CN115462766A - 信号同步采集方法、系统及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及信号处理技术领域，公开了一种信号同步采集方法、系统及可读存储介质。其中，该方法包括：当接收到同步采集信号时，基于同步采集信号控制超声光学信号采集卡启动超声信号和光学信号的采集；基于超声信号的第一使能时刻和光学信号的第二使能时刻，确定超声信号和光学信号之间的采集时延；对采集时延进行补偿，同步第一使能时刻和所述第二使能时刻。通过实施本发明，保证了超声信号与光学信号的采集同步，实现了针对于超声信号和光学信号的帧同步。

Description

信号同步采集方法、系统及可读存储介质

技术领域

本发明涉及信号处理技术领域，具体涉及一种信号同步采集方法、系统及可读存储介质。

背景技术

目前，针对于血管内的超声光学双模成像，超声信号和光学信号的采集都是采用单种模式的信号采集卡，即采用两张采集卡分别进行超声信号和光学信号的采集。其中，超声信号的采样需要固定采样时钟，光学信号需要根据光源变换的时钟进行采集。

由于超声信号和光学信号对应的采样频率和采样时钟不同，单一的高速信号采集卡只能进行超声信号或者光学信号采集，难以实现同步采集，上位机则需要分别调用两张采集卡的接口进行数据读取，再进行一系列的匹配对齐处理以最大程度上实现超声信号和光学信号的同步。但是，由于超声信号和光学信号是两路分开采集，分开上传的，即使上位机进行了相应的匹配对齐，两种信号帧与帧之间仍然难以实现信号的完全同步。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种信号同步采集方法、系统及可读存储介质，以解决超声信号和光学信号难以同步采集而难以实现信号同步的问题。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种信号同步采集方法，包括：当接收到同步采集信号时，基于所述同步采集信号控制超声光学信号采集卡启动超声信号和光学信号的采集；基于所述超声信号的第一使能时刻和所述光学信号的第二使能时刻，确定所述超声信号和所述光学信号之间的采集时延；对所述采集时延进行补偿，同步所述第一使能时刻和所述第二使能时刻。

本发明实施例提供的信号同步采集方法，在启动超声信号和光学信号的采集后，通过补偿超声信号和光学信号之间的采集时延，使得第一使能时刻与第二使能时刻同步，由此保证了超声信号与光学信号的采集同步，实现了针对于超声信号和光学信号的帧同步。

结合第一方面，在第一方面的第一实施方式中，所述基于所述超声信号的第一使能时刻和所述光学信号的第二使能时刻，确定所述超声信号和所述光学信号之间的采集时延，包括：基于所述第一使能时刻以及所述第二使能时刻，确定所述第一使能时刻相对于所述第二使能时刻的延迟时间；获取超声发射的时间；将所述超声发射的时间以及所述延迟时间的时间和，确定为所述采集时延。

本发明实施例提供的信号同步采集方法，通过获取超声发射使能信号的输出时间，结合超声信号所对应第一使能时刻相较于光学信号所对应第二使能时刻的延迟时间，确定出超声信号相较于光学信号的采集时延，由此能够根据该采集时延进行补偿，以使超声信号和光学信号所对应的采集使能时刻实现完全同步，由此实现了无延时进行超声和光学信号同步采集。

结合第一方面，在第一方面的第二实施方式中，所述当接收到同步采集信号时，控制超声光学信号采集卡启动超声信号和光学信号的采集，包括：当接收到同步采集信号时，控制所述超声光学信号采集卡采集所述光学信号，并触发超声发射使能信号的输出；控制所述超声光学信号采集卡采集超声回波信号。

本发明实施例提供的信号同步采集方法，当接收到同步采集信号时，超声光学信号采集卡在采集光学信号时，触发超声发射使能信号的输出以便采集超声回波信号，由此通过同一采集卡实现了针对于超声信号和光学信号的采集，降低了采集复杂度。

