JPH07115644A - Inter-frame average processing method and ultrasonic diagnostic device - Google Patents
Inter-frame average processing method and ultrasonic diagnostic deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、フレーム間平均処理
方法および超音波診断装置に関し、さらに詳しくは、荷
重平均の重みを目的に応じて最適化するフレーム間平均
処理方法および超音波診断装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an interframe average processing method and an ultrasonic diagnostic apparatus, and more particularly to an interframe average processing method and an ultrasonic diagnostic apparatus for optimizing weights of weighted averages according to purposes. .
【０００２】[0002]
【従来の技術】この発明のフレーム間平均処理方法は、
一般の画像処理に適用可能であるが、特に超音波診断装
置やＸ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置などの画像診断装置にお
いて有用であり、とりわけ超音波診断装置において有用
である。そこで、以下では、超音波診断装置を例にとっ
て説明を進める。2. Description of the Related Art An interframe average processing method of the present invention is
Although it is applicable to general image processing, it is particularly useful in an image diagnostic apparatus such as an ultrasonic diagnostic apparatus, an X-ray CT apparatus, and an MRI apparatus, and particularly useful in an ultrasonic diagnostic apparatus. Therefore, in the following, an explanation will be given by taking an ultrasonic diagnostic apparatus as an example.
【０００３】図６は、従来の超音波診断装置の一例のブ
ロック図である。この超音波診断装置５００では、超音
波プローブ１で超音波エコー信号を受信し、受信信号処
理部２でビームフォーミング，フィルタリング，検波，
輝度調整，Ａ／Ｄ変換などの処理を行って、最新のフレ
ームの音線データＡｎを生成する。フレーム間平均処理
部５３は、前記受信信号処理部２から、最新のフレーム
の音線データＡｎを入力される。また、交替バッファフ
レームメモリ４の例えばフレームバッファＢから、切替
スイッチ６を介して、以前のフレームの音線データによ
るフレーム間平均音線データＦn-1 を入力される。そし
て、固定の重みパラメータαに基づいて、 Ｆｎ＝（１−α）・Ａｎ＋α・Ｆn-1 …（１） のように荷重平均し、最新のフレーム間平均音線データ
Ｆｎを生成する。ＤＳＣ５は、最新のフレーム間平均音
線データＦｎを画像化し、ＣＲＴ１０で表示する。前記
フレーム間平均音線データＦｎは、切替スイッチ７を介
して、交替バッファフレームメモリ４の例えばフレーム
バッファＡに書き込まれる。そして、次のフレームの音
線データＡn+1 との荷重平均に使われる。システム制御
部９は、前記受信信号処理部２，フレーム間平均処理部
５３，ＤＳＣ５，切替スイッチ６および切替スイッチ７
の動作を制御する。FIG. 6 is a block diagram of an example of a conventional ultrasonic diagnostic apparatus. In this ultrasonic diagnostic apparatus 500, the ultrasonic probe 1 receives an ultrasonic echo signal, and the reception signal processing unit 2 performs beam forming, filtering, detection,
The sound ray data An of the latest frame is generated by performing processing such as brightness adjustment and A / D conversion. The inter-frame averaging unit 53 receives the sound ray data An of the latest frame from the received signal processing unit 2. Further, from the frame buffer B of the alternate buffer frame memory 4, for example, the inter-frame average sound ray data Fn-1 based on the sound ray data of the previous frame is input via the changeover switch 6. Then, based on the fixed weight parameter α, weighted averaging is performed as in Fn = (1−α) · An + α · Fn−1 (1) to generate the latest inter-frame average sound ray data Fn. The DSC 5 images the latest inter-frame average sound ray data Fn and displays it on the CRT 10. The inter-frame average sound ray data Fn is written to, for example, the frame buffer A of the alternate buffer frame memory 4 via the changeover switch 7. Then, it is used for weighted averaging with the sound ray data An + 1 of the next frame. The system control unit 9 includes the reception signal processing unit 2, the inter-frame averaging processing unit 53, the DSC 5, the changeover switch 6 and the changeover switch 7.
Control the behavior of.
【０００４】上記超音波診断装置５００によれば、荷重
平均により得たフレーム間平均音線データを画像化して
表示するので、アコースティックノイズやシステムノイ
ズによる表示画像のちらつきを抑え、見やすいＢモード
画像を得ることが出来る。According to the ultrasonic diagnostic apparatus 500, since the inter-frame average sound ray data obtained by weighted averaging is displayed as an image, flicker of the display image due to acoustic noise or system noise is suppressed, and an easily viewable B-mode image is displayed. You can get it.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】図７の（ａ）に示すよ
うに振幅“０”から振幅“１”にステップ的に変化する
音線データＡ-1，Ａ０，Ａ１，…が上記従来の超音波診
断装置５００のフレーム間平均処理部３に入力された場
合、フレーム間平均処理部３における処理時間を無視し
且つ上記（１）式の重みパラメータα＝０．５とする
と、図７の（ｂ）に示すようなフレーム間平均音線デー
タＦ-1，Ｆ０，Ｆ１，…が得られる。応答性を評価する
ために、振幅“１”の音線データＡ０が入力された時刻
ｔ０からフレーム間平均音線データＦｎの振幅が例えば
“０．９”以上になる時刻ｔｒまでの時間Ｔを求める
と、 Ｔ＝３・τ …（２） になる。As shown in FIG. 7A, the sound ray data A-1, A0, A1, ... Which change stepwise from the amplitude "0" to the amplitude "1" is the above-mentioned conventional one. When input to the interframe average processing unit 3 of the ultrasonic diagnostic apparatus 500, ignoring the processing time in the interframe average processing unit 3 and setting the weighting parameter α = 0.5 in the above equation (1), Inter-frame average sound ray data F-1, F0, F1, ... As shown in (b) are obtained. In order to evaluate the responsiveness, the time T from the time t0 when the sound ray data A0 having the amplitude “1” is input to the time tr when the amplitude of the inter-frame average sound ray data Fn becomes “0.9” or more is calculated. When found, T = 3 · τ (2)
【０００６】すなわち、応答性はフレームレートに依存
し、フレームレートが速くなってフレーム間隔時間τが
短くなると応答性が速くなり、フレームレートが遅くな
ってフレーム間隔時間τが長くなると応答性も遅くな
る。例えば、図７の場合は、フレーム間隔時間τ＝Δｔ
（Δｔは、適当なクロック時間である。）なので、 Ｔ＝３・Δｔ …（３） となる。一方、図８に示すように、フレームレートが図
７の１／２になれば、フレーム間隔時間τ＝２・Δｔな
ので、 Ｔ＝３・２・Δｔ＝６・Δｔ …（４） になり、応答性も遅くなる。That is, the responsiveness depends on the frame rate. When the frame rate is high and the frame interval time τ is short, the responsiveness is fast, and when the frame rate is slow and the frame interval time τ is long, the responsiveness is slow. Become. For example, in the case of FIG. 7, the frame interval time τ = Δt
(Δt is an appropriate clock time.) Therefore, T = 3 · Δt (3) On the other hand, as shown in FIG. 8, when the frame rate becomes 1/2 of that in FIG. 7, since the frame interval time τ = 2 · Δt, T = 3 · 2 · Δt = 6 · Δt (4) Responsiveness also becomes slow.
【０００７】ところで、超音波診断装置では、Ｂモード
のときは、一般にフレームレートが速いため、フレーム
間隔時間τが短く、応答性も速くなるが、複合モード
（例えば、Ｂイメージと同時にドプラ画像を表示するモ
ードや，Ｂイメージと同時にカラーフロー画像を表示す
るモードなど）のときは、一般にフレームレートが遅い
ため、フレーム間隔時間τが長くなり、Ｂイメージの応
答性も遅くなる。しかし、複合モード時にＢイメージの
応答性が遅くなると、そのリファレンスイメージとして
の性能が落ちる問題点がある。By the way, in the ultrasonic diagnostic apparatus, since the frame rate is generally high in the B mode, the frame interval time τ is short and the response is also fast, but in the composite mode (for example, the B image and the Doppler image are simultaneously displayed. In a display mode or a mode in which a color flow image is displayed at the same time as the B image), the frame rate is generally low, so the frame interval time τ becomes long and the responsiveness of the B image also becomes slow. However, if the response of the B image becomes slow in the composite mode, there is a problem that the performance as the reference image deteriorates.
【０００８】すなわち、上記従来の超音波診断装置５０
０では、複合モード時に超音波プローブ１を移動して
も、以前の位置でのＢイメージがなかなか消えないた
め、超音波プローブ１を望ましい位置に速やかに設定で
きない問題点がある。そこで、この発明の第１の目的
は、フレームレートが変化してもフレーム間平均データ
の応答性を略一定に保つことが出来るフレーム間平均処
理方法および超音波診断装置を提供することにある。That is, the conventional ultrasonic diagnostic apparatus 50 described above.
In the case of 0, even if the ultrasonic probe 1 is moved in the composite mode, the B image at the previous position does not disappear easily, so that there is a problem that the ultrasonic probe 1 cannot be quickly set to a desired position. Therefore, a first object of the present invention is to provide an interframe average processing method and an ultrasonic diagnostic apparatus capable of keeping the responsiveness of interframe average data substantially constant even if the frame rate changes.
