JP2002177275A - 視野拡大のための医療診断用超音波画像形成法 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 拡大視野画像を形成するための医療診断用超
音波画像形成方法を提供する。 【解決手段】 医療診断用超音波画像形成システムは、
改良された合成方法を用いて、実質的に同一平面上にあ
る２次元画像を位置合わせして、拡大視野画像を形成す
る。各要素フレーム又はデータサブセットに関する特性
の差異を利用して、拡大視野画像の向上を図る。例え
ば、各要素画像に関連する操作角又は取得周波数は相違
する。
音波画像形成方法を提供する。 【解決手段】 医療診断用超音波画像形成システムは、
改良された合成方法を用いて、実質的に同一平面上にあ
る２次元画像を位置合わせして、拡大視野画像を形成す
る。各要素フレーム又はデータサブセットに関する特性
の差異を利用して、拡大視野画像の向上を図る。例え
ば、各要素画像に関連する操作角又は取得周波数は相違
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、医療的診断用超音
波撮像に係り、特に、２つ又はそれ以上の部分的に重な
り合う画像の拡大視野画像への合成に関連して使用され
る方法の改良に関する。尚、本出願は、同時係属の１９
９８年１１月２０日に出願された米国特許出願番号０９
／１９６，９８６、１９９９年８月２６日に出願された
同０９／３８４，７０７、及び、２０００年３月２７日
に出願された同０９／５３６，２１５の一部継続出願で
ある。これを、本明細書において参考文献として援用す
る。
波撮像に係り、特に、２つ又はそれ以上の部分的に重な
り合う画像の拡大視野画像への合成に関連して使用され
る方法の改良に関する。尚、本出願は、同時係属の１９
９８年１１月２０日に出願された米国特許出願番号０９
／１９６，９８６、１９９９年８月２６日に出願された
同０９／３８４，７０７、及び、２０００年３月２７日
に出願された同０９／５３６，２１５の一部継続出願で
ある。これを、本明細書において参考文献として援用す
る。
【０００２】
【従来の技術】１９９７年８月２２に出願し、本発明の
譲受人に譲渡され本明細書において参考文献として援用
される米国特許第６、０１４、４７３号において、Ｈｏ
ｓｓａｃｋ等は、複数の医療診断用超音波画像を取得
し、これらを位置を合わせ、位置決めするシステムを記
載している。この位置合わせは、２つの選択画像間の動
きを求めるために使用されるとともに、２つ又はそれ以
上の選択超音波画像から拡大画像を合成するのに必要な
情報を得るために使用される。すなわち、同一平面上に
ある２つの追跡画像を位置合わせすることができ、そこ
で、２つの追跡画像の時間間隔に変換器を相対運動させ
ることができる。同様にして、２つ又はそれ以上のほぼ
同一平面上にある診断画像を位置合わせし、合成して拡
大視野を形成することができる。
譲受人に譲渡され本明細書において参考文献として援用
される米国特許第６、０１４、４７３号において、Ｈｏ
ｓｓａｃｋ等は、複数の医療診断用超音波画像を取得
し、これらを位置を合わせ、位置決めするシステムを記
載している。この位置合わせは、２つの選択画像間の動
きを求めるために使用されるとともに、２つ又はそれ以
上の選択超音波画像から拡大画像を合成するのに必要な
情報を得るために使用される。すなわち、同一平面上に
ある２つの追跡画像を位置合わせすることができ、そこ
で、２つの追跡画像の時間間隔に変換器を相対運動させ
ることができる。同様にして、２つ又はそれ以上のほぼ
同一平面上にある診断画像を位置合わせし、合成して拡
大視野を形成することができる。
【０００３】１つの実施形態では、Ｈｏｓｓａｃｋ等
は、連続する追跡フレーム間で収集される画像データフ
レーム数の適応的決定法を開示している（第２２欄、１
８乃至５０行）。追跡フレーム間で収集される画像デー
タフレーム数は、各画像データフレーム間の移動推定値
に応じて変動する。
は、連続する追跡フレーム間で収集される画像データフ
レーム数の適応的決定法を開示している（第２２欄、１
８乃至５０行）。追跡フレーム間で収集される画像デー
タフレーム数は、各画像データフレーム間の移動推定値
に応じて変動する。
【０００４】収集されたフレームは合成される。米国特
許第６、０１４、４７３号において開示されている合成
法は、異なる画像データフレームの境界部分から得られ
るデータを、可変的な重みによって補間している。画像
データフレームに適用される重みは、距離の関数として
直線的に変化し、この場合、１つのフレームの重みは、
１マイナス他方のフレームの重みとされる。これらの重
みを使用して、先行するフレームを後続のフレームと合
成する。先行するフレームの構成については論じられて
いないが、Ｈｏｓｓａｃｋ等は、合成が画像データを蓄
積するために利用できることを言及している。
許第６、０１４、４７３号において開示されている合成
法は、異なる画像データフレームの境界部分から得られ
るデータを、可変的な重みによって補間している。画像
データフレームに適用される重みは、距離の関数として
直線的に変化し、この場合、１つのフレームの重みは、
１マイナス他方のフレームの重みとされる。これらの重
みを使用して、先行するフレームを後続のフレームと合
成する。先行するフレームの構成については論じられて
いないが、Ｈｏｓｓａｃｋ等は、合成が画像データを蓄
積するために利用できることを言及している。
【０００５】同様に、米国特許第５、５７５、２８６号
において、Ｗｅｎｇ等は、重なり合う領域において、新
画像フレーム、及び、既存合成画像フレームの双方に重
みの傾斜をつける、「傾斜合成」を開示している。Ｗｅ
ｎｇ等は、既存の合成画像の構成については論じていな
い。Ｗｅｎｇ等は、また、重なり合わない領域には新規
な画素のみを使用するか、または新規画像フレームを既
存合成画像と再帰的に平均化する等の傾斜合成の代替的
方法も開示している。
において、Ｗｅｎｇ等は、重なり合う領域において、新
画像フレーム、及び、既存合成画像フレームの双方に重
みの傾斜をつける、「傾斜合成」を開示している。Ｗｅ
ｎｇ等は、既存の合成画像の構成については論じていな
い。Ｗｅｎｇ等は、また、重なり合わない領域には新規
な画素のみを使用するか、または新規画像フレームを既
存合成画像と再帰的に平均化する等の傾斜合成の代替的
方法も開示している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、部分的に
は、汎用性があり、敏速に実行できる改良合成法に関す
る。
は、汎用性があり、敏速に実行できる改良合成法に関す
る。
【０００７】
【問題を解決するための手段】導入として、以下に説明
する好ましい実施形態は、拡大視野のために複数のデー
タフレームを組み合わせる方法及びシステムを提供す
る。各要素フレーム又はデータのサブセットに関する特
性の差異を利用して拡大視野画像の向上を図る。例え
ば、各要素画像に関連する操作角又は取得周波数は相違
する。
する好ましい実施形態は、拡大視野のために複数のデー
タフレームを組み合わせる方法及びシステムを提供す
る。各要素フレーム又はデータのサブセットに関する特
性の差異を利用して拡大視野画像の向上を図る。例え
ば、各要素画像に関連する操作角又は取得周波数は相違
する。
【０００８】本発明は以下の請求の範囲によって定義さ
れる。この章は、単に導入部として記載され、以下の請
求の範囲を定義するものではない。
れる。この章は、単に導入部として記載され、以下の請
求の範囲を定義するものではない。
【０００９】
【発明の実施の形態】拡大視野画像を形成するために２
つ又はそれ以上の要素画像間の動きを推定するために、
様々な方法が使用することができる。これらの方法の一
部が、以下で論じられる。これらの動作推定法を紹介し
た後、合成法について論じる。
つ又はそれ以上の要素画像間の動きを推定するために、
様々な方法が使用することができる。これらの方法の一
部が、以下で論じられる。これらの動作推定法を紹介し
た後、合成法について論じる。
【００１０】ここで図を見ると、図１は、２つの画像間
の動きを推定するための方法の一具体例のブロック図を
示している。最初のステップ１０で、少なくとも２つの
医療診断用超音波画像が、適切な技術を使用して取得さ
れる。例えば、Ａｃｕｓｏｎ社のＳｅｑｕｏｉａ、又
は、Ａｓｐｅｎシステムを使用して、いずれかの適切な
方式でこれらの２つの画像を取得することができる。以
下に更に詳細に説明するように、これらの画像は、Ｂモ
ード、カラードップラーモード、及び基本モード、又
は、（造影剤のハーモニック撮像、及び、造影剤を使用
しない組織ハーモニック撮像を含む）ハーモニックモー
ドを含む所望の撮像モードである。場合に応じ、これら
の初期の取得画像が、本明細書において、親画像として
引用されることもある。
の動きを推定するための方法の一具体例のブロック図を
示している。最初のステップ１０で、少なくとも２つの
医療診断用超音波画像が、適切な技術を使用して取得さ
れる。例えば、Ａｃｕｓｏｎ社のＳｅｑｕｏｉａ、又
は、Ａｓｐｅｎシステムを使用して、いずれかの適切な
方式でこれらの２つの画像を取得することができる。以
下に更に詳細に説明するように、これらの画像は、Ｂモ
ード、カラードップラーモード、及び基本モード、又
は、（造影剤のハーモニック撮像、及び、造影剤を使用
しない組織ハーモニック撮像を含む）ハーモニックモー
ドを含む所望の撮像モードである。場合に応じ、これら
の初期の取得画像が、本明細書において、親画像として
引用されることもある。
【００１１】２つの画像は、実質的に同一平面上にあ
り、部分的に重なっており、変換器プローブをＸＺ平面
内で平行移動し、場合によっては回転して、取得される
別々のフレームとして取得できることが好ましい。多種
多様な変換器プローブが使用でき、これらプローブとし
ては、従来の外部プロ−ブの他に、食道その他の体腔穿
刺用に設計された変換器プロ−ブ、血管用、及び他のカ
テードラルに基づく変換器プロ−ブ、及び、体内手術用
変換器プローブ（内部器官に直接接触して行う外科手術
時に使用するように設計された変換器プローブ）があ
る。
り、部分的に重なっており、変換器プローブをＸＺ平面
内で平行移動し、場合によっては回転して、取得される
別々のフレームとして取得できることが好ましい。多種
多様な変換器プローブが使用でき、これらプローブとし
ては、従来の外部プロ−ブの他に、食道その他の体腔穿
刺用に設計された変換器プロ−ブ、血管用、及び他のカ
テードラルに基づく変換器プロ−ブ、及び、体内手術用
変換器プローブ（内部器官に直接接触して行う外科手術
時に使用するように設計された変換器プローブ）があ
る。
【００１２】ステップ１２では、ステップ１０で取得さ
れた画像から、テストブロックが選択される。図２は、
一例を挙げており、親画像２０から取り出した中央スト
リップとしてテストブロック２２が示されている。以下
に説明するように、テストブロック２２は所望の形に成
形することができ、様々な技法を使用して、テストブロ
ックを親画像に対して変形させることができる。例え
ば、テストブロックは、以下に説明するような様々のフ
ィルタリング、選択消去法、その他の技法によって複雑
性を低減することができる。図２は、親画像及びテスト
ブロック２２に関する従来のＸ（方位）及びＹ（範囲）
次元を示している。
れた画像から、テストブロックが選択される。図２は、
一例を挙げており、親画像２０から取り出した中央スト
リップとしてテストブロック２２が示されている。以下
に説明するように、テストブロック２２は所望の形に成
形することができ、様々な技法を使用して、テストブロ
ックを親画像に対して変形させることができる。例え
ば、テストブロックは、以下に説明するような様々のフ
ィルタリング、選択消去法、その他の技法によって複雑
性を低減することができる。図２は、親画像及びテスト
ブロック２２に関する従来のＸ（方位）及びＹ（範囲）
次元を示している。
【００１３】図１に戻って、次のステップ１４は、２つ
の画像から取り出したテストブロックを一致させるＸＹ
平面における平行移動を見付けることである。以下に説
明するように、一致は、差の絶対値の最小和（ＭＳＡ
Ｄ）技法、及び、乗法を利用する様々な相関技法を含
め、多くの方法で測定することができる。ステップ１４
においては、テストブロックは互いに他に対して相対的
に平行移動されるだけで、回転されないことに注目され
たい。以下に説明するように、ステップ１４で使用され
る平行移動の位置、範囲、方向は、検索時間を最小にす
るのに適するように選択される。
の画像から取り出したテストブロックを一致させるＸＹ
平面における平行移動を見付けることである。以下に説
明するように、一致は、差の絶対値の最小和（ＭＳＡ
Ｄ）技法、及び、乗法を利用する様々な相関技法を含
め、多くの方法で測定することができる。ステップ１４
においては、テストブロックは互いに他に対して相対的
に平行移動されるだけで、回転されないことに注目され
たい。以下に説明するように、ステップ１４で使用され
る平行移動の位置、範囲、方向は、検索時間を最小にす
るのに適するように選択される。
【００１４】ステップ１６で、テストブロックは、前の
ステップの一致させるための平行移動を利用して平行移
動で位置合わせされ、次いで中央軸２４（図２）につい
て回転し、テストブロックに最も良く一致する回転角を
見つける。前と同様に、検索する回転角は、検索を早め
るために先行する検索に基づき、適応的に選択される。
ステップの一致させるための平行移動を利用して平行移
動で位置合わせされ、次いで中央軸２４（図２）につい
て回転し、テストブロックに最も良く一致する回転角を
見つける。前と同様に、検索する回転角は、検索を早め
るために先行する検索に基づき、適応的に選択される。
【００１５】図１の方法では、一致させる平行移動及び
回転角は、個々に見出だされる。これは、幾つかのブロ
ックから複数の平行移動を検出し、それに従って回転を
推論する方法より優れた利点をもたらす。実際には、動
きは、完全に独立した形態で、平行移動と回転の一方又
は両方において不規則なものとすることができる。通
常、平行移動誤差は重大な累積幾何学誤差をもたらすこ
とがないので、さして重要ではない。角度の誤差は、誤
差が累積する傾向があり、角度誤差がその後に取得され
るフレームにおける平行移動誤差を増大させる結果を生
じるので、より重大な影響を与えることがある。従っ
て、フレーム間の妥当な角度の動きに対する検索範囲を
独立に制御することが望ましい。
回転角は、個々に見出だされる。これは、幾つかのブロ
ックから複数の平行移動を検出し、それに従って回転を
推論する方法より優れた利点をもたらす。実際には、動
きは、完全に独立した形態で、平行移動と回転の一方又
は両方において不規則なものとすることができる。通
常、平行移動誤差は重大な累積幾何学誤差をもたらすこ
とがないので、さして重要ではない。角度の誤差は、誤
差が累積する傾向があり、角度誤差がその後に取得され
るフレームにおける平行移動誤差を増大させる結果を生
じるので、より重大な影響を与えることがある。従っ
て、フレーム間の妥当な角度の動きに対する検索範囲を
独立に制御することが望ましい。
【００１６】最後に、ステップ１８において、前のステ
ップから得られる平行移動、及び、回転の一致は、初期
の親画像の少なくとも一部を合成するための位置決め情
報として使用される。図３は、２つの親画像２０、２
０’が互いに合成される例を示している。親画像２０、
２０’は重なり領域２０”において重なり合い、位置き
決め情報（ΔＸ，ΔＺ，Δθ）を使用して親画像２０、
２０’を位置合わせする。
ップから得られる平行移動、及び、回転の一致は、初期
の親画像の少なくとも一部を合成するための位置決め情
報として使用される。図３は、２つの親画像２０、２
０’が互いに合成される例を示している。親画像２０、
２０’は重なり領域２０”において重なり合い、位置き
決め情報（ΔＸ，ΔＺ，Δθ）を使用して親画像２０、
２０’を位置合わせする。
【００１７】図１の方法は、組織での変換器の実際の動
きの特性を利用することが望ましい。通常、Ｘ（方位）
軸方向の平行移動は、Ｚ（範囲）軸方向の平行移動より
遙かに大きく、変換器は表面に沿って滑り、組織内に押
し込まれない。回転効果は平行移動の効果に比べるとか
なり穏やかである。これは、腹部表面の走査、又は、首
や脚部に沿った走査のような最もありふれた用途には確
かに当てはまろう。
きの特性を利用することが望ましい。通常、Ｘ（方位）
軸方向の平行移動は、Ｚ（範囲）軸方向の平行移動より
遙かに大きく、変換器は表面に沿って滑り、組織内に押
し込まれない。回転効果は平行移動の効果に比べるとか
なり穏やかである。これは、腹部表面の走査、又は、首
や脚部に沿った走査のような最もありふれた用途には確
かに当てはまろう。
【００１８】テストブロックの形状は回転の決定を容易
にするように最適化されることが望ましい。ブロックは
方位方向では短く（例えば、Ｘ軸方向に３２画素）、範
囲方向で長く（例えば、Ｚ軸方向に３２０画素、又は、
画像の縦方向の利用できる全距離）なっている。この理
由は、ブロックが少し回転されるので、回転の影響は、
テストブロックの上端及び下端領域で、画素の平行移動
する行によって近似することができる。もし画素ブロッ
クが正方形であれば、Ｚ方向の移動は無視できないの
で、画素をＸ、及び、Ｚ両方向へ平行移動しなければな
らない。
にするように最適化されることが望ましい。ブロックは
方位方向では短く（例えば、Ｘ軸方向に３２画素）、範
囲方向で長く（例えば、Ｚ軸方向に３２０画素、又は、
画像の縦方向の利用できる全距離）なっている。この理
由は、ブロックが少し回転されるので、回転の影響は、
テストブロックの上端及び下端領域で、画素の平行移動
する行によって近似することができる。もし画素ブロッ
クが正方形であれば、Ｚ方向の移動は無視できないの
で、画素をＸ、及び、Ｚ両方向へ平行移動しなければな
らない。
【００１９】図４、及び、５は、この影響を示してい
る。図４では、テストブロック２２は角度θだけ回転さ
れる。第一番目に、Ｘ軸方向の各行の画素移動は、単な
るＸ軸方向の平行移動であり、テストブロック２２のど
の画素もＺ方向には殆ど移動しない。対照的に、幅広い
テストブロック２２Ｎが図５で示すように使用される
と、角度θの対比される回転で、テストブロック２２Ｎ
のコーナー近くの画素に対し、Ｚ軸方向のかなりの移動
が生じる。このため、テストブロックの範囲の大きさと
方位の大きさとの比は、５より大きいことが好ましく、
９より大きいことが更に好ましく、下記に説明する実施
形態では、ほぼ１０に等しい。
る。図４では、テストブロック２２は角度θだけ回転さ
れる。第一番目に、Ｘ軸方向の各行の画素移動は、単な
るＸ軸方向の平行移動であり、テストブロック２２のど
の画素もＺ方向には殆ど移動しない。対照的に、幅広い
テストブロック２２Ｎが図５で示すように使用される
と、角度θの対比される回転で、テストブロック２２Ｎ
のコーナー近くの画素に対し、Ｚ軸方向のかなりの移動
が生じる。このため、テストブロックの範囲の大きさと
方位の大きさとの比は、５より大きいことが好ましく、
９より大きいことが更に好ましく、下記に説明する実施
形態では、ほぼ１０に等しい。
【００２０】ステップ１４の検索は基本的に方位方向で
あるが、また、範囲方向の小検索（２、３画素）を含む
こともある。検索は、第一に方位方向のみで行い、次い
で微小スケールの、Ｘ、及び、Ｚ両方向の２次元検索を
行うことが好ましい。
あるが、また、範囲方向の小検索（２、３画素）を含む
こともある。検索は、第一に方位方向のみで行い、次い
で微小スケールの、Ｘ、及び、Ｚ両方向の２次元検索を
行うことが好ましい。
【００２１】ステップ１６の検索は、高精度及び高速の
両方とも重要であるので、各角検索用の画素オフセット
テーブルを生成することによって、最も効率的に実行さ
れる。また、微小回転の方が、大回転より遙かに生じや
すい。従って、回転は、通常テストブロックの先端（上
端及び下端）において１画素ずつ移動しながらインクリ
メントしていく。
両方とも重要であるので、各角検索用の画素オフセット
テーブルを生成することによって、最も効率的に実行さ
れる。また、微小回転の方が、大回転より遙かに生じや
すい。従って、回転は、通常テストブロックの先端（上
端及び下端）において１画素ずつ移動しながらインクリ
メントしていく。
【００２２】画素オフセットテーブルは、プログラムが
開始する時に１度生成されることが好ましい。所定の角
検索範囲は、例えば、−５度から＋５度まで、０．２度
のステップで定義される。全ての角度ステップに対して
画素ブロックを、範囲方向に１ステップインクリメント
し、特定の角度に対する関連する方位（Ｘ）方向のオフ
セット、及び、範囲方向における画素位置を計算する。
画素オフセットは、次の式によって定義される。 （画素＿インデックス×ｔａｎθ）の丸め ここで、丸めは、最近似の整数を戻す関数であり、画素
インデックスは、テストブロック（すなわち、回転軸）
の中心に関する範囲方向の画素のインデックスであり、
θは特定の角度である。この例においては、画素は正方
形と仮定されている。もし画素が正方形でなければ、上
記の式は、下記の例のように修正して、画素アスペクト
比によって補正する。 （（画素幅／画素高さ）画素＿インデックス*ｔａｎ
θ）の丸め
開始する時に１度生成されることが好ましい。所定の角
検索範囲は、例えば、−５度から＋５度まで、０．２度
のステップで定義される。全ての角度ステップに対して
画素ブロックを、範囲方向に１ステップインクリメント
し、特定の角度に対する関連する方位（Ｘ）方向のオフ
セット、及び、範囲方向における画素位置を計算する。
画素オフセットは、次の式によって定義される。 （画素＿インデックス×ｔａｎθ）の丸め ここで、丸めは、最近似の整数を戻す関数であり、画素
インデックスは、テストブロック（すなわち、回転軸）
の中心に関する範囲方向の画素のインデックスであり、
θは特定の角度である。この例においては、画素は正方
形と仮定されている。もし画素が正方形でなければ、上
記の式は、下記の例のように修正して、画素アスペクト
比によって補正する。 （（画素幅／画素高さ）画素＿インデックス*ｔａｎ
θ）の丸め
【００２３】例として、範囲方向に３０１画素を超えて
拡がる画像を考察してみよう。方位方向の中心画素は１
５１である。範囲方向に１０画素下方で、選択角度が＋
０．５度に等しい画素を考察してみよう。この画素高さ
と選択角度に対する画素・オフセットの成分は、 （（１５１−１０）*ｔａｎ（０．５*ｐｉ／１８０）の
丸め＝（１．２３）の丸め＝１ この過程は、画素オフセットテーブルの全ての画素高
さ、及び、回転角に対して反復され、この過程はプログ
ラムが実行されるごとに、ただ１度限り実行される。
拡がる画像を考察してみよう。方位方向の中心画素は１
５１である。範囲方向に１０画素下方で、選択角度が＋
０．５度に等しい画素を考察してみよう。この画素高さ