结合第一方面第二实施方式，在第一方面的第三实施方式中，所述触发超声发射使能信号的输出，包括：获取所述光学信号对应的光学使能信号；在所述光学使能信号的预设位置触发所述超声发射使能信号的输出。

本发明实施例提供的信号同步采集方法，通过控制超声发射使能信号在光学使能信号的预设位置触发，由此便于通过时序控制实现第一使能时刻与第二使能时刻的同步，从而能够实现超声信号与光学信号的采集同步。

结合第一方面或第一方面第一实施方式至第三实施方式中的任一实施方式，在第一方面的第四实施方式中，所述方法还包括：将经过同步的超声信号和光学信号进行并行图像处理，得到目标超声数据和目标光学数据；存储所述目标超声数据和所述目标光学数据，并将所述目标超声数据和所述目标光学数据上传至上位机进行成像显示。

本发明实施例提供的信号同步采集方法，通过对经过同步的超声信号和光学信号进行实时的并行图像处理，得到目标超声数据和目标光学数据，节省了图像处理时间。继而，将目标超声数据和目标光学数据上传至上位机进行成像显示，无需上位机进行匹配处理，提高了上位机针对于目标超声数据和目标光学数据的图像解析速度。

根据第二方面，本发明实施例提供了一种信号同步采集系统，包括：光源，用于生成同步采集信号；超声光学信号采集模块，包括超声信号采集单元、光学信号采集单元以及可编程处理器，所述超声信号采集单元、所述光学信号采集单元均与所述可编程处理器通信连接；所述可编程处理器与所述光源通信连接；所述光学信号采集单元用于采集光学信号；所述超声信号采集单元用于采集超声信号；所述可编程处理器在接收到来自所述光源的所述同步采集信号时，用于执行第一方面或第一方面任一实施方式所述的信号同步采集方法。

本发明实施例提供的信号同步采集系统，通过光源生成同步采集信号，超声光学信号采集模块中集成有超声信号采集单元和光学信号采集单元，超声光学信号采集模块在接收到来自光源发送的同步采集信号时，通过可编程处理器控制超声信号和光学信号的同步采集，从而实现了通过同一采集模块同步采集超声信号与光学信号，便于实现针对于超声信号和光学信号的帧同步，同时，简化了系统结构。

结合第二方面，在第二方面的第一实施方式中，所述超声光学信号采集模块还包括：缓存单元，与所述可编程处理器通信连接，用于存储经过图像处理的目标超声数据和目标光学数据。

结合第二方面第一实施方式，在第二方面的第二实施方式中，所述超声光学信号采集模块设置有数据接口，所述系统还包括：上位机，所述上位机与所述超声光学信号采集模块连接，所述上位机用于通过所述数据接口接收所述目标超声数据和所述目标光学数据，并对所述目标超声数据和所述目标光学数据进行成像处理，得到针对于所述目标超声数据和所述目标光学数据生成的图像。

本发明实施例提供的信号同步采集系统，通过数据接口将缓存单元中存储的目标超声数据和目标光学数据上传至上位机，由此实现了目标超声数据和目标光学数据的同步上传，从而能够保证每一帧的光学数据和超声数据的帧同步，便于上位机进行数据解析以进行数据成像，提高了图像的解析速度。

结合第二方面，在第二方面的第三实施方式中，所述超声光学信号采集模块还包括：调节模块，与所述可编程处理器通信连接，用于对超声信号进行增益调节。

本发明实施例提供的信号同步采集系统，通过设置调节模块以对超声信号进行增益调节，使得超声信号能够与超声光学信号采集模块的输出相匹配，提高了的超声信号的输出灵敏度。

根据第三方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行第一方面或第一方面任一实施方式所述的信号同步采集方法。

需要说明的是，本发明实施例提供的计算机可读存储介质的相应有益效果，请参见信号同步采集方法中相应内容的描述，在此不再赘述。

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，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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是根据本发明实施例的信号同步采集系统的框图；

