JP4700951B2 - Digital filter processing apparatus, digital filter processing method, digital filter processing program, and MRI system - Google Patents
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本発明は、所定の閾値以上のノイズが重畳したアナログ信号からデジタル変換されたデジタルデータを順次一時記憶する複数のバッファと、複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数とを有し、デジタルデータとフィルタ係数を用いてフィルタ演算処理を行うデジタルフィルタ処理装置、デジタルフィルタ処理方法およびデジタルフィルタ処理プログラムに関し、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができるデジタルフィルタ処理装置、デジタルフィルタ処理方法およびデジタルフィルタ処理プログラムに関するものである。 The present invention has a plurality of buffers for sequentially and temporarily storing digital data digitally converted from an analog signal on which noise of a predetermined threshold value or more is superimposed, and filter coefficients associated with the plurality of buffers, Digital filter processing apparatus, digital filter processing method, and digital filter processing program for performing filter arithmetic processing using filter coefficients, and capable of suppressing the influence of noise retroactively before noise generation without adding parts The present invention relates to a processing device, a digital filter processing method, and a digital filter processing program.
従来、所定の閾値以上のノイズが重畳したアナログ信号からデジタル変換されたデジタルデータを順次一時記憶する複数のバッファと、複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数とを有し、デジタルデータとフィルタ係数を用いてフィルタ演算処理を行うデジタルフィルタ処理装置が知られている。かかるデジタルフィルタ処理装置は、例えば、磁気共鳴コンピュータ診断装置(以降においては、「磁気共鳴コンピュータ診断装置」を「MRI」という。)などのデータ収集部に用いられている。 Conventionally, it has a plurality of buffers for sequentially storing digital data digitally converted from an analog signal on which noise of a predetermined threshold or more is superimposed, and filter coefficients associated with the plurality of buffers, and the digital data and the filter coefficients There is known a digital filter processing apparatus that performs a filter calculation process using the. Such a digital filter processing apparatus is used in a data collection unit such as a magnetic resonance computer diagnostic apparatus (hereinafter, “magnetic resonance computer diagnostic apparatus” is referred to as “MRI”).
かかる、MRIにおいては、周囲の電子機器などの外的な要因によりMRIのRF信号に突発的なノイズが重畳することがある。そして、RF信号に所定の閾値を超えたノイズが重畳すると、ノイズの影響は、ノイズが重畳したデジタルデータだけではなく、ノイズの前後のデジタルデータにも影響が及ぶ。しかも、ノイズ検出後のRF信号は、アナログフィルタなどにより容易に除去することができるが、ノイズ検出前のRF信号は既に通過してしまっているので除去することは困難である。 In such MRI, sudden noise may be superimposed on the MRI RF signal due to external factors such as surrounding electronic devices. When noise exceeding a predetermined threshold is superimposed on the RF signal, the influence of noise affects not only the digital data on which the noise is superimposed but also the digital data before and after the noise. Moreover, the RF signal after noise detection can be easily removed by an analog filter or the like, but it is difficult to remove the RF signal before noise detection because it has already passed.
例えば、非特許文献1の従来のMRIにおいては、ノイズが検出された以後のアナログ信号を除去し、さらデジタル変換後に時間遅延分のデジタルデータに重畳したノイズを除去することによりノイズ検出以前に遡ってノイズを抑制する従来技術が適用されている。
For example, in the conventional MRI of
しかしながら、非特許文献1の従来のMRIにおいては、MRIのデータ収集部にたまたま存在する時間遅延分のデジタルデータに重畳したノイズを除去することしかできないという課題があった。また、データ収集部の途中にバッファを設ければより長い時間遡ってノイズを除去することができるが、ノイズを除去するために新たにバッファの追加が必要となるという課題があった。
However, the conventional MRI of
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができるデジタルフィルタ処理装置、デジタルフィルタ処理方法およびデジタルフィルタ処理プログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and a digital filter processing device, a digital filter processing method, and a digital filter processing capable of suppressing the influence of noise retroactively before the occurrence of noise without adding any components The purpose is to provide a program.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、第1の観点にかかる発明は、所定の閾値以上のノイズが重畳したアナログ信号からデジタル変換されたデジタルデータを順次一時記憶する複数のバッファと、前記複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数とを有し、前記デジタルデータと前記フィルタ係数を用いてフィルタ演算処理を行うデジタルフィルタ処理装置であって、前記複数のバッファに順次一時記憶されたデジタルデータを所定のデータに書換えるデータ書換手段と、前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記複数のバッファに順次一時記憶された、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを前記所定のデータに書換えて、前記フィルタ演算処理を行うよう制御するデジタルフィルタ制御手段と、を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the invention according to the first aspect includes a plurality of buffers for sequentially and temporarily storing digital data digitally converted from an analog signal on which noise of a predetermined threshold value or more is superimposed. A digital filter processing device having a filter coefficient associated with the plurality of buffers and performing a filter calculation process using the digital data and the filter coefficient, and sequentially stored in the plurality of buffers sequentially Data rewriting means for rewriting digital data to predetermined data, and when noise exceeding the predetermined threshold is detected, the range of the range affected by the detected noise that is temporarily stored in the plurality of buffers sequentially. Digital filter control means for rewriting digital data to the predetermined data and performing the filter calculation process , Characterized by comprising a.
この第1の観点にかかる発明によれば、複数のバッファに順次一時記憶されたデジタルデータを所定のデータに書換え、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、複数のバッファに順次一時記憶された、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを所定のデータに書換えて、フィルタ演算処理を行うよう制御することとしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。 According to the first aspect of the present invention, digital data sequentially temporarily stored in a plurality of buffers is rewritten to predetermined data, and when noise exceeding a predetermined threshold is detected, the digital data is sequentially temporarily stored in the plurality of buffers. The digital data in the range affected by the detected noise is rewritten to the specified data and controlled to perform the filter calculation process, so the noise can be traced back to before noise generation without adding parts. The influence of can be suppressed.
また、第2の観点にかかる発明は、第1の観点にかかる発明において、前記データ書換手段によって書換えられたデジタルデータの直前に前記バッファに一時記憶されたデジタルデータを読取るデータ読取手段をさらに備え、前記デジタルフィルタ制御手段は、前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記複数のバッファに順次一時記憶された、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを前記読取られたデジタルデータに書換えて、前記フィルタ演算処理を行うよう制御することを特徴とする。 The invention according to the second aspect further includes data reading means for reading the digital data temporarily stored in the buffer immediately before the digital data rewritten by the data rewriting means in the invention according to the first aspect. The digital filter control means reads the digital data in a range that is affected by the detected noise and is temporarily stored in the plurality of buffers sequentially when noise of the predetermined threshold value or more is detected. The digital data is rewritten, and control is performed so as to perform the filter calculation process.
この第2の観点にかかる発明によれば、書換えられたデジタルデータの直前にバッファに一時記憶されたデジタルデータを読取り、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、複数のバッファに順次一時記憶された、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを読取られたデジタルデータに書換えて、フィルタ演算処理を行うよう制御することとしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。 According to the second aspect of the invention, the digital data temporarily stored in the buffer immediately before the rewritten digital data is read, and when noise of a predetermined threshold value or more is detected, the plurality of buffers are sequentially temporarily stored. The stored digital data in the range affected by the detected noise is rewritten to the read digital data, and control is performed so that the filter calculation process is performed. The influence of noise can be suppressed retroactively.
また、第3の観点にかかる発明は、所定の閾値以上のノイズが重畳したアナログ信号からデジタル変換されたデジタルデータを順次一時記憶する複数のバッファと、前記複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数とを有し、前記デジタルデータと前記フィルタ係数を用いてフィルタ演算処理を行うデジタルフィルタ処理装置であって、前記複数のバッファに順次一時記憶されたデジタルデータを所定のデータに置換するデータ置換手段と、前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記複数のバッファに順次一時記憶された、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを前記所定のデータに置換して、前記フィルタ演算処理を行うよう制御するデジタルフィルタ制御手段と、を備えたことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there are provided a plurality of buffers for sequentially and temporarily storing digital data digitally converted from an analog signal on which noise of a predetermined threshold value or more is superimposed, and filter coefficients associated with the plurality of buffers. A digital filter processing device for performing a filter operation process using the digital data and the filter coefficient, wherein the data replacement means replaces the digital data sequentially temporarily stored in the plurality of buffers with predetermined data And when noise equal to or greater than the predetermined threshold is detected, the digital data in a range that is temporarily stored in the plurality of buffers and affected by the detected noise is replaced with the predetermined data, And digital filter control means for controlling to perform the filter calculation process.
この第3の観点にかかる発明によれば、複数のバッファに順次一時記憶されたデジタルデータを所定のデータに置換し、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、複数のバッファに順次一時記憶された、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを所定のデータに置換して、フィルタ演算処理を行うよう制御することとしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。 According to the third aspect of the invention, when digital data sequentially stored temporarily in a plurality of buffers is replaced with predetermined data, and noise exceeding a predetermined threshold is detected, the data is temporarily stored in the plurality of buffers. The stored digital data in the range affected by the detected noise is replaced with the specified data, and control is performed so that the filter operation is performed. Thus, the influence of noise can be suppressed.
また、第4の観点にかかる発明は、第3の観点にかかる発明において、前記データ置換手段によって置換されたデジタルデータの直前に前記バッファに一時記憶されたデジタルデータを読取るデータ読取手段をさらに備え、前記デジタルフィルタ制御手段は、前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記複数のバッファに順次一時記憶された、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを前記読取られたデジタルデータに置換して、前記フィルタ演算処理を行うよう制御することを特徴とする。 The invention according to the fourth aspect further comprises data reading means for reading the digital data temporarily stored in the buffer immediately before the digital data replaced by the data replacement means in the invention according to the third aspect. The digital filter control means reads the digital data in a range that is affected by the detected noise and is temporarily stored in the plurality of buffers sequentially when noise of the predetermined threshold value or more is detected. Control is performed so as to perform the filter calculation processing in place of the digital data.
この第4の観点にかかる発明によれば、置換されたデジタルデータの直前にバッファに一時記憶されたデジタルデータを読取り、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、複数のバッファに順次一時記憶された、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを読取られたデジタルデータに置換して、フィルタ演算処理を行うよう制御することとしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。 According to the fourth aspect of the invention, the digital data temporarily stored in the buffer immediately before the replaced digital data is read, and when noise exceeding a predetermined threshold is detected, the data is temporarily stored in the plurality of buffers sequentially. The stored digital data in the range affected by the detected noise is replaced with the read digital data, and control is performed to perform the filter calculation process. The influence of noise can be suppressed retroactively.
また、第5の観点にかかる発明は、所定の閾値以上のノイズが重畳したアナログ信号からデジタル変換されたデジタルデータを順次一時記憶する複数のバッファと、前記複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数とを有し、前記デジタルデータと前記フィルタ係数を用いてフィルタ演算処理を行うデジタルフィルタ処理装置であって、前記複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数を所定のフィルタ係数に置換するフィルタ係数置換手段と、前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを順次一時記憶するバッファに対応付けられたフィルタ係数を前記所定のフィルタ係数に置換して、前記フィルタ演算処理を行うよう制御するデジタルフィルタ制御手段と、を備えたことを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, there are provided a plurality of buffers for sequentially and temporarily storing digital data digitally converted from an analog signal on which noise equal to or greater than a predetermined threshold is superimposed, and filter coefficients associated with the plurality of buffers. A digital filter processing device that performs a filter calculation process using the digital data and the filter coefficient, wherein the filter coefficient replacement replaces the filter coefficient associated with the plurality of buffers with a predetermined filter coefficient And a filter coefficient associated with a buffer that temporarily stores digital data in a range that is affected by the detected noise when noise exceeding the predetermined threshold is detected as the predetermined filter coefficient. And a digital filter control means for controlling to perform the filter calculation processing by replacing And wherein the door.
この第5の観点にかかる発明によれば、複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数を所定のフィルタ係数に置換し、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを順次一時記憶するバッファに対応付けられたフィルタ係数を所定のフィルタ係数に置換して、フィルタ演算処理を行うよう制御することとしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。 According to the fifth aspect of the invention, the filter coefficient associated with a plurality of buffers is replaced with a predetermined filter coefficient, and when noise of a predetermined threshold value or more is detected, the influence of the detected noise Since the filter coefficient associated with the buffer that temporarily stores the digital data in the range covered by is replaced with a predetermined filter coefficient and control is performed to perform the filter calculation process, noise is added without adding components. The influence of noise can be suppressed retroactively.
また、第6の観点にかかる発明は、第1の観点から第5の観点のいずれか一つにかかる発明において、前記複数のバッファは、前記デジタル変換されたデジタルデータを順次一時記憶する複数のシフトレジスタであることを特徴とする。 The invention according to a sixth aspect is the invention according to any one of the first to fifth aspects, wherein the plurality of buffers are a plurality of temporary storages for sequentially storing the digitally converted digital data. It is a shift register.
この第6の観点にかかる発明によれば、複数のバッファは、デジタル変換されたデジタルデータを順次一時記憶する複数のシフトレジスタであることとしたので、サンプリングしたデジタルデータを順次一時的に記憶しながら、フィルタ演算処理をすることができる。 According to the sixth aspect of the invention, the plurality of buffers are a plurality of shift registers that sequentially and temporarily store digitally converted digital data, so that the sampled digital data is temporarily and temporarily stored. However, filter calculation processing can be performed.
また、第7の観点にかかる発明は、第1の観点から第5の観点のいずれか一つにかかる発明において、前記フィルタ演算処理は、前記複数のバッファに順次一時記憶されたデジタルデータと該複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数とをそれぞれ乗算し、乗算した積の総和をとることを特徴とする。 Further, the invention according to a seventh aspect is the invention according to any one of the first to fifth aspects, wherein the filter operation processing includes the digital data sequentially and temporarily stored in the plurality of buffers. Each filter coefficient associated with a plurality of buffers is multiplied, and the sum of the multiplied products is obtained.
この第7の観点にかかる発明によれば、フィルタ演算処理は、複数のバッファに順次一時記憶されたデジタルデータと複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数とをそれぞれ乗算し、乗算した積の総和をとることとしたので、フィルタ演算処理を容易に行うことができる。 According to the seventh aspect of the present invention, the filter operation processing multiplies the digital data sequentially temporarily stored in the plurality of buffers and the filter coefficients associated with the plurality of buffers, respectively, and sums the multiplied products. Therefore, the filter calculation process can be easily performed.
また、第8の観点にかかる発明は、第1の観点から第7の観点のいずれか一つにかかる発明において、磁気共鳴コンピュータ診断装置が診断の対象である被検者から収集した受信信号をフィルタ演算処理することを特徴とする。 The invention according to the eighth aspect is the invention according to any one of the first to seventh aspects, wherein the magnetic resonance computer diagnostic apparatus collects the received signals collected from the subject to be diagnosed. A filter calculation process is performed.
この第8の観点にかかる発明によれば、磁気共鳴コンピュータ診断装置が診断の対象である被検者から収集した受信信号をフィルタ演算処理することとしたので、磁気共鳴コンピュータ診断装置は、ノイズの影響が抑制された診断画像を生成することができる。 According to the eighth aspect of the invention, since the magnetic resonance computer diagnostic apparatus performs the filter calculation process on the received signal collected from the subject to be diagnosed, the magnetic resonance computer diagnostic apparatus A diagnostic image in which the influence is suppressed can be generated.
また、第9の観点にかかる発明は、所定の閾値以上のノイズが重畳したアナログ信号からデジタル変換されたデジタルデータを順次一時記憶する複数のバッファと、前記複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数とを有し、前記デジタルデータと前記フィルタ係数を用いてフィルタ演算処理を行うデジタルフィルタ処理方法であって、前記複数のバッファに順次一時記憶されたデジタルデータを所定のデータに書換えるデータ書換工程と、前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記複数のバッファに順次一時記憶された、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを前記所定のデータに書換えて、前記フィルタ演算処理を行うよう制御するデジタルフィルタ制御工程と、を含むことを特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a plurality of buffers that sequentially store digital data digitally converted from an analog signal on which noise of a predetermined threshold value or more is superimposed, and filter coefficients associated with the plurality of buffers. A digital filter processing method for performing a filter calculation process using the digital data and the filter coefficient, wherein the digital rewriting process sequentially rewrites the digital data temporarily stored in the plurality of buffers with predetermined data And, when noise equal to or greater than the predetermined threshold is detected, the digital data in a range that is temporarily stored in the plurality of buffers and that is affected by the detected noise is rewritten to the predetermined data, and And a digital filter control step for controlling to perform filter calculation processing.
この第9の観点にかかる発明によれば、複数のバッファに順次一時記憶されたデジタルデータを所定のデータに書換え、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、複数のバッファに順次一時記憶された、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを所定のデータに書換えて、フィルタ演算処理を行うよう制御することとしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。 According to the ninth aspect of the invention, digital data sequentially temporarily stored in a plurality of buffers is rewritten to predetermined data, and when noise exceeding a predetermined threshold value is detected, the digital data is sequentially temporarily stored in the plurality of buffers. The digital data in the range affected by the detected noise is rewritten to the specified data and controlled to perform the filter calculation process, so the noise can be traced back to before noise generation without adding parts. The influence of can be suppressed.
また、第10の観点にかかる発明は、第9の観点にかかる発明において、データ書換工程によって書換えられたデジタルデータの直前に前記バッファに一時記憶されたデジタルデータを読取るデータ読取工程をさらに含み、前記デジタルフィルタ制御工程は、前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記複数のバッファに順次一時記憶された、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを前記読取られたデジタルデータに書換えて、前記フィルタ演算処理を行うよう制御することを特徴とする。 The invention according to a tenth aspect further includes a data reading step of reading the digital data temporarily stored in the buffer immediately before the digital data rewritten by the data rewriting step in the invention according to the ninth aspect, In the digital filter control step, when noise equal to or higher than the predetermined threshold is detected, the digital data in the range that is affected by the detected noise, which is temporarily stored in the plurality of buffers sequentially, is read. Control is performed so as to perform the filter calculation processing by rewriting digital data.
この第10の観点にかかる発明によれば、書換えられたデジタルデータの直前にバッファに一時記憶されたデジタルデータを読取り、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、複数のバッファに順次一時記憶された、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを読取られたデジタルデータに書換えて、フィルタ演算処理を行うよう制御することとしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。 According to the tenth aspect of the invention, the digital data temporarily stored in the buffer immediately before the rewritten digital data is read, and when noise of a predetermined threshold value or more is detected, the buffer is sequentially temporarily stored in a plurality of buffers. The stored digital data in the range affected by the detected noise is rewritten to the read digital data, and control is performed so that the filter calculation process is performed. The influence of noise can be suppressed retroactively.
