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一种校准超声设备通道一致性的方法和超声设备与流程

2022-08-13 14:51:12 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及超声设备技术领域,尤其涉及一种校准超声设备通道一致性的方法和超声设备。


背景技术:

2.医疗超声设备作为一种多通道设备,通道一致性直接影响设备性能,在实际的应用中,影响通道一致性的因素主要有两个:(1)各个收发通道间pcb布线长度不一致会造成0.5~1db/米的通道间插入损耗差异;(2)由于每一把探头都有其独有的阵元一致性特征,这样同一探头内阵元的差异和不同探头的差异均造成该类一致性差异的存在。
3.相关技术中,为了提升收发通道间的一致性,一方面在设计pcb时,尽量缩小布线长度差。但是随着行业发展,医疗超声设备的通道数量越来越多,pcb布线长度差反而有越发增大的可能。另一方面是期望探头提高阵元一致性,但在短时间内也难有技术突破。
4.因此,亟需一种可以有效消除通道一致性差异的影响的方法来提高超声设备的性能。


技术实现要素:

5.本发明示例性的实施方式中提供一种校准超声设备通道一致性的方法和超声设备,用以有效降低超声设备通道一致性差异的影响,进而提高超声设备的性能。
6.根据示例性的实施方式中的第一方面,提供一种校准超声设备通道一致性的方法,应用于超声设备,所述超声设备包括多个通道,所述方法包括:
7.应用各个通道的初始不一致性系数、通道间的声场耦合系数以及发射信号的强度值,确定第一配置状态下,各个第一输出通道的阵元的第一输出值,以及,确定第二配置状态下,各个第二输出通道的阵元的第二输出值;
8.针对每个所述初始不一致性系数,根据各个所述第一输出值和各个所述第二输出值确定所述初始不一致性系数对应的目标不一致性系数;
9.应用各个所述目标不一致性系数对所述超声设备通道的一致性进行校准。
10.根据示例性的实施方式中的第二方面,提供一种校准超声设备通道一致性的设备,应用于超声设备,所述超声设备包括多个通道,所述超声设备包括处理器和存储器;
11.所述存储器用于存储各个通道的初始不一致性系数、通道间的声场耦合系数;
12.所述处理器被配置为执行:
13.应用各个通道的初始不一致性系数、通道间的声场耦合系数以及发射信号的强度值,确定第一配置状态下,各个第一输出通道的阵元的第一输出值,以及,确定第二配置状态下,各个第二输出通道的阵元的第二输出值;
14.针对每个所述初始不一致性系数,根据各个所述第一输出值和各个所述第二输出值确定所述初始不一致性系数对应的目标不一致性系数;
15.应用各个所述目标不一致性系数对所述超声设备通道的一致性进行校准。
16.根据示例性的实施方式中的第三方面,提供一种校准超声设备通道一致性的装置,该装置集成在超声设备中,该装置包括:
17.第一确定模块,用于应用各个通道的初始不一致性系数、通道间的声场耦合系数以及发射信号的强度值,确定第一配置状态下,各个第一输出通道的阵元的第一输出值,以及,确定第二配置状态下,各个第二输出通道的阵元的第二输出值;
18.第二确定模块,用于针对每个所述初始不一致性系数,根据各个所述第一输出值和各个所述第二输出值确定所述初始不一致性系数对应的目标不一致性系数;
19.校准模块,用于应用各个所述目标不一致性系数对所述超声设备通道的一致性进行校准。
20.根据示例性的实施方式中的第四方面,提供一种计算机存储介质,所述计算机存储介质中存储有计算机程序指令,当所述指令在计算机上运行时,使得所述计算机执行如第一方面所述的校准超声设备通道一致性的方法。
21.本技术实施例具备如下有益效果:
