JP5954806B2 - 超音波画像の中間画像を生成する方法及び超音波診断装置 - Google Patents
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Description
た画像に対して画像処理によって,空間分解能あるいは時間分解能を向上させる処理を施
す超音波画像の中間画像を生成する方法及び超音波診断装置に関する。
分解能な超音波画像を取得することが可能な超音波画像の中間画像を生成する方法及び超音波診断装置を提供することにある。
まず,本発明における超音波診断装置の構成について図1および図2を用いて説明する。
図1は,超音波診断装置101の構成の一実施例を表す図である。超音波診断装置101は,超音波信号の送受信を行う超音波プローブ103,超音波プローブ103へ入力するための駆動信号を発生する駆動回路102,受信信号の増幅やA/D変換を行う受信回路104,超音波スキャンの走査線信号列を2次元状に並べた画像を生成する画像生成部105,画像復元処理等の画像処理を行う画像処理部106,走査線信号列で表現された画像の座標変換処理や補間処理を行うスキャンコンバータ112,スキャンコンバータにより生成された画像を表示する表示部113,及びこれら全体を制御すると共にデータを記憶し処理する制御・記憶・処理部120を備えている。
この時系列に沿って複数取得された超音波画像群は画像処理部106に送られ、画像処理部106の超音波画像群取得部2101に入力されてフレーム画像ごとに制御・記憶・処理部120の記憶部123に格納される。続いて,位置ずれ量算出部2102において、超音波画像群取得部2101から出力された前記超音波画像群から画像復元処理対象となる超音波画像(処理対象画像)を抽出し、制御・記憶・処理部120の記憶部123に記憶されているフレーム画像の中から画像復元処理に入力する超音波画像群(入力画像群)を抽出する。
本例では,取得した超音波画像間の時間軸上の中間のフレーム画像を推定して表示することで,フレームレートを向上させる例である。すなわち,実施例1は空間分解能を向上させる処理であったが,本実施例では取得したフレーム画像間のフレーム画像を推定することにより時間方向の分解能を向上させる。これにより1フレームあたりのスキャン回数を低減させることなく(すなわち,画像の空間分解能を低下させることなく),フレームレートを向上させることができる。
また,本処理は,同時に二つの方位に超音波ビームを照射して信号を受信,あるいは一方の方位に超音波ビームを照射し信号を受信する前にもう一方の方位に超音波ビームを照射するマルチビーム方式と併用して適用することもできる。
以上説明したように、本発明は、超音波プローブを用いて超音波信号で試料をスキャンし試料からの反射波を受信した信号から得られる超音波画像を処理して試料の超音波画像を復元する方法であって、撮像して得た超音波画像を構成する一連のフレームの超音波画像の中からある時点のフレームの超音波画像と該ある時点よりも前の時点におけるフレームの超音波画像を抽出し、この抽出したある時点のフレームの超音波画像とある時点よりも前の時点におけるフレームの超音波画像との位置ずれ量を算出し、この算出した位置ずれ量の情報を用いて抽出したある時点のフレームの超音波画像と前記ある時点よりも前の時点におけるフレームの超音波画像との間の位置ずれを補正し、抽出したある時点のフレームの超音波画像とある時点よりも前の時点におけるフレームの超音波画像とを合成することにより1フレーム分の合成超音波画像を復元処理することを特徴とする超音波画像の画像復元方法である。(付記2)
また、本発明は、ある時点のフレームの超音波画像と抽出したある時点よりも前の時点におけるフレームの超音波画像とは、超音波プローブを用いて超音波信号で試料をスキャンするときのスキャンの条件が異なる状態で得られたものであることを特徴とする付記1記載の超音波画像の画像復元方法である。(付記3)
更に、本発明は、ある時点のフレームの超音波画像と抽出したある時点よりも前の時点におけるフレームの超音波画像とは、超音波プローブを用いて超音波信号で試料をスキャンするときのスキャンの方位又は焦点距離のうちの少なくとも一方が異なる状態でスキャンして得られたものであることを特徴とする付記1記載の超音波画像の画像復元方法である。(付記4)
更に、本発明は、位置ずれを補正したある時点のフレームの超音波画像と該ある時点よりも前の時点におけるフレームの超音波画像とを合成することを、ある時点のフレームの超音波画像とこのある時点よりも前の時点におけるフレームの超音波画像とをそれぞれ局所的な領域に分割し,この局所的に分割された領域毎に異なる値の重みパラメータを設定し、重みが大きな領域ほど画像復元処理結果を大きく反映させることを特徴とする付記1記載の超音波画像の画像復元方法である。(付記5)
更に、本発明は、位置ずれを補正した抽出したある時点のフレームの超音波画像とある時点よりも前の時点におけるフレームの超音波画像とを合成することによりある時点とある時点よりも前の時点との間の時点における1フレーム分の合成超音波画像を推定して作成することを特徴とする付記1記載の超音波画像の画像復元方法である。(付記6)
