超声波诊断装置、超声波图像处理方法_3

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模式图像增强部7、显示控制部8分别通过例如存储器、CPU (中央处理单元,Central Processing Unit)或GPU (图形处理单元,Graphic Processing Unit)等的可编程设备和软件、或FPGA (现场可编程门阵列,Field Programmable Gate Array)、ASIC(专用集成电路,Applicat1nSpecific Integrated Circuit)等的硬件来实现。
[0104]<增强量图生成部6>
[0105]接着,说明增强量图生成部6的结构。
[0106]图2是增强量图生成部6的框图。增强量图生成部6由移动量图生成部61、移动量图运算部65、增强量分配部68构成。
[0107]移动量图生成部61根据B模式图像取得部5中存储着的两张B模式图像而生成移动量图。移动量图根据两张B模式图像的差分而生成,是表示像素区域单位的移动量的图。移动量是表示B模式图像信号中的对象物的移动的值。在本实施方式中,是两张B模式图像中的亮度值的均方误差。另外,像素区域是成为在进行增强量图的处理或B模式图像的增强处理等时的最小单位的由一个以上的像素构成的区域。在本实施方式中,像素区域是一个像素,像素区域单位的处理与像素单位的处理相同。
[0108]移动量图生成部61由移动量计算部62、移动量缩减部63、移动量调整部64构成。
[0109]若B模式图像取得部5取得B模式图像信号,则移动量计算部62根据该最新帧的B模式图像信号与前一个帧的B模式图像信号的差分,生成移动量图。
[0110]移动量缩减部63分别从移动量计算部62取得移动量图,从B模式图像取得部5取得最新帧的B模式图像信号,基于B模式图像信号的亮度而进行对移动量图的加权。具体而言,在移动量图的各像素中,以对应的B模式图像信号的亮度值越大则移动量越大、对应的B模式图像信号的亮度值越小则移动量越小的方式来进行加权。这是由于在B模式图像信号中,一般而言穿刺针的亮度值高,由此,能够针对穿刺针的可能性高的区域增大移动量。
[0111]移动量调整部64取得移动量缩减部63进行了加权的移动量图,基于移动量的总量,进行对移动量图的加权。具体而言,计算将移动量图内的全部像素的移动量相加的总移动量。接着,基于例如图5(a)所示的非递增函数,以总移动量越小则移动量越大、总移动量越大则移动量越小的方式,使用与总移动量对应的加权系数,对移动量图内的全部像素的移动量进行加权。这是因为在超声波探头I移动了的情况下,基本上在全部的像素中检测到移动量,与超声波探头I没有移动的情况相比总移动量变大。由此,能够防止在超声波探头I移动了的情况下,对B模式图像信号的全域进行增强。
[0112]移动量图运算部65由移动量保持部66和保持量衰减部67构成。
[0113]移动量保持部66根据从移动量图生成部61取得的移动量图(以下,称为“第一移动量图”)、和被内置在移动量保持部66中的存储介质所保持的保持图(以下,称为“第二移动量图”),生成新的保持图(以下,称为“第三移动量图”)。具体而言,移动量保持部66按每个像素,计算第一移动量图的移动量和第二移动量图的移动量之中的其中一个大的值,使用所计算出的移动量来生成第三移动量图。所生成的第三移动量图被输出至保持量衰减部67和增强量分配部68。
[0114]保持量衰减部67从移动量保持部66取得第三移动量图,使移动量衰减。具体而言,通过对第三移动量图中的全部像素的移动量乘以大于O且小于I的衰减率从而进行衰减。即,衰减率为越小的值则衰减越强,为越大的值则衰减越弱。衰减率依赖于从操作部9输入的“残像时间”、和B模式图像信号的帧频。残像时间越短则衰减率越小,此外帧频越少则衰减率越小。例如,在残像时间为4秒、帧频为每秒30帧的情况下,为了 2秒中移动量减半,衰减率被设定为0.989。衰减了移动量的第三移动量图被输出至移动量保持部66。移动量保持部66将衰减了移动量的第三移动量图作为保持图而保持在存储介质中。由此,在生成下一帧相关的第三移动量图时,移动量衰减的第三移动量图被用作第二移动量图。
[0115]增强量分配部68从移动量图运算部65取得第三移动量图,将移动量变换为增强量而生成增强量图。增强量依赖于第三移动量图的各像素的移动量、和从操作部9输入的“增强强度” “增强颜色”。
[0116]移动量计算部62、移动量缩减部63、移动量调整部64、移动量保持部66、保持量衰减部67、增强量分配部68分别通过例如存储器、CPU (中央处理单元,Central ProcessingUnit)或GPU(图形处理单元,Graphic Processing Unit)等的可编程设备和软件、或FPGA(现场可编程门阵列,Field Programmable Gate Array)、ASIC(专用集成电路,Applicat1n Specific Integrated Circuit)等的硬件来实现。另外,移动量保持部66例如具有由RAM、闪速存储器、硬盘驱动等构成的存储装置。
[0117]< 动作 >
[0118]首先,接受“增强强度” “残像时间” “增强颜色”的各参数的设定。具体而言,例如,将图11所示的设定画面显示在显示部10中,增强强度使用滑动条401,残像时间使用滑动条402,增强颜色分别使用单选按钮403、404,从操作部9接受来自操作者的输入。“增强强度”是表示增强效果的强度的参数,“残像时间”是表示残留增强效果的时间的参数,“增强颜色”是表示是否着色的参数。在没有输入的情况下,使用在超声波诊断装置100中预先设定的值。
[0119]接着,说明对于接收信号的动作。图3是表示每帧的超声波诊断装置100的动作的流程图。
[0120]首先,取得接收信号(步骤S101)。具体而言,将超声波探头I配置在被拍摄体表面,通过超声波发送接收部2进行发送处理从而从超声波探头I将超声波发送至被拍摄体内,基于经由超声波探头I而来自被拍摄体的反射超声波进行接收处理从而生成音响线信号。进行将该发送处理以及接收处理重复与超声波探头I的振子数等相应的次数的扫描,从而构筑由一个音响线信号构成的帧。并且,在每次进行扫描时将所构筑的帧的音响线信号输出至B模式图像生成部4。B模式图像生成部4将帧的音响线信号作为输入而生成B模式图像信号,在每次进行扫描时时序地输出至B模式图像取得部5。
[0121]接着,移动量计算部62生成移动量图(步骤S102)。移动量计算部62读入B模式图像取得部5得到的帧B模式图像信号、和前一个帧的B模式图像信号,以图像区域为单位来计算移动量,生成移动量图。
[0122]接着,移动量缩减部63进行移动量的缩减(步骤S103)。具体而言,分别从移动量计算部62取得移动量图,从B模式图像取得部5取得最新帧的B模式图像信号,基于B模式图像信号的亮度而进行对移动量图的加权。将移动量图和B模式图像信号的例子分别在图4(a)、图4(b)中示出。图4(b)描绘了包含前端部200c和针管部200b的穿刺针200。前端部200c的亮度比针管部200b的亮度高(另外,图4(b)将亮度高的像素以黑色示出,将亮度低的像素以白色示出。除了图9(a)、图9(b)之外其他B模式图像信号也同样)。在图4(a)中,虚线200a示出穿刺针的位置,示出在穿刺针上存在移动量(非O)的区域302、和在与穿刺针不同的区域中存在移动量的区域303。将进行了加权的结果以图4(c)示出。前端部200c上的区域311的移动量、和针管部200b上的区域312的移动量仍然为大的值,另一方面,在与穿刺针不同的区域313中,由于亮度低而移动量变小。结果上,能够将有移动量的区域缩减到被推测为穿刺针上的像素上。
[0123]接着,移动量调整部64进行移动量的调整(步骤S104)。具体而言,计算将移动量图内的全部像素的移动量相加的总移动量,基于如图5(a)所示的非递增函数,使用与总移动量对应的加权系数,对移动量图内的全部像素的移动量进行加权。在B模式图像取得部5得到的帧B模式图像信号、和前一个帧的B模式图像信号之间,超声波探头I的位置和朝向没有变化的情况下,进行了缩减之后的移动量图如图6(a)所示,仅在穿刺针的周围移动量变大。另一方面,在B模式图像取得部5得到的帧B模式图像信号、和前一个帧的B模式图像信号之间,超声波探头I的位置和朝向有变化的情况下,如图6(b)所示,在穿刺针以外的区域的基本上全域321中都存在移动量,在移动量图的基本上全域中存在移动量。即,总移动量表示超声波探头I的移动量。因此,通过移动量根据总移动量而减少那样的加权,抑制在超声波探头I移动的情况下,图像整体被增强的情况。
[0124]接着,移动量保持部66生成第三移动量图(步骤S105)。具体而言,以映射位置为相同的位置即坐标为相同的像素区域为单位,进行将第一移动量图中的移动量、和第二移动量图中的移动量之中的其中一个较大的移动量设为对于该坐标的像素区域的第三移动量的运算,将对第一移动量图以及第二移动量图的全域进行该运算从而生成第三移动量图。分别以图7(a)示出第一移动量图,以图7(b)示出第二移动量图,以图7(c)示出所生成的第三移动量图。另外,图7(a)、图7(b)、图7(c)中的以虚线包围的区域表示穿刺针的位置。在此,设为第一移动量图中的区域330的移动量比第二移动量图中的区域340的移动量大。此时,图7(c)中移动量如下。即,在与第一移动量图中的区域330对应的区域中,反映区域330的移动量。在与第一移动量图中的区域330不对应而与第二移动量图中的区域340对应的区域中,反映区域340的移动量。在与第一移动量图中的区域330和第二移动量图中的区域340的哪个都不对应的区域中,移动量成为零。由此,能够将如图9(a)所示那样具有在两张B模式图像的差分中在空间上稀疏地被检测的倾向的移动量如图9(b)那样时序地累积,结果上能够将移动量在空间上汇集。此外,由于移动量在时序上残留,所以能够作为残像而残留。
[0125]接着,增强量分配部68根据第三移动量图生成增强量图(步骤S106)。具体而言,在“增强颜色”的设定为有效的
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