22.预先设置两种不同的配置状态(各个通道作为输入通道还是输出通道),分别应用各个通道的初始不一致性系数、通道间的声场耦合系数以及发射信号的强度值,确定第一配置状态下,各个第一输出通道的阵元的第一输出值,以及,确定第二配置状态下,各个第二输出通道的阵元的第二输出值。然后,针对每个初始不一致性系数,根据各个第一输出值和各个第二输出值确定初始不一致性系数对应的目标不一致性系数。再应用各个目标不一致性系数对超声设备通道的一致性进行校准。与现有技术中改变pcb布线长度差相比,操作简单,可以有效降低超声设备通道一致性差异的影响,进而提高超声设备的性能。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1示例性示出了本发明实施例提供的一种校准超声设备通道一致性校准方法的应用场景图。
25.图2示例性示出了本发明实施例提供的一种超声系统的原理框图;
26.图3示例性示出了本发明实施例提供的一种校准超声设备通道一致性的方法流程图;
27.图4示例性示出了本发明实施例提供的一种确定第一输出通道和第二输出通道的方法流程图;
28.图5示例性示出了本发明实施例提供的一种第一输出值的确定过程的方法流程图;
29.图6示例性示出了本发明实施例提供的一种通道1为输入通道的超声系统的原理框图;
30.图7示例性示出了本发明实施例提供的一种第二输出值的确定过程的方法流程图;
31.图8示例性示出了本发明实施例提供的一种通道n为输入通道的超声系统的原理框图;
32.图9示例性示出了本发明实施例提供的一种确定目标不一致性系数的方法流程图;
33.图10示例性示出了本发明实施例提供的一种脉冲式tx电路的工作原理图;
34.图11示例性示出了本发明实施例提供的一种线性式tx电路的工作原理图;
35.图12示例性示出了本发明实施例提供的另一种校准超声设备通道一致性的方法流程图;
36.图13示例性示出了本发明实施例提供的一种补偿前各通道的输出数据的示意图;
37.图14示例性示出了本发明实施例提供的一种补偿后的各通道的输出数据的示意图;
38.图15示例性示出了本发明实施例提供的一种准超声设备通道一致性的装置的结构示意图;
39.图16示例性示出了本发明实施例提供的一种超声设备的结构示意图。
具体实施方式
40.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
41.为了方便理解,下面对本技术实施例中涉及的名词进行解释:
42.(1)pcb(printed circuit board,印制电路板):重要的电子部件,是电子元器件的支撑体,是电子元器件电气相互连接的载体。
43.(2)阵元,医疗超声设备的探头由若干阵元(振子)组成,并与一定数据的通道对应,阵元是超声设备中声电转换的关键器件。
44.(3)不一致性系数:每个通道具有一个不一致性系数,该系数与超声设备的出厂设置有关,也即,出厂时的超声设备,各个通道的不一致性系数固定。在本技术实施例中,将出厂时的不一致性系数称为初始不一致性系数。
45.(4)声场耦合系数:两个通道之间的声场耦合系数和通道之间的位置关系有关,也即,和超声设备出厂设置有关。
46.在实际的应用过程中,影响医疗超声设备通道一致性的因素主要有两个:
47.第一、各个收发通道间pcb布线长度不一致。由于通道数量众多,实现所需元器件的数量很大,然而产品结构尺寸不能无限大,而要求结构越紧凑、越小巧越好。这样,每个通道的元器件在pcb上的分布是不对称的,连接元器件的pcb布线也就不等长。而在一般的pcb布线参数条件下,布线不等长会造成0.5~1db/米的通道间插入损耗差异。
48.第二、同一探头内阵元的差异和不同探头的差异。医疗超声设备每个收发通道对应一个探头阵元。探头阵元是超声设备中声电转换的关键器件,但其在加工生产过程中受到物理加工精度的影响很大,一致性很难保证。常见探头厂商给出的阵元一致性差异至少4db。另外同一型号不同批次的探头阵元也是不一致的,也就是说每一把探头都有其独有的阵元一致性特征。
49.而相关技术中,为了提升收发通道间的一致性,一方面在设计pcb时,尽量缩小布
线长度差。但是随着行业发展,医疗超声设备的通道数量越来越多,pcb布线长度差反而有越发增大的可能。另一方面是期望探头提高阵元一致性,但在短时间内也难有技术突破。
