專利名稱：基于決定數(shù)據(jù)提供矢量多普勒圖像的超聲波系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開總體上涉及超聲波系統(tǒng)，更具體地，涉及在超聲波系統(tǒng)中基于決定數(shù)據(jù)提供矢量多普勒圖像。
背景技術(shù)：
由于具有廣泛的應(yīng)用范圍，超聲波系統(tǒng)已經(jīng)成為重要且普及的診斷工具。特別地，由于其非侵入和非破壞的性質(zhì)，超聲波系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域。現(xiàn)代高性能超聲波系統(tǒng)和技術(shù)通常用于生成目標對象的內(nèi)部特征(例如，人體器官)的二維或三維超聲波圖像。超聲波系統(tǒng)可提供包括亮度模式圖像、多普勒模式圖像、彩色多普勒模式圖像、彈性圖像等，其中，亮度模式圖像用二維圖像表示從活體的目標對象反射的超聲波信號(即，超聲波回波信號)的反射系數(shù)，多普勒模式圖像通過利用多普勒效應(yīng)用頻譜多普勒表示運動目標對象的速度，彩色多普勒模式圖像通過利用多普勒效應(yīng)用彩色表示運動目標對象的速度，彈性圖像表示組織在被施加壓縮之前和之后的機械特性。超聲波系統(tǒng)可向活體發(fā)射超聲波信號并從活體接收超聲波回聲信號，以形成與感興趣區(qū)域?qū)?yīng)的多普勒信號，多普勒信號被設(shè)置在亮度模式圖像上。超聲波系統(tǒng)還可基于多普勒信號形成用彩色表示運動目標對象的速度的彩色多普勒模式圖像。具體地，彩色多普勒圖像可用彩色表示目標對象(例如，血流)的運動。彩色多普勒圖像可用于診斷血管、心臟等的疾病。然而，由于目標對象在超聲波信號的發(fā)射方向上向前運動并且在超聲波信號的發(fā)射方向上向后運動，而運動值所指示的各個顏色是目標對象的速度的函數(shù)，因此難以表示目標對象(例如，血流)的準確運動。為了解決此問題，利用能夠獲得血流的速度和方向的矢量多普勒方法。基于橫梁的矢量多普勒方法可從至少兩個不同方向獲取速度量分量，并可組合速度量分量以檢測具有二維或三維方向信息和量值信息的矢量信息。

發(fā)明內(nèi)容
提供了用于基于決定數(shù)據(jù)提供矢量多普勒圖像的實施例。在一實施例中，通過非限制性示例的方式，超聲波系統(tǒng)包括:處理單元，被配置為基于對應(yīng)于目標對象的超聲波數(shù)據(jù)形成目標對象的矢量信息和附加信息，其中，基于附加信息設(shè)置對應(yīng)于目標對象的決定數(shù)據(jù)， 處理單元還被配置為基于決定數(shù)據(jù)和矢量信息形成矢量多普勒模式圖像。在另一實施例中，提供了一種提供矢量多普勒圖像的方法，包括:a)基于對應(yīng)于目標對象的超聲波數(shù)據(jù)形成目標對象的矢量信息和附加信息山)基于附加信息設(shè)置對應(yīng)于目標對象的決定數(shù)據(jù)；C)基于決定數(shù)據(jù)和矢量信息形成矢量多普勒模式圖像。發(fā)明內(nèi)容被提供用于以簡化形式介紹構(gòu)思選擇，將在以下的具體實施方式
中進一步對構(gòu)思進行描述。發(fā)明內(nèi)容不是意欲標識要求保護的主題內(nèi)容的關(guān)鍵或重要特征，也不是意欲用于確定要求保護的主題內(nèi)容的范圍。


圖1是示出超聲波系統(tǒng)的示意性實施例的框圖。圖2是示出亮度模式圖像和感興趣區(qū)域的示例的示意圖。圖3是示出超聲波數(shù)據(jù)獲取單元的示意性實施例的框圖。圖4到圖7是示出發(fā)射方向和接收方向的示例的示意圖。圖8是示出超聲波圖像的采樣數(shù)據(jù)和像素的示例的示意圖。圖9和圖12是示出執(zhí)行接收波束成形的示例的示意圖。圖13是示出設(shè)置權(quán)重的示例的示意圖。圖14是示出設(shè)置采樣數(shù)據(jù)集的示例的示意圖。圖15是示出基于決定數(shù)據(jù)形成矢量多普勒圖像的過程的流程圖。圖16是示出發(fā)射方向、接收方向、矢量信息和超定問題的示例的示意圖。
具體實施例方式
參照附圖提供詳細描述。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可認識到，以下的描述僅是示意性而不是限制性的。利用本公開，技術(shù)人員可容易地提出本發(fā)明的其它實施例。參照圖1，示出了根據(jù)示意性實施例的超聲波系統(tǒng)100。如在此描繪的，超聲波系統(tǒng)100可包括用戶輸入單元110。用戶輸入單元110可配置用于從用戶接收輸入信息。在一實施例中，輸入信息可包括用于在亮度模式圖像BI上設(shè)置感興趣區(qū)域ROI (如圖2所示)的信息。然而，這里應(yīng)注意到，輸入信息可不限于此。感興趣區(qū)域ROI可包括用于獲得二維或三維矢量多普勒圖像的顏色盒。在圖2中，標號BV表示血管。用戶輸入單元110可包括控制面板、軌跡球、觸摸屏、鼠標、鍵盤等。超聲波系統(tǒng)100還可包括超聲波數(shù)據(jù)獲取單元120。超聲波數(shù)據(jù)獲取單元120可配置為向活體發(fā)射超聲波信號。活體可包括目標對象(例如，血管、心臟、血流等)。