JPH04332547A - Ultrasonic diagnosis device - Google Patents

Ultrasonic diagnosis device

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JPH04332547A
JPH04332547A JP3102677A JP10267791A JPH04332547A JP H04332547 A JPH04332547 A JP H04332547A JP 3102677 A JP3102677 A JP 3102677A JP 10267791 A JP10267791 A JP 10267791A JP H04332547 A JPH04332547 A JP H04332547A
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signal
ultrasonic
memories
image
circuit
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Toshiaki Ishimura
石村 寿朗
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Olympus Optical Co Ltd
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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Abstract

PURPOSE:To eliminate the need for buffer memories and to reduce the sizes of circuits by providing 1st and 2nd image memories which subject ultrasonic wave reception signals to A/D conversion and store the outputs thereof, a writing control means which alternately executes the writing to these memories, a reading out address generat ing circuit which reads the signals out of the memories, etc. CONSTITUTION:The reflection wave signals taken out of a signal transmission/reception circuit 32 are digitized by an A/D converter 33 and are written alternately by every other ultrasonic scanning line into the image memories 34, 35. The writing of the signal data to the respective image memories 34, 35 is executed successively in accordance with the address signals generated by a writing address generating circuit 36. The reading out address generating circuit 37 generates the reading out addresses of the image memories. After the reading out addresses are converted to polar coordinates by a coordinate conversion circuit 38 and are applied to the image memories 34, 35, these addresses are inputted to an interpolation processing section 39 and are converted by a D/A converter 41 to analog signals which are displayed on a display device 42 and, therefore, the sizes of the circuits can be reduced without requiring the buffer memories.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】[Industrial application field]

【0002】本発明はディジタルスキャンコンバータを
改良した超音波診断装置に関する。
The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus with an improved digital scan converter.

【従来の技術】超音波探触子から生体内に超音波パルス
を送信し、生体内から反射される超音波パルスのエコー
を同一の、あるいは別に設けた超音波探触子で受信し、
超音波パルスの方向をずらしながら送受信することによ
って、生体内の複数方向から収集した情報を可視像とし
て表示することが出来るようにした超音波診断装置が従
来より種々考案されている。
[Prior Art] Ultrasonic pulses are transmitted from an ultrasound probe into a living body, and echoes of the ultrasound pulses reflected from the living body are received by the same or a separate ultrasound probe.
BACKGROUND ART Various ultrasound diagnostic apparatuses have been devised in the past that are capable of displaying information collected from multiple directions within a living body as a visible image by transmitting and receiving ultrasound pulses while shifting the direction.

【0003】このような超音波診断装置の中には図7の
ように超音波プローブ1に対して扇型のエリアを走査す
るセクタ走査型や、図8のように超音波プローブ1を中
心に円形のエリアを走査するラジアルセクタ走査型など
極座標的に超音波走査する装置がある。このような超音
波診断装置は、小型の探触子で広い視野を実現できると
いう長所がある。特に超音波内視鏡のような体腔内走査
型の装置においては、管腔の全周にわたって走査できる
ため、ラジアルセクタ走査型が良く用いられている。
Among such ultrasonic diagnostic apparatuses, as shown in FIG. 7, there is a sector scanning type that scans a fan-shaped area with respect to the ultrasonic probe 1, and as shown in FIG. There are devices that perform ultrasonic scanning in polar coordinates, such as a radial sector scanning type that scans a circular area. Such an ultrasonic diagnostic apparatus has the advantage of being able to achieve a wide field of view with a small probe. In particular, in an intrabody cavity scanning type device such as an ultrasound endoscope, a radial sector scanning type is often used because it can scan the entire circumference of the lumen.

【0004】超音波診断装置では超音波画像を表示する
表示装置としては図9に示したように直交座標的な走査
をして画像を表示するテレビジョンモニタを用いるのが
一般的である。前記したような超音波を極座標的に走査
する装置でも、極座標的な超音波走査を直交座標的なテ
レビジョン走査に変換する手段を装置内に持ち、超音波
画像をテレビジョンモニタに表示している。これは、走
査方式をテレビジョン走査に変換しておけば、超音波走
査の方式が異なる複数の超音波探触子を切り換えて用い
ても同一の表示装置に表示できる上に、テレビジョン用
に開発された安価で高性能な各種ハードコピー装置(た
とえばビデオプリンタなど)や、補助記憶装置(たとえ
ばVTRなど)が流用可能だからである。
[0004] In an ultrasonic diagnostic apparatus, a television monitor that displays an image by scanning in orthogonal coordinates as shown in FIG. 9 is generally used as a display device for displaying an ultrasonic image. Even the device that scans ultrasonic waves in polar coordinates as described above has a means for converting the ultrasonic scan in polar coordinates into television scan in rectangular coordinates, and displays the ultrasound image on a television monitor. There is. This is because if you convert the scanning method to television scanning, you can switch between multiple ultrasound probes with different ultrasound scanning methods and display them on the same display device. This is because various developed inexpensive and high-performance hard copy devices (eg, video printers, etc.) and auxiliary storage devices (eg, VTRs, etc.) can be used.

【0005】極座標的に超音波走査して得られた画像を
テレビジョンモニタに表示するためには直交座標に変換
する必要がある。このような極座標的走査を直交座標的
走査にといったように走査方式を変換する手段はスキャ
ンコンバータと呼ばれている。このようなスキャンコン
バータとしては、今日ではディジタルスキャンコンバー
タ(DSC)を用いるのが一般的である。
[0005] In order to display an image obtained by ultrasonic scanning in polar coordinates on a television monitor, it is necessary to convert it into rectangular coordinates. A means for converting the scanning method from polar coordinate scanning to orthogonal coordinate scanning is called a scan converter. Today, a digital scan converter (DSC) is commonly used as such a scan converter.

