】
[0022]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。在附圖中:
[0023]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的基于超聲波成像對目標(biāo)物進(jìn)行自動追蹤定位及實(shí)時(shí)智能刺激的方法流程圖。
[0024]圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的基于超聲波成像對目標(biāo)物進(jìn)行自動追蹤定位及實(shí)時(shí)智能刺激的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖3為本發(fā)明一具體實(shí)施例的基于超聲波成像對目標(biāo)物進(jìn)行自動追蹤定位及實(shí)時(shí)智能刺激的系統(tǒng)應(yīng)用示意圖。
[0026]圖4A所示為本發(fā)明的超聲成像波與刺激波的復(fù)用技術(shù)控制方法通道復(fù)用模式中的連續(xù)通道全時(shí)序方式的示意圖。
[0027]圖4B所示為本發(fā)明的超聲成像波與刺激波的復(fù)用技術(shù)控制方法通道復(fù)用模式中的交錯通道全時(shí)序方式的示意圖。
[0028]圖4C所示為本發(fā)明的超聲成像波與刺激波的復(fù)用技術(shù)控制方法時(shí)分復(fù)用模式中的全通道分時(shí)復(fù)用方式的示意圖。
[0029]圖5A及圖5B為本發(fā)明一具體實(shí)施例的對目標(biāo)物進(jìn)行自動追蹤定位實(shí)時(shí)刺激的聚焦波束示意圖。
[0030]圖6為本發(fā)明一具體實(shí)施例的斑馬魚刺激實(shí)驗(yàn)的超聲波圖像。
【具體實(shí)施方式】
[0031]以下配合圖示及本發(fā)明的較佳實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段。
[0032]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的基于超聲波成像對目標(biāo)物進(jìn)行自動追蹤定位及實(shí)時(shí)智能刺激的方法流程圖。如圖1所示，該方法包括:
[0033]步驟S101，向目標(biāo)區(qū)域發(fā)射超聲波；
[0034]步驟S102，實(shí)時(shí)獲取返回的超聲波信息，根據(jù)超聲波信息生成目標(biāo)區(qū)域圖像；
[0035]步驟S103，對目標(biāo)區(qū)域圖像進(jìn)行處理，提取目標(biāo)物圖像，對目標(biāo)物圖像進(jìn)行智能判定，輸出判定結(jié)果，并獲得目標(biāo)物位置數(shù)據(jù)；
[0036]步驟S104，根據(jù)對目標(biāo)物的判定結(jié)果和位置數(shù)據(jù)，向目標(biāo)物的特定位置智能發(fā)射聚焦超聲輻射力的刺激。
[0037]進(jìn)一步的，在步驟S101及步驟S104中，向目標(biāo)區(qū)域發(fā)射超聲波以及向目標(biāo)物的特定位置智能發(fā)射聚焦超聲輻射力的刺激是利用超聲波復(fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)，其中包括:時(shí)分復(fù)用模式和通道復(fù)用模式中的至少一種模式，以及全通道分時(shí)復(fù)用方式、連續(xù)通道全時(shí)序方式、交錯通道全時(shí)序方式中的至少一種方式。
[0038]超聲波是利用超聲波探頭發(fā)出，將其中包含的超聲換能器陣列中的128個陣元，在通道復(fù)用模式下按照通道劃分成2個通道組，一組用于超聲成像，另一組用于超聲輻射力的刺激；在時(shí)分復(fù)用模式下按照時(shí)間劃分成2個時(shí)間片，一個時(shí)間片用于超聲成像，另一個時(shí)間片用于超聲輻射力的刺激。
[0039]在步驟S104中，是通過預(yù)設(shè)程序控制或人工控制向目標(biāo)物的特定位置進(jìn)行聚焦超聲輻射力的自動或手動刺激。
[0040]基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實(shí)施例中還提供了一種基于超聲波成像對目標(biāo)物進(jìn)行自動追蹤定位及實(shí)時(shí)智能刺激的系統(tǒng)，如下面的實(shí)施例所述。由于該系統(tǒng)解決問題的原理與上述方法相似，因此上述方法的實(shí)施可以參見該系統(tǒng)的實(shí)施，重復(fù)之處不再贅述。以下所使用的，術(shù)語“單元”或者“模塊”可以實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能的軟件和/或硬件的組合。盡管以下實(shí)施例所描述的系統(tǒng)較佳地以軟件來實(shí)現(xiàn)，但是硬件，或者軟件和硬件的組合的實(shí)現(xiàn)也是可能并被構(gòu)想的。
[0041]圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的基于超聲波成像對目標(biāo)物進(jìn)行自動追蹤定位及實(shí)時(shí)智能刺激的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，該系統(tǒng)包括:
