CN117546017A - 阵列式超声波影像装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种图像偏差少的阵列式超声波影像装置及其控制方法,该阵列式超声波影像装置,将多个振子沿直线排列的超声波阵列探头进行平面扫描,对受检体的表面或层叠边界面照射超声波束,显示来自受检体的超声波反射波的信号强度,其中,所述平面扫描是通过一边进行以规定的扫描顺序对受检体照射超声波束的电子扫描一边在与振子的排列方向垂直的方向上使超声波阵列探头往复移动的扫描动作、和使超声波阵列探头与振子的排列方向平行地移动的移位动作来进行的,以成为在电子扫描的一端的照射点照射超声波束,接着在相对的另一端的照射点照射超声波束,从各个端部逐一地向中央部去交替地依次照射超声波束的扫描顺序的方式,选择多个振子照射超声波束来进行电子扫描。
Description
技术领域
本发明涉及一种阵列式超声波影像装置及其控制方法。
背景技术
有对半导体等受检体照射超声波,基于其反射波生成受检体内部的图像信息,而检测受检体内部的缺陷的超声波影像装置。根据该超声波影像装置,能够进行非破坏的高分辨率检查,能够确保电子部件的可靠性。
在超声波影像装置的一个方式,存在具有由单个振子构成的单探头的超声波影像装置。在具有该单探头的超声波影像装置中,使单探头在受检体的表面或层叠界面的规定区域的X方向/Y方向进行机械性扫描,而对受检体照射超声波并进行反射波的检测。
为缩短该超声波影像装置的作业时间,需加快单探头的扫描速度。但是,在将受检体和单探头浸水的超声波影像装置,若加快单探头的扫描速度,则会产生出现夹带气泡、波纹等引起图像劣化的现象的问题。
因此,例如,有一种超声波检查装置,其包括具有多个压电振动元件的阵列式超声波传感器,通过在阵列排列方向上进行电子扫描,进而在阵列排列的法线方向上进行机械扫描,使用来自检查对象内部的反射信号生成检查图像(参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007-263780号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
根据上述现有技术,因为能够降低探头的扫描速度,所以能够降低出现夹带气泡、波纹等引起图像劣化的现象的发生。但是,在对阵列式超声波探头进行往复机械扫描而生成受检体的大范围的反射波图像时,在机械扫描的端部,即,在切换机械扫描的去路与返路的转换位置等,有时会在超声波反射波的图像产生偏离(错位)。在专利文献1中,未记载对阵列式超声波探头进行往复机械扫描,且未考虑该问题。
本发明的目的在于提供一种使阵列式超声波探头进行往复扫描而生成受检体的反射波图像的、图像偏离少的阵列式超声波影像装置及其控制方法。
用于解决技术问题的技术手段
为了解决上述技术问题,本发明的阵列式超声波影像装置,使多个振子沿直线排列的超声波阵列探头进行平面扫描,对受检体的表面或层叠边界面照射超声波束,显示来自受检体的超声波反射波的信号强度,其中,所述平面扫描是通过一边进行以规定的扫描顺序对受检体照射超声波束的电子扫描一边使所述超声波阵列探头在与振子的排列方向垂直的方向上往复移动的扫描动作、和使超声波阵列探头与所述振子的排列方向平行地移动的移位动作来进行的,以使得成为在所述电子扫描的一端的照射点照射超声波束,接着在相对的另一端的照射点照射超声波束,这样从各个端部逐一地向中央部去交替地依次照射超声波束的扫描顺序的方式,选择所述多个振子照射超声波束来进行电子扫描。
此外,本发明提供一种阵列式超声波影像装置的控制方法,所述阵列式超声波影像装置将多个振子沿直线排列的超声波阵列探头的超声波束依次照射至受检体而进行电子扫描,显示来自所述受检体的超声波反射波的信号强度,所述阵列式超声波影像装置的控制方法包括:第1步骤,一边以成为在电子扫描的一端的照射点对所述受检体照射超声波束,接着在相对的另一端的照射点对所述受检体照射超声波束,这样从各个端部逐一地向中央部去交替地依次照射超声波束的扫描顺序的方式选择所述多个振子按规定的扫描顺序对所述受检体照射超声波束,一边在与所述超声波阵列探头的振子的排列方向垂直的方向上使所述超声波阵列探头以规定速度连续移动;移位步骤,进行使所述超声波阵列探头与所述振子的排列方向平行地移动所述电子扫描的扫描宽度的量的移位动作;和第2步骤,一边以成为在电子扫描的一端的照射点对所述受检体照射超声波束,接着在相对的另一端的照射点对所述受检体照射超声波束,这样从各个端部逐一地向中央部去交替地依次照射超声波束的扫描顺序的方式选择所述多个振子,按规定的扫描顺序对所述受检体照射超声波束,一边使所述超声波阵列探头与所述第1步骤反向地以规定速度连续移动,通过反复进行所述第1步骤、所述移位步骤和所述第2步骤,对受检体整面进行电子扫描。
发明的效果
根据本发明,能够提高一种使阵列式超声波探头进行平面扫描而生成受检体的超声波反射图像的阵列式超声波影像装置,其能够抑制在阵列式超声波探头的扫描的往复移动时产生的反射波图像的图像偏离。
附图说明
图1是表示实施方式的阵列式超声波影像装置的整体结构的图。
图2是说明阵列式超声波影像装置中的探头的平面扫描的动作内容的图。
图3A是对比较例的探头的超声波束的照射点进行说明的图。
图3B是表示比较例的探头的平面扫描中的超声波束的照射点的位置的图。
图4A是表示反射波中的信号强度的时间变化的一例的图。
图4B是说明将反射波的信号强度转换为0~255的灰度等级(衬度系数)的图。
图4C是表示超声波束的照射点与具有3个反射率不同的条状区域的受检体8的位置关系的图。
图4D是表示图4C中的电子扫描的超声波图像的图。
图5A是表示比较例的利用探头4将受检体的外形设为扫描区域时的电子扫描的照射点的位置的图。
图5B是表示图5A的电子扫描的超声波图像的图。
图6A是对实施方式的探头4的超声波束的照射点进行说明的图。
图6B是表示探头的平面扫描中的超声波束的照射点的位置的图。
图7A是表示实施方式的将受检体的外形设为扫描区域时的电子扫描的照射点的位置的图。
图7B是表示图7A的电子扫描的超声波图像的图。
图8是说明阵列式超声波影像装置的平面扫描的动作的流程图。
图9是表示电子扫描的处理的详情的流程图。
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式,参照附图进行详细说明。
图1是表示实施方式的阵列式超声波影像装置的整体结构的图。
阵列式超声波影像装置1包括3轴扫描仪2(扫描机构)和超声波阵列探头(以下记为探头4)。该3轴扫描仪2使探头4对平面状的受检体8沿X轴方向和Y轴方向二维地进行扫描(平面扫描)。由此,阵列式超声波影像装置1能够利用超声波将平面状的受检体8影像化。
探头4为将多个振子呈条状地排列的相控阵列超声波探头。详细而言,通过控制多个振子中的一部分的多个振子(振子组)各自的振荡时间而生成超声波收敛波束(超声波束),并对其进行电子切换,来改变照射位置而照射超声波束,对受检体8进行一维扫描。在本说明书中,将相控阵列超声波探头的电子超声波束的扫描记载为电子扫描。
超声波束的反射波的接收控制,也控制振子组而进行。
此外,探头4也可以将由单个振子产生的超声波以声透镜(acoustic lens)会聚(聚焦)而照射至受检体,并将多个该振子构成为条状。该结构也是,通过对振子进行电子切换来改变超声波束的照射位置,进行受检体8的电子扫描。
