JP2006136480A - デジタルフィルタ処理装置、デジタルフィルタ処理方法およびデジタルフィルタ処理プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。
【解決手段】データ書換部２４５１ａ−０〜２４５１ａ−Ｎは、シフトレジスタ２４５１−０〜２４５１−Ｎに順次一時記憶されたデジタルデータを所定のデータに書換え、デジタルフィルタ制御部２４７は、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、シフトレジスタ２４５１−０〜２４５１−Ｎに順次一時記憶された、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを所定のデータに書換えて、フィルタ演算処理を行うよう制御する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、所定の閾値以上のノイズが重畳したアナログ信号からデジタル変換されたデジタルデータを順次一時記憶する複数のバッファと、複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数とを有し、デジタルデータとフィルタ係数を用いてフィルタ演算処理を行うデジタルフィルタ処理装置、デジタルフィルタ処理方法およびデジタルフィルタ処理プログラムに関し、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができるデジタルフィルタ処理装置、デジタルフィルタ処理方法およびデジタルフィルタ処理プログラムに関するものである。

従来、所定の閾値以上のノイズが重畳したアナログ信号からデジタル変換されたデジタルデータを順次一時記憶する複数のバッファと、複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数とを有し、デジタルデータとフィルタ係数を用いてフィルタ演算処理を行うデジタルフィルタ処理装置が知られている。かかるデジタルフィルタ処理装置は、例えば、磁気共鳴コンピュータ診断装置（以降においては、「磁気共鳴コンピュータ診断装置」を「ＭＲＩ」という。）などのデータ収集部に用いられている。

かかる、ＭＲＩにおいては、周囲の電子機器などの外的な要因によりＭＲＩのＲＦ信号に突発的なノイズが重畳することがある。そして、ＲＦ信号に所定の閾値を超えたノイズが重畳すると、ノイズの影響は、ノイズが重畳したデジタルデータだけではなく、ノイズの前後のデジタルデータにも影響が及ぶ。しかも、ノイズ検出後のＲＦ信号は、アナログフィルタなどにより容易に除去することができるが、ノイズ検出前のＲＦ信号は既に通過してしまっているので除去することは困難である。

例えば、非特許文献１の従来のＭＲＩにおいては、ノイズが検出された以後のアナログ信号を除去し、さらデジタル変換後に時間遅延分のデジタルデータに重畳したノイズを除去することによりノイズ検出以前に遡ってノイズを抑制する従来技術が適用されている。

ＧＥｍｅｄｉｃａｌ社文献、"Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ（ＭＲ） Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ"、［平成１６年１０月１８日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｗｗｗ．ｇｅｈｅａｌｔｈｃａｒｅ．ｃｏｍ／ｃｏｍｐａｎｙ／ｄｏｃｓ／ｍｒ３．ｐｄｆ＞

しかしながら、非特許文献１の従来のＭＲＩにおいては、ＭＲＩのデータ収集部にたまたま存在する時間遅延分のデジタルデータに重畳したノイズを除去することしかできないという課題があった。また、データ収集部の途中にバッファを設ければより長い時間遡ってノイズを除去することができるが、ノイズを除去するために新たにバッファの追加が必要となるという課題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができるデジタルフィルタ処理装置、デジタルフィルタ処理方法およびデジタルフィルタ処理プログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、第１の観点にかかる発明は、所定の閾値以上のノイズが重畳したアナログ信号からデジタル変換されたデジタルデータを順次一時記憶する複数のバッファと、前記複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数とを有し、前記デジタルデータと前記フィルタ係数を用いてフィルタ演算処理を行うデジタルフィルタ処理装置であって、前記複数のバッファに順次一時記憶されたデジタルデータを所定のデータに書換えるデータ書換手段と、前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記複数のバッファに順次一時記憶された、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを前記所定のデータに書換えて、前記フィルタ演算処理を行うよう制御するデジタルフィルタ制御手段と、を備えたことを特徴とする。

この第１の観点にかかる発明によれば、複数のバッファに順次一時記憶されたデジタルデータを所定のデータに書換え、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、複数のバッファに順次一時記憶された、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを所定のデータに書換えて、フィルタ演算処理を行うよう制御することとしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。

また、第２の観点にかかる発明は、第１の観点にかかる発明において、前記データ書換手段によって書換えられたデジタルデータの直前に前記バッファに一時記憶されたデジタルデータを読取るデータ読取手段をさらに備え、前記デジタルフィルタ制御手段は、前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記複数のバッファに順次一時記憶された、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを前記読取られたデジタルデータに書換えて、前記フィルタ演算処理を行うよう制御することを特徴とする。

この第２の観点にかかる発明によれば、書換えられたデジタルデータの直前にバッファに一時記憶されたデジタルデータを読取り、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、複数のバッファに順次一時記憶された、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを読取られたデジタルデータに書換えて、フィルタ演算処理を行うよう制御することとしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。

また、第３の観点にかかる発明は、所定の閾値以上のノイズが重畳したアナログ信号からデジタル変換されたデジタルデータを順次一時記憶する複数のバッファと、前記複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数とを有し、前記デジタルデータと前記フィルタ係数を用いてフィルタ演算処理を行うデジタルフィルタ処理装置であって、前記複数のバッファに順次一時記憶されたデジタルデータを所定のデータに置換するデータ置換手段と、前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記複数のバッファに順次一時記憶された、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを前記所定のデータに置換して、前記フィルタ演算処理を行うよう制御するデジタルフィルタ制御手段と、を備えたことを特徴とする。

この第３の観点にかかる発明によれば、複数のバッファに順次一時記憶されたデジタルデータを所定のデータに置換し、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、複数のバッファに順次一時記憶された、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを所定のデータに置換して、フィルタ演算処理を行うよう制御することとしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。

また、第４の観点にかかる発明は、第３の観点にかかる発明において、前記データ置換手段によって置換されたデジタルデータの直前に前記バッファに一時記憶されたデジタルデータを読取るデータ読取手段をさらに備え、前記デジタルフィルタ制御手段は、前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記複数のバッファに順次一時記憶された、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを前記読取られたデジタルデータに置換して、前記フィルタ演算処理を行うよう制御することを特徴とする。

この第４の観点にかかる発明によれば、置換されたデジタルデータの直前にバッファに一時記憶されたデジタルデータを読取り、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、複数のバッファに順次一時記憶された、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを読取られたデジタルデータに置換して、フィルタ演算処理を行うよう制御することとしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。

また、第５の観点にかかる発明は、所定の閾値以上のノイズが重畳したアナログ信号からデジタル変換されたデジタルデータを順次一時記憶する複数のバッファと、前記複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数とを有し、前記デジタルデータと前記フィルタ係数を用いてフィルタ演算処理を行うデジタルフィルタ処理装置であって、前記複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数を所定のフィルタ係数に置換するフィルタ係数置換手段と、前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを順次一時記憶するバッファに対応付けられたフィルタ係数を前記所定のフィルタ係数に置換して、前記フィルタ演算処理を行うよう制御するデジタルフィルタ制御手段と、を備えたことを特徴とする。

この第５の観点にかかる発明によれば、複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数を所定のフィルタ係数に置換し、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを順次一時記憶するバッファに対応付けられたフィルタ係数を所定のフィルタ係数に置換して、フィルタ演算処理を行うよう制御することとしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。

また、第６の観点にかかる発明は、第１の観点から第５の観点のいずれか一つにかかる発明において、前記複数のバッファは、前記デジタル変換されたデジタルデータを順次一時記憶する複数のシフトレジスタであることを特徴とする。

この第６の観点にかかる発明によれば、複数のバッファは、デジタル変換されたデジタルデータを順次一時記憶する複数のシフトレジスタであることとしたので、サンプリングしたデジタルデータを順次一時的に記憶しながら、フィルタ演算処理をすることができる。

また、第７の観点にかかる発明は、第１の観点から第５の観点のいずれか一つにかかる発明において、前記フィルタ演算処理は、前記複数のバッファに順次一時記憶されたデジタルデータと該複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数とをそれぞれ乗算し、乗算した積の総和をとることを特徴とする。

