JP6562800B2 - 処理装置および処理方法 - Google Patents
処理装置および処理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6562800B2 JP6562800B2 JP2015191578A JP2015191578A JP6562800B2 JP 6562800 B2 JP6562800 B2 JP 6562800B2 JP 2015191578 A JP2015191578 A JP 2015191578A JP 2015191578 A JP2015191578 A JP 2015191578A JP 6562800 B2 JP6562800 B2 JP 6562800B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- sensitivity characteristic
- frequency sensitivity
- correction
- acoustic wave
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/36—Detecting the response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
- G01N29/42—Detecting the response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by frequency filtering or by tuning to resonant frequency
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0093—Detecting, measuring or recording by applying one single type of energy and measuring its conversion into another type of energy
- A61B5/0095—Detecting, measuring or recording by applying one single type of energy and measuring its conversion into another type of energy by applying light and detecting acoustic waves, i.e. photoacoustic measurements
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
- A61B5/7225—Details of analog processing, e.g. isolation amplifier, gain or sensitivity adjustment, filtering, baseline or drift compensation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/04—Analysing solids
- G01N29/043—Analysing solids in the interior, e.g. by shear waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/04—Analysing solids
- G01N29/06—Visualisation of the interior, e.g. acoustic microscopy
- G01N29/0654—Imaging
- G01N29/0672—Imaging by acoustic tomography
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/04—Analysing solids
- G01N29/06—Visualisation of the interior, e.g. acoustic microscopy
- G01N29/0654—Imaging
- G01N29/0681—Imaging by acoustic microscopy, e.g. scanning acoustic microscopy
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/04—Analysing solids
- G01N29/12—Analysing solids by measuring frequency or resonance of acoustic waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/24—Probes
- G01N29/2418—Probes using optoacoustic interaction with the material, e.g. laser radiation, photoacoustics
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/44—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
- G01N29/4463—Signal correction, e.g. distance amplitude correction [DAC], distance gain size [DGS], noise filtering