と選択角度に対する画素・オフセットの成分は、 （（１５１−１０）*ｔａｎ（０．５*ｐｉ／１８０）の
丸め＝（１．２３）の丸め＝１ この過程は、画素オフセットテーブルの全ての画素高
さ、及び、回転角に対して反復され、この過程はプログ
ラムが実行されるごとに、ただ１度限り実行される。
【００２４】図６、７、及び、８は、その様な３つの画
素オフセットテーブルを、単純化した形で示している。
図６は、回転角０に適合する１０画素オフセットテーブ
ルを示している。２６で示すように、回転したテストブ
ロックは、元のテストブロックと同一である。図７は、
軸２４に関し時計回りに１画素回転したオフセットテー
ブルを示している。移動は、画素１ないし１０上で、画
素＋１から−１の範囲にあり、回転したテストブロック
は、２６’で示される。図８は、時計回りに２画素の回
転に適合するオフセットテーブルを示し、テーブルにプ
ロットした移動は、＋２から−２の範囲にある。回転テ
ストブロック２６”は、画素がＺ方向に平行移動するこ
となく、Ｘ方向に平行移動した様子を示している。同様
のテーブルは、反時計回りについても生成することがで
きる。
素オフセットテーブルを、単純化した形で示している。
図６は、回転角０に適合する１０画素オフセットテーブ
ルを示している。２６で示すように、回転したテストブ
ロックは、元のテストブロックと同一である。図７は、
軸２４に関し時計回りに１画素回転したオフセットテー
ブルを示している。移動は、画素１ないし１０上で、画
素＋１から−１の範囲にあり、回転したテストブロック
は、２６’で示される。図８は、時計回りに２画素の回
転に適合するオフセットテーブルを示し、テーブルにプ
ロットした移動は、＋２から−２の範囲にある。回転テ
ストブロック２６”は、画素がＺ方向に平行移動するこ
となく、Ｘ方向に平行移動した様子を示している。同様
のテーブルは、反時計回りについても生成することがで
きる。
【００２５】図１のステップ１４、及び、１６の両方と
も、平行移動及び回転移動の両方に対し細分ステップサ
イズの精度で移動を計算することが便宜である。これ
は、ＭＳＡＤ最小値近傍の値に対して２次式を当てはめ
ることによって求めることができる。２次式を当てはめ
るための方程式を見つけてしまえば、細分ステップサイ
ズに対する真の最小値は、微分後の２次方程式における
０値から決定される。
も、平行移動及び回転移動の両方に対し細分ステップサ
イズの精度で移動を計算することが便宜である。これ
は、ＭＳＡＤ最小値近傍の値に対して２次式を当てはめ
ることによって求めることができる。２次式を当てはめ
るための方程式を見つけてしまえば、細分ステップサイ
ズに対する真の最小値は、微分後の２次方程式における
０値から決定される。
【００２６】 ひとたび一致する平行移動、及び、回転
が決定されると、サブブロックの中央軸に沿った全ての
点の移動を知ることができる。もし回転を、傾斜、及
び、定数としての平行移動と考えると、ｃは平行移動
量、ｍは傾斜、又はタンジェント（回転角）、かつ、こ
の場合、ｘは範囲要素であり、ｙは、その範囲での、Ｘ
又は方位軸に沿った平行移動量として、ｙ＝ｍｘ＋ｃに
よって移動を定義するための必須要素を有していること
になる。このようにして、１つの画像を他の画像に一致
するように動かすための、平面上における全ての点の移
動が見いだされよう。
が決定されると、サブブロックの中央軸に沿った全ての
点の移動を知ることができる。もし回転を、傾斜、及
び、定数としての平行移動と考えると、ｃは平行移動
量、ｍは傾斜、又はタンジェント（回転角）、かつ、こ
の場合、ｘは範囲要素であり、ｙは、その範囲での、Ｘ
又は方位軸に沿った平行移動量として、ｙ＝ｍｘ＋ｃに
よって移動を定義するための必須要素を有していること
になる。このようにして、１つの画像を他の画像に一致
するように動かすための、平面上における全ての点の移
動が見いだされよう。
【００２７】上記で説明した拡大視野処理は、画像取得
の直後に実行され、取得システムの超音波ディスプレイ
上に表示される。代替的に、その様な拡大視野処理は、
遠隔コンピュータ上で蓄積画像データを使用した事実の
後、実行することもできる。
の直後に実行され、取得システムの超音波ディスプレイ
上に表示される。代替的に、その様な拡大視野処理は、
遠隔コンピュータ上で蓄積画像データを使用した事実の
後、実行することもできる。
【００２８】上記の方法及び関連する方法の好ましく、
かつ、代替的な実施形態に関するこれ以上の詳細は、移
動を推定する方法、及び、２つ又はそれ以上の要素画像
を計算して、画像の拡大視野を形成する方法を含め、下
記に説明する。
かつ、代替的な実施形態に関するこれ以上の詳細は、移
動を推定する方法、及び、２つ又はそれ以上の要素画像
を計算して、画像の拡大視野を形成する方法を含め、下
記に説明する。
【００２９】１． 下記に説明し、図９に示すように、
反復検索を使用することができる。 処理： （ａ） ステップ３０において、平行移動（Ｘ方向の
み、又は、Ｘ、及び、Ｚ方向）によって一致を検索す
る。 （ｂ） ステップ３２において、ステップ３０で見つけ
た平行移動を考慮して、回転によって一致を検索する。 （ｃ） ステップ３０、及び、３２を考慮して、ステッ
プ３４で、より良い一致をもたらす平行移動（Ｘ、及び
／又は、Ｚ）が見つかるか否かを決定する。 （ｄ） ステップ３０、３２、及び、３４から取得され
た平行移動、及び、回転の一致を考慮して、ステップ３
６でより良い一致をもたらす回転を検索する。
反復検索を使用することができる。 処理： （ａ） ステップ３０において、平行移動（Ｘ方向の
み、又は、Ｘ、及び、Ｚ方向）によって一致を検索す
る。 （ｂ） ステップ３２において、ステップ３０で見つけ
た平行移動を考慮して、回転によって一致を検索する。 （ｃ） ステップ３０、及び、３２を考慮して、ステッ
プ３４で、より良い一致をもたらす平行移動（Ｘ、及び
／又は、Ｚ）が見つかるか否かを決定する。 （ｄ） ステップ３０、３２、及び、３４から取得され
た平行移動、及び、回転の一致を考慮して、ステップ３
６でより良い一致をもたらす回転を検索する。
【００３０】ステップ３０、３２、３４及び、３６の各
場合において、最も良く一致するものを見つけることが
好ましい。代替的に、これらの各ステップにおいて、最
も良く一致するものを見つけるには速すぎるか、近似的
すぎるけれども、比較的良く一致するものをもたらす高
速検索を使用することもできる。ここで使用しているよ
うに、「一致」という用語は、最善の一致も程度の良い
一致をも幅広く含むような意味である。
場合において、最も良く一致するものを見つけることが
好ましい。代替的に、これらの各ステップにおいて、最
も良く一致するものを見つけるには速すぎるか、近似的
すぎるけれども、比較的良く一致するものをもたらす高
速検索を使用することもできる。ここで使用しているよ
うに、「一致」という用語は、最善の一致も程度の良い
一致をも幅広く含むような意味である。
【００３１】ステップ３０ないし３６を反復する回数
は、いろいろな方法で決定することができる。例示した
実施形態では、Ｍ（ステップ３４，及び、３６が実行さ
れた回数）は、この実施形態では２である定数と比較さ
れる。もし希望すれば、定数は大きくすることができ
る。代替的に、ステップ３４、及び、３６は、（最小Ｓ
ＡＤと平均ＳＡＤとの比のような）一致の品質の程度が
所定の容認可能な水準に届くまで、又は、代替的に、大
きな反復回数が完了するまで、反復することができる。
は、いろいろな方法で決定することができる。例示した
実施形態では、Ｍ（ステップ３４，及び、３６が実行さ
れた回数）は、この実施形態では２である定数と比較さ
れる。もし希望すれば、定数は大きくすることができ
る。代替的に、ステップ３４、及び、３６は、（最小Ｓ
ＡＤと平均ＳＡＤとの比のような）一致の品質の程度が
所定の容認可能な水準に届くまで、又は、代替的に、大
きな反復回数が完了するまで、反復することができる。
【００３２】例として、Ｎを小さな整数として、テスト
ブロックの幅を１６×Ｎとしてみよう。Ｎ＝２に対し、
方位方向の幅は３２になる。図９における反復法の最初
の平行移動一致ステップ３０は、Ｘ方向のみで、例え
ば、±３２画素の範囲に亘るものとすることができる。
検索範囲は、先行するＸ方向の移動の推定に基づき、適
応するように変更しても良く、範囲は３２画素より小さ
くしても良い。図３における反復法の最初の回転一致ス
テップ３２は、±３度の範囲に亘るものとすることがで
きる。第２の平行移動一致ステップ３４は、Ｘ方向に±
２画素、Ｚ方向に±１画素の範囲に亘るものとすること
ができる。第２の回転一致ステップ３６は、±０．５度
の範囲に亘るものとすることができる。
ブロックの幅を１６×Ｎとしてみよう。Ｎ＝２に対し、
方位方向の幅は３２になる。図９における反復法の最初
の平行移動一致ステップ３０は、Ｘ方向のみで、例え
ば、±３２画素の範囲に亘るものとすることができる。
検索範囲は、先行するＸ方向の移動の推定に基づき、適
応するように変更しても良く、範囲は３２画素より小さ
くしても良い。図３における反復法の最初の回転一致ス
テップ３２は、±３度の範囲に亘るものとすることがで
きる。第２の平行移動一致ステップ３４は、Ｘ方向に±
２画素、Ｚ方向に±１画素の範囲に亘るものとすること
ができる。第２の回転一致ステップ３６は、±０．５度
の範囲に亘るものとすることができる。
【００３３】２． テストブロックは高く狭い必要はな
く、上記したように、テストブロックが利点をもたらす
ようであればよい。
く、上記したように、テストブロックが利点をもたらす
ようであればよい。
【００３４】幅３０画素、高さ３００画素の長方形テス
トブロックを考察してみよう。個々の画素は正方形であ
ると仮定しよう。このテストブロックの場合、２．４２
度までの回転に対しては、どの画素もＺ方向に０．５画
素より大きくシフトする必要がない。従って、２．４２
度までの角度に対しては、Ｚ方向の移動の計算は無視で
きる。Ｚ方向の移動の計算が無視できることには２つの
利点がある。 （ａ） Ｚ方向の移動の計算は必要ではない。これによ
って計算時間が節約できる。 （ｂ） 参照フレーム（旧フレーム）、及び、テスト位
置フレーム（新画素）の画素行は、共に連続したメモリ
位置を占める（画素がメモリ中の行に沿って並べられて
いる、すなわち、２Ｄ配列が読みとられると仮定する
と、画素アドレスは、最初にＸ方向にインクリメント
し、各行が読みとられた後Ｙ方向のインクリメントが後
続する）。この順序づけが、プログラミングをより簡
単、かつ、高速にする。詳細には、それはポインタに基
づくプログラムミングの利用を非常に容易にし、また、
パラレル方式の画素ブロックの計算を遙かに扱いやすく
する。例えば、ＭＭＴ（登録商標）を備えたインテルの
ペンティアム（登録商標）マイクロプロセッサを使え
ば、この方法で８つの８ビットのバイナリ数が並列で計
算できる。新旧両フレームにおいて、画素が連続的に行
でグループ化されるという事実が、より易しい実装を容
易にする。
トブロックを考察してみよう。個々の画素は正方形であ
ると仮定しよう。このテストブロックの場合、２．４２
度までの回転に対しては、どの画素もＺ方向に０．５画
素より大きくシフトする必要がない。従って、２．４２
度までの角度に対しては、Ｚ方向の移動の計算は無視で
きる。Ｚ方向の移動の計算が無視できることには２つの
利点がある。 （ａ） Ｚ方向の移動の計算は必要ではない。これによ
って計算時間が節約できる。 （ｂ） 参照フレーム（旧フレーム）、及び、テスト位
置フレーム（新画素）の画素行は、共に連続したメモリ
位置を占める（画素がメモリ中の行に沿って並べられて
いる、すなわち、２Ｄ配列が読みとられると仮定する
と、画素アドレスは、最初にＸ方向にインクリメント
し、各行が読みとられた後Ｙ方向のインクリメントが後
続する）。この順序づけが、プログラミングをより簡
単、かつ、高速にする。詳細には、それはポインタに基
づくプログラムミングの利用を非常に容易にし、また、
パラレル方式の画素ブロックの計算を遙かに扱いやすく
する。例えば、ＭＭＴ（登録商標）を備えたインテルの
ペンティアム（登録商標）マイクロプロセッサを使え
ば、この方法で８つの８ビットのバイナリ数が並列で計
算できる。新旧両フレームにおいて、画素が連続的に行
でグループ化されるという事実が、より易しい実装を容
易にする。
【００３５】対照的に、もし画素ブロックが、幅３００
画素、かつ、高さ３００ブロックであれば、０．１９度
より大きい回転では、少なくとも数個の画素では０．５
より大きなＺ方向の移動が生じる。経験的に、連続する
フレーム間の回転移動は０．１９度より大きいが、２．
４２度より小さいことを示している。Ｚ方向の移動が
０．５画素より大きい場合には、それでもやはり、正確
な回転移動の計算をすることができるように、画素をＺ
方向にシフトした位置から新フレーム画素に再割り当て
することが十分に可能である。
画素、かつ、高さ３００ブロックであれば、０．１９度
より大きい回転では、少なくとも数個の画素では０．５
より大きなＺ方向の移動が生じる。経験的に、連続する
フレーム間の回転移動は０．１９度より大きいが、２．
４２度より小さいことを示している。Ｚ方向の移動が
０．５画素より大きい場合には、それでもやはり、正確
な回転移動の計算をすることができるように、画素をＺ
方向にシフトした位置から新フレーム画素に再割り当て
することが十分に可能である。
【００３６】カラードップラー超音波画像データ（速
度、エネルギー、又は組み合わせ）は、この方法で使用
される画像の一部又は全部を形成する。Ｂモードデータ
及びカラーデータの両方が表示用に利用可能であれば、
全画素ブロックに対するＢモードデータを使用して、一
致画像情報を決定でき、また、特定のＢモード領域用に
計算された移動は、関係する（重なり合った）カラー領
域に適用することができる。速度、又は、エネルギーデ
ータのようなカラーデータもまた、下記に検討するよう
に、拡大視野画像を形成するように合成されることがあ
る。
度、エネルギー、又は組み合わせ）は、この方法で使用
される画像の一部又は全部を形成する。Ｂモードデータ
及びカラーデータの両方が表示用に利用可能であれば、
全画素ブロックに対するＢモードデータを使用して、一
致画像情報を決定でき、また、特定のＢモード領域用に
計算された移動は、関係する（重なり合った）カラー領
域に適用することができる。速度、又は、エネルギーデ
ータのようなカラーデータもまた、下記に検討するよう
に、拡大視野画像を形成するように合成されることがあ
る。
【００３７】４． 基本、又は、ハーモニックデータ
は、この方法と共に使用される画像の一部又は全部を形
成することがある。
は、この方法と共に使用される画像の一部又は全部を形
成することがある。
【００３８】５． 画像データは、移動推定に先立って
前処理し、合成（画像一致）後に後処理することができ
る。 （ａ） 濃度階調再マッピング、すなわち、取得された
ものとしての０ないし２５５の範囲の濃度階調値が、非
直線関数を使用して再マッピングされる。 （ｂ） 上記の例として、コントラスト強調（例えば、
ヒストグラム等化）が使用される。他の例として、２４
ビットＲＧＢデータが８ビット濃淡データに簡略化され
る。 （ｃ） 画素コントラスト解像度は簡略化されて、移動
推定を高速化し、例えば、０ないし２５５画素のレベル
は、移動推定に先立って、０ないし１５、あるいは、０
ないし１（すなわち単なる２値レベル）にマッピングさ
れる。 （ｄ） 画像の明るさは変更される。生じた画像は、平
均画素レベルを増加させる、０ないし２５５のマッピン
グ関数を通過させられる（が、上端を２５５で切って、
２５５を超えるものを取り込むのを防ぎ、近い黒色と結
合した低位の整数に戻る）。 （ｅ） 画像データは何らかの方法でフィルタに掛けら
れる。 （ｆ） 出力画像はスペックルが減少している（例え
ば、低域フィルタ）。
前処理し、合成（画像一致）後に後処理することができ
る。 （ａ） 濃度階調再マッピング、すなわち、取得された
ものとしての０ないし２５５の範囲の濃度階調値が、非
直線関数を使用して再マッピングされる。 （ｂ） 上記の例として、コントラスト強調（例えば、
ヒストグラム等化）が使用される。他の例として、２４
ビットＲＧＢデータが８ビット濃淡データに簡略化され
る。 （ｃ） 画素コントラスト解像度は簡略化されて、移動
推定を高速化し、例えば、０ないし２５５画素のレベル
は、移動推定に先立って、０ないし１５、あるいは、０
ないし１（すなわち単なる２値レベル）にマッピングさ
れる。 （ｄ） 画像の明るさは変更される。生じた画像は、平
均画素レベルを増加させる、０ないし２５５のマッピン
グ関数を通過させられる（が、上端を２５５で切って、
２５５を超えるものを取り込むのを防ぎ、近い黒色と結
合した低位の整数に戻る）。 （ｅ） 画像データは何らかの方法でフィルタに掛けら
れる。 （ｆ） 出力画像はスペックルが減少している（例え
ば、低域フィルタ）。
【００３９】６． 好ましい移動メリット関数は、典型
的にはＭＳＡＤ（差の絶対値の最小和）である。しか
し、交差相関を使用して一致移動／回転を見つける（倍
数の和）技法のような他の一致技法もまた使用されるこ
とがある。
的にはＭＳＡＤ（差の絶対値の最小和）である。しか
し、交差相関を使用して一致移動／回転を見つける（倍
数の和）技法のような他の一致技法もまた使用されるこ
とがある。
【００４０】７． サブ画素推定を平行移動に適用する
ことができ、かつ、サブ角ステップサイズ推定を回転計
算に適用することができる。
ことができ、かつ、サブ角ステップサイズ推定を回転計
算に適用することができる。
【００４１】例として、最小値及びその近傍に対する差
の絶対値の和（ＳＡＤ）のレベルを比較して、細分画素
解像度に対する最小値の適切な位置を決定する。これを
実行する簡単な方法は、３点（最小のＳＡＤを有する画
素ｙ２、プラスとその両側の隣り合っている画素ｘ１、
及び、ｘ２）に二次方程式ｙ＝ａｘ２＋ｂｘ＋ｃを適用
することである。これら３点のデータポイントのｘの値
はｘ１、ｘ２、及び、ｘ３であり、これらのｘの値は、
通常単位（平行移動検索のための画素スペーシング、及
び、回転検索のための角ステップサイズ）よって分割さ
れる。３点のデータ（ｘ１、ｙ１）、（ｘ２、ｙ２）、
（ｘ３，ｙ３）は方程式ｙ＝ａｘ２＋ｂｘ＋ｃで同時に
解かれる。このようにして、ａ、ｂ、及び、ｃ（ｃは必
ずしも必要ではない）が見つけられる。派生した２次方
程式は、微分して０に等しいと置いて解く。 ２ａｘ＋ｂ＝０ このようにして、サブステップサイズの分解に対するｘ
の値が見いだされる。
の絶対値の和（ＳＡＤ）のレベルを比較して、細分画素
解像度に対する最小値の適切な位置を決定する。これを
実行する簡単な方法は、３点（最小のＳＡＤを有する画
素ｙ２、プラスとその両側の隣り合っている画素ｘ１、
及び、ｘ２）に二次方程式ｙ＝ａｘ２＋ｂｘ＋ｃを適用
することである。これら３点のデータポイントのｘの値
はｘ１、ｘ２、及び、ｘ３であり、これらのｘの値は、
通常単位（平行移動検索のための画素スペーシング、及
び、回転検索のための角ステップサイズ）よって分割さ
れる。３点のデータ（ｘ１、ｙ１）、（ｘ２、ｙ２）、
（ｘ３，ｙ３）は方程式ｙ＝ａｘ２＋ｂｘ＋ｃで同時に
解かれる。このようにして、ａ、ｂ、及び、ｃ（ｃは必
ずしも必要ではない）が見つけられる。派生した２次方
程式は、微分して０に等しいと置いて解く。 ２ａｘ＋ｂ＝０ このようにして、サブステップサイズの分解に対するｘ
の値が見いだされる。
【００４２】８． テストブロックにおいて使用される
画素データは、走査前変換音響データのこともあれば、
走査後変換ビデオデータのこともある。テストブロック
用の画素データは、Ｗｒｉｇｈｔの本発明の譲受人に譲
渡された米国特許第５、６２３、９２８号で説明されて
いるような、理想的に処理されると２線間にコヒーレン
シーを与える検出された包絡線、素の高周波、ベースバ
ンド求積法（Ｉ、Ｑ）、とすることができる。同様に、
画像を合成するのに使用される画素データは、これらの
変化したものの１つ又はそれ以上を含むことがある。
画素データは、走査前変換音響データのこともあれば、
走査後変換ビデオデータのこともある。テストブロック
用の画素データは、Ｗｒｉｇｈｔの本発明の譲受人に譲
渡された米国特許第５、６２３、９２８号で説明されて
いるような、理想的に処理されると２線間にコヒーレン
シーを与える検出された包絡線、素の高周波、ベースバ
ンド求積法（Ｉ、Ｑ）、とすることができる。同様に、
画像を合成するのに使用される画素データは、これらの
変化したものの１つ又はそれ以上を含むことがある。
【００４３】９． テストブロックを生成するのに使用
する画像は、Ｗｒｉｇｈｔの本発明の譲受人に譲渡され
た米国特許第５、６８５、３０８号で説明されているよ
うな、転送線１本当たり１本の受信線の割合で、又は、
転送線１本当たり複数の受信線の割合で取得される。
する画像は、Ｗｒｉｇｈｔの本発明の譲受人に譲渡され
た米国特許第５、６８５、３０８号で説明されているよ
うな、転送線１本当たり１本の受信線の割合で、又は、
転送線１本当たり複数の受信線の割合で取得される。
【００４４】 米国特許第６、０１４、４７３号で説明
されているように、移動の推定品質の劣るものを識別す
ることができる。移動の推定品質の劣るものは、平均Ｓ
ＡＤと比較したＭＳＡＤのレベルの比較に基づき、決定
されることがある。また、移動の推定品質の劣るもの
は、現在の推定と先行する推定との間の非類似性と、し
ばしば結びついている。米国特許第６、０１４、４７３
号で説明されているように、これらの多様な利用可能な
信頼因子は、（例えば、ファジー論理素子を使用して）
組み合わせることができるし、独立に使用することがで
きる（例えば、もし、所与のＭＳＡＤが受け入れにくけ
れば、前記のフレームからフレームへの移動推定を使用
することができる）。
されているように、移動の推定品質の劣るものを識別す
ることができる。移動の推定品質の劣るものは、平均Ｓ
ＡＤと比較したＭＳＡＤのレベルの比較に基づき、決定
されることがある。また、移動の推定品質の劣るもの
は、現在の推定と先行する推定との間の非類似性と、し
ばしば結びついている。米国特許第６、０１４、４７３
号で説明されているように、これらの多様な利用可能な
信頼因子は、（例えば、ファジー論理素子を使用して）
組み合わせることができるし、独立に使用することがで
きる（例えば、もし、所与のＭＳＡＤが受け入れにくけ
れば、前記のフレームからフレームへの移動推定を使用
することができる）。
【００４５】１例として、ＭＳＡＤは、閾値と比較し
て、対応する移動の推定が信頼できるか否かを決定する
ことができる。１つの適切な閾値は、例えば５のよう
な、定数を乗じたテストブロック中の画素数に等しい。
特定の移動の推定に対するＭＳＡＤが閾値より小さく、
従って、信頼できる移動の推定であることを指示してい
る場合には、計算された移動の推定（すなわち、ΔＸ、
ΔＺ、Δθ）が使用され、以下のように更新される。 ヒストリ＿ΔＸ＝（ヒストリ＿ΔＸ＋３*ΔＸ）／４ ヒストリ＿ΔＺ＝（ヒストリ＿ΔＺ＋３*ΔＺ）／４ ヒストリ＿Δθ＝（ヒストリ＿Δθ＋３*Δθ）／４
