JP2006280520A - Ultrasonic imaging apparatus, ultrasonic image processing method, and ultrasonic image processing program - Google Patents

Ultrasonic imaging apparatus, ultrasonic image processing method, and ultrasonic image processing program Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic imaging apparatus capable of extracting a speckle pattern by displaying an ultrasonic image, whose spatial frequency is limited to a relatively high frequency band, as animated image. <P>SOLUTION: The ultrasonic imaging apparatus comprises an ultrasonic probe 100 for transmitting ultrasonic waves according to a plurality of applied driving signals, receiving ultrasonic echo signals generated as the ultrasonic waves are reflected on a subject, and outputting receiving signals, a signal processing part 117 for generating image data expressing ultrasonic image information on the subject by signal-processing the receiving signals output from the ultrasonic probe, an A/D convertor 118, a phase matching part 119, and a band limiting image data generating part 121 for generating band limiting image data expressing the image whose spatial frequency is limited to a band of at least the frequency at the center of the spatial frequency band of the ultrasonic image expressed by the image data generated by the phase matching part 119. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、超音波を送信し、超音波エコー信号を受信することによって得られた超音波画像信号に基づいて超音波画像を生成する超音波撮像装置に関する。さらに、本発明は、そのような超音波撮像装置によって得られた画像データを処理する超音波画像処理方法、及び、超音波画像処理プログラムに関する。   The present invention relates to an ultrasonic imaging apparatus that generates an ultrasonic image based on an ultrasonic image signal obtained by transmitting ultrasonic waves and receiving ultrasonic echo signals. Furthermore, the present invention relates to an ultrasonic image processing method and an ultrasonic image processing program for processing image data obtained by such an ultrasonic imaging apparatus.

医療分野においては、被検体の内部を観察して診断を行うために、様々な撮像技術が開発されている。特に、超音波を送受信することによって被検体の内部情報を取得する超音波撮像は、リアルタイムで画像観察を行うことができる上に、X線写真やRI(radio isotope)シンチレーションカメラ等の他の医用画像技術と異なり、放射線による被曝がない。そのため、超音波撮像は、安全性の高い撮像技術として、産科領域における胎児診断の他、婦人科系、循環器系、消化器系等を含む幅広い領域において利用されている。   In the medical field, various imaging techniques have been developed in order to observe and diagnose the inside of a subject. In particular, ultrasonic imaging that acquires internal information of a subject by transmitting and receiving ultrasonic waves enables real-time image observation, and other medical uses such as X-ray photographs and RI (radio isotope) scintillation cameras. Unlike imaging technology, there is no radiation exposure. Therefore, ultrasonic imaging is used as a highly safe imaging technique in a wide range of areas including gynecological system, circulatory system, digestive system, etc. in addition to fetal diagnosis in the obstetrics field.

超音波撮像とは、音響インピーダンスが異なる領域の境界(例えば、構造物の境界)において超音波が反射される性質を利用する画像生成技術であり、超音波ビームを人体等の被検体内に送信し、被検体内において生じた超音波エコー信号を受信し、超音波エコー信号が生じた反射点や反射強度を求めることにより、被検体内に存在する構造物(例えば、内臓や病変組織等)の輪郭を抽出する。   Ultrasound imaging is an image generation technology that uses the property that ultrasound is reflected at the boundary between regions with different acoustic impedances (for example, the boundary between structures), and transmits an ultrasonic beam into a subject such as a human body. Then, an ultrasonic echo signal generated in the subject is received, and a reflection point or reflection intensity at which the ultrasonic echo signal is generated is obtained to obtain a structure (for example, a visceral organ or a diseased tissue) present in the subject. Extract the outline of.

ところで、生体のように構造的に不均一な被写体が撮像された超音波画像においては、輝部及び/又は暗部が散在するパターンが現れる。このようなパターンはスペックルパターンと呼ばれており、例えば、内臓等の内部に存在する不均一な組織によって反射された超音波エコー信号が干渉することにより発生する。このスペックルパターンは、一種の虚像であるので、描出された構造物の輪郭等が不鮮明になることが多い。   By the way, in an ultrasonic image obtained by imaging a structurally non-uniform subject such as a living body, a pattern in which bright portions and / or dark portions are scattered appears. Such a pattern is called a speckle pattern, and is generated, for example, by interference of an ultrasonic echo signal reflected by a non-uniform tissue existing inside an internal organ or the like. Since this speckle pattern is a kind of virtual image, the contour of the drawn structure is often unclear.

特許文献1には、スペックルパターンの統計的性質を利用して画像の平滑化を行い、微小構造物を抽出することにより、肝硬変の進行度等のように均質な組織構造の中にある微小な異常病変を観察するために、被検体に超音波パルスを照射することにより断層像を得る超音波診断装置において、被検体部位から発生するエコー信号の強度あるいは振幅情報の統計的性質を用いて特定の信号を抽出する解析演算手段と、該解析演算手段によって抽出された結果を表示する表示手段とを備える超音波診断装置が開示されている。   In Patent Document 1, the statistical properties of speckle patterns are used to smooth images and extract minute structures, so that the minute structures in a homogeneous tissue structure such as the degree of progression of cirrhosis can be obtained. In an ultrasonic diagnostic apparatus that obtains a tomographic image by irradiating a subject with an ultrasonic pulse in order to observe abnormal abnormal lesions, using the statistical properties of the intensity or amplitude information of echo signals generated from the subject site There is disclosed an ultrasonic diagnostic apparatus including an analysis calculation unit that extracts a specific signal and a display unit that displays a result extracted by the analysis calculation unit.

また、特許文献2には、超音波画像に含まれるスペックル(スペックルパターン)の細かさを定量化し、組織診断に役立てるために、超音波の送受信により得られたエコーデータに基づいて超音波画像を形成する画像形成手段と、閾値レベルを変化させながら上記超音波画像を二値化処理することにより、複数の二値化画像を生成する二値化処理手段と、上記各二値化画像ごとにラベリング処理を施して高輝度又は低輝度をもった独立領域の個数を求める領域係数手段と、上記各閾値レベルの独立領域の個数を表すスペックル評価グラフを作成するグラフ作成手段とを含む超音波診断装置が開示されている。   Patent Document 2 discloses an ultrasonic wave based on echo data obtained by transmission / reception of ultrasonic waves in order to quantify the fineness of speckles (speckle patterns) included in an ultrasonic image and use it for tissue diagnosis. Image forming means for forming an image, binarization processing means for generating a plurality of binarized images by binarizing the ultrasonic image while changing a threshold level, and each of the binarized images Area coefficient means for obtaining the number of independent areas having high brightness or low brightness by performing a labeling process for each, and a graph creating means for creating a speckle evaluation graph representing the number of independent areas of each threshold level An ultrasonic diagnostic apparatus is disclosed.

また、非特許文献1には、超音波断層像に見られるスペックルパターンについての一般的な特徴と統計的性質について記載されていると共に、そのような超音波信号の統計的性質を利用した組織性状診断の研究が紹介されている。
特開2003−61964号公報(第1頁、図1) 特開2004−41617号公報(第2頁、図5) 神山直久、他、「超音波信号の統計情報を利用したTissue Characterization−肝臓の組織性状診断にむけて−」、メディカル・イメージング・テクノロジー(MEDICAL IMAGING TECHNOLOGY)、2003年3月、第21巻、第2号、p.112−116
Non-Patent Document 1 describes general characteristics and statistical properties of speckle patterns found in ultrasonic tomographic images, and a tissue using the statistical properties of such ultrasonic signals. Research on property diagnosis is introduced.
Japanese Patent Laying-Open No. 2003-61964 (first page, FIG. 1) JP 2004-41617 A (2nd page, FIG. 5) Naohisa Kamiyama, et al., “Tissue Characterization Using Statistical Information of Ultrasound Signals-Toward Tissue Characterization of Liver-”, MEDICAL IMAGING TECHNOLOGY, March 2003, Vol. 21, Vol. 2, p. 112-116

このように、超音波診断においては、診断目的に応じて、超音波画像に現れるスペックルを抽出したり、分析したり、表示することが行われている。スペックルには組織性状に関係する情報が含まれていると考えられているので、スペックルを抽出して表示できれば、組織性状の診断に役立てることができる。また、ユーザも、そのような機能を望んでいるものと考えられる。   As described above, in ultrasonic diagnosis, speckles appearing in an ultrasonic image are extracted, analyzed, and displayed in accordance with the purpose of diagnosis. Since speckles are considered to contain information related to tissue properties, if speckles can be extracted and displayed, it can be used for diagnosis of tissue properties. In addition, it is considered that the user desires such a function.

ここで、非特許文献1に記載されているように、スペックルパターンは超音波の干渉によって生じるので、超音波画像上において、スペックルパターンの空間周波数成分は比較的高くなるものと考えられる。そのため、特定の比較的高い周波数帯域の超音波画像を動画で表示できれば、スペックルパターンを抽出し易くなり、組織性状の診断支援に繋がるものと考えられる。しかしながら、現状では、そのような機能を有する超音波撮像装置は提案されていない。   Here, as described in Non-Patent Document 1, since the speckle pattern is generated by ultrasonic interference, the spatial frequency component of the speckle pattern is considered to be relatively high on the ultrasonic image. For this reason, if an ultrasonic image of a specific relatively high frequency band can be displayed as a moving image, it is easy to extract a speckle pattern, which is considered to lead to diagnosis support of tissue properties. However, at present, no ultrasonic imaging apparatus having such a function has been proposed.

そこで、上記の点に鑑み、本発明は、空間周波数が比較的高い帯域に制限された超音波画像を動画で表示することにより、スペックルパターンを抽出することができる超音波撮像装置、超音波画像処理方法、及び、超音波画像処理プログラムを提供することを目的とする。   Therefore, in view of the above points, the present invention provides an ultrasonic imaging apparatus and ultrasonic wave that can extract a speckle pattern by displaying an ultrasonic image limited to a band having a relatively high spatial frequency as a moving image. An object is to provide an image processing method and an ultrasonic image processing program.

上記課題を解決するため、本発明に係る超音波撮像装置は、被検体に向けて超音波を送信及び受信し、それによって得られた超音波エコー信号に基づいて超音波画像を表示する超音波撮像装置であって、印加される複数の駆動信号に従って超音波を送信する超音波送信手段と、超音波送信手段から送信された超音波が被検体において反射することによって生じた超音波エコー信号を受信して受信信号を出力する超音波受信手段と、該超音波受信手段から出力された受信信号に信号処理を施すことにより、被検体に関する超音波画像情報を表す画像データを生成する信号処理手段と、該信号処理手段によって生成された画像データに基づいて、該画像データによって表される超音波画像の空間周波数帯域の中心周波数以上の帯域に制限された画像を表す帯域制限画像データを生成する帯域制限画像データ生成手段とを具備する。   In order to solve the above problems, an ultrasonic imaging apparatus according to the present invention transmits and receives ultrasonic waves toward a subject, and displays an ultrasonic image based on an ultrasonic echo signal obtained thereby. An imaging apparatus, an ultrasonic transmission unit that transmits ultrasonic waves according to a plurality of applied drive signals, and an ultrasonic echo signal generated by reflection of an ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic transmission unit on a subject An ultrasonic receiving unit that receives and outputs a received signal, and a signal processing unit that generates image data representing ultrasonic image information about the subject by performing signal processing on the received signal output from the ultrasonic receiving unit And an image limited to a band equal to or higher than the center frequency of the spatial frequency band of the ultrasonic image represented by the image data based on the image data generated by the signal processing means. Generating a band-limited image data representing a; and a band-limited image data generating means.

本発明に係る超音波画像処理方法は、被検体に向けて超音波を送信及び受信することによって得られた超音波エコー信号に基づいて超音波画像を表示する超音波画像処理方法であって、超音波エコー信号を受信することによって得られた受信信号に信号処理を施すことにより、被検体に関する超音波画像情報を表す画像データを生成するステップ(a)と、ステップ(a)において生成された画像データに基づいて、該画像データによって表される超音波画像の空間周波数帯域の中心周波数以上の帯域に制限された画像を表す帯域制限画像データを生成するステップ(b)とを具備する。   An ultrasonic image processing method according to the present invention is an ultrasonic image processing method for displaying an ultrasonic image based on an ultrasonic echo signal obtained by transmitting and receiving an ultrasonic wave toward a subject, Step (a) for generating image data representing ultrasonic image information about the subject by performing signal processing on the received signal obtained by receiving the ultrasonic echo signal, and the step (a). (B) generating band-limited image data representing an image limited to a band equal to or higher than the center frequency of the spatial frequency band of the ultrasonic image represented by the image data based on the image data.