この第７の観点にかかる発明によれば、フィルタ演算処理は、複数のバッファに順次一時記憶されたデジタルデータと複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数とをそれぞれ乗算し、乗算した積の総和をとることとしたので、フィルタ演算処理を容易に行うことができる。

また、第８の観点にかかる発明は、第１の観点から第７の観点のいずれか一つにかかる発明において、磁気共鳴コンピュータ診断装置が診断の対象である被検者から収集した受信信号をフィルタ演算処理することを特徴とする。

この第８の観点にかかる発明によれば、磁気共鳴コンピュータ診断装置が診断の対象である被検者から収集した受信信号をフィルタ演算処理することとしたので、磁気共鳴コンピュータ診断装置は、ノイズの影響が抑制された診断画像を生成することができる。

また、第９の観点にかかる発明は、所定の閾値以上のノイズが重畳したアナログ信号からデジタル変換されたデジタルデータを順次一時記憶する複数のバッファと、前記複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数とを有し、前記デジタルデータと前記フィルタ係数を用いてフィルタ演算処理を行うデジタルフィルタ処理方法であって、前記複数のバッファに順次一時記憶されたデジタルデータを所定のデータに書換えるデータ書換工程と、前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記複数のバッファに順次一時記憶された、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを前記所定のデータに書換えて、前記フィルタ演算処理を行うよう制御するデジタルフィルタ制御工程と、を含むことを特徴とする。

この第９の観点にかかる発明によれば、複数のバッファに順次一時記憶されたデジタルデータを所定のデータに書換え、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、複数のバッファに順次一時記憶された、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを所定のデータに書換えて、フィルタ演算処理を行うよう制御することとしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。

また、第１０の観点にかかる発明は、第９の観点にかかる発明において、データ書換工程によって書換えられたデジタルデータの直前に前記バッファに一時記憶されたデジタルデータを読取るデータ読取工程をさらに含み、前記デジタルフィルタ制御工程は、前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記複数のバッファに順次一時記憶された、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを前記読取られたデジタルデータに書換えて、前記フィルタ演算処理を行うよう制御することを特徴とする。

この第１０の観点にかかる発明によれば、書換えられたデジタルデータの直前にバッファに一時記憶されたデジタルデータを読取り、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、複数のバッファに順次一時記憶された、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを読取られたデジタルデータに書換えて、フィルタ演算処理を行うよう制御することとしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。

また、第１１の観点にかかる発明は、所定の閾値以上のノイズが重畳したアナログ信号からデジタル変換されたデジタルデータを順次一時記憶する複数のバッファと、前記複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数とを有し、前記デジタルデータと前記フィルタ係数を用いてフィルタ演算処理を行うデジタルフィルタ処理方法であって、前記複数のバッファに順次一時記憶されたデジタルデータを所定のデータに置換するデータ置換工程と、前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記複数のバッファに順次一時記憶された、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを前記所定のデータに置換して、前記フィルタ演算処理を行うよう制御するデジタルフィルタ制御工程と、を含むことを特徴とする。

この第１１の観点にかかる発明によれば、複数のバッファに順次一時記憶されたデジタルデータを所定のデータに置換し、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、複数のバッファに順次一時記憶された、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを所定のデータに置換して、フィルタ演算処理を行うよう制御することとしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。

また、第１２の観点にかかる発明は、第１１の観点にかかる発明において、前記データ置換工程によって置換されたデジタルデータの直前に前記バッファに一時記憶されたデジタルデータを読取るデータ読取工程をさらに含み、前記デジタルフィルタ制御工程は、前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記複数のバッファに順次一時記憶された、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを前記読取られたデジタルデータに置換して、前記フィルタ演算処理を行うよう制御することを特徴とする。

この第１２の観点にかかる発明によれば、置換されたデジタルデータの直前にバッファに一時記憶されたデジタルデータを読取り、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、複数のバッファに順次一時記憶された、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを読取られたデジタルデータに置換して、フィルタ演算処理を行うよう制御することとしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。

また、第１３の観点にかかる発明は、所定の閾値以上のノイズが重畳したアナログ信号からデジタル変換されたデジタルデータを順次一時記憶する複数のバッファと、前記複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数とを有し、前記デジタルデータと前記フィルタ係数を用いてフィルタ演算処理を行うデジタルフィルタ処理方法であって、前記複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数を所定のフィルタ係数に置換するフィルタ係数置換工程と、前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを順次一時記憶するバッファに対応付けられたフィルタ係数を前記所定のフィルタ係数に置換して、前記フィルタ演算処理を行うよう制御するデジタルフィルタ制御工程と、を含むことを特徴とする。

この第１３の観点にかかる発明によれば、複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数を所定のフィルタ係数に置換し、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを順次一時記憶するバッファに対応付けられたフィルタ係数を所定のフィルタ係数に置換して、フィルタ演算処理を行うよう制御することとしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。

また、第１４の観点にかかる発明は、所定の閾値以上のノイズが重畳したアナログ信号からデジタル変換されたデジタルデータを順次一時記憶する複数のバッファと、前記複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数とを有し、前記デジタルデータと前記フィルタ係数を用いてフィルタ演算処理を行うデジタルフィルタ処理プログラムであって、前記複数のバッファに順次一時記憶されたデジタルデータを所定のデータに書換えるデータ書換手順と、前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記複数のバッファに順次一時記憶された、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを前記所定のデータに書換えて、前記フィルタ演算処理を行うよう制御するデジタルフィルタ制御手順と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。

この第１４の観点にかかる発明によれば、複数のバッファに順次一時記憶されたデジタルデータを所定のデータに書換え、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、複数のバッファに順次一時記憶された、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを所定のデータに書換えて、フィルタ演算処理を行うよう制御することとしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。

また、第１５の観点にかかる発明は、第１４の観点にかかる発明において、前記データ書換手順によって書換えられたデジタルデータの直前に前記バッファに一時記憶されたデジタルデータを読取るデータ読取手順をさらにコンピュータに実行させ、前記デジタルフィルタ制御手順は、前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記複数のバッファに順次一時記憶された、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを前記読取られたデジタルデータに書換えて、前記フィルタ演算処理を行うよう制御することを特徴とする。

この第１５の観点にかかる発明によれば、書換えられたデジタルデータの直前にバッファに一時記憶されたデジタルデータを読取り、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、複数のバッファに順次一時記憶された、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを読取られたデジタルデータに書換えて、フィルタ演算処理を行うよう制御することとしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。

また、第１６の観点にかかる発明は、所定の閾値以上のノイズが重畳したアナログ信号からデジタル変換されたデジタルデータを順次一時記憶する複数のバッファと、前記複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数とを有し、前記デジタルデータと前記フィルタ係数を用いてフィルタ演算処理を行うデジタルフィルタ処理プログラムであって、前記複数のバッファに順次一時記憶されたデジタルデータを所定のデータに置換するデータ置換手順と、前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記複数のバッファに順次一時記憶された、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを前記所定のデータに置換して、前記フィルタ演算処理を行うよう制御するデジタルフィルタ制御手順と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。

この第１６の観点にかかる発明によれば、複数のバッファに順次一時記憶されたデジタルデータを所定のデータに置換し、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、複数のバッファに順次一時記憶された、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを所定のデータに置換して、フィルタ演算処理を行うよう制御することとしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。

また、第１７の観点にかかる発明は、第１６の観点にかかる発明において、前記データ置換手順によって置換されたデジタルデータの直前に前記バッファに一時記憶されたデジタルデータを読取るデータ読取手順をさらにコンピュータに実行させ、前記デジタルフィルタ制御手順は、前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記複数のバッファに順次一時記憶された、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを前記読取られたデジタルデータに置換して、前記フィルタ演算処理を行うよう制御することを特徴とする。

この第１７の観点にかかる発明によれば、置換されたデジタルデータの直前にバッファに一時記憶されたデジタルデータを読取り、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、複数のバッファに順次一時記憶された、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを読取られたデジタルデータに置換して、フィルタ演算処理を行うよう制御することとしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。

また、第１８の観点にかかる発明は、所定の閾値以上のノイズが重畳したアナログ信号からデジタル変換されたデジタルデータを順次一時記憶する複数のバッファと、前記複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数とを有し、前記デジタルデータと前記フィルタ係数を用いてフィルタ演算処理を行うデジタルフィルタ処理プログラムであって、前記複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数を所定のフィルタ係数に置換するフィルタ係数置換手順と、前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを順次一時記憶するバッファに対応付けられたフィルタ係数を前記所定のフィルタ係数に置換して、前記フィルタ演算処理を行うよう制御するデジタルフィルタ制御手順と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。

この第１８の観点にかかる発明によれば、複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数を所定のフィルタ係数に置換し、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを順次一時記憶するバッファに対応付けられたフィルタ係数を所定のフィルタ係数に置換して、フィルタ演算処理を行うよう制御することとしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。

本発明にかかるデジタルフィルタ処理装置は、複数のバッファに順次一時記憶されたデジタルデータを所定のデータに書換え、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、複数のバッファに順次一時記憶された、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを所定のデータに書換えて、フィルタ演算処理を行わせるよう構成したので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができるという効果を奏する。

以下に、本発明にかかるデジタルフィルタ処理装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。ここでは、以下の４つの実施例について説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
（１）実施例１では、デジタルフィルタ処理装置のバッファに一時記憶されたノイズの影響を受けたデジタルデータを所定のデータに書換えることによりノイズを抑制する場合について説明する。
（２）実施例２では、デジタルフィルタ処理装置のバッファに一時記憶されたノイズの影響を受けたデジタルデータをそのデジタルデータの直前のデータに書換えることによりノイズを抑制する場合について説明する。
（３）実施例３では、デジタルフィルタ処理装置のバッファに一時記憶されたノイズの影響を受けたデジタルデータを所定のデータに置換することによりノイズを抑制する場合について説明する。
（４）実施例４では、デジタルフィルタ処理装置のバッファに対応付けられたフィルタ係数を所定のフィルタ係数に置換することによりノイズを抑制する場合について説明する。

本実施例１では、デジタルフィルタ処理装置のバッファに一時記憶されたノイズの影響を受けたデジタルデータを所定のデータに書換えることによりノイズを抑制する場合について説明する。本実施例１では、（１−１）ＭＲＩシステムのデータ収集部に適用されているデジタルフィルタ処理装置の概要と主要な特徴、（１−２）ＭＲＩシステムの構成、（１−３）データ収集部およびデジタルフィルタ処理装置の構成、（１−４）データ収集処理手順、（１−５）フィルタ演算処理手順について説明する。

（１−１）ＭＲＩシステムのデータ収集部に適用されているデジタルフィルタ処理装置の概要と主要な特徴
まず、図１〜図５を参照して、実施例１に係るＭＲＩシステム１０のデータ収集部２４に適用されているデジタルフィルタ処理装置２４０の概要と主要な特徴について説明する。図１は、実施例１に係るＭＲＩシステム１０の構成を示す機能ブロック図である。また、図２は、図１に示すデータ収集部２４の構成を示す機能ブロック図である。また、図３は、図２に示すデータ収集部が取り込んだＲＦ信号に重畳したノイズの一例を示す図である。また、図４は、図２に示すＡＤ変換器が図３に示すＲＦ信号をデジタルデータに変換した一例を示す図である。また、図５は、図２に示すデジタルフィルタ処理装置２４０の複数のバッファに記憶されたノイズが重畳したデジタルデータの一例を示す図である。

図１に示すように、ＭＲＩシステム１０は、被検体４０を構成する水素原子の核磁気共鳴を利用して被検体４０の断層画像を取得する診断システムである。すなわち、ＭＲＩシステム１０は、一定の強度の磁場中で一定の周波数の電磁波を被検体４０に照射する。そして、照射した一定の周波数の電磁波によって被検体４０を構成する水素原子核を共鳴させることにより水素原子核から放射されたＲＦ信号を受信する。さらに、受信したＲＦ信号をデータ処理することによって被検体４０の断層画像を取得する。

また、図２に示すように、データ収集部２４は、被検体４０から受信したＲＦ信号を取り込んでデータ処理部３１に出力するデータ収集装置であり、ノイズ検出回路２４１、ＡＤ変換器２４２、入力処理回路２４３、検波処理回路２４４、デジタルフィルタ処理装置２４０、出力処理回路２４８を有する。

ノイズ検出回路２４１は、図３に示されたＲＦ信号Ｅｉに重畳した所定の閾値以上のノイズを検出する回路であり、ノイズを検出してデジタルフィルタ処理装置２４０に通知する。また、ＡＤ変換器２４２は、図３に示されたＲＦ信号Ｅｉを図４に示されたデジタルデータに変換する。また、図４の一つの○は、一つのデジタルデータを示している。これらのデジタルデータの内、◎で示されたデジタルデータが検出されたノイズが重畳しているデジタルデータで、●で示されたデジタルデータがノイズの影響範囲にあるデジタルデータである。

また、入力処理回路２４３は、デジタル変換されたデジタルデータのオフセットを補正する。また、検波処理回路２４４は、入力処理されたデジタルデータの中心周波数をベースバンドに変換する。また、デジタルフィルタ処理装置２４０は、検波処理されたデジタルデータにフィルタ演算処理を施し、デジタルデータの高周波成分を８０ＭＨｚから１ＭＨｚに低減する。

また、デジタルフィルタ処理装置２４０は、デジタルデータの高周波数成分を８０ＭＨｚから１ＭＨｚに１／８０に低減するために図５に示すように８０個（Ｎ＝７９）のバッファにデジタルデータを記憶してフィルタ演算処理を行う。また、図５のデジタルデータのうち、ｎ番目のバッファに記憶されているデジタルデータが検出されたノイズが重畳したデジタルデータで、ノイズの前後のｍ個のデジタルデータがノイズの影響範囲にあるデジタルデータである。

また、デジタルフィルタ処理装置２４０は、ノイズ検出回路２４１から所定の閾値以上のノイズが検出されたとの通知を受けると、デジタルフィルタ処理装置２４０の８０個のバッファに順次一時記憶された、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータ、すなわち最大（２ｍ＋１）個のデジタルデータを所定のデータに書換えて、フィルタ演算処理を行うこととしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。なお、出力処理回路２４８は、デジタルフィルタ処理を施されたデジタルデータのインターフェースの整合性をとりデータ処理部３１に出力する。

（１−２）ＭＲＩシステムの構成
次に、図１を参照して、実施例１に係るＭＲＩシステム１０の構成について説明する。
図１に示すように、ＭＲＩシステム１０は、ＭＲＩ装置２０、オペレータコンソール３０、被検体４０を有する。ＭＲＩ装置２０は、マグネットシステム２１、ＲＦ駆動部２２、勾配駆動部２３、データ収集部２４、制御部２５を有する。

マグネットシステム２１は、被検体４０が搬入される円柱状の内部空間に一定の静電場および高周波磁場を形成する永久磁石あるいは常伝導電磁石から構成されるシステムである。また、ＲＦ駆動部２２は、後述する制御部２５の指示に基づいてマグネットシステム２１に駆動信号を与えてＲＦ信号を発生し、被検体４０の体内の水素原子核を励起する駆動装置である。なお、被検体４０は、被検者または検査の対象である。

また、勾配駆動部２３は、後述する制御部２５の指示に基づいてマグネットシステム２１に駆動信号を与えて静電場に勾配を形成する駆動装置である。また、データ収集部２４は、後述する制御部２５の指示に基づいてマグネットシステム２１が受信したＲＦ信号を取り込んで、後述するデータ処理部３１に出力するデータ収集装置である。また、制御部２５は、ＭＲＩ装置２０の全体を制御する制御装置である。

オペレータコンソール３０は、データ処理部３１、操作部３２、表示部３３を有する。データ処理部３１は、データ収集部２４から入力したデータを処理して被検体４０の断層画像データを生成する処理部である。また、操作部３２は、ユーザの操作信号をデータ処理部３１に入力する入力装置であり、キーボードやマウスである。また、表示部３３は、被検体４０の断層画像などを表示する画像表示装置であり、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）などである。

（１−３）データ収集部およびデジタルフィルタ処理装置の構成
次に、図２〜図６を参照して、データ収集部およびデジタルフィルタ処理装置の構成について説明する。図６は、図２に示すデジタルフィルタ処理装置２４０の構成をさらに詳細に示す機能ブロック図である。

図２に示すように、データ収集部２４は、ノイズ検出回路２４１、ＡＤ変換器２４２、入力処理回路２４３、検波処理回路２４４、デジタルフィルタ処理装置２４０、出力処理回路２４８を有する。

ノイズ検出回路２４１は、ＲＦ信号に重畳した所定の閾値以上のノイズを検出する回路であり、所定の閾値以上のノイズを検出した場合に後述するデジタルフィルタ処理装置２４０に所定の閾値以上のノイズを検出した旨通知する。また、ＡＤ変換器２４２は、ＲＦ信号をアナログ信号からデジタルデータに変換する変換器であり、変換したデジタルデータを入力処理回路２４３に出力する。ここで、図３を参照して、図２に示すデータ収集部２４が取り込んだＲＦ信号に重畳したノイズの一例について説明する。同図に示すようなノイズは、周囲の電子機器の動作などの外的な要因によって高周波のＲＦ信号に混入し、重畳する。

また、図４を参照して、図２に示すＡＤ変換器２４２が図３に示すＲＦ信号をデジタルデータに変換した一例について説明する。同図に示すように、ＡＤ変換器２４２は、ＲＦ信号から時間間隔Δｔ、例えば８０ＭＨｚならば１２．５ｎｓｅｃでＲＦ信号をサンプリングし、デジタルデータに変換する。同図の一つの○が一つのデジタルデータに対応する。また、◎は、ノイズ検出回路２４１によって検出された所定の閾値以上のノイズが重畳したデジタルデータを示す。また、●は、ノイズの影響範囲に有るデジタルデータを示す。

また、入力処理回路２４３は、ＡＤ変換器２４２から出力されたデジタルデータのオフセットを補正する処理回路であり、オフセットを補正したデジタルデータを検波処理回路２４４に出力する。また、検波処理回路２４４は、デジタルデータの中心周波数をベースバンドに変換するための検波処理を行う回路であり、検波処理を行ったデジタルデータをデジタルフィルタ処理装置２４０に出力する。

デジタルフィルタ処理装置２４０は、検波処理を行ったデジタルデータにフィルタ演算処理を施す処理装置であり、具体的には、デジタルデータの高周波成分を８０ＭＨｚから１ＭＨｚに低減するフィルタ演算処理を行う。また、出力処理回路２４８は、フィルタ演算処理を施されたデジタルデータをデータ処理部３１に出力するためのデータインタフェース回路である。

ここで、図５を参照して、図２に示すデジタルフィルタ処理装置２４０の複数のバッファに記憶された、ノイズが重畳したデジタルデータの一例について説明する。デジタルフィルタ処理装置２４０は、０〜Ｎの（Ｎ＋１）個のシフトレジスタを有し、（ｎ＋ｍ）番目〜（ｎ−ｍ）番目のバッファに図４に示されたノイズによって影響を受けた（２ｍ＋１）個のデジタルデータが記憶されている。

このように、（２ｍ＋１）個のデジタルデータは、検出された所定の閾値以上のノイズによって影響を受けたデジタルデータであることとしたので、所定の閾値以上のノイズによって影響されたデジタルデータを書換えることによりノイズの影響を抑制することができる。

続いて、図６を参照して、図２に示すデジタルフィルタ処理装置２４０の構成についてさらに詳細に説明する。同図に示すように、デジタルフィルタ処理装置２４０は、デジタルフィルタ回路２４５、フィルタ係数記憶部２４６、デジタルフィルタ制御部２４７を有する。

ここで、デジタルフィルタ回路２４５を説明する前にフィルタ演算処理について簡単に説明する。フィルタ演算処理においては、以下の（式１）に示すように、ある時点の出力データｇ（ｎ）を現在と過去の入力データｆ（ｎ）、ｆ（ｎ＋１）・・、ｆ（ｎ＋Ｎ）にフィルタ係数ｈ（０）、ｈ（１）・・、ｈ（Ｎ）をそれぞれ乗じて加算して求める。

なお、フィルタ係数ｈ（ｋ）は、インパルス応答とも呼ばれ、単位パルスをあるシステムに入力したときのそのシステムの出力を表している。

デジタルフィルタ回路２４５は、上記の（式１）の演算を行う回路であり、シフトレジスタ２４５１−０〜２４５１−Ｎ、乗算器２４５２−０〜２４５２−Ｎ、加算器２４５３を有する。シフトレジスタ２４５１−０〜２４５１−Ｎは、Δｔのサンプリング間隔でサンプリングされた（Ｎ＋１）個のデジタルデータを順次一時的に記憶するバッファであり、データ書換部２４５１ａ―０〜２４５１ａ―Ｎを有する。データ書換部２４５１ａ―０〜２４５１ａ―Ｎは、デジタル制御回路２４７の指示によりシフトレジスタ２４５１−０〜２４５１−Ｎに記憶されているデジタルデータを書換える書換部である。

このように、複数のバッファは、デジタル変換されたデジタルデータを順次一時記憶するシフトレジスタ２４５１−０〜２４５１−Ｎであることとしたので、サンプリングしたデジタルデータをシフトしながら順次一時的に記憶することができる。

また、乗算器２４５２−０〜２４５２−Ｎは、シフトレジスタ２４５１−０〜２４５１−Ｎに一時的に記憶されているデジタルデータにフィルタ係数ｈ（０）・・・・ｈ（Ｎ）を乗じる乗算器である。また、加算器２４５３は、乗算器２４５２−０〜２４５２−Ｎの（Ｎ＋１）個の積を加算する加算器である。

このように、デジタルフィルタ回路２４５は、シフトレジスタ２４５１−０〜２４５１−Ｎに順次一時記憶されたデジタルデータとシフトレジスタ２４５１−０〜２４５１−Ｎに対応付けられたフィルタ係数とをそれぞれ乗算し、和をとることとしたので、フィルタ演算処理を容易に行うことができる。

フィルタ係数記憶部２４６は、フィルタ係数ｈ（０）、ｈ（１）・・ｈ（Ｎ）を記憶する記憶部である。また、デジタルフィルタ制御部２４７は、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、（Ｎ＋１）個のシフトレジスタ２４５１−０〜２４５１−Ｎに順次一時記憶された、検出されたノイズが影響を及ぼす範囲のデジタルデータ、すなわち図５に示された（ｎ―ｍ）番目〜（ｎ＋ｍ）番目のデジタルデータを所定のデータに書換えて、フィルタ演算処理を行うよう制御する制御部である。このことにより、ＲＦ信号に重畳しているノイズの影響を抑制することができる。

また、デジタルフィルタ制御部２４７は、ノイズに影響されたデジタルデータの影響範囲を次のように特定する。すなわち、ノイズ検出回路２４１がＲＦ信号に重畳した所定の閾値以上のノイズを検出した時刻を時刻ｔ、ＲＦ信号がＡＤ変換器２４２でデジタル変換されるサンプリング間隔をΔｔ、ＡＤ変換器２４２でＲＦ信号からデジタル変換されたデジタルデータが入力処理回路２４３、検波処理回路２４４を経由してデジタルフィルタ回路２４５のシフトレジスタ２４５１−０に格納されるまでの時間遅延をτとする。時間遅延τがｍ×Δｔ以上の場合は、ノイズに影響されたデジタルデータはシフトレジスタに未だ格納されていない。

