JP2002209891A - 超音波装置、超音波信号変換方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の超音波装置は、超音波画像の画質自動
調整を的確に行うことができなかった。 【解決手段】 対象物に対して出射され、対象物で反
射されてくる超音波を、エコー信号として受信する送受
信部１０２と、（ａ）受信されたエコー信号の強度レベ
ル、または（ｂ）強度レベルに関連する信号レベルか
ら、レベルの出現頻度に基づいて、レベルの分布情報を
生成する演算処理部２０２と、生成された分布情報に応
じて、レベルを変換するための変換ルールを設定する制
御部２０１を含む手段と、設定された変換ルールに基づ
いて、レベルを変換し出力する画像出力部１０５とを備
えたことを特徴とする超音波装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば、臨床医
学における画像撮影などに利用される超音波装置、超音
波信号変換方法、およびプログラムに関する。

【０００２】

【従来の技術】超音波装置は、無侵襲で対象物（生体軟
部組織など）の２次元断層像を得ることができる。その
ため、超音波装置は、例えば臨床医学において、生体に
対しても安全性が高いことから、必要不可欠な装置とし
て広く普及している。また、臨床医学以外の領域でも、
同様の事がいえる。

【０００３】一般に、超音波装置は、超音波プローブか
ら送信された超音波が、対象物内の組織構造の変化点
（変化面）において送信波の一部が反射されることで得
られるエコーを受信して、対象物の断層画像を生成す
る。

【０００４】この反射波（エコー信号）は、送信波に比
べて微弱であるため、画像表示を行うための輝度レベル
信号を生成する際には、増幅処理（ゲイン処理）が用い
られている。この増幅度（ゲインレベル）の調整（すな
わち画質の調整）は、従来、ＳＴＣ（Ｓｅｎｓｉｔｉｖ
ｉｔｙ Ｔｉｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）と呼ばれる、対象
物の深度レベル別に区分された複数のスライダ（例えば
１６のスライダ）で、ゲインレベルを調整するための機
能を用意し、ユーザによって手動で行われていた（ただ
し、対数アンプなどによる処理なども一部行われてい
る）。

【０００５】このように、従来の超音波装置における増
幅処理は、超音波画像のコントラストやダイナミックレ
ンジを制御することで画質を調整しようとするものであ
ったが、ＳＴＣをはじめとするこれらの手動での制御
は、煩雑であり、熟練を要する。

【０００６】そこで、コントラストやダイナミックレン
ジの自動調整を目的として、輝度レベルのモード（最頻
値）と規定の値との差を計測し、輝度レベルのモードを
規定値の近くに近づけるように増幅値を制御する方法が
考えられている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、超音波
画像における輝度レベルの分布は、急峻なガウス分布を
なす場合が非常に多い。このため、実質的なダイナミッ
クレンジが狭められてしまったり、コントラストが低く
なってしまったりする現象が頻繁に発生してしまう。そ
して、前述の方法における増幅値の制御は、輝度レベル
のモード値を変更するだけのものであり、このような現
象に対する抜本的な解決とはなっていない。

【０００８】本発明は、上記従来のこのような課題を考
慮し、たとえば、超音波画像の画質自動調整を的確に行
うことができる超音波装置、超音波信号変換方法、およ
びプログラムを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第一の本発明（請求項１
に対応）は、対象物に対して出射され、前記対象物で反
射されてくる超音波を、エコー信号として受信するエコ
ー信号受信手段と、（ａ）前記受信されたエコー信号の
強度レベル、または（ｂ）前記強度レベルに関連する信
号レベルから、前記レベルの出現頻度に基づいて、前記
レベルの分布情報を生成する分布情報生成手段と、前記
生成された分布情報に応じて、前記レベルを変換するた
めの変換ルールを設定する変換ルール設定手段と、前記
設定された変換ルールに基づいて、前記レベルを変換し
出力する変換出力手段とを備えたことを特徴とする超音
波装置である。

【００１０】第二の本発明（請求項２に対応）は、前記
変換・出力の結果に基づいて、前記対象物の断層像が画
像として表示され、前記レベルは、前記強度レベルに関
連する信号レベルであり、前記強度レベルに関連する信
号レベルは、前記表示する予定の画像の各画素に対応す
る輝度レベルであり、前記レベルの分布情報は、前記表
示する予定の画像の各画素に対応する輝度レベルの出現
頻度に関する情報であることを特徴とする第一の本発明
の超音波装置である。

【００１１】第三の本発明（請求項３に対応）は、前記
変換・出力の結果に基づいて、前記画像として表示する
際の各画素の輝度レベルを有する信号が生成され、前記
変換ルールは、その変換ルールにより変換された各画素
の輝度レベルの出現頻度の前記輝度レベルに関する累積
度数が整関数、線形関数、非線形関数の何れかである所
定の関数と実質上一致するように前記設定されることを
特徴とする第二の本発明の超音波装置である。

【００１２】第四の本発明（請求項４に対応）は、前記
所定の関数は、実質上一次関数であることを特徴とする
第三の本発明の超音波装置である。

【００１３】第五の本発明（請求項５に対応）は、前記
変換ルールは、所定の閾値以下であるような、前記表示
する予定の画像の各画素に対応する輝度レベルを０に前
記変換するように前記設定されることを特徴とする第二
の本発明の超音波装置である。

【００１４】第六の本発明（請求項６に対応）は、前記
変換ルールを記憶する変換ルール記憶手段を備えたこと
を特徴とする第一の本発明の超音波装置である。

【００１５】第七の本発明（請求項７に対応）は、前記
変換ルールは、整関数、線形関数、非線形関数の何れか
を利用する変換式であることを特徴とする第一の本発明
の超音波装置である。

【００１６】第八の本発明（請求項８に対応）は、前記
表示する予定の画像の各画素に対応する輝度レベルを有
する信号は、前記画像として表示する際に利用される付
加情報を付加されることを特徴とする第三の本発明の超
音波装置である。

【００１７】第九の本発明（請求項９に対応）は、前記
付加情報は、前記変換を行われないことを特徴とする第
八の本発明の超音波装置である。

【００１８】第十の本発明（請求項１０に対応）は、対
象物に対して出射され、前記対象物で反射されてくる超
音波を、エコー信号として受信し、（ａ）前記受信され
たエコー信号の強度レベル、または（ｂ）前記強度レベ
ルに関連する信号レベルから、前記レベルの出現頻度に
基づいて、前記レベルの分布情報を生成し、前記生成さ
れた分布情報に応じて、前記レベルを変換するための変
換ルールを設定し、前記設定された変換ルールに基づい
て、前記レベルを変換し出力することを特徴とする超音
波信号変換方法である。

【００１９】第十一の本発明（請求項１１に対応）は、
第一の本発明の超音波装置の、対象物に対して出射され
前記対象物で反射されてくる超音波をエコー信号として
受信するエコー信号受信手段と、（ａ）前記受信された
エコー信号の強度レベル、または（ｂ）前記強度レベル
に関連する信号レベルから、前記レベルの出現頻度に基
づいて、前記レベルの分布情報を生成する分布情報生成
手段と、前記生成された分布情報に応じて前記レベルを
変換するための変換ルールを設定する変換ルール設定手
段と、前記設定された変換ルールに基づいて前記レベル
を変換し出力する変換出力手段との全部または一部とし
てコンピュータを機能させるためのプログラムである。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下では、本発明にかかる実施の
形態について、図面を参照しつつ説明を行う。

【００２１】はじめに、本実施の形態における超音波装
置のブロック図である図１を参照しながら、本実施の形
態の超音波装置の構成について説明する。

【００２２】超音波探触子１０１は、超音波の送受波を
行うための手段であり、送受信部１０２は、超音波探触
子１０１に接続されている手段である。なお、超音波の
送信の際には、送受信部１０２から超音波探触子１０１
へ、送信信号が、生成され発信される。また、受信時に
は、超音波探触子１０１で受信された信号が、送受信部
１０２を通じて、信号処理部１０３に入力される。

