JP5842818B2 - 超音波診断装置及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、超音波診断装置及びプログラムに関する。

従来、多数の振動子（トランスデューサ）を一次元又は二次元状に配列して備える振動探触子（プローブ）を有し、多数の振動子のうちの連続配置される複数の振動子を選択し、この選択された振動子によって生体等の被検体に対してビームフォーミングによる超音波の送受信を行い、選択する振動子をずらしながら超音波の送受信を繰り返すことで所定範囲の走査（リニアスキャン）を行い、その走査結果得られたデータに基づいてフレーム毎のＢモードによる超音波画像を生成する超音波診断装置が知られている。

ここで、図２４に示すように、ビームフォーミングにて生成された超音波ビームによって特定されるターゲット（フォーカスポイント）Ｔの間隔ｑの最小値は、振動子１００２ａの配置間隔ｐと等しい。つまり、認識できるターゲットＴの間隔ｑの最小値（方位分解能）は、振動子１００２ａの配置間隔ｐに依存している。そのため、上述したような超音波診断装置では、方位分解能を向上させるためには振動子の配置間隔を小さくすればよいが、物理的限界がある。

そこで、従来の超音波診断装置では、選択するトランスデューサをずらしながら超音波の送受信を所定回数行った後、トランスデューサアレイ自体を配列方向に所定距離移動させ、同様にして所定回数の超音波の送受信を行い、このような送受信動作を１フレームにおいて複数回実行し、その結果得られた受信信号を合成して１フレームの画像データを生成するようにしたものがある（例えば、特許文献１）。

また、図２５に示すように、超音波の送受信毎に選択する振動子１００２ａの数を奇数・偶数と交互に変更してターゲットＴをずらしながら走査を行うことも知られている（例えば、非特許文献１）。

特開２０１０−２９３７４号公報

（社）日本電子機械工業会編、「医用超音波機器ハンドブック」、コロナ社、ｐ．９４

しかしながら、上記特許文献に記載の超音波診断装置では、振動子の配置間隔はそのままで、ターゲットの間隔を小さくすることができるので、方位分解能を向上させることができるが、１フレームにおける超音波の送受信回数が多くなることからフレームレートが低下し、正確な診断を行う妨げとなってしまう。また、トランスデューサアレイを移動させるための複雑な機構及び装置が必要となり、コストがかかってしまう。

また、図２５に示される技術においても、ターゲットＴの間隔ｑが振動子１００２ａの配置間隔ｐの半分となり、方位分解能を向上させることができるが、やはり、１フレームにおける超音波の送受信回数が多くなることからフレームレートが低下してしまう。

本発明の課題は、フレームレートの低下を抑制しながら方位分解能を向上させることができる超音波診断装置及びプログラムを提供することである。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、超音波診断装置において、
駆動信号によって被検体に向けて送信超音波を出力するとともに、被検体からの反射超音波を受信することにより受信信号を出力するｎ個の振動子を並列配置して備える超音波探触子と、
ｎ個のうちの選択された振動子に駆動信号を供給する送信部と、
前記選択された振動子から出力される受信信号を受信する受信部と、
前記送信超音波の出力毎に配列方向に所定数だけずらしながら、前記駆動信号を供給する振動子を順次選択する制御部と、
前記受信部によって順次受信した受信信号に基づいてフレーム毎の前記被検体内の画像データを生成する画像処理部と、
を有し、
前記制御部は、連続して配置されるｍ個（ｍ＜ｎ）の振動子の選択と、連続して配置されるｍ＋１個の振動子の選択と、をフレーム毎に切り換えて実行し、フレーム毎の画像データが生成される毎に、２以上のフレームの画像データに基づいて静止画像であるか否かを判定し、静止画像であると判定したときは、少なくとも、連続する２つのフレームの画像データを合成して合成画像データを生成し、静止画像であると判定しないときは、前記連続する２つのフレームのうちの何れか一方のフレームの画像データから、当該一方の画像データにおいて隣接する画素の間に配置するための画素データを、当該隣接する画素の画素データの少なくとも何れかに基づいて生成し、該生成した画素データと当該一方の画像データとを合成して合成画像データを生成することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の超音波診断装置において、
前記制御部は、２以上のフレームの画像データに基づいて、輝度の遷移が所定の態様である画素の数を計数し、該計数の結果に応じて静止画像であるか否かの判定を行うことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の超音波診断装置において、
操作部をさらに備え、
前記制御部は、前記操作部による操作に応じて前記静止画像であると判定される画素の数を設定することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の超音波診断装置において、
前記制御部は、前記連続する２つのフレームのうちの後のフレームに取得したフレームの画像データと、当該後のフレームよりも２フレーム前に取得したフレームの画像データとを補間して補間画像データを生成し、前記静止画像であるか否かの判定結果が静止画像であるときは、前記補間画像データと、前記連続する２つのフレームのうちの前のフレームに取得したフレームの画像データとを合成して前記合成画像データを生成することを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の超音波診断装置において、
前記制御部は、前記静止画像であるか否かの判定結果が静止画像でないときは、前記連続する２つのフレームのうちの前のフレームに取得したフレームの画像データから、当該画像データにおいて隣接する画素の間に配置するための画素データを、当該隣接する画素の画素データを補間して生成することを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、プログラムであって、
駆動信号によって被検体に向けて送信超音波を出力するとともに、被検体から伝播した反射超音波を受信することにより受信信号を出力するｎ個の振動子を並列配置して備える超音波探触子を有する超音波診断装置に設けられたコンピュータに、
ｎ個のうちの選択された振動子に駆動信号を供給する送信手段と、
前記選択された振動子から出力される受信信号を受信する受信手段と、
前記送信超音波の出力毎に配列方向に所定数だけずらしながら、前記駆動信号を供給する振動子を順次選択するとともに、連続して配置されるｍ個（ｍ＜ｎ）の振動子の選択と、連続して配置されるｍ＋１個の振動子の選択と、をフレーム毎に切り換えて実行する制御手段と、
前記受信手段によって順次受信した受信信号に基づいてフレーム毎の前記被検体内の画像データを生成する画像処理手段として機能させるとともに、
前記制御手段は、フレーム毎の画像データが生成される毎に、２以上のフレームの画像データに基づいて静止画像であるか否かを判定し、静止画像であると判定したときは、少なくとも、連続する２つのフレームの画像データを合成して合成画像データを生成し、静止画像であると判定しないときは、前記連続する２つのフレームのうちの何れか一方のフレームの画像データから、当該一方の画像データにおいて隣接する画素の間に配置するための画素データを、当該隣接する画素の画素データの少なくとも何れかに基づいて生成し、該生成した画素データと当該一方の画像データとを合成して合成画像データを生成することを特徴とする。

本発明によれば、フレームレートの低下を抑制しながら方位分解能を向上させることができる。

本発明の実施の形態における超音波診断装置の外観構成を示す図である。 超音波診断装置の概略構成を示すブロック図である。 超音波探触子に備えられた振動子の配置構成を説明する図である。 本発明の実施の形態に係る画像データの生成手順について説明するための機能ブロック図である。 パルス送信処理について説明するフローチャートである。 パルス受信処理について説明するフローチャートである。 画像データ合成処理について説明するフローチャートである。 閾値設定処理について説明するフローチャートである。 スキャン動作について説明する図である。 合成画像の生成について説明する図である。 合成画像について説明する図である。 合成画像について説明する図である。 物体の位置と生成される画像データとの関係について説明する図である。 静止画素の判定について説明する図である。 合成画像の生成手順について説明する図である。 合成画像の生成手順について説明する図である。 合成画像の生成手順について説明する図である。 合成画像について説明する図である。 物体の位置と生成される画像データとの関係について説明する図である。 合成画像の生成手順について説明する図である。 合成画像の生成手順について説明する図である。 合成画像の生成手順について説明する図である。 合成画像について説明する図である。 従来の超音波診断装置の動作について説明する図である。 従来の超音波診断装置の動作について説明する図である。

