处理的逻辑示意图；

图4为本发明实施例提供的一种超声探头发射和接收信号的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的另一种超声探头发射和接收信号的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种超声设备的结构示意图；

图7为现有的一种增益放大电路的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的一种增益放大电路的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的又一种增益放大电路的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的又一种增益放大电路的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的又一种增益放大电路的结构示意图；

图12为本发明实施例提供的又一种增益放大电路的结构示意图；

图13为本发明实施例提供的又一种增益放大电路的结构示意图；

图14为本发明实施例提供的又一种增益放大电路的结构示意图；

图15为本发明实施例提供的又一种增益放大电路的结构示意图；

图16为本发明实施例提供的又一种超声设备的结构示意图；

图17为本发明实施例提供的又一种超声设备的结构示意图；

图18为本发明实施例提供的一种超声图像处理方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

超声设备的CW模式是利用多普勒原理来检测血流速度，主要应用于心脏返流信号的流速检测，心脏出现返流一般是由于瓣膜关闭不全所导致的，例如二瓣膜关闭不全会出现二尖瓣返流，而主动脉瓣关闭不全会出现主动脉瓣返流。返流信号的特点是不同患者返流速度差异较大，可从1m/s到10m/s范围间变化，其能量较弱，返流信号隐蔽在正常的血流信号中，即一个速度变化范围大而能量又较小的弱信号隐藏在一个能量较大的强信号中。CW呈像即利用多普勒原理将该小信号检测出来的技术。如图1所示，为超声设备检测到的一个二尖瓣返流信号的示意图。图1中，白色线为超声诊断仪检测到的一个二尖瓣返流信号。

通常，超声设备使用超声探头采集被血流反射的超声回波信号，然后通过分析超声回波信号频率偏移量Fd来计算血流速度并将其显示在超声设备的显示器上。

如图2所示，为超声探头采集超声回波信号的示意图。图2中，v代表血流速度，F0为超声探头发射的超声波频率，Fd为超声回波频率偏移量，通过超声波频率和超声回波频率偏移量来计算血流速度。

Fd的提取借助混频器将超声探头采集到的超声回波信号做乘法转换成I/Q信号实现，该过程在回波信号接收芯片内部完成，即接收芯片将接收到的超声回波信号转换成I/Q信号，输出I/Q信号。

需要说明的是，对超声信号做乘法转换，即对信号进行解调，得到模拟信号。

下面对信号的处理做进一步说明。

各通道超声回波信号进入接收芯片后，先经过低噪声放大器进行增益放大，再做电压至电流转换后输入至混频器，与解调时钟信号做混频处理，解调出本通道的I/Q信号。一个接收芯片往往有多个接收通道，因此芯片内部包含多个并行的信号处理单元，每个单元解调出各自通道的I/Q信号。由于混频器的解调时钟相位可调，通过聚焦算法将各通道I/Q信号的相位调整到对齐，然后这些I/Q信号汇聚到一起加和，并将加和后的总的I/Q信号再做一级增益放大后从接收芯片输出。

由于超声回波信号中含有的血流频偏信息的有用信号能量及其微弱，为识别并提取出该信号，需要将超声回波接收芯片输出的I/Q信号进行通道加和，实现能量累加后，再通过增益放大电路进一步对信号的幅值进行放大，使信号幅值等于模数转换电路的满幅量程，然后将放大后的信号输入到数模转换的电路，完成数模转换后将数字信号输出至后级逻辑模块进行运算处理，得到图像信息。

如图3所示，为对I/Q信号进行处理的逻辑示意图。

图3中，对I/Q信号进行通道累加处理时，通道数量即超声探头包括的接收信号的阵元数。

下面对超声探头的组成进行说明。

本发明实施例中的超声探头为相控阵探头，超声探头可以包括多个相控阵探头，单个相控阵探头具有灵敏度，超声探头根据相控阵探头的个数(阵元数)和单个相控阵探头的灵敏度可以分为不同的型号，比如型号A的超声探头为单个阵元的灵敏度为-47.51db和96阵元总数的相控阵探头，型号B的超声探头为单个阵元的灵敏度为-45.5db和64阵元总数的相控阵探头。

CW工作模式时，超声探头中的一部分阵元用来发射，另一部分阵元用来接收，比如超声探头包括96个阵元，其用45个阵元发射，另外45个阵元接收，为避免接收和发射阵元间产生声场串扰，中间空余6个阵元不使用。如图4所示。

比如超声探头包括64个阵元，其用30个阵元发射，另外30个阵元接收，中间空余4个阵元不工作。如图5所示。

超声探头根据发射阵元数、接收阵元数以及单个阵元的灵敏度的不同，采集到的超声回波信号的幅值不同，比如，阵元总数高，且单个阵元的灵敏度高的超声探头，采集到的超声回波信号的幅值会比阵元总数低，且单个阵元的灵敏度低的超声探头采集到的超声回波信号的幅值高。

对于一个电压增益，只能匹配一种幅值的超声回波，如果使用不同型号的超声探头，则得到的超声回波的幅值不同，从而通过电压增益进行放大后的信号的幅值无法达到数模转换电路的满幅量程，降低信号检测的灵敏度。

目前，对增益放大电路的设计，为了匹配不同型号的超声探头，根据超声探头的类型，选择最小的电压增益作为超声设备通用的电压增益，比如，有A、B、C三种型号的超声探头，根据超声探头A实际接收超声回波的幅值的最佳电压增益为23dB，超声探头B实际接收超声回波的幅值的最佳电压增益为26dB，超声探头C实际接收超声回波的幅值的最佳电压增益为20dB，则选用电压增益20dB，以确保兼容三种超声探头，使三种经过放大后的信号都不会超过模数转换电路的满幅量程。但是，使用超声探头A或超声探头B时，未将电压增益设置为最优电压增益，从而使模数转换电路对小信号的识别能力降低，降低信号检测的灵敏度。

基于上述问题，本发明实施例提供了一种超声设备，如图6所示，包括控制单元701、超声接口702和处理单元703；

控制单元701，与超声接口702和处理单元703分别连接，用于通过超声接口702与超声探头连接，根据超声探头的属性信息，向处理单元703发送用于调整电压增益的调整信号，其中，超声探头用于采集超声回波信号；

处理单元703，用于根据调整信号对电压增益进行调整，接收超声回波信号；基于超声回波信号，根据调整后的电压增益进行放大处理；基于放大后的信号，得到图像信息。

本发明实施例提供的超声设备，控制单元根据超声探头的属性信息，向处理单元发送用于调整电压增益的调整信号，处理单元根据调整信号对电压增益进行调整后，接收超声探头采集到的超声回波信号，基于超声回波信号，根据调整后的电压增益进行放大处理，最后基于放大后的信号，得到图像信息。由于本发明实施例根据调整信号对电压增益进行调整，也就是针对不同的超声探头，匹配不同的电压增益，从而可以使放大后的信号能够接近模数转换电路的满幅量程，提高信号检测的灵敏度。

如图7所示，为常见的一种增益放大电路，该电路中，A、B两端为输入端，C和D两端为输出端，该电路的电压增益的计算公式为Gain＝20log(R2/R1)。

本发明的主要设计思想为基于图7所示的增益放大电路，根据不同型号的超声探头，调整R2和/或R1的阻值，使每个超声探头匹配一个最优电压增益，从而提高信号的检测灵敏度。

在一种可能的实现方式中，如图8所示，处理单元701包括增益放大电路，增益放大电路包括放大器901、第一电阻组件902和第二电阻组件903；

第一电阻组件902的一端作为增益放大电路的输入端，第一电阻组件902的另一端与放大器901的输入端和第二电阻组件903的一端连接；

第二电阻组件903的另一端与放大器901的输出端连接，作为增益放大电路的输出端。

在具体实施中，由于对接收到的超声回波信号进行解调处理，得到I和Q两路信号，再对I和Q两路信号进行通道累加，得到两路累加后的信号，因此，本发明实施例中的放大器可以为差分放大器。

如图9所示，放大器901为差分放大器1001，第一电阻组件902可以包括两个第一电阻子组件1002和1003，第二电阻组件包括两个第二电阻子组件1004和1005，其中：

