JPH07109615B2 - Ultrasonic diagnostic equipment - Google Patents
Ultrasonic diagnostic equipmentInfo
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- JPH07109615B2 JPH07109615B2 JP60014687A JP1468785A JPH07109615B2 JP H07109615 B2 JPH07109615 B2 JP H07109615B2 JP 60014687 A JP60014687 A JP 60014687A JP 1468785 A JP1468785 A JP 1468785A JP H07109615 B2 JPH07109615 B2 JP H07109615B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は超音波送受信をセクタ走査により行うことによ
り超音波断層像を得るようにした超音波診断装置にかか
り、特に、画素歪みを減少させ且つS/Nの向上を図るよ
うにした超音波診断装置に関する。Description: TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus configured to obtain an ultrasonic tomographic image by performing ultrasonic transmission / reception by sector scanning, and particularly, to reduce pixel distortion and The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus designed to improve S / N.
所謂、セクタ走査形の超音波診断装置は、超音波振動子
群を送受信位相制御することにより送受信超音波を扇状
に走査するようにして、超音波断層像を得るようにした
ものである。セクタ走査における超音波送受信系では、
情報収集される反射音場分布が極座標系(r,θ)で表現
され、画像表示系では、画像表示される画素が直交座標
系(x,y)で表現される。従って、極座標系(r,θ)で
表わされる情報を直交座標系(x,y)で表わそうとする
と、第5図(a)に示すように位置ずれを生じてしま
い、極座標系(r,θ)で表わされる情報は直交座標系
(x,y)で所謂画素歪みを生じてしまい、生体情報を正
しく表現できていない。The so-called sector scanning type ultrasonic diagnostic apparatus is configured to scan the transmitted and received ultrasonic waves in a fan shape by controlling the transmission and reception phase of the ultrasonic transducer group to obtain an ultrasonic tomographic image. In the ultrasonic transmission / reception system in sector scanning,
The reflected sound field distribution for which information is collected is expressed in the polar coordinate system (r, θ), and in the image display system, the image-displayed pixels are expressed in the orthogonal coordinate system (x, y). Therefore, if the information represented by the polar coordinate system (r, θ) is attempted to be represented by the orthogonal coordinate system (x, y), a positional deviation occurs as shown in FIG. , θ) causes so-called pixel distortion in the orthogonal coordinate system (x, y), and biometric information cannot be represented correctly.
このような不具合を解消する手法として、従来から第5
図(b),第5図(c)に示す手法が用いられている。
即ち、第5図(b)は極座標系(r,θ)における標本点
のデータを、そのまま直交座標系(x,y)における最寄
りの位置に割振るようにしたものである。この手法によ
れば、図示斜線部の誤差が生じることになり、ある程度
は上記画像の画素歪みの解消はなされるが、図示斜線部
の誤差が生じることになり、完全なものとは言えなかっ
た。As a method for solving such a problem, the fifth method has been conventionally used.
The method shown in FIG. 5B and FIG. 5C is used.
That is, FIG. 5B shows that the data of the sample points in the polar coordinate system (r, θ) is directly allocated to the nearest position in the orthogonal coordinate system (x, y). According to this method, the error in the shaded area in the figure occurs, and the pixel distortion of the image is eliminated to some extent, but the error in the shaded area in the figure occurs, which is not perfect.
一方、第5図(c)は極座標系(r,θ)における周囲の
標本点のデータ複数から、直交座標系(x,y)における
表示点でのデータを算定するようにしたものであり、そ
の算定式は例えば下記に示すようなものを用いる。On the other hand, FIG. 5 (c) shows that the data at the display point in the Cartesian coordinate system (x, y) is calculated from the plurality of data of the surrounding sample points in the polar coordinate system (r, θ). For example, the calculation formula shown below is used.
この手法によれば、かなりの程度まで誤差を解消できる
ことになるが、m>>nの場合にはy≒xkとなる。この
ため、画素歪みは解消されるが、表示画像に直接的に関
与するS/Nは向上されず、改良が望まれていた。 According to this method, the error can be eliminated to a considerable extent, but when m >> n, y≈x k . Therefore, the pixel distortion is eliminated, but the S / N directly related to the display image is not improved, and improvement is desired.
本発明は上記事情に基いてなされたもので、その目的と
するところは、セクタ走査における画素歪みを減少させ
且つS/Nの向上を可能とした超音波診断装置を提供する
ことにある。The present invention has been made based on the above circumstances, and an object thereof is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of reducing pixel distortion in sector scanning and improving S / N.
かかる目的を達成するために本発明では、被検体への超
音波受信をセクタ走査により行うことにより得た受信信
号を加算し、該加算信号を検波することにより上記被検
体の断層像情報を得て画像表示するようにした超音波診
断装置において、上記検波信号をデジタル化するA/D変
換手段と、このA/D変換手段から出力された上記セクタ
走査による極座標系の画素毎のエコーデータとこのエコ
ーデータの上記極座標系アドレスを直交座標系アドレス
を直交座標系アドレスに変換することによって得た変換
アドレスデータとが同一アドレスに書込まれるバッファ
メモリと、このバッファメモリの変換アドレスデータに
基き音場パターンを決定する第1の手段と、予め複数の
フィルタ特性を示す係数データが記憶されてなり上記第
1の手段からの音場パターンデータに基く係数データが
選定される第2の手段と、この第2の手段で選定された
係数データを対応するエコーデータに乗ずる第3の手段
と、この第3の手段から出力されるエコーデータ群の係
数値の合計を1に設定する第4の手段と、直交座標系ア
ドレスが設定され上記第4の手段から出力された画素毎
のエコーデータを取込んで表示すべきフレーム画像デー
タを生成するフレームメモリとを具備したことを特徴と
する。To achieve such an object, the present invention obtains tomographic image information of the subject by adding received signals obtained by performing ultrasonic wave reception to the subject by sector scanning and detecting the added signal. In the ultrasonic diagnostic apparatus configured to display an image by A / D conversion means for digitizing the detection signal, and echo data for each pixel of the polar coordinate system by the sector scanning output from the A / D conversion means A buffer memory in which the converted address data obtained by converting the polar coordinate system address of the echo data into the rectangular coordinate system address is written into the same address, and a sound based on the converted address data in the buffer memory. The sound field pattern from the first means is defined by first means for determining a field pattern and coefficient data indicating a plurality of filter characteristics stored in advance. Second means for selecting the coefficient data based on the data, the third means for multiplying the corresponding echo data by the coefficient data selected by the second means, and the echo data output from the third means. Fourth means for setting the sum of the coefficient values of the group to 1 and frame data for display by taking in the echo data for each pixel output from the fourth means with the orthogonal coordinate system address set And a frame memory that operates.
先ず、本発明の実施例の説明に先立ち本発明の原理につ
いて説明する。本出願に先立って、長尾らによりディジ
タル画像処理について詳細な検討がなされている(「デ
ィジタル画素処理」,長尾真 監訳,身代科学社 昭和
53年12月10日発行)。この公知文献を参照することによ
り、標本化格子を用いた画像の標本化に関し、また本発
明が対象とする超音波診断装置に関して、次のような考
察が得られる。First, the principle of the present invention will be described prior to the description of the embodiments of the present invention. Prior to this application, Nagao et al. Made a detailed study on digital image processing (“Digital Pixel Processing”, translated by Shin Nagao, Ryodai Kagakusha Showa).
Issued December 10, 53). By referring to this known document, the following consideration can be obtained regarding the sampling of an image using a sampling grid and the ultrasonic diagnostic apparatus to which the present invention is directed.
即ち、一般に、標本値から元画素を再生するには、下記
(1)に示すように内挿関数の畳込み(Convolution)
によってなされる。That is, generally, in order to reproduce the original pixel from the sampled value, the convolution of the interpolation function is performed as shown in (1) below.
Done by
次に、セクタ走査の極座標系(r,θ)の標本点を、表示
系のフレームメモリ上に元画像として再生する場合に、
上記式(1)の各変数が夫々どのような意味を持つかに
ついて説明する。 Next, when reproducing the sample points of the polar coordinate system (r, θ) of the sector scan as the original image on the frame memory of the display system,
The meaning of each variable in the above equation (1) will be described.
上記式(1)を極座標系(r,θ)の式に変換すると下記
式(2)のようなる。When the above formula (1) is converted into a polar coordinate system (r, θ) formula, the following formula (2) is obtained.
