用於超聲診斷儀的觸摸式時間增益補償控制裝置與方法
2023-12-04 18:23:16
專利名稱：用於超聲診斷儀的觸摸式時間增益補償控制裝置與方法
技術領域：
本發明涉及 一 種時間增益補償裝置與時間增益補償曲線設置方 法，特別是涉及一種用於超聲診斷儀的觸摸式時間增益補償控制裝 置與時間增益補償曲線設置方法。
背景技術：
時間增益補償(TGC)裝置是超聲診斷儀的重要組成部分之一。 現有技術中，釆用滑動電位器(slide potentiometer)來實現TGC 裝置，其中每段TGC實現框圖如圖1。圖2為八段TGC的外觀圖，其使 用8個滑動電位器。當滑動電位器的滑片位於最下端(即GND端)時， 其輸出電壓幾乎為零；當滑片^f立於最上端(即VCC端)時，其輸出電 壓為VCC。假設滑動電位器的總電阻值為R,滑片到GND的電阻為Rx, 則輸入到信號調理模塊(Analog Regulator)的電壓為(Rx/R ) *VCC。
通過信號調理電路把其最大輸入信號VCC調整到模數轉換器的參 考電壓值，然後處理器(Processor)可以從模數轉換器(ADC )獲 得輸入電壓對應的數字量。處理器將數字量直接顯示，如圖3所示。 圖3為超聲設備中實際顯示的TGC曲線，其對應於圖2的TGC設置。
從以上描述中，可以看到現有技術中的時間增益補償裝置的主 要缺點是
1、 現有的時間增益補償裝置主要受滑動電位器尺寸的影響，佔 用空間大，給可攜式產品設計帶來障礙；
2、 操作性不夠方便自然，需要撥動滑動電位器的滑竿至預定位置。
發明內容
本發明的目的是降低TGC裝置對結構尺寸的需求，同時實現一種 指劃式的TGC曲線設置方法。為實現這一目的，所採取的技術方案如 下。
按照本發明實施例的第 一方面，提供一種用於超聲診斷儀的觸 摸式時間增益補償控制裝置，包括觸摸感應器，用於感應觸摸動 作；以及處理器，用於處理來自觸摸感應器的輸出信號並將處理後 的信號發送給上位機。
可選的是，按照本發明實施例第一方面的用於超聲診斷儀的觸 摸式時間增益補償控制裝置，還包括印刷電路板，用於安裝所述 觸摸感應器和所述處理器。
再可選的是，按照本發明實施例第一方面的用於超聲診斷儀的 觸摸式時間增益補償控制裝置，還包括表面貼膜，粘貼在所述觸 摸感應器之上，用於保護所述觸摸感應器。
優選的是，所述表面貼膜上印有指示觸摸的區域。
再優選的是，所述觸摸感應器由一維條形感應器組成，或者由 二維感應器陣列組成。
還優選的是，所述觸摸感應器為電阻式、電容式、紅外式、以 及聲波式感應器之一。
進一步優選的是，所述處理器對經過處理的信號進行編碼後再 傳送給上位機。
按照本發明實施例的第二方面，提供一種用於超聲診斷儀的手 滑式時間增益補償曲線i殳置方法，包括以下步驟手指滑過觸摸式 時間增益補償裝置的觸摸區域；觸摸感應器識別手指滑過的位置並 輸出與該位置相對應的信號；處理器對來自所述觸摸感應器的信號 進行處理，並將處理後的信號發送給上位機；以及上位機根據接收 的信號繪製時間增益補償曲線。
可選的是，按照本發明實施例第二方面的用於超聲診斷儀的手滑式時間增益補償曲線設置方法，還包括以下步驟處理器對處理 後的信號進行編碼，然後再發送給上位機；以及上位機對接收的信 號進行解碼，然後據此繪製時間增益補償曲線。
優選的是，所述處理器將來自所述觸摸感應器的信號處理成表 示觸摸位置的信號。
按照本發明實施例的用於超聲診斷儀的觸摸式時間增益補償控 制裝置與時間增益補償曲線設置方法，與現有技術相比所取得的有 益效果主要體現在
