JPH04244956A - 走査変換回路 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、超音波診断装置の画
像表示システム等に使用される走査変換回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、超音波診断装置の画像表示では、
図６に示すような放射状の複数本の標本線Ｓから図７の
如き扇形の塗りつぶし画像を生成するのに、標本線上の
データ、つまり等間隔で並んだ標本点群（またはその補
間データ）を、標本線近くのピクセル（ｘｙ２次元座標
：メモリ上の格子点）に書き込む。そして、例えば図８
に示すように、隣接する標本線Ｓｉ　、Ｓｉ＋１　のピ
クセル間のすき間を、ｘ方向に補間して埋めている。

【０００３】しかし、このような補間方法によるすき間
の塗りつぶしでは、本来ｒθ方向に補間すべきものを、
ｘｙ座標上のｘ方向に補間しているので、補間の誤差に
よる横ムラが目立つという問題があった。特に図６のθ
の大きい部分、セクタ画像の周辺縁部に、その傾向が顕
著となる。また、θ＝９０°付近では補間できないとい
う問題があった。

【０００４】そこで、この問題を解決するために、近年
、超音波ビームの音線を横座標、反射点の音線上の深さ
を縦座標とし、音線データをこの座標にしたがって記憶
する音線データ記憶用のメモリと、テレビジョンフォー
マットの信号に変換された音線データを記憶する直角座
標の画像データを記憶メモリと、表示対象領域に存在す
る画像データ記憶メモリの各座標に記憶すべき音線デー
タを音線データ記憶メモリから読み出し、画像データ記
憶メモリに書き込むマッピング回路と、このマッピング
回路の読み出しアドレスに基づいて、音線データの補間
を行う補間器を備え、任意の形式のスキャンを行って得
た受信信号を音線と深さの座標による音線データ記憶メ
モリに書込み、直角座標の画像データ記憶メモリの表示
対象領域の各座標に対応する音線データをマッピング回
路により座標変換し、補間器により補間後、画像データ
記憶メモリに書き込むようにしたものが提案されている
（特開昭６３−２９６７３４号）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来のものは
、マッピング回路や補間器の動作が遅く、テレビフォー
マットの読み出しに応じてＸＹ→ｒθ変換を行うことが
できず、したがってｘｙ２次座標メモリ（画像データ記
憶メモリ）が必要である。つまりｒθ座標からのＸＹ座
標への変換時間とテレビ読み出しを同期して行うことが
できないという問題があった。

【０００６】この発明は、上記問題点に着目してなされ
たものであって、実時間でｒθ補間が可能な走査変換回
路を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明の走査変換回路
は、　　等角度で扇状に配された複数の線分上に等間隔
に並んだ標本点群をもとにしてＸ−Ｙ２次元画面上に扇
形の塗りつぶした図形を形成するためのものであって、
前記各標本点を記憶するｒθ２次元座標メモリと、この
ｒθ２次元座標メモリの内容を参照して、ＸＹ読み出し
アドレスにしたがい、（Ｘ、Ｙ）座標近傍の（ｒ、θ）
座標を発生するＸＹ→ｒθ変換回路と、（Ｘ、Ｙ）座標
のピクセルのデータを前記ＸＹ−ｒθ変換回路で作成し
た近傍の複数の（ｒ、θ）の標本点から補間する補間回
路と、この補間回路からのデータを２次元表示装置に出
力する回路とを備えている。

【０００８】

【実施例】以下、実施例により、この発明をさらに詳細
に説明する。図１は、この発明の１実施例を示す走査変
換回路のブロック図である。この実施例走査変換回路は
、標本点を記憶する２個のｒθ２次元メモリ回路１、２
と、このｒθ２次元メモリ回路１、２のいずれか一方に
標本点データを切替えて入力するスイッチ３と、ＸＹ座
標２次元表示を行うＣＲＴディスプレイ等の表示器４と
、この表示器４に表示すべきテレビ信号を出力するテレ
ビ信号発生回路５と、このテレビ信号発生回路５のテレ
ビ信号の走査を制御するとともに、各ピクセル座標Ｘ、
Ｙを出力するテレビ走査制御回路６と、このテレビ走査
制御回路６からのピクセル座標Ｘ、Ｙを受けて、そのピ
クセルを囲む近傍４個の標本点の（ｒ、θ）座標を発生
するＸＹ→ｒθ変換回路７と、このＸＹ→ｒθ変換回路
７で発生するピクセル近傍の標本点の（ｒ、θ）座標に
より、ｒθ２次元メモリ回路１、２がアドレスされ、読
み出される標本点データをｒθ２次元メモリ回路１、２
のいずれか他方を切り替えて出力するスイッチ８と、Ｘ
、Ｙ、ｒ、θ及び標本点データを受けて、ピクセルを標
本点データで補間し、その補間データをテレビ信号発生
回路に加えるｒθ補間回路９とから構成されている。

