JP2002209887A - 超音波撮像システム、受信集束及び送信集束装置、並びにその方法 - Google Patents

超音波撮像システム、受信集束及び送信集束装置、並びにその方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 撮像したい対象領域を分割し、受信集束の正
確さを決定する基準を用いて、該分割領域の各部分の正
確な受信集束データを生成する。 【解決手段】 トランスデューサ列を用いて、撮像した
い対象領域に向けて超音波信号を送信集束し、該対象領
域から反射される超音波信号を受取って、それを複数の
遅延プロファイルに基づいて受信集束して複数の予備走
査線データを形成し、該対象領域を複数の判断領域に分
割し、分割した各判断領域に対して複数の予備走査線デ
ータの中のいずれか一つを選択し、選択済みの走査線デ
ータを合成して適応的走査線データを生成する。また、
この予備走査線データは、複数の遅延プロファイルの並
列的または順次的な適用によって同時にまたは順次に生
成される

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波撮像システ
ムにおける送信集束及び受信集束に関し、撮像したい媒
質の特性を反映して複数の遅延プロファイルを用いる適
応的走査線データを形成する送信集束及び受信集束装
置、並びにその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、位相配列を利用する超音
波撮像システムは複数のトランスデューサよりなるトラ
ンスデューサ列を備える。図１及び図２は、この位相配
列を利用した従来の送信集束装置及び受信集束装置を示
す概略的なブロック図である。同図の如く、この超音波
撮像システムは、各々が各トランスデューサに連結した
送信部及び受信部を有する複数のチャンネルを備える。
送信部の各トランスデューサは一群の超音波パルスをオ
ブジェクト（対象物）、例えば人体に向けて発射する働
きを果たす。所望の箇所において該パルスが補強干渉す
るように各超音波パルスの遅延プロファイルが予め決め
られ、各トランスデューサはこの予め決められた遅延プ
ロファイルによって適切な時点にて該パルスを出力する
ことによって、送信される超音波エネルギーをオブジェ
クト内の所望の箇所上に集束することができる。
【０００３】図１を参照して、従来による超音波パルス
の生成過程を詳察する。先ず、トリガーパルスが超音波
パルスの送信の開始を知らせれば、それに応じて遅延回
路１は各トランスデューサに適切な遅延を与える。与え
られた遅延時間を基点として波形テーブル３に格納され
た送信波形が読取られ、電力増幅器５によって増幅され
た後、トランスデューサ列における各トランスデューサ
に供給される超音波パルスが生成される。
【０００４】このパルスは該オブジェクトから反射され
てトランスデューサ列１０に入射され、その入射信号は
受信集束されて超音波映像を形成する。図２を参照し
て、入射信号（即ち、反射信号）を受信集束する方法に
対して詳記する。
【０００５】オブジェクトから反射された超音波エネル
ギーは、各トランスデューサに相異なる時点にて至る。
こうして至った信号はアナログ／デジタル変換器（Ａ／
Ｄ）２０を経てデジタル信号に変換されてメモリ（例え
ば、ＦＩＦＯ）３０に一時格納され、ビーム形成過程を
経るようになる。このメモリ３０に格納されたデジタル
信号は、遅延制御器４０により所望の箇所に集束される
ように適切な遅延をおいて、全部合算される。集束の箇
所が深さ方向に進行しつつ集束がなされるように、遅延
の値は絶えず変化する。続いて、合算された信号は、メ
モリ５０及び復調器６０を経て表示装置７０を通じて超
音波映像がディスプレイされる。
【０００６】送信集束及び受信集束時に与えられる遅延
プロファイルは、媒質内において超音波パルスの伝播速
度によって決まる。詳記すると、送信集束及び受信集束
の遅延プロファイルは、送信超音波が媒質内の一定深さ
に到ってそれから反射されてくる時間を仮定して決定さ
れる。送信超音波の媒質通過速度は、超音波が印加され
る媒質の特性に応じて左右される。一例として、媒質が
人体の場合、超音波の伝播速度は脂肪で１４６０ｍ／
ｓ、肝で１５５５ｍ／ｓ、血液で１５６０ｍ／ｓ、筋肉
で１６００ｍ／ｓである。
【０００７】実際に、超音波が進行する媒質は均一では
なく、媒質の深さによって伝播速度が変わるようにな
る。しかし、従来には均一の媒質を想定して送信集束及
び受信集束が行われたので、媒質変化によって超音波信
号が経る実際遅延値を反映できず、媒質変化による送信
集束及び受信集束のエラーを齎すという不都合がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、均一の
媒質を想定する従来の超音波撮像システムでは、実際媒
質の変化によって送信集束及び受信集束のエラーが発生
する。このため、正確な送信集束及び受信集束がなされ
なくて映像の歪みが生じる。このため、媒質の特性に応
じて超音波の実伝播速度が反映された遅延プロファイル
を用いる方法が必要である。
【０００９】受信集束の正確さを決定する基準と受信集
束が正確ではない場合、複数の遅延プロファイルを適用
して走査線データを受信集束するためには、媒質の特性
に応じて撮像したい対象領域を分割する方法が必要であ
る。
【００１０】従って、本発明の主な目的は、撮像したい
対象領域を分割し、受信集束の正確さを決定する基準を
用いて、該分割領域の各部分の正確な受信集束データを
生成する超音波撮像システム、それに用いられる送信集
束及び受信集束装置、並びにその方法を提供することに
ある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の一特徴は、超音波撮像システムにおける
走査線データを受信集束する方法であって、複数のトラ
ンスデューサを用いて撮像したい対象領域に向けて超音
波信号を送信集束する第ａ段階と、前記対象領域から反
射されて前記複数のトランスデューサによって受信した
超音波信号を、複数の遅延プロファイルに基づいて受信
集束して複数の予備走査線データを形成する第ｂ段階
と、前記複数の予備走査線データを組合わせて走査線デ
ータを形成する第ｃ段階とを含む。
【００１２】また、本発明の他の特徴は、複数のトラン
スデューサを用いて撮像したい対象領域に向けて超音波
信号を送信して映像を形成する超音波撮像システムで、
走査線データを受信集束する装置であって、前記対象領
域から反射されて前記トランスデューサによって受信し
た超音波信号を複数の遅延プロファイルに基づいて受信
集束して、複数の予備走査線データを形成する受信集束
手段と、前記複数の予備走査線データを組合わせて走査
線データを形成する組合わせ手段とを含む。
【００１３】また、本発明のさらに他の特徴は、超音波
撮像システムに用いられる送信集束方法であって、複数
の遅延プロファイルを適用して一群の超音波パルスを送
信集束する第ａ段階と、前記送信集束された一群の超音
波パルスを送信する第ｂ段階とを含むことを特徴とす
る。
【００１４】また、本発明のさらに他の特徴は、超音波
撮像システムに用いられる送信集束装置であって、複数
の遅延プロファイルを適用して一群の超音波パルスを送
信集束する送信集束手段と、前記送信集束された一群の
超音波パルスを送信する送信手段とを含むことを特徴と
する。
【００１５】また、本発明のさらに他の特徴は超音波撮
像システムであって、複数の遅延プロファイルを適用し
て一群の超音波パルスを送信集束する送信手段と、前記
