JP2825358B2 - Ultrasonic 3D image display - Google Patents

Ultrasonic 3D image display

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JP2825358B2
JP2825358B2 JP3042079A JP4207991A JP2825358B2 JP 2825358 B2 JP2825358 B2 JP 2825358B2 JP 3042079 A JP3042079 A JP 3042079A JP 4207991 A JP4207991 A JP 4207991A JP 2825358 B2 JP2825358 B2 JP 2825358B2
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dimensional
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睦弘 赤羽
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04Analysing solids
    • G01N29/06Visualisation of the interior, e.g. acoustic microscopy
    • G01N29/0609Display arrangements, e.g. colour displays

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、被検体内部三次元領域
の超音波エコー情報を三次元的に表示する超音波三次元
画像表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic three-dimensional image display device for three-dimensionally displaying ultrasonic echo information of a three-dimensional region inside a subject.

【0002】[0002]

【従来の技術】超音波を被検体に送波して、被検体内か
ら反射された反射波を受波し被検体内の断層画像を表示
する超音波診断装置が知られており、医療の分野におい
て活用されている。
2. Description of the Related Art There is known an ultrasonic diagnostic apparatus which transmits an ultrasonic wave to a subject, receives a reflected wave reflected from the inside of the subject, and displays a tomographic image in the subject. Used in the field.

【0003】ところで、近年、被検体内の三次元領域に
超音波を送受波してエコーデータを取り込み、この取り
込まれたエコーデータを濃淡画像に形成して表示する超
音波三次元画像表示装置が提案されている。
In recent years, there has been proposed an ultrasonic three-dimensional image display apparatus which transmits and receives ultrasonic waves to and from a three-dimensional region in a subject to acquire echo data, and forms and displays the acquired echo data in a grayscale image. Proposed.

【0004】そして、この超音波三次元画像表示装置で
は、被検体内部の三次元領域内における任意物体を空間
的(立体的)に表現するために、一般的にオペレータか
ら見て物体の手前側の輝度を高くし、また、物体の奥側
にいくに従って輝度を低くする白黒の濃淡表示が用いら
れている。
In this ultrasonic three-dimensional image display apparatus, in order to spatially (sterically) represent an arbitrary object in a three-dimensional area inside the subject, the ultrasonic three-dimensional image display apparatus is generally located on the near side of the object as viewed from the operator. Is used to increase the luminance of the image and to decrease the luminance toward the back of the object.

【0005】従って、このような超音波三次元画像表示
装置によれば、従来の超音波診断装置では提供できなか
った空間的情報を提供でき、医療におけるその実用化が
要望されている。
Therefore, according to such an ultrasonic three-dimensional image display device, it is possible to provide spatial information which cannot be provided by a conventional ultrasonic diagnostic device, and there is a demand for its practical use in medical treatment.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た超音波三次元画像表示装置において、被検体内部の物
体を白黒濃淡表示する場合においては、その物体の表面
は濃淡画像で立体的に認識することが可能であるが、一
方、物体の断面を見たい場合には、その断面自体も白黒
濃淡表示が行われるため、断面領域内の輝度がほぼ同一
となり明瞭な表示が行えないという問題があった。従っ
て、従来の超音波診断装置のように、断面画像をBモー
ド表示で明確に観察したいという要望があった。
However, in the above-described ultrasonic three-dimensional image display apparatus, when an object inside a subject is displayed in black and white shades, the surface of the object is recognized three-dimensionally by a shaded image. On the other hand, when it is desired to view the cross section of the object, since the cross section itself is also displayed in black and white, the brightness in the cross section area is almost the same, and a clear display cannot be performed. . Therefore, there has been a demand for clearly observing a cross-sectional image in a B-mode display as in a conventional ultrasonic diagnostic apparatus.

