CN108472011A - 被检体信息获取装置和信号处理方法 - Google Patents

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Abstract

被检体信息获取装置包括：处理器，基于通过接收通过多次光照射而从被检体产生的声波而获取的信号，来产生表示关于被检体的特征信息的图像数据；以及显示控制器，允许显示器显示图像，其中显示控制器执行第一显示和第二显示，在第一显示中，与照射并行地显示图像，在第二显示中，基于比所述第一显示中多的信号来显示图像，并且处理器在产生图像数据时获取较少数量的重构单元的特征信息。

Description

被检体信息获取装置和信号处理方法
技术领域
本发明涉及被检体信息获取装置和信号处理方法。
背景技术
光声成像是使用光的光学成像技术。在光声成像中，用脉冲光照射作为被检体的活体，并且换能器接收由具有吸收的脉冲光的能量的测试段产生的声波。然后，分析从换能器输出的接收信号以获取关于活体内部的光学特征信息作为图像数据。
PTL 1公开了如下的装置，其中使用保持构件以夹持的方式保持乳房并且其中换能器在对保持构件执行二维扫描的同时接收声波。换能器的二维扫描允许获取关于被检体中的多个位置的特征信息。
引文列表
专利文献
PTL 1：日本专利申请特开No.2010-022812
发明内容
技术问题
被检体信息是通过对由多个声波接收元件接收的声波的信号数据执行重构处理来获取的。重构处理的示例包括由时域或傅立叶域中的反向投影或延迟和求和技术表示的数据处理。这些类型的处理通常涉及高计算复杂度。因此，在接收到声波之后产生被检体信息时，难以根据对于增强的图像清晰度和增加的光照射频度的需要来在接收到声波之后可视化被检体信息。
结合上述问题开发了本发明。本发明的一个目的是在光声测量中提高被检体信息的可视化对于信号数据的获取的跟随能力。
针对技术问题的技术方案
本发明提供了一种被检体信息获取装置，包括：
处理器，被配置为基于通过接收通过对被检体进行多次光照射而从被检体产生的声波所获取的信号，来产生表示关于被检体的特征信息的图像数据；以及
显示控制器，被配置为允许显示器显示基于所述图像数据的图像，其中
所述显示控制器被配置为执行第一显示和第二显示，在所述第一显示中，与光的照射和声波的接收并行地显示图像，在所述第二显示中，基于比所述第一显示中多的信号来显示图像，并且
所述处理器被配置为在产生用于所述第一显示的图像数据时比在产生用于所述第二显示的图像数据时获取更少数量的重构单元的特征信息。
本发明还提供了一种信号处理方法，包括：
基于通过接收通过对被检体进行多次光照射而从被检体产生的声波所获取的信号，来产生表示关于被检体的特征信息的图像数据的步骤；以及
在显示器上显示基于图像数据的图像的步骤，其中
显示步骤包括执行第一显示和第二显示，在所述第一显示中，与光的照射和声波的接收并行地显示图像，在所述第二显示中，基于比所述第一显示中多的信号来显示图像，并且
产生步骤包括在产生步骤中产生要用于所述第一显示的图像数据时比在产生步骤中产生要用于所述第二显示的图像数据时产生更少数量的重构单元的特征信息。
本发明的有益技术效果
本发明允许在光声测量中，可以提高被检体信息的可视化对于信号数据的获取的跟随能力。根据以下参考附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得清楚。
附图说明
图1是被检体信息获取装置的框图。
图2A至图2C是描绘了作为供顺序显示之用的图像数据产生的基础的区域的图像图。
图3是示出了其中对于每多个波长将图像划分成重构区域的示例的流程图。
图4是换能器和光出射端的驱动控制图案的图像图。
图5是示出了其中体素尺寸被改变的示例的流程图。
具体实施方式
下面将参考附图描述本发明的优选实施例。以下描述的部件的尺寸、材料、形状、相对布置等将根据应用本发明的装置的配置和装置的各种条件而改变。因此，本发明的范围不意在被限制到以下描述。
本发明涉及用于检测从被检体传播的声波以产生和获取关于被检体内部的特征信息的技术。因此，本发明被认为是被检体信息获取装置或其控制方法，或者被检体信息获取方法和信号处理方法。本发明也被认为是允许由包括诸如CPU和存储器之类的硬件资源的信息处理装置执行所述方法的程序或存储该程序的存储介质。
