JPH04300529A - 超音波診断装置およびその受波回路 - Google Patents
超音波診断装置およびその受波回路Info
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- JPH04300529A JPH04300529A JP3065870A JP6587091A JPH04300529A JP H04300529 A JPH04300529 A JP H04300529A JP 3065870 A JP3065870 A JP 3065870A JP 6587091 A JP6587091 A JP 6587091A JP H04300529 A JPH04300529 A JP H04300529A
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Landscapes
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル的に雑音信
号を完全に除去して、高Ｓ／Ｎ画像を実現することが可
能な電子走査型超音波診断装置および超音波非破壊検査
装置等に用いられる受波回路に関するものである。
号を完全に除去して、高Ｓ／Ｎ画像を実現することが可
能な電子走査型超音波診断装置および超音波非破壊検査
装置等に用いられる受波回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】代表的な超音波診断装置は、アレイ型探
触子を構成する複数の振動子で送波および受波する超音
波の位相を制御することによりエネルギ−を集束し、超
音波ビ−ムを形成する。アレイ型探触子から指波された
超音波ビ−ムは、音響インピ−ダンスが異なる臓器や組
織境界等でエネルギ−の一部が反射され再び戻って来る
。超音波の構成としては、超音波ビ−ムを扇形走査、リ
ニア走査、あるいはコンベックス走査しながら送受波を
繰り返し行い、送波から受波までに要した時間を距離に
変換し、反射波の強度を輝度変調することにより濃淡画
像化して行われる。超音波ビ−ムを形成するための受波
超音波の位相制御は、受波整相回路で行われる。従来、
このような位相制御をディジタル信号処理により整相処
理する受波整相回路（以下、ディジタル整相回路と略記
する）としては、例えば、特開昭５７−１３４１４６号
公報、特開昭５９−１７２１４７号公報、特開昭６３−
２２２７４５号公報、特開平１−１６０５３７号公報、
あるいは特開平２−９８３４４号公報等に記載されてい
る。しかしながら、これらのディジタル整相回路では、
雑音信号が除去される構成にはなっていない。また、本
出願人等が先に提案した特願平１−８２３３６号明細書
および図面に記載されている超音波装置では、アナログ
のエコ−信号に対して、雑音信号を一旦Ａ／Ｄ変換して
メモリに記憶し、エコ−信号の到来時にそのメモリから
雑音信号を読み出してＤ／Ａ変換した後、エコ−信号か
らその雑音信号を差し引くことにより、アナログ処理で
雑音信号の除去を行っている。
触子を構成する複数の振動子で送波および受波する超音
波の位相を制御することによりエネルギ−を集束し、超
音波ビ−ムを形成する。アレイ型探触子から指波された
超音波ビ−ムは、音響インピ−ダンスが異なる臓器や組
織境界等でエネルギ−の一部が反射され再び戻って来る
。超音波の構成としては、超音波ビ−ムを扇形走査、リ
ニア走査、あるいはコンベックス走査しながら送受波を
繰り返し行い、送波から受波までに要した時間を距離に
変換し、反射波の強度を輝度変調することにより濃淡画
像化して行われる。超音波ビ−ムを形成するための受波
超音波の位相制御は、受波整相回路で行われる。従来、
このような位相制御をディジタル信号処理により整相処
理する受波整相回路（以下、ディジタル整相回路と略記
する）としては、例えば、特開昭５７−１３４１４６号
公報、特開昭５９−１７２１４７号公報、特開昭６３−
２２２７４５号公報、特開平１−１６０５３７号公報、
あるいは特開平２−９８３４４号公報等に記載されてい
る。しかしながら、これらのディジタル整相回路では、
雑音信号が除去される構成にはなっていない。また、本
出願人等が先に提案した特願平１−８２３３６号明細書
