KR101509447B1 - Display pixel based focusing method using quadrature sampling in photoacoustic imaging and apparetus thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광음향 신호의 화소단위 집속장치에 관한 것으로서 수신한 광음향 신호를 직각 복조 샘플링을 통해 동상성분과 직각위상 성분을 생성하는 직각 복조부, 및 상기 생성된 동상성분 및 직각위상 성분 각각을 화소점에 빔집속하는 빔포머를 포함하며, 직각 복조 샘플링을 이용하여 빔집속 이전에 동상 및 직각위상 성분을 얻은 후 각 성분을 이용하여 화소점에 집속함으로써 연산량을 줄일 수 있다.The present invention relates to a pixel-unit focusing apparatus for a photoacoustic signal, comprising: a rectangular-wave demodulator for generating in-phase and quadrature-phase components through quadrature demodulation sampling of a received photoacoustic signal; The beamformer includes a beam former that is beam-focused to a pixel point. By using quadrature demodulation sampling, the in-phase and quadrature phase components are obtained before beam focusing, and the amount of computation can be reduced by focusing each component on a pixel point.

Description

광음향 및 초음파 영상의 화소단위 영상 구성 방법 및 그 장치{Display pixel based focusing method using quadrature sampling in photoacoustic imaging and apparetus thereof}[0001] The present invention relates to a method of constructing a pixel-unit image of a photoacoustic and ultrasound image,

본 발명은 광음향 및 초음파 영상의 화소단위 영상 구성 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 직각 복조 샘플링을 통해 광음향 또는 초음파 신호를 화소단위 집속하는 화소단위 집속장치, 광음향 영상 시스템, 화소단위 집속방법, 및 그 기록매체에 관한 것이다.The present invention relates to a pixel-unit image forming method and apparatus for photoacoustic and ultrasound images, and more particularly, to a pixel-by-pixel focusing unit, a photoacoustic imaging system, Pixel-unit focusing method, and recording medium therefor.

일반적인 초음파 및 광음향 영상에서는 방사상의(radial) 방향으로 다수의 스캔라인을 영상 영역에서 구성한 후 수신 집속된 신호의 포락선을 검출한다. 검출된 포락선 신호는 이차원 보간기 기반의 주사선 변환기(scan conversion)과정을 거쳐 화면에 디스플레이가 된다. 하지만 이러한 주사선 변환기 기반의 영상구성 방법은 방사상의 방향으로 발생하는 측엽이 보간 과정에 영향을 주며 또한 보간기에서 발생하는 blurring artifacts에 의해 영상의 질이 저하되는 단점이 있다.In a typical ultrasonic and photoacoustic image, a plurality of scan lines are formed in an image region in a radial direction, and an envelope of a received focused signal is detected. The detected envelope signal is displayed on the screen through a scan conversion process based on a two-dimensional interpolator. However, the image forming method based on the scanning line converter has a disadvantage in that the side lobe generated in the radial direction affects the interpolation process and blurring artifacts generated in the interpolator degrade the image quality.

이와 관련된 선행문헌은 "표시 장치의 화소에 해당하는 점에서 수신 집속하는초음파 영상 시스템 및 방법(출원번호:10-2000-0007236)" 등이 있다.The prior art related to this is "an ultrasound imaging system and method for receiving and focusing at a point corresponding to pixels of a display device (Application No.: 10-2000-0007236) ".

본 발명이 해결하고자 하는 첫 번째 과제는 직각 복조 샘플링을 통해 광음향 신호를 화소단위 집속하는 화소단위 집속장치를 제공하는 것이다.The first problem to be solved by the present invention is to provide a pixel-by-pixel focusing device for concentrating photoacoustic signals on a pixel-by-pixel basis through quadrature demodulation sampling.

본 발명이 해결하고자 하는 두 번째 과제는 직각 복조 샘플링을 통해 광음향 신호를 화소단위 집속하는 광음향 영상 시스템을 제공하는 것이다.A second problem to be solved by the present invention is to provide a photoacoustic imaging system that concentrates photoacoustic signals pixel by quadrature demodulation sampling.

본 발명이 해결하고자 하는 세 번째 과제는 직각 복조 샘플링을 통해 광음향 신호를 화소단위 집속하는 화소단위 집속방법을 제공하는 것이다.A third problem to be solved by the present invention is to provide a pixel-by-pixel focusing method of concentrating photoacoustic signals on a pixel-by-pixel basis through quadrature demodulation sampling.

또한, 상기된 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공하는데 있다.It is another object of the present invention to provide a computer-readable recording medium storing a program for causing a computer to execute the above-described method.

본 발명은 상기 첫 번째 과제를 달성하기 위하여, 수신한 광음향 신호를 직각 복조 샘플링을 통해 동상성분과 직각위상 성분을 생성하는 직각 복조부; 및 상기 생성된 동상성분 및 직각위상 성분 각각을 화소점에 빔집속하는 빔포머를 포함하는 광음향 신호의 화소단위 집속장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an orthogonal demodulator for generating an in-phase component and a quadrature-phase component through quadrature demodulation sampling of a received photoacoustic signal. And a beam former for beam-focusing each of the generated in-phase component and quadrature-phase component to a pixel point.

본 발명의 일 실시예에 따르면 수신 집속 지연시간에 따라 발생하는 신호간 위상 차이를 각 채널에서 보상해주는 위상 보상부를 더 포함하는 광음향 신호의 화소단위 집속장치일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the apparatus may further include a phase compensator for compensating for a phase difference between signals generated according to a receive focusing delay time in each channel.

본 발명의 다른 실시예에 따르면 상기 수신 집속 지연시간을 산출하는 지연시간 산출부를 더 포함하는 광음향 신호의 화소단위 집속장치일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the apparatus may further include a delay time calculator for calculating the reception focusing delay time.

본 발명은 상기 두 번째 과제를 달성하기 위하여, 수신한 광음향 신호를 직각 복조 샘플링을 통해 동상성분과 직각위상 성분을 생성하는 직각 복조부; 상기 생성된 동상성분 및 직각위상 성분 각각을 화소점에 빔집속하는 빔포머; 수신 집속 지연시간에 따라 발생하는 신호간 위상 차이를 각 채널에서 보상해주는 위상 보상부; 상기 빔집속된 신호의 포락선을 검출하는 포락선 검출부; 상기 빔집속된 신호를 이용하여 영상신호를 생성하는 영상처리부; 및 상기 처리된 영상을 디스플레이하는 디스플레이를 포함하는 광음향 영상 시스템을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an orthogonal demodulator for generating an in-phase component and a quadrature-phase component through quadrature demodulation sampling of a received photoacoustic signal. A beam former for beam-forming each of the generated in-phase component and quadrature-phase component to pixel points; A phase compensator for compensating for a phase difference between signals caused by a receive focusing delay time in each channel; An envelope detector for detecting an envelope of the beam converged signal; An image processor for generating a video signal using the beam converged signal; And a display for displaying the processed image.

본 발명은 상기 세 번째 과제를 달성하기 위하여, 수신한 광음향 신호를 직각 복조 샘플링을 통해 동상성분과 직각위상 성분을 생성하는 단계; 및 상기 생성된 동상성분 및 직각위상 성분 각각을 화소점에 빔집속하는 단계를 포함하는 광음향 신호의 화소단위 집속방법을 제공한다.According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for generating a quadrature phase signal, comprising: generating an in-phase component and a quadrature phase component through quadrature demodulation sampling of a received photoacoustic signal; And focusing the generated in-phase component and the quadrature-phase component to pixel points.

상기 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 상기된 화소단위 집속방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for causing a computer to execute the above-described pixel-unit focusing method.

본 발명에 따르면, 직각 복조 샘플링을 이용하여 빔집속 이전에 동상 및 직각위상 성분을 얻은 후 각 성분을 이용하여 화소점에 집속함으로써 연산량을 줄일 수 있다. 또한 본 발명에 따르면, 빔집속에서 발생하는 위상 에러를 제거함으로써 기존 화소단위 집속 방법과 동일한 초음파 및 광음향 영상을 제공할 수 있다.According to the present invention, by using quadrature demodulation sampling, the amount of computation can be reduced by obtaining inphase and quadrature components before beam focusing and then focusing them on pixel points using each component. Also, according to the present invention, it is possible to provide the same ultrasound and photoacoustic image as the existing pixel-unit focusing method by eliminating the phase error generated in the beam focusing.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화소단위 집속장치를 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 시스템을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 화소단위 집속장치에서의 포락선 검출을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 화소단위 집속장치의 직각복조 및 위상보상을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 시스템을 도시한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 화소단위 집속방법의 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화소단위 집속방법의 흐름도이다.
1 is a block diagram illustrating a pixel-unit focusing device according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram illustrating an imaging system in accordance with an embodiment of the present invention.
FIG. 3 illustrates envelope detection in the pixel-unit focusing device according to the embodiment of the present invention.
4 illustrates quadrature demodulation and phase compensation of a pixel-unit focusing apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a block diagram illustrating an image system according to another embodiment of the present invention.
6 is a flowchart of a pixel-by-pixel focusing method according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart of a pixel-by-pixel focusing method according to another embodiment of the present invention.

본 발명에 관한 구체적인 내용의 설명에 앞서 이해의 편의를 위해 본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결 방안의 개요 혹은 기술적 사상의 핵심을 우선 제시한다.Prior to the description of the concrete contents of the present invention, for the sake of understanding, the outline of the solution of the problem to be solved by the present invention or the core of the technical idea is first given.

본 발명의 일 실시예에 따른 광음향 신호의 화소단위 집속장치는 수신한 광음향 신호를 직각 복조 샘플링을 통해 동상성분과 직각위상 성분을 생성하는 직각 복조부, 및 상기 생성된 동상성분 및 직각위상 성분 각각을 화소점에 빔집속하는 빔포머를 포함한다.A pixel-by-pixel convergence apparatus for a photoacoustic signal according to an embodiment of the present invention includes an orthogonal demodulator for generating an in-phase component and a quadrature-phase component through quadrature demodulation sampling of a received photoacoustic signal, And a beam former that beams each component to a pixel point.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It will be apparent to those skilled in the art, however, that these examples are provided to further illustrate the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결 방안을 명확하게 하기 위한 발명의 구성을 본 발명의 바람직한 실시예에 근거하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하되, 도면의 구성요소들에 참조번호를 부여함에 있어서 동일 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면상에 있더라도 동일 참조번호를 부여하였으며 당해 도면에 대한 설명시 필요한 경우 다른 도면의 구성요소를 인용할 수 있음을 미리 밝혀둔다. 아울러 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명 그리고 그 이외의 제반 사항이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: It is to be noted that components are denoted by the same reference numerals even though they are shown in different drawings, and components of different drawings can be cited when necessary in describing the drawings. In the following detailed description of the principles of operation of the preferred embodiments of the present invention, it is to be understood that the present invention is not limited to the details of the known functions and configurations, and other matters may be unnecessarily obscured, A detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화소단위 집속장치를 도시한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a pixel-unit focusing device according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 화소단위 집속장치(100)는 직각 복조부(110) 및 빔포머(120)로 구성된다. 위상보상부(130), 지연시간 산출부(140), 및 아날로그 수신부(150)를 더 포함할 수 있다.The pixel-unit focusing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a quadrature demodulating unit 110 and a beam former 120. A phase compensation unit 130, a delay time calculating unit 140, and an analog receiving unit 150. [