本发明中的被检体信息获取装置包括利用光声效应用光(电磁波)照射被检体并接收被检体中产生的声波以获取关于被检体的特征信息作为图像数据的装置。在这种情况下，特征信息是使用通过接收光声波而获得的接收信号产生的并且包括与被检体中的多个位置相对应的特征值的信息。
通过光声测量获得的特征信息包括反映光能吸收率的值。例如，信息包括基于光照射的声波源、被检体中的初始声压、或者从初始声压导出的光能吸收密度或吸收系数、或包含在组织中的物质的浓度。当氧合血红蛋白浓度和降低的血红蛋白浓度被确定为物质浓度时，可以计算氧饱和度分布。此外，葡萄糖浓度、胶原浓度、黑色素浓度、脂肪和水的体积分数等被确定。
基于被检体中的每个位置的特征信息，获得二维或三维特征信息分布。分布数据可以被产生为图像数据。特征信息可以被确定为被检体中不同位置的分布信息而不是数值数据。也就是说，特征信息可以是诸如初始声压分布、能量吸收密度分布、吸收系数分布或氧饱和度分布之类的分布信息。
这里使用的声波通常指的是超声波并且包括被称为音波或声波的弹性波。由换能器等将声波转换成的电信号也被称为声信号。然而，这里的描述“超声波”或“声波”并不意在限制这些弹性波的波长。基于光声效应产生的声波被称为光声波或光学超声波。从光声波导出的电信号被称为光声信号。
如在实施例中详细描述的，本发明的特征在于，对于允许被检体信息的可视化跟随所获取的关于声波的信号数据的被检体信息获取装置，提高了可视化对信号数据的获取的跟随能力。原则上，相同的部件用相同的附图标记指代，并且省略对这些部件的描述。
<实施例1>
在本实施例中，将描述利用光声效应的装置的方法，其中允许被检体信息的可视化更适当地跟随所获取的声波中的信号数据。
(装置的基本配置)
图1是描绘了实施例1中的被检体信息获取装置的配置的框图。该装置具有用于保持作为被检体的活体101的被检体保持单元102、辐射光的照射单元103以及各自接收声波并将其转换为接收信号的换能器104。该装置还具有用于将接收信号进行放大并将其转换为数字信号的信号处理单元105、支撑多个换能器104中的至少一些换能器以使得换能器关于接收方向性最灵敏的方向相互相交的支撑部106。装置还具有扫描控制单元107和图像重构单元108，扫描控制单元107通过照射单元103和支撑部106实现对扫描的控制，并且图像重构单元108使用来自信号处理单元105的信号对于从照射单元103辐射的各个波长的光对于不同的区域产生图像数据。装置还包括图像显示单元109和输入单元110，图像显示单元109用于将产生的图像相加在一起以用于显示，输入单元110用于设置例如图像捕获和开始图像捕获的条件。将在下面描述这些部件，并且最后将描述用于允许成像更适当地跟随所获取的数据以便提高可视化对信号数据的获取的跟随能力的步骤。
(被检体保持单元)
活体101可以例如是乳房。被检体保持单元102被定位在光的光路上，并因此优选地由相对于所使用的光具有高透射率的诸如聚甲基戊烯之类的材料形成。此外，为了增强超声波透射率或减少有害噪声，被检体保持单元102优选为薄。因此，被检体保持单元102可以是足够强以承受被检体的重量的构件，尽管该构件薄。另外，被检体保持单元102优选是与换能器104声学兼容的构件。具体地，可以使用由PET形成的碗形或盘形构件。可替代地，可以使用可拉伸的膜状构件。
被检体保持单元102和被检体之间的空间优选填充有用于匹配声学阻抗的匹配液。匹配液优选具有接近人体声学阻抗的声学阻抗，并且使得超声波仅被不显著衰减。例如，可以使用水、凝胶或蓖麻油。
(照射单元)
用光照射活体101的照射单元103包括产生光的光源以及将来自光源的光向活体引导和辐射的照射器。光源优选为能够产生具有530至1300nm的近红外区域中的中心波长的脉冲光(100nsec或更小的脉冲宽度)的固体激光器。例如，使用钇铝石榴石激光器或钛宝石激光器。测量光的波长根据待测量的活体中的光吸收物质(例如，血红蛋白、葡萄糖或胆固醇)而在530nm至1300nm之间进行选择。
