DE4409999A1

DE4409999A1 - Method of preparing digitised ultrasound signals originating in an ultrasound whistle head for storage and later reconstruction of the ultrasound signals from the stored data

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Publication number: DE4409999A1
Application number: DE4409999A
Authority: DE
Original assignee: Krautkraemer GmbH
Current assignee: Krautkraemer GmbH
Priority date: 1993-03-29
Filing date: 1994-03-23
Publication date: 1994-12-15

Abstract

Published without abstract.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Aufbereitung digitalisier ter, von einem Ultraschall-Prüfkopf stammender Ultraschall-Signale für die Speicherung und zur späteren Rekonstruktion der Ultraschall-Signale aus den gespeicherten Daten.The invention relates to a method for digitizing ter, coming from an ultrasonic probe for the Storage and later reconstruction of the ultrasound signals the stored data.

Nach dem Stand der Technik werden die von Ultraschall-Prüfköpfen emp fangenen hochfrequenten Signale digitalisiert und können dann von Digi talrechnern weiter verarbeitet werden. Die Hochfrequenzsignale werden auch als Ultraschall-Signale oder als sogenanntes A-Bild bezeichnet. Im Rahmen der Weiterverarbeitung kann eine Verknüpfung mit den Wegkoordi naten der Meßpunkte erfolgen, es kann eine Auswertung und ortsgetreue Darstellung der Prüfergebnisse (sog. B-, C- oder D-Bilder) erfolgen, die Meßwerte mehrerer, zeitlich nacheinander durchgeführter Prüfungen am gleichen Prüfobjekt können gespeichert werden, um Veränderungen feststel len zu können, es kann ein Analyseverfahren mit dem Ziel einer Fehlerre konstruktion über bekannte Algorithmen durchgeführt werden.According to the state of the art, those of ultrasonic probes are emp catch high-frequency signals digitized and can then Digi valley computers are processed further. The radio frequency signals are also referred to as ultrasound signals or as a so-called A-scan. in the A link to the Wegkoordi can be used for further processing naten of the measuring points, it can be an evaluation and true to location Representation of the test results (so-called B, C or D images) take place that Measured values of several tests carried out in succession on same test object can be saved to detect changes len, it can be an analytical method with the aim of an error re construction using known algorithms.

Für die meisten Auswerteverfahren ist neben der maximalen Signal-Ampli tude in einem Fehlererwartungsbereich auch die Signal-Laufzeit und/oder der tatsächliche hochfrequente Signalverlauf (das Ultraschallsignal) erfor derlich. Für die digitale Verarbeitung müssen daher die analogen Signale mit einem Vielfachen der Prüfkopf-Frequenz abgetastet werden, um den tatsächlichen Signalverlauf mit der erforderlichen Genauigkeit abtasten zu können, um also die für diese Auswerteverfahren erforderlichen Genauig keiten zu erreichen. Der Zusammenhang zwischen der Prüfkopf-Frequenz, der Abtastrate und dem Abtastfehler ist bekannt, je höher die Abtastrate im Verhältnis zur Prüfkopf-Frequenz gewählt wird, um so geringer ist der Abtastfehler.For most evaluation methods, in addition to the maximum signal ampli tude in an error expectation range also the signal runtime and / or the actual high-frequency waveform (the ultrasonic signal) such. The analog signals must therefore be used for digital processing can be sampled at a multiple of the probe frequency by the sample the actual signal curve with the required accuracy can, that is, the accuracy required for these evaluation methods achievements. The relationship between the probe frequency, the sampling rate and the sampling error is known, the higher the sampling rate is selected in relation to the probe frequency, the lower the Scanning error.

