KR101117900B1 - Ultrasound system and method for setting eigenvectors - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 초음파 시스템에 관한 것으로, 특히 도플러 신호에서 클러터 신호(clutter signal)를 필터링하기 위한 고유벡터를 설정하는 초음파 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasonic system, and more particularly, to an ultrasonic system and method for setting an eigenvector for filtering a clutter signal in a Doppler signal.
초음파 시스템은 무침습 및 비파괴 특성을 가지고 있어, 대상체 내부의 정보를 얻기 위한 의료 분야에서 널리 이용되고 있다. 초음파 시스템은 인체를 직접 절개하여 관찰하는 외과 수술의 필요 없이, 인체 내부 조직의 고해상도 영상을 실시간으로 의사에게 제공할 수 있으므로 의료 분야에서 매우 중요하게 사용되고 있다.Ultrasound systems have non-invasive and non-destructive properties and are widely used in the medical field for obtaining information inside an object. Ultrasound systems are very important in the medical field because they can provide doctors with high resolution images of tissues inside the human body in real time without the need for surgical procedures to directly incise and observe the human body.
초음파 시스템은 초음파 프로브를 통해 초음파 신호를 펄스 반복 주파수(pulse repetition frequency, PRF)로 대상체에 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 신호(즉, 초음파 에코신호)를 수신하여 도플러 신호를 형성하고, 형성된 도플러 신호를 이용하여 컬러 플로우 영상(color flow image)을 형성한다. 즉, 초음파 시스템은 초음파 프로브로부터 송신된 초음파 신호의 주파수(즉, 송신 주파수라 함)와 움직이는 대상체로부터 반사되어 초음파 프로브를 통해 수신된 초음파 에코 신호의 주파수(이하, 수신 주파수라 함) 간의 차이(이하, 도플러 주파수라 함)를 이용하여 움직이는 대상체의 컬러 플로우 영상을 형성한다.The ultrasound system transmits an ultrasound signal to the object at a pulse repetition frequency (PRF) through an ultrasound probe, receives an ultrasound signal (ie, an ultrasound echo signal) reflected from the object, forms a Doppler signal, and forms the Doppler signal. A color flow image is formed by using. That is, the ultrasound system determines a difference between a frequency (ie, called a transmission frequency) of an ultrasonic signal transmitted from an ultrasonic probe and a frequency (hereinafter, referred to as a reception frequency) of an ultrasonic echo signal reflected from a moving object and received through the ultrasonic probe. Hereinafter, a color flow image of a moving object is formed using a Doppler frequency.
한편, 도플러 신호는 심장벽이나 심장판 등의 운동에 의한 저주파 도플러 신호도 포함한다. 저주파 도플러 신호는 클러터 신호(clutter signal)라고도 불리우며, 혈류에 의한 도플러 신호보다 대략 100배 이상의 진폭을 갖는다. 이 클러터 신호는 혈류 속도를 정확하게 검출하는데 방해가 되므로, 정확한 혈류 속도를 검출하기 위해서는 도플러 신호에서 클러터 신호를 제거하는 것이 필수적이다. 이러한 클러터 신호를 제거하기 위해 주파수 영역 필터링(예를 들어, IIR(infinite impulse response) 필터링) 방법 및 고유벡터 기반 클러터 신호 필터링 방법이 이용되고 있다. 특히 고유벡터 기반 클러터 신호 필터링 방법은 IIR 필터링 방법에 비하여 보다 도플러 신호의 특성을 반영한 필터로서 그 성능이 우수함이 알려져 있다. 그러나, 종래에는 도플러 신호에서 클러터 신호를 필터링하기 위해 고유벡터를 어떻게 설정하는지 구체적으로 제시되지 않았다.On the other hand, the Doppler signal also includes a low frequency Doppler signal due to movement of the heart wall or heart plate. The low frequency Doppler signal, also called the clutter signal, has an amplitude approximately 100 times greater than the Doppler signal due to blood flow. Since the clutter signal interferes with the accurate detection of the blood flow rate, it is essential to remove the clutter signal from the Doppler signal in order to detect the accurate blood flow rate. In order to remove such clutter signals, frequency domain filtering (eg, IIR (infinite impulse response) filtering) and eigenvector-based clutter signal filtering are used. In particular, it is known that the eigenvector-based clutter signal filtering method is superior to the IIR filtering method as a filter reflecting the characteristics of the Doppler signal. However, in the prior art, how to set the eigenvectors for filtering the clutter signal in the Doppler signal is not specifically presented.
본 발명은 도플러 신호를 이용하여 복수의 고유벡터를 산출하고, 도플러 신호의 공분산행렬로부터 구한 각 고유벡터방향으로의 도플러 신호의 성분값을 이용하여 복수의 고유벡터에서 클러터 신호 필터링을 위한 고유벡터를 설정하는 초음파 시스템 및 방법을 제공한다.According to the present invention, a plurality of eigenvectors are calculated using a Doppler signal, and eigenvectors for filtering clutter signals in a plurality of eigenvectors using component values of Doppler signals in respective eigenvector directions obtained from the covariance matrix of the Doppler signal. It provides an ultrasonic system and method for setting the.
본 발명에 따른 초음파 시스템은, 초음파 신호를 대상체에 송신하고 상기 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 복수의 제1 도플러 신호 - 상기 제1 도플러 신호는 클러터 신호를 포함함 - 를 획득하도록 동작하는 도플러 신호 획득부; 및 상기 제1 도플러 신호를 이용하여 복수의 고유벡터를 산출하고, 상기 복수의 고유벡터를 이용하여 복수의 제2 도플러 신호를 형성하고, 상기 제2 도플러 신호의 성분값을 산출하며, 상기 산출된 성분값을 이용하여 상기 복수의 고유벡터에서 클러터 신호 필터링을 위한 고유벡터를 설정하도록 동작하는 프로세서를 포함한다.An ultrasound system according to the present invention is operable to transmit an ultrasound signal to an object and receive an ultrasound echo signal reflected from the object to obtain a plurality of first Doppler signals, the first Doppler signal comprising a clutter signal. A Doppler signal acquisition unit; And calculating a plurality of eigenvectors using the first Doppler signal, forming a plurality of second Doppler signals using the plurality of eigenvectors, calculating component values of the second Doppler signal, and calculating And a processor operative to set eigenvectors for clutter signal filtering in the plurality of eigenvectors using component values.
또한 본 발명에 따른 고유벡터 설정 방법은, a) 초음파 신호를 대상체에 송신하고 상기 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 복수의 제1 도플러 신호 - 상기 제1 도플러 신호는 클러터 신호를 포함함 - 를 획득하는 단계; b) 상기 제1 도플러 신호를 이용하여 복수의 고유벡터를 산출하는 단계; c) 상기 복수의 고유벡터를 이용하여 복수의 제2 도플러 신호를 형성하여 상기 제2 도플러 신호의 성분값을 산출하는 단계; 및 d) 상기 산출된 성분값을 이용하여 상기 복수의 고유벡터에서 클러터 신호 필터링을 위한 고유벡터를 설정하는 단계를 포함한다.In addition, according to the present invention, a method of setting an eigenvector includes: a) transmitting an ultrasonic signal to an object and receiving an ultrasonic echo signal reflected from the object, wherein the plurality of first Doppler signals-the first Doppler signal comprises a clutter signal; Obtaining a; b) calculating a plurality of eigenvectors using the first Doppler signal; c) forming a plurality of second Doppler signals using the plurality of eigenvectors to calculate component values of the second Doppler signal; And d) setting eigenvectors for clutter signal filtering in the plurality of eigenvectors using the calculated component values.
또한 본 발명에 따른, 고유벡터를 설정하는 방법을 수행하기 위한 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독가능 기록매체로서, 상기 방법은, a) 초음파 신호를 대상체에 송신하고 상기 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 복수의 제1 도플러 신호 - 상기 제1 도플러 신호는 클러터 신호를 포함함 - 를 획득하는 단계; b) 상기 제1 도플러 신호를 이용하여 복수의 고유벡터를 산출하는 단계; c) 상 기 복수의 고유벡터를 이용하여 복수의 제2 도플러 신호를 형성하여 상기 제2 도플러 신호의 성분값을 산출하는 단계; 및 d) 상기 산출된 성분값을 이용하여 상기 복수의 고유벡터에서 클러터 신호 필터링을 위한 고유벡터를 설정하는 단계를 포함한다.A computer-readable recording medium storing a program for performing a method for setting an eigenvector according to the present invention, the method comprising: a) transmitting an ultrasonic signal to an object and receiving an ultrasonic echo signal reflected from the object Acquiring a plurality of first Doppler signals, the first Doppler signals comprising a clutter signal; b) calculating a plurality of eigenvectors using the first Doppler signal; c) calculating a component value of the second Doppler signal by forming a plurality of second Doppler signals using the plurality of eigenvectors; And d) setting eigenvectors for clutter signal filtering in the plurality of eigenvectors using the calculated component values.
본 발명은 도플러 신호를 이용하여 복수의 고유벡터를 산출하고, 도플러 신호의 성분값을 이용하여 복수의 고유벡터에서 클러터 신호 필터링을 위한 고유벡터를 설정할 수 있다.According to the present invention, a plurality of eigenvectors may be calculated using a Doppler signal, and eigenvectors for filtering clutter signals may be set in a plurality of eigenvectors using component values of the Doppler signal.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초음파 시스템(100)의 구성을 보이는 블록도이다. 초음파 시스템(100)은 사용자 입력부(110), 도플러 신호 획득부(120), 프로세서(130) 및 디스플레이부(140)를 포함한다.1 is a block diagram showing the configuration of an
사용자 입력부(110)는 사용자의 입력정보를 수신한다. 본 실시예에서 입력정보는 B 모드(brightness mode) 영상에 설정되는 관심영역(즉, 컬러박스)의 위치 및 크기정보를 포함한다. 사용자 입력부(110)는 컨트롤 패널(control panel), 마우스(mouse), 키보드(keyboard) 등을 포함할 수 있다.The
도플러 신호 획득부(120)는 초음파 신호를 대상체에 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 신호(즉, 초음파 에코신호)를 수신하여 관심영역에 해당하는 컬러 플로우 영상(color flow image)을 얻기 위한 도플러 신호를 획득한다. 도플러 신호 획득부(120)에 대해서는 도 2를 참조하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.The Doppler
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 도플러 신호 획득부의 구성을 보이는 블록도이다. 도플러 신호 획득부(120)는 송신신호 형성부(121), 복수의 변환소자(transducer element)(도시하지 않음)를 포함하는 초음파 프로브(122), 빔 포머(123) 및 도플러 신호 형성부(124)를 포함한다.2 is a block diagram showing the configuration of a Doppler signal acquisition unit according to an embodiment of the present invention. The Doppler
송신신호 형성부(121)는 변환소자의 위치 및 집속점을 고려하여 송신신호를 형성한다. 본 실시예에서, 송신신호는 관심영역에 해당하는 컬러 플로우 영상을 얻기 위한 송신신호이다. 여기서, 관심영역에는 복수의 스캔라인(scanline)이 포함될 수 있다. 송신신호 형성부(121)는 앙상블 넘버(ensemble number)에 기초하여 송신신호의 형성을 반복 수행하여 복수의 송신신호를 형성한다.The transmission
초음파 프로브(122)는 송신신호 형성부(121)로부터 송신신호가 제공되면, 송신신호를 초음파 신호로 변환하여 대상체에 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 수신신호를 형성한다. 수신신호는 아날로그 신호이다. 초음파 프로브(122)는 송신신호 형성부(121)로부터 순차적으로 제공되는 송신신호에 따라 초음파 신호의 송수신을 반복 수행하여 복수의 수신신호를 형성한다.When the transmission signal is provided from the transmission
빔 포머(123)는 초음파 프로브(122)로부터 수신신호가 제공되면, 수신신호를 아날로그 디지털 변환하여 디지털 신호를 형성한다. 또한, 빔 포머(123)는 변환소자의 위치 및 집속점을 고려하여 디지털 신호를 수신집속시켜 수신집속신호를 형성한다. 빔 포머(123)는 초음파 프로브(122)로부터 순차적으로 제공되는 수신신호에 따라 아날로그 디지털 변환 및 수신집속을 반복 수행하여 복수의 수신집속신호를 형성한다.When the received signal is provided from the
도플러 신호 형성부(124)는 빔 포머(123)로부터 수신집속신호가 제공되면, 수신집속신호를 이용하여 도플러 신호(이하, 제1 도플러 신호라 함)를 형성한다. 여기서, 제1 도플러 신호는 동일 위상(in-phase) 도플러 신호 및 직교 위상(quadrature phase) 도플러 신호와 더불어 클러터 신호(clutter signal)를 포함하며, 신호 처리(예를 들어 축소 처리)를 수행하기 전의 도플러 신호일 수 있다. 도플러 신호 형성부(124)는 빔 포머(113)로부터 순차적으로 제공되는 수신집속신호에 따라 도플러 신호의 형성을 반복 수행하여 관심영역내의 각 스캔라인에 대해 앙상블 넘버에 해당하는 복수의 제1 도플러 신호를 형성한다. When the reception focused signal is provided from the
다시 도 1을 참조하면, 프로세서(130)는 도플러 신호 획득부(120)에 연결된다. 프로세서(130)는 도플러 신호 획득부(120)로부터 제공되는 복수의 제1 도플러 신호를 이용하여 제1 도플러 신호에서 클러터 신호를 필터링하기 위한 적어도 하나의 고유벡터를 설정한다. 또한, 프로세서(130)는 설정된 고유벡터를 이용하여 복수의 제1 도플러 신호에 클러터 신호 필터링을 수행하고 클러터 신호 필터링된 복수의 제1 도플러 신호를 이용하여 컬러 플로우 영상을 형성한다. 프로세서(130)에 대해서는 도 3을 참조하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Referring back to FIG. 1, the
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 프로세서(130)의 구성을 보이는 블록도이다. 프로세서(130)는 공분산 행렬 산출부(131), 고유벡터 산출부(132) 및 고유벡터 설정부(133)를 포함한다. 또한, 프로세서(130)는 필터링부(134) 및 영상 형성부(135)를 더 포함할 수 있다.3 is a block diagram showing the configuration of a
공분산 행렬 산출부(131)는 도플러 신호 획득부(120)로부터 제공되는 복수의 제1 도플러 신호를 이용하여 공분산 행렬을 산출한다. 일례로서, 공분산 행렬 산출부(131)는 컬러 플로우 영상에 대한 복수의 스캔라인중에서 어느 하나의 스캔라인을 선정하고, 선정된 스캔라인의 모든 픽셀에 대응하는 제1 도플러 신호를 이용하여 공분산 행렬을 형성한다. 다른 예로서, 공분산 행렬 산출부(131)는 컬러 플로우 영상에 대한 복수의 스캔라인중에서 어느 하나의 스캔라인을 선정하고, 선정된 스캔라인의 모든 픽셀 중에서 사전 설정된 개수의 픽셀에 대응하는 제1 도플러 신호를 이용하여 공분산 행렬을 형성한다. 또 다른 예로서, 공분산 행렬 산출부(131)는 컬러 플로우 영상에 대한 모든 픽셀에 대응하는 제1 도플러 신호를 이용하여 공분산 행렬을 형성한다. 공분산 행렬은 공지된 다양한 방법을 이용하여 산출될 수 있으므로 본 실시예에서 상세하게 설명하지 않는다.The
이하, 설명의 편의를 위해 공분산 행렬 산출부(131)가 컬러 플로우 영상에 대한 복수의 스캔라인중에서 어느 하나의 스캔라인을 선정하고, 선정된 스캔라인의 모든 픽셀에 대응하는 제1 도플러 신호를 이용하여 공분산 행렬을 형성한 것으로 설명한다.Hereinafter, for convenience of explanation, the
고유벡터 산출부(132)는 공분산 행렬 산출부(131)에서 산출된 공분산 행렬을 이용하여 복수의 고유값과, 복수의 고유값 각각에 해당하는 고유벡터를 산출한다. 고유값 및 고유벡터는 공지된 다양한 방법을 이용하여 산출될 수 있으므로 본 실시예에서 상세하게 설명하지 않는다.The
고유벡터 설정부(133)는 고유벡터 산출부(132)에서 산출된 복수의 고유벡터 (또는 복수의 고유값 및 복수의 고유벡터)를 이용하여 제1 도플러 신호에 클러터 신호 필터링을 수행하기 위한 적어도 하나의 고유벡터를 설정한다.The
본 발명의 제1 실시예에 따라, 고유벡터 설정부(133)는 선정된 스캔라인의 픽셀들 각각에 대응하는 도플러 신호와 고유벡터 산출부(122)에서 산출된 복수의 고유벡터를 이용하여, 각 픽셀에 대해 각 고유벡터방향의 도플러 신호(이하, 제2 도플러 신호라 함)의 성분값을 산출한다. 여기서, 성분값은 제2 도플러 신호의 신호 크기일 수 있다. 고유벡터 설정부(133)는 아래의 수학식을 이용하여 제2 도플러 신호의 성분값(Cij)을 산출할 수 있다. According to the first embodiment of the present invention, the
수학식 1에서, si는 i번째 픽셀에 대응하는 제1 도플러 신호를 나타내고, ej는 j번째 고유벡터를 나타낸다.In Equation 1, s i represents the first Doppler signal corresponding to the i-th pixel, and e j represents the j-th eigenvector.
일례로서, 고유벡터 설정부(133)는 선정된 스캔라인의 픽셀들 각각에 대응하는 제1 도플러 신호와 고유벡터 산출부(122)에서 산출된 고유벡터(e1 내지 e10)를 수학식 1에서와 같이 내적하여, 각 픽셀에 대해 제2 도플러 신호 각각의 성분값을 산출한다. 고유벡터 설정부(133)는 각 픽셀에 대해 제2 도플러 신호 각각의 성분값과 제1 도플러 신호의 성분값(즉, 제1 도플러 신호의 신호 크기) 간의 상관관계(correlation)를 구하고, 구해진 상관관계가 사전 설정된 임계값 이상인 제2 도 플러 신호의 성분값을 검출한다. 고유벡터 설정부(133)는 검출된 성분값에 해당하는 고유벡터를 클러터 신호 필터링을 위한 고유벡터로서 설정한다.As an example, the
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 도플러 신호의 성분값 그래프이다. 도 4에 있어서, 도면부호 211 내지 220은 각 픽셀에 대응하는 제1 도플러 신호와 고유벡터(e1 내지 e10)를 내적한 제2 도플러 신호의 성분값 그래프(이하, 제1 성분값 그래프라 함)를 나타내며, 도면부호 230은 각 픽셀에 대응하는 제1 도플러 신호의 성분값 그래프(이하, 제2 성분값 그래프라 함)를 나타낸다. 도 4에 있어서, 가로축(X축)은 픽셀의 위치(즉, 깊이)를 나타내고 세로축(Y축)은 도플러 신호 성분값(즉, 도플러 신호의 신호 크기)을 나타낸다. 도 4의 제1 및 제2 성분값 그래프에서, 도플러 신호의 성분값이 큰 부분이 클러터 신호와 밀접한 관계가 있는 혈관벽에 해당하는 부분이다.4 is a component value graph of a Doppler signal according to an embodiment of the present invention. In FIG. 4,
따라서, 고유벡터 설정부(133)는 각 픽셀에 대해 제1 도플러 신호의 성분값과 제2 도플러 신호의 성분값 간의 상관관계가 임계값 이상인 제2 도플러 신호의 성분값(즉, 도 4에 있어서 제1 그래프(219 및 220))을 검출하고, 검출된 제2 도플러 신호의 성분값에 해당하는 고유벡터(e9 및 e10)를 클러터 신호 필터링을 위한 고유벡터로서 설정한다.Therefore, the
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 도플러 신호의 도플러 주파수 추정 그래프이다. 도 5에 있어서, 도면부호 310은 혈관 부분에서 클러터 신호 필터링을 수행하지 않은 도플러 신호(즉, 제1 도플러 신호)의 도플러 주파수를 나타내고, 도면부호 320은 고유벡터 설정부(133)에서 설정된 고유벡터(e9 및 e10)를 이용하여 제1 도플러 신호에 클러터 신호 필터링을 수행한 도플러 신호의 도플러 주파수를 나타내며, 도면부호 330은 고유벡터 설정부(133)에서 설정된 고유벡터(e10)를 이용하여 제1 도플러 신호에 클러터 신호 필터링을 수행한 도플러 신호의 도플러 주파수를 나타낸다. 도 5에 도시된 바와 같이, 고유벡터(e10)를 이용하여 클러터 신호 필터링을 수행하는 것보다 고유벡터(e9 및 e10)를 이용하여 클러터 신호 필터링을 수행하는 것이 우수한 필터링 성능을 보이며, 이를 통해 정확한 도플러 주파수의 추정이 가능하게 된다.5 is a graph of Doppler frequency estimation of a Doppler signal according to an embodiment of the present invention. In FIG. 5,
본 발명의 제2 실시예에 따라, 고유벡터 설정부(133)는 고유벡터 산출부(132)에서 산출된 복수의 고유벡터에서 고유값의 크기 순서에 따라 고유벡터를 이용하여 제1 도플러 신호에 클러터 신호 필터링을 수행하여 클러터 신호 필터링된 도플러 신호(이하, 제3 도플러 신호라 함)를 형성한다. 고유벡터 설정부(133)는 각 픽셀에 대해 제3 도플러 신호의 성분값을 산출한다. 여기서, 성분값은 제3 도플러 신호의 n번째 샘플(앙상블)과 (n+1)번째 샘플(앙상블) 간의 위상차이다. 고유벡터 설정부(133)는 산출된 성분값을 이용하여 클러터 신호 필터링을 위한 고유벡터를 설정한다. 본 실시예에서, 고유벡터 설정부(133)는 성분값, 즉 위상차의 부호가 변하지 않고 일관성이 있도록 하는 고유벡터를 클러터 신호 필터링을 위한 고유벡터로서 설정한다.According to the second exemplary embodiment of the present invention, the
일례로서, 혈류가 일정한 속도로 흐른다고 가정하면, 도플러 신호의 위상차 가 변하지 않고 일관성이 있다고 판단할 수 있다. 따라서, 고유벡터 설정부(133)는 복수의 고유벡터(e1 내지 e10)에서 최대의 고유값을 갖는 고유벡터(e10)를 이용하여 각 픽셀에 대응하는 복수의 제1 도플러 신호에 클러터 신호 필터링을 수행하여 각 픽셀에 대해 복수의 제3 도플러 신호를 형성한다. 고유벡터 설정부(133)는 각 픽셀에 대해 제3 도플러 신호의 n번째 샘플(앙상블)과 (n+1)번째 샘플(앙상블) 간의 위상차를 산출한다. 고유벡터 설정부(133)는 산출된 위상차의 부호 변화를 검출하여, 검출된 부호 변화가 일관성이 없는 것으로 판단되면, 즉 위상차의 부호가 마이너스(-)에서 플러스(+)로 변화하고 플러스(+)에서 마이너스(-)로 변화하면, 고유벡터(e10) 및 고유값이 두번째로 큰 고유벡터(e9)를 이용하여 각 픽셀의 제1 도플러 신호에 클러터 신호 필터링을 수행하여 각 픽셀에 대해 제3 도플러 신호를 형성하고, 형성된 제3 도플러 신호에 대해 전술한 바와 같이 위상차의 부호 변화를 검출한다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따라 2개의 고유벡터(e9 및 e10)를 이용하여 클러터 신호 필터링을 수행한 제3 도플러 신호의 위상차 궤적을 보이는 예시도이다. 고유벡터 설정부(133)는 표 1과 같이 검출된 위상차의 부호 변화가 일관성이 없는 것으로 판단되면, 고유벡터(e9 및 e10)과 고유값이 세번째로 큰 고유벡터(e8)를 이용하여 복수의 제1 도플러 신호에 클러터 신호 필터링을 수행하여 각 픽셀에 대해 복수의 제3 도플러 신호를 형성하고, 형성된 제3 도플러 신호에 대해 전술한 바와 같이 위상차의 부호 변화를 검출한다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따라 3개의 고유벡 터(e8 내지 e10)를 이용하여 클러터 신호 필터링을 수행한 제3 도플러 신호의 위상차 궤적을 보이는 예시도이다. 고유벡터 설정부(133)는 표 1과 같이 검출된 위상차의 부호 변화가 일관성이 있는 것으로 판단되면, 즉, 위상차의 부호가 변하지 않는 것으로 판단되면, 고유벡터(e8 내지 e10)를 클러터 신호 필터링을 위한 고유벡터로서 설정한다.As an example, assuming that blood flow flows at a constant rate, it can be determined that the phase difference of the Doppler signal is consistent and unchanged. Accordingly, the
전술한 제2 실시예에서는 위상차의 부호 변화를 검출하기 위해 고유값의 크기 순서대로 고유벡터를 이용하여 클러터 신호 필터링을 위한 고유벡터를 설정하는 것으로 설명하였지만, 다른 실시예에서는 제1 실시예에서 추출된 고유벡터를 고유값의 크기 순서대로 이용하여 클러터 신호 필터링을 위한 고유벡터를 설정할 수도 있다.In the above-described second embodiment, the eigenvector for filtering the clutter signal is set using the eigenvectors in order of magnitude of the eigenvalues in order to detect a change in the sign of the phase difference. Using the extracted eigenvectors in order of magnitude of the eigenvalues, an eigenvector for filtering the clutter signal may be set.
필터링부(134)는 고유벡터 설정부(133)에서 설정된 고유벡터를 이용하여 제1 도플러 신호에 클러터 신호 필터링을 수행하여 클러터 신호가 제거된 도플러 신호를 형성한다.The
영상 형성부(135)는 필터링부(134)에 의해 클러터 신호가 제거된 도플러 신호를 이용하여 컬러 플로우 영상을 형성한다.The
다시 도 1을 참조하면, 디스플레이부(140)는 프로세서(130)에서 형성된 컬러 플로우 영상을 디스플레이한다.Referring back to FIG. 1, the
본 발명이 바람직한 실시예를 통해 설명되고 예시되었으나, 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 사항 및 범주를 벗어나지 않고 여러 가지 변경 및 변형이 이루어질 수 있음을 알 수 있을 것이다.While the invention has been described and illustrated by way of preferred embodiments, those skilled in the art will recognize that various changes and modifications can be made therein without departing from the spirit and scope of the appended claims.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초음파 시스템의 구성을 보이는 블록도.1 is a block diagram showing the configuration of an ultrasonic system according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 도플러 신호 획득부의 구성을 보이는 블록도.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a Doppler signal acquisition unit according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 프로세서의 구성을 보이는 블록도.3 is a block diagram showing a configuration of a processor according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 도플러 신호의 성분값 그래프.4 is a graph of component values of a Doppler signal according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 도플러 신호의 도플러 주파수 추정 그래프.5 is a graph of Doppler frequency estimation of a Doppler signal according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 2개의 고유벡터를 이용하여 클러터 신호 필터링을 수행한 도플러 신호의 위상차 궤적을 보이는 예시도.FIG. 6 is an exemplary diagram illustrating a phase difference trajectory of a Doppler signal obtained by performing clutter signal filtering using two eigenvectors according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 3개의 고유벡터를 이용하여 클러터 신호 필터링을 수행한 도플러 신호의 위상차 궤적을 보이는 예시도.7 is an exemplary diagram showing a phase difference trajectory of a Doppler signal obtained by performing clutter signal filtering using three eigenvectors according to an exemplary embodiment of the present invention.
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