以下、本発明の実施の形態に係る超音波診断装置について、図面を参照して説明する。ただし、発明の範囲は図示例に限定されない。なお、以下の説明において、同一の機能及び構成を有するものについては、同一の符号を付し、その説明を省略する。

本発明の実施の形態に係る超音波診断装置Ｓは、図１及び図２に示すように、図示しない生体等の被検体に対して超音波（送信超音波）を送信するとともに、この被検体で反射した超音波の反射波（反射超音波：エコー）を受信する超音波探触子２と、超音波探触子２とケーブル３を介して接続され、超音波探触子２に電気信号の駆動信号を送信することによって超音波探触子２に被検体に対して送信超音波を送信させるとともに、超音波探触子２にて受信された被検体内からの反射超音波に応じて超音波探触子２で生成された電気信号である受信信号に基づいて被検体内の内部状態を超音波画像として画像化する超音波診断装置本体１とを備えて構成している。

超音波探触子２は、圧電素子からなる振動子２ａを備えており、この振動子２ａは、図３に示すように、方位方向（走査方向あるいは上下方向）に一次元アレイ状に複数配列されている。本実施の形態では、ｎ個（例えば、１２８個）の振動子２ａを備えた超音波探触子２を用いている。なお、振動子２ａは、二次元アレイ状に配列されたものであってもよい。また、振動子２ａの個数は、複数であれば任意に設定することができる。また、本実施の形態では、超音波探触子２について、リニア走査方式を行うものを適用したが、セクタ走査方式を行うものやコンベックス走査方式を行うものを適用してもよい。

超音波診断装置本体１は、例えば、図２に示すように、操作入力部１１と、送信部１２と、受信部１３と、画像生成部１４と、メモリ部１５と、ＤＳＣ（Digital Scan Converter）１６と、表示部１７と、制御部１８とを備えて構成されている。

操作入力部１１は、例えば、診断開始を指示するコマンドや被検体の個人情報等のデータの入力などを行うための各種スイッチ、ボタン、トラックボール、マウス、キーボード等を備えており、操作信号を制御部１８に出力する。

送信部１２は、制御部１８の制御に従って、超音波探触子２にケーブル３を介して電気信号である駆動信号を供給して超音波探触子２に送信超音波を発生させる回路である。また、送信部１２は、例えば、クロック発生回路、遅延回路、パルス発生回路を備えている。クロック発生回路は、駆動信号の送信タイミングや送信周波数を決定するクロック信号を発生させる回路である。遅延回路は、駆動信号の送信タイミングを振動子２ａ毎に対応した個別経路毎に遅延時間を設定し、設定された遅延時間だけ駆動信号の送信を遅延させて送信超音波によって構成される送信ビームの集束を行うための回路である。パルス発生回路は、所定の周期で駆動信号としてのパルス信号を発生させるための回路である。

受信部１３は、制御部１８の制御に従って、超音波探触子２からケーブル３を介して電気信号の受信信号を受信する回路である。受信部１３は、例えば、増幅器、Ａ／Ｄ変換回路、整相加算回路を備えている。増幅器は、受信信号を、振動子２ａ毎に対応した個別経路毎に、予め設定された所定の増幅率で増幅させるための回路である。Ａ／Ｄ変換回路は、増幅された受信信号をＡ／Ｄ変換するための回路である。整相加算回路は、Ａ／Ｄ変換された受信信号に対して、振動子２ａ毎に対応した個別経路毎に遅延時間を与えて時相を整え、これらを加算（整相加算）して音線データを生成するための回路である。

画像生成部１４は、受信部１３からの音線データに対して対数増幅や包絡線検波処理などを実施し、Ｂモード画像データを生成する。このようにして生成されたＢモード画像データは、メモリ部１５に送信される。

メモリ部１５は、例えば、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などの半導体メモリによって構成されており、画像生成部１４から送信されたＢモード画像データをフレーム単位で記憶する。すなわち、フレーム画像データとして記憶することができる。メモリ部１５は、後述するように、奇数スキャンが実行されたフレームと偶数スキャンが実行されたフレームとに対応してそれぞれ２フレーム分のフレームバッファを備えており、このフレームバッファにフレーム画像データを記憶することができる。メモリ部１５に記憶されたフレーム画像データは、制御部１８によって読み出し可能とされている。また、メモリ部１５は、後述するように、制御部１８による合成画像データの生成の際の作業領域として使用される。そして、生成された合成画像データは、制御部１８の制御に従って、ＤＳＣ１６に送信される。

ＤＳＣ１６は、制御部１８によって生成された合成画像データをテレビジョン信号の走査方式による画像信号に変換し、表示部１７に出力する。

表示部１７は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＣＲＴ（Cathode-Ray Tube）ディスプレイ、有機ＥＬ（Electronic Luminescence）ディスプレイ及びプラズマディスプレイ等の表示装置である。表示部１７は、ＤＳＣ１６から出力された画像信号に従って表示画面上に画像の表示を行う。なお、表示装置に代えてプリンタ等の印刷装置等を適用してもよい。

制御部１８は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を備えて構成され、ＲＯＭに記憶されているシステムプログラム等の各種処理プログラムを読み出してＲＡＭに展開し、展開したプログラムに従って超音波診断装置Ｓの各部の動作を集中制御する。
ＲＯＭは、半導体等の不揮発メモリ等により構成され、超音波診断装置Ｓに対応するシステムプログラム及び該システムプログラム上で実行可能な、後述する、パルス送信処理、パルス受信処理、画像データ合成処理、閾値設定処理等の各種処理プログラムや、各種データ等を記憶する。これらのプログラムは、コンピュータが読み取り可能なプログラムコードの形態で格納され、ＣＰＵは、当該プログラムコードに従った動作を逐次実行する。
ＲＡＭは、ＣＰＵにより実行される各種プログラム及びこれらプログラムに係るデータを一時的に記憶するワークエリアを形成する。

次に、以上のように構成された超音波診断装置Ｓによって、超音波探触子２からの受信信号に基づいて合成画像データを生成するための各部における機能について、図４を参照しながら説明する。

図４に示すように、受信部１３は、スイッチ１３ａ、奇数スキャン部１３ｂ、偶数スキャン部１３ｃを備えている。

スイッチ１３ａは、制御部１８の制御により受信信号の経路を切り替えるものである。受信部１３は、超音波探触子２から受信信号を受信すると、後述する奇数フレームか偶数フレームかによってスイッチ１３ａが何れかに切り替えられ、受信信号が奇数スキャン部１３ｂ又は偶数スキャン部１３ｃに送られ、音線データの生成が行われ、画像生成部１４に出力される。後述するように、奇数フレームと偶数フレームはフレーム毎に交互に実行されるので、スイッチ１３ａは、フレーム毎に交互に切り替わる。

画像生成部１４は、奇数スキャンＢモード画像生成部１４ａと偶数スキャンＢモード画像生成部１４ｂとを備え、それぞれにおいて受信部１３から出力された音線データを処理してＢモード画像データを生成する。すなわち、奇数スキャンＢモード画像生成部１４ａは、奇数スキャン部１３ｂから出力された音線データに基づいてＢモード画像データを生成し、偶数スキャンＢモード画像生成部１４ｂは、偶数スキャン部１３ｃから出力された音線データに基づいてＢモード画像データを生成する。そして、奇数スキャンＢモード画像生成部１４ａ及び偶数スキャンＢモード画像生成部１４ｂにおいて生成されたＢモード画像データは、メモリ部１５に出力される。

メモリ部１５は、奇数スキャンＢモード画像データメモリ部１５ａと偶数スキャンＢモード画像データメモリ部１５ｂとを備え、それぞれにおいて画像生成部１４から出力されたＢモード画像データを記憶する。すなわち、奇数スキャンＢモード画像データメモリ部１５ａは、奇数スキャンＢモード画像生成部１４ａにおいて生成されたＢモード画像データを記憶し、偶数スキャンＢモード画像データメモリ部１５ｂは、偶数スキャンＢモード画像生成部１４ｂにおいて生成されたＢモード画像データを記憶する。
奇数スキャンＢモード画像データメモリ部１５ａは、少なくとも２フレーム分のフレーム画像データを格納することができ、最新の奇数フレームにおいて生成されたフレーム画像データと、最新の奇数フレームの１つ前の奇数フレームにおいて生成されたフレーム画像データとが格納される。なお、後述するフレーム差分静止画素カウント部１８ｃによる静止画判定の精度を向上させるため、１つ前以前の奇数フレームにおいて生成されたフレーム画像データをさらに格納できるようにしてもよい。
また、偶数スキャンＢモード画像データメモリ部１５ｂは、少なくとも２フレーム分のフレーム画像データを格納することができ、最新の偶数フレームにおいて生成されたフレーム画像データと、最新の偶数フレームの１つ前の偶数フレームにおいて生成されたフレーム画像データとが格納される。なお、後述するフレーム差分静止画素カウント部１８ｃによる静止画判定の精度を向上させるため、１つ前以前の偶数フレームにおいて生成されたフレーム画像データをさらに格納できるようにしてもよい。

制御部１８は、フレーム差分静止画素カウント部１８ｃ、補間データ方式選択部１８ｄ、補間データ生成部１８ｅ、画像データ合成部１８ｆを有している。これらの各部構成は、制御部１８におけるソフトウエアプログラムの実行により実現されるものである。なお、これらの各部構成を、ハードウエアにより実現することも可能である。

フレーム差分静止画素カウント部１８ｃは、最新のフレームのフレーム画像データと、最新のフレームの２つ前のフレームのフレーム画像データを読み出して、同一座標上の画素同士を抽出し、これらの輝度差を判定する。そして、フレーム差分静止画素カウント部１８ｃは、このような輝度差の判定をフレーム画像データにおける全ての画素について行う。そして、フレーム差分静止画素カウント部１８ｃは、判定結果、輝度差が小さいと判定された画素の数をカウントし、その結果に基づいて静止画判定を行う。具体的には、例えば、最新のフレームが奇数フレームである場合には、奇数スキャンＢモード画像データメモリ部１５ａから、最新の奇数フレームにおいて生成されたフレーム画像データと、最新の奇数フレームの１つ前の奇数フレーム（すなわち、最新のフレームの２つ前のフレーム）において生成されたフレーム画像データとが読み出され、同一座標上の画素同士が抽出され、輝度の比較を行う。そして、これらの画素の輝度差が所定の閾値未満であるか否か、すなわち、画素の輝度の遷移が所定の態様であるか否かが判定されることによって、当該画素が静止画素であるか否かの判定が行われる。この閾値については、例えば、「１５」としているが、画素が静止していると判定しうる範囲であれば、どの値とすることも可能である。そして、フレーム差分静止画素カウント部１８ｃは、静止画素であると判定した画素の数をカウントし、その結果が所定の閾値以上であるか否かを判定することにより静止画の判定を行い、その判定の結果を、補間データ方式選択部１８ｄに送る。
本実施の形態では、以上のようにして静止画判定を行うが、静止画判定の精度を向上させるために、最新のフレームと最新のフレームの２つ前のフレームにおける画素の輝度差と、最新のフレームの２つ前のフレームと最新のフレームの４つ前のフレームにおける画素の輝度差との両方を判定し、その判定結果に基づいて静止画素判定を行うようにしてもよい。また、同様にして、それ以前のフレーム間における画素の輝度差をさらに判定し、その判定結果を静止画素判定に使用するようにしてもよい。

補間データ方式選択部１８ｄは、フレーム差分静止画素カウント部１８ｃからの判定結果を受けて、後述する合成画像データを生成する際の画像の生成方法を選択し、その選択情報を補間データ生成部１８ｅに送る。

補間データ生成部１８ｅは、補間データ方式選択部１８ｄからの選択情報を受けて、奇数スキャンＢモード画像データメモリ部１５ａと偶数スキャンＢモード画像データメモリ部１５ｂとから必要なフレーム画像データを読み出し、必要な画素の画素データを読み出したフレーム画像データから抽出し、最新のフレームにおける各画素にそれぞれ対応する補間画素データを生成する。補間画素データの具体的な生成方法については後述する。補間データ生成部１８ｅは、生成した補間画素データからなる画像データを画像データ合成部１８ｆに送る。

画像データ合成部１８ｆは、奇数スキャンＢモード画像データメモリ部１５ａ又は偶数スキャンＢモード画像データメモリ部１５ｂから、最新のフレームの１つ前のフレームのフレーム画像データを読み出し、補間データ生成部１８ｅから送られた画像データと合成して合成画像データを生成する。そして、以上のように生成された合成画像データは、ＤＳＣ１６を介して表示部１７に出力される。

次に、以上のようにして構成された超音波診断装置Ｓにおいて実行されるパルス送信処理について図５を参照しながら説明する。このパルス送信処理は、１フレームにおける走査を開始するときに実行される処理である。なお、図５は、定数ｍが奇数の場合に、走査方向に連続して配置されるｍ個の振動子２ａを駆動して走査を行うフレーム（奇数フレーム）と、走査方向に連続して配置されるｍ＋１個の振動子２ａを駆動して走査を行うフレーム（偶数フレーム）とを交互に行う場合の例を示すものであるが、定数ｍを偶数として、ｍ個の振動子２ａを駆動して走査を行うフレーム（偶数フレーム）と、ｍ＋１個の振動子２ａを駆動して走査を行うフレーム（奇数フレーム）とを交互に行う構成としてもよい。

先ず、制御部１８は、送信超音波の出力回数を示す変数ａに１をセットし（ステップＳ１０１）、今回のフレームが奇数フレームか否かを判定する（ステップＳ１０２）。ここで、奇数フレームとは、所定の奇数個（図５に示す例ではｍ個）の振動子２ａを駆動して走査を行うフレームであり、偶数フレームとは、奇数フレームにおいて駆動する振動子２ａよりも１つ多い（又は少ない）（図５に示す例ではｍ＋１個）振動子２ａを駆動して走査を行うフレームである。

制御部１８は、ステップＳ１０２において、奇数フレームであると判定したときは（ステップＳ１０２：Ｙ）、変数ａに対応する［ａ］番目の位置に配置された振動子２ａから［ａ＋ｍ−１］番目に配置された振動子２ａまでの経路をＯＮにして送信部１２のパルス発生回路に導通させる（ステップＳ１０３）。すなわち、制御部１８は、変数ａに対応する位置にある振動子２ａを含めて走査方向に連続して配置されるｍ個（ｍは奇数）の振動子２ａと、パルス発生回路とを導通させる。図３を参照して具体的に説明すると、例えば、出力回数が３回目であって、１回の送信超音波の出力につき駆動する振動子２ａを（ｍ＝３）個としたときは、３番目〜５番目の振動子２ａとパルス発生回路とが導通される。そして、パルス発生回路と導通された振動子２ａは、パルス発生回路によるパルス信号の出力に応じてそれぞれ所定のタイミングで送信超音波を出力し、送信ビームが形成されることとなる。なお、定数ｍは超音波探触子２に設けられた振動子２ａの数（ｎ個）よりも小さければ任意に設定することができる。

次に、制御部１８は、変数ａが［ｎ−ｍ＋１］と等しいか否かを判定する（ステップＳ１０４）。すなわち、制御部１８は、ｎ番目に配列された振動子２ａを含むｍ個の振動子２ａが駆動されて出力される、１フレームにおける最後の送信ビームであるか否かを判定する。制御部１８は、１フレームにおける最後の送信ビームの出力であると判定したときは（ステップＳ１０４：Ｙ）、この処理を終了する一方、１フレームにおける最後の送信ビームの出力であると判定しないときは（ステップＳ１０４：Ｎ）、ステップＳ１０７の処理に移行する。