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
- A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
- A61B2562/0204—Acoustic sensors
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2576/00—Medical imaging apparatus involving image processing or analysis
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
- A61B5/1455—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters
- A61B5/14551—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters for measuring blood gases
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
- G01N2291/024—Mixtures
- G01N2291/02475—Tissue characterisation
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
- G16H30/00—ICT specially adapted for the handling or processing of medical images
- G16H30/40—ICT specially adapted for the handling or processing of medical images for processing medical images, e.g. editing
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Physiology (AREA)
- Psychiatry (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Description
Tomography)の技術を用いた装置の開発が進んでいる。
第一の周波数感度特性を有する第一の音響波検出器と前記第一の周波数感度特性と異なる第二の周波数感度特性を有する第二の音響波検出器とによって、光が照射された被検体から発生する音響波を検出することにより得られた電気信号を処理する処理装置であって、
前記第一の周波数感度特性および前記第二の周波数感度特性の合計である第三の周波数感度特性に基づいて生成された補正関数を取得し、
前記補正関数に基づいて、前記第一の音響波検出器から出力された第一の電気信号及び前記第二の音響波検出器から出力された第二の電気信号を補正することにより、補正された前記第一及び第二の電気信号を生成する
ことを特徴とする処理装置である。
本発明はまた、以下の構成を採用する。すなわち、
第一の周波数感度特性を有する第一の音響波検出器と前記第一の周波数感度特性と異なる第二の周波数感度特性を有する第二の音響波検出器とによって、光が照射された被検体から発生する音響波を検出することにより得られた電気信号に基づいて生成された画像データを処理する処理装置であって、
前記第一の周波数感度特性および前記第二の周波数感度特性の合計である第三の周波数感度特性に基づいて作成された補正フィルタを取得し、
前記第一の音響波検出器から出力された第一の電気信号に基づいて生成された第一の画像データを取得し、
前記第二の音響波検出器から出力された第二の電気信号に基づいて生成された第二の画像データを取得し、
前記補正フィルタに基づいて、前記第一及び第二の画像データを補正することにより、補正された前記第一及び第二の画像データを生成する
ことを特徴とする処理装置である。
本発明はまた、以下の構成を採用する。すなわち、
第一の周波数感度特性を有する第一の音響波検出器と前記第一の周波数感度特性と異なる第二の周波数感度特性を有する第二の音響波検出器とによって、光が照射された被検体から発生する音響波を検出することにより得られた電気信号を処理する処理方法であって、
前記第一の周波数感度特性および前記第二の周波数感度特性の合計である第三の周波数感度特性に基づいて生成された補正関数を取得し、
前記補正関数に基づいて、前記第一の音響波検出器から出力された第一の電気信号及び前記第二の音響波検出器から出力された第二の電気信号を補正することにより、補正された前記第一及び第二の電気信号を生成する
ことを特徴とする処理方法である。
本発明はまた、以下の構成を採用する。すなわち、
第一の周波数感度特性を有する第一の音響波検出器と前記第一の周波数感度特性と異なる第二の周波数感度特性を有する第二の音響波検出器とによって、光が照射された被検体から発生する音響波を検出することにより得られた電気信号に基づいて生成された画像データを処理する処理方法であって、
前記第一の周波数感度特性および前記第二の周波数感度特性の合計である第三の周波数感度特性に基づいて作成された補正フィルタを取得し、
前記第一の音響波検出器から出力された第一の電気信号に基づいて生成された第一の画像データを取得し、
前記第二の音響波検出器から出力された第二の電気信号に基づいて生成された第二の画像データを取得し、
前記補正フィルタに基づいて、前記第一及び第二の画像データを補正することにより、補正された前記第一及び第二の画像データを生成する
ことを特徴とする処理方法である。
ここで、音響検出器の周波数帯域に関する感度特性(周波数感度特性)についてさらに検討する。音響検出器の感度は、最も感度の高い周波数から周波数が離れるにつれて、徐々に下がっていく。したがって、有感度周波数帯域内であっても感度は一定ではない。前述のように、光音響信号の支配的周波数は吸収体の大きさによって変化する。そのため、音響検出器の感度が周波数によって相違すると、発生した音響波を再現する際の精度が低下してしまう。その結果、再構成画像が示す強度は吸収体の大きさに依存することになる。
本発明では、感度を持つ周波数帯域が互いに相違する複数の音響検出器の信号を、周波数帯域を考慮して補正する。これにより、再構成画像の吸収体の大きさへの依存性を低減させる。以下、発明の原理、構成要素、実施方法、補正方法の順に説明する。
再構成画像における強度が吸収体の大きさに依存する原因は、音響検出器の感度の周波数への依存性である。そこで、音響検出器の感度を周波数によらず一定にすれば、再構成を良好に行える。しかし、感度を持つ周波数帯域が相違する複数の音響検出器を用いた場合、再構成において各音響検出器からの信号が足しあわされる。そのため、個々の音響検出器で周波数に対して感度を一定にしても、足しあわせ後の画像では感度が一定にならな
い場合がある。
本発明の構成要素について、図2を用いて説明する。本発明の構成要素は、光源1、光照射装置2、音響検出器A(4)、音響検出器B(5)、信号処理装置14、画像再構成装置12、表示装置13である。測定対象は、被検体3である。また、信号処理装置14には、合計感度作成部8、補正基準関数作成部9、補正関数決定部10、補正処理部11が含まれる。また、音響検出器Aの周波数感度6、音響検出器Bの周波数感度7が、不図示のメモリなどに保存されている。
光源1はパルス光を発生させる装置である。光源としては大出力を得るため、レーザーが望ましいが、発光ダイオードなどでもよい。光音響波を効果的に発生させるためには、被検体の熱特性に応じて十分短い時間に光を照射させると良い。被検体が生体の場合、光源から発生するパルス光のパルス幅は数十ナノ秒以下にすることが望ましい。また、パルス光の波長は吸収体まで届きやすいものを使用することが望ましく、生体中でヘモグロビンを測定する際には、生体の窓と呼ばれる近赤外領域の、700nm〜1200nm程度が望ましい。この領域の光は比較的生体深部まで到達するので、深部の情報を取得できる。さらに、パルス光の波長は観測対象に対して吸収係数が高いことが望ましい。また、酸素飽和度など分光情報を得るためには、波長が相違する複数の光源を用い、それぞれの光音響信号を得る必要がある。この時、計算上の誤差伝播を少なくするために、分光する成分の吸収係数が大きく異なる波長を使用することが望ましい。
光照射装置2は、光源1で発生させたパルス光を被検体3へ導く装置である。具体的には光ファイバーやレンズ、ミラー、拡散板などの光学機器である。また、広い範囲のデータを取得するために、光照射装置2を走査させることによりパルス光の照射位置を走査させてもよい。このとき、音響検出器(4、5)と連動して走査を行っても良い。信号の取得効率を高めるために、光を照射する領域は、音響検出器が感度を有する範囲と合わせる
ことが望ましい。また、分光情報を得るときは、異なる波長による光音響信号を取得する必要があるので、異なるタイミングで各波長のパルス光を被検体に照射する。光学機器はここにあげたものだけに限定されず、このような機能を満たすものであれば、どのようなものであってもよい。
被検体3は測定対象である。被検体3として、生体または、生体の音響特性と光学特性を模擬したファントムが考えられる。光音響装置では被検体内部に存在する光吸収係数の大きい吸収体をイメージングできる。生体の場合、ヘモグロビン、水、メラニン、コラーゲン、脂質などが挙げられる。ファントムの場合、上記のものの光学特性を模擬した物質を吸収体として内部に封入する。また、生体は形状、特性に個人差、個体差がある。さらに被検体として、造影剤や分子プローブなどを、生体またはファントム中に注入したものを対象としても良い。
音響検出器A(4)と音響検出器B(5)はそれぞれ、音響波を電気信号に変換する素子を含む。音響検出器A(4)と音響検出器B(5)の周波数感度は互いに異なる。なお周波数感度とは、図1のように示される周波数ごとの感度特性である。実際には、製作過程での限界により、同種の素子でも周波数感度は多少ばらつく。しかし以下の記載では、同種の素子内での設計値からのばらつきは、測定精度で許容される範囲に収まるものとする。一方、音響検出器A(4)と音響検出器B(5)の間では、設計した周波数感度がそもそも異なる。
とが望ましい。これにより、各音響検出器が再構成空間を観測可能となるので、画質の向上や均一化が果たされる。これらの条件を満たすために、音響検出器A(4)と音響検出器B(5)を球面上に設置し、音響検出器の正面方向を球の中心に向けるとよい。このような設置方法は、半球状や球冠状の支持体に各音響検出器を配置することで実行できる。
信号処理装置14は音響検出器で得られた信号を処理する装置である。信号処理は、柔軟な処理が可能なデジタル信号処理で行うことが望ましい。そこで、音響検出器の素子から出力されたアナログ信号を、不図示のアナログ−デジタル変換器(ADC)によりデジタル信号に変換してから処理する。一方、アナログ信号処理の場合は、信号処理装置14の出力に対してデジタル変換を行う。信号処理装置14は具体的には、デジタルの場合はFPGA(field−programmable gate array)や、プログラムに従ってCPUやメモリなどの演算資源を利用して動作するコンピュータなどである。アナログの場合は電気回路である。信号処理装置14に含まれる各ユニットと処理の内容については後述する。信号処理装置は、本発明の信号処理部に相当する。
