WO2016159418A1 - Method for generating ultrasonic image and device therefor - Google Patents

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WO2016159418A1
WO2016159418A1 PCT/KR2015/003313 KR2015003313W WO2016159418A1 WO 2016159418 A1 WO2016159418 A1 WO 2016159418A1 KR 2015003313 W KR2015003313 W KR 2015003313W WO 2016159418 A1 WO2016159418 A1 WO 2016159418A1
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scan line
region
scanline
density
data
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PCT/KR2015/003313
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French (fr)
Korean (ko)
Inventor
이지하
Original Assignee
알피니언메디칼시스템 주식회사
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves

Definitions

  • This embodiment relates to an ultrasonic image generating method and apparatus therefor.
  • Ultrasound systems are one of the important diagnostic systems that are used in a variety of applications.
  • ultrasound systems are widely used in the medical field due to their non-invasive and non-destructive properties on subjects.
  • Modern high-performance ultrasound systems are used to generate two-dimensional or three-dimensional images inside an object.
  • ultrasound systems have a number of transducers for transmitting and receiving wideband ultrasound signals.
  • an ultrasonic signal is generated and transmitted to the object.
  • the reflected signal reflected from the object and transmitted to the transducer is electrically converted.
  • An ultrasound image is generated by amplifying and signal processing the converted electrical signal.
  • the ultrasound system increases the density of the scan lines to form one frame, that is, the number of scan lines, transmits an ultrasound signal along the scan lines to the object, and generates an ultrasound image based on the reflected signal reflected from the object.
  • the resolution of the ultrasound image is improved.
  • the ultrasound system has a lower frame rate as the scanline density increases.
  • the ultrasonic system can improve the frame rate by reducing the density of the scan lines (the number of scan lines) for forming one frame.
  • the resolution of the ultrasound image decreases. Accordingly, there is a need for an ultrasound system capable of increasing the resolution of an ultrasound image without lowering the frame rate.
  • ultrasonic waves are transmitted to different regions of interest and the remaining regions of the entire frame to obtain scanline data for each scanline, and interpolate the scanline data and the scanline data for the remaining regions.
  • An object of the present invention is to provide an ultrasound image generating method and apparatus therefor for generating an ultrasound image using one scan line data.
  • the scan line data is acquired based on the transmitted reflection signal of the ultrasonic waves, and different scan lines are obtained for the first region, which is the region of interest, and the second region other than the first region, among the entire region of the frame.
  • control unit for controlling to transmit the ultrasonic waves in different scan line density to the first region of interest and the second region other than the first region;
  • a beamformer configured to form scanline data for each scanline based on the reflected signal of the transmitted ultrasonic waves;
  • An interpolation processor configured to form interpolation scan line data by interpolating scan line data of different scan lines of the second area among the scan line data;
  • a signal processor configured to generate an ultrasound image by using the scan line data formed by the beamformer and the interpolated scan line data formed by the interpolation processor.
  • the ultrasonic diagnostic apparatus has an effect of increasing the resolution of the entire ultrasound image without lowering the frame rate.
  • the ultrasound diagnosis apparatus may increase only the resolution of the region of interest (interest region) of interest and reduce the resolution of the remaining regions so that the region of interest is highlighted. Through this, an effect such as an out of focus mode in which a specific area is clearly displayed in the camera image and the peripheral area is faintly displayed may be obtained.
  • FIG. 1 is a block diagram schematically illustrating an ultrasound diagnostic apparatus according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a method of generating an ultrasound image according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 3 is an exemplary diagram for describing an operation of generating an ultrasound image by setting a scan line density according to the present embodiment.
  • FIG 4 is an exemplary diagram for describing an operation in which an ultrasonic wave is transmitted according to the scan line density according to the present embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram schematically illustrating an ultrasound diagnostic apparatus according to an exemplary embodiment.
  • the ultrasound diagnosis apparatus 100 includes a transducer 110, a controller 120, a beamformer 130, a storage 140, an interpolation processor 150, a signal processor 160, and a scan.
  • the conversion unit 170 is included.
  • the ultrasound diagnostic apparatus 100 shown in FIG. 1 is according to an exemplary embodiment. Not all blocks illustrated in FIG. 1 are essential components, and in some embodiments, some blocks included in the ultrasound diagnostic apparatus 100 may be added. , Can be changed or deleted.
  • the ultrasound diagnosis apparatus 100 according to the present embodiment may be a device for performing a hardware-based ultrasound diagnosis, but may be implemented in software. For example, a central processing unit (CPU) and a general purpose graphic processing unit (GPGPU) may be used. Can be configured to parallelize the functionality of each component in software.
  • CPU central processing unit
  • GPGPU general purpose graphic processing unit
  • the transducer 110 converts an electrical analog signal into ultrasonic waves and transmits the ultrasonic wave to an object, and converts a signal reflected from the object (hereinafter, referred to as a reflection signal) into an electrical analog signal.
  • the transducer 110 may be implemented as an array transducer, and transmits an ultrasonic wave to an object and receives a reflected signal reflected from the object by using the transducer element in the array transducer.
  • the transducer 110 transmits focused ultrasound to the object and then receives a first reflection signal corresponding to the focused ultrasound from the object.
  • the transducer 110 focuses and transmits ultrasonic waves for each scan line under the control of the controller 120, and receives the first reflected signal for each scan line.
  • the transducer 110 transmits ultrasonic waves corresponding to the density of the scan line and the area set under the control of the controller 120.
  • the transducer 110 may increase the scanline density in the first region based on the first scanline density and the second scanline density for each of the first region and the second region set by the controller 120. Ultrasonic waves are transmitted according to the first scanline density, and ultrasonic waves are transmitted to the second region according to the second scanline density of which the scanline density is reduced.
  • the transducer 110 densely transmits ultrasonic waves to the ROI 310 according to the first scan line density densely set, and the ROI 310 according to the sparse set second scanline density. Ultrasound is rarely transmitted to the remaining region 320 except for the following.
  • the controller 120 sets an area by dividing a specific area and the remaining areas from the entire frame area, and sets the scan line density of the set area.
  • the controller 120 includes an area setting unit 122 and a scan line setting unit 124.
  • the frame refers to an image frame for generating an ultrasound image by transmitting ultrasound
  • the entire area of the frame refers to an entire area for transmitting ultrasound at a preset scan line density.
  • the region setting unit 122 sets a region of interest in the entire frame region and sets a region other than the region of interest set in the entire region of the frame.
  • the center portion of the frame may be set as a first region that is a region of interest and the remaining region may be set as a second region.
  • the region setting unit 122 describes that the entire frame is divided into two regions of the ROI and the remaining regions, but is not necessarily limited thereto.
  • the region setting unit 122 may be divided into a plurality of ROIs and the remaining regions. Can also be set.
  • the region setting unit 122 may set a region of interest according to a user's input.
  • the region setting unit 122 sets a first region, which is a region of interest, in the entire region of the frame and sets a region other than the first region of the entire region as the second region, based on a user input signal. .
  • the area setting unit 122 sets the first area based on at least one of a coordinate value input signal, a drag input signal, and a touch input signal input by a user's manipulation or command. For example, the area setting unit 122 may set a first area by receiving preset (x, y) coordinate values for the entire frame area or set a figure created according to drag or touch input as the first area. .
  • the scanline setting unit 124 sets the first scanline density of the first region, which is the region of interest, and the second scanline density of the second region other than the first region of the entire frame region.
  • the scanline setting unit 124 sets different scanline densities for the first area and the second area, and the first scanline density of the first area, which is the ROI, is greater than the second scanline density. Is set larger.
  • the scan line setting unit 124 may set the scan line density according to the input signal of the user, but the scan line density may be preset. For example, when the ROI is set by the user, the scanline setting unit 124 may set the scanline density to a density that is fixed in advance for the ROI.
  • the scanline setting unit 124 may scan the first scanline density and the second scan such that the sum of the number of scanlines in the first area and the number of scanlines in the second area is always equal to the total number of scanlines in one frame. Set the line density.
  • the scan line setting unit 124 determines the second scan line density so that the total number of scan lines is maintained when the first scan line density is set according to the user's input signal. For example, assuming that the total number of scan lines is M (where M is a natural number), when the first scan line density is set to n, the second scan line is determined as (M-n).
  • the scan line setting unit 124 may increase the first scan line density to increase the resolution of the first area, which is the ROI, and thus reduce the second scan line density. 124 sets the total number of scan lines not to change even if the number of first scan lines and the number of second scan lines are increased or decreased.
  • the beamformer 130 converts the electrical signal suitable for the transducer 110 into an electrical signal suitable for each transducer element. In addition, the beamformer 130 delays or sums the electrical signals converted by each transducer element to calculate the frame data or the scan line data of the corresponding transducer element.
  • the beamformer 130 includes a transmit beamformer and a receive beamformer.
  • the transmit beamformer delays the electrical signal applied to each transducer element so that ultrasound is focused on the object.
  • the reason for delaying the electrical signal is that each element has a different distance to the focal point where the ultrasound is focused on the object.
  • the transmission beamformer delays the electrical signal applied to each element differently according to the distance between the element and the focus, thereby focusing the ultrasound to the desired focus of the object.
  • each transducer element When each transducer element receives the reflected signal and converts it into an electrical signal, the reception beamformer delays the signal output from each transducer element and converts it into a signal of the same phase. As described above, since there is a difference in distance between the respective elements and the focal point, each converted electric signal is out of phase with each ultrasonic path.
  • the receive beamformer converts the electrical signal into the same phase through a time delay that compensates for path differences along different paths. Each electrical signal converted to the same phase is used as data to combine with each other to form one scan line.
  • the beamformer 130 may scan line data for each scan line based on the reflected signal of ultrasonic waves transmitted according to the scan line densities of the first and second regions. To form.
  • the storage 140 stores various data obtained by the beamformer 130.
  • the storage unit 140 stores scan line data formed by the beamformer 130.
  • the storage unit 140 preferably stores scan line data for each scan line of the first area and the second area, but is not limited thereto.
  • the first area and the first area received by the beamformer 130 may be used. Reflected signals of two regions or reflected signals having received beamforming completed may be stored.
  • the storage unit 140 transmits the scan line data of the second area among the stored scan line data to the interpolation processor 150 to generate interpolation scan line data, and scans each scan line of the first area and the second area.
  • the line data is transmitted to the signal processor 160 to generate an ultrasound image.
  • the ultrasound diagnosis apparatus 100 described in FIG. 1 is described as necessarily including the storage unit 140, the present invention is not limited thereto.
  • the storage unit 140 may be omitted if necessary, such that the beamformer 130 and The interpolation processor 150 may be implemented in a directly connected state.
  • the interpolation processor 150 interpolates the scanline data for the different scanlines of the second region to form interpolation scanline data.
  • the interpolation processor 150 performs interpolation between scan lines adjacent to each other using scan line data for a second area having a reduced scan line density under the control of the controller 120 to interpolate the interpolated scan line data.
  • the interpolation processor 150 may form interpolation scan line data by applying a predetermined function to perform interpolation using scan line data for different scan lines of the second region.
  • the predetermined function for forming the interpolation scanline data may be a correlation analysis function, but may be changed according to a user's manipulation or input or may be a function preset in the ultrasound diagnosis apparatus.
  • the signal processor 160 converts scanline data into baseband signals and detects an envelope using a quadrature demodulator to generate an ultrasound image of a frame or one or more scanlines.
  • the signal processor 160 generates an ultrasound image by using interpolation scan line data obtained by interpolating scan line data of each scan line of the first area and the second area and scan line data of the second area. .
  • the signal processor 160 may detect an envelope of frequency components of the scan line data and the interpolated scan line data and process the data into ultrasound image data for display.
  • the signal processor 138 performs post-processing such as frequency synthesis of the scanline data and the interpolated scanline data, and generates a real-time or non-real-time ultrasound image to generate the scan converter 170. Can be displayed.
  • the signal processor 160 may generate an image such as a B-mode, a C-mode, or a Doppler mode based on the generated ultrasound image, but a separate image processor (not shown) or an image synthesizer (not shown) It may be provided so that the image is generated.
  • the scan conversion unit 170 matches the scanning direction of the ultrasound image data with the pixel direction of the display unit (eg, a monitor, a terminal, etc.) and maps the corresponding data to the pixel position of the display unit.
  • the scan converter 170 converts the ultrasound image data into a data format used in a display unit (not shown) of a predetermined scan line display format and displays the ultrasound image data.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a method of generating an ultrasound image according to an exemplary embodiment.
  • the ultrasound diagnosis apparatus 100 sets a first region, which is a region of interest, of the entire frame (S210). When the first region is set, the ultrasound diagnosis apparatus 100 sets the remaining region except the first region as the second region.
  • the ultrasound diagnosis apparatus 100 may set a first region that is a region of interest in the entire frame region and set a region other than the first region of the entire frame region as the second region based on a user input signal. For example, the ultrasound diagnosis apparatus 100 may set the first area based on at least one of a coordinate value input signal, a drag input signal, and a touch input signal input by a user's manipulation or command.
  • the ultrasound diagnosis apparatus 100 sets different scan line densities in the first area and the second area except the first area (S220).
  • the ultrasound diagnosis apparatus 100 sets the first scan line density of the first region, which is the ROI of the entire frame region, and the second scan line density of the second region other than the first region.
  • the ultrasound diagnosis apparatus 100 sets the first scanline density of the first region, which is the ROI, to be greater than the second scanline density.
  • the ultrasound diagnosis apparatus 100 may set the scan line density according to the input signal of the user, but may also set the scan line density to a preset density for each region.
  • the ultrasound diagnosis apparatus 100 may include the first scan line density and the second scan so that the sum of the number of scan lines in the first area and the number of scan lines in the second area is always equal to the total number of scan lines in one frame. Set the scanline density.
  • the ultrasound diagnosis apparatus 100 transmits the ultrasound to the object at the scan line density set in step S220 (S230), and acquires scan line data for each scan line of the entire frame area (S240).
  • the ultrasound diagnosis apparatus 100 forms interpolation scan line data by interpolating the scan line data of the second area (S250).
  • the ultrasound diagnosis apparatus 100 forms interpolation scanline data by interpolating scanline data for a second area having a reduced scanline density between adjacent scanlines.
  • the ultrasound diagnosis apparatus 100 generates an ultrasound image by using scan line data of the first area and the second area and interpolation scan line data of the second area (S260).
  • steps S210 to S260 are sequentially described.
  • this is merely illustrative of the technical idea of an embodiment of the present invention, and the general knowledge in the technical field to which an embodiment of the present invention belongs.
  • Those having a variety of modifications and variations may be applicable by changing the order described in FIG. 2 or executing one or more steps of steps S210 to S260 in parallel without departing from the essential characteristics of an embodiment of the present invention. 2 is not limited to the time series order.
  • the ultrasound diagnosis apparatus 100 transmits ultrasound waves at different scan line densities to the first area and the second area, and based on the reflected signal of the transmitted ultrasound, the first area and the second area.
  • the ultrasound image may be generated by controlling the reception beamforming.
  • the ultrasound diagnosis apparatus 100 transmits an ultrasound wave (eg, plane wave), and performs reception beamforming on the reflected signal of the transmitted ultrasound wave at different scan line densities for the first area and the second area, thereby performing a first beamforming.
  • Ultrasonic images may be generated by controlling reception beamforming, such as obtaining scanline data for each scanline of the region and the second region.
  • FIG. 3 is an exemplary diagram for describing an operation of generating an ultrasound image by setting a scan line density according to the present embodiment.
  • the ultrasound diagnosis apparatus 100 densely sets a first scan line density for the ROI 310 and performs a second scan on the remaining region 320 except for the ROI. Set the scanline density sparse.
  • the ultrasound diagnosis apparatus 100 forms interpolation scan line data by interpolating scan line data according to the second scan line density of the remaining area 320.
  • the ultrasound diagnosis apparatus 100 generates an ultrasound image by using interpolation scan line data formed by interpolating scan line data formed on the basis of the first scan line density and the second scan line density and the scan line data of the remaining area 320. do.
  • transducer 120 control unit
  • interpolation processor 160 signal processor

Abstract

Disclosed are a method for generating an ultrasonic image and a device therefor. The present invention relates to a method for generating an ultrasonic image and a device therefor wherein ultrasounds are transmitted, having different scan line densities from each other, to a region of interest and the rest of the regions among an entire region of a frame, and thus scan line data for each scan line is obtained, and an ultrasonic image is generated by using scan line data and interpolated scan line data for the scan line data of the rest of the region.

Description

초음파 이미지 생성 방법 및 그를 위한 장치Ultrasound image generation method and device therefor
본 실시예는 초음파 이미지 생성 방법 및 그를 위한 장치에 관한 것이다. This embodiment relates to an ultrasonic image generating method and apparatus therefor.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The contents described in this section merely provide background information on the present embodiment and do not constitute a prior art.
초음파 시스템은 다양하게 응용되고 있는 중요한 진단 시스템 중의 하나이다. 특히, 초음파 시스템은 대상체에 무침습 및 비파괴 특성으로 인해, 의료 분야에 널리 이용되고 있다. 근래의 고성능 초음파 시스템은 대상체 내부의 2차원 또는 3차원 영상을 생성하는데 이용된다.Ultrasound systems are one of the important diagnostic systems that are used in a variety of applications. In particular, ultrasound systems are widely used in the medical field due to their non-invasive and non-destructive properties on subjects. Modern high-performance ultrasound systems are used to generate two-dimensional or three-dimensional images inside an object.
일반적으로, 초음파 시스템은 광대역의 초음파 신호를 송신 및 수신하기 위한 다수의 트랜스듀서를 구비한다. 트랜스듀서가 전기적으로 자극되면 초음파 신호가 생성되어 대상체로 전달된다. 대상체에서 반사되어 트랜스듀서에 전달되는 반사신호는 전기적으로 변환된다. 변환된 전기적 신호를 증폭 및 신호처리하여 초음파 이미지가 생성된다.Generally, ultrasound systems have a number of transducers for transmitting and receiving wideband ultrasound signals. When the transducer is electrically stimulated, an ultrasonic signal is generated and transmitted to the object. The reflected signal reflected from the object and transmitted to the transducer is electrically converted. An ultrasound image is generated by amplifying and signal processing the converted electrical signal.
한편, 초음파 시스템은 1개의 프레임을 형성하기 위한 스캔라인의 밀도, 즉 스캔라인의 개수를 높이고, 각 스캔라인을 따라 초음파 신호를 대상체로 송신하고, 대상체로부터 반사된 반사신호에 기초하여 초음파 이미지를 형성함으로써, 초음파 이미지의 해상도를 향상시킨다. 그러나, 초음파 시스템은 스캔라인 밀도가 높아짐에 따라 프레임율(Framerate)이 낮아진다. Meanwhile, the ultrasound system increases the density of the scan lines to form one frame, that is, the number of scan lines, transmits an ultrasound signal along the scan lines to the object, and generates an ultrasound image based on the reflected signal reflected from the object. By forming, the resolution of the ultrasound image is improved. However, the ultrasound system has a lower frame rate as the scanline density increases.
또한, 초음파 시스템은 1개의 프레임을 형성하기 위한 스캔라인의 밀도(스캔라인의 개수)를 감소시킴으로써, 프레임율을 향상시킬 수 있다. 그러나, 스캔라인 밀도가 감소됨에 따라 초음파 이미지의 해상도가 저하된다. 따라서, 프레임율을 저하시키지 않고 초음파 영상의 해상도를 높일 수 있는 초음파 시스템이 요구된다.In addition, the ultrasonic system can improve the frame rate by reducing the density of the scan lines (the number of scan lines) for forming one frame. However, as the scanline density decreases, the resolution of the ultrasound image decreases. Accordingly, there is a need for an ultrasound system capable of increasing the resolution of an ultrasound image without lowering the frame rate.
본 실시예는 프레임 전체영역 중 관심영역과 나머지 영역에 서로 다른 스캔라인 밀도로 초음파를 송신하여, 각 스캔라인에 대한 스캔라인 데이터를 획득하고, 스캔라인 데이터 및 나머지 영역에 대한 스캔라인 데이터를 보간한 스캔라인 데이터를 이용하여 초음파 이미지를 생성하는 초음파 이미지 생성 방법 및 그를 위한 장치를 제공하는 데 목적이 있다.In this embodiment, ultrasonic waves are transmitted to different regions of interest and the remaining regions of the entire frame to obtain scanline data for each scanline, and interpolate the scanline data and the scanline data for the remaining regions. An object of the present invention is to provide an ultrasound image generating method and apparatus therefor for generating an ultrasound image using one scan line data.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 송신된 초음파의 반사 신호에 근거하여 스캔라인 데이터를 획득하되, 프레임 전체영역 중 관심영역인 제1 영역 및 상기 제1 영역 이외의 제2 영역에 대해 서로 다른 스캔라인 밀도로 스캔라인 데이터를 획득하는 획득 과정; 상기 스캔라인 데이터 중 상기 제2 영역의 서로 다른 스캔라인에 대한 스캔라인 데이터를 보간(Interpolation)하여 보간 스캔라인 데이터를 형성하는 보간 처리과정; 및 상기 각 스캔라인에 대한 상기 스캔라인 데이터 및 상기 제2 영역의 상기 보간 스캔라인 데이터를 이용하여 초음파 이미지를 생성하는 신호 처리과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 이미지 생성 방법을 제공한다.According to an aspect of the present embodiment, the scan line data is acquired based on the transmitted reflection signal of the ultrasonic waves, and different scan lines are obtained for the first region, which is the region of interest, and the second region other than the first region, among the entire region of the frame. An acquisition process of acquiring scanline data at a density; An interpolation process of forming interpolation scan line data by interpolating scan line data of different scan lines of the second area among the scan line data; And a signal processing step of generating an ultrasound image by using the scan line data for each scan line and the interpolation scan line data of the second region.
또한, 본 실시예의 다른 측면에 의하면, 관심영역인 제1 영역 및 상기 제1 영역 이외의 제2 영역에 서로 다른 스캔라인 밀도로 초음파를 송신하도록 제어하는 제어부; 송신된 초음파의 반사 신호에 기초하여 각 스캔라인에 대한 스캔라인 데이터를 형성하는 빔포머; 상기 스캔라인 데이터 중 상기 제2 영역의 서로 다른 스캔라인에 대한 스캔라인 데이터를 보간하여 보간 스캔라인 데이터를 형성하는 보간 처리부; 및 상기 빔포머에서 형성된 상기 스캔라인 데이터 및 상기 보간 처리부에서 형성된 상기 보간 스캔라인 데이터를 이용하여 초음파 이미지를 생성하는 신호 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 진단 장치를 제공한다.In addition, according to another aspect of the present embodiment, the control unit for controlling to transmit the ultrasonic waves in different scan line density to the first region of interest and the second region other than the first region; A beamformer configured to form scanline data for each scanline based on the reflected signal of the transmitted ultrasonic waves; An interpolation processor configured to form interpolation scan line data by interpolating scan line data of different scan lines of the second area among the scan line data; And a signal processor configured to generate an ultrasound image by using the scan line data formed by the beamformer and the interpolated scan line data formed by the interpolation processor.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 초음파 진단 장치에서 프레임율을 저하시키지 않으면서 초음파 이미지 전체의 해상도를 높일 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present embodiment, the ultrasonic diagnostic apparatus has an effect of increasing the resolution of the entire ultrasound image without lowering the frame rate.
또한, 초음파 진단 장치에서 사용자가 관심있는 영역(관심영역)의 해상도만을 높이고, 나머지 영역의 해상도는 감소시켜, 관심영역이 부각되도록 할 수도 있다. 이를 통해, 카메라 영상에서 특정 영역을 선명히 표시하고, 주변 영역을 희미하게 표시하는 아웃 포커스(Out of Focus) 모드와 같은 효과를 얻을 수도 있다.In addition, the ultrasound diagnosis apparatus may increase only the resolution of the region of interest (interest region) of interest and reduce the resolution of the remaining regions so that the region of interest is highlighted. Through this, an effect such as an out of focus mode in which a specific area is clearly displayed in the camera image and the peripheral area is faintly displayed may be obtained.