50.为此,本技术实施例提供了一种校准超声设备通道一致性的方法,该方法中,从数据处理的角度,来对通道的初始不一致性系数进行调整,得到目标不一致性系数,这样,再用这个目标不一致性系数完成超声设备成像过程。与相关技术中改变pcb布线长度差相比,操作简单,可以有效降低超声设备通道一致性差异的影响,进而提高超声设备的性能。
51.在介绍完本技术实施例的设计思想之后,下面对本技术实施例的技术方案能够适用的应用场景做一些简单介绍,需要说明的是,以下介绍的应用场景仅用于说明本技术实施例而非限定。在具体实施时,可以根据实际需要灵活地应用本技术实施例提供的技术方案。
52.参考图1,示出了一种校准超声设备通道一致性校准方法的应用场景图,该场景中,超声设备通过探头11来探测目标对象,进而得到成像,对成像进行图像处理。
53.为进一步说明本技术实施例提供的技术方案,下面结合附图以及具体实施方式对此进行详细的说明。虽然本技术实施例提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤,但基于常规或者无需创造性的劳动在方法中可以包括更多或者更少的操作步骤。在逻辑上不存在必要因果关系的步骤中,这些步骤的执行顺序不限于本技术实施例提供的执行顺序。
54.首先,结合超声设备的结构,对超声设备的原理进行说明,超声设备中集成超声系统。参考图2,图2示出了一种超声系统的原理框图,其中,超声系统有n(通常为偶数)个收发通道,每个收发通道包括tx电路模块、rx电路模块、tr开关、阵元以及各自的传输线。
55.在发射过程中,发射过程中,主控单元控制tx电路模块输出高压发射电信号,tr开关导通tx通路并断开rx通路,高压电信号沿传输线传输阵元,阵元将发射电信号转换为声波向外传播。
56.发射过程结束,接收过程开启。声波在传播过程中遇到物体反射,阵元将反射声波转换为接收电信号。接收电信号沿传输线传输,tr开关导通rx通路并断开tx通路,接收电信号传输至rx电路模块,主控单元对接收信号进行处理生成超声图像。
57.也就是说,在一次完整的超声成像过程中,各个通道均作为发送通道和接收通道。
58.下面结合图1所示的应用场景,图3示出的一种校准超声设备通道一致性的方法流程图,对本技术实施例提供的技术方案进行说明。
59.如图3,该方法应用于超声设备,超声设备包括多个通道,该方法至少包括如下步骤:
60.s301、应用各个通道的初始不一致性系数、通道间的声场耦合系数以及发射信号的强度值,确定第一配置状态下,各个第一输出通道的阵元的第一输出值,以及,确定第二配置状态下,各个第二输出通道的阵元的第二输出值。
61.s302、针对每个初始不一致性系数,根据各个第一输出值和各个第二输出值确定初始不一致性系数对应的目标不一致性系数。
62.s303、应用各个目标不一致性系数对超声设备通道的一致性进行校准。
63.本技术实施例,预先设置两种不同的配置状态(各个通道作为输入通道还是输出通道),分别应用各个通道的初始不一致性系数、通道间的声场耦合系数以及发射信号的强
度值,确定第一配置状态下,各个第一输出通道的阵元的第一输出值,以及,确定第二配置状态下,各个第二输出通道的阵元的第二输出值。然后,针对每个初始不一致性系数,根据各个第一输出值和各个第二输出值确定初始不一致性系数对应的目标不一致性系数。再应用各个目标不一致性系数对超声设备通道的一致性进行校准。与现有技术中改变pcb布线长度差相比,操作简单,可以有效降低超声设备通道一致性差异的影响,进而提高超声设备的性能。
64.涉及到s301,在实际的应用过程中,在一次完整的成像过程中,各个通道均作为输入通道和输出通道。但是,为了实现本技术实施例的方法,预先设置两个配置状态,来说明确定目标不一致性系数的过程。其中,两个配置状态中,配置的是哪个或哪些通道作为输入通道,哪个或哪些通道作为输出通道。
65.示例性的,为了区分,第一配置状态下的输出通道称为第一输出通道,第二配置状态下的输出通道称为第二输出通道。参考图4,示出了一种确定第一输出通道和第二输出通道的方法流程图。
66.s401、获取各个阵元在阵元阵列中的位置信息。
