專利名稱：圖像處理裝置、方法和程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種非破壞地顯示超聲波診斷裝置等的檢測對象物內(nèi)部的圖像處理裝置。
背景技術(shù)：
向被攝物發(fā)射聲信號、接收來自被攝物的反射信號、根據(jù)該接收信號來圖像化被攝物內(nèi)部的圖像處理裝置被廣泛用于產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域和臨床領(lǐng)域。作為這種裝置的代表例，有超聲波診斷裝置。
這些圖像處理裝置通過近年來的計算機性能的提高，處理速度提高，可實時測量被攝物，進(jìn)行圖像化，在臨床領(lǐng)域中，即便在以循環(huán)器為主的需要高的時間解像力的領(lǐng)域，也可實時提供檢查對象物的斷層像，可進(jìn)行基于圖像的生物體功能診斷。
超聲波診斷裝置向被攝物發(fā)送聲信號，接收反射波，根據(jù)反射波來生成圖像。在被攝物內(nèi)存在難以通過聲信號的部位的情況下、或存在基本上完全反射聲信號的部位(邊界)的情況下，不能得到該部位后方(從發(fā)送接收超聲波的方向看位于遠(yuǎn)方的區(qū)域)的信息，生成稱為陰影(影)的低亮度區(qū)域。
另外，因為聲信號波動，所以產(chǎn)生干涉。在被攝物分布從聲信號的發(fā)生源以小于聲信號1個波長的距離差進(jìn)行分布的情況下，出現(xiàn)因該被攝物分布而強烈呈現(xiàn)隨機性的情況。將由于這種原因所產(chǎn)生的偽信息稱為斑點(スペツクル)噪聲(也稱為芝麻鹽噪聲、斑點狀噪聲)。
為了除去陰影或斑點噪聲的影響，用從多個角度(操控角度)方向取得的圖像數(shù)據(jù)形成一個合成圖像。該方法被稱為復(fù)(compound)掃描。通常，通過取從多個方向取得的圖像數(shù)據(jù)的加法平均來進(jìn)行復(fù)掃描。
圖1A-1C是表示一般的復(fù)掃描的方法的圖。圖1A表示從超聲波陣列探針向多個方向照射超聲波束的狀態(tài)。
在有圖1B所示檢查對象物b1的情況下，如圖1C所示，若使用超聲波陣列探針13，通過電操控(ステア)從多個方向c1、c2、c3進(jìn)行掃描，則可取得圖1C所示圖像數(shù)據(jù)c4、c5、c6。各圖像數(shù)據(jù)中存在(i)用高亮度描繪檢查對象物輪廓的部分c7、(ii)因為反射信號微弱、所以用低亮度描繪的部分c8和(iii)聲信號未到達(dá)或不能檢測到反射信號的陰影部c9。因為從不同的角度方向取得各圖像c4-c6，所以所述(i)高亮度部、(ii)低亮度部、(iii)陰影部的出現(xiàn)方向不同。
通過合成從這些多個方向得到的圖像，可生成遺漏信息少的圖像。如圖1C所示合成結(jié)果c11的一例所示，可知即便僅通過以前的方法也可得到充分改善所述(ii)、(iii)的效果。通常，通過取從多個方向取得的圖像數(shù)據(jù)的加法平均來進(jìn)行復(fù)掃描。通過該方法，陰影的區(qū)域可變窄，另外，也可去除白噪聲。
關(guān)于這些現(xiàn)有技術(shù)，有以下文獻(xiàn)。
專利文獻(xiàn)1特開平09-094248非專利文獻(xiàn)1(公司)日本電子機械工業(yè)會[改訂醫(yī)用超聲波設(shè)備手冊](株)コロナ公司發(fā)行，1997年1月20日但是，存在不能由復(fù)掃描來充分去除斑點噪聲的問題。
如上所述，在檢查對象物中存在小于波長的散亂體的分布的情況下，由于反射波彼此的干涉，產(chǎn)生斑點噪聲。即，依賴于超聲波陣列探針與檢查對象物的位置關(guān)系、和所用的聲信號的波長來確定出現(xiàn)圖。通過從不同方向取得圖像數(shù)據(jù)，反射波的干涉方法變化，所以斑點噪聲的出現(xiàn)圖案變化，但一般超聲波陣列探針中操控的可能角度范圍最大不過30度左右，在從圖1C所示3個方向取得數(shù)據(jù)的情況下，因為各圖像數(shù)據(jù)間的角度差僅為15度，所以斑點噪聲的出現(xiàn)圖案中未發(fā)現(xiàn)大的變化。此時，斑點噪聲的去除不充分。
圖2A表示掃描深度淺的檢查對象物的狀態(tài)，圖2B表示掃描深度深的檢查對象物的狀態(tài)。如圖2A、2B所示，若檢查對象物的深度(距超聲波陣列探針的距離)變大，則因為必需將檢查對象物配置在3個操控角度的掃描區(qū)域重合的區(qū)域中，所以該角度差更小，斑點噪聲的出現(xiàn)圖案的變化也變小。此時，不能去除斑點噪聲。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種去除斑點噪聲的圖像處理裝置、方法及程序。另外，本發(fā)明的目的在于提供一種可清楚顯示圖像的輪廓部分等提高畫質(zhì)的圖像處理裝置、方法及程序。
本發(fā)明的圖像處理裝置是一種從超聲波探針發(fā)送超聲波、根據(jù)由來自對象物的反射波生成的反射信號來生成圖像的圖像處理裝置，其中，具備指定裝置，指定反射信號中至少兩個頻帶；生成裝置，根據(jù)反射信號中指定的頻帶的信號，對每個頻帶生成圖像；和合成裝置，合成所生成的每個頻帶的圖像。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過由反射信號中包含的頻帶不同的信號來生成多個圖像，使每個頻帶的生成圖像的斑點噪聲出現(xiàn)圖案的差異變大，并且，由于合成這些生成圖像，所以減小斑點噪聲的影響，可去除或降低斑點噪聲。
這里，也可如下構(gòu)成，即所述超聲波探針以多個操控角度發(fā)送超聲波，所述指定裝置對所述多個操控角度中至少兩個操控角度指定不同的頻帶，所述生成裝置在所述每個操控角度下，根據(jù)反射信號中指定的頻帶的信號，對每個頻帶生成圖像，所述合成裝置合成所生成的每個操控角度的圖像。根據(jù)該構(gòu)成，通過使成為生成源的反射信號的頻帶對至少兩個操控角度的反射信號不同，可增大每個操控角度的生成圖像的斑點噪聲出現(xiàn)圖案的差異，從而減小合成后的影響，并可去除或降低斑點噪聲。
這里，也可如下構(gòu)成，即所述指定裝置對多個操控角度中特定的操控角度指定與其不同的頻帶。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可通過對特定的操控角度指定各不相同的頻帶的簡單結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。
另外，也可構(gòu)成為所述指定裝置是由表示多個操控角度的角度群與表示對應(yīng)于操控角度的頻帶的頻帶群構(gòu)成的組，具有存儲至少包含第1、第2組的多個組的對應(yīng)表格，所述圖像處理裝置根據(jù)對應(yīng)表格中存儲的1個組內(nèi)的角度群，控制超聲波探針的操控角度，所述指定裝置根據(jù)該組內(nèi)對應(yīng)于角度群的頻帶群，指定針對各操控角度的頻帶，所述對應(yīng)表格被設(shè)定成在所述第1組的角度群的操控角度差比第2組的角度群的操控角度差小的情況下，第1頻帶群的頻帶差比第2頻帶群的頻帶差大。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，即便操控角度差較小，也可通過增大頻帶的差來使斑點噪聲的出現(xiàn)圖案差變大，可去除或降低斑點噪聲。
這里，也可構(gòu)成為將由生成裝置在每個操控角度下生成的圖像個數(shù)設(shè)為M、將各圖像的象素數(shù)設(shè)為N、將生成的圖像中第m個圖像的第i個象素值設(shè)為f_m(i)、將不超過f_m(i)所取值的值設(shè)為S，所述合成裝置按照下示象素值運算來對合成圖像的第i個象素值f_g(i)進(jìn)行合成。
f_g(i)＝S-M/((1/(S-f_0(i)))+(1/(S-f_1(i)))+...+(1/(S-f_(M-1)(i))))根據(jù)該結(jié)構(gòu)，除斑點噪聲的去除或降低外，還具有如下效果，即以S值為基準(zhǔn)，去除合成對象的多個象素中相差大的值的影響，同時，可強調(diào)顯示合成結(jié)果的圖像中具有基準(zhǔn)值附近的象素值的部分。
另外，也可構(gòu)成為所述圖像處理裝置還具備區(qū)域判斷裝置，根據(jù)由生成裝置生成的每個操控角度的圖像，判斷包含輪廓的第1區(qū)域與其它區(qū)域，所述合成裝置對于由生成裝置生成的每個操控角度的圖像，就第1區(qū)域內(nèi)的象素而言，進(jìn)行第1合成運算，就第1區(qū)域以外的區(qū)域內(nèi)的象素而言，進(jìn)行與第1合成運算不同的運算。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可選擇最適合第1區(qū)域與其它區(qū)域中每個區(qū)域的象素運算方法，通過最適合包含輪廓的區(qū)域或低亮度區(qū)域或其它區(qū)域等每個區(qū)域的象素運算進(jìn)行合成，可得到清楚的顯示。
另外，本發(fā)明的圖像處理方法和程序也具有與上述一樣的結(jié)果。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的圖像處理裝置，具有可去除或降低斑點噪聲的效果。
另外，除斑點噪聲的去除或降低外，還具有如下效果，即去除合成對象的多個象素中相差大的值的影響，同時，可強調(diào)顯示合成結(jié)果的圖像中具有基準(zhǔn)值附近的象素值的部分。
并且，可選擇最適合每個區(qū)域的象素運算方法，通過最適合包含輪廓的區(qū)域或低亮度區(qū)域或其它區(qū)域等每個區(qū)域的象素運算進(jìn)行合成，可得到清楚的顯不。
另外，可清楚地顯示輪廓及其附近的圖像。
可在每個圖像區(qū)域中進(jìn)行對應(yīng)區(qū)域特性的合成。
另外，本發(fā)明的圖像處理方法及程序也具有與上述一樣的效果。


參照說明本發(fā)明一特定實施例的附圖，本發(fā)明的這些及其它目的、優(yōu)點和特征從下面的描述中變得清楚。
其中，圖1A是表示從超聲波陣列探針向多個方向照射超聲波束的狀態(tài)的圖。
圖1B是表示檢查對象物的圖。
圖1C是表示從3個方向取得和圖像數(shù)據(jù)的圖。
圖2A是表示掃描深度淺的檢查對象物的狀態(tài)的圖。
圖2B是表示掃描深度深的檢查對象物的狀態(tài)的圖。
圖3是本發(fā)明實施例1中超聲波診斷裝置的外觀圖。
圖4是表示實施例1的超聲波診斷裝置的主要功能結(jié)構(gòu)的框圖。
圖5是表示操控角度表格與指針P的圖。
圖6A是表示頻帶表格與指針Q的圖。
圖6B是表示指針對應(yīng)表格的圖。
圖7是說明操控角度、頻帶與生成的圖像的關(guān)系的圖。
圖8是說明操控角度、頻帶與生成圖像的關(guān)系的圖的另一例。
圖9是說明1個操控角度、頻帶與生成圖像的關(guān)系的圖的再一例。
圖10是說明頻帶不同情況下斑點噪聲的出現(xiàn)圖案不同的說明圖。
圖11是表示超聲波診斷裝置中合成圖像生成前的處理的流程圖。
圖12是表示本發(fā)明實施例2的超聲波診斷裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖13是說明掩碼數(shù)據(jù)生成方法一例的圖。
圖14是表示圖像合成部的合成動作的流程圖。
圖15是表示實施例3的超聲波診斷裝置的示意結(jié)構(gòu)圖。
圖16是表示脫機時的處理流程一例的圖。
具體實施例方式
(實施例1)圖3是本發(fā)明實施例1中超聲波診斷裝置10的外觀圖。該超聲波診斷裝置10是如下超聲波診斷裝置，即在顯示基于復(fù)掃描的斷層圖像時，通過根據(jù)不同頻帶的反射信號來生成圖像并進(jìn)一步合成圖像來去除斑點噪聲，作為硬件結(jié)構(gòu)，由顯示裝置11、主體裝置12及探針13構(gòu)成。
顯示裝置11是CRT等，用灰度等級或彩色等顯示得到的斷層圖像、輪廓及測量結(jié)果等。為了取得操作者用接觸筆等對顯示圖像的指示，也可在CRT前面具備透明的觸摸屏。
探針13是由用于發(fā)送接收超聲波的超聲波振子或音響透鏡等構(gòu)成的探頭。
主體裝置12是由基于超聲波的電子掃描用發(fā)送接收電路、DSP或CPU等構(gòu)成的信號、圖像處理電路等構(gòu)成的計算機，具備用于與操作者對話的開關(guān)組、跟蹤球、具有液晶顯示部等的操作面板、鼠標(biāo)等。
圖4是表示圖3所示超聲波診斷裝置10的主要功能結(jié)構(gòu)的框圖。該超聲波診斷裝置10具備超聲波陣列探針101、發(fā)送接收控制部102、操控角度指示部103、圖像生成部104、頻帶選擇部105、圖像合成部106、圖像存儲部107、幀存儲器108、圖像顯示部109。
超聲波陣列探針101具有圖3所示探針13的功能，接收來自發(fā)送接收控制部102的控制信息，實際進(jìn)行聲波的發(fā)送接收。此時，超聲波陣列探針101根據(jù)來自發(fā)送接收控制部102的指示，通過調(diào)節(jié)發(fā)送接收時的延遲量，如圖1A所示進(jìn)行電操控。這里示出線性陣列探針，但使用凸(凸型)陣列探針也無妨。通過來自操控角度指示部103的輸入來進(jìn)行實際操控角度的設(shè)定?？赏ㄟ^該操控功能得到從不同角度方向觀測相同被攝物的數(shù)據(jù)。
發(fā)送接收控制部102根據(jù)操控角度指示部103的指示，進(jìn)行超聲波陣列探針101中的聲音的發(fā)送接收和操控角度的控制。