本発明に係る超音波画像処理プログラムは、被検体に向けて超音波を送信及び受信することによって得られた超音波エコー信号に基づいて超音波画像を表示する超音波画像処理プログラムであって、超音波エコー信号を受信することによって得られた受信信号に信号処理を施すことにより、被検体に関する超音波画像情報を表す画像データを生成する手順(a)と、手順(a)において生成された画像データに基づいて、該画像データによって表される超音波画像の空間周波数帯域の中心周波数以上の帯域に制限された画像を表す帯域制限画像データを生成する手順(b)とをCPUに実行させる。   An ultrasound image processing program according to the present invention is an ultrasound image processing program that displays an ultrasound image based on an ultrasound echo signal obtained by transmitting and receiving ultrasound toward a subject, A procedure (a) for generating image data representing ultrasound image information about the subject by performing signal processing on the received signal obtained by receiving the ultrasound echo signal, and the procedure (a). Based on the image data, the CPU executes a procedure (b) for generating band-limited image data representing an image limited to a band equal to or higher than the center frequency of the spatial frequency band of the ultrasonic image represented by the image data. .

本発明によれば、空間周波数が通常の超音波画像よりも高い帯域に制限された画像を生成するので、一般に空間周波数が高いスペックルパターンを見易く表示することができる。従って、スペックルパターンに基づいて観察部位の組織性状を判断する場合に、そのような機能を有する超音波撮像装置等を有効な診断支援のために活用することが可能となる。   According to the present invention, an image in which a spatial frequency is limited to a band higher than that of a normal ultrasonic image is generated, so that a speckle pattern having a generally high spatial frequency can be easily displayed. Therefore, when determining the tissue properties of the observation site based on the speckle pattern, it is possible to utilize an ultrasonic imaging apparatus having such a function for effective diagnosis support.

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。なお、同一の構成要素には同一の参照番号を付して、説明を省略する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る超音波撮像装置を示すブロック図である。この超音波撮像装置は、超音波を送受信する超音波用探触子100と、超音波の送受信を制御すると共に、取得された超音波受信信号に基づいて超音波画像を生成する超音波撮像装置本体110とを含んでいる。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The same constituent elements are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
FIG. 1 is a block diagram showing an ultrasonic imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention. This ultrasonic imaging apparatus controls an ultrasonic probe 100 that transmits and receives ultrasonic waves, and transmits and receives ultrasonic waves, and generates an ultrasonic image based on an acquired ultrasonic reception signal. And a main body 110.

超音波用探触子100は、複数の超音波トランスデューサが配列された超音波トランスデューサアレイを含んでいる。各超音波トランスデューサは、例えば、PZT(チタン酸ジルコン酸鉛:Pb(lead) zirconate titanate)に代表される圧電セラミックや、PVDF(ポリフッ化ビニリデン:polyvinylidene difluoride)に代表される高分子圧電素子等の圧電性を有する材料(圧電体)の両端に電極を形成することによって作製されている。このような超音波トランスデューサの電極に、パルス状の電気信号或いは連続波電気信号を送って電圧を印加すると、圧電体が伸縮して超音波を発生する。そこで、複数の超音波トランスデューサを電子的に制御して、それぞれの超音波トランスデューサからパルス状或いは連続的な超音波を発生させる。これにより、それらの超音波の合成によって超音波ビームが形成され、被検体が電子的に走査される。また、複数の超音波トランスデューサは、伝搬する超音波を受信することによって伸縮し、電気信号を発生する。これらの電気信号は、超音波の受信信号として出力される。このような超音波用探触子100は、ケーブルを介して超音波撮像装置本体に接続されている。   The ultrasonic probe 100 includes an ultrasonic transducer array in which a plurality of ultrasonic transducers are arranged. Each ultrasonic transducer is, for example, a piezoelectric ceramic represented by PZT (Pb (lead) zirconate titanate) or a polymer piezoelectric element represented by PVDF (polyvinylidene difluoride). It is manufactured by forming electrodes on both ends of a piezoelectric material (piezoelectric body). When a voltage is applied by sending a pulsed electric signal or a continuous wave electric signal to the electrodes of such an ultrasonic transducer, the piezoelectric body expands and contracts to generate ultrasonic waves. Therefore, a plurality of ultrasonic transducers are electronically controlled to generate pulsed or continuous ultrasonic waves from the respective ultrasonic transducers. Thereby, an ultrasonic beam is formed by synthesizing those ultrasonic waves, and the subject is electronically scanned. The plurality of ultrasonic transducers expand and contract by receiving propagating ultrasonic waves and generate electrical signals. These electric signals are output as ultrasonic reception signals. Such an ultrasonic probe 100 is connected to the ultrasonic imaging apparatus main body via a cable.

超音波用探触子100としては、複数の超音波トランスデューサが1次元に配列されたリニアアレイプローブや、被検体内を扇状に走査可能なセクタプローブや、複数の超音波トランスデューサが凸面上に配列されたコンベックスアレイプローブ等が用いられる。また、複数の超音波トランスデューサが2次元に配列された2次元アレイプローブを用いても良い。この場合には、超音波用探触子を機械的に移動させることなく異なる複数の断面に関する超音波画像を得ることができる。或いは、超音波用探触子100として、被検体内に挿入されて超音波撮像を行う体腔内探触子を用いても良い。体腔内探触子としては、内視鏡の処置具挿入孔に挿入されて用いられる超音波プローブや、内視鏡と一体化された超音波内視鏡が知られている。このような体腔内探触子においては、ラジアル走査方式によって超音波撮像が行われる。ラジアル走査方式には、探触子を回転させながら超音波を送受信し、その回転に同期して超音波信号を画像化する機械式ラジアル走査方式と、円形に配置された複数の振動子を電気的に制御することにより走査を行う電子式ラジアル走査方式とがある。このような走査方式によれば、探触子の周囲360°を一度に表示することが可能である。或いは、ラジアル走査以外の走査方式を利用する体腔内探触子として、先端部にコンベックスアレイを配置したものも知られている。   As the ultrasonic probe 100, a linear array probe in which a plurality of ultrasonic transducers are arranged one-dimensionally, a sector probe that can scan the inside of a subject in a fan shape, or a plurality of ultrasonic transducers arranged on a convex surface A convex array probe or the like is used. A two-dimensional array probe in which a plurality of ultrasonic transducers are two-dimensionally arranged may be used. In this case, ultrasonic images relating to a plurality of different cross sections can be obtained without mechanically moving the ultrasonic probe. Alternatively, as the ultrasound probe 100, a body cavity probe that is inserted into a subject and performs ultrasound imaging may be used. Known examples of the body cavity probe include an ultrasonic probe that is used by being inserted into a treatment instrument insertion hole of an endoscope, and an ultrasonic endoscope that is integrated with an endoscope. In such a body cavity probe, ultrasonic imaging is performed by a radial scanning method. In the radial scanning method, an ultrasonic wave is transmitted and received while rotating the probe, and an ultrasonic signal is imaged in synchronization with the rotation, and a plurality of transducers arranged in a circle are electrically connected. There is an electronic radial scanning method in which scanning is performed by controlling automatically. According to such a scanning method, 360 ° around the probe can be displayed at a time. Alternatively, an intracavity probe using a scanning method other than radial scanning is known in which a convex array is arranged at the tip.

超音波撮像装置本体110は、操作卓111と、制御部112と、記録部113、走査制御部114と、駆動信号発生部115と、送受信切換部116と、信号処理部117と、A/D変換器118と、位相整合部119と、メモリ120と、帯域制限画像生成部121と、DSC(ディジタル・スキャン・コンバータ)122と、D/A変換器123と、表示部124とを含んでいる。   The ultrasonic imaging apparatus main body 110 includes an operation console 111, a control unit 112, a recording unit 113, a scanning control unit 114, a drive signal generation unit 115, a transmission / reception switching unit 116, a signal processing unit 117, and an A / D. A converter 118, a phase matching unit 119, a memory 120, a band-limited image generation unit 121, a DSC (digital scan converter) 122, a D / A converter 123, and a display unit 124 are included. .

操作卓111は、超音波撮像装置本体に種々の命令や情報を入力する際にユーザによって用いられる。操作卓111は、キーボード、タッチパネル等の入力デバイスや、マウス等のポインティングデバイスや、調節ツマミや、入力ボタン等を含んでいる。また、操作卓111には、帯域制限画像生成部121における動作を制御するために用いられる信号を入力するために、ユーザによって操作される帯域制限画像選択ボタン111aが設けられている。   The console 111 is used by the user when inputting various commands and information to the ultrasonic imaging apparatus main body. The console 111 includes an input device such as a keyboard and a touch panel, a pointing device such as a mouse, an adjustment knob, an input button, and the like. In addition, the console 111 is provided with a band limited image selection button 111a operated by the user in order to input a signal used to control the operation in the band limited image generation unit 121.

制御部112は、CPUとソフトウェアとによって構成されており、超音波撮像装置の各部を制御している。
記録部113は、超音波撮像装置に含まれるCPUに動作を実行させるための基本プログラム及び種々の処理を行うために用いられるプログラム(ソフトウェア)や、それらの処理に用いられる情報等を記録するための記録媒体を制御する。なお、記録媒体としては、内蔵のハードディスクの他に、外付けハードディスク、フレキシブルディスク、MO、MT、RAM、CD−ROM、又は、DVD−ROM等を用いても良い。
The control unit 112 includes a CPU and software, and controls each unit of the ultrasonic imaging apparatus.
The recording unit 113 records a basic program for causing the CPU included in the ultrasonic imaging apparatus to execute an operation, a program (software) used for performing various processes, information used for the processes, and the like. Control the recording medium. In addition to the built-in hard disk, an external hard disk, flexible disk, MO, MT, RAM, CD-ROM, or DVD-ROM may be used as the recording medium.

走査制御部114は、制御部112によって動作の開始及び停止を制御されており、超音波を送信する方向に応じて、超音波用探触子100に含まれる複数の超音波トランスデューサを駆動するための駆動信号に与えられる遅延時間を設定する。また、超音波用探触子100としてメカニカルラジアルプローブを用いる場合には、走査制御部114は、探触子を回転させるモータの動作を制御すると共に、その動作と同期して超音波の送信方向を制御する。   The scanning control unit 114 is controlled to start and stop operation by the control unit 112, and drives a plurality of ultrasonic transducers included in the ultrasonic probe 100 in accordance with the direction in which the ultrasonic waves are transmitted. The delay time given to the driving signal is set. When a mechanical radial probe is used as the ultrasonic probe 100, the scanning control unit 114 controls the operation of a motor that rotates the probe and transmits the ultrasonic wave in synchronization with the operation. To control.

駆動信号発生部115は、超音波用探触子100に含まれる複数の超音波トランスデューサにそれぞれ対応する複数のパルサを含んでいる。各パルサは、走査制御部114の制御の下で、設定されたタイミングで駆動信号を発生する。これにより、複数の超音波トランスデューサから、超音波が所定の時間差を伴ってそれぞれ発生する。   The drive signal generation unit 115 includes a plurality of pulsers respectively corresponding to the plurality of ultrasonic transducers included in the ultrasonic probe 100. Each pulser generates a drive signal at a set timing under the control of the scanning control unit 114. Thereby, ultrasonic waves are respectively generated from the plurality of ultrasonic transducers with a predetermined time difference.

送受信切換部116は、駆動信号発生部115において発生した駆動信号の超音波用探触子100への入力と、後述する信号処理部117における受信信号の取り込みとを、制御部112の制御に従って所定のタイミングで切り換える。このように受信信号の読み取り時間帯を限定することにより、被検体の特定の深さから反射された超音波エコー信号が検出される。   The transmission / reception switching unit 116 inputs the drive signal generated by the drive signal generation unit 115 to the ultrasonic probe 100 and captures a reception signal in the signal processing unit 117 described later in accordance with the control of the control unit 112. Switch at the timing. In this way, by limiting the reading signal reading time zone, an ultrasonic echo signal reflected from a specific depth of the subject is detected.

信号処理部117は、複数の超音波トランスデューサにそれぞれ対応する複数のチャンネルを含んでいる。これらのチャンネルの各々は、対応する超音波トランスデューサから出力された受信信号を所定のタイミングで取り込み、増幅、ナイキストフィルタ処理等の信号処理を行う。
A/D変換器118は、信号処理部117において処理されたアナログ信号をディジタル変換することにより、検出データを生成する。
The signal processing unit 117 includes a plurality of channels respectively corresponding to the plurality of ultrasonic transducers. Each of these channels captures a reception signal output from the corresponding ultrasonic transducer at a predetermined timing, and performs signal processing such as amplification and Nyquist filter processing.
The A / D converter 118 digitally converts the analog signal processed by the signal processing unit 117 to generate detection data.

位相整合部119は、ディジタル変換された複数の検出データに遅延を与え、それらを加算することにより、受信フォーカス処理を行う。これにより、所定の音線方向に焦点が絞り込まれた受信ビームを表す検出データ(音線データ)が生成される。さらに音線データによって表される波形について検波を行うことにより、音線に沿って超音波画像を構成する複数の画素における輝度値を表す画像データが得られる。
メモリ120は、位相整合部119において生成された画像データを順次記憶する。メモリ120に1フレーム分の画像データが蓄積されると、画像データは、帯域制限画像生成部121に出力される。
The phase matching unit 119 performs reception focus processing by giving a delay to a plurality of digitally converted detection data and adding them. As a result, detection data (sound ray data) representing a reception beam focused in a predetermined sound ray direction is generated. Further, by detecting the waveform represented by the sound ray data, image data representing luminance values in a plurality of pixels constituting the ultrasonic image along the sound ray can be obtained.
The memory 120 sequentially stores the image data generated by the phase matching unit 119. When one frame of image data is accumulated in the memory 120, the image data is output to the band limited image generation unit 121.