画像再構成装置12は、デジタル信号を再構成して初期音圧分布を作成する。再構成の手法としては、ユニバーサルバックプロジェクション法、整相加算、フーリエ変換法など、既知の任意の手法を採用できる。画像再構成の際には、音響検出器A(4)と音響検出器B(5)の位置から、信号処理装置14からの出力を逆伝搬させ、一つの画像を作成する。また、被検体内での光量分布と初期音圧分布に基づいて、吸収係数分布を作成してもよい。さらに、複数の波長の光による測定結果に基づいて、酸素飽和度分布などの成分情報を取得してもよい。画像再構成装置12も、FPGA、コンピュータ、電気回路などで構成できる。画像再構成装置は、本発明の情報処理部に相当する。
表示装置13は、画像再構成装置12によって得られた画像を表示するものである。表示装置13として、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイなどを利用できる。表示装置13は、本発明の光音響装置の一部に含まれていてもよいし、光音響装置とは別々に提供されてもよい。
(音響検出器の周波数感度)
図3(A)に音響検出器Aの周波数感度6の例を、図3(B)に音響検出器Bの周波数感度7の例を、それぞれ示す。これらは補正関数作成に用いられる。これらの感度は、事前の測定値、設計情報値、音響検出器で取得した信号に対しブラインドデコンボリューションなどの最適化計算を行って得られた値、などに基づいて取得され、メモリに格納される。音響検出器A(4)と音響検出器B(5)がそれぞれ複数ある場合には、音響検出器ごとに周波数感度を用意してもよい。ただし処理の煩雑化を避けるためには、共通の値を用いることが好ましい。
合計感度作成部8は、音響検出器Aの周波数感度6と音響検出器Bの周波数感度7を足しわせる処理を行う。図3(C)に足し合わせた結果の例を示す。足し合わせは、式(1)で示される処理である。
SSUM(f)=SA(f)×DA+SB(f)×DB …(1)
ここで、SSUM(f)は周波数fの関数である合計感度(第三の周波数感度特性)である。SA(f)は音響検出器Aの周波数感度(第一の周波数感度特性)、SB(f)は音響検出器Bの周波数感度(第二の周波数感度特性)である。DAは再構成空間に寄与する音響検出器Aの指向性による感度、DBは再構成空間に寄与する音響検出器Bの指向性による感度である。音響検出器Aと音響検出器Bが複数ある場合、場所ごとに指向性による感度が異なる。そこで、それぞれの周波数感度と指向性による感度の積を式(1)に加える。なお、指向性について、音響波受信面の法線方向などに基づいて簡易的に設定してもよい。
SSUM(f)=SA(f)+SB(f) …(2)
SSUM(f)=SA(f)×NA+SB(f)×NB …(3)
後述する補正関数決定部10では、合計感度が平坦になるように補正関数を決定する。補正基準関数作成部9は、補正の目標となる、合計感度を平坦化した周波数感度関数を決定する。補正基準関数は、合計感度の有感度周波数帯域がテーブルトップ状に平坦になっていることが望ましい。ただし、完全なテーブルトップ状でなくても構わず、補正前の合計感度と比べて補正基準関数の方が平坦化していればよい。本発明における平坦化とは、感度のばらつきが低減されたことであり、感度の標準偏差や分散が小さい状態を指す。また、「ある周波数で感度を持つ」ということは、その周波数における感度が、音響検出器のノイズレベルなどから決定される所定の閾値(第1の閾値)よりも高いことを意味する。閾値決定には、ノイズのみを測定し、その周波数スペクトルの平均値を閾値とする方法
がある。また、ノイズの強調を避けるために、補正基準関数は合計感度からの変化が少ないことが望ましい。
補正関数決定部10では、合計関数が補正基準関数になるように、音響検出器Aと音響検出器Bに対する補正関数を決定する。すべての周波数帯域で補正基準関数が合計関数を超えていない場合、式(7)により補正関数を作成できる。ここで、CA,B(f)は、音響検出器Aと音響検出器Bに共通の補正関数であり、St(f)は補正基準関数である。
と音響検出器Bに対する補正関数CA(f),CB(f)を決めれば、補正関数が別々であってもよい。例えば、後述する式(8)、式(9)を用いる方法で補正関数を決定してもよい。
SA(f)×CA(f)+SB(f)×CB(f)=St(f) …(8)
補正処理部11は、音響検出器A(4)、音響検出器B(5)で得られた音響信号を、補正関数決定部10で得られた補正関数でそれぞれ補正する。具体的には、式(12)で示すように、補正処理部11は、得られた信号を周波数領域に変換し、補正関数をかけ、時間領域に戻す周波数フィルタで処理を行う。ここで、SigA(t)音響検出器A(4)から出力される補正前信号、Sig’A(t)は補正処理によって得られる補正済み信号、Fはフーリエ演算子、F−1は逆フーリエ演算子を示す。
Sig’A(t)=F−1(F(SigA(t))×CA(f)) …(12)
れば、それぞれに対応した補正関数を適用する。図5(A)、図5(B)はそれぞれ、音響検出器A(4)、音響検出器B(5)の周波数感度に補正関数をかけた結果である。
次に、本実施形態の処理方法について、図7を用いて説明する。まず、光源1が被検体にパルス光を照射する(ステップS1)。続いて、各音響検出器が被検体から発生した音響波を受信する(ステップS2)。次に、合計感度作成部8が、各音響検出器の周波数感度から合計感度を作成する(ステップS3)。続いて、補正基準関数作成部9が補正基準関数を作成する(ステップS4)。次に、補正関数決定部10が、補正関数を作成する(ステップS5)。