在本实施例中，使用两个钛宝石激光器交替地以10Hz辐射具有756nm的短波长的光和具有797nm的长波长的光。更优选地，脉冲光的波长被设置在被称为光学窗的对应于近红外区域的从近似700nm到近似1200nm的范围内。该区域中的光到达活体的相对深的部分，并因此允许获取活体深部的信息。当测量限于活体的表面部分时，可以使用近似500至700nm的可见光和近红外区域中的光。此外，期望脉冲光的波长使得观察目标相对于波长展现出高吸收系数。
照射器的示例包括反射光的反射镜、使光会聚、放大或变形的透镜，使光分散、折射和反射的棱镜、光传播通过的光纤、以及扩散器。可以使用任何照射器，只要照射器允许从光源发射的光被辐射到被检体的期望区域以具有期望的形状即可。在本实施例中，来自照射器的光的出射端被定位在后面描述的支撑部106的底部处，并且借助于由扫描控制单元107对支撑部106的可控制移动而被移动。出射端的位置不限于此，只要该位置允许活体101被光照射。
(换能器)
换能器104是接收声波并将其转换为电信号(接收信号)的元件。一个换能器104可以包括多个元件。设置在换能器104中的元件可以是使用压电现象的转换元件、使用光的谐振的转换元件、或使用电容变化的转换元件。然而，可以使用任何元件，只要该元件允许声波被接收并被转换成电信号即可。
(信号处理单元)
信号处理单元105包括放大从换能器104接收的模拟信号(模拟接收信号)的信号放大器和将模拟信号转换为数字信号的A-D转换器。为了不管活体的深度如何都以均匀的对比度获得图像数据，信号放大器例如根据从光照射到声波到达换能器中的元件的时间量来可控制地增大和减小放大增益。信号放大器还校正元件之间相对于数字接收信号的灵敏度的变化，并且执行对在物理或电气有缺陷的元件的补充处理和在记录介质(未在附图中示出)上的记录处理。信号处理单元105可以使用例如包括FPGA的处理电路来配置。
(支撑部)
支撑部106是支撑换能器104的容器状构件。换能器104优选被螺旋地布置在容器的内表面上。使换能器支撑表面形成为具有弯曲的表面，形成了其中各个换能器的高接收灵敏度方向(方向轴)聚集的高分辨率区域。高分辨率区域可以被定义为如下的范围，该范围以换能器展现出最高分辨率的位置为中心，并且其中换能器展现出最高分辨率的50％或更高的分辨率。容器可以被成形为如同半球形、球形冠、椭圆体的一部分、碗或多个平面或曲面的组合。
支撑部106的内部与被检体保持单元102之间的空间优选填充有用于匹配声学阻抗的匹配液。匹配液的材料可以与被检体保持单元102中使用的材料相同或可以不同。例如，可以将超声波凝胶施加到被检体上，并且支撑部的内部可以用水填充。
(扫描控制单元)
扫描控制单元107改变光出射端和支撑部106相对于被检体的位置。例如，扫描控制单元107可以配备有步进电机或滚珠丝杠，并且可以包括可以在X方向和Y方向上进行水平扫描的平台。可以使用下面描述的专用处理电路或信息处理装置来控制该平台。除了X方向和Y方向上的水平扫描之外，平台可以优选地在Z方向上进行扫描。扫描控制允许在大的被检体面积上获取信息。特别地，当使用形成高分辨率区域的半球形支撑部时，扫描控制允许整个获取被检体的高清晰度图像数据。但是，扫描控制不一定需要；当感兴趣区域小时，不需要扫描控制。扫描控制对于本发明不是必需的。本发明可适用于需要在光声测量期间实时显示图像的所有情况。
在本实施例中，在辐射光的定时，测量位置是支撑部106的中心位置。通常，声波的传播速度高于扫描控制单元107移动支撑部106的速度。因此，声波可以被认为是在光照射时在换能器104的位置处接收到的。因此，在本实施例中，辐射光的定时对应于测量声波的定时。此外，支撑部106上的多个换能器104的位置是已知的。因此，可以基于支撑部106的位置和光照射定时来实现对于任何区域的图像重构。对于扫描控制与光照射和声波接收之间的关系，可以使用连续扫描或步进重复。扫描控制单元对应于本发明中的扫描控制器。
(图像重构单元)
图像重构单元108使用从信号处理单元105输出的信号获取活体101中的各位置的光学特征信息。特征信息分布(吸收系数分布、氧饱和度分布等)可以被产生为图像数据。可以将各种类型的校正处理(诸如亮度的调整、畸变校正和感兴趣区域的裁剪)应用于所产生的图像数据以产生对于诊断优选的图像数据。作为图像重构单元108，可以利用包括诸如CPU、存储器和通信装置之类的资源并且根据程序进行操作的信息处理装置(PC、工作站等)。图像重构单元108用作本发明中的处理器和显示控制器。