Soll beispielsweise ein Prüfkopf-Signal mit 15 MHz mit einem Abtastfehler von 0,1 dB digitalisiert werden, muß die Abtastrate bei 300 MHz liegen. Damit ergibt sich für einen Auswertebereich von z. B. 100 mm (Stahl, longi tudinal) für einen einzelnen Prüfschuß ein Datenvolumen von 10 240 digita len Meßwerten. Legt man eine Prüfdichte von einem Schuß pro Millimeter Weg zugrunde, so ergeben sich für 1 m Prüfweg 10 240 000 Meßwerte.For example, if a probe signal with 15 MHz with a sampling error is to be used digitized by 0.1 dB, the sampling rate must be 300 MHz. This results in an evaluation range of z. B. 100 mm (steel, longi tudinal) for a single test shot a data volume of 10 240 digita len measured values. If you lay a test density of one shot per millimeter of travel 10 240 000 measured values result for 1 m test path.

In der Praxis sind für automatisierte Prüfungen jedoch nicht nur eine, sondern mehrere, beispielsweise 2 bis 16 und mehr Prüffunktionen vorge sehen und zudem hohe Prüfgeschwindigkeiten (z. B. 500 mm/s oder grö ßer) erforderlich. Mit diesen Vorgaben fallen für obiges Beispiel bis zu 81 920 000 Meßwerte pro Sekunde an.In practice, automated tests are not just one, but several, for example 2 to 16 and more test functions see and also high test speeds (e.g. 500 mm / s or larger necessary). With these specifications, for the example above fall up to 81 920 000 readings per second.

Diese Datenmengen sind in Echtzeit mit den heute im praktischen Einsatz wirtschaftlich einsetzbaren Rechnern nicht zu verarbeiten und auch nicht zu speichern.These amounts of data are in real time with those in practical use today not to process economically usable computers and also not save.

In der Praxis wird daher die Digitalisierung nur mit 100 MHz durchgeführt, es wird also ein Kompromiß zwischen Abtastfehler und Anzahl der anfal lenden Meßwerte gemacht. Darüber hinaus werden die digitalisierten Daten auf Amplituden-Maximalwerte pro Laufwegbereich reduziert, z. B. 1 Wert pro x mm. Eine Rekonstruktion der Signalform ist mit diesen Werten in der für Analyseverfahren erforderlichen Genauigkeit allerdings nicht mehr möglich.In practice, digitization is therefore only carried out at 100 MHz, So there is a compromise between sampling errors and the number of times measurements made. In addition, the digitized data reduced to maximum amplitude values per travel range, e.g. B. 1 value per x mm. A reconstruction of the waveform is in the for with these values However, the accuracy required for analytical methods is no longer possible.

Hier setzt nun die Erfindung ein. Sie hat es sich zur Aufgabe gemacht, ein Verfahren zur Aufbereitung digitalisierter, von einem Prüfkopf stammender Ultraschall-Signale für die Speicherung anzugeben, das nur einen geringen Speicherbedarf erfordert und trotzdem eine spätere Rekonstruktion der Ultraschall-Signale aus den gespeicherten Daten ermöglicht.This is where the invention begins. It has set itself the task of Process for the preparation of digitized, from a test head Ultrasound signals for storage indicate that only a small Requires memory and still a later reconstruction of the Allows ultrasound signals from the stored data.

Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.This problem is solved by the method with the features of Claim 1.

Bei diesem Verfahren wird ein Ultraschall-Signal mit der für den zulässi gen Abtastfehler erforderlichen, hohen Digitalisierungsrate digitalisiert. Von den digitalisierten Daten werden für jede Halbwelle nur der Wert des Amplitudenmaximums, sein Vorzeichen und die Lage auf der Zeitachse abge speichert, alle weiteren digitalisierten Werte bleiben für die Speicherung unberücksichtigt. Es gelingt, mit nur diesen Werten das ursprüngliche Ul traschall-Signal wieder zu rekonstruieren, weil die Ultraschall-Signale im wesentlichen durch die Prüfkopf-Frequenz bestimmt sind, also praktisch keine Ober- oder Unterwellen aufweisen.In this method, an ultrasound signal with the permissible digitized required scanning errors, high digitization rate. Of the digitized data, only the value of the Amplitude maximums, its sign and the position on the time axis saves, all other digitized values remain for storage disregarded. With only these values, the original ul reconstruct the signal because the ultrasound signals in the are essentially determined by the probe frequency, so practical have no harmonics or undulations.