上記式(1),(2)において、 f(x,y),f(r,θ)は夫々元画像データ、 f(mX,nY),f(mR,nΘ)は夫々標本値データ、 g(x−mX,y−nY),g(r−mR,θ−nΘ)は夫々内挿
関数、 r,θは夫々フレームメモリ上の直交座標系(x,y)に対
し、第1図(a)示すように である。 In the above formulas (1) and (2), f (x, y) and f (r, θ) are original image data, f (mX, nY) and f (mR, nΘ) are sampled data, g (X-mX, y-nY), g (r-mR, [theta] -n [Theta]) are interpolation functions, and r, [theta] are orthogonal coordinate system (x, y) on the frame memory, respectively. a) As shown Is.
R,Θは夫々第1図(b)に示すように極座標系(r,θ)
での基本単位、空間的な標本化周期である。R and Θ are polar coordinate systems (r, θ), respectively, as shown in Fig. 1 (b).
Is the basic unit of the spatial sampling period.
上記における内挿関数は、フィルタの周波数特性の実空
間表現であり、デジタルフィルタの係数そのものであ
る。The interpolation function in the above is a real space expression of the frequency characteristic of the filter, and is the coefficient itself of the digital filter.
上記式(2)をフーリエ変換すると下記式(3)のよう
になる。When the above equation (2) is Fourier transformed, it becomes the following equation (3).
ここで、Q=RΘである。また、定数k,lはそれぞれ空
間周波数を示し、u,vはそれぞれ空間スペクトラムの繰
り返し回数を示している。また、上述した公知文献を参
照することにより明らかなように、上記式(2)から上
記式(3)への式の変形は、文献「D.P.Peterson and
D.Middleton,Sampling and reconstructionof wave−nu
mber−limited functionin n−dimensional euclidean
spaces,Informat.contr.5,1962,279−323.」を参照する
ことにより理解され得る。 Here, Q = RΘ. Further, the constants k and l respectively indicate the spatial frequency, and u and v respectively indicate the number of repetitions of the spatial spectrum. Further, as is apparent by referring to the above-mentioned publicly known document, the transformation of the equation from the above equation (2) to the above equation (3) is described in the document “DP Peterson and
D. Middleton, Sampling and reconstruction of wave−nu
mber−limited functionin n−dimensional euclidean
spaces, Informat.contr. 5, 1962, 279-323. ".
元画像を完全に再生するには、内挿関数の周波数特性が
平坦であることが要求され、下記式(4)を満足する必
要がある。In order to completely reproduce the original image, the frequency characteristic of the interpolation function is required to be flat, and it is necessary to satisfy the following expression (4).
G(u,v)=Q=R・Θ …(4) 上記において元画像を完全に再生するには、内挿関数の
周波数特性が平坦であることが必要であるとは言うもの
の、平坦である帯域幅は全帯域に渡る必要は無く以下の
如く設定すればよい。即ち、元画像を充分に表現できる
程度の帯域幅を有する内挿関数のフィルタ特性を適用す
ればよく、具体的には第2図(a)に示すように帯域が
広い元画像Faに対しては幅の広い方形窓を有する内挿関
数Gaを選定し、第2図(b)に示すように帯域が狭い元
画像Fbに対しては幅の狭い方形窓を有する内挿関数Gbを
選定すれば良い。G (u, v) = Q = R · Θ (4) In the above, in order to completely reproduce the original image, it is necessary that the frequency characteristic of the interpolation function is flat, but it is flat. A certain bandwidth does not have to cover the entire bandwidth and may be set as follows. That is, it is sufficient to filter characteristics of interpolation function with a bandwidth enough to sufficiently represent the original image, in particular with respect to the original image F a band is wide as shown in FIG. 2 (a) , An interpolation function G a having a wide rectangular window is selected, and an interpolation function G a having a narrow rectangular window is applied to the original image F b having a narrow band as shown in FIG. 2B. Select b .
ここで、元画像を完全な形で再生するには、サンプリン
グ周波数の1/2の帯域幅を有する方形窓の内挿関数を選
定すれば良いが、この場合、その方形窓の帯域幅を狭く
することにより、余分な周波数成分をカットしてS/Nの
向上を図ることが可能となる。Here, in order to reproduce the original image in a perfect form, it suffices to select an interpolation function of a rectangular window having a bandwidth of 1/2 of the sampling frequency, but in this case, the bandwidth of the rectangular window is narrowed. By doing so, it becomes possible to cut excess frequency components and improve S / N.
上記式(4)をフーリエ逆変換すると下記式(5)のよ
うになる。Inverse Fourier transform of the equation (4) gives the following equation (5).