超聲波數(shù)據(jù)獲取單元120還可配置為從活體接收超聲波信號(即，超聲波回波信號)，以獲取對應(yīng)于超聲波圖像的超聲波數(shù)據(jù)。圖3是示出超聲波數(shù)據(jù)獲取單元的示意性實施例的框圖。參照圖3，超聲波數(shù)據(jù)獲取單元120可包括超聲波探頭310。超聲波探頭310可包括多個用于在超聲波信號和電信號之間進行相互轉(zhuǎn)換的元件311 (見圖4)。超聲波探頭310可配置為向活體發(fā)射超聲波信號。從超聲波探頭310發(fā)射的超聲波信號可以是超聲波不聚焦于焦點的平面波信號，或者是超聲波聚焦于焦點的聚焦信號。然而，這里應(yīng)注意，超聲波信號可不限于此。超聲波探頭310還可配置為接收來自活體的超聲波回波信號，以輸出電信號(以下稱為“接收信號”)。接收信號可以是模擬信號。超聲波探頭310可包括凸形探頭、線性探頭等。
超聲波數(shù)據(jù)獲取單元120還可包括發(fā)射部320。發(fā)射部320可配置為控制超聲波信號的發(fā)射。發(fā)射部320還可進一步配置為考慮多個元件311產(chǎn)生用于獲得超聲波圖像的電信號(以下稱為“發(fā)射信號”)。在一實施例中，發(fā)射部320可配置為考慮多個元件311產(chǎn)生用于獲得亮度模式圖像BI的發(fā)射信號(以下稱為“亮度模式發(fā)射信號”)。因此，超聲波探頭310可配置為將從發(fā)射部320提供的亮度模式發(fā)射信號轉(zhuǎn)換為超聲波信號，向活體發(fā)射超聲波信號，并從活體接收超聲波回波信號以輸出接收信號(以下，稱為“亮度模式接收信號”)。發(fā)射部320還可配置為考慮多個元件311和超聲波信號(即，發(fā)射波束)的至少一個發(fā)射方向產(chǎn)生對應(yīng)于信號群數(shù)量(ensemble number)的發(fā)射信號(以下，稱為“多普勒模式發(fā)射信號”)。 因此，超聲波探頭310可配置為將從發(fā)射部320提供的多普勒模式發(fā)射信號轉(zhuǎn)換為超聲波信號，在所述至少一個發(fā)射方向上向活體發(fā)射超聲波信號，并從活體接收超聲波回波信號以輸出接收信號(以下，稱為“多普勒模式接收信號”)。信號群數(shù)量可表示發(fā)射和接收的超聲波信號的數(shù)量。作為一示例，如圖4所示，發(fā)射部320可配置為考慮發(fā)射方向Tx和元件311產(chǎn)生對應(yīng)于信號群數(shù)量的多普勒模式發(fā)射信號。發(fā)射方向可以是垂直于元件311的經(jīng)度方向的方向(即，O度)到發(fā)射波束的最大指向方向(steeringdirection)中的一個方向。作為另一示例，如圖5所示，發(fā)射部320可配置為考慮第一發(fā)射方向Tx1和元件311產(chǎn)生對應(yīng)于信號群數(shù)量的第一多普勒模式發(fā)射信號。因此，超聲波探頭310可配置為將從發(fā)射部320提供的第一多普勒模式發(fā)射信號轉(zhuǎn)換為超聲波信號，在第一發(fā)射方向Tx1上向活體發(fā)射超聲波信號，并從活體接收超聲波回波信號以輸出第一多普勒模式接收信號。如圖5所示，發(fā)射部320還可配置為考慮第二發(fā)射方向Tx2和元件311產(chǎn)生對應(yīng)于信號群數(shù)量的第二多普勒模式發(fā)射信號。因此，超聲波探頭310可配置為將從發(fā)射部320提供的第二多普勒模式發(fā)射信號轉(zhuǎn)換為超聲波信號，在第二發(fā)射方向Tx2上向活體發(fā)射超聲波信號，并從活體接收超聲波回波信號以輸出第二多普勒模式接收信號。在圖5中，標號RPI表示脈沖重復(fù)間隔。在另一實施例中，發(fā)射部320可配置為考慮元件311產(chǎn)生用于獲得亮度模式圖像BI的亮度模式發(fā)射信號。因此，超聲波探頭310可配置為將從發(fā)射部320提供的亮度模式發(fā)射信號轉(zhuǎn)換為超聲波信號，向活體發(fā)射超聲波信號，并從活體接收超聲波回波信號以輸出亮度模式接收信號。發(fā)射部320還可配置為考慮至少一個發(fā)射方向和元件311產(chǎn)生對應(yīng)于信號群數(shù)量的多普勒模式發(fā)射信號。因此，超聲波探頭310可配置為將從發(fā)射部320提供的多普勒模式發(fā)射信號轉(zhuǎn)換為超聲波信號，向活體發(fā)射超聲波信號，并從活體接收超聲波回波信號以輸出多普勒模式接收信號。可按照交錯發(fā)射方案來發(fā)射超聲波信號。以下將詳細描述交錯發(fā)射方案。例如，如圖6所示，發(fā)射部320可配置為考慮第一發(fā)射方向Tx1和元件311產(chǎn)生第一多普勒模式發(fā)射信號。因此，超聲波探頭310可配置為將從發(fā)射部320提供的第一多普勒模式發(fā)射信號轉(zhuǎn)換為超聲波信號，并在第一發(fā)射方向Tx1上向活體發(fā)射超聲波信號。然后，如圖6所示，發(fā)射部320還可配置為考慮第二發(fā)射方向Tx2和元件311產(chǎn)生第二多普勒模式發(fā)射信號。因此，超聲波探頭310可配置為將從發(fā)射部320提供的第二多普勒模式發(fā)射信號轉(zhuǎn)換為超聲波信號，并在第二發(fā)射方向Tx2上向活體發(fā)射超聲波信號。