また、第11の観点にかかる発明は、所定の閾値以上のノイズが重畳したアナログ信号からデジタル変換されたデジタルデータを順次一時記憶する複数のバッファと、前記複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数とを有し、前記デジタルデータと前記フィルタ係数を用いてフィルタ演算処理を行うデジタルフィルタ処理方法であって、前記複数のバッファに順次一時記憶されたデジタルデータを所定のデータに置換するデータ置換工程と、前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記複数のバッファに順次一時記憶された、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを前記所定のデータに置換して、前記フィルタ演算処理を行うよう制御するデジタルフィルタ制御工程と、を含むことを特徴とする。 According to an eleventh aspect of the present invention, there are provided a plurality of buffers for sequentially storing digital data digitally converted from an analog signal on which noise of a predetermined threshold value or more is superimposed, and filter coefficients associated with the plurality of buffers. A digital filter processing method for performing a filter calculation process using the digital data and the filter coefficient, wherein the digital replacement process sequentially replaces the digital data temporarily stored in the plurality of buffers with predetermined data. And when noise equal to or greater than the predetermined threshold is detected, the digital data in a range that is temporarily stored in the plurality of buffers and affected by the detected noise is replaced with the predetermined data, And a digital filter control step for controlling to perform the filter calculation process.
この第11の観点にかかる発明によれば、複数のバッファに順次一時記憶されたデジタルデータを所定のデータに置換し、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、複数のバッファに順次一時記憶された、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを所定のデータに置換して、フィルタ演算処理を行うよう制御することとしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。 According to the eleventh aspect of the invention, digital data sequentially temporarily stored in a plurality of buffers is replaced with predetermined data, and when noise exceeding a predetermined threshold is detected, the data is temporarily stored in the plurality of buffers. The stored digital data in the range affected by the detected noise is replaced with the specified data, and control is performed so that the filter operation is performed. Thus, the influence of noise can be suppressed.
また、第12の観点にかかる発明は、第11の観点にかかる発明において、前記データ置換工程によって置換されたデジタルデータの直前に前記バッファに一時記憶されたデジタルデータを読取るデータ読取工程をさらに含み、前記デジタルフィルタ制御工程は、前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記複数のバッファに順次一時記憶された、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを前記読取られたデジタルデータに置換して、前記フィルタ演算処理を行うよう制御することを特徴とする。 The invention according to a twelfth aspect further includes a data reading step of reading the digital data temporarily stored in the buffer immediately before the digital data replaced by the data replacement step in the invention according to the eleventh aspect. The digital filter control step reads the digital data in a range that is affected by the detected noise, which is sequentially temporarily stored in the plurality of buffers, when noise of the predetermined threshold value or more is detected. Control is performed so as to perform the filter calculation processing in place of the digital data.
この第12の観点にかかる発明によれば、置換されたデジタルデータの直前にバッファに一時記憶されたデジタルデータを読取り、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、複数のバッファに順次一時記憶された、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを読取られたデジタルデータに置換して、フィルタ演算処理を行うよう制御することとしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。 According to the twelfth aspect of the present invention, the digital data temporarily stored in the buffer immediately before the replaced digital data is read, and when noise of a predetermined threshold value or more is detected, the buffer is sequentially temporarily stored in a plurality of buffers. The stored digital data in the range affected by the detected noise is replaced with the read digital data, and control is performed to perform the filter calculation process. The influence of noise can be suppressed retroactively.
また、第13の観点にかかる発明は、所定の閾値以上のノイズが重畳したアナログ信号からデジタル変換されたデジタルデータを順次一時記憶する複数のバッファと、前記複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数とを有し、前記デジタルデータと前記フィルタ係数を用いてフィルタ演算処理を行うデジタルフィルタ処理方法であって、前記複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数を所定のフィルタ係数に置換するフィルタ係数置換工程と、前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを順次一時記憶するバッファに対応付けられたフィルタ係数を前記所定のフィルタ係数に置換して、前記フィルタ演算処理を行うよう制御するデジタルフィルタ制御工程と、を含むことを特徴とする。 According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided a plurality of buffers that sequentially store digital data digitally converted from an analog signal on which noise of a predetermined threshold value or more is superimposed, and filter coefficients associated with the plurality of buffers. A digital filter processing method for performing a filter calculation process using the digital data and the filter coefficient, wherein the filter coefficient replacement replaces the filter coefficient associated with the plurality of buffers with a predetermined filter coefficient A filter coefficient associated with a buffer that sequentially and temporarily stores digital data in a range affected by the detected noise when noise equal to or greater than the predetermined threshold is detected as the predetermined filter coefficient And a digital filter control step for controlling to perform the filter calculation processing by replacing And wherein the door.
この第13の観点にかかる発明によれば、複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数を所定のフィルタ係数に置換し、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを順次一時記憶するバッファに対応付けられたフィルタ係数を所定のフィルタ係数に置換して、フィルタ演算処理を行うよう制御することとしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。 According to the thirteenth aspect of the invention, the filter coefficient associated with a plurality of buffers is replaced with a predetermined filter coefficient, and when noise of a predetermined threshold value or more is detected, the influence of the detected noise Since the filter coefficient associated with the buffer that temporarily stores the digital data in the range covered by is replaced with a predetermined filter coefficient and control is performed to perform the filter calculation process, noise is added without adding components. The influence of noise can be suppressed retroactively.
また、第14の観点にかかる発明は、所定の閾値以上のノイズが重畳したアナログ信号からデジタル変換されたデジタルデータを順次一時記憶する複数のバッファと、前記複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数とを有し、前記デジタルデータと前記フィルタ係数を用いてフィルタ演算処理を行うデジタルフィルタ処理プログラムであって、前記複数のバッファに順次一時記憶されたデジタルデータを所定のデータに書換えるデータ書換手順と、前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記複数のバッファに順次一時記憶された、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを前記所定のデータに書換えて、前記フィルタ演算処理を行うよう制御するデジタルフィルタ制御手順と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。 According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided a plurality of buffers that sequentially store digital data digitally converted from an analog signal on which noise of a predetermined threshold value or higher is superimposed, and filter coefficients associated with the plurality of buffers. A digital filter processing program for performing a filter calculation process using the digital data and the filter coefficient, and rewriting the digital data temporarily stored in the plurality of buffers sequentially with predetermined data And, when noise equal to or greater than the predetermined threshold is detected, the digital data in a range that is temporarily stored in the plurality of buffers and that is affected by the detected noise is rewritten to the predetermined data, and And causing a computer to execute a digital filter control procedure for controlling to perform filter arithmetic processing. And wherein the door.
この第14の観点にかかる発明によれば、複数のバッファに順次一時記憶されたデジタルデータを所定のデータに書換え、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、複数のバッファに順次一時記憶された、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを所定のデータに書換えて、フィルタ演算処理を行うよう制御することとしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。 According to the fourteenth aspect of the invention, digital data sequentially temporarily stored in a plurality of buffers is rewritten to predetermined data, and when noise exceeding a predetermined threshold is detected, the digital data is sequentially temporarily stored in the plurality of buffers. The digital data in the range affected by the detected noise is rewritten to the specified data and controlled to perform the filter calculation process, so the noise can be traced back to before noise generation without adding parts. The influence of can be suppressed.
また、第15の観点にかかる発明は、第14の観点にかかる発明において、前記データ書換手順によって書換えられたデジタルデータの直前に前記バッファに一時記憶されたデジタルデータを読取るデータ読取手順をさらにコンピュータに実行させ、前記デジタルフィルタ制御手順は、前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記複数のバッファに順次一時記憶された、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを前記読取られたデジタルデータに書換えて、前記フィルタ演算処理を行うよう制御することを特徴とする。 The fifteenth aspect of the invention is the computer according to the fourteenth aspect of the invention, further comprising a data reading procedure for reading the digital data temporarily stored in the buffer immediately before the digital data rewritten by the data rewriting procedure. The digital filter control procedure executes digital data in a range that is affected by the detected noise, which is sequentially temporarily stored in the plurality of buffers when noise of the predetermined threshold value or more is detected. Control is performed to rewrite the read digital data and perform the filter calculation processing.
この第15の観点にかかる発明によれば、書換えられたデジタルデータの直前にバッファに一時記憶されたデジタルデータを読取り、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、複数のバッファに順次一時記憶された、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを読取られたデジタルデータに書換えて、フィルタ演算処理を行うよう制御することとしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。 According to the fifteenth aspect of the invention, the digital data temporarily stored in the buffer immediately before the rewritten digital data is read, and when noise of a predetermined threshold value or more is detected, the plurality of buffers are sequentially temporarily stored. The stored digital data in the range affected by the detected noise is rewritten to the read digital data, and control is performed so that the filter calculation process is performed. The influence of noise can be suppressed retroactively.
また、第16の観点にかかる発明は、所定の閾値以上のノイズが重畳したアナログ信号からデジタル変換されたデジタルデータを順次一時記憶する複数のバッファと、前記複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数とを有し、前記デジタルデータと前記フィルタ係数を用いてフィルタ演算処理を行うデジタルフィルタ処理プログラムであって、前記複数のバッファに順次一時記憶されたデジタルデータを所定のデータに置換するデータ置換手順と、前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記複数のバッファに順次一時記憶された、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを前記所定のデータに置換して、前記フィルタ演算処理を行うよう制御するデジタルフィルタ制御手順と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。 According to a sixteenth aspect of the present invention, there are provided a plurality of buffers that sequentially store digital data digitally converted from an analog signal on which noise of a predetermined threshold value or more is superimposed, and filter coefficients associated with the plurality of buffers. A digital filter processing program for performing a filter calculation process using the digital data and the filter coefficient, and replacing the digital data sequentially temporarily stored in the plurality of buffers with predetermined data And when noise equal to or greater than the predetermined threshold is detected, the digital data in a range that is temporarily stored in the plurality of buffers and affected by the detected noise is replaced with the predetermined data, And a digital filter control procedure for controlling to perform the filter calculation process. And wherein the door.
