(57)【要約】【課題】複数のフレームを合成することで出力フレームを生成する場合において、エッジ部分の画像が鮮鋭化された出力フレームを生成する。【解決手段】基本画像生成部３０は、超音波の送受波によって得られた受信フレーム列を合成することで基本フレームを生成し、エッジ強調画像生成部３２は、受信フレーム列に基づいて対象物のエッジ成分が強調された補填フレームを生成する。合成部３４は、基本フレームと補填フレームとを合成することで出力フレームを生成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波の送受波によって得られたフレーム列を合成することで基本フレームを生成する基本フレーム生成手段と、
前記フレーム列に基づいてエッジ成分が強調された補填フレームを生成する補填フレーム生成手段と、
前記基本フレームと前記補填フレームとを合成することで出力フレームを生成する合成手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
請求項１に記載の超音波診断装置において、
前記補填フレーム生成手段は、前記フレーム列にウェーブレット変換を適用することで複数の成分別画像からなる成分画像集合を生成し、前記複数の成分別画像を合成して逆変換することで前記補填フレームを生成する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項３】
請求項２に記載の超音波診断装置において、
前記補填フレーム生成手段は、前記複数の成分別画像の合成において最大値法を適用する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の超音波診断装置において、
前記合成手段は、前記基本フレームと前記補填フレームにおいて、エリア単位又はピクセル単位で重みを変えて前記基本フレームと前記補填フレームとを合成する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項５】
請求項４に記載の超音波診断装置において、
前記フレーム列に含まれる各フレームは、超音波の偏向角度が互いに異なるフレームであり、
前記合成手段は、前記補填フレームにおいて、互いに重なるフレームの数が少ないエリアに対する重みを、互いに重なるフレームの数が多いエリアに対する重みよりも小さくする、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項６】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の超音波診断装置において、
前記合成手段は、前記基本フレームと前記補填フレームにおいて、超音波プローブの種別毎に重みを変えて前記基本フレームと前記補填フレームとを合成する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項７】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の超音波診断装置において、
前記フレーム列に含まれる各フレームは、超音波の偏向角度が互いに等しいフレームであって、互いに異なる時間に得られたフレームである、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項８】
請求項７に記載の超音波診断装置において、
前記基本フレーム生成手段は、前記フレーム列の一部に基づいて前記基本フレームを生成し、
前記補填フレーム生成手段は、前記基本フレーム列を生成するときに用いられるフレームの数よりも多い数のフレームに基づいて前記補填フレームを生成する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項９】
コンピュータを、
超音波の送受波によって得られたフレーム列を合成することで基本フレームを生成する基本フレーム生成手段、
前記フレーム列に基づいてエッジ成分が強調された補填フレームを生成する補填フレーム生成手段、
前記基本フレームと前記補填フレームとを合成することで出力フレームを生成する合成手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は超音波診断装置に関し、特に、複数の画像を合成する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
画質の均一化やＳ／Ｎ向上のために、超音波の送受波によって得られた複数のフレームを合成する場合がある。
【０００３】
特許文献１−３には、超音波診断装置において、多重解像度解析を利用した画質改善方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１１６３０７号公報
【特許文献２】特開２０１１−５６２４９号公報
【特許文献３】特開２０１５−３３５６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、複数のフレームを合成した場合、画像が平滑化されるため、対象物（例えば生体内組織）のエッジ部分がぼけ易くなる（エッジ部分の画像が鮮鋭ではなくなり易くなる）。
【０００６】
本発明の目的は、複数のフレームを合成することで出力フレームを生成する場合において、エッジ部分の画像が鮮鋭化された出力フレームを生成することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、超音波の送受波によって得られたフレーム列を合成することで基本フレームを生成する基本フレーム生成手段と、前記フレーム列に基づいてエッジ成分が強調された補填フレームを生成する補填フレーム生成手段と、前記基本フレームと前記補填フレームとを合成することで出力フレームを生成する合成手段と、を含むことを特徴とする超音波診断装置である。
【０００８】
上記の構成によれば、エッジ成分が強調された補填フレームが基本フレームに合成されるので、エッジ部分の画像が鮮鋭化された出力フレームが生成される。基本フレームは、例えば、平滑化されたフレームである。このような平滑化された基本フレームに補填フレームを合成することで、平滑化効果と鮮鋭化効果の両方を兼ねたフレームを生成することが可能となる。合成手段による合成処理においては、例えば、基本フレームと補填フレームとを重み付け平均することで出力フレームが生成される。その重み付け平均において、基本フレームに対する重み係数と補填フレームに対する重み係数とを変えることで、目的に応じた出力フレームを生成することが可能となる。例えば、基本フレームに対する重み係数を大きくすることで、平滑化効果がより強い出力フレームが生成され、補填フレームに対する重み係数を大きくすることで、鮮鋭化効果がより強い出力フレームが生成される。
【０００９】
前記補填フレーム生成手段は、前記フレーム列にウェーブレット変換を適用することで複数の成分別画像からなる成分画像集合を生成し、前記複数の成分別画像を合成して逆変換することで前記補填フレームを生成してもよい。
【００１０】
前記補填フレーム生成手段は、前記複数の成分別画像の合成において最大値法を適用してもよい。
【００１１】
前記合成手段は、前記基本フレームと前記補填フレームにおいて、エリア単位又はピクセル単位で重みを変えて前記基本フレームと前記補填フレームとを合成してもよい。
