在临床医学诊断中,超声血流成像技术以其无创、安全、实时成像的特点应用广泛,目前常用的有多普勒血流成像技术和灰阶血流成像技术,但是在高频条件下,多普勒技术和编码激励技术都受到限制,所以本论文提出了一种新的血流成像技术,高频超声灰阶血流成像技术。本文的主要工作是在高频条件下血液对超声的背向散射回波的研究基础上,进行血流成像系统的研究与实现。不用编码激励和检测多普勒频移,而是通过在一条扫描线发射多次单脉冲,通过脉冲回波相减法来提取血流信息,将其与结构信息叠加并同时显示。论文首先研究了红细胞的超声散射模型,其散射声场符合瑞利散射,进而研究了在皮肤浅表部位,红细胞对高频超声的散射回波特点和高频超声在组织传播中的衰减特点,探讨血液散射回波直接进行成像的方法。随后介绍了本论文设计的高频超声会接血流成像系统的总体设计方案和脉冲回波相减法提取血流的算法、硬件电路实现。接下来使用20MHz的机械、线性扫描探头对模拟血管和人手背部静脉进行成像,本系统对模拟血管的分辨力达到0.3mm。在FPGA中提出了增加权重的方法,能有效抑制固定组织噪声。在上位机图像处理过程提出了基于腐蚀膨胀的方法和基于灰度阂值的方法进行滤波,并对其成像效果在matlab平台上进行仿真,然后对血流图像进行伪彩色编码,将得到的彩色血流图像和原结构图像叠加显示,使得能够在显示组织二维结构的同时实时显示血流状态。在上位机成像系统的C++编程过程中为了兼顾血流图像的帧频和滤波算法的计算时间,采用基于灰度阈值的方法来提取血流图像,滤除固定组织噪声有较好的效果。本论文设计的血流成像系统在高频条件下通过单脉冲扫描即可获得丰富的血流信息,且血流图像具有同频率结构图像的高分辨力,为临床浅表部位血流疾病的诊断提供了重要依据。