JP3394648B2 - Ultrasound diagnostic equipment - Google Patents

Ultrasound diagnostic equipment

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JP3394648B2 JP12534496A JP12534496A JP3394648B2 JP 3394648 B2 JP3394648 B2 JP 3394648B2 JP 12534496 A JP12534496 A JP 12534496A JP 12534496 A JP12534496 A JP 12534496A JP 3394648 B2 JP3394648 B2 JP 3394648B2
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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に関
し、特に、物体を立体的に表現できる三次元画像を形成
する超音波診断装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus, and more particularly to an ultrasonic diagnostic apparatus that forms a three-dimensional image capable of stereoscopically representing an object.

【0002】[0002]

【従来の技術】超音波診断装置は、超音波の送受波によ
り物体(例えば、生体内臓器)の超音波画像を形成する
装置であり、生体診断、探傷検査、ソナーなどの分野で
活用されている。
2. Description of the Related Art An ultrasonic diagnostic apparatus is an apparatus for forming an ultrasonic image of an object (for example, an organ in a living body) by transmitting and receiving ultrasonic waves, and is used in the fields of biological diagnosis, flaw detection inspection, sonar, etc. There is.

【0003】近年、三次元領域に対して超音波の送受波
を行って、三次元超音波画像(以下、三次元画像)を形
成する各種の手法が提案されている。この三次元画像に
よれば、物体を空間的に把握できる利点がある。しか
し、その三次元画像をリアルタイムで形成できる装置は
いまだ実用化されていない。また、診断の用途に適合し
た満足のいく空間的な表現を行える三次元画像も提供さ
れていない。この問題は、特に医療用の超音波診断装置
で指摘されているが、他の分野でも同様の問題があるも
のと思われる。
In recent years, various techniques have been proposed for forming a three-dimensional ultrasonic image (hereinafter, three-dimensional image) by transmitting and receiving ultrasonic waves to and from a three-dimensional region. This three-dimensional image has an advantage that an object can be spatially grasped. However, an apparatus capable of forming the three-dimensional image in real time has not yet been put to practical use. Also, there is no provision of a three-dimensional image that can provide a satisfactory spatial representation suitable for diagnostic purposes. This problem has been pointed out especially in the medical ultrasonic diagnostic apparatus, but it seems that there are similar problems in other fields.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】そこで、本出願人は、
特願平7−180107号(未公開の特許出願)におい
て、新しい画像処理方法を提案している。この画像処理
方法は、公知のボリューム・レンダリング(Volume Ren
dering)法を改良・発展させたものであり、物体の三次
元計測に適合する新しい画像処理手法である。かかる画
像処理によれば、物体の三次元画像(立体的透視画像)
をリアルタイムで形成できる。
Therefore, the applicant of the present invention is
Japanese Patent Application No. 7-180107 (unpublished patent application) proposes a new image processing method. This image processing method is based on the well-known volume rendering (Volume Render).
This is a new image processing method adapted to three-dimensional measurement of objects, which is an improvement and development of the dering) method. According to such image processing, a three-dimensional image of an object (stereoscopic image)
Can be formed in real time.

【0005】しかし、この立体的透視画像はあたかも三
次元領域から物体を取り出して光を当てて写真化したよ
うな迫力のある画像を得られるものの、この立体的透視
画像を白黒の濃淡により表現(モノクロ表現)すると、
無機的あるいは殺伐とした画像となり、物体の性質によ
っては相応しくない表現となることが問題とされてい
る。例えば、胎児についてその表面を強調しつつ立体的
透視画像を形成する場合、体表がモノクロ表現される結
果、実際の胎児の色とはかけ離れた画像表現となり(例
えば、ホルマリン漬け標本のような表現となり)、妊婦
はもちろんのこと医者でさえも印象が悪いということが
指摘されている。なお、生体以外の物体についても画素
値に対応した着色を施せれば視認性を向上でき、また画
像を把握しやすいため、そのような着色処理が要望され
ていた。
However, although this stereoscopic perspective image gives a powerful image as if an object was taken out of a three-dimensional area and illuminated by light, the stereoscopic perspective image is expressed in black and white shading ( (Monochrome expression)
It is a problem that the image becomes an inorganic or slaughtered image, and the expression is not suitable depending on the property of the object. For example, when a stereoscopic perspective image is formed while emphasizing the surface of a fetus, the body surface is represented in monochrome, resulting in an image representation that is far from the actual color of the fetus (for example, an expression like a formalin pickled sample). It has been pointed out that not only pregnant women but also doctors have a bad impression. It should be noted that even if an object other than a living body is colored in accordance with the pixel value, the visibility can be improved and the image can be easily grasped, and thus such a coloring process has been demanded.

【0006】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、必要に応じて、立体的透視画
像に着色を施して、暖かみのある画像を提供できる超音
波診断装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of providing a warm image by coloring a stereoscopic fluoroscopic image as needed. To provide.

【0007】また、本発明の目的は、診断の用途などに
応じて、着色の仕方を自在に設定できる超音波診断装置
を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus in which the coloring method can be freely set according to the diagnostic application.

【0008】また、本発明の目的は、特に胎児の立体透
視画像を形成する場合に、その体表に似たような着色を
施して、白黒濃淡表現を行った場合の違和感を解消でき
る超音波診断装置を提供することにある。
Further, an object of the present invention is to provide ultrasonic waves capable of eliminating discomfort when a black-and-white grayscale expression is performed by coloring the body surface similar to that of a stereoscopic fluoroscopic image of a fetus. To provide a diagnostic device.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】(1)上記目的を達成す
るために、本発明は、胎児を含む生体内の三次元領域に
対して超音波を送受波し、生体内三次元領域を構成する
各ボクセルのエコーデータを取り込む送受波手段と、超
音波ビームに沿って各エコーデータに対して不透明度を
利用したボクセル処理を順次行うことにより、その超音
波ビームに対応する画素の画素値を求め、これにより立
体的透視画像を形成する立体的透視画像形成手段と、前
記画素値を色情報に変換する手段であって、胎児の表面
全体が体表に似た肌色系に色付けされた立体的透視画像
を出力する色付け手段と、を含むことを特徴とする。
(1) In order to achieve the above object, the present invention forms an in-vivo three-dimensional region by transmitting and receiving ultrasonic waves to and from an in-vivo three-dimensional region including a fetus. By transmitting and receiving the echo data of each voxel and sequentially performing voxel processing using opacity for each echo data along the ultrasonic beam, the pixel value of the pixel corresponding to that ultrasonic beam is determined. determined, thereby sterically fluoroscopic image forming means for forming a three-dimensional fluoroscopic image, a means for converting the pixel values to color information, the surface of the fetus
And a coloring unit that outputs a stereoscopic perspective image that is colored in a flesh color system that is similar to the body surface as a whole .

【0010】上記構成によれば、立体的透視画像形成手
段により形成された立体的透視画像に対し、色付け手段
により色付けを行うことができ、色付けされた立体的透
視画像を表示できる。ここで、各画素値(演算値)に適
切な色を割り当てれば、立体的透視画像を白黒表現した
場合の違和感を解消でき、あるいは視認性を向上でき
る。特に、胎児については肌色系の着色を施せば、生き
生きとした胎児を描くことができる。
With the above arrangement, the three-dimensional perspective image formed by the three-dimensional perspective image forming means can be colored by the coloring means, and the colored three-dimensional perspective image can be displayed. Here, by assigning an appropriate color to each pixel value (calculated value), it is possible to eliminate a sense of discomfort when a stereoscopic perspective image is expressed in black and white, or improve visibility. In particular, if the fetus is colored in a skin color system, a lively fetus can be drawn.