【００２３】信号処理部１０３は、Ａ／Ｄ変換器や遅延
器等を有し、超音波診断装置などで一般的な画像構成の
為の信号処理を行う手段である。なお、信号処理部１０
３において、送受信部１０２で受信された超音波のエコ
ーレベルが輝度レベルに変換され、後述される輝度レベ
ル信号の生成が行われる。

【００２４】画像処理部１０４は、詳細に後述されるよ
うに、画像を表示もしくは外部に出力するため、フレー
ムメモリなどの記憶装置に、画像データを書き込む手段
である。

【００２５】画像出力部１０５は、フレームメモリなど
に書き込まれたイメージデータを読み出し、画像表示部
１０６に出力する手段である。なお、画像表示部を備え
ていない超音波装置の場合は、外部へ画像データを出力
する為、ビデオ端子などに信号を出力する。本実施の形
態における超音波装置には、一般的な超音波診断装置の
ような画像表示の為の設備は必ずしも備わっている必要
がないため、図１において、画像出力部１０５と画像表
示部１０６との接続は、実線ではなく破線で表現してい
る。

【００２６】つぎに、画像処理部１０４のブロック図で
ある図２を参照しながら、画像処理部１０４の構成につ
いて詳しく説明する。

【００２７】画像処理部１０４は、一般のＣＰＵもしく
はＤＳＰ／ＩＣなどに相当する演算処理部２０２と、そ
れを制御する制御部２０１と、画像データを保持するフ
レームメモリ２０３とからなる。なお、変換式記憶部２
０４は、画像処理部１０４において必須ではないが、必
要に応じてこのように設けられる手段である。

【００２８】演算処理部２０２は、実際に輝度レベルの
分布（ヒストグラム）の算出を行い、ヒストグラム分布
の変換を行う手段である。

【００２９】制御部２０１は、演算処理部２０２でどの
ような変換を行うかについての実制御を行う手段であ
る。

【００３０】変換式記憶部２０４は、ヒストグラム分布
の変換が行われる際に、本来、演算処理部２０２で行な
われる、（１）一次関数を含む高次関数、線形関数、非
線形関数などを利用する変換式、または（２）マッピン
グＬＵＴ（ルックアップテーブル、単にＬＵＴともい
う）などの算出を行わずにすむように、たとえば、あら
かじめ求め保持しておいた変換式の中から、制御部２０
１や演算処理部２０２の要求に応じて、適切な変換式を
これらに提供する手段である。前述したように、変換式
記憶部２０４は、必須ではない（変換式記憶部２０４が
無い構成の場合には、変換式は、制御部２０１の制御に
よって、演算処理部２０２で生成される）。

【００３１】なお、本発明のエコー信号受信手段は超音
波探触子１０１に対応し、本発明の分布情報生成手段は
演算処理部２０２を含む手段に対応し、本発明の変換ル
ール設定手段は制御部２０１を含む手段に対応し、本発
明の変換出力手段は画像出力部１０５に対応する。

【００３２】つぎに、画像処理部１０４の演算処理部２
０２で行われる演算処理を説明するためのフローチャー
トである図３を参照しながら、本実施の形態の超音波装
置の動作について説明する。なお、本実施の形態の超音
波装置の動作について説明しながら、本発明の超音波信
号変換方法の一実施の形態についても説明する。

