CN111714155B - 一种超声抗干扰***、方法及超声设备 - Google Patents

一种超声抗干扰***、方法及超声设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种超声抗干扰***、方法及超声设备，噪声检测电路用于检测超声设备中上位机的供电电源上的干扰信号；主机在获取干扰信号后，一方面，根据干扰信号的数值升高超声前端硬件的ADC采样门限阈值，以在后续丢弃超声数据后仍保证剩余足够的超声数据量，从而尽可能避免基于剩余超声数据合成的超声图像信息缺失；另一方面，根据干扰信号的数值丢弃超声前端硬件采集的超声数据中受干扰信号干扰的数据，以达到规避图像干扰的目的。可见，在不同干扰信号下，超声前端硬件的ADC采样门限阈值及其采集的超声数据中丢弃的数据均会适应性调整，使得超声设备可以较好地兼顾在不同干扰环境中的抗干扰性能，从而提升了后续超声诊断效率。

Description

一种超声抗干扰***、方法及超声设备
技术领域
本发明涉及超声领域，特别是涉及一种超声抗干扰***、方法及超声设备。
背景技术
超声(诊断)设备是根据超声波原理研制的应用于医疗卫生领域用来诊断疾病的医疗器械。目前，超声设备包括上位机和与上位机通讯的超声前端硬件。在超声前端硬件获取超声图像信号并将超声图像信号上传至上位机的过程中，超声图像信号中会掺杂一些干扰信号，现有技术中，为了增强超声设备的抗干扰性能，通常在超声前端硬件和上位机处理超声图像信号的过程中，加入滤波算法等干扰处理算法，以滤除超声图像信号中掺杂的干扰信号。但是，这种超声设备抗干扰方式无论在强干扰环境还是弱干扰环境下均采用相同的图像处理参数值，导致超声设备无法很好地兼顾在不同干扰环境中的抗干扰性能，从而影响后续超声诊断效率。
因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域的技术人员目前需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种超声抗干扰***、方法及超声设备，超声前端硬件的ADC采样门限阈值及其采集的超声数据中丢弃的数据均基于干扰信号的数值调整，也就是说，在不同干扰信号下，超声前端硬件的ADC采样门限阈值及其采集的超声数据中丢弃的数据均会适应性调整，使得超声设备可以较好地兼顾在不同干扰环境中的抗干扰性能，从而提升了后续超声诊断效率。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种超声抗干扰***，应用于包含上位机和超声前端硬件的超声设备，包括：
噪声检测电路，用于检测所述上位机的供电电源上的干扰信号；
与所述噪声检测电路连接的主机，用于根据所述干扰信号的数值执行抗干扰操作；其中，所述抗干扰操作包括升高所述超声前端硬件的ADC采样门限阈值，并丢弃所述超声前端硬件采集的超声数据中受所述干扰信号干扰的数据。
优选地，所述噪声检测电路包括：
与所述上位机的供电电源连接的噪声放大器，用于获取所述供电电源上的干扰信号，并将所述干扰信号进行放大，得到干扰放大信号；
与所述噪声放大器连接的ADC转换器，用于将所述干扰放大信号进行模数转换，得到干扰数字信号；
与所述ADC转换器连接的主控器，用于判断所述干扰数字信号是否大于预设噪声阈值，若是，则将所述干扰数字信号传输至所述主机，以使所述主机根据所述干扰数字信号执行所述抗干扰操作；若否，则不将所述干扰数字信号传输至所述主机。
优选地，所述噪声检测电路的主控器具体用于：
周期性检测所述干扰数字信号是否大于预设噪声阈值，并判断所述干扰数字信号连续大于预设噪声阈值的次数是否到达预设次数阈值；
若是，则将所述干扰数字信号传输至所述主机，以使所述主机根据所述干扰数字信号执行所述抗干扰操作；
若否，则不将所述干扰数字信号传输至所述主机。
优选地，所述噪声检测电路的主控器还用于在不将所述干扰数字信号传输至所述主机的同时，将电源稳定信号发送至所述主机。
优选地，所述噪声检测电路的电源包括：
独立于所述上位机的供电电源的直流电源；
与所述直流电源的输出端连接的电源滤波电路，用于滤除所述直流电源输出的电源信号中掺杂的干扰信号，以为所述噪声检测电路提供稳定电源。
优选地，所述主机升高所述超声前端硬件的ADC采样门限阈值的具体过程为：
预先设置所述噪声检测电路检测的干扰信号与所述超声前端硬件的ADC采样门限阈值之间的信号阈值对应关系；其中，数值较大的干扰信号对应较高的ADC采样门限阈值；
在从所述噪声检测电路中获取当前干扰信号后，根据所述信号阈值对应关系确定与所述当前干扰信号对应的ADC采样门限目标阈值；
将所述超声前端硬件当前的ADC采样门限阈值调整至所述ADC采样门限目标阈值。
优选地，所述主机丢弃所述超声前端硬件采集的超声数据中受所述干扰信号干扰的数据的具体过程为：
预先设置所述噪声检测电路检测的干扰信号与所述超声前端硬件采集的超声数据的低位丢弃个数之间的信号丢弃数对应关系；其中，数值较大的干扰信号对应较多的低位丢弃个数；
在从所述噪声检测电路中获取当前干扰信号后，根据所述信号丢弃数对应关系确定与所述当前干扰信号对应的目标低位丢弃个数；
将所述超声前端硬件当前采集的超声数据中属于目标低位丢弃个数的数据丢弃，以使所述上位机基于剩余的超声数据合成超声图像。
优选地，所述主机包括：
与所述噪声检测电路连接的上位机，用于根据所述干扰信号的数值，控制所述超声前端硬件内的控制器升高所述超声前端硬件对应的ADC采样门限阈值，并将所述干扰信号传输至所述控制器；
控制器，用于根据所述干扰信号的数值丢弃所述超声前端硬件采集到的超声数据中受所述干扰信号干扰的数据，并将丢弃处理后的超声数据上传至所述上位机，供所述上位机进行超声图像合成。
优选地，所述主机独立于所述上位机设置，分别与所述噪声检测电路和所述超声前端硬件的控制器连接；
相应的，所述主机用于根据所述干扰信号的数值，控制所述控制器升高所述超声前端硬件对应的ADC采样门限阈值，并将所述干扰信号传输至所述控制器，以使所述控制器根据所述干扰信号的数值丢弃所述超声前端硬件采集到的超声数据中受所述干扰信号干扰的数据。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种超声设备，包括上位机、超声前端硬件以及上述任一种超声抗干扰***。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种超声抗干扰方法，应用于包含上位机和超声前端硬件的超声设备，包括：
利用噪声检测电路检测所述上位机的供电电源上的干扰信号；
根据所述干扰信号的数值升高所述超声前端硬件的ADC采样门限阈值，并丢弃所述超声前端硬件采集的超声数据中受所述干扰信号干扰的数据。
优选地，根据所述干扰信号的数值升高所述超声前端硬件的ADC采样门限阈值的过程，包括：
预先设置所述噪声检测电路检测的干扰信号与所述超声前端硬件的ADC采样门限阈值之间的信号阈值对应关系；其中，数值较大的干扰信号对应较高的ADC采样门限阈值；
在从所述噪声检测电路中获取当前干扰信号后，根据所述信号阈值对应关系确定与所述当前干扰信号对应的ADC采样门限目标阈值；
将所述超声前端硬件当前的ADC采样门限阈值调整至所述ADC采样门限目标阈值。
优选地，根据所述干扰信号的数值丢弃所述超声前端硬件采集的超声数据中受所述干扰信号干扰的数据的过程，包括：
预先设置所述噪声检测电路检测的干扰信号与所述超声前端硬件采集的超声数据的低位丢弃个数之间的信号丢弃数对应关系；其中，数值较大的干扰信号对应较多的低位丢弃个数；
在从所述噪声检测电路中获取当前干扰信号后，根据所述信号丢弃数对应关系确定与所述当前干扰信号对应的目标低位丢弃个数；
将所述超声前端硬件当前采集的超声数据中属于目标低位丢弃个数的数据丢弃，以使所述上位机基于剩余的超声数据合成超声图像。
本发明提供了一种超声抗干扰***，包括噪声检测电路和主机。噪声检测电路用于检测超声设备中上位机的供电电源上的干扰信号；主机在获取干扰信号后，一方面，根据干扰信号的数值升高超声前端硬件的ADC采样门限阈值，以在后续丢弃超声数据后仍保证剩余足够的超声数据量，从而尽可能避免基于剩余超声数据合成的超声图像信息缺失；另一方面，根据干扰信号的数值丢弃超声前端硬件采集的超声数据中受干扰信号干扰的数据，以达到规避图像干扰的目的。
可见，本申请的超声前端硬件的ADC采样门限阈值及其采集的超声数据中丢弃的数据均基于干扰信号的数值调整，也就是说，在不同干扰信号下，超声前端硬件的ADC采样门限阈值及其采集的超声数据中丢弃的数据均会适应性调整，使得超声设备可以较好地兼顾在不同干扰环境中的抗干扰性能，从而提升了后续超声诊断效率。
本发明还提供了一种超声设备及超声抗干扰方法，与上述超声抗干扰***具有相同的有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种超声抗干扰***的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种噪声检测电路的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种超声抗干扰***的具体结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种超声抗干扰***、方法及超声设备，超声前端硬件的ADC采样门限阈值及其采集的超声数据中丢弃的数据均基于干扰信号的数值调整，也就是说，在不同干扰信号下，超声前端硬件的ADC采样门限阈值及其采集的超声数据中丢弃的数据均会适应性调整，使得超声设备可以较好地兼顾在不同干扰环境中的抗干扰性能，从而提升了后续超声诊断效率。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参照图1，图1为本发明实施例提供的一种超声抗干扰***的结构示意图。
该超声抗干扰***应用于：包含上位机和超声前端硬件的超声设备，该超声抗干扰***包括：
噪声检测电路1，用于检测上位机的供电电源上的干扰信号；
分别与噪声检测电路1和超声前端硬件连接的主机2，用于根据干扰信号的数值执行抗干扰操作；其中，抗干扰操作包括升高超声前端硬件的ADC采样门限阈值，并丢弃超声前端硬件采集的超声数据中受干扰信号干扰的数据。
具体地，本申请的超声抗干扰***包括噪声检测电路1和主机2，其工作原理为：
考虑到超声设备所有的外部干扰均通过其上位机的供电电源(电源线+GND线)到达超声前端硬件，对超声前端硬件采集的超声信号造成严重干扰，而上位机的供电电源由交流输入电源经AC/DC(交流/直流)电路转换得到的直流电提供，所以本申请的噪声检测电路1与AC/DC电路输出的直流电源连接，以检测上位机的供电电源上的干扰信号，并将所检测到的干扰信号传输至主机2，以为后续主机2进行抗干扰操作提供依据。
主机2进行抗干扰操作的具体原理为：考虑到超声前端硬件采集的超声信号中所掺杂的干扰信号基本都小于超声信号，而超声前端硬件具体采集到的是经超声前端硬件中ADC(Analog-to-Digital Converter，模数转换)处理后得到的超声数字信号(也称为超声数据)，所以在超声前端硬件所采集的超声数据中，较低位数的超声数据既包含超声信息，又包含干扰信息。基于此，主机2所采取的抗干扰操作为：在接收到噪声检测电路1所检测到的干扰信号后，根据干扰信号的数值丢弃超声前端硬件采集的超声数据中受干扰信号干扰的数据，以达到规避图像干扰的目的。与此同时，还考虑到在丢弃超声数据中受干扰信号干扰的数据时，相当于同时也丢弃了超声数据中超声信息所对应的数据，使得后续基于超声数据合成超声图像时，没有足够的超声数据量，很可能导致合成的超声图像信息缺失，所以主机2在进行丢弃超声数据中受干扰信号干扰的数据的操作之前，还根据干扰信号的数值升高超声前端硬件的ADC采样门限阈值，以增加超声前端硬件采集的超声数据量，目的是在后续丢弃超声数据后仍保证剩余足够的超声数据量，从而尽可能避免基于剩余超声数据合成的超声图像信息缺失。需要说明的是，虽然本申请的超声抗干扰方法对实际合成的超声图像性能会有些许影响，但相比较大的噪声干扰来说，合成的超声图像效果要好很多。
可见，本申请的超声前端硬件的ADC采样门限阈值及其采集的超声数据中丢弃的数据均基于干扰信号的数值调整，也就是说，在不同干扰信号下，超声前端硬件的ADC采样门限阈值及其采集的超声数据中丢弃的数据均会适应性调整，使得超声设备可以较好地兼顾在不同干扰环境中的抗干扰性能，从而提升了后续超声诊断效率。
在上述实施例的基础上：
请参照图2，图2为本发明实施例提供的一种噪声检测电路的结构示意图。
作为一种可选的实施例，噪声检测电路1包括：
与上位机的供电电源连接的噪声放大器11，用于获取供电电源上的干扰信号，并将干扰信号进行放大，得到干扰放大信号；
与噪声放大器11连接的ADC转换器12，用于将干扰放大信号进行模数转换，得到干扰数字信号；
与ADC转换器12连接的主控器13，用于判断干扰数字信号是否大于预设噪声阈值，若是，则将干扰数字信号传输至主机2，以使主机2根据干扰数字信号执行抗干扰操作；若否，则不将干扰数字信号传输至主机2。
具体地，本申请的噪声检测电路1包括噪声放大器11、ADC转换器12及主控器13(如MCU(Microcontroller Unit，微控制单元))，其工作原理为：
由噪声放大器11从上位机的供电电源上获取其电源线和GND线上掺杂的干扰信号，并将获取的干扰信号进行放大，得到干扰放大信号，并将干扰放大信号发送至ADC转换器12。由ADC转换器12在接收到干扰放大信号后，将干扰放大信号进行模数转换，得到干扰数字信号，并将干扰数字信号发送至主控器13。由主控器13基于干扰数字信号进行抗干扰判断，具体抗干扰判断原理为：提前设置一个噪声阈值，当干扰数字信号大于所设噪声阈值时，认为超声设备进入较大的干扰信号，有必要触发主机2执行抗干扰操作；当干扰数字信号不大于所设噪声阈值时，认为超声设备进入较小的干扰信号，超声设备内部原本设计的滤波算法等干扰处理算法可以较好处理超声设备进入的较小的干扰信号，没有必要再触发主机2执行抗干扰操作，以节约***功耗，所以主控器13在接收到干扰数字信号后，判断所接收的干扰数字信号是否大于预设噪声阈值，若大于预设噪声阈值，则触发主机2执行抗干扰操作；若不大于预设噪声阈值，则不触发主机2执行抗干扰操作。
此外，本申请的噪声放大器11可包括：输入端与上位机的供电电源连接、且增益值可调的第一噪声放大器U1，第一噪声放大器U1用于获取上位机的供电电源上的干扰信号，并根据自身当前增益值对所获取的干扰信号进行放大，得到干扰放大信号。噪声放大器11还可包括：输入端与第一噪声放大器U1的输出端连接、且增益值固定的第二噪声放大器U2(如图3所示，第二噪声放大器U2的固定增益值＝R2/R1)，第二噪声放大器U2用于根据自身固定增益值对干扰放大信号进行二次放大，得到二次放大后的干扰放大信号，并将二次放大后的干扰放大信号发送至ADC转换器12。
并且，考虑到ADC转换器12的数字采样频率高于被采样信号最高频率的两倍才能不损失信息，也就是说，过高频信号被模数转换后只会起干扰作用，所以本申请的噪声检测电路1还可包括：输入端与噪声放大器11的输出端连接、输出端与ADC转换器12连接的低通滤波电路(如图2所示，由电阻R和电容C组成的一阶RC低通滤波器)，低通滤波电路用于从噪声放大器11输出的干扰放大信号中过滤出低于预设截止频率的干扰放大信号，并将过滤出的干扰放大信号输出至ADC转换器12，以避免高频信号被模数转换后起干扰作用。
作为一种可选的实施例，噪声检测电路1的主控器13具体用于：
周期性检测干扰数字信号是否大于预设噪声阈值，并判断干扰数字信号连续大于预设噪声阈值的次数是否到达预设次数阈值；
若是，则将干扰数字信号传输至主机2，以使主机2根据干扰数字信号执行抗干扰操作；
若否，则不将干扰数字信号传输至主机2。
具体地，考虑到上位机的供电电源上的干扰信号可能只是在短暂瞬间到达较大值，可以忽略其对超声前端硬件采集的超声信号的干扰，所以本申请的噪声检测电路1的主控器13并非在首次检测干扰数字信号大于预设噪声阈值时，便触发主机2执行抗干扰操作，而是周期性检测干扰数字信号是否大于预设噪声阈值，并在检测出干扰数字信号大于预设噪声阈值时，将干扰数字信号连续大于预设噪声阈值的次数加1，并判断干扰数字信号连续大于预设噪声阈值的次数是否到达预设次数阈值(如3次)，直至干扰数字信号连续大于预设噪声阈值的次数到达预设次数阈值时，才触发主机2执行抗干扰操作，否则不触发主机2执行抗干扰操作。
作为一种可选的实施例，噪声检测电路1的主控器13还用于在不将干扰数字信号传输至主机2的同时，将电源稳定信号发送至主机2。
进一步地，考虑到在噪声检测电路1的主控器13不触发主机2执行抗干扰操作时，上位机的供电电源处于较稳定状态，所以主控器13还可在不将干扰数字信号传输至主机2的同时，将电源稳定信号发送至主机2，以使主机2在接收到电源稳定信号后，确定上位机的供电电源处于较稳定状态。
作为一种可选的实施例，噪声检测电路1的电源包括：
独立于上位机的供电电源的直流电源；
与直流电源的输出端连接的电源滤波电路，用于滤除直流电源输出的电源信号中掺杂的干扰信号，以为噪声检测电路1提供稳定电源。
具体地，本申请的噪声检测电路1的电源包括直流电源和电源滤波电路，其工作原理为：
本申请为噪声检测电路1供电的直流电源独立于上位机的供电电源设置，比如可以单独设置一个可充电电池作为直流电源，并且，本申请还在直流电源的输出端设置电源滤波电路，电源滤波电路用于滤除直流电源输出的电源信号中掺杂的干扰信号，以为噪声检测电路1提供稳定电源，目的是避免噪声检测电路1在检测噪声时引入新的噪声，影响噪声检测电路1的准确性。
或者，本申请的噪声检测电路1的电源也可包括：一次侧与超声设备的交流输入电源连接的变压器；输入端与变压器的二次侧连接的整流电路，整流电路用于将变压器的二次侧交流电进行整流，得到直流电；输入端与整流电路的输出端连接、输出端与噪声检测电路1的电源端连接的电源滤波电路，电源滤波电路用于滤除整流电路输出的直流电中掺杂的干扰信号，以为噪声检测电路1提供稳定电源。
作为一种可选的实施例，主机2升高超声前端硬件的ADC采样门限阈值的具体过程为：
预先设置噪声检测电路检测的干扰信号与超声前端硬件的ADC采样门限阈值之间的信号阈值对应关系；其中，数值较大的干扰信号对应较高的ADC采样门限阈值；
在从噪声检测电路中获取当前干扰信号后，根据信号阈值对应关系确定与当前干扰信号对应的ADC采样门限目标阈值；
将超声前端硬件当前的ADC采样门限阈值调整至ADC采样门限目标阈值。
具体地，根据噪声检测电路检测的干扰信号的数值升高超声前端硬件的ADC采样门限阈值的具体过程为：1)提前设置噪声检测电路检测的干扰信号与超声前端硬件的ADC采样门限阈值之间的对应关系(称为信号阈值对应关系)，可以理解的是，干扰信号的数值越大，超声前端硬件采集的超声数据中受干扰信号干扰的数据所占的低位个数越多，在后续执行丢弃超声数据中受干扰信号干扰的数据的操作时，丢弃的超声数据的低位个数越多，所以干扰信号的数值越大时，超声前端硬件的ADC采样门限阈值应越高，以在后续丢弃超声数据后仍保证剩余足够的超声数据量，从而尽可能避免基于剩余超声数据合成的超声图像信息缺失。2)在从噪声检测电路中获取当前干扰信号后，根据信号阈值对应关系确定与当前干扰信号对应的ADC采样门限阈值(称为ADC采样门限目标阈值)，并将超声前端硬件当前的ADC采样门限阈值调整至ADC采样门限目标阈值即可。
作为一种可选的实施例，主机2丢弃超声前端硬件采集的超声数据中受干扰信号干扰的数据的具体过程为：
预先设置噪声检测电路检测的干扰信号与超声前端硬件采集的超声数据的低位丢弃个数之间的信号丢弃数对应关系；其中，数值较大的干扰信号对应较多的低位丢弃个数；
在从噪声检测电路中获取当前干扰信号后，根据信号丢弃数对应关系确定与当前干扰信号对应的目标低位丢弃个数；
将超声前端硬件当前采集的超声数据中属于目标低位丢弃个数的数据丢弃，以使上位机基于剩余的超声数据合成超声图像。
具体地，根据噪声检测电路检测的干扰信号的数值丢弃超声前端硬件采集的超声数据中受干扰信号干扰的数据的具体过程为：1)提前设置噪声检测电路检测的干扰信号与超声前端硬件采集的超声数据的低位丢弃个数之间的对应关系(称为信号丢弃数对应关系)，也即受干扰信号影响的部分超声数据在总超声数据所占的低位个数。2)在从噪声检测电路中获取当前干扰信号后，根据信号丢弃数对应关系确定与当前干扰信号对应的低位丢弃个数(称为目标低位丢弃个数)，并将超声前端硬件当前采集的超声数据中属于目标低位丢弃个数的数据丢弃即可。比如，超声前端硬件当前采集的超声数据的总位数为8位，目标低位丢弃个数为2，即受当前干扰信号影响的部分超声数据为8位超声数据的最低两位数据，则将8位超声数据的最低两位数据清零。需要指出的是，所丢弃的超声低位数据以不影响病灶判断为前提。
作为一种可选的实施例，主机2包括：
与噪声检测电路1连接的上位机，用于根据干扰信号的数值，控制超声前端硬件内的控制器升高超声前端硬件对应的ADC采样门限阈值，并将干扰信号传输至控制器；
控制器，用于根据干扰信号的数值丢弃超声前端硬件采集到的超声数据中受干扰信号干扰的数据，并将丢弃处理后的超声数据上传至上位机，供上位机进行超声图像合成。
具体地，为了节约超声抗干扰成本，本申请可充分利用超声设备的硬件资源，将主机2的功能直接在超声设备的上位机和超声前端硬件上实现，如图3所示，噪声检测电路1与上位机连接(二者可采用USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)、SPI(SerialPeripheral Interface，串行外设接口)、RS232、I2C等协议交互)，上位机与超声前端硬件中的控制器(如FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列))通讯，其工作原理可为：上位机在接收到噪声检测电路1所检测的干扰信号后，一方面将干扰信号传输至超声前端硬件的控制器，另一方面根据干扰信号的数值控制控制器升高超声前端硬件对应的ADC采样门限阈值。控制器在接收到干扰信号后，根据干扰信号的数值丢弃超声前端硬件采集的超声数据中受干扰信号干扰的数据，并将丢弃处理后的超声数据上传至上位机，供上位机进行超声图像合成。
作为一种可选的实施例，主机2独立于上位机设置，分别与噪声检测电路1和超声前端硬件的控制器连接；
相应的，主机2用于根据干扰信号的数值，控制控制器升高超声前端硬件对应的ADC采样门限阈值，并将干扰信号传输至控制器，以使控制器根据干扰信号的数值丢弃超声前端硬件采集到的超声数据中受干扰信号干扰的数据。
具体地，除了上述实施例所叙述的如图3所示的主机设置，本申请的主机2也可独立于上位机设置，如图1所示，以减轻上位机的工作负担。
本申请还提供了一种超声设备，包括上位机、超声前端硬件以及上述任一种超声抗干扰***。
本申请提供的超声设备的介绍请参考上述超声抗干扰***的实施例，本申请在此不再赘述。
本申请还提供了一种超声抗干扰方法，应用于包含上位机和超声前端硬件的超声设备，包括：
利用噪声检测电路检测上位机的供电电源上的干扰信号；
根据干扰信号的数值升高超声前端硬件的ADC采样门限阈值，并丢弃超声前端硬件采集的超声数据中受干扰信号干扰的数据。
作为一种可选的实施例，根据干扰信号的数值升高超声前端硬件的ADC采样门限阈值的过程，包括：
预先设置噪声检测电路检测的干扰信号与超声前端硬件的ADC采样门限阈值之间的信号阈值对应关系；其中，数值较大的干扰信号对应较高的ADC采样门限阈值；
在从噪声检测电路中获取当前干扰信号后，根据信号阈值对应关系确定与当前干扰信号对应的ADC采样门限目标阈值；
将超声前端硬件当前的ADC采样门限阈值调整至ADC采样门限目标阈值。
作为一种可选的实施例，根据干扰信号的数值丢弃超声前端硬件采集的超声数据中受干扰信号干扰的数据的过程，包括：
预先设置噪声检测电路检测的干扰信号与超声前端硬件采集的超声数据的低位丢弃个数之间的信号丢弃数对应关系；其中，数值较大的干扰信号对应较多的低位丢弃个数；
在从噪声检测电路中获取当前干扰信号后，根据信号丢弃数对应关系确定与当前干扰信号对应的目标低位丢弃个数；
将超声前端硬件当前采集的超声数据中属于目标低位丢弃个数的数据丢弃，以使上位机基于剩余的超声数据合成超声图像。
本申请提供的超声抗干扰方法的介绍请参考上述超声抗干扰***的实施例，本申请在此不再赘述。
还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (20)

1.一种超声抗干扰***，其特征在于，应用于包含上位机和超声前端硬件的超声设备，包括：
噪声检测电路，用于检测所述上位机的供电电源上的干扰信号；
与所述噪声检测电路连接的主机，用于根据所述干扰信号的数值执行抗干扰操作；其中，所述抗干扰操作包括升高所述超声前端硬件的ADC采样门限阈值，并丢弃所述超声前端硬件采集的超声数据中受所述干扰信号干扰的数据；
所述噪声检测电路包括：
与所述上位机的供电电源连接的噪声放大器，用于获取所述供电电源上的干扰信号，并将所述干扰信号进行放大，得到干扰放大信号；与所述噪声放大器连接的ADC转换器，用于将所述干扰放大信号进行模数转换，得到干扰数字信号；与所述ADC转换器连接的主控器，用于判断所述干扰数字信号是否大于预设噪声阈值，若是，则将所述干扰数字信号传输至所述主机，以使所述主机根据所述干扰数字信号执行所述抗干扰操作；若否，则不将所述干扰数字信号传输至所述主机；
所述噪声检测电路的主控器具体用于：
周期性检测所述干扰数字信号是否大于预设噪声阈值，并判断所述干扰数字信号连续大于预设噪声阈值的次数是否到达预设次数阈值；若是，则将所述干扰数字信号传输至所述主机，以使所述主机根据所述干扰数字信号执行所述抗干扰操作；若否，则不将所述干扰数字信号传输至所述主机。
2.如权利要求1所述的超声抗干扰***，其特征在于，所述噪声检测电路的主控器还用于在不将所述干扰数字信号传输至所述主机的同时，将电源稳定信号发送至所述主机。
3.如权利要求1所述的超声抗干扰***，其特征在于，所述噪声检测电路的电源包括：
独立于所述上位机的供电电源的直流电源；
与所述直流电源的输出端连接的电源滤波电路，用于滤除所述直流电源输出的电源信号中掺杂的干扰信号，以为所述噪声检测电路提供稳定电源。
4.如权利要求1-3任一项所述的超声抗干扰***，其特征在于，所述主机升高所述超声前端硬件的ADC采样门限阈值的具体过程为：
预先设置所述噪声检测电路检测的干扰信号与所述超声前端硬件的ADC采样门限阈值之间的信号阈值对应关系；其中，数值较大的干扰信号对应较高的ADC采样门限阈值；
在从所述噪声检测电路中获取当前干扰信号后，根据所述信号阈值对应关系确定与所述当前干扰信号对应的ADC采样门限目标阈值；
将所述超声前端硬件当前的ADC采样门限阈值调整至所述ADC采样门限目标阈值。
5.如权利要求4所述的超声抗干扰***，其特征在于，所述主机丢弃所述超声前端硬件采集的超声数据中受所述干扰信号干扰的数据的具体过程为：
预先设置所述噪声检测电路检测的干扰信号与所述超声前端硬件采集的超声数据的低位丢弃个数之间的信号丢弃数对应关系；其中，数值较大的干扰信号对应较多的低位丢弃个数；
在从所述噪声检测电路中获取当前干扰信号后，根据所述信号丢弃数对应关系确定与所述当前干扰信号对应的目标低位丢弃个数；
将所述超声前端硬件当前采集的超声数据中属于目标低位丢弃个数的数据丢弃，以使所述上位机基于剩余的超声数据合成超声图像。
6.如权利要求1至3任一项所述的超声抗干扰***，其特征在于，所述主机包括：
与所述噪声检测电路连接的上位机，用于根据所述干扰信号的数值，控制所述超声前端硬件内的控制器升高所述超声前端硬件对应的ADC采样门限阈值，并将所述干扰信号传输至所述控制器；
控制器，用于根据所述干扰信号的数值丢弃所述超声前端硬件采集到的超声数据中受所述干扰信号干扰的数据，并将丢弃处理后的超声数据上传至所述上位机，供所述上位机进行超声图像合成。
7.如权利要求1至3任一项所述的超声抗干扰***，其特征在于，所述主机独立于所述上位机设置，分别与所述噪声检测电路和所述超声前端硬件的控制器连接；
相应的，所述主机用于根据所述干扰信号的数值，控制所述控制器升高所述超声前端硬件对应的ADC采样门限阈值，并将所述干扰信号传输至所述控制器，以使所述控制器根据所述干扰信号的数值丢弃所述超声前端硬件采集到的超声数据中受所述干扰信号干扰的数据。
8.一种超声抗干扰***，其特征在于，应用于包含上位机和超声前端硬件的超声设备，包括：
噪声检测电路，用于检测所述上位机的供电电源上的干扰信号；
与所述噪声检测电路连接的主机，用于根据所述干扰信号的数值执行抗干扰操作；其中，所述抗干扰操作包括升高所述超声前端硬件的ADC采样门限阈值，并丢弃所述超声前端硬件采集的超声数据中受所述干扰信号干扰的数据；
所述主机升高所述超声前端硬件的ADC采样门限阈值的具体过程为：
预先设置所述噪声检测电路检测的干扰信号与所述超声前端硬件的ADC采样门限阈值之间的信号阈值对应关系；其中，数值较大的干扰信号对应较高的ADC采样门限阈值；
在从所述噪声检测电路中获取当前干扰信号后，根据所述信号阈值对应关系确定与所述当前干扰信号对应的ADC采样门限目标阈值；
将所述超声前端硬件当前的ADC采样门限阈值调整至所述ADC采样门限目标阈值。
9.如权利要求8所述的超声抗干扰***，其特征在于，所述噪声检测电路包括：
与所述上位机的供电电源连接的噪声放大器，用于获取所述供电电源上的干扰信号，并将所述干扰信号进行放大，得到干扰放大信号；
与所述噪声放大器连接的ADC转换器，用于将所述干扰放大信号进行模数转换，得到干扰数字信号；
与所述ADC转换器连接的主控器，用于判断所述干扰数字信号是否大于预设噪声阈值，若是，则将所述干扰数字信号传输至所述主机，以使所述主机根据所述干扰数字信号执行所述抗干扰操作；若否，则不将所述干扰数字信号传输至所述主机。
10.如权利要求9所述的超声抗干扰***，其特征在于，所述噪声检测电路的主控器还用于在不将所述干扰数字信号传输至所述主机的同时，将电源稳定信号发送至所述主机。
11.如权利要求9所述的超声抗干扰***，其特征在于，所述噪声检测电路的电源包括：
独立于所述上位机的供电电源的直流电源；
与所述直流电源的输出端连接的电源滤波电路，用于滤除所述直流电源输出的电源信号中掺杂的干扰信号，以为所述噪声检测电路提供稳定电源。
12.如权利要求8所述的超声抗干扰***，其特征在于，所述主机丢弃所述超声前端硬件采集的超声数据中受所述干扰信号干扰的数据的具体过程为：
预先设置所述噪声检测电路检测的干扰信号与所述超声前端硬件采集的超声数据的低位丢弃个数之间的信号丢弃数对应关系；其中，数值较大的干扰信号对应较多的低位丢弃个数；
在从所述噪声检测电路中获取当前干扰信号后，根据所述信号丢弃数对应关系确定与所述当前干扰信号对应的目标低位丢弃个数；
将所述超声前端硬件当前采集的超声数据中属于目标低位丢弃个数的数据丢弃，以使所述上位机基于剩余的超声数据合成超声图像。
13.如权利要求8至11任一项所述的超声抗干扰***，其特征在于，所述主机包括：
与所述噪声检测电路连接的上位机，用于根据所述干扰信号的数值，控制所述超声前端硬件内的控制器升高所述超声前端硬件对应的ADC采样门限阈值，并将所述干扰信号传输至所述控制器；
控制器，用于根据所述干扰信号的数值丢弃所述超声前端硬件采集到的超声数据中受所述干扰信号干扰的数据，并将丢弃处理后的超声数据上传至所述上位机，供所述上位机进行超声图像合成。
14.如权利要求8至11任一项所述的超声抗干扰***，其特征在于，所述主机独立于所述上位机设置，分别与所述噪声检测电路和所述超声前端硬件的控制器连接；
相应的，所述主机用于根据所述干扰信号的数值，控制所述控制器升高所述超声前端硬件对应的ADC采样门限阈值，并将所述干扰信号传输至所述控制器，以使所述控制器根据所述干扰信号的数值丢弃所述超声前端硬件采集到的超声数据中受所述干扰信号干扰的数据。
15.一种超声设备，其特征在于，包括上位机、超声前端硬件以及如权利要求1至14任一项所述的超声抗干扰***。
16.一种超声抗干扰方法，其特征在于，应用于包含上位机和超声前端硬件的超声设备，包括：
利用噪声检测电路检测所述上位机的供电电源上的干扰信号；
根据所述干扰信号的数值升高所述超声前端硬件的ADC采样门限阈值，并丢弃所述超声前端硬件采集的超声数据中受所述干扰信号干扰的数据；
所述超声抗干扰方法，还包括：
利用与所述上位机的供电电源连接的噪声放大器获取所述供电电源上的干扰信号，并将所述干扰信号进行放大，得到干扰放大信号；
利用与所述噪声放大器连接的ADC转换器将所述干扰放大信号进行模数转换，得到干扰数字信号；
利用与所述ADC转换器连接的主控器判断所述干扰数字信号是否大于预设噪声阈值，若是，则将所述干扰数字信号传输至主机，以使所述主机根据所述干扰数字信号执行抗干扰操作；若否，则不将所述干扰数字信号传输至所述主机；
并且，所述超声抗干扰方法，还包括：
利用所述噪声检测电路的主控器周期性检测所述干扰数字信号是否大于预设噪声阈值，并判断所述干扰数字信号连续大于预设噪声阈值的次数是否到达预设次数阈值；若是，则将所述干扰数字信号传输至所述主机，以使所述主机根据所述干扰数字信号执行所述抗干扰操作；若否，则不将所述干扰数字信号传输至所述主机。
17.如权利要求16所述的超声抗干扰方法，其特征在于，根据所述干扰信号的数值升高所述超声前端硬件的ADC采样门限阈值的过程，包括：
预先设置所述噪声检测电路检测的干扰信号与所述超声前端硬件的ADC采样门限阈值之间的信号阈值对应关系；其中，数值较大的干扰信号对应较高的ADC采样门限阈值；
在从所述噪声检测电路中获取当前干扰信号后，根据所述信号阈值对应关系确定与所述当前干扰信号对应的ADC采样门限目标阈值；
将所述超声前端硬件当前的ADC采样门限阈值调整至所述ADC采样门限目标阈值。
18.如权利要求16所述的超声抗干扰方法，其特征在于，根据所述干扰信号的数值丢弃所述超声前端硬件采集的超声数据中受所述干扰信号干扰的数据的过程，包括：
预先设置所述噪声检测电路检测的干扰信号与所述超声前端硬件采集的超声数据的低位丢弃个数之间的信号丢弃数对应关系；其中，数值较大的干扰信号对应较多的低位丢弃个数；
在从所述噪声检测电路中获取当前干扰信号后，根据所述信号丢弃数对应关系确定与所述当前干扰信号对应的目标低位丢弃个数；
将所述超声前端硬件当前采集的超声数据中属于目标低位丢弃个数的数据丢弃，以使所述上位机基于剩余的超声数据合成超声图像。
19.一种超声抗干扰方法，其特征在于，应用于包含上位机和超声前端硬件的超声设备，包括：
利用噪声检测电路检测所述上位机的供电电源上的干扰信号；
根据所述干扰信号的数值升高所述超声前端硬件的ADC采样门限阈值，并丢弃所述超声前端硬件采集的超声数据中受所述干扰信号干扰的数据；
根据所述干扰信号的数值升高所述超声前端硬件的ADC采样门限阈值的过程，包括：
预先设置所述噪声检测电路检测的干扰信号与所述超声前端硬件的ADC采样门限阈值之间的信号阈值对应关系；其中，数值较大的干扰信号对应较高的ADC采样门限阈值；
在从所述噪声检测电路中获取当前干扰信号后，根据所述信号阈值对应关系确定与所述当前干扰信号对应的ADC采样门限目标阈值；
将所述超声前端硬件当前的ADC采样门限阈值调整至所述ADC采样门限目标阈值。
20.如权利要求19所述的超声抗干扰方法，其特征在于，丢弃所述超声前端硬件采集的超声数据中受所述干扰信号干扰的数据的过程，包括：
预先设置所述噪声检测电路检测的干扰信号与所述超声前端硬件采集的超声数据的低位丢弃个数之间的信号丢弃数对应关系；其中，数值较大的干扰信号对应较多的低位丢弃个数；
在从所述噪声检测电路中获取当前干扰信号后，根据所述信号丢弃数对应关系确定与所述当前干扰信号对应的目标低位丢弃个数；
将所述超声前端硬件当前采集的超声数据中属于目标低位丢弃个数的数据丢弃，以使所述上位机基于剩余的超声数据合成超声图像。
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