従って、遅延時間τが経過して、ノイズに影響されたデジタルデータがシフトレジスタ２４５１−０に格納されたときに、デジタルフィルタ制御部２４７は、シフトレジスタ２４５１−０に記憶されているデジタルデータを所定のデータに書換えるようデータ書換部２４５１ａ―０を制御する。もちろん、Δｔ時間後にはノイズに影響された次のデジタルデータがシフトレジスタ２４５１−０に格納されるので、デジタルフィルタ制御部２４７は、順次所定のデータに書換えるようデータ書換部２４５１ａ―０を制御する。

一方、時間遅延τがｍ×Δｔ未満の場合は、ノイズに影響されたデジタルデータはシフトレジスタ２４５１−０〜２４５１−ｍ´に格納されている。すなわち、
ｍ´＝ｉｎｔ［（ｍ×Δｔ−τ）／Δｔ］−１ （式２）
ただし、ｉｎｔ［ ］は、［ ］内の演算結果を整数にする演算子である。

従って、デジタルフィルタ制御部２４７は、シフトレジスタ２４５１−０〜２４５１―ｍ´に記憶されているデジタルデータを所定のデータに書換えるようデータ書換部２４５１ａ―０〜２４５１ａ―ｍ´を制御する。もちろん、Δｔ時間後にはノイズに影響された次のデジタルデータがシフトレジスタ２４５１−０に格納されるので、デジタルフィルタ制御部２４７は、順次所定のデータに書換えるようデータ書換部２４５１ａ―０を制御する。

通常、サンプリング間隔Δｔおよび遅延時間τは、一定で、ノイズの影響範囲ｍが一定である場合は、ｍ´も一定となる。時間遅延τがｍ×Δｔ未満の場合がより一般的なので、以下においては、時間遅延τがｍ×Δｔ未満の場合について説明する。

（１−４）データ収集処理手順
次に、図７を参照して、図２に示すデータ収集部のデータ収集処理手順について説明する。図７は、図２に示すデータ収集部のデータ収集処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、まずデータ収集部２４は、ＭＲＩ装置２０のマグネットシステム２１からＲＦ信号を入力する（ステップＳ７０１）。そして、ノイズ検出回路２４１は、ＲＦ信号に所定の閾値以上のノイズを検出した場合は、デジタルフィルタ処理装置２４０に通知する（ステップＳ７０２）。

さらに、ＡＤ変換器２４２は、ＲＦ信号から８０ＭＨｚでサンプリングし、サンプリングしたＲＦ信号をデジタルデータに変換し、入力処理回路２４３に出力する（ステップＳ７０３）。そして、入力処理回路２４３は、ＡＤ変換器２４２から入力したデジタルデータのオフセットを補正し、検波処理回路に出力する（ステップＳ７０４）。さらに、検波処理回路２４４は、入力処理回路２４３から入力したデジタルデータの中心周波数をベースバンドに変換する検波処理を行い、デジタルフィルタ処理装置２４０に出力する（ステップＳ７０５）。

そして、デジタルフィルタ処理装置２４０は、検波処理回路２４４から入力したデジタルデータにフィルタ演算処理を施し、デジタルデータの高周波成分を８０ＭＨｚから１ＭＨｚに低減する（ステップＳ７０６）。この場合、ノイズ検出回路２４１からＲＦ信号に所定の閾値以上のノイズを検出したという通知があった場合は、デジタルフィルタ処理装置２４０に順次一時記憶された、ノイズの影響範囲にあるデジタルデータからノイズの影響を取り除いて、フィルタ演算処理を行う。

さらに、出力処理回路２４８は、デジタルフィルタ処理装置２４０から入力したデジタルデータをデータ処理装置３１のデータインタフェースに整合するようにデータ処理し（ステップＳ７０７）、データ処理部３１にデジタルデータを出力する（ステップＳ７０８）。

上記一連の処理を行うことにより、デジタルフィルタ処理装置２４０は、ノイズ検出回路２４１からＲＦ信号に所定の閾値以上のノイズを検出したという通知があった場合は、デジタルフィルタ処理装置２４０に順次一時記憶された、ノイズの影響範囲にあるデジタルデータからノイズの影響を取り除いて、フィルタ演算処理を行うこととしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。

（１−５）フィルタ演算処理手順
次に、図８を参照して、図７に示すフィルタ演算処理手順、ステップＳ７０６についてさらに詳細に説明する。図８は、図７に示すフィルタ演算処理手順、ステップＳ７０６をさらに詳細に示すフローチャートである。同図に示すように、まずデジタルフィルタ制御部２４７は、ノイズ検出回路２４１から所定の閾値以上のノイズが検出されたとの通知があったか否かを判定する（ステップＳ８０１）。

その結果、ノイズ検出回路２４１から所定の閾値以上のノイズが検出されたとの通知が有った場合は（ステップＳ８０１肯定）、デジタルフィルタ制御部２４７は、シフトレジスタ２４５１−０〜２４５１−ｍ´（式２参照）に格納されたノイズの影響範囲内のデジタルデータを所定のデータに書換えるよう制御する（ステップＳ８０２）。例えば、ノイズの影響範囲内のデジタルデータを０またはその他の任意のデータに書換えるよう制御する。

一方、ノイズ検出回路２４１から所定の閾値以上のノイズが検出されたとの通知が無かった場合は（ステップＳ８０１否定）、デジタルフィルタ制御部２４７は、手順をステップＳ８０３に進める。

そして、デジタルフィルタ回路２４５は、シフトレジスタ２４５１−０〜２４５１ーＮのデータを全体にシフトし（ステップＳ８０３）、最初のシフトレジスタ２４５１−０に検波処理回路２４４から入力した新たなデータを格納する（ステップＳ８０４）。

さらに、デジタルフィルタ制御部２４７は、新たなデータがノイズの影響範囲内にあるデータであるか否かを判定する（ステップＳ８０５）。その結果、新たなデータがノイズの影響範囲内にあるデータでない場合は（ステップＳ８０５否定）、デジタルフィルタ制御部２４７は、フィルタ演算処理を実施し（ステップＳ８０６）、フィルタ演算処理結果を出力処理回路２４８に出力するよう制御する（ステップＳ８０７）。

一方、新たなデータがノイズの影響範囲内にあるデータである場合は（ステップＳ８０５肯定）、デジタルフィルタ制御部２４７は、ノイズに影響されたデータを所定のデータに書換え（ステップＳ８０８）、フィルタ演算処理を実施し（ステップＳ８０９）、フィルタ演算処理結果を出力処理回路２４８に出力するよう制御する（ステップＳ８１０）。以後、ステップＳ８０３〜ステップＳ８１０の手順を繰り返す。

上記一連の処理を行うことにより、デジタルフィルタ制御部２４７は、ノイズ検出回路２４１からＲＦ信号に所定の閾値以上のノイズを検出したという通知があった場合は、シフトレジスタ２４５１−０〜２４５１−Ｎに順次一時記憶された、検出されたノイズの影響範囲内にあるデジタルデータを所定のデータ、例えば０に書換えて、フィルタ演算処理を行うこととしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。

上述してきたように、本実施例１では、データ書換部２４５１ａ―０〜２４５１ａ―Ｎは、シフトレジスタ２４５１―０〜２４５１―Ｎに順次一時記憶されたデジタルデータを所定のデータに書換え、デジタルフィルタ制御部２４７は、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、シフトレジスタ２４５１―０〜２４５１―Ｎに順次一時記憶された、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを所定のデータに書換えて、フィルタ演算処理を行うよう制御することとしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。

実施例２では、デジタルフィルタ処理装置２４０ａのバッファに一時記憶されたノイズの影響を受けたデジタルデータをそのデジタルデータの直前のデータに書換えることによりノイズを抑制する場合について説明する。ここでは、デジタルフィルタ処理装置２４０ａの構成およびフィルタ演算処理手順について説明する。なお、本実施例２のＭＲＩシステム１０およびデータ収集部２４の構成は、実施例１と全く同じである。また、本実施例２のデータ収集処理手順は、実施例１と全く同じである。

