JP6596907B2 - Ultrasound diagnostic imaging equipment - Google Patents

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本発明は、超音波画像診断装置に関する。   The present invention relates to an ultrasonic diagnostic imaging apparatus.

超音波診断は、超音波探触子を体表から当てるという簡単な操作で心臓や胎児の様子が超音波画像として得られ、かつ安全性が高いため繰り返して検査を行うことができる。このような超音波診断を行うために用いられる超音波画像診断装置が知られている。超音波画像データは、超音波探触子から超音波が被検体に送信され、反射した超音波を超音波探触子が受信し、その受信した信号に様々な処理を行うことで得られる。   In the ultrasonic diagnosis, the state of the heart and fetus can be obtained as an ultrasonic image by a simple operation of applying an ultrasonic probe from the body surface, and since the safety is high, the examination can be repeated. 2. Description of the Related Art An ultrasonic diagnostic imaging apparatus that is used for performing such ultrasonic diagnosis is known. The ultrasonic image data is obtained by transmitting ultrasonic waves from the ultrasonic probe to the subject, receiving the reflected ultrasonic waves by the ultrasonic probe, and performing various processes on the received signals.

超音波診断におけるMSK(Musculoskeletal:筋骨格)領域では、関節、腱、神経束等、例えば円形状やコの字型など多方向に境界成分をもつ、異方性が強い部位(組織)を撮像する場合が多く、描出能力は、ステア角度に依存する傾向がある。描出能力とは、本来ある被検体の部位を超音波画像に表現する能力である。ステア角度は、超音波探触子の振動子の配列の中心から配列方向に垂直な方向からの超音波ビームの出射方向の角度である。   In the MSK (musculoskeletal) region for ultrasound diagnosis, images of joints, tendons, nerve bundles, etc., which have a strong anisotropy, such as circular or U-shaped boundary components, are present. The rendering ability tends to depend on the steering angle. The rendering ability is an ability to express an original part of an object in an ultrasound image. The steer angle is an angle in the emission direction of the ultrasonic beam from a direction perpendicular to the arrangement direction from the center of the arrangement of the transducers of the ultrasonic probe.

このため、異なる複数の方向(ステア角度)にて超音波を送受信して得られた超音波画像データを合成する空間コンパウンドの方法が知られている。   For this reason, a method of spatial compounding that combines ultrasonic image data obtained by transmitting and receiving ultrasonic waves in a plurality of different directions (steer angles) is known.

従来の空間コンパウンドでは、全ステア角度方向の超音波の反射強度(輝度)を単純平均(Simple Average Compound)する単純平均法を用いていた。このため、異方性が強い部位の描出が困難なステア方向の低輝度により輝度平均値が引きずられて、結果として合成画像データの描出能力が極端に低下してしまう課題があった。当該課題を解決する簡単な方法は、異方性が強い部位が最も描出されるステア角度方向の輝度を選択する方法である。ここで、異方性が強い部位の描出がなされているかどうかを判断する方法として、各ステア角度からの輝度値の中から最大値を選択する最大値選択法が知られている。   In a conventional spatial compound, a simple average method is used in which the reflection intensity (luminance) of ultrasonic waves in all steer angle directions is simply averaged. For this reason, there is a problem that the luminance average value is dragged by the low luminance in the steer direction in which it is difficult to draw a portion having strong anisotropy, and as a result, the drawing ability of the composite image data is extremely lowered. A simple method for solving the problem is a method of selecting the luminance in the steer angle direction in which a portion having the strong anisotropy is most depicted. Here, as a method for determining whether or not a portion having strong anisotropy is drawn, a maximum value selection method for selecting a maximum value from luminance values from each steer angle is known.

また、実施される診断検査のタイプに応じて、単純平均、最大値選択等から結合方法を選択し、選択した結合方法で超音波画像データを結合(合成)して空間コンパウンドの超音波画像データを形成する超音波診断イメージングシステムが知られている(特許文献1参照)。   Also, according to the type of diagnostic test to be performed, the combination method is selected from simple average, maximum value selection, etc., and the ultrasound image data is combined (synthesized) by the selected combination method, and the ultrasonic image data of the spatial compound. There is known an ultrasonic diagnostic imaging system that forms a lens (see Patent Document 1).

特許第3935433号公報Japanese Patent No. 3935433

しかし、上記輝度の最大値を用いる空間コンパウンドでは、異方性が強い部位の描出能力は向上したが、画素間で選択される輝度値の差が大きくなりぎらついた画像となってしまう。また、例えば動画表示としたときは、動画の超音波画像がとびとびの時間になるおそれがあった。図13は、従来の空間コンパウンドにおける合成画像データの合成輝度値及び時間寄与度を示す図である。   However, in the spatial compound using the maximum luminance value, the rendering ability of a portion having strong anisotropy has been improved, but the difference in luminance value selected between pixels becomes large and the image becomes glaring. Further, for example, when displaying a moving image, there is a possibility that the ultrasonic image of the moving image will take time. FIG. 13 is a diagram showing a composite luminance value and a time contribution degree of composite image data in a conventional spatial compound.

ここで、リニアの超音波探触子を用いて超音波画像データを生成し、ステア角度が0度の超音波画像データを超音波画像データFCとし、ステア角度が所定の負の角度(被検体から見て左方向)の超音波画像データを超音波画像データFLとし、ステア角度が所定の正の角度(被検体から見て右方向)の超音波画像データを超音波画像データFRとし、超音波画像データFC,FL,FRを合成して合成画像データを生成する場合を考える。動画表示する場合を例にとって考える。   Here, ultrasonic image data is generated using a linear ultrasonic probe, ultrasonic image data with a steer angle of 0 degrees is set as ultrasonic image data FC, and the steer angle is a predetermined negative angle (subject Ultrasonic image data in the left direction as viewed from the ultrasound image data FL, ultrasonic image data having a predetermined positive angle (right direction as viewed from the subject) as the ultrasonic image data FR, and ultrasonic image data FR. Consider a case where synthesized image data is generated by synthesizing sonic image data FC, FL, FR. Consider the case of displaying a movie.

図13に示すように、超音波の送受信のシーケンスは、超音波画像データFC,FL,FRを順に循環して生成するものとし、それらの超音波送受信の時刻をT0,T1,T2,T3,T4,T5…とする。ここでは、超音波画像データFCを得るためのシーケンスをC、超音波画像データFLを得るためのシーケンスをL、超音波画像データFRを得るためのシーケンスをRとしている。先ず、時刻T0の超音波画像データFCと時刻T1の超音波画像データFLと時刻T2の超音波画像データFRとが合成され(これを第1の合成画像データとよぶ)、次いで、時刻T1の超音波画像データFLと時刻T2の超音波画像データFRと時刻T3の超音波画像データFCとが合成され(これを第2の合成画像データとよぶ)、というように順に合成され、それらの合成画像データが動画として表示される。なお、静止画の場合は時刻T0の超音波画像データFCと時刻T1の超音波画像データFLと時刻T2の超音波画像データFRとが合成されたものが表示される。   As shown in FIG. 13, the ultrasonic transmission / reception sequence is generated by sequentially circulating ultrasonic image data FC, FL, FR, and the ultrasonic transmission / reception times are set as T0, T1, T2, T3. T4, T5, and so on. Here, C is a sequence for obtaining the ultrasound image data FC, L is a sequence for obtaining the ultrasound image data FL, and R is a sequence for obtaining the ultrasound image data FR. First, the ultrasound image data FC at time T0, the ultrasound image data FL at time T1, and the ultrasound image data FR at time T2 are synthesized (this is referred to as first synthesized image data), and then at time T1. The ultrasonic image data FL, the ultrasonic image data FR at time T2, and the ultrasonic image data FC at time T3 are combined (this is referred to as second combined image data), and then combined in order. The image data is displayed as a moving image. In the case of a still image, a combination of the ultrasound image data FC at time T0, the ultrasound image data FL at time T1, and the ultrasound image data FR at time T2 is displayed.

超音波画像データFC,FL,FRの同一位置(被検体上の位置)の画素の輝度値をIc,Il,Irとする。単純平均法による空間コンパウンドでは、合成画像データの画素の輝度値である合成輝度値は、各合成画像データ(図13の例では第1の合成画像データから第4の合成画像データ)で(Ic+Il+Ir)/3となり、合成画像データにおける時間寄与度は、第1の合成画像データから第4の合成画像データにおいて、それぞれ、(T0+T1+T2)/3,(T1+T2+T3)/3,(T2+T3+T4)/3,(T3+T4+T5)/3…となる。つまり、合成画像データの動画において、合成画像データが飛び飛びに表示されるような時間の乱れは発生しない。   Let the luminance values of the pixels at the same position (position on the subject) of the ultrasonic image data FC, FL, FR be Ic, Il, Ir. In the spatial compound based on the simple average method, the synthesized luminance value, which is the luminance value of the pixel of the synthesized image data, is (Ic + Il + Ir) in each synthesized image data (first synthesized image data to fourth synthesized image data in the example of FIG. 13). ) / 3, and the time contribution in the composite image data is (T0 + T1 + T2) / 3, (T1 + T2 + T3) / 3, (T2 + T3 + T4) / 3, (3) in the first composite image data to the fourth composite image data, respectively. T3 + T4 + T5) / 3... That is, in the moving image of the composite image data, there is no time turbulence such that the composite image data is displayed in a skipped manner.

しかし、最大値選択法による空間コンパウンドでは、仮に超音波画像データFC,FL,FRのうち画素の輝度値の最大値がIrであるとすると、合成輝度値は、第1の合成画像データから第4の合成画像データでIrとなり、合成画像データにおける時間寄与度は、第1の合成画像データから第4の合成画像データにおいて、それぞれ、T2,T2,T2,T5…となる。つまり、時刻T2,T5の2種の超音波画像データの合成画像データのみが動画表示され、T0,T1,T3,T4の超音波画像データの合成画像データが表示されない。このように、飛び飛びの時間の合成画像データが動画表示される。最大値選択法では、空間コンパウンドの実効フレームレートは、最悪の場合、フレームレート/コンパウンド数となる。また、静止画において画素ごとに最大輝度値を選択するため、画素間での輝度値の差が大きくなりぎらついた画像となってしまう場合がある。   However, in the spatial compound based on the maximum value selection method, assuming that the maximum value of the luminance value of the pixel among the ultrasonic image data FC, FL, FR is Ir, the combined luminance value is the first from the first combined image data. Ir of the four composite image data, the time contribution in the composite image data is T2, T2, T2, T5,... In the first composite image data to the fourth composite image data, respectively. That is, only the combined image data of the two types of ultrasonic image data at times T2 and T5 is displayed as a moving image, and the combined image data of the ultrasonic image data of T0, T1, T3, and T4 is not displayed. In this way, the composite image data of the flying time is displayed as a moving image. In the maximum value selection method, the effective frame rate of the spatial compound is the frame rate / the number of compounds in the worst case. In addition, since the maximum luminance value is selected for each pixel in the still image, there may be a case where the difference in luminance value between pixels becomes large and the image becomes glaring.

本発明の課題は、空間コンパウンドの超音波画像データの表示において、異方性が強い部位の描出能力を高めるとともに、高画質で表示することである。   An object of the present invention is to improve the ability to draw a portion having strong anisotropy and display it with high image quality in displaying ultrasonic image data of a spatial compound.

上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、
被検体に向けて超音波の送受信を行う超音波探触子を備え、当該超音波探触子により得られた受信信号から超音波画像データを生成する超音波画像診断装置であって、
複数の異なるステア角度に対応する送信信号を前記超音波探触子に出力する送信部と、
前記超音波探触子から複数の異なるステア角度に対応する受信信号を受信する受信部と、
前記複数の異なるステア角度に対応する受信信号からそれぞれ超音波画像データを生成する画像生成部と、
前記複数の異なるステア角度に対応する複数の超音波画像データの受信エネルギーの平均値Iavg及び当該複数の超音波画像データの受信エネルギーの最大値Imaxに基づき、合成画像データを生成し、前記合成画像データを表示部へ出力する画像合成部と、
を備え
前記画像合成部は、時間的に連続する第1の合成画像データと第2の合成画像データを生成する際に、第2の合成画像データの受信エネルギーの最大値Imaxと第1の合成画像データの受信エネルギーの最大値との変化量の絶対値を算出し、変化量の絶対値に応じて平均値Iavgと最大値Imaxの重み係数を決定する
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の超音波画像診断装置において、
前記受信エネルギーの最大値の変化量の絶対値の関数を用いて算出される重み係数をWmaxとし、合成後の受信エネルギーをIcompとし、
前記画像合成部は、以下の式に基づき算出される受信エネルギーIcompに基づき、前記合成画像データを生成する。
Icomp=Wmax×Imax+(1−Wmax)×Iavg
In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in claim 1
An ultrasound diagnostic imaging apparatus that includes an ultrasound probe that transmits and receives ultrasound toward a subject, and that generates ultrasound image data from a received signal obtained by the ultrasound probe,
A transmission unit that outputs a transmission signal corresponding to a plurality of different steer angles to the ultrasonic probe;
A receiving unit for receiving a reception signal corresponding to a plurality of different steer angles from the ultrasonic probe;
An image generation unit that generates ultrasonic image data from reception signals corresponding to the plurality of different steer angles;
Based on an average value Iavg of received energy of a plurality of ultrasonic image data corresponding to the plurality of different steer angles and a maximum value Imax of received energy of the plurality of ultrasonic image data, generating composite image data, and generating the composite image An image composition unit for outputting data to the display unit;
Equipped with a,
When generating the first synthesized image data and the second synthesized image data that are temporally continuous, the image synthesizing unit generates the maximum received energy Imax of the second synthesized image data and the first synthesized image data. The absolute value of the change amount with respect to the maximum value of the received energy is calculated, and the weight coefficient of the average value Iavg and the maximum value Imax is determined according to the absolute value of the change amount .
According to a second aspect of the present invention, in the ultrasonic diagnostic imaging apparatus according to the first aspect,
The weighting coefficient calculated using the function of the absolute value of the change amount of the maximum value of the received energy is Wmax, the combined received energy is Icomp,
The image composition unit generates the composite image data based on the reception energy Icomp calculated based on the following equation.
Icomp = Wmax × Imax + (1−Wmax) × Iavg

請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の超音波画像診断装置において、
前記画像合成部は、前記複数の異なるステア角度に対応する複数の超音波画像データの前記被検体上の同一位置の画素の受信エネルギーの平均値Iavgと当該画素の受信エネルギーの最大値Imaxとに基づき、当該画素の合成画像データを生成する。
The invention according to claim 3 is the ultrasonic diagnostic imaging apparatus according to claim 1 or 2 ,
The image synthesizing unit generates an average value Iavg of received energy of pixels at the same position on the subject and a maximum value Imax of received energy of the pixels of the plurality of ultrasonic image data corresponding to the plurality of different steer angles. Based on this, composite image data of the pixel is generated.

請求項に記載の発明は、請求項に記載の超音波画像診断装置において、
前記関数は、受信エネルギーの最大値の変化量の絶対値が大きくなるほど重み係数Wmaxが小さくなる関数である。
The invention according to claim 4 is the ultrasonic diagnostic imaging apparatus according to claim 2 ,
The function is a function in which the weighting factor Wmax decreases as the absolute value of the change amount of the maximum value of received energy increases.

請求項に記載の発明は、請求項2又は4に記載の超音波画像診断装置において、
前記関数は、重み係数Wmaxの上限値及び下限値の少なくとも一つを有する。
The invention according to claim 5 is the ultrasonic diagnostic imaging apparatus according to claim 2 or 4 ,
The function has at least one of an upper limit value and a lower limit value of the weight coefficient Wmax.

請求項に記載の発明は、請求項2、4、5のいずれか一項に記載の超音波画像診断装置において、
前記画像合成部は、受信エネルギーの最大値Imaxと受信エネルギーの最大値の変化量の絶対値とに対する重み係数Wmaxの制御特性を示し、受信エネルギーの最大値Imaxが大きくなるほど重み係数Wmaxが小さくなる3次元の関数のうち、前記第2の合成画像データの受信エネルギーの最大値Imaxに対応する受信エネルギーの最大値の変化量の絶対値に対する重み係数Wmaxを示す2次元の関数を用いて、前記算出した受信エネルギーの最大値の変化量の絶対値に対応する重み係数Wmaxを算出する。
The invention according to claim 6 is the ultrasonic diagnostic imaging apparatus according to any one of claims 2 , 4 , and 5 ,
The image composition unit shows the control characteristic of the weighting factor Wmax with respect to the maximum value Imax of the received energy and the absolute value of the change amount of the maximum value of the received energy, and the weighting factor Wmax decreases as the maximum value Imax of the received energy increases. Among the three-dimensional functions, the two-dimensional function indicating the weighting factor Wmax for the absolute value of the change amount of the maximum value of the received energy corresponding to the maximum value Imax of the received energy of the second composite image data is used. A weighting coefficient Wmax corresponding to the absolute value of the calculated change amount of the maximum value of received energy is calculated.

請求項に記載の発明は、
被検体に向けて超音波の送受信を行う超音波探触子を備え、当該超音波探触子により得られた受信信号から超音波画像データを生成する超音波画像診断装置であって、
複数の異なるステア角度に対応する送信信号を前記超音波探触子に出力する送信部と、
前記超音波探触子から複数の異なるステア角度に対応する受信信号を受信する受信部と、
前記複数の異なるステア角度に対応する受信信号からそれぞれ超音波画像データを生成する画像生成部と、
前記複数の異なるステア角度に対応する複数の超音波画像データの受信エネルギーの平均値Iavg及び当該複数の超音波画像データの受信エネルギーの最大値Imaxに基づき、合成画像データを生成し、前記合成画像データを表示部へ出力する画像合成部と、
を備え、
前記画像合成部は、時間的に連続する第1の合成画像データと第2の合成画像データを生成する際に第2の合成画像データの受信エネルギーの平均値Iavgと第1の合成画像データ受信エネルギー平均値との変化量の絶対値を算出し、変化量の絶対値に応じて平均値Iavgと最大値Imaxの重み係数を決定する
請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の超音波画像診断装置において、
前記受信エネルギーの平均値の変化量の絶対値の関数を用いて算出される重み係数をWmaxとし、合成後の受信エネルギーをIcompとし、
前記画像合成部は、以下の式に基づき算出される受信エネルギーIcompに基づき、前記合成画像データを生成する
Icomp=Wmax×Imax+(1−Wmax)×Iavg
請求項9に記載の発明は、請求項7又は8に記載の超音波画像診断装置において、
前記画像合成部は、前記複数の異なるステア角度に対応する複数の超音波画像データの前記被検体上の同一位置の画素の受信エネルギーの平均値Iavgと当該画素の受信エネルギーの最大値Imaxとに基づき、当該画素の合成画像データを生成する。
The invention described in claim 7
An ultrasound diagnostic imaging apparatus that includes an ultrasound probe that transmits and receives ultrasound toward a subject, and that generates ultrasound image data from a received signal obtained by the ultrasound probe,
A transmission unit that outputs a transmission signal corresponding to a plurality of different steer angles to the ultrasonic probe;
A receiving unit for receiving a reception signal corresponding to a plurality of different steer angles from the ultrasonic probe;
An image generation unit that generates ultrasonic image data from reception signals corresponding to the plurality of different steer angles;
Based on an average value Iavg of received energy of a plurality of ultrasonic image data corresponding to the plurality of different steer angles and a maximum value Imax of received energy of the plurality of ultrasonic image data, generating composite image data, and generating the composite image An image composition unit for outputting data to the display unit;
With
The image synthesizing unit, when generating the first synthesized image data and a second synthesized image data to be temporally continuous, the average value of the received energy of the second synthesized image data Iavg and first synthesized image data The absolute value of the change amount with respect to the average value of the received energy is calculated, and the weight coefficient of the average value Iavg and the maximum value Imax is determined according to the absolute value of the change amount .
The invention according to claim 8 is the ultrasonic diagnostic imaging apparatus according to claim 7,
The weighting coefficient calculated using a function of the absolute value of the amount of change in the average value of the received energy is Wmax, the combined received energy is Icomp,
The image composition unit generates the composite image data based on the reception energy Icomp calculated based on the following equation .
Icomp = Wmax × Imax + (1−Wmax) × Iavg
The invention according to claim 9 is the ultrasonic diagnostic imaging apparatus according to claim 7 or 8,
The image synthesizing unit generates an average value Iavg of received energy of pixels at the same position on the subject and a maximum value Imax of received energy of the pixels of the plurality of ultrasonic image data corresponding to the plurality of different steer angles. Based on this, composite image data of the pixel is generated.

請求項10に記載の発明は、請求項に記載の超音波画像診断装置において、
前記関数は、受信エネルギーの平均値の変化量の絶対値が大きくなるほど重み係数Wmaxが小さくなる関数である。
The invention according to claim 10 is the ultrasonic diagnostic imaging apparatus according to claim 8 ,
The function is a function in which the weight coefficient Wmax decreases as the absolute value of the amount of change in the average value of received energy increases.

請求項11に記載の発明は、請求項8又は10に記載の超音波画像診断装置において、
前記関数は、重み係数Wmaxの上限値及び下限値の少なくとも一つを有する。
The invention according to claim 11 is the ultrasonic diagnostic imaging apparatus according to claim 8 or 10 ,
The function has at least one of an upper limit value and a lower limit value of the weight coefficient Wmax.

請求項12に記載の発明は、請求項8、10、11のいずれか一項に記載の超音波画像診断装置において、
前記画像合成部は、受信エネルギーの平均値Iavgと受信エネルギーの平均値の変化量の絶対値とに対する重み係数Wmaxの制御特性を示し、受信エネルギーの平均値Iavgが大きくなるほど重み係数Wmaxが小さくなる3次元の関数のうち、前記第2の合成画像データの受信エネルギーの平均値Iavgに対応する受信エネルギーの平均値の変化量の絶対値に対する重み係数Wmaxを示す2次元の関数を用いて、前記算出した受信エネルギーの平均値の変化量の絶対値に対応する重み係数Wmaxを算出する。
The invention according to claim 12 is the ultrasonic diagnostic imaging apparatus according to any one of claims 8, 10, and 11,
The image composition unit shows control characteristics of the weighting factor Wmax with respect to the average value Iavg of the received energy and the absolute value of the change amount of the average value of the received energy, and the weighting factor Wmax decreases as the average value Iavg of the received energy increases. Of the three-dimensional functions, the two-dimensional function indicating the weighting factor Wmax for the absolute value of the change amount of the average value of the received energy corresponding to the average value Iavg of the received energy of the second composite image data is used. A weight coefficient Wmax corresponding to the absolute value of the calculated change amount of the average value of received energy is calculated.

本発明によれば、空間コンパウンドの超音波画像データの表示において、異方性が強い部位の描出能力を高めることができるとともに、高画質で表示できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while displaying the ultrasonic image data of a space compound, while being able to improve the drawing capability of the site | part with strong anisotropy, it can display with high image quality.

本発明の実施の形態の超音波画像診断装置の外観図である。1 is an external view of an ultrasonic diagnostic imaging apparatus according to an embodiment of the present invention. 超音波画像診断装置の機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function structure of an ultrasonic image diagnostic apparatus. 空間コンパウンドの超音波画像データの合成を示す図である。It is a figure which shows the synthesis | combination of the ultrasonic image data of a space compound. 合成前の超音波画像データにおける受信エネルギーを示す図である。It is a figure which shows the reception energy in the ultrasonic image data before a synthesis | combination. 画像合成部で実行される第1の画像合成処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the 1st image composition process performed in an image composition part. αブレンディングの空間コンパウンドにおける合成画像データの合成受信エネルギー及び時間寄与度を示す図である。It is a figure which shows the synthetic | combination reception energy and time contribution of synthetic | combination image data in the spatial compound of (alpha) blending. (a)は、従来の単純平均法による棘上筋腱の合成画像である。(b)は、重み係数を0.75としたαブレンディング法による棘上筋腱の合成画像である。(c)は、従来の最大値選択法による棘上筋腱の合成画像である。(A) is the synthetic | combination image of the supraspinatus tendon by the conventional simple average method. (B) is a composite image of the supraspinatus tendon by the α blending method with a weighting factor of 0.75. (C) is a composite image of the supraspinatus tendon by the conventional maximum value selection method. 画像合成部で実行される第2の画像合成処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the 2nd image composition process performed in an image composition part. 受信エネルギーの最大値の変化量の絶対値に対する重み係数の第1の制御特性を示す関数の図である。It is a function figure which shows the 1st control characteristic of the weighting coefficient with respect to the absolute value of the variation | change_quantity of the maximum value of received energy. 受信エネルギーの最大値の変化量の絶対値に対する重み係数の第2の制御特性を示す関数の図である。It is a function figure which shows the 2nd control characteristic of the weighting coefficient with respect to the absolute value of the variation | change_quantity of the maximum value of received energy. 受信エネルギーの最大値の変化量の絶対値に対する重み係数の第3の制御特性を示す関数の図である。It is a function figure which shows the 3rd control characteristic of the weighting coefficient with respect to the absolute value of the variation | change_quantity of the maximum value of received energy. 受信エネルギーの最大値と受信エネルギーの最大値の変化量の絶対値とに対する重み係数の制御特性を示す関数の図である。It is a figure of the function which shows the control characteristic of the weighting coefficient with respect to the maximum value of received energy, and the absolute value of the variation | change_quantity of the maximum value of received energy. 従来の空間コンパウンドにおける合成画像データの合成輝度値及び時間寄与度を示す図である。It is a figure which shows the synthetic | combination brightness | luminance value and time contribution degree of the synthetic | combination image data in the conventional space compound.

添付図面を参照して本発明に係る第1、第2の実施の形態を順に詳細に説明する。なお、本発明は、図示例に限定されるものではない。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。   First and second embodiments according to the present invention will be described in detail in order with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to the illustrated example. In addition, in the following description, what has the same function and structure attaches | subjects the same code | symbol, and abbreviate | omits the description.

(第1の実施の形態)
図1〜図7を参照して、本発明に係る第1の実施の形態を説明する。先ず、図1を参照して、本実施の形態の超音波画像診断装置100の全体構成を説明する。図1は、本実施の形態の超音波画像診断装置100の外観図である。
(First embodiment)
A first embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. First, the overall configuration of the ultrasonic diagnostic imaging apparatus 100 of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an external view of an ultrasonic diagnostic imaging apparatus 100 according to the present embodiment.

図1に示すように、超音波画像診断装置100は、超音波画像診断装置本体1と、超音波探触子2と、を備える。超音波探触子2は、図示しない生体等の被検体内に対して超音波(送信超音波)を送信するとともに、この被検体内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。超音波画像診断装置本体1は、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にて受信し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データとして画像化する。   As shown in FIG. 1, the ultrasonic diagnostic imaging apparatus 100 includes an ultrasonic diagnostic imaging apparatus main body 1 and an ultrasonic probe 2. The ultrasonic probe 2 transmits ultrasonic waves (transmission ultrasonic waves) to a subject such as a living body (not shown) and also reflects reflected waves (reflected ultrasonic waves: echoes) reflected in the subject. Receive. The ultrasonic diagnostic imaging apparatus main body 1 is connected to the ultrasonic probe 2 via a cable 3, and transmits an electric signal drive signal to the ultrasonic probe 2, thereby providing an object to the ultrasonic probe 2. Based on a received signal that is an electrical signal generated by the ultrasonic probe 2 in response to the reflected ultrasonic wave from within the subject received by the ultrasonic probe 2. Then, the internal state in the subject is imaged as ultrasonic image data.

超音波探触子2は、圧電素子からなる振動子2a(図2参照)を備えており、この振動子2aは、例えば、方位方向(走査方向)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、例えば、192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、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としてリニア電子スキャンプローブを用いて、リニア走査方式による超音波の走査を行うものとするが、セクタ走査方式あるいはコンベックス走査方式の何れの方式を採用することもできる。超音波画像診断装置本体1と超音波探触子2との通信は、ケーブル3を介する有線通信に代えて、UWB(Ultrawideband)等の無線通信により行うこととしてもよい。   The ultrasonic probe 2 includes a transducer 2a (see FIG. 2) made of a piezoelectric element. For example, a plurality of the transducers 2a are arranged in a one-dimensional array in the azimuth direction (scanning direction). . In the present embodiment, for example, the ultrasonic probe 2 including 192 transducers 2a is used. Note that the vibrators 2a may be arranged in a two-dimensional array. The number of vibrators 2a can be set arbitrarily. In this embodiment, a linear electronic scanning probe is used as the ultrasonic probe 2 to perform ultrasonic scanning by the linear scanning method. However, either the sector scanning method or the convex scanning method is used. It can also be adopted. Communication between the ultrasonic diagnostic imaging apparatus main body 1 and the ultrasonic probe 2 may be performed by wireless communication such as UWB (Ultrawideband) instead of wired communication via the cable 3.

次いで、図2を参照して、超音波画像診断装置100の機能構成を説明する。図2は、超音波画像診断装置100の機能構成を示すブロック図である。   Next, the functional configuration of the ultrasonic diagnostic imaging apparatus 100 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the ultrasonic image diagnostic apparatus 100.

図2に示すように、超音波画像診断装置本体1は、例えば、操作入力部11と、送信部12と、受信部13と、画像生成部14と、画像処理部15と、DSC(Digital Scan Converter)16と、画像合成部17と、表示部18と、制御部19と、を備える。   As shown in FIG. 2, the ultrasonic diagnostic imaging apparatus body 1 includes, for example, an operation input unit 11, a transmission unit 12, a reception unit 13, an image generation unit 14, an image processing unit 15, and a DSC (Digital Scan). Converter) 16, image composition unit 17, display unit 18, and control unit 19.

操作入力部11は、例えば、診断開始を指示するコマンド、被検体の個人情報等のデータ、及び、超音波画像データを表示部18に表示するための各種パラメーター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19に出力する。   The operation input unit 11 includes, for example, various switches for inputting various parameters for displaying a command for instructing diagnosis, personal information of the subject, and ultrasonic image data on the display unit 18. , Buttons, trackball, mouse, keyboard and the like, and outputs an operation signal to the control unit 19.

送信部12は、制御部19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、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(送信ビームフォーミング)や、送信ビームのステア角度の設定(ステアリング)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。上述のように構成された送信部12は、例えば、超音波探触子2に配列された複数(例えば、192個)の振動子2aのうちの連続する一部(例えば、64個)を駆動して送信超音波を発生させる。そして、送信部12は、送信超音波を発生させる毎に駆動する振動子2aを方位方向にずらすことで走査(スキャン)を行う。また、送信部12は、送信ビームのステア角度を変更しながら走査を行うことで、ステア角度の異なる複数の走査領域において超音波の走査を行うことができる。   The transmission unit 12 is a circuit that generates a transmission ultrasonic wave in the ultrasonic probe 2 by supplying a drive signal that is an electrical signal to the ultrasonic probe 2 via the cable 3 under the control of the control unit 19. . The transmission unit 12 includes, for example, a clock generation circuit, a delay circuit, and a pulse generation circuit. The clock generation circuit is a circuit that generates a clock signal that determines the transmission timing and transmission frequency of the drive signal. The delay circuit sets a delay time for each individual path corresponding to each transducer 2a, delays transmission of the drive signal by the set delay time, and focuses a transmission beam constituted by transmission ultrasonic waves (transmission beam forming). ) And setting of the steer angle of the transmission beam (steering). The pulse generation circuit is a circuit for generating a pulse signal as a drive signal at a predetermined cycle. The transmitter 12 configured as described above drives, for example, a continuous part (for example, 64) of a plurality (for example, 192) of the transducers 2a arranged in the ultrasound probe 2. Then, transmit ultrasonic waves are generated. And the transmission part 12 performs a scan (scan) by shifting the vibrator 2a to be driven every time a transmission ultrasonic wave is generated in the azimuth direction. Further, the transmission unit 12 can perform ultrasonic scanning in a plurality of scanning regions having different steer angles by performing scanning while changing the steer angle of the transmission beam.

受信部13は、制御部19の制御に従って、超音波探触子2からケーブル3を介して電気信号である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アナログ−デジタル変換(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。すなわち、整相加算回路は、振動子2a毎の受信信号に対して受信ビームフォーミングを行って音線データを生成する。   The receiving unit 13 is a circuit that receives a reception signal that is an electrical signal from the ultrasonic probe 2 via the cable 3 under the control of the control unit 19. The receiving unit 13 includes, for example, an amplifier, an A / D conversion circuit, and a phasing addition circuit. The amplifier is a circuit for amplifying the received signal at a preset amplification factor for each individual path corresponding to each transducer 2a. The A / D conversion circuit is a circuit for analog-digital conversion (A / D conversion) of the amplified received signal. The phasing addition circuit adjusts the time phase by giving a delay time to each individual path corresponding to each transducer 2a with respect to the A / D converted received signal, and adds these (phasing addition) to generate a sound. It is a circuit for generating line data. That is, the phasing addition circuit performs reception beam forming on the reception signal for each transducer 2a to generate sound ray data.

画像生成部14は、受信部13からの音線データに対して包絡線検波処理や対数圧縮などを実施し、ダイナミックレンジやゲインの調整を行って輝度変換することにより、受信エネルギーとしての輝度値を有する画素からなるB(Brightness)モード画像データを生成することができる。すなわち、Bモード画像データは、受信信号の強さを輝度によって表したものである。ここでは、音線データに対して包絡線検波処理や対数圧縮などを施した音線データを受信エネルギーとよび、受信エネルギーには音線データに対して包絡線検波処理や対数圧縮などを施したものを輝度変換した輝度値も含まれるものとする。   The image generation unit 14 performs envelope detection processing, logarithmic compression, and the like on the sound ray data from the reception unit 13 and performs luminance conversion by adjusting the dynamic range and gain, thereby obtaining a luminance value as reception energy. B (Brightness) mode image data composed of pixels having In other words, the B-mode image data represents the intensity of the received signal by luminance. Here, sound ray data obtained by applying envelope detection processing or logarithmic compression to sound ray data is called reception energy, and envelope detection processing or logarithmic compression is applied to sound ray data for reception energy. A luminance value obtained by converting the luminance of the object is also included.

画像処理部15は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)などの半導体メモリーによって構成された画像メモリー部15aを備えている。画像処理部15は、画像生成部14から出力されたBモード画像データをフレーム単位で画像メモリー部15aに記憶する。フレーム単位での画像データを超音波画像データ、あるいはフレーム画像データということがある。本実施の形態では、上述したようにして、ステア角度の異なる複数の走査領域のそれぞれについて超音波画像データを生成し、画像メモリー部15aに記憶する。この走査領域毎の超音波画像データをコンポーネント画像データということがある。この走査領域毎のコンポーネント画像データは、走査領域の一部又は全部が重複している。画像処理部15は、上述したようにして生成された画像データ(コンポーネント画像データ)を順にDSC16に出力する。   The image processing unit 15 includes an image memory unit 15a configured by a semiconductor memory such as a DRAM (Dynamic Random Access Memory). The image processing unit 15 stores the B-mode image data output from the image generation unit 14 in the image memory unit 15a in units of frames. The image data in units of frames may be referred to as ultrasonic image data or frame image data. In the present embodiment, as described above, ultrasonic image data is generated for each of a plurality of scanning regions having different steer angles and stored in the image memory unit 15a. The ultrasonic image data for each scanning area may be referred to as component image data. In the component image data for each scanning area, part or all of the scanning area overlaps. The image processing unit 15 sequentially outputs the image data (component image data) generated as described above to the DSC 16.

DSC16は、画像処理部15より受信した画像データを座標変換し、テレビジョン信号の走査方式による画像データに変換し、画像合成部17に出力する。画像処理部15から入力された画像データは、全て画像が矩形であるが、そのうちステア角度が0度でない画像データは、実際の画像形状としては平行四辺形となる。DSC16は、ステア角度が0度でない場合に、矩形の画像データをステア角度に応じて座標変換し平行四辺形の画像データを生成する。   The DSC 16 performs coordinate conversion on the image data received from the image processing unit 15, converts the image data into image data based on a television signal scanning method, and outputs the image data to the image composition unit 17. The image data input from the image processing unit 15 are all rectangular, but the image data having a steer angle other than 0 degrees is a parallelogram as an actual image shape. When the steer angle is not 0 degree, the DSC 16 converts the rectangular image data according to the steer angle to generate parallelogram image data.

画像合成部17は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)などの半導体メモリーによって構成された画像メモリー部17aを備えている。画像合成部17は、DSC16から出力された画像データを画像メモリー部17aに記憶していき、空間コンパウンドの1つの合成画像データへの合成対象の複数の画像データが記憶されると、当該複数のコンポーネント画像データを画像メモリー部17aから読み出して合成し、合成画像データの画像信号を表示部18に出力する。   The image composition unit 17 includes an image memory unit 17a configured by a semiconductor memory such as a DRAM (Dynamic Random Access Memory). The image composition unit 17 stores the image data output from the DSC 16 in the image memory unit 17a, and when a plurality of pieces of image data to be combined with one composite image data of the spatial compound are stored, the plurality of image data are stored. Component image data is read from the image memory unit 17 a and synthesized, and an image signal of the synthesized image data is output to the display unit 18.

表示部18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、無機ELディスプレイ及びプラズマディスプレイ等の表示装置が適用可能である。表示部18は、画像合成部17から出力された画像信号に従って表示画面上に超音波画像データの静止画又は動画の表示を行う。なお、本実施の形態では、表示部18として、白色もしくはフルカラーLED(Light-Emitting Diode)のバックライトを備えた15インチのLCDが適用されている。この場合、例えば、超音波画像データを分析してLEDの輝度を調整するように構成されていてもよい。このとき、1画面を複数の領域に分割し、その領域毎にLEDの輝度調整を実施するようにしてもよい。また、画面全体でLEDの輝度調整を実施するようにしてもよい。また、表示部18に適用される画面サイズについては任意のものを適用することができる。   The display unit 18 may be a display device such as an LCD (Liquid Crystal Display), a CRT (Cathode-Ray Tube) display, an organic EL (Electronic Luminescence) display, an inorganic EL display, or a plasma display. The display unit 18 displays a still image or a moving image of the ultrasonic image data on the display screen according to the image signal output from the image synthesis unit 17. In the present embodiment, a 15-inch LCD having a white or full-color LED (Light-Emitting Diode) backlight is applied as the display unit 18. In this case, for example, it may be configured to adjust the luminance of the LED by analyzing the ultrasonic image data. At this time, one screen may be divided into a plurality of areas, and the brightness of the LEDs may be adjusted for each area. Moreover, you may make it implement the brightness | luminance adjustment of LED in the whole screen. Further, any screen size applied to the display unit 18 can be applied.

制御部19は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)を備え、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画像診断装置100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ー等により構成され、超音波画像診断装置100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各種処理プログラムや、ガンマテーブル等の各種データ等を記憶する。これらのプログラムは、コンピューター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。   The control unit 19 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), and a RAM (Random Access Memory), reads various processing programs such as a system program stored in the ROM, and expands them in the RAM. Then, the operation of each part of the ultrasonic diagnostic imaging apparatus 100 is centrally controlled according to the developed program. The ROM is configured by a nonvolatile memory such as a semiconductor, and stores a system program corresponding to the ultrasonic diagnostic imaging apparatus 100, various processing programs executable on the system program, various data such as a gamma table, and the like. These programs are stored in the form of computer-readable program code, and the CPU sequentially executes operations according to the program code. The RAM forms a work area for temporarily storing various programs executed by the CPU and data related to these programs.

次いで、図3を参照して、空間コンパウンドの概要を説明する。図3は、空間コンパウンドの超音波画像データの合成を示す図である。   Next, an outline of the spatial compound will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing the synthesis of ultrasonic image data of a spatial compound.