および図面に記載されている超音波装置では、アナログ
のエコ−信号に対して、雑音信号を一旦Ａ／Ｄ変換して
メモリに記憶し、エコ−信号の到来時にそのメモリから
雑音信号を読み出してＤ／Ａ変換した後、エコ−信号か
らその雑音信号を差し引くことにより、アナログ処理で
雑音信号の除去を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術のうち
、前者つまりディジタル整相回路では、雑音信号の除去
回路が設けられていないため、受波回路内のＡ／Ｄ変換
器やその他のデバイスから発生するオフセット差や固定
パタ−ン雑音等によってＳ／Ｎが劣化して、画像上にオ
フセット差や固定パタ−ン雑音等が表示されてしまうと
いう問題があった。また、後者つまりアナログ処理で雑
音信号を除去するものでは、雑音信号をＡ／Ｄ変換して
メモリに記憶し、エコ−信号の到来時にそのメモリから
読み出して、Ｄ／Ａ変換するという工程で信号処理を行
っているため、雑音信号を差し引くタイミングやゲイン
に誤差を生じてしまい、雑音除去が不完全となって雑音
が画像上に表示されてしまうという問題があった。本発
明の目的は、このような従来の課題を解決し、雑音信号
除去のタイミングやゲインに誤差を生じることなく、オ
フセット差や固定パタ−ン雑音等を除去して、高Ｓ／Ｎ
画像を実現することができる超音波診断装置およびその
受波回路を提供することにある。
、前者つまりディジタル整相回路では、雑音信号の除去
回路が設けられていないため、受波回路内のＡ／Ｄ変換
器やその他のデバイスから発生するオフセット差や固定
パタ−ン雑音等によってＳ／Ｎが劣化して、画像上にオ
フセット差や固定パタ−ン雑音等が表示されてしまうと
いう問題があった。また、後者つまりアナログ処理で雑
音信号を除去するものでは、雑音信号をＡ／Ｄ変換して
メモリに記憶し、エコ−信号の到来時にそのメモリから
読み出して、Ｄ／Ａ変換するという工程で信号処理を行
っているため、雑音信号を差し引くタイミングやゲイン
に誤差を生じてしまい、雑音除去が不完全となって雑音
が画像上に表示されてしまうという問題があった。本発
明の目的は、このような従来の課題を解決し、雑音信号
除去のタイミングやゲインに誤差を生じることなく、オ
フセット差や固定パタ−ン雑音等を除去して、高Ｓ／Ｎ
画像を実現することができる超音波診断装置およびその
受波回路を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、本発明の超音波診断装置は、（イ）配列振動子で構成
されたアレイ型探触子と、探触子の各振動子を駆動し、
被検体に超音波信号を送波する送波回路と、探触子で受
波された被検体からのエコ−信号をＡ／Ｄ変換し、ディ
ジタル信号処理により時間遅延および整相加算処理を行
う受波回路と、受波回路の出力に映像化のための検波、
圧縮等の処理を行う信号処理回路と、信号処理回路の出
力を表示する画像表示回路とを備える超音波診断装置に
おいて、受波回路で発生する雑音信号を記憶する雑音記
憶回路と、エコ−信号が入力すると同時に、エコ−信号
と同一の遅延処理で得られた雑音信号を雑音記憶回路か
ら読み出して、雑音信号の情報およびエコ−信号の情報
から雑音信号分を除去した信号を発生する演算回路とを
、受波回路に設けたことに特徴がある。また、（ロ）演
算回路と雑音記憶回路は、整相加算処理後に配置され、
整相加算処理後のエコ−信号を用いて雑音除去を行うこ
とにも特徴がある。また、（ハ）演算回路と雑音記憶回
路は、Ａ／Ｄ変換以後であり、かつ整相加算処理までの
間に配置され、それらの間のエコ−信号を用いて雑音除
去を行うことにも特徴がある。また、（ニ）雑音記憶回
路は、雑音信号を記憶する複数の記憶手段と、入力され
た雑音信号を記憶手段に分配するマルチプレクサとを有
することにも特徴がある。さらに、（ホ）演算回路と雑
音記憶回路は、信号処理回路ないし画像表示回路に内蔵
されたメモリマップ上に配置され、それぞれ雑音除去を
行うことにも特徴がある。
、本発明の超音波診断装置は、（イ）配列振動子で構成
されたアレイ型探触子と、探触子の各振動子を駆動し、
被検体に超音波信号を送波する送波回路と、探触子で受
