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JPH0775605B2 - Ultrasonic image processor - Google Patents
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JPH0775605B2 - Ultrasonic image processor - Google Patents

Ultrasonic image processor

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JPH0775605B2
JPH0775605B2 JP5152272A JP15227293A JPH0775605B2 JP H0775605 B2 JPH0775605 B2 JP H0775605B2 JP 5152272 A JP5152272 A JP 5152272A JP 15227293 A JP15227293 A JP 15227293A JP H0775605 B2 JPH0775605 B2 JP H0775605B2
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JP
Japan
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boundary
value
point
ultrasonic
line
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英司 笠原
剛 望月
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Hitachi Ltd
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Aloka Co Ltd
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Publication date
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  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Image Generation (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、超音波画像形成装置、
特に組織の境界抽出に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an ultrasonic image forming apparatus,
In particular, it relates to boundary extraction of an organization.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、三次元画像を表示する超音波診断
装置が実用化されつつある。この超音波診断装置では、
超音波探触子によって、生体内三次元領域について超音
波が送受波される。取り込まれたエコーデータは、超音
波診断装置(又は超音波画像処理装置)で一旦メモリに
格納された後、読み出されて三次元画像処理部に送ら
れ、そこで超音波三次元画像が形成される。
2. Description of the Related Art In recent years, an ultrasonic diagnostic apparatus for displaying a three-dimensional image has been put into practical use. In this ultrasonic diagnostic device,
The ultrasonic probe transmits and receives ultrasonic waves in a three-dimensional region in the living body. The captured echo data is once stored in the memory by the ultrasonic diagnostic apparatus (or the ultrasonic image processing apparatus), then read and sent to the three-dimensional image processing unit, where an ultrasonic three-dimensional image is formed. It

【0003】ここで、超音波三次元画像は、前記三次元
領域に含まれる物体(組織)の表面に濃淡処理を施し
て、物体を立体的に表現したものである。なお、前記三
次元領域を直交する3つの面で切断し、3つの断層面と
して組織を表示する方法も提案されている。
Here, the ultrasonic three-dimensional image is a three-dimensional representation of an object (tissue) included in the three-dimensional area, which is subjected to shading processing on the surface of the object. A method has also been proposed in which the three-dimensional region is cut along three orthogonal planes to display the tissue as three cross-sectional planes.

【0004】上述のように、超音波三次元画像の作成に
当たっては、組織の表面(境界)を抽出する必要が生
じ、従来では、以下の方法が採用されていた。
As described above, in producing an ultrasonic three-dimensional image, it is necessary to extract the surface (boundary) of the tissue. Conventionally, the following method has been adopted.

【0005】従来の第1の方法は、割面設定による方法
である。この方法では、三次元領域に1枚の割面を設定
し、それよりも手前の情報を切り捨てる方法である。
The first conventional method is a method of setting a split surface. In this method, one split surface is set in the three-dimensional area, and information before this is cut off.

【0006】また、従来の第2の方法は、しきい値抽出
法である。この方法では、表面抽出のためのしきい値を
超えたエコーレベルを有するデータを組織の表面とする
ものである。
The second conventional method is a threshold extraction method. In this method, data having an echo level exceeding a threshold for surface extraction is used as the surface of the tissue.

【0007】従来の第3の方法は、人為的なトレース法
である。この方法では、マウスやライトぺンが用いら
れ、それらによって操作者が実際に画像上で、組織の輪
郭をトレースするものである。
The third conventional method is an artificial tracing method. In this method, a mouse or a light pen is used, and the operator actually traces the contour of the tissue on the image.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記第
1の方法では、割面の設定如何によっては、正確な表面
の表示を行えないという問題があった。図10には、割
面100が設定された状態が示されている。実際には、
視点は図の上部にある。(A)は、割面の設定が手前過
ぎるので、見たい胎児の画像が、骨盤によって妨げられ
ている場合であり、(B)は、割面100の設定が遠過
ぎるために、胎児自体が切られてしまった場合である。
いずれにしても、胎児の像を適切に捕らえることができ
ない。なお、割面を複数設定すれば不要な部分を除去で
きるが、処理が極めて煩雑化してしまう。
However, the above-mentioned first method has a problem that an accurate surface cannot be displayed depending on how the split surface is set. FIG. 10 shows a state in which the split surface 100 is set. actually,
The viewpoint is at the top of the figure. (A) is the case where the setting of the cleavage plane is too near, so the image of the fetus to be viewed is obstructed by the pelvis, and (B) the setting of the cleavage plane 100 is too far, so This is the case when it has been cut.
In any case, the image of the fetus cannot be properly captured. Although an unnecessary portion can be removed by setting a plurality of split surfaces, the processing becomes extremely complicated.