探头4配置为浸渍在注满水槽91的水中,探头4的前端与受检体8相对。探头4通过保持部件24安装在3轴扫描仪2。
水槽91载置在台92之上。
该3轴扫描仪2在使探头4进行二维扫描时,基于由内置的检测位置变化的编码器检测出的直线位置或旋转位置(角度位置),检测其的扫描位置。由此,阵列式超声波影像装置1能够将受检体8的各扫描位置(扫描点)与回波的关系二维影像化。
3轴扫描仪2包括:使探头4进行扫描的X轴扫描仪21和Y轴扫描仪22;可改变探头4与受检体8的间隔的Z轴扫描仪23;和把持探头4的保持部件24。
此外,探头4在检查前可通过台92调节高度,并且可通过Z轴扫描仪23调节与受检体8的间隔。
探头4在与多个振子沿直线排列的方向垂直的方向(以下,将该方向称为X轴方向)上,通过3轴扫描仪2的X轴扫描仪21以规定速度连续移动(扫描动作),之后,通过3轴扫描仪2的Y轴扫描仪22,与多个振子的排列方向并行地进行电子扫描的扫描宽度量的移动(移位(shift)动作)。
该保持部件24支承设置在探头4的上部的锷部42,在对该探头4施加朝上的力时顺利地朝上方移动。在保持部件24设置有传感器3,检测探头4朝上方移动了的情况。
控制装置10包括扫描仪控制部11、收发指令部12、时序处理部13、振子动作信号生成部14、反射波信号处理部15、反射波图像生成部16和显示部17,进行3轴扫描仪的控制、探头4的收发控制、和来自受检体8的回波的显示控制。
扫描仪控制部11为基于X轴扫描仪21和Y轴扫描仪22内置的编码器输出,驱动X轴扫描仪21和Y轴扫描仪22,使探头4对受检体8进行平面扫描的控制部。
收发指令部12与自扫描仪控制部11通知的X轴扫描仪21的编码器输出同步地开始探头4的电子扫描。即,收发指令部12与探头4的扫描动作同步地开始电子扫描。由此,通过探头4的电子扫描进行的受检体8的X轴方向的扫描的扫描间距,与X轴扫描仪21的编码器输出的间距相等。
时序处理部13选择与电子扫描中的超声波束的扫描顺序对应的探头4的振子组。
振子动作信号生成部14根据由时序处理部13选择的振子组和扫描顺序生成振子动作信号,并按每个扫描点将其发送至探头7。
探头4根据振子动作信号生成部14的振子动作信号,照射超声波束。
反射波信号处理部15按每个扫描点从探头4接收超声波束的反射波的信号,通过设置门限(gate)进行门限处理,求取反射波的位移(振幅),并根据该位移计算信号强度。
反射波图像生成部16例如将由反射波信号处理部15计算出的每个照射点的反射波的信号强度转换为0~255的灰度等级。在受检体8与水槽91的水的边界、受检体8内部的材料边界、剥离部、空隙部等声阻抗(密度)变化的边界面,产生超声波束的反射波。反射波图像生成部16将无超声波束的反射波的点设为灰度等级255,反射波的信号强度越大,使灰度等级越小。
显示部17显示由反射波图像生成部16求得的超声波束的反射波的信号强度,作为对受检体8进行平面扫描得到的浓淡图像。具体而言,在灰度等级为255的情况下显示黑色,在灰度等级为0的情况下显示白色,在灰度等级为中间值的情况下显示与灰度等级相应的灰色。
由此,阵列式超声波影像装置1将经平面扫描的受检体8的空洞(与周围的密度差较大)显示为白色图像。
接着,利用图2,说明阵列式超声波影像装置1中的探头4的平面扫描的动作内容。
探头4例如由192个振子沿直线排列而构成,但在图2中,表示探头4由振子a、b、c、d、e、f、g的7个振子构成的情形。
阵列式超声波影像装置1将受检体8的设定的位置设为扫描的原点(图2的扫描区域的左上),指定扫描区域的大小,进行探头4的平面扫描。
首先,以使探头4的电子扫描的开始点位于扫描原点的方式,驱动3轴扫描仪2,来使探头4移动。详细而言,因为电子扫描在探头4的移动期间进行,所以包含助跑部分地移动,以使得探头4通过电子扫描的开始点时的移动速度为规定值。
在平面扫描的原点(开始位置),探头4利用振子a、b、c、d、e、f、g进行电子扫描,并通过3轴扫描仪2的X轴扫描仪21,在与振子的排列方向垂直的方向移动。并且,探头4与X轴扫描仪21的编码器输出同步,进行下一个电子扫描。探头4在扫描区域的宽度量(X轴方向的大小量)重复(即,反复)进行上述动作。
探头4如上所述,一边进行X轴方向的探头4的连续移动(扫描动作1),一边重复电子扫描,而对Y轴方向的长度为电子扫描的扫描宽度量、且X轴方向的长度为设定的扫描区域的宽度量的带状的扫描区域照射超声波束,检测来自受检体8的反射波。
此时,控制装置10将通过探头4的一次电子扫描而检测出的来自受检体8的反射波作为X轴方向的位置(扫描行)相同的超声波束的反射波,计算反射波的信号强度,并显示为浓淡图像。
接着,探头4通过3轴扫描仪2的Y轴扫描仪22,与多个振子的排列方向并行地进行电子扫描的扫描宽度量的移动(移位动作)。并且,通过X轴扫描仪21使探头4移动,以使探头4的电子扫描的开始点与上述扫描动作1的最后的电子扫描的开始点在X轴方向上处于同一位置。
探头4利用振子a、b、c、d、e、f、g进行电子扫描,并通过3轴扫描仪2的X轴扫描仪21,在与扫描动作1为相反方向的、垂直于振子的排列方向的方向移动。探头4与X轴扫描仪21的编码器输出同步地进行下一个电子扫描。探头4在扫描区域的宽度量(X轴方向的大小量)重复上述动作。
探头4如上所述,一边进行X轴方向上的探头4的连续移动(扫描动作2),一边重复电子扫描,而对Y轴方向的长度为电子扫描的扫描宽度量、且X轴方向的长度为设定的扫描区域的宽度量的带状的扫描区域照射超声波束,检测来自受检体8的反射波。
控制装置10如果通过上述探头4的扫描动作1和扫描动作2能够覆盖所指定的扫描区域,则结束平面扫描,但在不能覆盖所指定的扫描区域的情况下,使探头4进行电子扫描的扫描宽度量的移位动作而移动,进行电子扫描,并进行与先前的动作同样的扫描动作3、移位动作、扫描动作4。
控制装置10重复(反复)进行上述动作直至覆盖所指定的扫描区域为止,进行受检体8的平面扫描。
在本说明书中,将探头4的扫描动作1、扫描动作3……记为去往移动(正向移动)扫描动作(第1扫描动作),将探头4的扫描动作2、扫描动作4……记为反向移动(反向移动)扫描动作(第2扫描动作)。
因为探头4在上述扫描动作1、2、3、4中一边连续移动一边进行电子扫描,所以详细而言,因超声波束的照射时序,超声波束的照射点在X轴方向的位置产生偏移。接着,对超声波束的照射时序与照射点的关系进行说明。
图3A是对比较例的探头4的超声波束的照射点进行说明的图。
照射点a、b、c、d、e、f、g为探头4的振子a、b、c、d、e、f、g的电子扫描的超声波束的照射点。尤其是,照射点a为与扫描区域的原点对应的照射点,且为扫描动作时,与X轴扫描仪21的编码器输出同步的电子扫描的最初的超声波束的照射点。
探头4的电子扫描在扫描动作的连续移动期间进行。图3A的实线的矩形表示最初照射超声波束时的探头4的位置,虚线的矩形表示最后照射超声波束时的探头4的位置。
比较例的探头4,自照射点a向探头4的另一端去依次照射超声波束。因此,照射点b、c、d、e、f、g成为在扫描方向上逐个偏移少许的位置。
图3B是表示比较例的探头4的扫描动作1和扫描动作2在平面扫描中的超声波束的照射点的位置的图。
因为与X轴扫描仪21的编码器输出同步进行电子扫描,所以比较例的探头4的照射点a的X轴方向的位置在扫描动作1和扫描动作2中一致(例如,Xn坐标)。但是,照射点b、c、d、e、f、g成为根据扫描方向逐个偏移少许的位置。
此处,对探头4照射的超声波束的反射波的超声波图像的显示,详细地进行说明。
图4A是表示由反射波信号处理部15处理的反射波的信号强度的时间变化的一例的图。反射波信号处理部15求取以与要检查的受检体8的规定深度对应的时间为中心的规定时段的反射波的信号强度的位移(振幅)。
图4B是说明反射波图像生成部16将每个照射点的反射波的信号强度转换为0~255的灰度等级的图。将反射波的信号强度为0(位移为0)时设为灰度等级255的黑色,将反射波的信号强度为最大(位移最大)时设为灰度等级0的白色,且随着反射波的信号强度(位移)变大,减小灰度等级(中间值),而设为灰色。
接着,利用图4C、图4D说明通过比较例的探头4进行电子扫描时的超声波图像。
图4C是表示探头4的超声波束的照射点与呈图示的条状地具有3个反射率不同的区域的受检体8的位置关系的图。虽然探头4的电子扫描的最初的照射点位于3个反射率不同的区域的各个区域,但是由于在探头4的移动期间进行电子扫描,所以电子扫描的最后的照射点进入相邻的短条区域。
图4D是表示图4C中的电子扫描的超声波图像的图。
此时,反射波图像生成部16将通过探头4的一次电子扫描检测出的来自受检体8的反射波作为X轴方向的位置(扫描行)相同的超声波束的反射波,计算反射波的信号强度,求取浓淡图像,并由显示部17显示为超声波图像。因此,显示于图4C中说明了的受检体8不同的反射率的分布的浓淡图像。
图5A、图5B是说明使比较例的探头4往复移动了时的超声波图像的显示例的图。
图5A是表示将受检体8的外形设为扫描区域时的探头4的电子扫描的照射点的位置的图。
如图3B所说明的那样,因为与X轴扫描仪21的编码器输出同步进行电子扫描,所以X轴方向的位置在扫描动作1与扫描动作2中一致(例如,Xn坐标)。但是,照射点b、c、d、e、f、g成为根据扫描方向逐个偏移少许的位置。因此,扫描动作1的最后的电子扫描的照射点e、f、g是在受检体外照射超声波束。
图5B是表示图5A的电子扫描的超声波图像的图。
反射波图像生成部16因为将通过探头4的一次电子扫描检测出的来自受检体8的反射波表示为X轴方向的位置(扫描行)相同的超声波束的反射波,所以将照射点e、f、g表示为受检体8的Xn坐标的超声波图像。
因为受检体8的反射波与受检体外的反射波的信号强度不同,所以与照射点e、f、g相当的反射波图像表示为不同的浓淡图像,视认为图像信息的偏离。另外,在图5B中,为说明起见,将受检体8的反射波图像设为白色,将受检体外的反射波图像设为黑色。
以下,对实施方式的阵列式超声波影像装置1进行说明。
图6A是对实施方式的探头4的超声波束的照射点进行说明的图。
照射点a、b、c、d、e、f、g为探头4的振子a、b、c、d、e、f、g的电子扫描的超声波束的照射点。尤其是,照射点a为与扫描区域的原点对应的照射点,且为扫描动作时,与X轴扫描仪21的编码器输出同步的电子扫描的最初的超声波束的照射点。
探头4的电子扫描在扫描动作的连续移动期间进行。图6A的实线的矩形表示最初照射超声波束时的探头4的位置,虚线的矩形表示最后照射超声波束时的探头4的位置。
通过时序处理部13(参照图1),探头4在将超声波束照射至照射点a后,对电子扫描的另一端的照射点g照射超声波束。接着,对较照射点a靠中央侧的照射点b照射超声波束。这样,探头4自相对的端部的照射点向中央部的照射点去依次交替地照射超声波束而进行电子扫描。