图2是根据本发明实施例的信号同步采集系统的另一框图；

图3是根据本发明实施例的信号同步采集系统的又一框图；

图4是根据本发明实施例的信号同步采集方法的流程图；

图5是根据本发明实施例的信号同步采集方法的另一流程图；

图6是根据本发明实施例的信号同步采集方法的又一流程图；

图7是本发明实施例提供的电子设备的硬件结构示意图。

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。

目前，针对于血管内的超声光学双模成像，超声信号的采集和光学信号的采集均采用单种模式的信号采集卡，即使用两张信号采集卡分别进行超声信号和光学信号的采集。为了最大程度的实现超声信号和光学信号的采集，需要同步采集信号同时触发两张信号采集卡进行信号采集。其中，超声信号需要固定采样时钟进行采样，光学信号需要根据光源变换的时钟(即非固定采样时钟)进行采样。因超声信号和光学信号对应的采样时钟并不相同，单一的信号采集卡只能支持超声信号或光学信号的采集，无法进行两种信号的同步采集。另外，两张信号采集卡需对应两个数据接口，上位机需要分别调用两张信号采集卡的数据接口进行数据读取，再对超声信号和光学信号进行一系列的匹配对齐处理，以实现同步。

同时，由于超声信号和光学信号是两路分别采集，分别上传，因此超声信号和光学信号在帧与帧之间难以做到完全同步。超声信号和光学信号分别通过数据接口上传至上位机的内存中，上位机的图像处理单元则可以从内存中读取超声信号和光学信号进行图像处理，并将处理完的数据再次写入内存。上位机通过应用软件将处理完的数据显示出来，中间经过多次内存存储和读取，处理一帧的图像速度很慢。由此，双采集卡组成的超声光学信号采集系统不仅结构复杂而且可靠性较差，数据从产生到处理显示需经过多轮的匹配处理，难以满足大数据量的采集同步需求。

基于此，本申请技术方案通过将超声信号采集和光学信号采集集成在同一采集卡上，应用于血管内超声光学双模成像系统，可同步采集血管内双模成像导管所接收到的超声信号和光学信号，并通过可编程处理器对超声信号和光学信号进行并行的图像处理，将处理后的数据上传给上位机进行显示。同时，通过可编程处理器对超声信号和光学信号的采集进行精确控制，以无延时的进行超声信号和光学信号的同步采集，降低了血管内成像系统的复杂度，保证采集同步的精度，并提高了图像解析速度。

在本实施例中提供了一种信号同步采集系统，如图1所示，该信号同步采集系统包括：光源10和超声光学信号采集模块20。其中，光源10用于生成同步采集信号，光源10将该同步采集信号发送至超声光学信号采集模块20；超声光学信号采集模块20在接收到同步采集信号后，可以根据该同步采集信号控制超声信号和光学信号的同步采集。其中，光源10和超声光学信号采集模块20均通过DC12V电源进行供电处理。

具体地，光源10可以为OCT高速扫频光源，其可以产生同步采集信号，并将该同步采集信号发送至超声光学信号采集模块20。

具体地，如图2所示，超声光学信号采集模块20包括：超声信号采集单元201、光学信号采集单元202以及可编程处理器203。

其中，超声信号采集单元201中设置有超声信号采集芯片A以及超声信号处理电路，通过超声信号处理电路进行超声信号处理，继而由超声信号采集芯片A进行超声信号采集。超声信号采集单元201与可编程处理器203通信连接，超声信号采集芯片A可以将其采集到的超声信号发送至可编程处理器203。上述的通信连接可以为有线连接，可以为无线连接，也可以为接口连接，此处不作限定，只要保证超声信号采集芯片A能够将其采集的超声信号发送至可编程处理器203即可。