【００３３】まず、画像処理部１０４に入力された輝度
レベル信号のヒストグラムが算出される（Ｓ１）。

【００３４】つぎに、ヒストグラムの分布状態が適正範
囲内か否かを判断する（Ｓ２）。より具体的に述べる
と、例えば分散や標準偏差・平均や各次のモーメントな
どの値が、所定の値内に入っていれば適正、そうでなけ
れば適性でないと判断する。なお、適正範囲内か否かの
判断を行うための基準は、いろいろ考えられる。一例を
挙げると、分散がダイナミックレンジの立方根値以下の
場合には、非適性と判断するというような適性判断によ
る基準が考えられる。また、本実施の形態では、この位
置でヒストグラムの分布状態による処理分岐を設けてい
るが、これ以外の位置に処理分岐を設けてもよい。要す
るに、ヒストグラムの変換を可能とする処理であれば、
任意の処理を適用する事が出来る。

【００３５】ヒストグラムの分布状態が適性と判定され
た場合には、画像データが、得られたそのままの輝度デ
ータを利用して、フレームメモリ上に構成される。そし
て、フレームメモリ上に構成された画像データが、フレ
ームメモリより画像処理部１０４の外部に出力される
（Ｓ６）。

【００３６】ヒストグラムの分布状態が適性と判定され
なかった場合には、任意の輝度レベル間の累積度数を算
出する（Ｓ３）。なお、累積度数を算出する輝度レベル
間としては、例えば、（１）輝度レベルが、０から２５
５までの間であるとか、（２）ダイナミックレンジ幅を
ｎＤＲとしたときに、ｎＤＲ×（１／５）からｎＤＲ×
（４／５）までの間であるとか、さまざまな具体例が考
えられる。また、ここで算出された累積度数の分布に基
づいて、前述したような入力された輝度レベル信号の分
布が適正であるか否かの判断が行われても良い。

【００３７】次に、累積度数の分布が所定の分布になる
ような変換を行うために、現在の輝度レベル信号値と変
換後の輝度レベル信号値との対応を与える変換式やＬＵ
Ｔを、変換式記憶部２０４から読出しする（Ｓ４）。

【００３８】つまり、実際に利用する変換式やＬＵＴ
を、入力された輝度レベル信号の入力輝度レベル分布に
対応して、変換式記憶部２０４から読み出す。より具体
的には、変換式記憶部２０４は、任意の入力輝度レベル
分布のクラス分け（例えば、前述のヒストグラム分布の
適性判断のように、分散でクラス分けしても良い）に基
づいて、それぞれのクラスに対応する変換式やＬＵＴな
どを保持しており、入力輝度レベル分布に対する条件判
断によって（つまり、制御部２０１や演算処理部２０２
の要求に応じて）、保持しているデータを変換ルールと
して提供する。

【００３９】そして、変換式記憶部２０４から読み出さ
れたデータを利用して、つぎに詳述されるような輝度レ
ベルの変換が行われ（Ｓ５）、得られた輝度レベル情報
よりフレームメモリ上に構成された画像データが、フレ
ームメモリより出力される（Ｓ６）。

【００４０】以下では、前述された、ヒストグラムの分
布状態が適性と判定されなかった場合におけるヒストグ
ラム分布の変換について、図４〜１１を参照しながら、
より詳しく説明する。

【００４１】ここでは、具体例として、図４に示されて
いるような輝度レベル信号が入力されたものとする。な
お、図４は、典型的な超音波による輝度レベル信号のヒ
ストグラムおよびその累積度数の説明図である。

【００４２】図４に示されているように、柱状のバーの
高さが各輝度レベルにおける出現個数（ヒストグラム）
を表し、一点破線で示された折れ線がその累積度数を表
す。このように、典型的な超音波による輝度レベルの分
布を分析すると、一部の輝度レベル値にしばしば分布が
集中することが、経験的に知られている。

【００４３】なお、このような輝度レベル信号の連続的
輝度分布およびその累積度数は、典型的な超音波による
輝度レベル信号の連続的輝度分布およびその累積度数の
説明図である図５に示されている。図５においては、ヒ
ストグラム近似曲線を実線で表し、累積度数近似曲線を
一点破線で表しているが、これらを所定の区間において
積分し、その区間での積分値に基づいてグラフの高さを
決めれば、図４に示されているような輝度レベル信号の
ヒストグラムおよびその累積度数が、それぞれ得られる
わけである。

【００４４】さて、このような典型的な輝度レベル信号
の入力に対して、図１１に示されているような高次線形
関数による変換曲線を利用して、入力輝度レベル（つま
り現在の輝度レベル信号値）を、実際の画像表示に利用
すべき出力輝度レベルに変換する。なお、図１１は、本
実施の形態における輝度レベルの変換曲線の説明図であ
る。図１１に示されているように、例えば、入力輝度レ
ベルｉｎＬが８７であった場合、変換曲線ｏｕｔＬ＝ｆ
（ｉｎＬ）によって、出力輝度レベルｏｕｔＬ＝１２６
を得ている。

【００４５】このような変換を行うに際し、変換後に与
えられるべき所定の分布としては、図６に示されている
ように、輝度レベルの出現頻度が一様となる理想的な分
布が採用されている。もちろん、出力する画像に応じ
て、適切な分布を所定の分布として選択することが望ま
しく、たとえば、前述の累積度数は、一次関数を含む所
定の高次関数、所定の線形関数、所定の非線形関数など
であってもよい。なお、図６は、典型的な超音波による
輝度レベル信号の連続的輝度分布およびその累積度数
（図５参照）と、理想的な超音波による輝度レベル信号
の連続的輝度分布（ヒストグラム）およびその累積度数
との、対比的な説明図である。

【００４６】要するに、画像処理部１０４は、図５に示
されているような入力されてくる輝度レベル信号の輝度
分布が、図６に示されているような理想的な分布に近づ
くように、変換を行うのである。

【００４７】より具体的には、図４に示されているよう
なヒストグラム・累積度数を、図７、８に示されている
ように変化させるのであり、これにより、ヒストグラム
・累積度数がより理想的な分布に近づいていることが分
かる。なお、図７は、変換後の、輝度レベル信号のヒス
トグラムおよびその累積度数の説明図である。また、図
８は、変換前および変換後の累積度数と、理想的な累積
度数との対比的な説明図である。

【００４８】このような変換によるヒストグラム分布の
再配置（マッピング）の様子は、図９、１０からも理解
される。なお、図９は、変換前および変換後の連続的累
積度数と、理想的な連続的累積度数との対比的な説明図
である。また、図１０は、変換前および変換後の輝度レ
ベル信号の連続的輝度分布と、理想的な輝度レベル信号
の連続的輝度分布との対比的な説明図である。

【００４９】より具体的に述べると、図１１における変
換曲線ｏｕｔＬ＝ｆ（ｉｎＬ）によって輝度レベルの変
換を行えば、図１０に示されているように、ヒストグラ
ム近似曲線（変換前）Ｈ_old（ｉｎＬ）は、実質上

【００５０】

【数１】Ｈ_new（ｆ（ｉｎＬ））ｆ’（ｉｎＬ）＝Ｈ_old
（ｉｎＬ） を満たすヒストグラム近似曲線（変換後）Ｈ_new（ｏｕ
ｔＬ）となる。

【００５１】たとえば、変換曲線ｏｕｔＬ＝ｆ（ｉｎ
Ｌ）を、

【００５２】

【数２】 ｆ’（ｉｎＬ）＝Ａ・Ｈ_old（ｉｎＬ） （Ａは定数） を満足するように設計し、ダイナミックレンジ幅ｎＤ
Ｒ、総画素数Ｎに対し、定数Ａを、

【００５３】

【数３】Ａ＝ｎＤＲ／Ｎ と定めれば、Ｈ_new（ｏｕｔＬ）は理想的なヒストグラ
ム近似曲線Ｈ_id（ｏｕｔＬ）と一致し、Ｈ_new（ｏｕｔ
Ｌ）＝Ｈ_id（ｏｕｔＬ）＝１／Ａとなる。

【００５４】なお、変換式記憶部２０４に記憶されてい
るデータを変換ルールとして利用する代わりに、（１）
１次またはそれ以上の高次関数や任意の線形関数・任意
の非線形関数など利用する変換式を、演算処理部２０２
でその都度求めることもできるし、（２）任意の関数の
利用によって、輝度レベル信号値を逐次算出することも
できるし、（３）求めた変換式に基づいてＬＵＴを作製
し、現在の輝度レベル信号値と変換後の輝度レベル信号
値との対応づけをその都度行うこともできる。

【００５５】また、ここまで、入力輝度レベルは、超音
波探触子１０１から送受信部１０２を経て、信号処理部
１０３で処理された信号であり、超音波で撮像したい対
象物のデータが中身であると仮定してきた。しかし、こ
れに限らず、入力輝度レベル信号に含まれる情報は、対
象物の超音波データだけでなく、画像表示部１０６で表
示する際にユーザに提示するさまざまな付加情報（例え
ば、撮像の行われた日時、探触子の種類、動作モード、
任意の情報（特に文字情報））を含んでいても良い。ま
た、画像処理部１０４は、その含まれた対象物画像に相
当する情報以外のデータを、変換の対象にしてもよい
し、変換の対象にしなくてもよい。

【００５６】このように、本発明は、たとえば、対象物
へ超音波を送受波し、得られたエコーデータを用いて前
記対象物内の超音波断層像の表示、もしくは前記超音波
断層像データの出力を行う超音波装置において、表示す
る画像データの輝度レベル信号のヒストグラム分布を任
意の分布形状に変換する画像信号変換装置、を具備す
る。

【００５７】また、たとえば、更に前記画像信号変換装
置は、輝度レベル信号のヒストグラム分布を、輝度レベ
ル０から輝度レベル最大値（例えば２５５）までの信号
数を累積した累積度数が輝度レベル信号値に対して所定
の変化の割合で変化するように変換することを特徴とす
るものである。

【００５８】また、たとえば、前記画像信号変換装置
が、輝度レベル信号のヒストグラム分布を、所定の輝度
レベルＡから所定の輝度レベルＢまでの信号数を累積し
た累積度数が、輝度レベル信号値に対して所定の割合で
変化するように変換することを特徴とするものである。

【００５９】また、たとえば、前記画像信号変換装置
は、所定の手法で得られたしきい値以下の輝度レベル信
号を０に置き換えることを特徴とするものである。

【００６０】また、たとえば、所定の前記変化の割合
は、一次関数を含む高次関数で近似的に表現される事を
特徴とするものである。

【００６１】また、たとえば、前記画像信号変換装置が
記憶装置を具備し、前記記憶装置内には前記所定の関数
があらかじめ一つもしくは複数記憶されており、この前
記記憶装置内に記憶された前記関数の中から所定の方式
で選ばれた一つもしくは複数の関数により、所定の前記
変化の割合を得て変換を行う事を特徴とするものであ
る。

【００６２】また、たとえば、更に所定の前記変化の割
合は、変換される前の輝度レベル信号値に対して一定で
はないことを特徴とするものである。

【００６３】また、たとえば、更に、前記画像信号変換
装置が対象とする輝度レベル信号は、前記エコーデータ
に加えて、ユーザへ所定の文字情報を提示する為に畳乗
された信号情報をも含んだ輝度レベル信号であることを
特徴とするものである。

【００６４】また、たとえば、更に、ユーザへ所定の文
字情報を提示する為に畳乗された信号情報をも含んだ前
記輝度レベル信号のうち、超音波装置の撮像対象物に相
当する部分のみを前記画像信号変換装置の処理対象とす
ることを特徴とするものである。

【００６５】なお、本発明のレベルは、上述された本実
施の形態においては、輝度レベルであった。しかし、こ
れに限らず、本発明のレベルは、要するに、（ａ）受信
された本発明のエコー信号の強度レベル、または（ｂ）
強度レベルに関連する信号レベルであってもよい。

【００６６】また、本発明の変換は、上述された本実施
の形態においては、ヒストグラムの分布状態が適性と判
定された場合には、得られたそのままの輝度データを利
用して画像データを構成するため、特に行われなかっ
た。このように、本発明の変換は、必ずしも行われなく
てもよい。ただし、本発明の変換は、このような場合に
も、実質上の恒等変換を利用して行われたと考えること
ができる。

【００６７】本発明は、上述した本発明の超音波装置の
全部または一部の手段の機能をコンピュータにより実行
させるためのプログラムであって、コンピュータと協動
して動作するプログラムである。

【００６８】本発明は、上述した本発明の超音波信号変
換方法の全部または一部のステップの動作をコンピュー
タにより実行させるためのプログラムであって、コンピ
ュータと協動して動作するプログラムである。

【００６９】なお、本発明のプログラムを記録した、コ
ンピュータに読みとり可能な記録媒体も本発明に含まれ
る。また、本発明のプログラムの一利用形態は、コンピ
ュータにより読み取り可能な記録媒体に記録され、コン
ピュータと協動して動作する態様であっても良い。ま
た、本発明のプログラムの一利用形態は、伝送媒体中を
伝送し、コンピュータにより読みとられ、コンピュータ
と協動して動作する態様であっても良い。また、記録媒
体としては、ＲＯＭ等が含まれ、伝送媒体としては、イ
ンターネット等の伝送媒体、光・電波・音波等が含まれ
る。

【００７０】なお、本発明の構成は、ソフトウェア的に
実現しても良いし、ハードウェア的に実現しても良い。

【００７１】以上説明したように、本発明によれば、受
信信号のエコーレベルを輝度レベルに変換して超音波画
像の表示を行う際に、原信号の輝度レベルのヒストグラ
ム分布に基づいて、適宜、ヒストグラム分布を任意の形
状に再配置（マッピング）することが可能となり、超音
波装置での表示画像の画質自動調整を可能にする。

【００７２】ついては、これまで超音波画像に固有の問
題としてあった実質的なダイナミックレンジが狭められ
るという問題が改善され、更に自動的にかつ簡単に画質
を調整する事が可能となる。

【００７３】

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明は、たとえば、超音波画像の画質自動調整を的確
に行うことができるという長所を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における超音波装置のブロ
ック図

【図２】本発明の実施の形態における画像処理部１０４
のブロック図

【図３】画像処理部１０４の演算処理部２０２で行われ
る演算処理を説明するためのフローチャート

【図４】典型的な超音波による輝度レベル信号のヒスト
グラムおよびその累積度数の説明図

【図５】典型的な超音波による輝度レベル信号の連続的
輝度分布およびその累積度数の説明図

【図６】典型的な超音波による輝度レベル信号の連続的
輝度分布およびその累積度数と、理想的な超音波による
輝度レベル信号の連続的輝度分布およびその累積度数と
の、対比的な説明図

【図７】本発明の実施の形態における、変換後の、輝度
レベル信号のヒストグラムおよびその累積度数の説明図

【図８】本発明の実施の形態における、変換前および変
換後の累積度数と、理想的な累積度数との対比的な説明
図

【図９】本発明の実施の形態における、変換前および変
換後の連続的累積度数と、理想的な連続的累積度数との
対比的な説明図

【図１０】本発明の実施の形態における、変換前および
変換後の輝度レベル信号の連続的輝度分布と、理想的な
輝度レベル信号の連続的輝度分布との対比的な説明図

【図１１】本発明の実施の形態における輝度レベルの変
換曲線の説明図

【符号の説明】

１０１ 超音波探触子 １０２ 送受信部 １０３ 信号処理部 １０４ 画像処理部 １０５ 画像出力部 １０６ 画像表示部 ２０１ 制御部 ２０２ 演算処理部 ２０３ フレームメモリ ２０４ 変換式記憶部

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対象物に対して出射され、前記対象物で
   反射されてくる超音波を、エコー信号として受信するエ
   コー信号受信手段と、 （ａ）前記受信されたエコー信号の強度レベル、または
   （ｂ）前記強度レベルに関連する信号レベルから、前記
   レベルの出現頻度に基づいて、前記レベルの分布情報を
   生成する分布情報生成手段と、 前記生成された分布情報に応じて、前記レベルを変換す
   るための変換ルールを設定する変換ルール設定手段と、 前記設定された変換ルールに基づいて、前記レベルを変
   換し出力する変換出力手段とを備えたことを特徴とする
   超音波装置。
2. 【請求項２】 前記変換・出力の結果に基づいて、前記
   対象物の断層像が画像として表示され、 前記レベルは、前記強度レベルに関連する信号レベルで
   あり、 前記強度レベルに関連する信号レベルは、前記表示する
   予定の画像の各画素に対応する輝度レベルであり、 前記レベルの分布情報は、前記表示する予定の画像の各
   画素に対応する輝度レベルの出現頻度に関する情報であ
   ることを特徴とする請求項１記載の超音波装置。
3. 【請求項３】 前記変換・出力の結果に基づいて、前記
   画像として表示する際の各画素の輝度レベルを有する信
   号が生成され、 前記変換ルールは、その変換ルールにより変換された各
   画素の輝度レベルの出現頻度の前記輝度レベルに関する
   累積度数が整関数、線形関数、非線形関数の何れかであ
   る所定の関数と実質上一致するように前記設定されるこ
   とを特徴とする請求項２記載の超音波装置。
4. 【請求項４】 前記所定の関数は、実質上一次関数であ
   ることを特徴とする請求項３記載の超音波装置。
5. 【請求項５】 前記変換ルールは、所定の閾値以下であ
   るような、前記表示する予定の画像の各画素に対応する
   輝度レベルを０に前記変換するように前記設定されるこ
   とを特徴とする請求項２記載の超音波装置。
6. 【請求項６】 前記変換ルールを記憶する変換ルール記
   憶手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の超音波
   装置。
7. 【請求項７】 前記変換ルールは、整関数、線形関数、
   非線形関数の何れかを利用する変換式であることを特徴
   とする請求項１記載の超音波装置。
8. 【請求項８】 前記表示する予定の画像の各画素に対応
   する輝度レベルを有する信号は、前記画像として表示す
   る際に利用される付加情報を付加されることを特徴とす
   る請求項３記載の超音波装置。
9. 【請求項９】 前記付加情報は、前記変換を行われない
   ことを特徴とする請求項８記載の超音波装置。
10. 【請求項１０】 対象物に対して出射され、前記対象物
    で反射されてくる超音波を、エコー信号として受信し、 （ａ）前記受信されたエコー信号の強度レベル、または
    （ｂ）前記強度レベルに関連する信号レベルから、前記
    レベルの出現頻度に基づいて、前記レベルの分布情報を
    生成し、 前記生成された分布情報に応じて、前記レベルを変換す
    るための変換ルールを設定し、 前記設定された変換ルールに基づいて、前記レベルを変
    換し出力することを特徴とする超音波信号変換方法。
11. 【請求項１１】 請求項１記載の超音波装置の、対象物
    に対して出射され前記対象物で反射されてくる超音波を
    エコー信号として受信するエコー信号受信手段と、
    （ａ）前記受信されたエコー信号の強度レベル、または
    （ｂ）前記強度レベルに関連する信号レベルから、前記
    レベルの出現頻度に基づいて、前記レベルの分布情報を
    生成する分布情報生成手段と、前記生成された分布情報
    に応じて前記レベルを変換するための変換ルールを設定
    する変換ルール設定手段と、前記設定された変換ルール
    に基づいて前記レベルを変換し出力する変換出力手段と
    の全部または一部としてコンピュータを機能させるため
    のプログラム。