JP2002113001A - 超音波診断装置および超音波信号処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フレーム間補間により補間された血流画像に
生じる黒く画像が抜けるアーチファクト（黒いピクセ
ル）を低減することを目的とする。 【解決手段】 フレーム間フィルタ７Ｅにおいて、折り
返し判定器５１および符号判定補間器５２を設け、折り
返し判定器５１により「折り返しなし」と判定されたオ
リジナルデータに対し、符号判定補間器５２により符号
判定を行い、「異符号」と判定された場合には、近時相
データ出力補間を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラードプラ機能
を有する超音波診断装置および超音波信号処理方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、被検体内における血流などの移動
体情報を可視化する手法として、超音波の送受信を複数
回繰り返して得られた信号にドプラ効果を利用するイメ
ージング法が、一般的に知られている。このイメージン
グ法では、超音波の送受信を複数回繰り返す必要がある
ため、被検体内の位置情報であるＢモードなどの単純な
断層画像を得るイメージング法に比して、スキャンレー
トが低い。この問題点を回避するために、スキャンによ
り得られた画像から補間画像を生成し、見かけのフレー
ムレートを向上させるという方法が用いられている。こ
の補間手法は、隣接した2画像の同一位置にある移動体
情報、例えば血流データに対して直線補間などの演算に
よりデータを生成する。補間係数は、２画像に対する補
間画像の時相から決定される。また、血流信号などの移
動体情報は、自己相関法などを用いて求められるが、高
速な血流信号に対しては折り返し現象が発生することが
ある。これは、信号の受信間隔から決まるサンプリング
周期に対して、血流信号の変化が高速な場合に発生する
もので、一般に、エイリアシングと呼ばれている。エイ
リアシング発生の判定基準としては、データの変化が急
速に発生しないという仮定に基づき、位相がπ以上変化
している場合に、エイリアシングが発生しているとされ
ている。

【０００３】従来では、このエイリアシングが発生して
いない場合、つまり血流信号の変化が高速でない場合に
は、流速０を通過する方向に補間を行い、エイリアシン
グが発生したと判断されるデータに対しては、最大流速
側を通過する方向に補間を行っていた。これは、特開平
１−４３２３８に示されている。そして、この後、補間
されたデータに対して、ブランキング処理が行われる。
ブランキング処理とは、血流速度の絶対値がある定めら
れたしきい値（これをブランキングしきい値と呼ぶ）よ
りも小さい場合、流速０に置換する処理で、この場合に
は、血流信号は表示されない。これは、最後まで取りき
れなかったノイズ成分を除去するためにある。この補間
画像の挿入およびブランキング処理により、ノイズ成分
を除去した状態で、血流が少しずつ変化して観察される
ため、視覚的に滑らかな画像を表示することが可能にな
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、カラー
ドプライメージング法は、上述のように、元々のスキャ
ンレートが低いために、画像間の時相差が大きく、移動
体情報、例えば１心拍内に順逆流を示す血流を観測する
場合には、補間像に血流を示す色の中に黒く抜けるピク
セルが観測されるという副作用が生じる。この副作用が
発生する機序は、次の通りである。ある時相Ｎにおける
超音波スキャンにより得られた血流速度は順流であった
が、次の時相N+1における血流速度が逆流になっていた
場合で、エイリアシングが発生したと判定されない場合
には、流速度の変化が流速度０を通過して補間像が生成
される。補間された流速度データは、ブランキングのし
きい値よりも小さくなる可能性があるが、条件によって
は周囲のピクセルはしきい値以上であるが、そのピクセ
ルはしきい値以下となり、このピクセルを画面上に表示
する場合、表示輝度が略零となるため、黒く表示される
というケースが発生する。この場合、血流速度の分布や
スキャンラインに時相差があることから、しきい値以下
になる部分の大きさや形状は様々なものになり、この黒
く抜けるアーチファクトは、血流観測の妨げになる。

【０００５】本発明は、上記課題を解決するもので、フ
レーム間補間により補間された血流像に生じる黒く画像
が抜けるアーチファクトを低減することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、請求項１に記載の発明は、超音波を送受信すること
により得られる被検体の画像データである第１のデータ
を複数取得する画像データ取得手段と、前記第１のデー
タ同士が折り返し状態にあるか否かを判定する折り返し
判定手段と、前記折り返し判定手段により折り返し状態
でないと判定された場合、前記第１のデータを補間する
ことにより作成されるデータの絶対値がブランキングし
きい値内に入るかどうかを判定する手段と、前記折り返
し判定手段および前記ブランキングしきい値内に入るか
どうかを判定する手段のうち少なくとも一つの判定手段
の結果に基づいて前記第１のデータを補間することによ
り第２のデータを作成するデータ作成手段と、を具備す
ることを特徴とする。また、請求項２に記載の発明は、
超音波を送受信することにより得られる被検体の画像デ
ータである第１のデータを複数取得する画像データ取得
手段と、前記第１のデータ同士が折り返し状態にあるか
否かを判定する折り返し判定手段と、前記折り返し判定
手段により折り返し状態でないと判定された場合、前記
第１のデータ同士が同符号か異符号かを判定する符号判
定手段と、前記折り返し判定手段および前記符号判定手
段のうち少なくとも一つの判定手段の結果に基づいて前
記第１のデータを補間することにより第２のデータを作
成するデータ作成手段と、を具備することを特徴とす
る。

