CN201602791U - 一种自适应动态滤波器 - Google Patents
一种自适应动态滤波器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN201602791U CN201602791U CN2009202496631U CN200920249663U CN201602791U CN 201602791 U CN201602791 U CN 201602791U CN 2009202496631 U CN2009202496631 U CN 2009202496631U CN 200920249663 U CN200920249663 U CN 200920249663U CN 201602791 U CN201602791 U CN 201602791U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- frequency
- echo
- signal
- module
- group
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Abstract
一种自适应动态滤波器，涉及医用医疗技术领域，特别是超声波回波技术领域。由一组回波数据缓冲模块、一组256点FFT变换模块、一组具有找出频率域中大于阈值的所有值中对应的最高频率所对应的频率编号的功能的中心频率编号产生模块和一组FIR滤波器模块组成。在远场，由于用本实用新型方法设计的动态滤波器能够很好的匹配回波的中心频率，所以能够使信号经过自动匹配的动态滤波器后得到最大的信噪比，能够同时提高图像的分辨率及灵敏度。
Description
技术领域
本实用新型涉及医用医疗技术领域，特别是超声波回波技术领域。
背景技术
超声在人体组织的传播过程中，能量随深度的增加而衰减，且衰减速度与超声的频率成正比。当一束有一定宽带的超声波入射时，由于各频率的衰减速度不同，导致了该束声波的中心频率会随深度的变化而变化。深度越深，中心频率越低。在现代的全数字超声成像设备中常利用动态滤波器来对回波信号进行匹配处理。不同深度下，动态滤波器的中心频率会发生变化，从而在回波信号中提取不同频率的信息分量用来成像。衡量超声图像质量的主要标准是图像的分辨率与灵敏度。
分辨率除与聚焦变迹等因素有关外，所用成像的超声波束的频率高低也是一个非常重要的因素。频率越高，则波长越短，纵向分辨率越好，同时频率越高还会使波束的主瓣旁瓣比越大，可提高横向分辨率。所以为了提高图像的分辨率，需要尽量使用超声波束中的高频分量进行成像。这就要求动态滤波器的中心频率越高越好。
灵敏度则与回波信号的中心频率有很大关系。只有使用回波信号中能量最大的频率分量部分来进行成像，才能够使灵敏度达到最大。这就要求所用的动态滤波器的中心频率要与回波信号的中心频率相一致。对回波信号进行匹配滤波，以得到具有最大的信噪比。
为了使超声图像的总体质量尽可能的提高，动态滤波器的设计有两个原则，1、在近场可利用回波中的高频分量，能够有效的提高探测精度；2、在远场，由于高频分量衰减的非常厉害，其强度通常不能满足成像的要求，则需利用回波中相对衰减较小的低频成分。这样就既保证了近场图像的质量，又兼顾到了远场图像的灵敏度。而由匹配思想可知，当滤波器的频谱特性与信号的频谱相重合时，会得到最大的信噪比。这样能够有效的提高超声成像的灵敏度。但在传统的超声成像设备的设计中，动态滤波器中心频率的变化函数，常为线性的经验公式。并不能很好的匹配回波信号的中心频率，这也导致了超声成像灵敏度的降低。
实用新型内容
本实用新型目在于设计一种可提高图像，特别是远场图像的分辨率及灵敏度的自适应动态滤波器。
本实用新型由一组回波数据缓冲模块、一组256点FFT变换模块、一组具有找出频率域中大于阈值的所有值中对应的最高频率所对应的频率编号的功能的中心频率编号产生模块和一组FIR滤波器模块组成；所述回波数据缓冲模块由两个分别具有对每段回波信号轮流进行接收和轮流将所接收的回波信号发送至256点FFT变换模块的功能的存储器R1、R2组成，所述两个存储器R1、R2的信号输出端分别与所述FIR滤波器模块回波信号输入端、所述256点FFT变换模块的时间域信号输入端连接，所述256点FFT变换模块的频率域信号输出端与中心频率编号产生模块的信号输入端连接，所述中心频率编号产生模块的另一输入端还与阈值信号输出端连接，所述中心频率编号产生模块的频率编号输出端与所述FIR滤波器模块的输入端连接，所述FIR滤波器模块设有动态滤波输出端。
本实用新型的回波数据缓冲模块中两个存储器R1、R2对每段回波信号轮流进行接收和轮流将所接收的回波信号发送至256点FFT变换模块，256点FFT变换模块对输入的回波信号的时间域变换成频率域发送至中心频率编号产生模块，中心频率编号产生模块具有找出频率域中大于阈值的所有值中对应的最高频率所对应的频率编号的功能，中心频率编号产生模块具有将该频率编号发送FIR滤波器模块的功能，FIR滤波器模块根据频率编号，加载动态滤波器系数，对回波信号进行匹配滤波。