Die Rekonstruktion der Ultraschall-Signale, also der hochfrequenten Si gnalverläufe, aus den abgespeicherten Werten erfolgt nun dergestalt, daß zwei benachbarte Amplitudenmaxima, von denen eins stets ein positives und das andere ein negatives Vorzeichen hat, durch eine 180°-Cosinuskur ve verbunden werden, die an der Stelle der Amplitudenmaxima die Stei gung Null hat. Hiermit gelingt es, die ursprüngliche Signalform in aus reichender Genauigkeit für die spätere Auswertung zu rekonstruieren.The reconstruction of the ultrasound signals, i.e. the high-frequency Si waveforms, from the stored values is now such that two adjacent amplitude maxima, one of which is always a positive one and the other has a negative sign, through a 180 ° cosine curve ve connected, the Stei at the point of the amplitude maxima has zero. This allows the original waveform to be in to reconstruct sufficient accuracy for later evaluation.

Das Verfahren hat den Vorteil, daß einerseits die für die Digitalisierung (Genauigkeit) erforderliche hohe Digitalisierungsfrequenz benutzt werden kann, von den Digitalrechnern jedoch nur zwei Werte pro vollständige Schwingung weiterverarbeitet werden müssen, mit denen auch die Signalre konstruktion durchgeführt werden kann.The method has the advantage that, on the one hand, that for digitization (Accuracy) required high digitization frequency can be used can, but only two values per digital computer Vibration must be processed, with which the Signalre construction can be carried out.

Mit diesem Verfahren kann die oben genannte Datenmenge etwa um den Faktor zehn reduziert werden. Eine derart reduzierte Datenmenge kann mit heutigen Rechnern im praktischen Einsatz verarbeitet werden. Insbesondere aber kann im Gegensatz zu bisher bekannt gewordenen Reduktionsverfahren für Daten aus den reduzierten Daten die Signalform mit für die Weiterver arbeitung hinreichender Genauigkeit rekonstruiert werden.With this method, the amount of data mentioned above can be increased by approximately Be reduced by a factor of ten. Such a reduced amount of data can be used with today's computers are processed in practical use. Especially but can, in contrast to previously known reduction processes for data from the reduced data, the signal form for further processing work with sufficient accuracy.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden anhand von Figuren näher erläutert und beschrieben. In diesen Figuren zeigen:The method according to the invention is described below with reference to figures explained and described in more detail. In these figures:

Fig. 1 ein Ultraschall-Signal in hochfrequenter Darstellung, aufgetragen ist die Amplitude U über der Zeit t, Fig. 1, an ultrasound signal is applied in high-frequency representation of the amplitude U versus time t,

Fig. 2 das Ultraschall-Signal aus Fig. 1, dem zusätzlich ein Digitalisierungsraster mit ausreichend hoher Digitalisierungsfrequenz unterlegt ist, Fig. 2, the ultrasonic signal from FIG. 1, a digitizing the grid is additionally lined with a sufficiently high frequency digitization,

Fig. 3 das Ultraschall-Signal gemäß Fig. 1 in hochfrequenter Darstellung, dargestellt sind die digitalen Amplitudenwerte, Fig. 3 shows the ultrasonic signal according to Fig. 1 in high-frequency representation shown, the digital amplitude values,

Fig. 4 in hochfrequenter Darstellung nur die Amplituden- Maximalwerte der Darstellung gemäß Fig. 3 in vorzeichenrichtiger Darstellung, Fig. 4 in high-frequency representation, only the amplitude maximum values of the representation of FIG. 3 in signed real representation,