换言之,探头4以根据扫描动作方向使超声波束的照射点成为く字状或反く字状的方式照射超声波束。
图6B是表示探头4的扫描动作1和扫描动作2在扫描区域中的超声波束的照射点的位置的图。
因为与X轴扫描仪21的编码器输出同步进行电子扫描,所以探头4的照射点a在X轴方向的位置在扫描动作1和扫描动作2中一致,照射点b、c、d、e、f、g成为按照扫描方向而逐个偏移少许的位置。
图7A、图7B是说明使比较例的探头4往复移动时的超声波图像的显示例的图。
图7A是表示将受检体8的外形作为扫描区域时的探头4的电子扫描的照射点的位置的图。
如用图6B所说明的那样,探头4的照射点a,因为与X轴扫描仪21的编码器输出同步进行电子扫描,所以X轴方向的位置在扫描动作1和扫描动作2中一致,照射点b、c、d、e、f、g根据扫描方向,超声波束的照射点成为反く字形、或く字形。由此,扫描动作1的最后的电子扫描的照射点c、d、e对受检体外照射超声波束。
图7B是表示图7A的电子扫描的超声波图像的图。
因为反射波图像生成部16将通过探头4的一次电子扫描检测出的来自受检体8的反射波表示为X轴方向的位置(扫描行)相同的超声波束的反射波,所以将照射点c、d、e以黑色表示为受检体8的Xn坐标的超声波图像。另外,为说明起见,将受检体8的反射波图像设为白色,将反射波的信号强度不同的受检体外的反射波图像设为黑色。
这样,在移位处理的前一刻(即,刚之前)的去往移动处理的最终电子扫描中,与返回移动处理的端部边界(边缘)附近的图像表示为白色,另一方面,返回移动处理的最初电子扫描的与去往移动处理的端部边界附近的图像亦表示为白色。其结果是,去往移动与返回移动的端部边界附近的图像以作为相同灰度等级的白色表示。即,根据用图6A所说明了的扫描动作的方向以超声波束的照射点成为く字形或反く字形的方式照射超声波束,由此,在扫描动作的去路和返路的端部边界附近的图像中,成为相同的灰度等级,能够抑制生成的图像信息的偏离,显示接近受检体的真实图像的图像。即,能够修正切换扫描动作的去路和返路的位置处的超声波反射波的显示偏离。
接着,利用图8,说明阵列式超声波影像装置1的平面扫描的动作流程。
在步骤S81中,控制装置10获取扫描区域的原点的位置(XY坐标)、宽度(X轴方向的长度)、高度(Y轴方向的长度)的扫描条件。
在步骤S82中,控制装置10的扫描仪控制部11驱动3轴扫描仪2使探头4移动至扫描范围的原点的位置。
在步骤S83中,控制装置10在扫描区域的高度量(Y轴方向),重复步骤S83至步骤S811的处理。
在步骤S84中,扫描仪控制部11通过X轴扫描仪21开始扫描区域的X轴方向的探头4的扫描动作。
在步骤S85中,控制装置10在扫描区域的宽度量(X轴方向),重复步骤S86至步骤S88的处理。
在步骤S86中,控制装置10的收发指令部12判断是否检测到自扫描仪控制部11通知的X轴扫描仪21的编码器输出,在检测到编码器输出的情况下(S86的是(Yes)),进行详情后述的步骤S87的探头4的电子扫描的处理。在无法检测到编码器输出的情况下,重复步骤S86的处理,等待检测到编码器输出。
在步骤S89中,控制装置10的扫描仪控制部11通过3轴扫描仪2的Y轴扫描仪22,在Y轴方向上进行电子扫描的扫描宽度量的移动,而进行移位动作。
在步骤S810中,扫描仪控制部11是设定为将步骤S84开始的扫描动作中的探头4的移动方向(扫描方向)反转。
通过以上处理,阵列式超声波影像装置1拍摄受检体8的规定扫描区域的超声波影像。
图9是表示图8的步骤S87的探头4的电子扫描的处理的详情的流程图。
在图9中,将探头4的照射点数设为n个(奇数),将电子扫描的一端的照射点的序号设为1,并向另一端去以升序进行编号。