【0006】DSCとは、超音波エコー信号(アナログ
信号)をディジタル信号に変換し、テレビジョン表示1
画面分に相当する記憶容量を持ったディジタルメモリよ
り成る画像メモリに超音波走査方式に従って一旦書き込
み、テレビジョン走査方式に従って読み出すようにした
ものである。
[0006] DSC is a system that converts ultrasonic echo signals (analog signals) into digital signals and displays them on a television display 1.
Data is once written into an image memory consisting of a digital memory having a storage capacity equivalent to a screen according to an ultrasonic scanning method, and read out according to a television scanning method.

【0007】このようなDSCを用いることにより極座
標的に超音波走査した画像をテレビジョンモニタに表示
することが可能となるが、図10に示すように極座標走
査された超音波走査線a,bの間隔は探触子から遠方に
なるほど広がってしまうため、画像メモリ内に画像信号
データが書き込まれない(空白部分)のアドレスが生じ
てしまう。
[0007] By using such a DSC, it is possible to display an image scanned by ultrasonic waves in polar coordinates on a television monitor, but as shown in FIG. Since the distance between the two increases as the distance from the probe increases, there are addresses in the image memory where no image signal data is written (blank areas).

【0008】このため画像信号データが書き込まれてい
ないアドレスを埋めるために、補間が必要である。この
ため、例えば特公平2−28870号には、図11及び
図12に示すように画像メモリの書き込みで補間をかけ
るようにした従来例がある。超音波プローブ1は送受信
回路2からの送信パルスにより、被検体に超音波を発射
するとともに、被検体の音響インピーダンスの不連続部
分で反射した反射超音波信号を受信して送受信回路2に
出力し、この送受信回路2は超音波エコーをA/Dコン
バータ3に出力する。
[0008] Therefore, interpolation is necessary to fill in addresses to which no image signal data has been written. For this reason, for example, in Japanese Patent Publication No. 2-28870, there is a conventional example in which interpolation is applied by writing into an image memory, as shown in FIGS. 11 and 12. The ultrasonic probe 1 emits ultrasonic waves to the subject based on transmission pulses from the transmitting/receiving circuit 2, and also receives reflected ultrasound signals reflected from discontinuous portions of the acoustic impedance of the subject and outputs them to the transmitting/receiving circuit 2. , this transmitting/receiving circuit 2 outputs ultrasonic echoes to an A/D converter 3.

【0009】このA/Dコンバータ3で変換されたディ
ジタル信号は補間処理部4に入力され、補間処理が行わ
れて画像メモリ5に書き込まれる。この画像メモリ5に
書き込まれデータはD/Aコンバータ6に入力され、ア
ナログ信号に変換された後、図示しないDSCを経て、
テレビジョンモニタ7に出力され、断層像が表示される
。各回路はシステムコントローラ8によって、制御され
る。
The digital signal converted by the A/D converter 3 is input to an interpolation processing section 4, where interpolation processing is performed and the signal is written into an image memory 5. The data written in the image memory 5 is input to the D/A converter 6, converted to an analog signal, and then passed through a DSC (not shown).
The tomographic image is output to the television monitor 7 and displayed. Each circuit is controlled by a system controller 8.

【0010】上記補間処理部4は図12に示す構成であ
る。A/Dコンバータ3で変換されたディジタル信号、
つまり3つのセクタ走査における各偏向角に対応する一
連のデータがデマルチプレクサ11を介して3つのバフ
ァメモリ12、13、14に格納される。これらバファ
メモリ12、13、14の内容は、書き込み時の2倍の
速度で読み出され、第1のセレクタ15と加算平均部1
6とに入力される。第1のセレクタ15は、コントロー
ラ18の制御のもとでバファメモリ12、13、14い
ずれか1つの出力データを選択し、加算平均部16はコ
ントローラ18の制御のもとでバファメモリ12、13
、14いずれか2つの出力データを選択して、その加算
平均値を算出する。第1のセレクタ15と加算平均部1
6の出力は第2のセレクタ17を経て画像メモリ5に出
力される。
The interpolation processing section 4 has a configuration shown in FIG. 12. Digital signal converted by A/D converter 3,
That is, a series of data corresponding to each deflection angle in three sector scans is stored in three buffer memories 12, 13, and 14 via a demultiplexer 11. The contents of these buffer memories 12, 13, and 14 are read out at twice the writing speed, and the contents of the buffer memories 12, 13, and 14 are read out at twice the writing speed,
6 is input. The first selector 15 selects the output data of any one of the buffer memories 12 , 13 , 14 under the control of the controller 18 , and the averaging section 16 selects the output data of any one of the buffer memories 12 , 13 , 14 under the control of the controller 18 .
, 14, and calculates the average value of the two output data. First selector 15 and averaging section 1
The output of 6 is output to the image memory 5 via the second selector 17.

【0011】又、図13及び図14は、特公平2−28
871号に開示されたもので、画像メモリの読み出しで
補間をかけるようにしたものである。この従来例は、画
像メモリからテレビジョン走査の水平走査に同期してデ
ータを読み出す際にデータの無い画素を検出したら、同
一水平走査線上の両隣の画素同士を加算平均して埋める
ようにしたものである。
[0011] Furthermore, FIGS. 13 and 14 are
This is disclosed in No. 871, in which interpolation is applied when reading an image memory. In this conventional example, when a pixel with no data is detected when reading data from an image memory in synchronization with the horizontal scanning of a television, it is filled in by averaging the pixels on both sides of the same horizontal scanning line. It is.