まず、図９を参照して、実施例２に係るデジタルフィルタ処理装置２４０ａの構成について説明する。図９は、実施例２に係るデジタルフィルタ処理装置２４０ａの構成を示す機能ブロック図である。実施例１のデジタルフィルタ処理装置２４０の構成との相違は、デジタルフィルタ制御部２４７ａであり、その他は全く同じであるので、データ読取部２４７１について説明する。

デジタルフィルタ制御部２４７ａは、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、シフトレジスタ２４５１−０〜２４５１−Ｎに順次一時記憶された、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータをノイズの影響が及ぶ範囲の直前のデジタルデータに書換えて、フィルタ演算処理を行うよう制御する制御部であり、データ読取部２４７１を有する。データ読取部２４７１は、ノイズ検出回路２４１から所定の閾値以上のノイズが検出されたとの通知があった場合に、シフトレジスタ２４５１−０〜２４５１−ｍ´（式２参照）に格納されたノイズに影響されたデータの直前のデータをシフトレジスタ２４５１−（ｍ´＋１）から読取り、保持する読取部である。

デジタルフィルタ制御部２４７ａは、シフトレジスタ２４５１−（ｍ´＋１）から読取り、保持したデータをノイズの影響範囲にあるデータに置換して、フィルタ演算処理を行うよう制御することとしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。

次に、図１０を参照して、図９に示すデジタルフィルタ処理装置２４０ａのフィルタ演算処理手順について詳細に説明する。図１０は、図９に示すデジタルフィルタ処理装置２４０ａのフィルタ演算処理手順を詳細に示すフローチャートである。本手順のステップＳ１００４〜ステップＳ１０１１は、実施例１の図８のステップＳ８０３〜ステップＳ８１０と同じであるので、ステップＳ１００１〜ステップＳ１００３について説明する。

同図に示すように、まずデジタルフィルタ制御部２４７ａは、ノイズ検出回路２４１から所定の閾値以上のノイズが検出されたとの通知があったか否かを判定する（ステップＳ１００１）。その結果、ノイズ検出回路２４１から所定の閾値以上のノイズが検出されたとの通知が有った場合は（ステップＳ１００１肯定）、デジタルフィルタ制御部２４７ａは、ノイズに影響されたデータの直前のデータ、すなわちシフトレジスタ２４５１−（ｍ´＋１）のデータを読取り、保持するよう制御する（ステップＳ１００２）。

さらに、デジタルフィルタ制御部２４７ａは、シフトレジスタ２４５１−０〜２４５１−ｍ´に格納されたノイズの影響範囲内のデータを読取／保持されたデータに書換えるよう制御する（ステップＳ１００３）。一方、ノイズ検出回路２４１から所定の閾値以上のノイズが検出されたとの通知が無かった場合は（ステップＳ１００１否定）、デジタルフィルタ制御部２４７ａは、ステップＳ１００４に手順を進める。

上記一連の処理を行うことにより、デジタルフィルタ制御部２４７ａは、ノイズ検出回路２４１からＲＦ信号に所定の閾値以上のノイズを検出したという通知があった場合は、シフトレジスタ２４５１−０〜２４５１−Ｎに順次一時記憶された、検出されたノイズおよびノイズの影響範囲内にあるデジタルデータをノイズに影響される直前のデータに書換えて、フィルタ演算処理を行うこととしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。

上述してきたように、本実施例２では、データ読取部２４７１は、書換えられたデジタルデータの直前にシフトレジスタに一時記憶されたデジタルデータを読取り、デジタルフィルタ制御部２４７ａは、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、シフトレジスタ２４５１−０〜２４５１−Ｎに順次一時記憶された、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを読取られたデジタルデータに書換えて、フィルタ演算処理を行うよう制御することとしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。

実施例３では、デジタルフィルタ処理装置２４０ｂのバッファに一時記憶されたノイズの影響を受けたデジタルデータを所定のデータに置換することによりノイズを抑制する場合について説明する。ここでは、デジタルフィルタ処理装置の構成およびフィルタ演算処理手順について説明する。なお、本実施例３のＭＲＩシステム１０およびデータ収集部２４の構成は、実施例１と全く同じである。また、本実施例３のデータ収集処理手順は、実施例１と全く同じである。

まず、図１１を参照して、実施例３に係るデジタルフィルタ処理装置２４０ｂの構成について説明する。図１１は、実施例３に係るデジタルフィルタ処理装置２４０ｂの構成を示す機能ブロック図である。実施例１のデジタルフィルタ処理装置２４０の構成との相違は、デジタルフィルタ回路２４５ｂおよびデジタルフィルタ制御部２４７ｂであり、その他は全く同じであるので、デジタルフィルタ回路２４５ｂおよびデジタルフィルタ制御回路２４７ｂについて説明する。

デジタルフィルタ回路２４５ｂは、シフトレジスタ２４５１−０〜２４５１−Ｎ、乗算器２４５２、加算器２４５３、スイッチ２４５４を有する。シフトレジスタ２４５１−０〜２４５１−Ｎは、Δｔのサンプリング間隔でサンプリングされた（Ｎ＋１）個のデジタルデータを順次一時的に記憶するバッファである。

また、乗算器２４５２は、シフトレジスタ２４５１−０〜２４５１−Ｎに一時的に記憶されているデジタルデータにフィルタ係数ｈ（０）・・・・ｈ（Ｎ）を乗じる乗算器であり、シフトレジスタ２４５１−０〜２４５１−Ｎに一時的に記憶されているデジタルデータをスイッチ２４５４によって順次切替えて読取る。また、加算器２４５３は、乗算器２４５２の（Ｎ＋１）個の積を加算する加算器である。

デジタルフィルタ制御部２４７ｂは、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、複数のバッファに順次一時記憶された、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータ、すなわち図５に示された（ｎ−ｍ）番目〜（ｎ＋ｍ）番目のデジタルデータを所定のデータに置換して、フィルタ演算処理を行うよう制御する制御部であり、データ置換部２４７２を有する。データ置換部２４７２は、図５に示された（ｎ−ｍ）番目〜（ｎ＋ｍ）番目のデジタルデータを乗算器２４５２において所定のデータ、例えば０に置換する置換部である。

次に、図１２を参照して、図１１に示すデジタルフィルタ処理装置２４０ｂのフィルタ演算処理手順について詳細に説明する。図１２は、図１１に示すデジタルフィルタ処理装置２４０ｂのフィルタ演算処理手順を詳細に示すフローチャートである。本手順のステップＳ１２０１〜ステップＳ１２１０は、ステップＳ１２０２およびステップＳ１２０８を除き、実施例１の図８のステップＳ８０１〜ステップＳ８１０と同じであるので、ステップＳ１２０２およびステップＳ１２０８について説明する。

ステップＳ１２０２およびステップＳ１２０８は、シフトレジスタに格納されたノイズに影響されたデータを乗算器２４５２で所定のデータ、例えば０に置換する手順であり、デジタルフィルタ回路２４５ｂは、ステップＳ１２０２およびステップＳ１２０８で置換された所定のデータにフィルタ演算処理を実施する。

上記一連の処理を行うことにより、デジタルフィルタ制御部２４７ｂは、ノイズ検出回路２４１からＲＦ信号に所定の閾値以上のノイズを検出したという通知があった場合は、シフトレジスタ２４５１−０〜２４５１−Ｎに順次一時記憶された、検出されたノイズの影響範囲内にあるデジタルデータを乗算器２４５２で所定のデータに置換して、フィルタ演算処理を行うこととしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。

上述してきたように、本実施例３では、データ置換部２４７２は、シフトレジスタ２４５１−０〜２４５１−Ｎに順次一時記憶されたデジタルデータを所定のデータに置換し、デジタルフィルタ制御部２４７ｂは、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、シフトレジスタ２４５１−０〜２４５１−Ｎに順次一時記憶された、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを所定のデータに置換して、フィルタ演算処理を行うよう制御することとしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。

実施例４では、デジタルフィルタ処理装置のバッファに対応付けられたフィルタ係数を所定のフィルタ係数に置換することによりノイズを抑制する場合について説明する。ここでは、デジタルフィルタ処理装置の構成およびフィルタ演算処理手順について説明する。なお、本実施例４のＭＲＩシステム１０およびデータ収集部２４の構成は、実施例１と全く同じである。また、本実施例４のデータ収集処理手順は、実施例１と全く同じである。

まず、図１３を参照して、実施例４に係るデジタルフィルタ処理装置２４０ｃの構成について説明する。図１３は、実施例４に係るデジタルフィルタ処理装置２４０ｃの構成を示す機能ブロック図である。実施例１のデジタルフィルタ処理装置２４０の構成との相違は、デジタルフィルタ回路２４５ｃおよびデジタルフィルタ制御部２４７ｃであり、その他は全く同じであるので、デジタルフィルタ回路２４５ｃおよびデジタルフィルタ制御部２４７ｃについて説明する。

デジタルフィルタ回路２４５ｃは、シフトレジスタ２４５１−０〜２４５１−Ｎ、乗算器２４５２、加算器２４５３、スイッチ２４５４を有する。シフトレジスタ２４５１−０〜２４５１−Ｎは、Δｔのサンプリング間隔でサンプリングされた（Ｎ＋１）個のデジタルデータを順次一時的に記憶するバッファである。

また、乗算器２４５２は、シフトレジスタ２４５１−０〜２４５１−Ｎに一時的に記憶されているデジタルデータにフィルタ係数ｈ（０）・・・・ｈ（Ｎ）を乗じる乗算器であり、シフトレジスタ２４５１−０〜２４５１−Ｎに一時的に記憶されているデジタルデータをスイッチ２４５４によって順次切替えて読取る。また、加算器２４５３は、乗算器２４５２の（Ｎ＋１）個の積を加算する加算器である。

デジタルフィルタ制御部２４７ｃは、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータ、すなわち図５に示された（ｎ−ｍ）番目〜（ｎ＋ｍ）番目のデジタルデータを順次一次記憶するレジスタに対応付けられたフィルタ係数を所定のフィルタ係数に置換して、フィルタ演算処理を行うよう制御する制御部であり、フィルタ係数置換部２４７３を有する。フィルタ係数置換部２４７３は、図５に示され（ｎ−ｍ）番目〜（ｎ＋ｍ）番目のレジスタに対応付けられたフィルタ係数を乗算器２４５２において所定のフィルタ係数、例えば０に置換する置換部である。

次に、図１４を参照して、図１３に示すフィルタ演算処理手順について詳細に説明する。図１４は、図１３に示すフィルタ演算処理手順を詳細に示すフローチャートである。本手順のステップＳ１４０１〜ステップＳ１４１０は、ステップＳ１４０２およびステップＳ１４０８を除き、実施例１の図８のステップＳ８０１〜ステップＳ８１０と同じであるので、ステップＳ１４０２およびステップＳ１４０８について説明する。

ステップＳ１４０２およびステップＳ１４０８は、ノイズに影響されたデータを格納するシフトレジスタに対応付けられたフィルタ係数を乗算器２４５２で所定のフィルタ係数、例えば０に置換する手順であり、デジタルフィルタ回路２４５ｃは、ステップＳ１４０２およびステップＳ１４０８で置換された所定のフィルタ係数を用いてフィルタ演算処理を実施する。

上記一連の処理を行うことにより、デジタルフィルタ制御部２４７ｃは、ノイズ検出回路２４１からＲＦ信号に所定の閾値以上のノイズを検出したという通知があった場合は、検出されたノイズの影響範囲内にあるデジタルデータを順次一次記憶するシフトレジスタに対応付けられたフィルタ係数を乗算器２４５２で所定のフィルタ係数に置換して、フィルタ演算処理を行うこととしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。

上述してきたように、本実施例４では、フィルタ係数置換部２４７３は、レジスタ２４５１−０〜２４５１−Ｎに対応付けられたフィルタ係数を所定のフィルタ係数に置換し、デジタルフィルタ制御部２４７ｃは、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを順次一時記憶するバッファに対応付けられたフィルタ係数を所定のフィルタ係数に置換して、フィルタ演算処理を行うよう制御することとしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。

ところで、本実施例３では、データ置換部２４７２は、シフトレジスタ２４５１−０〜２４５１−Ｎに順次一時記憶された、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを所定のデータに置換する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、データ読取部が置換されたデジタルデータの直前にシフトレジスタに一時記憶されたデジタルデータを読み取って、データ置換部は、シフトレジスタに順次一時記憶された、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを読取られたデジタルデータに置換する場合に適用することができる。

以上のように、本発明にかかるデジタルフィルタ処理装置は、デジタルデータ処理装置に有用であり、特に、ＭＲＩに適している。

実施例１に係るＭＲＩシステムの構成を示す機能ブロック図である。 図１に示すデータ収集部の構成を示す機能ブロック図である。 図２に示すデータ収集部が取り込んだＲＦ信号に重畳したノイズの一例を示す図である。 図２に示すＡＤ変換器が図３に示すＲＦ信号をデジタルデータに変換した一例を示す図である。 図２に示すデジタルフィルタ処理装置の複数のバッファに記憶されたノイズが重畳したデジタルデータの一例を示す図である。 図２に示すデジタルフィルタ処理装置の構成をさらに詳細に示す機能ブロック図である。 図２に示すデータ収集部のデータ収集処理手順を示すフローチャートである。 図７に示すフィルタ演算処理手順をさらに詳細に示すフローチャートである。 実施例２に係るデジタルフィルタ処理装置の構成を示す機能ブロック図である。 図９に示すフィルタ演算処理手順を詳細に示すフローチャートである。 実施例３に係るデジタルフィルタ処理装置の構成を示す機能ブロック図である。 図１１に示すフィルタ演算処理手順を詳細に示すフローチャートである。 実施例４に係るデジタルフィルタ処理装置の構成を示す機能ブロック図である。 図１３に示すフィルタ演算処理手順を詳細に示すフローチャートである。

符号の説明

１０ ＭＲＩシステム
２０ ＭＲＩ装置
２１ マグネットシステム
２２ ＲＦ駆動部
２３ 勾配駆動部
２４ データ収集部
２４１ ノイズ検出回路
２４２ ＡＤ変換器
２４３ 入力処理回路
２４４ 検波処理回路
２４０、２４０ａ、２４０ｂ、２４０ｃ デジタルフィルタ処理装置
２４５、２４５ｂ、２４５ｃ デジタルフィルタ回路
２４５１ シフトレジスタ
２４５１ａ データ書換部
２４５２ 乗算器
２４５３ 加算器
２４５４ スイッチ
２４６ フィルタ係数記憶部
２４７、２４７ａ、２４７ｂ、２４７ｃ デジタルフィルタ制御部
２４７１ データ読取部
２４７２ データ置換部
２４７３ フィルタ係数置換部
２４８ 出力処理回路
２５ 制御部
３０ オペレータコンソール
３１ データ処理部
３２ 操作部
３３ 表示部
４０ 被検体

Claims (18)

1. 所定の閾値以上のノイズが重畳したアナログ信号からデジタル変換されたデジタルデータを順次一時記憶する複数のバッファと、前記複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数とを有し、前記デジタルデータと前記フィルタ係数を用いてフィルタ演算処理を行うデジタルフィルタ処理装置であって、
   前記複数のバッファに順次一時記憶されたデジタルデータを所定のデータに書換えるデータ書換手段と、
   前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記複数のバッファに順次一時記憶された、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを前記所定のデータに書換えて、前記フィルタ演算処理を行うよう制御するデジタルフィルタ制御手段と、
   を備えたことを特徴とするデジタルフィルタ処理装置。
2. 前記データ書換手段によって書換えられたデジタルデータの直前に前記バッファに一時記憶されたデジタルデータを読取るデータ読取手段をさらに備え、
   前記デジタルフィルタ制御手段は、前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記複数のバッファに順次一時記憶された、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを前記読取られたデジタルデータに書換えて、前記フィルタ演算処理を行うよう制御することを特徴とする請求項１に記載のデジタルフィルタ処理装置。
3. 所定の閾値以上のノイズが重畳したアナログ信号からデジタル変換されたデジタルデータを順次一時記憶する複数のバッファと、前記複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数とを有し、前記デジタルデータと前記フィルタ係数を用いてフィルタ演算処理を行うデジタルフィルタ処理装置であって、
   前記複数のバッファに順次一時記憶されたデジタルデータを所定のデータに置換するデータ置換手段と、
   前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記複数のバッファに順次一時記憶された、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを前記所定のデータに置換して、前記フィルタ演算処理を行うよう制御するデジタルフィルタ制御手段と、
   を備えたことを特徴とするデジタルフィルタ処理装置。
4. 前記データ置換手段によって置換されたデジタルデータの直前に前記バッファに一時記憶されたデジタルデータを読取るデータ読取手段をさらに備え、
   前記デジタルフィルタ制御手段は、前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記複数のバッファに順次一時記憶された、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを前記読取られたデジタルデータに置換して、前記フィルタ演算処理を行うよう制御することを特徴とする請求項３に記載のデジタルフィルタ処理装置。
5. 所定の閾値以上のノイズが重畳したアナログ信号からデジタル変換されたデジタルデータを順次一時記憶する複数のバッファと、前記複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数とを有し、前記デジタルデータと前記フィルタ係数を用いてフィルタ演算処理を行うデジタルフィルタ処理装置であって、
   前記複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数を所定のフィルタ係数に置換するフィルタ係数置換手段と、
   前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを順次一時記憶するバッファに対応付けられたフィルタ係数を前記所定のフィルタ係数に置換して、前記フィルタ演算処理を行うよう制御するデジタルフィルタ制御手段と、
   を備えたことを特徴とするデジタルフィルタ処理装置。
6. 前記複数のバッファは、前記デジタル変換されたデジタルデータを順次一時記憶する複数のシフトレジスタであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のデジタルフィルタ処理装置。
7. 前記フィルタ演算処理は、前記複数のバッファに順次一時記憶されたデジタルデータと該複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数とをそれぞれ乗算し、乗算した積の総和をとることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のデジタルフィルタ処理装置。
8. 磁気共鳴コンピュータ診断装置が診断の対象である被検者から収集した受信信号をフィルタ演算処理することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載のデジタルフィルタ処理装置。
9. 所定の閾値以上のノイズが重畳したアナログ信号からデジタル変換されたデジタルデータを順次一時記憶する複数のバッファと、前記複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数とを有し、前記デジタルデータと前記フィルタ係数を用いてフィルタ演算処理を行うデジタルフィルタ処理方法であって、
   前記複数のバッファに順次一時記憶されたデジタルデータを所定のデータに書換えるデータ書換工程と、
   前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記複数のバッファに順次一時記憶された、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを前記所定のデータに書換えて、前記フィルタ演算処理を行うよう制御するデジタルフィルタ制御工程と、
   を含むことを特徴とするデジタルフィルタ処理方法。
10. 前記データ書換工程によって書換えられたデジタルデータの直前に前記バッファに一時記憶されたデジタルデータを読取るデータ読取工程をさらに含み、
    前記デジタルフィルタ制御工程は、前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記複数のバッファに順次一時記憶された、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを前記読取られたデジタルデータに書換えて、前記フィルタ演算処理を行うよう制御することを特徴とする請求項９に記載のデジタルフィルタ処理方法。
11. 所定の閾値以上のノイズが重畳したアナログ信号からデジタル変換されたデジタルデータを順次一時記憶する複数のバッファと、前記複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数とを有し、前記デジタルデータと前記フィルタ係数を用いてフィルタ演算処理を行うデジタルフィルタ処理方法であって、
    前記複数のバッファに順次一時記憶されたデジタルデータを所定のデータに置換するデータ置換工程と、
    前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記複数のバッファに順次一時記憶された、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを前記所定のデータに置換して、前記フィルタ演算処理を行うよう制御するデジタルフィルタ制御工程と、
    を含むことを特徴とするデジタルフィルタ処理方法。
12. 前記データ置換工程によって置換されたデジタルデータの直前に前記バッファに一時記憶されたデジタルデータを読取るデータ読取工程をさらに含み、
    前記デジタルフィルタ制御工程は、前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記複数のバッファに順次一時記憶された、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを前記読取られたデジタルデータに置換して、前記フィルタ演算処理を行うよう制御することを特徴とする請求項１１に記載のデジタルフィルタ処理方法。
13. 所定の閾値以上のノイズが重畳したアナログ信号からデジタル変換されたデジタルデータを順次一時記憶する複数のバッファと、前記複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数とを有し、前記デジタルデータと前記フィルタ係数を用いてフィルタ演算処理を行うデジタルフィルタ処理方法であって、
    前記複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数を所定のフィルタ係数に置換するフィルタ係数置換工程と、
    前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを順次一時記憶するバッファに対応付けられたフィルタ係数を前記所定のフィルタ係数に置換して、前記フィルタ演算処理を行うよう制御するデジタルフィルタ制御工程と、
    を含むことを特徴とするデジタルフィルタ処理方法。
14. 所定の閾値以上のノイズが重畳したアナログ信号からデジタル変換されたデジタルデータを順次一時記憶する複数のバッファと、前記複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数とを有し、前記デジタルデータと前記フィルタ係数を用いてフィルタ演算処理を行うデジタルフィルタ処理プログラムであって、
    前記複数のバッファに順次一時記憶されたデジタルデータを所定のデータに書換えるデータ書換手順と、
    前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記複数のバッファに順次一時記憶された、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを前記所定のデータに書換えて、前記フィルタ演算処理を行うよう制御するデジタルフィルタ制御手順と、
    をコンピュータに実行させることを特徴とするデジタルフィルタ処理プログラム。
15. 前記データ書換手順によって書換えられたデジタルデータの直前に前記バッファに一時記憶されたデジタルデータを読取るデータ読取手順をさらにコンピュータに実行させ、
    前記デジタルフィルタ制御手順は、前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記複数のバッファに順次一時記憶された、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを前記読取られたデジタルデータに書換えて、前記フィルタ演算処理を行うよう制御することを特徴とする請求項１４に記載のデジタルフィルタ処理プログラム。
16. 所定の閾値以上のノイズが重畳したアナログ信号からデジタル変換されたデジタルデータを順次一時記憶する複数のバッファと、前記複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数とを有し、前記デジタルデータと前記フィルタ係数を用いてフィルタ演算処理を行うデジタルフィルタ処理プログラムであって、
    前記複数のバッファに順次一時記憶されたデジタルデータを所定のデータに置換するデータ置換手順と、
    前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記複数のバッファに順次一時記憶された、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを前記所定のデータに置換して、前記フィルタ演算処理を行うよう制御するデジタルフィルタ制御手順と、
    をコンピュータに実行させることを特徴とするデジタルフィルタ処理プログラム。
17. 前記データ置換手順によって置換されたデジタルデータの直前に前記バッファに一時記憶されたデジタルデータを読取るデータ読取手順をさらにコンピュータに実行させ、
    前記デジタルフィルタ制御手順は、前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記複数のバッファに順次一時記憶された、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを前記読取られたデジタルデータに置換して、前記フィルタ演算処理を行うよう制御することを特徴とする請求項１６に記載のデジタルフィルタ処理プログラム。
18. 所定の閾値以上のノイズが重畳したアナログ信号からデジタル変換されたデジタルデータを順次一時記憶する複数のバッファと、前記複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数とを有し、前記デジタルデータと前記フィルタ係数を用いてフィルタ演算処理を行うデジタルフィルタ処理プログラムであって、
    前記複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数を所定のフィルタ係数に置換するフィルタ係数置換手順と、
    前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを順次一時記憶するバッファに対応付けられたフィルタ係数を前記所定のフィルタ係数に置換して、前記フィルタ演算処理を行うよう制御するデジタルフィルタ制御手順と、
    をコンピュータに実行させることを特徴とするデジタルフィルタ処理プログラム。

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