CN115068001B - 一种超声成像波束合成方法、装置、电子设备及介质 - Google Patents

一种超声成像波束合成方法、装置、电子设备及介质 Download PDF

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CN115068001B CN202210964255.4A CN202210964255A CN115068001B CN 115068001 B CN115068001 B CN 115068001B CN 202210964255 A CN202210964255 A CN 202210964255A CN 115068001 B CN115068001 B CN 115068001B
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Abstract

本发明属于超声成像技术领域,提供了一种超声成像波束合成方法、装置、电子设备及介质。本发明的方法包括:根据导管参数、超声换能器参数以及预设的扫查控制参数,获取导管聚焦延时和成像部位聚焦延时;超声换能器封装在导管内,由超声换能器发射或接收的超声波束都在经由导管后进行聚焦;基于导管聚焦延时和成像部位聚焦延时,分别获取导管的延时量化值和成像部位的延时量化值,生成合成波束信号以及超声成像的延时值;延时值由导管的延时量化值和成像部位的延时量化值确定。本发明在充分考虑导管聚焦延时在超声成像中的影响后,可降低延时叠加的误差,完善了波束合成的整个步骤,提高了超声图像的质量和对比度。

Description

一种超声成像波束合成方法、装置、电子设备及介质
技术领域
本发明涉及超声成像技术领域,具体涉及一种超声成像波束合成方法、装置、电子设备及介质。
背景技术
传统的超声系统成像技术主要是延时叠加算法(Delay And Sum, DAS),延时叠加波束形成是超声成像中最传统、最简单也是应用最广泛的成像方法,它包括发射聚焦和接收聚焦两种方式。由于成像过程实际就是对成像区域逐点聚焦,所以一帧完整的图像需要进行至少上万次的聚焦才能完成。其主要原理是将阵元通道所接收到的反射回波经过延时处理然后再相加起来获得最终输出。而导管成像是超声成像的一种方法,适用于心腔及外周血管介入手术等术式中,基于导管可实现聚焦精度的调节,使波束更容易聚焦在所需聚焦的成像部位上。但现有的超声成像方法都忽略了导管在延时叠加过程中带来的影响。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明提供一种超声成像波束合成方法、装置、电子设备及介质,以解决现有技术在超声成像直接基于超声换能器和成像部位进行成像,忽略了导管带来的延时影响的问题。
第一方面,本发明提供的一种超声成像波束合成方法,包括:
根据导管参数、超声换能器参数以及预设的扫查控制参数,获取导管聚焦延时和成像部位聚焦延时;所述超声换能器封装在导管内,由所述超声换能器发射或接收的超声波束都在经由导管后进行聚焦;
基于所述导管聚焦延时和所述成像部位聚焦延时,分别获取导管的延时量化值和成像部位的延时量化值,生成合成波束信号以及超声成像的延时值;所述延时值由所述导管的延时量化值和所述成像部位的延时量化值确定。
由上述技术方案可知,本发明提供的一种超声成像波束合成方法,在充分考虑导管聚焦延时在超声成像中的影响后,可降低延时叠加的误差,完善了波束合成的整个步骤,进一步提高了超声图像的质量和图像的分辨率,增加了图像的对比度。
可选地,所述导管内的聚焦延时是根据导管内声波传播速度
Figure 679660DEST_PATH_IMAGE001
、导管厚度d和声波传播到导管的折射角
Figure 512225DEST_PATH_IMAGE002
确定的;所述导管聚焦延时
Figure 385503DEST_PATH_IMAGE003
根据如下公式获取:
Figure 703352DEST_PATH_IMAGE004
可选地,所述导管的延时量化值
Figure 953067DEST_PATH_IMAGE005
基于所述导管聚焦延时
Figure 141603DEST_PATH_IMAGE003
和波束合成的采样率
Figure 185783DEST_PATH_IMAGE006
确定,所述导管的延时量化值
Figure 990928DEST_PATH_IMAGE007
,其中,
Figure 778755DEST_PATH_IMAGE006
为波束合成的采样率。
可选地,所述成像部位的聚焦延时
Figure 352956DEST_PATH_IMAGE008
是根据成像部位的声波传播速度
Figure 568036DEST_PATH_IMAGE009
、导管厚度d、成像点和焦点的坐标和聚焦的距离F确定;所述成像部位的聚焦延时
Figure 594898DEST_PATH_IMAGE008
根据如下公式确定:
Figure 920837DEST_PATH_IMAGE010
其中,t为声波传播时间,
