久久一区二区免费播放,国产在线欧美日韩一区二区,国产综合色在线视频,精品伊人久久久香线蕉,精品视频麻豆网站,玖玖国产,国内精品久久久久影,在线观看精品视频一区二区三区,午夜久久影院,国产精品一区久久

一種超聲探測成像方法與裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種超聲探測成像方法，包括以下步驟：步驟1、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動可折疊多級旋轉(zhuǎn)超聲探頭，所述可折疊多級旋轉(zhuǎn)超聲探頭的超聲探頭發(fā)射超聲信號，并采集超聲回波探測信號并傳給探測主機(jī)；步驟2、信號處理模塊對超聲探頭位置信息進(jìn)行定位計算，將位置信息傳給探測主機(jī)；步驟3、探測主機(jī)對拾取的超聲回波探測信號進(jìn)行成像，并根據(jù)位置信息進(jìn)行圖像拼接，獲得探測目標(biāo)的圖像；步驟4、圖像顯示器顯示圖像；本發(fā)明還公開了一種實現(xiàn)超聲探測成像方法的裝置，包括：吸盤、圖像顯示器、探測主機(jī)、電源模塊、信號處理模塊和可折疊多級旋轉(zhuǎn)超聲探頭。具有裝置簡單，易于操作，方便控制和精度高等優(yōu)點。
【專利說明】一種超聲探測成像方法與裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種探測范圍靈活可調(diào)的超聲探測技術(shù)，特別涉及一種超聲探測成像方法與裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技日益發(fā)展，對探測區(qū)域要求靈活多變且要對探測物體內(nèi)部特性進(jìn)行探測的超聲探測技術(shù)也顯得越來越重要，這類探測技術(shù)在工業(yè)、醫(yī)療、安全以及科研領(lǐng)域都有著廣泛應(yīng)用，像是工業(yè)超聲檢測、醫(yī)療超聲探測等等都離不開探測區(qū)域靈活多變的超聲探測技術(shù)。因此，高精度、低成本、探測區(qū)域靈活的超聲探測技術(shù)顯得尤為重要和迫切。目前針對物體內(nèi)部信息進(jìn)行掃描探測主要采用線陣探測和面陣探測兩種方式。線陣探測方式是指將探測元件排列成一行，然后通過被探測物體和改行探測元件的相對勻速運(yùn)動(一般是被探測物體勻速運(yùn)動)進(jìn)行對探測物體的逐行連續(xù)掃描，進(jìn)而將一行行的圖像進(jìn)行拼接等處理，將多行線陣圖像組成面陣圖像。而面陣探測方式是指將探測元件直接排成一個矩陣，用排列好的探測元件直接對被探測物體進(jìn)行探測得到面陣圖像。面陣探測方式比較直觀、探測速度快，但所需探測元件比較多，成本較高，而且每行的探測元件一般比線陣少故探測精度也受到限制；線陣探測方式只有一行探測元件，因此可以布置相對面陣密集的探測元件以達(dá)到該行有較高的探測精度，但線陣探測方式需要進(jìn)行圖像的拼接因此需要較為復(fù)雜的圖像處理方法。超聲探測技術(shù)從探測方式也分為手動探測和自動探測。手動探測的探測區(qū)域靈活可變，但是由于不知道超聲探頭的準(zhǔn)確位置，導(dǎo)致探測后處理的圖像拼接上帶來很大麻煩，使得探測后處理算法復(fù)雜，成像準(zhǔn)確性不高。自動探測由于知道超聲探頭的位置信息，很容易處理探測后處理的圖像拼接問題，但是這種探測一般探測區(qū)域是固定的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的首要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，提供一種超聲探測成像方法，該方法利用了可折疊多級旋轉(zhuǎn)超聲探頭進(jìn)行區(qū)域掃描，可折疊多級旋轉(zhuǎn)超聲探頭在步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動下按照固定時間間隔采集探測區(qū)域信息，進(jìn)行成像，最后通過圖像處理技術(shù)實現(xiàn)各行圖像的拼接。
