JP5547010B2 - Ultrasonic diagnostic equipment - Google Patents
Ultrasonic diagnostic equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP5547010B2 JP5547010B2 JP2010209516A JP2010209516A JP5547010B2 JP 5547010 B2 JP5547010 B2 JP 5547010B2 JP 2010209516 A JP2010209516 A JP 2010209516A JP 2010209516 A JP2010209516 A JP 2010209516A JP 5547010 B2 JP5547010 B2 JP 5547010B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- edge enhancement
- processing unit
- rising edge
- falling edge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Description
本発明は、被検体の内部組織の診断像を表示する超音波診断装置に関する。 The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus that displays a diagnostic image of an internal tissue of a subject.
従来、人体内部組織を画像表示する超音波診断装置は、超音波ビームを人体内部に向けて送波し、人体内部で反射した反射超音波を受信して受信信号を得るとともに、その受信信号の振幅に基づいて輝度変調させた断層像を2次元表示している。 Conventionally, an ultrasonic diagnostic apparatus that displays an image of an internal tissue of a human body transmits an ultrasonic beam toward the inside of the human body and receives a reflected ultrasonic wave reflected inside the human body to obtain a reception signal. A tomographic image whose luminance is modulated based on the amplitude is displayed two-dimensionally.
しかし、人体内部組織は、構成する媒質によって超音波の減衰特性がそれぞれ異なるとともに、周波数が高くなるほど減衰が大きくなるという特性を有する。 However, the internal tissue of the human body has characteristics that the attenuation characteristics of the ultrasonic waves differ depending on the medium to be configured, and that the attenuation increases as the frequency increases.
したがって、送波する超音波は、一般に1〜15MHzの周波数範囲で使用され、あまり高い周波数は使用できない。また、超音波パルスを送波し、内部組織で反射した信号(エコー信号)の波形は、周波数が高いほど強く減衰を受けるので、受信信号の波形はひずみ裾野の広い山形波形となる。このため、超音波パルスのパルス幅を狭くして分解能を高めるにも限度があり、内部組織で反射した受信信号をそのまま増幅して画像表示しても、内部組織の輪郭が不鮮明になる。そこで、受信した信号にエッジ強調処理を施して画像表示するのが一般的である。 Accordingly, ultrasonic waves to be transmitted are generally used in a frequency range of 1 to 15 MHz, and a very high frequency cannot be used. In addition, the waveform of the signal (echo signal) that is transmitted from the ultrasonic pulse and reflected by the internal tissue is strongly attenuated as the frequency is higher, so that the waveform of the received signal is a mountain-shaped waveform with a wide distortion base. For this reason, there is a limit to increase the resolution by narrowing the pulse width of the ultrasonic pulse, and even if the received signal reflected by the internal tissue is amplified and displayed as it is, the outline of the internal tissue becomes unclear. Therefore, it is common to display an image by applying edge enhancement processing to the received signal.
ここで、組織の輪郭部分を強調して画像表示する超音波診断装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。 Here, there is known an ultrasonic diagnostic apparatus that emphasizes a contour of a tissue and displays an image (see, for example, Patent Document 1).
図1は、従来の超音波診断装置の構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a conventional ultrasonic diagnostic apparatus.
図1に示す超音波診断装置1は、被検体内に超音波ビームを送波するとともに、被検体内で反射した反射超音波を受波する振動子が複数配列されたプローブ10と、プローブ10の各振動子(図示せず)にパルス電圧を印加するパルス発生回路11aおよび各振動子により受信された信号から受信信号を得る受信回路11bとを有する送受信回路11と、受信信号をビーム・フォーミングするビーム・フォーミング(BF)回路12と、超音波ビームごとの受信信号から不要な信号を除去するバンドパスフィルタ(BPF)13と、バンドパスフィルタ13の出力信号から、高周波成分を取り除く検波回路(DET)14と、検波回路14により高周波成分を取り除いた断層像の信号を対数増幅する増幅器(LOG)15と、対数増幅された超音波ビームごとの受信信号を、振幅の立上がり部分と立下り部分それぞれが大きくなるように強調するエッジ強調処理部(EE)16と、超音波ビームごとの受信信号により形成される低周波成分から、その低周波成分の変化が大きい領域を輪郭部分として検出する輪郭検出部17と、輪郭検出部17により輪郭部分として検出された領域は、エッジ強調処理部16により振幅が強調された受信信号を採用し、輪郭部分として検出された領域以外の領域は、エッジ強調処理部16により強調を受ける前の受信信号を採用することにより、輪郭部分のみが強調された受信信号を生成する信号生成部18と、信号生成部18により輪郭部分のみが強調された受信信号に基づいて断層像を輝度表示する表示部19とを備えている。 An ultrasonic diagnostic apparatus 1 shown in FIG. 1 transmits an ultrasonic beam into a subject and a probe 10 in which a plurality of transducers that receive reflected ultrasonic waves reflected in the subject are arranged, and the probe 10. A transmission / reception circuit 11 having a pulse generation circuit 11a for applying a pulse voltage to each transducer (not shown) and a reception circuit 11b for obtaining a reception signal from the signal received by each transducer, and beam forming the received signal. Beam forming (BF) circuit 12, bandpass filter (BPF) 13 for removing unnecessary signals from the received signal for each ultrasonic beam, and detection circuit for removing high-frequency components from the output signal of bandpass filter 13 ( DET) 14, an amplifier (LOG) 15 for logarithmically amplifying a tomographic image signal from which high-frequency components have been removed by the detection circuit 14, and logarithmically amplified From the edge emphasis processing unit (EE) 16 that emphasizes the reception signal for each acoustic beam so that the rising and falling portions of the amplitude are increased, and the low frequency component formed by the reception signal for each ultrasonic beam, The contour detection unit 17 that detects a region having a large change in the low frequency component as a contour portion, and the region detected as the contour portion by the contour detection unit 17 employs a reception signal whose amplitude is enhanced by the edge enhancement processing unit 16. In addition, the signal generation unit 18 that generates a reception signal in which only the contour portion is emphasized by adopting the reception signal before being subjected to the enhancement by the edge enhancement processing unit 16 in the region other than the region detected as the contour portion; And a display unit 19 for displaying a tomographic image with luminance based on the received signal in which only the contour portion is emphasized by the signal generation unit 18.
プローブ10と送受信回路11とは相互に接続され、送受信回路11の出力は、バンドパスフィルタ13に、バンドパスフィルタ13の出力は、検波回路14にそれぞれ入力され、検波回路14の出力は、増幅器15と輪郭検出部17に入力され、増幅器15の出力は、エッジ強調処理部16と信号生成部18に入力され、輪郭検出部17の出力は、信号生成部18に入力され、信号生成部18の出力は、表示部19に入力される。 The probe 10 and the transmission / reception circuit 11 are connected to each other, the output of the transmission / reception circuit 11 is input to the bandpass filter 13, the output of the bandpass filter 13 is input to the detection circuit 14, and the output of the detection circuit 14 is an amplifier. 15 and the contour detection unit 17, the output of the amplifier 15 is input to the edge enhancement processing unit 16 and the signal generation unit 18, and the output of the contour detection unit 17 is input to the signal generation unit 18 and the signal generation unit 18. Is input to the display unit 19.
図2は、図1に示すエッジ強調処理部のブロック図である。 FIG. 2 is a block diagram of the edge enhancement processing unit shown in FIG.
図2に示すエッジ強調処理部16は、乗算回路16a,16bと、遅延回路16cと、加算回路16dとを備えている。 The edge enhancement processing unit 16 shown in FIG. 2 includes multiplication circuits 16a and 16b, a delay circuit 16c, and an addition circuit 16d.
エッジ強調処理部16に入力された信号F(x)は、一方は、乗算回路16aで係数(1+α)を掛け合わされて信号(1+α)F(x)となり、他方は、遅延回路で時間τだけ遅延させ乗算回路16bで係数(−α)を掛け合わされた信号(−α)F(x+τ)となる。それら双方の信号は、さらに加算回路16dで加算されて、信号F(x)の立上り部分と立ち下がり部分とが強調されて、振幅が大きくなった信号(1+α)F(x)+(−α)F(x+τ)となって出力される。 One of the signals F (x) input to the edge enhancement processing unit 16 is multiplied by a coefficient (1 + α) by a multiplication circuit 16a to become a signal (1 + α) F (x), and the other is a delay circuit for a time τ. The signal (−α) F (x + τ) is delayed and multiplied by the coefficient (−α) in the multiplication circuit 16b. These two signals are further added by the adder circuit 16d, and the rising portion and the falling portion of the signal F (x) are emphasized to increase the amplitude of the signal (1 + α) F (x) + (− α ) F (x + τ) and output.
図2に示すエッジ強調処理部16では、信号のうち、立上りエッジおよび立下りエッジ双方ともエッジの直後の部分が強調される。立上りエッジの直後、すなわち信号レベルが低いレベルから高いレベルに移行した後の部分の信号レベルがエッジ強調処理により増加する方向に強調されることで、画像として明るく示される組織の一方の端部がより明るく強調され鮮明に表示される。しかし、立下りエッジの直後、すなわち信号レベルが高いレベルから低いレベルに移行した後の部分をエッジ強調処理しても、信号レベルは減少する方向に強調されることになり、画像として明るく示される組織の他方の端部では、より明るく鮮明に表示されるという強調の効果が表れにくい。 In the edge enhancement processing unit 16 shown in FIG. 2, the portion immediately after the edge is enhanced in both the rising edge and the falling edge of the signal. Immediately after the rising edge, that is, after the signal level has shifted from a low level to a high level, the signal level of the portion is emphasized in the direction of increasing by the edge enhancement process, so that one end of the tissue that is brightly shown as an image It is brighter and emphasized and displayed clearly. However, even if the edge enhancement process is performed immediately after the falling edge, that is, after the signal level has shifted from a high level to a low level, the signal level is enhanced in a decreasing direction, and is brightly displayed as an image. At the other end of the tissue, the emphasis effect of being brighter and clearer is less likely to appear.
本発明は上記問題点を解決し、組織の、立上りエッジおよび立下りエッジの双方に対応する端部が鮮明に表示された見易い診断像が表示される超音波診断装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus that solves the above-described problems and displays an easy-to-see diagnostic image in which edges corresponding to both the rising edge and the falling edge of the tissue are clearly displayed. To do.
上記目的を達成する本発明の超音波診断装置は、被検体内へ超音波ビームを送波し、この被検体内で反射して戻ってきた反射超音波の受信信号に基づいて被検体内の超音波送受信域内の組織の断層像を輝度表示する超音波診断装置であって、
上記受信信号に対し遅延および負の係数を乗じる処理を行った信号とこの受信信号の信号レベルに正の係数を乗じる処理を行った信号とを加えることにより受信信号の立上りエッジが強調された立上りエッジ強調信号を生成する立上りエッジ強調処理部と、上記受信信号に対し遅延および正の係数を乗じる処理を行った信号とこの受信信号の信号レベルに負の係数を乗じる処理を行った信号とを加えることにより受信信号の立下りエッジが強調された立下りエッジ強調信号を生成する立下りエッジ強調処理部とを含むエッジ強調信号生成部を有することを特徴とする。
An ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention that achieves the above object transmits an ultrasonic beam into a subject and reflects the reflected ultrasonic wave that has been reflected back within the subject. An ultrasonic diagnostic apparatus that displays a tomographic image of a tissue in an ultrasonic transmission / reception area with brightness,
The rising edge of the received signal by adding a signal subjected to processing of multiplying a positive coefficient to the signal level of the received signal and processing the signal subjected multiplying delay and negative coefficient with respect to the received signal is emphasized A rising edge emphasis processing unit that generates a rising edge emphasis signal, a signal obtained by multiplying the received signal by a delay and a positive coefficient, and a signal obtained by multiplying the signal level of the received signal by a negative coefficient and having an edge enhancement signal generation unit and a falling edge enhancement processing unit for generating a falling edge enhancement signal falling edge is emphasized in the received signal by adding an.
本発明の超音波診断装置では、立上りエッジ強調処理部によって受信信号の立上りエッジ直後の信号部分が増幅され、また、立下りエッジ強調処理部によって受信信号の立下りエッジ直前の信号部分が増幅される。このため、組織の、立上りエッジおよび立下りエッジの双方に対応する端部が鮮明に表示された見易い診断像が表示される。 In the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, the signal portion immediately after the rising edge of the reception signal is amplified by the rising edge enhancement processing unit, and the signal portion immediately before the falling edge of the reception signal is amplified by the falling edge enhancement processing unit. The For this reason, an easy-to-see diagnostic image in which ends corresponding to both the rising edge and the falling edge of the tissue are clearly displayed is displayed.
また本発明の超音波診断装置によれば、立上りエッジと立下りエッジとに対し、時間軸方向に対称な強調処理を簡潔な構成で行うことができる。 Further, according to the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, it is possible to perform enhancement processing symmetrical in the time axis direction with a simple configuration with respect to the rising edge and the falling edge.
また、上記本発明の超音波診断装置において、エッジ強調信号生成部が、上記立上りエッジ強調処理部の出力と上記立下りエッジ強調処理部の出力を切り替えることにより、上記受信信号の低周波成分の極大点および極小点を求めたときの極小点の信号レベルとこの極小点の次の極大点の信号レベルとの差が所定のしきい値より大きい第1の信号部分については上記立上りエッジ強調信号が採用され、極大点の値とこの極大点の次の極小点の値との差が所定のしきい値より大きい第2の信号部分については上記立下りエッジ強調信号が採用されたエッジ強調信号を生成するエッジ強調信号切替部を有することが好ましい。 In the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, the edge enhancement signal generation unit switches between the output of the rising edge enhancement processing unit and the output of the falling edge enhancement processing unit, so that the low frequency component of the reception signal is changed. For the first signal portion in which the difference between the signal level of the local minimum point when the local maximum point and the local minimum point are obtained and the signal level of the local maximum point next to the local minimum point is greater than a predetermined threshold, the rising edge emphasis signal is used. There is employed, the value and the next value and the difference is a predetermined threshold value greater than the second signal portion the falling edge enhancement signal is employed edge enhancement signal for the minimum point of the maximum point of the maximum point It is preferable to have an edge enhancement signal switching unit that generates
受信信号の低周波成分の極大点および極小点から求めた第1の信号部分について立上りエッジ強調信号が採用され、第2の信号部分について立下りエッジ強調信号が採用されることによって、立上りエッジに対応する輪郭部分、および立下りエッジに対応する輪郭部分の双方について、輪郭が鮮明に表示された診断像が表示される。 The rising edge emphasis signal is adopted for the first signal portion obtained from the maximum point and the minimum point of the low frequency component of the received signal, and the falling edge emphasis signal is adopted for the second signal portion. A diagnostic image in which the contour is clearly displayed is displayed for both the corresponding contour portion and the contour portion corresponding to the falling edge.
また、上記本発明の超音波診断装置において、上記エッジ強調信号生成部が、上記立上りエッジ強調処理部の出力と上記立下りエッジ強調処理部の出力を互いに加算することにより、上記立上りエッジ強調信号と上記立下りエッジ強調信号が加算されたエッジ強調信号を生成するエッジ強調信号加算部を有するものであってもよい。 In the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, the edge enhancement signal generation unit adds the output of the rising edge enhancement processing unit and the output of the falling edge enhancement processing unit to each other, whereby the rising edge enhancement signal is added. And an edge enhancement signal adding unit that generates an edge enhancement signal to which the falling edge enhancement signal is added.
立上りエッジ強調処理部の出力と立下りエッジ強調処理部の出力とを互いに加算する簡潔な構成で、立上りエッジおよび立下りエッジの双方に対応する端部が鮮明に表示された診断像が表示される。 A simple configuration in which the output of the rising edge enhancement processing unit and the output of the falling edge enhancement processing unit are added to each other, and a diagnostic image is displayed in which edges corresponding to both the rising edge and the falling edge are clearly displayed. The
また、上記本発明の超音波診断装置において、上記受信信号のうち上記第1の信号部分および上記第2の信号部分については上記エッジ強調信号を相対的に強く増幅し、上記受信信号のうち上記第1の信号部分および上記第2の信号部分を除く第3の信号部分については、上記エッジ強調信号生成部に入力される前の受信信号を相対的に強く増幅して、この受信信号とこのエッジ強調信号を互いに加算する信号生成部を有することが好ましい。 In the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, the edge enhancement signal is relatively strongly amplified for the first signal portion and the second signal portion of the received signal, and the edge of the received signal is For the third signal portion excluding the first signal portion and the second signal portion, the received signal before being input to the edge enhancement signal generation unit is relatively strongly amplified, and this received signal and this It is preferable to have a signal generation unit that adds edge enhancement signals to each other.
エッジ強調信号を相対的に強く増幅したり、受信信号を相対的に強く増幅したりした信号を互いに加算する構成によって、ユーザの好みに合わせてエッジ部分のコントラストを調整することもできる。 The contrast of the edge portion can also be adjusted according to the user's preference by using a configuration in which signals obtained by relatively strongly amplifying the edge emphasis signal or relatively strongly amplifying the reception signal are added together.
以上説明したように、本発明によれば、組織の、立上りエッジおよび立下りエッジの双方に対応する端部が鮮明に表示された見易い診断像が表示される超音波診断装置が実現する。 As described above, according to the present invention, an ultrasonic diagnostic apparatus is realized in which an easy-to-see diagnostic image in which ends corresponding to both the rising edge and the falling edge of the tissue are clearly displayed is displayed.
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図3は、本発明の第1実施形態の超音波診断装置の構成を示すブロック図である。 FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment of the present invention.
図3に示す超音波診断装置3は、プローブ30と、送受信回路31と、ビーム・フォーミング(BF)回路32と、バンドパスフィルタ(BPF)33と、検波回路(DET)34と、増幅器(LOG)35と、エッジ強調処理部(EE)36と、輪郭検出部37と、信号生成部38と、表示部39とを備えている。 3 includes a probe 30, a transmission / reception circuit 31, a beam forming (BF) circuit 32, a band pass filter (BPF) 33, a detection circuit (DET) 34, and an amplifier (LOG). ) 35, an edge enhancement processing unit (EE) 36, a contour detection unit 37, a signal generation unit 38, and a display unit 39.
プローブ30には、被検体内に超音波ビームを送波するとともに、被検体内で反射した反射超音波を受波する振動子(図示せず)が複数配列されている。送受信回路31は、パルス発生回路31aおよび受信回路31bを備えており、パルス発生回路31aはプローブ30の各振動子にパルス電圧を印加し、受信回路31bは各振動子により受信された信号から受信信号を得る。ビーム・フォーミング(BF)回路32は、受信信号をビーム・フォーミングする。バンドパスフィルタ(BPF)33は超音波ビームごとの受信信号から不要な信号を除去する。検波回路(DET)34は、バンドパスフィルタ33の出力信号から、高周波成分を取り除く。検波回路34の内部構成については後述する。増幅器(LOG)35は、検波回路34により高周波成分を取り除いた断層像の信号を対数増幅する。エッジ強調処理部(EE)36は、対数増幅された超音波ビームごとの受信信号に対し、立上りエッジの部分および立下りエッジの部分のそれぞれが大きくなるように強調するものであり、立上りエッジ強調処理部(LENH)361、および立下りエッジ強調処理部(RENH)362を備えている。立上りエッジ強調処理部361は、信号の立上りエッジ直後の信号部分を増幅することにより、立上りエッジが強調された立上りエッジ強調信号を生成する。また、立下りエッジ強調処理部362は、信号の立下りエッジ直前の信号部分を増幅することにより、立下りエッジが強調された立下りエッジ強調信号を生成する。立上りエッジ強調処理部361、および立下りエッジ強調処理部362の詳細は後に説明する。輪郭検出部37は、超音波ビームごとの受信信号により形成される低周波成分から、その低周波成分の変化が大きい領域を輪郭部分として検出する。輪郭検出部37の内部構成については後述する。信号生成部38は、輪郭検出部37により輪郭部分として検出された領域は、エッジ強調処理部36により振幅が強調された受信信号を採用し、輪郭部分として検出された領域以外の領域は、エッジ強調処理部36により強調を受ける前の受信信号を採用することにより、輪郭部分のみが強調された受信信号を生成する。信号生成部38は、エッジ強調信号切替部38aと、乗算回路38b,38cと、加算回路38dと、ルックアップ・テーブル(以下、「LUT」と呼ぶ。)38eとを有する。表示部39は、信号生成部38により輪郭部分のみが強調された受信信号に基づいて断層像を輝度表示する。 The probe 30 has a plurality of transducers (not shown) arranged to transmit an ultrasonic beam into the subject and receive reflected ultrasonic waves reflected within the subject. The transmission / reception circuit 31 includes a pulse generation circuit 31a and a reception circuit 31b. The pulse generation circuit 31a applies a pulse voltage to each transducer of the probe 30, and the reception circuit 31b receives a signal received by each transducer. Get a signal. A beam forming (BF) circuit 32 performs beam forming on the received signal. The band pass filter (BPF) 33 removes unnecessary signals from the reception signal for each ultrasonic beam. The detection circuit (DET) 34 removes high frequency components from the output signal of the bandpass filter 33. The internal configuration of the detection circuit 34 will be described later. The amplifier (LOG) 35 logarithmically amplifies the tomographic image signal from which the high-frequency component has been removed by the detection circuit 34. The edge enhancement processing unit (EE) 36 enhances the received signal for each logarithmically amplified ultrasonic beam so that each of the rising edge portion and the falling edge portion becomes larger. A processing unit (LENH) 361 and a falling edge enhancement processing unit (RENH) 362 are provided. The rising edge emphasis processing unit 361 generates a rising edge emphasis signal in which the rising edge is emphasized by amplifying the signal portion immediately after the rising edge of the signal. Further, the falling edge enhancement processing unit 362 generates a falling edge enhancement signal in which the falling edge is emphasized by amplifying the signal portion immediately before the falling edge of the signal. Details of the rising edge enhancement processing unit 361 and the falling edge enhancement processing unit 362 will be described later. The contour detection unit 37 detects, from the low frequency component formed by the received signal for each ultrasonic beam, an area where the change in the low frequency component is large as a contour portion. The internal configuration of the contour detection unit 37 will be described later. The signal generation unit 38 employs a reception signal whose amplitude is enhanced by the edge enhancement processing unit 36 for the region detected as the contour part by the contour detection unit 37, and the region other than the region detected as the contour part is an edge. By using the reception signal before being emphasized by the enhancement processing unit 36, a reception signal in which only the contour portion is enhanced is generated. The signal generation unit 38 includes an edge enhancement signal switching unit 38a, multiplication circuits 38b and 38c, an addition circuit 38d, and a lookup table (hereinafter referred to as “LUT”) 38e. The display unit 39 displays a tomographic image with luminance based on the received signal in which only the contour portion is emphasized by the signal generation unit 38.
プローブ30と送受信回路31とは相互に接続され、送受信回路31の出力は、ビーム・フォーミング回路32を介してバンドパスフィルタ33に、バンドパスフィルタ33の出力は、検波回路34にそれぞれ入力され、検波回路34の出力は、増幅器35と輪郭検出部37に入力され、増幅器35の出力は、エッジ強調処理部36と信号生成部38に入力され、輪郭検出部37の出力は、信号生成部38に入力され、信号生成部38の出力は、表示部39に入力される。 The probe 30 and the transmission / reception circuit 31 are connected to each other, the output of the transmission / reception circuit 31 is input to the bandpass filter 33 via the beam forming circuit 32, and the output of the bandpass filter 33 is input to the detection circuit 34. The output of the detection circuit 34 is input to the amplifier 35 and the contour detection unit 37, the output of the amplifier 35 is input to the edge enhancement processing unit 36 and the signal generation unit 38, and the output of the contour detection unit 37 is the signal generation unit 38. And the output of the signal generation unit 38 is input to the display unit 39.
ここで、エッジ強調処理部36および信号生成部38の組合せが、本発明にいうエッジ強調信号生成部の一例に相当する。 Here, the combination of the edge enhancement processing unit 36 and the signal generation unit 38 corresponds to an example of the edge enhancement signal generation unit according to the present invention.
図4は、図3に示す検波回路の構成を示すブロック図である。 FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the detection circuit shown in FIG.
図4に示す検波回路34は受信信号の直交検波を行う回路であり、乗算回路341,345と、ローパスフィルタ(LPF)342,346と、デシメータ(DEC)343,347と、自乗処理部(SQU)344,348と、平方根処理部(SQRT)349とを備えている。検波回路34では、入力されてきた受信信号に乗算回路341で余弦信号を乗じたI信号と、受信信号に乗算回路345で正弦信号を乗じたQ信号とが生成される。I信号およびQ信号のそれぞれに対し、ローパスフィルタ342,346およびデシメータ343,347による処理を行い、自乗処理部344,348および平方根処理部349によって平方平均を求めることで検波がなされる。 The detection circuit 34 shown in FIG. 4 is a circuit that performs quadrature detection of a received signal, and includes multiplication circuits 341 and 345, low-pass filters (LPF) 342 and 346, decimators (DEC) 343 and 347, and a square processing unit (SQUA). 344, 348 and a square root processing unit (SQRT) 349. In the detection circuit 34, an I signal obtained by multiplying the input received signal by the cosine signal by the multiplication circuit 341 and a Q signal obtained by multiplying the reception signal by the sine signal by the multiplication circuit 345 are generated. Each of the I signal and the Q signal is subjected to processing by the low-pass filters 342 and 346 and the decimators 343 and 347, and detection is performed by obtaining a square average by the square processing units 344 and 348 and the square root processing unit 349.
図5は、図3に示す輪郭検出部の構成を示すブロック図である。 FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of the contour detection unit illustrated in FIG. 3.
図5に示す輪郭検出部37は、超音波ビームごとの受信信号に含まれる、低レベルで高周波のスペックル成分(例えば人体組織の軟壁で反射し、相互に干渉しあって強めあったり、弱めあったりした信号)を除去し、高レベルで低周波の成分のみを取り出し、取り出した低周波成分の変化が大きい領域を人体組織の輪郭部分として検出するものであり、受信信号の低周波成分の極大点と極小点とを、例えば隣接する振幅の差分の極性が反転する点から求め、その極大点と極小点との差分の信号レベル(電圧など)の絶対値が大きい領域を輪郭部分として検出する。 The contour detection unit 37 shown in FIG. 5 includes a low-level, high-frequency speckle component (for example, reflected by a soft wall of human body tissue and interferes with each other, and included in a reception signal for each ultrasonic beam, The signal that has been weakened) is removed, only the low-frequency component at high level is extracted, and the region where the change in the extracted low-frequency component is large is detected as the contour part of the human tissue. The low-frequency component of the received signal The maximum and minimum points are obtained from the point where the polarity of the difference between adjacent amplitudes is reversed, for example, and the region where the absolute value of the signal level (voltage etc.) of the difference between the maximum and minimum points is large is used as the contour portion. To detect.
輪郭検出部37は、ローパスフィルタ(LPF)371と、増幅器(LOG)372と、Sensitivity Time Control(STC)373と、検知部(ED)374とを有する。ローパスフィルタ371は、超音波ビームごとの受信信号の検波出力の低周波成分を検出し、Sensitivity Time Control373は、プローブ30からの距離に応じた受信信号の減衰を補正し、検知部374は、隣接する数値の差分を求めて、極性がプラスからマイナスに転ずる点を極大点、極性がマイナスからプラスに転ずる点を極小点とし、隣接する極大点と極小点との差分の絶対値を求めて閾値と比較することにより、識別信号を出力する。このようにして、輪郭検出部37は、相互に隣接する極大点と極小点の電位の差分の絶対値が大きい領域を断層像上にあらわれる輪郭として検出する。検知部374は、受信信号の低周波成分のうち、極小点の信号レベルと次の極大点の信号レベルとの差がしきい値より大きい第1の信号部分と、極大点の値と次の極小点の値との差がしきい値より小さい第2の信号部分とを区別して検出する。輪郭検出部37は、第1の信号部分の検出結果および第2の信号部分の検出結果を識別信号として出力する。 The contour detection unit 37 includes a low-pass filter (LPF) 371, an amplifier (LOG) 372, a Sensitivity Time Control (STC) 373, and a detection unit (ED) 374. The low-pass filter 371 detects a low-frequency component of the detection output of the reception signal for each ultrasonic beam, the Sensitivity Time Control 373 corrects the attenuation of the reception signal according to the distance from the probe 30, and the detection unit 374 is adjacent The point where the polarity changes from positive to negative is the maximum point, the point where the polarity changes from negative to positive is the minimum point, and the threshold value is obtained by calculating the absolute value of the difference between the adjacent maximum point and minimum point And an identification signal is output. In this way, the contour detection unit 37 detects a region where the absolute value of the difference between the potentials of the local maximum point and the local minimum point adjacent to each other is large as a contour appearing on the tomographic image. The detection unit 374 includes a first signal portion in which the difference between the signal level at the local minimum point and the signal level at the next local maximum point is greater than a threshold value among the low frequency components of the received signal, the value of the local maximum point, The second signal portion whose difference from the value of the minimum point is smaller than the threshold value is distinguished and detected. The contour detection unit 37 outputs the detection result of the first signal portion and the detection result of the second signal portion as an identification signal.
なお、本実施形態では、ローパスフィルタは、カットオフ周波数が任意に設定可能であって、線形の位相特性を有するFIRフィルタが用いられているが、これに限定されるものではない。 In the present embodiment, as the low-pass filter, a cutoff frequency can be arbitrarily set and an FIR filter having a linear phase characteristic is used. However, the present invention is not limited to this.
図6は、図3に示す立上りエッジ強調処理部および立下りエッジ強調処理部の構成を示すブロック図である。 FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the rising edge enhancement processing unit and the falling edge enhancement processing unit shown in FIG.
図6に示す立上りエッジ強調処理部361は、乗算回路361a,361bと、遅延回路361cと、加算回路361dとを備えており、受信信号に対し遅延および負の係数を乗じる処理を行った信号と受信信号の信号レベルに正の係数を乗じる処理を行った信号とを加える処理を行う。 The rising edge enhancement processing unit 361 shown in FIG. 6 includes multiplication circuits 361a and 361b, a delay circuit 361c, and an adder circuit 361d, and a signal obtained by performing a process of multiplying the received signal by a delay and a negative coefficient. A process of adding a signal obtained by multiplying the signal level of the received signal by a positive coefficient is performed.
より詳細には、立上りエッジ強調処理部361に入力された信号F(x)は、一方は、乗算回路361aで、1以上の係数(1+α)を掛け合わされて信号(1+α)F(x)となり、他方は、遅延回路361cで時間τだけ遅延させ乗算回路361bで負の係数(−α)を乗じた信号(−α)F(x+τ)となる。それら双方の信号は、さらに加算回路361dで加算されて、信号F(x)の立上り部分と立ち下がり部分とが強調されて、振幅が大きくなった信号(1+α)F(x)+(−α)F(x+τ)となって出力される。 More specifically, one of the signals F (x) input to the rising edge enhancement processing unit 361 is multiplied by one or more coefficients (1 + α) by a multiplication circuit 361a to become a signal (1 + α) F (x). The other is a signal (−α) F (x + τ) that is delayed by the time τ by the delay circuit 361c and multiplied by a negative coefficient (−α) by the multiplication circuit 361b. These two signals are further added by the adder circuit 361d, and the rising portion and falling portion of the signal F (x) are emphasized to increase the amplitude of the signal (1 + α) F (x) + (− α ) F (x + τ) and output.
このようにして、立上りエッジ強調処理部361は、立上りエッジ直後の信号部分を増幅することにより立上りエッジが強調された立上りエッジ強調信号を生成する。なお、立上りエッジ強調処理部361は、立下りエッジ直後の相対的に信号レベルが低い部分の信号レベルも、より低下させるが、信号レベルが低い部分については表示の鮮明さに貢献しない。 In this manner, the rising edge emphasis processing unit 361 generates a rising edge emphasis signal in which the rising edge is emphasized by amplifying the signal portion immediately after the rising edge. Note that the rising edge emphasis processing unit 361 further reduces the signal level of the portion having a relatively low signal level immediately after the falling edge, but does not contribute to the clearness of the display in the portion having the low signal level.
図6に示す立下りエッジ強調処理部362は、立上りエッジ強調処理部361と同様に、乗算回路362a,362bと、遅延回路362cと、加算回路362dとを備えているが、これらの組合せが異なる。立下りエッジ強調処理部362は、受信信号に対し遅延および正の係数を乗じる処理を行った信号と受信信号の信号レベルに負の係数を乗じる処理を行った信号とを加える。 Similar to the rising edge enhancement processing unit 361, the falling edge enhancement processing unit 362 shown in FIG. 6 includes multiplication circuits 362a and 362b, a delay circuit 362c, and an addition circuit 362d, but these combinations are different. . The falling edge emphasis processing unit 362 adds a signal obtained by performing processing for multiplying the received signal by a delay and a positive coefficient and a signal obtained by performing processing for multiplying the signal level of the received signal by a negative coefficient.
立下りエッジ強調処理部362に入力された信号F(x)は、一方は、遅延回路362cで時間τだけ遅延させ乗算回路362aで1以上の係数(1+α)を乗じた信号(1+α)F(x+τ)となる。他方は、乗算回路362bで、負の係数(−α)を掛け合わされて信号(−α)F(x)となり、それら双方の信号は、さらに加算回路362dで加算されて、信号F(x)の立上り部分と立ち下がり部分とが強調されて、振幅が大きくなった信号(1+α)F(x+τ)+(−α)F(x)となって出力される。 One of the signals F (x) input to the falling edge enhancement processing unit 362 is delayed by the time τ by the delay circuit 362c and multiplied by a coefficient (1 + α) of 1 or more by the multiplication circuit 362a (1 + α) F ( x + τ). The other is a multiplication circuit 362b multiplied by a negative coefficient (−α) to become a signal (−α) F (x), and these two signals are further added by an addition circuit 362d to obtain a signal F (x). The rising and falling portions of the signal are emphasized, and a signal (1 + α) F (x + τ) + (− α) F (x) having an increased amplitude is output.
このようにして、立下りエッジ強調処理部362は、立下りエッジ直前の信号部分を増幅することにより、立下りエッジ強調信号を生成する。 In this manner, the falling edge enhancement processing unit 362 generates a falling edge enhancement signal by amplifying the signal portion immediately before the falling edge.
図6に示すように、立上りエッジ強調処理部361は、受信信号に対し遅延および負の係数を乗じる処理を行った信号と受信信号の信号レベルに正の係数を乗じる処理を行った信号とを加える構成であり、立下りエッジ強調処理部362では、受信信号に対し遅延および正の係数を乗じる処理を行った信号と受信信号の信号レベルに負の係数を乗じる処理を行った信号とを加える構成である。このような立上りエッジ強調処理部361と立下りエッジ強調処理部362とによって、互いに時間軸方向に対称な強調処理が行われる。 As illustrated in FIG. 6, the rising edge enhancement processing unit 361 includes a signal obtained by performing processing for multiplying the received signal by a delay and a negative coefficient, and a signal obtained by performing processing for multiplying the signal level of the received signal by a positive coefficient. The falling edge emphasis processing unit 362 adds a signal obtained by multiplying the received signal by a delay and a positive coefficient and a signal obtained by multiplying the signal level of the received signal by a negative coefficient. It is a configuration. By such rising edge emphasis processing unit 361 and falling edge emphasis processing unit 362, emphasis processing symmetrical with respect to the time axis direction is performed.
立下りエッジ強調処理部362の強調処理は、立上りエッジ直前の相対的に信号レベルが低い部分の信号レベルも、より低下させるが、信号レベルが低い部分については表示の鮮明さに貢献しない。 The enhancement processing by the falling edge enhancement processing unit 362 further reduces the signal level of the portion with a relatively low signal level immediately before the rising edge, but does not contribute to the clearness of the display for the portion with the low signal level.
図7は、立上りエッジ強調処理部および立下りエッジ強調処理部の、入力波形および出力波形を示す図である。 FIG. 7 is a diagram illustrating an input waveform and an output waveform of the rising edge enhancement processing unit and the falling edge enhancement processing unit.
図7には、立上りエッジ強調処理部361および立下りエッジ強調処理部362に、単発の矩形波Inputが入力された場合における、立上りエッジ強調処理部361から出力される立上りエッジ強調信号OutputAと、立下りエッジ強調処理部362から出力される立下りエッジ強調信号OutputBとが示されている。 FIG. 7 shows a rising edge enhancement signal OutputA output from the rising edge enhancement processing unit 361 when a single rectangular wave Input is input to the rising edge enhancement processing unit 361 and the falling edge enhancement processing unit 362. A falling edge enhancement signal OutputB output from the falling edge enhancement processing unit 362 is shown.
立上りエッジ強調信号OutputAでは、立上りエッジ直後の信号レベルがより増大している。立上りエッジ直後の部分は、画像上では明るく表示される組織の部分に対応しており、この部分の信号レベルが増大することで、明るく表示される組織の端部がより明るく表示される。立上りエッジ強調信号OutputAでは、立下りエッジ直後の信号レベルがより低下することでエッジ強調されているが、立下りエッジ直後の部分は、画像上では明るく表示される組織以外の部分、つまり暗く表示される部分に対応しており、暗く表示される部分の強調は表示の鮮明さにほとんど貢献しない。 In the rising edge emphasis signal OutputA, the signal level immediately after the rising edge is further increased. The portion immediately after the rising edge corresponds to the portion of the tissue that is brightly displayed on the image, and when the signal level of this portion increases, the end portion of the tissue that is brightly displayed is displayed brighter. In the rising edge emphasis signal OutputA, edge enhancement is performed by lowering the signal level immediately after the falling edge, but the portion immediately after the falling edge is a portion other than the tissue that is displayed brightly on the image, that is, a dark display. The emphasis of the darkly displayed part hardly contributes to the clearness of the display.
立下りエッジ強調信号OutputBでは、立上りエッジ強調信号OutputAとは逆に、立下りエッジ直前の信号レベルがより増大している。立下りエッジ直前の部分は、画像上では明るく表示される組織の部分に対応しており、この部分の信号レベルが増大することで、明るく表示される組織の端部がより明るく表示される。立下りエッジ強調信号OutputBでは、立上りエッジ直前の信号レベルがより低下することでエッジ強調されているが、立上りエッジ直前の部分は、暗く表示される部分に対応しており、表示の鮮明さにほとんど貢献しない。 In the falling edge enhancement signal OutputB, the signal level immediately before the falling edge is further increased, contrary to the rising edge enhancement signal OutputA. The portion immediately before the falling edge corresponds to the portion of the tissue that is brightly displayed on the image, and when the signal level of this portion increases, the end portion of the tissue that is brightly displayed is displayed brighter. In the falling edge emphasis signal OutputB, edge enhancement is performed by lowering the signal level immediately before the rising edge, but the portion immediately before the rising edge corresponds to the darkly displayed portion, and the display is clear. Hardly contributes.
図3に示す信号生成部38のエッジ強調信号切替部38aは、輪郭検出部37から出力された識別信号に基づいて、立上りエッジ強調処理部361の出力と前記立下りエッジ強調処理部362の出力を切り替えることでエッジ強調信号を生成する。 The edge enhancement signal switching unit 38a of the signal generation unit 38 shown in FIG. The edge emphasis signal is generated by switching.
エッジ強調信号切替部38aは、輪郭検出部37によって、低周波成分のうち、極小点の信号レベルと次の極大点の信号レベルとの差がしきい値より大きいと検出された第1の信号部分については、立上りエッジ強調処理部361の立上りエッジ強調信号を採用し、極大点の値と次の極小点の値との差がしきい値より小さいと検出された第2の信号部分については、立下りエッジ強調処理部362の立下りエッジ強調信号を採用する。 The edge enhancement signal switching unit 38a is a first signal detected by the contour detection unit 37 when the difference between the signal level at the minimum point and the signal level at the next maximum point is greater than the threshold among the low frequency components. For the portion, the rising edge enhancement signal of the rising edge enhancement processing unit 361 is adopted, and the second signal portion detected when the difference between the maximum point value and the next minimum point value is smaller than the threshold value. The falling edge enhancement signal of the falling edge enhancement processing unit 362 is employed.
信号生成部38では、エッジ強調信号切替部38aの切替えによって生成されたエッジ強調信号と、増幅器35からエッジ強調処理部36を経ずに供給されてきた信号とのそれぞれに対し、輪郭検出部37からの識別信号に基づいて係数の重み付けを行い加算した信号を出力する。信号生成部38のLUT38eは、輪郭検出部37から出力された識別信号に基づいて係数(k1、k2)出力し、またエッジ強調信号切替部38aの切替えのための信号を出力する。決定された係数は、乗算回路38b,38cによって、エッジ強調信号切替部38aの切替えによって生成されたエッジ強調信号と、増幅器35からエッジ強調処理部36を経ずに供給されてきた信号とのそれぞれに掛け合わせられる。掛け合わせられた2つの信号は、加算回路38dによって加算される。 In the signal generation unit 38, an edge detection unit 37 for each of the edge enhancement signal generated by the switching of the edge enhancement signal switching unit 38a and the signal supplied from the amplifier 35 without passing through the edge enhancement processing unit 36. The weighted coefficients are added based on the identification signal from and the added signal is output. The LUT 38e of the signal generation unit 38 outputs coefficients (k1, k2) based on the identification signal output from the contour detection unit 37, and outputs a signal for switching the edge enhancement signal switching unit 38a. The determined coefficients are the edge emphasis signal generated by switching of the edge emphasis signal switching unit 38a by the multiplying circuits 38b and 38c, and the signal supplied from the amplifier 35 without passing through the edge emphasis processing unit 36, respectively. Multiplied by. The two multiplied signals are added by the adder circuit 38d.
LUT38eに設定されている係数k1、k2は、加算回路38dにおいて、エッジ強調処理部36から入力される受信信号と増幅器34から入力される受信信号とを重み付け加算するための係数であり、例えば、k1とk2とを加算したときに1になるように、重みを変化させた複数の係数が準備されている。オペレータは、表示された診断像のコントラストに基づいて、例えばLUTに設定された複数の係数の何れかを選択することにより、コントラストを調整することができる。 The coefficients k1 and k2 set in the LUT 38e are coefficients for weighting and adding the reception signal input from the edge enhancement processing unit 36 and the reception signal input from the amplifier 34 in the addition circuit 38d. A plurality of coefficients whose weights are changed are prepared so as to be 1 when k1 and k2 are added. The operator can adjust the contrast by selecting one of a plurality of coefficients set in the LUT, for example, based on the contrast of the displayed diagnostic image.
LUT38eは、輪郭検出部37によって第1の信号部分が検出された場合には、立上りエッジ強調処理部361の立上りエッジ強調信号を採用するようにエッジ強調信号切替部38aを切り替えさせ、輪郭検出部37によって第2の信号部分が検出された場合には、立下りエッジ強調処理部362の立下がりエッジ強調信号を採用するようにエッジ強調信号切替部38aを切り替えさせる。また、LUT38eは、第1の信号部分および第2の信号部分が検出された場合には、エッジ強調信号切替部38aの切替えによって生成されたエッジ強調信号に相対的に大きな重み付けを行う係数(K2>K1)を出力し、第1の信号部分および第2の信号部分を除く第3の信号部分が検出された場合には、エッジ強調処理部36を経ずに供給されてきた信号に相対的に大きな重み付けを行う係数(K2<K1)を出力する。 When the first signal portion is detected by the contour detection unit 37, the LUT 38e switches the edge enhancement signal switching unit 38a so as to adopt the rising edge enhancement signal of the rising edge enhancement processing unit 361, and the contour detection unit When the second signal portion is detected by 37, the edge enhancement signal switching unit 38a is switched so as to adopt the falling edge enhancement signal of the falling edge enhancement processing unit 362. The LUT 38e, when the first signal portion and the second signal portion are detected, is a coefficient (K2) that performs relatively large weighting on the edge enhancement signal generated by the switching of the edge enhancement signal switching unit 38a. > K1), and when the third signal portion excluding the first signal portion and the second signal portion is detected, it is relative to the signal supplied without passing through the edge enhancement processing unit 36. A coefficient (K2 <K1) for performing a large weighting is output.
図8は、図3に示す信号生成部の信号生成を説明する図である。 FIG. 8 is a diagram for explaining signal generation by the signal generation unit shown in FIG. 3.
信号生成部38には、立上りエッジ強調処理部361の立上りエッジ強調信号(A)と、立下りエッジ強調処理部362の立下がりエッジ強調信号(B)と、エッジ強調処理部36を経ずに供給されてきた信号とが供給されている。信号生成部38は、第1の信号部分(1)については、立上りエッジ強調信号(A)と立下がりエッジ強調信号(B)のうち、立上りエッジ強調信号(A)を選択し、第2の信号部分(2)については、立下がりエッジ強調信号(B)を選択する。また、選択したエッジ強調信号と、エッジ強調処理部36を経ずに供給されてきた信号とのそれぞれに、重み付け係数を乗じて互いに加算するが、第1の信号部分(1)および第2の信号部分(2)については、選択したエッジ強調信号に大きな重み付けを行い、第1の信号部分(1)および第2の信号部分(2)のいずれでもない第3の信号部分(3)については、エッジ強調処理部36を経ずに供給されてきた信号に大きな重み付けを行う。信号生成部38から出力された受信信号は表示部39に入力され、表示部39には、画像に明るく示される組織の輪郭うち、立上りエッジおよび立下りエッジの双方に対応する端部が鮮明に表示された、コントラストの強い断層像が輝度表示される。また、第3の信号部分(3)に対応する、組織の輪郭でない部分については、エッジ強調が弱い、すなわちコントラストの弱い像が表示される。 The signal generator 38 does not go through the rising edge enhancement signal (A) from the rising edge enhancement processor 361, the falling edge enhancement signal (B) from the falling edge enhancement processor 362, and the edge enhancement processor 36. The supplied signal is supplied. For the first signal portion (1), the signal generator 38 selects the rising edge enhancement signal (A) from the rising edge enhancement signal (A) and the falling edge enhancement signal (B), and the second signal portion (1) For the signal portion (2), the falling edge enhancement signal (B) is selected. The selected edge emphasis signal and the signal supplied without passing through the edge emphasis processing unit 36 are multiplied by a weighting coefficient and added to each other, but the first signal portion (1) and the second signal portion are added. For the signal part (2), the selected edge enhancement signal is heavily weighted, and for the third signal part (3) that is neither the first signal part (1) nor the second signal part (2) The signal that has been supplied without going through the edge enhancement processing unit 36 is heavily weighted. The received signal output from the signal generation unit 38 is input to the display unit 39, and the display unit 39 has clear edges corresponding to both the rising edge and the falling edge among the outline of the tissue that is brightly shown in the image. The displayed high-contrast tomographic image is displayed in luminance. In addition, for the portion corresponding to the third signal portion (3) that is not the outline of the tissue, an image with weak edge enhancement, that is, with low contrast is displayed.
図9は、図3に示す超音波診断装置内の受信信号の波形を例示した図である。 FIG. 9 is a diagram illustrating a waveform of a reception signal in the ultrasonic diagnostic apparatus shown in FIG.
図9において、第1段の(A)は、増幅器35から出力された、立上りエッジ強調処理部361および立下りエッジ強調処理部362で強調処理がされる前の受信信号の波形を示し、第2段の(B)は、輪郭検出部37で求めた低周波成分の極大点と極小点とを黒丸で示し、第3段の(C)は、立上りエッジ強調処理部361で強調された受信信号の波形を示し、第4段の(D)は、立下りエッジ強調処理部362で強調された受信信号の波形を示し、第5段の(E)は、信号生成部38から出力された、輪郭検出部で検出された輪郭部分(第1の信号部分および第2の信号部分)に強調処理が施され、それ以外の第3の信号部分は強調処理が施されていない受信信号の波形を示し、第6段の(F)は、(E)の信号のうち、強調処理が施された領域を取り出した信号の波形(参考)を示す。なお、各段とも、縦軸は信号のレベルを、横軸は、プローブから超音波ビームを送波し、反射波を受信するまでの時間(深さ)を示す。 In FIG. 9, (A) in the first stage shows the waveform of the received signal output from the amplifier 35 before being subjected to enhancement processing by the rising edge enhancement processing unit 361 and the falling edge enhancement processing unit 362. In the second stage (B), the maximum point and the minimum point of the low-frequency component obtained by the contour detection unit 37 are indicated by black circles, and in the third stage (C), the reception enhanced by the rising edge enhancement processing unit 361 is shown. The waveform of the signal is shown, the fourth stage (D) shows the waveform of the received signal emphasized by the falling edge emphasis processing unit 362, and the fifth stage (E) is outputted from the signal generation unit 38. The waveform of the received signal that is subjected to enhancement processing on the contour portions (first signal portion and second signal portion) detected by the contour detection unit, and the other third signal portions are not subjected to enhancement processing. (F) in the sixth row shows that the emphasis processing is applied to the signal of (E). And shows the the extracted signal waveform (reference) region. In each stage, the vertical axis indicates the signal level, and the horizontal axis indicates the time (depth) from when the ultrasonic beam is transmitted from the probe to when the reflected wave is received.
第2段(B)は、第1段(A)の信号をローパスフィルタに通して低周波成分を取りだしたものであり、極小点の信号レベルと次の極大点の信号レベルとの差がしきい値より大きい第1の信号部分(1)と、極大点の値と次の極小点の値との差がしきい値より小さい第2の信号部分(2)とを輪郭部分として検出する。 In the second stage (B), the low-frequency component is extracted by passing the signal of the first stage (A) through a low-pass filter, and the difference between the signal level at the minimum point and the signal level at the next maximum point is calculated. The first signal portion (1) larger than the threshold value and the second signal portion (2) where the difference between the maximum point value and the next minimum point value is smaller than the threshold value are detected as contour portions.
第3段(C)および第4段(D)の波形は、第1段(A)と較べて波形が強調処理されて振幅の変化が大きくなり、波形が鋭くなっている。特に、第3段(C)の波形は、立上りエッジ、典型的には(L)部分において信号レベルが増大している。第4段(D)の波形は、立下りエッジ、典型的には(R)部分において信号レベルが特に増大している。 The waveforms of the third stage (C) and the fourth stage (D) are emphasized as compared with the first stage (A), the change in amplitude becomes larger, and the waveform is sharper. In particular, in the waveform of the third stage (C), the signal level increases at the rising edge, typically at the (L) portion. The waveform of the fourth stage (D) has a particularly increased signal level at the falling edge, typically at the (R) portion.
第5段の(E)の波形は、第2段(B)における、第1の信号部分(1)の区間では第3段(C)の波形が相対的に強く反映され、第2の信号部分(2)の区間では第4段(D)の波形が相対的に強く反映され、第1の信号部分(1)および第2の信号部分(2)を除く第3の信号部分の区間では、第1段(A)の波形が相対的に強く反映されている。 The waveform of the fifth stage (E) reflects the waveform of the third stage (C) relatively strongly in the section of the first signal portion (1) in the second stage (B), and the second signal In the section (2), the waveform of the fourth stage (D) is relatively strongly reflected, and in the section of the third signal part excluding the first signal part (1) and the second signal part (2). The waveform of the first stage (A) is reflected relatively strongly.
図10は、本実施形態の超音波診断装置において輪郭部分が強調されて輝度表示された画像を示す図であり、図11は、図解の都合上、図10に示す画像の輝度表示された部分を黒く示したものである。 FIG. 10 is a diagram showing an image displayed with brightness by highlighting the contour portion in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment. FIG. 11 is a diagram showing the brightness display of the image shown in FIG. 10 for convenience of illustration. Is shown in black.
図12は、エッジ強調処理のうち立上りエッジ直後の信号部分の増幅のみを行い、立下りエッジ直前の信号部分の増幅は行わない比較例の画像であり、図13は、図解の都合上、図12に示す画像の輝度表示された部分を黒く示したものである。 FIG. 12 is an image of a comparative example in which only the signal portion immediately after the rising edge in the edge enhancement processing is amplified and the signal portion immediately before the falling edge is not amplified. FIG. 13 is a diagram for convenience of illustration. 12 shows the luminance-displayed portion of the image shown in FIG.
図10〜図13は、いずれも同じ、体内の血管を表す画像である。なお、図の上側は体表の側であり、先に説明した図9に示す波形の例は、図10に示す破線部分を表す信号部分に対応している。 10 to 13 are the same images representing blood vessels in the body. In addition, the upper side of the figure is the body surface side, and the example of the waveform shown in FIG. 9 described above corresponds to the signal part representing the broken line part shown in FIG.
図10,11に示す、本実施形態の超音波診断装置の画像でも、図12,13に示す比較例の画像でも、内側(体表から遠い側)の血管膜Qは、立上りエッジ直後の信号部分の増幅によって、同程度の鮮明さで表示されている。さらに、図10,11に示す、本実施形態の超音波診断装置の画像は、図12,13に示す比較例の画像と比べ、外側(体表に近い側)の血管膜Pまでより鮮明に表示されている。このように、組織の輪郭部分がさらに見分け易い状態で断層像が表示されている。 In both the image of the ultrasonic diagnostic apparatus of the present embodiment shown in FIGS. 10 and 11 and the image of the comparative example shown in FIGS. 12 and 13, the inner vascular membrane Q is the signal immediately after the rising edge. Due to the amplification of the part, it is displayed with the same level of clarity. Furthermore, the images of the ultrasonic diagnostic apparatus of the present embodiment shown in FIGS. 10 and 11 are clearer up to the outer vascular membrane P (side closer to the body surface) than the images of the comparative examples shown in FIGS. It is displayed. In this way, the tomographic image is displayed in a state in which the outline portion of the tissue is more easily distinguished.
次に、本発明の第2実施形態について説明する。以下の第2実施形態の説明にあたっては、これまで説明してきた実施形態における各要素と同一の要素には同一の符号を付けて示し、前述の実施形態との相違点について説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the following description of the second embodiment, the same reference numerals are given to the same elements as those in the embodiments described so far, and differences from the above-described embodiments will be described.
図14は、本発明の第2実施形態の超音波診断装置の構成を示すブロック図である。 FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment of the present invention.
図4に示す超音波診断装置4の信号生成部38は、エッジ強調信号切替部38a(図3参照)の代わりに、加算回路48aを有する。加算回路48aは、立上りエッジ強調処理部361から出力された立上りエッジ強調信号と、前記立下りエッジ強調処理部362から出力された立下りエッジ強調信号とを加算する。 The signal generation unit 38 of the ultrasonic diagnostic apparatus 4 illustrated in FIG. 4 includes an addition circuit 48a instead of the edge enhancement signal switching unit 38a (see FIG. 3). The adder circuit 48 a adds the rising edge enhancement signal output from the rising edge enhancement processing unit 361 and the falling edge enhancement signal output from the falling edge enhancement processing unit 362.
第2実施形態の超音波診断装置4では、第1実施形態のようなエッジ強調信号切替部38aによって信号の切替えを行う場合に比べ、立上りエッジか立下りエッジかを切替える必要がないため構成が簡潔である。また、輪郭検出部37の検出においても、極大点の値と次の極小点の値か、あるいは、極大点の値と次の極小点の値かを区別することなく、互いに隣り合う極大点と極小点の値の差によって輪郭を検出すればよいため、構成が簡潔になる。 The ultrasonic diagnostic apparatus 4 according to the second embodiment has a configuration because it is not necessary to switch between the rising edge and the falling edge as compared with the case where the signal is switched by the edge enhancement signal switching unit 38a as in the first embodiment. Be concise. Also, in the detection of the contour detection unit 37, it is possible to distinguish between the local maximum point and the next local minimum value, or the local maximum points adjacent to each other without distinguishing between the local maximum value and the next local minimum value. Since the contour may be detected based on the difference between the values of the local minimum points, the configuration is simplified.
なお、上述した第1実施形態では、信号生成部38において、LUT38eに設定されている係数k1、k2に基づき、エッジ強調処理部36から入力される受信信号と増幅器34から入力される受信信号とを重み付け加算すると説明したが、例えば、重み付けの係数k1、k2は「0」「1」の組み合わせ、つまり単純な切替えであってもよい。 In the first embodiment described above, the signal generation unit 38 receives the reception signal input from the edge enhancement processing unit 36 and the reception signal input from the amplifier 34 based on the coefficients k1 and k2 set in the LUT 38e. However, for example, the weighting coefficients k1 and k2 may be a combination of “0” and “1”, that is, simple switching.
また、上述した実施形態では、輪郭検出部37が、極大値と極小値との差をしきい値と比較した結果を出力すると説明したが、本発明はこれに限られるものでなく、例えば輪郭検出部が識別信号として極大値と極小値との差を表す多値の信号を出力し、信号生成部では、多値の識別信号に応じた重み付け係数をLUTに出力させることとしてもよい。 Further, in the above-described embodiment, it has been described that the contour detection unit 37 outputs the result of comparing the difference between the maximum value and the minimum value with the threshold value. However, the present invention is not limited to this, for example, the contour The detection unit may output a multilevel signal representing the difference between the maximum value and the minimum value as the identification signal, and the signal generation unit may cause the LUT to output a weighting coefficient corresponding to the multilevel identification signal.
3,4 超音波診断装置
30 プローブ
31 送受信回路
32 ビーム・フォーミング回路
33 バンドパスフィルタ
34 検波回路
35 増幅器
36 エッジ強調処理部
37 輪郭検出部
38 信号生成部
38a エッジ強調信号切替部
38b,38c 乗算回路
38d 加算回路
39 表示部
361 立上りエッジ強調処理部
362 立下りエッジ強調処理部
362a,362b,361a,361b 乗算回路
361d,362d 加算回路
361c,362c 遅延回路
48a 加算回路
3,4 Ultrasonic diagnostic apparatus 30 Probe 31 Transmission / reception circuit 32 Beam forming circuit 33 Band pass filter 34 Detection circuit 35 Amplifier 36 Edge enhancement processing unit 37 Contour detection unit 38 Signal generation unit 38a Edge enhancement signal switching unit 38b, 38c Multiplication circuit 38d Adder circuit 39 Display unit 361 Rising edge emphasis processing unit 362 Falling edge emphasis processing unit 362a, 362b, 361a, 361b Multiplier circuit 361d, 362d Adder circuit 361c, 362c Delay circuit 48a Adder circuit
Claims (4)
前記受信信号に対し遅延および負の係数を乗じる処理を行った信号と該受信信号の信号レベルに正の係数を乗じる処理を行った信号とを加えることにより該受信信号の立上りエッジが強調された立上りエッジ強調信号を生成する立上りエッジ強調処理部と、前記受信信号に対し遅延および正の係数を乗じる処理を行った信号と該受信信号の信号レベルに負の係数を乗じる処理を行った信号とを加えることにより該受信信号の立下りエッジが強調された立下りエッジ強調信号を生成する立下りエッジ強調処理部とを含むエッジ強調信号生成部を有することを特徴とする超音波診断装置。 Ultrasound that transmits an ultrasonic beam into a subject and displays a tomographic image of a tissue in an ultrasonic transmission / reception area in the subject based on a reflected ultrasonic wave signal reflected and returned from the subject. In the ultrasonic diagnostic equipment,
Rising edge of the received signal is emphasized by adding the signal and performing the process of multiplying a positive coefficient of the signal level of the delay and the negative signal subjected to processing of multiplying the coefficient and said received signal to said reception signal A rising edge emphasis processing unit for generating a rising edge emphasis signal, a signal obtained by multiplying the received signal by a delay and a positive coefficient, and a signal obtained by multiplying the signal level of the received signal by a negative coefficient DOO ultrasonic diagnostic apparatus characterized by comprising an edge enhancement signal generation unit and a falling edge enhancement processing unit for generating a falling edge enhancement signal falling edge is emphasized in the received signal by adding an.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010209516A JP5547010B2 (en) | 2010-09-17 | 2010-09-17 | Ultrasonic diagnostic equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010209516A JP5547010B2 (en) | 2010-09-17 | 2010-09-17 | Ultrasonic diagnostic equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012061236A JP2012061236A (en) | 2012-03-29 |
| JP5547010B2 true JP5547010B2 (en) | 2014-07-09 |
Family
ID=46057589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010209516A Active JP5547010B2 (en) | 2010-09-17 | 2010-09-17 | Ultrasonic diagnostic equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5547010B2 (en) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57209043A (en) * | 1981-06-18 | 1982-12-22 | Olympus Optical Co | Linear scanning type ultrasonic diagnostic apparatus |
| JPH0693895B2 (en) * | 1985-06-30 | 1994-11-24 | 株式会社東芝 | Ultrasonic diagnostic equipment |
| JPS6429247A (en) * | 1987-07-24 | 1989-01-31 | Olympus Optical Co | Electronic endoscopic apparatus |
| JP4105452B2 (en) * | 2002-03-04 | 2008-06-25 | フクダ電子株式会社 | Ultrasonic diagnostic equipment |
| JP4938289B2 (en) * | 2005-11-07 | 2012-05-23 | 日立アロカメディカル株式会社 | Ultrasonic analyzer |
-
2010
- 2010-09-17 JP JP2010209516A patent/JP5547010B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2012061236A (en) | 2012-03-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11123044B2 (en) | Signal processing device, ultrasonic diagnostic apparatus, and method | |
| JP6274517B2 (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus and ultrasonic image processing program | |
| JP5256210B2 (en) | Ultrasonic image processing method and ultrasonic image processing apparatus | |
| US11000263B2 (en) | Ultrasound diagnostic apparatus, image processing device, and image processing method | |
| US10993698B2 (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus and signal processing apparatus | |
| JP2004504911A (en) | Nonlinear ultrasonic imaging method at fundamental frequency | |
| US20210077078A1 (en) | Ultrasound imaging system for high resolution wideband harmonic imaging | |
| US20170071569A1 (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus and signal processing apparatus | |
| CN101574269B (en) | Ultrasonic observation device | |
| US20140336510A1 (en) | Enhancement in Diagnostic Ultrasound Spectral Doppler Imaging | |
| JP4698003B2 (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
| JP5547010B2 (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
| JP2009090104A (en) | Ultrasonic diagnostic method and apparatus | |
| JP3285673B2 (en) | Ultrasound image display | |
| JP2006217944A (en) | Ultrasonic diagnostic device | |
| KR101652728B1 (en) | Ultrasonic image quality improving method and ultrasonic imaging apparatus using the same | |
| JP4105452B2 (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
| JP2009261436A (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus | |
| JP4312202B2 (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus and data processing method of ultrasonic diagnostic apparatus | |
| JP2002186615A (en) | Ultrasonic daignostic device | |
| JP5025738B2 (en) | Ultrasonic imaging device | |
| KR102022143B1 (en) | Ultrasound system and method for adaptively compensating spectral downshift of signals | |
| KR101542807B1 (en) | Image Quality Improving Method and Ultrasonic Imaging Apparatus using the same | |
| JP7848607B2 (en) | Ultrasound diagnostic device, method for controlling the ultrasound diagnostic device, and control program for the ultrasound diagnostic device | |
| CN104159520B (en) | Ultrasonic diagnostic device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130910 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140131 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140204 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140403 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140513 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140514 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5547010 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |