Устройство памяти

Сканконвертер

Сканконвертер – это цифровое устройство, которое служит для преобразования информации, получае­мой в процессе сканирования с вы­хода приемни-

ка, в форму, наиболее удобную для отображения на экране прибора. В процессе сканирования прием сигналов идет в области УЗ - луча, т.е. вдоль акустических строк. При этом измеряются полярные ко­ординаты каждого сигнала - глубина R и угол φ также амплитуда сигна­ла S (рис. 4.5).

Отображение на экране прибора осуществляется в декартовой (прямоугольной) системе координат обычно в соответствии с телевизион­ным стандартом, поэтому координа­ты каждого полезного сигнала долж­ны быть пересчитаны из координат (R, φ) в координаты (х, у). Это и дела­ет сканконвертер, сохраняя для ото­бражения амплитуду сигнала (в циф­ровом виде).

Кроме того, сканконвертер запол­няет пустые элементы изображения т.е. те, в которых нет информации об амплитуде. Такие ситуации имеют ме­сто на средних и больших глубинах, когда оси лучей расходятся достаточ­но далеко друг от друга при конвексном и фазированном сканировании. На рис. 4.5 в выделенном и увеличен­ном кружке А показаны пустые эле­менты изображения 2 и 3 между эле­ментами 1 и 4, расположенными на осях лучей и по этой причине имею­щими измерения амплитуд сигналов. Чтобы изображение воспринималось слитно, без пустот, элементам 2 и 3 приписываются амплитуды, вычис­ленные на основе известных ампли­туд в точках 1 и 4 с помощью линей­ной интерполяции.

С выхода сканконвертера инфор­мация, подготовленная для отображе­ния, поступает в цифровое устройство памяти (рис. 4.5), где записывается в том темпе, с которым происходит ска­нирование. С выхода устройства па­мяти информация считывается в том темпе (отличном от темпа сканирова­ния), который необходим для получе­ния изображения в телевизионном стандарте (рис. 4.6). С каждым но­вым циклом сканирования происхо­дит запись нового кадра за счет вы­теснения информации полученного ранее кадра.

Рис.4.6.Устройство цифровой многостра­ничной памяти

Память строится по многостранич­ному принципу, причем в каждой странице хранится информация, со­ответствующая одному кадру, т.е. полученная в результате одного цикла сканирования. Обычно в одной стра­нице памяти содержится 512 х 512 элементов изображения, в каждом из которых фиксируется в двоичном ко­де амплитуда сигнала. Количество разрядов для амплитуды 7 или чаще 8, что соответствует 128 или 256 гра­дациям яркости (градациям серого) при отображении. В приборах высо­кого класса память на кадр может иметь 1024 х 512 и более элементов.

В памяти хранится не менее 2-4 последних кадров. По желанию оператора можно «заморозить» послед­ний кадр изображения, т.е. остано­вить сканирование и непрерывно счи­тывать и отображать последний кадр на дисплее.

В приборах среднего и высокого класса число запоминаемых кадров может составлять несколько десят­ков, и оператор может находить нуж­ные ему кадры, «перелистывая» стра­ницы памяти (frame memory).

Для анализа быстропротекающих динамических процессов, например для исследования работы сердца, ис­пользуется режим кинопамяти (cine memory, cine loop, cine review), в котором запоминается большое чис­ло (несколько десятков) кадров изоб­ражения, полученных в реальном вре­мени, т.е. с высокой частотой кадров. Далее можно медленно последова­тельно просматривать эти кадры, восстанавливая отдельные фазы ис­следуемого процесса.

Устройство памяти позволяет реа­лизовать очень важный метод повы­шения качества изображения, кото­рый называется «усреднение по ка­драм» (frame averaging, frame cor­relation). Суть метода в том, что при последовательной смене кадров изо­бражения в процессе сканирования предпоследний кадр не полностью заменяется последним: частично, в ослабленном (по амплитуде) виде, он остается на экране, складываясь с последним кадром. Это в принципе похоже на используемый в телевиде­нии метод медленной смены изобра­жений, когда старое изображение по­степенно «тает», уступая место ново­му, все более яркому. Усреднение по кадрам - очень эффективный метод, улучшающий наблюдение слабых сигналов (за счет эффекта накопления информации), снижающий уровень шумов и лучше передающий полутона изображения.

Основной недостаток метода ус­реднения по кадрам - снижение ре­альной частоты кадров, тем более за­метное, чем выше уровень усредне­ния (уровень корреляции кадров). Это не позволяет его применять при ис­следовании движущихся структур, на­пример при исследовании динамики работы сердца.

Дата добавления: 2014-11-29