도 1은 본 실시예에 따른 초음파 진단 장치를 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다. 1 is a block diagram schematically illustrating an ultrasound diagnostic apparatus according to an exemplary embodiment.
도 2는 본 실시예에 따른 초음파 이미지 생성 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 2 is a flowchart illustrating a method of generating an ultrasound image according to an exemplary embodiment.
도 3은 본 실시예에 따른 스캔라인 밀도를 설정하여 초음파 이미지를 생성하는 동작을 설명하기 위한 예시도이다. 3 is an exemplary diagram for describing an operation of generating an ultrasound image by setting a scan line density according to the present embodiment.
도 4는 본 실시예에 따른 스캔라인 밀도에 따라 초음파가 송신되는 동작을 설명하기 위한 예시도이다.4 is an exemplary diagram for describing an operation in which an ultrasonic wave is transmitted according to the scan line density according to the present embodiment.
이하, 본 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 실시예에 따른 초음파 진단 장치를 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다. 1 is a block diagram schematically illustrating an ultrasound diagnostic apparatus according to an exemplary embodiment.
본 실시예에 따른 초음파 진단 장치(100)는 트랜스듀서(Transducer, 110), 제어부(120), 빔포머(130), 저장부(140), 보간 처리부(150), 신호 처리부(160) 및 주사 변환부(170)를 포함한다. 도 1에 도시된 초음파 진단 장치(100)는 일 실시예에 따른 것으로서, 도 1에 도시된 모든 블록이 필수 구성요소는 아니며, 다른 실시예에서 초음파 진단 장치(100)에 포함된 일부 블록이 추가, 변경 또는 삭제될 수 있다. 본 실시예에 따른 초음파 진단 장치(100)는 하드웨어 기반의 초음파 진단을 수행하는 장치일 수 있으나, 소프트웨어적으로 구현될 수 있으며, 예컨대, CPU(Central Processing Unit) 및 GPGPU(General Purpose Graphic Processing Unit)를 이용하여, 각 구성요소의 기능을 소프트웨어적으로 병렬 처리하도록 구성될 수 있다.The ultrasound diagnosis apparatus 100 according to the present embodiment includes a transducer 110, a controller 120, a beamformer 130, a storage 140, an interpolation processor 150, a signal processor 160, and a scan. The conversion unit 170 is included. The ultrasound diagnostic apparatus 100 shown in FIG. 1 is according to an exemplary embodiment. Not all blocks illustrated in FIG. 1 are essential components, and in some embodiments, some blocks included in the ultrasound diagnostic apparatus 100 may be added. , Can be changed or deleted. The ultrasound diagnosis apparatus 100 according to the present embodiment may be a device for performing a hardware-based ultrasound diagnosis, but may be implemented in software. For example, a central processing unit (CPU) and a general purpose graphic processing unit (GPGPU) may be used. Can be configured to parallelize the functionality of each component in software.
트랜스듀서(110)는 전기적 아날로그 신호를 초음파로 변환하여 대상체에 전송하고, 대상체로부터 반사된 신호(이하, 반사 신호라 한다)를 전기적 아날로그 신호로 변환한다. 트랜스듀서(110)는 배열형 트랜스듀서(Transducer Array)로 구현될 수 있으며, 배열형 트랜스듀서 내의 트랜스듀서 엘리먼트를 이용하여 대상체로 초음파를 송신하고 대상체로부터 반사되는 반사 신호를 수신한다. The transducer 110 converts an electrical analog signal into ultrasonic waves and transmits the ultrasonic wave to an object, and converts a signal reflected from the object (hereinafter, referred to as a reflection signal) into an electrical analog signal. The transducer 110 may be implemented as an array transducer, and transmits an ultrasonic wave to an object and receives a reflected signal reflected from the object by using the transducer element in the array transducer.
본 실시예에 따른 트랜스듀서(110)는 대상체로 집속 초음파(Focused Ultrasound)를 송신한 후 대상체로부터 집속 초음파에 대응하는 제 1 반사 신호를 수신한다. 트랜스듀서(110)는 제어부(120)의 제어 하에 스캔라인마다 초음파를 집속하여 송신하고, 각 스캔라인에 대한 제 1 반사 신호를 수신하게 된다. 여기서, 트랜스듀서(110)는 제어부(120)의 제어에 근거하여 설정된 영역 및 스캔라인의 밀도에 상응하는 초음파를 송신한다. 예를 들어, 트랜스듀서(110)는 제어부(120)에서 설정된 제1 영역 및 제2 영역 각각에 대한 제1 스캔라인 밀도 및 제2 스캔라인 밀도에 근거하여 제1 영역에는 스캔라인 밀도가 증가된 제1 스캔라인 밀도에 따라 초음파를 송신하고, 제2 영역에는 스캔라인 밀도가 감소된 제2 스캔라인 밀도에 따라 초음파를 송신한다. The transducer 110 according to the present embodiment transmits focused ultrasound to the object and then receives a first reflection signal corresponding to the focused ultrasound from the object. The transducer 110 focuses and transmits ultrasonic waves for each scan line under the control of the controller 120, and receives the first reflected signal for each scan line. Here, the transducer 110 transmits ultrasonic waves corresponding to the density of the scan line and the area set under the control of the controller 120. For example, the transducer 110 may increase the scanline density in the first region based on the first scanline density and the second scanline density for each of the first region and the second region set by the controller 120. Ultrasonic waves are transmitted according to the first scanline density, and ultrasonic waves are transmitted to the second region according to the second scanline density of which the scanline density is reduced.
도 4를 참조하면, 트랜스듀서(110)는 조밀하게 설정된 제1 스캔라인 밀도에 따라 관심영역(310)에 초음파를 조밀하게 송신하고, 희소하게 설정된 제2 스캔라인 밀도에 따라 관심영역(310)을 제외한 나머지 영역(320)에 초음파를 희소하게 송신한다. Referring to FIG. 4, the transducer 110 densely transmits ultrasonic waves to the ROI 310 according to the first scan line density densely set, and the ROI 310 according to the sparse set second scanline density. Ultrasound is rarely transmitted to the remaining region 320 except for the following.
제어부(120)는 프레임 전체영역에서 특정영역 및 나머지 영역을 구분하여 영역을 설정하고, 설정된 영역의 스캔라인 밀도를 설정한다. 제어부(120)는 영역 설정부(122) 및 스캔라인 설정부(124)를 포함한다. 여기서, 프레임은 초음파를 송신하여 하나의 초음파 이미지를 생성하기 위한 영상 프레임을 의미하며, 프레임의 전체영역은 기 설정된 스캔라인 밀도로 초음파를 송신하는 전체영역을 의미한다. The controller 120 sets an area by dividing a specific area and the remaining areas from the entire frame area, and sets the scan line density of the set area. The controller 120 includes an area setting unit 122 and a scan line setting unit 124. Herein, the frame refers to an image frame for generating an ultrasound image by transmitting ultrasound, and the entire area of the frame refers to an entire area for transmitting ultrasound at a preset scan line density.
영역 설정부(122)는 프레임 전체영역에서 관심영역을 설정하고, 프레임 전체영역 중 설정된 관심영역을 제외한 나머지 영역을 설정한다. 예컨대, 프레임의 중앙 부분을 관심영역인 제1 영역으로 설정하고 나머지 영역을 제2 영역으로 설정할 수 있다. 여기서, 영역 설정부(122)는 프레임 전체영역을 관심영역과 나머지 영역 2 개의 영역으로 구분하여 설정하는 것으로 기재하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 예컨대, 복수의 관심영역과 나머지 영역과 같이 구분하여 설정할 수도 있다. 영역 설정부(122)는 사용자의 입력에 따라 관심영역을 설정할 수도 있다. The region setting unit 122 sets a region of interest in the entire frame region and sets a region other than the region of interest set in the entire region of the frame. For example, the center portion of the frame may be set as a first region that is a region of interest and the remaining region may be set as a second region. Here, the region setting unit 122 describes that the entire frame is divided into two regions of the ROI and the remaining regions, but is not necessarily limited thereto. For example, the region setting unit 122 may be divided into a plurality of ROIs and the remaining regions. Can also be set. The region setting unit 122 may set a region of interest according to a user's input.
