本發明涉及超聲掃描技術領域，尤其涉及一種4D超聲探頭掃描控制方法、、裝置和系統。

背景技術：

傳統的醫療影像設備只能提供人體內部的二維圖像，醫生們只能憑經驗由多幅二維圖像去估計病灶的大小及形狀，以此想象病灶與其周圍組織的三維幾何關系，這給治療帶來了困難。而三維可視化技術可以由一系列二維圖像重構出三維形體，并在顯示器顯示出來。因此不僅能得到有關成像物體直觀、形象的整體概念，而且還可以保存許多重要的三維信息。由于超聲成像具有無創、無電離輻射以及操作靈活等明顯優勢，因此超聲三維成像在醫學臨床上得到廣泛的應用。

四維成像技術是在三維(3D)成像技術基礎上增加了時間特性而形成的，即實時動態的三維圖像。目前國內外四維超聲成像系統所采用的容積探頭，主要還是以步進電動馬達驅動聲頭、通過扇形擺動掃描目標空間區域的機械扇掃探頭。采用這種機械扇掃探頭的成像系統，在探頭超聲波發射驅動之外，需要一個驅動聲頭來回掃描的步進馬達驅動模塊。超聲系統在控制聲頭發射和接收超聲波的同時，還要通過馬達驅動模塊來控制聲頭持續的往復運動，從而可以在不同角度的切面上獲取二維圖像，并且用來合成三維圖像。

由于聲頭發射和接收超聲波的同時，馬達驅動模塊要產生脈沖信號來控制聲頭持續往復運動，該脈沖信號以及其產生的高頻諧波會對聲頭正在接收的超聲回波信號以及成像系統產生干擾。

而且，現有的超聲探頭掃查時，聲頭發射和接收超聲波的過程與聲頭的移動是同時進行，所以，移動中的聲頭掃描形成的二維圖像其各個掃描線都不在一個平面上，導致實際接收到的信號位置與預期接收的信號位置有所偏差，使二維圖像變得模糊，降低二維圖像質量，從而影響三維圖像質量。

另外，聲頭的往復運動通常包括以下幾個階段：正向加速、正向勻速、正向減速、反向加速、反向勻速、反向減速，因此，探頭在正向掃描和反向掃描時得到的二維圖像在對應位置上無法完全重合，導致正向掃查和反向掃查時合成的三維圖像有所偏差，實時顯示時有抖動現象。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明提供了一種4D超聲探頭掃描控制方法、裝置和系統，以解決上述技術問題。

為了解決上述技術問題，本發明采用了如下技術方案：

一種4D超聲探頭掃描控制方法，包括：

接收上層控制程序下發的探頭掃描參數；

根據所述探頭掃描參數，分別控制馬達驅動模塊驅動聲頭運動和聲頭控制模塊掃描二維圖像交替進行；其中，所述馬達驅動模塊驅動聲頭運動時，所述聲頭控制模塊暫停掃描二維圖像，并且，所述聲頭控制模塊掃描二維圖像時，所述聲頭暫停運動。

可選地，所述根據所述探頭掃描參數，分別控制馬達驅動模塊驅動聲頭運動和聲頭控制模塊掃描二維圖像交替進行，具體包括：

根據所述探頭掃描參數，控制馬達驅動模塊驅動聲頭沿著第一方向逐步從第一預設位置運動到第二預設位置，以及控制聲頭控制模塊依次掃描從第一預設位置到第二預設位置之間的每個暫停位置上的二維圖像；

根據所述探頭掃描參數，控制馬達驅動模塊驅動聲頭沿著第二方向逐步從第二預設位置運動到第三預設位置，以及控制聲頭控制模塊依次掃描從第二預設位置到第三預設位置之間的每個暫停位置上的二維圖像；

