[发明专利]一种实时超声相控阵全聚焦成像方法

摘要

本发明公开了一种实时超声相控阵全聚焦成像方法，所述成像方法包括以下步骤：使用超声相控阵探头，以全矩阵捕捉的方式，采集目标区域的超声数据；将待测区域范围网格化，从网格左上角第一个点开始，得到各个阵元发出的声波回到每个阵元的声程和相应的位置信息，获取索引矩阵；建立GPU核函数副本，并根据索引矩阵实现实时的全聚焦成像。本发明实现了实时高精度超声成像，提高了图像的分辨率。

主权项

1.一种实时超声相控阵全聚焦成像方法，其特征在于，所述成像方法包括以下步骤：使用超声相控阵探头，以全矩阵捕捉的方式，采集目标区域的超声数据；将待测区域范围网格化，从网格左上角第一个点开始，得到各个阵元发出的声波回到每个阵元的声程和相应的位置信息，获取索引矩阵；建立GPU核函数副本，并根据索引矩阵实现实时的全聚焦成像；所述将待测区域范围网格化，从网格左上角第一个点开始，得到各个阵元发出的声波回到每个阵元的声程和相应的位置信息，获取索引矩阵的步骤具体为：将待测区域范围网格化；以相控阵探头中心为原点，阵元方向为x轴，深度方向为y轴，建立直角坐标系；从网格左上角第一个点开始，计算第一个阵元发出的声波到达该点并回到第一个阵元的声程；以此类推，得到各个阵元发出的声波回到每个阵元的声程和相应的位置信息；遍历网格中所有的点，并将索引矩阵保存下来；所述建立GPU核函数副本，并根据索引矩阵实现实时的全聚焦成像的步骤具体为：将索引矩阵与全矩阵捕捉数据读取到上位机中并传入GPU显存；建立GPU核函数副本，每个线程对应网格中的每一个点；根据索引矩阵获取第m个阵元发出的声波在聚焦点位置处反射回第n个阵元的声强值，以此类推，遍历N‑m个阵元后将所有声强叠加；N为阵元个数；完成网格内所有点的计算，即可根据各点的强度值绘制灰度图；对于第m个阵元发射的声波，在聚焦点(i,j)位置处发射回第n个阵元的声强数据在索引矩阵中的计算公式为：d＝(i‑1)×51200+(j‑1)×256+(m‑1)×16+n所述方法实现一帧超声相控阵全聚焦成像的处理速度为0.06s。