專利名稱：用于超聲設備的仿真裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種仿真裝置，尤其是涉及一種用于超聲設備的仿真裝置。
背景技術：
醫(yī)療超聲成像設備(簡稱為超聲設備)最終呈現(xiàn)給用戶的關鍵內(nèi)容是圖像。但由于超聲設備中生成超聲圖像的眾多信號和圖像處理均由硬件完成，而硬件功能的仿真受限于龐大的超聲多通道數(shù)據(jù)以及大量的超聲信號和圖像處理參數(shù)，很難兼顧輸出圖像方面，即硬件功能的仿真沒有和顯示終端顯示圖像結(jié)合起來，造成仿真輸出的超聲圖像不夠直觀。若采用直接上板驗證超聲成像的各個環(huán)節(jié)，觀測超聲圖像，雖然觀察直觀，但是由于跨度較大，且各個環(huán)節(jié)之間存在接口傳輸、參數(shù)處理等眾多不確定因素，導致觀測效率較低，經(jīng)常為查找一個問題要耗費較多時間。且目前的超聲設備由于算法的特殊性和差異性，需要保持系統(tǒng)的可配置性和靈活性，故目前幾乎大多數(shù)的超聲成像算法都是由可編程邏輯設計器件和CPU完成的，因此，如何通過仿真裝置將編程邏輯設計器件和CPU完成的功能仿真、模擬出來，建立統(tǒng)一的仿真平臺，已成為當前急需解決的技術難題之一。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型提出一種用于超聲設備的仿真裝置，已解決目前仿真裝置存在仿真圖像輸出不直觀的技術難題。本實用新型采用如下技術方案實現(xiàn)一種用于超聲設備的仿真裝置，其包括用于提供超聲回波初始數(shù)據(jù)的超聲回波初始數(shù)據(jù)獲取模塊；用于產(chǎn)生仿真控制參數(shù)的控制參數(shù)生成模塊；用于以超聲回波初始數(shù)據(jù)為仿真依據(jù)，在仿真控制參數(shù)的控制下，分別以硬件仿真方式和圖像仿真方式仿真超聲設備輸出超聲仿真圖像的Modelsim仿真器和Labview仿真器,Modelsim仿真器和Labview仿真器均分別連接超聲回波初始數(shù)據(jù)獲取模塊和控制參數(shù)生成模塊。其中，Modelsim仿真器包括依次串接的第一波束合成仿真模塊、第一低通濾波仿真模塊、第一數(shù)據(jù)處理仿真模塊和第一圖像顯示模塊。其中，Labview仿真器包括依次串接的第二波束合成仿真模塊、第二低通濾波仿真模塊、第二數(shù)據(jù)處理仿真模塊和第二圖像顯示模塊。其中，Labview仿真器還包括連接在第一波束合成仿真模塊的輸出端與第二波束合成仿真模塊的輸出端之間的波束合成仿真比較模塊；連接在第一低通濾波仿真模塊的輸出度與第二低通濾波仿真模塊的輸出端之間的低通濾波仿真比較模塊；連接在第一數(shù)據(jù)處理仿真模塊的輸出端與第二數(shù)據(jù)處理仿真模塊的輸出端之間的數(shù)據(jù)處理仿真比較模塊。其中，第一數(shù)據(jù)處理仿真模塊包括依次串接的第一數(shù)據(jù)重排仿真模塊、第一自相關估計仿真模塊、第一方差仿真模塊和第一數(shù)據(jù)上傳仿真模塊。
3[0014]其中，第二數(shù)據(jù)處理仿真模塊包括依次串接的第二數(shù)據(jù)重排仿真模塊、第二自相關估計仿真模塊、第二方差仿真模塊和第二數(shù)據(jù)上傳仿真模塊。其中，數(shù)據(jù)處理仿真比較模塊包括連接在第一數(shù)據(jù)重排仿真模塊的輸出端與第二數(shù)據(jù)重排仿真模塊的輸出端之間的數(shù)據(jù)重排仿真比較模塊；連接在第一自相關估計仿真模塊的輸出端與第二自相關估計仿真模塊輸出端之間的自相關估計仿真比較模塊；連接在第一方差仿真模塊的輸出端與第二方差仿真模塊的輸出端之間的方差仿真比較模塊；連接在第一數(shù)據(jù)上傳仿真模塊的輸出端與第二數(shù)據(jù)上傳仿真模塊的輸出端之間的數(shù)據(jù)上傳仿真比較模塊。