專利名稱：一種多通道掃描延時(shí)參數(shù)計(jì)算方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供了一種超聲系統(tǒng)的實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)控制多通道掃描延時(shí)參數(shù)的方法及裝 置，實(shí)現(xiàn)超聲發(fā)射掃描和接收掃描的準(zhǔn)確聚焦，提高各個(gè)通道超聲波的一致性，從而改善超 聲成像質(zhì)量。
背景技術(shù)：
超聲系統(tǒng)的發(fā)射接掃描時(shí)需要為了實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的聚焦，各陣元根據(jù)與焦點(diǎn)處的空間 相對(duì)位置不同，發(fā)射和接收的先后順序不同。超聲診斷系統(tǒng)中，不論是B型、C型還是D型 成像都需要進(jìn)行掃描聚焦，將各個(gè)通道的發(fā)射信號(hào)或者回波信號(hào)實(shí)現(xiàn)同相位的疊加，提高 信噪比以增加信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍，并且通過這種通道信號(hào)的一致性疊加極大的改善了成像的 空間分辨率?，F(xiàn)代超聲成像系統(tǒng)一般通過電子技術(shù)控制不同通道的延時(shí)時(shí)間來實(shí)現(xiàn)聚焦， 如在發(fā)射掃描時(shí)將聲波聚焦在組織中的某一個(gè)深度，要求各個(gè)通道的波形能夠在某一個(gè)時(shí) 刻同時(shí)到達(dá)該深度點(diǎn)，所以離聚焦點(diǎn)遠(yuǎn)的陣元先發(fā)射超聲波，離焦點(diǎn)近的點(diǎn)后發(fā)射超聲波； 同樣道理在接收掃描時(shí)需要將組織中某個(gè)成像點(diǎn)的回波信號(hào)進(jìn)行同相位疊加，而成像點(diǎn)與 陣元的幾何距離不同，到達(dá)陣元的時(shí)間有先有后，離成像點(diǎn)距離近的陣元首先接收到回波， 距離遠(yuǎn)的陣元后接收到回波，通過控制發(fā)射和接收通道的延遲時(shí)間，就可以實(shí)現(xiàn)發(fā)射和接 收的準(zhǔn)確聚焦。由于探頭種類的不同，如線陣、凸陣、相控陣；掃描方式的不同，如非偏轉(zhuǎn)掃描、偏 轉(zhuǎn)掃描、擴(kuò)展成像(T型)掃描、相控陣掃描、空間復(fù)合等；掃描密度不同，如高、中、低等密 度掃描，延時(shí)計(jì)算方法較為復(fù)雜。傳統(tǒng)的做法是將延時(shí)參數(shù)下載到硬件存儲(chǔ)器中，在掃描時(shí) 從存儲(chǔ)器中取出這些參數(shù)來控制聚焦，這樣做一方面是對(duì)于不同探頭及掃描方式切換時(shí)需 要更新存儲(chǔ)區(qū)參數(shù)，帶來切換的暫態(tài)；另一方面由于數(shù)據(jù)量大，尤其是T型掃描、相控陣掃 描、空間復(fù)合等情況下的接收掃描，原始的延時(shí)數(shù)據(jù)可能會(huì)有幾百M(fèi)bits，這個(gè)數(shù)據(jù)量不論 是對(duì)探頭或者模式切換的無謂等待時(shí)間還是存儲(chǔ)區(qū)空間來說都是不可接受的，需要對(duì)數(shù)據(jù) 進(jìn)行一些近似處理來降低存儲(chǔ)和傳輸時(shí)間，這樣導(dǎo)致了精度的損失和電路實(shí)現(xiàn)復(fù)雜程度的 增加。也有一些系統(tǒng)通過提供陣元坐標(biāo)、焦點(diǎn)坐標(biāo)、偏轉(zhuǎn)角度等給邏輯，邏輯通過一些算法 來實(shí)時(shí)計(jì)算延時(shí)參數(shù)，但這些方法相對(duì)來說較為復(fù)雜，邏輯需要處理探頭的復(fù)雜幾何關(guān)系， 實(shí)現(xiàn)起來有一定難度。正如上節(jié)的所描述的，現(xiàn)有技術(shù)要么數(shù)據(jù)量大或者延時(shí)不精確，要么就是邏輯實(shí) 現(xiàn)較為復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
提供一種簡單、精確的延時(shí)計(jì)算方法和實(shí)現(xiàn)裝置，從而可以應(yīng)對(duì)各種探頭和掃描 方式，提高系統(tǒng)的成像質(zhì)量。該延時(shí)計(jì)算方法可以用于發(fā)射聚焦延時(shí)計(jì)算，也同樣適用于接 收聚焦延時(shí)計(jì)算，在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)也可只用于發(fā)射聚焦，或者只用于接收聚焦。一種最優(yōu)的具 體實(shí)施例為發(fā)射聚焦和接收聚焦都采用了本發(fā)明所提出的延時(shí)計(jì)算方法。
本發(fā)明所提出的延時(shí)計(jì)算方法包括步驟Al、根據(jù)探頭類型和具體掃描方式確定掃描線的起點(diǎn)和偏轉(zhuǎn)角度，以探頭面上任 意一點(diǎn)為位置參考點(diǎn)，并根據(jù)探頭類型計(jì)算出每個(gè)通道的陣元中心點(diǎn)、掃描線起點(diǎn)相對(duì)于 位置參考點(diǎn)的位置參量；A2、按如下公式計(jì)算通道η陣元中心點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離dn dn = V^1 -Lsl+Fcos(0-a)]2+[L 2 -Ls2 +Fsmp-σ)]2其中F為掃描線起點(diǎn)到焦點(diǎn)沿掃描線方向的長度；Lsi和Ls2為掃描線起點(diǎn)在相對(duì) 于位置參考點(diǎn)的位置參數(shù)，Lnl和Ln2為通道序號(hào)為η的陣元中心點(diǎn)相對(duì)于位置參考點(diǎn)的位 置參數(shù)，其中所述位置參數(shù)中下標(biāo)1表示沿所述法線方向上的位置量，即位置參考點(diǎn)到經(jīng) 過掃描線起點(diǎn)(或者陣元中心點(diǎn))垂直于經(jīng)過參考點(diǎn)探頭面法線的垂線的距離，下標(biāo)2表 示垂直于所述法線方向上的位置量，即掃描線起點(diǎn)(或者陣元中心點(diǎn))到經(jīng)過位置參考點(diǎn) 探頭面法線的距離；θ為掃描線與經(jīng)過掃描線起點(diǎn)的探頭面法線方向夾角，ο為經(jīng)過所述 掃描線起點(diǎn)的法線方向與經(jīng)過所述位置參考點(diǎn)的法線方向的夾角；A3、根據(jù)如下公式計(jì)算出每條掃描線上焦點(diǎn)F到每個(gè)通道的量化后的延時(shí)時(shí)間 其中k為量化精度有關(guān)參數(shù)，用于提高延時(shí)的量化精度，soimdV為聲速，T為量化 中所采用的時(shí)鐘的周期，tn為量化后的通道延時(shí)時(shí)間；以凸陣掃描為例，對(duì)上述延時(shí)計(jì)算方法做詳細(xì)的解釋。其中C為凸陣的圓心，0為坐標(biāo)參考點(diǎn)，OC為過0的探頭法線，A為某個(gè)陣元中心 點(diǎn)位置，SF為掃描線，其中S點(diǎn)為掃描線起點(diǎn)，F(xiàn)為聚焦點(diǎn)，θ為掃描線SF與經(jīng)過S點(diǎn)的探 頭法線的夾角，也就是掃描線的偏轉(zhuǎn)角，σ為經(jīng)過0點(diǎn)和S點(diǎn)的探頭法線的夾角，SK丄0C， AT丄0C，SK為S點(diǎn)到OC的線段，AT為A到OC的線段，OK為0到K的線段，OT為0到T的線 段，對(duì)于相控陣和線陣來說Τ、Κ、0三點(diǎn)重合，令OK = Lsi,KS = Ls2，OT = Lnl,TA = Ln2. Z OCS =σ ,Lsi為線段OK的長度，Ls2為線段SK的長度，Lnl為線段OT的長度，Ln2為線段AT的長 度，對(duì)于線陣和相控陣來說ο =0，Lsi = Lnl = O, η為陣元編號(hào)，則通道η陣元中心點(diǎn)到焦 點(diǎn)F的延時(shí)距離為dn dn = -Lsl+Fcos(9-a)]2 + [Ln2 - Ls2 + Fsm(0 - σ)]2接收通道延時(shí)量的計(jì)算還包括以下步驟將量化后的坐標(biāo)量Lnl、Ln2, LS1、Ls2寫入到坐標(biāo)參數(shù)存儲(chǔ)區(qū)，接收寫入的焦點(diǎn)間 距量Δ A = AFcos(0-o)> ΔΒ = Δ Fsin ( θ - ο )，在焦距累積單元中計(jì)算出焦距量 (Fms , Fsin ) 其中第一個(gè)焦點(diǎn)的焦距直接為ΔΑ、ΔΒ，后面的焦點(diǎn)用前面焦點(diǎn)與ΔΑ、ΔB進(jìn)行 累加得到，完成兩次加法運(yùn)算，第一次完成陣元相對(duì)位置Δ、、AL2計(jì)算， AL2 = Ln2-Ls2Δ第二次完成與焦距的累加量dnfl，dnf2，dnf] = ALi +ΡΓCinf2^AL2 +F;'m平方累加器首先對(duì)dnfl、dnf2求平方，然后將平方結(jié)果相加，將平方累加器的結(jié)果進(jìn)行開方運(yùn)算得到延時(shí)量。