この第16の観点にかかる発明によれば、複数のバッファに順次一時記憶されたデジタルデータを所定のデータに置換し、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、複数のバッファに順次一時記憶された、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを所定のデータに置換して、フィルタ演算処理を行うよう制御することとしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。 According to the sixteenth aspect of the present invention, when digital data sequentially stored temporarily in a plurality of buffers is replaced with predetermined data, and noise exceeding a predetermined threshold is detected, the data is temporarily stored in the plurality of buffers. The stored digital data in the range affected by the detected noise is replaced with the specified data, and control is performed so that the filter operation is performed. Thus, the influence of noise can be suppressed.
また、第17の観点にかかる発明は、第16の観点にかかる発明において、前記データ置換手順によって置換されたデジタルデータの直前に前記バッファに一時記憶されたデジタルデータを読取るデータ読取手順をさらにコンピュータに実行させ、前記デジタルフィルタ制御手順は、前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記複数のバッファに順次一時記憶された、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを前記読取られたデジタルデータに置換して、前記フィルタ演算処理を行うよう制御することを特徴とする。 According to a seventeenth aspect, in the invention according to the sixteenth aspect, the computer further includes a data reading procedure for reading the digital data temporarily stored in the buffer immediately before the digital data replaced by the data replacement procedure. The digital filter control procedure executes digital data in a range that is affected by the detected noise, which is sequentially temporarily stored in the plurality of buffers when noise of the predetermined threshold value or more is detected. Control is performed so as to perform the filter calculation processing in place of the read digital data.
この第17の観点にかかる発明によれば、置換されたデジタルデータの直前にバッファに一時記憶されたデジタルデータを読取り、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、複数のバッファに順次一時記憶された、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを読取られたデジタルデータに置換して、フィルタ演算処理を行うよう制御することとしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。 According to the seventeenth aspect of the present invention, the digital data temporarily stored in the buffer immediately before the replaced digital data is read, and when noise of a predetermined threshold value or more is detected, the data is temporarily stored in a plurality of buffers. The stored digital data in the range affected by the detected noise is replaced with the read digital data, and control is performed to perform the filter calculation process. The influence of noise can be suppressed retroactively.
また、第18の観点にかかる発明は、所定の閾値以上のノイズが重畳したアナログ信号からデジタル変換されたデジタルデータを順次一時記憶する複数のバッファと、前記複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数とを有し、前記デジタルデータと前記フィルタ係数を用いてフィルタ演算処理を行うデジタルフィルタ処理プログラムであって、前記複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数を所定のフィルタ係数に置換するフィルタ係数置換手順と、前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを順次一時記憶するバッファに対応付けられたフィルタ係数を前記所定のフィルタ係数に置換して、前記フィルタ演算処理を行うよう制御するデジタルフィルタ制御手順と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。 According to an eighteenth aspect of the present invention, there are provided a plurality of buffers that sequentially store digital data digitally converted from an analog signal on which noise of a predetermined threshold value or more is superimposed, and filter coefficients associated with the plurality of buffers. A digital filter processing program for performing a filter calculation process using the digital data and the filter coefficient, wherein the filter coefficient replacement replaces the filter coefficient associated with the plurality of buffers with a predetermined filter coefficient When noise greater than or equal to the predetermined threshold is detected, a filter coefficient associated with a buffer that sequentially temporarily stores digital data in a range affected by the detected noise is used as the predetermined filter coefficient. A digital filter control procedure for replacing and controlling to perform the filter calculation process; And characterized by causing a computer to execute.
この第18の観点にかかる発明によれば、複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数を所定のフィルタ係数に置換し、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを順次一時記憶するバッファに対応付けられたフィルタ係数を所定のフィルタ係数に置換して、フィルタ演算処理を行うよう制御することとしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。 According to the eighteenth aspect of the invention, the filter coefficient associated with the plurality of buffers is replaced with a predetermined filter coefficient, and when noise of a predetermined threshold value or more is detected, the influence of the detected noise Since the filter coefficient associated with the buffer that temporarily stores the digital data in the range covered by is replaced with a predetermined filter coefficient and control is performed to perform the filter calculation process, noise is added without adding components. The influence of noise can be suppressed retroactively.
本発明にかかるデジタルフィルタ処理装置は、複数のバッファに順次一時記憶されたデジタルデータを所定のデータに書換え、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、複数のバッファに順次一時記憶された、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを所定のデータに書換えて、フィルタ演算処理を行わせるよう構成したので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができるという効果を奏する。 The digital filter processing apparatus according to the present invention rewrites digital data temporarily stored in a plurality of buffers sequentially to predetermined data, and when noise exceeding a predetermined threshold is detected, the digital data is sequentially stored temporarily in the plurality of buffers. Since the digital data in the range affected by the detected noise is rewritten to the specified data and the filter calculation process is performed, the influence of the noise is suppressed retroactively before noise generation without adding any parts. There is an effect that can be done.
以下に、本発明にかかるデジタルフィルタ処理装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。ここでは、以下の4つの実施例について説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
(1)実施例1では、デジタルフィルタ処理装置のバッファに一時記憶されたノイズの影響を受けたデジタルデータを所定のデータに書換えることによりノイズを抑制する場合について説明する。
(2)実施例2では、デジタルフィルタ処理装置のバッファに一時記憶されたノイズの影響を受けたデジタルデータをそのデジタルデータの直前のデータに書換えることによりノイズを抑制する場合について説明する。
(3)実施例3では、デジタルフィルタ処理装置のバッファに一時記憶されたノイズの影響を受けたデジタルデータを所定のデータに置換することによりノイズを抑制する場合について説明する。
(4)実施例4では、デジタルフィルタ処理装置のバッファに対応付けられたフィルタ係数を所定のフィルタ係数に置換することによりノイズを抑制する場合について説明する。
Embodiments of a digital filter processing apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Here, the following four examples will be described. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(1) In the first embodiment, a case will be described in which noise is suppressed by rewriting digital data affected by noise temporarily stored in a buffer of a digital filter processing device with predetermined data.
(2) In the second embodiment, a case will be described in which noise is suppressed by rewriting digital data temporarily affected by noise stored in the buffer of the digital filter processing device with data immediately before the digital data.
(3) In the third embodiment, a case will be described in which noise is suppressed by replacing digital data affected by noise temporarily stored in the buffer of the digital filter processing device with predetermined data.
(4) In the fourth embodiment, a case will be described in which noise is suppressed by replacing a filter coefficient associated with a buffer of a digital filter processing device with a predetermined filter coefficient.
本実施例1では、デジタルフィルタ処理装置のバッファに一時記憶されたノイズの影響を受けたデジタルデータを所定のデータに書換えることによりノイズを抑制する場合について説明する。本実施例1では、(1−1)MRIシステムのデータ収集部に適用されているデジタルフィルタ処理装置の概要と主要な特徴、(1−2)MRIシステムの構成、(1−3)データ収集部およびデジタルフィルタ処理装置の構成、(1−4)データ収集処理手順、(1−5)フィルタ演算処理手順について説明する。 In the first embodiment, a case will be described in which noise is suppressed by rewriting digital data affected by noise temporarily stored in a buffer of a digital filter processing device with predetermined data. In the first embodiment, (1-1) the outline and main features of a digital filter processing apparatus applied to the data collection unit of the MRI system, (1-2) the configuration of the MRI system, and (1-3) data collection The configuration of the image processing unit and the digital filter processing device, (1-4) data collection processing procedure, and (1-5) filter calculation processing procedure will be described.
(1−1)MRIシステムのデータ収集部に適用されているデジタルフィルタ処理装置の概要と主要な特徴
まず、図1〜図5を参照して、実施例1に係るMRIシステム10のデータ収集部24に適用されているデジタルフィルタ処理装置240の概要と主要な特徴について説明する。図1は、実施例1に係るMRIシステム10の構成を示す機能ブロック図である。また、図2は、図1に示すデータ収集部24の構成を示す機能ブロック図である。また、図3は、図2に示すデータ収集部が取り込んだRF信号に重畳したノイズの一例を示す図である。また、図4は、図2に示すAD変換器が図3に示すRF信号をデジタルデータに変換した一例を示す図である。また、図5は、図2に示すデジタルフィルタ処理装置240の複数のバッファに記憶されたノイズが重畳したデジタルデータの一例を示す図である。
(1-1) Outline and Main Features of Digital Filter Processing Device Applied to Data Collection Unit of MRI System First, referring to FIGS. 1 to 5, the data collection unit of the MRI system 10 according to the first embodiment An outline and main features of the digital
図1に示すように、MRIシステム10は、被検体40を構成する水素原子の核磁気共鳴を利用して被検体40の断層画像を取得する診断システムである。すなわち、MRIシステム10は、一定の強度の磁場中で一定の周波数の電磁波を被検体40に照射する。そして、照射した一定の周波数の電磁波によって被検体40を構成する水素原子核を共鳴させることにより水素原子核から放射されたRF信号を受信する。さらに、受信したRF信号をデータ処理することによって被検体40の断層画像を取得する。
As shown in FIG. 1, the MRI system 10 is a diagnostic system that acquires a tomographic image of the subject 40 by using nuclear magnetic resonance of hydrogen atoms constituting the subject 40. That is, the MRI system 10 irradiates the subject 40 with an electromagnetic wave having a constant frequency in a magnetic field having a constant intensity. And the RF signal radiated | emitted from the hydrogen nucleus is received by making the hydrogen nucleus which comprises the
また、図2に示すように、データ収集部24は、被検体40から受信したRF信号を取り込んでデータ処理部31に出力するデータ収集装置であり、ノイズ検出回路241、AD変換器242、入力処理回路243、検波処理回路244、デジタルフィルタ処理装置240、出力処理回路248を有する。
As shown in FIG. 2, the
ノイズ検出回路241は、図3に示されたRF信号Eiに重畳した所定の閾値以上のノイズを検出する回路であり、ノイズを検出してデジタルフィルタ処理装置240に通知する。また、AD変換器242は、図3に示されたRF信号Eiを図4に示されたデジタルデータに変換する。また、図4の一つの○は、一つのデジタルデータを示している。これらのデジタルデータの内、◎で示されたデジタルデータが検出されたノイズが重畳しているデジタルデータで、●で示されたデジタルデータがノイズの影響範囲にあるデジタルデータである。
The
また、入力処理回路243は、デジタル変換されたデジタルデータのオフセットを補正する。また、検波処理回路244は、入力処理されたデジタルデータの中心周波数をベースバンドに変換する。また、デジタルフィルタ処理装置240は、検波処理されたデジタルデータにフィルタ演算処理を施し、デジタルデータの高周波成分を80MHzから1MHzに低減する。
The
また、デジタルフィルタ処理装置240は、デジタルデータの高周波数成分を80MHzから1MHzに1/80に低減するために図5に示すように80個(N=79)のバッファにデジタルデータを記憶してフィルタ演算処理を行う。また、図5のデジタルデータのうち、n番目のバッファに記憶されているデジタルデータが検出されたノイズが重畳したデジタルデータで、ノイズの前後のm個のデジタルデータがノイズの影響範囲にあるデジタルデータである。
Further, the digital
また、デジタルフィルタ処理装置240は、ノイズ検出回路241から所定の閾値以上のノイズが検出されたとの通知を受けると、デジタルフィルタ処理装置240の80個のバッファに順次一時記憶された、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータ、すなわち最大(2m+1)個のデジタルデータを所定のデータに書換えて、フィルタ演算処理を行うこととしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。なお、出力処理回路248は、デジタルフィルタ処理を施されたデジタルデータのインターフェースの整合性をとりデータ処理部31に出力する。
In addition, when the digital
(1−2)MRIシステムの構成
次に、図1を参照して、実施例1に係るMRIシステム10の構成について説明する。
図1に示すように、MRIシステム10は、MRI装置20、オペレータコンソール30、被検体40を有する。MRI装置20は、マグネットシステム21、RF駆動部22、勾配駆動部23、データ収集部24、制御部25を有する。
(1-2) Configuration of MRI System Next, the configuration of the MRI system 10 according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the MRI system 10 includes an
マグネットシステム21は、被検体40が搬入される円柱状の内部空間に一定の静電場および高周波磁場を形成する永久磁石あるいは常伝導電磁石から構成されるシステムである。また、RF駆動部22は、後述する制御部25の指示に基づいてマグネットシステム21に駆動信号を与えてRF信号を発生し、被検体40の体内の水素原子核を励起する駆動装置である。なお、被検体40は、被検者または検査の対象である。
The
また、勾配駆動部23は、後述する制御部25の指示に基づいてマグネットシステム21に駆動信号を与えて静電場に勾配を形成する駆動装置である。また、データ収集部24は、後述する制御部25の指示に基づいてマグネットシステム21が受信したRF信号を取り込んで、後述するデータ処理部31に出力するデータ収集装置である。また、制御部25は、MRI装置20の全体を制御する制御装置である。
The
オペレータコンソール30は、データ処理部31、操作部32、表示部33を有する。データ処理部31は、データ収集部24から入力したデータを処理して被検体40の断層画像データを生成する処理部である。また、操作部32は、ユーザの操作信号をデータ処理部31に入力する入力装置であり、キーボードやマウスである。また、表示部33は、被検体40の断層画像などを表示する画像表示装置であり、LCD(Liquid Crystal Display)などである。
The operator console 30 includes a data processing unit 31, an operation unit 32, and a
(1−3)データ収集部およびデジタルフィルタ処理装置の構成
次に、図2〜図6を参照して、データ収集部およびデジタルフィルタ処理装置の構成について説明する。図6は、図2に示すデジタルフィルタ処理装置240の構成をさらに詳細に示す機能ブロック図である。
(1-3) Configuration of Data Collection Unit and Digital Filter Processing Device Next, the configuration of the data collection unit and the digital filter processing device will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a functional block diagram showing the configuration of the digital
図2に示すように、データ収集部24は、ノイズ検出回路241、AD変換器242、入力処理回路243、検波処理回路244、デジタルフィルタ処理装置240、出力処理回路248を有する。
As shown in FIG. 2, the
ノイズ検出回路241は、RF信号に重畳した所定の閾値以上のノイズを検出する回路であり、所定の閾値以上のノイズを検出した場合に後述するデジタルフィルタ処理装置240に所定の閾値以上のノイズを検出した旨通知する。また、AD変換器242は、RF信号をアナログ信号からデジタルデータに変換する変換器であり、変換したデジタルデータを入力処理回路243に出力する。ここで、図3を参照して、図2に示すデータ収集部24が取り込んだRF信号に重畳したノイズの一例について説明する。同図に示すようなノイズは、周囲の電子機器の動作などの外的な要因によって高周波のRF信号に混入し、重畳する。
The
また、図4を参照して、図2に示すAD変換器242が図3に示すRF信号をデジタルデータに変換した一例について説明する。同図に示すように、AD変換器242は、RF信号から時間間隔Δt、例えば80MHzならば12.5nsecでRF信号をサンプリングし、デジタルデータに変換する。同図の一つの○が一つのデジタルデータに対応する。また、◎は、ノイズ検出回路241によって検出された所定の閾値以上のノイズが重畳したデジタルデータを示す。また、●は、ノイズの影響範囲に有るデジタルデータを示す。
An example in which the
また、入力処理回路243は、AD変換器242から出力されたデジタルデータのオフセットを補正する処理回路であり、オフセットを補正したデジタルデータを検波処理回路244に出力する。また、検波処理回路244は、デジタルデータの中心周波数をベースバンドに変換するための検波処理を行う回路であり、検波処理を行ったデジタルデータをデジタルフィルタ処理装置240に出力する。
The
デジタルフィルタ処理装置240は、検波処理を行ったデジタルデータにフィルタ演算処理を施す処理装置であり、具体的には、デジタルデータの高周波成分を80MHzから1MHzに低減するフィルタ演算処理を行う。また、出力処理回路248は、フィルタ演算処理を施されたデジタルデータをデータ処理部31に出力するためのデータインタフェース回路である。
The digital
ここで、図5を参照して、図2に示すデジタルフィルタ処理装置240の複数のバッファに記憶された、ノイズが重畳したデジタルデータの一例について説明する。デジタルフィルタ処理装置240は、0〜Nの(N+1)個のシフトレジスタを有し、(n+m)番目〜(n−m)番目のバッファに図4に示されたノイズによって影響を受けた(2m+1)個のデジタルデータが記憶されている。
Here, an example of digital data on which noise is superimposed and stored in a plurality of buffers of the digital
このように、(2m+1)個のデジタルデータは、検出された所定の閾値以上のノイズによって影響を受けたデジタルデータであることとしたので、所定の閾値以上のノイズによって影響されたデジタルデータを書換えることによりノイズの影響を抑制することができる。 As described above, since (2m + 1) pieces of digital data are digital data influenced by the detected noise exceeding the predetermined threshold value, the digital data affected by the noise exceeding the predetermined threshold value is rewritten. Therefore, the influence of noise can be suppressed.
続いて、図6を参照して、図2に示すデジタルフィルタ処理装置240の構成についてさらに詳細に説明する。同図に示すように、デジタルフィルタ処理装置240は、デジタルフィルタ回路245、フィルタ係数記憶部246、デジタルフィルタ制御部247を有する。
Next, the configuration of the digital
ここで、デジタルフィルタ回路245を説明する前にフィルタ演算処理について簡単に説明する。フィルタ演算処理においては、以下の(式1)に示すように、ある時点の出力データg(n)を現在と過去の入力データf(n)、f(n+1)・・、f(n+N)にフィルタ係数h(0)、h(1)・・、h(N)をそれぞれ乗じて加算して求める。
Here, before describing the
デジタルフィルタ回路245は、上記の(式1)の演算を行う回路であり、シフトレジスタ2451−0〜2451−N、乗算器2452−0〜2452−N、加算器2453を有する。シフトレジスタ2451−0〜2451−Nは、Δtのサンプリング間隔でサンプリングされた(N+1)個のデジタルデータを順次一時的に記憶するバッファであり、データ書換部2451a―0〜2451a―Nを有する。データ書換部2451a―0〜2451a―Nは、デジタル制御回路247の指示によりシフトレジスタ2451−0〜2451−Nに記憶されているデジタルデータを書換える書換部である。
The
このように、複数のバッファは、デジタル変換されたデジタルデータを順次一時記憶するシフトレジスタ2451−0〜2451−Nであることとしたので、サンプリングしたデジタルデータをシフトしながら順次一時的に記憶することができる。 As described above, since the plurality of buffers are the shift registers 2451-0 to 2451-N that sequentially and temporarily store digitally converted digital data, the sampled digital data is temporarily and temporarily stored while being shifted. be able to.