て、対応する移動の推定が信頼できるか否かを決定する
ことができる。１つの適切な閾値は、例えば５のよう
な、定数を乗じたテストブロック中の画素数に等しい。
特定の移動の推定に対するＭＳＡＤが閾値より小さく、
従って、信頼できる移動の推定であることを指示してい
る場合には、計算された移動の推定（すなわち、ΔＸ、
ΔＺ、Δθ）が使用され、以下のように更新される。 ヒストリ＿ΔＸ＝（ヒストリ＿ΔＸ＋３*ΔＸ）／４ ヒストリ＿ΔＺ＝（ヒストリ＿ΔＺ＋３*ΔＺ）／４ ヒストリ＿Δθ＝（ヒストリ＿Δθ＋３*Δθ）／４
【００４６】先述の加重平均で使用された重みは、可能
な選択肢の単なる例に過ぎない。他の代替数量を使用す
ることもできる。特定の移動の推定と結びついているＭ
ＳＡＤが閾値より大きく、従って、信頼性のない移動の
推定であることを指示している場合には、ヒストリ変数
は更新されず、移動の推定は、以下の式に従って、主と
して上記で検討したヒストリ変数によって変化する値に
よって置換される。 ΔＸ＝（３*ヒストリ＿ΔＸ＋ΔＸ）／４ ΔＺ＝（３*ヒストリ＿ΔＺ＋ΔＺ）／４ Δθ＝（３*ヒストリ＿Δθ＋Δθ）／４
な選択肢の単なる例に過ぎない。他の代替数量を使用す
ることもできる。特定の移動の推定と結びついているＭ
ＳＡＤが閾値より大きく、従って、信頼性のない移動の
推定であることを指示している場合には、ヒストリ変数
は更新されず、移動の推定は、以下の式に従って、主と
して上記で検討したヒストリ変数によって変化する値に
よって置換される。 ΔＸ＝（３*ヒストリ＿ΔＸ＋ΔＸ）／４ ΔＺ＝（３*ヒストリ＿ΔＺ＋ΔＺ）／４ Δθ＝（３*ヒストリ＿Δθ＋Δθ）／４
【００４７】繰り返せば、加重平均で使用される重み
は、例に過ぎない。 １１． 比較されるフレームは連続している必要はな
い。全てのフレームを使用する代わりに、Ｎ番目ごとの
フレームを使用することができる（Ｎ＝２、３等）。 １２． 一致させるフレームは連続している必要はな
い。全てのフレームを使用する代わりに、Ｎ番目ごとの
フレームを使用することができる（Ｎ＝２、３等）。 １３． もしＮ番目ごとのフレームが移動推定に使用さ
れても（Ｎ＝２、３等）、Ｍ番目ごとのフレーム（Ｍは
必ずしもＮと等しくなくても良い）を一致又は翻訳に使
用することができる。
は、例に過ぎない。 １１． 比較されるフレームは連続している必要はな
い。全てのフレームを使用する代わりに、Ｎ番目ごとの
フレームを使用することができる（Ｎ＝２、３等）。 １２． 一致させるフレームは連続している必要はな
い。全てのフレームを使用する代わりに、Ｎ番目ごとの
フレームを使用することができる（Ｎ＝２、３等）。 １３． もしＮ番目ごとのフレームが移動推定に使用さ
れても（Ｎ＝２、３等）、Ｍ番目ごとのフレーム（Ｍは
必ずしもＮと等しくなくても良い）を一致又は翻訳に使
用することができる。
【００４８】１４． 合成されて拡大視野を形成する翻
訳が増量域は、必ずしもそれぞれの画像の全体を含む必
要はない。検索エリアより僅かに広い全Ｚ方向の寸法及
びＸ方向の幅に亘る画像ブロックのような、画像のサブ
セットのみが合成されることが好ましい。画像の中央領
域は、一般に最善の解像度を有するので、それが合成さ
れることが好ましい。
訳が増量域は、必ずしもそれぞれの画像の全体を含む必
要はない。検索エリアより僅かに広い全Ｚ方向の寸法及
びＸ方向の幅に亘る画像ブロックのような、画像のサブ
セットのみが合成されることが好ましい。画像の中央領
域は、一般に最善の解像度を有するので、それが合成さ
れることが好ましい。
【００４９】１５． 合成方法は、オープンＧＬアプリ
ケーション・プログラミング・インタフェイスで見いだ
されるような、テクスチャマッピングの使用を含むこと
が好ましい。Ａｄｄｉｓｏｎ Ｗｅｓｌｅｙによって１
９９７年に公刊されたオープンＧＬ・プログラミング・
ガイド（Ｍ．Ｗｏｏ等）を参照されたい。オープンＧＬ
は、Ｓｉｌｌｉｃｏｎ Ｇｒａｐｈｉｃｓの商標であ
る。
ケーション・プログラミング・インタフェイスで見いだ
されるような、テクスチャマッピングの使用を含むこと
が好ましい。Ａｄｄｉｓｏｎ Ｗｅｓｌｅｙによって１
９９７年に公刊されたオープンＧＬ・プログラミング・
ガイド（Ｍ．Ｗｏｏ等）を参照されたい。オープンＧＬ
は、Ｓｉｌｌｉｃｏｎ Ｇｒａｐｈｉｃｓの商標であ
る。
【００５０】１６． 米国特許第６、０１４、４７３号
において説明されているように、単一又は一連の移動推
定の品質が劣悪な場合には、目に見える、又は、音響に
よる警告がユーザに与えられることが好ましい。その様
な警告は、ユーザに再走査が要求されていることを指示
することができる。
において説明されているように、単一又は一連の移動推
定の品質が劣悪な場合には、目に見える、又は、音響に
よる警告がユーザに与えられることが好ましい。その様
な警告は、ユーザに再走査が要求されていることを指示
することができる。
【００５１】１７． 米国特許第６、０１４、４７３号
において説明されているように、ユーザが見ることがで
きるアイコン（例えば、可変長の矢印）を使用して、ユ
ーザに最適速度で走査するように指導することが好まし
い。
において説明されているように、ユーザが見ることがで
きるアイコン（例えば、可変長の矢印）を使用して、ユ
ーザに最適速度で走査するように指導することが好まし
い。
【００５２】１８． 一致法は、ＥＣＧ、及び／又は、
呼吸トリガリング／ゲーティングと組み合わせて使用す
ることができる。（トリガリングは取得がＥＣＧ、また
は、他の事象によってトリガされる時である。ゲーティ
ングは、潜在的なトリガリング事象を分析して、正しい
かどうかすなわち、それらがある所定の基準にあってい
るか否か調べる時である、）例えば、一致位置合わせの
ために選択された画像は、選択トリガに応答してものの
みとなろう。
呼吸トリガリング／ゲーティングと組み合わせて使用す
ることができる。（トリガリングは取得がＥＣＧ、また
は、他の事象によってトリガされる時である。ゲーティ
ングは、潜在的なトリガリング事象を分析して、正しい
かどうかすなわち、それらがある所定の基準にあってい
るか否か調べる時である、）例えば、一致位置合わせの
ために選択された画像は、選択トリガに応答してものの
みとなろう。
【００５３】拍動する物体（例えば、頸動脈のような動
脈）の拡大視野を形成する時、例えば、収縮の終わり、
又は、収縮の終わりからある時間をおいた部分のよう
な、心臓拍動サイクルの特定部分間の画像のみを取得す
ることが好ましいであろう。超音波画像形成において、
個々の患者の胸郭に接続した３ＥＣＧ電極を使用して、
ＥＣＧ信号を取得することは、公知である。ＥＣＧ信号
は、Ｒ波のような、ある容易に認識できるピークを示
す。Ｒ波の生起は、所定の閾値を超えるＥＣＧ電圧パル
スが検出された後、起動するように設定された電気的ト
リガを使用することによって観察することができる。こ
の検出された電気的トリガパルスは、それに適用される
ユーザ選択可能遅延、及び、それによって生じる、超音
波画像フレーム取得の開始を起動する様に使用される、
遅延電気的トリガを具備することができる。従って、超
音波画像フレームは、心臓拍動１サイクルごとに１度、
検出Ｒ波から設定可能期間遅延して取得される。また、
ゲーティング技法を使用することも可能であって、連続
する検出トリガパルスは、前に検出したパルスと比較さ
れ、簡単なコンピュータ論理素子を使用して、ＥＣＧ信
号をゲート出力するかどうか決定する。通常、ＥＣＧ信
号は、検出Ｒ波間隔が前もってプログラムされた正しい
限界内にある場合のみゲート出力する。例えば、Ｒ波が
１０００ミリ秒間隔で起きていると仮定しよう。正しい
Ｒ波の範囲は、９００ないし１１００ミリ秒の範囲にあ
るＲ波間隔のみがゲート出力されるように設定される。
もしあるＲ波信号がその前のＲ波信号から８００ミリ秒
隔たっているとすれば、それは不規則心臓拍動と関係づ
けられ、（不規則な動作による不自然な画像を生じるこ
とがあるので）無視される。この技法は、１９９８年９
月のＩＥＥＥ会報７６巻９号、１０６３ないし１０７３
ページの、ＭｃＣａｎｎ「心臓学のためのマルチディメ
ンション超音波画像形成」において検討されている。
脈）の拡大視野を形成する時、例えば、収縮の終わり、
又は、収縮の終わりからある時間をおいた部分のよう
な、心臓拍動サイクルの特定部分間の画像のみを取得す
ることが好ましいであろう。超音波画像形成において、
個々の患者の胸郭に接続した３ＥＣＧ電極を使用して、
ＥＣＧ信号を取得することは、公知である。ＥＣＧ信号
は、Ｒ波のような、ある容易に認識できるピークを示
す。Ｒ波の生起は、所定の閾値を超えるＥＣＧ電圧パル
スが検出された後、起動するように設定された電気的ト
リガを使用することによって観察することができる。こ
の検出された電気的トリガパルスは、それに適用される
ユーザ選択可能遅延、及び、それによって生じる、超音
波画像フレーム取得の開始を起動する様に使用される、
遅延電気的トリガを具備することができる。従って、超
音波画像フレームは、心臓拍動１サイクルごとに１度、
検出Ｒ波から設定可能期間遅延して取得される。また、
ゲーティング技法を使用することも可能であって、連続
する検出トリガパルスは、前に検出したパルスと比較さ
れ、簡単なコンピュータ論理素子を使用して、ＥＣＧ信
号をゲート出力するかどうか決定する。通常、ＥＣＧ信
号は、検出Ｒ波間隔が前もってプログラムされた正しい
限界内にある場合のみゲート出力する。例えば、Ｒ波が
１０００ミリ秒間隔で起きていると仮定しよう。正しい
Ｒ波の範囲は、９００ないし１１００ミリ秒の範囲にあ
るＲ波間隔のみがゲート出力されるように設定される。
もしあるＲ波信号がその前のＲ波信号から８００ミリ秒
隔たっているとすれば、それは不規則心臓拍動と関係づ
けられ、（不規則な動作による不自然な画像を生じるこ
とがあるので）無視される。この技法は、１９９８年９
月のＩＥＥＥ会報７６巻９号、１０６３ないし１０７３
ページの、ＭｃＣａｎｎ「心臓学のためのマルチディメ
ンション超音波画像形成」において検討されている。
【００５４】１９． 画像合成の間、画素値は、米国特
許第６、０１４、４７３号に説明されているように、２
つの一致画像の重なり合っている領域の画素レベルに基
づいて、補間、又は、平均することが好ましい。
許第６、０１４、４７３号に説明されているように、２
つの一致画像の重なり合っている領域の画素レベルに基
づいて、補間、又は、平均することが好ましい。
【００５５】２０． 画像は、縦方向に固定焦点、方位
（伝送）方向に１つ又はそれ以上の固定焦点、及び、方
位方向に動的受信焦点を採用する、１Ｄ配列で取得され
る超音波医療的診断画像であることが好ましい。理想的
には、縦方向に焦点を有する、通常、固定伝送焦点、及
び、動的に更新される受信焦点を使用する、１．５Ｄ配
列を採用することが好ましい。本発明の譲受人に譲渡さ
れた、Ｈａｎａｆｙの米国特許第５、６５１、３６５号
において説明されているような、ＡｃｕｓｏｎＰｌａｎ
ｏ凹面変換器もまた使用可能である。
（伝送）方向に１つ又はそれ以上の固定焦点、及び、方
位方向に動的受信焦点を採用する、１Ｄ配列で取得され
る超音波医療的診断画像であることが好ましい。理想的
には、縦方向に焦点を有する、通常、固定伝送焦点、及
び、動的に更新される受信焦点を使用する、１．５Ｄ配
列を採用することが好ましい。本発明の譲受人に譲渡さ
れた、Ｈａｎａｆｙの米国特許第５、６５１、３６５号
において説明されているような、ＡｃｕｓｏｎＰｌａｎ
ｏ凹面変換器もまた使用可能である。
【００５６】変換器配列には、圧電セラミック（例え
ば、ＰＺＴ）、圧電ポリマ（例えば、ＰＶＤＦ）、リラ
クサ強誘電セラミック（例えば、ＰＭＮ−ＰＴ）、及
び、静電変換器を含む、適切な技法を使用することがで
きる。静電変換器は、１９８８年１０月５−８日に、日
本の仙台市で開かれた、超音波シンポジュームの、Ｘ．
Ｃ．Ｊｉｎ等の「医療的超音波画像形成のためのマイク
ロマシン容量性変換器セラミック配列」において説明さ
れている。本発明の発明者は、その様な静電変換器が、
造影剤添加、及び、無添加のＢモード、カラードップラ
ーモード、パルス波モード、連続波モード、基本画像形
成モード、及び、ハーモニック画像形成モードを含む、
従来の医療診断用超音波画像形成モードにおいて使用可
能であることを認識している。
ば、ＰＺＴ）、圧電ポリマ（例えば、ＰＶＤＦ）、リラ
クサ強誘電セラミック（例えば、ＰＭＮ−ＰＴ）、及
び、静電変換器を含む、適切な技法を使用することがで
きる。静電変換器は、１９８８年１０月５−８日に、日
本の仙台市で開かれた、超音波シンポジュームの、Ｘ．
Ｃ．Ｊｉｎ等の「医療的超音波画像形成のためのマイク
ロマシン容量性変換器セラミック配列」において説明さ
れている。本発明の発明者は、その様な静電変換器が、
造影剤添加、及び、無添加のＢモード、カラードップラ
ーモード、パルス波モード、連続波モード、基本画像形
成モード、及び、ハーモニック画像形成モードを含む、
従来の医療診断用超音波画像形成モードにおいて使用可
能であることを認識している。
【００５７】２１． 一致、及び、合成処理は、（取得
後の任意の時間に）オンラインで実行することができ、
あるいは、（取得後の任意の時間に）オフラインで実行
することができる。もし、オフラインで実行するのであ
れば、データ伝送をスピードアップするために、ＪＰＥ
Ｇ圧縮のようなデータ圧縮を使用することができる。
後の任意の時間に）オンラインで実行することができ、
あるいは、（取得後の任意の時間に）オフラインで実行
することができる。もし、オフラインで実行するのであ
れば、データ伝送をスピードアップするために、ＪＰＥ
Ｇ圧縮のようなデータ圧縮を使用することができる。
【００５８】２２． テストブロックの検索領域の位置
決定は、適応するように変更することができる。もし前
の最適値が右へ５画素と分かれば、次の検索は右へ５画
素の所を中心とすることが好ましい。それ以上の詳細
は、米国特許出願第０８／９１６、５８５号に記載され
ている。
決定は、適応するように変更することができる。もし前
の最適値が右へ５画素と分かれば、次の検索は右へ５画
素の所を中心とすることが好ましい。それ以上の詳細
は、米国特許出願第０８／９１６、５８５号に記載され
ている。
【００５９】例えば、現在の検索は前の検索から推定さ
れたオフセット上に中心をおくことができる。ユーザ
は、通常連続するフレーム間で速度が急に変化しないこ
とが期待されているスムースな移動を使用するので、こ
れは合理的である。最初の検索が±２０画素の範囲に亘
ると仮定しよう。これは４１画素の検索である。しか
し、もし最適一致（ＭＳＡＤ）が＋１０画素のところで
見いだされたとすると、後続の検索は、＋５画素から＋
１５画素（１１画素検索）を検索するように設定され
る。このようにして、検索領域は最小化され、全体の速
度は改善される。バイアス、又は検索の中心を変更する
のと同様に、検索の規模を変更することも好ましい。も
し連続する検索がほぼ一定であれば（例えば、全て右へ
８、７、８、９、７画素）、＋６から＋１０の領域を検
索することが好ましい。変わりに、もし連続検索が半無
作為（例えば、全て右へ５、７、９、３画素）であれ
ば、より良い検索領域は＋１から＋１５となろう。その
上、検索の規模は、前の検索の品質に従って変化するよ
うにできる。もしＭＳＡＤ（最小ＳＡＤ）と平均ＳＡＤ
との比が１に近ければ、これは、推定の品質が悪く、高
度の不確実性が存在することを意味する。この場合、よ
り大きな検索領域が好ましい。同様の技法は、回転検索
にも適用することができる。
れたオフセット上に中心をおくことができる。ユーザ
は、通常連続するフレーム間で速度が急に変化しないこ
とが期待されているスムースな移動を使用するので、こ
れは合理的である。最初の検索が±２０画素の範囲に亘
ると仮定しよう。これは４１画素の検索である。しか
し、もし最適一致（ＭＳＡＤ）が＋１０画素のところで
見いだされたとすると、後続の検索は、＋５画素から＋
１５画素（１１画素検索）を検索するように設定され
る。このようにして、検索領域は最小化され、全体の速
度は改善される。バイアス、又は検索の中心を変更する
のと同様に、検索の規模を変更することも好ましい。も
し連続する検索がほぼ一定であれば（例えば、全て右へ
８、７、８、９、７画素）、＋６から＋１０の領域を検
索することが好ましい。変わりに、もし連続検索が半無
作為（例えば、全て右へ５、７、９、３画素）であれ
ば、より良い検索領域は＋１から＋１５となろう。その
上、検索の規模は、前の検索の品質に従って変化するよ
うにできる。もしＭＳＡＤ（最小ＳＡＤ）と平均ＳＡＤ
との比が１に近ければ、これは、推定の品質が悪く、高
度の不確実性が存在することを意味する。この場合、よ
り大きな検索領域が好ましい。同様の技法は、回転検索
にも適用することができる。
【００６０】２３．テストブロックの大きさは、適応す
るように変更することができる。良い品質を生じる小さ
なテストブロックは、処理時間が少ないので好ましい。
そうでない場合には、より大きなテストブロックを使用
して品質を改善するべきである（例えば、ＭＳＡＤ対Ｓ
ＡＤの比、又は、前の推定に関する類似物）。テストブ
ロックサイズを大きくするか、小さくするかの決定は、
上記のことがらを含め、何らかの品質の尺度に基づいて
行うことができる。
るように変更することができる。良い品質を生じる小さ
なテストブロックは、処理時間が少ないので好ましい。
そうでない場合には、より大きなテストブロックを使用
して品質を改善するべきである（例えば、ＭＳＡＤ対Ｓ
ＡＤの比、又は、前の推定に関する類似物）。テストブ
ロックサイズを大きくするか、小さくするかの決定は、
上記のことがらを含め、何らかの品質の尺度に基づいて
行うことができる。
【００６１】２４．テストブロックの画像解像度は、小
さくすることができる（例えば、Ｘ方向にＮ番目ごとの
画素、Ｚ方向にＭ番目ごとの画素のみを使用する）。次
いで、移動を実際の単位（ミリメートル）で決定する時
に、新規の画素寸法が考慮される。画像は、解像度を下
げる前に、低域フィルタでフィルタリングすることが好
ましい。たとえ移動推定に低解像度の画像が使用されて
いるとしても、合成には解像度を下げない画像を使用す
ることができる。
さくすることができる（例えば、Ｘ方向にＮ番目ごとの
画素、Ｚ方向にＭ番目ごとの画素のみを使用する）。次
いで、移動を実際の単位（ミリメートル）で決定する時
に、新規の画素寸法が考慮される。画像は、解像度を下
げる前に、低域フィルタでフィルタリングすることが好
ましい。たとえ移動推定に低解像度の画像が使用されて
いるとしても、合成には解像度を下げない画像を使用す
ることができる。
【００６２】２５．画像移動テストブロックの大きさ
は、深さの信号の欠如に基づき、適応するように変更す
ることができる。もし、テストブロックの低い（深い）
部分に雑音が多い（音響システム点拡散関数によって部
分的に決定されるパターンに従う音響的スペクルとは違
って、無作為に変化するレベル）か、又は、画像の深い
領域の部分が黒であれば、より大深度には良い信号が無
く、テストブロックは縮小されて、この領域を無視す
る。全ての所与の変換器、又は、周波数に対し、音響信
号がシステムの電気的雑音閾値とほぼ同一のサイズであ
るか、又は、それより少ないので、それを超えると表示
信号が信頼できない（実験的に測定できる）領域があ
る。この領域は、全ての変換器又は操作条件について前
もって計算するか、又は、テスト対象について測定し、
参照テーブルに格納することができる。システムが移動
推定に使用されるテストブロックを定義する時は常に、
雑音閾値領域より上方（浅い所）にある画素のみを選択
する。代替的方法は、取得音響線データの測定、及び、
無作為に変化する信号の検出を含んでいる。これは、血
流のドップラー検出に使用する方法に似た、連続信号の
交差相関を使用して行われる。もし線が十分な回数発射
されれば、たとえ画像の移動があるとしても、信号の交
差相関によって近くの領域の真の検出可能信号、及び、
電気的雑音によって支配されている領域における無相関
は、明らかになるであろう。
は、深さの信号の欠如に基づき、適応するように変更す
ることができる。もし、テストブロックの低い（深い）
部分に雑音が多い（音響システム点拡散関数によって部
分的に決定されるパターンに従う音響的スペクルとは違
って、無作為に変化するレベル）か、又は、画像の深い
領域の部分が黒であれば、より大深度には良い信号が無
く、テストブロックは縮小されて、この領域を無視す
る。全ての所与の変換器、又は、周波数に対し、音響信
号がシステムの電気的雑音閾値とほぼ同一のサイズであ
るか、又は、それより少ないので、それを超えると表示
信号が信頼できない（実験的に測定できる）領域があ
る。この領域は、全ての変換器又は操作条件について前
もって計算するか、又は、テスト対象について測定し、
参照テーブルに格納することができる。システムが移動
推定に使用されるテストブロックを定義する時は常に、
雑音閾値領域より上方（浅い所）にある画素のみを選択
する。代替的方法は、取得音響線データの測定、及び、
無作為に変化する信号の検出を含んでいる。これは、血
流のドップラー検出に使用する方法に似た、連続信号の
交差相関を使用して行われる。もし線が十分な回数発射
されれば、たとえ画像の移動があるとしても、信号の交
差相関によって近くの領域の真の検出可能信号、及び、
電気的雑音によって支配されている領域における無相関
は、明らかになるであろう。
【００６３】２６．ハーモニックデータを使用すれば、
対象は、非線分散剤を含んでいても、含んでいなくても
良い。その上、合成画像は、近接領域においては基本、
及び、ハーモニックデータを使用し、遠隔領域において
は基本データのみを使用しても良い。
対象は、非線分散剤を含んでいても、含んでいなくても
良い。その上、合成画像は、近接領域においては基本、
及び、ハーモニックデータを使用し、遠隔領域において
は基本データのみを使用しても良い。
【００６４】２７．非相関の割合は、画像領域に関する
変換器速度の近似的推定として使用することができ、か
つ、ユーザへの指針として供給することができる。非相
関の割合は、ドップラープロセッサ（コリレータ）を使
用して導くことができる。実際には、もしドップラー電
気信号が検出されれば、移動が存在する。非相関信号の
大きさは、スペクル非相関の関数である。
変換器速度の近似的推定として使用することができ、か
つ、ユーザへの指針として供給することができる。非相
関の割合は、ドップラープロセッサ（コリレータ）を使
用して導くことができる。実際には、もしドップラー電
気信号が検出されれば、移動が存在する。非相関信号の
大きさは、スペクル非相関の関数である。
【００６５】ドップラー交差コリレータを使用して、１
つの音響線方向に発射される連続する線を相関させるこ
とができる。もし信号があるレベル（すなわち、最大交
差相関が閾値、例えば０．７）より非相関的であれば、
これは変換器が速く動かされすぎたことの指標であり、