第一电阻子组件1002的一端作为增益放大电路的第一输入端，第一电阻子组件1002的另一端与差分放大器1001的第一输入端和第二电阻子组件1004的一端连接；

第一电阻子组件1003的一端作为增益放大电路的第二输入端，第一电阻子组件1003的另一端与差分放大器1001的第二输入端和第二电阻子组件1005的一端连接；

第二电阻子组件1004的另一端与差分放大器1001的第一输出端连接，作为增益放大电路的第一输出端；

第二电阻子组件1005的另一端与差分放大器1001的第二输出端连接，作为增益放大电路的第二输出端。

下面以放大器为差分放大器对本发明实施例进行说明。

在具体实施中，可以通过下列两种方式对电压增益进行调整。

方式一、第一电阻组件包括可调电阻，和/或第二电阻组件包括可调电阻。

当第一电阻组件包括可调电阻时，控制单元具体用于：

根据超声探头的属性信息和第一电压值的对应关系，确定与超声探头的属性信息对应的第一电压值，然后向第一可调电阻的控制端发送与第一电压值对应的第一电压信号。

增益放大电路具体用于：

根据第一电压信号调节第一可调电阻的阻值，基于超声回波信号，根据调节后的第一可调电阻进行放大处理。

当第二电阻组件包括可调电阻时，控制单元具体用于：

根据超声探头的属性信息和第二电压值的对应关系，确定与超声探头的属性信息对应的第二电压值，然后向第二可调电阻的控制端发送与第二电压值对应的第二电压信号。

增益放大电路具体用于：

根据第二电压信号调节第二可调电阻的阻值，基于超声回波信号，根据调节后的第二可调电阻进行放大处理。

需要说明的是，在确定超声探头的属性信息对应的电压值之前，需要确定与处理单元连接的超声探头的属性信息，具体的，超声探头中可以存储超声探头的属性信息，控制单元从超声探头中获取超声探头的属性信息。

下面以具体的实施例进行说明。

如图10所示，第一电阻组件包括可调电阻R1和可调电阻R1’，第二电阻组件包括定值电阻R2和定值电阻R2’。

可调电阻R1和可调电阻R1’的控制端与控制单元连接，具体控制方式为：

控制单元获取到与处理单元连接的超声探头的属性信息为X，然后根据超声探头的属性信息和电压值的对应关系，如表1所示，确定与超声探头X对应的电压值V(X)，向可调电阻R1和可调电阻R1’发送与电压值V(X)对应的电压信号，增益放大电路根据电压信号调节可调电阻R1，使可调电阻R1和可调电阻R1’的阻值为R1(X)，即最优电压增益为Gain(X)＝20log(R2/R1(X))，最后将通道累加后的信号根据最优电压增益Gain(X)对信道累加后的信号进行放大处理。

探头	X	Y	Z
				电压值	V(X)	V(Y)	V(Z)
R1/R1'阻值	R(X)	R(Y)	R(Z)

表1

如图11所示，第二电阻组件包括可调电阻R2和可调电阻R2’，第一电阻组件包括定值电阻R1和定值电阻R1’。

可调电阻R2和可调电阻R2’的控制端与控制单元连接，具体控制方式为：

控制单元获取到与处理单元连接的超声探头的属性信息为Y，然后根据超声探头的属性信息和电压值的对应关系，如表2所示，确定与超声探头Y对应的电压值V(Y)，向可调电阻R2和可调电阻R2’发送与电压值V(Y)对应的电压信号，增益放大电路根据电压信号调节可调电阻R2和可调电阻R2’，使可调电阻R2和可调电阻R2’的阻值为R2(Y)，即最优电压增益为Gain(Y)＝20log(R2(Y)/R1)，最后将通道累加后的信号根据最优电压增益Gain(Y)对信道累加后的信号进行放大处理。

探头	X	Y	Z
				电压值	V(X)	V(Y)	V(Z)
R2/R2'阻值	R(X)	R(Y)	R(Z)

表2

如图12所示，第一电阻组件包括一个可调电阻R1，第二电阻组件包括一个定值电阻R2。

可调电阻R1和可调电阻R2的控制端分别与控制单元连接，具体控制方式为：

控制单元获取到与处理单元连接的超声探头的属性信息为Z，然后根据超声探头的属性信息和电压值的对应关系，如表3所示，确定与超声探头Z对应的第一电压值V(Z1)和第二电压值V(Z2)，向可调电阻R1发送与第一电压值V(Z1)对应的第一电压信号，向可调电阻R2发送与第二电压值V(Z2)对应的第二电压信号。

增益放大电路根据第一电压信号调节可调电阻R1，使可调电阻R1的阻值为R1(Z)，根据第二电压信号调节可调电阻R2，使可调电阻R2的阻值为R2(Z)，即最优电压增益为Gain(Z)＝20log(R2(Z)/R1(Z))，最后将通道累加后的信号根据最优电压增益Gain(Z)对信道累加后的信号进行放大处理。

