JPH0672919B2

JPH0672919B2 - 超音波エコー信号の変換方法

Info

Publication number: JPH0672919B2
Application number: JP59048028A
Authority: JP
Inventors: アダルベルト・ビルク; ウルリツヒ・ザウゲオン
Original assignee: シーメンス、アクチエンゲゼルシヤフト
Priority date: 1983-03-14
Filing date: 1984-03-13
Publication date: 1994-09-14
Anticipated expiration: 2009-09-14
Also published as: DE3308994A1; JPS59182380A; US4703440A; EP0121766B1; DE3475967D1; ATE39770T1; EP0121766A1

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、相次いで像ベクトルとして得られる超音波エ
コー信号を、モニタ上に幾何学的に正しくかつテレビジ
ヨン標準方式により表示するのに適した像信号に変換す
るための方法であつて、その際個々の像ベクトルが列毎
に平行に二次元像メモリ中に書き込まれるようになった
方法に関する。

像情報のために必要なエコー信号はたとえば平行像ベク
トルの形態でも非平行像ベクトルの形態たとえばセクタ
形態でも得られる。それらはたとえば平行走査法（電子
式または機械的セクタ走査）または台形走査法により作
動する１つの超音波ヘツドにより得られる。

超音波セクタ走査法では、扇状に延びる像ベクトルすな
わち非平行の像ベクトルの形態で発生される像情報を相
関する像としてテレビジヨンモニタのスクリーン上に幾
何学的に正しく表示することが望まれる。ここで、“像
ベクトル”とは、１つの超音波パルスの送出後に１つの
超音波行に沿つて受信されるエコー情報を指している。
この像ベクトルは相応の処理の後にデイジタルの“一次
元ベクトル”となる。種々の走査時点に対して、１の共
通原点で超音波送受が行なわれるセクタ走査法では種々
の角度方向のベクトルが生ずる。テレビジヨン標準方式
によるいわゆる“実時間”表示のためには、中間メモリ
を有するスキヤン・コンバータを使用する必要がある。
中間メモリは一般に１つの二次元の像メモリと、書込み
のための１つの一次元の“ベクトルメモリ”と読出しの
ための１つの一次元の“水平メモリ”とを含んでおり、
後二者は通常交互バツフア原理で用いられる。

現在のテクノロジーでは通常デイジタル半導体メモリが
用いられる。米国特許第4245250号明細書から、像周波
数をできるかぎり高くすることを目的とする超音波セク
タスキヤナ用スキヤン・コンバータが知られている。こ
の場合、セクタスキヤナ（“フエイズド・アレイ”）か
ら発生された走査線が相い異なる周波数で走査される。
こうして１つの走査行に沿つて取得された超音波エコー
信号または走査データは４つの主メモリの１つに書込ま
れる。前置されている遅延回路が中間メモリとして作用
する。二次元の主メモリの各々は完全な超音波エコー像
の1/4の受入れ用として構成されている。走査の際に可
変周波数を用いることにより、主メモリへの書込みの際
に“データ整理”が行なわれる。

本発明の目的は、冒頭に記載した種類の方法であつて、
どの走査形式により像ベクトルが得られるかに関係なく
像ベクトルの中間記憶および表示が可能な方法を提供す
ることである。特に、データ処理原理を維持しつつ１つ
の走査法から他の走査法へ切換えることが可能でなけれ
ばならない。

この目的は本発明によれば、冒頭に記載した種類の方法
において、テレビジョン標準方式のビデオ行を発生する
ため、像メモリはアドレスメモリ中に含まれているまた
は計算装置により発生されるアドレス情報を介して湾曲
した読出し行に沿って読み出され、読出し行の湾曲によ
り非平行な走査線の像ベクトルの平行記憶により生じた
走査フィールドの幾何学的な歪みが再び元に戻され、そ
れにより像メモリからの読出しの際に超音波エコー信号
が空間的に正しくモニタ上に表示されることを特徴とす
る方法により達成される。

この方法を実施するための装置は、本発明によれば、１
つの直交メモリマトリクスを有する像メモリに、この像
メモリと同一のメモリマトリクスの大きさを有しかつ表
示固有情報を含んでいる１つのアドレスメモリが対応づ
けられていることを特徴とする。

以前の方法にくらべて本発明による方法の主な利点は、
メモリマトリクスへの像情報の書込みが簡単なことであ
る。書込みは特別な幾何学的像形態すなわち走査形式に
完全に無関係である。通常用いられるセクタ像形態とな
らんでたとえば完全な円セクタ、方形形態または台形形
態も本発明による装置によつて処理可能である。

