ITRM20010028A1 - Metodo di formazione di immagine a ultrasuoni e apparecchio basato suuna tecnica di compressione di impulsi utilizzante codici modificati d - Google Patents

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ITRM20010028A1
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Tai Kyong Song
Yang Mo Yoo
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Medison Co Ltd
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Description

DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo: "METODO DI FORMAZIONE DI IMMAGINE A ULTRASUONI E APPARECCHIO BASATO SU UNA TECNICA DI COMPRESSIONE DI IMPULSI UTILIZZANTE CODICI MODIFICATI DI GOLAY"
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce ad un sistema di formazione di immagine ad ultrasuoni. In particolare 1'invenzione si riferisce ad un sistema di formazione di immagine ad ultrasuoni basato su una tecnica di compressione di impulsi utilizzante codici di Golay modificati.
Convenzionalmente un sistema di formazione di immagine ad ultrasuoni medicale ottiene 1'informazione circa un corpo umano trasmettendo brevi impulsi ad ultrasuoni. La figura 1 mostra uno schema a blocchi di un sistema di formazione di immagine a ultrasuoni a impulsi brevi convenzionale 100, che comprende una schiera di trasduttori 1, un generatore di impulsi 11, una memoria di ritardo di fuoco TX (trasmissione) 14, un commutatore TX/RX (ricevente) 21, un ricevitore 31, un formatore di fascio 35, un regolatore di ritardo di fuoco RX 36, un processore di segnale 41 e un convertitore di scansione 42.
La memoria di ritardo di fuoco TX 14 memorizza una configurazione di ritardo di impulsi a ultrasuoni da trasmettere in un corpo umano dalla schiera di trasduttori 1. La memoria di ritardo di fuoco TX 14 fornisce una sequenza binaria corrispondente alla configurazione di ritardo al generatore di impulsi 11.
Come metodo per determinare il ritardo di fuoco TX per ogni trasduttore viene utilizzata comunemente una tecnica di focalizzazione fissa che focalizza le energie degli impulsi ad ultrasuoni in un punto predeterminato all'interno del corpo. Recentemente, come uno degli sforzi per risolvere il problema della risoluzione limitata dovuta alla trasmissione con la focalizzazione fissa ricevendo con la focalizzazione dinamica è stata studiata una tecnica di apertura sintetica. Con la tecnica di apertura sintetica uno o più trasduttori possono essere utilizzati per trasmettere ultrasuoni ed è possibile una focalizzazione dinamica bidirezionale per trasmettere e ricevere. Utilizzando la tecnica di apertura sintetica la risoluzione può essere migliorata mentre il SNR (rapporto segnaie-rumore) viene diminuito.
Il generatore di impulsi 11 è un generatore di impulsi bipolare che fornisce un segnale amplificato (per esempio 80 o -80 volt) alla schiera di trasduttori 1 in risposta alla sequenza binaria posta in ingresso in corrispondenza alla configurazione di ritardo. L'uscita di tensione del generatore di impulsi 11 avente una ampiezza predeterminata viene applicata a ogni trasduttore della schiera di trasduttori 1 a un tempo determinato dalla configurazione di ritardo.
La schiera di trasduttori 1 include un certo numero di elementi trasduttori e trasmette gli impulsi ad ultrasuoni in risposta alla tensione di uscita dei generatori di impulsi 11 in oggetto quale un corpo umano. Una parte della schiera di trasduttori 1 viene utilizzata per trasmissione a un certo tempo. Per esempio, anche se la schiera di trasduttori 1 include 128 trasduttori soltanto 64 trasduttori entro un'apertura trasmettono gli ultrasuoni a un certo tempo.
La schiera di trasduttori 1 riceve anche un segnale comprendente gli impulsi riflessi dell'impulso a ultrasuoni trasmesso, che viene riflesso dall'interno del corpo.
Il commutatore TX/RX 21 agisce con un duplexer per isolare il ricevitore 31 dall'effetto dell'alta tensione posta in uscita dal generatore di impulsi 11. Il commutatore 21 collega la schiera di trasduttori 1 al generatore di impulsi 11 durante il modo di trasmissione e al ricevitore 31 durante il modo di ricezione.
Il ricevitore 31 include un pre-amplificatore per amplificare il segnale ricevuto, un TGC (compensazione di guadagno di tempo) per compensare l'attenuazione durante la propagazione degli ultrasuoni e un convertitore analogico-digitale per convertire il segnale ricevuto amplificato in un segnale digitale.
Il formatore di fascio 35 esegue la focalizzazione di ricezione secondo la configurazione di ritardo dal regolatore di ritardo di fuoco RX 36.
Il processore di segnale 41 esegue una elaborazione di segnale come una rivelazione di inviluppo, la compensazione log per produrre un segnale di immagine di modo B.
Il convertitore di scansione 42 converte il segnale di immagine di modo B in un segnale che può essere visualizzato su un dispositivo di visualizzazione (non mostrato).
A causa della diminuzione di energia degli ultrasuoni durante la propagazione in un supporto altamente attenuante come gomma, tessuto morbido e simili, il sistema di formazione di immagini ha impulsi brevi può non ottenere l 'informazione per un oggetto bersaglio all'interno del corpo da cui gli impulsi brevi vengono riflessi.
Poiché il sistema di formazione di immagini a ultrasuoni medicale 100 può causare danno al corpo quando esso aumenta la tensione di picco degli impulsi brevi trasmessi, l'energia del segnale ricevuto può essere aumentata in questo modo.
D'altra parte una tecnica di compressione di impulsi utilizzata in un apparecchio radar è in grado di migliorare _il SNR del sistema di formazione di immagine a ultrasuoni aumentando l'energia media invece di aumentare la tensione di picco dell'impulso trasmesso. Nel sistema di formazione di immagine utilizzante la tecnica di compressione di impulsi un impulso lungo codificato viene trasmesso al corpo invece dell'impulso breve.
Nel sistema di formazione di immagini medicale 100 utilizzante l'impulso breve convenzionale la risoluzione di immagine nella direzione di propagazione degli ultrasuoni dipende dalla risposta a impulso del trasduttore a ultrasuoni utilizzata poiché viene utilizzato l'impulso breve di un'alta tensione. Tuttavia nel sistema di formazione di immagini utilizzante la tecnica di compressione di impulsi la risoluzione di immagine viene determinata dalla convoluzione del trasduttore a ultrasuoni e dell'impulso poiché viene utilizzato l'impulso lungo codificato. Nel sistema di formazione di immagine di tecnica di compressione di impulso un compressore di impulso avente un correlatore nel ricevitore a ultrasuoni ottiene gli effetti della tecnica di trasmissione di impulso breve. Di conseguenza esso è in grado di aumentare efficacemente il SNR trasmettendo l'impulso lungo codificato avente una tensione inferiore alla tensione di picco nella tecnica di impulso breve.
Nel sistema di formazione di immagini a ultrasuoni utilizzante l'impulso lungo codificato la prestazione del sistema dipende dalle caratteristiche del codice. In particolare la qualità dell'immagine risultante dipende dalla relazione delle caratteristiche di frequenza di un codice utilizzato e del trasduttore a ultrasuoni. E la prestazione del sistema dipende anche dalla realizzazione del compressore di impulsi o dalla realizzazione del correlatore.
Sono stati fatti sforzi per applicare i codici di Golay al sistema di formazione di immagine a ultrasuoni a impulso lungo poiché i codici di Golay hanno una caratteristica di eliminare i lobi laterali. Tuttavia una delle caratteristiche di frequenza indesiderabili dei codici di Golay è uno spettro di frequenza più ampio rispetto a quello del trasduttore a ultrasuoni convenzionale. Cioè esiste una qualche perdita nell'energia di un codice di Golay nel trasduttore a ultrasuoni per cui il SNR del sistema può non raggiungere un livello desiderato.
Un obiettivo della presente invenzione è fornire i codici le cui caratteristiche di frequenza coincidono con la caratteristica di frequenza del trasduttore a ultrasuoni e con un metodo di formazione di immagini a ultrasuoni basato sulla tecnica di compressione di impulso utilizzante i codici.
Un altro obiettivo della presente invenzione è fornire un apparecchio di formazione di immagine per realizzare efficacemente il metodo di formazione di immagini a ultrasuoni utilizzando i codici .
Secondo un aspetto della presente invenzione viene fornito un metodo di formazione di immagine a ultrasuoni basato sulla tecnica di compressione di impulso utilizzando i codici di Golay modificati mediante utilizzazione di una funzione di finestra predeterminata .
Secondo un altro aspetto della presente invenzione viene fornito un metodo e un apparecchio per trasmettere impulsi a ultrasuoni dei codici di Golay modificati, comprimendo di impulso i segnali riflessi corrispondenti agli impulsi trasmessi ed eseguendo una focalizzazione RX sui segnali compressi a impulsi.
La presente invenzione fornisce un metodo di formazione di immagine a ultrasuoni per formare un'immagine di un oggetto utilizzando i segnali riflessi dall'oggetto dopo la trasmissione di un impulso a ultrasuoni all'oggetto, comprendente i passi di:
a) trasmettere un primo insieme degli impulsi a ultrasuoni all'oggetto applicando tensioni secondo un primo codice di una coppia di codici di Golay modificati a uno o più trasduttori;
b) eseguire una compressione di impulsi su un primo insieme di segnali riflessi del primo insieme degli impulsi a ultrasuoni riflessi dall 'oggetto;
c) trasmettere un secondo insieme degli impulsi a ultrasuoni all'oggetto applicando le tensioni secondo un secondo codice della coppia dei codici di Golay modificati a detto uno o più trasduttori ;
d) eseguire una compressione di impulsi su un secondo insieme di segnali riflessi del secondo insieme degli impulsi a ultrasuoni riflessi dall 'oggetto;
e) sommare i segnali compressi di impulsi del primo e secondo insieme dei segnali riflessi; f) produrre un segnale focalizzato di ricezione utilizzando il segnale sommato; e
g) visualizzare l'immagine secondo il segnale focalizzato di ricezione dopo l'elaborazione del segnale.
E la presente invenzione fornisce un apparecchio di formazione di immagine a ultrasuoni per formare un'immagine di un oggetto utilizzando segnali ricevuti riflessi dall'oggetto dopo trasmissione di un impulso a ultrasuoni all'oggetto, comprendente:
mezzi per applicare tensioni secondo un primo codice di una coppia di codici di Golay modificati a uno o più trasduttori in un primo periodo di tempo e applicare le tensioni secondo codici della coppia dei codici di Golay modificati a detto uno o più trasduttori in un secondo periodo di tempo;
mezzi per ricevere dopo il primo periodo di tempo un primo insieme di segnale riflessi del primo insieme dell'impulso a ultrasuoni riflesso dall'oggetto e ricevere dopo il secondo periodo di tempo un secondo insieme di segnali riflessi dell'impulso a ultrasuoni riflesso sull'oggetto; mezzi per eseguire una compressione di impulsi sul primo e secondo insieme di segnali riflessi in modo da produrre un primo e un secondo segnale compresso di impulsi e sommare il primo e secondo segnale compresso di impulsi;
mezzi per produrre un segnale focalizzato di ricezione utilizzando il segnale sommato; e mezzi per visualizzare un'immagine secondo il segnale focalizzato di ricezione dopo l'elaborazione del segnale.
Gli aspetti prima menzionati e altre caratteristiche dell'invenzione saranno illustrate nella seguente descrizione, presa in unione ai disegni annessi in cui:
la figura 1 è uno schema a blocchi di un sistema di formazione di immagine a ultrasuoni utilizzante una tecnica di impulso breve convenzionale ;
le figure da 2A a 2E sono grafici per illustrare le caratteristiche dei codici di Golay;
la figura 3A mostra le finestre utilizzate per modificare i codici di Golay;
le figure 3B e 3C sono grafici per illustrare le caratteristiche dei codici di Golay modificati utilizzati nella presente invenzione;
la figura 4 rappresenta uno schema a blocchi di un sistema di formazione di immagine a ultrasuoni basato su una tecnica di compressione di impulsi utilizzante i codici di Golay modificati secondo la presente invenzione; e
le figure da 5A a 5C offrono i grafici dei segnali correlati come ottenuti utilizzando l'impulso convenzionale, i codici di Golay e i codici di Golay modificati.
La presente invenzione è caratterizzata dall'impiego dei codici di Golay modificati nella trasmissione a ultrasuoni. I codici di Golay modificati utilizzati nella presente invenzione sono costituiti da una coppia di sequenze binarie elementari e di uguale lunghezza. Le autocorrelazioni delle sequenze complementari hanno uguale lobo principale e lobi laterali di uguale ampiezza ma di polarità opposta. Di conseguenza la somma delle autocorrelazioni delle sequenze complementari ha un lobo principale la cui ampiezza è doppia di quella del lobo principale della autocorrelazioni di ogni sequenza e non ha lobi laterali .
La figura 2 rappresenta le caratteristiche dei codici di Golay. Le figure 2A e 2B mostrano una coppia dei codici di Golay complementari e le figure 2C e 2D mostrano le autocorrelazioni dei codici di Golay complementari. E la figura 2E è la somma delle autocorrelazioni mostrate nelle figure 2C e 2D. In figura 2 ai e bi rappresentano gli elementi binari e i codici complementari di una lunghezza di codice, avente 1 o -1. E le autocorrelazioni di codice sono rappresentate come segue
eq. (1)
Quindi la somma delle autocorrelazioni può essere rappresentata come segue.
eq. (2)
Come descritto prima, rispetto alla caratteristica di frequenza, gli spettri di frequenza dei codici di Golay sono più ampi di quelli dei trasduttori a ultrasuoni tipici. Cioè esiste qualche lobo nell'energia dei codici di Golay sul trasduttore. Di conseguenza esiste una richiesta per un metodo di trasmissione di energia dei codici di Golay in modo efficace.
A tale scopo la presente invenzione modifica i codici di Golay moltiplicando per una delle funzioni di finestra che vengono utilizzate nel progetto dei filtri FIR (risposta finita a impulso) . La somma delle autocorrelazioni di un segnale ricevuto da un oggetto dopo trasmissione dei segnali di codice di Golay modificati ha il lobo principale determinato dall'autocorrelazione della finestra utilizzata e nessun lobo laterale che sarebbe risultato dalle caratteristiche dei codici di Golay non modificati. In figura 3A vengono fornite le forme d'onda di indice di tempo di alcune finestre che possono essere utilizzate per produrre i codici di Golay modificati, che sono una finestra rettangolare bifase, una finestra di Hamming bifase, una finestra di Hanning bifase e una finestra di Bartlett bifase.
Ora i codici di Golay modificati verranno descritti con un esempio. Si assume che i codici di Golay con la lunghezza di codice 8 siano
la frequenza centrale (fo) di un segnale trasmesso è di 5 MHz e la frequenza di campionamento (fs) del segnale trasmesso è rispettivamente di 40 MHz, cioè la frequenza di chip (fo/fs) è 8.
Per esempio, quando vengono utilizzati i codici di Golay convenzionali, i codici seguenti vengono applicati al generatore di impulsi per la trasmissione degli ultrasuoni.
Ga =
Gb =
Allo scopo di migliorare il TPE (rendimento di energia di trasmissione), definito come il rapporto dell'energia di uscita rispetto all'ingresso del trasduttore, l'invenzione presente utilizza i codici di Golay modificati invece dei codici di Golay convenzionali.
Per esempio, moltiplicando i codici di Golay convenzionali per una finestra rettangolare bifase, i codici di Golay modificati vengono ottenuti come segue .
Una coppia di codici di Golay modificati della presente invenzione moltiplicati per una funzione rettangolare bifase m(t) con un periodo T possono essere espressi come segue.
Nella suddetta eq. (3) e
rappresentano i codici di Golay convenzionali e T è l'inverso della frequenza centrale della funzione caratteristica del trasduttore.
La somma delle autocorrelazioni della coppia dei codici di Golay modificati viene espressa dalla seguente eq. (4).
La funzione di rampa è una funzione triangolare che può essere espressa come segue.
eq. (5)
La somma delle autocorrelazioni può anche essere calcolata come segue.
eq. (6)
Quando vengono utilizzati i codici di Golay modificati il TPE e la larghezza del lobo principale vengono determinati secondo una finestra utilizzata. E quando viene utilizzata una finestra rettangolare bifase può essere utilizzato un generatore dì impulsi bipolare per generare impulsi. Tuttavia, quando vengono utilizzate altre finestre come la finestra di Hanning e di Hamming è necessario un convertitore digitale-analogico per amplificare linearmente gli impulsi bipolari del generatore di impulsi bipolare.
La figura 3B è costituita dai grafici per illustrare le caratteristiche del dominio di frequenza dei codici di Golay modificati moltiplicati per una finestra rettangolare bifase, una finestra di Hamming bifase, una finestra di Hanning bifase e una finestra di Bartlett bifase.
La figura 3C rappresenta i risultati della somma delle autocorrelazioni quando i segnali mostrati in figura 3B vengono utilizzati per TX (trasmissione) e RX (ricezione).
La figura 4 è uno schema a blocchi di un sistema di formazione di immagine a ultrasuoni 400 secondo una realizzazione preferita della presente invenzione. Come descritto prima il sistema di formazione di immagini a ultrasuoni 400 è caratterizzato dal fatto che la compressione di impulsi utilizzante i dati RF viene eseguita prima della formazione di fascio RX e quindi il segnale compresso di impulsi è focalizzato RX. La presente invenzione elimina i lobi laterali nella direzione di propagazione degli ultrasuoni nel campo vicino, che verrà generato quando la compressione di impulsi viene eseguita dopo focalizzazione RX. Inoltre, la presente invenzione impedisce che la larghezza del lobo principale aumenti.
In figura 4 il sistema di formazione di immagine 400 che comprende un generatore di impulsi 12, una memoria di configurazione TX 13, una memoria di ritardo di fuoco TX 14, un commutatore TX/RX 21, un ricevitore 31, un compressore di impulso 34, un regolatore di ritardo di fuoco RX 36, un formatore di fascio 37, un processore di segnale 41 e un convertitore di scansione 42. Un compressore di impulso 34 include una prima memoria RF 34a, una seconda memoria RX 34b e un correlatore 34c. Il presente sistema migliora il SNR utilizzando i codici di Golay modificati e il correlatore 34c.
La memoria di ritardo di fuoco TX 14 memorizza una configurazione di ritardo per gli ultrasuoni TX e la memoria di configurazione TX 13 memorizza una configurazione di codici TX. Secondo la presente invenzione la configurazione di codici TX è una coppia di codici di Golay modificati. La configurazione di codici TX memorizzata nella memoria 13 viene applicata al generatore di impulsi 13, che viene ritardato secondo la configurazione di ritardo. Invece che la memoria di configurazione TX 13 e la memoria di ritardo di fuoco TX 14 memorizzano la configurazione di codici TX calcolati preliminarmente e la configurazione di ritardo per fornire come ingresso di generatore di impulsi come mostrato in figura 4, un circuito o un software possono essere forniti per produrre una configurazione di codici TX ritardati.
Secondo una finestra utilizzata il generatore di impulsi 12 amplifica la configurazione di codici TX applicata dalla memoria di configurazione TX 13. Quando viene utilizzata una finestra rettangolare può essere utilizzato un generatore di impulsi bipolare come il generatore di impulsi 12 per applicare un impulso bipolare alla schiera di trasduttori 1 attraverso il commutatore TX/RX 21. Quando viene utilizzata una finestra diversa dalla finestra rettangolare il generatore di impulsi 12 include il generatore di impulsi bipolare e un amplificatore lineare per applicare un impulso bipolare amplificato linearmente alla schiera di trasduttori 1. Come descritto prima con riferimento alla figura 1, per gli ultrasuoni TX della configurazione di codici di Golay, può essere utilizzata o una tecnica a fuoco fisso o una tecnica ad apertura sintetica.
Secondo la presente invenzione, la schiera dì trasduttori 1 trasmette impulsi a ultrasuoni corrispondente a un primo codice (gam) di una coppia di codici di Golay modificati e riceve il segnale riflesso corrispondente al primo codice, che viene riflesso da un oggetto come un corpo umano. Ma successivamente il trasduttore 1 trasmette gli impulsi a ultrasuoni in corrispondenza a un secondo codice (gbm) della coppia dei codici di Golay modificati e riceve il segnale riflesso in corrispondenza al secondo codice che viene riflesso dall'oggetto.
Similmente come in figura 1 il commutatore TX/RX 21 agisce come un duplexer per isolare il ricevitore 31 dall'effetto dell'alta tensione dal generatore di impulsi 12.
Il segnale ricevuto dal ricevitore 31 non è appropriato per formare un'immagine poiché esso ha alti lobi laterali. Di conseguenza il compressore di impulsi 34 viene utilizzato per elaborare il segnale ricevuto in modo che la risoluzione dell 'immagine risultante sia confrontabile con quella del sistema di formazione di immagini convenzionale che utilizza impulsi brevi.
In primo luogo nel compressore di impulsi 34 il segnale a radiofrequenza ricevuto dal ricevitore 31 viene memorizzato nella prima memoria a radiofrequenza 34a. Poiché il segnale a radiofrequenza per ogni canale viene memorizzato nella memoria 34a il correlatore 34c può essere realizzato mediante realizzazione hardware o mediante realizzazione software selettivamente. E inoltre, quando viene utilizzato l'impulso breve convenzionale piuttosto che i codici di Golay il sistema mostrato in figura 4 viene fornito come un sistema di formazione di immagine a ultrasuoni convenzionale bypassando il correlatore 34c.
Il correlatore 34c calcola 11autocorrelazione del segnale applicato del ricevitore 31 e memorizzata nella memoria 34a.
La seconda memoria 34b memorizza temporaneamente 1 1autocorrelazione del codice di Golay. Quando viene utilizzato il codice di Golay è necessaria una memorizzazione temporale poiché il TX/RX viene eseguito due volte. In figura 4, sebbene siano illustrate rispettivamente la prima e seconda memoria 34a e 34b esse possono essere realizzate integralmente come un monoblocco. E inoltre in dipendenza da un progetto la prima memoria 34a può essere omessa. Quando viene utilizzata la prima memoria 34a possono essere applicate varie tecniche di elaborazione di segnale alla presente invenzione per migliorare la qualità di immagine risultante poiché i dati a radiofrequenza vengono memorizzati nella prima memoria 34a.
Dopo che il correlatore 34c calcola la autocorrelazione per il secondo codice di Golay il segnale compresso di impulso viene ottenuto per somma della autocorrelazione per il secondo codice e la autocorrelazione memorizzata temporaneamente nella memoria 34b. E quindi il segnale compresso di impulso viene applicato al formatore di fascio 37.
Il formatore di fascio 37 esegue la focalizzazione RX con riferimento al ritardo di fuoco RX nel regolatore di ritardo di fuoco RX 36. Dopo la focalizzazione RX viene eseguita la rivelazione di inviluppo e la compensazione log dal processore di segnale 41 per produrre un segnale di immagine di modo B. Il convertitore di scansione 42 converte il segnale di immagine di modo B dal processore di segnale 41 nell'immagine desiderata per una visualizzazione (non mostrata) .
Mentre sono state descritte e illustrate le caratteristiche preferite della presente invenzione sarà evidente agli esperti nella tecnica che sono possibili varianti e modifiche di esse.
Per esempio alcuni altri codici di Golay modificati piuttosto che quelli descritti prima possono essere utilizzati negli ultrasuoni TX. E inoltre il ritardo e/o la configurazione di codice possono essere calcolati mediante vari schemi differentemente dalla memorizzazione di esse nella memoria. E oltre a quanto mostrato in figura 4 alcune note tecniche di miglioramento di immagine a ultrasuoni possono essere utilizzate nel sistema di formazione di immagine a ultrasuoni 400.
Di conseguenza si deve comprendere che le varianti e le modifiche sono possibili senza discostarsi dai principi generali e dalle descrizioni della presente invenzione che saranno limitate unicamente dal campo delle rivendicazioni qui annesse.
Le figure da 5A a 5C offrono i grafici dei segnali correlati come ottenuti nell'impulso convenzionale, il codice di Golay è rispettivamente il codice di Golay modificato. Come mostrato nelle figure 5A e 5B il livello di rumore del caso di codice di Golay è molto inferiore rispetto al caso di impulso breve convenzionale. È, come mostrato nelle figure 5B e 5C, il SNR del caso di codice di Golay modificato e di 4 DB superiore a quello del caso di codice di Golay.
Cioè, poiché il codice di Golay modificato utilizzato dalla presente invenzione ha una compatibilità con l'esperto di frequenza del trasduttore a ultrasuoni convenzionale la perdita di energia del trasduttore a ultrasuoni è bassa. Di conseguenza il SNR del presente sistema 400 è superiore al sistema di formazione di immagine di codice di Golay convenzionale.
E, poiché la compressione di impulsi viene eseguita attraverso il segnale a radiofrequenza prima della formazione di fascio, la presente invenzione può eliminare la distorsione di segnale, specialmente nel campo vicino, che viene prodotta quando la compressione di impulsi viene eseguita dopo la formazione di fascio.
E il presente sistema di formazione di immagine 400 è progettato in modo da soddisfare non soltanto il caso di utilizzazione del codice di Golay modificato ma anche il caso di vari codici e dell'impulso breve.

Claims (12)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo di formazione di immagini a ultrasuoni per formare un'immagine di un oggetto utilizzando i segnali riflessi dall'oggetto dopo la trasmissione di un impulso a ultrasuoni all'oggetto, comprendente i passi di: a) trasmettere un primo insieme degli impulsi a ultrasuoni all'oggetto applicando tensioni secondo un primo codice di una coppia di codici di Golay modificati a uno o più trasduttori; b) eseguire una compressione di impulsi su un primo insieme di segnali riflessi del primo insieme degli impulsi a ultrasuoni riflessi dall 'oggetto; c) trasmettere un secondo insieme degli impulsi a ultrasuoni all'oggetto applicando le tensioni secondo un secondo codice della coppia dei codici di Golay modificati a detto uno o più trasduttori; d) eseguire la compressione di impulsi su un secondo insieme di segnali riflessi del secondo insieme degli impulsi a ultrasuoni riflessi dall 'oggetto; e) sommare i segnali compressi di impulsi del primo e del secondo insieme dei segnali riflessi ; f) produrre un segnale focalizzato di ricezione utilizzando il segnale sommato per formare l'immagine dell'oggetto; e g) visualizzare l'immagine.
  2. 2. Metodo della rivendicazione 1, in cui i codici di Golay modificati vengono prodotti applicando una finestra bifase attraverso i codici di Golay.
  3. 3. Metodo della rivendicazione 2, in cui la finestra bifase è una di una finestra rettangolare bifase, una finestra di Hamming bifase, una finestra di Hanning bifase e una finestra di Bartlett bifase.
  4. 4. Metodo della rivendicazione 1, in cui il passo b) include il passo di calcolare la convoluzione del primo insieme dei segnali riflessi e del primo codice di Golay modificato e il passo d) include il passo di calcolare la convoluzione dell'insieme dei secondi segnali riflessi e del secondo codice di Golay modificato.
  5. 5. Metodo della rivendicazione 1, in cui il passo b) include il passo di calcolare la autocorrelazione del primo insieme dei segnali riflessi e il passo d) include il passo di calcolare la autocorrelazione del secondo insieme dei segnali riflessi.
  6. 6. Apparecchio di formazione di immagine a ultrasuoni per formare un'immagine di un oggetto utilizzando i segnali riflessi dall'oggetto e ricevuti dopo trasmissione di un impulso a ultrasuoni all'oggetto, comprendente: mezzi per applicare tensioni secondo un primo codice di una coppia di codici di Golay modificati a uno o più trasduttori in un primo periodo di tempo e applicare le tensioni secondo un secondo codice della coppia dei codici di Golay modificati a detto uno o più trasduttori in un secondo periodo di tempo; mezzi per ricevere dopo il primo periodo di tempo un primo insieme di segnali riflessi del primo insieme dell'impulso a ultrasuoni riflesso sull'oggetto e ricevere dopo il secondo periodo di tempo un secondo insieme dei segnali riflessi dell'impulso a ultrasuoni riflesso sull'oggetto; mezzi per eseguire una compressione di impulsi sul primo e secondo insieme di segnali riflessi in modo da produrre un primo e un secondo segnale compresso di impulsi e sommare il primo e secondo segnale compresso di impulsi; mezzi per produrre un segnale focalizzato di ricezione utilizzando il segnale sommato; e mezzi per visualizzare un'immagine secondo il segnale focalizzato di ricezione dopo l'elaborazione del segnale.
  7. 7. Apparecchio della rivendicazione 6, in cui i codici di Golay modificati vengono prodotti applicando una finestra bifase attraverso il codice di Golay.
  8. 8. Apparecchio della rivendicazione 6, in cui la finestra bifase è una di una finestra rettangolare bifase, una finestra di Hamming bifase, una finestra di Hanning bifase e una finestra di Bartlett bifase.
  9. 9. Apparecchio della rivendicazione 6, in cui i mezzi di esecuzione di compressione di impulsi includono un correlatore per ottenere le autocorrelazioni di ciascuno dei segnali riflessi.
  10. 10. Apparecchio della rivendicazione 9, in cui i mezzi di esecuzione di compressione di impulsi includono una memoria per memorizzare temporaneamente la autocorrelazione del primo insieme dei segnali riflessi.
  11. 11. Apparecchio della rivendicazione 6, in cui i mezzi di esecuzione di compressione di impulsi includono inoltre una memoria per memorizzare il primo e secondo insieme del segnale riflesso .
  12. 12. Apparecchio della rivendicazione 6, in cui i mezzi di esecuzione di compressione di impulsi includono: mezzi per calcolare la convoluzione del primo insieme dei segnali riflessi e del primo codice di Golay modificato; e mezzi per calcolare la convoluzione del secondo insieme dei segnali riflessi e del secondo codice di Golay modificato.
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