超声波诊断装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及超声波诊断装置，并且更具体地涉及增加超声波图像的密度的技术。
【背景技术】
[0002]超声波诊断装置的使用使得例如能够实时捕捉运动中的组织的动图像，用于诊断。在近些年，超声波诊断装置是极其重要的医疗仪器，尤其是在对心脏以及其他器官的诊断和治疗中。
[0003]为了通过超声波诊断装置实时获得超声波的动图像，在帧频和图像密度(图像的分辨率)之间有个权衡。为了增加例如由多个断层图像形成的动图像的帧频，有必要在低密度下扫描超声波束以捕捉各断层图像，从而导致了各断层图像的低图像密度。另一方面，为了增加各断层图像的图像密度，有必要在高密度下扫描超声波束以捕捉各断层图像，从而导致由多个断层图像形成的动图像的降低了的帧频。
[0004]为了追求理想的动图像，期望的是，帧频很高(高帧频)，并且图像密度也很高(高密度图像)。为了追求这样的理想，提出了一种使在高帧频下获得的低密度图像的密度增加的技术。
[0005]例如，专利文件I描述了如下技术:对于前一帧上的每个关注像素，在前一帧和当前帧之间进行样式匹配处理(pattern matching processing);并且，基于形成当前帧的原始像素群和对于每一关注像素都由样式匹配处理所限定的附加像素群，增加当前帧的密度。
[0006]专利文件2描述了如下的技术:在帧内限定第I像素阵列、第2像素阵列、以及第3像素阵列；对第I像素阵列上的各关注像素，在第I像素阵列和第2像素阵列之间执行样式匹配处理，从而为关注像素计算第2像素阵列上的变换地址；对第3像素阵列上的各关注像素，在第3像素阵列和第2像素阵列之间进一步执行样式匹配处理，从而为关注像素计算第2像素阵列上的变换地址；以及，通过使用多个关注像素的像素值和变换地址，增加第2像素阵列的密度。
[0007]能够使用在专利文件I和专利文件2中描述的技术来增加在高帧频下获得的低密度图像的密度。
[0008]在增加通过数码相机等捕捉的图像的密度的一般的图像处理中，通过使用关于高密度图像的学习结果来增加低密度图像的密度的技术是已知的。例如，非专利文件I描述了通过将输入图像分割成小块(小区域)并且使用从为成对的低分辨率小块和对应的高分辨率小块所创建的数据库中获得的对应的高分辨率小块来替换低分辨率小块，来增加输入图像的密度的技术。
[0009]引用列表
[0010]专利文献
[0011]专利文件I:JP 2012 — 105750A
[0012]专利文件2:JP 2012 — 105751A
[0013]非专利文献
[0014]非专利文件1:小川祐樹以及其他两人，“与输入图像和强调的高频率结合的基于学习的超分辨率(Learning Based Super-Resolut1n Combined with Input Image andEmphasized High Frequency) ”，图像识别和理解会议(MIRU 2010)，IS 2-35:1004 — 1010
【发明内容】
[0015]技术问题
[0016]鉴于上述的【背景技术】，本发明的发明者反复研宄和发展关于增加超声波图像的密度的改良技术。特别地，使用关于高密度图像的学习的结果，本发明者注意到一种基于与专利文件I和专利文件2中描述的划时代的原理不同的原理来增加超声波图像的密度的技术。
[0017]在关于例如非专利文件I中描述的使用高密度图像的学习结果的一般的图像处理的技术中，用高分辨率小块替换低分辨率小块，从而增加图像的密度。然而，在超声波诊断装置中，由于低密度图像是通过实际诊断获得的重要图像，所以期望的是尽可能地重视低密度图像。因此不希望采用上述的单纯用高密度图像来替换低密度图像的一般图像处理。
[0018]在上述的研宄和发展过程中想到了本发明，并且本发明的目的是提供一种通过使用关于高密度超声波图像的学习结果，来增加低密度超声波图像的密度的改良技术。
[0019]问题的解决方案
[0020]为了实现上述目标，根据优选方案，超声波(超声)诊断装置包括:探针，其配置为发送和接收超声波；收发器单元，其配置为控制探针以扫描超声波束；密度增加处理单元，其配置为增加通过在低密度下扫描超声波束所获得的低密度图像的成像数据的密度；以及显示处理单元，其配置为基于具有增加后密度的成像数据而形成显示图像。所述密度增加处理单元利用作为关于高密度图像的学习结果从高密度图像获得的多个密度增加数据单元，来增大(增补)低密度图像的成像数据的密度，从而增加低密度图像的成像数据的密度。高密度图像通过以高密度扫描超声波束而形成。
[0021]在上述结构中，依照诊断用途的类型，可以使用发送和接收超声波的各种类型的探针，包括例如:凸面扫描型、扇形扫描型、以及线性扫描型。此外，可以使用用于二维断层图像的探针或用于三维图像的探针。尽管二维断层图像(B模式图像)是要进行密度增加的图像的优选示例，也可以采用三维图像或多普勒图像或弹性成像的图像。成像数据指的是用于形成图像的数据，并且具体包括例如信号处理(例如检测和其他处理)前后的信号数据以及扫描变换器前后的图像数据。
[0022]根据上述装置，通过使用关于高密度图像的学习结果，来增加低密度超声波图像的密度。特别地，与单纯替换成像数据的情况相比，由于利用从高密度图像获得的多个密度增加数据单元来增大低密度图像的成像数据的密度从而因此增加低密度图像的成像数据的密度，更加重视低密度图像的成像数据，从而可以提供具有增加后密度的图像，维持了诊断信息的高可靠性。还能够增加在高帧频下获得的低密度图像的密度，从而实现既具有高帧频又具有高密度的动图像。
[0023]在优选的具体例中，所述密度增加处理单元包括存储器，所述存储器配置为存储作为关于高密度图像的学习结果的从高密度图像的成像数据获得的多个密度增加数据单元的存储器，并且密度增加处理单元从存储在存储器中的多个密度增加数据单元中选择对应低密度图像的成像数据的间隔的多个密度增加数据单元，并且利用所选择的多个密度增加数据单元来填充(增补)低密度图像的成像数据的间隔，从而增加低密度图像的成像数据的密度。
[0024]在优选的具体例中，所述密度增加处理单元在低密度图像内的不同地点设定多个关注区域，并且对于各关注区域，从存储在存储器中的多个密度增加数据单元中，选择对应关注区域的密度增加数据单元。
[0025]在优选的具体例中，存储器将关于设定在高密度图像中的多个关注区域的多个密度增加数据单元存储在其中。多个密度增加数据单元与属于相应关注区域的高密度图像的成像数据的特征信息对应。密度增加处理单元从存储在存储器中的多个密度增加数据单元中，选择对应属于关注区域的(低密度图像的)成像数据的特征信息的密度增加数据单元，作为对应低密度图像的各关注区域的密度增加数据单元。
[0026]在优选的具体例中，所述存储器将与属于高密度图像的各关注区域的成像数据的排列样式对应的多个密度增加数据单元存储在其中，并且密度增加处理单元从存储在存储器中的多个密度增加数据单元中选择对应属于关注区域的(低密度图像的)成像数据的排列样式的密度增加数据单元，作为对应低密度图像的各关注区域的密度增加数据单元。
[0027]在优选的具体例中，密度增加处理单元包括存储器，所述存储器配置为存储从在由超声波诊断装置执行的诊断之前就已经形成的高密度图像获得的多个密度增加数据单元，并且密度增加处理单元通过使用存储在存储器中的多个密度增加数据单元来增加低密度图像的成像数据的密度。低密度图像是通过由超声波诊断装置执行的诊断而获得的。
[0028]在优选的具体例中，关于在由超声波诊断装置执行的诊断之前就已经形成的高密度图像中设定的多个关注区域，存储器将从相应的关注区域获得的多个密度增加数据单元存储在其中。多个密度增加数据单元与属于相应区域的成像数据的特征信息相关，用于管理。密度增加处理单元在通过超声波诊断装置执行的诊断而获得的低密度图像内的不同地点设定多个关注区域，并且对于低密度图像内的各关注区域，从存储在存储器中的多个密度增加数据单元中，选择对应属于关注区域的成像数据的特征信息的密度增加数据单元，并且通过使用所选择的关于多个关注区域的多个密度增加数据单元来增加低密度图像的成像数据的密度。
[0029]在优选的具体例中，收发器单元在学习模式下以高密度扫描超声波束，而在诊断模式下以低密度扫描超声波束，并且，密度增加处理单元使用从在学习模式下获得的高密度图像的多个密度增加数据单元，来增加在诊断模式下获得的低密度图像的成像数据的密度。
[0030]在优选的具体例中，密度增加处理单元包括存储器，所述存储器配置为关于在学习模式下获得的高密度图像中设定的多个关注区域，存储与属于相应关注区域的成像数据的特征信息对应的多个密度增加数据单元，并且，当增加在诊断模式下获得的低密度图像的成像数据的密度时，对于设定在低密度图像中的各关注区域，密度增加处理单元从存储在存储器中的多个密度增加数据单元中选择对应属于关注区域的成像数据的特征信息的密度增加数据单元。
[0031]在优选的具体例中，超声波诊断装置进一步包括:学习结果判定单元，其配置为比较在学习模式下获得的高密度图像和在诊断模式下获得的低密度图像，并且基于比较结果，判定关于在学习模式下获得的高密度图像的学习结果是否适宜；控制单元，其配置控制超声波诊断装置。当学习结果判定单元判定学习结果不适宜时，控制单元将超声波诊断装置切换到学习模式以获得新的学习结果。
[0032]本发明的优势
[0033]本发明提供了一种通过使用关于高密度超声波图像的学习结果来增加低密度超声波图像的密度的改良技术。
[0034]例如，与单纯替换成像数据时相比，根据本发明的优选实施例，由于使用从高密度图像获得的多个密度增加数据单元来增大低密度图像的成像数据的密度，从而增加低密度图像的成像数据的密度时，更重视低密度图像的成像数据，从而使得可以提供具有增加后的密度的图像，且维持了诊断信息的高可靠性。
【附图说明】
[0035][图1]方块图示出了根据本发明的优选实施例的超声波诊断装置的整体结构。
[0036][图2]方块图示出了密度增加处理单元的内部结构。
[0037][图3]简图示出了涉及亮度样式(brightnesspattern)和密度增加数据的提取的具体例。
[0038][图4]简图示出了涉及亮度样式和密度增加数据的相关的具体例。
[0039][图5]简图示出了涉及关于高密度图像的学习结果的存储处理的具体例。
[0040][图6]简图示出了对于每个图像区域，亮度样式和密度增加数据都彼此相关的变型例。
[0041][图7]简图示出了涉及亮度样式和密度增加数据的提取的其他具体例。
[0042][图8]简图示出了涉及亮度样式和密度增加数据之间的相关的另一个具体例。
[0043][图9]简图示出了涉及高密度图像的学习结果的存储处理的其他的具体例。
[0044][图10]示出由图像学习单元执行的处理的