【0012】図13の構成は図11において、補間処理
部4の前段に画像メモリ5が介装され、また補間処理部
4にはセクタパターンメモリ9から画像データが蓄積さ
れていないデータ(セクタパターン)が入力されるよう
になっている。この従来例における補間処理部4の構成
は図14に示すようになっている。画像メモリ5のデー
タはラッチ(1)21に入力されると共に、加算平均部
23に入力される。このラッチ(1)21の出力βはラ
ッチ(2)22に入力されると共に、セレクタ24に入
力される。ラッチ(2)22の出力αは加算平均部23
に入力され、加算平均部23の加算平均値はセレクタ2
4をへて、  D/A26ンバータ6ん5出力される。
The configuration of FIG. 13 differs from FIG. 11 in that an image memory 5 is interposed before the interpolation processing section 4, and the interpolation processing section 4 contains data (sector pattern) that is not stored with image data from the sector pattern memory 9. ) is now entered. The configuration of the interpolation processing section 4 in this conventional example is as shown in FIG. The data in the image memory 5 is input to the latch (1) 21 and also to the averaging unit 23. The output β of this latch (1) 21 is input to the latch (2) 22 and also to the selector 24. The output α of the latch (2) 22 is obtained by the averaging section 23
The average value of the average unit 23 is input to the selector 2.
4, it is outputted from D/A 26 inverter 6 to 5.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】特公平2−28870
号公報に記載されている画像メモリ5の書き込みで補間
をかけるような回路構成では、画像メモリ5の前段に補
間処理部4がある。このような補間処理部4には図12
に示すように3つのバッファメモリ12,13,14を
(2つのバッファメモリからデータを読みだして補間を
かけている間に残った1つのバッファメモリに受信回路
から来るデータを書き込むため)必要とするので、回路
規模が大きくなり回路構成が複雑になるという問題があ
った。
[Problem to be solved by the invention] Japanese Patent Publication No. 2-28870
In the circuit configuration that performs interpolation when writing to the image memory 5, which is described in the above publication, the interpolation processing section 4 is provided in the preceding stage of the image memory 5. Such an interpolation processing unit 4 is shown in FIG.
As shown in the figure, three buffer memories 12, 13, and 14 are required (to write the data coming from the receiving circuit into the remaining one buffer memory while reading data from two buffer memories and applying interpolation). Therefore, there is a problem that the circuit scale becomes large and the circuit configuration becomes complicated.

【0014】又、特公平2−28871号公報に記載さ
れているような回路構成では、画像メモリ5からテレビ
ジョン走査に従って読み出し、データの無い画素を検出
して同一水平走査線上の両隣の画素のデータを加算平均
してその画素を埋めるようにしているだけなので、必ず
しも補間をしたい画素の最も近傍の画素同士で補間をか
けているわけではないので補間の精度が良くないという
問題点があった。
Furthermore, in the circuit configuration described in Japanese Patent Publication No. 2-28871, pixels are read from the image memory 5 according to television scanning, pixels with no data are detected, and pixels on both sides of the same horizontal scanning line are read out. Since the data is simply averaged to fill in that pixel, interpolation is not necessarily performed between pixels closest to the pixel to be interpolated, so there was a problem that the accuracy of interpolation was not good. .

【0015】本発明は上述した点にかんがみてなされた
もので、画像メモリ以外にバッファメモリの様な一時記
憶手段を必要としないで、DSC回路の規模が小さくロ
ーコストで実現でき、しかも高精度の補間が可能な超音
波診断装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and does not require a temporary storage means such as a buffer memory in addition to an image memory, and can realize a DSC circuit with a small scale and low cost, and has high precision. The purpose of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic device that can perform interpolation.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明は超音波を極座標
的に走査する走査手段と、前記超音波の受信信号をディ
ジタル信号に変換するA/D変換手段と、前記A/D変
換手段の出力信号を記憶する第1及び第2の画像メモリ
と、前記超音波の走査線に対応し、前記第1及び第2の
画像メモリへの書き込み制御を交互に行う書き込み制御
手段と、前記第1及び第2の画像メモリに記憶された信
号を読み出す読出信号を発生する読出信号発生手段と、
前記読出信号に基づき、前記第1及び第2の画像メモリ
から特定箇所の信号を読み出す座標変換回路と、前記第
1及び第2の画像メモリから読み出された信号から補正
信号を生成する補正信号生成回路と、前記補正信号をア
ナログ信号に変換するD/A変換手段と、前記D/A変
換手段で変換されたアナログ信号を画像として表示する
表示手段と、を具備して超音波診断装置を構成している
[Means for Solving the Problems] The present invention provides a scanning means for scanning ultrasonic waves in polar coordinates, an A/D converting means for converting a received signal of the ultrasonic waves into a digital signal, and an A/D converting means for converting the received signal of the ultrasonic wave into a digital signal. first and second image memories that store output signals; write control means that corresponds to the scanning line of the ultrasonic wave and alternately controls writing to the first and second image memories; and the first image memory. and read signal generating means for generating a read signal for reading the signal stored in the second image memory;
a coordinate conversion circuit that reads out signals at specific locations from the first and second image memories based on the readout signal; and a correction signal that generates a correction signal from the signals read out from the first and second image memories. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising a generation circuit, a D/A conversion means for converting the correction signal into an analog signal, and a display means for displaying the analog signal converted by the D/A conversion means as an image. It consists of

【0017】[0017]

【作用】2つの画像メモリには、ディジタル信号に変換
された超音波信号が超音波走査線1本おきに交互に(た
とえば一方の画像メモリには偶数番目の、他方の画像メ
モリには奇数番目の超音波走査線といった具合に)書き
込まれるようになっている。2つの画像メモリから同時
に各々1つずつ(計2つ)のデータが同時に読み出せる
[Operation] Ultrasonic signals converted to digital signals are stored in the two image memories alternately for every other ultrasonic scanning line (for example, even-numbered signals are stored in one image memory, and odd-numbered signals are stored in the other image memory). (such as an ultrasonic scan line). One piece of data from each of the two image memories (total of two pieces) can be read out at the same time.

