本發(fā)明實(shí)施例涉及醫(yī)學(xué)超聲技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于醫(yī)學(xué)的超聲波信號(hào)處理方法及裝置。

背景技術(shù)：

當(dāng)前，在醫(yī)學(xué)超聲診斷系統(tǒng)中，超聲波反射信號(hào)經(jīng)探頭接收、模擬放大以及ad采樣后進(jìn)入波束合成環(huán)節(jié)。波束合成是超聲波診斷系統(tǒng)中最關(guān)鍵的技術(shù)，波束合成的質(zhì)量對(duì)超聲成像的精確度和分辨率有很大的影響。

在醫(yī)學(xué)超聲診斷系統(tǒng)中，信號(hào)從信號(hào)發(fā)生器發(fā)出之后經(jīng)過焦點(diǎn)處返回至陣元處，對(duì)于任意一個(gè)陣元，信號(hào)從信號(hào)發(fā)生器發(fā)出后經(jīng)不同的焦點(diǎn)返回至該陣元的時(shí)間不一致，對(duì)于其他每一個(gè)陣元，同樣如此。

醫(yī)學(xué)超聲診斷系統(tǒng)為每個(gè)陣元分配了一塊存儲(chǔ)器，為了從各個(gè)陣元的存儲(chǔ)器中讀取同一焦點(diǎn)返回的信號(hào)，對(duì)于任意一個(gè)焦點(diǎn)，需要計(jì)算信號(hào)從信號(hào)發(fā)生器發(fā)出之后經(jīng)過該焦點(diǎn)至各個(gè)陣元的路徑，并將路徑轉(zhuǎn)化為讀地址，對(duì)于其他每一個(gè)焦點(diǎn)，同樣如此。

例如，假設(shè)，信號(hào)從信號(hào)發(fā)生器發(fā)出經(jīng)過焦點(diǎn)f返回到陣元j所經(jīng)過的路徑如圖1所示，在圖1中，信號(hào)發(fā)生器位于坐標(biāo)原點(diǎn)o點(diǎn)，位于x軸上的每一個(gè)矩形均為陣元，且信號(hào)發(fā)生器發(fā)出的信號(hào)的傳播方向與y軸重合，則信號(hào)發(fā)生器發(fā)出的信號(hào)經(jīng)過焦點(diǎn)f返回至陣元j的路程為a為陣元j與坐標(biāo)原點(diǎn)之間的距離，b為焦點(diǎn)f與坐標(biāo)原點(diǎn)之間的距離。進(jìn)一步地，信號(hào)發(fā)生器發(fā)出的信號(hào)經(jīng)過焦點(diǎn)f返回至陣元j的讀地址為c為信號(hào)的傳播速度，fad為采樣頻率。

然而，發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施例的過程中發(fā)現(xiàn)，在計(jì)算信號(hào)從信號(hào)發(fā)生器發(fā)出經(jīng)焦點(diǎn)f返回至陣元j的讀地址的過程中，需要進(jìn)行開方運(yùn)算，但是，在fpga中進(jìn)行開方運(yùn)算的復(fù)雜度較高，且會(huì)浪費(fèi)較多的fpga的時(shí)鐘資源。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服相關(guān)技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于醫(yī)學(xué)的超聲波信號(hào)處理方法及裝置。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第一方面，提供一種基于醫(yī)學(xué)的超聲波信號(hào)處理方法，所述方法包括：

獲取本地預(yù)先存儲(chǔ)的、第一焦點(diǎn)與目標(biāo)陣元之間的第一地址間隔；

將所述第一焦點(diǎn)與第二焦點(diǎn)之間的第二地址間隔劃分為多個(gè)子地址間隔；

將所述第一地址間隔分別與不同數(shù)量的子地址間隔相加，得到多個(gè)不同的第三地址間隔；

獲取所述第二焦點(diǎn)與所述目標(biāo)陣元之間的第四地址間隔的平方；

在多個(gè)不同的第三地址間隔中，選擇平方與所述第四地址間隔的平方之間的差值小于預(yù)設(shè)閾值的目標(biāo)第三地址間隔；

將所述第二焦點(diǎn)與信號(hào)發(fā)生器之間的地址間隔，以及，目標(biāo)第三地址間隔相加，得到信號(hào)從所述信號(hào)發(fā)生器發(fā)出經(jīng)所述第二焦點(diǎn)返回至所述目標(biāo)陣元的讀地址。

其中，所述將所述第一焦點(diǎn)與第二焦點(diǎn)之間的第二地址間隔劃分為多個(gè)子地址間隔，包括：

在所述第二地址間隔中的起始位置與終點(diǎn)位置之間選擇一個(gè)指定位置；

將位于所述第二地址間隔中的起始位置與所述指定位置之間的部分確定為第一子地址間隔；

將位于所述第二地址間隔中的所述指定位置與結(jié)束位置之間的部分劃分為多個(gè)第二子地址間隔。

其中，所述將所述第一地址間隔分別與不同數(shù)量的子地址間隔相加，得到多個(gè)不同的第三地址間隔，包括：

將所述第一子地址間隔分別與不同數(shù)量的第二子地址間隔相加，得到多個(gè)不同的子地址間隔組合；

將所述第一地址間隔分別與每一個(gè)子地址間隔組合相加，得到多個(gè)不同的第三地址間隔。

其中，所述在多個(gè)不同的第三地址間隔中，選擇平方與所述第四地址間隔的平方之間的差值小于預(yù)設(shè)閾值的目標(biāo)第三地址間隔，包括：

對(duì)于每一個(gè)第三地址間隔，計(jì)算本地預(yù)先存儲(chǔ)的所述第一地址間隔的平方；計(jì)算所述第三地址間隔與所述第一地址間隔之間的差值、所述第一地址間隔以及預(yù)設(shè)數(shù)值之間的乘積；計(jì)算所述第三地址間隔與所述第一地址間隔之間的差值的平方；將所述第三地址間隔與所述第一地址間隔之間的差值的平方、所述第一地址間隔的平方以及所述乘積求和，得到所述第三地址間隔的平方；

