CN117554491A - 发射脉冲调节方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents

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CN117554491A CN202311503334.6A CN202311503334A CN117554491A CN 117554491 A CN117554491 A CN 117554491A CN 202311503334 A CN202311503334 A CN 202311503334A CN 117554491 A CN117554491 A CN 117554491A
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Abstract

本申请涉及一种发射脉冲调节方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：通过向目标区域发射初始脉冲，并接收返回的回波信号；然后根据目标区域的类别，在回波信号中获取有效回波数据；这样就可以根据有效回波数据，获取超声探头的频率特性参数；从而根据频率特性参数，生成用于激励超声探头的调节脉冲。采用本方法能够让超声探头发挥出最佳成像性能，进而提高超声成像系统的成像稳定性。

Description

发射脉冲调节方法、装置、计算机设备和存储介质
技术领域
本申请涉及超声影像技术领域，特别是涉及一种发射脉冲调节方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。
背景技术
血管内超声成像也被称之为Intravascular Ultrasound，即IVUS技术，是一种将微型超声探头安装在导管前端的技术，通过专业技术将导管深入到血管内对血管的组织结构进行探查，是现阶段一种相对有效、直接、高质量的超声诊断技术。由于IVUS技术对血管内各部分成分识别率更高，能够清晰地显示血管壁的组织结构信息，IVUS技术目前已经逐渐被各大医疗指南逐步推荐，越来越广泛的应用在介入导管实验室。在心血管疾病诊断方面，IVUS技术不仅可以了解管腔的大小、形状及管壁结构，还可以精确地测量血管腔的截面积，辨认血管钙化、纤维化和脂质核等病变。
目前临床上IVUS系统所使用的超声探头中心频率一般在40MHz-80MHz之间，远高于传统超声的探头(<20MHz)中心频率，所以在超声探头的制作和生产上更具难度。而受限于制作工艺，同一个型号的超声探头，其中心频率会存在较大的偏差,最大可以达到±15％。
目前常见的IVUS系统中，一般不考虑探头之间中心频率偏差，而是会基于标称的频率来设计固定的激励脉冲信号。比如：对于标称为50MHz的IVUS超声探头，则固定使用50MHz的正弦波进行脉冲激励。而如上所述，若探头实际中心频率为42.5MHz(以-15％偏差计算)时，仍使用50MHz的激励脉冲进行激励，则会导致有较大部分的能量无法被转化为超声脉冲发射出去，从而导致此超声探头的成像性能较差。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够超声探头的成像性能的发射脉冲调节方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
第一方面，本申请提供了一种发射脉冲调节方法，包括：
向目标区域发射初始脉冲，并接收返回的回波信号；
根据目标区域的类别，在回波信号中获取有效回波数据；
根据有效回波数据，获取超声探头的频率特性参数；
根据频率特性参数，生成用于激励超声探头的调节脉冲。
在其中一个实施例中，向目标区域发射初始脉冲，并接收返回的回波信号，包括：
控制超声探头向目标区域发射初始脉冲，并接收返回的背向散射信号，以进行成像；
将背向散射信号转换为电信号，得到回波信号。
在其中一个实施例中，根据有效回波数据，获取超声探头的频率特性参数，包括：
对有效回波数据进行频率分析，得到频率响应特性曲线；
根据频率响应特性曲线获得包括能量最大频率点、中心频率及频率带宽值的频率特性参数。
在其中一个实施例中，目标区域为校准套管内部，校准套管的内径大于导管外径，使内腔能够容纳与超声探头连接的导管，内腔表面能够对超声信号产生背向散射信号；根据目标区域的类别，在回波信号中获取有效回波数据，包括：
从回波信号中，获取包括校准套管回波的数据段，作为有效回波数据。
在其中一个实施例中，根据有效回波数据，获取超声探头的频率特性参数，包括：
对有效回波数据进行频率分析，得到频率响应特性曲线；
根据频率响应特性曲线，获取能量最大频率点、中心频率以及-6db频率带宽范围，作为超声探头的频率特性参数。
在其中一个实施例中，目标区域为成像区域；根据目标区域的类别，在回波信号中获取有效回波数据，包括：
从回波信号中，获取超声探头与成像区域之间的距离小于距离阈值，且回波能量幅值大于能量幅值阈值的数据段，作为有效回波数据。
在其中一个实施例中，根据有效回波数据，获取超声探头的频率特性参数，包括：