67.由于通道间的声场耦合系数与各个通道的阵元的位置关系有关,因此,在该过程中,获取各个阵元在阵元阵列中的位置信息。其中,位置信息比如是与通道编号对应的,而一个通道对应一个阵元,比如,一共有n个通道,则确定各个通道对应的阵元所属通道的位置关系。为了表示方便,用通道编号来作为对应通道的阵元编号。阵元编号依次为1到n,其中,阵元1为位置最靠前的阵元,阵元n为位置最靠后的阵元,随着阵元编号增大,位置逐渐靠后。需要说明的是,位置靠前与位置靠后的表述,只是预先设定一个阵元阵列的设置方式,在实际中不形成具体的限定。
68.s402、确定除第一目标阵元所在的通道之外的通道为第一输出通道,以及,确定除第二目标阵元所在的通道之外的通道为第二输出通道。
69.其中,第一目标阵元为阵元阵列中位置最靠前的阵元,第二目标阵元为阵元阵列中位置最靠后的阵元;或,第一目标阵元和第二目标阵元分别为阵元阵列中的中间位置的两个阵元。
70.这样,存在如下两种情况:
71.情况a、若第一目标阵元为阵元1且第二目标阵元为阵元n,则该示例中,第一输入通道为通道1,第一输出通道为通道2~通道n-1;第二输入通道为通道n,第二输出通道为通道1~通道n-1。
72.情况b、若第一目标阵元为阵元n/2且第二目标阵元为阵元n/2 1,则该示例中,第一输入通道为通道n/2,其余通道为第一输出通道;第二输入通道为通道n/2 1,其余为第二输出通道。
73.如上两种情况,可以充分利用声场耦合系数与阵元间的位置关系存在关联的特性,这样,确定的目标不一致性系数准确。
74.以情况a为例,来说明第一配置状态下,各个第一输出通道的阵元的第一输出值,以及,第二配置状态下,各个第二输出通道的阵元的第二输出值的确定过程。
75.参考图5,示出了一种第一输出值的确定过程的方法流程图,其中,针对每个第一输出通道,其阵元的第一输出值是通过如下方式确定的:
76.s501、根据第一输出通道与输入通道之间声场耦合系数以及发射信号的强度值确定第一输出通道的阵元的第一初始输出值。
77.s502、应用第一输出通道的初始不一致性系数对第一初始输出值进行调整,得到第一输出通道的阵元的第一输出值。
78.示例性的,参照图6,示出了一种通道1为输入通道的超声系统的原理框图,其中,主控单元配置通道1为发射状态,同时通道2~通道n为接收状态,也即,在这个配置状态下,通道1为第一输入通道,通道2~通道n为第一输出通道。
79.由于每个阵元的声场在空间中是相互耦合的,通道2~n将会耦合接收到通道1的发射信号。假设通发射信号的强度值为x(t),那么通道2~n耦合接收到的信号y(t)为:
80.y2(t)=α1×
x(t) β2ꢀꢀꢀꢀ
通道2
81.y3(t)=α2×
x(t) β3ꢀꢀꢀꢀ
通道3
82.……
83.yn(t)=α
n-1
×
x(t) βnꢀꢀꢀꢀ
通道n
84.其中,yn(t)为该示例中通道n输出值,α
n-1
×
x(t)为该示例中通道n-1的第一初始输出值,βn为该示例中通道n的初始不一致性系数。
85.参考图7,示出了一种第二输出值的确定过程的方法流程图,其中,针对每个第二输出通道,其阵元的第二输出值是通过如下方式确定的:
86.s701、根据第二输出通道与输入通道之间声场耦合系数以及发射信号的强度值确定第二输出通道的阵元的第二初始输出值。
87.s702、应用第二输出通道的初始不一致性系数对第二初始输出值进行调整,得到第二输出通道的阵元的第二输出值。
88.示例性的,参照图8,示出了一种通道n为输入通道的超声系统的原理框图;其中,主控单元配置通道n为发射状态,同时通道1~通道n-1为接收状态,也即,在这个配置状态下,通道n为第二输入通道,通道1~通道n-1为第二输出通道。
89.通道n发射信号的强度值为x(t)。因为阵元是线性对称均匀分布的,所以阵元间的耦合系数是互易的,即通道n、n-1耦合系数为α1,通道n与通道n-2的声场耦合系数为α2,依此类推,通道n与通道1耦合系数为α
n-1
。那么通道1~通道n-1耦合接收到的信号z(t)为:
90.z1(t)=α
n-1
×