其中，光学信号采集单元202中设置有光学信号采集芯片B以及光学信号处理电路。通过光学信号处理电路进行光学信号处理，继而由光学信号采集芯片B进行光学信号的采集。光学信号采集单元202与可编程处理器203通信连接，光学信号采集芯片B可以将其采集到的光学信号发送至可编程处理器203。上述的通信连接可以为有线连接，可以为无线连接，也可以为接口连接，此处不作限定，只要保证光学信号采集芯片B能够将其采集的光学信号发送至可编程处理器203即可。

其中，可编程处理器203能够接收到光源10发送的同步采集信号，该可编程处理器203为可编程逻辑器件(programmable logic device，PLD)，该PLD可以是复杂可编程逻辑器件(complex programmable logic device，CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(field-programmable gate array，FPGA)，通用阵列逻辑(generic array logic，GAL)或其任意组合。此处可以选择FPGA作为可编程处理器203。

具体地，可编程处理器203用于基于同步采集信号控制超声光学信号采集卡启动超声信号和光学信号的采集。

当可编程处理器203接收到同步采集信号时，其可以向超声信号采集单元201和光学信号采集单元202发送控制指令，以控制光学信号采集芯片B启动光学信号的采集，以及控制超声信号采集芯片A启动超声信号的采集。同时，可编程处理器203能够并行接收来自超声信号采集芯片A的超声信号以及来自光学信号采集芯片B的光学信号。

具体地，可编程处理器203，还用于基于超声信号的第一使能时刻和光学信号的第二使能时刻，确定超声信号和光学信号之间的采集时延。

可编程处理器203在触发超声信号采集芯片A进行超声信号采集时，能够记录超声信号采集的使能时刻。同理，在触发光学信号采集芯片B进行光学信号采集后，能够记录光学信号采集的使能时刻。由于超声信号通过超声回波信号予以表征，在超声发射使能信号发射结束后，超声信号采集芯片A才能够采集到相应的超声回波信号。因此，在超声回波信号的采集时刻以及超声信号所对应的使能时刻之间存在一定的延迟，该延迟即为超声信号和光学信号之间的采集时延。可编程处理器203根据超声发射使能信号的时间以及采集光学信号的时间进行对比，即可确定出采集时延。

具体地，可编程处理器203，还用于对采集时延进行补偿，同步第一使能时刻和第二使能时刻。

可编程处理器203能够对不同信号的采集时序进行控制，在确定出超声信号与光学信号之间所存在的采集时延之后，可编程处理器203可以通过控制时序对采集时延进行补偿，以使得超声信号和光学信号在采集使能时刻上能够实现同步。

例如，超声发射使能信号由光学使能信号的上升沿触发产生，超声发射使能信号比光学使能信号延迟一个时钟周期4ns，超声发射的时间为20ns，则超声回波信号的采集就会比光学信号的采集延迟24ns。此时，可编程处理器203则可以通过控制时序，对采集超声信号所存在的24ns的采集时延进行补偿，由此使得超声信号和光学信号在使能时刻上实现采集同步。

本实施例提供的信号同步采集系统，通过光源生成同步采集信号，超声光学信号采集模块中集成有超声信号采集单元和光学信号采集单元，超声光学信号采集模块在接收到来自光源发送的同步采集信号时，通过可编程处理器控制超声信号和光学信号的同步采集，从而实现了通过同一采集模块同步采集超声信号与光学信号，便于实现针对于超声信号和光学信号的帧同步，同时，简化了系统结构。

作为一个可选的实施方式，如图2所示，上述超声光学信号采集模块20还可以包括：缓存单元204。

具体地，可编程处理器203在采集完一线的超声信号和光学信号后，在其内部进行图像处理，此处可编程处理器203对超声信号和光学信号进行并行实时处理，提高了每一线的处理速度。缓存单元204与可编程处理器203通信连接，该可编程处理器203在完成针对于超声信号和光学信号的图像处理后，可以将其处理得到的目标超声数据和目标光学数据存储至缓存单元204中。

