CN114129226B - 超声刀的声学谐振频率的搜索方法、系统及超声刀 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种超声刀的声学谐振频率的搜索方法、系统及超声刀。该方法包括：控制电流激励信号输入超声声学系统的两端，获取对应的反馈电压峰值信号；根据反馈电压峰值信号得到对应的初始电压包络曲线，对初始电压包络曲线进行处理得到平滑的拟合电压包络曲线；根据得到的拟合电压包络曲线获取谐振频率，并检测得到的谐振频率的正常性；当检测到谐振频率为正常谐振频率点时，则判断正常谐振频率点为正确搜频频率参数。本发明可可解决相关技术中采用等步长搜频算法进行搜频速度慢，容易出现错误，可能给设备和病人带来损伤的问题。
Description
技术领域
本发明涉及医疗设备技术领域，特别涉及一种超声刀的声学谐振频率的搜索方法、系统及超声刀。
背景技术
超声软组织切割止血系统(简称超声刀)中，超声换能器与超声刀头组成超声声学系统，拥有本征谐振频率，主机通过激励和反馈电信号，实时搜索并跟踪超声声学系统的谐振频率，并及时调整输出的电信号，以使得前端声学系统(指超声刀头前端(刀头与夹钳、组织垫))处于完美谐振状态，可实现高效的切割与止血。
在实际临床应用中，因为超声刀头前端处理的软组织不确定，如血管、组织束、脂肪、肝实质等，导致超声声学系统的谐振频率实时变化。同时，因为超声刀的超声声学系统的品质因数较高，带宽较窄，谐振频率点处于窄带宽中，对超声声学系统的谐振频率点的搜索能力提出了非常高的需求。传统技术中，通常采用等步长搜频算法进行搜频，速度较慢；同时，因为采用等步长点位采样，由于硬件系统的干扰信号，连续点位的值会出现异常跳跃变化，容易出现谐振频率点判断错误，导致能量输出延时或者输出非谐振频率的电信号，导致整个系统能量未能准确高效地传输至需作用的人体组织，导致声学系统发热、切割缓慢，甚至前端刀头断裂，造成临床事故，给病人带来损伤。
发明内容
本发明提供一种超声刀的声学谐振频率的搜索方法、系统及超声刀，可解决相关技术中采用等步长搜频算法进行搜频速度慢，容易出现错误，可能给设备和病人带来损伤的问题。
第一方面，本发明提供了一种超声刀的声学谐振频率的搜索方法，所述方法包括：
控制电流激励信号输入超声声学系统的两端，获取对应的反馈电压峰值信号；
根据所述反馈电压峰值信号得到对应的初始电压包络曲线，对所述初始电压包络曲线进行处理得到平滑的拟合电压包络曲线；
根据得到的所述拟合电压包络曲线获取谐振频率，并检测得到的所述谐振频率的正常性；
当检测到所述谐振频率为正常谐振频率点时，则判断所述正常谐振频率点为正确搜频频率参数。
可选地，所述控制电流激励信号输入超声声学系统的两端，获取对应的反馈电压峰值信号，包括：
在预设扫频频率范围内，控制恒定的电流激励信号以预定步长输入超声声学系统的两端；
根据输入所述超声声学系统的两端的所述电流激励信号，采样获取所述超声声学系统在不同扫频频率下的反馈电压峰值信号。
可选地，所述根据所述反馈电压峰值信号得到对应的初始电压包络曲线，包括：
根据得到的多个扫频频率对应的多个所述反馈电压峰值信号，得到拟合的初始频率-电压包络曲线；
存储得到的所述初始频率-电压包络曲线。
可选地，所述对所述初始电压包络曲线进行处理得到平滑的拟合电压包络曲线，包括：
通过中值滤波算法对对所述初始电压包络曲线进行过滤处理，得到平滑的过渡电压包络曲线；
通过最小二乘法对所述过渡电压包络曲线进行拟合，得到平滑单调的拟合电压包络曲线。
可选地，所述根据得到的所述拟合电压包络曲线获取谐振频率，包括：
根据得到的所述拟合电压包络曲线，得到所述拟合电压包络曲线上的最小电压值所对应的频率值；
根据得到的最小电压值所对应的频率值，得到所述谐振频率。
可选地，所述检测得到的所述谐振频率的正常性，包括：