実施形態1では、信号に対して補正を行った。本実施形態では、補正処理を再構成画像に対して行って発明の効果を得る。本実施形態の構成要素を、図8を用いて説明する。実施形態1と比較して、信号処理装置14に含まれるユニットに補正画像フィルタ作成部15が加わっている。また、画像再構成装置12と補正処理部11の順序が入れ替わっており、それぞれの処理内容が実施形態1とは違う。その他の構成要素は、実施形態1と同じであるため、説明を簡略化する。
画像再構成装置12は、音響検出器A(4)と音響検出器B(5)のそれぞれが出力した信号に、実施形態1と同様の再構成処理を施し、画像Aと画像Bを得る。なお、各音響検出器がそれぞれ複数ある場合には、音響検出器A群の信号に基づいて画像Aを生成し、音響検出器B群の信号に基づいて画像Bを生成してもよい。また、本実施形態における再構成処理装置12は、初期音圧分布を生成後、吸収係数分布などを生成せずに後続ユニットに出力する。
補正画像フィルタ作成部15は、補正関数決定部10で得られた音響検出器A(4)と音響検出器B(5)の信号に対する補正関数を、画像Aと画像Bに対する補正画像フィルタに変換するものである。補正画像フィルタ作成部15は、他の構成要素と同様に、回路や情報処理装置により実装できる。
補正処理部11は、画像再構成装置12から得られた画像Aと画像Bに対し、補正画像フィルタ作成部15で得られた対応する補正画像フィルタを適応し、その結果を重畳するものである。
I=F−1(F(IA)×CIA)+F−1(F(IB)×CIB) …(15)
本発明の効果をシミュレーションにて確認した。被検体として、三次元空間上に4つの球状の吸収体を設置した。吸収体の直径はそれぞれ、1.0mm、0.5mm、0.33mm、0.25mmである。音響検出器は、吸収体を囲む半径100mmの半球面上に設置した。吸収体と音響検出器の間は、水で満たしている。
Claims (15)
- 第一の周波数感度特性を有する第一の音響波検出器と前記第一の周波数感度特性と異なる第二の周波数感度特性を有する第二の音響波検出器とによって、光が照射された被検体から発生する音響波を検出することにより得られた電気信号を処理する処理装置であって、
前記第一の周波数感度特性および前記第二の周波数感度特性の合計である第三の周波数感度特性に基づいて生成された補正関数を取得し、
前記補正関数に基づいて、前記第一の音響波検出器から出力された第一の電気信号及び前記第二の音響波検出器から出力された第二の電気信号を補正することにより、補正された前記第一及び第二の電気信号を生成する
ことを特徴とする処理装置。 - 前記補正関数は、前記第三の周波数感度特性における周波数ごとの感度のばらつきが低減する関数である
ことを特徴とする請求項1に記載の処理装置。 - 前記補正関数は、前記第三の周波数感度特性の周波数感度特性を平坦化する関数であることを特徴とする請求項1に記載の処理装置。
- 前記補正関数は、前記第三の周波数感度特性において感度がある周波数帯域で、所定の閾値に対する感度の強度を一定の割合で減少させた関数である
ことを特徴とする請求項1に記載の処理装置。 - 前記第一及び第二の電気信号を周波数領域に変換し、
周波数領域の前記補正関数に基づいて、周波数領域に変換された前記第一及び第二の電気信号を補正する
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の処理装置。 - 周波数領域の前記補正関数を時間領域に変換し、時間領域の前記補正関数に基づいて、前記第一及び第二の電気信号を補正する
ことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の処理装置。 - 前記第一および第二の電気信号に画像再構成を行うことにより画像データを生成する
ことを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の処理装置。 - 第一の周波数感度特性を有する第一の音響波検出器と前記第一の周波数感度特性と異なる第二の周波数感度特性を有する第二の音響波検出器とによって、光が照射された被検体から発生する音響波を検出することにより得られた電気信号に基づいて生成された画像データを処理する処理装置であって、
前記第一の周波数感度特性および前記第二の周波数感度特性の合計である第三の周波数感度特性に基づいて作成された補正フィルタを取得し、
前記第一の音響波検出器から出力された第一の電気信号に基づいて生成された第一の画像データを取得し、
前記第二の音響波検出器から出力された第二の電気信号に基づいて生成された第二の画像データを取得し、
前記補正フィルタに基づいて、前記第一及び第二の画像データを補正することにより、補正された前記第一及び第二の画像データを生成する
ことを特徴とする処理装置。 - 前記補正フィルタは、前記第三の周波数感度特性における周波数ごとの感度のばらつきが低減する関数を二次元または三次元の空間に変換して生成されたフィルタである
ことを特徴とする請求項8に記載の処理装置。 - 前記補正フィルタは、前記第三の周波数感度特性の周波数感度特性を平坦化する関数を二次元または三次元の空間に変換して生成されたフィルタである
ことを特徴とする請求項8に記載の処理装置。 - 前記補正フィルタは、前記第三の周波数感度特性において感度がある周波数帯域で、所定の閾値に対する感度の強度を一定の割合で減少させた関数を二次元または三次元の空間に変換して生成されたフィルタである
ことを特徴とする請求項8に記載の処理装置。 - 前記第一の周波数感度特性において感度がある周波数帯域と、前記第二の周波数感度特性において感度がある周波数帯域には重畳する部分がある