其中，可编程处理器203内部对采集的超声信号进行数字滤波处理，再进行对数压缩、检波解调、极坐标变换，得到超声信号对应的可显示的一帧数据，即为目标超声数据。其中，可编程处理器203对光学信号进行FFT傅里叶变换，得到光学信号对应的可显示的一帧数据，即为目标光学数据。本领域技术人员能够得知数字滤波处理、对数压缩、检波解调、极坐标变换以及FFT傅里叶变换的方法，此处不再赘述。

其中，缓存单元204可以为可编程处理器203内部的高速缓存，也可以为快闪存储器(flash memory)、硬盘(hard disk drive，HDD)或固态硬盘(solid-state drive，SSD)等外部存储器，此处不作具体限定。为了简化系统，此处可以采用可编程处理器203内部的高速缓存作为缓存单元204。

超声光学信号采集模块20上设置有数据接口，该数据接口为PCIe高速接口。如图3所示，相应地，上述信号同步采集系统还可以包括上位机30。

具体地，上位机30与超声光学信号采集模块20连接，超声光学信号采集模块通过PCIe高速接口其图像处理得到的目标超声数据和目标光学数据发送至上位机30，由此保证了每一帧的超声数据与光学数据实现帧与帧之间的同步。由于图像处理的延时非常短，此处能够满足数据快速解析的需求。

相应地，上位机30则可以通过PCIe高速接口接收目标超声数据和目标光学数据，并通过调取相应的应用软件对目标超声数据和目标光学数据进行成像处理，得到针对于目标超声数据和目标光学数据生成的图像。

本实施例提供的信号同步采集系统，通过数据接口将缓存单元中存储的目标超声数据和目标光学数据上传至上位机，由此实现了目标超声数据和目标光学数据的同步上传，从而能够保证每一帧的光学数据和超声数据的帧同步，便于上位机进行数据解析以进行数据成像，提高了图像的解析速度。

作为一个可选的实施方式，如图2所示，上述超声光学信号采集模块20还可以包括：调节模块205。该调节模块205与可编程处理器203通信连接，用于对超声信号进行增益调节，以使超声信号的输出满足需求。

具体地，技术人员可以通过该调节模块205调节超声信号的输出增益，调节模块205则会将技术人员的调节操作上报至可编程处理器203。继而，可编程处理器203则可以根据技术人员的调节操作生成控制指令并下发至调节模块205。相应地，调节模块205可以响应其接收到的控制指令，并根据该控制指令将增益调整至相应的数值。

本实施例提供的信号同步采集系统，通过设置调节模块以对超声信号进行增益调节，使得超声信号能够与超声光学信号采集模块的输出相匹配，提高了的超声信号的输出灵敏度。

根据本发明实施例，提供了一种信号同步采集方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

在本实施例中提供了一种信号同步采集方法，可用于上述的信号同步采集系统中的可编程处理器，如FPGA等，图4是根据本发明实施例的信号同步采集方法的流程图，如图4所示，该流程包括如下步骤：

S11，当接收到同步采集信号时，基于同步采集信号控制超声光学信号采集卡启动超声信号和光学信号的采集。

如上文所述，同步采集信号A_Trig是通过光源生成，该同步采集信号A_Trig的触发频率可以为50KHz，当然也可以为其他频率，此处可以根据实际需要选择相应频率的光源。

可编程处理器可以实时检测其是否接收到来自光源生成的同步采集信号A_Trig，当检测到同步采集信号A_Trig时，可编程处理器可以在同步采集信号A_Trig的上升沿触发超声信号采集芯片和光学信号采集芯片启动超声信号和光学信号的采集。