【0007】発明の目的 本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたものであり、
その目的は、表示される物体の表面は濃淡表示を行って
立体的に表現し、物体の断面はBモード表示を行って鮮
明な画像を形成することのできる超音波三次元画像表示
装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems.
An object of the present invention is to provide an ultrasonic three-dimensional image display device capable of displaying the surface of an object to be displayed three-dimensionally by performing grayscale display, and performing a B-mode display on a cross section of the object to form a clear image. Is to do.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、超音波の送受波により取り込まれた被検
体内部三次元領域のエコーデータを格納する三次元デー
タメモリと、前記三次元領域に含まれる表示すべき物体
の断面の位置を設定する断面位置設定手段と、第一の閾
値を設定する第一閾値設定手段と、前記第一の閾値より
も大きい第二の閾値を設定する第二閾値設定手段と、
記三次元データメモリから各視線方向ごとに、前記設定
された断面の位置にあるエコーデータを読み出し、それ
らの中から前記第一の閾値よりも大きいエコーデータを
前記物体の断面のエコーデータとして抽出する断面抽出
手段と、前記三次元データメモリから、前記物体の断面
のエコーデータが抽出されなかった各視線方向ごとに、
前記設定された断面の位置よりも奥側にあるエコーデー
タを順次読み出し、前記第二の閾値よりも大きいエコー
データを前記物体の表面のエコーデータとして抽出する
表面抽出手段と、前記抽出された断面のエコーデータを
Bモード断層画像に形成する断面画像形成手段と、前記
抽出された前記物体表面のエコーデータの視点から見た
奥行座標に応じて、前記物体表面を立体的濃淡画像に形
成する表面画像形成手段と、前記形成された断面画像及
び表面画像を合成して表示する表示手段と、を含み、前
記物体の断面のエコーデータに対しては、奥行座標に応
じた立体的濃淡画像処理を行わずにエコーレベルに応
じた断層画像処理を行って、前記物体の三次元画像表示
を行うことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a three-dimensional data memory for storing echo data of a three-dimensional region inside a subject captured by transmitting and receiving ultrasonic waves; and a cross-sectional position setting means for setting the position of the cross-section of the object to be displayed in the original area, the first threshold
First threshold setting means for setting a value, and
Second threshold setting means for setting a second threshold that is also large, for each line-of-sight direction from the three-dimensional data memory , read the echo data at the position of the set cross section ,
Echo data larger than the first threshold
A cross section extracting means for extracting as echo data of a cross section of the object, from the three-dimensional data memory, the cross-section of the object
For each gaze direction for which no echo data was extracted,
Echo data on the back side of the set cross-section position
Echoes larger than the second threshold value.
And surface extraction means for extracting the data as echo data of a surface of the object, the cross-sectional image forming means for forming an echo data of the extracted cross-section B-mode tomographic image, the echo data of the extracted the object surface According to the depth coordinates viewed from the viewpoint, a surface image forming unit that forms the surface of the object into a three-dimensional grayscale image, and a display unit that combines and displays the formed cross-sectional image and surface image. comprises, for the echo data of the cross section of the object by performing a tomographic image processing corresponding to the echo level without processing the three-dimensional gray-scale image corresponding to the depth coordinates, a three-dimensional image display of the object It is characterized by performing.

【0009】[0009]

【作用】 上記構成によれば、断面抽出手段及び表面抽出
手段によって、三次元データメモリの中から断面及び表
面に対応するエコーデータが抽出され、更に断面画像形
成手段及び表面画像形成手段によって、それぞれ抽出さ
れたエコーデータに基づいて、Bモード断層画像と立体
的な白黒濃淡画像とが形成されることになる
According to the above configuration, sectional extracting means and the surface extraction
By means, cross sections and tables from the three-dimensional data memory
The echo data corresponding to the surface is extracted, and the slice image
Extracted by the forming means and the surface image forming means, respectively.
B-mode tomographic image and 3D
A black-and-white grayscale image is formed .

【0010】従って、例えば被検体内の特定臓器の全体
像を表示しながら、その臓器の任意断面を表示すること
などが可能であり、全体像と断面像との位置関係が容易
に認識できると共に、物体を実際に切断したイメージに
非常に近い表示となり、現実感が増し三次元的な把握が
可能となる。
Therefore, for example, the whole of a specific organ in a subject
Display an arbitrary section of the organ while displaying the image
Etc. are possible, and the positional relationship between the entire image and the cross-sectional image is easy.
To the image that actually cuts the object
It becomes a very close display, increasing the sense of reality and three-dimensional grasp
It becomes possible .

【0011】また、第一閾値設定手段及び第二閾値設定
手段を設けることにより、被検体内の三次元領域におけ
る組織の状態に応じて、又は表示すべき物体の状態に応
じて、適切な断面画像及び表面画像を形成することが可
能となる。
A first threshold value setting unit and a second threshold value setting unit;
By providing the means, it is possible to
Depending on the condition of the tissue to be displayed or of the object to be displayed.
As a result, it is possible to form appropriate cross-sectional images and surface images .

【0012】本発明によれば、第一の閾値を利用した断
面のエコーデータの抽出が先行して行われ、その断面の
エコーデータが抽出されなかった場合に、次に、第一の
閾値よりも大きい第二の閾値を利用した表面のエコーデ
ータの抽出が行われる。断面のエコーデータは比較的強
度が弱く、一方、表面のエコーデータは比較的強度が強
いが、本発明によれば、そのような超音波エコーの特有
の性質に合致したデータ探索を行うことができる。ま
た、断面エコーデータの判定が先行して行われるので、
データ処理を合理的に行うことができる
According to the present invention, the disconnection using the first threshold value is performed.
Extraction of the echo data of the surface is performed in advance, and the
If no echo data was extracted, then the first
Surface echo detection using a second threshold greater than the threshold
Data extraction is performed. Sectional echo data is relatively strong
Low intensity, while the surface echo data is relatively strong.
However, according to the present invention, the characteristic of such ultrasonic echo is
A data search that matches the property of can be performed. Ma
In addition, since the cross-sectional echo data is determined in advance,
Data processing can be performed rationally .