ことを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の処理装置。 - 第一の周波数感度特性を有する第一の音響波検出器と前記第一の周波数感度特性と異なる第二の周波数感度特性を有する第二の音響波検出器とによって、光が照射された被検体から発生する音響波を検出することにより得られた電気信号を処理する処理方法であって、
前記第一の周波数感度特性および前記第二の周波数感度特性の合計である第三の周波数感度特性に基づいて生成された補正関数を取得し、
前記補正関数に基づいて、前記第一の音響波検出器から出力された第一の電気信号及び前記第二の音響波検出器から出力された第二の電気信号を補正することにより、補正された前記第一及び第二の電気信号を生成する
ことを特徴とする処理方法。 - 第一の周波数感度特性を有する第一の音響波検出器と前記第一の周波数感度特性と異なる第二の周波数感度特性を有する第二の音響波検出器とによって、光が照射された被検体から発生する音響波を検出することにより得られた電気信号に基づいて生成された画像デ
ータを処理する処理方法であって、
前記第一の周波数感度特性および前記第二の周波数感度特性の合計である第三の周波数感度特性に基づいて作成された補正フィルタを取得し、
前記第一の音響波検出器から出力された第一の電気信号に基づいて生成された第一の画像データを取得し、
前記第二の音響波検出器から出力された第二の電気信号に基づいて生成された第二の画像データを取得し、
前記補正フィルタに基づいて、前記第一及び第二の画像データを補正することにより、補正された前記第一及び第二の画像データを生成する
ことを特徴とする処理方法。 - 請求項13または14に記載の処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015191578A JP6562800B2 (ja) | 2015-09-29 | 2015-09-29 | 処理装置および処理方法 |
US15/267,216 US20170086678A1 (en) | 2015-09-29 | 2016-09-16 | Apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015191578A JP6562800B2 (ja) | 2015-09-29 | 2015-09-29 | 処理装置および処理方法 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017063956A JP2017063956A (ja) | 2017-04-06 |
JP2017063956A5 JP2017063956A5 (ja) | 2018-11-15 |
JP6562800B2 true JP6562800B2 (ja) | 2019-08-21 |
Family
ID=58406221
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015191578A Expired - Fee Related JP6562800B2 (ja) | 2015-09-29 | 2015-09-29 | 処理装置および処理方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20170086678A1 (ja) |
JP (1) | JP6562800B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3227704B1 (en) * | 2014-12-02 | 2019-01-09 | Fondazione Istituto Italiano di Tecnologia | Method for tracking a target acoustic source |
JP6521761B2 (ja) | 2015-06-23 | 2019-05-29 | キヤノン株式会社 | 情報処理装置および表示制御方法 |
US10657369B1 (en) * | 2017-10-27 | 2020-05-19 | Intuit, Inc. | Unsupervised removal of text from images using linear programming for optimal filter design |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5750654A (en) * | 1980-09-11 | 1982-03-25 | Toshiba Corp | Defect detector |
JPS62150480A (ja) * | 1985-12-24 | 1987-07-04 | Toshiba Corp | 立体画像表示装置 |
JPH11244286A (ja) * | 1998-02-26 | 1999-09-14 | Hitachi Medical Corp | 超音波装置 |
JP2000139911A (ja) * | 1998-11-17 | 2000-05-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 音響走査線補間方法および装置と超音波診断装置 |
JP2001161688A (ja) * | 1999-12-10 | 2001-06-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波診断装置 |