在步骤S91中,时序处理部13(参照图1)一边每次对变量i加1,一边重复步骤S92至步骤S94,直至变量i自1变为(n-1)/2为止。
在步骤S92中,时序处理部13选择在照射点(i)照射超声波束的振子组,通过振子动作信号生成部14(参照图1)在探头4生成振子动作信号,在照射点(i)照射超声波束。
在步骤S93中,时序处理部13选择对照射点(n+1-i)照射超声波束的振子组,通过振子动作信号生成部14(参照图1)在探头4生成振子动作信号,在照射点(n+1-i)照射超声波束。
通过重复步骤S92和步骤S93,时序处理部13自相对的端部的照射点向中央部的照射点去,交替依次照射超声波束。
在步骤S95中,时序处理部13在照射点((n+1)/2)照射超声波束。即,在电子扫描的中央的照射点照射超声波束。
通过上述处理,在自电子扫描的一端向中心侧去的第1照射点、第3照射点……的位置、及自相对的另一端向中心侧去的第2照射点、第4照射点……的位置,按第1照射点、第2照射点、第3照射点、第4照射点的位置的顺序照射超声波束。
上面,图9就探头4的照射点数为奇数个的情况进行了说明,在照射点数为偶数个的情况下,一边在步骤S91中每次对变量i加1、一边重复步骤S92至步骤S94直至变量i自1至n/2为止。且,只要删除步骤S95的处理即可。
通过上述处理,如图6B所示,扫描动作1中的电子扫描的最后的超声波束的照射点即照射点g的点行(点列)、与扫描动作2中的电子扫描的最初的超声波束的照射点即照射点a的点行的偏离,较图3B所示的情况小。
因此,控制装置10能够使将电子扫描的反射波作为X轴方向的位置(扫描行)相同的超声波束的反射波、计算反射波的信号强度并将其显示为浓淡图像时的、扫描动作1的显示区域与扫描动作2的显示区域的边界部的浓淡图像的偏离减小。
此外,因为探头4自相对的端部的照射点向中央部的照射点去交替地依次照射超声波束来进行电子扫描,所以能够减小电子扫描的相邻的照射点的位置偏移的恶化,能够抑制扫描动作1的显示区域内和扫描动作2的显示区域内的浓淡图像的偏离显著化。
以上说明的实施方式的阵列式超声波影像装置1,能够抑制在探头4的扫描的去往移动和返回移动中生成的反射波图像的图像偏离的发生,能够高速地获取降低了受检体8的图像偏离的超声波图像。
本发明并非限定在上述的实施例,而包含各种变化例。上述实施方式是为了容易理解地说明本发明而详细地进行了说明的,并非限定在必须具有所说明了的所有结构。
附图标记的说明
1 阵列式超声波影像装置
10 控制装置
11 扫描仪控制部
12 收发指令部
13 时序处理部
14 振子动作信号生成部
15 反射波信号处理部
16 反射波图像生成部
17 显示部
2 3轴扫描仪
21X轴扫描仪
22Y轴扫描仪
23Z轴扫描仪
24 保持部件
3 传感器
4探头(超声波阵列探头)
42 锷部
8 受检体
91 水槽
92 台。
Claims (9)
1.一种阵列式超声波影像装置,其特征在于:
将多个振子沿直线排列的超声波阵列探头进行平面扫描,对受检体的表面或层叠边界面照射超声波束,显示来自受检体的超声波反射波的信号强度,其中,所述平面扫描是通过一边进行以规定的扫描顺序对受检体照射超声波束的电子扫描一边使所述超声波阵列探头在与振子的排列方向垂直的方向上往复移动的扫描动作、和使超声波阵列探头与所述振子的排列方向平行地移动的移位动作来进行的,
以成为在所述电子扫描的一端的照射点照射超声波束,接着在相对的另一端的照射点照射超声波束,从各个端部逐一地向中央部去交替地依次照射超声波束的扫描顺序的方式,选择所述多个振子照射超声波束来进行所述电子扫描。