【０００９】ｒθ２次元メモリ回路１、２はスイッチ３
の選択により一方に標本点データを書込み中には、スイ
ッチ８の選択により他方から標本点データが読み出され
、一画面の書込み、読み出しが終了すると、スイッチ３
、８が切り替わるようになっている。ｒθ２次元メモリ
回路１の読み出し制御部は、図３に示すように、ｒθ２
次元メモリ１１と、アドレス発生回路１２と、ラッチ回
路１３−１、１３−２、１３−３、１３−４とからなり
、アドレス発生回路１２はＸＹ→ｒθ変換回路７からの
（ｒｉ　、θｊ　）を受けて、（ｒｉ　、θｊ　）、（
ｒｉ　、θｊ＋１　）、（ｒｉ＋１　、θｊ　）、（ｒ
ｉ＋１　、θｊ＋１　）のアドレスを発生する。これら
の各アドレスに基づいて、ｒθ２次元メモリ１１の各座
標に記憶されている標本点データｇ（ｒｉ　、θｊ　）
、ｇ（ｒｉ　、θｊ＋１　）、ｇ（ｒｉ＋１　、θｊ　
）、ｇ（ｒｉ＋１　、θｊ＋１　）が読み出され、それ
ぞれラッチ回路１３−１、１３−２、１３−３、１３−
４にラッチされるようになっている。ｒθ２次元メモリ
回路２の読み出し制御部も全く同様に構成されている。

【００１０】ｒθ補間回路９は、図２に示すように、ピ
クセルｇを、その近傍の４個の標本点で補間するための
補間係数Ｋ１　Ｋ２　、Ｋ３　、Ｋ４　を発生する補間
係数発生回路９１とｒθ２次元メモリ回路１（２）から
入力される各標本点データｇ（ｒｉ　、θｊ　）、ｇ（
ｒｉ　、θｊ＋１　）、ｇ（ｒｉ＋１　、θｊ　）、ｇ
（ｒｉ＋１　、θｊ＋１　）と、各補間係数Ｋ１　、Ｋ
２　、Ｋ３　、Ｋ４　をそれぞれ対応して掛算する掛算
器９２−１、９２−２、９２−３、９２−４と、これら
掛算器９２−１、…、９２−４の出力を加算して、Ｋ１
　ｇ（ｒｉ　、θｊ　）＋Ｋ２　ｇ（ｒｉ　、θｊ＋１
　）＋Ｋ３　ｇ（ｒｉ＋１　、θｊ　）＋Ｋ４　ｇ（ｒ
ｉ＋１　、θｊ＋１　）を出力する加算器９３とから構
成されている。

【００１１】なお、ＸＹ→ｒθ変換回路７には、Δｒ、
Ｘｏｆｆ　、Ｙｏｆｆ　が入力されている。ここで、Δ
ｒは、標本点のｒ方向のサンプル間隔であり、また（Ｘ
ｏｆｆ　、Ｙｏｆｆ　）は、扇の中心点とスクリーン座
標原点の移動方向である。このΔｒやＸｏｆｆ　、Ｙｏ
ｆｆ　を変更することにより、画像の拡大率を変えるこ
とができる。この実施例回路において、テレビ走査制御
回路６より、ＸＹ−ｒθ変換回路７に、ＸＹ座標の走査
信号が入力されると、ＸＹ−ｒθ変換回路７では、各ピ
クセル毎に、そのピクセルの前に標本点が存在したか否
かを判別し、例えば図４のピクセルＰｉ　のように前に
標本点Ｓｉ　が存在すると、その標本点Ｓｉ　の座標（
ｒｉ　、θｊ　）を得、この（ｒｉ　、θｊ　）をｒθ
２次元メモリ回路１（２）に入力する。この（ｒｉ　、
θｊ　）の入力により、スイッチ８が投入されている側
のメモリ回路のアドレス発生回路１２は、（ｒｉ　、θ
ｊ　）、（ｒｉ＋１　、θｊ　）、（ｒｉ　、θｊ＋１
　）、（ｒｉ＋１　、θｊ＋１　）のアドレスを発生し
、これらのアドレスによりｒθ２次元メモリ１からそれ
ぞれ標本点Ｓ１　、Ｓ２　、Ｓ３　、Ｓ４　のデータｇ
（ｒｉ　、θｊ　）、ｇ（ｒｉ　、θｊ＋１　）、ｇ（
ｒｉ＋１　、θｊ　）、ｇ（ｒｉ＋１　、θｊ＋１　）
が読み出されスイッチ８を経て、ｒθ補間回路９に入力
される。

【００１２】ｒθ補間回路９では、ｒθ補間係数発生回
路９１で、補間係数Ｋ１　、Ｋ２　、Ｋ３　、Ｋ４　が
発生される。この補間係数Ｋ１１、…、Ｋ４　は、図５
に示すように、標本Ｓ１　とＳ３　を含む同心円に対す
るピクセルｇからの距離をｒ１　、標本点Ｓ２　、Ｓ４
　を含む同心円までのピクセルｇからの距離をｒ２　と
し、ピクセルｇから標本点Ｓ１　、Ｓ２　の乗っている
ｒ線までの角度をθ１　、ピクセルｇから標本点Ｓ３　
、Ｓ４　が乗っているｒ線までの角度をθ２　とすると
、 Ｋ１　＝ｒ２　／（ｒ１　＋ｒ２　）＋θ２　／（θ１
　＋θ２　）Ｋ２　＝ｒ１　／（ｒ１　＋ｒ２　）＋θ
２　／（θ１　＋θ２　）Ｋ３　＝ｒ２　／（ｒ１　＋
ｒ２　）＋θ１　／（θ１　＋θ２　）Ｋ４　＝ｒ１　
／（ｒ１　＋ｒ２　）＋θ１　／（θ１　＋θ２　）で
算出されるものである。

【００１３】ｒθ補間係数発生回路９１で発生された補
間係数Ｋ１　、…、Ｋ４　とｒθ２次元メモリ１１から
読み出された標本点データｇ（ｒｉ　、θｊ　）、ｇ（
ｒｉ　、θｊ＋１　）、ｇ（ｒｉ＋１　、θｊ　）、ｇ
（ｒｉ＋１　、θｊ＋１　）がそれぞれ対応している掛
算器９２−１、…、９２−４で掛算され、さらにこれら
掛算器９２１　、…、９２−４の出力が加算器９３で加
算され、ピクセルｇの補間データＫ１　ｇ（ｒｉ　、θ
ｊ　）＋Ｋ２　ｇ（ｒｉ　、θｊ＋１　）＋Ｋ３　ｇ（
ｒｉ＋１　、θｊ　）＋Ｋ４　ｇ（ｒｉ＋１　、θｊ＋
１　）が出力され、テレビ信号発生回路５より、表示器
４に加えられ画像として表示される。

【００１４】以上の処理がテレビ走査制御回路６から発
生されるＸＹ２次画面の各ピクセル毎に繰り返され表示
器４には、図３に示す如き、塗りつぶされた扇形が表示
される。なお、上記実施例では、ピクセルを補間するの
に、近傍の４個の標本を使用したが、この発明に、これ
に限ることなく、８点、９点、１６点などの他の点数補
間の場合にも適用できる。

【００１５】また、ＸＹ→ｒθ変換回路に座標の符号を
反転する機能を設ければ、±９０°、−１８０°の図形
の回転を行うこともできる。

【００１６】

【発明の効果】この発明によれば、θ＝９０°付近での
変換補間も行うことができる。２次元メモリとしては、
ｒθメモリのみで足る。ＸＹ２次元バッファメモリを持
たずしてテレビ信号へのリアルタイム変換が可能である
。それゆえ、リアルタイムの表示が可能である。また、
セクタ、コンベックス、ラジアル、台扇形等の種々の形
状の画像の表示を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す走査変換回路のブロ
ック図である。

【図２】実施例走査変換回路のｒθ補間回路の構成を示
すブロック図である。

【図３】実施例走査変換回路のｒθ２次元メモリ回路の
読み出し制御部の構成を示すブロック図である。

【図４】ＸＹ座標のピクセルとｒθ座標の標本点との位
置関係を示す図である。

【図５】４つの標本点よりピクセルの補間値の補間係数
を求めるための説明図である。

【図６】放射状の標本点走査後を示す図である。

【図７】図６の走査線から空間が塗りつぶされた画像を
示す図である。

【図８】従来の補間による不具合を説明するための説明
図である。

【符号の説明】

１・２　　ｒθ２次元メモリ回路 ４　　表示器 ５　　テレビ信号発生回路 ６　　テレ走査制御回路 ７　　ＸＹ→ｒθ変換回路 ９　　ｒθ補間回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】等角度で扇状に配された複数の線分上に等
   間隔に並んだ標本点群をもとにしてＸ−Ｙ２次元画面上
   に扇形の塗りつぶした図形を形成するための走査変換回
   路であって、前記各標本点を記憶するｒθ２次元座標メ
   モリと、このｒθ２次元座標メモリの内容を参照して、
   ＸＹ読み出しアドレスにしたがい、（Ｘ、Ｙ）座標近傍
   の（ｒ、θ）座標を発生するＸＹ→ｒθ変換回路と、（
   Ｘ、Ｙ）座標のピクセルのデータを前記ＸＹ−ｒθ変換
   回路で作成した近傍の複数の（ｒ、θ）の標本点から補
   間する補間回路と、この補間回路からのデータを２次元
   表示装置に出力する回路とからなることを特徴とする走
   査変換回路。