KR870002046B1 - Imaging apparatus using ultrasonic waves - Google Patents

Imaging apparatus using ultrasonic waves Download PDF

Info

Publication number
KR870002046B1
KR870002046B1 KR1019850003824A KR850003824A KR870002046B1 KR 870002046 B1 KR870002046 B1 KR 870002046B1 KR 1019850003824 A KR1019850003824 A KR 1019850003824A KR 850003824 A KR850003824 A KR 850003824A KR 870002046 B1 KR870002046 B1 KR 870002046B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
focusing
steering
delay
ultrasonic
circuit
Prior art date
Application number
KR1019850003824A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR860008761A (en
Inventor
박송배
이민화
Original Assignee
한국과학기술원
전학제
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술원, 전학제 filed Critical 한국과학기술원
Priority to KR1019850003824A priority Critical patent/KR870002046B1/en
Publication of KR860008761A publication Critical patent/KR860008761A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR870002046B1 publication Critical patent/KR870002046B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/221Arrangements for directing or focusing the acoustical waves
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/52Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

The invention relates to a video signal processor that may be used for a ultrasonic diagnostic tester, non-destructive detector or underwater sonar of the sector-type employing steering and dynamic focusing. In the unit, an array transducer is connected to a steering delay circuit and then to the focusing circuit of the steering delay circuit to first perform steering to make delay for focusing. Thus, although steering circuits increase in number, focusing circuits are greatly reduced to result in a less total number of circuits for dynamic focusing, thus allowing more focusing points for better resolution.

Description

초단 스티어링을 하기 위한 초음파 영상처리장치Ultrasonic Image Processing Device for Ultra Short Steering

제 1 도는 종래의 어레이변환기를 사용한 초음파 영상처리장치의 집속장치를 도시한 계통도.1 is a schematic diagram showing a focusing apparatus of an ultrasonic image processing apparatus using a conventional array converter.

제 2 도는 초음파 반사신호의 수신된 신호를 도시한 도면.2 shows a received signal of an ultrasonic reflection signal.

제 3 도는 초음파 영상신호에 대한 대상체의 2차원 단면도.3 is a two-dimensional cross-sectional view of an object for an ultrasound image signal.

제 4 도는 스티어링 지연시간을 도시한 도면.4 shows a steering delay time.

제 5 도는 스티어링지연시간과 집속지연시간을 도시한 도면.5 is a diagram showing a steering delay time and a focusing delay time.

제 6 도는 동적집속(2점 집속)의 경우 해상도의 변화를 도시한 도면.6 is a diagram showing a change in resolution in the case of dynamic focusing (two-point focusing).

제 7 도는 스티어링지연회로의 개략도.7 is a schematic diagram of a steering delay circuit.

제 8 도는 집속지연회로의 개략도.8 is a schematic diagram of a focus delay circuit.

제 9 도는 종래의 집속 및 스티어링에 의한 수신시의 동적집속장치의 계통도.9 is a system diagram of a dynamic focusing device at the time of reception by conventional focusing and steering.

제10도는 본발명의 실시예를 도시한 스티어링 및 집속에 의한 수신시의 동적집속장치의 계통도.10 is a system diagram of a dynamic focusing device at the time of reception by steering and focusing, showing an embodiment of the present invention.

본 발명은 초음파 영상처리장치에 관한 것으로, 특히 스티어링 및 동적집속에 의한 섹터형(sector)의 의료용 초음파 진단장치, 비파괴 검사장치 및 수중탐색장치 등과 같은 초음파 영상장치의 영상처리장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic image processing apparatus, and more particularly, to an image processing apparatus of an ultrasonic imaging apparatus such as a medical diagnostic apparatus of a sector type, a non-destructive testing apparatus, and an underwater search apparatus by steering and dynamic focusing.

