KR101631466B1 - Ultrasonic Image Processing Apparatus For Obtaining Image Of Nonuniform Scatterers And Method Using The Same - Google Patents

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KR101631466B1
KR101631466B1 KR20140177383A KR20140177383A KR101631466B1 KR 101631466 B1 KR101631466 B1 KR 101631466B1 KR 20140177383 A KR20140177383 A KR 20140177383A KR 20140177383 A KR20140177383 A KR 20140177383A KR 101631466 B1 KR101631466 B1 KR 101631466B1
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KR
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scattering body
signal
focusing
ultrasound
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KR20140177383A
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Inventor
정목근
권성재
유도안
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대진대학교 산학협력단
주식회사 웨이전스
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    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/08Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING; COUNTING
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Abstract

본 발명은 어레이 트랜스듀서를 통하여 수신된 초음파 신호에서 부엽 신호를 제거하고, 부엽이 제거된 산란체 영상의 각 픽셀에 대하여 임계값과 비교하여 이치화하는 과정을 통하여 불균일 산란체의 분포를 파악함으로써 정확한 병변 진단에 기여할 수 있는 불균일 산란체 영상 획득을 위한 초음파 영상 처리장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention is accurate by eliminating the side lobe signal from the ultrasonic signal received by the array transducer, and the side lobe compared with the threshold value for each pixel of the removed scattering body image identifying the distribution of the heterogeneous scattering body through the process of binarizing It relates to an ultrasonic image processing apparatus and method for achieving non-uniform scattering body image that may contribute to disease diagnosis.
본 발명은 인체 조직의 산란체에서 반사된 초음파 신호를 각각의 수신소자에서 수신하는 어레이 트랜스듀서, 어레이 트랜스듀서 각각의 수신소자에 수신된 신호를 시간적으로 정렬하기 위하여 집속 지연하는 초음파 집속부, 초음파 집속부에서 집속 지연된 각각의 신호를 합산한 합산 신호에서 부엽을 제거하고 부엽이 제거된 산란체 영상을 합성하는 영상 처리부, 영상 처리부에서 부엽이 제거된 산란체 영상의 각 픽셀에 대하여 영상 밝기와 임계값을 비교하여 이치화하는 이치화부, 및 이치화부에 의해 이치화된 산란체 영상을 표시하는 산란체 영상 표시부를 포함하는 것을 특징으로 한다. The invention unit ultrasonic focusing delay to time aligned with the received signal the ultrasound signals reflected from scatterers in the tissue to the respective receiving element array transducer, the array transducer comprising: receiving at each receiving element focusing, ultrasonic in one summing the respective signals, the focusing delay in the focusing unit summations eliminate side lobe and side lobe are in the scattering body image processor for synthesizing images, image processing to remove pads for each pixel of the removed scatterer video image brightness to a threshold in that it comprises a scattering body image display unit to display the scattering body image binarized by the sense conversion unit, conversion unit and the reason for binarizing by comparing the value characterized.

Description

불균일 산란체 영상 획득을 위한 초음파 영상 처리장치 및 방법{Ultrasonic Image Processing Apparatus For Obtaining Image Of Nonuniform Scatterers And Method Using The Same} Ultrasound image processing apparatus and method for achieving non-uniform scattering body image {Ultrasonic Image Processing Apparatus For Obtaining Image Of Nonuniform Scatterers And Method Using The Same}

본 발명은 불균일 산란체 영상 획득을 위한 초음파 영상 처리장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 어레이 트랜스듀서를 통하여 수신된 초음파 신호에서 부엽 신호를 제거하고, 부엽이 제거된 산란체 영상의 각 픽셀에 대하여 임계값과 비교하여 이치화하는 과정을 통하여 불균일 산란체의 분포를 파악함으로써 정확한 병변 진단에 기여할 수 있는 불균일 산란체 영상 획득을 위한 초음파 영상 처리장치 및 방법에 관한 것이다. The invention non-uniform scattering body relates to an ultrasound image processing apparatus and method for image capture, and more particularly to array transformer from the ultrasound signals received through the transducer to remove the side lobe signals, each pixel of the scattering body image the side lobe is removed by identifying the distribution of the heterogeneous scattering body through the process of binarizing compared to the threshold relates to ultrasound image processing apparatus and method for achieving non-uniform scattering body image that can contribute to correct the lesion for diagnosis.

의료용 초음파 영상은 초음파를 인체에 송신하고, 인체 조직에서 반사된 신호의 크기를 밝기로 나타내어 영상화한다. Medical ultrasound imaging is transmitted ultrasonic waves to the human body, and imaging the brightness indicated by the magnitude of the signal reflected by the tissue. 이러한 반사 신호는 주로 특성이 다른 매질들이 인접한 조직의 경계면에서 일어나므로 인체 내부 장기의 해부학적인 모양을 관찰하는데 유용하다. This reflected signal is primarily because the different characteristics medium to get up at the interface of adjacent tissue is useful to observe the anatomical shape of the human body organs.

암이나 종양과 같은 병변은 조직의 경계가 불분명하여 인체 조직의 경계면을 시각화하여 표시하는 일반적인 초음파 영상에 의해서는 정확하게 병변을 진단하기 어렵다. Disease such as cancer or a tumor by a typical ultrasound image to display to obscure the bounds of the tissue to visualize the boundaries of the tissues, it is difficult to accurately diagnose a lesion. 암이나 종양은 새로운 세포의 생성이 활발하여 세포의 밀도가 달라질 수 있는데, 이러한 인체 조직 내에서 일어나는 변화를 알아내려면 인체 조직 내에 존재하는 산란체 분포를 파악할 필요가 있다. Cancer or tumors may vary the density of the cells to actively generate new cells, to find out the changes taking place within these tissues, it is necessary to identify the distribution of scatterers present in human tissues. 즉 인체의 연조직이나 병변 조직에 불균일하게 존재하는 산란체 분포를 영상화하면 병변 진단의 정확성을 높일 수 있다. That is, when imaging the distribution of scatterers present unevenly in the tissue of the human body or soft tissue lesions can improve the accuracy of diagnosis of the lesion.

의료용 초음파 영상은 사용하는 주파수와 트랜스듀서의 특성에 따라서 달라진다. Medical ultrasound image varies according to the characteristics of the frequency and the transducer used. 또한 가간섭성 영상(coherent image)을 얻으므로 연조직과 같이 많은 산란체들이 불균일하게 분포하는 경우 스페클이라는 영상 노이즈가 발생하여 해상도를 저하시키기 때문에, 초음파 영상에서 스페클을 제거함과 아울러 초음파 신호를 영상 처리하는 과정에서 인체 조직 안에 존재하는 산란체의 분포를 시각화한 산란체 영상을 획득할 수 있는 초음파 영상 처리기술이 요구되고 있다. In addition, the coherent image (coherent image) to obtain because if the number of scatterers are uniformly distributed as shown in the soft tissues because of lowering the resolution to the video noise called speckle occurs, and removing the speckle in the ultrasound image as well as the ultrasonic signal the image processing in the ultrasound image processing technique to obtain the scattering body image by visualizing the distribution of the scatterers present in the tissue that has been required.

없음 none

본 발명의 목적은 트랜스듀서를 통하여 수신한 초음파 신호에서 부엽 성분을 제거하고, 부엽이 제거된 산란체 영상을 선별하기 위한 이치화 과정을 수행하여 영상 표시함으로써 인체 조직 안에 존재하는 불균일 산란체의 분포 특성을 용이하게 확인할 수 있고, 또한 강한 산란체가 차지하는 영상의 밀도를 계량화하여 표시할 수 있는 불균일 산란체 영상 획득을 위한 초음파 영상 처리장치 및 방법을 제공함에 있다. An object of the present invention is to remove the sidelobe component from the ultrasound signals received through the transducer, and the distribution characteristics of the heterogeneous scattering body exists inside the human body by the image display by performing a binarizing process to sidelobe a screen for the removal scattering body image a can be easily confirmed, and also the ultrasound image processing apparatus and method for achieving non-uniform scattering body image that can be displayed by quantifying the density of the image occupied by the scattering body is strong to provide.

상기 본 발명의 실시예에 따른 불균일 산란체 영상 획득을 위한 초음파 영상의 처리장치는, 인체 조직의 산란체에서 반사된 초음파 신호를 각각의 수신소자에서 수신하는 어레이 트랜스듀서; Processor of the ultrasound image for achieving non-uniform scattering body image according to an embodiment of the present invention, the array transducer for receiving ultrasound signals reflected from scatterers in the tissue at each of the receiving device; 상기 어레이 트랜스듀서 각각의 수신소자에 수신된 신호를 시간적으로 정렬하기 위하여 집속 지연하는 초음파 집속부; Ultrasound focusing unit for focusing delay to time aligned with the received signal to each of the receiving elements said array transducer; 상기 초음파 집속부에서 집속 지연된 각각의 신호를 합산한 합산 신호에서 부엽을 제거하고, 부엽이 제거된 산란체 영상을 합성하는 영상 처리부; Image processing of removing the pads from the combined signal summing the respective signals delayed in focusing the ultrasound focusing unit, and the synthesis image in which the scattering body side lobe is removed; 상기 영상 처리부에서 부엽이 제거된 산란체 영상의 각 픽셀에 대하여 영상 밝기와 임계값을 비교하여 이치화하는 이치화부; Sense conversion unit for binarizing the image brightness compared with a threshold value for each pixel of the scattering body image side lobe is removed from the image processor; 및 상기 이치화부에 의해 이치화된 산란체 영상을 표시하는 산란체 영상 표시부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. It characterized in that it comprises a; and the scattering body image display unit to display the scattering body image binarized by the sense packer.

또한, 상기 이치화부에서 이치화된 산란체 영상에서 영상 밝기가 임계값보다 큰 픽셀에 대응하는 강한 산란체를 계량화하는 산란체 영상 분석부를 포함하되, 상기 산란체 영상 분석부는 상기 이치화부에서 이치화하는 과정에서 영상 밝기가 임계값보다 큰 픽셀의 갯수를 집계하고, 집계된 픽셀의 총 갯수에 대한 정보를 상기 산란체 영상 표시부에 제공하고, 상기 산란체 영상 표시부는 제공된 픽셀 집계 정보를 수치 또는 백분율로 표시하는 것을 특징으로 한다. In addition, including, but in the scattering body image binarized in the sense packer scattering body image analysis to quantify the strong scatterer to image brightness corresponds to the larger pixels than a threshold portion, the scattering body image analysis unit step of binarizing in the sense stoker image brightness is counted the number of larger pixels than the threshold value, and provides information on the total number of counted pixels in the scattering body image display unit, and the scattering body image display unit in the display pixels counted information provided by the number or percentage and it characterized in that.

또한, 상기 초음파 집속부에 의해 집속 지연된 신호에 포함된 부엽 신호의 공간주파수와 수신소자의 갯수를 이용하여 부엽 신호의 크기를 계산하는 부엽 계산부를 더 포함하고, 상기 영상 처리부는 상기 초음파 집속부에서 집속 지연된 각각의 신호를 합산한 합산 신호에서 상기 부엽 계산부에 의해 계산된 부엽 신호의 크기를 감산하여 부엽을 제거하는 것을 특징으로 한다. Further, the image processor by using the number of the spatial frequency and the receiving device of the sidelobe signal included in the delayed signal focused by the ultrasound focusing unit further comprises a side lobe calculation for calculating the size of the side lobe signals from the ultrasound focusing unit in focusing summing a delayed summation signal for each signal it is characterized by removing the pads by subtracting the size of the side lobe signals calculated by said calculation section lobe.

상기 본 발명의 실시예에 따른 불균일 산란체 영상 획득을 위한 초음파 영상의 처리방법은, 인체 조직의 산란체에서 반사된 초음파 신호를 어레이 트랜스듀서 각각의 수신소자에서 수신하는 신호 수신단계; Method of ultrasound imaging for obtaining non-uniform scattering body image according to an embodiment of the present invention, the signal receiving step of receiving the ultrasound signals reflected from scatterers in the tissue by the array transducer, each of the receiving device; 상기 신호 수신단계에서 수신된 각각의 수신 신호를 시간적으로 정렬하기 위하여 집속 지연하는 신호 집속단계; Signal focusing step of focusing delay to time aligned with a respective receive signals received at the signal receiving step; 상기 신호 집속단계에서 집속 지연된 초음파 신호에 포함된 부엽 신호의 공간주파수와 수신소자의 갯수를 이용하여 부엽 신호의 크기를 계산하는 부엽 계산단계; Sidelobe calculation step of calculating the size of the side lobe signals using the number of the spatial frequency and the receiving device of the sidelobe signal included in the delayed ultrasonic signal focused by the focusing signal phase; 상기 집속 지연된 각각의 신호를 합산한 합산신호에서 상기 계산된 부엽 신호의 크기를 감산하여 부엽을 제거하고, 부엽이 제거된 합산신호를 이용하여 산란체 영상을 합성하는 영상 처리단계; An image processing step of subtracting the amount of the side lobe signals calculated in the focusing delay the combined signal sums for each signal to remove the side lobe, and synthesizing the scattering body image by using the sum signal pads are removed; 상기 영상 처리단계에서 합성된 산란체 영상의 각 픽셀에 대하여 영상 밝기와 임계값을 비교하여 이치화하는 이치화 단계; Binarizing step of binarizing the image brightness compared with a threshold value for each pixel of the scattering body image combination by the image processing step; 및 상기 이치화된 산란체 영상을 표시하는 표시 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. And a display step of displaying the image binarizing the scattering body; characterized in that it comprises a.

또한, 상기 이치화된 산란체 영상에 대하여 상기 이치화부에 의해 이치화하는 과정에서 영상 밝기가 임계값보다 큰 픽셀의 갯수를 집계하는 분석 단계와, 집계된 픽셀의 총 갯수에 대한 정보를 영상 표시부에 제공하여 이치화된 영상과 함께 집계된 픽셀을 수치 또는 백분율로 표시하는 표시 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, provide information about the analysis step of the image brightness in the process of binarizing by said sense conversion unit with respect to the scattering body image in which the binarizing a counting the number of larger pixels than the threshold, the total number of counted pixels in the image display unit It will be an aggregate of pixels with the binarized image; and a display step of displaying a numerical value or as a percentage.

본 발명에 따르면 부엽이 제거된 산란체 영상의 각 픽셀에 대하여 영상 밝기와 임계값을 비교하여 이치화한 후 영상 표시함으로써 인체 조직 내에 존재하는 산란체의 분포 특성을 용이하게 확인할 수 있다. In accordance with the invention by the video display after the pads with respect to each pixel of the binarized image to remove scattering body as compared to the image brightness and the threshold can readily determine the distribution characteristics of the scatterers present in the tissue. 또한 이치화 과정에서 영상 밝기가 임계값보다 큰 강한 산란체의 픽셀을 집계하여 수치 또는 백분율로 함께 표시함으로써 산란체 영상의 밀도를 용이하게 확인할 수 있다. In addition, it is possible to easily check the density of the scattering body image by imaging the aggregate brightness of the pixel large strong scatterer than the threshold in binarizing process by marking with a number or a percentage. 이에 따라 기존의 초음파 영상에서 나타나는 스페클로 인하여 진단에 어려움을 겪었던 암이나 종양 등과 같이 조직의 경계면이 불분명한 경우에도 병변 진단의 정확성을 높일 수 있다. Accordingly, there is a boundary surface of the tissue can improve the accuracy of the diagnosis even if the lesion is unclear, such as experienced difficulties in Spanish claw due diagnosis appears in the conventional ultrasound imaging cancer or tumor.

도 1은 본 발명에 따른 불균일 산란체 영상 획득을 위한 초음파 영상 처리장치의 구성도이다. 1 is a configuration diagram of an ultrasound image processing device for obtaining non-uniform scattering body image in accordance with the present invention.
도 2는 초음파 음장 영역 내의 산란체 분포를 나타내는 도면으로, (a)는 주엽 영역과 부엽 영역에 존재하는 산란체 분포이고, (b)는 부엽이 제거되고 주엽의 폭이 좁아진 영역 내의 산란체 분포이다. Also in Fig. 2 is showing a scattering body distribution in the ultrasonic sound field area, (a) is a scattering body distribution present in the main lobe region and the side lobe regions, (b) is a side lobe is removed, and the scatterer distribution in the the main lobe width of the narrowed area, to be.
도 3은 일반적인 초음파 집속시스템의 음장 특성을 설명하기 위한 도면이다. 3 is a view for explaining the sound field characteristics of a typical ultrasound focusing system.
도 4는 도 3의 각도에서 입사된 신호가 트랜스듀서에 나타나는 모양을 나타낸 도면이다. Figure 4 is a view showing the shape appearing in the signal from the transducer incident angle in Fig.
도 5는 본 발명에 따라 초음파 신호에서 부엽을 제거하기 위한 과정을 설명하기 위한 도면이다. 5 is a view for explaining a process to remove the side lobe in the ultrasound signals in accordance with the present invention.
도 6 (a)는 일반적인 산란체의 초음파 영상이고, (b)는 (a) 산란체 영상에서 부엽을 제거한 영상이며, (c)는 (b)부엽 제거된 영상을 이치화한 산란체 영상이다. Figure 6 (a) is an ultrasound image of a typical scattering body, (b) is (a) an image removing the pads from the scattering body image, (c) is (b) of the scattering body image by binarizing the image removal pads.
도 7은 본 발명에 따른 불균일 산란체 영상 획득을 위한 초음파 영상 처리방법을 나타낸 흐름도이다. 7 is a flowchart illustrating an ultrasound image processing method for achieving non-uniform scattering body image in accordance with the present invention.

이하 본 발명의 실시 예에 따른 불균일 산란체 영상 획득을 위한 초음파 영상 처리장치 및 방법을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. With reference to the accompanying drawings, an ultrasound image processing apparatus and method for achieving non-uniform scattering body image according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명은 어레이 트랜스듀서(10), 초음파 집속부(20), 부엽 계산부(30), 영상 처리부(40), 이치화부(50), 산란체 영상 표시부(60)를 포함한다. 1, the present invention includes an array transducer 10, the ultrasound focusing unit 20, a side lobe calculation unit 30, an image processor 40, a sense section (50), scattering body image display unit (60 ) a.

어레이 트랜스듀서(10)는 인체 조직의 내부에 초음파를 송신하고 인체의 조직에서 반사된 신호를 수신하는 복수의 수신소자가 선형적으로 배열되어 구성하는데, 실시예에서는 128개의 수신소자를 선형 배열하여 구성(즉 채널수가 128개인 경우)하였으나, 수신소자의 갯수를 특정하게 제한할 필요는 없다. The array transducer 10 transmits ultrasonic waves to the inside of the human body, and to construct a plurality of receiving elements for receiving the signal reflected from the tissue are arranged linearly, in the embodiment the linear array 128 receiving device Although the configuration (i.e. the channel number 128. If individual), it is not necessary to specifically limit the number of receiving elements.

초음파 집속부(20)는 어레이 트랜스듀서의 각 채널(수신소자)에서 수신된 채널 신호로부터 초음파 영상의 형성을 위한 주사선을 형성한다. Ultrasound focusing unit 20 forms a scan line for the formation of ultrasound images from a channel signal received on each channel (receiving elements) of the array transducer. 인체의 조직 내에 존재하는 산란체(즉 반사체 또는 영상점)에서 반사된 신호는 수신 소자의 배열 위치로 인하여 각각의 수신 소자마다 다른 시간에 도착하게 되는데, 이와 같이 도착 시간의 차이가 발생된 다수의 채널 신호 각각에 시간 지연을 인가함으로써 이들 채널 신호들이 동일한 시간에 도착한 것처럼 시간적으로 정렬하는 집속 지연(focusing delay)을 수행하게 된다. The signal reflected by the scattering body (i.e. the reflector or image points) existing in the human body tissue there is to arrive at a different time for each of the receiving device due to the arrangement position of the receiving element, and the thus the difference in arrival time caused a number of by applying a time delay to each signal channel and performs the focusing delay (focusing delay) that these channel signals are aligned in time, as arrived at the same time.

도 2를 참고하여 초음파 음장 영역 안에 존재하는 산란체 분포를 설명한다. See Fig. 2 will be described in the scatterer distribution existing in the ultrasonic sound field area.

일반적인 초음파 집속 시스템에서의 초음파 음장은 주사선(scan line) 방향을 기준으로 주엽(main lobe)이 형성되고 주엽 양측으로 초음파 신호의 누설로 인한 부엽(side lobe)이 형성된다. Ultrasonic sound field in a typical ultrasound focusing system is formed of the scanning line side lobe (side lobe) due to leakage of the main lobe (main lobe) is formed by (scan line) direction and an ultrasonic signal to the main lobe on both sides. 도 2(a)와 같이 주엽과 부엽 안에 존재하는 불균일 산란체들에 의해 반사된 신호가 어레이 트랜스듀서에 불규칙하게 더해져서 스페클이 나타난다. Figure 2 is (a) and as main lobe and a speckle signal reflected by the non-uniform scattering body exists inside pads haejyeoseo irregularly more to the array transducer is displayed. 인체 조직 내의 산란체 분포를 영상화하기 위해서는 초음파의 주엽 폭을 줄이고 부엽을 제거하는 처리과정이 필요하고, 이 처리과정을 통하여 초음파 송수신 음장 내의 축소된 국부영역에 최소한의 산란체만 존재하게 함으로써 스페클 노이즈가 줄어들어 국부영역에 존재하는 각각의 산란체로부터 반사되어 오는 신호들을 용이하게 구별할 수 있게 된다. In order to visualize the scatterer distribution in a tissue it is required the processing to reduce the main lobe width of the ultrasonic wave to remove the side lobe and the large Spanish by having present a minimum scattering body of a reduced local region in the ultrasound transmitting and receiving sound through the process it is possible to easily distinguish between the noise reduced signal that is reflected from each of the scattering body existing in the local area.

도 3을 참고하여, 일반적인 초음파 집속 시스템의 영상 영역에서 얻어지는 음장 특성은 트랜스듀서 각각의 주사선(scan line) 방향을 기준으로 주엽(main lobe)이 형성되고 주엽 양측으로 초음파 신호의 누설로 인한 부엽(side lobe)이 형성된다. Also refer to 3, sound image characteristics obtained from the image area of ​​the ultrasound focusing system is a main lobe (main lobe) on the basis of each scanning line transducer (scan line) direction is formed in a main lobe on both sides due to the leakage of the ultrasound signal pads ( the side lobe) is formed.

이와 같이 트랜스듀서의 주사선 방향과 인접한 임의의 각도를 가지는 방향에서 신호가 트랜스듀서로 들어오면 수신 소자에는 각각 다른 위상으로 입사된다. Thus, when the direction having an angle adjacent to the scanning line direction of the transducer signals enter the transducers, the receiving elements are each joined to a different phase. 따라서 임의의 입사각도에 입사된 신호를 트랜스듀서에서 보면 공간주파수(spatial frequency)라고 하는 특정한 주파수를 가지는 신호로 나타나는데 이러한 공간주파수는 아래의 [수식 1]로 나타낼 수 있으며, 이는 부엽이 형성되는 방향에 따라 다르게 나타난다. Therefore, looking at the signals incident at any angle of incidence at the transducer appears as a signal having a particular frequency, called the spatial frequency (spatial frequency) of these spatial frequency may be represented by [Equation 1] below, which is the direction in which the pads are formed to appear differently.

[수식 1] [Formula 1]

Figure 112014120051738-pat00001

여기서 D는 트랜스듀서의 크기, λ는 초음파의 중심주파수, θ는 주사선에 대한 초음파 신호의 입사각을 나타낸다. Where D is the size, λ is the ultrasound central frequency, θ represents the incident angle of the transducers of the ultrasonic signal for the scanning line.

한편, 도 4에서는 도 3에 도시한 초음파 집속 시스템의 음장 특성에서 가로축의 숫자에 해당하는 각도에서 입사된 초음파 신호가 트랜스듀서에 나타나는 모양을 도시하였는데, 도 3의 1,2번째 각도에서 입사되는 신호는 주엽을 형성하는 신호임을 알 수 있다. On the other hand, in FIG. 4, the sound field characteristic of the ultrasound focusing system shown in Figure 3 the ultrasonic signals incident at an angle corresponding to the horizontal axis of the numbers were shown to what appears on the transducer, which is incident from the first and second angle of Figure 3 signals it can be seen that the signal for forming the main lobe.

또한 주엽의 양측으로 나타나는 신호 중 홀수 번째(3,5,7,…번째)의 각도(이하 'null 방향'이라 함)에서 입사되는 신호는 사이클(cycle)의 갯수가 정수인 반면에 짝수 번째(4,6,8,…번째)의 각도(이하 '부엽 방향'이라 함)에서 입사되는 신호는 사이클(cycle)의 갯수가 비정수임을 알 수 있다. In addition, the odd-th of the signal that appears on both sides of the main lobe (3,5,7, ... second) angle (hereinafter referred to as "null direction 'quot;) signal, which is incident is the number of cycles (cycle) to the second even-numbered integers, while in the (4 , 6,8, ... second) signal that is incident at an angle (hereinafter referred to as "side lobe direction" referred to) of is the number of cycles (cycle) to find out non ordination.

이때 null 방향에서 입사되는 신호는 공간주파수가 정수의 CPA(cycle per aperture)를 가지는 신호로서 전술한 바와 같이 사이클(cycle)의 갯수가 정수이기 때문에 후술하는 바와 같이 집속 지연된 채널 신호를 합산하는 과정에서 영(zero)으로 나타나 영상에서 부엽의 노이즈를 형성하지 않게 된다. The signal, which is incident from the null direction in the process of summing the focusing delayed channel signals, as will be described later because it is the number of cycles (cycle) integers, as a spatial frequency is described above as a signal having a (cycle per aperture) of constant CPA appeared to zero (zero) is not formed in the side lobe of the noise in the image.

그러나 부엽 방향에서 입사되는 신호는 공간주파수가 (정수+0.5)의 CPA를 가지는 신호로서 전술한 바와 같이 사이클의 갯수가 비정수이기 때문에 후술하는 바와 같이 집속 지연된 채널신호를 합산하는 과정에서 반 사이클(half cycle)의 성분이 제거되지 않기 때문에 영상에서 부엽의 노이즈로 작용하게 된다. However, signals that are incident from the side lobe direction is half in the process of summing the focusing delayed channel signals, as will be described later because it is the total number of non-integer number of cycles, as described above as a signal having a CPA in the spatial frequency (integer + 0.5) Cycle ( since the components of the half cycle) is not removed and acts as a side lobe of the noise in the image.

따라서 트래스듀서에서 수신된 채널 신호 중에서 부엽을 형성하는 공간주파수(첫 번째 부엽 성분의 경우 공간주파수가 1.5 CPA, 두 번째 부엽 성분의 경우 공간주파수가 2.5 CPA 등)를 가지는 신호의 성분을 제거하게 되면 초음파 영상에서 부엽 성분을 제거할 수 있다. Therefore, removal of the component of the signal having a (the spatial frequency 2.5 CPA, etc. For the case of the first side lobe component spatial frequency is 1.5 CPA, a second side lobe component) truss space forming a lobe from the received channel signal frequency from transducer If it is possible to remove the sidelobe component from the ultrasound image.

이런 부엽의 형성 원리를 이용하여 초음파 영상의 부엽 성분을 제거할 수 있는데, 구체적으로는 미리 알고 있는 부엽 성분의 공간주파수(즉, 1.5 CPA, 2.5 CPA 등)와 채널수(즉, 수신소자의 갯수)를 이용하여 해당 공간주파수를 가지는 부엽신호의 주파수 성분을 계산하고, 집속 지연된 채널 신호를 합산하는 과정에서 부엽신호의 주파수 성분을 감산함으로써 초음파 영상에서 부엽 성분을 제거할 수 있다. Using these pads forming principle of there to remove the sidelobe component of the ultrasound image, specifically, the spatial frequency of the sidelobe component which is known in advance (i.e., 1.5 CPA, 2.5 CPA, and so on) and the number of channels (i.e., the number of receiving elements ) and it is possible to calculate the frequency components of the side lobe signals have the spatial frequency, removing the side lobe component in the ultrasound image by subtracting the frequency component of the signal pads in the process of summing the delayed focusing channel signal using a.

이와 같이 초음파 영상에서 부엽 성분을 제거하는 방법에 관련한 구체적인 기술 사항은 본 발명자가 제안한 선출원 특허(출원번호 제10-2014-0138034호, 2014.10. 14. 출원)에 상세히 기술되어 있으므로 이하에서는 간략하게 설명하기로 한다. Thus, the specific technical details related to how to remove the sidelobe component from the ultrasound image is the patent the present inventors proposed earlier application (Application No. 10-2014-0138034 call, 2014.10. 14. pending) described briefly hereinafter it is described in detail in It will be.

일반적으로 트랜스듀서에 수신된 신호의 파형 또는 크기는 푸리에 변환과 같은 공지된 어느 하나의 주파수 추정 기법을 이용하여 계산될 수 있는데, 이러한 주파수 추정 방법들은 신호 길이의 역에 해당하는 주파수의 정수배에 해당하는 주파수 성분의 크기는 정확히 계산할 수 있으나 정수배가 아닌 주파수 성분의 크기는 유한 길이의 데이터에 의한 윈도우 효과(window effect) 때문에 정확히 계산할 수 없게 된다. Generally, the can be calculated using known any single frequency estimation techniques, such as the trans-wave or size of the signal received in the transducer Fourier transform, such frequency estimation methods are available for the integer multiple of the frequency corresponding to the inverse of the signal length the size of the frequency component that is the size of the frequency component can be accurately calculated, but is not an integer multiple can not be accurately calculated because the effect window (window effect) due to the finite length data.