JP2003169800A (ja) * | 2000-02-01 | 2003-06-17 | Hitachi Medical Corp | 超音波探触子およびこれを用いた超音波診断装置 |
JP5248010B2 (ja) * | 2006-02-17 | 2013-07-31 | 株式会社東芝 | データ補正装置、データ補正方法、磁気共鳴イメージング装置およびx線ct装置 |
JP5284129B2 (ja) * | 2008-02-06 | 2013-09-11 | キヤノン株式会社 | イメージング装置、及び解析方法 |
AU2012322020A1 (en) * | 2011-10-12 | 2014-05-29 | Seno Medical Instruments, Inc. | System and method for acquiring optoacoustic data and producing parametric maps thereof |
JP2013103022A (ja) * | 2011-11-15 | 2013-05-30 | Canon Inc | 音響波取得装置およびその制御方法 |
JP2013106822A (ja) * | 2011-11-22 | 2013-06-06 | Fujifilm Corp | 光音響画像生成装置および光音響画像生成方法 |
-
2015
- 2015-09-29 JP JP2015191578A patent/JP6562800B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2016
- 2016-09-16 US US15/267,216 patent/US20170086678A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017063956A (ja) | 2017-04-06 |
US20170086678A1 (en) | 2017-03-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10136821B2 (en) | Image generating apparatus, image generating method, and program | |
JP6504826B2 (ja) | 情報処理装置および情報処理方法 | |
JP5783779B2 (ja) | 被検体情報取得装置及び被検体情報取得方法 | |
JP2011005042A (ja) | 光音響イメージング装置及び光音響イメージング方法 | |
US10531798B2 (en) | Photoacoustic information acquiring apparatus and processing method | |
JP2012179348A (ja) | 音響波取得装置 | |
JP6132466B2 (ja) | 被検体情報取得装置及び被検体情報取得方法 | |
JP6238539B2 (ja) | 処理装置、被検体情報取得装置、および、処理方法 | |
US20130197342A1 (en) | Object information acquiring apparatus | |
JP6222936B2 (ja) | 装置および画像生成方法 | |
JP6562800B2 (ja) | 処理装置および処理方法 | |
JP2016529061A (ja) | 光音響装置 | |
JP2015167789A (ja) | 被検体情報取得装置および信号処理方法 | |
JP2017047178A (ja) | 被検体情報取得装置 | |
JP2016000193A (ja) | 被検体情報取得装置および信号処理方法 | |
JP2012125447A (ja) | 被検体情報取得装置および被検体情報取得方法 | |
JP6486056B2 (ja) | 光音響装置および光音響装置の処理方法 | |
JP2017516522A (ja) | 光音響装置 | |
JP5940109B2 (ja) | 画像生成装置、伝播速度決定方法、及び、プログラム | |
JP6701005B2 (ja) | 装置および情報処理方法 | |
JP6218884B2 (ja) | 情報取得装置 | |
JP6513121B2 (ja) | 処理装置、被検体情報取得装置、光音響画像の表示方法、及びプログラム | |
JP6381718B2 (ja) | 装置および画像生成方法 | |
JP6113330B2 (ja) | 装置および画像生成方法 | |
JP2017086173A (ja) | 被検体情報取得装置およびその制御方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180927 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180927 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20181116 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190531 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190625 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190723 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6562800 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |