JP2009039306A - 画像処理装置および超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より自然に見える補間フレームを生成する。
【解決手段】補間フレームＨ１を挟む実フレームＦ(t1)，Ｆ(t2)上の補間画素点ｒｋに対応する各画素点ｐ(t1)，ｐ(t2)の画素値ｐ(t1)，ｐ(t2)にそれぞれ独立のランダム成分 rand(1+j+f+d)%Sw-Sw/2，rand(2+j+f+d)%Sw-Sw/2 を加えてランダム処理後画素値とした後、それらランダム処理後画素値を加重加算した画素値を補間画素点ｒｋの画素値ｒｋとする。
【効果】加味されるランダム成分の自由度が２になり、自然に見える程度を向上でき、音線がほとんど目立たなくなる。補間フレーム（Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３）間における規則性が目立たなくなる。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像処理装置および超音波診断装置に関し、更に詳しくは、より自然に見える補間フレームを生成しうる画像処理装置および超音波診断装置に関する。

従来、ある時刻に対応する実フレーム（＝実測により画素値を得たフレーム）上の画素点の画素値と後の時刻に対応する実フレーム上の画素点の画素値とを加重加算して中間の時刻に対応する補間フレーム（＝補間計算により画素値を得るフレーム）上の画素点の画素値とする超音波診断装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
他方、実フレーム上において、補間画素点（＝補間計算により画素値を得る画素点）の近傍の複数の原画素点（＝実測により画素値を得た画素点）の画素値から線形補間により画素値を計算し、その計算された画素値にランダム成分を加えて補間画素点の画素値とする画像処理装置が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
特開平９−２２０２２８号公報 特開平７−４４７０１号公報

上記２つの従来技術を組み合わせれば、ある時刻に対応する実フレーム上の画素点の画素値と後の時刻に対応する実フレーム上の画素点の画素値とを加重加算し、その加重加算して得た画素値にランダム成分を加えて中間の時刻に対応する補間フレーム上の画素点の画素値とすることが考えられる。
このように、線形補間により計算された画素値にランダム成分を加えて補間フレーム上の画素点の画素値とすることで、線形補間により計算された画素値をそのまま補間フレーム上の画素点の画素値とするよりも自然に見える補間フレームを作成することが出来る。
しかし、加味されるランダム成分の自由度が１であるため、自然に見える程度が不十分になる場合がある問題点があった。
そこで、本発明の目的は、より自然に見える補間フレームを生成しうる画像処理装置および超音波診断装置を提供することにある。

第１の観点では、本発明は、ある時刻に対応する実フレーム上の画素点の画素値と前記時刻より後の時刻に対応する実フレーム上の画素点の画素値とに独立した各ランダム成分を加えてランダム処理後画素値とするランダム処理手段と、前記ランダム処理後画素値を加重加算して中間の時刻に対応する補間フレーム上の画素点の画素値とする加重加算手段とを具備したことを特徴とする画像処理装置を提供する。
上記第１の観点による画像処理装置では、計算された画素値にランダム成分を加えて補間フレーム上の画素点の画素値とするのではなく、補間フレームを挟む実フレーム上の補間画素点に対応する各画素点の画素値にそれぞれ独立のランダム成分を加えてランダム処理後画素値とした後、それらランダム処理後画素値を加重加算した画素値を補間画素点の画素値とする。このため、加味されるランダム成分の自由度が２になり、自然に見える程度を向上できる。

第２の観点では、本発明は、前記第１の観点による画像処理装置において、補間画素点の画素値ｒｋ（ｋ＝１，２，３，…，Ｋ）を、

により求めることを特徴とする画像処理装置を提供する。
上記第２の観点による画像処理装置では、計算された画素値にランダム成分を加えて補間フレーム上の画素点の画素値とするのではなく、補間フレームを挟む実フレーム上の補間画素点に対応する各画素点の画素値にそれぞれ独立のランダム成分を加えてランダム処理後画素値とした後、それらランダム処理後画素値を加重加算した画素値を補間画素点の画素値とする。このため、加味されるランダム成分の自由度が２になり、自然に見える程度を向上できる。

第３の観点では、本発明は、前記第１の観点による画像処理装置において、補間画素点の画素値ｒｋ（ｋ＝１，２，３，…，Ｋ）を、

により求めることを特徴とする画像処理装置を提供する。
上記第３の観点による画像処理装置では、計算された画素値にランダム成分を加えて補間フレーム上の画素点の画素値とするのではなく、補間フレームを挟む実フレーム上の補間画素点に対応する各画素点の画素値にそれぞれ独立のランダム成分を加えてランダム処理後画素値とした後、それらランダム処理後画素値を加重加算した画素値を補間画素点の画素値とする。このため、加味されるランダム成分の自由度が２になり、自然に見える程度を向上できる。
また、補間画素点ごとに異なるランダム成分となるため、この点でも画像上に規則的パターンが現れるのを抑制でき、自然に見える程度をより向上できる。

第４の観点では、本発明は、前記第１の観点による画像処理装置において、補間画素点の画素値ｒｋ（ｋ＝１，２，３，…，Ｋ）を、

により求めることを特徴とする画像処理装置を提供する。
上記第４の観点による画像処理装置では、計算された画素値にランダム成分を加えて補間フレーム上の画素点の画素値とするのではなく、補間フレームを挟む実フレーム上の補間画素点に対応する各画素点の画素値にそれぞれ独立のランダム成分を加えてランダム処理後画素値とした後、それらランダム処理後画素値を加重加算した画素値を補間画素点の画素値とする。このため、加味されるランダム成分の自由度が２になり、自然に見える程度を向上できる。
また、補間フレームごとに異なるランダム成分となるため、時間方向に規則的パターンが現れるのを抑制でき、動画として自然に見える程度を向上できる。

第５の観点では、本発明は、前記第１の観点による画像処理装置において、補間画素点の画素値ｒｋ（ｋ＝１，２，３，…，Ｋ）を、

により求めることを特徴とする画像処理装置を提供する。
上記第５の観点による画像処理装置では、計算された画素値にランダム成分を加えて補間フレーム上の画素点の画素値とするのではなく、補間フレームを挟む実フレーム上の補間画素点に対応する各画素点の画素値にそれぞれ独立のランダム成分を加えてランダム処理後画素値とした後、それらランダム処理後画素値を加重加算した画素値を補間画素点の画素値とする。このため、加味されるランダム成分の自由度が２になり、自然に見える程度を向上できる。
また、実フレームの時間変化によって異なるランダム成分となるため、規則的パターンが現れるのを抑制でき、動画として自然に見える程度を向上できる。

第６の観点では、本発明は、前記第１の観点による画像処理装置において、補間画素点の画素値ｒｋ（ｋ＝１，２，３，…，Ｋ）を、

により求めることを特徴とする画像処理装置を提供する。
上記第６の観点による画像処理装置では、計算された画素値にランダム成分を加えて補間フレーム上の画素点の画素値とするのではなく、補間フレームを挟む実フレーム上の補間画素点に対応する各画素点の画素値にそれぞれ独立のランダム成分を加えてランダム処理後画素値とした後、それらランダム処理後画素値を加重加算した画素値を補間画素点の画素値とする。このため、加味されるランダム成分の自由度が２になり、自然に見える程度を向上できる。
また、補間画素点ごとに異なるランダム成分としたり、補間フレームごとに異なるランダム成分としたり、実フレームの時間変化によって異なるランダム成分とすることが可能になるため、規則的パターンが現れるのを抑制でき、自然に見える程度を向上できる。

第７の観点では、本発明は、前記第２から前記第６のいずれかの観点による画像処理装置において、ランダムの強さの指定値Ｓｗを、

により求める手段を具備したことを特徴とする画像処理装置を提供する。
上記第７の観点による画像処理装置では、実フレーム上の画素点の画素値の差が大きいほど大きなランダム成分を加えることが出来るので、自然に見える程度を向上できる。

