JP2950632B2 - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
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- JP2950632B2 JP2950632B2 JP3062036A JP6203691A JP2950632B2 JP 2950632 B2 JP2950632 B2 JP 2950632B2 JP 3062036 A JP3062036 A JP 3062036A JP 6203691 A JP6203691 A JP 6203691A JP 2950632 B2 JP2950632 B2 JP 2950632B2
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-
- 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
- G01S7/52053—Display arrangements
- G01S7/52057—Cathode ray tube displays
- G01S7/5206—Two-dimensional coordinated display of distance and direction; B-scan display
-
- 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
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- G01S7/52023—Details of receivers
- G01S7/52025—Details of receivers for pulse systems
- G01S7/52026—Extracting wanted echo signals
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被検体を超音波で走査
し、反射超音波に基づいて被検体の断層像を得る超音波
診断装置に関する。
し、反射超音波に基づいて被検体の断層像を得る超音波
診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】このような超音波診断装置は、１走査方
向毎の反射波超音波の包絡線を検波し、反射波の強度を
輝度変調し、これを全走査方向において合成し、断層像
を得ている。このような装置においては、画像のＳ／Ｎ
比を向上させるために、画像信号に含まれる雑音を取り
除くこと（ノイズリデューサ）が望まれていた。ノイズ
リデューサの一般的な方法としては、画像信号の時間方
向（フレーム間）についてのローパスフィルタ処理が知
られている。これは、フレーム相関法とも呼ばれる。ｎ
（複数）フレームの画像信号を単純平均すると、画像の
信号成分はフレーム間で変化がなければそのままの値と
なるのに対して、雑音（ランダムノイズ）はフレーム間
で相関がないと考えられるから、電力でｎ分の１に、平
均振幅でｎのルート（平方根）分の１になり、Ｓ／Ｎ比
がｎのルートに比例して向上する。しかし、単純なフレ
ーム相関では、画像の信号成分に動きがあると、画像が
ぼけるので、ぼけが許容範囲内に収まるような弱い相関
しか行なえず、雑音除去の効果も低くならざるを得な
い。
向毎の反射波超音波の包絡線を検波し、反射波の強度を
輝度変調し、これを全走査方向において合成し、断層像
を得ている。このような装置においては、画像のＳ／Ｎ
比を向上させるために、画像信号に含まれる雑音を取り
除くこと（ノイズリデューサ）が望まれていた。ノイズ
リデューサの一般的な方法としては、画像信号の時間方
向（フレーム間）についてのローパスフィルタ処理が知
られている。これは、フレーム相関法とも呼ばれる。ｎ
（複数）フレームの画像信号を単純平均すると、画像の
信号成分はフレーム間で変化がなければそのままの値と
なるのに対して、雑音（ランダムノイズ）はフレーム間
で相関がないと考えられるから、電力でｎ分の１に、平
均振幅でｎのルート（平方根）分の１になり、Ｓ／Ｎ比
がｎのルートに比例して向上する。しかし、単純なフレ
ーム相関では、画像の信号成分に動きがあると、画像が
ぼけるので、ぼけが許容範囲内に収まるような弱い相関
しか行なえず、雑音除去の効果も低くならざるを得な
い。
【０００３】これを解決するために、超音波画像を対象
とするものではなく一般のテレビジョン画像処理におい
てであるが、画像の動きを検出し、これによってフレー
ム相関係数を適応的に変化させる方法が考えられてい
る。すなわち、動きが検出されると、相関が弱くなるよ
うに係数を変化させている。
とするものではなく一般のテレビジョン画像処理におい
てであるが、画像の動きを検出し、これによってフレー
ム相関係数を適応的に変化させる方法が考えられてい
る。すなわち、動きが検出されると、相関が弱くなるよ
うに係数を変化させている。
【０００４】しかしながら、一般のテレビジョン画像に
おいては、カメラと被写体との相対位置関係が一定であ
れば、信号成分は変化しないが、超音波画像において
は、プローブを動かさなくても、患者の呼吸や心拍によ
る微小な動きで超音波経路が微小に変化し、超音波の干
渉条件が変わり、スペックルパターンと呼ばれる超音波
画像特有の階調変化であるパターンノイズが発生する。
従来の動き適応フレーム相関方式の動き検出器では、こ
のスペックルパターンの変化をも画像の動きとして検出
してしまうので、相関を不必要に弱くしてしまう欠点が
あった。
おいては、カメラと被写体との相対位置関係が一定であ
れば、信号成分は変化しないが、超音波画像において
は、プローブを動かさなくても、患者の呼吸や心拍によ
る微小な動きで超音波経路が微小に変化し、超音波の干
渉条件が変わり、スペックルパターンと呼ばれる超音波
画像特有の階調変化であるパターンノイズが発生する。
従来の動き適応フレーム相関方式の動き検出器では、こ
のスペックルパターンの変化をも画像の動きとして検出
してしまうので、相関を不必要に弱くしてしまう欠点が
あった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した事情
に対処すべくなされたもので、その目的は適切なフレー
ム相関係数を設定することにより、信号成分のボケを抑
えて雑音のみを効率よく除去でき、Ｓ／Ｎ比の高い断層
像を得ることができる超音波診断装置を提供することで
ある。
に対処すべくなされたもので、その目的は適切なフレー
ム相関係数を設定することにより、信号成分のボケを抑
えて雑音のみを効率よく除去でき、Ｓ／Ｎ比の高い断層
像を得ることができる超音波診断装置を提供することで
ある。
【０００６】本発明による超音波診断装置は、被検体を
超音波で走査し、反射超音波に基づいて被検体の断層像
を得るものにおいて、現在の断層像と過去の断層像との
相関演算を行なうフィルタ手段と、現在の断層像と過去
の断層像との画像データの差と現在の断層像のラスタ間
の相関とに応じて画像の動きを検出する手段と、フィル
タ手段によるフレーム相関演算における相関係数を動き
検出手段の検出結果に応じて変化させる手段とを具備す
る。
超音波で走査し、反射超音波に基づいて被検体の断層像
を得るものにおいて、現在の断層像と過去の断層像との
相関演算を行なうフィルタ手段と、現在の断層像と過去
の断層像との画像データの差と現在の断層像のラスタ間
の相関とに応じて画像の動きを検出する手段と、フィル
タ手段によるフレーム相関演算における相関係数を動き
検出手段の検出結果に応じて変化させる手段とを具備す
る。
【０００７】
【作用】本発明による超音波診断装置によれば、スペッ
クルパターンの変化と画像の信号成分の変化とを区別し
て検出して、その検出結果に応じてフレーム相関係数を
変化させるので、常に適切なフレーム相関処理を行なう
ことができ、Ｓ／Ｎ比の高い断層像を得ることができ
る。
クルパターンの変化と画像の信号成分の変化とを区別し
て検出して、その検出結果に応じてフレーム相関係数を
変化させるので、常に適切なフレーム相関処理を行なう
ことができ、Ｓ／Ｎ比の高い断層像を得ることができ
る。
【０００８】
【実施例】以下、図面を参照して本発明による超音波診
断装置の第１実施例を説明する。図１は第１実施例の概
略構成を示すブロック図である。セクタ式電子走査型の
超音波プローブ１０に走査回路１２が接続される。プロ
ーブ１０は１列に配列された多数の超音波振動子からな
り、各振動子に与える電圧のタイミングを変えることに
より超音波ビームを扇状に走査することや、フォーカス
させることができる。なお、プローブはセクタ式電子走
査型に限定されず、リニア式でもよいし、機械走査型で
もよい。
断装置の第１実施例を説明する。図１は第１実施例の概
略構成を示すブロック図である。セクタ式電子走査型の
超音波プローブ１０に走査回路１２が接続される。プロ
ーブ１０は１列に配列された多数の超音波振動子からな
り、各振動子に与える電圧のタイミングを変えることに
より超音波ビームを扇状に走査することや、フォーカス
させることができる。なお、プローブはセクタ式電子走
査型に限定されず、リニア式でもよいし、機械走査型で
もよい。
【０００９】走査回路１２においては、超音波振動子を
振動させる周波数を決定する発振器１４の出力が遅延回
路１６、パルス発生器１８を介してプローブ１０に供給
される。パルス発生器１８は一定の周期で駆動パルス
（レートパルス）をプローブ１０に供給する。この周期
の逆数が超音波ビームの繰り返し周波数である。遅延回
路１６はそれぞれ異なる遅延時間の多数の遅延線からな
り、それぞれの遅延線の出力が多数の振動子のそれぞれ
に供給される。この遅延時間を可変することにより、プ
ローブ１０から照射される超音波ビームの方向（ラスタ
方向）を可変できる。遅延時間、すなわち超音波の照射
方向は図示せぬ制御部からの制御信号により制御され
る。
振動させる周波数を決定する発振器１４の出力が遅延回
路１６、パルス発生器１８を介してプローブ１０に供給
される。パルス発生器１８は一定の周期で駆動パルス
（レートパルス）をプローブ１０に供給する。この周期
の逆数が超音波ビームの繰り返し周波数である。遅延回
路１６はそれぞれ異なる遅延時間の多数の遅延線からな
り、それぞれの遅延線の出力が多数の振動子のそれぞれ
に供給される。この遅延時間を可変することにより、プ
ローブ１０から照射される超音波ビームの方向（ラスタ
方向）を可変できる。遅延時間、すなわち超音波の照射
方向は図示せぬ制御部からの制御信号により制御され
る。
【００１０】プローブ１０の出力信号はプリアンプ２
０、遅延回路１６を介して加算器２２に供給される。こ
こでも、各振動子の出力がそれぞれの遅延線を介して送
信時と同一の遅延時間を介して加算器２２に供給され
る。加算器２２の出力がＢモード処理回路２４に入力さ
れ、各ラスタ方向における超音波ビームの反射波の強度
が検出される。Ｂモード処理回路２４は、対数増幅器２
６、包絡線検波器２８、Ａ／Ｄ変換器３０からなる。対
数増幅器２６は加算器２２から出力される反射波信号を
対数増幅し、包絡線検波器２８は対数増幅器２６からの
信号の包絡線を検波する。Ｂモード処理回路２４の出力
が各ラスタの輝度情報、すなわちＢモード画像（断層
像）情報としてディジタルスキャンコンバータ（ＤＳ
Ｃ）３２に入力される。超音波プローブ１０のラスタは
扇状であり、表示部３６のラスタは通常のテレビジョン
方式と同様に横方向であるので、ＤＳＣ３２は入力した
画像のラスタ方向（スキャン方向）を変えて出力する。
０、遅延回路１６を介して加算器２２に供給される。こ
こでも、各振動子の出力がそれぞれの遅延線を介して送
信時と同一の遅延時間を介して加算器２２に供給され
る。加算器２２の出力がＢモード処理回路２４に入力さ
れ、各ラスタ方向における超音波ビームの反射波の強度
が検出される。Ｂモード処理回路２４は、対数増幅器２
６、包絡線検波器２８、Ａ／Ｄ変換器３０からなる。対
数増幅器２６は加算器２２から出力される反射波信号を
対数増幅し、包絡線検波器２８は対数増幅器２６からの
信号の包絡線を検波する。Ｂモード処理回路２４の出力
が各ラスタの輝度情報、すなわちＢモード画像（断層
像）情報としてディジタルスキャンコンバータ（ＤＳ
Ｃ）３２に入力される。超音波プローブ１０のラスタは
扇状であり、表示部３６のラスタは通常のテレビジョン
方式と同様に横方向であるので、ＤＳＣ３２は入力した
画像のラスタ方向（スキャン方向）を変えて出力する。
【００１１】ＤＳＣ３２の出力であるモノクロ断層像が
Ｄ／Ａ変換器３４を介して表示部３６に供給される。図
示してはいないが、Ｄ／Ａ変換器３４の出力はＶＴＲ等
の記録部に供給されてもよい。
Ｄ／Ａ変換器３４を介して表示部３６に供給される。図
示してはいないが、Ｄ／Ａ変換器３４の出力はＶＴＲ等
の記録部に供給されてもよい。
【００１２】本実施例のＤＳＣ３２はスキャン方向を変
えるだけでなく、フレーム相関を利用して雑音を除去す
るノイズリデューサの働きもする。第２図にＤＳＣ３２
の詳細なブロック図を示す。Ａ／Ｄ変換器３０からの各
ラスタ毎の画像信号が１入力／３出力のマルチプレクサ
４０に入力される。マルチプレクサ４０は入力された各
ラスタの画像信号を順次第１、第２、第３、第１…出力
端子へ出力する。マルチプレクサ４０の第１、第２、第
３出力端にはそれぞれ１ライン分の画像データを格納で
きるバッファメモリ４２ａ，４２ｂ，４２ｃが接続され
る。すなわち、バッファメモリ４２ａ，４２ｂ，４２ｃ
のいずれか１つがマルチプレクサ４０により順次選択さ
れ、書き込みモードとされる。バッファメモリ４２ａ，
４２ｂ，４２ｃの出力は３入力／２出力のマルチプレク
サ４４に接続される。マルチプレクサ４４はマルチプレ
クサ４０と連動して動作し、マルチプレクサ４０により
選択されていない、すなわちデータが書き込まれていな
い２つのバッファメモリを選択し、現在データを書き込
み中のラスタの１本前、２本前のラスタの画像データを
出力する。
えるだけでなく、フレーム相関を利用して雑音を除去す
るノイズリデューサの働きもする。第２図にＤＳＣ３２
の詳細なブロック図を示す。Ａ／Ｄ変換器３０からの各
ラスタ毎の画像信号が１入力／３出力のマルチプレクサ
４０に入力される。マルチプレクサ４０は入力された各
ラスタの画像信号を順次第１、第２、第３、第１…出力
端子へ出力する。マルチプレクサ４０の第１、第２、第
３出力端にはそれぞれ１ライン分の画像データを格納で
きるバッファメモリ４２ａ，４２ｂ，４２ｃが接続され
る。すなわち、バッファメモリ４２ａ，４２ｂ，４２ｃ
のいずれか１つがマルチプレクサ４０により順次選択さ
れ、書き込みモードとされる。バッファメモリ４２ａ，
４２ｂ，４２ｃの出力は３入力／２出力のマルチプレク
サ４４に接続される。マルチプレクサ４４はマルチプレ
クサ４０と連動して動作し、マルチプレクサ４０により
選択されていない、すなわちデータが書き込まれていな
い２つのバッファメモリを選択し、現在データを書き込
み中のラスタの１本前、２本前のラスタの画像データを
出力する。
【００１３】マルチプレクサ４４の２出力信号Ａ，Ｂが
補間回路４６、ラスタ相関検出器４８に供給される。補
間回路４６は隣接する２本のラスタの画像データからそ
の間の画像データを補間により求める。補間係数αは位
置により異なり、フレームメモリ５６のアドレス信号を
発生するコントローラ６０から供給される。ラスタ相関
検出器４８は２ラスタの画像データから２ラスタの相関
度合を検出する。補間回路４６の出力ｘn が加算器５０
の第１入力端（＋）に供給される。加算器５０の第２入
力端（−）にはフレームメモリ５６からのデータｙn-1
が供給される。加算器５０の出力ε（＝ｘn −ｙn-1 ）
と、ラスタ相関検出器４８の出力γが動き検出・演算回
路５２に供給される。動き検出・演算回路５２はラスタ
相関の検出結果に応じて決定された係数を用いてフレー
ム相関演算を行なう。動き検出・演算回路５２の出力ε
・βが加算器５４の第１入力端（＋）に供給される。加
算器５４の第２入力端（＋）にもフレームメモリ５６か
らのデータｙn-1 が供給される。加算器５４の出力ｙn
（＝ε・β＋ｙn-1 ）がフレームメモリ５６に供給され
る。フレームメモリ５６は超音波プローブ１０のラスタ
方向毎に入力された１枚の断層像データを格納し、断層
像の各画素データを表示部３６のスキャン順序に従って
出力する。
補間回路４６、ラスタ相関検出器４８に供給される。補
間回路４６は隣接する２本のラスタの画像データからそ
の間の画像データを補間により求める。補間係数αは位
置により異なり、フレームメモリ５６のアドレス信号を
発生するコントローラ６０から供給される。ラスタ相関
検出器４８は２ラスタの画像データから２ラスタの相関
度合を検出する。補間回路４６の出力ｘn が加算器５０
の第１入力端（＋）に供給される。加算器５０の第２入
力端（−）にはフレームメモリ５６からのデータｙn-1
が供給される。加算器５０の出力ε（＝ｘn −ｙn-1 ）
と、ラスタ相関検出器４８の出力γが動き検出・演算回
路５２に供給される。動き検出・演算回路５２はラスタ
相関の検出結果に応じて決定された係数を用いてフレー
ム相関演算を行なう。動き検出・演算回路５２の出力ε
・βが加算器５４の第１入力端（＋）に供給される。加
算器５４の第２入力端（＋）にもフレームメモリ５６か
らのデータｙn-1 が供給される。加算器５４の出力ｙn
（＝ε・β＋ｙn-1 ）がフレームメモリ５６に供給され
る。フレームメモリ５６は超音波プローブ１０のラスタ
方向毎に入力された１枚の断層像データを格納し、断層
像の各画素データを表示部３６のスキャン順序に従って
出力する。
【００１４】本実施例の動作を説明する。上述したよう
に、走査回路１２により超音波プローブ１０から超音波
を扇状に走査し、その反射波信号をＢモード処理回路２
４で包絡線検波することにより、扇状のラスタ毎の画像
データがＤＳＣ３２に入力される。ＤＳＣ３２は扇状の
ラスタ状に配列された画素データからマトリクス状に配
列された画素データを生成し、フレームメモリ５６に書
き込む。プローブ１０のラスタ上にない画素のデータは
補間回路４６により次のように求める。
に、走査回路１２により超音波プローブ１０から超音波
を扇状に走査し、その反射波信号をＢモード処理回路２
４で包絡線検波することにより、扇状のラスタ毎の画像
データがＤＳＣ３２に入力される。ＤＳＣ３２は扇状の
ラスタ状に配列された画素データからマトリクス状に配
列された画素データを生成し、フレームメモリ５６に書
き込む。プローブ１０のラスタ上にない画素のデータは
補間回路４６により次のように求める。
【００１５】図３に示すように、ある点（ｙn ）の画素
データを求めるとする。この点の両側のラスタ上でこの
点と同心円上にある２点の画素データをＡ，Ｂとし、こ
の点と点Ａ，Ｂとの距離を１−α，αとすると、この点
の画素データｘn は次のように補間される。 ｘn ＝α・Ａ＋（１−α）・Ｂ …（１）
データを求めるとする。この点の両側のラスタ上でこの
点と同心円上にある２点の画素データをＡ，Ｂとし、こ
の点と点Ａ，Ｂとの距離を１−α，αとすると、この点
の画素データｘn は次のように補間される。 ｘn ＝α・Ａ＋（１−α）・Ｂ …（１）
【００１６】さらに、本発明ではフレーム相関により画
像データを求めるので、フレーム相関の係数をβ、１フ
レーム前のこの点の画素データをｙn-1 とすると、現在
のフレームの画素データｙn は次のように表わされる。
像データを求めるので、フレーム相関の係数をβ、１フ
レーム前のこの点の画素データをｙn-1 とすると、現在
のフレームの画素データｙn は次のように表わされる。
【００１７】ｙn ＝β・ｘn ＋（１−β）・ｙn-1 ＝（ｘn −ｙn-1 ）β＋ｙn-1 ＝ε・β＋ｙn-1 …（２）
【００１８】ここで、ε＝ｘn −ｙn-1 である。すなわ
ち、加算器５０は補間回路４６の出力ｘn とフレームメ
モリ５６から出力される１フレーム前の画像データｙ
n-1 との差εを求め、動き検出・演算回路５２はこのε
とフレーム相関係数βとの積を求め、加算器５４が、
（２）式に示すように、この積ε・βと１フレーム前の
画像データｙn-1 とを加算して現フレームの画素データ
ｙn を求める。
ち、加算器５０は補間回路４６の出力ｘn とフレームメ
モリ５６から出力される１フレーム前の画像データｙ
n-1 との差εを求め、動き検出・演算回路５２はこのε
とフレーム相関係数βとの積を求め、加算器５４が、
（２）式に示すように、この積ε・βと１フレーム前の
画像データｙn-1 とを加算して現フレームの画素データ
ｙn を求める。
【００１９】このβが定数の場合は、動き検出を行なわ
ない従来のフレーム相関と同じである。しかしながら、
本発明では、フレーム相関係数βはε，Ａ，Ｂに基づい
て画像信号の動きに応じて以下のように決定される。先
ず、ラスタ相関検出器４８はＡ，Ｂを入力して、次のよ
うなラスタ相関を表わすパラメータγを出力する。
ない従来のフレーム相関と同じである。しかしながら、
本発明では、フレーム相関係数βはε，Ａ，Ｂに基づい
て画像信号の動きに応じて以下のように決定される。先
ず、ラスタ相関検出器４８はＡ，Ｂを入力して、次のよ
うなラスタ相関を表わすパラメータγを出力する。
【００２０】｜Ａ−Ｂ｜＜ｔｈ１ならば、γ＝３ ｔｈ１≦｜Ａ−Ｂ｜＜ｔｈ２ならば、γ＝２ ｔｈ２≦｜Ａ−Ｂ｜＜ｔｈ３ならば、γ＝１ ｔｈ３≦｜Ａ−Ｂ｜ ならば、γ＝０ ここで、ｔｈ１，ｔｈ２，ｔｈ３は定数であり、ｔｈ１
＜ｔｈ２＜ｔｈ３である。
＜ｔｈ２＜ｔｈ３である。
【００２１】次に、動き検出・演算回路５２は、ε，
Ａ，Ｂ，γに基づいてフレーム相関係数βを求め、さら
に、ε・β（（２）式）を演算する。このε・βの演算
は非線形演算であり、パラメータγにより４種類のパタ
ーンに分類される。γをパラメータとした時のεとε・
βとの関係を図４に示す。
Ａ，Ｂ，γに基づいてフレーム相関係数βを求め、さら
に、ε・β（（２）式）を演算する。このε・βの演算
は非線形演算であり、パラメータγにより４種類のパタ
ーンに分類される。γをパラメータとした時のεとε・
βとの関係を図４に示す。
【００２２】このようにβを決めることにより、次のよ
うな効果がある。ここでは、表１、表２を参照して、実
際の状況に即して説明する。表１は動きの種類に応じた
フレーム間の差ε、ラスタ相関パラメータγの変化を示
し、表２はεとγによるフレーム相関係数βの傾向を示
す。
うな効果がある。ここでは、表１、表２を参照して、実
際の状況に即して説明する。表１は動きの種類に応じた
フレーム間の差ε、ラスタ相関パラメータγの変化を示
し、表２はεとγによるフレーム相関係数βの傾向を示
す。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【表２】
【００２５】（１）プローブを完全に固定している場合
（表１に示す静止画の場合） 信号成分とスペックルはフレーム間において一定（ε＝
０）である。従って、いくら強いフレーム相関演算を行
なっても、値は不変である。一方、ランダムノイズはフ
レーム間の差が大きく、ラスタ相関γが小さい。そのた
め、ランダムノイズについては、図４に示すように相関
係数βが大きくなり、ノイズが充分除去される。このと
き、信号成分についてはフレーム相関による影響が全く
出ない。 （２）プローブを固定しているが、患者の呼吸や心拍に
より超音波経路が微小に変化する場合（表１に示す微小
な動きの場合） 信号成分のフレーム間の差は小さいが、ランダムノイ
ズ、スペックルはフレーム間において大きく変化する。
しかし、スペックルのラスタ相関はランダムノイズに比
べて小さいので、パラメータγは多少小さくなる。この
ため、フレーム相関係数βは図４に示すように多少大き
く（表２に中で示す）なり、フレーム相関により、ラン
ダムノイズ、スペックルともに減少される。
（表１に示す静止画の場合） 信号成分とスペックルはフレーム間において一定（ε＝
０）である。従って、いくら強いフレーム相関演算を行
なっても、値は不変である。一方、ランダムノイズはフ
レーム間の差が大きく、ラスタ相関γが小さい。そのた
め、ランダムノイズについては、図４に示すように相関
係数βが大きくなり、ノイズが充分除去される。このと
き、信号成分についてはフレーム相関による影響が全く
出ない。 （２）プローブを固定しているが、患者の呼吸や心拍に
より超音波経路が微小に変化する場合（表１に示す微小
な動きの場合） 信号成分のフレーム間の差は小さいが、ランダムノイ
ズ、スペックルはフレーム間において大きく変化する。
しかし、スペックルのラスタ相関はランダムノイズに比
べて小さいので、パラメータγは多少小さくなる。この
ため、フレーム相関係数βは図４に示すように多少大き
く（表２に中で示す）なり、フレーム相関により、ラン
ダムノイズ、スペックルともに減少される。
【００２６】（３）断面を変えるためにプローブを動か
した場合（表１に示す動画の場合） この場合は、ランダムノイズ、スペックルパターンとと
もに信号成分もフレーム間で大きく変化する。しかし、
信号成分のラスタ相関γは大きい。これは信号成分のラ
スタ相関は方位分解能に依存するので、通常のラスタ密
度ではラスタ相関が高く、画像の動きに依存しないから
である。従って、この場合は、動きと認識でき、表２か
らβは小さくなる。このため、弱いフレーム相関が行な
われることになり、画像がボケることがない。
した場合（表１に示す動画の場合） この場合は、ランダムノイズ、スペックルパターンとと
もに信号成分もフレーム間で大きく変化する。しかし、
信号成分のラスタ相関γは大きい。これは信号成分のラ
スタ相関は方位分解能に依存するので、通常のラスタ密
度ではラスタ相関が高く、画像の動きに依存しないから
である。従って、この場合は、動きと認識でき、表２か
らβは小さくなる。このため、弱いフレーム相関が行な
われることになり、画像がボケることがない。
【００２７】以上説明したように、本実施例によれば、
画像信号のフレーム間の差と１フレーム内のラスタ相関
とから画像の種類（動画、微小な動き、静止画）を検出
し、これに応じてフレーム相関係数を変化させているの
で、適切なフレーム相関演算を行なうことができる。そ
のため、医者、あるいは装置操作者が患者の全体を素早
くスキャンしようとしてプローブを速く動かした場合に
は、フレーム相関の係数が小さくなり、フレーム間のボ
ケは小さくなり、リアルタイム性のよい画像が得られ
る。逆に、ある部分を詳細に見ようとプローブを止めた
場合には、フレーム相関の係数が大きくなり、ノイズの
抑えられたきれいな画像が得られる。フレーム相関の係
数を自分でその都度変える必要がないので、医者の負担
も軽くなり、超音波スキャンを行なう時間が短くなるの
で、診断時間が短くなる。
画像信号のフレーム間の差と１フレーム内のラスタ相関
とから画像の種類（動画、微小な動き、静止画）を検出
し、これに応じてフレーム相関係数を変化させているの
で、適切なフレーム相関演算を行なうことができる。そ
のため、医者、あるいは装置操作者が患者の全体を素早
くスキャンしようとしてプローブを速く動かした場合に
は、フレーム相関の係数が小さくなり、フレーム間のボ
ケは小さくなり、リアルタイム性のよい画像が得られ
る。逆に、ある部分を詳細に見ようとプローブを止めた
場合には、フレーム相関の係数が大きくなり、ノイズの
抑えられたきれいな画像が得られる。フレーム相関の係
数を自分でその都度変える必要がないので、医者の負担
も軽くなり、超音波スキャンを行なう時間が短くなるの
で、診断時間が短くなる。
【００２８】なお、本発明は上述した実施例に限定され
ず、種々変形して実施可能である。例えば、上述の実施
例では、動きの検出のために、現在のフレームの補間デ
ータ、およびその両側の２ラスタ上のデータの３点のデ
ータと、１フレーム前のデータの１点を使用している
が、フレームメモリを複数用いて、１フレーム前、２フ
レーム前、…の複数のフレーム間の同じ場所のデータ、
および／または近隣のデータを用いてもよい。さらに、
上述の実施例では、フレーム相関演算に現在の補間デー
タと１フレーム前の出力データを用いて１次の巡回型デ
ィジタルフィルタを構成したが、複数のフレームメモリ
を用いて非巡回型のディジタルフィルタを構成してもよ
い。また、補間回路４６、ラスタ相関検出器４８、動き
検出・演算回路５２はＲＯＭにより構成してもよい。
ず、種々変形して実施可能である。例えば、上述の実施
例では、動きの検出のために、現在のフレームの補間デ
ータ、およびその両側の２ラスタ上のデータの３点のデ
ータと、１フレーム前のデータの１点を使用している
が、フレームメモリを複数用いて、１フレーム前、２フ
レーム前、…の複数のフレーム間の同じ場所のデータ、
および／または近隣のデータを用いてもよい。さらに、
上述の実施例では、フレーム相関演算に現在の補間デー
タと１フレーム前の出力データを用いて１次の巡回型デ
ィジタルフィルタを構成したが、複数のフレームメモリ
を用いて非巡回型のディジタルフィルタを構成してもよ
い。また、補間回路４６、ラスタ相関検出器４８、動き
検出・演算回路５２はＲＯＭにより構成してもよい。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ス
ペックルパターンの変化と画像の信号成分の変化とを区
別して検出して、その検出結果に応じてフレーム相関係
数を変化させ、常に適切なフレーム相関処理を行なうこ
とができ、Ｓ／Ｎ比の高い断層像を得ることができる超
音波診断装置が提供される。
ペックルパターンの変化と画像の信号成分の変化とを区
別して検出して、その検出結果に応じてフレーム相関係
数を変化させ、常に適切なフレーム相関処理を行なうこ
とができ、Ｓ／Ｎ比の高い断層像を得ることができる超
音波診断装置が提供される。
【図１】本発明による超音波診断装置の第１実施例の構
成を示すブロック図。
成を示すブロック図。
【図２】第１実施例のディジタルスキャンコンバータの
詳細なブロック図。
詳細なブロック図。
【図３】第１実施例の補間動作を説明する図。
【図４】第１実施例の動き検出・演算回路の動作を説明
する図。
する図。
１０…プローブ、１２…走査回路、２４…Ｂモード処理
回路、３２…ディジタルスキャンコンバータ、３６…表
示部、４０，４４…マルチプレクサ、４２…バッファメ
モリ、４６…補間回路、４８…ラスタ相関検出器、５
０，５４…加算器、５２…動き検出・演算回路、５６…
フレームメモリ。
回路、３２…ディジタルスキャンコンバータ、３６…表
示部、４０，４４…マルチプレクサ、４２…バッファメ
モリ、４６…補間回路、４８…ラスタ相関検出器、５
０，５４…加算器、５２…動き検出・演算回路、５６…
フレームメモリ。
Claims (1)
- 【請求項１】 被検体を超音波で走査し、反射超音波に
基づいて被検体の断層像を得る超音波診断装置におい
て、 現在の断層像と過去の断層像との相関演算を行なうフィ
ルタ手段と、 現在の断層像と過去の断層像との画像データの差と現在
の断層像のラスタ間の相関とに応じて画像の動きを検出
する手段と、 前記フィルタ手段によるフレーム相関演算における相関
係数を前記動き検出手段の検出結果に応じて変化させる
手段とを具備する超音波診断装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3062036A JP2950632B2 (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 超音波診断装置 |
| DE69206860T DE69206860T2 (de) | 1991-03-26 | 1992-03-20 | Ultraschall-Diagnose-Gerät |
| EP92104917A EP0505948B1 (en) | 1991-03-26 | 1992-03-20 | Ultrasonic diagnosing apparatus |
| US08/288,223 US5734738A (en) | 1991-03-26 | 1994-08-09 | Ultrasonic diagnosing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3062036A JP2950632B2 (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 超音波診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04297246A JPH04297246A (ja) | 1992-10-21 |
| JP2950632B2 true JP2950632B2 (ja) | 1999-09-20 |
Family
ID=13188540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3062036A Expired - Lifetime JP2950632B2 (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 超音波診断装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5734738A (ja) |
| EP (1) | EP0505948B1 (ja) |
| JP (1) | JP2950632B2 (ja) |
| DE (1) | DE69206860T2 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5774870A (en) * | 1995-12-14 | 1998-06-30 | Netcentives, Inc. | Fully integrated, on-line interactive frequency and award redemption program |
| US5873830A (en) * | 1997-08-22 | 1999-02-23 | Acuson Corporation | Ultrasound imaging system and method for improving resolution and operation |
| JP4061721B2 (ja) * | 1998-07-16 | 2008-03-19 | 松下電器産業株式会社 | 映像信号処理回路および映像信号処理方法 |
| US6162174A (en) * | 1998-09-16 | 2000-12-19 | Siemens Medical Systems, Inc. | Method for compensating for object movement in ultrasound images |
| US6117081A (en) * | 1998-10-01 | 2000-09-12 | Atl Ultrasound, Inc. | Method for correcting blurring of spatially compounded ultrasonic diagnostic images |
| US6775400B1 (en) * | 1999-10-29 | 2004-08-10 | Acuson Corporation | Medical diagnostic ultrasonic imaging method and apparatus for suppressing electronic noise |
| US6464638B1 (en) | 2000-10-05 | 2002-10-15 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Ultrasound imaging system and method for spatial compounding |
| US20090306505A1 (en) * | 2006-02-22 | 2009-12-10 | Hideki Yoshikawa | Ultrasonic diagnostic apparatus |
| JP5186088B2 (ja) * | 2006-05-23 | 2013-04-17 | Ｈｏｙａ株式会社 | 内視鏡装置 |
| US7907217B2 (en) * | 2006-10-31 | 2011-03-15 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | Systems and methods of subtraction angiography utilizing motion prediction |
| US8994747B2 (en) * | 2007-11-09 | 2015-03-31 | Imacor Inc. | Superimposed display of image contours |
| CN112734665B (zh) * | 2020-12-31 | 2023-07-14 | 飞依诺科技股份有限公司 | 用于减弱运动模糊的超声图像时域滤波方法、设备及介质 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5578947A (en) * | 1978-12-08 | 1980-06-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method of displaying ultrasoniccwave diagnosis device |
| FR2589022B1 (fr) * | 1985-10-18 | 1988-05-27 | Thomson Csf | Procede et dispositif de generation d'images a partir de signaux ultra-sonores obtenus par echographie |
| FR2593698A1 (fr) * | 1986-01-31 | 1987-08-07 | Labo Electronique Physique | Appareil d'examen de milieux en mouvement par echographie ultrasonore |
| US4785818A (en) * | 1986-06-30 | 1988-11-22 | General Electric Company | Method and means or dynamically weighted temporal averaging of pixel data |
| US5111823A (en) * | 1989-04-20 | 1992-05-12 | National Fertility Institute | Apparatus and method for generating echographic images |
| US5224175A (en) * | 1987-12-07 | 1993-06-29 | Gdp Technologies, Inc. | Method for analyzing a body tissue ultrasound image |
| US5060515A (en) * | 1989-03-01 | 1991-10-29 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Image signal processing circuit for ultrasonic imaging apparatus |
| FR2644913A1 (fr) * | 1989-03-24 | 1990-09-28 | Labo Electronique Physique | Dispositif d'imagerie par echographie ultrasonore, utilisant un filtre adaptatif perfectionne |
| GB8914843D0 (en) * | 1989-06-28 | 1989-08-16 | British Aerospace | A method of processing video image data for use in the storage or transmission of moving digital images |
| US5241473A (en) * | 1990-10-12 | 1993-08-31 | Ken Ishihara | Ultrasonic diagnostic apparatus for displaying motion of moving portion by superposing a plurality of differential images |
-
1991
- 1991-03-26 JP JP3062036A patent/JP2950632B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-03-20 DE DE69206860T patent/DE69206860T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-03-20 EP EP92104917A patent/EP0505948B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-08-09 US US08/288,223 patent/US5734738A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0505948A1 (en) | 1992-09-30 |
| JPH04297246A (ja) | 1992-10-21 |
| DE69206860T2 (de) | 1996-09-05 |
| US5734738A (en) | 1998-03-31 |
| EP0505948B1 (en) | 1995-12-20 |
| DE69206860D1 (de) | 1996-02-01 |
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Legal Events
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