波された被検体からのエコ−信号をＡ／Ｄ変換し、ディ
ジタル信号処理により時間遅延および整相加算処理を行
う受波回路と、受波回路の出力に映像化のための検波、
圧縮等の処理を行う信号処理回路と、信号処理回路の出
力を表示する画像表示回路とを備える超音波診断装置に
おいて、受波回路で発生する雑音信号を記憶する雑音記
憶回路と、エコ−信号が入力すると同時に、エコ−信号
と同一の遅延処理で得られた雑音信号を雑音記憶回路か
ら読み出して、雑音信号の情報およびエコ−信号の情報
から雑音信号分を除去した信号を発生する演算回路とを
、受波回路に設けたことに特徴がある。また、（ロ）演
算回路と雑音記憶回路は、整相加算処理後に配置され、
整相加算処理後のエコ−信号を用いて雑音除去を行うこ
とにも特徴がある。また、（ハ）演算回路と雑音記憶回
路は、Ａ／Ｄ変換以後であり、かつ整相加算処理までの
間に配置され、それらの間のエコ−信号を用いて雑音除
去を行うことにも特徴がある。また、（ニ）雑音記憶回
路は、雑音信号を記憶する複数の記憶手段と、入力され
た雑音信号を記憶手段に分配するマルチプレクサとを有
することにも特徴がある。さらに、（ホ）演算回路と雑
音記憶回路は、信号処理回路ないし画像表示回路に内蔵
されたメモリマップ上に配置され、それぞれ雑音除去を
行うことにも特徴がある。
【０００５】
【作用】本発明においては、ディジタル信号処理により
受波整相する受波回路のＡ／Ｄ変換処理以降で雑音信号
を記憶し、その雑音信号の情報とエコ−信号の情報から
雑音信号を差し引いたエコ−信号をディジタル的に発生
させる。なお、雑音信号を記憶するメモリと差し引くた
めの演算回路は、受波回路に配置されても、また信号処
理回路あるいは画像表示回路のメモリマップ上に配置さ
れてもよい。これにより、オフセット差や固定パタ−ン
雑音等の雑音信号の除去処理が完全に行え、また一貫し
て全てディジタル的に処理するため、雑音信号除去のタ
イミングやゲインに誤差が生じることがない。その結果
、画像上にオフセット差や固定パタ−ン雑音等が表示さ
れない。
受波整相する受波回路のＡ／Ｄ変換処理以降で雑音信号
を記憶し、その雑音信号の情報とエコ−信号の情報から
雑音信号を差し引いたエコ−信号をディジタル的に発生
させる。なお、雑音信号を記憶するメモリと差し引くた
めの演算回路は、受波回路に配置されても、また信号処
理回路あるいは画像表示回路のメモリマップ上に配置さ
れてもよい。これにより、オフセット差や固定パタ−ン
雑音等の雑音信号の除去処理が完全に行え、また一貫し
て全てディジタル的に処理するため、雑音信号除去のタ
イミングやゲインに誤差が生じることがない。その結果
、画像上にオフセット差や固定パタ−ン雑音等が表示さ
れない。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の実施例を、図面により詳細に
説明する。図２は、本発明を用いた超音波診断装置のブ
ロック構成図である。図２において、１は配列振動子か
ら構成されたアレイ型探触子、２はアレイ型探触子を駆
動する送波回路、３は送波された超音波が被検体内で反
射され、戻ってきたエコ−信号を受波して整相加算する
受波回路、４はエコ−信号に増幅、検波、圧縮等の処理
を施す信号処理回路、５は画像を表示する画像表示回路
、６は各回路を制御する制御回路である。先ず、配列振
動子で構成されたアレイ型探触子１に送波回路２から送
波信号が送られてくると、探触子１の各振動子が駆動さ
れて、被検体に超音波信号を送波する。送波された超音
波信号は、被検体内で反射され、エコ−信号として探触
子１の各振動子で受波される。受波された各エコ−信号
は、受波回路３でＡ／Ｄ変換された後、時間遅延、整相
加算、および雑音除去の各処理がディジタル的に行われ
る。ディジタル的に処理された受波回路３の出力は、信
号処理回路４に入力され、そこで映像化に必要な増幅、
検波、圧縮、フィルタリング処理等が行われる。信号処
理回路４の出力は画像表示回路５に入力されることによ
り、超音波像が画面に表示される。これらの各動作は、
制御回路６により制御される。
説明する。図２は、本発明を用いた超音波診断装置のブ
ロック構成図である。図２において、１は配列振動子か