【０００７】また、請求項４記載の発明は、超音波を送
受信することにより得られる被検体の画像データである
第１のデータを複数取得する画像データ取得手段と、前
記第１のデータに基づいて第２のデータを作成する第２
のデータ作成手段と、前記第２のデータ作成手段により
作成された第２のデータが、被検体を表示するための表
示画像上で輝度が略零となるピクセルを生じさせるかど
うかを判定する判定手段と、を具備することを特徴とす
る。また、請求項５記載の発明は、超音波を送受信する
ことにより得られる被検体の画像データである第１のデ
ータを複数取得する画像データ取得手段と、前記第１の
データに基づいて第２のデータを作成する第２のデータ
作成手段と、前記第２のデータ作成手段により作成され
た第２のデータの絶対値が、ブランキングしきい値内に
入るかどうかを判定する判定手段と、を具備することを
特徴とする。また、請求項７記載の発明は、超音波を送
受信することにより被検体内の移動体の速度データを複
数取得する移動体速度データ取得手段と、前記移動体の
速度データ同士が折り返し状態にあるか否かを判定する
折り返し判定手段と、前記折り返し判定手段により折り
返し状態でないと判定された場合、前記移動体が同一方
向の動きを表すのか逆方向の動きを表すのかを判定する
移動体方向判定手段と、前記折り返し判定手段および前
記移動体方向判定手段のうち少なくとも一つの判定手段
の結果に基づいて前記移動体の速度データの補間データ
を作成するデータ作成手段と、を具備することを特徴と
する。

【０００８】本発明は、上記構成により、視覚的に滑ら
かな画像を表示することができ、かつ、画像内に黒く抜
けるピクセルが発生するようなアーチファクトを低減す
ることができ、操作者にとって、見やすい画像を提供す
ることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る第１の実施の
形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は
第１実施の形態に係る超音波画像診断装置のブロック図
である。本実施の形態に係る超音波画像診断装置は、シ
ステムコントローラ１をシステム全体の制御中枢とす
る。システムコントローラ１には操作スイッチ（ＳＷ）
８が接続されここから各種情報、命令が入力されるよう
になっている。プローブ２は、電気／機械変換器として
の複数の圧電振動子を有する。プローブ２には送信系３
と受信系４とが接続される。送信系３は、パルス発生器
３Ａ、送信遅延回路３Ｂ、パルサ３Ｃとを有する。パル
ス発生器３Ａは例えば６ＫＨｚのレート周波数でレート
パルスを発生する。このレートパルスはチャンネル数分
に分配され、送信遅延回路３Ｂに送られる。送信遅延回
路３Ｂは、超音波をビーム状に集束しかつ送信指向性を
与えるための遅延時間を各レートパルスに与える。パル
サ３Ｃは、送信遅延回路３Ｂからレートパルスを受けた
タイミングでプローブ２に電圧パルスを印加する。これ
によりプローブ２から超音波パルスが被検体内に送信さ
れる。被検体内の音響インピーダンスの不連続面で反射
した反射波はプローブ２で受信される。このように、被
検体に超音波を送受信することにより被検体の画像情報
を得ることができる。

【００１０】プローブ２からの受信信号は、受信系４に
取り込まれる。受信系４は、プリアンプ４Ａ、アナログ
デジタルコンバータ（Ａ／Ｄ）４Ｄ、受信遅延回路４
Ｂ、加算器４Ｃを有する。受信信号は、チャンネル毎に
プリアンプ４Ａで増幅され、アナログデジタルコンバー
タ（Ａ／Ｄ）４Ｄで増幅された後、受信遅延回路４Ｂに
より受信指向性を与えるための遅延時間を与えられ、そ
して加算器４Ｃで加算される。これにより受信指向性に
応じた方向からの反射波が強調された反射信号が得られ
る。この送信指向性と受信指向性とにより超音波送受信
の総合的な指向性が決定される。スキャンコントローラ
９は、被検体の断面を超音波で繰り返しスキャンするた
めに送信系３、受信系４の制御を行う。また、受信系４
から出力される反射信号は、信号処理系６に送られる。
信号処理系６には、まず、位相検波回路６Ａが設けられ
ており、位相検波回路６Ａの出力に、カラードプラ処理
系とＢモード処理系が並列に設けられている。なお、Ｂ
モード処理系は包絡線検波部６Ｂ及び輝度演算部６Ｆを
含む処理系をいい、また、カラードプラ処理系は、ＭＴ
Ｉフィルタ６Ｃ、自己相関器６Ｄ、演算部６Ｅの順で構
成されている信号系である。