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有如下有益效果本實用新型提出的仿真裝置是一種在醫(yī)療超聲成像設備中使用Modelsim(硬件仿真)和Labview (圖像仿真)聯(lián)合的仿真裝置，解決了超聲成像設備中硬件設計過程中仿真不直觀導致工作效率不高的難題。另外，本實用新型的仿真裝置，也為調(diào)試、維修超聲設備時快速定位問題硬件提供了可靠的實現(xiàn)條件。因此，使用本實用新型的仿真裝置，有利于提高超聲設備的設計和調(diào)試效率。

圖I是本實用新型的結(jié)構示意圖；圖2是一個優(yōu)選實施例的部分結(jié)構示意圖。
具體實施方式
如圖I所示，本實用新型提出的仿真裝置包括用于獲取超聲回波初始數(shù)據(jù)的超聲回波初始數(shù)據(jù)獲取模塊I ;用于產(chǎn)生仿真控制參數(shù)的控制參數(shù)生成模塊2 ;依次串接的第一波束合成仿真模塊21、第一低通濾波仿真模塊31、第一數(shù)據(jù)處理仿真模塊41和第一圖像顯示模塊51，其中第一波束合成仿真模塊21分別連接超聲回波初始數(shù)據(jù)獲取模塊I和控制參數(shù)生成模塊2 ;依次串接的第二波束合成仿真模塊22、第二低通濾波仿真模塊32、第二數(shù)據(jù)處理仿真模塊42和第二圖像顯示模塊52，其中第二波束合成仿真模塊22分別連接超聲回波初始數(shù)據(jù)獲取模塊I和控制參數(shù)生成模塊2。在一個優(yōu)選實施例中，本實用新型提出的仿真裝置還包括連接在第一波束合成仿真模塊21的輸出端與第二波束合成仿真模塊22的輸出端之間的波束合成仿真比較模塊 23 ;連接在第一低通濾波仿真模塊31的輸出度與第二低通濾波仿真模塊32的輸出端之間的低通濾波仿真比較模塊33 ;連接在第一數(shù)據(jù)處理仿真模塊41的輸出端與第二數(shù)據(jù)處理仿真模塊42的輸出端之間的數(shù)據(jù)處理仿真比較模塊43。其中，第一波束合成仿真模塊21、第一低通濾波仿真模塊31、第一數(shù)據(jù)處理仿真模塊41和第一圖像顯示模塊51均有Modelsim仿真器來實現(xiàn)；而第二波束合成仿真模塊 22、第二低通濾波仿真模塊32、第二數(shù)據(jù)處理仿真模塊42和第二圖像顯示模塊52均有 Labview仿真器來實現(xiàn)。且波束合成仿真比較模塊23、低通濾波仿真比較模塊33和數(shù)據(jù)處理仿真比較模塊43也是由Labview仿真器來實現(xiàn)的。其中，Modelsim仿真器是Mentor公司提供使使用HDL編程語言實現(xiàn)仿真。而 Labview仿真器是一種使用圖形化編輯語言G編寫程序來實現(xiàn)仿真，很方便模擬超聲的各種算法，特別可以快速和動態(tài)的生成各種參數(shù)，并根據(jù)硬件處理的結(jié)果和各種參數(shù)快速的生成終端圖像，把硬件處理結(jié)果和超聲圖像直觀的聯(lián)系起來。另外，超聲回波初始數(shù)據(jù)獲取模塊I獲取超聲回波初始數(shù)據(jù)的途徑包括在超聲設備的研發(fā)初始階段，沒有超聲設備可以提供采集超聲回波初始數(shù)據(jù)，則可以采用模擬生成的超聲回波初始數(shù)據(jù)；在超聲設備的研發(fā)中期，有平臺可以提供采集的超聲回波初始數(shù)據(jù)，則可以直接從超聲設備的接收板中采集超聲回波數(shù)據(jù)作為初始數(shù)據(jù)。而控制參數(shù)生成模塊2是由Labview仿真器產(chǎn)生仿真控制參數(shù)。