可以使用任何已知的算法(延迟和求和、傅里叶变换、重复计算方法等)来执行图像重构。更具体地，在图像重构中，图像重构单元108基于数字电信号来执行图像重构，以对于多个重构单元中的每一个获取关于被检体内部的特征信息。重构单元是各自具有任意尺寸的区域，作为被检体内部的成像目标的感兴趣区域被划分成所述各自具有任意尺寸的区域。当产生三维图像数据时，重构单元被称为体素，并且当产生二维图像数据时被称为像素。三维(或二维)图像数据指示在三维(二维)空间中布置的重构单元中的特征信息的分布。在下面描述的顺序显示中，通过设置比在高清晰度显示中更大的重构单元可以减少计算复杂度。此外，具有低计算复杂度的方法可以被用于顺序显示，并且可以将具有相对高的计算复杂度的重复计算用于高清晰度显示。在说明书中，顺序显示也被称为第一显示，并且高清晰度显示也被称为第二显示。
(重构模式切换)
在本实施例中，可以选择性地确定顺序显示模式和高清晰度显示模式中的哪一个用于图像重构。在顺序显示中，图像与光照射和声波接收并行显示。顺序显示适用于与光声测量并行执行的实时显示。在顺序显示中，基于相对少量的电信号高速地产生图像数据。然而，不利的是，图像质量低，并且图像不能反映被检体的整体配置。另一方面，在高清晰度显示中，与顺序显示相比，基于更多的电信号产生图像数据。因此，可以产生大区域的高质量图像。也就是说，与顺序显示相比，高清晰度显示涉及在用于图像产生的电信号中产生具有增加的数据总量的图像数据。即使当重复使用与用于顺序显示的电信号相同的电信号时，也基于比顺序显示中多的电信号来产生图像。
在高清晰度显示期间，获取被检体的大面积(例如，整个感兴趣区域)的重构单元的特征信息，以允许重构三维图像数据。另一方面，在顺序显示期间，获取较窄面积(例如，由用户指定的感兴趣区域的一部分)的特征信息。此外，在顺序显示期间，三维图像数据可以使用预定技术来投影并且被显示为二维图像。例如，可以将最大强度投影(MIP)应用于重构的特征信息以产生MIP图像。可以设置任何投影方向。例如，当在X方向和Y方向上扫描支撑部时，可以通过在与扫描方向正交的Z方向上投影来产生二维图像。即使在高清晰度显示中，也可以使用预定技术通过投影将三维图像数据显示为二维图像。
特征信息的类型可以在顺序显示和高清晰度显示之间切换。在这种情况下，在顺序显示期间，显示可以通过简单重构获取的初始声压分布，或者显示可以使用对每个被检体采用预定值的格鲁内森系数来获取的光能吸收密度分布。另一方面，在高清晰度显示期间，可以显示需要基于光量分布进行计算的吸收系数分布。此外，在高清晰度显示期间，可以容易地提供显示氧饱和度分布所需的计算资源。
另外，在顺序显示中，从具有多个波长的光导出的电信号可以被用于不同深度处的图像重构。这里，假定光源能够辐射具有第一波长的光和具有不同于第一波长的第二波长的光。然后，由于被检体内部的光透射率根据波长而变化，因此可以使用从具有第一波长的光导出的电信号来对被检体内部的第一区域进行成像，并且可以使用从具有第二波长的光导出的电信号来对不同于第一区域的第二区域进行成像。典型地，光可以到达的被检体中的深度与光的波长一致地增大，并且因此第一区域和比第一区域深(离光源更远)的第二区域可以通过设置大于第一波长的第二波长来适当地成像。
顺序显示中的计算复杂度根据诸如由扫描速度确定的计算时间、重构单元的尺寸以及作为获取特征信息的基础的被检体区域的尺寸之类的条件而变化。因此，当这些条件允许时，在顺序显示中，可以基于光量分布对初始声压进行标准化以确定吸收系数或氧饱和度。初始声压的值根据与光源的距离(换句话说，照射后的光衰减量)而显著变化。因此，当为了产生MIP图像而提取最大值时，或者当从具有多个波长的光导出的电信号被用于不同深度处的图像重构时，计算值可能不利地不太正确。因此，上述标准化允许解决该问题。然而，标准化涉及计算复杂度的增大，因此，特别地考虑与扫描速度的关系来确定是否执行标准化。
本实施例中的图像重构单元108获取对于从照射单元103发射的各个波长的对于不同区域的特征信息。也就是说，第一区域的特征信息是基于从利用具有第一波长的光照射被检体而得到的光声波导出的电信号获取的。第二区域的特征信息是基于从利用具有第二波长的光照射被检体而得到的光声波导出的电信号获取的。
