KR20130014822A - Apparatus and method of forming beams adaptively in ultrasound imaging - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An adaptively receiving beam focusing apparatus and a method are provided to reduce the distortion which is produced by CF unintentionally, by reducing the interference of other than purpose reflector inside the medium and the influence of noise. CONSTITUTION: A transducer(110) receives the ultrasonic signal reflected from photopoint. A delay offset application unit(140) applies the delay offset of each channel of the received ultrasonic signal to the received ultrasonic signal. A beam combiner(150) synthesizes the ultrasonic signal in which the delay time is compensated for each of the channel. The coefficient calculation unit(160) divides the aperture to a plurality of sub-aperture, and calculates the total coefficient which will be applied to the synthesized ultrasonic signal using the CF coefficient for each of the sub apertures. A coefficient application unit(170) applies the calculated total coefficient to the synthesized ultrasonic signal. [Reference numerals] (130) Delay time calculation unit; (140) Delay offset application unit; (150) Beam combiner; (160) Coefficient calculation unit; (170) Coefficient application unit; (180) Beam buffer unit

Description

적응 수신 빔 집속 장치 및 방법{Apparatus and method of forming beams adaptively in ultrasound imaging}Apparatus and method of forming beams adaptively in ultrasound imaging

본 발명은 수신 빔 집속 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 매질 내 목적 반사체 외의 간섭과 노이즈의 영향을 감소시켜 CF(Coherence Factor)에 의해 의도하지 않게 발생되는 왜곡과 영상의 노이즈 현상을 줄일 수 있는 적응 수신 빔 집속 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a reception beam focusing apparatus, and more particularly, to reduce the effects of interference and noise outside the target reflector in a medium, thereby reducing distortion and noise of an image unintentionally generated by a coherence factor (CF). An apparatus and method for adaptive receive beam focusing.

최근 초음파 영상 장치는 실시간으로 높은 해상도의 영상을 얻을 수 있다는 점에서 그 응용 범위가 늘어나고 있다. 초음파 영상 취득은 초음파 배열 변환자에서 송신 집속한 후 돌아온 초음파 신호를 수신 집속하는 방식으로 이루어지게 된다. 수신 집속이란 원하는 집속점에서 배열 변환자로 반사되어 들어오는 초음파 신호의 서로 다른 지연을 보상하여 더함으로써 집속된 신호를 얻는 것이다. Recently, the application range of the ultrasonic imaging apparatus is increasing in that a high resolution image can be obtained in real time. Ultrasonic image acquisition is performed by receiving and focusing the ultrasonic signal returned after focusing by the ultrasonic array transducer. Receive focusing is to obtain a focused signal by compensating for and adding different delays of ultrasonic signals reflected by the array transducer at a desired focusing point.

하지만 실제 시스템의 초음파 배열 변환자 구경의 크기가 제한되므로 이를 극복하기 위하여 적응 수신 빔 집속이 활발히 연구되고 있다.However, because the size of the ultrasonic array transducer aperture of a real system is limited, the adaptive receive beam focusing is actively studied to overcome this problem.

적응 수신 빔 집속 방식 중 CF 방식은 수신 집속된 부분을 증폭시키고, 측엽에 의한 영상의 질 저하를 감소시킨다. 하지만 이러한 성능 개선은 영상 왜곡과 타협 관계에 있으므로 적절한 선에서의 타협점 결정이 필요하다.Among the adaptive reception beam focusing methods, the CF method amplifies the reception focused part and reduces image degradation caused by the side lobe. However, this performance improvement is compromised with image distortion, so it is necessary to determine the compromise in the appropriate line.

종래의 CF 방식은 다음의 수학식 1과 같이 표현된다.The conventional CF method is expressed by Equation 1 below.

Figure pat00001
Figure pat00001

xd(m,k)는 m번째 채널의 k번째 영상점 깊이에서의 지연시간을 적용한 채널 데이터를 나타낸다. M은 전체 채널의 수이다. x d (m, k) represents channel data to which a delay time at the depth of the k-th image point of the m-th channel is applied. M is the total number of channels.

수학식 1의 분모는 k번째 영상점 깊이에서 지연시간을 적용한 채널 데이터의 전체 에너지를 나타내고, 수학식 1의 분자는 k번째 영상점 깊이에서 지연시간을 적용한 채널 데이터 주엽 에너지를 나타낸다.The denominator of Equation 1 represents the total energy of the channel data to which the delay time is applied at the depth of the k-th image point, and the numerator of Equation 1 represents the main energy of the channel data to which the delay time is applied to the depth of the k-th image point.

따라서, 수학식 1에 의해 계산되는 CF는 지연시간을 적용한 채널 데이터 전체 에너지(Total Energy)와 채널 데이터의 주엽 에너지(Mainlobe Energy)의 비율로, 빔 합성부 출력에 곱하는 형식으로 적용된다. 이는 반사체에 의해 수신 집속된 부분은 증폭시키고, 측엽에 의한 에너지는 감소시켜 영상의 질을 향상시키지만, 매질 내 목적 반사체 외의 간섭에 취약한 단점을 갖게 되는바, 이러한 간섭에 의한 왜곡을 제거할 기술이 필요하다.Therefore, CF calculated by Equation 1 is a ratio of total energy of delayed channel data and mainlobe energy of channel data, and is applied in a form of multiplying the beam combiner output. This improves the quality of the image by amplifying the part focused by the reflector and reducing the energy of the side lobe, but it is vulnerable to interference outside the target reflector in the medium. need.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 첫 번째 과제는 영상점 근처의 간섭점의 존재로 인해 영상점에서 반사된 수신신호에 간섭점에서 반사된 수신신호가 중첩되는 경우에 CF 방식에서 발생하는 오차를 줄일 수 있는 적응 수신 빔 집속 장치를 제공하는 것이다.Therefore, the first problem to be solved by the present invention is to reduce the error that occurs in the CF method when the received signal reflected at the interference point overlaps the received signal reflected at the image point due to the presence of the interference point near the image point It is to provide an adaptive receive beam focusing apparatus.