アドレスメモリはたとえばPROM、ROMまたはRAMバンクで
あつてよい。特に後者は、計算ユニツト（計算機、プロ
セツサ）を介して像観察の間に別のアドレス計算が行な
われ得るという利点を有する。それによつて、像形態を
変更し、また像断片を表示することが可能になる。この
ことは従来のセクタ・スキヤナでは容易に実現可能では
なかつた。また、わずかな追加的費用でズーミング、す
なわち表示される像断片の縮小および拡大を行なうこと
が可能になる。

像ベクトルにおいてベクトル内挿が必要とされないかぎ
り、本発明による方法では像情報の書込みが直接にも、
すなわちベクトルメモリなしでも行なわれ得る。アドレ
ス計算ユニツトまたはアドレスバンクは読出しのために
のみ必要である。費用がかかるアドレス計算なしの主メ
モリ内への像情報の並列書込みが、メモリの書込み周波
数を並列ブロツクにより高めるために利用され得る。そ
れにより１つの超音波ベクトルに関するすべての像メモ
リの書込みおよび読出し周波数が１つの個々のブロツク
の周波数に帰せられ得る。こうして並列ブロツクの処理
が可能なことから、像メモリの書込み／読出し周波数が
そのマトリクスの大きさに無関係になる。

本発明の他の詳細および利点は、以下に特許請求の範囲
の従属項と結びつけて図面により実施例を説明するなか
で明らかになろう。

第１図で部分図Ａは対象物Ｐ内で行なわれるセクタ走査
を示し、部分図Ｂは超音波像ベクトルV₁,V₂…Vnの書込
みの際の像メモリ60のメモリマトリクスを示し、部分図
Ｃは個々のビデオ行の読出しの際の像メモリ60のメモリ
マトリクスを示し、また部分図Ｄは読出された行Z₁ない
しZkのテレビジヨンモニタ上への表示を示している。V₁
ないしVnは機械式または電子式セクタスキヤナによるセ
クタ走査の際に得られる超音波像ベクトルである。ここ
で“像ベクトル”という用語は、１つの超音波パルスの
送出後に１つの走査行に沿つて受信されるエコー情報を
指している。種々の走査時点に対して、１つの共通原点
でパルス送受が行なわれるセクタ走査法では、種々の角
度方向の個別ベクトルが生ずる。部分図Ａでは、これら
が放射状の扇として示されている。個々のベクトルはそ
れぞれエコー強度変調を像情報としてになつている。後
で明らかにされるように、放射状の扇は部分図Ｄのよう
にモニタ上に幾何学的に正しく表示される。方形のスク
リーン内で、超音波像ベクトルにより掃過されない面は
暗く輝度変調される。これらの面は部分図Ｄにハツチン
グを施して示されている。

ここに示されるメモリ法は医学分野で有利に採用され
る。このメモリ法は、種々の走査法が実行されるべき超
音波エコー装置と組み合わせて、たとえばリニア・アレ
イ、曲線アレイ、台形アレイと結びつけて用いられる。
当該のエコー装置において種々の走査法の間の切換が行
なわれ得る。すなわち、用いられるメモリ法は原理的に
走査法の種類と無関係である。

本発明の方法によれば、１つの超音波検査の際に得られ
るすべての像情報が平行な等長の像ベクトルV₁ないいVn
として像メモリ60のマトリクス内に記憶される。このこ
とは、像情報から取得されたすべてのデータがデータ整
理なしに記憶され、その後に場合によつては必要なデー
タ整理および（または）場合によつては望まれる像処理
に供されるという利点を有する。

ビデオ表示のためのデータ読出しの際にセクタ形態を再
構成するためには、読出しが特定の規則に従つて行なわ
れなければならない。読出しは通常水平に行なわれる。
ここに用いられる方法を明らかにするため、部分図Ｃ中
で読出し行Z₁ないしZkはハツチングを施して記入されて
いる。たとえば読出し行Z₁によりセクタ・ピークが再現
される。部分図Ｄから明らかなように、正確にセクタ・
ピーク内にすべての像ベクトルの像情報が同一の場所に
表示されなければならない。しかし、このことは可能で
ない。すなわち、読出しにあたつては、セクタ走査法で
はデータ整理が行なわれなければならない（リニア・ア
レイでは、このことは必要でない）。そのためにたとえ
ば像メモリ60の読出し行Z₁の予め選択されたただ１つの
特定のメモリセルの内容が読出されて、部分図Ｄ内の水
平ビデオ行Z₁の中央に表示される。そのかわりにたとえ
ば読出し行Z₁のすべてのメモリセルの平均値が形成され
かつ表示されてもよい。

