JP4270944B2 - Ultrasonic diagnostic apparatus and received data processing method - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は超音波診断装置及びデータ処理方法に関し、特に信号処理部の構成に関する。
【0002】
【従来の技術】
超音波診断装置は様々な動作モードを有する。例えば、Bモード(白黒二次元断層画像モード)、CFM(カラーフローマッピングモード)、Dモード(ドプラモード)などである。またB/Dモードなども存在する。
【0003】
それぞれのモードに応じて適切な信号処理を行うために、図10に示すように、従来の超音波診断装置には、各モードに対応した複数の専用処理器12,14,16が搭載されている。図10には、Bモード処理器12,CFMモード処理器14,Dモード処理器16が並列配置されている様子が示されている。各処理器12,14,16は各モード専用のハードウエアによって構成される。よって、各処理器における信号処理内容を変えるためには、ハードウエアの交換が必要となる。また、特定の処理器において、その処理負担が高まっても、その負荷を他の処理器が負担することはできず、そのような処理負担の増大に対してはハードウエアの規模を増大させるしかなかった。
【0004】
下記特許文献1には、信号処理ユニットを備えた超音波診断装置が開示されているが、1つの処理プログラムを分割してそれぞれのサブプログラムに分けて動作させるような発想は認められない。ちなみに、未公開の先願である特願2002−199471号には受信信号パケットの処理について記載されている。
【0005】
【特許文献1】
特開平11−235339号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、複数のプロセッサを用いて効率的な信号処理を実現することにある。
【0007】
本発明の他の目的は、プログラムの変更などがあっても柔軟に対応できるようにすることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
(1)本発明に係る装置は、受信データを出力するデータ出力手段と、上位から下位へ直列的に接続された複数のプロセッサからなるプロセッサ列を有し、前記受信データを処理するデータ処理部と、を含み、前記プロセッサ列を構成する各プロセッサは、複数の動作モードに対応する複数の処理プログラムを構成するサブプログラム集合を記憶したサブプログラム集合記憶部と、前記サブプログラム集合の内で、処理対象となった受信データに対応する動作モード及び自己の順位に応じた特定のサブプログラムを実行することにより、前記処理対象となった受信データを処理するサブプログラム実行部と、を有することを特徴とする。
【0009】
上記構成によれば、複数のプロセッサが直接接続されてプロセッサ列を構成し、そこにおける上位プロセッサから下位プロセッサにかけて、受信データは段階的に処理される。プロセッサ列を構成する複数のプロセッサは、それぞれサブプログラム集合を有し、その中から、入力される受信データを処理すべき特定のサブプログラムが選択され、その特定のプログラムが実行されることによって受信データが処理される。それぞれのプロセッサが独立して動作するので負荷の局所集中を避けて、負荷を分散でき、これによって効率的な処理を達成できる。また、それぞれのプロセッサの構成をその全部について又はその一部を除く大部分について共通にできるので、設計時及びメンテナンス時の負担が軽減される。つまり、それぞれのプロセッサごとにその全部を専用回路として設計する必要がなくなる。受信データ出力手段は、望ましくは超音波の送受波を行う送受波手段であるが、それ以外であってもよい。
【0010】
望ましくは、前記プロセッサ列を構成する複数のプロセッサは、データ入力により動作を開始し、且つ、互いに独立して動作し、前記受信データがパイプライン処理される。この構成によれば、全プロセッサの動作を局所集中的にリアルタイムで管理するマスタープロセッサが不要となる。このためシステム構成の柔軟性及び設計の自由度に富むという利点がある。
【0011】
望ましくは、前記プロセッサ列を構成する各プロセッサは、各動作モードごとに自己が実行すべきサブプログラムを対応付けた対応表を記憶した対応表記憶部を有し、前記サブプログラム実行部は、前記対応表を参照して前記特定のサブプログラムを選択するサブプログラム選択手段を含む。上記のように対応表を各プロセッサ内に記憶させておくのが望ましいが、その外部においておくこともできるし、受信データに対して、各プロセッサでサブプログラムを選択するための情報を付加するようにしてもよい。
【0012】
望ましくは、前記プロセッサ列を構成する各プロセッサは、前記対応表の内容のみが互いに異なり、それ以外のハードウエア及びソフトウエアが互いに同一である。これにより、一部構成の個別設定だけで、全体を共通利用して設計効率を飛躍的に高められる。
【0013】
望ましくは、前記プロセッサ列を構成する各プロセッサごとに前記対応表の内容を個別変更する手段を含む。望ましくは、前記プロセッサ列を構成する各プロセッサに対して前記サブプログラム集合の内容を一括変更する手段を含む。一括変更は同じ内容変更を行うことを意味し、全プロセッサに対して同時変更処理を行ってもよいし、順次変更処理を行ってもよい。
【0014】
望ましくは、超音波ビームを単位とする受信データごとに属性情報を付加する前処理手段を含み、前記サブプログラム選択手段は前記処理対象となった受信データに付加された属性情報を参照することにより前記特定のサブプログラムを選択する。望ましくは、前記属性情報は動作モードを特定する情報である。望ましくは、前記属性情報は前記特定のサブプログラムを指定する情報である。
【0015】
望ましくは、前記前処理手段は、前記受信データを記憶するフレームメモリと、送受波シーケンスに従って前記フレームメモリへの前記受信データの書き込みを行い、前記送受波シーケンスとは異なる所定シーケンスに従って前記フレームメモリからの前記受信データの読み出しを行うメモリ管理手段と、を含む。この構成によれば、送受波シーケンスとは非同期で受信データの処理を行える。つまり、転送タイミングや転送順序を変更できる。
【0016】
望ましくは、前記プロセッサ列における各プロセッサ間では受信データのDMA転送が実行される。この構成によれば、DMA(ダイレクトメモリアクセス)転送によって、プロセッサ内においてデータ処理からデータ転送を切り離すことができる。
【0017】
望ましくは、前記データ処理部は、並列配置された複数のプロセッサ列を有し、前記複数のプロセッサ列に対して前記受信データが振り分けられる。この構成は、より高速処理が要求されるような場合に有利である。各プロセッサ列間では、同一のサブプログラム集合を用いてもよいし、場合によっては異ならせてもよい。後者の場合であっても、プロセッサ列単位では共通のサブプログラム集合が用いられるために上記の各種利点を得られる。
【0018】
(2)本発明に係る方法は、超音波診断装置において、上位から下位へ直列的に接続された複数のプロセッサからなるプロセッサ列を用いて受信データをパイプライン処理する方法であって、前記プロセッサ列における各プロセッサに対して同一のサブプログラム集合を記憶させておく工程と、前記プロセッサ列における各プロセッサにおいて、前記サブプログラム集合の内で、前段から入力された受信データに対応する特定のサブプログラムを選択する工程と、前記プロセッサ列における各プロセッサにおいて、前記選択された特定のサブプログラムを実行して前記入力された受信データを処理し、その処理後の受信データを後段へ出力する工程と、を含み、前記サブプログラム集合は、複数のサブプログラムグループによって構成され、各サブプログラムグループは各動作モードに対応する処理プログラムを構成することを特徴とする。
【0019】
望ましくは、更に、前記プロセッサ列における各プロセッサに記憶されたサブプログラム集合の内容を一括変更する工程を含む。
【0020】
(3)図11には比較例が示されている。この例では信号処理部10がBモード処理プログラム実行部18、CFMモード処理プログラム実行部20、Dモード処理プログラム実行部22によって構成されている。しかし、それぞれがプログラム動作するものの専用的であることは図10に示した従来例と同様であり、また負荷分散を行えない点でも同様である。
【0021】
また、図12には、参考例として、マスタースレーブ方式のプロセッサ構成が示されている。4つのスレーブプロセッサ24,26,28,30は、それぞれマスタープロセッサ32による集中制御を受けて動作する。このような構成を超音波診断装置における信号処理に適用した場合、マスタープロセッサ32の負担が増大し、そこがボトルネックとなる可能性がある。また、仕様変更の場合には全体を再設計しなければならない可能性がある。