超聲波探頭310還可配置為從活體接收超聲波回波信號(即，對應(yīng)于第一多普勒模式發(fā)射信號的超聲波回波信號)，以輸出第一多普勒模式接收信號。超聲波探頭310還可配置為從活體接收超聲波回波信號(即，對應(yīng)于第二多普勒模式發(fā)射信號的超聲波回波信號)，以輸出第二多普勒模式接收信號。以下，如圖6所示，發(fā)射部320可配置為基于脈沖重復(fù)間隔產(chǎn)生第一多普勒模式發(fā)射信號。因此，超聲波探頭310可配置為將從發(fā)射部320提供的第一多普勒模式發(fā)射信號轉(zhuǎn)換為超聲波信號，并在第一發(fā)射方向Tx1上向活體發(fā)射超聲波信號。然后，如圖6所示，發(fā)射部320還可配置為基于脈沖重復(fù)間隔產(chǎn)生第二多普勒模式發(fā)射信號。因此，超聲波探頭310可配置為將從發(fā)射部320提供的第二多普勒模式發(fā)射信號轉(zhuǎn)換為超聲波信號，并在第二發(fā)射方向Tx2上向活體發(fā)射超聲波信號。超聲波探頭310還可配置為從活體接收超聲波回波信號(即，對應(yīng)于第一多普勒模式發(fā)射信號的超聲波回波信號)，以輸出第一多普勒模式接收信號。超聲波探頭310還可配置為從活體接收超聲波回波信號(即，對應(yīng)于第二多普勒模式發(fā)射信號的超聲波回波信號)，以輸出第二多普勒模式接收信號。

如上所述，發(fā)射部320還可配置為產(chǎn)生對應(yīng)于信號群數(shù)量的第一多普勒模式發(fā)射信號和第二多普勒模式發(fā)射信號。在另一實施例中，發(fā)射部320還可配置為考慮元件311產(chǎn)生用于獲得亮度模式圖像BI的亮度模式發(fā)射信號。因此，超聲波探頭310還可配置為將從發(fā)射部320提供的亮度模式發(fā)射信號轉(zhuǎn)換為超聲波信號，向活體發(fā)射超聲波信號，并從活體接收超聲波回波信號以輸出亮度模式接收信號。發(fā)射部320還可配置為考慮至少一個發(fā)射方向和元件311產(chǎn)生對應(yīng)于信號群數(shù)量的多普勒模式發(fā)射信號。因此，超聲波探頭310可被配置為將從發(fā)射部320提供的多普勒模式發(fā)射信號轉(zhuǎn)換為超聲波信號，在所述至少一個發(fā)射方向上向活體發(fā)射超聲波信號，并從活體接收超聲波回波信號以輸出多普勒模式接收信號。可根據(jù)脈沖重復(fù)間隔發(fā)射超聲波信號。例如，如圖7所示，發(fā)射部320可配置為基于脈沖重復(fù)間隔，考慮第一發(fā)射方向Tx1和元件311產(chǎn)生第一多普勒模式發(fā)射信號。因此，超聲波探頭310可配置為將從發(fā)射部320提供的第一多普勒模式發(fā)射信號轉(zhuǎn)換為超聲波信號，在第一發(fā)射方向Tx1上向活體發(fā)射超聲波信號，并從活體接收超聲波回波信號以輸出第一多普勒模式接收信號。如圖7所示，發(fā)射部320還可配置為基于脈沖重復(fù)間隔考慮第二發(fā)射方向Tx2和元件311產(chǎn)生第二多普勒模式發(fā)射信號。因此，超聲波探頭310可配置為將從發(fā)射部320提供的第二多普勒模式發(fā)射信號轉(zhuǎn)換為超聲波信號，在第二發(fā)射方向Tx2上向活體發(fā)射超聲波信號，并從活體接收超聲波回波信號以輸出第二多普勒模式接收信號。如上所述，發(fā)射部320還可配置為基于脈沖重復(fù)間隔產(chǎn)生對應(yīng)于信號群數(shù)量的第一多普勒模式發(fā)射信號和第二多普勒模式發(fā)射信號。參照回到圖3，超聲波數(shù)據(jù)獲取單元120還可包括接收部330。接收部330可配置為對從超聲波探頭310提供的接收信號執(zhí)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，以形成采樣數(shù)據(jù)。接收部330還可配置為考慮元件311對采樣數(shù)據(jù)執(zhí)行接收波束成形以形成接收聚焦的數(shù)據(jù)。以下將詳細描述接收波束成形。
在一實施例中，接收部330可配置為對從超聲波探頭310提供的亮度模式接收信號執(zhí)行模數(shù)轉(zhuǎn)換以形成采樣數(shù)據(jù)(以下稱為“亮度模式采樣數(shù)據(jù)”)。接收部330還可配置為對亮度模式采樣數(shù)據(jù)執(zhí)行接收波束成形，以形成接收聚焦的數(shù)據(jù)(以下稱為“亮度模式接收聚焦數(shù)據(jù)”)。接收部330還可配置為對從超聲波探頭310提供的多普勒模式接收信號執(zhí)行模數(shù)轉(zhuǎn)換以形成采樣數(shù)據(jù)(以下，稱為“多普勒模式采樣數(shù)據(jù)”)。接收部330還可配置為對多普勒模式采樣數(shù)據(jù)執(zhí)行接收波束成形以形成對應(yīng)于超聲波回波信號(即，接收波束)的至少一個接收方向的接收聚焦數(shù)據(jù)(以下，稱為“多普勒模式接收聚焦數(shù)據(jù)”)。作為一示例，接收部330 可配置為對從超聲波探頭310提供的多普勒模式接收信號執(zhí)行模數(shù)轉(zhuǎn)換以形成多普勒模式采樣數(shù)據(jù)。