对有效回波数据进行频率分析，得到频率响应特性曲线；
根据成像区域的组织信息，以及超声探头与成像区域之间的距离，确定补偿参数；
根据频率响应特性曲线和补偿参数，获取能量最大频率点、中心频率以及-6db频率带宽范围，作为超声探头的频率特性参数。
在其中一个实施例中，根据频率特性参数，生成用于激励超声探头的调节脉冲，包括：
将能量最大频率点作为调节中心频率，根据调节中心频率调节正负脉冲的脉宽，得到调节脉冲波形，根据调节脉冲波形生成调节脉冲；
或者，根据能量最大频率点、中心频率以及-6db频率带宽范围，得到调节脉冲波形，根据调节脉冲波形生成调节脉冲。
在其中一个实施例中，初始脉冲采用单冲击脉冲或者线性频率调制脉冲。
第二方面，本申请还提供了一种发射脉冲调节装置，包括：
接收模块，用于向目标区域发射初始脉冲，并接收返回的回波信号；
获取模块，用于根据目标区域的类别，在回波信号中获取有效回波数据；
计算模块，用于根据有效回波数据，获取超声探头的频率特性参数；
调节模块，用于根据频率特性参数，生成用于激励超声探头的调节脉冲。
第三方面，本申请还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
向目标区域发射初始脉冲，并接收返回的回波信号；
根据目标区域的类别，在回波信号中获取有效回波数据；
根据有效回波数据，获取超声探头的频率特性参数；
根据频率特性参数，生成用于激励超声探头的调节脉冲。
第四方面，本申请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，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
向目标区域发射初始脉冲，并接收返回的回波信号；
根据目标区域的类别，在回波信号中获取有效回波数据；
根据有效回波数据，获取超声探头的频率特性参数；
根据频率特性参数，生成用于激励超声探头的调节脉冲。
第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
向目标区域发射初始脉冲，并接收返回的回波信号；
根据目标区域的类别，在回波信号中获取有效回波数据；
根据有效回波数据，获取超声探头的频率特性参数；
根据频率特性参数，生成用于激励超声探头的调节脉冲。
上述发射脉冲调节方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品，通过控制超声探头向目标区域发射初始脉冲，并接收返回的回波信号；然后根据目标区域的类别，在回波信号中获取与目标区域相关的有效回波数据；这样就可以根据有效回波数据，获取超声探头的频率特性参数；从而根据频率特性参数，生成用于激励超声探头的调节脉冲，能够让超声探头发挥出最佳成像性能，进而提高超声成像系统的成像稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关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申请的一些实施例，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为一个实施例中发射脉冲调节方法的应用环境图；
图2为一个实施例中发射脉冲调节方法的流程示意图；
图3为一个实施例中单冲激脉冲波形示意图；
图4为一个实施例中线性频率调制脉冲波形示意图；
图5为一个实施例中校准套管示意图；
图6为一个实施例中发射脉冲调节装置的结构框图；
图7为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请实施例提供的发射脉冲调节方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，计算机设备102通过有线或无线与IVUS设备104进行通信。数据存储系统可以存储计算机设备102需要处理的数据。数据存储系统可以集成在计算机设备102上，也可以放在云上或其他网络服务器上。计算机设备102可以是终端或服务器。其中，终端可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、物联网设备和便携式可穿戴设备。便携式可穿戴设备可为智能手表、智能手环、头戴设备等。服务器可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。
在一个示例性的实施例中，如图2所示，提供了一种发射脉冲调节方法，以该方法应用于图1中的计算机设备102为例进行说明，包括以下步骤202至步骤208。其中：
步骤202，向目标区域发射初始脉冲，并接收返回的回波信号。
