專利名稱：超聲系統(tǒng)中消除暫態(tài)的方法與裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種超聲系統(tǒng)中消除暫態(tài)的方法與裝置。
背景技術：
在超聲系統(tǒng)中，普遍存在有緩存和模式切換。在成像模式轉換后一定時間內，超聲 系統(tǒng)已經按照新的成像類型和參數進行掃描、接收、處理、成像。但此時緩存中還殘留切換 之前的圖像，造成在掃描模式切換后，緩存中的切換之前的圖像可能會在切換之后被輸出 造成暫態(tài)錯誤，或者和切換之后的圖像進行疊加處理造成暫態(tài)錯誤。譬如在數據處理的時 候，有些環(huán)節(jié)存在相互關系，如圖像的橫向平滑，每個點的平滑結果都依賴于橫向相鄰的點 的值。如果成像模式切換后的圖像和切換前的圖像進行平滑處理，則會造成出錯。此外，由 于模式切換可能發(fā)生在一幀的中間處，造成最后一幀不完整，不完整的圖像輸出也會造成 暫態(tài)錯誤。另外，在系統(tǒng)第一次啟動時，或者凍結圖像后解凍圖像時，或者其它某些沒有切 換掃描模式、但是會重新啟動掃描的情況下，也會有這些問題。總之，由于緩存的存在和模 式的啟動、切換或重新啟動，會造成超聲系統(tǒng)出現暫態(tài)圖像。因此，在超聲系統(tǒng)中，既要解決 原來緩存的圖像造成的暫態(tài)問題，又要使新的有效圖像不丟失，這是一個普遍需要解決的 問題。除此之外，在超聲系統(tǒng)中有些線間處理環(huán)節(jié)，每線處理的結果都要等到下一線數 據輸入后才能輸出，這樣對每幀的最后一線來說就需要等到下一幀的第一線輸入后才能輸 出。在ECG觸發(fā)掃描的模式下，每個心動周期觸發(fā)一幀掃描，線間處理環(huán)節(jié)將造成第一幀圖 像不完整，不能正常輸出的暫態(tài)現象。以上這些暫態(tài)問題都是在超聲系統(tǒng)中普遍存在而需要解決的問題?，F有的處理方 法一般是針對系統(tǒng)的某些特點做出一些特殊處理，系統(tǒng)設計的更改則會影響暫態(tài)消除的可 靠性，通用性不強，維護成本較高。另外，由于有些成像模式比較復雜，在模式切換的情況下 要消除暫態(tài)可能會丟失調整后的有效圖像。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是為了克服現有技術存在的缺陷，提供一種簡單易行、通用性較強、 可維護性好、且不會丟失有效圖像的消除暫態(tài)的方法和裝置。為了實現這一目的，本發(fā)明所 采取的技術方案如下。按照本發(fā)明實施例的第一方面，提供一種用于超聲系統(tǒng)中消除暫態(tài)的方法，包括 第一生成步驟，在掃描重啟時，開始掃描目標區(qū)域之前產生掃描重啟標識；同步步驟，對所述掃描重啟標識進行同步，使其跟隨對應的圖像數據，所述圖像數 據構成圖像數據單元；以及判斷步驟，根據所述掃描重啟標識判斷當前的圖像數據單元是否為掃描重啟后的 第一個圖像數據單元；其中如果當前圖像數據單元是掃描重啟后的第一個圖像數據單元，則對此圖像數
4據單元不做圖像數據單元間的數據處理；如果當前圖像數據單元不是掃描重啟后的第一個 圖像數據單元，則對此圖像數據單元與之前獲得的圖像數據單元作圖像數據單元間的數據處理。按照本發(fā)明實施例的第二方面，提供一種用于超聲系統(tǒng)中消除暫態(tài)的方法，包括 第一生成步驟，在掃描重啟時，開始掃描目標區(qū)域之前產生掃描重啟標識；同步步驟，對所述掃描重啟標識進行同步，使其跟隨對應的圖像數據，所述圖像數 據構成圖像數據單元；以及判斷步驟，根據所述掃描重啟標識判斷當前的圖像數據單元是否為掃描重啟后的 第一個圖像數據單元；其中如果當前的圖像數據單元是掃描重啟后的第一個圖像數據單元，則初始化存 儲圖像數據的存儲器地址；存儲步驟，將所述圖像數據單元存入存儲器地址指向的存儲器的存儲區(qū)域中。按照本發(fā)明實施例的第三方面，提供一種用于超聲系統(tǒng)中消除暫態(tài)的裝置，包括 第一生成模塊，用于在數據源端產生掃描重啟標識，并在每次切換掃描模式之后、重新啟動 新的掃描模式之前將該掃描重啟標識置位；同步模塊，用于對所述掃描重啟標識進行同步， 使其跟隨對應的數據；以及判斷模塊，根據所述掃描重啟標識判斷輸入數據是否為重啟后 的第一幀圖像；控制模塊，根據所述判斷模塊的判斷結果，控制對所述圖像數據單元的數據 處理過程和/或存儲過程。按照本發(fā)明實施例的方法與裝置相對于現有技術所取得的有益效果主要體現在 根據與圖像數據同步的掃描重啟標識判斷數據的新舊關系，控制后續(xù)的數據處理和存儲過 程，簡單易行、通用性較強、可維護性好、且不會丟失有效圖像而消除暫態(tài)。下面將結合附圖并通過具體的實施例對本發(fā)明進行進一步說明。


圖1是按照本發(fā)明一個實施例的用于超聲系統(tǒng)中消除暫態(tài)的方法的流程圖；圖2是結合了按照本發(fā)明實施例的用于超聲系統(tǒng)中消除暫態(tài)的方法的超聲成像 系統(tǒng)的結構示意圖；圖3是按照本發(fā)明實施例的幀相關處理用重啟標識去掉暫態(tài)的流程圖；圖4是按照本發(fā)明實施例的只有兩種二維或三維圖像的系統(tǒng)數據上傳流程圖；圖5是按照本發(fā)明實施例的自延時方法消除ECG模式下的暫態(tài)示意圖；圖6是按照本發(fā)明一個實施例的用于超聲系統(tǒng)中消除暫態(tài)的裝置的結構示意圖。
具體實施例方式按照本實施例的用于超聲系統(tǒng)中消除暫態(tài)的方法主要包括掃描重啟時(這里的 掃描重啟包括超聲系統(tǒng)啟動、或者掃描模式切換造成掃描重新啟動進入新的掃描模式、或 者因圖像凍結后解凍或掃描參數調整或其它各種原因造成的當前掃描模式重新啟動等情 況，文中統(tǒng)一稱為“掃描重啟”)，開始掃描目標區(qū)域之前，產生標識掃描重新啟動的掃描重 啟標識，在以后的各環(huán)節(jié)中利用這個標識判斷數據的新舊關系，避免暫態(tài)的方法(方法A)； 另外，還包括在掃描重啟后，初始化圖像數據的存儲地址，使接收的圖像數據重新開始新的存儲周期，覆蓋原來存儲的數據的方法(方法B)；在聲波數據接收部分產生幀編號，在掃 描重啟后，幀編號初始化，在系統(tǒng)運行時，幀編號逐幀遞增或遞減循環(huán)計數，并利用幀編號 作為地址的一部分存儲數據，避免暫態(tài)的方法(方法C)；在數據上傳單元對圖像數據分別 進行統(tǒng)一打包的方法，以及在上傳單元判斷包的完整性再上傳避免暫態(tài)的方法(方法D)； 數據處理中采用自延時的處理以避免暫態(tài)的方法(方法E)；以及在上傳單元給圖像數據打 上流水號標記，使顯示端可以根據流水號判斷不同數據的相對時間關系的處理方法(方法 F)。其中可以根據實際需要由方法A、B、C、D、E和F進行多種組合，而構成用于超聲系統(tǒng) 中消除暫態(tài)的方法，例如包括但不限于A、A+B、A+C、A+B+D、A+C+D、A+E、A+B+D+E、A+C+D+E、 A+C+D+E+F 以及 A+B+D+E+F。如圖1所示，是按照一個實施例的用于超聲系統(tǒng)中消除暫態(tài)的方法的流程圖，主 要包括第一生成步驟100、同步步驟102和判斷步驟104。另外，還可選地包括第二生成步 驟106、延時步驟108、以及標記步驟110。其中第一生成步驟100用于在掃描重啟時，開始 掃描目標區(qū)域之前產生掃描重啟標識，如前文所述，這里的“掃描重啟時，開始掃描目標區(qū) 域之前產生掃描重啟標識”可以是在掃描模式切換進入新的掃描模式時，開始掃描目標區(qū) 域之前產生掃描重啟標識，也可以是在系統(tǒng)第一次啟動，開始掃描目標區(qū)域之前、或者因圖 像凍結后解凍或者調整參數或者其它各種情況造成當前掃描模式重新啟動，再次開始掃描 目標區(qū)域之前產生掃描重啟標識；同步步驟102用于對所述掃描重啟標識進行同步，使其 跟隨對應的圖像數據，其中這些圖像數據構成圖像數據單元；在判斷步驟104中，根據所述 掃描重啟標識判斷當前輸入的圖像數據單元是否為掃描重啟后的第一個圖像數據單元，這 里的圖像數據單元可以是一幀圖像或者一線圖像，也可以是其它根據實際需要的圖像數據 的集合。根據判斷步驟104的判斷結果，可以對當前的圖像數據單元作不同處理。在一個 實施例中，如果判斷當前的圖像數據單元是掃描重啟后的第一個圖像數據單元，則不做圖 像數據單元間的數據處理而直接輸出，如果當前的圖像數據單元不是掃描重啟后的第一個 圖像數據單元，則將其與前一次或前幾次緩存的圖像作圖像數據單元間的數據處理。這里 的圖像數據單元間的數據處理，包括所有由當前圖像數據單元和在當前圖像數據單元之前 緩存的一個或數個圖像數據單元之間進行的數據處理，比如幀間處理，如幀相關、幀插值、 幀復合等等，或者線間處理，如線相關、線間平滑等等。根據判斷步驟104的判斷結果，另外一個實施例中，如果當前的圖像數據單元是 掃描重啟后的第一個圖像數據單元，則初始化緩沖存儲此圖像數據單元的存儲器地址，初 始化存儲器地址后，將圖像數據按照初始化后的地址存儲到緩沖存儲器，使得圖像數據單 元在緩沖存儲器中重新開始一個緩存周期，覆蓋緩沖存儲器中原來的數據。在另外一個實施例中，可以通過圖像數據單元的編號進行數據的存儲。在此實施 例中，包括有第二生成步驟106，用于產生圖像數據單元的編號，其中圖像數據單元編號循 環(huán)計數，并利用圖像數據單元編號產生緩沖存儲圖像數據單元的存儲器地址，或者將圖像 數據編號直接作為地址的一部分緩沖存儲圖像數據單元，如果判斷步驟104判斷當前圖像 數據單元是掃描重啟后的第一個圖像數據單元，則初始化圖像數據單元的編號，使圖像數 據單元重新開始編號，這樣根據初始化后的圖像數據單元的編號，使得當前圖像數據單元 在緩沖存儲器中重新開始存儲，覆蓋緩沖存儲器中原來的數據。
在延時步驟108中，將一圖像數據單元的最后一線數據延時預定時間后輸出。在 標記步驟110中，通過在上傳單元給圖像數據單元打上流水號標記，使顯示單元可以根據 流水號判斷不同數據的相對時間關系，以將緩存的圖像數據回放顯示。如圖2所示，是結合了按照本實施例的用于超聲系統(tǒng)中消除暫態(tài)方法的超聲成像 系統(tǒng)的結構示意圖。下面結合該示意圖，對按照本實施例的用于超聲系統(tǒng)中消除暫態(tài)的方 法分別進行具體說明。 為了消除數據處理過程中圖像的暫態(tài)，在數據源端(超聲數據合成處)，PC會控制 掃描的實時寄存器產生掃描重啟標識，該標識用lbit表示。此標識在每次掃描重啟時，開 始掃描目標區(qū)域之前置位，并在第一個圖像數據單元掃描完成后、第二個圖像數據單元掃 描開始前復位，也就是將此掃描重啟標識清除。對于二維和三維圖像，此標識在第一幀掃描 完成后、第二幀掃描開始之前被復位。每種類型的二維或三維信號都有對應的重啟標識。對 于一維圖像，此標識在掃描重啟，開始掃描目標區(qū)域之前被置位，掃描第一線完成之后、第 二線開始之前被復位。同樣，每種一維圖像數據都有自己對應的標識。每種標識的置位和 復位都是在其對應的圖像數據之前完成的，但是波束合成單元會把這些標識進行同步，使 其跟隨對應的圖像數據。例如在單B (黑白二維或三維圖像)模式下，掃描重啟標識被置位 后，并沒有立即發(fā)到圖像數據中，而是等到B圖像的幀開始信號來了以后才發(fā)到圖像數據 當中，這稱為幀同步。例如，可以將此lbit的掃描重啟標識插入到圖像數據的數據頭。當 然，也可以將此掃描重啟標識插入到圖像數據中其它的合適位置，只要使圖像數據攜帶此 掃描重啟標識即可。同樣道理，可以將掃描重啟標識插入到一維圖像數據的數據頭或其它 合適位置，對一維圖像數據的重啟標識在每線進行線同步，使此掃描重啟標識和數據對應。對于某種圖像來說，每線數據中都有l(wèi)bit是重啟標識。此標識為高則表示掃描重 啟后的第一幀或第一線圖像。對于二維或三維圖像，此標識會持續(xù)一幀，表示是掃描重啟后 的第一幀；對于一維圖像，此標識持續(xù)一線，表示為掃描重啟后的第一線。在二維數據和三 維數據的處理環(huán)節(jié)，譬如幀相關、幀插值、幀復合等，都會涉及到把兩幀數據進行某種關聯 處理。如果是掃描重啟后的第一幀圖像，則不會和之前存儲的圖像幀做關聯運算，判斷的依 據就是掃描重啟標識。同樣的道理，對一維圖像的線間處理，為了避免掃描重啟之后的圖像 和掃描重啟之前的圖像進行線間處理，也可以用重啟標識進行判斷。如圖3所示，在幀相關處理中，輸入圖像幀后先緩存起來，同時讀出圖像幀中數據 頭位置的掃描重啟標識位，根據此掃描重啟標識位判斷當前幀是否為掃描重啟后的第一幀 圖像。如果掃描重啟標識位為高，則表示當前幀是掃描重啟后的第一幀圖像，此時不做幀相 關直接輸出，如果掃描重啟標識位不為高，則表示當前幀不是掃描重啟后第一幀圖像，此時 將當前幀和前一次或前幾次緩存的圖像幀作幀相關處理，這樣就避免了掃描重啟后幀相關 造成暫態(tài)數據錯誤。幀插值、幀復合等模塊的處理方式類似，在此不再贅述。對于一維數 據，同理可以根據線數據頭位置的掃描重啟標識判斷當前線是否為掃描重啟后的第一線數 據，如果掃描重啟標識為高，則表示當前線是掃描重啟后的第一線數據，不對此線數據做線 間處理；如果掃描重啟標識不為高，則當前線不是掃描重啟后的第一線，可以對此線數據與 前一次或前幾次緩存的線數據做線間處理，如線相關、線間平滑等等?？傊?，掃描重啟標識 可以用來判斷數據的新舊關系，避免新數據和舊數據進行相關處理造成暫態(tài)。為了消除上傳單元的暫態(tài)，對于不同的二維或三維圖像進行了統(tǒng)一處理即在數據源端，如波束合成處，即回波數據被數字化的第一個模塊(也可以選擇在前處理的模塊 就加上標識)，控制掃描的實時寄存器產生與數據完全同步的圖像數據單元的標識信號。在 一個實施例中，CPU根據實時寄存器的幀開始等幀標識信號產生當前的幀編號，幀編號用4 比特表示，其表示范圍為0-15，每16幀進行循環(huán)，如果此時有多種二維或三維圖像成像，則 不同的二維或三維圖像第一幀都編號為0，以后逐幀遞增，當幀編號為15后下一次幀編號 復位為0。幀編號也可以用多于或者少于4比特表示，即不一定限制在用16幀循環(huán)，可以根 據實際需要進行設置。編號時也可以用逐幀遞減的方式進行編號。幀編號通過系統(tǒng)和各單 元連接的數據總線實時傳給超聲系統(tǒng)的波束合成單元，波束合成單元完成同步的功能，把 幀編號放到對應的實時數據的包頭。在信號處理的各功能模塊中，任何需要數據延時的環(huán) 節(jié)，其包頭幀編號也產生同樣的延時，以使其跟隨數據，確保其對應關系。數據處理后的上傳單元需要把處理后的圖像數據上傳給CPU進行顯示，由于數據 上傳的總線速度遠大于圖像處理的速度，為了不丟失圖像，在上傳部分設有緩存，使得幀編 號相同的不同二維或三維圖像幀都完整后再打包上傳。在一個實施例中，為了確保不同二 維或三維數據的對應關系，在上傳單元設置了 16個緩存，每個緩存的最高四位地址不同， 這樣在每幀數據存儲的時候，根據其對應的幀編號生成高四位地址，或者直接用幀編號作 為高四位地址。在同一個緩存區(qū)中，不同的二維或三維圖像存儲在不同的部分。譬如對于 二維或三維圖像只有黑白圖像和彩色圖像的情況，同一個緩存區(qū)可以存儲兩幀，其中黑白 圖像在低地址緩存區(qū)，彩色圖像存在高地址緩存區(qū)。如果是二維或三維圖像種類更多的情 況，可以讓一個緩存區(qū)放入更多的幀，并定義每種圖像放入的區(qū)域的相對地址。在圖像數據 緩存過程中可以對此緩存區(qū)中緩存的幀數進行計數，當緩存的幀數達到應有的幀數時，就 得到完整的數據包；如果當掃描重啟發(fā)生時，緩存的幀數沒有達到應有的幀數，則此數據包 為不完整的數據包，此不完整的數據包不進行上傳。對于某種掃描模式，當此掃描模式以及其各掃描參數確定后，掃描獲得的圖像數 據中，每幀圖像包含多少線數據就也已經確定。在緩存幀圖像時，用計數器對其包含的線數 據進行計數，如果緩存中某幀圖像包含的線數據的線數少于應有的線數，此幀圖像即為不 完整的幀。如果掃描重啟發(fā)生時，某幀圖像尚未掃描完，為不完整圖像，則此幀圖像不上傳。 在進行數據上傳的時候，只有同一個緩存區(qū)中的所有幀都完整后才上傳。這樣，確保二維或 三維圖像的完整性。如圖4所示，如果上傳單元有數據輸入，首先根據數據包頭信息判斷數據類型。如 果是二維或三維數據，則取出包頭中的幀編號，同時把圖像存入幀編號對應的緩存區(qū)。緩存 之前，先判斷數據的類型，再根據數據類型找到緩存區(qū)中該類型圖形對應的相對地址區(qū)存 儲圖像。每次存儲圖像后，判斷該緩存區(qū)數據幀是否完整。如果完整就上傳數據，否則重新 接收數據存入緩存，直到該緩存中所有的幀完整，數據才會上傳。這樣，確保上傳的數據均 是完整的。當根據掃描重啟標識判斷出掃描重啟發(fā)生，當前幀是掃描重啟后的第一幀數據 時，初始化幀編號或根據幀編號生成的存儲器地址。如果掃描重啟剛好發(fā)生在幀結束處，則 將掃描重啟前接收的完整幀上傳，當前幀按照初始化后的編號或者初始化后的存儲器地址 重新開始存儲；如果掃描重啟發(fā)生時刻緩存區(qū)中某個二維或三維圖像幀不完整，則此緩存 中的圖像數據不上傳，當前幀按照初始化后的編號或者初始化后的存儲器地址重新開始存
8儲，覆蓋緩存中原來的數據，這樣確保了數據的完整性。在初始化幀編號后，新的數據又重 新從第0幀或者第15幀開始編號，并寫入緩存，覆蓋以前的數據，避免原來緩存的數據造成 的暫態(tài)。需要指出的是，數據上傳的速度遠大于數據輸入的速度，在幀結束處掃描重啟不會 造成新輸入的數據把原來完整的數據覆蓋的情況。另外，在上述實施例中，也可以不用幀編號。每幀數據按照通常的緩存方式存儲在 存儲器中，當根據掃描重啟標識判斷出當前幀是掃描重啟后的第一幀數據時，直接初始化 緩存圖像數據的緩存地址，重新開始一個緩存周期，使得當前幀重新在緩沖存儲器的預定 位置開始存儲，覆蓋原來的數據。