WO2014057658A1 - 超音波信号処理装置、超音波信号処理方法、およびプログラム - Google Patents

超音波信号処理装置、超音波信号処理方法、およびプログラム Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to an ultrasonic signal processing apparatus that transmits ultrasonic waves to a subject and receives an echo reflected by the subject.
  • an object of the present invention is to solve the above-described problem, and it is possible to accurately visualize the inside of the subject in both the region on the near side and the region on the heel side from the focal position of the ultrasonic wave.
  • An object of the present invention is to provide an ultrasonic signal processing apparatus that can be used.
  • an ultrasonic signal processing device includes a plurality of vibration elements, emits ultrasonic waves to a subject, and the ultrasonic waves are reflected by the subject.
  • a vibration element array that receives an echo
  • a transmission control unit that generates an ultrasonic wave according to a signal encoded from the vibration element array
  • a reception control that decodes a signal according to the echo received by the vibration element array (I) two complementary sequence pairs in which the first code pattern and the second code pattern, and the third code pattern and the fourth code pattern respectively satisfy the complementary sequence relationship
  • the transmission control unit includes a first code string formed by arranging the first code pattern and the third code pattern, and a second code string formed by arranging the second code pattern and the fourth code pattern.
  • a first code generation unit for generating a first code set comprising: a third code string in which one code pattern of the first code string is replaced with a pause code pattern; and the one code of the second code string
  • a second code generation unit that generates a second code set including a pattern and a fourth code string obtained by replacing the code pattern that is the complementary sequence pair with a pause code pattern; and (i) one of the plurality of vibration elements
  • the first code string of the first code set is output at the first timing to the first vibration element, and the second code string is output at the second timing after the first timing.
  • the third code string of the second code set is output at the first timing to a plurality of second vibration elements arranged at positions sandwiching the first vibration element
  • the fourth code string is A pulser that generates the ultrasonic wave from the vibration element array by outputting at the second timing
  • the reception control unit includes the first of the echoes received by the vibration element array.
  • Ultrasound according to the first code string and the third code string output at one timing is reflected by the subject, the second code string output at the second timing, and the second code string A first filtering process by a first filter for extracting one of the two complementary series pairs for each of the second echoes reflected by the subject with an ultrasonic wave corresponding to a fourth code string; ,in front A decoding processing unit that performs a second filter process using a second filter for extracting the other of the two complementary series pairs, and a result of the first filter process for each of the first echo and the second echo And a code addition unit that adds the second results, which are the results of the second filter processing for each of the first echo and the second echo.
  • the ultrasonic signal processing apparatus and the ultrasonic signal processing method of the present invention can accurately visualize the inside of the subject in both the region on the near side and the region on the heel side from the focal position of the ultrasonic wave.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of the ultrasonic signal processing apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating the decoding processing unit.
  • FIG. 3 is a flowchart of transmission ultrasonic signal generation.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the relationship between the code and the transmission aperture.
  • FIG. 5 is a flowchart of a method for decoding a received ultrasonic signal.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of the ultrasonic signal processing apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is a flowchart of the weight processing unit.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a vibration element array in which a plurality of vibration elements are arranged one-dimensionally.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a vibration element array in which a plurality of vibration elements are arranged two-dimensionally.
  • FIG. 10 is a flowchart for explaining an ultrasonic signal processing method performed by the ultras
  • the Golay code is a code sequence in which the sum of the aperiodic autocorrelation functions of two code sequences becomes 0 except for the 0 shift point.
  • sequence S1 and the sequence S2 shown in (Equation 1) are two-phase (+, ⁇ ) Golay codes having the same length L, S1 and S2 satisfy the condition of (Equation 2).
  • RS represents an autocorrelation function
  • ⁇ represents a time shift
  • an ultrasonic signal processing device includes a plurality of vibration elements, emits ultrasonic waves to a subject, and reflects the ultrasonic waves on the subject.
  • An oscillating element array that receives the received echo
  • a transmission control unit that generates an ultrasonic wave according to a signal encoded from the oscillating element array, and a signal that corresponds to the echo received at the oscillating element array
  • the first code pattern and the third code pattern, and the second code pattern and the fourth code pattern are two orthogonal code pairs that satisfy the relationship of orthogonal codes, respectively.
  • the transmission control unit further includes a first code string formed by arranging the first code pattern and the third code pattern, and a second code formed by arranging the second code pattern and the fourth code pattern.
  • a first code generation unit that generates a first code set composed of a code string, a third code string in which one code pattern of the first code string is replaced with a pause code pattern, and the one of the second code string
  • a second code generation unit that generates a second code set consisting of a code pattern of the second sequence and a fourth code string obtained by replacing the code pattern of the complementary sequence pair with a pause code pattern, and (i) among the plurality of vibration elements
  • the first code string of the first code set is output to the one or more first vibrating elements at a first timing
  • the second code string is output at a second timing after the first timing.
  • the third code string of the second code set is output at the first timing to a plurality of second vibration elements arranged at positions sandwiching one or more first vibration elements, and the fourth code A pulser that generates the ultrasonic wave from the vibration element array by outputting a column at the second timing, and the reception control unit includes the echo received by the vibration element array,
  • the first code string output at the first timing and the ultrasound corresponding to the third code string are reflected by the subject, and the second code string is output at the second timing.
  • a first filter by a first filter for extracting one of the two complementary series pairs for each of the second echoes reflected by the subject with the ultrasonic wave corresponding to the fourth code string processing And a second filter process using a second filter for extracting the other of the two complementary series pairs, and a first filter process for each of the first echo and the second echo
  • a code addition unit that adds the second results that are the results of the second filter processing for each of the first echo and the second echo.
  • an ultrasonic wave with a small transmission aperture and an ultrasonic wave with a transmission aperture larger than the transmission aperture including at least the transmission aperture are included. Since both can be transmitted and both of the ultrasonic waves are easily separated, the inside of the subject can be accurately visualized in both the region on the near side and the region on the heel side from the focal position of the ultrasonic wave. .
  • the transmission control unit may be configured as the first vibration element that does not vibrate the vibration element based on a predetermined F value for each of the plurality of vibration elements constituting the vibration element array. Either one of vibration and vibration as the second vibration element may be determined.
  • an operation unit that receives an input related to a focal length from an operator is further provided, and the transmission control unit is received by the operation unit for each of the plurality of vibration elements constituting the vibration element array. Based on the position, any one of not vibrating, vibrating as the first vibrating element, and vibrating as the second vibrating element may be determined.
  • a weight processing unit for multiplying the first weight corresponding to the first result and multiplying the second weight corresponding to the second result may be provided.
  • the weight processing unit may determine the first weight and the second weight to be equal at the focal position based on a preset focal position.
  • the weight processing unit is a result of the decoding process performed on an echo in which an ultrasonic wave having a code pattern included in the first code set and the second code set is reflected on the subject.
  • one of the first weight and the second weight multiplied by one of the first result and the second result is multiplied by the first result and the second result.
  • An area closer to the focal position than the other weight of the first weight and the second weight multiplied with respect to the other result of the second results is smaller than the focal position. You may determine so that it may become so large that the area
  • the weight processing unit may determine the first weight and the second weight to be a constant value when they are added to each other regardless of the distance from the focal position.
  • a recording medium recording medium such as a system, a method, an integrated circuit, a computer program or a computer-readable CD-ROM, and the system, method, integrated circuit, You may implement
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of the ultrasonic signal processing apparatus according to the first embodiment.
  • the ultrasonic signal processing apparatus 1 includes a vibration element array 2, a transmission control unit 3, and a reception control unit 4.
  • the vibration element array 2 includes a plurality of vibration elements 100, emits ultrasonic waves to the subject, and receives echoes reflected by the ultrasonic waves on the subject.
  • the transmission control unit 3 includes an operation unit 110, a transmission BF (Beam Former) 111, a pulsar 112, a first code generation unit 200, and a second code generation unit 201.
  • the reception control unit 4 includes a reception BF (Beam Former) 120, a decoding processing unit 210, and a code addition unit 211.
  • the vibration element array 2 includes a plurality of vibration elements 100, emits ultrasonic waves to the subject, and receives echoes that are reflected from the subject.
  • the transmission control unit 3 generates an ultrasonic wave including a signal encoded from the vibration element array 2.
  • the reception control unit 4 decodes a signal included in the echo received by the vibration element array 2.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating the configuration of the decoding processing unit and the code addition unit of the first embodiment.
  • the decode processing unit 210 includes a first filter processing unit 220, a second filter processing unit 221, a third filter processing unit 222, a fourth filter processing unit 223, a first memory 224, and a second memory 225.
  • the code addition unit 211 includes a first code addition unit 226 and a second code addition unit 227.
  • the operation unit 110 receives an input regarding the focal length from the operator.
  • the operation unit 110 calculates a transmission beam signal, a first code signal, and a second code signal from the received operation signal.
  • the operation unit 110 outputs the calculated transmission beam signal to the transmission BF 111, outputs the calculated first code signal to the first code generation unit 200, and outputs the calculated second code signal to the second code generation unit 201. .
  • the transmission BF 111 calculates a transmission beam profile from the input transmission beam signal, and outputs the calculated transmission beam profile to the pulser 112.
  • the first code generation unit 200 calculates a first code set from the input first code signal and outputs the first code set to the pulser 112.
  • the second code generation unit 201 calculates a second code set from the input second code signal, and outputs the first code set to the pulser 112.
  • the pulsar 112 is based on the transmission beam profile output from the transmission BF 111, the first code set generated by the first code generation unit 200, and the second code set generated by the second code generation unit 201.
  • a drive signal for driving the plurality of vibration elements 100 of the vibration element array 2 is output to the plurality of vibration elements 100.
  • the plurality of vibration elements 100 output ultrasonic waves based on the input drive signal into the subject.
  • the plurality of vibration elements 100 receive echoes reflected in the subject according to the difference in acoustic impedance in the subject.
  • the plurality of vibration elements 100 generate an RF (Radio Frequency) signal based on the received echo, and output the generated RF signal to the reception BF 120.
  • RF Radio Frequency
  • the reception BF 120 calculates a DAS (Delay and Sum) signal from the input RF signal, and outputs the calculated DAS signal to the decoding processing unit 210.
  • DAS Delay and Sum
  • the decoding processor 210 calculates first decoded data and second decoded data from the input DAS signal, and outputs the calculated first decoded data and second decoded data to the code adder 211.
  • the code addition unit 211 calculates addition decoded data from the input first decoded data and second decoded data, and outputs the calculated addition decoded data.
  • the first filter processing unit 220 calculates code data A from the input DAS signal, and outputs the calculated code data A to the first memory 224.
  • the second filter processing unit 221 calculates code data B from the input DAS signal, and outputs the calculated code data B to the second memory 225.
  • the third filter processing unit 222 calculates code data C from the input DAS signal, and outputs the calculated code data C to the first code addition unit 226.
  • the fourth filter processing unit 223 calculates code data D from the input DAS signal, and outputs the calculated code data D to the second code adder 227.
  • the first memory 224 stores the code data A until the timing at which the code data C is output by the third filter processing unit 222 to the first code addition unit 226, and the code data A is sent to the first code addition unit 226 at this timing. Output.
  • the second memory 225 stores the code data B until the timing at which the code data D is output to the second code adder 227 by the fourth filter processing unit 223, and the code data D is sent to the second code adder 227 at this timing. Output.
  • the first code adding unit 226 calculates first decoded data from the input code data A and code data C.
  • the second code adder 227 calculates second decoded data from the input code data B and code data D.
  • FIG. 3 is a flowchart showing transmission ultrasonic signal generation processing in the transmission control unit.
  • the operation unit 110 When receiving a control signal from the operator, the operation unit 110 generates a transmission beam signal including at least the number of transmission vibration elements and a transmission aperture position, and a first code signal and a second code signal including at least a signal amplification amount (Ste S100).
  • the “number of transmission vibration elements” indicates the number of vibration elements 100 driven by the control signal among the plurality of vibration elements 100.
  • the “transmission aperture position” indicates the position of the vibration element 100 driven by the control signal.
  • the “signal amplification amount” indicates the amplification amount of the ultrasonic signal assumed when the decoding process is performed.
  • the first code generation unit 200 determines the code length (chip) and the code pattern from the signal amplification amount included in the first code signal, and is completely complementary.