根据得到的所述谐振频率，检测所述谐振频率是处于正常频率范围内、或是处于正常频率范围外；
当检测到所述谐振频率处于正常频率范围内时，判断所述谐振频率为所述超声声学系统的谐振频率点。
可选地，所述当检测到所述谐振频率为正常谐振频率点时，则判断所述正常谐振频率点为正确搜频频率参数，包括：
当检测到所述谐振频率为正常谐振频率点时，检测所述正常谐振频率点的准确性；
当检测到所述正常谐振频率点为正确谐振频率点时，判断所述正常谐振频率点为正确搜频频率参数。
可选地，所述检测所述正常谐振频率点的准确性，包括：
根据预存有正确谐振频率点的谐振频率数据库，判断得到的所述正常谐振频率点与预存的所述正确谐振频率点的一致性；
当检测到所述正常谐振频率点与预存的所述正确谐振频率点相同时，判断所述正常谐振频率点为所述正确谐振频率点。
第二方面，本发明还提出一种超声刀的声学谐振频率的搜索系统，包括：
反馈电压获取模块，用于控制电流激励信号输入超声声学系统的两端，获取对应的反馈电压峰值信号；
曲线获取优化模块，与所述反馈电压获取模块通信连接，用于根据所述反馈电压峰值信号得到对应的初始电压包络曲线，对所述初始电压包络曲线进行处理得到平滑的拟合电压包络曲线；
谐振频率获取检测模块，与所述曲线获取优化模块通信连接，用于根据得到的所述拟合电压包络曲线获取谐振频率，并检测得到的所述谐振频率的正常性；
正常频率点获取模块，与所述谐振频率获取检测模块通信连接，用于当检测到所述谐振频率为正常谐振频率点时，则判断所述正常谐振频率点为正确搜频频率参数。
第三方面，本发明还提出一种超声刀，包括：
主机；
至少一个超声声学系统，均与所述主机对应配合；每个所述超声声学系统均包括与所述主机对应连接的超声换能器，以及与所述超声换能器连接的超声刀头；
其中，所述主机包括控制处理器，以及与所述控制处理器连接的声学系统激励和反馈采样电路，所述声学系统激励和反馈采样电路与所述超声声学系统的所述超声换能器电连接；
所述控制处理器用于：控制电流激励信号输入超声声学系统的两端，获取对应的反馈电压峰值信号；
根据所述反馈电压峰值信号得到对应的初始电压包络曲线，对所述初始电压包络曲线进行处理得到平滑的拟合电压包络曲线；
根据得到的所述拟合电压包络曲线获取谐振频率，并检测得到的所述谐振频率的正常性；
当检测到所述谐振频率为正常谐振频率点时，则判断所述正常谐振频率点为正确搜频频率参数。
本发明提供的技术方案带来的有益效果包括：
本发明提供的超声刀的声学谐振频率的搜索方法，可根据输入超声声学系统两端的电流激励信号，得到超声声学系统反馈的与谐振频率相关的反馈电压峰值信号，并由此处理得到对应的平滑的电压包络曲线，通过平滑的电压包络曲线可得到相应的电压对应的谐振频率，从而快速准确地找到超声声学系统的谐振频率点，为主机提供每次切割或止血所需要的电信号输出的重要参考依据，使得超声声学系统处于完美谐振状态，更高效地传输超声能量到目标软组织作用端，减少不必要或者不可控的能量损失或错误输出，最大限度的发挥器械性能，达到期望的手术效果。
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为本发明实施例所述超声刀的结构示意简图；
图2为本发明实施例所述超声刀的声学系统激励和反馈采样电路的电路结构示意图；
图3为本发明实施例所述超声刀的声学谐振频率的搜索方法的步骤流程示意图；
图4为本发明实施例所述超声刀的声学谐振频率的搜索方法所涉及的初始电压包络曲线的示意图；
图5为本发明实施例所述超声刀的声学谐振频率的搜索方法所涉及的过渡电压包络曲线的示意图；
图6为本发明实施例所述超声刀的声学谐振频率的搜索方法所涉及的拟合电压包络曲线的示意图；
图7为本发明实施例所述超声刀的声学谐振频率的搜索系统的结构示意框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的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。
