(57)【要約】【課題】少ない演算量で、受信ビームフォーミングにおける音速を変更した画像を生成する。【解決手段】変換部４１は、第１の実空間画像データを波数空間における第１の波数空間データに変換する。リマッピング処理部４２は、第１の波数空間データを処理することにより第２の波数空間データと等価のデータを生成する。再変換部４３は、第２の波数空間データと等価のデータを、逆変換することにより、第２の実空間画像を生成する。【選択図】図１
2020137876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波の送信を受けた撮像対象において反射した超音波を複数の超音波素子の列に受信させ、前記超音波素子ごとに得られた受信信号を受け取って、第１の音速に基づいて定めた第１の遅延時間を用いて処理することにより、第１の実空間画像を生成する超音波画像撮像部と、
前記第１の実空間画像のデータを波数空間における第１の波数空間データに変換する変換部と、
第２の音速に基づいて定めた第２の遅延時間で前記受信信号を処理した場合に得られる第２の実空間画像を変換した第２の波数空間データと等価のデータを、前記第１の波数空間データを処理することにより生成するリマッピング処理部と、
前記リマッピング処理部が生成した前記第２の波数空間データと等価のデータを、逆変換することにより、前記第２の実空間画像を生成する再変換部とを有することを特徴とする超音波撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の超音波撮像装置であって、前記リマッピング処理部は、前記第１波数空間データを構成するデータのサンプリング座標から、前記第１の音速および第２の音速に基づいて予め求めておいた距離だけずれたサンプリング座標のデータを演算により求めることにより、前記第２の波数空間データを生成することを特徴とする超音波撮像装置。
【請求項３】
請求項１に記載の超音波撮像装置であって、前記第１および第２の実空間画像は、前記超音波素子の列方向（ｘ）と前記撮像対象の深さ方向（ｚ）を２軸とする２次元画像であり、前記第１および第２の波数空間データは、前記超音波素子の列方向の波数（ｋｘ）と前記撮像対象の深さ方向の波数（ｋｚ）を２軸とする２次元波数空間のデータであることを特徴とする超音波撮像装置。
【請求項４】
請求項１に記載の超音波撮像装置であって、前記第１の実空間画像と第２の実空間画像についてフォーカス精度を示す指標を算出して比較し、指標値の高い方の画像に対応する第１の音速または第２の音速を選択する音速選択部をさらに有することを特徴とする超音波撮像装置。
【請求項５】
請求項４に記載の超音波撮像装置であって、前記音速選択部は、前記第１の実空間画像と第２の実空間画像の対応する位置にそれぞれ配置された複数の関心領域ごとに前記指標を算出して比較して、前記関心領域ごとに音速を選択することを特徴とする超音波撮像装置。
【請求項６】
請求項１に記載の超音波撮像装置であって、前記第１の波数空間データと第２の波数空間データについて前記受信信号のコヒーレンス性を示す指標を算出して比較し、指標値の高い方の画像に対応する第１の音速または第２の音速を選択する音速選択部をさらに有することを特徴とする超音波撮像装置。
【請求項７】
第１の音速に対応する第１の遅延時間を用いて生成した超音波画像を、波数空間における第１の波数空間データに変換する変換部と、
第２の音速に基づいて定めた第２の遅延時間で前記受信信号を処理した場合に得られる第２の実空間画像を変換した第２の波数空間データと等価のデータを、前記第１の波数空間データを処理することにより生成するリマッピング処理部と、
前記リマッピング処理部が生成した前記第２の波数空間データと等価のデータを、逆変換することにより、前記第２の超音波画像を生成する再変換部とを有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項８】
コンピュータを、
第１の音速に対応する第１の遅延時間を用いて生成した超音波画像を、波数空間における第１の波数空間データに変換する変換手段と、
第２の音速に基づいて定めた第２の遅延時間で前記受信信号を処理した場合に得られる第２の実空間画像を変換した第２の波数空間データと等価のデータを、前記第１の波数空間データを処理することにより生成するリマッピング処理手段と、
前記リマッピング処理手段が生成した前記第２の波数空間データと等価のデータを、逆変換することにより、前記第２の超音波画像を生成する逆変換手段として機能させる画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波撮像では、エコーの伝搬時間を超音波素子列により計測し、得られた受信信号（チャンネルＲＦ信号）を、受信焦点と各超音波素子との距離に応じて遅延させた後加算等する受信ビームフォーミング処理を行う。これにより、ライン状に配置した受信焦点列についての整相信号（空間ＲＦ信号またはラインデータとも呼ばれる）を得て、整相信号の強度を画素値とする超音波画像を生成する。受信ビームフォーミングの際の受信信号の遅延時間は、受信焦点と超音波素子との距離に応じて設定する必要があり、一般的には、生体内を伝搬する超音波の音速の平均値を仮定して遅延時間が算出されている。
【０００３】
しかしながら、生体中を伝搬する音速は、脂肪・筋肉などの組織により異なり、また個人差もある。遅延時間の算出に用いた音速の仮定値と、実際の音速が異なると、受信ビームフォーミング後の整相加算後信号のコヒーレント性が低下し、低画質化に繋がる。
【０００４】
そのため、例えば音速を一定の範囲・間隔で種々に変更して複数の画像を生成し、それらの画像を、位相のコヒーレンス性を表す指標（例えば、輝度のパワー値や分解能やコントラストなど）により評価するなどして、もっとも指標の高い音速を、撮像対象の生体に適した音速とみなして設定する方法が非特許文献１に提案されている。
【０００５】
一方、超音波素子ごとの時系列な受信信号を２次元フーリエ変換し、周波数空間においてリマッピング処理を行うことにより、受信信号を遅延させたのと同様の作用を得た後、２次元逆フーリエ変換して超音波画像を再構成するフーリエ整相と呼ばれる手法が知られている。（特許文献１および非特許文献２）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開２００７／０８９５８０号
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】David Napolitano, et.al,”Sound speed correction in ultrasound imaging, Ultrasonics”,Volume 44, p43-46(2006),ISSN 0041-624X
【非特許文献２】Jian-Yu Lu, "2D and 3D high frame rate imaging with limited diffraction beams," UFFC, vol. 44, no. 4, pp. 839-856, July 1997.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
撮像対象の生体に適した音速を求めるために、非特許文献１に記載の技術のように音速を変更して複数の画像を生成する場合、超音波の送信ビームフォーミングの遅延時間計算に用いる音速を変更しながら複数回超音波を送信し、その音速に応じた遅延時間で受信信号を受信ビームフォーミングする方法が考えられる。しかしながら、撮像対象に適した音速を求めるために、複数回超音波を送信し、その都度、受信ビームフォーミング処理を行わなければならないため、撮像に時間がかかる。一方、送信時の超音波の音速は変更せず、１回の送信で得られた受信信号を、種々の音速ごとの遅延時間によって受信ビームフォーミングすることにより、受信ビームフォーミング時の音速を変更した複数の超音波画像を生成する方法も考えられる。しかしながら、この方法では、１回の送信で得られた受信信号をすべて記憶部に格納し、その記憶部から受信信号を読み出して複数種類の遅延時間によって処理して画像を生成する必要があるため、超音波素子の受信信号がすべて格納できるだけの容量の記憶部が必要になる。また、いずれの場合も、受信ビームフォーミングを音速ごとに行う必要があり、演算量が大きいため、処理能力の大きな演算装置が必要である。
【０００９】
本発明の目的は、少ない演算量で、受信ビームフォーミングにおける音速を変更した画像を生成することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の超音波撮像装置は、超音波の送信を受けた撮像対象において反射した超音波を複数の超音波素子の列に受信させ、超音波素子ごとに得られた受信信号を受け取って、第１の音速に基づいて定めた第１の遅延時間を用いて処理することにより、第１の実空間画像を生成する超音波画像撮像部と、第１の実空間画像データを波数空間における第１の波数空間データに変換する変換部と、第２の音速に基づいて定めた第２の遅延時間で受信信号を処理した場合に得られる第２の実空間画像を変換した第２の波数空間データと等価のデータを、第１の波数空間データを処理することにより生成するリマッピング処理部と、リマッピング処理部が生成した第２の波数空間データと等価のデータを、逆変換することにより、第２の実空間画像を生成する再変換部とを有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、少ない演算量で、受信ビームフォーミングにおける音速を変更した画像を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態１の超音波撮像装置の構成を示すブロック図。
【図２】実施形態１の超音波撮像装置の動作を示すフローチャート。
【図３】（ａ）音速Ｃ０の第１遅延時間を示す説明図、（ｂ）スキャンラインを示す説明図。
【図４】（ａ）第１の実空間画像を示す図、（ｂ）第１の波数空間データを示す図、（ｃ）第１の波数空間データの補間を説明する図、（ｄ）第２の波数空間データを示す図、（ｅ）第２の実空間画像を示す図、（ｆ）実空間における遅延時間を示す図、（ｇ）ｆ−ｋ空間の遅延時間を示す図。
【図５】（ａ）実施形態２の音速選択部４５の構成を示す図、（ｂ）ＲＯＩにおける実空間画像の例を示す図、（ｃ）ＲＯＩにおける指標値（強度分布）の変化を示すフラフ、（ｄ）音速ごとの指標値の変化を示すグラフ。
【図６】実施形態３の音速設定部４５が設定するＲＯＩを示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態の超音波撮像装置について説明する。
【００１４】
発明者らは、超音波素子ごとの受信信号（チャネルＲＦ信号）を、受信焦点と超音波素子との間の距離と所定の音速とに基づく遅延時間によって遅延させ、チャンネル間に渡って加算することにより整相した信号（空間ＲＦ信号またはラインデータとも呼ぶ）またはその信号から生成した超音波画像を、波数空間データに変換して、波数空間上で処理することにより、整相に用いる遅延時間の音速を変更したのと等価な空間ＲＦ信号を得られることを見出し、本発明を成すに至った。これにより、本発明は、受信信号（チャンネルＲＦ信号）まで遡らずに、整相後の空間ＲＦ信号を用いて、整相時の音速の補正処理を行うことができるため、音速を変更した複数の画像を短時間で生成することも可能となる。また、データ量の大きなチャンネルＲＦ信号を保持する必要がないため、例えば、リアルタイムで送受信を行って画像を生成しながら、バックグラウンドで空間ＲＦ信号から音速補正を行ったり、保存しておいた過去の空間ＲＦ信号を用いて事後的に音速補正を行った画像処理を行うことも可能になる。
【００１５】
＜＜実施形態１＞＞
以下、実施形態１の超音波撮像装置について説明する。図１は、本実施形態の超音波撮像装置の全体構成を示すブロック図である。
【００１６】
本実施形態の超音波撮像装置は、図１に示すように、第１の実空間画像を生成する超音波画像撮像部３０と、画像生成に用いる音速を補正した実空間画像を生成する音速補正部４０とを備えている。超音波画像撮像部３０には、複数の超音波素子２１が配列された探触子２０が接続されている。
【００１７】
超音波撮像部３０は、送信部３１と、受信部３２と、送受切り替え部（Ｔ／Ｒ）３３と、画像生成部３４と、入力部３５と、制御部３６とを含む。送信部３１は、送信信号を生成して、送受切り替え部（Ｔ／Ｒ）３３を介して１以上の超音波素子２１に受け渡す。送信信号を受け取った超音波素子２１は、送信信号を超音波に変換して撮像対象１０へ送信する。撮像対象１０で反射等した超音波は、複数の超音波素子２１の列に到達し、複数の超音波素子２１は、超音波を受信信号（チャンネルＲＦ信号）に変換する。受信部３２は、複数の超音波素子２１から受信信号をそれぞれ受け取って、第１遅延時間Ｔ１を用いて、遅延加算法やフーリエ整相法等の公知の受信ビームフォーミング手法により整相することにより、撮像範囲に設定したスキャンラインに沿って設定された受信焦点の列についての受信ビームフォーミング処理後の信号（空間ＲＦ信号またはラインデータ）を得る。
【００１８】
上述の第１遅延時間Ｔ１は、受信焦点と超音波素子２１との間の距離Ｌと、予め定めた第１音速Ｃ０とに基づいて、受信焦点ごとに、それぞれの超音波素子について、予め求めておいた遅延時間（例えば、Ｔ１＝Ｌ／Ｃ０）であり、各超音波素子の受信信号を第１遅延時間で遅延させることにより、受信焦点からの各超音波素子２１に到達した反射信号を整相する（位相を合わせる）ことができる。第１遅延時間は、受信部３２内の第１遅延時間格納部３２ａに予め格納されている。
【００１９】
送信部３１と受信部３２は、制御部３６の制御下で、超音波の送信と受信を繰り返し、１枚の画像を生成するのに必要な数のスキャンラインについての空間ＲＦ信号を順次生成する。
【００２０】
画像生成部３４は、得られた複数の空間ＲＦ信号を並べることにより、超音波画像（第１の実空間画像）を生成する。この第１の実空間画像は、第１の音速Ｃ０に基づく第１遅延時間で整相して得た画像である。このとき、１回の送受信で複数のスキャンラインについて空間ＲＦ信号を得て、他の送受信で同じスキャンラインについて得られた空間ＲＦ信号と加算する送信間開口合成を画像生成部３４が行ってもよい。
【００２１】
音速補正部４０は、変換部４１と、リマッピング処理部４２と、再変換部４３と、テーブル格納部４４と、音速選択部４５と、画像格納部４６とを備え、画像生成部３４が生成した画像を補正することにより、遅延時間の算出に用いる音速を変更した画像を生成する。入力部３５には、音速を変更した画像を生成することをユーザが指示する音速補正ボタン３５ａが備えられている。
【００２２】
変換部４１は、テーブル格納部第１の実空間画像を生成する第１の実空間画像データを波数空間における第１の波数空間データに変換する。リマッピング処理部４２は、第１の波数空間データを補間処理等することにより、第２の波数空間データを生成する。第２の波数空間データは、受信信号を、受信焦点と超音波素子２１との間の距離Ｌと、第２の音速Ｃ１とに基づいて定めた第２の遅延時間Ｔ２（例えば、Ｔ２＝Ｌ／Ｃ１）で処理した場合に得られる波数空間データと等価なデータである。再変換部４３は、リマッピング処理部が生成した第２の波数空間データと等価なデータを、逆変換することにより、第２の実空間画像を生成する。
【００２３】
これにより、受信信号（チャンネルＲＦ信号）まで遡ることなく、第１の実空間画像の変換処理とリマッピングにより、第２の音速Ｃ１に基づく第２の遅延時間Ｔ２で生成したのと等価な第２の実空間画像を生成することができる。生成された第１および第２の実空間画像は、画像格納部４６に格納される。
【００２４】
リマッピング処理部４２は、例えば、第１の波数空間データを構成するデータのサンプリング座標から、第１の音速Ｃ０および第２の音速Ｃ１に基づいて予め求めておいた距離だけずれたサンプリング座標のデータを補間処理等により求めることにより、第２の波数空間データを生成する。
【００２５】
音速選択部４５は、画像格納部４６内の複数の実空間画像についてフォーカス精度を示す指標を算出して比較し、最も指標値の高い画像に対応する音速を選択する。これにより、撮像対象の実際の音速に近い、適切な音速を選択することができる。
【００２６】
以下、本実施形態の音速補正部４０の詳しい処理内容を含む超音波撮像装置の各部の動作を、図２のフローチャートに基づいて説明する。
【００２７】
なお、音速補正部４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のプロセッサーと、メモリとを備えたコンピュータ等によって構成され、ＣＰＵが、メモリに格納されたプログラムを読み込んで実行することにより、音速補正部４０の各部の機能をソフトウエアにより実現する。また、音速補正部４０は、その一部または全部をハードウエアによって実現することも可能である。例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）のようなカスタムＩＣや、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）のようなプログラマブルＩＣを用いて音速補正部４０を構成し、音速補正部４０の各部の機能を実現するように回路設計を行えばよい。
【００２８】
まず、ユーザは、入力部３５を介して撮像を指示するとともに、音速を補正した画像を生成する場合にはボタン３５ａを押下する。送信部３１は、超音波素子２１から撮像対象１０へ向かって超音波を送信させる。撮像対象１０で反射等した超音波は、超音波素子２１の列によって受信信号（チャンネルＲＦ信号）に変換される。受信部３２は、複数の超音波素子２１から受信信号をそれぞれ受け取る（ステップ２０１）。
【００２９】
受信部３２は、第１遅延時間格納部３２ａに予め格納されている第１遅延時間Ｔ１（図３（ａ）参照）を用いて、超音波素子２１ごとの受信信号（チャンネルＲＦ信号）を遅延加算法やフーリエ整相法等の公知の受信ビームフォーミング手法により整相することにより、撮像範囲に設定した１以上のスキャンラインに沿って整相信号（空間ＲＦ信号またはラインデータ）を得る（ステップ２０２、図３(b)参照）。上記ステップ２０１〜２０２を、１フレームの画像の生成に必要なすべてのスキャンラインの整相信号が得られるまで繰り返す（ステップ２０３）。
【００３０】
画像生成部３４は、１フレーム分のスキャンラインの整相信号を並べて画像（第１の実空間画像）を生成し、生成した画像を表示部５０に表示させる（ステップ２０５）。この第１の実空間画像は、第１の音速Ｃ０に基づく第１遅延時間で整相して得た画像である。このとき、画像生成部３４は、送信開口合成を行ってもよい。送信開口合成を行う場合には、１回の送受信で複数のスキャンラインについて空間ＲＦ信号を得て、他の送受信で同じスキャンラインについて得られた空間ＲＦ信号と加算する（ステップ２０４）。
【００３１】
音速補正部４０は、入力部３５の音速変更画像生成を指示する音速補正ボタン３５ａが、ユーザによってオンにされているかどうかを確認し、オンになっている場合には、ステップ２０７以下で音速を変更した画像を生成する（ステップ２０６）。音速補正ボタン３５ａがオンに操作されていない場合には、そのまま終了する。
【００３２】
音速補正を行う場合には、まず、変換部４１は、画像生成部３４から第１の実空間画像（図４（ａ）参照）を受け取り、２次元高速フーリエ変換等により２次元波数空間のデータ(図４（ｂ））に変換する（ステップ２０７）。第１の実空間画像は、超音波素子２１の列方向をｘ方向とし、撮像対象１０の深さ方向をｚ方向とすると、ｘ−ｚ空間の２次元画像である。変換部４１は、これをｘ方向の波数（ｋｘ）方向とｚ方向の波数（ｋｚ）方向を２軸とする２次元波数空間のデータに変換する。
【００３３】
つぎに、リマッピング処理部４２は、第１の波数空間データを構成するデータのサンプリング座標（ｋｘ０，ｋｚ０）から、第１の音速Ｃ０および第２の音速Ｃ１に基づいて予め求めておいた距離だけずれたサンプリング座標（ｋｘ１，ｋｚ１）（図４（ｃ）の丸印の座標）のデータ値を補間演算等により求める。補間演算等により求めたデータを、第２の音速（Ｃ１）における波数空間に表すと、等間隔のサンプリングとなる（図４（ｄ）参照、ステップ２０８）。
【００３４】
生成された第２の波数空間データは、受信信号（チャンネルＲＦデータ）を、受信焦点と超音波素子２１との間の距離Ｌと、第２の音速Ｃ１とに基づいて定めた第２の遅延時間Ｔ２（例えば、Ｔ２＝Ｌ／Ｃ１）で処理した場合に得られる波数空間データと等価なデータである。
【００３５】
座標（ｋｘ１，ｋｚ１）は、第１の波数空間データを構成するデータの座標（ｋｘ０，ｋｚ０）と、音速Ｃ０、Ｃ１とを用いて、例えば下記式（１）、（２）により定められる。式（１）から明らかなように、式（１）、（２）の例では、音速Ｃ０に対応する座標（ｋｘ０，ｋｚ０）と音速Ｃ１に対応する座標（ｋｘ１，ｋｚ１）は、ｘ方向（超音波素子２１の列方向）にはずれず、ｚ方向にのみずれている。
【００３６】
音速補正部４０は、第１の波数空間のデータの座標（ｋｘ０，ｋｚ０）と、音速Ｃ１の第２の遅延時間Ｔ２で整相した場合のデータの座標に変化させた場合の対応する座標（ｋｘ１，ｋｚ１）との関係を、例えばテーブルの形式により、テーブル格納部４４に予め格納している。よって、リマッピング処理部４２は、テーブル格納部４４を参照することにより、座標（ｋｘ１，ｋｚ１）と座標（ｋｘ０，ｋｚ０）とを読み出して、第１の波数空間データの座標（ｋｘ１，ｋｚ１）のデータ値を補間処理により算出し音速Ｃ１に対応する第２の波数空間データ（図４（ｄ））を生成することができる。
【００３７】
【数１】
2020137876.tif 000003
【数２】
2020137876.tif 000004
【００３８】
なお、座標（ｋｘ１，ｋｚ１）と座標（ｋｘ０，ｋｚ０）との関係は、数式で表すと上述した式（１）、（２）の通りであるが、フーリエ整相で用いられる分散関係式との関係において以下のように説明できる。公知のフーリエ整相では、まず受信チャンネルデータをチャンネル方向(u)と時間方向（ｔ）のそれぞれについて２次元フーリエ変換を行う。この、チャンネルデータを２次元フーリエ変換して得られる、周波数(ｆ)とチャンネル方向の波数(ku)の次元を持つ空間は、ｆ−ｋ空間などと呼ばれる。図４（ｆ）および（ｇ）では周波数ｆを音速Ｃで規格化したものを縦軸として表している。フーリエ整相では続いて、分散関係式（dispersion relation）と呼ばれる角周波数（時間あたりの位相回転量）と波数（距離あたりの位相回転量）の関係式に基づいて、ｆ−ｋ空間からｋ−ｋ空間に変換する。このｆ−ｋ空間からｋ−ｋ空間への変換はｆ−ｋマイグレーションなどと呼ばれ、ｆ−ｋマイグレーションによって得られたｋ−ｋ空間のデータを２次元逆フーリエ変換することにより、ｘ−ｚ空間の実空間画像が得られる。ｆ−ｋマイグレーション変換は、具体的には図４（ｃ）の格子点のデータ（ｋｘ０，ｋｚ０）を図４（ｆ）のｆ−ｋ空間に転写した場合の転写位置のデータを補完処理により取得する。このときの転写位置は、式（３）の分散関係式から定まる。同様に、図４（ｇ）に示した、音速Ｃ１で規格化されたｆ−ｋ空間における図４（ｄ）の格子点（ｋｘ１，ｋｚ１）の転写位置は、式（４）の分散関係式から定まる。本発明は、音速Ｃ０の場合の分散関係式（３）および音速Ｃ１の場合の分散関係式（４）の２式から、式（１）および（２）に表した（ｋｘ０，ｋｚ０）座標と（ｋｘ１，ｋｚ１）座標との関係式を導くことで、波数空間における音速補正を可能にしている。
【００３９】
【数３】
2020137876.tif 000005
【００４０】
【数４】
2020137876.tif 000006
【００４１】
再変換部４３は、ステップ２０８で生成した第２の波数空間データを、逆フーリエ変換することにより、第２の実空間画像（図４（ｅ）参照）を生成する（ステップ２０９）。得られた第２の実空間画像は、第２の音速Ｃ１に基づいて定めた第２の遅延時間Ｔ２により、受信信号（チャンネルＲＦデータ）を整相して得られた実空間画像と等価なデータである。
【００４２】
テーブル格納部４４に、第２の音速Ｃ１以外の複数の音速Ｃ２、Ｃ３・・についても、第１の波数空間データにおける補間により演算すべき座標の情報が格納されている場合には、すべての音速Ｃ２、Ｃ３・・について、ステップ２０８，２０９の処理を実行することにより、それぞれの音速に対応する実空間画像を順次生成する（ステップ２１０）。生成された各音速に対応する実空間画像は、画像格納部４６に格納される。
【００４３】
音速選択部４５は、画像格納部４６に格納された複数の実空間画像についてフォーカス精度を示す指標を算出して比較し、指標値が最も高い画像を選択し、表示部５０に表示する。選択した画像に対応する音速が、撮像対象１０の実際の音速に近い音速であるとして、表示部５０に表示してもよい。
【００４４】
フォーカス精度を示す指標としては、整相後の受信信号のコヒーレント性を実空間画像上で示す指標であればよく、例えば、画像における輝度のパワー値や分解能やコントラスト等を用いることができる。例えば、音速選択部４５は、輝度が大きい画像、パワー値が大きい画像、および、コントラストが大きい画像のいずれかをフォーカス精度が高い画像として選択する。
【００４５】
また、音速選択部４５は、選択した画像に対応する音速を、制御部３６を介して受信部３２に設定し、受信部３２が第１音速と置き換えて以降の受信ビームフォーミングに用いる構成としてもよい。
【００４６】
上述してきたように、本実施形態の超音波撮像装置によれば、生成した画像を処理することにより、受信ビームフォーミング時の音速を変更したのと等価な画像を、少ない演算量で生成することができる。
【００４７】
＜＜実施形態２＞＞
実施形態２の超音波撮像装置について説明する。この超音波撮像装置は、実施形態２の超音波撮像装置と同様の構成であるが、音速選択部４５の動作が実施形態１とは異なっている。
【００４８】
実施形態２の音速選択部４５は、図５（ａ）に示したように、画像格納部４６から音速ごとの複数の実空間画像を読み出して対応する位置にそれぞれ関心領域（ＲＯＩと呼ぶ）を設定するＲＯＩ設定部４５−１と、設定したＲＯＩごとにフォーカス精度を示す指標を算出する算出部４５−２と、最適音速を選択する選択部４５−３とを備える構成とする。これにより、図５（ｂ）のように複数の実空間画像の対応するＲＯＩについて、図５（ｃ）のようにコヒーレント性を示す指標（例えば、画像における輝度のパワー分布）を算出することができる。よって、図５（ｄ）のように、最適音速選択部４５−３は、指標値と音速値との関係をグラフにしてそのピーク値を求めることにより、実空間画像を生成した音速が離散的であっても、コヒーレント性を最も高くすることのできる音速を算出することができる。
【００４９】
他の構成および動作は、実施形態１と同様であるので、説明を省略する。
【００５０】
＜＜実施形態３＞＞
実施形態３の超音波撮像装置について説明する。この超音波撮像装置は、実施形態２の超音波撮像装置と同様の構成であるが、音速選択部４５の動作が実施形態２とは異なっている。
【００５１】
実施形態３の音速選択部４５は、図６に示したように、画像格納部４６から音速ごとの複数の実空間画像を読み出して、深さ方向に複数のＲＯＩを設定する。そして、設定したＲＯＩごとにフォーカス精度を示す指標を算出し、複数の実空間画像の同じ深さのＲＯＩについて指標を比較して、最適音速を選択する。これにより、深さごとに、最適音速を算出することができる。
【００５２】
撮像対象１０が生体である場合、深さ方向に組織が異なる多層構造になっていることが多く、深さごとに最適音速を算出することにより、多層構造の組織ごとに最適音速を求めることができる。よって、ユーザは、見たい組織に応じて、最適な音速を選択することができるというメリットがある。
【００５３】
＜＜実施形態４＞＞
実施形態４の超音波撮像装置について説明する。この超音波撮像装置は、実施形態１の超音波撮像装置と同様の構成であるが、音速選択部４５の動作が実施形態１とは異なっている。
【００５４】
実施形態４の音速選択部４５は、図２のステップ２０８で生成した波数空間データ（図４（ｄ））に基づいて受信信号のコヒーレンス性を示す指標を算出し、最適音速を選択する。この場合、受信信号のコヒーレンス性を示す指標としては波数空間データを構成する各データ値（強度）の積算値を用いることができる。
【００５５】
この構成では、ステップ２０９により実空間に再変換することなく最適な音速を求めることができるため、実施形態１よりも演算量を低減できる。
【００５６】
他の構成および動作は、実施形態１と同様であるので、説明を省略する。
【００５７】
＜＜実施形態５＞＞
上述してきた実施形態１〜４では、超音波撮像装置が音速補正部４０を備えた構成であったが、超音波撮像装置とは別の画像処理装置に、音速補正部４０の構成を配置し、音速の異なる画像を生成したり、最適音速を選択する構成としてもよい。例えば、超音波撮像装置が生成した画像を、音速補正部４０を有する画像処理装置へ転送し、そこで図２のステップ２０７〜２１１に示した動作により本実施形態の処理を実施することもできる。なお、超音波撮像装置から画像処理装置への画像データの転送は、通信回線やインターネットを介して行ってもよい。すなわち、画像処理装置をサーバー上に配置し、クラウドサービスとして、音速の異なる画像を生成したり、最適音速を選択し、それらをユーザに送信することも可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１０…撮像対象、２０…探触子、２１…超音波素子列、３０…超音波画像撮像部、４０…音速補正部、４１…変換部、４２…リマッピング処理部、４３…再変換部、４４…テーブル格納部、４５…音速選択部、４６…画像格納部
【図１】
2020137876.tif 000007
【図２】
2020137876.tif 000008
【図３】
2020137876.tif 000009
【図４】
2020137876.tif 000010
【図５】
2020137876.tif 000011
【図６】
2020137876.tif 000012