如圖4所示，接收部330還可配置為對多普勒模式采樣數(shù)據(jù)執(zhí)行接收波束成形，以形成對應(yīng)于第一接收方向Rx1的第一多普勒模式接收聚焦數(shù)據(jù)和對應(yīng)于第二接收方向Rx2的第二多普勒模式接收聚焦數(shù)據(jù)。作為另一示例，如圖5所示，接收部330可配置為對從超聲波探頭310提供的第一多普勒模式接收信號執(zhí)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，以形成對應(yīng)于第一發(fā)射方向Tx1的第一多普勒模式采樣數(shù)據(jù)。接收部330還可配置為對第一多普勒模式采樣數(shù)據(jù)執(zhí)行接收波束成形，以形成對應(yīng)于第一接收方向Rx1的第一多普勒模式接收聚焦數(shù)據(jù)。如圖5所示，接收部330還可配置為對從超聲波探頭310提供的第二多普勒模式接收信號執(zhí)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，以形成對應(yīng)于第二發(fā)射方向Tx2的第二多普勒模式采樣數(shù)據(jù)。接收部330還可配置為對第二多普勒模式采樣數(shù)據(jù)執(zhí)行接收波束成形，以形成對應(yīng)于第二接收方向Rx2的第二多普勒模式接收聚焦數(shù)據(jù)。如果接收方向垂直于超聲波探頭310的元件311，然后可使用最大孔徑尺寸。可參照附圖描述接收波束成形。在一實施例中，如圖8所示，接收部330可配置為對從超聲波探頭310通過多個信道CHk(其中，I < k < N)提供的接收信號執(zhí)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，以形成采樣數(shù)據(jù)Su，其中，i和j是正整數(shù)。采樣數(shù)據(jù)Siij可存儲在存儲單元140中。接收部330還可配置為基于元件311的位置和超聲波圖像Π的像素相對于元件311的位置(朝向)檢測對應(yīng)于采樣數(shù)據(jù)的像素。也就是說，基于元件311的位置和超聲波圖像Π的各個像素相對于元件311的朝向，接收部330可在接收波束成形期間選擇這樣的像素，各個采樣數(shù)據(jù)用作所述像素的像素數(shù)據(jù)。接收部330可配置為持續(xù)地將對應(yīng)于選擇的像素的采樣數(shù)據(jù)分配為像素數(shù)據(jù)。例如，如圖9所示，接收部330可配置為:在基于元件311的位置和超聲波圖像Π的各個像素相對于元件311的朝向進行波束成形期間，設(shè)置用于選擇像素的曲線(以下稱為“接收波束成形曲線”)CV6,3，采樣數(shù)據(jù)S6,3用作所述像素的像素數(shù)據(jù)。接收部330還可配置為從超聲波圖像UI的像素Pa,b中檢測對應(yīng)于接收波束成形曲線CV6,3的像素
2、P4,3、P4,4、P4,5、P4,6、P4,7、P4,8、P4,9、...P3,N，其中，I < a < M，I < b < N。也就是說，接收部330可選擇接收波束成形曲線CV6,3所穿過的超聲波圖像UI的像素Pa,b中的像素P3>1、P3,2、
4,2' 4,3' 4,4' 4,5' 4,6' 4,7' 4,8' 4,9'...P3,N°
如圖10所示，接收部330還可配置為將采樣數(shù)據(jù) S6,3 分配給選擇的像素 P3a、P3,2、P4,2、P4,3、P4,4、P4,5、P4,6、P4,7、P4,8、P4,9、...P3,N 以下，如圖11所示，接收部330可配置為:在基于元件311的位置和超聲波圖像Π的各個像素相對于元件311的朝向進行接收波束成形期間，設(shè)置用于選擇像素的接收波束成形曲線CV6,4，采樣數(shù)據(jù)S6,4用作所述像素的像數(shù)據(jù)。接收部330還可配置為從超聲波圖像Π的像素中Pa,b中檢測對應(yīng)于接收波束成形曲線CV6,4的像素
4、P5,4、P5,5、P5,6、P5,7、P5,8、P4,9、P5,9、...P4,N、P3,N。也就是說，接收部 330 可選擇接收波束成形曲線CV6,4所穿過的超聲波圖像Π的像素Pa,b中的像素P2>1、
3,1' 3,2' 4,2' 4,3' ^4,4、 5,4'
P5,5、P5,6、P5,7、P5,8、P4,9、P5,9、...P4,N、P3,N。如圖12所示，接收部330還可配置為將采樣數(shù)據(jù)S6,4 分配給選擇的像素卩2,1、？3,1、 3,2' f*4,2、f*4,3、f*4,4、^5,4、 5,5、 5,6' 5,7' 5,8' 4,9' 5,9'...f*4,
