本发明专利技术公开了一种高脉冲重复扫查频率信号的编码、成像方法及装置，其中，所述编码方法包括：根据扫查深度确定扫查信号集合，所述扫查信号集合包括至少两个信号；确定扫查信号集合中的信号最佳聚合区域的分数阶傅里叶变换的旋转角度因子；根据所述旋转角度因子计算所述每个扫查信号的起始频率；根据所述扫查信号的起始频率对与所述起始频率对应的扫查信号进行编码。可以确定接收到的信号与发射信号之间的对应关系。能够解决扫查距离对于脉冲重复扫查频率的限制，实现了对高速目标的扫查。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医学超声
，尤其涉及一种高脉冲重复扫查频率信号的编码、成像方法和装置。
技术介绍
超声波在人体传播时，遇到运动着的组织器官或血流细胞，在反射和散射时会造成回波的频率偏移，即多普勒频移。通过提取和分析多普勒频移信息，可以获取组织器官的运动信息，即D型(Doppler)超声。超声多普勒成像用于获得人体内器官的功能信息、解剖信息及血液动力学方面的信息，如血液流向、速度及心脏运动状态等。多普勒成像的可探测速度范围，取决于对采样门里目标的脉冲重复扫查频率(Pulse-Recurrence-Frequency，PRF)，对于高速目标，需要更高的脉冲重复扫查频率。但由于超声波在人体组织中传播速度是一定的，所以在扫查距离较深的目标组织时，由于传播距离较远，所以声波往返一次的时间较长，这就制约了脉冲重复扫查频率，所以采样门深度和高PRF之间存在物理原则上的矛盾。目前，当需要的PRF超出当前扫查深度的限制时，当前技术所采用方法是对需要的PRF整数倍降低，这就造成了数个采样门，最后的多普勒结果将是这数个采样门里的目标运动的混合信息，这就不能真实反映出所需采样目标的速度信息。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种高脉冲重复扫查频率信号的编码、成像方法及装置，以解决目标脉冲重复扫查频率受到传播距离限制的技术问题。第一方面，本专利技术实施例提供了一种高脉冲重复扫查频率信号的编码方法包括：根据扫查深度确定扫查信号集合，所述扫查信号集合包括至少两个信号；确定扫查信号集合中的信号最佳聚合区域的分数阶傅里叶变换的旋转角度因子；根据所述旋转角度因子计算所述每个扫查信号的起始频率；根据所述扫查信号的起始频率对与所述起始频率对应的扫查信号进行编码。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种多普勒成像系统中超声波成像方法，包括：接收超声波编码回波信号，并将所述超声波编码回波信号转换为数字信号；将所述数字信号进行波束合成，生成射频信号；对所述射频信号去混叠和解码处理，并通过正交调制解调，生成同相正交信号；根据正交调制解调后的信号进行成像处理，生成超声波图像。第三方面，本专利技术实施例还提供了一种高脉冲重复扫查频率信号的编码装置，包括：集合确定模块，用于根据扫查深度确定扫查信号集合，所述扫查信号集合包括至少两个信号；角度因子确定模块，用于确定扫查信号集合中的信号最佳聚合区域的分数阶傅里叶变换的旋转角度因子；起始频率计算模块，用于根据所述旋转角度因子计算所述每个扫查信号的起始频率；编码模块，用于根据所述扫查信号的起始频率对与所述起始频率对应的扫查信号进行编码。第四方面，本专利技术实施例还提供了一种超声波成像装置，包括：数字信号转换模块，用于接收超声波编码回波信号，并将所述超声波编码回波信号转换为数字信号；射频信号生成模块，用于将所述数字信号进行波束合成，生成射频信号；同相正交信号生成模块，用于对所述射频信号去混叠和解码处理，并通过正交调制解调，生成同相正交信号；图像生成模块，用于根据正交调制解调后的信号进行成像处理，生成超声波图像。本专利技术实施例提供的高脉冲重复扫查频率信号的编码、成像方法及装置，通过对不同的发射信号进行编码，并对接收到的信号进行相应的解码，可以确定接收到的信号与发射信号之间的对应关系。能够解决扫查距离对于脉冲重复扫查频率的限制，实现了对高速目标的扫查。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1是本专利技术实施例一提供的高脉冲重复扫查频率信号的编码方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例二提供的高脉冲重复扫查频率信号的编码方法的流程示意图；图3是本专利技术实施例三提供的超声波成像方法的流程示意图；图4是本专利技术实施例四提供的超声波成像方法的流程示意图；图5是本专利技术实施例五提供的高脉冲重复扫查频率信号的编码装置的结构示意图；图6是本专利技术实施例六提供的超声波成像装置的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部内容。实施例一图1为本专利技术实施例一提供的高脉冲重复扫查频率信号的编码方法的流程示意图，本实施例可适用于对超声波系统发射的扫查信号进行编码的情况，该方法可以由脉冲重复扫查频率信号的编码装置来执行，该装置可由软件/硬件方式实现，并可集成于相应的超声波检测系统中。参见图1，所述高脉冲重复扫查频率信号的编码方法，包括：S110，根据扫查深度确定扫查信号集合，所述扫查信号集合包括至少两个信号。现代超声波检测技术使用的是脉冲反射法，即向被检物体发射一个短脉冲超声波，再接收它。如此往复。