他の読出し行Z₂…Zkは、ベクトルV₁ないしVnの平行記憶
により生じたセクタ領域のゆがみが再び解消されるよう
に読出される。従つて読出し行Z₂…Zkの読出しは湾曲し
た線に沿つて行なわれ、そのために相応の規則、テーブ
ル、対応づけなどが付属のアドレスメモリ内に格納また
は記憶されている。像メモリ60内に中間記憶されている
像ベクトルV₁…Vnを付属のアドレス制御により読出す一
例が後でセクタ形態の場合について第５図により説明さ
れる。

また、読出し行Z₂ないしZcの読出しの際には、それ自体
は公知の原理によるデータ整理が行なわれる。このデー
タ整理は、セクタの表示範囲ｂ内のスクリーン行Z₂ない
しZcが、存在するすべての情報を表示するのに十分な場
所を提供しないという理由からも行なわれる。

部分図Ｃから有らかなように、１からｋまでの添字を付
けられている読出し行Ｚは、数の大きい添字を付けられ
ているものほど大きく湾曲している。“コーナー行”に
対する読出し曲線はZeで示されている。これは走査セク
タの最も外側に位置するコーナー点を通つている。これ
は、部分図Ｄから明らかなように、表示されたモニタ像
内で同じく相応のコーナー点を通つている。すべての後
続の読出し行は、超音波像ベクトルV₁ないしVnの長さ
（透入深さ）よりも原点０から遠くに位置し超音波走査
の際に検出されない対象物範囲を含んでいる。たとえば
読出し曲線Ziはその中央範囲にのみ像情報を含んでお
り、また読出し曲線Zkは実際上ただ１つの情報値を中央
に有している。

こうして、像メモリ60内に記憶された超音波像ベクトル
V₁ないしVnのデータが水平にではなく、ますます湾曲す
る読出し行Z₁ないしZkに従つて読出され、それにより走
査対象物のゆがみのない像再構成が可能である。

部分図Ｃには“実”像メモリ60の下側に“仮想像メモリ
62"が示されている。この仮想像メモリ62は実際にはハ
ードウエアとして存在していない。しかし、ここに説明
される方法は、あたかもそれが実際に存在しているかの
ように作動する。仮想像メモリは実際にアドレス可能で
あり、右下がりのハツチングを施されている像範囲D1お
よびD2（部分図Ｄ参照）内に含まれている黒情報をモニ
タに与える。この仮想像メモリ62の応用により読出し方
法が簡単化されており、すべての像にわたつて同一の読
出し方法が応用され得る。仮想像メモリ62の機能は後で
第５図により一層詳細に説明する。

第２図で参照符号１を付されているのは、像情報を得る
ための超音波送受システムである。これは、詳細には、
機械的セクタ・スキヤナ、コンパウンド・スキヤナ、ま
たは１つのリニア・アレイまたはいわゆる“フエイズド
・アレイ”の形態の複数個の相隣る変換器素子を含んで
いてよい。信号およびシーケンス制御のためのユニツト
は第２図中には、図面を簡単にするため、示されていな
い。超音波システム１から受信されたエコー信号は先の
定義による超音波ベクトルの形態でアナログ−デイジタ
ル変換器11に到達する。デイジタル化された像ベクトル
は１つの一次元のベクトルメモリ50内に記憶される。そ
の際、それぞれ２つのベクトルが交互バツフア原理によ
り同時に書込みまたは読出しされることは目的にかなつ
ている。

各像ベクトルのデータはベクトルメモリ50からそれぞれ
相次いで像メモリ60内に伝達される。個々のベクトルは
そこでメモリマトリクスの平行な列内に記憶される。そ
のために像メモリ60はｍ行の行Ｈおよびｎ列の列Ｖを有
する１つの直交座標メモリマトリクスから成つている。
数ｎはこの場合にも同じく像あたりのベクトルの数であ
つてよい。しかし、ｎはこの数より大きくてもよい。

像メモリ60に１つの二次元のアドレスメモリ71が対応づ
けられている。アドレスメモリ71は像メモリ60と同一の
マトリクス構造を有し、また表示固有情報（テーブル、
規則、対応づけ）を含んでいる。アドレスデータを得る
ためアドレスメモリ71に付属するユニツト、たとえばプ
ログラム可能な計算機ならびに像メモリ60からのデータ
の読出し用のシーケンス制御部は第２図には示されてい
ない。しかし、それらの機能は後出の図面により一層詳
細に説明される。アドレスメモリ71と結びついてのこの
シーケンス制御は、なかんずく、第１図で説明したよう
に、像メモリ60内に記憶されたデータを湾曲した読出し
行Z₁ないしZkに沿つて読出す役割りをする。

