JP2000014667A - 超音波診断装置 - Google Patents

超音波診断装置

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JP2000014667A
JP2000014667A JP10188714A JP18871498A JP2000014667A JP 2000014667 A JP2000014667 A JP 2000014667A JP 10188714 A JP10188714 A JP 10188714A JP 18871498 A JP18871498 A JP 18871498A JP 2000014667 A JP2000014667 A JP 2000014667A
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JP
Japan
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line
lines
data
beam scanning
scanning range
Prior art date
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Pending
Application number
JP10188714A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyuki Umezaki
博之 梅崎
Hajime Koseki
肇 小関
Kensuke Araki
健介 荒木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Aloka Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像表示に当たりライン間相関処理を行う超
音波診断装置において、ビーム走査範囲両端部のライン
も表示できるようにする。 【解決手段】 相関演算器16は、注目ラインの受信デ
ータRnとその前後のラインの受信データRn-1及びR
n+1とを加重平均して、注目ラインについての相関済み
データRn’を求める。出力セレクタ18は、ビーム走
査範囲両端以外の各ラインについてはこの相関済みデー
タRn’を選択して画像表示ユニット24に供給し、ビ
ーム走査範囲両端のラインについては注目ラインについ
ての受信データRnそのものを選択して画像表示ユニッ
ト24に供給する。画像表示ユニット24は、供給され
たデータを利用して画像を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波画像の生成
にあたりライン間相関処理を行う超音波診断装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】超音波診断装置では、探触子からセクタ
走査あるいはリニア走査などの方式で診断対象内に超音
波ビームを走査して各ライン(音線)の受信データを取
得し、それら各ラインの受信データから断層画像を形成
する。この画像形成に当たり、画質改善のため、ライン
間相関処理なる処理が行われることが多い。ライン間相
関処理は、注目するライン(注目ラインと呼ぶ)とその
前後のラインの受信データから、注目ラインの受信デー
タを再構成する処理である。
【0003】ライン間相関処理は平滑化処理の一種であ
り、ノイズ除去や画像のぎらつき防止等の効果を得るこ
とができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上説
明した従来のライン間相関処理では、注目ラインについ
て相関処理を行うために、必ずその前後のラインの受信
データが必要であった。しかるに、1画面における走査
開始端と終了端のラインについては、その前又は後いず
れかのラインがないので相関処理を行うことができず、
このためそれら画像両端部のラインは表示することがで
きなかった。これは表示画像幅の狭小化につながり、音
線(ライン)の数が少ない探触子を用いる場合には顕著
な問題となっていた。
【0005】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、ライン間相関処理に伴う表示範囲の狭
小化を回避可能な超音波診断装置を提供することを目的
とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係る超音波診断
装置は、ビーム走査範囲内に複数の超音波ビームを形成
し、それら超音波ビームに対応する各ラインの受信デー
タを取得する手段と、ビーム走査範囲の両端部のライン
を除く各ラインごとに、当該ライン及びその前後のライ
ンの受信データを用いてライン間相関処理を実行し、当
該ラインについての相関済みデータを求める手段と、前
記ライン間相関処理で求められた各相関済みデータと、
前記ビーム走査範囲両端部のラインについての受信デー
タと、を利用して超音波画像を構成する手段と、を含
む。
【0007】この構成によれば、ライン間相関処理のた
めに必要な前後のラインが足りないビーム走査範囲両端
部のラインについては、そのラインの受信信号をそのま
ま利用して表示を行い、その他のラインについてはライ
ン間相関処理の結果を表示することにより、表示画像幅
が狭くせずにライン間相関処理を行うことができる。な
お、ビーム走査範囲両端部のラインとは、ライン間相関
処理のために必要な前後のラインが足りないラインのこ
とであり、両端の2本のラインに限られるものではな
い。どのラインがビーム走査範囲両端部のラインにあた
るかは、ライン間相関処理において用いる前後のライン
の数による。例えば、ライン間相関処理に注目ラインの
前後それぞれ2本ずつのラインが必要な場合は、ビーム
走査範囲前端、後端のそれぞれ2ラインがそれに当た
る。
【0008】また、本発明は、ビーム走査範囲両端部以
外のラインについては、従来と同様にその前後のライン
のデータを用いて相関処理(第2のライン間相関処理)
を行い、ビーム走査範囲両端部のラインについては、上
記とは別方式の相関処理(第1のライン間相関処理)を
行う。第1のライン間相関処理は、ビーム走査範囲両端
部のラインにも可能な相関処理方式である。例えば、ビ
ーム走査範囲の最も端のラインについて1つ内側のライ
ンと加重平均を行ったり、1フレーム前のデータと加重
平均を行ったりするなどの処理がこれである。この構成
によれば、ビーム走査範囲両端部のラインについて、受
信データをそのまま使って表示するよりも画質の改善が
図れる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態(以下
実施形態という)について、図面に基づいて説明する。
【0010】[実施形態1]図1は、本発明に係る超音
波診断装置の要部を示す図である。送受信制御ユニット
12は、超音波探触子10による超音波ビームの送受波
及び走査を制御する。超音波探触子10の超音波受波に
より得られた受信信号は、図示しないA/D変換器によ
りサンプリングされ、デジタルの受信データになる。こ
の受信データは、ラインメモリ14a及び相関演算器1
6に入力される。
【0011】ラインメモリ14a及び14bは、1ライ
ン(走査線)分のデータ容量を有する先入れ先出し(F
IFO)メモリであり、入力されたデータを1ライン分
遅延させて出力する。ラインメモリ14aの出力は、ラ
インメモリ14b、相関演算器16及び出力セレクタ1
8に入力される。また、ラインメモリ14bの出力は相
関演算器16に入力される。
【0012】このような構成によれば、相関演算器16
には、1ライン分ずつ時相の異なる3つの受信データが
並列して入力されることになる。ここで、ラインメモリ
14aの出力を、注目ラインの受信データRnとする
と、送受信制御ユニット12の出力はそれより1ライン
後の受信データRn+1であり、ラインメモリ14bの出
力は1ライン前の受信データRn-1である。この表現
で、添え字はラインの番号(整数値)を示す。
【0013】相関演算器16は、並列入力されるそれら
3ライン分の受信データRn-1、Rn、Rn+1に基づき、
次式に従ってライン間相関処理を行う。
【0014】
【数1】 Rn’=αRn-1+βRn+γRn+1(ただし、α+β+γ=1)・・・(1) この式のRn’が、注目ラインについてのライン相関処
理済みのデータ(以下、「相関済みデータ」と呼ぶ)を
示す。この式は、3つのデータの加重平均を示してお
り、α、β、γは各データについての重みである。例え
ば、β=0.8、α=γ=0.1などのように、注目ラ
インに対する重みβを大きく、その両隣のラインの重み
α、βを小さく設定する。なお、この式の計算は、それ
ら3ラインにおいて超音波探触子10から同距離の点の
データ同士の間で行う。
【0015】相関演算器16から出力された相関済みデ
ータRn’は、出力セレクタ18に入力される。
【0016】出力セレクタ18は、ラインメモリ14a
から出力された注目ラインの受信データRnと、相関演
算器16から出力された注目ラインの相関済みデータR
n’とから、一方を選択して画像表示ユニット24に供
給する。この出力選択は、画像表示ユニット24から供
給される選択信号に基づき行われる。この選択の仕組み
は次の通りである。
【0017】送受信制御ユニット12は、画像表示のた
めに、受信データの出力と並行して、その受信データが
画像中の何番目のラインに当たるかを示すビームアドレ
ス信号を出力している。このビームアドレス信号は、従
来の超音波診断装置では直接画像表示ユニット24に供
給されていたが、本実施形態では、ラインメモリ14a
で1ライン分遅延したデータの時相を基準に表示するた
め、ビームアドレス信号は遅延回路22で1ライン分の
時間だけ遅延され、画像表示ユニット24に供給され
る。画像表示ユニット24は、出力セレクタ18から供
給されるデータに基づき、遅延回路22から供給される
ビームアドレス信号に対応したラインの描画を行う。こ