x(t) β1ꢀꢀꢀꢀꢀ
通道1
91.z2(t)=α
n-2
×
x(t) β2ꢀꢀꢀꢀꢀ
通道2
92.……
93.z
n-1
(t)=α1×
x(t) β
n-1
ꢀꢀꢀ
通道n-1
94.其中,z
n-1
(t)为该示例中通道n-1的输出值,α
n-1
×
x(t)为该示例中通道n-1的第二初始输出值,β
n-1
为该示例中通道n-1的初始不一致性系数。
95.涉及到s202,在得到第一配置状态下,各个第一输出通道的阵元的第一输出值,以及,第二配置状态下,各个第二输出通道的阵元的第二输出值后。针对每个初始不一致性系数,根据各个第一输出值和各个第二输出值确定初始不一致性系数对应的目标不一致性系数,具体可以通过如下方式实现:
96.参考图9,示出了一种确定目标不一致性系数的方法流程图。
97.s901、确定第一配置状态和第二配置状态下共有的输出通道。
98.仍以上述图5和图7的示例为例,得到了两次通道2~通道n-1的耦合接收信号,因此,共有输出通道为通道2~通道n-1。
99.s902、针对每个共有的输出通道,将共有输出通道的第一输出值和第二输出值相加,得到目标输出值。
100.如上示例,得到了两次通道2~通道n-1的耦合接收信号,分别为:
101.y2(t)=α1×
x(t) β2ꢀꢀꢀꢀ
通道2
102.y3(t)=α2×
x(t) β3ꢀꢀꢀꢀ
通道3
103.……
104.y
n-2
(t)=α
n-3
×
x(t) β
n-2
ꢀꢀꢀꢀꢀ
通道n-2
105.y
n-1
(t)=α
n-2
×
x(t) β
n-1
ꢀꢀꢀꢀꢀ
通道n-1
106.和
107.z2(t)=α
n-2
×
x(t) β2ꢀꢀꢀꢀꢀ
通道2
108.z3(t)=α
n-1
×
x(t) β3ꢀꢀꢀꢀꢀ
通道3
109.……
110.z
n-2
(t)=α2×
x(t) β
n-2
ꢀꢀꢀꢀꢀ
通道n-2
111.z
n-1
(t)=α1×
x(t) β
n-1
ꢀꢀꢀꢀꢀ
通道n-1
112.将每个通道的两次耦合接收信号相加,得到目标输出值s(t):
113.s2(t)=(α1 α
n-2
)
×
x(t) 2β2ꢀꢀꢀꢀꢀ
通道2
114.s3(t)=(α2 α
n-1
)
×
x(t) 2β3ꢀꢀꢀꢀꢀ
通道3
115.……
116.s
n-2
(t)=(α
n-3
α2)
×
x(t) 2β
n-2
ꢀꢀꢀꢀꢀ
通道n-2
117.s
n-1
(t)=(α
n-2
α1)
×
x(t) 2β
n-1
ꢀꢀꢀꢀꢀ
通道n-1
118.而结合声场耦合系数的特性可知,(α1 α
n-2
)、(α2 α
n-1
)、

、(α
n-3
α2)、(α
n-2
α1)近似相等,由此可见,通道2~通道n-1的通道间的信号强度的差异仅与每个通道的不一致性系数有关。
119.这样,主控单元可获得通道2~通道n-1的目标不一致系数,主控单元根据获取的通道的目标不一致系数预补偿tx电路模块的发射电信号强度,即可实现通道间一致性校准。
120.而tx电路模块的不同结构和原理,也直接影响校准效果,因此,为了使本技术的技术方案更加有效的降低超声设备通道一致性差异的影响,下面对本技术实施例中应用的tx电路模块以及相应的工作原理进行说明。
121.在实际工程中,tx电路模块常见有脉冲和线性两种实现原理,因此tx电路模块的预补偿相应也有两种方式。
122.第一种、脉冲式tx电路,其原理如图10所示。该种方式中,发射信号幅度与其正负高压电源线性相关,只要调节正负高压电源即可调节发射信号幅值。主控单元想要预补偿脉冲式tx电路,系统则需具备独立调谐每路tx电路高压电源的能力。这种方式会引入大量的电源调谐电路,增加了系统复杂度和成本。因此,对于脉冲式系统,本技术实施例中的方法,在通道数量较少时的效果优于当通道数量较多时的效果。
123.第二种、线性式tx电路,其原理如图11所示。该种方式中,电路包括波形发生器和