【００１２】
上記の構成によれば、エリア単位又はピクセル単位で、平滑化効果又は鮮鋭化効果の程度を調整することが可能となる。
【００１３】
前記フレーム列に含まれる各フレームは、超音波の偏向角度が互いに異なるフレームであり、前記合成手段は、前記補填フレームにおいて、互いに重なるフレームの数が少ないエリアに対する重みを、互いに重なるフレームの数が多いエリアに対する重みよりも小さくしてもよい。
【００１４】
前記合成手段は、前記基本フレームと前記補填フレームにおいて、超音波プローブの種別毎に重みを変えて前記基本フレームと前記補填フレームとを合成してもよい。
【００１５】
前記フレーム列に含まれる各フレームは、超音波の偏向角度が互いに等しいフレームであって、互いに異なる時間に得られたフレームであってもよい。
【００１６】
前記基本フレーム生成手段は、前記フレーム列の一部に基づいて前記基本フレームを生成し、前記補填フレーム生成手段は、前記基本フレーム列を生成するときに用いられるフレームの数よりも多い数のフレームに基づいて前記補填フレームを生成する。
【００１７】
また、本発明は、コンピュータを、超音波の送受波によって得られたフレーム列を合成することで基本フレームを生成する基本フレーム生成手段、前記フレーム列に基づいてエッジ成分が強調された補填フレームを生成する補填フレーム生成手段、前記基本フレームと前記補填フレームとを合成することで出力フレームを生成する合成手段、として機能させることを特徴とするプログラムである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、複数のフレームを合成することで出力フレームを生成する場合において、エッジ部分の画像が鮮鋭化された出力フレームを生成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る超音波診断装置を示すブロック図である。
【図２】合成処理部の構成を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態に係る走査面の一例を示す図である。
【図４】受信フレームの一例を示す図である。
【図５】受信フレームの一例を示す図である。
【図６】補填フレームの一例を示す図である。
【図７】第２実施形態に係る受信フレームの一例を示す図である。
【図８】変形例に係る重み係数を示す図である。
【図９】第４実施形態に係る受信フレームの一例を示す図である。
【図１０】第５実施形態に係る走査面の一例を示す図である。
【図１１】第５実施形態に係る受信フレームの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
＜第１実施形態＞
図１には、本発明の第１実施形態に係る超音波診断装置が示されている。図１は、その全体構成を示すブロック図である。この超音波診断装置は医療分野において用いられ、超音波の送受波により生体内の組織の画像を形成する機能を備えている。
【００２１】
プローブ１０は超音波を送受波する送受波器である。プローブ１０は、例えば１Ｄアレイ振動子を有している。１Ｄアレイ振動子は、複数の振動素子が一次元的に配列されて形成されたものである。１Ｄアレイ振動子によって超音波ビームが形成され、それが繰り返し電子走査される。これにより、電子走査毎に生体内に走査面が形成される。走査面は、二次元エコーデータ取込空間に相当する。プローブ１０は、１Ｄアレイ振動子の替りに、複数の振動素子が二次元的に配列されて形成された２Ｄアレイ振動子を有していてもよい。２Ｄアレイ振動子によって超音波ビームが形成され、それが繰り返し電子走査されると、電子走査毎に二次元エコーデータ取込空間としての走査面が形成され、超音波ビームが二次元的に走査されると、三次元エコーデータ取込空間としての三次元空間が形成される。走査方式として、セクタ走査、リニア走査、コンベックス走査等が用いられる。
【００２２】
送受信部１２は、送信ビームフォーマ及び受信ビームフォーマとして機能する。送信時において、送受信部１２は、プローブ１０に含まれる複数の振動素子に対して一定の遅延関係をもった複数の送信信号を供給する。これにより、超音波の送信ビームが形成される。受信時において、生体内からの反射波がプローブ１０により受波され、これによりプローブ１０から送受信部１２へ複数の受信信号が出力される。送受信部１２は、複数の受信信号に対して整相加算処理を適用することで、受信ビームを形成する。そのビームデータが信号処理部１４に出力される。すなわち、送受信部１２は、各振動素子から得られる受信信号に対して、各振動素子に対する遅延処理条件に従って遅延処理を施し、複数の振動素子から得られる複数の受信信号を加算処理することで受信ビームを形成する。遅延処理条件は、受信遅延データ（遅延時間）によって規定される。複数の振動素子に対応する受信遅延データセット（遅延時間のセット）は制御部２４から供給される。なお、超音波の送受波において、送信開口合成等の技術が利用されてもよい。また、送受信部１２は、パラレル受信処理を実行してもよい。
【００２３】
送受信部１２の作用により、超音波ビーム（送信ビーム及び受信ビーム）が電子的に走査され、これにより、走査面が形成される。走査面は複数のビームデータに相当し、それらは受信フレームデータ（ＲＦ信号フレームデータ）を構成する。なお、各ビームデータは深さ方向に並ぶ複数のエコーデータにより構成される。超音波ビームの電子走査を繰り返すことにより、時間軸上に並ぶ複数の受信フレームデータが送受信部１２から出力される。それらが受信フレーム列を構成する。
【００２４】
なお、送受信部１２の作用により超音波ビームが二次元的に電子走査されると、三次元エコーデータ取込空間が形成され、その三次元エコーデータ取込空間からエコーデータ集合体としてのボリュームデータが取得される。超音波ビームの電子走査を繰り返すことにより、時間軸上に並ぶ複数のボリュームデータが送受信部１２から出力される。それらがボリュームデータ列を構成する。
【００２５】
信号処理部１４は、送受信部１２から出力されるビームデータに対して、検波、対数圧縮等の信号処理を適用するモジュールである。信号処理後のビームデータはメモリに格納されてもよい。もちろん、そのような信号処理が適用されていないビームデータがメモリに格納され、ビームデータの読み出し時に、上記の処理が適用されてもよい。
【００２６】
また、信号処理部１４は合成処理部１６を含む。合成処理部１６は、検波、対数圧縮等の上記信号処理が適用された後の受信フレーム列を合成することで基本フレームデータを生成し、受信フレーム列に基づいて対象物（例えば生体内組織）のエッジ成分が強調された補填フレームデータを生成し、基本フレームデータと補填フレームデータとを合成することで出力フレームデータを生成する機能を備えている。出力フレームデータは、ＤＳＣ（デジタルスキャンコンバータ）１８に出力される。時間軸上に並ぶ複数の出力フレームデータが順次生成され、それらが出力フレーム列を構成する。
【００２７】
ＤＳＣ（デジタルスキャンコンバータ）１８は、コンバート機能（座標変換機能及び補間処理機能等）を備えている。ＤＳＣ１８は、信号処理部１４から出力された出力フレーム列（合成処理部１６によって得られた受信フレーム列）に基づいて組織表示フレーム列を生成する。個々の組織表示フレーム列はＢモード断層画像のデータである。組織表示フレーム列は、表示処理部２０を介してモニタ等の表示部２２に表示される。これにより、リアルタイムでＢモード断層画像が動画像として表示される。