【0018】このように構成されているので、画像メモ
リ以外にバッファメモリの様な一時記憶手段を必要とし
ないで、ある補間したい画素を挟んだ超音波走査線上の
最も近傍の画素同士を同時に読み出して重み付けして補
間することができる。
With this configuration, it is possible to simultaneously read out the closest pixels on the ultrasonic scanning line sandwiching a certain pixel to be interpolated, without requiring a temporary storage means such as a buffer memory in addition to the image memory. can be weighted and interpolated.

【0019】[0019]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を具体
的に説明する。図1及び図2は本発明の第1実施例に係
り、図1は第1実施例の超音波診断装置の信号処理系の
構成を示し、図2は補間処理部の構成を示す。
Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. 1 and 2 relate to a first embodiment of the present invention; FIG. 1 shows the configuration of a signal processing system of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment, and FIG. 2 shows the configuration of an interpolation processing section.

【0020】この第1実施例は、2つに分割した画像メ
モリに超音波走査線を1本おきに(一方の画像メモリに
偶数番目の超音波走査線を書き込み、他方の画像メモリ
に奇数番目を書き込むといった具合に)交互に書き込み
、この2つの画像メモリから各々1つずつ計2つのデー
タ(隣合う超音波走査線のデータ)を同時に読み出して
補間するようにしたことを特徴としている。
In this first embodiment, every other ultrasonic scanning line is written in two divided image memories (even-numbered ultrasonic scanning lines are written in one image memory, and odd-numbered ultrasonic scanning lines are written in the other image memory). It is characterized in that a total of two data (data of adjacent ultrasonic scanning lines) are read out and interpolated at the same time, one from each of the two image memories.

【0021】図1に示す超音波プローブ31は図示しな
いモータによって回転駆動される軸に取り付けられ、こ
の超音波プローブ31はメカニカルなラジアルスキャン
、またはメカニカルなラジアルと共にリニアスキャンに
より、体内の被検体に少しづつ角度をずらしながらある
いは角度とともにプローブ31の軸方向(長手方向)に
少しづつずらしながら超音波を放射する。送受信回路3
2は超音波プローブ31に電気的パルスを印加して、超
音波プローブ31から体内に向けて超音波を放射させる
と共に、この超音波プローブ31で受信した超音波のエ
コーを増幅、検波などの処理をする。
The ultrasonic probe 31 shown in FIG. 1 is attached to a shaft that is rotationally driven by a motor (not shown), and this ultrasonic probe 31 is applied to a subject inside the body by mechanical radial scanning or mechanical radial and linear scanning. Ultrasonic waves are emitted while shifting the angle little by little or while shifting the angle little by little in the axial direction (longitudinal direction) of the probe 31. Transmission/reception circuit 3
2 applies electrical pulses to the ultrasound probe 31 to cause the ultrasound probe 31 to emit ultrasound into the body, and processes echoes of the ultrasound received by the ultrasound probe 31 such as amplification and detection. do.

【0022】送受信回路32から取り出される一連の反
射波信号は、A/D変換器33で逐次一定の周期でサン
プリングされて、ディジタル化される。このA/D変換
器33でディジタル化された信号データは、画像メモリ
34,35に超音波走査線1本おきに交互に書き込まれ
る。各画像メモリ34,35への信号データの書き込み
は書込みアドレス発生回路36の発生するアドレス信号
に従って順次行われる。
A series of reflected wave signals taken out from the transmitter/receiver circuit 32 are sequentially sampled at a constant period by an A/D converter 33 and digitized. The signal data digitized by this A/D converter 33 is written into image memories 34 and 35 alternately for every other ultrasonic scanning line. Writing of signal data to each image memory 34, 35 is performed sequentially in accordance with an address signal generated by a write address generation circuit 36.

【0023】読出しアドレス発生回路37はテレビジョ
ン走査方式に従って画像メモリの読み出しアドレスを発
生する。読出しアドレスは座標変換テーブルを書き込ん
だROMで構成された座標変換回路38で極座標に変換
されて画像メモリ34,35へ与えられる。画像メモリ
34,35から読み出されたデータは補間処理部39に
入力される。補間処理部39で画像メモリ34,35か
ら読み出されたデータは各々重み付けされて加算される
。補間処理部39で補間されたデータはD/A変換器4
1でアナログ信号に変換されて表示装置42に表示され
る。
The read address generation circuit 37 generates a read address for the image memory according to the television scanning system. The read address is converted into polar coordinates by a coordinate conversion circuit 38 composed of a ROM in which a coordinate conversion table is written, and then provided to the image memories 34 and 35. The data read from the image memories 34 and 35 is input to an interpolation processing section 39. The data read out from the image memories 34 and 35 by the interpolation processing section 39 are weighted and added. The data interpolated by the interpolation processing section 39 is sent to the D/A converter 4.
1, the signal is converted into an analog signal and displayed on the display device 42.

【0024】超音波プローブ31がメカニカルなラジア
ルスキャンの場合には2次元的な超音波断層像が表示さ
れ、ラジアルと共にリニアスキャンの場合には3次元的
な超音波断層像が得られるようになる。この装置の全体
のタイミングはシステムコントローラ43によって制御
される。次に図2を参照して補間処理部39の構成を説
明する。
When the ultrasonic probe 31 performs mechanical radial scanning, a two-dimensional ultrasonic tomographic image is displayed, and when the ultrasonic probe 31 performs both radial and linear scanning, a three-dimensional ultrasonic tomographic image is obtained. . The overall timing of this device is controlled by system controller 43. Next, the configuration of the interpolation processing section 39 will be explained with reference to FIG.

【0025】画像メモリ34,35から読み出されたデ
ータは重み付け手段44,45に入力される。重み付け
手段44,45は画像メモリ34,35から読み出され
たデータに重み付けする。これら重み付け手段44,4
5で重み付けをする割合は重み付け制御手段46によっ
て制御される。
The data read out from the image memories 34 and 35 are input to weighting means 44 and 45. The weighting means 44, 45 weight the data read out from the image memories 34, 35. These weighting means 44, 4
The weighting ratio of 5 is controlled by the weighting control means 46.

【0026】重み付け制御手段46は重み付け手段44
,45から読み出したデータを加算した結果が100%
となるように(たとえば一方に20%の重み付けをした
ら他方は80%といった具合に)重み付け制御する。 重み付け手段44,45は重み付けのテーブルを書き込
んだROMや、あるいはビットシフタと加算器を組み合
わせて回路で構成可能である。重み付け制御手段46も
重み付け制御のテーブルを書き込んだROMなどによっ
て構成される。
The weighting control means 46 is the weighting means 44
, the result of adding the data read from 45 is 100%
The weighting is controlled so that (for example, if one is weighted 20%, the other is weighted 80%). The weighting means 44 and 45 can be constructed from a ROM in which a weighting table is written, or a circuit combining a bit shifter and an adder. The weighting control means 46 is also constituted by a ROM or the like in which a weighting control table is written.

【0027】なお、重み付け手段44,45では1/8
程度のステップで加算手段47は重み付け手段44,4
5から読み出されたデータを加算する。このように構成
された1実施例の作用を図10を用いて以下に説明する
Note that the weighting means 44 and 45 have a weight of 1/8.
The adding means 47 adds weighting means 44, 4 in steps of
Add the data read from 5. The operation of one embodiment configured in this way will be explained below using FIG. 10.

【0028】読出しアドレス発生回路37がたとえば画
素Cを選択したとする。座標変換回路38は画素Cを挟
んだ超音波走査線aとb上でそれぞれCに最も近傍の画
素AとBを画像メモリ34,35から読み出すように読
出しアドレス発生回路37の発生するアドレスを変換し
て画像メモリ34,35に与える。これによって画像メ
モリ34,35から画素AとBが読み出されてそれぞれ
重み付け手段44,45に入力される。
Assume that the read address generation circuit 37 selects pixel C, for example. The coordinate conversion circuit 38 converts the address generated by the read address generation circuit 37 so as to read out pixels A and B closest to C on ultrasonic scanning lines a and b sandwiching pixel C from the image memories 34 and 35, respectively. and gives it to the image memories 34 and 35. As a result, pixels A and B are read out from the image memories 34 and 35 and input to weighting means 44 and 45, respectively.

【0029】AとCの間の距離対BとCの間の距離の比
が4対6であったとすると重み付け制御手段46はAに
60%、Bに40%の重み付けとなるよう重み付け手段
44と45を重み付け制御する。これら重み付け手段4
4と45で重み付けられたデータは加算手段47で加算
される。これによって画素Cとして出力されるデータは
Cの位置を挟んで最も近傍の画素AとBをCからの距離
に応じて重み付けして補間したデータで補間(補正)信
号を生成するようにしている。
If the ratio of the distance between A and C to the distance between B and C is 4:6, the weighting control means 46 controls the weighting means 44 so that A is weighted 60% and B is weighted 40%. and 45 are weighted and controlled. These weighting means 4
The data weighted by 4 and 45 are added by an adding means 47. As a result, the data output as pixel C is interpolated by weighting the nearest pixels A and B across the position of C according to the distance from C, and generates an interpolation (correction) signal. .

【0030】本実施例によれば画像メモリ34,35以
外にバッファメモリのような一時的記憶手段を必要とし
ないので、超音波診断装置の小型化、省電力化、低価格
化が可能となる。また、本実施例によれば補間をしたい
画素を挟んだ超音波走査線から画素データを読み出して
、重み付けして平均加算するようにしたので、高精度の
補間が可能となる。
According to this embodiment, there is no need for temporary storage means such as a buffer memory other than the image memories 34 and 35, so it is possible to downsize, save power, and lower the price of the ultrasonic diagnostic apparatus. . Furthermore, according to this embodiment, pixel data is read out from the ultrasonic scanning lines that sandwich the pixel to be interpolated, weighted, and averaged, so that highly accurate interpolation is possible.

【0031】以上に述べたようにこの実施例によれば、
2つに分割した画像メモリ34,35に超音波走査線を
1本おきに(一方の画像メモリに偶数番目の超音波走査
線を書き込み、他方の画像メモリに奇数番目を書き込む
といった具合に)交互に書き込み、この2つの画像メモ
リ34,35から各々1つずつ計2つのデータ(隣合う
超音波走査線のデータ)を同時に読み出して補間するよ
うにしたので、画像メモリ34,35以外に例えばバッ
ファメモリといった一時的記憶手段を必要としないで、
しかも補間したい画素を挟んだ超音波走査線上の最も近
傍の画素から補間ができる。このため、高精度の補間を
可能としたままでDSC回路の規模を小さくできるので
、高性能の超音波診断装置の小型化、低消費電力化、ロ
ーコスト化が可能となる。なお、振動子を回転駆動する
代わりに、この振動子に対向配置したミラーを回転駆動
して超音波をラジアル走査、あるいはラジアル及びリニ
ア走査しても良い。
As described above, according to this embodiment,
The ultrasonic scanning lines are alternately written into the two divided image memories 34 and 35 (even-numbered ultrasonic scanning lines are written into one image memory, odd-numbered ones are written into the other image memory, etc.). Since a total of two data (data of adjacent ultrasonic scanning lines) are simultaneously read out and interpolated, one from each of the two image memories 34 and 35, for example, a buffer is used in addition to the image memories 34 and 35. without the need for temporary storage means such as memory,
Moreover, interpolation can be performed from the nearest pixel on the ultrasonic scanning line sandwiching the pixel to be interpolated. Therefore, the scale of the DSC circuit can be reduced while high-precision interpolation is still possible, making it possible to reduce the size, power consumption, and cost of a high-performance ultrasonic diagnostic apparatus. Note that instead of rotationally driving the vibrator, a mirror disposed opposite to the vibrator may be rotationally driven to perform radial scanning or radial and linear scanning of the ultrasonic waves.

【0032】図3は本発明の第2実施例における超音波
プローブ(超音波探触子)の先端側を示す。この図3に
おいて第1の超音波振動子51を保持したハウジング5
2をシース53内で長手方向に進退させながら超音波を
送受信すると共に、ラジアル走査も行うことによって、
3次元的な超音波断層像を得られるようにしたものであ
って、ハウジング52のシース53内での位置検出をハ
ウジング52の先端に設けた第2の超音波振動子54に
よって行うようにしたものである。
FIG. 3 shows the tip side of an ultrasonic probe in a second embodiment of the present invention. In this FIG. 3, the housing 5 holding the first ultrasonic transducer 51
2 in the longitudinal direction within the sheath 53 while transmitting and receiving ultrasonic waves and also performing radial scanning.
A three-dimensional ultrasonic tomographic image can be obtained, and the position of the housing 52 within the sheath 53 is detected by a second ultrasonic transducer 54 provided at the tip of the housing 52. It is something.

【0033】シャフト55の一端には図示したようにハ
ウジング52が固定されていて、他端には進退運動する
進退駆動手段(図示せず)と回転駆動する回転駆動手段
に接続されている。回転駆動手段で発生した駆動力によ
って可撓性のシャフト55はこのシャフト55の回りで
回転駆動されると共に、進退駆動手段で発生した駆動力
によって可撓性のシャフト55はこのシャフト55の長
手方向に進退される。これによってハウジング52はシ
ース53内を螺旋状に進退運動する。(進退駆動手段と
回転駆動手段を別々に設けないで、振動子51をねじの
先端に取り付け、このネジの後端を回転駆動してを螺旋
状に進退運動させても良い。)ハウジング52の一方の
側面には第1の超音波振動子51が保持されている。シ
ース53内は超音波伝搬速度が既知の超音波伝達媒質(
たとえば流動パラフィン)で満たされている。ハウジン
グ52をシース53内で螺旋状に進退させながら第1の
超音波振動子51から超音波を送受信することで螺旋状
に走査している。ハウジングの先端部には第2の超音波
振動子54が設けられている。
As shown, the housing 52 is fixed to one end of the shaft 55, and the other end is connected to forward and backward drive means (not shown) that moves forward and backward, and to rotational drive means that rotates. The flexible shaft 55 is rotationally driven around the shaft 55 by the driving force generated by the rotational drive means, and the flexible shaft 55 is rotated in the longitudinal direction of the shaft 55 by the driving force generated by the forward/backward driving means. will be advanced and retreated. As a result, the housing 52 moves spirally forward and backward within the sheath 53. (The vibrator 51 may be attached to the tip of the screw and the rear end of the screw may be rotationally driven to move the housing 52 forward and backward in a spiral manner, without providing separate forward and backward drive means and rotational drive means.) A first ultrasonic transducer 51 is held on one side. Inside the sheath 53 is an ultrasonic transmission medium (with known ultrasonic propagation velocity).
liquid paraffin). Scanning is performed in a spiral manner by transmitting and receiving ultrasonic waves from the first ultrasonic transducer 51 while moving the housing 52 back and forth in a spiral manner within the sheath 53. A second ultrasonic transducer 54 is provided at the tip of the housing.

【0034】第2の超音波振動子54から超音波を送信
すると超音波はシース53の先端部57で反射されて第
2の超音波振動子54に返ってくる。超音波伝達媒体の
超音波伝搬速度が既知(たとえば流動パラフィンなら1
420m/sec)なので、第2の超音波振動子54か
ら超音波を送信してからシース先端部56で反射された
エコーを受信するまでの時間からハウジング52のシー
ス53内での相対的な位置がわかる。
When an ultrasonic wave is transmitted from the second ultrasonic transducer 54, the ultrasonic wave is reflected by the tip 57 of the sheath 53 and returns to the second ultrasonic transducer 54. The ultrasonic propagation velocity of the ultrasonic transmission medium is known (for example, 1 for liquid paraffin).
420 m/sec), therefore, the relative position of the housing 52 within the sheath 53 is calculated from the time from transmitting the ultrasound from the second ultrasonic transducer 54 to receiving the echo reflected at the sheath tip 56. I understand.

【0035】図4はこの実施例の全体構成を示す。図4
において、第2の制御回路60の発生するタイミング信
号Aに応じて第2の送信回路61は第2の超音波振動子
54に高電圧のパルスを印加し、第2の超音波振動子5
4から超音波を送信させる。シース先端部56から反射
された超音波のエコーは再び第2の超音波振動子54で
受信される。第2の超音波振動子54で受信されたエコ
ーは電気信号に変換され第2の受信回路62で増幅され
る。
FIG. 4 shows the overall configuration of this embodiment. Figure 4
In response to the timing signal A generated by the second control circuit 60, the second transmitting circuit 61 applies a high voltage pulse to the second ultrasonic transducer 54, and the second ultrasonic transducer 5
4 to transmit ultrasonic waves. The echo of the ultrasound reflected from the sheath tip 56 is received again by the second ultrasound transducer 54. The echo received by the second ultrasonic transducer 54 is converted into an electrical signal and amplified by the second receiving circuit 62.

【0036】第1の制御回路63には第2の受信回路6
2で増幅された受信信号Bと送信タイミング信号A′が
入力されている。第1の制御回路63は送信してから受
信するまでの時間間隔(タイミング信号A′と受信信号
B′との時間差)よりハウジング52とシース53の先
端部56との相対的距離を計算し、ハウジング52が所
定の距離だけ移動したらタイミング信号C′を第1の送
信回路64へ出力する。
The first control circuit 63 includes a second receiving circuit 6
A received signal B amplified in step 2 and a transmission timing signal A' are input. The first control circuit 63 calculates the relative distance between the housing 52 and the distal end 56 of the sheath 53 from the time interval from transmission to reception (time difference between timing signal A' and reception signal B'), When the housing 52 moves a predetermined distance, a timing signal C' is output to the first transmitting circuit 64.

【0037】第1の送信回路64はタイミング信号C′
に応じて高電圧のパルスを第1の超音波振動子51に印
加する。第1の超音波振動子51から送信された超音波
は生体の組織などで反射されて再び第1の超音波振動子
51で受信される。第1の超音波振動子51で受信され
たエコーは電気信号に変換され第1の受信回路65で増
幅される。第1の受信回路65で増幅された受信信号は
信号変換回路66でテレビジョン信号に変換され、表示
装置67に表示される。
The first transmitting circuit 64 receives the timing signal C'
A high voltage pulse is applied to the first ultrasonic transducer 51 in accordance with the above. The ultrasonic waves transmitted from the first ultrasonic transducer 51 are reflected by the tissues of the living body and are received by the first ultrasonic transducer 51 again. The echo received by the first ultrasonic transducer 51 is converted into an electrical signal and amplified by the first receiving circuit 65. The received signal amplified by the first receiving circuit 65 is converted into a television signal by a signal conversion circuit 66 and displayed on a display device 67.

【0038】次に図5を用いて動作を説明する。タイミ
ング信号A′は図5に示すように一定の時間間隔T1毎
に発生する。ハウジング52とシース先端部56間の距
離に応じた時間T2だけ遅れて受信される。シース53
のないの超音波伝達媒体の超音波伝搬速度が既知なので
、時間T2からハウジング52とシース先端部56間の
距離がわかる。所定の距離だけハウジングが移動したら
タイミング信号C′が出力される。
Next, the operation will be explained using FIG. 5. The timing signal A' is generated at regular time intervals T1 as shown in FIG. The signal is received with a delay of time T2 corresponding to the distance between the housing 52 and the sheath tip 56. sheath 53
Since the ultrasonic propagation speed of the ultrasonic transmission medium is known, the distance between the housing 52 and the sheath tip 56 can be determined from time T2. When the housing moves a predetermined distance, a timing signal C' is output.

【0039】本実施例によれば第1実施例の効果の他に
、さらに機械的な位置検出手段が不要である。シース5
3に対するハウジング52の相対的位置が正確に計測で
きることになり、等間隔に第1の超音波振動子51から
の超音波の送受信を制御でき、より正確な超音波画像を
形成することが可能になる。つまり、リニア方向の一検
出を電気的に行うので、ラジアル・リニアともメカニカ
ルに位置検出を行うよりも、構成が簡単でかつ精度良く
位置検出ができる。操作部の構成も簡単になる。
According to this embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, no mechanical position detection means is required. sheath 5
The relative position of the housing 52 with respect to the first ultrasonic transducer 51 can be measured accurately, and the transmission and reception of ultrasonic waves from the first ultrasonic transducer 51 can be controlled at equal intervals, making it possible to form more accurate ultrasonic images. Become. That is, since one detection in the linear direction is performed electrically, the configuration is simpler and the position can be detected with higher accuracy than when position detection is performed mechanically in both radial and linear directions. The configuration of the operating section is also simplified.

【0040】次に、第2実施例の変形例について説明す
る。この変形例は、多重エコーを利用することで1回の
送信で複数回の距離計測を可能としたものである。構成
は第2実施例と同じである。
Next, a modification of the second embodiment will be explained. This modification uses multiple echoes to enable multiple distance measurements with one transmission. The configuration is the same as the second embodiment.

【0041】第2の超音波振動子54から超音波を送信
すると、シース先端部56で反射された超音波のエコー
は第2の超音波振動子54の表面で再び反射される。こ
のようにして一度超音波を送信すれば、超音波は減衰し
ながらも第2の超音波振動子54とシース先端部56と
の間で往復を繰り返す。これは図6のB′に示すように
受信信号に多重エコー(b1,b2,b3)となって現
れる。
When the second ultrasonic transducer 54 transmits an ultrasonic wave, the echo of the ultrasonic wave reflected at the sheath tip 56 is reflected again on the surface of the second ultrasonic transducer 54. Once the ultrasonic waves are transmitted in this way, the ultrasonic waves repeat reciprocation between the second ultrasonic transducer 54 and the sheath tip 56, although they are attenuated. This appears as multiple echoes (b1, b2, b3) in the received signal as shown in B' of FIG.

【0042】この多重エコーの間隔からやはりハウジン
グ53とシース先端部56の間の距離を計測できる。 
 この変形例によれば、1回の超音波の送信で複数回の
距離の計測ができるので、超音波を送信する回数が少な
くて済むことになり、消費電力を低減することができる
上、超音波振動子の寿命が長くなる。
The distance between the housing 53 and the sheath tip 56 can also be measured from the interval between the multiple echoes.
According to this modification, distance can be measured multiple times by transmitting an ultrasonic wave once, so the number of times the ultrasonic wave is transmitted can be reduced, and power consumption can be reduced. The lifespan of the sonic vibrator is extended.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、2つ
に分割した画像メモリに超音波走査線を1本おきに交互
に書き込み、この2つの画像メモリから各々1つずつ隣
合う超音波走査線のデータを同時に読み出して補間する
ようにしているので、画像メモリ以外にバッファメモリ
の様な一時記憶手段を必要としないで、DSC回路の規
模が小さくローコストで実現でき、しかも高精度の補間
が可能になる。
As described above, according to the present invention, every other ultrasonic scanning line is written in an image memory divided into two, and each adjacent ultrasonic scanning line is written from each of the two image memories. Since the data of the sonic scanning lines are simultaneously read out and interpolated, there is no need for a temporary storage means such as a buffer memory in addition to the image memory, and the DSC circuit can be realized on a small scale and at low cost, and can be realized with high accuracy. Interpolation becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】本発明の第1実施例の超音波診断装置の信号処
理系の構成を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a signal processing system of an ultrasound diagnostic apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】補間処理部の構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of an interpolation processing section.

【図3】本発明の第2実施例における超音波プローブの
先端側を示す斜視図。
FIG. 3 is a perspective view showing the tip side of an ultrasound probe in a second embodiment of the present invention.

【図4】第2実施例の超音波診断装置の信号処理系の構
成を示すブロック図。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a signal processing system of an ultrasound diagnostic apparatus according to a second embodiment.

【図5】第2実施例の動作説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram of the operation of the second embodiment.

【図6】第2実施例の変形例の動作説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram of the operation of a modification of the second embodiment.

【図7】セクタ走査の説明図。FIG. 7 is an explanatory diagram of sector scanning.

【図8】ラジアルセクタ走査の説明図。FIG. 8 is an explanatory diagram of radial sector scanning.

【図9】超音波画像が直交座標的な走査線に沿って表示
される様子を示す説明図。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing how an ultrasound image is displayed along orthogonal coordinate scanning lines.

【図10】極座標走査した場合画像データが欠落する様
子を示す説明図。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing how image data is lost when performing polar coordinate scanning.

【図11】従来例の超音波診断装置の信号処理系の構成
を示すブロック図。
FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of a signal processing system of a conventional ultrasound diagnostic apparatus.

【図12】従来例の補間処理部の構成を示すブロック図
FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of a conventional interpolation processing section.

【図13】従来例の超音波診断装置の信号処理系の構成
を示すブロック図。
FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of a signal processing system of a conventional ultrasound diagnostic apparatus.

【図14】従来例の補間処理部の構成を示すブロック図
FIG. 14 is a block diagram showing the configuration of a conventional interpolation processing section.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

31…超音波プローブ 32…送受信回路 33…A/D変換器 34,35…画像メモリ 36…書込みアドレス発生回路 37…読出しアドレス発生回路 38…座標変換回路 39…補間処理部 41…D/A変換器 42…表示装置 43…システムコントローラ 44,45…重み付け手段 46…重み付け制御手段 47…加算手段 31...Ultrasonic probe 32...Transmission/reception circuit 33...A/D converter 34, 35...image memory 36...Write address generation circuit 37...Read address generation circuit 38...Coordinate conversion circuit 39...Interpolation processing section 41...D/A converter 42...Display device 43...System controller 44, 45...Weighting means 46...Weighting control means 47... Addition means

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  超音波を極座標的に走査する走査手段
と、前記超音波の受信信号をディジタル信号に変換する
A/D変換手段と、前記A/D変換手段の出力信号を記
憶する第1及び第2の画像メモリと、前記超音波の走査
線に対応し、前記第1及び第2の画像メモリへの書き込
み制御を交互に行う書き込み制御手段と、前記第1及び
第2の画像メモリに記憶された信号を読み出す読出信号
を発生する読出信号発生手段と、前記読出信号に基づき
、前記第1及び第2の画像メモリから特定箇所の信号を
読み出す座標変換回路と、前記第1及び第2の画像メモ
リから読み出された信号から補正信号を生成する補正信
号生成回路と、前記補正信号をアナログ信号に変換する
D/A変換手段と、前記D/A変換手段で変換されたア
ナログ信号を画像として表示する表示手段と、を具備し
たことを特徴とする超音波診断装置。
1. A scanning means for scanning ultrasonic waves in polar coordinates, an A/D conversion means for converting a received signal of the ultrasonic waves into a digital signal, and a first apparatus for storing an output signal of the A/D conversion means. and a second image memory, a write control means that corresponds to the scanning line of the ultrasonic wave and alternately controls writing to the first and second image memories, and a readout signal generating means for generating a readout signal for reading out a stored signal; a coordinate conversion circuit for reading out signals at specific locations from the first and second image memories based on the readout signal; a correction signal generation circuit that generates a correction signal from a signal read out from the image memory; a D/A converter that converts the correction signal into an analog signal; and a D/A converter that converts the analog signal converted by the D/A converter. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: display means for displaying an image.
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