线性放大器。线性放大器工作于线性放大区,其输入输出线性相关。因此,只需要调谐波形发生器的低压正弦信号幅度即可调节高压输出信号。波形发生器的实现可以采用高速dac或者dds,二者都具备输出信号幅度调谐功能。主控单元可以很容易对线性式tx电路进行预补偿。如此,本技术实施例的方法在线性式系统中效果更突出。
124.因此,在本技术实施例中,可以应用线性式tx电路。
125.s903、根据各个目标输出值、各个第一输出值以及各个第二输出值,确定各个共有的输出通道的目标不一致性系数。
126.在一个具体的例子中,n取64,则在第一配置状态下得到通道2~通道64的输出v2~v
64
,在第二配置状态下得到通道1~通道63的输出u1到u
63
。共有输出通道为通道2~通道63,则得到62个目标输出值,用s2~s
63
表示:
127.s2=v2 u1、s3=v3 u2、

、s
62
=v
62
u
61
、s
63
=v
63
u
62

128.此时,s2~s
63
的波动体现了通道差异,可以将s2~s
63
求平均值s
sum
。再用s2~s
63
分别减去s
sum
,得到的φ2~φ
63
,即为,通道2~通道63的目标不一致性系数。
129.另外,上述过程确定的是共有输出通道的目标不一致性系数的过程,在实际的应用过程中,可以根据各个共有的输出通道的目标不一致性系数确定出共有的输出通道外的其他通道的目标不一致性系数。在一个具体的例子中,可以将φ2~φ
63
的平均值作为通道1和通道64的补偿系数,也即,目标不一致性补偿系数。
130.涉及到s303,在得到各个通道的目标不一致性系数后,应用各个目标不一致性系数对超声设备通道的一致性进行校准。
131.一种可能的实施方式中,是在后续成像过程中,应用各个目标不一致性系数、预设发射信号的强度值以及声道耦合系数,确定各个阵元的实际输出值,以对超声设备通道的一致性进行校准。与直接应用初始不一致性系数相比,有效降低超声设备通道一致性差异的影响,进而提高超声设备的性能。
132.在另一种可能的实施方式中,是针对已经利用初始不一致性系数得到待补偿输出时,该待补偿输出为受一致性差异影响严重的结果,此时,可以应用各个目标不一致性系数,对预先得到各个阵元的待补偿输出进行补偿,得到各个阵元的实际输出值,以对超声设备通道的一致性进行校准。
133.为了使本技术的技术方案更容易理解,下面用一个完整的流程图对本技术实施例的技术方案进行说明,参考图12。
134.s121、针对每个第一输出通道,根据第一输出通道与输入通道之间声场耦合系数以及发射信号的强度值确定第一输出通道的阵元的第一初始输出值。
135.s122、应用第一输出通道的初始不一致性系数对第一初始输出值进行调整,得到第一输出通道的阵元的第一输出值。
136.s123、针对每个第二输出通道,根据第二输出通道与输入通道之间声场耦合系数以及发射信号的强度值确定第二输出通道的阵元的第二初始输出值。
137.s124、应用第二输出通道的初始不一致性系数对第二初始输出值进行调整,得到第二输出通道的阵元的第二输出值。
138.s125、确定第一配置状态和第二配置状态下共有的输出通道;
139.s126、针对每个共有的输出通道,将共有输出通道的第一输出值和第二输出值相
加,得到目标输出值;
140.s127、根据各个目标输出值、各个第一输出值以及各个第二输出值,确定各个共有的输出通道的目标不一致性系数。
141.s128、根据各个共有的输出通道的目标不一致性系数确定出共有的输出通道外的其他通道的目标不一致性系数。
142.s129、应用各个目标不一致性系数、预设发射信号的强度值以及声道耦合系数,确定各个阵元的实际输出值,以对超声设备通道的一致性进行校准。
143.s130、应用各个目标不一致性系数,对预先得到各个阵元的待补偿输出进行补偿,得到各个阵元的实际输出值,以对超声设备通道的一致性进行校准。
144.需要说明的是,s121和s122为各个第一输出通道的阵元的第一输出值的过程,s123和s124为各个第二输出通道的阵元的第而输出值的过程,两个过程并无明显的先后关系,图12中只是一种示例。s129和s130为两种不同情况的校准方式,图12中只是示例。