探头	X	Y	Z
				第一电压值	V(X1)	V(Y1)	V(Z1)
第二电压值	V(X2)	V(Y2)	V(Z2)
				R1/R1'阻值	R1(X)	R1(Y)	R1(Z)
R2/R2'阻值	R2(X)	R2(Y)	R2(Z)

表3

方式二、第一电阻组件包括至少两个第一电阻和至少两个第一开关模块，其中，第一电阻和第一开关模块一一对应，且针对每对第一电阻和第一开关模块，第一开关模块的一端作为第一电阻组件的一端，第一开关模块的另一端与第一电阻的一端连接，第一电阻的另一端作为第一电阻组件的另一端，第一开关模块的控制端与控制单元连接；

控制单元具体用于：根据调整信号控制第一开关模块导通和关断；

增益放大电路具体用于：基于超声回波信号，根据导通的第一开关模块对应的第一电阻进行放大处理；和/或

第二电阻组件包括至少两个电阻和至少两个第二开关模块，其中，第二电阻和第二开关模块一一对应，且，针对每对第二电阻和第二开关模块，第二开关模块的一端作为第二电阻组件的一端，第二开关模块的另一端与第二电阻的一端连接，第二电阻的另一端作为第二电阻组件的另一端，第二开关模块的控制端与控制单元连接；

控制单元具体用于：根据调整信号控制第二开关模块导通和关断；

增益放大电路具体用于：基于超声回波信号，根据导通的第二开关模块对应的第二电阻进行放大处理。

需要说明的是，本发明实施例中的开关模块可以开关器件，比如三极管，也可以为电子开关，能用软件控制的能实现开关功能的器件都适用本发明实施例。

下面以第一电阻组件包括三个电阻和三个开关管，和/或第二电阻组件包括三个电阻和三个开关管为例进行说明。

如图13所示，为本发明实施例提供的又一种增益放大电路的结构示意图。图13中，第一电阻组件包括电阻R1(X)、电阻R1(Y)、电阻R1(Z)、R1’(X)、电阻R1’(Y)、电阻R1’(Z)、开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3、开关管Q4、开关管Q5以及开关管Q6，第二电阻组件包括电阻R2和电阻R2’。

控制单元确定超声探头的属性信息为X，根据表4，确定与X对应的开关管为Q1和开关管Q1’，向开关管Q1和开关管Q1’发送调整信号，以导通开关管Q1和开关管Q1’，根据电阻R1(X)和电阻R2或根据电阻R1’(X)和电阻R2’确定最优电压增益Gain(X)＝20log(R2/R1(X))＝20log(R2’/R1’(X))。

探头	X	Y	Z
				开关管	Q1、Q1'	Q2、Q2'	Q3、Q3'

表4

如图14所示，为本发明实施例提供的又一种增益放大电路的结构示意图。图14中，第一电阻组件包括电阻R1和R1’，第二电阻组件包括电阻R2(X)、电阻R2(Y)、电阻R2(Z)、R2’(X)、电阻R2’(Y)、电阻R2’(Z)、开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3、开关管Q1’、开关管Q2’以及开关管Q3’。

控制单元确定超声探头的属性信息为Y，根据表4，确定与Y对应的开关管为Q2和开关管Q2’，向开关管Q2开关管Q2’发送调整信号，以导通开关管Q2开关管Q2’，根据电阻R2(Y)和电阻R1或根据R2’(Y)和电阻R1’确定最优电压增益Gain(Y)＝20log(R2(Y)/R1)＝20log(R2’(Y)/R1’)。

如图15所示，为本发明实施例提供的又一种增益放大电路的结构示意图。图15中，第一电阻组件包括电阻R1(X)、电阻R1(Y)、电阻R1(Z)、电阻R1’(X)、电阻R1’(Y)、电阻R1’(Z)、开关管Q1、开关管Q2以及开关管Q3，第二电阻组件包括电阻R2(X)、电阻R2(Y)、电阻R2(Z)、电阻R2’(X)、电阻R2’(Y)、电阻R2’(Z)、开关管Q4、开关管Q5、开关管Q6、开关管Q4’、开关管Q5’以及开关管Q6’。

控制单元确定超声探头的属性信息为Z，根据表5，确定与Z对应的开关管为Q3、开关管为Q3’、开关管为Q6和开关挂Q6’，向开关管Q3开关管为Q3’、开关管为Q6和开关挂Q6’发送调整信号，以导通开关管Q3开关管为Q3’、开关管为Q6和开关挂Q6’，根据电阻R1(Z)和电阻R2(Z)或电阻R1’(Z)和电阻R2’(Z)确定最优电压增益Gain(Z)＝20log(R2(Z)/R1(Z))＝20log(R2’(Z)/R1’(Z))。