在得到的所述第三地址間隔的平方中，選擇與所述第四地址間隔的平方之間的差值最小的第三地址間隔的平方；

根據(jù)選擇的第三地址間隔的平方確定所述目標(biāo)第三地址間隔。

其中，所述計(jì)算所述第三地址間隔與所述第一地址間隔之間的差值、所述第一地址間隔以及預(yù)設(shè)數(shù)值之間的乘積，包括：

利用移位算法計(jì)算所述第三地址間隔與所述第一地址間隔之間的差值、所述第一地址間隔以及預(yù)設(shè)數(shù)值之間的乘積。

其中，所述在得到的所有第三地址間隔的平方中，選擇與所述第四地址間隔的平方之間的差值最小的第三地址間隔的平方，包括：

將得到的所有第三地址間隔的平方按照大小順序排序；

計(jì)算排序后的每相鄰的兩個(gè)第三地址間隔的平方的平均值，得到按照大小順序排列的多個(gè)平均值；

將順序排列的每相鄰的兩個(gè)平均值分別組成平均值區(qū)間；

在多個(gè)平均值區(qū)間中，選擇起始端點(diǎn)小于第四地址間隔的平方且結(jié)束端點(diǎn)大于第四地址間隔的平方的平均值區(qū)間；

獲取位于選擇的平均值區(qū)間內(nèi)的第三地址間隔的平方。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第二方面，提供一種基于醫(yī)學(xué)的超聲波信號(hào)處理裝置，所述裝置包括：

第一獲取模塊，用于獲取本地預(yù)先存儲(chǔ)的、第一焦點(diǎn)與目標(biāo)陣元之間的第一地址間隔；

劃分模塊，用于將所述第一焦點(diǎn)與第二焦點(diǎn)之間的第二地址間隔劃分為多個(gè)子地址間隔；

第一相加模塊，用于將所述第一地址間隔分別與不同數(shù)量的子地址間隔相加，得到多個(gè)不同的第三地址間隔；

第二獲取模塊，用于獲取所述第二焦點(diǎn)與所述目標(biāo)陣元之間的第四地址間隔的平方；

選擇模塊，用于在多個(gè)不同的第三地址間隔中，選擇平方與所述第四地址間隔的平方之間的差值小于預(yù)設(shè)閾值的目標(biāo)第三地址間隔；

第二相加模塊，用于將所述第二焦點(diǎn)與信號(hào)發(fā)生器之間的地址間隔，以及，目標(biāo)第三地址間隔相加，得到信號(hào)從所述信號(hào)發(fā)生器發(fā)出經(jīng)所述第二焦點(diǎn)返回至所述目標(biāo)陣元的讀地址。

其中，所述劃分模塊包括：

第一選擇單元，用于在所述第二地址間隔中的起始位置與終點(diǎn)位置之間選擇一個(gè)指定位置；

第一確定單元，用于將位于所述第二地址間隔中的起始位置與所述指定位置之間的部分確定為第一子地址間隔；

劃分單元，用于將位于所述第二地址間隔中的所述指定位置與結(jié)束位置之間的部分劃分為多個(gè)第二子地址間隔。

其中，所述第一相加模塊包括：

第一相加單元，用于將所述第一子地址間隔分別與不同數(shù)量的第二子地址間隔相加，得到多個(gè)不同的子地址間隔組合；

第二相加單元，用于將所述第一地址間隔分別與每一個(gè)子地址間隔組合相加，得到多個(gè)不同的第三地址間隔。

其中，所述選擇模塊包括：

第一計(jì)算單元，用于對(duì)于每一個(gè)第三地址間隔，計(jì)算本地預(yù)先存儲(chǔ)的所述第一地址間隔的平方；第二計(jì)算單元，用于計(jì)算所述第三地址間隔與所述第一地址間隔之間的差值、所述第一地址間隔以及預(yù)設(shè)數(shù)值之間的乘積；第三計(jì)算單元，用于計(jì)算所述第三地址間隔與所述第一地址間隔之間的差值的平方；求和單元，用于將所述第三地址間隔與所述第一地址間隔之間的差值的平方、所述第一地址間隔的平方以及所述乘積求和，得到所述第三地址間隔的平方；

第二選擇單元，用于在得到的所述第三地址間隔的平方中，選擇與所述第四地址間隔的平方之間的差值最小的第三地址間隔的平方；

第二確定單元，用于根據(jù)選擇的第三地址間隔的平方確定所述目標(biāo)第三地址間隔。

其中，所述第二計(jì)算單元具體用于：利用移位算法計(jì)算所述第三地址間隔與所述第一地址間隔之間的差值、所述第一地址間隔以及預(yù)設(shè)數(shù)值之間的乘積。

其中，所述選擇單元，用于包括：

排序子單元，用于將得到的所有第三地址間隔的平方按照大小順序排序；

計(jì)算子單元，用于計(jì)算排序后的每相鄰的兩個(gè)第三地址間隔的平方的平均值，得到按照大小順序排列的多個(gè)平均值；

組成子單元，用于將順序排列的每相鄰的兩個(gè)平均值分別組成平均值區(qū)間；

選擇子單元，用于在多個(gè)平均值區(qū)間中，選擇起始端點(diǎn)小于第四地址間隔的平方且結(jié)束端點(diǎn)大于第四地址間隔的平方的平均值區(qū)間；

獲取子單元，用于獲取位于選擇的平均值區(qū)間內(nèi)的第三地址間隔的平方。

本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果：

在本發(fā)明實(shí)施例中，通過將第一焦點(diǎn)與第二焦點(diǎn)之間的第二地址間隔劃分為多個(gè)子地址間隔；將第一地址間隔分別與不同數(shù)量的子地址間隔相加，得到多個(gè)不同的第三地址間隔；在多個(gè)第三地址間隔中，選擇平方與第四地址間隔的平方之間差值最小的目標(biāo)第三地址間隔，并將目標(biāo)第三地址間隔作為第二焦點(diǎn)與目標(biāo)陣元之間的地址間隔，再將第二焦點(diǎn)與信號(hào)發(fā)生器之間的地址間隔，以及，目標(biāo)第三地址間隔相加，得到信號(hào)從信號(hào)發(fā)生器發(fā)出經(jīng)第二焦點(diǎn)返回至目標(biāo)陣元的讀地址。整個(gè)計(jì)算過程中無需進(jìn)行開方運(yùn)算，使得整個(gè)計(jì)算過程在fpga中容易實(shí)現(xiàn)，且節(jié)省了fpga的時(shí)鐘資源。

其次，現(xiàn)有技術(shù)的整個(gè)計(jì)算過程都是以路程為單位，計(jì)算信號(hào)從信號(hào)發(fā)生器發(fā)出經(jīng)第二焦點(diǎn)返回至目標(biāo)陣元所經(jīng)過的路程，然后再將路程除以信號(hào)的傳輸速度與采樣頻率之間的比值，進(jìn)而得到信號(hào)從信號(hào)發(fā)生器發(fā)出經(jīng)第二焦點(diǎn)返回至目標(biāo)陣元的讀地址，上述過程需要進(jìn)行將路程轉(zhuǎn)化為讀地址的除法操作，不利于fpga的運(yùn)算，需要耗費(fèi)較多的fpga的時(shí)鐘資源。

而在本發(fā)明實(shí)施例中，在計(jì)算信號(hào)從信號(hào)發(fā)生器發(fā)出經(jīng)第二焦點(diǎn)返回至目標(biāo)陣元的讀地址之前，會(huì)將所有路程單位都轉(zhuǎn)化為地址，例如，將每一個(gè)焦點(diǎn)各自分別與信號(hào)發(fā)生器之間的距離除以信號(hào)的傳輸速度與采樣頻率之間的比值，得到每一個(gè)焦點(diǎn)各自分別與信號(hào)發(fā)生器之間的地址間隔，以及，將每一個(gè)陣元各自分別與信號(hào)發(fā)生器之間的距離除以信號(hào)的傳輸速度與采樣頻率之間的比值，得到每一個(gè)陣元各自分別與信號(hào)發(fā)生器之間的地址間隔。如此使得在計(jì)算的過程中，可以直接利用地址計(jì)算，進(jìn)而得到信號(hào)從信號(hào)發(fā)生器發(fā)出經(jīng)第二焦點(diǎn)返回至目標(biāo)陣元的讀地址，無需在每一次的計(jì)算過程中都進(jìn)行將路程轉(zhuǎn)化為讀地址的除法操作，有利于fpga的運(yùn)算，節(jié)省了時(shí)鐘資源。

應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本發(fā)明實(shí)施例。

附圖說明

此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，示出了符合本發(fā)明的實(shí)施例，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明實(shí)施例的原理。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)示出的一種場(chǎng)景示意圖；

圖2是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種基于醫(yī)學(xué)的超聲波信號(hào)處理方法的流程圖；

圖3是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種基于醫(yī)學(xué)的超聲波信號(hào)處理方法的流程圖；

圖4是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種基于醫(yī)學(xué)的超聲波信息處理裝置的框圖。

具體實(shí)施方式

這里將詳細(xì)地對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時(shí)，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實(shí)施例中所描述的實(shí)施方式并不代表與本發(fā)明實(shí)施例相一致的所有實(shí)施方式。相反，它們僅是與如所附權(quán)利要求書中所詳述的、本發(fā)明實(shí)施例的一些方面相一致的裝置和方法的例子。

圖2是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種基于醫(yī)學(xué)的超聲波信號(hào)處理方法的流程圖，如圖2所示，該方法包括以下步驟。

在步驟s101中，獲取本地預(yù)先存儲(chǔ)的、第一焦點(diǎn)與目標(biāo)陣元之間的第一地址間隔；

在本發(fā)明實(shí)施例中，在信號(hào)發(fā)生器發(fā)射的信號(hào)的傳輸路線上分布有多個(gè)焦點(diǎn)，且任意位置相鄰的兩個(gè)焦點(diǎn)的距離都相同。信號(hào)發(fā)生器發(fā)出的信號(hào)可以為聲波信號(hào)或者電磁波信號(hào)等等。

在本發(fā)明實(shí)施例僅以多個(gè)焦點(diǎn)中的任意兩個(gè)相鄰的焦點(diǎn)進(jìn)行舉例，但不作為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。在本發(fā)明實(shí)施例中，兩個(gè)相鄰的焦點(diǎn)為第一焦點(diǎn)和第二焦點(diǎn)，第二焦點(diǎn)與信號(hào)發(fā)生器之間的距離大于第一焦點(diǎn)與信號(hào)發(fā)生器之間的距離。