其中，初始脉冲需要可以驱动IVUS超声探头，使其正常成像工作，且有利于后续通过回波分析该探头的频率响应特性，即初始脉冲的能量应较为均匀地分布在探头的中心频率偏差范围内。初始脉冲可以但不限于采用单冲击脉冲或者线性频率调制脉冲。窄脉宽的单冲激脉冲(<5ns)的波形图如图3所示，从频谱图上可以看到，其在30～70MHz的频率范围分布较为平坦，成缓慢的单调递减。线性频率调制(Linear Frequency Modulation,LFM)脉冲的波形图如图4所示，同样，该脉冲在30-70MHz的频率范围分布较为平坦。目标区域包括但不限于医疗机械、成像区域、器官、组织等，不同的成像场景对应不同的目标区域，体外成像场景下，目标区域通常是指人体外能够反射超声回波的医疗器械，体内成像场景下，目标区域通常是指针对人体内的病灶、血管组织或者指引导丝的成像区域。在本实施例中，以目标区域为病灶区域为例进行说明。
可选地，计算机设备采用初始脉冲波对超声探头进行激励，使超声探头正常工作，并向目标区域发射初始脉冲，此时超声探头只是正常工作，但可能尚未处于最佳的工作状态。将初始脉冲通过超声探头发射出去后，超声信号在外界传播中遇到物体(即目标区域)时会发生背向散射，背向散射信号被超声探头接收后，计算机设备将背向散射信号转化为电信号，得到回波信号。
在一个可行的实施方式中，回波信号除了用于对当前导管的频率特性进行分析以外，还会被同步传输到IVUS成像系统中，用于实时成像。如果初始脉冲使用的是LFM脉冲激励，则需要增加相应的脉冲压缩操作，然后再传输到IVUS成像系统中，否则可能会导致IVUS所成图像模糊的问题。
步骤204，根据目标区域的类别，在回波信号中获取有效回波数据。
可选地，计算机设备根据目标区域的具体类别，在回波信号中截取和目标区域相关的数据段，作为与目标区域对应的有效回波数据。例如，目标区域为医疗器械时，从回波信号中，获取校准套管回波相关的数据段，作为有效回波数据；目标区域为病灶组织时，从回波信号中，获取病灶组织相关的数据段，作为有效回波数据。
步骤206，根据有效回波数据，获取超声探头的频率特性参数。
可选地，计算机设备对有效回波数据进行相应的频率分析，得到近似的导管频率响应特性曲线，通过频率响应特性曲线进一步得到如能量最大的频率点，中心频率以及-6db频率带宽范围等信息，将这些信息作为超声探头的频率特性参数。
在一个可行的实施方式中，对有效回波数据进行频率分析，得到频率响应特性曲线，根据频率响应特性曲线获得包括能量最大频率点、中心频率及频率带宽值的频率特性参数。
步骤208，根据频率特性参数，生成用于激励超声探头的调节脉冲。
可选地，计算机设备根据能量最大的频率点，中心频率以及-6db频率带宽范围等信息，重新生成新的脉冲波形，作为激励超声探头的调节脉冲，相比初始脉冲，采用调节脉冲对超声探头进行激励，能够使超声探头达到最佳的工作状态。
上述发射脉冲调节方法中，通过控制超声探头向目标区域发射初始脉冲，并接收返回的回波信号；然后根据目标区域的类别，在回波信号中获取与目标区域相关的有效回波数据；这样就可以根据有效回波数据，获取超声探头的频率特性参数；从而根据频率特性参数，生成用于激励超声探头的调节脉冲。能够让超声探头发挥出最佳成像性能，进而提高超声成像系统的成像稳定性。
在一个实施例中，目标区域为校准套管内部，校准套管的内径大于导管外径，使内腔能够容纳与超声探头连接的导管，内腔表面能够对超声信号产生背向散射信号；根据目标区域的类别，在回波信号中获取有效回波数据，包括：从回波信号中，获取包括校准套管回波的数据段，作为有效回波数据。
相应的，根据有效回波数据，获取超声探头的频率特性参数，包括：对有效回波数据进行频率分析，得到频率响应特性曲线；根据频率响应特性曲线，获取能量最大频率点、中心频率以及-6db频率带宽范围，作为超声探头的频率特性参数。
可选地，超声信号在传播过程中的衰减可以表示为A dB/MHz*mm，其中不同组织的衰减系数A是不一样的。由此可知，不同组织对不同频率的超声信号在不同穿透深度下衰减是不一样的。因此在复杂的血管环境来获取准确有效的可以用于导管频率响应特性的回波数据是较为困难的。
如图5所示，设计一个圆筒形的校准套管，该套管内径略大于导管外径，使导管可以顺畅地穿过套管。校准套管的内腔表面可以对超声信号产生较强的稳定的背向散射信号。使用时，需要将导管探头插入校准套管中来采集套管所产生的超声回波信号。
对于目前市面上的大部分IVUS产品，在临床使用前都需要对IVUS导管冲刷操作。其具体操作步骤如下：
①使用注射器对IVUS导管注入生理盐水或肝素冲刷导管；
②冲刷IVUS导管至导管中充满生理盐水或肝素；
③对导管进行体外成像(体外成像的目标可以是湿纱布、盘管等物体)，确保导管冲刷干净(导管中无残留气泡)；
④观察导管体外成像结果，如果导管尚未冲刷干净，则回到①继续冲刷。如果体外成像结果达到预期，则完成导管的冲刷操作。
校准套管可以作为上述步骤③中的体外成像目标使用，如此医生可以通过校准套管作为体外成像对象，以确定导管是否冲刷干净，同步的，IVUS系统后台也可以完成对有效回波的获取。
更进一步地，在产品设计时，校准套管可以考虑嵌入到IVUS导管包装中的外保护套中，那么在临床使用时，可以在导管还没从外保护套管包装中抽出前就完成冲刷操作和自适应脉冲调节操作，这样可以减少导管在操作中被损坏或污染的风险。