145.在一个具体的例子中,图13示出了一种补偿前各通道的输出数据的示意图,图14示出了一种补偿后的各通道的输出数据的示意图。通过图13和图14可以看出,补偿后的各通道的数据很好的降低超声设备通道一致性差异的影响,进而提高了超声设备的性能。
146.另外,为了提高校准效果,本技术实施例在应用中,在获取数据过程中,可以令探头处于一个固定的空旷的空间内。
147.如图15所示,基于相同的发明构思,本发明实施例提供一种校准超声设备通道一致性的装置,该装置集成在超声设备中,该装置至少包括:第一确定模块151、第二确定模块152和校准模块153。
148.其中,第一确定模块151,用于应用各个通道的初始不一致性系数、通道间的声场耦合系数以及发射信号的强度值,确定第一配置状态下,各个第一输出通道的阵元的第一输出值,以及,确定第二配置状态下,各个第二输出通道的阵元的第二输出值;
149.第二确定模块152,用于针对每个初始不一致性系数,根据各个第一输出值和各个第二输出值确定初始不一致性系数对应的目标不一致性系数;
150.校准模块153,用于应用各个目标不一致性系数对超声设备通道的一致性进行校准。
151.在一些示例性的实施方式中,第一确定模块151具体还用于通过如下方式确定第一状配置状态下的第一输出通道和第二配置状态下的第二输出通道:
152.获取各个阵元在阵元阵列中的位置信息;
153.确定除第一目标阵元所在的通道之外的通道为第一输出通道,以及,确定除第二目标阵元所在的通道之外的通道为第二输出通道;
154.其中,第一目标阵元为阵元阵列中位置最靠前的阵元,第二目标阵元为阵元阵列中位置最靠后的阵元;或
155.第一目标阵元和第二目标阵元分别为阵元阵列中的中间位置的两个阵元。
156.在一些示例性的实施方式中,第一确定模块151具体还用于:
157.针对每个第一输出通道,根据第一输出通道与输入通道之间声场耦合系数以及发射信号的强度值确定第一输出通道的阵元的第一初始输出值;
158.应用第一输出通道的初始不一致性系数对第一初始输出值进行调整,得到第一输
出通道的阵元的第一输出值。
159.在一些示例性的实施方式中,第一确定模块151具体还用于:
160.针对每个第二输出通道,根据第二输出通道与输入通道之间声场耦合系数以及发射信号的强度值确定第二输出通道的阵元的第二初始输出值;
161.应用第二输出通道的初始不一致性系数对第二初始输出值进行调整,得到第二输出通道的阵元的第二输出值。
162.在一些示例性的实施方式中,第二确定模块152具体还用语:
163.确定第一配置状态和第二配置状态下共有的输出通道;
164.针对每个共有的输出通道,将共有输出通道的第一输出值和第二输出值相加,得到目标输出值;
165.根据各个目标输出值、各个第一输出值以及各个第二输出值,确定各个共有的输出通道的目标不一致性系数。
166.在一些示例性的实施方式中,还包括第三确定模块,用于:
167.根据各个共有的输出通道的目标不一致性系数确定出共有的输出通道外的其他通道的目标不一致性系数。
168.在一些示例性的实施方式中,校准模块153具体用于:
169.应用各个目标不一致性系数、预设发射信号的强度值以及声道耦合系数,确定各个阵元的实际输出值,以对超声设备通道的一致性进行校准。
170.在一些示例性的实施方式中,校准模块153具体用于:
171.应用各个目标不一致性系数,对预先得到各个阵元的待补偿输出进行补偿,得到各个阵元的实际输出值,以对超声设备通道的一致性进行校准。
172.由于该装置即是本发明实施例中的方法中的装置,并且该装置解决问题的原理与该方法相似,因此该装置的实施可以参见方法的实施,重复之处不再赘述。
173.如图16所示,基于相同的发明构思,本发明实施例提供一种超声设备,该超声设备包括:处理器1601以及存储器1602。
174.存储器1602用于存储各个通道的初始不一致性系数、通道间的声场耦合系数;
175.处理器1601被配置为执行:
176.应用各个通道的初始不一致性系数、通道间的声场耦合系数以及发射信号的强度值,确定第一配置状态下,各个第一输出通道的阵元的第一输出值,以及,确定第二配置状态下,各个第二输出通道的阵元的第二输出值;