在实际临床应用中，因为超声刀头前端处理的软组织不确定，导致超声声学系统的谐振频率会实时变化。同时，因为超声刀的超声声学系统的谐振频率点处于窄带宽中，使得对谐振频率点的搜索能力要求较高。但是，传统技术中，通常采用等步长搜频算法进行搜频，速度较慢；而且，采用等步长点位采样容易受干扰，导致出现谐振频率点判断错误，使得激振能量输出延时或者输出非谐振频率的电信号，导致整个系统能量未能准确高效地传输至需作用的人体组织，从而导致声学系统发热、切割缓慢，甚至前端刀头断裂，造成临床事故，给病人带来损伤。为了解决上述技术问题，本发明提出一种超声刀，以及与该超声刀对应的超声刀的声学谐振频率的搜索方法及系统。
如图1所示，本发明提出一种超声刀，包括主机10，与主机10对应配合的至少一个超声声学系统20。每个超声声学系统20均可包括与主机对应连接的超声换能器22，以及与超声换能器22连接的超声刀头24。
通过超声刀，可同时切割和凝闭组织。主机10可将电流能量输送至超声换能器22，超声换能器22将电能转化为振动机械能，通过超声刀头24的传递和放大，使超声刀头末端以一定频率(例如55.5kHz)振动，摩擦产生的热量导致与超声刀头24接触的组织细胞内水汽化，使得蛋白质氢键断裂，细胞崩解重新融合，组织凝固后被切开；在切割血管时，超声刀头24与组织蛋白接触，通过机械振动产生热量，导致组织内胶原蛋白结构被破坏，造成蛋白凝固，进而封闭血管，达到止血目的。
而且，主机10可包括控制处理器(图中未示意出)，以及与控制处理器连接的声学系统激励和反馈采样电路(如图2所示)，声学系统激励和反馈采样电路与超声声学系统的超声换能器电连接。控制处理器可控制声学系统激励和反馈采样电路向超声声学系统的超声换能器输入电流激励信号I1，并同时获取超声声学系统的超声换能器的反馈电压峰值信号U1和反馈电流信号I2。
此外，超声刀还包括与主机10连接的总开关30，可与主机10的控制处理器等用电设备电连接，可对其进行开关控制。而且，总开关30可设为脚踏开关，方便操作。此外，主机10中可设有电源模块，总开关30可与电源模块电连接，电源模块还可与控制处理器电连接。
可知，每个超声声学系统20均拥有本征谐振频率，主机10通过向超声声学系统20输出激振能量(激励电流信号)和接收声学系统20的反馈信号(反馈电压信号和反馈电流信号)，实时搜索并跟踪超声声学系统20的谐振频率，并及时调整输出的电信号，以使得前端声学系统处于完美谐振状态，以实现高效的切割与止血。
而且，为了使前端声学系统处于完美谐振状态，需要搜索并跟踪超声声学系统20的谐振频率，以找到正常的谐振频率点。因此，如图3所示，本发明提供了一种超声刀的声学谐振频率的搜索方法，包括：
S100、控制电流激励信号输入超声声学系统的两端，获取对应的反馈电压峰值信号；
S200、根据反馈电压峰值信号得到对应的初始电压包络曲线，对初始电压包络曲线进行处理得到平滑的拟合电压包络曲线；
S300、根据得到的拟合电压包络曲线获取谐振频率，并检测得到的谐振频率的正常性；
S400、当检测到谐振频率为正常谐振频率点时，则判断正常谐振频率点为正确搜频频率参数。
可根据输入超声声学系统两端的电流激励信号，得到超声声学系统反馈的与谐振频率相关的反馈电压峰值信号，并由此处理得到对应的平滑的电压包络曲线，通过平滑的电压包络曲线可得到相应的电压对应的谐振频率，从而快速准确地找到超声声学系统的谐振频率点，为主机提供每次切割或止血所需要的电信号输出的重要参考依据，使得超声声学系统处于完美谐振状态，更高效地传输超声能量到目标软组织作用端，减少不必要或者不可控的能量损失或错误输出，最大限度的发挥器械性能，达到期望的手术效果。