図3に示すように、超音波画像診断装置100は、空間コンパウンドにより、例えば、被検体の部位OBを画像化する場合に、被検体から見て、ステア角度が0度の超音波画像データFCと、ステア角度の方向が左方向の超音波画像データFLと、ステア角度の方向が右方向の超音波画像データFRと、を生成し、合成して合成画像データFSを生成するものとする。超音波画像データFL,FC,FRの各ステア角度は、例えば、−8〜−12°、0°、+8〜+12°に設定される。被検体の部位OBを円形とした場合に、超音波画像データFCは、左右の部分が薄く見えづらくなっている。同様にして、超音波画像データFLは、左上及び右下の部分が薄く見えづらく、超音波画像データFRは、右上及び左下の部分が薄く見えづらい。これらに対し、合成画像データFSは、被検体の部位OBの円形が描出される。本実施の形態では、異方性が強い部位が単純平均法よりも明確に描出されるような描出能力が高い合成方法を採用し、その合成方法を後述する。   As shown in FIG. 3, the ultrasound diagnostic imaging apparatus 100, for example, when imaging a region OB of the subject by spatial compounding, the ultrasound image data FC with a steer angle of 0 degrees when viewed from the subject. Then, it is assumed that the ultrasonic image data FL whose steer angle direction is the left direction and the ultrasonic image data FR whose steer angle direction is the right direction are generated and combined to generate the composite image data FS. The steer angles of the ultrasonic image data FL, FC, FR are set to, for example, −8 to −12 °, 0 °, and +8 to + 12 °. When the portion OB of the subject is circular, the left and right portions of the ultrasonic image data FC are difficult to see thinly. Similarly, in the ultrasonic image data FL, it is difficult for the upper left and lower right portions to appear thin, and in the ultrasonic image data FR, the upper right and lower left portions are difficult to appear thin. On the other hand, in the composite image data FS, the circular shape of the part OB of the subject is depicted. In the present embodiment, a synthesizing method having a high rendering ability is employed in which a portion having strong anisotropy is clearly depicted as compared with the simple average method, and the synthesizing method will be described later.

また、超音波画像データFC,FL,FRは、それぞれスペックル(小斑点)パターンが現れている。スペックルパターンとは、超音波の波長に比べて十分小さな生体内の無数の反射体(群反射体)により、散乱波が様々な場所(位相)で生じ、これらの散乱波のうち超音波探触子に戻ってくる散乱波(後方散乱波)が干渉し、超音波画像に現れるランダムな小輝点群(まだらな点状の像)のパターンである。ステア角度が変化すると、スペックルパターンも変化している。このため、超音波画像データFC,FL,FRを合成すると、結果としてスペックルパターンが低減される。   In addition, speckle (small speckle) patterns appear in the ultrasonic image data FC, FL, and FR, respectively. A speckle pattern is an infinite number of reflectors (group reflectors) in the living body that are sufficiently small compared to the wavelength of the ultrasound, and scattered waves are generated at various locations (phases). It is a pattern of random small bright spot groups (mottled dot-like images) appearing in an ultrasonic image by interference of scattered waves (back scattered waves) returning to the touch element. As the steering angle changes, so does the speckle pattern. For this reason, when the ultrasonic image data FC, FL, FR are synthesized, the speckle pattern is reduced as a result.

次に、図4〜図7を参照して、本実施の形態における画像合成部17の動作を説明する。図4は、合成前の超音波画像データFC,FL,FRにおける受信エネルギー(輝度値)Ic,Il,Irを示す図である。図5は、画像合成部17で実行される第1の画像合成処理を示すフローチャートである。図6は、αブレンディングの空間コンパウンド(α Blending Compound)における合成画像データの合成受信エネルギー(合成輝度値)及び時間寄与度を示す図である。αブレンディングとは、2つの画像データを係数(α値)を用いて重みづけをして合成する方法である。   Next, the operation of the image composition unit 17 in the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a diagram showing received energy (luminance values) Ic, Il, Ir in the ultrasonic image data FC, FL, FR before synthesis. FIG. 5 is a flowchart showing a first image composition process executed by the image composition unit 17. FIG. 6 is a diagram showing a composite received energy (combined luminance value) and a time contribution degree of composite image data in an α blending spatial compound (α Blending Compound). α blending is a method of combining two image data by weighting them using a coefficient (α value).

送信部12及び受信部13は、超音波画像データFC用の超音波の送受信、超音波画像データFL用の超音波の送受信、超音波画像データFR用の超音波の送受信、を循環して繰り返し行う。画像生成部14は、受信部13から入力される音線データにより、画像データ(コンポーネント画像データ)を生成する。この画像データは、画像処理部15の記憶を介して、DSC16により、座標変換が行われ、超音波画像データFC,FL,FRとして、画像合成部17に出力される。画像合成部17は、DSC16から出力された画像データを画像メモリー部17aに3画像分貯まるまで記憶していき、3つの超音波画像データFC,FL,FRが貯まると、それらを読み出して合成し、合成した空間コンパウンドの合成画像データを表示部18に出力する。表示部18は、画像合成部17から次々に入力される空間コンパウンドの合成画像データを静止画又は動画として表示する。   The transmitting unit 12 and the receiving unit 13 circulate and repeat ultrasonic transmission / reception for the ultrasonic image data FC, ultrasonic transmission / reception for the ultrasonic image data FL, and ultrasonic transmission / reception for the ultrasonic image data FR. Do. The image generation unit 14 generates image data (component image data) based on the sound ray data input from the reception unit 13. The image data is subjected to coordinate conversion by the DSC 16 via the storage of the image processing unit 15 and is output to the image composition unit 17 as ultrasonic image data FC, FL, FR. The image synthesizing unit 17 stores the image data output from the DSC 16 in the image memory unit 17a until three images are stored, and when the three ultrasonic image data FC, FL, FR are accumulated, they are read and synthesized. Then, the synthesized image data of the synthesized spatial compound is output to the display unit 18. The display unit 18 displays the synthesized image data of the spatial compound sequentially input from the image synthesis unit 17 as a still image or a moving image.

図4に示すように、DSC16により座標変換された超音波画像データFC,FL,FRの同一位置(被検体上の同一位置)の画素における輝度値を、それぞれ受信エネルギーIc,Il,Irと表す。   As shown in FIG. 4, the luminance values at the pixels at the same position (same position on the subject) of the ultrasound image data FC, FL, FR coordinate-converted by the DSC 16 are represented as received energy Ic, Il, Ir, respectively. .

図5に示すように、画像合成部17は、αブレンディングを用いた空間コンパウンドのアルゴリズムとしての第1の画像合成処理を行う。先ず、画像メモリー部17aに経時的に連続する超音波画像データFC,FL,FRが記憶されたことをトリガとして、画像合成部17は、記憶された超音波画像データFC,FL,FRを画像メモリー部17aから読み出し、読み出した超音波画像データFC,FL,FRで重複する画素のうち、同一位置に対応する未選択の1つの画素を選択する(ステップS1)。そして、画像合成部17は、全ステア方向(C,L,R)の超音波画像データFC,FL,FRの選択画素の受信エネルギーIc,Il,Irを取得する(ステップS2)。   As shown in FIG. 5, the image composition unit 17 performs a first image composition process as a spatial compound algorithm using α blending. First, the image composition unit 17 uses the stored ultrasonic image data FC, FL, FR as an image when the ultrasonic image data FC, FL, FR continuous over time is stored in the image memory unit 17a as a trigger. An unselected pixel corresponding to the same position is selected from the pixels that are read from the memory unit 17a and overlapped in the read ultrasonic image data FC, FL, FR (step S1). Then, the image composition unit 17 acquires the reception energy Ic, Il, Ir of the selected pixels of the ultrasonic image data FC, FL, FR in all steer directions (C, L, R) (step S2).

そして、画像合成部17は、次式(1)により、ステップS2で取得した選択画素の受信エネルギーIc,Il,Irから受信エネルギーの単純平均としての平均値Iavgを算出する(ステップS3)。
Iavg=(Ic+Il+Ir)/3 …(1)
Then, the image composition unit 17 calculates an average value Iavg as a simple average of the received energy from the received energy Ic, Il, Ir of the selected pixel acquired in step S2 by the following equation (1) (step S3).
Iavg = (Ic + Il + Ir) / 3 (1)

そして、画像合成部17は、次式(2)により、ステップS2で取得した選択画素の受信エネルギーIc,Il,Irから受信エネルギーの最大値Imaxを取得する(ステップS4)。
Imax=max(Ic,Il,Ir) …(2)
Then, the image composition unit 17 obtains the maximum value Imax of received energy from the received energy Ic, Il, Ir of the selected pixel obtained in step S2 by the following equation (2) (step S4).
Imax = max (Ic, Il, Ir) (2)

そして、画像合成部17は、次式(3)、(4)により、ステップS3,S4で算出した受信エネルギーの平均値Iavg、最大値Imaxと、予め設定したα値としての重み係数Wmaxと、を用いて受信エネルギーのαブレンディングの加重平均値を算出し、合成画像データの選択画素の受信エネルギーIcompとする(ステップS5)。
Wmax=constant(但し、1>Wmax>0) …(3)
Icomp=Wmax×Imax+(1−Wmax)×Iavg …(4)
Then, the image composition unit 17 uses the following equations (3) and (4) to calculate the average value Iavg and the maximum value Imax of the received energy calculated in steps S3 and S4, and a weight coefficient Wmax as a preset α value, Is used to calculate the weighted average value of the α blending of the received energy and set it as the received energy Icomp of the selected pixel of the composite image data (step S5).
Wmax = constant (where 1>Wmax> 0) (3)
Icomp = Wmax × Imax + (1−Wmax) × Iavg (4)

そして、画像合成部17は、ステップS1で超音波画像データFC,FL,FRで重複する全ての画素が選択されたか否かを判別する(ステップS6)。全ての画素が選択されていない場合(ステップS6;NO)、画像合成部17は、ステップS1に移行する。全ての画素が選択された場合(ステップS6;YES)、画像合成部17は、受信エネルギーIcompの画素からなる合成画像データFSを生成して表示部18に出力し(ステップS7)、第1の画像合成処理を終了する。   Then, the image composition unit 17 determines whether or not all the overlapping pixels are selected in the ultrasonic image data FC, FL, FR in step S1 (step S6). When all the pixels are not selected (step S6; NO), the image composition unit 17 proceeds to step S1. When all the pixels have been selected (step S6; YES), the image composition unit 17 generates composite image data FS composed of pixels of the reception energy Icomp and outputs it to the display unit 18 (step S7). The image composition process is terminated.

このアルゴリズムでは、予め設定した重み係数Wmaxを用いてαブレンディングを行うので、最大値選択法における輝度値より小さくなるが、1つの画素に対応する受信エネルギーIcompを合成する際に必ず異なるステア方向の超音波画像データの受信エネルギーの値が合成成分として含まれるため、隣り合う画素間での受信エネルギーの差を小さくすることができ、一つのフレーム画像データにおいてぎらつきを抑制することができる。   In this algorithm, α blending is performed using a preset weighting factor Wmax, so that the luminance value is smaller than the luminance value in the maximum value selection method. However, when the received energy Icomp corresponding to one pixel is synthesized, Since the value of the reception energy of the ultrasonic image data is included as a composite component, the difference in reception energy between adjacent pixels can be reduced, and glare can be suppressed in one frame image data.

図6に示すように、超音波の送受信のシーケンスは、超音波画像データFC,FL,FRを順に循環して生成するものとし、それらの超音波送受信の時刻をT0,T1,T2,T3,T4,T5…とする。ここでは、超音波画像データFCを得るためのシーケンスをC、超音波画像データFLを得るためのシーケンスをL、超音波画像データFRを得るためのシーケンスをRとしている。先ず、時刻T0の超音波画像データFCと時刻T1の超音波画像データFLと時刻T2の超音波画像データFRとが合成され(これを第1の合成画像データとよぶ)、次いで、時刻T1の超音波画像データFLと時刻T2の超音波画像データFRと時刻T3の超音波画像データFCとが合成され(これを第2の合成画像データとよぶ)、というように順に合成され、それらの合成画像データが順に動画として表示される。また、仮に時刻T0〜T5の超音波画像データFC,FL,FRのうち画素の受信エネルギーの最大値がIrであるとする。   As shown in FIG. 6, the ultrasonic transmission / reception sequence is generated by sequentially circulating ultrasonic image data FC, FL, FR, and the ultrasonic transmission / reception times are set as T0, T1, T2, T3. T4, T5, and so on. Here, C is a sequence for obtaining the ultrasound image data FC, L is a sequence for obtaining the ultrasound image data FL, and R is a sequence for obtaining the ultrasound image data FR. First, the ultrasound image data FC at time T0, the ultrasound image data FL at time T1, and the ultrasound image data FR at time T2 are synthesized (this is referred to as first synthesized image data), and then at time T1. The ultrasonic image data FL, the ultrasonic image data FR at time T2, and the ultrasonic image data FC at time T3 are combined (this is referred to as second combined image data), and then combined in order. Image data is displayed as a moving image in order. Further, it is assumed that the maximum value of the received energy of the pixel among the ultrasonic image data FC, FL, FR at times T0 to T5 is Ir.

