使用通道數(shù)據(jù)處理的共模噪聲抑制方法
【專利說明】使用通道數(shù)據(jù)處理的共模噪聲抑制方法
【背景技術(shù)】
[0001] 本發(fā)明大體上設(shè)及包括處理電子設(shè)備的超聲系統(tǒng)。更具體地，本發(fā)明設(shè)及一種通 道數(shù)據(jù)處理器，該處理器在波束合成之前組合通道數(shù)據(jù)，W用于共模噪聲抑制。
[0002] 超聲系統(tǒng)可能經(jīng)歷共模噪聲，該共模噪聲由DC電源的時鐘脈沖頻率或其它高頻 干擾源引起。運種共模噪聲可出現(xiàn)在所創(chuàng)建的超聲圖像中，它降低了圖像的品質(zhì)。運種品 質(zhì)的降低可導(dǎo)致圖像較難W讀取，并且可引起誤診。
[0003] 傳統(tǒng)的超聲成像系統(tǒng)首先獲取通道數(shù)據(jù)并執(zhí)行波束合成，運作為第一步，運需要 最小限度的通道數(shù)據(jù)處理。典型的降采樣和解調(diào)于波束合成之前在通道數(shù)據(jù)上完成。運些 系統(tǒng)依賴發(fā)射和接收過程中的復(fù)雜模擬濾波和昂貴的接地機制來降低外部噪聲。
[0004] 本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到，傳統(tǒng)超聲系統(tǒng)技術(shù)無法在波束合成之前抑制共模噪 聲。將合乎需要的是，在波束合成之前使得處理電子設(shè)備使用通道數(shù)據(jù)處理技術(shù)來抑制共 模噪聲。運些技術(shù)可包括組合通道數(shù)據(jù)。運些處理電子設(shè)備的好處包括：較低的外部來源 的干擾噪聲；降低超聲模擬器件和換能器的變化的公差換能器；改善成像模式，尤其是多 普勒模式；W及降低的系統(tǒng)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明公開的一個實施方案設(shè)及一種超聲處理系統(tǒng)。該超聲系統(tǒng)包括接收超聲成 像信息的超聲接口。該超聲系統(tǒng)還包括處理電子設(shè)備，該處理電子設(shè)備聯(lián)接至該超聲接口 并且被配置用于利用該超聲成像信息來執(zhí)行跨多個超聲通道的處理，其通過組合通道數(shù)據(jù) 用于在波束合成之前適應(yīng)性地降低發(fā)射事件的共模噪聲來實現(xiàn)。
[0006] 在一些實施例中，該超聲處理系統(tǒng)的處理電子設(shè)備通過獲得算術(shù)平均值來組合超 聲通道數(shù)據(jù)。
[0007] 在一些實施例中，該超聲處理系統(tǒng)的處理電子設(shè)備W發(fā)射事件的時間、深度方向 的深度和/或方位角的通道的函數(shù)來適應(yīng)性地組合通道數(shù)據(jù)。
[000引在一些實施例中，該超聲處理系統(tǒng)的處理電子設(shè)備將組合的通道數(shù)據(jù)乘W加權(quán)系 數(shù)。
[0009] 在一些實施例中，該加權(quán)系數(shù)基于超聲通道數(shù)據(jù)適應(yīng)性地改變，從而提供適應(yīng)性 噪聲降低。
[0010] 在一些實施例中，該加權(quán)系數(shù)是基于空間分布。
[0011] 在一些實施例中，該加權(quán)系數(shù)基于空間位置變化。
[0012] 在一些實施例中，該加權(quán)系數(shù)通過查找表中的參考獲得。
[0013] 在一些實施例中，該加權(quán)系數(shù)基于組合的陣元的函數(shù)。
[0014] 在一些實施例中，該乘W加權(quán)系數(shù)的組合的通道數(shù)據(jù)被從超聲通道數(shù)據(jù)移除，產(chǎn) 生修改的通道數(shù)據(jù)。
[0015] 在一些實施例中，對于相加性噪聲，修改的通道數(shù)據(jù)通過從超聲通道數(shù)據(jù)減去乘 W加權(quán)系數(shù)的組合的通道數(shù)據(jù)實現(xiàn)；對于乘性噪聲，修改的通道數(shù)據(jù)通過用超聲通道數(shù)據(jù) 除w組合的通道數(shù)據(jù)乘w加權(quán)系數(shù)的積來實現(xiàn)。
[0016] 在一些實施例中，先前數(shù)據(jù)處理結(jié)果被用于確定消除哪些正在使用的通道。
[0017] 本公開的另一實施方案為一種超聲機。該超聲機包括超聲引擎，該超聲引擎被配 置用于接收超聲返回，該超聲返回代表了用于顯示的超聲景物。超聲系統(tǒng)進一步包括超聲 處理器，該超聲處理器被配置用于在波束合成之前組合通道數(shù)據(jù)，其中該超聲處理器使得 在處理組合的通道數(shù)據(jù)之后生成顯示器輸出。
[0018] 本公開的另一實施方案是一種使用通道數(shù)據(jù)處理的共模噪聲抑制的方法。該方法 包括接收用于多個通道的超聲通道數(shù)據(jù)，其做法是：組合通道數(shù)據(jù)；處理用于多個通道的 超聲通道數(shù)據(jù)；執(zhí)行波束合成；W及為選定的發(fā)射事件重復(fù)運一過程。
[0019] 在一些實施例中，該方法的第二步驟包括通過計算算術(shù)平均值來組合該多個通 道。
[0020] 在一些實施例中，該方法的第二步驟包括用算術(shù)平均值乘W加權(quán)系數(shù)。
[0021] 在一些實施例中，該方法的第二步驟包括從超聲通道數(shù)據(jù)移除算術(shù)平均值乘W加 權(quán)系數(shù)的積，從而產(chǎn)生修改的通道數(shù)據(jù)。
[0022] 在一些實施例中，該方法的第二步驟包括：對于相加性噪聲，通過從超聲通道數(shù)據(jù) 減去組合的通道數(shù)據(jù)乘W加權(quán)系數(shù)的積來對通道數(shù)據(jù)進行修改；對于乘性噪聲，通過用超 聲通道數(shù)據(jù)除W組合的通道數(shù)據(jù)乘W加權(quán)系數(shù)的積來對通道數(shù)據(jù)進行修改。
【附圖說明】
[0023]圖1A為根據(jù)示例性實施例的便攜式超聲系統(tǒng)的圖示；
[0024] 圖1B為根據(jù)示例性實施例的用于聯(lián)接至圖1A的便攜式超聲系統(tǒng)的超聲換能器組 件的圖示；
[00巧]圖2為對便攜式超聲系統(tǒng)的一個實施例的多個元件進行圖解說明的框圖；
[00%]圖3為對圖2的便攜式超聲系統(tǒng)的處理器進行圖解說明的框圖；
[0027]圖4為根據(jù)示例性實施例的對圖3的處理器的圖像數(shù)據(jù)獲取單元進行圖解說明的 框圖；
[002引圖5為根據(jù)示例性實施例的對圖4的圖像數(shù)據(jù)獲取單元的圖像處理單元進行圖解 說明的框圖；
[0029] 圖6A至圖6B為根據(jù)示例性實施例的對圖5的圖像處理單元的通道數(shù)據(jù)處理器進 行更為詳細(xì)的圖解說明的框圖；
[0030] 圖7為根據(jù)示例性實施例的用于處理超聲系統(tǒng)中的通道數(shù)據(jù)的過程的流程圖；和
[0031] 圖8為根據(jù)示例性實施例的更詳細(xì)示出用于處理超聲系統(tǒng)中的通道數(shù)據(jù)的過程 的流程圖。
【具體實施方式】
[0032] 大體上參考附圖，其顯示了根據(jù)各種示例性實施例的用于通道數(shù)據(jù)處理的系統(tǒng)和 方法。本文所描述的系統(tǒng)和方法可用于在波束合成之前抑制成像系統(tǒng)中的共模噪聲。例如， 該通道數(shù)據(jù)處理可包括在波束合成之前從超聲系統(tǒng)組合通道數(shù)據(jù)。
[0033] 本發(fā)明大體上設(shè)及用于在超聲系統(tǒng)中在波束合成之前使用通道數(shù)據(jù)處理適應(yīng)性 地抑制共模噪聲的系統(tǒng)和方法。在各種附圖中通道數(shù)據(jù)處理器被用作示例來幫助對本發(fā)明 進行圖解說明。然而，應(yīng)認(rèn)識到的是，本發(fā)明可應(yīng)用于多種處理電子設(shè)備和處理成像數(shù)據(jù)的 其它電子設(shè)備。
[0034] 在本發(fā)明的一個實施例中，超聲系統(tǒng)包括通道數(shù)據(jù)處理器，該通道數(shù)據(jù)處理器被 配置用于從多個通道組合通道數(shù)據(jù)（例如，計算通道數(shù)據(jù)的平均值）。該處理電子設(shè)備可放 置為用于在波束合成之前處理通道數(shù)據(jù)。該處理電子設(shè)備可配置用于將加權(quán)系數(shù)應(yīng)用至該 組合的通道數(shù)據(jù)。該處理電子設(shè)備可進一步配置用于從單獨的通道數(shù)據(jù)移除該組合的通道 數(shù)據(jù)。共模噪聲然后將被抑制，從而產(chǎn)生具有較少共模噪聲的超聲圖像。
[0035] 現(xiàn)在參考圖1A，對便攜式超聲系統(tǒng)100的一個實施例進行圖解說明。便攜式超聲 系統(tǒng)100可包括用于提高顯示器系統(tǒng)的耐久性的顯示器支撐系統(tǒng)110。便攜式超聲系統(tǒng)100 可進一步包括用于固定超聲探頭和/或換能器的聯(lián)鎖桿系統(tǒng)120。便攜式超聲系統(tǒng)100的 一些實施例包括用于提高可便攜性和可用性的人體工程學(xué)把手系統(tǒng)130。更多的實施例包 括狀態(tài)指示器系統(tǒng)140,該狀態(tài)指示器系統(tǒng)140向用戶顯示與便攜式超聲系統(tǒng)100相關(guān)的信 息。便攜式超聲系統(tǒng)100可進一步包括W下特征，如易于操作和可定制用戶界面、可調(diào)節(jié)腳 架、備用電池、模塊化構(gòu)造、冷卻系統(tǒng)等。
[0036] 仍然參考圖1A，主外殼150封裝便攜式超聲系統(tǒng)100的元件。在一些實施例中，封 裝在主外殼150中的元件包括聯(lián)鎖桿系統(tǒng)120、人體工程學(xué)把手系統(tǒng)130和狀態(tài)指示器系 統(tǒng)140。主外殼150還可配置用于支撐電子設(shè)備模塊，該電子設(shè)備模塊可因便攜式超聲系 統(tǒng)100的模塊化構(gòu)造而被替換和/或升級。在一些實施例中，便攜式超聲系統(tǒng)100包括顯 示器外殼160。顯示器外殼160可包括顯示器支撐系統(tǒng)110。在一些實施例中，便攜式超聲 系統(tǒng)100包括：用于接收用戶輸入和顯示信息的觸摸控制板170 ;用于接收用戶輸入和顯示 信息的觸摸屏180 及用于顯示信息的主屏幕190。
[0037] 現(xiàn)在參考圖1B，示出超聲換能器組件102。根據(jù)示例性實施例，超聲換能器組件 102包括至引腳式（122)或插座式（124)超聲接口的連接組件，該連接組件被示出為聯(lián)接至 電纜108的超聲接口連接器104。電纜108可聯(lián)接至換能器探頭112。雖然圖1B僅示出一 個換能器組件102,但是基于引腳式（122)或插座式（124)超聲接口的數(shù)量，可將多個換能 器組件聯(lián)接至該超聲系統(tǒng)100。
[003引超聲接口連接器104可在關(guān)于引腳式（122)或插座式（124)超聲接口的移除的位 置、部分連接的位置與完全接合的位置之間移動：在該移除的位置中，超聲接口連接器104 未被引腳式（122)或插座式（124)超聲接口容納；在該部分連接的位置中，超聲接口連接器 104部分被引腳式（122)或插座式（124)超聲接口容納；在該完全接合的位置中，超聲接口 連接器104按W下方式完全被引腳式（122)或插座式（124)超聲接口容納：該方式W電氣 方式將換能器探頭112聯(lián)接至超聲系統(tǒng)100。在示例性實施例中，引腳式（122)或插座式 (124)超聲接口可包括檢測超聲接口連接器104的存在的感測器或開關(guān)。
[0039] 在本文所包含的各種示例性實施例中，該超聲接口連接器104可封裝無源或有源 電子電路，W用于影響連接的換能器的性能。例如，在一些實施例中，該換能器組件102可 包括濾波電路系統(tǒng)、處理電路系統(tǒng)、放大器、變壓器、電容器、電池、故障保護電路或其它電 子設(shè)備，運些設(shè)備可改制或促進換能器和/或整體超聲機的性能。在示例性實施例中，超聲 接口連接器104可包括支架106,換能器探頭112在不使用時可存儲在該支架106中。
[0040]在診斷超聲檢查期間，換能器探頭112發(fā)射并接收與患者相互作用的超聲信號。 該換能器探頭112包括第一端114和第二端116。該換能器探頭112的第一端114可聯(lián)接 至電纜108。該換能器探頭112的第一端114的形狀可變化，W適應(yīng)電纜10