操控角度指示部103指示發(fā)送接收控制部102復(fù)掃描中的多個操控角度。
例如，操控角度指示部103在內(nèi)部存儲圖5所示操控角度表格T1與指針P，按照指針P指示的入口，依次指定多個操控角度。該操控角度表格T1使入口序號(圖中的no.)與操控角度群(多個操控角度θ1、θ2、θ3)對應(yīng)來存儲。圖4中的操控角度表格T1中，設(shè)定操控角度群，以便按入口序號1、2、3的順序，使操控角度差變大。指針P保持的入口序號由默認(rèn)值或操作者來選擇地設(shè)定。
圖像生成部104通過發(fā)送接收控制部102的控制，對接收到的每個操控角度的聲信號中包含的信號中、由頻帶選擇部105選擇的頻帶的信號，進(jìn)行放大運算或內(nèi)插運算等，生成圖像。
頻帶選擇部105對操控角度指示部103指示的每個操控角度，選擇頻帶，指定給圖像生成部104。此時，頻帶選擇部105選擇至少兩個不同的頻帶。這是因為圖像生成部104根據(jù)反射信號中不同頻帶的信號來生成圖像，若頻帶不同，則斑點噪聲的表現(xiàn)圖案不同。
作為具體構(gòu)成例，頻帶選擇部105在內(nèi)部存儲圖6A所示頻帶表格T2、指針Q和圖6B所示指針對應(yīng)表格T3，并按照指針Q指示的入口來依次指定頻帶。該頻帶表格T2使入口序號(圖中的no.)與頻帶群(多個頻帶ω1、ω2、ω3)對應(yīng)來存儲。這里，ω1是頻率與從超聲波陣列探針101發(fā)送的聲信號相同的基波頻帶，ω2是頻率為基波的兩倍的二次諧波頻帶，ω3是頻率為基波的3倍的三次諧波頻帶。
指針對應(yīng)表格T3是使指針P與指針Q對應(yīng)的表格。本例中，使指針彼此對應(yīng)，以便使頻帶差大的頻帶群(圖6的no.1的入口)對應(yīng)于操控角度差小的操控角度群(圖5的no.1的入口)。即，若將圖5的1個入口與圖6的1個入口設(shè)為由指針對應(yīng)表格T3結(jié)合的一組，則設(shè)定成在第1組(圖5的no.1與圖6的no.1)的角度群的操控角度差(5度)比第2組(圖5的no.3與圖6的no.4)的角度群的操控角度差(15度)小的情況下，第1頻帶群(圖6的no.1入口)的頻帶差比第2頻帶群(圖6的no.4)的頻帶差大。這是因為可以認(rèn)為操控角度差越小，則斑點噪聲的出現(xiàn)圖案的差越小，所以通過增大頻帶的差，斑點噪聲的出現(xiàn)圖案差變大。
圖像合成部106對于由圖像生成部104在每個操控角度生成的圖像，通過例如加權(quán)后加法平均相同位置的各個象素來合成，并將合成圖像存儲在圖像存儲部107及幀存儲器108中。
圖像存儲部107用于在脫機(offline)時讀出合成圖像，經(jīng)幀存儲器108顯示在圖像顯示部109中。
幀存儲器108是存儲實時處理時來自圖像合成部106的合成圖像或脫機時來自圖像存儲部107的合成圖像的幀存儲器。
圖像顯示部109相當(dāng)于圖3所示顯示裝置11。
圖7是說明由操控角度指示部103指示的操控角度、由頻帶選擇部105選擇的頻帶與由圖像生成部104生成的圖像的關(guān)系的圖。
圖中最上段(第1段)表示從超聲波陣列探針101(探針13)發(fā)送的操控角度，實際上超聲波陣列探針101雖固定在一個部位上，向3個方向發(fā)送聲波，但為了說明方便，按照方向記為3個。
第2段表示來自超聲波陣列探針101的發(fā)送波s1的頻帶ω1(基波)。
第3段表示圖像生成部104在操控角度θ1的反射信號下使用頻帶ω1的信號r11，在操控角度θ2的反射信號下使用頻帶ω2的信號r22，在操控角度，3的反射信號下使用頻帶ω3的信號r33，分別生成圖像d11、d22、d33。這相當(dāng)于指定圖6A所示步驟表格T2的入口序號no.1的頻帶的情況。
第4段表示生成的3個圖像r11、r22、r33。這3個圖像由于操控角度和頻帶都各不相同，所以斑點噪聲的發(fā)生圖案之差也大。
第5段這些圖像的合成結(jié)果d1。由此可充分去除斑點噪聲。即，因為3個生成圖像的斑點噪聲的發(fā)生圖案(pattern)的差大，可去除或降低對合成圖像的斑點(speckle)噪聲。另外，該合成例如對3個圖像中相同位置的對應(yīng)象素分別而言，加權(quán)系數(shù)使用α1、α2、α3，取加權(quán)平均。
這里，α1∶α2∶α3例如可以是1∶10∶100。反射信號中包含的基波、二次諧波、三次諧波的振幅比大概為100∶10∶1左右。
另外，若設(shè)α1∶α2∶α3為1∶1∶1，則斑點噪聲的去除不充分，但向基波的圖像上附加了基于諧波成分的輪廓強調(diào)成分。
圖8是說明操控角度、頻帶與生成圖像的關(guān)系的另一例。圖8與圖7相比，不同之處在于相對操控角度θ3的頻帶不是ω3而是ω1。
在圖8的第4段中，由圖像生成部104生成的3個圖像r11、r22、r31中，由操控角度θ1與θ3的反射波生成的兩個圖像r11、r31的頻帶ω1都相同，但因為操控角度差(θ1與θ3的角度差)大，所以斑點噪聲的發(fā)生圖案之差也大。由操控角度θ1與θ2的反射波生成的兩個圖像r11、r22的操控角度差(θ1與θ2的角度差)不大，但因為頻帶ω1與ω2不同，所以斑點噪聲的發(fā)生圖案之差變大。相對操控角度θ2與θ3的兩個圖像r22、r3也一樣。
圖9是說明一個操控角度、頻帶與生成圖像的關(guān)系的再一例。圖9與圖7和圖8相比，不同之處在于發(fā)射波的操控角度不是3個而是1個。即，以1個操控角度θ2送出發(fā)射波s1。
在圖9的第4段中，由圖像生成部104生成的3個圖像r21、r22、r23中由操控角度θ2的反射波生成的三個圖像d21、d22、d23的操控角度都相同，但因為頻帶為ω1、ω2、ω3不同，所以斑點噪聲的發(fā)生圖案也不同。在這方面，如圖7、8所示那樣多個圖像的操控角度和頻帶都不同容易充分去除斑點噪聲，但如圖9所示那樣，即使僅頻帶不同，也可降低斑點噪聲。
圖10A、圖10B是說明頻帶不同情況下斑點噪聲的出現(xiàn)圖案不同的說明圖。圖10A模式表示基波頻帶的反射波(回波)的狀態(tài)。圖中的被攝物A、B、C以與基波的波長相同程度的間隔存在。各波形的縱軸(下方向)表示距超聲波陣列探針101的距離(被攝物深度d)，橫軸表示亮度。來自被攝物A、B、C的各回波A、B、C表示假定為可由超聲波陣列探針101僅接收基于該被攝物的反射波情況下的各波形。合成后的回波(echo)表示圖像生成中用作接收波的波形。
同樣，圖10B模式表示二次諧波(回波)的狀態(tài)。
圖10A和圖10B中合成的回波分別具有通過干涉來隨機地發(fā)生的高亮度部n1、n2，該高亮度成分作為斑點，成為斑點噪聲的原因。