N、P3,N。以這樣的方式，用作像素數(shù)據(jù)的各個采樣數(shù)據(jù)可連續(xù)地分配給像素作為像素數(shù)據(jù)。接收部330可配置為對連續(xù)分配給超聲波圖像UI的各個像素Pa, b的采樣數(shù)據(jù)執(zhí)行接收波束成形(即，求和)，以形成接收聚焦數(shù)據(jù)。在另一實施例中，如圖8所示，接收部330可配置為對通過多個信道CHk從超聲波探頭310提供的接收信號執(zhí)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，以形成采樣數(shù)據(jù)SM。采樣數(shù)據(jù)Sm可存儲在存儲單元140中。接收部330還可配置為基于元件311的位置和超聲波圖像Π的像素相對于元件311的位置(朝向)檢測對應(yīng)于采樣數(shù)據(jù)的像素。也就是說，接收部330可在基于元件311的位置和超聲波圖像Π的各個像素相對于元件311的位置的接收波束成形期間選擇這樣像素，各個采樣數(shù)據(jù)被用作所述像素的像素數(shù)據(jù)。接收部330可配置為連續(xù)地將對應(yīng)于選擇的像素的采樣數(shù)據(jù)分配為像素數(shù)據(jù)。接收部330還可配置為確定存在于選擇的像素中的相同列中的像素。接收部330還可配置為設(shè)置對應(yīng)于各個確定的像素的權(quán)重。接收部330還可配置為將權(quán)重應(yīng)用于各個像素`的采樣數(shù)據(jù)。例如，如圖9所示，接收部330可配置為:基于元件311的位置和超聲波圖像Π的各個像素相對于元件311的朝向進行接收波束成形期間，設(shè)置用于選擇像素的接收波束成形曲線CV6,3，采樣數(shù)據(jù)S6,3用作所述像素的像素數(shù)據(jù)。接收部330還可配置為從超聲波圖像UI的像素Pa,b中檢測對應(yīng)于接收波束成形曲線CV6,3的像素PipPu'Pu'Pu'PtpPu、P4,6>P4,7>P4,8>P4,9>...P3,N，其中，I彡a彡M，I彡b彡N。也就是說，接收部330可選擇接收波束成形曲線CV6,3所穿過的超聲波圖像Π的像素Pa,b中的像素PipPu'Pu'Pu'PtpPt
5、P4,6、P4,7、P4,8、P4,9、...P3,N。如圖10所示，接收部330還可配置為將采樣數(shù)據(jù)S6,3分配給選擇的像素 3，1、？3，2、？4，2、？4，3、？4，4、？4，5、？4，6、？4，7、？4，8、？4，9、...Ρβ,Ν0
接收部330還可配置為
確定存在于選擇的像素P3 ，2、？4，2、？4，3、？4，4、？4，5、？4，6、？4，7、？4，8、？4，9、... 3, N 中的相同列中的像素匕2和？4,2。如圖13所示，接收部330還可配置為計算從確定的像素P3,2的中心到接收波束成形曲線CV6,3的距離W1和從確定的像素P4,2的中心到接收波束成形曲線CV6,3的距離W2。接收部330還可配置為基于距離W1設(shè)置對應(yīng)于像素P3，2的第一權(quán)重a i，基于距離W2設(shè)置對應(yīng)于像素P4,2的第二權(quán)重α 2。第一權(quán)重α I和第二權(quán)重α 2可被設(shè)置為與計算的距離成正比或成反比。接收部330還可配置為將第一權(quán)重Ci1應(yīng)用于分配給像素P3,2的采樣數(shù)據(jù)S6,3，并將第二權(quán)重α 2應(yīng)用于分配給像素P4,2的采樣數(shù)據(jù)S6,3。接收部330可配置為對其余的采樣數(shù)據(jù)執(zhí)行上述處理。接收部330可配置為對被連續(xù)分配給超聲波圖像UI的各個像素Pa, b的采樣數(shù)據(jù)執(zhí)行接收波束成形，以形成接收聚焦數(shù)據(jù)。在另一實施例中，接收部330可配置為對通過多個信道CHk從超聲波探針310提供的接收信號執(zhí)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，以形成如圖8所示的采樣數(shù)據(jù)SM。采樣數(shù)據(jù)Sm可存儲于存儲單元140。接收部330還可配置為基于采樣數(shù)據(jù)Sq設(shè)置采樣數(shù)據(jù)集。也就是說，接收部330可在接收波束成形期間設(shè)置用于選擇像素的采樣數(shù)據(jù)集，采樣數(shù)據(jù)Si, j用作所述像素的像素數(shù)據(jù)。例如，如圖14所示，接收部330可配置為在接收波束成形期間將采樣數(shù)據(jù)S1^S1,
4、...Sljt> S2jS2,4、...S2jt>...Spjt設(shè)置為用于選擇像素的米樣數(shù)據(jù)集(由方框表不)，米樣數(shù)據(jù)Suj用作所述像素的像素數(shù)據(jù)。接收部330還可配置為基于元件311的位置和超聲波圖像UI的各個像素相對于元件311的位置(朝向)來檢測對應(yīng)于采樣數(shù)據(jù)集的各個采樣數(shù)據(jù)的像素。也就是說，接收部330可基于元件311的位置和超聲波圖像Π的各個像素相對于元件311的朝向的接收波束成形期間來選擇像素，其中，采樣數(shù)據(jù)集的各個采樣數(shù)據(jù)用作所述像素的像素數(shù)據(jù)。接收部330還可配置為以與以上實施例相同的方式連續(xù)將采樣數(shù)據(jù)分配給選擇的像素。接收部330還可配置為對被連續(xù)分配給此超聲波圖像UI的各個像素的采樣數(shù)據(jù)執(zhí)行接收波束成形，以形成接收聚焦數(shù)據(jù)。在另一實施例中，接收部330還可配置為對通過多個信道CHk從超聲波探頭310提供的接收信號執(zhí)行下采樣，以形成下采樣數(shù)據(jù)。