[0042]超聲波探頭1，用于向目標(biāo)區(qū)域發(fā)射超聲波；
[0043]成像模塊2，用于實(shí)時(shí)獲取返回的超聲波信息，根據(jù)超聲波信息生成目標(biāo)區(qū)域圖像；
[0044]目標(biāo)物圖像處理模塊3，用于對目標(biāo)區(qū)域圖像進(jìn)行處理，提取目標(biāo)物圖像，對目標(biāo)物圖像進(jìn)行智能判定，輸出判定結(jié)果，并獲得目標(biāo)物位置數(shù)據(jù)；
[0045]刺激控制模塊4，用于根據(jù)對目標(biāo)物的判定結(jié)果和位置數(shù)據(jù)，控制所述超聲波探頭向目標(biāo)物的特定位置智能發(fā)射聚焦超聲輻射力的刺激。
[0046]在本實(shí)施例中，該系統(tǒng)還可以包括:同步顯示模塊5，用于顯示目標(biāo)區(qū)域圖像。
[0047]圖3為本發(fā)明一具體實(shí)施例的基于超聲波成像對目標(biāo)物進(jìn)行自動追蹤定位及實(shí)時(shí)智能刺激的系統(tǒng)應(yīng)用示意圖。如圖3所示，魚缸8為要探測的目標(biāo)區(qū)域，目標(biāo)物為斑馬魚6，限制裝置7將斑馬魚6的游動范圍進(jìn)行限制，超聲波探頭1設(shè)置在魚缸6上部，超聲波探頭1連接一超聲控制器9，該超聲控制器9為超聲波探頭1的配套器件，其中包含了圖2中所示的成像模塊2、目標(biāo)物圖像處理模塊3、刺激控制模塊4。
[0048]筆記本電腦10連接超聲控制器9，集成有同步顯示模塊5，可以用于顯示目標(biāo)區(qū)域圖像11 (圖像中包含了目標(biāo)物圖像)，還可以用于人工控制進(jìn)行超聲輻射力的刺激。
[0049]在本實(shí)施例中，刺激控制模塊5設(shè)置了主動和被動兩種觸發(fā)機(jī)制，可以通過預(yù)設(shè)程序控制或人工控制向目標(biāo)物的特定位置進(jìn)行聚焦超聲輻射力的自動或手動刺激。
[0050]在本實(shí)施例中，超聲波探頭1向目標(biāo)區(qū)域發(fā)射超聲波以及向目標(biāo)物的特定位置智能發(fā)射聚焦超聲輻射力的刺激是利用超聲波復(fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)，其中包括:時(shí)分復(fù)用模式和通道復(fù)用模式中的至少一種模式，以及全通道分時(shí)復(fù)用方式、連續(xù)通道全時(shí)序方式、交錯通道全時(shí)序方式中的至少一種方式。
[0051]超聲波探頭1包含的超聲換能器陣列中的128個陣元，在通道復(fù)用模式下按照通道被分成2個通道組，一組用于超聲成像，另一組用于超聲輻射力的刺激；在時(shí)分復(fù)用模式下按照時(shí)間被劃分成2個時(shí)間片，一個時(shí)間片用于超聲成像，另一個時(shí)間片用于超聲輻射力的刺激。
[0052]在一具體實(shí)施例中，上述系統(tǒng)可以基于Verasonics超聲研究平臺和普通的商業(yè)超聲探頭來實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)物的自動追蹤定位，并發(fā)射超聲輻射力進(jìn)行刺激。
[0053]在成像模塊2獲得目標(biāo)區(qū)域圖像后，目標(biāo)物圖像處理模塊3會對超聲圖像進(jìn)行逐幀處理獲取目標(biāo)物位置參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)物的自動追蹤定位。
[0054]目標(biāo)物圖像處理模塊3接收成像模塊2提供的圖像數(shù)據(jù)，并完成圖像的預(yù)處理、分害J、目標(biāo)物標(biāo)定，最后獲得目標(biāo)物的位置參數(shù)，并交由刺激控制模塊4。
[0055]刺激控制模塊4可以控制發(fā)射聚焦超聲的輻射力，由于只在焦點(diǎn)附近的一定范圍才能獲得較高的能量密度，因此在發(fā)射超聲輻射力之前需對焦點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整參數(shù)由目標(biāo)物圖像處理模塊3根據(jù)超聲成像自動獲得，本模塊由以下步驟來實(shí)現(xiàn):一是由目標(biāo)物的位置參數(shù)判定是否需要發(fā)射刺激波。二是由復(fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)成像和刺激同步進(jìn)行。三是通過聚焦控制實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)物的準(zhǔn)確刺激。
[0056]其中，復(fù)用技術(shù)有兩種模式分三種方式來實(shí)現(xiàn):即時(shí)分復(fù)用和通道復(fù)用兩種模式，有全通道分時(shí)復(fù)用、連續(xù)通道全時(shí)序和交錯通道全時(shí)序三種方式。
[0057]時(shí)分復(fù)用技術(shù)采用同一物理設(shè)備的不同時(shí)段來傳輸不同的聲波，達(dá)到同一設(shè)備發(fā)射成像波和刺激波的目的。時(shí)分復(fù)用技術(shù)將整個通道傳輸聲波的時(shí)間劃分成若干時(shí)間片(也稱時(shí)隙)，并將這些時(shí)隙分配給兩種聲波使用。
[0058]通道復(fù)用技術(shù)采用的是將所有通道按連續(xù)或交錯方式進(jìn)行分組(簡稱子通道)，并將這些子通道分配給兩種