【００２８】
表示処理部２０は、断層画像等に対して必要なグラフィックデータをオーバーレイ処理し、これにより表示画像を生成する。この画像データは表示部２２に出力され、表示モードに従った表示態様で１又は複数の画像が並べて表示される。
【００２９】
表示部２２は例えば液晶ディスプレイ等の表示デバイスにより構成されている。表示部２２は複数の表示デバイスにより構成されてもよい。
【００３０】
制御部２４は、図１に示す各構成の動作制御を行う機能を備えている。制御部２４は、組織表示フレーム（Ｂモード断層画像）上に関心領域（ＲＯＩ）を設定する関心領域設定部を含んでいてもよい。
【００３１】
制御部２４には入力部２６が接続されている。入力部２６は、一例として、トラックボール、キーボード、各種のボタン、各種のツマミ、等の入力デバイスを含む操作パネルにより構成されている。ユーザは入力部２６を用いて、走査面の位置、断面の位置、関心領域に関する情報、等を指定又は入力することができる。
【００３２】
上述した超音波診断装置においてプローブ１０以外の構成は、例えばプロセッサや電子回路等のハードウェア資源を利用して実現することができ、その実現において必要に応じてメモリ等のデバイスが利用されてもよい。また、プローブ１０以外の構成は、例えばコンピュータによって実現されてもよい。つまり、コンピュータが備えるＣＰＵやメモリやハードディスク等のハードウェア資源と、ＣＰＵ等の動作を規定するソフトウェア（プログラム）との協働により、プローブ１０以外の構成の全部又は一部が実現されてもよい。当該プログラムは、ＣＤやＤＶＤ等の記録媒体を経由して、又は、ネットワーク等の通信経路を経由して、図示しない記憶装置に記憶される。別の例として、プローブ１０以外の構成は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等により実現されてもよい。もちろん、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等が用いられてもよい。
【００３３】
以下、第１実施形態に係る超音波診断装置について詳しく説明する。一例として、プローブ１０が１Ｄアレイ振動子を有するものとする。
【００３４】
以下、図２を参照して合成処理部１６について詳しく説明する。図２は、合成処理部１６の構成を示すブロック図である。
【００３５】
合成処理部１６は、メモリ２８と、基本フレーム生成手段の一例としての基本画像生成部３０と、補填フレーム生成手段の一例としてのエッジ強調画像生成部３２と、合成部３４と、を含む。
【００３６】
メモリ２８は、例えばバッファＦ１，Ｆ２，・・・，Ｆｎを含むリングバッファによって構成され、検波や対数圧縮等の信号処理が適用された後の複数の受信フレームデータを記憶する。リングバッファは、例えば、基本画像生成部３０やエッジ強調画像生成部３２による処理が適用される受信フレームの枚数分のバッファを含む。もちろん、リングバッファは、その枚数よりも多い数のバッファを含んでもよい。
【００３７】
基本画像生成部３０は、メモリ２８から処理対象の複数の受信フレームデータを取得し、それら複数の受信フレームデータを合成することで基本フレームデータを生成する。基本画像生成部３０は、例えば、複数の受信フレームデータを単純平均することで基本フレームデータを生成する。つまり、基本画像生成部３０は、画素毎に、複数の受信フレームデータ（例えば輝度値）を加算し、その加算値を当該複数の受信フレームの枚数によって除算することで、基本フレームデータを生成する。基本画像生成部３０は、このような平滑化処理を受信フレームデータに適用することで、平滑化された像を表わす基本フレームデータを生成する。処理対象となる受信フレームの枚数は、予め定められている。もちろん、処理対象となる受信フレームの枚数は、ユーザによって任意の値に変更されてもよいし、超音波診断のモードに応じて変更されてもよいし、プローブ１０の種類に応じて変更されてもよい。基本画像生成部３０による処理については後で詳しく説明する。
【００３８】
エッジ強調画像生成部３２は、メモリ２８から処理対象の複数の受信フレームデータを取得し、それら複数の受信フレームデータに基づいて対象物のエッジ成分が強調された補填フレームデータを生成する。エッジ強調画像生成部３２は、例えば、複数の受信フレームデータに対してウェーブレットフュージョン法（Wavelet Fusion法）を行うことで、補填フレームデータを生成する。つまり、エッジ強調画像生成部３２は、複数の受信フレームデータにウェーブレット変換を適用することで複数の成分別画像からなる成分画像集合を生成し、それら複数の成分別画像を合成して逆変換することで補填フレームデータを生成する。その合成においては、例えば、最大値法が適用される。エッジ強調画像生成部３２による処理については後で詳しく説明する。
【００３９】
エッジ強調画像生成部３２によって処理される受信フレームの枚数は、基本画像生成部３０によって処理される受信フレームの枚数と等しくてもよいし、多くてもよいし、少なくてもよい。例えば、超音波診断のモードに応じて、エッジ強調画像生成部３２によって処理される受信フレームの枚数と、基本画像生成部３０によって処理される受信フレームの枚数と、の関係が変更されてもよい。
【００４０】
合成部３４は、基本フレームデータと補填フレームデータとを合成することで出力フレームデータを生成する。具体的には、合成部３４は、基本フレームデータと補填フレームデータとを重み付け平均することで出力フレームデータを生成する。つまり、合成部３４は、画素毎に、基本フレームデータ（例えば輝度値）に基本フレーム用の重み係数を乗算し、補填フレームデータ（例えば輝度値）に補填フレーム用の重み係数を乗算し、それら乗算の結果を加算し、加算で得られた値を重み係数の合計で除算する。これにより、各画素について重み付け平均された値（例えば輝度値）が演算されて、出力フレームデータが生成される。重み係数は、ユーザによって定められてもよいし、フレーム内のエリア毎に定められてもよいし、フレーム内のピクセル（画素）毎に定められてもよいし、プローブ１０の種類に応じて定められてもよい。一例として、基本フレーム用の重み係数が「０．７」であり、補填フレーム用の重み係数が「０．３」である。もちろん、これらの値は一例に過ぎず、別の値が用いられてもよい。合成部３４による処理については後で詳しく説明する。
【００４１】
合成部３４によって生成された出力フレームデータは、ＤＳＣ１８に出力される。超音波の送受波によって受信フレームデータが順次生成されると、基本画像生成部３０によって基本フレームデータが順次生成され、エッジ強調画像生成部３２によって補填フレームデータが順次生成され、合成部３４によって出力フレームデータが順次生成される。これにより、時間軸上に並ぶ複数の出力フレームデータからなる出力フレーム列が構成される。
【００４２】
第１実施形態では、空間コンパウンド法が適用される。以下、空間コンパウンド法について詳しく説明する。図３には、空間コンパウンド法が適用される場合における走査面の一例が示されている。空間コンパウンド法が適用される場合、超音波ビームの偏向角度が互いに異なる複数の走査面が形成される。図３に示す例では、３つの走査面（走査面３６，３８，４０）が形成されている。走査面３６，３８，４０は、超音波ビームの送受波によって形成された二次元の面である。