【0022】
これに対し、本発明によれば、負荷の局所集中を防止して効率的な処理を達成でき、しかも機能変更があってもシステムの基本構成を維持できるので合理的である。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0024】
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。
【0025】
プローブ40は、生体の体表面上に当接して用いられ、あるいは体腔内に挿入して用いられる超音波探触子である。このプローブ40は、複数の振動素子からなるアレイ振動子を有している。このアレイ振動子は複数の振動素子を直線的に配列した1Dアレイ振動子であってもよいし、複数の振動素子を二次元的に配列した2Dアレイ振動子であってもよい。このアレイ振動子にて超音波ビームが形成され、この超音波ビームは電子的に走査される。その電子走査方式としては、電子リニア走査、電子セクタ走査などの各種の走査方式をあげることができる。ちなみに、Bモード、CFMモード、Dモードなどの各種の動作モードごとに超音波ビームが形成される。ここで、CFMモードにおける超音波ビームはいわゆるカラードプラ法に対応した超音波ビームを意味する。例えば、B/Dの複合モードにおいては、Bモード用の超音波ビームとDモード用の超音波ビームが所定の送受信シーケンスにしたがって交互に形成され、これは、他の複合モードにおいても同様である。
【0026】
送信部42は、送信ビームフォーマーとして機能し、複数の振動素子に対応する複数の送信回路を有している。それらの複数の送信回路によって複数の送信信号が生成され、それらの送信信号は複数の振動素子に対して供給される。これによって、プローブ40から超音波が生体内へ放射される。
【0027】
プローブ40において生体内からの反射波が受波されると、複数の振動素子から複数の受信信号が出力される。それらの受信信号は受信部44へ入力される。受信部44はいわゆるデジタルビームフォーマーとして機能し、複数の振動素子に対応して設けられた複数の受信回路を有する。各受信回路は増幅器、A/D変換器、遅延回路などを有する。各受信回路から出力される受信信号は加算器に入力され、その加算器においていわゆる整相加算が実行される。整相加算後の受信信号は信号処理部としてのビーム処理部46へ出力される。
【0028】
図1に示す例において、ビーム処理部46は、前処理ユニット48、プロセッサA50、プロセッサB52及びプロセッサC54を有している。各プロセッサ50,52,54はそれぞれ信号処理ユニットとして機能するものであり、一部のデータ(後述する対応表)を除いてそれらのプロセッサ50,52,54は互いに同一の構成を有する。すなわち、一部を除いて、互いに同一のハードウエア及びソフトウエアを具備している。後述する対応表の内容は、それぞれのプロセッサ50,52,54間において相違する。
【0029】
前処理ユニット48は、各超音波ビームごとの受信信号すなわち受信データに対して属性情報を付与する機能を有する。その属性情報は本実施形態において動作モードを識別する情報である。もちろん、その属性情報としてはさらに他の情報を含めるようにしてもよい。また、その属性情報として、後述する各プロセッサにおいて実行させるサブプログラム(ルーチン)を指定する情報を含めるようにしてもよい。また、本実施形態における前処理ユニット48はフレームメモリを有している。すなわち、各超音波ビームごとの受信データはそのフレームメモリに一旦格納される。その場合における書き込みは送受信シーケンスにしたがったものである。一方、フレームメモリからの受信データの読み出しは送受信シーケンスとは非同期の所定のシーケンスにしたがって行うことが可能であり、これによって読み出しタイミングや読み出し順序の変更を行うことが可能となる。その結果、例えばビーム相関処理を行うような場合には有利である。もちろん、そのようなフレームメモリ及びメモリ制御機能は必要に応じて設ければよい。
【0030】
図1に示すビーム処理部46は、直列接続された3つのプロセッサ50,52,54を有しているが、プロセッサの個数については3つには限られず2つあるいは4つ以上であってもよい。さらに、後に図9を用いて説明するように、直列接続されたプロセッサ列を複数並列的に設けることも可能である。各プロセッサ50,52,54は本実施形態においてDSP(デジタルシグナルプロセッサ)によって構成されている。
【0031】
もちろん、各プロセッサ50,52,54をそのようなDSP以外のプロセッサで設けることもでき、例えばCPUを備えた電子回路によって構成することもできる。いずれにしても、プログラム動作するプロセッサを用いるのが望ましい。各プロセッサ50,52,54は上述したように、基本的に同一の構成を有しており、本実施形態においてはそれらのプロセッサ50,52,54は互いに同一のサブプログラム集合としてのルーチン集合を有している。そして、各プロセッサ50,52,54においては、入力される受信データに対応した動作モード及び自己が配置されている順位にしたがって、適切なサブプログラムすなわちルーチンを選択し、そのルーチンを実行することによって、入力される受信データの処理を実行している。各プロセッサ50,52,54の構成例及び動作例については後に図2などを用いて詳述することにする。
【0032】
このように、ビーム処理部46は、各受信データごとにそれに対応付けられた動作モードに応じた信号処理を実行しており、具体的には、ビーム処理部46全体として、Bモードに対応するデータ処理、CFMモードに対応するデータ処理、Dモードに対応するデータ処理などを実行している。ここで、Bモードに対応するデータ処理は、例えば、検波、対数圧縮、ゲイン調整、ノイズ除去などであり、CFMモードに対応したデータ処理は、直交検波、フィルタリング、自己相関演算などであり、Dモードに対応したデータ処理は、検波、フィルタリング、周波数解析処理などである。もちろん、上記にあげた各処理内容は一例であって、各種の動作モードに適用したデータ処理を具備させるのが望ましい。
【0033】
表示処理部56には、ビーム処理部46から出力された処理後の受信データが入力される。表示処理部56は例えばDSC(デジタルスキャンコンバータ)としての機能を有しており、各動作モードに対応して適切な画像を形成する機能を有している。例えばCFMモードにおいては、血流速度を表す受信データとが入力され、それらのデータを座標変換しつつ互いに合成処理することによりいわゆるカラードプラ画像(二次元血流画像)を形成している。また、表示処理部56はDモードに対応する受信データが入力された場合には、いわゆるドプラ波形を形成している。
【0034】
表示部58には、表示処理部56から出力される画像データが送られ、その表示部58が有する表示画面上には動作モードに対応した超音波画像が表示される。
【0035】
システムコントローラ60はシステムプログラム及びCPUなどによって構成され、本超音波診断装置内における各構成の動作制御を行っている。ただし、そのCPUは図12に示したようなマスタープロセッサ32とは異なり、各プロセッサ50,52,54についてその動作をリアルタイムに集中管理するものではなく、各プロセッサ50,52,54に対してその動作パラメータの設定やプログラムのダウンロードなどを行っている。つまり、プロセッサ50,52,54は、一定の設定がなされた後においては、それらが個別的に独立してすなわち自立的に動作することが可能である。本実施形態においては各プロセッサ50,52,54がデータ入力をトリガとして動作を開始するデータ駆動型プロセッサを構成している。これによって、後述するように時系列順で入力される複数の受信データについていわゆるパイプライン処理が達成される。
【0036】
操作パネル62は、キーボードやトラックボールなどを備えており、ユーザーはその操作パネル62を用いて装置に対して必要な動作命令やパラメータを入力することが可能である。
【0037】
図2には、図1に示したプロセッサ50,52,54の構成例が示されており、図2においてはプロセッサA50を代表してその構成例が示されている。上述したように、他のプロセッサB52及びプロセッサC54も同一の構成を有している。なお、図2に示す構成はいわゆる機能ブロック図であり、実際のDSPは様々な構成態様によって実現される。
【0038】