[0004]本發(fā)明的另一目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，提供一種實現(xiàn)超聲探測成像方法的裝置，該裝置采用了線陣探測技術(shù)，結(jié)構(gòu)簡單，在區(qū)域掃描中超聲探頭定位準(zhǔn)確，易于操作，方便控制，精度高。
[0005]本發(fā)明的首要目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):一種超聲探測成像方法，包括以下步驟:
[0006]步驟1、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動可折疊多級旋轉(zhuǎn)超聲探頭，所述可折疊多級旋轉(zhuǎn)超聲探頭的超聲探頭發(fā)射超聲信號，采集超聲回波探測信號并傳給探測主機(jī)；
[0007]步驟2、信號處理模塊對超聲探頭的位置信息進(jìn)行定位計算，將位置信息傳給探測主機(jī)；[0008]步驟3、探測主機(jī)對拾取的超聲回波探測信號進(jìn)行成像，并根據(jù)位置信息進(jìn)行圖像拼接，獲得探測目標(biāo)的圖像；
[0009]步驟4、探測主機(jī)將得到的圖像通過圖像顯示器顯示出來；
[0010]在步驟2中，進(jìn)行所述定位計算的方法包括以下步驟:
[0011]步驟21、步驟I中所述的可折疊多級旋轉(zhuǎn)超聲探頭具有η個步進(jìn)電機(jī)和n-Ι個支桿，η為大于2的正整數(shù)；第n-Ι支桿Llri的左端通過第η_1步進(jìn)電機(jī)Olri與吸盤I相連接，第n-Ι支桿Llri的右端通過第n-2步進(jìn)電機(jī)0n_2與第n_2支桿Ln_2的左端相連接,第n_2支桿Ln_2的右端通過第n-3步進(jìn)電機(jī)0n_3與第n-3支桿Ln_3的左端相連接,依此類推,直到第2支桿L2的右端通過第I步進(jìn)電機(jī)O1與第I支桿L1的左端相連接，第I支桿L1的右端通過步進(jìn)電機(jī)O與超聲探頭L的左端相連接，超聲探頭L的右端設(shè)為R ；
[0012]步驟22、固定吸盤I，設(shè)第n-ι步進(jìn)電機(jī)Olri點的坐標(biāo)為坐標(biāo)原點(O，O )，并在坐標(biāo)原點建立平面直角坐標(biāo)系，第n-Ι支桿Llri與水平正方向的夾角為α，第n-2支桿Ln_2與水平正方向的夾角為β，依此類推，直到超聲探頭L與水平正方向的夾角為r，則第n-2步進(jìn)電機(jī)0n_2點的坐標(biāo)為on_2 (xn_2, yn_2):
【權(quán)利要求】
1.一種超聲探測成像方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動可折疊多級旋轉(zhuǎn)超聲探頭，所述可折疊多級旋轉(zhuǎn)超聲探頭的超聲探頭發(fā)射超聲信號，采集超聲回波探測信號并傳給探測主機(jī)； 步驟2、信號處理模塊對超聲探頭位置信息進(jìn)行定位計算，將位置信息傳給探測主機(jī)；步驟3、探測主機(jī)對拾取的超聲回波探測信號進(jìn)行成像，并根據(jù)位置信息進(jìn)行圖像拼接，獲得探測目標(biāo)的圖像； 步驟4、探測主機(jī)將得到的圖像通過圖像顯示器顯示出來； 在步驟2中，進(jìn)行所述定位計算的方法包括以下步驟: 步驟21、步驟I中所述的可折疊多級旋轉(zhuǎn)超聲探頭具有η個步進(jìn)電機(jī)和n-Ι個支桿,η為大于或等于2的正整數(shù)；第n-Ι支桿(Llri)的左端通過第n-Ι步進(jìn)電機(jī)(Olri)與吸盤相連接，第n-Ι支桿(Llri)的右端通過第n-2步進(jìn)電機(jī)(0n_2)與第n_2支桿(Ln_2)的左端相連接，第n-2支桿(Ln_2)的右端通過第n-3步進(jìn)電機(jī)(0n_3)與第n_3支桿(Ln_3)的左端相連接,依此類推，直到第2支桿(L2)的右端通過第I步進(jìn)電機(jī)(O1)與第I支桿(L1)的左端相連接，第I支桿(L1)的右端通過步進(jìn)電機(jī)(O)與超聲探頭(L)的左端相連接，超聲探頭(L)的右端為(R)； 