KR20220006804A - Ultrasound imaging device and operating method thereof - Google Patents

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KR20220006804A
KR20220006804A KR1020200084674A KR20200084674A KR20220006804A KR 20220006804 A KR20220006804 A KR 20220006804A KR 1020200084674 A KR1020200084674 A KR 1020200084674A KR 20200084674 A KR20200084674 A KR 20200084674A KR 20220006804 A KR20220006804 A KR 20220006804A
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gaussian
frequency
center frequency
harmonic
frequency spectrum
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송태경
윤한솔
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서강대학교산학협력단
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Abstract

According to an embodiment of the present invention, an ultrasound imaging device comprises a Gaussian modeling unit, a harmonic separation unit, and an ultrasound image generating unit. The Gaussian modeling unit can model a frequency spectrum as a plurality of Gaussian models on the basis of a frequency spectrum of a received ultrasound signal reflected from an object and a Gaussian modeling algorithm. The harmonic separation unit can separate harmonic components corresponding to a harmonic Gaussian model from the Gaussian models. The ultrasound image generating unit can generate an ultrasound image on the basis of the harmonic components. The ultrasound imaging device of the present invention can improve the quality of an ultrasound image by separating the harmonic components by modeling the frequency spectrum as the Gaussian models in accordance with the Gaussian modeling algorithm.

Description

초음파 영상장치 및 초음파 영상장치의 동작방법{ULTRASOUND IMAGING DEVICE AND OPERATING METHOD THEREOF}Ultrasound imaging device and operating method of ultrasound imaging device

본 발명은 초음파 영상장치 및 초음파 영상장치의 동작방법에 관한 것이다. The present invention relates to an ultrasound imaging apparatus and a method of operating the ultrasound imaging apparatus.

대상체로부터 반사된 수신 초음파 신호 중 하모닉 신호를 이용하여 초음파 영상을 구성하는 경우, 초음파 영상의 대조도와 액시얼(Axial) 및 래터럴(Lateral) 방향의 해상도를 높일 수 있고, 리버버래이션(reverberation) 효과를 줄여 영상의 화질을 개선할 수 있다. 최근, 하모닉 신호를 이용하여 초음파 영상의 화질을 개선하기 위한 다양한 연구들이 진행되고 있다. When an ultrasound image is constructed using a harmonic signal among the received ultrasound signals reflected from the object, the contrast of the ultrasound image and the resolution in axial and lateral directions may be increased, and a reverberation effect may be obtained. can be reduced to improve the image quality. Recently, various studies for improving the image quality of an ultrasound image by using a harmonic signal are being conducted.

(특허등록문헌) KR 제10-1272645호 (등록일자, 2013.6.3)(Patent registration document) KR 10-1272645 (Registration date, 2013.6.3)

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 가우시안 모델링 알고리즘에 따라 주파수 스펙트럼을 복수의 가우시안 모델들로 모델링하여 하모닉 컴포넌트들을 분리함으로써 초음파 영상의 화질을 개선할 수 있는 초음파 영상장치를 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide an ultrasound imaging apparatus capable of improving the quality of an ultrasound image by separating harmonic components by modeling a frequency spectrum into a plurality of Gaussian models according to a Gaussian modeling algorithm.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 가우시안 모델링 알고리즘에 따라 주파수 스펙트럼을 복수의 가우시안 모델들로 모델링하여 하모닉 컴포넌트들을 분리함으로써 초음파 영상의 화질을 개선할 수 있는 초음파 영상장치의 동작방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a method of operating an ultrasound imaging apparatus capable of improving the quality of an ultrasound image by separating harmonic components by modeling a frequency spectrum into a plurality of Gaussian models according to a Gaussian modeling algorithm.

이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 초음파 영상장치는 가우시안 모델링부, 하모닉 분리부 및 초음파 영상 생성부를 포함할 수 있다. 가우시안 모델링부는 대상체로부터 반사된 수신 초음파 신호의 주파수 스펙트럼 및 가우시안 모델링 알고리즘에 기초하여 상기 주파수 스펙트럼을 복수의 가우시안 모델들로 모델링할 수 있다. 하모닉 분리부는 상기 복수의 가우시안 모델들 중 하모닉 가우시안 모델에 상응하는 하모닉 컴포넌트들을 분리할 수 있다. 초음파 영상 생성부는 상기 하모닉 컴포넌트들에 기초하여 초음파 영상을 생성할 수 있다. In order to solve the above problems, an ultrasound imaging apparatus according to an embodiment of the present invention may include a Gaussian modeling unit, a harmonic separating unit, and an ultrasound image generating unit. The Gaussian modeling unit may model the frequency spectrum as a plurality of Gaussian models based on a frequency spectrum of the received ultrasound signal reflected from the object and a Gaussian modeling algorithm. The harmonic separator may separate harmonic components corresponding to the harmonic Gaussian model from among the plurality of Gaussian models. The ultrasound image generator may generate an ultrasound image based on the harmonic components.

일 실시예에 있어서, 상기 복수의 가우시안 모델들에 상응하는 중심주파수들 중 가장 작은 중심주파수는 제1 중심주파수이고, 상기 중심주파수들 중 상기 제1 중심주파수 다음으로 작은 중심주파수가 제2 중심주파수인 경우, 상기 하모닉 가우시안 모델의 중심주파수는 상기 제2 중심주파수일 수 있다. In an embodiment, the smallest center frequency among the center frequencies corresponding to the plurality of Gaussian models is a first center frequency, and a center frequency next to the first center frequency among the center frequencies is a second center frequency , the center frequency of the harmonic Gaussian model may be the second center frequency.

일 실시예에 있어서, 상기 초음파 영상 생성부는 밴드패스필터 및 디모듈레이터를 포함할 수 있다. 밴드패스필터는 상기 하모닉 컴포넌트들을 필터링하여 필터링된 하모닉 컴포넌트들을 제공할 수 있다. 디모듈레이터는 상기 필터링된 하모닉 컴포넌트들을 디모듈레이션하여 베이스밴드 컴포넌트들을 제공할 수 있다. In an embodiment, the ultrasound image generator may include a bandpass filter and a demodulator. The bandpass filter may provide filtered harmonic components by filtering the harmonic components. The demodulator may demodulate the filtered harmonic components to provide baseband components.

일 실시예에 있어서, 상기 밴드패스필터의 낮은 컷오프 주파수는 상기 제1 중심주파수 및 상기 제2 중심주파수를 합한 값의 1/2일 수 있고, 상기 밴드패스필터의 높은 컷오프 주파수는 제2 중심주파수의 두 배에서 상기 제1 중심주파수를 뺀 값이거나 초음파 변환자 프로브의 최대 수신 주파수일 수 있다.In an embodiment, the low cutoff frequency of the bandpass filter may be 1/2 of the sum of the first center frequency and the second center frequency, and the high cutoff frequency of the bandpass filter is the second center frequency It may be a value obtained by subtracting the first center frequency from twice of , or may be the maximum reception frequency of the ultrasonic transducer probe.

일 실시예에 있어서, 상기 디모듈레이터의 중심 주파수는 상기 제2 중심주파수일 수 있고, 상기 디모듈레이터의 대역폭은 상기 제2 중심주파수에서 상기 제1 중심주파수를 뺀 값일 수 있다.In an embodiment, the center frequency of the demodulator may be the second center frequency, and the bandwidth of the demodulator may be a value obtained by subtracting the first center frequency from the second center frequency.

일 실시예에 있어서, 상기 가우시안 모델링부에서는, 상기 주파수 스펙트럼은 스캔라인 별로 구성되고, 상기 스캔라인 별 상기 주파수 스펙트럼 및 상기 가우시안 모델링 알고리즘에 따라 상기 복수의 가우시안 모델들을 제공할 수 있다. In an embodiment, the Gaussian modeling unit may configure the frequency spectrum for each scan line, and provide the plurality of Gaussian models according to the frequency spectrum for each scan line and the Gaussian modeling algorithm.

일 실시예에 있어서, 상기 주파수 스펙트럼은 상기 초음파 영상의 깊이방향으로의 일정한 깊이간격마다 구성되고, 상기 깊이간격 별 상기 주파수 스펙트럼 및 상기 가우시안 모델링 알고리즘에 따라 상기 복수의 가우시안 모델들을 제공할 수 있다. In an embodiment, the frequency spectrum may be configured at regular depth intervals in the depth direction of the ultrasound image, and the plurality of Gaussian models may be provided according to the frequency spectrum for each depth interval and the Gaussian modeling algorithm.

일 실시예에 있어서, 상기 가우시안 모델링 알고리즘은 기댓값 최대화(Expectation-Maximization) 알고리즘일 수 있다. In an embodiment, the Gaussian modeling algorithm may be an expectation-maximization algorithm.

이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 초음파 영상시스템은 가우시안 모델링부, 하모닉 분리부, 초음파 영상 생성부 및 디스플레이부를 포함할 수 있다. 가우시안 모델링부는 대상체로부터 반사된 수신 초음파 신호의 주파수 스펙트럼 및 가우시안 모델링 알고리즘에 기초하여 상기 주파수 스펙트럼을 복수의 가우시안 모델들로 모델링할 수 있다. 하모닉 분리부는 상기 복수의 가우시안 모델들 중 하모닉 가우시안 모델에 상응하는 하모닉 컴포넌트들을 분리할 수 있다. 초음파 영상 생성부는 상기 하모닉 컴포넌트들에 기초하여 초음파 영상을 생성할 수 있다. 디스플레이부는 상기 초음파 영상을 디스플레이할 수 있다. In order to solve this problem, the ultrasound imaging system according to an embodiment of the present invention may include a Gaussian modeling unit, a harmonic separating unit, an ultrasound image generating unit, and a display unit. The Gaussian modeling unit may model the frequency spectrum as a plurality of Gaussian models based on a frequency spectrum of the received ultrasound signal reflected from the object and a Gaussian modeling algorithm. The harmonic separator may separate harmonic components corresponding to the harmonic Gaussian model from among the plurality of Gaussian models. The ultrasound image generator may generate an ultrasound image based on the harmonic components. The display unit may display the ultrasound image.

일 실시예에 있어서, 상기 가우시안 모델링부에서는, 상기 주파수 스펙트럼은 스캔라인 별로 구성되고, 상기 스캔라인 별 상기 주파수 스펙트럼 및 상기 가우시안 모델링 알고리즘에 따라 상기 복수의 가우시안 모델들을 제공할 수 있다. In an embodiment, the Gaussian modeling unit may configure the frequency spectrum for each scan line, and provide the plurality of Gaussian models according to the frequency spectrum for each scan line and the Gaussian modeling algorithm.

이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 초음파 영상장치의 동작방법에서는, 가우시안 모델링부가 대상체로부터 반사된 수신 초음파 신호의 주파수 스펙트럼 및 가우시안 모델링 알고리즘에 기초하여 상기 주파수 스펙트럼을 복수의 가우시안 모델들로 모델링할 수 있다. 하모닉 분리부가 상기 복수의 가우시안 모델들 중 하모닉 가우시안 모델에 상응하는 하모닉 컴포넌트들을 분리할 수 있다. 초음파 영상 생성부가 상기 하모닉 컴포넌트들에 기초하여 초음파 영상을 생성할 수 있다. In order to solve this problem, in an operating method of an ultrasound imaging apparatus according to an embodiment of the present invention, a Gaussian modeling unit converts the frequency spectrum to a plurality of Gaussian models based on a frequency spectrum of a received ultrasound signal reflected from an object and a Gaussian modeling algorithm. can be modeled as The harmonic separator may separate harmonic components corresponding to the harmonic Gaussian model from among the plurality of Gaussian models. The ultrasound image generator may generate an ultrasound image based on the harmonic components.

일 실시예에 있어서, 상기 초음파 영상장치의 동작방법에서는, 밴드패스필터가 상기 하모닉 컴포넌트들을 필터링하여 필터링된 하모닉 컴포넌트들을 제공할 수 있다. 디모듈레이터가 상기 필터링된 하모닉 컴포넌트들을 디모듈레이션하여 베이스밴드 컴포넌트들을 제공할 수 있다. In an embodiment, in the method of operating the ultrasound imaging apparatus, a bandpass filter may provide filtered harmonic components by filtering the harmonic components. A demodulator may demodulate the filtered harmonic components to provide baseband components.

이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 초음파 영상시스템의 동작방법에서는, 가우시안 모델링부가 대상체로부터 반사된 수신 초음파 신호의 주파수 스펙트럼 및 가우시안 모델링 알고리즘에 기초하여 상기 주파수 스펙트럼을 복수의 가우시안 모델들로 모델링할 수 있다. 하모닉 분리부가 상기 복수의 가우시안 모델들 중 하모닉 가우시안 모델에 상응하는 하모닉 컴포넌트들을 분리할 수 있다. 초음파 영상 생성부가 상기 하모닉 컴포넌트들에 기초하여 초음파 영상을 생성할 수 있다. 디스플레이부가 상기 초음파 영상을 디스플레이할 수 있다. In order to solve this problem, in the method of operating an ultrasound imaging system according to an embodiment of the present invention, a Gaussian modeling unit converts the frequency spectrum to a plurality of Gaussian models based on a frequency spectrum of a received ultrasound signal reflected from an object and a Gaussian modeling algorithm. can be modeled as The harmonic separator may separate harmonic components corresponding to the harmonic Gaussian model from among the plurality of Gaussian models. The ultrasound image generator may generate an ultrasound image based on the harmonic components. The display unit may display the ultrasound image.

일 실시예에 있어서, 상기 가우시안 모델링 알고리즘은 기댓값 최대화(Expectation-Maximization) 알고리즘일 수 있다. In an embodiment, the Gaussian modeling algorithm may be an expectation-maximization algorithm.

위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.In addition to the technical problems of the present invention mentioned above, other features and advantages of the present invention will be described below, or will be clearly understood by those of ordinary skill in the art from such description and description.

이상과 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.According to the present invention as described above, there are the following effects.

