一種高脈沖重復掃查頻率信號的編碼、成像方法和裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高脈沖重復掃查頻率信號的編碼、成像方法及裝置，其中，所述編碼方法包括：根據掃查深度確定掃查信號集合，所述掃查信號集合包括至少兩個信號；確定掃查信號集合中的信號最佳聚合區(qū)域的分數階傅里葉變換的旋轉角度因子；根據所述旋轉角度因子計算所述每個掃查信號的起始頻率；根據所述掃查信號的起始頻率對與所述起始頻率對應的掃查信號進行編碼?？梢源_定接收到的信號與發(fā)射信號之間的對應關系。能夠解決掃查距離對于脈沖重復掃查頻率的限制，實現(xiàn)了對高速目標的掃查。
【專利說明】
_種局脈沖重復掃查頻率信號的編碼、成像方法和裝置
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)學超聲技術領域，尤其涉及一種高脈沖重復掃查頻率信號的編碼、成像方法和裝置。
【背景技術】
[0002]超聲波在人體傳播時，遇到運動著的組織器官或血流細胞，在反射和散射時會造成回波的頻率偏移，即多普勒頻移。通過提取和分析多普勒頻移信息，可以獲取組織器官的運動信息，即D型(Doppler)超聲。超聲多普勒成像用于獲得人體內器官的功能信息、解剖信息及血液動力學方面的信息，如血液流向、速度及心臟運動狀態(tài)等。
[0003]多普勒成像的可探測速度范圍，取決于對采樣門里目標的脈沖重復掃查頻率(Pulse-Recurrence-Frequency，PRF)，對于高速目標，需要更高的脈沖重復掃查頻率。但由于超聲波在人體組織中傳播速度是一定的，所以在掃查距離較深的目標組織時，由于傳播距離較遠，所以聲波往返一次的時間較長，這就制約了脈沖重復掃查頻率，所以采樣門深度和高PRF之間存在物理原則上的矛盾。
[0004]目前，當需要的PRF超出當前掃查深度的限制時，當前技術所采用方法是對需要的PRF整數倍降低，這就造成了數個采樣門，最后的多普勒結果將是這數個采樣門里的目標運動的混合信息，這就不能真實反映出所需采樣目標的速度信息。

【發(fā)明內容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明實施例提供一種高脈沖重復掃查頻率信號的編碼、成像方法及裝置，以解決目標脈沖重復掃查頻率受到傳播距離限制的技術問題。
[0006]第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種高脈沖重復掃查頻率信號的編碼方法包括:
[0007]根據掃查深度確定掃查信號集合，所述掃查信號集合包括至少兩個信號；
[0008]確定掃查信號集合中的信號最佳聚合區(qū)域的分數階傅里葉變換的旋轉角度因子；
[0009]根據所述旋轉角度因子計算所述每個掃查信號的起始頻率；
[0010]根據所述掃查信號的起始頻率對與所述起始頻率對應的掃查信號進行編碼。
[0011]第二方面，本發(fā)明實施例還提供了一種多普勒成像系統(tǒng)中超聲波成像方法，包括:
[0012]接收超聲波編碼回波信號，并將所述超聲波編碼回波信號轉換為數字信號；
[0013]將所述數字信號進行波束合成，生成射頻信號；
[0014]對所述射頻信號去混疊和解碼處理，并通過正交調制解調，生成同相正交信號；
[0015]根據正交調制解調后的信號進行成像處理，生成超聲波圖像。
[0016]第三方面，本發(fā)明實施例還提供了一種高脈沖重復掃查頻率信號的編碼裝置，包括:
[0017]集合確定模塊，用于根據掃查深度確定掃查信號集合，所述掃查信號集合包括至少兩個信號；
[0018]角度因子確定模塊，用于確定掃查信號集合中的信號最佳聚合區(qū)域的分數階傅里葉變換的旋轉角度因子；