【００４３】
走査面３６は、一例として、偏向角度θがゼロ度（０度）の位置に形成された走査面である。例えば、ゼロ度の偏向角度θを持つ走査面３６を形成する指示を与えるためのスイッチが入力部２６に設けられており、そのスイッチがユーザによって押下されると、偏向角度θがゼロ度の位置に走査面３６が形成される。走査面３６における組織表示フレーム（Ｂモード断層画像）が生成されて表示部２２に表示される。ユーザはそのＢモード断層画像を観察しながら、観察対象の部位がＢモード断層画像に現れるようにプローブ１０の位置及び姿勢を変えることができる。もちろん、２Ｄアレイ振動子を備えたプローブ１０が用いられている場合、走査面を電子的に偏向させることで、走査面を設定してもよい。例えば、走査面を偏向させるためのツマミやトラックボールが入力部２６に設けられており、そのツマミやトラックボールがユーザによって操作されると、走査面が偏向される。
【００４４】
走査面３８は、走査面３６の位置を基準にして＋θ方向に電子的に偏向された走査面である。走査面４０は、走査面３６の位置を基準にして−θ方向に電子的に偏向された走査面である。例えば、走査面を偏向させるためのツマミやトラックボールがユーザにより操作され、その操作に応じた位置に走査面３８，４０が設定される。走査面３８，４０における組織表示フレーム（Ｂモード断層画像）が生成されて表示部２２に表示されてもよい。
【００４５】
一例として、走査面３８は、偏向角度が＋５度の位置に形成された走査面であり、走査面４０は、偏向角度が−５度の位置に形成された走査面である。
【００４６】
例えば、走査面３６，３８，４０の順番で各走査面が繰り返し形成されるように、偏向角度を変えながら超音波ビームが繰り返し送受波される。これにより、走査面３６，３８，４０の順番で各走査面が繰り返し形成される。走査面３６は、時間ｔ０に形成された走査面であり、走査面３８は、時間ｔ１に形成された走査面であり、走査面４０は、時間ｔ２に形成された走査面である。
【００４７】
図３に示す例では、３つの走査面が設定されているが、３つ以外の複数の走査面（例えば２つ以上の走査面）が形成されてもよい。
【００４８】
図４には、各走査面から取得された受信フレームが示されている。受信フレームは、信号処理部１４にて検波、対数圧縮等の信号処理が適用された後のデータであり、合成処理部１６に入力されるデータである。
【００４９】
走査面３６を対象として超音波ビームが送受波されると、受信フレーム４２（実線で示すフレーム）が生成される。走査面３８を対象として超音波ビームが送受波されると、受信フレーム４４（破線で示すフレーム）が生成される。走査面４０を対象として超音波ビームが送受波されると、受信フレーム４６（一点鎖線で示すフレーム）が生成される。受信フレーム４２，４４，４６はメモリ２８に記憶される。走査面３６，３８，４０を対象として超音波ビームが繰り返し送受波されると、受信フレーム４２，４４，４６が順次生成される。それらは、時間軸上に並ぶ受信フレーム列を構成する。
【００５０】
基本画像生成部３０は、走査面３６から得られた受信フレーム４２と、走査面３８から得られた受信フレーム４４と、走査面４０から得られた受信フレーム４６と、を単純平均することで、基本フレーム４８を生成する。この基本フレーム４８がコンパウンド画像に相当する。コンパウンド画像においては、像が平滑化されている。図４に示す例では、基本フレーム４８は、偏向角が０度の走査面３６から得られた受信フレーム４２が有する表示領域と同じ表示領域を有している。つまり、基本フレーム４８は走査面３６に対応するフレームであり、基本フレーム４８の形状、大きさ及び位置は、受信フレーム４２の形状、大きさ及び位置と同じである。
【００５１】
走査面３６，３８，４０は、それぞれ超音波ビームの偏向角が異なる走査面であるため、基本フレーム４８は、３枚の受信フレーム（受信フレーム４２，４４，４６）が加算された領域と、２枚の受信フレーム（受信フレーム４２，４４、又は、受信フレーム４２，４６）が加算された領域と、を含む。この場合、３枚の受信フレームが加算された領域と２枚の受信フレームが加算された領域との境界４８ａ，４８ｂに、すじ状の模様（例えば細長い線状の模様）が現れる場合がある。境界４８ａは、３枚の受信フレームの加算領域と２枚の受信フレーム（受信フレーム４２，４６）の加算領域との境界に相当し、境界４８ｂは、３枚の受信フレームの加算領域と２枚の受信フレーム（受信フレーム４２，４４）の加算領域との境界に相当する。例えば、境界４８ａ，４８ｂやその周辺に対して重み付け処理を行うことで、この模様の出現を抑制又は防止することができる。
【００５２】
また、エッジ強調画像生成部３２は、走査面３６から得られた受信フレーム４２と、走査面３８から得られた受信フレーム４４と、走査面４０から得られた受信フレーム４６と、に対してウェーブレットフュージョン法を適用することで、補填フレーム５０を生成する。この補填フレーム５０がウェーブレットフュージョン画像に相当する。ウェーブレット変換が適用されているため、補填フレーム５０においては像が鮮鋭化されており、対象物のエッジ成分が鮮明に表されている。図４に示す例では、補填フレーム５０は、偏向角が０度の走査面３６から得られた受信フレーム４２が有する表示領域と同じ表示領域を有している。つまり、補填フレーム５０は走査面３６に対応するフレームであり、補填フレーム５０の形状、大きさ及び位置は、受信フレーム４２の形状、大きさ及び位置と同じである。
【００５３】
基本フレーム４８と同様に、補填フレーム５０は、３枚の受信フレーム（受信フレーム４２，４４，４６）の合成領域と２枚の受信フレームの合成領域との境界５０ａ，５０ｂに、すじ状の模様が現れる場合がある。境界５０ａは、３枚の受信フレームの合成領域と２枚の受信フレーム（受信フレーム４２，４６）の合成領域との境界に相当し、境界５０ｂは、３枚の受信フレームの合成領域と２枚の受信フレーム（受信フレーム４２，４４）の合成領域との境界に相当する。補填フレーム５０（ウェーブレットフュージョン画像）は鮮鋭化された画像であるため、境界５０ａ，５０ｂにて対象物のエッジ成分が強調されて、すじ状の模様が出現し易い。これに対処するために、境界５０ａ，５０ｂやその周辺に対して重み付け処理を行うことで、この模様の出現を抑制又は防止することができる。
【００５４】
合成部３４は、基本フレーム４８と補填フレーム５０とを重み付け平均することで出力フレーム５２を生成する。合成部３４は、例えば、画素毎に、基本フレーム４８のデータ（例えば輝度値）に基本フレーム用の重み係数（例えば０．７）を乗算し、補填フレーム５０のデータ（例えば輝度値）に補填フレーム用の重み係数（例えば０．３）を乗算し、それら乗算の結果を加算し、加算で得られた値を重み係数の合計（例えば１．０）で除算する。これにより、各画素について重み付け平均された値（例えば輝度値）が演算されて、出力フレーム５２が生成される。上記の重み係数は一例であり、他の値が用いられてもよい。
【００５５】
出力フレーム５２はＤＳＣ１８によってコンバート処理が適用され、これにより、組織表示フレーム（Ｂモード断層画像）が生成される。時間軸上に並んだ複数の出力フレーム５２が順次生成されて、時間軸上に並んだ複数の組織表示フレームが順次生成される。組織表示フレームは表示処理部２０を介して表示部２２に表示される。