Figure 349545DEST_PATH_IMAGE011
为成像点的坐标,
Figure 1106DEST_PATH_IMAGE012
为焦点的坐标,F为聚焦的距离。
可选地,所述成像部位的延时量化值基于所述成像部位的聚焦延时
Figure 13799DEST_PATH_IMAGE008
和波束合成的采样率确定;所述成像部位的延时量化值
Figure 143429DEST_PATH_IMAGE013
,其中,
Figure 692222DEST_PATH_IMAGE006
为波束合成的采样率。
可选地,所述合成波束信号由如下公式确定,
Figure 983526DEST_PATH_IMAGE014
其中,
Figure 984980DEST_PATH_IMAGE015
为接收信号幅度,
Figure 918301DEST_PATH_IMAGE016
为发射信号幅度,s为每个阵列的信号,
Figure 321601DEST_PATH_IMAGE017
为接收延时,
Figure 49385DEST_PATH_IMAGE018
为发射延时,
Figure 538135DEST_PATH_IMAGE019
为焦点距离,c为声速,M为接收阵列数,N为发射阵列数;
接收延时和发射延时由所述导管聚焦延时和所述成像部位聚焦延时确定。
可选地,接收延时
Figure 743989DEST_PATH_IMAGE017
和发射延时
Figure 1795DEST_PATH_IMAGE018
通过如下公式确定:
Figure 166060DEST_PATH_IMAGE020
第二方面,本发明提供的超声成像波束合成装置,包括:
第一计算模块,用于根据导管参数、超声换能器参数以及预设的扫查控制参数,获取导管聚焦延时和成像部位聚焦延时;所述超声换能器封装在导管内,由所述超声换能器发射或接收的超声波束都在经由导管后进行聚焦;
第二计算模块,用于基于所述导管聚焦延时和所述成像部位聚焦延时,分别获取导管的延时量化值和成像部位的延时量化值,生成合成波束信号以及超声成像的延时值;所述延时值由所述导管的延时量化值和所述成像部位的延时量化值确定。
可选地,所述第一计算模块中,所述导管内的聚焦延时是根据导管内声波传播速度
Figure 142106DEST_PATH_IMAGE001
、导管厚度d和声波传播到导管的折射角
Figure 151650DEST_PATH_IMAGE002
确定的;所述导管聚焦延时
Figure 768357DEST_PATH_IMAGE003
根据如下公式获取:
Figure 837945DEST_PATH_IMAGE004
可选地,所述第二计算模块中,所述导管的延时量化值
Figure 301287DEST_PATH_IMAGE005
基于所述导管聚焦延时
Figure 114522DEST_PATH_IMAGE003
和波束合成的采样率
Figure 346920DEST_PATH_IMAGE006
确定,所述导管的延时量化值
Figure 852988DEST_PATH_IMAGE007
,其中,
Figure 272468DEST_PATH_IMAGE006
为波束合成的采样率。
可选地,所述第一计算模块中,所述成像部位的聚焦延时
Figure 889394DEST_PATH_IMAGE008
是根据成像部位的声波传播速度
Figure 976299DEST_PATH_IMAGE009
、导管厚度d、成像点和焦点的坐标和聚焦的距离F确定;所述成像部位的聚焦延时
Figure 653268DEST_PATH_IMAGE008
根据如下公式确定:
Figure 560044DEST_PATH_IMAGE010
其中,t为声波传播时间,
Figure 715082DEST_PATH_IMAGE011
为成像点的坐标,
Figure 922072DEST_PATH_IMAGE012
为焦点的坐标,F为聚焦的距离。
可选地,所述第二计算模块中,所述成像部位的延时量化值基于所述成像部位的聚焦延时
Figure 268478DEST_PATH_IMAGE008
和波束合成的采样率确定;所述成像部位的延时量化值
Figure 928129DEST_PATH_IMAGE013
,其中,
Figure 621279DEST_PATH_IMAGE006
为波束合成的采样率。
可选地,所述第二计算模块中,所述合成波束信号由如下公式确定,
Figure 417196DEST_PATH_IMAGE014
其中,
Figure 435968DEST_PATH_IMAGE015
为接收信号幅度,
Figure 582916DEST_PATH_IMAGE016
为发射信号幅度,s为每个阵列的信号,
Figure 345335DEST_PATH_IMAGE017
为接收延时,
Figure 261339DEST_PATH_IMAGE018
为发射延时,
Figure 185432DEST_PATH_IMAGE019
为焦点距离,c为声速,M为接收阵列数,N为发射阵列数;
接收延时和发射延时由所述导管聚焦延时和所述成像部位聚焦延时确定。