【０００９】一方、フレームレートが変化してもフレー
ム間平均データの応答性を略一定に保つようにすると、
場合によっては、フレーム間平均処理の本来の効果が薄
れてしまい、アコースティックノイズやシステムノイズ
による表示画像のちらつきが増加してしまう。従って、
フレーム間平均処理の本来の効果と応答性とをバランス
させる必要がある。そこで、この発明の第２の目的は、
フレーム間平均処理の本来の効果にバランスするような
応答性の目標値が与えられたとき、それを実現すること
が出来るフレーム間平均処理方法および超音波診断装置
を提供することにある。On the other hand, if the responsiveness of inter-frame average data is kept substantially constant even if the frame rate changes,
In some cases, the original effect of the inter-frame averaging process is diminished, and the flicker of the displayed image due to acoustic noise and system noise increases. Therefore,
It is necessary to balance the original effect of inter-frame averaging and the responsiveness. Therefore, the second object of the present invention is to
It is an object of the present invention to provide an interframe average processing method and an ultrasonic diagnostic apparatus capable of realizing a target value of responsiveness that balances the original effect of interframe average processing.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】第１の観点では、この発
明は、最新のフレームのデータと，それより以前のフレ
ームのデータ又はそれより以前のフレームのデータによ
るフレーム間平均データとを荷重平均して最新のフレー
ム間平均データを生成するフレーム間平均処理方法にお
いて、フレームレートが変化しても前記フレーム間平均
データの応答性が略一定となるように、フレームレート
の変化に基づいて前記荷重平均の重みを変更することを
特徴とするフレーム間平均処理方法を提供する。SUMMARY OF THE INVENTION In a first aspect, the present invention provides a weighted average of the latest frame data and the inter-frame average data of the previous frame data or the previous frame data. In the interframe average processing method for generating the latest interframe average data, the load is calculated based on the change in the frame rate so that the responsiveness of the interframe average data becomes substantially constant even if the frame rate changes. Provided is an interframe average processing method characterized by changing an average weight.
【００１１】第２の観点では、この発明は、最新のフレ
ームのデータと，それより以前のフレームのデータ又は
それより以前のフレームのデータによるフレーム間平均
データとを荷重平均して最新のフレーム間平均データを
生成するフレーム間平均処理方法において、前記フレー
ム間平均データの応答性が所定の目標値となるように、
前記荷重平均の重みを変更することを特徴とするフレー
ム間平均処理方法を提供する。According to a second aspect of the present invention, the present invention performs weighted averaging on the latest frame data and the inter-frame average data based on the previous frame data or the previous frame data. In an interframe average processing method for generating average data, so that the responsiveness of the interframe average data is a predetermined target value,
There is provided an interframe average processing method characterized by changing the weight of the weighted average.
【００１２】第３の観点では、この発明は、最新のフレ
ームの音線データと，それより以前のフレームの音線デ
ータ又はそれより以前のフレームの音線データによるフ
レーム間平均音線データとをフレーム間平均処理手段で
荷重平均して最新のフレーム間平均音線データを生成
し、その最新のフレーム間平均音線データを画像化して
表示する超音波診断装置において、フレームレートが変
化しても前記フレーム間平均音線データの応答性が略一
定となるように、フレームレートの変化に基づいて前記
荷重平均の重みを変更して前記フレーム間平均処理手段
に与える重み最適化計算手段を具備したことを特徴とす
る超音波診断装置を提供する。According to a third aspect, the present invention provides sound ray data of the latest frame and sound ray data of frames prior to it or inter-frame average sound ray data by sound ray data of frames earlier than that. Even if the frame rate changes, the ultrasonic diagnostic apparatus generates the latest inter-frame average sound ray data by weighted averaging by the inter-frame averaging processing means, and displays the latest inter-frame average sound ray data by imaging. A weight optimization calculation means is provided to change the weight of the weighted average based on a change in frame rate so as to give the interframe average processing means so that the response of the interframe average sound ray data becomes substantially constant. An ultrasonic diagnostic apparatus is provided.
【００１３】第４の観点では、この発明は、最新のフレ
ームの音線データと，それより以前のフレームの音線デ
ータ又はそれより以前のフレームの音線データによるフ
レーム間平均音線データとをフレーム間平均処理手段で
荷重平均して最新のフレーム間平均音線データを生成
し、その最新のフレーム間平均音線データを画像化して
表示する超音波診断装置において、前記フレーム間平均
音線データの応答性が所定の目標値となるように、前記
荷重平均の重みを変更して前記フレーム間平均処理手段
に与える重み最適化計算手段を具備したことを特徴とす
る超音波診断装置を提供する。According to a fourth aspect, the present invention provides sound ray data of the latest frame and sound ray data of a frame earlier than that or inter-frame average sound ray data by sound ray data of a frame earlier than that. In an ultrasonic diagnostic apparatus for generating the latest inter-frame average sound ray data by weighted averaging by the inter-frame averaging means, and displaying the latest inter-frame average sound ray data in an image, the inter-frame average sound ray data Is provided with a weight optimization calculation means for changing the weight of the weighted average and giving it to the inter-frame averaging processing means so that the responsiveness of the above becomes a predetermined target value. .
【００１４】[0014]
【作用】上記（１）式を変形すると、 Ｆｎ＝(１−α)Ａn＋αＦn-1 ＝(１−α)Ａn＋α{(１−α）Ａn-1＋αＦn-2} ＝(１−α)｛Ａn＋αＡn-1＋α2Ａn-2＋α3Ａn-3＋…} …（５） となる。振幅“０”から振幅“１”にステップ的に変化
する音線データＡ-1，Ａ０，Ａ１，…を想定し、Ａ０＝
Ａ１＝…＝Ａn-1＝Ａn＝１とすると、 Ｆｎ＝(１−α)｛１＋α＋α2＋α3＋…＋αn} ＝１−αn+1 …（６） となる。（６）式を変形すると、 ｎ＝ｌｎ（１−Ｆｎ）／ｌｎ（α）−１ …（７） α＝（１−Ｆｎ）1/(n+1) …（８） となる。When the above equation (1) is modified, Fn = (1-α) An + αFn-1 = (1-α) An + α {(1-α) An-1 + αFn-2} = (1-α) {An + αAn- 1 + α 2 An-2 + α 3 An-3 + ...} (5). Assuming sound ray data A-1, A0, A1, ... Which changes stepwise from amplitude “0” to amplitude “1”, A0 =
A1 = ... = When An-1 = An = 1, the Fn = (1-α) { 1 + α + α 2 + α 3 + ... + α n} = 1-α n + 1 ... (6). When the equation (6) is modified, n = ln (1-Fn) / ln (α) -1 (7) α = (1-Fn) 1 / (n + 1) (8)
【００１５】応答性を評価するため、Ｆｎ≧０．９とな
るまでの時間Ｔを求めると、 Ｔ＝Ｎ・τ …（９） 但し、Ｎは、Ｎ≧｛ｌｎ（１−０．９）／ｌｎ（α）−
１｝となる整数である。フレーム間隔時間τ＝ｍ・Δｔ
とすると、 Ｔ＝Ｎ・ｍ・Δｔ …（１０） となる。重みパラメータα＝０．５，ｍ＝１とすると、
（１０）式は、前記（３）式になる。また、重みパラメ
ータα＝０．５，ｍ＝２とすると、（１０）式は、前記
（４）式になる。In order to evaluate the responsiveness, the time T until Fn ≧ 0.9 is obtained: T = Nτ (9) where N is N ≧ {ln (1-0.9) / Ln (α)-
1} is an integer. Frame interval time τ = m · Δt
Then, T = N · m · Δt (10) If the weighting parameters α = 0.5 and m = 1,
The equation (10) becomes the equation (3). If the weighting parameters α = 0.5 and m = 2, the equation (10) becomes the equation (4).
【００１６】さて、重みパラメータαが従来のように固
定値であれば、Ｎは固定値となり、Ｔはｍのみにより規
定される。すなわち、フレームレートが遅くなって，ｍ
が大きくなると、Ｔも大きくなり，応答性が遅くなる。
しかし、フレームレートが遅くなって，ｍが大きくなっ
たときに、重みパラメータαを小さくして、ｍの増大を
相殺するようにＮを小さくしてやれば、Ｔを略一定にで
きる。なお、０≦α≦１なので、重みパラメータαを小
さくすることにより、Ｎは小さくなる。前記第１の観点
によるフレーム間平均処理方法では、上記原理により、
フレームレートの変化に基づいて荷重平均の重みを変更
する（すなわち、αを変更する）ので、フレームレート
が変化してもフレーム間平均データの応答性を略一定に
保つことが出来る。また、前記第３の観点による超音波
診断装置では、上記原理により、フレームレートの変化
に基づいて荷重平均の重みを変更し、フレームレートが
変化してもフレーム間平均音線データの応答性を略一定
に保つので、複合モード時に超音波プローブを移動する
際に、以前の位置でのＢイメージがＢモード時と略同じ
応答性で消えるため、望ましい位置に速やかに設定する
ことが出来る。If the weight parameter α is a fixed value as in the conventional case, N is a fixed value and T is defined only by m. That is, the frame rate becomes slower and m
Becomes larger, T also becomes larger and the response becomes slower.
However, when the frame rate becomes slow and m becomes large, the weight parameter α is made small and N can be made small so as to cancel the increase of m, so that T can be made substantially constant. Since 0 ≦ α ≦ 1, N is reduced by reducing the weight parameter α. In the inter-frame averaging processing method according to the first aspect, according to the above principle,
Since the weight of the weighted average is changed (that is, α is changed) based on the change of the frame rate, the responsiveness of the average data between frames can be kept substantially constant even if the frame rate changes. Further, in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the third aspect, the weight of the weighted average is changed based on the change of the frame rate based on the above principle, and the responsiveness of the inter-frame average sound ray data is changed even if the frame rate changes. Since it is kept substantially constant, when the ultrasonic probe is moved in the composite mode, the B image at the previous position disappears with substantially the same responsiveness as in the B mode, so that the desired position can be quickly set.
【００１７】一方、（４）式から判るように、フレーム
レートが変化してｍが変化しても、重みパラメータαを
変更して適当なＮを与えてやれば、Ｔを所望の値にする
ことが出来る。前記第２の観点によるフレーム間平均処
理方法では、上記原理により、フレームレートの変化に
基づいて荷重平均の重みを変更する（すなわち、αを変
更する）ので、フレームレートが変化してもフレーム間
平均データの応答性を目標値にすることが出来る。ま
た、前記第４の観点による超音波診断装置では、上記原
理により、フレームレートの変化に基づいて荷重平均の
重みを変更し、フレームレートが変化してもフレーム間
平均音線データの応答性を目標値に保つので、フレーム
間平均処理の本来の効果と，応答性をバランスすること
が出来る。On the other hand, as can be seen from the equation (4), even if the frame rate changes and m changes, T can be set to a desired value by changing the weighting parameter α and giving an appropriate N. You can In the inter-frame average processing method according to the second aspect, the weight of the weighted average is changed (that is, α is changed) based on the change of the frame rate based on the above-mentioned principle. The responsiveness of average data can be set as a target value. Further, in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the fourth aspect, the weight of the weighted average is changed based on the change of the frame rate according to the above principle, and the responsiveness of the inter-frame average sound ray data is changed even if the frame rate changes. Since the target value is maintained, the original effect of the inter-frame averaging process and the responsiveness can be balanced.
【００１８】[0018]
【実施例】以下、図に示す実施例によりこの発明をさら
に詳細に説明する。なお、これによりこの発明が限定さ
れるものではない。The present invention will be described in more detail with reference to the embodiments shown in the drawings. The present invention is not limited to this.
【００１９】−第１実施例− 図１は、この発明の超音波診断装置の一実施例のブロッ
ク図である。この超音波診断装置１００では、超音波プ
ローブ１で超音波エコー信号を受信し、受信信号処理部
２でビームフォーミング，フィルタリング，検波，輝度
調整，Ａ／Ｄ変換などの処理を行って、最新のフレーム
の音線データＡｎを生成する。フレーム間平均処理部３
は、前記受信信号処理部２から、最新のフレームの音線
データＡｎを入力される。また、交替バッファフレーム
メモリ４の例えばフレームバッファＢから、切替スイッ
チ６を介して、以前のフレームの音線データによるフレ
ーム間平均音線データＦn-1 を入力される。さらに、重
み最適化計算部８から、重みパラメータαを入力され
る。そして、 Ｆｎ＝（１−α）・Ａｎ＋α・Ｆn-1 …（１） のように荷重平均し、最新のフレーム間平均音線データ
Ｆｎを生成する。ＤＳＣ５は、最新のフレーム間平均音
線データＦｎを画像化し、ＣＲＴ１０で表示する。前記
フレーム間平均音線データＦｎは、切替スイッチ７を介
して、交替バッファフレームメモリ４の例えばフレーム
バッファＡに書き込まれる。そして、次のフレームの音
線データＡn+1 との荷重平均に使われる。First Embodiment FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention. In this ultrasonic diagnostic apparatus 100, the ultrasonic probe 1 receives an ultrasonic echo signal, and the reception signal processing unit 2 performs processing such as beam forming, filtering, detection, brightness adjustment, and A / D conversion to obtain the latest The sound ray data An of the frame is generated. Interframe averaging unit 3
Is input with the sound ray data An of the latest frame from the received signal processing unit 2. Further, from the frame buffer B of the alternate buffer frame memory 4, for example, the inter-frame average sound ray data Fn-1 based on the sound ray data of the previous frame is input via the changeover switch 6. Further, the weight parameter α is input from the weight optimization calculation unit 8. Then, weighted averaging is performed as in Fn = (1−α) · An + α · Fn−1 (1) to generate the latest inter-frame average sound ray data Fn. The DSC 5 images the latest inter-frame average sound ray data Fn and displays it on the CRT 10. The inter-frame average sound ray data Fn is written to, for example, the frame buffer A of the alternate buffer frame memory 4 via the changeover switch 7. Then, it is used for weighted averaging with the sound ray data An + 1 of the next frame.
【００２０】重み最適化計算部８は、システム制御部９
からフレームレートを規定するパラメータとしてフレー
ム間隔時間τを入力されると、次式により最適の重みパ
ラメータαを計算し、フレーム間平均処理部３に与え
る。 ｍ0＝τ0／Δｔ …（１１） ｍ＝τ／Δｔ …（１２） α＝α0(m・N0+m)/(m0・N0+m) …（１３） 但し、α0；基準フレームレート時の重みのパラメータ
値 τ0；基準フレームレート時のフレーム間隔時間 Ｎ0；基準フレームレート時のＮ なお、（１３）式は、（８）式および（１０）式から導
かれる。例えば、α0＝０．５，τ0＝Δｔ，Ｎ0＝３ の
条件を基準フレームレートとするときに、τ＝２・Δｔ
が入力されると、 ｍ0＝１ ｍ＝２ α＝（０．５）(2・3+2)/(1・3+2)＝（０．５）8/5＝０．
３３ を計算し、α＝０．３３をフレーム間平均処理部３に与
える。The weight optimization calculator 8 includes a system controller 9
When the frame interval time τ is input as a parameter for defining the frame rate from, the optimum weighting parameter α is calculated by the following formula and given to the inter-frame averaging unit 3. m0 = τ0 / Δt (11) m = τ / Δt (12) α = α0 (m · N0 + m) / (m0 · N0 + m) (13) where α0; weight at the reference frame rate Parameter value τ0; frame interval time at the reference frame rate N0; N at the reference frame rate Equation (13) is derived from Equations (8) and (10). For example, when the conditions of α0 = 0.5, τ0 = Δt, N0 = 3 are used as the reference frame rate, τ = 2 · Δt
Is input, m0 = 1 m = 2 α = (0.5) (2/3 + 2) / (1/3 + 2) = (0.5) 8/5 = 0.
33 is calculated, and α = 0.33 is given to the inter-frame averaging processing unit 3.
【００２１】システム制御部９は、前記受信信号処理部
２，フレーム間平均処理部３，ＤＳＣ５，切替スイッチ
６，切替スイッチ７および重み最適化計算部８の動作を
制御する。The system control unit 9 controls the operations of the reception signal processing unit 2, the inter-frame averaging processing unit 3, the DSC 5, the changeover switch 6, the changeover switch 7 and the weight optimization calculation unit 8.
【００２２】図２は、振幅“０”から振幅“１”にステ
ップ的に変化する音線データＡ-1，Ａ０，Ａ１，…がτ
＝Δｔのフレームレートで入力された場合の応答性を示
す説明図である。α＝０．５である。図３は、振幅
“０”から振幅“１”にステップ的に変化する音線デー
タＡ-1，Ａ０，Ａ１，…がτ＝２・Δｔのフレームレー
トで入力された場合の応答性を示す説明図である。応答
性は、α＝０．３３の場合（実線）とα＝０．５の場合
（点線）の両方を示してある。これから判るように、フ
レームレートの変化に対する応答性の変化が抑制されて
いる。In FIG. 2, the sound ray data A-1, A0, A1, ... Which change stepwise from the amplitude “0” to the amplitude “1” is τ.
It is explanatory drawing which shows the responsiveness at the time of inputting with the frame rate of = (DELTA) t. α = 0.5. FIG. 3 shows the responsivity when the sound ray data A-1, A0, A1, ... Which changes stepwise from the amplitude “0” to the amplitude “1” is input at a frame rate of τ = 2 · Δt. FIG. Responsiveness is shown both when α = 0.33 (solid line) and when α = 0.5 (dotted line). As can be seen, the change in responsiveness to the change in frame rate is suppressed.
【００２３】なお、フレーム間隔時間τをシステム制御
部９から重み最適化計算部８に入力したが、フレームレ
ートを規定する他のパラメータ（スキャンモードや，１
フレームの音線数や，駆動周期など）をシステム制御部
９から重み最適化計算部８に入力するようにしてもよ
い。Although the frame interval time τ is input from the system control section 9 to the weight optimization calculation section 8, other parameters (scan mode, 1
The number of sound rays in a frame, the driving period, etc.) may be input from the system control unit 9 to the weight optimization calculation unit 8.
【００２４】−第２実施例− 図４は、この発明の超音波診断装置の他の実施例のブロ
ック図である。この超音波診断装置１００Ａでは、超音
波プローブ１で超音波エコー信号を受信し、受信信号処
理部２でビームフォーミング，フィルタリング，検波，
輝度調整，Ａ／Ｄ変換などの処理を行って、最新のフレ
ームの音線データＡｎを生成する。フレーム間平均処理
部３は、前記受信信号処理部２から、最新のフレームの
音線データＡｎを入力される。また、交替バッファフレ
ームメモリ４の例えばフレームバッファＢから、切替ス
イッチ６を介して、以前のフレームの音線データによる
フレーム間平均音線データＦn-1 を入力される。さら
に、重み最適化計算部８から、重みパラメータαを入力
される。そして、 Ｆｎ＝（１−α）・Ａｎ＋α・Ｆn-1 …（１） のように荷重平均し、最新のフレーム間平均音線データ
Ｆｎを生成する。ＤＳＣ５は、最新のフレーム間平均音
線データＦｎを画像化し、ＣＲＴ１０で表示する。前記
フレーム間平均音線データＦｎは、切替スイッチ７を介
して、交替バッファフレームメモリ４の例えばフレーム
バッファＡに書き込まれる。そして、次のフレームの音
線データＡn+1 との荷重平均に使われる。-Second Embodiment- FIG. 4 is a block diagram of another embodiment of the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention. In this ultrasonic diagnostic apparatus 100A, the ultrasonic probe 1 receives an ultrasonic echo signal, and the reception signal processing unit 2 performs beam forming, filtering, detection,
The sound ray data An of the latest frame is generated by performing processing such as brightness adjustment and A / D conversion. The interframe average processing unit 3 receives the sound ray data An of the latest frame from the received signal processing unit 2. Further, from the frame buffer B of the alternate buffer frame memory 4, for example, the inter-frame average sound ray data Fn-1 based on the sound ray data of the previous frame is input via the changeover switch 6. Further, the weight parameter α is input from the weight optimization calculation unit 8. Then, weighted averaging is performed as in Fn = (1−α) · An + α · Fn−1 (1) to generate the latest inter-frame average sound ray data Fn. The DSC 5 images the latest inter-frame average sound ray data Fn and displays it on the CRT 10. The inter-frame average sound ray data Fn is written to, for example, the frame buffer A of the alternate buffer frame memory 4 via the changeover switch 7. Then, it is used for weighted averaging with the sound ray data An + 1 of the next frame.
【００２５】重み最適化計算部８は、システム制御部９
からフレームレートを規定するパラメータとしてフレー
ム間隔時間τと，振幅“１”の音線データＡ０が入力さ
れた時刻ｔ０からフレーム間平均音線データＦｎの振幅
が“Ｆ”以上になる時刻ｔｒまでの時間Ｔを入力され
る。そして、次式により最適の重みパラメータαを計算
し、フレーム間平均処理部３に与える。 ｎ＝Ｔ／τ …（１４） α＝（１−Ｆ）1/(n+1) …（１５） なお、（１４）式は（９）式から導かれる。（１５）式
は（８）式から導かれる。例えば、Ｋ＝０．９のとき
に、τ＝Δｔ，Ｔ＝８・Δｔが入力されると、 α＝（１−０．９）1/(8+1)＝０．７７ を計算し、α＝０．７７をフレーム間平均処理部３に与
える。The weight optimization calculator 8 includes a system controller 9
From the time t0 at which the frame interval time τ is input as a parameter for defining the frame rate and the sound ray data A0 of amplitude “1” is input to the time tr at which the amplitude of the inter-frame average sound ray data Fn becomes “F” or more. The time T is entered. Then, the optimum weighting parameter α is calculated by the following equation and given to the inter-frame averaging processing unit 3. n = T / τ (14) α = (1-F) 1 / (n + 1) (15) The expression (14) is derived from the expression (9). Equation (15) is derived from equation (8). For example, when K = 0.9 and τ = Δt and T = 8 · Δt are input, α = (1-0.9) 1 / (8 + 1) = 0.77 is calculated, α = 0.77 is given to the inter-frame averaging processing unit 3.
【００２６】システム制御部９は、前記受信信号処理部
２，フレーム間平均処理部３，ＤＳＣ５，切替スイッチ
６，切替スイッチ７および重み最適化計算部８の動作を
制御する。The system control unit 9 controls the operations of the received signal processing unit 2, the inter-frame averaging processing unit 3, the DSC 5, the changeover switch 6, the changeover switch 7 and the weight optimization calculation unit 8.
【００２７】図５は、振幅“０”から振幅“１”にステ
ップ的に変化する音線データＡ-1，Ａ０，Ａ１，…がτ
＝Δｔのフレームレートで入力された場合の応答性を示
す説明図である。α＝０．７７である。これから判るよ
うに、応答性の目標値Ｔ＝８・Δｔが達成されている。In FIG. 5, the sound ray data A-1, A0, A1, ... Which change stepwise from the amplitude “0” to the amplitude “1” is τ.
It is explanatory drawing which shows the responsiveness at the time of inputting with the frame rate of = (DELTA) t. α = 0.77. As can be seen, the responsiveness target value T = 8 · Δt is achieved.
【００２８】なお、Ｔをシステム制御部９から重み最適
化計算部８に入力したが、応答性の目標値を規定する他
のパラメータをシステム制御部９から重み最適化計算部
８に入力するようにしてもよい。Although T has been input from the system control unit 9 to the weight optimization calculation unit 8, other parameters that define the target value of responsiveness should be input from the system control unit 9 to the weight optimization calculation unit 8. You may
【００２９】[0029]
【発明の効果】この発明のフレーム間平均処理方法およ
び超音波診断装置によれば、フレームレートが変化して
もフレーム間平均データの応答性を略一定に保つことが
出来る。また、フレーム間平均処理の本来の効果と，応
答性とを良好にバランスさせることが出来る。According to the interframe average processing method and ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, the responsiveness of interframe average data can be kept substantially constant even if the frame rate changes. Further, the original effect of the inter-frame averaging process and the responsiveness can be well balanced.
【図１】この発明の超音波診断装置の第１実施例のブロ
ック図である。FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention.
【図２】図１の超音波診断装置の応答性の説明図であ
る。FIG. 2 is an explanatory diagram of responsiveness of the ultrasonic diagnostic apparatus of FIG.
【図３】図１の超音波診断装置の応答性の別の説明図で
ある。FIG. 3 is another explanatory diagram of the responsiveness of the ultrasonic diagnostic apparatus of FIG.
【図４】この発明の超音波診断装置の第２実施例のブロ
ック図である。FIG. 4 is a block diagram of a second embodiment of the ultrasonic diagnostic apparatus of the invention.
【図５】図４の超音波診断装置の応答性の説明図であ
る。5 is an explanatory diagram of responsiveness of the ultrasonic diagnostic apparatus of FIG.
【図６】従来の超音波診断装置の一例のブロック図であ
る。FIG. 6 is a block diagram of an example of a conventional ultrasonic diagnostic apparatus.
【図７】図６超音波診断装置の応答性の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of responsiveness of the ultrasonic diagnostic apparatus of FIG.
【図８】図６超音波診断装置の応答性の別の説明図であ
る。FIG. 8 is another explanatory diagram of the responsiveness of the ultrasonic diagnostic apparatus of FIG.