其中，所述第一預設位置和第二預設位置之間的區域至少包括目標掃描區域，所述第一方向和所述第二方向的方向相反。

可選地，所述根據所述探頭掃描參數，控制馬達驅動模塊驅動聲頭沿著第一方向逐步從第一預設位置運動到第二預設位置，以及控制聲頭控制模塊依次掃描從第一預設位置到第二預設位置之間的每個暫停位置上的二維圖像，具體包括：

步驟A：控制馬達驅動模塊使其驅動聲頭擺動到第一預設位置；

步驟B：當接收到馬達驅動模塊反饋的驅動完成信息后，把聲頭的當前角度位置信息發送至聲頭控制模塊，并控制聲頭控制模塊進行一幀二維圖像的掃描；

步驟C：當接收到聲頭控制模塊反饋的圖像掃描完成信息后，控制馬達驅動模塊驅動探頭從當前位置向第一方向運動一個單次運動角度；

步驟D：循環執行步驟B和步驟C，直至聲頭運動到第二預設位置并且聲頭控制模塊完成所述第二預設位置的圖像掃描。

可選地，根據所述探頭掃描參數，控制馬達驅動模塊驅動聲頭沿著第二方向逐步從第二預設位置運動到第三預設位置，以及控制聲頭控制模塊依次掃描從第二預設位置到第三預設位置之間的每個暫停位置上的二維圖像，具體包括：

步驟E：控制馬達驅動模塊驅動聲頭從第二預設位置向第二方向運動一個單次運動角度；

步驟F：當接收到馬達驅動模塊反饋的驅動完成信息后，把聲頭的當前角度位置信息發送至聲頭控制模塊，并控制聲頭控制模塊進行二維圖像的掃描；

步驟G：當接收到聲頭控制模塊反饋的圖像掃描完成信息后，控制馬達驅動模塊驅動探頭從當前位置向第二方向運動一個單次運動角度；

步驟H：循環執行步驟F和步驟G，直至聲頭運動到第三預設位置并且聲頭控制模塊完成所述第三預設位置的圖像掃描。

可選地，所述第一預設位置和所述第三預設位置為同一位置。

可選地，所述根據所述探頭掃描參數，分別控制馬達驅動模塊驅動聲頭運動和聲頭控制模塊掃描二維圖像交替進行之后，還包括：

對掃描得到的所有二維圖像進行合成，得到掃描區域的三維圖像。

可選地，所述探頭掃描參數至少包括：二維掃描深度、二維掃描線數、聲頭的單次運動角度和最大擺動角度，其中，最大擺動角度為單次運動角度的整數倍。

一種4D超聲探頭掃描控制裝置，包括：

接收單元，用于接收上層控制程序下發的探頭掃描參數；

控制單元，用于根據所述探頭掃描參數，分別控制馬達驅動模塊驅動聲頭運動和聲頭控制模塊掃描二維圖像交替進行；其中，所述馬達驅動模塊驅動聲頭運動時，所述聲頭控制模塊暫停掃描二維圖像，并且，所述聲頭控制模塊掃描二維圖像時，所述聲頭暫停運動。

可選地，所述控制單元包括：

第一控制單元，用于根據所述探頭掃描參數，控制馬達驅動模塊驅動聲頭沿著第一方向逐步從第一預設位置運動到第二預設位置，以及控制聲頭控制模塊依次掃描從第一預設位置到第二預設位置之間的每個暫停位置上的二維圖像；

第二控制單元，用于根據所述探頭掃描參數，控制馬達驅動模塊驅動聲頭沿著第二方向逐步從第二預設位置運動到第三預設位置，以及控制聲頭控制模塊依次掃描從第二預設位置到第三預設位置之間的每個暫停位置上的二維圖像；