こで、ビーム走査範囲の先頭ラインと末尾ラインについ
ては、前のライン又は後ろのラインの情報がないので、
相関演算器16でライン間相関処理を行うことができな
い。そこで、先頭ライン及び末尾ラインについては、相
関演算器16の出力Rn’の代わりに、ラインメモリ1
4aから出力される注目ラインの受信データRnそのも
のを用いて描画処理を行う。このため、画像表示ユニッ
ト24は、遅延回路22から入力されたビームアドレス
が先頭ライン又は末尾ラインを指す場合は、ラインメモ
リ14aの出力Rnを指定した選択信号を出力セレクタ
18に送る。ビームアドレスがそれ以外の場合は、相関
演算器16の出力Rn’を指定した選択信号を出力セレ
クタ18に送る。出力セレクタ18は、この選択信号が
示す方のデータを画像表示ユニット24に供給する。
【0018】画像表示ユニット24は、このように出力
セレクタ18を介して供給されたデータに基づき、ビー
ムアドレス信号が示すラインの描画処理を実行する。
【0019】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、ビーム走査範囲の両端のラインについては、そのラ
インの受信データをそのまま用いて画像表示を行うこと
ができ、表示範囲の狭小化を避けることができる。
【0020】なお、以上説明した構成は、注目ラインと
その前後の合計3ラインでライン間相関処理を行う場合
の例であったが、もっと多数のラインでライン間相関処
理を行う場合にも本実施形態のアイデアが拡張可能なこ
とは容易に理解されるであろう。例えば、注目ラインと
その前後2ラインずつの合計5ラインでライン間相関処
理を行う場合は、図2のような装置構成をとればよい。
【0021】すなわち、1ライン分の容量の4つのライ
ンメモリ14A〜14Dを並列に設け、遅延無しの受信
データと各ラインメモリ14A〜14Dの出力とを相関
演算器16aに並列入力する。相関演算器16aは、5
つの入力について加重平均を行い、注目ラインについて
の相関済みデータRn’を求める。そして、出力セレク
タ18にて、相関演算器16の出力Rn’とラインメモ
リ14Bの出力Rnのいずれか一方を選択して画像表示
ユニット24に供給するようにする。ここで、画像表示
ユニット24は、ビームアドレスが示す描画すべきライ
ンがビーム走査範囲の前端の2ライン又は後端の2ライ
ンに該当するときは、ラインメモリ14Bの出力Rn
指定した選択信号を生成して出力セレクタ18に供給す
ればよい。
【0022】[実施形態2]図3を参照して、本発明の
別の実施形態について説明する。図3において、図1に
示した構成要素と同様の要素には同一の符号を付し、こ
れらについては詳細な説明を省略する。
【0023】上記実施形態1では、ビーム走査範囲の前
後端のラインについては受信データをそのまま表示する
ことにより、ライン間相関処理に伴う表示範囲の狭小化
を回避していた。これに対し、本実施形態では、ビーム
走査範囲の前後端のラインについても可能なフィルタ処
理を施すことにより、前後端ラインにおける画質の向上
を図る。
【0024】このため、相関演算器16bは、ビーム走
査範囲の前端(先頭)のラインについての処理を行う前
端用演算部164、後端(末尾)のライン用の処理を行
う後端用演算部166、及び前端、後端以外のラインの
処理を行う一般用演算部162の3つのユニットを含
む。
【0025】ここで、一般用演算部162は、前述の式
(1)に従って、従来と同様3ラインのデータを用いて
ライン間相関処理を行う。
【0026】前端用演算部164及び後端用演算部16
6の処理内容には様々なバリエーションが考えられる。
一例として、利用できる隣接ラインのデータを用いて加
重平均を行うという処理がある。すなわち、前端用演算
部164は注目ラインのデータRnとその直後のライン
のデータRn+1と用い次式(2)に従って、後端用演算
部166は注目ラインのデータRnとその直前のライン
のデータRn-1とを用い次式(3)に従って、フィルタ
リングを行う。
【0027】
【数2】 Rn’=δRn+εRn+1(ただし、δ+ε=1)・・・(2) Rn’=ζRn-1+ηRn(ただし、ζ+η=1)・・・(3) また、診断対象の臓器等の動きが緩やかな場合は、前端
用演算部164及び後端用演算部166の別の処理とし
て、1フレーム前のラインのデータとの平均処理を行う
ことも可能である。すなわち、前端用演算部164は、
前端ラインの1フレーム前の受信データを記憶してお
き、このデータと注目ラインのデータRnとの平均を出
力する。後端用演算部166も同様の処理を行えばよ
い。
【0028】これら一般用演算部162、前端用演算部
164、後端用演算部166の出力は出力セレクタ18
aに入力され、そのうちの一つが出力セレクタ18aに
より選択されて画像表示ユニット24に供給される。出
力セレクタ18aは、画像表示ユニット24から供給さ
れる選択信号に従い、ビーム走査範囲の前端ラインを表
示するときには前端用演算部164の出力を、後端ライ