步驟22、固定吸盤,設(shè)第n-Ι步進(jìn)電機(jī)(Olri)點的坐標(biāo)為坐標(biāo)原點(0,0),并在坐標(biāo)原點建立平面直角坐標(biāo)系，第n-Ι支桿(Llri)與水平正方向的夾角為α，第n-2支桿(Ln_2)與水平正方向的夾角為β，依此類推，直到超聲探頭(L)與水平正方向的夾角為r，則第n-2步進(jìn)電機(jī)(0n_2)的坐標(biāo)為 on_2(xn_2, yn_2):
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲探測成像方法，其特征在于，所述步驟3包括以下步驟: 步驟31:探測主機(jī)根據(jù)發(fā)收的超聲信號，在信號收發(fā)的探測區(qū)域根據(jù)B超成像方法，得到探測區(qū)域的圖像； 步驟32:圖像的拼接:根據(jù)數(shù)字信號處理模塊獲得的探測位置信息，探測主機(jī)將獲得探測區(qū)域的圖像放到相應(yīng)位置上，對掃描獲取的圖像進(jìn)行拼接；步驟33:重復(fù)步驟31至32，直到得到掃描區(qū)域完整的圖像為止。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲探測成像方法，其特征在于，所述步驟I包括以下步驟: 步驟11、根據(jù)掃描區(qū)域的大小和形狀，將吸盤固定在合適的位置； 步驟12、設(shè)置各級步進(jìn)電機(jī)的速度，超聲探頭在步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動下進(jìn)行掃描采集探測區(qū)域的反射超聲信號，形成超聲回波探測信號； 步驟13、將超聲回波探測信號傳給探測主機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲探測成像方法，其特征在于，在步驟I中，所述的可折疊多級旋轉(zhuǎn)超聲探頭具有二個步進(jìn)電機(jī)和一個支桿，在步驟2中，進(jìn)行所述定位計算的具體方法包括以下步驟: 步驟A、把第I支桿(L1)的左端通過第I步進(jìn)電機(jī)(O1)與吸盤相連，第I支桿(L1)的右端通過步進(jìn)電機(jī)(O)與超聲探頭(L)的左端相連，超聲探頭(L)的右端設(shè)為(R)； 步驟B、固定吸盤，設(shè)第I步進(jìn)電機(jī)(O1)的坐標(biāo)為坐標(biāo)原點(0，0)，并在坐標(biāo)原點建立平面直角坐標(biāo)系，第I支桿(L1)與水平正方向的夾角為α，超聲探頭(L)與水平正方向的夾角為β，那么步進(jìn)電機(jī)(O)的坐標(biāo)為:.Vn = L1 cos a
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲探測成像方法，其特征在于，在步驟I中，所述的可折疊多級旋轉(zhuǎn)超聲探頭具有三個步進(jìn)電機(jī)和二個支桿，在步驟2中，進(jìn)行所述定位計算的具體方法包括以下步驟: 步驟1、把第2支桿(L2)的左端用第2步進(jìn)電機(jī)(O2)與吸盤相連接，把第2支桿(L2)的右端用第I步進(jìn)電機(jī)(O1)與第I支桿(L1)左端相連接；把第I支桿(L1)的右端用步進(jìn)電機(jī)(O)與超聲探頭(L)的左端相連接，超聲探頭(L)右端設(shè)為(R)； 步驟I1、固定吸盤，設(shè)第2步進(jìn)電機(jī)(O2)的坐標(biāo)為坐標(biāo)原點(0，0)，并在坐標(biāo)原點(0，O)建立平面直角坐標(biāo)系，第2支桿(L2)與水平正方向的夾角為α，第I支桿(L1)與水平正方向的夾角為β，超聲探頭(L)與水平正方向的夾角為Y，則第I步進(jìn)電機(jī)(O1)點的坐標(biāo)O1 (x1； Y1)為:
6.一種實現(xiàn)權(quán)利要求1所述的超聲探測成像方法的裝置，包括:吸盤、圖像顯示器、探測主機(jī)、電源模塊和信號處理模塊，其特征在于，還包括可折疊多級旋轉(zhuǎn)超聲探頭，所述可折疊多級旋轉(zhuǎn)超聲探頭包括可折疊多級旋轉(zhuǎn)支架和超聲探頭，所述可折疊多級旋轉(zhuǎn)支架包括至少兩個支桿，所述支架依次活動連接，所述吸盤和超聲探頭通過可折疊多級旋轉(zhuǎn)支架活動連接，所述活動連接處設(shè)置有步進(jìn)電機(jī)；所述步進(jìn)電機(jī)用于將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移，當(dāng)步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)驅(qū)動器接收到脈沖信號時，步進(jìn)驅(qū)動器驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)按照設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個相應(yīng)的角度，并通過脈沖頻率來控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動的速度和加速度，通過步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動的速度和加速度控制支桿和超聲探頭的旋轉(zhuǎn)速度和超聲探頭的掃描速度；所述吸盤用于把可折疊多級旋轉(zhuǎn)超聲探頭安置在合適的位置； 所述圖像顯示器、探測主機(jī)、信號處理模塊、可折疊多級旋轉(zhuǎn)超聲探頭和電源模塊依次連接，電源模塊還和信號處理模塊連接； 所述圖像顯示器、信號處理模塊和超聲探頭均與探測主機(jī)電氣連接，信號處理模塊和步進(jìn)電機(jī)電氣連接，超聲探頭在步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動下勻速掃描探測區(qū)域，獲得超聲探測回波信號，并將采集到的超聲探測回波信號返回給探測主機(jī)進(jìn)行成像處理；步進(jìn)電機(jī)將定位信號返回給信號處理模塊處理后，返回給探測主機(jī)具體的位置信息，探測主機(jī)接收經(jīng)信號處理模塊處理過的位置信息后，進(jìn)行圖像的拼接，并通過圖像顯示器將圖像顯示出來。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，還包括無線收發(fā)模塊，所述無線收發(fā)模塊、信號處理模塊、可折疊多級旋轉(zhuǎn)超聲探頭和電源模塊依次連接，所述電源模塊還和無線收發(fā)模塊相連接； 所述圖像顯示器、信號處理模塊、超聲探頭均與無線收發(fā)模塊電氣連接，探測主機(jī)通過無線收發(fā)模塊與信號處理模塊和超聲探頭進(jìn)行無線通信。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述步進(jìn)電機(jī)為開環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)；所述超聲探頭為線陣超聲探測陣列，所述線陣超聲探測陣列在步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動下做勻速運(yùn)動，對探測區(qū)域進(jìn)行掃描，并實時傳輸光電變換信號和進(jìn)行動態(tài)測量，以獲取超聲回波探測信號，所述線陣超聲探測陣列拾取探測區(qū)域的超聲探測回波信號，信號處理模塊對探測區(qū)域的位置信息進(jìn)行處理，探測主機(jī)將獲取的超聲探測回波信號和位置信息進(jìn)行成像和拼接生成圖像，最后將圖像發(fā)送給圖像顯示器。
【文檔編號】G01S15/89GK103954966SQ201410144020
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月10日
【發(fā)明者】韋崗, 寧更新 申請人:華南理工大學(xué)