(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ルックアップテーブルに記憶された入出力特性に従って入力した画像データを変換して、濃度の階調性を有する画像を表示する方法であって、
前記入出力特性を変更するとき、変更すべき入力した画像データの値の範囲及び画像データの値を前記範囲にわたって同一量変更するその量を指定し、
指定した前記変更範囲及び前記変更量に従って前記入出力特性を変更することを特徴とする画像表示方法。
【請求項２】
濃度の階調性を有する画像についての画像データを作成する画像データ作成手段と、
前記画像データ作成手段から出力される画像データを入力し、記憶した入出力特性に従って前記画像データを変換するルックアップテーブルと、
前記ルックアップテーブルから出力される画像データに基づいて画像を表示する表示手段とを有する画像表示装置において、
前記入出力特性を変更するとき、変更すべき入力した画像データの値の範囲及び画像データの値を前記範囲にわたって同一量変更するその量を指定する指定手段と、
指定した前記変更範囲及び前記変更量に従って前記入出力特性を変更する変更手段とを具備することを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
被検体に超音波を送波してそのエコーを受信する送受信手段と、
前記送受信手段によって得られたエコー信号に基づいて濃度の階調性を有する超音波画像についての画像データを作成する超音波画像データ作成手段と、
前記超音波画像データ作成手段から出力される画像データを入力し、記憶した入出力特性に従って前記画像データを変換するルックアップテーブルと、
前記ルックアップテーブルから出力される画像データに基づいて超音波画像を表示する表示手段とを有する超音波診断装置において、
前記入出力特性を変更するとき、変更すべき入力した画像データの値の範囲及び画像データの値を前記範囲にわたって同一量変更するその量を指定する指定手段と、
指定した前記変更範囲及び前記変更量に従って前記入出力特性を変更する変更手段とを具備することを特徴とする超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像表示方法および装置並びに超音波診断装置に関する。さらに詳しくは、画像データに基づき濃度の階調性を有する画像を表示するに当たり、画像データが指定条件に合致するときその表示濃度を所定量変更する画像表示方法および装置並びに超音波診断装置である。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば超音波診断装置等においては画像データをルックアップテーブル（ｌｏｏｋ−ｕｐ  ｔａｂｌｅ）  で濃度信号に変換して表示装置に与えることが行われる。ルックアップテーブルは画像データの値と濃度値との対応関係を記憶し、それに基づいて入力画像データを濃度信号に変換するものである。ルックアップテーブルにおいて画像データの０〜１００％の範囲が例えば１２８階調に対応付けられる。
【０００３】
ルックアップテーブルには例えば図８に示すように概ね直線的な変換特性Ｌが設定され、入力画像データの０〜１００％の範囲を１２８階調の範囲に比例的に対応させている。また、入力画像データの性質によっては適宜の非直線的な変換特性ＮＬ１，ＮＬ２が設定されることもある。なお、変換特性ＮＬ１は入力画像データの値が小さい範囲について画像表示の濃度分解能を高めたものであり、ＮＬ２は逆に入力画像データの値が大きい範囲について画像表示の濃度分解能を高めたものである。
【０００４】
なお、画像が輝度画像として表示される場合は輝度が濃度に相当する。本明細書においては両者は同じ意味で用いられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
超音波診断装置により例えば心臓の診断を行うときには弁の動きを精密に観察する必要が生じる。ところが、心臓の弁のエコー（ｅｃｈｏ）は心筋からのエコーに比べてかなり弱いのでその画像の表示濃度が薄くなり、観察するにはかなりの注意力を要する。
【０００６】
そのような場合、弁の画像だけ表示濃度を濃くすることができれば観察が容易になるが、表示濃度の階調性を変換する上記の従来技術ではそのようなことは実現できないという問題がある。
【０００７】
また、癌組織等の、周囲組織とは若干濃度の異なる部分について表示濃度を濃くあるいは薄くして、その部分を強調したいと思っても上記の従来技術では実現できないという問題がある。
【０００８】
また、明らかに診断に無関係な異物と分かっている濃度の濃い小さなスポット（ｓｐｏｔ）映像等がある場合、その映像を弱めることができれば超音波画像が見やすくなって好都合であるが、上記の従来技術ではそのようなことは実現できないという問題がある。
【０００９】
画像の所望の部分につき表示濃度を任意に強調あるいは減弱したいという要求は、超音波画像を表示する場合のみに限らず画像データに基づいて階調性画像を表示する場合に一般的に存在するが、上記の従来技術ではそれに応えることができないという問題がある。
【００１０】
本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、画像の所望の部分につき表示濃度を任意に変更できる画像表示方法および装置並びに超音波診断装置を実現することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
課題を解決するための第１の発明は、画像データに基づき濃度の階調性を有する画像を表示する方法であって、表示濃度を変更しようとする画像データに関する条件と表示濃度変更量を指定し、前記条件に合致する画像データの表示濃度を前記表示濃度変更量に基づいて変更することを特徴とする画像表示方法である。
【００１２】
課題を解決するための第１の発明において、表示濃度を変更すべき画像データに関する条件は画像データの値として指定することが画像データを個々に表示濃度変更する点で好ましい。
【００１３】
また、課題を解決するための第１の発明において、表示濃度を変更すべき画像データに関する条件は画像データの値の範囲として指定することが所望の範囲の画像データについて表示濃度変更を行う点で好ましい。
【００１４】
課題を解決するための第１の発明によれば、指定条件に合致する画像データの濃度が指定量だけ変更されるので、表示画像の中から所望の画像データの部分だけを際立たせあるいは印象を弱めることができる。
【００１５】
課題を解決するための第２の発明は、濃度の階調性を有する画像についての画像データを作成する画像データ作成手段と、前記画像データ作成手段から出力される前記画像データに基づいて画像を表示する表示手段とを有する画像表示装置において、表示濃度を変更しようとする画像データに関する条件と表示濃度変更量を指定する指定手段と、前記画像データ作成手段から出力される前記画像データが前記条件に合致するとき前記表示手段における画像表示の濃度を前記表示濃度変更量に基づいて変更する変更手段とを具備することを特徴とする画像表示装置である。
【００１６】
なお、課題を解決するための第２の発明において、前記画像データ作成手段の範疇には少なくとも下記のものが含まれる。勿論下記のものは例示であって限定を意味しない。
（１）超音波診断画像についての画像データを作成するもの
（２）Ｘ線診断画像についての画像データを作成するもの
（３）放射線診断画像についての画像データを作成するもの
（４）Ｘ線ＣＴ画像についての画像データを作成するもの
（５）磁気共鳴撮影画像についての画像データを作成するもの
（６）光学撮影画像についての画像データを作成するもの
（７）光学読取画像についての画像データを作成するもの
課題を解決するための第２の発明において、表示濃度を変更すべき画像データに関する条件は画像データの値として指定することが画像データを個々に表示濃度変更する点で好ましい。
【００１７】
また、課題を解決するための第２の発明において、表示濃度を変更すべき画像データに関する条件は画像データの値の範囲として指定することが所望の範囲の画像データについて表示濃度変更を行う点で好ましい。
【００１８】
また、課題を解決するための第２の発明において、前記変更手段は画像データとその表示濃度値との対応を記憶させたルックアップテーブルを用いることが構成を簡単化し、動作を高速化しまた汎用性を高める点で好ましい。
【００１９】
また、課題を解決するための第２の発明において、前記変更手段は、画像データを指定条件に基づいて判定する比較器と、この比較器の出力信号によって制御される切換スイッチと、この切換スイッチを通じて与えられる濃度変更値を画像データに加算する加算器を有することが前記変更手段をアナログ（ａｎａｌｏｇ）回路で実現する点で好ましい。
【００２０】
課題を解決するための第２の発明によれば、指定条件に合致する画像データの濃度が指定量だけ変更されるので、表示画像の中から所望の画像データの部分だけを際立たせあるいは印象を弱めることができる。
【００２１】
課題を解決するための第３の発明は、被検体に超音波を送波してそのエコーを受信する送受信手段と、前記送受信手段によって得られたエコー信号に基づいて超音波画像を形成する超音波画像形成手段と、前記超音波画像形成手段が形成した超音波画像を表示する表示手段とを有する超音波診断装置において、表示濃度を変更しようとする画像データに関する条件と表示濃度変更量を指定する指定手段と、前記超音波画像形成手段から出力される画像データが前記条件に合致するとき前記表示手段における画像表示の濃度を前記表示濃度変更量に基づいて変更する変更手段とを具備することを特徴とする超音波診断装置である。
【００２２】
課題を解決するための第３の発明において、表示濃度を変更すべき画像データに関する条件は画像データの値として指定することが画像データを個々に表示濃度変更する点で好ましい。
【００２３】
また、課題を解決するための第３の発明において、表示濃度を変更すべき画像データに関する条件は画像データの値の範囲として指定することが所望の範囲の画像データについて表示濃度変更を行う点で好ましい。
【００２４】
また、課題を解決するための第３の発明において、前記変更手段は画像データとその表示濃度値との対応を記憶させたルックアップテーブルを用いることが構成を簡単化し、動作を高速化しまた汎用性を高める点で好ましい。
【００２５】
また、課題を解決するための第３の発明において、前記変更手段は、画像データを指定条件に基づいて判定する比較器と、この比較器の出力信号によって制御される切換スイッチと、この切換スイッチを通じて与えられる濃度変更値を画像データに加算する加算器を有することが前記変更手段をアナログ回路で実現する点で好ましい。
【００２６】
課題を解決するための第３の発明によれば、指定条件に合致する超音波診断画像の濃度が指定濃度値分だけ変更されるので、超音波診断画像の中で例えば心臓の弁のように所望の組織を際立たせあるいは異物の画像の印象を弱めることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１に超音波診断装置のブロック（ｂｌｏｃｋ）  図を示す。本装置は本発明の実施の形態の一例である。なお、本装置の構成によって本発明の装置に関する実施の形態の一例が示される。また、本装置の動作によって本発明の方法に関する実施の形態の一例が示される。
【００２８】
図１において、超音波プローブ（ｐｒｏｂｅ）  １は図示しない被検体に超音波ビームを送波するとともに被検体からのエコーを検出するものである。送受信部２は超音波プローブ１を駆動して超音波ビームを送波させるとともに超音波プローブ１のエコー検出信号を受信するものである。超音波プローブ１と送受信部２は本発明における送受信手段の実施の形態の一例である。
【００２９】
送受信部２が受信したエコー信号は、Ｂモード（ｍｏｄｅ）処理部３で処理されＢモード画像データが形成される。Ｂモード処理部３は動作切り換えによりＭモード画像データを形成することもできる。
【００３０】
また、送受信部２が受信したエコー信号は、ドプラ（Ｄｏｐｐｌｅｒ）  処理部４で処理されドプラスペクトラムデータ（ｓｐｅｃｔｒｕｍ  ｄａｔａ）  が形成される。
また、送受信部２が受信したエコー信号は、カラー（ｃｏｌｏｒ）  ドプラ処理部５で処理されカラードプラ画像データが形成される。カラードプラ画像には、血流速度の分布像を示すカラーフローマッピング（ｃｏｌｏｒ  ｆｌｏｗ  ｍａｐｐｉｎｇ）像と、血管像を示すパワードプラ（ｐｏｗｅｒ  Ｄｏｐｐｌｅｒ）  像の２種類がある。
【００３１】
ディジタル・スキャン・コンバータ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｓｃａｎ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）部６はＢモード画像データ、ドプラスペクトラムデータおよびカラードプラ画像データを表示部７および録画部８に走査方式を合わせた映像信号に変換（スキャン・コンバージョン（ｓｃａｎ  ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ）  ）するものである。
【００３２】
映像処理部６１はディジタル・スキャン・コンバータ部６の映像信号を入力としそれに後に説明するような処理を施して表示部７と録画部８に入力するものである。
【００３３】
Ｂモード処理部３、ドプラ処理部４、カラードプラ処理部５およびディジタル・スキャン・コンバータ部６は本発明における画像データ作成手段および超音波画像形成手段の実施の形態の一例である。映像処理部６１は本発明における変更手段の実施の形態の一例である。
【００３４】
表示部７は映像入力信号に基づいて画像を表示する。表示部７は本発明における表示手段の実施の形態の一例である。録画部８は映像入力信号を録画する。録画部８としては例えばビデオテープレコーダ（ｖｉｄｅｏ  ｔａｐｅｒｅｃｏｒｄｅｒ）が用いられる。
【００３５】
制御部９は以上の各部と信号の授受を行い各部の動作を制御する。制御部９は例えばコンピュータ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ）と制御プログラム（ｐｒｏｇｒａｍ）  によって構成される。
【００３６】
操作部１１は本装置の使用者によって操作され制御部９に入力信号や指令を与えるものである。操作部１１は本発明における指定手段の実施の形態の一例である。
【００３７】
図２に映像処理部６１の一例のブロック図を示す。図２においてディジタル・スキャン・コンバータ部６から入力信号Ｉがルックアップテーブル６３に入力される。ルックアップテーブル６３は入出力変換特性に基づいて入力信号Ｉを出力信号Ｏに変換する。
【００３８】
ここで、ルックアップテーブル６３の入出力特性は制御部９から与えられる書換信号によって書換えできるようになっている。ルックアップテーブル６３には例えば図３に示すような入出力特性が書き込まれる。図３の入出力特性は直線的な入出力特性に突出部Ｐ１と陥入部Ｐ２を設けたものとなっている。
【００３９】
突出部Ｐ１は入力信号のＤ１〜Ｄ２の範囲において入出力特性を濃度変更量Ｋ１だけ上に平行移動させたものである。陥入部Ｐ２は入力信号のＤ３〜Ｄ４の範囲において入出力特性を濃度変更量Ｋ２だけ下に平行移動させたものである。
【００４０】
Ｄ１〜Ｄ２の範囲は例えばＢモード画像における心臓の弁の映像信号が属する範囲と定められる。Ｄ３〜Ｄ４の範囲は例えば異物の映像信号が属する範囲と定められる。入力信号の範囲Ｄ１〜Ｄ２，Ｄ３〜Ｄ４は表示濃度を変更する画像データに関する設定条件である。
【００４１】
入力信号の範囲Ｄ１〜Ｄ２，Ｄ３〜Ｄ４および濃度変更量Ｋ１，Ｋ２は操作部１１を通じて使用者により所望の通りに指定され、この指定に基づき制御部９によってルックアップテーブル６３に対する図３の入出力特性の書き込みが行われる。
【００４２】
次に、本装置の動作を説明する。
使用者により操作部１１を通じて例えばＢモードが指定されると、制御部９の制御の下で送受信部２は超音波プローブ１を通じてＢモードの超音波ビームの送受信を行う。いま、被検体の心臓部を走査するものとする。
【００４３】
送受信部２が受信したエコー信号に基づきＢモード処理部３はＢモード画像データを形成し、ディジタル・スキャン・コンバータ部６に入力する。ディジタル・スキャン・コンバータ部６は入力のＢモード画像データをスキャン・コンバージョンして映像処理部６１に入力する。
【００４４】
映像処理部６１はルックアップテーブル６３の入出力特性に従って入力信号を変換し表示部７と録画部８に入力する。表示部７は入力信号に従ってＢモード画像を表示する。
【００４５】
このとき、ルックアップテーブル６３の図３に示すような入出力特性により、画像データがＤ１〜Ｄ２の範囲に属する心臓の弁の画像は濃度が増強されて表示される。これによって使用者は明瞭な弁の映像を観察できるようになり、的確な診断を行うことが容易になる。
【００４６】
また、画像データがＤ３〜Ｄ４の範囲に属する異物の映像は濃度が減弱されて表示されるので、異物の映像に煩わされずに画像の観察および診断を行うことができる。
【００４７】
なお、表示部７の映像の観察結果に基づきルックアップテーブル６３の入出力特性の微調整を行うようにすれば、弁の映像の濃度増強および異物の映像の濃度減弱の程度を最適化することができる。
【００４８】
その他の組織を診断するときも、注目する部位に応じてその画像データの値に応じて濃度増強または減弱すべき範囲と量を指定してルックアップテーブル６３の内容を書き換えることにより対応することができる。これによって、例えばパワードプラ像において血管像を背景部分から一層際立たせるようにすることもできる。
【００４９】
注目する画像データの値が明確に分かっている場合には、範囲の設定を狭めて１点にすることができる。すなわち、図４に示すように画像データＤ５を指定して濃度増強量Ｋ３を設定し、あるいは画像データＤ６を指定して濃度減弱量Ｋ３を指定する。
【００５０】
また、濃度の増強または減弱は図５および図６に示すようにそれぞれ指定画像データＤ７以上の範囲または指定画像データＤ８以下の範囲とすることができる。
【００５１】
このようにルックアップテーブルを用いて構成することにより、映像処理部６１は構成が簡単化され、処理動作が高速化されまた汎用性を高めることができる。
【００５２】
なお、映像処理部６１は図７に示すように比較器を用いて構成することができる。図７において比較器６５はディジタル・スキャン・コンバータ部６からの入力信号と制御部９から与えられる基準値Ｄとを比較し、その出力信号で切換スイッチ６６を制御するようになっている。
【００５３】
切換スイッチ６６はＡ接点側に制御部９から濃度変更量Ｋが与えられ、Ｂ接点側には「０」が与えられている。なお、濃度変更量Ｋは正負いずれの符号をも取り得る。切換スイッチ６６の出力信号は加算器６７によってディジタル・スキャン・コンバータ部６からの入力信号に加算されて次段へ出力される。
【００５４】
比較器６５の出力信号は基準値Ｄに対する入力信号の一致、超過、未満のいずれかを表す。一致を表す出力信号で切換スイッチ６６をＡ側に切り換えるようにすると基準値Ｄに一致する画像データに対して濃度変更量Ｋの加算が行える。
【００５５】
この場合、比較器６５と切換スイッチ６６を複数対用いそれぞれ異なる基準値と濃度変更量を与えるようにすると、複数の画像データについてそれぞれ濃度変更を行うことができる。これにより図４に示したのと同様な入出力特性を実現することができる。
【００５６】
また、超過を表す出力信号で切換スイッチ６６をＡ側に切り換えるようにすると基準値Ｄを越える画像データに対して濃度変更量Ｋの加算が行える。これにより図５に示したのと同様な入出力特性が実現できる。
【００５７】
また、未満を表す出力信号で切換スイッチ６６をＡ側に切り換えるようにすると基準値Ｄを下回る画像データに対して濃度変更量Ｋの加算が行える。これにより図６に示したのと同様な入出力特性が実現できる。
【００５８】
また、比較器６５として上限および下限の２つの基準値に基づいて上限超過、上下限以内、下限未満を表す出力信号を生じるものを用い、上下限以内を表す出力信号で切換スイッチ６６をＡ側に切り換えるようにするならば、２つの基準値により画像データの濃度変更範囲を設定することができる。
【００５９】
このような比較器を複数用いかつそれに対応して切換スイッチ６６を複数設けるならば、図３に示したような入出力特性を実現することができる。
また、比較器６５、切換スイッチ６６および加算器６７はアナログ回路によって実現することができ、ディジタル・スキャン・コンバータ部６からアナログの映像信号が出力される場合に適用することができる。勿論、それらをディジタル回路で実現しても良いのはいうまでもない。
【００６０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、課題を解決するための第１の発明によれば、指定条件に合致する画像データの濃度が指定量だけ変更されるので、表示画像の中から所望の画像データの部分だけを際立たせあるいは印象を弱めることができる画像表示方法が実現できる。
【００６１】
また、課題を解決するための第２の発明によれば、指定条件に合致する画像データの濃度が指定量だけ変更されるので、表示画像の中から所望の画像データの部分だけを際立たせあるいは印象を弱めることができる画像表示装置が実現できる。
【００６２】
また、課題を解決するための第３の発明によれば、指定条件に合致する超音波画像の濃度が指定濃度値分だけ変更されるので、超音波画像の中で例えば心臓の弁のように所望の組織を際立たせあるいは異物の画像の印象を弱めることができる超音波診断装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態の一例の装置における映像処理部の形態の一例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態の一例における映像処理部の入出力特性の一例を示す線図である。
【図４】本発明の実施の形態の一例における映像処理部の入出力特性の一例を示す線図である。
【図５】本発明の実施の形態の一例における映像処理部の入出力特性の一例を示す線図である。
【図６】本発明の実施の形態の一例における映像処理部の入出力特性の一例を示す線図である。
【図７】本発明の実施の形態の一例の装置における映像処理部の他の形態例を示す図である。
【図８】従来技術による濃度階調処理例を示す線図である。
【符号の説明】
１  超音波プローブ
２  送受信部
３  Ｂモード処理部
４  ドプラ処理部
５  カラードプラ処理部
６  ディジタル・スキャン・コンバータ部
７  表示部
８  録画部
９  制御部
１１  操作部
６１  映像処理部
６３  ルックアプテーブル
６５  比較器
６６  切換スイッチ
６７  加算器
【図１】
0003610129.tif 000002
【図２】
0003610129.tif 000003
【図３】
0003610129.tif 000004
【図４】
0003610129.tif 000005
【図５】
0003610129.tif 000006
【図６】
0003610129.tif 000007
【図７】
0003610129.tif 000008
【図８】
0003610129.tif 000009