但是，圖10A中基波頻帶的合成回波的被攝物深度d1與圖10B中二次諧波頻帶的合成回波的被攝物深度d2產(chǎn)生位置錯位。結(jié)果，基波頻帶的回波生成的圖像中斑點的分布圖案(或變動成分的出現(xiàn)方向)與二次諧波頻帶的大不相同。因此，若合成生成的圖像，則可減小變動成分的影響(作為白噪聲)。
說明如上構(gòu)成的本發(fā)明實施例1的超聲波診斷裝置10的動作。
圖11是表示超聲波診斷裝置10中合成圖像生成前的處理的流程圖，表示圖7、6所示處理的步驟。
圖11中，環(huán)路1(步驟80-85)是次數(shù)與掃描的操控角度數(shù)量相同的環(huán)路，所以說明1次的處理。操控角度指示部103一旦從操控角度表格T1(圖5)中讀取操控角度θi，并指示發(fā)送接收控制部102該操控角度時(步驟81)，則發(fā)送接收控制部102控制超聲波陣列探針101，以該操控角度發(fā)送超聲波，接收反射波(步驟S82)，將接收信號輸出到圖像生成部104。此時，頻帶選擇部105通過從頻率表格T2(圖6A)中讀取對應(yīng)于θi的頻帶ω，進(jìn)行選擇，指示給圖像生成部104(步驟S83)。圖像生成部104根據(jù)來自發(fā)送接收控制部102的接收信號中由頻帶選擇部105指示的頻帶的信號，生成圖像(步驟84)。通過環(huán)路1的處理，在由操控角度指示部103指定的每個操控角度下，根據(jù)反射信號中頻帶選擇部105中選擇的頻帶的信號，生成圖像。
如上所述，根據(jù)本實施例的超聲波診斷裝置，本發(fā)明按照斑點噪聲的發(fā)生原理，通過在每個操控角度下使頻帶中具有差異，可增大每個操控角度下生成圖像的斑點噪聲出現(xiàn)圖案的差異，減小合成后的影響，去除或降低斑點噪聲。
另外，也可構(gòu)成為操控角度指示部103對多個操控角度中的特定操控角度指定各不相同的頻帶，也可構(gòu)成為接受操作者輸入。據(jù)此，可通過對特定操控角度指定與其他不同的頻帶的簡單構(gòu)成來實現(xiàn)。對頻帶選擇部105也一樣。
另外，雖設(shè)掃描時的操控角度數(shù)量為3個，但不限于此。掃描時的操控角度數(shù)量由操控角度表格T1的操控角度θ1、θ2、θ3的數(shù)量來確定。也可在該操控角度表格T1中記錄期望個數(shù)的操控角度。也可同時在頻帶表格T2中記錄相同數(shù)量的頻帶。
另外，也可如圖9所示，由1個操控角度中的反射波中包含的不同頻帶的接收波來分別生成圖像，并合成生成的圖像。
并且，在上述實施例中，說明了圖像合成部106對由圖像生成部104生成的圖像、使用加權(quán)系數(shù)α1、α2、…來合成圖像的結(jié)構(gòu)，但圖像生成部104也可構(gòu)成為通過對各頻帶的信號進(jìn)行加權(quán)來生成圖像。此時，加權(quán)系數(shù)與上述α1、α2、…一樣，最好為與α1、α2、每個頻帶的信號強度成反比的值。
(實施例2)圖12是表示本發(fā)明實施例2的超聲波診斷裝置的結(jié)構(gòu)框圖。該裝置與圖4所示結(jié)構(gòu)相比，不同之處在于新追加閾值設(shè)定部201、和閾值掩碼(mask)生成部202，并具有圖像合成部200來取代圖像合成部106。
實施例1的圖像合成部106通過加權(quán)平均來合成圖像，相反，在本實施例中，導(dǎo)入合成以強調(diào)成為輪廓的象素值附近的象素值的運算方法，同時，通過從多個合成運算方法中對應(yīng)于是包含輪廓的區(qū)域還是此外的區(qū)域來選擇某個運算方法，可更清楚地顯示圖像中包含輪廓的區(qū)域。圖12中，因為附加與圖4相同符號的構(gòu)成具有相同功能，所以主要說明不同點。
實施例1的圖像合成部106通過加權(quán)平均來合成圖像，相反，圖像合成部200為了構(gòu)成為從多個合成運算方法中對應(yīng)于是包含輪廓的區(qū)域還是此外的區(qū)域來選擇某個運算方法，具備最大值檢測部203、加法平均運算部204、調(diào)和平均運算部205、象素值運算部206、合成方法選擇部207。
最大值檢測部203對圖像生成部104中生成的多個圖像數(shù)據(jù)中對應(yīng)的象素檢測最大值。即，最大值檢測部203關(guān)注位于多個圖像數(shù)據(jù)的相同位置的象素值，選擇具有最大象素值的象素值，設(shè)為合成圖像的對應(yīng)位置的象素值。該方法在知道該位置上存在被攝物描繪的信號的情況下，可有效地以較高亮度來描繪被攝物。
加法平均運算部204對圖像生成部104中生成的多個圖像數(shù)據(jù)的對應(yīng)象素求出加法平均，設(shè)為合成結(jié)果圖像中的該象素的象素值。加法平均是復(fù)掃描中生成合成圖像時最常用的方法?；诩臃ㄆ骄暮铣蓤D像的象素值f_g(i)用下式表現(xiàn)。
f_g(i)＝(f_0(i)+f_1(i)+...+f_(M-1)(i))/M其中，設(shè)成為合成對象的圖像數(shù)據(jù)(設(shè)象素數(shù)為N)的個數(shù)為M，設(shè)第m個(m為0～(M-1))圖像數(shù)據(jù)的第i(i為1～N)個象素為f_m(i)，合成圖像的第i個象素值為f_g(i)。
基于加法平均的合成圖像的多個圖像間的象素值均等地反映到合成圖像的象素值上，得到初見自然的合成結(jié)果。另外，由于重合效果，還得到LPF(Low Pass Filter)效果，所以通過進(jìn)行該處理，按照高斯分布的一般白噪聲的影響減弱。斑點噪聲也在多個圖像數(shù)據(jù)是出現(xiàn)圖案不同的情況下可期望同樣的效果，但因為一方面想明確描繪的被攝物輪廓中也產(chǎn)生模糊，所以不期望單獨使用該方法。
調(diào)和平均運算部205對圖像生成部104中生成的多個象素數(shù)據(jù)的對應(yīng)象素求出調(diào)和平均，設(shè)為合成結(jié)果圖像中的該象素的象素值?；谡{(diào)和平均的合成圖像的象素值f_g(i)用下式表現(xiàn)。
f_g(i)＝M/((1/f_0(i))+(1/f_0(i))+...+(1/f_(M-1)(i)))在調(diào)和平均的算出中，作為象素值，在存在0或負(fù)值的情況下，不能計算，但在象素值為0的情況下，進(jìn)行置換成非0的正值(例如1)等處理。雖然一般不包含象素值為負(fù)的值，但在已存在的情況下，進(jìn)行置換成非0的正值等的處理。根據(jù)調(diào)和平均，在存在偏離極值的值(大值)的情況下，可減小該值對f_g(i)的影響。
象素值運算部206對圖像生成部104中生成的多個圖像數(shù)據(jù)的對應(yīng)象素，按照如下表示合成圖像象素值的式f_g(i)，求出象素值，設(shè)為合成結(jié)果圖像中的該象素的象素值。