Fig. 5 in hochfrequenter Darstellung die Rekonstruktion des ursprünglich analogen Prüfkopfsignals (Ultraschall-Signals) aus den reduzierten Daten gemäß Fig. 4, Fig. 5 in high-frequency representation of the reconstruction of the original analog Prüfkopfsignals (ultrasound) signal from the reduced data according to Fig. 4,

Fig. 6 eine Darstellung zur Erläuterung des Rekonstruktions algorhithmus, Fig. 6 is a diagram for explaining the reconstruction algorhithmus,

Fig. 7 ein Blockschaltbild der verwendeten Schaltung und Fig. 7 is a block diagram of the circuit used and

Fig. 8 eine Darstellung entsprechend Fig. 5 für einen anderen Signalverlauf, eingezeichnet ist eine Auswertung entsprechend Fig. 6. FIG. 8 shows a representation corresponding to FIG. 5 for another signal curve, an evaluation corresponding to FIG. 6 is shown.

Aus den Fig. 1 bis 4 ist schrittweise die Aufbereitung des analogen Prüfkopf-Signals zu einer reduzierten Darstellung ersichtlich. Das Ultra schall-Signal gemäß Fig. 1 ist ein typisches Ausgangssignal U(t) eines Prüf kopfs. Wird es digitalisiert, also ein Digitalisierungsraster unterlegt, wie dies aus Fig. 2 ersichtlich ist, so erhält man die aus Fig. 3 ersichtliche Darstellung digitaler Abtastpunkte über der Zeit t, also in hochfrequenter Darstellung. Anders ausgedrückt, ist der kontinuierliche Kurvenzug aus Fig. 1 nun in einen punktweisen Kurvenzug, wie er aus der Digitaldarstel lung bekannt ist, aufgelöst. Man könnte auch Fig. 3 durch eine Vielzahl einzelner Balken darstellen, die von der Nullinie (Zeitlinie, x-Achse) aus gehen und bis zum jeweiligen, eingezeichneten Punkt reichen. Dann aber wird die Darstellung im konkreten Fall praktisch nicht mehr leserlich.From FIGS. 1 to 4 the processing of the analog probe signal to a reduced representation is gradually visible. The ultrasound signal as shown in FIG. 1 is a typical output signal U (t) of a test head. If it is digitized, that is, a digitization grid is underlaid, as can be seen in FIG. 2, then the representation of digital sampling points over time t, which is evident from FIG. 3, is obtained, ie in a high-frequency representation. In other words, the continuous curve from FIG. 1 is now resolved into a point-by-point curve, as is known from the digital representation. One could also FIG. 3 represented by a plurality of individual beams of the zero line (line time, x-axis) go out and to the respective plotted point range. Then, however, the representation becomes practically illegible in the specific case.

Ein entscheidender Schritt der Erfindung liegt nun im Übergang von Fig. 4 zu Fig. 5. Aus der Vielzahl der Digitalwerte nach Fig. 3 werden nur dieje nigen Werte weiterhin berücksichtigt, die für eine Halbwelle die größten Werte sind, sie werden als Amplitudenmaxima bezeichnet, und zwar unab hängig von ihrem Vorzeichen. Ob es sich um ein Minimum oder Maximum handelt, wird durch das Vorzeichen bestimmt. Dadurch vereinfacht sich die spätere Beschreibung der Rekonstruktion des Ultraschall-Signals aus den reduzierten Daten.A decisive step of the invention now lies in the transition from FIG. 4 to FIG. 5. From the multitude of digital values according to FIG. 3, only those values are taken into account that are the largest values for a half-wave, they are referred to as amplitude maxima, regardless of their sign. The sign determines whether it is a minimum or a maximum. This simplifies the later description of the reconstruction of the ultrasound signal from the reduced data.