【0011】[0011]

【0012】(2)本発明の好適な態様では、前記立体
的透視画像形成手段は、エコーデータei に基づきボク
セルi の不透明度αi を演算する不透明度演算手段と、
エコーデータei に基づきボクセルi の透明度βi を演
算する透明度演算手段と、エコーデータei に不透明度
αi を乗算し、ボクセルi の発光量を演算する発光量演
算手段と、1つ前のボクセルi-1 の出力光量にボクセル
i の透明度βi を乗算し、ボクセルi の透過光量を演算
する透過光量演算手段と、前記発光量と前記透過光量と
を加算し、ボクセルi の出力光量を求める光量加算手段
と、を含み、終了ボクセルの出力光量を画素値に対応さ
せて画像を形成する。
(2) In a preferred aspect of the present invention, the three-dimensional perspective image forming means calculates opacity α i of voxel i based on echo data e i , and opacity calculating means,
And transparency calculating means for calculating a transparency beta i voxel i based on the echo data e i, multiplied by the opacity alpha i in the echo data e i, a light emission amount calculating means for calculating a light emission amount of the voxel i, 1 previous Of voxel i-1 to the output light quantity of voxel
The transparency β i of i is multiplied, and a transmitted light amount calculating means for calculating the transmitted light amount of the voxel i, and a light amount adding means for adding the light emission amount and the transmitted light amount to obtain the output light amount of the voxel i, An image is formed by making the output light amount of the end voxel correspond to the pixel value.

【0013】上記構成によれば、三次元領域内で超音波
ビームが三次元的に走査され、その三次元領域内の各位
置でエコー値(すなわちエコーデータ)が取り込まれ
る。ここで、その三次元領域は、多数の「ボクセル」の
集合体として仮定される。このモデルでは、各ボクセル
は標本点(サンプル・ボリューム)に相当し、各ボクセ
ルは「ボクセル値」としてエコー値を有する。また、各
ボクセルには、以下のように「不透明度」及び「透明
度」が定義される。
With the above arrangement, the ultrasonic beam is three-dimensionally scanned within the three-dimensional area, and the echo value (that is, echo data) is captured at each position within the three-dimensional area. Here, the three-dimensional region is assumed as a collection of many "voxels". In this model, each voxel corresponds to a sample point (sample volume) and each voxel has an echo value as a "voxel value". Moreover, "opacity" and "transparency" are defined in each voxel as follows.

【0014】各ボクセルi のボクセル処理は透視線(本
発明では超音波ビーム方向と一致)に沿って行われ、そ
のボクセル処理においては、まず、ボクセルi のエコー
データei に基づき不透明度αi と透明度βi が定義さ
れる。そして、エコーデータei に不透明度αi が乗算
されてボクセルiの発光量が演算され、また、1つ前の
ボクセルi-1 の出力光量にボクセルi の透明度βi が乗
算されてボクセルi の透過光量が演算される。
The voxel processing of each voxel i is performed along a perspective line (which coincides with the ultrasonic beam direction in the present invention). In the voxel processing, first, the opacity α i is calculated based on the echo data e i of the voxel i. And transparency β i is defined. Then, the echo data e i is multiplied by the opacity α i to calculate the light emission amount of the voxel i, and the output light amount of the previous voxel i−1 is multiplied by the transparency β i of the voxel i to obtain the voxel i. Is calculated.

【0015】ここで、不透明度は、ボクセルi について
の周囲への超音波の拡散・散乱の度合いに関わるもの
で、発光量は、ボクセルi の音源(光源)としての強さ
を表すものと思われる。一方、透明度は、超音波の透過
率に関わるもので、透過光量は、ボクセルi を伝達媒体
として見た場合にその伝達率に相当するものと思われ
る。このような発光量と透過光量とが加算されてボクセ
ルi の出力光量が演算される。ここで、出力光量はボク
セルi の画素値への寄与度を表すものである。この出力
光量は、次のボクセルのボクセル処理(透過光量の演
算)に引き渡される。以上のボクセル処理が最終ボクセ
ルに到達すると、その最終ボクセルの出力光量が画素値
(演算値)に変換される。そして、各透視線の画素値が
求まれば、それらの画素値の集合として1枚の超音波画
像が形成される。
Here, the opacity is related to the degree of diffusion / scattering of ultrasonic waves to the surroundings with respect to the voxel i, and the luminescence amount is considered to represent the strength of the voxel i as a sound source (light source). Be done. On the other hand, transparency is related to the transmittance of ultrasonic waves, and the amount of transmitted light is considered to correspond to the transmittance when voxel i is viewed as a transmission medium. The amount of emitted light and the amount of transmitted light are added to calculate the amount of output light of the voxel i. Here, the output light quantity represents the degree of contribution of the voxel i to the pixel value. This output light amount is passed to the voxel processing (calculation of the transmitted light amount) of the next voxel. When the above voxel processing reaches the final voxel, the output light amount of the final voxel is converted into a pixel value (calculated value). When the pixel value of each perspective line is obtained, one ultrasonic image is formed as a set of those pixel values.

【0016】上記のボクセル処理は、超音波ビーム上の
開始ボクセル(通常は、送受波器に最も近い最初のボク
セル)から所定の終了条件が満たされる終了ボクセルま
で順次行われる。ただし、ノイズの影響を避けるため
に、送受波器近傍のボクセルについては処理対象としな
いことも可能であり、この場合には所定の深度のボクセ
ルを開始ボクセルとし、そこからボクセル処理を行う。
The above voxel processing is sequentially performed from the start voxel on the ultrasonic beam (usually the first voxel closest to the transducer) to the end voxel where a predetermined end condition is satisfied. However, in order to avoid the influence of noise, it is possible not to process the voxels near the transmitter / receiver. In this case, the voxel with a predetermined depth is set as the starting voxel, and the voxel processing is performed from there.

【0017】本発明では、超音波ビームに沿ってボクセ
ル処理が実行されるので、順次取り込まれるエコーデー
タを時系列の順番で逐次的にリアルタイム処理でき、ま
た、従来装置において必要であった三次元データメモリ
を不要にすることもできる。すなわち、本発明によれ
ば、取り込まれたエコーデータはその取り込み順序で処
理され、三次元データメモリにいったんすべてのエコー
データを格納させなくても、データ処理を行える。
In the present invention, since the voxel processing is executed along the ultrasonic beam, echo data that is sequentially captured can be sequentially processed in real time in the order of time series, and the three-dimensional data required in the conventional apparatus can be obtained. The data memory can be omitted. That is, according to the present invention, the fetched echo data is processed in the fetching order, and the data can be processed without storing all the echo data in the three-dimensional data memory.