【００５６】
出力フレーム５２は、平滑化された基本フレーム４８と鮮鋭化された補填フレーム５０とを合成することで生成されたフレームである。それ故、出力フレーム５２においては、平滑化された組織像が表されると共に、組織のエッジ成分が鮮鋭化されている。
【００５７】
以下、図５を参照して、エッジ強調画像生成部３２によって実行されるウェーブレットフュージョン法について説明する。図５には、各段階のフレームが示されている。一例として、受信フレーム５４，５６にウェーブレットフュージョン法が適用される場合について説明する。
【００５８】
まず、エッジ強調画像生成部３２は、受信フレーム５４に対して、ウェーブレット変換（例えば、Dual Tree Complex Wavelet Transform（ＤＴ−ＣＷＴ）：並列木複素ウェーブレット変換）を適用することで、複数の成分別画像からなる成分画像集合５８を生成する。具体的には、エッジ強調画像生成部３２は、受信フレーム５４に対して、縦方向及び横方向にローパスフィルタ及びハイパスフィルタを適用し、この適用を３次まで実行することで、成分画像集合５８を生成する。成分画像集合５８は、ＨＨ成分画像、ＨＬ成分画像、ＬＨ成分画像及びＬＬ成分画像からなる集合である。ＬＬ成分画像に対して更にウェーブレット変換が適用されている。
【００５９】
同様に、エッジ強調画像生成部３２は、受信フレーム５６に対して、ウェーブレット変換を適用することで、複数の成分別画像からなる成分画像集合６０を生成する。成分画像集合６０も、ウェーブレット変換が３次まで実行されて得られた集合であり、ＨＨ成分画像、ＨＬ成分画像、ＬＨ成分画像及びＬＬ成分画像からなる集合である。ＬＬ成分画像に対して更にウェーブレット変換が適用されている。
【００６０】
なお、上記の例では、ウェーブレット変換は３次まで実行されているが、これは一例に過ぎず、これよりも高次の次数までウェーブレット変換が実行されてもよい。例えば、プローブ１０の種類に応じて、その次数が変更されてもよい。
【００６１】
次に、エッジ強調画像生成部３２は、成分画像集合５８と成分画像集合６０とを合成することで合成成分画像集合６２を生成する。その合成においては、例えば、最大値法が適用される。つまり、エッジ強調画像生成部３２は、画素毎に、成分画像集合５８及び成分画像集合６０の中から最大値（例えば輝度値（係数に相当する値）の最大値）を選択し、各画素の最大値によって構成された合成成分画像集合６２を生成する。合成成分画像集合６２も、ＨＨ成分画像、ＨＬ成分画像、ＬＨ成分画像及びＬＬ成分画像からなる集合である。
【００６２】
次に、エッジ強調画像生成部３２は、合成成分画像集合６２を逆変換（ＤＴ−ＣＷＴ−１）する。これにより、組織内のエッジ成分が強調されたエッジ強調画像６４が生成される。このエッジ強調画像６４が補填フレームに相当する。
【００６３】
図４に示す例では、受信フレーム４２，４４，４６に対して図５に示されているウェーブレットフュージョン法が適用されることで、エッジ強調画像としての補填フレーム５０が生成される。
【００６４】
以上のように、第１実施形態によれば、平滑化された基本フレーム４８とエッジ成分が鮮鋭化された補填フレーム５０とを合成することで、平滑化された対象物（例えば生体内組織）の像を表わすと共に、対象物のエッジ成分が鮮鋭化された出力フレーム５２が生成される。
【００６５】
一般的に、対象物のエッジ部分に対して超音波ビームが並行に送受波されると、その送受波によって得られた像においては、そのエッジ部分が強調され難くなる。複数の受信フレームを単純平均することで得られたコンパウンド画像では、像が平滑化されているため、Ｓ／Ｎや像の繋がり等が良好となるが、エッジ部分の像が更にぼけ易くなる。従って、基本フレーム４８では、エッジ部分の像がぼけ易くなる（エッジ部分の像が鮮鋭ではなくなり易い）。
【００６６】
第１実施形態では、基本フレーム４８以外に、エッジ部分の像が鮮鋭化された補填フレーム５０が生成され、その補填フレーム５０と基本フレーム４８とが合成される。これにより、平滑化された対象物の像を表わすと共に、対象物のエッジ成分が鮮鋭化されたフレームが得られる。
【００６７】
なお、第１実施形態では、ＤＳＣ１８によるコンバート処理が適用される前のフレームデータに対して合成処理部１６による合成処理が適用されているが、コンバート処理が適用される前のフレームデータに対して合成処理が適用されずに、コンバート処理が適用された後の組織表示フレームデータ（Ｂモード断層画像データ）に対して合成処理が適用されてもよい。
【００６８】
また、図４に示す例では、３枚の受信フレームに基づいて基本フレームと補填フレームを生成しているが、３枚以外の数の受信フレーム（例えば２枚以上の受信フレーム）に基づいて基本フレームと補填フレームを生成してよい。補填フレームを生成するための受信フレームの数は、基本フレームを生成するための受信フレームの数と等しくてもよいし、多くてもよいし、少なくてもよい。
【００６９】
基本フレームと補填フレームとを合成するときに適用される重み係数を、エリア単位で設定してもよい。つまり、エリア毎に重み係数を設定してもよい。例えば、エリア毎に異なる重み係数を用いてもよい。
【００７０】
以下、図６を参照して、エリア毎に設定される重み係数について詳しく説明する。図６には、補填フレームの一例が示されている。図４を参照して説明したように、ウェーブレットフュージョン画像としての補填フレーム５０は鮮鋭化された画像であるため、各受信フレームの境界５０ａ，５０ｂにて対象物のエッジ成分が強調されて、すじ状の模様が出現し易い。これに対処するために、補填フレーム５０において、より多い枚数の受信フレームが合成対象となっているエリアに適用される第１重み係数と、より少ない枚数の受信フレームが合成対象となっているエリアに適用される第２重み係数と、を異ならせてもよい。例えば、第１重み係数よりも小さい値を第２重み係数として用いる。
【００７１】
図６に示す例では、補填フレーム５０内のエリア６６は、３枚の受信フレーム（受信フレーム４２，４４，４６）が合成対象となっているエリアであり、エリア６８は、２枚の受信フレーム（受信フレーム４２，４６）が合成対象となっているエリアであり、エリア７０は、２枚の受信フレーム（受信フレーム４２，４４）が合成対象となっているエリアである。この場合、合成部３４は、エリア６８に適用される第１重み係数よりも小さい値を有する第２重み係数をエリア６８，７０に適用して、基本フレーム４８と補填フレーム５０とを重み付け平均することで出力フレーム５２を生成する。
【００７２】
例えば、補填フレーム５０内のエリア６６には第１重み係数として「０．３」が適用され、補填フレーム５０内のエリア６８，７０には第２重み係数として「０．１」が適用される。これに応じて、基本フレーム４８内においてエリア６６に対応するエリアには重み係数として「０．７」が適用され、基本フレーム４８内においてエリア６８，７０に対応するエリアには重み係数「０．９」が適用される。合成部３４は、このような重み係数を基本フレーム４８と補填フレーム５０に適用して重み付け平均する。これにより、エリア毎に重み係数が異なる出力フレーム５２が生成される。
【００７３】