メモリ150,152は入力バッファとして機能する。すなわち前段から出力される受信データがメモリ150又はメモリ152に格納される。このように2つのメモリ150,152が設けられているのは、一方に対して書き込みを行っている最中において他方から読み出しを行えるようにするためである。これは、出力バッファについても同様であり、出力バッファとしてはメモリ160及びメモリ162が設けられており、入力バッファと同様にいわゆるピンポン方式でアクセスが行えるように構成されている。ちなみに、前処理ユニット48とプロセッサA50との間、各プロセッサ50,52,54の間、及び、プロセッサC54と表示処理部56の間においては受信データのDMA(ダイレクトメモリアクセス)転送が実行されており、これによって以下に説明するプログラム実行部154がデータ転送を直接制御する負担から解放されている。
【0039】
プログラム実行部154はプログラムメモリ156を有しており、そのプログラムメモリ156には後に図4で説明する各種のプログラムあるいはルーチンが搭載されている。プログラム実行部154はそのプログラムメモリ156内に格納された特定のプログラム及びルーチンを実行し、その実行によって、入力される受信データに対して自己が担当する処理を施す。プログラム実行部154には、演算用メモリ158が設けられており、この演算用メモリ158はプログラムの実行に際して必要となる演算値などが一時的に格納される。
【0040】
図3には、前処理ユニット48から出力される単位データ63の具体的な構成が示されている。その単位データ63はパケットあるいはカプセルを構成し、その単位データ63はデータ部63Bとヘッダ部63Aとで構成され、データ部63Bはビームデータすなわち超音波ビームごとの受信データで構成され、ヘッダ部63Aは属性情報で構成される。本実施形態において、この属性情報は、ビームデータに対応付けられた動作モードを識別する情報である。
【0041】
以上のように、前処理ユニット48においては受信データに対する属性情報の付加が行われており、このようにパケット化されたデータはプロセッサA50、プロセッサB52,プロセッサC54のそれぞれにおいて必要な処理を経た後に、最終的に表示処理部56へ渡される。その表示処理部56では、画像形成の段階において属性情報が必要に応じて参照され、その後において不要となった属性情報が除去されている。
【0042】
図4には、図2に示したプログラムメモリ156内のデータ構造が示されている。このプログラムメモリ156内には、メインルーチン64、Bモード処理プログラム68、CFMモード処理プログラム70、Dモード処理プログラム72等の各種のプログラムが格納されている。メインルーチン64内にはあるいはその外部には実行ルーチン対応表66が設けられており、この実行ルーチン対応表66によって、それぞれのプロセッサにおいて動作モードごとに自己が担当するサブプログラムすなわちルーチンが選択されている。
【0043】
すなわち、Bモード処理プログラム68は、本実施形態において、Bルーチン#1、Bルーチン#2、Bルーチン#3の3つのサブプログラムに分割されており、すなわちそれらの3つのルーチンの全体によってBモード処理プログラム68が構成されている。これと同様に、CFMモード処理プログラム70は、CFMルーチン#1、CFMルーチン#2、CFMルーチン#3の3つのルーチンによって構成され、また、Dモード処理プログラム72は、Dルーチン#1、Dルーチン#2、Dルーチン#3によって構成されている。このように本実施形態では分割数が同一である。
【0044】
あるプロセッサにおいては、各プログラム68,70,72における特定のルーチンのみが実際に使用されることになり、すなわち他のルーチンについては実際には使用されない。つまり、各プロセッサごとに同一内容のルーチンを格納しておいて、その中から各プロセッサごとに自己判断で必要なルーチンを選択させることによって、各プロセッサごとに専用の設計を行わなければならない煩雑さを回避するものである。
【0045】
ここで、メインルーチン64も基本的には各プロセッサ間において同一の内容を有しているが、上述したようにそれに含まれる実行ルーチン対応表66の内容は各プロセッサ間において相違している。
【0046】
図5及び図6には、上述した実行ルーチン対応表66の具体例が示されており、例えば図5に示すものはプロセッサA50に対応した実行ルーチン対応表であり、図6に示すものは例えばプロセッサB52に対応した実行ルーチン対応表である。それぞれの対応表においては、各ビーム属性すなわち各動作モードに対応したルーチンが指定されている。このような指定は、それぞれのプロセッサの配置あるいは処理の順位に対応したものであり、図5及び図6に示すように、プロセッサA50は先頭のプロセッサであるために、各動作モードについてルーチン#1が割り当てられており、プロセッサBは第2番目に配置されているために、各動作モードについてルーチン#2が割り当てられている。これは第3番目のプロセッサC54についても同様である。
【0047】
このように、単一の処理プログラムを直列配置された複数のプロセッサに対して分割して割り当てることにより、ある動作モードが選択されたような場合において、その処理を複数のプロセッサで分担して処理することが可能となり、一定のプロセッサに処理が集中してしまうような問題を回避できるという利点がある。また、それぞれのプログラムについての内容が変更されたような場合には、複数のプロセッサについての共通のルーチン集合を一括して訂正するだけでよいので、設計者は実行ルーチン対応表の修正のみを行えばよいという利点がある。
【0048】
次に、プロセッサA50,プロセッサB52,プロセッサC54の動作例について図7及び図8を用いて説明する。図7にはビームデータのシーケンスが示されており、時刻T1〜T5までのそれぞれのタイミングにおいてそれぞれのビームデータが伝送されている。ここでは、B[0]、D[1]、D[2]、B[1]の順でビームデータが先頭のプロセッサに渡されている。
【0049】
図8には、図7に示したような場合における各プロセッサの動作内容が示されている。ここで図8における横方向にはそれぞれのプロセッサが概念的に示されており、図8における縦方向には各時刻が示されている。最初の時刻T1においては、最初のビームデータB[0]がプロセッサA50に渡され、そのデータは、当該プロセッサA50における実行ルーチン対応表にしたがったBルーチン#1の実行により処理される。そして、その処理結果が時刻T2においてプロセッサB52に渡され、そこで、当該データがプロセッサB52の実行ルーチン対応表の記載にしたがったBルーチン#2の実行によって処理される。さらに、時刻T3においては、上記のプロセッサB52で処理されたデータが次のプロセッサC54においてその実行ルーチン対応表の記載にしたがって選択されたBルーチン#3の実行により処理される。
【0050】
その一方において、時刻T2においては、プロセッサA50に2番目のデータであるビームデータD[0]が入力され、それがDルーチン#1の実行により処理される。そして、そのデータは、時刻T3及び時刻T4の各時刻において、プロセッサB52及びプロセッサC54におけるDルーチン#2及びDルーチン#3によって段階的に処理される。これがそれ以降の各データについても繰り返し実行されることになる。したがって、図8に示されるように、上記のようなパイプライン処理により、各プロセッサは互いに独立して動作し、それぞれが自己の分担を実行するために全体として負荷が分散化され、その結果、効率的なデータ処理が実現されている。
【0051】
ところで、図1において、プロセッサ50,52,54内におけるルーチン集合について内容変更が生じた場合には、図示されていない通信ラインあるいは媒体からの読み取りによってシステムコントローラ60の制御の下、プログラム修正部分あるいはプログラム全体が各プロセッサ50,52,54に対して一括してダウンロードされる。この場合において、ユーザーあるいは設計者はいずれのプロセッサに対してどのプログラム部分をダウンロードするかを考慮する負担は生じない。その一方において、各プロセッサ50,52,54が有する実行ルーチン対応表の修正を行う場合、システムコントローラ60の制御の下、新しい対応表の内容が各プロセッサに対して書き込まれる。しかしながら、そのような実行ルーチン対応表のデータ容量は極めて小さく、その書き込みに当たってのシステム上の負担あるいはその設計上の負担は非常に小さい。
【0052】
図9には、他の構成例が示されている。すなわち、この図9に示すビーム処理部46は互いに並列して設けられた2つのプロセッサ列74,76を有している。各プロセッサ列74,76は直列接続された3つのプロセッサによって構成されている。プロセッサ列74とプロセッサ列76はその機能も含めて同一であってもよいが、それぞれ異なる動作モードに対応したものであってもよい。前者の場合には、先頭のプロセッサA1及びプロセッサA2への受信データの振り分け段階において処理可能なプロセッサが優先的に受信データを取り込むようにすればよく、後者の場合においては、前処理ユニット48においていずれのプロセッサ列へ受信データを流すかを判断するようにしてもよい。もちろん、先頭のプロセッサA1又はA2において自己が担当する受信データを自ら取り込むようにしてもよい。
【0053】
上述した実施形態においては、各プロセッサ50,52,54ごとにそれぞれ実行ルーチン対応表が記憶されていたが、上述したように、前処理ユニット48において、受信データに対して属性情報を付与する時に、その属性情報として各プロセッサごとのルーチン番号を指定するようにしてもよい。すなわち前処理ユニット48に、それぞれのプロセッサにおける実行ルーチン対応表と同様の機能を持たせるものである。
【0054】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数のプロセッサを用いて効率的な信号処理を実現することができるという利点がある。また、本発明によれば、設計変更などに柔軟に対応できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【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ブロック図である。
【図2】 図1に示す各プロセッサの具体的な構成例を示すブロック図である。
【図3】 パケットの構成を説明するための図である。
【図4】 図2に示すプログラムメモリ内のデータ構造を説明するための図である。
【図5】 実行ルーチン対応表の一例を示す図である。
【図6】 実行ルーチン対応表の他の例を示す図である。
【図7】 送受信シーケンスに対応したビームデータの列を示す図である。
【図8】 各時刻における各プロセッサの動作内容を説明するための図である。
【図9】 図1に示したビーム処理部の他の構成例を示す図である。
【図10】 従来例を説明するためのブロック図である。
【図11】 比較例を説明するためのブロック図である。
【図12】 参考例を説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
40 プローブ、42 送信部、44 受信部、46 ビーム処理部(信号処理部)、48 前処理ユニット、50,52,54 プロセッサ、56 表示処理部、58 表示部、64 メインルーチン、66 実行ルーチン対応表、68Bモード処理プログラム、70 CFMモード処理プログラム、72 Bモード処理プログラム、154 プログラム実行部、156 プログラムメモリ。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus and a data processing method, and more particularly to a configuration of a signal processing unit.
[0002]
[Prior art]
The ultrasonic diagnostic apparatus has various operation modes. For example, B mode (monochrome two-dimensional tomographic image mode), CFM (color flow mapping mode), D mode (Doppler mode), and the like. There is also a B / D mode.
[0003]
In order to perform appropriate signal processing according to each mode, as shown in FIG. 10, a conventional ultrasonic diagnostic apparatus is equipped with a plurality of dedicated processors 12, 14, and 16 corresponding to each mode. Yes. FIG. 10 shows a state in which the B mode processor 12, the CFM mode processor 14, and the D mode processor 16 are arranged in parallel. Each processor 12, 14, 16 is configured by hardware dedicated to each mode. Therefore, in order to change the signal processing contents in each processor, it is necessary to exchange hardware. In addition, even if the processing load on a specific processor increases, other processors cannot bear that load. To increase the processing load, the hardware scale must be increased. There wasn't.
[0004]
Patent Document 1 below discloses an ultrasonic diagnostic apparatus including a signal processing unit, but an idea that a single processing program is divided and operated by sub-programs is not recognized. Incidentally, Japanese Patent Application No. 2002-199471, which is an unpublished prior application, describes the processing of received signal packets.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-235339
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to realize efficient signal processing using a plurality of processors.
[0007]
Another object of the present invention is to be able to flexibly cope with a change in a program.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
(1) An apparatus according to the present invention includes a data output unit that outputs received data, and a processor that includes a plurality of processors connected in series from higher to lower, and that processes the received data Each of the processors constituting the processor row includes a subprogram set storage unit storing a subprogram set constituting a plurality of processing programs corresponding to a plurality of operation modes, and the subprogram set, A subprogram execution unit that processes the received data that is the processing target by executing a specific subprogram corresponding to the operation mode corresponding to the received data that is the processing target and its own order. Features.
