JP2575603B2 - 走査装置 - Google Patents
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
- G01S7/52017—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
- G01S7/52046—Techniques for image enhancement involving transmitter or receiver
- G01S7/52049—Techniques for image enhancement involving transmitter or receiver using correction of medium-induced phase aberration
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
- G01S15/89—Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
- G01S15/8906—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
- G01S15/8977—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using special techniques for image reconstruction, e.g. FFT, geometrical transformations, spatial deconvolution, time deconvolution
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- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （発明の属する技術分野） 本発明は、超音波エコーグラフィにより対象物、特に
生体組織を走査する走査装置であって、多数の超音波ト
ランスジューサ素子から成るモザイクと； 前記トランスジューサ素子に接続され、これらの素子
により超音波信号を繰返し送信させる送信手段と； 前記トランスジューサ素子に接続され、送信した超音
波信号が反射された際に発生するエコー信号を受信して
処理する受信手段と； 前記受信手段にて前記エコー信号を処理して再構成し
た画像を表示する表示手段と； を備えている走査装置に関するものである。
生体組織を走査する走査装置であって、多数の超音波ト
ランスジューサ素子から成るモザイクと； 前記トランスジューサ素子に接続され、これらの素子
により超音波信号を繰返し送信させる送信手段と； 前記トランスジューサ素子に接続され、送信した超音
波信号が反射された際に発生するエコー信号を受信して
処理する受信手段と； 前記受信手段にて前記エコー信号を処理して再構成し
た画像を表示する表示手段と； を備えている走査装置に関するものである。
（従来の技術） 検査すべき対象物（被検体）内を超音波が伝播する速
度が正確に一定であり、かつ表示用の機械的及び電子的
装置が完全である場合には、同じ障害物から生ずる超音
波エコーは、走査軸の方向に無関係に、再構成画像にお
いて正確に合致する筈である。しかしこのようなことは
実際には決してあり得ず、被検体内における超音波の伝
播速度の変動により伝播誤差が生じ、この伝播誤差は使
用する超音波トランスジューサ・アレイの開口が大きく
なる程著しくなり、従って補正が必要になる。
度が正確に一定であり、かつ表示用の機械的及び電子的
装置が完全である場合には、同じ障害物から生ずる超音
波エコーは、走査軸の方向に無関係に、再構成画像にお
いて正確に合致する筈である。しかしこのようなことは
実際には決してあり得ず、被検体内における超音波の伝
播速度の変動により伝播誤差が生じ、この伝播誤差は使
用する超音波トランスジューサ・アレイの開口が大きく
なる程著しくなり、従って補正が必要になる。
米国特許第4252025号から、２つの異なる走査位置に
て得られる同じ障害物からの２つの異なるエコー信号を
比較し、且つこれら２つの信号間の一致が最良になる実
際の位置を求める相互相関回路により、エコーフラフィ
装置の受信段において、同じ障害物に対応するエコーの
明確な位置的な差を分析することは既知である。しかし
残念乍らこの米国特許には、かかる受信段の実際の構成
については具体的な記載は何等なされていない。
て得られる同じ障害物からの２つの異なるエコー信号を
比較し、且つこれら２つの信号間の一致が最良になる実
際の位置を求める相互相関回路により、エコーフラフィ
装置の受信段において、同じ障害物に対応するエコーの
明確な位置的な差を分析することは既知である。しかし
残念乍らこの米国特許には、かかる受信段の実際の構成
については具体的な記載は何等なされていない。
（発明の目的） 本発明の目的は、超音波エコーグラフィによる対象物
の走査装置であって、その受信段が超音波の伝播速度の
変動に起因する伝播誤差を簡単に補正できる走査装置を
提供することにある。
の走査装置であって、その受信段が超音波の伝播速度の
変動に起因する伝播誤差を簡単に補正できる走査装置を
提供することにある。
（目的を達成するための構成） 本発明においては、超音波エコーグラフィにより対象
物を走査する装置であって： 多数の超音波トランスジューサ素子から成るモザイク
と； 前記トランスジューサ素子に接続され、これらの素子
により超音波信号を繰返し送信させる送信手段と； 前記トランスジューサ素子に接続され、送信した超音
波信号が反射された際に発生するエコー信号を受信して