177.针对每个初始不一致性系数,根据各个第一输出值和各个第二输出值确定初始不一致性系数对应的目标不一致性系数;
178.应用各个目标不一致性系数对超声设备通道的一致性进行校准。
179.在一些示例性的实施方式中,处理器1601还被配置为执行:通过如下方式确定第一状配置状态下的第一输出通道和第二配置状态下的第二输出通道:
180.获取各个阵元在阵元阵列中的位置信息;
181.确定除第一目标阵元所在的通道之外的通道为第一输出通道,以及,确定除第二目标阵元所在的通道之外的通道为第二输出通道;
182.其中,第一目标阵元为阵元阵列中位置最靠前的阵元,第二目标阵元为阵元阵列
中位置最靠后的阵元;或
183.第一目标阵元和第二目标阵元分别为阵元阵列中的中间位置的两个阵元。
184.在一些示例性的实施方式中,处理器1601还被配置为执行:
185.针对每个第一输出通道,根据第一输出通道与输入通道之间声场耦合系数以及发射信号的强度值确定第一输出通道的阵元的第一初始输出值;
186.应用第一输出通道的初始不一致性系数对第一初始输出值进行调整,得到第一输出通道的阵元的第一输出值。
187.在一些示例性的实施方式中,处理器1601还被配置为执行:
188.针对每个第二输出通道,根据第二输出通道与输入通道之间声场耦合系数以及发射信号的强度值确定第二输出通道的阵元的第二初始输出值;
189.应用第二输出通道的初始不一致性系数对第二初始输出值进行调整,得到第二输出通道的阵元的第二输出值。
190.在一些示例性的实施方式中,处理器1601还被配置为执行:
191.确定第一配置状态和第二配置状态下共有的输出通道;
192.针对每个共有的输出通道,将共有输出通道的第一输出值和第二输出值相加,得到目标输出值;
193.根据各个目标输出值、各个第一输出值以及各个第二输出值,确定各个共有的输出通道的目标不一致性系数。
194.在一些示例性的实施方式中,处理器1601还被配置为执行:
195.根据各个共有的输出通道的目标不一致性系数确定出共有的输出通道外的其他通道的目标不一致性系数。
196.在一些示例性的实施方式中,处理器1601还被配置为执行:
197.应用各个目标不一致性系数、预设发射信号的强度值以及声道耦合系数,确定各个阵元的实际输出值,以对超声设备通道的一致性进行校准。
198.在一些示例性的实施方式中,处理器1601还被配置为执行:
199.应用各个目标不一致性系数,对预先得到各个阵元的待补偿输出进行补偿,得到各个阵元的实际输出值,以对超声设备通道的一致性进行校准。
200.本发明实施例还提供一种计算机存储介质,计算机存储介质中存储有计算机程序指令,当指令在计算机上运行时,使得计算机执行上述校准超声设备通道一致性的方法的步骤。
201.本领域内的技术人员应明白,本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
202.本技术是参照根据本技术的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个
机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
203.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
204.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
205.显然,本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的范围。这样,倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内,则本技术也意图包含这些改动和变型在内。
再多了解一些

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