[0019]起始頻率計算模塊，用于根據所述旋轉角度因子計算所述每個掃查信號的起始頻率；
[0020]編碼模塊，用于根據所述掃查信號的起始頻率對與所述起始頻率對應的掃查信號進行編碼。
[0021]第四方面，本發(fā)明實施例還提供了一種超聲波成像裝置，包括:
[0022]數字信號轉換模塊，用于接收超聲波編碼回波信號，并將所述超聲波編碼回波信號轉換為數字信號；
[0023]射頻信號生成模塊，用于將所述數字信號進行波束合成，生成射頻信號；
[0024]同相正交信號生成模塊，用于對所述射頻信號去混疊和解碼處理，并通過正交調制解調，生成同相正交信號；
[0025]圖像生成模塊，用于根據正交調制解調后的信號進行成像處理，生成超聲波圖像。
[0026]本發(fā)明實施例提供的高脈沖重復掃查頻率信號的編碼、成像方法及裝置，通過對不同的發(fā)射信號進行編碼，并對接收到的信號進行相應的解碼，可以確定接收到的信號與發(fā)射信號之間的對應關系。能夠解決掃查距離對于脈沖重復掃查頻率的限制，實現(xiàn)了對高速目標的掃查。
【附圖說明】
[0027]通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
[0028]圖1是本發(fā)明實施例一提供的高脈沖重復掃查頻率信號的編碼方法的流程示意圖；
[0029]圖2是本發(fā)明實施例二提供的高脈沖重復掃查頻率信號的編碼方法的流程示意圖；
[0030]圖3是本發(fā)明實施例三提供的超聲波成像方法的流程示意圖；
[0031]圖4是本發(fā)明實施例四提供的超聲波成像方法的流程示意圖；
[0032]圖5是本發(fā)明實施例五提供的高脈沖重復掃查頻率信號的編碼裝置的結構示意圖；
[0033]圖6是本發(fā)明實施例六提供的超聲波成像裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0034]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明?？梢岳斫獾氖牵颂幩枋龅木唧w實施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關的部分而非全部內容。
[0035]實施例一
[0036]圖1為本發(fā)明實施例一提供的高脈沖重復掃查頻率信號的編碼方法的流程示意圖，本實施例可適用于對超聲波系統(tǒng)發(fā)射的掃查信號進行編碼的情況，該方法可以由脈沖重復掃查頻率信號的編碼裝置來執(zhí)行，該裝置可由軟件/硬件方式實現(xiàn)，并可集成于相應的超聲波檢測系統(tǒng)中。
[0037]參見圖1，所述高脈沖重復掃查頻率信號的編碼方法，包括:
[0038]S110，根據掃查深度確定掃查信號集合，所述掃查信號集合包括至少兩個信號。
[0039]現(xiàn)代超聲波檢測技術使用的是脈沖反射法，即向被檢物體發(fā)射一個短脈沖超聲波，再接收它。如此往復。單位時間里，驅動探頭發(fā)射超聲波的次數就是脈沖重復頻率。
[0040]對于高速運動物體，例如組織器官或血流細胞進行掃查時，由于血流的速度相對運動較快，需要提高響應的掃查頻率，即在單位時間內發(fā)射多個掃查脈沖信號。示例性的，這些掃查脈沖信號組成掃查信號集合，每個掃查信號集合中包括若干個掃查信號。掃查信號集合包括至少兩個掃查信號。
[0041]掃查信號集合可以由掃查深度決定，對當前掃查深度為D，則其最大的脈沖重復掃查頻率為Prfmax = C/(2*D)，其中C為聲波速度。在本實施例中，可以將最大的脈沖重復掃查頻率Prfmax對應的周期內發(fā)送的所有掃查脈沖信號座位掃查脈沖集合。
[0042]S120，確定掃查信號集合中的信號最佳聚合區(qū)域的分數階傅里葉變換的旋轉角度因子。
[0043]分數階傅里葉變換(Fract1nal Fourier Transform，F(xiàn)rFT)是傅里葉變換的一種廣義形式，信號在分數階傅里葉域上同時包含了信號在時域與頻域的信息，使FrFT具有許多傳統(tǒng)傅里葉變換不具備的性質，可用來處理非平穩(wěn)信號。傅里葉級數的基本含義是，任意的周期函數(信號)可以分解為無窮多個頻率為其基本頻率整數(包括零)倍的正弦波和余弦波之和。而傅里葉變換則是將其周期拓展至無窮形成的?？梢岳斫鉃樾盘栐跁r頻平面中坐標軸繞原點逆時針旋轉任意角度后的表示方法。
[0044]對于超聲波系統(tǒng)所發(fā)射的多個脈沖信號，可以看做為周期信號，對于該周期信號，具有如下特性:隨著信號的分數階域逐漸增大，信號能量逐漸聚集，到頻域表現(xiàn)為沖擊函數?；诖颂匦?，可以根據分數階傅里葉變換，確定唯一的影響因子旋轉角度因子。
[0045]具體的，可以通過如下公式計算得到旋轉角度因子:
[0046]aifa= l-2/pi*atan(Tx_fs/BandffidthOfFM);其中，aifa為旋轉角度因子；Tx_fs表示系統(tǒng)發(fā)射的采樣頻率;BandWidthOfFM表示編碼信號的調制帶寬。
[0047]S130，根據所述旋轉角度因子計算所述每個掃查信號的起始頻率。
[0048]具體的，可以包括如下步驟:
[0049]根據所述旋轉角度因子確定所述掃查信號集合中每個掃查信號的相對帶寬頻率；
[0050]根據所述相對帶寬頻率和超聲波系統(tǒng)發(fā)射的脈沖的中心頻率計算所述每個掃查信號的起始頻率。
[0051]對于掃查信號集合在時域頻域平面可以顯示為若干個過O點的線段圖像，其中每個過O點的線段都代表了掃查信號集合中每個掃查信號的相對頻率。
[0052]具體的，可以通過如下公式計算:
[0053]bandwi dth_S i g = 4*nZ*abs(sin(aifa*p i/2))/TimeOfFM+D*f_Atten；
[0054]其中，TimeOfFM表示編碼信號的調制時長，D表示最大掃查深度，f_Atten表示頻率隨深度變化的衰減系數。nZ為常數系數，一般可以取I，對于每η個掃查信號，可以根據上述公式計算得到該掃查信號的相對頻率。
[0055]對于任意一個超聲波系統(tǒng)的探頭，其驅動頻率根據不同的診斷目的可以設定為不同的頻率。并且驅動頻率在設定的中心頻率時，工作效率最高。掃查信號集合中每個掃查信號的頻率應該在探頭的中心頻率的一定范圍內。并可根據掃查信號集合中每個掃查信號的相對頻率和探頭的中心頻率計算得到掃查信號集合中每個掃查信號的頻率。具體的，可以通過如下公式計算得到:
[0056 ] fstart = f0-Bandff idthOfFM/2+n*bandw idth_S i g。
[0057]其中，f0表示脈沖發(fā)射的中心頻率。
[0058]S140，根據所述掃查信號的起始頻率對與所述起始頻率對應的掃查信號進行編碼。
[0059]由于掃查信號并沒有相位的變化，根據掃查信號的頻率即可對應生成掃查信號的波形信號，根據所述波形信號對掃查信號進行編碼。具體的，可以通過如下公式得到掃查信號對應的編碼信號:
[0060]base_excitat1n(i)= cos (2*pi*(f start*t+BandffidthOfFM/2/Time0fFM*t.~
2));其中 t = (0，l/Tx_fs，2/Tx_fs，……T imeOfFM)。
[0061]本實施例提供的高脈沖重復掃查頻率信號的編碼方法，利用超聲波系統(tǒng)所發(fā)射的掃查信號集合在分數階傅里葉變換中設定旋轉角度因子的時域頻域平面內聚集的特點，通過計算每個掃查信號的頻率，繼而確定每個掃查信號的相應波形，并按照所述波形對掃查信號進行編碼，以使得超聲波系統(tǒng)在接收到掃查信號回波時能夠根據掃查信號編碼后的波形確定接收參數，進而實現(xiàn)獲取高速運動采樣目標準確的速度信息。