【0018】上記の画像処理により形成される超音波画
像は、透視画像としての性格と立体画像としての性格と
を併せて有することが実験により確認されている。すな
わち、生体内の組織をレントゲン写真のように透かして
表現でき、また奥行き感をもって表現できる。もちろ
ん、不透明度及び透明度の定義を変化させることによっ
て、所望の超音波画像を構成でき、例えば透明感を強調
したり、または立体感を強調したりすることができる。
あるいは、組織表面を強調したり、または組織内部を強
調することができる。このような設定は、実験結果に基
づいて自動的に行うことができ、あるいは表示画像を確
認しながらオペレータがつまみをリアルタイムで操作す
ることにより実現することもできる。
It has been confirmed by experiments that the ultrasonic image formed by the above image processing has both the character as a perspective image and the character as a stereoscopic image. That is, the tissue in the living body can be expressed with a watermark like an X-ray photograph, and can be expressed with a sense of depth. Of course, by changing the definitions of the opacity and the transparency, a desired ultrasonic image can be configured, and for example, the transparent feeling or the stereoscopic effect can be emphasized.
Alternatively, the tissue surface can be highlighted or the tissue interior can be highlighted. Such a setting can be automatically performed based on the experimental result, or can be realized by the operator operating the knob in real time while confirming the displayed image.

【0019】(3)本発明の好適な態様では、エコーデ
ータei に基づきボクセルi の不透明度αi を演算する
不透明度演算手段と、前記エコーデータei 、前記不透
明度αi 、及び、1つ前のボクセルi-1 の出力光量に相
当する入力光量CINi に基づいて、ボクセルi の出力光
量COUTiを演算する出力光量演算手段と、を含み、終了
ボクセルの出力光量を画素値に対応させて前記立体的透
視画像を形成する。すなわち、透明度が不透明度によっ
て定義される場合において、透明度を計算上利用せずに
出力光量を演算するものである。望ましくは、出力光量
演算手段は、COU Ti=CINi +αi ・(ei −CINi
の演算を行う。
[0019] (3) In a preferred embodiment of the present invention, and opacity calculating means for calculating the opacity alpha i voxel i based on the echo data e i, the echo data e i, the opacity alpha i and, Output light amount calculation means for calculating the output light amount C OUTi of the voxel i based on the input light amount C INi corresponding to the output light amount of the previous voxel i−1, and the output light amount of the end voxel as the pixel value. The three-dimensional perspective image is formed correspondingly. That is, when the transparency is defined by the opacity, the output light amount is calculated without using the transparency for calculation. Desirably, the output light amount calculation means is C OU Ti = C INi + α i · (e i −C INi ).
Is calculated.

【0020】(4)本発明の好適な態様では、前記色付
け手段は、画素値と色相とを対応付けたカラーパレット
である。また、本発明の好適な態様では、前記カラーパ
レットは、各画素値に対応するR値、G値、B値の組み
合わせを決定する色付け関数を有する。さらに、本発明
の好適な態様では、前記カラーパレットにおける色付け
関数を変更する色調整部を有する。この色調整部によ
り、表示内容に応じて立体的透視画像に所望の着色を施
すことができる。また、本発明は、胎児を含む生体内三
次元領域に対して超音波を送受波し、生体内三次元領域
を構成する各ボクセルのエコーデータを取り込む送受波
手段と、超音波ビームに沿って前記各ボクセルのエコー
データに対してそのエコーデータにより定義される不透
明度を利用したボクセル処理を順次実行して画素値を求
め、これにより胎児の立体的透視画像を形成する立体的
透視画像形成手段と、前記立体的透視画像を構成する各
画素値を色情報に変換する手段であって、胎児の表面を
肌色系の色で表現し得る色付け関数により各画素値を色
情報に変換して肌色系に色付けされた胎児の立体的透視
画像を出力する色付け手段と、を含むことを特徴とす
る。望ましくは、前記エコーデータにより定義される不
透明度を調整する不透明度調整部と、前記色付け関数を
変更する色調整部と、を含む。
(4) In a preferred aspect of the present invention, the coloring means is a color palette in which pixel values and hues are associated with each other. Further, in a preferred aspect of the present invention, the color palette has a coloring function that determines a combination of R value, G value, and B value corresponding to each pixel value. Further, in a preferred aspect of the present invention, a color adjusting unit that changes a coloring function in the color palette is provided. With this color adjustment unit, desired coloring can be applied to the stereoscopic perspective image according to the display content. Further, the present invention transmits and receives ultrasonic waves to and from the three-dimensional region in the living body including the fetus, and a transceiving unit that takes in echo data of each voxel that constitutes the three-dimensional region in the living body, and along the ultrasonic beam. A stereoscopic fluoroscopic image forming means for forming a stereoscopic fluoroscopic image of a fetus by sequentially executing voxel processing using opacity defined by the echo data on the echo data of each voxel to obtain pixel values. And a means for converting each pixel value forming the stereoscopic perspective image into color information, wherein each pixel value is converted into color information by a coloring function capable of expressing the surface of the fetus in a skin color system color Coloring means for outputting a stereoscopic fluoroscopic image of the fetus colored in the system. Preferably, it includes an opacity adjusting unit that adjusts the opacity defined by the echo data, and a color adjusting unit that changes the coloring function.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

[画像形成の原理説明]本実施形態における三次元画像
形成方法(立体的透視画像形成方法)は、公知のボリュ
ーム・レンダリング(Volume Rendering)法を基礎とし、
リアルタイム画像処理にその手法を発展させたものであ
る。その際には、本発明特有の条件が加味されている。
そこで、まず、その画像処理の原理について、図1〜図
3を用いて説明する。
[Description of Principle of Image Formation] The three-dimensional image forming method (stereoscopic image forming method) in the present embodiment is based on a known volume rendering method.
It is an extension of that technique to real-time image processing. In that case, the conditions specific to the present invention are taken into consideration.
Therefore, first, the principle of the image processing will be described with reference to FIGS.

【0022】図1(A)に示すように、Y方向に向く超
音波ビームがX方向に走査されると、走査面10が形成
される。この走査面10をZ方向に移動させると、周知
のように三次元エコーデータ取込み空間12が形成され
る。この三次元エコーデータ取込み空間12に対して、
各超音波ビームに沿って本発明に係るボクセル処理を行
い、投影面16上に三次元エコーデータ取込み空間12
を投影したものが、図1(B)の超音波画像100であ
る。超音波画像100では、そのX方向の1ライン10
0aが1つの走査面10に相当する。換言すれば、超音
波ビーム(透視線)1本が超音波画像100内の1画素
に相当する。
As shown in FIG. 1A, when an ultrasonic beam directed in the Y direction is scanned in the X direction, a scanning surface 10 is formed. When this scanning surface 10 is moved in the Z direction, a three-dimensional echo data acquisition space 12 is formed as is well known. For this three-dimensional echo data acquisition space 12,
The voxel processing according to the present invention is performed along each ultrasonic beam, and the three-dimensional echo data acquisition space 12 is provided on the projection surface 16.
Is the ultrasonic image 100 of FIG. 1 (B). In the ultrasonic image 100, one line 10 in the X direction
0a corresponds to one scanning surface 10. In other words, one ultrasonic beam (perspective line) corresponds to one pixel in the ultrasonic image 100.