进一步地，在步骤S100中，控制电流激励信号输入超声声学系统的两端，获取对应的反馈电压峰值信号，具体可包括：
S110、在预设扫频频率范围内，控制恒定的电流激励信号以预定步长输入超声声学系统的两端；
具体地，可以设置预设扫频频率范围为53.5KHz-57KHz，并设置预定步长为5Hz(或10Hz、20Hz、30Hz、40Hz等等)。控制声学系统激励和反馈采样电路在53.5KHz-57KHz频率范围内，在预定步长下以恒定的小电流信号(如10mA，或5mA，或15mA等等)作为电流激励信号，向超声声学系统20的超声换能器22的两端输入，使超声换能器22产生激振，即对超声声学系统20进行扫频。
例如，最开始可以以53.5KHz的扫频频率，向超声声学系统20的超声换能器22的两端输入恒定的10mA小电流信号，使超声换能器22产生激振；然后，以5Hz的预定步长逐渐以不同的扫频频率，逐次向超声声学系统20的超声换能器22的两端输入恒定的10mA小电流信号，使超声换能器22产生激振。
S120、根据输入超声声学系统的两端的电流激励信号，采样获取超声声学系统在不同扫频频率下的反馈电压峰值信号。
即在通过声学系统激励和反馈采样电路向超声声学系统20的两端输入恒定的小电流信号(电流激励信号I1)对超声声学系统20进行激励时，同时通过声学系统激励和反馈采样电路的变压器T2采用获取超声声学系统20在不同扫频频率下的反馈电压峰值信号U1，此外还可通过变压器T3采样获取超声声学系统20在不同扫频频率下的反馈电流信号I2。
将扫频频率值f与各频率点对应的反馈电压峰值信号U1值，形成数值矩阵，并存储于控制处理器中。
此外，在步骤S200中，根据反馈电压峰值信号得到对应的初始电压包络曲线，具体可包括：
S210、根据得到的多个扫频频率对应的多个反馈电压峰值信号，得到拟合的初始频率-电压包络曲线；
即在以预定步长在预设扫频频率范围内，以多个不同的扫频频率向超声声学系统20的超声换能器22的两端输入恒定的小电流信号(电流激励信号)、以使超声换能器22产生激振时，会对应产生多个反馈电压峰值信号，而通过对多个扫频频率、以及与多个扫频频率点附近一一对应的多个反馈电压峰值信号(即存储的数值矩阵)进行拟合，可形成初始频率-电压包络曲线C1(如图4所示)。
S220、存储得到的初始频率-电压包络曲线。
在得到扫频频率与对应的反馈电压峰值信号形成的初始频率-电压包络曲线后，可将其进行存储，以便后续进行进一步处理。
而且，在步骤S200中，对初始电压包络曲线进行处理得到平滑的拟合电压包络曲线，具体可包括：
S230、通过中值滤波算法对对初始电压包络曲线进行过滤处理，得到平滑的过渡电压包络曲线；
S240、通过最小二乘法对过渡电压包络曲线进行拟合，得到平滑单调的拟合电压包络曲线。
根据根据扫频频率和反馈电压峰值信号得到的初始频率-电压包络曲线C1，进行中值滤波算法拟合成为平滑的过渡电压包络曲线C2(如图5所示)，再通过最小二乘法进行曲线拟合，将电压包络线处理为最终数学平滑、单调的拟合电压包络曲线(如图6所示)，从而使得扫频频率与反馈电压峰值信号的对应关系更加准确可靠。这样，可通过中值滤波算法对异常频率点位进行剔除；通过最小二乘曲线拟合，将曲线拟合成完全平滑、单调的曲线，可更准确地寻找到谐振频率。
此外，在步骤S300中，根据得到的拟合电压包络曲线获取谐振频率，具体可包括：
S310、根据得到的拟合电压包络曲线，得到拟合电压包络曲线上的最小电压值所对应的频率值；
S320、根据得到的最小电压值所对应的频率值，得到谐振频率。
即通过拟合电压包络曲线C3求得最小电压值对应的超声声学系统的谐振频率F1，如55.5KHz，即为初步处理得到的谐振频率。
而且，在步骤S300中，检测得到的谐振频率的正常性，包括：
S310、根据得到的谐振频率，检测谐振频率是处于正常频率范围内、或是处于正常频率范围外；