また、乗算器2452−0〜2452−Nは、シフトレジスタ2451−0〜2451−Nに一時的に記憶されているデジタルデータにフィルタ係数h(0)・・・・h(N)を乗じる乗算器である。また、加算器2453は、乗算器2452−0〜2452−Nの(N+1)個の積を加算する加算器である。
Multipliers 2452-0 to 2452 -N multiply the digital data temporarily stored in the shift registers 2451-0 to 2451 -N by filter coefficients h (0)... H (N). It is a vessel. The
このように、デジタルフィルタ回路245は、シフトレジスタ2451−0〜2451−Nに順次一時記憶されたデジタルデータとシフトレジスタ2451−0〜2451−Nに対応付けられたフィルタ係数とをそれぞれ乗算し、和をとることとしたので、フィルタ演算処理を容易に行うことができる。
Thus, the
フィルタ係数記憶部246は、フィルタ係数h(0)、h(1)・・h(N)を記憶する記憶部である。また、デジタルフィルタ制御部247は、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、(N+1)個のシフトレジスタ2451−0〜2451−Nに順次一時記憶された、検出されたノイズが影響を及ぼす範囲のデジタルデータ、すなわち図5に示された(n―m)番目〜(n+m)番目のデジタルデータを所定のデータに書換えて、フィルタ演算処理を行うよう制御する制御部である。このことにより、RF信号に重畳しているノイズの影響を抑制することができる。
The filter
また、デジタルフィルタ制御部247は、ノイズに影響されたデジタルデータの影響範囲を次のように特定する。すなわち、ノイズ検出回路241がRF信号に重畳した所定の閾値以上のノイズを検出した時刻を時刻t、RF信号がAD変換器242でデジタル変換されるサンプリング間隔をΔt、AD変換器242でRF信号からデジタル変換されたデジタルデータが入力処理回路243、検波処理回路244を経由してデジタルフィルタ回路245のシフトレジスタ2451−0に格納されるまでの時間遅延をτとする。時間遅延τがm×Δt以上の場合は、ノイズに影響されたデジタルデータはシフトレジスタに未だ格納されていない。
In addition, the digital
従って、遅延時間τが経過して、ノイズに影響されたデジタルデータがシフトレジスタ2451−0に格納されたときに、デジタルフィルタ制御部247は、シフトレジスタ2451−0に記憶されているデジタルデータを所定のデータに書換えるようデータ書換部2451a―0を制御する。もちろん、Δt時間後にはノイズに影響された次のデジタルデータがシフトレジスタ2451−0に格納されるので、デジタルフィルタ制御部247は、順次所定のデータに書換えるようデータ書換部2451a―0を制御する。
Therefore, when the delay time τ elapses and the digital data affected by noise is stored in the shift register 2451-0, the digital
一方、時間遅延τがm×Δt未満の場合は、ノイズに影響されたデジタルデータはシフトレジスタ2451−0〜2451−m´に格納されている。すなわち、
m´=int[(m×Δt−τ)/Δt]−1 (式2)
ただし、int[ ]は、[ ]内の演算結果を整数にする演算子である。
On the other hand, when the time delay τ is less than m × Δt, the digital data affected by the noise is stored in the shift registers 2451-0 to 2451-m ′. That is,
m ′ = int [(m × Δt−τ) / Δt] −1 (Formula 2)
However, int [] is an operator that makes the operation result in [] an integer.
従って、デジタルフィルタ制御部247は、シフトレジスタ2451−0〜2451―m´に記憶されているデジタルデータを所定のデータに書換えるようデータ書換部2451a―0〜2451a―m´を制御する。もちろん、Δt時間後にはノイズに影響された次のデジタルデータがシフトレジスタ2451−0に格納されるので、デジタルフィルタ制御部247は、順次所定のデータに書換えるようデータ書換部2451a―0を制御する。
Therefore, the digital
通常、サンプリング間隔Δtおよび遅延時間τは、一定で、ノイズの影響範囲mが一定である場合は、m´も一定となる。時間遅延τがm×Δt未満の場合がより一般的なので、以下においては、時間遅延τがm×Δt未満の場合について説明する。 Usually, when the sampling interval Δt and the delay time τ are constant and the noise influence range m is constant, m ′ is also constant. Since the case where the time delay τ is less than m × Δt is more general, the case where the time delay τ is less than m × Δt will be described below.
(1−4)データ収集処理手順
次に、図7を参照して、図2に示すデータ収集部のデータ収集処理手順について説明する。図7は、図2に示すデータ収集部のデータ収集処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、まずデータ収集部24は、MRI装置20のマグネットシステム21からRF信号を入力する(ステップS701)。そして、ノイズ検出回路241は、RF信号に所定の閾値以上のノイズを検出した場合は、デジタルフィルタ処理装置240に通知する(ステップS702)。
(1-4) Data Collection Processing Procedure Next, the data collection processing procedure of the data collection unit shown in FIG. 2 will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart showing a data collection processing procedure of the data collection unit shown in FIG. As shown in the figure, first, the
さらに、AD変換器242は、RF信号から80MHzでサンプリングし、サンプリングしたRF信号をデジタルデータに変換し、入力処理回路243に出力する(ステップS703)。そして、入力処理回路243は、AD変換器242から入力したデジタルデータのオフセットを補正し、検波処理回路に出力する(ステップS704)。さらに、検波処理回路244は、入力処理回路243から入力したデジタルデータの中心周波数をベースバンドに変換する検波処理を行い、デジタルフィルタ処理装置240に出力する(ステップS705)。
Further, the
そして、デジタルフィルタ処理装置240は、検波処理回路244から入力したデジタルデータにフィルタ演算処理を施し、デジタルデータの高周波成分を80MHzから1MHzに低減する(ステップS706)。この場合、ノイズ検出回路241からRF信号に所定の閾値以上のノイズを検出したという通知があった場合は、デジタルフィルタ処理装置240に順次一時記憶された、ノイズの影響範囲にあるデジタルデータからノイズの影響を取り除いて、フィルタ演算処理を行う。
Then, the digital
さらに、出力処理回路248は、デジタルフィルタ処理装置240から入力したデジタルデータをデータ処理装置31のデータインタフェースに整合するようにデータ処理し(ステップS707)、データ処理部31にデジタルデータを出力する(ステップS708)。
Further, the
上記一連の処理を行うことにより、デジタルフィルタ処理装置240は、ノイズ検出回路241からRF信号に所定の閾値以上のノイズを検出したという通知があった場合は、デジタルフィルタ処理装置240に順次一時記憶された、ノイズの影響範囲にあるデジタルデータからノイズの影響を取り除いて、フィルタ演算処理を行うこととしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。
By performing the above-described series of processing, when the digital
(1−5)フィルタ演算処理手順
次に、図8を参照して、図7に示すフィルタ演算処理手順、ステップS706についてさらに詳細に説明する。図8は、図7に示すフィルタ演算処理手順、ステップS706をさらに詳細に示すフローチャートである。同図に示すように、まずデジタルフィルタ制御部247は、ノイズ検出回路241から所定の閾値以上のノイズが検出されたとの通知があったか否かを判定する(ステップS801)。
(1-5) Filter Calculation Processing Procedure Next, the filter calculation processing procedure shown in FIG. 7 and step S706 will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart showing the filter operation processing procedure shown in FIG. 7, step S706 in more detail. As shown in the figure, first, the digital
その結果、ノイズ検出回路241から所定の閾値以上のノイズが検出されたとの通知が有った場合は(ステップS801肯定)、デジタルフィルタ制御部247は、シフトレジスタ2451−0〜2451−m´(式2参照)に格納されたノイズの影響範囲内のデジタルデータを所定のデータに書換えるよう制御する(ステップS802)。例えば、ノイズの影響範囲内のデジタルデータを0またはその他の任意のデータに書換えるよう制御する。
As a result, when there is a notification from the
一方、ノイズ検出回路241から所定の閾値以上のノイズが検出されたとの通知が無かった場合は(ステップS801否定)、デジタルフィルタ制御部247は、手順をステップS803に進める。
On the other hand, if there is no notification from the
そして、デジタルフィルタ回路245は、シフトレジスタ2451−0〜2451ーNのデータを全体にシフトし(ステップS803)、最初のシフトレジスタ2451−0に検波処理回路244から入力した新たなデータを格納する(ステップS804)。
Then, the
さらに、デジタルフィルタ制御部247は、新たなデータがノイズの影響範囲内にあるデータであるか否かを判定する(ステップS805)。その結果、新たなデータがノイズの影響範囲内にあるデータでない場合は(ステップS805否定)、デジタルフィルタ制御部247は、フィルタ演算処理を実施し(ステップS806)、フィルタ演算処理結果を出力処理回路248に出力するよう制御する(ステップS807)。
Further, the digital
一方、新たなデータがノイズの影響範囲内にあるデータである場合は(ステップS805肯定)、デジタルフィルタ制御部247は、ノイズに影響されたデータを所定のデータに書換え(ステップS808)、フィルタ演算処理を実施し(ステップS809)、フィルタ演算処理結果を出力処理回路248に出力するよう制御する(ステップS810)。以後、ステップS803〜ステップS810の手順を繰り返す。
On the other hand, when the new data is within the noise influence range (Yes at Step S805), the digital
上記一連の処理を行うことにより、デジタルフィルタ制御部247は、ノイズ検出回路241からRF信号に所定の閾値以上のノイズを検出したという通知があった場合は、シフトレジスタ2451−0〜2451−Nに順次一時記憶された、検出されたノイズの影響範囲内にあるデジタルデータを所定のデータ、例えば0に書換えて、フィルタ演算処理を行うこととしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。
By performing the above-described series of processing, the digital
上述してきたように、本実施例1では、データ書換部2451a―0〜2451a―Nは、シフトレジスタ2451―0〜2451―Nに順次一時記憶されたデジタルデータを所定のデータに書換え、デジタルフィルタ制御部247は、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、シフトレジスタ2451―0〜2451―Nに順次一時記憶された、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを所定のデータに書換えて、フィルタ演算処理を行うよう制御することとしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。
As described above, in the first embodiment, the
実施例2では、デジタルフィルタ処理装置240aのバッファに一時記憶されたノイズの影響を受けたデジタルデータをそのデジタルデータの直前のデータに書換えることによりノイズを抑制する場合について説明する。ここでは、デジタルフィルタ処理装置240aの構成およびフィルタ演算処理手順について説明する。なお、本実施例2のMRIシステム10およびデータ収集部24の構成は、実施例1と全く同じである。また、本実施例2のデータ収集処理手順は、実施例1と全く同じである。
In the second embodiment, a case will be described in which noise is suppressed by rewriting digital data affected by noise temporarily stored in the buffer of the digital
まず、図9を参照して、実施例2に係るデジタルフィルタ処理装置240aの構成について説明する。図9は、実施例2に係るデジタルフィルタ処理装置240aの構成を示す機能ブロック図である。実施例1のデジタルフィルタ処理装置240の構成との相違は、デジタルフィルタ制御部247aであり、その他は全く同じであるので、データ読取部2471について説明する。
First, the configuration of the digital
デジタルフィルタ制御部247aは、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、シフトレジスタ2451−0〜2451−Nに順次一時記憶された、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータをノイズの影響が及ぶ範囲の直前のデジタルデータに書換えて、フィルタ演算処理を行うよう制御する制御部であり、データ読取部2471を有する。データ読取部2471は、ノイズ検出回路241から所定の閾値以上のノイズが検出されたとの通知があった場合に、シフトレジスタ2451−0〜2451−m´(式2参照)に格納されたノイズに影響されたデータの直前のデータをシフトレジスタ2451−(m´+1)から読取り、保持する読取部である。
When noise of a predetermined threshold value or more is detected, the digital filter control unit 247a generates digital data within a range that is temporarily stored in the shift registers 2451-0 to 2451-N and that is affected by the detected noise. Is a control unit that controls to perform the filter calculation process by rewriting the digital data immediately before the range in which the data is affected, and includes a
デジタルフィルタ制御部247aは、シフトレジスタ2451−(m´+1)から読取り、保持したデータをノイズの影響範囲にあるデータに置換して、フィルタ演算処理を行うよう制御することとしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。 Since the digital filter control unit 247a controls to perform the filter calculation process by replacing the data read from the shift register 2451- (m ′ + 1) with the data in the noise influence range, Without adding, the influence of noise can be suppressed retroactively before the occurrence of noise.
次に、図10を参照して、図9に示すデジタルフィルタ処理装置240aのフィルタ演算処理手順について詳細に説明する。図10は、図9に示すデジタルフィルタ処理装置240aのフィルタ演算処理手順を詳細に示すフローチャートである。本手順のステップS1004〜ステップS1011は、実施例1の図8のステップS803〜ステップS810と同じであるので、ステップS1001〜ステップS1003について説明する。
Next, with reference to FIG. 10, the filter calculation processing procedure of the digital
同図に示すように、まずデジタルフィルタ制御部247aは、ノイズ検出回路241から所定の閾値以上のノイズが検出されたとの通知があったか否かを判定する(ステップS1001)。その結果、ノイズ検出回路241から所定の閾値以上のノイズが検出されたとの通知が有った場合は(ステップS1001肯定)、デジタルフィルタ制御部247aは、ノイズに影響されたデータの直前のデータ、すなわちシフトレジスタ2451−(m´+1)のデータを読取り、保持するよう制御する(ステップS1002)。
As shown in the figure, the digital filter control unit 247a first determines whether or not there is a notification from the
さらに、デジタルフィルタ制御部247aは、シフトレジスタ2451−0〜2451−m´に格納されたノイズの影響範囲内のデータを読取/保持されたデータに書換えるよう制御する(ステップS1003)。一方、ノイズ検出回路241から所定の閾値以上のノイズが検出されたとの通知が無かった場合は(ステップS1001否定)、デジタルフィルタ制御部247aは、ステップS1004に手順を進める。
Further, the digital filter control unit 247a controls to rewrite the data within the noise influence range stored in the shift registers 2451-0 to 2451-m ′ to the read / held data (step S1003). On the other hand, if there is no notification from the
上記一連の処理を行うことにより、デジタルフィルタ制御部247aは、ノイズ検出回路241からRF信号に所定の閾値以上のノイズを検出したという通知があった場合は、シフトレジスタ2451−0〜2451−Nに順次一時記憶された、検出されたノイズおよびノイズの影響範囲内にあるデジタルデータをノイズに影響される直前のデータに書換えて、フィルタ演算処理を行うこととしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。
By performing the above-described series of processing, when the digital filter control unit 247a receives a notification from the
上述してきたように、本実施例2では、データ読取部2471は、書換えられたデジタルデータの直前にシフトレジスタに一時記憶されたデジタルデータを読取り、デジタルフィルタ制御部247aは、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、シフトレジスタ2451−0〜2451−Nに順次一時記憶された、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを読取られたデジタルデータに書換えて、フィルタ演算処理を行うよう制御することとしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。
As described above, in the second embodiment, the
実施例3では、デジタルフィルタ処理装置240bのバッファに一時記憶されたノイズの影響を受けたデジタルデータを所定のデータに置換することによりノイズを抑制する場合について説明する。ここでは、デジタルフィルタ処理装置の構成およびフィルタ演算処理手順について説明する。なお、本実施例3のMRIシステム10およびデータ収集部24の構成は、実施例1と全く同じである。また、本実施例3のデータ収集処理手順は、実施例1と全く同じである。
In the third embodiment, a case will be described in which noise is suppressed by replacing digital data affected by noise temporarily stored in the buffer of the digital
まず、図11を参照して、実施例3に係るデジタルフィルタ処理装置240bの構成について説明する。図11は、実施例3に係るデジタルフィルタ処理装置240bの構成を示す機能ブロック図である。実施例1のデジタルフィルタ処理装置240の構成との相違は、デジタルフィルタ回路245bおよびデジタルフィルタ制御部247bであり、その他は全く同じであるので、デジタルフィルタ回路245bおよびデジタルフィルタ制御回路247bについて説明する。
First, the configuration of the digital
デジタルフィルタ回路245bは、シフトレジスタ2451−0〜2451−N、乗算器2452、加算器2453、スイッチ2454を有する。シフトレジスタ2451−0〜2451−Nは、Δtのサンプリング間隔でサンプリングされた(N+1)個のデジタルデータを順次一時的に記憶するバッファである。
The
また、乗算器2452は、シフトレジスタ2451−0〜2451−Nに一時的に記憶されているデジタルデータにフィルタ係数h(0)・・・・h(N)を乗じる乗算器であり、シフトレジスタ2451−0〜2451−Nに一時的に記憶されているデジタルデータをスイッチ2454によって順次切替えて読取る。また、加算器2453は、乗算器2452の(N+1)個の積を加算する加算器である。
The
デジタルフィルタ制御部247bは、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、複数のバッファに順次一時記憶された、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータ、すなわち図5に示された(n−m)番目〜(n+m)番目のデジタルデータを所定のデータに置換して、フィルタ演算処理を行うよう制御する制御部であり、データ置換部2472を有する。データ置換部2472は、図5に示された(n−m)番目〜(n+m)番目のデジタルデータを乗算器2452において所定のデータ、例えば0に置換する置換部である。
The digital filter control unit 247b, when noise of a predetermined threshold value or more is detected, is sequentially stored temporarily in a plurality of buffers, and is digital data in a range affected by the detected noise, that is, shown in FIG. This is a control unit that controls to perform filter calculation processing by replacing (n−m) th to (n + m) th digital data with predetermined data, and includes a
次に、図12を参照して、図11に示すデジタルフィルタ処理装置240bのフィルタ演算処理手順について詳細に説明する。図12は、図11に示すデジタルフィルタ処理装置240bのフィルタ演算処理手順を詳細に示すフローチャートである。本手順のステップS1201〜ステップS1210は、ステップS1202およびステップS1208を除き、実施例1の図8のステップS801〜ステップS810と同じであるので、ステップS1202およびステップS1208について説明する。
Next, with reference to FIG. 12, the filter calculation processing procedure of the digital
ステップS1202およびステップS1208は、シフトレジスタに格納されたノイズに影響されたデータを乗算器2452で所定のデータ、例えば0に置換する手順であり、デジタルフィルタ回路245bは、ステップS1202およびステップS1208で置換された所定のデータにフィルタ演算処理を実施する。
Steps S1202 and S1208 are procedures in which data affected by noise stored in the shift register is replaced with predetermined data, for example, 0 by the
上記一連の処理を行うことにより、デジタルフィルタ制御部247bは、ノイズ検出回路241からRF信号に所定の閾値以上のノイズを検出したという通知があった場合は、シフトレジスタ2451−0〜2451−Nに順次一時記憶された、検出されたノイズの影響範囲内にあるデジタルデータを乗算器2452で所定のデータに置換して、フィルタ演算処理を行うこととしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。
By performing the above-described series of processing, when the digital filter control unit 247b receives notification from the
上述してきたように、本実施例3では、データ置換部2472は、シフトレジスタ2451−0〜2451−Nに順次一時記憶されたデジタルデータを所定のデータに置換し、デジタルフィルタ制御部247bは、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、シフトレジスタ2451−0〜2451−Nに順次一時記憶された、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを所定のデータに置換して、フィルタ演算処理を行うよう制御することとしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。
As described above, in the third embodiment, the
実施例4では、デジタルフィルタ処理装置のバッファに対応付けられたフィルタ係数を所定のフィルタ係数に置換することによりノイズを抑制する場合について説明する。ここでは、デジタルフィルタ処理装置の構成およびフィルタ演算処理手順について説明する。なお、本実施例4のMRIシステム10およびデータ収集部24の構成は、実施例1と全く同じである。また、本実施例4のデータ収集処理手順は、実施例1と全く同じである。
In the fourth embodiment, a case where noise is suppressed by replacing a filter coefficient associated with a buffer of a digital filter processing device with a predetermined filter coefficient will be described. Here, the configuration of the digital filter processing device and the filter calculation processing procedure will be described. The configurations of the MRI system 10 and the
まず、図13を参照して、実施例4に係るデジタルフィルタ処理装置240cの構成について説明する。図13は、実施例4に係るデジタルフィルタ処理装置240cの構成を示す機能ブロック図である。実施例1のデジタルフィルタ処理装置240の構成との相違は、デジタルフィルタ回路245cおよびデジタルフィルタ制御部247cであり、その他は全く同じであるので、デジタルフィルタ回路245cおよびデジタルフィルタ制御部247cについて説明する。
First, the configuration of a digital
デジタルフィルタ回路245cは、シフトレジスタ2451−0〜2451−N、乗算器2452、加算器2453、スイッチ2454を有する。シフトレジスタ2451−0〜2451−Nは、Δtのサンプリング間隔でサンプリングされた(N+1)個のデジタルデータを順次一時的に記憶するバッファである。
The
また、乗算器2452は、シフトレジスタ2451−0〜2451−Nに一時的に記憶されているデジタルデータにフィルタ係数h(0)・・・・h(N)を乗じる乗算器であり、シフトレジスタ2451−0〜2451−Nに一時的に記憶されているデジタルデータをスイッチ2454によって順次切替えて読取る。また、加算器2453は、乗算器2452の(N+1)個の積を加算する加算器である。
The
デジタルフィルタ制御部247cは、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータ、すなわち図5に示された(n−m)番目〜(n+m)番目のデジタルデータを順次一次記憶するレジスタに対応付けられたフィルタ係数を所定のフィルタ係数に置換して、フィルタ演算処理を行うよう制御する制御部であり、フィルタ係数置換部2473を有する。フィルタ係数置換部2473は、図5に示され(n−m)番目〜(n+m)番目のレジスタに対応付けられたフィルタ係数を乗算器2452において所定のフィルタ係数、例えば0に置換する置換部である。
The digital
次に、図14を参照して、図13に示すフィルタ演算処理手順について詳細に説明する。図14は、図13に示すフィルタ演算処理手順を詳細に示すフローチャートである。本手順のステップS1401〜ステップS1410は、ステップS1402およびステップS1408を除き、実施例1の図8のステップS801〜ステップS810と同じであるので、ステップS1402およびステップS1408について説明する。 Next, the filter calculation processing procedure shown in FIG. 13 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 14 is a flowchart showing in detail the filter calculation processing procedure shown in FIG. Steps S1401 to S1410 of this procedure are the same as steps S801 to S810 in FIG. 8 of the first embodiment except for steps S1402 and S1408. Therefore, steps S1402 and S1408 will be described.
ステップS1402およびステップS1408は、ノイズに影響されたデータを格納するシフトレジスタに対応付けられたフィルタ係数を乗算器2452で所定のフィルタ係数、例えば0に置換する手順であり、デジタルフィルタ回路245cは、ステップS1402およびステップS1408で置換された所定のフィルタ係数を用いてフィルタ演算処理を実施する。
Steps S1402 and S1408 are procedures in which a
上記一連の処理を行うことにより、デジタルフィルタ制御部247cは、ノイズ検出回路241からRF信号に所定の閾値以上のノイズを検出したという通知があった場合は、検出されたノイズの影響範囲内にあるデジタルデータを順次一次記憶するシフトレジスタに対応付けられたフィルタ係数を乗算器2452で所定のフィルタ係数に置換して、フィルタ演算処理を行うこととしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。
By performing the above-described series of processing, when the digital
上述してきたように、本実施例4では、フィルタ係数置換部2473は、レジスタ2451−0〜2451−Nに対応付けられたフィルタ係数を所定のフィルタ係数に置換し、デジタルフィルタ制御部247cは、所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを順次一時記憶するバッファに対応付けられたフィルタ係数を所定のフィルタ係数に置換して、フィルタ演算処理を行うよう制御することとしたので、部品を追加せずに、ノイズ発生以前に遡ってノイズの影響を抑制することができる。
As described above, in the fourth embodiment, the filter
ところで、本実施例3では、データ置換部2472は、シフトレジスタ2451−0〜2451−Nに順次一時記憶された、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを所定のデータに置換する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、データ読取部が置換されたデジタルデータの直前にシフトレジスタに一時記憶されたデジタルデータを読み取って、データ置換部は、シフトレジスタに順次一時記憶された、検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを読取られたデジタルデータに置換する場合に適用することができる。
By the way, in the third embodiment, the
以上のように、本発明にかかるデジタルフィルタ処理装置は、デジタルデータ処理装置に有用であり、特に、MRIに適している。 As described above, the digital filter processing apparatus according to the present invention is useful for a digital data processing apparatus, and is particularly suitable for MRI.
10 MRIシステム
20 MRI装置
21 マグネットシステム
22 RF駆動部
23 勾配駆動部
24 データ収集部
241 ノイズ検出回路
242 AD変換器
243 入力処理回路
244 検波処理回路
240、240a、240b、240c デジタルフィルタ処理装置
245、245b、245c デジタルフィルタ回路
2451 シフトレジスタ
2451a データ書換部
2452 乗算器
2453 加算器
2454 スイッチ
246 フィルタ係数記憶部
247、247a、247b、247c デジタルフィルタ制御部
2471 データ読取部
2472 データ置換部
2473 フィルタ係数置換部
248 出力処理回路
25 制御部
30 オペレータコンソール
31 データ処理部
32 操作部
33 表示部
40 被検体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10
Claims (7)
前記複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数を所定のフィルタ係数に置換するフィルタ係数置換手段と、
前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを順次一時記憶するバッファに対応付けられたフィルタ係数を前記所定のフィルタ係数に置換して、前記フィルタ演算処理を行うよう制御するデジタルフィルタ制御手段と、
を備えたことを特徴とするデジタルフィルタ処理装置。 A plurality of buffers for sequentially storing digital data digitally converted from an analog signal on which noise of a predetermined threshold value or more is superimposed; and filter coefficients associated with the plurality of buffers, the digital data and the filter A digital filter processing device that performs filter calculation processing using a coefficient,
Filter coefficient replacement means for replacing filter coefficients associated with the plurality of buffers with predetermined filter coefficients;
When noise equal to or greater than the predetermined threshold is detected, a filter coefficient associated with a buffer that sequentially temporarily stores digital data in a range affected by the detected noise is replaced with the predetermined filter coefficient. Digital filter control means for controlling to perform the filter calculation process;
A digital filter processing apparatus comprising:
前記複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数を所定のフィルタ係数に置換するフィルタ係数置換工程と、
前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを順次一時記憶するバッファに対応付けられたフィルタ係数を前記所定のフィルタ係数に置換して、前記フィルタ演算処理を行うよう制御するデジタルフィルタ制御工程と、
を含むことを特徴とするデジタルフィルタ処理方法。 A plurality of buffers for sequentially storing digital data digitally converted from an analog signal on which noise of a predetermined threshold value or more is superimposed; and filter coefficients associated with the plurality of buffers, the digital data and the filter A digital filter processing method for performing filter calculation processing using a coefficient,
A filter coefficient replacement step of replacing filter coefficients associated with the plurality of buffers with predetermined filter coefficients;
When noise equal to or greater than the predetermined threshold is detected, a filter coefficient associated with a buffer that sequentially temporarily stores digital data in a range affected by the detected noise is replaced with the predetermined filter coefficient. A digital filter control step for controlling to perform the filter calculation process;
A digital filter processing method.
前記複数のバッファに対応付けられたフィルタ係数を所定のフィルタ係数に置換するフィルタ係数置換手順と、
前記所定の閾値以上のノイズが検出された場合に、前記検出されたノイズの影響が及ぶ範囲のデジタルデータを順次一時記憶するバッファに対応付けられたフィルタ係数を前記所定のフィルタ係数に置換して、前記フィルタ演算処理を行うよう制御するデジタルフィルタ制御手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とするデジタルフィルタ処理プログラム。 A plurality of buffers for sequentially storing digital data digitally converted from an analog signal on which noise of a predetermined threshold value or more is superimposed; and filter coefficients associated with the plurality of buffers, the digital data and the filter A digital filter processing program for performing filter calculation processing using a coefficient,
A filter coefficient replacement procedure for replacing filter coefficients associated with the plurality of buffers with predetermined filter coefficients;
When noise equal to or greater than the predetermined threshold is detected, a filter coefficient associated with a buffer that sequentially temporarily stores digital data in a range affected by the detected noise is replaced with the predetermined filter coefficient. , A digital filter control procedure for controlling to perform the filter calculation process;
A digital filter processing program for causing a computer to execute.
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