処理する受信手段と； 前記受信手段にて前記エコー信号を処理して再構成し
た画像を表示する表示手段と； を備えている走査装置において、 前記モザイクの開口を２n個のサブウィンドウにグル
ープ分けし（ここにｎは１よりも大きい正の整数）、且
つ各サブウィンドウは、前記対象物の或る部位のエコー
グラムを形成するのに充分な数の隣接するトランスジュ
ーサ素子から成る１グループとし、且つ 前記受信手段が： 前記モザイクの指向特性を制御するフォーカシング兼
画像走査手段と； 各チャネルが１つのサブウィンドウからの信号を処理
し、且つ可制御遅延手段と、この遅延手段を制御する補
正遅延量を記憶するための第１メモリとを備えている２
n個の並列信号チャネルと； 前記チャネルの出力を合成する加算手段と； 入力端子が前記加算手段の出力端子に接続され、出力
端子が前記表示手段に接続された評価回路手段と； を機能的に直列に接続して備え、 前記受信手段がさらに： 前記２n個のサブウィンドウをまず最初に２n-1個づつ
のサブウィンドウから成る２つの第１グループに分け、
次いで前記各第１グループをそれぞれ２n-2個づつのサ
ブウィンドウから成る２つの第２グループに分け、以下
順次同様な分割処理により前記サブウィンドウから成る
第ｎ番めの各グループが１つづつのサブウィンドウを含
むようにして、前記２n個のサブウィンドウを順次サブ
グループ化した各サブグループから取り出される信号の
相関をそれぞれとることにより前記補正遅延量を決定す
べく作動する２n−１個の相関手段（も具え、ここにお
いて２n−１個の相関手段にうちの１個の第１サブセッ
トが前記２つの第１グループのサブウィンドウからの信
号を処理し、前記相関手段のうちの２個の第２サブセッ
トの各々が前記第２グループのうちの２つの第２グルー
プのサブウィンドウからの信号を処理し、以下順次同様
な処理を行なって得られる補正遅延量を前記並列信号チ
ャネルにおける前記第１メモリに供給して、前記遅延手
段を制御するようにしたことを特徴とする。
物を走査する装置であって： 多数の超音波トランスジューサ素子から成るモザイク
と； 前記トランスジューサ素子に接続され、これらの素子
により超音波信号を繰返し送信させる送信手段と； 前記トランスジューサ素子に接続され、送信した超音
波信号が反射された際に発生するエコー信号を受信して
処理する受信手段と； 前記受信手段にて前記エコー信号を処理して再構成し
た画像を表示する表示手段と； を備えている走査装置において、 前記モザイクの開口を２n個のサブウィンドウにグル
ープ分けし（ここにｎは１よりも大きい正の整数）、且
つ各サブウィンドウは、前記対象物の或る部位のエコー
グラムを形成するのに充分な数の隣接するトランスジュ
ーサ素子から成る１グループとし、且つ 前記受信手段が： 前記モザイクの指向特性を制御するフォーカシング兼
画像走査手段と； 各チャネルが１つのサブウィンドウからの信号を処理
し、且つ可制御遅延手段と、この遅延手段を制御する補
正遅延量を記憶するための第１メモリとを備えている２
n個の並列信号チャネルと； 前記チャネルの出力を合成する加算手段と； 入力端子が前記加算手段の出力端子に接続され、出力
端子が前記表示手段に接続された評価回路手段と； を機能的に直列に接続して備え、 前記受信手段がさらに： 前記２n個のサブウィンドウをまず最初に２n-1個づつ
のサブウィンドウから成る２つの第１グループに分け、
次いで前記各第１グループをそれぞれ２n-2個づつのサ
ブウィンドウから成る２つの第２グループに分け、以下
順次同様な分割処理により前記サブウィンドウから成る
第ｎ番めの各グループが１つづつのサブウィンドウを含
むようにして、前記２n個のサブウィンドウを順次サブ
グループ化した各サブグループから取り出される信号の
相関をそれぞれとることにより前記補正遅延量を決定す
べく作動する２n−１個の相関手段（も具え、ここにお
いて２n−１個の相関手段にうちの１個の第１サブセッ
トが前記２つの第１グループのサブウィンドウからの信
号を処理し、前記相関手段のうちの２個の第２サブセッ
トの各々が前記第２グループのうちの２つの第２グルー
プのサブウィンドウからの信号を処理し、以下順次同様
な処理を行なって得られる補正遅延量を前記並列信号チ
ャネルにおける前記第１メモリに供給して、前記遅延手
段を制御するようにしたことを特徴とする。
（実施例） 以下、図面により本発明を説明する。
第１図に示す本発明による走査装置の実施例は、多数
の単位超音波トランスジューサから成る長方形の超音波
トランスジューサ・アレイ（又はモザイク）10と、超音
波信号を周期的に送信させるために各トランスジューサ
に駆動パルスを送信する送信段20と、伝播方向において
送信超音波信号が遭遇した障害物に対応する超音波エコ
ーを受信して処理する受信段30と、この受信段30におい
て再構成した超音波画像を表示するための表示段40とを
備えている。
の単位超音波トランスジューサから成る長方形の超音波
トランスジューサ・アレイ（又はモザイク）10と、超音
波信号を周期的に送信させるために各トランスジューサ
に駆動パルスを送信する送信段20と、伝播方向において
送信超音波信号が遭遇した障害物に対応する超音波エコ
ーを受信して処理する受信段30と、この受信段30におい
て再構成した超音波画像を表示するための表示段40とを
備えている。
次に、この走査装置の基礎となる動作原理を説明す
る。超音波トランスジューサ・アレイ10の開口の寸法に
ついて考えるに、高い解像度を達成するためにアレイ10
の開口の寸法が大きいことからして、この開口を多数の
サブウィンドウに分割し、各サブウィンドウが隣接配置
された多数の単位トランスジューサから成る１つのグル
ープによって形成され、各サブウィンドウにて被検体の
