JP2012105949A - エントロピ情報に基づいて超音波映像の画質を改善させる超音波システムおよび方法 - Google Patents

Abstract

【課題】エントロピ情報（ｅｎｔｒｏｐｙ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）に基づいて、適応的に超音波映像の画質を改善させる超音波システムおよび方法を提供すること。
【解決手段】本発明における超音波システムは、超音波信号を対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波エコー信号を受信して超音波データを取得する超音波データ取得部と、前記超音波データ取得部に連結され、前記超音波データを用いて複数のエントロピ情報（ｅｎｔｒｏｐｙ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を形成し、前記複数のエントロピ情報に基づいて超音波映像の画質を改善させるための適応的データ処理を該当超音波データに行って、前記超音波データを用いて超音波映像を形成するプロセッサとを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、超音波システムに関し、特に、エントロピ情報（ｅｎｔｒｏｐｙ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）に基づいて適応的に超音波映像の画質を改善させる超音波システムおよび方法に関する。

超音波システムは、無侵襲および非破壊特性を有しており、対象体内部の情報を得るために医療分野で広く用いられている。超音波システムは、対象体を直接切開して観察する外科手術の必要がなく、対象体の内部組織を高解像度の映像で医師に提供することができるため、医療分野で非常に重要なものとして用いられている。

超音波システムは、超音波信号を対象体に送信し、対象体から反射される超音波信号（即ち、超音波エコー信号）を用いて超音波映像を形成する。一方、超音波システムは、超音波映像の画質を改善させるために多様な映像処理を超音波映像に行っている。

従来は、急激な対象体の変更（例えば、超音波プローブを人体に接触またはその反対の場合）などにより入力信号が急激に変わることによって、適応的に超音波映像の画質を改善できない問題がある。

特開平３−２３４２４７号公報 特開２００２−１６３６３５号公報

本発明の課題は、エントロピ情報（ｅｎｔｒｏｐｙ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）に基づいて適応的に超音波映像の画質を改善させる超音波システムおよび方法を提供することにある。

本発明における超音波システムは、超音波信号を対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波エコー信号を受信して超音波データを取得する超音波データ取得部と、前記超音波データ取得部に連結され、前記超音波データを用いて複数のエントロピ情報（ｅｎｔｒｏｐｙ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を形成し、前記複数のエントロピ情報に基づいて超音波映像の画質を改善させるための適応的データ処理を該当超音波データに行って、前記超音波データを用いて超音波映像を形成するプロセッサとを備える。

また、本発明における超音波システムは、超音波信号を対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波エコー信号を受信して超音波データを取得する超音波データ取得部と、前記超音波データ取得部に連結され、前記超音波データを用いて複数の超音波映像を形成し、前記複数の超音波映像を用いて複数のエントロピ情報を形成し、前記複数のエントロピ情報に基づいて前記超音波映像の画質を改善させるための適応的映像処理を該当超音波映像に行うプロセッサとを備える。

また、本発明における超音波システムは、超音波信号を対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波エコー信号を受信して超音波データを取得する超音波データ取得部と、前記超音波データ取得部に連結され、前記超音波データを用いて複数のエントロピ情報を形成し、前記超音波データを用いて複数の超音波映像を形成し、前記複数のエントロピ情報に基づいて前記超音波映像の画質を改善させるための適応的映像処理を該当超音波映像に行うプロセッサとを備える。

また、本発明における超音波映像画質改善方法は、ａ）超音波信号を対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波エコー信号を受信して超音波データを取得する段階と、ｂ）前記超音波データを用いて複数のエントロピ情報を形成する段階と、ｃ）前記複数のエントロピ情報に基づいて、超音波映像の画質を改善させるための適応的データ処理を該当超音波データに行う段階と、ｄ）前記超音波データを用いて複数の超音波映像を形成する段階とを備える。

また、本発明における超音波映像画質改善方法は、ａ）超音波信号を対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波エコー信号を受信して超音波データを取得する段階と、ｂ）前記超音波データを用いて複数の超音波映像を形成する段階と、ｃ）前記複数の超音波映像を用いて複数のエントロピ情報を形成する段階と、ｄ）前記複数のエントロピ情報に基づいて前記超音波映像の画質を改善させるための適応的映像処理を該当超音波映像に行う段階とを備える。

また、本発明における超音波映像画質改善方法は、ａ）超音波信号を対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波エコー信号を受信して超音波データを取得する段階と、ｂ）前記超音波データを用いて複数のエントロピ情報を形成する段階と、ｃ）前記超音波データを用いて複数の超音波映像を形成する段階と、ｄ）前記複数のエントロピ情報に基づいて前記超音波映像の画質を改善させるための適応的映像処理を該当超音波映像に行う段階とを備える。

本発明は、エントロピ情報および／またはエントロピ変化情報を用いて急激な入力信号の変化に応じる適応的データ処理または映像処理を行うことができ、所望しない残像やノイズを効果的に減らしたり、信号対雑音比が改善されたデータ処理または映像処理を行うことができる。

本発明の実施例における超音波システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施例における超音波データ取得部の構成を示すブロック図。 本発明の第１の実施例によって、エントロピ情報に基づいて超音波映像の画質を改善させる順序を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施例によって、エントロピ情報に基づいて超音波映像の画質を改善させる順序を示すフローチャートである。 本発明の実施例によって、適応的に超音波映像の画質を改善させるためのバックグラウンド追加情報（即ち、エントロピ情報および／又はエントロピ変化情報）を示す例示図である。

以下、添付した図面を参照して本発明の実施例を説明する。

図１は、本発明の実施例における超音波システムの構成を示すブロック図である。図１を参照すると、超音波システム１００は、超音波データ取得部１１０、プロセッサ１２０、格納部１３０およびディスプレイ部１４０を備える。

超音波データ取得部１１０は、超音波信号を対象体に送信し、対象体から反射される超音波信号（即ち、超音波エコー信号）を受信して超音波データを取得する。

図２は、本発明の実施例における超音波データ取得部の構成を示すブロック図である。図２を参照すると、超音波データ取得部１１０は、超音波プローブ２１０、送信信号形成部２２０、ビームフォーマ２３０および超音波データ形成部２４０を備える。

超音波プローブ２１０は、電気的信号と超音波信号を相互変換する複数の電気音響変換素子（ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ ｅｌｅｍｅｎｔ：以下単に変換素子と呼ぶ）（図示せず）を含む。超音波プローブ２１０は、複数のスキャンライン（ｓｃａｎ ｌｉｎｅ）のそれぞれに沿って超音波信号を対象体に送信し、対象体から反射される超音波エコー信号を受信して受信信号を形成する。受信信号は、アナログ信号である。超音波プローブ２１０は、コンベックスプローブ（ｃｏｎｖｅｘ ｐｒｏｂｅ）、リニアプローブ（ｌｉｎｅａｒ ｐｒｏｂｅ）、３Ｄメカニカルプローブ（ｔｈｒｅｅ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｂｅ）などを含む。

送信信号形成部２２０は、超音波信号の送信を制御する。また、送信信号形成部２２０は、変換素子および集束点を考慮して、超音波映像を得るための電気的信号（以下、送信信号という）を形成する。

一例として、送信信号形成部２２０は、Ｂモード（ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ ｍｏｄｅ）映像を得るための複数の第１の送信信号を順次形成する。従って、超音波プローブ２１０は、送信信号形成部２２０から第１の送信信号が提供されれば、第１の送信信号を超音波信号に変換して対象体に送信し、対象体から反射される超音波エコー信号を受信して第１の受信信号を形成する。

他の例として、送信信号形成部２２０は、Ｂモード映像を得るための複数の第２の送信信号およびカラードップラー（ｃｏｌｏｒ Ｄｏｐｐｌｅｒ）映像を得るための複数の第３の送信信号を順次形成する。従って、超音波プローブ２１０は、送信信号形成部２２０から第２の送信信号が提供されれば、第２の送信信号を超音波信号に変換して対象体に送信し、対象体から反射される超音波エコー信号を受信して第２の受信信号を形成する。また、超音波プローブ２１０は、送信信号形成部２２０から第３の送信信号が提供されれば、第２の送信信号を超音波信号に変換して対象体に送信し、対象体から反射される超音波エコー信号を受信して第３の受信信号を形成する。

更に他の例として、送信信号形成部２２０は、Ｂモード映像を得るための複数の第４の送信信号およびスペクトルドップラー（ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｄｏｐｐｌｅｒ）映像を得るための複数の第５の送信信号を順次形成する。従って、超音波プローブ２１０は、送信信号形成部２２０から第４の送信信号が提供されれば、第４の送信信号を超音波信号に変換して対象体に送信し、対象体から反射される超音波エコー信号を受信して第４の受信信号を形成する。また、超音波プローブ２１０は、送信信号形成部２２０から第５の送信信号が提供されれば、第５の送信信号を超音波信号に変換して対象体に送信し、対象体から反射される超音波エコー信号を受信して第５の受信信号を形成する。

ビームフォーマ２３０は、超音波プローブ２１０から提供される受信信号をアナログデジタル変換してデジタル信号を形成する。また、ビームフォーマ２３０は、変換素子および集束点を考慮して、デジタル信号を受信集束させて受信集束信号を形成する。

一例として、ビームフォーマ２３０は、超音波プローブ２１０から第１の受信信号が提供されれば、第１の受信信号をアナログデジタル変換して第１のデジタル信号を形成する。また、ビームフォーマ２３０は、変換素子および集束点を考慮して、第１のデジタル信号を受信集束させて第１の受信集束信号を形成する。

他の例として、ビームフォーマ２３０は、超音波プローブ２１０から第２の受信信号が提供されれば、第２の受信信号をアナログデジタル変換して第２のデジタル信号を形成する。ビームフォーマ２３０は、変換素子および集束点を考慮して第２のデジタル信号を受信集束させて第２の受信集束信号を形成する。また、ビームフォーマ２３０は、超音波プローブ２１０から第３の受信信号が提供されれば、第３の受信信号をアナログデジタル変換して第３のデジタル信号を形成する。ビームフォーマ２３０は、変換素子および集束点を考慮して、第３のデジタル信号を受信集束させて第３の受信集束信号を形成する。

更に他の例として、ビームフォーマ２３０は、超音波プローブ２１０から第４の受信信号が提供されれば、第４の受信信号をアナログデジタル変換して第４のデジタル信号を形成する。ビームフォーマ２３０は、変換素子および集束点を考慮して、第４のデジタル信号を受信集束させて第４の受信集束信号を形成する。また、ビームフォーマ２３０は、超音波プローブ２１０から第５の受信信号が提供されれば、第５の受信信号をアナログデジタル変換して第５のデジタル信号を形成する。ビームフォーマ２３０は、変換素子および集束点を考慮して、第５のデジタル信号を受信集束させて第５の受信集束信号を形成する。

超音波データ形成部２４０は、ビームフォーマ２３０から提供される受信集束信号を用いて超音波映像に対応する超音波データを形成する。また、超音波データ形成部２４０は、超音波データを形成するのに必要な多様な信号処理（例えば、利得（ｇａｉｎ）調節等）を受信集束信号に行うこともできる。

一例として、超音波データ形成部２４０は、ビームフォーマ２３０から第１の受信集束信号が提供されれば、第１の受信集束信号を用いて複数のＢモード映像のそれぞれに対応する第１の超音波データを形成する。第１の超音波データは、ＲＦ（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）データを含む。しかし、第１の超音波データは、必ずしもこれに限定されない。

他の例として、超音波データ形成部２４０は、ビームフォーマ２３０から第２の受信集束信号が提供されれば、第２の受信集束信号を用いて複数のＢモード映像のそれぞれに対応する第２の超音波データを形成する。第２の超音波データは、ＲＦ（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）データを含む。しかし、第２の超音波データは、必ずしもこれに限定されない。また、超音波データ形成部２４０は、ビームフォーマ２３０から第３の受信集束信号が提供されれば、第３の受信集束信号を用いて複数のカラードップラー映像のそれぞれに対応する第３の超音波データを形成する。第３の超音波データは、ＩＱ（ｉｎ−ｐｈａｓｅ／ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ）データを含む。しかし、第３の超音波データは、必ずしもこれに限定されない。

更に他の例として、超音波データ形成部２４０は、ビームフォーマ２３０から第４の受信集束信号が提供されれば、第４の受信集束信号を用いて複数のＢモード映像のそれぞれに対応する第４の超音波データを形成する。第４の超音波データは、ＲＦ（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）データを含む。しかし、第４の超音波データは、必ずしもこれに限定されない。また、超音波データ形成部２４０は、ビームフォーマ２３０から第５の受信集束信号が提供されれば、第５の受信集束信号を用いて複数のスペクトルドップラー映像のそれぞれに対応する第５の超音波データを形成する。第５の超音波データは、ＩＱ（ｉｎ−ｐｈａｓｅ／ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ）データを含む。しかし、第５の超音波データは、必ずしもこれに限定されない。

再び図１を参照すると、プロセッサ１２０は、超音波データ取得部１２０に連結される。プロセッサ１２０は、ＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）、マイクロプロセッサ（ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）またはＧＰＵ（ｇｒａｐｈｉｃ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）を含む。しかし、プロセッサ１２０は、必ずしもこれに限定されない。

図３は、本発明の第１の実施例によって、エントロピ情報に基づいて超音波映像の画質を改善させる順序を示すフローチャートである。図３を参照すると、プロセッサ１２０は、超音波データ取得部１１０から提供される超音波データを用いてエントロピ情報を形成する（Ｓ３０２）。エントロピ情報は、情報の確率的変化程度を数値化した情報である。エントロピ情報は、超音波映像のピクセルに対応する１次元エントロピ情報、２次元超音波映像に対応する２次元エントロピ情報および３次元超音波映像に対応する３次元エントロピ情報のうち少なくとも１つを含む。エントロピ情報は、公知の多様な方法を用いて形成することができるので、本実施例で詳細に説明しない。

一例として、プロセッサ１２０は、超音波データ取得部１１０から提供される第１の超音波データを用いて、スキャンラインまたはフレームごとにＢモード映像に対応する第１のエントロピ情報を形成する。第１のエントロピ情報は、第１の超音波データ（即ち、対象体から反射された超音波エコー信号）の大きさの確率的変化情報として、１次元エントロピ情報および２次元エントロピ情報のうち少なくとも１つを含む。第１のエントロピ情報は、格納部１３０に格納される。

他の例として、プロセッサ１２０は、超音波データ取得部１１０から提供される第２の超音波データを用いて、スキャンラインまたはフレームごとにＢモード映像に対応する第２のエントロピ情報を形成する。第２のエントロピ情報は、第２の超音波データ（即ち、対象体から反射された超音波エコー信号）の大きさの確率的変化情報として、１次元エントロピ情報および２次元エントロピ情報のうち少なくとも１つを含む。第２のエントロピ情報は、格納部１３０に格納される。また、プロセッサ１２０は、超音波データ取得部１１０から提供される第３の超音波データを用いて、スキャンラインまたはフレームごとにカラードップラー映像に対応する第３のエントロピ情報を形成する。第３のエントロピ情報は、第３の超音波データ（即ち、ドップラー信号）の周波数偏移または大きさの確率的変化情報として、１次元エントロピ情報および２次元エントロピ情報のうち少なくとも１つを含む。第３のエントロピ情報は、格納部１３０に格納される。

更に他の例として、プロセッサ１２０は、超音波データ取得部１１０から提供される第４の超音波データを用いて、スキャンラインまたはフレームごとにＢモード映像に対応する第４のエントロピ情報を形成する。第４のエントロピ情報は、第４の超音波データ（即ち、対象体から反射された超音波エコー信号）の大きさの確率的変化情報として、１次元エントロピ情報および２次元エントロピ情報のうち少なくとも１つを含む。第４のエントロピ情報は、格納部１３０に格納される。また、プロセッサ１２０は、超音波データ取得部１１０から提供される第５の超音波データを用いて、スキャンラインまたはフレームごとにスペクトルドップラー映像に対応する第５のエントロピ情報を形成する。第５のエントロピ情報は、第５の超音波データ（即ち、ドップラー信号）の周波数偏移または大きさの確率的変化情報として、１次元エントロピ情報および２次元エントロピ情報のうち少なくとも１つを含む。第５のエントロピ情報は、格納部１３０に格納される。

更に他の例として、プロセッサ１２０は、超音波データ取得部１１０から提供される第１の超音波データを用いて、スキャンラインまたはフレームごとに弾性映像に対応する第６のエントロピ情報を形成する。第６のエントロピ情報は、弾性情報の確率的変化情報として、１次元エントロピ情報および２次元エントロピ情報のうち少なくとも１つを含む。第６のエントロピ情報は、格納部１３０に格納される。

更に他の例として、プロセッサ１２０は、超音波データ取得部１１０から提供される第１の超音波データを用いて、スキャンライン、フレームまたはボリュームデータごとに３次元超音波映像に対応する第７のエントロピ情報を形成する。第７のエントロピ情報は、第１の超音波データ（即ち、対象体から反射された超音波エコー信号）の大きさの確率的変化情報として、１次元エントロピ情報、２次元エントロピ情報、および３次元エントロピ情報のうち少なくとも１つを含む。第７のエントロピ情報は、格納部１３０に格納される。

プロセッサ１２０は、エントロピ情報を用いて、エントロピの時間的および空間的変化を示すエントロピ変化情報を形成する（Ｓ３０４）。本実施例において、プロセッサ１２０は、段階Ｓ３０２でｉ（ｉは１以上の整数）番目に形成されたエントロピ情報と、（ｉ＋１）番目に形成されたエントロピ情報とを比較して、エントロピ変化情報を形成する。エントロピ変化情報は、格納部１３０に格納される。

プロセッサ１２０は、エントロピ変化情報と予め設定されたしきい値とを比較して（Ｓ３０６）、エントロピ変化情報が予め設定されたしきい値を超えると判断されれば、該当超音波データに適応的データ処理を行う（Ｓ３０８）。一方、エントロピ変化情報が予め設定されたしきい値以下であると判断されれば、該当超音波データに既存のデータ処理を行う（Ｓ３１０）。

一例として、ｉ番目に形成された第１のエントロピ情報と、（ｉ＋１）番目に形成された第１のエントロピ情報との間のエントロピ変化情報が予め設定されたしきい値を超えると判断されれば、プロセッサ１２０は、超音波映像の残像またはノイズの除去のためのフィルタの係数（ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）を適応的に調節し、調節されたフィルタ係数を用いて該当第１の超音波データにフィルタリング処理を行う。一方、ｉ番目に形成された第１のエントロピ情報と、（ｉ＋１）番目に形成された第１のエントロピ情報との間のエントロピ変化情報が予め設定されたしきい値以下であると判断されれば、プロセッサ１２０は、超音波映像の残像またはノイズの除去のためのフィルタの係数（ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）を調節しなく、設定されているフィルタ係数を用いて該当第１の超音波データにフィルタリング処理を行う。

他の例として、ｉ番目に形成された第３のエントロピ情報と、（ｉ＋１）番目に形成された第３のエントロピ情報との間のエントロピ変化情報が予め設定されたしきい値を超えると判断されれば、プロセッサ１２０は、カラードップラー映像の画質を改善させるためのフィルタの係数を適応的に調節し、調節されたフィルタ係数を用いて該当第３の超音波データにフィルタリング処理を行う。一方、ｉ番目に形成された第３のエントロピ情報と、（ｉ＋１）番目に形成された第３のエントロピ情報との間のエントロピ変化情報が予め設定されたしきい値以下であると判断されれば、プロセッサ１２０は、カラードップラー映像の画質を改善させるためのフィルタの係数を調節しなく、設定されているフィルタ係数を用いて該当第３の超音波データにフィルタリング処理を行う。

更に他の例として、ｉ番目に形成された第５のエントロピ情報と、（ｉ＋１）番目に形成された第５のエントロピ情報との間のエントロピ変化情報が予め設定されたしきい値を超えると判断されれば、プロセッサ１２０は、スペクトルドップラー映像の画質を改善させるためのフィルタの係数を適応的に調節し、調節されたフィルタ係数を用いて該当第５の超音波データにフィルタリング処理を行う。一方、ｉ番目に形成された第５のエントロピ情報と、（ｉ＋１）番目に形成された第５のエントロピ情報間のエントロピ変化情報が予め設定されたしきい値以下であると判断されれば、プロセッサ１２０は、スペクトルドップラー映像の画質を改善させるためのフィルタの係数を調節しなく、設定されているフィルタ係数を用いて該当第５の超音波データにフィルタリング処理を行う。

前述した実施例では、エントロピ変化情報と予め設定されたしきい値とを比較して超音波データにデータ処理を行うことと説明したが、必ずしもこれに限定されなく、エントロピ情報と予め設定されたしきい値とを比較して超音波データにデータ処理を行うこともできる。

プロセッサ１２０は、データ処理された超音波データを用いて超音波映像を形成する（Ｓ３１２）。

従って、本発明は、超音波データを処理するにおいて、図５に示すように、エントロピ情報および／又はエントロピ変化情報を用いて急激な入力信号の変化に応じる適応的データ処理を行うことができ、所望しない残像やノイズを効果的に減らしたり、信号対雑音比が改善されたデータ処理を行うことができる。

図４は、本発明の第２の実施例によって、エントロピ情報に基づいて超音波映像の画質を改善させる順序を示すフローチャートである。図４を参照すると、プロセッサ１２０は、超音波データ取得部１１０から提供される超音波データを用いて超音波映像を形成する（Ｓ４０２）。

一例として、プロセッサ１２０は、超音波データ取得部１１０から第１の超音波データが提供されれば、第１の超音波データを用いてＢモード映像を形成する。

他の例として、プロセッサ１２０は、超音波データ取得部１１０から第２の超音波データが提供されれば、第２の超音波データを用いてＢモード映像を形成する。また、プロセッサ１２０は、超音波データ取得部１１０から第３の超音波データが提供されれば、第３の超音波データを用いてカラードップラー映像を形成する。

更に他の例として、プロセッサ１２０は、超音波データ取得部１１０から第４の超音波データが提供されれば、第４の超音波データを用いてＢモード映像を形成する。また、プロセッサ１２０は、超音波データ取得部１１０から第５の超音波データが提供されれば、第５の超音波データを用いてスペクトルドップラー映像を形成する。

更に他の例として、プロセッサ１２０は、超音波データ取得部１１０から第１の超音波データが提供されれば、第１の超音波データを用いて弾性情報を形成し、弾性情報に基づいて弾性映像を形成する。

更に他の例として、プロセッサ１２０は、超音波データ取得部１１０から第１の超音波データが提供されれば、第１の超音波データを用いてボリュームデータを形成し、ボリュームデータをレンダリングして３次元映像を形成する。

プロセッサ１２０は、超音波映像を用いてピクセル、予め設定された大きさの領域またはフレームごとに超音波映像に対応するエントロピ情報を形成する（Ｓ４０４）。

一例として、プロセッサ１２０は、Ｂモード映像のピクセル、予め設定された大きさの領域またはフレームごとにＢモード映像に対応する第１のエントロピ情報を形成する。第１のエントロピ情報は、第１の超音波データ（即ち、対象体から反射された超音波エコー信号）の大きさの確率的変化情報として、１次元エントロピ情報および２次元エントロピ情報のうち少なくとも１つを含む。第１のエントロピ情報は、格納部１３０に格納される。

他の例として、プロセッサ１２０は、Ｂモード映像のピクセル、予め設定された大きさの領域またはフレームごとにＢモード映像に対応する第２のエントロピ情報を形成する。第２のエントロピ情報は、第２の超音波データ（即ち、対象体から反射された超音波エコー信号）の大きさの確率的変化情報として、１次元エントロピ情報および２次元エントロピ情報のうち少なくとも１つを含む。第２のエントロピ情報は、格納部１３０に格納される。また、プロセッサ１２０は、カラードップラー映像のピクセル、予め設定された大きさの領域またはフレームごとにカラードップラー映像に対応する第３のエントロピ情報を形成する。第３のエントロピ情報は、第３の超音波データ（即ち、ドップラー信号）の周波数偏移または大きさの確率的変化情報として、１次元エントロピ情報および２次元エントロピ情報のうち少なくとも１つを含む。第３のエントロピ情報は、格納部１３０に格納される。

更に他の例として、プロセッサ１２０は、Ｂモード映像のピクセル、予め設定された大きさの領域またはフレームごとにＢモード映像に対応する第４のエントロピ情報を形成する。第４のエントロピ情報は、第４の超音波データ（即ち、対象体から反射された超音波エコー信号）の大きさの確率的変化情報として、１次元エントロピ情報および２次元エントロピ情報のうち少なくとも１つを含む。第４のエントロピ情報は、格納部１３０に格納される。また、プロセッサ１２０は、スペクトルドップラー映像のピクセル、予め設定された大きさの領域またはフレームごとにスペクトルドップラー映像に対応する第５のエントロピ情報を形成する。第５のエントロピ情報は、第５の超音波データ（即ち、ドップラー信号）の周波数偏移または大きさの確率的変化情報として、１次元エントロピ情報および２次元エントロピ情報のうち少なくとも１つを含む。第５のエントロピ情報は、格納部１３０に格納される。

更に他の例として、プロセッサ１２０は、弾性映像のピクセル、予め設定された大きさの領域またはフレームごとに弾性映像に対応する第６のエントロピ情報を形成する。第６のエントロピ情報は、弾性情報の確率的変化情報として、１次元エントロピ情報および２次元エントロピ情報のうち少なくとも１つを含む。第６のエントロピ情報は、格納部１３０に格納される。

更に他の例として、プロセッサ１２０は、３次元超音波映像のボクセル、予め設定された大きさの領域またはフレームごとに３次元超音波映像に対応する第７のエントロピ情報を形成する。第７のエントロピ情報は、第１の超音波データ（即ち、対象体から反射された超音波エコー信号）の大きさの確率的変化情報として、１次元エントロピ情報、２次元エントロピ情報および３次元エントロピ情報のうち少なくとも１つを含む。第７のエントロピ情報は、格納部１３０に格納される。

プロセッサ１２０は、エントロピ情報を用いてエントロピの時間的および空間的変化を示すエントロピ変化情報を形成する（Ｓ４０６）。本実施例において、プロセッサ１２０は、段階Ｓ４０４でｉ（ｉは１以上の整数）番目に形成されたエントロピ情報と、（ｉ＋１）番目に形成されたエントロピ情報とを比較してエントロピ変化情報を形成する。エントロピ変化情報は、格納部１３０に格納される。

プロセッサ１２０は、エントロピ変化情報と予め設定されたしきい値とを比較して（Ｓ４０８）、エントロピ変化情報が予め設定されたしきい値を超えると判断されれば、該当超音波映像に適応的映像処理を行う（Ｓ４１０）一方、エントロピ変化情報が予め設定されたしきい値以下であると判断されれば、該当超音波映像に既存の映像処理を行う（Ｓ４１２）。

一例として、ｉ番目に形成された第１のエントロピ情報と、（ｉ＋１）番目に形成された第１のエントロピ情報との間のエントロピ変化情報が予め設定されたしきい値を超えると判断されれば、プロセッサ１２０は、超音波映像の残像またはノイズの除去のためのフィルタの係数（ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）を適応的に調節し、調節されたフィルタ係数を用いて該当Ｂモード映像にフィルタリング処理を行う。一方、ｉ番目に形成された第１のエントロピ情報と、（ｉ＋１）番目に形成された第１のエントロピ情報との間のエントロピ変化情報が予め設定されたしきい値以下であると判断されれば、プロセッサ１２０は、超音波映像の残像またはノイズの除去のためのフィルタの係数（ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）を調節しなく、設定されているフィルタ係数を用いて該当Ｂモード映像にフィルタリング処理を行う。

他の例として、ｉ番目に形成された第３のエントロピ情報と、（ｉ＋１）番目に形成された第３のエントロピ情報との間のエントロピ変化情報が予め設定されたしきい値を超えると判断されれば、プロセッサ１２０は、カラードップラー映像の画質を改善させるためのフィルタの係数を適応的に調節し、調節されたフィルタ係数を用いて該当カラードップラー映像にフィルタリング処理を行う。一方、ｉ番目に形成された第３のエントロピ情報と、（ｉ＋１）番目に形成された第３のエントロピ情報との間のエントロピ変化情報が予め設定されたしきい値以下であると判断されれば、プロセッサ１２０は、カラードップラー映像の画質を改善させるためのフィルタの係数を調節しなく、設定されているフィルタ係数を用いて該当カラードップラー映像にフィルタリング処理を行う。

更に他の例として、ｉ番目に形成された第５のエントロピ情報と、（ｉ＋１）番目に形成された第５のエントロピ情報との間のエントロピ変化情報が予め設定されたしきい値を超えると判断されれば、プロセッサ１２０は、スペクトルドップラー映像の画質を改善させるためのフィルタの係数を適応的に調節し、調節されたフィルタ係数を用いて該当スペクトルドップラー映像にフィルタリング処理を行う。一方、ｉ番目に形成された第５のエントロピ情報と、（ｉ＋１）番目に形成された第５のエントロピ情報との間のエントロピ変化情報が予め設定されたしきい値以下であると判断されれば、プロセッサ１２０は、スペクトルドップラー映像の画質を改善させるためのフィルタの係数を調節しなく、設定されているフィルタ係数を用いて該当スペクトルドップラー映像にフィルタリング処理を行う。

前述した実施例では、エントロピ変化情報と予め設定されたしきい値とを比較して超音波データにデータ処理を行うことと説明したが、必ずしもこれに限定されなく、エントロピ情報と予め設定されたしきい値とを比較して超音波映像に適応的映像処理を行うこともできる。

従って、本発明は、超音波映像を処理するにおいて、図５に示されたように、エントロピ情報および／又はエントロピ変化情報を用いて急激な入力信号の変化に応じる適応的映像処理を行うことができ、所望しない残像やノイズを効果的に減らしたり、信号対雑音比が改善された映像処理を行うことができる。

再び図１を参照すると、格納部１３０は、プロセッサ１２０で形成されたエントロピ情報を格納する。また、格納部１３０は、プロセッサ１２０で形成されたエントロピ変化情報を格納する。また、格納部１３０は、超音波データ取得部１１０で取得された超音波データを格納する。また、格納部１３０は、プロセッサ１２０に連結される。

ディスプレイ部１４０は、プロセッサ１２０で形成された超音波映像を表示する。また、ディスプレイ部１４０は、プロセッサ１２０で形成されたエントロピ情報またはエントロピ変化情報を表示する。また、ディスプレイ部１４０は、プロセッサ１２０に連結される。

本発明は、望ましい実施例によって説明および例示をしたが、当業者であれば添付した特許請求の範囲の事項および範疇を逸脱することなく、様々な変形および変更が可能である。

一例として、前述した実施例では、超音波データを用いてエントロピ情報を形成し、前記エントロピ情報に基づいて超音波映像の画質を改善させるためのデータ処理を超音波データに行うことと説明したが、必ずしもこれに限定されなく、超音波データを用いてエントロピ情報を形成し、前記エントロピ情報に基づいて超音波映像の画質を改善させるための映像処理を超音波映像に行うこともできる。

他の例として、前述した実施例では、エントロピ情報に基づいて超音波映像の画質を改善させることと説明したが、必ずしもこれに限定されなく、エントロピ情報を用いてドップラーサウンド（Ｄｏｐｐｌｅｒ ｓｏｕｎｄ）の利得（ｇａｉｎ）を調節することもできる。

１００ 超音波システム
１１０ 超音波データ取得部
１２０ プロセッサ
１３０ 格納部
１４０ ディスプレイ部
２１０ 超音波プローブ
２２０ 送信信号形成部
２３０ ビームフォーマ
２４０ 超音波データ形成部

Claims (18)

1. 超音波信号を対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波エコー信号を受信して超音波データを取得する超音波データ取得部と、
   前記超音波データ取得部に連結され、前記超音波データを用いて複数のエントロピ情報（ｅｎｔｒｏｐｙ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を形成し、前記複数のエントロピ情報に基づいて超音波映像の画質を改善させるための適応的データ処理を該当超音波データに行って、前記超音波データを用いて超音波映像を形成するプロセッサと
   を備えることを特徴とする超音波システム。
2. 前記複数のエントロピ情報は、ｉ番目に形成されたエントロピ情報と、（ｉ＋１）番目に形成されたエントロピ情報と（ｉは１以上の整数）を含み、
   前記プロセッサは、
   前記ｉ番目に形成されたエントロピ情報と、前記（ｉ＋１）番目に形成されたエントロピ情報とを比較して、それらのエントロピ情報間のエントロピ変化情報を形成し、
   前記エントロピ変化情報と予め設定されたしきい値とを比較して、前記エントロピ変化情報が前記しきい値を超えると判断されれば、前記超音波データに前記適応的データ処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の超音波システム。
3. 前記プロセッサは、前記エントロピ情報と予め設定されたしきい値とを比較して、前記エントロピ情報が前記しきい値を超えると判断されれば、該当超音波データに前記適応的データ処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の超音波システム。
4. 超音波信号を対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波エコー信号を受信して超音波データを取得する超音波データ取得部と、
   前記超音波データ取得部に連結され、前記超音波データを用いて複数の超音波映像を形成し、前記複数の超音波映像を用いて複数のエントロピ情報を形成し、前記複数のエントロピ情報に基づいて前記超音波映像の画質を改善させるための適応的映像処理を該当超音波映像に行うプロセッサと
   を備えることを特徴とする超音波システム。
5. 前記複数のエントロピ情報は、ｉ番目に形成されたエントロピ情報と、（ｉ＋１）番目に形成されたエントロピ情報と（ｉは１以上の整数）を含み、
   前記プロセッサは、
   前記ｉ番目に形成されたエントロピ情報と、前記（ｉ＋１）番目に形成されたエントロピ情報とを比較して、それらのエントロピ情報間のエントロピ変化情報を形成し、
   前記エントロピ変化情報と予め設定されたしきい値とを比較して、前記エントロピ変化情報が前記しきい値を超えると判断されれば、前記複数の超音波映像に前記適応的映像処理を行うことを特徴とする請求項４に記載の超音波システム。
6. 前記プロセッサは、前記エントロピ情報と予め設定されたしきい値とを比較して、前記エントロピ情報が前記しきい値を超えると判断されれば、該当超音波映像に前記適応的映像処理を行うことを特徴とする請求項４に記載の超音波システム。
7. 超音波信号を対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波エコー信号を受信して超音波データを取得する超音波データ取得部と、
   前記超音波データ取得部に連結され、前記超音波データを用いて複数のエントロピ情報を形成し、前記超音波データを用いて複数の超音波映像を形成し、前記複数のエントロピ情報に基づいて前記超音波映像の画質を改善させるための適応的映像処理を該当超音波映像に行うプロセッサと
   を備えることを特徴とする超音波システム。
8. 前記複数のエントロピ情報は、ｉ番目に形成されたエントロピ情報と、（ｉ＋１）番目に形成されたエントロピ情報と（ｉは１以上の整数）を含み、
   前記プロセッサは、
   前記ｉ番目に形成されたエントロピ情報と、前記（ｉ＋１）番目に形成されたエントロピ情報とを比較して、それらのエントロピ情報間のエントロピ変化情報を形成し、
   前記エントロピ変化情報と予め設定されたしきい値とを比較して、前記エントロピ変化情報が前記しきい値を超えると判断されれば、前記映像処理を該当超音波映像に行うことを特徴とする請求項７に記載の超音波システム。
9. 前記プロセッサは、前記エントロピ情報と予め設定されたしきい値とを比較して、前記エントロピ情報が前記しきい値を超えると判断されれば、前記映像処理を該当超音波映像に行うことを特徴とする請求項７に記載の超音波システム。
10. ａ）超音波信号を対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波エコー信号を受信して超音波データを取得する段階と、
    ｂ）前記超音波データを用いて複数のエントロピ情報を形成する段階と、
    ｃ）前記複数のエントロピ情報に基づいて、超音波映像の画質を改善させるための適応的データ処理を該当超音波データに行う段階と、
    ｄ）前記超音波データを用いて複数の超音波映像を形成する段階と
    を備えることを特徴とする超音波映像画質改善方法。
11. 前記段階ｃ）は、
    ｉ番目に形成されたエントロピ情報と、（ｉ＋１）番目（ｉは１以上の整数）に形成されたエントロピ情報とを比較して、それらのエントロピ情報間のエントロピ変化情報を形成する段階と、
    前記エントロピ変化情報と予め設定されたしきい値とを比較して、前記エントロピ変化情報が前記しきい値を超えると判断されれば、該当超音波データに前記適応的データ処理を行う段階と
    を備えることを特徴とする請求項１０に記載の超音波映像画質改善方法。
12. 前記段階ｃ）は、
    前記エントロピ情報と予め設定されたしきい値とを比較して、前記エントロピ情報が予め設定されたしきい値を超えると判断されれば、該当超音波データに前記適応的データ処理を行う段階
    を備えることを特徴とする請求項１０に記載の超音波映像画質改善方法。
13. ａ）超音波信号を対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波エコー信号を受信して超音波データを取得する段階と、
    ｂ）前記超音波データを用いて複数の超音波映像を形成する段階と、
    ｃ）前記複数の超音波映像を用いて複数のエントロピ情報を形成する段階と、
    ｄ）前記複数のエントロピ情報に基づいて前記超音波映像の画質を改善させるための適応的映像処理を該当超音波映像に行う段階と
    を備えることを特徴とする超音波映像画質改善方法。
14. 前記段階ｄ）は、
    ｉ番目に形成されたエントロピ情報と、（ｉ＋１）番目（ｉは１以上の整数）に形成されたエントロピ情報とを比較して、それらのエントロピ情報間のエントロピ変化情報を形成する段階と、
    前記エントロピ変化情報と予め設定されたしきい値とを比較して、前記エントロピ変化情報が前記しきい値を超えると判断されれば、該当超音波映像に前記適応的映像処理を行う段階と
    を備えることを特徴とする請求項１３に記載の超音波映像画質改善方法。
15. 前記段階ｄ）は、
    前記エントロピ情報と予め設定されたしきい値とを比較して、前記エントロピ情報が前記しきい値を超えると判断されれば、該当超音波映像に前記適応的映像処理を行う段階
    を備えることを特徴とする請求項１３に記載の超音波映像画質改善方法。
16. ａ）超音波信号を対象体に送信し、前記対象体から反射される超音波エコー信号を受信して超音波データを取得する段階と、
    ｂ）前記超音波データを用いて複数のエントロピ情報を形成する段階と、
    ｃ）前記超音波データを用いて複数の超音波映像を形成する段階と、
    ｄ）前記複数のエントロピ情報に基づいて前記超音波映像の画質を改善させるための適応的映像処理を該当超音波映像に行う段階と
    を備えることを特徴とする超音波映像画質改善方法。
17. 前記段階ｄ）は、
    ｉ番目に形成されたエントロピ情報と、（ｉ＋１）番目（ｉは１以上の整数）に形成されたエントロピ情報とを比較して、それらのエントロピ情報間のエントロピ変化情報を形成する段階と、
    前記エントロピ変化情報と予め設定されたしきい値とを比較して、前記エントロピ変化情報が前記しきい値を超えると判断されれば、前記複数の超音波映像に前記適応的映像処理を行う段階と
    を備えることを特徴とする請求項１６に記載の超音波映像画質改善方法。
18. 前記段階ｄ）は、
    前記エントロピ情報と予め設定されたしきい値とを比較して、前記エントロピ情報が前記しきい値を超えると判断されれば、該当超音波映像に前記適応的映像処理を行う段階
    を備えることを特徴とする請求項１６に記載の超音波映像画質改善方法。

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