第８の観点では、本発明は、前記第２から前記第７のいずれかの観点による画像処理装置において、加重加算の重みＷｉを、

により求める手段を具備したことを特徴とする画像処理装置を提供する。
上記第８の観点による画像処理装置では、補間フレームに近い実フレームほどその画素値の寄与を大きく出来る。

第９の観点では、本発明は、被検体を超音波スキャンして時系列の実フレームを得る超音波スキャン手段と、ある時刻に対応する実フレーム上の画素点の画素値と前記時刻より後の時刻に対応する実フレーム上の原画素点の画素値とに独立した各ランダム成分を加えてランダム処理後画素値とするランダム処理手段と、前記ランダム処理後画素値を加重加算して中間の時刻に対応する補間フレーム上の画素点の画素値とする加重加算手段と、前記補間フレームを表示する画像表示手段とを具備したことを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第９の観点による超音波診断装置では、計算された画素値にランダム成分を加えて補間フレーム上の画素点の画素値とするのではなく、補間フレームを挟む実フレーム上の補間画素点に対応する各画素点の画素値にそれぞれ独立のランダム成分を加えてランダム処理後画素値とした後、それらランダム処理後画素値を加重加算した画素値を補間画素点の画素値とする。このため、加味されるランダム成分の自由度が２になり、自然に見える程度を向上できる。

第１０の観点では、本発明は、前記第９の観点による超音波診断装置において、補間画素点の画素値ｒｋ（ｋ＝１，２，３，…，Ｋ）を、

により求めることを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第１０の観点による超音波診断装置では、計算された画素値にランダム成分を加えて補間フレーム上の画素点の画素値とするのではなく、補間フレームを挟む実フレーム上の補間画素点に対応する各画素点の画素値にそれぞれ独立のランダム成分を加えてランダム処理後画素値とした後、それらランダム処理後画素値を加重加算した画素値を補間画素点の画素値とする。このため、加味されるランダム成分の自由度が２になり、自然に見える程度を向上できる。

第１１の観点では、本発明は、前記第９の観点による超音波診断装置において、補間画素点の画素値ｒｋ（ｋ＝１，２，３，…，Ｋ）を、

により求めることを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第１１の観点による超音波診断装置では、計算された画素値にランダム成分を加えて補間フレーム上の画素点の画素値とするのではなく、補間フレームを挟む実フレーム上の補間画素点に対応する各画素点の画素値にそれぞれ独立のランダム成分を加えてランダム処理後画素値とした後、それらランダム処理後画素値を加重加算した画素値を補間画素点の画素値とする。このため、加味されるランダム成分の自由度が２になり、自然に見える程度を向上できる。
また、補間画素点ごとに異なるランダム成分となるため、時間方向に規則的パターンが現れるのを抑制でき、動画として自然に見える程度を向上できる。

第１２の観点では、本発明は、前記第９の観点による超音波診断装置において、補間画素点の画素値ｒｋ（ｋ＝１，２，３，…，Ｋ）を、

により求めることを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第１２の観点による超音波診断装置では、計算された画素値にランダム成分を加えて補間フレーム上の画素点の画素値とするのではなく、補間フレームを挟む実フレーム上の補間画素点に対応する各画素点の画素値にそれぞれ独立のランダム成分を加えてランダム処理後画素値とした後、それらランダム処理後画素値を加重加算した画素値を補間画素点の画素値とする。このため、加味されるランダム成分の自由度が２になり、自然に見える程度を向上できる。
また、補間フレームごとに異なるランダム成分となるため、規則的パターンが現れるのを抑制でき、自然に見える程度を向上できる。

第１３の観点では、本発明は、前記第９の観点による超音波診断装置において、補間画素点の画素値ｒｋ（ｋ＝１，２，３，…，Ｋ）を、

により求めることを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第１３の観点による超音波診断装置では、計算された画素値にランダム成分を加えて補間フレーム上の画素点の画素値とするのではなく、補間フレームを挟む実フレーム上の補間画素点に対応する各画素点の画素値にそれぞれ独立のランダム成分を加えてランダム処理後画素値とした後、それらランダム処理後画素値を加重加算した画素値を補間画素点の画素値とする。このため、加味されるランダム成分の自由度が２になり、自然に見える程度を向上できる。
また、実フレームの時間変化によって異なるランダム成分となるため、時間方向に規則的パターンが現れるのを抑制でき、動画として自然に見える程度を向上できる。