上記のように、エリア６６に適用される第１重み係数よりも小さい値を、エリア６８，７０に適用される第２重み係数として用いることで、エリア６８，７０内のデータの寄与が小さくなるため、境界５０ａ，５０ｂにて、対象物のエッジ成分が強調され難くなり、すじ状の模様の出現を抑制又は防止することが可能となる。
【００７４】
別の例として、基本フレームと補填フレームとを合成するときに適用される重み係数を、ピクセル（画素）単位で設定してもよい。つまり、ピクセル毎に重み係数を設定してもよい。例えば、ピクセル毎に異なる重み係数を用いてもよい。図６に示す例では、例えば、エリア６６に含まれるピクセルに適用される重み係数よりも小さい値を、エリア６８，７０に含まれるピクセルに適用される重み係数として用いてもよい。別の例として、境界５０ａ，５０ｂ上のピクセル群に適用される重み係数として、そのピクセル群以外のピクセルに適用される重み係数よりも小さい値を用いてもよいし、境界５０ａ，５０ｂ上及びその周囲（例えば境界５０ａ，５０ｂから予め定められたピクセル数分の範囲）のピクセル群に適用される重み係数として、そのピクセル群以外のピクセルに適用される重み係数よりも小さい値を用いてもよい。このように重み係数を変えることで、境界５０ａ，５０ｂにて、対象物のエッジ成分が強調され難くなり、すじ状の模様の出現を抑制又は防止することが可能となる。
【００７５】
更に別の例として、合成処理の対象となる複数の受信フレーム（例えば受信フレーム４２，４４，４６）の輝度値のばらつきに応じて、基本フレームと補填フレームに適用される重み係数を変えてもよい。そのばらつきは、例えば、輝度値の分散や、当該複数のフレームの輝度値の最大値と最小値との差、等によって評価されてもよい。例えば、輝度値の分散が予め定められた閾値以下の場合、ばらつきがない又はばらつきが小さいと判定され、その分散が閾値よりも大きい場合、ばらつきが大きいと判定される。同様に、最大値と最小値との差が、予め定められた閾値以下の場合、ばらつきがない又はばらつきが小さいと判定され、その差が閾値よりも大きい場合、ばらつきが大きいと判定される。この判定は、例えば合成部３４が行う。
【００７６】
輝度値にばらつきがない、又は、輝度値のばらつきが小さい場合、合成部３４は、基本フレームに適用される重み係数としてより大きい値を用い、補填フレームに適用される重み係数としてより小さい値を用いる。輝度値のばらつきが大きい場合、合成部３４は、基本フレームに適用される重み係数としてより小さい値を用い、補填フレームに適用される重み係数としてより大きい値を用いる。このとき、合成部３４は、ピクセル毎に重み係数を設定してもよい。輝度値のばらつきが大きい場合に、基本フレームに適用される重み係数を小さくすることで、出力フレームにおいて、そのばらつきを抑制することが可能となる。
【００７７】
なお、合成部３４は、補填フレーム５０におけるエリア６８，７０内のデータを用いずに、エリア６６内のデータを用いて出力フレームを生成してもよい。この場合、合成部３４は、基本フレーム４８についてエリア６８，７０に対応するエリア内のデータを用いずに、エリア６６に対応するエリア内のデータを用いて出力データを生成してもよいし、エリア６６に加えてエリア６８，７０に対応するエリア内のデータをも用いて出力データを生成してもよい。
【００７８】
なお、エリア毎又はピクセル毎に重み係数を変える場合、エリア毎又はピクセル毎の重み係数の集合を示す重み係数セットが予め作成され、互いに重み係数が異なる複数の重み係数セットが予め作成されてもよい。この場合、複数の重み係数セットの中からユーザが目的の重み係数セットを選択してもよいし、合成部３４が、目的の重み係数セットを選択してもよい。
【００７９】
なお、プローブ１０を動かしている場合、合成部３４は、基本フレームと補填フレームとの合成処理を停止してもよいし、補填フレームの重み係数をより小さくし、基本フレームの重み係数をより大きくしてもよい。これにより、プローブ１０の動きに起因する不自然なエッジ残像の発生を抑制又は防止することができる。例えば、受信フレームや組織表示フレームを対象としてフレーム間差分値やフレーム間相関値を演算することで、プローブ１０の動きを検知することができる。その差分値や相関値が予め定められた閾値以上となった場合、プローブ１０が動いたと判定して、補填フレームの重み係数を小さくする。
【００８０】
＜第２実施形態＞
以下、本発明の第２実施形態に係る超音波診断装置について説明する。第２実施形態に係る超音波診断装置は、第１実施形態に係る超音波診断装置と同じ構成を備えている。第１実施形態では、空間コンパウンド法が適用されているが、第２実施形態では、空間コンパウンド法は適用されずに、パーシスタンス法が適用される。
【００８１】
以下、図７を参照して、パーシスタンス法について詳しく説明する。図７には、受信フレームの一例が示されている。パーシスタンス法においては、時間軸上に並ぶ複数の受信フレームを対象として、合成処理部１６による合成処理が適用される。なお、超音波ビームの偏向角度は予め定められた角度（例えば０度）に設定されており、その偏向角度をもった走査面が形成されて受信フレーム列が生成される。以下では、一例として、偏向角度は０度であるものとする。
【００８２】
図７に示す例では、受信フレーム７２，７４，７６，７８，・・・が順次生成されており、これらが時間軸上に並ぶ受信フレーム列を構成する。これらは、同じ走査面から得られた受信フレームである。また、各受信フレームは、信号処理部１４にて検波、対数圧縮等の信号処理が適用された後のデータであり、合成処理部１６に入力されるデータである。
【００８３】
第２実施形態においては、基本画像生成部３０は、予め定められた数の受信フレーム（例えば２枚の受信フレーム）を単純平均することで基本フレームを生成する。基本画像生成部３０は、時間方向（フレーム方向）に沿って単純平均処理の対象となる複数の受信フレームを変えながら、単純平均を行うことで、時間軸上に並ぶ複数の基本フレームを生成する。つまり、基本画像生成部３０は、時間方向への移動平均を求めることで複数の基本フレームを生成する。なお、単純平均の対象となる受信フレームの数は、ユーザによって任意の値に変更されてもよい。
【００８４】
図７に示す例では、基本画像生成部３０は、受信フレーム７２，７４を単純平均することで基本フレーム８０を生成する。次に、基本画像生成部３０は、時間軸上の次の２枚の受信フレーム（受信フレーム７４，７６）を単純平均することで基本フレーム８２を生成する。基本画像生成部３０は、この処理を繰り返すことで、時間軸上に並ぶ複数の基本フレームを順次生成する。
【００８５】
また、エッジ強調画像生成部３２は、予め定められた数の受信フレーム（例えば３枚の受信フレーム）に対してウェーブレットフュージョン法を適用することで補填フレームを生成する。エッジ強調画像生成部３２は、時間方向に沿ってウェーブレットフュージョン法の適用対象となる複数の受信フレームを変えながら、ウェーブレットフュージョン法を行うことで、時間軸上に並ぶ複数の補填フレームを生成する。なお、ウェーブレットフュージョン法の適用対象となる受信フレームの数は、ユーザによって任意の値に変更されてもよい。
【００８６】
図７に示す例では、エッジ強調画像生成部３２は、受信フレーム７２，７４，７６に対してウェーブレットフュージョン法を適用することで補填フレーム８４を生成する。次に、エッジ強調画像生成部３２は、時間軸上の次の３枚の受信フレーム（受信フレーム７４，７６，７８）に対してウェーブレットフュージョン法を適用することで補填フレーム８６を生成する。エッジ強調画像生成部３２は、この処理を繰り返すことで、時間軸上に並ぶ複数の補填フレームを順次生成する。