像メモリ60の後に通常の一次元の水平メモリ61が接続さ
れている。これはビデオ行メモリの機能を有する。制御
ユニツトはここに図示されていない。水平メモリ61から
データはデイジタル−アナログ変換器63に到達し、そこ
から輝度制御信号または像情報としてテレビジヨンモニ
タ65に到達する。水平メモリ61は同じく交互バツフア原
理で作動することが好ましい。

ここに説明する方法にとつて重要な役割をするのは、付
属のアドレス制御ユニツトを有しかつ、場合によつては
テーブル、規則または対応づけを予め与える計算ユニツ
トと対応づけられているアドレスメモリ71である。この
計算ユニツトは、平行に記憶されている像ベクトルV₁な
いしVkを正しい形態で読出すためのアドレス情報を発生
してアドレスメモリ71内に書込む役割をする。この計算
ユニツトは、所望のアドレス情報を既に含んでいるプロ
グラムされた固定値メモリたとえばPROMまたはROMによ
りアドレスメモリ70が形成されている場合には省略され
得る。

第３図で参照符号71を付されているのはアドレスメモリ
であり、これに列アドレスの指定用のユニツト72および
行アドレスの指定用のユニツト73が対応づけられてい
る。ブロツク75は、列および行アドレスユニツト72また
は73に作用するシーケンス制御用のユニツトである。さ
らに、制御ユニツト75によりアドレスメモリ71に対する
計算ユニツト102が制御される。計算ユニツト102はたと
えばシステム内部のプロセツサまたは前記の外部計算機
であつてよい。ユニツト101は、アドレスメモリ71内に
記憶されるべき対応づけ、テーブルなどを発生するため
の計算規則を選択するのに用いられる。このユニツト10
1は計算ユニツト102に対するサブプログラムを含んでい
てよい。設定機構100はサブプログラムの選択、従つて
またセクタ走査、平行走査、台形走査などの作動形式の
選択に用いられる。設定機構100で種々の作動形式の間
の切換を行なうことができ、それぞれ１つの相応の超音
波ヘツドが使用される。

こうして、第３図中に示されている装置により、アドレ
スメモリ71に対する情報が発生される。代替的に、この
情報発生は、前記のように、特別なアドレス計算ユニツ
トにより、または所与のアルゴリズムの処理により行な
われ得る。その結果としてアドレスメモリ71は、正しい
形態での像メモリ60の読出しを保証する情報を含んでい
る。

アドレスメモリ71は像メモリ60と同一のマトリクス形態
に構成されていてよい。これは特に、前記のように、PR
OM、ROMまたはRAMバンクにより形成されていてよく、ま
た像メモリ60の読出しのために必要な表示情報（テーブ
ル、対応づけなど）を含んでいる。

第４図には、読出しの場合のアドレスメモリ71から像メ
モリ60への情報の流れが示されている。アドレスメモリ
71は行アドレスに対する制御ユニツト77により制御され
る。アドレスメモリ71の内容は像メモリ60に対する行ア
ドレスすなわち像メモリ60の１つの列のなかのアドレス
のみを含んでいる。これらの行アドレス情報は像メモリ
60に到達する。アドレスメモリ71も像メモリ60も読出す
べき列のアドレスに対する制御ユニツト76により制御さ
れる。この第４図に示されている方法は、像メモリ60の
湾曲した読出し行内への、表示すべきテレビジヨン行の
コード変換を行なう。その際、ラスタ制御部76,77から
アドレスメモリ71に与えられる行アドレスは、アドレス
メモリ71内の所与の行アドレスおよび列アドレスにおい
て見い出される情報が像メモリ60に対する行アドレスと
して用いられるようにコード変換される。アドレスメモ
リ71および像メモリ60に対する列アドレスは同一であ
り、かつこれらは同時に与えられるので、像メモリ60に
対する列アドレスだけでなく、探索されている行アドレ
スも決定される。これにより予め決定されたメモリ場所
から、記憶されている情報が読出されて表示される。

アドレス計算を介して任意の所与の像形態（平行走査、
セクタ走査など）が発生され得る。通常のように走査さ
れるセクタ領域とならんで、像観察の間に別のアドレス
計算により、表示される像がその寸法を、特にセクタ走
査の際に変更され得る。こうして任意に選択可能な像断
片が表示され得る。たとえば、任意の個所における像断
片が相応に拡大して表示され得る。このようにして像の
ズーミングが可能である。