帯域制限画像生成部121は、超音波画像を表す1フレーム分の画像データに基づいて、空間周波数が所定の帯域に制限された超音波画像を表す帯域制限画像データを生成して出力する。帯域制限画像生成部121の動作については、後で詳しく説明する。   The band limited image generation unit 121 generates and outputs band limited image data representing an ultrasonic image whose spatial frequency is limited to a predetermined band based on image data for one frame representing the ultrasonic image. The operation of the band limited image generation unit 121 will be described in detail later.

DSC122は、帯域制限画像生成部121から出力された帯域制限画像データについて走査フォーマットを変換することにより、超音波ビームの走査空間における音線方向の画像情報を表す画像データを、物理空間における表示用の画像データに変換する。即ち、DSC122は、超音波の走査方式に対応する座標変換及び補間を行うことにより、画像表示範囲に対応するリサンプリングを行う。例えば、リニア走査によって得られた画像データには、リニア画像を生成するための補間処理が施される。また、セクタ走査や、コンベックス走査や、ラジアル走査によって得られた画像データには、極座標変換及び補間処理が施される。   The DSC 122 converts the scan format of the band-limited image data output from the band-limited image generation unit 121 to display image data representing image information in the sound ray direction in the scanning space of the ultrasonic beam for display in the physical space. Convert to image data. That is, the DSC 122 performs resampling corresponding to the image display range by performing coordinate conversion and interpolation corresponding to the ultrasonic scanning method. For example, image data obtained by linear scanning is subjected to an interpolation process for generating a linear image. Also, polar coordinate conversion and interpolation processing are performed on image data obtained by sector scanning, convex scanning, or radial scanning.

なお、DSC122よりも前段に、距離減衰を補正するためのSTC(センシティビティタイムコントロール)を設けたり、DSC122よりも後段に、ゲイン調整及びコントラスト調整を含む線形の階調処理や、γ補正を含む非線形な階調処理等の画像処理を施す画像処理部を設けても良い。   An STC (sensitivity time control) for correcting distance attenuation is provided before the DSC 122, and linear gradation processing including gain adjustment and contrast adjustment and γ correction are included after the DSC 122. An image processing unit that performs image processing such as nonlinear gradation processing may be provided.

D/A変換器123は、DSC122において変換された表示用の画像データをアナログ信号に変換して出力する。
表示部124は、例えば、ラスタスキャン方式のCRTディスプレイ又はLCDディスプレイであり、D/A変換器123においてアナログ変換された画像信号に基づいて、超音波画像の動画又は静止画を表示する。
The D / A converter 123 converts the display image data converted by the DSC 122 into an analog signal and outputs the analog signal.
The display unit 124 is, for example, a raster scan CRT display or LCD display, and displays a moving image or a still image of an ultrasonic image based on the image signal analog-converted by the D / A converter 123.

次に、図1に示す帯域制限画像生成部121の動作について、図2及び図3を参照しながら詳しく説明する。図2は、帯域制限画像生成部121の動作を説明するための図である。また、図3は、帯域制限画像生成部121において処理される1フレーム分の画像データDT(0)によって表される超音波画像の空間周波数帯域を表している。図3において、空間周波数fは、画像データDT(0)によって表される超音波画像の空間周波数帯域の中心周波数である。 Next, the operation of the band limited image generation unit 121 shown in FIG. 1 will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the band limited image generation unit 121. FIG. 3 shows the spatial frequency band of the ultrasonic image represented by the image data DT (0) for one frame processed in the band limited image generation unit 121. In FIG. 3, the spatial frequency f 0 is the center frequency of the spatial frequency band of the ultrasonic image represented by the image data DT (0).

図2に示すように、メモリ120から出力された1フレーム分の画像データDT(0)は、ダウンサンプリング部(非鮮鋭画像処理部)11において、間引き処理、及び、ナイキストフィルタ処理等のフィルタ処理を施される。それにより、空間周波数成分が低いダウンサンプリングデータLOW(0)が生成される。   As shown in FIG. 2, the image data DT (0) for one frame output from the memory 120 is subjected to filter processing such as thinning processing and Nyquist filter processing in a downsampling unit (unsharp image processing unit) 11. Is given. Thereby, down-sampling data LOW (0) having a low spatial frequency component is generated.

次に、ダウンサンプリングデータLOW(0)は、アップサンプリング部12において、「0」値のデータを挿入する処理、及び、平滑化フィルタ処理等のフィルタ処理を施される。それにより、元の画像データDT(0)と同じサイズのアップサンプリングデータLOW(0)’が得られる。このアップサンプリングデータLOW(0)’の周波数帯域は、図3に示す曲線の内で、f<fの領域に相当する。 Next, the downsampling data LOW (0) is subjected to a process of inserting “0” value data and a filter process such as a smoothing filter process in the upsampling unit 12. Thereby, upsampling data LOW (0) ′ having the same size as the original image data DT (0) is obtained. The frequency band of the upsampling data LOW (0) ′ corresponds to a region of f <f 0 in the curve shown in FIG.

次に、減算部(差分処理部)13において、画像データDT(0)からアップサンプリングデータLOW(0)’を減算する処理が行われる。それにより、サブバンドデータSUB(1)が得られる。図3に示すように、このサブバンドデータSUB(1)は、空間周波数がf≧fに制限された超音波画像を表す画像データである。 Next, the subtraction unit (difference processing unit) 13 performs a process of subtracting the upsampling data LOW (0) ′ from the image data DT (0). Thereby, subband data SUB (1) is obtained. As shown in FIG. 3, the sub-band data SUB (1) is an image data representing an ultrasonic image spatial frequency is limited to f ≧ f 0.

次に、サブバンドデータSUB(1)は、ダウンサンプリング部14において、間引き処理及び所定のフィルタ処理を施される。それによって得られたダウンサンプリングデータSUB_LOW(1)は、アップサンプリング部15において、「0」値のデータを挿入する処理及び所定のフィルタ処理を施される。さらに、減算部16において、それによって得られたアップサンプリングデータSUB_LOW(1)’をサブバンドデータSUB(1)から減算する処理を行うことにより、サブバンドデータSUB(2)が得られる。図3に示すように、このサブバンドデータSUB(2)は、空間周波数がf≧fに制限された超音波画像を表す画像データである。ここで、空間周波数fは、帯域f≧fにおける中心周波数である。 Next, the subband data SUB (1) is subjected to a thinning process and a predetermined filter process in the downsampling unit 14. The down-sampling data SUB_LOW (1) obtained thereby is subjected to processing for inserting “0” value data and predetermined filtering processing in the up-sampling unit 15. Further, the subband data SUB (2) is obtained by subtracting the upsampling data SUB_LOW (1) ′ obtained thereby from the subband data SUB (1) in the subtracting unit 16. As shown in FIG. 3, the subband data SUB (2) is image data representing an ultrasonic image in which the spatial frequency is limited to f ≧ f 1 . Here, the spatial frequency f 1 is a center frequency in the band f ≧ f 0 .

同様にして、サブバンドデータSUB(2)について、ダウンサンプリング部17、アップサンプリング部18、及び、減算部19における処理を施すことにより、サブバンドデータSUB(3)が得られる。図3に示すように、このサブバンドデータSUB(3)は、空間周波数がf≧fに制限された超音波画像を表す画像データである。ここで、空間周波数fは、帯域f≧fにおける中心周波数である。
さらに、このような処理を順次行うことにより、サブバンドデータSUB(4)、(5)、…が得られる。
Similarly, the sub-band data SUB (3) is obtained by subjecting the sub-band data SUB (2) to processing in the down-sampling unit 17, the up-sampling unit 18, and the subtracting unit 19. As shown in FIG. 3, the sub-band data SUB (3) is an image data representing an ultrasonic image spatial frequency is limited to f ≧ f 2. Here, the spatial frequency f 2 is a center frequency in the band f ≧ f 1 .
Further, the subband data SUB (4), (5),... Are obtained by sequentially performing such processing.

セレクタ20は、制御部112から入力された帯域制限画像選択信号に従って、画像データDT(0)、サブバンドデータSUB(1)、サブバンドデータSUB(2)、…のいずれかを選択して出力する。   The selector 20 selects and outputs one of the image data DT (0), the subband data SUB (1), the subband data SUB (2),... According to the band limited image selection signal input from the control unit 112. To do.

再び、図1を参照しながら、本実施形態に係る超音波撮像装置の動作について説明する。
ユーザが超音波撮像を開始すると、制御部112は、超音波撮像を開始するための制御信号を各部に出力する。また、ユーザは、空間周波数が好みの帯域に制限された画像を画面に表示させるために、操作卓111の帯域制限画像選択ボタンを用いて帯域を選択する。それに応じて、帯域制限画像選択信号が、制御部112から帯域制限画像生成部121に出力される。
The operation of the ultrasonic imaging apparatus according to the present embodiment will be described again with reference to FIG.
When the user starts ultrasonic imaging, the control unit 112 outputs a control signal for starting ultrasonic imaging to each unit. In addition, the user selects a band using the band-limited image selection button of the console 111 in order to display an image whose spatial frequency is limited to a preferred band on the screen. In response to this, a band limited image selection signal is output from the control unit 112 to the band limited image generation unit 121.

一方、駆動信号発生部115は、制御部112の制御の下で動作する走査制御部114に従って、超音波用探触子100の各超音波トランスデューサを駆動するための駆動信号を発生する。それにより、超音波トランスデューサ100から超音波ビームが送信され、リニア走査や、セクタ走査や、コンベックス走査や、ラジアル走査等の走査方式によって被検体が走査される。そのようにして被検体内に向けて送信された超音波ビームは、被検体内に存在する反射体によって反射され、その際に生じた複数の超音波エコー信号は、超音波用探触子100によって受信される。受信された超音波エコー信号は、超音波用探触子100の各超音波トランスデューサにおいて電気信号に変換され、受信信号として超音波撮像装置本体に入力される。   On the other hand, the drive signal generator 115 generates a drive signal for driving each ultrasonic transducer of the ultrasonic probe 100 in accordance with the scan controller 114 operating under the control of the controller 112. Accordingly, an ultrasonic beam is transmitted from the ultrasonic transducer 100, and the subject is scanned by a scanning method such as linear scanning, sector scanning, convex scanning, or radial scanning. The ultrasonic beam thus transmitted toward the subject is reflected by a reflector present in the subject, and a plurality of ultrasonic echo signals generated at that time are reflected by the ultrasonic probe 100. Received by. The received ultrasonic echo signal is converted into an electric signal in each ultrasonic transducer of the ultrasonic probe 100 and input to the ultrasonic imaging apparatus main body as a received signal.

超音波撮像装置本体に入力された複数の受信信号は、信号処理部117において所定の信号処理及びA/D変換を施され、さらに、位相整合及び検波処理を施されて、得られた画像データが、一旦、メモリ120に記憶される。そして、1フレーム分の画像データがメモリ120に蓄積されると、画像データは帯域制限画像生成部121に出力される。帯域制限画像生成部121においては、先に図2を参照しながら説明したように、空間周波数が所定の帯域に制限された帯域制限画像を表すサブバンドデータSUB(1)、(2)、…が生成される。そして、それらのサブバンドデータSUB(1)、(2)、…、及び、元の画像データDT(0)の内から、ユーザによって選択されたデータがDSC122に出力される。帯域制限画像生成部121から出力されたデータは、DSC122において走査フォーマットの変換処理を施され、D/A変換器123においてアナログ画像信号に変換されて、表示部124に供給される。それにより、空間周波数がユーザの好みの帯域に制限された帯域制限画像又は元の超音波画像の動画又は静止画が表示部124に表示される。
ユーザは、帯域制限画像又は元の超音波画像が表示部124に表示されている間であっても、帯域制限画像選択ボタン111aを用いて命令を切り換えることにより、異なる帯域制限画像を表示部124に表示させることができる。
A plurality of received signals input to the ultrasonic imaging apparatus main body are subjected to predetermined signal processing and A / D conversion in the signal processing unit 117, and further subjected to phase matching and detection processing, and thus obtained image data Is temporarily stored in the memory 120. When the image data for one frame is accumulated in the memory 120, the image data is output to the band limited image generation unit 121. In the band limited image generating unit 121, as described above with reference to FIG. 2, the subband data SUB (1), (2),... Representing the band limited image whose spatial frequency is limited to a predetermined band. Is generated. Then, data selected by the user from the sub-band data SUB (1), (2),... And the original image data DT (0) is output to the DSC 122. The data output from the band-limited image generation unit 121 is subjected to scan format conversion processing in the DSC 122, converted into an analog image signal in the D / A converter 123, and supplied to the display unit 124. As a result, a band-limited image whose spatial frequency is limited to a user's favorite band or a moving image or a still image of the original ultrasonic image is displayed on the display unit 124.
Even when the band-limited image or the original ultrasonic image is displayed on the display unit 124, the user switches the command using the band-limited image selection button 111a to display a different band-limited image on the display unit 124. Can be displayed.

