JPS6272341A - Ultrasonic diagnostic apparatus - Google Patents

Ultrasonic diagnostic apparatus

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JPS6272341A
JPS6272341A JP60213345A JP21334585A JPS6272341A JP S6272341 A JPS6272341 A JP S6272341A JP 60213345 A JP60213345 A JP 60213345A JP 21334585 A JP21334585 A JP 21334585A JP S6272341 A JPS6272341 A JP S6272341A
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JP
Japan
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data
pixel
storage means
address
distance
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Pending
Application number
JP60213345A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
神田 良一
武史 佐藤
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Priority to US06/911,332 priority patent/US4844083A/en
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Priority to DE19863632813 priority patent/DE3632813A1/en
Publication of JPS6272341A publication Critical patent/JPS6272341A/en
Pending legal-status Critical Current

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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は超音波の送受波により被検体の断層像を画像表
示する超音波診断装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus that displays a tomographic image of a subject by transmitting and receiving ultrasonic waves.

〔発明の技術的背景〕[Technical background of the invention]

超音波診断装置は第6図に示すように、超音波トランス
ジューサ(プローブ)から扇状ビームBMを送信し、反
射エコーを受信し、このときに得られる距離方向の1次
元画像データをA/D変換器2を介してディジタル信号
に変換した後、一方の高速バッツァメモリ3Aに格納す
ると共に他方の高速バッファメモリ3Bに格納されてい
る前回のデータを読み出し、XY座標で表示される2次
元マトリックス構造を持つ画像メモリ (フレームメモ
リ)4に書き込み、該メモリ4内に格納された画像デー
タ5を読み出してテレビジョンTVに表示するようにな
っている。
As shown in Figure 6, the ultrasonic diagnostic device transmits a fan beam BM from an ultrasonic transducer (probe), receives reflected echoes, and A/D converts the one-dimensional image data in the distance direction obtained at this time. After converting it into a digital signal through the converter 2, it is stored in one high-speed Batzer memory 3A and the previous data stored in the other high-speed buffer memory 3B is read out, and has a two-dimensional matrix structure that is displayed in XY coordinates. The image data 5 is written into an image memory (frame memory) 4, and the image data 5 stored in the memory 4 is read out and displayed on a television.

次に、高速バッファメモリ3より読み出したデータをフ
レームメモリに書き込む方法について第7図を用いて説
明する。一般的には次の3種類の方法を組み合せて全画
素を埋めているので順次説明する。
Next, a method for writing data read from the high-speed buffer memory 3 into the frame memory will be explained using FIG. 7. Generally, all pixels are filled by combining the following three methods, which will be explained in turn.

txt  サンプルデータをそのまま書き込む方法第7
図(a)に示す様に角度θの方向への超音波送受信によ
って得られたデータを書き込む時にはフレームメモリア
ドレスに関し、X方向についてはΔX = tan θ
の累積加算を行ない、その整数部とXoとを加え、YJ
j向についてはΔY−1の累積加算を行ない、その整数
部とYoとを加える。
txt How to write sample data as is 7th method
As shown in Figure (a), when writing data obtained by transmitting and receiving ultrasonic waves in the direction of angle θ, regarding the frame memory address, in the X direction, ΔX = tan θ
Perform cumulative addition of , add the integer part and Xo, and get YJ
For the j direction, cumulative addition of ΔY-1 is performed, and the integer part and Yo are added.

この様にして同図(b)に示す様なベクトルを発生する
ことができる。データは中心点からの距離に応じて高速
バッファから読み出される。向、従来方式はフレームメ
モリがNXNのマトリックスであれば高速バッファへの
号ンプルデータもN個としているので距離方向の位置精
度は1/2ピクセル(画素)しかなかった。
In this way, a vector as shown in FIG. 2(b) can be generated. Data is read from the fast buffer according to its distance from the center point. On the other hand, in the conventional system, if the frame memory is an NXN matrix, the number of sample data to the high-speed buffer is N, so the position accuracy in the distance direction is only 1/2 pixel.

(2)  補間ベクトルを発4Fさせる方法−上記(1
)の方式のみでは中心点付近以外では値が満たされてい
ない空画素が出でくる。その空画素に値を入れるために
補間ベクトルが必要になる。
(2) Method of generating 4F interpolation vectors - above (1)
) alone, empty pixels with unfilled values will appear outside of the vicinity of the center point. An interpolation vector is required to fill in the empty pixels.

基本的には何本でも補間ベクトルを発生さ−lることが
できるが、ここでは説明の便宜上1本の場合について述
べる。
Basically, any number of interpolation vectors can be generated, but for convenience of explanation, the case of one interpolation vector will be described here.

上記(1)によって発II、シた隣接するベクトル間の
真中に更に1本追加する。書き込むデータは左右のベク
トルに対応する高速へソファから読み出し、これを平均
化する。この場合も上記(1)と同様にl/2ピクセル
の誤差を持つことになる。
According to (1) above, one more vector is added in the middle between the adjacent vectors. The data to be written is read from the sofa at high speeds corresponding to the left and right vectors, and then averaged. In this case as well, there will be an error of 1/2 pixels as in (1) above.

(3)水平補間法 上記fil、 (2)の方式によっても埋めることがで
きなかった画素に対しては水平方向の補間によって実行
している。これは読み出し時に空画素があった場合、そ
の左右の値の入っている画素の値から補間を行なう方式
である。
(3) Horizontal interpolation method For pixels that could not be filled even with the method of fil and (2) above, interpolation in the horizontal direction is performed. This is a method in which when there is an empty pixel during reading, interpolation is performed from the values of the pixels containing the values on the left and right sides of the empty pixel.

〔従来技術の問題点〕[Problems with conventional technology]

以」二の様な従来技術によればill距離方向の位置精
度不足、(2)水平補間による折り返し、という問題が
ある。以下この問題をそれぞれ詳細に説明する。
According to the prior art as described above, there are problems such as insufficient positional accuracy in the ill distance direction and (2) loopback due to horizontal interpolation. Each of these problems will be explained in detail below.

超音波音場の特性は第8図(a)〜(C)に示す様に表
わされる。同図(a)は等直線、同図(b)は方位方向
特性、同図(C)は距離方向の特性を示す。各図から明
らかなように、方位方向は緩やかであるが距離方向は非
常に急峻となっている。かかる特性の信号を1画素幅で
サンプリングし、1/2画素の誤差を許して書き込みを
行った場合、第9図(a)、  (b)に示す様に明ら
かな段差を伴なう。これは隣接するベクトル間において
一方は+1/2画素の誤差を持ち、他方は一1/2画素
の誤差を持つ為に起る現象である。
The characteristics of the ultrasonic sound field are expressed as shown in FIGS. 8(a) to (C). FIG. 5(a) shows the isolinear characteristics, FIG. 2(b) shows the characteristics in the azimuth direction, and FIG. 2(C) shows the characteristics in the distance direction. As is clear from each figure, the azimuth direction is gradual, but the distance direction is very steep. When a signal with such a characteristic is sampled with a width of one pixel and written with an error of 1/2 pixel allowed, a clear step occurs as shown in FIGS. 9(a) and 9(b). This phenomenon occurs because between adjacent vectors, one has an error of +1/2 pixels and the other has an error of 11/2 pixels.

これが距離方向の位置精度不足の問題である。This is the problem of insufficient position accuracy in the distance direction.

また、第10図にθ−40°の位置にある音場(同図(
a))と各方向への断面及びそれに対するサンプル点の
位置とそのサンプルを使って1次補関した時の状態(同
図(b)〜(d))を示して次の問題を説明する。各図
から明らかなように、方位方向に補間した場合は信号変
化が緩やかなので補間による歪は少ないが、水平補間の
場合は信号変化が急なために元の形を表現できずなまっ
てしまう。これが水平補間による折り返しの問題である
In addition, Fig. 10 shows the sound field at the position of θ-40° (same figure (
Explain the following problem by showing a)), the cross section in each direction, the position of the sample point with respect to it, and the state when linear interpolation is performed using the sample ((b) to (d) in the same figure). . As is clear from each figure, when interpolation is performed in the azimuth direction, the signal change is gradual, so there is little distortion due to interpolation, but in the case of horizontal interpolation, the signal change is sudden, so the original shape cannot be expressed and becomes distorted. This is the problem of folding due to horizontal interpolation.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は前記事情に鑑みてなされたものでありメモリへ
のデータの書き込みにおける距離方向の位置精度不足を
解消し、水平補間を用いた場合の折り返しの問題を解決
できる超音波診断装置を提供することを目的とするもの
である。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an ultrasonic diagnostic apparatus that can eliminate the lack of positional accuracy in the distance direction when writing data to a memory, and can solve the problem of aliasing when horizontal interpolation is used. The purpose is to

(発明の概要〕 本発明は、従来のサンプル周期よりも細かなサンプリン
グを行って数倍〜数十倍のデータを得ると共に書き込み
画素と同じ中心点からの距離を持つ位置に入っているサ
ンプリングデータを元にフィルタ演算を行なうことによ
り距離方向の位置精度を向上させ、このようにして全画
素を方位方向へのフィルタ演算によって得られた結果で
埋めることによって水平補間による折り返しを解消する
ようにしたことを特徴とするものである。
(Summary of the Invention) The present invention performs finer sampling than the conventional sampling period to obtain several times to several tens of times more data, and also provides sampling data that is located at the same distance from the center point as the writing pixel. By performing filter calculations based on , the position accuracy in the distance direction is improved, and by filling all pixels with the results obtained by filter calculations in the azimuth direction, aliasing due to horizontal interpolation is eliminated. It is characterized by this.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

先ず本発明の原理を第2図及び第3図を用いて説明する
First, the principle of the present invention will be explained using FIGS. 2 and 3.

従来は第2図に示す様に画素Pを通るビームBMをほぼ
画素間隔でサンプル点(図示大きな黒丸)を決め、その
データを画素中心部の書き込み点(図示白丸)に書き込
む様にしていたが、本発明ではサンプル点を更に細かく
した追加サンプル点(図示型さな黒丸)を設け、ビーム
の出発点が画素Pの中心(☆置迄の距離と間−の距離に
ある)トンプル点のデータを元にファルタ演算を行ない
、その結果によっ°ζ前記画素の中心(白丸)を埋める
様にし°Cいる。この場合のファルタ演算は次式(1)
によって行われる。
Conventionally, as shown in Figure 2, sample points (large black circles in the figure) were determined for the beam BM passing through the pixel P at approximately pixel intervals, and the data was written at the writing point (white circles in the figure) at the center of the pixel. , in the present invention, additional sample points (small black circles shown in the figure) are provided to make the sample points even smaller, and the starting point of the beam is the center of the pixel P (within the distance from ☆ to the distance between -). A filter operation is performed based on , and the center (white circle) of the pixel is filled in with the result. The Falta operation in this case is the following formula (1)
carried out by

上記fl1式から明らかな様に、ファルタ演算を決定す
るのはファルタ関数h(x)の形と、たたみ込みの範囲
Nである。この場合、ファルタ関数は設81法に応じて
無数に変化するものであるから特定されず任意に決める
ことができ、また、たたみ込みの範囲Nもスキャン及び
ハート構成の規模に応じて無限に変化できるものである
から任意に決められる。以−にのことを第3図を参照し
て説明する。
As is clear from the above fl1 equation, what determines the Falter operation is the form of the Falter function h(x) and the range N of convolution. In this case, the Falta function changes infinitely depending on the design method, so it can be arbitrarily determined without being specified, and the convolution range N also changes infinitely depending on the scale of the scan and heart configuration. Since it is possible, it can be decided arbitrarily. The following will be explained with reference to FIG.

同図において例えば画素P2.p3.p4はビームが通
らない範囲である。この場合には各画素の中心点0..
03.0.のそれぞれビーム発生点からの距離に対応す
る円弧り、、L、、l、4を引き、各ラインと交差する
隣接ビームBM、とBMh、□1の交点に位置するサン
プル点S!、S2Z”’a −33’ 、Ss 、Sm
  ’の各組合せによるデータを基にファルタ演算を行
ない、その結果を各画素の中心位置0..0..0.に
書き込むようにしでいる。同様にしてビームが通過する
画素P1についても同様に同一円弧り、上のサンプル点
S1゜Sl ′のデータを基にして中心位置O5に書き
込む。又、更に外のビーム例えばBMn、・・・及びB
M、、・・・のサンプル点データ演算を行っ°ζもよい
In the figure, for example, pixel P2. p3. p4 is a range through which the beam does not pass. In this case, the center point of each pixel is 0. ..
03.0. Draw circular arcs, ,L,,l,4 corresponding to the distances from the beam generation point, respectively, and find the sample point S! located at the intersection of the adjacent beam BM, which intersects each line, and BMh, □1. , S2Z"'a -33' , Ss , Sm
A Falta operation is performed based on the data for each combination of ', and the result is calculated at the center position of each pixel, 0. .. 0. .. 0. I am trying to write it in. Similarly, for the pixel P1 through which the beam passes, data is written in the same arc at the center position O5 based on the data of the upper sample point S1°Sl'. Also, further external beams such as BMn,... and B
It is also possible to perform calculations on the sample point data of M, . . . and °ζ.

ここで、上記ファルタ演算の基になるサンプル点の選択
原理について第4図を参照して説明する。
Here, the principle of selection of sample points on which the above-mentioned Falta calculation is based will be explained with reference to FIG.

隣接するビームBMIlとBM、、の間隔を■7とし、
書き込み目的画素をP3とし、その中心位置を03とし
、このOlを通る水平線とビー1.BM、、の交点に位
置するサンプル点S0迄の距離をX、とし、中心位置O
8からビームBM、、−)−に引いた垂線の交点に位置
するサンプル点を83とし、ビームの偏向角をθとする
と、ビーム11 Mll、、Lのサンプル点S。から他
のサンプル点S3迄の距AN r、は次式(2)によっ
て求められる。
The interval between adjacent beams BMIl and BM, , is set as ■7,
The writing target pixel is P3, its center position is 03, and the horizontal line passing through Ol and B1. Let the distance to the sample point S0 located at the intersection of BM, , be X, and the center position O
Let 83 be the sample point located at the intersection of the perpendicular lines drawn from 8 to the beam BM,, -)-, and let the deflection angle of the beam be θ, then the sample point S of the beam 11 Mll,,L. The distance AN r from to the other sample point S3 is determined by the following equation (2).

r= =xB  ・sin θ      ・+21尚
、サンプル点S0はX方向の累積加算によっで求められ
る座標であり、図示の「ば半径方向の累積加算によって
求められる半径である。
r= =xB ・sin θ ・+21 Note that the sample point S0 is a coordinate determined by cumulative addition in the X direction, and "" shown in the figure is a radius determined by cumulative addition in the radial direction.

上記(2)式によって求められた「、に前記rを加える
ことによってサンプル点S、の位置を知ることができる
The position of the sample point S can be found by adding the r to , which is determined by the above equation (2).

同様にして隣接するビームBM、、のサンプル点S、′
を求め、両者のデータを基にフィルタ演算を行ない、そ
の結果を画素P3の中心03に書き込む。この場合のフ
ィルタ係数は前記Xaと1、を入力することによって書
き込み点と隣りのビームとの位置関係が分るのでそれと
フィルタ特性を与えることによって決定できる。これに
よって、データと係数が出力できるので両者を基に、た
たみ込み演算を行ないその出力を対象とする画素に書き
込むことができるわけである。
Similarly, sample points S,′ of adjacent beams BM, ,
is calculated, a filter operation is performed based on both data, and the result is written in the center 03 of the pixel P3. The filter coefficient in this case can be determined by inputting the above-mentioned Xa and 1 to determine the positional relationship between the writing point and the adjacent beam, and by providing this and the filter characteristics. As a result, data and coefficients can be output, so a convolution operation can be performed based on both, and the output can be written to the target pixel.

また、本発明では空画素が生しないようにするため、全
画素を埋めるような処理を行っている。
Furthermore, in the present invention, in order to prevent empty pixels from occurring, processing is performed to fill all pixels.

これを第5図を参照して説明する。ここではn本口のビ
ームBMllとn−1本口のビームBMゎ−1の間の全
てを埋める場合について説明する。
This will be explained with reference to FIG. Here, a case will be described in which everything between the beam BMll of n main ports and the beam BMゎ-1 of n-1 main ports is filled.

先ず、ベクトル発生部を2系統用意しておき、それぞれ
Y方向は4−1ずつ、X方向はΔX、1及びΔXn−1
ずつ累積加算して行くことでアドレスを発生ずる。Yア
ドレスY、XアドレスXll、X1l−1を演算した後
、Xn Xl−+の演算を行い字画素数を計算する。そ
して、(Y、X、)に書き込みを行なった後、Xl、に
+1し、(Y、X、、+1)に書き込みを行なう。この
動作をXn−X、、−1回行なった後、新らしいアドレ
スを Y=Y+ 1 X11−Xゎ+ΔXl1 xa−、4n−、十ΔXl。
First, prepare two systems of vector generators, each with 4-1 in the Y direction and ΔX, 1 and ΔXn-1 in the X direction.
An address is generated by cumulatively adding each bit. After calculating the Y address Y, the X address Xll, and X1l-1, the calculation of Xn Xl-+ is performed to calculate the number of character pixels. After writing to (Y, X,), +1 is added to Xl, and writing is performed to (Y, X, , +1). After performing this operation Xn-X, -1 times, the new address is Y=Y+ 1 X11-Xゎ+ΔXl1 xa-, 4n-, 1ΔXl.

として発生し、上記の動作を繰り返すことによって第5
図の如くビームで囲まれた範囲の画素1〜36全てを埋
めることができる。
, and by repeating the above operation, the fifth
As shown in the figure, all pixels 1 to 36 in the range surrounded by the beam can be filled.

次に前記原理を実現するための一実施例回路を第1図に
示しで説明する。
Next, an embodiment of a circuit for realizing the above principle will be described with reference to FIG. 1.

この回路は、反射超音波エコー信号をディジタル信号に
変換するA/II変換器(AI’)C)12と、走査さ
れるビームのディジタルデータをスイッチSW1を介し
てそれぞれIライン毎に格納する複数の高速バッファメ
モリ13A〜13Nを備えた高速ハソファメモリ群13
と、各高速バ・7フアメモリからスイッチSW2を介し
て読み出されるデータにフィルタ演算のための係数を掛
ける複数のフィルタ演’[H]5A〜15Nを備えたフ
ィルタ演算器群15と、各フィルタ演荀器15A〜15
Nの出力を加算する加算器16と、この加算器16の出
力を格納し1フレーJ、分の画像データを作成するフレ
ームメモリ14とを有する。このフレームメモリ14へ
のデータ書き込み時のアドレスは次に述べる各回路から
の信りによってi巽択される。
This circuit includes an A/II converter (AI') C) 12 that converts reflected ultrasound echo signals into digital signals, and a plurality of converters that store digital data of the scanned beam for each I line via a switch SW1. A high-speed sofa memory group 13 comprising high-speed buffer memories 13A to 13N.
and a filter operation unit group 15 comprising a plurality of filter operations '[H] 5A to 15N that multiply the data read out from each high-speed buffer memory via switch SW2 by a coefficient for filter operation, and each filter operation unit group 15. Xunki 15A~15
It has an adder 16 that adds the outputs of N, and a frame memory 14 that stores the output of the adder 16 and creates image data for one frame J. The address when data is written into the frame memory 14 is selected depending on the confidence from each circuit described below.

即ち、各回路の基本夕11ツクを発生ずるクロックジェ
ネレータ17と、このり11ノクジェネ1/−タ17の
クロック信号CK、をト1ずっカラン1してXアドレス
選択信号を出力するYアドレス出力うンタ18と、同じ
(クロック信号CK、を入力し、予め定めたX方向単位
アドレス(3号ΔX7とを累積加算するXアドレス(n
)用累積加算器19及びクロックジェネレータ17がら
の2つのクロック信号のうち第1のりL1ツク信号cK
1をクリア信号として第2のクロック信号cK2を台1
ずつカウントしで+αなる出力を発生ずる力うンタ22
と、ごのカウンタ22の出力+αと前記Xアドレス用累
積加算器19がらの出力ΔXとを加算してX方向選択信
号を出力する加算器21とによって構成され、X、Xア
ドレスが選択されるようになっている。ここで、X −
f l”レス用累積加算器は2系統を有し、前述のn番
目のビーム用の累積加算器の他に、その1本手前n−1
番目のビーム用累積加算器20があり、これは前記クロ
ック信号CK、とn−1番目のビームの単位選択信号Δ
Xn−1との累積加算を行なうようになっている。これ
は次に説明するように前述の第4図の射算を実現するた
めに設けられたものである。
That is, the clock generator 17 which generates the basic clock signal of each circuit and the clock signal CK of the clock generator 1/-tor 17 are connected to the Y address output circuit which outputs the X address selection signal. The X address (n
) of the two clock signals from the cumulative adder 19 and the clock generator 17.
1 as the clear signal and the second clock signal cK2 as the clear signal.
The force counter 22 generates an output of +α by counting
and an adder 21 that adds the output +α of each counter 22 and the output ΔX of the X address cumulative adder 19 and outputs an X direction selection signal, and the X and X addresses are selected. It looks like this. Here, X −
The cumulative adder for f l'' has two systems, in addition to the aforementioned cumulative adder for the n-th beam,
There is an accumulation adder 20 for the n-th beam, which uses the clock signal CK and the unit selection signal Δ of the n-1th beam.
Cumulative addition with Xn-1 is performed. This is provided to realize the calculation shown in FIG. 4 described above, as will be explained next.

即ら、2つのXアドレス累積加算器19.20の出力を
引算する引算器23を設けて第4図に示したような隣接
する2本のビームBMnとBMll−。
That is, by providing a subtracter 23 for subtracting the outputs of the two X-address cumulative adders 19 and 20, two adjacent beams BMn and BMll- as shown in FIG.

に交差する目的画素P、の中心0.を通る綿の距ill
、を求め、この出力I、を後述するフィルタ演算器15
のパラメータとして入力すると共に、次段の比較器24
に出力している。比較器24では前記距#Lと前記+1
カウンタ22の出カー蚤αとが比較され、両者が一致し
たときの出力によりクロックジェネレータ17にクリア
信号を出力するようになっている。この結果、Xアドレ
スは距離I4を限度として順次選択されるが、クリアさ
れると再び元の位置に戻って次のXアドレス選択信号と
の関係でアドレス選択が行なわれるようになる。
The center of the target pixel P, which intersects with 0. The distance of cotton through ill
, and this output I is sent to the filter calculator 15, which will be described later.
In addition to inputting it as a parameter of the comparator 24 of the next stage,
It is output to. In the comparator 24, the distance #L and the +1
The output flea α of the counter 22 is compared, and when the two match, a clear signal is output to the clock generator 17. As a result, the X addresses are sequentially selected up to the distance I4, but when cleared, they return to the original position and address selection is performed in relation to the next X address selection signal.

また、前記+1カウンタ22からの出力子αは前記Xア
ドレス(n)用累積加算器19の出力と共に加算器25
に導びかれ、この加算器25から前記第4図に示したビ
ームBM11のサンプル点S。
Further, the output child α from the +1 counter 22 is sent to the adder 25 together with the output of the cumulative adder 19 for the X address (n).
From this adder 25, the sample point S of the beam BM11 shown in FIG.

から目的画素P3の中心03迄の距Mxsが出力される
。この出力X、はビーム偏向角θと共にXY−Rθ変換
器26に入力され、この変換器26によって第4図にお
ける基工Vサンプル点S0から目的サンプル点S3迄の
距#rm  (sin θ・x、)が算出される。
The distance Mxs from to the center 03 of the target pixel P3 is output. This output X, together with the beam deflection angle θ, is input to the XY-Rθ converter 26, and this converter 26 converts the distance #rm (sin θ・x , ) is calculated.

高速バッファ13A〜13Nは次に述べる様な信号によ
ってアドレスが選択される。先ず前記クロックジェネレ
ータ17からのクロック信号CK。
Addresses of the high-speed buffers 13A to 13N are selected by signals as described below. First, the clock signal CK from the clock generator 17.

とサンプリング間隔信号Δrとを累積加算することによ
って第4図に示した半径信号rを出力する高速ハソファ
アドレス選択用累積加算器27と、この累積加算器27
からの出力信号rと前記XY−Rθ変換器26からの出
力信号r、とを加算する加算器28とを備え、この加算
器28の出力に基づいてサンプル点S3が選択されるこ
とになる。
and the sampling interval signal Δr to output the radius signal r shown in FIG.
The sample point S3 is selected based on the output of the adder 28.

尚、サンプリング間隔Δrは従来の数十分の1の細かさ
に設定しである。
Note that the sampling interval Δr is set to be several tenths finer than the conventional one.

一方フィルタ演算器15(例えば15N)は前記引算器
23の出力信号L+ 前記加算器25の出力信号xB+
 フィルタ特性を3人力とする係数決足回路15aと、
これによって決定されたフィルタ係数と前記スイッチS
W、を介して得られるデータとを乗算する乗切器(たた
み込み/i11γ部)15bとによって構成され、iM
 IJeされたサンプル点についてのフィルタ演算が行
われるようになっている。
On the other hand, the filter calculator 15 (for example, 15N) outputs the output signal L+ of the subtracter 23 and the output signal xB+ of the adder 25.
a coefficient determination circuit 15a whose filter characteristics are made by three people;
The filter coefficient determined thereby and the switch S
W, and a multiplier (convolution/i11γ unit) 15b that multiplies the data obtained through iM.
A filter operation is performed on the sample points subjected to IJe.

以トの如く構成された回路の動作は前記原理説明中に述
べたので、以下その+a 要動作のみを説明する。
Since the operation of the circuit configured as described above has been described in the above explanation of the principle, only the +a essential operation thereof will be explained below.

フレームメモリ(FM>14へデータを書き込む際にX
アドレス用カウンタ18の出力とXアドレス用カウンタ
19及び加算器21の出力によりX、Xアドレスを選択
する。このとき、2系統有するXアドレス用累積加算器
19.20の出力の差を引算器23によって求め距91
、内の空画素が全て埋まる迄Xアドレスに順次lを加え
て行く。
When writing data to frame memory (FM>14)
The X and X addresses are selected based on the outputs of the address counter 18, the X address counter 19, and the adder 21. At this time, the subtracter 23 calculates the difference between the outputs of the two systems of X address cumulative adders 19 and 20, and the distance 91
, l is sequentially added to the X address until all empty pixels in , are filled.

そして、Xアドレスを決定する度に加算器25によって
求めた値xBと角度θに基づいζXY−Rθ変換器26
により値rBを求め、この結果と半径rとを加算器28
によって加算して、加算結果を高速バッファアドレス選
択信号とすることにより目的画素の書き込み点と同じ半
径−トにあるサンプルデータを周囲の数本(少なくとも
2本)の高速バッファメモリから読み出しフィルタ演算
を行なう。フィルタ係数は前記値xB、1.を入力する
ことによって目的の書き込み点と隣のビームとの位置関
係が分るので、その値とフィルタ特性とを与えることに
よって決定することができる。ごのフィルタ係数とデー
タとを基にたたみ込み演算を行ない、演算結果を目的画
素の中心点に書き込む。
Then, each time the X address is determined, a ζXY-Rθ converter 26
The value rB is calculated by adding this result and the radius r to the adder 28.
By using the addition result as a high-speed buffer address selection signal, sample data at the same radius as the write point of the target pixel is read out from several (at least two) surrounding high-speed buffer memories and a filter operation is performed. Let's do it. The filter coefficients are the values xB, 1. By inputting , the positional relationship between the target writing point and the adjacent beam can be known, so it can be determined by providing that value and the filter characteristics. A convolution operation is performed based on each filter coefficient and data, and the operation result is written at the center point of the target pixel.

その後Xアドレスに+1を行ない、2本のビームに挾ま
れた水平方向の空画素を埋めて行く。距離りだけ繰り返
した後、次に垂直方向下段の空画素を埋める動作に移行
する。以上の様にして2本のビームに囲まれた範囲の画
素を全て埋める。
After that, +1 is added to the X address to fill in the empty pixels in the horizontal direction sandwiched between the two beams. After repeating for the same distance, the next operation moves on to fill in empty pixels in the lower row in the vertical direction. In the manner described above, all pixels in the range surrounded by the two beams are filled.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以−1−の如く本発明は、全画素を方位方向へのフィル
タ演算によって得られた結果で埋めるので補間対象の信
号は方位方向には緩やかに変化するため歪が少なく、従
来の水平補間法に基づくような折り返しの問題はなくな
る。また、高速バッファメモリには従来の1画素周期の
数分の1〜数十分の1の周期により勺ンプルデータ数を
数倍〜数十倍とし、その全てを格納し、かつフィルタ演
算には複数の高速バッファを対象とし、その中のビーム
発生点から書き込み目的画素の中心点比の距離と同じ位
置にあるサンプル点のデータをサンプルデータとして用
いるので距離方向の位置精度が向上する。
As described in -1- below, in the present invention, all pixels are filled with the results obtained by filter calculation in the azimuth direction, so the signal to be interpolated changes gradually in the azimuth direction, so there is less distortion, and compared to the conventional horizontal interpolation method. This eliminates the problem of wrap-arounds such as those based on . In addition, the high-speed buffer memory can store all of the sample data at a period of a fraction to several tenths of a conventional pixel period, and store all of it. Since a plurality of high-speed buffers are targeted and the data of the sample point located at the same position as the distance of the center point ratio of the writing target pixel from the beam generation point among the buffers is used as sample data, the position accuracy in the distance direction is improved.

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

第1図は本発明の一実施例ブロック図、第2図乃至第5
図は本発明の詳細な説明するための説明図、第6図は従
来の超音波診断装置の概要ブロック図、第7図(a) 
、 (b)は従来装置によるビーム走査とメモリ書き込
み方法を説明するための概略図、第8図(8)〜(c)
は従来の問題点を説明するための超音波音場の特性図、
第9図(a) 、 (b)は同じ〈従来の問題点を説明
するためのサンプリング及びフレームメモリへの書き込
み動作態様図、第10図(a)〜(d)は同じ〈従来装
置の問題点を説明ずるだめの超音波音場特性図とサンプ
リング及び補間態様図である。 l・・・超音波プローブ、BM・・・ビーム、12・・
・A/D変換器、 13・・・高速バッファメモリ群、 14・・・フレームメモリ、15・・・フィルタ演算器
群16・・・加算器、17・・・クロックジェネレータ
、18・・・Xアドレス用カウンタ、 19.20.27・・・アドレス用累積加算器、15a
・・・フィルタ係数決定回路、 15b・・・乗算器、sw、、sw、・・・スイッチ。 弔7図 (b) 7F1、(Xo・Yo)    ミ [−ミ 欧       ゴ、 1゛。 龜に ; ゝ\       )、。 第8図 (G) 東シ日ローG勇に/ 曹  蘭 (b) 第10図
FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of the present invention, and FIGS.
The figure is an explanatory diagram for explaining the present invention in detail, FIG. 6 is a schematic block diagram of a conventional ultrasonic diagnostic apparatus, and FIG. 7(a)
, (b) is a schematic diagram for explaining the beam scanning and memory writing method using the conventional device, and Fig. 8 (8) to (c)
is a characteristic diagram of the ultrasonic sound field to explain the conventional problems,
Figures 9(a) and (b) are the same (sampling and frame memory write operation diagrams for explaining the problems with the conventional device, and Figures 10 (a) to (d) are the same (problems with the conventional device). FIG. 3 is a diagram of ultrasonic sound field characteristics and a diagram of sampling and interpolation modes to explain the points. l...Ultrasonic probe, BM...Beam, 12...
・A/D converter, 13... High-speed buffer memory group, 14... Frame memory, 15... Filter operation unit group 16... Adder, 17... Clock generator, 18... X Address counter, 19.20.27...Address cumulative adder, 15a
... Filter coefficient determination circuit, 15b... Multiplier, sw, , sw, ... Switch. Funeral diagram 7 (b) 7F1, (Xo・Yo) Mi [-mi Europe, 1゛. To the nose; ゝ\ ),. Figure 8 (G) East, Japan, Law, G-Yong / Cao Lan (b) Figure 10

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 放射状に超音波ビームを送受信し、得られた反射データ
を高速バツファ記憶手段を介して画像記憶手段に格納し
、画像記憶手段に格納されたデータを画像表示に供する
超音波診断装置において、高速バツファ記憶手段へのデ
ータ格納の際に画像記憶手段における1画素よりも細か
いサンプリングを行なって格納すると共に、画像記憶手
段の格納目的画素近傍の複数のビームにおける前記目的
画素を同一距離にあるサンプル点のデータを基にフィル
タ演算を行ない、この演算結果を目的画素内に格納する
処理を行ない、同様な処理を繰り返してビーム間に位置
する全画素内にデータを格納することを特徴とする超音
波診断装置。
In an ultrasonic diagnostic apparatus that transmits and receives an ultrasound beam radially, stores the obtained reflection data in an image storage means via a high-speed buffer storage means, and displays the data stored in the image storage means, a high-speed buffer is used. When data is stored in the storage means, sampling is performed finer than one pixel in the image storage means and stored, and the target pixel in a plurality of beams near the storage target pixel of the image storage means is sampled at the same distance. Ultrasonic diagnosis characterized by performing a filter operation based on data, performing a process of storing the result of this operation in a target pixel, and repeating the same process to store data in all pixels located between beams. Device.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57108681A (en) * 1980-11-03 1982-07-06 Yokogawa Hewlett Packard Ltd Scanning converter
JPS59111746A (en) * 1982-12-17 1984-06-28 松下電器産業株式会社 Ultrasonic diagnostic apparatus

Patent Citations (2)

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