上記式(5)を図示したのが第3図(a)(b)であ
り、夫々第2図(a)(b)に対応しており、方形窓の
幅を狭くすると内挿関数の適正帯域幅を広げることにな
り、画像の平均化が充分になされ、ノイズを減少させる
ことが可能となる。しかも、元画像の帯域外にカットオ
フ周波数uc,vcが存在するので、元画像をいまらせるこ
ともない。また、セクタ走査にあっては極座標系(r,
θ)で位置によらずに広がり関数の大きさがあまり変化
しないとすると、ラスタ間隔はrθで広がるので、rが
大きくなるほど元画像のサンプリング周期で正規化した
周波数特性は高く、rが小さくなるほど周波数特性は低
くなる。即ち、第1図(a)の図示A部の空間的な周波
数特性は第2図(b)に示すように低く、第1図(a)
の図示B部の空間的な周波数特性は第2図(a)に示す
ように高くなる。 The above equation (5) is shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), which correspond to FIGS. 2 (a) and 2 (b), respectively. When the width of the rectangular window is narrowed, the proper interpolation function is obtained. Since the bandwidth is widened, the images are sufficiently averaged and noise can be reduced. Moreover, since the cut-off frequencies u c and v c exist outside the band of the original image, the original image is not disturbed. Also, in sector scanning, polar coordinate system (r,
If the size of the spread function does not change much regardless of the position at θ), the raster interval spreads at rθ, so the frequency characteristic normalized by the sampling cycle of the original image is higher as r is larger, and smaller as r is smaller. Frequency characteristics are low. That is, the spatial frequency characteristic of the portion A shown in FIG. 1 (a) is low as shown in FIG. 2 (b).
The spatial frequency characteristic of the portion B in the figure is high as shown in FIG.
よって、セクタ走査では位置によって元画像の周波数特
性が非常に変化するので、それだけ方形窓の幅を狭くす
ることができ、S/N向上の度合いも高くなる。Therefore, in the sector scanning, the frequency characteristic of the original image changes greatly depending on the position, so that the width of the rectangular window can be narrowed by that much, and the degree of S / N improvement can be increased.
従って、従来はラスタ上の画素への書込み処理とその時
に書込まれなかった空画素への補間処理とは夫々別個に
行うようにしていたことに対し、本発明では、フレーム
メモリに生のエコーデータを書込むのではなく、以下列
挙する処理を実施するものである。Therefore, in the prior art, the writing process to the pixels on the raster and the interpolation process to the empty pixels that were not written at that time were separately performed, whereas in the present invention, the raw echo is recorded in the frame memory. Instead of writing data, the processing listed below is executed.
即ち、 フレームメモリの全ての画素に対して、内挿
関数とエコーデータの標本値との畳込み演算を行って得
た結果を書込むようにする(式(2)に対応する)。That is, the result obtained by performing the convolution operation of the interpolation function and the sample value of the echo data is written in all the pixels of the frame memory (corresponding to the equation (2)).
における内挿関数は上記式(4),(5)で表わ
される関数である。The interpolation function in is the function represented by the above equations (4) and (5).
広がり関数、即ち分解能のサンプリング周期に対す
る大きさに応じて、内挿関数のカットオフ周波数を変化
させ、S/Nの向上を図る。The cutoff frequency of the interpolation function is changed according to the spread function, that is, the magnitude of the resolution with respect to the sampling period to improve the S / N.
ここで、フレームメモリに書込まれるデータynとして
は、エコーデータxkと係数akとにより下記式(6)で表
現されるものである。Here, the data y n written in the frame memory is represented by the following equation (6) by the echo data x k and the coefficient a k .
ここで、書込み点の近傍ではaoに近い値とする必要があ
り、音場が小さい場合はak/aoは余り大きな値とするこ
とはできず、上述した元画像を充分に表現できる程度の
帯域幅を有する内挿関数のフィルタ特性を適用すればよ
いことになる。 Here, it is necessary to have a value close to a o near the writing point, and if the sound field is small, a k / a o cannot be too large and the original image described above can be sufficiently expressed. It suffices to apply the filter characteristic of the interpolation function having a bandwidth of the degree.
次に、第4図を参照して上記原理に基く本発明にかかる
超音波診断装置の一実施例を説明する。An embodiment of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention based on the above principle will be described with reference to FIG.
第4図において1は超音波振動子を複数個並設してなる
例えばセクタ走査用アレイ形超音波探触子である。2は
探触子1の振動子夫々にセクタ走査における遅延励振パ
ルスを与える送信器である。In FIG. 4, reference numeral 1 is, for example, a sector scanning array type ultrasonic probe in which a plurality of ultrasonic transducers are arranged in parallel. Reference numeral 2 is a transmitter that applies a delayed excitation pulse in sector scanning to each transducer of the probe 1.
3は送信器2の励振遅延量に対応いて受信遅延量が設定
され、探触子1の振動子夫々からセクタ走査における受
信信号を受信する受信器である。4は加算器3から出力
された各振動子からの受信信号を加算する加算器であ
る。5は加算器4からの加算受信信号を検波して上記セ
クタ走査における1ラスタ分の断層像情報を得る検波器
である。Reference numeral 3 is a receiver in which the reception delay amount is set in correspondence with the excitation delay amount of the transmitter 2 and receives the reception signal in the sector scanning from each transducer of the probe 1. Reference numeral 4 denotes an adder that adds the received signals from the vibrators output from the adder 3. Reference numeral 5 is a detector for detecting the added reception signal from the adder 4 to obtain tomographic image information for one raster in the sector scanning.
6はこの検波器5からの出力をアナログ−デジタル変換
するアナログ−デジタル変換器(A/D −C)である。7
はA/D −C6によりデジタル化された断層像情報(エコー
データ)を超音波スキャンからTVスキャンに変換するDi
gital Scan Converter(D.S.C)であり、その詳細は以
下のように構成されている。Reference numeral 6 is an analog-digital converter (A / D-C) for analog-digital converting the output from the detector 5. 7
Is a Di that converts tomographic image information (echo data) digitized by A / D-C6 from ultrasonic scan to TV scan.
It is a gital scan converter (DSC), and its details are configured as follows.
即ち、このD.S.C7は1ラスタ毎に画素単位のエコーデー
タ及びその極座標系アドレスを直交座標系アドレスに変
換して得た変換アドレス(下位数ビット及び少数点以下
の上位数ビット)を取込むバッファメモリ群(BM)7A
と、このBM7Aから画素単位のエコーデータ及びその変換
アドレスデータを順次取込むレジスタ群(Res)7Bと、
このRes 7Bに取込まれた前回と今回のアドレスデータの
差分を演算する引算器(Sub)7Cと、Sub 7Cの出力をア
ドレスとして、予め記憶されているフィルタ特性を示す
係数データの1つを選択するリードオンメモリ(ROM)7
Dと、このROM 7Dにより選択された係数データを上記エ
コーデータに乗算(畳込み)する乗算器(Con)7Eと、
このCon 7Eにより畳込み処理された複数係統からのエコ
ーデータを加算する加算器(Add)7Fと、複数係統から
の係数のみを加算する加算器(Add)7Gと、このAdd 7F,
7Gからの加算データを係数の加算値が1となるように演
算処理する正規化演算器(Nor)7Hと、このNor 7Hから
の正規化されたエコーデータを画像表示される1フレー
ムの画像データとして生成するフレームメモリ(FM)7I
と、BM7Aにおけるアドレス変換用のアドレス設定器7J
と、Sub 7C及びFM7Iのアドレス割付け用のアドレス設定
器7Kとから構成されている。In other words, this DSC7 is a buffer memory that takes in the echo data in pixel units for each raster and the conversion address (the lower several bits and the upper several bits below the decimal point) obtained by converting the polar coordinate system address into the rectangular coordinate system address. Group (BM) 7A
And a register group (Res) 7B that sequentially takes in echo data in pixel units and its conversion address data from the BM 7A,
One of the subtracter (Sub) 7C that calculates the difference between the previous address data and the current address data that is loaded into this Res 7B, and one of the coefficient data that shows the filter characteristics stored in advance using the output of Sub 7C as an address. Read-on memory (ROM) 7 to select
D, a multiplier (Con) 7E that multiplies (convolves) the echo data with the coefficient data selected by the ROM 7D,
Adder (Add) 7F that adds echo data from multiple convolutions that have been convoluted by this Con 7E, adder (Add) 7G that adds only coefficients from multiple convolutions, and this Add 7F,
Normalization calculator (Nor) 7H that processes addition data from 7G so that the addition value of the coefficient becomes 1, and image data of one frame in which the normalized echo data from this Nor 7H is displayed as an image Frame memory (FM) 7I generated as
And the address setter 7J for address conversion in BM7A
And an address setter 7K for allocating addresses of Sub 7C and FM 7I.
8はFM7Iで生成された1フレームの断層像画像を表示す
るCRT(陰極線管)等からなる表示系である。Reference numeral 8 denotes a display system including a CRT (cathode ray tube) and the like for displaying a one-frame tomographic image image generated by FM7I.
次に上記の如く構成された本実施例の作用について説明
する。Next, the operation of this embodiment configured as described above will be described.
即ち、送信器2の起動により超音波探触子1をセクタ走
査するべく励振し、図示しない被検体内に超音波を送信
し、その受信信号を受信器3により受信し、加算器4、
検波器5、A/D −C6を介してデジタル化されたエコーデ
ータをD.S.C7に取込む。That is, when the transmitter 2 is activated, the ultrasonic probe 1 is excited to perform sector scanning, ultrasonic waves are transmitted to the inside of a subject (not shown), the reception signal is received by the receiver 3, and the adder 4,
The echo data digitized via the detector 5 and A / D-C6 is taken into the DSC7.
D.S.C7のBM7Aでは、画素単位のエコーデータ、及びアド
レス設定器7Jにより上記エコーデータの極座標系アドレ
スを直交座標系アドレスに変換して得た変換アドレスを
順次取込んで、そして、Res 7BではBM7Aから逐次上記画
素単位のエコーデータ及び変換アドレスデータを取込
む。In the BM7A of DSC7, the echo data in pixel units and the conversion address obtained by converting the polar coordinate system address of the echo data into the orthogonal coordinate system address by the address setter 7J are sequentially taken in, and in Res 7B, from BM7A. The echo data and the conversion address data in the pixel unit are sequentially fetched.
Sub 7CではRes 7Bに取込まれた書込みたい画素のアドレ
スと、サンプル格子点のアドレスとの差分を演算し、ア
ドレス設定器7Kによるアドレスに対応させながらその差
分データをROM 7Dに読み出しアドレスとして与える。こ
こで、上記変換アドレスは音場パターンを決定するもの
として与えられ、この音場パターンによりROM 7Dより適
正なフィルタ特性を示す係数データが選定される。そし
て、ROM 7Dにより選択された係数データを、Con 7Eによ
り上記画素単位毎にエコーデータに乗算(畳込み)し、
このCon 7Hにより畳込み処理された複数系統からのエコ
ーデータは、Add 7F,7Gにより加算される。In Sub 7C, the difference between the address of the pixel to be written, which is taken into Res 7B, and the address of the sample grid point is calculated, and the difference data is given to ROM 7D as a read address while making it correspond to the address by address setter 7K. . Here, the conversion address is given to determine a sound field pattern, and coefficient data showing appropriate filter characteristics is selected from the ROM 7D by this sound field pattern. Then, the coefficient data selected by the ROM 7D is multiplied (convolved) by echo data for each pixel unit by the Con 7E,
Echo data from a plurality of systems that have been convoluted by Con 7H are added by Add 7F, 7G.
そして、このAdd 7F,7Gからの加算データは、Nor 7Hに
より係数の加算値が1となるように演算処理され、アド
レス設定器7Kによるアドレスに対応させながら夫々FM7I
の直交座標系アドレスに書込まれ、フレーム画像が生成
され表示系8で画像表示される。Then, the addition data from the Add 7F and 7G is processed by the Nor 7H so that the addition value of the coefficient becomes 1, and the FM7I and the FM7I are respectively associated with the addresses by the address setter 7K.
Is written in the rectangular coordinate system address of, a frame image is generated, and the image is displayed on the display system 8.
以上述べたように本実施例によれば、A/D −C6からのエ
コーデータをD.S.C7のFM7Iにそのまま書込むのではな
く、FM7Iの全ての画素に対して、内挿関数によるフィル
タ特性を示す係数データとエコーデータとの畳込み演算
を行って得た結果を書込むようにし、この場合、上記選
定される内挿関数は、極座標系から直交座標系への変換
アドレスに基いて決定される音場パターンにより選定
し、更に係数1の正規化を行うようにしたので、画素歪
みを防止し且つS/Nの向上した画像を表示することが可
能となる。As described above, according to the present embodiment, the echo data from the A / D-C6 is not written as it is to the FM7I of the DSC7, but all the pixels of the FM7I show the filter characteristic by the interpolation function. The result obtained by performing the convolution operation of the coefficient data and the echo data is written. In this case, the selected interpolation function is determined based on the conversion address from the polar coordinate system to the rectangular coordinate system. Since the selection is made according to the sound field pattern and the coefficient 1 is further normalized, pixel distortion can be prevented and an image with an improved S / N can be displayed.