即在得到初步谐振频率F1后，需要判断初步谐振频率F1是否为正常谐振频率，即要判断初步谐振频率F1是否处于正常频率范围内。
S320、当检测到谐振频率处于正常频率范围内时，判断谐振频率为超声声学系统的谐振频率点。
如果初步谐振频率F1处于正常频率范围内，则证明初步谐振频率F1为正常谐振频率，满足超声声学系统的谐振要求。例如，假设正常频率范围为55-56.5KHz，而初步谐振频率F1为55.5KHz，处于正常频率范围55-56.5KHz内，就能判断初步谐振频率F1为正常谐振频率。
S330、当检测到谐振频率处于正常频率范围外时，判断谐振频率为非正常谐振频率。
如果初步谐振频率F1处于正常频率范围外，则证明初步谐振频率F1为非正常谐振频率，不是超声声学系统的谐振频率点。例如，假设正常频率范围为55-56.5KHz，而初步谐振频率F1为57KHz，处于正常频率范围55-56.5KHz外，就能判断初步谐振频率F1为非正常谐振频率，不满足超声声学系统的谐振要求。
而且，初步谐振频率F1处于正常频率范围外时，则可提升前端声学系统错误并给出错误代码。
此外，在步骤S400中，当检测到谐振频率为正常谐振频率点时，则判断正常谐振频率点为正确搜频频率参数，包括：
S410、当检测到谐振频率为正常谐振频率点时，检测正常谐振频率点的准确性；
即在检测到初步谐振频率处于正常频率范围内后，还需要检测初步谐振频率是否为正确的谐振频率点。
S420、当检测到正常谐振频率点为正确谐振频率点时，判断正常谐振频率点为正确搜频频率参数。
当检测到初步谐振频率为正确谐振频率点时，才能确定初步谐振频率为正确搜频频率参数，才可将该正确搜频频率参数输送激振能量至超声声学系统，以使超声声学系统处于完美谐振状态。
而且，检测到正常谐振频率点为正确谐振频率点时，可将找寻到的正常谐振频率点作为超声声学系统的激振输入参数给到锁频程序中。而且，控制处理器将锁定并跟踪由于前端软组织阻抗变化导致的谐振频率的变化，及时调整输出电信号频率，保证超声声学系统的持续谐振。
S430、当检测到正常谐振频率点为非正确谐振频率点时，判断正常谐振频率点为非正确搜频频率参数。
若正常谐振频率点为错误的谐振频率点，则进行二次扫描，若扫描结果重复且为错误的谐振频率点，则提示前端声学系统错误并给出错误代码。
进一步地，在步骤S410中，检测正常谐振频率点的准确性，具体可包括：
S412、根据预存有正确谐振频率点的谐振频率数据库，判断得到的正常谐振频率点与预存的正确谐振频率点的一致性；
即可先在控制处理器中预存正确谐振频率点的谐振频率数据库，以此判断得到的正常谐振频率点是否是正确谐振频率点。其中，预存正确谐振频率点的谐振频率数据库可预先通过试验获得。
S414、当检测到正常谐振频率点与预存的正确谐振频率点相同时，判断正常谐振频率点为正确谐振频率点。
S416、当检测到正常谐振频率点与预存的正确谐振频率点不同时，判断正常谐振频率点为非正确谐振频率点。
这样，可以使得谐振频率判断准确，能量传输稳定，输出的超声能量可高效的传递到前端作用软组织。从而使得超声刀减少错误能量的输出，降低软组织不正常切割的风险；还可提高超声声学系统的能量转化效率，降低非预期能量在声学系统中的作用，提高超声声学系统的使用寿命；还可使得血管组织闭合效果好，减少或避免不必要的术中出血。
此外，如图7所示，本发明还提出一种超声刀的声学谐振频率的搜索系统100，包括：
反馈电压获取模块102，用于控制电流激励信号输入超声声学系统的两端，获取对应的反馈电压峰值信号；
曲线获取优化模块104，与反馈电压获取模块102通信连接，用于根据反馈电压峰值信号得到对应的初始电压包络曲线，对初始电压包络曲线进行处理得到平滑的拟合电压包络曲线；
谐振频率获取检测模块106，与曲线获取优化模块通信连接，用于根据得到的拟合电压包络曲线获取谐振频率，并检测得到的所述谐振频率的正常性；
正常频率点获取模块108，与谐振频率获取检测模块通信连接，用于当检测到谐振频率为正常谐振频率点时，则判断正常谐振频率点为正确搜频频率参数。
本实施例所述的超声刀的声学谐振频率的搜索系统100与上述的超声刀的声学谐振频率的搜索方法相互对应，本实施例中超声刀的声学谐振频率的搜索系统中各个模块的功能在相应的方法实施例中详细阐述，在此不再赘述。
此外，本发明提出的超声刀，包括主机10，以及与主机10对应配合的一个或多个超声声学系统20。而且，主机10可包括控制处理器，以及与控制处理器连接的声学系统激励和反馈采样电路，声学系统激励和反馈采样电路与超声声学系统20电连接。
而且，控制处理器可用于：
控制电流激励信号输入超声声学系统的两端，获取对应的反馈电压峰值信号；
根据反馈电压峰值信号得到对应的初始电压包络曲线，对初始电压包络曲线进行处理得到平滑的拟合电压包络曲线；
根据得到的拟合电压包络曲线获取谐振频率，并检测得到的谐振频率的正常性；
当检测到谐振频率为正常谐振频率点时，则判断正常谐振频率点为正确搜频频率参数。
同理，控制处理器可用于控制超声刀实现上述超声刀的声学谐振频率的搜索方法中的各步骤，具体实现方式可参照上述超声刀的声学谐振频率的搜索方法的具体内容，在此不再赘述。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述超声刀的声学谐振频率的搜索方法的控制方法的所有方法步骤或部分方法步骤。
本发明实现上述方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器上储存有在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述方法中的所有方法步骤或部分方法步骤。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，处理器是计算机装置的控制中心，利用各种接口和线路连接整个计算机装置的各个部分。
存储器可用于存储计算机程序和/或模型，处理器通过运行或执行存储在存储器内的计算机程序和/或模型，以及调用存储在存储器内的数据，实现计算机装置的各种功能。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(例如声音播放功能、图像播放功能等)；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(例如音频数据、视频数据等)。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(SmartMedia Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、服务器或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、服务器和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
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 (6)
1.一种超声刀的声学谐振频率的搜索方法，其特征在于，所述搜索方法包括：
控制电流激励信号输入超声声学系统的两端，获取对应的反馈电压峰值信号；在预设扫频频率范围内，控制恒定的电流激励信号以预定步长输入超声声学系统的两端；根据输入所述超声声学系统的两端的所述电流激励信号，采样获取所述超声声学系统在不同扫频频率下的反馈电压峰值信号；
根据所述反馈电压峰值信号得到对应的初始电压包络曲线，对所述初始电压包络曲线进行处理得到平滑的拟合电压包络曲线；根据得到的多个扫频频率对应的多个所述反馈电压峰值信号，得到拟合的初始频率-电压包络曲线；存储得到的所述初始频率-电压包络曲线；通过中值滤波算法对对所述初始电压包络曲线进行过滤处理，得到平滑的过渡电压包络曲线；通过最小二乘法对所述过渡电压包络曲线进行拟合，得到平滑单调的拟合电压包络曲线；