[0009]
According to the above configuration, a plurality of processors are directly connected to form a processor row, and received data is processed in stages from the upper processor to the lower processor. Each of the plurality of processors constituting the processor array has a set of subprograms, from which a specific subprogram to process received data to be input is selected and received by executing the specific program. Data is processed. Since each processor operates independently, it is possible to avoid the local concentration of the load and to distribute the load, thereby achieving efficient processing. In addition, since the configuration of each processor can be made common to the whole or most of them except for a part thereof, the burden at the time of design and maintenance is reduced. That is, it is not necessary to design all of them as dedicated circuits for each processor. The reception data output means is preferably a transmission / reception means for transmitting / receiving ultrasonic waves, but may be other than that.
[0010]
Preferably, the plurality of processors constituting the processor array start operation by data input and operate independently from each other, and the received data is pipelined. According to this configuration, a master processor that manages the operations of all the processors locally and in real time becomes unnecessary. For this reason, there exists an advantage that the flexibility of a system configuration and the freedom degree of design are rich.
[0011]
Preferably, each processor constituting the processor row has a correspondence table storage unit that stores a correspondence table in which a subprogram to be executed by itself is associated with each operation mode, and the subprogram execution unit includes Subprogram selection means for selecting the specific subprogram with reference to the correspondence table is included. As described above, it is desirable to store the correspondence table in each processor. However, it is also possible to store the correspondence table outside the processor, or to add information for selecting a subprogram in each processor to the received data. It may be.
[0012]
Preferably, the processors constituting the processor row are different from each other only in the contents of the correspondence table, and the other hardware and software are the same. As a result, the design efficiency can be drastically increased by using the entire configuration in common, with only a partial configuration.
[0013]
Preferably, it includes means for individually changing the contents of the correspondence table for each processor constituting the processor row. Preferably, it includes means for collectively changing the contents of the subprogram set for each processor constituting the processor array. The batch change means that the same contents are changed, and the simultaneous change processing may be performed on all the processors or the sequential change processing may be performed.
[0014]
Preferably, preprocessing means for adding attribute information for each received data in units of ultrasonic beams is included, and the subprogram selecting means refers to attribute information added to the received data to be processed. The specific subprogram is selected. Preferably, the attribute information is information specifying an operation mode. Preferably, the attribute information is information specifying the specific subprogram.
[0015]
Preferably, the preprocessing means writes the received data to the frame memory in accordance with a transmission / reception sequence according to a frame memory for storing the reception data, and from the frame memory in accordance with a predetermined sequence different from the transmission / reception sequence. Memory management means for reading the received data. According to this configuration, received data can be processed asynchronously with the transmission / reception sequence. That is, the transfer timing and transfer order can be changed.
[0016]
Preferably, DMA transfer of received data is executed between the processors in the processor row. According to this configuration, data transfer can be separated from data processing in the processor by DMA (direct memory access) transfer.
[0017]
Preferably, the data processing unit has a plurality of processor rows arranged in parallel, and the received data is distributed to the plurality of processor rows. This configuration is advantageous when higher speed processing is required. The same set of subprograms may be used between the processor columns, or may be different depending on circumstances. Even in the latter case, the above-mentioned various advantages can be obtained because a common subprogram set is used for each processor column.
[0018]
(2) The method according to the present invention is a method of pipeline processing received data using a processor array including a plurality of processors connected in series from upper to lower in an ultrasonic diagnostic apparatus, the processor A step of storing the same subprogram set for each processor in the sequence, and a specific subprogram corresponding to the received data input from the previous stage in the subprogram set in each processor in the processor sequence And in each processor in the processor row, executing the selected specific subprogram to process the input received data, and outputting the processed received data to a subsequent stage; The subprogram set is composed of a plurality of subprogram groups, Sub program group is characterized in that it constitutes a processing program corresponding to each operation mode.
[0019]
Preferably, the method further includes a step of collectively changing the contents of the subprogram set stored in each processor in the processor row.
[0020]
(3) FIG. 11 shows a comparative example. In this example, the signal processing unit 10 includes a B-mode processing program execution unit 18, a CFM mode processing program execution unit 20, and a D-mode processing program execution unit 22. However, each program operation is dedicated, but it is the same as the conventional example shown in FIG. 10, and the load distribution cannot be performed.
[0021]
FIG. 12 shows a master-slave processor configuration as a reference example. The four slave processors 24, 26, 28 and 30 operate under centralized control by the master processor 32. When such a configuration is applied to signal processing in the ultrasonic diagnostic apparatus, the burden on the master processor 32 increases, which may become a bottleneck. In addition, in the case of specification change, there is a possibility that the whole needs to be redesigned.
[0022]
On the other hand, according to the present invention, it is rational because it is possible to prevent the local concentration of the load and achieve an efficient process and to maintain the basic configuration of the system even if there is a function change.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0024]
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 thereof.
[0025]
The probe 40 is an ultrasonic probe that is used in contact with a body surface of a living body or is inserted into a body cavity. The probe 40 has an array transducer composed of a plurality of vibration elements. This array transducer may be a 1D array transducer in which a plurality of transducer elements are linearly arranged, or may be a 2D array transducer in which a plurality of transducer elements are two-dimensionally arranged. An ultrasonic beam is formed by the array transducer, and the ultrasonic beam is electronically scanned. Examples of the electronic scanning method include various scanning methods such as electronic linear scanning and electronic sector scanning. Incidentally, an ultrasonic beam is formed for each of various operation modes such as the B mode, the CFM mode, and the D mode. Here, the ultrasonic beam in the CFM mode means an ultrasonic beam corresponding to a so-called color Doppler method. For example, in the B / D combined mode, the ultrasonic beam for the B mode and the ultrasonic beam for the D mode are alternately formed according to a predetermined transmission / reception sequence, and this is the same in the other combined modes. .
[0026]
The transmitter 42 functions as a transmission beam former and has a plurality of transmission circuits corresponding to a plurality of vibration elements. A plurality of transmission signals are generated by the plurality of transmission circuits, and the transmission signals are supplied to the plurality of vibration elements. Thereby, ultrasonic waves are emitted from the probe 40 into the living body.
[0027]
When the probe 40 receives a reflected wave from the living body, a plurality of reception signals are output from the plurality of vibration elements. Those received signals are input to the receiving unit 44. The receiving unit 44 functions as a so-called digital beam former and has a plurality of receiving circuits provided corresponding to the plurality of vibration elements. Each receiving circuit includes an amplifier, an A / D converter, a delay circuit, and the like. The reception signal output from each receiving circuit is input to an adder, and so-called phasing addition is executed in the adder. The received signal after the phasing addition is output to a beam processing unit 46 as a signal processing unit.
