JP2534488B2 - Ultrasonic tomography - Google Patents

Ultrasonic tomography

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JP2534488B2
JP2534488B2 JP62037885A JP3788587A JP2534488B2 JP 2534488 B2 JP2534488 B2 JP 2534488B2 JP 62037885 A JP62037885 A JP 62037885A JP 3788587 A JP3788587 A JP 3788587A JP 2534488 B2 JP2534488 B2 JP 2534488B2
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宏明 喜多村
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、超音波を利用して被検体の診断部位につい
て断層像を得る超音波断層装置に関し、特に利得制御回
路に設定する利得を画像信号の強度分布に応じて自動的
に制御することができると共に、その制御処理速度を速
くすることができる超音波断層装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an ultrasonic tomographic apparatus that obtains a tomographic image of a diagnostic region of a subject by using ultrasonic waves, and particularly to an image of a gain set in a gain control circuit. The present invention relates to an ultrasonic tomographic apparatus that can be automatically controlled according to the intensity distribution of a signal and can increase the control processing speed.

〔従来の技術〕 従来の超音波断層装置は、第6図に示すように、超音
波ビームを被検体の診断部位に打ち出すと共にその反射
波を受信する超音波送受信部1と、この超音波送受信部
1で得られたエコー信号を受信増幅する利得を制御する
利得制御回路2と、この利得制御回路2からの出力信号
をディジタル信号に変換するA/D変換器3と、このA/D変
換器3からのディジタルの画像信号を記憶する画像メモ
リ4と、この画像メモリ4から読み出された画像信号を
アナログ信号に変換するD/A変換器5と、このD/A変換器
5からのアナログ信号を表示するディスプレイ6とを有
して成っていた。そして、上記利得制御回路2の利得を
変化させるには、操作者がディスプレイ6の画面に表示
される断層像を観察しながら、上記利得制御回路2に接
続され操作パネルに設けられた利得制御用の可変抵抗器
7を手動で操作することにより、所望の利得に制御して
いた。
[Prior Art] As shown in FIG. 6, a conventional ultrasonic tomography apparatus includes an ultrasonic wave transmitting / receiving unit 1 which emits an ultrasonic beam to a diagnostic region of a subject and receives a reflected wave thereof, and the ultrasonic wave transmitting / receiving unit 1. A gain control circuit 2 for controlling the gain for receiving and amplifying the echo signal obtained in the section 1, an A / D converter 3 for converting the output signal from the gain control circuit 2 into a digital signal, and this A / D conversion The image memory 4 for storing the digital image signal from the device 3, the D / A converter 5 for converting the image signal read from the image memory 4 into an analog signal, and the D / A converter 5 And a display 6 for displaying analog signals. Then, in order to change the gain of the gain control circuit 2, the operator controls the gain control provided on the operation panel connected to the gain control circuit 2 while observing the tomographic image displayed on the screen of the display 6. The desired gain was controlled by manually operating the variable resistor 7 of.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

しかし、このような従来の超音波断層装置において
は、利得制御回路2の利得は、操作者が手動で可変抵抗
器7を操作して設定しており、自動的に利得制御を行う
ことはできなかった。この場合、画像メモリ4に記憶さ
れた画像信号の強度は、個々の被検体によって異なると
共に、同一の被検体でも診断部位の臓器ごとに異なって
いるので、各被検体の診断部位について計測を行う都
度、利得をいちいち手動操作で調整しなければならなか
った。従って、その利得制御の操作が煩雑で、所望の濃
度の画像を得るのに時間がかかるものであった。このこ
とから、診断の効率が低下することがあった。また、操
作者が手動で利得制御回路2の利得をそれぞれ設定する
ので、操作者の熟練度や好み等によって上記利得制御回
路2の利得がそれぞれ異なることがあり、得られる断層
像の画質が不均一となり、同等の濃度の画像で診断を行
えないことがあった。
However, in such a conventional ultrasonic tomography apparatus, the gain of the gain control circuit 2 is set by the operator manually operating the variable resistor 7, and the gain control cannot be performed automatically. There wasn't. In this case, the intensity of the image signal stored in the image memory 4 varies depending on the individual subject, and even within the same subject, it varies depending on the organ of the diagnostic region. Therefore, measurement is performed on the diagnostic region of each subject. I had to manually adjust the gain each time. Therefore, the gain control operation is complicated, and it takes time to obtain an image with a desired density. As a result, the efficiency of diagnosis may decrease. Further, since the operator manually sets the gain of the gain control circuit 2, the gain of the gain control circuit 2 may be different depending on the skill and preference of the operator, and the image quality of the tomographic image obtained may be different. In some cases, the images became uniform, and diagnosis could not be performed with images of equivalent density.

