Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPH07112473B2 - 超音波診断装置 - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPH07112473B2 - 超音波診断装置 - Google Patents

超音波診断装置

Info

Publication number
JPH07112473B2
JPH07112473B2 JP61146948A JP14694886A JPH07112473B2 JP H07112473 B2 JPH07112473 B2 JP H07112473B2 JP 61146948 A JP61146948 A JP 61146948A JP 14694886 A JP14694886 A JP 14694886A JP H07112473 B2 JPH07112473 B2 JP H07112473B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ultrasonic
signal
circuit
signal processing
filtering
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP61146948A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS633844A (ja
Inventor
宏 池田
晋一郎 梅村
静夫 石川
景義 片倉
祝善 市川
毅 三竹
Original Assignee
株式会社日立メデイコ
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社日立メデイコ filed Critical 株式会社日立メデイコ
Priority to JP61146948A priority Critical patent/JPH07112473B2/ja
Priority to DE19873720407 priority patent/DE3720407A1/de
Priority to US07/064,564 priority patent/US4803993A/en
Publication of JPS633844A publication Critical patent/JPS633844A/ja
Publication of JPH07112473B2 publication Critical patent/JPH07112473B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H17/00Networks using digital techniques
    • H03H17/02Frequency selective networks
    • H03H17/06Non-recursive filters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52017Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
    • G01S7/52023Details of receivers
    • G01S7/52025Details of receivers for pulse systems
    • G01S7/52026Extracting wanted echo signals
    • G01S7/52028Extracting wanted echo signals using digital techniques

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は超音波診断装置に係り、特に包絡線信号の高周
波成分の強調をおこない、超音波像の輪郭を明確にする
に好適なディジタル信号処理回路を備えた超音波診断装
置に関する。
〔従来の技術〕
従来装置の輪郭強調をおこなう回路は、例えば特開昭55
-120859号に記載のように、包絡線信号の一部を高域遮
蔽断反転する反転増幅器を介して元の包絡線信号に加算
し、高周波成分を強調するといったアナログ信号処理に
よるものであり、いわゆる追い込み現像を軽減するもの
であった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記従来技術は、アナログ信号処理に基づくため回路時
定数の影響のため追い込み現像の軽減は不十分であり、
さらに部品精度のバラツキ等により回路特性の均一性に
欠けるという点について配慮がされておらず、例えば、
複数の回路系を有して複数の受信信号に対して同時に処
理をおこなうような場合、特性の差により表示画像に輝
度ムラを生じる等の問題があった。
本発明の目的は、回路をディジタル化することにより特
性を均一化し、回路調整の軽減、及び回路特性を容易に
変更できるようにして、いわゆる追い込み現像をより軽
減して良好な表示画像を得ることにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的は、ディジタル化した包絡線信号をディジタル
フィルタ回路を用いてフィルタ処理をおこない高周波成
分を強調とするという構成をとることにより達成され
る。
〔作用〕
ディジタルフィルタ回路におけるフィルタ処理は、処理
のパラメータとなるフィルタ係数や次数を2値化したデ
ータで与えることができる。また、フィルタ処理の時間
軸上ウインド幅を容易に変更することもできる。したが
って、複数の回路系に対しても同一パラメータを同時に
ディジタル値で指定することができるので、回路調整の
軽減や回路特性の変更が容易に実現される。
〔実施例〕
本発明の実施例の説明に先立ち、従来のアナログ信号処
理装置についてさらに詳しく述べる。
第2図は、従来のアナログ信号処理方式における回路の
構成例について示したものである。
第2図において、201は探触子、202は送信制御回路、20
3は受信制御回路、204は整相回路、205は増幅回路、206
は検波回路207は包絡線信号の高周波成分を強調するた
めの回路(以下、FTC回路とする。)、208はA/D変換
器、209はフレームメモリ、210は超音波像表示装置であ
る。
本構成例において、201の探触子で送受信された超音波
信号は203〜206の各回路を介して包絡線信号が検出さ
れ、207のFTC回路で高周波分の強調がおこなわれる。こ
の信号は、208のA/D変換器を介してディジタル信号化さ
れ、209のフレームメモリに記憶される。210の超音波像
表示装置には、209のフレームメモリに記憶された情報
に基づいて像が表示される。したがって、208のA/D変換
器までの信号処理はアナログ処理であり、部品精度のバ
ラツキ等により回路特性が均一とならず微妙な回路調整
を必要としていた。回路調整には多大な労力や時間が必
要であり、コスト上昇等にもつながっていた。また、以
上のような理由から回路特性を容易に変更することも困
難であった。
以下、本発明の実施例を図を用いて詳細に説明する。
第1図は、本発明の基本回路構成を示す一実施例であ
る。
第1図において、101は検波回路、102はA/D変換器、103
はディジタルフィルタ回路、104はフレームメモリ、105
はフィルタ処理制御回路である。
本構成物によれば、101の検波回路で検出された包絡線
信号は102のA/D変換器を介してディジタル信号化され、
103のディジタルフィルタ回路に入力される。ディジタ
ルフィルタ回路103におけるフィルタ係数や次数、及び
フィルタ処理の時間軸上ウインド軸等は105フィルタ処
理制御回路で制御され、このディジタルフィルタ回路10
3によって包絡線信号の高周波成分を強調するフィルタ
処理がおこなわれ、その出力は104のフレームメモリに
記憶される。
第3図は、本発明による回路構成の一実施例について示
したものである。第3図において、301は探触子、302は
送信制御回路、303は受信制御回路、304は整相回路、30
5は増幅回路、306は検波回路、307はA/D変換器、308は
ディジタルフィルタ回路309はフィルタ処理制御回路、3
10はフレームメモリ、311は超音波像表示装置である。
また、第4図は、第3図の304〜308の回路系を2個有し
て、2系統の超音波受信信号に対して同時に処理をおこ
なう場合について示したものである。
第4図において、401は探触子、402は送信制御回路、40
3は受信制御回路である。ブロック412は整相回路404、
増幅回路405、検波回路406、A/D変換器407、408はディ
ジタルフィルタ回路を含む。またブロック413は上記ブ
ロック412と同一構成であり、これら2系統の処理回路
により同時に2つの受波ビームについて信号処理をして
フレームメモリ410に信号を書き込むことができる。409
はフィルタのフィルタ処理のパラメータを同時に指定す
る。411は超音波像表示装置である。
第3図及び第4図に示すような構成によれば、ディジタ
ルフィルタ回路におけるフィルタ係数や次数等のフィル
タ処理に用いる各パラメータを2値化した値で指定する
ことができ、回路調整作業が大幅に軽減される。また、
外部からユーザー自身が任意に回路特性を変更すること
も可能となるので、診断部位や症状に応じて異った質の
超音波像を提供することができる。