f_g(i)＝S-M/((1/(S-f_0(i)))+(1/(S-f_1(i)))+...+(1/(S-f_(N-1)(i))))這里，S為具有不超過f_m(i)所取值的值的作為基準(zhǔn)的值。即，反映對f_g(i)強調(diào)接近該S的象素值。在進(jìn)行象素運算的情況下，因為f_m(i)必需在S以外且取正值，所以若在f_m(i)等于S的情況下，將該值轉(zhuǎn)換成S以外接近S的正值(例如S+1等)。
合成方法選擇部207對于圖像生成部104生成的每個操控角度的圖像，就包含輪廓的區(qū)域內(nèi)的象素而言，選擇上述4個運算部203-206之一運算部并使之執(zhí)行，就此外的區(qū)域內(nèi)的象素而言，選擇不同的運算部并使之執(zhí)行。是否是包含輪廓的區(qū)域由閾值設(shè)定部201、閾值掩碼生成部202生成的掩碼數(shù)據(jù)來確定。即，合成方法選擇部207根據(jù)所述閾值掩碼生成部202生成的掩碼數(shù)據(jù)，對每個象素，從上述4個運算部201-204中選擇圖像合成的方法。
閾值設(shè)定部201對由圖像生成部104生成的各圖像設(shè)定閾值。作為閾值的設(shè)定方法，有(ア)用戶使用附帶在超聲波診斷裝置上的輸入裝置(鍵盤、跟蹤球、各種開關(guān)等)來設(shè)定成任意值的情況、(イ)設(shè)為由聲信號的頻率、圖像生成時的放大率、使用的頻帶、合成方法等參數(shù)事先確定的值的情況、(ウ)指定作為合成對象的圖像數(shù)據(jù)的任意區(qū)域，將該區(qū)域中的象素值的平均值或中間值、最大值或最小值等值設(shè)定成閾值的情況等。
閾值掩碼生成部202根據(jù)所述閾值設(shè)定部201中設(shè)定的閾值，判定圖像數(shù)據(jù)的象素值的大小，形成容納該結(jié)果的掩碼數(shù)據(jù)。這里的掩碼數(shù)據(jù)表示象素是否超過閾值，將閾值設(shè)定為表示圖像中輪廓及其附近象素值的界限的值。
圖13是說明掩碼數(shù)據(jù)生成方法一例的圖。
這里，設(shè)僅提供一個有閾值的值Th，閾值掩碼生成部202根據(jù)具有N個象素值的3個圖像數(shù)據(jù)(f_1、f_2、f_3)來生成合成圖像。
在具有圖像數(shù)據(jù)f_1的象素f_1(i)(i為1～N)大于Th的情況下，設(shè)為相對該圖像數(shù)據(jù)的掩碼數(shù)據(jù)T_f1(i)＝1。這意味著是輪廓及其附近區(qū)域的象素。在小于T h的情況下，設(shè)為T_ f1(i)＝0。這意味著是此外的區(qū)域。閾值掩碼生成部202對所有象素值進(jìn)行該處理，另外，即使對3個圖像數(shù)據(jù)也同樣進(jìn)行處理，生成圖13上段中所示各掩碼數(shù)據(jù)T_f1、T_f2、T_f3。
并且，如圖13下段所示，閾值掩碼生成部202根據(jù)3個掩厔數(shù)據(jù)T_f1、T_f2、T_f3生成合成中使用的掩碼數(shù)據(jù)T_g(i)。圖13的3個掩碼數(shù)據(jù)中掩碼值取1(白的部分)或0(黑的部分)值。這里，將取3個掩碼數(shù)據(jù)的邏輯或的結(jié)果作為合成用掩碼數(shù)據(jù)。
這是一例，在所有圖像數(shù)據(jù)中想得到大于閾值的圖像的情況下，只要通過邏輯與設(shè)為合成用閾值掩碼數(shù)據(jù)即可，另外，也可增加掩碼數(shù)據(jù)在每個象素中的位數(shù)，形成具有掩碼數(shù)據(jù)0與1以外值的多值。此時，可判斷圖像中輪廓及其附近區(qū)域、或低亮度區(qū)域等大于3的區(qū)域。
說明如上構(gòu)成的本實施例中的超聲波診斷裝置的動作。
圖14是表示圖像合成部200的合成動作的流程圖。圖中，環(huán)路1(步驟101～107)進(jìn)行與圖像生成部104中生成的圖像的象素數(shù)N相同次數(shù)，所以下面說明1次處理。
合成方法選擇部207判定是對應(yīng)于合成對象象素的掩碼數(shù)據(jù)T_g(i)＝1(包含輪廓的區(qū)域1)、還是T_g(i)＝0(此外的區(qū)域0)(步驟102)，根據(jù)判定結(jié)果(步驟103)，選擇區(qū)域1用的運算(步驟105)或選擇區(qū)域0用的運算(步驟104)，通過運算部203～206中選擇的對應(yīng)于運算的運算部來進(jìn)行象素的合成運算(步驟106)。
這樣，合成方法選擇部207利用由閾值掩碼生成部202生成的閾值掩碼數(shù)據(jù)T_g(i)的值來選擇合成方法。即，在T_g(i)由0和1兩個值構(gòu)成的情況下，例如T_g(i)＝0的區(qū)域進(jìn)行f_1(i)、f_2(i)、f_3(i)的加法平均，T_g(i)＝1的區(qū)域進(jìn)行最大值檢測。
另外，在T_g(i)＝1的情況下，因為在所謂i的部位有表示存在檢查對象物的高亮度值，所以通過選擇3個圖像數(shù)據(jù)f_1(i)、f_2(i)、f_3(i)中最高的亮度，可較明確地描繪被攝物。T_g(i)＝0的情況下，i的部位不對應(yīng)于被攝物內(nèi)的輪廓部分，因此，該部位的亮度值表示噪聲的可能性高。若對這種信號進(jìn)行加法平均處理，則得到LPF效果，在合成圖像中抑制噪聲成分。
在閾值掩碼數(shù)據(jù)T_g(i)具有0、1以外值的情況(大于三值的情況)下，也可對每個值選擇合成方法。
這里補充說明各運算部的選擇。
在調(diào)和平均處理的情況下，當(dāng)一連串?dāng)?shù)據(jù)群中有值非常不同(大)的數(shù)據(jù)時，可減輕該影響。
作為第1例，在有所謂80、90、100、1000的數(shù)據(jù)組的情況下，在選擇加法平均運算部204時，為317.5，在選擇調(diào)和平均運算部205時，為115.6，在使用象素值運算部206時，當(dāng)S＝75時為88.0。
作為第2例，在有所謂80、90、100、1的數(shù)據(jù)組的情況下，加法平均運算部204為67.8，調(diào)和平均運算部205為3.869，象素值運算部206當(dāng)S＝75時為88.6。
上述兩個實例的數(shù)據(jù)組在90附近有3個值，設(shè)定所謂1000或1的值來作為差異大的值。即，在假定90附近的值為接近正解的值的假設(shè)中，若觀察上述算出結(jié)果，則使用加法平均運算部204(加法平均運算部)的情況下，受到1000或1的值的影響，成為離開90附近的值。
根據(jù)調(diào)和平均運算部205，對于第1例80、90、100、1000的數(shù)據(jù)組，得到良好的結(jié)果，但因為調(diào)和平均具有強烈受到1附近值的影響的特性，所以在第2例80、90、100、1的數(shù)據(jù)組中，變?yōu)椴町惔蟮闹怠?br> 其中，如實施例2所示，設(shè)定某個閾值，一定程序可選擇進(jìn)行處理的象素值的值，所以可避免處理接近1的值的象素值。
