超声波图像处理方法以及使用该方法的超声波诊断装置的制造方法_3

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送接收部2的一部分的功能设置在超声波探头侧。例如,也可以在超声波探头侧设置如下功能:基于用于生成从超声波发送接收部2输出的发送电信号的控制信号(以下,设为“发送控制信号”),在超声波探头I内生成发送电信号,并将该发送电信号变换为超声波。此外,也可以在超声波探头侧设置如下功能:在将接收到的反射超声波变换为接收电信号之后,基于该接收电信号而生成后述的接收信号。
[0092]3.显示器8
[0093]显示器8是所谓的图像显示用的显示装置,将来自后述的显示控制部7的图像输出显示在显示画面。在显示器8中,能够使用液晶显示器、CRT、有机EL显示器等。
[0094]<各部分结构>
[0095]接着,说明在超声波诊断装置10中包含的各块的结构。
[0096]1.超声波发送接收部2
[0097]超声波发送接收部2连接到超声波探头I。超声波发送接收部2是基于来自发送接收控制部3的发送控制信号,进行对超声波探头I提供用于使其产生超声波束的脉冲状的发送超声波信号的发送处理的电路。具体而言,超声波发送接收部2例如包括时钟产生电路、脉冲产生电路、延迟电路。时钟产生电路是产生决定超声波束的发送定时的时钟信号的电路。脉冲产生电路是用于产生驱动各振子的脉冲信号的电路。延迟电路是用于按每个振子对超声波束的发送定时设定延迟时间,使超声波束的发送延迟延迟时间而进行超声波束的聚焦或转向的电路。
[0098]此外,进一步,超声波发送接收部2在将基于从超声波探头I取得的反射超声波的接收超声波信号进行放大之后进行AD变换的RF信号进行整相相加,从而生成沿着深度方向连续的音响线信号。并且,进行接收处理,即按照副扫描的顺序,按照时序将音响线信号输出到B模式图像生成部4。
[0099]RF信号例如由多个信号构成,该多个信号由振子排列方向、和超声波的发送方向即与振子排列垂直的方向构成,各信号是将从反射超声波的振幅变换的电信号进行了 A/D变换的数字信号。
[0100]音响线信号是构成整相相加处理后的RF信号的沿着深度方向连续的数据。深度方向是,发送超声波信号从被检者的体表向体内前进的方向。音响线信号构筑由多个信号构成的帧,该多个信号例如由振子排列方向、和超声波的发送方向即与振子排列垂直的方向构成。将通过一次超声波扫描而取得的音响线信号称为帧音响线信号。另外,“帧”是指构筑一张断层图像所需的一个成批的信号的单位。
[0101]超声波发送接收部2重复连续地进行发送处理以及接收处理。
[0102]2.发送接收控制部3
[0103]发送接收控制部3是生成发送控制信号以及接收控制信号,并输出到超声波发送接收部2的电路。在本实施方式中,在发送控制信号以及接收控制信号中,表示发送接收的定时等的信息输出到超声波发送接收部2。
[0104]3.B模式图像生成部4
[0105]B模式图像生成部4是将帧内的各个音响线信号变换为对应于其强度的亮度信号,并将该亮度信号坐标变换为正交坐标系,从而生成帧B模式图像信号的电路。B模式图像生成部4按每个帧逐次进行该处理,并将生成的断层图像输出到B模式图像取得部5。具体而言,B模式图像生成部4对音响线信号实施包络线检波、对数压缩等的处理而进行亮度变换,并将该亮度信号坐标变换为正交坐标系,从而生成B模式图像信号。S卩,B模式图像信号是由亮度来表示了超声波接收信号的强度的信号。由B模式图像生成部4生成的帧B模式图像信号在每次进行超声波扫描时按时序发送到B模式图像取得部5。
[0106]4.B模式图像取得部5
[0107]B模式图像取得部5是包括缓冲器的电路,该缓冲器将由B模式图像生成部4生成的B模式图像信号作为输入,存储在每次进行超声波扫描时按时序发送的帧B模式图像信号。
[0108]此外,在本说明书中,将B模式图像信号或者成为生成B模式图像信号的基础的音响线信号总称为接收信号(超声波接收信号)。
[0109]5.增强处理部6
[0110]增强处理部6由移动量计算部61、增强量计算部62、移动量累积值计算部64、增强校正量计算部65以及B模式图像增强部63构成。
[0111](5.1)移动量计算部61
[0112]移动量计算部61是通过对从B模式图像取得部5取得的多个帧的B模式图像信号表示的亮度取帧间差,从而计算表示帧B模式图像信号中的对象物的移动的移动量的电路。这里,“像素区域中的对象物”是指,像素区域的图像表示的被检体的组织或刺入被检体的组织的穿刺针等的人工物。在本实施方式中,计算表示穿刺针的移动的移动量。具体而言,帧增强量图制作部62从B模式图像取得部5读出包括当前帧的2个以上的帧B模式图像信号,在由I个或者多个像素构成的同一个像素区域间取例如亮度信息的帧间差。并且,在该帧间差的值越大则当前帧B模式图像信号的同一像素区域的移动量越大的条件下,计算移动量。在计算出的帧B模式图像信号中包含的各像素区域的移动量输出到增强量计算部62以及移动量累积值计算部64。
[0113](5.2)移动量累积值计算部64
[0114]移动量累积值计算部64是如下电路:将每个像素区域的移动量,沿着与帧B模式图像信号上的超声波束发送方向大致平行的方向,从位于所述超声波束上游侧端部的像素区域至关注像素区域的位置进行累积,从而计算关注像素区域的移动量累积值,并将在当前帧B模式图像信号中包含的各像素区域作为关注像素区域而计算各像素区域的移动量累积值。
[0115]这里,“与帧B模式图像信号上的超声波束发送方向大致平行的方向”(以后,设为“第一方向”)是指,与B模式图像显示上的超声波束发送方向的角度为±45度以下的方向。此外,“超声波束发送方向”是指,B模式图像显示上的音响线信号的深度方向。例如,在正交坐标上显示了 B模式图像时,在B模式图像上任意地设定的X方向以及y方向中、与B模式图像中的音响线信号的深度方向构成的角度小的方向成为第一方向。
[0116]在本实施方式中,将通过关注像素区域且存在于与第一方向平行的直线上的像素区域的移动量,从位于超声波束上游侧端部的像素区域至关注像素区域的位置进行累积,从而计算关注像素区域的移动量累积值,并通过对在当前帧B模式图像信号中包含的各像素区域进行该处理,从而计算各像素区域的移动量累积值。在计算出的帧B模式图像信号中包含的各像素区域的移动量累积值输出到增强校正量计算部65。
[0117](5.3)增强校正量计算部65
[0118]增强校正量计算部65是基于帧B模式图像信号的各像素区域的移动量累积值,计算对于各像素区域的增强校正量的电路。计算对于各像素区域的增强校正量,使得在超过了各像素区域的移动量累积值的预定基准值时,超过量越大则对于各像素区域的增强量越减少。计算出的对于各像素区域的增强校正量输出到增强量计算部62。
[0119](5.4)增强量计算部62
[0120]增强量计算部62是从移动量计算部61取得各像素区域的移动量,从增强校正量计算部65取得各像素区域的增强校正量,并基于帧B模式图像信号的各像素区域的移动量而计算对于各像素的增强量的电路。计算对于各像素区域的增强量,使得各像素区域的移动量越大则对于该像素区域的B模式图像信号的增强量越增加,且基于对于各像素区域的增强校正量而增强量减少。
[0121](5.5) B模式图像增强部63
[0122]B模式图像增强部63是从B模式图像取得部5取得帧B模式图像信号,从增强量计算部62取得对于帧B模式图像信号的各像素区域的增强量,并对帧B模式图像信号的各像素区域的B模式图像信号实施增强处理的电路。此时,B模式图像增强部63对B模式图像信号实施增强处理,使得增强量越大则对象像素区域的接收信号表示的亮度越被放大。被增强的增强完毕帧B模式图像信号输出到显示控制部7。
[0123]6.显示控制部7
[0124]显示控制部7是使外部连接的显示器8显示基于增强完毕帧B模式图像信号的B模式图像的电路。
[0125]<关于动作>
[0126]说明由以上的结构构成的超声波诊断装置10的动作。图2是表示实施方式I的超声波诊断装置10中的增强处理部6的动作的流程图。
[0127]1.步骤 S201
[0128]在步骤S201中,根据多个帧B模式图像信号而计算各像素区域的移动量。根据帧B模式图像信号的各像素区域的帧间差,检测帧B模式图像信号上的对象物的移动量。具体而言,帧增强量图制作部62从B模式图像取得部5读出包括当前帧的2个以上的帧B模式图像信号,在由I个或者多个像素构成的同一个像素区域间例如取亮度信息的帧间差。这里,帧间差是,当前帧B模式图像信号表示的亮度与在其之前取得的I个以上的帧B模式图像信号表示的亮度的、由I个或者多个像素构成的同一像素区域之间的差。在像素区域由多个像素构成的情况下,能够使用多个像素的平均亮度而计算像素区域间的亮度之差。此夕卜,也可以是在使用3个以上的帧B模式图像信号而取帧间差的情况下,例如计算在2个帧间进行的多个帧间差的结果的平均值或方差值的结构。并且,计算移动量,使得该计算值越大则当前B帧B模式图像信号的同一像素区域的移动量越大。
[0129]2.步骤 S202
[0130]在步骤S202中,将通过关注像素区域且存在于和与超声波束发送方向大致平行的第一方向平行的直线上的像素区域的移动量,从位于超声波束上游侧端部的像素区域至关注像素区域的位置进行累积,从而计算关注像素区域的移动量累积值,在相对于第一方向垂直的第二方向的各位置进行该处理,并对在当前帧B模式图像信号中包含的各像素区域进行该处理,从而计算各像素区域的移动量累积值。
[0131]3.步骤 S203
[0132]在步骤S203中,增强校正量计算部65基于帧B模式图像信号的各像素区域的移动量累积值,计算对于各像素区域的增强校正量。计算对于各像素区域的增强校正量,使得在超过了各像素区域的移动量累积值的预定基准值时,超过量越大则对于各像素区域的增强量越减少。
[0133]4.步骤 S204
[0134]在步骤S204中,增强量计算部62基于从移动量计算部61提供的各像素区域的移动量和从增强校正量计算部65提供的各像素区域的增强校正量,计算对于帧B模式图像信号的各像素的增强量。计算对于各像素区域的增强量,使得各像素区域的移动量越大则对于该像素区域的B模式图像信号的增强量越增加,且基于对于各像素区域的增强校正量而增强量减少。
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