被檢體信息獲取設(shè)備和被檢體信息獲取方法
【專(zhuān)利摘要】本公開(kāi)涉及被檢體信息獲取設(shè)備和被檢體信息獲取方法。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的被檢體信息獲取設(shè)備包括多個(gè)換能器元件，每個(gè)換能器元件被配置用于向被檢體發(fā)送聲波，接收從被檢體內(nèi)部反射的反射波，以及將反射波轉(zhuǎn)換成時(shí)間序列接收信號(hào)；以及處理器，被配置用于通過(guò)使用從所述多個(gè)換能器元件輸出的接收信號(hào)以及基準(zhǔn)信號(hào)執(zhí)行與自適應(yīng)信號(hào)處理相結(jié)合的頻域干涉測(cè)量，以便獲得位于所述被檢體內(nèi)部的多個(gè)位置處的聲學(xué)特性。所述處理器被配置用于在執(zhí)行頻域干涉測(cè)量的同時(shí)根據(jù)位于所述被檢體內(nèi)部的目標(biāo)位置將基準(zhǔn)信號(hào)切換到其它基準(zhǔn)信號(hào)至少一次，以便獲得位于所述被檢體內(nèi)部的多個(gè)位置處的聲學(xué)特性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】被檢體信息獲取設(shè)備和被檢體信息獲取方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種被檢體信息獲取設(shè)備、被檢體信息獲取方法以及程序。更具體而 言，本發(fā)明涉及一種通過(guò)向被檢體發(fā)送聲波并且接收從被檢體內(nèi)部反射的反射波而獲取被 檢體信息的技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002] 在通過(guò)超聲診斷設(shè)備（S卩，被檢體信息獲取設(shè)備）使用脈沖回波方法獲取圖像數(shù)據(jù) 的情況中，深度方向空間分辨率可通常被表達(dá)為（ηλ)/2,其中λ指示超聲波的波長(zhǎng)，并且 η指示發(fā)送波的數(shù)量。例如，在發(fā)送均具有12MHz的中心頻率的兩個(gè)超聲波的情況中，深度 方向空間分辨率為近似0. 13_。
[0003] 將描述脈沖回波方法。首先，向被檢體發(fā)送超聲波脈沖(聲波脈沖)。然后，由于被 檢體內(nèi)部的聲學(xué)阻抗的不同，超聲波脈沖被反射，并且反射波返回。反射波被接收到，并且 使用反射波的接收信號(hào)生成圖像數(shù)據(jù)。典型地，獲得接收信號(hào)的包絡(luò)，并且所獲得的包絡(luò)被 轉(zhuǎn)換成亮度值。這樣，生成圖像數(shù)據(jù)。通過(guò)重復(fù)執(zhí)行多個(gè)方向上的或者針對(duì)被檢體內(nèi)部的 多個(gè)位置的超聲波的發(fā)送和接收，對(duì)于沿超聲波發(fā)送和接收的方向的多條掃描線可獲取多 段亮度信息。對(duì)于該多條掃描線的多段亮度信息然后被布置。這樣，被檢體內(nèi)部可被可視 化。
[0004] 通常，超聲波診斷設(shè)備使用均被配置用于在超聲波和電信號(hào)之間執(zhí)行轉(zhuǎn)換的多個(gè) 換能器元件，并且使單獨(dú)換能器元件的信號(hào)的波形相對(duì)于時(shí)間移位。這樣，在發(fā)送和接收期 間在被檢體內(nèi)部實(shí)現(xiàn)聚焦。
[0005] 如上所述，脈沖回波方法可實(shí)現(xiàn)為近似0. 13mm的深度方向空間分辨率。但是，更 高的空間分辨率是所希望的。例如，如果頸動(dòng)脈的血管壁的分層結(jié)構(gòu)的更詳細(xì)觀察變得可 用，則這樣的觀察可有助于早期檢測(cè)到動(dòng)脈硬化癥等。
[0006] Hirofumi Taki, Kousuke Taki, Takuya Sakamoto, Makoto Yamakawa, Tsuyoshi Shiina,以及 Toru Sato, Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2010; 1:5298-5301 公開(kāi)了 通過(guò)執(zhí)行頻域干涉測(cè)量（frequency domain interferometry)(下文被簡(jiǎn)稱為FDI方法)和 作為一種自適應(yīng)信號(hào)處理的Capon方法對(duì)血管壁的分層結(jié)構(gòu)成像而獲得的結(jié)構(gòu)。通過(guò)對(duì)于 接收信號(hào)執(zhí)行FDI方法和Capon方法，深度方向（S卩，掃描線方向)空間分辨率可被進(jìn)一步提 高。但是，認(rèn)為對(duì)于FDI處理被分段的信號(hào)的深度方向范圍（S卩，處理范圍）內(nèi)可存在多個(gè)反 射層。而且，從位置彼此接近的反射層反射的多個(gè)反射波可能具有高相關(guān)性。已知如果在 不采取任何附加措施的情況下將自適應(yīng)信號(hào)處理(諸如Capon方法)應(yīng)用于具有高相關(guān)性的 多個(gè)反射波的這樣的接收信號(hào)，則出現(xiàn)意外的效果(諸如，希望信號(hào)消除)。為了減小具有這 樣的相關(guān)性的信號(hào)（即，相關(guān)干涉波）的影響，附加地使用頻率平均技術(shù)。這樣，F(xiàn)DI方法和 Capon方法可被應(yīng)用于反射波的接收信號(hào)。
[0007] 在對(duì)于諸如脈沖波的具有寬頻帶的聲波的接收信號(hào)使用頻率平均技術(shù)的情況下， 使用基準(zhǔn)信號(hào)對(duì)接收信號(hào)執(zhí)行白化。日本專(zhuān)利特開(kāi)No. 2010-183979公開(kāi)了一種設(shè)備，該設(shè) 備以預(yù)定的插值比將用于形成基準(zhǔn)信號(hào)的多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)組合到一起并且使用所得到的信 號(hào)（g卩，計(jì)算基準(zhǔn)信號(hào)）作為基準(zhǔn)信號(hào)。
[0008] 如上所述，其中使用FDI方法的自適應(yīng)信號(hào)(下文被稱為采用FDI的自適應(yīng)信號(hào)處 理)使用基準(zhǔn)信號(hào)。由于此基準(zhǔn)信號(hào)的波形變得更接近實(shí)際獲得的反射波的波形，因此通過(guò) 采用FDI的自適應(yīng)信號(hào)處理實(shí)現(xiàn)較高空間分辨率。
[0009] 但是，發(fā)送到被檢體的聲波脈沖的波形根據(jù)聲波脈沖到達(dá)的位置（即，反射位置） 而改變。特別地，發(fā)送的聲波脈沖的波形可在不同深度的位置處改變。出于此原因，可存在 通過(guò)采用FDI的自適應(yīng)信號(hào)處理沒(méi)有實(shí)現(xiàn)足夠高空間分辨率的情況。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 鑒于上文提及的缺陷，本發(fā)明的實(shí)施例旨在抑制在執(zhí)行采用FDI的自適應(yīng)信號(hào)處 理的情況中依賴于位置的空間分辨率的降低的影響。
[0011] 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供了一種被檢體信息獲取設(shè)備，其包括多個(gè)換能器元件， 每一換能器元件被配置用于向被檢體發(fā)送聲波，接收從被檢體內(nèi)部反射的反射波，并且將 反射波轉(zhuǎn)換成時(shí)間序列接收信號(hào)；以及處理器，該處理器被配置用于通過(guò)使用基準(zhǔn)信號(hào)以 及從多個(gè)換能器元件輸出的接收信號(hào)執(zhí)行與自適應(yīng)信號(hào)處理相結(jié)合的頻域干涉測(cè)量以便 獲得位于被檢體內(nèi)部的多個(gè)位置處的聲學(xué)特性，其中，該處理器被配置用于在執(zhí)行頻域干 涉測(cè)量的同時(shí)根據(jù)位于被檢體內(nèi)部的目標(biāo)位置將基準(zhǔn)信號(hào)切換到其它基準(zhǔn)信號(hào)至少一次， 以便獲得位于被檢體內(nèi)部的多個(gè)位置處的聲學(xué)特性。
[0012] 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供了一種被檢體信息獲取方法，該方法使用從多個(gè)換能器 元件輸出的多個(gè)時(shí)間序列接收信號(hào)來(lái)獲得位于被檢體內(nèi)部的多個(gè)位置處的聲學(xué)特性，每一 換能器元件被配置用于接收從被檢體內(nèi)部反射的反射波，該被檢體信息獲取方法包括通過(guò) 使用基準(zhǔn)信號(hào)以及從多個(gè)換能器元件輸出的多個(gè)接收信號(hào)執(zhí)行與自適應(yīng)信號(hào)處理相結(jié)合 的頻域干涉測(cè)量；以及根據(jù)位于被檢體內(nèi)部的目標(biāo)位置將基準(zhǔn)信號(hào)切換到其它基準(zhǔn)信號(hào)至 少一次。
[0013] 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供了一種程序，所述程序使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行文中所述的被檢 體信息獲取方法中的每一步驟。
[0014] 從下文參照附圖對(duì)示例性實(shí)施例的描述，本發(fā)明的其它特征將變得清晰。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015] 圖1是反射波的波形的說(shuō)明圖。
[0016] 圖2是示出具有圖1中所示的反射波的波形的反射信號(hào)的功率強(qiáng)度的圖。