そこで、本発明は、このような問題点に対処し、利得
制御回路に設定する利得を画像信号の強度分布に応じて
自動的に制御することができると共に、その制御処理速
度を速くすることができる超音波断層装置を提供するこ
とを目的とする。
Therefore, the present invention can deal with such a problem and automatically control the gain set in the gain control circuit according to the intensity distribution of the image signal, and increase the control processing speed. It is an object of the present invention to provide an ultrasonic tomography device that can be used.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記の問題点を解決する本発明の手段は、超音波ビー
ムと被検体の診断部位に打ち出すと共にその反射波を受
信する超音波送受信部と、この超音波送受信部で得られ
たエコー信号を受信増幅する利得を制御する利得制御回
路と、この利得制御回路からの出力信号をディジタル信
号に変換するA/D変換器と、このA/D変換器からのディジ
タルの画像信号を記憶する画像メモリと、この画像メモ
リから読み出された画像信号をアナログ信号に変換する
D/A変換器と、このD/A変換器からのアナログ信号を表示
するディスプレイとを有する超音波断層装置において、
上記A/D変換器の出力側にて、画像メモリと並列にディ
ジタルの画像信号を記憶する利得制御用メモリを設け、
この利得制御用メモリには、該利得制御用メモリに記憶
された画像信号について画素毎の信号強度を積算した画
像信号の強度分布の値と予め設定された所定値とを比較
して上記画像信号の強度分布が所定の範囲内に納まるよ
うに制御する強度分布処理回路を接続すると共に、この
強度分布処理回路には上記所定値を設定するための所定
値制御回路を接続し、かつ上記強度分布処理回路からの
制御信号を上記利得制御回路へ入力し、該利得制御回路
の利得を自動的に制御するようにした超音波断層装置に
よってなされる。
Means of the present invention for solving the above-mentioned problems include an ultrasonic wave transmitting / receiving unit that outputs an ultrasonic beam and a reflected wave thereof to a diagnostic region of a subject and receives an echo signal obtained by the ultrasonic transmitting / receiving unit. A gain control circuit that controls the gain to be amplified, an A / D converter that converts the output signal from this gain control circuit into a digital signal, and an image memory that stores the digital image signal from this A / D converter , Converts the image signal read from this image memory into an analog signal
In an ultrasonic tomography apparatus having a D / A converter and a display that displays an analog signal from this D / A converter,
On the output side of the A / D converter, a gain control memory for storing a digital image signal in parallel with the image memory is provided,
The gain control memory compares the intensity distribution value of the image signal obtained by integrating the signal intensity of each pixel of the image signal stored in the gain control memory with a predetermined value, and the image signal Is connected to an intensity distribution processing circuit for controlling the intensity distribution to fall within a predetermined range, a predetermined value control circuit for setting the predetermined value is connected to the intensity distribution processing circuit, and the intensity distribution is This is performed by an ultrasonic tomography apparatus which inputs a control signal from the processing circuit to the gain control circuit and automatically controls the gain of the gain control circuit.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説
明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第1図は本発明による超音波断層装置の実施例を示す
ブロック図である。この超音波断層装置は、超音波を利
用して被検体の診断部位について断層像を得るもので、
超音波送受信部1と、利得制御回路2と、A/D変換器3
と、画像メモリ4と、D/A変換器5と、ディスプレイ6
とを有している。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an ultrasonic tomography apparatus according to the present invention. This ultrasonic tomography device obtains a tomographic image of a diagnostic region of a subject using ultrasonic waves,
Ultrasonic wave transmitter / receiver 1, gain control circuit 2, and A / D converter 3
, Image memory 4, D / A converter 5, and display 6
And have.

上記超音波送受信部1は、探触子(図示省略)により
超音波ビームを被検体の診断部位に向けて打ち出すと共
にその診断部位からの反射波を受信してエコー信号を得
るもので、図示省略したがその内部には制御回路及びパ
ルス発生器並びに受信増幅器等を有している。利得制御
回路2は、上記超音波送受信部1で得られたエコー信号
を受信増幅する利得を制御するものである。A/D変換器
3は、上記利得制御回路2から出力された信号をアナロ
グ量からディジタル量に変換するものである。画像メモ
リ4は、上記A/D変換器3から出力されたディジタルの
画像信号を記憶するものである。D/A変換器5は、上記
画像メモリ4から読み出された画像信号をアナログ信号
に変換するものである。そして、ディスプレイ6は、上
記D/A変換器5から出力されたアナログ信号を断層像と
して表示するもので、例えばCRTから成る。
The ultrasonic transmission / reception unit 1 emits an ultrasonic beam toward a diagnostic region of a subject by a probe (not shown) and receives a reflected wave from the diagnostic region to obtain an echo signal. However, it has a control circuit, a pulse generator, a reception amplifier, etc. inside. The gain control circuit 2 controls the gain for receiving and amplifying the echo signal obtained by the ultrasonic wave transmitting / receiving section 1. The A / D converter 3 converts the signal output from the gain control circuit 2 from an analog amount to a digital amount. The image memory 4 stores the digital image signal output from the A / D converter 3. The D / A converter 5 converts the image signal read from the image memory 4 into an analog signal. The display 6 displays the analog signal output from the D / A converter 5 as a tomographic image, and is composed of, for example, a CRT.

ここで、本発明においては、上記A/D変換器3の出力
側にて、画像メモリ4と並列に利得制御用メモリ13が設
けられると共に、この利得制御用メモリ13には強度分布
処理回路8が接続され、かつこの強度分布処理回路8に
は所定値制御回路9が接続され、さらに上記強度分布処
理回路8から出力される制御信号S1は前記利得制御回路
2へ入力するようにされている。上記利得制御用メモリ
13は、上記利得制御回路2の利得を制御するためにディ
ジタルの画像信号を記憶するものである。強度分布処理
回路8は、上記利得制御用メモリ13に記憶された画像信
号について画素毎の信号強度を積算した値すなわち画像
信号の強度分布と、予め設定された所定値とを比較し
て、上記画像信号の強度分布が所定の範囲内に納まるよ
うに制御するもので、例えばRAM(随時読み出し書き込
みメモリ)を有しており、上記利得制御用メモリ13に記
憶された画像信号の強度分布の値が予め設定された或る
値よりも大きいときは、利得制御回路2の利得を小さく
する制御信号S1を出力し、予め設定された他の値よりも
小さいときは、利得制御回路2の利得を大きくする制御
信号S1を出力するようになっている。所定値制御回路9
は、上記強度分布処理回路8に対して或る値から他の値
までの所定値を設定したり、必要に応じて変更するもの
で、例えば第一レベルとして値a〜b,第二レベルとして
値c〜d,第三レベルとして値e〜f,…のように段階的に
メモリできるようになっている。なお、この所定値制御
回路には、上記の所定値をセットするためのキーボード
等の入力装置10が接続されている。そして、上記強度分
布処理回路8が出力される制御信号S1は、アナログ電圧
信号の形とされており、アナログ切換器11を介して利得
制御回路2へ入力されるようになっている。このアナロ
グ切換器11は、第6図に示す従来の手動操作による利得
制御用の可変抵抗器7からのアナログ電圧信号S2と、上
記強度分布処理回路8からのアナログ電圧信号の制御信
号S1とを切り換えて利得制御回路2へ入力させるもの
で、該アナログ切換器11に設けられた切換スイッチ12を
オン、オフすることにより上記信号S1とS2とを切り換え
るようになっている。例えば、上記切換スイッチ12をオ
ンとしたときは、アナログ切換器11内の接点が可変抵抗
器7側に切り換わって手動操作による利得制御の状態と
なり、オフとしたときは、上記アナログ切換器11内の接
点が強度分布処理回路8側に切り換わって自動による利
得制御の状態となる。
Here, in the present invention, the gain control memory 13 is provided in parallel with the image memory 4 on the output side of the A / D converter 3, and the intensity distribution processing circuit 8 is provided in the gain control memory 13. And a predetermined value control circuit 9 is connected to the intensity distribution processing circuit 8, and the control signal S 1 output from the intensity distribution processing circuit 8 is input to the gain control circuit 2. There is. Memory for gain control
Reference numeral 13 stores a digital image signal for controlling the gain of the gain control circuit 2. The intensity distribution processing circuit 8 compares the value obtained by integrating the signal intensity of each pixel of the image signal stored in the gain control memory 13, that is, the intensity distribution of the image signal with a preset predetermined value, The intensity distribution of the image signal is controlled so that the intensity distribution falls within a predetermined range. For example, the intensity distribution of the image signal stored in the gain control memory 13 has a RAM (read-write memory at any time). Is greater than a preset value, the control signal S 1 for reducing the gain of the gain control circuit 2 is output, and when it is smaller than another preset value, the gain of the gain control circuit 2 is reduced. A control signal S 1 for increasing is output. Predetermined value control circuit 9
Is for setting a predetermined value from a certain value to another value for the intensity distribution processing circuit 8 or changing it as necessary. For example, as the first level, the values ab and the second level are set. The values c to d, and the third level values e to f, ... Can be stored in a stepwise manner. An input device 10 such as a keyboard for setting the predetermined value is connected to the predetermined value control circuit. The control signal S 1 output from the intensity distribution processing circuit 8 is in the form of an analog voltage signal and is input to the gain control circuit 2 via the analog switch 11. This analog switching device 11 includes an analog voltage signal S 2 from the variable resistor 7 for gain control by the conventional manual operation shown in FIG. 6 and a control signal S 1 of the analog voltage signal from the intensity distribution processing circuit 8. Are input to the gain control circuit 2 by switching on and off, and the signals S 1 and S 2 are switched by turning on and off the changeover switch 12 provided in the analog switcher 11. For example, when the changeover switch 12 is turned on, the contact in the analog changeover device 11 is switched to the variable resistor 7 side to be in the state of gain control by manual operation, and when it is turned off, the analog changeover device 11 is turned on. The contact inside is switched to the intensity distribution processing circuit 8 side, and the automatic gain control is performed.

次に、このように構成された本発明の超音波断層装置
の動作について説明する。まず、超音波送受信部1の制
御により、探触子による被検体の診断部位に超音波ビー
ムを打ち出すと共にその反射波を受信する。次に、この
超音波送受信部1で得られたエコー信号は、利得制御回
路2へ入力し適宜に設定された利得で受信増幅される。
次に、この利得制御回路2で受信増幅されたエコー信号
は、A/D変換器3へ入力してディジタル信号に変換され
る。そして、このA/D変換器3からのディジタルの画像
信号は、画像メモリ4へ入力して記憶される。このと
き、上記ディジタルの画像信号は、上記画像メモリ4と
並列に設けられた利得制御用メモリ13にも入力して記憶
される。次に、この画像メモリ4から読み出された画像
信号は、D/A変換器5へ入力してアナログ信号に変換さ
れる。そして、このD/A変換器5からのアナログ信号
は、ディスプレイ6へ入力し、その画面に被検体の診断
部位の断層像が表示される。
Next, the operation of the ultrasonic tomography apparatus of the present invention thus configured will be described. First, under the control of the ultrasonic transmission / reception unit 1, an ultrasonic beam is emitted to a diagnostic site of a subject by a probe and the reflected wave is received. Next, the echo signal obtained by the ultrasonic transmission / reception unit 1 is input to the gain control circuit 2 and is received and amplified with a gain set appropriately.
Next, the echo signal received and amplified by the gain control circuit 2 is input to the A / D converter 3 and converted into a digital signal. Then, the digital image signal from the A / D converter 3 is input to and stored in the image memory 4. At this time, the digital image signal is also input to and stored in the gain control memory 13 provided in parallel with the image memory 4. Next, the image signal read from the image memory 4 is input to the D / A converter 5 and converted into an analog signal. Then, the analog signal from the D / A converter 5 is input to the display 6, and a tomographic image of the diagnostic region of the subject is displayed on the screen.

このような状態で、上記利得制御回路2の利得を手動
操作により制御するには、まず、切換スイッチ12をオン
とする。すると、アナログ切換器11内の接点が可変抵抗
器7側に切り換わり、該可変抵抗器7からのアナログ電
圧信号S2が利得制御回路2へ入力する。これにより、従
来と同様に、操作者がディスプレイ6の画面に表示され
る断層像を観察しながら、上記可変抵抗器7を操作して
手動で利得を制御することができる。このとき、画像メ
モリ4は、上記可変抵抗器7で設定された利得の画像信
号を記憶する。そして、その可変抵抗器7で設定する利
得が大きければ、強度分布の強い画像信号が画像メモリ
4に記憶され、上記設定する利得が小さければ、強度分
布の弱い画像信号が画像メモリ4に記憶される。従っ
て、ディスプレイ6に表示される画像の濃度が変化す
る。
In such a state, in order to control the gain of the gain control circuit 2 by manual operation, first, the changeover switch 12 is turned on. Then, the contacts in the analog switch 11 are switched to the variable resistor 7 side, and the analog voltage signal S 2 from the variable resistor 7 is input to the gain control circuit 2. As a result, the operator can manually control the gain by operating the variable resistor 7 while observing the tomographic image displayed on the screen of the display 6 as in the conventional case. At this time, the image memory 4 stores the image signal having the gain set by the variable resistor 7. If the gain set by the variable resistor 7 is large, the image signal having a strong intensity distribution is stored in the image memory 4, and if the gain set is small, the image signal having a weak intensity distribution is stored in the image memory 4. It Therefore, the density of the image displayed on the display 6 changes.

次に、上記利得制御回路2の利得を自動的に制御する
には、切換スイッチ12をオフとする。すると、アナログ
切換器11内の接点が強度分布処理回路8側に切り換わ
り、該強度分布処理回路8からの制御信号S1が利得制御
回路2へ入力する。このとき、上記強度分布処理回路8
は、第2図に示すフローチャートの手順で動作する。こ
こで、予めこの強度分布処理回路8には、第1図に示す
入力装置10を用いて或る値Klと他の値Ks(Kl>Ks)を入
力し、処理値制御回路9を介してKs〜Klの範囲を有する
所定値を設定しておく。まず、利得制御用メモリ13に記
憶された画像信号について画素毎の信号強度を積算す
る。すなわち、上記利得制御用メモリ13に記憶された画
像信号の強度分布の値を求める。そして、その値をΣD
とする(ステップA)。次に、上記のように求めた画像
信号の強度分布の値ΣDが強度分布処理回路8に設定さ
れた所定値Klより大きいかどうか判断する(ステップ
B)。いま、ΣD>Klとすると、ステップBは“YES"側
へ進み、強度分布処理回路8は利得を下げる制御信号S1
を出力する(ステップC)。すると、この制御信号S
1は、第1図に示すアナログ切換器11を介して利得制御
回路2へ入力し、この利得制御回路2の利得を上記制御
信号S1に応じて下げる。これにより、強度分布が弱めら
れた新たな画像信号が画像メモリ4及び利得制御用メモ
リ13に記憶されることとなる。この状態で第2図に示す
ステップAの前へ戻る。そして、ステップA→B→Cを
繰り返し、ΣD≦KlとなったところでステップBは“N
O"側へ抜ける。
Next, in order to automatically control the gain of the gain control circuit 2, the changeover switch 12 is turned off. Then, the contacts in the analog switch 11 are switched to the intensity distribution processing circuit 8 side, and the control signal S 1 from the intensity distribution processing circuit 8 is input to the gain control circuit 2. At this time, the intensity distribution processing circuit 8
Operates in the procedure of the flowchart shown in FIG. Here, a certain value Kl and another value Ks (Kl> Ks) are input to the intensity distribution processing circuit 8 in advance by using the input device 10 shown in FIG. A predetermined value having a range of Ks to Kl is set. First, the signal strength of each pixel is integrated with respect to the image signal stored in the gain control memory 13. That is, the value of the intensity distribution of the image signal stored in the gain control memory 13 is obtained. Then, the value is ΣD
(Step A). Next, it is judged whether or not the value ΣD of the intensity distribution of the image signal obtained as described above is larger than the predetermined value Kl set in the intensity distribution processing circuit 8 (step B). Now, if ΣD> Kl, step B proceeds to the “YES” side, and the intensity distribution processing circuit 8 lowers the gain by the control signal S 1
Is output (step C). Then, this control signal S
1 is input to the gain control circuit 2 via the analog switch 11 shown in FIG. 1 , and the gain of the gain control circuit 2 is lowered according to the control signal S 1 . As a result, a new image signal whose intensity distribution is weakened is stored in the image memory 4 and the gain control memory 13. In this state, the procedure returns to the step A shown in FIG. Then, steps A → B → C are repeated, and when ΣD ≦ Kl, step B is “N
Exit to the "O" side.

次に、上記のように強度分布が弱められた画像信号の
新たな強度分布の値ΣDが強度分布処理回路8に設定さ
れた他の所定値Ksより小さいがどうか判断する(ステッ
プD)。いま、ΣD<Ksとすると、ステップDは“YES"
側へ進み、強度分布処理回路8は利得を上げる制御信号
S1を出力する(ステップE)。すると、この制御信号S1
は、第1図に示すアナログ切換器11を介して利得制御回
路2へ入力し、この利得制御回路2の利得を上記制御信
号S1に応じて上げる。これにより、強度分布が強められ
た新たな画像信号が画像メモリ4及び利得制御用メモリ
13に記憶されることとなる。この状態で第2図に示すス
テップAの前へ戻る。そして、ステップA→B→D→E
を繰り返し、ΣD≧KsとなったところでステップDは
“NO"側へ抜ける。
Next, it is judged whether the new intensity distribution value ΣD of the image signal whose intensity distribution is weakened as described above is smaller than another predetermined value Ks set in the intensity distribution processing circuit 8 (step D). If ΣD <Ks, step D is “YES”.
Control signal for increasing the gain.
Output S 1 (step E). Then, this control signal S 1
Is input to the gain control circuit 2 through the analog switch 11 shown in FIG. 1, and the gain of the gain control circuit 2 is increased according to the control signal S 1 . As a result, a new image signal whose intensity distribution has been strengthened is added to the image memory 4 and the gain control memory.
It will be stored in 13. In this state, the procedure returns to the step A shown in FIG. And steps A → B → D → E
The above steps are repeated, and when ΣD ≧ Ks, step D exits to the “NO” side.

これにより、上記ステップA→B→Cの繰り返しで強
度分布が弱くなるように制御されると共に、ステップA
→B→D→Eの繰り返しで強度分布が強くなるように制
御された新たな画像信号が画像メモリ4及び利得制御用
メモリ13に記憶されることとなる。この状態で第2図に
示すステップAの前へ戻る。そして、ステップA→B→
Dを繰り返すことにより、自動的にKs≦ΣD≦Klの状態
に制御される。従って、強度分布処理回路8に予め設定
されたKs〜Klの範囲を有する所定値によって、利得制御
回路2の利得が自動的に制御され、画像メモリ4に記憶
される画像信号の強度分布が予め設定した所定の範囲内
に納まる。これにより、ディスプレイ6には、予め設定
した所望の濃度の断層像が表示される。なお、上記強度
分布処理回路8に設定する所定値Kl及びKsを変更するこ
とにより、利得制御回路2の利得を任意に変えることが
できる。
As a result, the intensity distribution is controlled to be weakened by repeating steps A → B → C, and
A new image signal controlled so that the intensity distribution is strengthened by repeating B->D-> E is stored in the image memory 4 and the gain control memory 13. In this state, the procedure returns to the step A shown in FIG. And steps A → B →
By repeating D, the state is automatically controlled to Ks ≦ ΣD ≦ Kl. Therefore, the gain of the gain control circuit 2 is automatically controlled by a predetermined value having a range of Ks to Kl preset in the intensity distribution processing circuit 8, and the intensity distribution of the image signal stored in the image memory 4 is preset. It falls within the specified range. As a result, the display 6 displays a tomographic image with a preset desired density. The gain of the gain control circuit 2 can be arbitrarily changed by changing the predetermined values Kl and Ks set in the intensity distribution processing circuit 8.

以上において、断層像の表示用の画像メモリ4とは別
個に、利得制御のための利得制御用メモリ13を設けたの
で、利得制御回路2の利得を自動的に制御する処理速度
を速くすることができる。
In the above, since the gain control memory 13 for gain control is provided separately from the image memory 4 for displaying the tomographic image, the processing speed for automatically controlling the gain of the gain control circuit 2 is increased. You can

第3図(a)〜(c)は、強度分布処理回路8の動作
の他の実施例を示すフローチャートである。この実施例
は、第2図に示すフローチャートの動作を診断部位の表
面からの深さ区分によって別々に行うもので、第4図に
示すように、利得制御用メモリ13を診断部位の表面から
の深さに応じて、近傍部4n(0〜1/3)及び中間部4m(1
/3〜2/3)並びに深部4f(2/3〜3/3)の三つに区分し、
それぞれのエリアの信号強度を積算するようになってい
る。この場合は、予め上記強度分布処理回路8には、第
1図に示す入力装置10を用いて、近傍部4nについてKsn
〜Kln(Kln>Ksn)の範囲を有する所定値を、中間部4m
についてKsm〜Klm(Klm>Ksm)の範囲を有する所定値
を、深部4fについてKsf〜Klf(Klf>Ksf)の範囲を有す
る所定値をそれぞれ設定しておく。そして、近傍部4nに
ついては、第3図(a)に示すように、ステップAで利
得制御用メモリ13に記憶された画像信号について画素毎
の信号強度を先頭から1/3までのエリアで積算し、その
値をΣDnとして、ステップBでは上記のΣDnと所定値Kl
nとを比較すると共に、ステップDではΣDnと所定値Ksn
とを比較する。また、中間部4mについては、第3図
(b)に示すように、ステップFで利得制御用メモリ13
に記憶された画像信号について画素毎の信号強度を1/3
から2/3までのエリアで積算し、その値をΣDmとして、
ステップGでは上記のΣDmと所定値Klmとを比較すると
共に、ステップIではΣDmと所定値Ksmとを比較する。
さらに、深部4fについては、第3図(c)に示すよう
に、ステップKで利得制御用メモリ13に記憶された画像
信号について画素毎の信号強度を2/3から最後までのエ
リアで積算し、その値をΣDfとして、ステップLでは上
記のΣDfと所定値Klfとを比較すると共に、ステップN
ではΣDfと所定値Ksfとを比較する。そして、第3図
(a)〜(c)に示すフローチャートは、結合子,
,によって一連の動作としてループを形成し、その
途中で近傍部4nの制御用として制御信号S1nを出力し
(第3図(a)のステップC,E)、中間部4mの制御用と
して制御信号S1mを出力し(第3図(b)のステップH,
J)、深部4fの制御用として制御信号S1fを出力して(第
3図(c)のステップM,O)、第1図に示すアナログ切
換器11を介して利得制御回路2へ送出する。従って、こ
の実施例では、上記利得制御回路2の利得を診断部位の
表面からの深さ区分に応じて自動的に制御することがで
きる。なお、この場合は、第1図において強度分布処理
回路8からアナログ切換器11へ接続される信号線は、三
本となる。また、第3図(a)〜(c)及び第4図にお
いては、利得制御用メモリ13のエリアを診断部位の表面
からの深さに応じて三つに区分したものとして説明した
が、本発明はこれに限らず、二区分あるいは四区分以上
としてもよい。
3A to 3C are flowcharts showing another embodiment of the operation of the intensity distribution processing circuit 8. In this embodiment, the operation of the flow chart shown in FIG. 2 is performed separately depending on the depth division from the surface of the diagnostic region. As shown in FIG. Depending on the depth, the neighborhood part 4n (0-1 / 3) and the middle part 4m (1
/ 3 ~ 2/3) and deep 4f (2/3 ~ 3/3)
The signal strength of each area is integrated. In this case, the intensity distribution processing circuit 8 is previously provided with the input device 10 shown in FIG.
~ Kln (Kln> Ksn) in the range of 4m
Is set to a predetermined value having a range of Ksm to Klm (Klm> Ksm), and a predetermined value having a range of Ksf to Klf (Klf> Ksf) is set for the deep portion 4f. Then, as for the neighboring portion 4n, as shown in FIG. 3 (a), the signal strength of each pixel of the image signal stored in the gain control memory 13 in step A is integrated in the area from the beginning to 1/3. Then, in step B, the value is set to ΣDn and the predetermined value Kl.
While comparing with n, in step D, ΣDn and a predetermined value Ksn
Compare with As for the intermediate portion 4m, as shown in FIG. 3 (b), in step F, the gain control memory 13
The signal intensity for each pixel of the image signal stored in
From 2 to 3/3, and add the value as ΣDm,
In step G, ΣDm is compared with the predetermined value Klm, and in step I, ΣDm is compared with the predetermined value Ksm.
Further, for the deep portion 4f, as shown in FIG. 3 (c), the signal intensity of each pixel of the image signal stored in the gain control memory 13 in step K is integrated in the area from 2/3 to the end. , That value is set as ΣDf, and in step L, the above ΣDf is compared with a predetermined value Klf, and at the same time, step N
Then, ΣDf is compared with a predetermined value Ksf. Then, the flowcharts shown in FIGS.
, Forms a loop as a series of operations, and outputs a control signal S 1 n for controlling the neighboring portion 4n in the middle thereof (steps C and E in FIG. 3 (a)), and for controlling the intermediate portion 4m. The control signal S 1 m is output (step H in FIG. 3 (b),
J), outputting the control signal S 1 f for controlling the deep portion 4f (steps M and O in FIG. 3 (c)) and sending it to the gain control circuit 2 via the analog switch 11 shown in FIG. To do. Therefore, in this embodiment, the gain of the gain control circuit 2 can be automatically controlled according to the depth division from the surface of the diagnostic region. In this case, the number of signal lines connected from the intensity distribution processing circuit 8 to the analog switch 11 in FIG. 1 is three. In addition, in FIGS. 3A to 3C and FIG. 4, the area of the gain control memory 13 is described as being divided into three areas according to the depth from the surface of the diagnostic region. The invention is not limited to this, and may be divided into two or four or more sections.

第5図は強度分布処理回路8の動作の更に他の実施例
を説明するための利得制御用メモリ13の説明図である。
第5図において、利得制御用メモリ13の例えば斜線部P
に記憶された画像信号は信号強度が“1"以上であり、他
の領域Qに記憶された画像信号の信号強度が“0"レベル
のときは、上記領域P,Qに記憶されたすべての画像信号
について画素毎の信号強度を積算すると、このとき自動
的に制御された利得では、表示される断層像に十分に適
合したものとは言えない。そこで、第2図に示すフロー
チャートのステップAにおいて、利得制御用メモリ13に
記憶された画像信号について画素毎の信号強度を積算す
るときに、予め信号強度のしきい値(たとえば“1")を
設定しておき、このしきい値より大きい信号強度の画像
信号のみを積算してその値をΣDiとすると共に、この積
算した画素の個数Nを計数し、上記ΣDiをNで割って平
均値ΣDhを求める。そして、このΣDhを利得制御用メモ
リ13に記憶された画像信号の強度分布の値とする。ステ
ップB以下の動作は、第2図に示すフローチャートの手
順と全く同じである。この実施例の場合は、第5図に示
す斜線部Pのように、実際に画像として一定レベル以上
の輝度を有する部分のみの画像信号から利得制御の信号
を生成するので、表示される断層像に十分適合した利得
を自動的に制御できる。
FIG. 5 is an explanatory diagram of the gain control memory 13 for explaining still another embodiment of the operation of the intensity distribution processing circuit 8.
In FIG. 5, for example, the shaded area P of the gain control memory 13
When the signal intensity of the image signal stored in the area is “1” or more and the signal intensity of the image signal stored in the other area Q is “0” level, all the image signals stored in the areas P and Q are stored. When the signal intensity of each pixel of the image signal is integrated, the automatically controlled gain at this time cannot be said to be sufficiently adapted to the displayed tomographic image. Therefore, in step A of the flowchart shown in FIG. 2, when the signal intensity of each pixel of the image signal stored in the gain control memory 13 is integrated, a threshold value of the signal intensity (for example, “1”) is set in advance. After setting, only the image signals having a signal intensity larger than this threshold value are integrated to obtain the value as ΣDi, and the number N of the integrated pixels is counted, and the above ΣDi is divided by N to obtain the average value ΣDh Ask for. Then, ΣDh is set as the value of the intensity distribution of the image signal stored in the gain control memory 13. The operation after step B is exactly the same as the procedure of the flowchart shown in FIG. In the case of this embodiment, a gain control signal is actually generated from an image signal of only a portion having a brightness of a certain level or more as an image, as indicated by a hatched portion P shown in FIG. The gain that is well adapted to can be automatically controlled.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明は以上のように構成されたので、A/D変換器3
の出力側にて画像メモリ4と並列に設けた利得制御用メ
モリ13に接続された強度分布処理回路8により、利得制
御用メモリ13に記憶された画像信号について画素毎の信
号強度を積算した画像信号の強度分布の値と予め設定さ
れた所定値とを比較して上記画像信号の強度分布が所定
の範囲内に納まるように制御する制御信号S1を利得制御
回路2へ送出して、該利得制御回路2に設定する利得を
画像メモリ4へ送られる画像信号の強度分布に応じて自
動的に制御することができる。従って、利得制御の操作
が簡単であると共に、所望の濃度の画像を短時間で得る
ことができる。特に、断層像の表示用の画像メモリ4と
は別個に、利得制御のための利得制御用メモリ13を設け
たので、利得制御回路2の利得を自動的に制御する処理
速度を速くすることができる。このことから、診断の効
率を向上することができる。また、被検体や診断部位の
相違、あるいは操作者の熟練度や好み等によって影響を
受けることなく、得られる断層像の画質を均等とするこ
とができる。従って、同等の画質、濃度の画像によって
一様な診断を行うことができる。
Since the present invention is configured as described above, the A / D converter 3
An image obtained by integrating the signal intensity of each pixel of the image signal stored in the gain control memory 13 by the intensity distribution processing circuit 8 connected to the gain control memory 13 provided in parallel on the output side of the image memory 4. The value of the signal intensity distribution is compared with a preset predetermined value, and a control signal S 1 for controlling the intensity distribution of the image signal so as to be within a predetermined range is sent to the gain control circuit 2, The gain set in the gain control circuit 2 can be automatically controlled according to the intensity distribution of the image signal sent to the image memory 4. Therefore, the gain control operation is simple, and an image having a desired density can be obtained in a short time. Particularly, since the gain control memory 13 for gain control is provided separately from the image memory 4 for displaying the tomographic image, the processing speed for automatically controlling the gain of the gain control circuit 2 can be increased. it can. Therefore, the efficiency of diagnosis can be improved. Further, the image quality of the obtained tomographic image can be made uniform without being affected by the difference in the subject or the diagnosis site or the skill or preference of the operator. Therefore, uniform diagnosis can be performed by using images having the same image quality and density.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明による超音波断層装置の実施例を示すブ
ロック図、第2図は強度分布処理回路の動作を示すフロ
ーチャート、第3図(a)〜(c)は強度分布処理回路
の動作の他の実施例を示すフローチャート、第4図は第
3図(a)〜(c)に示す他の実施例を説明するための
利得制御用メモリの説明図、第5図は強度分布処理回路
の動作の更に他の実施例を説明するための利得制御用メ
モリの説明図、第6図は従来の超音波断層装置を示すブ
ロック図である。 1……超音波送受信部、2……利得制御回路、3……A/
D変換器、4……画像メモリ、5……D/A変換器、6……
ディスプレイ、7……可変抵抗器、8……強度分布処理
回路、9……所定値制御回路、10……入力装置、11……
アナログ切換器、12……切換スイッチ、13……利得制御
用メモリ、S1……制御信号。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an ultrasonic tomography apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a flow chart showing the operation of an intensity distribution processing circuit, and FIGS. 3 (a) to 3 (c) are operations of the intensity distribution processing circuit. FIG. 4 is a flow chart showing another embodiment of the present invention, FIG. 4 is an explanatory diagram of a gain control memory for explaining the other embodiment shown in FIGS. 3 (a) to 3 (c), and FIG. 5 is an intensity distribution processing circuit. FIG. 6 is an explanatory view of a gain control memory for explaining still another embodiment of the operation of FIG. 6, and FIG. 6 is a block diagram showing a conventional ultrasonic tomography apparatus. 1 ... Ultrasonic wave transceiver, 2 ... Gain control circuit, 3 ... A /
D converter, 4 ... Image memory, 5 ... D / A converter, 6 ...
Display, 7 ... Variable resistor, 8 ... Intensity distribution processing circuit, 9 ... Predetermined value control circuit, 10 ... Input device, 11 ...
Analog switch, 12 …… Changeover switch, 13 …… Gain control memory, S 1 …… Control signal.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−5661(JP,A) 特開 昭61−238236(JP,A) 特開 昭57−209042(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-55-5661 (JP, A) JP-A-61-238236 (JP, A) JP-A-57-209042 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】超音波ビームを被検体の診断部位に打ち出
すと共にその反射波を受信する超音波送受信部と、この
超音波送受信部で得られたエコー信号を受信増幅する利
得を制御する利得制御回路と、この利得制御回路からの
出力信号をディジタル信号に変換するA/D変換器と、こ
のA/D変換器からのディジタルの画像信号を記憶する画
像メモリと、この画像メモリから読み出された画像信号
をアナログ信号に変換するD/A変換器と、このD/A変換器
からのアナログ信号を表示するディスプレイとを有する
超音波断層装置において、上記A/D変換器の出力側に
て、画像メモリと並列にディジタルの画像信号を記憶す
る利得制御用メモリを設け、この利得制御用メモリに
は、該利得制御用メモリに記憶された画像信号について
画素毎の信号強度を積算した画像信号の強度分布の値と
予め設定された所定値とを比較して上記画像信号の強度
分布が所定の範囲内に納まるように制御する強度分布処
理回路を接続すると共に、この強度分布処理回路には上
記所定値を設定するための所定値制御回路を接続し、か
つ、上記強度分布処理回路からの制御信号を上記利得制
御回路へ入力し、該利得制御回路の利得を自動的に制御
するようにしたことを特徴とする超音波断層装置。
1. An ultrasonic wave transmitting / receiving unit for emitting an ultrasonic beam to a diagnostic region of a subject and receiving a reflected wave thereof, and a gain control for controlling a gain for receiving and amplifying an echo signal obtained by the ultrasonic wave transmitting / receiving unit. Circuit, the A / D converter that converts the output signal from this gain control circuit into a digital signal, the image memory that stores the digital image signal from this A / D converter, and the image memory that reads the image signal. In an ultrasonic tomography apparatus having a D / A converter that converts an image signal into an analog signal and a display that displays an analog signal from this D / A converter, at the output side of the A / D converter A gain control memory for storing a digital image signal is provided in parallel with the image memory. The gain control memory has an image obtained by integrating the signal intensity of each pixel of the image signal stored in the gain control memory. The intensity distribution processing circuit is connected to the intensity distribution processing circuit for comparing the intensity distribution value of the signal with a preset predetermined value and controlling the intensity distribution of the image signal so that the intensity distribution falls within a predetermined range. Connects a predetermined value control circuit for setting the predetermined value, and inputs a control signal from the intensity distribution processing circuit to the gain control circuit to automatically control the gain of the gain control circuit. An ultrasonic tomography device characterized in that
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