본 실시예에 따른 영역 설정부(122)는 사용자의 입력신호에 근거하여 프레임 전체영역에서 관심영역인 제1 영역을 설정하고, 프레임 전체영역 중 제1 영역 이외의 영역을 제2 영역으로 설정한다. The region setting unit 122 according to the present exemplary embodiment sets a first region, which is a region of interest, in the entire region of the frame and sets a region other than the first region of the entire region as the second region, based on a user input signal. .
영역 설정부(122)는 사용자의 조작 또는 명령에 의해 입력된 좌표값 입력신호, 드래그 입력신호, 터치 입력신호 중 적어도 하나의 입력신호에 근거하여 상기 제1 영역을 설정한다. 예컨대, 영역 설정부(122)는 프레임 전체영역에 대해 기 설정된 (x, y) 좌표값을 입력 받아 제1 영역을 설정하거나, 드래그 또는 터치 입력에 따라 생성된 도형을 제1 영역으로 설정할 수 있다. The area setting unit 122 sets the first area based on at least one of a coordinate value input signal, a drag input signal, and a touch input signal input by a user's manipulation or command. For example, the area setting unit 122 may set a first area by receiving preset (x, y) coordinate values for the entire frame area or set a figure created according to drag or touch input as the first area. .
스캔라인 설정부(124)는 프레임 전체영역 중 관심영역인 제1 영역의 제1 스캔라인 밀도 및 제1 영역을 제외한 나머지 제2 영역의 제2 스캔라인 밀도를 설정한다. The scanline setting unit 124 sets the first scanline density of the first region, which is the region of interest, and the second scanline density of the second region other than the first region of the entire frame region.
본 실시예에 따른 스캔라인 설정부(124)는 제1 영역 및 제2 영역에 대해 서로 다른 스캔라인 밀도로 설정하며, 관심영역인 제1 영역의 제1 스캔라인 밀도는 제2 스캔라인 밀도보다 더 크게 설정된다. 여기서, 스캔라인 설정부(124)는 사용자의 입력신호에 따라 스캔라인 밀도를 설정할 수 있으나, 스캔라인 밀도가 기 설정되어 있을 수도 있다. 예컨대, 스캔라인 설정부(124)는 사용자에 의해 관심영역이 설정된 경우, 관심영역에 대해 고정적으로 이미 정해진 밀도로 스캔라인 밀도를 설정할 수 있다. The scanline setting unit 124 according to the present exemplary embodiment sets different scanline densities for the first area and the second area, and the first scanline density of the first area, which is the ROI, is greater than the second scanline density. Is set larger. Here, the scan line setting unit 124 may set the scan line density according to the input signal of the user, but the scan line density may be preset. For example, when the ROI is set by the user, the scanline setting unit 124 may set the scanline density to a density that is fixed in advance for the ROI.
스캔라인 설정부(124)는 제1 영역의 스캔라인의 수와 제2 영역의 스캔라인의 수의 합이 기 설정된 한 프레임의 전체 스캔라인 수와 항상 동일하도록 제1 스캔라인 밀도 및 제2 스캔라인 밀도를 설정한다. The scanline setting unit 124 may scan the first scanline density and the second scan such that the sum of the number of scanlines in the first area and the number of scanlines in the second area is always equal to the total number of scanlines in one frame. Set the line density.
스캔라인 설정부(124)는 제1 스캔라인 밀도가 사용자의 입력신호에 따라 설정된 경우, 전체 스캔라인 수가 유지되도록 제2 스캔라인 밀도를 결정한다. 예컨대, 전체 스캔라인 개수를 M(단, M은 자연수)으로 가정하면, 스캔라인 설정부(124)는 제1 스캔라인 밀도가 n으로 설정된 경우, 제2 스캔라인은 (M-n)으로 결정된다.The scan line setting unit 124 determines the second scan line density so that the total number of scan lines is maintained when the first scan line density is set according to the user's input signal. For example, assuming that the total number of scan lines is M (where M is a natural number), when the first scan line density is set to n, the second scan line is determined as (M-n).
다시 말해, 스캔라인 설정부(124)는 관심영역인 제1 영역의 해상도를 증가시키기 위해 제1 스캔라인 밀도를 증가시키고, 이에 따라 제2 스캔라인 밀도를 감소시키는 것이 바람직하며, 스캔라인 설정부(124)는 제1 스캔라인의 수 및 상기 제2 스캔라인의 수가 증가 또는 감소되더라도 전체 스캔라인 수는 변하지 않도록 설정한다. In other words, the scan line setting unit 124 may increase the first scan line density to increase the resolution of the first area, which is the ROI, and thus reduce the second scan line density. 124 sets the total number of scan lines not to change even if the number of first scan lines and the number of second scan lines are increased or decreased.
빔포머(130)는 트랜스듀서(110)에 적합한 전기신호를 지연시켜서 각 트랜스듀서 엘리먼트에 맞는 전기신호로 변환한다. 또한, 빔포머(130)는 각 트랜스듀서 엘리먼트에서 변환한 전기신호를 지연 또는 합산하여 해당 트랜스듀서 엘리먼트의 프레임 데이터 또는 스캔라인 데이터로 산출한다. 빔포머(130)는 송신 빔포머, 수신 빔포머를 포함한다. The beamformer 130 converts the electrical signal suitable for the transducer 110 into an electrical signal suitable for each transducer element. In addition, the beamformer 130 delays or sums the electrical signals converted by each transducer element to calculate the frame data or the scan line data of the corresponding transducer element. The beamformer 130 includes a transmit beamformer and a receive beamformer.
송신 빔포머는 대상체에 초음파가 집속되도록 각 트랜스듀서 엘리먼트로 인가되는 전기 신호를 지연시킨다. 이렇게 전기 신호를 지연시키는 이유는 각각의 엘리먼트들은 대상체에 초음파가 집속되는 초점까지의 거리가 서로 다른 데에서 기인한다. 송신 빔포머는 엘리먼트와 초점 간의 거리에 따라 각 엘리먼트마다 인가되는 전기 신호를 서로 다르게 지연시킴으로써, 대상체의 원하는 초점으로 초음파가 집속되도록 한다.The transmit beamformer delays the electrical signal applied to each transducer element so that ultrasound is focused on the object. The reason for delaying the electrical signal is that each element has a different distance to the focal point where the ultrasound is focused on the object. The transmission beamformer delays the electrical signal applied to each element differently according to the distance between the element and the focus, thereby focusing the ultrasound to the desired focus of the object.
수신 빔포머는, 각 트랜스듀서 엘리먼트가 반사신호를 수신하여 전기신호로 변환하여 출력하면, 각 트랜스듀서 엘리먼트로부터 출력된 신호를 지연시켜 동일 위상의 신호로 변환한다. 전술하였듯이, 각각의 엘리먼트들과 초점까지의 거리 차가 존재하므로, 각각의 변환된 전기 신호는 각 초음파의 경로에 따라 위상이 서로 상이하다. 수신 빔포머는 상이한 경로에 따른 경로 차를 보상하는 시간 지연을 통해 위상이 동일한 전기 신호로 변환한다. 동일 위상으로 변환된 각 전기 신호들은 서로 합쳐져 하나의 스캔라인을 형성하는 데이터로 사용된다.When each transducer element receives the reflected signal and converts it into an electrical signal, the reception beamformer delays the signal output from each transducer element and converts it into a signal of the same phase. As described above, since there is a difference in distance between the respective elements and the focal point, each converted electric signal is out of phase with each ultrasonic path. The receive beamformer converts the electrical signal into the same phase through a time delay that compensates for path differences along different paths. Each electrical signal converted to the same phase is used as data to combine with each other to form one scan line.
본 실시예에 따른 빔포머(130)는 제어부(120)의 제어에 따라, 제1 영역 및 제2 영역의 스캔라인 밀도에 따라 송신된 초음파의 반사 신호에 근거하여 각 스캔라인에 대한 스캔라인 데이터를 형성한다. According to the control of the control unit 120, the beamformer 130 according to the present exemplary embodiment may scan line data for each scan line based on the reflected signal of ultrasonic waves transmitted according to the scan line densities of the first and second regions. To form.
저장부(140)는 빔포머(130)에서 획득한 각종 데이터를 저장한다. 본 실시예에 따른 저장부(140)는 빔포머(130)에서 형성된 스캔라인 데이터를 저장한다. 여기서, 저장부(140)는 제1 영역 및 제2 영역의 각 스캔라인에 대한 스캔라인 데이터를 저장하는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 빔포머(130)에서 수신한 제1 영역 및 제2 영역의 반사신호 또는 수신 빔포밍이 완료된 반사신호가 저장될 수도 있다. The storage 140 stores various data obtained by the beamformer 130. The storage unit 140 stores scan line data formed by the beamformer 130. Here, the storage unit 140 preferably stores scan line data for each scan line of the first area and the second area, but is not limited thereto. The first area and the first area received by the beamformer 130 may be used. Reflected signals of two regions or reflected signals having received beamforming completed may be stored.
저장부(140)는 저장된 스캔라인 데이터 중 제2 영역의 스캔라인 데이터를 보간 처리부(150)로 전송하여 보간 스캔라인 데이터가 생성되도록 하고, 제1 영역 및 제2 영역의 각 스캔라인에 대한 스캔라인 데이터를 신호 처리부(160)로 전송하여 초음파 이미지가 생성되도록 한다. The storage unit 140 transmits the scan line data of the second area among the stored scan line data to the interpolation processor 150 to generate interpolation scan line data, and scans each scan line of the first area and the second area. The line data is transmitted to the signal processor 160 to generate an ultrasound image.
도 1에 기재된 초음파 진단 장치(100)는 저장부(140)가 반드시 포함되는 것으로 기재하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 예컨대, 필요에 따라 저장부(140)가 생략되어 빔포머(130) 및 보간 처리부(150)가 직접 연결된 상태로 구현될 수 있다. Although the ultrasound diagnosis apparatus 100 described in FIG. 1 is described as necessarily including the storage unit 140, the present invention is not limited thereto. For example, the storage unit 140 may be omitted if necessary, such that the beamformer 130 and The interpolation processor 150 may be implemented in a directly connected state.
보간 처리부(150)는 제2 영역의 서로 다른 스캔라인에 대한 스캔라인 데이터를 보간 처리하여 보간 스캔라인 데이터를 형성한다. 다시 말해, 보간 처리부(150)는 제어부(120)의 제어에 근거하여 감소된 스캔라인 밀도를 갖는 제2 영역에 대한 스캔라인 데이터를 이용하여 서로 인접한 스캔라인 간 보간을 수행하여 보간 스캔라인 데이터를 형성한다. The interpolation processor 150 interpolates the scanline data for the different scanlines of the second region to form interpolation scanline data. In other words, the interpolation processor 150 performs interpolation between scan lines adjacent to each other using scan line data for a second area having a reduced scan line density under the control of the controller 120 to interpolate the interpolated scan line data. Form.
보간 처리부(150)는 제2 영역의 서로 다른 스캔라인에 대한 스캔라인 데이터를 이용하여 보간을 수행하기 위해 소정의 함수를 적용하여 보간 스캔라인 데이터를 형성할 수 있다. 여기서, 보간 스캔라인 데이터를 형성하기 위한 소정의 함수는 상관분석 함수일 수 있으나, 사용자의 조작 또는 입력에 따라 변경되거나 초음파 진단 장치에 기 설정된 함수일 수도 있다. The interpolation processor 150 may form interpolation scan line data by applying a predetermined function to perform interpolation using scan line data for different scan lines of the second region. Here, the predetermined function for forming the interpolation scanline data may be a correlation analysis function, but may be changed according to a user's manipulation or input or may be a function preset in the ultrasound diagnosis apparatus.
신호 처리부(160)는 스캔라인 데이터를 기저 대역 신호(Baseband Signals)로 변환시키고 직교 복조기(Quadrature Demodulator)를 사용해서 포락선(Envelope)을 검출하여 프레임 또는 하나 이상의 스캔라인에 대한 초음파 이미지를 생성한다. The signal processor 160 converts scanline data into baseband signals and detects an envelope using a quadrature demodulator to generate an ultrasound image of a frame or one or more scanlines.
본 실시예에 따른 신호 처리부(160)는 제1 영역 및 제2 영역의 각 스캔라인에 대한 스캔라인 데이터와 제2 영역의 스캔라인 데이터를 보간한 보간 스캔라인 데이터를 이용하여 초음파 이미지를 생성한다. The signal processor 160 according to the present exemplary embodiment generates an ultrasound image by using interpolation scan line data obtained by interpolating scan line data of each scan line of the first area and the second area and scan line data of the second area. .
신호 처리부(160)는 스캔라인 데이터 및 보간 스캔라인 데이터의 주파수 성분의 포락선(Envelope)을 검출하여 디스플레이(Display)하기 위한 초음파 이미지의 데이터로 처리할 수 있다. 또한, 신호 처리부(138)는 스캔라인 데이터 및 보간 스캔라인 데이터의 주파수 합성과 같은 후처리(Post-Processing)를 수행하고, 이를 통해 실시간 또는 비실시간 초음파 이미지를 생성하여 주사 변환부(170)를 통해 디스플레이 되도록 할 수 있다. 여기서, 신호 처리부(160)는 생성된 초음파 이미지를 기반으로 B-모드, C-모드, 도플러 모드 등의 영상을 생성할 수 있으나, 별도의 영상 처리부(미도시) 또는 영상 합성부(미도시)를 구비하여 영상이 생성되도록 할 수도 있다. The signal processor 160 may detect an envelope of frequency components of the scan line data and the interpolated scan line data and process the data into ultrasound image data for display. In addition, the signal processor 138 performs post-processing such as frequency synthesis of the scanline data and the interpolated scanline data, and generates a real-time or non-real-time ultrasound image to generate the scan converter 170. Can be displayed. Here, the signal processor 160 may generate an image such as a B-mode, a C-mode, or a Doppler mode based on the generated ultrasound image, but a separate image processor (not shown) or an image synthesizer (not shown) It may be provided so that the image is generated.
주사 변환부(170)는 초음파 이미지 데이터의 주사 방향을 디스플레이부(미도시, 예: 모니터, 단말기 등)의 픽셀 방향과 일치시키며, 해당 데이터를 디스플레이부의 픽셀 위치로 매핑시킨다. 주사 변환부(170)는 초음파 이미지 데이터를 소정의 스캔라인 표시형식의 디스플레이부(미도시)에서 사용되는 데이터 형식으로 변환하여 디스플레이 되도록 한다. The scan conversion unit 170 matches the scanning direction of the ultrasound image data with the pixel direction of the display unit (eg, a monitor, a terminal, etc.) and maps the corresponding data to the pixel position of the display unit. The scan converter 170 converts the ultrasound image data into a data format used in a display unit (not shown) of a predetermined scan line display format and displays the ultrasound image data.
도 2는 본 실시예에 따른 초음파 이미지 생성 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 2 is a flowchart illustrating a method of generating an ultrasound image according to an exemplary embodiment.
초음파 진단 장치(100)는 프레임 전체영역 중 관심영역인 제1 영역을 설정한다(S210). 초음파 진단 장치(100)는 제1 영역이 설정되면 제1 영역을 제외한 나머지 영역을 제2 영역으로 설정한다. The ultrasound diagnosis apparatus 100 sets a first region, which is a region of interest, of the entire frame (S210). When the first region is set, the ultrasound diagnosis apparatus 100 sets the remaining region except the first region as the second region.
초음파 진단 장치(100)는 사용자의 입력신호에 근거하여 프레임 전체영역에서 관심영역인 제1 영역을 설정하고, 프레임 전체영역 중 제1 영역 이외의 영역을 제2 영역으로 설정할 수 있다. 예컨대, 초음파 진단 장치(100)는 사용자의 조작 또는 명령에 의해 입력된 좌표값 입력신호, 드래그 입력신호, 터치 입력신호 중 적어도 하나의 입력신호에 근거하여 상기 제1 영역을 설정할 수 있다. The ultrasound diagnosis apparatus 100 may set a first region that is a region of interest in the entire frame region and set a region other than the first region of the entire frame region as the second region based on a user input signal. For example, the ultrasound diagnosis apparatus 100 may set the first area based on at least one of a coordinate value input signal, a drag input signal, and a touch input signal input by a user's manipulation or command.
초음파 진단 장치(100)는 제1 영역 및 제1 영역을 제외한 제2 영역에 서로 다른 스캔라인 밀도 설정한다(S220). 초음파 진단 장치(100)는 프레임 전체영역 중 관심영역인 제1 영역의 제1 스캔라인 밀도 및 제1 영역을 제외한 나머지 제2 영역의 제2 스캔라인 밀도를 설정한다. The ultrasound diagnosis apparatus 100 sets different scan line densities in the first area and the second area except the first area (S220). The ultrasound diagnosis apparatus 100 sets the first scan line density of the first region, which is the ROI of the entire frame region, and the second scan line density of the second region other than the first region.
초음파 진단 장치(100)는 관심영역인 제1 영역의 제1 스캔라인 밀도는 제2 스캔라인 밀도보다 더 크게 설정한다. 초음파 진단 장치(100)는 사용자의 입력신호에 따라 스캔라인 밀도를 설정할 수 있으나, 영역별로 기 설정된 밀도로 스캔라인 밀도를 설정할 수도 있다. 여기서, 초음파 진단 장치(100)는 제1 영역의 스캔라인의 수와 제2 영역의 스캔라인의 수의 합이 기 설정된 한 프레임의 전체 스캔라인 수와 항상 동일하도록 제1 스캔라인 밀도 및 제2 스캔라인 밀도를 설정한다. The ultrasound diagnosis apparatus 100 sets the first scanline density of the first region, which is the ROI, to be greater than the second scanline density. The ultrasound diagnosis apparatus 100 may set the scan line density according to the input signal of the user, but may also set the scan line density to a preset density for each region. Here, the ultrasound diagnosis apparatus 100 may include the first scan line density and the second scan so that the sum of the number of scan lines in the first area and the number of scan lines in the second area is always equal to the total number of scan lines in one frame. Set the scanline density.
초음파 진단 장치(100)는 단계 S220에서 설정된 스캔라인 밀도로 초음파를 대상체로 송신하고(S230), 프레임 전체영역의 각 스캔라인에 대한 스캔라인 데이터를 획득한다(S240).The ultrasound diagnosis apparatus 100 transmits the ultrasound to the object at the scan line density set in step S220 (S230), and acquires scan line data for each scan line of the entire frame area (S240).
초음파 진단 장치(100)는 제2 영역의 스캔라인 데이터를 보간하여 보간 스캔라인 데이터를 형성한다(S250). 초음파 진단 장치(100)는 감소된 스캔라인 밀도를 갖는 제2 영역에 대한 스캔라인 데이터를 서로 인접한 스캔라인 간 보간을 수행하여 보간 스캔라인 데이터를 형성한다. The ultrasound diagnosis apparatus 100 forms interpolation scan line data by interpolating the scan line data of the second area (S250). The ultrasound diagnosis apparatus 100 forms interpolation scanline data by interpolating scanline data for a second area having a reduced scanline density between adjacent scanlines.
초음파 진단 장치(100)는 제1 영역 및 제2 영역의 스캔라인 데이터와 제2 영역의 보간 스캔라인 데이터를 이용하여 초음파 이미지를 생성한다(S260).The ultrasound diagnosis apparatus 100 generates an ultrasound image by using scan line data of the first area and the second area and interpolation scan line data of the second area (S260).
도 2에서는 단계 S210 내지 단계 S260를 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 2에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 단계 S210 내지 단계 S260 중 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 2는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.In FIG. 2, steps S210 to S260 are sequentially described. However, this is merely illustrative of the technical idea of an embodiment of the present invention, and the general knowledge in the technical field to which an embodiment of the present invention belongs. Those having a variety of modifications and variations may be applicable by changing the order described in FIG. 2 or executing one or more steps of steps S210 to S260 in parallel without departing from the essential characteristics of an embodiment of the present invention. 2 is not limited to the time series order.
한편, 본 실시예에서는, 초음파 진단 장치(100)가 제1 영역과 제2 영역에 서로 다른 스캔라인 밀도로 초음파를 송신하고, 송신된 초음파의 반사 신호에 근거하여 제1 영역과 상기 제2 영역의 각 스캔라인에 대한 스캔라인 데이터를 획득하는 것과 같이 송신 빔포밍을 제어하여 초음파 이미지를 생성하는 것으로 기재하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 수신 빔포밍을 제어하여 초음파 이미지를 생성할 수도 있다. 예컨대, 초음파 진단 장치(100)는 초음파(예: 평면파)를 송신하고, 송신된 초음파의 반사 신호를 제1 영역과 제2 영역에 대해 서로 다른 스캔라인 밀도로 수신 빔포밍을 수행하여, 제1 영역과 상기 제2 영역의 각 스캔라인에 대한 스캔라인 데이터를 획득하는 것과 같이 수신 빔포밍을 제어하여 초음파 이미지를 생성할 수도 있다. Meanwhile, in the present exemplary embodiment, the ultrasound diagnosis apparatus 100 transmits ultrasound waves at different scan line densities to the first area and the second area, and based on the reflected signal of the transmitted ultrasound, the first area and the second area. Although it is described as generating the ultrasound image by controlling the transmission beamforming, such as acquiring scanline data for each scanline, the present invention is not limited thereto, and the ultrasound image may be generated by controlling the reception beamforming. For example, the ultrasound diagnosis apparatus 100 transmits an ultrasound wave (eg, plane wave), and performs reception beamforming on the reflected signal of the transmitted ultrasound wave at different scan line densities for the first area and the second area, thereby performing a first beamforming. Ultrasonic images may be generated by controlling reception beamforming, such as obtaining scanline data for each scanline of the region and the second region.
도 3은 본 실시예에 따른 스캔라인 밀도를 설정하여 초음파 이미지를 생성하는 동작을 설명하기 위한 예시도이다. 3 is an exemplary diagram for describing an operation of generating an ultrasound image by setting a scan line density according to the present embodiment.
도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 초음파 진단 장치(100)는 관심영역(310)에 대한 제1 스캔라인 밀도를 조밀하게 설정하고, 관심영역을 제외한 나머지 영역(320)에 대한 제2 스캔라인 밀도를 희소하게 설정한다. As shown in FIG. 3A, the ultrasound diagnosis apparatus 100 densely sets a first scan line density for the ROI 310 and performs a second scan on the remaining region 320 except for the ROI. Set the scanline density sparse.
도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 초음파 진단 장치(100)는 나머지 영역(320)의 제2 스캔라인 밀도에 따른 스캔라인 데이터를 보간하여 보간 스캔라인 데이터를 형성한다. As shown in FIG. 3B, the ultrasound diagnosis apparatus 100 forms interpolation scan line data by interpolating scan line data according to the second scan line density of the remaining area 320.
초음파 진단 장치(100)는 제1 스캔라인 밀도 및 제2 스캔라인 밀도에 근거하여 형성된 스캔라인 데이터와 나머지 영역(320)의 스캔라인 데이터를 보간하여 형성된 보간 스캔라인 데이터를 이용하여 초음파 이미지를 생성한다. The ultrasound diagnosis apparatus 100 generates an ultrasound image by using interpolation scan line data formed by interpolating scan line data formed on the basis of the first scan line density and the second scan line density and the scan line data of the remaining area 320. do.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present embodiment, and those skilled in the art to which the present embodiment belongs may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present embodiment. Therefore, the present embodiments are not intended to limit the technical idea of the present embodiment but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present embodiment is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present embodiment should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present embodiment.
100: 초음파 진단 장치100: ultrasound diagnostic device
110: 트랜스듀서 120: 제어부110: transducer 120: control unit
122: 영역 설정부 124: 스캔라인 설정부122: area setting unit 124: scan line setting unit
130: 빔포머 140: 저장부130: beamformer 140: storage unit
150: 보간 처리부 160: 신호 처리부150: interpolation processor 160: signal processor
170: 주사 변환부170: scan conversion unit

Claims (15)

  1. 송신된 초음파의 반사 신호에 근거하여 스캔라인 데이터를 획득하되, 프레임 전체영역 중 관심영역인 제1 영역 및 상기 제1 영역 이외의 제2 영역에 대해 서로 다른 스캔라인 밀도로 스캔라인 데이터를 획득하는 획득 과정;Acquire scanline data based on the transmitted reflection signal of the ultrasound, and acquire scanline data at different scanline densities for a first region, which is a region of interest, and a second region other than the first region, from among the entire region of the frame. Acquisition process;
    상기 스캔라인 데이터 중 상기 제2 영역의 서로 다른 스캔라인에 대한 스캔라인 데이터를 보간(Interpolation)하여 보간 스캔라인 데이터를 형성하는 보간 처리과정; 및An interpolation process of forming interpolation scan line data by interpolating scan line data of different scan lines of the second area among the scan line data; And
    상기 각 스캔라인에 대한 상기 스캔라인 데이터 및 상기 제2 영역의 상기 보간 스캔라인 데이터를 이용하여 초음파 이미지를 생성하는 신호 처리과정A signal processing process of generating an ultrasound image by using the scan line data for each scan line and the interpolation scan line data of the second region
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 이미지 생성 방법.Ultrasonic image generation method comprising a.
  2. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 획득 과정은,The acquisition process,
    상기 제1 영역과 상기 제2 영역에 서로 다른 스캔라인 밀도로 초음파를 송신하고, 송신된 초음파의 반사 신호에 근거하여 상기 제1 영역과 상기 제2 영역의 각 스캔라인에 대한 상기 스캔라인 데이터를 획득하는 것을 특징으로 하는 초음파 이미지 생성 방법.Ultrasonic waves are transmitted to the first region and the second region at different scanline densities, and the scanline data for each scanline of the first region and the second region is based on the reflected signal of the transmitted ultrasonic waves. Ultrasonic image generating method characterized in that the acquisition.
  3. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 획득 과정은,The acquisition process,
    상기 초음파를 송신하고, 송신된 초음파의 반사 신호를 상기 제1 영역과 상기 제2 영역에 대해 서로 다른 스캔라인 밀도로 수신 빔포밍을 수행하여, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역의 각 스캔라인에 대한 상기 스캔라인 데이터를 획득하는 것을 특징으로 하는 초음파 이미지 생성 방법.The ultrasonic wave is transmitted, and reception beamforming is performed on the transmitted ultrasonic signal with different scan line densities of the first region and the second region, thereby scanning each of the first region and the second region. Ultrasonic image generation method for obtaining the scan line data for.
  4. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 제1 영역의 스캔라인 밀도와 상기 제2 영역의 스캔라인 밀도는,The scanline density of the first region and the scanline density of the second region are
    상기 제1 영역의 스캔라인 수와 상기 제2 영역의 스캔라인 수의 합이 상기 프레임 전체영역의 기 설정된 스캔라인 수와 동일하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 초음파 이미지 생성 방법.And the sum of the number of scan lines in the first area and the number of scan lines in the second area is equal to a preset number of scan lines in the entire frame area.
  5. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein
    상기 제1 영역의 스캔라인 밀도는 상기 제2 영역의 스캔라인 밀도보다 더 큰 것을 특징으로 하는 초음파 이미지 생성 방법.The scan line density of the first region is greater than the scan line density of the second region.
  6. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein
    상기 제1 영역의 스캔라인 밀도 또는 상기 제2 영역의 스캔라인 밀도 중 적어도 하나는 사용자의 입력신호에 따라 설정되는 것을 특징으로 하는 초음파 이미지 생성 방법.And at least one of the scan line density of the first region or the scan line density of the second region is set according to a user input signal.
  7. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 제1 영역은 사용자에 의해 설정 가능한 것을 특징으로 하는 초음파 이미지 생성 방법.The first region may be set by the user.
  8. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6,
    상기 획득과정은,The acquisition process,
    상기 사용자의 입력신호에 근거하여 상기 제1 스캔라인 밀도를 설정하는 과정;Setting the first scan line density based on the input signal of the user;
    상기 전체 스캔라인 수가 유지되도록 상기 제1 스캔라인 밀도에 근거하여 상기 제2 스캔라인 밀도를 결정하는 과정; 및Determining the second scanline density based on the first scanline density to maintain the total number of scanlines; And
    상기 제1 스캔라인 밀도 및 상기 제2 스캔라인 밀도에 근거하여 상기 각 스캔라인에 대한 상기 스캔라인 데이터를 형성하는 과정Forming the scanline data for each scanline based on the first scanline density and the second scanline density
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 이미지 생성 방법.Ultrasonic image generation method comprising a.
  9. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8,
    상기 보간 처리과정은, The interpolation process,
    상기 제2 영역의 서로 인접한 스캔라인에 대한 스캔라인 데이터를 보간하여 상기 보간 스캔라인 데이터를 형성하는 것을 특징으로 하는 초음파 이미지 생성 방법.And interpolating scan line data of adjacent scan lines of the second region to form the interpolated scan line data.
  10. 관심영역인 제1 영역 및 상기 제1 영역 이외의 제2 영역에 서로 다른 스캔라인 밀도로 초음파를 송신하도록 제어하는 제어부;A controller configured to transmit ultrasonic waves at different scan line densities to a first region of interest and a second region other than the first region;
    송신된 초음파의 반사 신호에 기초하여 각 스캔라인에 대한 스캔라인 데이터를 형성하는 빔포머;A beamformer configured to form scanline data for each scanline based on the reflected signal of the transmitted ultrasonic waves;
    상기 스캔라인 데이터 중 상기 제2 영역의 서로 다른 스캔라인에 대한 스캔라인 데이터를 보간하여 보간 스캔라인 데이터를 형성하는 보간 처리부; 및An interpolation processor configured to form interpolation scan line data by interpolating scan line data of different scan lines of the second area among the scan line data; And
    상기 빔포머에서 형성된 상기 스캔라인 데이터 및 상기 보간 처리부에서 형성된 상기 보간 스캔라인 데이터를 이용하여 초음파 이미지를 생성하는 신호 처리부A signal processor for generating an ultrasound image by using the scan line data formed by the beamformer and the interpolation scan line data formed by the interpolation processor.
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 진단 장치.Ultrasonic diagnostic apparatus comprising a.
  11. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10,
    상기 제어부는,The control unit,
    상기 제1 영역의 제1 스캔라인 밀도 및 상기 제2 영역의 제2 스캔라인 밀도를 설정하는 스캔라인 설정부; 및A scan line setting unit configured to set a first scan line density of the first region and a second scan line density of the second region; And
    상기 제1 영역을 설정하는 영역 설정부 중 적어도 하나At least one of an area setting unit configured to set the first area
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 진단 장치.Ultrasonic diagnostic apparatus comprising a.
  12. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11,
    상기 스캔라인 설정부는,The scan line setting unit,
    상기 제1 스캔라인 밀도가 설정된 경우, 기 설정된 전체 스캔라인 수가 유지되도록 제2 스캔라인 밀도를 결정하는 것을 특징으로 하는 초음파 진단 장치.And the second scan line density is determined such that the preset total number of scan lines is maintained when the first scan line density is set.
  13. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12,
    상기 스캔라인 설정부에서 설정된 상기 제1 스캔라인 밀도는 상기 제2 스캔라인 밀도보다 더 큰 것을 특징으로 하는 초음파 진단 장치.And the first scan line density set by the scan line setting unit is greater than the second scan line density.
  14. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11,
    상기 보간 처리부는,The interpolation processing unit,
    상기 제2 영역의 서로 인접한 스캔라인에 대한 스캔라인 데이터를 보간하여 상기 보간 스캔라인 데이터를 형성하는 것을 특징으로 하는 초음파 진단 장치.And an interpolation scan line data by interpolating scan line data of scan lines adjacent to each other in the second region.
  15. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11,
    상기 영역 설정부는,The area setting unit,
    사용자의 조작 또는 명령에 의해 입력된 좌표값 입력신호, 드래그 입력신호, 터치 입력신호 중 적어도 하나의 입력신호에 근거하여 상기 제1 영역을 설정하는 것을 특징으로 하는 초음파 진단 장치.And setting the first area based on at least one of a coordinate value input signal, a drag input signal, and a touch input signal input by a user's manipulation or command.
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