Nach der Datenreduktion liegen also für jede Halbwelle ein Amplituden- Maximalwert, der zugehörige Zeitwert und das Vorzeichen des Amplituden- Maximalwertes vor. Gegenüber der Vielzahl der Digitalwerte nach Fig. 3 ist eine erhebliche Reduzierung eingetreten, dies ist unmittelbar aus Vergleich der Fig. 3 und 4 ersichtlich. Trotz der hohen Datenreduktion gelingt es, das ursprüngliche Ausgangssignal weitgehend wieder zu rekonstruieren, wie anhand der Fig. 5 und der weiteren Figuren und Beschreibung darge legt werden wird.After the data reduction, there is therefore a maximum amplitude value, the associated time value and the sign of the maximum amplitude value for each half-wave. Compared to the large number of digital values according to FIG. 3, a considerable reduction has occurred, which can be seen directly from a comparison of FIGS. 3 and 4. Despite the high data reduction, it is possible to largely reconstruct the original output signal, as will be explained with reference to FIG. 5 and the other figures and description.

Fig. 5 zeigt noch einmal die Maximalwerte entsprechend Fig. 4 in der gleichen zeitlichen Darstellung wie dort, die Maximalwerte, die auch als Stützpunkte bezeichnet werden, tragen die Bezugsziffern 20, 22, 24 usw. Es gelingt nun mit einem Algorithmus, diese Stützpunkte 20, 22, 24 so mit einander zu verbinden, daß das Ultraschall-Signal gemäß Fig. 1 weitgehend rekonstruiert wird. Fig. 5 4 again shows the maximum values corresponding to FIG. In the same time chart as there, the maximum values which are also referred to as support points, bearing the reference numerals 20, 22, 24, etc. will now be achieved with an algorithm that these bases 20 , 22 , 24 to be connected to one another in such a way that the ultrasound signal according to FIG. 1 is largely reconstructed.

Zur Rekonstruktion werden jeweils zwei benachbarte Stützpunkte, z. B. 20 und 22, durch eine 180°-Cosinuskurve 26 (eine Cosinuskurve von 0° bis 180°) miteinander verbunden. Diese mündet mit der Steigung Null in die beiden Stützpunkte 20 bzw. 22 ein. Ebenso wird mit den nächsten Stützpunkten, also 22 und 24 verfahren. Auch hier wiederum wird eine 180°-Cosinuskur ve 28 zur Verbindung der beiden Stützpunkte 22, 24 benutzt, die wiederum mit der Steigung Null in den Stützpunkten 22, 24 ankommt. Wegen der umgekehrten Vorzeichen der Stützstellen 22, 24 wird nun der Ast 180° bis 360° der Cosinuskurve verwendet. So wird schrittweise die gesamte Kur venform rekonstruiert, wobei stets von der zeitälteren Stützstelle zur nächstgelegenen Stützstelle vorgegangen wird.For the reconstruction, two neighboring bases, e.g. B. 20 and 22 , connected by a 180 ° cosine curve 26 (a cosine curve from 0 ° to 180 °). This opens into the two bases 20 and 22 with a slope of zero. The same procedure is followed with the next bases, i.e. 22 and 24 . Here, too, a 180 ° cosine curve 28 is used to connect the two support points 22 , 24 , which in turn arrives at the support points 22 , 24 with zero slope. Because of the opposite sign of the support points 22 , 24 , the branch 180 ° to 360 ° of the cosine curve is now used. The entire curve shape is thus gradually reconstructed, always proceeding from the older support point to the nearest support point.

Der so beschriebene Algorithmus zur Rekonstruktion wird noch einmal im einzelnen anhand von Fig. 6 erläutert. Gezeigt sind in zeitechter Darstel lung die Stützstellen 20, 22 und 24, wie sie aus der reduzierten Darstellung ableitbar sind. U₂₀ ist der Amplitudenwert der Stützstelle 20, U₂₂ ist der Amplitudenwert der Stützstelle 22, dieser hat ein negatives Vorzeichen, U₂₄ ist der positive Amplitudenwert der Stützstelle 24. Der zeitliche Abstand zwischen den beiden Stützstellen 22 und 20 ist delta t₁, der zeitliche Ab stand zwischen den nächsten beiden Stützstellen 24 und 22 ist delta t₂. Die Rekonstruktion zwischen den Stützstellen 20 und 22 ergibt sich nun nach der Formel. The algorithm for reconstruction described in this way is explained again in detail with reference to FIG. 6. Shown in real-time representation are the support points 20 , 22 and 24 , as can be derived from the reduced representation. U₂₀ is the amplitude value of the support point 20 , U₂₂ is the amplitude value of the support point 22 , this has a negative sign, U₂₄ is the positive amplitude value of the support point 24 . The time interval between the two support points 22 and 20 is delta t 1, the time between the next two support points 24 and 22 is delta t 2. The reconstruction between the support points 20 and 22 now results from the formula.