以上説明したように、本実施形態によれば、ダウンサンプリング処理及び減算(差分)処理により帯域制限画像データを生成するので、高速処理が可能となり、ほぼリアルタイムに帯域制限画像を表示させることができる。また、操作卓に帯域制限画像選択ボタンを設けることにより、空間周波数がユーザの好みの帯域に制限された画像、又は、元の超音波画像を表示させることができる。従って、医療診断の現場において、ユーザは、帯域制限画像の帯域を切り換えることにより、スペックルパターンがよく現れている帯域制限画像の動画を表示させることができ、そのような帯域制限画像に基づいて、被検体内の観察部位の組織性状を効率良く判断することが可能となる。このように、本実施形態に係る超音波撮像装置は、診断支援のために有効に活用することができる。   As described above, according to the present embodiment, band-limited image data is generated by downsampling processing and subtraction (difference) processing, so that high-speed processing is possible and band-limited images can be displayed almost in real time. . In addition, by providing a band-limited image selection button on the console, it is possible to display an image whose spatial frequency is limited to a user's favorite band or an original ultrasonic image. Therefore, at the site of medical diagnosis, the user can display a moving image of the band limited image in which the speckle pattern often appears by switching the band of the band limited image, and based on such a band limited image Thus, it is possible to efficiently determine the tissue properties of the observation site in the subject. Thus, the ultrasonic imaging apparatus according to the present embodiment can be effectively used for diagnosis support.

次に、本発明の第2の実施形態に係る超音波撮像装置について、図4及び図5を参照しながら説明する。図4は、本実施形態に係る超音波撮像装置の構成を示すブロック図である。
図4に示すように、本実施形態に係る超音波撮像装置は、超音波用探触子100及び超音波撮像装置本体200を含んでいる。超音波撮像装置本体200は、図1に示す超音波撮像装置本体110の操作卓111の替わりに操作卓201を有しており、DSC122の替わりにDSC202を有しており、さらに、画面合成部203をさらに含んでいる。その他の構成については、図1に示す超音波撮像装置におけるものと同様である。
Next, an ultrasonic imaging apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of the ultrasonic imaging apparatus according to the present embodiment.
As shown in FIG. 4, the ultrasonic imaging apparatus according to the present embodiment includes an ultrasonic probe 100 and an ultrasonic imaging apparatus main body 200. The ultrasonic imaging apparatus main body 200 has a console 201 instead of the console 111 of the ultrasonic imaging apparatus main body 110 shown in FIG. 1, a DSC 202 instead of the DSC 122, and a screen composition unit. 203 is further included. Other configurations are the same as those in the ultrasonic imaging apparatus shown in FIG.

操作卓201には、周波数帯域を選択するための帯域制限画像選択ボタン111aに加えて、表示形式選択ボタン201aがさらに設けられている。表示形式選択ボタン201aは、後述する合成画面の表示形式をユーザが入力する際に用いられる。   The console 201 further includes a display format selection button 201a in addition to the band limited image selection button 111a for selecting a frequency band. The display format selection button 201a is used when the user inputs a display format of a composite screen described later.

DSC202は、メモリ120に蓄積された1フレーム分の画像データ、即ち、空間周波数が制限されていない通常の超音波画像を表す画像データと、帯域制限画像生成部121から出力された帯域制限画像データとの両方について走査フォーマットを変換することにより、通常の超音波画像を表す表示用の画像データ、及び、帯域制限画像を表す表示用の画像データを生成する。   The DSC 202 stores one frame of image data stored in the memory 120, that is, image data representing a normal ultrasonic image whose spatial frequency is not limited, and band-limited image data output from the band-limited image generation unit 121. By converting the scanning format for both, display image data representing a normal ultrasonic image and display image data representing a band-limited image are generated.

画面合成部203は、制御部112から出力された表示形式選択信号に従い、DSC202において生成された2種類の画像データに基づいて、2つの超音波画像を含む合成画面を作成し、合成画像データを生成する。この表示形式選択信号は、ユーザが表示形式選択ボタン201aを用いて所望の表示形式を選択することにより、制御部112から出力される。   In accordance with the display format selection signal output from the control unit 112, the screen synthesis unit 203 creates a synthesis screen including two ultrasonic images based on the two types of image data generated in the DSC 202, and generates the synthesized image data. Generate. The display format selection signal is output from the control unit 112 when the user selects a desired display format using the display format selection button 201a.

画面合成部203において作成される合成画面の表示形式としては、例えば、図5の(a)〜(c)に示すものが考えられる。即ち、図5の(a)に示すように、表示部の画面900に、通常の超音波画像901と帯域制限画像902とを同じサイズで並べて表示するようにしても良い。また、図5の(b)に示すように、通常の超音波画像903を大きく、帯域制限画像904を小さくして並べて表示するようにしても良い。このような表示形式は、帯域制限画像904によりスペックルパターンの有無等を参照しながら、通常の超音波画像903により観察部位を詳しく観察したい場合に適している。さらに、図5の(c)に示すように、通常の超音波画像905を小さく、帯域制限画像906を大きくして並べて表示するようにしても良い。このような表示形式は、通常の超音波画像905を参照して観察部位の位置や形状を確認しながら、帯域制限画像906によりスペックルパターンの状態を詳しく観察したい場合に適している。   As a display format of the composite screen created by the screen composition unit 203, for example, the display formats shown in FIGS. That is, as shown in FIG. 5A, the normal ultrasonic image 901 and the band limited image 902 may be displayed side by side with the same size on the screen 900 of the display unit. Further, as shown in FIG. 5B, the normal ultrasonic image 903 may be enlarged and the band limited image 904 may be reduced and displayed side by side. Such a display format is suitable when it is desired to observe the observation site in detail with the normal ultrasonic image 903 while referring to the presence or absence of the speckle pattern with the band limited image 904. Furthermore, as shown in FIG. 5C, the normal ultrasonic image 905 may be displayed smaller and the band-limited image 906 enlarged and displayed side by side. Such a display format is suitable when the speckle pattern state is desired to be observed in detail from the band limited image 906 while confirming the position and shape of the observation site with reference to the normal ultrasonic image 905.

以上説明したように、本実施形態によれば、空間周波数が制限されていない通常の超音波画像と、ユーザの好みの帯域制限画像との両方を、ユーザの好みの表示形式で画面に表示させることができるので、医療診断の効率をさらに良くすることができる。   As described above, according to the present embodiment, both a normal ultrasonic image whose spatial frequency is not limited and a user's favorite band-limited image are displayed on the screen in a user's favorite display format. Therefore, the efficiency of medical diagnosis can be further improved.

次に、本発明の第3の実施形態に係る超音波撮像装置について、図6〜図8を参照しながら説明する。図6は、本実施形態に係る超音波撮像装置の構成を示すブロック図である。
図6に示すように、本実施形態に係る超音波撮像装置は、超音波用探触子100及び超音波撮像装置本体300を有している。超音波撮像装置本体300は、図1に示す超音波撮像装置本体110の操作卓111の替わりに操作卓301を有しており、DSC122の替わりにDSC303を有している。また、超音波撮像装置本体300は、図1に示す超音波撮像装置本体110に対して、帯域制限画像解析部302及び画面合成部304をさらに有している。その他の構成については、図1に示す超音波撮像装置におけるものと同様である。
Next, an ultrasonic imaging apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of the ultrasonic imaging apparatus according to the present embodiment.
As shown in FIG. 6, the ultrasonic imaging apparatus according to the present embodiment includes an ultrasonic probe 100 and an ultrasonic imaging apparatus main body 300. The ultrasonic imaging apparatus main body 300 includes a console 301 instead of the console 111 of the ultrasonic imaging apparatus main body 110 illustrated in FIG. 1, and a DSC 303 instead of the DSC 122. In addition, the ultrasonic imaging apparatus main body 300 further includes a band limited image analysis unit 302 and a screen synthesis unit 304 with respect to the ultrasonic imaging apparatus main body 110 illustrated in FIG. 1. Other configurations are the same as those in the ultrasonic imaging apparatus shown in FIG.

操作卓301には、周波数帯域を選択するための帯域制限画像選択ボタン111aに加えて、合成画面の表示形式をユーザが入力するために用いられる表示形式選択ボタン301aと、帯域制限画像解析ボタン301bとがさらに設けられている。帯域制限画像解析ボタン301bは、帯域制限画像の解析を行うか否かについてユーザが命令を入力する際に用いられる。   In addition to the band-limited image selection button 111a for selecting a frequency band, the console 301 includes a display format selection button 301a used for the user to input the display format of the composite screen and a band-limited image analysis button 301b. Are further provided. The band limited image analysis button 301b is used when the user inputs a command as to whether or not to analyze the band limited image.

帯域制限画像解析部302は、帯域制限画像生成部121から出力された帯域制限画像データによって表される帯域制限画像を解析する。
図7は、図6に示す帯域制限画像解析部302の構成を示すブロック図である。図7に示すように、帯域制限画像解析部302は、スイッチ31と、第1帯域制限画像メモリ32と、第2帯域制限画像メモリ33と、減算部34とを含んでいる。スイッチ31は、制御部112の制御の下で帯域制限画像生成部121からのデータ出力先を切り換えることにより、帯域制限画像生成部121から順次出力された1フレーム分の帯域制限画像データを、第1帯域制限画像メモリ32と第2帯域制限画像メモリ33とに交互に格納させる。減算部34は、第1帯域制限画像メモリ32又は第2帯域制限画像メモリ33において帯域制限画像データが更新された場合に、それらのメモリにそれぞれ格納されている帯域制限画像データの間において減算処理を行うことにより、フレーム差分データを生成する。このフレーム差分データは、帯域制限画像の時間変化を表しており、帯域制限画像解析データとしてDSC303に出力される。
The band limited image analysis unit 302 analyzes the band limited image represented by the band limited image data output from the band limited image generation unit 121.
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of the band limited image analysis unit 302 shown in FIG. As shown in FIG. 7, the band limited image analysis unit 302 includes a switch 31, a first band limited image memory 32, a second band limited image memory 33, and a subtracting unit 34. The switch 31 switches the data output destination from the band-limited image generation unit 121 under the control of the control unit 112, so that the band-limited image data for one frame sequentially output from the band-limited image generation unit 121 The first band limited image memory 32 and the second band limited image memory 33 are alternately stored. When the band limited image data is updated in the first band limited image memory 32 or the second band limited image memory 33, the subtracting unit 34 performs a subtraction process between the band limited image data respectively stored in these memories. To generate frame difference data. This frame difference data represents a time change of the band limited image and is output to the DSC 303 as band limited image analysis data.

DSC303は、メモリ120に蓄積された1フレーム分の画像データ、即ち、通常の超音波画像を表す画像データと、帯域制限画像生成部121から出力された帯域制限画像データと、帯域制限画像解析部302から出力された帯域制限画像解析データとについて走査フォーマットを変換することにより、通常の超音波画像を表す表示用の画像データと、帯域制限画像を表す表示用の画像データと、帯域制限画像の解析結果を表す表示用の画像データとを生成する。   The DSC 303 stores one frame of image data stored in the memory 120, that is, image data representing a normal ultrasonic image, band-limited image data output from the band-limited image generation unit 121, and a band-limited image analysis unit By converting the scanning format for the band limited image analysis data output from 302, display image data representing a normal ultrasonic image, display image data representing a band limited image, and a band limited image Display image data representing the analysis result is generated.

画面合成部304は、制御部112から出力された表示形式選択信号に従い、DSC303において生成された3種類のデータに基づいて、1〜3つの画像を含む合成画面を作成し、合成画像データを生成する。この表示形式選択信号は、ユーザが帯域制限画像選択ボタン301aを用いて所望の表示形式を選択することにより、制御部112から出力される。   In accordance with the display format selection signal output from the control unit 112, the screen composition unit 304 creates a composite screen including 1 to 3 images based on the three types of data generated in the DSC 303, and generates composite image data. To do. The display format selection signal is output from the control unit 112 when the user selects a desired display format using the band limited image selection button 301a.

画面合成部304において作成される合成画面の表示形式としては、通常の超音波画像と、帯域制限画像と、その解析結果を表す解析画像との内のいずれか1つのみを表示するものであっても良いし(シングル表示)、それらの内の2つを表示するものであっても良い(デュアル表示)。後者の場合には、例えば、図5の(a)〜(c)に示す表示形式を用いることができる。或いは、通常の超音波画像と、帯域制限画像と、解析画像との全てを表示するものであっても良い(トリプル表示)。トリプル表示を行う場合には、例えば、図8の(a)に示すように、画面900に、通常の超音波画像911と、帯域制限画像912と、解析画像913とを全て同じ大きさで表示するようにしても良い。また、図8の(b)に示すように、3つの画像の内の1つのみ(例えば、解析画像914)を大きいサイズで表示し、残りの2つの画像(例えば、帯域制限画像915及び通常の超音波画像916)を小さいサイズで表示しても良い。帯域制限画像及び通常の超音波画像を参照して観察部位の位置や形状を確認しながら解析画像を詳しく観察したい場合には、この表示方法が適している。さらに、図8の(c)に示すように、3つのそれらの画像の内の2つの画像(帯域制限画像917及び解析画像918)を大きいサイズで表示し、残りの1つの画像(例えば、通常の超音波画像919)を小さいサイズで表示するようにしても良い。通常の超音波画像を参照して観察部位の位置や形状を確認しながら、帯域制限画像及び解析画像に表されているスペックルパターンの状態及びその時間変化を詳しく観察したい場合には、この表示方法が適している。   As a display format of the composite screen created by the screen composite unit 304, only one of a normal ultrasonic image, a band limited image, and an analysis image representing the analysis result is displayed. Alternatively, it may be one (single display) or two of them (dual display). In the latter case, for example, the display formats shown in (a) to (c) of FIG. 5 can be used. Alternatively, all of the normal ultrasonic image, the band limited image, and the analysis image may be displayed (triple display). When performing triple display, for example, as shown in FIG. 8A, a normal ultrasonic image 911, a band limited image 912, and an analysis image 913 are all displayed on the screen 900 in the same size. You may make it do. Further, as shown in FIG. 8B, only one of the three images (for example, the analysis image 914) is displayed in a large size, and the remaining two images (for example, the band limited image 915 and the normal image) are displayed. The ultrasonic image 916) may be displayed in a small size. This display method is suitable when it is desired to observe the analysis image in detail while confirming the position and shape of the observation site with reference to the band limited image and the normal ultrasonic image. Further, as shown in FIG. 8C, two of the three images (band-limited image 917 and analysis image 918) are displayed in a large size, and the remaining one image (eg, normal The ultrasonic image 919) may be displayed in a small size. Use this display when you want to observe in detail the speckle pattern state and its temporal change shown in the band-limited image and analysis image while checking the position and shape of the observation site with reference to the normal ultrasound image. The method is suitable.

以上説明したように、本実施形態においては、帯域制限画像の時間変化を求めることにより帯域制限画像の特徴を解析するので、スペックルパターンの時間変化の激しい部位を容易に判別することが可能となる。従って、スペックルパターンに基づいて観察部位の組織性状を判断する場合に判断が容易となり、医療診断の質及び効率を向上させることが可能となる。また、本実施形態によれば、ユーザの好みに応じて、帯域制限画像の解析を行うか否かを選択したり、画面に表示される画像のサイズのパターンを選択することができるので、ユーザにとって使いやすい超音波撮像装置となり、診断支援のために有効に活用することができる。   As described above, in the present embodiment, since the characteristics of the band limited image are analyzed by obtaining the time change of the band limited image, it is possible to easily discriminate a part where the time change of the speckle pattern is intense. Become. Accordingly, when the tissue property of the observation site is determined based on the speckle pattern, the determination becomes easy, and the quality and efficiency of the medical diagnosis can be improved. Further, according to the present embodiment, it is possible to select whether or not to analyze the band limited image and to select the pattern of the size of the image displayed on the screen according to the user's preference. Therefore, it can be used effectively for diagnosis support.

次に、本発明の第4の実施形態に係る超音波撮像装置について、図9及び図10を参照しながら説明する。図9は、本実施形態に係る超音波撮像装置の構成を示すブロック図である。
図9に示すように、本実施形態に係る超音波撮像装置は、超音波用探触子100及び超音波撮像装置本体400とを含んでいる。超音波撮像装置本体400は、図6に示す超音波撮像装置本体300の帯域制限画像解析部302の替わりに帯域制限画像解析部401を有している。本実施形態は、帯域制限画像を解析するための処理として周波数処理を用いることを特徴としている周波数処理としては、高速フーリエ変換(FFT)や、ウェーブレット(wavelet)変換等の周知の周波数変換処理を用いることができ、本実施形態においては、FFT処理が用いられている。その他の構成については、図6に示す超音波撮像装置におけるものと同様である。
Next, an ultrasonic imaging apparatus according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of the ultrasonic imaging apparatus according to the present embodiment.
As shown in FIG. 9, the ultrasonic imaging apparatus according to the present embodiment includes an ultrasonic probe 100 and an ultrasonic imaging apparatus main body 400. The ultrasonic imaging apparatus main body 400 has a band limited image analysis unit 401 instead of the band limited image analysis unit 302 of the ultrasonic imaging apparatus main body 300 shown in FIG. The present embodiment is characterized by using frequency processing as processing for analyzing a band-limited image. As frequency processing, known frequency conversion processing such as fast Fourier transform (FFT) and wavelet transform is performed. In this embodiment, FFT processing is used. Other configurations are the same as those in the ultrasonic imaging apparatus shown in FIG.

以下に、帯域制限画像解析部401の動作について説明する。
図10は、帯域制限画像解析部401において行われる周波数処理を説明するための図であり、帯域制限画像における深さ方向の1つのラインに対応する輝度値を表す信号を示している。図10において、横軸は時間tを表しており、これは被検体の深さ方向の距離に相当する。また、図10において、縦軸は信号強度を表している。
The operation of the band limited image analysis unit 401 will be described below.
FIG. 10 is a diagram for explaining frequency processing performed in the band limited image analysis unit 401, and shows a signal representing a luminance value corresponding to one line in the depth direction in the band limited image. In FIG. 10, the horizontal axis represents time t, which corresponds to the distance in the depth direction of the subject. In FIG. 10, the vertical axis represents the signal intensity.

まず、帯域制限画像解析部401は、帯域制限画像生成部121から出力された帯域制限画像データに含まれる1ラインの信号について、時間tを中心とする窓幅Wの区間に対してFFT処理を行う。その結果、図11の(a)に示すような空間周波数分布が得られる。この空間周波数分布の中心周波数又はピーク周波数fを、時間tにおける代表値(特徴量)とする。 First, the band-limited image analysis unit 401, for one line of the signal included in the band-limited image data output from the band-limited image generating unit 121, FFT processing on the section of the window width W centered on the time t 0 I do. As a result, a spatial frequency distribution as shown in FIG. The center frequency or peak frequency f c of the spatial frequency distribution, as a representative value (feature quantity) at time t.

このような処理を、W/2<t<T−W/2の範囲で時間tをずらしながら、他の区間についても施す。時間tをずらす間隔Δtは、1ライン上のサンプリング点の間隔と等しくするか、又は、それよりも大きくする。また、間隔Δtと窓幅Wとの関係については、解析対象となる範囲の隙間をなくすために、0<Δt<Wとすることが望ましい。さらに、上記の条件を満たす範囲内で、窓幅W、tの下限値W/2、及び、tの上限値(T−W/2)を変化させても良い。それにより、図11の(b)に示すように、帯域制限画像の解析結果が得られる。この解析結果における中心周波数fを輝度値に変換することにより、帯域制限画像解析データが得られる。この帯域制限画像解析データに対してDSC処理を施すことによって表される画像は、帯域制限画像に含まれる空間周波数成分の深度変化を表している。 Such processing is also performed for other sections while shifting the time t 0 in the range of W / 2 <t 0 <T−W / 2. The interval Δt for shifting the time t 0 is made equal to or larger than the interval between sampling points on one line. Further, regarding the relationship between the interval Δt and the window width W, it is desirable that 0 <Δt <W in order to eliminate the gap in the range to be analyzed. Furthermore, within the range that satisfies the above-mentioned conditions, the window width W, the lower limit value W / 2 of t 0, and the upper limit value of t 0 (T-W / 2 ) may be changed. Thereby, as shown in FIG. 11B, an analysis result of the band limited image is obtained. By converting the center frequency f c in the analysis result to the luminance value, the band-limited image analysis data are obtained. An image represented by performing DSC processing on the band-limited image analysis data represents a change in the depth of the spatial frequency component included in the band-limited image.

ここで、図11の(b)に示すように、帯域制限画像を含む超音波画像においては、一般に、深部に行くほど空間周波数は減衰する。その理由は、被検体を伝播する超音波の内で比較的高い周波数成分は散乱し易く、深部からの超音波エコー信号には比較的低い周波数成分が多くなるので、深部に行くほど解像度が低くなるからである。   Here, as shown in FIG. 11B, in an ultrasonic image including a band limited image, the spatial frequency generally attenuates as it goes deeper. The reason is that relatively high frequency components in the ultrasonic wave propagating through the subject are easily scattered, and the ultrasonic echo signal from the deep part has a relatively low frequency component, so the resolution decreases as it goes deeper. Because it becomes.

そこで、空間周波数の帯域がある程度限定された帯域制限画像において、さらに、空間周波数について解析を行うことにより、スペックルパターンのように高い空間周波数を有することを特徴とする領域を明確に表示することが可能となる。即ち、図12に示すように、帯域制限画像において空間周波数は深度に応じて減衰するが、ある深度領域にスペックルパターンが存在している場合には、その領域は深部であっても高輝度で表示される。   Therefore, in a band-limited image in which the spatial frequency band is limited to some extent, by further analyzing the spatial frequency, a region having a high spatial frequency like a speckle pattern can be clearly displayed. Is possible. That is, as shown in FIG. 12, in the band-limited image, the spatial frequency attenuates according to the depth, but when a speckle pattern exists in a certain depth region, the brightness is high even if the region is deep. Is displayed.

このように、本実施形態においては、特異的な周波数減衰が見られる領域が高い輝度で表示されるので、そのような領域を容易に判別することが可能となる。従って、スペックルパターンに基づいて医療診断を行う際に判断が容易となる等、この機能は診断支援のために有効である。   As described above, in the present embodiment, an area where specific frequency attenuation is seen is displayed with high luminance, and thus such an area can be easily identified. Therefore, this function is effective for diagnosis support, such as easy determination when performing a medical diagnosis based on a speckle pattern.

次に、本発明の第4の実施形態に係る超音波撮像装置の変形例について、図13及び図14を参照しながら説明する。図13は、本実施形態に係る超音波撮像装置の変形例を示すブロック図である。この超音波撮像装置の本体410は、図9に示す超音波撮像装置に対して、色信号生成部411をさらに有している。その他の構成については、図9に示す超音波撮像装置におけるものと同様である。   Next, a modification of the ultrasonic imaging apparatus according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 13 is a block diagram illustrating a modification of the ultrasonic imaging apparatus according to the present embodiment. The main body 410 of the ultrasonic imaging apparatus further includes a color signal generation unit 411 with respect to the ultrasonic imaging apparatus shown in FIG. Other configurations are the same as those in the ultrasonic imaging apparatus shown in FIG.

この変形例においては、帯域制限画像解析を行う際に、図11に示す時間tにおける代表値(特徴量)として、図14の(a)に示すように、中心周波数又はピーク周波数fよりも小さい範囲の積分値SLと中心周波数f以上の範囲の積分値SHとの差(SL−SH)を用いている。この場合には、図14の(b)に示すように、窓幅Wの区間(図10)における空間周波数分布に応じて、正又は負の値によって表される解析結果が得られる。 In this modification, when performing the band-limited image analysis, the representative value at the time t 0 shown in FIG. 11 as (features), as shown in (a) of FIG. 14, the center frequency or peak frequency f c and using the difference between the integrated value SH of the integrated value SL and the center frequency f c or more ranges of even small range (SL-SH). In this case, as shown in FIG. 14B, an analysis result represented by a positive or negative value is obtained according to the spatial frequency distribution in the section of the window width W (FIG. 10).

さらに、この解析結果における差(SL−SH)に基づいて、帯域制限画像解析データを生成する。即ち、差(SL−SH)の正負に応じて解析画像に色信号を割り当て、差の値の絶対値|SL−SH|を輝度値に変換する。具体的には、(SL−SH)>0となる領域(図14の(b)に示すBの領域)には青色の色信号が割り当てられ、(SL−SH)<0となる領域(図14の(b)に示すRの領域)には赤色の色信号が割り当てられる。色信号の割り当ては、帯域制限画像解析部401における解析結果に基づいて、色信号生成部411において行われる。
この帯域制限画像解析データに対してDSC処理を施すことによって表される画像は、帯域制限画像に含まれる高低周波数差分の深度変化を表している。
Furthermore, band-limited image analysis data is generated based on the difference (SL-SH) in the analysis result. That is, a color signal is assigned to the analysis image in accordance with the sign of the difference (SL−SH), and the absolute value | SL−SH | of the difference value is converted into a luminance value. Specifically, a blue color signal is assigned to an area where (SL-SH)> 0 (an area B shown in FIG. 14B), and an area where (SL-SH) <0 (see FIG. 14). A red color signal is assigned to the area R shown in FIG. The color signal allocation is performed in the color signal generation unit 411 based on the analysis result in the band limited image analysis unit 401.
An image represented by performing DSC processing on the band-limited image analysis data represents a change in the depth of the high-low frequency difference included in the band-limited image.