可选地,所述第二计算模块中,接收延时
Figure 554097DEST_PATH_IMAGE017
和发射延时
Figure 854628DEST_PATH_IMAGE018
通过如下公式确定:
Figure 890717DEST_PATH_IMAGE020
第三方面,本发明一实施例提供了一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其中,处理器执行计算机程序时实现上述任一种方法的步骤。
第四方面,本发明一实施例提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序指令,该计算机程序指令被处理器执行时实现上述任一种方法的步骤。
采用上述技术方案,本申请具有如下有益效果:
本发明提出了一种超声成像波束合成方法,将导管在成像过程中的延时影响充分考虑在成像的结果中,以提高成像的精度,从而降低了延时叠加的误差,完善了波束合成的整个步骤,进一步提高了超声图像的质量和图像的分辨率,增加了图像的对比度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中,类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中,各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1示出了本发明实施例提供的超声成像的流程图;
图2示出了本发明实施例所提供的超声换能器和导管的结构示意图;
图3示出了本发明实施例提供的一种超声成像波束合成方法的流程图;
图4示出了本发明实施例提供的一种超声成像波束合成方法的示意图;
图5A示出了现有技术在不考虑导管延时影响时的成像示意图;
图5B示出了本发明实施例提供的一种超声成像波束合成方法的成像示意图;
图6示出了本发明实施例提供的一种超声成像波束合成装置的结构框图;
图7示出了本发明实施例提供的一种电子设备的结构框图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,因此只是作为示例,而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是,除非另有说明,本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
在应用超声波进行诊断时,首先要解决的是如何发射和接收超声波,目前医学上通过使用超声波换能器来解决这个问题。如图1所示,在对应成像部位进行超声成像时,超声换能器完成发射和接收波束的作用,在获取到对应波束在进行波束合成,以形成对应图像。如图2所示的封装有超声换能器的导管结构,已被临床应用在心脏及外周血管介入手术等术式中,基于导管可实现聚焦精度的调节,使波束更容易聚焦在所需聚焦的成像部位上。而在广泛的临床应用中,现有超声成像时,都是只考虑超声换能器和对应成像部位之间的关系,虽使波束更聚焦于需求部位,但往往忽略了导管在之中所存在的延时影响。基于此,本发明提出了一种超声成像波束合成方法、装置、电子设备及介质,将导管在成像过程中的延时影响充分考虑在成像的结果中,以提高成像的精度。
图3示出了本发明实施例提供的一种超声成像波束合成方法的流程图。如图3所示,本发明实施例提供的一种超声成像波束合成方法,包括:
根据导管参数、超声换能器参数以及预设的扫查控制参数,获取导管聚焦延时和成像部位聚焦延时;超声换能器封装在导管内,由超声换能器发射或接收的超声波束都在经由导管后进行聚焦;
基于导管聚焦延时和成像部位聚焦延时,分别获取导管的延时值和成像部位的延时量化值,生成合成波束信号以及超声成像的延时值;延时值由导管的延时值和成像部位的延时值确定。
在一个可能的实施方式中,导管内的聚焦延时是根据导管内声波传播速度
Figure 985712DEST_PATH_IMAGE001
、导管厚度d和声波传播到导管的入射角
Figure 107252DEST_PATH_IMAGE002
确定的;具体地,所述导管聚焦延时
Figure 710009DEST_PATH_IMAGE003
根据如下方法获取:
Figure 69447DEST_PATH_IMAGE004
以图4为例,波束在对应成像部位经由导管实现聚焦的过程中,假定一坐标原点,本实施例基于图4中所示的导管贴近成像部位的某一点为坐标原点(0,0),则可以确定任一成像点的坐标为
Figure 600922DEST_PATH_IMAGE021
,已知导管的厚度为d,波束在导管内的产生的夹角为
Figure 944179DEST_PATH_IMAGE002
,故波束在导管内的运动距离为
Figure 852092DEST_PATH_IMAGE022
,则导管内的聚焦延时则为
Figure 331615DEST_PATH_IMAGE023
Figure 33991DEST_PATH_IMAGE001
为声波在导管内的传播速度。
在一个可能的实施方式中,成像部位的聚焦延时