系统在套管中采集了超声回波信号后，将截取包含了校正套管回波的数据段来进行后续的探头频率特性参数计算。在得到回波数据段后，对回波数据段行相应的频率分析，从而得到近似的导管频率响应特性曲线。具体的频率分析可以使用快速傅里叶变换(FFT)等方法进行。此外，为了减少采集时的其它干扰(如电气噪声干扰等)，还可以采集多组符合要求的回波数据段来进行频率分析。通过上述频率响应特性曲线获得如能量最大的频率点，中心频率以及-6db频率带宽范围等信息，这些信息即可作为超声探头的频率特性参数。
在一个可行的实施例中，将超声探头插入校准套管中，控制超声探头向校准套管的内部发射初始脉冲，并接收返回的背向散射信号，以进行体外成像；将背向散射信号转换为电信号，得到回波信号。从回波信号中，获取包括校准套管回波的数据段，作为有效回波数据。对有效回波数据进行频率分析，得到频率响应特性曲线；根据频率响应特性曲线，获取能量最大频率点、中心频率以及-6db频率带宽范围，作为超声探头的频率特性参数。
本实施例中，将超声探头插入校准套管中；控制超声探头向校准套管的内部发射初始脉冲，并接收返回的背向散射信号，以进行体外成像；将背向散射信号转换为电信号，得到回波信号；从回波信号中，获取包括校准套管回波的数据段，作为有效回波数据；根据有效回波数据，获取超声探头的频率特性参数。能够在体外成像阶段，对发射脉冲进行自适应调节，得到能够让超声探头发挥出最佳成像性能的调节脉冲，提高超声成像系统的成像稳定性。
在一个实施例中，目标区域为成像区域；根据目标区域的类别，在回波信号中获取有效回波数据，包括：从回波信号中，获取超声探头与成像区域之间的距离小于距离阈值，且回波能量幅值大于能量幅值阈值的数据段，作为有效回波数据。
相应的，根据有效回波数据，获取超声探头的频率特性参数，包括：对有效回波数据进行频率分析，得到频率响应特性曲线；根据成像区域的组织信息，以及超声探头与成像区域之间的距离，确定补偿参数；根据频率响应特性曲线和补偿参数，获取能量最大频率点、中心频率以及-6db频率带宽范围，作为超声探头的频率特性参数。
其中，超声探头与成像区域之间的距离，可以根据体内成像的超声图像确定得到。
可选地，对用户而言，通过体外成像调节发射脉冲引入了少量额外操作，而通过体内成像调节发射脉冲可以不增加额外操作，可以在IVUS导管正常使用中同步实现导管频率响应特性的获取。
由于超声的衰减与频率、传播的组织成分、传播距离有关，所以可以考虑通过补偿或减少传播组织与距离的差异来得到一个可用于频响特性参数计算的回波数据段。
首先，在成像过程使用初始波形进行超声回波数据采集和成像。在这一成像过程中，系统会在所采集的超声回波数据中同步选择出用于频率分析的超声回波段。选取超声回波段时，应选取尽量靠近导管的(如：距离导管1-2mm处)、回波能量幅值足够高(但没有超出回波接收电路接收上限)的回波段来进行后续的探头频率特性参数计算。
在得到回波数据段后，对回波数据段行相应的频率分析，从而得到近似的导管频率响应特性曲线。具体的频率分析可以使用快速傅里叶变换(FFT)等方法进行。此外，为了减少采集时的其它干扰(如电气噪声干扰等)，还可以采集多组符合要求的回波数据段来进行频率分析。通过上述频率响应特性曲线获得如能量最大的频率点，中心频率以及-6db频率带宽范围等信息，这些信息即可作为超声探头的频率特性参数。在上述探头频率特性参数计算过程中，可以对传播距离与传播组织造成的差异进行相应补偿。对于IVUS的应用场景而言，靠近导管的区域主要以血液为主，所以可以考虑在进行分析时，引入超声在血液中的传播衰减系数A血液(A血液可以根据相关文献，或进行相关实验得到)结合回波段的位置信息对各频率点的回波信号进行补偿，从而得到近似等效的导管的频率响应特性。而更进一步的，由于本系统中的超声回波信号除了进行频率分析外还会直接用于成像，所以也可以引入相应的图像识别算法，大体确定从导管到所选取的回波段间的组织成分分布，从而进行更精确的补偿。
在一个可行的实施方式中，控制超声探头向成像区域发射初始脉冲，并接收返回的背向散射信号，以进行体内成像；将背向散射信号转换为电信号，得到回波信号。从回波信号中，获取超声探头与成像区域之间的距离小于距离阈值，且回波能量幅值大于能量幅值阈值的数据段，作为有效回波数据。对有效回波数据进行频率分析，得到频率响应特性曲线；根据成像区域所属的组织类型，以及超声探头与成像区域之间的距离，确定补偿参数；根据频率响应特性曲线和补偿参数，获取能量最大频率点、中心频率以及-6db频率带宽范围，作为超声探头的频率特性参数。
本实施例中，控制超声探头向成像区域发射初始脉冲，并接收返回的背向散射信号，以进行体内成像；将背向散射信号转换为电信号，得到回波信号；从回波信号中，获取超声探头与成像区域之间的距离小于距离阈值，且回波能量幅值大于能量幅值阈值的数据段，作为有效回波数据；根据有效回波数据，获取超声探头的频率特性参数。能够在体内成像阶段，对发射脉冲进行自适应调节，得到能够让超声探头发挥出最佳成像性能的调节脉冲，提高超声成像系统的成像稳定性。
在一个实施例中，根据频率特性参数，生成用于激励超声探头的调节脉冲，包括：将能量最大频率点作为调节中心频率，根据调节中心频率调节正负脉冲的脉宽，得到调节脉冲波形，根据调节脉冲波形生成调节脉冲；或者，根据能量最大频率点、中心频率以及-6db频率带宽范围，得到调节脉冲波形，根据调节脉冲波形生成调节脉冲。