一部位の未補正エコーグラムが形成されるようにする。
る。超音波トランスジューサ・アレイ10の開口の寸法に
ついて考えるに、高い解像度を達成するためにアレイ10
の開口の寸法が大きいことからして、この開口を多数の
サブウィンドウに分割し、各サブウィンドウが隣接配置
された多数の単位トランスジューサから成る１つのグル
ープによって形成され、各サブウィンドウにて被検体の
一部位の未補正エコーグラムが形成されるようにする。
成すべき補正は、開口の２つの部分から生じ、且つ同
一のラインセグメントQQ′（第１図参照）からのエコー
信号間の相互相関関数に対する最大値を得るようにする
後の段階にて決定される。すべての部分の相互相関関数
を処理する必要性をなくすために開口を順次２分の１分
割することにより多数のサブウィンドウに分割する。次
いでこれらのサブウィンドウの２つのグループ間の相互
相関関数を探索し、その後これら各グループのサブウィ
ンドウに対して極性が反対の同一の補正を行ない、この
ようにして決定される種々の補正（後述する例では、一
方においては遅延又は進み、他方においては増幅又は減
衰）を同一のサブウィンドウに対し累算して、２分の１
分割によるピラミッド的な補正処理により各サブウィン
ドウに対する特定の補正を行なうようにする（後述する
例では３回続けて開口の２分の１分割を行なう）。
一のラインセグメントQQ′（第１図参照）からのエコー
信号間の相互相関関数に対する最大値を得るようにする
後の段階にて決定される。すべての部分の相互相関関数
を処理する必要性をなくすために開口を順次２分の１分
割することにより多数のサブウィンドウに分割する。次
いでこれらのサブウィンドウの２つのグループ間の相互
相関関数を探索し、その後これら各グループのサブウィ
ンドウに対して極性が反対の同一の補正を行ない、この
ようにして決定される種々の補正（後述する例では、一
方においては遅延又は進み、他方においては増幅又は減
衰）を同一のサブウィンドウに対し累算して、２分の１
分割によるピラミッド的な補正処理により各サブウィン
ドウに対する特定の補正を行なうようにする（後述する
例では３回続けて開口の２分の１分割を行なう）。
遅延又は進みに対して、後述する走査装置の実施例で
は、モザイク（超音波トランスジューサ・アレイ）10の
各単位トランスジューサに合焦（フォーカシング）用と
して予め割当てられている個々の遅延量に、所定の補正
量を加えるようにする。このようにする理由は、従来の
大部分の超音波エコーグラフィ装置では、再構成すべき
画像の種々の像点が、これら像点にフォーカシングする
ことによって走査されるからであり、これは原則として
送信及び受信に際して行われる。フォーカシング点の情
報は、モザイクの各素子（超音波トランスジューサ素
子）によって供給され、且つ適当な値だけ遅延されるそ
れぞれの信号を加算することにより得られる。
は、モザイク（超音波トランスジューサ・アレイ）10の
各単位トランスジューサに合焦（フォーカシング）用と
して予め割当てられている個々の遅延量に、所定の補正
量を加えるようにする。このようにする理由は、従来の
大部分の超音波エコーグラフィ装置では、再構成すべき
画像の種々の像点が、これら像点にフォーカシングする
ことによって走査されるからであり、これは原則として
送信及び受信に際して行われる。フォーカシング点の情
報は、モザイクの各素子（超音波トランスジューサ素
子）によって供給され、且つ適当な値だけ遅延されるそ
れぞれの信号を加算することにより得られる。
上記原理を簡単化するために更に次の２通りの仮定を
する。まず、第１に本発明においてフォーカシングが起
る像点に依存して成すべき補正は、これら像点が互いに
近くに位置している場合には互いに極めて近似するもの
と仮定する。これは、こうした補正は、画像の走査中に
ゆっくり変化するため、これらの補正は簡単な方法、す
なわち、補正量を変えなければならない方向を決めるた
めにのみ仕える２つのチャネルでの相互相関法の如き簡
単な方法により再調整することができることを意味す
る。次に、第２として、こうした補正は、モザイクの２
個の隣接した超音波トランスジューサ素子に対しては互
いに極めて近似したものとなるため、こうした補正は隣
接する素子又はサブウィンドウのグループ毎に行なうこ
とができると仮定する。これらグループの数を制限する
ことにより、莫大な個数の補正回路の必要性がなくな
る。
する。まず、第１に本発明においてフォーカシングが起
る像点に依存して成すべき補正は、これら像点が互いに
近くに位置している場合には互いに極めて近似するもの
と仮定する。これは、こうした補正は、画像の走査中に
ゆっくり変化するため、これらの補正は簡単な方法、す
なわち、補正量を変えなければならない方向を決めるた
めにのみ仕える２つのチャネルでの相互相関法の如き簡
単な方法により再調整することができることを意味す
る。次に、第２として、こうした補正は、モザイクの２
個の隣接した超音波トランスジューサ素子に対しては互
いに極めて近似したものとなるため、こうした補正は隣
接する素子又はサブウィンドウのグループ毎に行なうこ
とができると仮定する。これらグループの数を制限する
ことにより、莫大な個数の補正回路の必要性がなくな
る。
この原理の説明に続いて、本発明による走査装置の超
音波段を以下に詳細に説明する。この超音波段を第１図
に簡略形態にて示してあり、これは走査すべき対象物に
音響的に結合される多数の単位トランスジューサから成
るモザイク10を示す（走査動作中の所定瞬時にフォーカ
シングがラインセグメントQQ′上に位置する点Ｐにおい
て起り、このモザイクにおけるすべての単位トランスジ
ューサはプログラマブルの遅延線と加算回路とを含むア