如上所述，接收部330還可配置為基于元件311的位置和超聲波圖像Π的各個像素相對于元件311的位置(朝向)來檢測對應(yīng)于各個采樣數(shù)據(jù)的像素。也就是說，接收部330可存基于元件311的位置和超聲波圖像Π的各個像素相對于元件311的朝向的接收波束成形期間選擇像素，其中，各個采樣數(shù)據(jù)用作所述像素的像素數(shù)據(jù)。接收部330還可配置為以與上述實施例相同的方式連續(xù)將各個采樣數(shù)據(jù)分配給選擇的像素。接收部330還可配置為對被連續(xù)分配給此超聲波圖像UI的各個像素的采樣數(shù)據(jù)執(zhí)行接收波束成形，以形成接收聚焦數(shù)據(jù)。然而，這里應(yīng)注意，接收波束成形可不限于此。參照回到圖3，超聲波圖像獲取單元120還可包括超聲波數(shù)據(jù)形成部340。超聲波數(shù)據(jù)形成部340可配置為基于從接收部330提供的接收聚焦數(shù)據(jù)形成對應(yīng)于超聲波圖像的超聲波數(shù)據(jù)。超聲波數(shù)據(jù) 形成部340還可配置為對接收聚焦數(shù)據(jù)執(zhí)行信號處理(例如，增益控制等)。在一實施例中，超聲波數(shù)據(jù)形成部340可配置為基于從接收部330提供的亮度模式接收聚焦數(shù)據(jù)形成對應(yīng)于亮度模式圖像的超聲波數(shù)據(jù)(以下稱為“亮度模式超聲波數(shù)據(jù)”)。亮度模式超聲波數(shù)據(jù)可包括射頻數(shù)據(jù)。超聲波數(shù)據(jù)形成部340還可配置為基于從接收部330提供的多普勒模式接收聚焦數(shù)據(jù)來形成對應(yīng)于感興趣區(qū)域ROI的超聲波數(shù)據(jù)(以下稱為“多普勒模式超聲波數(shù)據(jù)”)。多普勒模式超聲波數(shù)據(jù)可包括同相/正交數(shù)據(jù)。然而，這里應(yīng)注意，多普勒模式超聲波數(shù)據(jù)可不限于此。例如，超聲波數(shù)據(jù)形成部340可基于從接收部330提供的第一多普勒模式接收聚焦數(shù)據(jù)形成第一多普勒模式超聲波數(shù)據(jù)。超聲波數(shù)據(jù)形成部340還可基于從接收部330提供的第二多普勒模式接收聚焦數(shù)據(jù)形成第二多普勒模式超聲波數(shù)據(jù)。參照回到圖1，超聲波系統(tǒng)100還可包括與用戶輸入單元110和超聲波數(shù)據(jù)獲取單元120通信的處理單元130。處理單元130可包括中央處理單元、微處理器、圖形處理單元
坐寸ο圖15是示出基于決定數(shù)據(jù)形成矢量多普勒圖像的過程的流程圖。在圖15的步驟S1502,處理單元130可配置為基于從超聲波數(shù)據(jù)獲取單元120提供的亮度模式超聲波數(shù)據(jù)形成亮度模式圖像BI。亮度模式圖像BI可顯示在顯示單元150上。在圖15的步驟S1504，處理單元130可配置為基于從用戶輸入單元110提供的輸入信息在亮度模式圖像BI上設(shè)置感興趣區(qū)域R0I。因此，超聲波數(shù)據(jù)獲取單元120可配置為考慮感興趣區(qū)域ROI向活體發(fā)射超聲波信號，并從活體接收超聲波回波信號以獲取多普勒模式超聲波數(shù)據(jù)。在圖15的步驟S1506，處理單元130可配置為基于從超聲波數(shù)據(jù)獲取單元120提供的多普勒模式超聲波數(shù)據(jù)形成矢量信息。也就是說，處理單元130可基于多普勒模式超聲波數(shù)據(jù)形成對應(yīng)于目標對象的運動(即，速度和方向)的矢量信息。通常，當超聲波信號的發(fā)射方向等于超聲波回波信號的接收方向，并且多普勒角度為Θ時，可建立以下關(guān)系:
權(quán)利要求
1.一種超聲波系統(tǒng),包括: 處理單元，被配置為基于對應(yīng)于目標對象的超聲波數(shù)據(jù)形成目標對象的矢量信息和附加信息， 其中，基于附加信息設(shè)置對應(yīng)于目標對象的決定數(shù)據(jù)，處理單元還被配置為基于決定數(shù)據(jù)和矢量信息形成矢量多普勒模式圖像。
2.如權(quán)利要求1所述的超聲波系統(tǒng)，其中，處理單元被配置為:基于超聲波數(shù)據(jù)，考慮至少一個發(fā)射方向和對應(yīng)于所述至少一個發(fā)射方向的至少一個接收方向，形成與目標對象的速度和方向?qū)?yīng)的矢量信息。
3.如權(quán)利要求1所述的超聲波系統(tǒng)，其中，附加信息包括目標對象的功率信息、變化信息、強度值信息和多普勒信息中的至少一個。
4.如權(quán)利要求1所述的超聲波系統(tǒng)，其中，處理單元被配置為: 基于超聲波數(shù)據(jù)檢測對應(yīng)于目標對象的強度值信息； 基于強度值信息設(shè)置決定數(shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求6所述的超聲波系統(tǒng)，其中，處理單元被配置為: 基于決定數(shù)據(jù)對矢量信息執(zhí)行用于過濾與目標對象對應(yīng)的矢量信息的過濾處理； 基于過濾處理后的矢量信息形成矢量多普勒圖像。