  • a first code set that is a code set that satisfies the sequence relationship is generated (step S101).
  • a code set satisfying the relationship of a completely complementary sequence is an aperiodic cross-correlation between one sequence belonging to one Golay code sequence and one sequence belonging to the other Golay code sequence in two Golay code sequences.
  • This is a code set in which the sum of the non-periodic cross-correlation function of the function and the other sequence belonging to one Golay code sequence and the other sequence belonging to the other Golay code sequence is 0 in all shifts.
  • a complete complementary code set can be expressed by (Equation 3) if Golay code sequence ⁇ C1, C2 ⁇ and Golay code sequence ⁇ C3, C4 ⁇ .
  • RC indicates a cross-correlation function
  • the code pattern assumes all patterns satisfying the condition of (Equation 5)
  • the first code set is the first code string G1 as shown in (Equation 5). It consists of the second code string G2.
  • the first code generation unit 200 has the first code sequence G1 formed by arranging the first code pattern C1 and the third code pattern C3, and the second code pattern C2 and the fourth code pattern C4 arranged.
  • a first code set consisting of the second code string G2 is generated.
  • the first code pattern C1 and the second code pattern C2, and the third code pattern C3 and the fourth code pattern C4 are two complementary sequence pairs that satisfy the complementary sequence relationship.
  • the first code pattern C1 and the third code pattern C3, and the second code pattern C2 and the fourth code pattern C4 are two orthogonal code pairs that satisfy the relationship of the orthogonal codes.
  • the first code string G1 and the second code string G2 satisfy the relationship of a completely complementary sequence.
  • the second code generation unit 201 determines a code length (chip) and a code pattern from the signal amplification amount included in the second code signal, A code set is generated (step S102).
  • the second code set includes a third code string G3 and a fourth code string G4 as shown in (Equation 6).
  • the third code sequence G3 and the fourth code sequence G4 are configured by one of the completely complementary code sets constituting the first code set and the pause code set, and can be expressed by (Equation 6).
  • B represents the pause code pattern B and can be expressed by (Equation 7).
  • the second code generation unit 201 includes the third code string G3 in which one code pattern (first code pattern C1) of the first code string G1 is replaced with the pause code pattern, and the one of the second code string G2.
  • a second code set is generated which includes a code pattern (first code pattern C1) and a fourth code string G4 in which a code pattern (second code pattern C2) which is a complementary sequence pair is replaced with a pause code pattern.
  • the pause code pattern is a code indicating a state in which no code is transmitted, and is 0, for example, as in (Equation 7).
  • transmission BF 111 receives the transmission beam signal from the operation unit 110, at least the first vibration element number TA 1, the second vibration element number TA 2, the first transmission opening position 300, and the second transmission beam signal are received from the transmission beam signal.
  • a transmission beam profile (hereinafter referred to as “transmission BP”) including the transmission aperture position 301 and the delay profile is calculated (step S103).
  • the “first vibration element number TA1” indicates the number of vibration elements to be driven based on the first code set when transmitting ultrasonic waves to the subject
  • the “second vibration element number TA2” is the second number.
  • the number of vibration elements to be driven based on the code set is shown.
  • the first vibration element number TA1 and the second vibration element number TA2 satisfy the condition of (Equation 8).
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the first transmission opening position 300 and the second transmission opening position 301 in the vibration element array in the ultrasonic probe.
  • the first transmission opening position 300 indicates a predetermined position of one or more vibration elements that are driven based on the first code set among the plurality of vibration elements 100 of the vibration element array 2.
  • the second transmission opening position 301 indicates a predetermined position of a plurality of vibration elements that are driven based on the second code set among the plurality of vibration elements 100 of the vibration element array 2.
  • the first transmission opening position 300 is located at a position sandwiched between the second transmission opening positions 301. That is, the first transmission opening position 300 is surrounded by the second transmission opening position 301 and is the center of the plurality of vibration elements 100 configuring the vibration element array 2.
  • the second transmission opening position 301 surrounds the first transmission opening position 300 and is an end of the plurality of vibration elements 100 constituting the vibration element array 2.
  • the second transmission opening position 301 is separated at one or more points.
  • the delay profile is calculated from the focal position 302 based on the region of interest that the operator wants to draw.
  • steps S101 to S103 are processed in series so that step S102 is performed after step S101 and step S103 is performed after step S102, but they may be processed simultaneously in parallel after step S100.
  • the pulser 112 uses the first code set generated by the first code generation unit 200, the second code set generated by the second code generation unit 201, and the transmission BP generated by the transmission BF111.
  • the drive signal is generated, and the plurality of vibration elements 100 are driven based on the generated drive signal (step S104). More specifically, the pulsar 112 is connected to one or more first vibration elements (that is, vibration elements at the first transmission opening position 300) of the plurality of vibration elements 100 of the vibration element array 2 by the first code set.
  • the first code string G1 is output at the first timing
  • the second code string G2 is output at the second timing after the first timing.
  • the pulser 112 further adds a third code string to a plurality of second vibration elements (that is, vibration elements at the second transmission opening position 301) arranged at positions where the first vibration element among the plurality of vibration elements 100 is sandwiched. G3 is output at the first timing, and the fourth code string G4 is output at the second timing.
  • the pulser 112 outputs the first code string G1 and the third code string G3 at the first timing, and outputs the second code string G2 and the fourth code string G4 at the second timing, Ultrasonic waves are generated from the vibration element array 2.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a decoding process of the received ultrasonic signal in the reception control unit.
  • the decoding processing unit 210 determines the code transmission sequence I (step S110).
  • the decoding processing unit 210 performs the process of step S111.
  • the decode processing unit 210 performs the process of step S112.
  • the “code transmission sequence” is one or more transmission / reception times required for decoding, and transmission / reception is performed continuously or at an arbitrary interval.
  • each of the first filter processing unit 220 and the second filter processing unit 221 receives the DAS signal from the reception BF120. Then, a predetermined filter process is performed on the DAS signal (step S111). As a result, the DAS signal is separated into code data A and code data B.
  • the filter A used for the first filter processing performed by the first filter processing unit 220 is FA
  • the filter B used for the second filter processing performed by the second filter processing unit 221 is FB
  • FA and FB are represented by (Formula 9).
  • the filter A and the filter B are called matched filters, and are configured by codes in which the order of the elements of the Golay code sequences C1 and C3 are reversed.
  • code data A is DG A
  • code data B is DG B
  • DG A and DG B are expressed by (Equation 10).
  • DS indicates DAS signal data
  • symbol * indicates convolution
  • the first memory 224 receives the code data A from the first filter processing unit 220
  • the second memory 225 receives the code data B from the second filter processing unit 221, and stores the data in each memory space until a predetermined timing.
  • the “predetermined timing” is a timing at which the code data A and the code data B are transferred from the first memory 224 and the second memory 225 to the first code adder 226 and the second code adder 227, respectively. Yes, specifically, the timing when step S113 ends.
  • each of the third filter processing unit 222 and the fourth filter processing unit 223 receives the DAS signal from the reception BF120. Then, a predetermined filter process is performed on the DAS signal (step S113). As a result, the DAS signal is separated into code data C and code data D.
  • FC and FD are expressed by (Formula 11).
  • the filter C and the filter D are called matched filters, and are configured by codes in which the order of the elements of the Golay code sequences C2 and C4 are reversed.
  • the code data C is DG C
  • the code data D is DG D
  • DG C and DG D are expressed by (Equation 12).
  • the decoding processing unit 210 outputs the first ultrasonic wave corresponding to the first code string G1 and the third code string G3 output at the first timing out of the echoes received by the reception BF 120 and reflected by the subject.
  • First filter processing for extracting one of Golay code sequence ⁇ C1, C2 ⁇ and Golay code sequence ⁇ C3, C4 ⁇ (here, Golay code sequence ⁇ C1, C2 ⁇ ) and Golay code sequence ⁇ C1 , C2 ⁇ and the other Golay code sequence ⁇ C3, C4 ⁇ (here, Golay code sequence ⁇ C3, C4 ⁇ ) is extracted.
  • a filter process using the filter A and the filter C is performed.
  • the filter process using the filter B and the filter D is performed as the second filter process for extracting the Golay code sequence ⁇ C3, C4 ⁇ . If the filter processing using the filter A is performed, the signal including the code pattern C1 is decoded, and the signal including the code pattern C3 is canceled. If the filter process using the filter B is performed, the signal including the code pattern C1 is canceled, and the signal including the code pattern C3 is decoded. If the filter process using the filter C is performed, the signal including the code pattern C2 is decoded, and the signal including the code pattern C4 is canceled.
  • the filter process using the filter D is performed, the signal including the code pattern C2 is canceled and the signal including the code pattern C4 is decoded. That is, the first filter process can be said to be a process for canceling the Golay code sequence ⁇ C3, C4 ⁇ .
  • the second filter process can also be said to be a process for canceling the Golay code sequence ⁇ C1, C2 ⁇ .
  • the code pattern C1 and the code pattern C3 are orthogonal code pairs
  • the code pattern C2 and the code pattern C4 are orthogonal code pairs.
  • the code pattern C1 and the code pattern C3 can be separated from the signal including the code pattern C1 and the code pattern C3, respectively.
  • the code pattern C2 and the code pattern C4 can be separated from the signal including the code pattern C2 and the code pattern C4, respectively.
  • the code adding unit 211 calculates first decoded data DG1 and second decoded data DG2 from the code data A to D (step S115). Specifically, the first code adding unit 226 receives the code data C that is the processing result of the third filter processing unit 222 and the code data A held in the first memory 224, and receives the code data A and the code data. First decoded data DG1 is calculated from C. Further, the second code adding unit 227 receives the code data D that is the processing result of the fourth filter processing unit 223 and the code data B held in the second memory 225, and receives the code data B and the code data D from the code data B and the code data D. Second decoded data DG2 is calculated. Here, the first decoded data DG1 and the second decoded data DG2 are expressed by (Equation 13).
  • the code addition unit 211 adds the first results (that is, the code data A and the code data C) that are the results of the first filter processing for each of the first echo and the second echo, and the first echo
  • the second results that is, the code data B and the code data D
  • the code data B and the code data D that are the results of the second filter processing for each of the second echoes are added.
  • the code addition unit 211 receives the first decoded data DG1 added by the first code addition unit 226 and the second decoded data DG2 added by the second code addition unit 227, the code addition unit 211 receives the first decoded data DG1 and The additional decoded data DGS is calculated by further adding the second decoded data DG2 (step S116).
  • the addition decoded data DGS is expressed by (Equation 14).
  • the ultrasonic signal processing apparatus 1 includes, in one transmission of an ultrasonic wave using a pair in a complementary series relationship, the transmission including at least the ultrasonic wave with a small transmission aperture and the transmission aperture. Since both of the ultrasonic waves from the transmission aperture larger than the aperture can be transmitted and both ultrasonic waves are easily separated, the subject's object in both the near side and the far side from the focal point of the ultrasonic wave Internal visualization can be performed with high accuracy.
  • the first code set is described as (Equation 6), but the first code set is not limited to this, and the first transmission code is configured by reversing the order of the codes or by nesting the codes. Or you may.
  • the second code set has been described as (Equation 7), but the present invention is not limited to this, and the second transmission code may be configured by reversing the order of the codes, or may be configured by nesting the codes. May be.
  • the second vibration element number TA2 may be calculated using (Equation 15).
  • id indicates the image quality improvement position 303 in FIG. 4, and F indicates the F value.
  • the image quality improvement position 303 may be arbitrarily set by the operator, or may be a position specified by reading a value preset in the ultrasonic signal processing apparatus.
  • the image quality improvement position 303 is a position where the improvement effect of the azimuth resolution is to be emphasized, and is set on the near side from the focal position 302.
  • the transmission control unit 3 causes each of the plurality of vibration elements 100 constituting the vibration element array 2 to vibrate the vibration element 100 as a first vibration element that does not vibrate based on a predetermined F value. And any one of vibrating as the second vibration element may be determined.
  • the transmission control unit 3 serves as a first vibration element that does not vibrate the vibration element 100 based on the position received by the operation unit 110 for each of the plurality of vibration elements 100 constituting the vibration element array 2. Either one of vibration and vibration as the second vibration element may be determined.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of the ultrasonic signal processing apparatus according to the second embodiment.