[0028]
In the example illustrated in FIG. 1, the beam processing unit 46 includes a preprocessing unit 48, a processor A50, a processor B52, and a processor C54. Each of the processors 50, 52, and 54 functions as a signal processing unit, and the processors 50, 52, and 54 have the same configuration except for some data (a correspondence table described later). In other words, except for a part, they have the same hardware and software. The contents of the correspondence table to be described later differ between the processors 50, 52, and 54.
[0029]
The preprocessing unit 48 has a function of assigning attribute information to a reception signal, that is, reception data for each ultrasonic beam. The attribute information is information for identifying the operation mode in the present embodiment. Of course, other information may be included as the attribute information. Further, as the attribute information, information specifying a subprogram (routine) to be executed by each processor described later may be included. In addition, the preprocessing unit 48 in the present embodiment has a frame memory. That is, the reception data for each ultrasonic beam is temporarily stored in the frame memory. The writing in that case follows the transmission / reception sequence. On the other hand, the reading of the received data from the frame memory can be performed according to a predetermined sequence that is asynchronous with the transmission / reception sequence, whereby the reading timing and reading order can be changed. As a result, it is advantageous when performing beam correlation processing, for example. Of course, such a frame memory and a memory control function may be provided as necessary.
[0030]
The beam processing unit 46 shown in FIG. 1 has three processors 50, 52, and 54 connected in series. However, the number of processors is not limited to three, and may be two or four or more. Good. Further, as will be described later with reference to FIG. 9, a plurality of processor rows connected in series can be provided in parallel. Each processor 50, 52, 54 is configured by a DSP (digital signal processor) in this embodiment.
[0031]
Of course, each of the processors 50, 52, and 54 can be provided by a processor other than such a DSP. For example, the processors 50, 52, and 54 can be configured by an electronic circuit including a CPU. In any case, it is desirable to use a processor that performs a program operation. As described above, the processors 50, 52, and 54 basically have the same configuration, and in this embodiment, the processors 50, 52, and 54 have routine sets as the same subprogram set. Have. Each processor 50, 52, 54 selects an appropriate subprogram, that is, a routine according to the operation mode corresponding to the input received data and the order in which the processor 50 is arranged, and executes the routine. , Processing of incoming received data is executed. A configuration example and an operation example of each of the processors 50, 52, and 54 will be described in detail later using FIG.
[0032]
Thus, the beam processing unit 46 performs signal processing corresponding to the operation mode associated with each received data, and specifically, the beam processing unit 46 as a whole corresponds to the B mode. Data processing, data processing corresponding to the CFM mode, data processing corresponding to the D mode, and the like are executed. Here, the data processing corresponding to the B mode is, for example, detection, logarithmic compression, gain adjustment, noise removal, and the like, and the data processing corresponding to the CFM mode is quadrature detection, filtering, autocorrelation calculation, etc. Data processing corresponding to the mode includes detection, filtering, frequency analysis processing, and the like. Of course, each of the above-described processing contents is an example, and it is desirable to provide data processing applied to various operation modes.
[0033]
The display processing unit 56 receives the processed reception data output from the beam processing unit 46. The display processing unit 56 has a function as a DSC (digital scan converter), for example, and has a function of forming an appropriate image corresponding to each operation mode. For example, in the CFM mode, received data representing a blood flow velocity is input, and a so-called color Doppler image (two-dimensional blood flow image) is formed by synthesizing these data while performing coordinate conversion on the data. The display processing unit 56 forms a so-called Doppler waveform when reception data corresponding to the D mode is input.
[0034]
Image data output from the display processing unit 56 is sent to the display unit 58, and an ultrasonic image corresponding to the operation mode is displayed on the display screen of the display unit 58.
[0035]
The system controller 60 is configured by a system program, a CPU, and the like, and performs operation control of each component in the ultrasonic diagnostic apparatus. However, unlike the master processor 32 shown in FIG. 12, the CPU does not centrally manage the operations of the processors 50, 52, and 54 in real time. Set operating parameters and download programs. That is, the processors 50, 52, and 54 can operate independently, that is, autonomously after a certain setting is made. In the present embodiment, each of the processors 50, 52, and 54 constitutes a data driven processor in which operation is started with data input as a trigger. As a result, as will be described later, so-called pipeline processing is achieved for a plurality of received data input in chronological order.
[0036]
The operation panel 62 includes a keyboard, a trackball, and the like, and the user can input necessary operation commands and parameters to the apparatus using the operation panel 62.
[0037]
FIG. 2 shows a configuration example of the processors 50, 52, and 54 shown in FIG. 1, and FIG. 2 shows a configuration example of the processor A50 as a representative. As described above, the other processors B52 and C54 have the same configuration. The configuration shown in FIG. 2 is a so-called functional block diagram, and an actual DSP is realized by various configuration modes.
[0038]
The memories 150 and 152 function as input buffers. That is, the reception data output from the previous stage is stored in the memory 150 or the memory 152. The reason why the two memories 150 and 152 are provided in this way is to enable reading from the other while writing to one. The same applies to the output buffer. As the output buffer, a memory 160 and a memory 162 are provided, and the access buffer is configured to be accessible by a so-called ping-pong method as in the case of the input buffer. Incidentally, DMA (direct memory access) transfer of received data is executed between the preprocessing unit 48 and the processor A50, between the processors 50, 52 and 54, and between the processor C54 and the display processing unit 56. Thus, the program execution unit 154 described below is freed from the burden of directly controlling data transfer.
[0039]
The program execution unit 154 has a program memory 156, and various programs or routines described later with reference to FIG. The program execution unit 154 executes a specific program and routine stored in the program memory 156, and performs processing for which the received data is input by the execution. The program execution unit 154 is provided with a calculation memory 158, and the calculation memory 158 temporarily stores calculation values necessary for executing the program.
[0040]
FIG. 3 shows a specific configuration of the unit data 63 output from the preprocessing unit 48. The unit data 63 forms a packet or a capsule, and the unit data 63 includes a data portion 63B and a header portion 63A. The data portion 63B includes beam data, that is, reception data for each ultrasonic beam. Consists of attribute information. In the present embodiment, this attribute information is information for identifying an operation mode associated with beam data.
[0041]
As described above, the attribute information is added to the received data in the preprocessing unit 48, and the packetized data is subjected to necessary processing in each of the processor A50, the processor B52, and the processor C54. Finally, it is passed to the display processing unit 56. In the display processing unit 56, attribute information is referred to as necessary at the stage of image formation, and attribute information that has become unnecessary thereafter is removed.
[0042]
FIG. 4 shows a data structure in the program memory 156 shown in FIG. In the program memory 156, various programs such as a main routine 64, a B mode processing program 68, a CFM mode processing program 70, and a D mode processing program 72 are stored. An execution routine correspondence table 66 is provided in or outside the main routine 64, and the execution program correspondence table 66 is used to select a subprogram, that is, a routine that is responsible for each operation mode in each processor. Yes.