2.如权利要求1所述的阵列式超声波影像装置,其特征在于,包括:
振子动作信号生成部,其按所述超声波束的每个照射位置控制所述超声波阵列探头的振子组的超声波的收发;
时序处理部,其选择与所述电子扫描的扫描顺序对应的所述振子组;
收发指令部,其经由所述时序处理部对所述振子动作信号生成部指示生成振子动作信号,开始所述超声波阵列探头的所述电子扫描;和
控制部,其与所述超声波阵列探头的扫描动作同步地控制所述收发指令部。
3.如权利要求2所述的阵列式超声波影像装置,其特征在于:
所述时序处理部以朝向所述超声波阵列探头的移动的行进方向,超声波束的照射点外观上成为く字形或反く字形的方式选择所述振子组。
4.如权利要求2所述的阵列式超声波影像装置,其特征在于:
所述控制部,在使所述超声波阵列探头对所述受检体进行平面扫描的坐标系中,将与所述超声波阵列探头的振子的排列方向垂直的方向设为X轴方向,将所述振子的排列方向设为Y轴方向,将进行平面扫描的超声波束的最初的照射点设为坐标原点的情况下,使所述移位动作的前一刻的电子扫描的开始位置的X坐标位置、与紧接着所述移位动作之后的电子扫描的开始位置的X坐标位置相同。
5.如权利要求1所述的阵列式超声波影像装置,其特征在于:
按超声波束的每个照射位置接收来自受检体的超声波反射波并求取反射波的信号强度,在与所述平面扫描对应地被划分为矩形的显示区域的规定位置,显示与所述信号强度对应的浓度的图像。
6.如权利要求1所述的阵列式超声波影像装置,其特征在于,包括:
反射波信号处理部,其计算由所述振子接收到的所述超声波束的反射波的信号强度。
7.如权利要求6所述的阵列式超声波影像装置,其特征在于,包括:
反射波图像生成部,其将通过超声波阵列探头的一次电子扫描检测出的来自受检体的反射波,作为X轴方向的位置相同的超声波束的反射波而计算反射波的信号强度,求取浓淡图像;和
显示部,其将由所述反射波图像生成部求得的浓淡图像,显示为受检体的进行了平面扫描的超声波束的反射波的浓淡图像。
8.一种阵列式超声波影像装置的控制方法,所述阵列式超声波影像装置将多个振子沿直线排列的超声波阵列探头的超声波束依次照射至受检体而进行电子扫描,显示来自所述受检体的超声波反射波的信号强度,所述阵列式超声波影像装置的控制方法的特征在于,包括:
第1步骤,一边以按规定的扫描顺序在电子扫描的一端的照射点对所述受检体照射超声波束,接着在相对的另一端的照射点对所述受检体照射超声波束,使得成为从各个端部逐一地向中央部去交替地依次照射超声波束的扫描顺序的方式选择所述多个振子照射超声波束,一边使所述超声波阵列探头在与所述超声波阵列探头的振子的排列方向垂直的方向上以规定速度连续移动;
移位步骤,进行使所述超声波阵列探头与所述振子的排列方向平行地移动所述电子扫描的扫描宽度的量的移位动作;和
第2步骤,一边以按规定的扫描顺序在电子扫描的一端的照射点对所述受检体照射超声波束,接着在相对的另一端的照射点对所述受检体照射超声波束,使得成为从各个端部逐一地向中央部去交替地依次照射超声波束的扫描顺序的方式选择所述多个振子照射超声波束,一边使所述超声波阵列探头与所述第1步骤反向地以规定速度连续移动,
通过反复进行所述第1步骤、所述移位步骤和所述第2步骤,对受检体整面进行电子扫描。
9.如权利要求8所述的阵列式超声波影像装置的控制方法,其特征在于,包括:
检测使所述超声波阵列探头进行扫描动作的X轴扫描仪的编码器输出的有无的步骤;和
在检测到所述编码器输出时,在电子扫描的一端的第1照射点照射超声波束的步骤。
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