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面に基づい
て説明する。図1には、本発明に係る超音波三次元画像
表示装置の好適な実施例が示されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a preferred embodiment of an ultrasonic three-dimensional image display device according to the present invention.

【0014】図において、超音波診断装置10は、被検
体内の三次元領域に超音波を送波して、被検体内からの
反射波を受波し、その受信信号(エコーデータ)を出力
するものである。
In FIG. 1, an ultrasonic diagnostic apparatus 10 transmits an ultrasonic wave to a three-dimensional area in a subject, receives a reflected wave from the subject, and outputs a received signal (echo data). Is what you do.

【0015】ここで、超音波診断装置10におけるデー
タ取込みは、三次元データ取込み用超音波探触子が用い
られており、その探触子に設けられた角度検出器により
超音波ビームの方向や角度が検出可能となっている。
Here, the data acquisition in the ultrasonic diagnostic apparatus 10 uses a three-dimensional data acquisition ultrasonic probe, and the direction of the ultrasonic beam and the direction of the ultrasonic beam are determined by an angle detector provided in the probe. The angle can be detected.

【0016】この超音波診断装置10からの受信信号、
すなわち超音波のエコーデータは周辺制御部12を介し
て、更にバス14を介して三次元データメモリ16に格
納される。ここで、三次元データメモリ16へのデータ
書込みは、取り込まれた各エコー情報のその三次元位置
に応じて、三次元データメモリ16の対応アドレスに格
納される。すなわち、被検体内の三次元領域の各アドレ
スがこの三次元データメモリ16の各アドレスに対応し
ている。
A signal received from the ultrasonic diagnostic apparatus 10,
That is, the ultrasonic echo data is stored in the three-dimensional data memory 16 via the peripheral control unit 12 and further via the bus 14. Here, the data writing to the three-dimensional data memory 16 is stored in the corresponding address of the three-dimensional data memory 16 in accordance with the three-dimensional position of each of the acquired echo information. That is, each address of the three-dimensional area in the subject corresponds to each address of the three-dimensional data memory 16.

【0017】図において、18は中央制御ユニットであ
り、前記周辺制御部12及び前記三次元データメモリ1
6や後述する各デバイスを制御している。バス14に接
続された高速演算プロセッサ20は、前記中央制御ユニ
ット18にて制御され、後述する物体の断面・表面の抽
出や断面画像及び表面画像の形成などの演算処理を行う
ものである。
In the figure, reference numeral 18 denotes a central control unit, which is a peripheral control unit 12 and the three-dimensional data memory 1.
6 and devices to be described later. The high-speed arithmetic processor 20 connected to the bus 14 is controlled by the central control unit 18 and performs arithmetic processing such as extraction of a cross section / surface of an object and formation of a cross-sectional image and a surface image, which will be described later.

【0018】また、バス14には、断面位置設定部25
及び閾値β,γ設定部27がそれぞれ接続されている。
断面位置設定部25は、表示すべき物体の断面の位置を
設定するものであり、本実施例においては、ダイヤルに
よって任意に自在に可変できるように構成されている。
また、閾値β,γ設定部27は、後述する閾値βと閾値
γとの設定を行うものであり、本実施例においては、ダ
イヤルで構成され、自在にその値を可変できるように構
成されている。
The bus 14 has a section position setting unit 25.
And the threshold β and γ setting units 27 are connected respectively.
The cross-section position setting unit 25 sets the position of the cross-section of the object to be displayed. In the present embodiment, the cross-section position setting unit 25 is configured to be arbitrarily and freely changeable with a dial.
The threshold value β, γ setting unit 27 is for setting a threshold value β and a threshold value γ, which will be described later. In the present embodiment, the threshold value β and γ are configured by a dial and configured to be able to freely change the values. I have.

【0019】図において、バス14に接続された奥行情
報メモリ24は、後述するように、表面画像を形成する
際のその奥行情報を一時的に格納するものである。
In FIG. 1, a depth information memory 24 connected to a bus 14 temporarily stores depth information when a front surface image is formed, as described later.

【0020】そして、バス14に接続されたフレームバ
ッファメモリ26は、前記高速演算プロセッサ20にて
形成された表示される物体の画像情報、すなわち輝度情
報を格納するものであり、このフレームバッファメモリ
26には、表示される物体の表面画像及び断面画像の両
方の輝度情報が格納される。
A frame buffer memory 26 connected to the bus 14 stores image information of an object to be displayed formed by the high-speed arithmetic processor 20, that is, luminance information. Stores the luminance information of both the surface image and the cross-sectional image of the displayed object.

【0021】フレームバッファメモリ26の出力R,
G,Bは、それぞれD/A変換部28,30,32に入
力されている。そして、D/A変換された各データは、
CRT34にて表示される。
The output R of the frame buffer memory 26,
G and B are input to D / A converters 28, 30, and 32, respectively. Then, each of the D / A converted data is
It is displayed on the CRT 34.

【0022】次に、図2を用いて、三次元表示される物
体Qの表面抽出原理について説明する。図2において、
Pは物体Qを三次元表示するための仮想的な視点であ
り、この視点Pから物体Qを透視した線が視線Lであ
る。このような場合の超音波のエコーデータが図2に5
0で示されている。この超音波のエコーデータ50から
理解されるように、物体Q内の範囲ではエコーデータ5
0のレベルが高く、適切な閾値βを設定することによ
り、β値以上のエコーデータ50から、物体Qの存在及
びその表面位置を抽出することが可能である。次に、図
3を用いて、物体Qの表面・断面判定原理について説明
する。図3において、Wは、外部から入力指定された物
体Qの断面位置を示しており、このWの位置は任意指定
が可能である。
Next, the principle of extracting the surface of the three-dimensionally displayed object Q will be described with reference to FIG. In FIG.
P is a virtual viewpoint for three-dimensionally displaying the object Q, and a line through the object Q from this viewpoint P is a line of sight L. The ultrasonic echo data in such a case is shown in FIG.
It is indicated by 0. As can be understood from the ultrasonic echo data 50, the echo data 5
By setting an appropriate threshold β with a high level of 0, it is possible to extract the presence of the object Q and its surface position from the echo data 50 having a β value or more. Next, the principle of determining the surface / cross section of the object Q will be described with reference to FIG. In FIG. 3, W indicates a cross-sectional position of the object Q input and specified from the outside, and the position of W can be arbitrarily specified.

【0023】表面・断面判定原理について説明すると、
まず、視線L1と断面Wとの交点であるA点のエコーデ
ータを読み取り、このA点のエコーデータが設定された
閾値βより大きいか否かを判断する。つまり、A点のエ
コーデータが閾値βより大きい場合には物体Qの断面位
置のデータと判断する。
The principle of surface / cross section determination will be described.
First, the echo data at the point A, which is the intersection of the line of sight L1 and the cross section W, is read, and it is determined whether or not the echo data at the point A is larger than the set threshold β. That is, when the echo data at the point A is larger than the threshold value β, it is determined that the data is the cross-sectional position data of the object Q.

【0024】また、図3の視線L2で示すように、断面
Wと視線L2との交点であるB点が物体Qの外部である
場合、すなわちエコーデータが閾値βより小さい場合に
は、視線L2に沿ってその判断対象となる点を順次移動
させ、その移動毎にエコーデータと閾値βとを比較し、
物体Qの表面判定を行う。つまり、点Cでは、エコーデ
ータが閾値βを超えるため、物体Qの表面位置の判定を
行うことが可能である。 このように、視線Lと断面W
との交点に位置するエコーデータの値を閾値βと比較
し、また、エコーデータが閾値βより小さい場合にはそ
の視線Lに沿って順次エコーデータの比較を行うことに
より、物体Qの表面及び断面の位置が判定可能である。
As shown by the line of sight L2 in FIG. 3, when the point B, which is the intersection of the cross section W and the line of sight L2, is outside the object Q, that is, when the echo data is smaller than the threshold value β, the line of sight L2 Are sequentially moved along the point to be determined along, the echo data and the threshold β are compared for each movement,
The surface of the object Q is determined. That is, at the point C, since the echo data exceeds the threshold value β, the surface position of the object Q can be determined. Thus, the line of sight L and the cross section W
The value of the echo data located at the intersection with the threshold value β is compared with the threshold value β, and when the echo data is smaller than the threshold value β, the echo data is sequentially compared along the line of sight L to obtain the surface of the object Q and The position of the cross section can be determined.

【0025】ここで、以上の説明では、エコーデータが
閾値βより小さい場合に、視線Lに沿って、視点Pと反
対側方向に判定点を移動したが、視点Pの手前側に移動
させてもよく、断面の位置や物体Qの形状に合わせて適
宜に適用し得る。
In the above description, when the echo data is smaller than the threshold value β, the determination point is moved along the line of sight L in the direction opposite to the viewpoint P. It can be applied as appropriate according to the position of the cross section and the shape of the object Q.

【0026】ところで、閾値βのみにより断面抽出を行
うと、比較的エコー強度の弱いエコーデータが排除され
てしまい、精度の良い断層画像を形成できないという問
題がある。つまり、閾値βは取り込まれた三次元領域の
全てにわたって一義的に設定されるため、本来エコー強
度の弱いエコーデータを表示したい断層画像においても
そのようなエコーデータが排除され、この結果精度の良
い断層画像を形成することができない。そこで、本実施
例においては、図4に示すように、もう一つの閾値とし
て断面W上でのみ有効な、換言すれば断層画像形成にお
いてのみ有効な閾値γが設定されている。そして、物体
Qの断面画像形成時には、その断面W面内におけるエコ
ーデータが閾値γと比較され、その閾値γ以上のエコー
データによって断層画像(Bモード断層画像)が形成さ
れるのである。このように、二つの閾値をもってエコー
データの抽出を行うことにより、おおまかな物体の表示
画像と微細な断層像とを合成して同時に提供することが
可能となる。
However, if the cross section is extracted only with the threshold value β, echo data having relatively low echo intensity is excluded, and there is a problem that a tomographic image with high accuracy cannot be formed. In other words, since the threshold value β is uniquely set over the entire captured three-dimensional area, such echo data is excluded even in a tomographic image that originally wants to display echo data with low echo intensity, and as a result, the accuracy is high. A tomographic image cannot be formed. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, a threshold γ that is effective only on the cross section W, in other words, effective only in tomographic image formation, is set as another threshold. Then, at the time of forming a cross-sectional image of the object Q, the echo data in the cross-sectional W plane is compared with a threshold γ, and a tomographic image (B-mode tomographic image) is formed by the echo data having the threshold γ or more. As described above, by extracting the echo data with the two threshold values, it is possible to combine the rough display image of the object and the fine tomographic image and provide them at the same time.

【0027】次に、図5を用いて、本発明に係る超音波
三次元画像表示装置の表示画像の形成工程について説明
する。
Next, a process of forming a display image of the ultrasonic three-dimensional image display device according to the present invention will be described with reference to FIG.

【0028】図5において、ステップ101では、超音
波診断装置10を用いて被検体内部に超音波を送波し、
被検体内部からの反射波を受波し、超音波のエコーデー
タを取り込む。そして、これとほぼ同時に、ステップ1
02では、ステップ101で取り込まれたエコーデータ
を三次元データメモリ16に書き込む。
In FIG. 5, in step 101, an ultrasonic wave is transmitted into the subject using the ultrasonic diagnostic apparatus 10,
A reflected wave from the inside of the subject is received, and echo data of an ultrasonic wave is captured. At about the same time, step 1
In 02, the echo data captured in step 101 is written to the three-dimensional data memory 16.

【0029】ステップ103では、断面位置設定部25
を用いて、表示すべき物体の断面の位置を入力指定する
とともに、閾値β,γ設定部27を用いて、二つの閾値
β,γの指定が行われている。この閾値の設定は、診断
すべき組織に応じて適宜に定めることが好適である。
In step 103, the section position setting section 25
Is used to input and specify the position of the cross section of the object to be displayed, and the two thresholds β and γ are specified using the threshold β and γ setting unit 27. It is preferable that the setting of the threshold value is appropriately determined according to the tissue to be diagnosed.

【0030】ステップ104では、図3で説明した断面
・表面の判定が行われ、その判定結果に従って、三次元
データメモリ16からそれぞれ断面及び表面に対応する
エコーデータが抽出される。そして、ステップ105
で、前記ステップ104で抽出されたデータが断面のも
のであればステップ106に移行し、一方、前記抽出さ
れたデータが表面のものであればステップ107に移行
する。
In step 104, the cross-section / surface determination described with reference to FIG. 3 is performed, and echo data corresponding to the cross-section and surface are extracted from the three-dimensional data memory 16 according to the determination result. Then, Step 105
If the data extracted in step 104 is that of a cross section, the process proceeds to step 106, whereas if the extracted data is that of a surface, the process proceeds to step 107.

【0031】ステップ106では、抽出されたデータか
ら断面画像(Bモード表示画像)が形成される。すなわ
ち、その断面内のエコーデータの大きさに輝度を対応さ
せて断面画像を形成する。
In step 106, a cross-sectional image (B-mode display image) is formed from the extracted data. That is, a cross-sectional image is formed by making the luminance correspond to the size of the echo data in the cross-section.

【0032】一方、ステップ107では、抽出されたエ
コーデータから表面画像、すなわち視点Pからの距離に
依存した濃淡画像処理が行われる。つまり、表示される
物体に対してオペレータから見て手前側で輝度が高く
(明るく)、奥側で輝度が低く(暗く)なるように物体
の表面が濃淡画像に処理される。
On the other hand, in step 107, a gray-scale image processing depending on the distance from the surface image, ie, the viewpoint P, is performed from the extracted echo data. That is, the surface of the displayed object is processed into a grayscale image such that the brightness is higher (brighter) on the near side and lower (darker) on the far side when viewed from the operator.

【0033】そして、ステップ108で、それぞれステ
ップ106及びステップ107で形成された画像がフレ
ームバッファメモリ26に格納される。
At step 108, the images formed at steps 106 and 107 are stored in the frame buffer memory 26, respectively.

【0034】ステップ109では、前記フレームバッフ
ァメモリ26に格納された画像データが、CRT34に
表示される。図7には、参考として、CRT34にて表
示される物体Qの表示例が示されている。ここにおい
て、物体Qの断面はBモード表示(グレースケール表
示)で表示されており、物体Qの表面は、オペレータか
らの遠近に合せて濃淡表示が行われている。
In step 109, the image data stored in the frame buffer memory 26 is displayed on the CRT 34. FIG. 7 shows a display example of the object Q displayed on the CRT 34 for reference. Here, the cross section of the object Q is displayed in the B-mode display (gray scale display), and the surface of the object Q is displayed in shades according to the distance from the operator.

【0035】次に、図6を用いて、図5で説明したステ
ップ104〜ステップ108(図5にAで示す)の具体
的な処理例について説明する。
Next, a specific processing example of steps 104 to 108 (shown by A in FIG. 5) described in FIG. 5 will be described with reference to FIG.

【0036】図6において、まず、ステップ201で
は、図3で説明した視線Lと断面Wとの交点の位置が計
算される。
In FIG. 6, first, in step 201, the position of the intersection between the line of sight L and the cross section W described with reference to FIG. 3 is calculated.

【0037】ステップ202では、ステップ201で求
められた交点のエコーデータが三次元データメモリ16
から読み出される。
In step 202, the echo data of the intersection obtained in step 201 is stored in the three-dimensional data memory 16
Is read from.

【0038】そして、ステップ203では、前記ステッ
プ202で読み出されたデータXが図4で説明した閾値
γより大きいか否かが判断されている。ここで、エコー
データXが閾値γより大きい場合、すなわち断面のエコ
ーデータであると判断された場合には、ステップ204
に移行する。
In step 203, it is determined whether or not the data X read in step 202 is larger than the threshold value γ described in FIG. Here, when the echo data X is larger than the threshold value γ, that is, when it is determined that the echo data is a cross-section echo data, step 204
Move to

【0039】このステップ204では、前記エコーデー
タXをフレームバッファメモリ26に書き込むために輝
度データに変換する。なお、三次元データメモリ16に
おいて、その格納されている各エコーデータがそのまま
輝度データとして用いることができる場合であれば、こ
のステップ204の工程は行わなくてもよい。ステップ
205では、ステップ204で変換された輝度データが
フレームバッファメモリ26に格納される。
In step 204, the echo data X is converted into luminance data for writing in the frame buffer memory 26. In the case where the echo data stored in the three-dimensional data memory 16 can be used as it is as luminance data, the step 204 need not be performed. In step 205, the luminance data converted in step 204 is stored in the frame buffer memory 26.

【0040】そして、ステップ206では、物体Qに対
して全ての断面・表面画像処理が終了したか否かが判断
され、終了していない場合はステップ213で視線Lを
1つ隣りに移動させ、上述したステップ201からの工
程が繰り返される。
Then, in step 206, it is determined whether or not all the cross-section / surface image processing has been completed for the object Q. If not, in step 213, the line of sight L is moved to the next one. The process from step 201 described above is repeated.

【0041】一方、ステップ203で、エコーデータX
が閾値γより小さい、すなわち物体Qの範囲外であると
判断された場合には、ステップ207に移行する。
On the other hand, in step 203, the echo data X
Is smaller than the threshold value γ, that is, it is determined that the value is outside the range of the object Q, the process proceeds to step 207.

【0042】このステップ207では、視線L上の次の
エコーデータXが三次元データメモリ16から読み出さ
れる。つまり、図3で説明したように、物体の表面位置
を求めるためである。そして、ステップ208では、ス
テップ207で読み出されたエコーデータXが閾値βよ
り小さいか否かが判断されている。ここで、エコーデー
タXが閾値βより小さい場合には、物体Qの表面のエコ
ーデータではないので、ステップ207に移行し次のデ
ータが読み出される。
In this step 207, the next echo data X on the line of sight L is read from the three-dimensional data memory 16. That is, as described with reference to FIG. 3, this is for obtaining the surface position of the object. In step 208, it is determined whether or not the echo data X read in step 207 is smaller than a threshold value β. Here, if the echo data X is smaller than the threshold value β, it is not the echo data of the surface of the object Q, and the process proceeds to step 207 to read the next data.

【0043】一方、ステップ208でエコーデータXが
閾値βより大きいと判断された場合、すなわち物体Qの
表面のエコーデータであると判断された場合にはステッ
プ209に移行する。
On the other hand, when it is determined in step 208 that the echo data X is larger than the threshold value β, that is, when it is determined that the echo data X is the echo data of the surface of the object Q, the process proceeds to step 209.

【0044】ステップ209では、後述するステップ2
11で視点Bからの距離に合わせて各エコーデータを輝
度データに変換するために、視点PとエコーデータXの
位置との距離(奥行)の情報が奥行情報を格納する奥行
情報メモリ24に格納される。ここで、奥行情報メモリ
24へのデータの格納は、実際に表示される画像の各画
素の位置に対応したアドレスへ奥行情報を書き込むこと
により行われる。
In step 209, step 2 to be described later
In order to convert each echo data into luminance data in accordance with the distance from the viewpoint B at 11, information on the distance (depth) between the viewpoint P and the position of the echo data X is stored in a depth information memory 24 storing depth information. Is done. Here, the storage of the data in the depth information memory 24 is performed by writing the depth information to an address corresponding to the position of each pixel of the actually displayed image.

【0045】そして、ステップ210では、物体Qに対
して全ての表面・断面判定が行われたか否かが判断さ
れ、判定が終了していない場合には、ステップ214で
視線Lを1つ隣に移動し、ステップ201からの工程が
再び繰り返される。
Then, in step 210, it is determined whether or not all the surface / cross-section determinations have been performed on the object Q. If the determination has not been completed, in step 214, the line of sight L is moved to the next one. It moves and the process from step 201 is repeated again.

【0046】そして、ステップ210で物体Qの全ての
表面に対応する奥行データが奥行情報メモリ24に格納
されたと判断されると、ステップ211に移行する。
If it is determined in step 210 that the depth data corresponding to all surfaces of the object Q has been stored in the depth information memory 24, the process proceeds to step 211.

【0047】このステップ211では、奥行情報メモリ
24から格納された各奥行データが読み出され、その奥
行情報の大きさ、すなわち視点Pからの距離に従って輝
度データに変換される。
In this step 211, each depth data stored in the depth information memory 24 is read out and converted into luminance data according to the size of the depth information, that is, the distance from the viewpoint P.

【0048】そして、ステップ212では、ステップ2
11で処理された各輝度データがフレームバッファメモ
リ26に格納される。
Then, in step 212, step 2
Each of the luminance data processed in step 11 is stored in the frame buffer memory 26.

【0049】従って、ステップ206及びステップ21
2が終了した際には、フレームバッファメモリ26に
は、表示される画像全域の輝度情報が格納されることに
なる。以上のように、この超音波三次元画像表示装置に
よれば、被検体内部の所望の物体の表面像と断面像とを
同時に表示することができるので、例えば患部の位置や
大きさなどを空間的に容易に認識でき、その診断精度を
向上させることが可能である。
Therefore, steps 206 and 21
When Step 2 is completed, the luminance information of the entire area of the displayed image is stored in the frame buffer memory 26. As described above, according to this ultrasonic three-dimensional image display device, it is possible to simultaneously display the surface image and the cross-sectional image of a desired object inside the subject, so that, for example, the position and size of the affected part can be displayed in space. It is possible to easily and easily recognize, and it is possible to improve the diagnostic accuracy.

【0050】そして、更に表示される物体における断面
位置を順次移動させて表示を行うことや、例えば物体の
表面を着色して色相変化により遠近感を表現し、更には
逆にBモード断層画像に着色して、いかにも切開したか
のように表示することなど多様な表示形態を取り得るこ
とが可能である。
Further, display is performed by sequentially moving the cross-sectional position of the object to be displayed. For example, the surface of the object is colored to express perspective by changing the hue. It is possible to take various display forms, such as coloring and displaying the image as if it were cut.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る超音
波診断三次元画像表示装置によれば、三次元的に表示さ
れる物体の表面を濃淡表示し、物体の断面をBモード表
示することができるので、物体全体とその断面との位置
関係を容易に認識させることができる。
As described above, according to the ultrasonic diagnostic three-dimensional image display apparatus according to the present invention, the surface of an object displayed three-dimensionally is displayed in shades, and the cross section of the object is displayed in B mode. Therefore, the positional relationship between the entire object and its cross section can be easily recognized.

【0052】また、表示される物体が、その物体を実際
に切断して見たイメージに近い表示となり、現実感が増
し、例えば物体内部の腫瘍などの三次元的な認識を向上
させることができるという効果を有する。
Further, the displayed object becomes a display close to an image obtained by actually cutting the object, thereby increasing the sense of reality and improving the three-dimensional recognition of, for example, a tumor inside the object. It has the effect of.

【0053】更に、第一閾値設定手段及び第二閾値設定
手段を設けることにより、断面画像のエコーデータと表
面画像のエコーデータとをそれぞれ独立したレベル条件
で抽出できるので、診断部位に応じた適切な画像形成を
行えるという効果を有する。特に、断面画像における精
度が要求される場合には、表面画像を保存したままで、
断面画像におけるエコーデータの輝度を増減できるの
で、適切な患部の把握が行えるという効果を有する。
Further, by providing the first threshold value setting means and the second threshold value setting means, it is possible to extract the echo data of the cross-sectional image and the echo data of the surface image under independent level conditions, respectively. This has the effect that a stable image can be formed. In particular, when accuracy in the cross-sectional image is required, the surface image is kept as it is,
Since the brightness of the echo data in the cross-sectional image can be increased or decreased, there is an effect that the affected part can be appropriately grasped.

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

【図1】本発明に係る超音波三次元画像表示装置の構成
を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic three-dimensional image display device according to the present invention.

【図2】表示される物体の表面の抽出原理を示す説明図
である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a principle of extracting a surface of a displayed object.

【図3】表面・断面の判定原理を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a principle of determining a surface / cross section.

【図4】断面W内におけるエコーデータの抽出を示す説
明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing extraction of echo data in a cross section W;

【図5】画像形成のフローチャート図である。FIG. 5 is a flowchart of image formation.

【図6】図5に示す工程範囲Aの具体的処理工程例を示
すフローチャート図である。
FIG. 6 is a flowchart showing a specific example of a processing step in a process range A shown in FIG. 5;

【図7】表示例を示す概念図である。FIG. 7 is a conceptual diagram showing a display example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 超音波診断装置 16 三次元データメモリ 20 高速演算プロセッサ 24 奥行情報メモリ 25 断面位置設定部 26 フレームバッファメモリ Reference Signs List 10 Ultrasound diagnostic apparatus 16 Three-dimensional data memory 20 High-speed arithmetic processor 24 Depth information memory 25 Section position setting unit 26 Frame buffer memory

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−196383(JP,A) 特開 平2−148278(JP,A) 特開 平2−1082(JP,A) 特開 昭62−169280(JP,A) 特開 平1−295373(JP,A) メローニ図解医学辞典 1984.10.1 南江堂 P51.P342,P430Continuation of front page (56) References JP-A-2-196383 (JP, A) JP-A-2-148278 (JP, A) JP-A-2-1082 (JP, A) JP-A-62-169280 (JP) , A) JP-A-1-295373 (JP, A) Meloni Illustrated Medical Dictionary 1984.10.1 Nankodo P51. P342, P430

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】超音波の送受波により取り込まれた被検体
内部三次元領域のエコーデータを格納する三次元データ
メモリと、 前記三次元領域に含まれる表示すべき物体の断面の位置
を設定する断面位置設定手段と、第一の閾値を設定する第一閾値設定手段と、 前記第一の閾値よりも大きい第二の閾値を設定する第二
閾値設定手段と、 前記三次元データメモリから、各視線方向ごとに、前記
設定された断面の位置にあるエコーデータを読み出し、
それらの中から前記第一の閾値よりも大きいエコーデー
タを前記物体の断面のエコーデータとして抽出する断面
抽出手段と、 前記三次元データメモリから、前記物体の断面のエコー
データが抽出されなかった各視線方向ごとに、前記設定
された断面の位置よりも奥側にあるエコーデータを順次
読み出し、前記第二の閾値よりも大きいエコーデータを
前記物体の表面のエコーデータとして抽出する表面抽出
手段と、 前記抽出された断面のエコーデータをBモード断層画像
に形成する断面画像形成手段と、 前記抽出された前記物体表面のエコーデータの視点から
見た奥行座標に応じて、前記物体表面を立体的濃淡画像
に形成する表面画像形成手段と、 前記形成された断面画像及び表面画像を合成して表示す
る表示手段と、 を含み、 前記物体の断面のエコーデータに対しては、奥行座標に
応じた立体的濃淡画像処理を行わずにエコーレベルに
応じた断層画像処理を行って、前記物体の三次元画像表
示を行うことを特徴とする超音波三次元画像表示装置。
1. A three-dimensional data memory for storing echo data of a three-dimensional area inside a subject captured by transmission and reception of ultrasonic waves, and setting a position of a cross section of an object to be displayed, which is included in the three-dimensional area. Sectional position setting means, first threshold setting means for setting a first threshold, and second setting for setting a second threshold larger than the first threshold
Threshold setting means, from the three-dimensional data memory, for each line-of-sight direction , read the echo data at the position of the set cross section ,
Echo data larger than the first threshold
A cross section extracting means for extracting the data as echo data of a cross section of the object, from the three-dimensional data memory, an echo of the cross-section of the object
For each gaze direction for which no data was extracted,
Echo data on the back side of the position of the section
Surface extraction means for reading and extracting echo data larger than the second threshold value as echo data of the surface of the object; cross-sectional image for forming the extracted cross-sectional echo data into a B-mode tomographic image Forming means, from the viewpoint of the extracted echo data of the object surface
A surface image forming unit that forms the surface of the object into a three-dimensional grayscale image according to the viewed depth coordinates; and a display unit that combines and displays the formed cross-sectional image and surface image. for the cross-section of the echo data, perform tomographic image processing corresponding to the echo level without processing the three-dimensional gray-scale image corresponding to the depth coordinates, and performs three-dimensional image display of the object Ultrasonic three-dimensional image display device.
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