KR101120806B1 - 탄성 영상의 드롭아웃을 보상하는 초음파 시스템 및 방법 - Google Patents

탄성 영상의 드롭아웃을 보상하는 초음파 시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101120806B1
KR101120806B1 KR1020100102711A KR20100102711A KR101120806B1 KR 101120806 B1 KR101120806 B1 KR 101120806B1 KR 1020100102711 A KR1020100102711 A KR 1020100102711A KR 20100102711 A KR20100102711 A KR 20100102711A KR 101120806 B1 KR101120806 B1 KR 101120806B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pixels
window
pixel
value
frame
Prior art date
Application number
KR1020100102711A
Other languages
English (en)
Inventor
박상식
신동국
안동기
정목근
Original Assignee
삼성메디슨 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성메디슨 주식회사 filed Critical 삼성메디슨 주식회사
Priority to KR1020100102711A priority Critical patent/KR101120806B1/ko
Priority to US13/107,356 priority patent/US8503714B2/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101120806B1 publication Critical patent/KR101120806B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/48—Diagnostic techniques
    • A61B8/485—Diagnostic techniques involving measuring strain or elastic properties
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T5/00—Image enhancement or restoration
    • G06T5/50—Image enhancement or restoration using two or more images, e.g. averaging or subtraction
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0012—Biomedical image inspection
    • G06T7/0014—Biomedical image inspection using an image reference approach
    • G06T7/0016—Biomedical image inspection using an image reference approach involving temporal comparison
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10132—Ultrasound image
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/20—Special algorithmic details
    • G06T2207/20212—Image combination
    • G06T2207/20216—Image averaging
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30004—Biomedical image processing
    • G06T2207/30068—Mammography; Breast

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Abstract

탄성 영상에서 인접하는 픽셀들의 픽셀값(예를 들어, 변위)에 기초하여 탄성 영상의 드롭아웃(dropout)을 보상하는 초음파 시스템 및 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 초음파 시스템은, 대상체를 압축(compression)하지 않는 동안에 제1 프레임에 해당하는 제1 초음파 데이터를 획득하고, 대상체를 압축하는 동안에 제2 프레임에 해당하는 제2 초음파 데이터를 획득하도록 동작하는 초음파 데이터 획득부; 및 초음파 데이터 획득부에 연결되고, 제1 프레임 및 제2 프레임 각각에 제1 윈도우를 설정하고, 상기 제1 윈도우를 측 방향(lateral direction) 및 축 방향(axial direction)으로 이동시키면서 제1 및 제2 초음파 데이터에 기초하여 제1 윈도우 간에 상관 연산을 수행하여 탄성 영상의 K(K는 1 이상의 정수)번째 행의 픽셀들 각각에 해당하는 변위를 산출하고, K번째 행의 픽셀들 각각을 기준으로 사전 설정된 개수의 픽셀을 포함하는 제2 윈도우를 설정하고, 제2 윈도우내의 픽셀들의 픽셀값에 기초하여 드롭아웃(dropout)에 해당하는 변위 계산 오차 발생 유무를 판단하여 K번째 행의 픽셀들 각각의 픽셀값을 설정하도록 동작하는 프로세서를 포함한다.

Description

탄성 영상의 드롭아웃을 보상하는 초음파 시스템 및 방법{ULTRASOUND SYSTEM AND METHOD FOR CORRECTING DROPOUT OF ELASTIC IMAGE}
본 발명은 초음파 시스템에 관한 것으로, 특히 탄성 영상의 드롭아웃(dropout)을 보상하는 초음파 시스템 및 방법에 관한 것이다.
초음파 시스템은 무침습 및 비파괴 특성을 가지고 있어, 대상체 내부의 정보를 얻기 위한 의료 분야에서 널리 이용되고 있다. 대상체를 직접 절개하여 관찰하는 외과 수술의 필요 없이, 초음파 시스템은 대상체 내부의 고해상도 영상을 실시간으로 의사에게 제공할 수 있어 의료 분야에서 매우 중요하게 사용되고 있다.
초음파 시스템은 대상체로부터 반사되는 초음파 신호(즉, 초음파 에코신호)의 반사 계수를 2차원 영상으로 보이는 B 모드(brightness mode) 영상을 제공하고 있다. B 모드 영상은 매질의 음향 임피던스를 영상화하는 것으로, 종양 또는 암과 같은 비정상 조직은 정상 조직과 비교하여 반사계수의 차이가 나지 않아 B 모드 영상을 이용하여 비정상 조직을 관측하는데 어려움이 있다.
이와 같이, 반사계수의 차이가 나지 않는 조직은 외부에서 힘, 즉 스트레스(compression)를 가하지 않았을 때와 가하였을 때 매질의 기계적인 반응 차이에 기초하여 대상체의 병소를 분석하는 탄성 영상법을 이용하여 관측할 수 있다. 탄성 영상법은 기준영상에서 진단할 수 없는 조직의 기계적인 성질을 영상화하므로 병소의 진단에 큰 도움을 준다. 이 탄성 영상법은 조직의 탄성이 병리학적 현상과 관련 있음을 이용한다. 예를 들어 암이나 종양과 같은 비정상 조직은 정상 조직에 비해 단단하므로 외부에서 동일한 크기의 스트레스를 가하였을 때 정상 조직에 비해 변형되는 정도가 작다.
이와 같이, 탄성 영상법은 외부에서 동일한 압력(compression)을 가하여 조직을 변형시킬 경우 암과 같이 단단한 조직은 변형되는 정도가 적고 연부조직은 쉽게 모양이 변하는 형상을 이용하여 조직의 병소를 확인하는 영상기법이다. 단위 면적당 가해지는 스트레스에 의해 변형된 정도를 변형률, 즉 스트레인(strain)이라 하며, 탄성계수(Young's modulus)는 스트레인에 대한 스트레스의 비율값으로 정의된다. 스트레인은 변위의 미분값이다. 여기서, 변위는 대상체에 압력을 가하기 전과 후의 초음파 데이터를 이용하여 대상체내에 존재하는 조직이 어느정도 움직였는지를 나타낸다.
한편, 초음파 시스템은 대상체에 압력을 가하기 전의 프레임과 대상체에 압력을 가한 후의 프레임 간에 순차적으로 축(axial) 방향으로 윈도우(window)에 대해 상관(correlation) 연산을 수행하여 변위를 산출하였다. 이때, 대상체에 압력을 가하기 전의 프레임의 윈도우와 대상체에 압력을 가한 후의 프레임의 윈도우의 위치 차이가 크면 위상(phase)의 범위를 벗어나 비상관 오차(decorrelation error)가 발생한다.
종래에는 비상관 오차를 제거하기 위해 윈도우의 현재 위치를 기준으로 초기 변위(initial displacement)(즉, 윈도우의 현재 위치를 기준으로 축 방향으로 이미 산출된 윈도우의 변위)를 설정하고, 설정된 초기 변위만큼 윈도우를 이동시킨 후 변위를 산출하였다. 이로 인해, 초기 변위에 오차가 발행할 경우, 그 위치에서부터 축 방향으로 계속 오차가 발생하여, 탄성영상에 드롭아웃(dropout) 현상, 즉 세로줄이 생기게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 탄성 영상에서 인접하는 픽셀들의 픽셀값(예를 들어, 변위)에 기초하여 탄성 영상의 드롭아웃(dropout)을 보상하는 초음파 시스템 및 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 초음파 시스템은, 대상체를 압축(compression)하지 않는 동안에 제1 프레임에 해당하는 제1 초음파 데이터를 획득하고, 상기 대상체를 압축하는 동안에 제2 프레임에 해당하는 제2 초음파 데이터를 획득하도록 동작하는 초음파 데이터 획득부; 및 상기 초음파 데이터 획득부에 연결되고, 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 각각에 제1 윈도우를 설정하고, 상기 제1 윈도우를 측 방향(lateral direction) 및 축 방향(axial direction)으로 이동시키면서, 상기 제1 초음파 데이터 및 상기 제2 초음파 데이터에 기초하여 상기 제1 윈도우 간에 상관 연산을 수행하여 탄성 영상의 K(K는 1 이상의 정수)번째 행의 픽셀들 각각에 해당하는 변위를 산출하고, 상기 K번째 행의 픽셀들 각각을 기준으로 사전 설정된 개수의 픽셀을 포함하는 제2 윈도우를 설정하고, 상기 제2 윈도우내의 픽셀들의 픽셀값에 기초하여 드롭아웃(dropout)에 해당하는 변위 계산 오차 발생 유무를 판단하여 상기 K번째 행의 픽셀들 각각의 픽셀값을 설정하도록 동작하는 프로세서를 포함한다.
또한 본 발명에 따른 탄성 영상의 드롭아웃 보상 방법은, a) 대상체를 압축(compression)하지 않는 동안에 제1 프레임에 해당하는 제1 초음파 데이터를 획득하는 단계; b) 상기 대상체를 압축하는 동안에 제2 프레임에 해당하는 제2 초음파 데이터를 획득하는 단계; c) 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 각각에 제1 윈도우를 설정하는 단계; d) 제1 윈도우를 측 방향(lateral direction) 및 축 방향(axial direction)으로 이동시키면서, 상기 제1 초음파 데이터 및 상기 제2 초음파 데이터에 기초하여 상기 제1 윈도우 간에 상관 연산을 수행하여 탄성 영상의 K(K는 1 이상의 정수)번째 행의 픽셀들 각각에 해당하는 변위를 산출하는 단계; e) 상기 K번째 행의 픽셀들 각각을 기준으로 사전 설정된 개수의 픽셀을 포함하는 제2 윈도우를 설정하는 단계; 및 f) 상기 제2 윈도우내의 픽셀들의 픽셀값에 기초하여 드롭아웃(dropout)에 해당하는 변위 계산 오차 발생 유무를 판단하여 상기 K번째 행의 픽셀들 각각의 픽셀값을 설정하는 단계를 포함한다.
또한 본 발명에 따른, 탄성영상의 드롭아웃을 보상하는 방법을 수행하기 위한 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독가능 기록매체로서, 상기 방법은, a) 대상체를 압축(compression)하지 않는 동안에 제1 프레임에 해당하는 제1 초음파 데이터를 획득하는 단계; b) 상기 대상체를 압축하는 동안에 제2 프레임에 해당하는 제2 초음파 데이터를 획득하는 단계; c) 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 각각에 제1 윈도우를 설정하는 단계; d) 제1 윈도우를 측 방향(lateral direction) 및 축 방향(axial direction)으로 이동시키면서, 상기 제1 초음파 데이터 및 상기 제2 초음파 데이터에 기초하여 상기 제1 윈도우 간에 상관 연산을 수행하여 탄성 영상의 K(K는 1 이상의 정수)번째 행의 픽셀들 각각에 해당하는 변위를 산출하는 단계; e) 상기 K번째 행의 픽셀들 각각을 기준으로 사전 설정된 개수의 픽셀을 포함하는 제2 윈도우를 설정하는 단계; 및 f) 상기 제2 윈도우내의 픽셀들의 픽셀값에 기초하여 드롭아웃(dropout)에 해당하는 변위 계산 오차 발생 유무를 판단하여 상기 K번째 행의 픽셀들 각각의 픽셀값을 설정하는 단계를 포함한다.
본 발명은 탄성영상에 발생할 수 있는 드롭아웃(dropout)을 감소시킬 수 있어, 탄성영상의 화질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초음파 시스템의 구성을 보이는 블록도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 초음파 데이터 획득부의 구성을 보이는 블록도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 탄성 영상을 형성하는 절차를 보이는 플로우챠트.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 윈도우를 보이는 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초음파 시스템의 구성을 보이는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 초음파 시스템(100)은 초음파 데이터 획득부(110), 프로세서(120), 저장부(130) 및 디스플레이부(140)를 포함한다.
초음파 데이터 획득부(110)는 초음파 신호를 대상체에 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 신호(즉, 초음파 에코신호)를 수신하여 초음파 데이터를 획득한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 초음파 데이터 획득부의 구성을 보이는 블록도이다. 도 2를 참조하면, 초음파 데이터 획득부(110)는 초음파 프로브(210), 송신신호 형성부(220), 빔 포머(230) 및 초음파 데이터 형성부(240)를 포함한다.
초음파 프로브(210)는 사용자로부터 제공되는 힘을 대상체에 인가하여 대상체를 압축(compression)한다. 초음파 프로브(210)는 전기적 신호와 초음파 신호를 상호 변환하도록 동작하는 복수의 변환소자(transducer element)(도시하지 않음)를 포함한다. 초음파 프로브(210)는 초음파 신호를 대상체에 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 수신신호를 형성한다. 수신신호는 아날로그 신호이다.
전술한 실시예에서는 초음파 프로브(210)가 사용자로부터 제공되는 힘을 대상체에 인가하는 것으로 설명하였지만, 반드시 이에 한정되지 않고, 다른 실시예에서는 대상체를 압축하기 위한 별도의 장치를 이용하여 대상체를 압축할 수도 있다.
송신신호 형성부(220)는 초음파 신호의 송신을 제어한다. 또한, 송신신호 형성부(220)는 변환소자 및 집속점을 고려하여, 프레임을 얻기 위한 송신신호를 형성한다. 프레임은 B 모드(brightness mode) 영상을 포함한다. 그러나, 프레임은 반드시 이에 한정되지 않는다.
본 실시예에서, 송신신호 형성부(220)는 대상체를 압축하지 않는 동안에 프레임(이하, 제1 프레임이라 함)을 얻기 위한 제1 송신신호를 형성한다. 따라서, 초음파 프로브(210)는 송신신호 형성부(220)로부터 제1 송신신호가 제공되면, 제1 송신신호를 초음파 신호로 변환하여 대상체에 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 제1 수신신호를 형성한다. 또한, 송신신호 형성부(220)는 대상체를 압축하는 동안에 프레임(이하, 제2 프레임이라 함)을 얻기 위한 제2 송신신호를 형성한다. 따라서, 초음파 프로브(210)는 송신신호 형성부(220)로부터 제2 송신신호가 제공되면, 제2 송신신호를 초음파 신호로 변환하여 대상체에 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 제2 수신신호를 형성한다.
빔 포머(230)는 초음파 프로브(210)로부터 제공되는 수신신호를 아날로그 디지털 변환하여 디지털 신호를 형성한다. 또한, 빔 포머(230)는 변환소자 및 집속점을 고려하여, 디지털 신호를 수신집속시켜 수신집속신호를 형성한다.
본 실시예에서, 빔 포머(230)는 초음파 프로브(210)로부터 제1 수신신호가 제공되면, 제1 수신신호를 아날로그 디지털 변환하여 제1 디지털 신호를 형성한다. 빔 포머(230)는 변환소자 및 집속점을 고려하여, 제1 디지털 신호를 수신집속시켜 제1 수신집속신호를 형성한다. 또한, 빔 포머(230)는 초음파 프로브(210)로부터 제2 수신신호가 제공되면, 제2 수신신호를 아날로그 디지털 변환하여 제2 디지털 신호를 형성한다. 빔 포머(230)는 변환소자 및 집속점을 고려하여, 제2 디지털 신호를 수신집속시켜 제2 수신집속신호를 형성한다.
초음파 데이터 형성부(240)는 빔 포머(230)로부터 제공되는 수신집속신호를 이용하여 초음파 데이터를 형성한다. 초음파 데이터는 IQ(in-phase/quadrature) 데이터를 포함한다. 그러나, 초음파 데이터는 반드시 이에 한정되지 않는다. 또한, 초음파 데이터 형성부(240)는 초음파 데이터를 형성하는데 필요한 다양한 신호 처리(예를 들어, 이득(gain) 조절 등)를 수신집속신호에 수행할 수도 있다.
본 실시예에서, 초음파 데이터 형성부(240)는 빔 포머(230)로부터 제1 수신집속신호가 제공되면, 제1 수신집속신호를 이용하여 제1 프레임에 해당하는 제1 초음파 데이터를 형성한다. 또한, 초음파 데이터 형성부(240)는 빔 포머(230)로부터 제2 수신집속신호가 제공되면, 제2 수신집속신호를 이용하여 제2 프레임에 해당하는 제2 초음파 데이터를 형성한다.
다시 도 1을 참조하면, 프로세서(120)는 초음파 데이터 획득부(110)에 연결된다. 프로세서(120)는 CPU(central processing unit), 마이크로프로세서(microprocessor), GPU(graphic processing unit) 등을 포함한다. 그러나, 프로세서(120)는 반드시 이에 한정되지 않는다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 탄성영상을 형성하는 절차를 보이는 플로우챠트이다. 도 3을 참조하면, 프로세서(120)는 제1 초음파 데이터에 해당하는 제1 프레임 및 제2 초음파 데이터에 해당하는 제2 프레임 각각에 제1 윈도우(window)를 설정한다(S302). 제1 윈도우는 사전 설정된 크기를 갖는다.
프로세서(120)는 제1 프레임 및 제2 프레임 각각에 설정된 제1 윈도우를 프레임의 측 방향(lateral direction)으로 이동시키면서 제1 도우 간에 상관(correlation) 연산을 수행하여 탄성 영상에 해당하는 제3 프레임의 K(1≤K≤N)번째 행(RK, 도 4 참조)의 픽셀들 각각에 해당하는 변위를 산출한다(S304).
프로세서(120)는 제3 프레임의 K(1≤K≤N)번째 행(RK, 도 4 참조)의 픽셀들 각각에 대해 인접하는 픽셀들을 포함하는 제2 윈도우를 설정한다(S306). 일례로서, 프로세서(120)는 도 4에 도시된 바와 같이 제3 프레임(F3)의 4번째 행(R4)의 픽셀(P4 ,4)을 기준으로, 3번째 행(R3)에서 픽셀(P4 ,4)에 인접하는 픽셀들(P3 ,1, P3 ,2, P3,3, P3 ,4, P3 ,5, P3 ,6, P3 ,7) 및 4번째 행(R4)에서 픽셀(P4 ,4)에 인접하는 픽셀들(P4 ,1, P4,2, P4 ,3, P4 ,5, P4 ,6, P4 ,7)을 포함하는 제2 윈도우(W)를 설정한다.
전술한 예에서는 제2 윈도우(W)는 7×2 크기를 갖는 것으로 설명하였지만, 반드시 이에 한정되지 않고, 필요에 따라 다양하게 변경할 수 있음을 당업자라면 충분히 이해할 수 있을 것이다.
프로세서(120)는 제2 윈도우내의 픽셀들 중에서 해당 픽셀(즉, 제2 윈도우의 기준이 된 픽셀)을 제외한 픽셀들의 픽셀값의 평균값을 산출한다(S308). 일례로서, 프로세서(120)는 도 4에 도시된 바와 같이 제2 윈도우(W)내의 픽셀들(P3 ,1, P3 ,2, P3,3, P3 ,4, P3 ,5, P3 ,6, P3 ,7, P4 ,1, P4 ,2, P4 ,3, P4 ,4, P4 ,5, P4 ,6, P4 ,7) 중에서 해당 픽셀(P4 ,4)을 제외한 픽셀들(P3 ,1, P3 ,2, P3 ,3, P3 ,4, P3 ,5, P3 ,6, P3 ,7, P4 ,1, P4 ,2, P4 ,3, P4 ,5, P4,6, P4 ,7)의 평균값을 산출한다.
프로세서(120)는 해당 픽셀의 픽셀값(즉, 변위)과 평균값 간의 차이값을 산출하고(S310), 산출된 차이값을 사전 설정된 임계값과 비교한다(S312). 여기서, 임계값은 변위 계산 오차의 발생 유무를 판별하기 위한 임계값이다.
단계 S312에서 차이값이 임계값 이상인 것으로 판단되면, 즉 변위 계산 오차가 발생한 것으로 판단되면, 프로세서(120)는 제2 윈도우내의 픽셀들의 픽셀값에 기초하여 중간값을 산출하고(S314), 산출된 중간값을 해당 픽셀의 픽셀값으로 설정한다(S316). 일례로서, 프로세서(120)는 제2 윈도우(W)내의 픽셀들(P3 ,1, P3 ,2, P3 ,3, P3,4, P3 ,5, P3 ,6, P3 ,7, P4 ,1, P4 ,2, P4 ,3, P4 ,4, P4 ,5, P4 ,6, P4 ,7)의 픽셀값을 중간값 필터(median filter)에 적용하여 중간값을 산출하고, 산출된 중간값을 해당 픽셀(P4 ,4)의 픽셀값으로 설정(즉, 치환)한다..
한편, 단계 S312에서 차이값이 임계값 미만인 것으로 판단되면, 즉 변위 계산 오차가 발생하지 않은 것으로 판단되면, 프로세서(120)는 단계 S304에서 산출된 변위를 해당 픽셀의 픽셀값으로 설정한다.
프로세서(120)는 제1 윈도우를 축 방향으로 이동시키면서 전술한 바와 같은 과정을 수행하여 제3 프레임의 모든 픽셀에 해당하는 픽셀값을 설정한다(S318). 프로세서(120)는 설정된 픽셀값(즉, 변위)에 기초하여 탄성영상을 형성한다(S320). 변위에 기초하여 탄성영상을 형성하는 방법은 공지된 다양한 방법을 이용하여 수행될 수 있으므로 본 실시예에서 상세하게 설명하지 않는다.
다시 도 1을 참조하면, 저장부(130)는 초음파 데이터 획득부(110)에서 획득된 초음파 데이터를 저장한다. 또한, 저장부(130)는 프로세서(120)에서 산출된 변위를 저장할 수도 있다. 디스플레이부(140)는 프로세서(120)에서 형성된 탄성 영상을 디스플레이한다.
본 발명이 바람직한 실시예를 통해 설명되고 예시되었으나, 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 사항 및 범주를 벗어나지 않고 여러 가지 변경 및 변형이 이루어질 수 있음을 알 수 있을 것이다.
100: 초음파 시스템 110: 초음파 데이터 획득부
120: 프로세서 130: 저장부
140: 디스플레이부 210: 초음파 프로브
220: 송신신호 형성부 230: 빔 포머
240: 초음파 데이터 형성부 F3: 제3 프레임
W: 제2 윈도우

Claims (11)

  1. 초음파 시스템으로서,
    대상체를 압축(compression)하지 않는 동안에 제1 프레임에 해당하는 제1 초음파 데이터를 획득하고, 상기 대상체를 압축하는 동안에 제2 프레임에 해당하는 제2 초음파 데이터를 획득하도록 동작하는 초음파 데이터 획득부; 및
    상기 초음파 데이터 획득부에 연결되고, 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 각각에 제1 윈도우를 설정하고, 상기 제1 윈도우를 측 방향(lateral direction) 및 축 방향(axial direction)으로 이동시키면서, 상기 제1 초음파 데이터 및 상기 제2 초음파 데이터에 기초하여 상기 제1 윈도우 간에 상관 연산을 수행하여 탄성 영상의 K(K는 1 이상의 정수)번째 행의 픽셀들 각각에 해당하는 변위를 산출하고, 상기 K번째 행의 픽셀들 각각을 기준으로 사전 설정된 개수의 픽셀을 포함하는 제2 윈도우를 설정하고, 상기 제2 윈도우내의 픽셀들의 픽셀값에 기초하여 드롭아웃(dropout)에 해당하는 변위 계산 오차 발생 유무를 판단하여 상기 K번째 행의 픽셀들 각각의 픽셀값을 설정하는 프로세서
    를 포함하는 초음파 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 K번째 행의 픽셀들 각각을 기준으로, 상기 K번째 행 및 상기 탄성 영상의 (K-1)번째 행 각각에서 해당 픽셀에 인접하는 복수의 픽셀들을 포함하는 상기 제2 윈도우를 설정하도록 동작하는 초음파 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제2 윈도우내의 픽셀들 중에서 상기 해당 픽셀을 제외한 픽셀들의 픽셀값의 평균값을 산출하고,
    상기 해당 픽셀의 픽셀값과 상기 평균값 간의 차이값을 산출하고,
    상기 차이값과 상기 변위 계산 오차 발생 유무를 판단하기 위한 임계값을 비교하여, 상기 차이값이 상기 임계값 이상인 것으로 판단되면, 상기 제2 윈도우내의 픽셀들의 중간값을 산출하고,
    상기 중간값을 상기 해당 픽셀의 픽셀값으로 설정하도록 동작하는 초음파 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 제2 윈도우내의 픽셀들의 픽셀값을 중간값 필터(median filter)에 적용하여 상기 중간값을 산출하도록 동작하는 초음파 시스템.
  5. 제3항에 잇어서, 상기 프로세서는, 상기 차이값이 상기 임계값 미만인 것으로 판단되면, 상기 산출된 변위를 상기 해당 픽셀의 픽셀값으로 설정하는 초음파 시스템.
  6. 탄성 영상의 드롭아웃을 보상하는 방법으로서,
    a) 대상체를 압축(compression)하지 않는 동안에 제1 프레임에 해당하는 제1 초음파 데이터를 획득하는 단계;
    b) 상기 대상체를 압축하는 동안에 제2 프레임에 해당하는 제2 초음파 데이터를 획득하는 단계;
    c) 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 각각에 제1 윈도우를 설정하는 단계;
    d) 제1 윈도우를 측 방향(lateral direction) 및 축 방향(axial direction)으로 이동시키면서, 상기 제1 초음파 데이터 및 상기 제2 초음파 데이터에 기초하여 상기 제1 윈도우 간에 상관 연산을 수행하여 탄성 영상의 K(K는 1 이상의 정수)번째 행의 픽셀들 각각에 해당하는 변위를 산출하는 단계;
    e) 상기 K번째 행의 픽셀들 각각을 기준으로 사전 설정된 개수의 픽셀을 포함하는 제2 윈도우를 설정하는 단계; 및
    f) 상기 제2 윈도우내의 픽셀들의 픽셀값에 기초하여 드롭아웃(dropout)에 해당하는 변위 계산 오차 발생 유무를 판단하여 상기 K번째 행의 픽셀들 각각의 픽셀값을 설정하는 단계
    를 포함하는 드롭아웃 보상 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 단계 e)는,
    상기 K번째 행의 픽셀들 각각을 기준으로, 상기 K번째 행 및 상기 탄성 영상의 (K-1)번째 행 각각에서 해당 픽셀에 인접하는 복수의 픽셀들을 포함하는 상기 제2 윈도우를 설정하는 단계
    를 포함하는 드롭아웃 보상 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 단계 f)는,
    상기 제2 윈도우내의 픽셀들 중에서 상기 해당 픽셀을 제외한 픽셀들의 픽셀값의 평균값을 산출하는 단계;
    상기 해당 픽셀의 픽셀값과 상기 평균값 간의 차이값을 산출하는 단계;
    상기 차이값과 상기 변위 계산 오차 발생 유무를 판단하기 위한 임계값을 비교하는 단계;
    상기 차이값이 상기 임계값 이상인 것으로 판단되면, 상기 제2 윈도우내의 픽셀들의 중간값을 산출하는 단계; 및
    상기 중간값을 상기 해당 픽셀의 픽셀값으로 설정하는 단계
    를 포함하는 드롭아웃 보상 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 단계 f)는,
    상기 제2 윈도우내의 픽셀들의 픽셀값을 중간값 필터(median filter)에 적용하여 상기 중간값을 산출하는 단계
    를 포함하는 드롭아웃 보상 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 단계 f)는
    상기 차이값이 상기 임계값 미만인 것으로 판단되면, 상기 단계 d)에서 산출된 변위를 상기 해당 픽셀의 픽셀값으로 설정하는 단계
    를 포함하는 드롭아웃 보상 방법.
  11. 탄성영상의 드롭아웃을 보상하는 방법을 수행하기 위한 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독가능 기록매체로서, 상기 방법은,
    a) 대상체를 압축(compression)하지 않는 동안에 제1 프레임에 해당하는 제1 초음파 데이터를 획득하는 단계;
    b) 상기 대상체를 압축하는 동안에 제2 프레임에 해당하는 제2 초음파 데이터를 획득하는 단계;
    c) 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 각각에 제1 윈도우를 설정하는 단계;
    d) 제1 윈도우를 측 방향(lateral direction) 및 축 방향(axial direction)으로 이동시키면서, 상기 제1 초음파 데이터 및 상기 제2 초음파 데이터에 기초하여 상기 제1 윈도우 간에 상관 연산을 수행하여 탄성 영상의 K(K는 1 이상의 정수)번째 행의 픽셀들 각각에 해당하는 변위를 산출하는 단계;
    e) 상기 K번째 행의 픽셀들 각각을 기준으로 사전 설정된 개수의 픽셀을 포함하는 제2 윈도우를 설정하는 단계; 및
    f) 상기 제2 윈도우내의 픽셀들의 픽셀값에 기초하여 드롭아웃(dropout)에 해당하는 변위 계산 오차 발생 유무를 판단하여 상기 K번째 행의 픽셀들 각각의 픽셀값을 설정하는 단계
    를 포함하는 컴퓨터 판독가능 기록매체.
KR1020100102711A 2010-10-21 2010-10-21 탄성 영상의 드롭아웃을 보상하는 초음파 시스템 및 방법 KR101120806B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100102711A KR101120806B1 (ko) 2010-10-21 2010-10-21 탄성 영상의 드롭아웃을 보상하는 초음파 시스템 및 방법
US13/107,356 US8503714B2 (en) 2010-10-21 2011-05-13 Dropout correction in ultrasound strain imaging

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100102711A KR101120806B1 (ko) 2010-10-21 2010-10-21 탄성 영상의 드롭아웃을 보상하는 초음파 시스템 및 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101120806B1 true KR101120806B1 (ko) 2012-03-22

Family

ID=45973057

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100102711A KR101120806B1 (ko) 2010-10-21 2010-10-21 탄성 영상의 드롭아웃을 보상하는 초음파 시스템 및 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8503714B2 (ko)
KR (1) KR101120806B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017026278A1 (ja) * 2015-08-07 2017-02-16 株式会社日立製作所 超音波撮像装置および超音波探触子
US10675002B2 (en) 2016-01-02 2020-06-09 Ahmed M Ehab Mahmoud Method and apparatus to measure tissue displacement and strain

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010060252A (ko) * 1999-11-05 2001-07-06 제이 엘. 차스킨, 버나드 스나이더, 아더엠. 킹 초음파 촬상 시스템 및 자동 재 최적화 방법

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4463380A (en) * 1981-09-25 1984-07-31 Vought Corporation Image processing system
US6508768B1 (en) * 2000-11-22 2003-01-21 University Of Kansas Medical Center Ultrasonic elasticity imaging
US6894702B2 (en) * 2002-06-06 2005-05-17 Microsoft Corporation Dropout control in subpixel rendering
US7914456B2 (en) * 2003-05-30 2011-03-29 Hitachi Medical Corporation Ultrasonic probe and ultrasonic elasticity imaging device
US7632231B2 (en) * 2006-03-22 2009-12-15 Wisconsin Alumni Research Foundation Ultrasonic strain imaging device and method providing parallel displacement processing

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010060252A (ko) * 1999-11-05 2001-07-06 제이 엘. 차스킨, 버나드 스나이더, 아더엠. 킹 초음파 촬상 시스템 및 자동 재 최적화 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20120099757A1 (en) 2012-04-26
US8503714B2 (en) 2013-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5028423B2 (ja) 超音波診断装置
JP5087341B2 (ja) 超音波診断装置
JP2010022565A (ja) 超音波診断装置
JP5415669B2 (ja) 超音波診断装置
CN106691502B (zh) 用于生成弹性图像的超声系统和方法
KR101120851B1 (ko) 측 방향 변위 보상 처리에 기초하여 탄성 영상을 제공하는 초음파 시스템 및 방법
US9510807B2 (en) Ultrasound diagnostic apparatus and method for displaying elasticity image
KR101120806B1 (ko) 탄성 영상의 드롭아웃을 보상하는 초음파 시스템 및 방법
KR101286331B1 (ko) 탄성 영상을 제공하는 초음파 시스템 및 방법
KR101390185B1 (ko) 탄성영상을 제공하는 초음파 시스템 및 방법
US20100016722A1 (en) Formation of an elastic image in an ultrasound system
WO2016031273A1 (ja) 超音波観測装置、超音波観測システム、超音波観測装置の作動方法
JP5656389B2 (ja) 弾性映像に適応的にパーシスタンス処理を施す超音波システム
KR101107392B1 (ko) 가이드 정보를 제공하는 초음파 시스템 및 방법
KR20130100936A (ko) 초음파 진단 장치
KR101097651B1 (ko) 전역 균일 신장에 기초하여 탄성영상을 제공하는 초음파 시스템 및 방법
JP5394693B2 (ja) 超音波診断装置
JP5663640B2 (ja) 超音波診断装置
US11058403B2 (en) Acoustic wave diagnostic apparatus and control method thereof
JPWO2016031273A1 (ja) 超音波観測装置、超音波観測システム、超音波観測装置の作動方法
KR101175476B1 (ko) 스테레오 스캔에 기초하여 초음파 영상을 제공하는 초음파 시스템 및 방법
KR20110057749A (ko) 초음파 영상의 일그러짐을 보정하는 초음파 시스템 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150127

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160203

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170206

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180205

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190211

Year of fee payment: 8