Dabei hat i den Wert 0 bis n und wird schrittweise erhöht, wodurch sich n plus 1 Punkte einer 180°-Cosinuswelle ergeben, die von dem Amplitudenmaxi mum 20 bis zum Amplitudenmaximum 22 reicht und in beide Amplitudenma xima mit 0°-Steigung einmündet. Rechnerisch wird so verfahren, als be stünde die Nullinie nicht und werden die beiden Stützpunkte 20, 22 so behandelt, als lägen sie auf den Amplitudenmaximalwerten einer Cosinuskur ve.Here i has the value 0 to n and is gradually increased, resulting in n plus 1 points of a 180 ° cosine wave, which extends from the amplitude maximum 20 to the amplitude maximum 22 and opens into both amplitude maxima with a 0 ° slope. Computationally, the procedure is as if the zero line does not exist and the two support points 20 , 22 are treated as if they lie on the maximum amplitude values of a cosine curve.

In gleicher Weise wird die Verbindung zwischen den Stützstellen 22 und 24 erreicht, in der Formel wird, weil nun von einem negativen zu einem posi tiven Amplitudenwert rekonstruiert wird, im Argument des "cos" 180-Grad hinzugefügt.In the same way, the connection between the support points 22 and 24 is achieved, in the formula, because now from negative to positive amplitude value is reconstructed, 180 ° is added in the argument of the "cos".

Die Verbindung zwischen den beiden darauffolgenden Stützstellen erfolgt dann wieder nach der oben genannten cos-Formel.The connection between the two subsequent support points is made then again according to the above cos formula.

Aus Fig. 7 ist ein Schaltbild der verwendeten Anlage ersichtlich. Ein ana loges Prüfkopf-Signal, das der Darstellung gemäß Fig. 1 entspricht, liegt an einem Eingang 30 eines HF-Digitalisierers 32 an und wird mit einer Fre quenz von 300 MHz digitalisiert. Am Ausgang des Digitalisierers 32 liegt das Ergebnis vor, das in Fig. 3 dargestellt ist. In einer nachgeschalteten Aufbereitungsstufe 34 werden die digitalisierten Werte einerseits einer Maximalwertermittlungsschaltung 36 und andererseits einem Meßwertzähler 38 zugeführt. Die Maximalwertermittlungsschaltung 36 ermit telt pro Halbwelle einen Maximalwert und gibt ihn zusammen mit dem zuge hörigen Vorzeichen über eine Schaltung 40 aus. Dem Meßwertzähler 38 ist eine Laufzeitberechnungsstufe 42 nachgeschaltet, die ausgangsseitig wie derum mit einer Meßwert-Laufzeitstufe 44 verbunden ist. Letztere erhält von einer Stufe 46 die Startlaufzeit in Millimeter und gibt über eine Stu fe 48 "Laufzeit-Ausgang" den zum Maximalwert zugehörigen Laufzeitwert aus.From Fig. 7 is a circuit diagram of the equipment used is visible. An analog test head signal, which corresponds to the illustration in FIG. 1, is present at an input 30 of an HF digitizer 32 and is digitized with a frequency of 300 MHz. The result, which is shown in FIG. 3, is available at the output of the digitizer 32 . In a downstream processing stage 34 , the digitized values are supplied on the one hand to a maximum value determination circuit 36 and on the other hand to a measured value counter 38 . The maximum value determination circuit 36 determines a maximum value per half-wave and outputs it together with the associated sign via a circuit 40 . The measured value counter 38 is followed by a runtime calculation stage 42 , which is connected on the output side to a measured value runtime stage 44 . The latter receives the start runtime in millimeters from a stage 46 and outputs the runtime value associated with the maximum value via a stage 48 “runtime output”.