본 발명에 따른 초음파 영상장치는 가우시안 모델링 알고리즘에 따라 주파수 스펙트럼을 복수의 가우시안 모델들로 모델링하여 하모닉 컴포넌트들을 분리함으로써 초음파 영상의 화질을 개선할 수 있다. The ultrasound imaging apparatus according to the present invention may improve the quality of an ultrasound image by separating harmonic components by modeling a frequency spectrum into a plurality of Gaussian models according to a Gaussian modeling algorithm.

또한, 본 발명에 따른 초음파 영상장치의 동작방법에서는, 가우시안 모델링 알고리즘에 따라 주파수 스펙트럼을 복수의 가우시안 모델들로 모델링하여 하모닉 컴포넌트들을 분리함으로써 초음파 영상의 화질을 개선할 수 있다.Also, in the method of operating an ultrasound imaging apparatus according to the present invention, the image quality of an ultrasound image may be improved by modeling a frequency spectrum into a plurality of Gaussian models according to a Gaussian modeling algorithm and separating harmonic components.

이 밖에도, 본 발명의 실시 예들을 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 새롭게 파악될 수도 있을 것이다.In addition, other features and advantages of the present invention may be newly recognized through embodiments of the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 초음파 영상장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 초음파 영상장치에서 사용되는 주파수 스펙트럼의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 초음파 영상장치에 포함되는 가우시안 모델링부에서 생성되는 가우시안 모델들을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 1의 초음파 영상장치에 포함되는 하모닉 분리부에서 생성되는 하모닉 컴포넌트들과 초음파 영상 생성부의 밴드패스필터를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 1의 초음파 영상장치에 포함되는 초음파 영상 생성부의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5의 초음파 영상 생성부에서 제공되는 필터링된 하모닉 컴포넌트들을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 5의 초음파 영상 생성부에서 제공되는 베이스밴드 컴포넌트들과 초음파 영상 생성부의 디모듈레이터 스펙을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 1의 초음파 영상장치에 포함되는 가우시안 모델링부의 일 동작 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 1의 초음파 영상장치에 포함되는 가우시안 모델링부의 다른 동작 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 초음파 영상시스템을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 초음파 영상장치의 동작방법을 나타내는 순서도이다.
도 12는 도 11의 초음파 영상장치의 동작방법의 일 실시예를 설명하기 위한 순서도이다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 초음파 영상시스템의 동작방법을 나타내는 순서도이다.1 is a diagram illustrating an ultrasound imaging apparatus according to embodiments of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a frequency spectrum used in the ultrasound imaging apparatus of FIG. 1 .
FIG. 3 is a diagram for explaining Gaussian models generated by a Gaussian modeling unit included in the ultrasound imaging apparatus of FIG. 1 .
FIG. 4 is a view for explaining harmonic components generated by a harmonic separator included in the ultrasound imaging apparatus of FIG. 1 and a bandpass filter of the ultrasound image generator.
5 is a diagram illustrating an example of an ultrasound image generator included in the ultrasound imaging apparatus of FIG. 1 .
FIG. 6 is a diagram for explaining filtered harmonic components provided by the ultrasound image generator of FIG. 5 .
FIG. 7 is a diagram for explaining baseband components provided by the ultrasound image generator of FIG. 5 and demodulator specifications of the ultrasound image generator of FIG. 5 .
FIG. 8 is a view for explaining an example of operation of a Gaussian modeling unit included in the ultrasound imaging apparatus of FIG. 1 .
FIG. 9 is a view for explaining another operation example of a Gaussian modeling unit included in the ultrasound imaging apparatus of FIG. 1 .
10 is a diagram illustrating an ultrasound imaging system according to embodiments of the present invention.
11 is a flowchart illustrating a method of operating an ultrasound imaging apparatus according to embodiments of the present invention.
12 is a flowchart for explaining an embodiment of an operating method of the ultrasound imaging apparatus of FIG. 11 .
13 is a flowchart illustrating a method of operating an ultrasound imaging system according to embodiments of the present invention.

본 명세서에서 각 도면의 구성 요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.In the present specification, it should be noted that, in adding reference numbers to the components of each drawing, only the same components are provided with the same numbers as possible even though they are indicated on different drawings.

한편, 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.On the other hand, the meaning of the terms described in this specification should be understood as follows.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한, 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하는 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.The singular expression is to be understood as including the plural expression unless the context clearly defines otherwise, and the scope of rights should not be limited by these terms.

"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that terms such as “comprise” or “have” do not preclude the possibility of addition or existence of one or more other features or numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

이하, 첨부되는 도면을 참고하여 상기 문제점을 해결하기 위해 고안된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention designed to solve the above problems will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 초음파 영상장치를 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 초음파 영상장치에서 사용되는 주파수 스펙트럼의 일 예를 나타내는 도면이고, 도 3은 도 1의 초음파 영상장치에 포함되는 가우시안 모델링부에서 생성되는 가우시안 모델들을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 도 1의 초음파 영상장치에 포함되는 하모닉 분리부에서 생성되는 하모닉 컴포넌트들을 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram illustrating an ultrasound imaging apparatus according to embodiments of the present invention, FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a frequency spectrum used in the ultrasound imaging apparatus of FIG. 1 , and FIG. 3 is an ultrasound imaging apparatus of FIG. 1 It is a view for explaining Gaussian models generated by the Gaussian modeling unit included in , and FIG. 4 is a view for explaining harmonic components generated by the harmonic separator included in the ultrasound imaging apparatus of FIG. 1 .

도 1 내지 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 초음파 영상장치(10)는 가우시안 모델링부(100), 하모닉 분리부(200) 및 초음파 영상 생성부(300)를 포함할 수 있다. 가우시안 모델링부(100)는 대상체로부터 반사된 수신 초음파 신호(RX_US)의 주파수 스펙트럼(FS) 및 가우시안 모델링 알고리즘(GMA)에 기초하여 주파수 스펙트럼(FS)을 복수의 가우시안 모델들(GMS)로 모델링할 수 있다. 초음파 영상장치(10)는 송신 초음파 신호(TX_US)를 대상체에 송신하고, 대상체로부터 반사되는 수신 초음파 신호(RX_US)에 기초하여 초음파 영상(UI)을 구성할 수 있다. 가우시안 모델링부(100)는 대상체로부터 반사되는 수신 초음파 신호(RX_US)를 수신할 수 있다. 대상체로부터 반사되는 수신 초음파 신호(RX_US)의 주파수 스펙트럼(FS)은 펀더멘탈 주파수 성분 및 제1 차 하모닉 주파수 성분을 포함할 수 있다. 수신 초음파 신호(RX_US)의 주파수 스펙트럼(FS)은 스캔라인 별로 구성될 수 있다. 예를 들어, 펀더멘탈 주파수 성분의 중심주파수(SF1)는 2MHz일 수 있고, 제1 차 하모닉 주파수 성분의 중심주파수(SF2)는 4MHz일 수 있다. 1 to 4 , the ultrasound imaging apparatus 10 according to an embodiment of the present invention may include a Gaussian modeling unit 100 , a harmonic separating unit 200 , and an ultrasound image generating unit 300 . The Gaussian modeling unit 100 models the frequency spectrum FS as a plurality of Gaussian models GMS based on the frequency spectrum FS of the received ultrasound signal RX_US reflected from the object and the Gaussian modeling algorithm GMA. can The ultrasound imaging apparatus 10 may transmit the transmitted ultrasound signal TX_US to the object and configure the ultrasound image UI based on the received ultrasound signal RX_US reflected from the object. The Gaussian modeling unit 100 may receive the received ultrasound signal RX_US reflected from the object. The frequency spectrum FS of the received ultrasound signal RX_US reflected from the object may include a fundamental frequency component and a first harmonic frequency component. The frequency spectrum FS of the received ultrasound signal RX_US may be configured for each scan line. For example, the center frequency SF1 of the fundamental frequency component may be 2 MHz, and the center frequency SF2 of the first harmonic frequency component may be 4 MHz.