Figure 864544DEST_PATH_IMAGE008
是根据成像部位的声波传播速度
Figure 310569DEST_PATH_IMAGE009
、导管厚度d、成像点和焦点的坐标和聚焦的距离F确定;所述成像部位的聚焦延时
Figure 910178DEST_PATH_IMAGE008
根据如下公式确定:
Figure 783456DEST_PATH_IMAGE010
其中,t为声波传播时间,
Figure 101305DEST_PATH_IMAGE011
为成像点的坐标,
Figure 85441DEST_PATH_IMAGE012
为焦点的坐标,F为聚焦的距离即导管到聚焦点的最短距离。
仍以图4为例,声波在从导管到聚焦点的距离中,声波的运动距离为
Figure 38091DEST_PATH_IMAGE024
,则导致导管至聚焦点之间的延时距离为
Figure 82271DEST_PATH_IMAGE025
,故产生的聚焦延时
Figure 887416DEST_PATH_IMAGE026
需要说明的是,导管内声波传播速度
Figure 675243DEST_PATH_IMAGE001
和成像部位的声波传播速度
Figure 249444DEST_PATH_IMAGE009
根据菲涅耳定律确定,即
Figure 198945DEST_PATH_IMAGE027
Figure 225807DEST_PATH_IMAGE028
为声波的入射角,
Figure 817326DEST_PATH_IMAGE002
为声波传播到导管的折射角,
Figure 511612DEST_PATH_IMAGE001
为声波在导管内的传播速度,
Figure 632015DEST_PATH_IMAGE009
为成像部位的声波传播速度。
可选地,导管的延时值
Figure 411752DEST_PATH_IMAGE005
基于导管聚焦延时
Figure 541382DEST_PATH_IMAGE003
和波束合成的采样率
Figure 824596DEST_PATH_IMAGE006
确定,导管的延时量化值
Figure 647058DEST_PATH_IMAGE007
,其中
Figure 648512DEST_PATH_IMAGE006
为波束合成的采样率。成像部位的聚焦延时
Figure 808930DEST_PATH_IMAGE008
是根据成像部位的声波传播速度
Figure 946650DEST_PATH_IMAGE009
、导管厚度d、成像点和焦点的坐标和聚焦的距离F确定;成像部位的聚焦延时
Figure 940014DEST_PATH_IMAGE008
根据如下公式确定:
Figure 428764DEST_PATH_IMAGE010
其中,t为声波传播时间,
Figure 900197DEST_PATH_IMAGE011
为成像点的坐标,
Figure 158003DEST_PATH_IMAGE012
为焦点的坐标,F为聚焦的距离。成像部位的延时量化值基于成像部位的聚焦延时
Figure 322268DEST_PATH_IMAGE008
和波束合成的采样率确定;成像部位的延时量化值
Figure 32735DEST_PATH_IMAGE013
,其中
Figure 42279DEST_PATH_IMAGE006
为波束合成的采样率。
本实施例在基于获取到的导管聚焦延时
Figure 420171DEST_PATH_IMAGE003
和成像部位聚焦延时
Figure 489758DEST_PATH_IMAGE008
的基础上,分别生成导管的延时量化值和成像部位的延时量化值,获取到的延时量化值可便于寄存器和存储器的存储。
基于上述获取到的导管内的聚焦延时
Figure 953101DEST_PATH_IMAGE003
和成像部位的聚焦延时
Figure 766336DEST_PATH_IMAGE008
,获取波束的延时叠加。合成波束信号由以下公式确定,
Figure 998734DEST_PATH_IMAGE014
其中,
Figure 737758DEST_PATH_IMAGE015
为接收信号幅度,
Figure 422817DEST_PATH_IMAGE016
为发射信号幅度,s为每个阵列的信号,
Figure 39743DEST_PATH_IMAGE017
为接收延时,
Figure 126648DEST_PATH_IMAGE018
为发射延时,
Figure 803617DEST_PATH_IMAGE019
为焦点距离,c为声速,M为接收阵列数,N为发射阵列数;
接收延时和发射延时由所述导管聚焦延时和所述成像部位聚焦延时确定。
参见图5A和图5B,本实施例在充分考虑导管聚焦延时在超声成像中的影响后,可降低延时叠加的误差,完善了波束合成的整个步骤,进一步提高了超声图像的质量和图像的分辨率,增加了图像的对比度。
其中,接收延时
Figure 710393DEST_PATH_IMAGE017
和发射延时
Figure 865431DEST_PATH_IMAGE018
通过如下公式确定:
Figure 72421DEST_PATH_IMAGE020
发射和接收是一个相逆的过程,故波束在发射和接收这两个过程的延时应该是相等的,在上述延时叠加的信号计算时,
Figure 654712DEST_PATH_IMAGE017
Figure 314364DEST_PATH_IMAGE018
的值应该是相等。
在一个实施例中,参见图6,提供了一种超声成像波束合成装置,包括:
第一计算模块301,用于根据导管参数、超声换能器参数以及预设的扫查控制参数,获取导管聚焦延时和成像部位聚焦延时;所述超声换能器封装在导管内,由所述超声换能器发射或接收的超声波束都在经由导管后进行聚焦;
第二计算模块302,用于基于所述导管聚焦延时和所述成像部位聚焦延时,分别获取导管的延时量化值和成像部位的延时量化值,生成合成波束信号以及超声成像的延时值;所述延时值由所述导管的延时量化值和所述成像部位的延时量化值确定。
可选地,所述第一计算模块中,所述导管内的聚焦延时是根据导管内声波传播速度
Figure 273092DEST_PATH_IMAGE001
、导管厚度d和声波传播到导管的折射角
Figure 334589DEST_PATH_IMAGE002
确定的;所述导管聚焦延时
Figure 353361DEST_PATH_IMAGE003
根据如下方法获取:
Figure 500308DEST_PATH_IMAGE004
可选地,所述第二计算模块中,所述导管的延时量化值
Figure 230105DEST_PATH_IMAGE005
基于所述导管聚焦延时
Figure 146108DEST_PATH_IMAGE003
和波束合成的采样率
Figure 335781DEST_PATH_IMAGE006
确定,所述导管的延时量化值
Figure 970025DEST_PATH_IMAGE007
,其中,
Figure 270556DEST_PATH_IMAGE006
为波束合成的采样率。
可选地,所述第一计算模块中,所述成像部位的聚焦延时
Figure 775487DEST_PATH_IMAGE008
是根据成像部位的声波传播速度
Figure 136061DEST_PATH_IMAGE009
、导管厚度d、成像点和焦点的坐标和聚焦的距离F确定;所述成像部位的聚焦延时
Figure 257601DEST_PATH_IMAGE008
根据如下公式确定:
Figure 96244DEST_PATH_IMAGE010
其中,t为声波传播时间,
Figure 986839DEST_PATH_IMAGE011
为成像点的坐标,
Figure 518315DEST_PATH_IMAGE012
为焦点的坐标,F为聚焦的距离。
可选地,所述第二计算模块中,所述成像部位的延时量化值基于所述成像部位的聚焦延时
Figure 861571DEST_PATH_IMAGE008
和波束合成的采样率确定;所述成像部位的延时量化值
Figure 769485DEST_PATH_IMAGE013
,其中,
Figure 514587DEST_PATH_IMAGE006
为波束合成的采样率。
可选地,所述第二计算模块中,所述合成波束信号由如下公式确定,
Figure 449919DEST_PATH_IMAGE014
其中,
Figure 280472DEST_PATH_IMAGE015
为接收信号幅度,
Figure 460918DEST_PATH_IMAGE016
为发射信号幅度,s为每个阵列的信号,
Figure 326106DEST_PATH_IMAGE017
为接收延时,
Figure 199384DEST_PATH_IMAGE018
为发射延时,
Figure 251653DEST_PATH_IMAGE019
为焦点距离,c为声速,M为接收阵列数,N为发射阵列数;
接收延时和发射延时由所述导管聚焦延时和所述成像部位聚焦延时确定。
可选地,所述第二计算模块中,接收延时
Figure 235790DEST_PATH_IMAGE017
和发射延时
Figure 955484DEST_PATH_IMAGE018
通过如下公式确定:
Figure 999663DEST_PATH_IMAGE020
本申请实施例提供的超声成像波束合成装置30与上述超声成像波束合成方法采用了相同的发明构思,能够取得相同的有益效果,在此不再赘述。
基于与上述超声成像波束合成方法相同的发明构思,本申请实施例还提供了一种电子设备40,如图7所示,该电子设备40可以包括处理器401和存储器402。
处理器401可以是通用处理器,例如中央处理器(CPU)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(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,可以实现或者执行本发明实施例中公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成,或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