Am Ausgang der Aufbereitungsstufe 34 liegen somit die Signale vor, wie sie aus Fig. 4 ersichtlich sind.The signals are present at the output of the processing stage 34 , as can be seen in FIG. 4.

In einer nachgeschalteten Rechnerstufe 50 befindet sich ein Online-Spei cher 52 für die reduzierten Daten. Er ist mit einer Stufe 54 für Off-Line- Rekonstruktion, Darstellung und Auswertung, verbunden. In dieser Stufe erfolgt die Rekonstruktion entsprechend dem oben wiedergegebenen Algo rithmus.An online memory 52 for the reduced data is located in a downstream computer stage 50 . It is connected to a stage 54 for off-line reconstruction, display and evaluation. At this stage, the reconstruction is carried out according to the algorithm described above.

Der Signalverlauf gemäß Fig. 8 unterscheidet sich von dem bisher betrach teten Signalverlauf gemäß den Fig. 1-6 dadurch, daß sowohl im posi tiven als auch im negativen Amplitudenbereich mehrere Amplitudenmaxima, nämlich echte Maxima und dazwischenliegende relative Minima bzw. Maxima, durchlaufen werden, ohne daß der Signalverlauf zwischendurch die Ampli tude Null erreicht oder sogar das Vorzeichen wechselt.The waveform of Fig. 8 differs from the previously betrach ended waveform shown in FIGS. 1-6 by the fact that are run through both the posi tive and negative amplitude range plurality of amplitude maxima, namely real maxima and intermediate relative minima and maxima, without the signal curve occasionally reaching zero amplitude or even changing sign.

Wie Fig. 8 zeigt, durchläuft das Signal - wie zuvor - im positiven Amplitu denbereich zunächst den Stützpunkt 20 und anschließend den Stützpunkt 22 im negativen Amplitudenbereich, daraufhin wieder den Stützpunkt 24 im positiven Amplitudenbereich. Soweit liegt keine Änderung gegenüber dem bisher erörterten Signalverlauf nach den Fig. 1 bis 6 vor. Nach dem Stützpunkt 24 durchläuft nun das Signal jedoch nicht die Null-Linie, son dern erreicht ein (relatives) Minimum beim Stützpunkt 56, ein neues Maxi mum beim Stützpunkt 58, ein Minimum beim Stützpunkt 60 und ein Maximum beim Stützpunkt 62, um anschließend unter Amplitudenwechsel zwei negati ve Amplitudenmaxima mit einem dazwischenliegenden, relativen Amplituden maximum zu durchlaufen.As shown in FIG. 8, the signal - as before - passes through the base 20 in the positive amplitude region and then through the base 22 in the negative amplitude region, and then again through the base 24 in the positive amplitude region. So far there is no change compared to the previously discussed signal curve according to FIGS. 1 to 6. After the base 24 , however, the signal does not pass the zero line, but instead reaches a (relative) minimum at base 56 , a new maximum at base 58 , a minimum at base 60 and a maximum at base 62 , to then under Amplitude change to go through two negative amplitude maxima with an intermediate, relative amplitude maximum.

Dieser Signalverlauf ist ebenso digitalisiert und wird ebenso verarbeitet wie vorangehend besprochen, allerdings wird jeweils eine Bezugslinie für die Nullreferenz, auch virtuelle Null-Linie genannt, eingefügt, verwiesen wird auf die Linien 64, 66 und 68, die zur Veranschaulichung eingezeichnet sind.This signal curve is also digitized and is also processed as discussed above, however a reference line for each inserted the zero reference, also called virtual zero line is drawn on lines 64, 66 and 68, for illustrative purposes are.