其還包括地址偏移計(jì)算，地址偏移計(jì)算的一種實(shí)現(xiàn)方式為以焦距對(duì)應(yīng)時(shí)間為延時(shí) 基準(zhǔn)點(diǎn)，在地址偏移電路中要減去焦點(diǎn)的延時(shí)量dn，= dn-F，其中dn為開方電路計(jì)算結(jié)果，dn，為最終的延時(shí)量。地址偏移計(jì)算的另一種實(shí)現(xiàn)方式為以焦距對(duì)應(yīng)時(shí)間為延時(shí)基準(zhǔn)點(diǎn)，在地址偏移電 路中要加上當(dāng)前焦點(diǎn)的延時(shí)量dn，= dn+F，其中dn為開方電路計(jì)算結(jié)果，dn，為最終的延時(shí)量。一種多通道掃描延時(shí)參數(shù)計(jì)算方法的裝置，發(fā)射延時(shí)裝置順序連接有位置參數(shù)存 儲(chǔ)器、長度累加器、平方累加器、開方電路、常量求差電路；接收延時(shí)裝置順序有位置參數(shù)存儲(chǔ)器、焦距累加器、長度累加器、平方累加器、開 方電路、地址偏移電路，接收延時(shí)裝置還包括焦距累積單元。與現(xiàn)有技術(shù)相比(1)本發(fā)明只需存儲(chǔ)陣元位置、掃描起點(diǎn)位置、焦點(diǎn)有關(guān)參數(shù)，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量少。(2)實(shí)時(shí)計(jì)算，不需要存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)精確的延時(shí)。(3)用統(tǒng)一的電路來計(jì)算各種探頭、密度、偏轉(zhuǎn)情況下延時(shí)，極大地簡化了電路的 結(jié)構(gòu)。(4)對(duì)每根掃描線的延時(shí)單獨(dú)控制，從而很方便的實(shí)現(xiàn)任意密度的掃描，因?yàn)槿绻?掃描線間距與探頭的陣元間距沒有整數(shù)倍關(guān)系時(shí)，不同的掃描線延時(shí)數(shù)據(jù)不同。本方案由 于對(duì)掃描線單獨(dú)控制，因此可以實(shí)現(xiàn)任意密度掃描。


圖1為凸陣延時(shí)距離幾何圖；圖2為相控陣和線陣延時(shí)距離幾何圖；圖3為本發(fā)明系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)圖；圖4為本發(fā)明延時(shí)控制單元結(jié)構(gòu)圖；圖5為本發(fā)明帶相對(duì)坐標(biāo)計(jì)算電路的延時(shí)控制單元結(jié)構(gòu)圖；圖6為本發(fā)明帶地址偏移電路的延時(shí)控制單元結(jié)構(gòu)圖；圖7為本發(fā)明以當(dāng)前聚焦點(diǎn)接收到的時(shí)間為延時(shí)基準(zhǔn)點(diǎn)的幾何圖；圖8為本發(fā)明以當(dāng)前聚焦點(diǎn)中心通道發(fā)射時(shí)刻為延時(shí)基準(zhǔn)點(diǎn)幾何圖。
具體實(shí)施例方式下面根據(jù)附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明本實(shí)施例提供了一種延時(shí)參數(shù)計(jì)算方法，該方法將線陣、凸陣和相控陣三種類型 的探頭的延時(shí)計(jì)算公式統(tǒng)一起來，而且本計(jì)算公式同時(shí)適用于非偏轉(zhuǎn)掃描、偏轉(zhuǎn)掃描；不同密度的掃描線也可以只通過改變掃描線位置、焦點(diǎn)等變量來計(jì)算。如錯(cuò)誤！未找到引用源。、圖2，C為凸陣的圓心，0為坐標(biāo)參考點(diǎn)，OC為過0的探 頭法線，A為某個(gè)陣元位置，SF為掃描線，其中S點(diǎn)為掃描線起點(diǎn)，F(xiàn)為聚焦點(diǎn)，θ為掃描線 SF與經(jīng)過S點(diǎn)的探頭法線的夾角，也就是掃描線的偏轉(zhuǎn)角，σ為經(jīng)過0點(diǎn)和S點(diǎn)的探頭法 線的夾角，SK丄0C，AT丄0C，SK為S點(diǎn)到OC的線段，AT為A到OC的線段，OK為0到K的 線段，OT為0到T的線段。