また、制御部１８は、ステップＳ１０２において、奇数フレームであると判定しないとき、すなわち、偶数フレームであるときは（ステップＳ１０２：Ｎ）、変数ａに対応する［ａ］番目の位置に配置された振動子２ａから［ａ＋ｍ］番目に配置された振動子２ａまでの経路をＯＮにして送信部１２のパルス発生回路に導通させる（ステップＳ１０５）。すなわち、制御部１８は、変数ａに対応する位置にある振動子２ａを含めて走査方向に連続して配置される［ｍ＋１］個の振動子２ａと、パルス発生回路とを導通させる。そして、パルス発生回路と導通された振動子２ａは、パルス発生回路によるパルス信号の出力に応じてそれぞれ所定のタイミングで送信超音波を出力し、送信ビームが形成されることとなる。

次に、制御部１８は、変数ａが［ｎ−ｍ］と等しいか否かを判定する（ステップＳ１０６）。すなわち、制御部１８は、ｎ番目に配列された振動子２ａを含む［ｍ＋１］個の振動子２ａが駆動されて出力される、１フレームにおける最後の送信ビームであるか否かを判定する。制御部１８は、１フレームにおける最後の送信ビームの出力であると判定したときは（ステップＳ１０６：Ｙ）、この処理を終了する一方、１フレームにおける最後の送信ビームの出力であると判定しないときは（ステップＳ１０６：Ｎ）、ステップＳ１０７の処理に移行する。

制御部１８は、ステップＳ１０７において、所定時間（ｔ）の経過を待って（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０８の処理に移行する。この時間（ｔ）は、送信部１２のパルス発生回路によってパルス信号が発生する周期に設定されている。そして、制御部１８は、変数ａに１を加えた後（ステップＳ１０８）、ステップＳ１０２の処理に移行する。

次に、パルス受信処理について図６を参照しながら説明する。このパルス受信処理は、１フレームにおける走査を開始するときに実行される処理である。

先ず、制御部１８は、今回のフレームが奇数フレームであるか否かを判定する（ステップＳ２０１）。制御部１８は、奇数フレームであると判定したときは（ステップＳ２０１：Ｙ）、超音波探触子２からの受信信号が奇数スキャン部１３ｂに入力されるように、受信部１３のスイッチ１３ａを切り替える（ステップＳ２０２）。一方、制御部１８は、奇数フレームであると判定しないとき、すなわち、偶数フレームであると判定したときは（ステップＳ２０１：Ｎ）、超音波探触子２からの受信信号が偶数スキャン部１３ｃに入力されるように、受信部１３のスイッチ１３ａを切り替える（ステップＳ２０３）。そして、制御部１８は、１フレーム分の走査が完了するのを待って（ステップＳ２０４）、この処理を終了する。すなわち、１フレームにおける最後の送信ビームの出力に基づく受信信号の入力が完了したときに、この処理が終了することとなる。

次に、本実施の形態に係る画像データ合成処理について図７を参照しながら説明する。この画像データ合成処理は、最新のフレームのフレーム画像データがメモリ部１５に格納されたときに実行される処理である。ここで、最新のフレームとは、合成画像データを作成する基となる連続する２つのフレームのうちの最新のフレームのことであって、通常は、画像データ合成処理を行う時点において、フレーム画像データがメモリ部１５に格納されているフレームのうちの最新のフレームが該当するが、必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、合成画像データを作成する際に、合成画像データを作成する基となるフレームよりも後から得られたフレーム画像データがメモリ部１５に既に保存されていてもよい。

先ず、制御部１８は、フレーム差分静止画素カウント部１８ｃの機能により、最新のフレームのフレーム画像データと、最新のフレームの２つ前のフレーム（例えば、最新のフレームが奇数フレームの場合にあっては、最新のフレームの直前の奇数フレーム）のフレーム画像データとを読み出し、静止画素がいくつあるかについて計数する静止画素数計数処理を行う（ステップＳ３０１）。より具体的には、制御部１８は、最新のフレームのフレーム画像データにおける画素と、当該画素と同一座標の、最新のフレームの２つ前のフレームのフレーム画像データにおける画素との輝度差の判定を全ての画素について行い、輝度差が所定の閾値未満である画素（静止画素）の数を計数する。なお、輝度差が所定の閾値以上である画素（動き画素）の数を計数するようにしてもよい。

そして、制御部１８は、予め設定された閾値（ｔｈ１）をＲＡＭから読み出す（ステップＳ３０２）。この閾値（ｔｈ１）は、後述する閾値設定処理において任意の値に変更可能となっている。

そして、制御部１８は、補間データ方式選択部１８ｄの機能により、ステップＳ３０１において計数された静止画素の数がステップＳ３０２において読み出された閾値（ｔｈ１）以上であるか否かを判定する（ステップＳ３０３）。なお、閾値（ｔｈ１）は、本実施の形態のように静止画素数を示すもののほか、全画素数に対する静止画素数の割合を示すものであってもよい。制御部１８は、静止画素の数が閾値（ｔｈ１）以上であると判定したときは（ステップＳ３０３：Ｙ）、静止画像であると判定し、補間データ生成部１８ｅの機能により、最新のフレームのフレーム画像データと最新のフレームの２つ前のフレームのフレーム画像データとで画素毎に補間を行い、補間フレーム画像データを生成する（ステップＳ３０４）。

次に、制御部１８は、画像データ合成部１８ｆの機能により、ステップＳ３０４において生成された補間フレーム画像データと、最新のフレームの１つ前のフレーム（例えば、最新のフレームが奇数フレームの場合にあっては、最新のフレームの直前の偶数フレーム）のフレーム画像データとを合成して合成画像データを生成する（ステップＳ３０５）。

そして、制御部１８は、生成した画像データを、ＤＳＣ１６を経由して表示部１７に出力し（ステップＳ３０６）、この処理を終了する。

一方、制御部１８は、ステップＳ３０３において、静止画素の数が閾値（ｔｈ１）以上であると判定しないときは（ステップＳ３０３：Ｎ）、動画像であると判定し、最新のフレームの１つ前のフレームのフレーム画像データの各画素間における補間画素データを生成する（ステップＳ３０７）。より具体的には、制御部１８は、最新のフレームの１つ前のフレームのフレーム画像データにおいて、上下方向（走査方向）に隣接する２つの画素の画素データの平均を求めて新たに画素データを生成する。なお、ここで、上下方向に隣接する２つの画素の画素データのうちの何れか一方の画素データを新たに生成する補間画素データとしてもよい。また、上下方向に隣接する２つの画素の画素データの平均を求めるときに重み付けするようにしてもよい。制御部１８は、以上のようにして、補間画素データの生成を上下方向に隣接する画素間の全てについて行う。

そして、制御部１８は、画像データ合成部１８ｆの機能により、生成した補間画素データからなる画像データと、最新のフレームの１つ前のフレームのフレーム画像データとを合成して合成画像データを生成し（ステップＳ３０８）、ステップＳ３０６の処理を実行することによって生成した合成画像データを出力する。

次に、閾値設定処理について図８を参照しながら説明する。この閾値設定処理は、例えば、ユーザが操作入力部１１によって所定の閾値設定操作が行われたときに実行される処理である。