이 경우, 가우시안 모델링부(100)는 주파수 스펙트럼(FS) 및 가우시안 모델링 알고리즘(GMA)에 기초하여 복수의 가우시안 모델들(GMS)을 생성할 수 있다. 복수의 가우시안 모델들(GMS)은 제1 가우시안 모델(GM1) 및 제2 가우시안 모델을 포함할 수 있다. 예를 들어, 가우시안 모델링 알고리즘(GMA)은 기댓값 최대화(Expectation-Maximization) 알고리즘일 수 있다. 가우시안 모델링부(100)는 수신 초음파 신호(RX_US)의 스펙트럼 및 기댓값 최대화 알고리즘에 기초하여 복수의 가우시안 모델들(GMS)을 생성할 수 있다.In this case, the Gaussian modeling unit 100 may generate a plurality of Gaussian models GMS based on the frequency spectrum FS and the Gaussian modeling algorithm GMA. The plurality of Gaussian models GMS may include a first Gaussian model GM1 and a second Gaussian model. For example, the Gaussian modeling algorithm (GMA) may be an expectation-maximization algorithm. The Gaussian modeling unit 100 may generate a plurality of Gaussian models GMS based on a spectrum of the received ultrasound signal RX_US and an expected value maximization algorithm.

제1 가우시안 모델(GM1)은 주파수 스펙트럼(FS)에서 펀더멘탈 주파수 성분에 상응하는 가우시안 모델일 수 있고, 제2 가우시안 모델(GM2)은 주파수 스펙트럼(FS)에서 제1 차 하모닉 주파수 성분에 상응하는 가우시안 모델일 수 있다. 또한, 제1 가우시안 모델(GM1)의 중심주파수는 제1 중심주파수(F1)일 수 있고, 제2 가우시안 모델(GM2)의 중심주파수는 제2 중심주파수(F2)일 수 있다. 이 경우, 제1 중심주파수(F1)는 2MHz일 수 있고, 제2 중심주파수(F2)는 4MHz일 수 있다. 주파수 스펙트럼(FS)에서 펀터멘탈 주파수 성분의 중심주파수(SF1)는 제1 중심주파수(F1)에 상응할 수 있고, 제1 차 하모닉 주파수 성분의 중심주파수(SF2)는 제2 중심주파수(F2)에 상응할 수 있다. The first Gaussian model GM1 may be a Gaussian model corresponding to a fundamental frequency component in the frequency spectrum FS, and the second Gaussian model GM2 may be a Gaussian model corresponding to the first harmonic frequency component in the frequency spectrum FS. can be a model. Also, the center frequency of the first Gaussian model GM1 may be the first center frequency F1 , and the center frequency of the second Gaussian model GM2 may be the second center frequency F2 . In this case, the first center frequency F1 may be 2 MHz, and the second center frequency F2 may be 4 MHz. In the frequency spectrum FS, the center frequency SF1 of the fundamental frequency component may correspond to the first center frequency F1, and the center frequency SF2 of the first harmonic frequency component is the second center frequency F2. can correspond to

여기서, 펀터멘탈 주파수 성분의 중심주파수 및 제1 중심주파수(F1)는 2MHz로 동일하고, 제1 차 하모닉 주파수 성분의 중심주파수 및 제2 중심주파수(F2)는 4MHz로 동일하게 표현되어 있으나, 펀터멘탈 주파수 성분의 중심주파수 및 제1 중심주파수(F1)는 상이할 수 있고, 제1 차 하모닉 주파수 성분의 중심주파수 및 제2 중심주파수(F2)는 상이할 수 있다. Here, the center frequency and the first center frequency F1 of the fundamental frequency component are the same as 2 MHz, and the center frequency and the second center frequency F2 of the first harmonic frequency component are equally expressed as 4 MHz, but the punter The center frequency and the first center frequency F1 of the mental frequency component may be different, and the center frequency and the second center frequency F2 of the first harmonic frequency component may be different.

하모닉 분리부(200)는 복수의 가우시안 모델들(GMS) 중 하모닉 가우시안 모델에 상응하는 하모닉 컴포넌트(HC)들을 분리할 수 있다. 복수의 가우시안 모델들(GMS)은 제1 가우시안 모델(GM1) 및 제2 가우시안 모델(GM2)을 포함할 수 있다. 하모닉 가우시안 모델은 제2 가우시안 모델(GM2)일 수 있다. 예를 들어, 하모닉 분리부(200)가 제2 가우시안 모델(GM2)에 기초하여 하모닉 컴포넌트(HC)들을 분리하는 경우, 분리된 하모닉 컴포넌트(HC)들에는 아직 불완전하게 제거된 제1 가우시안 모델(GM1)에 상응하는 성분들이 포함될 수 있다. The harmonic separator 200 may separate harmonic components HC corresponding to the harmonic Gaussian model from among the plurality of Gaussian models GMS. The plurality of Gaussian models GMS may include a first Gaussian model GM1 and a second Gaussian model GM2 . The harmonic Gaussian model may be the second Gaussian model GM2. For example, when the harmonic separator 200 separates the harmonic components HC based on the second Gaussian model GM2, the separated harmonic components HC include the incompletely removed first Gaussian model ( Components corresponding to GM1) may be included.

도 5는 도 1의 초음파 영상장치에 포함되는 초음파 영상 생성부의 일 예를 나타내는 도면이고, 도 6은 도 5의 초음파 영상 생성부에서 제공되는 필터링된 하모닉 컴포넌트들을 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 도 5의 초음파 영상 생성부에서 제공되는 베이스밴드 컴포넌트들을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an ultrasound image generator included in the ultrasound imaging apparatus of FIG. 1 , FIG. 6 is a diagram illustrating filtered harmonic components provided by the ultrasound image generator of FIG. 5 , and FIG. 7 is It is a diagram for explaining baseband components provided by the ultrasound image generator of FIG. 5 .

도 1 내지 7을 참조하면, 초음파 영상 생성부(300)는 하모닉 컴포넌트들(HC)에 기초하여 초음파 영상(UI)을 생성할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 초음파 영상 생성부(300)는 밴드패스필터(310) 및 디모듈레이터(330)를 포함할 수 있다. 밴드패스필터(310)는 하모닉 컴포넌트(HC)들을 필터링하여 필터링된 하모닉 컴포넌트(FHC)들을 제공할 수 있다. 디모듈레이터(330)는 필터링된 하모닉 컴포넌트(FHC)들을 디모듈레이션하여 베이스밴드 컴포넌트(BC)들을 제공할 수 있다.1 to 7 , the ultrasound image generator 300 may generate an ultrasound image UI based on harmonic components HC. In an embodiment, the ultrasound image generator 300 may include a bandpass filter 310 and a demodulator 330 . The bandpass filter 310 may provide filtered harmonic components FHC by filtering the harmonic components HC. The demodulator 330 may demodulate the filtered harmonic components FHC to provide baseband components BC.

밴드패스필터(310)는 하모닉 컴포넌트(HC)들을 필터링하여 하모닉 컴포넌트들로부터 제1 가우시안 모델(GM1)에 상응하는 성분이 제거된 필터링된 하모닉 컴포넌트들(FHC)을 제공할 수 있다. 필터링된 하모닉 컴포넌트들(FHC)은 제2 가우시안 모델(GM2)에 상응하는 컴포넌트들일 수 있다. 제2 가우시안 모델(GM2)에 상응하는 컴포넌트들인 필터링 하모닉 컴포넌트들(FHC)에 기초하여 하모닉 초음파 영상(UI)을 구현하는 경우, 초음파 영상(UI)의 화질이 개선될 수 있다. The bandpass filter 310 may provide the filtered harmonic components FHC from which a component corresponding to the first Gaussian model GM1 is removed from the harmonic components by filtering the harmonic components HC. The filtered harmonic components FHC may be components corresponding to the second Gaussian model GM2 . When the harmonic ultrasound image UI is implemented based on the filtering harmonic components FHC, which are components corresponding to the second Gaussian model GM2 , the quality of the ultrasound image UI may be improved.

일 실시예에 있어서, 복수의 가우시안 모델들(GMS)에 상응하는 중심주파수들 중 가장 작은 중심주파수는 제1 중심주파수(F1)이고, 중심주파수들 중 제1 중심주파수(F1) 다음으로 작은 중심주파수가 제2 중심주파수(F2)인 경우, 하모닉 가우시안 모델의 중심주파수는 제2 중심주파수(F2)일 수 있다. 예를 들어, 가우시안 모델들(GMS)에 상응하는 중심주파수들 중 가장 작은 중심주파수에 해당하는 제1 중심주파수(F1)는 2MHz일 수 있고, 제1 중심주파수(F1) 다음으로 작은 중심주파수에 해당하는 제2 중심주파수(F2)는 4MHz일 수 있다. 이 경우, 하모닉 가우시안 모델의 중심주파수는 4MHz일 수 있다. In one embodiment, the smallest center frequency among the center frequencies corresponding to the plurality of Gaussian models (GMS) is the first center frequency (F1), the center of the smallest center next to the first center frequency (F1) of the center frequencies When the frequency is the second center frequency F2, the center frequency of the harmonic Gaussian model may be the second center frequency F2. For example, the first center frequency (F1) corresponding to the smallest center frequency among the center frequencies corresponding to the Gaussian models (GMS) may be 2 MHz, and at a center frequency next to the first center frequency (F1). The corresponding second center frequency F2 may be 4 MHz. In this case, the center frequency of the harmonic Gaussian model may be 4 MHz.

일 실시예에 있어서, 밴드패스필터(310)의 낮은 컷오프 주파수는 제1 중심주파수(F1) 및 제2 중심주파수(F2)를 합한 값의 1/2일 수 있다. 예를 들어, 제1 중심주파수(F1)는 2MHz이고, 제2 중심주파수(F2)가 4MHz인 경우, 밴드패스필터(310)의 컷오프 주파수는 3MHz일 수 있다. In an embodiment, the low cutoff frequency of the bandpass filter 310 may be 1/2 of the sum of the first center frequency F1 and the second center frequency F2. For example, when the first center frequency F1 is 2 MHz and the second center frequency F2 is 4 MHz, the cutoff frequency of the bandpass filter 310 may be 3 MHz.

도 8은 도 1의 초음파 영상장치에 포함되는 가우시안 모델링부의 일 동작 예를 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 도 1의 초음파 영상장치에 포함되는 가우시안 모델링부의 다른 동작 예를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 8 is a diagram for explaining an operation example of the Gaussian modeling unit included in the ultrasound imaging apparatus of FIG. 1 , and FIG. 9 is a diagram for explaining another operation example of the Gaussian modeling unit included in the ultrasound imaging apparatus of FIG. 1 .

도 1 내지 9를 참조하면, 가우시안 모델링부(100)에서는, 주파수 스펙트럼(FS)은 스캔라인 별로 구성될 수 있다. 예를 들어, 스캔라인은 제1 스캔라인(SL1) 및 제2 스캐라인(SL2)을 포함할 수 있다. 스캔라인 별로 주파수 스펙트럼(FS)은 상이할 수 있다. 가우시안 모델링부(100)는 스캔라인 별 주파수 스펙트럼(FS) 및 가우시안 모델링 알고리즘(GMA)에 따라 복수의 가우시안 모델들(GMS)을 제공할 수 있다. 1 to 9 , in the Gaussian modeling unit 100 , a frequency spectrum FS may be configured for each scan line. For example, the scan line may include a first scan line SL1 and a second scan line SL2 . The frequency spectrum FS may be different for each scan line. The Gaussian modeling unit 100 may provide a plurality of Gaussian models GMS according to a frequency spectrum FS for each scan line and a Gaussian modeling algorithm GMA.

또한, 일 실시예에 있어서, 주파수 스펙트럼(FS)은 초음파 영상(UI)의 깊이방향으로의 일정한 깊이간격 마다 구성될 수 있다. 예를 들어, 일정한 깊이간격은 제1 깊이간격(DT1) 및 제2 깊이간격(DT2)을 포함할 수 있다. 깊이간격 별로 주파수 스펙트럼(FS)은 상이할 수 있다. 깊이간격 별 주파수 스펙트럼(FS) 및 가우시안 모델링 알고리즘(GMA)에 따라 복수의 가우시안 모델들(GMS)을 제공할 수 있다. 가우시안 모델링 알고리즘(GMA)은 기댓값 최대화(Expectation-Maximization) 알고리즘일 수 있다. Also, according to an embodiment, the frequency spectrum FS may be configured at regular depth intervals in the depth direction of the ultrasound image UI. For example, the predetermined depth interval may include a first depth interval DT1 and a second depth interval DT2 . The frequency spectrum FS may be different for each depth interval. A plurality of Gaussian models (GMS) may be provided according to a frequency spectrum (FS) for each depth interval and a Gaussian modeling algorithm (GMA). The Gaussian modeling algorithm (GMA) may be an expectation-maximization algorithm.

본 발명에 따른 초음파 영상장치(10)는 가우시안 모델링 알고리즘(GMA)에 따라 주파수 스펙트럼(FS)을 복수의 가우시안 모델들(GMS)로 모델링하여 하모닉 컴포넌트들(HC)을 분리함으로써 초음파 영상(UI)의 화질을 개선할 수 있다.The ultrasound imaging apparatus 10 according to the present invention models a frequency spectrum FS into a plurality of Gaussian models GMS according to a Gaussian modeling algorithm (GMA) and separates harmonic components HC to form an ultrasound image (UI). image quality can be improved.

도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 초음파 영상시스템을 나타내는 도면이다.10 is a diagram illustrating an ultrasound imaging system according to embodiments of the present invention.

도 1 내지 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 초음파 영상시스템은 가우시안 모델링부(100), 하모닉 분리부(200), 초음파 영상 생성부(300) 및 디스플레이부(400)를 포함할 수 있다. 가우시안 모델링부(100)는 대상체로부터 반사된 수신 초음파 신호(RX_US)의 주파수 스펙트럼(FS) 및 가우시안 모델링 알고리즘(GMA)에 기초하여 주파수 스펙트럼(FS)을 복수의 가우시안 모델들(GMS)로 모델링할 수 있다. 하모닉 분리부(200)는 복수의 가우시안 모델들(GMS) 중 하모닉 가우시안 모델에 상응하는 하모닉 컴포넌트(HC)를 분리할 수 있다. 초음파 영상 생성부(300)는 하모닉 컴포넌트들(HC)에 기초하여 초음파 영상(UI)을 생성할 수 있다. 디스플레이부(400)는 초음파 영상(UI)을 디스플레이할 수 있다. 1 to 10 , an ultrasound imaging system according to an embodiment of the present invention may include a Gaussian modeling unit 100 , a harmonic separating unit 200 , an ultrasound image generating unit 300 , and a display unit 400 . have. The Gaussian modeling unit 100 models the frequency spectrum FS as a plurality of Gaussian models GMS based on the frequency spectrum FS of the received ultrasound signal RX_US reflected from the object and the Gaussian modeling algorithm GMA. can The harmonic separator 200 may separate the harmonic component HC corresponding to the harmonic Gaussian model from among the plurality of Gaussian models GMS. The ultrasound image generator 300 may generate an ultrasound image UI based on the harmonic components HC. The display 400 may display an ultrasound image UI.

일 실시예에 있어서, 가우시안 모델링부(100)에서는, 주파수 스펙트럼(FS)은 스캔라인 별로 구성되고, 스캔라인 별 주파수 스펙트럼(FS) 및 가우시안 모델링 알고리즘(GMA)에 따라 복수의 가우시안 모델들(GMS)을 제공할 수 있다. In an embodiment, in the Gaussian modeling unit 100 , the frequency spectrum FS is configured for each scan line, and a plurality of Gaussian models (GMS) are configured according to the frequency spectrum FS and the Gaussian modeling algorithm GMA for each scan line. ) can be provided.

도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 초음파 영상장치의 동작방법을 나타내는 순서도이고, 도 12는 도 11의 초음파 영상장치의 동작방법의 일 실시예를 설명하기 위한 순서도이다.11 is a flowchart illustrating a method of operating an ultrasound imaging apparatus according to embodiments of the present invention, and FIG. 12 is a flowchart illustrating an example of an operation method of the ultrasound imaging apparatus of FIG. 11 .

도 1 내지 12를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 초음파 영상장치(10)의 동작방법에서는, 가우시안 모델링부(100)가 대상체로부터 반사된 수신 초음파 신호(RX_US)의 주파수 스펙트럼(FS) 및 가우시안 모델링 알고리즘(GMA)에 기초하여 주파수 스펙트럼(FS)을 복수의 가우시안 모델들(GMS)로 모델링할 수 있다(S100). 하모닉 분리부(200)가 복수의 가우시안 모델들(GMS) 중 하모닉 가우시안 모델에 상응하는 하모닉 컴포넌트들(HC)을 분리할 수 있다(S200). 초음파 영상 생성부(300)가 하모닉 컴포넌트들(HC)에 기초하여 초음파 영상(UI)을 생성할 수 있다(S300). 1 to 12 , in the method of operating the ultrasound imaging apparatus 10 according to an embodiment of the present invention, the Gaussian modeling unit 100 performs a frequency spectrum FS of a received ultrasound signal RX_US reflected from an object, and The frequency spectrum FS may be modeled using a plurality of Gaussian models GMS based on the Gaussian modeling algorithm GMA ( S100 ). The harmonic separator 200 may separate harmonic components HC corresponding to the harmonic Gaussian model from among the plurality of Gaussian models GMS ( S200 ). The ultrasound image generator 300 may generate an ultrasound image UI based on the harmonic components HC ( S300 ).

일 실시예에 있어서, 초음파 영상장치(10)의 동작방법에서는, 밴드패스필터(310)가 하모닉 컴포넌트들(HC)을 필터링하여 필터링된 하모닉 컴포넌트들(FHC)을 제공할 수 있다(S310). 디모듈레이터(330)가 필터링 하모닉 컴포넌트들(FHC)을 디모듈레이션하여 베이스밴드 컴포넌트들(BC)을 제공할 수 있다(S320). According to an exemplary embodiment, in the method of operating the ultrasound imaging apparatus 10 , the bandpass filter 310 may provide the filtered harmonic components FHC by filtering the harmonic components HC ( S310 ). The demodulator 330 may demodulate the filtering harmonic components FHC to provide the baseband components BC ( S320 ).

도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 초음파 영상시스템의 동작방법을 나타내는 순서도이다.13 is a flowchart illustrating a method of operating an ultrasound imaging system according to embodiments of the present invention.

도 1 내지 13을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 초음파 영상시스템의 동작방법에서는, 가우시안 모델링부(100)가 대상체로부터 반사된 수신 초음파 신호(RX_US)의 주파수 스펙트럼(FS) 및 가우시안 모델링 알고리즘(GMA)에 기초하여 주파수 스펙트럼(FS)을 복수의 가우시안 모델들(GMS)로 모델링할 수 있다(S100). 하모닉 분리부(200)가 복수의 가우시안 모델들(GMS) 중 하모닉 가우시안 모델에 상응하는 하모닉 컴포넌트들(HC)을 분리할 수 있다(S200). 초음파 영상 생성부(300)가 하모닉 컴포넌트들(HC)에 기초하여 초음파 영상(UI)을 생성할 수 있다(S300). 디스플레이부(400)가 초음파 영상(UI)을 디스플레이할 수 있다(S400). 가우시안 모델링 알고리즘(GMA)은 기댓값 최대화(Expectation-Maximization) 알고리즘일 수 있다.1 to 13 , in the method of operating an ultrasound imaging system according to an embodiment of the present invention, the Gaussian modeling unit 100 uses a frequency spectrum FS of a received ultrasound signal RX_US reflected from an object and a Gaussian modeling algorithm. Based on (GMA), the frequency spectrum FS may be modeled with a plurality of Gaussian models GMS ( S100 ). The harmonic separator 200 may separate harmonic components HC corresponding to the harmonic Gaussian model from among the plurality of Gaussian models GMS ( S200 ). The ultrasound image generator 300 may generate an ultrasound image UI based on the harmonic components HC ( S300 ). The display unit 400 may display an ultrasound image UI (S400). The Gaussian modeling algorithm (GMA) may be an expectation-maximization algorithm.

본 발명에 따른 초음파 영상시스템의 동작방법을 사용하면, 가우시안 모델링 알고리즘(GMA)에 따라 주파수 스펙트럼(FS)을 복수의 가우시안 모델들(GMS)로 모델링하여 하모닉 컴포넌트들(HC)을 분리함으로써 초음파 영상(UI)의 화질을 개선할 수 있다.Using the operating method of the ultrasound imaging system according to the present invention, the frequency spectrum (FS) is modeled as a plurality of Gaussian models (GMS) according to a Gaussian modeling algorithm (GMA), and harmonic components (HC) are separated by separating the ultrasound image. (UI) quality can be improved.

10: 초음파 영상장치 100: 가우시안 모델링부
200: 하모닉 분리부 300: 초음파 영상 생성부
310: 밴드패스필터 330: 디모듈레이터10: ultrasound imaging device 100: Gaussian modeling unit
200: harmonic separator 300: ultrasound image generator
310: band pass filter 330: demodulator

Claims (19)

대상체로부터 반사된 수신 초음파 신호의 주파수 스펙트럼 및 가우시안 모델링 알고리즘에 기초하여 상기 주파수 스펙트럼을 복수의 가우시안 모델들로 모델링하는 가우시안 모델링부;
상기 복수의 가우시안 모델들 중 하모닉 가우시안 모델에 상응하는 하모닉 컴포넌트들을 분리하는 하모닉 분리부; 및
상기 하모닉 컴포넌트들에 기초하여 초음파 영상을 생성하는 초음파 영상 생성부를 포함하는 초음파 영상장치. a Gaussian modeling unit for modeling the frequency spectrum into a plurality of Gaussian models based on a frequency spectrum of the received ultrasound signal reflected from the object and a Gaussian modeling algorithm;
a harmonic separator for separating harmonic components corresponding to a harmonic Gaussian model from among the plurality of Gaussian models; and
and an ultrasound image generator configured to generate an ultrasound image based on the harmonic components. 제1항에 있어서,
상기 복수의 가우시안 모델들에 상응하는 중심주파수들 중 가장 작은 중심주파수는 제1 중심주파수이고, 상기 중심주파수들 중 상기 제1 중심주파수 다음으로 작은 중심주파수가 제2 중심주파수인 경우,
상기 하모닉 가우시안 모델의 중심주파수는 상기 제2 중심주파수인 것을 특징으로 하는 초음파 영상장치. According to claim 1,
When the smallest center frequency among the center frequencies corresponding to the plurality of Gaussian models is a first center frequency, and a center frequency next to the first center frequency among the center frequencies is a second center frequency,
An ultrasound imaging apparatus, characterized in that the center frequency of the harmonic Gaussian model is the second center frequency. 제1항에 있어서,
상기 초음파 영상 생성부는,
상기 하모닉 컴포넌트들을 필터링하여 필터링된 하모닉 컴포넌트들을 제공하는 밴드패스필터; 및
상기 필터링 하모닉 컴포넌트들을 디모듈레이션하여 베이스밴드 컴포넌트들을 제공하는 디모듈레이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상장치. According to claim 1,
The ultrasound image generator,
a bandpass filter that filters the harmonic components to provide filtered harmonic components; and
and a demodulator configured to provide baseband components by demodulating the filtering harmonic components. 제3항에 있어서,
상기 밴드패스필터의 낮은 컷오프 주파수는 상기 제1 중심주파수 및 상기 제2 중심주파수를 합한 값의 1/2이고, 상기 밴드패스필터의 높은 컷오프 주파수는 상기 제2 중심주파수의 두 배에서 상기 제1 중심주파수를 뺀 값이거나 초음파 변환자 프로브의 최대 수신 주파수인 것을 특징으로 하는 초음파 영상장치. 4. The method of claim 3,
The low cutoff frequency of the bandpass filter is 1/2 of the sum of the first center frequency and the second center frequency, and the high cutoff frequency of the bandpass filter is twice the second center frequency. An ultrasound imaging apparatus, characterized in that it is a value obtained by subtracting the center frequency or the maximum reception frequency of the ultrasound transducer probe. 제3항에 있어서,
상기 디모듈레이터의 중심 주파수는 상기 제2 중심주파수이고, 상기 디모듈레이터의 대역폭은 상기 제2 중심주파수에서 상기 제1 중심주파수를 뺀 값인 것을 특징으로 하는 초음파 영상장치.4. The method of claim 3,
The center frequency of the demodulator is the second center frequency, and the bandwidth of the demodulator is a value obtained by subtracting the first center frequency from the second center frequency. 제1항에 있어서,
상기 가우시안 모델링부에서는,
상기 주파수 스펙트럼은 스캔라인 별로 구성되고,
상기 스캔라인 중 대표 스캔라인의 상기 주파수 스펙트럼 및 상기 가우시안 모델링 알고리즘에 따라 상기 대표 가우시안 모델을 제공하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상장치.According to claim 1,
In the Gaussian modeling unit,
The frequency spectrum is configured for each scan line,
and providing the representative Gaussian model according to the frequency spectrum of a representative scan line among the scan lines and the Gaussian modeling algorithm. 제1항에 있어서,
상기 가우시안 모델링부에서는,
상기 주파수 스펙트럼은 스캔라인 별로 구성되고,
상기 스캔라인 별 상기 주파수 스펙트럼 및 상기 가우시안 모델링 알고리즘에 따라 상기 복수의 가우시안 모델들을 제공하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상장치. According to claim 1,
In the Gaussian modeling unit,
The frequency spectrum is configured for each scan line,
and providing the plurality of Gaussian models according to the frequency spectrum for each scan line and the Gaussian modeling algorithm. 제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 주파수 스펙트럼은 상기 초음파 영상의 깊이방향으로의 일정한 깊이간격마다 구성되고,
상기 깊이간격 별 상기 주파수 스펙트럼 및 상기 가우시안 모델링 알고리즘에 따라 상기 복수의 가우시안 모델들을 제공하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상장치. 8. The method of claim 6 or 7,
The frequency spectrum is configured at regular depth intervals in the depth direction of the ultrasound image,
and providing the plurality of Gaussian models according to the frequency spectrum for each depth interval and the Gaussian modeling algorithm. 제1항에 있어서,
상기 가우시안 모델링부의 상기 가우시안 모델링 알고리즘은 기댓값 최대화(Expectation-Maximization) 알고리즘인 것을 특징으로 하는 초음파 영상장치.According to claim 1,
The Gaussian modeling algorithm of the Gaussian modeling unit is an ultrasound imaging apparatus, characterized in that it is an expectation-maximization algorithm. 대상체로부터 반사된 수신 초음파 신호의 주파수 스펙트럼 및 가우시안 모델링 알고리즘에 기초하여 상기 주파수 스펙트럼을 복수의 가우시안 모델들로 모델링하는 가우시안 모델링부;
상기 복수의 가우시안 모델들 중 하모닉 가우시안 모델에 상응하는 하모닉 컴포넌트들을 분리하는 하모닉 분리부;
상기 하모닉 컴포넌트들에 기초하여 초음파 영상을 생성하는 초음파 영상 생성부; 및
상기 초음파 영상을 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하는 초음파 영상시스템.a Gaussian modeling unit for modeling the frequency spectrum into a plurality of Gaussian models based on a frequency spectrum of the received ultrasound signal reflected from the object and a Gaussian modeling algorithm;
a harmonic separator for separating harmonic components corresponding to a harmonic Gaussian model from among the plurality of Gaussian models;
an ultrasound image generator configured to generate an ultrasound image based on the harmonic components; and
and a display unit configured to display the ultrasound image. 제10항에 있어서,
상기 가우시안 모델링부에서는,
상기 주파수 스펙트럼은 스캔라인 별로 구성되고,
상기 스캔라인 중 대표 스캔라인의 상기 주파수 스펙트럼 및 상기 가우시안 모델링 알고리즘에 따라 상기 대표 가우시안 모델을 제공하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상시스템.11. The method of claim 10,
In the Gaussian modeling unit,
The frequency spectrum is configured for each scan line,
and providing the representative Gaussian model according to the frequency spectrum of a representative scan line among the scan lines and the Gaussian modeling algorithm. 제10항에 있어서,
상기 가우시안 모델링부에서는,
상기 주파수 스펙트럼은 스캔라인 별로 구성되고,
상기 스캔라인 별 상기 주파수 스펙트럼 및 상기 가우시안 모델링 알고리즘에 따라 상기 복수의 가우시안 모델들을 제공하는 것을 특징으로 초음파 영상시스템.11. The method of claim 10,
In the Gaussian modeling unit,
The frequency spectrum is configured for each scan line,
and providing the plurality of Gaussian models according to the frequency spectrum for each scan line and the Gaussian modeling algorithm. 제11항 또는 제12항에 있어서,
상기 주파수 스펙트럼은 상기 초음파 영상의 깊이방향으로의 일정한 깊이간격마다 구성되고,
상기 깊이간격 별 상기 주파수 스펙트럼 및 상기 가우시안 모델링 알고리즘에 따라 상기 복수의 가우시안 모델들을 제공하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상시스템. 13. The method of claim 11 or 12,
The frequency spectrum is configured at regular depth intervals in the depth direction of the ultrasound image,
and providing the plurality of Gaussian models according to the frequency spectrum for each depth interval and the Gaussian modeling algorithm. 가우시안 모델링부가 대상체로부터 반사된 수신 초음파 신호의 주파수 스펙트럼 및 가우시안 모델링 알고리즘에 기초하여 상기 주파수 스펙트럼을 복수의 가우시안 모델들로 모델링하는 단계;
하모닉 분리부가 상기 복수의 가우시안 모델들 중 하모닉 가우시안 모델에 상응하는 하모닉 컴포넌트들을 분리하는 단계; 및
초음파 영상 생성부가 상기 하모닉 컴포넌트들에 기초하여 초음파 영상을 생성하는 단계를 포함하는 초음파 영상장치의 동작방법.modeling, by a Gaussian modeling unit, a frequency spectrum of a received ultrasound signal reflected from an object and a Gaussian modeling algorithm into a plurality of Gaussian models;
separating harmonic components corresponding to a harmonic Gaussian model from among the plurality of Gaussian models by a harmonic separator; and
and generating, by an ultrasound image generator, an ultrasound image based on the harmonic components. 제14항에 있어서,
상기 초음파 영상장치의 동작방법은,
밴드패스필터가 상기 하모닉 컴포넌트들을 필터링하여 필터링된 하모닉 컴포넌트들을 제공하는 단계; 및
디모듈레이터가 상기 필터링 하모닉 컴포넌트들을 디모듈레이션하여 베이스밴드 컴포넌트들을 제공하는 단계를 포함하는 초음파 영상장치의 동작방법. 15. The method of claim 14,
The method of operation of the ultrasound imaging apparatus includes:
providing filtered harmonic components by a bandpass filter filtering the harmonic components; and
and providing, by a demodulator, demodulating the filtering harmonic components to provide baseband components. 제15항에 있어서,
상기 밴드패스필터의 낮은 컷오프 주파수는 상기 제1 중심주파수 및 상기 제2 중심주파수를 합한 값의 1/2이고, 상기 밴드패스필터의 높은 컷오프 주파수는 상기 제2 중심주파수의 두 배에서 상기 제1 중심주파수를 뺀 값이거나 초음파 변환자 프로브의 최대 수신 주파수인 것을 특징으로 하는 초음파 영상장치의 동작방법.16. The method of claim 15,
The low cutoff frequency of the bandpass filter is 1/2 of the sum of the first center frequency and the second center frequency, and the high cutoff frequency of the bandpass filter is twice the second center frequency. An operating method of an ultrasound imaging apparatus, characterized in that it is a value obtained by subtracting a center frequency or a maximum reception frequency of the ultrasound transducer probe. 제3항에 있어서,
상기 디모듈레이터의 중심 주파수는 상기 제2 중심주파수이고, 상기 디모듈레이터의 대역폭은 상기 제2 중심주파수에서 상기 제1 중심주파수를 뺀 값인 것을 특징으로 하는 초음파 영상장치의 동작방법.4. The method of claim 3,
The center frequency of the demodulator is the second center frequency, and the bandwidth of the demodulator is a value obtained by subtracting the first center frequency from the second center frequency. 가우시안 모델링부가 대상체로부터 반사된 수신 초음파 신호의 주파수 스펙트럼 및 가우시안 모델링 알고리즘에 기초하여 상기 주파수 스펙트럼을 복수의 가우시안 모델들로 모델링하는 단계;
하모닉 분리부가 상기 복수의 가우시안 모델들 중 하모닉 가우시안 모델에 상응하는 하모닉 컴포넌트들을 분리하는 단계;
초음파 영상 생성부가 상기 하모닉 컴포넌트들에 기초하여 초음파 영상을 생성하는 단계; 및
디스플레이부가 상기 초음파 영상을 디스플레이하는 단계를 포함하는 초음파 영상시스템의 동작방법.modeling, by a Gaussian modeling unit, a frequency spectrum of a received ultrasound signal reflected from an object and a Gaussian modeling algorithm into a plurality of Gaussian models;
separating harmonic components corresponding to a harmonic Gaussian model from among the plurality of Gaussian models by a harmonic separator;
generating, by an ultrasound image generator, an ultrasound image based on the harmonic components; and
and displaying the ultrasound image by a display unit. 제18항에 있어서,
상기 가우시안 모델링 알고리즘은 기댓값 최대화(Expectation-Maximization) 알고리즘인 것을 특징으로 하는 초음파 영상시스템의 동작방법.19. The method of claim 18,
The method of operating an ultrasound imaging system, characterized in that the Gaussian modeling algorithm is an expectation-maximization algorithm.
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