[0017] 圖3是示出可應(yīng)用本發(fā)明的實(shí)施例的被檢體信息獲取設(shè)備的示意圖。
[0018] 圖4是通過(guò)FDI自適應(yīng)處理塊執(zhí)行的處理的流程圖。
[0019] 圖5是示出被檢體內(nèi)部的成像區(qū)域的示意圖。
[0020] 圖6是解釋第一實(shí)施例的益處的圖。
[0021] 圖7是示出被檢體內(nèi)部的成像區(qū)域的示意圖。
[0022] 圖8是示出被檢體內(nèi)部的成像區(qū)域的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023] 發(fā)明人已經(jīng)關(guān)注于以下事實(shí)：即在從被檢體內(nèi)部反射的反射波被接收到并且對(duì)接 收到的反射波執(zhí)行采用FDI的自適應(yīng)信號(hào)處理的情況下，發(fā)送聲波的波形依賴于被檢體內(nèi) 部的位置而改變。發(fā)明人已經(jīng)注意到如果由于發(fā)送聲波的波形的改變而在反射波的波形與 基準(zhǔn)波的波形之間造成差別，則圖像可能劣化。
[0024] 例如，將描述如下情況，其中從包括一維布置的換能器元件(諸如電容微加工超聲 換能器（CMUT)或壓電換能器（PZT))的探測(cè)器發(fā)送聲波。圖1示出在從多個(gè)一維布置的換 能器元件的線狀排列發(fā)送聲波脈沖從而在深度15mm處實(shí)現(xiàn)聚焦的情況下、在深度11mm、 13mm、15mm、17mm和19mm處的聲波脈沖的波形。這里，術(shù)語(yǔ)"深度"指的是與換能器元件的 距離。在此示例中，發(fā)送焦點(diǎn)被設(shè)定為15mm的深度。因此，深度15mm處的波形基本與發(fā) 送波形相同。但是，如圖1所示，其它深度（11mm、13mm、17mm和19mm)處的波形與發(fā)送波形 (即，深度15mm處的波形）不同。特別地，（與換能器元件的距離小的）淺位置處的波形與發(fā) 送波形大不相同。
[0025] 圖2示出了通過(guò)使用圖1中所示的波形作為接收信號(hào)并且使用發(fā)送波形（S卩，基本 與深度15mm處的波形相同的波形）作為基準(zhǔn)信號(hào)來(lái)執(zhí)行采用FDI的自適應(yīng)信號(hào)處理所獲 得的結(jié)果?？杉俣ㄔ趫D1中所示的各深度處的波形與從該深度反射的反射波的波形基本相 同。即，可假定使用圖1所示的各波形作為接收信號(hào)等同于接收來(lái)自存在于各深度（11mm、 13mm、15mm、17mm和19mm)處的反射平面的反射波。
[0026] 圖2所示的結(jié)果確認(rèn)在深度15_處實(shí)現(xiàn)高分辨率，在該深度處接收信號(hào)的波形與 基準(zhǔn)信號(hào)的波形基本相同。作為對(duì)比，處理結(jié)果的功率強(qiáng)度在深度11mm處具有兩個(gè)峰值， 并且還具有寬的峰值半寬度。這暗示不能實(shí)現(xiàn)足夠高的空間分辨率。另外，在深度13_、 17mm和19mm處沒(méi)有實(shí)現(xiàn)與在深度15mm處實(shí)現(xiàn)的空間分辨率一樣高的空間分辨率。因此， 在以下描述的實(shí)施例中，在執(zhí)行采用FDI的自適應(yīng)信號(hào)處理的同時(shí)，根據(jù)被檢體內(nèi)部的深 度，基準(zhǔn)信號(hào)被切換到其它基準(zhǔn)信號(hào)至少一次。
[0027] 在本發(fā)明的實(shí)施例中，術(shù)語(yǔ)"聲波"典型地指的是超聲波，并且包括被稱為音波和 超聲波的彈性波。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的被檢體信息獲取設(shè)備包括如下設(shè)備，該設(shè)備被配 置用于向被檢體發(fā)送聲波、接收從被檢體內(nèi)部反射的反射波（即，反射聲波）以及獲取被檢 體內(nèi)部的多個(gè)位置處的聲學(xué)特性作為值或圖像數(shù)據(jù)。所獲取的聲學(xué)特性代表反映被檢體的 組織之間的聲學(xué)阻抗的差別的信息。另外，在本發(fā)明的實(shí)施例中，術(shù)語(yǔ)"掃描線"指的是在 從探測(cè)器發(fā)送的聲波的傳播方向上形成的虛擬線。
[0028] 下文將參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。相同的組件被賦予相同的附圖標(biāo)記，并且 其描述將被省略。
[0029] 被檢體信息獲取設(shè)備的基本配置
[0030] 圖3是示出可應(yīng)用本發(fā)明的實(shí)施例的被檢體信息獲取設(shè)備的配置的示意圖。根據(jù) 該實(shí)施例的被檢體信息獲取設(shè)備包括探測(cè)器〇〇1、接收電路005、發(fā)送電路003、延遲與求和 模塊006、FDI自適應(yīng)處理模塊007、基準(zhǔn)信號(hào)存儲(chǔ)模塊009。被檢體信息獲取設(shè)備還包括圖 像處理模塊010和系統(tǒng)控制電路004。探測(cè)器001包括多個(gè)換能器元件002。