αブレンディングを用いた空間コンパウンド(加重平均コンパウンド)では、合成画像データの画素の合成受信エネルギーは、各合成画像データ(図6の例では第1の合成画像データから第4の合成画像データ)でWmaxIr+(1−Wmax)((Ic+Il+Ir)/3)となる。合成画像データにおける時間寄与度は、第1の合成画像データから第4の合成画像データにおいて、それぞれ、WmaxT2+(1−Wmax)(T0+T1+T2)/3(第1の合成画像データの時間寄与度)、WmaxT2+(1−Wmax)(T1+T2+T3)/3(第2の合成画像データの時間寄与度)、WmaxT2+(1−Wmax)(T2+T3+T4)/3(第3の合成画像データの時間寄与度)、WmaxT5+(1−Wmax)(T3+T4+T5)/3(第4の合成画像データの時間寄与度)…となる。なお、時間寄与度とは、どの時間でとった画像データが合成画像データにどのくらいの割合で寄与するかを示すものである。   In spatial compounding using α blending (weighted average compound), the composite received energy of the pixels of the composite image data is the respective composite image data (in the example of FIG. 6, the first composite image data to the fourth composite image data). WmaxIr + (1−Wmax) ((Ic + Il + Ir) / 3). The time contribution in the composite image data is WmaxT2 + (1−Wmax) (T0 + T1 + T2) / 3 (time contribution of the first composite image data) in the first composite image data to the fourth composite image data, respectively. WmaxT2 + (1-Wmax) (T1 + T2 + T3) / 3 (time contribution of second composite image data), WmaxT2 + (1-Wmax) (T2 + T3 + T4) / 3 (time contribution of third composite image data), WmaxT5 + ( 1−Wmax) (T3 + T4 + T5) / 3 (time contribution of the fourth composite image data). Note that the time contribution degree indicates how much time the image data taken contributes to the composite image data.

このように、合成画像データにおける時間寄与度において、重み付け分の時間の乱れが発生する。しかし、重み係数Wmaxの値を大きくすることで、最大値選択法の描出能力に近づける一方で、最大値以外の値も合成画像データに混ぜることで時間乱れを軽減する。すなわち、最大値以外の値の画像成分も合成されるため、時間的に連続する合成画像データにおいて、コンパウンド送受信シーケンスのうち時間連続性のない受信エネルギー成分のみからなる画像が表示されるということがなくなる。   As described above, in the time contribution in the composite image data, a time disturbance for weighting occurs. However, by increasing the value of the weighting factor Wmax, it approximates the rendering ability of the maximum value selection method, while reducing the time disturbance by mixing values other than the maximum value with the composite image data. In other words, since image components of values other than the maximum value are also synthesized, an image consisting only of reception energy components having no time continuity in the compound transmission / reception sequence is displayed in temporally continuous synthesized image data. Disappear.

上記合成画像データの動画表示の前に予め、表示される合成画像データの動画において、空間コンパウンドの描出能力の効果と、経時的な画像表示の滑らかさの効果と、の相反する要素を見ながら、設定者が操作入力部11への設定入力により、適宜重み係数Wmaxの設定を行う。重み係数Wmaxは、例えば、0.6〜0.8の値に設定される。また、合成画像データの静止画表示の場合にも、合成画像のぎらつきを抑えるように重み係数Wmaxが適切な値に設定される。   Before displaying the composite image data moving image, in the combined image data moving image displayed in advance, while looking at the contradictory elements of the effect of the spatial compound rendering ability and the effect of the smoothness of the image display over time The setter appropriately sets the weighting factor Wmax by setting input to the operation input unit 11. The weight coefficient Wmax is set to a value of 0.6 to 0.8, for example. In addition, in the case of still image display of composite image data, the weight coefficient Wmax is set to an appropriate value so as to suppress the glare of the composite image.

図7(a)は、従来の単純平均法による棘上筋腱の合成画像データを表示部18に表示したときの画像(合成画像)である。図7(b)は、重み係数Wmaxを0.75としたαブレンディング法による棘上筋腱の合成画像である。図7(c)は、従来の最大値選択法による棘上筋腱の合成画像である。   FIG. 7A is an image (composite image) when the combined image data of the supraspinatus tendon by the conventional simple average method is displayed on the display unit 18. FIG. 7B is a composite image of the supraspinatus tendon by the α blending method with the weighting factor Wmax being 0.75. FIG. 7C is a composite image of the supraspinatus tendon by the conventional maximum value selection method.

図7(a)に示すように、従来の単純平均法による棘上筋腱の合成画像では、描出能力が低く、囲い線の内部で見えなければならない部位の輝度が低いため、見えていない部分が存在する。図7(b)に示すように、重み係数Wmaxを0.75とした本実施の形態のαブレンディング法による棘上筋腱の合成画像では、単純平均法の超音波画像よりも描出能力が比較的高く、囲い線の内部で見えなければならない部位が多く明確に視認できる。図7(c)に示すように、従来の最大値選択法による棘上筋腱の合成画像は、Wmax=0.75のものよりもぎらついた画像となっていることがわかる。   As shown in FIG. 7 (a), the conventional image of the supraspinatus tendon by the simple average method has a low rendering capability and the brightness of the portion that must be seen inside the enclosure line is low, so the portion that cannot be seen Exists. As shown in FIG. 7 (b), the composite image of the supraspinatus tendon by the α blending method of the present embodiment with the weighting factor Wmax being 0.75 has a better rendering ability than the ultrasonic image of the simple average method. Many parts that must be visible inside the enclosure are clearly visible. As shown in FIG. 7 (c), it can be seen that the composite image of the supraspinatus tendon by the conventional maximum value selection method is a more glaring image than that of Wmax = 0.75.

なお、重み係数Wmaxを0.75としたαブレンディング法による合成画像データの動画は、従来の最大値選択法による合成画像データの動画よりも、経時的な画像表示の滑らかさが向上する。   Note that the moving image of the composite image data by the α blending method with the weighting coefficient Wmax being 0.75 improves the smoothness of the image display over time as compared with the moving image of the composite image data by the conventional maximum value selection method.

以上、本実施の形態によれば、超音波画像診断装置100は、複数の異なるステア角度に対応する送信信号を超音波探触子2に出力する送信部12と、超音波探触子2から複数の異なるステア角度に対応する受信信号を受信する受信部13と、複数の異なるステア角度に対応する受信信号からそれぞれ超音波画像データを生成する画像生成部14と、複数の異なるステア角度に対応する複数の超音波画像データの受信エネルギーの単純平均の平均値Iavgを算出し、複数の超音波画像データの受信エネルギーの最大値Imaxを取得し、算出した平均値Iavgと、取得した最大値Imaxと、重み係数Wmaxと、を用いて、式(4)により、合成後の受信エネルギーIcompを算出し、受信エネルギーIcompからなる合成画像データを生成し、合成画像データを表示部18へ出力する画像合成部17と、を備える。   As described above, according to the present embodiment, the ultrasonic diagnostic imaging apparatus 100 includes the transmission unit 12 that outputs transmission signals corresponding to a plurality of different steer angles to the ultrasonic probe 2, and the ultrasonic probe 2. A reception unit 13 that receives reception signals corresponding to a plurality of different steer angles, an image generation unit 14 that generates ultrasonic image data from reception signals corresponding to a plurality of different steer angles, and a plurality of different steer angles The average value Iavg of the simple average of the reception energy of the plurality of ultrasonic image data is calculated, the maximum value Imax of the reception energy of the plurality of ultrasonic image data is acquired, the calculated average value Iavg and the acquired maximum value Imax And the weighting coefficient Wmax, the received energy Icomp after synthesis is calculated by the equation (4), the synthesized image data composed of the received energy Icomp is generated, and the synthesized image data is It includes an image synthesizing unit 17 to be output to the radical 113 18.

このため、空間コンパウンドの超音波画像データの表示において、式(4)の複数の超音波画像データの受信エネルギーの最大値Imaxに対応する項により、異方性が強い部位の描出能力を高めることができるとともに、高画質で表示できる。また、空間コンパウンドの超音波画像データの動画表示において、式(4)の受信エネルギーの最大値Imaxに対応する項により、異方性が強い部位の描出能力を高めることができるとともに、式(4)の受信エネルギーの平均値Iavgに対応する項により、経時的に滑らかに表示できる。   For this reason, in the display of ultrasonic image data of a spatial compound, the term corresponding to the maximum value Imax of the received energy of a plurality of ultrasonic image data of Equation (4) is used to enhance the rendering ability of a highly anisotropic part. Can be displayed with high image quality. In addition, in the moving image display of the ultrasonic image data of the spatial compound, the term corresponding to the maximum value Imax of the received energy in Expression (4) can enhance the ability to draw a highly anisotropic portion, and Expression (4) ), The term corresponding to the average value Iavg of the received energy can be displayed smoothly over time.

また、画像合成部17は、複数の異なるステア角度に対応する複数の超音波画像データの被検体上の同一位置の画素の受信エネルギーの平均値Iavgを算出し、当該画素の受信エネルギーの最大値Imaxを取得し、当該画素の合成後の受信エネルギーIcompを算出する。このため、被検体上の位置が正確に合成された空間コンパウンドの合成画像データを生成できる。   Further, the image composition unit 17 calculates an average value Iavg of received energy of pixels at the same position on the subject of a plurality of ultrasonic image data corresponding to a plurality of different steer angles, and the maximum value of received energy of the pixels. Imax is acquired, and the received energy Icomp after the synthesis of the pixel is calculated. Therefore, it is possible to generate combined image data of a spatial compound in which positions on the subject are accurately combined.

また、重み係数Wmaxは、一定値である。このため、空間コンパウンドの超音波画像データの表示において、異方性が強い部位の描出能力を高める度合いを一定にすることができる。また、空間コンパウンドの超音波画像データの動画表示において、異方性が強い部位の描出能力を高める度合いと、経時的に滑らかにする度合いと、を一定にすることができる。また、空間コンパウンドの超音波画像データの動画表示において、異方性が強い部位の描出能力を高める度合いと、経時的に滑らかにする度合いと、の必要性に応じて、設定者が自在に重み係数Wmaxを予め設定できる。   The weighting factor Wmax is a constant value. For this reason, in the display of the ultrasonic compound data of the spatial compound, the degree of enhancing the rendering ability of the portion having strong anisotropy can be made constant. In addition, in the moving image display of the ultrasonic image data of the spatial compound, it is possible to make constant the degree of enhancing the rendering ability of the highly anisotropic part and the degree of smoothing with time. In addition, in moving image display of ultrasonic image data of spatial compound, the setter can freely weight according to the necessity of enhancing the ability to depict highly anisotropic parts and smoothing with time. The coefficient Wmax can be set in advance.

(第2の実施の形態)
図8〜図12を参照して、本発明に係る第2の実施の形態を説明する。本実施の形態では、第1の実施の形態と同様に、超音波画像診断装置100を用いるものとする。超音波画像診断装置100において、画像合成部17のみが第1の実施の形態と異なる動作を行う。具体的には、画像合成部17における空間コンパウンドの超音波画像データの合成方法が第1の実施の形態と異なる。このため、当該異なる動作を主として説明し、他の要素の説明を省略する。
(Second Embodiment)
A second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the ultrasonic diagnostic imaging apparatus 100 is used as in the first embodiment. In the ultrasonic diagnostic imaging apparatus 100, only the image composition unit 17 performs an operation different from that of the first embodiment. Specifically, the method of synthesizing the ultrasonic compound data of the spatial compound in the image synthesizing unit 17 is different from that of the first embodiment. For this reason, the different operations are mainly described, and description of other elements is omitted.

図8〜図12を参照して、本実施の形態における画像合成部17の動作を説明する。図9は、受信エネルギー(輝度)の最大値の変化量の絶対値Abs(Imax−Imaxprev)に対する重み係数Wmaxの第1の制御特性を示す関数の図である。図10は、受信エネルギーの最大値の変化量の絶対値Abs(Imax−Imaxprev)に対する重み係数Wmaxの第2の制御特性を示す関数の図である。図11は、受信エネルギーの最大値の変化量の絶対値Abs(Imax−Imaxprev)に対する重み係数Wmaxの第3の制御特性を示す関数の図である。図12は、受信エネルギーの最大値Imaxと受信エネルギーの最大値の変化量の絶対値Abs(Imax−Imaxprev)とに対する重み係数Wmaxの制御特性を示す関数の図である。   With reference to FIGS. 8 to 12, the operation of the image composition unit 17 in the present embodiment will be described. FIG. 9 is a function diagram illustrating a first control characteristic of the weighting factor Wmax with respect to the absolute value Abs (Imax−Imaxprev) of the change amount of the maximum value of the reception energy (luminance). FIG. 10 is a function diagram illustrating a second control characteristic of the weighting factor Wmax with respect to the absolute value Abs (Imax−Imaxprev) of the change amount of the maximum value of the reception energy. FIG. 11 is a function diagram illustrating a third control characteristic of the weighting factor Wmax with respect to the absolute value Abs (Imax−Imaxprev) of the change amount of the maximum value of the reception energy. FIG. 12 is a function diagram showing the control characteristic of the weighting factor Wmax with respect to the maximum value Imax of the received energy and the absolute value Abs (Imax−Imaxprev) of the change amount of the maximum value of the received energy.

図8に示すように、画像合成部17は、αブレンディングを用いた空間コンパウンドのアルゴリズムとしての第2の画像合成処理を行う。先ず、画像メモリー部17aに経時的に連続する超音波画像データFC,FL,FRが記憶されたことをトリガとして、画像合成部17は、記憶された超音波画像データFC,FL,FRを画像メモリー部17aから読み出し、読み出した超音波画像データFC,FL,FRで重複する画素のうち、同一位置に対応する未選択の1つの画素を選択する(ステップS11)。そして、画像合成部17は、全ステア方向(C,L,R)の超音波画像データFC,FL,FRの選択画素の受信エネルギー(輝度値)Ic,Il,Irを取得する(ステップS12)。   As illustrated in FIG. 8, the image composition unit 17 performs a second image composition process as a spatial compound algorithm using α blending. First, the image composition unit 17 uses the stored ultrasonic image data FC, FL, FR as an image when the ultrasonic image data FC, FL, FR continuous over time is stored in the image memory unit 17a as a trigger. An unselected pixel corresponding to the same position is selected from the pixels that are read from the memory unit 17a and overlapped in the read ultrasonic image data FC, FL, FR (step S11). Then, the image composition unit 17 acquires received energy (luminance values) Ic, Il, Ir of the selected pixels of the ultrasonic image data FC, FL, FR in all steer directions (C, L, R) (step S12). .