更に、本発明は、試料は周期的な動作を行うものであり、撮像して得た画像は試料を周期の2倍以上の時間に亘って周期ごとの異なるスキャン条件でスキャンして得た超音波画像であり、ある時点のフレームの超音波画像とこのある時点よりも前の時点におけるフレームの超音波画像を抽出することが、ある時点のフレームの超音波画像とこのある時点よりも1周期前の時点におけるフレームの超音波画像を抽出することであることを特徴とする付記1記載の超音波画像の画像復元方法である。
121…入力部 122…制御部 123…記憶部 124…処理部。
Claims (14)
- 超音波プローブからの超音波信号で走査されたサンプルからの反射波を受信した信号から所定の間隔で時系列画像を取得する画像取得手段と、
第一の時点における第一の画像と前記第一の時点より前の第二の時点における第二の画像との隣接する時系列画像間の第一の変位量を算出する変位量算出部と、
前記第一の時点と前記第二の時点との間のある時点における中間画像を、前記第一の画像と、前記第二の画像と、前記第一の変位量に基づいて算出された前記ある時点における変位量に基づいて生成する中間画像生成部と、
前記第二の画像、前記中間画像、前記第一の画像を表示する表示部を備え、
前記第一の変位量と前記第二の変位量は位置の違いによって複数あり、それらはベクトル分布で表現されることを特徴とする超音波診断装置。 - 前記表示部に表示される画像のフレームレートは、前記画像取得部で取得する画像のフレームレートよりも高いことを特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。
- 前記中間画像が、複数の前記第一の画像と複数の前記第二の画像に基づいて生成され、前記表示部は、複数の前記第二の画像と、前記中間画像と、複数の前記第一の画像を表示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。
- 前記第二の変位量は、線形補間によって計算されることを特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。
- 前記中間画像生成部は、前記第一の画像の画素と前記第二の画像の画素とを貼り付けることにより、又は、前記第一の画像の画素と前記第二の画像の画素とを重み付き加算することにより前記中間画像を生成することを特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。
- 前記ある時点を、手動で設定することができることを特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。
- 前記ある時点は、前記表示部に表示される画像のフレームレートから計算されることを特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。
- 超音波プローブからの超音波信号で走査されたサンプルからの反射波を受信した信号から所定の間隔で時系列画像を取得する第一の工程と、
第一の時点における第一の画像と前記第1の時点より前の第二の時点における第二の画像との隣接する時系列画像間の第一の変位量を算出する第二の工程と、
前記第一の時点と前記第二の時点との間のある時点における中間画像を、前記第一の画像と、前記第二の画像と、前記第一の変位量に基づいて算出された前記ある時点における変位量に基づいて生成する第三の工程と、
前記第二の画像、前記中間画像、前記第一の画像を表示する第四の工程とを含み、
前記第一の変位量と前記第二の変位量は位置の違いによって複数あり、それらはベクトル分布で表現されることを特徴とする超音波画像の中間画像を生成する方法。 - 前記表示部に表示される画像のフレームレートは、前記第一工程で取得する画像のフレームレートよりも高いことを特徴とする請求項8に記載の超音波画像の中間画像を生成する方法。
- 前記第三の工程において、前記中間画像は、複数の前記第一の画像と複数の前記第二の画像に基づいて生成され、前記表示部は、複数の前記第二の画像と、中間画像と、複数の前記第一の画像を表示することを特徴とする請求項9に記載の超音波画像の中間画像を生成する方法。
- 前記第二の変位量は、線形補間によって計算されることを特徴とする請求項8に記載の超音波画像の中間画像を生成する方法。
- 前記第三の工程において、前記第一の画像の画素と前記第二の画像の画素とを貼り付けることにより、又は、前記第一の画像の画素と前記第二の画像の画素とを重み付き加算することにより前記中間画像を生成することを特徴とする請求項8に記載の超音波画像の中間画像を生成する方法。
- ある時点では手動で入力することができることを特徴とする請求項8に記載の超音波画像の中間画像を生成する方法。
- 前記ある時点は、前記表示部に表示される画像のフレームレートから計算されることを特徴とする請求項8に記載の超音波画像の中間画像を生成する方法。
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