ここで、先にも述べたように、超音波画像においては深部に行くほど空間周波数が減衰するので、通常は低い空間周波数成分の方が優勢であり、差(SL−SH)は正となる。しかしながら、スペックルパターンのように高い空間周波数成分を有している領域においては、高い空間周波数成分の方が優勢となるので、差(SL−SH)は負となる。   Here, as described above, since the spatial frequency is attenuated as it goes deeper in the ultrasonic image, the lower spatial frequency component is usually dominant, and the difference (SL-SH) is positive. . However, in a region having a high spatial frequency component such as a speckle pattern, the difference (SL−SH) is negative because the high spatial frequency component is dominant.

この変形例においては、そのような特異的な周波数減衰が見られる領域を異なる色(例えば、青色に対して赤色)で表示することにより、そのような領域を容易に判別することが可能となるので、この機能をスペックルパターンに基づいて医療診断を行う際における診断支援のために有効に活用することができる。   In this modification, it is possible to easily discriminate such a region by displaying a region where such specific frequency attenuation is seen in different colors (for example, red with respect to blue). Therefore, this function can be effectively utilized for diagnosis support when performing medical diagnosis based on the speckle pattern.

次に、本発明の第5の実施形態に係る超音波撮像装置について、図9及び図15を参照しながら説明する。
本実施形態に係る超音波撮像装置は、図9に示す超音波撮像装置本体400の帯域制限画像解析部401の替わりに、図15に示す帯域制限画像解析部501を有している。その他の構成については、図9に示す超音波撮像装置におけるものと同様である。
Next, an ultrasonic imaging apparatus according to the fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The ultrasonic imaging apparatus according to the present embodiment includes a band limited image analysis unit 501 illustrated in FIG. 15 instead of the band limited image analysis unit 401 of the ultrasonic imaging apparatus main body 400 illustrated in FIG. Other configurations are the same as those in the ultrasonic imaging apparatus shown in FIG.

図15に示すように、帯域制限画像解析部501は、周波数処理部51と、スイッチ52と、第1周波数処理メモリ53と、第2周波数処理メモリ54と、減算部55とを含んでいる。
周波数処理部51は、帯域制限画像生成部121から出力された帯域制限画像データに対して、1ラインごとに周波数変換処理を施すことにより、帯域制限画像に含まれる空間周波数成分の深度変化を表す解析データを生成する。なお、周波数処理部51における周波数処理及び帯域制限画像の解析データを生成する動作については、本発明の第4の実施形態において説明したものと同様である。
As illustrated in FIG. 15, the band limited image analysis unit 501 includes a frequency processing unit 51, a switch 52, a first frequency processing memory 53, a second frequency processing memory 54, and a subtraction unit 55.
The frequency processing unit 51 performs a frequency conversion process for each line on the band-limited image data output from the band-limited image generation unit 121, thereby expressing a change in the depth of the spatial frequency component included in the band-limited image. Generate analysis data. The operation of generating the frequency processing and band-limited image analysis data in the frequency processing unit 51 is the same as that described in the fourth embodiment of the present invention.

スイッチ52は、制御部112の制御の下で周波数処理部51からのデータ出力先を切り換えることにより、周波数処理部51から順次出力された1フレーム分の解析データを、第1周波数処理メモリ53と第2周波数処理メモリ54とに交互に格納させる。減算部55は、第1周波数処理メモリ53又は第2周波数処理メモリ54において解析データが更新された場合に、それらのメモリにそれぞれ格納されている解析データの間において減算処理を行うことにより、フレーム差分データを生成する。このフレーム差分データが、帯域制限画像解析データとしてDSC303に出力される。   The switch 52 switches the data output destination from the frequency processing unit 51 under the control of the control unit 112, thereby analyzing one frame of analysis data sequentially output from the frequency processing unit 51 with the first frequency processing memory 53. They are alternately stored in the second frequency processing memory 54. When the analysis data is updated in the first frequency processing memory 53 or the second frequency processing memory 54, the subtraction unit 55 performs a subtraction process between the analysis data respectively stored in these memories, thereby Generate difference data. This frame difference data is output to the DSC 303 as band limited image analysis data.

このように、帯域制限画像に周波数処理を施すことによって得られた解析データのフレーム差分を求めることにより、帯域制限画像に含まれる空間周波数成分の深度に応じた変化の時間変化を画像化することが可能となる。従って、スペックルパターンに特異的な周波数減衰が見られ、且つ、スペックルパターンの時間変化の激しい部位を容易に判別することが可能となる等、このような機能はスペックルパターンに基づいて医療診断を行う際における診断支援のために有効である。   As described above, by obtaining the frame difference of the analysis data obtained by performing the frequency processing on the band limited image, the temporal change of the change according to the depth of the spatial frequency component included in the band limited image is imaged. Is possible. Therefore, such functions can be identified based on the speckle pattern. For example, frequency attenuation specific to the speckle pattern can be seen and a part where the speckle pattern changes with time can be easily identified. This is effective for diagnosis support when making a diagnosis.

本実施形態に係る超音波撮像装置の変形例として、周波数処理部51において解析データを生成する際に、本発明の第4の実施形態の変形例(図14)におけるのと同様に、差(SL−SH)を時間tにおける代表値として用いても良い。その場合には、周波数処理によって求められた差(SL−SH)に対してフレーム差分処理を行い、フレーム差分処理後の値の正負に応じて色信号の割り当てると共に、フレーム差分処理後の値の絶対値を輝度値に変換することにより、帯域制限画像解析データが生成される。 As a modified example of the ultrasonic imaging apparatus according to the present embodiment, when the analysis data is generated in the frequency processing unit 51, the difference (in the same way as in the modified example (FIG. 14) of the fourth embodiment of the present invention ( SL-SH) may be used as a representative value at time t 0. In that case, frame difference processing is performed on the difference (SL-SH) obtained by frequency processing, color signals are assigned according to the sign of the value after frame difference processing, and the value after frame difference processing is assigned. Band-limited image analysis data is generated by converting the absolute value into a luminance value.

次に、本発明の第6の実施形態に係る超音波撮像装置について、図16〜図19を参照しながら説明する。
図16に示すように、本実施形態に係る超音波撮像装置は、超音波用探触子100及び超音波撮像装置本体600を有している。超音波撮像装置本体600は、図6に示す超音波撮像装置本体300の帯域制限画像生成部121及び帯域制限画像解析部302の替わりに、図16に示す帯域制限画像生成部601及び帯域制限画像解析部602を有している。その他の構成については、図6に示す超音波撮像装置におけるものと同様である。
Next, an ultrasonic imaging apparatus according to the sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 16, the ultrasonic imaging apparatus according to the present embodiment includes an ultrasonic probe 100 and an ultrasonic imaging apparatus main body 600. The ultrasonic imaging apparatus main body 600 is different from the band limited image generating unit 121 and the band limited image analyzing unit 302 of the ultrasonic imaging apparatus main body 300 illustrated in FIG. 6 in that the band limited image generating unit 601 and the band limited image illustrated in FIG. An analysis unit 602 is included. Other configurations are the same as those in the ultrasonic imaging apparatus shown in FIG.

帯域制限画像生成部601は、超音波画像を表す1フレーム分の画像データに基づいて、周波数帯域が互いに異なる帯域制限画像データを生成して出力する。
図17は、帯域制限画像生成部601の動作を説明するための図である。また、図18は、帯域制限画像生成部601において処理される1フレーム分の画像データDT(0)によって表される超音波画像の空間周波数帯域を表している。図18において、空間周波数fは、画像データDT(0)によって表される超音波画像の空間周波数帯域の中心周波数である。
The band limited image generation unit 601 generates and outputs band limited image data having different frequency bands based on image data for one frame representing an ultrasonic image.
FIG. 17 is a diagram for explaining the operation of the band limited image generation unit 601. FIG. 18 shows the spatial frequency band of the ultrasonic image represented by the image data DT (0) for one frame processed in the band limited image generation unit 601. In FIG. 18, the spatial frequency f 0 is the center frequency of the spatial frequency band of the ultrasonic image represented by the image data DT (0).

図17に示すように、メモリ120から出力された1フレーム分の画像データDT(0)は、ダウンサンプリング部61において、間引き処理、及び、ナイキストフィルタ処理等のフィルタ処理を施される。それにより、空間周波数成分が低いダウンサンプリングデータLOW(0)が生成される。   As shown in FIG. 17, image data DT (0) for one frame output from the memory 120 is subjected to filter processing such as thinning processing and Nyquist filter processing in the downsampling unit 61. Thereby, down-sampling data LOW (0) having a low spatial frequency component is generated.

次に、ダウンサンプリングデータLOW(0)は、アップサンプリング部62において、0値のデータを挿入する処理、及び、平滑化フィルタ処理等のフィルタ処理を施される。それにより、元の画像データDT(0)と同じサイズのアップサンプリングデータLOW(0)’が得られる。減算部63において、このアップサンプリングデータLOW(0)’を元のデータDT(0)から減算する処理を行うことにより、サブバンドデータSUB(1)が得られる。   Next, the downsampling data LOW (0) is subjected to a process of inserting 0-value data and a filter process such as a smoothing filter process in the upsampling unit 62. Thereby, upsampling data LOW (0) 'having the same size as the original image data DT (0) is obtained. In the subtracting unit 63, subband data SUB (1) is obtained by performing a process of subtracting the upsampling data LOW (0) 'from the original data DT (0).

次に、サブバンドデータSUB(1)は、ダウンサンプリング部64において、間引き処理及び所定のフィルタ処理を施される。それによって得られたダウンサンプリングデータSUB_LOW(0)は、アップサンプリング部65において、0値のデータを挿入する処理及び所定のフィルタ処理を施されることにより、元の画像データと同じサイズにアップサンプリングされる。その結果得られたデータBAND(1)が、第1の帯域制限画像データとして出力される(出力1)。図18に示すように、第1の帯域制限画像データBAND(1)は、空間周波数がf≦f≦fに制限された超音波画像を表す画像データである。ここで、空間周波数fは、帯域f≧fにおける中心周波数である。 Next, the subband data SUB (1) is subjected to a thinning process and a predetermined filter process in the downsampling unit 64. The down-sampling data SUB_LOW (0) obtained thereby is up-sampled to the same size as the original image data by performing processing for inserting zero-value data and predetermined filtering processing in the up-sampling unit 65. Is done. Data BAND (1) obtained as a result is output as first band-limited image data (output 1). As shown in FIG. 18, the first band-limited image data BAND (1) is image data representing an ultrasonic image whose spatial frequency is limited to f 0 ≦ f ≦ f 1 . Here, the spatial frequency f 1 is a center frequency in the band f ≧ f 0 .

さらに、減算部66において、サブバンドデータSUB(1)からデータBAND(1)を減算する処理を行うことにより、データBAND(2)が得られる。このデータBAND(2)が、第2の帯域制限画像として出力される(出力2)。図18に示すように、第2の帯域制限画像データBAND(2)は、空間周波数がf≦fに制限された超音波画像を表す画像データである。
本実施形態においては、このような処理により互いに帯域の重ならない複数の帯域制限画像を生成することができる。
Further, the subtracting unit 66 performs a process of subtracting the data BAND (1) from the subband data SUB (1), thereby obtaining the data BAND (2). This data BAND (2) is output as a second band limited image (output 2). As shown in FIG. 18, the second band-limited image data BAND (2) is image data representing an ultrasonic image spatial frequency is limited to f ≦ f 1.
In the present embodiment, a plurality of band limited images whose bands do not overlap each other can be generated by such processing.

再び、図16を参照すると、帯域制限画像解析部602は、帯域制限画像生成部601において生成された2種類の帯域制限画像データBAND(1)及びBAND(2)によって表される帯域制限画像の解析を行う。
図19は、帯域制限画像解析部602の構成を示すブロック図である。図19に示すように、帯域制限画像解析部602は、第1周波数処理部67と、第2周波数処理部68と、減算部69とを含んでいる。
Referring to FIG. 16 again, the band-limited image analysis unit 602 includes a band-limited image represented by the two types of band-limited image data BAND (1) and BAND (2) generated by the band-limited image generation unit 601. Analyze.
FIG. 19 is a block diagram illustrating a configuration of the band limited image analysis unit 602. As shown in FIG. 19, the band-limited image analysis unit 602 includes a first frequency processing unit 67, a second frequency processing unit 68, and a subtraction unit 69.

第1周波数処理部67は、帯域制限画像生成部601から出力された第1の帯域制限画像データBAND(1)(出力1)について周波数変換処理を行うことにより、第1の帯域制限画像の解析データを生成する。一方、第2周波数処理部68は、帯域制限画像生成部601から出力された第2の帯域制限画像データBAND(2)(出力2)について周波数変換処理を行うことにより、第2の帯域制限画像の解析データを生成する。第1及び第2周波数処理部67及び62においては、第4の実施形態において図11を参照しながら説明したのと同様に、それぞれの帯域制限画像データに含まれる1ラインの信号についてFFT処理を行うことにより、時間tにおける代表値(特徴量)を求めることが行われる。それによって得られた第1及び第2の帯域制限画像の解析データは、それぞれの帯域制限画像に含まれる空間周波数成分の深度変化を表している。 The first frequency processing unit 67 performs frequency conversion processing on the first band limited image data BAND (1) (output 1) output from the band limited image generation unit 601, thereby analyzing the first band limited image. Generate data. On the other hand, the second frequency processing unit 68 performs the frequency conversion process on the second band limited image data BAND (2) (output 2) output from the band limited image generation unit 601 to thereby obtain the second band limited image. Generate analysis data. In the first and second frequency processing units 67 and 62, as described with reference to FIG. 11 in the fourth embodiment, FFT processing is performed on one line of signals included in each band-limited image data. By doing so, a representative value (feature value) at time t 0 is obtained. The analysis data of the first and second band limited images obtained thereby represents the change in the depth of the spatial frequency component included in each band limited image.

減算部69は、第1及び第2の周波数処理部67及び68からそれぞれ出力された解析データの間において減算処理を行うことにより、周波数差分データを求める。この周波数差分データが、帯域制限画像解析データとして、DSC303に出力される。
このように、帯域の異なる2種類の帯域制限画像に基づく解析データの差分を求めることにより、帯域制限画像に含まれる低い周波数成分と高い周波数成分との強度差の深度変化を画像化することが可能となる。
The subtraction unit 69 obtains frequency difference data by performing a subtraction process between the analysis data output from the first and second frequency processing units 67 and 68, respectively. This frequency difference data is output to the DSC 303 as band limited image analysis data.
In this way, by obtaining a difference between analysis data based on two types of band-limited images having different bands, it is possible to image a change in depth of an intensity difference between a low frequency component and a high frequency component included in the band-limited image. It becomes possible.

次に、本発明の第7の実施形態に係る超音波撮像装置について、図20を参照しながら説明する。
本実施形態に係る超音波撮像装置は、図16に示す超音波撮像装置本体600の帯域制限画像解析部602の替わりに、図20に示す帯域制限画像解析部701を有している。その他の構成については、図16に示す超音波撮像装置におけるものと同様である。
Next, an ultrasonic imaging apparatus according to the seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The ultrasonic imaging apparatus according to the present embodiment includes a band limited image analysis unit 701 illustrated in FIG. 20 instead of the band limited image analysis unit 602 of the ultrasonic imaging apparatus main body 600 illustrated in FIG. Other configurations are the same as those in the ultrasonic imaging apparatus shown in FIG.

図20に示すように、帯域制限画像解析部701は、第1周波数処理部71と、第2周波数処理部72と、第1の減算部73と、スイッチ74と、第1周波数処理メモリ75と、第2周波数処理メモリ76と、第2の減算部74とを含んでいる。第1周波数処理部71、第2周波数処理部72、及び、減算部73の構成及び動作は、図19に示す第1周波数処理部67、第2周波数処理部68、及び、減算部69におけるのとそれぞれ同様である。   As shown in FIG. 20, the band-limited image analysis unit 701 includes a first frequency processing unit 71, a second frequency processing unit 72, a first subtraction unit 73, a switch 74, a first frequency processing memory 75, The second frequency processing memory 76 and the second subtracting unit 74 are included. The configurations and operations of the first frequency processing unit 71, the second frequency processing unit 72, and the subtraction unit 73 are the same as those in the first frequency processing unit 67, the second frequency processing unit 68, and the subtraction unit 69 shown in FIG. And the same for each.

スイッチ74は、制御部112の制御の下で減算部73からのデータ出力先を切り換えることにより、減算部73から順次出力された1フレーム分の周波数差分データを、第1周波数処理メモリ75と第2周波数処理メモリ76とに交互に格納させる。減算部77は、第1周波数処理メモリ75又は第2周波数処理メモリ76において周波数差分データが更新された場合に、それらのメモリにそれぞれ格納されている周波数差分データの間において減算処理を行うことにより、フレーム差分データを生成する。このフレーム差分データが、帯域制限画像解析データとしてDSC303に出力される。
このように、帯域の異なる2種類の帯域制限画像に基づく解析データの差分のフレーム差分を求めることにより、帯域制限画像に含まれる低い周波数成分と高い周波数成分との強度差の深度変化の時間変化を画像化することが可能となる。
The switch 74 switches the data output destination from the subtracting unit 73 under the control of the control unit 112, so that the frequency difference data for one frame sequentially output from the subtracting unit 73 is transferred to the first frequency processing memory 75 and the first frequency processing memory 75. They are alternately stored in the two-frequency processing memory 76. When the frequency difference data is updated in the first frequency processing memory 75 or the second frequency processing memory 76, the subtraction unit 77 performs a subtraction process between the frequency difference data respectively stored in these memories. Generate frame difference data. This frame difference data is output to the DSC 303 as band limited image analysis data.
Thus, by obtaining the frame difference of the difference between the analysis data based on the two types of band-limited images having different bands, the time change of the depth change of the intensity difference between the low frequency component and the high frequency component included in the band-limited image Can be imaged.

本発明は、医療や構造物の非破壊検査に用いられる超音波診断装置において利用することが可能である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in an ultrasonic diagnostic apparatus used for medical treatment and nondestructive inspection of structures.

本発明の第1の実施形態に係る超音波撮像装置の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a configuration of an ultrasonic imaging apparatus according to a first embodiment of the present invention. 図1に示す帯域制限画像生成部の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the band-limited image generation part shown in FIG. 画像データDT(0)によって表される超音波画像の空間周波数帯域を表す図である。It is a figure showing the spatial frequency band of the ultrasonic image represented by image data DT (0). 本発明の第2の実施形態に係る超音波撮像装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the ultrasonic imaging apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 図4に示す画面合成部において作成される合成画面の表示形式を示す図である。It is a figure which shows the display format of the synthetic | combination screen produced in the screen synthetic | combination part shown in FIG. 本発明の第3の実施形態に係る超音波撮像装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the ultrasonic imaging device which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 図6に示す帯域制限画像解析部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the band-limited image analysis part shown in FIG. 図6に示す画面合成部において作成される合成画面の表示形式を示す図である。It is a figure which shows the display format of the synthetic | combination screen produced in the screen synthetic | combination part shown in FIG. 本発明の第4の実施形態に係る超音波撮像装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the ultrasonic imaging device which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 図9に示す帯域制限画像解析部において行われる周波数処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the frequency process performed in the band-limited image analysis part shown in FIG. 図9に示す帯域制限画像解析部において行われる周波数処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the frequency process performed in the band-limited image analysis part shown in FIG. 図9に示す帯域制限画像解析部において行われる周波数処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the frequency process performed in the band-limited image analysis part shown in FIG. 本発明の第4の実施形態に係る超音波撮像装置の変形例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the modification of the ultrasonic imaging apparatus which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 図13に示す帯域制限画像解析部において行われる周波数処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the frequency process performed in the band-limited image analysis part shown in FIG. 本発明の第5の実施形態に係る超音波撮像装置に含まれる帯域制限画像解析部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the zone | band limited image analysis part contained in the ultrasonic imaging device which concerns on the 5th Embodiment of this invention. 本発明の第6の実施形態に係る超音波撮像装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the ultrasonic imaging apparatus which concerns on the 6th Embodiment of this invention. 図16に示す帯域制限画像生成部の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the band-limited image generation part shown in FIG. 図16に示す帯域制限画像解析部において行われる周波数処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the frequency process performed in the band-limited image analysis part shown in FIG. 図16に示す帯域制限画像解析部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the band-limited image analysis part shown in FIG. 本発明の第7の実施形態に係る超音波撮像装置に含まれる帯域制限画像解析部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the zone | band limited image analysis part contained in the ultrasonic imaging device which concerns on the 7th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

11、14、17、61、64 ダウンサンプリング部(非鮮鋭画像処理部)
12、15、18、62、65 アップサンプリング部
13、16、19、34、55、63、66、69、73、77 減算部(差分処理部)
20 セレクタ
31、52、73 スイッチ
32 第1帯域制限画像メモリ
33 第2帯域制限画像メモリ
51 周波数処理部
53、67、75 第1周波数メモリ
54、68、75 第2周波数メモリ
71 第1周波数処理部
72 第2周波数処理部
100 超音波用探触子
110、200、300、400、410、600 超音波撮像装置本体
111、201、301 操作卓
111a 帯域制限画像選択ボタン
112 制御部
113 記録部
114 走査制御部
115 駆動信号発生部
116 送受信切換部
117 信号処理部
118 A/D変換器
119 位相整合部
120 メモリ
121、302、601 帯域制限画像生成部
122、202、303 ディジタル・スキャン・コンバータ(DSC)
123 D/A変換器
124 表示部
201a、301a 表示形式選択ボタン
203、304 画面合成部
301b 帯域制限画像解析ボタン
302、401、501、602、701 帯域制限画像解析部
411 色信号生成部
900、910 画面
901、903、905、911、916、919 通常の超音波画像
902、904、906、912、915、917 帯域制限画像
913、914、918 解析画像
11, 14, 17, 61, 64 Downsampling unit (non-sharp image processing unit)
12, 15, 18, 62, 65 Upsampling unit 13, 16, 19, 34, 55, 63, 66, 69, 73, 77 Subtraction unit (difference processing unit)
20 Selector 31, 52, 73 Switch 32 First band limited image memory 33 Second band limited image memory 51 Frequency processing unit 53, 67, 75 First frequency memory 54, 68, 75 Second frequency memory 71 First frequency processing unit 72 Second frequency processing unit 100 Ultrasonic probe 110, 200, 300, 400, 410, 600 Ultrasound imaging device main body 111, 201, 301 Console 111a Band-limited image selection button 112 Control unit 113 Recording unit 114 Scanning Control unit 115 Drive signal generation unit 116 Transmission / reception switching unit 117 Signal processing unit 118 A / D converter 119 Phase matching unit 120 Memory 121, 302, 601 Band-limited image generation units 122, 202, 303 Digital scan converter (DSC)
123 D / A converter 124 Display unit 201a, 301a Display format selection button 203, 304 Screen composition unit 301b Band-limited image analysis button 302, 401, 501, 602, 701 Band-limited image analysis unit 411 Color signal generation unit 900, 910 Screens 901, 903, 905, 911, 916, 919 Normal ultrasound images 902, 904, 906, 912, 915, 917 Band-limited images 913, 914, 918 Analysis images

Claims (26)