因此，Modelsim仿真器以超聲回波初始數(shù)據(jù)獲取模塊I輸出的超聲回波初始數(shù)據(jù)為仿真依據(jù)，在控制參數(shù)生成模塊2輸出的仿真控制參數(shù)的控制下，以硬件仿真的方式分別通過第一波束合成仿真模塊21、第一低通濾波仿真模塊31、第一數(shù)據(jù)處理仿真模塊41和第一圖像顯示模塊51來仿真超聲設備實現(xiàn)超聲圖像的各個環(huán)節(jié)，直到從第一圖像顯示模塊51中輸出由Modelsim仿真器仿真出的超聲圖像。Labview仿真器也是以超聲回波初始數(shù)據(jù)獲取模塊I輸出的超聲回波初始數(shù)據(jù)為仿真依據(jù)，在控制參數(shù)生成模塊2輸出的仿真控制參數(shù)的控制下，以圖像仿真的方式分別通過第二波束合成仿真模塊22、第二低通濾波仿真模塊32、第二數(shù)據(jù)處理仿真模塊42和第二圖像顯示模塊52來仿真超聲設備實現(xiàn)超聲圖像的各個環(huán)節(jié)，直到從第二圖像顯示模塊 52中輸出由Modelsim仿真器仿真出的超聲圖像。而在Modelsim仿真器、Labview仿真器在仿真過程中，各個仿真環(huán)節(jié)的仿真差異性，分別通過波束合成仿真比較模塊23、低通濾波仿真比較模塊33、數(shù)據(jù)處理仿真比較模塊43分別一一反饋出來，從而便于超聲設備研發(fā)人員或調(diào)試人員快速找出超聲圖像生成過程中的每一個問題。由于超聲設備具有多種工作模式，比如彩色超聲多普勒診斷儀支持B模式、C模式和D模式，則不同工作模式下的仿真基本一致，唯一的差別是反應在第一數(shù)據(jù)處理仿真模塊41、第二數(shù)據(jù)處理仿真模塊42和數(shù)據(jù)處理仿真比較模塊43這三者需要根據(jù)不同工作模式仿真利用超聲回波數(shù)據(jù)生成超聲圖像。比如，如圖2所示是彩色超聲多普勒診斷儀支持 C模式下，第一數(shù)據(jù)處理仿真模塊41、第二數(shù)據(jù)處理仿真模塊42和數(shù)據(jù)處理仿真比較模塊 43具體的處理模塊示意圖其中，第一數(shù)據(jù)處理仿真模塊41包括依次串接的第一數(shù)據(jù)重排仿真模塊411、第一自相關估計仿真模塊412、用于仿真血流速度能量方差的第一方差仿真模塊413、第一數(shù)據(jù)上傳仿真模塊414。相應的，第二數(shù)據(jù)處理仿真模塊42包括依次串接的第二數(shù)據(jù)重排仿真模塊421、第二自相關估計仿真模塊422、用于仿真血流速度能量方差的第二方差仿真模塊423、第二數(shù)據(jù)上傳仿真模塊424。相應的，數(shù)據(jù)處理仿真比較模塊43包括連接在第一數(shù)據(jù)重排仿真模塊411的輸出端與第二數(shù)據(jù)重排仿真模塊421的輸出端之間的數(shù)據(jù)重排仿真比較模塊431 ;連接在第一自相關估計仿真模塊412的輸出端與第二自相關估計仿真模塊422輸出端之間的自相關估計仿真比較模塊432 ;連接在第一方差仿真模塊413的輸出端與第二方差仿真模塊423的輸出端之間的方差仿真比較模塊433 ;連接在第一數(shù)據(jù)上傳仿真模塊414的輸出端與第二數(shù)據(jù)上傳仿真模塊424的輸出端之間的數(shù)據(jù)上傳仿真比較模塊 434。因此，本實用新型提出的仿真裝置是一種在醫(yī)療超聲成像設備中使用Modelsim(硬件仿真)和Labview (圖像仿真)聯(lián)合的仿真裝置，解決了超聲成像設備中硬件設計過程中仿真不直觀導致工作效率不高的難題。本實用新型的仿真裝置，也為調(diào)試、維修超聲設備時快速定位問題硬件提供了可靠的實現(xiàn)條件。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權利要求1.一種用于超聲設備的仿真裝置，其特征在于，包括用于提供超聲回波初始數(shù)據(jù)的超聲回波初始數(shù)據(jù)獲取模塊；用于產(chǎn)生仿真控制參數(shù)的控制參數(shù)生成模塊；用于以超聲回波初始數(shù)據(jù)為仿真依據(jù)，在仿真控制參數(shù)的控制下，分別以硬件仿真方式和圖像仿真方式仿真超聲設備輸出超聲仿真圖像的Modelsim仿真器和Labview仿真器, Modelsim仿真器和Labview仿真器均分別連接超聲回波初始數(shù)據(jù)獲取模塊和控制參數(shù)生成模塊。