【0023】さて、図2及び図3には、ボクセル20の
概念が示されている。1つのボクセルは、受信信号をA
/D変換して得られた1つのエコーデータに相当し、換
言すれば、そのA/D変換レートの1周期に相当するボ
リューム(標本点)に相当するものである。すなわち、
超音波ビームは、多数のボクセルの集合体として構成さ
れる。図2には各ボクセルがi−1からLLASTまで示さ
れている。最初のボクセルから順次処理を行って得られ
た値が超音波画像を構成する1画素の画素値P(x,
y)に対応する。
2 and 3, the concept of the voxel 20 is shown. One voxel will
It corresponds to one echo data obtained by the / D conversion, in other words, corresponds to a volume (sample point) corresponding to one cycle of the A / D conversion rate. That is,
The ultrasonic beam is configured as an assembly of many voxels. In FIG. 2, each voxel is shown from i-1 to L LAST . The value obtained by sequentially performing the processing from the first voxel is the pixel value P (x,
y).

【0024】ここで、各ボクセルに対し、不透明度αと
透明度β[=(1−α)]を定義することにする。不透
明度αは、図3に示すようにボクセルの周囲への自発的
な発光に相当するものである。透明度(1−α)は1つ
前のボクセルからの光に対する当該ボクセル中の透過度
合いに相当するものである。不透明度αは0≦α≦1の
範囲に設定され、本発明において、その不透明度はエコ
ーデータ(エコー値)の関数として定義される。具体的
には、例えば、
Here, opacity α and transparency β [= (1−α)] are defined for each voxel. The opacity α corresponds to spontaneous light emission around voxels as shown in FIG. The transparency (1-α) corresponds to the degree of transmission of light from the voxel immediately before in that voxel. The opacity α is set in the range of 0 ≦ α ≦ 1, and in the present invention, the opacity is defined as a function of echo data (echo value). Specifically, for example,

【数1】 α=k1・ek2 …(1) として定義される。ここで、eはエコーデータの値であ
り、またk1は定数(係数)である。k2としては望ましく
は1よりも大きい数値が代入され、例えばk2=2又は3
である。すなわち、エコーデータの値eに対してαは非
線形に変化する。なお、定数k1は可変できるように構成
するのが望ましい。
## EQU1 ## It is defined as α = k1e k2 (1) Here, e is the value of the echo data, and k1 is a constant (coefficient). A value larger than 1 is preferably substituted for k2, for example, k2 = 2 or 3
Is. That is, α changes non-linearly with respect to the value e of the echo data. It is desirable that the constant k1 be variable.

【0025】図2に示されるように、あるボクセルiに
は、入力光量CINi と出力光量COU Tiとが定義され、そ
の入力光量CINi は1つ前のボクセルi−1の出力光量
OU Ti-1に等しい。すなわち、
[0025] As shown in FIG. 2, the voxel i, the amount of input light C INi and the output light amount C OU Ti and is defined, the amount of input light C INi is one before voxel i-1 of the output light amount C Equivalent to OU Ti-1 . That is,

【数2】 CINi =COUTi-1 …(2) の関係がある。ただし、ボクセル処理が開始される開始
ボクセルにおいてはCIN 1 =0である。
## EQU2 ## There is a relationship of C INi = C OUTi-1 (2). However, C IN 1 = 0 at the start voxel where the voxel processing is started.

【0026】各ボクセルには、上記の不透明度αと透明
度(1−α)に基づいて、発光量と透過光量が定義され
る。すなわち、ボクセルiの発光量は、不透明度とエコ
ーデータの積として定義され、αi ・ei である。ボク
セルiの透過光量は透明度と入力光量の積として定義さ
れ、(1−αi )・CINi である。
For each voxel, the amount of emitted light and the amount of transmitted light are defined based on the opacity α and the transparency (1-α). That is, the light emission amount of voxel i is defined as the product of opacity and echo data, and is α i · e i . The transmitted light amount of the voxel i is defined as the product of the transparency and the input light amount, and is (1-α i ) · C INi .

【0027】本発明において、図4に示すように、その
発光量と透過光量は以下のように加算され、当該ボクセ
ルの出力光量COUTiが決定される。
In the present invention, as shown in FIG. 4, the emitted light amount and the transmitted light amount are added as follows to determine the output light amount C OUTi of the voxel.

【0028】[0028]

【数3】 COUTi=(1−αi )・CINi +αi ・ei …(3) ただし、上記第2式からCINi =COUTi-1である。すな
わち、前のボクセルでの計算結果が次のボクセルの計算
に利用される。
[Equation 3] C OUTi = (1−α i ) · C INi + α i · e i (3) However, from the above second formula, C INi = C OUTi−1 . That is, the calculation result of the previous voxel is used for the calculation of the next voxel.

【0029】上記の第3式を開始ボクセルから次のボク
セルへ、そして、その次のボクセルへと順次行っていく
間において、各ボクセルの不透明度αi を加算し、その
加算値Σαi が1に到達した時点で、処理を終了させ
る。ただし、処理が最後又は設定された深さのボクセル
LASTとなった場合にも処理を終了させる。すなわち、
処理の終了条件は、
While the above third equation is sequentially performed from the start voxel to the next voxel and then to the next voxel, the opacity α i of each voxel is added, and the added value Σα i is 1. The process is terminated when the value reaches. However, the processing is also terminated when the processing reaches the last or the voxel L LAST of the set depth. That is,
The processing termination condition is

【数4】 Σαi =1 or i=LLAST …(4) である。Σαi =1での処理の終了は、不透明度の総和
が1に到達した時点で処理を停止させることを意味し、
もちろん、条件に応じて上記第4式の条件、特にαi
最大加算値(終了判定値)を変更させてもよい。
Σα i = 1 or i = L LAST (4) The end of the processing with Σα i = 1 means that the processing is stopped when the sum of the opacity reaches 1.
Of course, the condition of the above-mentioned fourth expression, especially the maximum addition value of α i (end determination value) may be changed according to the condition.

【0030】以上の終了判定がなされた時点でのボクセ
ル(最終ボクセル)の出力光量COU T が、対応する画素
の画素値P(x,y)として利用される。そして、この
ような超音波ビームごとの画素値演算がすべての超音波
ビームについて行われると、超音波画像を構成するすべ
ての画素の画素値を得られる。すなわち、超音波画像が
形成される。
The output light-amount C OU T of [0030] or more voxels in the termination determination is made when (final voxel) is utilized as the pixel value P of the corresponding pixel (x, y). Then, when the pixel value calculation for each ultrasonic beam is performed for all ultrasonic beams, the pixel values of all the pixels forming the ultrasonic image can be obtained. That is, an ultrasonic image is formed.

【0031】上記第3式が示すように、画素の画素値P
(x,y)には、開始ボクセルから終了ボクセルまでの
すべてのエコーデータの値が反映されている。しかし、
それは従来のように単なる単純積算でなく、各ボクセル
での超音波の散乱と吸収の両方を反映したものとなって
いる。よって、あたかも光源から光が出て、各ボクセル
での散乱及び吸収を経て透過した光によって形成される
像のような奥行き感(立体感)と透明感がある超音波画
像を構成できる。
As shown in the third equation, the pixel value P of the pixel
The values of all the echo data from the start voxel to the end voxel are reflected in (x, y). But,
It is a reflection of both the scattering and absorption of ultrasonic waves at each voxel, not just simple integration as in the past. Therefore, it is possible to configure an ultrasonic image having a sense of depth (stereoscopic effect) and a transparency like an image formed by light emitted from a light source, scattered and absorbed by each voxel, and then transmitted.

【0032】ところで、上記第3式においては、透明度
が(1−αi )で定義され、すなわち不透明度αi によ
って透明度を表すことができるので、演算式中から透明
度の概念を見掛け上消去することができる。よって、以
下のように第3式を式変形することにより、同じ原理に
基づいて、出力光量COUTiを演算できる。
By the way, in the above third equation, the transparency is defined by (1-α i ), that is, the transparency can be expressed by the opacity α i , and therefore the concept of transparency is apparently deleted from the arithmetic expression. be able to. Therefore, the output light quantity C OUTi can be calculated based on the same principle by modifying the third expression as follows.

【0033】[0033]

【数5】 COUTi=(1−αi )・CINi +αi ・ei …(3) =CINi +αi ・(ei −CINi ) …(5−1) =CINi +Δi …(5−2) (ここで、Δi =αi ・(ei −CINi )) 上記の第5−1式は第3式を書き換えたもので、その第
2項をΔi で置き換えると、第5−2式が得られる。す
なわち、ボクセルiの出力光量COUTiは、入力光量C
INi に修正光量Δi を加算したものとして定義できる。
この5−2式においても、上記の式変形の過程を見れば
明らかなように、透明度(1−αi )の概念は内包され
ており、原理上異ならない。
[ Equation 5] C OUTi = (1−α i ) · C INi + α i · e i (3) = C INi + α i · (e i −C INi ) ... (5-1) = C INi + Δ i (5-2) (where Δ i = α i · (e i −C INi )) The above equation 5-1 is a rewrite of the third equation, and if the second term is replaced with Δ i , Equation 5-2 is obtained. That is, the output light amount C OUTi of the voxel i is equal to the input light amount C
It is defined as the sum of the corrected amount delta i in INi.
Also in this 5-2 formula, as is apparent from the process of the above formula transformation, the concept of transparency (1-α i ) is included and does not differ in principle.

【0034】[好適な実施形態]以下、本発明の好適な
実施形態につき図面を用いて説明する。
[Preferred Embodiment] A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0035】図5には、本発明に係る超音波診断装置の
全体構成が示されており、図5はそのブロック図であ
る。
FIG. 5 shows the overall configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention, and FIG. 5 is a block diagram thereof.

【0036】図5において、三次元データ取込み用超音
波探触子21は、超音波振動子とそれを走査する走査機
構とで構成される。超音波振動子としては、本実施形態
ではリニアアレイ型の振動子が使用されているが、勿論
コンベックス型の振動子を使用してもよい。超音波振動
子は、電子的に走査(リニア走査、セクタ走査)され、
これによりX−Y面内に走査面10(図1参照)が形成
される。この走査面10を走査機構により機械的にZ方
向へ走査することによって、図1に示したような三次元
エコーデータ取込み空間12が形成される。この実施形
態では走査機構によって自動的にZ方向へ超音波振動子
が走査されているが、もちろん手動により超音波振動子
を走査させてもよい。
In FIG. 5, the ultrasonic probe 21 for taking in three-dimensional data is composed of an ultrasonic transducer and a scanning mechanism for scanning it. As the ultrasonic oscillator, a linear array type oscillator is used in the present embodiment, but a convex type oscillator may be used as a matter of course. The ultrasonic transducer is electronically scanned (linear scan, sector scan),
As a result, the scanning surface 10 (see FIG. 1) is formed in the XY plane. The three-dimensional echo data acquisition space 12 as shown in FIG. 1 is formed by mechanically scanning the scanning surface 10 in the Z direction by the scanning mechanism. In this embodiment, the ultrasonic transducer is automatically scanned in the Z direction by the scanning mechanism, but of course, the ultrasonic transducer may be manually scanned.

【0037】図5において、送受信部30は超音波振動
子に対して送信信号を供給すると共に、超音波振動子か
ら出力された受信信号を処理するものである。ここで、
受信信号は、図示されてはいないが、アンプによって増
幅された後、更にLOGアンプにおいて対数増幅され、
そしてA/D変換器にてデジタル信号に変換された後
に、立体的透視画像形成部38に送られる。
In FIG. 5, the transmitting / receiving section 30 supplies a transmission signal to the ultrasonic transducer and processes a reception signal output from the ultrasonic transducer. here,
Although not shown, the received signal is amplified by an amplifier and then logarithmically amplified by a LOG amplifier.
Then, after being converted into a digital signal by the A / D converter, it is sent to the stereoscopic perspective image forming unit 38.

【0038】立体的透視画像形成部38は、上述した原
理に基づいて、立体的透視画像(ボル・モード(Vol-mo
de)画像)を形成するものであり、いわゆる三次元画像
形成部として機能する。この立体的透視画像形成部38
から出力された画像情報(画素値)は、カラーパレット
46に入力され、立体的透視画像に対して色付けがなさ
れる。このカラーパレット46は、例えば図7に示すよ
うな色付け関数を有しており、図7においては、RGB
の各色ごとに色付け関数が示されている。すなわち、ボ
クセル処理による各画素の画素値(演算値)ごとに、R
GBの組み合わせ(色情報の組み合わせ)が決定されて
いる。R(赤)の色付け関数において、Rの分配比は、
中央付近の所定値までは直線的に増加しており、それ以
上の領域では一定値となている。G(緑)の色付け関数
において、Gの分配比は最大の演算値付近まで直線的に
増加し、それ以上の領域では一定値となっている。B
(青)の色付け関数において、Bの分配比は、最小値に
近い所定値まで一定であり、それ以上の領域では直線的
に減少している。これらの関数は、例えば胎児の着色に
好適である。
The stereoscopic fluoroscopic image forming section 38 is based on the above-mentioned principle, and the stereoscopic fluoroscopic image (Vol-mode (Vol-mo
de) image) and functions as a so-called three-dimensional image forming unit. This three-dimensional perspective image forming unit 38
The image information (pixel value) output from is input to the color palette 46, and the stereoscopic perspective image is colored. The color palette 46 has, for example, a coloring function as shown in FIG. 7, and in FIG.
The coloring function is shown for each color. That is, for each pixel value (calculated value) of each pixel by voxel processing, R
The GB combination (combination of color information) is determined. In the coloring function of R (red), the distribution ratio of R is
It linearly increases up to a predetermined value near the center, and is a constant value in a region beyond that. In the G (green) coloring function, the distribution ratio of G linearly increases to the vicinity of the maximum calculated value, and becomes a constant value in the region beyond that. B
In the (blue) coloring function, the distribution ratio of B is constant up to a predetermined value close to the minimum value, and linearly decreases in a region above that. These functions are suitable for coloring the fetus, for example.

【0039】カラーパレット46から出力されたRGB
の各値は、それぞれ表示制御部40に入力される。この
表示制御部40は、表示画像を形成する機能を有し、カ
ラーの立体透視画像を形成する。そして、そのカラーの
立体透視画像が表示器42に表示される。なお、表示制
御部40と表示器42との間にはD/A変換器が設けら
れているが図示省略されている。
RGB output from the color palette 46
Each value of is input to the display control unit 40. The display control unit 40 has a function of forming a display image and forms a color stereoscopic image. Then, the color stereoscopic transparent image is displayed on the display 42. A D / A converter is provided between the display control unit 40 and the display 42, but is not shown.