6.如權(quán) 利要求3所述的超聲波系統(tǒng)，其中，處理單元被配置為: 基于附加信息設(shè)置功率門限值； 設(shè)置用于過濾與小于或等于功率門限值的功率對應(yīng)的矢量信息的決定數(shù)據(jù)。
7.如權(quán)利要求6所述的超聲波系統(tǒng)，其中，處理單元被配置為: 基于決定數(shù)據(jù)形成決定數(shù)據(jù)曲線，所述決定數(shù)據(jù)曲線用于過濾與小于或等于功率門限值的功率對應(yīng)的矢量信息； 將決定數(shù)據(jù)曲線應(yīng)用于矢量信息； 基于過濾處理后的矢量信息形成矢量多普勒圖像。
8.如權(quán)利要求3所述的超聲波系統(tǒng)，其中，處理單元被配置為: 基于附加信息設(shè)置功率門限值； 設(shè)置用于對與小于或等于功率門限值的功率對應(yīng)的矢量信息執(zhí)行透明化處理的決定數(shù)據(jù)。
9.如權(quán)利要求8所述的超聲波系統(tǒng)，其中，處理單元被配置為: 基于決定數(shù)據(jù)，對與小于或等于功率門限值的功率對應(yīng)的矢量信息執(zhí)行透明化處理； 基于矢量信息形成矢量多普勒圖像。
10.如權(quán)利要求3所述的超聲波系統(tǒng)，其中，處理單元被配置為: 基于附加信息設(shè)置功率門限值； 設(shè)置用于增強與大于功率門限值的功率對應(yīng)的矢量信息的決定數(shù)據(jù)。
11.如權(quán)利要求10所述的超聲波系統(tǒng)，其中，處理單元被配置為: 基于決定數(shù)據(jù)形成用于執(zhí)行過濾處理的決定數(shù)據(jù)曲線； 將決定數(shù)據(jù)曲線應(yīng)用于矢量信息； 基于過濾處理后的矢量信息形成矢量多普勒圖像。
12.如權(quán)利要求3所述的超聲波系統(tǒng)，其中，處理單元被配置為:基于附加信息設(shè)置功率門限值； 設(shè)置用于增強與小于或等于功率門限值的功率對應(yīng)的矢量信息的決定數(shù)據(jù)。
13.如權(quán)利要求12所述的超聲波系統(tǒng)，其中，處理單元被配置為: 基于決定數(shù)據(jù)形成用于執(zhí)行過濾處理的決定數(shù)據(jù)曲線； 將決定數(shù)據(jù)曲線應(yīng)用于矢量信息； 基于過濾處理后的矢量信息形成矢量多普勒圖像。
14.如權(quán)利要求1所述的超聲波系統(tǒng)，還包括: 超聲波數(shù)據(jù)獲取單元，被配置為在至少一個發(fā)射方向上向包括目標對象的活體發(fā)射超聲波信號，并在至少一個接收方向上從活體接收超聲波回波信號，以獲取與所述至少一個接收方向?qū)?yīng)的超聲波數(shù)據(jù)。
15.如權(quán)利要求14所述的超聲波系統(tǒng)，其中，超聲波數(shù)據(jù)獲取單元被配置為: 在第一發(fā)射方向上向活體發(fā)射超聲波信號； 在第一接收方向和第二接收方向上從活體接收超聲波回波信號，以獲取對應(yīng)于第一接收方向和第二接收方向的超聲波數(shù)據(jù)。
16.如權(quán)利要求14所述的超聲波系統(tǒng)，其中，超聲波數(shù)據(jù)獲取單元被配置為: 在第一發(fā)射方向和第二發(fā)射方向上向活體發(fā)射超聲波信號； 在第一接收方向上從活體接收超聲波回波信號，以獲取對應(yīng)于第一發(fā)射方向和第二發(fā)射方向的第一接收方向的超聲波數(shù)據(jù)。
17.如權(quán)利要求14所述的超聲波系統(tǒng)，其中，超聲波數(shù)據(jù)獲取單元被配置為: 在第一發(fā)射方向和第二發(fā)射方向上向活體發(fā)射超聲波信號； 在第一接收方向和第二接收方向上從活體接收超聲波回波信號，以獲取對應(yīng)于第一接收方向和第二接收方向的超聲波數(shù)據(jù)。
18.如權(quán)利要求14所述的超聲波系統(tǒng)，其中，超聲波數(shù)據(jù)獲取單元被配置為以交錯發(fā)射方案發(fā)射超聲波信號。
19.如權(quán)利要求14所述的超聲波系統(tǒng)，其中，超聲波信號包括平面波信號或聚焦信號。
20.一種提供矢量多普勒圖像的方法，包括: a)基于對應(yīng)于目標對象的超聲波數(shù)據(jù)形成目標對象的矢量信息和附加信息； b)基于附加信息設(shè)置對應(yīng)于目標對象的決定數(shù)據(jù)； c)基于決定數(shù)據(jù)和矢量信息形成矢量多普勒模式圖像。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其中，步驟a)包括: 基于超聲波數(shù)據(jù)，考慮至少一個發(fā)射方向和對應(yīng)于所述至少一個發(fā)射方向的至少一個接收方向，形成與目標對象的速度和方向?qū)?yīng)的矢量信息。