在本实施例中，以10Hz交替地辐射具有756nm的小波长的光和具有797nm的大波长的光。图2A是本实施例中的图像形成区域的示意图。图像重构区域201对应于用于光声测量的整个目标区域(感兴趣区域)。光从图的上部沿着Z轴辐射。图像重构区域201被划分成具有期望间距的体素(在图中未示出)。小波长重构区域202是使用从具有小波长(第一波长)的光导出的接收信号重构的区域(第一区域)。大波长重构区域203是使用从可以到达更大深度的具有大波长(第二波长)的光导出的接收信号重构的区域(第二区域)。在实时显示中，可以显示重构的第一区域和第二区域的整个图像，或者最大强度投影可以被应用于各个区域。
在这种情况下，优选的信号处理方法是这样的技术：其中，在高清晰度显示中，对于其中与第一波长对应的小波长重构区域和与第二波长对应的大波长重构区域交叠的部分计算并显示氧饱和度。这是因为高清晰度显示允许相对较长的处理时间。另一方面，在顺序显示中，波长在几个区域(或没有区域)中交叠。因此，由于使用两个波长来获取氧饱和度是困难的，所以可以显示甚至可以使用单个波长来获取的诸如初始声压分布、光能吸收密度或吸收系数分布之类的信息。
本实施例中的图像重构单元108限制每个波长的重构区域，减少每个光照射的重构的计算复杂度。结果，可以减少计算时间，允许图像显示更加适当地跟随所获取的关于声波的信号数据。因此，在执行中，可以适当地执行利用光声测量和探测扫描来产生图像的实时显示。此时，缩窄小波长重构区域202和大波长重构区域203允许图像以更高的速度被显示。
一般而言，对于活体，具有更大波长的光据说能够到达更深的位置。因此，当根据每个波长的测量深度来分配要重构的区域时，提高了由下面描述的图像显示单元109显示的图像的质量。在这种情况下，设置允许成像更快地跟随所获取的关于声波的信号数据的值。因此，当扫描结束时，被检体的所有区域优选地经受图像重构。至少比在实时显示中获取更多重构单元的特征信息。
第一区域和第二区域距离身体表面的深度(换句话说，到光源的距离)可以可选地设置。通常，当被检体是乳房时，可以设置可能发展乳腺癌的深度。乳腺癌的深度根据乳腺癌的类型和程度、乳房的尺寸、脂肪的厚度等而变化。例如，该区域可以被设置在身体表面以下几厘米(通常2或3厘米)。
在本实施例中，对于具有两个波长的光，不同区域的图像被重构。但是，即使处理具有三个或更多个波长的光时，也可以重构不同的区域。
(图像显示单元)
图像显示单元109基于从图像重构单元108接收的图像数据来显示图像。图像显示单元109对应于本发明中的显示器。在顺序显示期间，小波长重构区域202和大波长重构区域203被相加以用于图像数据的显示，以使得能够增加顺序显示的信息量。图像数据的相加指的是这样的图像数据的产生，使得允许每个图像的大的面积基于不同区域的图像来显示，其中不同区域的图像基于每个波长来产生。对于其中区域部分交叠的交叠部分，优选地使用加权平均处理等来防止用户感觉不舒服。
(输入单元)
输入单元110接收用户提供给装置的指令。输入指令包括图像拍摄开始命令、感兴趣区域的指定、顺序显示中的重构范围或重构图像质量、扫描控制中的扫描区域以及光的波长。作为输入单元110，可以使用诸如鼠标或键盘之类的点击设备、笔写字板、键盘、声音输入装置等。此外，当图像显示单元109包括触摸输入功能时，输入单元110可以用于接收指令输入。输入单元对应于本发明中的输入单元。
此外，用户可以参考活体101使用输入单元110来指定用于光声测量的感兴趣区域。在这种情况下，扫描控制单元107控制支撑部106的扫描位置，以允许从感兴趣区域获取声波。
输入单元110还接收关于哪个区域要以哪个波长被重构和基于每个波长的重构范围的信息的输入。基于这些信息，图像重构单元108重构从每个波长的光得到的光声波导出的电信号。然而，关于哪个区域要以哪个波长被重构以及重构的范围，图像重构单元108可以存储设置值。当装置接收到来自用户的图像拍摄指令时，扫描控制单元107开始扫描控制，并且照射单元103开始激光照射。此外，当重构区域被指定用于顺序显示时，图像重构单元可以确定与重构区域的深度对应的波长。
(本实施例中的流程)
根据图3中所示的流程来执行本实施例。当活体101由被检体保持单元102保持时开始流程。