[0043]
That is, in this embodiment, the B mode processing program 68 is divided into three subprograms of B routine # 1, B routine # 2, and B routine # 3. That is, the B mode is determined by the whole of these three routines. A processing program 68 is configured. Similarly, the CFM mode processing program 70 includes three routines of CFM routine # 1, CFM routine # 2, and CFM routine # 3, and the D mode processing program 72 includes D routine # 1 and D routine. # 2 and D routine # 3. Thus, in this embodiment, the number of divisions is the same.
[0044]
In a certain processor, only a specific routine in each program 68, 70, 72 is actually used, that is, it is not actually used for other routines. In other words, it is complicated to store a routine having the same contents for each processor and to make a dedicated design for each processor by selecting a necessary routine for each processor from among them. Is to avoid.
[0045]
Here, the main routine 64 also basically has the same contents among the processors, but as described above, the contents of the execution routine correspondence table 66 included therein differ between the processors.
[0046]
5 and 6 show specific examples of the above-described execution routine correspondence table 66. For example, what is shown in FIG. 5 is an execution routine correspondence table corresponding to the processor A50, and what is shown in FIG. It is an execution routine correspondence table corresponding to processor B52. In each correspondence table, a routine corresponding to each beam attribute, that is, each operation mode is designated. Such designation corresponds to the arrangement or order of processing of each processor. As shown in FIGS. 5 and 6, since the processor A50 is the first processor, the routine # 1 for each operation mode. Is assigned to the processor B, and the routine # 2 is assigned to each operation mode. The same applies to the third processor C54.
[0047]
In this way, when a single operation program is selected by dividing and assigning a single processing program to a plurality of processors arranged in series, the processing is shared by the plurality of processors. It is possible to avoid such a problem that the processing is concentrated on a certain processor. In addition, if the contents of each program are changed, the designer only needs to correct the common routine set for multiple processors at a time, so the designer only modifies the execution routine correspondence table. There is an advantage that it is sufficient.
[0048]
Next, operation examples of the processor A50, the processor B52, and the processor C54 will be described with reference to FIGS. FIG. 7 shows a sequence of beam data, and the time T 1 ~ T Five Each beam data is transmitted at each timing until. Here, the beam data is passed to the first processor in the order of B [0], D [1], D [2], and B [1].
[0049]
FIG. 8 shows the operation contents of each processor in the case shown in FIG. Here, each processor is conceptually shown in the horizontal direction in FIG. 8, and each time is shown in the vertical direction in FIG. First time T 1 , The first beam data B [0] is transferred to the processor A50, and the data is processed by the execution of the B routine # 1 according to the execution routine correspondence table in the processor A50. And the processing result is time T 2 Is passed to the processor B52, where the data is processed by the execution of the B routine # 2 according to the description in the execution routine correspondence table of the processor B52. Furthermore, time T Three The data processed by the processor B52 is processed by the execution of the B routine # 3 selected in accordance with the description in the execution routine correspondence table in the next processor C54.
[0050]
On the other hand, time T 2 , The second data beam data D [0] is input to the processor A50, which is processed by executing the D routine # 1. And the data is the time T Three And time T Four Are processed step by step by D routine # 2 and D routine # 3 in processor B52 and processor C54. This is repeated for each subsequent data. Therefore, as shown in FIG. 8, the pipeline processing as described above causes the processors to operate independently from each other, and the load is distributed as a whole in order to execute their own sharing. Efficient data processing is realized.
[0051]
In the meantime, in FIG. 1, when the contents of a routine set in the processors 50, 52, and 54 are changed, a program modification portion or a program under the control of the system controller 60 is read by reading from a communication line or medium not shown. The entire program is downloaded to each processor 50, 52, 54 at once. In this case, the user or designer does not have a burden of considering which program part is to be downloaded to which processor. On the other hand, when the execution routine correspondence table of each processor 50, 52, 54 is modified, the contents of the new correspondence table are written to each processor under the control of the system controller 60. However, the data capacity of such an execution routine correspondence table is extremely small, and the burden on the system or the design burden for writing is very small.
[0052]
FIG. 9 shows another configuration example. That is, the beam processing unit 46 shown in FIG. 9 has two processor rows 74 and 76 provided in parallel with each other. Each processor row 74 and 76 is constituted by three processors connected in series. The processor row 74 and the processor row 76 may be the same including their functions, but may correspond to different operation modes. In the former case, the processor that can be processed in the distribution stage of the received data to the first processor A1 and the processor A2 may preferentially capture the received data. In the latter case, the preprocessing unit 48 It may be determined to which processor row the received data is to flow. Of course, it is also possible for the head processor A1 or A2 to capture the received data that it is responsible for.
[0053]
In the embodiment described above, the execution routine correspondence table is stored for each of the processors 50, 52, and 54. However, as described above, when the preprocessing unit 48 assigns attribute information to the received data. As the attribute information, a routine number for each processor may be designated. That is, the preprocessing unit 48 has the same function as the execution routine correspondence table in each processor.
[0054]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, there is an advantage that efficient signal processing can be realized using a plurality of processors. Moreover, according to this invention, there exists an advantage that it can respond to a design change etc. flexibly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a preferred embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a specific configuration example of each processor illustrated in FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram for explaining a packet configuration;
4 is a diagram for explaining a data structure in the program memory shown in FIG. 2; FIG.
FIG. 5 is a diagram showing an example of an execution routine correspondence table;
FIG. 6 is a diagram showing another example of an execution routine correspondence table.
FIG. 7 is a diagram illustrating a column of beam data corresponding to a transmission / reception sequence.
FIG. 8 is a diagram for explaining the operation content of each processor at each time;
FIG. 9 is a diagram illustrating another configuration example of the beam processing unit illustrated in FIG. 1;
FIG. 10 is a block diagram for explaining a conventional example.
FIG. 11 is a block diagram for explaining a comparative example.
FIG. 12 is a block diagram for explaining a reference example;
[Explanation of symbols]
40 probe, 42 transmitting unit, 44 receiving unit, 46 beam processing unit (signal processing unit), 48 preprocessing unit, 50, 52, 54 processor, 56 display processing unit, 58 display unit, 64 main routine, 66 execution routine Table, 68B mode processing program, 70 CFM mode processing program, 72 B mode processing program, 154 program execution unit, 156 program memory.