表5

在一种可能的实现方式中，如图16所示，本发明实施例提供的超声设备还可以包括超声探头1700，超声探头1700通过超声接口702与控制单元701和处理单元703连接，用于采集超声回波信号，并将超声回波信号传输至处理单元703，控制单元701具体用于，根据超声探头1700，确定超声探头的属性信息。

进一步的，本发明实施例提供的超声设备，如图17所示，还可以包括显示接口1800和显示单元1801；

显示单元1801，通过显示接口1800与处理单元703连接，用于显示图像信息。

基于相同的发明构思，本发明实施例还提供一种超声图像处理方法，如图18所示，包括：

S1091、根据超声探头的属性信息，确定用于调整电压增益的调整信号，其中，所述超声探头用于采集超声回波信号；

S1902、根据所述调整信号对电压增益进行调整，接收所述超声回波信号；

S1903、基于所述超声回波信号，根据所述调整后的电压增益进行放大处理；

S1904、基于放大后的信号，得到图像信息。

本发明实施例提供的超声图像处理方法，首先根据超声探头的属性信息，确定用于调整电压增益的调整信号，其中，超声探头用于采集超声回波信号，然后根据该调整信号对电压增益进行调整，接收该超声回波信号，基于该超声回波信号，根据调整后的电压增益进行放大处理，最后基于放大后的图像，得到图像信息。由于根据超声探头的属性信息对电压增益进行调整，通过与超声探头对应的电压增益对该超声探头采集的超声回波信号进行放大处理，从而可以使放大后的信号的幅值接近于数模转换电路的满幅量程，进而提高设备的性能。

可选的，所述根据超声探头的属性信息，确定用于调整电压增益的调整信号，包括：

根据超声探头的属性信息与电压值的对应关系，确定与所述超声探头的属性信息对应的电压值；

将所述电压值对应的电压信号作为所述调整信号。

本发明实施例还提供一种计算机存储介质，当所述计算机存储介质中存储有计算机程序指令，当所述指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行上述的超声图像处理方法。

以上参照示出根据本申请实施例的方法、装置(系统)和/或计算机程序产品的框图和/或流程图描述本申请。应理解，可以通过计算机程序指令来实现框图和/或流程图示图的一个块以及框图和/或流程图示图的块的组合。可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专用计算机的处理器和/或其它可编程数据处理装置，以产生机器，使得经由计算机处理器和/或其它可编程数据处理装置执行的指令创建用于实现框图和/或流程图块中所指定的功能/动作的方法。

相应地，还可以用硬件和/或软件(包括固件、驻留软件、微码等)来实施本申请。更进一步地，本申请可以采取计算机可使用或计算机可读存储介质上的计算机程序产品的形式，其具有在介质中实现的计算机可使用或计算机可读程序代码，以由指令执行系统来使用或结合指令执行系统而使用。在本申请上下文中，计算机可使用或计算机可读介质可以是任意介质，其可以包含、存储、通信、传输、或传送程序，以由指令执行系统、装置或设备使用，或结合指令执行系统、装置或设备使用。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种超声设备，其特征在于，包括控制单元、超声接口和处理单元；

所述控制单元，与所述超声接口和所述处理单元分别连接，用于通过超声接口与超声探头连接，根据所述超声探头的属性信息，向所述处理单元发送用于调整电压增益的调整信号，其中，所述超声探头用于采集超声回波信号；

所述处理单元，用于根据所述调整信号对电压增益进行调整，接收所述超声回波信号；基于所述超声回波信号，根据调整后的电压增益进行放大处理；基于放大后的信号，得到图像信息。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述处理单元包括增益放大电路，所述增益放大电路包括放大器、第一电阻组件和第二电阻组件；

所述第一电阻组件的一端作为所述增益放大电路的输入端，所述第一电阻组件的另一端与所述放大器的输入端和所述第二电阻组件的一端连接；

所述第二电阻组件的另一端与放大器的输出端连接，作为所述增益放大电路的输出端。

3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述第一电阻组件包括第一可调电阻；

所述控制单元具体用于：

根据超声探头的属性信息和第一电压值的对应关系，确定与所述超声探头对应的第一电压值；将所述第一电压值对应的第一电压信号作为所述调整信号；向所述第一可调电阻的控制端发送所述第一电压信号；