本实用新型利用FFT变换，实时的分析各小段真实回波的频率特性，根据真实回波的频率特性选择不同的动态滤波器系数，在近场，由于采用了更高的频率分量来进行成像，使图像分辨率更好，在远场，由于用本实用新型方法设计的动态滤波器能够很好的匹配回波的中心频率，所以能够使信号经过自动匹配的动态滤波器后得到最大的信噪比，能够同时提高图像的分辨率及灵敏度。
附图说明
图1为本实用新型的一种结构示意图。
图2为本实用新型获取的超声波图像。
图3为现有技术获取的超声波图像。
具体实施方式
如图1所示，由一组回波数据缓冲模块、一组256点FFT变换模块、一组具有找出频率域中大于阈值的所有值中对应的最高频率所对应的频率编号的功能的中心频率编号产生模块和一组FIR滤波器模块组成。
回波数据缓冲模块由两个分别具有对每段回波信号轮流进行接收和轮流将所接收的回波信号发送至256点FFT变换模块的功能的存储器R1、R2组成，两个存储器R1、R2的信号输出端分别与FIR滤波器模块回波信号输入端、256点FFT变换模块的时间域信号输入端连接。
256点FFT变换模块的频率域信号输出端与中心频率编号产生模块的信号输入端连接，中心频率编号产生模块的另一输入端还与阈值信号输出端连接，中心频率编号产生模块的频率编号输出端与FIR滤波器模块的输入端连接，FIR滤波器模块设有动态滤波输出端。
工作原理：
1、回波数据缓冲模块由两个大小分别为256字节的存储器R1、R2构成，将回波信号以每256点为单位进行分段，从近场到远场依次记为，X1，X2，......XN-1，XN。两个存储器R1、R2对每段回波轮流进行接收：R1接收X1完毕后，R1数据送FFT模块，同时R2开始接收X2；R2接收X2完毕后，R2数据送FFT模块，同时R1开始接收X3......，按此规律轮流接收。
2、256点FFT变换模块对输入的Xn进行256点的FFT计算，得到结果Yn，并将Yn送频率编号产生模块。
3、在中心频率编号产生模块找出Yn中大于阈值的所有值中对应的最高频率，该频率即是该段回波所用滤波器的最佳的中心频率，并得到对应的频率编号，将频率编号送FIR滤波器模块。
4、根据中心频率编号产生模块输入的频率编号，加载动态滤波器系数。对Xn进行匹配滤波。
结果分析：
使用本实用新型所述自动匹配的动态滤波器，与采用传统方法的动态滤波器，分别得到图2、3。
比较图2、3，可以看到，采用本实用新型所述方法得到的图像(图2)在近场，由于采用了更高的频率分量来进行成像，使图像分辨率更好，在远场，由于用本实用新型所述方法设计的动态滤波器能够很好的匹配回波的中心频率，所以能够使信号经过自动匹配的动态滤波器后得到最大的信噪比，图像灵敏度也更高。
结论：采用本实用新型所述方法设计的动态滤波器，可以很好的匹配回波信号的中心频率，从而得到最大的信噪比，提高图像在远场的灵敏度。
Claims (1)
1.一种自适应动态滤波器，其特征在于由一组回波数据缓冲模块、一组256点FFT变换模块、一组具有找出频率域中大于阈值的所有值中对应的最高频率所对应的频率编号的功能的中心频率编号产生模块和一组FIR滤波器模块组成；所述回波数据缓冲模块由两个分别具有对每段回波信号轮流进行接收和轮流将所接收的回波信号发送至256点FFT变换模块的功能的存储器R1、R2组成，所述两个存储器R1、R2的信号输出端分别与所述FIR滤波器模块回波信号输入端、所述256点FFT变换模块的时间域信号输入端连接，所述256点FFT变换模块的频率域信号输出端与中心频率编号产生模块的信号输入端连接，所述中心频率编号产生模块的另一输入端还与阈值信号输出端连接，所述中心频率编号产生模块的频率编号输出端与所述FIR滤波器模块的输入端连接，所述FIR滤波器模块设有动态滤波输出端。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009202496631U CN201602791U (zh) | 2009-10-22 | 2009-10-22 | 一种自适应动态滤波器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009202496631U CN201602791U (zh) | 2009-10-22 | 2009-10-22 | 一种自适应动态滤波器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201602791U true CN201602791U (zh) | 2010-10-13 |
Family
ID=42947496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2009202496631U Expired - Fee Related CN201602791U (zh) | 2009-10-22 | 2009-10-22 | 一种自适应动态滤波器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN201602791U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109498057A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-03-22 | 深圳开立生物医疗科技股份有限公司 | 一种超声造影成像方法、系统、控制设备及存储介质 |
| CN112710899A (zh) * | 2021-03-29 | 2021-04-27 | 国网江西省电力有限公司供电服务管理中心 | 一种改进增益有限脉冲响应滤波的电网信号频率检测方法 |
-
2009
- 2009-10-22 CN CN2009202496631U patent/CN201602791U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109498057A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-03-22 | 深圳开立生物医疗科技股份有限公司 | 一种超声造影成像方法、系统、控制设备及存储介质 |
| CN109498057B (zh) * | 2018-12-29 | 2021-09-28 | 深圳开立生物医疗科技股份有限公司 | 一种超声造影成像方法、系统、控制设备及存储介质 |
| CN112710899A (zh) * | 2021-03-29 | 2021-04-27 | 国网江西省电力有限公司供电服务管理中心 | 一种改进增益有限脉冲响应滤波的电网信号频率检测方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102933154B (zh) | 超声波诊断装置 | |
| CN101496728B (zh) | 超声频率复合成像方法与装置 | |
| CN106344069B (zh) | 一种超声探头以及超声成像辅助诊断系统 | |
| CN102440806A (zh) | 用于电磁噪声消除的超声方法和探头 | |
| CN107017003A (zh) | 一种麦克风阵列远场语音增强装置 | |
| CN108463173A (zh) | 超声成像系统探头和系统以及成像方法 | |
| CN106901777A (zh) | 一种多功能超声探头与微血管成像及血流速度检测方法 | |
| CN101697927B (zh) | 一种自适应动态滤波器 | |
| CN104350679B (zh) | 阻抗匹配装置及方法 | |
| CN1210003C (zh) | 基于脉冲压缩的超声波收发装置 | |
| CN201602791U (zh) | 一种自适应动态滤波器 | |
| CN109674490A (zh) | 一种超声引导的低反射伪像光声显微镜成像方法 | |
| CN108318582B (zh) | 一种用于夹芯结构超声反射透射并行检测的信号采集方法 | |
| CN105982694A (zh) | 抑制超声噪声的信号处理方法 | |
| NO20022630D0 (no) | Fremgangsmåte for svekking av ekko, samt anordning | |
| FR3026493A1 (fr) | Procede et dispositif d'imagerie acoustique. | |
| CN110412133A (zh) | 一种基于合成孔径聚焦成像的超声阵列混凝土检测系统 | |
| EP2804019A3 (en) | Object information acquiring apparatus and control method thereof | |
| Cohen et al. | Fourier domain beamforming for coherent plane-wave compounding | |
| CN106803843B (zh) | 一种三维摄像声呐原始数据离线上传方法 | |
| DE202013105255U1 (de) | Ultraschallprüfen | |
| CN107064304A (zh) | 一种水果结构无损检测装置及方法 | |
| US20150094591A1 (en) | Speckle and noise reduction in ultrasound images | |
| CN105676225B (zh) | 不透明浑浊液体中的超声测距系统和方法 | |
| CN114449410B (zh) | 一种多通道声纹信号同步采集系统及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20101013 Termination date: 20121022 |