對一維數據，也可以用類似的方法，每線數據按照通常的緩存方式存儲在存儲器 中，當根據掃描重啟標識判斷出當前的數據線是掃描重啟后的第一線數據時，直接初始化 緩存圖像數據的緩存地址，重新開始一個緩存周期，使得當前線重新在緩沖存儲器的預定 位置開始存儲，覆蓋原來的數據。在上傳邏輯單元為一維圖像設置16個緩存區(qū)(緩存區(qū)的數量可以根據需要設 置)，上傳邏輯會對不同的一維圖像進行統(tǒng)一打包上傳。一包的大小通常是K毫秒內掃描 的某種一維圖像的數量，K值可以通過軟件設置。K值過大會造成顯示端相對掃描端延時較 大，同時使緩存變大，K值太小則會影響上傳的效率。通常設置為幾十毫秒，打包的線數通 常為幾十線。由于不同的一維圖像經過數據處理后掃描線是一一對應的關系，在一包里面 不同的一維圖像的線數一致。需要指出的是，不同的一維圖像對上傳單元來說，其輸入總是 交替的，這是由掃描端和數據處理過程控制的。即使在掃描端不是交替的，在經過數據處理 后也是交替的，例如CM的掃描會重復幾次。但是，經過信號處理后重復的掃描被合成了一 次，這樣就確保了不同一維圖像之間是一一對應的關系。在掃描重啟的情況下，上傳邏輯根據掃描重啟標識確定新掃描的開始，此時初始 化16個緩存的地址，即每次掃描重啟標識到來，上傳邏輯便會認為新的上傳周期開始，會 重新開始一個存儲周期，把新數據依次從16個緩存中的第一個開始緩存數據，覆蓋以前的 數據。當然，新的存儲周期可以從16個緩存中的第一個開始緩存數據，也可以根據需要設 置從其它位置開始。如前所述，上傳邏輯會對不同的一維圖像進行統(tǒng)一打包上傳。一包的大小通常是K 毫秒內掃描的某種一維圖像的數量。當掃描模式及其掃描參數確定時，K毫秒內掃描的一維 圖像的線數也就確定。在緩存一維圖像時，對緩存的一維圖像的線數進行計數，如果緩存的 一維圖像的線數等于應有的線數，就得到一個完整的數據包；如果緩存的一維圖像的線數 少于應有的線數，則此數據包不完整。如果掃描重啟恰好發(fā)生在一個完整的包完成之后，則 這個完整的包數據上傳；如果掃描重啟時一包數據不完整，則此不完整的包不上傳。這樣， 就確保了同一包中不會既有掃描前的圖像也有掃描后的圖像而造成暫態(tài)。在某些數據處理環(huán)節(jié)中存在FIFO(先入先出的推擠式緩存)，在掃描重啟后，新輸 入的數據會把之前的殘留數據推擠出去。如果上傳單元接收這些數據上傳，則會造成暫態(tài) 問題。因此，在模式切換后，新的掃描開始前，系統(tǒng)會立即復位上傳單元，使上傳單元復位所 有的輸入輸出接口，屏蔽所有的輸入數據，直到收到跟隨數據的重啟標識為止。此標識表示 掃描重啟之后的第一線數據到來，一個新的上傳周期開始。如圖5所示，在超聲系統(tǒng)中，對某些線間處理環(huán)節(jié)來說，通常一線的輸出需要等到下一線輸入才能進行。例如橫向平滑單元，假設平滑的公式是y(n)= Kl*x(n-1)+K2*x(n)+K3*x(n+1)，其中 y(n)表示第 n 線的平滑結果，x(n_l)、x(n)、x(n+1) 表示第n-1線、n線、n+1線的原始值，K1、K2、K3表示平滑系數。通過該公式可以知道，第n 線的平滑結果通常跟第n-1、n、n+1線相關。由于第n線的平滑結果跟第n+1線相關，因此 只能等待第n+1線數據來了以后才能輸出處理結果。對于這種橫向處理通常采用推擠的處 理方式，即每一線新的數據輸入時輸出上一線的處理結果(n+1線輸入時輸出n線的處理結 果)。推擠的處理方法在交叉掃描(幾種不同的掃描類型交替進行掃描)的情況下，如果 一幀黑白圖像掃描完畢就去掃一幀彩色圖像，將會造成黑白圖像的最后一線一直在等待下 一線B圖像的輸入，沒法及時輸出。這樣就造成了已經掃描完的一幀B圖像在橫向處理環(huán) 節(jié)后一直不完整，沒法上傳顯示，必須要等到一幀彩色圖像掃描完成再掃描下一幀黑白圖 像的第一線時才輸出。這樣，使數據延時較大時間才輸出，特別是在ECG觸發(fā)(每次心動周 期觸發(fā)一幀二維或三維圖像掃描)的模式下，每次觸發(fā)都只掃描一幀。這種情況下，如果心 率是60次/秒，黑白圖像的延時將是秒級的。這種延時會造成第一次觸發(fā)時本來已經掃描 了完整一幀黑白圖像，可是卻沒有完整的圖像輸出，造成暫態(tài)錯誤。如果采用延時的方式， 可以用計數器A紀錄當前掃描模式下，一線數據的時長(某種確定的掃描模式下某一種圖 像每線掃描的周期是一樣的)。計數器A的值在每線掃描開始的線同步時刻清零，在一線 掃描周期內對時鐘進行計數，在每線掃描結束后(即下一次清零開始前)存入計數器B(因 為下一線到來的時刻計數器A又會清零)。這樣在計數器B中就保留了一線數據時長的標 記。由于圖像的每幀開始的一線和最后一線分別有幀開始和幀結束標識，在幀結束標識所 在的掃描線開始掃描的線同步時刻，用計數器C從零開始計數確定延時。當C的值等于B 后，即最后一線輸入完后(此時如果在非交叉掃描的模式下，譬如只有黑白圖像掃描，那么 一幀黑白圖像掃描完成后又會馬上掃新的一幀黑白圖像，那么即使是用推擠的方式也不會 造成間隔較大的錯誤，但是交叉掃描則會延時較大)就自動生成輸出時序(輸出線同步，幀 結束等線頭標識)，并把緩存的最后一線數據輸出。這樣就避免圖像出現延時過大。值得指 出的是，也可以每線處理都采用這種延時的方式，即每線的輸出都經過一定的延時自動輸 出。當然這個延時的時間要比下一線到來的時間要長，以確保下一線數據已經到來了，已經 進行了正常的橫向處理之后再輸出，而不是只在一幀的最后一線才采用這種做法。在對輸 出時間精度要求不高的系統(tǒng)，計數器不必對每個時鐘進行計數，可以對時鐘的4分頻或者8 分頻進行計數，這樣可以減少計數器的位寬，因為計數器只是一個確定延時的工具。當然這 是以犧牲計數精度為代價的。計數器位寬應該按照系統(tǒng)最長的掃描周期(超聲掃描周期隨 深度變化)時鐘主頻的最大計數值確定，避免計數溢出。對二維圖像和三維圖像用幀編號作為地址的一部分統(tǒng)一打包上傳，以及對不同的 一維圖像進行統(tǒng)一打包上傳的方法，不僅能有效地消除暫態(tài)，還能使圖像在上傳單元達到 同步。如果上傳單元的圖像被用來直接顯示，就使實時顯示的圖像達到了同步。但是，一般 的超聲圖像處理系統(tǒng)都有電影回放的模式，就是緩存大量的以往的圖像數據回放顯示(幾 百幀)，這種模式下仍然需要圖像同步顯示，這時通過4比特的幀編號已經不能滿足電影回 放模式同步顯示的需要。對于二維或三維圖像電影回放模式的同步，其方法是在上傳單元設置一個流水號 計數器，在一個實施例中，該計數器可以為32比特，每lms遞增一次。每幀二維或三維圖像輸入時，都會首先在流水號計數器取出當前的計數值作為流水號。流水號隨同數據一起 傳給顯示單元，顯示單元把每種二維或三維圖像中流水號最小的一起顯示，次小的一起顯
示......逐次類推，這樣使電影回放時不同的二維或三維圖像能同步回放。對一維圖像同
樣進行這種流水號處理，使電影回放時能同步起來。對于一維圖像和二維或三維圖像的同步關系，在回放模式下，可以逐幀回放二維 或三維圖像和逐線回放一維圖像，它們之間的同步關系需要完全對應，其方法是在上傳單 元設置一個流水號計數器，在一個實施例中，該計數器共32比特，每1毫秒遞增一次。每線 一維圖像和每幀二維或三維圖像輸入時，都會首先在流水號計數器取出當前的計數值作為 流水號。顯示部分會根據流水號恢復每種圖像的對應關系，使其達到同步。譬如，某幀二維 或三維圖像的流水號是K，其下一幀的流水號是K’，則一維圖像流水號在[K，K’ ]的部分和 二維或三維K圖像一起回放。流水號的處理是由上傳單元的計數器完成的。上傳單元給需要上傳給PC顯示的 數據都打上時間戳，使PC可以根據時間戳恢復圖像的時間先后關系?？傊ㄟ^軟硬件各 功能模塊和單元的配合，追蹤達到使圖像同步和消除暫態(tài)的目的。以上處理方法，經過在超聲系統(tǒng)中實施，取得了良好的效果。無論在頻繁切換成像 模式還是切換參數，圖像的暫態(tài)都已消除，起到了非常好的作用。重啟標識跟隨數據的做 法，使所有的處理環(huán)節(jié)都可以根據該標識對重啟前后的數據進行判斷，消除了切換過程中 的暫態(tài)。如圖6所示，是按照一個實施例的用于超聲系統(tǒng)中消除暫態(tài)的裝置的結構示意 圖，主要包括第一生成模塊600、同步模塊602、判斷模塊604和控制模塊605。另外，還可選 地包括第二生成模塊606、第二同步模塊607、延時模塊608、以及標記模塊610。其中第一生成模塊600用于產生掃描重啟標識，并在每次掃描重啟時，開始掃描 目標區(qū)域之前。同步模塊602用于對所述掃描重啟標識進行同步，使其跟隨對應的數據。比 如可以將掃描重啟標識插入到圖像數據的數據頭或者圖像數據中的其它合適位置。判斷模 塊604根據所述掃描重啟標識判斷當前輸入的圖像數據單元是否為重啟后的第一個圖像 數據單元，控制模塊605根據判斷模塊604的判斷結果控制對輸入的圖像數據單元的數據 處理過程或存儲過程。根據判斷模塊604的判斷結果，控制模塊605可以對當前的圖像數據單元作不同 處理。在一個實施例中，如果判斷是掃描重啟后的第一個圖像數據單元，則不做圖像數據單 元間的數據處理而直接輸出，如果不是掃描重啟后的第一個圖像數據單元，則與前一次緩 存的圖像作圖像數據單元間的數據處理，比如幀間處理，如幀相關、幀插值、幀復合等等，或 者線間處理，如線相關、線間平滑等等。另外一個實施例中，如果當前的圖像數據單元是掃描重啟后的第一個圖像數據單 元，則初始化存儲器地址，這里的存儲器地址指向當前圖像數據單元在存儲器中的存儲位 置，初始化存儲器地址后，將圖像數據按照初始化后的地址存儲到存儲器，使得圖像數據單 元在存儲器中重新開始一個緩存周期，覆蓋存儲器中原來的數據。第二生成模塊606用于產生圖像數據單元編號，其中圖像數據單元編號循環(huán)計 數，并利用圖像數據單元編號產生緩存數據的存儲器地址，或者將圖像數據編號直接作為 地址的一部分緩存數據。第二同步模塊607對圖像數據單元編號進行同步，使其跟隨對應的圖像數據單元。比如，可以將產生的圖像數據單元的編號插入到圖像數據的數據頭或圖 像數據中的其它合適的位置。延時模塊608將一個圖像數據單元的最后一線數據延時預定 時間后自動輸出。在一個實施例中，延時模塊608包括第一計數器，用于記錄當前掃描模 式下掃描一線數據的時長；第二計數器，用于在每線掃描結束后保存所述第一計數器記錄 的時長；以及第三計數器，用于在開始掃描圖像結束標識所在的掃描線時，確定對該掃描線 的延時，并在所確定的延時等于所述時長時，自動輸出最后一線數據。在另一個實施例中， 延時模塊608對一幅的每一線數據延時預定時間后自動輸出，其中每一線數據的延時大于 下一線數據到來的時間。標記生成模塊610用于在上傳單元給圖像數據打上流水號標記， 使顯示單元可以根據流水號判斷不同數據的相對時間關系，以將緩存的圖像數據回放顯 示。在一個實施例中，所述標記生成模塊610為流水號計數器，其中每幅圖像輸入時，在流 水號計數器取出當前的計數值作為流水號連同圖像數據一起傳給顯示單元。按照本實施例的用于超聲系統(tǒng)中消除暫態(tài)的裝置可以軟件、硬件、固件或者其組 合的形式，結合在超聲成像系統(tǒng)中。如圖2所示，在超聲醫(yī)學成像的一種實施例中，超聲圖 暫態(tài)消除實現的裝置結構中涉及波束合成、信號處理、上傳單元、PC、以及顯示部分。超聲 經過發(fā)射之后，由前處理單元進行接收，并進行一些前處理后進入波束合成部分。系統(tǒng)按照 當前實時掃描的情況生成幀編號(掃描是系統(tǒng)通過參數控制的)、重啟標識發(fā)送給波束合 成單元，系統(tǒng)發(fā)送參數的時刻都在其對應的數據之前。在波束合成處會把這些信息和對應 的數據進行同步處理。在之后的信號處理單元，上傳單元等通過標識判斷數據的對應關系。 通過幀編號緩存數據，只對完整的包數據上傳，并通過重啟標識清除電影回放區(qū)的緩存。總 之，通過各軟、硬件功能模塊和單元的配合，最終達到消除暫態(tài)的目的。以上通過具體的實施例對本發(fā)明進行了說明，但本發(fā)明并不限于這些具體的實施 例。本領域技術人員應該明白，還可以對本發(fā)明做各種修改、等同替換、變化等等，例如將上 述實施例中的一個步驟或模塊分為兩個或更多個步驟或模塊來實現，或者相反，將上述實 施例中的兩個或更多個步驟或模塊的功能放在一個步驟或模塊中來實現。但是，這些變換 只要未背離本發(fā)明的精神，都應在本發(fā)明的保護范圍之內。另外，本申請說明書和權利要 求書所使用的一些術語，例如“第一”、“第二”、“第三”等等，并不是限制，僅僅是為了便于描 述。此外，以上多處所述的“一個實施例”表示不同的實施例，當然也可以將其全部或部分 結合在一個實施例中。
1權利要求
一種用于超聲系統(tǒng)中消除暫態(tài)的方法，其特征在于，包括第一生成步驟，在掃描重啟時，開始掃描目標區(qū)域之前產生掃描重啟標識；同步步驟，對所述掃描重啟標識進行同步，使其跟隨對應的圖像數據，所述圖像數據構成圖像數據單元；以及判斷步驟，根據所述掃描重啟標識判斷當前的圖像數據單元是否為掃描重啟后的第一個圖像數據單元；其中如果當前圖像數據單元是掃描重啟后的第一個圖像數據單元，則對此圖像數據單元不做圖像數據單元間的數據處理；如果當前圖像數據單元不是掃描重啟后的第一個圖像數據單元，則對此圖像數據單元與之前獲得的圖像數據單元作圖像數據單元間的數據處理。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于在第一個圖像數據單元掃描完成后、第二個 圖像數據單元掃描開始前清除所述掃描重啟標識。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述對掃描重啟標識進行同步包括將所述 掃描重啟標識插入到圖像數據中。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述圖像數據單元間的數據處理包括幀間 處理和線間處理。
5.一種用于超聲系統(tǒng)中消除暫態(tài)的方法，其特征在于，包括第一生成步驟，在掃描重啟時，開始掃描目標區(qū)域之前產生掃描重啟標識； 同步步驟，對所述掃描重啟標識進行同步，使其跟隨對應的圖像數據，所述圖像數據構 成圖像數據單元；以及判斷步驟，根據所述掃描重啟標識判斷當前的圖像數據單元是否為掃描重啟后的第一 個圖像數據單元；其中如果當前的圖像數據單元是掃描重啟后的第一個圖像數據單元，則初始化存儲圖 像數據的存儲器地址；存儲步驟，將所述圖像數據單元存入存儲器地址指向的存儲器的存儲區(qū)域中。
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于在第一個圖像數據單元掃描完成后、第二個 圖像數據單元掃描開始前清除所述掃描重啟標識。
7.如權利要求5所述的方法，其特征在于所述對掃描重啟標識進行同步包括將所述 掃描重啟標識插入到圖像數據中。
8.如權利要求5至7中任意一項所述的方法，其特征在于，還包括 第二生成步驟，產生圖像數據單元的編號；第二同步步驟，對所述圖像數據單元的編號進行同步，使其跟隨對應的圖像數據單元；其中所述存儲器地址根據圖像數據單元的編號產生。
9.如權利要求8所述的方法，其特征在于所述初始化存儲器地址包括初始化所述圖 像數據單元的編號或者由圖像數據單元編號所生成的存儲器地址。
10.如權利要求5至9任意一項所述的方法，其特征在于，還包括上傳步驟，所述存儲器中的圖像數據單元完整后，將存儲器中的圖像數據上傳。
11.如權利要求5至9任意一項所述的方法，其特征在于，還包括上傳步驟，所述存儲器中存儲的圖像數據單元達到預訂數量后，將存儲器中的圖像數 據上傳。
12.如權利要求1至11中任意一項所述的方法，其特征在于，還包括 延時步驟，將圖像數據單元的最后一線數據延時預定時間后輸出。
13.如權利要求12所述的方法，其特征在于所述預定時間為掃描一線的時長。
14.如權利要求1至13中任意一項所述的方法，其特征在于，還包括標記步驟，生成流水號標記，所述流水號標記與其對應的圖像數據單元一起輸出至顯 示單元。
15.一種用于超聲系統(tǒng)中消除暫態(tài)的裝置，其特征在于，包括第一生成模塊，在掃描重啟時，開始掃描目標區(qū)域之前，第一生成模塊產生掃描重啟標識；同步模塊，用于對所述掃描重啟標識進行同步，使其跟隨對應的圖像數據，所述圖像數 據構成圖像數據單元；以及判斷模塊，根據所述掃描重啟標識判斷當前的圖像數據單元是否為掃描重啟后的第一 個圖像數據單元；控制模塊，根據所述判斷模塊的判斷結果，控制對所述圖像數據單元的數據處理過程 和/或存儲過程。
16.如權利要求15所述的裝置，其特征在于，還包括 第二生成模塊，產生圖像數據單元的編號；第二同步模塊，對圖像數據單元的編號進行同步，使其跟隨對應的圖像數據單元。
17.如權利要求15或16所述的裝置，其特征在于，還包括延時模塊，將一圖像數據單元的最后一線數據延時預定時間后自動輸出。
18.如權利要求15至17中任意一項所述的裝置，其特征在于，還包括標記模塊，生成流水號標記，所述流水號標記與其對應的圖像數據單元一起輸出至顯 示單元。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于超聲系統(tǒng)中消除暫態(tài)的方法與裝置，主要包括第一生成步驟，用于產生掃描重啟標識；同步步驟，用于對所述掃描重啟標識進行同步，使其跟隨對應的數據；以及判斷步驟，根據所述掃描重啟標識判斷輸入數據是否為重啟后的第一幀圖像；其中如果判斷是重啟后的第一幀圖像，則不做幀相關處理而直接輸出；如果不是重啟后的第一幀圖像，則與前一次緩存的圖像作幀相關處理。按照本發(fā)明實施例的方法與裝置簡單易行、通用性較強、可維護性好、且不會丟失有效圖像而消除暫態(tài)。
文檔編號A61B8/00GK101849838SQ20091010624
公開日2010年10月6日 申請日期2009年3月30日 優(yōu)先權日2009年3月30日
發(fā)明者傅勇, 張學武, 羅政軍, 陳松 申請人:深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司