이를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 부엽 계산부(30)는 부엽 성분에 해당하는 부엽신호의 길이를 미리 정해진 방식에 따라 연산에 의해 주파수 추정이 가능한 길이로 확장하고, 신호 길이가 확장된 부엽신호를 푸리에 변환과 같은 주파수 추정 방법을 이용하여 해당 부엽신호의 크기를 연산하는 방식을 적용한다. To solve this problem, the sidelobe calculation section 30 is extended the length of the side lobe signals corresponding to a side lobe component in the possible length of the frequency estimate by computation according to a predetermined method, and a signal-length expansion sidelobe signal in accordance with the present invention using a frequency estimation methods such as the Fourier transform method is applicable for calculating the size of the side lobe signals.

여기서 부엽 계산부(30)는 해당 부엽신호의 전단부 또는 후단부 중 적어도 어느 하나에 영(zero)을 삽입하여 공간주파수가 가장 인접한 양의 정수가 되도록 해당 부엽신호의 신호 길이를 확장하게 된다. The side lobe calculation unit 30 is to extend the signal length of the side lobe signals such that by inserting zero (zero) to at least one of the front end or the rear end positive integer spatial frequency is the closest of the sidelobe signal.

예를 들어 도 3 또는 도 4에 나타난 첫 번째 부엽성분에 해당하는 신호의 경우 도 5 (a)에서 보는 바와 같이 1.5 CPA의 공간주파수를 가지는 것이기 때문에 도 5 (b)와 같이 신호의 길이를 확장하여 공간주파수가 2 CPA가 되도록 하면 채널신호의 길이가 정수배 주파수 신호가 되기 때문에 푸리에 변환과 같은 주파수 추정 방법에 의하여 공간주파수 2 CPA의 주파수 성분을 정확히 계산할 수 있게 된다. For example, Figure 3, or extend the length of the signal as shown in FIG first since it has a spatial frequency of 1.5 CPA 5 as shown in the case of the signal Figure 5 (a) corresponding to the side lobe component (b) shown in If it is possible to accurately calculate a frequency component of an integer times the length of the channel signal, since the frequency signal of two frequency estimating the spatial frequency by a method such as Fourier transform CPA a spatial frequency such that the second CPA.

또한 부엽 계산부(30)는 실제 수신된 신호의 길이가 D(즉, 수신소자의 갯수 또는 채널수)이기 때문에 첫 번째 부엽성분에 해당하는 신호의 길이는 아래의 [수식 2]에 의하여 신호의 길이가 확장될 수 있다. In addition, pads calculation section 30 is a length of the signal for the first side lobe component since the length of the actual received signal D (that is, the number of rooms or the channel of the receiving element) of a signal by the [formula 2] below It can be extended in length.

[수식 2] [Formula 2]

Figure 112014120051738-pat00002

이 경우 부엽계산부(30)는 도 6 (c)에서 알 수 있는 바와 같이 신호의 전단부 또는 후단부 중 적어도 어느 한쪽에 영(zero)을 삽입하여 확장된 신호 길이를 맞추게 된다. In this case, pads calculation section 30 is a signal matchuge length extended by inserting zero (zero) to at least one of the front end or the rear end portion of the signal As shown in 6 (c) Fig.

이와 같은 방식에 따라 각 부엽신호의 길이가 연장되면 부엽 계산부(30)는 푸리에 변환과 같은 주파수 추정 방법을 이용하여 해당 부엽성분의 주파수 성분(즉, 부엽신호의 파형 또는 크기 중 적어도 어느 하나)을 계산할 수 있게 된다. When the length of each side lobe signal extended in accordance with this manner pads calculation unit 30 (at least one of a waveform or a size that is, sidelobe signal) a frequency component of the side lobe components using a frequency estimation methods, such as Fourier transform, to be able to evaluate.

영상 처리부(40)는 초음파 집속부(20)에 의해 집속 지연된 신호를 합산하는 과정에서 부엽 계산부(30)에 의해 계산된 각 부엽신호의 주파수 성분을 감산하여 하나의 주사선을 형성하고, 이를 이용하여 산란체 영상을 합성하게 된다. Image processing unit 40 subtracts the frequency components of each side lobe signal calculated by the side lobe calculation section 30 in the process of adding the delayed signal focused by the ultrasound focusing unit 20 is formed, and using this one scan line to thereby synthesize the scattering body image. 실시예에서는 영상 처리부(40)가 각 부엽신호의 파형을 계산하여 얻은 해당 부엽신호의 크기를 집속 지연된 신호의 합산과정에서 감산하게 된다. Embodiment, is obtained by subtracting the size of the side lobe signal image processor 40 is obtained by calculating the waveform of each signal from the side lobe of the delayed summation process focusing signal.

이와 같이 부엽이 제거된 경우, 영상 처리부(40)는 부엽이 제거된 산란체 영상에 대해 도 2 (b)에서와 같이 주엽 폭이 줄어드는데, 부엽을 줄이기 위한 계산 과정에서 폭가변 가중치를 적용함으로써 주엽의 폭을 줄이는 효과를 증가시킬 수 있다. Thus, by pads is applied to the case is removed, the image processor 40 is to decrease the main lobe width, as shown in Figure 2 (b) for the scattering body image the side lobe is removed, the width of variable weight in the calculation process, to reduce the side lobe it is possible to increase the effect of reducing the width of the main lobe. 즉, 산란체 영상의 주엽 폭이 좁아질 수 있도록 폭가변 가중치를 미리 설정해 두고, 이 폭가변 가중치에 따라 산란체 영상을 합성함으로써 최종적으로 얻어지는 산란체 영상에서 산란체를 용이하게 구별할 수 있다. That is, with a width varying weights so that the main lobe width of the scattering body imaging can be narrowed set in advance, it is possible to easily distinguish between the scattering body in the width scattering body image finally obtained by synthesizing a scattering body image according to a variable weighting.

영상 처리부(40)에서 형성된 산란체 영상의 주엽 영역에 존재하는 산란체들에 의해 얻어지는 신호는 약한 신호 성분과 강한 신호 성분이 혼재되어 있다. Image signals obtained by the scatterers present in the main lobe region of the scattering body image formed in the processing unit 40 has a weak signal component and the strongest signal component are mixed. 예를 들어 도 6 (a)에 나타난 영상은 부엽이 제거되기 이전으로 스페클에 해당하는 영상 노이즈가 전체적으로 나타나고 있으나 도 6 (b)의 영상에는 부엽 성분의 제거됨으로 인하여 스페클이 줄어들었음을 알 수 있다. For example, the image shown in Figure 6 (a) is a side lobe is image noise before it is removed for the speckle pattern as a whole appears, but Fig. 6 (b) image, the Spanish due to removed the side lobe component seen Empty greater the reduction of can. 그런데 도 6 (b) 영상에서 강한 신호 성분은 병변 진단에 유용한 정보가 되지만 약한 신호 성분은 병변 진단에 방해 요소로 작용될 수 있기 때문에, 약한 신호 성분을 제거할 필요가 있다. However, it is necessary to remove the components due to a weak signal FIG. 6 (b) a strong signal components from the video, but the useful information on the lesion diagnostic since weak signal component can be applied to the diagnosis of lesions of interference.

이를 해결하기 위하여, 이치화부(50)는 영상 처리부(40)에서 부엽이 제거된 산란체 영상의 각 픽셀에 대하여 영상 밝기와 임계값을 비교하여 이치화한다. To solve this problem, sense conversion unit 50 is binarized by comparing the image brightness with a threshold value for each pixel of the scattering body image side lobe is removed from the image processor 40. 즉, 해당 픽셀의 영상 밝기가 임계값보다 크면 백색으로 결정하고 해당 픽셀의 영상 밝기가 임계값보다 크지 않으면 흑색으로 결정한다. In other words, the image brightness of the pixel is greater than a threshold value determined as white, and if the image brightness of the pixel is greater than a threshold value determined by the black. 여기서 각 픽셀의 영상 밝기는 0 ~ 255 레벨로 구분할 수 있으며 임계값은 해당 픽셀의 영상 밝기에 따라 백색 또는 흑색으로 구분하여 표시하기 위하여 0 과 255 사이에서 미리 설정할 수 있다. Here, to separate the image brightness of each pixel is from 0 to 255 levels and a threshold value may be previously set between 0 and 255 in order to display, separated by white or black depending on the image brightness of the corresponding pixel.

그런 다음 영상 표시부(60)는 이치화부(50)에 의해 이치화된 영상을 표시한다. Then image display unit 60 displays an image binarized by the sense section (50). 예를 들어 상술한 처리 과정을 이용하여 도 6 (c)와 같이 강한 산란체에서 반사되어 수신한 강한 신호 성분은 백색으로 표시되고 다른 부분은 흑색으로 표시할 수 있다. For example, a strong reflection is received from a strong scatterer such as the 6 (c) is also used for the above-described signal processing component is shown as white, and the other portion can be displayed in black.

도 6 (c)에 나타난 이치화된 영상은 인체 조직 안에 존재하는 산란체의 분포를 시각적으로 확인하는데 유용하다. Binarizing the image shown in Figure 6 (c) is useful for visually check the distribution of scatterers existing in the human body. 이에 더하여 이치화된 영상에서 강한 산란체가 차지하는 영상의 밀도를 알 수 있도록 강한 산란체에 대응하는 픽셀 갯수를 계량화하여 나타내면 병변 진단하는 사용자 입장에서 더욱 유용할 수 있다. In addition, strong scattering body is in the binarized image expressed by quantifying the number of pixels corresponding to the strong scatterer to know the density of the image occupied can be further useful in disease diagnosis user position to.

이를 해결하기 위하여 산란체 영상 분석부(70)는 이치화부(50)에서 산란체 영상에 대하여 이치화하는 과정에서 영상 밝기가 임계값보다 큰 픽셀의 갯수를 집계하고, 집계된 픽셀의 총 갯수에 대한 정보를 영상 표시부(60)에 제공한다. To solve this problem, scattering body image analysis section 70 is the image brightness is counted the number of larger pixels than the threshold value, and for the total number of counted pixels in the process of binarizing with respect to the scattering body image in the sense section (50) It provides information to the image display unit 60.

그러면 영상 표시부(60)는 이치화된 영상과 함께 집계된 픽셀에 대한 정보를 바탕으로 수치 또는 백분율로 표시할 수 있고, 이로써 병변 진단하는 사용자는 이치화된 산란체 영상을 통하여 강한 산란체에 대한 분포를 시각적으로 확인할 수 있을 뿐만 아니라 강한 산란체가 차지하는 영상의 밀도를 용이하게 확인할 수 있다. The image display unit 60 can display a numerical value or as a percentage based on the information on the aggregated pixels with the binarized image, so that the lesion diagnostic user distribution for the strong scatterer through a binarizing scattering body image that not only it can confirm visually, but also can easily confirm the density of the image occupied by strong scattering body.

도 7은 본 발명에 따른 불균일 산란체 영상 획득을 위한 초음파 영상 처리방법을 나타낸 흐름도이다. 7 is a flowchart illustrating an ultrasound image processing method for achieving non-uniform scattering body image in accordance with the present invention.

복수의 수신소자가 선형적으로 배열되어 구성되는 어레이 트랜스듀서(10)는 인체 조직의 내부에 초음파를 송신하고, 인체 조직 내부에 존재하는 불균일 산란체에 의해 반사되는 초음파 신호를 수신한다. The array transducer 10 composed of a plurality of receiving elements are arranged linearly receives the ultrasonic signal which is reflected by the non-uniform scattering body for transmitting an ultrasonic wave to the inside of the human body and, present inside the human body. 초음파 집속부(20)는 어레이 트랜스듀서의 각 수신소자에서 수신된 채널 신호로부터 초음파 영상을 형성하기 위한 주사선을 형성하는데, 이때 각각의 수신소자마다 다른 시간에 도착하게 되는데 이와 같이 도착 시간의 차이가 발생된 다수의 채널 신호 각각에 시간 지연을 인가함으로써 이들 채널 신호들이 동일한 시간에 도착한 것처럼 시간적으로 정렬하는 집속 지연(focusing delay)을 수행한다(S100). Ultrasound focusing unit 20 is to form the scanning lines for forming an ultrasonic image from a channel signal received on each receiving element of the array transducer, wherein there is to each of the receiving elements arrive at different times is thus the difference in arrival time and by applying a time delay to each of the plurality of channel signals generated to these channel signals to perform the focusing delay (focusing delay) aligned in time as to arrive at the same time (S100).

부엽 계산부(30)는 부엽 성분에 해당하는 부엽신호의 길이를 미리 정해진 방식에 따라 연산에 의해 주파수 추정이 가능한 길이로 확장하고, 신호 길이가 확장된 부엽신호를 푸리에 변환과 같은 주파수 추정 방법을 이용하여 해당 부엽신호의 크기를 연산한다. Sidelobe calculation unit 30 is the frequency estimate methods, such as the scale to the possible length of the frequency estimate by computation, and a signal-length expansion sidelobe signal in accordance with the length of the side lobe signals corresponding to a side lobe component in a predetermined manner as the Fourier transform used to computes the size of the side lobe signals. 여기서 부엽 계산부(30)는 해당 부엽신호의 전단부 또는 후단부 중 적어도 어느 한쪽에 영(zero)을 삽입하여 공간주파수가 가장 인접한 양의 정수가 되도록 해당 부엽신호의 신호 길이를 확장하게 된다. The side lobe calculation unit 30 is to extend the signal length of the side lobe signals such that by inserting zero (zero) to at least one of the front end or the rear end positive integer spatial frequency is the closest of the sidelobe signal. 이후 부엽 계산부(30)는 푸리에 변환과 같은 주파수 추정 방법을 이용하여 해당 부엽성분의 주파수 성분을 계산한다. Since pads calculation unit 30 calculates the frequency components of the side lobe components using a frequency estimation methods, such as Fourier transform. 즉 부엽 계산부(30)는 집속 지연한 부엽 신호의 크기를 계산한다. I.e. pads calculation unit 30 calculates the size of the focusing delay the sidelobe signal.

영상 처리부(40)는 초음파 집속부(20)에 의해 집속 지연된 신호를 합산하는 과정에서 부엽 계산부(30)에 의해 계산된 각 부엽신호의 주파수 성분을 감산하여 하나의 주사선을 형성하고, 이를 이용하여 부엽 성분이 제거된 산란체 영상을 합성하게 된다(S200). Image processing unit 40 subtracts the frequency components of each side lobe signal calculated by the side lobe calculation section 30 in the process of adding the delayed signal focused by the ultrasound focusing unit 20 is formed, and using this one scan line and is the synthesis of the removed scattering body side lobe component image (S200). 부엽이 제거된 경우 미리 설정된 폭가변 가중치에 따라 산란체 영상의 주엽 폭을 줄일 수 있다. If the pads are removed in accordance with the width of the variable pre-set weight can reduce the main lobe width of the scattering body image.

이렇게 영상 처리부(40)에서 형성된 산란체 영상의 주엽 영역에 존재하는 산란체들에 의해 얻어지는 신호는 약한 신호 성분과 강한 신호 성분이 혼재되어 있다(도 6 (a) 참조). This signal is obtained by the scatterers present in the main lobe region of the scattering body image formed by the image processing section 40 has a weak signal component and the strongest signal component are mixed (see Fig. 6 (a)). 이 때문에 병변 진단에 유용한 강한 산란체에 대응한 산란체 영상을 선별적으로 표시할 필요가 있다. For this reason, it is necessary to display the image corresponding to the scattering body useful strong scatterer to the lesion diagnostic selectively.

이를 해결하기 위하여 이치화부(50)는 영상 처리부(40)에서 부엽이 제거된 산란체 영상의 각 픽셀에 대하여 영상 밝기와 임계값을 비교하여 이치화한다. For this reason to address conversion unit 50 is binarized by comparing the image brightness with a threshold value for each pixel of the scattering body image side lobe is removed from the image processor 40. 이렇게 이치화한 산란체 영상는 도 6(b)에 예시한 바와 같이 스페클이 줄어들었음을 알 수 있다. Thus binarizing the scattering body youngsangneun Empty it can be seen that the speckle reduction, as illustrated in Figure 6 (b).

구체적으로 설명하면, 해당 픽셀의 영상 밝기가 임계값보다 크면 백색으로 결정하고 해당 픽셀의 영상 밝기가 임계값보다 크지 않으면 흑색으로 결정한다. More specifically, the image brightness of the pixel is greater than a threshold value determined as white, and if the image brightness of the pixel is greater than a threshold value determined by the black. 여기서 각 픽셀의 영상 밝기는 0 ~ 255 레벨로 구분할 수 있으며 임계값은 해당 픽셀의 영상 밝기에 따라 백색 또는 흑색으로 구분하여 표시하기 위하여 0과 255 사이에서 미리 설정할 수 있다. Here, to separate the image brightness of each pixel is from 0 to 255 levels and a threshold value may be previously set between 0 and 255 in order to display, separated by white or black depending on the image brightness of the corresponding pixel. 이치화된 산란체 영상은 영상 표시부(60)에 제공되고 영상 표시부(60)는 이치화된 산란체 영상을 표시한다. The scattering body image is provided to the image display unit 60, image display unit 60 displays a binarized image binarized scattering body. 예를 들어 도 6(c)에 나타낸 바와 같이 이치화된 영상은 인체 조직 안에 존재하는 산란체의 분포를 시각적으로 확인할 수 있고, 이로써 병변 진단하는 사용자가 산란체 영상의 분포를 용이하게 확인할 수 있다(S300). For example, the image binarized as shown in Fig. 6 (c) can easily confirm the human body can be visually confirmed by the distribution of the scatterers present in the tissue, so that the lesion diagnostic user distribution of the scattering body image for ( S300).

이와 같은 산란체 영상의 표시 과정에 더하여, 산란체 영상 분석부(70)는 이치화하된 영상에서 강한 산란체가 차지하는 영상의 밀도를 알 수 있도록 강한 산란체에 대응하는 픽셀 갯수를 집계하고, 집계된 픽셀의 갯수에 대한 정보를 영상 표시부(60)에 제공한다. In addition to this display process, the same scattering body image, the scattering body image analysis section 70 is counted pixel number corresponding to the strong scatterer to know the density of the image occupied by bodies strong scattering in the sense Huaxia image, counted It provides information on the number of pixels in the image display unit 60. 즉, 산란체 영상 분석부(70)는 영상 밝기가 임계값보다 큰 강한 산란체의 픽셀을 집계하고, 집계된 픽셀의 총 갯수에 대한 정보를 영상 표시부(60)에 제공한다(S400). In other words, it provides the scattering body image analysis section 70 is the image brightness is a video display unit 60, information about the total number of the counted pixels and pixel aggregation of large strong scatterer than the threshold value (S400).

그러면 영상 표시부(60)는 이치화된 산란체 영상과 함께 산란체 영상 분석부(70)로부터 제공받은 정보를 바탕으로 강한 산란체에 대하여 집계된 픽셀 갯수를 수치 또는 백분율로 표시한다(S500). The image display unit 60 displays the number of pixels counted with respect to the strong scatterer, based on the information provided from the scattering body image analysis section 70 with a scattering body binarized image as a numerical value or a percentage (S500).

이상 설명한 실시예에서는 초음파 신호를 집속 지연하고, 집속 지연된 신호에 포함된 부엽 신호의 크기를 계산하여 부엽 제거하는 처리방법을 적용한다. In the embodiment described above for example, it applies a processing method for focusing an ultrasonic signal delay, removing calculated sidelobe the size of the side lobe signal included in the delayed signal with the focusing. 그러나 본 발명에 따른 불균일 산란체 영상 획득에 있어서 부엽 제거 방법이 특정하게 제한될 필요는 없으며, 스페클 노이즈를 줄일 수 있는 공지된 기술로서 최소분산 빔포밍(minimum variance beamforming) 방법을 적용하여 부엽 제거하고, 이렇게 부엽이 제거된 산란체 영상을 대상으로 각 픽셀에 대하여 이치화 과정을 통하여 획득한 불균일 산란체 영상을 이용하여 병변 진단에 활용할 수 있게 된다. But need not be pads removal method is limited to particular according to obtain non-uniform scattering body image according to the present invention, by applying the minimum variance beamforming (minimum variance beamforming) method as a known technique that can reduce the large noise Spanish pads removed and, thus the side lobe to target a removed scattering body image using a non-uniform scattering body image obtained through the binarizing process for each pixel is able to take advantage of the lesion diagnostic.

10 : 어레이 트랜스듀서 20 : 초음파 집속부 10: the array transducer 20: ultrasound focusing unit
30 : 부엽 계산부 40 : 영상 처리부 30: lobe calculation section 40: image processing unit
50 : 이치화부 60 : 산란체 영상 표시부 50: sense conversion unit 60: image display unit scatterer
70 : 산란체 영상 분석부 70: scattering body image analysis unit

Claims (5)

  1. 인체 조직의 산란체에서 반사된 초음파 신호를 각각의 수신소자에서 수신하는 어레이 트랜스듀서; An array transducer for receiving ultrasound signals reflected from scatterers in the tissue at each of the receiving device;
    상기 어레이 트랜스듀서 각각의 수신소자에 수신된 신호를 시간적으로 정렬하기 위하여 집속 지연하는 초음파 집속부; Ultrasound focusing unit for focusing delay to time aligned with the received signal to each of the receiving elements said array transducer;
    상기 초음파 집속부에서 집속 지연된 각각의 신호를 합산한 합산 신호에서 부엽을 제거하고, 부엽이 제거된 산란체 영상을 합성하는 영상 처리부; Image processing of removing the pads from the combined signal summing the respective signals delayed in focusing the ultrasound focusing unit, and the synthesis image in which the scattering body side lobe is removed;
    상기 영상 처리부에서 부엽이 제거된 산란체 영상의 각 픽셀에 대하여 영상 밝기와 임계값을 비교하여 이치화하는 이치화부; Sense conversion unit for binarizing the image brightness compared with a threshold value for each pixel of the scattering body image side lobe is removed from the image processor;
    상기 이치화부에서 이치화된 산란체 영상 밝기가 임계값보다 큰 픽셀의 개수를 집계하고, 집계된 픽셀의 총 개수에 대한 정보를 제공하는 산란체 영상 분석부; Image analysis unit scatterer to the scattering body binarizing the image brightness in the sense conversion unit that provides information on the total number of counted the number of pixels greater than the threshold value, the pixel aggregation; And
    상기 이치화부에 의해 이치화된 산란체 영상과 제공된 픽셀 집계 정보를 수치 또는 백분율로 표시하는 산란체 영상 표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 불균일 산란체 영상 획득을 위한 초음파 영상의 처리장치. The ultrasound image processing apparatus for non-uniform scattering body image capture to the scattering body image and the pixel aggregate information provided by binarizing the sense conversion unit characterized in that it comprises a scattering body image display unit to display a numerical value or as a percentage.
  2. 인체 조직의 산란체에서 반사된 초음파 신호를 각각의 수신소자에서 수신하는 어레이 트랜스듀서; An array transducer for receiving ultrasound signals reflected from scatterers in the tissue at each of the receiving device;
    상기 어레이 트랜스듀서 각각의 수신소자에 수신된 신호를 시간적으로 정렬하기 위하여 집속 지연하는 초음파 집속부; Ultrasound focusing unit for focusing delay to time aligned with the received signal to each of the receiving elements said array transducer;
    상기 초음파 집속부에 의해 집속 지연된 신호에 포함된 부엽 신호의 공간주파수와 수신소자의 갯수를 이용하여 부엽 신호의 크기를 계산하는 부엽 계산부; Sidelobe calculator for calculating the size of the side lobe signals using the number of the spatial frequency and the receiving device of the sidelobe signal included in the delayed signal focused by the ultrasound focusing unit;
    상기 초음파 집속부에서 집속 지연된 각각의 신호를 합산한 합산 신호에서 상기 부엽 계산부에 의해 계산된 부엽 신호의 크기를 감산하여 부엽을 제거하고, 부엽이 제거된 산란체 영상을 합성하는 영상 처리부; Image processing of removing the pads by subtracting the size of the side lobe signals calculated by the calculation section, and pads, the pads composite is removed from the ultrasound scatterer image by summing the respective signals from the focusing unit focusing the delayed sum signal;
    상기 영상 처리부에서 부엽이 제거된 산란체 영상의 각 픽셀에 대하여 영상 밝기와 임계값을 비교하여 이치화하는 이치화부; Sense conversion unit for binarizing the image brightness compared with a threshold value for each pixel of the scattering body image side lobe is removed from the image processor; And
    상기 이치화부에 의해 이치화된 산란체 영상을 표시하는 산란체 영상 표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 불균일 산란체 영상 획득을 위한 초음파 영상의 처리장치. The ultrasound image processing device for obtaining non-uniform scattering body image, comprising a step of including scattering body image display unit to display the scattering body image binarized by the sense packer.
  3. 인체 조직의 산란체에서 반사된 초음파 신호를 각각의 수신소자에서 수신하는 어레이 트랜스듀서; An array transducer for receiving ultrasound signals reflected from scatterers in the tissue at each of the receiving device;
    상기 어레이 트랜스듀서 각각의 수신소자에 수신된 신호를 시간적으로 정렬하기 위하여 집속 지연하는 초음파 집속부; Ultrasound focusing unit for focusing delay to time aligned with the received signal to each of the receiving elements said array transducer;
    상기 초음파 집속부에 의해 집속 지연된 신호에 포함된 부엽 신호의 공간주파수와 수신소자의 갯수를 이용하여 부엽 신호의 크기를 계산하는 부엽 계산부; Sidelobe calculator for calculating the size of the side lobe signals using the number of the spatial frequency and the receiving device of the sidelobe signal included in the delayed signal focused by the ultrasound focusing unit;
    상기 초음파 집속부에서 집속 지연된 각각의 신호를 합산한 합산 신호에서 상기 부엽 계산부에 의해 계산된 부엽 신호의 크기를 감산하여 부엽을 제거하고, 부엽이 제거된 산란체 영상을 합성하는 영상 처리부; Image processing of removing the pads by subtracting the size of the side lobe signals calculated by the calculation section, and pads, the pads composite is removed from the ultrasound scatterer image by summing the respective signals from the focusing unit focusing the delayed sum signal;
    상기 영상 처리부에서 부엽이 제거된 산란체 영상의 각 픽셀에 대하여 영상 밝기와 임계값을 비교하여 이치화하는 이치화부; Sense conversion unit for binarizing the image brightness compared with a threshold value for each pixel of the scattering body image side lobe is removed from the image processor;
    상기 이치화부에서 이치화된 산란체 영상 밝기가 임계값보다 큰 픽셀의 개수를 집계하고, 집계된 픽셀의 총 개수에 대한 정보를 제공하는 산란체 영상 분석부; Image analysis unit scatterer to the scattering body binarizing the image brightness in the sense conversion unit that provides information on the total number of counted the number of pixels greater than the threshold value, the pixel aggregation; And
    상기 이치화부에 의해 이치화된 산란체 영상과 제공된 픽셀 집계 정보를 수치 또는 백분율로 표시하는 산란체 영상 표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 불균일 산란체 영상 획득을 위한 초음파 영상의 처리장치. The ultrasound image processing apparatus for non-uniform scattering body image capture to the scattering body image and the pixel aggregate information provided by binarizing the sense conversion unit characterized in that it comprises a scattering body image display unit to display a numerical value or as a percentage.
  4. 인체 조직의 산란체에서 반사된 초음파 신호를 어레이 트랜스듀서 각각의 수신소자에서 수신하는 신호 수신단계; Signal receiving step of receiving the ultrasound signals reflected from scatterers in the tissue by the array transducer, each of the receiving device;
    상기 신호 수신단계에서 수신된 각각의 수신 신호를 시간적으로 정렬하기 위하여 집속 지연하는 신호 집속단계; Signal focusing step of focusing delay to time aligned with a respective receive signals received at the signal receiving step;
    상기 신호 집속단계에서 집속 지연된 초음파 신호에 포함된 부엽 신호의 공간주파수와 수신소자의 갯수를 이용하여 부엽 신호의 크기를 계산하는 부엽 계산단계; Sidelobe calculation step of calculating the size of the side lobe signals using the number of the spatial frequency and the receiving device of the sidelobe signal included in the delayed ultrasonic signal focused by the focusing signal phase;
    상기 집속 지연된 각각의 신호를 합산한 합산신호에서 상기 계산된 부엽 신호의 크기를 감산하여 부엽을 제거하고, 부엽이 제거된 합산신호를 이용하여 산란체 영상을 합성하는 영상 처리단계; An image processing step of subtracting the amount of the side lobe signals calculated in the focusing delay the combined signal sums for each signal to remove the side lobe, and synthesizing the scattering body image by using the sum signal pads are removed;
    상기 영상 처리단계에서 합성된 산란체 영상의 각 픽셀에 대하여 영상 밝기와 임계값을 비교하여 이치화하는 이치화 단계; Binarizing step of binarizing the image brightness compared with a threshold value for each pixel of the scattering body image combination by the image processing step;
    상기 이치화된 산란체 영상을 표시하는 표시 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 불균일 산란체 영상 획득을 위한 초음파 영상의 처리방법. Method of ultrasound imaging for obtaining non-uniform scattering body image comprising the; display step of displaying the image of binarizing scattering body.
  5. 제4항에 있어서, 5. The method of claim 4,
    상기 이치화된 산란체 영상에 대하여 상기 이치화 단계에 의해 이치화하는 과정에서 영상 밝기가 임계값보다 큰 픽셀의 갯수를 집계하는 분석 단계와, 집계된 픽셀의 총 갯수에 대한 정보를 영상 표시부에 제공하여 이치화된 영상과 함께 집계된 픽셀을 수치 또는 백분율로 표시하는 표시 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 불균일 산란체 영상 획득을 위한 초음파 영상의 처리방법. And the analyzing step to the image brightness in the process of binarizing by said binarizing step is counted the number of larger pixels than the threshold value with respect to the scattering body image with the binarized, to provide information on the total number of counted pixels in the image display unit binarizing method of ultrasound imaging for obtaining non-uniform scattering body image comprises a display step of displaying a numerical value or as a percentage of the aggregate of pixels with an image.

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