存储器402作为一种非易失性计算机可读存储介质,可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块。存储器可以包括至少一种类型的存储介质,例如可以包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器、随机访问存储器(Random Access Memory,RAM)、静态随机访问存储器(Static Random Access Memory,SRAM)、可编程只读存储器(Programmable Read Only Memory,PROM)、只读存储器(Read Only Memory,ROM)、带电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory,EEPROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等等。存储器是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质,但不限于此。本发明实施例中的存储器402还可以是电路或者其它任意能够实现存储功能的装置,用于存储程序指令和/或数据。
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,用于储存为上述电子设备所用的计算机程序指令,其包含用于执行上述页面播报的控制方法的程序。
上述计算机存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或数据存储设备,包括但不限于磁性存储器(例如软盘、硬盘、磁带、磁光盘(MO)等)、光学存储器(例如CD、DVD、BD、HVD等)、以及半导体存储器(例如ROM、EPROM、EEPROM、非易失性存储器(NAND FLASH)、固态硬盘(SSD))等。
以上,以上实施例仅用以对本申请的技术方案进行了详细介绍,但以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明实施例的方法,不应理解为对本发明实施例的限制。本技术领域的技术人员可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种超声成像波束合成方法,其特征在于,包括:
根据导管参数、超声换能器参数以及预设的扫查控制参数,获取导管聚焦延时和成像部位聚焦延时;所述超声换能器封装在导管内,由所述超声换能器发射或接收的超声波束都在经由导管后进行聚焦;
基于所述导管聚焦延时和所述成像部位聚焦延时,分别获取导管的延时量化值和成像部位的延时量化值,生成合成波束信号以及超声成像的延时值;所述延时值由所述导管的延时量化值和所述成像部位的延时量化值确定;
所述导管内的聚焦延时是根据导管内声波传播速度
Figure 155862DEST_PATH_IMAGE001
、导管厚度d和声波传播到导管的折射角
Figure 448303DEST_PATH_IMAGE002
确定的;所述导管聚焦延时
Figure 774242DEST_PATH_IMAGE003
根据如下公式获取:
Figure 202950DEST_PATH_IMAGE004
所述导管的延时量化值
Figure 588932DEST_PATH_IMAGE005
基于所述导管聚焦延时
Figure 103090DEST_PATH_IMAGE003
和波束合成的采样率
Figure 232720DEST_PATH_IMAGE006
确定,所述导管的延时量化值
Figure 515933DEST_PATH_IMAGE007
,其中,
Figure 72817DEST_PATH_IMAGE006
为波束合成的采样率;
所述成像部位的聚焦延时
Figure 74271DEST_PATH_IMAGE008
是根据成像部位的声波传播速度
Figure 7592DEST_PATH_IMAGE009
、导管厚度d成像点和焦点的坐标和聚焦的距离F确定;所述成像部位的聚焦延时
Figure 903567DEST_PATH_IMAGE008
根据如下公式确定:
Figure 631352DEST_PATH_IMAGE010
其中,t为声波传播时间,
Figure 854523DEST_PATH_IMAGE011
为成像点的坐标,
Figure 591534DEST_PATH_IMAGE012
为焦点的坐标,F为聚焦的距离;
所述成像部位的延时量化值基于所述成像部位的聚焦延时
Figure 849340DEST_PATH_IMAGE008
和波束合成的采样率确定;所述成像部位的延时量化值
Figure 748026DEST_PATH_IMAGE013
,其中,
Figure 724073DEST_PATH_IMAGE006
为波束合成的采样率;
所述合成波束信号由如下公式确定,
Figure 733617DEST_PATH_IMAGE014
其中,