화소단위 집속장치(100)는 광음향 신호 또는 초음파 신호를 수신하여 화소단위로 집속하는데 사용될 수 있다. 이하, 광음향 신호를 이용하여 화소단위 집속장치(100)를 설명한다. 초음파 신호의 화소단위 집속장치는 광음향 신호의 화소단위 집속장치와 그 대상이 광음향 신호와 초음파 신호의 차이만 있을 뿐, 다른 구성은 대응한다.The pixel-unit focusing device 100 may be used to receive a photoacoustic signal or an ultrasonic signal and focus the image signal on a pixel-by-pixel basis. Hereinafter, the pixel-unit focusing device 100 will be described using a photoacoustic signal. The pixel-unit focusing device of the ultrasonic signal corresponds to the pixel-unit focusing device of the photoacoustic signal and the object thereof is only the difference between the photoacoustic signal and the ultrasonic signal, and other configurations correspond.

직각 복조부(110)는 수신한 광음향 신호를 직각 복조 샘플링을 통해 동상성분과 직각위상 성분을 생성한다.The quadrature demodulation unit 110 generates the in-phase component and the quadrature-phase component through the quadrature demodulation sampling of the received photoacoustic signal.

보다 구체적으로, 수신한 광음향 신호는 동상성분과 직각위상 성분을 포함하고 있다. 따라서, 광음향 신호를 수신하여 광음향 신호에 대해 직각 복조 샘플링을 수행하여 광음향 신호의 동상성분과 직각위상 성분을 각각 생성한다. More specifically, the received photoacoustic signal includes an in-phase component and a quadrature-phase component. Accordingly, the photoacoustic signal is received and quadrature demodulation sampling is performed on the photoacoustic signal to generate the in-phase component and the quadrature-phase component of the photoacoustic signal, respectively.

빔포머(120)는 상기 생성된 동상성분 및 직각위상 성분 각각을 화소점에 빔집속한다.The beam former 120 beams each of the generated in-phase component and the quadrature-phase component to the pixel point.

보다 구체적으로, 직각 복조부(110)가 생성한 동상성분 및 직각위상 성분 각각을 화소점에 빔집속한다. 주사선 변환기 없이, 화소단위로 화소점에 직접 빔집속함으로써 주사선 변환기 기반의 영상구성 방법에서 발생하는 blurring artifacts에 의해 영상의 질이 저하되는 문제점을 제거할 수 있다.More specifically, each of the in-phase component and the quadrature-phase component generated by the orthogonal demodulation unit 110 is beam-focused on a pixel point. It is possible to eliminate the problem that the image quality is deteriorated by the blurring artifacts generated in the image forming method based on the scanning line converter by direct beam focusing on the pixel points in pixel units without the scanning line converter.

위상보상부(130)는 수신 집속 지연시간에 따라 발생하는 신호간 위상 차이를 각 채널에서 보상해준다.The phase compensator 130 compensates the phase difference between signals generated according to the reception focusing delay time in each channel.

보다 구체적으로, 수신되는 광음향 신호간에 수신 집속에 따른 시간 지연이 발생하는바, 수신 집속 지연시간에 의해 발생하는 신호간 위상차이를 각 채널에서 보상해준다.More specifically, since a time delay occurs due to reception focusing between received optical signals, each channel compensates the phase difference between signals caused by the reception focusing delay time.

지연시간 산출부(140)는 수신 집속 지연시간을 산출한다.The delay time calculation unit 140 calculates a reception focusing delay time.

보다 구체적으로, 위상보상부(130)가 신호간 위상 차이를 보상해줄 수 있도록 상기 수신 집속 지연시간을 산출한다. 지연시간 산출부(140)가 산출한 수신 집속 지연시간을 이용하여 위상보상부(130)가 신호간 위상 차이를 보상해준다.More specifically, the receive-focusing delay time is calculated so that the phase compensator 130 can compensate for the phase difference between signals. The phase compensation unit 130 compensates for the phase difference between signals using the reception focusing delay time calculated by the delay time calculation unit 140. [

아날로그 수신부(150)는 광음향 신호를 필터링하고 증폭한다.The analog receiving unit 150 filters and amplifies the photoacoustic signal.

보다 구체적으로, 수신한 광음향 신호에는 노이즈가 포함되어 있는바, 아날로그 수신부(150)는 상기 광음향 신호에 포함되어 있는 노이즈를 필터링하고, 광음향 신호를 증폭한다. 아날로그 수신부(150)는 직각 복조부(110)를 포함할 수 있고, 별도로 구현될 수도 있다.More specifically, since the received photoacoustic signal contains noise, the analog receiving unit 150 filters the noise included in the photoacoustic signal and amplifies the photoacoustic signal. The analog receiving unit 150 may include the orthogonal demodulation unit 110 and may be implemented separately.

본 발명의 실시예에 따른 화소단위 집속장치(100)의 일련의 과정은 도 3 내지 도 4에서 자세히 설명하도록 한다.
A series of processes of the pixel-unit focusing device 100 according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3 to FIG.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 시스템을 도시한 블록도이다.2 is a block diagram illustrating an imaging system in accordance with an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 영상 시스템(200)은 화소단위 집속장치(100)와 마찬가지로 광음향 영상 또는 초음파 영상을 생성할 수 있다. 이하, 광음향 영상을 생성하는 영상 시스템에 대해 설명하도록 한다. 초음파 영상 시스템의 구성은 광음향 영상 시스템에 대응한다.The image system 200 according to an exemplary embodiment of the present invention may generate a photoacoustic image or an ultrasound image in the same manner as the pixel-unit focusing apparatus 100. [ Hereinafter, an image system for generating a photoacoustic image will be described. The configuration of the ultrasound image system corresponds to the photoacoustic imaging system.

광음향 영상 시스템(200)은 도 1의 화소단위 집속장치(100)에서 빔집속된 신호를 이용하여 영상을 생성하여 디스플레이한다. 이를 위하여, 도 1의 화소단위 집속장치(100)의 직각 복조부(110), 빔포머(120), 위상보상부(130), 지연시간 산출부(140), 및 아날로그 수신부(150) 이외 포락선 검출부(260), 영상처리부(270), 및 디스플레이(280)를 더 포함할 수 있다.The photoacoustic imaging system 200 generates and displays an image using the beam converged signal in the pixel unit focusing device 100 of FIG. For this purpose, in addition to the orthogonal demodulating unit 110, the beam former 120, the phase compensating unit 130, the delay time calculating unit 140, and the analog receiving unit 150 of the pixel-unit focusing apparatus 100 of FIG. And may further include a detection unit 260, an image processing unit 270, and a display 280.

포락선 검출부(260)는 빔집속된 신호의 포락선을 검출한다.The envelope detector 260 detects an envelope of the beam converged signal.

보다 구체적으로, 광음향 영상을 생성하기 위하여, 화소점에 빔집속된 신호의 포락선을 검출한다. More specifically, to generate a photoacoustic image, an envelope of a beam-focused signal is detected at a pixel point.

영상처리부(270)는 빔집속된 신호를 이용하여 영상신호를 생성한다.The image processor 270 generates a video signal using the beam converged signal.

보다 구체적으로, 빔집속되어 포락선을 검출한 신호를 이용하여 디스플레이할 수 있는 영상신호를 생성한다. B-모드 영상 또는 다른 타입의 영상신호로 생성할 수 있다.More specifically, a beam is focused and a video signal that can be displayed using a signal that detects an envelope is generated. A B-mode image or a different type of image signal.

디스플레이(280)는 영상처리부(270)가 생성한 영상을 디스플레이하여 사용자에게 광음향 영상을 제공한다.The display 280 displays the image generated by the image processing unit 270 and provides the photo-acoustic image to the user.

포락선 검출부(260)의 포락선 검출의 과정은 도 3 내지 도 4에서 자세히 설명하도록 한다.
The envelope detection process of the envelope detector 260 will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 4. FIG.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 화소단위 집속장치에서의 포락선 검출을 도시한 것이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 화소단위 집속장치의 직각복조 및 위상보상을 도시한 것이다.FIG. 3 illustrates envelope detection in a pixel-unit focusing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 illustrates quadrature demodulation and phase compensation of a pixel-unit focusing apparatus according to an embodiment of the present invention.

화소단위 집속방법에서 수신 동적집속(dynamic receive beamforming)은 주사선 변환기에서 발생하는 blurring artifacts를 제거하기 위하여 데카르트 좌표상의 각 화소점에 신호를 직접 집속한다. 도 3과 같이, 직각 복조에서 각 화소점의 포락선을 검출하기 위한 가상 주사선을 따라 추가적인 빔포밍 포인트(

Figure 112012099557642-pat00001
)들이 필요하다. 상기 추가적인 빔포밍 포인트의 수는 직각 복조에 사용되는 유한 임펄스 응답 필터(a finite impulse response (FIR) filter)에 의해 결정된다. n번째 채널의 흡수체(absorber)로부터 수신된 고주파는 수학식 1과 같다.In the pixel-based convergence method, the dynamic receive beamforming directly converges the signal to each pixel point on the Cartesian coordinates to remove the blurring artifacts occurring in the scanning line converter. As shown in Fig. 3, along the virtual scanning line for detecting the envelope of each pixel point in the quadrature demodulation, an additional beam forming point
Figure 112012099557642-pat00001
) Are needed. The number of additional beamforming points is determined by a finite impulse response (FIR) filter used for quadrature demodulation. The high frequency received from the absorber of the n-th channel is expressed by Equation (1).

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112012099557642-pat00002
Figure 112012099557642-pat00002

여기서,

Figure 112012099557642-pat00003
는 광음향(PA, Photoacoustic) 신호의 포락선,
Figure 112012099557642-pat00004
는 샘플링 주기,
Figure 112012099557642-pat00005
는 각주파수,
Figure 112012099557642-pat00006
는 위상, 및
Figure 112012099557642-pat00007
은 트랜스듀서와 흡수체 사이의 거리와 초음파속도이다.here,
Figure 112012099557642-pat00003
Is an envelope of a photoacoustic (PA) signal,
Figure 112012099557642-pat00004
The sampling period,
Figure 112012099557642-pat00005
Respectively,
Figure 112012099557642-pat00006
Is the phase, and
Figure 112012099557642-pat00007
Is the distance between the transducer and the absorber and the ultrasonic velocity.

수신 집속 지연시간은 각 채널에 대한 흡수체간의 위상 차이를 보상하기 위하여 적용되고, 상기 추가적인 빔포밍 포인트에 대한 집속 지연 시간은 수학식 2과 같이 산출된다.The receive focusing delay time is applied to compensate for the phase difference between the absorbers for each channel, and the focusing delay time for the additional beam forming point is calculated as shown in equation (2).

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure 112012099557642-pat00008
Figure 112012099557642-pat00008

여기서,

Figure 112012099557642-pat00009
은 n번째 위치하는 채널의 위치, c는 초음파 속도이다.here,
Figure 112012099557642-pat00009
Is the position of the n-th channel, and c is the ultrasonic velocity.

Figure 112012099557642-pat00010
에 동일한 상기 산출된 수신 집속 지연 시간을 적용하면, 빔포밍은 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112012099557642-pat00010
The beamforming can be expressed by Equation (3). &Quot; (3) "

[수학식 3]&Quot; (3) "

Figure 112012099557642-pat00011
Figure 112012099557642-pat00011

여기서, N은 채널의 수이다.Here, N is the number of channels.

수학식 3과 같이, 가상 주사선을 따라 빔포밍을 수행한 후, 화소점에 대한 기저대역 동상 및 직각위상 성분은 수학식 4와 같이, 산출할 수 있다.As shown in Equation (3), after performing beamforming along a virtual scanning line, baseband in-phase and quadrature-phase components for a pixel point can be calculated as shown in Equation (4).

[수학식 4]&Quot; (4) "

Figure 112012099557642-pat00012
Figure 112012099557642-pat00012

여기서,

Figure 112012099557642-pat00013
은 L의 길이를 갖는 필터의 계수(the coefficient of low-pass FIR filter)이다.here,
Figure 112012099557642-pat00013
Is the coefficient of the low-pass FIR filter.

그리고, 수학식 3으로부터 검출되는 포락선은 수학식 5와 같이, 산출할 수 있다.The envelope detected from Equation (3) can be calculated as shown in Equation (5).

[수학식 5]&Quot; (5) "

Figure 112012099557642-pat00014

Figure 112012099557642-pat00014

아날로그 디지털 변환기(ADC)에 앞서 고주파 신호의 복조를 통해 생성되는 복소수 기저대역 신호에 대한 직각 복조 샘플링(The quadrature sampling, QS) 및 직각 복조 샘플링을 이용한 포락선 검출의 블록 다이아그램은 도 4와 같다.A block diagram of envelope detection using quadrature sampling (QS) and quadrature demodulation sampling for a complex baseband signal generated by demodulation of a high-frequency signal prior to an analog-to-digital converter (ADC) is shown in FIG.

직각 복조 샘플링을 이용하여 n번째 채널에 수신된 복소수 기저대역 신호를 나타내면 다음 수학식 6과 같다.The complex baseband signal received at the n < th > channel using quadrature demodulation sampling is expressed by Equation (6).

[수학식 6]&Quot; (6) "

Figure 112012099557642-pat00015
Figure 112012099557642-pat00015

Figure 112012099557642-pat00016
Figure 112012099557642-pat00016

Figure 112012099557642-pat00017
Figure 112012099557642-pat00017

상기 수학식 6에 수학식 2의 수신 집속 지연시간을 적용하면, 다음 수학식 7과 같이 나타낼 수 있다.If the receive focusing delay time of Equation (2) is applied to Equation (6), the following Equation (7) can be obtained.

[수학시 7]However,

Figure 112012099557642-pat00018
Figure 112012099557642-pat00018

Figure 112012099557642-pat00019
Figure 112012099557642-pat00019

집속 지연 시간은 채널 간 상이하기 때문에,

Figure 112012099557642-pat00020
은 빔포밍이후 위상 에러를 발생시킨다.Since the focusing delay time differs between channels,
Figure 112012099557642-pat00020
Generates a phase error after beamforming.

상기 위상 에러인

Figure 112012099557642-pat00021
를 제거하기 위하여, 복소수 기저대역 신호의 위상을 보상한다. 상기 위상보상은 상기 복소수 기저대역 신호에
Figure 112012099557642-pat00022
을 곱해줌으로써 수행될 수 있으며, 이는 다음 수학식 8과 같다.The phase error
Figure 112012099557642-pat00021
To compensate for the phase of the complex baseband signal. The phase compensation may be performed on the complex baseband signal
Figure 112012099557642-pat00022
, Which is expressed by the following equation (8). &Quot; (8) "

[수학식 8]&Quot; (8) "

Figure 112012099557642-pat00023
Figure 112012099557642-pat00023

Figure 112012099557642-pat00024
는 각 채널에서와 초점에서 다른 값을 갖는 동적 수신 집속 지연 시간에 의해 결정된다. 따라서, 동상신호와 직각위상 성분을 각각 생성하여 수신 집속을 수행하면, 포락선은 다음 수학식 9와 같이 검출될 수 있다.
Figure 112012099557642-pat00024
Is determined by the dynamic receive focusing delay time at each channel and with different values in focus. Therefore, when the in-phase signal and the quadrature-phase component are respectively generated and reception focusing is performed, the envelope can be detected as shown in the following equation (9).

[수학식 9]&Quot; (9) "

Figure 112012099557642-pat00025

Figure 112012099557642-pat00025

상기와 같이, 직각 복조 샘플링은 동적 수신 집속에 있어서, 위상 에러없이 수행될 수 있다. 아날로그 디지털 변환기에서 동상 및 직각위상 성분을 얻을 수 있는바, 각 화소점에서의 직각 복조를 수행하기 위한 추가적인 빔포밍 포인트은 불필요하게 된다. 따라서, 직각 복조 샘플링을 이용함으로써 화소단위 집속에서 빔포밍 포인트들은 L 인자에 의해 줄어들 수 있는 효과가 있다. 상기 L은 상기 직각 복조에 사용되는 FIR 필터의 탭 수이다.
As described above, quadrature demodulation sampling can be performed in a dynamic receive focusing without phase errors. Since the in-phase and quadrature components can be obtained in the analog-to-digital converter, additional beam forming points for performing quadrature demodulation at each pixel point become unnecessary. Therefore, by using the quadrature demodulation sampling, the beam forming points in the pixel unit focusing can be reduced by the L factor. And L is the number of taps of the FIR filter used for the quadrature demodulation.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 시스템을 도시한 블록도이다.5 is a block diagram illustrating an image system according to another embodiment of the present invention.

우선 초음파 변환자를 통해 수신된 광음향 신호는 아날로그 수신부를 통해 필터링 및 증폭된 후 동상 및 직각위상을 성분으로 양자화된 데이터를 변환된다. 변환된 신호는 시스템에 저장되고 화소점에 각각의 성분을 이용하여 수신 집속한다. 이때 수신 집속 지연시간에 따라 발생하는 위상 차이를 각 채널에서 보상해준다. 이렇게 빔집속이 된 광음향 신호는 여러 가지 신호처리 과정을 거쳐 화면에 디스플레이된다.First, the photoacoustic signal received through the ultrasound transducer is filtered and amplified through the analog receiver, and then the quantized data is converted into inphase and quadrature components. The converted signal is stored in the system and received and concentrated by using the respective components at the pixel points. At this time, each channel compensates the phase difference caused by the receiving focusing delay time. The beam-focused photoacoustic signal is displayed on the screen through various signal processing processes.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 화소단위 집속방법의 흐름도이다.6 is a flowchart of a pixel-by-pixel focusing method according to an embodiment of the present invention.

610단계는 수신한 광음향 신호를 직각 복조 샘플링을 통해 동상성분과 직각위상 성분을 생성하는 단계이다.Step 610 is a step of generating the in-phase component and the quadrature-phase component through the quadrature demodulation sampling of the received photoacoustic signal.

보다 구체적으로, 수신한 광음향 신호의 빔집속 연산량을 줄이기 위하여, 수신한 광음향 신호를 직각 복조 샘플링을 통해 동상성분과 직각위상 성분을 생성한다. 본 단계에 대한 상세한 설명은 도 1의 직각 복조부(110)에 대한 상세한 설명에 대응하는바, 도 1의 직각 복조부(110)에 대한 상세한 설명으로 대신한다.More specifically, in order to reduce the beam convergence amount of the received photoacoustic signal, the received photoacoustic signal is subjected to quadrature demodulation sampling to generate an in-phase component and a quadrature-phase component. The detailed description of this step corresponds to the detailed description of the orthogonal demodulation unit 110 of FIG. 1, and is replaced with a detailed description of the orthogonal demodulation unit 110 of FIG.

620단계는 상기 생성된 동상성분 및 직각위상 성분 각각을 화소점에 빔집속하는 단계이다.In step 620, the generated in-phase component and quadrature-phase component are beam-concentrated to pixel points.

보다 구체적으로, 610단계에서 생성된 동상성분 및 직각위상 성분 각각을 화소점에 집적 빔집속한다. 610단계에서 광음향 신호는 동상성분과 직각위상 성분으로 구분되어진바, 각각의 성분을 화소점에 빔집속한다. 본 단계에 대한 상세한 설명은 도 1의 빔포머(120)에 대한 상세한 설명에 대응하는바, 도 1의 빔포머(120)에 대한 상세한 설명으로 대신한다.More specifically, the in-phase component and the quadrature-phase component generated in operation 610 are integratedly focused on the pixel points. In step 610, the photoacoustic signal is divided into an in-phase component and a quadrature-phase component, and each component is beam-focused to a pixel point. A detailed description of this step corresponds to a detailed description of the beam former 120 of FIG. 1, and is replaced with a detailed description of the beam former 120 of FIG.

630단계는 수신 집속 지연시간을 산출하는 단계이다.Step 630 is a step of calculating the reception focusing delay time.

보다 구체적으로, 광음향 신호를 수신하는 채널마다 집속 지연시간이 상이한바, 위상 에러가 발생한다. 따라서, 위상 에러를 보상하기 위하여 수신 집속 지연시간을 산출한다. 본 단계에 대한 상세한 설명은 도 1의 지연시간 산출부(140)에 대한 상세한 설명에 대응하는바, 도 1의 지연시간 산출부(140)에 대한 상세한 설명으로 대신한다.More specifically, since the focusing delay time differs for each channel receiving the photoacoustic signal, a phase error occurs. Therefore, the reception focusing delay time is calculated to compensate for the phase error. The detailed description of this step corresponds to the detailed description of the delay time calculation unit 140 of FIG. 1, and is replaced with a detailed description of the delay time calculation unit 140 of FIG.

640단계는 수신 집속 지연시간에 따라 발생하는 위상 차이를 각 채널에서 보상하는 단계이다.Step 640 is a step of compensating for a phase difference occurring in each channel due to the receiving focusing delay time.

보다 구체적으로, 630단계에서 산출한 수신 집속 지연시간을 이용하여 위상 에러를 보상한다. 본 단계에 대한 상세한 설명은 도 1의 위상보상부(130)에 대한 상세한 설명에 대응하는바, 도 1의 위상보상부(130)에 대한 상세한 설명으로 대신한다.More specifically, the phase error is compensated using the receive focusing delay time calculated in step 630. The detailed description of this step corresponds to the detailed description of the phase compensator 130 of FIG. 1 and is replaced with a detailed description of the phase compensator 130 of FIG.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화소단위 집속방법의 흐름도이다.7 is a flowchart of a pixel-by-pixel focusing method according to another embodiment of the present invention.

710단계는 상기 빔집속된 신호의 포락선을 검출하는 단계이다.In operation 710, an envelope of the beam converged signal is detected.

보다 구체적으로, 620단계에서 빔집속된 신호로부터 영상신호를 생성하기 위하여 상기 빔집속된 신호의 포락선을 검출한다. 본 단계에 대한 상세한 설명은 도 2의 포락선 검출부(260)에 대한 상세한 설명에 대응하는바, 도 2의 포락선 검출부(260)에 대한 상세한 설명으로 대신한다.More specifically, in step 620, an envelope of the beam converged signal is detected to generate an image signal from the beam converged signal. The detailed description of this step corresponds to the detailed description of the envelope detection unit 260 of FIG. 2, and is replaced with a detailed description of the envelope detection unit 260 of FIG.

720단계는 상기 빔집속된 신호를 이용하여 영상신호를 생성하는 단계이다.In operation 720, an image signal is generated using the beam converged signal.

보다 구체적으로, 710단계에서 검출된 포락선 데이터를 이용하여 영상신호를 생성하는 단계이다. 본 단계에 대한 상세한 설명은 도 2의 영상처리부(270)에 대한 상세한 설명에 대응하는바, 도 2의 영상처리부(270)에 대한 상세한 설명으로 대신한다.More specifically, it is a step of generating a video signal using the envelope data detected in step 710. The detailed description of this step corresponds to the detailed description of the image processing unit 270 of FIG. 2, and is replaced with a detailed description of the image processing unit 270 of FIG.

730단계는 상기 생성된 영상을 디스플레이하는 단계이다. 720단계에서 생성된 영상을 사용자에게 제공한다.Step 730 is a step of displaying the generated image. And provides the image generated in operation 720 to the user.

본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.Embodiments of the present invention may be implemented in the form of program instructions that can be executed on various computer means and recorded on a computer readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. As described above, the present invention has been described with reference to particular embodiments, such as specific elements, and specific embodiments and drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the above- And various modifications and changes may be made thereto by those skilled in the art to which the present invention pertains.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, belong to the scope of the present invention .

100: 화소단위 집속장치
110: 직각 복조부
120: 빔포머
130: 위상보정부
140: 지연시간 산출부
150: 아날로그 수신부
200: 영상 시스템
260: 포락선 검출부
270: 영상처리부
280: 디스플레이
100: Pixel-based focusing device
110: orthogonal demodulator
120: Beamformer
130: phase correction unit
140: delay time calculating unit
150:
200: Imaging system
260: envelope detection unit
270:
280: Display

Claims (20)

수신한 광음향 신호를 직각 복조 샘플링을 통해 화소점에 대한 동상성분과 직각위상 성분을 생성하는 직각 복조부; 및
상기 생성된 동상성분 및 직각위상 성분 각각을 화소단위로 상기 각 화소점에만 직접 빔집속하는 빔포머를 포함하는 광음향 신호의 화소단위 집속장치.
A quadrature demodulator for generating an in-phase component and a quadrature-phase component with respect to a pixel point through quadrature demodulation sampling of the received photoacoustic signal; And
And a beam former directly beam-assembling each of the generated in-phase component and quadrature-phase component to each of the pixel points on a pixel-by-pixel basis.
제 1 항에 있어서,
각 화소점에 해당하는 수신 집속 지연시간에 따라 발생하는 신호간 위상 차이를 각 채널에서 보상해주는 위상 보상부를 더 포함하는 광음향 신호의 화소단위 집속장치.
The method according to claim 1,
And a phase compensator for compensating for a phase difference between signals generated according to a receive focusing delay time corresponding to each pixel point in each channel.
제 2 항에 있어서,
상기 수신 집속 지연시간을 산출하는 지연시간 산출부를 더 포함하는 광음향 신호의 화소단위 집속장치.
3. The method of claim 2,
And a delay time calculator for calculating the reception focusing delay time.
제 1 항에 있어서,
상기 광음향 신호를 필터링하고 증폭하는 아날로그 수신부를 더 포함하는 광음향 신호의 화소단위 집속장치.
The method according to claim 1,
And an analog receiving unit for filtering and amplifying the photoacoustic signal.
수신한 광음향 신호를 직각 복조 샘플링을 통해 화소점에 대한 동상성분과 직각위상 성분을 생성하는 직각 복조부;
상기 생성된 동상성분 및 직각위상 성분 각각을 화소단위로 상기 각 화소점에만 직접 빔집속하는 빔포머;
상기 빔집속된 신호의 포락선을 검출하는 포락선 검출부;
상기 빔집속된 신호를 이용하여 영상신호를 생성하는 영상처리부; 및
상기 생성된 영상을 디스플레이하는 디스플레이를 포함하는 광음향 영상 시스템.
A quadrature demodulator for generating an in-phase component and a quadrature-phase component with respect to a pixel point through quadrature demodulation sampling of the received photoacoustic signal;
A beam former for directly beam-forming each of the generated in-phase component and quadrature-phase component on a pixel-by-pixel basis;
An envelope detector for detecting an envelope of the beam converged signal;
An image processor for generating a video signal using the beam converged signal; And
And a display for displaying the generated image.
제 5 항에 있어서,
각 화소점에 해당하는 수신 집속 지연시간에 따라 발생하는 신호간 위상 차이를 각 채널에서 보상해주는 위상 보상부를 더 포함하는 광음향 영상 시스템.
6. The method of claim 5,
And a phase compensator for compensating for a phase difference between signals generated according to a receive focusing delay time corresponding to each pixel point in each channel.
제 6 항에 있어서,
상기 수신 집속 지연시간을 산출하는 지연시간 산출부를 더 포함하는 광음향 영상 시스템.
The method according to claim 6,
And a delay time calculating unit for calculating the reception focusing delay time.
수신한 초음파 신호를 직각 복조 샘플링을 통해 화소점에 대한 동상성분과 직각위상 성분을 생성하는 직각 복조부;
상기 생성된 동상성분 및 직각위상 성분 각각을 화소단위로 상기 각 화소점에만 직접 빔집속하는 빔포머;
상기 빔집속된 신호의 포락선을 검출하는 포락선 검출부;
상기 빔집속된 신호를 이용하여 영상신호를 생성하는 영상처리부; 및
상기 생성된 영상을 디스플레이하는 디스플레이를 포함하는 초음파 영상 시스템.
A quadrature demodulator for generating an in-phase component and a quadrature component with respect to a pixel point through quadrature demodulation sampling of the received ultrasonic signal;
A beam former for directly beam-forming each of the generated in-phase component and quadrature-phase component on a pixel-by-pixel basis;
An envelope detector for detecting an envelope of the beam converged signal;
An image processor for generating a video signal using the beam converged signal; And
And a display for displaying the generated image.
제 8 항에 있어서,
상기 초음파 신호를 수신하는 초음파 변환자를 더 포함하는 초음파 영상 시스템.
9. The method of claim 8,
And an ultrasound transducer for receiving the ultrasound signal.
제 8 항에 있어서,
각 화소점에 해당하는 수신 집속 지연시간에 따라 발생하는 신호간 위상 차이를 각 채널에서 보상해주는 위상 보상부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상 시스템.
9. The method of claim 8,
And a phase compensator for compensating for a phase difference between signals generated according to a receive focusing delay time corresponding to each pixel point in each channel.
수신한 광음향 신호를 직각 복조 샘플링을 통해 화소점에 대한 동상성분과 직각위상 성분을 생성하는 단계; 및
상기 생성된 동상성분 및 직각위상 성분 각각을 화소단위로 상기 각 화소점에만 직접 빔집속하는 단계를 포함하는 광음향 신호의 화소단위 집속방법.
Generating an in-phase component and a quadrature-phase component with respect to a pixel point through quadrature demodulation sampling of the received photoacoustic signal; And
And directly beam-combining each of the generated in-phase component and quadrature-phase component to each pixel point on a pixel-by-pixel basis.
제 11 항에 있어서,
각 화소점에 해당하는 수신 집속 지연시간에 따라 발생하는 위상 차이를 각 채널에서 보상해주는 단계를 더 포함하는 광음향 신호의 화소단위 집속방법.
12. The method of claim 11,
Compensating a phase difference occurring in accordance with a receiving focusing delay time corresponding to each pixel point in each channel.
제 12 항에 있어서,
상기 수신 집속 지연시간을 산출하는 단계를 더 포함하는 광음향 신호의 화소단위 집속방법.
13. The method of claim 12,
And calculating the reception focusing delay time.
제 11 항에 있어서,
상기 빔집속된 신호의 포락선을 검출하는 단계를 더 포함하는 광음향 신호의 화소단위 집속방법.
12. The method of claim 11,
And detecting an envelope of the beam-focused signal.
제 11 항에 있어서,
상기 광음향 신호를 필터링하고 증폭하는 단계를 더 포함하는 광음향 신호의 화소단위 집속방법.
12. The method of claim 11,
Further comprising the step of filtering and amplifying the photoacoustic signal.
제 14 항에 있어서,
상기 빔집속된 신호를 이용하여 영상신호를 생성하는 단계; 및
상기 생성된 영상을 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 광음향 신호의 화소단위 집속방법.
15. The method of claim 14,
Generating a video signal using the beam focused signal; And
And displaying the generated image. A method of focusing a photoacoustic signal on a pixel-by-pixel basis.
수신한 초음파 신호를 직각 복조 샘플링을 통해 화소점에 대한 동상성분과 직각위상 성분을 생성하는 단계; 및
상기 생성된 동상성분 및 직각위상 성분 각각을 화소단위로 상기 각 화소점에만 직접 빔집속하는 단계를 포함하는 초음파 신호의 화소단위 집속방법.
Generating an in-phase component and a quadrature-phase component with respect to a pixel point through quadrature demodulation sampling of the received ultrasound signal; And
And directly beam-combining the generated in-phase component and the quadrature-phase component to each of the pixel points on a pixel-by-pixel basis.
제 17 항에 있어서,
각 화소점에 해당하는 수신 집속 지연시간에 따라 발생하는 위상 차이를 각 채널에서 보상해주는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 신호의 화소단위 집속방법.
18. The method of claim 17,
And compensating for a phase difference occurring in accordance with a reception focusing delay time corresponding to each pixel point in each channel.
제 17 항에 있어서,
상기 초음파 신호는 초음파 변환자를 통해 수신되는 것을 특징으로 하는 초음파 신호의 화소단위 집속방법.
18. The method of claim 17,
Wherein the ultrasound signals are received through an ultrasound transducer.
제 11 항 내지 제 19 항 중에 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
A computer-readable recording medium storing a program for causing a computer to execute the method according to any one of claims 11 to 19.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020036321A1 (en) * 2018-08-16 2020-02-20 삼성메디슨 주식회사 Beamforming device, method for controlling beamforming device, and ultrasound diagnosis apparatus

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101646626B1 (en) * 2014-12-10 2016-08-08 서강대학교산학협력단 Beamformer and beamforming method based on post phase rotation
KR101646627B1 (en) * 2014-12-10 2016-08-08 서강대학교산학협력단 Phase rotation beamformer and beamforming method for envelope error compensating
KR102069949B1 (en) 2017-10-23 2020-01-23 서강대학교산학협력단 Method for reconstructing high quality ultrasound image and ultrasound imaging device thereof

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010187825A (en) * 2009-02-17 2010-09-02 Fujifilm Corp Ultrasonic diagnostic apparatus and reception focusing processing method
KR101092649B1 (en) 2010-02-22 2011-12-13 서강대학교산학협력단 Method and apparatus of estimating ultrasound speed
KR101126181B1 (en) 2010-02-17 2012-03-22 서강대학교산학협력단 Method and apparatus of beamforming pixels for ultrasound imaging system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010187825A (en) * 2009-02-17 2010-09-02 Fujifilm Corp Ultrasonic diagnostic apparatus and reception focusing processing method
KR101126181B1 (en) 2010-02-17 2012-03-22 서강대학교산학협력단 Method and apparatus of beamforming pixels for ultrasound imaging system
KR101092649B1 (en) 2010-02-22 2011-12-13 서강대학교산학협력단 Method and apparatus of estimating ultrasound speed

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020036321A1 (en) * 2018-08-16 2020-02-20 삼성메디슨 주식회사 Beamforming device, method for controlling beamforming device, and ultrasound diagnosis apparatus
US11715454B2 (en) 2018-08-16 2023-08-01 Samsung Medison Co. Ltd. Beamforming device, method of controlling the same, and ultrasound diagnostic apparatus

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