본 발명이 해결하고자 하는 두 번째 과제는 영상 정보의 손실을 최소화하면서 기존의 CF를 이용하는 경우와 비슷한 CNR 값을 얻을 수 있어 영상의 질을 개선할 수 있는 적응 수신 빔 집속 방법을 제공하는 것이다.The second problem to be solved by the present invention is to provide an adaptive receive beam focusing method that can obtain a CNR value similar to the case of using a conventional CF while minimizing the loss of image information to improve the image quality.

또한, 상기된 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공하는데 있다.Further, the present invention provides a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for executing the above method on a computer.

본 발명은 상기 첫 번째 과제를 달성하기 위하여, 영상점으로부터 반사된 초음파 신호를 수신하는 트랜스듀서; 상기 수신된 초음파 신호의 지연시간을 계산하여, 상기 수신된 초음파 신호의 채널별 지연옵셋을 상기 수신된 초음파 신호에 적용하는 지연옵셋 적용부; 상기 채널별로 지연시간이 보상된 초음파 신호를 합성하는 빔 합성부; 어퍼쳐를 복수의 부구경들로 나눈 후, 상기 부구경별 CF 계수를 이용하여 상기 합성된 초음파 신호에 적용될 전체 계수를 산출하는 계수 산출부; 및 상기 산출된 전체 계수를 상기 합성된 초음파 신호에 적용하는 계수 적용부를 포함하는 적응 수신 빔 집속 장치를 제공한다.The present invention to achieve the first object, a transducer for receiving the ultrasonic signal reflected from the image point; A delay offset applying unit configured to calculate a delay time of the received ultrasound signal and apply a delay offset for each channel of the received ultrasound signal to the received ultrasound signal; A beam synthesizer for synthesizing the ultrasonic signal whose delay time is compensated for each channel; A coefficient calculator for dividing an aperture into a plurality of sub-diameters, and calculating an overall coefficient to be applied to the synthesized ultrasound signal using the CF coefficients for each sub-diameter; And a coefficient applying unit configured to apply the calculated total coefficients to the synthesized ultrasound signal.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 계수 산출부는 상기 부구경별로 계산된 채널 데이터 전체 에너지의 합과 상기 부구경별로 계산된 채널 데이터 주엽 에너지의 비로부터 상기 전체 계수를 산출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the coefficient calculating unit may calculate the total coefficient from the ratio of the total energy of the channel data calculated for each sub-diameter and the channel data main lobe energy calculated for the sub-diameter.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 계수 산출부는 상기 부구경별 CF 계수로부터 매질에서의 실제 초음파 속도를 추정하고, 상기 추정된 실제 초음파 속도를 이용하여 지연옵셋을 계산하며, 상기 지연옵셋 적용부는 상기 계수 산출부가 계산한 지연옵셋을 상기 수신된 초음파 신호에 적용할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the coefficient calculating unit estimates the actual ultrasonic velocity in the medium from the CF coefficient for each sub-diameter, calculates a delay offset using the estimated actual ultrasonic velocity, and the delay offset applying unit The delay offset calculated by the coefficient calculator may be applied to the received ultrasonic signal.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 계수 산출부는 상기 부구경별 CF 계수가 최대가 되도록 하는 초음파 속도를 산출하고, 상기 산출된 초음파 속도를 송신 초음파 신호 생성장치로 전달하여, 상기 부구경별로 초음파 속도를 다르게 하여 송신할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the coefficient calculating unit calculates an ultrasonic speed for maximizing the CF coefficient for each sub-diameter, and transfers the calculated ultrasonic speed to a transmitting ultrasonic signal generator, for each sub-diameter. The ultrasonic waves can be transmitted at different speeds.

본 발명은 상기 두 번째 과제를 달성하기 위하여, 영상점으로부터 반사된 초음파 신호를 트랜스듀서로 수신하는 단계; 상기 수신된 초음파 신호의 지연시간을 계산하여, 상기 초음파 신호의 채널 별 지연시간을 보상하는 단계; 상기 채널별로 지연시간이 보상된 초음파 신호를 합성하는 단계; 어퍼쳐를 복수의 부구경들로 나눈 후, 상기 부구경별 CF 계수를 이용하여 상기 합성된 초음파 신호에 적용될 전체 계수를 산출하는 단계; 및 상기 산출된 전체 계수를 상기 합성된 초음파 신호에 적용하는 단계를 포함하는 적응 수신 빔 집속 방법을 제공한다. The present invention to achieve the second object, the step of receiving the ultrasonic signal reflected from the image point to the transducer; Compensating for each channel delay time of the ultrasound signal by calculating a delay time of the received ultrasound signal; Synthesizing the ultrasonic signal whose delay time is compensated for each channel; Dividing an aperture into a plurality of sub-diameters, and calculating total coefficients to be applied to the synthesized ultrasound signal using the CF coefficients for each sub-diameter; And applying the calculated total coefficients to the synthesized ultrasound signal.

상기 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 상기된 적응 수신 빔 집속 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공한다. In order to solve the above other technical problem, the present invention provides a computer readable recording medium having recorded thereon a program for executing the above-described adaptive reception beam focusing method on a computer.

본 발명에 따르면, 영상점 근처의 간섭점의 존재로 인해 영상점에서 반사된 수신신호에 간섭점에서 반사된 수신신호가 중첩되는 경우에 발생하는 오차를 줄일 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 영상 정보의 손실을 최소화하면서 기존의 CF를 이용하는 경우와 비슷한 CNR 값을 얻을 수 있어 영상의 질을 개선할 수 있다. 나아가 본 발명에 따르면, 매질 내 목적 반사체 외의 간섭과 노이즈의 영향을 감소시켜 CF에 의해 의도하지 않게 발생되는 왜곡과 영상의 노이즈 현상을 줄일 수 있다.According to the present invention, an error occurring when the received signal reflected at the interference point overlaps the received signal reflected at the image point due to the presence of the interference point near the image point. In addition, according to the present invention, it is possible to obtain a CNR value similar to the case of using a conventional CF while minimizing loss of image information, thereby improving image quality. Furthermore, according to the present invention, it is possible to reduce the influence of interference and noise outside the target reflector in the medium to reduce distortion and noise of the image unintentionally generated by the CF.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 적응 수신 빔 집속 장치의 구성도이다.
도 2는 비균질 매질을 진행하는 초음파 신호의 채널별 지연시간의 차이를 개념적으로 도시한 것이다.
도 3은 전체 어퍼쳐를 복수 개의 부구경들로 나누고, 각 부구경에 대응하는 CF 계수들을 도시한 것이다.
도 4는 도 1에 도시된 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 적응 수신 빔 집속 장치가 처리하는 신호들을 개념적으로 도시한 것이다.
도 5는 도 1에 도시된 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 적응 수신 빔 집속 장치가 처리하는 신호들을 개념적으로 도시한 것이다.
도 6은 영상점 근처에 간섭점이 위치한 경우 부구경 별로 높은 CF 계수가 연산되는 경우와 낮은 CF 계수가 연산되는 경우를 각각 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 적응 수신 빔 집속 방법의 흐름도이다.
도 8은 인체의 갑상선을 7.5MHz 선형 프로브의 중심 주파수와 2.54MHz의 표본화 주파수로 영상화한 생체내 영상이다. 1 is a block diagram of an adaptive receiving beam focusing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 conceptually illustrates the difference in channel-by-channel delay time of an ultrasonic signal traveling through a heterogeneous medium.
3 divides the entire aperture into a plurality of sub-diameters and shows CF coefficients corresponding to each sub-diameter.
FIG. 4 conceptually illustrates signals processed by the adaptive receiving beam focusing apparatus according to the preferred embodiment of the present invention shown in FIG. 1.
FIG. 5 conceptually illustrates signals processed by the adaptive receiving beam focusing apparatus shown in FIG. 1 according to an exemplary embodiment of the present invention.
6 illustrates a case where a high CF coefficient is calculated and a low CF coefficient is calculated for each sub-diameter when an interference point is located near an image point.
7 is a flowchart of an adaptive receive beam focusing method according to an exemplary embodiment of the present invention.
8 is an in vivo image of a human thyroid gland imaged at a center frequency of a 7.5 MHz linear probe and a sampling frequency of 2.54 MHz.

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 specific contents of the present invention, for the convenience of understanding, the outline of the solution of the problem to be solved by the present invention or the core of the technical idea will be presented first.

본 발명의 일 실시예에 따른 적응 수신 빔 집속 방법은 영상점으로부터 반사된 초음파 신호를 트랜스듀서로 수신하는 단계; 상기 수신된 초음파 신호의 지연시간을 계산하여, 상기 초음파 신호의 채널 별 지연시간을 보상하는 단계; 상기 채널별로 지연시간이 보상된 초음파 신호를 합성하는 단계; 어퍼쳐를 복수의 부구경들로 나눈 후, 상기 부구경별 CF 계수를 이용하여 상기 합성된 초음파 신호에 적용될 전체 계수를 산출하는 단계; 및 상기 산출된 전체 계수를 상기 합성된 초음파 신호에 적용하는 단계를 포함한다.An adaptive receiving beam focusing method according to an embodiment of the present invention comprises the steps of: receiving an ultrasonic signal reflected from an image point with a transducer; Compensating for each channel delay time of the ultrasound signal by calculating a delay time of the received ultrasound signal; Synthesizing the ultrasonic signal whose delay time is compensated for each channel; Dividing an aperture into a plurality of sub-diameters, and calculating total coefficients to be applied to the synthesized ultrasound signal using the CF coefficients for each sub-diameter; And applying the calculated total coefficients to the synthesized ultrasound signal.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 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, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, these examples are intended to illustrate the present invention in more detail, it will be apparent to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited thereby.

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.The configuration of the invention for clarifying the solution to the problem to be solved by the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings based on the preferred embodiment of the present invention, the same in the reference numerals to the components of the drawings The same reference numerals are given to the components even though they are on different drawings, and it is to be noted that in the description of the drawings, components of other drawings may be cited if necessary. In addition, in describing the operation principle of the preferred embodiment of the present invention in detail, when it is determined that the detailed description of the known function or configuration and other matters related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, The detailed description is omitted.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, throughout the specification, when a part is 'connected' to another part, it is not only 'directly connected' but also 'indirectly connected' with another element in between. Include. In addition, the term 'comprising' a certain component means that the component may be further included, without excluding the other component unless specifically stated otherwise.

본 발명의 실시예에 따른 적응 수신 빔 집속 장치는 매질 내 목적 반사체 외의 간섭에 의한 영상의 왜곡을 제거하기 위하여 전체 구경을 부구경으로 나누어 구한 CF의 평균을 영상에 적용하는 적응 수신 빔 집속을 수행한다. 이러한 적응 수신 빔 집속 방법을 SSCF(Spatial Smoothing Coherence Factor) 적응 수신 빔 집속 방식이라 하기로 한다.The adaptive receiving beam focusing apparatus according to the embodiment of the present invention performs the adaptive receiving beam focusing by applying the average of CF obtained by dividing the total aperture by sub-diameter to remove the distortion of the image caused by the interference outside the target reflector in the medium. do. This adaptive reception beam focusing method will be referred to as a spatial smoothing coherence factor (SSCF) adaptive reception beam focusing method.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 적응 수신 빔 집속 장치의 구성도이다.1 is a block diagram of an adaptive receiving beam focusing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 적응 수신 빔 집속 장치는 트랜스듀서(110), ADC(120), 지연시간 연산부(130), 지연옵셋 적용부(140), 빔 합성부(150), 계수 산출부(160), 계수 적용부(170), 및 빔 버퍼부(180)로 구성된다.Referring to FIG. 1, the adaptive receiving beam focusing apparatus according to the present embodiment includes a transducer 110, an ADC 120, a delay time calculator 130, a delay offset applier 140, a beam combiner 150, The coefficient calculating unit 160, the coefficient applying unit 170, and the beam buffer unit 180.

