超声波诊断装置以及超声波二维断层图像生成方法_2

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020中所存储的多个剖面图像的概念图。如图2所示,任意剖面图像创建部0013在三维空间0200指定任意的剖面的剖面数据0202,从剖面数据0202创建剖面图像0205。任意剖面图像创建部0013创建具有由操作者设定的剖面数据0202的法线方向的厚度(或与剖面数据0202平行、且由操作者设定的间隔)的剖面数据0201、0203。任意剖面图像存储部0020存储多个剖面数据0201、0202、0203。剖面图像0205可以是对剖面数据0201、0202、0203进行相加而获得了平滑化效果的剖面图像。
[0046]接下来,详细说明断层图像处理部0021。断层图像处理部0021基于任意剖面图像存储部0020中所存放的多个剖面图像的剖面数据来创建强调了阴影效果的断层图像。
[0047]图3是表示断层图像处理部0021的一例的框图。如图3所示,断层图像处理部0021具备:光源信息设定部0031、光学特性设定部0032、照度切片数据创建部0033以及合成部0034。本实施方式所涉及的超声波诊断装置0001具备:光源信息设定部0031,其设定用于表示照射至对象物的剖面的光源的特性的光源数据;光学特性设定部0032,其设定用于表示包含所述剖面中的亮度信息在内的剖面数据相对于所述光源的光学特性的权重系数;照度切片数据创建部0033,其基于所述光源数据以及所述权重系数来计算与多个所述剖面的座标相应的位置的照度,并基于计算出的所述照度来创建所述多个剖面的照度切片数据;以及合成部0034,其根据所述多个照度切片数据来合成所述对象物的二维断层图像。另外,在本实施方式所涉及的超声波二维断层图像生成方法中,设定用于表示照射至对象物的剖面的光源的特性的光源数据,设定用于表示包含所述剖面中的亮度信息在内的剖面数据相对于所述光源的光学特性的权重系数,基于所述光源数据以及所述权重系数来计算与多个所述剖面的座标相应的位置的照度,基于计算出的所述照度来创建所述多个剖面的照度切片数据,并根据所述多个照度切片数据来合成所述对象物的二维断层图像。
[0048]光源信息设定部0031设定用于表示照射至三维空间中的对象物的剖面的光源的特性的光源数据。光源信息设定部0031生成用于表示光源的强度的光源数据。另外,光源信息设定部0031能调整光源的强度、三维空间上的光源的位置、光源的方向、光源的色调、以及光源的形状当中至少一者来设定光源数据。例如,光源信息设定部0031基于经由控制部0003从操作部0004输入以及设定的光源的方向、光源的强度和光源的色调来生成光源数据。
[0049]光学特性设定部0032设定任意剖面图像存储部0020中所存放的多个剖面数据0201、0202、0203的光学特性。光学特性设定部0032设定用于表示剖面数据(包含剖面中的亮度信息的剖面数据)相对于光源的光学特性的权重系数。照度切片数据创建部0033基于由光源信息设定部0031设定的光源数据和由光学特性设定部0032设定的光学特性(权重系数)来计算配置在多个剖面数据上的照度,从而创建照度切片数据。在创建多个剖面的照度切片数据的情况下,照度切片数据创建部0033基于光源数据以及权重系数来计算与多个剖面的座标相应的位置的照度。
[0050]合成部0034根据所述剖面数据以及所述多个照度切片数据来合成所述二维断层图像。合成部0034根据多个照度切片数据来合成对象物的二维断层图像。合成部0034可以使用多个所述照度切片数据的照度值的平均值、多个所述切片数据的加权加法、以及基于由所述剖面数据的所述亮度信息参照的不透明度表而进行的绘制处理当中至少一者来合成所述二维断层图像。也就是,合成部0034可以通过对多个照度切片数据的各自对应的位置(剖面中的同一座标)的照度值取平均,来合成为I张断层图像。另外,合成部0034可以通过对多个照度切片数据分别加权进行相加(对照度值进行加权相加运算)来合成为I张断层图像。另外,合成部0034能对照度切片数据、以及与照度切片数据对应的剖面数据的亮度进行加权并相加来合成为I张断层图像。也就是,合成部0034能根据剖面数据以及多个照度切片数据合成二维断层图像。
[0051]接下来,使用图4以及图5来说明由光源信息设定部0031设定的光源数据、由光学特性设定部0032设定的光学特性、以及由照度切片数据创建部0033创建的照度切片数据。
[0052]图4是示意性地表示任意的剖面的剖面数据、照度切片数据、以及光源的概念图。如图4所示,与图2同样,在三维空间0200指定任意的剖面的剖面数据0202,并指定与该剖面的剖面数据0202平行的剖面的剖面数据0201、0203。任意剖面图像存储部0020存储多个剖面数据0201、0202、0203。
[0053]照度切片数据0401、0402、0403与剖面数据0201、0202、0203对应。通过计算由光源信息设定部0031设定的光源0400的光到达了剖面数据0201、0202、0203的剖面的情况下的光的强度,来创建照度切片数据0401、0402、0403。
[0054]光源信息设定部0031生成光源0400的光源数据(光源的强度)。光源0400的光在剖面数据0201、0202、0203的剖面所呈现的组织中传播,并在组织中漏出、吸收、散射、或反射。反映了组织中的光的行为(漏出、吸收、散射、反射等)的照度切片数据0401、0402、0403由照度切片数据创建部0033生成。
[0055]光学特性设定部0032设定为了计算照度切片数据0401、0402、0403而使用的剖面数据0201、0202、0203的光学特性。光学特性设定部0032设定用于表示相对于光源的剖面数据0201、0202、0203的光学特性的权重系数。照度切片数据创建部0033从位于光源0400的最近处的剖面数据0201起开始照度运算,直至位于最远处的剖面数据0203为止都进行照度运算。也就是,在图4中,剖面数据0201的剖面成为照度运算开始切片,剖面数据0203的剖面成为照度运算结束切片。
[0056]照度切片数据0401、0402、0403按照从光源0400的最近处到最远处的顺序被创建,并由合成部0034进行合成,从而创建断层图像0404。
[0057]接下来,使用图5来说明照度切片数据创建部0033的构成的一例。如图5所示,照度切片数据创建部0033具备:照度切片数据存储部0501、光源数据保持部0502、二维卷积处理部0503、以及加权加法部0504。照度切片数据创建部0033具备:二维卷积处理部0503,其通过对所述光源数据进行二维卷积积分来生成二维卷积积分数据;以及加权加法部0504,其通过基于所述权重系数对所述光源数据以及所述二维卷积积分数据进行加权加法,来创建所述照度切片数据。另外,照度切片数据创建部0033具备:光源数据保持部0502,其将所述光源数据的初始值和所述加权加法部0504所执行的所述加权加法的结果作为光源切片数据进行保持,通过从所述剖面数据中的照度运算开始切片起至照度运算结束切片为止切换所述剖面数据,并且对所述光源切片数据进行二维卷积积分,来生成二维卷积积分数据,并通过基于所述权重系数对所述光源切片数据以及所述二维卷积积分数据进行加权加法,来创建所述照度切片数据。
[0058]光源数据保持部0502保持光源切片数据。光源切片数据具有在光源信息设定部0031中所设定的光源数据的初始值。在照度切片数据创建部0033开始照度运算之前,光源数据的初始值被设定至光源数据保持部0502。
[0059]二维卷积处理部0503对由光源数据保持部0502保持的光源切片数据(光源数据)进行二维卷积积分,从而生成二维卷积积分数据。二维卷积积分是光源切片数据(光源数据)、与表示散射的特性的卷积内核的二维卷积积分处理,卷积内核由二维的矩阵构成,并由控制部进行设定。加权加法部0504输入二维卷积处理部0503的输出结果即二维卷积积分切片数据、以及由光源数据保持部0502保持的光源切片数据。加权加法部0504通过基于权重系数对光源切片数据(光源数据)以及二维卷积积分切片数据进行加权加法,来创建照度切片数据。权重系数由光学特性设定部0032设定。
[0060]加权加法部0504的结果作为照度切片数据而被存放至照度切片数据存储部0501。另外,作为加权加法部0504的结果的照度切片数据作为光源切片数据而被存放(保持)至光源数据保持部0502。也就是,光源数据保持部0502将光源数据的初始值和加权加法部0504所执行的加权加法的结果作为光源切片数据进行保持。二维卷积处理部0503对由光源数据保持部0502保持的光源切片数据进而执行二维卷积积分。
[0061]接下来,使用图6来详述在加权加法部0504中使用的权重系数的设定。图6的二维权重系数表0601是将由光学特性设定部0032设定的权重系数二维地排列的表,为以所参照的剖面的剖面数据的亮度、以及有效切片厚度这两个作为指标来用于参照二维存放的权重系数的二维表。有效切片厚度是指,有效亮度连续在给定的方向(例如,视线方向)上的剖面数据的切片数。有效亮度值是指,超过预先设定的阈值的亮度值。
[0062]本实施方式中的光学特性通过被设定为基于组织的光学特性来再现光的行为(举动)的权重系数进行规定,并由光学特性设定部0032进行设定。光学特性设定部0032设定具备权重系数的二维权重系数表0601来作为亮度体数据的光学特性。也就是,光学特性设定部0032根据所述剖面数据的亮度、有效亮度连续在给定的方向上的所述剖面数据的切片数(有效切片厚度),来设定所述权重系数。
[0063]针对基于剖面数据的亮度和有效切片厚度这2个指标,从二维权重系数表0601参照的权重系数为a和b这2个的情况进行说明。在对光源切片数据所加的权重系数为a、且对二维卷积积分切片数据所加的权重系数为b的情况下,通过调整a和b的大小,能简便地设定光的行为(散射的程度等)。
[0064]另外,权重系数a和b、以及光源切片数据和二维卷积积分切片数据的加权和被输出至照度切片数据存储部0501。通过将权重系数a和b的合计值设定得较大,能设定被增强的照度,通过将权重系数a和b的合计值设定得
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