可选地，计算机设备中可以配置两套根据频率特性参数生成调节脉冲的方案，在实际应用时，可以根据用户的选择调用相应的方案，或者根据初始脉冲的类型自动选择调用相应的方案。其中较为简单的第一种方案中，可以将当前探头的能量最大频率点作为中心频率，调节正负脉冲的脉宽，从而完成调节脉冲的生成。而第二种方案，是可以配合以任意波脉冲发射电路，则可以综合考虑能量最大频率点，-6db带宽等信息，可以生成更复杂性能更好的调节脉冲波形，如基于LFM的初始脉冲生成调节脉冲时，即可选择第二种方案。
本实施例中，能够根据频率特性参数，生成用于激励超声探头的调节脉冲，对发射脉冲进行自适应调节，得到能够让超声探头发挥出最佳成像性能的调节脉冲，提高超声成像系统的成像稳定性。
在一个实施例中，一种应用于体外成像的发射脉冲调节方法，包括：
将超声探头插入校准套管中；校准套管的内径大于导管外径，使内腔能够容纳与超声探头连接的导管，内腔表面能够对超声信号产生背向散射信号；控制超声探头向校准套管的内部发射初始脉冲，初始脉冲采用单冲击脉冲或者线性频率调制脉冲，并接收返回的背向散射信号，以进行体外成像；将背向散射信号转换为电信号，得到回波信号。
从回波信号中，获取包括校准套管回波的数据段，作为有效回波数据。
对有效回波数据进行频率分析，得到频率响应特性曲线；根据频率响应特性曲线，获取能量最大频率点、中心频率以及-6db频率带宽范围，作为超声探头的频率特性参数。
将能量最大频率点作为调节中心频率，根据调节中心频率调节正负脉冲的脉宽，得到调节脉冲波形，根据调节脉冲波形生成调节脉冲；或者，根据能量最大频率点、中心频率以及-6db频率带宽范围，得到调节脉冲波形，根据调节脉冲波形生成调节脉冲。
在一个实施例中，一种应用于体内成像的发射脉冲调节方法，包括：
控制超声探头向成像区域发射初始脉冲，初始脉冲采用单冲击脉冲或者线性频率调制脉冲，并接收返回的背向散射信号，以进行体内成像；将背向散射信号转换为电信号，得到回波信号。
从回波信号中，获取超声探头与成像区域之间的距离小于距离阈值，且回波能量幅值大于能量幅值阈值的数据段，作为有效回波数据。
对有效回波数据进行频率分析，得到频率响应特性曲线；根据成像区域所属的组织类型，以及超声探头与成像区域之间的距离，确定补偿参数；根据频率响应特性曲线和补偿参数，获取能量最大频率点、中心频率以及-6db频率带宽范围，作为超声探头的频率特性参数。
将能量最大频率点作为调节中心频率，根据调节中心频率调节正负脉冲的脉宽，得到调节脉冲波形，根据调节脉冲波形生成调节脉冲；或者，根据能量最大频率点、中心频率以及-6db频率带宽范围，得到调节脉冲波形，根据调节脉冲波形生成调节脉冲。
应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的发射脉冲调节方法的发射脉冲调节装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个发射脉冲调节装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于发射脉冲调节方法的限定，在此不再赘述。
在一个示例性的实施例中，如图6所示，提供了一种发射脉冲调节装置600，包括：接收模块601、获取模块602、计算模块603和调节模块604，其中：
接收模块601，用于向目标区域发射初始脉冲，并接收返回的回波信号；初始脉冲采用单冲击脉冲或者线性频率调制脉冲。
获取模块602，用于根据目标区域的类别，在回波信号中获取有效回波数据。
计算模块603，用于根据有效回波数据，获取超声探头的频率特性参数。
调节模块604，用于根据频率特性参数，生成用于激励超声探头的调节脉冲。
在一个实施例中，接收模块601还用于控制超声探头向目标区域发射初始脉冲，并接收返回的背向散射信号，以进行成像；将背向散射信号转换为电信号，得到回波信号。
在一个实施例中，计算模块603还用于对有效回波数据进行频率分析，得到频率响应特性曲线；根据频率响应特性曲线获得包括能量最大频率点、中心频率及频率带宽值的频率特性参数。
在一个实施例中，目标区域为校准套管内部，校准套管的内径大于导管外径，使内腔能够容纳与超声探头连接的导管，内腔表面能够对超声信号产生背向散射信号；获取模块602还用于从回波信号中，获取包括校准套管回波的数据段，作为有效回波数据。
在一个实施例中，计算模块603还用于对有效回波数据进行频率分析，得到频率响应特性曲线；根据频率响应特性曲线，获取能量最大频率点、中心频率以及-6db频率带宽范围，作为超声探头的频率特性参数。
在一个实施例中，目标区域为成像区域；获取模块602还用于从回波信号中，获取超声探头与成像区域之间的距离小于距离阈值，且回波能量幅值大于能量幅值阈值的数据段，作为有效回波数据。
在一个实施例中，计算模块603还用于对有效回波数据进行频率分析，得到频率响应特性曲线；根据成像区域的组织信息，以及超声探头与成像区域之间的距离，确定补偿参数；根据频率响应特性曲线和补偿参数，获取能量最大频率点、中心频率以及-6db频率带宽范围，作为超声探头的频率特性参数。
在一个实施例中，调节模块604还用于将能量最大频率点作为调节中心频率，根据调节中心频率调节正负脉冲的脉宽，得到调节脉冲波形，根据调节脉冲波形生成调节脉冲；或者，根据能量最大频率点、中心频率以及-6db频率带宽范围，得到调节脉冲波形，根据调节脉冲波形生成调节脉冲。
上述发射脉冲调节装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个示例性的实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图7所示。该计算机设备包括处理器、存储器、输入/输出接口(Input/Output，简称I/O)和通信接口。其中，处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接，通信接口通过输入/输出接口连接到系统总线。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储脉冲波形数据。该计算机设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种发射脉冲调节方法。
本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个示例性的实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：向目标区域发射初始脉冲，并接收返回的回波信号；根据目标区域的类别，在回波信号中获取有效回波数据；根据有效回波数据，获取超声探头的频率特性参数；根据频率特性参数，生成用于激励超声探头的调节脉冲。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：控制超声探头向目标区域发射初始脉冲，并接收返回的背向散射信号，以进行成像；将背向散射信号转换为电信号，得到回波信号。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：对有效回波数据进行频率分析，得到频率响应特性曲线；根据频率响应特性曲线获得包括能量最大频率点、中心频率及频率带宽值的频率特性参数。
在一个实施例中，目标区域为校准套管内部，校准套管的内径大于导管外径，使内腔能够容纳与超声探头连接的导管，内腔表面能够对超声信号产生背向散射信号；处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：从回波信号中，获取包括校准套管回波的数据段，作为有效回波数据。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：对有效回波数据进行频率分析，得到频率响应特性曲线；根据频率响应特性曲线，获取能量最大频率点、中心频率以及-6db频率带宽范围，作为超声探头的频率特性参数。
在一个实施例中，目标区域为成像区域；处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：从回波信号中，获取超声探头与成像区域之间的距离小于距离阈值，且回波能量幅值大于能量幅值阈值的数据段，作为有效回波数据。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：对有效回波数据进行频率分析，得到频率响应特性曲线；根据成像区域的组织信息，以及超声探头与成像区域之间的距离，确定补偿参数；根据频率响应特性曲线和补偿参数，获取能量最大频率点、中心频率以及-6db频率带宽范围，作为超声探头的频率特性参数。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：将能量最大频率点作为调节中心频率，根据调节中心频率调节正负脉冲的脉宽，得到调节脉冲波形，根据调节脉冲波形生成调节脉冲；或者，根据能量最大频率点、中心频率以及-6db频率带宽范围，得到调节脉冲波形，根据调节脉冲波形生成调节脉冲。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：初始脉冲采用单冲击脉冲或者线性频率调制脉冲。
在一个实施例中，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以下步骤：向目标区域发射初始脉冲，并接收返回的回波信号；根据目标区域的类别，在回波信号中获取有效回波数据；根据有效回波数据，获取超声探头的频率特性参数；根据频率特性参数，生成用于激励超声探头的调节脉冲。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：控制超声探头向目标区域发射初始脉冲，并接收返回的背向散射信号，以进行成像；将背向散射信号转换为电信号，得到回波信号。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：对有效回波数据进行频率分析，得到频率响应特性曲线；根据频率响应特性曲线获得包括能量最大频率点、中心频率及频率带宽值的频率特性参数。
在一个实施例中，目标区域为校准套管内部，校准套管的内径大于导管外径，使内腔能够容纳与超声探头连接的导管，内腔表面能够对超声信号产生背向散射信号；计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：从回波信号中，获取包括校准套管回波的数据段，作为有效回波数据。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：对有效回波数据进行频率分析，得到频率响应特性曲线；根据频率响应特性曲线，获取能量最大频率点、中心频率以及-6db频率带宽范围，作为超声探头的频率特性参数。
在一个实施例中，目标区域为成像区域；计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：从回波信号中，获取超声探头与成像区域之间的距离小于距离阈值，且回波能量幅值大于能量幅值阈值的数据段，作为有效回波数据。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：对有效回波数据进行频率分析，得到频率响应特性曲线；根据成像区域的组织信息，以及超声探头与成像区域之间的距离，确定补偿参数；根据频率响应特性曲线和补偿参数，获取能量最大频率点、中心频率以及-6db频率带宽范围，作为超声探头的频率特性参数。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：将能量最大频率点作为调节中心频率，根据调节中心频率调节正负脉冲的脉宽，得到调节脉冲波形，根据调节脉冲波形生成调节脉冲；或者，根据能量最大频率点、中心频率以及-6db频率带宽范围，得到调节脉冲波形，根据调节脉冲波形生成调节脉冲。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：初始脉冲采用单冲击脉冲或者线性频率调制脉冲。
在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：向目标区域发射初始脉冲，并接收返回的回波信号；根据目标区域的类别，在回波信号中获取有效回波数据；根据有效回波数据，获取超声探头的频率特性参数；根据频率特性参数，生成用于激励超声探头的调节脉冲。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：控制超声探头向目标区域发射初始脉冲，并接收返回的背向散射信号，以进行成像；将背向散射信号转换为电信号，得到回波信号。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：对有效回波数据进行频率分析，得到频率响应特性曲线；根据频率响应特性曲线获得包括能量最大频率点、中心频率及频率带宽值的频率特性参数。
在一个实施例中，目标区域为校准套管内部，校准套管的内径大于导管外径，使内腔能够容纳与超声探头连接的导管，内腔表面能够对超声信号产生背向散射信号；计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：从回波信号中，获取包括校准套管回波的数据段，作为有效回波数据。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：对有效回波数据进行频率分析，得到频率响应特性曲线；根据频率响应特性曲线，获取能量最大频率点、中心频率以及-6db频率带宽范围，作为超声探头的频率特性参数。
在一个实施例中，目标区域为成像区域；计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：从回波信号中，获取超声探头与成像区域之间的距离小于距离阈值，且回波能量幅值大于能量幅值阈值的数据段，作为有效回波数据。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：对有效回波数据进行频率分析，得到频率响应特性曲线；根据成像区域的组织信息，以及超声探头与成像区域之间的距离，确定补偿参数；根据频率响应特性曲线和补偿参数，获取能量最大频率点、中心频率以及-6db频率带宽范围，作为超声探头的频率特性参数。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：将能量最大频率点作为调节中心频率，根据调节中心频率调节正负脉冲的脉宽，得到调节脉冲波形，根据调节脉冲波形生成调节脉冲；或者，根据能量最大频率点、中心频率以及-6db频率带宽范围，得到调节脉冲波形，根据调节脉冲波形生成调节脉冲。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：初始脉冲采用单冲击脉冲或者线性频率调制脉冲。
需要说明的是，本申请所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等)，均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据，且相关数据的收集、使用和处理需要符合相关规定。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory，FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory，PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory，DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种发射脉冲调节方法，其特征在于，所述方法包括：
向目标区域发射初始脉冲，并接收返回的回波信号；
根据所述目标区域的类别，在所述回波信号中获取有效回波数据；
根据所述有效回波数据，获取超声探头的频率特性参数；
根据所述频率特性参数，生成用于激励所述超声探头的调节脉冲。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向目标区域发射初始脉冲，并接收返回的回波信号，包括：
控制所述超声探头向所述目标区域发射所述初始脉冲，并接收返回的背向散射信号，以进行成像；
将所述背向散射信号转换为电信号，得到所述回波信号。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述有效回波数据，获取超声探头的频率特性参数，包括：
对所述有效回波数据进行频率分析，得到频率响应特性曲线；
根据所述频率响应特性曲线获得包括能量最大频率点、中心频率及频率带宽值的所述频率特性参数。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标区域为校准套管内部，所述校准套管的内径大于导管外径，使内腔能够容纳与所述超声探头连接的导管，内腔表面能够对超声信号产生背向散射信号；所述根据所述目标区域的类别，在所述回波信号中获取有效回波数据，包括：
从所述回波信号中，获取包括校准套管回波的数据段，作为所述有效回波数据。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述有效回波数据，获取超声探头的频率特性参数，包括：
对所述有效回波数据进行频率分析，得到频率响应特性曲线；
根据所述频率响应特性曲线，获取能量最大频率点、中心频率以及-6db频率带宽范围，作为所述超声探头的所述频率特性参数。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标区域为成像区域；所述根据所述目标区域的类别，在所述回波信号中获取有效回波数据，包括：
从所述回波信号中，获取所述超声探头与所述成像区域之间的距离小于距离阈值，且回波能量幅值大于能量幅值阈值的数据段，作为所述有效回波数据。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述有效回波数据，获取超声探头的频率特性参数，包括：
对所述有效回波数据进行频率分析，得到频率响应特性曲线；
根据所述成像区域的组织信息，以及所述超声探头与所述成像区域之间的距离，确定补偿参数；
根据所述频率响应特性曲线和所述补偿参数，获取能量最大频率点、中心频率以及-6db频率带宽范围，作为所述超声探头的所述频率特性参数。
8.根据权利要求5或7所述的方法，其特征在于，所述根据所述频率特性参数，生成用于激励所述超声探头的调节脉冲，包括：
将所述能量最大频率点作为调节中心频率，根据所述调节中心频率调节正负脉冲的脉宽，得到调节脉冲波形，根据所述调节脉冲波形生成所述调节脉冲；
或者，根据所述能量最大频率点、所述中心频率以及所述-6db频率带宽范围，得到调节脉冲波形，根据所述调节脉冲波形生成所述调节脉冲。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述初始脉冲采用单冲击脉冲或者线性频率调制脉冲。
10.一种发射脉冲调节装置，其特征在于，所述装置包括：
接收模块，用于向目标区域发射初始脉冲，并接收返回的回波信号；
获取模块，用于根据所述目标区域的类别，在所述回波信号中获取有效回波数据；
计算模块，用于根据所述有效回波数据，获取超声探头的频率特性参数；
调节模块，用于根据所述频率特性参数，生成用于激励所述超声探头的调节脉冲。
11.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，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至9中任一项所述的方法的步骤。
12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至9中任一项所述的方法的步骤。
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