そして、画像合成部17は、式(1)により、ステップS12で取得した選択画素の受信エネルギーIc,Il,Irから受信エネルギーの単純平均の平均値Iavgを算出する(ステップS13)。そして、画像合成部17は、式(2)により、ステップS12で取得した選択画素の受信エネルギーIc,Il,Irから受信エネルギーの最大値Imaxを取得する(ステップS14)。   Then, the image synthesizing unit 17 calculates a simple average value Iavg of the received energy from the received energy Ic, Il, Ir of the selected pixel acquired in Step S12 according to Expression (1) (Step S13). Then, the image synthesizing unit 17 obtains the maximum value Imax of received energy from the received energy Ic, Il, Ir of the selected pixel obtained in Step S12 according to Expression (2) (Step S14).

そして、画像合成部17は、ステップS14で算出した受信エネルギーの最大値Imaxを、次回の演算で利用するために、受信エネルギーの前回最大値Imaxprevとして画像メモリー部17aに記憶する(ステップS15)。ステップS15において、例えば、画像メモリー部17aには、選択画素の受信エネルギーの前回最大値Imaxprevが、前回最大値Imaxprevからなる合成画像データとして選択画素と対応付けて記憶される。そして、画像合成部17は、前回生成された合成画像データ(1つ前のフレームの合成画像データ)の生成時のステップS15において記憶された選択画素の受信エネルギーの前回最大値Imaxprevを画像メモリー部17aから読み出し、次式(5)により、ステップS14で算出した現在の受信エネルギーの最大値Imaxと、読み出した前回最大値Imaxprevとを用いて、受信エネルギーの最大値の変化量の絶対値Abs(Imax−Imaxprev)を算出する(ステップS16)。
Abs(Imax−Imaxprev)=|Imax−Imaxprev| …(5)
Then, the image composition unit 17 stores the maximum value Imax of received energy calculated in step S14 in the image memory unit 17a as the previous maximum value Imaxprev of received energy in order to use it in the next calculation (step S15). In step S15, for example, the previous maximum value Imaxprev of the reception energy of the selected pixel is stored in the image memory unit 17a in association with the selected pixel as composite image data including the previous maximum value Imaxprev. Then, the image composition unit 17 obtains the previous maximum value Imaxprev of the reception energy of the selected pixel stored in step S15 at the time of generating the previously generated composite image data (composite image data of the previous frame). The absolute value Abs () of the change amount of the maximum value of received energy using the current received energy maximum value Imax calculated in step S14 and the read previous maximum value Imaxprev according to the following equation (5). Imax-Imaxprev) is calculated (step S16).
Abs (Imax−Imaxprev) = | Imax−Imaxprev | (5)

そして、画像合成部17は、次式(6)により、ステップS16で算出した受信エネルギーの最大値の変化量の絶対値Abs(Imax−Imaxprev)の関数を用いて、重み係数Wmaxを算出する(ステップS17)。
Wmax=Func(Abs(Imax−Imaxprev)) …(6)
Then, the image composition unit 17 calculates the weighting coefficient Wmax using the function of the absolute value Abs (Imax−Imaxprev) of the change amount of the maximum value of the reception energy calculated in step S16 by the following equation (6) ( Step S17).
Wmax = Func (Abs (Imax−Imaxprev)) (6)

そして、画像合成部17は、式(4)により、ステップS13,S14で算出した受信エネルギーの平均値Iavg、最大値Imaxと、ステップS16で算出した重み係数Wmaxと、を用いて受信エネルギーのαブレンディングの加重平均値を算出し、合成画像データの選択画素の受信エネルギーIcompとする(ステップS18)。   Then, the image composition unit 17 uses the equation (4) to calculate the reception energy α using the average value Iavg and the maximum value Imax of the reception energy calculated in steps S13 and S14 and the weighting factor Wmax calculated in step S16. A weighted average value of blending is calculated and set as reception energy Icomp of the selected pixel of the composite image data (step S18).

そして、画像合成部17は、ステップS11で超音波画像データFC,FL,FRで重複する全ての画素が選択されたか否かを判別する(ステップS19)。全ての画素が選択されていない場合(ステップS19;NO)、画像合成部17は、ステップS11に移行する。全ての画素が選択された場合(ステップS19;YES)、画像合成部17は、受信エネルギーIcompの画素からなる合成画像データFSを生成して表示部18に出力し(ステップS20)、第2の画像合成処理を終了する。   Then, the image composition unit 17 determines whether or not all the overlapping pixels are selected in the ultrasonic image data FC, FL, FR in step S11 (step S19). When all the pixels are not selected (step S19; NO), the image composition unit 17 proceeds to step S11. When all the pixels have been selected (step S19; YES), the image composition unit 17 generates composite image data FS composed of pixels having the reception energy Icomp and outputs the composite image data FS to the display unit 18 (step S20). The image composition process is terminated.

本実施の形態のアルゴリズムは、第1の実施の形態のアルゴリズムにおける重み係数Wmaxを適応的に変化させながら、αブレンディングを行う。重み係数Wmaxを適応的に変化させる引数には、現在の受信エネルギーの最大値Imaxと前回最大値Imaxprevとの変化量の絶対値(Abs(Imax−Imaxprev))を用いる。これは、超音波画像が変化する場合は、受信エネルギー(輝度)が変化する性質を用いている。また、超音波画像が変化する場合には、受信エネルギーの平均値を用いた方が時間の乱れを少なくでき、超音波画像が変化しない場合には、受信エネルギーの最大値を用いた方が異方性が強い部位の描出能力を向上できるといった両方の利点を包含することができる。   The algorithm of the present embodiment performs α blending while adaptively changing the weighting factor Wmax in the algorithm of the first embodiment. As an argument for adaptively changing the weight coefficient Wmax, an absolute value (Abs (Imax−Imaxprev)) of a change amount between the current maximum value Imax and the previous maximum value Imaxprev is used. This uses the property that the received energy (luminance) changes when the ultrasonic image changes. Also, when the ultrasonic image changes, the average value of the received energy can be used to reduce the disturbance of time, and when the ultrasonic image does not change, the maximum value of the received energy is different. It is possible to include both of the advantages of improving the ability to depict a highly anisotropic part.

式(6)の関数Func(Abs(Imax−Imaxprev))は、受信エネルギーの最大値の変化量の絶対値Abs(Imax−Imaxprev)が小さいほど重み係数Wmaxが大きい値をとり、受信エネルギーの最大値の変化量の絶対値Abs(Imax−Imaxprev)が大きいほど重み係数Wmaxが小さい値をとる関数とする。これは、超音波画像が動いた場合、受信エネルギーの最大値Imaxと前回最大値Imaxprevとの差が変化することになるが、大きく動いた場合には、受信エネルギーの最大値の変化量が大きくなり、あまり動かない場合には、受信エネルギーの最大値の変化量が小さくなる傾向があることを利用している。   The function Func (Abs (Imax−Imaxprev)) of the equation (6) takes a larger value of the weight coefficient Wmax as the absolute value Abs (Imax−Imaxprev) of the amount of change in the maximum value of the received energy is smaller, and the maximum received energy is larger. The function is such that the weighting coefficient Wmax becomes smaller as the absolute value Abs (Imax−Imaxprev) of the value change amount is larger. This is because when the ultrasonic image moves, the difference between the maximum value Imax of the received energy and the previous maximum value Imaxprev changes. However, when the ultrasonic image moves greatly, the amount of change in the maximum value of the received energy increases. Therefore, when it does not move so much, it is used that the amount of change in the maximum value of the received energy tends to be small.

関数Func(Abs(Imax−Imaxprev))としては、例えば、図9に示すグラフの関係を有する一次関数が使用される。画像合成部17は、図9に示すグラフを反映したテーブルを予め画像メモリー部17aに記憶しておき、重み係数Wmaxの算出時に当該テーブルを読み出して使用する構成としてもよく、あるいは図9に示すグラフの式を用いて重み係数Wmaxの算出をする構成としてもよい。   As the function Func (Abs (Imax−Imaxprev)), for example, a linear function having a graph relationship shown in FIG. 9 is used. The image composition unit 17 may be configured to store a table reflecting the graph shown in FIG. 9 in the image memory unit 17a in advance, and to read and use the table when calculating the weighting coefficient Wmax, or as shown in FIG. The weight coefficient Wmax may be calculated using a graph equation.

また、画像データの合成において、関数Func(Abs(Imax−Imaxprev))として、図10又は図11に示すグラフの関係を有する関数を使用してもよい。図10、図11に示すグラフは、重み係数Wmaxの上限及び下限を設定することで、受信エネルギーの最大値の変化量の絶対値Abs(Imax−Imaxprev)がある範囲内である場合に、重み係数Wmaxを一定とすることが可能となる。例えば、図10に示す重み係数Wmaxの上限(0≦重み係数Wmaxの上限値、下限値≦1.0)は、式(4)の受信エネルギーの最大値Imaxの項によるぎらつきを抑制する効果を奏する。図10に示す重み係数Wmaxの上限及び下限は、超音波画像が動いた場合の受信エネルギーと超音波画像が動かない場合の受信エネルギーとの変化が極端にならないようにする効果を奏する。図11に示す重み係数Wmaxの上限(Wmax=1.0)は、超音波画像に少々受信エネルギー変化が見られても安定して異方性が強い部位を描出することを可能とする。なお、関数Func(Abs(Imax−Imaxprev))は、重み係数Wmaxの上限値又は下限値を有する構成としてもよい。   In the synthesis of image data, a function having a graph relationship shown in FIG. 10 or 11 may be used as the function Func (Abs (Imax−Imaxprev)). The graphs shown in FIGS. 10 and 11 show weights when the absolute value Abs (Imax−Imaxprev) of the amount of change in the maximum value of the received energy is within a certain range by setting the upper and lower limits of the weighting factor Wmax. The coefficient Wmax can be made constant. For example, the upper limit (0 ≦ upper limit value of the weighting factor Wmax, lower limit value ≦ 1.0) of the weighting factor Wmax shown in FIG. 10 is an effect of suppressing the glare due to the term of the maximum value Imax of the reception energy in the equation (4). Play. The upper and lower limits of the weighting factor Wmax shown in FIG. 10 have the effect of preventing the change between the received energy when the ultrasonic image is moved and the received energy when the ultrasonic image is not moved from becoming extreme. The upper limit (Wmax = 1.0) of the weighting factor Wmax shown in FIG. 11 makes it possible to depict a stable and strongly anisotropic portion even if a slight change in received energy is seen in the ultrasonic image. The function Func (Abs (Imax−Imaxprev)) may be configured to have an upper limit value or a lower limit value of the weighting coefficient Wmax.

上記の図9、図10、図11に示すグラフを用いた算出ポリシーでは、受信エネルギーの最大値の変化量の絶対値Abs(Imax−Imaxprev)と、重み係数Wmaxと、の2軸の関係のグラフを用いて重み係数Wmaxを算出したが、受信エネルギーの最大値Imaxと、受信エネルギーの最大値の変化量の絶対値Abs(Imax−Imaxprev)と、重み係数Wmaxと、の3軸の関係のグラフを用いてもよい。   In the calculation policy using the graphs shown in FIG. 9, FIG. 10, and FIG. 11, the absolute value Abs (Imax−Imaxprev) of the change amount of the maximum value of the received energy and the weighting factor Wmax The weighting factor Wmax was calculated using a graph. The relationship between the three axes of the maximum value Imax of received energy, the absolute value Abs (Imax−Imaxprev) of the amount of change in the maximum value of received energy, and the weighting factor Wmax A graph may be used.

3軸の関係のグラフとして、図12に示すグラフを使用してもよい。図12に示すグラフでは、受信エネルギーの最大値Imaxが大きくなるほど重み係数Wmaxが小さくなる。画像合成部17は、図12に示すグラフから、現在の受信エネルギーの最大値Imaxに対応する、受信エネルギーの最大値の変化量の絶対値Abs(Imax−Imaxprev)と、重み係数Wmaxと、の2軸の関係のグラフを抽出して、抽出したグラフを関数Func(Abs(Imax−Imaxprev))として、式(6)の算出を行う。   The graph shown in FIG. 12 may be used as the graph of the relationship between the three axes. In the graph shown in FIG. 12, the weighting factor Wmax decreases as the maximum value Imax of received energy increases. From the graph shown in FIG. 12, the image composition unit 17 calculates the absolute value Abs (Imax−Imaxprev) of the amount of change in the maximum value of the received energy corresponding to the current maximum value Imax of the received energy and the weighting coefficient Wmax. A graph of the biaxial relationship is extracted, and the expression (6) is calculated using the extracted graph as a function Func (Abs (Imax−Imaxprev)).

受信エネルギーの最大値Imaxが比較的大きい値である場合には、受信エネルギーの平均値Iavgの比率を大きく(図12のグラフのように重み係数Wmaxを小さく)しても、合成画像データの受信エネルギーIcompを超音波画像上識別できる輝度に保つことが可能となり、且つ動画の時間乱れを抑制することが可能となる。逆に受信エネルギーの最大値Imaxが比較的小さい値である場合には、受信エネルギーの平均値Iavgの比率を大きくしても、合成画像データの受信エネルギーIcompが超音波画像上識別できる輝度とならないので、受信エネルギーの最大値Imaxの比率を大きく(図12のグラフのように重み係数Wmaxを大きく)することで、動画の時間乱れは大きくなるが、合成画像データの受信エネルギーIcompを超音波画像上識別できる輝度に保つことが可能となる。   When the maximum value Imax of the reception energy is a relatively large value, even if the ratio of the average value Iavg of the reception energy is increased (the weighting factor Wmax is reduced as shown in the graph of FIG. 12), the reception of the composite image data is performed. It is possible to keep the energy Icomp at a luminance that can be identified on the ultrasonic image, and to suppress temporal disturbance of the moving image. On the contrary, when the maximum value Imax of the received energy is a relatively small value, even if the ratio of the average value Iavg of the received energy is increased, the received energy Icomp of the composite image data does not have a luminance that can be identified on the ultrasonic image. Therefore, by increasing the ratio of the maximum value Imax of the received energy (increasing the weighting factor Wmax as shown in the graph of FIG. 12), the time disturbance of the moving image increases, but the received energy Icomp of the composite image data is converted into the ultrasonic image. It becomes possible to keep the brightness distinguishable above.

以上、本実施の形態によれば、送信部12は、複数の異なるステア角度に対応する送信信号を順次送信し、画像合成部17は、時間的に連続する第1の合成画像データと第2の合成画像データを生成する際に第2の合成画像データの受信エネルギーの最大値Imaxと第1の合成画像データを生成したときに算出した受信エネルギーの前回最大値との変化量の絶対値Abs(Imax−Imaxprev)を算出し、受信エネルギーの最大値の変化量の絶対値Abs(Imax−Imaxprev)に対する重み係数Wmaxの制御特性を示す関数Func(Abs(Imax−Imaxprev))を用いて、当該算出した受信エネルギーの最大値の変化量の絶対値Abs(Imax−Imaxprev)に対応する重み係数Wmaxを算出する。このため、空間コンパウンドの超音波画像データの動画表示において、超音波画像が変化する場合には、受信エネルギーの平均値Iavgを用いて、経時的に滑らかに表示でき、超音波画像が変化しない場合に、受信エネルギーの最大値Imaxを用いて、異方性が強い部位の描出能力を向上でき、両方の利点を包含できる。   As described above, according to the present embodiment, the transmission unit 12 sequentially transmits transmission signals corresponding to a plurality of different steer angles, and the image synthesis unit 17 includes the first synthesized image data and the second temporally continuous image data. The absolute value Abs of the amount of change between the maximum value Imax of the reception energy of the second composite image data and the previous maximum value of the reception energy calculated when the first composite image data is generated when generating the composite image data of (Imax−Imaxprev) is calculated, and the function Func (Abs (Imax−Imaxprev)) indicating the control characteristic of the weighting factor Wmax with respect to the absolute value Abs (Imax−Imaxprev) of the change amount of the maximum value of the reception energy is used. A weighting factor Wmax corresponding to the absolute value Abs (Imax−Imaxprev) of the calculated change amount of the maximum value of the received energy is calculated. For this reason, when the ultrasonic image changes in the moving image display of the ultrasonic image data of the spatial compound, the average value Iavg of the received energy can be used to display smoothly and the ultrasonic image does not change In addition, using the maximum value Imax of the received energy, it is possible to improve the drawing ability of a portion having strong anisotropy, and both advantages can be included.

また、関数Func(Abs(Imax−Imaxprev))は、受信エネルギーの最大値の変化量の絶対値Abs(Imax−Imaxprev)が大きくなるほど重み係数Wmaxが小さくなる関数である。このため、超音波画像が大きく動いた場合に、受信エネルギーの最大値の変化量が大きくなり、受信エネルギーの平均値Iavgを用いて、経時的に滑らかに表示でき、あまり動かない場合に、受信エネルギーの最大値の変化量が小さくなり、異方性が強い部位の描出能力を向上できる。   The function Func (Abs (Imax−Imaxprev)) is a function in which the weight coefficient Wmax decreases as the absolute value Abs (Imax−Imaxprev) of the maximum amount of change in received energy increases. For this reason, when the ultrasound image moves greatly, the amount of change in the maximum value of the received energy becomes large, and it can be displayed smoothly over time using the average value Iavg of the received energy. The amount of change in the maximum value of energy is reduced, and the drawing ability of a portion having strong anisotropy can be improved.

また、図10、図11のように、関数Func(Abs(Imax−Imaxprev))は、重み係数Wmaxの上限値及び下限値の少なくとも一つを有する。このため、空間コンパウンドの超音波画像データの動画表示において、重み係数Wmaxの上限値により、受信エネルギーの最大値成分によるぎらつきを抑制でき、重み係数Wmaxの上限値及び下限値により、超音波画像が動いた場合の受信エネルギーと超音波画像が動かない場合の受信エネルギーとの変化が極端にならないようにすることができる。   Further, as shown in FIGS. 10 and 11, the function Func (Abs (Imax−Imaxprev)) has at least one of an upper limit value and a lower limit value of the weighting coefficient Wmax. Therefore, in the moving image display of the ultrasonic image data of the spatial compound, glare due to the maximum value component of the received energy can be suppressed by the upper limit value of the weight coefficient Wmax, and the ultrasonic image can be suppressed by the upper limit value and the lower limit value of the weight coefficient Wmax. It is possible to prevent the change between the reception energy when moving and the reception energy when the ultrasonic image does not move from becoming extreme.

また、画像合成部17は、受信エネルギーの最大値Imaxと受信エネルギーの最大値の変化量の絶対値Abs(Imax−Imaxprev)とに対する重み係数Wmaxの制御特性を示し、受信エネルギーの最大値Imaxが大きくなるほど重み係数Wmaxが小さくなる図12のような3次元の関数のうち、現在の受信エネルギーの最大値Imaxに対応する受信エネルギーの最大値の変化量の絶対値Abs(Imax−Imaxprev)に対する重み係数Wmaxを示す2次元の関数Func(Abs(Imax−Imaxprev))を用いて、算出した受信エネルギーの最大値の変化量の絶対値Abs(Imax−Imaxprev)に対応する重み係数Wmaxを算出する。このため、空間コンパウンドの超音波画像データの動画表示において、受信エネルギーの最大値Imaxが比較的大きい値の場合に、合成画像データの受信エネルギーIcompを超音波画像上識別できる輝度に保つことができ且つ滑らかにでき、受信エネルギーの最大値Imaxが比較的小さい値の場合に、受信エネルギーの最大値Imaxの比率を大きくすることで、動画の時間乱れは大きくなるが、合成画像データの受信エネルギーIcompを超音波画像上識別できる輝度に保つことができる。   Further, the image composition unit 17 shows the control characteristic of the weighting factor Wmax for the maximum value Imax of received energy and the absolute value Abs (Imax−Imaxprev) of the change amount of the maximum value of received energy, and the maximum value Imax of received energy is Among the three-dimensional functions as shown in FIG. 12, the weight coefficient Wmax decreases as the value increases. The weight for the absolute value Abs (Imax−Imaxprev) of the change amount of the maximum value of the received energy corresponding to the current maximum value Imax of the received energy. Using a two-dimensional function Func (Abs (Imax−Imaxprev)) indicating the coefficient Wmax, a weighting factor Wmax corresponding to the absolute value Abs (Imax−Imaxprev) of the calculated maximum amount of received energy is calculated. Therefore, in the moving image display of the ultrasonic image data of the spatial compound, when the maximum value Imax of the received energy is a relatively large value, the received energy Icomp of the composite image data can be kept at a luminance that can be identified on the ultrasonic image. If the ratio of the maximum received energy Imax is increased when the maximum received energy value Imax is relatively small, the time turbulence of the moving image increases, but the received energy Icomp of the composite image data is increased. Can be kept at a luminance that can be identified on an ultrasonic image.

なお、上記各実施の形態における記述は、本発明に係る好適な超音波画像診断装置の一例であり、これに限定されるものではない。   The description in each of the above embodiments is an example of a preferable ultrasonic image diagnostic apparatus according to the present invention, and the present invention is not limited to this.

例えば、上記各実施の形態において、ステア角度が異なる3つの超音波画像データFC,FL,FRを合成して空間コンパウンドの合成画像データFSを生成する構成としたが、これに限定されるものではない。ステア角度が異なる2つ、又は3つ以上の超音波画像データを合成して空間コンパウンドの合成画像データを生成する構成としてもよい。例えば、ステア角度が異なる5つの超音波画像データを合成する場合に、各ステア角度は、例えば、−12°、−8°、0°、+8°、+12°に設定される。   For example, in each of the above-described embodiments, the configuration is such that the composite image data FS of the spatial compound is generated by synthesizing the three ultrasonic image data FC, FL, FR having different steer angles. However, the present invention is not limited to this. Absent. A configuration may be adopted in which two or three or more ultrasonic image data with different steer angles are combined to generate combined image data of a spatial compound. For example, when five pieces of ultrasonic image data having different steer angles are synthesized, the steer angles are set to, for example, −12 °, −8 °, 0 °, + 8 °, and + 12 °.

また、上記各実施の形態において、受信エネルギーの平均値Iavgは、単純平均(相加平均)の平均値として説明したが、これに限定されるものではない。例えば、受信エネルギーの平均値Iavgは、相乗平均等、他の平均法の平均値としてもよい。   In each of the above embodiments, the average value Iavg of received energy has been described as an average value of a simple average (arithmetic average), but is not limited to this. For example, the average value Iavg of received energy may be an average value of another averaging method such as a geometric average.

また、上記各実施の形態において、画像合成部17が画像データの合成を行う構成としたが、これに限定されるものではない。画像合成部17に代えて、制御部19が、画像合成部17と同様の画像データの合成処理を行うための画像合成プログラムの実行により、DSC16から出力された超音波画像データの合成を行い、その合成画像データを表示部18に表示させる構成としてもよい。   In each of the above embodiments, the image composition unit 17 performs composition of image data. However, the present invention is not limited to this. Instead of the image composition unit 17, the control unit 19 performs composition of the ultrasound image data output from the DSC 16 by executing an image composition program for performing image data composition processing similar to that of the image composition unit 17. The composite image data may be displayed on the display unit 18.

また、上記第2の実施の形態において、受信エネルギーの最大値Imaxと受信エネルギーの最大値の変化量の絶対値Abs(Imax−Imaxprev)と、を用いる構成としたが、これに限定されるものではない。受信エネルギーの最大値Imaxを受信エネルギーの平均値Iavg、受信エネルギーの最大値の変化量の絶対値Abs(Imax−Imaxprev)を受信エネルギーの平均値の変化量の絶対値Abs(Iavg−Iavgprev)、のように代える構成としてもよい。受信エネルギーの平均値の変化量の絶対値Abs(Iavg−Iavgprev)は、時間的に連続する第1の合成画像データと第2の合成画像データを生成する際に第2の合成画像データの受信エネルギーの平均値Iavgと第1の合成画像データを生成したときに算出した受信エネルギーの前回平均値との変化量の絶対値である。式(5)、(6)は、次式(7)、(8)に代えられる。
Abs(Iavg−Iavgprev)=|Iavg−Iavgprev| …(7)
Wmax=Func(Abs(Iavg−Iavgprev)) …(8)
In the second embodiment, the maximum reception energy value Imax and the absolute value Abs (Imax−Imaxprev) of the change amount of the maximum reception energy are used. However, the present invention is not limited to this. is not. The maximum value Imax of the received energy is the average value Iavg of the received energy, the absolute value Abs (Imax−Imaxprev) of the change amount of the maximum value of the received energy is the absolute value Abs (Iavg−Iavgprev) of the change amount of the average value of the received energy, It is good also as a structure replaced like this. The absolute value Abs (Iavg−Iavgprev) of the change amount of the average value of the reception energy is received when the first composite image data and the second composite image data that are temporally continuous are generated. It is the absolute value of the amount of change between the energy average value Iavg and the previous average value of the received energy calculated when the first composite image data is generated. Expressions (5) and (6) are replaced with the following expressions (7) and (8).
Abs (Iavg−Iavgprev) = | Iavg−Iavgprev | (7)
Wmax = Func (Abs (Iavg-Iavgprev)) (8)

この構成によれば、受信エネルギーの最大値の変化量の絶対値Abs(Imax−Imaxprev)での結果が極端に変化する場合があった場合に、それと比べて、受信エネルギーの平均値Iavg、受信エネルギーの平均値の変化量の絶対値Iavgprevを利用することでちらつきをより緩和することができる。なお、受信エネルギーの最大値Imax、受信エネルギーの最大値の変化量の絶対値Imaxprevを用いる構成と同様、受信エネルギーの平均値Iavg、受信エネルギーの平均値の変化量の絶対値Iavgprevを用いても超音波画像が動いたことを検出できる。   According to this configuration, when the result of the absolute value Abs (Imax−Imaxprev) of the change amount of the maximum value of the reception energy may change drastically, the average value Iavg of the reception energy, the reception By using the absolute value Iavgprev of the amount of change in the average value of energy, flicker can be alleviated. Similar to the configuration using the maximum value Imax of the received energy and the absolute value Imaxprev of the change amount of the maximum value of the received energy, the average value Iavg of the received energy and the absolute value Iavgprev of the change amount of the average value of the received energy may be used. It can be detected that the ultrasonic image has moved.

また、上記各実施の形態において、画像合成部17が、画像生成部14により生成されDSC16で変換された複数の超音波画像データの受信エネルギーとしての輝度値を合成する構成としたが、これに限定するものではない。画像合成部は、画像生成部14により包絡線検波処理、対数圧縮等が施された音線データから表示部18に入力する画像データまでのいずれかの段階の超音波画像のデータを受信エネルギーとして合成してもよい。例えば、画像合成部が、画像生成部14により包絡線検波処理、対数圧縮等が施された音線データを(合成後の画像データにおける同一位置の画素毎に)合成して合成音線データを生成し、画像生成部14が、当該生成された合成音線データを輝度変換することにより合成画像データを生成する構成としてもよい。   In each of the above embodiments, the image composition unit 17 synthesizes the luminance values as the reception energy of a plurality of ultrasonic image data generated by the image generation unit 14 and converted by the DSC 16. It is not limited. The image synthesizing unit receives, as received energy, ultrasonic image data at any stage from the sound ray data subjected to the envelope detection processing, logarithmic compression, and the like by the image generation unit 14 to the image data input to the display unit 18. You may synthesize. For example, the image synthesizing unit synthesizes the sound ray data that has been subjected to the envelope detection processing, logarithmic compression, and the like by the image generation unit 14 (for each pixel at the same position in the synthesized image data) and generates the synthesized sound ray data. It is good also as a structure which produces | generates and the image generation part 14 produces | generates synthetic | combination image data by carrying out brightness | luminance conversion of the said synthetic | combination sound ray data produced | generated.

また、以上の実施の形態における超音波画像診断装置100を構成する各部の細部構成及び細部動作に関して本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。   Further, the detailed configuration and detailed operation of each part constituting the ultrasonic diagnostic imaging apparatus 100 in the above embodiment can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.

100 超音波画像診断装置
1 超音波画像診断装置本体
11 操作入力部
12 送信部
13 受信部
14 画像生成部
15 画像処理部
15a 画像メモリー部
16 DSC
17 画像合成部
17a 画像メモリー部
18 表示部
19 制御部
2 超音波探触子
2a 振動子
3 ケーブル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Ultrasonic image diagnostic apparatus 1 Ultrasonic image diagnostic apparatus main body 11 Operation input part 12 Transmission part 13 Reception part 14 Image generation part 15 Image processing part 15a Image memory part 16 DSC
17 Image composition unit 17a Image memory unit 18 Display unit 19 Control unit 2 Ultrasonic probe 2a Transducer 3 Cable

Claims (12)

被検体に向けて超音波の送受信を行う超音波探触子を備え、当該超音波探触子により得られた受信信号から超音波画像データを生成する超音波画像診断装置であって、
複数の異なるステア角度に対応する送信信号を前記超音波探触子に出力する送信部と、
前記超音波探触子から複数の異なるステア角度に対応する受信信号を受信する受信部と、
前記複数の異なるステア角度に対応する受信信号からそれぞれ超音波画像データを生成する画像生成部と、
前記複数の異なるステア角度に対応する複数の超音波画像データの受信エネルギーの平均値Iavg及び当該複数の超音波画像データの受信エネルギーの最大値Imaxに基づき、合成画像データを生成し、前記合成画像データを表示部へ出力する画像合成部と、
を備え
前記画像合成部は、時間的に連続する第1の合成画像データと第2の合成画像データを生成する際に、第2の合成画像データの受信エネルギーの最大値Imaxと第1の合成画像データの受信エネルギーの最大値との変化量の絶対値を算出し、変化量の絶対値に応じて平均値Iavgと最大値Imaxの重み係数を決定する超音波画像診断装置。
An ultrasound diagnostic imaging apparatus that includes an ultrasound probe that transmits and receives ultrasound toward a subject, and that generates ultrasound image data from a received signal obtained by the ultrasound probe,
A transmission unit that outputs a transmission signal corresponding to a plurality of different steer angles to the ultrasonic probe;
A receiving unit for receiving a reception signal corresponding to a plurality of different steer angles from the ultrasonic probe;
An image generation unit that generates ultrasonic image data from reception signals corresponding to the plurality of different steer angles;
Based on an average value Iavg of received energy of a plurality of ultrasonic image data corresponding to the plurality of different steer angles and a maximum value Imax of received energy of the plurality of ultrasonic image data, generating composite image data, and generating the composite image An image composition unit for outputting data to the display unit;
Equipped with a,
When generating the first synthesized image data and the second synthesized image data that are temporally continuous, the image synthesizing unit generates the maximum received energy Imax of the second synthesized image data and the first synthesized image data. An ultrasonic diagnostic imaging apparatus that calculates an absolute value of a change amount with respect to a maximum value of received energy and determines a weighting coefficient of an average value Iavg and a maximum value Imax according to the absolute value of the change amount .
前記受信エネルギーの最大値の変化量の絶対値の関数を用いて算出される重み係数をWmaxとし、合成後の受信エネルギーをIcompとし、
前記画像合成部は、以下の式に基づき算出される受信エネルギーIcompに基づき、前記合成画像データを生成する請求項1に記載の超音波画像診断装置。
Icomp=Wmax×Imax+(1−Wmax)×Iavg
The weighting coefficient calculated using the function of the absolute value of the change amount of the maximum value of the received energy is Wmax, the combined received energy is Icomp,
The ultrasonic image diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the image composition unit generates the composite image data based on a reception energy Icomp calculated based on the following expression.
Icomp = Wmax × Imax + (1−Wmax) × Iavg
前記画像合成部は、前記複数の異なるステア角度に対応する複数の超音波画像データの前記被検体上の同一位置の画素の受信エネルギーの平均値Iavgと当該画素の受信エネルギーの最大値Imaxとに基づき、当該画素の合成画像データを生成する請求項1又は2に記載の超音波画像診断装置。 The image synthesizing unit generates an average value Iavg of received energy of pixels at the same position on the subject and a maximum value Imax of received energy of the pixels of the plurality of ultrasonic image data corresponding to the plurality of different steer angles. based ultrasound imaging apparatus according to claim 1 or 2 to generate a composite image data of the pixel. 前記関数は、受信エネルギーの最大値の変化量の絶対値が大きくなるほど重み係数Wmaxが小さくなる関数である請求項に記載の超音波画像診断装置。 The ultrasound diagnostic imaging apparatus according to claim 2 , wherein the function is a function in which the weighting coefficient Wmax decreases as the absolute value of the change amount of the maximum value of received energy increases . 前記関数は、重み係数Wmaxの上限値及び下限値の少なくとも一つを有する請求項2又は4に記載の超音波画像診断装置。 The ultrasound diagnostic imaging apparatus according to claim 2 , wherein the function has at least one of an upper limit value and a lower limit value of the weighting coefficient Wmax . 前記画像合成部は、受信エネルギーの最大値Imaxと受信エネルギーの最大値の変化量の絶対値とに対する重み係数Wmaxの制御特性を示し、受信エネルギーの最大値Imaxが大きくなるほど重み係数Wmaxが小さくなる3次元の関数のうち、前記第2の合成画像データの受信エネルギーの最大値Imaxに対応する受信エネルギーの最大値の変化量の絶対値に対する重み係数Wmaxを示す2次元の関数を用いて、前記算出した受信エネルギーの最大値の変化量の絶対値に対応する重み係数Wmaxを算出する請求項2、4、5のいずれか一項に記載の超音波画像診断装置。 The image composition unit shows the control characteristic of the weighting factor Wmax with respect to the maximum value Imax of the received energy and the absolute value of the change amount of the maximum value of the received energy, and the weighting factor Wmax decreases as the maximum value Imax of the received energy increases. Among the three-dimensional functions, the two-dimensional function indicating the weighting factor Wmax for the absolute value of the change amount of the maximum value of the received energy corresponding to the maximum value Imax of the received energy of the second composite image data is used. The ultrasonic diagnostic imaging apparatus according to any one of claims 2, 4, and 5, wherein a weighting factor Wmax corresponding to an absolute value of the calculated change amount of the maximum value of received energy is calculated . 被検体に向けて超音波の送受信を行う超音波探触子を備え、当該超音波探触子により得られた受信信号から超音波画像データを生成する超音波画像診断装置であって、
複数の異なるステア角度に対応する送信信号を前記超音波探触子に出力する送信部と、
前記超音波探触子から複数の異なるステア角度に対応する受信信号を受信する受信部と、
前記複数の異なるステア角度に対応する受信信号からそれぞれ超音波画像データを生成する画像生成部と、
前記複数の異なるステア角度に対応する複数の超音波画像データの受信エネルギーの平均値Iavg及び当該複数の超音波画像データの受信エネルギーの最大値Imaxに基づき、合成画像データを生成し、前記合成画像データを表示部へ出力する画像合成部と、
を備え、
前記画像合成部は、時間的に連続する第1の合成画像データと第2の合成画像データを生成する際に、第2の合成画像データの受信エネルギーの平均値Iavgと第1の合成画像データの受信エネルギーの平均値との変化量の絶対値を算出し、変化量の絶対値に応じて平均値Iavgと最大値Imaxの重み係数を決定する超音波画像診断装置。
An ultrasound diagnostic imaging apparatus that includes an ultrasound probe that transmits and receives ultrasound toward a subject, and that generates ultrasound image data from a received signal obtained by the ultrasound probe,
A transmission unit that outputs a transmission signal corresponding to a plurality of different steer angles to the ultrasonic probe;
A receiving unit for receiving a reception signal corresponding to a plurality of different steer angles from the ultrasonic probe;
An image generation unit that generates ultrasonic image data from reception signals corresponding to the plurality of different steer angles;
Based on an average value Iavg of received energy of a plurality of ultrasonic image data corresponding to the plurality of different steer angles and a maximum value Imax of received energy of the plurality of ultrasonic image data, generating composite image data, and generating the composite image An image composition unit for outputting data to the display unit;
With
When generating the first composite image data and the second composite image data that are temporally continuous, the image composition unit generates an average value Iavg of received energy of the second composite image data and the first composite image data. An ultrasonic diagnostic imaging apparatus that calculates an absolute value of a change amount with respect to an average value of received energy and determines a weighting coefficient between the average value Iavg and the maximum value Imax according to the absolute value of the change amount .
前記受信エネルギーの平均値の変化量の絶対値の関数を用いて算出される重み係数をWmaxとし、合成後の受信エネルギーをIcompとし、
前記画像合成部は、以下の式に基づき算出される受信エネルギーIcompに基づき、前記合成画像データを生成する請求項に記載の超音波画像診断装置。
Icomp=Wmax×Imax+(1−Wmax)×Iavg
The weighting coefficient calculated using a function of the absolute value of the amount of change in the average value of the received energy is Wmax, the combined received energy is Icomp,
The ultrasonic image diagnostic apparatus according to claim 7 , wherein the image composition unit generates the composite image data based on a reception energy Icomp calculated based on the following expression .
Icomp = Wmax × Imax + (1−Wmax) × Iavg
前記画像合成部は、前記複数の異なるステア角度に対応する複数の超音波画像データの前記被検体上の同一位置の画素の受信エネルギーの平均値Iavgと当該画素の受信エネルギーの最大値Imaxとに基づき、当該画素の合成画像データを生成する請求項7又は8に記載の超音波画像診断装置。 The image synthesizing unit generates an average value Iavg of received energy of pixels at the same position on the subject and a maximum value Imax of received energy of the pixels of the plurality of ultrasonic image data corresponding to the plurality of different steer angles. The ultrasonic diagnostic imaging apparatus according to claim 7 or 8 , wherein based on this, the composite image data of the pixel is generated . 前記関数は、受信エネルギーの平均値の変化量の絶対値が大きくなるほど重み係数Wmaxが小さくなる関数である請求項に記載の超音波画像診断装置。 The ultrasonic image diagnosis apparatus according to claim 8 , wherein the function is a function in which the weight coefficient Wmax decreases as the absolute value of the amount of change in the average value of received energy increases. 前記関数は、重み係数Wmaxの上限値及び下限値の少なくとも一つを有する請求項8又は10に記載の超音波画像診断装置。 The ultrasound diagnostic imaging apparatus according to claim 8 , wherein the function has at least one of an upper limit value and a lower limit value of a weighting factor Wmax. 前記画像合成部は、受信エネルギーの平均値Iavgと受信エネルギーの平均値の変化量の絶対値とに対する重み係数Wmaxの制御特性を示し、受信エネルギーの平均値Iavgが大きくなるほど重み係数Wmaxが小さくなる3次元の関数のうち、前記第2の合成画像データの受信エネルギーの平均値Iavgに対応する受信エネルギーの平均値の変化量の絶対値に対する重み係数Wmaxを示す2次元の関数を用いて、前記算出した受信エネルギーの平均値の変化量の絶対値に対応する重み係数Wmaxを算出する請求項8、10、11のいずれか一項に記載の超音波画像診断装置。 The image composition unit shows control characteristics of the weighting factor Wmax with respect to the average value Iavg of the received energy and the absolute value of the change amount of the average value of the received energy, and the weighting factor Wmax decreases as the average value Iavg of the received energy increases. Of the three-dimensional functions, the two-dimensional function indicating the weighting factor Wmax for the absolute value of the change amount of the average value of the received energy corresponding to the average value Iavg of the received energy of the second composite image data is used. The ultrasonic diagnostic imaging apparatus according to any one of claims 8, 10, and 11, wherein a weighting coefficient Wmax corresponding to an absolute value of the calculated change amount of the average value of received energy is calculated.
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