先ず、制御部１８は、操作入力部１１による診断部位の選択操作が行われたか否かを判定する（ステップＳ４０１）。制御部１８は、診断部位の選択操作が行われたと判定したときは（ステップＳ４０１：Ｙ）、選択された診断部位に対応する値をＲＯＭに記憶されたテーブルから読み出し、読み出した値を閾値（ｔｈ１）として設定してＲＡＭの所定の記憶領域に記憶し（ステップＳ４０２）、この処理を終了する。
ここで、テーブルに設定されている診断部位に対応する値について、例えば、診断部位が心臓や血流などの動きの大きな部位である場合は、動画像と判定されやすくするため、閾値（ｔｈ１）が高くなるように設定され、肝臓や甲状腺などの動きのほとんど見られない部位である場合は、静止画像と判定されやすくするため、閾値（ｔｈ１）が低くなるように設定される。

一方、制御部１８は、診断部位の選択操作が行われたと判定しないときは（ステップＳ４０１：Ｎ）、操作入力部１１による閾値の直接入力操作が行われたか否かを判定する（ステップＳ４０３）。制御部１８は、閾値の直接入力操作が行われたと判定したときは（ステップＳ４０３：Ｙ）、入力された値を閾値（ｔｈ１）として設定してＲＡＭの所定の記憶領域に記憶し（ステップＳ４０４）、この処理を終了する。

また、制御部１８は、閾値の直接入力操作が行われたと判定しないときは（ステップＳ４０３：Ｎ）、設定された閾値（ｔｈ１）の変更を行わずにこの処理を終了する。

次に、上述のようにして構成された超音波診断装置Ｓにおける走査の態様及び合成画像データの生成過程について説明する。

本実施の形態では、図９のＡに示すように、奇数フレームである１フレーム目が開始されると、最初に１〜３番目の３つの振動子２ａが駆動され、ターゲットを「ａ−ＯＤＤ」として送信超音波が出力される。続いて、２〜４番目の振動子２ａが駆動され、ターゲットを「ｂ−ＯＤＤ」として送信超音波が出力される。以下同様にして、（ｎ−２）〜ｎ番目の振動子２ａの駆動による送信超音波の出力が行われるまで、駆動される振動子２ａをずらしながら走査が行われる。この走査によって生成される「ａ−ＯＤＤ（１）」〜「Ｎ−ＯＤＤ（１）」の各音線データにより構成されるフレーム画像データは、図９のＥに示されるようになる。

そして、図９のＢに示すように、偶数フレームである２フレーム目が開始されると、最初に１〜４番目の４つの振動子２ａが駆動されて、ターゲット「ａ−ＥＶＥＮ」として送信超音波が出力される。なお、このターゲット位置は、「ａ−ＯＤＤ」と「ｂ−ＯＤＤ」の中間となる。続いて、２〜５番目の振動子２ａが駆動され、ターゲットを「ｂ−ＥＶＥＮ」として送信超音波が出力される。以下同様にして、（ｎ−３）〜ｎ番目の振動子２ａの駆動による送信超音波の出力が行われるまで、駆動される振動子２ａをずらしながら走査が行われる。この走査によって生成される「ａ−ＥＶＥＮ（２）」〜「（Ｎ−１）−ＥＶＥＮ（２）」の各音線データにより構成されるフレーム画像データは、図９のＦに示されるようになる。

続いて、奇数フレームである３フレーム目では、図９のＣに示すように、１フレーム目と同様にして走査が行われ、図９のＧに示されるようなフレーム画像データが生成される。
そして、偶数フレームである４フレーム目では、図９のＤに示すように、２フレーム目と同様にして走査が行われ、図９のＨに示されるようなフレーム画像データが生成される。
以下、５フレーム目以降も同様の手順により順次フレーム画像データが生成される。

このようにして生成されたフレーム画像データは、図１０に示すような態様にて合成され、合成画像データが生成される。すなわち、最初に、２フレーム目のフレーム画像データが生成されると、図１０のＡに示される１フレーム目のフレーム画像データにおける各音線データと、図１０のＢに示される２フレーム目のフレーム画像データにおける各音線データとが交互に重ね合わさって、図１０のＥに示されるような合成画像データが生成される。そして、３フレーム目のフレーム画像データが生成されると、例えば、静止画像であると判定された場合には、上述のようにして１フレーム目のフレーム画像データと３フレーム目のフレーム画像データとで補間を行い、図１０のＢに示される２フレーム目のフレーム画像データにおける各音線データと、補間処理によって得られた画像データにより構成される各音線データとが交互に重ね合わさって、図１０のＦに示されるような合成画像データが生成される。ここで、補間処理によって得られた画像データにおける各音線データを「ａ−ＯＤＤ（３）´」〜「Ｎ−ＯＤＤ（３）´」として示す。そして、４フレーム目のフレーム画像データが生成されると、例えば、動画像であると判定された場合には、上述のようにして、３フレーム目のフレーム画像データに基づき、補間画素データが生成され、この補間画素データによって構成される画像データにおける各音線データと図１０のＣに示される３フレーム目のフレーム画像データにおける各音線データとが交互に重ね合わさって、図１０のＧに示されるような合成画像データが生成される。ここで、上述のようにして形成された補間画素データによって構成される画像データにおける各音線データを「ａ−ＥＶＥＮ（４）´」〜「（Ｎ−１）−ＥＶＥＮ（４）´」として示す。

このようにして生成された合成画像データのターゲットのピッチは、各フレーム画像データにおけるターゲットのピッチの１／２となり方位分解能が向上する。また、各フレームのフレーム画像データが生成される毎に合成画像データを生成するため、フレームレートの低下が抑制される。

次に、上述のようにして生成される合成画像データについて具体的に説明する。
図１１のＡ及び図１１のＢは、実際の物体の位置を示しており、図１１のＢは、図１１のＡの１フレーム後における状態を示している。また、図１１のＣ及び図１１のＤは、それぞれ、図１１のＡ及び図１１のＢの状態においてそれぞれ生成されたフレーム画像データを表しており、図１１のＥは、図１１のＣ及び図１１のＤに示されるフレーム画像データを合成した結果である合成画像データを表している。
また、図１２のＡ及び図１２のＢは、実際の物体の位置を示しており、図１２のＢは、図１２のＡの１フレーム後における状態を示している。また、図１２のＣ及び図１２のＤは、それぞれ、図１２のＡ及び図１２のＢの状態においてそれぞれ生成されたフレーム画像データを表しており、図１２のＥは、図１２のＣ及び図１２のＤに示されるフレーム画像データを合成した結果である合成画像データを表している。

図１１に示される例では、図１１のＡ及び図１１のＢに示されるように、物体は１フレーム間静止状態となっている。そのため、各フレームにおいて取得されるフレーム画像データを合成して合成画像データを生成したときは、図１１のＥに示すように、実際の物体とほぼ同一の形状を表す合成画像データを得ることができる。

ところが、図１２に示される例では、図１２のＡ及び図１２のＢに示すように、物体は１フレームの間に移動している。このため、図１２のＣにおける物体の画像と、図１２のＤにおける物体の画像とで、位置ずれが生じているので、各フレームにおいて取得されるフレーム画像データを単に合成して合成画像データを生成したときには、図１２のＥに示すように、櫛状のノイズ（コーミングノイズ）が発生してしまう。

そこで、本実施の形態では、上述した構成によって合成画像データを生成することで櫛状ノイズの発生を抑制するようにしている。以下、図１３〜図２３を参照しながら具体的に説明する。

図１３のＡ、図１３のＢ及び図１３のＣは、それぞれ実際の物体の位置を示している。そして、図１３のＢは、図１３のＡの１フレーム後における状態を示しており、図１３のＣは、図１３のＢの１フレーム後における状態を示している。また、図１３のＤ、図１３のＥ及び図１３のＦは、それぞれ、図１３のＡ、図１３のＢ及び図１３のＣの状態においてそれぞれ生成されたフレーム画像データを表している。
そして、図１３に示されるように、図１３のＡの状態から１フレームの間、物体は移動せず、図１３のＢの状態となり、また、図１３のＢの状態から１フレームの間、物体は移動しており、図１３のＣの状態となっている。
なお、図１３のＡ及び図１３のＣは奇数フレームとし、図１３のＢは偶数フレームとして説明する。
また、図１３中、破線Ａで囲まれた部分における各フレームにおけるフレーム画像の画素データを図１４に示す。

図１４に示すように、１フレーム目の破線Ａ部分におけるフレーム画像の画素データは、１，３，１３，１５番目のターゲットにおける画素が黒で、５，７，９，１１番目のターゲットにおける画素が白となっている。
また、２フレーム目の破線Ａ部分におけるフレーム画像の画素データは、２，４，１２，１４，１６番目のターゲットおける画素が黒で、６，８，１０番目のターゲットにおける画素が白となっている。
また、３フレーム目の破線Ａ部分におけるフレーム画像の画素データは、１，３，５，７，９，１１，１３，１５番目のターゲットにおける画素の何れも黒となっている。

まず、１フレーム目（ＯＤＤ１）と３フレーム目（ＯＤＤ３）の各フレーム画像間における輝度差分を画素毎に特定し、静止画素の数の計数が行われる。例えば、図１４に示すように、破線Ａ部分におけるフレーム画像の画素データにおける場合について説明すると、静止画素、すなわち、輝度差分が所定の閾値未満である画素は、１，３，１３，１５番目のターゲットにおける画素であり、５，７，９，１１番目のターゲットにおける画素は輝度差分が所定の閾値以上であり、すなわち、動きのある画素である。そして、このような処理がフレーム画像内における全ての画素について実施され、静止画素数の計数が行われる。

以上のようにして、静止画素数の計数が行われた結果、静止画素数が閾値（ｔｈ１）未満であって動画像であると判定されると、破線Ａで囲まれた部分における合成画像データの生成は、図１５に示すような態様にて行われる。

すなわち、先ず、奇数番目（１，３，５，７，９，１１，１３，１５番目）のターゲットの画素について、図１５中、実線の矢印にて示すように、それぞれ、合成画像データが生成された際に当該画素の走査方向に隣接することとなる偶数番目（２，４，６，８，１０，１２，１４，１６番目）のターゲットの画素に対応する２フレーム目における画素の画素データから補間画素データを得て、これを合成画像データに適用するようにしている。例えば、５番目のターゲットの画素については、２フレーム目のフレーム画像データにおける、４番目と６番目のターゲットの画素の各画素データの平均を求めることによって補間画素データを得、これを合成画像データにおける５番目のターゲットの画素の画素データとして適用する。よって、５番目のターゲットの画素はグレーとなる。他の奇数番目のターゲットの画素についても同様にして補間画素データを得る。なお、１番目のターゲットの画素については、上方に隣接することとなる画素が存在しないため、２番目のターゲットの画素の画素データをそのまま適用して画素データを得るようにしている。また、補間画素データを得る場合において、隣接する画素の平均を求めるものの他、隣接する画素の何れかの画素データをそのまま補間画素データとして適用するようにしてもよい。
一方、偶数番目のターゲットの画素については、図１５中、点線の矢印にて示すように、２フレーム目のフレーム画像データにおける画素の画素データをそのまま合成画像データに適用する。

また、図１３中、破線Ｂで囲まれた部分における合成画像データの生成は、図１６に示すような態様にて行われる。
ここで、１フレーム目の破線Ｂ部分におけるフレーム画像の画素データは、１，３，１３，１５番目のターゲットにおける画素が黒で、５，７，９，１１番目のターゲットにおける画素が白となっている。
また、２フレーム目の破線Ｂ部分におけるフレーム画像の画素データは、２，４，１２，１４，１６番目のターゲットにおける画素が黒で、６，８，１０番目のターゲットにおける画素が白となっている。
また、３フレーム目の破線Ｂ部分におけるフレーム画像の画素データは、１，３，１３，１５番目のターゲットにおける画素が黒で、５，７，９，１１番目のターゲットにおける画素が白となっている。

同様に、奇数番目のターゲットの画素について、図１６中、実線の矢印にて示すように、それぞれ、合成画像データが生成された際に当該画素の走査方向に隣接することとなる偶数番目のターゲットの画素に対応する２フレーム目における画素の画素データから補間画素データを得て、これを合成画像データに適用する。
一方、偶数番目のターゲットの画素については、図１６中、点線の矢印にて示すように、２フレーム目のフレーム画像データにおける画素の画素データをそのまま合成画像データに適用する。

また、図１３中、破線Ｃで囲まれた部分における合成画像データの生成は、図１７に示すような態様にて行われる。
ここで、１フレーム目の破線Ｃ部分におけるフレーム画像の画素データは、１，３，５，７，９，１１，１３，１５番目のターゲットにおける画素の何れも黒となっている。
また、２フレーム目の破線Ｃ部分におけるフレーム画像の画素データは、２，４，６，８，１０，１２，１４，１６番目のターゲットおける画素の何れも黒となっている。
また、３フレーム目の破線Ｃ部分におけるフレーム画像の画素データは、１，３，１３，１５番目のターゲットにおける画素が黒で、５，７，９，１１番目のターゲットにおける画素が白となっている。

同様に、奇数番目のターゲットの画素について、図１７中、実線の矢印にて示すように、それぞれ、合成画像データが生成された際に当該画素の走査方向に隣接することとなる偶数番目のターゲットの画素に対応する２フレーム目における画素の画素データから補間画素データを得て、これを合成画像データに適用する。
一方、偶数番目のターゲットの画素については、図１７中、点線の矢印にて示すように、２フレーム目のフレーム画像データにおける画素の画素データをそのまま合成画像データに適用する。

以上のような処理を行って、図１８に示されるような合成画像データが生成される。
その結果、図１２のＥに示されるような櫛型のノイズは発生せず、アーチファクトの低減が図れるようになる。

次に、１フレーム目（ＯＤＤ１）と３フレーム目（ＯＤＤ３）の各フレーム画像間における静止画素の数の計数が行われた結果、静止画素数が閾値（ｔｈ１）以上であって静止画像であると判定されたときにおける合成画像データの生成について説明する。

図１９のＡ、図１９のＢ及び図１９のＣは、それぞれ実際の物体の位置を示している。そして、図１９のＢは、図１９のＡの１フレーム後における状態を示しており、図１９のＣは、図１９のＢの１フレーム後における状態を示している。また、図１９のＤ、図１９のＥ及び図１９のＦは、それぞれ、図１９のＡ、図１９のＢ及び図１９のＣの状態においてそれぞれ生成されたフレーム画像データを表している。
そして、図１９に示されるように、図１９のＡの状態から１フレームの間、物体は移動せず、図１９のＢの状態となり、また、図１９のＢの状態から１フレームの間、物体は移動せず、図１９のＣの状態となっているが、図１９のＦに示すように、図１９のＣの状態においてアーチファクトが現れている。
なお、図１９のＡ及び図１９のＣは奇数フレームとし、図１９のＢは偶数フレームとして説明する。

そして、図１９中、破線Ｄで囲まれた部分における合成画像データの生成は、図２０に示すような態様にて行われる。
ここで、１フレーム目の破線Ｄ部分におけるフレーム画像の画素データは、１，３，１３，１５番目のターゲットにおける画素が黒で、５，７，９，１１番目のターゲットにおける画素が白となっている。
また、２フレーム目の破線Ｄ部分におけるフレーム画像の画素データは、２，４，１２，１４，１６番目のターゲットにおける画素が黒で、６，８，１０番目のターゲットにおける画素が白となっている。
また、３フレーム目の破線Ｄ部分におけるフレーム画像の画素データは、１，１３，１５番目のターゲットにおける画素が黒で、３，５，７，９，１１番目のターゲットにおける画素が白となっている。
先ず、奇数番目のターゲットの画素について、図２０中、実線の矢印にて示すように、それぞれ、１フレーム目における画素の画素データと３フレーム目における画素の画素データとから補間画素データを得て、これを合成画像データに適用するようにしている。例えば、３番目のターゲットの画素については、１フレーム目のフレーム画像データにおける３番目のターゲットの画素の画素データと、３フレーム目のフレーム画像データにおける３番目のターゲットの画素の画素データとの平均を求めることによって補間画素データを得、これを合成画像データにおける３番目のターゲットの画素の画素データとして適用する。よって、３番目のターゲットの画素はグレーとなる。他の奇数番目のターゲットの画素についても同様にして補間画素データを得る。なお、１フレーム目のフレーム画像データにおける画素データと、３フレーム目のフレーム画像データにおける画素データとの平均を求めるときに重み付けをしてもよい。
一方、偶数番目のターゲットの画素については、図２０中、点線の矢印にて示すように、２フレーム目のフレーム画像データにおける画素の画素データをそのまま合成画像データに適用する。

また、図１９中、破線Ｅで囲まれた部分における合成画像データの生成は、図２１に示すような態様にて行われる。
ここで、１フレーム目の破線Ｅ部分におけるフレーム画像の画素データは、１，３，１３，１５番目のターゲットにおける画素が黒で、５，７，９，１１番目のターゲットにおける画素が白となっている。
また、２フレーム目の破線Ｅ部分におけるフレーム画像の画素データは、２，４，１２，１４，１６番目のターゲットにおける画素が黒で、６，８，１０番目のターゲットにおける画素が白となっている。
また、３フレーム目の破線Ｅ部分におけるフレーム画像の画素データは、１，３，１３，１５番目のターゲットにおける画素が黒で、５，７，９，１１番目のターゲットにおける画素が白となっている。

同様に、奇数番目のターゲットの画素について、図２１中、実線の矢印にて示すように、それぞれ、１フレーム目における画素の画素データと３フレーム目における画素の画素データとから補間画素データを得て、これを合成画像データに適用する。
一方、偶数番目のターゲットの画素については、図２１中、点線の矢印にて示すように、２フレーム目のフレーム画像データにおける画素の画素データをそのまま合成画像データに適用する。

また、図１９中、破線Ｆで囲まれた部分における合成画像データの生成は、図２２に示すような態様にて行われる。
ここで、１フレーム目の破線Ｆ部分におけるフレーム画像の画素データは、１，３，５，７，９，１１，１３，１５番目のターゲットにおける画素の何れも黒となっている。
また、２フレーム目の破線Ｆ部分におけるフレーム画像の画素データは、２，４，６，８，１０，１２，１４，１６番目のターゲットおける画素の何れも黒となっている。
また、３フレーム目の破線Ｆ部分におけるフレーム画像の画素データは、１，３，５，７，９，１１，１３，１５番目のターゲットにおける画素の何れも黒となっている。

同様に、奇数番目のターゲットの画素について、図２２中、実線の矢印にて示すように、それぞれ、１フレーム目における画素の画素データと３フレーム目における画素の画素データとから補間画素データを得て、これを合成画像データに適用する。
一方、偶数番目のターゲットの画素については、図２２中、点線の矢印にて示すように、２フレーム目のフレーム画像データにおける画素の画素データをそのまま合成画像データに適用する。

以上のような処理を行って、図２３に示されるような合成画像データが生成される。
その結果、静止画像と判定された画像については、一部の画素に動きや変化があったとしてもその数は多くないため、最新のフレームにおける画素の画素データと最新のフレームの２つ前のフレームにおける画素の画素データとの補間を行って画像を平滑することにより、画素の動きや変化がユーザの気にならない程度に抑圧され、静止画像として適切に表示を行うことができるようになる。また、アーチファクトが現れた場合でも、ユーザの気にならない程度にこれを抑制することができるようになる。

以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、超音波探触子２は、駆動信号によって被検体に向けて送信超音波を出力するとともに、被検体からの反射超音波を受信することにより受信信号を出力するｎ個の振動子２ａを並列配置して備える。そして、送信部１２は、ｎ個のうちの選択された振動子２ａに駆動信号を供給する。そして、受信部１３は、選択された振動子２ａから出力される受信信号を受信する。そして、制御部１８は、送信超音波の出力毎に配列方向に所定数だけずらしながら、駆動信号を供給する振動子２ａを順次選択する。そして、画像生成部１４は、受信部１３によって順次受信した受信信号に基づいてフレーム毎の被検体内の画像データを生成する。そして、制御部１８は、連続して配置されるｍ個の振動子２ａの選択と、連続して配置されるｍ＋１個の振動子２ａの選択と、をフレーム毎に切り換えて実行する。そして、制御部１８は、フレーム毎の画像データが生成される毎に、２以上のフレームの画像データに基づいて静止画像であるか否かを判定する。そして、制御部１８は、静止画像であると判定したときは、少なくとも、連続する２つのフレームの画像データを合成して合成画像データを生成する。そして、制御部１８は、静止画像であると判定しないときは、連続する２つのフレームのうちの何れか一方のフレーム画像のデータから、当該一方の画像データにおいて隣接する画素の間に配置するための画素データを、当該隣接する画素の画素データの少なくとも何れかに基づいて生成し、該生成した画素データと当該一方の画像データとを合成して合成画像データを生成する。その結果、振動子の間隔に依存されるターゲットの間隔を小さくできるので、分解能を向上させることができるとともに、送受信を行う振動子の駆動数をフレーム毎に奇数・偶数と変更しながら走査が行われるので、フレームレートの低下を抑制することができる。また、動画像として画像データの合成を行う場合は、連続する２つのフレームのうちの前のフレームに取得したフレーム画像のデータに基づいて画素を生成し、当該画像データと合成するので、画像の合成の際に生じる櫛型のノイズの発生が抑制される。また、２以上のフレームの画像データに基づいて静止画像であるか否かを判定し、その結果に応じて合成画像データの生成処理を変更するようにしたので、ハードウエア構成や制御処理が簡素化され、コストの低減が図れるようになる。

また、本発明の実施の形態によれば、制御部１８は、２以上のフレームの画像データに基づいて、輝度の遷移が所定の態様である画素の数を計数する。そして、制御部１８は、計数の結果に応じて静止画像であるか否かの判定を行う。その結果、２以上のフレームの画素間において、例えば、輝度差が閾値未満である画素の数を計数し、これに基づいて静止画像であるか否かの判定を行うので、簡素な構成により静止画像の判定を行うことができる。

また、本発明の実施の形態によれば、制御部１８は、操作入力部１１による操作に応じて静止画像であると判定される画素の数を設定する。その結果、診断部位やユーザのニーズ等により、静止画像と判定されるレベルを適宜設定することができ、ユーザによる診断の精度をより高めることが可能となる。

また、本発明の実施の形態によれば、制御部１８は、連続する２つのフレームのうちの後のフレームに取得したフレームの画像データと、当該後のフレームよりも２フレーム前に取得したフレームの画像データとを補間して補間画像データを生成する。そして、制御部１８は、静止画像であるか否かの判定結果が静止画像であるときは、補間画像データと、連続する２つのフレームのうちの前のフレームに取得したフレームの画像データとを合成して合成画像データを生成する。その結果、静止画像として画像データの合成を行う場合に、ノイズ等によるアーチファクトが生じたときでも、画像が平滑されるので、アーチファクトを抑制することができる。

また、本発明の実施の形態によれば、制御部１８は、静止画像であるか否かの判定結果が静止画像であるときは、連続する２つのフレームのうちの前のフレームに取得したフレームの画像データから、当該画像データにおいて隣接する画素の間に配置するための画素データを、当該隣接する画素の画素データを補間して生成する。その結果、櫛型のノイズの発生を抑制するとともに、測定対象物により近い画像データを得ることができるので、アーチファクトの低減とともに、画質の向上が図れる。

なお、本発明の実施の形態における記述は、本発明に係る超音波診断装置の一例であり、これに限定されるものではない。超音波診断装置を構成する各機能部の細部構成及び細部動作に関しても適宜変更可能である。

また、本実施の形態では、静止画像と判定されたときに、連続する２つのフレームのうちの後のフレームに取得したフレームの画像データと、当該後のフレームの２フレーム前に取得したフレームの画像データとを補間して補間画像データを得るようにしたが、補間画像データを生成せず、連続する２つのフレームの画像データを合成して合成画像データを生成するようにしてもよい。

また、本実施の形態では、２以上のフレームの画像データにおける画素間の輝度差が所定の閾値未満であるときに当該画素が静止画素であると判定し、静止画素の数が所定の閾値以上であるときに静止画像であると判定するようにしたが、他の手段によって静止画像であるか否かを判定するようにしてもよい。例えば、２以上のフレームの画像データの比較において、何れか一方のフレーム画像を複数のブロックに分割し、ブロック毎に画像の移動先又は移動元を他方のフレーム画像を参照して判定し、画像が移動していないブロック数を判定することによって静止画像であるか否かを判定するようにしてもよい。また、例えば、２以上のフレームの画像データのそれぞれについて、ｘ×ｙ個（ｘ、ｙは何れも１以上の整数）からなる複数の画素をブロック単位とし、ブロック毎に輝度の平均を求め、この平均値を比較して輝度差分を判定し、輝度差分が所定の閾値以上であるブロックの数を判定することによって静止画像であるか否かを判定するようにしてもよい。

また、本実施の形態では、静止画像であると判定するための静止画素数の閾値を設定変更可能としたが、閾値を固定とし、閾値の設定変更を行わない構成としてもよい。

また、本実施の形態では、奇数スキャン部１３ｂと偶数スキャン部１３ｃとを１つの受信部１３内に形成するようにしたが、受信部を複数備え、奇数スキャン部１３ｂと偶数スキャン部１３ｃとをそれぞれ別の受信部に備えられるように構成してもよい。

また、本実施の形態では、奇数スキャンＢモード画像生成部１４ａと、偶数スキャンＢモード画像生成部１４ｂとを１つの画像生成部１４内に形成するようにしたが、画像生成部を複数備え、奇数スキャンＢモード画像生成部１４ａと、偶数スキャンＢモード画像生成部１４ｂとをそれぞれ別の画像生成部に備えられるように構成してもよい。

また、本実施の形態では、奇数スキャンＢモード画像データメモリ部１５ａと、偶数スキャンＢモード画像データメモリ部１５ｂとを１つのメモリ部１５内に形成するようにしたが、メモリ部を複数備え、奇数スキャンＢモード画像データメモリ部１５ａと、偶数スキャンＢモード画像データメモリ部１５ｂとをそれぞれ別のメモリ部に備えられるように構成してもよい。

また、本実施の形態では、直前のフレームと直前の１つ前のフレームの各フレーム画像データを合成して合成画像データを生成するようにしたが、これに限定されず、連続する２フレームのフレーム画像データを合成するものであれば、本発明に適用することができる。

また、本実施の形態では、本発明に係るプログラムのコンピュータ読み取り可能な媒体としてハードディスクや半導体の不揮発性メモリ等を使用した例を開示したが、この例に限定されない。その他のコンピュータ読み取り可能な媒体として、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を適用することが可能である。また、本発明に係るプログラムのデータを通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウェーブ（搬送波）も適用される。

超音波画像によって診断を行う分野（特に医療分野）において利用可能性がある。

Ｓ 超音波診断装置
１ 超音波診断装置本体
２ 超音波探触子
２ａ 振動子
１１ 操作入力部
１２ 送信部
１３ 受信部
１４ 画像生成部
１７ 表示部
１８ 制御部

Claims (6)

1. 駆動信号によって被検体に向けて送信超音波を出力するとともに、被検体からの反射超音波を受信することにより受信信号を出力するｎ個の振動子を並列配置して備える超音波探触子と、
   ｎ個のうちの選択された振動子に駆動信号を供給する送信部と、
   前記選択された振動子から出力される受信信号を受信する受信部と、
   前記送信超音波の出力毎に配列方向に所定数だけずらしながら、前記駆動信号を供給する振動子を順次選択する制御部と、
   前記受信部によって順次受信した受信信号に基づいてフレーム毎の前記被検体内の画像データを生成する画像処理部と、
   を有し、
   前記制御部は、連続して配置されるｍ個（ｍ＜ｎ）の振動子の選択と、連続して配置されるｍ＋１個の振動子の選択と、をフレーム毎に切り換えて実行し、フレーム毎の画像データが生成される毎に、２以上のフレームの画像データに基づいて静止画像であるか否かを判定し、静止画像であると判定したときは、少なくとも、連続する２つのフレームの画像データを合成して合成画像データを生成し、静止画像であると判定しないときは、前記連続する２つのフレームのうちの何れか一方のフレームの画像データから、当該一方の画像データにおいて隣接する画素の間に配置するための画素データを、当該隣接する画素の画素データの少なくとも何れかに基づいて生成し、該生成した画素データと当該一方の画像データとを合成して合成画像データを生成することを特徴とする超音波診断装置。
2. 前記制御部は、２以上のフレームの画像データに基づいて、輝度の遷移が所定の態様である画素の数を計数し、該計数の結果に応じて静止画像であるか否かの判定を行うことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
3. 操作部をさらに備え、
   前記制御部は、前記操作部による操作に応じて前記静止画像であると判定される画素の数を設定することを特徴とする請求項２に記載の超音波診断装置。
4. 前記制御部は、前記連続する２つのフレームのうちの後のフレームに取得したフレームの画像データと、当該後のフレームよりも２フレーム前に取得したフレームの画像データとを補間して補間画像データを生成し、前記静止画像であるか否かの判定結果が静止画像であるときは、前記補間画像データと、前記連続する２つのフレームのうちの前のフレームに取得したフレームの画像データとを合成して前記合成画像データを生成することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の超音波診断装置。
5. 前記制御部は、前記静止画像であるか否かの判定結果が静止画像でないときは、前記連続する２つのフレームのうちの前のフレームに取得したフレームの画像データから、当該画像データにおいて隣接する画素の間に配置するための画素データを、当該隣接する画素の画素データを補間して生成することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の超音波診断装置。
6. 駆動信号によって被検体に向けて送信超音波を出力するとともに、被検体から伝播した反射超音波を受信することにより受信信号を出力するｎ個の振動子を並列配置して備える超音波探触子を有する超音波診断装置に設けられたコンピュータに、
   ｎ個のうちの選択された振動子に駆動信号を供給する送信手段と、
   前記選択された振動子から出力される受信信号を受信する受信手段と、
   前記送信超音波の出力毎に配列方向に所定数だけずらしながら、前記駆動信号を供給する振動子を順次選択するとともに、連続して配置されるｍ個（ｍ＜ｎ）の振動子の選択と、連続して配置されるｍ＋１個の振動子の選択と、をフレーム毎に切り換えて実行する制御手段と、
   前記受信手段によって順次受信した受信信号に基づいてフレーム毎の前記被検体内の画像データを生成する画像処理手段として機能させるとともに、
   前記制御手段は、フレーム毎の画像データが生成される毎に、２以上のフレームの画像データに基づいて静止画像であるか否かを判定し、静止画像であると判定したときは、少なくとも、連続する２つのフレームの画像データを合成して合成画像データを生成し、静止画像であると判定しないときは、前記連続する２つのフレームのうちの何れか一方のフレームの画像データから、当該一方の画像データにおいて隣接する画素の間に配置するための画素データを、当該隣接する画素の画素データの少なくとも何れかに基づいて生成し、該生成した画素データと当該一方の画像データとを合成して合成画像データを生成するためのプログラム。

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