  • the ultrasonic signal processing device 1a includes a weight processing unit 212 in addition to the configuration of the first embodiment.
  • the weight processing unit 212 based on the first decoded data and the second decoded data calculated by the decoding processing unit 210, and the weight control signal and weight setting signal input by the operation unit 110, Second weight decoded data is calculated and output to the code adding unit 211. That is, the weight processing unit 212 multiplies the first weight corresponding to the first result set (that is, the code data A and the code data C), and the second result set (that is, the code data B and the code data). Multiply by a second weight corresponding to data D).
  • the “weight control signal” is information for determining a first weight vector WM1 (WA1) as a first weight and a second weight vector WM2 (WA2) as a second weight, which will be described later. It is a signal to show.
  • the “weight setting signal” is a signal indicating whether the operator has selected a method for controlling a weight vector or whether the operator has selected a method for using a weight stored in advance in the apparatus.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the generation processing of the first weight decoded data and the second weight composite data in the weight processing unit.
  • step S201 when the operation unit 110 accepts an input indicating that the operator changes the weight vector by performing input to the operation unit 110, the process proceeds to step S201.
  • step S201 when the operation unit 110 receives an input indicating that the weight stored in advance in the apparatus is read and used, the process proceeds to step S202.
  • the weight processing unit 212 determines a predetermined value from the weight control signal received from the operation unit 110.
  • First weight vector WM1 and second weight vector WM2 are calculated (step S201).
  • the first weight vector WM1 and the second weight vector WM2 are expressed by (Equation 16).
  • N indicates the number of data in the depth direction of the first decoded data and the second decoded data calculated by the decoding processing unit 210.
  • the predetermined first weight vector WM1 and the second weight vector WM2 are obtained by using a dial type device, a slide type device, a button type device, a touch display type device, etc., in which the operator is a physical user interface.
  • An arbitrary value is set for each value or a plurality of values of the first weight vector WM1 and the second weight vector WM2.
  • the first weight vector WM1 and the second weight vector WM2 may be set using a software graphical user interface.
  • the weight processing unit 212 receives the value from the operation unit 110.
  • a predetermined first weight vector WA1 and second weight vector WA2 are determined from the weight control signal (step S202). In this case, the first weight vector signal WA1 and the second weight vector signal WA2 are expressed by (Equation 17).
  • N indicates the number of data in the depth direction of the first decoded data and the second decoded data calculated by the decoding processing unit 210.
  • the predetermined first weight vector WA1 and the predetermined second weight vector WA2 can be designed using fd indicating the focal position 302.
  • the first weight vector signal WA1 is expressed by (Equation 18).
  • w 1 represents the first weight amount
  • a 1 represents the first weight change amount.
  • the second weight vector signal WA2 is expressed by (Equation 19).
  • each weight vector signal may be designed such that the result of adding the values of the first weight vector WA1 and the second weight vector WA2 is constant.
  • the first weight amount w 1 and the second weight vector The weight amount w 2 , the first weight change amount a 1, and the second weight change amount a 2 satisfy the condition of (Equation 20).
  • the first weight vector WA1 and the second weight vector WA2 can be calculated from (Expression 21).
  • the weight processing unit 212 may determine the first weight and the second weight to be equal at the focal position 302 based on the preset focal position 302. Further, as shown in (Equation 18), (Equation 19), and (Equation 21), the weight processing unit 212 uses the ultrasonic waves generated by the code patterns C3 and C4 that are commonly included in the first code set and the second code set. Is the result of the decoding process performed on the echo reflected from the subject, and is multiplied by one of the first result and the second result (here, the second result DG2). One weight vector (here, the second weight vector WA2) of the vector WA1 and the second weight vector WA2 is set to the other result (here, the first result DG1) of the first result and the second result.
  • the second weight vector WA2 One weight vector (here, the second weight vector WA2) of the vector WA1 and the second weight vector WA2 is set to the other result (here, the first result DG1) of the first result and the second result.
  • the region closer to the focal point 302 than the other weight vector (here, the first weight vector WA1) of the first weight vector WA1 and the second weight vector WA2 to be multiplied. Fence, may be determined to be larger as the area of ⁇ than the focal position 302. Further, as shown in (Equation 20), the weight processing unit 212 has a constant value when the first weight vector WA1 and the second weight vector WA2 are added to each other regardless of the distance from the focal position 302. You may decide to.
  • the weight processing unit 212 calculates the first weight decoded data DGW1 and the second weight decoded data DGW2 (step S203). More specifically, the weight processing unit 212 calculates the first weight decoded data DGW1 from the first decoded data DG1 and the first weight vector WM1 (WA1), and the second decoded data DG2 and the second weight vector WM1 ( Second weight decoded data DGW2 is calculated from WA2).
  • the first weight decoded data DGW1 and the second weight decoded data DGW2 can be expressed by (Expression 22) or (Expression 23).
  • the ultrasonic signal processing device 1a can generate the first weight decoded data DGW1 and the second weight decoded data DGW2 obtained by multiplying a predetermined weight vector in the depth direction. For this reason, the first decoded data DG1 with high accuracy in the shallow portion can be emphasized in the shallow portion closer to the focal position 302, and the second decoding with high accuracy in the deep portion in the deep portion on the heel side than the focal position 302. Data DG2 can be highlighted.
  • the first weight vector WA1 and the second weight vector WA2 have been described as (Equation 18) and (Equation 19).
  • the first weight vector WA1 and the second weight vector WA2 are not limited to these.
  • it may be expressed by a linear function that can be conceived by the person concerned.
  • the first weight vector WA1 and the second weight vector WA2 may be generated using not only a linear function but also a non-linear function.
  • first weight vector WA1 and the second weight WA2 are calculated from fd indicating the focal position 302, id indicating the image quality improvement position 303 may be used instead of fd indicating the focal position 302.
  • the specific configuration of the vibration element array 2 is not mentioned, but for example, a plurality of one-dimensionally as shown in FIG.
  • vibration elements 100 When a plurality of vibration elements 100 are arranged one-dimensionally as shown in FIG. 8, for example, five vibration elements 100 arranged in the center are set as the first vibration elements arranged in the first transmission opening position, and the first vibration element 100 is arranged. Six vibration elements sandwiched between three vibration elements from both sides around the element may be set as the second vibration elements arranged in the second transmission opening position.
  • the vibration elements arranged at the center among the plurality of vibration elements 100. 100 is set as the first vibration element arranged at the first transmission opening position, and the vibration element 100 arranged around the first vibration element is set as the second vibration element arranged at the second transmission opening position. Good.
  • FIG. 10 is a flowchart for explaining an ultrasonic signal processing method performed by the ultrasonic signal processing apparatus.
  • the first code generation unit 200 arranges the first code sequence G1 formed by arranging the first code pattern C1 and the third code pattern C3, and the second code pattern C2 and the fourth code pattern C4.
  • a first code set consisting of the second code string G2 is generated (step S300: first code generation step).
  • the second code generation unit 201 includes a third code string G3 in which one code pattern (first code pattern C1) of the first code string G1 is replaced with a pause code pattern, and the one of the second code strings G2.
  • the second code set is generated by the fourth code string G4 in which the code pattern (first code pattern C1) and the code pattern (second code pattern C2) which is a complementary sequence pair are replaced with a pause code pattern (step S301). : Second code generation step).
  • the pulser 112 outputs (i) the first code string G1 of the first code group to the one or more first vibration elements of the plurality of vibration elements 100 at the first timing, and
  • the second code sequence G2 is output at a second timing after the first timing, and
  • a third code sequence is provided to a plurality of second vibration elements arranged at positions sandwiching one or more first vibration elements.
  • the vibration element array 2 receives an echo in which the ultrasonic wave generated by the vibration element array 2 is reflected by the subject (step S303: reception step).
  • First filter processing by the filters (filter A and filter C) and second filter processing by the second filter for extracting the other of the two complementary series pairs are performed (S304: decoding processing step).
  • each component may be configured by dedicated hardware or may be realized by executing a software program suitable for each component.
  • Each component may be realized by a program execution unit such as a CPU or a processor reading and executing a software program recorded on a recording medium such as a hard disk or a semiconductor memory.
  • the software that realizes the ultrasonic signal processing apparatus according to each of the above-described embodiments is the following program.
  • this program has a plurality of vibration elements in a computer, emits an ultrasonic wave to a subject, and receives an echo reflected by the subject, and the vibration element array
  • An ultrasonic signal processing method in an ultrasonic signal processing apparatus comprising: a transmission control unit that generates ultrasonic waves from a transmission control unit; and a reception control unit that processes echoes received in the vibration element array, wherein: The code pattern and the second code pattern, and the third code pattern and the fourth code pattern are two complementary sequence pairs that satisfy the relationship of complementary sequences, respectively, and (ii) the first code pattern and the third code pattern When the code pattern, the second code pattern, and the fourth code pattern are two orthogonal code pairs that satisfy the relationship of the orthogonal codes, respectively, Generates a first code set consisting of a first code string formed by arranging the code pattern and the third code pattern and a second code string formed by arranging the second code pattern and the fourth code pattern A first code generation step, a third code string in which one code pattern of the first
  • a part or all of the components constituting each of the above devices may be configured by one system LSI (Large Scale Integration).
  • the system LSI is an ultra-multifunctional LSI manufactured by integrating a plurality of components on a single chip, and specifically, a computer system including a microprocessor, ROM, RAM, and the like. .
  • the RAM stores a computer program that achieves the same operation as each of the above devices.
  • the system LSI achieves its functions by the microprocessor operating according to the computer program.
  • the present invention is not limited to LSI, and may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor.
  • An FPGA Field Programmable Gate Array
  • reconfigurable processor that can reconfigure the connection and setting of circuit cells inside the LSI may be used.
  • a part or all of the constituent elements constituting each of the above devices may be constituted by an IC card or a single module that can be attached to and detached from each device.
  • the IC card or the module is a computer system including a microprocessor, a ROM, a RAM, and the like.
  • the IC card or the module may include the super multifunctional LSI described above.
  • the IC card or the module achieves its function by the microprocessor operating according to the computer program. This IC card or this module may have tamper resistance.
  • the present invention may be a method realized by the computer processing described above.
  • the present invention may be a computer program that is realized by a processor such as a CPU executing these methods, or may be a digital signal composed of the computer program.
  • the computer program or the digital signal may be recorded on a computer-readable recording medium.
  • the computer-readable recording medium include a flexible disk, a hard disk, a CD-ROM, an MO, a DVD, a DVD-ROM, a DVD-RAM, a BD (Blu-ray (registered trademark) Disc), and a semiconductor memory.
  • the present invention may be the digital signal recorded on these recording media.
  • the computer program or the digital signal may be transmitted via an electric communication line, a wireless or wired communication line, a network represented by the Internet, a data broadcast, or the like.
  • the present invention may also be a computer system including a microprocessor and a memory.
  • the memory may store the computer program, and the microprocessor may operate according to the computer program.
  • the program or the digital signal is recorded on the recording medium and transferred, or the program or the digital signal is transferred via the network or the like, and executed by another independent computer system. It is good.
  • division of functional blocks in the block diagram is an example, and a plurality of functional blocks can be realized as one functional block, a single functional block can be divided into a plurality of functions, or some functions can be transferred to other functional blocks. May be.
  • functions of a plurality of functional blocks having similar functions may be processed in parallel or time-division by a single hardware or software.
  • the present invention is useful as an ultrasonic signal processing apparatus and an ultrasonic signal processing method that can improve the trade-off relationship between the resolution of shallow portions and the sensitivity of deep portions in the generation of ultrasonic images.