트랜스듀서(110)는 매질을 지나 조직에서 반사되어 온 초음파 신호를 수신한다. 수신된 초음파 신호는 아날로그 초음파 신호일 것이다.The transducer 110 receives the ultrasonic signal reflected from the tissue through the medium. The received ultrasonic signal will be an analog ultrasonic signal.

ADC(120)는 수신된 아날로그 초음파 신호를 디지털 초음파 신호로 변환한다.The ADC 120 converts the received analog ultrasound signal into a digital ultrasound signal.

지연시간 연산부(130)는 각 채널별로 트랜스듀서(110)와 조직 사이의 거리, 및 초음파 속도를 이용하여 지연시간을 연산한다.The delay time calculator 130 calculates a delay time by using the distance between the transducer 110 and the tissue and the ultrasonic speed for each channel.

지연옵셋 적용부(140)는 채널별로 연산된 지연시간과 수신된 초음파 신호의 실제 지연시간 간이 차이를 계산하여 지연옵셋을 추정한다. 또한, 상기 추정된 지연옵셋을 상기 수신된 초음파 신호에 적용하여 빔 합성부(150)로 출력한다.The delay offset application unit 140 estimates the delay offset by calculating a difference between the delay time calculated for each channel and the actual delay time of the received ultrasonic signal. In addition, the estimated delay offset is applied to the received ultrasonic signal and output to the beam combiner 150.

빔 합성부(150)는 지연옵셋이 적용된 초음파 신호를 합성한다.The beam combiner 150 synthesizes an ultrasonic signal to which a delay offset is applied.

계수 산출부(160)는 지연옵셋이 적용된 초음파 신호에 대해서 부구경 별로 CF 계수를 구하고, CF 계수의 평균으로부터 SSCF 계수를 산출한다.The coefficient calculator 160 obtains a CF coefficient for each sub-diameter for the ultrasonic signal to which the delay offset is applied, and calculates an SSCF coefficient from the average of the CF coefficients.

보다 상세히 살펴보면, 계수 산출부(160)는 전체 어퍼쳐(aperture)를 M-L+1개의 부구경으로 나누고, 각 부구경에 대응하는 CF 계수들의 평균을 내어 SSCF 계수를 결정할 수 있다. L은 부구경의 길이이고, M은 전체 채널의 수이다. In more detail, the coefficient calculator 160 may divide the entire aperture into M-L + 1 sub-diameters, average the CF coefficients corresponding to each sub-diameter, and determine the SSCF coefficients. L is the length of the minor diameter and M is the total number of channels.

계수 산출부(160)가 산출하는 최종 계수를 SSCF(Spatial Smoothing Coherence Factor)라고 하는데, 계수 산출부(160)에 의해 산출되는 SSCF 계수를 이용하면, 매질 내 목적 반사체 외의 간섭과 노이즈의 영향을 감소시켜 CF에 의해 의도하지 않게 발생되는 왜곡과 영상의 노이즈 현상을 줄일 수 있다.The final coefficient calculated by the coefficient calculating unit 160 is called a spatial smoothing coherence factor (SSCF). When the SSCF coefficient calculated by the coefficient calculating unit 160 is used, the influence of interference and noise outside the target reflector in the medium is reduced. This can reduce distortion and image noise caused by CF unintentionally.

또한, 계수 산출부(160)가 각 부구경에 대응하는 CF 계수들로부터 SSCF 계수를 구하는 방법으로 본 실시예에서는 평균을 구하는 방법을 사용하였으나, 이에 한정되지 아니한다.In addition, although the coefficient calculating unit 160 obtains the SSCF coefficient from the CF coefficients corresponding to each sub-caliber, the method of calculating the average is used in the present embodiment, but the present invention is not limited thereto.

SSCF 계수의 L값에 따라 SSCF의 성능은 변화하게 되는데, L = 1인 경우에는 기존 지연-합 수신 빔 집속 기법과 같은 성능을 보이지만 L이 점점 증가할수록 CF계수에 가까워져 결과적으로 사용자에 의한 영상의 왜곡과 해상도 간 타협을 가능하게 한다.The SSCF's performance changes according to the L value of the SSCF coefficient. When L = 1, the performance of the SSCF is the same as that of the conventional delay-sum receive beam focusing technique. However, as L increases, the CF coefficient becomes closer to the CF coefficient. It allows a compromise between distortion and resolution.

한편, 계수 산출부(160)는 부구경별 CF 계수로부터 부구경별 초음파 실제 속도를 추정할 수 있다. 따라서, 계수 산출부(160)가 산출한 CF 계수로부터 매질에서의 실제 초음파 속도를 추정할 수 있으며, 추정된 실제 초음파 속도를 이용하여 지연옵셋 적용부(140)에 제공할 지연옵셋을 계산할 수 있을 것이다.On the other hand, the coefficient calculation unit 160 may estimate the actual ultrasonic speed for each sub-caliber from the CF coefficient for each sub-diameter. Therefore, the actual ultrasonic velocity in the medium may be estimated from the CF coefficient calculated by the coefficient calculator 160, and the delay offset to be provided to the delay offset application unit 140 may be calculated using the estimated actual ultrasonic velocity. will be.

또한, 계수 산출부(160)는 부구경별 CF 계수가 최대가 되도록 하는 초음파 속도를 산출하고, 송신 초음파 신호를 상기 산출된 초음파 속도를 갖는 초음파 신호를 부구경별로 다르게 하여 송신함으로써, 부구경별 CF 계수가 최대가 되도록 제어할 수 있다.In addition, the coefficient calculating unit 160 calculates an ultrasonic speed for maximizing the CF coefficient for each sub-diameter, and transmits the transmitted ultrasonic signal by varying the ultrasonic signal having the calculated ultrasonic speed for each sub-diameter by sub-diameter. The CF coefficient can be controlled to be maximum.

계수 적용부(170)는 계수 산출부(160)에서 산출된 SSCF 계수를 빔 합성부(150)에서 합성된 초음파 신호에 적용한다.The coefficient applying unit 170 applies the SSCF coefficients calculated by the coefficient calculating unit 160 to the ultrasonic signals synthesized by the beam combining unit 150.

빔 버퍼부(180)는 SSCF 계수가 적용된 초음파 신호를 영상점 깊이별로 저장한다.
The beam buffer unit 180 stores the ultrasound signal to which the SSCF coefficient is applied for each image point depth.

도 2는 비균질 매질을 진행하는 초음파 신호의 채널별 지연시간의 차이를 개념적으로 도시한 것이다.FIG. 2 conceptually illustrates the difference in channel-by-channel delay time of an ultrasonic signal traveling through a heterogeneous medium.

도 2를 참조하면, 주변 매질과 다른 매질(200)의 존재로 인해, 반사된 초음파 신호의 지연시간은 계산된 지연시간 곡선(210)에서 벗어나게 된다. Referring to FIG. 2, due to the presence of the surrounding medium and other medium 200, the delay time of the reflected ultrasonic signal deviates from the calculated delay time curve 210.

이때, 지연시간 연산부(130)가 각 채널별로 트랜스듀서(110)와 조직 사이의 거리, 및 초음파 속도를 이용하여 지연시간을 연산한다. 그러나 주변 매질과 다른 매질(200)을 지나가는 초음파 신호는 연산된 지연시간보다 빠르거나 늦어지게 된다.At this time, the delay calculation unit 130 calculates the delay time by using the distance between the transducer 110 and the tissue, and the ultrasonic speed for each channel. However, the ultrasonic signal passing through the surrounding medium and the other medium 200 becomes faster or later than the calculated delay time.

따라서, 비균일한 매질의 경우 각 부구경별로 CF 계수가 가장 큰 값을 갖도록 하는 초음파 속도를 결정하여, 부구경 별로 다른 초음파 속도를 사용할 수 있다. 초음파 속도가 빠르면 빠를수록 지연시간은 작아지게 된다. 예를 들어, 도 3의 첫번재 부구경의 경우에는 원래 계산된 지연시간보다 실제 지연시간이 더 작으므로, 보다 느린 초음파 속도를 갖는 신호를 이용하면 계산된 지연시간 곡선과의 차이를 줄일 수 있으며, 첫번째 부구경에 대하여 보다 큰 CF 계수가 연산될 것이다.
Therefore, in the case of non-uniform medium, the ultrasonic velocity to have the largest CF coefficient for each minor diameter can be determined, and different ultrasonic speeds can be used for each minor diameter. The faster the ultrasonic speed, the smaller the delay time. For example, in the case of the first sub-caliber of FIG. 3, since the actual delay time is smaller than the originally calculated delay time, a signal having a slower ultrasonic speed may reduce the difference from the calculated delay time curve. For the first sub-diameter, a larger CF coefficient will be computed.

도 3은 전체 어퍼쳐를 복수 개의 부구경들로 나누고, 각 부구경에 대응하는 CF 계수들을 도시한 것이다. 3 divides the entire aperture into a plurality of sub-diameters and shows CF coefficients corresponding to each sub-diameter.

부구경에 대응하는 CF 계수 xd 1(k)는 첫번째 부구경의 k번째 영상점 깊이에서의 지연시간을 적용한 채널 데이터를 의미하며, xd M -L+ 1(k)는 M-L+1번째 부구경의 k번째 영상점 깊이에서의 지연시간을 적용한 채널 데이터를 의미한다. 한편, xd(k)는 어퍼쳐를 부구경으로 나누지 아니한 경우의 k번째 영상점 깊이에서의 지연시간을 적용한 채널 데이터를 의미한다.CF coefficient x d 1 (k) corresponding to the sub-diameter means channel data to which the delay time at the depth of the k-th image point of the first sub-diameter is applied, and x d M -L + 1 (k) is M-L + 1 The channel data to which the delay time at the depth of the kth image point of the first sub-diameter is applied. On the other hand, x d (k) refers to the channel data to which the delay time at the depth of the k-th image point when the aperture is not divided by the sub-diameter.

전체 어퍼쳐를 M-L+1개의 부구경으로 나눈 후, 각 부구경에 대응하는 CF 계수들의 평균을 구하는 방법은 다음의 수학식 2와 같다.After dividing the entire aperture by M-L + 1 sub-diameter, the method of calculating the average of the CF coefficients corresponding to each sub-diameter is shown in Equation 2 below.

Figure pat00002
Figure pat00002

수학식 2는 부구경별로 계산된 채널 데이터 전체 에너지의 합과 부구경별로 계산된 채널 데이터 주엽 에너지의 비를 본 발명의 실시예에 따른 SSCF 계수로 산출하는 식을 나타낸다.
Equation 2 shows an equation for calculating the ratio of the sum of the total channel data energy calculated for each sub-diameter and the channel data main lobe energy calculated for each sub-diameter as an SSCF coefficient according to an embodiment of the present invention.

도 4는 도 1에 도시된 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 적응 수신 빔 집속 장치가 처리하는 신호들을 개념적으로 도시한 것이다.FIG. 4 conceptually illustrates signals processed by the adaptive receiving beam focusing apparatus according to the preferred embodiment of the present invention shown in FIG. 1.

도 4를 참조하면, 아래쪽에 위치한 비균일 매질로 인해 아래쪽 채널 데이터의 실제 지연시간과 계산된 지연시간의 차이가 크게 나타남을 알 수 있다.
Referring to FIG. 4, it can be seen that the difference between the actual delay time and the calculated delay time of the lower channel data is large due to the non-uniform medium located below.

도 5는 도 1에 도시된 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 적응 수신 빔 집속 장치가 처리하는 신호들을 개념적으로 도시한 것이다.FIG. 5 conceptually illustrates signals processed by the adaptive receiving beam focusing apparatus shown in FIG. 1 according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5에서는 비균일 매질이 불특정하게 분포하고 있는 경우, 채널 데이터의 실제 지연시간과 계산된 지연시간의 차이가 도 4와 같이 아래쪽 채널 데이터에 대해서만 크게 나타나지는 않고, 불규칙하게 채널 데이터의 실제 지연시간과 계산된 지연시간의 차이가 나타나고 있다.In FIG. 5, when the non-uniform medium is irregularly distributed, the difference between the actual delay time and the calculated delay time of the channel data does not appear significantly only for the lower channel data as shown in FIG. 4, and the actual delay time of the channel data is irregular. The difference between the calculated and the delay time is shown.

특히, 영상점 근처의 간섭점의 존재로 인해 영상점에서 반사된 수신신호에 간섭점에서 반사된 수신신호가 중첩되는 경우 지연옵셋이 적용된 신호에서도 오차가 발생하게 된다. 이 경우, 계수 산출부(160)가 생성한 SSCF 계수를 합성된 빔에 적용하여 이러한 오차를 제거할 수 있다.
In particular, when the received signal reflected at the interference point overlaps the received signal reflected at the image point due to the presence of the interference point near the image point, an error occurs in the signal to which the delay offset is applied. In this case, the error may be removed by applying the SSCF coefficients generated by the coefficient calculating unit 160 to the synthesized beam.

도 6은 영상점 근처에 간섭점이 위치한 경우 부구경 별로 높은 CF 계수가 연산되는 경우와 낮은 CF 계수가 연산되는 경우를 각각 도시한 것이다.6 illustrates a case where a high CF coefficient is calculated and a low CF coefficient is calculated for each sub-diameter when an interference point is located near an image point.

도 6(a)를 참조하면, 어퍼쳐의 끝단에 위치한 부구경의 경우 영상점(610)에서 반사된 초음파 신호와 간섭점(620)에서 반사된 초음파 신호가 중첩되지 않을 정도로 지연시간의 차이가 있어 상호 중첩이 발생하지 않는다.Referring to FIG. 6 (a), in the case of the sub-diameter positioned at the end of the aperture, the difference in delay time is such that the ultrasonic signal reflected at the image point 610 and the ultrasonic signal reflected at the interference point 620 do not overlap. There is no overlap between them.

반면, 도 6(b)를 참조하면, 어퍼쳐의 가운데에 위치한 부구경의 경우 영상점(610)에서 반사된 초음파 신호와 간섭점(620)에서 반사된 초음파 신호가 중첩될 정도로 지연시간의 차이가 없어 상호 중첩이 발생한다.On the other hand, referring to Figure 6 (b), in the case of the sub-caliber located in the center of the aperture difference in the delay time so that the ultrasonic signal reflected at the image point 610 and the ultrasonic signal reflected at the interference point 620 overlap There is no overlap between them.

따라서, 본 발명에 따른 SSCF 계수를 합성된 빔에 적용함으로써, 간섭점에 의한 신호 중첩의 영향을 감쇄할 수 있다.
Therefore, by applying the SSCF coefficients according to the present invention to the synthesized beam, it is possible to attenuate the influence of signal overlap due to the interference point.

도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 적응 수신 빔 집속 방법의 흐름도이다.7 is a flowchart of an adaptive receive beam focusing method according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 적응 수신 빔 집속 방법은 도 1에 도시된 적응 수신 빔 집속 장치에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하 생략된 내용이라 하더라도 도 1에 도시된 적응 수신 빔 집속 장치에 관하여 이상에서 기술된 내용은 본 실시예에 따른 적응 수신 빔 집속 방법에도 적용된다. Referring to FIG. 7, the adaptive reception beam focusing method according to the present embodiment includes steps processed in time series in the adaptive reception beam focusing apparatus illustrated in FIG. 1. Therefore, even if omitted below, the above descriptions of the adaptive reception beam focusing apparatus shown in FIG. 1 also apply to the adaptive reception beam focusing method according to the present embodiment.

700 단계에서 적응 수신 빔 집속 장치는 영상점으로부터 반사된 초음파 신호를 트랜스듀서로 수신한다.In step 700, the adaptive receiving beam focusing apparatus receives the ultrasonic signal reflected from the image point to the transducer.

710 단계에서 적응 수신 빔 집속 장치는 상기 수신된 초음파 신호의 지연시간을 계산하여, 상기 초음파 신호의 채널별 지연시간을 보상한다.In operation 710, the adaptive reception beam focusing apparatus calculates a delay time of the received ultrasonic signal and compensates for the channel-specific delay time of the ultrasonic signal.

720 단계에서 적응 수신 빔 집속 장치는 상기 채널별로 지연시간이 보상된 초음파 신호를 합성한다.In operation 720, the adaptive receiving beam focusing apparatus synthesizes an ultrasonic signal whose delay time is compensated for each channel.

730 단계에서 적응 수신 빔 집속 장치는 어퍼쳐를 복수의 부구경들로 나눈 후, 상기 부구경별 CF 계수를 이용하여 상기 합성된 초음파 신호에 적용될 전체 계수를 산출한다. 이때, 수학식 2를 참조하면, 상기 부구경별로 계산된 채널 데이터 전체 에너지의 합과 상기 부구경별로 계산된 채널 데이터 주엽 에너지의 비로부터 상기 전체 계수(SSCF 계수)를 산출할 수 있다. In operation 730, the adaptive receiving beam focusing apparatus divides an aperture into a plurality of sub-diameters, and then calculates an overall coefficient to be applied to the synthesized ultrasound signal using the CF coefficients for each sub-diameter. In this case, referring to Equation 2, the total coefficient (SSCF coefficient) may be calculated from the ratio of the total energy of the channel data calculated for each sub-diameter and the channel data main lobe energy calculated for the sub-diameter.

한편, 상기 부구경별 CF 계수로부터 매질에서의 채널별 실제 초음파 속도를 추정하고, 상기 추정된 실제 초음파 속도를 이용하여 지연옵셋을 계산한 다음, 계산한 지연옵셋을 상기 수신된 초음파 신호에 적용할 수 있다.On the other hand, the actual ultrasonic velocity for each channel in the medium is estimated from the CF coefficient for each sub-caliber, the delay offset is calculated using the estimated actual ultrasonic velocity, and then the calculated delay offset is applied to the received ultrasonic signal. Can be.

또한, 상기 부구경별 CF 계수가 최대가 되도록 하는 초음파 속도를 산출하고, 상기 산출된 초음파 속도를 송신 초음파 신호 생성장치로 전달함으로써, 상기 부구경별로 초음파 속도를 다르게 하여 송신하도록 할 수 있다.In addition, by calculating the ultrasonic speed to maximize the CF coefficient for each sub-diameter, and by transmitting the calculated ultrasonic speed to the transmission ultrasonic signal generator, it is possible to transmit by varying the ultrasonic speed for each sub-diameter.

740 단계에서 적응 수신 빔 집속 장치는 상기 산출된 전체 계수를 상기 합성된 초음파 신호에 적용한다.
In operation 740, the adaptive reception beam focusing apparatus applies the calculated total coefficients to the synthesized ultrasound signal.

도 8은 인체의 갑상선을 7.5MHz 선형 프로브의 중심 주파수와 2.54MHz의 표본화 주파수로 영상화한 생체내 영상이다. 각각 (a)는 지연-합 수신 빔 집속 기법에 의한 영상(CONV 영상), (b)는 기존 CF 계수에 의해 적응 빔집속 기법을 수행한 영상을 보이고 있으며 (c)는 부구경의 길이를 16로 설정한 SSCF 계수를 적용한 영상이다.8 is an in vivo image of a human thyroid gland imaged at a center frequency of a 7.5 MHz linear probe and a sampling frequency of 2.54 MHz. (A) shows the image by the delay-sum reception beam focusing technique (CONV image), (b) shows the image by performing the adaptive beam focusing technique based on the existing CF coefficients, and (c) shows the length of the sub-caliber 16 This is an image with SSCF coefficient set to.

각 방법에 따른 정량적인 평가는 각 영상의 Contrast-to-noise ratio (CNR)로 수행하였는데, (a)의 경우에는 CNR이 1.46, (b)의 경우에는 2.52, (c)의 경우에는 2.27로 나타난다. Quantitative evaluation by each method was performed with the contrast-to-noise ratio (CNR) of each image, with CNR of 1.46 for (a), 2.52 for (b) and 2.27 for (c). appear.

CNR을 비교해보면 (b)의 경우에 가장 큰 값을 갖지만 실제로 (b)에 나타난 영상은 극단적으로 신호가 증폭되어 세밀한 정보를 소실한다. 하지만, (c)의 SSCF는 영상 정보의 손실을 최소화하면서 (b)와 비슷한 CNR 값을 얻어, 결과적으로 개선된 영상의 질을 제공하는 것을 볼 수 있다.
Comparing the CNRs, they have the largest value in case of (b), but the image shown in (b) is extremely amplified and loses detailed information. However, it can be seen that the SSCF of (c) obtains a CNR value similar to that of (b) while minimizing loss of image information, resulting in improved image quality.

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 by various computer means and recorded in a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. 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 recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks, 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 not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device 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. In the present invention as described above has been described by the specific embodiments, such as specific components and limited embodiments and drawings, but this is provided to help a more general understanding of the present invention, the present invention is not limited to the above embodiments. For those skilled in the art, various modifications and variations are possible from these descriptions.

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 .

본 발명은 초음파 의료 영상 시스템에 포함되는 단일 전단 칩의 효율적 구조 및 구성에 관한 발명이다. 또한, 본 발명은 초음파 의료 영상 시스템 외에 광음향 이미징 시스템에도 적용이 가능하다.The present invention relates to an efficient structure and configuration of a single shear chip included in an ultrasound medical imaging system. In addition, the present invention can be applied to a photoacoustic imaging system in addition to an ultrasound medical imaging system.

Claims (10)

영상점으로부터 반사된 초음파 신호를 수신하는 트랜스듀서;
상기 수신된 초음파 신호의 지연시간을 계산하여, 상기 수신된 초음파 신호의 채널별 지연옵셋을 상기 수신된 초음파 신호에 적용하는 지연옵셋 적용부;
상기 채널별로 지연시간이 보상된 초음파 신호를 합성하는 빔 합성부;
어퍼쳐를 복수의 부구경들로 나눈 후, 상기 부구경별 CF 계수를 이용하여 상기 합성된 초음파 신호에 적용될 전체 계수를 산출하는 계수 산출부; 및
상기 산출된 전체 계수를 상기 합성된 초음파 신호에 적용하는 계수 적용부를 포함하는 적응 수신 빔 집속 장치.A transducer for receiving the ultrasonic signal reflected from the image point;
A delay offset applying unit configured to calculate a delay time of the received ultrasound signal and apply a delay offset for each channel of the received ultrasound signal to the received ultrasound signal;
A beam synthesizer for synthesizing the ultrasonic signal whose delay time is compensated for each channel;
A coefficient calculator for dividing an aperture into a plurality of sub-diameters, and calculating an overall coefficient to be applied to the synthesized ultrasound signal using the CF coefficients for each sub-diameter; And
And a coefficient application unit for applying the calculated total coefficients to the synthesized ultrasound signal. 제1 항에 있어서,
상기 계수 산출부는,
상기 부구경별로 계산된 채널 데이터 전체 에너지의 합과 상기 부구경별로 계산된 채널 데이터 주엽 에너지의 비로부터 상기 전체 계수를 산출하는 것을 특징으로 하는 적응 수신 빔 집속 장치.The method according to claim 1,
The coefficient calculation unit,
And calculating the total coefficient from the sum of the total energy of the channel data calculated for each sub-diameter and the energy of the channel data main lobe calculated for each sub-diameter. 제1 항에 있어서,
상기 계수 산출부는,
상기 부구경별 CF 계수로부터 매질에서의 실제 초음파 속도를 추정하고, 상기 추정된 실제 초음파 속도를 이용하여 지연옵셋을 계산하며,
상기 지연옵셋 적용부는 상기 계수 산출부가 계산한 지연옵셋을 상기 수신된 초음파 신호에 적용하는 것을 특징으로 하는 적응 수신 빔 집속 장치.The method according to claim 1,
The coefficient calculation unit,
Estimating the actual ultrasonic velocity in the medium from the CF coefficient for each sub-caliber, calculating a delay offset using the estimated actual ultrasonic velocity,
And the delay offset applying unit applies the delay offset calculated by the coefficient calculating unit to the received ultrasonic signal. 제1 항에 있어서,
상기 계수 산출부는,
상기 부구경별 CF 계수가 최대가 되도록 하는 초음파 속도를 산출하고, 상기 산출된 초음파 속도를 송신 초음파 신호 생성장치로 전달하여, 상기 부구경별로 초음파 속도를 다르게 하여 송신하도록 하는 것을 특징으로 하는 적응 수신 빔 집속 장치.The method according to claim 1,
The coefficient calculation unit,
Adaptive reception, characterized in that to calculate the ultrasonic speed to maximize the CF coefficient for each sub-diameter, and to transmit the calculated ultrasonic speed to the transmission ultrasonic signal generator, to transmit by varying the ultrasonic speed for each sub-diameter. Beam focusing device. 광음향 신호 송신 장치;
영상점으로부터 반사된 초음파 신호를 수신하는 트랜스듀서;
상기 수신된 초음파 신호의 지연시간을 계산하여, 상기 수신된 초음파 신호의 채널별 지연옵셋을 상기 수신된 초음파 신호에 적용하는 지연옵셋 적용부;
상기 채널별로 지연시간이 보상된 초음파 신호를 합성하는 빔 합성부;
어퍼쳐를 복수의 부구경들로 나눈 후, 상기 부구경별 CF 계수를 이용하여 상기 합성된 초음파 신호에 적용될 전체 계수를 산출하는 계수 산출부; 및
상기 산출된 전체 계수를 상기 합성된 초음파 신호에 적용하는 계수 적용부를 포함하는 광음향 이미징 장치.Photoacoustic signal transmission apparatus;
A transducer for receiving the ultrasonic signal reflected from the image point;
A delay offset applying unit configured to calculate a delay time of the received ultrasound signal and apply a delay offset for each channel of the received ultrasound signal to the received ultrasound signal;
A beam synthesizer for synthesizing the ultrasonic signal whose delay time is compensated for each channel;
A coefficient calculator for dividing an aperture into a plurality of sub-diameters, and calculating an overall coefficient to be applied to the synthesized ultrasound signal using the CF coefficients for each sub-diameter; And
And a coefficient application unit for applying the calculated total coefficients to the synthesized ultrasound signal. 영상점으로부터 반사된 초음파 신호를 트랜스듀서로 수신하는 단계;
상기 수신된 초음파 신호의 지연시간을 계산하여, 상기 초음파 신호의 채널 별 지연시간을 보상하는 단계;
상기 채널별로 지연시간이 보상된 초음파 신호를 합성하는 단계;
어퍼쳐를 복수의 부구경들로 나눈 후, 상기 부구경별 CF 계수를 이용하여 상기 합성된 초음파 신호에 적용될 전체 계수를 산출하는 단계; 및
상기 산출된 전체 계수를 상기 합성된 초음파 신호에 적용하는 단계를 포함하는 적응 수신 빔 집속 방법.Receiving the ultrasonic signal reflected from the image point to the transducer;
Compensating for each channel delay time of the ultrasound signal by calculating a delay time of the received ultrasound signal;
Synthesizing the ultrasonic signal whose delay time is compensated for each channel;
Dividing an aperture into a plurality of sub-diameters, and calculating total coefficients to be applied to the synthesized ultrasound signal using the CF coefficients for each sub-diameter; And
And applying the calculated total coefficients to the synthesized ultrasound signal. 제6 항에 있어서,
상기 부구경별로 계산된 채널 데이터 전체 에너지의 합과 상기 부구경별로 계산된 채널 데이터 주엽 에너지의 비로부터 상기 전체 계수를 산출하는 것을 특징으로 하는 적응 수신 빔 집속 방법.The method of claim 6,
And calculating the total coefficient from a sum of total channel data energy calculated for each sub-diameter and channel data main leaf energy calculated for each sub-diameter. 제6 항에 있어서,
상기 부구경별 CF 계수로부터 매질에서의 실제 초음파 속도를 추정하고, 상기 추정된 실제 초음파 속도를 이용하여 지연옵셋을 계산하는 단계; 및
상기 계산한 지연옵셋을 상기 수신된 초음파 신호에 적용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적응 수신 빔 집속 방법.The method of claim 6,
Estimating an actual ultrasonic velocity in a medium from the CF coefficients for each sub-caliber, and calculating a delay offset using the estimated actual ultrasonic velocity; And
And applying the calculated delay offset to the received ultrasonic signal. 제6 항에 있어서,
상기 부구경별 CF 계수가 최대가 되도록 하는 초음파 속도를 산출하고, 상기 산출된 초음파 속도를 송신 초음파 신호 생성장치로 전달하는 단계를 더 포함하고,
상기 부구경별로 초음파 속도를 다르게 하여 송신하도록 하는 것을 특징으로 하는 적응 수신 빔 집속 장치.The method of claim 6,
Calculating an ultrasonic speed to maximize the sub-caliber CF coefficient, and transmitting the calculated ultrasonic speed to a transmitting ultrasonic signal generator,
Adaptive reception beam focusing apparatus characterized in that for transmitting by varying the ultrasonic speed for each minor diameter. 제 6 항 내지 제 9 항 중에 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.A non-transitory computer-readable recording medium having recorded thereon a program for executing the method of claim 6.
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