センブリに接続する）。この超音波段の詳細を第２図に
示し、次にこれを説明する。
音波段を以下に詳細に説明する。この超音波段を第１図
に簡略形態にて示してあり、これは走査すべき対象物に
音響的に結合される多数の単位トランスジューサから成
るモザイク10を示す（走査動作中の所定瞬時にフォーカ
シングがラインセグメントQQ′上に位置する点Ｐにおい
て起り、このモザイクにおけるすべての単位トランスジ
ューサはプログラマブルの遅延線と加算回路とを含むア
センブリに接続する）。この超音波段の詳細を第２図に
示し、次にこれを説明する。
モザイク10を３回続けて２分の１分割するために、モ
ザイク10の出力端子を８個のサブウィンドウ１……８に
配設し（ｎ回の２分の１分割に対しては２n個のサブウ
ィンドウが必要となる）、これらの各サブウィンドウを
フォーカシング（合焦）兼画像走査装置50を介して一方
では制御可能な遅延装置61……68と、これらの各遅延装
置に与えるべき遅延補正量をそれぞれ記憶するメモリ71
……78に接続すると共に他方では乗算回路161……168
と、振幅補正率を記憶するメモリ171……178に接続す
る。乗算回路161……168及び関連するメモリ171……178
は超音波の吸収の差によって生ずる伝播誤差に対する補
正も必要とする場合にだけ必要になる。乗算回路161…
…168の出力信号は加算回路80に供給され、この加算回
路80の出力端子は評価回路90に接続されており、評価回
路90の出力端子は表示段40の画像メモリに接続される。
ザイク10の出力端子を８個のサブウィンドウ１……８に
配設し（ｎ回の２分の１分割に対しては２n個のサブウ
ィンドウが必要となる）、これらの各サブウィンドウを
フォーカシング（合焦）兼画像走査装置50を介して一方
では制御可能な遅延装置61……68と、これらの各遅延装
置に与えるべき遅延補正量をそれぞれ記憶するメモリ71
……78に接続すると共に他方では乗算回路161……168
と、振幅補正率を記憶するメモリ171……178に接続す
る。乗算回路161……168及び関連するメモリ171……178
は超音波の吸収の差によって生ずる伝播誤差に対する補
正も必要とする場合にだけ必要になる。乗算回路161…
…168の出力信号は加算回路80に供給され、この加算回
路80の出力端子は評価回路90に接続されており、評価回
路90の出力端子は表示段40の画像メモリに接続される。
評価回路90は、例えば信号の包絡線を決定するために
第2a図に示すように整流器91及びこれに後続する低域フ
ィルタ92を具え、このフィルタの前又は後ろにはデコン
ボリューション（畳込み解除）回路を設けることができ
る。このデコンボリューション回路は、信号特性を表す
関数、即ち、単位トランスジューサの励起信号、受信及
び／又は送信中の単位トランスジューサの電気音響伝達
特性、又は関連するサブウィンドウの近視野特性の如き
１個以上の所定パラメータを含む関数で信号の畳込み解
除をする。
第2a図に示すように整流器91及びこれに後続する低域フ
ィルタ92を具え、このフィルタの前又は後ろにはデコン
ボリューション（畳込み解除）回路を設けることができ
る。このデコンボリューション回路は、信号特性を表す
関数、即ち、単位トランスジューサの励起信号、受信及
び／又は送信中の単位トランスジューサの電気音響伝達
特性、又は関連するサブウィンドウの近視野特性の如き
１個以上の所定パラメータを含む関数で信号の畳込み解
除をする。
時間補正は第３図に示した７つの相互相関回路101…
…107によって決定される。最初の２分の１分割段階で
用いられる相互相関回路101の構成は適応形フィルタ
（アダプティブフィルタ）の構成に似ており（他の相互
相関回路102……107についても同様）、相互相関回路10
1は、サブウィンドウ１……４及び５……８の出力信号
をそれぞれ受信する４個の入力端子を有する２個の加算
回路111及び112と、可変遅延時間Ｔを有する２個の遅延
回路113及び114（遅延回路113は遅延時間＋Ｔを発生
し、遅延回路114は遅延時間−Ｔを発生する）と、２個
の相関回路115及び116と、積算減算回路117とを備えて
いる。このように構成したことにより、メモリ71……74
に供給すべき遅延時間Ｔ1及びメモリ75……78に供給す
べき遅延時間Ｔ2はＴを変えることによって簡単に決め
ることができる。相互相関回路101においては減算回路1
17の出力信号は遅延時間Ｔの所定値Ｔ0に対してゼロに
なり、従って遅延時間Ｔ1及びＴ2は関係式Ｔ1＝Ｔ0/2及
びＴ2＝−Ｔ0/2によって決定されることは明らかであ
る。従って、減算回路117の出力信号がゼロになるよう
に遅延時間Ｔの値を変える必要があるだけである。減算
回路117の出力信号に応じて遅延時間Ｔを増減させるこ
とによりこの減算回路の出力信号をゼロに等しくする。
…107によって決定される。最初の２分の１分割段階で
用いられる相互相関回路101の構成は適応形フィルタ
（アダプティブフィルタ）の構成に似ており（他の相互
相関回路102……107についても同様）、相互相関回路10
1は、サブウィンドウ１……４及び５……８の出力信号
をそれぞれ受信する４個の入力端子を有する２個の加算
回路111及び112と、可変遅延時間Ｔを有する２個の遅延
回路113及び114（遅延回路113は遅延時間＋Ｔを発生
し、遅延回路114は遅延時間−Ｔを発生する）と、２個
の相関回路115及び116と、積算減算回路117とを備えて
いる。このように構成したことにより、メモリ71……74
に供給すべき遅延時間Ｔ1及びメモリ75……78に供給す
べき遅延時間Ｔ2はＴを変えることによって簡単に決め
ることができる。相互相関回路101においては減算回路1