1. 成本降低。節省了信號調理電路和模擬數字轉換器，而且在 使用電容式觸摸感應器時還可以直接在印刷電路板上實現感應器， 從而進一步降低成本。
2. 可靠性高。由於有耐磨保護膜，可以提高使用壽命，而一般 滑動電位器的壽命為15000次。由於其表面無縫隙，故防水和防塵性 能很好。
3. 操作方便。可以單指在TGC觸摸區滑動即可方便設置TGC曲線。
圖1是現有技術中的時間增益補償裝置的結構框圖； 圖2是現有技術中的時間增益補償控制裝置的外觀圖； 圖3是現有技術中的上位^4笛繪的時間增益補償曲線； 圖4是按照本發明實施例的觸摸式時間增益補償控制裝置的原 理框圖5是按照本發明實施例的觸摸式時間增益補償控制裝置結構 示意圖6是按照本發明實施例的觸摸式時間增益補償控制裝置的正 視圖7是上位機根據圖6的手指移動跡線描繪的TGC曲線；
圖8是按照本發明另一個實施例的採用二維感應器面的觸摸式時間增益補償控制裝置的示意圖。
具體實施例方式
在本實施例中，主要採用觸摸式感應器件實現超薄時間增益補
償(TGC)裝置設計。
圖4為觸摸式TGC模塊的原理框圖，主要由觸摸感應器和相應的 處理器組成。觸摸感應器主要用於感應手指的動作如觸摸、移開以 及滑動等；處理器主要處理觸才莫感應器的輸出信號，並實時處理後 傳送到上位才幾。
圖5給出觸摸式TGC模塊的控制裝置的結構框圖，主要由以下4部 分組成
(1) 表面貼膜51,其為絕緣耐磨材料製成，主要用於保護觸 摸感應器，且其上有絲印指示TGC觸摸區；
(2) 觸摸感應器52，其可以是一維的條形感應器組成或二維 的感應器面；另外，所述觸摸感應器可以是電阻式、電容式、紅外 式、或者聲波式感應器；
(3) 印刷電路板(PCB) 53,其布線(Trace)主要用於連接 觸摸感應器和處理器，且用於安裝觸4莢感應器和處理器；
(4) 處理器54,根據不同的觸摸感應器選擇對應的處理器， 例如針對電容式感應器需要選擇電容處理器。
其中表面貼膜和印刷電路板(PCB)是可選的，但是，按照本實 施例的觸摸式時間增益補償(TGC)控制裝置最好包括表面貼膜和印 刷電路板(PCB)。
在本實施例中，以一維電容式觸摸感應器為例，描述其工作過程。
(1)操作者單指在TGC觸摸區滑動，例如當手指觸摸著表面貼膜 上表面沿圖6中的虛線滑動；(2) 觸摸區的8段一維電容式感應器會依次在其和手指移動跡線 的交點處(即圖6中小三角指定的位置)產生電容變化；
(3) 電容式處理器根據每個電容式感應器電容變化，識別出手 指劃經電容式感應器的位置；
(4) 電容式處理器將8個交叉點位置信息，經過編碼後發送給上
位機；
(5) 上位機將收到的信息進行解碼，解析出8個交叉點位置信 息，並據此描繪TGC曲線(即增益與深度關係曲線)，見圖7。
其中的編碼步驟與解碼步驟是可選的，但是，按照本實施例的 用於超聲診斷的手滑式時間增益補償曲線設置方法最好包括編碼步 驟與解碼步驟。
另外，電容式觸摸感應器可以直接在印刷電路板(PCB)上實現， 從而可以進一步節省成本。
在另一個實施例中，觸摸式時間增專補償(TGC)控制裝置也可 以採用二維的感應器面來實現，這種實現方案優點是可以得到更多 的位置點信息，從而上位機在描繪TGC曲線時更接近手指移動跡線。 但其也有不足(1)成本會增加，(2 )會增加處理器的處理負擔。
釆用二維感應器面的觸摸式時間增益補償(TGC)控制裝置如圖 8所示，相對於一維傳感器而言，二維傳感器即具有更多的感應點， 以32 * 6 4的二維感應器為例進行_說明。
