JP3217025B2 - Ultrasonic diagnostic apparatus and ultrasonic image processing method - Google Patents

Ultrasonic diagnostic apparatus and ultrasonic image processing method

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JP3217025B2
JP3217025B2 JP07699798A JP7699798A JP3217025B2 JP 3217025 B2 JP3217025 B2 JP 3217025B2 JP 07699798 A JP07699798 A JP 07699798A JP 7699798 A JP7699798 A JP 7699798A JP 3217025 B2 JP3217025 B2 JP 3217025B2
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Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は超音波診断装置及び
画像処理方法に関し、特に所定臓器の輪郭を抽出してそ
の輪郭を表示する画像処理に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus and an image processing method, and more particularly to an image processing for extracting a contour of a predetermined organ and displaying the contour.

【0002】[0002]

【従来の技術及びその課題】心臓の機能を診断するため
に、Bモード画像などの超音波画像上において心腔(例
えば左室)の輪郭を自動抽出し、それを単独で又は断層
画像に合成して表示する超音波診断装置が実用化されて
いる。かかる装置においては、輪郭の抽出に当たって、
例えば、超音波画像の各画素に対するしきい値(判定レ
ベル)を利用した二値化処理などがなされる。この場
合、その輪郭抽出の処理範囲としてユーザーにより、輪
郭を包含するように例えば楕円形状をもった関心領域
(ROI)を設定することも行われている。
2. Description of the Related Art In order to diagnose the function of the heart, a contour of a heart chamber (for example, a left ventricle) is automatically extracted on an ultrasonic image such as a B-mode image, and the contour is alone or combined with a tomographic image. Ultrasound diagnostic apparatuses that display the images are being put to practical use. In such a device, when extracting the contour,
For example, a binarization process using a threshold (judgment level) for each pixel of the ultrasonic image is performed. In this case, a user sets a region of interest (ROI) having, for example, an elliptical shape so as to include the outline as a processing range of the outline extraction.

【0003】例えば電子セクタ走査等を利用して心腔の
断層画像を形成すると、超音波ビームと筋繊維が並行に
走る心壁部位ではエコーが弱く、当該部位は低輝度で表
示される。また、超音波探触子から見て高反射体の奥側
に位置する部位についても同様の問題がある。すなわ
ち、同じ心壁であっても、その位置如何によっては低輝
度になったり高輝度になったりする。
For example, when a tomographic image of a heart chamber is formed by using electronic sector scanning or the like, an echo is weak at a heart wall portion where an ultrasonic beam and a muscle fiber run in parallel, and the portion is displayed with low brightness. Further, there is a similar problem in a part located on the back side of the high reflector when viewed from the ultrasonic probe. That is, the same heart wall may have low brightness or high brightness depending on its position.

【0004】かかる超音波画像に対し心腔の輪郭(心壁
の輪郭)を抽出するための輪郭抽出処理を行うと、低輝
度の部位について正確に輪郭抽出を行えない場合が生じ
る。特に、体脂肪の多い人などの断層画像は不鮮明とな
りがちであり、上記問題が顕著になる。
If contour extraction processing for extracting the contour of the heart chamber (contour of the heart wall) is performed on such an ultrasonic image, it may not be possible to accurately extract the contour of a low-luminance part. In particular, a tomographic image of a person with a lot of body fat tends to be unclear, and the above problem becomes remarkable.

【0005】従来、超音波ビームごとにゲイン調整を行
う機能を備えた超音波診断装置も知られており、かかる
装置によれば、例えば左室を中央に表したセクタ断層画
像における左室の右上及び左上の各低輝度部位について
感度を上げて、輝度を補うことも可能である。しかし、
超音波ビーム上に感度を上げたくない部位が存在してい
てもその部位の感度も一律に上げてしまうという問題が
ある。
Conventionally, there has been known an ultrasonic diagnostic apparatus having a function of performing gain adjustment for each ultrasonic beam. According to such an apparatus, for example, an upper right part of a left ventricle in a sector tomographic image in which the left ventricle is displayed at the center. It is also possible to compensate for the luminance by increasing the sensitivity for each of the low-luminance parts at the upper left and the lower part. But,
Even if there is a portion on the ultrasonic beam where the sensitivity is not desired to be raised, there is a problem that the sensitivity of the portion is also increased uniformly.

【0006】そこで、心壁部位における低輝度部位につ
いての輪郭抽出を的確に行うための手法が要望されてい
る。
Therefore, there is a demand for a method for accurately extracting the contour of a low-brightness part in a heart wall part.

【0007】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、超音波画像上において所定臓
器の輪郭抽出を精度よく行うことにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to accurately extract a contour of a predetermined organ on an ultrasonic image.

【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、二次元の超音波画像から所定組織の輪郭
を抽出する輪郭抽出手段を含む超音波診断装置におい
て、前記輪郭の形状に応じて、超音波画像上に関心領域
を設定するための関心領域設定手段と、前記関心領域の
形状を基準として、前記輪郭を強調処理するための二次
元の重み付けパターンを設定する重み付けパターン設定
手段と、前記重み付けパターンに従って、超音波画像に
ついての重み付けを行う重み付け手段と、を含み、前記
重み付けされた後の超音波画像に基づいて、前記輪郭抽
出手段が輪郭抽出を行うことを特徴とする。
To achieve the above object, the present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus including a contour extracting means for extracting a contour of a predetermined tissue from a two-dimensional ultrasonic image. A region of interest setting means for setting a region of interest on an ultrasound image, and a weighting pattern setting for setting a two-dimensional weighting pattern for emphasizing the contour with reference to the shape of the region of interest. Means, and weighting means for weighting the ultrasound image according to the weighting pattern, wherein the contour extraction means performs contour extraction based on the weighted ultrasound image. .

【0009】上記構成によれば、ユーザー設定される又
は自動的に設定される関心領域(ROI)を基準として
重み付けパターンが設定され、その重み付けパターンを
利用して超音波画像についての重み付けが行われる。そ
の場合、例えば、重み付けパターンに従った各画素値へ
のオフセット値の加算、重み付けパターンに従った受信
信号の利得制御、又は、重み付けパターンに従った輪郭
抽出判定基準の可変制御などが実行される。このような
重み付けによれば、ROIを基準として輪郭存在確率が
高いところに大きな重み付けを行って、輪郭判定精度を
向上できる。
According to the above configuration, a weighting pattern is set based on a region of interest (ROI) set by a user or automatically set, and weighting of an ultrasonic image is performed using the weighting pattern. . In this case, for example, addition of an offset value to each pixel value according to the weighting pattern, gain control of a received signal according to the weighting pattern, or variable control of a contour extraction determination criterion according to the weighting pattern is performed. . According to such weighting, a large weight is given to a portion having a high contour existence probability based on the ROI, and the contour determination accuracy can be improved.

【0010】本発明の好適な態様では、超音波画像を構
成する各画素の画素値に対し、前記重み付けパターンに
基づくオフセット値を加算することにより重み付けを行
う。又は、前記重み付け手段は、前記超音波画像を形成
するための受信信号の増幅度を制御することにより、結
果として前記超音波画像を構成する各画素の画素値に対
して前記重み付けパターンに基づく重み付けを行う。又
は、前記重み付け手段は、前記輪郭抽出において前記超
音波画像の各画素の画素値と比較する判定レベルを前記
重み付けパターンに従って可変設定することにより重み
付けを行う。
In a preferred aspect of the present invention, weighting is performed by adding an offset value based on the weighting pattern to a pixel value of each pixel forming an ultrasonic image. Alternatively, the weighting unit controls the amplification degree of a reception signal for forming the ultrasonic image, and thereby weights the pixel value of each pixel constituting the ultrasonic image based on the weighting pattern. I do. Alternatively, the weighting means performs weighting by variably setting a determination level to be compared with a pixel value of each pixel of the ultrasonic image in the contour extraction according to the weighting pattern.

【0011】上記のオフセット値の加算によれば、画像
加算という簡単な手法で重み付けを行うことができる。
上記の受信信号の増幅度の制御は、表示される断層画像
にその影響が現れるものの、より受信信号に忠実な重み
付けを行える。上記の判定レベルの可変制御によれば、
画像加算などの処理が不要となり、より簡易な構成で重
み付けを実現できる利点がある。いずれにしても本発明
によれば、関心領域を基準に重み付けパターンを設定す
るので、エコー強度が若干低下しているような輪郭部位
でもそれを高精度に判別でき、またノイズに影響され難
い輪郭抽出を実現できる。
According to the above-described addition of the offset values, weighting can be performed by a simple method called image addition.
The above-described control of the amplification degree of the received signal has an influence on the displayed tomographic image, but can more accurately weight the received signal. According to the above variable control of the determination level,
There is an advantage that processing such as image addition is not required, and weighting can be realized with a simpler configuration. In any case, according to the present invention, since the weighting pattern is set based on the region of interest, it is possible to determine with high accuracy even a contour portion where the echo intensity is slightly reduced, and the contour portion is hardly affected by noise. Extraction can be realized.

【0012】本発明の好適な態様では、前記重み付けパ
ターン設定手段は、前記重み付けパターンとして、前記
関心領域の外縁又はその近傍からその内側へ連続的に又
は段階的に重み付け値が減少するパターンを設定する。
連続的な設定によれば、よりきめ細やかに重み付けを行
うことができ、段階的な設定によれば重み付けに係る負
荷を軽減して処理時間を短縮化できる。
In a preferred aspect of the present invention, the weighting pattern setting means sets, as the weighting pattern, a pattern in which the weighting value decreases continuously or stepwise from the outer edge of the region of interest or the vicinity thereof to the inside thereof. I do.
According to the continuous setting, weighting can be performed more finely, and according to the stepwise setting, the load related to weighting can be reduced and the processing time can be shortened.

【0013】本発明の好適な態様では、前記重み付けパ
ターン設定手段は、前記関心領域の外縁の相似形を生成
する手段であって、前記関心領域の内部に段階的に複数
の相似形を生成する相似形生成手段と、前記関心領域の
外縁及び前記複数の相似形によって分割される各帯状領
域ごとに重み付け値を割り当てる手段と、を含む。重み
付けパターンは関心領域の形状に依存しており、このた
め関心領域の相似形を利用して迅速に重み付けパターン
を設定する。
In a preferred aspect of the present invention, the weighting pattern setting means is for generating a similar shape of an outer edge of the region of interest, and generates a plurality of similar shapes stepwise inside the region of interest. A similarity generating unit; and a unit for assigning a weight value to each of the band-shaped regions divided by the outer edge of the region of interest and the plurality of similarities. The weighting pattern depends on the shape of the region of interest. Therefore, the weighting pattern is quickly set using a similar shape of the region of interest.

【0014】なお、重み付けに当たっては、更に関心領
域内の基準点からの方位などを考慮してもよい。すなわ
ち、エコー強度が弱くなる方位があらかじめ既知であれ
ば、その方位(部位)に対して、より大きな重み付けを
行う。
In the weighting, an azimuth from a reference point in the region of interest may be further considered. That is, if the azimuth at which the echo intensity becomes weaker is known in advance, the azimuth (part) is weighted more.

【0015】上記目的を達成するために、本発明に係る
方法は、二次元の超音波画像から所定組織の輪郭を抽出
する画像処理方法において、前記輪郭を包含するように
前記超音波画像上において関心領域をユーザー設定させ
るための工程と、前記関心領域の外縁を基準とし、少な
くとも前記外縁から内部にかけて徐々に重み付け値が小
さくされた二次元の重み付けパターンを設定する工程
と、前記重み付けパターンを利用して、画素値に対する
重み付け処理、受信信号に対する利得の可変制御、又
は、輪郭抽出処理における輪郭判別基準の可変制御のい
ずれかを実行する工程と、を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a method according to the present invention is directed to an image processing method for extracting a contour of a predetermined tissue from a two-dimensional ultrasonic image. A step of setting a region of interest by a user, a step of setting a two-dimensional weighting pattern in which a weight value is gradually reduced from at least the outer edge to the inner portion based on the outer edge of the region of interest, and using the weighting pattern Performing a weighting process for the pixel value, a variable control of the gain for the received signal, or a variable control of the contour discrimination criterion in the contour extraction process.

【0016】本発明に係る手法は、従来装置で見られる
ような深さやビーム方位に従うゲイン調整による重み付
けとは異なり、関心領域の外縁を基準とした重み付けで
あり、従来手法よりも輪郭判別をより正確に行うことが
でき、その結果、例えば左室面積や拍出量の演算を精度
よく行うことができ、ひいては疾病診断に当たってより
有益な情報を提供できる。
The weighting based on the outer edge of the region of interest is different from the weighting based on the gain adjustment according to the depth and the beam direction as in the conventional apparatus, and the method according to the present invention performs the contour discrimination more than the conventional method. It can be performed accurately, and as a result, for example, the calculation of the left ventricular area and the stroke volume can be performed accurately, and thus more useful information can be provided in diagnosing a disease.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を
図面に基づいて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0018】図1には、本発明に係る超音波診断装置の
好適な実施形態が示されており、図1はその全体構成を
示すブロック図である。
FIG. 1 shows a preferred embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention, and FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration.

【0019】プローブ10は、例えば体表面上に当接し
て使用され、超音波の送受波を行う超音波探触子であ
る。このプローブ10は、複数の振動子からなるアレイ
振動子を内蔵しており、そのアレイ振動子を電子走査す
ることによって、超音波ビームが走査され、その結果二
次元のデータ取込領域が形成される。後述する表示器1
8には、そのデータ取込領域に対応する被検体の断層画
像が表示される。
The probe 10 is, for example, an ultrasonic probe which is used in contact with a body surface to transmit and receive ultrasonic waves. The probe 10 has a built-in array transducer composed of a plurality of transducers, and an ultrasonic beam is scanned by electronically scanning the array transducer. As a result, a two-dimensional data acquisition area is formed. You. Display 1 described later
8, a tomographic image of the subject corresponding to the data capturing area is displayed.

【0020】送受信部12はプローブ10に接続され、
その送受信部12からプローブ10に対して送信信号が
供給される。また、プローブ10からの受信信号は送受
信部12に入力され、その受信信号に対して増幅や検波
等の処理がなされる。
The transmission / reception unit 12 is connected to the probe 10,
A transmission signal is supplied from the transmission / reception unit 12 to the probe 10. Further, a reception signal from the probe 10 is input to the transmission / reception unit 12, and the reception signal is subjected to processing such as amplification and detection.

【0021】断層画像形成部14は、受信信号すなわち
エコーデータに基づいて二次元の断層画像(Bモード画
像)を形成する手段である。もちろん、本発明は二次元
のドプラ画像が形成される場合においても適用できる。
その場合の画像の輝度(画素値)はドプラ情報の大きさ
に相当する。
The tomographic image forming section 14 is a means for forming a two-dimensional tomographic image (B-mode image) based on a received signal, that is, echo data. Of course, the present invention can be applied to a case where a two-dimensional Doppler image is formed.
The luminance (pixel value) of the image in that case corresponds to the size of Doppler information.

【0022】表示制御部16には、断層画像形成部14
で形成された断層画像が入力されており、表示制御部1
6はその断層画像に対して他の画像を合成し、その合成
画像を表示器18に出力する。表示器18にはその合成
画像が表示されることになる。
The display control unit 16 includes a tomographic image forming unit 14
Is input, and the display control unit 1
6 synthesizes another image with the tomographic image and outputs the synthesized image to the display 18. The display 18 displays the composite image.

【0023】図1に示す超音波診断装置は、例えば左室
の面積や拍出量等の演算機能を有しており、そのような
演算に先立って心腔輪郭の抽出が行われる。後述する輪
郭抽出部26においてはそのような組織の輪郭抽出が実
行され、後述する演算部28においては、抽出された輪
郭に基づく各種の演算が実行される。
The ultrasonic diagnostic apparatus shown in FIG. 1 has a calculation function for, for example, the area of the left ventricle and the amount of stroke, and extracts the contour of the heart chamber prior to such calculation. The outline extraction of such a tissue is executed in the outline extraction unit 26 described later, and various operations based on the extracted outline are executed in the operation unit 28 described later.

【0024】輪郭抽出を的確に行うために、本実施形態
においてはROI(関心領域)設定部20が設けられて
いる。このROI設定部20は例えばキーボードやトラ
ックボール等で構成されるものであり、ユーザーにより
断層画像上においてROIを設定させるための装置であ
る。ROIは例えば左室の輪郭を包含するようにその外
側に設定される。その場合、関心領域は自由形状に定め
られるようにしてもよいが、例えば円形や楕円形等の基
本図形として設定させてもよい。もちろん、本発明は、
各種の手法にしたがって自動的にROIを設定する場合
においても適用できる。
In the present embodiment, an ROI (region of interest) setting unit 20 is provided to accurately perform contour extraction. The ROI setting unit 20 is configured by, for example, a keyboard, a trackball, or the like, and is a device that allows a user to set an ROI on a tomographic image. The ROI is set outside the outline of the left ventricle, for example. In this case, the region of interest may be set to a free shape, or may be set as a basic figure such as a circle or an ellipse. Of course, the present invention
The present invention is also applicable to a case where an ROI is automatically set according to various methods.

【0025】本実施形態においては、ROI設定部20
により設定されたROIにしたがって重み付けパターン
発生部22において重み付けパターンが発生される。そ
の重み付けパターンは、輪郭抽出をより正確に行うため
に、超音波画像の各画素(エコーデータ)に対して重み
付けを行うためのパターンである。図1に示す実施形態
では、その重み付けパターンとしてオフセットパターン
が発生されており、オフセットパターンはオフセット加
算部24において断層画像に対して加算されている。そ
の具体的な内容については後述するが、オフセットパタ
ーンが加算された超音波画像は輪郭抽出部26に送られ
ており、輪郭抽出部26では、オフセットパターンが加
算された超音波画像の各画素ごとに所定の判定レベルと
の比較を行い、判定レベルを超えた画素について輪郭を
判定している。この場合、その輪郭判定手法としては各
種の手法を適用できるが、たとえばROIの中心に相当
する基準点から放射状に参照ラインを設定し、その基準
点から参照ラインに沿って各画素の画素値と判定レベル
とを比較し、判定レベルよりも画素値が上回ったところ
を輪郭として決定することができる。輪郭抽出部26で
抽出された輪郭画像は、演算部28に出力されており、
演算部28はその輪郭画像に基づいて例えば左室面積の
演算やその面積に基づく拍出量の演算等を行っている。
その演算結果は表示制御部16に出力され、最終的に、
表示器18において例えば数値として表示されることに
なる。表示制御部16には、ROI設定部20にて設定
されたROIの画像も出力されており、断層画像上にR
OIを表すラインが合成表示される。ちなみに、輪郭抽
出部26から出力される輪郭画像も表示制御部16に出
力されており、断層画像に対して輪郭画像を合成表示さ
せることもできる。
In this embodiment, the ROI setting unit 20
A weighting pattern is generated in the weighting pattern generation unit 22 in accordance with the ROI set by (1). The weighting pattern is a pattern for weighting each pixel (echo data) of the ultrasonic image in order to perform contour extraction more accurately. In the embodiment shown in FIG. 1, an offset pattern is generated as the weighting pattern, and the offset pattern is added to the tomographic image by the offset adding unit 24. Although the specific contents thereof will be described later, the ultrasonic image to which the offset pattern has been added is sent to the contour extracting unit 26, and the contour extracting unit 26 outputs each of the pixels of the ultrasonic image to which the offset pattern is added. Is compared with a predetermined judgment level, and the contour of a pixel exceeding the judgment level is judged. In this case, various methods can be applied as the outline determination method. For example, a reference line is set radially from a reference point corresponding to the center of the ROI, and the pixel value of each pixel is set along the reference line from the reference point. By comparing with the determination level, a portion where the pixel value exceeds the determination level can be determined as the contour. The contour image extracted by the contour extraction unit 26 is output to the calculation unit 28,
The calculation unit 28 calculates, for example, the area of the left ventricle based on the contour image, calculates the stroke volume based on the area, and the like.
The calculation result is output to the display control unit 16, and finally,
For example, it is displayed on the display 18 as a numerical value. The image of the ROI set by the ROI setting unit 20 is also output to the display control unit 16, and the RI image is displayed on the tomographic image.
A line representing the OI is synthesized and displayed. Incidentally, the outline image output from the outline extraction unit 26 is also output to the display control unit 16, and the outline image can be synthesized and displayed on the tomographic image.

【0026】図2及び図3には重み付けに関する他の手
法が示されている。なお、図1に示した構成と同様の構
成には同一符号を付しその説明を省略する。
FIGS. 2 and 3 show another method for weighting. The same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0027】図2に示す構成例では、重み付けパターン
が輪郭抽出部26Aに入力されており、その重み付けパ
ターンが判定レベルパターンとして利用される。すなわ
ち、重み付けパターンにしたがって判定レベルを可変設
定し、これによって結果として各画素に対する重み付け
を行なうものである。図3に示す構成例では、重み付け
パターンが送受信部12Aに送られており、その重み付
けパターンがゲイン可変関数として利用されている。す
なわち、送受信部12Aにおける受信信号の利得制御に
おいて、重み付けパターンにしたがった利得制御が実行
される。このような制御によっても各画素に対して重み
付けを行うことができる。ただし、図1及び図2に示し
た構成例では、断層画像自体は従来同様の手法で作成さ
れ、その結果その断層画像をそのまま表示器18に表示
できるが、図3に示した構成例では断層画像自体に重み
付けが反映されてしまうという面がある。したがって、
図1又は図2に示した構成例を採用するのが望ましい。
In the configuration example shown in FIG. 2, a weighting pattern is input to the contour extraction unit 26A, and the weighting pattern is used as a judgment level pattern. That is, the determination level is variably set according to the weighting pattern, and as a result, each pixel is weighted. In the configuration example shown in FIG. 3, the weighting pattern is sent to the transmission / reception unit 12A, and the weighting pattern is used as a variable gain function. That is, in the gain control of the received signal in the transmission / reception unit 12A, gain control is performed according to the weighting pattern. Weighting can also be performed on each pixel by such control. However, in the configuration examples shown in FIGS. 1 and 2, the tomographic image itself is created by a method similar to the conventional method, and as a result, the tomographic image can be displayed on the display 18 as it is. However, in the configuration example shown in FIG. The weighting is reflected on the image itself. Therefore,
It is desirable to adopt the configuration example shown in FIG. 1 or FIG.

【0028】次に、図4を用いて本発明に係る重み付け
手法について詳述する。
Next, the weighting method according to the present invention will be described in detail with reference to FIG.

【0029】図4(A)には断層画像100が示されて
いる。その断層画像100内には例えば左室の断面が表
示され、その左室の輪郭が符号102で示されている。
(A)には輪郭102が明瞭に示されているが、実際の
超音波画像においてはかかる輪郭102は一般に不鮮明
であって、このため本発明に係る重み付けが有効であ
る。
FIG. 4A shows a tomographic image 100. For example, a cross section of the left ventricle is displayed in the tomographic image 100, and the contour of the left ventricle is indicated by reference numeral 102.
(A) clearly shows the contour 102, but in an actual ultrasonic image, such a contour 102 is generally unclear, so that the weighting according to the present invention is effective.

【0030】上述したように、およそ認識される輪郭1
02の外側にそれを包含するようにROIが設定され
る。(A)に示す例では、ROIが楕円形状に設定され
ている。もちろん、本発明にはそのような形状に限定さ
れるものではない。このROIは輪郭抽出のための処理
範囲ある認識範囲を定めるものであり、重み付けパター
ンの基準形状としても機能する。本実施形態では、その
ROIの内側に1又は複数の相似図形L2,L3,L4
が設定され、それらのライン間における帯状領域に対し
て個別的に重み付け値が付与される。
As described above, the roughly recognized outline 1
ROI is set to include it outside 02. In the example shown in (A), the ROI is set to an elliptical shape. Of course, the present invention is not limited to such a shape. This ROI defines a recognition range that is a processing range for contour extraction, and also functions as a reference shape of a weighting pattern. In the present embodiment, one or more similar figures L2, L3, L4 are placed inside the ROI.
Is set, and a weighting value is individually assigned to a band-like region between these lines.

【0031】図4(B)には、(A)に示すA−A’ラ
イン上の画素値と重み付けとの関係が示されている。図
1に示した構成例では各画素値に対してオフセットが加
算される。ここで、そのオフセット量としてはROIか
ら内側にかけて段階的にS1,S2,S3,0が設定さ
れている。それが各画素の画素値に加算されており、そ
の加算結果に対して輪郭抽出における判別基準となる判
定レベルKとの比較が行われる。そしてROIの中心点
から外方向に画素値と判定レベルKとの比較を行なわな
い、判定レベルKが画素値が超えた時点で輪郭が判定さ
れる。したがって、(B)に示すようなオフセットの加
算によれば輪郭の存在確率が高いところに、より大きな
重み付けを行って輪郭判別精度を向上できるという利点
がある。
FIG. 4B shows the relationship between the pixel values on the line AA 'shown in FIG. In the configuration example shown in FIG. 1, an offset is added to each pixel value. Here, as the offset amount, S1, S2, S3, 0 are set stepwise from the ROI to the inside. This is added to the pixel value of each pixel, and the result of the addition is compared with a determination level K serving as a determination reference in contour extraction. Then, the comparison between the pixel value and the determination level K is not performed outward from the center point of the ROI, and the contour is determined when the determination level K exceeds the pixel value. Therefore, according to the addition of the offset as shown in (B), there is an advantage that a higher weight is applied to a place where the existence probability of the contour is high, so that the accuracy of the contour determination can be improved.

【0032】図4(C)には、判定レベルKを重み付け
パターンにしたがって可変する場合の設定パターンが示
されている。図示されるように、ROIから内部方向に
かけての各帯状領域について段階的に判定レベルK4,
K3,K2,K1が設定されており、このようなレベル
設定によって輪郭の存在確率が高いところにはより大き
な重み付けを行なうことができる。
FIG. 4C shows a setting pattern in which the determination level K is varied according to the weighting pattern. As shown in the figure, the determination levels K4 and K4 are stepwisely determined for each band-shaped region from the ROI to the inside.
K3, K2, and K1 are set. With such a level setting, a portion having a high probability of existence of a contour can be weighted more.

【0033】なお、図3に示した構成例では、例えば図
4(B)に示したオフセットに相当するゲインのオフセ
ットが行われる。ちなみに、図4においては重み付けパ
ターンとして段階的なパターンが示されていたが、もち
ろん連続的に重み付け値が変化するパターンを利用して
重み付け処理を行ってもよい。
In the configuration example shown in FIG. 3, for example, a gain offset corresponding to the offset shown in FIG. 4B is performed. Incidentally, although a stepwise pattern is shown as the weighting pattern in FIG. 4, the weighting process may be performed using a pattern in which the weighting value changes continuously.

【0034】図5には、そのような連続的な重み付けパ
ターンが示されており、図示されるように、例えば図4
(A)に示したA−A’ライン上でみた場合、図5に示
されるようにROIの外縁又はその近傍で極大を有しか
つROIの内部方向にかけて重み付け値が小さくされた
重み付けパターンを利用してもよい。図6には、重み付
けパターンの他の構成例が示されており、図6に示す例
では各画素ごとに重み付け値を設定する場合の例が示さ
れている。もちろん何れの重み付けパターンにおいても
それはROIの外縁が基準となっている。
FIG. 5 shows such a continuous weighting pattern, as shown in FIG.
When viewed on the line AA 'shown in FIG. 5A, a weighting pattern having a local maximum at or near the outer edge of the ROI and having a smaller weighting value inward of the ROI is used as shown in FIG. May be. FIG. 6 illustrates another configuration example of the weighting pattern. In the example illustrated in FIG. 6, an example in which a weight value is set for each pixel is illustrated. Of course, any weighting pattern is based on the outer edge of the ROI.

【0035】図7には、重み付けパターン発生部22の
構成例が示されている。例えばROI設定部20によっ
てROIが設定された場合、重み付けパターン発生部2
2はそのROIの外縁を基準として段階的に相似形L
2,L3,L4を発生させる。そして、それらを合成
し、かつ各ラインで囲まれる帯状領域に対して重み付け
値S1〜S4を設定することにより、最終的に重み付け
パターンが発生されている。もちろん、このような手法
以外の手法を利用して重み付けパターンを発生させても
よい。図7に示す手法によれば、ROIの外縁を基準と
して簡単な手法で重み付けパターンを定義できるという
利点がある。特に、ROIが複雑な図形として設定され
るような場合においても、図7に示す手法を簡単に適用
できる。
FIG. 7 shows an example of the configuration of the weighting pattern generator 22. For example, when the ROI is set by the ROI setting unit 20, the weighting pattern generation unit 2
2 is a stepwise similar shape L based on the outer edge of the ROI.
2, L3 and L4 are generated. Then, a weighting pattern is finally generated by synthesizing them and setting weighting values S1 to S4 for a band-like region surrounded by each line. Of course, a weighting pattern may be generated using a method other than such a method. According to the method shown in FIG. 7, there is an advantage that a weighting pattern can be defined by a simple method based on the outer edge of the ROI. In particular, even when the ROI is set as a complicated figure, the method shown in FIG. 7 can be easily applied.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
超音波画像上において所定臓器の輪郭抽出を精度良く行
うことができる。
As described above, according to the present invention,
The contour of a predetermined organ can be accurately extracted on an ultrasonic image.

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

【図1】 本発明に係る超音波診断装置の好適な実施形
態を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a preferred embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention.

【図2】 本発明に係る超音波診断装置の好適な実施形
態を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a preferred embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention.

【図3】 本発明に係る超音波診断装置の好適な実施形
態を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a preferred embodiment of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention.

【図4】 本発明に係る重み付け処理を示す説明図であ
る。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a weighting process according to the present invention.

【図5】 重み付けパターンの一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a weighting pattern.

【図6】 重み付けパターンの一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a weighting pattern.

【図7】 重み付けパターンの構成例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of a weighting pattern.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 プローブ、12 送受信部、14 断層画像形成
部、16 表示制御部、18 表示器、20 ROI
(関心領域)設定部、22 重み付けパターン発生部、
26 輪郭抽出部、28 演算部。
Reference Signs List 10 probe, 12 transmitting / receiving unit, 14 tomographic image forming unit, 16 display control unit, 18 display, 20 ROI
(Region of interest) setting unit, 22 weighting pattern generation unit,
26 contour extraction unit, 28 operation unit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−206117(JP,A) 特開 平7−255703(JP,A) 特開 平8−96143(JP,A) 特開 平9−285465(JP,A) 特開 平4−122359(JP,A) 特開 平6−292667(JP,A) 特開 平11−164834(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 8/00 - 8/15 G06T 1/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-8-206117 (JP, A) JP-A-7-255703 (JP, A) JP-A 8-96143 (JP, A) JP-A 9-206 285465 (JP, A) JP-A-4-122359 (JP, A) JP-A-6-292667 (JP, A) JP-A-11-164834 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) A61B 8/00-8/15 G06T 1/00

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 二次元の超音波画像から所定組織の輪郭
を抽出する輪郭抽出手段を含む超音波診断装置におい
て、 前記輪郭の形状に応じて、超音波画像上に関心領域を設
定するための関心領域設定手段と、 前記関心領域の形状を基準として、前記輪郭を強調処理
するための二次元の重み付けパターンを設定する重み付
けパターン設定手段と、 前記重み付けパターンに従って、超音波画像に対し重み
付けを行う重み付け手段と、 を含み、 前記重み付けされた後の超音波画像に基づいて、前記輪
郭抽出手段が輪郭抽出を行うことを特徴とする超音波診
断装置。
1. An ultrasonic diagnostic apparatus including a contour extracting means for extracting a contour of a predetermined tissue from a two-dimensional ultrasonic image, wherein: a region for interest is set on the ultrasonic image according to a shape of the contour. Region of interest setting means; weighting pattern setting means for setting a two-dimensional weighting pattern for emphasizing the contour based on the shape of the region of interest; and weighting the ultrasound image according to the weighting pattern. An ultrasonic diagnostic apparatus, comprising: weighting means, wherein the contour extracting means performs contour extraction based on the weighted ultrasonic image.
【請求項2】 請求項1記載の装置において、 前記重み付け手段は、前記超音波画像を構成する各画素
の画素値に対し、前記重み付けパターンに基づくオフセ
ット値を加算することにより重み付けを行うことを特徴
とする超音波診断装置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein the weighting means performs weighting by adding an offset value based on the weighting pattern to a pixel value of each pixel forming the ultrasound image. Ultrasound diagnostic device characterized by the following.
【請求項3】 請求項1記載の装置において、 前記重み付け手段は、前記超音波画像を形成するための
受信信号の増幅度を制御することにより、結果として前
記超音波画像を構成する各画素の画素値に対して前記重
み付けパターンに基づく重み付けを行うことを特徴とす
る超音波診断装置。
3. The apparatus according to claim 1, wherein the weighting means controls an amplification degree of a reception signal for forming the ultrasonic image, and thereby each pixel constituting the ultrasonic image as a result. An ultrasonic diagnostic apparatus, wherein weighting is performed on pixel values based on the weighting pattern.
【請求項4】 請求項1記載の装置において、 前記重み付け手段は、前記輪郭抽出において前記超音波
画像の各画素の画素値と比較する判定レベルを前記重み
付けパターンに従って可変設定することにより重み付け
を行うことを特徴とする超音波診断装置。
4. The apparatus according to claim 1, wherein the weighting unit performs weighting by variably setting a determination level to be compared with a pixel value of each pixel of the ultrasonic image in the contour extraction according to the weighting pattern. An ultrasonic diagnostic apparatus characterized by the above-mentioned.
【請求項5】 請求項1記載の装置において、 前記重み付けパターン設定手段は、前記重み付けパター
ンとして、前記関心領域の外縁又はその近傍からその内
側へ連続的に又は段階的に重み付け値が減少するパター
ンを設定することを特徴とする超音波診断装置。
5. The apparatus according to claim 1, wherein the weighting pattern setting means includes a pattern in which a weighting value decreases continuously or stepwise from the outer edge of the region of interest or its vicinity to the inside thereof as the weighting pattern. An ultrasonic diagnostic apparatus characterized by setting:
【請求項6】 請求項1記載の装置において、 前記重み付けパターン設定手段は、 前記関心領域の外縁の相似形を生成する手段であって、
前記関心領域の内部に段階的に複数の相似形を生成する
相似形生成手段と、 前記関心領域の外縁及び前記複数の相似形によって分割
される各帯状領域ごとに重み付け値を割り当てる手段
と、 を含むことを特徴とする超音波診断装置。
6. The apparatus according to claim 1, wherein the weighting pattern setting unit generates a similar shape of an outer edge of the region of interest,
A similarity generating means for stepwise generating a plurality of similarities inside the region of interest, and a means for assigning a weight value to each of the band-shaped regions divided by the outer edge of the region of interest and the plurality of similarities. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
【請求項7】 二次元の超音波画像から所定組織の輪郭
を抽出する画像処理方法において、 前記輪郭を包含するように前記超音波画像上において関
心領域をユーザー設定させるための工程と、 前記関心領域の外縁を基準とし、少なくとも前記外縁か
ら内部にかけて徐々に重み付け値が小さくされた二次元
の重み付けパターンを設定する工程と、 前記重み付けパターンを利用して、画素値に対する重み
付け処理、受信信号に対する利得の可変制御、又は、輪
郭抽出処理における輪郭判別基準の可変制御のいずれか
を実行する工程と、 を有することを特徴とする超音波診断装置における画像
処理方法。
7. An image processing method for extracting a contour of a predetermined tissue from a two-dimensional ultrasonic image, wherein a step of user setting a region of interest on the ultrasonic image so as to include the contour, A step of setting a two-dimensional weighting pattern in which the weighting value is gradually reduced from at least the outer edge to the inner part based on the outer edge of the region; and, using the weighting pattern, weighting processing for a pixel value, gain for a received signal. Performing one of the variable control of (a) and the variable control of the contour determination criterion in the contour extraction processing.
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