单位时间里，驱动探头发射超声波的次数就是脉冲重复频率。对于高速运动物体，例如组织器官或血流细胞进行扫查时，由于血流的速度相对运动较快，需要提高响应的扫查频率，即在单位时间内发射多个扫查脉冲信号。示例性的，这些扫查脉冲信号组成扫查信号集合，每个扫查信号集合中包括若干个扫查信号。扫查信号集合包括至少两个扫查信号。扫查信号集合可以由扫查深度决定，对当前扫查深度为D，则其最大的脉冲重复扫查频率为Prfmax＝C/(2*D)，其中C为声波速度。在本实施例中，可以将最大的脉冲重复扫查频率Prfmax对应的周期内发送的所有扫查脉冲信号座位扫查脉冲集合。S120，确定扫查信号集合中的信号最佳聚合区域的分数阶傅里叶变换的旋转角度因子。分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier Transform，FrFT)是傅里叶变换的一种广义形式，信号在分数阶傅里叶域上同时包含了信号在时域与频域的信息，使FrFT具有许多传统傅里叶变换不具备的性质，可用来处理非平稳信号。傅里叶级数的基本含义是，任意的周期函数(信号)可以分解为无穷多个频率为其基本频率整数(包括零)倍的正弦波和余弦波之和。而傅里叶变换则是将其周期拓展至无穷形成的。可以理解为信号在时频平面中坐标轴绕原点逆时针旋转任意角度后的表示方法。对于超声波系统所发射的多个脉冲信号，可以看做为周期信号，对于该周期信号，具有如下特性：随着信号的分数阶域逐渐增大，信号能量逐渐聚集，到频域表现为冲击函数。基于此特性，可以根据分数阶傅里叶变换，确定唯一的影响因子旋转角度因子。具体的，可以通过如下公式计算得到旋转角度因子：aifa＝1-2/pi*atan(Tx_fs/BandWidthOfFM)；其中，aifa为旋转角度因子；Tx_fs表示系统发射的采样频率；BandWidthOfFM表示编码信号的调制带宽。S130，根据所述旋转角度因子计算所述每个扫查信号的起始频率。具体的，可以包括如下步骤：根据所述旋转角度因子确定所述扫查信号集合中每个扫查信号的相对带宽频率；根据所述相对带宽频率和超声波系统发射的脉冲的中心频率计算所述每个扫查信号的起始频率。对于扫查信号集合在时域频域平面可以显示为若干个过0点的线段图像，其中每个过0点的线段都代表了扫查信号集合中每个扫查信号的相对频率。具体的，可以通过如下公式计算：bandwidth_Sig＝4*nZ*abs(sin(aifa*pi/2))/TimeO本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高脉冲重复扫查频率信号的编码方法，其特征在于，包括：根据扫查深度确定扫查信号集合，所述扫查信号集合包括至少两个信号；确定扫查信号集合中的信号最佳聚合区域的分数阶傅里叶变换的旋转角度因子；根据所述旋转角度因子计算所述每个扫查信号的起始频率；根据所述扫查信号的起始频率对与所述起始频率对应的扫查信号进行编码。
【技术特征摘要】
1.一种高脉冲重复扫查频率信号的编码方法，其特征在于，包括：根据扫查深度确定扫查信号集合，所述扫查信号集合包括至少两个信号；确定扫查信号集合中的信号最佳聚合区域的分数阶傅里叶变换的旋转角度因子；根据所述旋转角度因子计算所述每个扫查信号的起始频率；根据所述扫查信号的起始频率对与所述起始频率对应的扫查信号进行编码。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述旋转角度因子计算所述每个扫查信号的起始频率，包括：根据所述旋转角度因子确定所述扫查信号集合中每个扫查信号的相对带宽；根据所述相对带宽频率和超声波系统发射的脉冲的中心频率计算所述每个扫查信号的起始频率。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：确定扫查信号集合数，并确定每个扫查信号在对应的扫查集合内的扫查序号；相应的，所述根据所述旋转角度因子确定所述扫查信号集合中每个扫查信号的相对带宽，包括：根据所述旋转角度因子和扫查信号在对应的扫查集合内的扫查序号确定所述扫查信号集合中每个扫查信号的相对带宽。4.一种超声波成像方法，其特征在于，包括：接收超声波编码回波信号，并将所述超声波编码回波信号转换为数字信号；将所述数字信号进行波束合成，生成射频信号；对所述射频信号去混叠和解码处理，并通过正交调制解调，生成同相正交信号；根据正交调制解调后的信号进行成像处理，生成超声波图像。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述射频信号去混叠，包括：按照预设的长度采样所述射频信号，所述预设的长度根据采样门的宽度和接收超声波编码回波信号的采样频率确定；确定所述射频信号的分数阶傅里叶变换的旋转角度因子；根据所述旋转角度因子对采样得到的所述射频信号进行分数阶傅里叶变换；设定带通滤波器的截止频率，并对变换后的射频信号进行滤波处理；对滤波后的射频信号进行逆分数阶傅里叶变换。6.一种高脉冲重复扫查频率信号的编码装置，其特征在于，包括：集合确定模块...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭建军，吴方刚，
申请(专利权)人：飞依诺科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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