【００１１】位相検波回路６Ａは、図示しないが、基準
信号発生器、９０°移相器、２系統のミキサ、２系統の
ローパスフィルタとを有する。一方のミキサは、受信系
４からの反射信号に、基準信号発生器からの基本周波数
ｆ0 （例えばｆ0 ＝３．５ＭＨｚ）の基準信号をかけ
あわせる。他方のミキサは、受信系４からの信号に、基
準信号発生器から９０°移相器を介して９０°移相した
基準信号をかけあわせる。ミキサの出力信号には高調波
成分が含まれている。この高調波成分は、ローパスフィ
ルタで除去される。これにより、ドプラ効果により周波
数偏移を受けた偏移周波数でビートするドプラ信号が抽
出される。ＭＴＩフィルタ６Ｃは、位相検波回路６Ａか
らのドプラ信号から心筋などの運動速度の遅い反射体か
らの比較的低周波のクラッタ成分を除去し、比較的高周
波の血流成分を抽出する。ＭＴＩフィルタ６Ｃで抽出さ
れた血流のドプラ信号は、自己相関器６Ｄに供給され
る。自己相関器６Ｄは、現在のフレームの血流のドプラ
信号と１フレーム前の血流のドプラ信号に基づいた信号
を出力し、演算部６Ｅで、血流速度などの移動体信号が
出力される。なお、この移動体に関しては、動きを有す
るものであれば、血流などに限定されるものではない。
例えば、体内組織の一部が動きを有する場合にも応用可
能である。

【００１２】また一方、包絡線検波部６Ｂ及び輝度演算
部６Ｆは、位相検波回路６Ａからの出力信号に基づい
て、包絡線検波を行い、さらに信号のLog圧縮、パーシ
スタンス処理、エッジ強調などのいわゆるＢモードの計
算を行い、輝度信号を出力する。ディジタルスキャンコ
ンバータ（ＤＳＣ）７Ａは、演算部６Ｅおよび輝度演算
部６Ｆからの信号に対して、方位方向の補間を行い、各
点のデータを並び変えて、２次元画像データをビデオ信
号に変換する。ＤＳＣ７Ａの出力は、フレーム間フィル
タ７Ｅで補正処理を行った後、ブランキング処理部７Ｂ
で上述のようにブランキング処理を行ったのち、デジタ
ルアナログコンバータ（Ｄ／Ａ）７Ｃを介して、カラー
モニタ７Ｄで被検体の超音波画像が表示される。ここ
で、フレーム間フィルタ７Ｅを詳しく説明する。本実施
の形態におけるフレーム間フィルタ７Ｅのブロック図を
図２に示す。フレーム間フィルタ７Ｅの入力信号側に
は、入力信号を一時的に記憶するための３つのバッファ
（Ｂｕｆｆｅｒ）２１、２２、２３が並列に設けられて
いる。また、バッファ２１乃至２３の出力側には、それ
ぞれのバッファの出力信号が入力されるフレームメモリ
（ＦＭ）３１乃至３３が設けられ、さらにその後段にそ
れぞれのフレームメモリからの出力信号を一時的に記憶
するためのバッファ４１乃至４３が設けられている。

【００１３】また、それぞれのフレームメモリにおける
書き込み及び読み出しタイミングを一括して調整するた
めの書き込み制御器（WR）５５及び読み出し制御器（R
D）５４が設けられている。バッファ４１乃至４３の出
力には、それぞれのバッファからの出力信号を時分割で
読み出すための切換器（ＭＵＸ）５０が設けられてお
り、切換器５０には、切換タイミングを制御するフレー
ムカウンタ５３が設けられている。さらに、切換器５０
の出力には、折り返し判定器５１と符号判定補間器５２
が並列に接続されている。また、これとは別に折り返し
判定器５１の判定結果は符号判定補間器５２へ入力さ
れ、符号判定補間器５２の出力は、デジタルアナログコ
ンバータ７Ｃに接続される。次に、以上の構成からなる
フレーム間フィルタ７Ｅの動作について、前記図２およ
びフレームメモリからの読み出しおよび補間動作を表し
たフローチャートである図３を参照して、詳しく説明す
る。なお、以下、フレームメモリ３１乃至３３にはデー
タが書き込まれていない状態からの動作を示す。まず、
ＤＳＣ７Ａからフィルタ７Ｅに入力された入力信号は、
それぞれのバッファ２１乃至２３で一次的に記憶され
る。

【００１４】次に、記憶された信号は、書き込み制御器
５５の信号により、フレームメモリ３１乃至３３へそれ
ぞれ１フレームずつ順番に書き込まれる。書き込まれた
信号のうち、２つのフレームメモリ、例えば、フレーム
メモリ３１および３２に書き込まれた信号は、読み出し
制御器５４により、それぞれの対応するピクセルごとに
時分割で読み出され、それぞれのフレームメモリに設け
られたバッファ４１、４２に一時的に記憶された後、さ
らに切換器５０にて、カウンタ５３（FrameCnt.）の制
御に従い、時分割されて折り返し判定器５１と符号判定
補間器５２に入力される。これは、図３においては、ス
タートのステップ３０１、フレームメモリの初期化ステ
ップ３０２、フレームメモリからの読み出しステップ３
０３、判定処理への入力ステップ３０４に該当する。な
お、ステップ３０２に関しては、図３では省略されてい
る。ここで、折り返し判定器５１と符号判定補間器５２
における補間処理についてさらに詳しく説明する。本実
施の形態における補間処理の過程における血流信号グラ
フを図４に示す。図４では、横軸に時間、縦軸に血流信
号の速度が示されている。なお、白丸はディジタルスキ
ャンコンバータ７Ａからフレーム間フィルタ７Ｅに入力
されたデータであるオリジナルデータ、黒丸はこれらの
オリジナルデータに基づいて作成された補間データ、Ｖ
maxは、最大表示血流速度を示している。

【００１５】折り返し判定器５１に入力された信号は、
オリジナルデータである時相N-1とN（Nは２以上の整数
である）のデータ間で折り返し判定が行われる。ここ
で、それぞれの時相でのデータ信号間とは、各フレーム
の信号間を表している。折り返し判定は、それぞれの時
相における血流速度をV（N-1）、V（N）とするとabs{V
（N）−V（N-1）}＞Vthの時には「折り返しあり」、abs
{V（N）−V（N-1）}≦Vthの時には「折り返しなし」、
と判定する。なお、ここでVthは、折り返しの判定を行
うための血流速度のしきい値（折り返ししきい値）であ
り、予め操作者、あるいは装置内の図示しないメモリ等
から供給されるものとする。また、上述のブランキング
しきい値Vbとは、Vth＞Vbの関係を有しており、血流速
度の値が、−Vbより大きく＋Vbより小さい時に、被検体
を表示するための表示画像上で黒いピクセルを生じさせ
る。上述の折り返し判定法に従ってされた折り返し判定
結果は、折り返し判定器５１から符号判定補間器５２へ
入力される。符号判定補間器５２では、判定結果が「折
り返しあり」の場合は、従来例と同様、図４（ａ）に示
されたように、折り返しを考慮した補間である折り返し
処理つき補間を行う。つまり、補間データのうちオリジ
ナルデータ同士の中間の補正データをV（ｍ）とする
と、V（N-1）＋V（N）≧０の時には、V（ｍ）＝−Ｖmax
＋｛V（N-1）＋V（N）｝／２V（N-1）＋V（N）＜０の時
には、V（ｍ）＝＋Ｖmax＋｛V（N-1）＋V（N）｝／２と
する。

【００１６】また、判定結果が「折り返しなし」の場合
には、符号判定補間器５２に入力されたオリジナルデー
タである時相N-1とNのデータ間で符号判定を行う。ここ
で、符号判定とは、V（N）とV（N-1）の状態の一つであ
る符号同士の状態（同符号か否か）を判断するもので、
具体的には、例えば、V（N）＊V（N-1）≧０の時には
「同符号」、V（N）＊V（N-1）＜０の時には「異符
号」、とすれば良い。なお、これは、血流速度で考える
と、血流が同一方向か逆方向かを判断していることとな
る。「折り返しなし」であり、かつ「同符号」の場合
は、図４（ｂ）に示された折り返し処理なし補間を行
う。つまり、補間データをV（M）とすると、 V（M）＝｛V（N）−V（N-1）｝／ｄ＋V（N-1） とする。ただし、ここでｄは、求める補間データの時間
に応じて決定すべき数で、補間データを求める時間を時
相N-1とNの中間の時相とした場合、すなわち、V（M）＝
V（ｍ）とする時は、ｄ＝２となる。また一方、「折り
返しなし」であり、かつ「異符号」の場合は、図４
（ｃ）に示された近時相データ出力補間を行う。これ
は、上述のように、補間データが、点線で示された血流
速度０付近に作成された場合、つまり補間データの絶対
値がブランキングしきい値以下であった場合に、黒く抜
けるピクセルとなるのを防ぐような補間方法である。

【００１７】つまり、補間データをV（M）とすると、 V（M）＝V（N-1）、あるいは、V（M）＝V（N） と補間を行う。なお、V（M）に時相N-1、Nのいずれの時
のデータを用いるかは、求める補間データの時間に応じ
て決定すればよい。つまり、補間データを求める時間が
時相N-1とNの中間あるいは中間よりN-1側の場合には、V
（M）をV（N-1）とすれば良いし、また、時相N-1とNの
中間よりN側の場合には、V（M）をV（N）とすれば良
い。ただし、これは時相N-1とNの中間よりN-1側の場合
でも、V（M）をV（N）とすることを妨げるものではな
い。これは例えば、V（N-1）の絶対値がブランキングし
きい値より小さく、かつV（N）の絶対値がブランキング
しきい値より大きい場合には、特にV（M）＝V（N）とす
ることにより、補間データによる黒く抜けるピクセルを
少なくすることができる。なお、図４（ｃ）では、V
（M）をV（N-1）とした場合が矢印で示されている。以
上の折り返し符号判定は、図３では、ステップ３０５乃
至３０９に示されている。詳しくは、ステップ３０５が
折り返し判定を行うステップであり、ステップ３０５で
「折り返しあり」と判定された場合は、ステップ３０６
で図４（ａ）に対応する折り返し処理付き補間を行う。

【００１８】一方、ステップ３０５で「折り返しなし」
と判定された場合は、ステップ３０９で符号判定を行
い、「同符号」と判定された場合は、ステップ３０７で
図４（ｂ）に対応する折り返し処理なし補間をおこな
う。また、「異符号」と判定された場合は、ステップ３
０８で図４（ｃ）に対応する近時相データ出力補間を行
う。上述の補間処理を１ピクセルごとに１フレーム内の
全てのピクセル、あるいは関心領域が設定されている場
合には関心領域内のピクセルで行う。これは、図３で
は、１ピクセルずらすステップ３１０および全ピクセル
の処理完了を判断するステップ３１１で行われる。全て
のピクセルにおいて、これらのオリジナルデータおよび
補間データは、フレーム間フィルタ７Ｅの出力として、
デジタルアナログコンバータ７Ｃへ出力される。なお、
比較のため、従来例における折り返し判定について、図
１０を参照して簡単に説明する。図１０は、従来例にお
けるフレーム間フィルタの補間動作を表したフローチャ
ート図である。従来では、折り返し判定ステップ４０１
で折り返しの判定を行った後、「折り返しあり」の判定
の場合は、ステップ４０２で折り返し処理付き補間、
「折り返しなし」の判定の場合は、ステップ４０３で折
り返し処理なし補間の２種類のみを行っていた。

【００１９】このため、「折り返しなし」の場合も、符
号に関係なく、折り返し処理なし補間を行っていたた
め、補間データは、速度０近辺のデータを持つ、つまり
補間データの絶対値がブランキングしきい値より小さく
なる可能性が高く、これにより、上述のように、補間像
に血流を示す色の中に黒く抜けるピクセルが観測される
という副作用が生じる。このデータは、図４（ｃ）で
は、白抜きの三角形で示されている。本実施の形態にお
いては、このように、黒ピクセルが多数発生すると考え
られる「折り返しなし」でかつ「異符号」の場合には、
近時相データ出力補間を行うため、補間データは、速度
０近辺のデータを持つ可能性が極めて低く、補間を行っ
た際に生じる黒く抜けるピクセルが補間像に血流を示す
色の中に観測されることは少ない。従って、補間データ
により作成された視覚的に滑らかな画像を表示すること
ができ、かつ、画像内に黒く抜けるピクセルを低減する
ことができ、操作者にとって、見やすい画像を提供する
ことができる。また、本実施の形態では、切換器５０の
出力を、折り返し判定器５１と符号判定補間器５２に並
列に入力したが、折り返し判定器５１と符号判定補間器
５２は直列に接続しても良い。

【００２０】さらに、本実施の形態では、説明を容易に
するため、２つのオリジナルデータから１つの補間デー
タを算出するものを示したが、オリジナルデータの間
に、複数の補間データを作成する場合にも、本発明を適
応することができる。またさらに、本実施の形態では、
「折り返しなし」の判定後、オリジナルデータ同士の状
態に、オリジナルデータ同士が同符号か異符号かを考
慮、すなわちV（N）＊V（N-1）≧０、V（N）＊V（N-1）
＜０などのオリジナルデータ同士の積の状態を用いた関
係を記載したが、これ以外にも、オリジナルデータから
求められる補正データが黒ピクセルを生じさせるか可能
性があるかどうか、つまり補間データの絶対値がブラン
キングしきい値より小さくなるかどうかを判定するもの
であれば、例えば和算、差算、除算等から導かれる他の
状態であっても良い。例として、|V（N）+V（N-1）|＜
α、|V（N）+V（N-1）|≧α、の場合に分けることも考
えられる。なお、αは適当なしきい値を示すもので正の
数とする。次に、第２の実施の形態について説明する。
図５は、本実施の形態におけるブロック図である。な
お、図５は、第１の実施の形態におけるブロック図であ
る図２の一部を変形したものであり、その他の構成は、
第１の実施の形態と同様であるため、ここでは省略す
る。

【００２１】本実施の形態は、第１の実施の形態と異な
り、符号判定補間器５２の替わりに比較補間器５６が設
けらており、折り返し判定器５１の出力は、符号判定補
間器５２ではなく、比較補間器５６に入力される。ここ
で、本実施の形態における比較補間器５６を用いた場合
のフレーム間フィルタの補間動作を表したフローチャー
ト図を図７に示す。図７は、第１の実施の形態における
フローチャート図である図３の一部を変形したものであ
り、その他の構成は、第１の実施の形態と同様であるた
め、ここでは省略する。本実施の形態では、折り返し判
定器５１により、「折り返しあり」の判定の場合は、第
１の実施の形態と同様に、折り返し処理つき補間を行
う。なお、ここでは比較補間器５６が、この機能を有し
ている。また、折り返し判定器５１により、「折り返し
なし」の判定の場合には、第１の実施の形態と異なり、
本実施の形態では、オリジナルデータ同士の符号判定を
行わず、折り返し処理なし補間を行う。これは、図7に
おいては、ステップ７０１に該当する。折り返し処理な
し補間のステップ７０１を行った後、実際に補間された
データが黒くなるピクセルとなるかどうかの判定を行
う。

【００２２】ここで、この判定について、本実施の形態
における補間処理の過程における血流信号グラフである
図６を参照にして説明する。なお、図６における黒丸は
本実施の形態における比較補間器５６から出力される補
間データ、白抜き三角は、従来例における補間データ、
また白抜き四角は、第１の実施の形態における補間デー
タを示している。本実施の形態では、折り返し処理なし
補間された補間データＶ（ｓ）が、Ｖ（ｓ）≦−Vbある
いはＶ（ｓ）≧＋Vbの時には、折り返し処理なし補間を
用いた場合の補間データをそのまま補間データとして用
いる。これは、図７においては、黒く抜けるピクセルと
なるかどうかの判定ステップ７０２において、「No」と
判定された場合である。一方、−Vb＜Ｖ（ｓ）＜Vbの
時、これは、ステップ７０２において、「Yes」と判定
された場合であるが、この場合には、黒ピクセル外補間
（図７ではステップ７０３に該当する）を行う。黒ピク
セル外補間とは、補間データＶ（ｓ）を−Vb＜Ｖ（ｓ）
＜Vbとなるデータ以外に置き換える補間をいい、その置
き換えられるデータＶ'（ｓ）は、黒ピクセルとならな
いデータであれば、特に数値は問わないが、例えば、 −Vb＜Ｖ（ｓ）＜０の時には、Ｖ'（ｓ）＝−Vb ０≦Ｖ（ｓ）＜Vbの時には、Ｖ'（ｓ）＝Vb とすると良い。このように、黒ピクセル外補間を行った
例が図６において示されている。

【００２３】このような補間を行うことによって、第１
の実施の形態と同様、補間データにより作成された視覚
的に滑らかな画像を表示することができ、かつ、画像内
に黒く抜けるピクセルを低減することができ、操作者に
とって、見やすい画像を提供することができる。また、
本実施の形態では、図６からも明らかなように、第１の
実施の形態における近時相データ出力補間よりも、補間
データの絶対値がブランキングしきい値近くになるま
で、補間することが出来るため、さらに正確な補間デー
タを得ることが可能であり、特に、２つのオリジナルデ
ータの間に、複数の補間データを作成する際には、より
正確な補間を行うことができるため、視覚的にも滑らか
な画像とすることが可能である。また、一方で、第２の
実施の形態では、オリジナルデータの状態によっては、
折り返し処理なし補間を行った後、黒ピクセル外補間を
行うという２回の補間を行う可能性があるが、第１の実
施の形態では、補間データを再度補間処理することがな
いため、一度の補間処理で補間データを得ることがで
き、補間データを早く作成することができ、また、回路
的にも比較的簡単な構成である点で、非常に優れてい
る。

【００２４】なお、第２の実施の形態で用いた黒ピクセ
ル外補間については、第１の実施の形態でも使用するこ
とができる。この場合、補間データとして、近時相デー
タを用いる替わりに、上述のように、Ｖ（ｓ）＝−Vbあ
るいはＶ（ｓ）＝Vbとしても良い。次に、第３の実施の
形態について説明する。図８は、本実施の形態における
ブロック図である。なお、図８は、第１の実施の形態に
おけるブロック図である図２の一部を変形したものであ
り、その他の構成は、第１の実施の形態と同様であるた
め、ここでは省略する。本実施の形態は、第１の実施の
形態と異なり、符号判定補間器６２は、２つの出力を有
し、一つの出力には、第１の実施の形態と同様、ディジ
タルアナログコンバータ７Ｃが接続されているが、他方
の出力には、比較補間器６１が接続されている。ここ
で、比較補間器６１について、本実施の形態におけるフ
レーム間フィルタの補間動作を表したフローチャート図
である図９を参照にして説明する。なお、図９は、第１
の実施の形態におけるフローチャート図である図３の一
部を変形したものであり、その他の構成は、第１の実施
の形態と同様であるため、ここでは省略する。

【００２５】本実施の形態では、折り返し判定器５１に
より、「折り返しあり」の判定の場合は、第１の実施の
形態と同様に、折り返し処理つき補間を行う。なお、こ
こでは符号判定補間器６２が、この機能を有しているも
のとする。また、折り返し判定器５１により、「折り返
しなし」の判定の場合には、第１の実施の形態と同様、
符号判定補間器６２で、符号の判定を行う。これは、図
９においては、ステップ３０９に該当する。符号判定の
結果、オリジナルデータ同士が同符号であった場合は、
第１の実施の形態と同様、折り返し処理なし補間が行わ
れる。これは、ステップ３０７に該当し、この機能も符
号判定補間器６２が有しているものとする。一方、符号
判定の結果、オリジナルデータ同士が異符号であった場
合は、第１の実施の形態と異なり、折り返し処理なし補
間を行う。これはステップ７０１に該当する。以下ステ
ップ７０２、７０３を含むステップ７０１乃至７０３に
関しては、第２の実施の形態と同様であるため、ここで
は省略する。なお、ステップ７０１乃至７０３を行う機
能は、比較補間器６１が機能を有している。本実施の形
態でも、第１の実施の形態と同様、補間データにより作
成された視覚的に滑らかな画像を表示することができ、
かつ、画像内に黒く抜けるピクセルを低減することがで
き、操作者にとって、見やすい画像を提供することがで
きる。

【００２６】また、本実施の形態は、第１の実施の形態
と異なり、第２の実施の形態と同様、近時相データ出力
補間よりも、さらに正確な補間データを得ることが可能
であり、特に、２つのオリジナルデータの間に、複数の
補間データを作成する際には、より正確な補間を行うこ
とができるため、視覚的にも滑らかな画像とすることが
可能である。また、一方で、本実施の形態では、第２の
実施の形態と同様、折り返し処理なし補間を行った後、
黒ピクセル外補間を行うという２回の補間を行う可能性
があるが、第１の実施の形態では、補間データを再度補
間処理することがないため、一度の補間処理で補間デー
タを得ることができ、補間データを早く作成することが
でき、また、回路的にも比較的簡単な構成である点で、
非常に優れている。また、本実施の形態では、第２の実
施の形態と異なり、折り返し判定の結果が「折り返しな
し」の場合には、符号判定を行い、符号判定の結果が
「同符号」の場合には、黒く抜けるピクセルとなるかど
うかの判定（ステップ７０２）を行うことなく、補間デ
ータを得ることができ、従って、補間データの作成処理
の効率を向上することができる。なお、第１乃至第３の
実施の形態では、図２、図５、図８にように、各機能を
有する回路が示されているが、回路の構成に変え、一連
の流れをプログラムによって、処理することも充分に考
えられるものである。

【００２７】また、第１乃至第３の実施の形態では、オ
リジナルデータのみに基づいて、補間データを作成する
場合を示したが、作成された補間データに基づいて、さ
らに補間データを求める場合にも、本発明を適応するこ
とが可能である。またさらに、第１乃至第３の実施の形
態では、フレームメモリを３つとしているが、これは書
き込みと読み出しの関係上、２つのフレームメモリ間の
補間処理を行っている間に他の１つのフレームメモリに
書き込み動作を行うためであり、フレームメモリの数
は、多いほど信号処理は早くなり得るが、少なくとも２
つあれば良い。なお、第１乃至第３の実施の形態におけ
る補間の方法は、黒ピクセルを低減するための補間方法
の例であり、本発明は、これらに限定されるものではな
い。特に、補間の方法には、便宜のため直線補間を用い
ているが、他の関数、例えば２次曲線などを用いた補間
であっても良い。またさらに、第１乃至第３の実施の形
態および従来例における補間を、操作者の選択に応じ
て、切換えて使用使用できるような構成としても良い。

【００２８】

【発明の効果】本発明は、補間データを作成する際、補
間データを作成するためのデータを折り返し判定し、折
り返しなしと判定されたデータを更にデータの状態に応
じて、補間データを作成することにより、補間された血
流像に生じる黒く画像が抜けるようなアーチファクトを
低減することができ、操作者が血流状態を、見やすい状
態で観察することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第1の実施の形態における超音波
装置のブロック図である。

【図２】本発明に係る第１の実施の形態におけるフレー
ム間フィルタのブロック図である。

【図３】本発明に係る第１の実施の形態におけるフレー
ム間フィルタの補間動作を表したフローチャート図であ
る。

【図４】本発明に係る第１の実施の形態における補間処
理の過程における血流信号グラフである。

【図５】本発明に係る第２の実施の形態におけるフレー
ム間フィルタのブロック図である。

【図６】本発明に係る第２の実施の形態における補間処
理の過程における血流信号グラフである。

【図７】本発明に係る第２の実施の形態におけるフレー
ム間フィルタのブロック図である。

【図８】本発明に係る第３の実施の形態におけるフレー
ム間フィルタのブロック図である。

【図９】本発明に係る第３の実施の形態におけるフレー
ム間フィルタのブロック図である。

【図１０】従来例におけるフレーム間フィルタの補間動
作を表したフローチャート図である。

【符号の説明】

１ システムコントローラ ２ プローブ ３ 送信系 ４ 受信系 ６ 信号処理系 ７Ａ ディジタルスキャンコンバータ ７B ブランキング処理部 ７Ｃ ディジタルアナログコンバータ ７Ｄ カ０ｎラーモニタ ７Ｅ フレーム間フィルタ ８ 操作スイッチ ９ スキャンコントローラ ２１ バッファ ２２ バッファ ２３ バッファ ３１ フレームメモリ ３２ フレームメモリ ３３ フレームメモリ ４１ バッファ ４２ バッファ ４３ バッファ ５０ 切換器 ５１ 折り返し判定器 ５２ 符号判定補間器 ５３ フレームカウンタ ５４ 読み出し制御器 ５５ 書き込み制御器 ５６ 比較補間器 ６１ 比較補間器 ６２ 符号判定補間器