在本發(fā)明實(shí)施例中，每當(dāng)計(jì)算得到某一焦點(diǎn)與目標(biāo)陣元之間地址間隔之后，就會(huì)將該焦點(diǎn)的焦點(diǎn)標(biāo)識(shí)與該地址間隔組成一條記錄，并存儲(chǔ)在目標(biāo)陣元對(duì)應(yīng)的、焦點(diǎn)標(biāo)識(shí)與地址間隔之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系中。且，通常情況下，會(huì)先計(jì)算距離信號(hào)發(fā)生器較近的焦點(diǎn)與目標(biāo)陣元之間的地址間隔，然后在計(jì)算距離信號(hào)發(fā)生器較近的焦點(diǎn)與目標(biāo)陣元之間的地址間隔。

因此，在本步驟中，可以在上述對(duì)應(yīng)關(guān)系中查找與第一焦點(diǎn)的焦點(diǎn)標(biāo)識(shí)相對(duì)應(yīng)的地址間隔，并作為第一焦點(diǎn)與目標(biāo)陣元之間的第一地址間隔。

其中，焦點(diǎn)的焦點(diǎn)標(biāo)識(shí)可以為焦點(diǎn)的編號(hào)或名稱等等，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此不加以限定。

本發(fā)明的信號(hào)發(fā)生器可以為聲電轉(zhuǎn)換器等等。

在步驟s102中，將第一焦點(diǎn)與第二焦點(diǎn)之間的第二地址間隔劃分為多個(gè)子地址間隔；

其中，可以將第二地址間隔劃分為等分的多個(gè)子地址間隔，也可以劃分為不等分的多個(gè)子地址間隔。

在本發(fā)明實(shí)施例中，為了提高計(jì)算信號(hào)從信號(hào)發(fā)生器發(fā)出經(jīng)第二焦點(diǎn)返回至目標(biāo)陣元的讀地址精準(zhǔn)度，可以將劃分的子地址間隔的數(shù)量盡可能地增多。

在步驟s103中，將第一地址間隔分別與不同數(shù)量的子地址間隔相加，得到多個(gè)不同的第三地址間隔；

在步驟s104中，獲取第二焦點(diǎn)與目標(biāo)陣元之間的第四地址間隔的平方；

在本發(fā)明實(shí)施例中，每一個(gè)焦點(diǎn)各自分別與信號(hào)發(fā)生器之間的地址間隔是已知的，且每一個(gè)陣元各自分別與信號(hào)發(fā)生器之間的地址間隔也是已知的。因此，在本步驟中，可以獲取第二焦點(diǎn)與信號(hào)發(fā)生器之間的地址間隔，以及獲取目標(biāo)陣元與信號(hào)發(fā)生器之間的地址間隔，計(jì)算第二焦點(diǎn)與信號(hào)發(fā)生器之間的地址間隔的平方，以及計(jì)算目標(biāo)陣元與信號(hào)發(fā)生器之間的地址間隔的平方，再將第二焦點(diǎn)與信號(hào)發(fā)生器之間的地址間隔的平方與目標(biāo)陣元與信號(hào)發(fā)生器之間的地址間隔的平方求和，得到第二焦點(diǎn)與目標(biāo)陣元之間的第四地址間隔的平方。

在步驟s105中，在多個(gè)不同的第三地址間隔中，選擇平方與第四地址間隔的平方之間的差值小于預(yù)設(shè)閾值的目標(biāo)第三地址間隔；

在本發(fā)明實(shí)施例中，分別計(jì)算每一個(gè)第三地址間隔的平方，由于任意兩個(gè)第三地址間隔都不相同，因此，每一個(gè)第三地址間隔的平方均不相同，如此，在所有第三地址間隔的平方中，存在與第四地址間隔的平方之間的差距小于預(yù)設(shè)閾值的第三地址間隔的平方。預(yù)設(shè)閾值為技術(shù)人員在本地事先設(shè)置的數(shù)值。

所以，本步驟可以利用第三地址間隔的平方，從多個(gè)不同的第三地址間隔中，選擇出平方與第四地址間隔的平方之間的差距小于預(yù)設(shè)閾值的目標(biāo)第三地址間隔，具體見如下圖3所示的實(shí)施例，在此不做詳述。

其中，在本發(fā)明實(shí)施例中，從多個(gè)不同的第三地址間隔中，可以選擇平方與第四地址間隔的平方之間的差距最小的目標(biāo)第三地址間隔。

在步驟s106中，將第二焦點(diǎn)與信號(hào)發(fā)生器之間的地址間隔，以及，目標(biāo)第三地址間隔相加，得到信號(hào)從信號(hào)發(fā)生器發(fā)出經(jīng)第二焦點(diǎn)返回至目標(biāo)陣元的讀地址。

在本發(fā)明實(shí)施例中，通過將第一焦點(diǎn)與第二焦點(diǎn)之間的第二地址間隔劃分為多個(gè)子地址間隔；將第一地址間隔分別與不同數(shù)量的子地址間隔相加，得到多個(gè)不同的第三地址間隔；在多個(gè)第三地址間隔中，選擇平方與第四地址間隔的平方之間差值最小的目標(biāo)第三地址間隔，并將目標(biāo)第三地址間隔作為第二焦點(diǎn)與目標(biāo)陣元之間的地址間隔，再將第二焦點(diǎn)與信號(hào)發(fā)生器之間的地址間隔，以及，目標(biāo)第三地址間隔相加，得到信號(hào)從信號(hào)發(fā)生器發(fā)出經(jīng)第二焦點(diǎn)返回至目標(biāo)陣元的讀地址。整個(gè)計(jì)算過程中無需進(jìn)行開方運(yùn)算，使得整個(gè)計(jì)算過程在fpga中容易實(shí)現(xiàn)，且節(jié)省了fpga的時(shí)鐘資源。

其次，現(xiàn)有技術(shù)的整個(gè)計(jì)算過程都是以路程為單位，計(jì)算信號(hào)從信號(hào)發(fā)生器發(fā)出經(jīng)第二焦點(diǎn)返回至目標(biāo)陣元所經(jīng)過的路程，然后再將路程除以信號(hào)的傳輸速度與采樣頻率之間的比值，進(jìn)而得到信號(hào)從信號(hào)發(fā)生器發(fā)出經(jīng)第二焦點(diǎn)返回至目標(biāo)陣元的讀地址，上述過程需要進(jìn)行將路程轉(zhuǎn)化為讀地址的除法操作，不利于fpga的運(yùn)算，需要耗費(fèi)較多的fpga的時(shí)鐘資源。

而在本發(fā)明實(shí)施例中，在計(jì)算信號(hào)從信號(hào)發(fā)生器發(fā)出經(jīng)第二焦點(diǎn)返回至目標(biāo)陣元的讀地址之前，會(huì)將所有路程單位都轉(zhuǎn)化為地址，例如，將每一個(gè)焦點(diǎn)各自分別與信號(hào)發(fā)生器之間的距離除以信號(hào)的傳輸速度與采樣頻率之間的比值，得到每一個(gè)焦點(diǎn)各自分別與信號(hào)發(fā)生器之間的地址間隔，以及，將每一個(gè)陣元各自分別與信號(hào)發(fā)生器之間的距離除以信號(hào)的傳輸速度與采樣頻率之間的比值，得到每一個(gè)陣元各自分別與信號(hào)發(fā)生器之間的地址間隔。如此使得在計(jì)算的過程中，可以直接利用地址計(jì)算，進(jìn)而得到信號(hào)從信號(hào)發(fā)生器發(fā)出經(jīng)第二焦點(diǎn)返回至目標(biāo)陣元的讀地址，無需在每一次的計(jì)算過程中都進(jìn)行將路程轉(zhuǎn)化為讀地址的除法操作，有利于fpga的運(yùn)算，節(jié)省了時(shí)鐘資源。

在本發(fā)明另一實(shí)施例中，在步驟s102中，在第二地址間隔中的起始位置與終點(diǎn)位置之間選擇一個(gè)指定位置；例如，選擇靠近第二地址間隔中的中點(diǎn)位置或者中點(diǎn)位置附近的位置。然后將位于第二地址間隔中的起始位置與該指定位置之間的部分確定為第一子地址間隔；以及，將位于第二地址間隔中的該指定位置與結(jié)束位置之間的部分劃分為多個(gè)第二子地址間隔。

相應(yīng)地，在步驟s103中，可以將第二地址間隔中的位于起始位置與該指定位置之間的部分分別與不同數(shù)量的第二子地址間隔相加，得到多個(gè)不同的子地址間隔組合；將第一地址間隔分別與每一個(gè)子地址間隔組合相加，得到多個(gè)不同的第三地址間隔。

如果將整個(gè)第二地址間隔等分為多個(gè)子地址間隔，進(jìn)而第一地址間隔分別與不同數(shù)量的第二子地址間隔相加得到多個(gè)第三子地址間隔。

第三地址間隔是由第二地址間隔中的一部分以及第一地址間隔之和組成，經(jīng)過技術(shù)人員事先多次統(tǒng)計(jì)，在與第四地址間隔之間的差值最小的第三地址間隔中，第二地址間隔中的一部分通常大于第二地址間隔的一半。

也即，將第二地址間隔中的小于第二地址間隔的一半的部分與第一地址間隔相加得到的第三地址間隔通常不是與第四地址間隔的差值最小的第三地址間隔。但是，計(jì)算第二地址間隔中的小于第二地址間隔的一半的部分與第一地址間隔相加得到的第三地址間的過程會(huì)耗費(fèi)較多的fpga的時(shí)鐘資源以及時(shí)間。

因此，為了在得到與第四地址間隔之間的差值最小的目標(biāo)第三地址間隔的同時(shí)能夠節(jié)省fpga的時(shí)鐘資源以及時(shí)間，在本發(fā)明另一實(shí)施例中，無需將整個(gè)第二地址間隔等分為多個(gè)子地址間隔。在本發(fā)明實(shí)施例中，無需在第二地址間隔中的位于起始位置與該指定位置之間的部分劃分子地址間隔，可以將位于第二地址間隔中的起始位置與該指定位置之間的部分確定為第一子地址間隔；以及，將位于第二地址間隔中的該指定位置與結(jié)束位置之間的部分劃分為多個(gè)第二子地址間隔。例如，將第二地址間隔中的位于該指定位置與結(jié)束位置之間的部分劃分為多個(gè)等分的子地址間隔。

其中，優(yōu)選的，該指定位置為第二地址間隔的中點(diǎn)位置，將該指定位置設(shè)置為第二地址間隔的中點(diǎn)位置，有助于該指定位置的定位準(zhǔn)確和波束合成中接收延時(shí)參數(shù)的實(shí)時(shí)計(jì)算速率和計(jì)算準(zhǔn)確度。

相應(yīng)地，在將第一地址間隔分別與不同數(shù)量的子地址間隔相加的過程中，可以將第二地址間隔中的位于起始位置與該指定位置之間的部分分別與不同數(shù)量的子地址間隔相加，得到多個(gè)不同的子地址間隔組合；將第一地址間隔分別與每一個(gè)子地址間隔組合相加，得到多個(gè)不同的第三地址間隔。

其中，每一個(gè)地址間隔組合均大于第二地址間隔中的一半，從而可以避免出現(xiàn)將小于第二地址間隔的一半的部分與第一地址間隔相加的計(jì)算過程，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在得到與第四地址間隔之間的差值最小的目標(biāo)第三地址間隔的同時(shí)能夠節(jié)省fpga的時(shí)鐘資源以及時(shí)間。

例如，假設(shè)第二地址間隔為m，選擇的位置為第二地址間隔的中點(diǎn)位置，第二地址間隔中的位于起始位置與中點(diǎn)位置之間的部分為第二地址間隔中的位于中點(diǎn)位置與結(jié)束位置之間的部分為將第二地址間隔中的位于中點(diǎn)位置與結(jié)束位置之間的部分等分為4份子地址間隔，每一份子地址間隔均為

將第二地址間隔中的位于起始位置與中點(diǎn)位置之間的部分為與1份子地址間隔相加，得到子地址間隔組合將第二地址間隔中的位于起始位置與中點(diǎn)位置之間的部分為與2份子地址間隔相加，得到子地址間隔組合將第二地址間隔中的位于起始位置與中點(diǎn)位置之間的部分為與3份子地址間隔相加，得到子地址間隔組合將第二地址間隔中的位于起始位置與中點(diǎn)位置之間的部分為與4份子地址間隔相加，得到子地址間隔組合

在本發(fā)明另一實(shí)施例中，參見圖3，步驟s105包括：

在步驟s201中，對(duì)于每一個(gè)第三地址間隔，計(jì)算本地預(yù)先存儲(chǔ)的第一地址間隔的平方；計(jì)算第三地址間隔與第一地址間隔之間的差值、第一地址間隔以及預(yù)設(shè)數(shù)值之間的乘積；計(jì)算第三地址間隔與第一地址間隔之間的差值的平方；將第三地址間隔與第一地址間隔之間的差值的平方、第一地址間隔的平方以及該乘積求和，得到第三地址間隔的平方；

在本發(fā)明實(shí)施例中，對(duì)于任意一個(gè)第三地址間隔，需要計(jì)算該第三地址間隔的平方，由于該第三地址間隔是由該第三地址間隔與第一地址間隔之間的差值，以及第一地址間隔構(gòu)成的，則在計(jì)算該第三地址間隔的平方時(shí)，首先，需要計(jì)算第一地址間隔的平方，由于本地預(yù)先存儲(chǔ)有第一地址間隔，因此，可以直接從本地獲取第一地址間隔，并計(jì)算第一地址間隔的平方。其次，需要計(jì)算第三地址間隔與第一地址間隔之間的差值、第一地址間隔以及預(yù)設(shè)數(shù)值之間的乘積，在本發(fā)明實(shí)施例中，可以通過移位算法計(jì)算第三地址間隔與第一地址間隔之間的差值、第一地址間隔以及預(yù)設(shè)數(shù)值之間的乘積。然后，需要計(jì)算第三地址間隔與第一地址間隔之間的差值的平方，再將第一地址間隔的平方、該乘積以及該第三地址間隔與第一地址間隔之間的差值的平方求和得到該第三地址間隔的平方。

對(duì)于其他每一個(gè)第三地址間隔，同樣執(zhí)行上述操作，如此可以得到每一個(gè)第三地址間隔的平方。

其中，在本發(fā)明實(shí)施例中，由于第一焦點(diǎn)與第二焦點(diǎn)之間的地址間隔是利用第一焦點(diǎn)與第二焦點(diǎn)之間的距離乘以采樣頻率，再除以信號(hào)的傳輸速度而得到的，且由于第一焦點(diǎn)與第二焦點(diǎn)之間的距離的2倍等于信號(hào)的傳輸速度與采樣頻率之間的比值。因此，第一焦點(diǎn)與第二焦點(diǎn)之間的地址間隔等于

可見，當(dāng)將第一焦點(diǎn)與第二焦點(diǎn)之間的地址間隔拆分為2的n次方個(gè)子地址間隔時(shí)，n為正整數(shù)，則在計(jì)算第三地址間隔與第一地址間隔之間的差值、第一地址間隔以及預(yù)設(shè)數(shù)值之間的乘積時(shí)，可以利用移位算法計(jì)算第三地址間隔與第一地址間隔之間的差值、第一地址間隔以及預(yù)設(shè)數(shù)值之間的乘積。

其中，在二進(jìn)制乘法運(yùn)算中，需要將被乘數(shù)左移相應(yīng)的位數(shù)，在二進(jìn)制除法運(yùn)算中，需要將被除數(shù)右移相應(yīng)的位數(shù)，因此，在本發(fā)明實(shí)施例中，可以將十進(jìn)制的除法運(yùn)算轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制的除法運(yùn)算，根據(jù)除數(shù)確定右移位數(shù)，再將被除數(shù)右移該右移位數(shù)，再將得到的數(shù)值轉(zhuǎn)換為10進(jìn)制數(shù)，進(jìn)而得到第三地址間隔與第一地址間隔之間的差值、第一地址間隔以及預(yù)設(shè)數(shù)值之間的乘積。

例如，令第一地址間隔為a，將第一焦點(diǎn)與第二焦點(diǎn)之間的地址間隔拆分為等分的4份，則4個(gè)第三地址間隔的平方分別為：

其中，在計(jì)算時(shí)，可以先將a轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)后右移2位，再將得到的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為10進(jìn)制數(shù)。

在計(jì)算時(shí)，可以先將a轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)后右移1位，再將得到的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為10進(jìn)制數(shù)。

在計(jì)算時(shí)，可以先將a轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)后右移2位，然后將得到的二進(jìn)制數(shù)左移1位，再將最終得到的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為10進(jìn)制數(shù)。

在本發(fā)明實(shí)施例中，無需利用乘法器計(jì)算第三地址間隔與第一地址間隔之間的差值、第一地址間隔以及預(yù)設(shè)數(shù)值之間的乘積，通過移位算法就可以計(jì)算得到第三地址間隔與第一地址間隔之間的差值、第一地址間隔以及預(yù)設(shè)數(shù)值之間的乘積，從而可以節(jié)省乘法器資源，進(jìn)而降低成本。

在步驟s202中，在得到的第三地址間隔的平方中，選擇與第四地址間隔的平方之間的的差值小于預(yù)設(shè)閾值的第三地址間隔的平方；

在現(xiàn)有技術(shù)中，需要分別計(jì)算每一個(gè)第三地址間隔的平方分別與第二地址間隔的平方之間的差值的絕對(duì)值，然后選擇與第二地址間隔的平方的差值的絕對(duì)值小于預(yù)設(shè)閾值的第三地址間隔的平方。但是，先相減，再求絕對(duì)值，然后求絕對(duì)值的最小值這種需要使用浮點(diǎn)數(shù)減法的方法，在fpga中實(shí)現(xiàn)起來較困難，不僅算法復(fù)雜且需要耗費(fèi)較多的fpga的時(shí)鐘資源。

因此，為了在fpga中實(shí)現(xiàn)起來較便捷，以及節(jié)省fpga時(shí)鐘資源，在本步驟中，可以將得到的所有第三地址間隔的平方按照大小順序排序；計(jì)算排序后的每相鄰的兩個(gè)第三地址間隔的平方的平均值，得到按照大小順序排列的多個(gè)平均值；將順序排列的每相鄰的兩個(gè)平均值分別組成平均值區(qū)間；在多個(gè)平均值區(qū)間中，選擇起始端點(diǎn)小于第四地址間隔的平方且結(jié)束端點(diǎn)大于第四地址間隔的平方的平均值區(qū)間；獲取位于選擇的平均值區(qū)間內(nèi)的第三地址間隔的平方。

在本發(fā)明實(shí)施例中，求平均值的過程不會(huì)使用浮點(diǎn)數(shù)減法運(yùn)算，且選擇起始端點(diǎn)小于第二地址間隔的平方且結(jié)束端點(diǎn)大于第二地址間隔的平方的平均值區(qū)間的過程僅僅需要將第二地址間隔的平均值區(qū)間的端點(diǎn)比較，不會(huì)使用到浮點(diǎn)數(shù)減法運(yùn)算，因此，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明實(shí)施例在fpga中實(shí)現(xiàn)起來較便捷，且可以節(jié)省較多的時(shí)鐘資源。

在步驟s203中，根據(jù)選擇的第三地址間隔的平方確定目標(biāo)第三地址間隔。

在本發(fā)明實(shí)施例中，每當(dāng)?shù)玫揭粋€(gè)第三地址間隔的平方，就會(huì)將該第三地址間隔與該第三地址間隔的平方組成一條記錄，并存儲(chǔ)在地址間隔與地址間隔的平方之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系中。因此，在本步驟中，可以在地址間隔與地址間隔的平方之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系中查找與選擇的第三地址間隔的平方相對(duì)應(yīng)的地址間隔，并作為目標(biāo)第三地址間隔。

圖4是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種基于醫(yī)學(xué)的超聲波信號(hào)處理裝置的框圖。參照?qǐng)D4，該裝置包括：

第一獲取模塊11，用于獲取本地預(yù)先存儲(chǔ)的、第一焦點(diǎn)與目標(biāo)陣元之間的第一地址間隔；

劃分模塊12，用于將所述第一焦點(diǎn)與第二焦點(diǎn)之間的第二地址間隔劃分為多個(gè)子地址間隔；

第一相加模塊13，用于將所述第一地址間隔分別與不同數(shù)量的子地址間隔相加，得到多個(gè)不同的第三地址間隔；

第二獲取模塊14，用于獲取所述第二焦點(diǎn)與所述目標(biāo)陣元之間的第四地址間隔的平方；

選擇模塊15，用于在多個(gè)不同的第三地址間隔中，選擇平方與所述第四地址間隔的平方之間的差值小于預(yù)設(shè)閾值的目標(biāo)第三地址間隔；

第二相加模塊16，用于將所述第二焦點(diǎn)與信號(hào)發(fā)生器之間的地址間隔，以及，目標(biāo)第三地址間隔相加，得到信號(hào)從所述信號(hào)發(fā)生器發(fā)出經(jīng)所述第二焦點(diǎn)返回至所述目標(biāo)陣元的讀地址。

其中，所述劃分模塊12包括：

第一選擇單元，用于在所述第二地址間隔中的起始位置與終點(diǎn)位置之間選擇一個(gè)指定位置；

第一確定單元，用于將位于所述第二地址間隔中的起始位置與所述指定位置之間的部分確定為第一子地址間隔；

劃分單元，用于將位于所述第二地址間隔中的所述指定位置與結(jié)束位置之間的部分劃分為多個(gè)第二子地址間隔。

其中，所述第一相加模塊13包括：

第一相加單元，用于將所述第一子地址間隔分別與不同數(shù)量的第二子地址間隔相加，得到多個(gè)不同的子地址間隔組合；

第二相加單元，用于將所述第一地址間隔分別與每一個(gè)子地址間隔組合相加，得到多個(gè)不同的第三地址間隔。

其中，所述選擇模塊15包括：

第一計(jì)算單元，用于對(duì)于每一個(gè)第三地址間隔，計(jì)算本地預(yù)先存儲(chǔ)的所述第一地址間隔的平方；第二計(jì)算單元，用于計(jì)算所述第三地址間隔與所述第一地址間隔之間的差值、所述第一地址間隔以及預(yù)設(shè)數(shù)值之間的乘積；第三計(jì)算單元，用于計(jì)算所述第三地址間隔與所述第一地址間隔之間的差值的平方；求和單元，用于將所述第三地址間隔與所述第一地址間隔之間的差值的平方、所述第一地址間隔的平方以及所述乘積求和，得到所述第三地址間隔的平方；

第二選擇單元，用于在得到的所述第三地址間隔的平方中，選擇與所述第四地址間隔的平方之間的差值最小的第三地址間隔的平方；

第二確定單元，用于根據(jù)選擇的第三地址間隔的平方確定所述目標(biāo)第三地址間隔。

其中，所述第二計(jì)算單元具體用于：利用移位算法計(jì)算所述第三地址間隔與所述第一地址間隔之間的差值、所述第一地址間隔以及預(yù)設(shè)數(shù)值之間的乘積。

其中，所述選擇單元，用于包括：

排序子單元，用于將得到的所有第三地址間隔的平方按照大小順序排序；

計(jì)算子單元，用于計(jì)算排序后的每相鄰的兩個(gè)第三地址間隔的平方的平均值，得到按照大小順序排列的多個(gè)平均值；

組成子單元，用于將順序排列的每相鄰的兩個(gè)平均值分別組成平均值區(qū)間；

選擇子單元，用于在多個(gè)平均值區(qū)間中，選擇起始端點(diǎn)小于第四地址間隔的平方且結(jié)束端點(diǎn)大于第四地址間隔的平方的平均值區(qū)間；

獲取子單元，用于獲取位于選擇的平均值區(qū)間內(nèi)的第三地址間隔的平方。

在本發(fā)明實(shí)施例中，通過將第一焦點(diǎn)與第二焦點(diǎn)之間的第二地址間隔劃分為多個(gè)子地址間隔；將第一地址間隔分別與不同數(shù)量的子地址間隔相加，得到多個(gè)不同的第三地址間隔；在多個(gè)第三地址間隔中，選擇平方與第四地址間隔的平方之間差值最小的目標(biāo)第三地址間隔，并將目標(biāo)第三地址間隔作為第二焦點(diǎn)與目標(biāo)陣元之間的地址間隔，再將第二焦點(diǎn)與信號(hào)發(fā)生器之間的地址間隔，以及，目標(biāo)第三地址間隔相加，得到信號(hào)從信號(hào)發(fā)生器發(fā)出經(jīng)第二焦點(diǎn)返回至目標(biāo)陣元的讀地址。整個(gè)計(jì)算過程中無需進(jìn)行開方運(yùn)算，使得整個(gè)計(jì)算過程在fpga中容易實(shí)現(xiàn)，且節(jié)省了fpga的時(shí)鐘資源。

其次，現(xiàn)有技術(shù)的整個(gè)計(jì)算過程都是以路程為單位，計(jì)算信號(hào)從信號(hào)發(fā)生器發(fā)出經(jīng)第二焦點(diǎn)返回至目標(biāo)陣元所經(jīng)過的路程，然后再將路程除以信號(hào)的傳輸速度與采樣頻率之間的比值，進(jìn)而得到信號(hào)從信號(hào)發(fā)生器發(fā)出經(jīng)第二焦點(diǎn)返回至目標(biāo)陣元的讀地址，上述過程需要進(jìn)行將路程轉(zhuǎn)化為讀地址的除法操作，不利于fpga的運(yùn)算，需要耗費(fèi)較多的fpga的時(shí)鐘資源。

而在本發(fā)明實(shí)施例中，在計(jì)算信號(hào)從信號(hào)發(fā)生器發(fā)出經(jīng)第二焦點(diǎn)返回至目標(biāo)陣元的讀地址之前，會(huì)將所有路程單位都轉(zhuǎn)化為地址，例如，將每一個(gè)焦點(diǎn)各自分別與信號(hào)發(fā)生器之間的距離除以信號(hào)的傳輸速度與采樣頻率之間的比值，得到每一個(gè)焦點(diǎn)各自分別與信號(hào)發(fā)生器之間的地址間隔，以及，將每一個(gè)陣元各自分別與信號(hào)發(fā)生器之間的距離除以信號(hào)的傳輸速度與采樣頻率之間的比值，得到每一個(gè)陣元各自分別與信號(hào)發(fā)生器之間的地址間隔。如此使得在計(jì)算的過程中，可以直接利用地址計(jì)算，進(jìn)而得到信號(hào)從信號(hào)發(fā)生器發(fā)出經(jīng)第二焦點(diǎn)返回至目標(biāo)陣元的讀地址，無需在每一次的計(jì)算過程中都進(jìn)行將路程轉(zhuǎn)化為讀地址的除法操作，有利于fpga的運(yùn)算，節(jié)省了時(shí)鐘資源。

關(guān)于上述實(shí)施例中的裝置，其中各個(gè)模塊執(zhí)行操作的具體方式已經(jīng)在有關(guān)該方法的實(shí)施例中進(jìn)行了詳細(xì)描述，此處將不做詳細(xì)闡述說明。

本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說明書及實(shí)踐這里公開的發(fā)明后，將容易想到本發(fā)明的其它實(shí)施方案。本申請(qǐng)旨在涵蓋本發(fā)明實(shí)施例的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化，這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本發(fā)明實(shí)施例的一般性原理并包括本發(fā)明實(shí)施例未公開的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識(shí)或慣用技術(shù)手段。說明書和實(shí)施例僅被視為示例性的，本發(fā)明實(shí)施例的真正范圍和精神由所附的權(quán)利要求指出。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明實(shí)施例并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu)，并且可以在不脫離其范圍進(jìn)行各種修改和改變。本發(fā)明實(shí)施例的范圍僅由所附的權(quán)利要求來限制。