КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Линейное электронное сканирование
При этом способе сканирования угловое направление УЗ- луча не меняется, а луч перемещается параллельно самому себе так, что начало луча двигается вдоль рабочей поверхности датчика по прямой линии. Зона обзора имеет вид прямоугольника (рис. 3.2). Рис. 3.2. Линейное электронное сканирование
Линейное сканирование производится путем переключения (коммутации) элементов в УЗ - преобразователе, имеющем вид одномерной линейной решетки. Если в линейной решетке n элементов, то для формирования одного УЗ - луча каждый раз используется только малая часть - m элементов из общего количества. Подключение m элементов осуществляется с помощью специального коммутатора «m из n», входы которого соединены электрически со всеми n элементами решетки, а выходные m каналов соединены с многоканальным приемопередающим трактом электронного блока прибора. Типичные примеры комбинаций числа элементов n и числа каналов m, используемых в современных приборах: ● простые приборы: n = 80; m = 16; ● приборы среднего класса: n = 96 -128; m = 24 или 32; ● приборы высокого класса: n =144 - 512; m = 32, 48, 64 и более. Датчики с большим числом каналов (более 96) иногда называются датчиками с высокой плотностью элементов (high density probes). Естественно, такие датчики сложнее в изготовлении и дороже обычных. Теперь поясним, как реализуется линейное сканирование на примере решетки с л = 80 и m = 16. Для получения информации в одном (предположим, для определенности, в первом по порядку) направлении (акустической строке) коммутатор подключает к приемопередатчику элементы с 1-го по 16-й. На эти 16 элементов (они называются подрешеткой) подаются возбуждающие электрические импульсные сигналы, и все 16 элементов излучают акустические (УЗ) импульсы. Излучаемые сигналы имеют одинаковую форму, так что можно считать, что чaсть peшeтки дeйтвyeт кaк один излучатель, формирующий У3 - луч, ось которого перпендикулярна рабочей поверхности линейки и проходит через центр подрешетки (между 8-м и 9-м элементами). На рис. 3.2 показан луч 1 (заштрихован), сформированный подрешеткой. Сразу же после излучения зондирующего импульса подрешетка переходит в режим приема эхо-сигналов, так как эти же m элементов подключены к приемным каналам. Прием производится в том же луче 1. Иногда приемный луч может формироваться иначе: количество элементов может быть меньше или приемная подрешетка может быть несколько сдвинута относительно передающей, о результате приема в луче 1 в прибор поступает информация об эхо-сигналах в 1-м луче, и на мониторе прибора отображается первая акустическая строка. В следующем зондировании коммутатор подключает к приемопередатчику элементы со 2-го по 17-й, образуя новую подрешетку сдвинутую относительно первой на один элемент, и все повторяется, как в случае луча 1, при этом формируется луч 2, такой же по форме, как первый, но сдвинутый на ширину одного элемента (шаг решетки). Аналогично формируются лучи 3, 4 и т.д. Если длина рабочей поверхности (апертуры) решетки L, то шаг решетки определится в результате деления L на п. Например, при L = 96 мм и п = 80 шаг решетки L/n = 1,2 мм.
Нетрудно заметить, что количество лучей (акустических строк), которое может быть в результате получено, равно: k = n - m. Так, в случае п = 80 и m = 16 число строк k = 64 и расстояние между ними ≈1,2 мм (при L = 96 мм). В приведенном примере расстояние между строками слишком велико, так как ширина луча в зоне фокуса может быть меньше этого интервала, что приводит к ухудшению качества изображения. Поэтому предпринимаются специальные меры по увеличению количества акустических строк (например с 64 до 128) и соответственно уменьшению расстояния между строками. Это можно сделать, если, как уже было сказано, немного сдвигать относительно друг друга лучи на передачу и на прием. В датчиках с высокой плотностью та же задача решается естественным образом за счет увеличения числа элементов.
Разновидностью линейного сканирования является так называемое трапецеидальное сканирование, при котором, в отличие от обычного линейного сканирования, направления лучей не перпендикулярны рабочей поверхности датчика, а ориентированы под некоторым углом. В двух соседних кадрах эти углы могут быть различны, так что при суммировании кадров получается изображение в виде трапеции. Этот вид сканирования используется редко. Основные преимущества линейного сканирования: ● широкая зона на малых глубинах, что делает линейное сканирование более предпочтительным, чем секторное, при исследовании структур, расположенных близко к поверхности, например щитовидной и молочной желез, а также при наблюдении плода в акушерстве; ● одинаково высокая плотность акустических строк на больших и на малых глубинах, что позволяет получать на больших глубинах несколько более высокое качество изображения, чем при секторном сканировании. Ограничения и недостатки линейного сканирования: ● ширина зоны обзора ограничена размером апертуры датчика, что иногда недостаточно для исследования структур на больших глубинах; ● большой размер апертуры датчика затрудняет использование линейного сканирования в ряде областей медицинского применения.
Дата добавления: 2014-11-29; Просмотров: 1984; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |