JP5116438B2 - 超音波撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、医療用の超音波撮像装置に関し、特に周波数コンパウンド処理のパラメータの最適化に関する。

コンパウンド処理は、複数の異なる方向の信号を平均加算することによりスペックルを平滑化し、微小なコントラスト差の見え方を改善する。特に周波数コンパウンド処理は低周波数成分及び高周波数成分をそれぞれ信号処理した後、加算することにより方位分解能そのもの及び関心画像領域にわたる分解能の均一性を改善する。

従来の周波数コンパウンド処理は、スペックル低減量の定量的な評価方法の研究にはじまり（非特許文献１）、２分割の場合の分割方法とスペックル低減量の関係を明らかにした研究や（非特許文献２）、分割数は２〜５帯域程度とし、深度によって分割帯域の中心周波数や係数を連続的に変化させ、質感の連続性を保つ方法（特許文献１）、スペックルの低減量とトレードオフの関係にある距離分解能の低下を抑えるために狭帯域信号の他にそれらを包合する広帯域信号も分割信号にする方法が開示されている（特許文献２）。

William F.W. et al, The Application of K-Space in Pulse Echo Ultrasound, IEEE Transactions on Ultrasound 45(3), 541-558(1998) H. E. Melton, Jr. and P. A. Magnin, A-Mode Speckle Reduction with Compound Frequencies and Compound Bandwidths, Ultrasonic Imaging, 159-173(1984) 特願２００１−１８４６７７号公報 特開２００１−１７００４９号公報

しかし、上記従来技術では、任意の数又は間隔に帯域を分割する場合の、分割帯域の中心周波数及び帯域幅の値の最適値は定量的に評価されておらず、周波数コンパウンド処理におけるパラメータのさらなる最適化に対して未解決の問題が依然として残っていた。

本発明の目的は、周波数コンパウンド処理におけるパラメータを最適化可能な超音波撮像装置を提供することにある。

本発明の超音波撮像装置は、超音波を送信あるいは受信する複数の素子からなる探触子と、前記複数の素子によって受信された超音波信号を整相加算する整相部と、前記整相加算された超音波信号に周波数コンパウンド処理を行う周波数コンパウンド処理部と、前記周波数コンパウンド処理された信号から超音波画像を生成する超音波画像生成部と、前記生成された超音波画像を表示する表示手段と、を備えた超音波撮像装置において、前記周波数コンパウンド処理部は、前記整相加算された超音波信号を任意数の周波数帯域に分割する周波数分割部と、前記分割された帯域に前記整相加算された超音波信号を分割して前記任意数に対応する帯域分割信号をそれぞれ検波して任意数の帯域別検波信号とする帯域別検波部と、前記任意数の帯域別検波信号を所定の加算係数により加算する加算出力部と、を備える。

加算係数は、帯域分割した受信信号の信号強度を正規化後、加算前に乗算して信号を増減する係数としてもよい。また、加算係数は、帯域分割した受信信号の信号強度を正規化してすべての帯域での信号強度を１とし、その後、加算係数を乗算して、信号加算時の信号強度が加算係数と比例するように信号を増減するための係数としてもよい。

本発明によれば、周波数コンパウンド処理におけるパラメータを最適化可能な超音波撮像装置を提供することができる。

以下では、処理パラメータとスペックル低減効果の定量的な関係及び最適設定の導出について説明する。

最適設定は、具体的にはスペックル低減効果を大きくする第一の条件がΔｆ_ij＝｜ｆ_i−ｆ_j｜を小さくすること、あるいは帯域幅の比ｐ_ij＝σ_i／σ_jを小さくすることであり、さらに条件
ｃ₁√σ₁＝ｃ₂√σ₂＝．．．＝ｃ_n√σ_n
を満たす場合に最大の効果が得られ、約８０％以上の効果を得るための範囲が、

として、
σ／μ≦０．５
を満たすことである。なお、導出の説明は次の順番で行う。
（１）ＳＳＮＲの定義
（２）ｎ分割への拡張
（３）特殊関数の近似
（４）実効係数の定義
（５）行列としての性質を考える
（６）対角要素と非対角要素に分けて考える
（７）対角成分の評価（最適設定）
（８）非対角成分の評価
（９）誤差の見積もり

（１）ＳＳＮＲの定義
スペックルの量はSpeckle Signal Noise Ratio（ＳＳＮＲ）という指標で評価される。ＳＳＮＲはビデオ信号の平均をμ_a、分散をσ_aとして以下のように定義される。

ＳＳＮＲ＝μ_a／σ_a
なお、スペックルの低減効果は、基準信号のＳＳＮＲで、評価する信号のＳＳＮＲを割って正規化した値で評価する。基準信号の中心周波数、帯域幅は任意でよい。ビデオ信号の強度分布はレイリー分布であり、レイリー分布の平均値は分散に比例することから、コンパウンド処理を行わない信号のＳＳＮＲは中心周波数、帯域幅のとり方によらず一定である。

（２）ｎ分割への拡張
ｎ個のビデオ信号ａ_i（ｉ＝１、２、…、ｎ）に係数ｃ_iをかけて加算した信号

のＳＳＮＲは各ビデオ信号強度の平均をμ_ai、分散をσ_ai、相関係数をρ_aiajとして式(1)のように表される。ここで、ｉ＝１、２、…、ｎであり、ｎは分割数である。式(1)は、非特許文献２において２分割で加算係数が等しい場合に述べられているＳＳＮＲを発明者がｎ分割、任意の加算係数の場合に拡張したものである。

（３）特殊関数の近似
式(1)を信号周波数コンパウンドの処理パラメータ（帯域分割数ｎ、中心周波数ｆ_i、帯域幅σ_i、加算係数ｃ_i（ｉ＝１、２、…、ｎ））の関数に書き直すことを考える。

散乱体を平均周波数ｆ_sのポアソン分布（下式(2)）で表せるとし、分割後のＲＦ信号ｓ_iはキャリア周波数がｆ_ti、分散σ_tiのガウシアンパルス（下式(3)）とする。このときＲＦ信号間の相関Ｒ_titjは式(4)、相関係数ρ_titjは式(5)となる。

検波後のビデオ信号間の相関Ｒ_aiajは、第１種完全楕円積分Ｋ、第２種完全楕円積分εを使って式(6)のように表される。これら特殊関数で書かれた部分は、処理としては、ｆ_cを周波数シフト量としてＲＦ信号にsin（ｆ_c×ｔ）、cos（ｆ_c×ｔ）をかけて周波数シフトしたＩＱ信号を得、ローパスフィルタをかけた後、自乗和を取ってビデオ信号を得た処理を表す。

ここで、発明者はρ_aiajをρ_titjの有理式で表す高精度（Ｒ²＝０．９９８）な近似である式(7)を見出し、式(1)を信号周波数コンパウンドの処理パラメータ（帯域分割数ｎ、中心周波数ｆ_i、帯域幅σ_i、加算係数ｃ_i（ｉ＝１、２、…、ｎ））の関数である式(8)に書き直すことを可能にした。

ただし、分割したビデオ信号の平均・分散がＲＦ信号の分散の２乗根に比例することを用いている。すなわち、ＲＦ信号のパルス幅σ_tiと帯域幅σ_fiはフーリエ変換の関係にあるので式(9)のように逆数になり、また、ＲＦ信号強度の確率分布を考えると、エッジワース展開の第１項で近似でき、分散σ_siがパルス幅σ_tiとポアソン分布の代表値ｆ_sに逆比例する（式(11)）ガウシアン（式(10)）になる。分散σ_siは散乱体の周波数及び受信パルスのパルス幅が大きいほど小さい。これは平均極限定理からも直感的に納得される。さらにビデオ信号ａ_iの確率分布を考えると、これは式(12)のようなレイリー分布になる。平均と分散は式(13)(14)のようにパルス幅に比例する。以上より、ビデオ信号の平均μ_ai、分散σ_aiは、ＲＦ信号のすなわち周波数コンパウンドのローパスフィルタの帯域幅の２乗根に比例する（式(15)(16)）。

（４）実効係数の定義
式(8)のように、ＳＳＮＲを信号周波数コンパウンドの処理パラメータの関数として表現できたが、２分割で６変数、３分割で９変数となり、任意の分割数の場合に最適値を求めるのは直感的にもシミュレーションでもこのままでは難しい。そこで発明者はＳＳＮＲの実効的な変数による表現として式(17)を導いた。実効的な変数は、分割信号の重み係数と帯域幅の２乗根の積ｃ_i√σ_fi、各帯域の帯域幅の比ｐ_ij、２帯域の帯域幅の大きい方の値ｆ_ijmax、２帯域の中心周波数の差Δｆ_ijである。

実効変数に中心周波数ｆ_iが入らなかったことから、ＳＳＮＲは分割帯域の中心周波数の差にはよるが、中心周波数の平均には影響されないということがわかる。

（５）行列としての性質を考える
実効変数によるＳＳＮＲの表現である式(17)を眺めて処理パラメータの最適化を考えると、式(17)は式(18)を要素とする行列（式(19)）で表されていることがわかる。そこで、処理パラメータの最適設計を式(19)で表される行列の性質として考えると、シンプルになることがわかる。

（６）対角要素と非対角要素に分けて考える
式(17)で表されるＳＳＮＲの分子は、式(18)で表される行列の対角要素の２乗根の和、分母は全要素の和の２乗根になっている。ＳＳＮＲは大きい方がよいので、分母は小さい方がよい。これは行列の有効要素が少ないことを意味する。一方、行列要素は（ｃ_i√σ_i）と（ｃ_j√σ_j）の積に２ｐ_ij／（１＋ｐ_ij ²）とexp[−（２／（１＋ｐ_ij ²）（Δｆ_ij／σ_fmaxij））が掛かった形になっている。中心周波数の大きさの順に番号付けをしたと仮定すると、対角には（ｃ_i√σ_i）と（ｃ_j√σ_j）の積のみが残り、非対角要素は２ｐ_ij／（１＋ｐ_ij ²）によって級数的に、あるいはexp [−（２／（１＋ｐ_ij ²）（Δｆ_ij／σ_fmaxij））]によって指数的に、対角から離れるほど値が小さくなっていく。参考のために、図１にｐ_ij及びΔｆ_ijを変えた場合のＳＳＮＲを計算して示した。ｐ_ijとΔｆ_ij以外は後述の最適値に設定している。最大値が√２で、ｐ_ijを小さくしてもΔｆ_ijを大きくしても最大値に収束させられることがわかる。

このことは、要素の値が小さくなるのは分割信号間の独立性が高くなることを表し、信号間の独立性を高める方法には、帯域幅の比を小さくする方法と中心周波数を離す方法の２通りがあることがわかる。行列要素の大きさを独立性と結びつけて考えると、対角要素が最大になり、対角から離れるにしたがって小さくなるのは自然に納得される。以上より、ＳＳＮＲの最適化は対角要素と非対角要素に分けて考えられることがわかる。すなわち、ＳＳＮＲに最も寄与するのは有効な行列要素数であり、２ｐ_ij／（１＋ｐ_ij ²）あるいはexp [−（２／（１＋ｐ_ij ²）（Δｆ_ij／σ_fmaxij））]の設定（式(20)(21)）によって非対角成分を実質的に０にできる。このとき、単純に考えると有効な行列要素数はｎ²からｎになる。最大設定は、こうして得られた対角行列（式(20)）の対角要素（ｃ_i√σ_i）の設定による。

以上をまとめると、次のようになる。分割信号を独立になるようにとるとＳＳＮＲが大きくなる。信号同士を独立にする方法は帯域幅の比を小さくする方法と中心周波数を離す方法の２通りがあり、前者は級数的、後者は指数的にＳＳＮＲに影響する。これを行列で考えると、非対角要素を実質０にすることに相当し、このとき有効要素数はｎ²からｎになる。

（７）対角成分の評価（最良設定）
式(20)(21)によって対角要素のみを有効にした場合、ＳＳＮＲの変数は式(22)のように分割数個のみ（ｃ_i√σ_i）になる。

このときＳＳＮＲを最大にする設定は、簡単に式(23)と求まる。

すなわち、全ての分割信号の加算係数を帯域幅の２乗根に逆比例させると各分割信号からの寄与が等しくなり、最良のＳＳＮＲが得られる。この条件は、次式(24)のように表される。

図２、図３は、条件式(24)を満たすことによる効果を示す数値実験結果である。数値実験は次の手順で行った。
(i) 散乱体を８１９２点の［０、１］の一様乱数で表す
ただし、サンプリング周波数ｆ_sを３２ＭＨｚとみなした。
(ii) 分割数は２とする

(iii) 乱数のフーリエ変換をｆ_tiだけ周波数シフトし、分散σ_fiのガウシアンフィルタで低域濾過し、ＩＱ信号の２乗和の２乗根をとって分割信号のビデオ信号とした
ただし、低域側の帯域は中心周波数ｆ_t1＝２ＭＨｚ、分散σ_fi＝０．５ＭＨｚで固定とし、高域側の帯域は中心周波数は１０ＭＨｚで固定（１０ＭＨｚを低域側の信号と実質的に独立になる程度に充分離れた値とみなす）、分散σ_fiを０．５ＭＨｚ、２．５ＭＨｚ、５ＭＨｚの３通り設定した。図２（ａ）が低域のビデオ信号ａ₁、図２（ｂ）（ｃ）（ｄ）が高域のビデオ信号ａ₂であり、それぞれ０．５ＭＨｚ、２．５ＭＨｚ、５ＭＨｚの場合である。また、上段はＲＦ信号の周波数分布の実数部、中段がＲＦ信号の周波数分布の虚数部、下段がビデオ信号である。

(iv) 帯域幅を固定して、最適な加算係数を数値的に求める
低域のビデオ信号ａ₁と高域のビデオ信号ａ₂をそれぞれ係数ｃ₁、ｃ₂をかけて足し合わせ、その加算信号の平均μ₁₊₂と分散σ₁₊₂を求めてＳＳＮＲ₁₊₂を計算し、ＳＳＮＲ₁で規格化した。図２（ｃ）に相当する２．５ＭＨｚ（σ₂／σ₁＝５）の場合の計算結果を、ＳＳＮＲ₁₊₂をたて軸、係数の比ｃ₂／ｃ₁を横軸として図３（ａ）に示した。なお、σ₂／σ₁の値が異なっても定性的にはほぼ同じグラフが得られることを、図２（ｂ）や図２（ｄ）の場合で確認した。図３（ａ）では係数のとり方によってＳＳＮＲが変わっているので、最大のＳＳＮＲ効果を与える係数４０２（１／√５〜０．４５）を求めた。次に、この処理をσ₂／σ₁の値を１〜１０まで０．２刻みに設定して繰り返し、各σ₂／σ₁とＳＳＮＲを最大にするｃ₂／ｃ₁を図３（ｂ）にドット４０３としてプロットした。

４０３１が図２（ａ）と（ｂ）のビデオ信号を加算した時系列から得られた結果、同様に４０３２が（ａ）と（ｂ）、４０３３が（ａ）と（ｃ）から得た結果である。図３（ｂ）の４０３２は図３（ａ）の４０２に相当する。曲線４０４は本発明による最適設定（ｃ₂／ｃ₁）＝（σ₂／σ₁）^０．５を表す。この曲線４０４に数値結果４０３がよく沿っている。（σ₂／σ₁）が８以上で生じている（ｃ₂／ｃ₁）の小さい方へのずれは、図２（ｄ）と図２（ａ）の上２段同士を比べてもわかるように、分割信号の独立性が低下したためだと解釈できる。以上より、本発明の最適設定である式(24)が妥当だということが証明された。

上記パラメータ設定は、処理パラメータとスペックル低減効果の定量的な関係を明らかにしてその関係をもとに最適値を求めた結果であり、上記のパラメータ設定によれば、任意の分割数の場合にコントラスト分解能を最大限に向上させることができる。

なお、これらの分割帯域のビデオ信号のＳＳＮＲは、ＲＦ信号が直流成分を含まなければ（散乱強度を［０、１］で定義したため直流成分がある。［−１、１］で定義すれば直流成分はない）分割のしかた（中心周波数、帯域幅、強度）によらず一定であることは、理論的にも（レイリー分布のＳＳＮＲは定数）計算によっても確認できる。

（８）非対角成分の評価
最適設定は、式(20)(21)によって非対角成分を実質的に０にし、式(24)のように対角成分ｃ_i√σ_iを等しくすることだと求められた。最適設定を行った場合、対角成分に比べると非対角成分の寄与は有意に小さいが、非対角成分からＳＳＮＲへの寄与を最小にする条件を求めてみる。解くべき式は式(25)となり、分割信号の帯域幅と中心周波数が独立には決まらないことがわかる。

この解は関数形には書き下せないが、たとえば分割数ｎ＝３の場合、典型例が式(26)のように求められ、帯域が重ならないように中心周波数と帯域幅を決めることにあたることがわかる。

（９）誤差の見積もり
最適設定の誤差とＳＳＮＲの劣化度の関係を考える。理論的には、ＳＳＮＲの定義より、ＳＳＮＲはｃ_i√σ_iの平均μと分散σによって、次のように表される。

これより、ＳＳＮＲがｐ√ｎ以上であるための条件は
σ／μ≦（１−ｐ²）／ｐ²）^0.5
となる。ｐ＝０．８の場合、σ／μ≦０．５ である。また、この結果は次の数値実験により証明される。

（σ₂／σ₁）を決めたときの（ｃ₂／ｃ₁）と（ＳＳＮＲ₁₊₂／ＳＳＮＲ₁）の関係（図３（ａ）曲線４０１、すなわち図４中の曲線４０１）を用いて加算係数ｃ_iが最適設定からずれた場合のＳＳＮＲの低下量を評価した。ＳＳＮＲを最大値から２０％の低下を許容した場合の（ｃ₂／ｃ₁）の範囲５０１と５０％の低下を許容した場合の（ｃ₂／ｃ₁）の範囲５０２は上記の理論値と一致した。なお、図４の極値の左と右は、右をｃ₂／ｃ₁、左をｃ₁／ｃ₂とスケールしなおすと対称になる。

また、図５に、最適なパラメータで加算した場合と、理論的には２０％のＳＳＮＲが低下するパラメータで加算した場合のコントラストの違いを計算した。計算において、計算点は８０９２点の時系列とし、コントラスト分解能を見るために、図４の最下段に示すように散乱体強度を２０４８点ごとに１、３、６、１０とした。この散乱体強度の信号を、図１（ａ）に相当する中心周波数２ＭＨｚ、帯域幅σ＝０．５ＭＨｚの信号と、図１（ｃ）に相当する中心周波数１０ＭＨｚ、帯域幅σ＝２．５ＭＨｚの信号とに分割した。後者の時間軸上の信号を図５（ａ）に示した。さらに、この分割信号を、理論値によれば５０％ＳＳＮＲが低下するｃ₂／ｃ₁＝２．２で加算した結果の時間軸上の信号を図５（ｂ）、最適な値であるｃ₂／ｃ₁＝１／√５で加算した結果の時間軸上の信号を図５（ｃ）に示した。図５（ｄ）は図５（ａ）（ｂ）（ｃ）の強度表示である。時間軸上の表示及び強度表示において、図５（ａ）より図５（ｂ）、図５（ｂ）より図５（ｃ）の方が散乱体強度分布の差を見出しやすいことがわかる。

以上のような構成をとることにより、任意の分割数の場合に、理論値に基づいてコントラスト分解能を最大限に向上させる周波数コンパウンドパラメータを得ることができる。

より詳しくは、非対角要素を実効的に０にすることで実効要素数がｎ²からｎになり、ＳＳＮＲは１から最大√ｎに向上させられる。非対角要素を０にすることは分割信号の独立性を高めることにあたる。その方法としては、中心周波数を遠ざける方法と帯域幅の比を小さくする方法の２通りがあり、前者は指数的、後者は級数的な効果を持つ。独立性の高い信号を加算することで、ＳＮ比を向上させることができる。

また、ＳＮ比の向上量は信号数が多いほど大きく、信号数がｎのとき最大√ｎである。この√ｎという最大値は、加算する信号が独立なだけでなく各信号の寄与が等しい場合に得られる。さらにこの最良値は各信号の寄与がばらつくほど劣化し、各信号の寄与をあらわすｃ_i√σ_iの平均がμ、分散がσのとき１／（１＋（σ／μ）²）^0.5倍になる。劣化が８０％の場合σ／μは０．５である。

なお、超音波画像の画質は、通常、感度、距離分解能、コントラスト分解能の３つの指標で評価される。これらの指標のどの２つもトレードオフの関係にあり、３つの指標は３つ巴の関係にある。本発明は、最適な画質を得るための撮像処理パラメータの設定方法に関し、より詳しくはコントラスト分解能を最大にする方法を述べているが、他の２つの指標ともバランスをとることを考慮して、帯域分割数は３以上とした。ただし、高周波イメージングなど、コントラスト分解能のみを改善すればよい場合には、帯域分割数は２でもよい。

また、本発明の超音波撮像装置では、中心周波数ｆ_i（ｉ＝１、２、…、ｎ）は送信信号の中心周波数の整数倍である高調波周波数、中心周波数の分数倍である分調波周波数、送波パルスの周波数が複数の帯域から成る場合はその和周波、差周波にあたる周波数の１つ以上を含む前記中心周波数ｆ_i（ｉ＝１、２、…、ｎ）は探触子ゲインの中心周波数の整数倍であるＮ倍高調波周波数を含む。このような構成をとることにより、高周波イメージングの場合にも、理論に基づいた最適パラメータにより、コントラスト分解能を最大にすることができる。

あるいは、本発明の超音波撮像装置では、中心周波数ｆ_i（ｉ＝１、２、…、ｎ）は探触子ゲインの極大値を与える周波数を含む。このような構成をとることにより、整合層やバッキングを使った広帯域化などによって生じる探触子ゲインの位相の不連続性に従って分割する場合にも、理論に基づいた最適パラメータにより、コントラスト分解能を最大にすることができる。この場合、位相をそろえ、かつコントラスト分解能を改善するため、音軸方向の尾引きとコントラスト分解能の両方を最適化することができる。

あるいは、本発明の超音波撮像装置では、加算係数ｃ_i（ｉ＝１、２、…、ｎ）は中心周波数ｆ_iでの受信信号強度とする。このような構成をとることにより、探触子のゲインの分布形を保存する場合にも、理論に基づいた最適パラメータにより、コントラスト分解能を最大にすることができる。

あるいは、本発明の超音波撮像装置では、中心周波数ｆ_i（ｉ＝１、２、…、ｎ）は造影剤の共鳴周波数の分数倍あるいは整数倍を含む。このような構成をとることにより、造影剤を用いた場合にも、理論に基づいた最適パラメータにより、コントラスト分解能を最大にすることができる。

あるいは、本発明の超音波撮像装置では、中心周波数ｆ_i、帯域幅σ_i（ｉ＝１、２、…、ｎ）は、基本波成分、高調波成分、及び、送波パルスの周波数が複数の帯域から成る場合には、その和周波成分及び差周波成分を含まない領域を分割信号の周波数領域とする。このような構成をとることにより、造影剤を用いた場合に、造影剤由来の信号を他の信号と精度よく分離し、かつ、理論に基づいた最適パラメータによってコントラスト分解能を最大にすることができる。

あるいは、本発明の超音波撮像装置では、中心周波数ｆ_i、帯域幅σ_i（ｉ＝１、２、…、ｎ）は、位相特性が変化しない周波数領域のみを切り出す値とする。このような構成をとることにより、泡が崩壊するタイプの造影剤を用いた場合に、造影剤由来の信号を他の信号と精度よく分離し、かつ、理論に基づいた最適パラメータによってコントラスト分解能を最大にすることができる。

以上３つの構成のより詳しい説明はつぎのようである。
造影剤イメージングを行うと高調波、分調波が生じる。よって、造影剤イメージングの場合の基本的な設定では、中心周波数ｆ_iは造影剤の共鳴周波数の分数倍あるいは整数倍を含むようにする。

さらに、造影剤イメージングを行うと高調波、分調波が生じるが、より詳しくは、音圧の大きさによって高調波、分調波の出現有無はことなる。比較的低音圧で高調波が２、３、…、の順に生じ、次にある閾値音圧で１/２、３/２、…の分調波が生じる。分調波まで生じる音圧では、高調波、分調波のオーダーはほぼ同じであり、その結果周波数分布は明確なピークが見出しにくい、ブロードな分布になる。

分調波の生じる値以上の音圧で造影剤イメージングを行う場合、このように造影剤からの信号の周波数分布はブロードで局所性が低くなり、造影剤由来の信号を他の信号と精度よく分離するには造影剤特有の周波数分布を指定する以外のアプローチが必要になる。考えられるアプローチは２つあり、１つは造影剤の周波数分布より局所性の高い信号を除去するというもの、もう１つは強度の周波数分布以外の特徴を用いて造影剤由来の信号を分離するものである。

前者は、詳しくは、組織から生じる高調波成分（ティッシュハーモニック；ＴＨＩ）は基本周波の他は高調波のみで分調波は生じない。このため、造影剤由来の信号よりは周波数分布の局所性が高い。そこで、造影剤信号を背景と考え、周波数的に局在している他の信号成分、主には基本波及び組織由来の高調波（ＴＨＩ成分）を取り除いた残りを造影剤由来成分とみなせば、造影剤由来の信号を他の信号と精度よく分離できる。基本波及び組織由来の高調波（ＴＨＩ成分）の取り除く本アプローチの実現方法としては、パルスインバージョンなどが現在実施され、その有効性が実証されている。この場合、具体的には、中心周波数ｆ_i、帯域幅σ_iは、基本波成分、高調波成分、及び、送波パルスの周波数が複数の帯域から成る場合は、その和周波成分及び差周波成分を含まない領域を分割信号の周波数領域とする。

後者は、詳しくは、ソナゾイドに代表される破壊型の造影剤の場合、破壊に伴ってδ関数状の音圧時系列が生じ、これによって高調波側の周波数分布が振幅も位相もほぼ完全にフラットになる。このため、位相特性が変化しない周波数領域のみを切り出す構成とする。

あるいは、本発明の超音波撮像装置は、前記中心周波数ｆ_i、帯域幅σ_i、加算係数ｃ_i（ｉ＝１、２、…、ｎ）を、画質指標であるＩ₁（音響パワー）、Ｉ₂（距離分解能）、Ｉ₃（コントラスト分解能）

の、ｋ_iを任意の定数とした線形和で表される関数

を最大にする値とする。このような構成をとることにより、コントラスト分解能のみでなく、音響パワー及び距離分解能に対しても周波数コンパウンドの処理パラメータを最適化することができる。本構成によれば、任意の重みｋ_iでコントラスト分解能、音響パワー及び距離分解能を最適化すること、及び、コントラスト分解能、音響パワー、距離分解能の１つ以上を一定としてそれ以外を任意の重みｋ_iで最適化することができる。この結果、コントラスト分解能、音響パワー及び距離分解能の重要性が異なる撮像部位・目的に対しても最適な画質を得ることができる。

あるいは、本発明の超音波撮像装置では、中心周波数ｆ_i、帯域幅σ_i、加算係数ｃ_i（ｉ＝１、２、…、ｎ）を、中心周波数ｆ_0j、帯域幅σ_0jである受信信号のｊ番目の帯域にｉ番目の分割帯域の中心周波数ｆ_iが含まれるとして、条件
（ｆ_0j（１−σ_0j／２）≦ｆ_i≦ｆ_0j（１＋σ_0j／２））∧（σ_i≦σ_0j） （ｉ＝１、２、…、ｎ）
の下で前記評価関数Ｊを最大にする値とする。このような構成をとることにより、入力信号の周波数分布が異なる場合にも、可能な限りＳＳＮＲを最大にする処理パラメータを得ることができる。その結果、入力信号の周波数分布が平均より大きく逸脱した肥満患者や組織変性をした患者に対しても、可能な限り最良の画質を得ることができる。

あるいは、本発明の超音波撮像装置は、画質指標であるＩ₁（音響パワー）、Ｉ₂（距離分解能）、Ｉ₃（コントラスト分解能）の係数ｋ_iを、重要度を決める定数である実数、あるいは、前記画質指標が一定という制約条件を課すことを意味するラグランジュの未定係数に設定する評価重み係数入力手段、前記評価関数Ｊを最大にする際の制約条件を入力する制約条件入力手段のうち１つ以上を有する。このような構成をとることにより、ユーザーが判断した患者の生体特性の判断や撮像部位・目的を反映して撮像を行うことができる。

あるいは、本発明の超音波撮像装置は、中心周波数ｆ_i、帯域幅σ_i、加算係数ｃ_i（ｉ＝１、２、…、ｎ）を、直流成分を含まないように設定する、あるいは、周波数コンパウンド処理の前に直流成分を除去する手段を有する。このような構成をとることにより、理論と実装のずれを小さくすることができる。

次に、本発明の実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。
まず、図６を用いて本発明の超音波撮像装置の構成について説明する。図６（ａ）は、本発明の超音波撮像装置の構成の一例を表すブロック図である。探触子１は複数の素子から構成される。装置本体２は、送受分離スイッチ３、送信ビームフォーマ４、増幅手段５、受信ビームフォーマ６、信号処理部７、メモリ８、表示手段９、入力手段１０、制御部１１を有する。受信ビームフォーマ６は、整相部６１と周波数コンパウンド処理部６２を含む。周波数コンパウンド処理部６２はさらに、最適パラメータ算出部６２１、帯域分割部６２２、帯域別検波部６２３、加算出力部６２４を含む。

送信ビームフォーマ４で生成された超音波パルスが送受分離スイッチ３を経て探触子１から生体に送信され、生体から反射した超音波を探触子１が受信する。受信信号は送受分離スイッチ３を経て増幅手段５に入力されて増幅され、受信ビームフォーマ６が整相加算してＳＮ比を増強する。信号処理部７には受信ビームフォーマ６が出力した受信信号が入力され、画像化を行う。作成された画像はメモリ８に格納された後、読み出し・補間されて表示手段９に表示される。なお、これらの処理は制御手段１１によって制御される。

周波数コンパウンド処理部６２の詳細を、図６（ｂ）及び図７を用いて説明する。図７は本発明の超音波撮像装置の周波数コンパウンド処理部の処理を説明する処理フローである。周波数コンパウンド処理部６２は、整相部６１が整相した信号が入力され、処理を開始する。処理を開始すると、最適パラメータ算出部６２１が後述する処理により最適なパラメータを算出し（Ｓ８１）、その処理パラメータに従って帯域分割部６２２がバンドパスフィルタを用いて信号をｎ本に分割し（Ｓ８２）、帯域別検波部６２３がｎ本それぞれの信号を検波し（Ｓ８３）、加算出力部６２４が検波したｎ本の信号それぞれの信号強度を算出し（Ｓ８４）、出力信号強度が、計算した加算係数になるように検波信号強度を増減した後（Ｓ８５）、ｎ本の信号を加算し出力する（Ｓ８６）。

最適パラメータ算出部６２１が最適なパラメータを算出する処理（Ｓ８１）の詳細を、図８を用いて説明する。図８は最適パラメータ算出部６２１の処理を説明する処理フローである。最適パラメータ算出部６２１には整相部６１が整相した信号が供給され、処理を開始する。処理を開始すると、５個のステップによって処理パラメータの定義域を設定する。

第１のステップＳ８１１では、受信信号の周波数分布を検出してそれから検出した、あるいはあらかじめ仮定した数値を装置内に格納しておいた受信信号の周波数分布を帯域数ｎ₀、中心周波数ｆ_0j、帯域幅σ_0j（ｊ=１、２、・・・、ｎ₀；ｎ₀は受信信号の帯域数）に換算し、条件１
（ｆ_0j（１−σ_0j／２）≦ｆ_i≦ｆ_0j（１＋σ_0j／２））∧（σ_i≦σ_0j） （ｉ＝１、２、…、ｎ、ｊ＝１、…、ｎ₀）
を設定する。

第２のステップＳ８１２では、装置スペックから自動的に決まる、あるいはユーザーの恣意的な設定により、帯域分割数nの上限ｎ_maxを設定し、条件２
ｎ≦ｎ_max
を設定する。

第３のステップＳ８１３では、必要なＳＳＮＲの下限ＳＳＮＲ_minをユーザーが設定し、条件３
ｎ_min≦ｎ
ｎ_min=［ＳＳＮＲ_min ²］
を設定する。ただし［ ］はガウス記号である。本ステップはなくてもよい。

第４のステップＳ８１４では、装置のフィルタ特性などから分割帯域の帯域幅σ_iの下限σ_minを設定し、条件４
σ_min≦σ_i （ｉ＝１、２、…、ｎ）
を設定する。

第５のステップＳ８１５では、ノイズレベルなどから分割帯域の加算時の信号強度ｃ_iの下限ｃ_minを設定し、条件５
ｃ_min≦ｃ_i （ｉ＝１、２、…、ｎ）
を設定する。以上、処理パラメータの定義域を設定する処理はＳ８１１からＳ８１５である。

次に、処理Ｓ８１１からＳ８１５から決まるｎ、ｃ_i、σ_i、ｆ_iの定義域で
ｃ₁√σ₁＝ｃ₂√σ₂＝．．．＝ｃ_n√σ_n
を満たすｎ、ｃ_i、σ_i、ｆ_iを計算する。ｎ、ｃ_i、σ_i、ｆ_iが一意に決まらない場合は、式(19)の行列要素の和が最小になるパラメータを選び、最適なパラメータとして出力する。

なお、処理Ｓ８１６では、

として、条件
ｃ₁√σ₁＝ｃ₂√σ₂＝．．．＝ｃ_n√σ_n
の代わりに次の条件を用いてもよい。
σ／μ≦０．５

また、処理Ｓ８１６では、ε_pijを１以下の小さい値、ｄｆ_ijを受信信号の帯域幅を信号分割数で割った値などとして、条件
ｃ₁√σ₁＝ｃ₂√σ₂＝．．．＝ｃ_n√σ_n
の代わりに次の条件を用いてもよい。

ｃ₁√σ₁＝ｃ₂√σ₂＝．．．＝ｃ_n√σ_n
ｄｆ_ij≦Δｆ_ij
ｐ_ij≦ε_pij

中心周波数の整数倍である高波周波数をｆ_THIi、中心周波数の分数倍である分調波周波数をｆ_TSHIi、送波パルスの周波数が複数の帯域から成る場合はその和周波、差周波にあたる周波数をｆ_Si、ｆ_Miとして、条件
ｃ₁√σ₁＝ｃ₂√σ₂＝．．．＝ｃ_n√σ_n
の代わりに次の条件を用いてもよい。

ｃ₁√σ₁＝ｃ₂√σ₂＝．．．＝ｃ_n√σ_n
ｆ₁＝ｆ_THIi
ｆ₂＝ｆ_TSHIi
ｆ₃＝ｆ_Si
ｆ₄＝ｆ_Mi

また、処理Ｓ８１６では、探触子ゲインの極大値を検出する処理を含み、探触子ゲインの極大値を与える周波数をｆ_Gaini、ｆ_Gainiに対応する帯域幅をσ_Gainiとして、条件
ｃ₁√σ₁＝ｃ₂√σ₂＝．．．＝ｃ_n√σ_n
の代わりに次の条件を用いてもよい。

ｃ₁√σ₁＝ｃ₂√σ₂＝．．．＝ｃ_n√σ_n
ｆ_i＝ｆ_Gaini
σ_i＝σ_Gaini

また、処理Ｓ８１６は、周波数ｆでの信号強度を表す関数をＧ(ｆ)として、条件
ｃ₁√σ₁＝ｃ₂√σ₂＝．．．＝ｃ_n√σ_n
の代わりに次の条件を用いてもよい。

ｃ₁√σ₁＝ｃ₂√σ₂＝．．．＝ｃ_n√σ_n
ｃ_i＝Ｇ(ｆ_i)

また、処理Ｓ８１６では、造影剤の共鳴周波数の分数倍あるいは整数倍の周波数をｆ_Angiとして、条件
ｃ₁√σ₁＝ｃ₂√σ₂＝．．．＝ｃ_n√σ_n
の代わりに次の条件を用いてもよい。

ｃ₁√σ₁＝ｃ₂√σ₂＝．．．＝ｃ_n√σ_n
ｆ_i＝ｆ_Angi

また、処理Ｓ８１１では、受信信号の帯域そのものではなく、受信信号の帯域のうち、基本波成分、高調波成分、及び、送波パルスの周波数が複数の帯域から成る場合はその和周波成分及び差周波成分を含まない領域が、それぞれ中心周波数ｆ_0Angj、帯域幅σ_0Angjのｎ_0Ang個の帯域であらわされるとし、ｊ番目の帯域にｉ番目の分割帯域の中心周波数ｆ_iが含まれるとして、条件
（ｆ_0Angj（１−σ_0Angj／２）≦ｆ_i≦ｆ_0Angj（１＋σ_0Angj／２））∧（σ_i≦σ_0Angj） （ｉ＝１、２、…、ｎ、ｊ＝１、…、ｎ_0Ang）
を設定してもよい。

また、処理Ｓ８１１では、位相特性が変化しない周波数領域を検出する手段を持ち、受信信号の帯域そのものではなく、受信信号の帯域のうち、位相特性が変化しない周波数領域がそれぞれ中心周波数ｆ_0Fltj、帯域幅σ_0Fltjのｎ_0Flt個の帯域で表されるとし、ｊ番目の帯域にｉ番目の分割帯域の中心周波数ｆ_iが含まれるとして、条件
（ｆ_0Fltj（１−σ_0Fltj／２）≦ｆ_i≦ｆ_0Fltj（１＋σ_0Fltj／２））∧（σ_i≦σ_0Fltj） （ｉ＝１、２、…、ｎ、ｊ＝１、…、ｎ_0Flt）
を設定してもよい。

次に、図９から図１１を用いて前記最適パラメータ算出部が出力するパラメータが示す帯域の分割方法の例を示す。横軸は周波数、縦軸はｄＢ表示での信号強度で、点線で受信信号強度の周波数分布を、実線で分割信号の中心周波数、帯域幅及び加算時の信号強度を表した。

図９（ａ）は、条件ｃ₁√σ₁＝ｃ₂√σ₂＝．．．＝ｃ_n√σ_nを満たす出力結果の一例である。等間隔に中心周波数をとり、帯域幅も加算係数も等しいという帯域分割方法が出力される例である。

図９（ｂ）は、中心周波数ｆ_iは、送信信号の中心周波数の整数倍である高調波周波数、中心周波数の分数倍である分調波周波数、送波パルスの周波数が複数の帯域から成る場合はその和周波、差周波にあたる周波数の１つ以上を含む実施例における出力結果の一例である。３倍周波まで考慮した。帯域幅が等しいとすると、加算時の信号強度はすべて等しいという分割方法が出力される。

図９（ｃ）は、中心周波数ｆ_iは探触子ゲインの極大値を与える周波数を含む実施例における出力結果の一例である。中心周波数が受信信号強度の周波数分布の極値と固定され、帯域幅も受信信号強度の分布から固定された場合、加算強度は帯域幅の２乗根に逆比例した値になる。

図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、加算係数ｃ_iは中心周波数ｆ_iでの受信信号強度に比例する実施例における出力結果の一例である。図１０（ａ）に示すように、分布形を保存する場合、信号強度がｃ₁〜ｃ₃≪ｃ₂に先に決まる。分割の帯域幅は信号強度から決めるので、σ_iがｃ_iの自乗に逆比例してσ₂≪σ₁〜σ₃となる。図１０(ｂ)は、σ／μ≦０．５ を考慮した例である。分布形を保存しようとすると、信号強度の大きい帯域の帯域幅は指数的に狭くなる。一方、信号を分割するフィルタは一定の幅以上であるため、信号強度の大きい領域の帯域幅は理論値より太く設定される。その結果、ＳＳＮＲへの寄与は信号強度の大きい領域の分割信号の方大きくなり、極端な場合、信号強度の大きい領域の分割信号のみで近似される。すると信号強度の大きい領域の分割信号の数ｍが問題になってくる。すなわち、極端な場合ＳＳＮＲは√ｍになる。そこで、図１０（ｂ）に示すように、分布形を保存する場合、加算時の信号強度が同等な分割を２個以上設定することがＳＳＮＲを実質的に向上させるために必須になる。

図１０（ｃ）は、中心周波数ｆ_i、帯域幅σ_iは、基本波成分、高調波成分、及び、送波パルスの周波数が複数の帯域から成る場合は、その和周波成分及び差周波成分を含まない領域を分割信号の周波数領域とする実施例における出力結果の一例である。受信信号は基本波１０１、高調波１０２、分周波１０３から成り、それらがつながって局所性の低いブロードな周波数分布になっている。基本波成分、高調波成分の周波数帯を除き、すなわち、分周波の帯域のみを抽出している。本例では、基本波の中心周波数をｆ₀と記載し、１／２分調波、３／２分調波、５／２分調波を分割帯域にした。ただし、１／２分調波の領域には直流成分が含まれるとして中心周波数を高域寄りに、帯域幅を狭目に設定した。その結果加算時の信号強度ｃ_iはｃ₂とｃ₃は等しく、ｃ₁はやや大きくなっている。

図１０（ｄ）は、中心周波数ｆ_i、帯域幅σ_iは、位相特性が変化しない周波数領域のみを切り出す値とする実施例における出力結果の一例である。受信信号は基本波１０１、高周波１０２、δ関数状の時系列に起因する位相も振幅もフラットな領域１０３から成り、それらがつながって局所性の低いブロードな周波数分布になっている。本例では分周波は発生していないと仮定しているが、位相がフラットな領域を抽出することで結果的に分周波の周波数帯にあたる領域が抽出され、ｆ₁、ｆ₂、ｆ₃にそれぞれ基本周波数の３／２倍、５／２倍、７／２倍の値が設定され、帯域幅は等しいとして加算時の信号強度が等しいという結果が出力される。

図１１（ａ）は、画質指標である音響パワー、距離分解能、コントラスト分解能の評価関数Ｊを最大にする実施例における出力結果の一例である。距離分解能を得るために広帯域な周波数帯ｆ₃があり、他の比較的狭帯域な周波数帯は受信信号の強度分布内に等分割になっている。このとき、広帯域な周波数帯の加算時の信号強度ｃ₃は狭帯域な信号のそれより小さくなっており、また、広帯域な周波数帯の中心周波数が狭帯域な信号のそれのいずれとも一致しないのが特徴である。前者は中心周波数ｆ_iの加算係数ｃ_iと帯域幅σ_iの２乗根の積を等しくすることの帰結であり、後者はｉ番目の帯域信号とｊ番目の帯域信号の中心周波数の差Δｆ_ij＝｜ｆ_i−ｆ_j｜を小さくして帯域の重なりが少ない帯域分割を行うことの帰結である。すなわち、中心周波数が離れるほど、ＳＳＮＲは向上する。そのため、広帯域信号と狭帯域信号を共存させる際、狭帯域信号を等間隔・等分割、広帯域信号の中心周波数を狭帯域信号の中心周波数の平均値にとる場合、中心周波数がいずれも一致しないために、狭帯域信号の数は偶数であることが望ましい。

最後に、何らかの制約条件のために分割信号の中心周波数を一致させなくてはならない場合にもＳＳＮＲを向上させることができる構成として図１１（ｂ）を示した。これは、帯域幅の比ｐ_ij＝σ_i／σ_jを小さくして分割信号の独立性を獲得している例である。

本発明の効果を証明する数値実験結果の図。 本発明の効果を証明する数値実験結果の図。 本発明の効果を証明する数値実験結果の図。 本発明の効果を証明する数値実験結果の図。 本発明の効果を証明する数値実験結果の図。 本発明の超音波撮像装置の構成の一例を表すブロック図。 本発明の超音波撮像装置の周波数コンパウンド処理部の処理を説明する処理フロー図。 本発明の超音波撮像装置の最適パラメータ算出部の処理を説明する処理フロー図。 本発明の超音波撮像装置の最適パラメータ算出部が出力するパラメータが示す帯域の分割方法の例を示す図。 本発明の超音波撮像装置の最適パラメータ算出部が出力するパラメータが示す帯域の分割方法の例を示す図。 本発明の超音波撮像装置の最適パラメータ算出部が出力するパラメータが示す帯域の分割方法の例を示す図。

符号の説明

１…探触子、２…装置本体、３…送受分離スイッチ、４…送信ビームフォーマ、５…増幅手段、６…受信ビームフォーマ、７…信号処理部、８…メモリ、９…表示部、１０…入力手段、１１…制御部、６１…整相部、６２…周波数コンパウンド処理部、６２１…最適パラメータ算出部

Claims (13)

1. 超音波を送信あるいは受信する複数の素子を具備する探触子と、
   前記複数の素子によって受信された超音波信号を整相加算する整相部と、
   前記整相加算された超音波信号に周波数コンパウンド処理を行う周波数コンパウンド処理部と、
   前記周波数コンパウンド処理された信号から超音波画像を生成する超音波画像生成部と、
   前記生成された超音波画像を表示する表示手段と、を備えた超音波撮像装置であって、
   前記周波数コンパウンド処理部は、前記整相加算された超音波信号を任意数の周波数帯域に分割する周波数分割部と、前記分割された帯域に前記整相加算された超音波信号を分割して前記任意数に対応する帯域分割信号をそれぞれ検波して任意数の帯域別検波信号とする帯域別検波部と、前記任意数の帯域別検波信号を所定の加算係数により加算する加算出力部と、を備え、
   前記周波数分割部は、前記周波数コンパウンド処理のパラメータである中心周波数ｆ _i 、帯域幅σ _i 、加算時の加算係数ｃ _i （ｉ＝１、２、…、ｎ）によって帯域を分割し、
   前記帯域別検波部は、それぞれ分割された帯域別に検波信号を検波し、
   前記加算出力部は、該検波された信号強度を前記加算係数ｃ _i により加算し、
   前記加算出力部が出力する帯域幅σ _i 、加算係数ｃ _i （ｉ＝１、２、…、ｎ）は
   

   

   の関係を満たすことを特徴とする超音波撮像装置。
2. 請求項１に記載の超音波撮像装置において、前記加算係数ｃ_iは
   

   

   として、
   σ／μ≦０．５
   を満たすことを特徴とする超音波撮像装置。
3. 請求項１に記載の超音波撮像装置において、ｉ番目の帯域信号とｊ番目の帯域信号の中心周波数の差Δｆ_ij＝｜ｆ_i−ｆ_j｜を小さくして帯域の重なりが少ない帯域分割を行うこと、あるいは帯域幅の比ｐ_ij＝σ_i／σ_jを小さくして一方が他方の帯域を含むように帯域分割を行うことを特徴とする超音波撮像装置。
4. 請求項１に記載の超音波撮像装置において、前記中心周波数ｆ_iは、送信信号の中心周波数の整数倍である高調波周波数、中心周波数の分数倍である分調波周波数、送波パルスの周波数が複数の帯域から成る場合はその和周波、差周波にあたる周波数の１つ以上を含むことを特徴とする超音波撮像装置。
5. 請求項１に記載の超音波撮像装置において、前記中心周波数ｆ_iは探触子ゲインの極大値を与える周波数を含むことを特徴とする超音波撮像装置。
6. 請求項１に記載の超音波撮像装置において、前記加算係数ｃ_iは中心周波数ｆ_iでの受信信号強度に比例することを特徴とする超音波撮像装置。
7. 請求項１に記載の超音波撮像装置において、前記中心周波数ｆ_iは造影剤の共鳴周波数の分数倍あるいは整数倍を含むことを特徴とする超音波撮像装置。
8. 請求項１に記載の超音波撮像装置において、前記中心周波数ｆ_i、前記帯域幅σ_iは、基本波成分、高調波成分、及び、送波パルスの周波数が複数の帯域から成る場合は、その和周波成分及び差周波成分を含まない領域を分割信号の周波数領域とすることを特徴とする超音波撮像装置。
9. 請求項１に記載の超音波撮像装置において、前記中心周波数ｆ_i、前記帯域幅σ_iは、位相特性が変化しない周波数領域のみを切り出す値とすることを特徴とする超音波撮像装置。
10. 請求項１に記載の超音波撮像装置において、前記中心周波数ｆ_i、帯域幅σ_i、加算係数ｃ_iは、画質指標である下記Ｉ₁（音響パワー）、Ｉ₂（距離分解能）、Ｉ₃（コントラスト分解能）
    

    

    の、ｋ_iを任意の実数あるいはラグランジュの未定係数とした線形和で表される評価関数
    

    

    を最大にする値であることを特徴とする超音波撮像装置。
11. 請求項１０に記載の超音波撮像装置において、前記中心周波数ｆ_i、帯域幅σ_i、加算係数ｃ_iを、中心周波数ｆ_0j、帯域幅σ_0jである受信信号のｊ番目の帯域にｉ番目の分割帯域の中心周波数ｆ_iが含まれるとして、条件
    （ｆ_0j（１−σ_0j／２）≦ｆ_i≦ｆ_0j（１＋σ_0j／２））∧（σ_i≦σ_0j） （ｉ＝１、２、…、ｎ）
    の下で前記評価関数Ｊを最大にする値とすることを特徴とする超音波撮像装置。
12. 請求項１０に記載の超音波撮像装置において、前記画質指標Ｉ₁、Ｉ₂、Ｉ₃の係数ｋ_iを、重要度を決める定数である実数、あるいは、前記画質指標が一定という制約条件を課すことを意味するラグランジュの未定係数に設定する評価重み係数入力手段、前記評価関数Ｊを最大にする際の制約条件を入力する制約条件入力手段のうち１つ以上を有することを特徴とする、超音波撮像装置。
13. 請求項１に記載の超音波撮像装置において、前記中心周波数ｆ_i、帯域幅σ_i、加算係数ｃ_iを、直流成分を含まないように設定する、あるいは、周波数コンパウンド処理の前に直流成分を除去する手段を有することを特徴とする超音波撮像装置。

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