[0062]實施例二
[0063]圖2是本發(fā)明實施例二提供的高脈沖重復掃查頻率信號的編碼方法的流程示意圖。本實施例以上述實施例為基礎，增加如下步驟:確定掃查信號集合數，并確定每個掃查信號在對應的掃查集合內的掃查序號；相應的，將所述根據所述旋轉角度因子計算所述每個掃查信號的起始頻率，具體優(yōu)化為:根據所述旋轉角度因子和掃查信號在對應的掃查集合內的掃查序號計算所述每個掃查信號的起始頻率。
[0064]相應的，本實施例所提供的高脈沖重復掃查頻率信號的編碼方法，具體包括:
[0065]S210，確定掃查信號集合數，并確定每個掃查信號在對應的掃查集合內的掃查序號。
[0066]掃查信號集合可以由掃查深度決定，對當前掃查深度為D，則其最大的脈沖重復掃查頻率為Prfmax = C/(2*D)，其中C為聲波速度。即對于超聲波系統(tǒng)中，在一個發(fā)射周期內，最多可以發(fā)射Prfmax次超聲波信號，而對于高速運動的掃查目標，其所要求的脈沖重復掃查頻率為Prf_desire，如果要求的脈沖重復掃查頻率為Prf_desire大于Prfmax，那么在I個發(fā)射周期中，不能完成發(fā)送要求的脈沖重復掃查次數，需要在多個周期內完成所有要求的脈沖重復掃查信號的發(fā)送，每個周期可以發(fā)送一個掃查信號集合。具體的，可以通過如下公式計算得到所需發(fā)射的掃查信號集合數N:
[0067]CEIL(Prf_desire/Prfmax)，CEIL(.)表不向上取整。
[0068]對于第i次發(fā)射的信號，其為某一個掃查信號集合中的第η個序列的發(fā)射信號，具體的，可以通過如下公式確定掃查信號在對應的掃查集合內的掃查序號:
[0069]n=mod(i，N)。
[0070]S220，確定掃查信號集合中的信號最佳聚合區(qū)域的分數階傅里葉變換的旋轉角度因子。
[0071]S230，根據所述旋轉角度因子和掃查信號在對應的掃查集合內的掃查序號計算所述每個掃查信號的起始頻率。
[0072]具體的，可以包括如下步驟:
[0073]根據所述旋轉角度因子和掃查信號在對應的掃查集合內的掃查序號確定所述掃查信號集合中每個掃查信號的相對帶寬頻率;具體的，可以通過如下公式計算得到:
[0074]bandwidth_Sig=4*nZ*abs(sin(aifa*pi/2))/TimeOfFM+D*f_Atten;
[0075]nZ—般取l，TimeOfFM表示編碼信號的調制時長，D表示最大掃查深度，f_Atten表示頻率隨深度變化的衰減系數；
[0076]根據所述相對帶寬頻率、超聲波系統(tǒng)發(fā)射的脈沖的中心頻率和掃查信號在對應的掃查集合內的掃查序號計算所述每個掃查信號的起始頻率。具體的，可以通過如下方式計算得到:
[0077 ] fstart = f0-Bandff idthOfFM/2+(n-(N_l)/2)*bandw idth_S i g ；
[0078]??表示脈沖發(fā)射的中心頻率，N為需要發(fā)射的掃查信號集合數量。
[0079]S240，根據所述掃查信號的起始頻率對與所述起始頻率對應的掃查信號進行編碼。
[0080]本實施例通過增加如下步驟:確定掃查信號集合數，并確定每個掃查信號在對應的掃查集合內的掃查序號；相應的，將所述根據所述旋轉角度因子計算所述每個掃查信號的起始頻率，具體優(yōu)化為:根據所述旋轉角度因子和掃查信號在對應的掃查集合內的掃查序號計算所述每個掃查信號的起始頻率?？梢愿鶕畲蟮拿}沖重復掃查頻率對采樣目標所要求的脈沖重復掃查頻率進行不同的集合分組，并對集合內的不同掃查信號進行編碼。[0081 ] 實施例三
