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帶有圖像存儲器的數(shù)字計算機系統(tǒng)。圖像存儲器有單獨的讀寫地址發(fā)生器和并行的數(shù)據(jù)通路，不必單個與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能不失真地再現(xiàn)原信號，必須使采樣頻率至少為輸入信號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緩沖存儲器與行相關(guān)電路緩沖存儲器行相關(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圖像存儲器圖像存儲器又稱主存儲器（或叫幀存儲器），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)。圖像存儲器用于存儲一幀或數(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探測深度回波進(jìn)行A/D變換的取樣速率。其字長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雙頁結(jié)構(gòu)的圖像存儲器示意圖十月24醫(yī)學(xué)超聲儀器原理－之六11圖像存儲器芯片簡介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圖像存儲器（幀存儲器）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，并按順序存入存儲器中。在使用等周期讀出脈沖時，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)