所述增益放大电路具体用于：

根据所述第一电压信号调节所述第一可调电阻的阻值；

基于所述超声回波信号，根据调节后的第一可调电阻进行放大处理；和/或

所述第二电阻组件包括第二可调电阻；

所述控制单元具体用于：

根据超声探头的属性信息和第二电压值的对应关系，确定与所述超声探头对应的第二电压值；将所述第二电压值对应的第二电压信号作为所述调整信号；向所述第二可调电阻的控制端发送所述第二电压信号；

所述增益放大电路具体用于：

根据所述第二电压信号调节所述第二可调电阻的阻值；

基于所述超声回波信号，根据调节后的第二可调电阻进行放大处理。

4.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述第一电阻组件包括至少两个第一电阻和至少两个第一开关模块，其中所述第一电阻和所述第一开关模块一一对应，且，针对每对第一电阻和第一开关模块，所述第一开关模块的一端作为所述第一电阻组件的一端，所述第一开关模块的另一端与所述第一电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端作为所述第一电阻组件的另一端，所述第一开关模块的控制端与所述控制单元连接；

所述控制单元具体用于：

根据超声探头的属性信息和第一开关模块的对应关系，确定与所述超声探头对应的第一开关模块；向所述第一开关模块发送所述调整信号，以控制所述第一开关模块导通；

所述增益放大电路具体用于：

基于所述超声回波信号，根据所述第一开关模块对应的第一电阻进行放大处理；和/或

所述第二电阻组件包括至少两个第二电阻和至少两个第二开关模块，其中所述第二电阻和所述第二开关模块一一对应，且，针对每对第二电阻和第二开关模块，所述第二开关模块的一端作为所述第二电阻组件的一端，所述第二开关模块的另一端与所述第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端作为所述第二电阻组件的另一端，所述第二开关模块的控制端与所述控制单元连接；

所述控制单元具体用于：

根据超声探头的属性信息和第二开关模块的对应关系，确定与所述超声探头对应的第二开关模块；向所述第二开关模块发送所述调整信号，以控制所述第二开关模块导通；

所述增益放大电路具体用于：

基于所述超声回波信号，根据所述第二开关模块对应的第二电阻进行放大处理。

5.如权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括超声探头；

所述超声探头，通过所述超声接口与所述控制单元和处理单元连接，用于采集超声回波信号，并将所述超声回波信号传输至所述处理单元；

所述控制单元具体用于：

根据所述超声探头，确定所述超声探头的属性信息。

6.如权利要求1～5任一所述的设备，其特征在于，还包括显示接口和显示单元；

所述显示单元，通过所述显示接口与所述处理单元连接，用于显示所述图像信息。

7.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述放大器为差分放大器，所述第一电阻组件包括两个第一电阻子组件，所述第二电阻组件包括两个第二电阻子组件，其中：

一个第一电阻子组件的一端作为所述增益放大电路的第一输入端，所述一个第一电阻子组件的另一端与所述差分放大器的第一输入端和一个第二电阻子组件的一端连接；

另一个第一电阻子组件的一端作为所述增益放大电路的第二输入端，所述另一个第一电阻子组件的另一端与所述差分放大器的第二输入端和另一个第二电阻子组件的一端连接；

所述一个第二电阻子组件的另一端与所述差分放大器的第一输出端连接，作为所述增益放大电路的第一输出端；

所述另一个第二电阻子组件的另一端与所述差分放大器的第二输出端连接，作为所述增益放大电路的第二输出端。

8.一种超声图像处理方法，其特征在于，包括：

根据超声探头的属性信息，确定用于调整电压增益的调整信号，其中，所述超声探头用于采集超声回波信号；

根据所述调整信号对电压增益进行调整，接收所述超声回波信号；

基于所述超声回波信号，根据所述调整后的电压增益进行放大处理；

基于放大后的信号，得到图像信息。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据超声探头的属性信息，确定用于调整电压增益的调整信号，包括：

根据超声探头的属性信息与电压值的对应关系，确定与所述超声探头的属性信息对应的电压值；

将所述电压值对应的电压信号作为所述调整信号。

10.一种计算机存储介质，其特征在于，当所述计算机存储介质中存储有计算机程序指令，当所述指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行如权利要求8或9所述的超声图像处理方法。

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