초음파 영상처리는, 제 1 도 및 제 2 도에 도시한 바와 같이, 펄스발생기에서 펄스를 발생시키고 이 펄스신호는 송신측지연선로와 먹스(Mux)회로를 거쳐 전기-초음파 신호의 변환기인 N개의 변환소자로 구성된 어레이변환기(array transducer)의 개개의 변환소자에 입력되며 전기적신호는 개개의 변환소자에서 초음파 신호로 변환되고, 이 초음파 신호는 대상체내로 진행하다가 대상체 내의 어느 일점에서 반사하여 개개의 변환소자로 다시 입사된 후 변환소자에서 전기적 신호로 변환되고 Mux와 수신측의 지연선로를 거쳐 가산기에서 각각의 변환소자에서 변환된 신호를 가산한 후 증폭되고, 이 증폭된신호는 A/D변환기에서 디지탈신호로 변환된 후 신호처리된 이러한 과정을 대상체의 길이와 각도를 바꾸어가며 시행함으로써, 대상체의 2차원 단면을 얻어 제 3 도에 도시된 바와같이 화면에 표시하게 된다. 초음파 신호가 대상체에서 반사되어 돌아오는 시간은 거리에 비례하기 때문에 화면에, 나타나는 영상신호의 좌표축은 길이 방향이 시간축으로 된다.Ultrasonic image processing, as shown in Figs. 1 and 2, generates a pulse in a pulse generator, and the pulse signal is passed through the transmission side delay line and the mux circuit and is converted into N-waves. It is input to the individual transducers of an array transducer composed of transducer elements, and the electrical signals are converted into ultrasonic signals by the individual transducers. The ultrasonic signals travel through the object and reflect at one point within the object. After entering back into the converter, it is converted into an electrical signal at the converter, and after the mux and the delay line on the receiver side, the adder adds the converted signal from each converter and amplifies it. The amplified signal is then amplified. This process, which is converted into digital signal and then signal processed, is performed by changing the length and angle of the object to obtain a two-dimensional cross section of the object. As shown in the figure, it is displayed on the screen. Since the time when the ultrasonic signal is reflected from the object and returns is proportional to the distance, the coordinate axis of the image signal appearing on the screen has a length direction in the longitudinal direction.

어레이변환기로 구성된 초음파 영상장치는 제 4 도에 도시된 바와같이 각 어레이의 변환소자에 전기적 신호를 인가하는 시간을 달리하여 원하는 각도 θ방향으로 각 어레이의 변환 소자의 신호가 향하도록 소위 "스티어링"을 행한다. 이때 요구되는 신호의 지연시간 ts는 제 4 도에서 알 수 있듯이, 초음파 신호가 거리 nd sin θ만큼 진행하는 데 필요한 시간이 되면 다음과 같이 나타낼 수 있다.Ultrasonic imaging devices composed of array converters are called " steering " so that the signals of the array's conversion elements are directed in the desired angle &thetas; direction by varying the time for applying an electrical signal to the conversion elements of each array as shown in FIG. Is done. The delay time ts of the required signal can be expressed as follows when the time required for the ultrasonic signal to proceed by the distance nd sin θ as shown in FIG.

Figure kpo00001
(1)
Figure kpo00001
(One)

단, C는 초음파의 진행속도(물에서 약 1540m/sec).Where C is the speed of the ultrasonic waves (about 1540 m / sec in water).

n는 어레이의 배열위치 순서n is the array position order of the array

d는 어레이 간격d is the array spacing

또한, 임의의 각도에서 대상체의 해상도(resolution)를 높이기 위해서 집속을 행하게 되는데, 제 5 도에 도시된 바와같이 대상체내의 임의의 위치 R에 초음파 신호를 집속시키기 위해서는 초음파 신호가 R까지 도달하는 시간이 동일하게 되도록 하여 주어야 한다. 다시 말하면, 각도 θ가 제로(0)인 경우에 대상체내의 일점 P에서 개개의 어레이까지 신호가 신호가 도달되는 시각이 같은 것이 되도록 신호를 지연시켜 주어야 한다. 이때, 집속지연시간 tf는 다음과 같이 표현된다.In addition, focusing is performed to increase the resolution of the object at an arbitrary angle. As shown in FIG. 5, in order to focus the ultrasonic signal at an arbitrary position R within the object, the time when the ultrasonic signal reaches R This should be the same. In other words, when the angle θ is zero, the signal must be delayed so that the signal from the point P in the object to the individual arrays has the same time when the signal arrives. At this time, the focusing delay time t f is expressed as follows.

Figure kpo00002
(2)
Figure kpo00003
Figure kpo00002
(2)
Figure kpo00003

단, n은 1,2,3…N.Where n is 1,2,3... N.

초음파 영상처리에서, ts 및 tf는 각각 스티어링지연 및 집속지연이라 말한다.In ultrasonic image processing, ts and t f are referred to as steering delay and focusing delay, respectively.

