JP6057546B2 - 超音波画像処理装置、超音波画像処理プログラム、及び超音波画像処理方法 - Google Patents
超音波画像処理装置、超音波画像処理プログラム、及び超音波画像処理方法 Download PDFInfo
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Description
Δt=Wsinθa/SOSsoft
だけ時間差をもって反射波が受信される。なお、SOSsoftは軟組織11中の音速である。
θa=arc sin(SOSsoftΔt/W)
によって求めることができる。なお、本実施形態では、軟組織11中の音速SOSsoftには経験値を用いている。ただしこれに限らず、軟組織11中の音速の実測値を用いても良い。
L=LY+LY/cosθa
となる。一方、到達時間Taと軟組織11中の音速SOSsoftを用いると、
L=SOSsoft×Ta
であるから、反射点Raの位置は、
LY=SOSsoft×Ta×cosθa/(1+cosθa)
LX=LY×tanθa=SOSsoft×Ta×sinθa/(1+cosθa)
で求めることができる。以上のようにして、形状検出部40は、平面波の到来角度θaと到達時間Taに基づいて、反射点Raの位置を算出することができる。
(点PnのX座標)=(振動子24nのX座標)
なお、各振動子の位置は既知であるから、点PnのX座標は即座に求まる。
(振動子24nと点PnのY軸方向の距離)= tn×SOSsoft÷2
v’=f(v)
によって求めることができる。この変形関数fはどのような関数でも良いが、画像を滑らかに変形させることができる関数であることが好ましい。例えば変形関数fは、公知のアフィン変換とすることができる。この場合、変形関数fは、
f(v)=Mv+T
と表現できる。なお、Mは線形変形マトリクスであり、Tは平行移動ベクトルである。
Scott Schaefer, Travis McPhail, Joe Warren. 2006. 'Image Deformation Using Moving Least Squares'. [online]. [retrieved on 2011-10-30]. Internet: <URL:http://faculty.cs.tamu.edu/schaefer/research/mls.pdf>.
2 送受波器
22 振動子アレイ
24 振動子
35 演算部(コンピュータ)
40 形状検出部
44 画像生成部
45 コントロールポイント設定部
46 移動目標位置設定部
47 変形関数算出部
48 画像変形部
Claims (6)
- 被測定体に対して超音波の送信波を送信するとともに、当該被測定体からの反射波を受信する振動子を複数並べて備えた振動子アレイと、
前記振動子アレイの前記振動子で一斉に超音波を発生させることにより前記被測定体に向けて平面波を送信したときに各振動子が前記反射波を受信した受信信号を、前記振動子アレイにおいて前記振動子が並ぶ方向に並べて、二次元のエコー画像を生成する画像生成部と、
各振動子が受信した前記受信信号に基づいて、前記振動子アレイにおける2つの前記振動子が前記反射波を受信した時間差から、当該2つの前記振動子に対する当該反射波の到来角度を求め、前記被測定体の形状を検出する形状検出部と、
前記形状検出部が検出した前記被測定体の形状と、前記エコー画像に含まれる前記被測定体のエコー像の形状と、を一致させるように当該エコー画像を変形させる変形関数を求める変形関数算出部と、
前記エコー画像を、前記変形関数に基づいて変形させた変形済エコー画像を生成する画像変形部と、
を備えることを特徴とする超音波画像処理装置。 - 請求項1に記載の超音波画像処理装置であって、
前記送信波を送信した方向から前記反射波が到来したと仮定した場合に、当該反射波が前記被測定体の表面で反射したと考えられる仮想反射位置にコントロールポイントを設定するコントロールポイント設定部と、
前記振動子が前記被測定体から受信する反射波の伝播経路を、前記形状検出部が検出した前記被測定体の形状に基づいて算出し、前記反射波が前記被測定体の表面で反射する反射位置に、前記コントロールポイントの移動目標位置を設定する移動目標位置設定部と、
を備え、
前記変形関数算出部は、前記コントロールポイントを、前記移動目標位置まで移動させるように前記エコー画像を変形させる変形関数を算出することを特徴とする超音波画像処理装置。 - 請求項2に記載の超音波画像処理装置であって、
前記コントロールポイント設定部は、前記振動子の位置にコントロールポイントを設定するとともに、
前記変形関数算出部は、前記振動子の位置のコントロールポイントが移動しないように前記エコー画像を変形させる変形関数を算出することを特徴とする超音波画像処理装置。 - 請求項2又は3に記載の超音波画像処理装置であって、
前記変形関数算出部は、前記エコー画像上の任意の点についての変形関数を、当該点から各コントロールポイントまでの距離で重み付けされた最小二乗法により算出することを特徴とする超音波画像処理装置。 - 振動子を複数並べて備えた振動子アレイによって、被測定体に対して超音波の送信波を送信するとともに、当該被測定体からの反射波を受信して受信信号を取得する受信信号取得機能と、
前記振動子アレイの前記振動子で一斉に超音波を発生させることにより前記被測定体に向けて平面波を送信したときに各振動子が前記反射波を受信した受信信号を、前記振動子アレイにおいて前記振動子が並ぶ方向に並べて、二次元のエコー画像を生成する画像生成機能と、
各振動子が受信した前記受信信号に基づいて、前記振動子アレイにおける2つの前記振動子が前記反射波を受信した時間差から、当該2つの前記振動子に対する当該反射波の到来角度を求め、前記被測定体の形状を検出する形状検出機能と、
前記形状検出機能で検出した前記被測定体の形状と、前記エコー画像に含まれる前記被測定体のエコー像の形状と、を一致させるように当該エコー画像を変形させる変形関数を求める変形関数算出機能と、
前記エコー画像を、前記変形関数に基づいて変形させた変形済エコー画像を生成する画像変形機能と、
をコンピュータに実現させることを特徴とする超音波画像処理プログラム。 - 振動子を複数並べて備えた振動子アレイによって、被測定体に対して超音波の送信波を送信するとともに、当該被測定体からの反射波を受信して受信信号を取得する受信信号取得工程と、
前記振動子アレイの前記振動子で一斉に超音波を発生させることにより前記被測定体に向けて平面波を送信したときに各振動子が前記反射波を受信した受信信号を、前記振動子アレイにおいて前記振動子が並ぶ方向に並べて、二次元のエコー画像を生成する画像生成工程と、
各振動子が受信した前記受信信号に基づいて、前記振動子アレイにおける2つの前記振動子が前記反射波を受信した時間差から、当該2つの前記振動子に対する当該反射波の到来角度を求め、前記被測定体の形状を検出する形状検出工程と、
前記形状検出工程で検出した前記被測定体の形状と、前記エコー画像に含まれる前記被測定体のエコー像の形状と、を一致させるように当該エコー画像を変形させる変形関数を求める変形関数算出工程と、
前記エコー画像を、前記変形関数に基づいて変形させた変形済エコー画像を生成する画像変形工程と、
を含むことを特徴とする超音波画像処理方法。
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JP2012122204A JP6057546B2 (ja) | 2012-05-29 | 2012-05-29 | 超音波画像処理装置、超音波画像処理プログラム、及び超音波画像処理方法 |
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