ら構成されたアレイ型探触子、２はアレイ型探触子を駆
動する送波回路、３は送波された超音波が被検体内で反
射され、戻ってきたエコ−信号を受波して整相加算する
受波回路、４はエコ−信号に増幅、検波、圧縮等の処理
を施す信号処理回路、５は画像を表示する画像表示回路
、６は各回路を制御する制御回路である。先ず、配列振
動子で構成されたアレイ型探触子１に送波回路２から送
波信号が送られてくると、探触子１の各振動子が駆動さ
れて、被検体に超音波信号を送波する。送波された超音
波信号は、被検体内で反射され、エコ−信号として探触
子１の各振動子で受波される。受波された各エコ−信号
は、受波回路３でＡ／Ｄ変換された後、時間遅延、整相
加算、および雑音除去の各処理がディジタル的に行われ
る。ディジタル的に処理された受波回路３の出力は、信
号処理回路４に入力され、そこで映像化に必要な増幅、
検波、圧縮、フィルタリング処理等が行われる。信号処
理回路４の出力は画像表示回路５に入力されることによ
り、超音波像が画面に表示される。これらの各動作は、
制御回路６により制御される。
【０００７】図１は、本発明の一実施例を示す受波回路
のブロック図である。図１において、Ｅ１〜Ｅｎは探触
子から送られてきた各振動子毎のエコ−信号、Ｔ１〜Ｔ
ｎはゲイン調整を行うタイムゲインコントロ−ル回路（
ＴＧＣ）、Ａ１〜Ａｎはそれぞれアナログエコ−信号を
ディジタルに変換するためのＡ／Ｄ変換器、Ｍ１〜Ｍｎ
は遅延用メモリ回路、Σは各遅延用メモリ回路の出力を
加算する加算器、ＳＳはエコ−信号の系、ＮＳは雑音信
号の系、ＦＭ１はエコ−信号から雑音信号を差し引く演
算回路、ＦＭ２は雑音信号を記憶する雑音記憶回路、Ｓ
ＩＧは受波回路３の出力である。探触子１の各振動子で
受波されたエコ−信号Ｅ１〜Ｅｎは、タイムゲインコン
トロ−ル回路Ｔ１〜Ｔｎにおいて、Ａ／Ｄ変換器のダイ
ナミックレンジが有効に活用されるようにゲイン調整さ
れた後、Ａ／Ｄ変換器Ａ１〜Ａｎによりディジタル変換
される。ディジタル化されたエコ−信号は、遅延用メモ
リ回路Ｍ１〜Ｍｎにおいて入力と出力の時間が制御され
ることにより、所望の時間だけ遅延が行われる。次に、
遅延用メモリ回路Ｍ１〜Ｍｎで遅延されたエコ−信号は
、それぞれ加算器Σに入力されて整相加算された後、エ
コ−信号の系ＳＳを通って演算回路ＦＭ１に入力される
。
のブロック図である。図１において、Ｅ１〜Ｅｎは探触
子から送られてきた各振動子毎のエコ−信号、Ｔ１〜Ｔ
ｎはゲイン調整を行うタイムゲインコントロ−ル回路（
ＴＧＣ）、Ａ１〜Ａｎはそれぞれアナログエコ−信号を
ディジタルに変換するためのＡ／Ｄ変換器、Ｍ１〜Ｍｎ
は遅延用メモリ回路、Σは各遅延用メモリ回路の出力を
加算する加算器、ＳＳはエコ−信号の系、ＮＳは雑音信
号の系、ＦＭ１はエコ−信号から雑音信号を差し引く演
算回路、ＦＭ２は雑音信号を記憶する雑音記憶回路、Ｓ
ＩＧは受波回路３の出力である。探触子１の各振動子で
受波されたエコ−信号Ｅ１〜Ｅｎは、タイムゲインコン
トロ−ル回路Ｔ１〜Ｔｎにおいて、Ａ／Ｄ変換器のダイ
ナミックレンジが有効に活用されるようにゲイン調整さ
れた後、Ａ／Ｄ変換器Ａ１〜Ａｎによりディジタル変換
される。ディジタル化されたエコ−信号は、遅延用メモ
リ回路Ｍ１〜Ｍｎにおいて入力と出力の時間が制御され
ることにより、所望の時間だけ遅延が行われる。次に、
遅延用メモリ回路Ｍ１〜Ｍｎで遅延されたエコ−信号は
、それぞれ加算器Σに入力されて整相加算された後、エ
コ−信号の系ＳＳを通って演算回路ＦＭ１に入力される
。
【０００８】一方、雑音信号についても、エコ−信号が
取得される以前に、予めタイムゲインコントロ−ル回路
Ｔ１〜Ｔｎ、Ａ／Ｄ変換器Ａ１〜Ａｎ、および遅延用メ
モリ回路Ｍ１〜Ｍｎを介して加算器Σで加算処理された
後、雑音信号の系ＮＳを通って、雑音信記憶回路ＦＭ２
に記憶されている。エコ−信号が演算回路ＦＭ１に入力
されると同時に、その演算回路ＦＭ１に入力されたエコ
−信号と同一の遅延処理により得られた雑音信号が雑音
記憶回路ＦＭ２から読み出されて、演算回路ＦＭ１に送
られ、そこでエコ−信号から差し引かれる。この場合、
演算回路ＦＭ１では、実効上、エコ−信号から雑音信号
を引き算して、雑音が除去されたエコ−信号ＳＩＧを出