[0031] 在該實(shí)施例中，延遲與求和模塊006對(duì)應(yīng)于延遲與求和單元。FDI自適應(yīng)處理模 塊007對(duì)應(yīng)于FDI自適應(yīng)處理單元?；鶞?zhǔn)信號(hào)存儲(chǔ)模塊009對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)單元。圖像處理模 塊010對(duì)應(yīng)于圖像處理單元。并且，在該實(shí)施例中，至少接收電路005、發(fā)送電路003、延遲 與求和模塊〇〇6、FDI自適應(yīng)處理模塊007和基準(zhǔn)信號(hào)存儲(chǔ)模塊009被包含在處理器中。應(yīng) 指出，該處理器可包括該實(shí)施例中的系統(tǒng)控制單元004和圖像處理模塊010。
[0032] 探測(cè)器001是被配置用于向被檢體000發(fā)送聲波并且接收從被檢體000內(nèi)的多個(gè) 位置反射的反射波的收發(fā)器。探測(cè)器001包括多個(gè)換能器元件002,每一換能器元件002被 配置用于執(zhí)行聲波和電信號(hào)（即，時(shí)間序列接收信號(hào))之間的轉(zhuǎn)換。作為轉(zhuǎn)換器元件002,能 夠接收聲波并且將聲波轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的任何給定的轉(zhuǎn)換元件可被使用。例如，包括基于壓 電現(xiàn)象的壓電元件的換能器元件、基于光學(xué)諧振的換能器元件、或者基于靜態(tài)電容的改變 的換能器元件(諸如CMUT)可被使用。優(yōu)選地，多個(gè)換能器元件002被布置成陣列(諸如一 維或二維陣列）形狀。
[0033] 根據(jù)從系統(tǒng)控制單元004提供的控制信號(hào)，發(fā)送電路003產(chǎn)生具有根據(jù)目標(biāo)位置 和目標(biāo)方向的延遲時(shí)間和振幅的發(fā)送信號(hào)（即，脈沖信號(hào))。發(fā)送信號(hào)被輸入多個(gè)換能器元 件002中的每一個(gè)，并且聲波被從多個(gè)換能器元件002作為脈沖波發(fā)送到被檢體000。被位 于被檢體〇〇〇內(nèi)部的反射體或者反射界面反射的聲波（即，反射波）被多個(gè)換能器元件002 接收并且轉(zhuǎn)換成多個(gè)接收信號(hào)。從多個(gè)換能器元件002輸出的多個(gè)接收信號(hào)被輸入接收電 路 005。
[0034] 接收電路005是被配置用于放大從換能器元件002輸出的時(shí)間序列接收信號(hào)并且 將接收信號(hào)轉(zhuǎn)換成多個(gè)數(shù)字信號(hào)（即，數(shù)字化接收信號(hào)）的電路。接收電路005包括放大器 和模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器。應(yīng)指出，在以下描述中，從已接收到響應(yīng)于聲波脈沖的單次發(fā)送的反 射波的一個(gè)換能器元件002輸出的時(shí)間序列接收信號(hào)被當(dāng)作一個(gè)接收信號(hào)。當(dāng)存在Μ個(gè)輸 出通道時(shí)，響應(yīng)于聲波脈沖的單次發(fā)送獲得對(duì)應(yīng)于Μ個(gè)輸出通道的Μ個(gè)接收信號(hào)。而且，當(dāng) 換能器元件002之一將聲波脈沖發(fā)送Ν次時(shí)，換能器元件002接收到Ν個(gè)接收信號(hào)（S卩，Ν個(gè) 時(shí)間序列接收信號(hào))。這里，Ν和Μ指示正整數(shù)。另外，在本發(fā)明的實(shí)施例中，術(shù)語(yǔ)"接收信 號(hào)"不僅指的是換能器元件002輸出的模擬接收信號(hào)，而且還指的是通過(guò)執(zhí)行處理(諸如，放 大和A/D轉(zhuǎn)換）而獲得的接收信號(hào)。從接收電路005輸出的多個(gè)數(shù)字信號(hào)被輸入延遲與求 和模塊006。
[0035] 延遲與求和模塊006根據(jù)聲波發(fā)送的方向或者聲波發(fā)送朝向的位置對(duì)多個(gè)數(shù)字 信號(hào)執(zhí)行延遲處理(相位處理)，并且對(duì)得到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行求和。也就是說(shuō)，延遲與求和模 塊006執(zhí)行延遲與求和處理。然后，已進(jìn)行了延遲與求和處理的信號(hào)（掃描線信號(hào)）被輸入 FDI自適應(yīng)處理模塊007。術(shù)語(yǔ)"掃描線信號(hào)"指的是沿形成束的發(fā)送聲波（S卩，聲波束）的 傳播方向的信號(hào)。在一個(gè)掃描線信號(hào)中，從掃描線上的多個(gè)位置反射的反射波的強(qiáng)度(強(qiáng)度 信號(hào)）被以時(shí)間序列布置。在通常的超聲設(shè)備上顯示的Β模式圖像是通過(guò)布置多個(gè)掃描線 信號(hào)的包絡(luò)而獲得的。
[0036] FDI自適應(yīng)處理模塊007通過(guò)使用從延遲與求和模塊006輸出的多個(gè)掃描線信號(hào) 和從基準(zhǔn)信號(hào)存儲(chǔ)模塊009輸出的基準(zhǔn)信號(hào)執(zhí)行其中采用FDI處理的自適應(yīng)信號(hào)處理(下 文被稱為"FDI自適應(yīng)處理")。
[0037] 自適應(yīng)信號(hào)處理對(duì)應(yīng)于自適應(yīng)成束。具體而言，自適應(yīng)信號(hào)處理指的是如下處理， 該處理通過(guò)根據(jù)接收信號(hào)自適應(yīng)地改變處理參數(shù)(諸如相位和權(quán)重)，選擇性地提取從目標(biāo) 方向或者目標(biāo)位置到達(dá)的希望的波的接收信號(hào)并且抑制其它不需要波的接收信號(hào)。特別 地，作為一種自適應(yīng)信號(hào)處理的Capon方法是如下方法，其中對(duì)多個(gè)輸入信號(hào)執(zhí)行處理以 便在保持關(guān)于目標(biāo)方向或目標(biāo)位置的靈敏度固定的情況下最小化輸出（功率強(qiáng)度)。Capon 方法還被稱為定向約束功率最小化（DCMP)方法或者最小方差方法。這樣的自適應(yīng)信號(hào)處 理有益地改進(jìn)了空間分辨率。在該實(shí)施例中，將詳細(xì)描述如下示例，其中使用Capon方法作 為自適應(yīng)信號(hào)處理。盡管在該實(shí)施例中使用Capon方法，但是可使用其它類(lèi)型的自適應(yīng)信 號(hào)處理(諸如多信號(hào)分類(lèi)（MUSIC)技術(shù)或者通過(guò)旋轉(zhuǎn)不變技術(shù)的信號(hào)參數(shù)估計(jì)（ESPRIT))。
[0038] FDI方法是用于通過(guò)依照頻率劃分接收信號(hào)并且根據(jù)目標(biāo)位置改變劃分后信號(hào)的 相位來(lái)估計(jì)目標(biāo)位置處的接收功率的方法。應(yīng)指出，相位改變量可從某一基準(zhǔn)位置到目標(biāo) 位置的距離與對(duì)應(yīng)于頻率的波數(shù)的乘積預(yù)先確定。
[0039] 也就是說(shuō)，當(dāng)FDI方法和自適應(yīng)信號(hào)處理被結(jié)合地使用時(shí)，作為使用預(yù)定權(quán)重和 預(yù)定相位改變量的替代，根據(jù)接收信號(hào)計(jì)算的權(quán)重和相位改變量被用于被劃分成頻率分量 的接收信號(hào)以便計(jì)算目標(biāo)位置處的功率強(qiáng)度。關(guān)于FDI自適應(yīng)處理模塊007執(zhí)行的處理的 細(xì)節(jié)稍后將參照?qǐng)D4被詳細(xì)描述。通過(guò)實(shí)施例中的FDI自適應(yīng)處理所計(jì)算的功率強(qiáng)度對(duì)應(yīng) 于反映被檢體的組織之間的聲學(xué)阻抗的差別的聲學(xué)特性。后續(xù)級(jí)中的圖像處理模塊010輸 出由多個(gè)功率強(qiáng)度構(gòu)成的功率強(qiáng)度分布作為圖像數(shù)據(jù)。
[0040] 基準(zhǔn)信號(hào)存儲(chǔ)模塊009是如下的存儲(chǔ)器，該存儲(chǔ)器被配置用于存儲(chǔ)對(duì)于被檢體內(nèi) 部的位置具有不同波形的多個(gè)基準(zhǔn)信號(hào)。具體而言，基準(zhǔn)信號(hào)存儲(chǔ)模塊009存儲(chǔ)對(duì)于被檢 體的深度方向上的或者聲波的發(fā)送方向上的位置具有不同波形的多個(gè)基準(zhǔn)信號(hào)。而且，基 準(zhǔn)信號(hào)存儲(chǔ)模塊009可存儲(chǔ)對(duì)于深度和發(fā)送方向的組合具有不同波形的多個(gè)基準(zhǔn)信號(hào)?；?準(zhǔn)信號(hào)存儲(chǔ)模塊009中存儲(chǔ)的所有基準(zhǔn)信號(hào)不必需都被從基準(zhǔn)信號(hào)存儲(chǔ)模塊009輸出作為 多個(gè)基準(zhǔn)信號(hào)。
[0041] 在FDI自適應(yīng)處理模塊007執(zhí)行FDI自適應(yīng)處理的同時(shí)，系統(tǒng)控制單元004指令 基準(zhǔn)信號(hào)存儲(chǔ)模塊009輸出兩個(gè)或更多個(gè)不同基準(zhǔn)信號(hào)。也就是說(shuō)，F(xiàn)DI自適應(yīng)處理模塊 007在執(zhí)行roi自適應(yīng)處理的同時(shí)根據(jù)被檢體內(nèi)部的目標(biāo)位置將基準(zhǔn)信號(hào)切換到其它基準(zhǔn) 信號(hào)至少一次。特別地，F(xiàn)DI自適應(yīng)處理模塊007根據(jù)聲波的深度（S卩，接收聲波所花費(fèi)的 時(shí)間）和發(fā)送方向中的至少一個(gè)將基準(zhǔn)信號(hào)切換到其它基準(zhǔn)信號(hào)至少一次。
[0042] 在基準(zhǔn)信號(hào)根據(jù)深度被切換到其它基準(zhǔn)信號(hào)的情況下，在使用一個(gè)掃描線信號(hào)執(zhí) 行FDI自適應(yīng)處理的同時(shí)，基準(zhǔn)信號(hào)被切換至少一次。也就是說(shuō)，對(duì)于對(duì)應(yīng)于一個(gè)掃描線信 號(hào)上的第一位置的強(qiáng)度信號(hào)和對(duì)應(yīng)于同一掃描線信號(hào)上的第二位置(不同于第一位置）的 強(qiáng)度信號(hào)使用不同的基準(zhǔn)信號(hào)的情況下執(zhí)行FDI自適應(yīng)處理。應(yīng)指出，基準(zhǔn)信號(hào)不需要對(duì) 于每一位置被切換到其它基準(zhǔn)信號(hào)。在一個(gè)掃描線信號(hào)被處理的同時(shí)基準(zhǔn)信號(hào)根據(jù)位置被 切換到其它基準(zhǔn)信號(hào)至少一次，從而使用用于被檢體的淺區(qū)域的第一基準(zhǔn)信號(hào)以及使用用 于被檢體的深區(qū)域的第二基準(zhǔn)信號(hào)來(lái)執(zhí)行FDI自適應(yīng)處理。而且，基準(zhǔn)信號(hào)不需要對(duì)于各 個(gè)位置被準(zhǔn)備，并且可對(duì)于預(yù)定范圍的各個(gè)區(qū)域被準(zhǔn)備。以此方式獲取的多個(gè)功率強(qiáng)度被 輸出至圖像處理模塊010。
[0043] 如果需要的話，圖像處理模塊010對(duì)于由多個(gè)輸入功率強(qiáng)度構(gòu)成的功率強(qiáng)度分布 執(zhí)行各種圖像處理(諸如平滑化和邊緣增強(qiáng))，并且將亮度數(shù)據(jù)（圖像數(shù)據(jù)）輸出至圖像顯示 單元011。圖像顯示單元011顯示基于輸入的亮度數(shù)據(jù)的圖像。
[0044] FDI自適應(yīng)處理模塊007由處理器件(諸如中央處理單元（CPU)、圖形處理單元 (GPU)或者場(chǎng)可編程門(mén)陣列（FPGA))構(gòu)成。同樣地，系統(tǒng)控制單元004和圖像處理模塊010 也由處理器件(諸如CPU、GPU或FPGA)構(gòu)成。圖像顯示單元011由液晶顯示器（IXD)、陰極 射線管（CRT)顯示器或者有機(jī)電致發(fā)光（EL)顯示器構(gòu)成。應(yīng)指出，圖像顯示單元011可與 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的被檢體信息獲取設(shè)備分離地被提供。
[0045] FDI自適應(yīng)處理的流程
[0046] 現(xiàn)在參照?qǐng)D4,將描述通過(guò)FDI自適應(yīng)處理模塊007執(zhí)行的處理。圖4是說(shuō)明FDI 自適應(yīng)處理的每一步驟的流程圖。FDI自適應(yīng)處理模塊007接收從延遲與求和模塊006輸 出的掃描線信號(hào)作為輸入信號(hào)（S200)。FDI自適應(yīng)處理模塊007從掃描線信號(hào)提取對(duì)于每 次要被處理的時(shí)段（即，對(duì)于處理范圍）的強(qiáng)度信號(hào)（S201)。此時(shí)，除了從一個(gè)掃描線的多 個(gè)強(qiáng)度信號(hào)提取對(duì)于處理范圍的強(qiáng)度信號(hào)之外，F(xiàn)DI自適應(yīng)處理模塊007還可執(zhí)行諸如強(qiáng) 度信號(hào)的加權(quán)的處理。
[0047] 然后，F(xiàn)DI自適應(yīng)處理模塊007對(duì)所提取的強(qiáng)度信號(hào)執(zhí)行傅立葉變換，以便將提取 的強(qiáng)度信號(hào)劃分為頻率分量X sl、Xs2、Xs3、"·Χ3Ν (S202)。而且，F(xiàn)DI自適應(yīng)處理模塊007接 收根據(jù)來(lái)自系統(tǒng)控制單元004的指令從基準(zhǔn)信號(hào)存儲(chǔ)模塊009輸出的基準(zhǔn)信號(hào)（S203)。
[0048] FDI自適應(yīng)處理模塊007然后對(duì)基準(zhǔn)信號(hào)執(zhí)行傅立葉變換，以便將基準(zhǔn)信號(hào)劃分 為頻率分量Xrt、X rt、Xri、…(S204)。應(yīng)指出，基準(zhǔn)信號(hào)可被以要在該處理中使用的頻率 分量的形式存儲(chǔ)。在此情況中，可省略傅立葉變換。
[0049] 然后，F(xiàn)DI自適應(yīng)處理模塊007執(zhí)行由式（1)表達(dá)的白化處理：

【權(quán)利要求】
1. 一種被檢體信息獲取設(shè)備，包括： 多個(gè)換能器元件，每個(gè)換能器元件被配置用于向被檢體發(fā)送聲波，接收從被檢體內(nèi)部 反射的反射波，以及將反射波轉(zhuǎn)換成接收信號(hào)；以及 處理器，被配置用于通過(guò)使用基準(zhǔn)信號(hào)以及從所述多個(gè)換能器元件輸出的接收信號(hào)執(zhí) 行與自適應(yīng)信號(hào)處理相結(jié)合的頻域干涉測(cè)量，以便獲得位于所述被檢體內(nèi)部的多個(gè)位置處 的聲學(xué)特性，其中， 所述處理器被配置用于在執(zhí)行頻域干涉測(cè)量的同時(shí)根據(jù)位于所述被檢體內(nèi)部的目標(biāo) 位置將基準(zhǔn)信號(hào)切換到其它基準(zhǔn)信號(hào)至少一次，以便獲得位于所述被檢體內(nèi)部的多個(gè)位置 處的聲學(xué)特性。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的被檢體信息獲取設(shè)備，其中，所述處理器被配置用于在執(zhí)行 頻域干涉測(cè)量的同時(shí)根據(jù)所述被檢體內(nèi)部的深度將基準(zhǔn)信號(hào)切換到其它基準(zhǔn)信號(hào)至少一 次。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的被檢體信息獲取設(shè)備，其中，所述處理器被配置用于在執(zhí) 行頻域干涉測(cè)量的同時(shí)根據(jù)聲波的發(fā)送方向?qū)⒒鶞?zhǔn)信號(hào)切換到其它基準(zhǔn)信號(hào)至少一次。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的被檢體信息獲取設(shè)備，其中， 所述處理器被配置用于在獲得位于所述被檢體內(nèi)部的第一區(qū)域中的聲學(xué)特性的情況 下通過(guò)使用第一基準(zhǔn)信號(hào)執(zhí)行頻域干涉測(cè)量，并且 所述處理器被配置用于在獲得位于所述被檢體內(nèi)部的與第一區(qū)域不同的位置處的第 二區(qū)域中的聲學(xué)特性的情況下將第一基準(zhǔn)信號(hào)切換到與第一基準(zhǔn)信號(hào)不同的第二基準(zhǔn)信 號(hào)，并且通過(guò)使用第二基準(zhǔn)信號(hào)執(zhí)行頻域干涉測(cè)量。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的被檢體信息獲取設(shè)備，其中，所述處理器被配置用于在所述 處理器中存儲(chǔ)對(duì)于所述被檢體的深度方向上的位置具有不同波形的多個(gè)基準(zhǔn)信號(hào)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的被檢體信息獲取設(shè)備，其中，所述處理器被配置用于在所述 處理器中存儲(chǔ)對(duì)于聲波的發(fā)送方向具有不同波形的多個(gè)基準(zhǔn)信號(hào)。
7. -種被檢體信息獲取設(shè)備，包括： 多個(gè)換能器元件，每個(gè)換能器元件被配置用于向被檢體發(fā)送聲波，接收從被檢體內(nèi)部 反射的反射波，以及將反射波轉(zhuǎn)換成接收信號(hào)；以及 處理器，被配置用于通過(guò)使用基準(zhǔn)信號(hào)以及從所述多個(gè)換能器元件輸出的接收信號(hào)執(zhí) 行與自適應(yīng)信號(hào)處理相結(jié)合的頻域干涉測(cè)量，以便獲得位于所述被檢體內(nèi)部的多個(gè)位置處 的聲學(xué)特性，其中， 所述處理器被配置用于在執(zhí)行頻域干涉測(cè)量的同時(shí)根據(jù)接收每一反射波所花費(fèi)的時(shí) 間將基準(zhǔn)信號(hào)切換到其它基準(zhǔn)信號(hào)至少一次，以便獲得位于所述被檢體內(nèi)部的多個(gè)位置處 的聲學(xué)特性。
8. -種被檢體信息獲取設(shè)備，包括： 多個(gè)換能器元件，每個(gè)換能器元件被配置用于向被檢體發(fā)送聲波，接收從被檢體內(nèi)部 反射的反射波，以及將反射波轉(zhuǎn)換成接收信號(hào)；以及 處理器，被配置用于通過(guò)使用基準(zhǔn)信號(hào)以及從所述多個(gè)換能器元件輸出的接收信號(hào)執(zhí) 行與自適應(yīng)信號(hào)處理相結(jié)合的頻域干涉測(cè)量，以便獲得位于所述被檢體內(nèi)部的多個(gè)位置處 的聲學(xué)特性，其中， 所述處理器被配置用于在執(zhí)行頻域干涉測(cè)量的同時(shí)根據(jù)聲波的發(fā)送方向?qū)⒒鶞?zhǔn)信號(hào) 切換到其它基準(zhǔn)信號(hào)至少一次，以便獲得位于所述被檢體內(nèi)部的多個(gè)位置處的聲學(xué)特性。
9. 一種被檢體信息獲取方法，所述被檢體信息獲取方法通過(guò)使用從多個(gè)換能器元件輸 出的多個(gè)接收信號(hào)獲得位于被檢體內(nèi)部的多個(gè)位置處的聲學(xué)特性，每個(gè)換能器元件被配置 用于向被檢體發(fā)送聲波并且接收從被檢體內(nèi)部反射的反射波，所述被檢體信息獲取方法包 括如下步驟： 通過(guò)使用基準(zhǔn)信號(hào)以及從所述多個(gè)換能器元件輸出的多個(gè)接收信號(hào)執(zhí)行與自適應(yīng)信 號(hào)處理相結(jié)合的頻域干涉測(cè)量，以及， 根據(jù)位于所述被檢體內(nèi)部的目標(biāo)位置將基準(zhǔn)信號(hào)切換到其它基準(zhǔn)信號(hào)至少一次。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的被檢體信息獲取方法，其中，在切換基準(zhǔn)信號(hào)的步驟中，根 據(jù)所述被檢體內(nèi)部的深度將基準(zhǔn)信號(hào)切換到其它基準(zhǔn)信號(hào)至少一次。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的被檢體信息獲取方法，其中，在切換基準(zhǔn)信號(hào)的步驟 中，根據(jù)聲波的發(fā)送方向?qū)⒒鶞?zhǔn)信號(hào)切換到其它基準(zhǔn)信號(hào)至少一次。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的被檢體信息獲取方法，其中，在執(zhí)行頻域干涉測(cè)量的步驟 中， 在獲得位于被檢體內(nèi)部的第一區(qū)域中的聲學(xué)特性的情況下通過(guò)使用第一基準(zhǔn)信號(hào)執(zhí) 行頻域干涉測(cè)量，以及 在獲得位于所述被檢體內(nèi)部的與第一區(qū)域不同的位置處的第二區(qū)域中的聲學(xué)特性的 情況下通過(guò)使用與第一基準(zhǔn)信號(hào)不同的第二基準(zhǔn)信號(hào)執(zhí)行頻域干涉測(cè)量。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的被檢體信息獲取方法，其中，在切換基準(zhǔn)信號(hào)的步驟中，在 對(duì)于所述被檢體的深度方向上的位置具有不同波形的多個(gè)基準(zhǔn)信號(hào)之間進(jìn)行切換。
14. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的被檢體信息獲取方法，其中，在切換基準(zhǔn)信號(hào)的步驟中，在 對(duì)于聲波的發(fā)送方向具有不同波形的多個(gè)基準(zhǔn)信號(hào)之間進(jìn)行切換。
15. -種被檢體信息獲取方法，所述被檢體信息獲取方法通過(guò)使用從多個(gè)換能器元件 輸出的多個(gè)接收信號(hào)獲得位于被檢體內(nèi)部的多個(gè)位置處的聲學(xué)特性，每個(gè)換能器元件被配 置用于向被檢體發(fā)送聲波并且接收從被檢體內(nèi)部反射的反射波，所述被檢體信息獲取方法 包括： 通過(guò)使用基準(zhǔn)信號(hào)以及從所述多個(gè)換能器元件輸出的多個(gè)接收信號(hào)執(zhí)行與自適應(yīng)信 號(hào)處理相結(jié)合的頻域干涉測(cè)量，以及， 根據(jù)接收每一反射波所花費(fèi)的時(shí)間將基準(zhǔn)信號(hào)切換到其它基準(zhǔn)信號(hào)至少一次。
16. -種被檢體信息獲取方法，所述被檢體信息獲取方法通過(guò)使用從多個(gè)換能器元件 輸出的多個(gè)接收信號(hào)獲得位于被檢體內(nèi)部的多個(gè)位置處的聲學(xué)特性，每個(gè)換能器元件被配 置用于向被檢體發(fā)送聲波并且接收從被檢體內(nèi)部反射的反射波，所述被檢體信息獲取方法 包括： 通過(guò)使用基準(zhǔn)信號(hào)以及從所述多個(gè)換能器元件輸出的多個(gè)接收信號(hào)執(zhí)行與自適應(yīng)信 號(hào)處理相結(jié)合的頻域干涉測(cè)量，以及， 根據(jù)聲波的發(fā)送方向?qū)⒒鶞?zhǔn)信號(hào)切換到其它基準(zhǔn)信號(hào)至少一次。
【文檔編號(hào)】A61B8/00GK104107068SQ201410158075
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月18日
【發(fā)明者】長(zhǎng)永兼一, 瀧宏文, 佐藤亨 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社