[0082]圖3為本發(fā)明實施例三提供的超聲波成像方法的流程示意圖，本實施例可適用于多普勒成像系統(tǒng)中利用超聲波信號成像的情況，該方法可以由超聲波成像裝置來執(zhí)行，該裝置可由軟件/硬件方式實現(xiàn)，并可集成于相應的超聲波檢測系統(tǒng)中。
[0083 ]參見圖3，所述超聲波成像方法，包括:
[0084]S310，接收超聲波編碼回波信號，并將所述超聲波編碼回波信號轉換為數字信號。
[0085]超聲波系統(tǒng)中的超聲波探頭用于發(fā)射超聲波和接收超聲波回波。并通過波回波的放大、濾波和模擬數字轉換，得到數字化超聲波回波;所述接收裝置可以包括順序連接的低噪聲放大電路、抗混疊濾波電路和數字模擬轉換電路。所述低噪聲放大電路與所述超聲波探頭連接。
[0086]S320，將所述數字信號進行波束合成，生成射頻信號。
[0087]波束合成是指將一定集合形狀排列的多元基陣中各振元的輸出經過延遲、加權和求和等出來后，使輸出具有空間指向性。示例性的，可以采用延遲疊加的方法，獲得超聲波射頻數據。
[0088]S330，對所述射頻信號去混疊和解碼處理，并通過正交解調，生成同相正交信號。
[0089]示例性的，可以采用抗混濾波去器，在采樣頻率不變的前提下，通過設定好頻率的低通濾波器濾掉不需出現(xiàn)的頻率成分。由于輸入的信號包括I/Q兩部分，需要通過正交解調，以生成同相的正交信號。
[0090]S340，根據正交調制解調后的信號進行成像處理，生成超聲波圖像。
[0091]本實施例通過對接收到的超聲波信號進行去混疊和解碼處理，將接收到的編碼信號處理，生成同相正交信號，可以實現(xiàn)獲取高速運動采樣目標準確的速度信息。
[0092]實施例四
[0093]圖4是本發(fā)明實施例四提供的超聲波成像方法的流程示意圖。本實施例以上述實施例為基礎，將射頻信號去混疊，具體優(yōu)化為:按照預設的長度采樣所述射頻信號，所述預設的長度根據采樣門的寬度和接收超聲波編碼回波信號的采樣頻率確定;確定所述射頻信號的分數階傅里葉變換的旋轉角度因子;根據所述旋轉角度因子對采樣得到的所述射頻信號進行分數階傅里葉變換;設定帶通濾波器的截止頻率，并對變換后的射頻信號進行濾波處理;對濾波后的射頻信號進行逆分數階傅里葉變換。
[0094]參見圖4，所述超聲波成像方法，包括:
[0095]S410，接收超聲波編碼回波信號，并將所述超聲波編碼回波信號轉換為數字信號。
[0096]S420，將所述數字信號進行波束合成，生成射頻信號。
[0097]S430，按照預設的長度采樣所述射頻信號，所述預設的長度根據采樣門的寬度和接收超聲波編碼回波信號的采樣頻率確定。
[0098]示例性的，可以采用如下方式確定采樣長度，采樣長度1^= '\￥_818*2/01^_￡8，其中，w_sig為采樣門的寬度，C為聲波傳播速度，Rx_f s表示接收信號的采樣頻率。
[0099]S440，確定所述射頻信號的分數階傅里葉變換的旋轉角度因子。
[0100]示例性的，可以采用如下方式確定分數階傅里葉變換的旋轉角度因子，旋轉角度因子aifa_rx= l_2/pi*atan(Rx_fs/BandWidth0fFM)，其中BandWidthOfFM表不編碼信號的調制帶寬;Rx_fs表示接收信號的采樣頻率。
[0101]S450，根據所述旋轉角度因子對采樣得到的所述射頻信號進行分數階傅里葉變換。
[0102]射頻信號為多個信號的復合，存在嚴重的交叉項干擾。分數階傅里葉變換可以抑制視頻分布交叉項。示例性的，可以采用如下方式對射頻信號進行分數階傅里葉變換，分數階傅里葉變換后的信號Sig_frft = frft(sig，aifa_rx)，frft(.)表示分數階傅里葉變換函數。
[0103]S460，設定帶通濾波器的截止頻率，并對變換后的射頻信號進行濾波處理。
[0104]對于第i次掃查信號，分數階傅里葉變換后第nZ個過O帶寬為:
[0105]bandwidth_Sig_rx = 4*nZ*abs(sin(aifa_rx*pi/2) )/TimeOfFM+D*f_Atten ；其中，TimeOfFM表示編碼信號的調制時長，D表示最大掃查深度，f_Atten表示頻率隨深度變化的衰減系數。Z為常數系數，一般可以取I，對于每個掃查信號，可以根據上述公式計算得到該掃查信號的相對頻率。所以則濾波器的中心頻率為:
[0106]fO_bandfilter_i = ??+(η_(N_l)/2)*bandwidth_Sig_rx
[0107]則該帶通濾波器的上下截止頻率分別為:
[0108]BandfiIter_lowFreq = f0_bandf iIter_i_bandwidth_Sig_rx/2；
[0109]BandfiIter_highFreq = f0_bandf ilter_i+bandwidth_Sig_rx/2。
[0110]S470，對濾波后的射頻信號進行逆分數階傅里葉變換。
[0111]對濾波后的射頻信號進行逆分數階傅里葉變換，使所述濾波后的射頻信號恢復原有的頻率。
[0112]S480，對去混疊后的信號解碼處理，并通過正交解調，生成同相正交信號。
[0113]S490，根據正交調制解調后的信號進行成像處理，生成超聲波圖像。
[0114]本實施例通過將射頻信號去混疊，具體優(yōu)化為:按照預設的長度采樣所述射頻信號，所述預設的長度根據采樣門的寬度和接收超聲波編碼回波信號的采樣頻率確定;確定所述射頻信號的分數階傅里葉變換的旋轉角度因子;根據所述旋轉角度因子對采樣得到的所述射頻信號進行分數階傅里葉變換;設定帶通濾波器的截止頻率，并對變換后的射頻信號進行濾波處理;對濾波后的射頻信號進行逆分數階傅里葉變換?？梢栽谳^小的頻率范圍內對射頻信號進行過濾，去除雜波，提高超聲波掃查的精度。
[0115]實施例五
[0116]圖5是本發(fā)明實施例五提供的高脈沖重復掃查頻率信號的編碼裝置的結構示意圖，如圖5所示，所述裝置包括:
[0117]集合確定模塊510，用于根據掃查深度確定掃查信號集合，所述掃查信號集合包括至少兩個信號；
[0118]角度因子確定模塊520，用于確定掃查信號集合中的信號最佳聚合區(qū)域的分數階傅里葉變換的旋轉角度因子；
[0119]起始頻率計算模塊530，用于根據所述旋轉角度因子計算所述每個掃查信號的起始頻率；
[0120]編碼模塊540，用于根據所述掃查信號的起始頻率對與所述起始頻率對應的掃查?目號進行編碼。
[0121]本實施例提供的高脈沖重復掃查頻率信號的編碼裝置，通過對不同的發(fā)射信號進行編碼，并對接收到的信號進行相應的解碼，可以確定接收到的信號與發(fā)射信號之間的對應關系。能夠解除掃查距離對于脈沖重復掃查頻率的限制，實現(xiàn)了對高速目標的掃查。
[0122]在上述各實施例的基礎上，所述起始頻率計算模塊，包括:
[0123]相對帶寬確定單元，用于根據所述旋轉角度因子確定所述掃查信號集合中每個掃查信號的相對帶寬；
[0124]頻率計算單元，用于根據所述相對帶寬頻率和超聲波系統(tǒng)發(fā)射的脈沖的中心頻率計算所述每個掃查信號的起始頻率。
[0125]在上述各實施例的基礎上，所述裝置還包括:
[0126]掃查序號確定模塊，用于確定掃查信號集合數，并確定每個掃查信號在對應的掃查集合內的掃查序號；
[0127]相應的，所述相對帶寬確定單元，用于:
[0128]根據所述旋轉角度因子和掃查信號在對應的掃查集合內的掃查序號確定所述掃查信號集合中每個掃查信號的相對帶寬。
[0129]本發(fā)明實施例所提供的高脈沖重復掃查頻率信號的編碼裝置可用于執(zhí)行本發(fā)明任意實施例提供的高脈沖重復掃查頻率信號的編碼方法，具備相應的功能模塊，實現(xiàn)相同的有益效果。
[0130]實施例六
[0131]圖6是本發(fā)明實施例六提供的超聲波成像裝置的結構示意圖，如圖6所示，所述裝置包括:
[0132]數字信號轉換模塊610，用于接收超聲波編碼回波信號，并將所述超聲波編碼回波信號轉換為數字信號；
[0133]射頻信號生成模塊620，用于將所述數字信號進行波束合成，生成射頻信號；
[0134]同相正交信號生成模塊630，用于對所述射頻信號去混疊和解碼處理，并通過正交調制解調，生成同相正交信號；
[0135]圖像生成模塊640，用于根據正交調制解調后的信號進行成像處理，生成超聲波圖像。
[0136]在上述各實施例的基礎上，所述同相正交信號生成模塊，用于:
[0137]按照預設的長度采樣所述射頻信號，所述預設的長度根據采樣門的寬度和接收超聲波編碼回波信號的采樣頻率確定；
[0138]確定所述射頻信號的分數階傅里葉變換的旋轉角度因子；
[0139]根據所述旋轉角度因子對采樣得到的所述射頻信號進行分數階傅里葉變換；
[0140]設定帶通濾波器的截止頻率，并對變換后的射頻信號進行濾波處理；
[0141 ]對濾波后的射頻信號進行逆分數階傅里葉變換。
[0142]本實施例提供的超聲波成像裝置，通過對接收到的超聲波信號進行去混疊和解碼處理，將接收到的編碼信號處理，生成同相正交信號，可以實現(xiàn)獲取高速運動采樣目標準確的速度信息。
[0143]本發(fā)明實施例所提供的超聲波成像裝置可用于執(zhí)行本發(fā)明任意實施例提供的超聲波成像方法，具備相應的功能模塊，實現(xiàn)相同的有益效果。
[0144]顯然，本領域技術人員應該明白，上述的本發(fā)明的各模塊或各操作可以通過如上所述的終端設備實施?？蛇x地，本發(fā)明實施例可以用計算機裝置可執(zhí)行的程序來實現(xiàn)，從而可以將它們存儲在存儲裝置中由處理器來執(zhí)行，所述的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質中，上述提到的存儲介質可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等;或者將它們分別制作成各個集成電路模塊，或者將它們中的多個模塊或操作制作成單個集成電路模塊來實現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件的結合。
[0145]注意，上述僅為本發(fā)明的較佳實施例及所運用技術原理。本領域技術人員會理解，本發(fā)明不限于這里所述的特定實施例，對本領域技術人員來說能夠進行各種明顯的變化、重新調整和替代而不會脫離本發(fā)明的保護范圍。因此，雖然通過以上實施例對本發(fā)明進行了較為詳細的說明，但是本發(fā)明不僅僅限于以上實施例，在不脫離本發(fā)明構思的情況下，還可以包括更多其他等效實施例，而本發(fā)明的范圍由所附的權利要求范圍決定。
【主權項】
1.一種高脈沖重復掃查頻率信號的編碼方法，其特征在于，包括: 根據掃查深度確定掃查信號集合，所述掃查信號集合包括至少兩個信號； 確定掃查信號集合中的信號最佳聚合區(qū)域的分數階傅里葉變換的旋轉角度因子； 根據所述旋轉角度因子計算所述每個掃查信號的起始頻率； 根據所述掃查信號的起始頻率對與所述起始頻率對應的掃查信號進行編碼。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述旋轉角度因子計算所述每個掃查信號的起始頻率，包括: 根據所述旋轉角度因子確定所述掃查信號集合中每個掃查信號的相對帶寬； 根據所述相對帶寬頻率和超聲波系統(tǒng)發(fā)射的脈沖的中心頻率計算所述每個掃查信號的起始頻率。3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法還包括: 確定掃查信號集合數，并確定每個掃查信號在對應的掃查集合內的掃查序號； 相應的，所述根據所述旋轉角度因子確定所述掃查信號集合中每個掃查信號的相對帶寬，包括: 根據所述旋轉角度因子和掃查信號在對應的掃查集合內的掃查序號確定所述掃查信號集合中每個掃查信號的相對帶寬。4.一種超聲波成像方法，其特征在于，包括: 接收超聲波編碼回波信號，并將所述超聲波編碼回波信號轉換為數字信號； 將所述數字信號進行波束合成，生成射頻信號； 對所述射頻信號去混疊和解碼處理，并通過正交調制解調，生成同相正交信號； 根據正交調制解調后的信號進行成像處理，生成超聲波圖像。5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述對所述射頻信號去混疊，包括: 按照預設的長度采樣所述射頻信號，所述預設的長度根據采樣門的寬度和接收超聲波編碼回波信號的采樣頻率確定； 確定所述射頻信號的分數階傅里葉變換的旋轉角度因子； 根據所述旋轉角度因子對采樣得到的所述射頻信號進行分數階傅里葉變換； 設定帶通濾波器的截止頻率，并對變換后的射頻信號進行濾波處理； 對濾波后的射頻信號進行逆分數階傅里葉變換。6.一種高脈沖重復掃查頻率信號的編碼裝置，其特征在于，包括: 集合確定模塊，用于根據掃查深度確定掃查信號集合，所述掃查信號集合包括至少兩個信號； 角度因子確定模塊，用于確定掃查信號集合中的信號最佳聚合區(qū)域的分數階傅里葉變換的旋轉角度因子； 起始頻率計算模塊，用于根據所述旋轉角度因子計算所述每個掃查信號的起始頻率； 編碼模塊，用于根據所述掃查信號的起始頻率對與所述起始頻率對應的掃查信號進行編碼。7.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述起始頻率計算模塊，包括: 相對帶寬確定單元，用于根據所述旋轉角度因子確定所述掃查信號集合中每個掃查信號的相對帶寬； 頻率計算單元，用于根據所述相對帶寬頻率和超聲波系統(tǒng)發(fā)射的脈沖的中心頻率計算所述每個掃查信號的起始頻率。8.根據權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括: 掃查序號確定模塊，用于確定掃查信號集合數，并確定每個掃查信號在對應的掃查集合內的掃查序號； 相應的，所述相對帶寬確定單元，用于: 根據所述旋轉角度因子和掃查信號在對應的掃查集合內的掃查序號確定所述掃查信號集合中每個掃查信號的相對帶寬。9.一種超聲波成像裝置，其特征在于，包括: 數字信號轉換模塊，用于接收超聲波編碼回波信號，并將所述超聲波編碼回波信號轉換為數字信號； 射頻信號生成模塊，用于將所述數字信號進行波束合成，生成射頻信號； 同相正交信號生成模塊，用于對所述射頻信號去混疊和解碼處理，并通過正交調制解調，生成同相正交信號； 圖像生成模塊，用于根據正交調制解調后的信號進行成像處理，生成超聲波圖像。10.根據權利要求9所述的裝置，其特征在于，所述同相正交信號生成模塊，用于: 按照預設的長度采樣所述射頻信號，所述預設的長度根據采樣門的寬度和接收超聲波編碼回波信號的采樣頻率確定； 確定所述射頻信號的分數階傅里葉變換的旋轉角度因子； 根據所述旋轉角度因子對采樣得到的所述射頻信號進行分數階傅里葉變換； 設定帶通濾波器的截止頻率，并對變換后的射頻信號進行濾波處理； 對濾波后的射頻信號進行逆分數階傅里葉變換。
【文檔編號】A61B8/06GK105919624SQ201610351777
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月25日
【發(fā)明人】郭建軍, 吳方剛
【申請人】飛依諾科技(蘇州)有限公司