2.根據(jù)權利要求I所述用于超聲設備的仿真裝置，其特征在于，Modelsim仿真器包括依次串接的第一波束合成仿真模塊、第一低通濾波仿真模塊、第一數(shù)據(jù)處理仿真模塊和第一圖像顯示模塊。
3.根據(jù)權利要求2所述用于超聲設備的仿真裝置，其特征在于，Labview仿真器包括依次串接的第二波束合成仿真模塊、第二低通濾波仿真模塊、第二數(shù)據(jù)處理仿真模塊和第二圖像顯示模塊。
4.根據(jù)權利要求3所述用于超聲設備的仿真裝置，其特征在于，Labview仿真器還包括連接在第一波束合成仿真模塊的輸出端與第二波束合成仿真模塊的輸出端之間的波束合成仿真比較模塊；連接在第一低通濾波仿真模塊的輸出度與第二低通濾波仿真模塊的輸出端之間的低通濾波仿真比較模塊；連接在第一數(shù)據(jù)處理仿真模塊的輸出端與第二數(shù)據(jù)處理仿真模塊的輸出端之間的數(shù)據(jù)處理仿真比較模塊。
5.根據(jù)權利要求4所述用于超聲設備的仿真裝置，其特征在于，第一數(shù)據(jù)處理仿真模塊包括依次串接的第一數(shù)據(jù)重排仿真模塊、第一自相關估計仿真模塊、第一方差仿真模塊和第一數(shù)據(jù)上傳仿真模塊。
6.根據(jù)權利要求5所述用于超聲設備的仿真裝置，其特征在于，第二數(shù)據(jù)處理仿真模塊包括依次串接的第二數(shù)據(jù)重排仿真模塊、第二自相關估計仿真模塊、第二方差仿真模塊和第二數(shù)據(jù)上傳仿真模塊。
7.根據(jù)權利要求6所述用于超聲設備的仿真裝置，其特征在于，數(shù)據(jù)處理仿真比較模塊包括連接在第一數(shù)據(jù)重排仿真模塊的輸出端與第二數(shù)據(jù)重排仿真模塊的輸出端之間的數(shù)據(jù)重排仿真比較模塊；連接在第一自相關估計仿真模塊的輸出端與第二自相關估計仿真模塊輸出端之間的自相關估計仿真比較模塊；連接在第一方差仿真模塊的輸出端與第二方差仿真模塊的輸出端之間的方差仿真比較模塊；連接在第一數(shù)據(jù)上傳仿真模塊的輸出端與第二數(shù)據(jù)上傳仿真模塊的輸出端之間的數(shù)據(jù)上傳仿真比較模塊。
專利摘要本實用新型公開一種用于超聲設備的仿真裝置，其包括用于提供超聲回波初始數(shù)據(jù)的超聲回波初始數(shù)據(jù)獲取模塊；用于產(chǎn)生仿真控制參數(shù)的控制參數(shù)生成模塊；用于以超聲回波初始數(shù)據(jù)為仿真依據(jù)，在仿真控制參數(shù)的控制下，分別以硬件仿真方式和圖像仿真方式仿真超聲設備輸出超聲仿真圖像的Modelsim仿真器和Labview仿真器，Modelsim仿真器和Labview仿真器均分別連接超聲回波初始數(shù)據(jù)獲取模塊和控制參數(shù)生成模塊。本實用新型解決了超聲成像設備中硬件設計過程中仿真不直觀導致工作效率不高的難題也為調(diào)試、維修超聲設備時快速定位問題硬件提供了可靠的實現(xiàn)條件，有利于提高超聲設備的設計和調(diào)試效率。
文檔編號G06F17/50GK202351872SQ20112025204
公開日2012年7月25日 申請日期2011年7月18日 優(yōu)先權日2011年7月18日
發(fā)明者田應忠 申請人:深圳市藍韻實業(yè)有限公司