【００８７】
合成部３４は、時間軸上に並ぶ複数の基本フレームと補填フレームとを順次重み付け平均することで、複数の出力フレームを順次生成する。図７に示す例では、合成部３４は、基本フレーム８０と補填フレーム８４とを重み付け平均することで出力フレームを生成し、基本フレーム８２と補填フレーム８６とを重み付け平均することで出力フレームを生成する。合成部３４は、この処理を繰り返すことで、時間軸上に並ぶ複数の出力フレームを生成する。
【００８８】
なお、パーシスタンス法においては、基本フレームを生成するための受信フレームの数は、補填フレームを生成するための受信フレームの数よりも少なくてもよい。図７に示す例では、２枚の受信フレームに基づいて基本フレームが生成され、３枚の受信フレームに基づいて補填フレームが生成される。基本フレームは単純平均によって生成されるフレームであるため、補填フレームよりも対象物の動きの影響を受け易い。これに対処するために、基本フレームを生成するための受信フレームの数を少なくすることで、対象物の動きに対する応答性が良くなるため、単純平均を行った場合であっても、像のぼけを防止することができる。
【００８９】
また、パーシスタンス法においては、ＩＩＲ（Infinite Impulse Response）方式での処理が行われてもよい。この場合、最新の受信フレームの重みが一番大きくなるので、応答性が良くなる。
【００９０】
（変形例）
以下、図８を参照して、上記の第１及び第２実施形態の変形例について説明する。図８には、合成部３４による合成処理（重み付け平均処理）のときに基本フレームと補填フレームとに適用される重み係数の一例が示されている。
【００９１】
変形例では、合成部３４は、使用されるプローブ１０の種類に応じて、重み付け平均処理のときに適用される重み付け係数を変える。
【００９２】
まず、第１実施形態に係る合成方法としてのコンパウンド法が適用される場合の重み係数について説明する。プローブ１０としてコンベックス型のプローブが用いられる場合、補填フレームに適用される重み係数として「０．２」が用いられ、基本フレームに適用される重み係数として「０．８」が用いられる。この場合、合成部３４は、画素毎に、補填フレームのデータ（例えば輝度値）に重み係数「０．２」を乗算し、基本フレームのデータ（例えば輝度値）に重み係数「０．８」を乗算し、それら乗算の結果を加算し、加算で得られた値を重み係数の合計（１．０）で除算する。これにより、各画素について重み付け平均された値（例えば輝度値）が演算されて、出力フレームデータが生成される。プローブ１０としてリニア型のプローブが用いられる場合、補填フレームに適用される重み係数として「０．１」が用いられ、基本フレームに適用される重み係数として「０．９」が用いられる。
【００９３】
次に、第２実施形態に係る合成方法としてのパーシスタンス法が適用される場合の重み係数について説明する。プローブ１０としてコンベックス型のプローブが用いられる場合、補填フレームに適用される重み係数として「０．３」が用いられ、基本フレームに適用される重み係数として「０．７」が用いられる。プローブ１０としてリニア型のプローブが用いられる場合、補填フレームに適用される重み係数として「０．４」が用いられ、基本フレームに適用される重み係数として「０．６」が用いられる。プローブ１０としてセクタ型のプローブが用いられる場合、補填フレームに適用される重み係数として「０．４」が用いられ、基本フレームに適用される重み係数として「０．６」が用いられる。
【００９４】
以上のように、使用されるプローブ１０の種類に応じて、合成部３４による重み付け平均処理のときに用いられる重み係数を変えることで、プローブ１０の種類に合った適切な画像が生成される。例えば、プローブ１０の種類に応じて、フレームレートやプローブ形状が異なるため、そのフレームレートやプローブ形状に応じて重み係数を変えることで、適切な画像が生成される。
【００９５】
例えば、プローブ１０の種類によって、超音波ビームの偏向角を可変できる範囲が異なり、その可変範囲に応じて重み係数が決定されてもよい。例えば、その可変範囲が狭いプローブ１０が用いられる場合には、可変範囲が広いプローブ１０が用いられる場合と比べて、補填フレームに適用される重み係数として大きい値が用いられてもよい。
【００９６】
なお、図８に示されている重み係数の値は一例に過ぎず、プローブ１０の個別的な特徴に応じて、重み係数を変えられるようにしてもよい。
【００９７】
図８に示されている重み係数表を示すデータは、図示しない記憶部に記憶されていてもよい。この場合、合成部３４は、超音波診断装置本体に接続されたプローブ１０の種類を自動的に検知し、その種類に対応する重み係数を、重み係数表から取得してもよい。例えば、プローブ１０が超音波診断装置本体に接続されたときに、合成部３４は、そのプローブ１０内のメモリに記憶されているプローブ種類を示す情報をそのメモリから取得し、その情報が示すプローブ種類に対応する重み係数を、重み係数表から取得する。もちろん、ユーザが入力部２６を用いてプローブ１０の種類を示す情報を入力してもよい。この場合、合成部３４は、ユーザによって入力された情報が示すプローブ１０の種類に対応する重み係数を、重み係数表から取得する。
【００９８】
＜第３実施形態＞
以下、本発明の第３実施形態に係る超音波診断装置について説明する。第３実施形態に係る超音波診断装置は、第１実施形態に係る超音波診断装置と同じ構成を備えている。第３実施形態では、互いに異なる音速で得られた複数の受信フレームを対象として、合成処理部１６による処理が行われる。
【００９９】
第３実施形態では、送受信部１２は、複数の異なる遅延処理条件（受信遅延データセット）に従って遅延処理を行うことで、互いに異なる音速で得られた複数の受信フレームデータを形成する。
【０１００】
一例として、３種類の音速が用いられる。第１音速は１４６０ｍ／ｓであり、第２音速は１３６０ｍ／ｓであり、第３音速は１５６０ｍ／ｓである。もちろん、３種類以外の複数種類の音速が用いられてもよい。また、これらの音速の値は一例に過ぎず、撮影対象等に応じて音速の値を変えてもよい。送受信部１２は、第１音速、第２音速及び第３音速の順で音速を変えながら繰り返し送受信処理を行う。これにより、時間軸上に並ぶ複数の受信フレームが形成される。
【０１０１】
エッジ強調画像生成部３２は、第１音速で得られた受信フレームデータと、第２音速で得られた受信フレームデータと、第３音速で得られた受信フレームデータと、を対象として、第１実施形態と同様に、ウェーブレットフュージョン法を適用することで補填フレームデータを生成する。エッジ強調画像生成部３２は、各音速における受信フレームデータが形成される度に補填フレームデータを生成する。これにより、時間軸上に並ぶ複数の補填フレームが形成される。
【０１０２】
第３実施形態では、基本画像生成部３０は処理を行わない。
【０１０３】
合成部３４は、特定の音速で得られた受信フレームデータ（例えば第１音速で得られた受信フレームデータ）と補填フレームデータとを重み付け平均することで出力フレームデータを生成する。
【０１０４】