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超音波を送受信することにより得られる
   被検体の画像データである第１のデータを複数取得する
   画像データ取得手段と、前記第１のデータ同士が折り返
   し状態にあるか否かを判定する折り返し判定手段と、前
   記折り返し判定手段により折り返し状態でないと判定さ
   れた場合、前記第１のデータを補間することにより作成
   されるデータの絶対値がブランキングしきい値内に入る
   かどうかを判定する手段と、前記折り返し判定手段およ
   び前記ブランキングしきい値内に入るかどうかを判定す
   る手段のうち少なくとも一つの判定手段の結果に基づい
   て前記第１のデータを補間することにより第２のデータ
   を作成するデータ作成手段と、を具備することを特徴と
   する超音波診断装置。
2. 【請求項２】 超音波を送受信することにより得られる
   被検体の画像データである第１のデータを複数取得する
   画像データ取得手段と、前記第１のデータ同士が折り返
   し状態にあるか否かを判定する折り返し判定手段と、前
   記折り返し判定手段により折り返し状態でないと判定さ
   れた場合、前記第１のデータ同士が同符号か異符号かを
   判定する符号判定手段と、前記折り返し判定手段および
   前記符号判定手段のうち少なくとも一つの判定手段の結
   果に基づいて前記第１のデータを補間することにより第
   ２のデータを作成するデータ作成手段と、を具備するこ
   とを特徴とする超音波診断装置。
3. 【請求項３】 前記第２のデータの作成に用いられる第
   １のデータをV（N）、（Ｎは２以上の整数である）前記
   第２のデータをV（M）、（Ｍは１以上の整数である）と
   したとき、前記第２のデータ作成手段は、前記第１のデ
   ータ同士が異符号と判定された場合、V（M）＝V（N-
   1）、あるいは、V（M）＝V（N）となる第２のデータを
   作成することを特徴とする請求項２記載の超音波診断装
   置。
4. 【請求項４】 超音波を送受信することにより得られる
   被検体の画像データである第１のデータを複数取得する
   画像データ取得手段と、前記第１のデータに基づいて第
   ２のデータを作成する第２のデータ作成手段と、前記第
   ２のデータ作成手段により作成された第２のデータが、
   被検体を表示するための表示画像上で輝度が略零となる
   ピクセルを生じさせるかどうかを判定する判定手段と、
   を具備することを特徴とする超音波診断装置。
5. 【請求項５】 超音波を送受信することにより得られる
   被検体の画像データである第１のデータを複数取得する
   画像データ取得手段と、前記第１のデータに基づいて第
   ２のデータを作成する第２のデータ作成手段と、前記第
   ２のデータ作成手段により作成された第２のデータの絶
   対値が、ブランキングしきい値内に入るかどうかを判定
   する判定手段と、を具備することを特徴とする超音波診
   断装置。
6. 【請求項６】 前記判定手段により前記第２のデータの
   絶対値が、ブランキングしきい値内に入ると判定された
   とき、前記第２のデータを前記ブランキングしきい値上
   あるいはブランキングしきい値外のデータに置換する置
   換手段をさらに有することを特徴とする請求項５記載の
   超音波診断装置。
7. 【請求項７】 超音波を送受信することにより被検体内
   の移動体の速度データを複数取得する移動体速度データ
   取得手段と、前記移動体の速度データ同士が折り返し状
   態にあるか否かを判定する折り返し判定手段と、前記折
   り返し判定手段により折り返し状態でないと判定された
   場合、前記移動体が同一方向の動きを表すのか逆方向の
   動きを表すのかを判定する移動体方向判定手段と、前記
   折り返し判定手段および前記移動体方向判定手段のうち
   少なくとも一つの判定手段の結果に基づいて前記移動体
   の速度データの補間データを作成するデータ作成手段
   と、を具備することを特徴とする超音波診断装置。
8. 【請求項８】 超音波を送受信することにより得られる
   被検体の画像データである第１のデータを複数取得する
   画像データ取得工程と、前記第１のデータ同士が折り返
   し状態にあるか否かを判定する折り返し判定手段と、前
   記折り返し判定手段により折り返し状態でないと判定さ
   れた場合、前記第１のデータを補間することにより作成
   されるデータの絶対値がブランキングしきい値内に入る
   かどうかを判定する工程と、前記折り返し判定工程およ
   び前記ブランキングしきい値内に入るかどうかを判定す
   る工程のうち少なくとも一つの判定工程の結果に基づい
   て前記第１のデータを補間することにより第２のデータ
   を作成するデータ作成工程と、を具備することを特徴と
   する超音波信号処理方法。
9. 【請求項９】 超音波を送受信することにより得られる
   被検体の画像データである第１のデータを複数取得する
   画像データ取得工程と、前記第１のデータ同士が折り返
   し状態にあるか否かを判定する折り返し判定工程と、前
   記折り返し判定工程により折り返し状態でないと判定さ
   れた場合、前記第１のデータ同士が同符号か異符号かを
   判定する符号判定工程と、前記折り返し判定工程および
   前記符号判定工程のうち少なくとも一つの判定工程の結
   果に基づいて前記第１のデータを補間することにより第
   ２のデータを作成するデータ作成工程と、を具備するこ
   とを特徴とする超音波信号処理方法。