在使用象素值運算部206的情況下，無論對哪個數(shù)據(jù)組，都輸出穩(wěn)定的結(jié)果。這是因為選擇75的接近90的值來作為基準(zhǔn)值。該算式進(jìn)行取使象素值的大小關(guān)系倒轉(zhuǎn)的調(diào)和平均、再使結(jié)果的大小顛倒的處理。因此，將調(diào)和平均的特性(強調(diào)接近1(基準(zhǔn)值)的值)變形以強調(diào)接近基準(zhǔn)值S的值的是象素值運算部206的式子。
這些合成方法的選擇可由用戶任意選擇。另外，使用象素值運算部206時的基準(zhǔn)值S的確定方法任意，但若能定量得到描繪檢查對象物的亮度值，則通過將其設(shè)為基準(zhǔn)值S，可消除差異大的值的影響，可抑制畫面的粗糙。
如上所述，根據(jù)本實施例的超聲波診斷裝置，象素值運算部206通過設(shè)定與應(yīng)強調(diào)的象素值相同的值來作為基準(zhǔn)值S，可強調(diào)顯示合成結(jié)果圖像中具有基準(zhǔn)值附近象素值的部分。
在本實施例中，除了實施例1中的斑點噪聲的去除或降低外，進(jìn)而達(dá)到通過象素值運算部206的強調(diào)來使圖像清楚的效果，但象素值運算部206的強調(diào)效果可獨立于實施例1的效果來得到。即，設(shè)定表示輪廓的象素值的值作為基準(zhǔn)值S，則可強調(diào)合成結(jié)果圖像中包含輪廓的區(qū)域，進(jìn)行清楚顯示。另外，即使設(shè)定在輪廓以外應(yīng)特定強調(diào)區(qū)域的象素值來作為基準(zhǔn)值S，則可強調(diào)該區(qū)域，使畫質(zhì)提高，進(jìn)行清楚顯示。
另外，閾值設(shè)定部201設(shè)定1個或2個以上成為多個區(qū)域邊界的值，作為閾值的值，可判斷由閾值掩碼生成部202生成表示包含輪廓的區(qū)域或低亮度區(qū)域等掩碼數(shù)據(jù)的區(qū)域，并且，合成方法選擇部207對掩碼數(shù)據(jù)中所示每個區(qū)域選擇運算部203～206之一，從而選擇最適合每個區(qū)域的象素運算方法，通過最適合包含輪廓的區(qū)域或低亮度區(qū)域或其它區(qū)域等每個區(qū)域的象素運算進(jìn)行合成，可得到清楚的顯示。在本實施例中，除了實施例1中的斑點噪聲的去除或降低外，通過對閾值設(shè)定部201及閾值掩碼生成部202的每個區(qū)域選擇象素運算，進(jìn)而實現(xiàn)得到清楚圖像，但每個區(qū)域的象素運算的選擇效果也可獨立于實施例1的效果來得到。
最大值檢測部203最好對圖像生成部104中生成的多個圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行使平均的象素電平正?；鹊膱D像調(diào)整。這是因為反射信號中包含的每個頻帶(基波、二次諧波、三次諧波)的接收信號的強度(振幅)不同。即，因為基波、二次諧波、三次諧波各接收信號的振幅比為100∶10∶1左右，所以只要將應(yīng)吸收該振幅比的圖像數(shù)據(jù)正?；纯?。例如，最大值檢測部203對各圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行與接收信號的強度成反比的加權(quán)后進(jìn)行正?；瑢φ；蟮膱D像數(shù)據(jù)進(jìn)行最大值檢測即可。
這種圖像數(shù)據(jù)的正?；诩臃ㄆ骄\算部204、調(diào)和平均運算部205、象素值運算部206中也一樣進(jìn)行。加法平均運算部204與實施例1中的圖像合成部106一樣，也可通過伴隨加權(quán)的加法平均，求出合成圖像的象素值f_g(i)。此時，加法平均運算部204只要求出合成圖像的象素值f_g(i)即可。其中，設(shè)對第m(m為0～(M-1)個圖像數(shù)據(jù)的加權(quán)系數(shù)為αm。
f_g(i)＝(α_0·f_0(i)+α_1·f_1(i)+...+α_(M-1)·f_(M-1)(i))/M另外，調(diào)和平均運算部205也可通過下式所示伴隨加權(quán)的調(diào)和平均來求出合成圖像的象素值f_g(i)。
f_g(i)M/((1/(α_0·f_0(i))+1/(α_1·f_1(i))+...+1/(α_(M-1)·f_(M-1)(i)))象素值運算部206也可通過下式所示伴隨加權(quán)的象素運算來求出合成圖像的象素值f_g(i)。
f_g(i)＝S-M/(p_0(i)+p_1(i)+...+p_(M-1)(i))p_0(i)＝1/(s-α_0·f_0(i))p_1(i)＝1/(s-α_1·f_1(i))p_(M-1)(i)＝1/(s-α_(M-1)·f_(M-1)(i))圖像生成部104使用上述加權(quán)系數(shù)α進(jìn)行加權(quán)后生成圖像數(shù)據(jù)的情況下，不需要圖像合成部200中的加權(quán)。
(實施例3)在本實施例中，說明保存作為生成圖像數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)的RF(RadioFrequency)信號、在脫機狀態(tài)下生成更高畫質(zhì)合成的方法。
圖15表示實施例3的超聲波診斷裝置的示意結(jié)構(gòu)，作為適用本發(fā)明的一例。該裝置與圖12的結(jié)構(gòu)相比，不同之處在于新追加了RF信號存儲部301，在脫機時，圖像生成部104對每個操控角度的圖像，在多個頻帶(例如所述ω1、ω2、ω3)分別生成圖像。下面重點說明不同之處。
RF信號存儲部301存儲發(fā)送接收控制部102接收到的RF信號，具有僅存儲脫機時至少對1個合成圖像進(jìn)行合成所需數(shù)量的RF信號的容量。
圖16是表示脫機時的處理流程一例的圖。脫機時，將來自超聲波陣列探針101的RF信號(即接收到的反射波)存儲在RF信號存儲部301中。脫機時，將圖像合成必需的信息全部存儲在RF信號存儲部301中。
圖像生成部104從RF信號存儲部301中讀取RF信號，分別改變參數(shù)(頻帶等)，生成圖像數(shù)據(jù)，并存儲在圖像數(shù)據(jù)存儲器(圖外)中。當(dāng)生成圖像數(shù)據(jù)時，圖像生成部104為了將圖像數(shù)據(jù)的平均象素電平正?；M(jìn)行對應(yīng)于頻帶的加權(quán)。
圖16中，示出對于操控角度為3個方向(θ1、θ2、θ3)的各RF信號、通過基波ω1、二次諧波ω2、三次諧波ω3來生成圖像數(shù)據(jù)的狀態(tài)，存儲共計9個圖像數(shù)據(jù)。