第１４の観点では、本発明は、前記第９の観点による超音波診断装置において、補間画素点の画素値ｒｋ（ｋ＝１，２，３，…，Ｋ）を、

により求めることを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第１４の観点による超音波診断装置では、計算された画素値にランダム成分を加えて補間フレーム上の画素点の画素値とするのではなく、補間フレームを挟む実フレーム上の補間画素点に対応する各画素点の画素値にそれぞれ独立のランダム成分を加えてランダム処理後画素値とした後、それらランダム処理後画素値を加重加算した画素値を補間画素点の画素値とする。このため、加味されるランダム成分の自由度が２になり、自然に見える程度を向上できる。
また、補間画素点ごとに異なるランダム成分としたり、補間フレームごとに異なるランダム成分としたり、実フレームの時間変化によって異なるランダム成分とすることが可能になるため、規則的パターンが現れるのを抑制でき、自然に見える程度を向上できる。

第１５の観点では、本発明は、前記第９から第１４のいずれかの観点による超音波診断装置において、ランダムの強さの指定値Ｓｗを、

により求める手段を具備したことを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第１５の観点による画像処理装置では、実フレーム上の画素点の画素値の差が大きいほど大きなランダム成分を加えることが出来るので、自然に見える程度を向上できる。

第１６の観点では、本発明は、前記第９から第１４のいずれかの観点による超音波診断装置において、前記補間画素点の位置が折りかえり領域付近か否かを判定する手段と、折りかえり領域付近の位置では他の位置よりランダムの強さの指定値Ｓｗを大きくするようにランダムの強さの指定値Ｓｗを決める手段とを具備したことを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記構成において「折りかえり領域」とは、元の画素値が画素値の上限より大きいか又は下限より小さい場合に見かけの画素値が上限から下限へ折りかえしたような値または下限から上限へ折りかえしたような値になる領域をいう。
上記第１６の観点による超音波診断装置では、不自然に見えやすい折りかえり領域付近では他より大きなランダム成分を加えることが出来るので、自然に見える程度を向上できる。

第１７の観点では、本発明は、前記第９から前記第１６のいずれかの観点による超音波診断装置において、加重加算の重みＷｉを、

により求める手段を具備したことを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第１７の観点による超音波診断装置では、補間フレームに近い実フレームほどその画素値の寄与を大きく出来る。

本発明の画像処理装置および超音波診断装置によれば、自然に見える補間フレームを作成することが出来る。

以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。

図１は、実施例１にかかる超音波診断装置１００の構成ブロック図である。
この超音波診断装置１００は、超音波探触子１０と、超音波探触子１０を駆動して被検体内を超音波ビームで走査する送受信部２０と、送受信部２０により得られた信号を基に時系列の超音波画像（＝実フレーム）を生成する画像生成部３０と、超音波画像やそれを基に生成された補間画像（＝補間フレーム）などを表示する画像表示部４０と、操作者が指示やデータを与えるための操作部５０と、超音波画像などを記録する記録部６０と、全体を制御する制御部８０と、制御部８０に含まれている超音波画像記録部８１および補間フレーム作成部８３とを具備している。

図２は、実フレームと補間フレームの説明図である。
実フレームＦ(t1)は、時刻ｔ１に対応した走査により得られた超音波画像である。実フレームＦ(t2)は、時刻ｔ１より後の時刻ｔ２に対応した走査により得られた超音波画像である。

補間フレームＨ１は、時刻ｔ１と時刻ｔ２の間の時刻「ｔ１＋Ｔａ」に対応した補間画像である。
時刻「ｔ１＋Ｔａ」に対応した補間フレームＨ１上の補間画素点ｒｋの画素値ｒｋ（ｒｋは、補間画素点およびその画素値の両方を表すものとする）は、時刻「ｔ１＋Ｔａ」の直前の実フレームＦ(t1)上の補間画素点ｒｋに対応した画素点ｐ(t1)の画素値ｐ(t1)（ｐ(t1)は、画素点およびその画素値の両方を表すものとする）と、時刻「ｔ１＋Ｔａ」の直後の実フレームＦ(t2)上の補間画素点ｒｋに対応した画素点ｐ(t2)の画素値ｐ(t2)（ｐ(t2)は、画素点およびその画素値の両方を表すものとする）とから計算により求められる。

補間フレームＨ２，Ｈ３も、補間フレームＨ１と同様に、実フレームＦ(t1)と実フレームＦ(t2)を基にした計算により得られる。

図３は、補間フレーム作成部８３による補間フレーム作成処理を示すフロー図である。なお、補間フレームＨ１を作成する場合を想定して説明する。

ステップＳ１では、補間画素点番号カウンタｋ＝１に初期化する。補間画素点番号は、補間フレーム上で各画素点に付した連番である。

ステップＳ２では、図２に示すように、補間フレームＨ１に対応する時刻「ｔ１＋Ｔａ」の直前の実フレームＦ(t1)上の補間画素点ｒｋに対応した画素点ｐ(t1)の画素値ｐ(t1)と、時刻「ｔ１＋Ｔａ」の直後の実フレームＦ(t2)上の補間画素点ｒｋに対応した画素点ｐ(t2)の画素値ｐ(t2)と、補間フレームＨ１と実フレームＦ(t1)の時間差Ｔａと、補間フレームＨ１と実フレームＦ(t2)の時間差Ｔｂとを取得する。

ステップＳ３では、操作者が「ランダム補間」を選択していたらステップＳ４へ進み、そうでなかったらステップＳ１１へ進む。

ステップＳ４では、実フレームＦ(t1)上の画素点ｐ(t1)の位置が折りかえし領域付近ならステップＳ５へ進み、実フレームＦ(t2)上の画素点ｐ(t2)の位置が折りかえし領域付近ならステップＳ５へ進み、そうでなければステップＳ６へ進む。
例えば、画素値が−１２８〜１２７の範囲内の値をとるものとし、画素点ｐ(t1)の最近傍の４点の画素値がｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４であるとき、｜ｐ１−ｐ２｜＞１２７または｜ｐ３−ｐ４｜＞１２７または｜ｐ１−ｐ３｜＞１２７を満たす場合は折りかえし領域付近と判定する。

ステップＳ５では、基準値Ｓｏ＝Ｓ１とする。そして、ステップＳ７へ進む。

ステップＳ６では、基準値Ｓｏ＝Ｓ２とする。但し、Ｓ１＞Ｓ２とする。そして、ステップＳ７へ進む。

ステップＳ７では、次式によりランダムの強さの指定値Ｓｗを算出する。

ステップＳ８では、補間画素点の画素値ｒｋを次式により求める。

ここで、操作者は、ｊ＝０またはｊ＝ｋを選択できる。また、ｆ＝０またはｆ＝補間フレームＨ１のフレーム番号（フレームには通番が付されている）またはｆ＝実フレームＦ(t1)上の全面または一部領域の画素値の合計またはｆ＝実フレームＦ(t2)上の全面または一部領域の画素値の合計のいずれかを選択できる。また、ｄ＝０またはｄ＝実フレームＦ(t1)上の全面または一部領域の画素値の合計と実フレームＦ(t2)上の全面または一部領域の画素値の合計の差を選択できる。加重加算の重みｗｉは次式により計算する。

ステップＳ９では、補間画素点番号カウンタｋが最終値Ｋに到達したなら処理を終了し、到達していないならステップＳ１０へ進む。
ステップＳ１０では、補間画素点番号カウンタｋを１だけインクリメントしてからステップＳ２に戻る。

ステップＳ１１では、操作者が線形補間を選択していたらステップＳ１２へ進み、そうでなかったら別の補間方法をチェックする処理へ進む。

ステップＳ１２では、補間画素点の画素値ｒｋを次式により求める。

そして、ステップＳ９に戻る。

実施例１の超音波診断装置１００によれば次の効果が得られる。
（１）計算された画素値にランダム成分を加えて補間フレームＨ１，Ｈ２，Ｈ３上の画素点の画素値とするのではなく、補間フレームＨ１，Ｈ２，Ｈ３を挟む実フレームＦ(t1)，Ｆ(t2)上の補間画素点に対応する各画素点の画素値ｐ(t1)，ｐ(t2)にそれぞれ独立のランダム成分 rand(1+j+f+d)%Sw-Sw/2，rand(2+j+f+d)%Sw-Sw/2 を加えてランダム処理後画素値とした後、それらランダム処理後画素値を加重加算した画素値を補間画素点の画素値ｒｋとする。このため、加味されるランダム成分の自由度が２になり、自然に見える程度を向上できる。例えば、音線がほとんど目立たなくなる。また、補間フレームＨ１，Ｈ２，Ｈ３間における規則性が目立たなくなる。

（２）実フレームは、カラーフロー画像でも、Ｂフロー画像でも、Ｂモード画像でもよいが、カラーフロー画像の場合に特に有用である。すなわち、バックグラウンドのＢモード画像に埋もれて目立たない微小なカラーデータ（輝度が低い、面積が小さい等）がカラーフロー画像に存在した場合、補間フレームではカラーデータがランダム成分を含んで変化するため、動画として見たときに目立つようになり、血流があることを視認しやすくなる。

（３）ランダム性の強さをコントロールすることが可能になるため、規則性が現れるのを最適に抑制できる。

実施例２では、実フレームＦ(t1)，Ｆ(t2)上で空間的な補間を行って補間画素点を生成し、実フレームＦ(t1)，Ｆ(t2)上の画素点を増やす。この画素点を増やした実フレームＦ(t1)，Ｆ(t2)を用いることにより、補間フレームＨ１，Ｈ２，Ｈ３における補間画素点密度を高くすることが出来る。

図４は、実施例２にかかる超音波診断装置２００の構成ブロック図である。
この超音波診断装置１００は、超音波探触子１０と、超音波探触子１０を駆動して被検体内を超音波ビームで走査する送受信部２０と、送受信部２０により得られた信号を基に時系列の超音波画像を生成する画像生成部３０と、超音波画像やそれを基に生成された補間画像などを表示する画像表示部４０と、操作者が指示やデータを与えるための操作部５０と、超音波画像などを記録する記録部６０と、全体を制御する制御部８０と、制御部８０に含まれている超音波画像記録部８１，補間画像生成部８２および補間フレーム作成部８３とを具備している。

図５は、原画素点（走査により得られた画素点）と補間画素点（原画素点を基にした計算により得られた画素点）の説明図である。
原画素点ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４は、走査により画素値を得た画素点である。補間画素点Ｒｋは、最近傍４点の原画素点ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４を基にした計算により画素値を得た画素点である。

図６は、補間画像生成部８２による補間画像生成処理を示すフロー図である。なお、実フレームＦ(t1)上で空間的補間を行う場合を想定して説明する。

ステップＰ１では、補間画素点番号カウンタｋ＝１に初期化する。補間画素点番号は、実フレーム上で各補間画素点に付した連番である。

ステップＰ２では、図５に示すように、ｋ番目の補間画素点Ｒｋの位置から最短の４個の原画素点の画素値ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４と距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４とを取得する。

ステップＰ３では、操作者がランダム補間を選択していたらステップＰ４へ進み、そうでなかったらステップＰ１１へ進む。

ステップＰ４では、補間画素点Ｒｋの位置が折りかえし領域付近ならステップＰ５へ進み、そうでなければステップＰ６へ進む。
例えば、画素値が−１２８〜１２７の範囲内の値をとるものとするとき、｜ｐ１−ｐ２｜＞１２７または｜ｐ３−ｐ４｜＞１２７または｜ｐ１−ｐ３｜＞１２７を満たす場合は折りかえし領域付近と判定する。

ステップＰ５では、基準値Ｓｏ＝Ｓ１とする。そして、ステップＰ７へ進む。

ステップＰ６では、基準値Ｓｏ＝Ｓ２とする。但し、Ｓ１＞Ｓ２とする。そして、ステップＰ７へ進む。

ステップＰ７では、次式によりランダムの強さの指定値Ｓｗを算出する。

ステップＰ８では、補間画素点の画素値Ｒｋを次式により求める。

ここで、操作者は、ｊ＝０またはｊ＝ｋを選択できる。また、ｆ＝０またはｆ＝フレーム番号またはｆ＝実フレームの全面または一部領域の画素値の合計のいずれかを選択できる。また、ｄ＝０またはｄ＝実フレームの全面または一部領域の画素値の合計と直前の実フレームの全面または一部領域の画素値の合計との差を選択できる。加重加算の重みｗｉは次式により計算する。

ステップＰ９では、補間画素点番号ｋが最終値Ｋに到達したなら処理を終了し、到達していないならステップＰ１０へ進む。
ステップＰ１０では、補間画素点番号カウンタｋを１だけインクリメントしてからステップＰ２に戻る。

ステップＰ１１では、操作者が線形補間を選択していたらステップＰ１２へ進み、そうでなかったら別の補間方法をチェックする処理へ進む。

ステップＰ１２では、補間画素点の画素値Ｒｋを次式により求める。

そして、ステップＰ９に戻る。

図６の補間画像生成処理により画素点を増やした実フレームＦ(t1)，Ｆ(t2)を用いて、補間フレーム作成部８３が補間フレームＨ１，Ｈ２，Ｈ３を作成するが、その補間フレーム作成処理は図３と同様であり、説明を省略する。

実施例２の超音波診断装置２００によれば、実施例１の効果に加えて、次の効果が得られる。
（４）実フレームＦ(t1)，Ｆ(t2)上で空間的な補間を行って補間画素点を生成し、実フレームＦ(t1)，Ｆ(t2)上の画素点を増やすので、補間フレームＨ１，Ｈ２，Ｈ３における補間画素点密度を高くすることが出来る。
（５）実フレームＦ(t1)，Ｆ(t2)上の空間的な補間において、計算された画素値にランダム成分を加えて補間画素点の画素値とするのではなく、４点の原画素点の各画素値ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４にそれぞれ異なるランダム成分 rand(1+j+f+d)%Sw-Sw/2，rand(2+j+f+d)%Sw-Sw/2，rand(3+j+f+d)%Sw-Sw/2，rand(4+j+f+d)%Sw-Sw/2 を加えてランダム処理後原画素値とした後、４個のランダム処理後原画素値を加重加算した画素値を補間画素点の画素値Ｒｋとする。このため、加味されるランダム成分の自由度が４になるため、自然に見える程度を向上できる。例えば、音線がほとんど目立たなくなる。原画像は、カラーフロー画像でも、Ｂフロー画像でも、Ｂモード画像でもよいが、カラーフロー画像の場合に特に有用である。

（６）ｊ＝ｋとして補間画素点ごとに異なるランダム成分としたり、ｆ＝フレーム番号または実フレームの全画素値の合計のいずれかとしてフレームごとに異なるランダム成分としたり、ｄ＝実フレームの全画素値の合計と直前の実フレームの全画素値の合計との差としてフレームごとに異なるランダム成分としたりすることが可能になるため、実フレーム上に規則的パターンが現れるのを抑制でき、実フレームが自然に見える程度を向上できる。

本発明の画像処理装置および超音波診断装置は、自然に見える補間フレームを作成するのに利用できる。

実施例１に係る超音波診断装置を示すブロック図である。 補間フレームと実フレームを示す概念図である。 実施例１に係る補間フレーム作成処理を示すフロー図である。 実施例２に係る超音波診断装置を示すブロック図である。 原画素点と補間画素点を示す概念図である。 実施例２に係る補間画像生成処理を示すフロー図である。

符号の説明

１０ 超音波探触子
８０ 制御部
８１ 超音波画像記録部
８２ 補間画像生成部
８３ 補間フレーム作成部
１００ 超音波診断装置

Claims (17)

1. ある時刻に対応する実フレーム上の画素点の画素値と前記時刻より後の時刻に対応する実フレーム上の画素点の画素値とに独立した各ランダム成分を加えてランダム処理後画素値とするランダム処理手段と、前記ランダム処理後画素値を加重加算して中間の時刻に対応する補間フレーム上の画素点の画素値とする加重加算手段とを具備したことを特徴とする画像処理装置。
2. 請求項１に記載の画像処理装置において、補間画素点の画素値ｒｋ（ｋ＝１，２，３，…，Ｋ）を、
   

   

   により求めることを特徴とする画像処理装置。
3. 請求項１に記載の画像処理装置において、補間画素点の画素値ｒｋ（ｋ＝１，２，３，…，Ｋ）を、
   

   

   により求めることを特徴とする画像処理装置。
4. 請求項１に記載の画像処理装置において、補間画素点の画素値ｒｋ（ｋ＝１，２，３，…，Ｋ）を、
   

   

   により求めることを特徴とする画像処理装置。
5. 請求項１に記載の画像処理装置において、補間画素点の画素値ｒｋ（ｋ＝１，２，３，…，Ｋ）を、
   

   

   により求めることを特徴とする画像処理装置。
6. 請求項１に記載の画像処理装置において、補間画素点の画素値ｒｋ（ｋ＝１，２，３，…，Ｋ）を、
   

   

   により求めることを特徴とする画像処理装置。
7. 請求項２から請求項６のいずれかに記載の画像処理装置において、ランダムの強さの指定値Ｓｗを、
   

   

   により求める手段を具備したことを特徴とする画像処理装置。
8. 請求項２から請求項７のいずれかに記載の画像処理装置において、加重加算の重みＷｉを、
   

   

   により求める重み算出手段を具備したことを特徴とする画像処理装置。
   
9. 被検体を超音波スキャンして時系列の実フレームを得る超音波スキャン手段と、ある時刻に対応する実フレーム上の画素点の画素値と前記時刻より後の時刻に対応する実フレーム上の原画素点の画素値とに独立した各ランダム成分を加えてランダム処理後画素値とするランダム処理手段と、前記ランダム処理後画素値を加重加算して中間の時刻に対応する補間フレーム上の画素点の画素値とする加重加算手段と、前記補間フレームを表示する画像表示手段とを具備したことを特徴とする超音波診断装置。
10. 請求項９に記載の超音波診断装置において、補間画素点の画素値ｒｋ（ｋ＝１，２，３，…，Ｋ）を、
    

    

    により求めることを特徴とする超音波診断装置。
11. 請求項９に記載の超音波診断装置において、補間画素点の画素値ｒｋ（ｋ＝１，２，３，…，Ｋ）を、
    

    

    により求めることを特徴とする超音波診断装置。
12. 請求項９に記載の超音波診断装置において、補間画素点の画素値ｒｋ（ｋ＝１，２，３，…，Ｋ）を、
    

    

    により求めることを特徴とする超音波診断装置。
13. 請求項９に記載の超音波診断装置において、補間画素点の画素値ｒｋ（ｋ＝１，２，３，…，Ｋ）を、
    

    

    により求めることを特徴とする超音波診断装置。
14. 請求項９に記載の超音波診断装置において、補間画素点の画素値ｒｋ（ｋ＝１，２，３，…，Ｋ）を、
    

    

    により求めることを特徴とする超音波診断装置。
15. 請求項９から請求項１４のいずれかに記載の超音波診断装置において、ランダムの強さの指定値Ｓｗを、
    

    

    により求める手段を具備したことを特徴とする超音波診断装置。
16. 請求項９から請求項１５のいずれかに記載の超音波診断装置において、前記補間画素点の位置が折りかえり領域付近か否かを判定する手段と、折りかえり領域付近の位置では他の位置よりランダムの強さの指定値Ｓｗを大きくするようにランダムの強さの指定値Ｓｗを決める手段とを具備したことを特徴とする超音波診断装置。
17. 請求項９から請求項１６のいずれかに記載の超音波診断装置において、加重加算の重みＷｉを、
    

    

    により求める手段を具備したことを特徴とする超音波診断装置。

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