第１図ないし第４図に示されているメモリおよび読出し
法は種々の走査形式たとえばセクタ走査、リニア走査な
どに応用可能である。１つの走査形式から他の走査形式
への移行のためには、同一の装置においてソフトウエア
的な切換、たとえば選択ユニツト101内の他のサブプロ
グラムの呼出し、を行なうだけでよく、それに基づいて
計算ユニツト102が新たな対応づけ（テーブルなど）を
アドレスメモリ71内に格納する。アドレスメモリ71内に
新たな対応づけ（テーブルなど）が記憶されていれば、
このアドレスメモリ71からの読出し方法にはなんらの変
化もない。単に新たな対応づけ（テーブルなど）の助け
で像メモリ60が新たな仕方で、たとえばセクタ走査に切
換えられた場合には湾曲した読出し行Z₁ないしZk（第１
図Ｃ）に従つて、またたとえばリニア走査に切換えられ
た場合には（図示されていない）水平読出し行に従つて
読出される。強調すべきことはすべての可能な走査形式
に対して同一の処理ハードウエアが使用されることであ
る。

図示されていない変形例によれば、像メモリ60自体が交
互バツフア・メモリとして作動することができ、それに
よりベクトルメモリ50および水平メモリ61は省略され
る。この変形例では、仮想メモリ62も省略され得る。

第５図には、像メモリ60からの情報の読出し方法が例示
されている。

第５図に像メモリ60およびアドレスメモリ71はｐ×ｑメ
モリ場所を有するマトリクスとして示されている。読出
し方法を説明するため、下記のように著しく簡単化され
た例が選ばれている。１つのセクタが、５つのベクトル
V₁,V₂,V₃,V₄,V₅を有する第１の半セクタと同じく５つの
ベクトルV₆,V₇,…,Vn＝V₁₀を有する第２の半セクタとか
ら成つており、また半セクタ角はα＝45゜であるものと
する。各ベクトルV₁ないしV₁₀はデイジタル化されたエ
コー信号に相当するｑ＝12ピクセルの形態で像メモリ60
内に書込まれている。像メモリ60およびアドレスメモリ
71のメモリマトリクスはたとえば各12×12メモリ場所
（ｐ＝ｑ）から成つており、この例の前提とされている
10のベクトルは12×10メモリ場所のそれぞれ１つのアク
テイブ部分を使用する。

像メモリ60内には10の像ベクトルV₁ないしV₁₀が各12ピ
クセルに対して平行に隣合つて記憶されている。さら
に、黒ピクセルの発生用の１つの仮想メモリ62が用いら
れる。その機能については後で説明する。

この簡単化された図のなかで、両メモリ60,71の列また
は水平アドレスは参照符号S1ないしS10を付されてい
る。垂直アドレスはアドレスメモリ71内では参照符号M1
ないしM12を、像メモリ60内では参照符号R1ないしR12
を、また仮想メモリ62内では参照符号R13ないしR17を付
されている。さらに、ｑ＝アドレスM1ないしM12を有す
る１つの一次元の始動アドレスメモリ72と、ｐ＝12アド
レスS1ないしS12を有する１つの一次元の水平メモリ61
とが示されており、これらのアドレスのうちベクトル数
と同数の10のアドレスのみがアクテイブである。水平メ
モリ61は１つしか存在しないが、後で別の読出し過程を
説明し得るように、もう１つが破線で囲んで図示されて
いる。

読出しのための読出し規制はそのつどの走査形式に対し
て固有であり、前記のように決定されている。このよう
な１つの読出し規則（テーブル、対応づけなど）が第５
図中のアドレスメモリ71のなかに数値例として示されて
いる。下記のステツプが予め読出し規則の発生の際にた
とえば１つの計算機により個々に実行済である：ａ）始動アドレスメモリ72内に書込むべき始動アドレス
と像メモリ60から読出すべきピクセルの数Ｗとの計算、ｂ）像メモリ60から読出すべきピクセルの選択およびｃ）選択されたピクセルのそのつどの垂直アドレスR1な
いしR17の計算。

上記のステツプａ）ないしｃ）は選択された走査形式に
対して固有に実行されるので、設定機構100で喚起され
た時直ちに、選択された走査形式に対して１回だけ実行
される。それに続いて、本来の読出し過程が開始され
る。この過程を、アドレスメモリ71内の水平行M5に相当
するテレビジヨン行を読出す場合について数値例で説明
する。

始動アドレスメモリ72からそのメモリ行M5の値３が（実
線で囲んで示されている）水平メモリ61に対する始動ア
ドレスとして読出される。それにより、像メモリ60から
水平メモリ61へのデータ伝達が、最初のクロス印で示さ
れている像情報が水平メモリ61の（アドレスS1ではな
く）アドレスS3を有するメモリ場所に書込まれるように
行なわれる。水平メモリ61の最初の２つのピクセルは黒
にセツトされ、このことはそれぞれ１つの空所により示
されている。それによつて、像範囲ｂと並んでハツチン
グを施されている縁範囲（第１図Ｄ参照）が考慮に入れ
られる。

ステツプａ）による計算に基づいて、前記のテレビジヨ
ン行（M5に相当）に対して全部でＷ＝６ピクセルが読出
されるべきことが求められたものとする。

ユニツト72,73（第３図参照）はアドレスメモリ71内の
すべての前記のテレビジヨン行の読出しの継続時間中、
行M5をアドレスする。その際にアドレスメモリ71の列ア
ドレスはS1からS10まで順次に制御される。

アドレスメモリ71の行M5内には、図示されている例で
は、下記の情報が記憶されている：７＊６＊55＊６＊７（１）この（１）は、像メモリ60からアドレスS1/7,S3/6,S5/
5,S6/5,S8/6,S10/7を有するピクセルが読出され、連続
して、すなわち中間空所なしに水平メモリ61内に書込ま
れることを意味する。その際、クロス印により示されて
いる像メモリ60のアドレスS1/7のピクセルは水平メモリ
61内のアドレスS3に伝達される。同様に、丸印により示
されている像メモリ60のアドレスS3/6のピクセルは水平
メモリ61のアドレスS4に伝達される。同様のことが、四
角印、三角印、黒丸印および星印により示されている後
続のピクセルに対してもあてはまる。こうして、これら
のピクセルは水平メモリ61のアドレスS5ないしS8に伝達
される。アドレスメモリ71内で値が対応づけられていな
い（上記の（１）では＊印で示されている）像メモリ60
内のピクセルは伝達されない（アドレスメモリ71内で特
別な値がこれらのピクセルに対応づけられていてもよ
い）。これらのピクセルは第５図のアドレスメモリ71内
では空所として示されている。こうして、セクタ走査に
対して必要なデータ整理が行なわれる。

こうして、行M5の例では、テレビジヨン行として表示す
べきＷ＝６の情報が水平メモリ内に伝達されている。テ
レビジヨン行が像メモリ60から１つの湾曲線Ziに沿つて
読出されたことは明らかである。

最終の（上記の星印により示されている）情報ピクセル
から後の水平メモリ61内のすべてのピクセルは、最初の
２つのピクセルS1,S2と同じく、黒にセツトされる。こ
れらは水平メモリ61のアドレスS9およびS10を有するピ
クセルである。これらの黒ピクセルは第１図Ｄ中でセク
タの右側に位置しハツチングを施されている範囲（D2の
上側）を表わす。さらに、この例では、水平メモリ61の
アドレスS11,S12を有する最後の２つのピクセルはアク
テイブでない。これらは、10よりも多い数のベクトルを
有する走査の結果が書込まれる場合にのみ必要とされ
る。

セクタ走査では、像メモリ60からの読出しの際に、さら
に他の黒ピクセルも出力される。これらは第１図Ｄ中の
範囲D1およびD2に相当する。このことはたとえば第５図
中の行M10から明らかである。そのためには前記の仮想
像メモリ62が用いられる。アドレスメモリ71の読出し過
程はこの場合にもユニツト72,73（第３図参照）により
制御される。アドレスメモリ71のメモリ場所S1/M10から
の値14により仮想メモリ62内の１つのピクセル、すなわ
ち１つの仮想メモリ場所がアドレスされる。このこと
は、出力の際に水平メモリ61内に黒ピクセルが書込まれ
ることを意味する。メモリ場所S2/M10からの次回値12の
際に初めて１つの明値が得られる。なぜならば、この値
12はもはや12よりも大きい値のように仮想メモリ62をア
ドレスすることなく、実像メモリ60をアドレスするから
である。それによつてセクタの側方下側の縁範囲D1,D2
（第１図Ｄ参照）が考慮に入れられる。行Zi（第１図Ｃ
参照）の読出しは第５図中に破線で示されている。相い
異なるピクセルが行Ziでは、円で囲んだクロス印により
統一して示されている。

アドレスメモリ71の個々の行M1〜M12の読出しはテレビ
ジヨンモニタの前進するラスタ走査による方向および速
度で行なわれる。ラスタ走査がこうして疑似的にアドレ
スメモリ71の読出し過程内に“写像”されている。読出
し過程のコード切換（すなわち、最初はテレビジヨン走
査のラスタ制御によるアドレスメモリのアドレス指定、
次にはアドレスメモリ71の見い出された内容による像メ
モリ60のアドレス指定）により、水平メモリ61への、ま
たそこからモニタ65への像メモリ60の読出しが所与の走
査形式において一定の周波数で行なわれる。

個々の像ベクトルとして平行に中間記憶されたセクタ内
容が上記の過程により幾何学的に正しく表示される。同
一の仕方で相応の読出し規則を予め与えることにより他
の走査形式たとえば台形走査を中間記憶して幾何学的に
正しく台形として表示することができる。

セクタスキヤナにおける実際的な実現のために像メモリ
60は８ビツトの深さで大きさｐ×ｑ＝512×512の１つの
マトリクスを有する。それによつて各512走査点または
ピクセルを有する最大512ベクトルの記憶が可能であ
り、また振幅分解能は８ビツトである。必要とされるメ
モリ60,62のアドレス空間は半セクタ角度αに関係して
おり、いまの例では（512×1/cosα）×512ビツトであ
り、512の上側のアドレス範囲は仮想メモリ62を表わ
す。ここで、０゜≦α≦＋45゜が成り立つている。45゜
よりも大きい半セクタ角度αに対しては類似の規則（1/
cosαのかわりに1/sinα）により値が得られるが、ステ
ツプｃ）に対する計算方法は複雑になる。しかし、読出
し過程はこの場合にも上記のパターンで進行する。

すなわち、いまの場合、像メモリ60の行がアドレスメモ
リ71の内容によりアドレスされる。列アドレスS1ないし
S12はアドレスメモリ71および像メモリ60,62において同
一であり、またリニアに数え上げられ得る。像メモリ60
の（ハツチングを施されていない）アクテイブな大きさ
はそのつどの走査形式に関係する。すなわち、走査あた
り取得されるベクトルV₁…Vnの数と走査あたり得られる
ピクセルの数とに関係する。

実際的な実現では、アドレスメモリ71は大きさは同じく
ｐ×ｑ＝512×512で、ただし深さは10ビツトの１つのマ
トリクスを有する。この場合、９ビツトはメモリ60,62
に対するアドレスを表わし、10番目のビツトはいわゆる
決定ビツトであり、アドレスされたピクセルが表示に達
するか否かはこの決定ビツトに関係する。この構造によ
り走査ジオメトリの再構成の際にセクタ角度の外側のピ
クセルも仮想メモリ範囲内のピクセルも考慮に入れられ
得る。

代替的な例では、アドレスメモリの深さはたとえばただ
９ビツトであり、ピクセル表示もしくは抑制に関する決
定はアドレスメモリ71の内容を介してコード化される。
たとえば、アドレスメモリ71内に書込まれた零はデータ
整理を意味し得る。

始動アドレスメモリ72は前記の実際的な実現では、８ビ
ツトの深さで大きさ512×１の１つのマトリクスから成
つている。始動アドレスメモリは、（像メモリ60の読出
し行Z₁ないしZkに応じて）各テレビジヨン行の最初のピ
クセルが像メモリ60からのデータ伝達の際に書込まれる
水平メモリ61の始動アドレスを含んでいる。水平メモリ
61のアドレスはメモリ60,62からの各データ伝達の後
に、像メモリ60からの１つのピクセルが抑制されないか
ぎり、１だけ高められる。この方法により、水平メモリ
61内に書込まれるデータは密にパツクされている。

水平メモリ61は、前記の実際的な実現では、８ビツトの
深さで大きさ１×512の１つのマトリクスを有する。水
平メモリ61のアクテイブな長さは像メモリ60のアクテイ
ブな水平長さと同一であり、従つてまた像ベクトルV₁な
いしVnの数に関係する。水平メモリ61内に記憶された行
が正しい幾何学的長さでモニタ65上に再現されるこは、
各走査形式に対する水平メモリ61の読出し周波数の適当
な選択により保証されている。その際、それぞれ読出し
の後に水平メモリ61は消去される。すなわち、黒情報に
より埋められる。

通常の場合、記憶された像データから１つの像断片を表
示する際には相対的分解能が減ぜられる。いま像メモリ
マトリクスが512×512よりも適当に大きく選定されれ
ば、断片表示に対して標準形態の場合と同一の横方向お
よび軸方向分解能を得る可能性が生ずる。

以上に説明したメモリ法の１つの利点は、完全な原情報
を有するすべてのベクトルV₁…Vnが像メモリ60内に記憶
されることである。それにより効果的な像後処理を行な
うことが可能である。１つの重要な利点は、他の走査形
式への切換がテーブルなどの発生用の他のソフトウエア
の選択しか必要としないことである。

以上に説明した方法および装置によりセクタ走査のビデ
オ表示を正しく行ない得ることが明らかにされた。しか
し、以上に説明した方法および装置は従来のセクタ形態
に限らず任意の他の像ジオメトリの表示にも用いること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ−Ｄはセクタ像表示のための本発明による方法
の原理図、第２図は本発明による装置のブロツク回路
図、第３図は第２図中のアドレスメモリの情報発生のた
めの部分のブロツク回路図、第４図は第２図中の像メモ
リからの情報読出し制御のための部分のブロツク回路
図、第５図はセクタ走査で得られたベクトルが記憶され
ている像メモリからの１つのビデオ行の読出しの具体例
の説明図である。１……超音波送受システム、11……アナログ−デイジタ
ル変換器、50……ベクトルメモリ、60……像メモリ、61
……水平メモリ、62……仮想像メモリ、63……デイジタ
ル−アナログ変換器、65……モニタ、71……アドレスメ
モリ、72……列アドレスユニツト，始動アドレスメモ
リ、73……行アドレスユニツト、75……制御ユニツト、
76,77……ラスタ制御ユニツト、100……設定機構、101
……選択ユニツト、102……計算ユニツト、V₁…Vn……
像ベクトル。

フロントページの続き (56)参考文献特開昭56−119873（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−74672（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】相次いで等長の像ベクトル（V₁ないしVn）
として得られかつ少なくとも１つの非平行の走査線に沿
って走査フィールドを超音波走査する際に発生される超
音波エコー信号を、モニタ（65）上に幾何学的に正しく
かつテレビジョン標準方式により表示するのに適した像
信号に変換するための方法であって、その際個々の像ベ
クトル（V₁ないしVn）が列毎に平行に二次元像メモリ
（60）中に書き込まれるようになった方法において、テ
レビジョン標準方式のビデオ行を発生するため、像メモ
リ（60）はアドレスメモリ（71）中に含まれているまた
は計算装置（102）により発生されるアドレス情報を介
して湾曲した読出し行（Zi）に沿って読み出され、読出
し行（Zi）の湾曲により非平行な走査線の像ベクトル
（V₁ないしVn）の平行記憶により生じた走査フィールド
の幾何学的な歪みが再び元に戻され、それにより像メモ
リ（60）からの読出しの際に超音波エコー信号が空間的
に正しくモニタ（65）上に表示されることを特徴とする
超音波エコー信号の変換方法。
【請求項２】アドレス情報は超音波走査の形態が考慮に
入れられているテーブル内に定められていることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の方法。
【請求項３】テーブルが走査形式の選択後ただ１回発生
され、選択された走査形式のすべての超音波走査に対し
て記憶されていることを特徴とする特許請求の範囲第２
項記載の方法。
【請求項４】テーブルが計算ユニット（102）内でアド
レス計算により算出され、アドレスメモリ（71）内に記
憶されることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の
方法。
【請求項５】像メモリ（60）の列アドレス（S1ないしS1
2）が１つのユニット（72）によりシーケンシャルに変
化され、また行アドレス（R1ないしR12）がテーブルか
ら取出されることを特徴とする特許請求の範囲第２項な
いし第４項のいずれか１つに記載の方法。
【請求項６】像メモリ（60）の列および行アドレスがテ
ーブルから取出されることを特徴とする特許請求の範囲
第４項記載の方法。
【請求項７】像メモリ（60）の読出しのために、１つの
ユニット（101）内に含まれているサブプログラムがア
クティブ化され、このサブプログラムが計算ユニット
（102）に走査形式に依存してアドレス情報を発生する
能力を与え、それにより発生されたアドレス情報がメモ
リ（71）内に記憶されることを特徴とする特許請求の範
囲第１項ないし第６項のいずれか１つに記載の方法。
【請求項８】アドレスメモリ（71）のアドレスが少なく
とも１つのカウンタ（72、73）により指示されることを
特徴とする特許請求の範囲第４項ないし第７項のいずれ
か１つに記載の方法。
【請求項９】像ベクトル（V₁ないしVn）が像メモリ（6
0）内への書込みに先立って１つのベクトルメモリ（5
0）内に中間記憶されることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の方法。
【請求項１０】個々の像ベクトルが交互に、交互バッフ
ァ法で作動する２つの完全な像メモリの１つに書込まれ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。