Figure 845929DEST_PATH_IMAGE015
为接收信号幅度,
Figure 181096DEST_PATH_IMAGE016
为发射信号幅度,s为每个阵列的信号,
Figure 378859DEST_PATH_IMAGE017
为接收延时,
Figure 457673DEST_PATH_IMAGE018
为发射延时,
Figure 424492DEST_PATH_IMAGE019
为焦点距离,c为声速,M为接收阵列数,N为发射阵列数;
接收延时和发射延时由所述导管聚焦延时和所述成像部位聚焦延时确定;
接收延时
Figure 163516DEST_PATH_IMAGE017
和发射延时
Figure 848575DEST_PATH_IMAGE018
通过如下公式确定:
Figure 465501DEST_PATH_IMAGE020
2.一种超声成像波束合成装置,其特征在于,包括:
第一计算模块,用于根据导管参数、超声换能器参数以及预设的扫查控制参数,获取导管聚焦延时和成像部位聚焦延时;所述超声换能器封装在导管内,由所述超声换能器发射或接收的超声波束都在经由导管后进行聚焦;
第二计算模块,用于基于所述导管聚焦延时和所述成像部位聚焦延时,分别获取导管的延时量化值和成像部位的延时量化值,生成合成波束信号以及超声成像的延时值;所述延时值由所述导管的延时量化值和所述成像部位的延时量化值确定;
所述导管内的聚焦延时是根据导管内声波传播速度
Figure 286827DEST_PATH_IMAGE001
、导管厚度d和声波传播到导管的折射角
Figure 963796DEST_PATH_IMAGE002
确定的;所述导管聚焦延时
Figure 136151DEST_PATH_IMAGE003
根据如下公式获取:
Figure 291189DEST_PATH_IMAGE004
所述导管的延时量化值
Figure 232600DEST_PATH_IMAGE005
基于所述导管聚焦延时
Figure 80470DEST_PATH_IMAGE003
和波束合成的采样率
Figure 474543DEST_PATH_IMAGE006
确定,所述导管的延时量化值
Figure 433271DEST_PATH_IMAGE007
,其中,
Figure 494768DEST_PATH_IMAGE006
为波束合成的采样率;
所述成像部位的聚焦延时
Figure 247961DEST_PATH_IMAGE008
是根据成像部位的声波传播速度
Figure 893443DEST_PATH_IMAGE009
、导管厚度d成像点和焦点的坐标和聚焦的距离F确定;所述成像部位的聚焦延时
Figure 390284DEST_PATH_IMAGE008
根据如下公式确定:
Figure 306287DEST_PATH_IMAGE010
其中,t为声波传播时间,
Figure 495960DEST_PATH_IMAGE011
为成像点的坐标,
Figure 864625DEST_PATH_IMAGE012
为焦点的坐标,F为聚焦的距离;
所述成像部位的延时量化值基于所述成像部位的聚焦延时
Figure 165156DEST_PATH_IMAGE008
和波束合成的采样率确定;所述成像部位的延时量化值
Figure 201245DEST_PATH_IMAGE013
,其中,
Figure 296240DEST_PATH_IMAGE006
为波束合成的采样率;
所述合成波束信号由如下公式确定,
Figure 152201DEST_PATH_IMAGE014
其中,
Figure 256423DEST_PATH_IMAGE015
为接收信号幅度,
Figure 147018DEST_PATH_IMAGE016
为发射信号幅度,s为每个阵列的信号,
Figure 678494DEST_PATH_IMAGE017
为接收延时,
Figure 21751DEST_PATH_IMAGE018
为发射延时,
Figure 897040DEST_PATH_IMAGE019
为焦点距离,c为声速,M为接收阵列数,N为发射阵列数;
接收延时和发射延时由所述导管聚焦延时和所述成像部位聚焦延时确定;
接收延时
Figure 642142DEST_PATH_IMAGE017
和发射延时
Figure 344519DEST_PATH_IMAGE018
通过如下公式确定:
Figure 175072DEST_PATH_IMAGE020
3.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1所述方法的步骤。
4.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序指令,其特征在于,该计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求1所述方法的步骤。
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