システムは、ユーザに警告を表示する。この方法の利点
は、それによって超音波機械の既存の処理能力を使用
し、画像取得が完了して、非常に時間のかかる画像転送
処理が始まってしまう前に、画像取得が有効であるか否
かを推定することができることである。
つの音響線方向に発射される連続する線を相関させるこ
とができる。もし信号があるレベル（すなわち、最大交
差相関が閾値、例えば０．７）より非相関的であれば、
これは変換器が速く動かされすぎたことの指標であり、
システムは、ユーザに警告を表示する。この方法の利点
は、それによって超音波機械の既存の処理能力を使用
し、画像取得が完了して、非常に時間のかかる画像転送
処理が始まってしまう前に、画像取得が有効であるか否
かを推定することができることである。
【００６６】移動の速度は、殆どの超音波機械中に既に
存在しているカラードップラープロセッサを使用して推
定することができることである。これによって、移動推
定処理の前に、速度制御能力の低い（すなわち、高速で
あるか、平面外にある変換器移動）ユーザに指示を与え
ることができる。ある場合には、完全な画像シーケンス
収集の後で、移動推定を行う方が容易なことがあり、従
って、適切な推定、又は、最適ではない取得を行ってい
るかもしれないという警告を受けることは、有意義であ
る。
存在しているカラードップラープロセッサを使用して推
定することができることである。これによって、移動推
定処理の前に、速度制御能力の低い（すなわち、高速で
あるか、平面外にある変換器移動）ユーザに指示を与え
ることができる。ある場合には、完全な画像シーケンス
収集の後で、移動推定を行う方が容易なことがあり、従
って、適切な推定、又は、最適ではない取得を行ってい
るかもしれないという警告を受けることは、有意義であ
る。
【００６７】実際に、ドップラープロセッサを使用して
パルス対パルスの非相関性を測定する。１つの実施形態
では、ビームで形成されたＩ、Ｑ信号がＢモードプロセ
ッサ及びカラードップラープロセッサに適用される。一
般的に、Ｂモード及びカラードップラー信号には、異な
った取得物が適用される（ドップラー信号は一般により
狭帯域である）。ひとたびベースバンドの、ビームで形
成された信号がフィルタされると、Ｉ及びＱ信号にドッ
プラー処理が施され、移動から生じるドップラーが関係
する周波数推定が導かれる。ドップラー処理は、当業界
では公知である。例えば、１９８５年、Ｋａｓａｉ等、
Ｔｒａｎ社、音速と超音速、巻ＳＵ−３２、４５８−４
６４ページ、「自動相関技法を使用するリアルタイム２
次元血流画像形成法」を参照されたい。また、本発明の
譲受人に譲渡され、その開示が本明細書において参考文
献として援用されている、Ｍａｓｌａｋの、米国特許第
５、５５５、５３４号における詳細な検討を参照された
い。
パルス対パルスの非相関性を測定する。１つの実施形態
では、ビームで形成されたＩ、Ｑ信号がＢモードプロセ
ッサ及びカラードップラープロセッサに適用される。一
般的に、Ｂモード及びカラードップラー信号には、異な
った取得物が適用される（ドップラー信号は一般により
狭帯域である）。ひとたびベースバンドの、ビームで形
成された信号がフィルタされると、Ｉ及びＱ信号にドッ
プラー処理が施され、移動から生じるドップラーが関係
する周波数推定が導かれる。ドップラー処理は、当業界
では公知である。例えば、１９８５年、Ｋａｓａｉ等、
Ｔｒａｎ社、音速と超音速、巻ＳＵ−３２、４５８−４
６４ページ、「自動相関技法を使用するリアルタイム２
次元血流画像形成法」を参照されたい。また、本発明の
譲受人に譲渡され、その開示が本明細書において参考文
献として援用されている、Ｍａｓｌａｋの、米国特許第
５、５５５、５３４号における詳細な検討を参照された
い。
【００６８】カラードップラープロセッサは、通常、低
域フィルタ、クラッタフィルタ、及び自動相関器を含ん
でいる。クラッタフィルタは、通常、遅延線キャンセラ
として形成され、低周波数リジェクションフィルタとし
て使用され、ドップラー周波数シフトの低い、又は、無
い、定常的、かつ、緩やかに移動する物体から、大きな
エコー信号を除去する。自動相関器は、クラッタフィル
タから出る信号を自動相関させ、ドップラーエネルギー
計算機、ドップラー分散計算機、及び、ドップラー速度
計算機に対する出力信号を生成する。
域フィルタ、クラッタフィルタ、及び自動相関器を含ん
でいる。クラッタフィルタは、通常、遅延線キャンセラ
として形成され、低周波数リジェクションフィルタとし
て使用され、ドップラー周波数シフトの低い、又は、無
い、定常的、かつ、緩やかに移動する物体から、大きな
エコー信号を除去する。自動相関器は、クラッタフィル
タから出る信号を自動相関させ、ドップラーエネルギー
計算機、ドップラー分散計算機、及び、ドップラー速度
計算機に対する出力信号を生成する。
【００６９】本出願においては、ドップラーエネルギー
信号が最も興味深い。一般的に、重要なドップラーエネ
ルギー信号は、画像形成される領域に対し、相対的に速
すぎる変換器の動きと結合され、ユーザへの警告を生成
するのに使用される。同様に、突然の動きは、カラー閃
光の出現をもたらす。カラー閃光は、診断用超音波にお
いては公知である。本質的に、ここでサブオプチマルな
動きを強調するために使用されるのは、この閃光指示で
ある。本明細書は、（ドップラーエネルギー画像拡大視
野画像を形成する時を除き）２Ｄ領域全体に亘るドップ
ラーエネルギーの決定を特に必要としているのではない
ので、過剰なドップラーエネルギーが存在するか否かを
決定するのに、非常に狭い画像調査をすればよい。通
常、２Ｄ領域を描くのに、非常に多くの音響線を走査す
る。しかし、本明細書の場合、Ｂモード親画像を取得す
るのに使用されるＢモードビームをインターリーブし
た、ドップラーと結合した音響線を、１方向にのみ発射
すれば十分である。理想的には、これらの線は、変換器
面への法線に対し、相対的に非０度方向を向いている。
これが方位方向の移動に対するドップラー角を改善す
る。（ドップラープロセッサは、ビームに平行な移動の
要素を検出し、従って、ビームを、方位方向に少なくと
もいくらかの要素を有するように向けることが好まし
い。）実験によって、ＤＣに近い要素を除去するクラッ
タフィルタの正しい設定、及び、閾値を超えると機械
が、変換器速度が過剰であるという指示を生成する、ド
ップラーエネルギーの閾値が決定される。通常、ドップ
ラー線発射と結合した領域を増大するために、ドップラ
ープロセッサがドップラーエネルギーレベルを決定する
につれ、雑音を最小化するために、導かれたドップラー
エネルギー信号を時間について積分することができる。
（従来は、ドップラーエネルギーレベルは、それらが取
得されるにつれ閾値と比較され、もしそれらが閾値を超
えると、Ｂモード画像上に、領域及び方位方向で関連す
る位置に相当するように、カラー付きの画素が描かれ
る。）ドップラーエネルギーを使用して最適ではない動
きが決定されると、クラッタフィルタ設定、及び、閾値
を超えると最適ではない移動が取得されると仮定してい
るエネルギー閾値を変更することができる。
信号が最も興味深い。一般的に、重要なドップラーエネ
ルギー信号は、画像形成される領域に対し、相対的に速
すぎる変換器の動きと結合され、ユーザへの警告を生成
するのに使用される。同様に、突然の動きは、カラー閃
光の出現をもたらす。カラー閃光は、診断用超音波にお
いては公知である。本質的に、ここでサブオプチマルな
動きを強調するために使用されるのは、この閃光指示で
ある。本明細書は、（ドップラーエネルギー画像拡大視
野画像を形成する時を除き）２Ｄ領域全体に亘るドップ
ラーエネルギーの決定を特に必要としているのではない
ので、過剰なドップラーエネルギーが存在するか否かを
決定するのに、非常に狭い画像調査をすればよい。通
常、２Ｄ領域を描くのに、非常に多くの音響線を走査す
る。しかし、本明細書の場合、Ｂモード親画像を取得す
るのに使用されるＢモードビームをインターリーブし
た、ドップラーと結合した音響線を、１方向にのみ発射
すれば十分である。理想的には、これらの線は、変換器
面への法線に対し、相対的に非０度方向を向いている。
これが方位方向の移動に対するドップラー角を改善す
る。（ドップラープロセッサは、ビームに平行な移動の
要素を検出し、従って、ビームを、方位方向に少なくと
もいくらかの要素を有するように向けることが好まし
い。）実験によって、ＤＣに近い要素を除去するクラッ
タフィルタの正しい設定、及び、閾値を超えると機械
が、変換器速度が過剰であるという指示を生成する、ド
ップラーエネルギーの閾値が決定される。通常、ドップ
ラー線発射と結合した領域を増大するために、ドップラ
ープロセッサがドップラーエネルギーレベルを決定する
につれ、雑音を最小化するために、導かれたドップラー
エネルギー信号を時間について積分することができる。
（従来は、ドップラーエネルギーレベルは、それらが取
得されるにつれ閾値と比較され、もしそれらが閾値を超
えると、Ｂモード画像上に、領域及び方位方向で関連す
る位置に相当するように、カラー付きの画素が描かれ
る。）ドップラーエネルギーを使用して最適ではない動
きが決定されると、クラッタフィルタ設定、及び、閾値
を超えると最適ではない移動が取得されると仮定してい
るエネルギー閾値を変更することができる。
【００７０】異なった変換器、及び、異なった周波数を
使用する実験を行って、（既知の時間間隔で同一線軸に
沿った２つの線発射間の）スペクルの非相関性、及び、
縦方向の移動速度間の関係を求めることができる。実験
を行って最適変換器速度（又は、最大機能速度、又は、
最小機能速度）を求めることができ、これらを異なった
速度の非相関値と比較することができる。これらの値
は、システムの参照テーブルに格納することが好まし
い。演算の間、システムは変換器タイプ及び周波数を考
慮して、線対線の測定非相関値から変換器移動の速度を
推定する。もしこの速度が大きすぎたり小さすぎたりす
ると、指示がシステムスクリーンにグラフィックで表示
される。代替的に、推定した速度が表示される。
使用する実験を行って、（既知の時間間隔で同一線軸に
沿った２つの線発射間の）スペクルの非相関性、及び、
縦方向の移動速度間の関係を求めることができる。実験
を行って最適変換器速度（又は、最大機能速度、又は、
最小機能速度）を求めることができ、これらを異なった
速度の非相関値と比較することができる。これらの値
は、システムの参照テーブルに格納することが好まし
い。演算の間、システムは変換器タイプ及び周波数を考
慮して、線対線の測定非相関値から変換器移動の速度を
推定する。もしこの速度が大きすぎたり小さすぎたりす
ると、指示がシステムスクリーンにグラフィックで表示
される。代替的に、推定した速度が表示される。
【００７１】ドップラーエネルギー決定の推定の出力
は、多数の方法でユーザに渡すことができる。 （ａ）非最適変換器移動が検出された時、ユーザにアド
バイスする２値インジケータを表示することができる。 （ｂ） 相対的ドップラーエネルギーレベルを指示する
数字による出力、特定のフレーム対フレームの場合にお
ける最大値、又は、全走査の平均ドップラーエネルギー
レベル、を表示することができる。 （ｃ） カラードップラーエネルギー表示を、従来の方
法でスクリーン上に表示することができる。この場合、
線様のカラーエネルギー領域が画像に出現して、ユーザ
は単にそれが閃光を発するか否かを観察する。
は、多数の方法でユーザに渡すことができる。 （ａ）非最適変換器移動が検出された時、ユーザにアド
バイスする２値インジケータを表示することができる。 （ｂ） 相対的ドップラーエネルギーレベルを指示する
数字による出力、特定のフレーム対フレームの場合にお
ける最大値、又は、全走査の平均ドップラーエネルギー
レベル、を表示することができる。 （ｃ） カラードップラーエネルギー表示を、従来の方
法でスクリーン上に表示することができる。この場合、
線様のカラーエネルギー領域が画像に出現して、ユーザ
は単にそれが閃光を発するか否かを観察する。
【００７２】ドップラーパワー、又は、エネルギー信号
を使用して、閃光信号によって低品質の移動推定を検出
することに加えて、変換器移動を推定するドップラー速
度推定器を使用することもまた可能である。ドップラー
速度取得線は、変換器面に垂直な線に関し非０度（例え
ば、４５度）を向いていることが好ましい。例えば、１
０ミリメートル／秒の速度が検出される時、実際の変換
器移動は方位方向に平行であると仮定することができる
ので、純粋な方位方向のスキャニング速度を推測するこ
とができる。ドップラー角（４５度）に対する補正後の
変換器移動の推定速度は、１０／ｃｏｓ４５°＝１４．
１ミリメートル／秒である。この値は、数字又はグラフ
ィックによってディスプレイに出力することができる。
代替的に、検出された方位方向速度を閾値速度と比較し
て（それを超えると画像位置合わせ処理が疑わしくな
る）、警告が、視覚、又は、音声手段によってユーザに
与えられる。
を使用して、閃光信号によって低品質の移動推定を検出
することに加えて、変換器移動を推定するドップラー速
度推定器を使用することもまた可能である。ドップラー
速度取得線は、変換器面に垂直な線に関し非０度（例え
ば、４５度）を向いていることが好ましい。例えば、１
０ミリメートル／秒の速度が検出される時、実際の変換
器移動は方位方向に平行であると仮定することができる
ので、純粋な方位方向のスキャニング速度を推測するこ
とができる。ドップラー角（４５度）に対する補正後の
変換器移動の推定速度は、１０／ｃｏｓ４５°＝１４．
１ミリメートル／秒である。この値は、数字又はグラフ
ィックによってディスプレイに出力することができる。
代替的に、検出された方位方向速度を閾値速度と比較し
て（それを超えると画像位置合わせ処理が疑わしくな
る）、警告が、視覚、又は、音声手段によってユーザに
与えられる。
【００７３】同様に、ＰＷ又はＣＷスペクトルドップラ
ープロセッサを使用して、画像形成される組織に対する
変換器プローブの相対速度（「スウィープ速度」）を推
定することができる。速度は、調べられる多様な周波数
要素の中から、最高の信号レベルで生じる周波数要素か
ら導かれる。
ープロセッサを使用して、画像形成される組織に対する
変換器プローブの相対速度（「スウィープ速度」）を推
定することができる。速度は、調べられる多様な周波数
要素の中から、最高の信号レベルで生じる周波数要素か
ら導かれる。
【００７４】全ての場合において、フィルタ設定、パル
ス形、及び、閾値レベルのようなドップラーパラメータ
は、当業界では公知のモデリング、又は、実験技法によ
って最適化されることが望ましい。
ス形、及び、閾値レベルのようなドップラーパラメータ
は、当業界では公知のモデリング、又は、実験技法によ
って最適化されることが望ましい。
【００７５】図１０は、ドップラー信号を使用して、画
像位置合わせ法の変換器移動の速度を推定する方法の例
を示している。図１０に示されている様に、最初のステ
ップ５０，及び、５２で、複数の超音波画像を取得し、
超音波画像を位置合わせする。この位置合わせは、上記
で検討したように行われることが好ましい。しかし、本
発明の現時点で同時係属されている米国特許出願番号第
０８／９１６、５８５号（米国特許第６、０１４、４７
３号）、及び、その開示が本明細書において参考文献と
して援用されるＷｅｎｇの米国特許第５、５７６、２８
６号を含め適切な位置合わせ方法が使用できることを理
解すべきである。
像位置合わせ法の変換器移動の速度を推定する方法の例
を示している。図１０に示されている様に、最初のステ
ップ５０，及び、５２で、複数の超音波画像を取得し、
超音波画像を位置合わせする。この位置合わせは、上記
で検討したように行われることが好ましい。しかし、本
発明の現時点で同時係属されている米国特許出願番号第
０８／９１６、５８５号（米国特許第６、０１４、４７
３号）、及び、その開示が本明細書において参考文献と
して援用されるＷｅｎｇの米国特許第５、５７６、２８
６号を含め適切な位置合わせ方法が使用できることを理
解すべきである。
【００７６】変換器移動の速度は、ステップ５４で、画
像と結合したドップラー信号から推定される。この移動
推定は、上記したように行われ、移動推定は、次いでス
テップ５６で、変換器移動の過剰な速度をユーザに信号
する。上記で指摘したように、これは視覚、又は、音声
警告によるか、又は、変換器移動の実際の推定をユーザ
に目に見えるように指示することによって行われる。
像と結合したドップラー信号から推定される。この移動
推定は、上記したように行われ、移動推定は、次いでス
テップ５６で、変換器移動の過剰な速度をユーザに信号
する。上記で指摘したように、これは視覚、又は、音声
警告によるか、又は、変換器移動の実際の推定をユーザ
に目に見えるように指示することによって行われる。
【００７７】移動の推定の関数としてユーザに警告を発
することに加えて、又は、それと代替的に、低い相関度
は、上記で検討したような目的物の走査反復の要求を指
示する。下記で検討する非相関性、交差相関、又は、差
の絶対値の最小和と平均和との比のような、相関の多様
な測定値を使用することができる。相関度の低い要素画
像の場合には、音声、又は、視覚警告がユーザに発せら
れる。警告は、結合する移動の推定が満足すべきもので
あるか、又は、演算制限あるいは設定内にあるか否かに
は無関係に発せられる。
することに加えて、又は、それと代替的に、低い相関度
は、上記で検討したような目的物の走査反復の要求を指
示する。下記で検討する非相関性、交差相関、又は、差
の絶対値の最小和と平均和との比のような、相関の多様
な測定値を使用することができる。相関度の低い要素画
像の場合には、音声、又は、視覚警告がユーザに発せら
れる。警告は、結合する移動の推定が満足すべきもので
あるか、又は、演算制限あるいは設定内にあるか否かに
は無関係に発せられる。
【００７８】２８．画素値を取得値の間に補間して、
（初期の画素より細分された解像度を効果的に与え）よ
り高精度の移動推定を生成することができる。この補間
処理は公知であり、しばしば走査コンバータによって実
行される。補間は（Ｘ方向又はＹ方向又はその両方で）
直線的であるか、又は、曲線に基づいていても良い。例
えば、立方体のスプラインを利用可能データに適合させ
ることができる。通常、直線補間が適切であり、しばし
ばより高速である。実際には、上記で説明した２次適合
技法を使用するサブ画素推定の方がしばしば効率的であ
る。
（初期の画素より細分された解像度を効果的に与え）よ
り高精度の移動推定を生成することができる。この補間
処理は公知であり、しばしば走査コンバータによって実
行される。補間は（Ｘ方向又はＹ方向又はその両方で）
直線的であるか、又は、曲線に基づいていても良い。例
えば、立方体のスプラインを利用可能データに適合させ
ることができる。通常、直線補間が適切であり、しばし
ばより高速である。実際には、上記で説明した２次適合
技法を使用するサブ画素推定の方がしばしば効率的であ
る。
【００７９】２９．上記で説明したように、一致の後、
部分的に重なり合ったフレームが結合される時、結合は
多くの方法で行うことができる。例えば、結合された画
像の画素（Ｉ、Ｊ）は、単純な平均として形成すること
ができる。
部分的に重なり合ったフレームが結合される時、結合は
多くの方法で行うことができる。例えば、結合された画
像の画素（Ｉ、Ｊ）は、単純な平均として形成すること
ができる。
【００８０】
【数１】 代替的に、不均一な重み、例えば［０．２５、０．５、
０．２５］を使用することができる。また、再帰的合成
技法（例えば、無限インパルス応答（ＩＩＲ）技法）を
使用することができる。
０．２５］を使用することができる。また、再帰的合成
技法（例えば、無限インパルス応答（ＩＩＲ）技法）を
使用することができる。
【００８１】
【数２】 ここで、ＩＦｒａｍｅＮは、データの新しく取得された
フレームであり、Ｉ（ｉ，ｊ）は、現在存在している画
素データであり、Ｉ’（ｉ，ｊ）は、現在ぞんざいして
いる画素データ、新規に取得されたデータ、及び、αを
考慮した修正画素データである。一般に、αは１より小
であり、例えば０．３に等しいとして良い。（もし、Ｉ
（ｉ，ｊ）が生成されていなかったら、α＝１であ
る。）この方法によって、各合成フレームは、以前のフ
レームからそれまでに合成された画素値を、新しい画素
値に基づき、上書きするか、又は、修正することができ
る。合成画像は、コントラストを改善するヒストグラム
等化を使用するか、又は、本発明の譲受人に譲渡された
Ｕｓｔｕｎｅｒの、米国特許第５、４７９、９２６号に
おいて説明されている方法を使用して最適化することが
できる。代替的に、自己正規化再帰的重みを使用するこ
とができる。
フレームであり、Ｉ（ｉ，ｊ）は、現在存在している画
素データであり、Ｉ’（ｉ，ｊ）は、現在ぞんざいして
いる画素データ、新規に取得されたデータ、及び、αを
考慮した修正画素データである。一般に、αは１より小
であり、例えば０．３に等しいとして良い。（もし、Ｉ
（ｉ，ｊ）が生成されていなかったら、α＝１であ
る。）この方法によって、各合成フレームは、以前のフ
レームからそれまでに合成された画素値を、新しい画素
値に基づき、上書きするか、又は、修正することができ
る。合成画像は、コントラストを改善するヒストグラム
等化を使用するか、又は、本発明の譲受人に譲渡された
Ｕｓｔｕｎｅｒの、米国特許第５、４７９、９２６号に
おいて説明されている方法を使用して最適化することが
できる。代替的に、自己正規化再帰的重みを使用するこ
とができる。
【００８２】
【数３】 この例において、画素（ｉ，ｊ）は、Ｎ要素の画像から
取った画素の和をＮで割ったものをふくんでいる。上記
の式を得るために、αは１／（ｎ＋１）に設定される。
取った画素の和をＮで割ったものをふくんでいる。上記
の式を得るために、αは１／（ｎ＋１）に設定される。
【００８３】上記に単純な平均の例で示されているよう
に、画像は結合されて有限インパルス応答（ＦＩＲ）フ
ィルタリングとして１つの実施形態をとる。ここで使用
されているように、ＦＩＲ及びＩＩＲフィルタリング
は、ＦＩＲ又はＩＩＲ合成技法を実施する（すなわち、
ＦＩＲ又はＩＩＲフィルタリングを実施する）いずれか
のデバイスを含んでいる。ＦＩＲフィルタリングの場合
には、デバイスは、有限数の要素画像（例えば、データ
のフレーム）を加重平均する。例えば、結合拡大視野画
像は、重なり合った領域の再帰的合成をしない。合成画
像はどれ１つとしてそれ以前に合成された画像を含まな
いが、画像は、以前に他の合成に使用されたことがある
かもしれない。
に、画像は結合されて有限インパルス応答（ＦＩＲ）フ
ィルタリングとして１つの実施形態をとる。ここで使用
されているように、ＦＩＲ及びＩＩＲフィルタリング
は、ＦＩＲ又はＩＩＲ合成技法を実施する（すなわち、
ＦＩＲ又はＩＩＲフィルタリングを実施する）いずれか
のデバイスを含んでいる。ＦＩＲフィルタリングの場合
には、デバイスは、有限数の要素画像（例えば、データ
のフレーム）を加重平均する。例えば、結合拡大視野画