增益方向(x軸)具有32個感應點，深度方向(y軸)具有64個感應點。
圖8中，八條深色豎條相當於八個一維感應器，指劃後與其有八 個交點。
二維傳感器增加了深度方向的感應信息點，見圖8中的小方塊(為 簡化只畫出了 一小段)，因此描繪出的TGC曲線更接近手指的跡線。
不管是用8個一維感應器或二維感應器來實現TGC控制裝置，對 用戶而言，其操作方式是一樣的，即在TGC控制裝置感應區單指滑動。
權利要求
1. 一種用於超聲診斷儀的觸摸式時間增益補償控制裝置，其特徵在於，包括觸摸感應器，用於感應觸摸動作；以及處理器，用於處理來自觸摸感應器的輸出信號並將處理後的信號發送給上位機。
2. 如權利要求1所述的用於超聲診斷儀的觸摸式時間增益補償控 制裝置，其特徵在於，還包括印刷電路板，用於安裝所述觸摸感應器和所述處理器。
3. 如權利要求1所述的用於超聲診斷儀的觸摸式時間增益補償控制裝置，其特徵在於，還包括表面貼膜，粘貼在所述觸:漢感應器之上，用於保護所述觸摸感 應器。
4. 如權利要求3所述的用於超聲診斷儀的觸摸式時間增益補償控 制裝置，其特徵在於所述表面貼膜上印有指示觸:J莫的區域。
5. 如權利要求1所述的用於超聲診斷儀的觸摸式時間增益補償控 制裝置，其特徵在於所述觸摸感應器由一維條形感應器組成,或者由二維感應器陣 列組成。
6. 如權利要求1所述的用於超聲診斷儀的觸摸式時間增益補償控 制裝置，其特徵在於所述觸摸感應器為電阻式、電容式、紅外式、以及聲波式感應 器之一。
7. 如權利要求1所述的用於超聲診斷儀的觸摸式時間增益補償控 制裝置，其特徵在於所述處理器對經過處理的信號進行編碼後再傳送給上位^^。
8. —種用於超聲診斷儀的手滑式時間增益補償曲線設置方法，其 特徵在於，包括以下步驟手指滑過觸摸式時間增益補償裝置的觸摸區域； 觸摸感應器識別手指滑過的位置並輸出與該位置相對應的信號；處理器對來自所述觸摸感應器的信號進行處理，並將處理後的 信號發送給上位機；以及上位機根據接收的信號繪製時間增益補償曲線。
9. 如權利要求8所述的用於超聲診斷儀的手滑式時間增益補償曲 線設置方法，其特徵在於，還包括以下步驟處理器對處理後的信號進行編碼，然後再發送給上位機；以及 上位機對接收的信號進行解碼，然後據此繪製時間增益補償曲線。
10. 如權利要求8所述的用於超聲診斷儀的手滑式時間增益補償 曲線設置方法，其特徵在於所述處理器將來自所述觸摸感應器的信號處理成表示觸摸位置 的信號。
全文摘要
本發明公開了一種用於超聲診斷儀的觸摸式時間增益補償控制裝置和手滑式時間增益補償曲線設置方法。所述裝置包括用於感應觸摸動作的觸摸感應器，以及用於處理來自觸摸感應器的輸出信號並將處理後的信號發送給上位機的處理器。所述方法包括步驟手指滑過觸摸式時間增益補償裝置的觸摸區域；觸摸感應器識別手指滑過的位置並輸出與該位置相對應的信號；處理器對來自所述觸摸感應器的信號進行處理，並將處理後的信號發送給上位機；以及上位機根據接收的信號繪製時間增益補償曲線。按照本發明實施例的觸摸式時間增益補償裝置與時間增益補償曲線設置方法，成本降低、可靠性高、操作方便。
文檔編號A61B8/00GK101438966SQ200710193960
公開日2009年5月27日 申請日期2007年11月21日 優先權日2007年11月21日
發明者關智勇, 劉照泉 申請人:深圳邁瑞生物醫療電子股份有限公司