ンを表示するときには後端用演算部166の出力を、そ
の他のラインを表示するときには一般用演算部162の
出力を、それぞれ選択して出力する。
【0029】このような構成によれば、ビーム走査範囲
の両端のラインを良好な画質で表示でき、ライン間相関
処理に伴う表示範囲の狭小化を避けることができる。
【0030】なお、本実施形態の構成も、3ラインより
多いライン数でライン間相関処理を行う装置に容易に拡
張できる。すなわち、ビーム走査範囲両端部の、一般用
演算部162でのライン間相関処理で相関をとるライン
の数に不足が生じる各ラインごとに、前端用演算部16
4のような専用の演算処理部をそれぞれ設ければよい。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ライン間相関処理のために必要な前後のラインが足りな
いビーム走査範囲両端部のラインについては、そのライ
ンの受信信号をそのまま利用して表示を行うことによ
り、ライン間相関処理に伴う表示範囲の狭小化を回避す
ることができる。
【0032】また、本発明によれば、ライン間相関処理
のために必要な前後のラインが足りないビーム走査範囲
両端部のラインについて、そのラインで可能な相関処理
を施し、その結果を表示することにより、ライン間相関
処理に伴う表示範囲の狭小化を回避しつつ、両端部につ
いても良好な画質で表示を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施形態1の構成を示す機能ブロック図であ
る。
【図2】 実施形態1の拡張例を示す機能ブロック図で
ある。
【図3】 実施形態2の構成を示す機能ブロック図であ
る。
【符号の説明】
10 超音波探触子、12 送受信制御ユニット、14
a,14b ラインメモリ、16,16a,16b 相
関演算器、18,18a 出力セレクタ、22遅延回
路、24 画像表示ユニット。
フロントページの続き (72)発明者 荒木 健介 東京都三鷹市牟礼6丁目22番1号 アロカ 株式会社内 Fターム(参考) 4C301 BB01 BB02 EE20 HH31 JB28 JB29 JB32 JB35 JC06 LL06

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ビーム走査範囲内に複数の超音波ビーム
    を形成し、それら超音波ビームに対応する各ラインの受
    信データを取得する手段と、 ビーム走査範囲の両端部のラインを除く各ラインごと
    に、当該ライン及びその前後のラインの受信データを用
    いてライン間相関処理を実行し、当該ラインについての
    相関済みデータを求める手段と、 前記ライン間相関処理で求められた各相関済みデータ
    と、前記ビーム走査範囲両端部のラインについての受信
    データと、を利用して超音波画像を構成する手段と、 を含む超音波診断装置。
  2. 【請求項2】 ビーム走査範囲内に複数の超音波ビーム
    を形成し、それら超音波ビームに対応する各ラインの受
    信データを取得する手段と、 前記複数のラインの受信データを利用してライン間相関
    処理を実行する手段であって、ビーム走査範囲両端部の
    ラインの受信データに対して第1のライン間相関処理を
    実行し、それ以外のラインの受信データに対して第2の
    ライン間相関処理を実行する手段と、 前記第1及び第2の相関処理により求められた各ライン
    の相関済みデータを利用して超音波画像を構成する手段
    と、 を含む超音波診断装置。
JP10188714A 1998-07-03 1998-07-03 超音波診断装置 Pending JP2000014667A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010522004A (ja) * 2007-03-21 2010-07-01 エコサンス 生物組織の粘弾性を測定するための装置及びその装置を用いる方法
WO2012008573A1 (ja) * 2010-07-15 2012-01-19 株式会社日立メディコ 超音波撮像装置

Cited By (4)

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JP2010522004A (ja) * 2007-03-21 2010-07-01 エコサンス 生物組織の粘弾性を測定するための装置及びその装置を用いる方法
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JPWO2012008573A1 (ja) * 2010-07-15 2013-09-09 株式会社日立メディコ 超音波撮像装置
JP5514911B2 (ja) * 2010-07-15 2014-06-04 株式会社日立メディコ 超音波撮像装置

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