像は、重なり合った領域の再帰的合成をしない。合成画
像はどれ１つとしてそれ以前に合成された画像を含まな
いが、画像は、以前に他の合成に使用されたことがある
かもしれない。
【００８４】上記の３つの画像において、画素に対する
各画像から取ったデータは、等しい重み（例えば、１）
又は等しくない重みを乗算し、合計し、次いで画像の数
（すなわち、平均の、又は、加重の求和）で割る。拡大
視野画像のこの画素（すなわち、合成画像）は、この画
素位置に一致する異なったフレームから取った全ての画
素を平均することによって１度計算される（（すなわ
ち、再帰的ではない）。ＦＩＲ合成は、雑音、人為結
果、又は閃光等の再帰合成と結合する非所望信号の影響
を低減する。
各画像から取ったデータは、等しい重み（例えば、１）
又は等しくない重みを乗算し、合計し、次いで画像の数
（すなわち、平均の、又は、加重の求和）で割る。拡大
視野画像のこの画素（すなわち、合成画像）は、この画
素位置に一致する異なったフレームから取った全ての画
素を平均することによって１度計算される（（すなわ
ち、再帰的ではない）。ＦＩＲ合成は、雑音、人為結
果、又は閃光等の再帰合成と結合する非所望信号の影響
を低減する。
【００８５】１つの実施形態では、ＦＩＲ、又は、ＩＩ
Ｒ合成の重みは、合成される要素画像の部分が異なれば
異なる。例えば、要素画像に対するデータに適用される
重みは、画像内の位置の関数として異なる。周辺部を表
す画素に大きな重みを付け、中心部を表す画素に小さな
重みをつけることによって周辺部分を中心部分よりも強
調しても良い。Ｖｅｃｔｏｒ（登録商標）画像、又は、
又はセクタ画像の場合、周辺部は中心部よりも速く脱相
関するので、強調することが好ましい。アプリケーショ
ンに依存する実験的に決定された曲線のような、画像内
の位置の関数としての多様な重み曲線が使用されること
がある。代替的に、画像の中心部、又は、他の部分が強
調されることがある。ＦＩＲ合成の１つの実施形態で
は、画像の重なりは、重みが拡大視野画像内の各画素位
置に対する重みの値を、位置の関数として各要素画像に
対して変化する重みとさえも合計するものである。
Ｒ合成の重みは、合成される要素画像の部分が異なれば
異なる。例えば、要素画像に対するデータに適用される
重みは、画像内の位置の関数として異なる。周辺部を表
す画素に大きな重みを付け、中心部を表す画素に小さな
重みをつけることによって周辺部分を中心部分よりも強
調しても良い。Ｖｅｃｔｏｒ（登録商標）画像、又は、
又はセクタ画像の場合、周辺部は中心部よりも速く脱相
関するので、強調することが好ましい。アプリケーショ
ンに依存する実験的に決定された曲線のような、画像内
の位置の関数としての多様な重み曲線が使用されること
がある。代替的に、画像の中心部、又は、他の部分が強
調されることがある。ＦＩＲ合成の１つの実施形態で
は、画像の重なりは、重みが拡大視野画像内の各画素位
置に対する重みの値を、位置の関数として各要素画像に
対して変化する重みとさえも合計するものである。
【００８６】代替的に、要素画像の１つ又はそれ以上の
部分が縮減又は除去（例えば、要素画像の一部に重み０
を適用する）される。上記で検討したような、異なった
画像部分を使用する、移動の推定のこのような変形物
も、又、画像を合成するために使用されることがある。
例えば、移動の方向に対する画像の周辺部分のような、
周辺部分のみが合成される。各画像に同一の重みが適用
される場合に、画像の１つから取った画素が平均に含め
られていない場合、幾つかの画像の影響が強調される。
程度の違う合成がもたらされる。１つの実施形態では、
合成に使用される画像のサブセットが、方位方向部分が
薄く、範囲方向部分のほぼ全部を表している画素データ
のブロックを含んでいる（例えば、４８０×６４０画素
画像の方位方向に３２画素、範囲方向に３５０画素）。
部分が縮減又は除去（例えば、要素画像の一部に重み０
を適用する）される。上記で検討したような、異なった
画像部分を使用する、移動の推定のこのような変形物
も、又、画像を合成するために使用されることがある。
例えば、移動の方向に対する画像の周辺部分のような、
周辺部分のみが合成される。各画像に同一の重みが適用
される場合に、画像の１つから取った画素が平均に含め
られていない場合、幾つかの画像の影響が強調される。
程度の違う合成がもたらされる。１つの実施形態では、
合成に使用される画像のサブセットが、方位方向部分が
薄く、範囲方向部分のほぼ全部を表している画素データ
のブロックを含んでいる（例えば、４８０×６４０画素
画像の方位方向に３２画素、範囲方向に３５０画素）。
【００８７】図１４は、要素画像を縮減するマスクの１
つの実施形態を示している。データを選択、又は、縮減
するのに適用されるマスクは、牛乳カートン型に形成さ
れている。牛乳カートン型は、（１）城辺の幅、（２）
底辺の幅、（３）側部の角度、（４）牛乳カートンの高
さ、によって定義される。正方形、直方形、左右対称
形、円形、楕円形、又は、多角形のような他の形を使用
しても良い。図１４の牛乳カートン型は、高さが範囲方
向に相当するように向けられている。他の方向を使用し
ても良い。牛乳カートン型マスクは、要素画像の全深さ
を有していても良い。全深さより小さな高さを有してい
ても良い。
つの実施形態を示している。データを選択、又は、縮減
するのに適用されるマスクは、牛乳カートン型に形成さ
れている。牛乳カートン型は、（１）城辺の幅、（２）
底辺の幅、（３）側部の角度、（４）牛乳カートンの高
さ、によって定義される。正方形、直方形、左右対称
形、円形、楕円形、又は、多角形のような他の形を使用
しても良い。図１４の牛乳カートン型は、高さが範囲方
向に相当するように向けられている。他の方向を使用し
ても良い。牛乳カートン型マスクは、要素画像の全深さ
を有していても良い。全深さより小さな高さを有してい
ても良い。
【００８８】図１４のマスクを適用し、要素画像の全
て、又は、サブセットのデータが縮減される。１つの実
施形態では、要素画像のサブセットに別のマスクが適用
される。例えば、図１４に示されているマスクを合成し
ている要素画像に適用して、拡大視野画像の中心部分を
形成する。拡大視野画像の縁、又は、外側部と関連する
要素画像の場合、１つ又はそれ以上の要素画像の外側部
の１つが拡大視野画像の外側部を含むように選択され
る。拡大視野画像の左側部分に対して、要素画像の左側
部分が図１５に示されているマスクによって維持され
る。拡大視野画像の右側の場合、関連する要素画像の右
側部分は、図１５の鏡像のようなマスクによって維持さ
れる。図１５のマスクは、Ｖｅｃｔｏｒ（登録商標）走
査フォーマットと共に使用するために形成されるが、他
の走査フォーマット及び、関連マスクを使用しても良
い。
て、又は、サブセットのデータが縮減される。１つの実
施形態では、要素画像のサブセットに別のマスクが適用
される。例えば、図１４に示されているマスクを合成し
ている要素画像に適用して、拡大視野画像の中心部分を
形成する。拡大視野画像の縁、又は、外側部と関連する
要素画像の場合、１つ又はそれ以上の要素画像の外側部
の１つが拡大視野画像の外側部を含むように選択され
る。拡大視野画像の左側部分に対して、要素画像の左側
部分が図１５に示されているマスクによって維持され
る。拡大視野画像の右側の場合、関連する要素画像の右
側部分は、図１５の鏡像のようなマスクによって維持さ
れる。図１５のマスクは、Ｖｅｃｔｏｒ（登録商標）走
査フォーマットと共に使用するために形成されるが、他
の走査フォーマット及び、関連マスクを使用しても良
い。
【００８９】要素画像は目的物の異なった横断位置を表
しているので、拡大視野画像の縁部では、合成するのに
利用できる画素が減少する。拡大視野画像の見かけが変
動（例えば、合成に関連する帯模様の生成）するのを防
ぐために、マスクは要素画像の相対的位置の関数として
変化する。第１の要素画像（すなわち、最左側横断位置
を有する要素画像）の場合、合成マスクは、図１５に示
すマスクを含んでいる。
しているので、拡大視野画像の縁部では、合成するのに
利用できる画素が減少する。拡大視野画像の見かけが変
動（例えば、合成に関連する帯模様の生成）するのを防
ぐために、マスクは要素画像の相対的位置の関数として
変化する。第１の要素画像（すなわち、最左側横断位置
を有する要素画像）の場合、合成マスクは、図１５に示
すマスクを含んでいる。
【００９０】隣接する要素フレームに適用されるマスク
は、マスクの左側の線を更に垂直にすることなどによっ
て変化する。線の角度は、要素画像が拡大視野画像の側
部から遠くなるほど垂直になる。図１５のマスクは、要
素画像の位置の関数として、図１４のマスクが適用され
るまで変化する。このマスク間のスムースな遷移は、不
自然な処理結果を防ぐ。マスク変更処理は、拡大視野画
像の反対側と関連する要素画像に対して反復される。
は、マスクの左側の線を更に垂直にすることなどによっ
て変化する。線の角度は、要素画像が拡大視野画像の側
部から遠くなるほど垂直になる。図１５のマスクは、要
素画像の位置の関数として、図１４のマスクが適用され
るまで変化する。このマスク間のスムースな遷移は、不
自然な処理結果を防ぐ。マスク変更処理は、拡大視野画
像の反対側と関連する要素画像に対して反復される。
【００９１】１つの実施形態では、１つ又はそれ以上の
要素画像が取り除かれ、他の画像に適用される有効な重
み付けを変更する。拡大視野画像の１つ又はそれ以上の
画素は、複数の要素画像から合成される。例えば、画素
当たり１０要素画像が拡大視野画像の殆ど、又は、全て
に対し、合成している。有効な重み付けを変更するため
に、要素画像の１つ又はそれ以上が除去される。残りの
各画像は、拡大視野画像に対してより大きく影響する。
適用された重みの値は、ＦＩＲ合成の場合、総計１にな
るか、又は、総計が１より小さな値になるように調節さ
れる。要素画像を除く例として、要素画像が連続する画
像の移動の推定に応答して簡略化される。もし次の要素
画像が変換器の小さな動きと関連していたら、この要素
画像は除かれる。
要素画像が取り除かれ、他の画像に適用される有効な重
み付けを変更する。拡大視野画像の１つ又はそれ以上の
画素は、複数の要素画像から合成される。例えば、画素
当たり１０要素画像が拡大視野画像の殆ど、又は、全て
に対し、合成している。有効な重み付けを変更するため
に、要素画像の１つ又はそれ以上が除去される。残りの
各画像は、拡大視野画像に対してより大きく影響する。
適用された重みの値は、ＦＩＲ合成の場合、総計１にな
るか、又は、総計が１より小さな値になるように調節さ
れる。要素画像を除く例として、要素画像が連続する画
像の移動の推定に応答して簡略化される。もし次の要素
画像が変換器の小さな動きと関連していたら、この要素
画像は除かれる。
【００９２】１例では、累積的Ｃｘ、及び、累積的Ｔｘ
の２つの変数が０に設定される。方位方向及び範囲方向
の平行移動、及び、追跡ブロックの中央からの回転角の
ような、２つの要素画像間の移動が推定される。方位方
向の平行移動の推定値が追跡ブロックの上辺中央部部分
に対して推定される。累積的Ｃｘは、累積的Ｃｘ＋追跡
ブロックの中央（Ｃｘ）からのｘ方向の平行移動に等し
いと設定され、累積的Ｔｘは、累積的Ｔｘ＋追跡ブロッ
クの上辺中央（Ｔｘ）からの平行移動に等しいと設定さ
れる。累積的Ｃｘ、及び、累積的Ｔｘの絶対値の最大値
が決定される。もしこの最大値が閾値より大きければ、
要素画像は拡大視野画像中に含まれ、累積的Ｃｘ、及
び、累積的Ｔｘはリセットして０と置かれる。もし最大
値が閾値より小さければ、関連要素画像は拡大視野画像
に含まれていない。この処理が各可能な要素画像に対し
て反復される。範囲方向の平行移動は、可能な要素画像
を除外すべきか否かを決定するために付加的、又は、代
替的に調査される。
の２つの変数が０に設定される。方位方向及び範囲方向
の平行移動、及び、追跡ブロックの中央からの回転角の
ような、２つの要素画像間の移動が推定される。方位方
向の平行移動の推定値が追跡ブロックの上辺中央部部分
に対して推定される。累積的Ｃｘは、累積的Ｃｘ＋追跡
ブロックの中央（Ｃｘ）からのｘ方向の平行移動に等し
いと設定され、累積的Ｔｘは、累積的Ｔｘ＋追跡ブロッ
クの上辺中央（Ｔｘ）からの平行移動に等しいと設定さ
れる。累積的Ｃｘ、及び、累積的Ｔｘの絶対値の最大値
が決定される。もしこの最大値が閾値より大きければ、
要素画像は拡大視野画像中に含まれ、累積的Ｃｘ、及
び、累積的Ｔｘはリセットして０と置かれる。もし最大
値が閾値より小さければ、関連要素画像は拡大視野画像
に含まれていない。この処理が各可能な要素画像に対し
て反復される。範囲方向の平行移動は、可能な要素画像
を除外すべきか否かを決定するために付加的、又は、代
替的に調査される。
【００９３】上記で検討したように、１つの実施形態に
オープンＧＬソフトウェア、及び／又は、ハードウェア
を使用して、低コストで有効に加重された求和合成（Ｆ
ＩＲフィルタ）が与えられる。不透明チャネル、及び、
カラーチャネルを含むように構成された単一画像バッフ
ァが、αの混じった値を累積する。パーソナルコンピュ
ータ、マザーボード、オフラインプロセッサ、又は、シ
ステム中の余分なプロセッサが、拡大視野画像に対する
計算を実行する場合には、オープンＧＬハードウェア、
及び、ソフトウェアは、安価に実装される。例えば、開
示が本明細書において参考文献として援用されている、
米国特許第号（１９９８年１１月２０日出願、米国特許
出願第０９／１９６、２０７号）を参照されたい。同開
示は、Ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ（位置決め商標）又は、
他のコンピュータを超音波システムハウジング内に統合
している。ほぼリアルタイム又は高速合成が、商業的に
入手可能なオープンＧＬアクセラレータカードを使用し
てもたらされる。α混合によって、合成される要素画像
の数に関する先行入力の必要が避けられる。合成に先立
って要素フレームのそれぞれを個別に格納するのに必要
な、かなりのメモリを要さずに、ＦＩＲ合成がもたらさ
れる。
オープンＧＬソフトウェア、及び／又は、ハードウェア
を使用して、低コストで有効に加重された求和合成（Ｆ
ＩＲフィルタ）が与えられる。不透明チャネル、及び、
カラーチャネルを含むように構成された単一画像バッフ
ァが、αの混じった値を累積する。パーソナルコンピュ
ータ、マザーボード、オフラインプロセッサ、又は、シ
ステム中の余分なプロセッサが、拡大視野画像に対する
計算を実行する場合には、オープンＧＬハードウェア、
及び、ソフトウェアは、安価に実装される。例えば、開
示が本明細書において参考文献として援用されている、
米国特許第号（１９９８年１１月２０日出願、米国特許
出願第０９／１９６、２０７号）を参照されたい。同開
示は、Ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ（位置決め商標）又は、
他のコンピュータを超音波システムハウジング内に統合
している。ほぼリアルタイム又は高速合成が、商業的に
入手可能なオープンＧＬアクセラレータカードを使用し
てもたらされる。α混合によって、合成される要素画像
の数に関する先行入力の必要が避けられる。合成に先立
って要素フレームのそれぞれを個別に格納するのに必要
な、かなりのメモリを要さずに、ＦＩＲ合成がもたらさ
れる。
【００９４】αをオープンＧＬにより混合するために、
ＲＳＧＳＢＳ値として表されるソース画素のカラーは、
目的画素のカラーと結合される。ソース画素は、要素画
像由来の画素を含み、目的画素は、他の要素画像由来の
画素、又は、他の複数要素画像の部分和である画素を表
している。目的画素は、画像バッファ中に格納されたＲ
ＤＧＤＢＤ値を含んでいる。ＲＧＢ値に加え、ソース及
び目的値は、さらにα又は不透明値、ＡＳ及びＡＤによ
って表される。
ＲＳＧＳＢＳ値として表されるソース画素のカラーは、
目的画素のカラーと結合される。ソース画素は、要素画
像由来の画素を含み、目的画素は、他の要素画像由来の
画素、又は、他の複数要素画像の部分和である画素を表
している。目的画素は、画像バッファ中に格納されたＲ
ＤＧＤＢＤ値を含んでいる。ＲＧＢ値に加え、ソース及
び目的値は、さらにα又は不透明値、ＡＳ及びＡＤによ
って表される。
【００９５】ソース画素を目的画素と合成するために、
ソース及び目的因子が指定される。因子は、ソース及び
目的画素のそれぞれの要素で乗算される、１対のＲＧＢ
４つ組（ＳＲ、ＳＧ、ＳＢ、ＳＡ、及び、ＤＲ、ＤＧ、
ＤＢ、ＤＡ）を含む。このブレンディングは、次式によ
って表される。 （ＲＳＳＲ＋ＲＤＤＲ、ＧＳＳＧ＋ＧＤＤＧ、ＢＳＳＢ
＋ＢＤＤＢ、ＡＳＳＡ＋ＡＤＤＡ） この結合４つ組の各要素は、［０、１］に結合される。
ソース及び目的因子が指定される。因子は、ソース及び
目的画素のそれぞれの要素で乗算される、１対のＲＧＢ
４つ組（ＳＲ、ＳＧ、ＳＢ、ＳＡ、及び、ＤＲ、ＤＧ、
ＤＢ、ＤＡ）を含む。このブレンディングは、次式によ
って表される。 （ＲＳＳＲ＋ＲＤＤＲ、ＧＳＳＧ＋ＧＤＤＧ、ＢＳＳＢ
＋ＢＤＤＢ、ＡＳＳＡ＋ＡＤＤＡ） この結合４つ組の各要素は、［０、１］に結合される。
【００９６】デフォールトでは、オープンＧＬは、ソー
ス及び目的画素を、要素部分を加算することによって結
合する（Ｗｏｏ等著、ＩＳＢＮ０−２０１−４６１３８
−２、「オープンＧＬプログラミング・ガイド」２１４
−２１９ページを参照されたい）。４つ組の因子は、デ
フォールトでは１に設定される。オープンＧＬ処理によ
って提供されるαブレンディングは、要素画像の均等、
又は、不均等な加重を実行する。加重は、ＳＲ、ＳＧ、
ＳＢ、ＳＡ、及び、ＤＲ、ＤＧ、ＤＢ、ＤＡに対する値
を選択することによって設定される。
ス及び目的画素を、要素部分を加算することによって結
合する（Ｗｏｏ等著、ＩＳＢＮ０−２０１−４６１３８
−２、「オープンＧＬプログラミング・ガイド」２１４
−２１９ページを参照されたい）。４つ組の因子は、デ
フォールトでは１に設定される。オープンＧＬ処理によ
って提供されるαブレンディングは、要素画像の均等、
又は、不均等な加重を実行する。加重は、ＳＲ、ＳＧ、
ＳＢ、ＳＡ、及び、ＤＲ、ＤＧ、ＤＢ、ＤＡに対する値
を選択することによって設定される。
【００９７】均等加重の場合、これらの４つ組のそれぞ
れの要素は均等に設定される、例えば、１に設定される
か、又は、特定のα値に設定される。例えば、ＳＲ、Ｓ
Ｇ、ＳＢ、ＳＡ＝１、１、１、１、及び、ＤＲ、ＤＧ、
ＤＢ、ＤＡ＝１、１、１、１である。他の例では、Ｓ
Ｒ、ＳＧ、ＳＢ、ＳＡ＝ａｒ、ａｇ、ａｂ、ａａ、及
び、ＤＲ、ＤＧ、ＤＢ、ＤＡ＝１、１、１、１である。
れの要素は均等に設定される、例えば、１に設定される
か、又は、特定のα値に設定される。例えば、ＳＲ、Ｓ
Ｇ、ＳＢ、ＳＡ＝１、１、１、１、及び、ＤＲ、ＤＧ、
ＤＢ、ＤＡ＝１、１、１、１である。他の例では、Ｓ
Ｒ、ＳＧ、ＳＢ、ＳＡ＝ａｒ、ａｇ、ａｂ、ａａ、及
び、ＤＲ、ＤＧ、ＤＢ、ＤＡ＝１、１、１、１である。
【００９８】合成の場合、初期フレームバッファ、又
は、目的値は、０に設定される。各要素画像のソース画
素は、反復して目的値とブレンディングされる。例え
ば、Ｎ要素の画像が合成される場合、ＳＲ、ＳＧ、Ｓ
Ｂ、ＳＡ＝１、１、１、１、及び、ＤＲ、ＤＧ、ＤＢ、
ＤＡ＝１、１、１、１であるとしよう。１例では、各ソ
ース画素の非透過性は１に設定されるが、他の値を使用
しても良い。目的のＲ（赤）及びＡ（α）チャネルを表
すテーブルは、以下に示される。
は、目的値は、０に設定される。各要素画像のソース画
素は、反復して目的値とブレンディングされる。例え
ば、Ｎ要素の画像が合成される場合、ＳＲ、ＳＧ、Ｓ
Ｂ、ＳＡ＝１、１、１、１、及び、ＤＲ、ＤＧ、ＤＢ、
ＤＡ＝１、１、１、１であるとしよう。１例では、各ソ
ース画素の非透過性は１に設定されるが、他の値を使用
しても良い。目的のＲ（赤）及びＡ（α）チャネルを表
すテーブルは、以下に示される。
【００９９】
【表１】
【０１００】このＲチャネルのための混成は、数学的に
は次のように表される。
は次のように表される。
【０１０１】
【数４】 目的値の数量で置き換えると、混成式は次のように簡単
になる。
になる。
【０１０２】
【数５】 拡大視野画像のために均等に加重された合成値を得るた
めに、目的のＲＧＢ値は目的のα値で除算する。
めに、目的のＲＧＢ値は目的のα値で除算する。
【０１０３】ａが１又は（ｓｃａｌｅ ｔｈｅ ｒｅｓ
ｕｌｔ）に等しくないとして、４つのソース因子ＳRＳG
ＳBＳAが、ａr、ａg、ａb、ａaと置かれる場合、上記の
ように計算されたＲＧＢ値はそれぞれの「ａ」値、又
は、スケール値（例えば、ＲX＝ａＲd／Ａd）を乗算さ
れる。ａが１に等しくない場合、クランプするのを防ぐ
ため、［ａ］の値は小さく、例えば、２０ソースピクセ
ルを合成するためには０．０５である（すなわち、２０
要素画像がそのピクセルで重なっている）。
ｕｌｔ）に等しくないとして、４つのソース因子ＳRＳG
ＳBＳAが、ａr、ａg、ａb、ａaと置かれる場合、上記の
ように計算されたＲＧＢ値はそれぞれの「ａ」値、又
は、スケール値（例えば、ＲX＝ａＲd／Ａd）を乗算さ
れる。ａが１に等しくない場合、クランプするのを防ぐ
ため、［ａ］の値は小さく、例えば、２０ソースピクセ
ルを合成するためには０．０５である（すなわち、２０
要素画像がそのピクセルで重なっている）。
【０１０４】不均等な加重の場合、これらの４つ組のそ
れぞれの要素は、不均等に設定される。ＳＲ、ＳＧ、Ｓ
Ｂ、ＳＡ、及び、ＤＲ、ＤＧ、ＤＢ、ＤＡの値が任意で
あるか、又は、不均等である場合、目的画素は数学的に
は以下の式で表される。
れぞれの要素は、不均等に設定される。ＳＲ、ＳＧ、Ｓ
Ｂ、ＳＡ、及び、ＤＲ、ＤＧ、ＤＢ、ＤＡの値が任意で
あるか、又は、不均等である場合、目的画素は数学的に
は以下の式で表される。
【０１０５】
【数６】 ｄ＝ここで、αｉは、画像ｉに由来する画素における重
みである。上記で検討したようなαブレンディングの前
に、各画素は画素のα値αｉの関数で変換される。例え
ば、ＲＳは、 に変換される。１実施例で、ＳR、ＳG、ＳB、ＳAが、 Ｒ、ＤG、ＤB、ＤAが１、１、１、１に設定されたとす
る。
みである。上記で検討したようなαブレンディングの前
に、各画素は画素のα値αｉの関数で変換される。例え
ば、ＲＳは、 に変換される。１実施例で、ＳR、ＳG、ＳB、ＳAが、 Ｒ、ＤG、ＤB、ＤAが１、１、１、１に設定されたとす
る。
【０１０６】
【表２】 計算値で置換すると、ブレンディング関数は以下のよう
に簡略化される。 Ｒc＝Ｒd／Ａd 拡大視野画像の不均等な加重合成値を得るには、ソース
画素値をそれぞれの重みの関数として変換し、目的のＲ
ＧＢ値を目的α値で除算する。
に簡略化される。 Ｒc＝Ｒd／Ａd 拡大視野画像の不均等な加重合成値を得るには、ソース
画素値をそれぞれの重みの関数として変換し、目的のＲ
ＧＢ値を目的α値で除算する。
【０１０７】１つの実施形態では、画素データを縮減し
て、フレーム又は目的バッファが飽和しないようにす