S12，基于超声信号的第一使能时刻和光学信号的第二使能时刻，确定超声信号和光学信号之间的采集时延。

超声信号采用超声回波信号予以表征；第一使能时刻为超声信号的采集使能时刻，第二使能时刻为光学信号的采集使能时刻。

如上文所述，可编程处理器通过对比第一使能时刻以及第二使能时刻，能够确定出第一使能时刻相较于第二使能时刻的差异，即超声信号和光学信号之间的采集时延。

S13，对采集时延进行补偿，同步第一使能时刻和第二使能时刻。

超声信号采用晶振固定的采样时钟，光学信号采用外部非固定采样时钟。可编程处理器能够控制超声信号和光学信号的采集时序，在确定出超声信号与光学信号之间的采集时延之后，在时序控制上，对超声信号的第一使能时刻进行时延补偿(时延补偿值即为采集时延的值)，使第一使能时刻与第二使能时刻之间同步。

本实施例提供的信号同步采集方法，在启动超声信号和光学信号的采集后，通过补偿超声信号和光学信号之间的采集时延，使得第一使能时刻与第二使能时刻同步，由此保证了超声信号与光学信号的采集同步，实现了针对于超声信号和光学信号的帧同步。

在本实施例中提供了一种信号同步采集方法，可用于上述的信号同步采集系统中的可编程处理器，如FPGA等，图5是根据本发明实施例的信号同步采集方法的流程图，如图5所示，该流程包括如下步骤：

S21，当接收到同步采集信号时，基于同步采集信号控制超声光学信号采集卡启动超声信号和光学信号的采集。

具体地，上述步骤S21可以包括：

S211，当接收到同步采集信号时，控制超声光学信号采集卡采集光学信号，并触发超声发射使能信号的输出。

可编程处理器在接收到同步采集信号A_Trig后，检测同步采集信号A_Trig的上升沿。当处于同步采集信号A_Trig的上升沿时，可编程处理器可以控制光学信号采集芯片B进行光学信号的采集。同时，可编程处理器触发超声发射使能信号的输出，以控制超声模块进行超声发射。

S212，控制超声光学信号采集卡采集超声回波信号。

在完成超声发射使能信号的输出后，可编程处理器可以控制超声信号采集芯片A进行超声回波信号的采集，以超声回波信号来表征超声信号。

作为一个可选的实施方式，上述触发超声发射使能信号的输出的方法可以包括：

(1)获取光学信号对应的光学使能信号。

光学使能信号为触发光学信号采集的使能信号。可编程处理器在接收到同步采集信号A_Trig后，生成光学使能信号，通过该光学使能信号控制光学信号的采集过程。

(2)在光学使能信号的预设位置触发超声发射使能信号的输出。

光学使能信号为包含上升沿和下降沿的周期性信号。预设位置为触发产生超声发射使能信号的位置，例如在光学使能信号的上升沿触发产生超声发射使能信号，或者在光学使能信号的下降沿触发产生超声发射使能信号。

通过控制超声发射使能信号在光学使能信号的预设位置触发，由此便于通过时序控制实现第一使能时刻与第二使能时刻的同步，从而能够实现超声信号与光学信号的采集同步。

S22，基于超声信号的第一使能时刻和光学信号的第二使能时刻，确定超声信号和光学信号之间的采集时延。

具体地，上述步骤S22可以包括：

S221，基于第一使能时刻以及第二使能时刻，确定第一使能时刻相对于第二使能时刻的延迟时间。

超声发射使能信号是在光学使能信号的基础上触发产生的，根据光学使能信号对应的第二使能时刻能够确定触发产生超声发射使能信号的第一使能时刻。通过对比第一使能时刻与第二使能时刻，即可确定出第一使能时刻相对于第二使能时刻的延迟时间。

以在光学使能信号的上升沿触发产生超声发射使能信号为例，则超声发射使能信号对应的第一使能时刻会比光学使能信号对应的第二使能时刻延迟一个时钟周期(例如4ns)，即延迟时间为一个时钟周期。

S222，获取超声发射的时间。

超声发射的时间为超声发射使能信号的使能持续时间。在可编程处理器输出超声发射使能信号后，超声模块可以控制超声信号发射，并控制超声信号采集芯片A采集超声回波信号。

具体地，可编程处理器可以根据输出的超声发射使能信号确定出超声发射的使能持续时间，并将该超声发射的使能持续时间确定为超声发射的时间。

S223，将超声发射的时间以及延迟时间的时间和，确定为采集时延。

可编程处理器将超声发射的时间与延迟时间进行叠加，得到两者的时间和，该时间和即为超声信号相对于光学信号的采集时延。例如，超声发射的时间为20ns，延迟时间为一个时钟周期4ns，则采集时延为20ns+4ns＝24ns。

S23，对时延进行补偿，同步第一使能时刻和所述第二使能时刻。

详细说明参见上述实施例对应的相关描述，此处不再赘述。

本实施例提供的信号同步采集方法，当接收到同步采集信号时，超声光学信号采集卡在采集光学信号时，触发超声发射使能信号的输出以便采集超声回波信号，由此通过同一采集卡实现了针对于超声信号和光学信号的采集，降低了采集复杂度。通过获取超声发射使能信号的输出时间，结合超声信号所对应第一使能时刻相较于光学信号所对应第二使能时刻的延迟时间，确定出超声信号相较于光学信号的采集时延，由此能够根据该采集时延进行补偿，以使超声信号和光学信号所对应的采集使能时刻实现完全同步，由此实现了无延时进行超声和光学信号同步采集。

作为一个可选的实施方式，如图6所示，上述方法还可以包括：

S24，将经过同步的超声信号和光学信号进行并行图像处理，得到目标超声数据和目标光学数据。

可编程处理器对其同步采集到的超声信号和光学信号进行并行图像处理，大大降低了图像处理时间。具体地，可编程处理器对其采集到的超声信号进行数字滤波处理，以滤除超声信号中所存在的干扰信号，得到滤波信号；对滤波信号进行对数压缩、检波解调、极坐标变换等处理，得到超声信号对应的可显示的一帧数据，即为目标超声数据。同时，可编程处理器将其采集的光学信号进行FFT傅里叶变换，得到光学信号对应的可显示的一帧数据，即为目标光学数据。

S25，存储目标超声数据和目标光学数据，并将目标超声数据和目标光学数据上传至上位机进行成像显示。

可编程处理器处理得到的目标超声数据和目标光学数据存储至内部高速缓存或外部存储器中。以存储在内部高速缓存为例，可编程处理器可以将内部高速缓存中的目标超声数据和目标光学数据发送给上位机。上位机在接收到目标超声数据和目标光学数据后，通过预先安装在上位机中的应用软件进行图像后处理，对针对于血管内的目标超声数据和目标光学数据进行成像显示。

本实施例提供的信号同步采集方法，通过对经过同步的超声信号和光学信号进行实时的并行图像处理，得到目标超声数据和目标光学数据，节省了图像处理时间。继而，将目标超声数据和目标光学数据上传至上位机进行成像显示，无需上位机进行匹配处理，提高了上位机针对于目标超声数据和目标光学数据的图像解析速度。

本发明实施例还提供一种电子设备，具有上述图1或图2所示的信号同步采集系统。

请参阅图7，图7是本发明可选实施例提供的一种电子设备的结构示意图，如图7所示，该电子设备可以包括：至少一个处理器401，例如中央处理器(Central ProcessingUnit，CPU)，至少一个通信接口403，存储器404，至少一个通信总线402。其中，通信总线402用于实现这些组件之间的连接通信。其中，通信接口403可以包括显示屏(Display)、键盘(Keyboard)，可选通信接口403还可以包括标准的有线接口、无线接口。存储器404可以是高速易挥发性随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以是非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。存储器404可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器401的存储装置。其中处理器401可以结合图1或图2所描述的系统，存储器404中存储应用程序，且处理器401调用存储器404中存储的程序代码，以用于执行上述任一方法步骤。

其中，通信总线402可以是外设部件互连标准(peripheral componentinterconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standardarchitecture，EISA)总线等。通信总线402可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图7中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

其中，存储器404可以包括易失性存储器(volatile memory)，例如随机存取存储器(random-access memory，RAM)；存储器也可以包括非易失性存储器(non-volatilememory)，例如快闪存储器(flash memory)，硬盘(hard disk drive，HDD)或固态硬盘(solid-state drive，SSD)；存储器404还可以包括上述种类的存储器的组合。

其中，处理器401可以是中央处理器(central processing unit，CPU)，网络处理器(network processor，NP)或者CPU和NP的组合。

其中，处理器401还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，可编程逻辑器件(programmablelogic device，PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(complexprogrammable logic device，CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(field-programmable gatearray，FPGA)，通用阵列逻辑(generic array logic,GAL)或其任意组合。

可选地，存储器404还用于存储程序指令。处理器401可以调用程序指令，实现如本申请图4至图6实施例中所示的信号同步采集方法。

本发明实施例还提供了一种非暂态计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的信号同步采集方法。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard DiskDrive，HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种信号同步采集方法，其特征在于，包括：

当接收到同步采集信号时，基于所述同步采集信号控制超声光学信号采集卡启动超声信号和光学信号的采集；

基于所述超声信号的第一使能时刻和所述光学信号的第二使能时刻，确定所述超声信号和所述光学信号之间的采集时延；

对所述采集时延进行补偿，同步所述第一使能时刻和所述第二使能时刻。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述超声信号的第一使能时刻和所述光学信号的第二使能时刻，确定所述超声信号和所述光学信号之间的采集时延，包括：

基于所述第一使能时刻以及所述第二使能时刻，确定所述第一使能时刻相对于所述第二使能时刻的延迟时间；

获取超声发射的时间；

将所述超声发射的时间以及所述延迟时间的时间和，确定为所述采集时延。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当接收到同步采集信号时，控制超声光学信号采集卡启动超声信号和光学信号的采集，包括：

当接收到同步采集信号时，控制所述超声光学信号采集卡采集所述光学信号，并触发超声发射使能信号的输出；

控制所述超声光学信号采集卡采集超声回波信号。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述触发超声发射使能信号的输出，包括：

获取所述光学信号对应的光学使能信号；

在所述光学使能信号的预设位置触发所述超声发射使能信号的输出。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

将经过同步的超声信号和光学信号进行并行图像处理，得到目标超声数据和目标光学数据；

存储所述目标超声数据和所述目标光学数据，并将所述目标超声数据和所述目标光学数据上传至上位机进行成像显示。

6.一种信号同步采集系统，其特征在于，包括：

光源，用于生成同步采集信号；

超声光学信号采集模块，包括超声信号采集单元、光学信号采集单元以及可编程处理器，所述超声信号采集单元、所述光学信号采集单元均与所述可编程处理器通信连接；所述可编程处理器与所述光源通信连接；

所述光学信号采集单元用于采集光学信号；所述超声信号采集单元用于采集超声信号；

所述可编程处理器在接收到来自所述光源的所述同步采集信号时，用于执行权利要求1-5任一项所述的信号同步采集方法。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述超声光学信号采集模块还包括：

缓存单元，与所述可编程处理器通信连接，用于存储经过图像处理的目标超声数据和目标光学数据。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述超声光学信号采集模块设置有数据接口，所述系统还包括：

上位机，所述上位机与所述超声光学信号采集模块连接，所述上位机用于通过所述数据接口接收所述目标超声数据和所述目标光学数据，并对所述目标超声数据和所述目标光学数据进行成像处理，得到针对于所述目标超声数据和所述目标光学数据生成的图像。

9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述超声光学信号采集模块还包括：

调节模块，与所述可编程处理器通信连接，用于对超声信号进行增益调节。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1-5任一项所述的信号同步采集方法。

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