Claims (14)

受信データを出力するデータ出力手段と、
上位から下位へ直列的に接続された複数のプロセッサからなるプロセッサ列を有し、前記受信データを処理するデータ処理部と、
を含み、
前記プロセッサ列を構成する各プロセッサは、
複数の動作モードに対応する複数の処理プログラムを構成するサブプログラム集合を記憶したサブプログラム集合記憶部と、
前記サブプログラム集合の内で、処理対象となった受信データに対応する動作モード及び自己の順位に応じた特定のサブプログラムを実行することにより、前記処理対象となった受信データを処理するサブプログラム実行部と、
を有することを特徴とする超音波診断装置。
Data output means for outputting received data;
A data processor that includes a processor array including a plurality of processors connected in series from the upper level to the lower level, and processes the received data;
Including
Each processor constituting the processor row is
A subprogram set storage unit storing a subprogram set constituting a plurality of processing programs corresponding to a plurality of operation modes;
A subprogram for processing the received data to be processed by executing a specific subprogram corresponding to the operation mode and its rank corresponding to the received data to be processed in the set of subprograms. The execution part;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
請求項1記載の装置において、
前記プロセッサ列を構成する複数のプロセッサは、データ入力により動作を開始し、且つ、互いに独立して動作し、
前記受信データがパイプライン処理されることを特徴とする超音波診断装置。
The apparatus of claim 1.
The plurality of processors constituting the processor row start operation by data input and operate independently of each other,
An ultrasonic diagnostic apparatus, wherein the received data is pipeline processed.
請求項1記載の装置において、
前記プロセッサ列を構成する各プロセッサは、各動作モードごとに自己が実行すべきサブプログラムを対応付けた対応表を記憶した対応表記憶部を有し、
前記サブプログラム実行部は、前記対応表を参照して前記特定のサブプログラムを選択するサブプログラム選択手段を含むことを特徴とする超音波診断装置。
The apparatus of claim 1.
Each processor that constitutes the processor column has a correspondence table storage unit that stores a correspondence table in which a subprogram to be executed by itself is associated with each operation mode,
The ultrasonic diagnostic apparatus, wherein the subprogram execution unit includes subprogram selection means for selecting the specific subprogram with reference to the correspondence table.
請求項3記載の装置において、
前記プロセッサ列を構成する各プロセッサは、前記対応表の内容のみが互いに異なり、それ以外のハードウエア及びソフトウエアが互いに同一であることを特徴とする超音波診断装置。
The apparatus of claim 3.
The ultrasonic diagnostic apparatus, wherein the processors constituting the processor row are different from each other only in the contents of the correspondence table, and the other hardware and software are the same.
請求項4記載の装置において、
前記プロセッサ列を構成する各プロセッサごとに前記対応表の内容を個別変更する手段を含むことを特徴とする超音波診断装置。
The apparatus of claim 4.
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising means for individually changing the contents of the correspondence table for each processor constituting the processor row.
請求項1記載の装置において、
前記プロセッサ列を構成する各プロセッサに対して前記サブプログラム集合の内容を一括変更する手段を含むことを特徴とする超音波診断装置。
The apparatus of claim 1.
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising means for collectively changing the contents of the subprogram set for each processor constituting the processor array.
請求項1記載の装置において、
超音波ビームを単位とする受信データごとに属性情報を付加する前処理手段を含み、
前記サブプログラム選択手段は前記処理対象となった受信データに付加された属性情報を参照することにより前記特定のサブプログラムを選択することを特徴とする超音波診断装置。
The apparatus of claim 1.
Including pre-processing means for adding attribute information for each received data in units of ultrasonic beams;
The ultrasonic diagnostic apparatus, wherein the subprogram selection means selects the specific subprogram by referring to attribute information added to the received data to be processed.
請求項7記載の装置において、
前記属性情報は動作モードを特定する情報であることを特徴とする超音波診断装置。
The apparatus of claim 7.
The ultrasonic diagnostic apparatus, wherein the attribute information is information for specifying an operation mode.
請求項7記載の装置において、
前記属性情報は前記特定のサブプログラムを指定する情報であることを特徴とする超音波診断装置。
The apparatus of claim 7.
The ultrasonic diagnostic apparatus, wherein the attribute information is information for designating the specific subprogram.
請求項7記載の装置において、
前記前処理手段は、
前記受信データを記憶するフレームメモリと、
送受波シーケンスに従って前記フレームメモリへの前記受信データの書き込みを行い、前記送受波シーケンスとは異なる所定シーケンスに従って前記フレームメモリからの前記受信データの読み出しを行うメモリ管理手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。
The apparatus of claim 7.
The preprocessing means includes
A frame memory for storing the received data;
Memory management means for writing the received data to the frame memory according to a transmission / reception sequence, and reading the reception data from the frame memory according to a predetermined sequence different from the transmission / reception sequence;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
請求項1記載の装置において、
前記プロセッサ列における各プロセッサ間では受信データのDMA転送が実行されることを特徴とする超音波診断装置。
The apparatus of claim 1.
The ultrasonic diagnostic apparatus, wherein DMA transfer of received data is executed between the processors in the processor array.
請求項1記載の装置において、
前記データ処理部は、並列配置された複数のプロセッサ列を有し、
前記複数のプロセッサ列に対して前記受信データが振り分けられることを特徴とする超音波診断装置。
The apparatus of claim 1.
The data processing unit has a plurality of processor rows arranged in parallel,
The ultrasonic diagnostic apparatus, wherein the received data is distributed to the plurality of processor rows.
超音波診断装置において、上位から下位へ直列的に接続された複数のプロセッサからなるプロセッサ列を用いて受信データをパイプライン処理する方法であって、
前記プロセッサ列における各プロセッサに対して同一のサブプログラム集合を記憶させておく工程と、
前記プロセッサ列における各プロセッサにおいて、前記サブプログラム集合の内で、前段から入力された受信データに対応する特定のサブプログラムを選択する工程と、
前記プロセッサ列における各プロセッサにおいて、前記選択された特定のサブプログラムを実行して前記入力された受信データを処理し、その処理後の受信データを後段へ出力する工程と、
を含み、
前記サブプログラム集合は、複数のサブプログラムグループによって構成され、各サブプログラムグループは各動作モードに対応する処理プログラムを構成することを特徴とする超音波診断装置におけるデータ処理方法。
In an ultrasonic diagnostic apparatus, a method of pipeline processing received data using a processor array composed of a plurality of processors connected in series from upper to lower,
Storing the same set of subprograms for each processor in the processor array;
In each processor in the processor row, selecting a specific subprogram corresponding to the received data input from the previous stage in the subprogram set;
In each processor in the processor row, executing the selected specific subprogram to process the input received data, and outputting the processed received data to the subsequent stage;
Including
The data processing method in the ultrasonic diagnostic apparatus, wherein the subprogram set includes a plurality of subprogram groups, and each subprogram group constitutes a processing program corresponding to each operation mode.
請求項13記載の方法において、
更に、前記プロセッサ列における各プロセッサに記憶されたサブプログラム集合の内容を一括変更する工程を含むことを特徴とする超音波診断装置におけるデータ処理方法。
14. The method of claim 13, wherein
The data processing method in the ultrasonic diagnostic apparatus further includes a step of collectively changing the contents of the subprogram set stored in each processor in the processor row.
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