醫(yī)學(xué)超聲儀器原理 第7講 B型超聲數(shù)字掃描變換器

第7講

Ｂ型超聲數(shù)字掃描變換器

DigitalScanConvertor醫(yī)學(xué)超聲儀器原理十月24醫(yī)學(xué)超聲儀器原理－之六2

DSC基本結(jié)構(gòu)框圖十月24醫(yī)學(xué)超聲儀器原理－之六31基本結(jié)構(gòu)與工作原理數(shù)字掃描變換器是一個(gè)帶有圖像存儲(chǔ)器的數(shù)字計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。圖像存儲(chǔ)器有單獨(dú)的讀寫(xiě)地址發(fā)生器和并行的數(shù)據(jù)通路，不必單個(gè)與CPU打交道，加快了圖像處理速度。十月24醫(yī)學(xué)超聲儀器原理－之六42超聲圖像的數(shù)字化與A/D轉(zhuǎn)換A/D轉(zhuǎn)換，即將超聲圖像數(shù)字化。設(shè)超聲視頻信號(hào)的帶寬為6MHz，則由奈奎斯特（Nyquist）采樣定理可知，為了使采樣輸出信號(hào)能不失真地再現(xiàn)原信號(hào)，必須使采樣頻率至少為輸入信號(hào)最高有效頻率的兩倍。因此采樣頻率至少要大于12MHz。轉(zhuǎn)換精度視像素的灰階而定。通常取4位或6位，甚至8位或更高。十月24醫(yī)學(xué)超聲儀器原理－之六5圖6.2

TDC1014J芯片電路圖和引腳圖十月24醫(yī)學(xué)超聲儀器原理－之六6EUB-240型B超儀中所用的A/D轉(zhuǎn)換電路十月24醫(yī)學(xué)超聲儀器原理－之六73緩沖存儲(chǔ)器與行相關(guān)電路緩沖存儲(chǔ)器行相關(guān)電路十月24醫(yī)學(xué)超聲儀器原理－之六84串/并變換與幀相關(guān)串/并變換幀相關(guān)處理十月24醫(yī)學(xué)超聲儀器原理－之六95圖像存儲(chǔ)器圖像存儲(chǔ)器又稱主存儲(chǔ)器（或叫幀存儲(chǔ)器），是數(shù)字掃描變換器的核心部件，也是數(shù)字圖像處理的基礎(chǔ)。圖像存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)一幀或數(shù)幀超聲圖像數(shù)據(jù)，其單幀容量的大小取決于一幀掃描行信息線的多少以及對(duì)探測(cè)深度回波進(jìn)行A/D變換的取樣速率。其字長(zhǎng)由像素灰階的多少而定。十月24醫(yī)學(xué)超聲儀器原理－之六10

圖6.14雙頁(yè)結(jié)構(gòu)的圖像存儲(chǔ)器示意圖十月24醫(yī)學(xué)超聲儀器原理－之六11圖像存儲(chǔ)器芯片簡(jiǎn)介4416芯片的管腳圖和內(nèi)部結(jié)構(gòu)框十月24醫(yī)學(xué)超聲儀器原理－之六12EUB-240圖像存儲(chǔ)器（幀存儲(chǔ)器）電路十月24醫(yī)學(xué)超聲儀器原理－之六136灰階標(biāo)志與正/負(fù)像變換灰階標(biāo)志正/負(fù)像變換電路阿洛卡256型正/負(fù)像轉(zhuǎn)換電路EUB-240型機(jī)正/負(fù)像轉(zhuǎn)換電路十月24醫(yī)學(xué)超聲儀器原理－之六147全電視信號(hào)合成TV合成D/A轉(zhuǎn)換十月24醫(yī)學(xué)超聲儀器原理－之六158扇形掃描B超的DSC算法DigitalSanConvertorAlgorithm線陣掃描B超所掃描的圖像是矩形的，使用等周期的采樣脈沖采集圖像信息，并按順序存入存儲(chǔ)器中。在使用等周期讀出脈沖時(shí)，可以很容易地避免圖像的幾何失真。扇形B超由于掃描方式的原因，比較容易產(chǎn)生圖像的幾何失真。十月24醫(yī)學(xué)超聲儀器原理－之六16DSCA一般有兩大類：第一類將扇形超聲的掃描所獲得的極坐標(biāo)圖像經(jīng)高速A/D采樣后，再映射到直角坐標(biāo)系統(tǒng)的顯示空間。會(huì)產(chǎn)生偽影（Artifacts），其中最嚴(yán)重的是莫爾干涉條紋（MoiréPattern）。第二類不作坐標(biāo)變換，即圖像數(shù)據(jù)的采集與顯示在相似的空間內(nèi)進(jìn)行。它不需要對(duì)數(shù)據(jù)作復(fù)雜的插值，可基本上消除偽影。十月24醫(yī)學(xué)超聲儀器原理－之六17第一類DSCA1NNIA算法最鄰近插值算法NearestNeighborInterpolationAlgorithm十月24醫(yī)學(xué)超聲儀器原理－之六18NNIA中采樣線與直角坐標(biāo)存貯矩陣中像素關(guān)系十月24醫(yī)學(xué)超聲儀器原理－之六19量化像素和位置誤差產(chǎn)生混疊效應(yīng)十月24醫(yī)學(xué)超聲儀器原理－之六20121條掃描線90度扇形掃描圖形十月24醫(yī)學(xué)超聲儀器原理－之六21扇形掃描圖形局部放大圖十月24醫(yī)學(xué)超聲儀器原理－之六22第二類DSCA均勻梯形算法（Uni-ladderAlgorithmULA）沿著水平線均勻分布掃描十月24醫(yī)學(xué)超聲儀器原理－之六23十月24醫(yī)學(xué)超聲儀器原理－之六24均勻梯形算法平面十月24醫(yī)學(xué)超聲儀器原理－之六25ULA的基本原理1等tg

增量發(fā)射采樣線2多速率采樣T(i)

=1/cos十月24醫(yī)