17の出力信号は遅延時間Ｔの所定値Ｔ0に対してゼロに
なり、従って遅延時間Ｔ1及びＴ2は関係式Ｔ1＝Ｔ0/2及
びＴ2＝−Ｔ0/2によって決定されることは明らかであ
る。従って、減算回路117の出力信号がゼロになるよう
に遅延時間Ｔの値を変える必要があるだけである。減算
回路117の出力信号に応じて遅延時間Ｔを増減させるこ
とによりこの減算回路の出力信号をゼロに等しくする。
上記相関回路は数種の刊行物に記載されている既知の
形式のものであり、例えばJ.Max他著“Principaux corr
elateurs electroniques"（フランスのMasson社発行）V
ol.2,chapter XVIII“Methodes et techniques de trai
tement du signal et applications aux mesures physi
ques"に記載されている。上述したようにして値Ｔ0を決
定した後、それらの回路を振幅の補正にも使用する必要
がある場合にはＴA−Ｔ0がすべての２分の１分割したも
のに対して同一の所定値となるようなＴの或る値ＴAに
対する各出力信号の値を決定する。こうした出力信号の
値を次に標準化してメモリ171……178に記憶する。
形式のものであり、例えばJ.Max他著“Principaux corr
elateurs electroniques"（フランスのMasson社発行）V
ol.2,chapter XVIII“Methodes et techniques de trai
tement du signal et applications aux mesures physi
ques"に記載されている。上述したようにして値Ｔ0を決
定した後、それらの回路を振幅の補正にも使用する必要
がある場合にはＴA−Ｔ0がすべての２分の１分割したも
のに対して同一の所定値となるようなＴの或る値ＴAに
対する各出力信号の値を決定する。こうした出力信号の
値を次に標準化してメモリ171……178に記憶する。
２回めの２分の１分割に対して用いられる各相互相関
回路102並びに103の各々も、サブウィンドウ1,3及び2,4
の出力信号を受信する入力端子をそれぞれ有する２個の
加算回路121,122並びにサブウィンドウ5,7及び6,8の出
力信号を受信する入力端子を有する加算回路131,132
と、２個の遅延回路123,124並びに133,134と、２個の相
関回路125,126並びに135,136と、減算回路127並びに137
とをそれぞれ備え、減算回路127,137の出力信号は上述
したのと同一機能を遂行する。同様に、３回めの２分の
１分割に対して用いられる４個の相互相関回路104……1
07（これら相互相関回路では加算回路は、１個のサブウ
ィンドウの出力信号だけしか受信しないから、加算回路
は不要）はそれぞれ、２個の遅延回路（143,144）、（1
53,154）、（163,164）、（173,174）と、２個の相関回
路（145,146）、（155,156）、（165,166）、（175,17
6）と、減算回路（147,157,167,177）を備え、これら減
算回路の出力信号も先に述べたのと同一機能を遂行す
る。このようにして決定された遅延補正量を、メモリ71
〜78において累算して、これに基づいて可制御遅延回路
61〜68を制御することにより送信及び受信中の伝播誤差
を補正することができる。
回路102並びに103の各々も、サブウィンドウ1,3及び2,4
の出力信号を受信する入力端子をそれぞれ有する２個の
加算回路121,122並びにサブウィンドウ5,7及び6,8の出
力信号を受信する入力端子を有する加算回路131,132
と、２個の遅延回路123,124並びに133,134と、２個の相
関回路125,126並びに135,136と、減算回路127並びに137
とをそれぞれ備え、減算回路127,137の出力信号は上述
したのと同一機能を遂行する。同様に、３回めの２分の
１分割に対して用いられる４個の相互相関回路104……1
07（これら相互相関回路では加算回路は、１個のサブウ
ィンドウの出力信号だけしか受信しないから、加算回路
は不要）はそれぞれ、２個の遅延回路（143,144）、（1
53,154）、（163,164）、（173,174）と、２個の相関回
路（145,146）、（155,156）、（165,166）、（175,17
6）と、減算回路（147,157,167,177）を備え、これら減
算回路の出力信号も先に述べたのと同一機能を遂行す
る。このようにして決定された遅延補正量を、メモリ71
〜78において累算して、これに基づいて可制御遅延回路
61〜68を制御することにより送信及び受信中の伝播誤差
を補正することができる。
本発明は上述した実施例にのみ限定されず、本発明の
範囲内で種々の変形が可能であることは明らかである。
特に、順次の２分の１分割によるピラミッド的補正法に
より相関的遅延及び振幅補正率の発生に当り、点Ｐの近
くにおけるラインセグメントQQ′に対応する信号だけが
流れるようにするために、相互相関回路を動作させる回
路を設けるのが好適である。本発明の走査装置の受信段
は２つの動作モードを有し、一方の動作モードにおいて
は、超音波情報は超音波トランスジューサ・アレイ（モ
ザイク）によって供給された際にその情報の補正処理を
し、他方の動作モードにおいては、超音波トランスジュ
ーサ・アレイによって送信及び受信される信号をメモリ
に記憶し、次いでこれらの信号につき補正しながらフォ
ーカシング動作を実行する。また多くの場合においてア
ナログ回路をディジタル回路によって置換すると好適で
あり、上記の例ではこれを受信段30において行うことが
できる。
範囲内で種々の変形が可能であることは明らかである。
特に、順次の２分の１分割によるピラミッド的補正法に
より相関的遅延及び振幅補正率の発生に当り、点Ｐの近
くにおけるラインセグメントQQ′に対応する信号だけが
流れるようにするために、相互相関回路を動作させる回
路を設けるのが好適である。本発明の走査装置の受信段
は２つの動作モードを有し、一方の動作モードにおいて
は、超音波情報は超音波トランスジューサ・アレイ（モ
ザイク）によって供給された際にその情報の補正処理を
し、他方の動作モードにおいては、超音波トランスジュ
ーサ・アレイによって送信及び受信される信号をメモリ
に記憶し、次いでこれらの信号につき補正しながらフォ
ーカシング動作を実行する。また多くの場合においてア
ナログ回路をディジタル回路によって置換すると好適で
あり、上記の例ではこれを受信段30において行うことが
できる。
第１図は本発明の走査装置の一例の概要を示す線図、 第２図は第１図の受信段の一例のブロック図、 第2a図は評価回路の一例のブロック図、 第３図は第２図の受信段で使用する相互相関回路の一例
のブロック図である。 １〜８……サブウィンドウ 10……超音波トランスジューサ・アレイ（モザイク） 20……送信段 30……受信段 40……表示段 50……フォーカシング兼画像走査装置 61〜68……可制御遅延装置 71〜78……メモリ 80……加算回路 90……評価回路 101〜107……相互相関回路 111,112……加算回路 113,114……遅延回路 115,116……相関回路 117……減算回路 161〜168……乗算回路 171〜178……メモリ
のブロック図である。 １〜８……サブウィンドウ 10……超音波トランスジューサ・アレイ（モザイク） 20……送信段 30……受信段 40……表示段 50……フォーカシング兼画像走査装置 61〜68……可制御遅延装置 71〜78……メモリ 80……加算回路 90……評価回路 101〜107……相互相関回路 111,112……加算回路 113,114……遅延回路 115,116……相関回路 117……減算回路 161〜168……乗算回路 171〜178……メモリ
Claims (5)
- 【請求項１】超音波エコーグラフィにより対象物を走査
する装置であって： 多数の超音波トランスジューサ素子から成るモザイク
（10）と； 前記トランスジューサ素子に接続され、これらの素子に
より超音波信号を繰返し送信させる送信手段（20）と； 前記トランスジューサ素子に接続され、送信した超音波
信号が反射された際に発生するエコー信号を受信して処
理する受信手段（30）と； 前記受信手段にて前記エコー信号を処理して再構成した
画像を表示する表示手段（40）と； を備えている走査装置において、 前記モザイクの開口を２n個のサブウィンドウ（１〜
８）にグループ分けし（ここにｎは１よりも大きい正の
整数）、且つ各サブウィンドウは、前記対象物の或る部
位のエコーグラムを形成するのに充分な数の隣接するト
ランスジューサ素子から成る１グループとし、且つ 前記受信手段が： 前記モザイクの指向特性を制御するフォーカシング兼画
像走査手段（50）と； 各チャネルが１つのサブウィンドウからの信号を処理
し、且つ可制御遅延手段（61〜68）と、この遅延手段を
制御する補正遅延量を記憶するための第１メモリ（71〜
78）とを備えている２n個の並列信号チャネルと； 前記チャネルの出力を合成する加算手段（80）と； 入力端子が前記加算手段の出力端子に接続され、出力端
子が前記表示手段に接続された評価回路手段（90）と； を機能的に直列に接続して備え、 前記受信手段がさらに： 前記２n個のサブウィンドウ（１〜８）をまず最初に２
n-1個づつのサブウィンドウから成る２つの第１グルー
プに分け、次いで前記各第１グループをそれぞれ２n-2
個づつのサブウィンドウから成る２つの第２グループに
分け、以下順次同様な分割処理により前記サブウィンド
ウから成る第ｎ番めの各グループが１つづつのサブウィ
ンドウを含むようにして、前記２n個のサブウィンドウ
を順次サブグループ化した各サブグループから取り出さ
れる信号の相関をそれぞれとることにより前記補正遅延
量を決定すべく作動する２n−１個の相関手段（101,10
2,……107）を具え、ここにおいて２n−１個の相関手段
にうちの１個の第１サブセット（101）が前記２つの第
１グループのサブウィンドウからの信号を処理し、前記
相関手段のうちの２個の第２サブセット（102,103）の
各々が前記第２グループのうちの２つの第２グループの
サブウィンドウからの信号を処理し、以下順次同様な処
理を行なって得られる補正遅延量を前記並列信号チャネ
ルにおける前記第１メモリ（71〜78）に供給して、前記
遅延手段（61〜68）を制御するようにしたことを特徴と
する走査装置。 - 【請求項２】前記２n個の並列信号チャネルの各々が乗
算回路及び振幅補正率を記憶するための第２メモリも備
えていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
走査装置。 - 【請求項３】前記評価回路手段は整流器及びこれに後続
する低域フィルタを備えていることを特徴とする特許請
求の範囲第１又は２項記載の走査装置。 - 【請求項４】前記評価回路手段が前記整流器及び前記低
域フィルタに直列に接続されたデコンボリューション回
路も備えていることを特徴とする特許請求の範囲第３項
記載の走査装置。 - 【請求項５】前記相関手段のうちの少なくとも１つが、
２個の加算回路と、２個の可制御遅延回路と、２個の相
関回路と、積算減算回路とを備え、２個の加算回路のう
ちの第１加算回路の出力端子を２個の相関回路のうちの
第１相関回路に直接接続するとともに２個の遅延回路の
うちの第１遅延回路を介して第２相関回路にも接続し、
第２加算回路の出力端子を第２相関回路に直接接続する
とともに第２相関回路を介して第１相関回路にも接続
し、前記第１及び第２相関回路の出力端子を前記積算減
算回路の入力端子に接続し、この減算回路の出力信号に
応じて前記２個の遅延回路を制御するようにしたことを
特徴とする特許請求の範囲第１又は２項記載の走査装
置。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8217550 | 1982-10-20 | ||
| FR8217550A FR2535075A1 (fr) | 1982-10-20 | 1982-10-20 | Appareil d'exploration de milieux par echographie ultrasonore |
| FR8315422 | 1983-09-28 | ||
| FR8315422A FR2552550B1 (fr) | 1983-09-28 | 1983-09-28 | Appareil d'exploration de milieux par echographie ultrasonore |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59107286A JPS59107286A (ja) | 1984-06-21 |
| JP2575603B2 true JP2575603B2 (ja) | 1997-01-29 |
Family
ID=26223115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58195401A Expired - Lifetime JP2575603B2 (ja) | 1982-10-20 | 1983-10-20 | 走査装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4552020A (ja) |
| EP (1) | EP0106418B1 (ja) |
| JP (1) | JP2575603B2 (ja) |
| CA (1) | CA1215460A (ja) |
| DE (1) | DE3375219D1 (ja) |
| IL (1) | IL69984A (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2579764B1 (fr) * | 1985-03-29 | 1987-05-15 | Labo Electronique Physique | Procede et appareil d'exploration de milieux par echographie ultrasonore |
| FR2593698A1 (fr) * | 1986-01-31 | 1987-08-07 | Labo Electronique Physique | Appareil d'examen de milieux en mouvement par echographie ultrasonore |
| US4809249A (en) * | 1986-04-21 | 1989-02-28 | North American Philips Corporation | Apparatus for ultrasound flow mapping |
| FR2614427B1 (fr) * | 1987-04-24 | 1989-06-09 | Thomson Csf | Procede de telemetrie sonore passive |
| US4953147A (en) * | 1987-11-04 | 1990-08-28 | The Stnadard Oil Company | Measurement of corrosion with curved ultrasonic transducer, rule-based processing of full echo waveforms |
| US4893286A (en) * | 1987-11-04 | 1990-01-09 | Standard Oil Company | System and method for preprocessing and transmitting echo waveform information |
| US4905209A (en) * | 1988-05-27 | 1990-02-27 | Honeywell Inc. | Correlation match filter for passive signal detection |
| DE19529782A1 (de) * | 1995-08-12 | 1997-02-13 | Babcock Montagegeraetetechnik | Selbstfahrender Rohrmanipulator |
| US9310475B2 (en) * | 2003-11-21 | 2016-04-12 | General Electric Company | Method and apparatus for transmitting multiple beams |
| JP4847946B2 (ja) * | 2007-12-28 | 2011-12-28 | 三菱鉛筆株式会社 | シャープペンシル |
| US20100191115A1 (en) * | 2009-01-23 | 2010-07-29 | General Electric Company | Ultrasound imaging system and method |