力する。演算回路ＦＭ１では、上述のように実効上、演
算が行われればよいので、例えば予め差し引いた値が格
納されたＲＯＭを用いることができる。すなわち、エコ
−信号の情報と雑音信号の情報から、雑音信号を除去し
た信号を発生するようなＲＯＭで構成するのが最も簡単
である。また、ＲＡＭと演算器とで構成することも可能
である。雑音記憶回路ＦＭ２としては、フレ−ム分の雑
音信号を記憶するＲＡＭ、またはラスタ分の雑音信号を
記憶するラインメモリとフレ−ム分記憶するＲＡＭの構
成がある。図１に示すようなディジタル整相回路では、
特にリアルタイム性を維持することが重要となる。その
ために、遅延用メモリ回路Ｍ１〜Ｍｎとしては、ＲＦメ
モリ、ＦＩＦＯメモリを用いればよい。また、加算器Σ
としては、加算器を順次ト−ナメント的に構成したもの
、ＲＯＭを順次ト−ナメント的に構成したもの、あるい
はその複合構成のものを用いればよい。
取得される以前に、予めタイムゲインコントロ−ル回路
Ｔ１〜Ｔｎ、Ａ／Ｄ変換器Ａ１〜Ａｎ、および遅延用メ
モリ回路Ｍ１〜Ｍｎを介して加算器Σで加算処理された
後、雑音信号の系ＮＳを通って、雑音信記憶回路ＦＭ２
に記憶されている。エコ−信号が演算回路ＦＭ１に入力
されると同時に、その演算回路ＦＭ１に入力されたエコ
−信号と同一の遅延処理により得られた雑音信号が雑音
記憶回路ＦＭ２から読み出されて、演算回路ＦＭ１に送
られ、そこでエコ−信号から差し引かれる。この場合、
演算回路ＦＭ１では、実効上、エコ−信号から雑音信号
を引き算して、雑音が除去されたエコ−信号ＳＩＧを出
力する。演算回路ＦＭ１では、上述のように実効上、演
算が行われればよいので、例えば予め差し引いた値が格
納されたＲＯＭを用いることができる。すなわち、エコ
−信号の情報と雑音信号の情報から、雑音信号を除去し
た信号を発生するようなＲＯＭで構成するのが最も簡単
である。また、ＲＡＭと演算器とで構成することも可能
である。雑音記憶回路ＦＭ２としては、フレ−ム分の雑
音信号を記憶するＲＡＭ、またはラスタ分の雑音信号を
記憶するラインメモリとフレ−ム分記憶するＲＡＭの構
成がある。図１に示すようなディジタル整相回路では、
特にリアルタイム性を維持することが重要となる。その
ために、遅延用メモリ回路Ｍ１〜Ｍｎとしては、ＲＦメ
モリ、ＦＩＦＯメモリを用いればよい。また、加算器Σ
としては、加算器を順次ト−ナメント的に構成したもの
、ＲＯＭを順次ト−ナメント的に構成したもの、あるい
はその複合構成のものを用いればよい。
【０００９】図３は、本発明の他の実施例を示す受波回
路のブロック構成図である。図１では、整相加算処理の
後に演算回路と雑音記憶回路を設けていたが、本実施例
では、演算回路ＦＭ１と雑音記憶回路ＦＭ２を整相加算
処理以前に設けている。図３において、ＳＳ１〜ＳＳｎ
はエコ−信号の系、ＮＳ１〜ＮＳｎは雑音信号の系、Ｆ
Ｍ１１〜ＦＭｎ１は演算回路、ＦＭ１２〜ＦＭｎ２は雑
音記憶回路、その他の記号は図１と同じである。例えば
、エコ−信号Ｅ１が入力すると、タイムゲインコントロ
−ル回路Ｔ１でＡ／Ｄ変換器のダイナミックレンジが有
効に活用されるようにゲイン調整された後、Ａ／Ｄ変換
器Ａ１でディジタル化される。次に、ディジタル化され
たエコ−信号は演算回路ＦＭ１１に入力される。一方、
予め同一のタイムゲインコントロ−ル回路Ｔ１、Ａ／Ｄ
変換器Ａ１を通って得られた雑音信号が、雑音記憶回路
ＦＭ１２に記憶されているので、エコ−信号が演算回路
ＦＭ１１に入力されると同時に雑音記憶回路ＦＭ１２か
ら読み出されて、演算回路ＦＭ１１に送られる。演算回
路ＦＭ１１では、エコ−信号から雑音信号を引き算する
演算が実効上行われ、その出力が遅延用メモリ回路Ｍ１
に入力されて所望する時間だけ遅延された後、加算器Σ
に入力されて他の遅延用メモリ回路Ｍ２〜Ｍｎからの出
力と整相加算される。本実施例では、エコ−信号単位で
雑音除去の処理を行うので、各々演算回路と雑音記憶回
路が必要となり、ハ−ドウェアの規模が大となる。 しかし、Ａ／Ｄ変換器Ａ１〜Ａｎの入出力特性が非線形
特性を持つような場合、入力に対して入力が弱い部分で
出力が大きく、入力が強くなると出力が小さくなるため
、Ａ／Ｄ変換器の出力側において、対数圧縮処理等の非
線形処理が必要となり、制御系あるいはレベル処理等が
複雑困難となる。雑音信号のレベルが小さい場合、通常
、雑音信号の範囲では線形とみなすことができる。従っ
て、本実施例では、各エコ−信号毎に演算回路を設けて
いるため、線形処理で雑音除去が可能となり、制御ある
いはレベル処理の点で極めて有効である。なお、図３で
は、演算回路ＦＭ１１〜ＦＭｎ１および雑音記憶回路Ｆ
Ｍ１２〜ＦＭｎ２をＡ／Ｄ変換器Ａ１〜Ａｎの直後に配
置しているが、本発明ではこれに限定されず、Ａ／Ｄ変
換器Ａ１〜Ａｎから加算器Σまでの間であればどこに配
置しても差し支えない。例えば、タイムゲインコントロ
−ル回路Ｔ１〜Ｔｎの直後、あるいは遅延用メモリ回路
Ｍ１〜Ｍｎの直後に配置してもよい。
路のブロック構成図である。図１では、整相加算処理の
後に演算回路と雑音記憶回路を設けていたが、本実施例
では、演算回路ＦＭ１と雑音記憶回路ＦＭ２を整相加算
処理以前に設けている。図３において、ＳＳ１〜ＳＳｎ
はエコ−信号の系、ＮＳ１〜ＮＳｎは雑音信号の系、Ｆ
Ｍ１１〜ＦＭｎ１は演算回路、ＦＭ１２〜ＦＭｎ２は雑
音記憶回路、その他の記号は図１と同じである。例えば
、エコ−信号Ｅ１が入力すると、タイムゲインコントロ
−ル回路Ｔ１でＡ／Ｄ変換器のダイナミックレンジが有
効に活用されるようにゲイン調整された後、Ａ／Ｄ変換
器Ａ１でディジタル化される。次に、ディジタル化され
たエコ−信号は演算回路ＦＭ１１に入力される。一方、
予め同一のタイムゲインコントロ−ル回路Ｔ１、Ａ／Ｄ
変換器Ａ１を通って得られた雑音信号が、雑音記憶回路
ＦＭ１２に記憶されているので、エコ−信号が演算回路
ＦＭ１１に入力されると同時に雑音記憶回路ＦＭ１２か
ら読み出されて、演算回路ＦＭ１１に送られる。演算回
路ＦＭ１１では、エコ−信号から雑音信号を引き算する
演算が実効上行われ、その出力が遅延用メモリ回路Ｍ１
に入力されて所望する時間だけ遅延された後、加算器Σ
に入力されて他の遅延用メモリ回路Ｍ２〜Ｍｎからの出
力と整相加算される。本実施例では、エコ−信号単位で
雑音除去の処理を行うので、各々演算回路と雑音記憶回
路が必要となり、ハ−ドウェアの規模が大となる。 しかし、Ａ／Ｄ変換器Ａ１〜Ａｎの入出力特性が非線形
特性を持つような場合、入力に対して入力が弱い部分で
出力が大きく、入力が強くなると出力が小さくなるため
、Ａ／Ｄ変換器の出力側において、対数圧縮処理等の非
線形処理が必要となり、制御系あるいはレベル処理等が
複雑困難となる。雑音信号のレベルが小さい場合、通常
、雑音信号の範囲では線形とみなすことができる。従っ
て、本実施例では、各エコ−信号毎に演算回路を設けて
いるため、線形処理で雑音除去が可能となり、制御ある
いはレベル処理の点で極めて有効である。なお、図３で
は、演算回路ＦＭ１１〜ＦＭｎ１および雑音記憶回路Ｆ
Ｍ１２〜ＦＭｎ２をＡ／Ｄ変換器Ａ１〜Ａｎの直後に配
置しているが、本発明ではこれに限定されず、Ａ／Ｄ変
換器Ａ１〜Ａｎから加算器Σまでの間であればどこに配
置しても差し支えない。例えば、タイムゲインコントロ
−ル回路Ｔ１〜Ｔｎの直後、あるいは遅延用メモリ回路
Ｍ１〜Ｍｎの直後に配置してもよい。
【００１０】図４は、図１、図３における雑音記憶回路
のブロック構成図である。図４において、ＭＰＸはマル
チプレクサ、ＭＥ１〜ＭＥｎはフレ−ムメモリ、ＣＰＵ
は処理回路、ＮＳは雑音信号の系、ＦＭ１は演算回路で
ある。雑音信号が雑音信号の系ＮＳを通って雑音記憶回
路ＦＭ２に入力されると、マルチプレクサＮＰＸにより
所望のフレ−ムメモリＭＥ１〜ＭＥｎに選択的に接続さ
れ、そのフレ−ムメモリに記憶される。例えば、あるフ
レ−ムの雑音信号がメモリＭＥ１に記憶されたとすると
、次のフレ−ムはメモリＭＥ２に、その次のフレ−ムは
メモリＭＥ３に、という順序で記憶されていく。そして
、雑音信号が読み出される時点で、処理回路ＣＰＵにお
いて重み付けや加算平均処理等が行われた後、演算回路
ＦＭ１に送出される。図４では、雑音記憶がフレ−ムメ
モリで行われるものとして説明したが、本発明はこれに
限定されず、ラインメモリを含む構成であっても差し支
えない。
のブロック構成図である。図４において、ＭＰＸはマル
チプレクサ、ＭＥ１〜ＭＥｎはフレ−ムメモリ、ＣＰＵ