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Description

超音波信号処理装置、超音波信号処理方法、およびプログラム
　本発明は、超音波を被検体に対して送信し、被検体において超音波が反射されたエコーを受信する超音波信号処理装置などに関する。
　超音波のエコー信号のＳ／Ｎを高めるために、ゴレイ符号を用いた超音波を利用することが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のシステムでは、ゴレイ符号を用いた超音波を利用することで、ダイナミック・フォーカス時のフレームレート低下を防ぐことができる。
特許第４４７２８０２号公報
　しかしながら、超音波の焦点位置から手前側の領域および奧側の領域の両方において被検体の内部の可視化を精度よく行うことは難しいという問題がある。
　そこで、本発明の目的は、上記の課題を解決するためになされたものであって、超音波の焦点位置から手前側の領域および奧側の領域の両方において被検体の内部の可視化を精度よく行うことができる、超音波信号処理装置などを提供することにある。
　上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る超音波信号処理装置は、複数の振動素子を有し、超音波を被検体に発すると共に、当該超音波が前記被検体において反射されたエコーを受信する振動素子アレイと、前記振動素子アレイから符号化された信号に応じた超音波を発生させる送信制御部と、前記振動素子アレイにおいて受信されたエコーに応じた信号を復号する受信制御部と、を備え、（ｉ）第一符号パタンおよび第二符号パタンと、第三符号パタンおよび第四符号パタンとがそれぞれ相補系列の関係を満たす２組の相補系列ペアであり、かつ、（ｉｉ）前記第一符号パタンおよび前記第三符号パタンと、前記第二符号パタンおよび前記第四符号パタンとがそれぞれ直交符号の関係を満たす２組の直交符号ペアである場合に、前記送信制御部は、前記第一符号パタンおよび前記第三符号パタンとが並ぶことによりなる第一符号列と、前記第二符号パタンおよび前記第四符号パタンとが並ぶことによりなる第二符号列とによりなる第一符号組を生成する第一符号生成部と、前記第一符号列の一方の符号パタンを休止符号パタンに置き換えた第三符号列と、前記第二符号列の前記一方の符号パタンと前記相補系列ペアである符号パタンを休止符号パタンに置き換えた第四符号列とによりなる第二符号組を生成する第二符号生成部と、（ｉ）前記複数の振動素子のうちの１以上の第一振動素子に、前記第一符号組のうちの前記第一符号列を第一タイミングで出力し、かつ、前記第二符号列を前記第一タイミングよりも後の第二タイミングで出力し、かつ、（ｉｉ）前記１以上の第一振動素子を挟み込む位置に配置される複数の第二振動素子に、前記第二符号組のうちの前記第三符号列を前記第一タイミングで出力し、かつ、前記第四符号列を前記第二タイミングで出力することで、前記振動素子アレイから前記超音波を発生させるパルサと、を有し、前記受信制御部は、前記振動素子アレイにより受信された前記エコーのうちの、前記第一タイミングで出力された前記第一符号列および前記第三符号列に応じた超音波が前記被検体において反射された第一エコーと、前記第二タイミングで出力された前記第二符号列および前記第四符号列に応じた超音波が前記被検体において反射された第二エコーとのそれぞれに対して、前記２組の相補系列ペアの一方を抽出するための第一フィルタによる第一フィルタ処理と、前記２組の相補系列ペアの他方を抽出するための第二フィルタによる第二フィルタ処理と、を行うデコード処理部と、前記第一エコーおよび前記第二エコーのそれぞれに対する前記第一フィルタ処理の結果である第一結果同士を加算し、かつ、前記第一エコーおよび前記第二エコーのそれぞれに対する前記第二フィルタ処理の結果である第二結果同士を加算する符号加算部と、を有する。
　なお、これらの全般的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
　本発明の超音波信号処理装置および超音波信号処理方法は、超音波の焦点位置から手前側の領域および奧側の領域の両方において被検体の内部の可視化を精度よく行うことができる。
図１は、実施の形態１の超音波信号処理装置の構成を示すブロック図である。 図２は、デコード処理部を示すブロック図である。 図３は、送信超音波信号生成のフローチャートである。 図４は、符号と送信開口の関係を示す図である。 図５は、受信超音波信号の復号方法のフローチャートである。 図６は、実施の形態２の超音波信号処理装置の構成を示すブロック図である。 図７は、重み処理部のフローチャートである。 図８は、一次元的に複数の振動素子が並ぶ振動素子アレイの一例を示す図である。 図９は、二次元的に複数の振動素子が並ぶ振動素子アレイの一例を示す図である。 図１０は、超音波信号処理装置によって行われる超音波信号処理方法を説明するためのフローチャートである。
　（本発明の基礎となった知見）
　本発明者は、「背景技術」の欄において記載した、システムに関し、以下の問題が生じることを見出した。
　ゴレイ符号とは２つの符号系列の非周期自己相関関数の和が０シフト地点を除いて０になる符号系列のことである。例えば、（式１）に示す系列Ｓ１と系列Ｓ２が同一の長さＬをもつ２相（＋、－）のゴレイ符号である場合、Ｓ１とＳ２は（式２）の条件を満たす。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　（式２）において、ＲＳは自己相関関数を示し、τは時間シフトを示す。
　従来、超音波のエコー信号を用いたが画像診断や非破壊検査を行う際には、送信ビームの影響により、浅部の分解能、深部の感度はトレードオフの関係にあるという問題があった。具体的には、送信ビームを送信する送信開口が小さい場合には、小さい面積から超音波を送信することになる。このため焦点位置よりもプローブに近い位置における方位分解能がよくなる一方で、焦点位置よりもプローブから遠い位置まで超音波が届きにくくなる。また、送信ビームを送信する送信開口が大きい場合には、大きい面積から超音波を送信することになる。このため焦点位置よりもプローブに遠い領域に超音波が届きやすい一方で、焦点位置よりもプローブに近い領域における方位分解能が悪くなる。
　このような問題を解決するために、本発明の一態様に係る超音波信号処理装置は、複数の振動素子を有し、超音波を被検体に発すると共に、当該超音波が前記被検体において反射されたエコーを受信する振動素子アレイと、前記振動素子アレイから符号化された信号に応じた超音波を発生させる送信制御部と、前記振動素子アレイにおいて受信されたエコーに応じた信号を復号する受信制御部と、を備え、（ｉ）第一符号パタンおよび第二符号パタンと、第三符号パタンおよび第四符号パタンとがそれぞれ相補系列の関係を満たす２組の相補系列ペアであり、かつ、（ｉｉ）前記第一符号パタンおよび前記第三符号パタンと、前記第二符号パタンおよび前記第四符号パタンとがそれぞれ直交符号の関係を満たす２組の直交符号ペアである場合に、前記送信制御部は、前記第一符号パタンおよび前記第三符号パタンとが並ぶことによりなる第一符号列と、前記第二符号パタンおよび前記第四符号パタンとが並ぶことによりなる第二符号列とによりなる第一符号組を生成する第一符号生成部と、前記第一符号列の一方の符号パタンを休止符号パタンに置き換えた第三符号列と、前記第二符号列の前記一方の符号パタンと前記相補系列ペアである符号パタンを休止符号パタンに置き換えた第四符号列とによりなる第二符号組を生成する第二符号生成部と、（ｉ）前記複数の振動素子のうちの１以上の第一振動素子に、前記第一符号組のうちの前記第一符号列を第一タイミングで出力し、かつ、前記第二符号列を前記第一タイミングよりも後の第二タイミングで出力し、かつ、（ｉｉ）前記１以上の第一振動素子を挟み込む位置に配置される複数の第二振動素子に、前記第二符号組のうちの前記第三符号列を前記第一タイミングで出力し、かつ、前記第四符号列を前記第二タイミングで出力することで、前記振動素子アレイから前記超音波を発生させるパルサと、を有し、前記受信制御部は、前記振動素子アレイにより受信された前記エコーのうちの、前記第一タイミングで出力された前記第一符号列および前記第三符号列に応じた超音波が前記被検体において反射された第一エコーと、前記第二タイミングで出力された前記第二符号列および前記第四符号列に応じた超音波が前記被検体において反射された第二エコーとのそれぞれに対して、前記２組の相補系列ペアの一方を抽出するための第一フィルタによる第一フィルタ処理と、前記２組の相補系列ペアの他方を抽出するための第二フィルタによる第二フィルタ処理と、を行うデコード処理部と、前記第一エコーおよび前記第二エコーのそれぞれに対する前記第一フィルタ処理の結果である第一結果同士を加算し、かつ、前記第一エコーおよび前記第二エコーのそれぞれに対する前記第二フィルタ処理の結果である第二結果同士を加算する符号加算部と、を有する。
　これにより、相補系列の関係にある組を用いた超音波の一回の送信において、送信開口を小さく設定した超音波と当該送信開口が少なくとも含まれる当該送信開口よりも大きい送信開口による超音波の両方を送信でき、かつ、両方の超音波の分離が容易であるため、超音波の焦点位置から手前側の領域および奧側の領域の両方において被検体の内部の可視化を精度よく行うことができる。
　また、例えば、前記送信制御部は、前記振動素子アレイを構成する前記複数の振動素子のそれぞれについて、予め定められたＦ値に基づいて、当該振動素子を、振動させない、前記第一振動素子として振動させる、および、前記第二振動素子として振動させる、のいずれか１つを決定してもよい。
　また、例えば、さらに、操作者からの焦点距離に関する入力を受け付ける操作部を備え、前記送信制御部は、前記振動素子アレイを構成する前記複数の振動素子のそれぞれについて、前記操作部により受け付けられた位置に基づいて、当該振動素子を、振動させない、前記第一振動素子として振動させる、および、前記第二振動素子として振動させる、のいずれか１つを決定してもよい。
　また、例えば、さらに、前記第一結果に対応する第一の重みを乗算し、かつ、前記第二結果に対応する第二の重みを乗算する重み処理部を備えてもよい。
　また、例えば、前記重み処理部は、前記第一の重みおよび前記第二の重みを、予め設定されている焦点位置に基づいて、前記焦点位置において等しくなるように決定してもよい。
　また、例えば、前記重み処理部は、前記第一符号組および前記第二符号組に共通して含まれる符号パタンによる超音波が前記被検体において反射されたエコーに対する前記デコード処理が行われた結果であって、前記第一結果および前記第二結果のうちの一方の結果に対して乗算される前記第一の重みおよび前記第二の重みのうちの一方の重みを、前記第一結果および前記第二結果のうちの他方の結果に対して乗算される前記第一の重みおよび前記第二の重みのうちの他方の重みよりも、前記焦点位置より手前側の領域ほど小さく、前記焦点位置より奧側の領域ほど大きくなるように決定してもよい。
　また、例えば、前記重み処理部は、前記焦点位置からの距離にかかわらず、前記第一の重みおよび前記第二の重みを、互いに加算したときに一定値になるように決定してもよい。
　なお、これらの全般的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたは記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
　以下、本発明の一態様に係る超音波信号処理装置および超音波信号処理方法について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、同じ要素には同じ符号を付しており、説明を省略する場合もある。
　なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
　（実施の形態１）
　図１は、実施の形態１の超音波信号処理装置の構成を示すブロック図である。
　超音波信号処理装置１は、振動素子アレイ２と、送信制御部３と、受信制御部４とを備える。振動素子アレイ２は、複数の振動素子１００を有し、超音波を被検体に発するとともに、当該超音波が前記被検体において反射されたエコーを受信する。送信制御部３は、操作部１１０と、送信ＢＦ（Ｂｅａｍ　Ｆｏｒｍｅｒ）１１１と、パルサ１１２と、第一符号生成部２００と、第二符号生成部２０１とを有する。受信制御部４は、受信ＢＦ（Ｂｅａｍ　Ｆｏｒｍｅｒ）１２０と、デコード処理部２１０と、符号加算部２１１とを有する。
　振動素子アレイ２は、複数の振動素子１００を有し、超音波を被検体に発すると共に、当該超音波が被検体において反射されたエコーを受信する。
　送信制御部３は、振動素子アレイ２から符号化された信号を含む超音波を発生させる。
　受信制御部４は、振動素子アレイ２において受信されたエコーに含まれる信号を復号する。
　図２は、実施の形態１のデコード処理部および符号加算部の構成を示すブロック図である。
　デコード処理部２１０は、第一フィルタ処理部２２０と、第二フィルタ処理部２２１と、第三フィルタ処理部２２２と、第四フィルタ処理部２２３と、第一メモリ２２４と、第二メモリ２２５とを有する。符号加算部２１１は、第一符号加算部２２６と、第二符号加算部２２７とを有する。
　図１を用いて、超音波信号処理装置１のブロック図の説明を行う。
　操作部１１０は、操作者からの焦点距離に関する入力を受け付ける。操作部１１０は、受け付けた操作信号から送信ビーム信号と第一符号信号と第二符号信号とを算出する。操作部１１０は、算出した送信ビーム信号を送信ＢＦ１１１に出力し、算出した第一符号信号を第一符号生成部２００に出力し、算出した第二符号信号を第二符号生成部２０１に出力する。
　送信ＢＦ１１１は、入力された送信ビーム信号から送信ビームプロファイルを算出し、算出した送信ビームプロファイルをパルサ１１２に出力する。
　第一符号生成部２００は、入力された第一符号信号から第一符号組を算出し、第一符号組をパルサ１１２へ出力する。
　第二符号生成部２０１は、入力された第二符号信号から第二符号組を算出し、第一符号組をパルサ１１２へ出力する。
　パルサ１１２は、送信ＢＦ１１１により出力された送信ビームプロファイルと、第一符号生成部２００により生成された第一符号組と、第二符号生成部２０１により生成された第二符号組とに基づいて、振動素子アレイ２の複数の振動素子１００を駆動するための駆動信号を複数の振動素子１００へ出力する。
　複数の振動素子１００は、入力された駆動信号に基づく超音波を被検体内へ出力する。
　そして、複数の振動素子１００は、被検体内の音響インピーダンスの差に応じて、被検体内で反射されたエコーを受信する。
　複数の振動素子１００は、受信したエコーに基づいてＲＦ（Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号を生成し、生成したＲＦ信号を受信ＢＦ１２０へ出力する。
　受信ＢＦ１２０は、入力されたＲＦ信号からＤＡＳ（Ｄｅｌａｙ　ａｎｄ　Ｓｕｍ）信号を算出し、算出したＤＡＳ信号をデコード処理部２１０へ出力する。
　デコード処理部２１０は、入力されたＤＡＳ信号から第一復号データと第二復号データとを算出し、算出した第一復号データと第二復号データとを符号加算部２１１へ出力する。
　符号加算部２１１は、入力された第一復号データおよび第二復号データから加算復号データを算出し、算出した加算復号データを出力する。
　次に図２を用いてデコード処理部のブロック図の説明を行う。
　第一フィルタ処理部２２０は、入力されたＤＡＳ信号から符号データＡを算出し、算出した符号データＡを第一メモリ２２４へ出力する。
　第二フィルタ処理部２２１は、入力されたＤＡＳ信号から符号データＢを算出し、算出した符号データＢを第二メモリ２２５へ出力する。
　第三フィルタ処理部２２２は、入力されたＤＡＳ信号から符号データＣを算出し、算出した符号データＣを第一符号加算部２２６へ出力する。
　第四フィルタ処理部２２３は、入力されたＤＡＳ信号から符号データＤを算出し、算出した符号データＤを第二符号加算部２２７へ出力する。
　第一メモリ２２４は、符号データＡを符号データＣが第三フィルタ処理部２２２により第一符号加算部２２６へ出力されるタイミングまで保存し、当該タイミングで符号データＡを第一符号加算部２２６へ出力する。
　第二メモリ２２５は、符号データＢを符号データＤが第四フィルタ処理部２２３により第二符号加算部２２７へ出力されるタイミングまで保存し、当該タイミングで符号データＤを第二符号加算部２２７へ出力する。
　第一符号加算部２２６は、入力された符号データＡおよび符号データＣから第一復号データを算出する。
　第二符号加算部２２７は、入力された符号データＢおよび符号データＤから第二復号データを算出する。
　次に、超音波信号処理装置１における、超音波を発生させるための送信超音波信号の生成について図３を用いて説明する。
　図３は、送信制御部における、送信超音波信号の生成処理を示したフローチャートである。
　操作部１１０は、操作者から制御信号を受け付けると、少なくとも送信振動素子数と送信開口位置とを含む送信ビーム信号と、少なくとも信号増幅量を含む第一符号信号および第二符号信号を生成する（ステップＳ１００）。なお、ここで「送信振動素子数」とは複数の振動素子１００のうちで当該制御信号により駆動する振動素子１００の数を示す。また、「送信開口位置」とは、当該制御信号により駆動する振動素子１００の位置を示す。また、「信号増幅量」とは、復号処理を行った際に想定される超音波信号の増幅量を示す。
　次に、第一符号生成部２００は、操作部１１０から第一符号信号を受け取ると、第一符号信号に含まれている信号増幅量より符号長（ｃｈｉｐ）および符号パタンを決定し、完全相補系列の関係を満たす符号組である第一符号組を生成する（ステップＳ１０１）。ここで完全相補系列の関係を満たす符号組とは、２組のゴレイ符号系列において、一方のゴレイ符号系列に属する一つの系列ともう一方のゴレイ符号系列に属する一つの系列との非周期相互相関関数と、一方のゴレイ符号系列に他の系列ともう一方のゴレイ符号系列に属する他の系列との非周期相互相関関数の和が全てのシフトにおいて０になる符号組のことである。完全相補符号組はゴレイ符号系列｛Ｃ１、Ｃ２｝とゴレイ符号系列｛Ｃ３、Ｃ４｝とすると（式３）で表せる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　完全相補符号組Ｃから構成されており（式４）の条件を満たす。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　ここでＲＣは相互相関関数を示し，符号パタンは（式５）の条件を満たす全てのパタンを想定しており、第一符号組は（式５）で示されるように第一符号列Ｇ１と第二符号列Ｇ２とによりなる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　つまり、第一符号生成部２００は、第一符号パタンＣ１および第三符号パタンＣ３とが並ぶことによりなる第一符号列Ｇ１と、第二符号パタンＣ２および第四符号パタンＣ４とが並ぶことによりなる第二符号列Ｇ２とによりなる第一符号組を生成する。このとき、上述したように、第一符号パタンＣ１および第二符号パタンＣ２と、第三符号パタンＣ３および第四符号パタンＣ４とがそれぞれ相補系列の関係を満たす２組の相補系列ペアである。さらに、第一符号パタンＣ１および第三符号パタンＣ３と、第二符号パタンＣ２および第四符号パタンＣ４とがそれぞれ直交符号の関係を満たす２組の直交符号ペアである。要するに、第一符号列Ｇ１と第二符号列Ｇ２とは完全相補系列の関係を満たす。
　次に、第二符号生成部２０１は、操作部１１０から第二符号信号を受け取ると、第二符号信号に含まれている信号増幅量より符号長（ｃｈｉｐ）および符号パタンを決定し、第二符号組を生成する（ステップＳ１０２）。ここで第二符号組は（式６）で示されるように第三符号列Ｇ３と第四符号列Ｇ４とによりなる。また、第三符号列Ｇ３および第四符号列Ｇ４は、第一符号組を構成している完全相補符号組の一方と休止符号組で構成しており（式６）で表せる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　ここでＢは休止符号パタンＢを示し（式７）で表せる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
　つまり、第二符号生成部２０１は、第一符号列Ｇ１の一方の符号パタン（第一符号パタンＣ１）を休止符号パタンに置き換えた第三符号列Ｇ３と、第二符号列Ｇ２の前記一方の符号パタン（第一符号パタンＣ１）と相補系列ペアである符号パタン（第二符号パタンＣ２）を休止符号パタンに置き換えた第四符号列Ｇ４とによりなる第二符号組を生成する。なお、休止符号パタンとは、符号を送っていない状態を示す符号であり、（式７）のように例えば０である。
　次に、送信ＢＦ１１１は、操作部１１０から送信ビーム信号を受け取ると、当該送信ビーム信号から少なくとも第一振動素子数ＴＡ１と、第二振動素子数ＴＡ２と、第一送信開口位置３００と、第二送信開口位置３０１と、遅延プロファイルとを含む送信ビームプロファイル（以下、「送信ＢＰ」という。）を算出する（ステップＳ１０３）。ここで、「第一振動素子数ＴＡ１」とは超音波を被検体に送信する際の第一符号組に基づいて駆動する振動素子数を示し、「第二振動素子数ＴＡ２」とは第二符号組に基づいて駆動する振動素子数を示す。また、第一振動素子数ＴＡ１および第二振動素子数ＴＡ２は、（式８）の条件を満たす。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
　次に、図４は、超音波プローブにおける振動素子アレイにおける第一送信開口位置３００と第二送信開口位置３０１とを説明するための図である。
　第一送信開口位置３００は、振動素子アレイ２の複数の振動素子１００のうちで第一符号組に基づいて駆動する１以上の振動素子の所定の位置を示す。第二送信開口位置３０１は、振動素子アレイ２の複数の振動素子１００のうちで第二符号組に基づいて駆動する複数の振動素子の所定の位置を示す。ここで、第一送信開口位置３００は、第二送信開口位置３０１により挟まれる位置に位置する。つまり、第一送信開口位置３００は、第二送信開口位置３０１に囲まれており、振動素子アレイ２を構成する複数の振動素子１００のうちの中央である。反対に、第二送信開口位置３０１は、第一送信開口位置３００の周囲を囲んでおり、振動素子アレイ２を構成する複数の振動素子１００のうちの端である。加えて第二送信開口位置３０１は１点以上で分離している。遅延プロファイルとは操作者が描画したい関心領域に基づいて焦点位置３０２から算出される。
　なお、ステップＳ１０１～ステップＳ１０３は、ステップＳ１０１の後にステップＳ１０２が行われ、ステップＳ１０２の後にステップＳ１０３が行われるように直列で処理されるが、ステップＳ１００の後に並列で同時に処理されてもよい。
　次に、パルサ１１２は、第一符号生成部２００により生成された第一符号組と、第二符号生成部２０１により生成された第二符号組と、送信ＢＦ１１１により生成された送信ＢＰとを用いて駆動信号を生成し、複数の振動素子１００を生成した駆動信号に基づいて駆動する（ステップＳ１０４）。より具体的には、パルサ１１２は、振動素子アレイ２の複数の振動素子１００のうちの１以上の第一振動素子（つまり、第一送信開口位置３００における振動素子）に、第一符号組のうちの第一符号列Ｇ１を第一タイミングで出力し、かつ、第二符号列Ｇ２を第一タイミングよりも後の第二タイミングで出力する。パルサ１１２は、さらに、複数の振動素子１００のうちの第一振動素子を挟み込む位置に配置される複数の第二振動素子（つまり、第二送信開口位置３０１における振動素子）に、第三符号列Ｇ３を第一タイミングで出力し、かつ、第四符号列Ｇ４を第二タイミングで出力する。このように、パルサ１１２は、第一タイミングで第一符号列Ｇ１および第三符号列Ｇ３を出力し、かつ、第二タイミングで第二符号列Ｇ２および第四符号列Ｇ４を出力することで、振動素子アレイ２から超音波を発生させる。
　次に、超音波信号処理装置１における、受信したエコーに含まれる受信超音波信号の復号処理について図５を用いて説明する。
　図５は、受信制御部における、受信超音波信号の復号処理を示したフローチャートである。
　デコード処理部２１０は、受信ＢＦ１２０により生成されたＤＡＳ信号を受け取ると、符号送信シーケンスＩを判断する（ステップＳ１１０）。デコード処理部２１０は、符号送信シーケンスＩが１回目の場合（ステップＳ１１０：Ｉ＝１）、ステップＳ１１１の処理を行う。デコード処理部２１０は、符号送信シーケンスが２回の場合（ステップＳ１１０：Ｉ＝２）、ステップＳ１１２の処理を行う。ここで「符号送信シーケンス」とは、復号で必要となる１以上の送信受信回数のことであり、連続もしくは任意の間隔で送受信が実施される。
　次に、符号送信シーケンスが１回目の場合（ステップＳ１１０：Ｉ＝１）、デコード処理部２１０は、受信ＢＦ１２０から第一フィルタ処理部２２０と第二フィルタ処理部２２１とのそれぞれがＤＡＳ信号を受け取ると、当該ＤＡＳ信号に対して所定のフィルタ処理を行う（ステップＳ１１１）。これにより、ＤＡＳ信号は、符号データＡと符号データＢとに分離される。ここで、第一フィルタ処理部２２０により行われる第一フィルタ処理に使用されるフィルタＡをＦＡとし、第二フィルタ処理部２２１により行われる第二フィルタ処理に使用されるフィルタＢをＦＢとしたとき、ＦＡおよびＦＢは（式９）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
　ここでフィルタＡおよびフィルタＢをマッチドフィルタと呼び、ゴレイ符号系列Ｃ１、Ｃ３の要素の順番を逆に並べた符号で構成される。また、符号データＡをＤＧAとし、符号データＢをＤＧBとしたとき、ＤＧAおよびＤＧBは（式１０）で表される。
　ここで、ＤＳはＤＡＳ信号データを示し、記号＊は畳みこみを示す。
　次に、第一メモリ２２４は第一フィルタ処理部２２０から符号データＡを受け取り、第二メモリ２２５は第二フィルタ処理部２２１から符号データＢを受け取り、所定のタイミングまでそれぞれのメモリ空間でデータを保存する（ステップＳ１１２）。ここで「所定のタイミング」とは、第一メモリ２２４および第二メモリ２２５から、第一符号加算部２２６および第二符号加算部２２７に符号データＡおよび符号データＢをそれぞれ受け渡すタイミングのことであり、具体的には、ステップＳ１１３が終了したタイミングである。
　つまり、ステップＳ１１２およびステップＳ１１３の次に、第三フィルタ処理部２２２および第四フィルタ処理部２２３によるフィルタ処理が終了したか否かがデコード処理部２１０により判定される（ステップＳ１１４）。当該フィルタ処理が終了していれば（ステップＳ１１４：Ｙｅｓ）、次のステップＳ１１５に進み、当該フィルタ処理が終了していなければ（ステップＳ１１４：Ｎｏ）、ステップＳ１１０に戻る。これにより、符号送信シーケンスの回数Ｉ＝２となった場合以降にのみ、ステップＳ１１５が行われることになる。
　次に、符号送信シーケンスが２回目の場合（ステップＳ１１０：Ｉ＝２）、デコード処理部２１０は、受信ＢＦ１２０から第三フィルタ処理部２２２と第四フィルタ処理部２２３とのそれぞれがＤＡＳ信号を受け取ると、当該ＤＡＳ信号に対して所定のフィルタ処理を行う（ステップＳ１１３）。これにより、ＤＡＳ信号は、符号データＣと符号データＤとに分離される。ここで、第三フィルタ処理部２２２により行われる第一フィルタ処理に使用されるフィルタＣをＦＣとし、第四フィルタ処理部２２３により行われる第二フィルタ処理に使用されるフィルタＤをＦＤとしたとき、ＦＣおよびＦＤは（式１１）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
　ここでフィルタＣおよびフィルタＤをマッチドフィルタと呼び、ゴレイ符号系列Ｃ２、Ｃ４の要素の順番を逆に並べた符号で構成される。また、符号データＣをＤＧCとし、符号データＤをＤＧDとしたとき、ＤＧCおよびＤＧDは（式１２）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000012
　つまり、デコード処理部２１０は、受信ＢＦ１２０により受信されたエコーのうちの、第一タイミングで出力された第一符号列Ｇ１および第三符号列Ｇ３に応じた超音波が被検体において反射された第一エコーと、第二タイミングで出力された第二符号列Ｇ２および第四符号列Ｇ４に応じた超音波が被検体において反射された第二エコーとのそれぞれに対して、２組の相補系列ペアであるゴレイ符号系列｛Ｃ１、Ｃ２｝およびゴレイ符号系列｛Ｃ３、Ｃ４｝の一方（ここでは、ゴレイ符号系列｛Ｃ１、Ｃ２｝）を抽出するための第一フィルタ処理と、ゴレイ符号系列｛Ｃ１、Ｃ２｝およびゴレイ符号系列｛Ｃ３、Ｃ４｝の他方（ここでは、ゴレイ符号系列｛Ｃ３、Ｃ４｝）を抽出するための第二フィルタ処理を行う。要するに、ゴレイ符号系列｛Ｃ１、Ｃ２｝を抽出するための第一フィルタ処理として、フィルタＡおよびフィルタＣが用いられるフィルタ処理が行われる。また、第二フィルタ処理としてゴレイ符号系列｛Ｃ３、Ｃ４｝を抽出するための第二フィルタ処理として、フィルタＢおよびフィルタＤが用いられるフィルタ処理が行われる。フィルタＡを用いたフィルタ処理が行われれば、符号パタンＣ１が含まれる信号が復号され、符号パタンＣ３が含まれる信号がキャンセルされる。フィルタＢを用いたフィルタ処理が行われれば、符号パタンＣ１が含まれる信号がキャンセルされ、符号パタンＣ３が含まれる信号が復号される。フィルタＣを用いたフィルタ処理が行われれば、符号パタンＣ２が含まれる信号が復号され、符号パタンＣ４が含まれる信号がキャンセルされる。フィルタＤを用いたフィルタ処理が行われれば、符号パタンＣ２が含まれる信号がキャンセルされ、符号パタンＣ４が含まれる信号が復号される。つまり、第一フィルタ処理は、ゴレイ符号系列｛Ｃ３、Ｃ４｝をキャンセルするための処理とも言える。また、第二フィルタ処理は、ゴレイ符号系列｛Ｃ１、Ｃ２｝をキャンセルするための処理とも言える。
　これは、符号パタンＣ１および符号パタンＣ３が直交符号ペアであり、符号パタンＣ２および符号パタンＣ４が直交符号ペアであるためである。このフィルタ処理を行うことで、符号パタンＣ１および符号パタンＣ３が含まれる信号から、符号パタンＣ１および符号パタンＣ３をそれぞれ分離できる。同様に、符号パタンＣ２および符号パタンＣ４が含まれる信号から、符号パタンＣ２および符号パタンＣ４をそれぞれ分離できる。
　次に、符号加算部２１１は、符号データＡ～Ｄから第一復号データＤＧ１および第二復号データＤＧ２を算出する（ステップＳ１１５）。具体的には、第一符号加算部２２６は、第三フィルタ処理部２２２による処理結果である符号データＣと第一メモリ２２４に保持されている符号データＡとを受け取り、符号データＡおよび符号データＣから第一復号データＤＧ１を算出する。さらに、第二符号加算部２２７は、第四フィルタ処理部２２３による処理結果である符号データＤと第二メモリ２２５に保持されている符号データＢとを受け取り、符号データＢおよび符号データＤから第二復号データＤＧ２を算出する。ここで第一復号データＤＧ１と第二復号データＤＧ２とは（式１３）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000013
　つまり、符号加算部２１１は、第一エコーおよび第二エコーのそれぞれに対する第一フィルタ処理の結果である第一結果同士（つまり、符号データＡおよび符号データＣ）を加算し、かつ、第一エコーおよび第二エコーのそれぞれに対する第二フィルタ処理の結果である第二結果同士（つまり、符号データＢおよび符号データＤ）を加算する。
　次に、符号加算部２１１は、第一符号加算部２２６において加算された第一復号データＤＧ１および第二符号加算部２２７において加算された第二復号データＤＧ２を受け取ると、第一復号データＤＧ１および第二復号データＤＧ２をさらに加算することでから加算復号データＤＧＳを算出する（ステップＳ１１６）。ここで加算復号データＤＧＳは（式１４）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000014
　以上のようにして超音波信号処理装置１は、相補系列の関係にある組を用いた超音波の一回の送信において、送信開口を小さく設定した超音波と当該送信開口が少なくとも含まれる当該送信開口よりも大きい送信開口による超音波の両方を送信でき、かつ、両方の超音波の分離が容易であるため、超音波の焦点位置から手前側の領域および奧側の領域の両方において被検体の内部の可視化を精度よく行うことができる。
　上記では、第一符号組は（式６）として説明したが、これに限ったものではなく、第一送信符号は各符号の順序を反転して構成したり、各符号を入れ子にして構成したりしてもよい。
　また、第二符号組は（式７）として説明したが、これに限ったものではなく、第二送信符号は各符号の順序を反転して構成したり、各符号を入れ子にして構成したりしてもよい。
　また、第二振動素子数ＴＡ２は（式１５）を用いて算出しても良い。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000015
　ここでｉｄは図４における画質改善位置３０３を示し、ＦはＦ値を示している。画質改善位置３０３は操作者によって任意に設定されてもよいし、超音波信号処理装置に予め設定されている値を読み出して特定される位置であってもよい。画質改善位置３０３とは方位分解能の改善効果を強調したい位置であり、焦点位置３０２より手前側に設定される。
　つまり、送信制御部３は、振動素子アレイ２を構成する複数の振動素子１００のそれぞれについて、予め定められたＦ値に基づいて、当該振動素子１００を、振動させない、第一振動素子として振動させる、および、第二振動素子として振動させる、のいずれか１つを決定してもよい。
　また、送信制御部３は、振動素子アレイ２を構成する複数の振動素子１００のそれぞれについて、操作部１１０により受け付けられた位置に基づいて、当該振動素子１００を、振動させない、第一振動素子として振動させる、および、第二振動素子として振動させる、のいずれか１つを決定してもよい。
　（実施の形態２）
　図６は、実施の形態２の超音波信号処理装置の構成を示すブロック図である。以下、実施の形態１の超音波信号処理装置１と同様の構成については、同じ符号を用い、説明を省略する。超音波信号処理装置１ａは、実施の形態１の構成に加えて重み処理部２１２を備える。
　図６を用いて、超音波信号処理装置１ａのブロック図の構成間の説明を行う。
　重み処理部２１２は、デコード処理部２１０により算出された第一復号データと第二復号データと、操作部１１０により入力された重み制御信号および重み設定信号とに基づいて、第一重み復号データおよび第二重み復号データを算出し、符号加算部２１１へ出力する。つまり、重み処理部２１２は、第一結果の組（つまり、符号データＡおよび符号データＣ）に対応する第一の重みを乗算し、かつ、第二結果の組（つまり、符号データＢおよび符号データＤ）に対応する第二の重みを乗算する。なお、「重み制御信号」とは、後述する第一の重みとしての第一重みベクトルＷＭ１（ＷＡ１）と、第二の重みとしての第二重みベクトルＷＭ２（ＷＡ２）とを決定するための情報を示す信号である。「重み設定信号」とは、操作者が重みベクトルを制御する方法を選択したか、操作者が予め装置に記憶されている重みを使用する方法を選択したかを示す信号である。
　次に、超音波信号処理装置１ａにおける第一重み復号データと第二重み複合データの生成処理について図７を用いて説明する。
　図７は、重み処理部における、第一重み復号データおよび第二重み複合データの生成処理を示すフローチャートである。
　操作部１１０から重み処理部２１２が重み設定信号を受け取ると、重みベクトルの設定方法を決定する。操作者が重みベクトルを制御する場合（つまり、操作部１１０により受け付けられた入力によって重みベクトルを変更する場合）はステップＳ２０１の処理へ進み、予め装置に記憶されている値（重み）を読み出して使用する場合はステップＳ２０２の処理へ進む（ステップＳ２００）。具体的には、ステップＳ２０１では、操作者が重みベクトルを操作部１１０への入力を行うことにより変更することを示す入力を、操作部１１０が受け付けた場合に、ステップＳ２０１の処理へ進む。また、ステップＳ２０１では、予め装置に記憶されている重みを読み出して使用することを示す入力を、操作部１１０が受け付けた場合に、ステップＳ２０２の処理へ進む。
　次に、重み処理部２１２は、操作者が重みベクトルを制御する方法が選択されたことを重み設定信号が示している場合（ステップＳ２００：Ｙｅｓ）、操作部１１０から受け取った重み制御信号から所定の第一重みベクトルＷＭ１と第二重みベクトルＷＭ２とを算出する（ステップＳ２０１）。第一重みベクトルＷＭ１と第二重みベクトルＷＭ２は（式１６）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000016
　ここでＮは、デコード処理部２１０により算出された第一復号データおよび第二復号データの深さ方向のデータ数を示す。また、所定の第一重みベクトルＷＭ１および第二重みベクトルＷＭ２は、操作者が物理的なユーザーインターフェイスであるダイアル式デバイスや、スライド式デバイスや、ボタン式デバイスやタッチディスプレイ式デバイスなどを用いて、第一重みベクトルＷＭ１および第二重みベクトルＷＭ２の各値もしくは複数の値ごとに任意の値が設定される。またソフト的なグラフィカルユーザーインターフェイスを用いて第一重みベクトルＷＭ１および第二重みベクトルＷＭ２が設定されるようにしても良い。
　次に、重み処理部２１２は、予め装置に記憶されている値を読み出して使用する方法が選択されたことを重み設定信号が示している場合（ステップＳ２００：Ｎｏ）、操作部１１０から受け取った重み制御信号から所定の第一重みベクトルＷＡ１と第二重みベクトルＷＡ２を決定する（ステップＳ２０２）。この場合、第一重みベクトル信号ＷＡ１および第二重みベクトル信号ＷＡ２は（式１７）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000017
　ここでＮは、デコード処理部２１０により算出された第一復号データおよび第二復号データの深さ方向のデータ数を示す。また、所定の第一重みベクトルＷＡ１および所定の第二重みベクトルＷＡ２は焦点位置３０２を示すｆｄを用いて設計可能である。第一重みベクトル信号ＷＡ１は（式１８）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000018
　ここでｗ1は第一重み量を示し、ａ1は第一重み変化量を示す。また、第二重みベクトル信号ＷＡ２は（式１９）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000019
　ここでｗ2は第二重み量を示し、ａ2は第二重み変化量を示す。さらに、第一重みベクトルＷＡ１と第二重みベクトルＷＡ２との各値を加算した結果が一定になるように各重みベクトル信号を設計してもよく、この場合、第一重み量ｗ1および第二重み量ｗ2と、第一重み変化量ａ1および第二重み変化量ａ2とは（式２０）の条件を満たす。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000020
　ここで（式２０）の条件を満たしているとすると、第一重みベクトルＷＡ１と第二重みベクトルＷＡ２は（式２１）から算出することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000021
　ここでｗは重み量を示す。
　つまり、重み処理部２１２は、第一の重みおよび第二の重みを、予め設定されている焦点位置３０２に基づいて、焦点位置３０２において等しくなるように決定してもよい。また、重み処理部２１２は、（式１８）、（式１９）および（式２１）に示すように、第一符号組および第二符号組に共通して含まれる符号パタンＣ３、Ｃ４による超音波が被検体において反射されたエコーに対するデコード処理が行われた結果であって、第一結果および第二結果のうちの一方の結果（ここでは第二結果ＤＧ２）に対して乗算される第一重みベクトルＷＡ１および第二重みベクトルＷＡ２のうちの一方の重みベクトル（ここでは第二重みベクトルＷＡ２）を、第一結果および第二結果のうちの他方の結果（ここでは第一結果ＤＧ１）に対して、乗算される第一重みベクトルＷＡ１および第二重みベクトルＷＡ２のうちの他方の重みベクトル（ここでは第一重みベクトルＷＡ１）よりも、焦点位置３０２より手前側の領域ほど小さく、焦点位置３０２より奧側の領域ほど大きくなるように決定してもよい。また、重み処理部２１２は、（式２０）に示すように、焦点位置３０２からの距離にかかわらず、第一重みベクトルＷＡ１および第二重みベクトルＷＡ２を、互いに加算したときに一定値になるように決定してもよい。
　次に、重み処理部２１２は、デコード処理部２１０により算出された第一復号データＤＧ１および第二復号データＤＧ２を受け取ると、第一重み復号データＤＧＷ１および第二重み復号データＤＧＷ２を算出する（ステップＳ２０３）。より具体的には、重み処理部２１２は、第一復号データＤＧ１と第一重みベクトルＷＭ１（ＷＡ１）とから第一重み復号データＤＧＷ１を算出し、第二復号データＤＧ２と第二重みベクトルＷＭ１（ＷＡ２）から第二重み復号データＤＧＷ２を算出する。ここで第一重み復号データＤＧＷ１と第二重み復号データＤＧＷ２とは（式２２）または（式２３）で表せる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000023
　以上のようにして、超音波信号処理装置１ａは深さ方向に所定の重みベクトルを乗算した第一重み復号データＤＧＷ１と第二重み復号データＤＧＷ２とを生成することができる。このため、焦点位置３０２よりも手前側の浅部では浅部で精度の高い第一復号データＤＧ１を強調することができ、焦点位置３０２よりも奧側の深部では深部で精度の高い第二復号データＤＧ２を強調することができる。
　上記では、第一重みベクトルＷＡ１および第二重みベクトルＷＡ２は（式１８）および（式１９）として説明したが、これに限るものではなく、第一重みベクトルＷＡ１および第二重みベクトルＷＡ２、は一般的に当該者であれば思いつく線形関数で表されるものであってもよい。また、線形な関数だけでなく非線形な関数を用いて第一重みベクトルＷＡ１および第二重みベクトルＷＡ２は生成されてもよい。
　また、第一重みベクトルＷＡ１および第二重みＷＡ２は焦点位置３０２を示すｆｄから算出したが、画質改善位置３０３を示すｉｄを、焦点位置３０２を示すｆｄの代わりに用いても良い。
　（変形例）
　（１）
　上記実施の形態１および２に係る超音波信号処理装置１、１ａでは、振動素子アレイ２の具体的な構成については言及していないが、例えば、図８に示すような、一次元的に複数の振動素子１００が並ぶ振動素子アレイ２０としてもよいし、図９に示すような、二次元的に複数の振動素子１００が並ぶ振動素子アレイ２１としてもよい。
　図８に示すような一次元的に複数の振動素子１００が並ぶ場合には、例えば、中央に並ぶ５つの振動素子１００を第一送信開口位置に並ぶ第一振動素子として設定し、第一振動素子を中心として両側から３つずつの振動素子で挟み込んでいる６つの振動素子を第二送信開口位置に並ぶ第二振動素子として設定してもよい。
　また、図９に示すような二次元的に複数の振動素子１００が並ぶ場合には、（ａ）～（ｄ）に示すように、複数の振動素子１００のうちで中央に配置される振動素子１００を第一送信開口位置に並ぶ第一振動素子として設定し、第一振動素子を中心としてその周囲に配置される振動素子１００を第二送信開口位置に並ぶ第二振動素子として設定してもよい。
　（２）
　また、上記実施の形態１および２に係る超音波信号処理装置１、１ａでは、送信制御部３で行われる処理と、受信制御部４で行われる処理とに分けて説明しているが、これに限らずに、図１０に示すように、１つの処理フローで行われてもよい。図１０は、超音波信号処理装置によって行われる超音波信号処理方法を説明するためのフローチャートである。
　まず、第一符号生成部２００は、第一符号パタンＣ１および第三符号パタンＣ３とが並ぶことによりなる第一符号列Ｇ１と、第二符号パタンＣ２および第四符号パタンＣ４とが並ぶことによりなる第二符号列Ｇ２とによりなる第一符号組を生成する（ステップＳ３００：第一符号生成ステップ）。
　次に、第二符号生成部２０１は、第一符号列Ｇ１の一方の符号パタン（第一符号パタンＣ１）を休止符号パタンに置き換えた第三符号列Ｇ３と、第二符号列Ｇ２の前記一方の符号パタン（第一符号パタンＣ１）と相補系列ペアである符号パタン（第二符号パタンＣ２）を休止符号パタンに置き換えた第四符号列Ｇ４とによりなる第二符号組を生成する（ステップＳ３０１：第二符号生成ステップ）。
　次に、パルサ１１２は、（ｉ）複数の振動素子１００のうちの１以上の第一振動素子に、第一符号組のうちの第一符号列Ｇ１を第一タイミングで出力し、かつ、第二符号列Ｇ２を第一タイミングよりも後の第二タイミングで出力し、かつ、（ｉｉ）１以上の第一振動素子を挟み込む位置に配置される複数の第二振動素子に、第三符号列Ｇ３を第一タイミングで出力し、かつ、第四符号列Ｇ４を第二タイミングで出力することで、振動素子アレイ２から超音波を発生させる（ステップＳ３０２：超音波発生ステップ）。
　次に、振動素子アレイ２が振動素子アレイ２により発生された超音波が被検体に反射されたエコーを受信する（ステップＳ３０３：受信ステップ）。
　次に、ステップＳ３０３において受信されたエコーのうちの、第一タイミングで出力された第一符号列および第三符号列に応じた超音波が被検体において反射された第一エコーと、第二タイミングで出力された第二符号列および第四符号列に応じた超音波が被検体において反射された第二エコーとのそれぞれに対して、２組の相補系列ペアの一方を抽出するための第一フィルタ（フィルタＡおよびフィルタＣ）による第一フィルタ処理と、２組の相補系列ペアの他方を抽出するための第二フィルタによる第二フィルタ処理とを行う（Ｓ３０４：デコード処理ステップ）。
　次に、第一エコーおよび第二エコーのそれぞれに対する第一フィルタ処理の結果である第一結果同士を加算し、かつ、第一エコーおよび第二エコーのそれぞれに対する第二フィルタ処理の結果である第二結果同士を加算する（Ｓ３０５：信号加算ステップ）。
　（３）
　また、上記各実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。ここで、上記各実施の形態の超音波信号処理装置などを実現するソフトウェアは、次のようなプログラムである。
　すなわち、このプログラムは、コンピュータに、複数の振動素子を有し、超音波を被検体に発すると共に、当該超音波が前記被検体において反射されたエコーを受信する振動素子アレイと、前記振動素子アレイから超音波を発生させる送信制御部と、前記振動素子アレイにおいて受信されたエコーを処理する受信制御部と、を備える超音波信号処理装置における超音波信号処理方法であって、（ｉ）第一符号パタンおよび第二符号パタンと、第三符号パタンおよび第四符号パタンとがそれぞれ相補系列の関係を満たす２組の相補系列ペアであり、かつ、（ｉｉ）前記第一符号パタンおよび前記第三符号パタンと、前記第二符号パタンおよび前記第四符号パタンとがそれぞれ直交符号の関係を満たす２組の直交符号ペアである場合に、前記第一符号パタンおよび前記第三符号パタンとが並ぶことによりなる第一符号列と、前記第二符号パタンおよび前記第四符号パタンとが並ぶことによりなる第二符号列とによりなる第一符号組を生成する第一符号生成ステップと、前記第一符号列の一方の符号パタンを休止符号パタンに置き換えた第三符号列と、前記第二符号列の前記一方の符号パタンと前記相補系列ペアである符号パタンを休止符号パタンに置き換えた第四符号列とによりなる第二符号組を生成する第二符号生成ステップと、（ｉ）前記複数の振動素子のうちの１以上の第一振動素子に、前記第一符号組のうちの前記第一符号列を第一タイミングで出力し、かつ、前記第二符号列を前記第一タイミングよりも後の第二タイミングで出力し、かつ、（ｉｉ）前記第一振動素子を挟み込む位置に配置される複数の第二振動素子に、前記第二符号組のうちの前記第三符号列を前記第一タイミングで出力し、かつ、前記第四符号列を前記第二タイミングで出力することで、前記振動素子アレイから前記超音波を発生させる超音波発生ステップと、前記振動素子アレイが前記エコーを受信する受信ステップと、前記振動素子アレイにより受信された前記エコーのうちの、前記第一タイミングで出力された前記第一符号列および前記第三符号列に応じた超音波が前記被検体において反射された第一エコーと、前記第二タイミングで出力された前記第二符号列および前記第四符号列に応じた超音波が前記被検体において反射された第二エコーのそれぞれに対して、前記２組の相補系列ペアの一方を抽出するための第一フィルタによる第一フィルタ処理と、前記２組の相補系列ペアの他方を抽出するための第二フィルタによる第二フィルタ処理と、を行うデコード処理ステップと、前記第一エコーおよび前記第二エコーのそれぞれに対する前記第一フィルタ処理の結果である第一結果同士を加算し、かつ、前記第一エコーおよび前記第二エコーのそれぞれに対する前記第二フィルタ処理の結果である第二結果同士を加算する信号加算ステップと、を含む超音波信号処理方法を実行させる。
　（その他の変形例）
　なお、本発明を上記実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上記の実施の形態に限定されず、以下のような場合も本発明に含まれる。
　（１）上記の各装置の全部、もしくは一部を、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクユニットなどから構成されるコンピュータシステムで構成した場合。前記ＲＡＭ又はハードディスクユニットには、上記各装置と同様の動作を達成するコンピュータプログラムが記憶されている。前記マイクロプロセッサが、前記コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、各装置はその機能を達成する。
　（２）上記の各装置を構成する構成要素の一部又は全部は、１つのシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ　Ｓｃａｌｅ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ（大規模集積回路））から構成されているとしてもよい。システムＬＳＩは、複数の構成部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。前記ＲＡＭには、上記各装置と同様の動作を達成するコンピュータプログラムが記憶されている。前記マイクロプロセッサが、前記コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。また、ＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）、又はＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
　（３）上記の各装置を構成する構成要素の一部又は全部は、各装置に脱着可能なＩＣカード又は単体のモジュールから構成されているとしてもよい。前記ＩＣカード又は前記モジュールは、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成されるコンピュータシステムである。前記ＩＣカード又は前記モジュールは、上記の超多機能ＬＳＩを含むとしてもよい。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、前記ＩＣカード又は前記モジュールは、その機能を達成する。このＩＣカード又はこのモジュールは、耐タンパ性を有するとしてもよい。
　（４）本発明は、上記に示すコンピュータの処理で実現する方法であるとしてもよい。また、本発明は、これらの方法をＣＰＵ等のプロセッサが実行することで実現するコンピュータプログラムとしてもよいし、前記コンピュータプログラムからなるデジタル信号であるとしてもよい。
　また、本発明は、前記コンピュータプログラム又は前記デジタル信号をコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録したものとしてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体は例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標）　Ｄｉｓｃ）、半導体メモリなどである。また、本発明は、これらの記録媒体に記録されている前記デジタル信号であるとしてもよい。
　また、本発明は、前記コンピュータプログラム又は前記デジタル信号を、電気通信回線、無線又は有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送するものとしてもよい。
　また本発明は、マイクロプロセッサとメモリを備えたコンピュータシステムであって、前記メモリは、上記コンピュータプログラムを記憶しており、前記マイクロプロセッサは、前記コンピュータプログラムにしたがって動作するとしてもよい。
　また前記プログラム又は前記デジタル信号を前記記録媒体に記録して移送することにより、又は前記プログラム又は前記デジタル信号を、前記ネットワーク等を経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしてもよい。
　（５）上記実施の形態及び上記変形例をそれぞれ組み合わせるとしてもよい。
　また、上記で用いた数字は、全て本発明を具体的に説明するために例示するものであり、本発明は例示された数字に制限されない。
　また、ブロック図における機能ブロックの分割は一例であり、複数の機能ブロックを一つの機能ブロックとして実現したり、一つの機能ブロックを複数に分割したり、一部の機能を他の機能ブロックに移してもよい。また、類似する機能を有する複数の機能ブロックの機能を単一のハードウェア又はソフトウェアが並列又は時分割に処理してもよい。
　また、上記のステップが実行される順序は、本発明を具体的に説明するために例示するためのものであり、上記以外の順序であってもよい。また、上記ステップの一部が、他のステップと同時（並列）に実行されてもよい。
　更に、本発明の主旨を逸脱しない限り、本実施の形態に対して当業者が思いつく範囲内の変更を施した各種変形例も本発明に含まれる。
　以上のように、本発明は、超音波画像の生成における浅部の分解能と深部の感度とのトレードオフ関係を改善することができる超音波信号処理装置および超音波信号処理方法として有用である。
　　　１、１ａ　　超音波信号処理装置
　　　２、２０、２１　　振動素子アレイ
　　　３　　送信制御部
　　　４　　受信制御部
　１００　　振動素子
　１１０　　操作部
　１１１　　送信ＢＦ
　１１２　　パルサ
　１２０　　受信ＢＦ
　２００　　第一符号生成部
　２０１　　第二符号生成部
　２１０　　デコード処理部
　２１１　　符号加算部
　２１２　　重み処理部
　２２０　　第一フィルタ処理部
　２２１　　第二フィルタ処理部
　２２２　　第三フィルタ処理部
　２２３　　第四フィルタ処理部
　２２４　　第一メモリ
　２２５　　第二メモリ
　２２６　　第一符号加算部
　２２７　　第二符号加算部
　３００　　第一送信開口位置
　３０１　　第二送信開口位置
　３０２　　焦点位置
　３０３　　画質改善位置
　　Ｃ１　　第一符号パタン
　　Ｃ２　　第二符号パタン
　　Ｃ３　　第三符号パタン
　　Ｃ４　　第四符号パタン
　　Ｇ１　　第一符号列
　　Ｇ２　　第二符号列
　　Ｇ３　　第三符号列
　　Ｇ４　　第四符号列

Claims (9)

  1. [規則91に基づく訂正 27.11.2013]　
    　複数の振動素子を有し、超音波を被検体に発すると共に、当該超音波が前記被検体において反射されたエコーを受信する振動素子アレイと、
    　前記振動素子アレイから符号化された信号に応じた超音波を発生させる送信制御部と、
    　前記振動素子アレイにおいて受信されたエコーに応じた信号を復号する受信制御部と、を備え、
    　（ｉ）第一符号パタンおよび第二符号パタンと、第三符号パタンおよび第四符号パタンとがそれぞれ相補系列の関係を満たす２組の相補系列ペアであり、かつ、（ｉｉ）前記第一符号パタンおよび前記第三符号パタンと、前記第二符号パタンおよび前記第四符号パタンとがそれぞれ直交符号の関係を満たす２組の直交符号ペアである場合に、
    　前記送信制御部は、
    　前記第一符号パタンおよび前記第三符号パタンとが並ぶことによりなる第一符号列と、前記第二符号パタンおよび前記第四符号パタンとが並ぶことによりなる第二符号列とによりなる第一符号組を生成する第一符号生成部と、
    　前記第一符号列の一方の符号パタンを休止符号パタンに置き換えた第三符号列と、前記第二符号列のうち、第一符号列で休止符号パタンに置き換えた符号パタンと相補系列ペアである符号パタンを休止符号パタンに置き換えた第四符号列とによりなる第二符号組を生成する第二符号生成部と、
    　（ｉ）前記複数の振動素子のうちの１以上の第一振動素子に、前記第一符号組のうちの前記第一符号列を第一タイミングで出力し、かつ、前記第二符号列を前記第一タイミングよりも後の第二タイミングで出力し、かつ、（ｉｉ）前記１以上の第一振動素子を挟み込む位置に配置される複数の第二振動素子に、前記第二符号組のうちの前記第三符号列を前記第一タイミングで出力し、かつ、前記第四符号列を前記第二タイミングで出力することで、前記振動素子アレイから前記超音波を発生させるパルサと、を有し、
    　前記受信制御部は、
    　前記振動素子アレイにより受信された前記エコーのうちの、前記第一タイミングで出力された前記第一符号列および前記第三符号列に応じた超音波が前記被検体において反射された第一エコーと、前記第二タイミングで出力された前記第二符号列および前記第四符号列に応じた超音波が前記被検体において反射された第二エコーとのそれぞれに対して、前記２組の相補系列ペアの一方を抽出するための第一フィルタによる第一フィルタ処理と、前記２組の相補系列ペアの他方を抽出するための第二フィルタによる第二フィルタ処理と、を行うデコード処理部と、
    　前記第一エコーおよび前記第二エコーのそれぞれに対する前記第一フィルタ処理の結果である第一結果同士を加算し、かつ、前記第一エコーおよび前記第二エコーのそれぞれに対する前記第二フィルタ処理の結果である第二結果同士を加算する符号加算部と、を有する
    　超音波信号処理装置。
  2. 　前記送信制御部は、前記振動素子アレイを構成する前記複数の振動素子のそれぞれについて、予め定められたＦ値に基づいて、当該振動素子を、振動させない、前記第一振動素子として振動させる、および、前記第二振動素子として振動させる、のいずれか１つを決定する
    　請求項１に記載の超音波信号処理装置。
  3. 　さらに、
    　操作者からの焦点距離に関する入力を受け付ける操作部を備え、
    　前記送信制御部は、前記振動素子アレイを構成する前記複数の振動素子のそれぞれについて、前記操作部により受け付けられた位置に基づいて、当該振動素子を、振動させない、前記第一振動素子として振動させる、および、前記第二振動素子として振動させる、のいずれか１つを決定する
    　請求項１に記載の超音波信号処理装置。
  4. 　さらに、
    　前記第一結果に対応する第一の重みを乗算し、かつ、前記第二結果に対応する第二の重みを乗算する重み処理部を備える
    　請求項１から３のいずれか１項に記載の超音波信号処理装置。
  5. 　前記重み処理部は、前記第一の重みおよび前記第二の重みを、予め設定されている焦点位置に基づいて、前記焦点位置において等しくなるように決定する
    　請求項４に記載の超音波信号処理装置。
  6. 　前記重み処理部は、前記第一符号組および前記第二符号組に共通して含まれる符号パタンによる超音波が前記被検体において反射されたエコーに対する前記デコード処理が行われた結果であって、前記第一結果および前記第二結果のうちの一方の結果に対して乗算される前記第一の重みおよび前記第二の重みのうちの一方の重みを、前記第一結果および前記第二結果のうちの他方の結果に対して乗算される前記第一の重みおよび前記第二の重みのうちの他方の重みよりも、前記焦点位置より手前側の領域ほど小さく、前記焦点位置より奧側の領域ほど大きくなるように決定する
    　請求項５に記載の超音波信号処理装置。
  7. 　前記重み処理部は、前記焦点位置からの距離にかかわらず、前記第一の重みおよび前記第二の重みを、互いに加算したときに一定値になるように決定する
    　請求項４から６のいずれか１項に記載の超音波信号処理装置。
  8. [規則91に基づく訂正 27.11.2013]　
    　複数の振動素子を有し、超音波を被検体に発すると共に、当該超音波が前記被検体において反射されたエコーを受信する振動素子アレイと、
    　前記振動素子アレイから超音波を発生させる送信制御部と、
    　前記振動素子アレイにおいて受信されたエコーを処理する受信制御部と、を備える超音波信号処理装置における超音波信号処理方法であって、
    　（ｉ）第一符号パタンおよび第二符号パタンと、第三符号パタンおよび第四符号パタンとがそれぞれ相補系列の関係を満たす２組の相補系列ペアであり、かつ、（ｉｉ）前記第一符号パタンおよび前記第三符号パタンと、前記第二符号パタンおよび前記第四符号パタンとがそれぞれ直交符号の関係を満たす２組の直交符号ペアである場合に、
    　前記第一符号パタンおよび前記第三符号パタンとが並ぶことによりなる第一符号列と、前記第二符号パタンおよび前記第四符号パタンとが並ぶことによりなる第二符号列とによりなる第一符号組を生成する第一符号生成ステップと、
    　前記第一符号列の一方の符号パタンを休止符号パタンに置き換えた第三符号列と、前記第二符号列のうち、第一符号列で休止符号パタンに置き換えた符号パタンと相補系列ペアである符号パタンを休止符号パタンに置き換えた第四符号列とによりなる第二符号組を生成する第二符号生成ステップと、
    　（ｉ）前記複数の振動素子のうちの１以上の第一振動素子に、前記第一符号組のうちの前記第一符号列を第一タイミングで出力し、かつ、前記第二符号列を前記第一タイミングよりも後の第二タイミングで出力し、かつ、（ｉｉ）前記第一振動素子を挟み込む位置に配置される複数の第二振動素子に、前記第二符号組のうちの前記第三符号列を前記第一タイミングで出力し、かつ、前記第四符号列を前記第二タイミングで出力することで、前記振動素子アレイから前記超音波を発生させる超音波発生ステップと、
    　前記振動素子アレイが前記エコーを受信する受信ステップと、
    　前記振動素子アレイにより受信された前記エコーのうちの、前記第一タイミングで出力された前記第一符号列および前記第三符号列に応じた超音波が前記被検体において反射された第一エコーと、前記第二タイミングで出力された前記第二符号列および前記第四符号列に応じた超音波が前記被検体において反射された第二エコーのそれぞれに対して、前記２組の相補系列ペアの一方を抽出するための第一フィルタによる第一フィルタ処理と、前記２組の相補系列ペアの他方を抽出するための第二フィルタによる第二フィルタ処理と、を行うデコード処理ステップと、
    　前記第一エコーおよび前記第二エコーのそれぞれに対する前記第一フィルタ処理の結果である第一結果同士を加算し、かつ、前記第一エコーおよび前記第二エコーのそれぞれに対する前記第二フィルタ処理の結果である第二結果同士を加算する信号加算ステップと、を含む
    　超音波信号処理方法。
  9. 　請求項８に記載の超音波信号処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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