| JP5705430B2 (ja) | 2009-11-20 | 2015-04-22 | 株式会社壽 | シャープペンシル |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3561430A (en) * | 1967-07-20 | 1971-02-09 | William W Filler Jr | Fetal heartbeat rate instrument for monitoring fetal distress |
| BE786437A (fr) * | 1971-07-28 | 1973-01-19 | Cit Alcatel | Sonde holographique a transformation de fourier |
| FR2292984A2 (fr) * | 1974-11-26 | 1976-06-25 | Pourcelot Leandre | Procede et appareillage pour la visualisation d'organes internes du corps humain a l'aide d'ultra-sons |
| JPS52107184A (en) * | 1976-03-05 | 1977-09-08 | Hitachi Medical Corp | Device for controlling ultrasonic diagnosis image |
| JPS54155683A (en) * | 1978-05-30 | 1979-12-07 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Electronic scanning system ultrasoniccwave tomooinspection device |
| AU523895B2 (en) * | 1978-08-04 | 1982-08-19 | Commonwealth Of Australia, The | Ultrasonic echoscope |
| JPS56136537A (en) * | 1980-03-29 | 1981-10-24 | Tokyo Shibaura Electric Co | Ultrasonic diagnosis apparatus |
| US4356731A (en) * | 1980-11-03 | 1982-11-02 | General Electric Company | Method and means for generating time gain compensation control signal for use in ultrasonic scanner and the like |
| FR2514910A1 (fr) * | 1981-10-19 | 1983-04-22 | Labo Electronique Physique | Dispositif de traitement des echos dans un appareil d'exploration de milieux par echographie ultrasonore et appareil d'exploration de milieux comprenant un tel dispositif de traitement |
| US4484477A (en) * | 1982-09-29 | 1984-11-27 | S R I International | Variable delay memory system |
| US4471785A (en) * | 1982-09-29 | 1984-09-18 | Sri International | Ultrasonic imaging system with correction for velocity inhomogeneity and multipath interference using an ultrasonic imaging array |
-
1983
- 1983-10-17 IL IL69984A patent/IL69984A/xx not_active IP Right Cessation
- 1983-10-17 US US06/542,841 patent/US4552020A/en not_active Expired - Lifetime
- 1983-10-19 CA CA000439254A patent/CA1215460A/en not_active Expired
- 1983-10-19 EP EP83201493A patent/EP0106418B1/fr not_active Expired
- 1983-10-19 DE DE8383201493T patent/DE3375219D1/de not_active Expired
- 1983-10-20 JP JP58195401A patent/JP2575603B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IL69984A (en) | 1987-07-31 |
| DE3375219D1 (en) | 1988-02-11 |
| EP0106418B1 (fr) | 1988-01-07 |
| CA1215460A (en) | 1986-12-16 |
| JPS59107286A (ja) | 1984-06-21 |
| EP0106418A1 (fr) | 1984-04-25 |
| US4552020A (en) | 1985-11-12 |
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