发明名称 多聚焦区域数位波束成形装置及方法
摘要 一种医疗超音波诊断机用扫描波束成形装置系由取样点控制器、可变孔径控制器、数位加法器、类比/数位转换取样器所组成,在成形方法中,系以各排序通道之中心通道为准,将整个纵深扫描范围细分成许多小聚焦区域,并使各通道之对应于同一聚焦区域之对应回波接收区间的脉波数相同,但各区间内之取样脉波系等间距的,以便在该区间内取得相同数量的取样点。当经由这样的取样点加以取样之后,即可依顺序,利用数位加法器,把各通道同一次序出现的取样资料直接相加,不需要经过额外的计算,即可得到波束成形好的输出资料,并让各个通道之类比/数位转换器送出的取样资料,与其后方的数位加法器之间的电路连线得以保持不变,而能省去额外的资料汇流排转换控制,降低电路复杂度。
申请公布号 TW364264 申请公布日期 1999.07.11
申请号 TW087110479 申请日期 1998.06.29
申请人 财团法人工业技术研究院 发明人 徐义昌;郑建华
分类号 H04N5/31 主分类号 H04N5/31
代理机构 代理人
主权项 1.一种多聚焦区域数位波束成形装置,供使用于超音波扫描器中,用以将反射点之超音波扫描回波经多数换能器接收并转换得之电信号经由多数通道加以聚焦成形,其包含有:一取样点控制器,至少含有一取样脉波产生器,用以根据各反射点所属扫描纵深区上经设定的聚焦区域,以及各通道之对应换能器接收反射回波信号的延迟关系,由该取样脉波产生器输出各通道取样脉波,且各通道取样脉波以各聚焦区域对应之回波接收时间区间为单位,在各单位内之各取样脉波等间距,且在属同一设定聚焦区域之对应区间中的脉波数相同;一类比/数位转换取样器阵列,含有多数位于各别通道中之类比/数位转换器,用以将相对应之换能器所输出之类比信号转换成数位信号,并根据前述各对应之通道取样脉波,对该等数位信号加以取样而输出各通道取样资料;一先进先出蓄录器,用以将各通道之不同时序取样资料依先后顺序暂存,再依顺序整批同时输出;以及一数位加法器,用以将该先进先出蓄录器依序整批同时输出之取样资料依序相加成一成形信号输出,供后续之成像处理。2.如申请专利范围第1项之多聚焦区域数位波束成形装置,其中各该等通道取样脉波系以其中一中心通道为准,使输入中心通道之各取样脉波在每一聚焦区域之对应回波接收时间区间内的数量固定且等间距。3.如申请专利范围第1项之多聚焦区域数位波束成形装置,其中该取样点控制器进一步包含有:一扫描深度计算器,用以提供各反射点在扫描纵深区中之纵深位置;一聚焦区域切换控制器,用以根据各反射点之纵深位置,判定各反射点所属该扫描纵深区上之多数设定聚焦区域之其中之一,并输出该资料;以及一间距资料表,用以提供对应于各反射点所在设定聚焦区域下,各通道之对应取样脉波间距的资料;且其中该取样脉波产生器,系根据该间距资料表所提供之取样脉波间距资料,在该聚焦区域切换控制器所输出资料之控制下,对各通道发出相对应的通道取样脉波。4.如申请专利范围第2项之多聚焦区域数位波束成形装置,其中该取样点控制器还包含一通道切换机构,用以使该取样脉波产生器之各该等通道取样脉波输出因应一受扫描线之变更而改输出至各经变更通道排序后之对应类比/数位转换取样器。5.如申请专利范围第4项之多聚焦区域数位波束成形装置,其中该通道切换机构包含有:一扫描线计数器,用以计数目前所扫描之扫描线,并输出一扫描线数信号;一交叉点开关,用以使脉波产生器之各通道输出可以一对一选择性地输出至各类比/数位转换取样器;以及一通道切换控制器,用以根据该扫描线数信号输出一控制信号给该交叉点开关,使该交叉点开关将脉波产生器之各通道输出转接至各对应之经变换通道排序的类比/数位转换取样器。6.如申请专利范围第1,2,3,4或5项之多聚焦区域数位波束成形装置,还包含一可变孔径控制器,用以根据一反射点所在聚焦区域,筛选该类比/数位转换取样器阵列输出之各通道取样资料,并输出给该先进先出蓄录器,俾防止杂讯干扰。7.如申请专利范围第6项之多聚焦区域数位波束成形装置,其中该可变孔径控制器包含:一多工选择器,具多数对应于各通道之其输入、出端分别与各通道之该等类比/数位转换取样器与先进先出蓄录器连接的开关;一孔径资料表,用以根据一由扫描深度计算器所提供之反射点深度资料,提供应开放取样资料通过之对应通道资料;以及,一孔径开关控制器,用以根据该开放对应通道资料,控制该多工选择器之开关。8.一种多聚焦区域数位波束成形方法,供使用于超音波扫描器中,用以将反射点之超音波扫描回波经多数换能器接收并转换得之电信号透过多数通道加以聚焦成形,其包含以下步骤:一转换取样步骤,用以接收来自换能器之各通道电类比信号后,将之转换成数位信号,并根据各反射点所属扫描纵深区上经设定的聚焦区域,以及各通道之对应换能器接收反射回波信号的延迟关系,对各通道分别输入取样脉波,以获得取样资料输出,且各通道之取样脉波系以各经设定之聚焦区域对应之回波接收时间区间为单位,在各单位内之各取样脉波等间距,且在属同一设定聚焦区域之对应区间中的脉波数相同一暂存步骤,用以将各通道之不同时序取样资料依先后顺序暂存,再依顺序整批同时输出;以及一成形步骤,用以将依序整批同时输出之取样资料依序相加成一成形信号输出,供后续之成像处理。9.如申请专利范围第8项之多聚焦区域数位波束成形方法,其中各该等通道取样脉波系以其中一中心通道为准,使输入中心通道之各取样脉波在每一聚焦区域之对应回波接收时间区间内的数量固定且等间距。10.如申请专利范围第9项之多聚焦区域数位波束成形方法,其中该转换取样步骤还包含一通道切换步骤,用以使各该等通道取样脉波输出因应一受扫描线之变更而改输入至经变更通道排序后之对应类比/数位转换通道。11.如申请专利范围第8.9或10项之多聚焦区域数位波束成形方法,其还包含一孔径改变步骤,用以根据一反射点所在聚焦区域,对前述转换取样步骤之各通道所输出的取样资料加以筛选后再暂存,俾防止杂讯干扰。图式简单说明:第一图为一根据本发明之较佳实施例而成之数位波束成形装置及其应用于系统时的系统结构方块图。第二图为第一图所示数位波束成形装置中之取样点控制器的构成方块图。第三图为第一图所示数位波束成形装置中之可变孔径控制器的构成方块图。第四图为一应用于第一图所示数位波束成形装置中有关各聚焦区域相对于各接收通道之扫描回波接收时序图。
地址 新竹县竹东镇中兴路四段一九五号