其中，所述第一預設位置和第二預設位置之間的區域至少包括目標掃描區域，所述第一方向和所述第二方向的方向相反。

可選地，所述第一控制單元包括：

第一馬達驅動模塊控制子單元，用于控制馬達驅動模塊使其驅動聲頭擺動到第一預設位置；

第一聲頭控制模塊控制子單元，用于當接收到馬達驅動模塊反饋的驅動完成信息后，把聲頭的當前角度位置信息發送至聲頭控制模塊，并控制聲頭控制模塊進行一幀二維圖像的掃描；

第二馬達驅動模塊控制子單元，用于當接收到聲頭控制模塊反饋的圖像掃描完成信息后，控制馬達驅動模塊驅動探頭從當前位置向第一方向運動一個單次運動角度；

第一循環子單元，用于控制第一聲頭控制模塊控制子單元和第二馬達驅動模塊控制子單元循環運作，直至聲頭運動到第二預設位置并且聲頭控制模塊完成所述第二預設位置的圖像掃描。

可選地，所述第二控制單元包括：

第三馬達驅動模塊控制子單元，用于控制馬達驅動模塊驅動聲頭從第二預設位置向第二方向運動一個單次運動角度；

第二聲頭控制模塊控制子單元，用于當接收到馬達驅動模塊反饋的驅動完成信息后，把聲頭的當前角度位置信息發送至聲頭控制模塊，并控制聲頭控制模塊進行二維圖像的掃描；

第四馬達驅動模塊控制子單元，用于當接收到聲頭控制模塊反饋的圖像掃描完成信息后，控制馬達驅動模塊驅動探頭從當前位置向第二方向運動一個單次運動角度；

第二循環子單元，用于控制第二聲頭控制模塊控制子單元和第四馬達驅動模塊控制子單元的循環運作，直至聲頭運動到第三預設位置并且聲頭控制模塊完成所述第三預設位置的圖像掃描。

可選地，所述裝置還包括：

合成單元，用于對掃描得到的所有二維圖像進行合成，得到掃描區域的三維圖像。

一種4D超聲掃描控制系統，其特征在于，包括：具有4D掃描功能的探頭和主機；

其中，所述具有4D掃描功能的探頭包括用于發射超聲波和接收超聲回波的聲頭和用于驅動聲頭擺動的馬達；

所述主機至少包括處理器、4D超聲探頭掃描控制模塊、馬達驅動模塊和聲頭控制模塊；

所述處理器用于向4D超聲探頭掃描控制模塊下發用于控制4D超聲掃描的控制程序；

所述4D超聲探頭掃描控制模塊用于根據所述探頭掃描參數，分別控制馬達驅動模塊驅動聲頭運動和聲頭控制模塊掃描二維圖像交替進行；其中，所述馬達驅動模塊驅動聲頭運動時，所述聲頭控制模塊暫停掃描二維圖像，并且，所述聲頭控制模塊掃描二維圖像時，所述聲頭暫停運動。

相較于現有技術，本發明具有以下有益效果：

通過以上技術方案可知，本發明提供的4D超聲探頭掃描控制方法中，聲頭運動和聲頭掃描圖像是交替進行的，也就是說，當聲頭掃描圖像時，用于驅動聲頭運動的馬達驅動模塊是停止工作的。因此，當聲頭掃描圖像時，馬達驅動模塊不產生脈沖信號，如此避免了馬達驅動模塊產生的脈沖信號以及該脈沖信號產生的高頻諧波對聲頭正在接收的超聲回波信號的干擾。

另外，在本發明提供的4D超聲探頭掃描控制方法中，由于聲頭發射和接收超聲波的過程與聲頭的運動交替進行，如此，當聲頭發射和接收超聲波時，聲頭是靜止不動的，如此能夠保證聲頭發射的所有掃描線都在同一平面上，能夠減少實際接收到的信號位置與預期接收到的信號位置之間的偏差，有利于提高二維圖像的質量，進而提高三維圖像質量。

此外，在本發明提供的4D超聲探頭掃描控制方法中，由于聲頭發射和接收超聲波的過程與聲頭的運動交替進行，如此，當聲頭發射和接收超聲波時，聲頭是靜止不動的，且能夠準確停留在一個預設的位置序列上，因此，通過該控制方法能夠保證聲頭控制模塊在正向掃描和反向掃描時得到的二維圖像在對應位置上完全重合，降低了正向掃描圖像和反向掃描圖像合成的三維圖像的偏差，改善了實時顯示時三維圖像抖動的現象。