【符号の説明】 １００、１００Ａ 超音波診断装置 １ 超音波プローブ ２ 受信信号処理部 ３ フレーム間平均処理部 ４ 交替バッファフレームメモリ ５ ＤＳＣ ６、７ 切替スイッチ ８ 重み最適化計算部 ９ システム制御部 １０ ＣＲＴ[Explanation of Codes] 100, 100A Ultrasonic Diagnostic Device 1 Ultrasonic Probe 2 Received Signal Processor 3 Interframe Average Processor 4 Alternate Buffer Frame Memory 5 DSC 6, 7 Changeover Switch 8 Weight Optimization Calculator 9 System Controller 10 CRT
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０６Ｔ 5/00 // Ｇ０１Ｎ 29/22 ５０１ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location G06T 5/00 // G01N 29/22 501
Claims (4)
前のフレームのデータ又はそれより以前のフレームのデ
ータによるフレーム間平均データとを荷重平均して最新
のフレーム間平均データを生成するフレーム間平均処理
方法において、 フレームレートが変化しても前記フレーム間平均データ
の応答性が略一定となるように、フレームレートの変化
に基づいて前記荷重平均の重みを変更することを特徴と
するフレーム間平均処理方法。1. A frame-to-frame average for performing weighted averaging on the latest frame data and frame-to-frame average data based on the data of a frame earlier than that or data of a frame earlier than that. In the processing method, the weighting of the weighted average is changed based on the change of the frame rate so that the responsiveness of the inter-frame average data becomes substantially constant even if the frame rate changes. Processing method.
前のフレームのデータ又はそれより以前のフレームのデ
ータによるフレーム間平均データとを荷重平均して最新
のフレーム間平均データを生成するフレーム間平均処理
方法において、 前記フレーム間平均データの応答性が所定の目標値とな
るように、前記荷重平均の重みを変更することを特徴と
するフレーム間平均処理方法。2. A frame-to-frame average for performing weighted averaging on the latest frame data and frame-to-frame average data based on the data of a frame earlier than that or data of a frame earlier than that. In the processing method, the weighted average of the weighted averages is changed so that the responsiveness of the interframe averaged data becomes a predetermined target value.
り以前のフレームの音線データ又はそれより以前のフレ
ームの音線データによるフレーム間平均音線データとを
フレーム間平均処理手段で荷重平均して最新のフレーム
間平均音線データを生成し、その最新のフレーム間平均
音線データを画像化して表示する超音波診断装置におい
て、 フレームレートが変化しても前記フレーム間平均音線デ
ータの応答性が略一定となるように、フレームレートの
変化に基づいて前記荷重平均の重みを変更して前記フレ
ーム間平均処理手段に与える重み最適化計算手段を具備
したことを特徴とする超音波診断装置。3. The weighted average of the sound ray data of the latest frame and the sound ray data of the previous frame or the inter-frame average sound ray data by the sound ray data of the previous frame is weighted by the inter-frame averaging processing means. Then, the latest inter-frame average sound ray data is generated, and in the ultrasonic diagnostic apparatus that displays the latest inter-frame average sound ray data by imaging, even if the frame rate changes, the inter-frame average sound ray data Ultrasonic diagnosis characterized by comprising a weight optimization calculating means for changing the weight of the weighted average based on a change in frame rate so as to make the responsiveness substantially constant and giving it to the interframe average processing means. apparatus.
り以前のフレームの音線データ又はそれより以前のフレ
ームの音線データによるフレーム間平均音線データとを
フレーム間平均処理手段で荷重平均して最新のフレーム
間平均音線データを生成し、その最新のフレーム間平均
音線データを画像化して表示する超音波診断装置におい
て、 前記フレーム間平均音線データの応答性が所定の目標値
となるように、前記荷重平均の重みを変更して前記フレ
ーム間平均処理手段に与える重み最適化計算手段を具備
したことを特徴とする超音波診断装置。4. The weighted average of the sound ray data of the latest frame and the sound ray data of the previous frame or the inter-frame average sound ray data by the sound ray data of the previous frame is weighted by the inter-frame averaging processing means. Then, the latest inter-frame average sound ray data is generated, and in the ultrasonic diagnostic apparatus that displays the latest inter-frame average sound ray data as an image, the responsiveness of the inter-frame average sound ray data is a predetermined target value. The ultrasonic diagnostic apparatus is characterized by further comprising weight optimization calculation means for changing the weight of the weighted average and giving it to the interframe average processing means.
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|---|---|---|---|
| JP26096093A JP3272120B2 (en) | 1993-10-19 | 1993-10-19 | Inter-frame average processing method and ultrasonic diagnostic apparatus |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JPH07115644A true JPH07115644A (en) | 1995-05-02 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002034984A (en) * | 2000-07-21 | 2002-02-05 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | Flow information data average processing method, and ultrasonograph |
| JP2002224116A (en) * | 2001-01-31 | 2002-08-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ultrasonic diagnostic apparatus and image processor |
| JP2012115667A (en) * | 2010-11-29 | 2012-06-21 | Samsung Medison Co Ltd | Ultrasonic system and method by which accommodative frame averaging process is performed |
| CN117252832A (en) * | 2023-09-20 | 2023-12-19 | 什维新智医疗科技(上海)有限公司 | Ultrasonic nodule real-time detection method, system, equipment and storage medium |
-
1993
- 1993-10-19 JP JP26096093A patent/JP3272120B2/en not_active Expired - Fee Related
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| CN117252832A (en) * | 2023-09-20 | 2023-12-19 | 什维新智医疗科技(上海)有限公司 | Ultrasonic nodule real-time detection method, system, equipment and storage medium |
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