초음파 신호를 스티어링 및 집속시키는 방법은 송신(transmit)시 혹은 수신(receive)시 각각 수행이 가능하며, 이 중 수신시의 신호처리가 동적집속(dynamic focusing)의 잇점때문에 더욱 중요시되고 있다. 동적집속이란 대상체내의 길이 R의 변화에 따라 (2)식의 집속지연시간 tf를 바꾸어 주는 과정을 말하는데, 동적집속에 의해 대상체의 해상도는 대상체내의 길이에 거의 무관하게 일정하도록 유지할 수가 있다. 제 6 도는 집속점이 두 개인경우를 도시하고 있다.The method of steering and focusing the ultrasonic signal can be performed at the time of transmission or reception, and signal processing at the time of reception is more important because of the advantages of dynamic focusing. Dynamic focusing refers to a process of changing the focusing time t f according to (2) according to the change of the length R in the object, and by the dynamic focusing, the resolution of the object can be kept almost independent of the length in the object. . 6 shows the case of two focal points.

그러나, 실시간(real time)영상처리를 위하여 집속점을 어느 한도 이상 늘리는 것은 힘들며, 일반적으로 동적집속을 행하는 시스템에서는 스티어링에 비해 집속이 처리하기가 더욱 힘들다.However, it is difficult to increase the focusing point beyond a certain limit for real time image processing, and in general, focusing is more difficult to process than steering in a system that performs dynamic focusing.

종래의 초음파 영상장치는, 처리방법이 간단하기 때문에, 대체로 스티어링과 집속을 각각 분리하여 처리하는 방법이 동시에 처리하는 방법에 비해 많이 사용되었다. 전자의 경우 스티어링지연이 어레이의 배열위치순서에 대해 (1)식에서 알 수 있는 바와같이 직선적(linear)이므로, 제 7 도에 도시된 바와같이 단일 지연회로(흔히, summing delay line이라 함)로 처리가 가능하기 때문에, 일단 집속시간지연을 행한 후 스티어링지연을 행하게 된다.In the conventional ultrasound imaging apparatus, since the processing method is simple, the method of separating and processing the steering and the focus is generally used in comparison with the method of simultaneously processing. In the former case, since the steering delay is linear, as can be seen in the equation (1) with respect to the array position order of the array, the steering delay is treated as a single delay circuit (commonly referred to as a summing delay line) as shown in FIG. Since it is possible to perform the focusing time delay, the steering delay is performed.

즉, 제 9 도에 도시된 바와같이 대상체내의 어느 한점(집속점)에서 반사해 온 초음파 신호는 N개로 형성된 어레이(변환소자)에 입력되면 각 변환소자에서 전기적 신호로 변환되고 개개의 변환소자마다 제 8 도에 도시된 바와 같이 소정의 탭이 구비된 아나로그먹스 및 집속지연선으로 구성된 집속회로를 접속하여 아나로그먹스에 의하여 아나로그 지연선을 바꾸어 주게 되어 집속지연을 행하고, 이 집속지연된 신호를 제 7 도에 도시된 바와같이 소정의 탭(N개 보다 훨씬 많음)이 구비된 단일 지연회로로 구성된 스티어링 지연회로의 탭중에서 각도 θ 및 각 변환소자의 배열위치의 순서 n에 대응하여(1)식으로 표현되는 지연시간을 각각 얻을 수 있도록 N개의 탭에 접속시켜 초음파 신호의 집속 및 스티어링의 신호처리가 완료된다. 동적집속을 행하기 위해서 상술한 (2)식에서 알 수 있는 바와같이 집속점의 길이 R과 어레이(변환소자)의 배열위치 순번 n에 대응하여 집속점, 즉 길이 R이 변경될 때마다, 스티어링 각θ가 제로(0)라고 가정했을 경우, 집속점에서 각각의 어레이까지 도달하는 시간이 동일하게 되는 것과 같이 신호의 지연이 이루어지도록 전술한 집속지연선의 탭이 바꾸어지게 아나로그먹스로 스위칭된다. 이때, 아나로그 지연선로의 탭수는 최대 지연시간과 지연시간양자치(time quantitation value) q로 주어지는데, 이 지연시간 양자치는 스티어링 및 집속회로에서 발생하는 오차가 허용오차내에 있도록 충분히 작아야 한다. 지연회로에 요구되는 탭수 TN은 대략 다음과 같다.That is, as shown in FIG. 9, when the ultrasonic signal reflected at one point (focusing point) in the object is input to an array formed of N pieces (conversion device), each conversion device is converted into an electrical signal and the individual conversion devices are converted into individual signals. As shown in FIG. 8, a focusing circuit including an analog mux provided with a predetermined tab and a focusing delay line is connected to each other, and the analog delay line is changed by the analog mux to perform a focusing delay. Corresponding to the order n of the angle θ and the arrangement position of each conversion element among the taps of the steering delay circuit composed of a single delay circuit having a predetermined tap (much more than N) as shown in FIG. Signal processing of focusing and steering of the ultrasonic signal is completed by connecting to N taps so as to obtain a delay time expressed by Equation 1). In order to perform the dynamic focusing, as shown in Equation (2) above, the steering angle is changed each time the focusing point, that is, the length R, corresponds to the length R of the focusing point and the arrangement position sequence n of the array (converter). When θ is assumed to be zero, the taps of the focusing delay lines described above are switched to analog mux so that the delay of the signal is made such that the time to reach each array from the focusing point is the same. At this time, the number of taps of the analog delay line is given by the maximum delay time and the time quantitation value q. The delay time quantum value should be small enough so that the error occurring in the steering and focusing circuits is within tolerance. The number of taps T N required for the delay circuit is approximately as follows.

TN=TfN+TsN(3)T N = T fN + T sN (3)

TfN=N·[Max(tf)/q](4)T fN = N [Max (t f ) / q] (4)

TsN=Max(ts)/q(5)T sN = Max (ts) / q (5)

단, TfN과 TsN은 각각 집속 및 스티어링 탭수, Max(ts) 및 Max(tf)는 각각 집속 및 스티어링의 최대지연시간, N은 어레이수이다.Where T fN and T sN are the number of focusing and steering taps, Max (ts) and Max (t f ) are the maximum delay times for focusing and steering, respectively, and N is the number of arrays.

이상에서 언급한 바와같이 종래 기술의 집속지연회로는 각 소자마다 따로 있어야 되고, 또한 동적집속을 행할 경우에는 아나로그 지연소자에 못지 않게 아나로그 먹스회로 및 제어회로도 복잡하게 되므로, 집속회로의 복잡성이 엄청나게 증가하게 되어 동적집속시에 집속점의 수가 그만큼 제한이 되게 되어 해상도가 아주 나쁘게 된다.As mentioned above, the focusing delay circuit of the prior art must be separate for each element, and when the dynamic focusing is performed, the analog mux circuit and the control circuit are as complicated as the analog delay element. The increase is enormous, which limits the number of focal points during dynamic focusing, resulting in very poor resolution.

따라서, 본발명의 목적은 종래 기술의 결함을 해결하기 위하여 동적집속시에 스티어링 처리회로보다 아주 복잡한 접속지연회로를 대폭적으로 줄여서 소요되는 회로를 단순화시킴으로써 집속점의 수를 증가시켜 해상도를 개선하려는데 있다. 이러한 본발명의 목적은 스티어링 및 집속지연처리에 의하여 초음파 신호를 동적집속시킬 때 스티어링처리를 행한 후 집속지연처리를 행함으로써 달성될 수 있다.Accordingly, an object of the present invention is to improve the resolution by increasing the number of focusing points by simplifying the circuit required by drastically reducing the connection delay circuit that is much more complicated than the steering processing circuit during dynamic focusing to solve the deficiencies of the prior art. . This object of the present invention can be achieved by performing a focusing process after performing a steering process when dynamically focusing an ultrasonic signal by the steering and focusing delay process.

이하, 도면을 참조하여 본발명의 실시예에 대하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, with reference to drawings, embodiment of this invention is described.

제10도는 본발명에 의한 최적의 실시방식을 나타낸 것으로서 대상체내의 일점 P에서 반사하여 입력된 초음파신호는 N개의 어레이(변환소자)로 구성된 어레이초음파 변환기에서 전기적신호로 변환된 후 상기 N개의 전기적신호를 어레이의 배열순번에 따라 K개의 어레이를 하나의 군으로 하여 N/K=M개의 스티어링지연회로에 각각 입력시켜 스티어링 각 θ와 어레이 배열위치순번 n에 대응하여 스티어링시키고, 상호 대칭관계에 있는 스티어링지연회로 쌍(1 및 M)(2 및 M-1)…에서 스티어링된 신호를 공동으로 각각 M/2개로 구성된 집속회로내의 아나로그 먹스의 입력단자에 입력시키며, 집속점(P)의 위치, 즉 길이 R과N/K=M개로 구분된 어레이변환기의 어레이위치에 대응하여 집속지연선의 탭을 선택하여 동적집속을위한 지연을 행하게 하도록 구성되어 있다. 즉, 어레이변환기에 스티어링지연회로를 집속시키고 스티어링 지연회로의 집속회로를 접속시켜 스티어링을 먼저 행한 후(즉, 초단에 스티어링을 행한 후), 집속을 위한 지연을 행하도록 함으로써 스티어링지연회로의 수는 증가하였으나 집속회로의 수는 대폭적으로 감소되어 동적집속시 전체적으로 회로수를 간소화하였다.FIG. 10 illustrates an optimal implementation method according to the present invention, in which an ultrasonic signal input by reflecting at one point P in an object is converted into an electrical signal in an array ultrasonic converter composed of N arrays (converting elements), and then the N electrical The red signals are inputted into N / K = M steering delay circuits as a group according to the array sequence number of the array, and the steering signals are steered corresponding to the steering angle θ and the array array position number n, and are mutually symmetrical. Steering delay circuit pairs 1 and M (2 and M-1). An array of array converters, each of which is jointly inputted at the input terminals of the analog mux in the focusing circuit composed of M / 2, respectively, and is divided into the position of the focusing point P, that is, the length R and N / K = M. It is configured to perform a delay for the dynamic focusing by selecting a tap of the focusing delay line corresponding to the position. In other words, the steering delay circuit is focused on the array converter and the focusing circuit of the steering delay circuit is connected to perform the steering first (that is, after the first stage of steering), and then the delay for focusing is performed. Although the number of focusing circuits has increased, the number of circuits has been greatly reduced in the case of dynamic focusing.

전체적인 회로의 수의 감소에 대하여 구체적으로 설명하면 아래와 같다.The reduction of the number of circuits as a whole is described in detail below.

초음파 영상처리용 어레이(소자)수가 N일 때 실제로 집속에 요구되는 어레이 수는 N보다 훨씬 작다. 다시 말하면, N개의 어레이가 요구되는 이유는 스티어링을 행하기 위한 것이다. 전술한(1)식과 (2)식에서 그 차이가 쉽게 구해진다. 최대로 요구되는 스티어링지연시간은 최대 집속시간에 비해 수배 내지 수십배가 크다. 예를들면, R=10cm, θ=45°, N=64 및 d=0.3mm인 의료진단용의 경우, (1)식과 (2)식에 대입하여 풀면,When the number of arrays (elements) for ultrasonic image processing is N, the number of arrays actually required for focusing is much smaller than N. In other words, the reason why N arrays are required is for steering. The difference is easily found in the above formulas (1) and (2). The maximum required steering delay time is several to tens of times larger than the maximum focusing time. For example, for medical diagnosis with R = 10cm, θ = 45 °, N = 64 and d = 0.3mm, substituting equations (1) and (2),

tf=1.3㎲, ts=8.8㎲t f = 1.3㎲, ts = 8.8㎲

로 된다. 따라서 스티어링 및 집속시간의 비율을It becomes Therefore, the ratio of steering and focusing time

γ= tf/tsγ = t f / ts

라 하면, 집속에 요구되는 회로수 M은 rN보다 큰 정수가 된다. 제 5 도에 도시된 바와같이 스티어링을 먼저 행한 후에는 집속시간이 좌우 대칭이므로 반으로 줄어든다는 것을 알 수 있다. 즉, 집속회로는 M/2이면 된다. 여기서, 실제의 감소비 K는In this case, the number of circuits M required for focusing is an integer greater than rN. As shown in FIG. 5, after the steering is performed first, it can be seen that the focusing time is halved because it is bilaterally symmetrical. In other words, the focusing circuit may be M / 2. Where the actual reduction ratio K is

K=M/2/N=M/2NK = M / 2 / N = M / 2N

으로 된다. 이제, 스티어링을 먼저 행함으로써 야기되는 회로의 복잡도의 증가를 살펴본다. 전술한 종래 기술의 스티어링지연선로는 연결된 하나의 지연회로로서 구성되나, 본발명의 경우, 전술한 바와같이 여러개의 지연회로로 구성된다. 각 지연회로의 순서를 i라고 하면, 지연회로당 최대의 지연시간은,Becomes Now, look at the increase in the complexity of the circuit caused by steering first. The above-described steering delay line of the prior art is configured as one delay circuit connected, but in the present invention, it is composed of several delay circuits as described above. If the order of each delay circuit is i, the maximum delay time per delay circuit is

Figure kpo00004
Figure kpo00004

단, i=0,1,2……M/2-1,I = 0,1,2... … M / 2-1,

이다. 본발명의 스티어링지연시간의 합은,to be. The sum of the steering delay time of the present invention,

Figure kpo00005
Figure kpo00005

=M=/2≫1이라면If = M = / 2≫1

Ti=M/8 Max(ts)=KN/4 Max(ts) (7)Ti = M / 8 Max (ts) = KN / 4 Max (ts) (7)

이다.to be.

예컨대, M=16, N=64일 경우, (7)식과 전체 스티어링지연시간의 증가는 2배가 되나 전체 집속지연시간의 감소는 8배가 된다. 따라서, 본발명에서 요구되는 지연회로의 탭수는,For example, when M = 16 and N = 64, the increase in equation (7) and the total steering delay time are doubled, but the decrease in the overall focusing delay time is eight times. Therefore, the number of taps of the delay circuit required in the present invention is

T'N=T'FN+T'sN(8)T ' N = T' FN + T ' sN (8)

T'FN=M/2[Max(tfN)]/q=K·TfN(9)T ' FN = M / 2 [Max (t fN )] / q = KT fN (9)

T'sN=M/8[Max(tsN)]/q=M/4N·TsN(10)T ' sN = M / 8 [Max (ts N )] / q = M / 4NT sN (10)

으로 된다.Becomes

전술한 바와같이, 본발명에 의한 장치는 스티어링지연회로의 수는 증가되었으나, 집속지연회로의 수가 더욱 감소되었을 뿐만 아니라, 초음파신호의 집속이 동적집속으로 되는 경향이 있고, 동적집속의 경우 집속회로의 복잡도가 엄청나므로, 본발명에 의한 장치는 초음파신호의 집속 및 스티어링을 위한 회로가 전체적으로 볼 때 종래 기술에서 보다 휠씬 간단하게 된다. 따라서, 그만큼 동적 집속시에 집속점을 증가시킬 수 있게 되어 해상도가 양호하게 되는 효과가 있다.As described above, in the device of the present invention, the number of steering delay circuits is increased, but the number of focusing delay circuits is further reduced, and the focusing of the ultrasonic signal tends to be dynamic focusing. Because of the enormous complexity of the device, the device according to the present invention is much simpler than in the prior art when the circuit for focusing and steering of the ultrasonic signal as a whole is viewed. Therefore, the focusing point can be increased at the time of dynamic focusing, so that the resolution becomes good.

또한, 초단 스티어링을 행하는 섹터(sector)형 초음파 영상장치와 스티어링을 행하지 않고 집속만을 행하는 선형(linear)초음파 영상장치를 공용하게 될 때, 종래 기술에서는 집속회로가 완전히 다르다. 본발명의 경우에는 초단에 스티어링을 행한 후의 초음파 신호는 다만 스티어링 각 θ와 집속점의 위치변경에 대응하여 보상된 신호이므로, 집속점의 위치와 어레이의 배열위치에 대응하여 보상하기 위하여 이 후단에 접속되는 접속회로는 스티어링을 행할 필요가 없는 선형초음파 영상장치의 집속회로와 동일하게 되므로, 섹터형초음파 영상장치와 선형초음파 영상장치는 집속회로를 공용하여 사용할 수 있다는 장점이 있다.In addition, when a sector-type ultrasonic imaging apparatus which performs ultra-short steering and a linear ultrasonic imaging apparatus which performs focusing only without steering, the focusing circuit is completely different in the prior art. In the present invention, since the ultrasonic signal after steering at the first stage is a signal compensated for the steering angle θ and the position change of the focusing point, the ultrasonic signal is compensated in correspondence with the position of the focusing point and the arrangement position of the array. Since the connection circuit to be connected is the same as the focusing circuit of the linear ultrasonic imaging apparatus which does not need to be steered, the sector type ultrasonic imaging apparatus and the linear ultrasonic imaging apparatus can be used in common with the focusing circuit.

Claims (1)

스티어링지연회로와 집속지연회로에 의하여 초음파신호를 집속시키는 초음파 영상장치의 영상처리장치에 있어서, 대상체내에서 반사하여 입력된 초음파신호를 전기적 신호로 변환시키는 N개의 어레이(변환소자)로 구성된 어레이 초음파변환기, 상기 N개의 전기적신호를 각각 입력받고, 어레이의 배열순번에 따라 K개의 어레이를 하나의 군으로 하는 N/K=M개의 스티어링지연회로, 상호 대칭관계에 있는 스티어링지연회로로 이루어진 쌍(1 및 M), (2 및 M-1)……에서 스티어링된 신호들을 가산하여 각각 입력단자에서 입력받는 M/2개의 집속회로내의 아나로그먹스 및 대상체내의 집속점의 위치와 N/K=M개로 구분된 어레이변환기의 어레이위치에 대응하게 선택하여 상기의 입력된 스티어링된 신호들의 동적집속을 달성하는 집속지연선의 탭으로 구성되어, 스티어링을 먼저 행한 후 집속을 행하여 집속회로를 단순화시키도록 한 것을 특징으로 하는 초음파 영상처리장치.An image processing apparatus of an ultrasonic imaging apparatus for focusing an ultrasonic signal by a steering delay circuit and a focus delay circuit, comprising: an array ultrasonic wave comprising N arrays (converting elements) for converting an ultrasonic signal reflected from an object into an electrical signal A pair consisting of a N / K = M steering delay circuit which receives the transducers and the N electrical signals, each of which has K arrays as a group according to the arrangement order of the arrays, and a steering delay circuit having mutually symmetrical relations (1 And M), (2 and M-1)... … The signals steered at are added to select the analog mux in the M / 2 focusing circuits received at the input terminals and the focusing points in the object and the array positions of the array converter divided into N / K = M. Ultrasonic image processing apparatus comprising a tab of the focusing delay line to achieve the dynamic focusing of the inputted steered signals, the steering is performed first and then focused to simplify the focusing circuit.
KR1019850003824A 1985-05-31 1985-05-31 Imaging apparatus using ultrasonic waves KR870002046B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019850003824A KR870002046B1 (en) 1985-05-31 1985-05-31 Imaging apparatus using ultrasonic waves

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019850003824A KR870002046B1 (en) 1985-05-31 1985-05-31 Imaging apparatus using ultrasonic waves

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR860008761A KR860008761A (en) 1986-12-18
KR870002046B1 true KR870002046B1 (en) 1987-12-03

Family

ID=19241199

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019850003824A KR870002046B1 (en) 1985-05-31 1985-05-31 Imaging apparatus using ultrasonic waves

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR870002046B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
KR860008761A (en) 1986-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5844139A (en) Method and apparatus for providing dynamically variable time delays for ultrasound beamformer
US4237737A (en) Ultrasonic imaging system
US4528854A (en) Phased-array receiver
US5419330A (en) Ultrasonic diagnostic equipment
US7011632B2 (en) Methods and apparatus for ultrasonic compound imaging
US4553437A (en) Hybrid non-invasive ultrasonic imaging system
US5832923A (en) Utrasound imaging system architecture employing switched transducer elements
JP2000232978A (en) Ultrasonic image pickup for optimizing image quality in region of interest
EP0249965A1 (en) Ultrasonic apparatus
JP4039642B2 (en) Ultrasonic beam forming device
US20040122321A1 (en) Multiplexer for connecting a multi-row ultrasound transducer array to a beamformer
Chang et al. Phase-error-free quadrature sampling technique in the ultrasonic B-scan imaging system and its application to the synthetic focusing system
US4893283A (en) Echo ultrasound system with an improved image sequence rate
KR870002046B1 (en) Imaging apparatus using ultrasonic waves
Bom et al. A dynamically focused multiscan system
US11395641B2 (en) Ultrasonic imaging device and imaging method thereof
JPS5928682A (en) Phased array receiver
JP3215023B2 (en) Ultrasound diagnostic equipment
JPH0127741B2 (en)
KR20010077539A (en) Method and apparatus for interlaced multi-beam focusing for use in ultrasound imaging system
Karaman Ultrasonic array imaging based on spatial interpolation
JPS63209630A (en) Ultrasonic diagnostic apparatus
JPH0319779B2 (en)
KR100369954B1 (en) Overlapped multi-line receiving ultrasound image forming system
JPH074385B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
G160 Decision to publish patent application
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 19970612

Year of fee payment: 11

LAPS Lapse due to unpaid annual fee