【0009】上記従来の第2の方法では、エコーレベル
の差が大きい組織間では、使用できるが、胎盤−羊水、
胎児−羊水のようなレベルの差が余りない組合せの場
合、しきい値の設定が厳格になり、容易に境界を検出す
ることが困難であるという問題がある。
The second conventional method described above can be used between tissues having a large difference in echo level, but the placenta-amniotic fluid,
In the case of a combination in which there is not much level difference between the fetus and amniotic fluid, there is a problem that the threshold setting becomes strict and it is difficult to easily detect the boundary.

【0010】上記従来の第3の方法では、人為的な手法
ゆえに、処理が煩雑化し、大量の画像処理には向かない
という問題がある。
The above-mentioned third conventional method has a problem that it is not suitable for a large amount of image processing because the processing is complicated due to an artificial method.

【0011】本発明は上記、従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、境界抽出を簡単・迅速に、か
つ正確に行うことのできる超音波画像処理装置を提供す
ることにある。
The present invention has been made in view of the above conventional problems, and an object thereof is to provide an ultrasonic image processing apparatus capable of performing boundary extraction simply, quickly, and accurately.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明は、生体内三次元領域で超音波
を送受波することによって取り込まれたエコーデータを
格納する三次元データメモリと、前記エコーデータに基
づいて組織の境界抽出を行う境界抽出手段と、前記抽出
された境界を利用して前記超音波画像を形成する画像形
成手段と、を含む超音波画像処理装置であって、前記境
界抽出手段は、注目座標で交差しつつ三次元的に一定範
囲で広がる複数の参照方向ごとに、エコーデータの方向
別分散値を求める第1の分散値演算手段と、前記複数の
方向別分散値から更に分散値を演算するによって、前記
注目画素の境界値を求める第2の分散値演算手段と、前
記境界値の大きさから、前記注目座標が境界点か否かを
判定する境界判定手段と、を含むことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a three-dimensional data storing echo data captured by transmitting and receiving ultrasonic waves in a three-dimensional region in a living body. An ultrasonic image processing apparatus including: a memory; a boundary extracting unit that extracts a boundary of a tissue based on the echo data; and an image forming unit that forms the ultrasonic image using the extracted boundary. The boundary extracting means includes a first dispersion value calculating means for obtaining a dispersion value for each direction of the echo data for each of a plurality of reference directions that three-dimensionally spread in a certain range while intersecting at the coordinates of interest, It is determined whether or not the coordinate of interest is a boundary point from the second variance value calculating means for calculating the boundary value of the pixel of interest by further calculating the variance value from the direction-specific variance value and the size of the boundary value. Boundary judgment Characterized in that it comprises a stage, a.

【0013】また、請求項2記載の発明は、境界抽出処
理の開始点の座標を入力するための入力手段と、前記開
始点から所定のラインに沿って各点の前記境界値を求
め、その中の最大値を境界点とする手段と、隣のライン
上で特定された境界点の座標を基準として、当該ライン
上で処理範囲を設定する手段と、を含み、その処理範囲
内で前記境界値を求め、その中の最大値を境界点とする
ことを特徴とする。
Further, in the invention according to claim 2, the input means for inputting the coordinates of the starting point of the boundary extraction processing, and the boundary value of each point along a predetermined line from the starting point are obtained, And a means for setting the processing range on the line based on the coordinates of the boundary point specified on the adjacent line as a reference, and the boundary within the processing range. It is characterized in that a value is obtained and the maximum value of the values is used as a boundary point.

【0014】[0014]

【作用】上記請求項1記載の構成によれば、注目座標を
通過する複数の参照方向が設定され、各参照方向におい
て、エコーデータの分散値が演算される。すなわち、各
参照方向でのエコーデータのばらつきが求められる。
According to the structure of the first aspect, a plurality of reference directions passing through the coordinates of interest are set, and the variance value of the echo data is calculated in each reference direction. That is, variations in echo data in each reference direction are required.

【0015】次に、求められた複数の分散値に対し更に
分散値を求めることにより、境界値が演算される。この
境界値は、当該座標が境界点であるか否かの指標とな
り、境界値が大きい座標が境界点として特定される。
Next, the boundary value is calculated by further calculating the variance value for the calculated plurality of variance values. The boundary value serves as an indicator of whether or not the coordinate is a boundary point, and the coordinate with a large boundary value is specified as the boundary point.

【0016】上記請求項2記載の構成によれば、開始点
が入力されると、その開始点からラインに沿って境界値
が求められ、最大の境界値を有する座標が境界点とされ
る。次に、そのラインの隣のライン上に、処理範囲が設
定され、その範囲内の各点の境界値から境界点が特定さ
れる。
According to the above configuration, when the starting point is input, the boundary value is obtained along the line from the starting point, and the coordinate having the maximum boundary value is set as the boundary point. Next, a processing range is set on the line next to the line, and the boundary point is specified from the boundary value of each point within the range.

【0017】[0017]

【実施例】[境界値の演算]本発明では、図1に示す参
照領域102に対して、図2に示すように、注目座標
(注目ボクセル)を通過する複数の(例えば13個)の
参照方向を設定し、各参照方向で分散値(代表値)を演
算している。そして、それら複数の分散値の更に分散値
を演算することによって、注目座標の境界値を演算して
いる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [Calculation of Boundary Value] In the present invention, as shown in FIG. 2, a plurality of (for example, 13) references are passed through a coordinate of interest (voxel of interest) with respect to the reference area 102 shown in FIG. The direction is set and the variance value (representative value) is calculated in each reference direction. Then, the boundary value of the coordinate of interest is calculated by further calculating the variance value of the plurality of variance values.

【0018】ここで、境界値は当該注目座標位置が境界
か否かの度合いを示すものである。図1には、生体内三
次元領域の一部である参照領域102が示されている。
この参照領域は、中心の注目座標が境界か否かを判定す
るために用いられる領域である。図1の例では、3×3
×3の領域が示されているが、実際の装置では例えば1
7×17×17の領域が用いられる。
Here, the boundary value indicates the degree of whether or not the coordinate position of interest is a boundary. FIG. 1 shows a reference area 102 that is a part of the three-dimensional area in the living body.
This reference area is an area used to determine whether or not the center coordinate of interest is the boundary. In the example of FIG. 1, 3 × 3
A region of × 3 is shown, but in an actual device, for example, 1
A 7x17x17 area is used.

【0019】図2に示されるように、参照領域102に
対しては、均等に放射状に分かれた例えば13個の参照
方向が設定される。なお、図面簡略化のため、図2には
一部の参照方向のみ図示している。
As shown in FIG. 2, with respect to the reference region 102, for example, thirteen reference directions that are evenly divided radially are set. For simplification of the drawing, FIG. 2 shows only a part of the reference directions.

【0020】以上の各参照方向上のエコーデータ(エコ
ーレベルの大きさ)を用いて、各参照方向毎に分散値た
る代表値が演算される。具体的には、以下の演算が実行
される。
A representative value, which is a dispersion value, is calculated for each reference direction by using the echo data (magnitude of echo level) in each reference direction described above. Specifically, the following calculation is executed.

【0021】 D1 =vari{d(x-n,y-n,z-n), …,d(x,y,z),…,d(x+n,y+n,z+n)} …(1) D2 =vari{d(x-n, y ,z-n), …,d(x,y,z),…,d(x+n, y ,z+n)} …(2) D3 =vari{d(x-n,y+n,z-n), …,d(x,y,z),…,d(x+n,y-n,z+n)} …(3) D4 =vari{d( x ,y-n,z-n), …,d(x,y,z),…,d( x ,y+n,z+n)} …(4) D5 =vari{d( x , y ,z-n), …,d(x,y,z),…,d( x , y ,z+n)} …(5) D6 =vari{d( x ,y+n,z-n), …,d(x,y,z),…,d( x ,y-n,z+n)} …(6) D7 =vari{d(x+n,y-n,z-n), …,d(x,y,z),…,d(x-n,y+n,z+n)} …(7) D8 =vari{d(x+n, y ,z-n), …,d(x,y,z),…,d(x-n, y ,z+n)} …(8) D9 =vari{d(x+n,y+n,z-n), …,d(x,y,z),…,d(x-n,y-n,z+n)} …(9) D10=vari{d(x-n,y-n, z ), …,d(x,y,z),…,d(x+n,y+n, z )} …(10) D11=vari{d(x-n, y , z ), …,d(x,y,z),…,d(x+n, y , z )} …(11) D12=vari{d(x-n,y+n, z ), …,d(x,y,z),…,d(x+n,y-n, z )} …(12) D13=vari{d( x ,y-n, z ), …,d(x,y,z),…,d( x ,y+n, z )} …(13) 以上により、13個の代表値D1 〜D13が演算される。
なお、vari{}は、{}内の分散値を求める演算子
である。d(x,y,z)は、その座標のエコーデータ
レベル(輝度レベルに相当)である。
D 1 = vari {d (xn, yn, zn), ..., d (x, y, z), ..., d (x + n, y + n, z + n)} (1) D 2 = vari {d (xn, y, zn),…, d (x, y, z),…, d (x + n, y, z + n)}… (2) D 3 = vari {d ( xn, y + n, zn),…, d (x, y, z),…, d (x + n, yn, z + n)}… (3) D 4 = vari {d (x, yn, zn),…, d (x, y, z),…, d (x, y + n, z + n)}… (4) D 5 = vari {d (x, y, zn),…, d (x, y, z), ..., d (x, y, z + n)}… (5) D 6 = vari {d (x, y + n, zn),…, d (x, y, z ), ..., d (x, yn, z + n)}… (6) D 7 = vari {d (x + n, yn, zn),…, d (x, y, z),…, d ( xn, y + n, z + n)} (7) D 8 = vari {d (x + n, y, zn),…, d (x, y, z),…, d (xn, y, z + n)}… (8) D 9 = vari {d (x + n, y + n, zn),…, d (x, y, z),…, d (xn, yn, z + n) }… (9) D 10 = vari {d (xn, yn, z),…, d (x, y, z),…, d (x + n, y + n, z)}… (10) D 11 = vari {d (xn, y, z),…, d (x, y, z),…, d (x + n, y, z)}… (11) D 12 = vari {d (xn, y + n, z),…, d (x, y, z),…, d (x + n, yn, z)}… (12) D 13 = vari {d (x, yn, z),… , d (x, y, z), ..., d (x, y + n, z)} (13) With the above, 13 representative values D 1 to D 13 are calculated.
Note that vari {} is an operator for obtaining the variance value within {}. d (x, y, z) is the echo data level (corresponding to the brightness level) at that coordinate.

【0022】次に、13個の代表値に対して、以下のよ
うに更に分散値が演算される。
Next, the variance value is further calculated for the 13 representative values as follows.

【0023】 BL=vari(D1 , D2 , D3 , D4 , D5 , D6 , D7 , D8 , D9 , D10, D11, D12, D13) …(14) ただし、次のBLは、注目座標の境界値である。[0023] BL = vari (D 1, D 2, D 3, D 4, D 5, D 6, D 7, D 8, D 9, D 10, D 11, D 12, D 13) ... (14) However, the next BL is the boundary value of the coordinates of interest.

【0024】この境界値の性質を示すために、図3の領
域接合を考える。図3において、低レベルかつレベル一
定の領域A内の点P1に関しては、各参照方向の代表値
は小さな値を取り、それらの分散値である境界値も小さ
な値となる。レベルが様々な領域B内の点P2に関して
は、各参照方向の代表値は大きな値となってしまうが、
それらの分散値が並んで大きいため、境界値は小さくな
る。
To illustrate the nature of this boundary value, consider the region join in FIG. In FIG. 3, with respect to the point P1 in the area A having a low level and a constant level, the representative value in each reference direction has a small value, and the boundary value, which is the variance value thereof, also has a small value. For the point P2 in the area B having various levels, the representative value in each reference direction becomes a large value,
The boundary values are small because their variance values are high side by side.

【0025】一方、境界上にある点P13に関しては、
境界と平行方向の参照方向については代表値は小さい値
となり、一方、それ以外の参照方向については代表値は
大ききなる。従って、境界値は大きくなる。
On the other hand, for the point P13 on the boundary,
The representative value is small for the reference direction parallel to the boundary, while the representative value is large for the other reference directions. Therefore, the boundary value becomes large.

【0026】要するに、二重的分散の性質から、2つの
領域上に注目座標があると、境界値は最大となり、ある
ラインに沿って順次、境界値を求めていけば、その中で
最大の境界値を持つ座標を境界点として特定できる。
In short, due to the property of double dispersion, the boundary value becomes maximum when the coordinate of interest exists in two regions, and if the boundary value is sequentially obtained along a certain line, the maximum value is obtained. Coordinates with boundary values can be specified as boundary points.

【0027】すなわち、本発明は、分散値は、高いレベ
ルと低いレベルとが同じくらいの確率で存在する場合
に、一番大きくなるという性質を利用し、分散値演算を
2回用いるものである。
That is, the present invention uses the property that the variance value becomes the largest when the high level and the low level exist with the same probability, and the variance value operation is used twice. .

【0028】なお、本発明では、孤立境界点より連結性
のある境界点の方が、境界値が大きくなる。これは、孤
立的境界点では、13方向のうちの1方向以外の代表値
はほとんど同じ値を取るため、代表値の分散値(境界
値)はそれほど大きくならないからである。このため、
検出された境界点は、連続的な境界面となる。以上は、
組織の表面抽出において理想的な特徴といえる。
In the present invention, the boundary value of the connected boundary point is larger than that of the isolated boundary point. This is because at the isolated boundary points, the representative values of the 13 directions other than one direction take almost the same value, and the variance value (boundary value) of the representative values does not become so large. For this reason,
The detected boundary points become continuous boundary surfaces. The above is
It can be said that this is an ideal feature in extracting the surface of a tissue.

【0029】[自動的な境界線(面)の抽出]以上の原
理により、各境界点の座標は容易に把握できる。しか
し、三次元領域のすべての座標点について、上記境界値
を求める演算を行うのは煩雑となる。
[Automatic Extraction of Boundary Line (Surface)] The coordinates of each boundary point can be easily grasped by the above principle. However, it becomes complicated to perform the calculation for obtaining the boundary value for all the coordinate points in the three-dimensional area.

【0030】一方、境界は、連続性を持っているため、
1つの境界点の近傍に次の境界点が存在するのは自明で
ある。
On the other hand, since the boundary has continuity,
It is obvious that the next boundary point exists near one boundary point.

【0031】そこで、本発明では、図4に示すような境
界線(面)の抽出方法を採用している。図4には、2つ
の組織の境界104が示されている。なお、各ラインL
は、本実施例では、超音波ビームのラインを示してい
る。
Therefore, in the present invention, a boundary line (face) extraction method as shown in FIG. 4 is adopted. In FIG. 4, two tissue boundaries 104 are shown. In addition, each line L
In the present embodiment, indicates the line of the ultrasonic beam.

【0032】まず、操作者により、見たい組織近傍に、
開始点Sが入力される。なお、入力は三次元座標の特定
により行われ、操作者の作業は基本的にこれで終了す
る。
First, by the operator, in the vicinity of the tissue to be viewed,
The starting point S is input. The input is performed by specifying the three-dimensional coordinates, and the work of the operator is basically finished.

【0033】入力があると、開始点Sが載るラインL1
(又は最近接ライン)上で順次、上記境界値が演算され
る。これは、通常、ラインの全範囲で行われるが、一定
範囲に制限してもよい。
When there is an input, the line L1 on which the starting point S is placed
The boundary values are sequentially calculated on (or the closest line). This is usually done over the entire range of the line, but may be limited to a certain range.

【0034】それが終わると、ラインL1上のすべての
境界値の中で、最大の境界値が判定される。よって、そ
の最大境界値を持つ座標が境界点と判定される。
After that, the maximum boundary value among all the boundary values on the line L1 is determined. Therefore, the coordinate having the maximum boundary value is determined as the boundary point.

【0035】次に、隣のラインL2上に処理が移行す
る。このラインL2では、ラインL1上の境界値と同じ
位置(ビーム方向に同じ深さ)を中心位置として、ライ
ンに沿って両方向均等に一定範囲(処理範囲)が設定さ
れる。そして、その処理範囲の中で各点の境界値が演算
され、更に最大の境界値から境界点が特定される。
Next, the processing shifts to the adjacent line L2. In this line L2, a fixed range (processing range) is set uniformly in both directions along the line, with the center position being the same as the boundary value on the line L1 (same depth in the beam direction). Then, the boundary value of each point is calculated within the processing range, and the boundary point is specified from the maximum boundary value.

【0036】このような繰り返しを連続的に各ラインで
行うことによって、最終的に境界面の抽出が実現され
る。
Boundary plane extraction is finally realized by successively repeating such a process for each line.

【0037】ただし、境界がラインと平行になる場合も
考えられ、その場合には、各ラインを90度回転させて
同様の演算を行えばよい。なお、視点が探触子側にある
場合には、そのような処理は基本的に不要となる。
However, it is possible that the boundary becomes parallel to the line. In that case, each line may be rotated by 90 degrees and the same calculation may be performed. Note that if the viewpoint is on the probe side, such processing is basically unnecessary.

【0038】以上により、迅速かつ簡単な境界抽出が実
現できる。なお、図5には、処理前(A)と処理後
(B)の状態が図示されている。
As described above, quick and simple boundary extraction can be realized. It should be noted that FIG. 5 shows the states before (A) and after (B) processing.

【0039】[超音波画像処理装置の構成]図6には、
本発明に係る超音波画像処理装置10の構成が示されて
いる。この装置10は、超音波診断装置12から送られ
てくるエコーデータに基づいて超音波画像を形成するも
のである。ここで、超音波診断装置12は、生体内の三
次元領域で超音波を送受波することによって三次元エコ
ーデータを取り込むものである。
[Structure of Ultrasonic Image Processing Device] FIG.
The configuration of an ultrasonic image processing apparatus 10 according to the present invention is shown. This apparatus 10 forms an ultrasonic image based on the echo data sent from the ultrasonic diagnostic apparatus 12. Here, the ultrasonic diagnostic apparatus 12 captures three-dimensional echo data by transmitting and receiving ultrasonic waves in a three-dimensional region in the living body.

【0040】エコーデータは、A/D変換器14にてデ
ジタル信号に変換された後、三次元データメモリ16に
格納される。このメモリの格納に当たっては、生体内三
次元領域の座標にメモリのアドレスを対応させてその格
納が行われる。バス18には、境界抽出部20が接続さ
れている。この境界抽出部20は、上述した境界値の演
算及び図4に示した境界抽出を行うものであり、後に詳
述する。
The echo data is converted into a digital signal by the A / D converter 14 and then stored in the three-dimensional data memory 16. In storing this memory, the address of the memory is associated with the coordinates of the three-dimensional region in the living body. A boundary extraction unit 20 is connected to the bus 18. The boundary extracting unit 20 performs the above-described boundary value calculation and the boundary extraction shown in FIG. 4, and will be described in detail later.

【0041】バス18には、境界抽出処理が行われた後
のエコーデータを書き込むための処理済みデータ格納メ
モリ22が接続されている。また、バス18には、前記
メモリ22から読み出されるエコーデータに基づいて超
音波画像(三次元画像)を形成する画像形成部24が接
続されている。
A processed data storage memory 22 for writing echo data after the boundary extraction processing is connected to the bus 18. An image forming unit 24 that forms an ultrasonic image (three-dimensional image) based on the echo data read from the memory 22 is connected to the bus 18.

【0042】フレームバッファメモリ26は、形成され
た超音波画像を一旦格納するものである。このフレーム
バッファメモリ26から読み出された画像データはCR
T28に送られ表示される。
The frame buffer memory 26 temporarily stores the formed ultrasonic image. The image data read from the frame buffer memory 26 is CR.
It is sent to T28 and displayed.

【0043】中央制御ユニット30は、各構成の全体的
な制御を行うものであり、外部入力装置32が接続され
ている。この外部入力装置32には、例えば3つのダイ
ヤルX,Y,Zが設けられ、操作者はこれらのダイヤル
を利用して上述した開始点の設定などを行うことができ
る。
The central control unit 30 performs overall control of each component, and is connected to the external input device 32. The external input device 32 is provided with, for example, three dials X, Y, Z, and the operator can use the dials to set the above-mentioned starting point.

【0044】図7には、開始点の設定の仕方が示されて
いる。なお、図7に示す図は実際に画像として表示され
るものである。(D)に示す生体内の三次元領域106
に対して互いに直交する3つの切断面X,Y,Zが任意
に設定される。すなわち、図6に示した外部入力装置3
2のダイヤルによってこれらの断面が設定される。
FIG. 7 shows how to set the starting point. The diagram shown in FIG. 7 is actually displayed as an image. In-vivo three-dimensional region 106 shown in (D)
The three cutting planes X, Y, and Z orthogonal to each other are arbitrarily set. That is, the external input device 3 shown in FIG.
A dial of 2 sets these cross sections.