送信集束時に適用された前記複数の遅延プロファイルに
基づいて、撮像したい対象領域からの反射信号を受信集
束する受信手段とを含むことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】＜受信集束装置＞本発明は、媒質
の実特性を反映した遅延プロファイルを用いて、媒質の
特性が変わる場合にも正確な受信集束が可能であるよう
にする。
【００１７】媒質の深さに応じる伝播速度はすべての深
さにて一定でないだろう。このため、媒質の変化に応じ
る全ての速度変化を反映して遅延プロファイルを生成
し、これを用いて受信集束を行うことは極難しい。実際
撮像したい対象において媒質の分布は大きくいくつかの
種類にグループ付けることができる。グループ付けられ
た媒質を想定する時、トランスデューサ列から超音波が
発射されて予め決められた深さに到達し、それから反射
されて戻ってくる遅延時間が算定できる。遅延時間を知
っていれば、超音波が予め決められた深さまで通過する
平均伝播速度を求めることができ、該平均伝播速度を用
いて深さに応じる遅延プロファイルが計算できる。
【００１８】しかし、撮像の際、超音波が伝播する媒質
の特性を予め知っていていない場合が大部分である。従
って、本発明では一定の個数の遅延プロファイルを適用
し、各々の遅延プロファイルに対応付けられた予備走査
線データを受信集束し、予備受信集束データの正確さを
決定し、最も正確な予備受信集束データを組合わせて適
応的走査線データを生成する。
【００１９】受信集束の正確さ決定は、撮像されるべき
対象領域を予め決められた基準により分割した領域であ
る判断領域別に行われる。各判断領域において、各々の
遅延プロファイルにより受信集束された各予備データの
受信集束の正確さを決定し、該受信集束の正確さに基づ
いて判断領域を再度分割するか、あるいは受信集束デー
タを合成する。判断領域の分割は、判断領域の全分割部
分が予め決められた正確さを満たすまで繰り返して行わ
れる。
【００２０】以下、添付図面を参照しながら本発明によ
る受信集束装置及びその方法に対して詳記する。
【００２１】図３は、本発明の一実施例によって、複数
の遅延プロファイルを用いて並列に受信集束を行う超音
波撮像システムの概略的なブロック図である。この実施
例においては、４個の伝播速度Ｖ０，Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３
を想定した遅延プロファイルを用いて複数の予備走査線
データを並列に受信集束し、走査線合成部２４０によっ
て適応的走査線データを生成する。
【００２２】トランスデューサ列１０によって受信され
た反射信号はアナログ／デジタル変換器２０を経て、メ
モリ３０に一時格納され、各々個別的な遅延プロファイ
ルが適用される各々のメモリ（ＦＩＦＯ０，ＦＩＦ
Ｏ１，ＦＩＦＯ２，ＦＩＦＯ３）２００に一時格納され
る。メモリ２００に一時格納されたデジタル信号は、遅
延制御器２１０により個別的な遅延プロファイルの適用
を受けて予備走査線データが受信集束される。
【００２３】並列受信集束を行う遅延制御器２１０の個
数に比例して予備走査線データが生成され、これらを結
合して走査線データを生成するので、正確な受信集束が
可能である。しかし、用いられる遅延プロファイルの数
はハードウェア及びソフトウェアの複雑さ、速度などと
密接な関連があるので、適用遅延プロファイルの数を決
める際、そのような各要因を考慮しなければならない。
【００２４】図３に示した本発明の一実施例では、４個
の遅延プロファイルが並列に用いられているが、他の個
数の遅延プロファイルを用いてもよい。
【００２５】４個の遅延制御器２１０によって受信集束
された４個の予備走査線データはマルチプレクサ２２０
にて多重された後、メモリ２３０に一時格納される。並
列に受信集束されてメモリ２３０で共有される予備走査
線データの構造は図４に示されている。図中、Ｄｉにお
いて下付け添字ｉは遅延プロファイルｉを用いたことを
指し、並列に受信集束されたので、特定時点にて４個の
遅延プロファイルにより生成された受信集束データを全
て得ることができる。走査線合成部２４０は並列受信集
束された走査線データを組合わせて適応的走査線データ
を生成する。走査線合成部２４０による適応的走査線デ
ータの生成過程に対しては以下に詳記する。
【００２６】図３に示した方法による場合、ビーム形成
器は並列に予備走査線データを受信集束するので、本実
施例のフレーム率は一つの遅延プロファイルを用いる場
合と同一である。しかし、遅延プロファイルの使用数だ
け受信集束チャンネルが必要であるので、ハードウェア
がより一層複雑となる。しかし、これは最近の集積回路
技術の発達に伴い、一つの特定用途向け集積回路（ＡＳ
ＩＣ）で具現が可能である。
【００２７】図５は、本発明の一好適実施例によって、
複数の遅延プロファイルを用いて順次にビーム集束を行
う超音波撮像システムの概略的なブロック図である。図
３の実施例に比べて、単一のチャンネルを用いて予備走
査線データを受信集束することがわかる。この実施例に
おいて、遅延プロファイルを順次に適用して各々の遅延
プロファイルに対する予備走査線データを生成し、走査
線合成部４３０は全ての予備走査線データを結合して適
応的走査線データを生成する。
【００２８】トランスデューサ列１０、アナログ／デジ
タル変換器(Ａ／Ｄ)２０及びメモリ３０は図３中の対応
構成要素と同一である。メモリ３０に一時格納されてい
るデジタル信号を読取り、第１遅延プロファイルを適用
して遅延制御器４００にて受信集束を行う。受信集束さ
れた走査線データはメモリ（ＦＩＦＯ）４２０に一時格
納される。続いて、メモリ３０から同一のデジタル信号
を読取り、第２遅延プロファイルを適用して走査線デー
タを受信集束する。受信集束された走査線データは、ま
たメモリ４２０に格納される。同プロセスを全ての遅延
プロファイルを適用するまで繰り返すと、メモリ４２０
には順次に受信集束された走査線データが格納される。
【００２９】図６は、４個の遅延プロファイルを用いる
場合、順次受信集束されてメモリ４２０に一時格納され
ている受信集束データの構造を示す模式図である。並列
受信集束されたデータの構造を示す図４に比べて、４個
の遅延プロファイルを適用した４個の予備走査線データ
を生成するために４倍の時間が要されることが分かる。
【００３０】遅延プロファイルを適用する過程におい
て、遅延プロファイル格納部４１０は遅延制御器４００
に遅延プロファイルを与える。この遅延プロファイル格
納部４１０は全遅延プロファイルに対する情報を有して
おり、遅延制御器４００からの要求がある場合、該当遅
延プロファイルを与える。
【００３１】走査線合成部４３０は、順次に受信集束さ
れてメモリ４２０に格納されている予備走査線データを
組合わせて、適応的走査線データを生成する。この走査
線合成部４３０は図３の実施例と同様な方法で、適応的
走査線データを組合わせ、その詳細は後記する。
【００３２】図３の実施例とは異なり、図５の実施例に
おいては、ビーム形成器は単一のチャンネルを用いる。
このため、ハードウェアの複雑さは減少するが、用いら
れる遅延プロファイルの数に比例して走査線データの生
成時間が長くなる。結局、超音波撮像システムのフレー
ム率は用いられる遅延プロファイルの数に比例して減少
する。
【００３３】前述の図３及び図５の実施例において、走
査線合成部２４０，４３０は複数の走査線データを用い
て適応的走査線データを生成する。このために、適応的
走査線データの合成方法は媒質の特性を反映しなければ
ならない。静止映像の場合、超音波映像の全体を一度ス
キャニングする間、決定された走査線データの合成方法
を複数枚の映像に対して繰り返して適用できる。反面、
動映像の場合、超音波映像の毎スキャニングの際、相異
なる合成方法を用いなければならない。
【００３４】媒質に応じる遅延プロファイルを決定する
ために、走査線データの受信集束の正確さを判断しなけ
ればならない。受信集束正確さの判断は予め決められた
予備走査線データを有する一定の領域（以下、判断領域
と称す）を単位として行われる。即ち、超音波映像画面
を分割して判断領域を設定し、各判断領域に対して最も
正確な予備走査線データを決定する。以下、図７〜図１
１を参照して走査線合成部２４０，４３０にて行われる
適応的走査線データの生成方法に対して詳記する。
【００３５】図７は、図３及び図５の実施例において、
走査線合成部２４０，４３０の詳細構造を示すブロック
図である。これらの走査線合成部２４０，４３０は受信
集束された複数の予備走査線データ（図３において並列
に受信集束されたデータと図５において順次に受信集束
されたデータ）を用いて適応的走査線データを生成す
る。個別の遅延プロファイルにより生成された複数の走
査線データを用いて適応的走査線データを生成するため
に、走査線合成部２４０，４３０は複数の走査線データ
を比較して、受信集束が正確になされた部分を選択し、
該選択部分を一つの走査線データとして組合わせる働き
を果たす。
【００３６】このため、受信集束正確さ判断部６００は
受信集束の正確さを判断する。前述のように、実際に受
信集束に対する正確さの判断は判断領域別に行われる。
判断領域の選択において、該判断領域を広範囲に設定す
る場合、適応的走査線を形成するための計算及びシステ
ムは単純化されるが、正確な適応的受信集束データの形
成を期待し難いものである。判断領域を狭く設定する場
合にはその反対の現象が発生する。従って、正確な適応
的走査線の形成とシステムの単純化との間の適切なトレ
ードオフを探すべきである。
【００３７】受信集束が正確でない場合、領域分割部６
１０によって必要な領域の分割を行う。正確さ判断部６
００と領域分割部６１０とは領域の分割によって受信集
束の正確さが予め決められた基準を満たすまで、正確さ
に対する情報と分割に対する情報とをやり取りする。走
査線結合部６２０は、正確さ判断部６００から与えられ
る走査線データの受信集束の正確さと領域分割部６１０
から与えられる領域分割に対する情報とを用いて適応的
走査線データを生成する。これらの各々に対する詳細は
以下のとおりである。
【００３８】先ず、受信集束正確さ判断部６００におい
て受信集束の正確さを判断するプロセスについて説明す
る。受信集束が正確になされた場合、超音波映像は鮮や
かに表示されるはずである。従って、受信集束の正確さ
を判断する基準として、画素の明るさ成分と高周波成分
を利用することができる。画素の明るさ成分及び高周波
成分の検出は予め決められた個数の走査線からなる判断
領域に亘って行われる。
【００３９】受信集束正確さの判断基準として画面の明
るさ成分を利用する場合、画面を構成する画素の明るさ
成分を取出し、走査線に対する明るさ成分の平均値を計
算する。即ち、判断領域に対する明るさ成分の平均値が
予め決められたしきい値を越える場合、受信集束が正確
になされたと判断する。走査線明るさ成分の平均値は次
の式で表現され得る。
【００４０】
【数１】 上記式（１）において、Ｂ（ｘ，ｙ）は画面上の座標
（ｘ，ｙ）における画素の明るさ成分を示す。座標
（ｘ，ｙ）は明るさ成分の取出しの対象となる判断領域
に属す点である。Ｎは判断領域に分布する画素の個数を
示す。
【００４１】受信集束が正確であるかを判断する基準と
して、画面を構成する高周波成分を利用することもでき
る。受信集束が正確になされない場合、画面はボケの発
生等、高周波成分が減少する。従って、高周波成分の取
出しによって受信集束の正確さを判断することができ
る。
【００４２】図８は、図７中の受信集束正確さ判断部６
００の詳細なブロック図である。同図において、前処理
部７００は自動利得制御等の前処理機能を行う。雑音除
去部７１０は入力信号内の雑音成分を除去する働きを果
たすが、メディアン・フィルター等を用いてもよい。雑
音は高周波成分であるので、走査線データからコントラ
ストを示す高周波成分だけを取出すために雑音の除去が
必要である。雑音除去部７１０によって雑音が除去され
た信号は高周波成分取出部７２０に入力される。高周波
成分取出部７２０では所望の帯域の周波数を取出す機能
を行う。実際に高周波成分取出部７２０は、所望の周波
数帯域にマッチされた帯域フィルターで構成されること
ができる。高周波成分取出部７２０によって特定帯域の
周波数成分だけが高周波成分値算出部７３０に入力され
る。高周波成分値算出部７３０では予め決められた周波
数の値を累算によって計算する。高周波成分値算出部７
３０によって計算された値が予め決められたしきい値を
超過すれば、受信集束が正確になされたと判断するよう
になる。高周波成分値算出部７３０で行われる周波数の
平均値は次の式で表現され得る。
【００４３】
【数２】 上記式中、Ｆ（ｘ，ｙ）は予め決められた周波数成分を
示し、Ｓは予め決められた周波数成分を検出する領域の
広さを指す。座標（ｘ，ｙ）は周波数取出しの対象とな
る領域に属する。
【００４４】これから、受信集束の正確さ判断に基づい
て領域分割部６１０で判断領域を分割する。走査線結合
部６２０は分割された部分で上記式（１）または式
（２）の値を最大とする予備走査線データを組合わせ
て、適応的走査線データを生成する。
【００４５】図中の領域分割部６１０による領域分割方
法として、階層的分割技法、エッジ検出技法などが用い
られることができる。
【００４６】先ず、図９を参照して階層的分割技法を用
いる方法に対して詳記する。階層的分割技法において、
受信集束の正確さに対する予め決められた基準を満たす
まで、判断領域に対する分割を繰り返して行う。図９は
階層的分割技法によって２回に亘って判断領域を分割す
る過程を示すが、説明の便宜上、４個の遅延プロファイ
ルを用いて４個の予備受信集束データを生成する場合を
想定する。
【００４７】先ず、画素の明るさ及び特定の周波数成分
の取出しを通じて受信集束の正確さを判断する上記式
（１）または式（２）により、予め決められた個数の走
査線データで構成される判断領域８００に対する受信集
束の正確さを判断する。判断領域８００に属した全ての
走査線に対して、４個の遅延プロファイルを各々適用し
て複数の予備走査線データを受信集束する。もし、一つ
以上の遅延プロファイルに対して、上記式（１）または
式（２）の値が予め決められたしきい値を超える場合、
領域の分割を行わない。この場合、上記式（１）または
式（２）を最大とする予備走査線データを適応的走査線
データとして決定する。図９においては、伝播速度Ｖ０
を想定した遅延プロファイルを用いた予備走査線データ
が判断領域８００に対する受信集束データとして選択さ
れたことが示されている。
【００４８】全ての遅延プロファイルに対する上記式
（１）または式（２）の結果値が予め決められたしきい
値を超えない場合は、判断領域８００の第１分割を行
う。この第１分割を通じて判断領域８００は第１部分８
１０と第２部分８２０とに分けられる。他の分割方法を
用いてもよいが、図９の実施例においては、判断領域８
００の垂直方向及び水平方向の中点を基準として垂直分
割及び水平分割を繰り返す方法が用いられる。しかし、
本発明の他の実施例においては、例えば垂直または水平
分割の繰り返し、または対エッジ線分割等、その他の形
態の分割を行うことができることに注目されたい。
【００４９】垂直分割の第１分割により得られた第１部
分８１０と第２部分８２０とに対して、全ての遅延プロ
ファイルに対する上記式（１）または式（２）の結果値
がしきい値を越えるか否かを判断する。しきい値を越え
る遅延プロファイルがある場合、上記式（１）または式
（２）を最大値とする予備走査線データを分割部分８１
０，８２０の両方に対する走査線データとして選択す
る。図９において、第１部分８１０は伝播速度Ｖ０を想
定した遅延プロファイルを適用した予備走査線データ
を、第２部分８２０は伝播速度Ｖ１を想定した遅延プロ
ファイルを適用した予備走査線データを適応的走査線デ
ータとして選択することが示されている。
【００５０】もし、しきい値を越える遅延プロファイル
が存在しない場合、第２分割を行う。同図の如く、第２
分割において、第１分割により形成された第２部分８２
０は再度分割されており、第１部分８１０は分割されて
いないことが分かる。
【００５１】第２分割により細分化された分割部分８２
１，８２３に対して、第１分割以後に行った過程と同一
の過程を繰り返して行う。その結果として、第２分割に
より細分化された分割部分８２１，８２３は各々伝播速
度Ｖ１、Ｖ２を想定した遅延プロファイルが適用される
ことが分かる。
【００５２】図９においては、第２次分割により生成可
能な他の分割形態を示している。この場合、第１分割に
よる各分割部分８１０，８２０は再び水平方向に分割さ
れたことが分かる。図面の如く、結果的に第２分割によ
り判断領域８００が４個の部分８１１，８１３，８２
１，８２３に分割されたことが分かる。図９において、
第１分割部分８１１は伝播速度Ｖ０を、第２分割部分８
１３は伝播速度Ｖ１を、第３分割部分８２１は伝播速度
Ｖ２を、第４分割部分８２３は伝播速度Ｖ３を、各々想
定した遅延プロファイルを適用して得た予備走査線デー
タを用いることを見せている。
【００５３】図１０は、エッジ検出を用いた領域分割方
法を説明するための模式図である。同図において、外部
からわからない判断領域９００を構成する各媒質９１
０，９２０，９３０，９４０が示されている。図９の場
合と同様に、４個の遅延プロファイルを用いる場合を想
定する。エッジ検出を利用して判断領域９００を分割す
る方法は次の通りである。
【００５４】先ず、画素の明るさ及び特定周波数成分の
取出しを通じて受信集束の正確さを判断する上記式
（１）または式（２）により、判断領域９００に対する
受信集束の正確さを判断する。もし、判断領域の全体に
対する上記式（１）または式（２）の値が所定のしきい
値を超過する場合、領域分割は行わない。この場合、４
個の遅延プロファイルを適用して生成された複数の予備
受信集束データ中から上記式（１）または式（２）の値
を最大とする受信集束データを判断領域９００の全体に
対する受信集束データとして決定する。
【００５５】上記式（１）または式（２）の値が所定の
しきい値に達しない場合、各媒質のエッジを検出して領
域分割を行う。エッジ検出技法は、分散値が通過帯域を
決定する低域通過フィルターのガウシアン・フィルター
を用いる。エッジでは媒質の変化が発生し、それによっ
て、高周波成分がたくさん分布する。このため、低域通
過フィルターを通過できなくて残った信号成分は媒質の
エッジを表現するようになる。
【００５６】第１エッジ検出により、判断領域９００は
三つの部分９２０，９４０，９５０に分割される。同図
の如く、内部媒質中、媒質９１０と媒質９３０はエッジ
検出により境界が検出されなかったことが分かる。第１
エッジ検出により分割された各部分に対して上記式
（１）または式（２）を適用して、該結果値が所定のし
きい値を越えるか否かを再度比較する。しきい値を越え
る遅延プロファイル中、上記式（１）または式（２）を
最大とする値を分割領域に対する遅延プロファイルとし
て決定する。同図の如く、分割領域９２０，９４０，９
５０は順に伝播速度Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３を想定した遅延プ
ロファイルを適用した予備走査線データを用いるように
なる。
【００５７】もし、第１エッジ検出により分割された領
域に対する上記式（１）及び式（２）の結果値が所定の
しきい値を越えない場合、各分割領域に対してエッジ検
出を繰り返して行う。この時、正確なエッジ変化を検出
するために、メディアン・フィルターの帯域を調整する
ことができる。
【００５８】前述の階層的分割技法またはエッジ検出技
法による判断領域の分割は、分割領域に対する上記式
（１）または式（２）の値がしきい値を越えるまで繰り
返して行われる。しかし、本発明のまた他の実施例で
は、分割の回数を一定に制限できる。分割の最後の段階
において、上記式（１）または式（２）の結果値がしき
い値を越えるか否かを判断せず、該結果値を最大とする
遅延プロファイルを適用した予備走査線データを該当分
割部分に適用する。
【００５９】図１１は、複数の遅延プロファイルを適用
した走査線データを形成することによって適応的走査線
データを生成する過程を説明するための流れ図である。
【００６０】ステップ１０００にて、複数の遅延プロフ
ァイルを適用して複数の予備走査線データを生成する。
ステップ１０１０にて、複数の遅延プロファイルを適用
して生成した複数の予備走査線データに対して、判断領
域別に上記式（１）または式（２）を計算し、該結果値
を所定のしきい値と比較して受信集束の正確さを判断す
る。このステップ１０１０にて受信集束が正確であれ
ば、プロセスはステップ１０３０に進み、各分割領域に
対して上記式（１）または式（２）の値を最大とする遅
延プロファイルによる予備走査線データを組合わせて適
応的走査線データを生成する。
【００６１】図３〜図１１に基づいて説明した本発明の
実施例において、均一ではない媒質の特性が知られてい
ないので、４個の遅延プロファイルの各々に対して予備
走査線データを生成し、領域を分割した後、最適の走査
線データを合成することによって、媒質の特性が反映さ
れることができるようにした。
【００６２】本発明の他の実施例において、媒質の特性
が知られている場合、各媒質において超音波の伝播速度
及び屈折率等の情報を利用してより正確な遅延プロファ
イルを生成することができる。例えば、人の腹部を診断
する場合、媒質は順に脂肪組織、筋肉組織で形成され、
頚動脈部位を診断する場合、横方向に長く示される部分
の媒質は血液で構成されるようになる。媒質の特性が反
映された遅延プロファイルの生成方法を詳記すると、次
の通りである。
【００６３】説明の便宜上、超音波映像システムによる
診断部位は大きく３個の媒質からなっていると想定す
る。媒質は、たとえ３部分で構成されているが、被診断
者の特性及び診断者の診断方法の差により実際超音波が
伝播される媒質の厚さ及び屈折率に差異が有り得る。
【００６４】従って、図３に示したシステムに入力され
る遅延プロファイルは次のような方法により生成され
る。先ず、第１媒質の特性を反映することができる伝播
速度が各々Ｖ１ａ〜Ｖ１ｄ、第２媒質の特性を反映する
ことができる伝播速度Ｖ２ａ〜Ｖ２ｄ、第３媒質の特性
を反映することができる伝播速度Ｖ３ａ〜Ｖ３ｄを推定
する。そして、遅延プロファイルＤｉは各媒質における
伝播速度がＶ１ｉ，Ｖ２ ｉ，Ｖ３ｉである場合の遅延プ
ロファイルで決定する。ここで、ｉはａ〜ｄの中のいず
れか一つである。その後、予備走査線データの領域に対
する分割及び合成過程は、先に図３〜図１０に基づいて
説明した実施例と同一である。
【００６５】本発明のさらに一つの実施例において、前
述の方法とは別の方法によって媒質の特性が反映された
遅延プロファイルを生成することができる。例えば、エ
ッジ検出結果、図１０のような媒質特性形態で媒質が決
定されることを予め知っている場合、超音波が進行しな
がら経るようになる媒質はＶ３，Ｖ１→Ｖ３，Ｖ１→Ｖ
３→Ｖ２，Ｖ３→Ｖ２といった４つの形態を有するよう
になる。従って、図３に示した超音波映像システムに入
力される遅延プロファイルＤｉはＶ３を想定した遅延プ
ロファイルＤ１と、Ｖ１及びＶ３を想定した遅延プロフ
ァイルＤ２と、Ｖ１、Ｖ３及びＶ２を想定した遅延プロ
ファイルＤ３と、Ｖ３及びＶ２を想定した遅延プロファ
イルＤ４とで決定される。
【００６６】本発明のさらに他の実施例において、適応
的遅延プロファイルを用いる前に領域分割を行うことが
できる。この場合、一つの遅延プロファイルを適用して
超音波撮像した後、媒質の領域を分割する。媒質の領域
分割はエッジ検出方法を用いても、人工知能を利用した
分割方法を用いてもよい。その後、先に説明した媒質の
特性を反映した遅延プロファイル生成方法により適応的
遅延プロファイルを生成するようになる。
【００６７】＜送信集束＞適応的受信集束と異なり、適
応的送信集束においては、いったんトランスデューサ列
から発射された一群の超音波パルスの集束点を変化させ
ることができない。送信集束において媒質の特性を反映
するためには媒質の変化によって超音波の伝播速度が変
わるという点を考慮して、各伝播速度に対応付けられた
複数の遅延プロファイルを生成して適用したり、一つの
走査線に対して複数の点を送信集束する方法を用いなけ
ればならない。従って、媒質の特性を反映するためには
送信集束を繰り返したり（一種の時間軸上での多重
化）、相異なる位置に送信集束される複数の波形または
複数の遅延プロファイルが適用された複数の波形を一つ
の波形に結合して、一度に送信する方法を用いなければ
ならない。
【００６８】先ず、複数回に亘って送信集束する方法に
ついて説明する。この方法は、送信集束に用いられる遅
延プロファイルを変化させながら従来の送信集束方法を
複数回に亘って繰り返すものであるので、図１に示した
送信集束装置をそのまま用いることができる。
【００６９】この場合、対象物体をなす媒質における伝
播速度をいくつか予め決め、該予め決められた伝播速度
に基づいて図１中の遅延回路１に適用される遅延プロフ
ァイルを決定する。詳記すると、対象物体をなす媒質の
構成を正確に特定できない場合が大部分であるので、い
くつの伝播速度を想定し、これに基づいて送信集束装置
の遅延回路１に適用するべき遅延プロファイルを生成す
る。このように、いくつかの伝播速度を予め決めて順に
送信集束されて送信された一群のパルスから、反射信号
を順に受信して各伝播速度に対応した予備走査線データ
を受信集束する。予備走査線データは図２に示した従来
の受信集束装置をそのまま用いて生成することができ、
予め決められた伝播速度の各々に適切な遅延プロファイ
ルが図２の遅延制御器４０に適用される。
【００７０】このように予め決められた各伝播速度に対
して複数の予備走査線データを順に生成した後、これら
を適切に分割し組合わせて、対象物に対する一つの走査
線データを具現する。これらの分割及び組合わせにおい
ては、図７〜図１０に基づいて説明した適応的受信集束
方法を用いてもよい。
【００７１】このような様々な伝播速度を想定し、複数
回に亘って送信集束する方法を用いれば、従来の送信集
束システム及び受信集束システムをそのまま用いること
ができるという長所がある。しかし、これは伝播速度を
予め決めた送信集束の数に比例してフレーム率が低下す
るという不都合がある。例えば、媒質内において３個の
伝播速度を予め決める場合、超音波映像のフレーム率は
１／３に低下するようになる。
【００７２】このフレーム低下の問題を克服するため
に、媒質における伝播速度に関する統計的な資料を利用
して、送信集束の方向によって一度送信集束する方法を
考えることができる。所定の伝播速度を推定し、これに
基づいて送信集束方向によって遅延プロファイルを生成
する。伝播速度に関する統計的資料として、図３または
図５に示した適応的受信集束により判断された媒質の伝
播速度を用いてもよい。この場合、トランスデューサ列
１０から送信されたパルスの伝播速度は、反射されてト
ランスデューサ列１０に戻ってくるパルスの伝播速度と
同一であると想定する。また、人体を診断する場合、診
断部位別に予め伝播速度に関する統計資料をデータベー
ス化した後、これに基づいて送信集束する方法も用いる
ことができることは勿論である。
【００７３】図１２は、本発明の一実施例によって、フ
レーム率の低下問題をもたらすことなく、送信集束時に
複数の遅延プロファイルを適用できる適応的送信集束装
置を示すブロック図である。
【００７４】同図において、トランスデューサ列の構成
要素から送信されるべき超音波パルスは複数の遅延回路
１ａ〜１ｃ及び複数の波形テーブル３ａ〜３ｃを経て結
合器７により一つの信号に合わせた後、電圧増幅器５に
よって生成される。この実施例は従来の送信集束装置
（図１）に比べて、一つの送信パルスを生成するために
遅延回路１及び波形テーブル３が複数個設けられている
上で相異なる。本実施例においては、送信部のトランス
デューサ列に対して３個の遅延回路１ａ〜１ｃ及び３個
の波形テーブル３ａ〜３ｃが連結している形態で示して
いるが、これらの遅延回路１及び波形テーブル３の個数
は必要によって設けてもよい。
【００７５】図１２は、撮像したい対象物において超音
波パルスの伝播速度が送信集束の方向に沿ってＶ１〜Ｖ
３に変わる場合を想定した実施例を示す。３個の遅延回
路及び３個の波形テーブルの各々は三つの伝播速度Ｖ１
〜Ｖ３によって対応付けられている。各遅延回路の出力
信号に応じて波形テーブル３から波形が読取られ、遅延
回路に印加された遅延プロファイルに各々対応するパル
スが生成される。相異なる伝播速度を反映するので、複
数の遅延回路１ａ〜１ｃの各々に与えられる遅延プロフ
ァイルは特殊な場合を除いては、相異なる遅延値を有す
る。
【００７６】相異なる遅延プロファイルが適用される３
個の波形は結合器７によって一つの信号に結合された
後、トランスデューサ列を通じて送信される。従って、
波形テーブル３ａ〜３ｃの各々には、反射信号から各々
の遅延プロファイルが適用された波形を分離することが
できる形態で波形が格納される。
【００７７】このために、周波数分割方法を用いること
ができる。この場合、波形テーブル３ａ〜３ｃの各々に
搬送周波数ｆ１〜ｆ３を用いる波形を格納し、結合器７
によって周波数分割多重化された一つの信号が生成され
る。従って、反射信号を、搬送周波数ｆ１〜ｆ３を通過
させる帯域通過フィルターに通過させて、送信集束時に
適用された各遅延プロファイルに対応付けられる信号に
分離が可能である。
【００７８】また、コード分割方法を用いることができ
る。この場合、波形テーブル３ａ〜３ｃの各々に受信時
に分離可能な符号（例えば、直交符号の特性を有するゴ
レーコード）に符号化した波形を各々格納した後、結合
器７により多重化して送信すれば、反射信号を各々の符
号に対応付けられたフィルターに通過させることによっ
て、各遅延プロファイルが適用された信号を分離できる
ようになる。周波数分割方法及び符号分割方法の以外に
も、反射信号を分離し得る多様な多重化方法を用いるこ
とができることは当業者において自明である。
【００７９】図１３は、図１２の送信集束方法を用いる
場合、受信信号から各遅延プロファイルが適用された各
信号が分離できる受信機の構造を示すブロック図であ
る。図１３を詳察すれば、トランスデューサ列１０の受
信部を通じて受信された信号は通常のビーム形成器１２
１０を通じて受信集束された後、後段の３個のフィルタ
ー１２３０ａ〜１２３０ｃにより各々の遅延プロファイ
ル特性別に分離される。送信集束時に周波数分割により
多重化した場合、これらの３個のフィルター１２３０ａ
〜１２３０ｃは中心周波数が波形テーブル３に格納され
た波形データの搬送周波数に対応付けられた帯域通過フ
ィルターであり、また送信集束時に符号分割を用いた場
合、波形テーブル３に格納された波形データの該符号に
整合されたフィルターである。
【００８０】前述のように、図１２及び図１３に示した
送信集束及び受信集束の方法を用いれば、複数の予備走
査線データが生成され、分割及び結合回路１２４０は該
複数の予備走査線データを分割及び結合して一つの走査
線データを生成する。分割及び結合回路１２４０は適応
的受信集束方法において図７〜図１０に基づいて説明し
た分割及び組合わせ方法を用いてもよい。
【００８１】図１４は、図１２の送信集束を用いる場
合、受信信号から送信集束時に適用された遅延プロファ
イルの単位に受信信号を分離し得る他の受信機の構造を
示すブロック図である。図１３中の受信機に比べて、受
信信号を分離するフィルター１２３０は受信集束以前に
トランスデューサ列１０とビーム形成器１２１０との間
に連結して反射信号を分離することを除いては、他の構
造は同一である。この場合、受信集束以前に送信集束時
に適用された遅延プロファイルによって反射信号を分離
するので、図１３の受信機より信号の正確な分離が可能
となる。しかし、各々のトランスデューサ列毎にフィル
ターリングを行わなければならないので、送信機の構造
は図１３に比べて複雑になるという短所を有する。
【００８２】続いて、分割及び結合回路１２４０は適応
的送信集束遅延プロファイルを適用して生成された複数
の予備走査線データから、これらを結合して一つの超音
波映像を形成する。この方法は図１３の場合と同一であ
る。
【００８３】以上、図１２〜図１４で説明した送信集束
方法においては、媒質別の伝播速度に基づいて生成され
た複数の遅延プロファイルを適用する方法について説明
したが、一つの走査線に対して相異なる箇所に複数回送
信集束する方法にもそのまま適用が可能である。即ち、
図１２中の遅延回路１の各々は複数の集束点の各々に最
適化された遅延プロファイルを適用し、波形テーブル３
の各々は相異なる集束点を有する各波形が結合されて送
信された時、受信集束時に集束点別に分離できる形態で
波形を格納する。図１３及び図１４中のフィルター１２
３０は、受信した超音波信号から各信号が分離できるよ
うに対応付けられている。
【００８４】この場合、送信集束点は図３または図５の
適応的受信集束により分割された判断領域の単位に決定
されることができる。例えば、図９において、判断領域
８００は４個の部分８１１，８１３，８２１，８２３に
分割され、各分割部分の中心に焦点が合わされるように
する。即ち、分割部分８１１に対しては、伝播速度Ｖ ０
に基づいて分割部分の中心に送信集束されるようにし、
分割部分８１３に対しては、伝播速度Ｖ１に基づいて分
割部分の中心に送信集束されるようにし、分割部分８２
１に対しては、伝播速度Ｖ２に基づいて分割部分の中心
に送信集束されるようにし、分割部分８２３に対して
は、伝播速度Ｖ３に基づいて分割部分の中心に送信集束
されるようにする。結局、一つの走査線に対して、２個
の遅延プロファイルを適用して送信集束する。
【００８５】図１０に示した分割部分９２０，９４０，
９５０に対して本送信集束方法を適用する場合、分割部
分９５０は分割部分９２０により領域が分離されている
ので、分割部分９５０の上下部各々に中点を取って送信
集束する方法を用いてもよい。この場合、送信集束のた
めに、分割部分９２０により領域分離されている分割部
分９５０に対しては、伝播速度Ｖ２に基づいて上下部の
中心に送信集束し、分割部分９２０に対しては伝播速度
Ｖ１に基づいて分割部分の中心に送信集束し、分割部分
９４０は伝播速度Ｖ３に基づいて分割部分の中心に送信
集束する。
【００８６】＜多重ビームシステムへの応用＞以上説明
した適応的遅延プロファイルを利用した送信集束方法及
び受信集束方法は多重ビームシステムにおいても適用が
可能である。この多重ビームシステムは一度の送信集束
で複数の走査線を形成する受信集束方法であるので、図
１２に示した適応的遅延プロファイルを利用した送信集
束方法は多重ビームを形成するための送信集束装置にそ
のまま適用できる。図１２の送信集束を用いる場合、受
信機の構造である図１３及び図１４も、多重ビームを生
成する各チャンネルに直接適用が可能である。
【００８７】図３及び図５に示した適応的遅延プロファ
イルを利用した受信集束方法も、多重ビームシステムで
複数の走査線を生成する各チャンネルに直接適用するこ
とができる。
【００８８】＜適応的送信集束及び適応的受信集束＞以
上、適応的遅延プロファイルを利用した送信集束方法及
び受信集束方法の各々に対して記述したが、これらを同
時に適用してもよい。
【００８９】この場合、送信集束では図１２に示した適
応的送信集束方法をそのまま用い、受信集束において
は、図１３及び図１４中のビーム形成器１２１０に図３
または図５中のビーム形成器を用いるようになる。この
ように適応的送信集束及び適応的送信集束を同時に用い
る場合、例えば、３個の遅延プロファイルを用いて送信
集束し、４個の遅延プロファイルを用いて受信集束する
場合、一つの走査線当り１２個の予備走査線データが生
成される。この場合、これらの１２個の予備走査線デー
タを適切に分割及び結合して一つの走査線データを生成
すべきであり、図７〜図１０に示した方法を用いてもよ
い。
【００９０】上記において、本発明の好適な実施の形態
について説明したが、本発明の請求範囲を逸脱すること
なく、当業者は種々の改変をなし得るであろう。
【００９１】
【発明の効果】従って、本発明によれば、適応的遅延を
利用した送信集束及び受信集束を行うことによって、媒
質の変化によって発生する遅延プロファイルの不正確さ
と、これによって発生する送信集束及び受信集束のエラ
ーとを減らすことができる。また、媒質の特性が反映さ
れた遅延プロファイルを用いることによって、正確な送
信集束及び受信集束が可能であるので、鮮明な超音波映
像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】位相配列を利用した従来の送信集束装置及び受
信集束装置を示す概略的なブロック図である。
【図２】同じく、位相配列を利用した従来の送信集束装
置及び受信集束装置を示す概略的なブロック図である。
【図３】本発明の一実施例によって、複数の遅延プロフ
ァイルを用いて並列に受信集束を行う超音波撮像システ
ムの概略的なブロック図である。
【図４】並列に受信集束されてメモリで共有される予備
走査線データの構造を示す模式図である。
【図５】本発明の一好適実施例によって、複数の遅延プ
ロファイルを用いて順次にビーム集束を行う超音波撮像
システムの概略的なブロック図である。
【図６】４個の遅延プロファイルを用いる場合、順次受
信集束されてメモリに一時格納されている受信集束デー
タの構造を示す模式図である。
【図７】図３及び図５中の走査線合成部の詳細構造を示
すブロック図である。
【図８】図７中の受信集束正確さ判断部の詳細なブロッ
ク図である。
【図９】階層的分割技法によって２回に亘って判断領域
を分割する過程を説明するための模式図である。
【図１０】エッジ検出を用いた領域分割方法を説明する
ための模式図である。
【図１１】複数の遅延プロファイルを適用した走査線デ
ータを形成することによって適応的走査線データを生成
する過程を説明するための流れ図である。
【図１２】本発明の一実施例によって、送信集束時に複
数の遅延プロファイルを適用できる適応的送信集束装置
を示すブロック図である。
【図１３】図１２の送信集束方法を用いる場合、受信信
号から各遅延プロファイルが適用された各信号が分離で
きる受信機の構造を示すブロック図である。
【図１４】図１２の送信集束を用いる場合、受信信号か
ら送信集束時に適用された遅延プロファイルの単位に受
信信号を分離し得る他の受信機の構造を示すブロック図
である。
【符号の説明】
１０ トランスデューサ列 ２０ アナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ） ３０、５０、２００、２３０、４２０ メモリ ４０、２１０、４００ 遅延制御器 ６０ 復調器 ７０ 表示装置 ２２０ マルチプレクサ ２４０、４３０ 走査線合成部 ４１０ 遅延プロファイル格納部 ６００ 受信集束正確さ判断部 ６１０ 領域分割部 ６２０ 走査線結合部 ７００ 前処理部 ７１０ 雑音除去部 ７２０ 高周波成分取出部 ７３０ 高周波成分値算出部 ８００ 判断領域 ８１０ 判断領域の第１部分 ８２０ 判断領域の第２部分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ホン ゼ ボム 大韓民国 キョンキド ハナムシチャンウ ドン シンアンアパート403ドン1103ホ Ｆターム(参考） 4C301 BB22 CC01 EE01 EE11 HH01 HH07 HH11 HH26 HH27 HH37 JB27 JB35 JC14 KK30 LL05

Claims (39)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 超音波撮像システムにおける走査線デー
    タを受信集束する方法において、 複数のトランスデューサを用いて撮像したい対象領域に
    向けて超音波信号を送信集束する第ａ段階と、 前記対象領域から反射されて前記複数のトランスデュー
    サによって受信した超音波信号を、複数の遅延プロファ
    イルに基づいて受信集束して複数の予備走査線データを
    形成する第ｂ段階と、 前記複数の予備走査線データを組合わせて走査線データ
    を形成する第ｃ段階とを含む受信集束方法。
  2. 【請求項２】 前記第ｃ段階が、 前記対象領域を複数の判断領域に分割する第ｃ１段階
    と、 前記第ｃ１段階にて分割された各判断領域に対して、前
    記複数の予備走査線データの中のいずれか一つを選択す
    る第ｃ２段階と、 前記選択済みの走査線データを合成して適応的走査線デ
    ータを生成する第ｃ３段階とを備えることを特徴とする
    請求項１に記載の受信集束方法。
  3. 【請求項３】 前記第ｃ１段階が、 前記対象領域を二つ以上の判断領域に分割する第ｃ１１
    段階と、 前記第ｂ段階にて受信集束された前記複数の予備走査線
    データを用いて前記判断領域に対する受信集束の正確さ
    を決定する第ｃ１２段階と、 前記正確さが予め決められた基準を満たすまで、前記判
    断領域を再度分割し、該再度分割された判断領域に対す
    る受信集束の正確さを決定する第ｃ１３段階とを備える
    ことを特徴とする請求項２に記載の受信集束方法。
  4. 【請求項４】 前記第ｂ段階が、複数の遅延プロファイ
    ルを並列に適用して予備走査線データを同時に生成する
    段階を備えることを特徴とする請求項１に記載の受信集
    束方法。
  5. 【請求項５】 前記第ｂ段階が、複数の遅延プロファイ
    ルを順次に適用して予備走査線データを順次に生成する
    段階を備えることを特徴とする請求項１に記載の受信集
    束方法。
  6. 【請求項６】 前記第ｃ１２段階及び前記第ｃ１３段階
    が、画素の明るさの平均値を予め決められたしきい値と
    比較する段階を備えることを特徴とする請求項３に記載
    の受信集束方法。
  7. 【請求項７】 前記第ｃ１２段階及び前記第ｃ１３段階
    が、高周波成分の平均値を予め決められたしきい値と比
    較する段階を備えることを特徴とする請求項３に記載の
    受信集束方法。
  8. 【請求項８】 前記第ｃ１１段階及び前記第ｃ１３段階
    が、階層的方法により領域分割を行うことを特徴とする
    請求項３に記載の受信集束方法。
  9. 【請求項９】 前記階層的方法による領域分割が、前記
    判断領域の垂直方向分割と水平方向分割とを交互に繰り
    返して行われることを特徴とする請求項８に記載の受信
    集束方法。
  10. 【請求項１０】 前記第ｃ１段階が、エッジ検出方法に
    より領域分割を行うことを特徴とする請求項２に記載の
    受信集束方法。
  11. 【請求項１１】 前記複数の遅延プロファイルが、媒質
    の特性が反映された超音波伝播速度の組合わせに基づい
    て生成されることを特徴とする請求項１に記載の受信集
    束方法。
  12. 【請求項１２】 前記第ｂ段階以前に、 一つの遅延プロファイルにより走査線データを生成する
    段階と、 前記走査線データの領域を分割する段階とを、さらに含
    み、 前記第ｂ段階にて複数の遅延プロファイルの生成が、前
    記分割領域の特性が反映された超音波伝播速度の組合わ
    せに基づいて生成されることを特徴とする請求項１に記
    載の受信集束方法。
  13. 【請求項１３】 複数のトランスデューサを用いて撮像
    したい対象領域に向けて超音波信号を送信して映像を形
    成する超音波撮像システムで、走査線データを受信集束
    する装置において、 前記対象領域から反射されて前記トランスデューサによ
    って受信した超音波信号を複数の遅延プロファイルに基
    づいて受信集束して、複数の予備走査線データを形成す
    る受信集束手段と、 前記複数の予備走査線データを組合わせて走査線データ
    を形成する組合わせ手段とを含む受信集束装置。
  14. 【請求項１４】 前記組合わせ手段が、 前記撮像したい対象領域を複数の判断領域に分割する分
    割手段と、 前記分割手段によって分割された各判断領域に対して、
    前記複数の予備走査線データの中のいずれか一つを選択
    する選択手段と、 前記選択済みの走査線データを合成して適応的走査線デ
    ータを生成する合成手段とを含むことを特徴とする請求
    項１３に記載の受信集束装置。
  15. 【請求項１５】 前記分割手段が、 前記対象領域を二つ以上の判断領域に分ける分け手段
    と、 前記複数の予備走査線データを用いて前記判断領域に対
    する受信集束の正確さを決定する正確さ決定手段と、 前記正確さが予め決められた基準を満たすまで、前記判
    断領域を再度分割し、該再度分割済みの判断領域に対す
    る受信集束の正確さを決める決め手段とを含むことを特
    徴とする請求項１４に記載の受信集束装置。
  16. 【請求項１６】 前記受信集束手段が、前記複数の遅延
    プロファイルを並列に適用して複数の受信集束データを
    同時に生成する手段を備えることを特徴とする請求項１
    ３に記載の受信集束装置。
  17. 【請求項１７】 前記受信集束手段が、前記複数の遅延
    プロファイルを順次に適用し、複数の受信集束データを
    順次に生成する手段を備えることを特徴とする請求項１
    ３に記載の受信集束装置。
  18. 【請求項１８】 前記正確さ決定手段が、 前記判断領域の各々に属した画素の明るさ成分の平均値
    と予め決められたしきい値とを比較する手段を備えるこ
    とを特徴とする請求項１５に記載の受信集束装置。
  19. 【請求項１９】 前記正確さ決定手段が、 前記判断領域の各々に属した高周波成分の平均値と予め
    決められたしきい値とを比較する手段を備えることを特
    徴とする請求項１５に記載の受信集束装置。
  20. 【請求項２０】 前記分割手段が、階層的分割技法を用
    いて前記判断領域を分割することを特徴とする請求項１
    ５に記載の受信集束装置。
  21. 【請求項２１】 前記分割手段が、エッジ検出を用いて
    前記判断領域を分割することを特徴とする請求項１５に
    記載の受信集束装置。
  22. 【請求項２２】 超音波撮像システムに用いられる送信
    集束方法において、複数の遅延プロファイルを適用して
    一群の超音波パルスを送信集束する第ａ段階と、 前記送信集束された一群の超音波パルスを送信する第ｂ
    段階とを含む送信集束方法。
  23. 【請求項２３】 前記複数の遅延プロファイルが、撮像
    したい対象領域における伝播速度に基づくことを特徴と
    する請求項２２に記載の送信集束方法。
  24. 【請求項２４】 前記複数の遅延プロファイルが、一つ
    の走査線に対して複数の箇所に送信集束される遅延値に
    基づくことを特徴とする請求項２２に記載の送信集束方
    法。
  25. 【請求項２５】 前記第ａ段階が、前記複数の遅延プロ
    ファイルを順次に適用し、順次に一群の超音波パルスを
    送信集束し、前記第ｂ段階が、前記順次に送信集束され
    た一群の超音波パルスを順次に送信することを特徴とす
    る請求項２２乃至２４の中のいずれかに記載の送信集束
    方法。
  26. 【請求項２６】 前記第ａ段階が、送信集束方向によっ
    て変化する前記対象領域における伝播速度を予め決めて
    おき、該伝播速度に基づいて生成された遅延プロファイ
    ルを適用する段階を備えることを特徴とする請求項２２
    乃至２４の中のいずれかに記載の送信集束方法。
  27. 【請求項２７】 前記第ａ段階が、前記一群の超音波パ
    ルスに属した各々の超音波パルスを生成するために、 前記複数の遅延プロファイルの各々を適用する段階と、 前記複数の遅延プロファイルの各々に対応付けられた波
    形データから複数の波形を生成する段階と、 前記生成された複数の波形を多重化する段階とを備える
    ことを特徴とする請求項２２乃至２４の中のいずれかに
    記載の受信集束方法。
  28. 【請求項２８】 超音波撮像システムに用いられる送信
    集束装置において、 複数の遅延プロファイルを適用して一群の超音波パルス
    を送信集束する送信集束手段と、 前記送信集束された一群の超音波パルスを送信する送信
    手段とを含む送信集束装置。
  29. 【請求項２９】 前記複数の遅延プロファイルが、撮像
    したい対象領域における伝播速度に基づくことを特徴と
    する請求項２８に記載の超音波撮像システム。
  30. 【請求項３０】 前記複数の遅延プロファイルが、一つ
    の走査線に対して複数の箇所に送信集束される遅延値に
    基づくことを特徴とする請求項２８に記載の超音波撮像
    システム。
  31. 【請求項３１】 前記送信集束手段が、前記一群の超音
    波パルスに属した超音波パルスの各々を生成するため
    に、 前記複数の遅延プロファイルの各々を適用する手段と、 前記複数の遅延プロファイルの各々に対応付けられた波
    形データから複数の波形を生成する手段と、 前記生成された複数の波形を多重化する手段とを備える
    ことを特徴とする請求項２８乃至３０の中のいずれかに
    記載の超音波撮像システム。
  32. 【請求項３２】 超音波撮像システムにおいて、 複数の遅延プロファイルを適用して一群の超音波パルス
    を送信集束する送信手段と、 前記送信集束時に適用された前記複数の遅延プロファイ
    ルに基づいて、撮像したい対象領域からの反射信号を受
    信集束する受信手段とを含む超音波撮像システム。
  33. 【請求項３３】 前記複数の遅延プロファイルが、前記
    撮像したい対象領域における伝播速度に基づくことを特
    徴とする請求項３２に記載の超音波撮像システム。
  34. 【請求項３４】 前記複数の遅延プロファイルが、一つ
    の走査線に対して複数の箇所に送信集束される遅延値に
    基づくことを特徴とする請求項３２に記載の超音波撮像
    システム。
  35. 【請求項３５】 前記送信手段が、前記一群の超音波パ
    ルスに属した超音波パルスの各々を生成するために、 前記複数の遅延プロファイルの各々を適用する手段と、 前記複数の遅延プロファイルの各々に対応付けられた波
    形データから複数の波形を生成する手段と、 前記生成された複数の波形を多重化する手段とを備える
    ことを特徴とする請求項３２乃至３４の中のいずれかに
    記載の超音波撮像システム。
  36. 【請求項３６】 前記受信手段が、 前記対象領域からの反射信号を受信集束して走査線デー
    タを生成する手段と、 前記走査線データを送信集束時に適用された前記複数の
    遅延プロファイルの各々に対応する複数の予備走査線デ
    ータに分離する手段とを備えることを特徴とする請求項
    ３２乃至３４の中のいずれかに記載の超音波撮像システ
    ム。
  37. 【請求項３７】 前記受信手段が、 前記一群の超音波パルスからの反射信号を受信する、複
    数のトランスデューサよりなるトランスデューサ列と、 前記トランスデューサ列における各トランスデューサに
    接続され、前記各トランスデューサが受信した反射信号
    を送信集束時に適用された前記複数の遅延プロファイル
    の各々に対応する複数の信号に分離する分離手段と、 前記分離された複数の信号の各々を受信集束して、送信
    集束時に適用された前記複数の遅延プロファイルの各々
    に対応付けられる予備走査線データを生成する受信集束
    手段とを備えることを特徴とする請求項３２乃至３４の
    中のいずれかに記載の超音波撮像システム。
  38. 【請求項３８】 前記受信手段が、 撮像したい対象領域を判断領域に分割し、該分割した全
    ての判断領域に対して前記複数の予備走査線データの中
    のいずれかを選択し、該選択した予備走査線データを合
    成して一つの走査線データを生成する手段を、さらに備
    えることを特徴とする請求項３６に記載の超音波撮像シ
    ステム。
  39. 【請求項３９】 前記受信手段が、 撮像したい対象領域を判断領域に分割し、該分割した全
    ての判断領域に対して前記複数の予備走査線データの中
    のいずれかを選択し、該選択した予備走査線データを合
    成して一つの走査線データを生成する手段を、さらに備
    えることを特徴とする請求項３７に記載の超音波撮像シ
    ステム。
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