数据采集卡应用于超声成像

超声波的概念

频率在2万赫兹以上的机械振动波，称为超声波（ultrasonic wave），简称超声（ultrasound）。能够传递超声波的物质，称为传声介质，它具有质量和弹性，包括各种气体、液体和固体；传声介质有均匀的、不均匀的；有各向同性的、各向异性的等。超声波在传声介质中的传播特点是具有明确指向性的束状传播，这种声波能够成束地发射并用于定向扫查人体组织。

超声成像的原理

（一）超声成像的基础超声成像（ultrasonic imaging）是利用超声波的声成像。目前的医用超声诊断仪都是利用超声波照射人体，通过接收和处理载有人体组织或结构性质特征信息的回波，获得人体组织性质与结构的可见图像的方法和技术。它有自己独特的优点，是其它成像所不能代替的：

1．有高的软组织分辨力：组织只要有1‰的声阻抗差异，仪器就能检测出并显示其反射回波。目前，超声成像已能在近二十厘米的检测深度范围，获取优于1毫米的图像空间分辨力。

2. 具有高度的安全性：当严格控制声强低于安全阈值时，超声可能成为一种无损伤的诊断技术，对医务人员更是十分安全。

3. 实时成像：它能高速实时成像，可以观察运动的器官，并节省检查时间。

4. 使用简便，费用较低，用途广泛。

工程上的超声扫描分为以下几种：

A扫描（线扫描）：

是对某一定点（线）接收到的超声信号进行成像处理，所成的像为一条直线，横坐标为时间，纵坐标为超声信号，可以反映缺陷的位置、大小信息。用数据采集卡采集的时候，只需要采集直线上面移动的超声信号。

B扫描（面扫描）：

是对某一截面内的超声波信号以灰度的形式显示在二维平面内，横坐标代表扫查机构的位移方向，纵坐标代表超声波传播的深度方向。用数据采集卡采集时，需要采集平面移动的超声探头发出的信号，很多时候是通过数据采集卡自带的IO口控制探头的平面移动。

C扫描（三维扫描）：

是对某一深度的截面进行扫描，是二维平面内移动并选取A扫描特定深度的点的信号成像，显示的是水平截面的缺陷信息。三维扫面是在二维的基础上发展而来的，成像时间更长，但能看到所扫描物品内部的缺陷，除了控制超声探头扫描意外，还需要控制超声的频率，不同超声所穿透的深度是不一样的，这和激光扫面三维成像非常类似。由于Spectrum的数据采集卡有4个IO口，可以分别控制超声换能器的移动，极大的简化了超声设备的结构。