は処理回路、ＮＳは雑音信号の系、ＦＭ１は演算回路で
ある。雑音信号が雑音信号の系ＮＳを通って雑音記憶回
路ＦＭ２に入力されると、マルチプレクサＮＰＸにより
所望のフレ−ムメモリＭＥ１〜ＭＥｎに選択的に接続さ
れ、そのフレ−ムメモリに記憶される。例えば、あるフ
レ−ムの雑音信号がメモリＭＥ１に記憶されたとすると
、次のフレ−ムはメモリＭＥ２に、その次のフレ−ムは
メモリＭＥ３に、という順序で記憶されていく。そして
、雑音信号が読み出される時点で、処理回路ＣＰＵにお
いて重み付けや加算平均処理等が行われた後、演算回路
ＦＭ１に送出される。図４では、雑音記憶がフレ−ムメ
モリで行われるものとして説明したが、本発明はこれに
限定されず、ラインメモリを含む構成であっても差し支
えない。
【００１１】なお、各実施例においては、いずれも雑音
除去を行う回路を受波回路に設けるものとして説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、図２にお
いて、例えば信号処理回路４、あるいは画像表示回路５
に内蔵されたメモリマップ上で、実効上同等な処理を行
う場合にも有効であることは勿論である。
除去を行う回路を受波回路に設けるものとして説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、図２にお
いて、例えば信号処理回路４、あるいは画像表示回路５
に内蔵されたメモリマップ上で、実効上同等な処理を行
う場合にも有効であることは勿論である。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ディジタル整相処理を行う受波回路で発生するオフセッ
ト差や固定パタ−ン雑音等を完全に除去することができ
る。また、一貫して全てディジタル的に処理されるため
、雑音信号除去のタイミングやゲインに誤差を生じない
。その結果、画像上にオフセット差や固定パタ−ン雑音
等が表示されないので、高Ｓ／Ｎの画像を実現すること
が可能である。
ディジタル整相処理を行う受波回路で発生するオフセッ
ト差や固定パタ−ン雑音等を完全に除去することができ
る。また、一貫して全てディジタル的に処理されるため
、雑音信号除去のタイミングやゲインに誤差を生じない
。その結果、画像上にオフセット差や固定パタ−ン雑音
等が表示されないので、高Ｓ／Ｎの画像を実現すること
が可能である。
【００１３】
【図１】本発明の一実施例を示す超音波診断装置の受波
回路のブロック構成図である。
回路のブロック構成図である。
【図２】本発明を用いた超音波診断装置の全体ブロック
図である。
図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す超音波診断装置の受
波回路のブロック構成図である。
波回路のブロック構成図である。
【図４】図１、図２における雑音記憶回路の構成例を示
すブロック図である。
すブロック図である。
１ 探触子
２ 送波回路
３ 受波回路
４ 信号処理回路
５ 画像表示回路
６ 制御回路
Ｅ１〜Ｅｎ エコ−信号
Ｔ１〜Ｔｎ タイムゲインコントロ−ル回路Ａ１〜Ａ
ｎ 遅延用メモリ回路 Σ 加算器 ＳＳ エコ−信号の系 ＮＳ 雑音信号の系 ＦＭ１ 演算回路 ＦＭ２ 雑音記憶回路 ＳＩＧ 受波回路の出力 ＳＳ１〜ＳＳｎ 雑音信号の系 ＮＳ１〜ＮＳｎ 雑音信号の系 ＦＭ１１〜ＦＭｎ１ 演算回路 ＦＭ１２〜ＦＭｎ２ 雑音記憶回路 ＸＰＸ マルチプレクサ ＭＥ１〜ＭＥｎ フレ−ムメモリ ＣＰＵ 演算回路
ｎ 遅延用メモリ回路 Σ 加算器 ＳＳ エコ−信号の系 ＮＳ 雑音信号の系 ＦＭ１ 演算回路 ＦＭ２ 雑音記憶回路 ＳＩＧ 受波回路の出力 ＳＳ１〜ＳＳｎ 雑音信号の系 ＮＳ１〜ＮＳｎ 雑音信号の系 ＦＭ１１〜ＦＭｎ１ 演算回路 ＦＭ１２〜ＦＭｎ２ 雑音記憶回路 ＸＰＸ マルチプレクサ ＭＥ１〜ＭＥｎ フレ−ムメモリ ＣＰＵ 演算回路
Claims (5)
- 【請求項１】 配列振動子で構成されたアレイ型探触
子と、該探触子の各振動子を駆動し、被検体に超音波信
号を送波する送波回路と、該探触子で受波された被検体
からのエコ−信号をＡ／Ｄ変換し、ディジタル信号処理
により時間遅延および整相加算処理を行う受波回路と、
