超声波诊断装置、图像处理装置以及方法_2

文档序号:8302525阅读:来源:国知局
0039]另外,图像生成部14能够生成用于将所生成的体数据显示于显示器2的各种图像。具体而言,图像生成部14能够根据体数据生成MPR图像、绘制图像。
[0040]S卩,通过由超声波探头I对被检体P的摄影部位进行超声波的三维扫描,从而,发送接收部11生成三维的数据。并且,作为用于将体数据显示于显示器2的图像,例如,图像生成部14按照来自操作者的指示,生成正交3剖面的MPR图像、将超声波探头I对被检体P的接触面作为视点时的绘制图像、将任意的位置作为视点时的绘制图像。
[0041]另外,图像生成部14根据将体数据坐标变换为由XYZ坐标构成的三维的笛卡尔坐标系的体素数据生成绘制图像。例如,图像生成部14使用错切变换(Shear Warp)根据体素数据来生成绘制图像。
[0042]图像存储器15是存储图像生成部14生成的超声波图像的存储器。另外,图像存储器15还能够存储B模式处理部12、多普勒处理部13生成的数据。
[0043]内部存储部16存储用于进行超声波发送接收、图像处理以及显示处理的控制程序、诊断信息(例如,患者ID、医师的意见等)、诊断协议、各种体位标记等各种数据。另外,内部存储部16根据需要,还用于图像存储器15所存储的图像的保管等。另外,内部存储部16存储用于预测由错切变换生成的绘制图像的画质的预测信息。另外,针对预测信息,之后详述。
[0044]控制部17是用于实现作为信息处理装置(计算机)的功能的控制处理器(CPU:Central Processing Unit),控制超声波诊断装置100的处理整体。具体而言,控制部17根据经由输入装置3由操作者输入的各种设定要求、或从内部存储部16读取的各种控制程序以及各种数据,控制发送接收部11、B模式处理部12、多普勒处理部13以及图像生成部14的处理。另外,控制部17进行控制,以使得将图像存储器15存储的超声波图像、内部存储部16存储的各种图像、或者用于进行基于图像生成部14的处理的GU1、图像生成部14的处理结果等显示于显示器2。
[0045]以上,针对第I实施方式所涉及的超声波诊断装置100的整体构成进行了说明。在该构成下,第I实施方式所涉及的超声波诊断装置100构成为,能够通过以下详细说明的控制部17的处理,抑制画质的降低。
[0046]在此,首先,针对以往技术,特别地,针对在使用错切变换生成的绘制图像中画质降低的情况进行说明。图2是用于说明以往技术所涉及的问题的一个例子的图。在此,在图2中,表示从上侧观察将体数据坐标变换为笛卡尔坐标系的体素数据的情况的图。即,图2所示的实线分别表示根据体数据生成的切片数据。
[0047]例如,在根据体素数据生成绘制图像的绘制中,如图2的(A)所示,从视线方向20根据位于剪切平面(clipping plane)的厚度21之间的体素数据来生成绘制图像。S卩,在图2的(A)中,当从视线方向20绘制时,成为使用5个切片量的体素数据的绘制。
[0048]在此,如图2的⑶所示,当使视线方向从视线方向20变化为视线方向22 (使绘制图像旋转)时,在基于错切变换的绘制中,如图2的(C)所示,改变体素数据的坐标。即,当从视线方向20进行绘制时,以使用从视线方向22观察时的剪切平面的厚度21所包含的体素数据的方式,重新配置各体素数据。
[0049]从而,在基于错切变换的绘制中,例如,如图2的(C)中的两端的箭头所示,在深度方向欠缺绘制所使用的体素数据,或者当重新配置时由于体素数据间的间隔扩大,因此,有时画质降低。在此,作为画质的降低,例如,能够列举在图像中发生不连续的部分,或者分辨率降低。
[0050]针对这样的画质的降低,例如,考虑根据角度预先准备切片方向不同的多种体素数据,在旋转后重新生成切片方向不同的体素数据。然而,当预先准备多种体素数据时,会消耗多余的存储器容量,并且,针对I体数据必须生成多种体素数据,因此,缺少实时性,难以有效地抑制画质的降低。
[0051]另外,当在旋转后重新生成体素数据时,每当用户使绘制图像旋转时将生成体素数据。在此,在基于错切变换的绘制中,根据绘制的条件(例如,体素数据的尺寸、数据所包含的构造、透明度、剪切平面的厚度等),有时即使画质降低,也是外观上不能识别的程度,每当用户使绘制图像旋转时,由于生成体素数据而在旋转操作后的响应变差,有时难以抑制画质的降低。因此,在第I实施方式所涉及的超声波诊断装置100中,通过以下详细记载的控制部17的处理,能够有效地抑制画质的降低。
[0052]图3是表示第I实施方式所涉及的控制部17的构成的一个例子的图。如图3所示,第I实施方式所涉及的控制部17具有体素数据生成部171、绘制控制部172、以及检测部 173。
[0053]体素数据生成部171生成将体数据坐标变换为笛卡尔坐标系的体素数据。具体而言,体素数据生成部171生成将由图像生成部14生成的体数据由体素输出坐标变换为XYZ坐标的体素数据。图4是用于说明基于第I实施方式所涉及的体素数据生成部171的体素数据生成的一个例子的图。
[0054]例如,体素数据生成部171将图4的㈧所示的体数据在箭头23的方向进行切片,如图4的(B)所示,生成在XYZ坐标上配置有各切片的体素数据。
[0055]另外,体素数据生成部171根据基于后述的检测部173的判定结果,重新生成体素数据。换而言之,体素数据生成部171根据由检测部173检测到的画质信息,并根据视线方向,重新配置构成三维数据的体素数据。另外,针对体素数据的重新生成之后详述。
[0056]返回到图3,绘制控制部172将由体素数据构成的三维数据分割成多个切片区域,将上述多个切片区域根据观察上述体素数据的视线方向重新配置,通过对上述切片区域被重新配置的上述体素数据进行体绘制来生成图像数据。具体而言,绘制控制部172控制图像生成部14,以使得使用由体素数据生成部171生成的体素数据执行基于错切变换的体绘制,生成绘制图像。
[0057]检测部173检测表示由绘制控制部172生成的图像数据的画质的画质信息。具体而言,检测部173直线状地取得由绘制控制部172生成的绘制图像中的亮度信息,根据取得的亮度信息,判定绘制图像的画质是否降低。更具体而言,检测部173对由直线状地取得的亮度信息形成的波形进行傅里叶变换,当包含规定的频率成分时,判定为绘制图像的画质降低。另外,检测部173对由直线状地取得的亮度信息形成的波形进行傅里叶变换,当不包含高于规定的频率的频率成分时,判定为绘制图像的画质降低。
[0058]图5A?图5C是用于说明基于第I实施方式所涉及的检测部173的处理的一个例子的图。在此,在图5A?图5C中,示出在绘制控制部172的控制下通过图像生成部14生成的绘制图像。即,在图5A?图5C中,表示针对通过错切变换生成的绘制图像的处理。
[0059]例如,如图5A所示,检测部173对绘制图像在箭头24的方向存在3根,在箭头25的方向存在2根线状地进行亮度信息的采样。在此,进行采样的方向以及线的数量能够任意地设定。另外,检测部173还能够根据绘制条件确定采样的方向。即,检测部173根据使绘制图像旋转时的旋转的朝向,预测在图像上发生的不连续的部分的朝向,在与预测的朝向正交的方向执行采样。
[0060]并且,检测部173通过对根据线状地采样的亮度信息形成的波形进行分析,来判定绘制图像的画质是否降低。例如,检测部173对线状地采样的亮度信息的波形进行傅里叶变换,当在规定的频率中存在突出强调的成分时判定为在绘制图像中存在不连续部分。列举一个例子,如图5B所示,检测部173对在箭头24的方向进行线采样的亮度信息的波形进行傅里叶变换,当在规定的频率中存在突出强调的成分时,判定为不连续部分26包含在绘制图像中。
[0061]另外,检测部173对线状地采样的亮度信息的波形进行傅里叶变换,当不存在高于规定的频率的频率成分时,判定为绘制图像的分辨率降低。列举一个例子,如图5C所示,检测部173对在箭头24的方向、或者箭头25的方向进行线采样的亮度信息的波形进行傅里叶变换,当不包含高频成分时,判定为绘制图像的分辨率降低。
[0062]在此,体素数据生成部171根据画质信息,切换将检测部173在检测中使用的体素数据向绘制控制部172输出的第I模式和将进行了重新配置后的体素数据向绘制控制部172输出的第2模式。具体而言,当检测部173判定为根据体素数据生成的绘制图像的画质没有降低时,体素数据生成部171将该体素数据向绘制控制部172输出。另一方面,当检测部173判定为根据体素数据生成的绘制图像的画质降低时,体素数据生成部171根据体数据重新生成体素数据,并将重新生成的体素数据向绘制控制部172输出。
[0063]当由检测部173判定为绘制图像的画质降低,重新生成体素数据时,体素数据生成部171基于视线方向,根据体数据生成体素数据。具体而言,体素数据生成部171根据基于由绘制控制部172的控制执行的错切变换的体绘制的视线方向,根据体数据重新生成体素数据。
[0064]图6是用于说明基于第I实施方式所涉及的体素数据生成部171的体素数据的重新生成的一个例子的图。在此,在图6中,示出根据图4所示的体数据的体素数据重新生成。例如,如图6的(A)所示,体素数据生成部171将切片的方向变更为箭头27的方向。并且,如图6的(B)所示,体素数据生成部171将体数据在箭头27的方向进行切片,生成在XYZ坐标上配置了各切片的体素数据。
[0065]在此,体素数据生成部171根据基于绘制控制部172的错切变换的绘制条件,确定切片的方向。即,体素数据生成部171根据绘制图像的旋转角度(对于体数据的视线方向),来确定对体数据进行切片的方向。
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