上記実施例では、ROM 7Dの読出しアドレスを生成するた
めのBM7Aに書込む変換アドレスは、極座標系か直交座標
系への変換結果の下位数ビット及び少数点以下の上位数
ビットを用いるようにしているが、全ビットを用いるよ
うにしてもよい。In the above embodiment, the conversion address to be written to the BM7A for generating the read address of the ROM 7D uses the lower few bits and the upper few bits below the decimal point of the conversion result to the polar coordinate system or the rectangular coordinate system. However, all bits may be used.
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明
の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be carried out without departing from the scope of the present invention.
以上述べたように本発明によれば、被検体への超音波送
受信をセクタ走査により行うことにより得た受信信号を
加算し、該加算信号を検波することにより上記被検体の
断層像情報を得て画像表示するようにした超音波波診断
装置において、上記検波信号をデジタル化するA/D変換
手段と、このA/D変換手段から出力された上記セクタ走
査による極座標系の画素毎のエコーデータとこのエコー
データの上記極座標系アドレスを直交座標系アドレスに
変換することによって得た変換アドレスデータとが同一
アドレスに書込まれるバッファメモリと、このバッファ
メモリの変換アドレスデータに基き音場パターンを決定
する第1の手段と、予め複数のフィルタ特性を示す係数
データが記憶されてなり上記第1の手段からの音場パタ
ーンデータに基く係数データが選定される第2の手段
と、この第2の手段で選定された係数データを対応する
エコーデータに乗ずる第3の手段と、この第3の手段か
ら出力されるエコーデータ群の係数値の合計を1に設定
する第4の手段と、直交座標系アドレスが設定され上記
第4の手段から出力された画素毎のエコーデータを取込
んで表示すべきフレーム画像データを生成するフレーム
メモリとを具備するようにして、フレームメモリの全て
の画素に対して、内挿関数とエコーデータの標本値との
畳込み演算を行って得た結果を書込むようにし、広がり
関数、即ち分解能のサンプリング周期に対する大きさに
応じて、内挿関数のカットオフ周波数を変化させるよう
にしたので、画素歪みを減少させ且つS/Nの向上を可能
とした超音波診断装置が提供できる。As described above, according to the present invention, the reception signals obtained by performing the ultrasonic transmission / reception to / from the subject by sector scanning are added, and the tomographic image information of the subject is obtained by detecting the added signal. In the ultrasonic wave diagnostic apparatus configured to display an image, A / D conversion means for digitizing the detection signal, and echo data for each pixel of the polar coordinate system by the sector scanning output from the A / D conversion means And a buffer memory in which the converted address data obtained by converting the polar coordinate system address of this echo data into an orthogonal coordinate system address is written to the same address, and a sound field pattern is determined based on the converted address data of this buffer memory. And a coefficient based on the sound field pattern data from the first means, in which coefficient data indicating a plurality of filter characteristics are stored in advance. A second means for selecting the data, a third means for multiplying the corresponding echo data by the coefficient data selected by the second means, and an echo data group output from the third means. Fourth means for setting the total of the numerical values to 1, and frame memory for generating the frame image data to be displayed by taking in the echo data for each pixel output from the fourth means with the orthogonal coordinate system address set So that the result obtained by performing the convolution operation of the interpolation function and the sample value of the echo data is written for all the pixels of the frame memory, and the spread function, that is, the resolution Since the cutoff frequency of the interpolation function is changed according to the size with respect to the sampling period, it is possible to provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of reducing pixel distortion and improving S / N.
第1図乃至第3図は本発明の原理を説明するためのもの
で第1図はセクタ走査における極座標系(r,θ)表現を
説明するための図、第2図は元画像と内挿関数との関係
を説明するための図、第3図は第2図における内挿関数
の特性を説明するための図、第4図は本発明にかかる超
音波診断装置の一実施例を示すブロック図、第5図はセ
クタ走査による画素歪みを説明するための図である。 1……超音波探触子、2……送信器、3……受信器、4
……加算器、5……検波器、6……アナログ/デジタル
変換器(A/D −C)、7……Digital Scan Converter
(D.S.C)、7A……バッファメモリ(BM)、7B……レジ
スタ群(Res)、7C……引算器(Sub)、7D……リードオ
ンメモリ(ROM)、7E……乗算器(Con)、7F,7G……加
算器(Add)、7H……正規化演算器(Nor)、7I……フレ
ームメモリ(FM)、8……表示系。1 to 3 are for explaining the principle of the present invention. FIG. 1 is a diagram for explaining a polar coordinate system (r, θ) representation in sector scanning, and FIG. 2 is an original image and interpolation. FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship with a function, FIG. 3 is a diagram for explaining the characteristics of the interpolation function in FIG. 2, and FIG. 4 is a block showing one embodiment of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention. 5 and 5 are diagrams for explaining pixel distortion due to sector scanning. 1 ... Ultrasonic probe, 2 ... Transmitter, 3 ... Receiver, 4
…… Adder, 5 …… Detector, 6 …… Analog / digital converter (A / D-C), 7 …… Digital Scan Converter
(DSC), 7A ... Buffer memory (BM), 7B ... Register group (Res), 7C ... Subtractor (Sub), 7D ... Read-on memory (ROM), 7E ... Multiplier (Con) , 7F, 7G ... Adder (Add), 7H ... Normalization calculator (Nor), 7I ... Frame memory (FM), 8 ... Display system.
Claims (1)
行うことにより得た受信信号を加算し、該加算信号を検
波することにより上記被検体の断層像情報を得て画像表
示するようにした超音波診断装置において、上記検波信
号をデジタル化するA/D変換手段と、このA/D変換手段か
ら出力された上記セクタ走査による極座標系の画素毎の
エコーデータとこのエコーデータの上記極座標系アドレ
スを直交座標系アドレスに変換することによって得た変
換アドレスデータとが同一アドレスに書込まれるバッフ
ァメモリと、このバッファメモリの変換アドレスデータ
に基き音場パターンを決定する第1の手段と、予め複数
のフィルタ特性を示す係数データが記憶されてなり上記
第1の手段からの音場パターンデータに基く係数データ
が選定される第2の手段と、この第2の手段で選定され
た係数データを対応するエコーデータに乗ずる第3の手
段と、この第3の手段から出力されるエコーデータ群の
係数値の合計を1に設定する第4の手段と、直交座標系
アドレスが設定され上記第4の手段から出力された画素
毎のエコーデータを取込んで表示すべきフレーム画像デ
ータを生成するフレームメモリとを具備したことを特徴
とする超音波診断装置。1. A method for adding a received signal obtained by performing ultrasonic wave reception to a subject by sector scanning, and detecting the added signal to obtain tomographic image information of the subject and display the image. In the ultrasonic diagnostic apparatus, the A / D conversion means for digitizing the detection signal, the echo data for each pixel of the polar coordinate system by the sector scanning output from the A / D conversion means, and the polar coordinates of the echo data. A buffer memory in which the conversion address data obtained by converting the system address into an orthogonal coordinate system address is written to the same address; and a first means for determining a sound field pattern based on the conversion address data in the buffer memory. Second coefficient data indicating a plurality of filter characteristics is stored in advance, and coefficient data based on the sound field pattern data from the first means is selected. And a third means for multiplying the corresponding echo data by the coefficient data selected by the second means, and a first means for setting the sum of the coefficient values of the echo data group output from the third means to one. 4 means and a frame memory for generating the frame image data to be displayed by taking in the echo data for each pixel set with the Cartesian coordinate system address and output from the fourth means. Ultrasonic diagnostic equipment.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60014687A JPH07109615B2 (en) | 1985-01-29 | 1985-01-29 | Ultrasonic diagnostic equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60014687A JPH07109615B2 (en) | 1985-01-29 | 1985-01-29 | Ultrasonic diagnostic equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61173386A JPS61173386A (en) | 1986-08-05 |
| JPH07109615B2 true JPH07109615B2 (en) | 1995-11-22 |
Family
ID=11868110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60014687A Expired - Lifetime JPH07109615B2 (en) | 1985-01-29 | 1985-01-29 | Ultrasonic diagnostic equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07109615B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0788404B2 (en) * | 1986-07-23 | 1995-09-27 | 出光石油化学株式会社 | Method for producing ethylene copolymer |
-
1985
- 1985-01-29 JP JP60014687A patent/JPH07109615B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61173386A (en) | 1986-08-05 |
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