由圖像合成部106來合成如此生成的9個圖像數(shù)據(jù)。圖16中示出兩個合成方法。
在合成例1中，首先，最初進(jìn)行頻率復(fù)合(相同操控角度中不同頻帶的圖像合成)，之后，進(jìn)一步合成這些合成結(jié)果，得到最終的合成圖像。
合成例2改換順序，最初進(jìn)行不同操控角度的相同頻帶的圖像合成，通過再合成這些合成結(jié)果(頻率復(fù)合)，得到最終的合成圖像。
任何合成例數(shù)學(xué)上也都是等效處理，最終結(jié)果不依賴于處理順序，但實際處理中，存在漏位或舍入誤差等變動成分的混入，該影響對后段的傳遞方向不同，所以對最終圖像造成影響。對于以何順序來進(jìn)行合成處理，因為無論選擇哪個方法來作為處理方法都不同，所以配備事先登錄處理方法和處理順序的關(guān)系的存儲器等，或每次用戶都指定合成方法和順序來構(gòu)成。
在脫機時的圖像合成的情況下，如上所述，處理量多，但因為合成圖像生成中使用的數(shù)據(jù)數(shù)量多，所以噪聲去除效果進(jìn)一步增大。
其中，若合成中所用圖像數(shù)據(jù)數(shù)量變多，則隨之合成后的圖像有時模糊，但此時，通過利用HPF(High Pass Filter)或邊緣強調(diào)濾波器、或具有與之等效效果的合成方法，也可使合成后的圖像模糊恢復(fù)。
不用說，各實施例的圖4、9、13所示功能框圖及圖11、11的流程圖在圖3所示主體裝置12中的DSP或CPU中可實現(xiàn)為程序。該程序通過CD等記錄媒體和電通信線路可發(fā)送，作為組裝軟件或下載用軟件，獨立成為處理對象。
雖然參照附圖，通過實施例來完整地描述了本發(fā)明，但應(yīng)用明白，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，不同改變和變更是顯而易見的。因此，除非這種改變和變更脫離了本發(fā)明的范圍，否則應(yīng)認(rèn)為包含在其中。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明適用于從超聲波探針發(fā)送超聲波、并根據(jù)由來自對象物的反射波生成的反射信號來生成圖像的圖像處理裝置、例如醫(yī)療用超聲波診斷裝置等。
權(quán)利要求
1.一種圖像處理裝置，從超聲波探針發(fā)送超聲波，根據(jù)由來自對象物的反射波生成的反射信號來生成圖像，其中，具備指定裝置，指定反射信號中至少兩個頻帶；生成裝置，根據(jù)反射信號中指定的頻帶的信號，對每個頻帶生成圖像；和合成裝置，合成所生成的每個頻帶的圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于所述合成裝置將由生成裝置在每個頻帶生成的圖像個數(shù)設(shè)為M、將各圖像的象素數(shù)設(shè)為N、將生成的圖像中第m個圖像的第i個象素值設(shè)為f_m(i)、將不超過f_m(i)可取值的值設(shè)為S，按照(式1)所示象素值運算來對合成圖像的第i個象素值f_g(i)進(jìn)行合成。(式1)f_g(i)＝S-M/((1/(S-f_0(i)))+(1/(S-f_1(i)))+...+(1/(S-f_(M-1)(i))))
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于還具備區(qū)域判斷裝置，根據(jù)由生成裝置生成的多個圖像，判斷包含輪廓的第1區(qū)域和其它區(qū)域，所述合成裝置對于由生成裝置生成的多個圖像，對第1區(qū)域內(nèi)的象素進(jìn)行第1合成運算，對第1區(qū)域以外的區(qū)域內(nèi)的象素進(jìn)行與第1合成運算不同的運算。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像處理裝置，其特征在于所述區(qū)域判斷裝置具備閾值判定裝置，對于生成裝置生成的各圖像，在象素單位下進(jìn)行閾值判定；和區(qū)域數(shù)據(jù)生成裝置，通過取所述每個象素的閾值判定結(jié)果的邏輯和，生成表示第1區(qū)域和其它區(qū)域分布的區(qū)域數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像處理裝置，其特征在于所述閾值判定裝置將輪廓附近的象素可取值的界限設(shè)為閾值，進(jìn)行閾值判定。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像處理裝置，其特征在于所述合成裝置具備第1～第4運算部中至少兩個運算部；和選擇部，根據(jù)區(qū)域數(shù)據(jù)，對于每個象素，對第1區(qū)域內(nèi)的象素選擇一個運算部進(jìn)行運算，作為所述第1合成運算，對第1區(qū)域以外的區(qū)域內(nèi)的象素選擇其它運算部進(jìn)行運算，作為與第1合成運算不同的運算，所述第1運算部對由生成裝置生成的多個圖像用最大值來合成象素，所述第2運算部通過加法平均來合成象素，所述第3運算部通過調(diào)和平均來合成象素，所述第4運算部通過生成裝置，將多個圖像的個數(shù)設(shè)為M、將各圖像的象素數(shù)設(shè)為N、將生成的圖像中第m個圖像的第i個象素值設(shè)為f_m(i)、將不超過f_m(i)可取值的值設(shè)為S，按照(式2)所示象素值運算來對合成圖像的第i個象素值f_g(i)進(jìn)行合成。(式2)f_g(i)＝S-M/((1/(S-f_0(i)))+(1/(S-f_1(i)))+...+(1/(S-f_(M-1)(i))))
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于所述超聲波探針以多個操控角度發(fā)送超聲波，所述指定裝置對所述多個操控角度中至少兩個操控角度指定不同的頻帶，所述生成裝置對所述每個操控角度，根據(jù)反射信號中指定的頻帶的信號，對每個頻帶生成圖像，所述合成裝置合成所生成的每個操控角度的圖像。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像處理裝置，其特征在于所述指定裝置對多個操控角度中特定的操控角度指定與其他不同的頻帶。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像處理裝置，其特征在于所述指定裝置是由表示多個操控角度的角度群與表示對應(yīng)于操控角度的頻帶的頻帶群構(gòu)成的組，具有存儲至少包含第1、第2組的多個組的對應(yīng)表格，所述圖像處理裝置根據(jù)對應(yīng)表格中存儲的1個組內(nèi)的角度群，控制超聲波探針的操控角度，所述指定裝置根據(jù)該組內(nèi)對應(yīng)于角度群的頻帶群，指定對各操控角度的頻帶，所述對應(yīng)表格被設(shè)定成在所述第1組的角度群的操控角度差比第2組的角度群的操控角度差小的情況下，第1頻帶群的頻帶差比第2頻帶群的頻帶差大。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像處理裝置，其特征在于所述合成裝置將通過生成裝置對每個操控角度生成的圖像個數(shù)設(shè)為M、將各圖像的象素數(shù)設(shè)為N、將生成的圖像中第m個圖像的第i個象素值設(shè)為f_m(i)、將不超過f_m(i)可取值的值設(shè)為S，按照(式3)所示象素值運算來對合成圖像的第i個象素值f_g(i)進(jìn)行合成。(式3)f_g(i)＝S-M/((1/(S-f_0(i)))+(1/(S-f_1(i)))+...+(1/(S-f_(M-1)(i))))
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像處理裝置，其特征在于所述圖像處理裝置還具備區(qū)域判斷裝置，根據(jù)由生成裝置生成的每個操控角度的圖像，判斷包含輪廓的第1區(qū)域和其它區(qū)域，所述合成裝置對于由生成裝置生成的每個操控角度的圖像，對第1區(qū)域內(nèi)的象素進(jìn)行第1合成運算，對第1區(qū)域以外的區(qū)域內(nèi)的象素進(jìn)行與第1合成運算不同的運算。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的圖像處理裝置，其特征在于所述區(qū)域判斷裝置具備閾值判定裝置，對于生成裝置生成的各圖像，在象素單位下進(jìn)行閾值判定；和區(qū)域數(shù)據(jù)生成裝置，通過取所述每個象素的閾值判定結(jié)果的邏輯和，生成表示第1區(qū)域與其它區(qū)域分布的區(qū)域數(shù)據(jù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的圖像處理裝置，其特征在于所述閾值判定裝置將輪廓附近的象素可取值的界限設(shè)為閾值，進(jìn)行閾值判定。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的圖像處理裝置，其特征在于所述合成裝置具備第1～第4運算部中至少兩個運算部；和選擇部，根據(jù)區(qū)域數(shù)據(jù)，對于每個象素，對第1區(qū)域內(nèi)的象素選擇一個運算部進(jìn)行運算，作為所述第1合成運算，對第1區(qū)域以外的區(qū)域內(nèi)的象素選擇其它運算部進(jìn)行運算，作為與第1合成運算不同的運算，所述第1運算部對生成裝置生成的多個圖像用最大值來合成象素，所述第2運算部通過加法平均來合成象素，所述第3運算部通過調(diào)和平均來合成象素，所述第4運算部將通過生成裝置對每個操控角度生成的圖像的個數(shù)設(shè)為M、將各圖像的象素數(shù)設(shè)為N、將生成的圖像中第m個圖像的第i個象素值設(shè)為f_m(i)、將不超過f_m(i)可取值的值設(shè)為S，按照(式4)所示象素值運算來對合成圖像的第i個象素值f_g(i)進(jìn)行合成。(式4)f_g(i)＝S-M/((1/(S-f_0(i)))+(1/(S-f_1(i)))+...+(1/(S-f_(M-1)(i))))
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的圖像處理裝置，其特征在于所述圖像處理裝置還具備存儲由所述超聲波探針接收到的所述反射信號的存儲裝置，所述生成裝置和合成裝置可選擇是根據(jù)由超聲波探針接收到的所述反射信號來實時生成和合成圖像、還是根據(jù)存儲裝置中存儲的反射信號來脫機生成和合成圖像。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的圖像處理裝置，其特征在于所述指定裝置在所述脫機情況下，對每個操控角度指定多個頻帶，所述生成裝置在所述脫機情況下，對每個操控角度生成多個頻帶的圖像，所述合成裝置生成第1合成圖像及第2合成圖像，所述第1合成圖像是在合成相同操控角度的頻帶不同的圖像后，再合成每個操控角度的該合成結(jié)果而得到，所述第2合成圖像是在合成相同頻帶的操控角度不同的圖像后，再合成每個頻帶的該合成結(jié)果而得到。
17.一種圖像處理方法，從超聲波探針發(fā)送超聲波，根據(jù)來自對象物的反射信號來生成圖像，其中，具有指定步驟，指定反射信號中至少兩個頻帶；生成步驟，根據(jù)反射信號中指定的頻帶的信號，對每個頻帶生成圖像；和合成步驟，合成所生成的每個頻帶的圖像。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的圖像處理方法，其特征在于所述超聲波探針以多個操控角度發(fā)送超聲波，所述指定步驟中，對所述多個操控角度中至少兩個操控角度指定不同的頻帶，所述生成步驟中，對所述每個操控角度，根據(jù)反射信號中指定的頻帶的信號，對每個頻帶生成圖像，所述合成步驟中，合成所生成的每個操控角度的圖像。
19.一種程序，可由從超聲波探針發(fā)送超聲波、根據(jù)來自對象物的反射信號來生成圖像的圖像處理裝置內(nèi)的計算機執(zhí)行，其中，所述程序使計算機執(zhí)行指定步驟，指定反射信號中至少兩個頻帶；生成步驟，根據(jù)反射信號中指定的頻帶的信號，對每個頻帶生成圖像；和合成步驟，合成所生成的每個頻帶的圖像。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的程序，其特征在于所述超聲波探針以多個操控角度發(fā)送超聲波，所述指定步驟中，對所述多個操控角度中至少兩個操控角度指定不同的頻帶，所述生成步驟中，對所述每個操控角度，根據(jù)反射信號中指定的頻帶的信號，對每個頻帶生成圖像，所述合成步驟中，合成所生成的每個操控角度的圖像。
全文摘要
一種圖像處理裝置，從超聲波探針發(fā)送超聲波，根據(jù)由來自對象物的反射波生成的反射信號來生成圖像，其中，具備指定裝置，指定反射信號中至少兩個頻帶；生成裝置，根據(jù)反射信號中指定的頻帶的信號，對每個頻帶生成圖像；和合成裝置，合成所生成的每個頻帶的圖像。
文檔編號A61B8/13GK1496715SQ20031010135
公開日2004年5月19日 申請日期2003年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月15日
發(fā)明者大宮淳 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社