JPH02156939A - エコーグラフ信号処理装置 - Google Patents
エコーグラフ信号処理装置Info
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- JPH02156939A JPH02156939A JP1253803A JP25380389A JPH02156939A JP H02156939 A JPH02156939 A JP H02156939A JP 1253803 A JP1253803 A JP 1253803A JP 25380389 A JP25380389 A JP 25380389A JP H02156939 A JPH02156939 A JP H02156939A
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- Japan
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- sampling
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Links
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
- G01S7/52017—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
- G01S7/52053—Display arrangements
- G01S7/52057—Cathode ray tube displays
- G01S7/5206—Two-dimensional coordinated display of distance and direction; B-scan display
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明はエコーグラフ信号S。(1)を処理する装置に
関するものである。
関するものである。
(従来の技術)
本発明は特に器官の映像を形成する医療用エコーグラフ
の分野に有利に用いることができる。
の分野に有利に用いることができる。
通常、エコーグラフ信号処理装置により解決すべき技術
的な問題は検査される媒体のできるだけ正確な像を得る
必要があること、即ち、輪郭およびこれを含む反射壁を
正確に得る必要があることである。
的な問題は検査される媒体のできるだけ正確な像を得る
必要があること、即ち、輪郭およびこれを含む反射壁を
正確に得る必要があることである。
かかる−船釣な技術問題に対する解決策は既に種々提案
されている。特にエコーグラフ像の形成に関する種々の
解析は、ジャーナル ドフィジック アプリケ18(1
983)の第527−556頁にエム フィフクが発表
した論文“超音波映像”に記載されている。これらの技
術により満足な結果がしばしば得られるも、これら既知
の解決策にはある制限が課せられている。実際上、器官
の輪郭の測定および低輝度物体の検出は、特に、圧電ト
ランスデユーサにより放出された超音波のコヒーレント
特性に関し分析された媒体に含まれるマルチスキャッタ
点によって生じるエコーの建設的および破懐的干渉によ
り妨害されるようになる。この寄生現象は、光学分野に
おいて“スペックル”として既知であり、かつ、レーザ
放出でしばしば遭遇する“先位”が発生する現象に類似
している。超音波分野におけるこの干渉雑音の主欠点は
エコーグラフ像の品質の劣化、特に低輝度区域における
可視性の損失に起因するとともに慣例の輪郭検出処理を
無効にする広周波数帯域および強力な可変性に起、因す
る。
されている。特にエコーグラフ像の形成に関する種々の
解析は、ジャーナル ドフィジック アプリケ18(1
983)の第527−556頁にエム フィフクが発表
した論文“超音波映像”に記載されている。これらの技
術により満足な結果がしばしば得られるも、これら既知
の解決策にはある制限が課せられている。実際上、器官
の輪郭の測定および低輝度物体の検出は、特に、圧電ト
ランスデユーサにより放出された超音波のコヒーレント
特性に関し分析された媒体に含まれるマルチスキャッタ
点によって生じるエコーの建設的および破懐的干渉によ
り妨害されるようになる。この寄生現象は、光学分野に
おいて“スペックル”として既知であり、かつ、レーザ
放出でしばしば遭遇する“先位”が発生する現象に類似
している。超音波分野におけるこの干渉雑音の主欠点は
エコーグラフ像の品質の劣化、特に低輝度区域における
可視性の損失に起因するとともに慣例の輪郭検出処理を
無効にする広周波数帯域および強力な可変性に起、因す
る。
(発明が解決しようとする課題)
これがため、“スペックル”の低減はエコーグラフ像の
品質を改善する決定的なファクタであることは明ら・か
である。この目的のため、次に示す種々の方法が提案さ
れている。
品質を改善する決定的なファクタであることは明ら・か
である。この目的のため、次に示す種々の方法が提案さ
れている。
“スペックル”非相関を達成するために、アクイジショ
ン前に信号処理を含む方法。これは、例えば、空間構成
である(IEEE )ランザクチオンソニック ウルト