第３実施形態によれば、音速を変えて受信フレームを生成する場合においても、補填フレームを用いることで、対象物のエッジ部分が鮮鋭化された画像が得られる。
【０１０５】
＜第４実施形態＞
以下、本発明の第４実施形態に係る超音波診断装置について説明する。第４実施形態に係る超音波診断装置は、第１実施形態に係る超音波診断装置と同じ構成を備えている。第４実施形態では、多段フォーカス処理が実行される。
【０１０６】
送受信部１２による超音波ビームのフォーカス制御によって、互いにフォーカスが異なる複数の受信フレームデータが生成される。例えば、第１フォーカスと第２フォーカスが設定されており、送受信部１２は、超音波ビームのフォーカスを第１フォーカスと第２フォーカスとの間で交互に変えながら繰り返し送受信処理を行う。これにより、時間軸上に並ぶ複数の受信フレームが形成される。
【０１０７】
図９には、各フォーカスで得られた受信フレームが示されている。例えば、受信フレーム９０は第１フォーカスで得られた受信フレームであり、受信フレーム９２は第２フォーカスで得られた受信フレームである。
【０１０８】
エッジ強調画像生成部３２は、第１フォーカスで得られた受信フレーム９０と、第２フォーカスで得られた受信フレーム９２と、を対象として、第１実施形態と同様に、ウェーブレットフュージョン法を適用することで補填フレームデータを生成する。エッジ強調画像生成部３２は、受信フレームデータが生成される度に、補填フレームデータを生成する。これにより、時間軸上に並ぶ複数の補填フレームが形成される。
【０１０９】
第４実施形態では、基本画像生成部３０は処理を行わない。
【０１１０】
合成部３４は、特定のフォーカスで得られた受信フレームデータ（例えば第１フォーカスで得られた受信フレーム９０）と補填フレームデータとを重み付け平均することで出力フレームデータを生成する。
【０１１１】
第４実施形態によれば、多段フォーカス処理が実行される場合においても、補填フレームを用いることで、対象物のエッジ部分が鮮鋭化された画像が得られる。なお、上記の例では、フォーカスを２段階に変えているが、フォーカスを３段階以上に変えてもよい。
【０１１２】
また、第４実施形態においても、合成部３４は、エリア単位又はピクセル単位で重み係数を変えて重み付け平均を行ってもよい。
【０１１３】
＜第５実施形態＞
以下、本発明の第５実施形態に係る超音波診断装置について説明する。第５実施形態に係る超音波診断装置は、第１実施形態に係る超音波診断装置と同じ構成を備えている。第５実施形態では、互いに周波数が異なる超音波の送受波によって得られた複数の受信フレームを対象として、合成処理部１６による処理が行われる。
【０１１４】
送受信部１２は、例えば、周波数が相対的に高い超音波の送受波によって、高調波成分からなる受信フレームデータ（ＴＨＩ（Tissue Harmonic Imaging）成分からなる受信フレームデータ）を生成し、周波数が相対的に低い超音波の送受波によって、基本波成分からなる受信フレームデータを生成する。送受信部１２は、周波数が相対的に高い超音波の送受波と、周波数が相対的に低い超音波の送受波と、を交互に繰り返すことで、高調波成分からなる受信フレームデータと基本波成分からなる受信フレームデータとを交互に生成する。これにより、時間軸上に並ぶ複数の受信フレームが形成される。各周波数は制御部２４によって設定される。
【０１１５】
エッジ強調画像生成部３２は、低周波の超音波の送受波によって得られた複数の受信フレームデータ（複数の基本波成分の受信フレームデータ）を対象として、第１実施形態と同様に、ウェーブレットフュージョン法を適用することで補填フレームデータを生成する。エッジ強調画像生成部３２は、受信フレームデータが生成される度に補填フレームデータを生成する。これにより、時間軸上に並ぶ複数の補填フレームが形成される。
【０１１６】
第５実施形態では、基本画像生成部３０は処理を行わない。
【０１１７】
合成部３４は、高調波成分の受信フレームデータと補填フレームデータとを重み付け平均することで出力フレームデータを生成する。
【０１１８】
第５実施形態は、例えば穿刺針が用いられる場合に適用される。以下、この点について詳しく説明する。
【０１１９】
図１０には、第５実施形態に係る走査面の一例が示されている。走査面９４は、高周波の超音波の送受波によって形成される走査面であり、走査面９６は、低周波の超音波の送受波によって形成される走査面である。また、走査面９４，９６内に穿刺針９８が進入している。
【０１２０】
穿刺針９８は、高周波の超音波で得られた高調波成分からなる画像よりも、低周波の超音波で得られた基本波成分からなる画像にて目立ち易い。その基本波成分からなる画像において穿刺針９８がより目立つように、穿刺針９８に直交する方向から超音波ビームが穿刺針９８に送受波されるように、超音波ビームが偏向されて走査面９６が形成されている。
【０１２１】
図１１には、高周波の超音波の送受波と低周波の超音波の送受波とを繰り返すことで生成された受信フレーム列の一例が示されている。
【０１２２】
一例として、受信フレーム１００，１０２ａ，１０２ｂ，１０４ａ，１０４ｂ，・・・の順で、各受信フレームが生成されている。受信フレーム１００，１０２ｂ、１０４ｂは、高周波の超音波の送受波によって得られた高周波成分からなる受信フレームである。受信フレーム１０２ａ，１０４ａは、低周波の超音波の送受波によって得られた基本波成分からなる受信フレームである。
【０１２３】
エッジ強調画像生成部３２は、例えば、受信フレーム１０２ａ，１０４ａを対象としてウェーブレットフュージョン法を適用することで補填フレーム１０６を生成する。合成部３４は、受信フレーム１０２ｂと補填フレーム１０６とを重み付け平均することで出力フレーム１０８ａを生成し、受信フレーム１０４ｂと補填フレーム１０６とを重み付け平均することで出力フレーム１０８ｂを生成する。以降、エッジ強調画像生成部３２は、時間軸上の次の２つの受信フレームを対象としてウェーブレットフュージョン法を適用することで補填フレームを生成し、合成部３４は、時間軸上の次の受信フレームと補填フレームとを重み付け平均することで出力フレームを生成する。以降、受信フレームが生成される度に、これらの処理が繰り返されて、時間軸上に並ぶ複数の出力フレームが形成される。
【０１２４】
以上のように、穿刺針がより目立ち易い基本波成分からなる受信フレームを対象としてウェーブレットフュージョン法を適用することで、穿刺針のエッジ成分がより鮮鋭化される。高調波成分からなる受信フレームは、画質が優先された受信フレームであるため、その高調波成分からなる受信フレームと補填フレームとを合成することで、生体内組織の画質が良好であると共に、穿刺針がより先鋭化された超音波画像（Ｂモード断層画像）が得られる。
【０１２５】
なお、上述した第１から第５実施形態においては、２次元の受信フレームを対象として処理が行われているが、３次元のボリュームデータを対象として処理が行われてもおい。
【符号の説明】
【０１２６】
１４  信号処理部、１６  合成処理部、２８  メモリ、３０  基本画像生成部、３２  エッジ強調画像生成部、３４  合成部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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