在步骤S301中，设置测量条件。例如，使用输入单元，用户输入关于被检体的信息、被检体保持单元102的类型、成像区域和由图像重构单元108重构的各个波长的成像区域中的区域。可替代地，可以从存储器读取条件。
在步骤S302中，扫描控制单元107基于在步骤S301中输入的测量条件来计算支撑部106的驱动条件。期望移动支撑部106以使得所有的成像区域被高分辨率区域包围，在高分辨率区域中，换能器104展现出高接收灵敏度的方向彼此相交。在本实施例中，如图4所示，感兴趣区域在X方向和Y方向上经受螺旋水平扫描。在图4中，附图标记402指代支撑部的中心部分的轨迹，并且附图标记401指代光照射和声波接收开始的位置。
如上所述的驱动能够减小匹配液表面的波纹。此外，即使感兴趣区域发生改变，也可以通过改变螺旋驱动的圆圈尺寸来解决这个问题。扫描控制不限于上述方法，只要扫描控制能够改变支撑部106与被检体之间的相对位置即可。例如，可以移动被检体或者可以移动被检体和支撑部两者。
在本实施例中，支撑部106连续移动。然而，可以使用步进重复方法，其中支撑部106被重复地移动和停止，以使得在支撑部106停止的位置处执行光照射和声波接收。此外，驱动不限于螺旋路径。只要可以驱动支撑部106以允许高分辨率区域包围整个感兴趣区域，则任何路径都可以用于驱动。例如，可以使用重复主扫描和副扫描的光栅扫描方法。
在步骤S303中，接收从输入单元110发送的开始成像的指令。结果，开始S302中的扫描设置。此外，扫描涉及用从照射单元103发射的具有多个波长的光的照射、由换能器104对光声波的接收、以及由信号处理单元105执行的数字转换和放大处理。任何方法都可以用来同步这些处理。例如，可能的方法可以包括根据使用光电检测器的光电检测或结合用于光照射的控制信号来存储数字信号。此外，优选地，基于例如用于XY平台的控制信息来获取扫描控制单元107的坐标信息以存储获取各个数字信号的位置。
在步骤S304中，图像重构单元108重构根据每个波长的区域。例如基于关于由照射单元103执行的利用每个波长的光的照射控制的信息来确定特定信号是从哪个波长产生的。此外，指示波长的索引信息可以被添加到从信号处理单元105发送的信号。图像重构单元108根据波长对预定区域进行成像，并将所得到的数据发送到图像显示单元109。
在步骤S305中，图像显示单元109显示从图像重构单元108发送的每个波长的图像数据。因此，可以显示图像数据以跟随支撑部106的驱动。在本步骤中，优选地，随着扫描的进行，对应于高分辨率区域的图像被逐渐添加，从而导致整个图像的放大。在这种情况下，根据相对位置的改变，基于新产生的图像数据的图像被添加到所显示的图像。
在步骤S306中，该处理确定是否已经在感兴趣区域中的所有测量位置处成功获取了信号。如果不是所有信号都已被获取，则重复从步骤S303开始的处理。如果已经获取了所有信号，则处理进行到步骤S307以结束扫描。然后，光声测量完成。顺序显示模式因此结束，并且随后开始高清晰度显示模式。
在步骤S308中，图像重构单元108对整个感兴趣区域执行图像重构。然而，整个感兴趣区域的重构不一定需要在扫描结束后立即执行。所有获取的数据可以被传送到诸如HDD或闪存之类的外部存储装置或服务器，使得可以在用户期望的时间在用户期望的地方执行重构。只要本步骤至少允许获得比顺序显示更多的信息，该步骤就足够了。
在步骤S309中，在图像显示单元109上显示在S308中重构的图像。在S309中，对所有接收到的信号执行图像重构处理，提供具有比S305中更高清晰度的图像。此外，获得了诸如吸收系数分布和氧饱和度分布之类的涉及高计算复杂度的图像。
当使用本发明的装置执行上述流程时，可以执行图像显示以便适当地跟随顺序显示中的扫描，顺序显示与扫描并行地实时执行。在扫描结束后，可以以高清晰度显示图像。因此，在光声测量中，允许被检体信息的可视化更适当地跟随所获取的信号数据。
<变型>
上述流程使用具有多个波长的光。但是，如图2B所示，本发明可适用于使用具有一个波长的光的成像。即使在这种情况下，在顺序显示中，通过对相对小的区域(附图标记204)执行图像重构，可以减少实时图像显示中的计算复杂度。另一方面，在高清晰度显示中，对整个感兴趣区域(图像重构区域201)执行图像重构。结果，可以允许可视化更适当地跟随获取的信号数据。