る。例えば、各Ｒ、Ｇ、及び、Ｂ値は０ないし２５５の
範囲にあり、フレームバッファも又チャネル当たり８ビ
ットである。もしＲ、Ｇ、及び、Ｂ値が大きく、要素画
像の数が大きければ、フレームバッファは飽和するかも
知れない。
て、フレーム又は目的バッファが飽和しないようにす
る。例えば、各Ｒ、Ｇ、及び、Ｂ値は０ないし２５５の
範囲にあり、フレームバッファも又チャネル当たり８ビ
ットである。もしＲ、Ｇ、及び、Ｂ値が大きく、要素画
像の数が大きければ、フレームバッファは飽和するかも
知れない。
【０１０８】飽和をふせぐために、合成時には、要素画
像において、ＲＧＢチャネルの（Ｍを各カラーチャネル
の深さであるとして（例えば、Ｍ＝８）、Ｍ−Ｎによっ
て下方にシフトされた）高位のＮビットのみが使用され
る。例えば、もし高位の４ビットのみが使用されると、
縮減された要素画素データは０から１５の範囲になる。
他のビット数、例えば、２ないし７、もまた使用される
ことがある。これらの要素画像の重なり合っている画素
は、次いで蓄積されて、次式で与えられるｑによって乗
算される。 ｑ＝２m-1／２n-1／∝ ここでαは画素のチャネルの残留値である。縮減によっ
て要素画像における情報内容が低減するが、要素画像の
合成時のディザーリングが最終合成画像における喪失情
報のいくらか、又は、全てを回復する。
像において、ＲＧＢチャネルの（Ｍを各カラーチャネル
の深さであるとして（例えば、Ｍ＝８）、Ｍ−Ｎによっ
て下方にシフトされた）高位のＮビットのみが使用され
る。例えば、もし高位の４ビットのみが使用されると、
縮減された要素画素データは０から１５の範囲になる。
他のビット数、例えば、２ないし７、もまた使用される
ことがある。これらの要素画像の重なり合っている画素
は、次いで蓄積されて、次式で与えられるｑによって乗
算される。 ｑ＝２m-1／２n-1／∝ ここでαは画素のチャネルの残留値である。縮減によっ
て要素画像における情報内容が低減するが、要素画像の
合成時のディザーリングが最終合成画像における喪失情
報のいくらか、又は、全てを回復する。
【０１０９】カラー飽和に加えて、もし要素画像の数が
十分に大きければ、αチャネルも又飽和することがあ
る。この状況は、殆どの実際のケースでは起きにくい。
十分に大きければ、αチャネルも又飽和することがあ
る。この状況は、殆どの実際のケースでは起きにくい。
【０１１０】別の実施形態では、オープンＧＬにおいて
形成される累積バッファが、合成に使用される。これら
のバッファ（例えば、１６ビット）は、通常、カラーバ
ッファ（例えば、８ビット）より幅広いので、飽和現象
は最終要素画像においてはいっそう起きにくい。
形成される累積バッファが、合成に使用される。これら
のバッファ（例えば、１６ビット）は、通常、カラーバ
ッファ（例えば、８ビット）より幅広いので、飽和現象
は最終要素画像においてはいっそう起きにくい。
【０１１１】その上、全てのチャネルでの飽和を避ける
ために、合成に使用される要素画像の数は、上記で検討
したように制御される。オープンＧＬαブレンディング
は、合成されるフレームの数が前もって分かっていなく
ても演算するので、要素画像の簡略化は合成に不利な影
響を与えることなく実施される。上記で検討したよう
な、要素画像のマスキング、又は、省略した部分も又、
画素で情報量を低減して飽和を防ぐ。
ために、合成に使用される要素画像の数は、上記で検討
したように制御される。オープンＧＬαブレンディング
は、合成されるフレームの数が前もって分かっていなく
ても演算するので、要素画像の簡略化は合成に不利な影
響を与えることなく実施される。上記で検討したよう
な、要素画像のマスキング、又は、省略した部分も又、
画素で情報量を低減して飽和を防ぐ。
【０１１２】オープンＧＬαブレンディングで合成する
１つの実施形態では、複数の変数を制御して、飽和を防
ぎ、臨床的に受け入れ可能な拡大視野画像を生成する。
例えば、縮減する多数のビット数、マスクの上辺幅、マ
スクの下辺幅、マスクの角度、最終合成画像の目的物を
合成するのに使用される多数の要素画像、及び、可能な
要素画像を自動的に飛び越えたり除外したりするのに使
用される移動量の閾値が選択される。１つの実施形態で
は、可能な要素画像を除外するのに使用される閾値が、
マスクの上辺幅の一部、例えば幅の０．５，として選択
される。ここで検討される全ての変数のような、他の変
数を使用することもある。最適変数は、臨床アプリケー
ション、及び、システムの関数として決定される。所与
のアプリケーション、及び、システムに対する複数の設
定が、ユーザ選択として与えられることがある。パラメ
ータの組は、プローブの幾何学的位置、及び、タイプと
は独立ではあるが、これらの因子を考慮しても良い。α
ブレンディングを支持する他の技法、及び、アプリケー
ション・プログラミング・インタフェイスも又使用され
ることがある。
１つの実施形態では、複数の変数を制御して、飽和を防
ぎ、臨床的に受け入れ可能な拡大視野画像を生成する。
例えば、縮減する多数のビット数、マスクの上辺幅、マ
スクの下辺幅、マスクの角度、最終合成画像の目的物を
合成するのに使用される多数の要素画像、及び、可能な
要素画像を自動的に飛び越えたり除外したりするのに使
用される移動量の閾値が選択される。１つの実施形態で
は、可能な要素画像を除外するのに使用される閾値が、
マスクの上辺幅の一部、例えば幅の０．５，として選択
される。ここで検討される全ての変数のような、他の変
数を使用することもある。最適変数は、臨床アプリケー
ション、及び、システムの関数として決定される。所与
のアプリケーション、及び、システムに対する複数の設
定が、ユーザ選択として与えられることがある。パラメ
ータの組は、プローブの幾何学的位置、及び、タイプと
は独立ではあるが、これらの因子を考慮しても良い。α
ブレンディングを支持する他の技法、及び、アプリケー
ション・プログラミング・インタフェイスも又使用され
ることがある。
【０１１３】要素画像の特性は、変動を通じて合成に最
適化されることがある。１つの要素画像は別の要素画像
とは異なる特性を有している。例えば、２つの要素画像
は異なった取得周波数を有している。取得周波数は、転
送周波数、受信周波数、及び、それらの組み合わせを含
んでいる。異なった取得周波数と結合した要素画像の合
成は、スペクルの影響を低減する。この実施形態におい
て、各要素画像は異なった領域と結合している（例え
ば、各画像は、異なった変換器位置と結合している）。
適化されることがある。１つの要素画像は別の要素画像
とは異なる特性を有している。例えば、２つの要素画像
は異なった取得周波数を有している。取得周波数は、転
送周波数、受信周波数、及び、それらの組み合わせを含
んでいる。異なった取得周波数と結合した要素画像の合
成は、スペクルの影響を低減する。この実施形態におい
て、各要素画像は異なった領域と結合している（例え
ば、各画像は、異なった変換器位置と結合している）。
【０１１４】１つの実施形態では、同一の領域と結合し
た２つ又はそれ以上の画像が、異なった取得周波数を使
用して取得され、合成されて各要素画像を形成する。こ
れらの周波数と複合した要素画像が合成される。各異な
った領域（例えば、変換器の動きと結合した領域）に対
して、異なった取得周波数を使用して取得した、２つ又
はそれ以上の画像が合成される。周波数と複合した要素
画像が合成され、拡大視野画像を形成する。拡大視野画
像は、周波数、及び、空間的合成に反応する。
た２つ又はそれ以上の画像が、異なった取得周波数を使
用して取得され、合成されて各要素画像を形成する。こ
れらの周波数と複合した要素画像が合成される。各異な
った領域（例えば、変換器の動きと結合した領域）に対
して、異なった取得周波数を使用して取得した、２つ又
はそれ以上の画像が合成される。周波数と複合した要素
画像が合成され、拡大視野画像を形成する。拡大視野画
像は、周波数、及び、空間的合成に反応する。
【０１１５】変形物の他の特性には、（転送又は受信）
開口の大きさ、（転送又は受信）フィルタ設定、焦点合
わせパラメータ、又は、超音波取得システム、又は、取
得後処理システムによって制御される他の変数が含まれ
る。例えば、転送、及び／又は、受信用操作角が変更さ
れる。異なった操作角と結合した要素画像が、合成され
て拡大視野画像になる。各要素画像は、操作角の変動、
又は、複数の操作角と結合される。例えば、Ｒ．Ｅｎｔ
ｅｒｋｉｎ等のｍｅｄｉｃａｍｕｎｄｉ、第４３巻、第
３号、ページ３５−４３、「胸部超音波によるリアルタ
イム空間的合成画像形成：技術と早期医療経験」を参照
されたい。この中で、所与の変換器位置に対する複数の
操作角及び領域と結合した情報が合成され、要素画像を
形成する。異なった、又は、合成された操作角と結合し
た要素画像が取得される。各要素画像に対する異なった
操作角は、他の要素画像に対する操作角と異なっている
こともあれば、等しいこともある。これらの要素画像は
合成されて拡大視野画像を生成する。
開口の大きさ、（転送又は受信）フィルタ設定、焦点合
わせパラメータ、又は、超音波取得システム、又は、取
得後処理システムによって制御される他の変数が含まれ
る。例えば、転送、及び／又は、受信用操作角が変更さ
れる。異なった操作角と結合した要素画像が、合成され
て拡大視野画像になる。各要素画像は、操作角の変動、
又は、複数の操作角と結合される。例えば、Ｒ．Ｅｎｔ
ｅｒｋｉｎ等のｍｅｄｉｃａｍｕｎｄｉ、第４３巻、第
３号、ページ３５−４３、「胸部超音波によるリアルタ
イム空間的合成画像形成：技術と早期医療経験」を参照
されたい。この中で、所与の変換器位置に対する複数の
操作角及び領域と結合した情報が合成され、要素画像を
形成する。異なった、又は、合成された操作角と結合し
た要素画像が取得される。各要素画像に対する異なった
操作角は、他の要素画像に対する操作角と異なっている
こともあれば、等しいこともある。これらの要素画像は
合成されて拡大視野画像を生成する。
【０１１６】操作角が合成された角要素画像に対するデ
ータの操作角、及び、フレームの数は、１つ又はそれ以
上であり、医療用アプリケーションの関数として変化す
ることがある。１つの実施形態では、各要素画像は、異
なった９つの操作角と結合した９つのフレームのデータ
から合成される。ビーム形成器、及び、画像プロセッサ
は、ここで検討したように運転されるビーム形成、及
び、フィルタリングによって、所望の合成要素画像を取
得するようにプログラムされる。
ータの操作角、及び、フレームの数は、１つ又はそれ以
上であり、医療用アプリケーションの関数として変化す
ることがある。１つの実施形態では、各要素画像は、異
なった９つの操作角と結合した９つのフレームのデータ
から合成される。ビーム形成器、及び、画像プロセッサ
は、ここで検討したように運転されるビーム形成、及
び、フィルタリングによって、所望の合成要素画像を取
得するようにプログラムされる。
【０１１７】様々な特徴付けの組み合わせが利用され
る。例えば、各要素画像に対して複数の操作角が使用さ
れる。複数の操作角の１つ又はそれ以上が異なった周波
数と結合される。操作角、及び、周波数は、１つの要素
画像に合成される画像（すなわち、ほぼ同一の変換器位
置）、及び／又は、複数の要素画像（すなわち、異なっ
た変換器位置）の関数として変化する。他の特性は、画
像間で変化することがある。
る。例えば、各要素画像に対して複数の操作角が使用さ
れる。複数の操作角の１つ又はそれ以上が異なった周波
数と結合される。操作角、及び、周波数は、１つの要素
画像に合成される画像（すなわち、ほぼ同一の変換器位
置）、及び／又は、複数の要素画像（すなわち、異なっ
た変換器位置）の関数として変化する。他の特性は、画
像間で変化することがある。
【０１１８】各変化に対する画像データは、挿入される
フレーム、線、又は、線のグループである。例えば、画
像データのフレーム、又は、画像データのサブセットの
フレームが、１つの特性に対して取得され、次いで、対
応するフレーム、又は、フレームのサブセットが変化し
た特性に対して取得される。１つの実施形態では、要素
画像は線挿入を使用して２つ又はそれ以上の画像から合
成される。周波数、又は、操作角パラメータのような、
１つのパラメータと結合した情報の１つ又はそれ以上の
線が、パラメータにおける変形物と結合した１つ又はそ
れ以上の線を挿入して生成される。変換器が手動で移動
されている間に、線挿入によって、複数の変換器に対す
るほぼ同一の変換器位置と結合した画像情報を生成する
ことができる。各フレームの画像データが取得された
後、拡大視野に対する要素画像を形成する画像データが
合成される。画像データは、各画像内のデータ線間の変
換器の移動によって生じる走査速度誤差に対し、調節さ
れることがある。複数の要素画像が、線挿入によって取
得され、合成されて、拡大視野画像が形成される。
フレーム、線、又は、線のグループである。例えば、画
像データのフレーム、又は、画像データのサブセットの
フレームが、１つの特性に対して取得され、次いで、対
応するフレーム、又は、フレームのサブセットが変化し
た特性に対して取得される。１つの実施形態では、要素
画像は線挿入を使用して２つ又はそれ以上の画像から合
成される。周波数、又は、操作角パラメータのような、
１つのパラメータと結合した情報の１つ又はそれ以上の
線が、パラメータにおける変形物と結合した１つ又はそ
れ以上の線を挿入して生成される。変換器が手動で移動
されている間に、線挿入によって、複数の変換器に対す
るほぼ同一の変換器位置と結合した画像情報を生成する
ことができる。各フレームの画像データが取得された
後、拡大視野に対する要素画像を形成する画像データが
合成される。画像データは、各画像内のデータ線間の変
換器の移動によって生じる走査速度誤差に対し、調節さ
れることがある。複数の要素画像が、線挿入によって取
得され、合成されて、拡大視野画像が形成される。
【０１１９】１つの実施形態では、変形物は反復的であ
る。１つおきの要素画像は類似しているので、２つの異
なったタイプの要素画像がもたらされる。２つおき、又
は、３つおきの要素画像は特性が類似しているので、異
なった反復サイクル、又は、数の要素画像のタイプが使
用されることがある。乱数化された処理がされることが
ある。
る。１つおきの要素画像は類似しているので、２つの異
なったタイプの要素画像がもたらされる。２つおき、又
は、３つおきの要素画像は特性が類似しているので、異
なった反復サイクル、又は、数の要素画像のタイプが使
用されることがある。乱数化された処理がされることが
ある。
【０１２０】１つの実施形態では、移動は、類似の受信
周波数、又は、操作角のような、類似特性を有する画像
間で推定される。その様な画像のスペクルパターンは、
移動の推定が精確であればあるほど相関性が高いようで
ある。移動は他の要素画像に対し、補間、曲線合わせに
より、又は、独立に推定される。代替的に、移動は、要
素画像を形成するために合成されることがなかった画像
を使用して推定される。
周波数、又は、操作角のような、類似特性を有する画像
間で推定される。その様な画像のスペクルパターンは、
移動の推定が精確であればあるほど相関性が高いようで
ある。移動は他の要素画像に対し、補間、曲線合わせに
より、又は、独立に推定される。代替的に、移動は、要
素画像を形成するために合成されることがなかった画像
を使用して推定される。
【０１２１】同一の、又は、異なった要素画像が、移動
を推定するのではなく、合成するために別様に処理され
ることがある。例えば、２つの要素画像が選択される。
２つの選択画像の間でいかなるフィルタリングもせず
に、それ以上のフィルタリングをせずに、又は、別のフ
ィルタリングをして推定される。２つの要素画像は、合
成のために、低域空間的フィルタリングのような、フィ
ルタリング処理を受ける。高域、もしくは帯域フィルタ
リングのような他のタイプのフィルタリング、又は、ヒ
ストグラム等化、もしくは他の濃度階調マッピング修正
（例えば、濃度階調曲線形の変更）のような平滑化処理
が使用されることがある。フィルタリングは線データ
（１次元）、又は、画像データ（２次元）に適用され
る。米国特許第５、４７９、９２６号で開示されている
ような、平滑化、又は、フィルタリング処理が使用され
ることがある。同開示は、本明細書において参考文献と
して援用されている。１つの実施形態では、フィルタリ
ング、又は、他の処理は、正反射器又は他の画像属性を
強調する。他の実施形態では、要素画像は、移動の推定
のためにフィルタリングされるが、上記したように、合
成のためにはフィルタリングされないか、又は、別様に
フィルタリングされる。また上記、及び、米国特許第＿
＿＿号出願番号第０９／３８４、７０７号に置いて検討
されているように、１つ又はそれ以上の要素画像は、変
形するか、又は縮尺を変えて、スキャニングレート誤差
を補償する。同特許の開示は、本明細書において参考文
献として援用されている。スキャニングレート誤差補償
は、要素画像、及び、信号走査に対し画像データが捕獲
されている間の変換器移動を明らかにする、検出したフ
レームとフレームとの移動量を空間的に補正する。この
補正によって、不正確な移動推定、及び、それによって
生じる不正確に位置合わせしたデータの合成を防ぐ。フ
レーム速度の関数としてのスキャニングレートを補償す
ることによって、拡大視野画像はより精確に走査の対象
を表現する。
を推定するのではなく、合成するために別様に処理され
ることがある。例えば、２つの要素画像が選択される。
２つの選択画像の間でいかなるフィルタリングもせず
に、それ以上のフィルタリングをせずに、又は、別のフ
ィルタリングをして推定される。２つの要素画像は、合
成のために、低域空間的フィルタリングのような、フィ
ルタリング処理を受ける。高域、もしくは帯域フィルタ
リングのような他のタイプのフィルタリング、又は、ヒ
ストグラム等化、もしくは他の濃度階調マッピング修正
（例えば、濃度階調曲線形の変更）のような平滑化処理
が使用されることがある。フィルタリングは線データ
（１次元）、又は、画像データ（２次元）に適用され
る。米国特許第５、４７９、９２６号で開示されている
ような、平滑化、又は、フィルタリング処理が使用され
ることがある。同開示は、本明細書において参考文献と
して援用されている。１つの実施形態では、フィルタリ
ング、又は、他の処理は、正反射器又は他の画像属性を
強調する。他の実施形態では、要素画像は、移動の推定
のためにフィルタリングされるが、上記したように、合
成のためにはフィルタリングされないか、又は、別様に
フィルタリングされる。また上記、及び、米国特許第＿
＿＿号出願番号第０９／３８４、７０７号に置いて検討
されているように、１つ又はそれ以上の要素画像は、変
形するか、又は縮尺を変えて、スキャニングレート誤差
を補償する。同特許の開示は、本明細書において参考文
献として援用されている。スキャニングレート誤差補償
は、要素画像、及び、信号走査に対し画像データが捕獲
されている間の変換器移動を明らかにする、検出したフ
レームとフレームとの移動量を空間的に補正する。この
補正によって、不正確な移動推定、及び、それによって
生じる不正確に位置合わせしたデータの合成を防ぐ。フ
レーム速度の関数としてのスキャニングレートを補償す
ることによって、拡大視野画像はより精確に走査の対象
を表現する。
【０１２２】ＦＩＲ、又は、ＩＩＲが適応性を有するこ
とがある。適応的合成は、１つ又はそれ以上の特徴に応
答した合成の特性の変更を含むことがある。例えば、
（１）合成に使用される要素画像の幅、及び、他の寸法
（例えば、マスク）、（２）重み、（３）合成のタイプ
（例えば、ＦＩＲ、ＩＩＲ、又は、無合成）、又は、
（４）他の合成の特性は、（ａ）２つ又はそれ以上の要
素画像の間の移動の推定、（ｂ）２つ又はそれ以上の要
素画像の間の相関、（ｃ）画像画素データ、（ｄ）要素
画像内部の画素位置、（ｅ）他の計算された特徴、又
は、（ｆ）それらの組み合わせ、に応答して変更され
る。
とがある。適応的合成は、１つ又はそれ以上の特徴に応
答した合成の特性の変更を含むことがある。例えば、
（１）合成に使用される要素画像の幅、及び、他の寸法
（例えば、マスク）、（２）重み、（３）合成のタイプ
（例えば、ＦＩＲ、ＩＩＲ、又は、無合成）、又は、
（４）他の合成の特性は、（ａ）２つ又はそれ以上の要
素画像の間の移動の推定、（ｂ）２つ又はそれ以上の要
素画像の間の相関、（ｃ）画像画素データ、（ｄ）要素
画像内部の画素位置、（ｅ）他の計算された特徴、又
は、（ｆ）それらの組み合わせ、に応答して変更され
る。
【０１２３】合成に適用されるマスクは１つの実施形態
に適応性を有している。合成のために上記に検討したよ
うに、要素画像の一部は合成される。画像のその部分
は、上記で検討したように、合成のため、又は、追跡ブ
ロックを選択するために選択される。
に適応性を有している。合成のために上記に検討したよ
うに、要素画像の一部は合成される。画像のその部分
は、上記で検討したように、合成のため、又は、追跡ブ
ロックを選択するために選択される。
【０１２４】マスクのその部分の幅、高さ、寸法、又は
それらの組合わせは、移動の推定に応答して決定され
る。画像テクスチャ幅（例えば、方位方向平行移動の）
は、設定数の要素画像が所与の画素に対して合成される
ように設定される。例えば、もし、推定された移動が右
の方位方向に１０画素で、１０要素画像を合成するので
あれば、要素画像の１００画素幅の部分が合成される。
所与のいかなる方位方向の画素位置に対しても、１０要
素画像が合成される。第１フレームから最も右にある画
素データの１０線は、第１０フレームの最も左にある画
素データの１０線と重なる。この場合、推定された移動
は変化し、マスクは、変化する移動を明らかにするため
に変更される。合成された要素画像の実際の数は、１０
のような設定数から変化する。付加的、又は、代替的
に、計算する画像の数は、要素画像を除去することによ
って設定される。
それらの組合わせは、移動の推定に応答して決定され
る。画像テクスチャ幅（例えば、方位方向平行移動の）
は、設定数の要素画像が所与の画素に対して合成される
ように設定される。例えば、もし、推定された移動が右
の方位方向に１０画素で、１０要素画像を合成するので
あれば、要素画像の１００画素幅の部分が合成される。
所与のいかなる方位方向の画素位置に対しても、１０要
素画像が合成される。第１フレームから最も右にある画
素データの１０線は、第１０フレームの最も左にある画
素データの１０線と重なる。この場合、推定された移動
は変化し、マスクは、変化する移動を明らかにするため
に変更される。合成された要素画像の実際の数は、１０
のような設定数から変化する。付加的、又は、代替的
に、計算する画像の数は、要素画像を除去することによ
って設定される。
【０１２５】別の代替法として、又は、付加的に、ＩＩ
Ｒ又はＦＩＲ合成に使用される重み、又は、非透過性
は、推定された移動、又は、２つ又はそれ以上の要素画
像間の相関に応答して、適応する。変更された重みは、
幾つかの要素画像の影響を効果的に低減して、設定され
た数の要素画像を合成することによって形成される画像
に類似する、拡大視野画像を生じる。同一の重みが、要
素画像の各画素に対して使用されるか、又は、要素画像
の各画素に対して変化する。画像テクスチャ幅、又は、
マスクは、固定されているか、又は、やはり上記で検討
したように変化する。
Ｒ又はＦＩＲ合成に使用される重み、又は、非透過性
は、推定された移動、又は、２つ又はそれ以上の要素画
像間の相関に応答して、適応する。変更された重みは、
幾つかの要素画像の影響を効果的に低減して、設定され
た数の要素画像を合成することによって形成される画像
に類似する、拡大視野画像を生じる。同一の重みが、要
素画像の各画素に対して使用されるか、又は、要素画像
の各画素に対して変化する。画像テクスチャ幅、又は、
マスクは、固定されているか、又は、やはり上記で検討
したように変化する。
【０１２６】ＩＩＲ合成に対しては、再帰的重み、又
は、非透過性が、推定された移動の関数として適応す
る。推定された移動の関数として可能な、重みのテーブ
ル又はリストが、システム及びアプリケーションに基づ
いて決定される。通常、高い移動推定はより高い重み、
最も新しく形成された要素画像に適用されるαと結合さ
れ、より低い重みを有する移動推定（すなわち、１−
α）は先に合成された画像に適用される。この場合、移
動の推定は、要素画像間で変化し、重みはそれに対応し
て変化する。別の実施形態では、ＦＩＲ合成重みは、移
動の推定に適応する。
は、非透過性が、推定された移動の関数として適応す
る。推定された移動の関数として可能な、重みのテーブ
ル又はリストが、システム及びアプリケーションに基づ
いて決定される。通常、高い移動推定はより高い重み、
最も新しく形成された要素画像に適用されるαと結合さ
れ、より低い重みを有する移動推定（すなわち、１−
α）は先に合成された画像に適用される。この場合、移
動の推定は、要素画像間で変化し、重みはそれに対応し
て変化する。別の実施形態では、ＦＩＲ合成重みは、移
動の推定に適応する。
【０１２７】ＩＩＲ重み及びＦＩＲ重みは、要素画像、
又は、拡大視野画像内部で合成される画素の位置の関数
として適応する場合がある。例えば、又上記で検討した
ように、より小さな重みは、画像の方位方向に中心とな
る部分と結合する画素に適用される。
又は、拡大視野画像内部で合成される画素の位置の関数
として適応する場合がある。例えば、又上記で検討した
ように、より小さな重みは、画像の方位方向に中心とな
る部分と結合する画素に適用される。
【０１２８】重みは又、合成される画素の位置、及び、
移動の相関又は推定の組合せの関数として適応する。局
部的な移動の推定又は相関が計算される。その局部的領
域に適用される重み付けは、局部的な移動の推定又は相
関の関数として変化する。
移動の相関又は推定の組合せの関数として適応する。局
部的な移動の推定又は相関が計算される。その局部的領
域に適用される重み付けは、局部的な移動の推定又は相
関の関数として変化する。
【０１２９】が増刊の創刊の関数として変化する重み
は、拡大視野画像がぼやけるのを防ぐ。相関は、位置合
わせした画像の間の一致の品質を指示する。相関は、位
置合わせしない画像の関数として決定されることがあ
る。
は、拡大視野画像がぼやけるのを防ぐ。相関は、位置合
わせした画像の間の一致の品質を指示する。相関は、位
置合わせしない画像の関数として決定されることがあ
る。
【０１３０】もし要素画像の相関度が低ければ、混合度
の低い、又は、より不均一な重みが適用される。極端な
場合、画素データは合成される代わりに上書きされる。
もし要素画像が高相関度を有していれば、より均一な重
み付けが適用される。例えば、もし正規化交差相関係数
が０．５であれば、オパシー（すなわち、ＩＩＲ又はＦ
ＩＲの重み）は０．６に設定され、もし正規化交差相関
係数が０．９であれば、オパシーは０．１に設定され
る。実験的に決定される交差相関係数に対するオパシー
の曲線を表す値のような、他の値が用いられることがあ
る。
の低い、又は、より不均一な重みが適用される。極端な
場合、画素データは合成される代わりに上書きされる。
もし要素画像が高相関度を有していれば、より均一な重
み付けが適用される。例えば、もし正規化交差相関係数
が０．５であれば、オパシー（すなわち、ＩＩＲ又はＦ
ＩＲの重み）は０．６に設定され、もし正規化交差相関
係数が０．９であれば、オパシーは０．１に設定され
る。実験的に決定される交差相関係数に対するオパシー
の曲線を表す値のような、他の値が用いられることがあ
る。
【０１３１】相関の関数としての合成は、推定された移
動の関数としての合成とは独立である。使用される相関
値は、交差相関値を含む。使用される相関値は、交差相
関値、非相関値の逆数、差の絶対値の最小和、又は、要
素画像間の類似性を指示する他の値を含む。例えば、差
の絶対値の最小和は、差の絶対値の平均和と比較され
る。この比較は、計算するのに交差相関よりコンピュー
タの使用度が小さく、特に移動を推定するために差の絶
対値の最小和を計算する場合にそうである。差の絶対値
の最小和と平均和に関する比の関数、又は、他の関数と
しての曲線、又は、重みのテーブルは、実験的に決定さ
れる。例えば、比０．は、ＩＩＲオパシチー、又は、
０．４のオープンＧＬＦＩＲ合成のα値と結合され、比
０．８は、０．８のＩＩＲオパシチーと結合される。５
他の値を使用しても良い。１つの実施形態では、例えば
スペクル非相関のような相関が、計画外の移動（縦方向
の移動）を推定するのに使用され、又、合成の程度を適
応させるのに使用される。
動の関数としての合成とは独立である。使用される相関
値は、交差相関値を含む。使用される相関値は、交差相
関値、非相関値の逆数、差の絶対値の最小和、又は、要
素画像間の類似性を指示する他の値を含む。例えば、差
の絶対値の最小和は、差の絶対値の平均和と比較され
る。この比較は、計算するのに交差相関よりコンピュー
タの使用度が小さく、特に移動を推定するために差の絶
対値の最小和を計算する場合にそうである。差の絶対値
の最小和と平均和に関する比の関数、又は、他の関数と
しての曲線、又は、重みのテーブルは、実験的に決定さ
れる。例えば、比０．は、ＩＩＲオパシチー、又は、
０．４のオープンＧＬＦＩＲ合成のα値と結合され、比
０．８は、０．８のＩＩＲオパシチーと結合される。５
他の値を使用しても良い。１つの実施形態では、例えば
スペクル非相関のような相関が、計画外の移動（縦方向
の移動）を推定するのに使用され、又、合成の程度を適
応させるのに使用される。
【０１３２】相関の関数として重みを適応させる代替策
として、合成された要素画像の数が相関の関数として適
応する。合成された要素画像の数を変化させることは、
効果的に変化させる。重みを非相関性が高比率であれ
ば、より少数の画像が合わさって合成される。代替的
に、マスクサイズ、形、又は、適用が相関の関数として
変化する。
として、合成された要素画像の数が相関の関数として適
応する。合成された要素画像の数を変化させることは、
効果的に変化させる。重みを非相関性が高比率であれ
ば、より少数の画像が合わさって合成される。代替的
に、マスクサイズ、形、又は、適用が相関の関数として
変化する。
【０１３３】上記で検討したように、合成の特性は、相
関の関数として適応する。変化の大きさが、重み、画像
マスク、又は、合成のタイプを決定する。
関の関数として適応する。変化の大きさが、重み、画像
マスク、又は、合成のタイプを決定する。
【０１３４】１つの実施形態では、合成のタイプはここ
で検討する特徴の１つ又はそれ以上に適応する。例え
ば、ＩＩＲ、ＦＩＲ、又は無合成のどれかが相関に応答
して１つ又はそれ以上の画素に使用される。
で検討する特徴の１つ又はそれ以上に適応する。例え
ば、ＩＩＲ、ＦＩＲ、又は無合成のどれかが相関に応答
して１つ又はそれ以上の画素に使用される。
【０１３５】他の処理が適応することがある。例えば、
要素画像の選択が適応する。手順内の可能な要素画像の
周波数選択が移動推定の関数として適応する。例えば、
移動の量が小さい場合には、１津興、又は、２つの可能
な要素画像が選択される。移動の量が大きい場合には、
可能な要素画像画がより多く選択される。別の例とし
て、可能な要素画像の選択の頻度は、要素画像間の相関
が強いと減少する。０．１より小さい差の絶対値の最小
和と平均和の比、又は、０．９より大きい交差相関係数
のような、強く相関した要素画像は、合成を通じスペク
ルの低減を少なくし、従って、高度に相関しにくい画像
（例えば、１つおき、２つおき、又は３つおきの要素画
像）が選択される。選択された画像は、次いで合成さ
れ、又は、上記で説明したように適応するように合成さ
れる。１つの実施形態では、合成された拡大視野画像
は、合成語ではあるが、応答した表示の生成の前に処理
される。例えば、ヒストグラム等化、高域フィルタリン
グ、低域フィルタリング、適応フィルタリング（例え
ば、米国特許第５、４７８、９２６号に開示されている
ようなフィルタリング）、濃度階調曲線マッピング、又
は、他の信号処理が、合成拡大視野画像に施される。
要素画像の選択が適応する。手順内の可能な要素画像の
周波数選択が移動推定の関数として適応する。例えば、
移動の量が小さい場合には、１津興、又は、２つの可能
な要素画像が選択される。移動の量が大きい場合には、
可能な要素画像画がより多く選択される。別の例とし
て、可能な要素画像の選択の頻度は、要素画像間の相関
が強いと減少する。０．１より小さい差の絶対値の最小
和と平均和の比、又は、０．９より大きい交差相関係数
のような、強く相関した要素画像は、合成を通じスペク
ルの低減を少なくし、従って、高度に相関しにくい画像
（例えば、１つおき、２つおき、又は３つおきの要素画
像）が選択される。選択された画像は、次いで合成さ
れ、又は、上記で説明したように適応するように合成さ
れる。１つの実施形態では、合成された拡大視野画像
は、合成語ではあるが、応答した表示の生成の前に処理
される。例えば、ヒストグラム等化、高域フィルタリン
グ、低域フィルタリング、適応フィルタリング（例え
ば、米国特許第５、４７８、９２６号に開示されている
ようなフィルタリング）、濃度階調曲線マッピング、又
は、他の信号処理が、合成拡大視野画像に施される。
【０１３６】３０． 図１３は、上記で説明した画像取
得、位置合わせ、及び合成技法を使用して、血管のよう
な管状器官の長く伸びた長手方向の断面図を生成する、
画像形成法の流れ図を供給する。ステップ７０で、カテ
−テルに組み込まれたプローブが、通常、プローブを脈
管の内腔に挿入することによって、血管のような管状器
官に送り込まれる。例えば、プローブは、人間の静脈、
又は動脈に挿入するためのカテーテルに組み込まれた超
音波変換器配列を内包することができる。ステップ７２
で、プロ−ブが脈管に沿って対象の身体の中へ、又は、
外へと動くにつれ、超音波画像が取得される。ステップ
７２で、一般にプロ−ブが移動する経路に平行な方向を
向いたそれぞれの画像平面において、画像が取得され
る。ステップ７４で、ステップ７２で取得された画像
が、既知の、又は、今後当業者によって開発される位置
合わせ技法のいずれかを使用して位置合わせされる。ス
テップ７６で、位置合わせした画像が合成され、ステッ
プ７８で、ステップ７６で合成された拡大視野画像が表
示される。ステップ７６の合成画像は、本例では脈管の
長い、長手方向の断面図である。
得、位置合わせ、及び合成技法を使用して、血管のよう
な管状器官の長く伸びた長手方向の断面図を生成する、
画像形成法の流れ図を供給する。ステップ７０で、カテ
−テルに組み込まれたプローブが、通常、プローブを脈
管の内腔に挿入することによって、血管のような管状器
官に送り込まれる。例えば、プローブは、人間の静脈、
又は動脈に挿入するためのカテーテルに組み込まれた超
音波変換器配列を内包することができる。ステップ７２
で、プロ−ブが脈管に沿って対象の身体の中へ、又は、
外へと動くにつれ、超音波画像が取得される。ステップ
７２で、一般にプロ−ブが移動する経路に平行な方向を
向いたそれぞれの画像平面において、画像が取得され
る。ステップ７４で、ステップ７２で取得された画像
が、既知の、又は、今後当業者によって開発される位置
合わせ技法のいずれかを使用して位置合わせされる。ス
テップ７６で、位置合わせした画像が合成され、ステッ
プ７８で、ステップ７６で合成された拡大視野画像が表
示される。ステップ７６の合成画像は、本例では脈管の
長い、長手方向の断面図である。
【０１３７】上記した技法によって、脈管の長い断面、
及びそれを取り巻く解剖学的構造を見ることができ、ま
た、ユーザが目的領域の方向を知る目印を見ることがで
きるが、この領域は、その様な目印を含む比較的大きな
画像に対して、多くの場合小さな領域であると言えよ
う。適切なカテーテル組み込み変換器プロ−ブの例は、
米国特許出願第０８／７９１、５９８号、及び、０８／
８０２、６２１号において説明されており、これらは共
に、本明細書において参考文献として援用されている。
及びそれを取り巻く解剖学的構造を見ることができ、ま
た、ユーザが目的領域の方向を知る目印を見ることがで
きるが、この領域は、その様な目印を含む比較的大きな
画像に対して、多くの場合小さな領域であると言えよ
う。適切なカテーテル組み込み変換器プロ−ブの例は、
米国特許出願第０８／７９１、５９８号、及び、０８／
８０２、６２１号において説明されており、これらは共
に、本明細書において参考文献として援用されている。
【０１３８】３１．拡大視野画像が、組織表面で、低フ
レーム速度、及び、比較的高いマニュアル変換器掃引レ
ートで取得されている時、寸法誤差が現れる。これは、
超音波システムが、通常、変換器配列の一方から他方へ
配列を走査するからである。もし変換器配列が５０ミリ
メートル幅、フレーム速度は１０フレーム毎秒、及び、
変換器は５ミリメートル毎秒の速度で走査されるのであ
れば、それが１フレームを走査するのにかかる時間で
（０．１秒）変換器は０．５ミリメートル移動する。変
換器配列が１方向に走査される時、この誤差は、０．５
ミリメートルの画像伸張に相当し、反対方向に走査され
る時、それは方位方向に０．５ミリメートルの画像縮小
に相当する。（これは１％の寸法誤差である。）この誤
差は、走査速度に比例し、フレーム速度に反比例する。
拡大視野画像化の間、画像の移動を決定することがで
き、従ってこの影響を補正することが可能である。
レーム速度、及び、比較的高いマニュアル変換器掃引レ
ートで取得されている時、寸法誤差が現れる。これは、
超音波システムが、通常、変換器配列の一方から他方へ
配列を走査するからである。もし変換器配列が５０ミリ
メートル幅、フレーム速度は１０フレーム毎秒、及び、
変換器は５ミリメートル毎秒の速度で走査されるのであ
れば、それが１フレームを走査するのにかかる時間で
（０．１秒）変換器は０．５ミリメートル移動する。変
換器配列が１方向に走査される時、この誤差は、０．５
ミリメートルの画像伸張に相当し、反対方向に走査され
る時、それは方位方向に０．５ミリメートルの画像縮小
に相当する。（これは１％の寸法誤差である。）この誤
差は、走査速度に比例し、フレーム速度に反比例する。
拡大視野画像化の間、画像の移動を決定することがで
き、従ってこの影響を補正することが可能である。
【０１３９】システムが変換器要素＃１（配列の一端）
から変換器要素＃Ｎ（配列の他端）へ走査する場合を考
察しよう。もし、移動推定装置が２つのフレームの間の
要素１の方向への１ミリメートルの移動を検出すると、
走査された真の領域は１ミリメートル縮小する。従って
領域の幅は、比例定数Ｋで測らねばならず、ここで Ｋ＝１−（１ミリメートル／１画像幅（ミリメート
ル））、 Ｋ＝１−１／５０＝５０ミリメートル幅の画像に対し
０．９８ である。同様にして、反対方向の移動に対し
ては、比例定数Ｋは、画像領域の幅を拡大する１＋１／
５０に等しい。移動推定（平行移動）は同じ係数で補正
することが好ましい、すなわち、要素＃１の方向の変換
器の移動の場合、推定した平行移動に対し、上記の例の
０．９８を乗算する。本発明の出願人に譲渡され、本明
細書において参考文献として援用されている、米国特許
出願番号第０８／９１６、３５８号における画像補整の
検討を参照されたい。
から変換器要素＃Ｎ（配列の他端）へ走査する場合を考
察しよう。もし、移動推定装置が２つのフレームの間の
要素１の方向への１ミリメートルの移動を検出すると、
走査された真の領域は１ミリメートル縮小する。従って
領域の幅は、比例定数Ｋで測らねばならず、ここで Ｋ＝１−（１ミリメートル／１画像幅（ミリメート
ル））、 Ｋ＝１−１／５０＝５０ミリメートル幅の画像に対し
０．９８ である。同様にして、反対方向の移動に対し
ては、比例定数Ｋは、画像領域の幅を拡大する１＋１／
５０に等しい。移動推定（平行移動）は同じ係数で補正
することが好ましい、すなわち、要素＃１の方向の変換
器の移動の場合、推定した平行移動に対し、上記の例の
０．９８を乗算する。本発明の出願人に譲渡され、本明
細書において参考文献として援用されている、米国特許
出願番号第０８／９１６、３５８号における画像補整の
検討を参照されたい。
【０１４０】プロ−ブの移動もまた、回転の決定に影響
し、回転の推定もまた修正すべきである。通常、角の推
定は、検索ブロックの上辺及び下辺での、方位方向の画
素の相対的移動と結合した角から誘導される。それでこ
の角は、画素のＸ方向の寸法が、元来仮定されていた寸
法とは異なっているという事実を考慮して、補正しなけ
ればならない。ここで目的とする小さな角の場合、これ
は、変換器プロ−ブ速度誤差を、画像の方位方向の寸
法、及び、移動推定の補正に対し、上記で決定された係
数によって決定しようとする前に、生成された角を乗算
することによって近似的に求めることができる、すなわ
ち、推定された回転角は、変換器要素＃１へ向かう変換
器移動に対する上記の例において、０．９８を乗算す
る。
し、回転の推定もまた修正すべきである。通常、角の推
定は、検索ブロックの上辺及び下辺での、方位方向の画
素の相対的移動と結合した角から誘導される。それでこ
の角は、画素のＸ方向の寸法が、元来仮定されていた寸
法とは異なっているという事実を考慮して、補正しなけ
ればならない。ここで目的とする小さな角の場合、これ
は、変換器プロ−ブ速度誤差を、画像の方位方向の寸
法、及び、移動推定の補正に対し、上記で決定された係
数によって決定しようとする前に、生成された角を乗算
することによって近似的に求めることができる、すなわ
ち、推定された回転角は、変換器要素＃１へ向かう変換
器移動に対する上記の例において、０．９８を乗算す
る。
【０１４１】この補正を実施する最も簡単な方法は、オ
ープンＧＬテクスチャマッピングを使用して画像合成を
行う時、テクスチャマッピング幅を修正することであ
る。
ープンＧＬテクスチャマッピングを使用して画像合成を
行う時、テクスチャマッピング幅を修正することであ
る。
【０１４２】３２．カラードップラーデータ（速度、又
は、エネルギー）を含む画像を合成するとき、システム
内において従来行われているように、分離したＢモー
ド、及び、カラー領域を取得することが好ましい。通
常、超音波機械は、Ｂモードの完全なフレーム、及び、
カラーの部分的フレームを取得する。カラーエネルギ
ー、及び／又は、速度のレベル次第で、特定の画素が上
書きされたりカラー値と混合されたりする。カラー領域
は、それ自体には、上記で説明したようなタイプの移動
の推定で使用されるスペクルデータを含まない。従っ
て、カラー付加ステップに先立ち、移動推定に対し素の
Ｂモード画像を使用することが好ましい。
は、エネルギー）を含む画像を合成するとき、システム
内において従来行われているように、分離したＢモー
ド、及び、カラー領域を取得することが好ましい。通
常、超音波機械は、Ｂモードの完全なフレーム、及び、
カラーの部分的フレームを取得する。カラーエネルギ
ー、及び／又は、速度のレベル次第で、特定の画素が上
書きされたりカラー値と混合されたりする。カラー領域
は、それ自体には、上記で説明したようなタイプの移動
の推定で使用されるスペクルデータを含まない。従っ
て、カラー付加ステップに先立ち、移動推定に対し素の
Ｂモード画像を使用することが好ましい。
【０１４３】時折、変換器移動の推定にカラー付加画像
が使用できることがある。使用できる方法が、以下のよ
うに、たくさんある。 （ａ） カラーパンボックスの大きさを、親画像の小さ
な一部に限定することができる。スペクル移動データを
含まないカラー画素データは、移動推定を重大な影響が
出るほどには破壊しない。 （ｂ） ドップラーカラー及びＢモードスペクルを混合
する、カラー付加ステップが使用可能である。その後、
Ｂモードスペクルは、カラー参照テーブルを参照し、そ
の根底にあるＢモード値を推測することによって処理さ
れる。もし必要であれば、Ｂモード値は、もしそれらが
カラーマッピング処理の間にスケール調整されたもので
あれば、再調整される。
が使用できることがある。使用できる方法が、以下のよ
うに、たくさんある。 （ａ） カラーパンボックスの大きさを、親画像の小さ
な一部に限定することができる。スペクル移動データを
含まないカラー画素データは、移動推定を重大な影響が
出るほどには破壊しない。 （ｂ） ドップラーカラー及びＢモードスペクルを混合
する、カラー付加ステップが使用可能である。その後、
Ｂモードスペクルは、カラー参照テーブルを参照し、そ
の根底にあるＢモード値を推測することによって処理さ
れる。もし必要であれば、Ｂモード値は、もしそれらが
カラーマッピング処理の間にスケール調整されたもので
あれば、再調整される。
【０１４４】（ｃ） ドップラーカラー領域は、親画像
の特定領域に限定することができる。ドップラー処理
は、緩慢なデータ取得、及び、緩慢なフレーム速度と結
合しているので、通常、親画像の一部のみがドップラー
処理される。カラーパンボックスは、利用可能画像の一
部のみに限定することが好ましく、かつ、カラーパンボ
ックスは、移動推定に使用されるテストブロックの中央
部に配置させないことが好ましい。これは過度に厄介で
あるように響くが、画像のほんの一部のみが拡大視野を
形成する合成に使用されるのであるから、画像の大部分
がカラー付きである必要はない。もしこれらの小さな領
域がカラー付き領域であれば、拡大カラー画像が生じ
る。これは合成領域が移動推定に使用される領域とは異
なっていることを仮定している。この処理では、移動は
Ｂモード領域に対して推定される。それで、画像合成時
における移動推定ブロックの中心とカラー合成領域との
相違が考慮される。これを行う最も簡単な方法は、合成
領域が移動推定領域の中心を含む様に定義することであ
るが、画像合成領域の一部をカラーを完全にトランスペ
アレントなものとして含んでいる領域の外に定義するこ
とである。オープンＧＬ（位置決め商標）テクスチャマ
ッピングによって制御された透過性が可能であり、従っ
て、この技法は容易に実施し得る。
の特定領域に限定することができる。ドップラー処理
は、緩慢なデータ取得、及び、緩慢なフレーム速度と結
合しているので、通常、親画像の一部のみがドップラー
処理される。カラーパンボックスは、利用可能画像の一
部のみに限定することが好ましく、かつ、カラーパンボ
ックスは、移動推定に使用されるテストブロックの中央
部に配置させないことが好ましい。これは過度に厄介で
あるように響くが、画像のほんの一部のみが拡大視野を
形成する合成に使用されるのであるから、画像の大部分
がカラー付きである必要はない。もしこれらの小さな領
域がカラー付き領域であれば、拡大カラー画像が生じ
る。これは合成領域が移動推定に使用される領域とは異
なっていることを仮定している。この処理では、移動は
Ｂモード領域に対して推定される。それで、画像合成時
における移動推定ブロックの中心とカラー合成領域との
相違が考慮される。これを行う最も簡単な方法は、合成
領域が移動推定領域の中心を含む様に定義することであ
るが、画像合成領域の一部をカラーを完全にトランスペ
アレントなものとして含んでいる領域の外に定義するこ
とである。オープンＧＬ（位置決め商標）テクスチャマ
ッピングによって制御された透過性が可能であり、従っ
て、この技法は容易に実施し得る。
【０１４５】カラーパンボックス領域は、それが全領域
を占めさへしなければ、フレームのどこに生じても良
い。移動推定に先立って、プログラムは（超音波機械の
画像取得コントローラからそれに渡されることがある）
カラー領域の位置が分かっていることを利用し、それに
適応するように、移動推定ブロックの位置を変更し、そ
れをカラー領域の一方側または別の側に位置づける。こ
の様にして、移動推定処理用の領域は親画像のドップラ
ーカラー領域から間をあけられる。取得時にカラーボッ
クスを動かすのは禁じられており、実施を簡単にするた
めに、この適応ステップは処理の開始時のみに行われ
る。
を占めさへしなければ、フレームのどこに生じても良
い。移動推定に先立って、プログラムは（超音波機械の
画像取得コントローラからそれに渡されることがある）
カラー領域の位置が分かっていることを利用し、それに
適応するように、移動推定ブロックの位置を変更し、そ
れをカラー領域の一方側または別の側に位置づける。こ
の様にして、移動推定処理用の領域は親画像のドップラ
ーカラー領域から間をあけられる。取得時にカラーボッ
クスを動かすのは禁じられており、実施を簡単にするた
めに、この適応ステップは処理の開始時のみに行われ
る。
【０１４６】図１１は、親画像内部の領域の１つの好ま
しい相対的配置を示している。この場合、親画像６０
は、２つのＢモード領域６２、６４、及び、カラードッ
プラー領域６６を含んでいる。Ｂモード領域６２、６４
は上記で説明した技法のいずれかを使用した移動推定に
良く適していて、Ｂモード領域６２、６４、及び、カラ
ードップラー領域６６の相対的位置は良く知られてい
る。図１２で示すように、図１１で示されているタイプ
の２つの親画像６０、６０Ｎが合成される時、Ｂモード
領域６２、６２Ｎは移動推定、及び、２つの親画像６
０、６０Ｎの位置合わせに使用することができ、一方、
カラー領域６６、６６Ｎは、視野を拡大するのに使用す
ることができる。
しい相対的配置を示している。この場合、親画像６０
は、２つのＢモード領域６２、６４、及び、カラードッ
プラー領域６６を含んでいる。Ｂモード領域６２、６４
は上記で説明した技法のいずれかを使用した移動推定に
良く適していて、Ｂモード領域６２、６４、及び、カラ
ードップラー領域６６の相対的位置は良く知られてい
る。図１２で示すように、図１１で示されているタイプ
の２つの親画像６０、６０Ｎが合成される時、Ｂモード
領域６２、６２Ｎは移動推定、及び、２つの親画像６
０、６０Ｎの位置合わせに使用することができ、一方、
カラー領域６６、６６Ｎは、視野を拡大するのに使用す
ることができる。
【０１４７】３３．通常は、テストブロックは全親画像
より小さいが、全親画像をテストブロックとして使用す
ることも可能である。この場合、全ての非０移動に対し
て、一致させるデータに不完全なものがある（すなわ
ち、もしフレームが左から右へと移動すれば、一方のフ
レームは左側に比較するデータが無く、他方は右側のデ
ータが無い）事実を考慮することが好ましい。ＭＳＡＤ
計算（または交差相関）においては、正しいデータが存
在することが重要である。従って、完全フレームテスト
ブロックを使用する場合には、正しくない領域に対して
はＳＡＤ計算を抑止することが好ましい。
より小さいが、全親画像をテストブロックとして使用す
ることも可能である。この場合、全ての非０移動に対し
て、一致させるデータに不完全なものがある（すなわ
ち、もしフレームが左から右へと移動すれば、一方のフ
レームは左側に比較するデータが無く、他方は右側のデ
ータが無い）事実を考慮することが好ましい。ＭＳＡＤ
計算（または交差相関）においては、正しいデータが存
在することが重要である。従って、完全フレームテスト
ブロックを使用する場合には、正しくない領域に対して
はＳＡＤ計算を抑止することが好ましい。
【０１４８】 しかし、最小ＳＡＤを計算するために
は、比較によっては（オーバラップが少ないので）より
多くの画素が使用される事実を考慮して、何らかの形の
正規化を使用することが好ましい。１つの方法は、最小
ＳＡＤに対する検索を、最小正規化ＳＡＤに対する検索
と置き換えることであり、この場合、正規化ＳＡＤ演算
は、ＳＡＤを使用される画素対画素比較の数によって除
算することによって、ＳＡＤを正規化する。
は、比較によっては（オーバラップが少ないので）より
多くの画素が使用される事実を考慮して、何らかの形の
正規化を使用することが好ましい。１つの方法は、最小
ＳＡＤに対する検索を、最小正規化ＳＡＤに対する検索
と置き換えることであり、この場合、正規化ＳＡＤ演算
は、ＳＡＤを使用される画素対画素比較の数によって除
算することによって、ＳＡＤを正規化する。
【０１４９】例として、１００×１００画素の完全画像
を考察しよう。この場合、検索は±３画素（左及び右）
である。左へ３画素シフトしたＳＡＤを計算する時、１
つのフレームでは左側３画素は正しくなく（定義されて
いない）、他のフレームで右側３画素は正しくない（定
義されていない）。従って、比較の数は（１００−３−
３）＊１００＝９４００である。この場合、正規化ＳＡ
Ｄは、ＳＡＤを９４００で除算したものに等しい。テス
トブロック間で画素シフトが０のＳＡＤを計算する時、
１つのフレームで左側の画素に正しくない（定義されて
いない）ものが無く、他方のフレームで右側の画素に正
しくない（定義されていない）ものが無い。従って、比
較の数は（１００−０−０）＊１００＝１０、０００で
ある。言うまでもなく、完全フレームのテストブロック
は上記したようにサブ標本化、例えば、簡略化しても良
い。
を考察しよう。この場合、検索は±３画素（左及び右）
である。左へ３画素シフトしたＳＡＤを計算する時、１
つのフレームでは左側３画素は正しくなく（定義されて
いない）、他のフレームで右側３画素は正しくない（定
義されていない）。従って、比較の数は（１００−３−
３）＊１００＝９４００である。この場合、正規化ＳＡ
Ｄは、ＳＡＤを９４００で除算したものに等しい。テス
トブロック間で画素シフトが０のＳＡＤを計算する時、
１つのフレームで左側の画素に正しくない（定義されて
いない）ものが無く、他方のフレームで右側の画素に正
しくない（定義されていない）ものが無い。従って、比
較の数は（１００−０−０）＊１００＝１０、０００で
ある。言うまでもなく、完全フレームのテストブロック
は上記したようにサブ標本化、例えば、簡略化しても良
い。
【０１５０】３４．画像取得が（最も良くある場合であ
るが）ＥＣＧゲートによるものでなければ、生じるカラ
ードップラー拡大視野画像における認識された拍動性を
最小化するステップを取ることが好ましい。（拍動性
は、方位方向の位置及びそれぞれの要素画像の関数とし
て、敏速に幅を変化させているカラー領域として現れ
る）。１つの方法は、カラードップラーデータを根底に
含まれているＢモードから分離することによってそれに
固執し、更に合成ステップの間それに固執することであ
る。もしカラードップラーデータが、超音波画像プロセ
ッサから得たＢモードデータとは独立に使用できなけれ
ば、カラーデータは、カラー＋濃度階調（Ｂモード）デ
ータの組合せから、画像中のＲ、Ｇ、及び、Ｂの均衡が
とれていない領域（ＲＧＢの均衡＝濃度）を検出するこ
とによって分離することができる。（カラーとして識別
された）これらの領域は、次いで、いずれかの重なり合
った領域で検出された最大カラー値がいずれかの先行す
るカラー値、または、もしその点に既にカラー値が存在
するのでなかったら、グレー値を上書きするようにされ
ている。代替的に、カラーデータは、カラー値及び高非
透過性（おそらく非透過性＝１）を含むカラー画像ゾー
ン、及び、カラー値０（別のあらゆる場所）で非透過性
＝０に分割される。オープンＧＬテクスチャマッピング
時に、カラー領域は、いずれかの特定の領域に対するピ
ークフロー状態が優越して、認識された拍動性が抑止さ
れるように、上書きする。この技法を使用する時、使用
するカラーマップは、連続的であり、増大するカラード
ップラーエネルギー、又は、カラードップラー無符号速
度に対し、単調なタイプの変化を示すことが好ましい。
（もし、符号のある速度が使用されると、流れの方向の
変化に応答して劇的に変化するカラーが、異なった色の
シミが付いた好ましくない画像を生じる。）カラーデー
タを分離する１つの実施形態が、米国特許第＿＿＿号
（１９９９年８月６日出願の、米国特許出願番号第０３
／３７０、０６０号）に開示されており、同出願の開示
は、本明細書において参考文献として援用されている。
るが）ＥＣＧゲートによるものでなければ、生じるカラ
ードップラー拡大視野画像における認識された拍動性を
最小化するステップを取ることが好ましい。（拍動性
は、方位方向の位置及びそれぞれの要素画像の関数とし
て、敏速に幅を変化させているカラー領域として現れ
る）。１つの方法は、カラードップラーデータを根底に
含まれているＢモードから分離することによってそれに
固執し、更に合成ステップの間それに固執することであ
る。もしカラードップラーデータが、超音波画像プロセ
ッサから得たＢモードデータとは独立に使用できなけれ
ば、カラーデータは、カラー＋濃度階調（Ｂモード）デ
ータの組合せから、画像中のＲ、Ｇ、及び、Ｂの均衡が
とれていない領域（ＲＧＢの均衡＝濃度）を検出するこ
とによって分離することができる。（カラーとして識別
された）これらの領域は、次いで、いずれかの重なり合
った領域で検出された最大カラー値がいずれかの先行す
るカラー値、または、もしその点に既にカラー値が存在
するのでなかったら、グレー値を上書きするようにされ
ている。代替的に、カラーデータは、カラー値及び高非
透過性（おそらく非透過性＝１）を含むカラー画像ゾー
ン、及び、カラー値０（別のあらゆる場所）で非透過性
＝０に分割される。オープンＧＬテクスチャマッピング
時に、カラー領域は、いずれかの特定の領域に対するピ
ークフロー状態が優越して、認識された拍動性が抑止さ
れるように、上書きする。この技法を使用する時、使用
するカラーマップは、連続的であり、増大するカラード
ップラーエネルギー、又は、カラードップラー無符号速
度に対し、単調なタイプの変化を示すことが好ましい。
（もし、符号のある速度が使用されると、流れの方向の
変化に応答して劇的に変化するカラーが、異なった色の
シミが付いた好ましくない画像を生じる。）カラーデー
タを分離する１つの実施形態が、米国特許第＿＿＿号
（１９９９年８月６日出願の、米国特許出願番号第０３
／３７０、０６０号）に開示されており、同出願の開示
は、本明細書において参考文献として援用されている。
【０１５１】結論 上記の第１−３４節において説明した改善、及び、修正
は、本明細書において参考文献として援用されている、
米国特許第６、０１４、４７３号、５、５７６、２８６
号、５、５６６、６７４号、＿＿＿号（米国特許出願番
号第０９／３８４、７０７号）、及び、＿＿＿号（米国
特許出願番号第０９／１９６、９８７号）において教示
されているような、２つ又はそれ以上のほぼ同一平面上
にある超音波画像を記録し、及び／又は、合成する、全
ての適切なアルゴリズムと共に使用することができる。
上記で説明した実施形態は、超音波画像形成システム、
又は、オフィスプロセッサ上で実施することができる。
合成のタイプ、及び／又は、本明細書で検討した変数の
ような、適切に、又は、実験的に決定された合成パラメ
ータのグループの、多様な前もって設定された選択肢が
ユーザに供給される。例えば、異なったマスク型、マス
ク寸法、及び合成の程度が、複数の選択可能診療用アプ
リケーション、又は、研究に対し、ユーザに供給され
る。
は、本明細書において参考文献として援用されている、
米国特許第６、０１４、４７３号、５、５７６、２８６
号、５、５６６、６７４号、＿＿＿号（米国特許出願番
号第０９／３８４、７０７号）、及び、＿＿＿号（米国
特許出願番号第０９／１９６、９８７号）において教示
されているような、２つ又はそれ以上のほぼ同一平面上
にある超音波画像を記録し、及び／又は、合成する、全
ての適切なアルゴリズムと共に使用することができる。
上記で説明した実施形態は、超音波画像形成システム、
又は、オフィスプロセッサ上で実施することができる。
合成のタイプ、及び／又は、本明細書で検討した変数の
ような、適切に、又は、実験的に決定された合成パラメ
ータのグループの、多様な前もって設定された選択肢が
ユーザに供給される。例えば、異なったマスク型、マス
ク寸法、及び合成の程度が、複数の選択可能診療用アプ
リケーション、又は、研究に対し、ユーザに供給され
る。
【０１５２】ひとたび拡大視野画像が上記で説明したよ
うに形成されると、それは、例えば、オープンＧＬを使
用しズーミングしたり回転したりするような、公知の多
様な方法で計算することができる。本明細書で説明した
全ての技法は、米国特許出願番号第０８／９１６、５８
５号で検討されたタイプの追跡画像フレームと共に使用
しても良い。前記の詳細な説明は、本発明が取ることが
できる多くの形態のほんの２、３のみを説明してきた。
この理由から、この詳細な説明は、例示を目的としたも
のであり、限定のためではない。本発明の範囲を限定す
るように意図されたものは、全ての同等物を含め、請求
の範囲である。
うに形成されると、それは、例えば、オープンＧＬを使
用しズーミングしたり回転したりするような、公知の多
様な方法で計算することができる。本明細書で説明した
全ての技法は、米国特許出願番号第０８／９１６、５８
５号で検討されたタイプの追跡画像フレームと共に使用
しても良い。前記の詳細な説明は、本発明が取ることが
できる多くの形態のほんの２、３のみを説明してきた。
この理由から、この詳細な説明は、例示を目的としたも
のであり、限定のためではない。本発明の範囲を限定す
るように意図されたものは、全ての同等物を含め、請求
の範囲である。
【図１】本発明の現在の好ましい実施形態を具体化する
方法の流れ図である。
方法の流れ図である。
【図２】図１の方法での使用に適した親画像及びテスト
ブロックの概要図である。
ブロックの概要図である。
【図３】図１の方法によって生成された拡大視野の概略
図である。
図である。
【図４】図１の方法での使用に適した２つの異なるテス
トブロックの線図である。
トブロックの線図である。
【図５】図１の方法での使用に適した２つの異なるテス
トブロックの線図である。
トブロックの線図である。
【図６】各々ゼロ、１及び２画素で回転したテストブロ
ックの線図である。
ックの線図である。
【図７】各々ゼロ、１及び２画素で回転したテストブロ
ックの線図である。
ックの線図である。
【図８】各々ゼロ、１及び２画素で回転したテストブロ
ックの線図である。
ックの線図である。
【図９ａ】本発明による方法の他の好ましい実施形態の
流れ図である。
流れ図である。
【図９ｂ】本発明による方法の他の好ましい実施形態の
流れ図である。
流れ図である。
【図１０】本発明による方法の他の好ましい実施形態の
流れ図である。
流れ図である。
【図１１】親画像におけるＢモードとカラードップラー
領域との空間的関係を示す線図である。
領域との空間的関係を示す線図である。
【図１２】親画像におけるＢモードとカラードップラー
領域との空間的関係を示す線図である。
領域との空間的関係を示す線図である。
【図１３】本発明による方法の他の好ましい実施形態の
流れ図である。
流れ図である。
【図１４】合成マスクの一実施形態を示す線図である。
【図１５】合成マスクの他の実施形態を示す線図であ
る。
る。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０６Ｔ 7/60 １５０ Ｇ０６Ｔ 7/60 １５０Ｂ (72)発明者 ジョン ダブリュー アリソン アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94024 ロス アルトス ロングデン サ ークル 2051 (72)発明者 サミュエル エイチ マスラック アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94062 ウッドサイド ハイー ロード 961 Ｆターム(参考） 2G047 AC13 BC05 BC13 DB12 EA08 EA13 GG17 GG32 GG35 GG36 GH07 GH10 GH11 GH13 GH14 4C301 CC02 DD02 EE08 EE11 EE14 FF09 JB02 JB26 JB28 JC06 JC14 KK02 KK03 KK07 KK08 KK22 LL02 LL04 5B057 AA07 BA05 CA08 CA12 CA16 CB08 CB12 CB16 CD02 CD03 CD05 DA07 5L096 AA03 AA06 BA06 BA13 EA03 EA14 FA25
Claims (15)
- 【請求項１】 目的物の拡大視野を形成するための医療
診断超音波方法であって、（ａ） 第１及び第２の変換
器の位置に応じて部分的に重なり合うとともに、各々複
数の操作角と関連付けられた第１及び第２の医療用超音
波画像を選択する段階、（ｂ） 重なり合う領域におい
て、前記第１の画像を前記第２の画像と合成する段階、
及び（ｃ） 前記段階（ｂ）に対応する拡大視野画像を
生成する段階を含むことを特徴とする方法。 - 【請求項２】 前記段階（ｂ）は、有限インパルス応答
の関数としての合成する段階を含むことを特徴とする請
求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 前記第１及び第２の医療用超音波画像
は、異なる周波数によって特徴付けられることを特徴と
する請求項１に記載の方法。 - 【請求項４】 前記第１の医療診断用画像は、少なくと
も２つの異なる周波数と関連付けられたことを特徴とす
る請求項１に記載の方法。 - 【請求項５】 （ｄ） ライン、又は、ライン・インタ
ーリービングのグループの関数として、前記第１及び第
２の医療診断用画像を取得する段階を含むことを特徴と
する請求項１に記載の方法。 - 【請求項６】 目的物の拡大視野を形成するための医療
診断用超音波方法であって、（ａ） 第１及び第２の変
換器位置に応じて部分的に重なり合うとともに、各々少
なくとも１つの異なる操作角と関連付けられた第１及び
第２の医療用超音波画像を選択する段階、（ｂ） 重な
り合う領域において、前記第１の画像を、前記第２の画
像と合成する段階、及び（ｃ） 前記段階（ｂ）に対応
する拡大視野画像を生成する段階を含むことを特徴とす
る方法。 - 【請求項７】 前記段階（ｂ）は、有限インパルス応答
の関数として合成する段階を含むことを特徴とする請求
項６に記載の方法。 - 【請求項８】 前記第１及び第２の医療用超音波画像
は、異なる周波数によって特徴付けられることを特徴と
する請求項６に記載の方法。 - 【請求項９】 前記第１の医療診断用画像は、少なくと
も２つの異なる周波数と関連付けられたことを特徴とす
る請求項６に記載の方法。 - 【請求項１０】 （ｄ） ライン、又は、ライン・イン
ターリービングのグループの関数として、前記第１及び
第２の医療用超音波画像を取得する段階を含むことを特
徴とする請求項６に記載の方法。 - 【請求項１１】 目的物の拡大視野を形成するための医
療診断用超音波法であって、（ａ） 各々、実質的に同
一の領域及び異なる周波数と関連付けられた第１及び第
２の医療用超音波画像を合成する段階、（ｂ） 各々部
分的に重なり合った、前記段階（ａ）に対応する合成さ
れた医療用超音波画像及び少なくとも第３の医療用超音
波画像を選択する段階、（ｃ） 重なり合う領域におい
て、前記合成された医療超音波画像を前記第２の画像と
合成する段階、及び（ｄ） 前記段階（ｃ）に対応する
拡大視野画像を生成する段階を含むことを特徴とする方
法。 - 【請求項１２】 前記段階（ｃ）は、有限インパルス応
答の関数として合成する段階を含むことを特徴とする請
求項１１に記載の方法。 - 【請求項１３】 ライン、又は、ライン・インターリー
ビングのグループの状態で、前記第１、第２、及び第３
の医療用超音波画像を取得する段階を含むことを特徴と
する請求項１１に記載の方法。 - 【請求項１４】 前記段階（ｃ）は、オープンＧＬによ
りアルファブレンドする段階を含むことを特徴とする請
求項１１に記載の方法。 - 【請求項１５】 前記段階（ｂ）は、オープンＧＬによ
りアルファブレンドする段階を含むことを特徴とする請
求項１１に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/648,214 US6554770B1 (en) | 1998-11-20 | 2000-08-25 | Medical diagnostic ultrasound imaging methods for extended field of view |
| US09/648214 | 2000-08-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002177275A true JP2002177275A (ja) | 2002-06-25 |
| JP2002177275A5 JP2002177275A5 (ja) | 2012-03-15 |
Family
ID=24599873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001304163A Pending JP2002177275A (ja) | 2000-08-25 | 2001-08-24 | 視野拡大のための医療診断用超音波画像形成法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6554770B1 (ja) |
| JP (1) | JP2002177275A (ja) |
| DE (1) | DE10141516B9 (ja) |
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