ラソニック、SO251−6(1978)に記載された
C、 B、バークハートの論文参照)。一般に、この方
法によれば品質の良好なエコーグラフ像を得ることがで
きる。しかし、この場合には一層複雑な電子処理装置を
用いる必要のある欠点がある。
ン前に信号処理を含む方法。これは、例えば、空間構成
である(IEEE )ランザクチオンソニック ウルト
ラソニック、SO251−6(1978)に記載された
C、 B、バークハートの論文参照)。一般に、この方
法によれば品質の良好なエコーグラフ像を得ることがで
きる。しかし、この場合には一層複雑な電子処理装置を
用いる必要のある欠点がある。
更に、アクイジション時間が比較的長く、像を実時間で
形成するのが困難となる。
形成するのが困難となる。
また、例えば、スペックルによる変動を有効に減少する
が輪郭の拡大により像にブルーアを発生する低域通過フ
ィルタを用いて像を形成した後に適用される平滑方法。
が輪郭の拡大により像にブルーアを発生する低域通過フ
ィルタを用いて像を形成した後に適用される平滑方法。
従って、本発明は上述した技術的な問題を解決し、信号
を後処理するも個別の像の輪郭を保持しながら、“スペ
ックル”を充分に減少し得るようにした上述した種類の
エコーグラフ信号処理装置を提供することを目的とする
。
を後処理するも個別の像の輪郭を保持しながら、“スペ
ックル”を充分に減少し得るようにした上述した種類の
エコーグラフ信号処理装置を提供することを目的とする
。
(課面を解決するための手段)
本発明エコーグラフ信号処理装置は、エコーグラフ信号
S0(t)のN個の個別の値C−ok(ここにkは1゜
2、・・・、 N)と、p個の縦続接続の分解装置とを
具え、各分解装置は、 スケーリングフィルタと称されるフィルタh(t)によ
り入力信号Sj−1(t)の相関を行う低域通過フィル
タと、前記相関の結果のkに対し2つの値のうちの1つ
のみを保持して全体でN/2j値自ばここにに=t、
1+2j、 1+2x2j、 1+3x2j、 ・)が
順序jの値S0(t)低周波成分と称される値Sj(t
)を表わすデシメータを具える低周波伝送チャネルと、
ウェーブレットフィルタと称されるフィルタg(1)に
より入力信号Sj−1(t)の相関を行う高周波フィル
タと、この相関の結果のkに対し2つの値のうちの1つ
のみを保持して全体でN/2 ’値Cj、(ここにに=
1.1+2j、 l+2x 2j、 l+3X 2j、
・・・)がメモリに記憶され順序jの値S。(1)の高
周波成分と称されるり。
S0(t)のN個の個別の値C−ok(ここにkは1゜
2、・・・、 N)と、p個の縦続接続の分解装置とを
具え、各分解装置は、 スケーリングフィルタと称されるフィルタh(t)によ
り入力信号Sj−1(t)の相関を行う低域通過フィル
タと、前記相関の結果のkに対し2つの値のうちの1つ
のみを保持して全体でN/2j値自ばここにに=t、
1+2j、 1+2x2j、 1+3x2j、 ・)が
順序jの値S0(t)低周波成分と称される値Sj(t
)を表わすデシメータを具える低周波伝送チャネルと、
ウェーブレットフィルタと称されるフィルタg(1)に
より入力信号Sj−1(t)の相関を行う高周波フィル
タと、この相関の結果のkに対し2つの値のうちの1つ
のみを保持して全体でN/2 ’値Cj、(ここにに=
1.1+2j、 l+2x 2j、 l+3X 2j、
・・・)がメモリに記憶され順序jの値S。(1)の高
周波成分と称されるり。
(1)を表わし、これら低周波フィルタおよび高周波フ
ィルタを直交ミラーフィルタとする高周波減少チャネル
とを具え、 他に、p個の縦続接続の再構成装置を具え、各再構成装
置は C′j−/L−1と順序jの再構成された信号であるs
′j(t)の値を表わす所定のスレシホルドAj、C’
ikとを比較し、全部のkに対しIC’ +b/11t
hl<A+または、逆の場合にN/2jとなる際、Wj
kのN/2 ’の値を発生する比較回路と、前記比較回
路により供給される信号の2つの順次の値間に零を挿入
するサンプリングを2倍とする回路と、この2倍回路に
より供給される信号のコンボリューションを行って、前
記ウェーブレットフィルタg(t)でサンプリングを2
倍にする高周波コンボリューション回路とを順次に具え
る高周波エンハンスメントチャネルと、C′jkの2つ
の連続値間に零を挿入するサンプリングを2倍にする回
路と、この2倍回路により供給される信号のコンボリュ
ーションを行い前記スケーリングフィルタh(t)でサ
ンプリングを2倍にする低周波コンボリューション回路
と、前記高周波コンボリューション回路及び低周波コン
ボリューション回路の出力信号の和を形成することによ
り順序j−1の再構成信号S′j−t(oを供給する加
算器とを有する実再構成チャネルとを具えることを特徴
とする。
ィルタを直交ミラーフィルタとする高周波減少チャネル
とを具え、 他に、p個の縦続接続の再構成装置を具え、各再構成装
置は C′j−/L−1と順序jの再構成された信号であるs
′j(t)の値を表わす所定のスレシホルドAj、C’
ikとを比較し、全部のkに対しIC’ +b/11t
hl<A+または、逆の場合にN/2jとなる際、Wj
kのN/2 ’の値を発生する比較回路と、前記比較回
路により供給される信号の2つの順次の値間に零を挿入
するサンプリングを2倍とする回路と、この2倍回路に
より供給される信号のコンボリューションを行って、前
記ウェーブレットフィルタg(t)でサンプリングを2
倍にする高周波コンボリューション回路とを順次に具え
る高周波エンハンスメントチャネルと、C′jkの2つ
の連続値間に零を挿入するサンプリングを2倍にする回
路と、この2倍回路により供給される信号のコンボリュ
ーションを行い前記スケーリングフィルタh(t)でサ
ンプリングを2倍にする低周波コンボリューション回路
と、前記高周波コンボリューション回路及び低周波コン
ボリューション回路の出力信号の和を形成することによ
り順序j−1の再構成信号S′j−t(oを供給する加
算器とを有する実再構成チャネルとを具えることを特徴
とする。
直交ミラーフィルタは、例えば、S、G、マレ−の論文
“多重精細度信号分解の理論二ウェーブレット表示”か
ら既知である。周波数fの領域におけるかかるフィルタ
の2つをH(f )およびG(f)とすると、これらフ
ィルタはじじきの関係を満足する。
“多重精細度信号分解の理論二ウェーブレット表示”か
ら既知である。周波数fの領域におけるかかるフィルタ
の2つをH(f )およびG(f)とすると、これらフ
ィルタはじじきの関係を満足する。
G(f)=exp(−2yr f)H(f+Fe/2)
(1)H2(f)+G2(f)=1
(2)ここにFeはサンプリン
グ周波数である。
(1)H2(f)+G2(f)=1
(2)ここにFeはサンプリン
グ周波数である。
式(2)から明らかなように、直交ミラーフィルタはこ
れらが完全にエネルギーに関しては相補的であり、フィ
ルタにより処理された後にも全信号が保持されていると
云う興味深い特性を有する。これがため、本発明信号処
理装置に関しては概算なくしかも情報損失な(極めて厳
密に作動することは明らかである。
れらが完全にエネルギーに関しては相補的であり、フィ
ルタにより処理された後にも全信号が保持されていると
云う興味深い特性を有する。これがため、本発明信号処
理装置に関しては概算なくしかも情報損失な(極めて厳
密に作動することは明らかである。
時間領域・では、フィルタg(t)およびh(t)が上
記フィルタG(f)およびH(f)に相当する。フィル
タH(f)を低域通過フィルタとする場合にはこれが測
定された物体の寸法を表わし、従って、I(f)および
h(t)はスケーリングフィルタと称される。逆に、フ
ィルタG(f)を高域通過フィルタとする場合には、こ
れが測定された像の高周波成分を表わし、従ってG(f
)およびg(t)はウェーブレットフィルタと称される
ようになる。
記フィルタG(f)およびH(f)に相当する。フィル
タH(f)を低域通過フィルタとする場合にはこれが測
定された物体の寸法を表わし、従って、I(f)および
h(t)はスケーリングフィルタと称される。逆に、フ
ィルタG(f)を高域通過フィルタとする場合には、こ
れが測定された像の高周波成分を表わし、従ってG(f
)およびg(t)はウェーブレットフィルタと称される
ようになる。
スケーリングフィルタ及びウェーブレフトフィルタの作
動を要約すると次の通りである。解析すべきエコーグラ
フ信号5o(i)はN値C6,lで所定のサンプリング
ステップによりサンプリングする。また、フィルタg(
t)およびh(t)も所定数のn値(n<N)で同一の
ステップを用いてサンプリングする。
動を要約すると次の通りである。解析すべきエコーグラ
フ信号5o(i)はN値C6,lで所定のサンプリング
ステップによりサンプリングする。また、フィルタg(
t)およびh(t)も所定数のn値(n<N)で同一の
ステップを用いてサンプリングする。
次いで上式(1)を次・に示すように書換える。
g+(−1)’−’h+−+
低周波フィルタおよびデシメータはスケ−りングフィル
タと相俟って相関操作を行い、次いで得られた2つの値
のうちの一方を抑圧する。この作動を次式で示す。
タと相俟って相関操作を行い、次いで得られた2つの値
のうちの一方を抑圧する。この作動を次式で示す。
CIK=ΣlcO+ 1+2j[hl
この場合の加算は1のn値として行う。
一般に、順序jに対し次式が成立する。
C+g=Σ1ci−1n 1+2+1hここにCIkは
分解順序jのスケーリングパラメータである。同様に、
高周波フィルタおよびデシメータの全効果を順序jのウ
ェーブレットW1.のパラメータを計算し、これを次式
に示す。
分解順序jのスケーリングパラメータである。同様に、
高周波フィルタおよびデシメータの全効果を順序jのウ
ェーブレットW1.のパラメータを計算し、これを次式
に示す。
IFIK=Σ+Cl−1・1+2にglこれがため、各
々が分解装置を通過する際CIKで表わされる信号Sj
(t)の最高周波数成分が減少し、抽出された周波数は
毎回低くなる。
々が分解装置を通過する際CIKで表わされる信号Sj
(t)の最高周波数成分が減少し、抽出された周波数は
毎回低くなる。
スケーリングファクタC11lおよびウェーブレットパ
ラメータfHはフィルタh(t)およびg(t)との相
関による量の場合とは相違するものとして解釈すること
ができる。実際上、上述した直交ミラーフィルタ理論お
よびアイ ドーベチイによる論文“オルソノーマルベー
シスオブコンパクトリ サポーテッドウエーブレッド”
から明らかなように、スケーリングフィルタh(t)及
びウェーブレットフィルタg(t)に対し、これらフィ
ルタg(t)及びh(t)に関連するスケーリング関数
およびウェーブレット関数と称される次式で示す関連す
る関数φ(1)およびψ(1)が存在する。
ラメータfHはフィルタh(t)およびg(t)との相
関による量の場合とは相違するものとして解釈すること
ができる。実際上、上述した直交ミラーフィルタ理論お
よびアイ ドーベチイによる論文“オルソノーマルベー
シスオブコンパクトリ サポーテッドウエーブレッド”
から明らかなように、スケーリングフィルタh(t)及
びウェーブレットフィルタg(t)に対し、これらフィ
ルタg(t)及びh(t)に関連するスケーリング関数
およびウェーブレット関数と称される次式で示す関連す
る関数φ(1)およびψ(1)が存在する。
φ(t)= xh(2jt)
ψ(t)= g (2t) Xφ(2t)ここに×はコ
ンボリューション積を示す。
ンボリューション積を示す。
スケーリング関数φ(1)およびウェーブレッド関数ψ
(1)に基づき、オルソノーマライズドベースは次式で
示す関数φ1に(1)およびψ+K(t)に対し再構成
することができる。
(1)に基づき、オルソノーマライズドベースは次式で
示す関数φ1に(1)およびψ+K(t)に対し再構成
することができる。
φIK(t)・1/□Iφ((t−2jk)/2j)
およびψ++1(tM/v”l”ψ((t−2jk)
/2j)これがため、次式で示す関数C11lがベース
関数φIK(1)の信号S0(t)の投影であることは
明らかである。
およびψ++1(tM/v”l”ψ((t−2jk)
/2j)これがため、次式で示す関数C11lがベース
関数φIK(1)の信号S0(t)の投影であることは
明らかである。
c+x=<S0(t)、 φ+x(t)〉=fSo(
t)φ+x(t)dt上式は次式で示すように書換える
ことができる。
t)φ+x(t)dt上式は次式で示すように書換える
ことができる。
C+に=<Sj−1(t)、φ五に(t)>=f Sj
−1(t)φ、に(t)dt同様に、次式で示す関数W
IKが関数ψ+g(t)の信号S0(t)の投影である
ことは明らかである。
−1(t)φ、に(t)dt同様に、次式で示す関数W
IKが関数ψ+g(t)の信号S0(t)の投影である
ことは明らかである。
W+に=<S0(t)、 ψ +K(t)>=J S
0(t)ψ +a(t)dt及び W、g(Sl−1(t)、 ψ+x(t)>=fs
+−1(t)ψ+x(t)ctt信号の再構成状態は分
解状態に対し逆となる。
0(t)ψ +a(t)dt及び W、g(Sl−1(t)、 ψ+x(t)>=fs
+−1(t)ψ+x(t)ctt信号の再構成状態は分
解状態に対し逆となる。
各再構成装置では、再構成される信号は・分解中メモリ
に記憶される高周波成分W、Kにより増強されるように
なる。しかし、このエンハンスメントは次に示すような
条件となる。即ち、各kに対し比Ic’ jK/WjK
lは順序j−1の再構成信号を表わすスレシホルドA
1.C’lxよりも小さくする必要がある。
に記憶される高周波成分W、Kにより増強されるように
なる。しかし、このエンハンスメントは次に示すような
条件となる。即ち、各kに対し比Ic’ jK/WjK
lは順序j−1の再構成信号を表わすスレシホルドA
1.C’lxよりも小さくする必要がある。
所定再構成状態において高周波の増大が行われない場合
にはC/、はC4とは相違する。その理由は上記条件が
満足されなくなるからである。換言すれば、各高周波増
大チャネルによって、全部のkに対し逆の場合にIcI
K/WIKI<A赤、LK”0であるとjIK’”Wi
llで与えられるパラメータl、に/を供給するように
なる。周波数のこの条件再構成は本質的なものとなる。
にはC/、はC4とは相違する。その理由は上記条件が
満足されなくなるからである。換言すれば、各高周波増
大チャネルによって、全部のkに対し逆の場合にIcI
K/WIKI<A赤、LK”0であるとjIK’”Wi
llで与えられるパラメータl、に/を供給するように
なる。周波数のこの条件再構成は本質的なものとなる。
実・除土この場合、エコーグラフ信号で行われる処理作
動の関数として所望のように個別に調整され得るp個の
スレシホルドA、が存在する。
動の関数として所望のように個別に調整され得るp個の
スレシホルドA、が存在する。
例えば、高周波デイテール(順序j=1)の除去および
輪郭(例えば順序4)の増強に対しては低いスレシホル
ドA1および高いスレシホルドA4を固定する。これが
ため、その構造が一般に順序j=1に相当するスペック
ルは充分選択的に減少し得るようになる。“スペックル
“に対してはスレシホルドA1を推定することができる
。実際上、比I C’ IK/WIKは信号対雑音比に
よって解析することができ、スペックルの信号対雑音比
が1.91となることは理論上から明らかである。従っ
て、スペックルを除去するためには1.91または2の
スレシホルドA1を適用し得るようにする。一般に、エ
コーグラフ像の物体は次に示すよ、うにその順序jの関
数として分類することができる。
輪郭(例えば順序4)の増強に対しては低いスレシホル
ドA1および高いスレシホルドA4を固定する。これが
ため、その構造が一般に順序j=1に相当するスペック
ルは充分選択的に減少し得るようになる。“スペックル
“に対してはスレシホルドA1を推定することができる
。実際上、比I C’ IK/WIKは信号対雑音比に
よって解析することができ、スペックルの信号対雑音比
が1.91となることは理論上から明らかである。従っ
て、スペックルを除去するためには1.91または2の
スレシホルドA1を適用し得るようにする。一般に、エ
コーグラフ像の物体は次に示すよ、うにその順序jの関
数として分類することができる。
スペックル 順序 j=1
壁部 1
組織 2
嚢胞 2.3
解剖物体 3.4
嚢胞のような大きな物体を解析する必要がある場合には
、例えば、A+”2. A2”3. A3”4のように
、低いスレシホルドを低い順序で置き、高いスレシホル
ドを高い順序で置(ようにする。しかし、壁部を解析す
る必要がある場合には順序1の高いスレシホルドを適用
し得るようにする。
、例えば、A+”2. A2”3. A3”4のように
、低いスレシホルドを低い順序で置き、高いスレシホル
ドを高い順序で置(ようにする。しかし、壁部を解析す
る必要がある場合には順序1の高いスレシホルドを適用
し得るようにする。
2倍サンプリングおよびスケーリングフィルタh(t)
による低周波コンボリューションの接合効果は係数C’
l+l+IFを次式で示すkの群に従って規定された係
数C/、に変換することによって表わすことができる。
による低周波コンボリューションの接合効果は係数C’
l+l+IFを次式で示すkの群に従って規定された係
数C/、に変換することによって表わすことができる。
C/、□、=ΣIC’ i+l+ K+1h2j
k偶数CZ2に+−ΣIc’ ++l+ K+I+1h
2j+l k奇数同様に、2倍サンプリングおよび
ウェーブレットフィルタg(t)による高周波コンボリ
ューションの効果は次式で表わすことができる。
k偶数CZ2に+−ΣIc’ ++l+ K+I+1h
2j+l k奇数同様に、2倍サンプリングおよび
ウェーブレットフィルタg(t)による高周波コンボリ
ューションの効果は次式で表わすことができる。
W′j2K”Σ+W1やl+に+Igg+ k偶数
W′j2に+1=ΣtW1やI+に+lやtgz++t
k奇数これがた・め、順序jの再構成信号s′j
(t)はベース関数φ+x(t)およびψ+x(t)で
次式に示すように展開させることができる。
W′j2に+1=ΣtW1やI+に+lやtgz++t
k奇数これがた・め、順序jの再構成信号s′j
(t)はベース関数φ+x(t)およびψ+x(t)で
次式に示すように展開させることができる。
S’1(t)=Σxc’I+1.gφ++t、g(t)
+ΣKW’lやINKψIやt、x(t)後者の式によ
ってスケーリングベース関数およびウェーブレッドベー
ス関数に物理的な量を与えることができ、従って、再構
成信号を分解する機能を得ることができる。この重要な
特徴によって、構成を正確に記載することなく、直交ミ
ラーフィルタのかかる特性以外に今まで課せられていな
かったフィルタg(t)およびh(t)の選択基準を確
立することができる。初期エコーグラフ信号S0(t)
の出現が既知である場合には、この信号S0(t)の包
絡線にできるだけ近似したスケーリング関数φ(1)を
選択する。ウェーブレット関数ψ(1)は次式で示す直
交関数前を適用することによってこれから導出すること
ができる。
+ΣKW’lやINKψIやt、x(t)後者の式によ
ってスケーリングベース関数およびウェーブレッドベー
ス関数に物理的な量を与えることができ、従って、再構
成信号を分解する機能を得ることができる。この重要な
特徴によって、構成を正確に記載することなく、直交ミ
ラーフィルタのかかる特性以外に今まで課せられていな
かったフィルタg(t)およびh(t)の選択基準を確
立することができる。初期エコーグラフ信号S0(t)
の出現が既知である場合には、この信号S0(t)の包
絡線にできるだけ近似したスケーリング関数φ(1)を
選択する。ウェーブレット関数ψ(1)は次式で示す直
交関数前を適用することによってこれから導出すること
ができる。
くφ(t)、ψ(t)>=J’ φ(1)ψ(t)dt
=0ここにφ(1)及びψ(1)は関数φ+x(t)及
びψ+x(t)の構成に対するベースとする。フィルタ
g(t)およびh(t)の形状はφ(1)及びψ(1)
と、g(t)及びh(t)とを組合わせることによって
上述した式から抽出することができる。
=0ここにφ(1)及びψ(1)は関数φ+x(t)及
びψ+x(t)の構成に対するベースとする。フィルタ
g(t)およびh(t)の形状はφ(1)及びψ(1)
と、g(t)及びh(t)とを組合わせることによって
上述した式から抽出することができる。
(実施例)
図面につき本発明の詳細な説明する。
第1図のブロック図の第1部分に示す本発明エコーグラ
フ信号S0(t)の処理装置は入力信号S0(t)のN
個の個別の値C0K(kは1,2.・・・、N)を供給
するサンプリング装置100を具える。次いで、サンプ
リングされた信号50(t)はp個の縦続接続された分
解装置2001によって処理する。各分解装置は2つの
チャネル、即ち、低周波伝送チャネルおよび高周波縮減
チャネルを具え、p個の順次の低周波伝送チャネルを互
いに直列に接続する。各低周波伝送チャネルは低周波フ
ィルタ2011を具え、このフィルタはスケーリングフ
ィルタと称されるフィルタh(t)と相俟って、順序j
−1の信号S0(t)の低周波成分である入力信号5l
−1(t)の相関を行う。上述したように、フィルタh
(t)は好適に選択されたスケーリング関数・φ(1)
により構成するとともに多数のn点(nは4〜20とす
る)で同一のサンプリングステップにより信号S0(t
)としてサンプリングし、従ってフィルタh(t)を容
易に実現することができる。
フ信号S0(t)の処理装置は入力信号S0(t)のN
個の個別の値C0K(kは1,2.・・・、N)を供給
するサンプリング装置100を具える。次いで、サンプ
リングされた信号50(t)はp個の縦続接続された分
解装置2001によって処理する。各分解装置は2つの
チャネル、即ち、低周波伝送チャネルおよび高周波縮減
チャネルを具え、p個の順次の低周波伝送チャネルを互
いに直列に接続する。各低周波伝送チャネルは低周波フ
ィルタ2011を具え、このフィルタはスケーリングフ
ィルタと称されるフィルタh(t)と相俟って、順序j
−1の信号S0(t)の低周波成分である入力信号5l
−1(t)の相関を行う。上述したように、フィルタh
(t)は好適に選択されたスケーリング関数・φ(1)
により構成するとともに多数のn点(nは4〜20とす
る)で同一のサンプリングステップにより信号S0(t
)としてサンプリングし、従ってフィルタh(t)を容
易に実現することができる。
従って、フィルタ201.によって係数CIKを出力し
、そのデシメータ202.によって2つの値のうちの1
つのみを保持する。これがため、分解ユニット200+
の低周波伝送チャネルによって順序jの信号S。
、そのデシメータ202.によって2つの値のうちの1
つのみを保持する。これがため、分解ユニット200+
の低周波伝送チャネルによって順序jの信号S。
(1)の低周波成分である5i(t)を表わすN/2
’係数CjKを供給し、ここにkは1.1+2j、 1
+2x2j、 1+3x2j、・・・とする。これがた
め、p個の分解ユニットの数は有限となり、多くとも1
ogN/log2となる。これから明らかなようにpは
信号の後の再構成に悪影響を与えることな(、任意の数
に限定することができる。
’係数CjKを供給し、ここにkは1.1+2j、 1
+2x2j、 1+3x2j、・・・とする。これがた
め、p個の分解ユニットの数は有限となり、多くとも1
ogN/log2となる。これから明らかなようにpは
信号の後の再構成に悪影響を与えることな(、任意の数
に限定することができる。
同様に、高周波減衰チャネルはウェーブレッドフィルタ
g(t)による入力信号5t−1(t)の相関を行う高
周波フィルタを具え、フィルタh(t)およびg(t)
を直交ミラーフィルタとする。デシメータ204Iによ
り相関結果の2つの値のうちの1つのみを保持し、従っ
て全体でn/2 ’の値WjKによって順序jの信号S
。(1)の高周波成分であるDi(t)を表わす。一方
の分解ユニットから他方の分解ユニットを用いる係数C
l11に対し、後者の使用に対しメモリ300に係数f
lKを記憶する。この分解を順序pまで継続する。
g(t)による入力信号5t−1(t)の相関を行う高
周波フィルタを具え、フィルタh(t)およびg(t)
を直交ミラーフィルタとする。デシメータ204Iによ
り相関結果の2つの値のうちの1つのみを保持し、従っ
て全体でn/2 ’の値WjKによって順序jの信号S
。(1)の高周波成分であるDi(t)を表わす。一方
の分解ユニットから他方の分解ユニットを用いる係数C
l11に対し、後者の使用に対しメモリ300に係数f
lKを記憶する。この分解を順序pまで継続する。
第2図は本発明処理装置の第2部分を示す。この第2部
分は信号の再構成に関連する。分解装置に対し対称とな
るように、この処理装置にはp個の縦続接続の再構成ユ
ニット400+を設ける。各再i成エニット400Iは
2つのチャネル、即ち、高周波エンハンスメントチャネ
ルおよび実再構成チャネルを具え、p個の連続再構成チ
ャネルは互いに直列に接続する。各高周波エンハンスメ
ントチャネルは:!t I C’ IX/Wlに1を所
定のスレシホルドA、と比較する。ここにC/)には順
序jの再構成された入力信号S’j(t)の値を示す。
分は信号の再構成に関連する。分解装置に対し対称とな
るように、この処理装置にはp個の縦続接続の再構成ユ
ニット400+を設ける。各再i成エニット400Iは
2つのチャネル、即ち、高周波エンハンスメントチャネ
ルおよび実再構成チャネルを具え、p個の連続再構成チ
ャネルは互いに直列に接続する。各高周波エンハンスメ
ントチャネルは:!t I C’ IX/Wlに1を所
定のスレシホルドA、と比較する。ここにC/)には順
序jの再構成された入力信号S’j(t)の値を示す。
全部のkに対しlc’lK/WIKIがA、よりも小さ
い場合には、比較回路4011によってメモリ300に
記憶されたN/2 ’個の係数Wいを出力する。逆比較
の結果を得る場合には比較回路4011によって零値の
みを発生する。比較回路4011により供給される信号
の2つの連続値間に零を挿入することによりサンプリン
グを2倍にする回路402、によってサンプルの数をN
/2jからN/2 ’ −’に変化させるようにする。
い場合には、比較回路4011によってメモリ300に
記憶されたN/2 ’個の係数Wいを出力する。逆比較
の結果を得る場合には比較回路4011によって零値の
みを発生する。比較回路4011により供給される信号
の2つの連続値間に零を挿入することによりサンプリン
グを2倍にする回路402、によってサンプルの数をN
/2jからN/2 ’ −’に変化させるようにする。
最後に高周波コンボリューション回路403Iによって
ウェーブレットフィルタg(t)によりサンプリングを
2倍にする回路402jで供給される信号のコンボリュ
ーションを達成する。
ウェーブレットフィルタg(t)によりサンプリングを
2倍にする回路402jで供給される信号のコンボリュ
ーションを達成する。
又、実再構成チャネルはCIKの2つの連続値間に零を
挿入するサンプリングを2倍にする回路404Iを具え
る。このサンプリングを2倍にする回路4041からの
信号を低周波コンボリューション回路405、によって
スケーリングフィルタh(t)でコンボリューションす
る。最後に、加算器406.によって、高周波および低
周波コンボリューション回路403i、405、の出力
信号の和を形成することにより順序j−1の再構成され
た信号s′j−1(t)を供給する。各再構成回路40
0.により再注入された周波数は毎回高いか又は低くな
る。従って、信号S′。(1)が得られるまで再構成処
理を継続する。全部の係数WIKが係数C′、により再
構成されると C’ i K ” Ci K * およびS′。(t)
= S0(t)が得られるようになる。
挿入するサンプリングを2倍にする回路404Iを具え
る。このサンプリングを2倍にする回路4041からの
信号を低周波コンボリューション回路405、によって
スケーリングフィルタh(t)でコンボリューションす
る。最後に、加算器406.によって、高周波および低
周波コンボリューション回路403i、405、の出力
信号の和を形成することにより順序j−1の再構成され
た信号s′j−1(t)を供給する。各再構成回路40
0.により再注入された周波数は毎回高いか又は低くな
る。従って、信号S′。(1)が得られるまで再構成処
理を継続する。全部の係数WIKが係数C′、により再
構成されると C’ i K ” Ci K * およびS′。(t)
= S0(t)が得られるようになる。
第3aおよび3b図はエコーグラフィック信号の分解お
よび再構成に用い得るスケーリングおよびウェーブレッ
ト関数φ(1)およびψ(1)の例を示す。これら関数
は1.ドウベッチイスによる論文(池の多くの例をも含
む)から導出することができる。
よび再構成に用い得るスケーリングおよびウェーブレッ
ト関数φ(1)およびψ(1)の例を示す。これら関数
は1.ドウベッチイスによる論文(池の多くの例をも含
む)から導出することができる。
第4図は第3図の関数φ(1)およびψ(1)によるエ
コーグラフィック信号S0(t)に対し順序j=3まで
の連続再構成・ステップを示す。信号Sj(t)の高周
波数は信号D′j(t)に保持されるようになる。
コーグラフィック信号S0(t)に対し順序j=3まで
の連続再構成・ステップを示す。信号Sj(t)の高周
波数は信号D′j(t)に保持されるようになる。
第5図はスレシホルドAI”2. A2”3. A3”
4が供給される場合に第4図の信号Sj(t)およびD
j(t)を基にした再構成の結果S′。(1)を太い実
線で示す。初期信号30(t)は細い実線で示す。図面
から明らかなように、信号S′。(1)はスペックルを
含まないが、例えば壁部を通過する高周波数は含む。
4が供給される場合に第4図の信号Sj(t)およびD
j(t)を基にした再構成の結果S′。(1)を太い実
線で示す。初期信号30(t)は細い実線で示す。図面
から明らかなように、信号S′。(1)はスペックルを
含まないが、例えば壁部を通過する高周波数は含む。
第1図は本発明信号処理装置の第1部分の構成を示すブ
ロック図、 第2図は同じく信号処理装置の第2部分の構成を示すブ
ロック図、 第3aおよび3b図はスケーリング関数φ(1)および
ウェーブレット関数ψ(1)の例を示す説明図、第4図
は第3図の関数により信号の順序3までの連続分解状態
を示す説明図、 第5図は第4図の信号S0(t)の再構成の例を示す説
明図である。 100 ・・・ 200 ・・・ 201 ・・・ 202.204 300 ・・・ 400 ・・・ 401 ・・・ 402 ・・・ サンプリング装置 分解ユニット 低周波フィルタ ・・・ デシメータ メモリ 再構成ユニット 比較回路 サンプリング2倍回路 高周波コンボリューション回路 404.405 低周波コンボリューション回路 加算器
ロック図、 第2図は同じく信号処理装置の第2部分の構成を示すブ
ロック図、 第3aおよび3b図はスケーリング関数φ(1)および
ウェーブレット関数ψ(1)の例を示す説明図、第4図
は第3図の関数により信号の順序3までの連続分解状態
を示す説明図、 第5図は第4図の信号S0(t)の再構成の例を示す説
明図である。 100 ・・・ 200 ・・・ 201 ・・・ 202.204 300 ・・・ 400 ・・・ 401 ・・・ 402 ・・・ サンプリング装置 分解ユニット 低周波フィルタ ・・・ デシメータ メモリ 再構成ユニット 比較回路 サンプリング2倍回路 高周波コンボリューション回路 404.405 低周波コンボリューション回路 加算器
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、エコーグラフ信号S_0(t)のN個の個別の値C
_0_k(ここにには1、2、・・・、N)と、p個の
縦続接続の分解装置(200_j、j=1、2、・・・
、p)とを具え、各分解装置(200j)は、 スケーリングフィルタと称されるフィルタ h(t)により入力信号S_j_−_1(t)の相関を
行う低域通過フィルタ(201_j)と、前記相関の結
果のkに対し2つの値のうちの1つのみを保持して全体
でN/2^j値C_j_k(ここにk=1、1+2^j
、1+2×2^j、1+3×2^j、・・・)が順序j
の値S_0(t)低周波成分と称される値S_j(t)
を表わすデシメータ(202_j)を具える低周波伝送
チャネルと、 ウェーブレットフィルタと称されるフィル タg(t)により入力信号S_j_−_1(t)の相関
を行う高周波フィルタ(203_j)と、この相関の結
果のkに対し2つの値のうちの1つのみを保持して全体
でN/2^j値C_j_k(ここにk=1、1+2^j
、1+2×2^j、1+3×2^j、・・・)がメモリ
(300)に記憶され順序jの値S_0(t)の高周波
成分と称されるD_j(t)を表わし、これら低周波フ
ィルタ(201_j)および高周波フィルタ(203_
j)を直交ミラーフィルタとする高周波減少チャネルと
を具え、 他に、p個の縦続接続の再構成装置(400_j)を具
え、各再構成装置(400_j)は |C′_j_k/W_j_k|と順序jの再構成された
信号であるS′_j(t)の値を表わす所定のスレシホ
ルドA_j、C′_j_kとを比較し、全部のkに対し
|C′_j_k/W_j_k|<A_jまたは、逆の場
合にN/2^jとなる際、W_j_kのN/2^jの値
を発生する比較回路(401_j)と、前記比較回路(
401_j)により供給される信号の2つの順次の値間
に零を挿入するサンプリングを2倍とする回路(402
_j)と、この2倍回路(402_j)により供給され
る信号のコンボリューションを行って、前記ウェーブレ
ットフィルタg(t)でサンプリングを2倍にする高周
波コンボリューション回路(403_j)とを順次に具
える高周波エンハンスメントチャネルと、C′_j_k
の2つの連続値間に零を挿入するサンプリングを2倍に
する回路(404_j)と、この2倍回路(404_j
)により供給される信号のコンボリューションを行い前
記スケーリングフィルタh(t)でサンプリングを2倍
にする低周波コンボリューション回路(405_j)と
、前記高周波コンボリューション回路および低周波コン
ボリューション回路(403_j、405_j)の出力
信号の和を形成することにより順序j−1の再構成信号
S′_j_−_1(t)を供給する加算器(406_j
)とを有する実再構成チャネルとを具えることを特徴と
するエコーグラフ信号処理装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8812804A FR2637400B1 (fr) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | Dispositif de traitement ameliore d'un signal echographique |
FR8812804 | 1988-09-30 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02156939A true JPH02156939A (ja) | 1990-06-15 |
Family
ID=9370567
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1253803A Pending JPH02156939A (ja) | 1988-09-30 | 1989-09-30 | エコーグラフ信号処理装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5000183A (ja) |
EP (1) | EP0361606B1 (ja) |
JP (1) | JPH02156939A (ja) |
DE (1) | DE68920102T2 (ja) |
FR (1) | FR2637400B1 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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