多普勒方法超聲研發(fā)儀器

us4us是針對(duì)軟件定義超聲(SDR)優(yōu)化的研究平臺(tái)，并圍繞GPU處理構(gòu)建。2017年，我們開(kāi)發(fā)了具有128TX/32RX通道的高密度超聲前端模塊(us4OEMTM)，可作為可擴(kuò)展超聲掃描儀的構(gòu)建模塊。今天，我們介紹us4RTM，一個(gè)*2D和3D超聲數(shù)據(jù)采集和實(shí)時(shí)處理平臺(tái)。
us4RTM是對(duì)原超聲平臺(tái)系統(tǒng)的重大升級(jí)。它利用的電子解決方案，既提供改進(jìn)的模擬信號(hào)調(diào)理(更好的信噪比，更高的采樣率等)，又提高了原始射頻數(shù)據(jù)采集的數(shù)字吞吐量。與此同時(shí)，該平臺(tái)相當(dāng)小，耗電更少。
us4RTM是可擴(kuò)展的TX和RX通道的數(shù)量-具有128-1024TX和128-256 RX。該系統(tǒng)*支持1024個(gè)單元的面陣探頭的連接，為實(shí)時(shí)3D提供了新的可能性。超聲波數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)通過(guò)PCIe gen3接口進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)。對(duì)于應(yīng)用程序，該系統(tǒng)可以支持到外部PC的兩個(gè)PCIe 16通道數(shù)據(jù)鏈路-導(dǎo)致聚合數(shù)據(jù)帶寬為32GB/s。直接訪問(wèn)原始射頻數(shù)據(jù)(如。信道數(shù)據(jù))和GPU上的實(shí)時(shí)軟件處理為超聲算法和方法的研究和評(píng)估提供了許多可能性。該系統(tǒng)是軟件可編程的-包括發(fā)送/接收方案和處理功能。

軟件工具CUDA/OpenCL可以用來(lái)開(kāi)發(fā)和集成新的算法到平臺(tái)的處理框架中。us4RTM可用于醫(yī)學(xué)成像和無(wú)損檢測(cè)應(yīng)用的研發(fā)，并作為教育工具和演示平臺(tái)

軟件部分

us4RTM軟件可編程使用提供的軟件開(kāi)發(fā)工具包(SDK)，可在Github上查看。SDK提供了一個(gè)用于數(shù)據(jù)采集和流媒體的低級(jí)API，以及數(shù)字信號(hào)處理GPU內(nèi)核示例。可以從任何C/ c++環(huán)境輕松訪問(wèn)低級(jí)API。Matlab®和Python同樣支持。

多普勒方法超聲研發(fā)儀器特色：

1.產(chǎn)品摒棄了傳統(tǒng)硬件波束形成而使用了軟件波束形成（SDR）。系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)采集和處理原始超聲信號(hào)，開(kāi)源的軟件開(kāi)發(fā)工具支持C/C++，Python和Matlab 接口。

2.我們的超聲成像和回波信號(hào)獲取幀率高可以達(dá)到20000幀/秒，采樣率為65MSPS，通過(guò)外接2根PCIE Gen3 x 16GB線實(shí)時(shí)傳輸速度高達(dá)32GB/秒，可以進(jìn)行實(shí)時(shí)超聲信號(hào)處理。另外設(shè)備目前兼容1024個(gè)陣元的面陣探頭使3D成像研究成為可能。

3.US4US目前還與NVIDIA直接合作，所有的解決方案都基于當(dāng)前的US4R研究平臺(tái)的集成和擴(kuò)展。特別是在：Jetson Xavier, Clara AGX系列共同開(kāi)發(fā)以GPU的高性能數(shù)字信號(hào)處理和AI深度學(xué)習(xí)為主的新的硬件/軟件解決方案和應(yīng)用。

具體應(yīng)用：超聲研發(fā)

• 醫(yī)學(xué)成像和多普勒方法

• 模擬/評(píng)估研究和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

• 信號(hào)處理和算法實(shí)現(xiàn)

• 機(jī)器學(xué)習(xí)/人工智能的集成

彩色多普勒實(shí)現(xiàn)

實(shí)現(xiàn):MATLAB

超聲彈性成像