KR100352639B1 - 칼라 도플러 영상화 시스템을 위한 칼라 영상 표시방법 및 장치 - Google Patents

칼라 도플러 영상화 시스템을 위한 칼라 영상 표시방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 초음파 칼라 도플러 영상(Ultrasonic Color Doppler Imaging)시스템에 관한 것으로, 특히 초음파영상으로부터 클러터신호(Clutter Signal)의 일종인 플래시 아티팩트(flash artifact)를 제거하여 칼라영상을 표시하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명은 클러터필터링을 한 도플러신호와 클러터필터링을 하지 않은 클러터신호로부터의 정보를 혼합한 결과에 의해 플래시 아티팩트의 존재유무를 판단하여 초음파 칼라 도플러 영상에서 각각의 픽셀의 표시여부를 결정함으로써 고화질의 칼라 영상을 얻을 수 있는 효과가 있다.

Description

칼라 도플러 영상화 시스템을 위한 칼라 영상 표시방법 및 장치{Color image display method and apparatus for color doppler imaging system}
본 발명은 초음파 칼라 도플러 영상(Ultrasonic Color Doppler Imaging)시스템에 관한 것으로, 특히 초음파에코신호를 필터링한 도플러신호와, 필터링을 하지 않은 클러터신호를 포함한 초음파신호의 주파수분석을 통하여 얻은 정보들을 혼합하여 클러터신호의 일종인 플래시 아티팩트(flash artifact)를 제거하여 고화질의 칼라 영상을 표시할 수 있는 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 초음파검사장치는 초음파신호를 검사하고자 하는 대상체에 발사하고, 그 결과 대상체의 불연속면에서 반사되어 되돌아오는 초음파신호를 수신한 다음, 그 수신된 초음파신호를 전기적신호로 변환하여 소정의 영상장치에 출력함으로써 대상체의 내부 상태를 검사한다. 이러한 초음파검사장치는 의료진단용, 비파괴검사 및 수중탐색등에 널리 사용되고 있다.
초음파를 이용한 진단장치의 일종인 도플러진단장치는 신호의 산란강도와 함께 주파수의 편이량을 화상으로 표시하여 줌으로서 생체의 동태(動態)기능을 판단할 수 있게 한다. 특히, 칼라를 표시할 수 있는 칼라 도플러 영상시스템은 수신신호를 복조한 다음 디지털화하여 처리함으로써, 심장이나 대혈관 속을 흐르는 혈류를 실시간 2차원 영상으로 묘사한다. 이러한 칼라도플러영상시스템은 단층상과 혈류정보를 동시에 나타낼 수 있는데, 단층상과 혈류정보를 서로 구별하기 위하여 단층상을 흑백으로 표시하고, 혈류정보를 칼라로 표시한다. 이때, 주사한 초음파빔의 진행방향으로 흐르는 혈류는 따뜻한 색(빨간색 계열)으로, 반대방향의 혈류는 차가운 색(파란색 계열)으로 표시함으로써 혈류에 대한 정보를 좀 더 정확하게 표시할 수 있다.
상술한 칼라도플러영상시스템에 의해 복조된 도플러신호는 심장벽이나 인체조직(tissue)의 움직임에 의한 저주파도플러신호도 포함하고 있다. 클러터신호(Clutter Signal)로 불리우는 이러한 저주파도플러신호는 혈류정보를 검출하는데 방해가 되므로, 혈류정보를 정확히 검출해 내려면 이러한 도플러신호를 제거하는 것이 필수적이다. 심장벽이나 인체조직의 움직임에 의한 클러터신호는 통상 매우 큰 레벨의 신호로서 혈류에 의한 도플러신호보다 대략 수백배 큰 진폭을 갖는다. 이렇게 큰 클러터신호는 주로 혈관벽이나 심장박동 등과 같이 인체 조직이 심하게 움직일 때 또는 진단시 환자가 숨을 쉬거나 진단을 위해 프루브(probe)를 움직일때 주로 나타난다. 이렇게 클러터신호를 포함한 픽셀들은, 느린 속도를 의미하는 흐린 색의 칼라 영상이 칼라 박스 내에 가득 차서 보이게 된다. 실시간 영상에서는 마치 번개가 치는 모양이어서 이러한 클러터신호를 플래시 아티팩트(flash artifact)라고 부른다.
상술한 플래시 아티팩트를 제거하기 위해 클러터필터의 차단주파수를 높이는 방법과, 클러터필터의 차단주파수를 적응적으로 변화시키는 방법(미국특허 제 5664575호의 "Ultrasonic Doppler Imger Having Adaptive Tissue RejectionFilter" Variable Parameters, Zoran B.Banjanin 외 2명, Siemens Medical System, Inc) 및 영상간의 프레임필터를 사용하는 방법(미국특허 제 5722412호, "Hand Held Ultrasonic Diagnostic Instrument", Lauren S.Pflugrath 외 1명, Advanced Technology Laboratories) 등이 제안되었다.
전술한 첫번째 방법은 클러터필터의 차단주파수를 높이면 상대적으로 높은 속도의 플래시 아티팩트의 제거가 가능하나, 무한충격응답(IIR; Infinite Impulse Response)필터의 저지대역(stop-band)의 특성에 의한 필터링 레벨의 한계로 인해 큰 플래시 아티팩트는 제거할 수 없는 문제가 있다. 두번째 방법은 전술한 첫번째 방법에서처럼 차단주파수가 고정된 채로 높아지면 플래시 아티팩트는 줄어들지만 반대로 유용한 도플러 정보가 없어지게 된다. 세번째 방법은, 연속으로 계산된 칼라 프레임의 관계를 보고 최소-최대 필터(min-max filter), 비선형필터(non-linear filter)를 사용해 제거하는 방법으로, 플래시 아티팩트의 속도 고저, 크기와 관계없이 제거할 수 있지만, 연속되는 프레임간의 비선형 필터링을 위해 디스플레이되는 프레임이 실제 스캔된 프레임보다 지연된 것이라는 단점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 칼라 도플러 영상화 시스템에서, 초음파신호를 필터링한 도플러신호와, 필터링을 하지 않은 클러터신호의 주파수분석을 통하여 얻은 정보들을 혼합하여 클러터신호의 일종인 플래시 아티팩트를 제거하여 고화질의 칼라 영상을 표시할 수 있는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
도 1은 클러터신호의 속도가 '0'에 가까울 때, 클러터필터링하기 전(a)과 클러터 필터링후(b)의 신호의 크기를 보여주는 도면,
도 2는 클러터신호의 속도가 0.05×PRF일 때, 클러터필터링하기 전(a)과 클러터 필터링후(b)의 신호의 크기를 보여주는 도면,
도 3은 클러터신호의 속도가 0.01×PRF일 때에 클러터필터링하기 전(a)과 클러터 필터링후(b)의 신호의 크기를 보여주는 도면,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 칼라 도플러 영상 시스템을 위한 칼라 영상 표시장치를 보여주는 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 프로브(probe) 20 : 송신부
30 : 수신부 40 : 빔포머(beamformer)
50 : 직각복조부(quadrature demodulation)
60 : 포락선검파부(envelope detector)
70 : 클러터필터(clutter filter) 80 : 디지탈스캔컨버터(DSC)
90 : 디스플레이부 100 : 후처리수단
110, 120 : 주파수분석부(frequency estimator)
130 : 후처리부(post processing unit)
위와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 초음파도플러신호에 포함되는 클러터신호의 일종인 플래시 아티팩트를 제거하여 칼라 영상을 표시하기 위한 방법에 있어서, 대상체로부터 되돌아온 초음파신호와, 상기 초음파신호를 클러터필터링한 도플러신호의 주파수스펙트럼을 각각 분석하여 클러터정보와 도플러정보를 산출하고, 이 산출된 정보를 이용하여 상기 플래시 아티팩트의 존재유무를 판별하여 해당 픽셀의 칼라 영상 표시여부를 결정하는 초음파 칼라 도플러 영상 시스템을 위한 칼라 영상 표시방법에 있다.
위와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징은 초음파신호에 포함되는 플래시 아티팩트를 제거하여 칼라 영상을 표시하기 위한 장치에 있어서, 대상체로부터 되돌아온 초음파신호를 직각복조한 복소신호에 포함된 클러터신호를 제거하여 도플러신호를 검출하는 클러터 필터; 상기 복소신호에 실린 클러터신호의 주파수스펙트럼을 분석하여 클러터정보를 구하고, 상기 클러터신호가 제거된 도플러신호의 주파수스펙트럼을 분석하여 도플러정보를 구하며, 이들 정보를 혼합하여 상기 플래시 아티팩트가 포함되어 있으면, 해당 픽셀에서 표시하지 않도록 하는 픽셀표시정보를 출력하는 후처리수단; 상기 후처리수단으로부터 인가되는 픽셀표시정보에 따라 메모리에 저장된 칼라 영상신호를 해당 픽셀 위치에 표시 또는 표시하지 않도록 TV주사선으로 변화하는 디지탈스캔컨버터; 및 상기 디지탈스캔컨버터로부터 인가되는 TV주사선에 따라 초음파 칼라 도플러 영상을 표시하는 디스플레이부를 포함하는 초음파 칼라 도플러 영상 시스템을 위한 칼라 영상 표시장치에 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하겠다.
본 발명의 핵심기술은 클러터신호의 특성을 이용하여 플래시 아티팩트를 제거하는 것으로, 아래에서 도면을 참조하여 클러터신호의 특성을 간단히 설명하겠다. 일반적으로, 클러터신호의 다음과 같다.
클러터신호는, 관찰하고자 하는 펄스반복주파수(PRF; Pulse Repetition Frequency)를 기준으로 0.1×PRF 내에 존재한다. 즉, 도플러신호는 다양한 색으로 표현되지만, 클러터신호는 낮은 속도에 해당하는 색으로 표현되며 그 범위도 매우 좁다. 따라서, 클러터신호의 속도는 도플러신호보다 느림을 알 수 있다. 또한, 클러터신호의 크기(power)는 도플러신호보다 크다. 즉, 클러터신호의 크기는 도플러신호에 비해 10∼100배 사이의 크기를 갖는다. 특히 플래시 아티팩트의 경우에는 100배 이상의 크기를 가지므로 클러터필터로 잘 제거되지 않는다. 본 발명에서는 이런 플래시 아티팩트가 클러터필터를 통과해도 도플러신호에 비해 크기가 클 것이라고 가정하였다. 그 이유는 플래시 아티팩트가 존재할 때는 도플러신호의 유무에 관계없이 화면상의 모든 픽셀이 낮은 속도의 한가지 색으로 표현되기 때문이다. 즉, 칼라 도플러 영상을 위해 계산된 픽셀의 평균속도가 클러터신호의 평균속도에 가깝게 나오는데 그 이유는 클러터필터를 통과한 클러터신호의 크기가 매우 크기 때문이다. 또한, 클러터신호는 상대적으로 도플러신호보다 분산이 작다. 다시 말해, 신호의 스펙트럼이 좁은 범위에 몰려있다는 의미이다.
도 1 내지 도 3은 전술한 클러터필터의 특성을 설명하기 위한 도면이다. 도면들에서, 가로축은 주파수를, 세로축은 크기를 나타낸다. 도 1은 클러터신호의속도가 '0'에 가까울때, 도 2는 클러터신호의 속도가 0.05×PRF일때, 도 3은 클러터신호의 속도가 0.01×PRF일때에 클러터필터링하기 전(a)과 클러터 필터링후(b)의 신호의 크기를 보여준다.
도면에서 보여지는 바와같이, 클러터신호의 평균속도가 적은 경우(도 1참조)에는 필터링을 한후의 도플러신호의 평균속도(VDoppler)는 도플러신호에 가깝게 나온다. 그러나, 클러터신호의 속도와 크기가 큰 경우 클러터 필터링을 한 결과인 도플러신호의 평균속도, 파워, 분산은 오히려 클러터신호에 가까움을 알 수 있다. 따라서, 클러터필터를 통과하고 남은 클러터신호의 양이 도플러신호의 평균속도, 파워(power), 분산(variance)의 추정(estimation)에 영향을 줄 수 있음을 알 수 있다.
본 발명에서는 상술한 클러터신호, 특히 플래시 아티팩트의 특성을 이용하여 플래시 아티팩트를 제거하기 위한 방법 및 장치를 제안한다.
도 4는 본 발명의 칼라 도플러 영상화 시스템을 위한 칼라 영상 표시장치를 보여주는 도면이다.
본 발명의 장치는 초음파진동자를 다수 구비하며, 송신부(20)로부터 펄스전압을 인가받아 초음파를 발사하고, 또한 생체로부터 반사된 초음파에코신호를 수신하는 프로브(probe)(10)를 포함한다. 수신부(30)는 프로브(10) 각각의 진동자에서 수신한 초음파에코신호를 증폭한다. 빔포머(Beamformer)(40)는 입력되는 신호들을 서로 다르게 시간지연시킨 다음 모두 더하여 수신집속(receive focusing)을 한다.직각복조부(50)는 송신펄스의 반복주기에 대한 위상변화량을 검출한다. 즉, 수신신호를 복소수로 변환하여 매 샘플링 지점의 수신신호의 위상을 알 수 있다. 포락선검파부(60)는 직각복조부(50)를 거친 복소수신호를 입력받아 흑백영상표시를 위한 포락선 검파(detection)를 수행하여 디지탈 스캔 컨버터(DSC; Digital scan converter)(70)로 전달한다. 클러터필터(clutter filter)(70)는 직각복조부(50)를 거친 복소수신호에 포함된 클러터신호를 필터링하여 출력한다. DSC부(80)는 수신한 초음파신호를 주사방향에 맞게 그 위치의 밝기의 디지탈값에 두어 실시간으로 메모리에 저장하고, 메모리에서 TV주사선의 방향에 맞게 실시간으로 읽어들여 디스플레이부(90)에 표시한다. 이상과 같은 구성은 일반적인 칼라 도플러 영상 시스템에 포함되므로, 그 자세한 설명은 생략하겠다.
또한, 본 발명은 후처리수단(100)을 포함한다. 이 후처리수단(100)은 클러터필터(70)에서 초음파신호를 필터링한 결과인 도플러신호의 주파수스펙트럼을 분석하여 정보를 얻는 제 1주파수분석부(Frequency Estimator)(110)를 포함한다. 또한, 후처리수단(100)은 제 2주파수분석부(120)를 포함한다. 이 제 2주파수분석부(120)는 클러터필터(70)를 거치지 않은 초음파신호에 포함된 클러터신호의 주파수스펙트럼을 분석하여 클러터정보를 얻는다. 후처리부(post processing)(130)는 제 1주파수분석부(110)와 제 2주파수분석부(120)로부터 도플러정보와 클러터정보를 인가받는다. 그래서, 두정보로부터 플래시 아티팩트의 존재여부를 판단하여 플래시 아티팩트가 있다고 판단되는 경우 해당 픽셀을 화면상에 표시하지 않도록 하는 픽셀표시정보를 DSC부(80)로 출력한다.
이하에서, 본 발명의 특징인 후처리수단(100)의 동작을 좀더 구체적으로 설명하겠다.
직각복조부(50)는 복소신호를 클러터필터(70)와 제 2주파수분석부(120)로 출력한다. 클러터필터(70)는 직각복조부(50)를 거친 복소신호를 입력받아 클러터신호를 제거한다. 제 1주파수분석부(110)는 클러터필터가 제거된 도플러신호를 인가받아, 주파수스펙트럼을 분석하여 도플러정보를 추출한다. 또한, 제 2주파수분석부(120)는 필터링되기 전의 클러터신호의 주파수스펙트럼을 분석하여 클러터정보를 추출한다. 본 발명의 실시예에서, 주파수스펙트럼을 분석하는 방법으로는 자기상관(autocorrelation) 방법을 사용한다. 보통 칼라 도플러 영상 모드에서는 이 자기상관 결과를 직접 표시하는 것은 아니고, 전술한 혈류의 파워, 평균 속도, 분산으로 변환하여 이것을 색으로 매핑하는 과정을 거쳐 화면에 표시한다. 아래의 식은 자기상관 결과를 파워(power), 평균속도(velecity), 분산(variance)으로 변환하는 것을 설명하기 위한 것이다.
제 1주파수분석부(110) 및 제 2주파수분석부(120)는 상술한 수학식들을 이용하여 도플러신호 및 클러터신호로부터의 정보 즉, 파워, 평균속도, 분산을 구하여 후처리부(130)로 출력한다. 후처리부(130)는 제 1주파수분석부(110)로부터 도플러정보와, 제 2주파수분석부(120)로부터의 클러터정보를 인가받아 아래와 같은 알고리즘을 이용하여 플래시 아티팩트의 존재여부를 판단하여 해당 픽셀을 칼라 도플러 영상에서 표기/제거할 것인지를 결정한다.
후처리부(130)의 동작 알고리즘은 다음과 같다.
후처리부(130)는 클러터신호 특히 플래시 아티팩트 신호의 파워가 기설정된 기준값 이상인지 판단한다. 기준값 이상이면, 클러터필터가 제대로 필터링을 할 수 없으리라 예상하여 플래시 아티팩트가 존재한 것으로 판단한다. 따라서, 클러터필터링이 제대로 되지 않은 해당 픽셀을 칼라 도플러 영상에서 제거한다.
후처리부(130)는 클러터신호의 분산과 도플러신호의 분산의 차가 기설정된 값 이상이면 클러터신호의 영향이 많은 것으로 판단하여 해당 픽셀을 칼라 도플러 영상에 표시하지 않도록 한다.
또한, 후처리부(130)는 클러터신호의 평균속도와 도플러신호의 평균속도의 차가 기설정된 값 이하이면, 클러터 필터링 이후에도 클러터신호의 영향으로 인해 평균속도의 추정이 잘못 된 것으로 판단하여 해당 픽셀을 칼라 도플러 영상에 표시하지 않도록 한다. 그러나, 클러터신호의 평균속도와 도플러신호의 평균속도의 차가 기설정된 값 보다 작더라도 상기 클러터신호의 평균속도가 기설정된 값 보다 크면, 해당 픽셀에는 클러터신호가 없는 경우로 판단하여 해당 픽셀을 칼라 도플러 영상에 표시하도록 한다.
DSC부(80)는 후처리부(130)로부터의 픽셀표시정보를 인가받아 TV주사선의 방향에 맞게 해당 픽셀을 표시하거나 또는 표시하지 않도록 디스플레이부(90)를 제어한다.
상술한 후처리부(130)의 동작알고리즘들은 개별적으로 사용되기도 하고, 복수개의 조건이 순서를 가지고 적용되기도 한다. 그리고, 각 알고리즘에서의 비교방법도 가정·조건방법을 이용하여 결정할 수 있지만, 퍼지이론을 이용하여 여러 조건에 대한 규칙을 구축하여 결정할 수 있다.
상술한 바와같이, 본 발명은 초음파신호에 포함된 클러터신호 특히 플래시 아티팩트를 제거하기 위한 필터링방법에 관한 것으로, 클러터필터를 통과한 도플러정보와 클러터필터를 통과하지 않은 클러터정보를 혼합한 결과에 대해 플래시 아티팩트의 존재유무를 판단하여 초음파 칼라 도플러 영상을 표시하는 각각의 픽셀의 표시여부를 결정함으로써 고화질의 칼라 영상을 얻을 수 있는 효과가 있다.

Claims (18)

  1. 칼라 도플러 영상시스템에서의 칼라 영상을 표시하기 위한 방법에 있어서,
    (1) 대상체로부터 반사된 초음파신호를 클러터필터링하는 단계;
    (2) 상기 초음파신호와 필터링된 초음파 도플러신호의 주파수스펙트럼을 각각 분석하여 필터링하지 않은 초음파신호에 포함되어 있는 클러터신호의 평균속도, 파워(power), 및 분산(variance)를 클러터정보로 산출하고, 필터링한 초음파 도플러신호의 평균속도, 파워(power), 및 분산(variance)를 도플러정보로 산출하는 단계;
    (3) 상기 클러터신호가 도플러신호에 비해 속도가 느리고, 파워(power)가 크며, 분산(variance)이 작다는 특성에 근거하여, 상기 산출된 클러터정보와 도플러정보로부터 플래시 아티팩트의 존재여부를 판단하는 단계; 및
    (4) 상기 판단결과에 따라 해당 픽셀의 칼라 영상 표시여부를 결정하는 단계를 포함하는 초음파 칼라 도플러 영상 시스템을 위한 칼라 영상 표시방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 (2)단계는 자기상관(autocorrelation)을 통해 주파수스펙트럼을 분석함을 특징으로 하는 초음파 칼라 도플러 영상 시스템을 위한 칼라 영상 표시방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 (4)단계는 (3)단계에서 플래시 아티팩트로 판단되는 픽셀에 대해 칼라 도플러 영상에 표시되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 초음파 칼라 도플러 영상 시스템을 위한 칼라 영상 표시방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 (4)단계는 클러터신호의 파워(power)가 기설정된 값 이상이면 플래시 아티팩트가 있다고 판단하는 것을 특징으로 하는 초음파 칼라 도플러 영상 시스템을 위한 칼라 영상 표시방법.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 (4)단계는 클러터신호의 분산과 도플러신호의 분산의 차가 기설정된 값 이상이면 플래시 아티팩트가 있다고 판단하는 것을 특징으로 하는 초음파 칼라 도플러 영상 시스템을 위한 칼라 영상 표시방법.
  6. 제 3항에 있어서, 상기 (4)단계는 클러터신호의 평균속도와 도플러신호의 평균속도의 차이가 기설정된 값 이하이면 플래시 아티팩트가 있다고 판단하는 것을 특징으로 하는 초음파 칼라 도플러 영상 시스템을 위한 칼라 영상 표시방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 클러터신호의 평균속도가 기설정된 값 보다 크면, 해당 픽셀에는 플래시 아티팩트가 없는 경우로 판단하여 클러터신호의 평균속도와 도플러신호의 평균속도의 차가 기설정된 값 보다 작더라도 해당 픽셀을 표시하는 것을 특징으로 하는 초음파 칼라 도플러 영상 시스템을 위한 칼라 영상 표시방법.
  8. 제 3항 내지 제 7항중 어느 한항에 있어서, 상기 플래시 아티팩트의 존재여부를 판단하는 알고리즘을 개별적으로 적용하여 플래시 아티팩트의 존재여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 초음파 칼라 도플러 영상 시스템을 위한 칼라 영상 표시방법.
  9. 제 3항 내지 제 7항중 어느 한항에 있어서, 상기 플래시 아티팩트의 존재여부를 판단하는 알고리즘에 우선순위를 두어 순차적으로 적용하여 플래시 아티팩트의 존재여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 초음파 칼라 도플러 영상 시스템을 위한 칼라 영상 표시방법.
  10. 제 3항 내지 제 7항중 어느 한항에 있어서, 상기 플래시 아티팩트의 존재여부를 판단하는 부분을 퍼지로직을 사용하여 선택의 자유도를 높이고 효율적으로 판단하는 것을 특징으로 하는 초음파 칼라 도플러 영상 시스템을 위한 칼라 영상 표시방법.
  11. 칼라 도플러 영상시스템에서, 플래시 아티팩트를 제거하여 칼라 영상을 표시하기 위한 장치에 있어서,
    대상체로부터 반사된 초음파신호를 필터링하여 클러터신호가 제거된 도플러신호를 출력하는 클러터필터;
    상기 클러터필터의 입출력신호에 대해 각각 주파수스펙트럼을 분석하고, 분석결과로 얻어진 도플러신호와 클러터신호의 각 파워(power), 평균속도 및 분산(variance)을 포함하는 도플러정보와 클러터정보를 이용하여 플래시 아티팩트 존재여부를 판별하며, 플래시 아티팩트로 판별되는 픽셀이 표시되지 않도록 픽셀표시정보를 출력하는 후처리수단; 및
    상기 후처리수단의 픽셀표시정보에 따라 초음파 칼라 도플러 영상을 표시하는 표시수단을 포함하는 초음파 칼라 도플러 영상 시스템을 위한 칼라 영상 표시장치.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 후처리수단은
    상기 클러터필터에서 클러터신호가 제거된 도플러신호의 주파수스펙트럼을 분석하여 도플러정보를 추출하는 제 1주파수분석부;
    상기 클러터신호가 제거되지 않은 초음파신호의 주파수스펙트럼을 분석하여 클러터정보를 추출하는 제 2주파수분석부;
    상기 도플러정보와 상기 클러터정보를 비교하여 플래시 아티팩트의 존재여부를 판단하고, 플래시 아티팩트가 있다고 판단되면 플래시 아티팩트가 표시될 해당 픽셀을 표시하지 않도록 하고, 플래시 아티팩트가 없다고 판단되면 해당 픽셀을 표시하도록 하는 상기 픽셀표시정보를 출력하는 후처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 칼라 도플러 영상 시스템을 위한 칼라 영상 표시장치.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 제 1주파수분석부는 자기상관법(autocorrelation)을 이용하여 상기 도플러신호의 주파수스펙트럼을 분석함을 특징으로 하는 초음파 칼라 도플러 영상 시스템을 위한 칼라 영상 표시장치.
  14. 제 12항에 있어서, 상기 제 2주파수분석부는 자기상관법(autocorrelation)을 이용하여 상기 초음파신호에 포함된 클러터신호의 주파수스펙트럼을 분석함을 특징으로 하는 초음파 칼라 도플러 영상 시스템을 위한 칼라 영상 표시장치.
  15. 제 13항 또는 제 14항에 있어서, 상기 후처리부는 상기 클러터신호의 파워(power)가 기설정된 값 이상이면 플래시 아티팩트가 있다고 판단하여 해당 픽셀을 표시하지 않도록 하는 상기 픽셀표시정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 초음파 칼라 도플러 영상 시스템을 위한 칼라 영상 표시장치.
  16. 제 13항 또는 제 14항에 있어서, 클러터신호의 분산과 도플러신호의 분산의 차가 기설정된 값 이상이면 플래시 아티팩트가 있다고 판단하여 해당 픽셀을 표시하지 않도록 하는 상기 픽셀표시정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 초음파 칼라 도플러 영상 시스템을 위한 칼라 영상 표시장치.
  17. 제 13항 또는 제 14항에 있어서, 상기 클러터신호의 평균속도와 도플러신호의 평균속도의 차이가 기설정된 값 이하이면 플래시 아티팩트가 있다고 판단하여 해당 픽셀을 표시하지 않도록 하는 상기 픽셀표시정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 초음파 칼라 도플러 영상 시스템을 위한 칼라 영상 표시장치.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 후처리부는 클러터신호의 평균속도와 도플러신호의 평균속도의 차가 기설정된 값 보다 작더라도 상기 클러터신호의 평균속도가 기설정된 값 보다 크면, 해당 픽셀에는 클러터신호가 없는 경우로 판단하여 해당 픽셀을 표시하도록 하는 픽셀표시정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 초음파 칼라 도플러 영상 시스템을 위한 칼라 영상 표시장치.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101100551B1 (ko) 2008-12-17 2011-12-29 삼성메디슨 주식회사 클러터 신호를 필터링하는 초음파 시스템 및 방법
KR101313220B1 (ko) 2010-11-23 2013-09-30 삼성메디슨 주식회사 특성 곡선 정보에 기초하여 컬러 도플러 모드 영상을 제공하는 초음파 시스템 및 방법
KR101575923B1 (ko) 2008-10-13 2015-12-08 아이시스 이노베이션 리미티드 물체의 물리적인 성질을 조사하는 방법 및 시스템
US11650314B2 (en) 2018-02-20 2023-05-16 Samsung Medison Co., Ltd. Method of displaying doppler image and ultrasound diagnosis apparatus for performing the method

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4117383B2 (ja) * 2000-03-22 2008-07-16 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー 超音波撮影装置
US6859565B2 (en) * 2001-04-11 2005-02-22 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Method and apparatus for the removal of flash artifacts
US6689064B2 (en) * 2001-06-22 2004-02-10 Koninklijke Philips Electronics N.V. Ultrasound clutter filter
CN101009928B (zh) * 2006-01-27 2012-09-26 朗迅科技公司 一种用于无线电资源管理的模糊逻辑调度器
EP2053420B1 (en) 2007-10-25 2012-12-05 Samsung Medison Co., Ltd. Method of removing an effect of side lobes in forming an ultrasound synthetic image by motion estimation and compensation
KR20090042152A (ko) * 2007-10-25 2009-04-29 주식회사 메디슨 사이드 로브 레벨의 영향을 제거하는 방법
EP2053419B1 (en) * 2007-10-25 2012-10-17 Samsung Medison Co., Ltd. Apparatus and method of estimating and compensating a motion in forming a synthetic image using a particular scan sequence
KR101055581B1 (ko) * 2008-03-20 2011-08-23 삼성메디슨 주식회사 초음파 시스템 및 클러터 신호 제거용 필터 설정 방법
CN102429684B (zh) * 2010-09-28 2013-10-09 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 一种多普勒彩色血流成像方法和装置
JP5634819B2 (ja) * 2010-10-13 2014-12-03 日立アロカメディカル株式会社 超音波診断装置
US20150331095A1 (en) * 2012-12-26 2015-11-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Sound detection device and sound detection method
EP3022579A1 (en) * 2013-07-19 2016-05-25 Verasonics, Inc. Method and system for arbitrary waveform generation using a tri-state transmit pulser
JP6734079B2 (ja) 2016-03-11 2020-08-05 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 医用診断装置、および医用解析プログラム
US11506771B2 (en) * 2019-09-24 2022-11-22 GE Precision Healthcare LLC System and methods for flash suppression in ultrasound imaging
CN111198499B (zh) * 2019-12-25 2021-07-02 南京南瑞水利水电科技有限公司 同期算法实时评估方法、系统及存储介质
KR20210094686A (ko) * 2020-01-21 2021-07-30 삼성메디슨 주식회사 초음파 영상 장치 및 그 제어방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR850001680A (ko) * 1983-08-25 1985-04-01 사바쇼오이찌 초음파 유체관측장치
JPH06217974A (ja) * 1993-01-22 1994-08-09 Toshiba Corp 超音波診断装置
JPH08182676A (ja) * 1994-12-28 1996-07-16 Toshiba Corp 超音波診断装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5190044A (en) * 1990-03-30 1993-03-02 Kabushiki Kaisha Toshiba Ultrasonic blood flow imaging apparatus
US5152292A (en) * 1990-12-20 1992-10-06 Hewlett-Packard Company Adaptive rejection filter for color flow ultrasound imaging
JP3187148B2 (ja) * 1991-08-26 2001-07-11 株式会社東芝 超音波診断装置
US5445156A (en) * 1994-11-02 1995-08-29 General Electric Company Method for adaptively filtering doppler signals using a complex time domain filter
US5544659A (en) * 1994-12-29 1996-08-13 Siemens Medical Systems, Inc. Ultrasonic doppler imager having a reduced hardware adaptive tissue rejection filter arrangement
US5609155A (en) * 1995-04-26 1997-03-11 Acuson Corporation Energy weighted parameter spatial/temporal filter
US5735797A (en) * 1996-12-30 1998-04-07 General Electric Company Method and apparatus for combining topographic flow power imagery with a B-mode anatomical imagery

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR850001680A (ko) * 1983-08-25 1985-04-01 사바쇼오이찌 초음파 유체관측장치
JPH06217974A (ja) * 1993-01-22 1994-08-09 Toshiba Corp 超音波診断装置
JPH08182676A (ja) * 1994-12-28 1996-07-16 Toshiba Corp 超音波診断装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101575923B1 (ko) 2008-10-13 2015-12-08 아이시스 이노베이션 리미티드 물체의 물리적인 성질을 조사하는 방법 및 시스템
KR101100551B1 (ko) 2008-12-17 2011-12-29 삼성메디슨 주식회사 클러터 신호를 필터링하는 초음파 시스템 및 방법
KR101313220B1 (ko) 2010-11-23 2013-09-30 삼성메디슨 주식회사 특성 곡선 정보에 기초하여 컬러 도플러 모드 영상을 제공하는 초음파 시스템 및 방법
US9261485B2 (en) 2010-11-23 2016-02-16 Samsung Medison Co., Ltd. Providing color doppler image based on qualification curve information in ultrasound system
US11650314B2 (en) 2018-02-20 2023-05-16 Samsung Medison Co., Ltd. Method of displaying doppler image and ultrasound diagnosis apparatus for performing the method

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JP2000354595A (ja) 2000-12-26
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