さらに第4図に示すような構成の場合、特に本発明は有
効であり、各回路系で用いるフィルタ処理のパラメータ
を1個の制御回路で同時に指定することができるのに加
えて、回路系間の特性のバラツキにより生じていたすだ
れ状の画像輝度ムラ等も解消することができる。
なお、第4図では回路系が2個の場合についてのみ示し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、より複
数の回路系を有する場合、あるいは、回路系の数にかか
わらず複数の受信信号に対して時分割で処理をおこなう
場合においても有効であることはいうまでもない。
第5図は、ディジタルフィルタ回路におけるフィルタ処
理の時間軸上ウインドウ幅と周波数応答の関係について
示した一例である。
第5図において、h1〜hnはフィルタ係数、Tは同図
(a)に示すようなディジタルフィルタ回路における各
入力フィルタタップでのデータ転送周期、T0はフィルタ
処理の時間軸上ウインド幅であり、同図(a)及び
(b)に示すように、フィルタ次数をn個とすると、一
番目のタップx1によるデータ転送からn番目のタップxn
によるデータ転送までに要する時間、すなわち各遅延素
子による遅延時間t1〜tnの和に等しい。fは包絡線信号
の最高周波数、t1〜tn-1は各遅延素子による遅延時間で
ある。
ここで、同図(a)はディジタルフィルタ回路の一例に
ついて示した図、同図(b)は時間軸上ウインド幅T0
説明する図、同図(c)は実空間におけるフィルタ係数
の関係を示す図、同図(d)は周波数空間における周波
数応答と周波数の関係を示す図である。
一般に、フィルタ処理による周波数応答は実空間におけ
るフィルタリングの関係式をフーリエ変換することによ
り考えることができる。(1)式は、同図(c)の関係
をフーリエ変換したものである。
F(jw)=h1−h2e-jwT 0 −(1) ただし、w=2πfである。
フィルタ処理の時間軸上ウンド幅T0の変化が周波数応答
に及ぼす影響を考える場合、その対値に注目すればよい
ので、考え方を簡単にするために(1)式の絶対値の2
乗をとると(2)式となる。
|F(jw)|2=(h1 2+h2 2)−2h1h2cos(wT0)−(2) 同時(d)は、(2)式に基づき、h1=1,h2=−0.2,T0
=1/f、1/(2f)及び1/(4f)の場合について示したも
のである。同図(d)により、フィルタ処理の時間軸上
ウインド幅T0−1/(4f)の場合は、包絡線信号の最高周
波数f付近の周波数応答の変化が最も大きい。しかし、
T0=1/fの場合には周波数fの1/2倍付近の周波数成分が
強調されているため、超音波像の輪郭を明確にする効果
は少ない。最低周波数時の周波数応答に対して周波数応
答が最大となるフィルタ処理の時間軸上ウインド幅はT0
=1/(2f)であり、これによりT0が大きくなるにしたが
って前述した現像が生じる。したがって、フィルタ処理
の時間軸上ウインド幅T0は包絡線信号の周期(1/f)の1
/2倍以下とする必要がある。
第5図(c),(d)においては、フィルタ次数が2個
の場合についてのみ示したが、本発明の効果はこれに限
定されるものではなく、周波数応答が同様のふるまいを
するフィルタ係数及びフィルタ次数の場合においても有
効であることはいうまでもない。また、超音波信号の処
理においては、超音波信号が左右非対象であることか
ら、フィルタ係数の配列を第5図に示すように非対称な
ものとする。及びフィルタ係数を、配列が奇数番目のも
のと偶数番目のもので負号をちがえることも本発明の大
きさ特徴である。
さらに、本実施例に示すようなフィルタ処理の時間軸上
ウインド幅、あるいはフィルタ係数及びその配列方法を
採用することにより、ハード的にもフィルタ次数を少な
くしながらも高周波成分を強調できるというメリットが
ある。
第6図は、A/D変換器の分解能を超音波像表示装置の濃
度分解能を等しくした場合の回路構成について示した一
実施例である。
同図において、601はA/D変換器、602はディジタルフィ
ルタ回路、603はディジタルフィルタ回路におけるフィ
ルタ次数のアドレス指定回路、604はディジタルフィル
タ回路におけるフィルタ係数の指定回路、605はフィル
タ回路出力から像表示に有効な信号を選択するビットセ
レクタ回路、606はフレームメモリ、607は超音波像表示
装置、608は601〜605の各回路を制御するフィルタ処理
制御回路である。
同図に示すように、超音波像表示装置607の濃度分解能
を5bitとした場合、表示装置607のもつ表示能力を最大
限に有効に利用するためには、フィルタ処理以前のA/D
変換においても、少なくとも5bitの分解能が必要であ
る。これは例えば、A/D変換器601の分解能を4bitとし、
最大出力の信号1111を得た場合、フィルタ次数を1個、
フィルタ係数を1000とするとフィルタ回路602の出力信
号は000001111000となり、ビットセレクタ回路605にお
いて、どの任意の5bitを選択しても表示装置607の最大
表示能力が有効に利用されていないことからも明らかで
ある。
同図においては、A/D変換器の分解能を超音波像表示装
置の濃度分解能と等しくした場合について説明をおこな
ったが、本発明はこれに限定されるものではなく、A/D
変換器の分解能を超音波像表示装置の濃度分解能よりも
高くした場合についても有効であることはいうまでもな
い。
以上、各実施例においては検波回路出力をA/D変換する
という構成をとって説明をおこなったが、本発明はこれ
に限定されるものでなく、検波回路がA/D変換器以後に
存在する場合においても有効であり、検波回路までも含
めてディジタル化とした構成をとることも本発明の範囲
であることはいうまでもない。
〔発明の効果〕
本発明によれば、アナログ信号処理方式で問題となって
いた部品輝度のバラツキ等により回路特性の不均一が解
消できるので、回路調整時間の縮少やそれにともなう労
働コストの低減等をはかれる効果がある。
また、回路のディジタル化にともない、表示される超音
波像の質を、ディジタルフイルタの条件(ウインド幅、
フイルタ係数等)を容易に変更することができ、いわゆ
る追い込み現象をより軽減して良好な表示画像を得るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の基本回路構成を示す一実施例を示す
ブロック図、第2図は従来例の装置構成を示すブロック
図、第3図は本発明の一実施例の装置構成を示すブロッ
ク図、第4図は本発明の回路構成を複数個有する場合の
装置構成を示すブロック図、第5図は特許請求の範囲第
3項を説明する図、第6図は特許請求の範囲第4項を説
明する一実施例を示すブロック図である。 101……検波回路、102……A/D変換器、103……ディジタ
ルフィルタ回路、104……フレームメモリ、105……フィ
ルタ処理制御回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 片倉 景義 東京都国分寺市東恋ヶ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 市川 祝善 東京都千代田区内神田1丁目1番14号 株 式会社日立メデイコ柏工場内 (72)発明者 三竹 毅 東京都千代田区内神田1丁目1番14号 株 式会社日立メデイコ柏工場内 (56)参考文献 特開 昭55−120859(JP,A) 特開 昭58−163345(JP,A) 特開 昭59−185468(JP,A) 特開 昭59−47826(JP,A)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】超音波を送受信する超音波探触子と、該超
    音波探触子による超音波の送信を制御する送信制御手段
    と、前記超音波探触子による超音波の受信を制御する受
    信制御手段と、該受信制御手段に接続され前記超音波探
    触子による超音波の受信信号から超音波ビームを形成す
    る信号処理手段とを有する超音波診断装置において、前
    記信号処理手段は、前記超音波探触子による超音波の受
    信信号の整相を行なう整相回路、該整相回路により処理
    された前記超音波探触子による受波信号の包絡線信号を
    得る手段、該包絡線信号をアナログ信号からデジタル信
    号に変換する変換手段、及び該変換手段によるディジタ
    ル信号の高周波成分を強調するディジタルフイルタリン
    グ手段とから構成される信号処理手段であつて、同時に
    複数の前記超音波ビームを形成するための、前記受信制
    御手段にそれぞれ並列に接続される複数の前記信号処理
    手段と、前記の複数の前記信号処理手段のそれぞれの前
    記変換手段及び前記ディジタルフイルタリング手段を制
    御するフイルタリング制御手段と、前記の複数の前記信
    号処理手段のそれぞれの前記ディジタルフイルタリング
    手段の出力を記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶さ
    れた前記出力を画像として表示する表示手段とを有し、
    前記フイルタリング制御手段は、前記複数の信号処理手
    段のそれぞれの前記ディジタルフイルタリング手段のフ
    イルタリング特性を同一に設定する制御を行ない、前記
    超音波探触子による超音波の受信信号から、同時に複数
    の前記超音波ビームを形成する信号処理を行なうことを
    特徴とする超音波診断装置。
  2. 【請求項2】前記受信制御手段にそれぞれ並列に接続さ
    れる複数の前記信号処理手段のそれぞれの前記ディジタ
    ルフイルタリング手段によるフイルタリング処理におけ
    る時間軸のウインドウ幅が、前記包絡線信号の最大周波
    数成分の周期の1/2から1/4に設定されることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項に記載の超音波診断装置。
JP61146948A 1986-06-25 1986-06-25 超音波診断装置 Expired - Lifetime JPH07112473B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61146948A JPH07112473B2 (ja) 1986-06-25 1986-06-25 超音波診断装置
DE19873720407 DE3720407A1 (de) 1986-06-25 1987-06-19 Ultraschalldiagnosevorrichtung
US07/064,564 US4803993A (en) 1986-06-25 1987-06-22 Ultrasonic diagnosis apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61146948A JPH07112473B2 (ja) 1986-06-25 1986-06-25 超音波診断装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS633844A JPS633844A (ja) 1988-01-08
JPH07112473B2 true JPH07112473B2 (ja) 1995-12-06

Family

ID=15419195

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61146948A Expired - Lifetime JPH07112473B2 (ja) 1986-06-25 1986-06-25 超音波診断装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4803993A (ja)
JP (1) JPH07112473B2 (ja)
DE (1) DE3720407A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2232487B (en) * 1989-06-09 1993-08-04 Shimizu Construction Co Ltd Ultrasonic measuring apparatus including a high-damping probe
JPH04188058A (ja) * 1990-11-21 1992-07-06 Olympus Optical Co Ltd 超音波探傷装置
US20060184070A1 (en) * 2004-11-12 2006-08-17 Hansmann Douglas R External ultrasonic therapy
KR100714682B1 (ko) * 2004-12-02 2007-05-04 삼성전자주식회사 파일 시스템 경로 처리 장치 및 방법
US20060173387A1 (en) * 2004-12-10 2006-08-03 Douglas Hansmann Externally enhanced ultrasonic therapy
CA3191604A1 (en) * 2020-09-08 2022-03-17 Danhua Zhao Synthetic aperture imaging systems and methods using mixed arrays

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4318413A (en) * 1978-10-20 1982-03-09 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Ultrasonic diagnostic apparatus
JPS55120859A (en) * 1979-03-13 1980-09-17 Hitachi Medical Corp Receiving circuit in ultrasonic wave diagnosis device
SE426906B (sv) * 1981-05-29 1983-02-21 Benthin Morten Anordning for presentation av ultraljudspulser
FR2513461A1 (fr) * 1981-09-24 1983-03-25 Cgr Ultrasonic Dispositif de reception de signal de donnees et echographe a ultrasons utilisant un tel dispositif
JPS58163345A (ja) * 1982-03-19 1983-09-28 横河電機株式会社 超音波撮像装置のエコ−信号処理回路
DE3321269A1 (de) * 1982-07-30 1984-02-09 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zur erstellung von ultraschall-reflexionstomogrammen sowie zugehoerige vorrichtung
DE3404852A1 (de) * 1984-02-10 1985-08-22 Yokogawa Medical Systems, Ltd., Musashino, Tokio/Tokyo Phasengesteuerter ultraschall-empfaenger

Also Published As

Publication number Publication date
US4803993A (en) 1989-02-14
DE3720407A1 (de) 1988-01-07
DE3720407C2 (ja) 1993-09-02
JPS633844A (ja) 1988-01-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6514205B1 (en) Medical digital ultrasonic imaging apparatus capable of storing and reusing radio-frequency (RF) ultrasound pulse echoes
US5940123A (en) High resolution ultrasonic imaging through interpolation of received scanline data
TW201725401A (zh) 超音波訊號處理電路系統及相關設備與方法
JPH0521580B2 (ja)
JPH0557626B2 (ja)
JPS62280650A (ja) 超音波信号の遅延方法および装置
JPH08505556A (ja) 部分的なビーム形成
JPH10293171A (ja) 超音波ビーム形成装置
US6704437B1 (en) Noise estimation method and apparatus for noise adaptive ultrasonic image processing
JPH07112473B2 (ja) 超音波診断装置
JP2575603B2 (ja) 走査装置
RU117793U1 (ru) Диаграммо-формирующее устройство для многолучевого приема ультразвуковых сигналов
JP3600994B2 (ja) 超音波診断装置
US20030069717A1 (en) Aggregate beamformer for use in a directional receiving array
CN114785903B (zh) 一种基于接收机的流水线式全景扫描方法及设备
JPH0216142B2 (ja)
SU734713A1 (ru) Процессор дл быстрого преобразовани фурье
KR0163384B1 (ko) 프로세서 기반의 초음파 진단장치
JP3136635B2 (ja) 探査方法およびその装置
JPH0127741B2 (ja)
JP2000051211A (ja) 超音波診断装置
CA3257951A1 (en) METHOD AND APPARATUS FOR GENERATION OF POLYNOMIAL DELAY VALUES
JPS6326112A (ja) トランスバ−サルフイルタ−係数演算装置
JP2002177280A (ja) 超音波診断システム
JPH044624B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term