【0040】色調整部48は、RGBに対応した3つの
ダイヤルなどで構成されるものであり、この色調整部4
8を利用して、カラーパレット46が有する色付け関数
を任意に変更できる。よって、診断用途などに応じて適
切な色付けを行うことができる。
The color adjusting unit 48 is composed of three dials corresponding to RGB and the like.
8 can be used to arbitrarily change the coloring function of the color palette 46. Therefore, it is possible to perform appropriate coloring according to the diagnostic application.

【0041】図8には、白黒方式による立体的透視画像
と本発明に係るカラーパレット方式による立体透視画像
とが示されている。白黒方式では、図示されるように
児の表面全体がグレー表現となって違和感を生じさせて
いたが、カラーパレット方式によれば、図示されるよう
に胎児の表面全体に対して肌色系やピンク系の色を効果
的に施して、生き生きとした暖かみのある胎児の画像を
形成できる。
FIG. 8 shows a stereoscopic perspective image by the black and white method and a stereoscopic perspective image by the color palette method according to the present invention. In black and white mode, the entire surface of the fetal <br/> children as shown were feeling uncomfortable becomes gray representation, according to the color palette system, as illustrated
In addition, it is possible to effectively apply a skin-colored or pink-colored color to the entire surface of the fetus to form a lively and warm image of the fetus.

【0042】図6には、図5に示した立体的透視画像形
成部38の具体的な構成例が示されている。
FIG. 6 shows a concrete configuration example of the three-dimensional perspective image forming section 38 shown in FIG.

【0043】図6において、A/D変換後のエコーデー
タei は、ラッチ回路50においていったんラッチされ
た後、そのエコーデータei が発光量演算部52,不透
明度演算部54及び透明度演算部56に入力される。こ
こで、発光量演算部52は、乗算器58で構成され、そ
の乗算器58は、ei ×αi の計算を行って発光量を求
める。不透明度演算部54は、この実施形態においてα
ROMで構成され、すなわちエコーデータei と不透明
度αとの関係を示すテーブルで構成されている。これと
同様に、透明度演算部56は、(1−α)ROMで構成
され、すなわちエコーデータei と透明度(1−α)と
の関係を示すテーブルで構成されている。
In FIG. 6, the echo data e i after A / D conversion is once latched by the latch circuit 50, and then the echo data e i is emitted light amount calculation unit 52, opacity calculation unit 54 and transparency calculation unit. 56 is input. Here, the light emission amount calculation unit 52 is composed of a multiplier 58, and the multiplier 58 calculates e i × α i to obtain the light emission amount. The opacity calculator 54 uses α in this embodiment.
It is composed of a ROM, that is, a table showing the relationship between the echo data e i and the opacity α. Similarly, the transparency calculator 56 is composed of a (1-α) ROM, that is, a table showing the relationship between the echo data e i and the transparency (1-α).

【0044】従って、エコーデータei が不透明度演算
部54に入力されると、その出力から不透明度αi が出
力され、一方、そのエコーデータei が透明度演算部5
6に入力されると、その出力から透明度(1−αi )が
出力される。
Therefore, when the echo data e i is input to the opacity calculator 54, the opacity α i is output from the output, while the echo data e i is transmitted to the transparency calculator 5.
6 is input, the transparency (1-α i ) is output from the output.

【0045】これらの不透明度演算部54,透明度演算
部56,ラッチ回路50,ラッチ回路60及びラッチ回
路62には、ANDゲート64を介してサンプリングク
ロックが供給されている。このサンプリングクロック
は、A/D変換器に入力されるサンプリングクロックで
ある。すなわち、図6に示す各回路はA/D変換器の動
作に同期して動作する。
A sampling clock is supplied to the opacity calculating section 54, the transparency calculating section 56, the latch circuit 50, the latch circuit 60 and the latch circuit 62 through an AND gate 64. This sampling clock is a sampling clock input to the A / D converter. That is, each circuit shown in FIG. 6 operates in synchronization with the operation of the A / D converter.

【0046】透過光量演算部66は、透明度演算部56
から出力された透明度(1−αi )に対してラッチ回路
62にてラッチされた1つ前のボクセルの出力光量C
OUTi-1を乗算するものであり、具体的には乗算器68で
構成される。すなわち、この透過光量演算部66から当
該ボクセルの入力光量に透明度を乗算した透過光量が出
力される。
The transmitted light amount calculation unit 66 includes a transparency calculation unit 56.
The output light amount C of the voxel immediately before which is latched by the latch circuit 62 with respect to the transparency (1-α i ) output from
OUTi-1 is multiplied, and specifically, it is composed of a multiplier 68. That is, the transmitted light amount calculation unit 66 outputs the transmitted light amount obtained by multiplying the input light amount of the voxel by the transparency.

【0047】光量加算部70は、上述した第3式に基づ
いて、発光量と透過光量とを加算し、当該ボクセルの出
力光量COUTiを出力する。具体的には、この光量加算部
70は加算器72により構成されている。光量加算部7
0から出力された出力光量COUTiは、ゲート機能を有す
るラッチ回路74と上述したラッチ回路62に送られて
いる。すなわち、ラッチ回路62を介して次のボクセル
の演算のために当該ボクセルの出力光量が帰還されてい
る。終了判定部77は、超音波ビームに沿って行われる
上述のボクセル処理の終了判定を行うものであり、具体
的には加算器76,ラッチ回路60及びコンパレータ7
8で構成される。加算器76には、当該ボクセルの不透
明度αi が順次入力されており、一方、その加算器76
の出力はラッチ回路60を介して帰還されて加算器76
の他方の入力に入力されており、これによって加算器7
6の出力として不透明度を順次積算した積算値が出力さ
れることになる。コンパレータ78は、その積算値と所
定の係数Kとを比較し、両者が一致した時点で終了判定
パルスを出力する。具体的には、Kとして1が設定され
ており、終了判定部77は不透明度を積算しその積算値
が1に到達した時点で終了判定パルスを出力する。その
終了判定パルスは、ANDゲート64に入力されサンプ
リングクロックの通過を停止させ、またラッチ回路74
に送られて光量加算部70から出力された出力光量C
OUTiのラッチすなわち通過を許容させる。その出力光量
OUTiは当該超音波ビームに対応する画素の輝度値P
(x,y)となる。ここで、出力光量COUTiを色相に対
応させることもできる。
The light amount adding section 70 adds the light emitting amount and the transmitted light amount based on the above-mentioned third equation, and outputs the output light amount C OUTi of the voxel. Specifically, the light quantity addition unit 70 is configured by an adder 72. Light intensity adder 7
The output light amount C OUTi output from 0 is sent to the latch circuit 74 having a gate function and the above-mentioned latch circuit 62. That is, the output light amount of the voxel is fed back through the latch circuit 62 for the calculation of the next voxel. The end determination unit 77 determines the end of the above-described voxel processing performed along the ultrasonic beam, and specifically, the adder 76, the latch circuit 60, and the comparator 7.
It is composed of 8. The opacity α i of the voxel is sequentially input to the adder 76.
The output of is fed back through the latch circuit 60 and added to the adder 76.
Is input to the other input of the
As the output of 6, the integrated value obtained by sequentially integrating the opacity is output. The comparator 78 compares the integrated value with a predetermined coefficient K, and outputs an end determination pulse when they match. Specifically, 1 is set as K, the end determination unit 77 integrates the opacity, and outputs an end determination pulse when the integrated value reaches 1. The end determination pulse is input to the AND gate 64 to stop the passage of the sampling clock and the latch circuit 74.
Output light amount C output from the light amount adding section 70
Allow OUTi to latch or pass. The output light amount C OUTi is the brightness value P of the pixel corresponding to the ultrasonic beam.
It becomes (x, y). Here, the output light amount C OUTi can be made to correspond to the hue.

【0048】なお、終了判定部76は、図6には示され
ていないが、設定された深さのボクセルまで処理が到達
した場合には、上述同様にエコーデータの処理を停止さ
せる。または、超音波ビームの最後のボクセルまで処理
が進行した場合にはその処理を停止させる。超音波ビー
ム上の開始ボクセルは、図6には示されていないが、開
始ボクセルの最初に存在するボクセルとして設定され、
あるいは自動的に又は人為的に設定された深さのボクセ
ルとして設定される。この場合、開始ボクセルの条件を
設定する開始ボクセル設定器を設けるのが望ましい。
Although not shown in FIG. 6, when the processing reaches the voxel of the set depth, the end judging section 76 stops the processing of echo data as described above. Alternatively, when the processing has proceeded to the last voxel of the ultrasonic beam, the processing is stopped. The starting voxel on the ultrasound beam, which is not shown in FIG. 6, is set as the first existing voxel of the starting voxel,
Alternatively, it is set as a voxel having a depth set automatically or artificially. In this case, it is desirable to provide a start voxel setter that sets the conditions of the start voxel.

【0049】以上説明したように、図6に示す回路構成
によれば、各超音波ビームごとにその超音波ビームに沿
って開始ボクセルからボクセル処理が開始され、そのボ
クセル処理が各ボクセルについて行われ、その際、光量
加算部70の出力が次のボクセル処理で利用される。そ
して、最終ボクセルの出力光量が当該超音波ビームに対
応する画素の画素値Pとして利用される。1つの超音波
ビームに対する処理が終了した後、次の超音波ビームに
ついて処理がなされ、最終的に超音波画像1枚分につい
てのエコーデータの処理が完了する。その後、色付けさ
れた超音波画像が表示器42に表示される。
As described above, according to the circuit configuration shown in FIG. 6, voxel processing is started for each ultrasonic beam from the start voxel along the ultrasonic beam, and the voxel processing is performed for each voxel. At that time, the output of the light quantity adding unit 70 is used in the next voxel processing. Then, the output light amount of the final voxel is used as the pixel value P of the pixel corresponding to the ultrasonic beam. After the processing for one ultrasonic beam is completed, the processing for the next ultrasonic beam is performed, and finally the processing of the echo data for one ultrasonic image is completed. Then, the colored ultrasonic image is displayed on the display 42.

【0050】なお、この実施形態において不透明度は上
述した第1式に示される関数に従って決定され、その第
1式におけるk1は不透明度調整部(図示せず)によって
調整可能である。すなわち、この不透明度調整部によっ
て、表現できる深さを調整でき、また透明感や立体感な
どを調整できる。
In this embodiment, the opacity is determined according to the function shown in the above-mentioned first equation, and k1 in the first equation can be adjusted by an opacity adjusting section (not shown). That is, the opacity adjusting unit can adjust the depth of expression, and the transparency and the stereoscopic effect.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
必要に応じて、立体的透視画像に着色を施して、暖かみ
のある画像を提供できる。また、本発明によれば、診断
の用途などに応じて、着色の仕方を自在に設定できる。
さらに、本発明によれば、特に胎児の立体透視画像を形
成する場合に、その体表に似たような着色を施して、白
黒濃淡表現を行った場合の違和感を解消できる。
As described above, according to the present invention,
If necessary, the stereoscopic perspective image can be colored to provide a warm image. Further, according to the present invention, the coloring method can be freely set according to the purpose of diagnosis.
Further, according to the present invention, in particular, when a stereoscopic fluoroscopic image of a fetus is formed, coloring similar to the body surface thereof can be applied to eliminate a feeling of strangeness when performing black and white shading expression.

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

【図1】 三次元エコーデータ取込み空間と投影画像と
の関係を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a relationship between a three-dimensional echo data acquisition space and a projected image.

【図2】 各ボクセルの入力光量と出力光量との関係を
示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between an input light amount and an output light amount of each voxel.

【図3】 各ボクセルの発光量を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a light emission amount of each voxel.

【図4】 ボクセルの出力光量を説明するための図であ
る。
FIG. 4 is a diagram for explaining an output light amount of a voxel.

【図5】 本発明に係る超音波診断装置の全体構成を示
すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing an overall configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention.

【図6】 図5に示す立体的透視画像形成部の具体的な
構成例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a specific configuration example of a stereoscopic perspective image forming unit shown in FIG.

【図7】 カラーパレットが有する色付け関数の具体例
を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a specific example of a coloring function included in a color palette.

【図8】 白黒方式の表示例とカラーパレット方式の表
示例を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a display example of a monochrome method and a display example of a color palette method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21 三次元データ取込み用超音波探触子、38 立体
的透視画像形成部、46 カラーパレット、48 色調
整部、52 発光量演算部、54 不透明度演算部、5
6 透明度演算部、66 透過光量演算部、70 光量
加算部、77終了判定部。
21 three-dimensional data capturing ultrasonic probe, 38 three-dimensional perspective image forming unit, 46 color palette, 48 color adjusting unit, 52 light emission amount calculating unit, 54 opacity calculating unit, 5
6 transparency calculation part, 66 transmitted light amount calculation part, 70 light amount addition part, 77 end determination part.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 広瀬 昌紀 東京都三鷹市牟礼6丁目22番1号 アロ カ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−202318(JP,A) 特開 平3−231649(JP,A) 特開 平5−101195(JP,A) 特開 平5−146432(JP,A) 特開 平7−265303(JP,A) 特開 平8−7124(JP,A) 特開 平10−33538(JP,A) 望月剛、赤羽睦弘、広瀬昌紀、笠原英 司,リアルタイム超音波3次元表示を目 指した高速投影表示(Vol−mod e)装置の開発,日本超音波医学会第67 回研究発表会講演抄録集,(社)日本超 音波医学会,1996年 4月26日,第298 頁 若尾文彦、藤田智之、花井耕造、高安 賢一、村松幸男、古川敬芳、牛尾恭輔、 森山紀之、ヘリカルCTによる腹部三次 元画像,月刊新医療,(株)エム・イー 振興協会,1994年10月 1日,第21巻、 第10号,38,52−54 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 8/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Masanori Hirose 6-22-1, Mure, Mitaka City, Tokyo Aloka Co., Ltd. (56) References JP-A-60-202318 (JP, A) JP-A-3 -231649 (JP, A) JP 5-101195 (JP, A) JP 5-146432 (JP, A) JP 7-265303 (JP, A) JP 8-7124 (JP, A) ) JP-A-10-33538 (JP, A) Tsuyoshi Mochizuki, Mutsuhiro Akahane, Masanori Hirose, Eiji Kasahara, Development of high-speed projection display (Vol-mode) device aiming at real-time three-dimensional ultrasonic display, Japan Super Proceedings of the 67th Research Conference of Sonic Medicine, Japan Society of Ultrasonics, April 26, 1996, Page 298, Fumihiko Wakao, Tomoyuki Fujita, Kozo Hanai, Kenichi Takayasu, Yukio Muramatsu, Takayoshi Furukawa. , Kyosuke Ushio, Noriyuki Moriyama, Third image of abdomen by helical CT, Monthly new medical care, MEE Promotion Association, October 1, 1994, Volume 21, No. 10, 38, 52-54 (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) A61B 8/00

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 胎児を含む生体内の三次元領域に対して
超音波を送受波し、生体内三次元領域を構成する各ボク
セルのエコーデータを取り込む送受波手段と、 超音波ビームに沿って各エコーデータに対して不透明度
を利用したボクセル処理を順次行うことにより、その超
音波ビームに対応する画素の画素値を求め、これにより
胎児の立体的透視画像を形成する立体的透視画像形成手
段と、 前記画素値を色情報に変換する手段であって、胎児の表
面全体が体表に似た肌色系に色付けされた立体的透視画
像を出力する色付け手段と、 を含むことを特徴とする超音波診断装置。
1. A transmitting / receiving means for transmitting / receiving ultrasonic waves to / from a three-dimensional region in a living body including a fetus and taking in echo data of each voxel forming the three-dimensional region in the living body, and an ultrasonic beam. By sequentially performing voxel processing using opacity for each echo data, the pixel value of the pixel corresponding to the ultrasonic beam is obtained, and
A stereoscopic fluoroscopic image forming means for forming a stereoscopic fluoroscopic image of the fetus, and means for converting the pixel values into color information,
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: a coloring unit that outputs a stereoscopic perspective image in which the entire surface is colored in a skin color system similar to the body surface .
【請求項2】 請求項1記載の装置において、 前記立体的透視画像形成手段は、 エコーデータei に基づきボクセルi の不透明度αi
演算する不透明度演算手段と、 エコーデータei に基づきボクセルi の透明度βi を演
算する透明度演算手段と、 エコーデータei に不透明度αi を乗算し、ボクセルi
の発光量を演算する発光量演算手段と、 1つ前のボクセルi-1 の出力光量にボクセルi の透明度
βi を乗算し、ボクセルi の透過光量を演算する透過光
量演算手段と、 前記発光量と前記透過光量とを加算し、ボクセルi の出
力光量を求める光量加算手段と、 を含み、 終了ボクセルの出力光量を画素値に対応させて前記立体
的透視画像を形成することを特徴とする超音波診断装
置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein the stereoscopic perspective image forming means calculates an opacity α i of a voxel i based on echo data e i , and an echo data e i based on the echo data e i . and transparency calculating means for calculating a transparency beta i voxel i, multiplied by the opacity alpha i in the echo data e i, voxel i
And a transmitted light amount calculating means for calculating the transmitted light amount of the voxel i by multiplying the output light amount of the previous voxel i-1 by the transparency β i of the voxel i, Light quantity adding means for adding the quantity and the transmitted light quantity to obtain the output light quantity of the voxel i, wherein the stereoscopic image is formed by making the output light quantity of the end voxel correspond to a pixel value. Ultrasonic diagnostic equipment.
【請求項3】 請求項1記載の装置において、 エコーデータei に基づきボクセルi の不透明度αi
演算する不透明度演算手段と、 前記エコーデータei 、前記不透明度αi 、及び、1つ
前のボクセルi-1 の出力光量に相当する入力光量CINi
に基づいて、ボクセルi の出力光量COUTiを演算する出
力光量演算手段と、 を含み、 終了ボクセルの出力光量を画素値に対応させて前記立体
的透視画像を形成することを特徴とする超音波診断装
置。
3. A device according to claim 1, and opacity calculating means for calculating the opacity alpha i voxel i based on the echo data e i, the echo data e i, the opacity alpha i and,, 1 Input light quantity C INi corresponding to the output light quantity of the previous voxel i-1
Output light amount calculation means for calculating the output light amount C OUTi of the voxel i, and the three-dimensional perspective image is formed by making the output light amount of the end voxel correspond to a pixel value. Diagnostic device.
【請求項4】 請求項1記載の装置において、 前記色付け手段は、画素値と色相とを対応付けたカラー
パレットであることを特徴とする超音波診断装置。
4. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the coloring unit is a color palette in which pixel values and hues are associated with each other.
【請求項5】 請求項4記載の装置において、 前記カラーパレットは、各画素値に対応するR値、G
値、B値の組み合わせを決定する色付け関数を有するこ
とを特徴とする超音波診断装置。
5. The apparatus according to claim 4, wherein the color palette includes an R value and a G value corresponding to each pixel value.
An ultrasonic diagnostic apparatus having a coloring function for determining a combination of a value and a B value.
【請求項6】 請求項4記載の装置において、 前記カラーパレットにおける色付け関数を変更する色調
整部を有することを特徴とする超音波診断装置。
6. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 4, further comprising a color adjusting unit that changes a coloring function in the color palette.
【請求項7】 胎児を含む生体内三次元領域に対して超
音波を送受波し、生体内三次元領域を構成する各ボクセ
ルのエコーデータを取り込む送受波手段と、超音波ビームに沿って 前記各ボクセルのエコーデータに
対してそのエコーデータにより定義される不透明度を利
用したボクセル処理を順次実行して画素値を求め、これ
により胎児の立体的透視画像を形成する立体的透視画像
形成手段と、 前記立体的透視画像を構成する各画素値を色情報に変換
する手段であって、胎児の表面全体体表に似た肌色系
の色で表現し得る色付け関数により各画素値を色情報に
変換して肌色系に色付けされた胎児の立体的透視画像を
出力する色付け手段と、 を含むことを特徴とする超音波診断装置。
7. A transmission / reception means for transmitting / receiving ultrasonic waves to / from a three-dimensional region in a living body including a fetus and taking in echo data of each voxel forming the three-dimensional region in the living body, and the ultrasonic beam along the ultrasonic beam. With respect to the echo data of each voxel, a voxel process utilizing the opacity defined by the echo data is sequentially executed to obtain a pixel value, and thereby a stereoscopic fluoroscopic image forming means for forming a stereoscopic fluoroscopic image of the fetus A means for converting each pixel value forming the three-dimensional perspective image into color information, wherein each pixel value is color information by a coloring function capable of expressing the entire surface of the fetus in a flesh color similar to the body surface. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: a coloring unit that outputs a stereoscopic fluoroscopic image of the fetus that has been converted into a skin color system and is colored.
【請求項8】 請求項7記載の装置において、 前記エコーデータにより定義される不透明度を調整する
不透明度調整部と、 前記色付け関数を変更する色調整部と、 を含むことを特徴とする超音波診断装置。
8. The apparatus according to claim 7, further comprising: an opacity adjusting unit that adjusts an opacity defined by the echo data; and a color adjusting unit that changes the coloring function. Sound wave diagnostic equipment.
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