對(duì)于相控陣和線陣來說Τ、Κ、0三點(diǎn)重合，令OK = Lsi,SK = Ls2， OT = Lnl,AT = Ln2. ZOCS = σ，Lsi為線段OK的長度，Ls2為線段SK的長度，Lnl為線段OT 的長度，Ln2為線段AT的長度。對(duì)于線陣和相控陣來說σ = 0，Lsi = Lnl = 0，則陣元到掃 描線上焦點(diǎn)F的距離dn可以通過下式計(jì)算，η為陣元編號(hào)dn = V^nl -Lsl+Fcos{0-a)f +[Lnl -152 + Fsin(0 - σ)]2公式1延時(shí)量計(jì)算基本公式式中F為焦距長度，法線夾角ο由探頭幾何形狀、坐標(biāo)參考點(diǎn)0，掃描線起點(diǎn)位置 S決定，(Lsi,Ls2)為掃描起點(diǎn)相對(duì)于0點(diǎn)的坐標(biāo)量，(Lnl, Ln2)為某個(gè)陣元η相對(duì)于0點(diǎn)的坐標(biāo)量。在實(shí)現(xiàn)時(shí)陣元中心點(diǎn)、掃描線起點(diǎn)位置參量、焦點(diǎn)參量即Lnl、Ln2, LS1、LS2、 Fcos ( θ -σ ) ,Fsin ( θ -σ )用聲速k*soundV*T去量化，soundV為聲速、T為時(shí)鐘周期，k為 量化精度有關(guān)參數(shù)，用于提高延時(shí)的量化精度，如k = 0. 25，通過升采樣插值濾波就可以量 化精度提高為采樣精度的4倍。將量化后的值存儲(chǔ)在位置參數(shù)存儲(chǔ)器中，并在延時(shí)電路中 按公式1進(jìn)行計(jì)算出各個(gè)通道的延時(shí)值。以上為延時(shí)的實(shí)時(shí)計(jì)算方法，下面對(duì)實(shí)現(xiàn)裝置進(jìn)行詳細(xì)的說明。圖3為超聲系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，其中發(fā)射和接收環(huán)節(jié)都需要進(jìn)行延時(shí)控制，發(fā)射延 時(shí)決定了波形在不同通道中的先后次序，用戶可以選擇不同聚焦深度，系統(tǒng)根據(jù)此深度來 實(shí)時(shí)計(jì)算發(fā)射聚焦參數(shù)，也可以選擇多焦點(diǎn)成像、偏轉(zhuǎn)掃描、T型成像、空間復(fù)合成像、掃描 密度等，不同的成像方式聚焦參數(shù)不同，系統(tǒng)可以根據(jù)用戶的操作將坐標(biāo)量傳遞給硬件計(jì) 算電路，硬件計(jì)算電路實(shí)時(shí)計(jì)算出每條掃描線每個(gè)通道的延時(shí)數(shù)據(jù)，從而完成發(fā)射掃描；對(duì) 于每條掃描線，在最晚通道的波形發(fā)射出去后，啟動(dòng)接收掃描，不斷地對(duì)各個(gè)通道的回波數(shù) 據(jù)進(jìn)行模擬放大和AD采樣，將采樣的數(shù)據(jù)放在一個(gè)回波數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)中，每個(gè)通道的數(shù)據(jù)的 存儲(chǔ)地址連續(xù)，各個(gè)通道順序存儲(chǔ)，在啟動(dòng)波束合成后即可以按照AD的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行波束 合成、和數(shù)據(jù)更新，其中波束合成的第一個(gè)環(huán)節(jié)就是對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行延時(shí)尋址，在各個(gè)通道 中找到同一個(gè)成像點(diǎn)的回波數(shù)據(jù)，對(duì)這些回波數(shù)據(jù)進(jìn)行變跡加權(quán)，輸出合成后的波束數(shù)據(jù)， 完成后續(xù)的處理后得到超聲圖像，所以在進(jìn)行波束合成之前，要根據(jù)掃描線的屬性、探頭的 幾何參數(shù)計(jì)算出掃描線上的每個(gè)接收點(diǎn)的各通道延時(shí)量，并將這些延時(shí)量轉(zhuǎn)化為尋址地 址，存儲(chǔ)在延時(shí)地址緩存中，在進(jìn)行波束合成時(shí)，按對(duì)應(yīng)接收聚焦點(diǎn)取出AD數(shù)據(jù)尋址地址， 對(duì)各個(gè)通道數(shù)據(jù)進(jìn)行尋址，然后對(duì)尋址后的AD數(shù)據(jù)進(jìn)行波束合成的后續(xù)處理環(huán)節(jié)。從上面的闡述可以看出發(fā)射和接收聚焦是實(shí)現(xiàn)超聲成像的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它們分別在 發(fā)射延時(shí)控制單元和接收延時(shí)控制單元中實(shí)現(xiàn)。發(fā)射接收延時(shí)都是按照公式1進(jìn)行計(jì)算， 基本實(shí)現(xiàn)環(huán)節(jié)包括位置參數(shù)寫入、長度累加器、平方累加電路、開方電路等，發(fā)射和接收又 有些不同，發(fā)射掃描線是單焦點(diǎn)聚焦，因此可以軟件可以直接寫入焦點(diǎn)坐標(biāo)量，而接收掃描 線上每個(gè)點(diǎn)都要進(jìn)行聚焦，由于焦點(diǎn)是等間距的，所以軟件寫入的是焦點(diǎn)間距量，需要根據(jù)焦點(diǎn)編號(hào)和間距計(jì)算焦距坐標(biāo)量，所以接收掃描還多一個(gè)焦距累積單元；發(fā)射由于距離越 遠(yuǎn)發(fā)射越早、距離越近發(fā)射越晚，所以發(fā)射電路需要一個(gè)常量求差電路。如圖4所示，軟件將量化后的坐標(biāo)量A = Fcos ( θ - ο )、B = Fsin (θ-σ)、Lnl、Ln2、 LS1、LS2寫入到坐標(biāo)參數(shù)存儲(chǔ)區(qū)。對(duì)于接收來說寫入焦點(diǎn)間距量ΔΑ= AFcos(0-o)>AB =AFsin(e-0)，在焦距累積單元中計(jì)算出焦距量(Fcos,廣)Fms =F^+ MFsin = Fsin + AB
i其中第一個(gè)焦點(diǎn)的焦距直接為ΔΑ、ΔΒ，后面的焦點(diǎn)用前面焦點(diǎn)與ΔΑ、Δ B進(jìn)行 累加得到。長度累加器完成兩次加法運(yùn)算，完成兩次加法運(yùn)算，第一次完成陣元相對(duì)位置 AL1, Δ L2 計(jì)算，AL1 = Lnl-LslAL2 = Ln2-Ls2第二次完成與焦距的累加量dnfl，dnf2，dnfx =ALi +FrClnfl =AI2+ F;in平方累加器首先對(duì)dnfl、dnf2求平方，然后將平方結(jié)果相加，，將平方累加器的結(jié)果進(jìn)行開方運(yùn)算即可以得到延時(shí)量。用該延時(shí)量去控制發(fā)射和 接收聚焦即可實(shí)現(xiàn)發(fā)射接收掃描。如圖5所示，另外一種實(shí)現(xiàn)方式可以將AL1 = Lnl-Lsi, Δ L2 = Ln2-Ls2放到長度累加器前面計(jì)算，因?yàn)閷?duì)于接收來說陣元 相對(duì)坐標(biāo)量與焦點(diǎn)無關(guān)，同時(shí)逐點(diǎn)實(shí)時(shí)計(jì)算延時(shí)。不需要緩存延時(shí)數(shù)據(jù)，在長度累加器中只 需要執(zhí)行與焦點(diǎn)參量的累加。如圖6所示，另外一種實(shí)現(xiàn)方式是在開方電路后加一個(gè)地址偏移電路，本方式增加了地址偏移電路，地址偏移電路又可以有兩種實(shí)現(xiàn)方式(1)以當(dāng)前聚焦點(diǎn)接收到的時(shí)間為延時(shí)基準(zhǔn)點(diǎn)，在地址偏移電路中要減去焦點(diǎn)的 延時(shí)量，即焦點(diǎn)對(duì)應(yīng)的延時(shí)量dn' = dn-F，其中dn為開方電路計(jì)算結(jié)果，dn'為最終的延時(shí)量，如圖7。(2)以當(dāng)前聚焦點(diǎn)中心通道發(fā)射時(shí)刻為延時(shí)基準(zhǔn)點(diǎn)，在地址偏移電路中要加上焦 點(diǎn)的延時(shí)量dn，= dn+F，其中dn為開方電路計(jì)算結(jié)果，dn，為最終的延時(shí)量。本領(lǐng)域技術(shù)人員不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和精神，可以有多種變形方案實(shí)現(xiàn)本發(fā)明， 以上所述僅為本發(fā)明較佳可行的實(shí)施例而已，并非因此局限本發(fā)明的權(quán)利范圍，凡運(yùn)用本 發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變化，均包含于本發(fā)明的權(quán)利范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種多通道掃描延時(shí)參數(shù)計(jì)算方法，其特征在于，包括步驟A1、根據(jù)探頭類型、掃描方式、焦點(diǎn)深度，以陣元表面上任意點(diǎn)為位置參考點(diǎn)，計(jì)算通道中各陣元中心點(diǎn)、掃描線起點(diǎn)相對(duì)于該參考點(diǎn)的位置參量；A2、按如下公式計(jì)算各陣元中心點(diǎn)到掃描線上焦點(diǎn)的距離dn <mrow><mi>dn</mi><mo>=</mo><msqrt> <msup><mrow> <mo>[</mo> <msub><mi>L</mi><mrow> <mi>n</mi> <mn>1</mn></mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub><mi>L</mi><mrow> <mi>S</mi> <mn>1</mn></mrow> </msub> <mo>+</mo> <mrow><mi>F</mi><mi>cos</mi> </mrow> <mrow><mo>(</mo><mi>&theta;</mi><mo>-</mo><mi>&sigma;</mi><mo>)</mo> </mrow> <mo>]</mo></mrow><mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup><mrow> <mo>[</mo> <msub><mi>L</mi><mrow> <mi>n</mi> <mn>2</mn></mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub><mi>L</mi><mrow> <mi>S</mi> <mn>2</mn></mrow> </msub> <mo>+</mo> <mi>F</mi> <mi>sin</mi> <mrow><mo>(</mo><mi>&theta;</mi><mo>-</mo><mi>&sigma;</mi><mo>)</mo> </mrow> <mo>]</mo></mrow><mn>2</mn> </msup></msqrt><mo>,</mo> </mrow>其中所述的Ln1，Ln2為通道n中陣元中心相對(duì)于參考點(diǎn)的位置參量，Ls1、Ls2為掃描起點(diǎn)相對(duì)于參考點(diǎn)的位置參量；θ為掃描線與經(jīng)過掃描線起點(diǎn)的探頭面法線的夾角；σ為經(jīng)過參考點(diǎn)的探頭面法線和經(jīng)過掃描線起點(diǎn)的探頭面法線的夾角；F為掃描起點(diǎn)到聚焦點(diǎn)的距離；Ln1為參考點(diǎn)到經(jīng)過陣元中心點(diǎn)垂直于經(jīng)過參考點(diǎn)探頭面法線的垂線的距離，Ln2為陣元中心點(diǎn)到經(jīng)過參考點(diǎn)探頭面法線的距離；Ls1為參考點(diǎn)到經(jīng)過掃描線起點(diǎn)垂直于經(jīng)過參考點(diǎn)探頭面法線的垂線的距離，Ls2為掃描線起點(diǎn)到經(jīng)過參考點(diǎn)探頭面法線的距離；A3、根據(jù)如下公式計(jì)算出每條掃描線上焦點(diǎn)F到每個(gè)通道的量化后的延時(shí)時(shí)間 <mrow><mi>tn</mi><mo>=</mo><mfrac> <mi>dn</mi> <mrow><mi>k</mi><mo>*</mo><mi>soundV</mi><mo>*</mo><mi>T</mi> </mrow></mfrac><mo>,</mo> </mrow>其中k為量化精度參數(shù)，用于提高延時(shí)的量化精度，soundV為聲速，T為量化中所采用的時(shí)鐘的周期，tn為量化后的通道延時(shí)時(shí)間。
2.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述的多通道掃描延時(shí)參數(shù)計(jì)算方法的裝置，其特征在于其 包括位置參數(shù)存儲(chǔ)器、長度累加器、平方累加器、開方電路和延時(shí)參數(shù)存儲(chǔ)區(qū)；將掃描線各 通道陣元中心點(diǎn)、掃描起點(diǎn)相對(duì)于參考點(diǎn)的位置參量、焦點(diǎn)長度參量預(yù)先存儲(chǔ)在所述位置 參數(shù)存儲(chǔ)器中；在所述長度累加器、所述平方累加器和所述開方電路中計(jì)算延時(shí)量，并存儲(chǔ) 在所述延時(shí)參數(shù)存儲(chǔ)區(qū)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多通道掃描延時(shí)參數(shù)計(jì)算裝置，其特征在于其還包括 求差電路，在求差電路中用一個(gè)常量去減各個(gè)通道的延時(shí)量，這個(gè)常量不小于所有通道的 最大延時(shí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多通道掃描延時(shí)參數(shù)計(jì)算裝置，其特征在于其在計(jì)算 接收延時(shí)地址時(shí)還包括地址偏移電路，其將計(jì)算出的延時(shí)量加上一個(gè)偏移量來作為尋址地址。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種多通道掃描延時(shí)參數(shù)計(jì)算裝置，其特征在于所述偏移 量是焦距長度對(duì)應(yīng)的延時(shí)量。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多通道掃描延時(shí)參數(shù)計(jì)算裝置，其特征在于所述的焦 點(diǎn)長度參量為長度量，以k*SoimdV*T為量化單位，其中soimdV為聲速，T為時(shí)鐘周期，k為量化精度有關(guān)參數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多通道掃描延時(shí)參數(shù)計(jì)算裝置，其特征在于所述的焦 點(diǎn)長度參量在發(fā)射延時(shí)，存儲(chǔ)的是Fcos ( θ - σ )和Fsin (θ-σ)的量化值。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多通道掃描延時(shí)參數(shù)計(jì)算裝置，其特征在于所述的焦 點(diǎn)長度參量在接收延時(shí)，存儲(chǔ)的是AFC0S(e-0)和AFsin(Q-O)的量化值，其中AF為 相鄰兩接收焦點(diǎn)在掃描線上的距離。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多通道掃描延時(shí)參數(shù)計(jì)算裝置，其特征在于在接收延 時(shí)，其還包括焦距累加電路。全文摘要
一種多通道掃描延時(shí)參數(shù)計(jì)算參數(shù)計(jì)算方法，該方法將線陣、凸陣和相控陣三種類型的探頭的延時(shí)計(jì)算公式統(tǒng)一起來，而且本計(jì)算公式同時(shí)適用于非偏轉(zhuǎn)掃描、偏轉(zhuǎn)掃描；不同密度的掃描線也可以只通過改變掃描線位置變量來計(jì)算。本發(fā)明只需存儲(chǔ)陣元位置、掃描起點(diǎn)位置、焦點(diǎn)有關(guān)參數(shù)，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量少。實(shí)時(shí)計(jì)算，不需要存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)精確的延時(shí)。用統(tǒng)一的電路來計(jì)算各種探頭、密度、偏轉(zhuǎn)情況下延時(shí)，極大地簡化了電路的結(jié)構(gòu)。對(duì)每根掃描線的延時(shí)單獨(dú)控制，從而很方便的實(shí)現(xiàn)任意密度的掃描，因?yàn)槿绻麙呙杈€間距與探頭的陣元間距沒有整數(shù)倍關(guān)系時(shí)，不同的掃描線延時(shí)數(shù)據(jù)不同。本方案由于對(duì)掃描線單獨(dú)控制，因此可以實(shí)現(xiàn)任意密度掃描。
文檔編號(hào)G01S15/89GK101900808SQ20101021566
公開日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2010年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月30日
發(fā)明者張羽 申請(qǐng)人:深圳市藍(lán)韻實(shí)業(yè)有限公司