附圖說明

為了清楚地理解本發明的技術方案，下面將在描述本發明的具體實施方式時用到的附圖做一簡要說明。顯而易見地，這些附圖僅是本發明的部分實施例，本領域普通技術人員在未付出創造性勞動的前提下，還可以獲得其它附圖。

圖1是本發明實施例提供的4D超聲成像系統框架示意圖；

圖2是本發明實施例提供的4D超聲探頭掃描控制方法流程示意圖；

圖3是本發明實施例提供的步驟S22的具體實施方式流程示意圖；

圖4是本發明實施例提供的步驟S22的一示例流程示意圖；

圖5是本發明實施例提供的4D超聲探頭掃描控制裝置結構示意圖；

圖6是本發明實施例提供的控制單元的具體結構示意圖；

圖7是本發明實施例提供的第一控制單元結構示意圖；

圖8是本發明實施例提供的第二控制單元結構示意圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案、有益效果更加清楚完整，下面結合附圖對本發明的具體實施方式進行詳細說明。

首先參見本發明實施例提供的4D超聲成像系統。圖1是本發明實施例提供的4D超聲成像系統框架示意圖。如圖1所示，該4D超聲成像系統包括：

具有4D掃描功能的探頭10、主機20、和顯示器30。

其中，具有4D掃描功能的探頭10包括用于發射超聲波和接收超聲回波的聲頭11和用于驅動聲頭擺動的馬達12。

主機20中至少包括處理器21、4D超聲探頭掃描控制模塊22、馬達驅動模塊23、聲頭控制模塊24、信號處理模塊25、二維處理模塊26、三維合成模塊27和顯示模塊28；

其中，處理器21包括用于控制具有4D掃描功能的探頭10掃描的控制程序；

4D超聲探頭掃描控制模塊22與主機20中的處理器21、馬達驅動模塊23和聲頭控制模塊24連接，用于接收處理器21控制程序下發的探頭掃描參數，并根據接收到的探頭掃描參數控制馬達驅動模塊23驅動聲頭運動和聲頭控制模塊24掃描圖像交替進行，其中，所述馬達驅動模塊驅動聲頭運動時，所述聲頭控制模塊暫停掃描二維圖像，并且，所述聲頭控制模塊掃描二維圖像時，所述聲頭暫停運動。

作為本發明的一具體實施例，4D超聲探頭掃描控制模塊22可以包括FPGA(現場可編程門陣列)芯片，該FPGA芯片可以用于接收處理器21控制程序下發的探頭掃描參數，并根據該探頭掃描參數分別控制馬達驅動模塊23驅動聲頭運動和聲頭控制模塊24掃描圖像交替進行，其中，所述馬達驅動模塊驅動聲頭運動時，所述聲頭控制模塊暫停掃描二維圖像，并且，所述聲頭控制模塊掃描二維圖像時，所述聲頭暫停運動。

馬達驅動模塊23用于通過脈沖信號驅動馬達12運動；

聲頭控制模塊24用于發射和接收超聲波；

信號處理模塊25用于處理聲頭控制模塊24接收到的超聲回波信號；

二維處理模塊26用于將超聲回波信號轉換成灰度圖像；

三維合成模塊27用于將多幅二維灰度圖像合成一個三維體積幀；

顯示模塊28用于輸出圖像至顯示器30。

需要說明，在上述4D超聲成像系統中，具有4D掃描功能的探頭10、主機20中的處理器21、4D超聲探頭掃描控制模塊22、馬達驅動模塊23和聲頭控制模塊24、信號處理模塊25、二維處理模塊26、三維合成模塊27和顯示模塊28組成了本發明實施例提供的4D超聲掃描控制系統。