22.如權(quán)利要求20所述的方法，其中，附加信息包括目標對象的功率信息、變化信息、強度值信息和多普勒信息中的至少一個。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其中，步驟b)包括: 基于超聲波數(shù)據(jù)檢測對應(yīng)于目標對象的強度值信息； 基于強度值信息設(shè)置決定數(shù)據(jù)。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其中，步驟c)包括: 基于決定數(shù)據(jù)對矢量信息執(zhí)行用于過濾與目標對象對應(yīng)的矢量信息的過濾處理；基于過濾處理后的矢量信息形成矢量多普勒圖像。
25.如權(quán)利要求22所述的方法，其中，步驟b)包括: 基于附加信息設(shè)置功率門限值； 設(shè)置用于過濾與小于或等于功率門限值的功率對應(yīng)的矢量信息的決定數(shù)據(jù)。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其中，步驟c)包括: 基于決定數(shù)據(jù)形成決定數(shù)據(jù)曲線，所述決定數(shù)據(jù)曲線用于過濾與小于或等于功率門限值的功率對應(yīng)的矢量信息； 將決定數(shù)據(jù)曲線應(yīng)用于矢量信息； 基于過濾處理后的矢量信息形成矢量多普勒圖像。
27.如權(quán)利要求22所述的方法，其中，步驟b)包括: 基于附加信息設(shè)置功率門限值； 設(shè)置用于對與小于或等于功率門限值的功率對應(yīng)的矢量信息執(zhí)行透明化處理的決定數(shù)據(jù)。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，其中，步驟c)包括: 基于決定數(shù)據(jù)，對與小于或等于功率門限值的功率對應(yīng)的矢量信息執(zhí)行透明化處理； 基于矢量信息形成矢量多普勒圖像。
29.如權(quán)利要求22所述的方法，其中，步驟b)包括:` 基于附加信息設(shè)置功率門限值； 設(shè)置用于增強與大于功率門限值的功率對應(yīng)的矢量信息的決定數(shù)據(jù)。
30.如權(quán)利要求29所述的方法，其中，步驟c)包括: 基于決定數(shù)據(jù)形成用于執(zhí)行過濾處理的決定數(shù)據(jù)曲線； 將決定數(shù)據(jù)曲線應(yīng)用于矢量信息； 基于過濾處理后的矢量信息形成矢量多普勒圖像。
31.如權(quán)利要求22所述的方法，其中，步驟b)包括: 基于附加信息設(shè)置功率門限值； 設(shè)置用于增強與小于或等于功率門限值的功率對應(yīng)的矢量信息的決定數(shù)據(jù)。
32.如權(quán)利要求22所述的方法，其中，步驟c)包括: 基于決定數(shù)據(jù)形成用于執(zhí)行過濾處理的決定數(shù)據(jù)曲線； 將決定數(shù)據(jù)曲線應(yīng)用于矢量信息； 基于過濾處理后的矢量信息形成矢量多普勒圖像。
33.如權(quán)利要求20所述的方法，還包括: 在執(zhí)行步驟a)之前，在至少一個發(fā)射方向上向包括目標對象的活體發(fā)射超聲波信號，并在至少一個接收方向上從活體接收超聲波回波信號，以獲取與所述至少一個接收方向?qū)?yīng)的超聲波數(shù)據(jù)。
34.如權(quán)利要求33所述的方法，其中，獲取超聲波數(shù)據(jù)的步驟包括: 在第一發(fā)射方向上向活體發(fā)射超聲波信號； 在第一接收方向和第二接收方向上從活體接收超聲波回波信號，以獲取對應(yīng)于第一接收方向和第二接收方向的超聲波數(shù)據(jù)。
35.如權(quán)利要求33所述的方法，其中，獲取超聲波數(shù)據(jù)的步驟包括:在第一發(fā)射方向和第二發(fā)射方向上向活體發(fā)射超聲波信號； 在第一接收方向上從活體接收超聲波回波信號，以獲取對應(yīng)于第一發(fā)射方向和第二發(fā)射方向的第一接收方向的超聲波數(shù)據(jù)。
36.如權(quán)利要求33所述的方法，其中，獲取超聲波數(shù)據(jù)的步驟包括: 在第一發(fā)射方向和第二發(fā)射方向上向活體發(fā)射超聲波信號； 在第一接收方向和第二接收方向上接收超聲波回波信號，以獲取對應(yīng)于第一接收方向和第二接收方向的超聲波數(shù)據(jù)。
37.如權(quán)利要求33所述的方法，其中，超聲波信號以交錯發(fā)射方案被發(fā)射。
38.如權(quán)利要求3 3所述的方法，其中，超聲波信號包括平面波信號或聚焦信號。
全文摘要
提供了一種基于決定數(shù)據(jù)提供矢量多普勒圖像的超聲波系統(tǒng)和方法。提供了多個基于決定數(shù)據(jù)提供矢量多普勒圖像的實施例。在一個實施例中，通過非限制性示例的方式，超聲波系統(tǒng)包括處理單元，被配置為基于對應(yīng)于目標對象的超聲波數(shù)據(jù)形成目標對象的矢量信息和附加信息，其中，基于附加信息設(shè)置對應(yīng)于目標對象的決定數(shù)據(jù)，處理單元還被配置為基于決定數(shù)據(jù)和矢量信息形成矢量多普勒模式圖像。
文檔編號A61B8/06GK103181789SQ201210579820
公開日2013年7月3日 申請日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者崔碩元 申請人:三星麥迪森株式會社