根据得到的所述拟合电压包络曲线获取谐振频率，并检测得到的所述谐振频率的正常性；根据得到的所述拟合电压包络曲线，得到所述拟合电压包络曲线上的最小电压值所对应的频率值；根据得到的最小电压值所对应的频率值，得到所述谐振频率；
当检测到所述谐振频率为正常谐振频率点时，则判断所述正常谐振频率点为正确搜频频率参数。
2.根据权利要求1所述的超声刀的声学谐振频率的搜索方法，其特征在于，所述检测得到的所述谐振频率的正常性，包括：
根据得到的所述谐振频率，检测所述谐振频率是处于正常频率范围内、或是处于正常频率范围外；
当检测到所述谐振频率处于正常频率范围内时，判断所述谐振频率为所述超声声学系统的谐振频率点。
3.根据权利要求1所述的超声刀的声学谐振频率的搜索方法，其特征在于，所述当检测到所述谐振频率为正常谐振频率点时，则判断所述正常谐振频率点为正确搜频频率参数，包括：
当检测到所述谐振频率为正常谐振频率点时，检测所述正常谐振频率点的准确性；
当检测到所述正常谐振频率点为正确谐振频率点时，判断所述正常谐振频率点为正确搜频频率参数。
4.根据权利要求3所述的超声刀的声学谐振频率的搜索方法，其特征在于，所述检测所述正常谐振频率点的准确性，包括：
根据预存有正确谐振频率点的谐振频率数据库，判断得到的所述正常谐振频率点与预存的所述正确谐振频率点的一致性；
当检测到所述正常谐振频率点与预存的所述正确谐振频率点相同时，判断所述正常谐振频率点为所述正确谐振频率点。
5.一种超声刀的声学谐振频率的搜索系统，应用如权利要求1-4中任一项所述的超声刀的声学谐振频率的搜索方法，其特征在于，所述搜索系统包括：
反馈电压获取模块，用于控制电流激励信号输入超声声学系统的两端，获取对应的反馈电压峰值信号；在预设扫频频率范围内，控制恒定的电流激励信号以预定步长输入超声声学系统的两端；根据输入所述超声声学系统的两端的所述电流激励信号，采样获取所述超声声学系统在不同扫频频率下的反馈电压峰值信号；
曲线获取优化模块，与所述反馈电压获取模块通信连接，用于根据所述反馈电压峰值信号得到对应的初始电压包络曲线，对所述初始电压包络曲线进行处理得到平滑的拟合电压包络曲线；根据得到的多个扫频频率对应的多个所述反馈电压峰值信号，得到拟合的初始频率-电压包络曲线；存储得到的所述初始频率-电压包络曲线；通过中值滤波算法对对所述初始电压包络曲线进行过滤处理，得到平滑的过渡电压包络曲线；通过最小二乘法对所述过渡电压包络曲线进行拟合，得到平滑单调的拟合电压包络曲线；
谐振频率获取检测模块，与所述曲线获取优化模块通信连接，用于根据得到的所述拟合电压包络曲线获取谐振频率，并检测得到的所述谐振频率的正常性；根据得到的所述拟合电压包络曲线，得到所述拟合电压包络曲线上的最小电压值所对应的频率值；根据得到的最小电压值所对应的频率值，得到所述谐振频率；
正常频率点获取模块，与所述谐振频率获取检测模块通信连接，用于当检测到所述谐振频率为正常谐振频率点时，则判断所述正常谐振频率点为正确搜频频率参数。
6.一种超声刀，其特征在于，包括：
主机；
至少一个超声声学系统，均与所述主机对应配合；每个所述超声声学系统均包括与所述主机对应连接的超声换能器，以及与所述超声换能器连接的超声刀头；
其中，所述主机包括控制处理器，以及与所述控制处理器连接的声学系统激励和反馈采样电路，所述声学系统激励和反馈采样电路与所述超声声学系统的所述超声换能器电连接；
所述控制处理器用于实施如权利要求1-4中任一项所述的超声刀的声学谐振频率的搜索方法。
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