Unter Amplitudenmaximum ist somit ein Bereich im Kurvenverlauf des Si gnales zu verstehen, bei dem ein Extremwert bzw. Extremalwert vorliegt, bei dem also die Steigung den Wert Null hat, und zwar unabhängig vom Wert der zweiten Ableitung, diese mag positiv oder negativ sein. Zwangs läufig wechselt bei zeitlich aufeinanderfolgenden Amplitudenmaxima der Wert der zweiten Ableitung ständig sein Vorzeichen, so ist er für den Stützpunkt 24 negativ, für den Stützpunkt 56 positiv, für den Stützpunkt 58 wiederum negativ, für den Stützpunkt 60 positiv usw. Die Erfindung ermöglicht es, den Kurvenverlauf zwischen derartigen Stützstellen zu re konstruieren, unabhängig davon, ob zwischen den aufeinanderfolgenden Stützstellen ein Nulldurchgang stattfindet oder nicht. Die virtuellen Null- Linien 64-68 sind so eingezeichnet, daß sie im wesentlichen und möglichst in der Nähe der Orte sind, wo die zweite Ableitung des Signals den Wert Null hat, wo also Wendepunkte vorliegen. So ist die virtuelle Null-Linie 64 durch den Wendepunkt im Kurvenverlauf zwischen den Stützpunkten 24 und 56 hindurchgezogen, gleiches gilt für die virtuelle Null-Linie 66, die den Wendepunkt im Kurvenverlauf zwischen den Stützpunkten 56 und 58 kreuzt. In einer ersten Näherung wird angenommen, daß sich die virtuelle Null-Li nie 64 mittig zwischen den beiden Amplitudenwerten der Stützpunkte 24 und 56 befindet, anders ausgedrückt gleich weit von beiden entfernt ist. Dies wird bei der praktischen Durchführung benutzt.The amplitude maximum is therefore to be understood as a region in the curve of the signal in which there is an extreme value or extreme value, in which the slope has the value zero, regardless of the value of the second derivative, which may be positive or negative. The value of the second derivative constantly changes its sign when the amplitude maxima are consecutive in time, so it is negative for the base 24 , positive for the base 56 , negative for the base 58 , negative for the base 60 , etc. The invention enables to reconstruct the course of the curve between such support points, regardless of whether or not a zero crossing takes place between the successive support points. The virtual zero lines 64-68 are drawn in such a way that they are essentially and as close as possible to the places where the second derivative of the signal has the value zero, ie where there are turning points. The virtual zero line 64 is drawn through the inflection point in the course of the curve between the support points 24 and 56 ; the same applies to the virtual zero line 66 which crosses the inflection point in the curve between the support points 56 and 58 . In a first approximation it is assumed that the virtual zero Li is never 64 in the middle between the two amplitude values of the support points 24 and 56 , in other words is the same distance from both. This is used in the practical implementation.

Für die Rekonstruktion entsprechend Fig. 6 wird wie zuvor beschrieben verfahren und unter Verwendung der obengenannten Formel.For the reconstruction according to FIG. 6, the procedure is as described above and using the above formula.

Claims

1. Process for the preparation of digitized, from a test Head-originating ultrasound signals for storage and later Reconstruction of the ultrasound signals from the stored data, at where the ultrasound signals are digitized, the amplitude maxima and their signs are determined and only these amplitude maxima are associated saved in a memory according to the sign and the associated time value be saved and then later the Ultra from the stored data sound signals can be reconstructed by using an amplitude maximum with the immediately following amplitude maximum over a 180 ° co is connected to the sine curve at the location of the two amplitude maxima each has a zero slope.

2. The method according to claim 1, characterized in that the Digitization takes place at a frequency that is at least ten times before is preferably at least 20 times as large as the probe frequency.