該受波回路の出力に映像化のための検波、圧縮等の処理
を行う信号処理回路と、該信号処理回路の出力を表示す
る画像表示回路とを備える超音波診断装置において、上
記受波回路で発生する雑音信号を記憶する雑音記憶回路
と、エコ−信号が入力すると同時に、該エコ−信号と同
一の遅延処理で得られた雑音信号を上記雑音記憶回路か
ら読み出して、該雑音信号の情報および上記エコ−信号
の情報から雑音信号用を除去した信号を発生する演算回
路とを、上記受波回路に設けたことを特徴とする超音波
診断装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載された超音波診断装置
において、上記演算回路と雑音記憶回路は、整相加算処
理後に配置され、整相加算処理後のエコ−信号を用いて
雑音除去を行うことを特徴とする超音波診断装置の受波
回路。 - 【請求項３】 請求項１に記載された超音波診断装置
において、上記演算回路と雑音記憶回路は、Ａ／Ｄ変換
以後であり、かつ整相加算処理までの間に配置され、そ
れらの間のエコ−信号を用いて雑音除去を行うことを特
徴とする超音波診断装置の受波回路。 - 【請求項４】 請求項２または３に記載された受波回
路において、上記雑音記憶回路は、雑音信号を記憶する
複数の記憶手段と、入力された雑音信号を該記憶手段に
分配するマルチプレクサとを有することを特徴とする超
音波診断装置の受波回路。 - 【請求項５】 請求項１に記載の超音波診断装置にお
いて、上記演算回路と雑音記憶回路は、信号処理回路な
いし画像表示回路に内蔵されたメモリマップ上に配置さ
れ、それぞれ雑音除去を行うことを特徴とする超音波診
断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3065870A JPH04300529A (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 超音波診断装置およびその受波回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3065870A JPH04300529A (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 超音波診断装置およびその受波回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04300529A true JPH04300529A (ja) | 1992-10-23 |
Family
ID=13299454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3065870A Pending JPH04300529A (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 超音波診断装置およびその受波回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04300529A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016163608A (ja) * | 2015-03-06 | 2016-09-08 | コニカミノルタ株式会社 | 超音波探触子及び超音波診断装置 |
| JP2017023498A (ja) * | 2015-07-24 | 2017-02-02 | 国立大学法人東北大学 | 超音波医用装置 |
-
1991
- 1991-03-29 JP JP3065870A patent/JPH04300529A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016163608A (ja) * | 2015-03-06 | 2016-09-08 | コニカミノルタ株式会社 | 超音波探触子及び超音波診断装置 |
| JP2017023498A (ja) * | 2015-07-24 | 2017-02-02 | 国立大学法人東北大学 | 超音波医用装置 |
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