此外，第一区域和第二区域可以如图2C所示的被设置在远处位置。每个区域的位置可以根据光的波长和用户所期望的成像区域灵活设置。
<实施例2>
在实施例2中，对于每个波长，通过区分要重构的区域并改变用于重构的体素的尺寸，在更短的时间内实现了图像显示。在本实施例中，从支撑部106的驱动到图像显示的时间量被进一步减少。除了图像重构单元108和输入单元110的功能之外，本实施例中的装置配置与实施例1中的装置配置类似。与实施例1的对应部件类似的部件的描述被省略，仅对与实施方式1的不同点进行详细描述。
在本实施例中，输入单元110接收对于每个波长的图像重构的体素尺寸。图像重构单元108将图像数据重构为设置尺寸。结果，图像数据可以在减少的时间内被传送到图像显示单元109。
图5是第二实施例中的操作的流程图。步骤S502至S509与实施例1中的步骤S302至S309类似。在步骤S501中，输入单元110接收用户输入的用于重构的体素尺寸。此时，体素尺寸可以根据波长而变化。此外，可以为顺序显示和高清晰度显示设置不同的体素尺寸。此外，用户可以指定图像质量，并且计算图像重构单元108所需的体素尺寸以实现指定的图像质量。
在本实施例中，可以为顺序显示设置大的体素尺寸。结果，计算复杂度降低，从而允许重构图像更适当地实时显示。
(其他实施例)
本发明可以通过以下处理来实现，其中，实现上述实施例的一个或多个功能的程序通过网络或存储介质被供给到系统或装置，以使得系统或装置中的计算机中的一个或多个处理器读取并执行程序。可替代地，本发明可以通过实现一个或多个功能的电路(例如，ASIC)来实现。
本发明的实施例也可以由读出并执行在存储介质(例如，非瞬时计算机可读存储介质)上记录的计算机可执行指令以执行本发明的上述实施例中的一个或多个实施例的功能的系统或装置的计算机来实现，以及通过由系统或装置的计算机例如通过读出并执行来自存储介质的计算机可执行指令以执行上述实施例中的一个或多个实施例的功能而执行的方法来实现。计算机可以包括中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)和其它电路中的一个或多个并且可以包括各单独计算机或各单独计算机处理器的网络。计算机可执行指令可以例如从网络或者存储介质被提供给计算机。存储介质可以包括例如硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、分布式计算系统的存储装置、光盘(诸如紧凑盘(CD)、数字多用途盘(DVD)或者蓝光盘(BD)TM)、闪存装置、存储卡等中的一个或多个。
虽然已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应被赋予最宽泛的解释以涵盖所有这些修改以及等同的结构和功能。
本申请要求于2016年1月21日提交的日本专利申请No.2016-009864的权益，其全部内容通过引用合并于此。

Claims (19)

1.一种被检体信息获取装置，包括：
处理器，被配置为基于通过接收通过对被检体进行多次光照射而从被检体产生的声波所获取的信号，来产生表示关于被检体的特征信息的图像数据；以及
显示控制器，被配置为允许显示器显示基于所述图像数据的图像，其中
所述显示控制器被配置为执行第一显示和第二显示，在所述第一显示中，与光的照射和声波的接收并行地显示图像，在所述第二显示中，基于比所述第一显示中多的信号来显示图像，并且
所述处理器被配置为在产生用于所述第一显示的图像数据时比在产生用于所述第二显示的图像数据时获取较少数量的重构单元的特征信息。
2.根据权利要求1所述的被检体信息获取装置，其中，所述处理器被配置为产生三维布置的重构单元的特征信息，并且在所述第一显示期间，通过投影以少量的重构单元获取的特征信息来产生图像数据。
3.根据权利要求2所述的被检体信息获取装置，还包括：
换能器，被配置为接收在用光照射的被检体中产生的声波并输出信号；以及
扫描控制器，被配置为在预定方向上扫描换能器，其中
在所述第一显示期间，处理器被配置为通过在与所述预定方向正交的方向上投影特征信息来产生图像数据。
4.根据权利要求2所述的被检体信息获取装置，其中，在所述第一显示期间，处理器被配置为通过向特征信息应用最大强度投影来产生图像数据。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的被检体信息获取装置，其中，处理器被配置为，在所述第一显示期间，获取每个重构单元的初始声压或光能吸收密度作为所述特征信息，并且在所述第二显示期间，获取每个重构单元的吸收系数作为所述特征信息。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的被检体信息获取装置，其中，处理器被配置为获取每个重构单元的吸收系数作为所述特征信息。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的被检体信息获取装置，还包括：
光源，被配置为能够辐射具有第一波长的光和具有第二波长的光，第二波长与第一波长不同，
其中，在所述第一显示期间，处理器被配置为使用从具有第一波长的光导出的信号来产生被检体内部的第一区域的图像数据，并且使用从具有第二波长的光导出的信号来产生不同于第一区域的第二区域的图像数据。
8.根据权利要求7所述的被检体信息获取装置，其中，
所述第二波长大于所述第一波长，并且
所述第二区域比所述第一区域距离所述光源远。
9.根据权利要求7或8所述的被检体信息获取装置，其中，在所述第一显示期间，所述处理器被配置为基于分别从具有第一波长的光和具有第二波长的光导出的信号，获取第一区域和第二区域中的每一个中的重构单元的初始声压、光能吸收密度或吸收系数作为所述特征信息。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的被检体信息获取装置，其中，在所述第二显示期间，处理器被配置为获取氧饱和度作为所述特征信息。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的被检体信息获取装置，还包括输入单元，所述输入单元被配置为接收所述被检体内部的要产生图像数据的区域的输入，其中
处理器被配置为基于由输入单元接收到的信息确定在第一显示期间被获取特征信息的区域，并且基于所确定的区域来确定从第一波长或第二波长导出的信号是否被用于获取所述特征信息。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的被检体信息获取装置，还包括：
多个换能器，被布置为形成高分辨率区域；以及
扫描控制器，被配置为改变所述多个换能器与所述被检体之间的相对位置，其中
所述第一显示与所述相对位置的改变并行地执行。
13.根据权利要求12所述的被检体信息获取装置，其中，在所述第一显示中，基于新产生的图像数据的图像根据相对位置的改变被添加到所显示的图像。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的被检体信息获取装置，还包括输入单元，所述输入单元被配置为接收所述被检体内部的要产生图像数据的区域的输入。
15.根据权利要求14所述的被检体信息获取装置，其中，所述输入单元被配置为在所述第一显示期间接收要获取特征信息的区域的输入。
16.根据权利要求14或15所述的被检体信息获取装置，其中，所述输入单元被配置为接收在所述第一显示期间显示的图像的图像质量的输入。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的被检体信息获取装置，其中，所述输入单元被配置为接收所述重构单元的尺寸的输入。
18.一种信号处理方法，包括：
基于通过接收通过对被检体进行多次光照射而从被检体产生的声波所获取的信号，来产生表示关于被检体的特征信息的图像数据的步骤；以及
在显示器上显示基于图像数据的图像的步骤，其中
显示步骤包括：执行第一显示和第二显示，在所述第一显示中，与光的照射和声波的接收并行地显示图像，在所述第二显示中，基于比所述第一显示中多的信号来显示图像，并且
产生步骤包括：在产生步骤中产生要用于所述第一显示的图像数据时比在产生步骤中产生要用于所述第二显示的图像数据时产生较少数量的重构单元的特征信息。
19.一种程序，所述程序允许信息处理装置执行根据权利要求18所述的信号处理方法的步骤。
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