基于上述4D超聲掃描控制系統，本發明提供了一種4D超聲探頭掃描控制方法，具體參見以下實施例。

圖2是本發明實施例提供的4D超聲探頭掃描控制方法流程示意圖。如圖2所示，該方法包括以下步驟：

S21、4D超聲探頭掃描控制模塊接收上層控制程序下發的探頭掃描參數：

需要說明，上層控制程序是由主機20中的處理器21下發的。探頭掃描參數至少包括：二維掃描深度、二維掃描線數、探頭的單次運動角度StepAngle和最大擺動角度MaxAngle，其中，最大擺動角度MaxAngle為單次運動角度StepAngle的整數倍。

S22、4D超聲探頭掃描控制模塊根據所述探頭掃描參數分別控制馬達驅動模塊驅動聲頭運動和聲頭控制模塊掃描圖像交替進行，其中，所述馬達驅動模塊驅動聲頭運動時，所述聲頭控制模塊暫停掃描二維圖像，并且，所述聲頭控制模塊掃描二維圖像時，所述聲頭暫停運動：

后續將詳細描述步驟S22的具體實施方式。

S23、對掃描得到的所有二維圖像進行合成，得到掃描區域的三維圖像：

在本發明實施例中，步驟S23的具體實施方式可以如下：

聲頭控制模塊24將接收到的超聲回波信號發送至信號處理模塊25，信號處理模塊處理聲頭控制模塊24接收到的超聲回波信號，并將處理后的超聲回波信號傳輸至二維處理模塊26；二維處理模塊26將超聲回波信號轉換成灰度圖像，并將灰度圖像傳輸至三維合成模塊，最終有由三維合成模塊27將多幅二維灰度圖像合成一個三維體積幀。

下面詳細描述步驟S22的具體實施方式。

由于在4D超聲掃描系統中，探頭要進行正向掃描和反向掃描，所以，如圖3所示，上述步驟S22可以具體包括以下步驟：

S221、根據所述探頭掃描參數，控制馬達驅動模塊驅動聲頭沿著第一方向逐步從第一預設位置運動到第二預設位置，以及控制聲頭控制模塊依次掃描從第一預設位置到第二預設位置之間的每個暫停位置上的二維圖像。

S222、根據所述探頭掃描參數，控制馬達驅動模塊驅動聲頭沿著第二方向逐步從第二預設位置運動到第三預設位置，以及控制聲頭控制模塊依次掃描從第二預設位置到第三預設位置之間的每個暫停位置上的二維圖像：

其中，所述第一預設位置和第二預設位置之間的區域至少包括目標掃描區域。作為示例，所述第一預設位置和所述第三預設位置為同一位置。例如，目標掃描區域的角度范圍為-30°到+30°這60°范圍，則探頭至少要擺動到-30°或+30°。則此時，第一預設位置和第二預設位置之間的角度范圍至少要包括-30°到+30°之間的角度范圍，此時，第一預設位置可以為角度為-30°所在的位置，第二預設位置可以為角度為+30°所在的位置，第三預設位置可以為角度為-30°所在的位置。此外，第一預設位置還可以為-40°所在的位置，第二預設位置還可以為+35°所在的位置。也就是說，在本發明實施例中，第一預設位置和第二預設位置之間的區域可以大于目標掃描區域覆蓋的范圍。

需要說明，在本發明實施例中，如果將第一方向作為正向的話，則第二方向為反向，上述圖3所示的掃描過程可以看作是先在正向方向上控制聲頭運動和聲頭控制模塊掃描二維圖像交替進行，然后再在反向方向上控制聲頭運動和聲頭控制模塊掃描二維圖像交替進行。同樣，如果將第一方向作為反向的話，則第二方向為正向。此時，上述圖3所示的掃描過程可以看作是先在反向方向上控制聲頭運動和聲頭控制模塊掃描二維圖像交替進行，然后再在正向方向上控制聲頭運動和聲頭控制模塊掃描二維圖像交替進行。

作為示例，本發明實施例以目標掃描區域的角度范圍在正向二分之最大擺動角度至反向二分之最大擺動角度之間的二維圖像為例說明步驟S22的具體實施方式。在該示例中，所述第一預設位置為反向二分之最大擺動角度所在的位置。所述第二預設位置為正向二分之最大擺動角度所在的位置。第三預設位置與第一預設位置相同，也為反向二分之最大擺動角度所在的位置。

其中，在本發明實施例中，最大擺動角度為目標掃描區域所跨的角度。舉例來說，假設目標掃描區域的角度為-30°到+30°之間的角度范圍，則最大擺動角度為60°。

圖4示出了步驟S22的一個示例的具體實施方式。如圖4所示，步驟S22可以具體包括以下步驟：

S41、4D超聲探頭掃描控制模塊控制馬達驅動模塊使其驅動聲頭從當前位置擺動到第一預設位置：

需要說明，通常情況下，聲頭的初始位置一般位于中間位置，即擺動角度為0°的位置，不偏向正反任一方向。所以，掃描開始時，要控制馬達驅動模塊驅動聲頭向第二方向擺動到第一預設位置。

S42、聲頭擺動到第一預設位置后，馬達驅動模塊向4D超聲探頭掃描控制模塊反饋完成擺動信息。

S43、4D超聲探頭掃描控制模塊接收到馬達驅動模塊反饋的完成擺動信息后，把聲頭的當前角度位置信息發送至聲頭控制模塊并控制聲頭控制模塊進行一幀二維圖像的掃描，聲頭控制模塊將聲頭的當前角度位置信息標記在二維圖像上：

需要說明，聲頭的角度位置信息以及在該角度位置時，聲頭控制模塊掃描得到的一幀二維圖像用來參與一幀三維圖像的合成。

S44、當聲頭控制模塊完成全部掃描線的接收后，聲頭控制模塊向4D超聲探頭掃描控制模塊反饋圖像掃描完成的信息：

需要說明，一幀二維圖像由許多根掃描線組成，當聲頭控制模塊完成所有掃描線的接收后，聲頭控制模塊向4D超聲探頭掃描控制模塊反饋圖像掃描完成的信息。

下面解釋一下本發明實施例所述的掃描線的含義。發射的超聲波在介質中傳播時其能量所達到的空間，簡稱聲場，又稱聲束。超聲的成像主要依靠探頭發射高度指向性的聲束并接收回聲。我們將回聲的采樣點定義在聲束的中線上，這些采樣點合成一條線，稱為掃描線。

S45、當4D超聲探頭掃描控制模塊接收到聲頭控制模塊反饋的圖像掃描完成信息后，控制馬達驅動模塊驅動聲頭從當前角度位置向第一方向運動一個單次運動角度：

S46、當聲頭運動完成后，馬達驅動模塊向4D超聲探頭掃描控制模塊反饋運動完成的信息：

循環執行步驟S43至步驟S46，直至聲頭運動到第二預設位置，并且聲頭控制模塊完成當聲頭位于第二預設位置時的圖像掃描。

需要說明步驟S43至S46為4D超聲掃描系統進行第一方向掃描的過程。通過循環執行步驟S43至S46，直至聲頭運動到第二預設位置，并且聲頭控制模塊完成當聲頭位于第二預設位置時的圖像掃描后，此時4D超聲掃描控制系統在第一方向上掃描時共掃描到MaxAngle/StepAngle+1幀圖像，這些二維圖像被用來合成一幀三維圖像。

通過循環執行步驟S43至步驟S46可以完成第一方向掃描過程。需要說明，步驟S41至步驟S46可以看作是上述步驟S221的一個具體實現方式。此外，若將第一方向當作正向的話，則步驟S41至步驟S46可以看作是正向掃描過程。

下面執行第二方向上的掃描過程。其包括以下步驟：

S47、當聲頭控制模塊完成最后一根掃描線的接收后，聲頭控制模塊向4D超聲探頭掃描控制模塊反饋圖像掃描完成的信息。

S48、當4D超聲探頭掃描控制模塊接收到聲頭控制模塊反饋的圖像掃描完成信息后，控制馬達驅動模塊驅動聲頭從當前角度位置向第二方向運動一個單次運動角度StepAngle。

S49、當聲頭運動完成后，馬達驅動模塊向4D超聲探頭掃描控制模塊反饋運動完成的信息。

S410、4D超聲探頭掃描控制模塊接收到馬達驅動模塊反饋的完成擺動信息后，把聲頭的當前角度位置信息發送至聲頭控制模塊，并控制聲頭控制模塊進行一幀二維圖像的掃描，聲頭控制模塊將聲頭的當前角度位置信息標記在二維圖像上。

循環執行步驟S47至步驟S410，直至聲頭運動到第三預設位置，并且聲頭控制模塊完成當聲頭位于第三預設位置時的圖像掃描。

需要說明步驟S47至S410為4D超聲掃描系統進行第二方向上掃描的過程。通過循環執行步驟S47至S410，直至聲頭運動到第三預設位置，并且聲頭控制模塊完成當聲頭位于第三預設位置時的圖像掃描后，此時4D超聲掃描系統在第二方向上掃描時共掃描到MaxAngle/StepAngle+1幀圖像，這些二維圖像被用來合成一幀三維圖像。

需要說明，步驟S47至步驟S410可以看作是上述步驟S222的一個具體實現方式。此外，若將第一方向當作正向，第二方向當作反向的話，則步驟S47至步驟S410可以看作是反向掃描過程。

S411、判斷是否接收到處理器發送的停止指令，如果是，執行步驟S412,如果否，返回執行步驟S41。

S412、控制馬達驅動模塊驅動聲頭運動到第四預設位置，并控制聲頭控制模塊停止掃描：

需要說明。第四預設位置可以為聲頭的初始位置。其一般為中間位置，即擺動角度為0°的位置。

以上為本發明實施例提供的4D超聲探頭掃描控制方法的具體實施方式，在該具體實施方式中，步驟S43至步驟S46為第一方向掃描過程，步驟S47至步驟S410為第二方向掃描過程。該在具體實施方式中，先進行第一方向掃描，后進行第二方向掃描。作為本發明的另一實施例，也可以先進行第二方向掃描，再進行第一方向掃描。先進行第二方向掃描再進行第一方向掃描的具體實施方式與先進行第一掃描再進行第二方向掃描的具體實施方式類似，只需要將上述先進行第一方向掃描再進行第二方向掃描的具體實施方式中的第一方向替換為第二方向，第二方向替換為第一方向即可。為了簡要起見，在此不再詳細描述。

以上為本發明實施例提供的4D超聲探頭掃描控制方法的具體實施方式。在該具體實施方式中，4D超聲探頭掃描控制模塊分別控制馬達驅動模塊驅動聲頭運動以及聲頭控制模塊掃描圖像，使聲頭運動和聲頭控制模塊掃描圖像不同時進行。如此，當聲頭控制模塊掃描圖像時，馬達驅動模塊不產生脈沖信號，如此避免了馬達驅動模塊產生的脈沖信號以及該脈沖信號產生的高頻諧波對聲頭正在接收的超聲回波信號的干擾。

另外，在本發明提供的4D超聲探頭掃描控制方法中，由于聲頭發射和接收超聲波的過程與聲頭的運動交替進行，能夠保證聲頭發射的所有掃描線都在同一平面上，能夠減少實際接收到的信號位置與預期接收到的信號位置之間的偏差，有利于提高二維圖像的質量，進而提高三維圖像質量。

此外，在本發明提供的4D超聲探頭掃描控制方法中，由于聲頭發射和接收超聲波的過程與聲頭的運動交替進行，如此，當聲頭發射和接收超聲波時，聲頭是靜止不動的，且能夠準確停留在一個預設的位置序列上，因此，通過該控制方法能夠保證聲頭控制模塊在正向掃描和反向掃描時得到的二維圖像在對應位置上完全重合，降低了正向掃描圖像和反向掃描圖像合成的三維圖像的偏差，改善了實時顯示時三維圖像左右抖動的現象。

基于上述實施例提供的4D超聲探頭掃描控制方法，本發明還提供了4D超聲探頭掃描控制裝置的具體實施方式。

圖5是本發明實施例提供的4D超聲探頭掃描控制裝置結構示意圖。如圖5所示，該4D超聲探頭掃描控制裝置包括以下單元：

接收單元51，用于接收上層控制程序下發的探頭掃描參數；

控制單元52，用于根據所述探頭掃描參數，分別控制馬達驅動模塊驅動聲頭運動和聲頭控制模塊掃描二維圖像交替進行；其中，所述馬達驅動模塊驅動聲頭運動時，所述聲頭控制模塊暫停掃描二維圖像，并且，所述聲頭控制模塊掃描二維圖像時，所述聲頭暫停運動；

合成單元53，用于對掃描得到的所有二維圖像進行合成，得到掃描區域的三維圖像。

作為本發明的一具體實施例，如圖6所示，上述控制單元52可以具體包括以下單元：

第一控制單元521，用于根據所述探頭掃描參數，控制馬達驅動模塊驅動聲頭沿著第一方向逐步從第一預設位置運動到第二預設位置，以及控制聲頭控制模塊依次掃描從第一預設位置到第二預設位置之間的每個暫停位置上的二維圖像；

第二控制單元522，用于根據所述探頭掃描參數，控制馬達驅動模塊驅動聲頭沿著第二方向逐步從第二預設位置運動到第三預設位置，以及控制聲頭控制模塊依次掃描從第二預設位置到第三預設位置之間的每個暫停位置上的二維圖像；

其中，所述第一預設位置和第二預設位置之間的區域至少包括目標掃描區域，所述第一方向和所述第二方向的方向相反。

作為本發明的一具體實施例，如圖7所示，所述第一控制單元521可以具體包括以下子單元：

第一馬達驅動模塊控制子單元5211，用于控制馬達驅動模塊使其驅動聲頭擺動到第一預設位置；

第一聲頭控制模塊控制子單元5212，用于當接收到馬達驅動模塊反饋的驅動完成信息后，把聲頭的當前角度位置信息發送至聲頭控制模塊，并控制聲頭控制模塊進行一幀二維圖像的掃描；

第二馬達驅動模塊控制子單元5213，用于當接收到聲頭控制模塊反饋的圖像掃描完成信息后，控制馬達驅動模塊驅動探頭從當前位置向第一方向運動一個單次運動角度；

第一循環子單元5214，用于控制第一聲頭控制模塊控制子單元和第二馬達驅動模塊控制子單元循環運作，直至聲頭運動到第二預設位置并且聲頭控制模塊完成所述第二預設位置的圖像掃描。

作為本發明的一具體實施例，如圖8所示，所述第二控制單元522可以具體包括以下子單元：

第三馬達驅動模塊控制子單元5221，用于控制馬達驅動模塊驅動聲頭從第二預設位置向第二方向運動一個單次運動角度；

第二聲頭控制模塊控制子單元5222，用于當接收到馬達驅動模塊反饋的驅動完成信息后，把聲頭的當前角度位置信息發送至聲頭控制模塊，并控制聲頭控制模塊進行二維圖像的掃描；

第四馬達驅動模塊控制子單元5223，用于當接收到聲頭控制模塊反饋的圖像掃描完成信息后，控制馬達驅動模塊驅動探頭從當前位置向第二方向運動一個單次運動角度；

第二循環子單元5224，用于控制第二聲頭控制模塊控制子單元和第四馬達驅動模塊控制子單元的循環運作，直至聲頭運動到第三預設位置并且聲頭控制模塊完成所述第三預設位置的圖像掃描。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。