被検体に向けて超音波を送信及び受信し、それによって得られた超音波エコー信号に基づいて超音波画像を表示する超音波撮像装置であって、
印加される複数の駆動信号に従って超音波を送信する超音波送信手段と、
前記超音波送信手段から送信された超音波が被検体において反射することによって生じた超音波エコー信号を受信して受信信号を出力する超音波受信手段と、
前記超音波受信手段から出力された受信信号に信号処理を施すことにより、被検体に関する超音波画像情報を表す画像データを生成する信号処理手段と、
前記信号処理手段によって生成された画像データに基づいて、該画像データによって表される超音波画像の空間周波数帯域の中心周波数以上の帯域に制限された画像を表す帯域制限画像データを生成する帯域制限画像データ生成手段と、
を具備する超音波撮像装置。
An ultrasonic imaging apparatus that transmits and receives ultrasonic waves toward a subject and displays an ultrasonic image based on an ultrasonic echo signal obtained thereby,
Ultrasonic transmission means for transmitting ultrasonic waves according to a plurality of applied drive signals;
An ultrasonic receiving means for receiving an ultrasonic echo signal generated by reflection of an ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic transmitting means on a subject and outputting a received signal;
Signal processing means for generating image data representing ultrasonic image information about the subject by performing signal processing on the reception signal output from the ultrasonic reception means;
Based on the image data generated by the signal processing means, band limitation for generating band limited image data representing an image limited to a band equal to or higher than the center frequency of the spatial frequency band of the ultrasonic image represented by the image data. Image data generating means;
An ultrasonic imaging apparatus comprising:
前記帯域制限画像データ生成手段が、前記画像データをダウンサンプリングする手段と、ダウンサンプリングされた画像データを元の画像データと同じサイズにアップサンプリングする手段と、元の画像データとアップサンプリングされた画像データとの差分を求める手段とを含む、請求項1記載の超音波撮像装置。   The band-limited image data generation means includes means for down-sampling the image data, means for up-sampling the down-sampled image data to the same size as the original image data, and the original image data and the up-sampled image. The ultrasonic imaging apparatus according to claim 1, further comprising means for obtaining a difference from the data. 前記帯域制限画像データ生成手段により生成された帯域制限画像データに基づいて、帯域制限画像の時間変化を表す解析データ、又は、空間周波数成分の深度変化を表す解析データを生成する帯域制限画像解析手段をさらに具備する、請求項1又は2記載の超音波撮像装置。   Band-limited image analysis means for generating analysis data representing a time change of a band-limited image or analysis data representing a depth change of a spatial frequency component based on the band-limited image data generated by the band-limited image data generation means The ultrasonic imaging apparatus according to claim 1, further comprising: 前記帯域制限画像の時間変化を表す解析データが、帯域制限画像に現れるスペックルパターンの時間変化を示す、請求項3記載の超音波撮像装置。   The ultrasonic imaging apparatus according to claim 3, wherein the analysis data representing a time change of the band limited image indicates a time change of a speckle pattern appearing in the band limited image. 前記帯域制限画像解析手段が、フレームの異なる複数の帯域制限画像データの差分データを生成するフレーム差分データ生成手段を含む、請求項3又は4記載の超音波撮像装置。   5. The ultrasonic imaging apparatus according to claim 3, wherein the band-limited image analysis unit includes a frame difference data generation unit that generates difference data of a plurality of band-limited image data having different frames. 前記フレーム差分データ生成手段が、前記帯域制限画像データ生成手段により生成された帯域制限画像データの出力先を1フレームごとに切り換えるスイッチ手段と、前記スイッチ手段によって出力先を切り換えられた帯域制限画像データを交互に記憶する第1及び第2の記憶手段と、前記第1の記憶手段に記憶された帯域制限画像データと前記第2の記憶手段に記憶された帯域制限画像データとの間の差を求める減算手段とを含む、請求項5記載の超音波撮像装置。   The frame difference data generating means is a switch means for switching the output destination of the band limited image data generated by the band limited image data generating means for each frame, and the band limited image data whose output destination is switched by the switch means. A difference between the first and second storage means for alternately storing the band-limited image data stored in the first storage means and the band-limited image data stored in the second storage means. The ultrasonic imaging apparatus according to claim 5, further comprising a subtracting unit to be obtained. 前記帯域制限画像解析手段が、前記帯域制限画像データ生成手段により生成された帯域制限画像データによって表される帯域制限画像において、深度方向に分けられた複数の区間について周波数変換処理を施すことにより、空間周波数成分の深度変化を求める周波数処理手段を含む、請求項3又は4記載の超音波撮像装置。   In the band limited image represented by the band limited image data generated by the band limited image data generating unit, the band limited image analyzing unit performs frequency conversion processing on a plurality of sections divided in the depth direction, The ultrasonic imaging apparatus according to claim 3, further comprising frequency processing means for obtaining a depth change of the spatial frequency component. 前記周波数処理手段が、フレームの異なる複数の帯域制限画像データによってそれぞれ表される複数の帯域制限画像について周波数変換処理を施し、
前記帯域制限画像解析手段が、前記周波数処理手段により周波数変換処理を施すことによって得られた複数の結果の差分データを生成することにより、空間周波数成分の深度変化の時間変化を求めるフレーム差分データ生成手段をさらに含む、請求項7記載の超音波撮像装置。
The frequency processing means performs frequency conversion processing on a plurality of band limited images respectively represented by a plurality of band limited image data of different frames,
Frame difference data generation for obtaining temporal change of spatial frequency component depth change by generating difference data of a plurality of results obtained by performing frequency conversion processing by the frequency processing means by the band limited image analysis means The ultrasonic imaging apparatus according to claim 7, further comprising means.
前記周波数処理手段が、前記複数の区間の各々について周波数変換処理を施すことにより各区間における空間周波数分布を求め、該空間周波数分布における中心周波数又はピーク周波数を各区間の代表値として用いる、請求項7又は8記載の超音波撮像装置。   The frequency processing means obtains a spatial frequency distribution in each section by performing a frequency conversion process on each of the plurality of sections, and uses a center frequency or a peak frequency in the spatial frequency distribution as a representative value of each section. The ultrasonic imaging apparatus according to 7 or 8. 前記周波数処理手段が、前記複数の区間の各々について周波数変換処理を施すことにより各区間における空間周波数分布を求め、該空間周波数分布の中心周波数又はピーク周波数よりも低い空間周波数成分の積分値と、該空間周波数分布の中心周波数又はピーク周波数よりも高い空間周波数成分の積分値との差を各区間の代表値として用いる、請求項7又は8記載の超音波撮像装置。   The frequency processing means obtains a spatial frequency distribution in each section by performing a frequency conversion process for each of the plurality of sections, and an integrated value of a spatial frequency component lower than the center frequency or peak frequency of the spatial frequency distribution; The ultrasonic imaging apparatus according to claim 7 or 8, wherein a difference from an integrated value of a spatial frequency component higher than a center frequency or a peak frequency of the spatial frequency distribution is used as a representative value of each section. 前記周波数処理手段が、帯域制限画像に含まれる深さ方向のラインについて、該ライン上のサンプリング点の間隔に対応する間隔で区間の中心位置をずらしながら、複数の区間について周波数変換処理を施す、請求項9又は10記載の超音波撮像装置。   The frequency processing means performs a frequency conversion process on a plurality of sections while shifting the center position of the sections at intervals corresponding to the sampling point intervals on the lines in the depth direction included in the band limited image. The ultrasonic imaging apparatus according to claim 9 or 10. 前記帯域制限画像データ生成手段により生成される帯域制限画像データの帯域を選択するために用いられる入力手段をさらに具備する請求項1〜11のいずれか1項記載の超音波撮像装置。   The ultrasonic imaging apparatus according to claim 1, further comprising an input unit used to select a band of the band limited image data generated by the band limited image data generating unit. 前記帯域制限画像解析手段において解析データを生成するか否かを選択するために用いられる入力手段をさらに具備する請求項3〜12のいずれか1項記載の超音波撮像装置。   The ultrasonic imaging apparatus according to claim 3, further comprising an input unit that is used to select whether or not analysis data is generated in the band-limited image analysis unit. 前記信号処理手段により生成された画像データによって表される超音波画像と、前記帯域制限画像データ生成手段により生成された帯域制限画像画像データによって表される帯域制限画像と、前記帯域制限画像解析手段により生成された解析データによって表される解析結果との内の少なくとも2つを含む画面を作成する画面合成手段と、
前記画面合成手段によって作成される画面に表示される超音波画像、帯域制限画像、又は、解析結果の表示サイズのパターンを選択するために用いられる入力手段と、
をさらに具備する請求項1〜13のいずれか1項記載の超音波撮像装置。
An ultrasonic image represented by the image data generated by the signal processing means, a band limited image represented by the band limited image image data generated by the band limited image data generating means, and the band limited image analyzing means Screen composition means for creating a screen including at least two of the analysis results represented by the analysis data generated by
An input unit used for selecting a pattern of a display size of an ultrasonic image, a band limited image, or an analysis result displayed on a screen created by the screen synthesis unit;
The ultrasonic imaging apparatus according to claim 1, further comprising:
被検体に向けて超音波を送信及び受信することによって得られた超音波エコー信号に基づいて超音波画像を表示する超音波画像処理方法であって、
超音波エコー信号を受信することによって得られた受信信号に信号処理を施すことにより、被検体に関する超音波画像情報を表す画像データを生成するステップ(a)と、
ステップ(a)において生成された画像データに基づいて、該画像データによって表される超音波画像の空間周波数帯域の中心周波数以上の帯域に制限された画像を表す帯域制限画像データを生成するステップ(b)と、
を具備する超音波画像処理方法。
An ultrasonic image processing method for displaying an ultrasonic image based on an ultrasonic echo signal obtained by transmitting and receiving an ultrasonic wave toward a subject,
(A) generating image data representing ultrasonic image information related to the subject by performing signal processing on the reception signal obtained by receiving the ultrasonic echo signal;
Based on the image data generated in step (a), generating band-limited image data representing an image limited to a band equal to or higher than the center frequency of the spatial frequency band of the ultrasonic image represented by the image data ( b) and
An ultrasonic image processing method comprising:
ステップ(b)が、ステップ(a)において生成された画像データをダウンサンプリングし、ダウンサンプリングされた画像データを元の画像データと同じサイズにアップサンプリングし、さらに、元の画像データとアップサンプリングされた画像データとの差分を求めることを含む、請求項15記載の超音波画像処理方法。   Step (b) downsamples the image data generated in step (a), upsamples the downsampled image data to the same size as the original image data, and is further upsampled with the original image data. The ultrasonic image processing method according to claim 15, further comprising obtaining a difference from the obtained image data. ステップ(b)において生成された帯域制限画像データに基づいて、帯域制限画像の時間変化を表す解析データ、又は、空間周波数成分の深度変化を表す解析データを生成するステップ(c)をさらに具備する、請求項15又は16記載の超音波画像処理方法。   Based on the band limited image data generated in step (b), the method further includes the step (c) of generating analysis data representing a time change of the band limited image or analysis data representing a depth change of the spatial frequency component. The ultrasonic image processing method according to claim 15 or 16. 前記帯域制限画像の時間変化を表す解析データが、帯域制限画像に現れるスペックルパターンの時間変化を示す、請求項17記載の超音波画像処理方法。   The ultrasonic image processing method according to claim 17, wherein the analysis data representing a time change of the band limited image indicates a time change of a speckle pattern appearing in the band limited image. ステップ(c)が、フレームの異なる複数の帯域制限画像データの差分データを生成することを含む、請求項17又は18記載の超音波画像処理方法。   The ultrasonic image processing method according to claim 17 or 18, wherein step (c) includes generating difference data of a plurality of band-limited image data having different frames. ステップ(c)が、ステップ(b)において生成された帯域制限画像データによって表される帯域制限画像において、深度方向に分けられた複数の区間について周波数変換処理を施すことにより、空間周波数成分の深度変化を求めることを含む、請求項17記載の超音波画像処理方法。   Step (c) performs a frequency conversion process on a plurality of sections divided in the depth direction in the band-limited image represented by the band-limited image data generated in step (b), so that the depth of the spatial frequency component The ultrasonic image processing method according to claim 17, further comprising obtaining a change. 被検体に向けて超音波を送信及び受信することによって得られた超音波エコー信号に基づいて超音波画像を表示する超音波画像処理プログラムであって、
超音波エコー信号を受信することによって得られた受信信号に信号処理を施すことにより、被検体に関する超音波画像情報を表す画像データを生成する手順(a)と、
手順(a)において生成された画像データに基づいて、該画像データによって表される超音波画像の空間周波数帯域の中心周波数以上の帯域に制限された画像を表す帯域制限画像データを生成する手順(b)と、
をCPUに実行させる超音波画像処理プログラム。
An ultrasound image processing program for displaying an ultrasound image based on an ultrasound echo signal obtained by transmitting and receiving ultrasound toward a subject,
(A) generating image data representing ultrasonic image information related to the subject by performing signal processing on the received signal obtained by receiving the ultrasonic echo signal;
A procedure for generating band limited image data representing an image limited to a band equal to or higher than the center frequency of the spatial frequency band of the ultrasonic image represented by the image data based on the image data generated in the procedure (a) ( b) and
Is an ultrasonic image processing program for causing the CPU to execute.
手順(b)が、手順(a)において生成された画像データをダウンサンプリングし、ダウンサンプリングされた画像データを元の画像データと同じサイズにアップサンプリングし、さらに、元の画像データとアップサンプリングされた画像データとの差分を求めることを含む、請求項21記載の超音波画像処理プログラム。   Step (b) down-samples the image data generated in step (a), up-samples the down-sampled image data to the same size as the original image data, and further up-samples the original image data. The ultrasonic image processing program according to claim 21, further comprising obtaining a difference from the obtained image data. 手順(b)において生成された帯域制限画像データに基づいて、帯域制限画像の時間変化を表す解析データ、又は、空間周波数成分の深度変化を表す解析データを生成する手順(c)をさらにCPUに実行させる、請求項21又は22記載の超音波画像処理プログラム。   Based on the band limited image data generated in the step (b), the CPU further includes a procedure (c) for generating analysis data representing a time change of the band limited image or analysis data representing a depth change of the spatial frequency component. The ultrasonic image processing program according to claim 21 or 22, wherein the program is executed. 前記帯域制限画像の時間変化を表す解析データが、帯域制限画像に現れるスペックルパターンの時間変化を示す、請求項23記載の超音波画像処理プログラム。   24. The ultrasonic image processing program according to claim 23, wherein the analysis data representing a time change of the band limited image indicates a time change of a speckle pattern appearing in the band limited image. 手順(c)が、フレームの異なる複数の帯域制限画像データの差分データを生成することを含む、請求項23又は24記載の超音波画像処理プログラム。   The ultrasonic image processing program according to claim 23 or 24, wherein the step (c) includes generating difference data of a plurality of band-limited image data having different frames. 手順(c)が、手順(b)において生成された帯域制限画像データによって表される帯域制限画像において、深度方向に分けられた複数の区間について周波数変換処理を施すことにより、空間周波数成分の深度変化を求めることを含む、請求項23記載の超音波画像処理プログラム。   In step (c), in the band limited image represented by the band limited image data generated in step (b), the depth of the spatial frequency component is obtained by performing frequency conversion processing on a plurality of sections divided in the depth direction. 24. The ultrasonic image processing program according to claim 23, comprising determining a change.
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