【0045】(A)は、上方からZ断面を見た画像であ
り、3つの切断面相互間の関係を示すために2本のワイ
ヤが示されている。これと同様に、(B)には、正面か
ら見た切断面Yの状態が示され、(C)には、側面から
見た切断面Xの状態が示されている。
(A) is an image of the Z section viewed from above, and two wires are shown to show the relationship between the three cut surfaces. Similarly, in (B), the state of the cut surface Y viewed from the front is shown, and in (C), the state of the cut surface X viewed from the side is shown.

【0046】従って、操作者は、以上のような画像をモ
ニタしながら自在にダイヤルを調節して、所望の位置に
開始点を容易に設定することが可能となる。なお、図7
に示す表示形態については本出願人が先に提案してい
る。
Therefore, the operator can easily adjust the dial while monitoring the image as described above to easily set the starting point at a desired position. Note that FIG.
The present applicant has previously proposed the display form shown in FIG.

【0047】次に、図6に示した境界抽出部20などの
動作について説明する。図8において、S101では、
上述したように外部入力装置22が用いられて、開始点
の座標が設定される。これは、図6に示した中央制御ユ
ニット30を介して境界抽出部20に送られる。
Next, the operation of the boundary extraction unit 20 and the like shown in FIG. 6 will be described. In FIG. 8, in S101,
As described above, the external input device 22 is used to set the coordinates of the starting point. This is sent to the boundary extraction unit 20 via the central control unit 30 shown in FIG.

【0048】次に、S102では、境界抽出部20にお
いて、基準となる境界点が検出される。すなわち、図4
に示したL1上におい基準となる境界点が定められるこ
とになる。具体的には、その処理が図9に示されており
S201では、全点についての境界値の演算が終了した
か否かが判断され、NOの場合には、演算対象となる注
目点が1つ移動され、S203において上述した各参照
方向の分散が演算される。すなわち、上記(R1〜R1
3)の演算が行われる。そして、S204では、求めら
れた13の代表値に基づいて境界値が演算される。すな
わち、上記(14)式が実行される。これらの工程がラ
イン上の各点について繰り返されることによって最終的
にS205において最大の境界値が判定され、当該最大
値を有する座標が境界点とみなされる。
Next, in S102, the boundary extracting section 20 detects a boundary point serving as a reference. That is, FIG.
A boundary point serving as the odor reference is defined on L1 shown in FIG. Specifically, the processing is shown in FIG. 9, and in S201, it is determined whether or not the calculation of the boundary values for all the points is completed. If NO, the target point to be calculated is 1 Then, the variance in each of the reference directions described above is calculated in S203. That is, the above (R1 to R1
The calculation of 3) is performed. Then, in S204, the boundary value is calculated based on the obtained 13 representative values. That is, the above equation (14) is executed. By repeating these steps for each point on the line, the maximum boundary value is finally determined in S205, and the coordinate having the maximum value is regarded as the boundary point.

【0049】再び図8に戻って、S103では必要な全
ラインについて境界点の抽出が終了したか否かが判断さ
れ、終了していない場合には、S104においてライン
が1つ隣に移動される。そして、S105において、前
回のラインで求められた境界点に基づき当該ラインにお
ける処理範囲が設定される。
Returning to FIG. 8 again, in S103, it is judged whether or not the extraction of the boundary points has been completed for all the necessary lines. If not completed, the line is moved to the next one in S104. . Then, in S105, the processing range on the line is set based on the boundary point obtained on the previous line.

【0050】そして、S106において図9に示した工
程が再度実行されることにより当該ラインにおいて境界
点が検出されることになる。
Then, in S106, the process shown in FIG. 9 is performed again, so that the boundary point is detected in the line.

【0051】そして、以上の工程がすべてのラインで繰
り返されることによって最終的に境界面が抽出されるこ
とになる。
Then, the boundary surface is finally extracted by repeating the above steps for all the lines.

【0052】このように境界面が求められると、始点か
らその境界面までの間にあるデータがすべて削除され
て、図6に示した処理済みデータ格納メモリ22にデー
タが格納されることになる。
When the boundary surface is obtained in this way, all the data between the start point and the boundary surface is deleted, and the data is stored in the processed data storage memory 22 shown in FIG. .

【0053】そして、画像形成部24は、そのようなデ
ータを用いて生体内組織の表面に対して遠近に応じた濃
淡付けを行うことによって超音波三次元画像を形成す
る。これは最終的にCRT28に表示される。
Then, the image forming section 24 forms an ultrasonic three-dimensional image by performing shading on the surface of the in-vivo tissue according to the distance using such data. This is finally displayed on the CRT 28.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る超音
波診断装置によれば、組織の境界を迅速かつ正確に抽出
することができる。従って、画像処理時間を短縮できる
とともに、精度の良い超音波三次元画像を形成できると
いう効果がある。
As described above, according to the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, the boundary between tissues can be extracted quickly and accurately. Therefore, it is possible to shorten the image processing time and to form an accurate ultrasonic three-dimensional image.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】参照領域102の概念を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a concept of a reference area 102.

【図2】13個の参照方向を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing 13 reference directions.

【図3】2つの領域の接合を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing joining of two regions.

【図4】自動的な境界の抽出を示す原理説明図である。FIG. 4 is a principle explanatory diagram showing automatic boundary extraction.

【図5】境界抽出の処理前と処理後の状態を示す説明図
である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing states before and after processing of boundary extraction.

【図6】本発明に係る超音波画像処理装置の構成を示す
ブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic image processing apparatus according to the present invention.

【図7】直交する3つの断層面による表示画像の例を示
す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of a display image by three orthogonal tomographic planes.

【図8】本発明に係る三次元画像処理装置の動作を説明
するためのフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation of the three-dimensional image processing device according to the present invention.

【図9】本発明に係る三次元画像処理装置の動作を説明
するためのフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart for explaining the operation of the 3D image processing apparatus according to the present invention.

【図10】従来の割面による表面抽出を示す説明図であ
る。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing surface extraction by a conventional split surface.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 超音波画像処理装置 12 超音波診断装置 16 三次元データメモリ 20 境界抽出部 24 画像形成部 32 外部入力装置 10 Ultrasonic Image Processing Device 12 Ultrasonic Diagnostic Device 16 Three-Dimensional Data Memory 20 Boundary Extraction Unit 24 Image Forming Unit 32 External Input Device

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 生体内三次元領域で超音波を送受波する
ことによって取り込まれたエコーデータを格納する三次
元データメモリと、 前記エコーデータに基づいて組織の境界抽出を行う境界
抽出手段と、 前記抽出された境界を利用して前記超音波画像を形成す
る画像形成手段と、を含む超音波画像処理装置であっ
て、 前記境界抽出手段は、 注目座標で交差しつつ三次元的に広がる複数の参照方向
ごとに、エコーデータの方向別分散値を求める第1の分
散値演算手段と、 前記複数の方向別分散値から更に分散値を演算するによ
って、前記注目画素の境界値を求める第2の分散値演算
手段と、 前記境界値の大きさから、前記注目座標が境界点か否か
を判定する境界判定手段と、 を含むことを特徴とする超音波画像処理装置。
1. A three-dimensional data memory for storing echo data captured by transmitting and receiving ultrasonic waves in a three-dimensional region in a living body, and a boundary extracting means for extracting a tissue boundary based on the echo data. An ultrasonic image processing apparatus comprising: an image forming unit that forms the ultrasonic image by using the extracted boundary, wherein the boundary extracting unit is a plurality of three-dimensionally spread while intersecting at a coordinate of interest. A first variance value computing means for finding a direction-wise variance value of the echo data for each reference direction, and a second variance value calculating means for further calculating a variance value from the plurality of direction-wise variance values, second The ultrasonic image processing apparatus, further comprising: a variance value calculating unit and a boundary determining unit that determines whether or not the coordinate of interest is a boundary point based on the size of the boundary value.
【請求項2】 請求項1記載の超音波診断装置におい
て、 境界抽出処理の開始点の座標を入力するための入力手段
と、 前記開始点から所定のラインに沿って各点の前記境界値
を求め、その中の最大値を境界点とする手段と、 隣のライン上で特定された境界点の座標を基準として、
当該ライン上で処理範囲を設定する手段と、 を含み、 前記処理範囲内で境界点を判断することを特徴とする超
音波画像処理装置。
2. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the input means for inputting the coordinates of the start point of the boundary extraction processing, and the boundary value of each point along a predetermined line from the start point Obtained, the means of using the maximum value as the boundary point, and the coordinates of the boundary point specified on the adjacent line as a reference,
An ultrasonic image processing apparatus comprising: a unit for setting a processing range on the line; and determining a boundary point within the processing range.
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