(57)【要約】【課題】多重反射が低減され、且つ、方位分解能及び感度が維持された高画質な画像を得ること。【解決手段】実施形態の超音波診断装置は、取得部、算出部、乗算部及び画像生成部を備える。取得部は、受信開口で発生し、受信開口内の位置に応じた遅延が掛けられた複数の反射波信号に対して複数種類の重み付けが行われた複数の反射波信号を重み付けの種類ごとに加算して生成された複数の受信信号を取得する。算出部は、複数の受信信号の受信走査線上の複数の位置それぞれに対応する係数を、複数の受信信号のうち少なくとも１つの受信信号に基づく複数の位置それぞれの信号値又は画像値に基づき算出する。乗算部は、少なくとも１つの受信信号と異なる少なくとも１つの受信信号に基づく複数の位置それぞれの信号値又は画素値に係数を乗算して出力データを得る。画像生成部は、出力データに基づく超音波画像データを生成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波プローブが有する複数の素子で構成される受信開口で発生し、前記受信開口内の位置に応じた遅延が掛けられた複数の反射波信号に対して複数種類の重み付けを行ない、前記重み付けが行われた前記複数の反射波信号を前記重み付けの種類ごとに加算することで生成された複数の受信信号を取得する取得部と、
前記取得部により取得された前記複数の受信信号に対応する受信走査線上における複数の位置それぞれに対応する係数を、前記複数の受信信号のうち少なくとも１つの受信信号に基づく信号値又は画素値であって、前記複数の位置それぞれに対応する信号値又は画像値に基づいて算出する算出部と、
前記取得部により取得された前記複数の受信信号の中で、前記少なくとも１つの受信信号とは異なる少なくとも１つの受信信号に基づく信号値又は画素値であって、前記受信走査線上における前記複数の位置それぞれに対応する信号値又は画素値に対して、前記係数を乗算することで出力データを得る乗算部と、
前記乗算部により得られた前記出力データに基づく超音波画像データを生成する画像生成部と、
を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
超音波プローブが有する複数の素子で構成される受信開口で発生し、前記受信開口内の位置に応じた遅延が掛けられた複数の反射波信号に対して複数種類の重み付けを行ない、前記重み付けが行われた前記複数の反射波信号を前記重み付けの種類ごとに加算することで生成された複数の受信信号を取得する取得部と、
前記取得部により取得された前記複数の受信信号の中で、少なくとも１つの受信信号を用いて、係数を算出する算出部と、
前記取得部により取得された前記複数の受信信号の中で、前記少なくとも１つの受信信号とは異なる少なくとも１つの受信信号に対して、前記係数を乗算することで出力データを得る乗算部と、
前記乗算部により得られた前記出力データに基づく超音波画像データを生成する画像生成部と、
を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項３】
前記複数種類の重み付けは、複数種類の開口関数であることを特徴とする請求項２に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記算出部が前記係数の算出に用いる受信信号は、前記受信開口で多重反射成分が受信される受信位置を含む範囲の外側の重みより当該範囲の重みが小さい開口関数である逆開口関数に基づいて生成された受信信号であることを特徴とする請求項３に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記多重反射成分が受信される受信位置は、前記受信開口の中央の位置であることを特徴とする請求項４に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
超音波送受信の方向と、多重反射の要因となる対象物の方向とに基づいて、前記多重反射成分が受信される受信位置を算出して、前記逆開口関数を作成する制御部、を更に備えたことを特徴とする請求項４に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
超音波送受信の方向と、多重反射の要因となる対象物の方向と、前記対象物の深さとに基づいて、前記多重反射成分が受信される受信位置を算出して、前記逆開口関数を作成する制御部、を更に備えたことを特徴とする請求項４に記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記少なくとも１つの受信信号を用いて多重反射の要因となる対象物の方向を推定して、前記逆開口関数を設定することを特徴とする請求項６又は７に記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記算出部が前記係数の算出に用いる受信信号は、非線形成分が抽出された受信信号であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
前記算出部は、入力値に対するべき乗を行なう演算処理を含む関数を用いて、前記係数を算出することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
【請求項１１】
前記取得部が取得する受信信号は、位相情報を含む信号を整相加算した信号、又は、当該信号を位相検波した後の振幅信号、又は、当該振幅信号を対数圧縮した後の画像信号であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
【請求項１２】
前記取得部は、更に、フレーム間で超音波送受信の偏向角を変える超音波走査であって、前記複数の受信信号を得るために行った所定方向の偏向角を含む超音波走査により生成された偏向角の異なる複数の超音波画像データで構成される画像データ群を取得し、
前記算出部は、更に、前記画像データ群の中で、前記所定方向以外の方向の偏向角の少なくとも１つの超音波画像データを用いて、第２係数を算出し、
前記乗算部は、前記画像データ群の中で、前記所定方向の偏向角の超音波画像データ、又は、前記所定方向を含む複数方向の偏向角それぞれの超音波画像データを合成処理した画像データに対して、前記係数及び前記第２係数を乗算することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
【請求項１３】
前記取得部は、更に、レート間で超音波送受信の偏向角を変える超音波走査であって、前記複数の受信信号を得るために行った所定方向の偏向角を含む超音波走査により生成された偏向角の異なる複数の受信信号で構成される受信信号群を取得し、
前記算出部は、更に、前記受信信号群の中で、前記所定方向以外の方向の偏向角の少なくとも１つの受信信号を用いて、第３係数を算出し、
前記乗算部は、前記受信信号群の中で、前記所定方向の偏向角の受信信号、又は、前記所定方向を含む複数方向の偏向角それぞれの受信信号を合成処理した信号に対して、前記係数及び前記第３係数を乗算することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
【請求項１４】
前記取得部は、更に、送信超音波に対して複数の受信偏向角の反射波を並列同時受信する超音波走査であって、前記複数の受信信号を得るために行った所定方向の偏向角が前記複数の受信偏向角に含まれる超音波走査により生成された偏向角の異なる複数の同時受信信号で構成される同時受信信号群を取得し、
前記算出部は、更に、前記同時受信信号群の中で、前記所定方向以外の方向の偏向角の少なくとも１つの同時受信信号を用いて、第４係数を算出し、
前記乗算部は、前記同時受信信号群の中で、前記所定方向の偏向角の同時受信信号、又は、前記所定方向を含む複数方向の偏向角それぞれの同時受信信号を合成処理した信号に対して、前記係数及び前記第４係数を乗算することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
【請求項１５】
前記算出部が前記係数以外の係数の算出に用いるデータは、前記受信開口の端部の素子側の重みより中央部の素子側の重みが大きい開口関数に基づいて生成されたデータであることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
【請求項１６】
前記算出部が前記係数以外の係数の算出に用いるデータは、前記逆開口関数に基づいて生成されたデータであることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
【請求項１７】
前記算出部が前記係数以外の係数の算出に用いるデータは、前記係数を乗算して得られたデータであることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
【請求項１８】
前記算出部が前記係数以外の係数の算出に用いるデータは、非線形成分が抽出されたデータであることを特徴とする請求項１２〜１７のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
【請求項１９】
前記算出部は、入力値に対するべき乗を行なう演算処理を含む関数を用いて、前記係数以外の係数を算出することを特徴とする請求項１２〜１８のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
【請求項２０】
コンピュータを、
超音波プローブが有する複数の素子で構成される受信開口で発生し、前記受信開口内の位置に応じた遅延が掛けられた複数の反射波信号に対して複数種類の重み付けを行ない、前記重み付けが行われた前記複数の反射波信号を前記重み付けの種類ごとに加算することで生成された複数の受信信号を取得する取得部と、
前記取得部により取得された前記複数の受信信号の中で、少なくとも１つの受信信号を用いて、係数を算出する算出部と、
前記取得部により取得された前記複数の受信信号の中で、前記少なくとも１つの受信信号とは異なる少なくとも１つの受信信号に対して、前記係数を乗算することで出力データを得る乗算部と、
前記乗算部により得られた前記出力データに基づく超音波画像データを生成する画像生成部と、
として機能させることを特徴とする超音波イメージングプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、超音波診断装置及び超音波イメージングプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、診断の妨げとなる超音波画像（Ｂモード画像）の多重反射エコーを軽減するために、様々な方法が行なわれている。かかる方法の一例としては、超音波送受信の偏向角を変えた複数のＢモード画像を加算平均により合成（コンパウンド：compound）する方法が知られている。また、この方法を応用して、偏向角の異なる複数のＢモード画像から、多重反射エコー成分の程度と位置とを推定し、推定結果から加算平均時の重みを適応的に制御する方法も知られている。
【０００３】
しかし、偏向角の異なる複数の画像をコンパウンドする上記の方法では、エレメントファクタの制約により、偏向角を大きくした場合の振幅低下の影響が避けられない。すなわち、斜めに振った画像では、通常の偏向角「０度」の画像（中央画像）に比べて、方位分解能が低下する。更に、斜めに振った画像では、中央画像に対する感度（Ｓ／Ｎ比）も低下する。従って、偏向角を変えた複数の画像を用いてコンパウンドした出力画像では、通常の中央画像に対して、方位分解能及び感度が低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−７１１１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、多重反射が低減され、且つ、方位分解能及び感度が維持された高画質な画像を得ることができる超音波診断装置及び超音波イメージングプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態の超音波診断装置は、取得部と、算出部と、乗算部と、画像生成部とを備える。前記取得部は、超音波プローブが有する複数の素子で構成される受信開口で発生し、前記受信開口内の位置に応じた遅延が掛けられた複数の反射波信号に対して複数種類の重み付けを行ない、前記重み付けが行われた前記複数の反射波信号を前記重み付けの種類ごとに加算することで生成された複数の受信信号を取得する。前記算出部は、前記取得部により取得された前記複数の受信信号に対応する受信走査線上における複数の位置それぞれに対応する係数を、前記複数の受信信号のうち少なくとも１つの受信信号に基づく信号値又は画素値であって、前記複数の位置それぞれに対応する信号値又は画像値に基づいて算出する。前記乗算部は、前記取得部により取得された前記複数の受信信号の中で、前記少なくとも１つの受信信号とは異なる少なくとも１つの受信信号に基づく信号値又は画素値であって、前記受信走査線上における前記複数の位置それぞれに対応する信号値又は画素値に対して、前記係数を乗算することで出力データを得る。前記画像生成部は、前記乗算部により得られた前記出力データに基づく超音波画像データを生成する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】図２は、多重反射エコー軽減のために考えられる方法を説明するための図（１）である。
【図３】図３は、多重反射エコー軽減のために考えられる方法を説明するための図（２）である。
【図４】図４は、多重反射エコー軽減のために考えられる方法を説明するための図（３）である。
【図５】図５は、開口関数を説明するための図（１）である。
【図６】図６は、開口関数を説明するための図（２）である。
【図７】図７は、開口関数を説明するための図（３）である。
【図８】図８は、第１の実施形態を説明するための図（１）である。
【図９】図９は、第１の実施形態を説明するための図（２）である。
【図１０】図１０は、第１の実施形態を説明するための図（３）である。
【図１１】図１１は、第１の実施形態を説明するための図（４）である。
【図１２】図１２は、第１の実施形態を説明するための図（５）である。
【図１３】図１３は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の処理の一例を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、第２の実施形態を説明するための図（１）である。
【図１５】図１５は、第２の実施形態を説明するための図（２）である。
【図１６】図１６は、第２の実施形態を説明するための図（３）である。
【図１７】図１７は、第２の実施形態を説明するための図（４）である。
【図１８】図１８は、第２の実施形態を説明するための図（５）である。
【図１９】図１９は、第２の実施形態を説明するための図（６）である。
【図２０】図２０は、第３の実施形態を説明するための図（１）である。
【図２１】図２１は、第３の実施形態を説明するための図（２）である。
【図２２】図２２は、第３の実施形態を説明するための図（３）である。
【図２３】図２３は、第３の実施形態を説明するための図（４）である。
【図２４】図２４は、第３の実施形態を説明するための図（５）である。
【図２５】図２５は、第３の実施形態を説明するための図（６）である。
【図２６】図２６は、第４の実施形態を説明するための図である。
【図２７】図２７は、第５の実施形態を説明するための図である。
【図２８】図２８は、第６の実施形態を説明するための図（１）である。
【図２９】図２９は、第６の実施形態を説明するための図（２）である。
【図３０】図３０は、第６の実施形態を説明するための図（３）である。
【図３１】図３１は、第６の実施形態を説明するための図（４）である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照して、超音波診断装置の実施形態を詳細に説明する。
【０００９】
（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態に係る超音波診断装置の構成について説明する。図１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の構成例を示すブロック図である。図１に例示するように、第１の実施形態に係る超音波診断装置は、超音波プローブ１と、モニタ２と、入力装置３と、装置本体１０とを有する。
【００１０】
超音波プローブ１は、複数の振動子（例えば、圧電振動子）を有し、これら複数の振動子は、後述する装置本体１０が有する送受信部１１から供給される駆動信号に基づき超音波を発生する。また、超音波プローブ１が有する複数の振動子は、被検体Ｐからの反射波を受信して電気信号に変換する。また、超音波プローブ１は、振動子に設けられる整合層と、振動子から後方への超音波の伝播を防止するバッキング材等を有する。
【００１１】
超音波プローブ１から被検体Ｐに超音波が送信されると、送信された超音波は、被検体Ｐの体内組織における音響インピーダンスの不連続面で次々と反射され、反射波信号として超音波プローブ１が有する複数の振動子にて受信される。受信される反射波信号の振幅は、超音波が反射される不連続面における音響インピーダンスの差に依存する。なお、送信された超音波パルスが、移動している血流や心臓壁等の表面で反射された場合の反射波信号は、ドプラ効果により、移動体の超音波送信方向に対する速度成分に依存して、周波数偏移を受ける。
【００１２】
超音波プローブ１は、装置本体１０と着脱可能に設けられる。被検体Ｐ内の２次元領域の走査（２次元走査）を行なう場合、操作者は、例えば、複数の圧電振動子が一列で配置された１Ｄアレイプローブを超音波プローブ１として装置本体１０に接続する。１Ｄアレイプローブは、リニア型超音波プローブ、コンベックス型超音波プローブ、セクタ型超音波プローブ等である。また、被検体Ｐ内の３次元領域の走査（３次元走査）を行なう場合、操作者は、例えば、メカニカル４Ｄプローブや２Ｄアレイプローブを超音波プローブ１として装置本体１０と接続する。メカニカル４Ｄプローブは、１Ｄアレイプローブのように一列で配列された複数の圧電振動子を用いて２次元走査が可能であるとともに、複数の圧電振動子を所定の角度（揺動角度）で揺動させることで３次元走査が可能である。また、２Ｄアレイプローブは、マトリックス状に配置された複数の圧電振動子により３次元走査が可能であるとともに、超音波を集束して送信することで２次元走査が可能である。
【００１３】
入力装置３は、例えば、マウス、キーボード、ボタン、パネルスイッチ、タッチコマンドスクリーン、フットスイッチ、トラックボール、ジョイスティック等の入力手段を有し、超音波診断装置の操作者からの各種設定要求を受け付け、装置本体１０に対して受け付けた各種設定要求を転送する。
【００１４】
モニタ２は、例えば、超音波診断装置の操作者が入力装置３を用いて各種設定要求を入力するためのＧＵＩ（Graphical  User  Interface）を表示したり、装置本体１０において生成された超音波画像データ等を表示したりする。
【００１５】
装置本体１０は、超音波プローブ１が受信した反射波信号に基づいて超音波画像データを生成する装置を含む。図１に示す装置本体１０は、超音波プローブ１が受信した被検体Ｐの２次元領域に対応する反射波データに基づいて２次元の超音波画像データを生成可能な装置を含む。また、図１に示す装置本体１０は、超音波プローブ１が受信した被検体Ｐの３次元領域に対応する反射波データに基づいて３次元の超音波画像データを生成可能な装置を含む。
【００１６】
装置本体１０は、図１に示すように、送受信部１１と、Ｂモード処理部１２と、ドプラ処理部１３と、画像生成部１４と、データ処理部１５と、画像メモリ１６と、内部記憶部１７と、制御部１８とを有する。
【００１７】
送受信部１１は、超音波送信における送信指向性を制御する送信ビームフォーマーを含む。例えば、送受信部１１は、図１に示すように、レートパルサ発生器１１１ａ、送信遅延部１１１ｂ、送信パルサ１１１ｃ等を有する送信部１１１を含み、超音波プローブ１に駆動信号を供給する。レートパルサ発生器１１１ａは、所定のレート周波数（ＰＲＦ：Pulse  Repetition  Frequency）で、送信超音波を形成するためのレートパルスを繰り返し発生する。レートパルスは、送信遅延部１１１ｂを通ることで送信遅延時間が掛けられた状態で送信パルサ１１１ｃへ電圧を印加する。すなわち、送信遅延部１１１ｂは、超音波プローブ１から発生される超音波をビーム状に集束して送信指向性を決定するために必要な送信遅延時間を、レートパルサ発生器１１１ａが発生する各レートパルスに対し与える。送信パルサ１１１ｃは、かかるレートパルスに基づくタイミングで、超音波プローブ１に駆動信号（駆動パルス）を印加する。なお、送信遅延時間が掛けられた状態は、送信遅延時間が「０」の状態を含む。
【００１８】
駆動パルスは、送信パルサからケーブルを介して超音波プローブ１内の振動子まで伝達した後に、振動子において電気信号から機械的振動に変換される。この機械的振動によって発生した超音波は、生体内部に送信される。振動子ごとに発生し、各々が送信遅延時間を持った超音波は、収束されて、所定の送信方向に伝搬していく。送信遅延部１１１ｂは、各レートパルスに対し与える送信遅延時間を変化させることで、振動子面からの送信方向を任意に調整する。送受信部１１は、超音波ビームの送信に用いる振動子の数及び位置（送信開口）と、送信開口を構成する各振動子の位置に応じた送信遅延時間とを制御することで、送信指向性を与える。
【００１９】
なお、送受信部１１は、後述する制御部１８の指示に基づいて、所定のスキャンシーケンスを実行するために、送信周波数、送信駆動電圧等を瞬時に変更可能な機能を有している。特に、送信駆動電圧の変更は、瞬間にその値を切り替え可能なリニアアンプ型の発信回路、又は、複数の電源ユニットを電気的に切り替える機構によって実現される。
【００２０】
超音波プローブ１が送信した超音波の反射波は、超音波プローブ１内部の振動子まで到達した後、振動子において、機械的振動から電気的信号（反射波信号）に変換される。反射波信号は、ケーブルを介して、超音波受信における受信指向性を制御する受信ビームフォーマーを含む送受信部１１に入力される。
【００２１】
例えば、送受信部１１は、プリアンプ１１２ａ、Ａ／Ｄ変換器１１２ｂ、受信遅延部１１２ｃ、加算部１１２ｄ等を有する受信部１１２を含み、超音波プローブ１が受信した反射波信号に対して各種処理を行なって反射波データを生成する。反射波データは、例えば、後述するＢモード処理部１２、画像生成部１４の処理により超音波画像データ（Ｂモード画像データ）に変換され、モニタ２に出力される。
【００２２】
プリアンプ１１２ａは、反射波信号をチャンネルごとに増幅してゲイン補正処理を行なう。Ａ／Ｄ変換器１１２ｂは、ゲイン補正された反射波信号をＡ／Ｄ変換することで、ゲイン補正された反射波信号をデジタルデータに変換する。受信遅延部１１２ｃは、デジタルデータに対して、受信指向性を決定するのに必要な受信遅延（受信遅延時間）を掛ける。すなわち、受信遅延部１１２ｃが各振動子の出力信号に対して受信遅延時間を掛けることで、受信走査線の同一サンプル点からの信号のデータ列が、加算部に入力される。加算部１１２ｄは、受信遅延部１１２ｃにより受信遅延時間が与えられた反射波信号（デジタルデータ）の加算処理（整相加算処理）を行なう。すなわち、加算部１１２ｄは、受信開口の各振動子が受信した同一サンプル点からの信号を加算する。加算部１１２ｄの加算処理により、反射波信号の受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調される。加算部１１２ｄが出力した信号は、反射波データ（受信信号）として、後段の処理部に出力される。
【００２３】
受信ビームフォーマーとしての送受信部１１は、反射波の受信に用いる振動子の数及び位置（受信開口）と、受信開口を構成する各振動子の位置に応じた受信遅延時間とを制御することで、受信指向性を与える。また、受信遅延時間は、振動子の位置とともに、受信フォーカスの位置に応じて制御される。
【００２４】
送受信部１１は、例えば、ＤＶＡＦ（Dynamic  Variable  Aperture  Focus）法を実行可能である。ＤＶＡＦ法を行なう場合、送受信部１１は、近くから返ってくる信号を受信する場合は、受信開口幅を小さくして、近距離の受信ビームを細くする。また、ＤＶＡＦ法を行なう場合、送受信部１１は、遠くから返ってくる信号を受信する場合は、受信開口幅が大きいほど強いフォーカスをかけられるので、距離に応じて受信開口幅を大きくする。かかる受信開口幅は、予め設定される「F-number」により設定される。「F-number」は、受信フォーカスの深さと受信開口幅との比で定義される値であり、例えば、操作者により任意に変更可能である。送受信部１１は、ＤＶＡＦ法を行なう場合、「F-number」に応じて、各深さ位置での受信開口幅を変更する。例えば、送受信部１１は、受信フォーカス位置と「F-number」とで定まる受信開口幅の受信開口を、受信走査線が中心となるように設定する。
【００２５】
また、送受信部１１は、受信アポダイゼーション（apodization）を行なう。すなわち、加算部１１２ｄは、超音波プローブ１が有する複数の素子（振動子）で構成される受信開口の各素子（振動子）が受信した同一サンプル点からの信号（受信遅延部１１２ｃにより受信遅延時間が掛けられた状態で入力された信号）を、開口関数（アポダイゼーション関数）により重み付けを行なった後に、加算処理を行なう。例えば、後述する制御部１８は、開口関数を作成し、送受信部１１に設定する。開口関数（受信開口関数）は、振動子の位置ごとに重みが設定された関数である。また、送受信部１１は、１回の超音波送信により得られる、複数の受信走査線位置に対応するそれぞれの反射波を同時に受信する並列同時受信を行なうことも可能である。
【００２６】
送受信部１１からの出力信号の形態は、位相情報が含まれる信号である場合や、包絡線検波処理後の振幅情報（振幅信号）である場合等、種々の形態が選択可能である。なお、位相情報が含まれる信号とは、ＲＦ（Radio  Frequency）信号や、ＲＦ信号から抽出された同相信号（Ｉ信号、Ｉ：In-phase）及び直交信号（Ｑ信号、Ｑ：Quadrature-phase）であるＩＱ信号である。
【００２７】
なお、送受信部１１は、被検体Ｐ内の２次元領域を走査する場合、超音波プローブ１から２次元領域を走査するための超音波ビームを送信させる。そして、送受信部１１は、超音波プローブ１が受信した２次元の反射波信号から２次元の反射波データを生成する。また、送受信部１１は、被検体Ｐ内の３次元領域を走査する場合、超音波プローブ１から３次元領域を走査するための超音波ビームを送信させる。そして、送受信部１１は、超音波プローブ１が受信した３次元の反射波信号から３次元の反射波データを生成する。
【００２８】
Ｂモード処理部１２は、送受信部１１が出力した反射波データに対して、対数増幅、包絡線検波処理、対数圧縮等を行なって、サンプル点ごとの信号強度（振幅強度）が輝度の明るさで表現されるデータ（Ｂモードデータ）を生成する。
【００２９】
ドプラ処理部１３は、送受信部１１が出力した反射波データを周波数解析することで、ドプラ効果に基づく移動体（血流や組織、造影剤エコー成分等）の運動情報を抽出したデータ（ドプラデータ）を生成する。具体的には、ドプラ処理部１３は、移動体の運動情報として、平均速度、分散値、パワー値等を多点に渡り抽出したドプラデータを生成する。
【００３０】
Ｂモード処理部１２及びドプラ処理部１３は、２次元の反射波データ及び３次元の反射波データの両方について処理可能である。
【００３１】
なお、図１に示す超音波診断装置は、コントラストハーモニックイメージング（ＣＨＩ：Contrast  Harmonic  Imaging）や、ティッシュハーモニックイメージング（ＴＨＩ：Tissue  Harmonic  Imaging）等のハーモニックイメージングを実行可能である。ハーモニックイメージングとは、送信超音波の周波数の高調波成分（ハーモニック成分）が生体から戻ってくることを利用した映像法である。例えば、コントラストハーモニックイメージングは、超音波造影剤が含有する微小気泡で発生した高調波成分を抽出し、抽出した高調波成分を映像化することで、血流等が流動している領域を示す画像を得る方法である。また、例えば、ティッシュハーモニックイメージングは、超音波が生体を伝搬するにつれて徐々に波形が歪み、高調波成分が徐々に含まれるようになることを利用して、反射波信号に含まれる高調波成分を抽出し、抽出した高調波成分を映像化することで、サイドローブの影響が少ない画像を得る方法である。
【００３２】
例えば、上述したハーモニックイメージングでは、振幅変調（ＡＭ：Amplitude  Modulation）法や位相変調（ＰＭ：Phase  Modulation）法、ＡＭ法及びＰＭ法を組み合わせたＡＭＰＭ法と呼ばれる映像法が行なわれる。ＡＭ法、ＰＭ法及びＡＭＰＭ法では、同一の走査線に対して振幅や位相が異なる超音波送信を複数回行なう。これにより、送受信部１１は、各走査線で複数の反射波データ（受信信号）を生成する。そして、送受信部１１は、各走査線の複数の反射波データ（受信信号）を、変調法に応じた加減算処理をすることで、ハーモニック成分を抽出する。そして、Ｂモード処理部１２は、ハーモニック成分の反射波データ（受信信号）に対して包絡線検波処理等を行なって、Ｂモードデータを生成する。
【００３３】
例えば、ＰＭ法が行なわれる場合、送受信部１１は、制御部１８が設定したスキャンシーケンスにより、例えば（−１，１）のように、位相極性を反転させた同一振幅の超音波を、各走査線で２回送信させる。そして、送受信部１１は、「−１」の送信による受信信号と、「１」の送信による受信信号とを生成する。そして、送受信部１１は、これら２つの受信信号を加算する。これにより、基本波成分が除去され、２次高調波成分が主に残存した信号が生成される。そして、Ｂモード処理部１２は、この信号に対して包絡線検波処理等を行なって、ＴＨＩのＢモードデータやＣＨＩのＢモードデータを生成する。
【００３４】
また、ＴＨＩでは、受信信号に含まれる２次高調波成分と差音成分とを用いて映像化を行なう方法が実用化されている。差音成分を用いた映像化法では、例えば、中心周波数が「ｆ１」の第１基本波と、中心周波数が「ｆ１」より大きい「ｆ２」の第２基本波とを合成した合成波形の送信超音波を、超音波プローブ１から送信させる。この合成波形は、２次高調波成分と同一の極性を持つ差音成分が発生するように、互いの位相が調整された第１基本波の波形と第２基本波の波形とを合成した波形である。送受信部１１は、合成波形の送信超音波を、位相を反転させながら、例えば、２回送信させる。かかる場合、送受信部１１は、これら２回の送信それぞれに対応する２つの受信信号を生成する。そして、送受信部１１は、これら２つの受信信号を加算する。これにより、基本波成分が除去され、差音成分及び２次高調波成分が主に残存した信号が生成される。そして、Ｂモード処理部１２は、この信号に対して包絡線検波処理等を行なって、ＴＨＩのＢモードデータを生成する。なお、各走査線での複数の反射波データ（受信信号）の加減算処理は、Bモード処理部１２により行われても良い。
【００３５】
画像生成部１４は、Ｂモード処理部１２及びドプラ処理部１３が生成したデータから超音波画像データを生成する。すなわち、画像生成部１４は、Ｂモード処理部１２が生成した２次元のＢモードデータから、反射波の強度を輝度で表した２次元Ｂモード画像データを生成する。また、画像生成部１４は、ドプラ処理部１３が生成した２次元のドプラデータから、移動体情報を表す２次元ドプラ画像データを生成する。２次元ドプラ画像データは、速度画像データ、分散画像データ、パワー画像データ、又は、これらを組み合わせた画像データである。
【００３６】
ここで、画像生成部１４は、一般的には、超音波走査の走査線信号列を、テレビ等に代表されるビデオフォーマットの走査線信号列に変換（スキャンコンバート）し、表示用の超音波画像データを生成する。例えば、画像生成部１４は、超音波プローブ１による超音波の走査形態に応じて座標変換を行なうことで、表示用の超音波画像データを生成する。また、画像生成部１４は、スキャンコンバート以外に種々の画像処理として、例えば、スキャンコンバート後の複数の画像フレームを用いて、輝度の平均値画像を再生成する画像処理（平滑化処理）や、画像内で微分フィルタを用いる画像処理（エッジ強調処理）等を行なう。また、画像生成部１４は、超音波画像データに、種々のパラメータの文字情報、目盛り、ボディーマーク等を合成する。
【００３７】
すなわち、Ｂモードデータ及びドプラデータは、スキャンコンバート処理前の超音波画像データであり、画像生成部１４が生成するデータは、スキャンコンバート処理後の表示用の超音波画像データである。なお、Ｂモードデータ及びドプラデータは、生データ（Raw  Data）とも呼ばれる。
【００３８】
更に、画像生成部１４は、Ｂモード処理部１２が生成した３次元のＢモードデータに対して座標変換を行なうことで、３次元Ｂモード画像データを生成する。また、画像生成部１４は、ドプラ処理部１３が生成した３次元のドプラデータに対して座標変換を行なうことで、３次元ドプラ画像データを生成する。すなわち、画像生成部１４は、「３次元のＢモード画像データや３次元ドプラ画像データ」を「３次元超音波画像データ（ボリュームデータ）」として生成する。そして、画像生成部１４は、ボリュームデータをモニタ２にて表示するための各種の２次元画像データを生成するために、ボリュームデータに対して様々なレンダリング処理を行なう。
【００３９】
データ処理部１５は、装置本体１０内で生成されたデータに対して、各種処理を行なう処理部であり、図１に示すように、取得部１５１と、算出部１５２と、乗算部１５３とを有する。例えば、データ処理部１５が処理を行なうデータは、位相情報を含む信号を整相加算した信号（ＩＱ信号、又は、ＲＦ信号）や、この信号を位相検波した後の振幅信号や、この振幅信号を対数圧縮した後の画像信号である。なお、第１の実施形態に係るデータ処理部１５については、後に詳述する。
【００４０】
画像メモリ１６は、画像生成部１４が生成した画像データを記憶するメモリである。また、画像メモリ１６は、Ｂモード処理部１２やドプラ処理部１３が生成したデータを記憶することも可能である。画像メモリ１６が記憶するＢモードデータやドプラデータは、例えば、診断の後に操作者が呼び出すことが可能となっており、画像生成部１４を経由して表示用の超音波画像データとなる。また、画像メモリ１６は、送受信部１１が出力したデータや、データ処理部１５が出力したデータを記憶することも可能である。
【００４１】
内部記憶部１７は、超音波送受信、画像処理及び表示処理を行なうための制御プログラムや、診断情報（例えば、患者ＩＤ、医師の所見等）や、診断プロトコルや各種ボディーマーク等の各種データを記憶する。また、内部記憶部１７は、必要に応じて、画像メモリ１６が記憶するデータの保管等にも使用される。
【００４２】
制御部１８は、超音波診断装置の処理全体を制御する。具体的には、制御部１８は、入力装置３を介して操作者から入力された各種設定要求や、内部記憶部１７から読込んだ各種制御プログラム及び各種データに基づき、送受信部１１、Ｂモード処理部１２、ドプラ処理部１３、画像生成部１４及びデータ処理部１５の処理を制御する。また、制御部１８は、画像メモリ１６が記憶する表示用の超音波画像データをモニタ２にて表示するように制御する。
【００４３】
以上、第１の実施形態に係る超音波診断装置の全体構成について説明した。かかる構成のもと、超音波画像データ（例えば、Ｂモード画像データ）の生成表示を行なう。
【００４４】
ここで、Ｂモード画像において、診断の妨げとなる多重反射エコーを軽減するための方法として、様々な方法が考えられる。これらの方法は、所謂、空間コンパウンド処理により、多重反射エコーを軽減する方法である。図２、図３及び図４は、多重反射エコー軽減のために考えられる方法を説明するための図である。
【００４５】
かかる方法の一例は、超音波送受信の偏向角を変えた複数のＢモード画像データを加算平均により合成（コンパウンド）する方法である。また、この方法を応用して、偏向角の異なる複数のＢモード画像データから、多重反射エコー成分の程度と位置とを推定し、推定結果から加算平均時の重みを適応的に制御する方法も考えられる。これらの方法は、フレーム間で超音波送受信の偏向角を変える超音波走査により生成された偏向角の異なる複数の超音波画像データをコンパウンドする方法である。
【００４６】
ここで、振動子の配列方向に対して垂直な方向の偏向角を「０度」と定義する。偏向角「０度」は、偏向を施さずに行なわれる通常の超音波送受信の方向である。また、振動子の配列方向に対して左側に振った方向の偏向角を「正の角度」と定義し、振動子の配列方向に対して右側に振った方向の偏向角を「負の角度」と定義する。
【００４７】
かかる定義を用いると、図２に示す「Ｃ」は、偏向角「０度」の超音波送受信が行なわれることで生成されたＢモード画像データである。また、図２に示す「Ｌ」は、偏向角「＋θ度」の左側に偏向した超音波送受信が行なわれることで生成されたＢモード画像データである。また、図２に示す「Ｒ」は、偏向角「−θ度」の右側に偏向した超音波送受信が行なわれることで生成されたＢモード画像データである。以下、図２に示す「Ｌ」を、左偏向画像データＬと記載する。また、以下、図２に示す「Ｒ」を、右偏向画像データＲと記載する。また、以下、左偏向画像データＬと右偏向画像データＲとの間の中央の画像となる図２に示す「Ｃ」を、中央画像データＣと記載する。
【００４８】
図２に示す方法では、中央画像データＣと左偏向画像データＬと右偏向画像データＲとを加算平均した画像データを出力する。又は、図２に示す方法では、中央画像データＣと左偏向画像データＬと右偏向画像データＲとから多重反射エコー成分の程度と位置とを推定する。そして、図２に示す方法では、推定結果から加算平均時の重みを算出し、中央画像データＣと左偏向画像データＬと右偏向画像データＲとを重み付け加算して画像データを出力する。
【００４９】
また、上記の「偏向角の異なる複数の画像をコンパウンドする方法」の他にも、多重反射エコーを軽減するための一般的な空間コンパウンド処理として、図３の（Ａ）及び図３の（Ｂ）に例示する２つの方法が考えられる。図３の（Ａ）に例示する方法は、１本の走査線の受信信号を得る際に、同一の送信ビームに対して、並列同時受信により同時に得られる受信偏向角の異なる複数の受信信号群を加算平均する方法である。図３の（Ａ）に例示する方法では、送信開口及び受信開口を固定したうえで、ある走査線での送信超音波に対して３方向の受信偏向角（例えば、０度、＋θ度、−θ度）の反射波を並列同時受信することで、３方向の受信走査線に基づく同時受信信号が得られる。図３の（Ａ）に示す方法では、３方向の受信走査線に基づく同時受信信号を加算平均することで、受信偏向角「０度」の１本の受信信号を得る。かかる処理は、フレーム内の全走査線で行なわれる。
【００５０】
一方、図３の（Ｂ）に例示する方法は、１本の走査線の受信信号を得る際に、レート間で送信の偏向角を変えながら対応する方向からの受信信号を得て、これら複数レートでの受信信号を加算平均する方法である。図３の（Ｂ）では、送信開口及び受信開口を固定したうえで３方向の送受信偏向角（０度、＋θ度、−θ度）で超音波送受信を行なって生成された３方向の受信走査線に基づく受信信号を示している。図３の（Ｂ）に示す方法では、３方向の受信走査線に基づく受信信号を加算平均することで、受信偏向角「０度」の１本の受信信号を得る。かかる処理は、フレーム内の全走査線で行なわれる。
【００５１】
これらの３種類の方法は、被検体Ｐに対する超音波ビームの偏向角を変えた場合（超音波ビームを斜めにした場合）、多重反射エコー（ノイズ）が出現する位置が偏向角に応じて変化することを利用して、斜めにしても強度変化が相対的に少ない信号成分（例えば、組織由来の信号成分）をコンパウンド処理により維持して、画像中の信号対ノイズ比を向上させることができる。なお、送信時の偏向角の変更は、送信遅延パターンによる制御が好適である。また、受信時の偏向角の変更は、受信遅延パターンを変える制御を行なう場合と、受信開口分布（apodization）を左右に偏らせる制御を行なう場合とがある。
【００５２】
ここで、図３の（Ａ）に例示する方法は、並列同時受信を用いることから、リアルタイム性が高い。しかし、図３の（Ａ）に例示する方法は、送受信間の偏向角を異ならせることから、多重軽減効果を得るためには、偏向角を大きくする必要がある。しかし、図３の（Ａ）に例示する方法は、送受信間の偏向角を大きくすると、感度が低下する。
【００５３】
これに対して、図３の（Ｂ）に例示する方法は、送受信間の偏向角を同一にできるので、感度低下を抑えつつ大きな偏向角を設定するができ、図３の（Ａ）に例示する方法より高い多重軽減効果が得られる。しかし、図３の（Ｂ）に例示する方法は、レートシーケンスが必要となり、フレームレートが低くなる。
【００５４】
一方、図２に例示する方法では、フレーム単位（画像単位）で偏向角を変えるため、送受信間の偏向角を同一にできることで感度低下を抑えつつ、フレームレートの減少はない。すなわち、フレーム単位で偏向角を変える場合、受信開口サイズ（受信開口幅）を一定にしたままで送受信遅延パターンの制御により送受信偏向角を変えることができるので、感度を維持しつつ、相対的に大きな偏向角を得ることができる。偏向角を大きくすると、例えば、図４に示すように、送信開口（Tx  Aperture）から斜めに送信された超音波の反射波の中で、１回反射の真の信号成分（Signal）は、受信開口（Rx  Aperture）で受信される一方で、繰り返し反射する多重反射成分（Reverberation）は、受信開口（Rx  Aperture）の外部へ出て行くことで、受信されなくなる。このように、フレーム単位で偏向角を変える方法では、偏向角を大きくすることで、多重反射低減効果が高くなる。従って、図２に例示する方法では、多重軽減効果と、フレームレート及び感度のある程度の維持との両立が可能となる。
【００５５】
しかし、フレーム単位で偏向角を変える方法では、エレメントファクタの制約により、偏向角を大きくした場合の振幅低下の影響が避けられない。特に開口端部の素子では、相対的に、より大きな偏向角で送受信が行われるために、振幅低下の程度が大きくなる。これは有効な開口幅が減少したことに相当する。すなわち、斜めに振った画像データ（例えば、左偏向画像データＬや右偏向画像データＲ）では、偏向角「０度」の画像データ（中央画像データＣ）に比べて、方位分解能が低下する。更に、斜めに振った画像では、中央画像データＣに対する感度（Ｓ／Ｎ比）も低下する。従って、偏向角を変えた複数の画像を用いてコンパウンドして得られる出力画像は、偏向していない画像（例えば、中央画像データＣ）と比較して、方位分解能及び感度が低下する。
【００５６】
また、図２〜図４等を用いて説明した空間コンパウンド法以外にも、受信アポダイゼーションにより、鏡面状の多重反射を効果的に低減させる方法が考えられる。この方法では、多重反射成分を可能な限り除外するための受信アポダイゼーションが行われる。この受信アポダイゼーションで用いられる開口関数について、以下に示す受信アポダイゼーションで用いられる開口関数と併せて、図５〜図７を用いて説明する。図５〜図７は、開口関数を説明するための図である。
【００５７】
ここで説明する受信アポダイゼーションでは、信号成分のメインローブを得るために、例えば、「ハミング窓（Hamming  Window）」により重みを与える開口関数が用いられる（図５の上図の「Hamming-weight」を参照）。或いは、この受信アポダイゼーションでは、方位分解能が高い信号成分を得るために、例えば、「矩形窓（Rectangular  Window）」により重みを与える開口関数が用いられる（図５の上図の「Rect-weight」を参照）。なお、図５では、受信開口幅を「１．０」として示している。
【００５８】
また、上記の方法では、多重反射成分の除去を目的として、受信開口の中央部分の重みを略「０」とする開口関数が用いられる。例えば、この方法では、図５の下図の「Inv-weight」に示すように、受信開口幅の半分（０．５）で開口中央部を「０」とする開口関数が用いられる。
【００５９】
図５に示すように、ハミング窓を用いた開口関数は、受信開口の端部の素子側の重みより中央部の素子側の重みが大きい開口関数であり、矩形窓を用いた開口関数は、受信開口の各素子の重みが一様となる開口関数である。これに対して、「Inv-weight」の開口関数は、図５に示すように、受信開口の端部の素子側の重みより中央部の素子側の重みが小さい開口関数である。以下では、このような重みのパターン形状の違いから、上記の「Hamming-weight」、「Rect-weight」等の重み付けに基づく受信アポダイゼーションを「順アポダイゼーション」と記載し、上記の「Inv-weight」等の重み付けに基づく受信アポダイゼーションを「逆アポダイゼーション」と記載する場合がある。また、以下では、「順アポダイゼーション」で用いられる開口関数を「順開口関数」と記載し、「逆アポダイゼーション」で用いられる開口関数を「逆開口関数」と記載する場合がある。
【００６０】
上記の方法で用いられる逆開口関数が多重反射の低減に効果的であることを、図６を用いて説明する。図６に示す「Aperture」は、受信開口である。図６では、受信開口の幅を両矢印線で示している。図６は、リニア走査、又は、セクタ走査で受信開口直下（正面）に位置する反射源から反射波を受信した場合での、受信開口と走査線方向（図中の「Receiving  direction」を参照）との位置関係を表している。また、図６に示すＰ１は、走査線方向に位置する反射源であり、図６に示すＰ２は、走査線方向に位置し、反射源Ｐ１より受信開口に近い場所に位置する反射源である。図６では、反射源Ｐ１と受信開口との距離が、反射源Ｐ２と受信開口との距離の２倍となっている。
【００６１】
仮に、反射源Ｐ２で反射された反射波が超音波プローブ１の表面で１回反射して生体内に再入射し、更に、再入射した反射波が反射源Ｐ２で反射されて反射波信号として受信されたとする。かかる１回多重反射で反射源Ｐ２から反射された反射波の波面（wavefront）は、反射源Ｐ１で反射された反射波の波面として観測される。図６では、真の反射源Ｐ２からの信号波面（Signal  wavefront）を「ＷＦ２」で示し、１回多重の反射源Ｐ１からの多重波面（Reverberation  wavefront）を「ＷＦ１」で示している。
【００６２】
ここで、反射源Ｐ２近傍の位置を受信フォーカスとする受信遅延処理により、信号波面であるＷＦ２は、受信開口を構成する全素子で位相が揃う。一方、正面からの信号成分が最終的に反射された深さと、正面からの多重成分が最終的に反射された深さとの違いに起因して、反射源Ｐ２近傍の位置を受信フォーカスとする受信遅延処理を行なっても、多重波面であるＷＦ１は、受信開口の中央部の限定された範囲の素子でしか位相が揃わない。逆アポダイゼーションは、かかる現象を利用して、例えば、図５の下図に示す逆開口関数（中央部ゼロの逆開口関数）を用いて、受信開口の中央部に入射する信号成分の重みを「０」とすることで、多重反射成分の低減を行なう方法である。
【００６３】
しかし、逆アポダイゼーションでは、多重反射成分の低減が可能となる一方で、順アポダイゼーションと比較して、サイドローブ成分（特に、1st-sidelobe成分）が高くなり、方位分解能が低下し、画質が劣化する。これについて、図７を用いて説明する。図７は、図５に示す３つの開口関数で得られる焦点近傍の音場分布（受信音場分布）を計算した結果を示している。図７の横軸は、方位方向の位置（単位：ｍｍ）を示し、図７の縦軸は、焦点近傍の音場の２乗平均平方根（ＲＭＳ：Root  Mean  Square、単位：ｄＢ）を示している。なお、焦点近傍の音場分布は、開口関数のフーリエ変換によって与えられることが知られている。例えば、矩形関数のフーリエ変換は、ｓｉｎｃ関数となる。
【００６４】
図７に示すように、ハミング窓の順開口関数の音場分布と、矩形窓の順開口関数の音場分布とを比較すると、ハミング窓の順開口関数では、メインローブ成分の方位方向の幅が広がっているものの、高い強度のメインローブ成分が得られ、且つ、サイドローブ成分を低くすることができる。一方、図７に示すように、中央部ゼロの逆開口関数では、メインローブ成分の強度が、矩形窓の順開口関数より更に低下し、また、メインローブ成分に対するサイドローブ成分の強度比が、矩形窓の順開口関数より更に上昇している。図７の音場分布は、反射減である点が、画像中どのように描出されるかを示している。図７は、中央部ゼロの逆開口関数を用いた逆アポダイゼーションで得られるＢモード画像データの方位分解能が、順アポダイゼーションより低下することを示している。
【００６５】
ここで、逆アポダイゼーションによる画質劣化を軽減するために、順アポダイゼーションと逆アポダイゼーションとを組み合わせた開口コンパウンド処理を行なうことも可能である。しかし、順開口関数で得られる受信信号と逆開口関数で得られる受信信号との開口コンパウンド処理では、逆アポダイゼーションで高くなるサイドローブ成分（特に、1st-sidelobe成分）の影響により、コンパウンド後の画像の方位分解能が劣化する。また、逆アポダイゼーションで発生する1st-sidelobe成分の位置は、図７に示すように、順アポダイゼーションではメインローブ成分の位置となるため、双方の位相干渉により画像にモアレ（縞状の模様）が発生する場合がある。また、通常の送受信音場形成では、比較的広い送信ビームを狭い受信ビームで絞ることでサイドローブ成分を抑圧する。しかし、逆アポダイゼーションでは、図７に示すように、1st-sidelobe成分だけでなく2nd-sidelobe成分等も一様に高くなっている。このことから、逆アポダイゼーションのサイドローブ成分は、広い送信ビームを用いると、順アポダイゼーションと比較してサイドローブ成分が更に上昇する。その結果、広い送信ビームを狭い受信ビームで絞る通常の送受信音場形成を行なうと、開口コンパウンド後の画像では、これら周辺のノイズが畳み込まれて画質が劣化する傾向がある。
【００６６】
このように、上述した多重反射を低減する方法では、多重反射の低減と、方位分解能及び感度の維持とを両立することができない場合がある。
【００６７】
そこで、第１の実施形態に係る超音波診断装置は、多重反射が低減され、且つ、方位分解能及び感度が維持された高画質な画像を得るために、図１に示すデータ処理部１５及び制御部１８の処理が行なわれる。
【００６８】
まず、第１の実施形態に係る取得部１５１は、超音波プローブ１が有する複数の素子で構成される受信開口で発生し、受信開口内の位置に応じた遅延が掛けられた複数の反射波信号に対して複数種類の重み付けを行ない、重み付けが行われた複数の反射波信号を重み付けの種類ごとに加算することで生成された複数の受信信号を取得する。複数種類の重み付けは、加算部１１２ｄが、複数種類の開口関数を用いて行なう。すなわち、第１の実施形態では、受信開口を構成する各振動子の位置ごとに設定される重みのパターンが異なる複数の開口関数により、各走査線で複数の受信信号が生成される。具体的には、第１の実施形態では、上述した順開口関数と逆開口関数とが、異なる複数の開口関数として用いられる。
【００６９】
順開口関数は、信号成分を得るための開口関数であり、受信開口の端部の素子側の重みより中央部の素子側の重みが大きい「ハミング窓の開口関数」や、受信開口の各素子の重みが一様となる「矩形窓の開口関数」である。或いは、順開口関数は、「ハニング窓（Hanning  window）の開口関数」、「フラットトップ窓（Flat-top  window）の開口関数」であっても良い。
【００７０】
また、逆開口関数は、多重反射成分を低減するための開口関数である。逆開口関数は、「受信開口で多重反射成分が受信される受信位置を含む範囲」の外側の重みより当該範囲の重みが小さい開口関数である。かかる概念で設計した逆開口関数を用いることで、受信開口の範囲内で受信された信号の情報が、範囲外で受信された信号の情報より低減された受信信号を、受信開口の受信信号として出力させることができる。
【００７１】
例えば、「多重反射の要因となる対象物で形成される境界とプローブ表面とが平行」であり「超音波送受信の方向がプローブ表面に対して垂直方向」である場合、受信開口で多重反射成分が受信される位置（受信位置）は、「受信開口の中央の位置」となる。受信位置を受信開口の中心と固定すると、逆開口関数は、受信開口の端部の素子側の重みより中央部の素子側の重みが小さい開口関数となる。上述した「中央部ゼロの逆開口関数」は、受信位置を「受信開口の中央の位置」に固定した場合の逆開口関数の一例である。また、上述した「中央部ゼロの逆開口関数」は、「受信位置を含む範囲」を「受信位置（受信開口の中央）を中心とする範囲」とし、「受信位置を含む範囲」の幅を、受信開口幅の半分とした一例である。
【００７２】
なお、逆開口関数の作成に用いる「範囲」は、制御部１８、又は、操作者により任意に変更可能である。また、「範囲」における「受信位置」の位置は、「範囲」の中心に限定されるものではなく、例えば、「範囲」の重心等、制御部１８、又は、操作者により任意に変更可能である。また、逆開口関数の「範囲」の重みは、一様に「０」とする場合に限定されるものではなく、上記の設計概念が満たされるのであれば、制御部１８、又は、操作者により任意に変更可能である。例えば、逆開口関数の「範囲」における重みのパターンは、範囲の両端位置の重みを「１」とし、両端から受信位置に向かって重みが順次減少して受信位置の重みを「０」とする場合でも良い。
【００７３】
ここで、第１の実施形態に係る取得部１５１が取得する受信信号は、位相情報を含む信号を整相加算した信号、又は、当該信号を位相検波した後の振幅信号、又は、当該振幅信号を対数圧縮した後の画像信号である。すなわち、第１の実施形態は、送受信部１１の加算部１１２ｄが出力した各走査線のＩＱ信号やＲＦ信号を取得部１５１が取得する場合でも、Ｂモード処理部１２が行った包絡線検波後の各走査線の振幅信号を取得部１５１が取得する場合であっても、Ｂモード処理部１２が出力した各走査線の画像信号（各サンプル点の輝度値）を取得部１５１が取得する場合であっても、画像生成部１４が出力した各走査線の画像信号（各画素の画素値）を取得部１５１が取得する場合であっても適用可能である。なお、取得部１５１が取得する走査線ごとの複数の受信信号は、並列同時受信により得られる場合でも良い。
【００７４】
そして、第１の実施形態に係る算出部１５２は、取得部１５１により取得された複数の受信信号の中で、少なくとも１つの受信信号を用いて、係数を算出する。具体的には、算出部１５２は、取得部１５１により取得された複数の受信信号に対応する受信走査線上における複数の位置それぞれに対応する係数を、複数の受信信号のうち少なくとも１つの受信信号に基づく信号値又は画素値であって、複数の位置それぞれに対応する信号値又は画像値に基づいて算出する。そして、第１の実施形態に係る乗算部１５３は、取得部１５１により取得された複数の受信信号の中で、係数算出に用いられた上記少なくとも１つの受信信号とは異なる少なくとも１つの受信信号に対して、係数を乗算することで出力データを得る。具体的には、乗算部１５３は、取得部１５１により取得された複数の受信信号の中で、係数算出に用いられた上記少なくとも１つの受信信号とは異なる少なくとも１つの受信信号に基づく信号値又は画素値であって、受信走査線上における複数の位置それぞれに対応する信号値又は画素値に対して、係数を乗算することで出力データを得る。ここで、算出部１５２が係数分布の算出に用いる受信信号は、逆開口関数に基づいて生成された受信信号である。また、乗算部１５３が係数分布を乗算する受信信号は、順開口関数に基づいて生成された受信信号である。そして、第１の実施形態に係る制御部１８は、乗算部１５３の出力データに基づく超音波画像データをモニタ２に表示させる。すなわち、画像生成部１４は、乗算部１５３により得られた出力データに基づく超音波画像データを生成し、制御部１８の制御により、モニタ２は、超音波画像データを表示する。
【００７５】
すなわち、第１の実施形態は、逆アポダイゼーションで得られた多重反射が低減された受信信号から「重み（係数）」を算出し、算出した「重み（係数）」を順アポダイゼーションで得られた空間分解能及び感度が良好な受信信号に乗算することで、表示用の出力画像データを得るものである。
【００７６】
以下、図８〜図１２等を用いて、第１の実施形態に係るデータ処理部１５及び制御部１８が行なう処理の具体例について説明する。図８〜図１２は、第１の実施形態を説明するための図である。なお、以下では、２種類の開口関数として、ハミング窓の順開口関数と中央部ゼロの逆開口関数とを用い、ハミング窓の順開口関数により生成されたＢモード画像データと中央部ゼロの逆開口関数により生成されたＢモード画像データとを取得部１５１が取得する場合について説明する。
【００７７】
まず、制御部１８の制御により、送受信部１１は、走査範囲を形成する各走査線で超音波送受信を行なう。送受信部１１の加算部１１２ｄには、入力信号として、受信遅延部１１２ｃで必要な遅延が掛けられた各素子の受信信号（図８に示す「IQ-CH  data」）が入力される。「IQ-CH  data」は、ＩＱ信号のデータ列を示すが、加算部１１２ｄへの入力信号は、ＲＦ信号のデータ列であっても良い。加算部１１２ｄは、図８に示すように、入力信号「IQ-CH  data」を２系統に分離する。そして、加算部１１２ｄは、一方の系統では、順アポダイゼーション（NormApod）としてハミング窓の順開口関数を用いた重み付けを行なって整相加算を行ない、他方の系統では、逆アポダイゼーション（InvApod）として中央部ゼロの逆開口関数を用いた重み付けを行なって整相加算を行なう。加算部１１２ｄが出力した２系統の各走査線の位相情報を有する反射波データ（ＩＱ信号）は、Ｂモード処理部１２による検波処理、対数圧縮処理等を経て、画像生成部１４にて表示用の画像信号に変換される。
【００７８】
図８に示す「Norm-Apod  image=Norm(x,y)」は、順アポダイゼーションで得られた画像信号としてのＢモード画像データを示す。また、図８に示す「Inv-Apod  image=Inv(x,y)」は、逆アポダイゼーションで得られたＢモード画像データの画像信号を示す。なお、「(x,y)」は、Ｂモード画像データを構成する各画素（各画像信号）の位置を示している。そして、算出部１５２は、画素ごとに係数を算出する。すなわち、算出部１５２は、複数画素それぞれの係数を示す係数分布を算出する。
【００７９】
例えば、算出部１５２は、図９に示すように、「Inv(x,y)」から重みの係数分布「cof1(x,y)」を算出する。具体的には、算出部１５２は、以下の式（１）により、「cof1(x,y)」を算出する。なお、以下の式（１）では「cof1(x,y)」は、「０．０≦cof1(x,y)≦１．０」となる。
【００８０】
【数１】
2015213575.tif 000003
【００８１】
上記の式（１）では、「cof1(x,y)」は、Inv(x,y)を「β」で除算した値を「α乗」した値であると定義している。また、上記の式（１）では、Inv(x,y)を「β」で除算した値が「１」より大きい場合は、「cof1(x,y)」を「１」にすると定義している。ここで、「α、β」は、予め設定される値である。具体的には、「β」は、出力信号の上限レベルを意味し、画像信号の最大値「ｍａｘ」以下のレベルに設定される。なお、「β」は、「ｍａｘ」に対して、７割から８割程度のレベルとして設定されることが好適である。また、「α」は、「１／４〜１／３」程度の値に設定されることが好適である。
【００８２】
図９に示すグラフは、「α＝１／４」とした式（１）を用いて、入力値「Inv(x,y)／β」から算出された出力値「cof1(x,y)」をプロットしたグラフを示す。なお、式（１）のように、算出部１５２が入力値に対するべき乗を行なう演算処理を含む関数を用いて、係数分布を算出することの利点については、後に説明する。
【００８３】
そして、乗算部１５３は、図１０に示すように、「Norm(x,y)」に係数分布「cof1(x,y)」を乗算して、出力画像データ「Multiply=O＿N(x,y)」を出力する。具体的には、乗算部１５３は、以下の式（２）の演算処理を行なう。
【００８４】
【数２】
2015213575.tif 000004
【００８５】
そして、制御部１８は、出力画像データ「Multiply=O＿N(x,y)」を、補正処理が行なわれたＢモード画像データとして、モニタ２に表示させる。上記の一例では、画像生成部１４が生成した画像信号を用いていることから、乗算部１５３の出力データが、表示用の超音波画像データとなる。なお、加算部１１２ｄが生成した信号(ＩＱ信号やＲＦ信号)を用いる場合は、乗算部１５３の出力データは、Ｂモード処理部１２及び画像生成部１４の処理を経て、表示用の超音波画像データとなる。また、振幅信号を用いる場合は、乗算部１５３の出力データは、Ｂモード処理部１２の対数圧縮処理及び画像生成部１４のスキャンコンバート処理等を経て、表示用の超音波画像データとなる。また、Ｂモード処理部１２の出力信号を用いる場合は、乗算部１５３の出力データは、画像生成部１４の処理を経て、表示用の超音波画像データとなる。
【００８６】
なお、第１の実施形態で取得部１５１が取得する順アポダイゼーションの受信信号は、高感度で深部まで画像化することに好適な基本波成分の信号を用いる場合でも、送信ビームのサイドローブが少なくなり、アーチファクト成分の混入の少ない組織ハーモニック成分（組織の非線形成分）の信号を用いる場合でも良い。一方、第１の実施形態で取得部１５１が取得する逆アポダイゼーションの受信信号は、上述したように受信ビームのサイドローブが高くなるため、送信ビームのサイドローブが少なくなり、アーチファクト成分の混入の少ない組織ハーモニック成分（組織の非線形成分）の信号を用いることが好適である。
【００８７】
従って、第１の実施形態では、少なくとも、算出部１５２が係数分布の算出に用いる受信信号を、非線形成分が抽出された受信信号とすることが好適である。なお、送受信部１１の構成を簡単にする観点からは、順アポダイゼーション及び逆アポダイゼーションの双方で、図８に示す「IQ-CH  data」を組織ハーモニック成分が抽出されたＩＱ信号のデータ列とすることが有利である。かかる場合、例えば、送受信部１１は、上述したＰＭ法による超音波送受信を行なって、非線形成分を抽出した信号を得て、順アポダイゼーション及び逆アポダイゼーションを行なう。
【００８８】
上記の処理により得られる効果等について、以下、説明する。図８等に示す「Norm-Apod  image=Norm(x,y)」及び「Inv-Apod  image=Inv(x,y)」それぞれは、リニアプローブを用いて頸動脈を含む領域をＴＨＩにより撮影したＢモード画像データであり、図１０に示す「Multiply=O＿N(x,y)」は、本実施形態を適用した結果を示すＢモード画像データである。また、図１１に示す「Compound」は、「Multiply」との比較のため、従来のコンパウンド処理により、「Norm(x,y)」と「Inv(x,y)」とを合成した画像データである。
【００８９】
頸動脈内の内腔は、超音波が通過し易い血液が充満している低エコー部位であるため、多重反射成分が無い場合、画像内では、黒く描出される。図１０及び図１１では、頸動脈内の内腔部位を「Ｂ」として示している。図１０に示すように、「Norm(x,y)」では、方位分解能が高いが、特に、頸動脈内の内腔部位Ｂに多重反射成分が重畳している。また、図１１に示すように、「Inv(x,y)」では、内腔部位Ｂの多重反射成分が低減しているものの、方位分解能が劣化している。また、「Inv(x,y)」では、深部甲状腺上のモアレが認められる。しかし、図１０に示す「Multiply=O＿N(x,y)」では、「Norm(x,y)」で認められた内腔部位Ｂでの多重反射成分が低減され、且つ、「Norm(x,y)」の方位分解能が維持されている。一方、図１１に示す「Compound」では、内腔部位Ｂの多重反射成分が低減されているものの、方位分解能の劣化に伴う甲状腺部位でのスペックル粒状性のボケと、「Inv(x,y)」で目立つ深部甲状腺上のモアレの残存が認められる。
【００９０】
また、図１２では、鏡面多重反射成分を含む画像を得るために、表面に水を張ったファントムをＴＨＩで撮影した結果を示している。図１２の左図に示す画像１００は、順アポダイゼーションで得られた組織ハーモニック成分のＢモード画像データであり、図１２の右図に示す画像２００は、上記の乗算処理で得られた画像データである。画像１００では、ファントム表面とプローブ表面との間の１回鏡面反射成分Ｍ１と、ファントム表面とプローブ表面との間の２回鏡面反射成分Ｍ２と、包嚢（Cyst）を模擬した部位Ｃ１及び部位Ｃ２に重畳した多重反射成分とが認められる。包嚢（Cyst）を模擬した部位は、頸動脈内の内腔と同様に、多重反射成分が無い場合、画像内では、黒く描出される。一方、画像２００では、ファントム表面とプローブと間の２回鏡面反射成分Ｍ２と、包嚢（Cyst）を模擬した部位Ｃ１及び部位Ｃ２に重畳した多重反射成分とが、画像１００と比較して低減している様子が認められる。ただし、輝度の高い組織上に重畳している多重反射成分（特に、ファントム表面とプローブ表面と間の１回鏡面反射成分Ｍ１）は、背景の組織成分が大きいことに起因して、後述するように、係数値が大きくなるため、多重反射の低減効果が低い。なお、図８〜図１２に示す画像データは、「α＝１／４、β＝１９２、ｍａｘ＝２５５」の設定を用いて行なわれた処理結果を示している。
【００９１】
このように、上記の乗算処理により出力される画像は、特に、輝度の低い部分に重畳している多重反射が低減され、且つ、方位分解能及び感度が維持された高画質な画像となるが、これは、上述した係数値の演算方法によるものである。
【００９２】
ここで、入力データである逆アポダイゼーションの受信信号から、出力データである係数値を得る変換方法としては、入力の大きさの程度が信号とノイズの境目となるレベルに対して、信号領域では出力値が高く維持され、ノイズ領域では出力値が十分に小さくなることが望まれる。このような変換特性を得るための最も単純な方法は、入力値が、設定された閾値を超えたら出力値を「１」とし、閾値以下では出力値を「０」とする閾値処理が挙げられる。
【００９３】
しかし、閾値設定に用いられる「信号とノイズの境界レベル」は、一般的に、被検体Ｐに応じて変化するため、明確には定められない。そこで、ロバストな多重軽減効果を得るためには、入力に対して滑らかな変化をしつつ、且つ、閾値処理に近い特性を有する変換特性を用いるのが有効である。
【００９４】
かかる変換特性を得るための具体的な方法は、上記の式（１）に示すように、入力レベルに応じた「べき乗関数」により、出力値を与えることが好適である。例えば、図９や図１０に示す変換特性は、「Inv(x,y)／β」が「０．１」より大きい範囲では、係数値が滑らかに変化し、「Inv(x,y)／β」が「０．１」以下の範囲では、係数値が急激に減少している。
【００９５】
ただし、上記の係数制御を行なう場合、図９や図１０のグラフからも明らかなように、出力画像データ「O＿N(x,y)」では、低輝度領域の信号が殆ど表示されなくなるため、見かけ上、表示ダイナミックレンジが狭くなり、ゲインが下がる傾向がある。そこで、第１の実施形態に係る制御部１８は、上記の乗算処理を行なわない画像データと見かけ上の表示ダイナミックレンジ及びゲインが同等になるように、出力画像データを表示する際の表示ダイナミックレンジ及びゲインを、予め設定されたＬＵＴ（Look  Up  Table）を用いて制御しても良い。
【００９６】
続いて、図１３を用いて、第１の実施形態に係る超音波診断装置の処理の流れについて説明する。図１３は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の処理の一例を示すフローチャートである。なお、図１３では、取得部１５１が順アポダイゼーションの超音波画像データと、逆アポダイゼーションの超音波画像データとを取得して行なわれる処理の一例を示している。
【００９７】
図１３に例示するように、第１の実施形態に係る超音波診断装置の取得部１５１は、順開口関数の超音波画像データ及び逆開口関数の超音波画像データを取得したかを判定する（ステップＳ１０１）。ここで、順開口関数の超音波画像データ及び逆開口関数の超音波画像データを取得していない場合（ステップＳ１０１否定）、取得部１５１は、取得するまで待機する。
【００９８】
一方、順開口関数の超音波画像データ及び逆開口関数の超音波画像データを取得した場合（ステップＳ１０１肯定）、算出部１５２は、逆開口関数の超音波画像データから係数分布を算出する（ステップＳ１０２）。そして、乗算部１５３は、順開口関数の超音波画像データに対して、係数分布を乗算する（ステップＳ１０３）。
【００９９】
そして、制御部１８の制御により、モニタ２は、乗算結果の画像データを表示し（ステップ１０４）、処理を終了する。なお、本実施形態は、ステップＳ１０４において、モニタ２が、制御部１８の指示により、乗算結果の画像データとともに、順開口関数の超音波画像データ及び逆開口関数の超音波画像データを表示しても良い。また、ステップＳ１０２及びステップＳ１０３の処理と並行して、例えば、画像生成部１４が順開口関数の超音波画像データ及び逆開口関数の超音波画像データをコンパウンド処理により合成した合成画像データを生成し、ステップＳ１０４において、モニタ２が合成画像データも表示しても良い。
【０１００】
上述したように、第１の実施形態では、順アポダイゼーションで得られた空間分解能及び感度が良好な受信信号をベースの信号とする。そして、第１の実施形態では、逆アポダイゼーションで得られた多重反射成分が低減された受信信号から「重み（係数）」を算出し、「重み（係数）」をベースの受信信号に乗算することで、表示用の出力画像データを得る。第１の実施形態では、多重反射が低減されている逆アポダイゼーションの受信信号からベース信号に対する重みを決めるため、例えば、内腔や嚢胞のように、多重反射成分が無い場合は黒く描出される部位（以下、黒抜け部位と記載する）に生じた多重反射成分の低減が可能となる。また、第１の実施形態では、サイドローブが小さく方位分解能が良い順アポダイゼーションの信号をベースとするため、従来のコンパウンド処理よりも方位分解能が改善するとともに、モアレが軽減する。
【０１０１】
更に、第１の実施形態では、非線形成分（組織ハーモニック成分）を用いることで、逆アポダイゼーションを用いることで発生するサイドローブ成分の上昇による影響を低減することが可能となる。このようなことから、第１の実施形態では、多重反射が低減され、且つ、方位分解能及び感度が維持された高画質な画像を得ることができる。
【０１０２】
なお、上記の一例では、２つの異なる開口関数を用いる場合について説明したが、第１の実施形態は、これに限定されるものではない。例えば、第１の実施形態では、順開口関数をハミング窓の開口関数と矩形窓の開口関数との２種類とし、逆開口関数を中央部ゼロの開口関数として３種類の開口関数を用いても良い。かかる場合、乗算部１５３は、例えば、ハミング窓の開口関数で得られた受信信号と、矩形窓の開口関数で得られた受信信号とを、加算平均、又は、重み付け加算により合成した合成信号に、中央部ゼロの開口関数の受信信号から算出された係数分布を乗算する。
【０１０３】
また、例えば、第１の実施形態では、順開口関数をハミング窓の開口関数とし、逆開口関数を中央部ゼロの開口関数と上述した他の逆開口関数としても良い。かかる場合、算出部１５２は、２種類の逆開口関数で得られた２つの受信信号を加算平均、又は、重み付け加算により合成した合成信号から、係数分布を算出し、乗算部１５３は、ハミング窓の開口関数で得られた受信信号に係数分布を乗算する。
【０１０４】
また、例えば、第１の実施形態では、２種類の順開口関数と２種類の逆開口関数とを用いても良い。かかる場合、算出部１５２は、２種類の逆開口関数で得られた２つの受信信号の合成信号から係数分布を算出し、乗算部１５３は、２種類の順開口関数で得られた２つの受信信号の合成信号に対して、係数分布を乗算する。上記の組み合わせは、例えば、操作者の要望により任意に変更が可能とされる。
【０１０５】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、逆開口関数として、受信開口内で重みが小さくなる受信位置を受信開口の中心に固定した「中心固定型逆開口関数」を用いる場合について説明した。第２の実施形態では、撮影条件及び撮影部位に応じて重みが小さくなる受信位置を適応的にシフトさせる逆開口関数を用いる場合について、図１４〜図１９等を用いて説明する。図１４〜図１９は、第２の実施形態を説明するための図である。
【０１０６】
ここで、「多重反射の要因となる対象物で形成される境界とプローブ表面とが平行」であり「超音波送受信の方向がプローブ表面に対して垂直方向」である場合、「反射信号のメインビームの指向性と多重反射信号のメインビームの指向性とが同一方向」となり「多重反射成分の受信位置が、反射成分の受信位置と同様に受信開口の略中央部」となる。この前提条件を満たす場合は、「中心固定型逆開口関数」により多重信号を除去することが可能となる。
【０１０７】
しかし、「中心固定型逆開口関数」による逆アポダイゼーションでは、プローブ表面に対して対象物が傾いていると、上記の前提条件が満たされず、有効とならない場合がある。また、「中心固定型逆開口関数」による逆アポダイゼーションでは、送信ビームをステアリング（偏向）していると、上記の前提条件が満たされず、有効とならない場合がある。すなわち、上記の前提条件が満たされない場合、受信開口で多重反射成分の位相が揃って受信される受信位置は、開口中央部から開口端部に向かって移動する。かかる場合、「中心固定型逆開口関数」を用いると、多重反射信号は、重みが存在する振動子位置で受信されることになり、多重反射低減効果が低下する。
【０１０８】
このように、受信開口で多重反射成分の位相が揃って受信される受信位置は、超音波送受信の方向と、多重反射の要因となる対象物の方向との関係から、移動する。しかし、反射信号や多重反射信号が受信開口で受信される位置は、超音波送受信の方向と、対象物の方向（多重反射源である対象物により形成される境界）とがなす角度による多重反射が、鏡面反射により起こると仮定すると、幾何学的演算により推定することが可能である。
【０１０９】
そこで、第２の実施形態では、図１に示す制御部１８は、超音波送受信の方向と、多重反射の要因となる対象物の方向とに基づいて、多重反射成分の受信位置を算出して、逆開口関数を作成する。例えば、制御部１８は、図１４に示すように、中央部ゼロの開口関数の逆開口関数をベースにする。そして、制御部１８は、超音波送受信の方向と対象物の方向とから、受信開口（Rx  Aperture）における多重反射成分の受信位置が、開口中心から右側であると算出した場合、図１４に示すように、「重み：０」とする範囲を、右側にシフトさせる。以下では、第２の実施形態で作成される逆開口関数を「シフト型逆開口関数」と記載する場合がある。また、以下では、「シフト型逆開口関数」による逆アポダイゼーションを「シフト型逆アポダイゼーション」と記載する場合がある。また、以下では、「中心固定型逆開口関数」による逆アポダイゼーションを「固定型逆アポダイゼーション」と記載する場合がある。
【０１１０】
シフト型逆アポダイゼーションは、図１５に示すパラメータを制御部１８が取得することで実行される。図１５では、振動子の配列方向（方位方向）をｘ軸で示している。また、図１５では、ｘ軸に直交し、受信開口の中心位置を通る方向（すなわち、深さ方向）を下向きの矢印で示している。以下では、受信開口（及び送信開口）の中心位置を原点（０，０）として説明する。
【０１１１】
また、図１５では、送受信ビームの方向と深さ方向とがなす角度「θｔ」を、送受信ビームの方向を示すパラメータの一例として用いることを示している。また、図１５では、送受信ビームの方向とｘ軸とがなす角度「θ０」を、対象物の方向を示すパラメータの一例として用いることを示している。また、図１５に示す「ｄ」は、角度「θ０」で傾いている対象物が形成する境界において、角度「θｔ」で送信された超音波ビームが最初に反射される位置の深さを示している。すなわち、図１５に示す「ｄ」は、走査線上で、対象物が位置する深さを示している。
【０１１２】
そして、図１５に示す「Ｘ」は、受信開口の中心位置から、例えば、受信開口で１回多重反射のメインビームが受信される受信位置までの距離を示す。すなわち、「Ｘ」は、重みを低減する範囲の設定に用いられる基準位置を示し、例えば、開口関数で重みを「０」にする振動子群が占める範囲の重心位置（中心位置）となる。制御部１８は、例えば、角度「θｔ」と角度「θ０」とで定式化される関数Ｆ（θｔ，θ０）に「ｄ」を乗算することで、「Ｘ」を算出する。なお、このＦ（θｔ，θ０）については、後に数式を用いて詳細に説明する。
【０１１３】
まず、図１５に示す各種パラメータの取得方法について説明する。超音波送受信の制御を行なうことから、制御部１８は、送受信ビームの方向を示す角度「θｔ」を取得可能である。すなわち、制御部１８は、超音波スキャン前に設定された各種送受信条件から、角度「θｔ」を取得する。例えば、制御部１８は、通常のＢモード撮影では、角度「θｔ＝０」を取得する。
【０１１４】
また、制御部１８は、対象物の方向を示す角度「θ０」を、以下に説明する様々な方法で取得する。最も簡易な方法では、制御部１８は、角度「θ０」として予め初期設定されている値を取得する。例えば、制御部１８は、「θ０＝０度」や「θ０＝３度」等を、内部記憶部１７に格納されている設定値から取得する。かかる場合、操作者は、初期設定されている「θ０」の値を、例えば、検査部位等の情報に応じて、任意の値に変更することができる。
【０１１５】
或いは、対象物の方向を示す角度「θ０」は、実際の超音波走査が行われる走査範囲を通常のＢモードで撮影した超音波画像データを用いて取得される。かかる場合、制御部１８は、予め得られている超音波画像データを参照した操作者が入力した情報に基づいて、対象物の方向を取得する。例えば、制御部１８は、図１６に示すように、予備撮影で事前に得られたＢモード画像データをモニタ２に表示させる。図１６に例示するＢモード画像データには、傾いた血管壁に対応する「信号」が描出され、更に、浅い位置の血管壁による多重反射に対応する「多重信号」が描出されている。なお、図１６に例示するＢモード画像データでは、深い位置の血管壁による多重反射に対応する「多重信号」は、減衰、又は、表示深度により、描出されていない。操作者は、多重信号の要因となる浅い位置の血管壁の傾きを、角度計測用のツールを用いて測定する。例えば、操作者は、入力装置３が有する角度計測用のつまみを回して、「信号」の角度を計測する。制御部１８は、操作者がつまみで計測した角度を対象物の方向を示す角度「θ０」として取得する。
【０１１６】
なお、対象物の方向を手動で測定することは、操作者にとって手間がかかる処理のため、制御部１８は、対象物の方向を自動で取得しても良い。角度「θ０」の取得処理の自動化が指定されている場合、制御部１８は、取得部１５１が取得した少なくとも１つの受信信号を用いて多重反射の要因となる対象物の方向を推定して、逆開口関数を設定する。具体的には、制御部１８は、予め得られている超音波画像データを解析して、対象物の方向を推定する。例えば、制御部１８は、図１６に示すＢモード画像データの解析処理として、エッジ検出、又は、主成分分析を行なって、対象物の方向を示す角度「θ０」を推定する。例えば、制御部１８は、図１６に示すＢモード画像データのエッジ強調処理を行なった後に、エッジ部位を検出する。そして、制御部１８は、検出したエッジ部位の方向から角度「θ０」を推定する。本例の最も単純な一例では、制御部１８は、エッジの方向が「θ０」に等しいとし、エッジの方向を「θ０」と推定する。或いは、制御部１８は、エッジ強調後の画像を主成分分析して得られる固有値（好適な一例としては、最大固有値）に対応する固有ベクトルの方向が「θ０」に等しいものとして推定する。上記の手法は、あくまでも一例であり、制御部１８は、様々な公知の手法により、角度「θ０」を推定することが可能である。
【０１１７】
ここで、角度「θ０」を画像情報の検出処理で行なう場合、負荷を軽減するために、制御部１８は、以下の処理を行なっても良い。具体的には、制御部１８は、事前に撮影されたＢモード画像データに設定された関心領域（ＲＯＩ：Region  Of  Interest）に限定して、画像情報の検出処理を行なう。例えば、ＲＯＩは、Ｂモード画像データを参照した操作者により設定される。
【０１１８】
或いは、操作者の負担を軽減するために、制御部１８は、ＲＯＩを自動的に設定しても良い。通常、画像中央に描出される領域は、画像診断で特に着目される領域である。そこで、制御部１８は、画像中央に多重信号が描出されることを回避するため、画像中央を中心として、所定形状のＲＯＩを自動設定する。
【０１１９】
或いは、制御部１８は、ＲＯＩの自動設定に用いられるパラメータとして、超音波プローブ１の当接面から検査対象の組織が位置する深さを用いる。例えば、制御部１８は、事前に入力された検査に関する情報から検査対象の組織が「頸動脈」であることを取得する。通常、超音波プローブ１の当接面から頸動脈が位置する深さは、「１０ｍｍ」近傍となる。例えば、内部記憶部１７は、検査対象の組織ごとに、当該組織が位置する代表的な深さが設定されたテーブルを記憶する。制御部１８は、かかるテーブルを参照して、検査情報から取得した組織に対応付けられている深さを取得して、所定形状のＲＯＩを設定する。制御部１８は、検査対象の組織が描出される領域に多重信号が描出されることを回避するため、検査対象の組織が位置する深さを中心としてＲＯＩを自動設定する。
【０１２０】
或いは、制御部１８は、ＲＯＩの自動設定に用いられるパラメータとして、送信フォーカスの位置を用いる。送信フォーカスの位置を中心とする領域も、画像診断で特に着目される領域である。そこで、制御部１８は、送信フォーカスの位置を含む領域に多重信号が描出されることを回避するため、送信フォーカスの深さ位置を中心としてＲＯＩを自動設定する。
【０１２１】
ここで、第２の実施形態に係る制御部１８は、２つのパターンのシフト型逆アポダイゼーションを実行させることができる。第１パターンでは、制御部１８は、走査線上で対象物が位置している深さ「ｄ」を取得せずに、多重反射成分の受信位置を算出する。具体的には、制御部１８は、受信走査線上で設定される複数の受信フォーカスの深さそれぞれに、対象物が位置していると仮定して、多重反射成分の受信位置を算出する。
【０１２２】
例えば、制御部１８は、図１７に示すように、走査線上の受信フォーカスの深さ「ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４・・・」を、多重反射成分の受信位置の算出に用いる「ｄ」とする。ここで、制御部１８は、受信フォーカスの位置に応じて受信開口の幅を変更する制御を行なう。すなわち、制御部１８は、送受信部１１に上述したＤＶＡＦ法を実行させる。そして、制御部１８は、各受信フォーカスでの受信開口において多重反射成分の受信位置を算出する。なお、制御部１８は、各受信走査線で、各受信フォーカスでの受信開口において多重反射成分の受信位置を算出する。
【０１２３】
図１７では、ＤＶＡＦ法で設定される各受信フォーカスでの受信開口を、該当する受信フォーカスの深さに配置して示している。受信開口の開口幅を広げる幅（Ｌ）は、受信フォーカスの深さ「ｄ」と「F-number」とから、「Ｌ＝ｄ／F-number」となる。
【０１２４】
ここで、図１７に示す「Ｌ０」は、深さ「０」で与えられる開口幅の初期値である。図１７では、「F-number＝１」としている。このため、深さ「ｄ１」での開口幅は、図１７に示すように、「ｄ１＋Ｌ０」となる。同様に、「ｄ２，ｄ３，ｄ４」それぞれでの開口幅は、図１７に示すように、「ｄ２＋Ｌ０，ｄ３＋Ｌ０，ｄ４＋Ｌ０」となる。なお、ＤＶＡＦ法では、受信開口は、開口中心から両端に向かって伸びることから、各受信フォーカスでの受信開口を配置した図１７では、受信開口の端点を通る直線の傾きは、「F-number／２＝１／２」となる。
【０１２５】
そして、制御部１８は、図１７に示すように、深さ「ｄ１」での多重反射成分の受信位置「Ｘ＝ｌ０」を「ｌ０＝ｄ１・Ｆ（θｔ，θ０）」により算出する。また、制御部１８は、図１７に示すように、「ｄ２，ｄ３，ｄ４」それぞれでの多重反射成分の受信位置を、比例関係を用いて、「（ｄ２／ｄ１）・ｌ０，（ｄ３／ｄ１）・ｌ０，（ｄ４／ｄ１）・ｌ０」と算出する。なお、図１７では、角度「θｔ」と角度「θ０」との関係から、多重反射成分（例えば、多重反射のメインビーム）が受信開口中央部から右側の位置で受信されることを示している。
【０１２６】
制御部１８は、角度「θｔ」と角度「θ０」とから各受信フォーカスでの受信開口における多重反射成分の受信位置に基づいて、「シフト型逆開口関数」を作成し、「シフト型逆開口関数」を送受信部１１（加算部１１２ｄ）に通知することで、シフト型逆アポダイゼーションを実行させる。
【０１２７】
次に、図１８及び数式を用いて、多重反射成分の受信位置の算出方法について詳細に説明する。図１８では、角度「θｔ」で送信された超音波ビームが「θ０」で傾いている境界で最初に到達する位置（以下、Ｐ１）が、（ｘ１，ｄ）であることを示している。また、図１８では、角度「θｔ」と角度「θ０」とによる鏡面反射により、Ｐ１で反射された反射波のプローブ表面での受信位置（以下、Ｐ２）が、（ｘ１＋ｘ２，０）であることを示している。また、図１８では、角度「θｔ」と角度「θ０」とによる鏡面反射により、Ｐ２で反射された反射波が境界に再度到達する位置（以下、Ｐ３）が、（ｘ１＋ｘ２＋ｘ３，ｄ＋ｄ’）であることを示している。また、図１８では、角度「θｔ」と角度「θ０」とによる鏡面反射により、Ｐ３で反射された反射波のプローブ表面での多重反射成分の受信位置（以下、Ｐ４）が、（ｘ１＋ｘ２＋ｘ３＋ｘ４，０）であることを示している。
【０１２８】
シフト型逆受信アポダイゼーションで算出される図１５に示す「Ｘ」、すなわち、開口関数で重みを略「０」にする振動子群が占める範囲を設定する基準となる受信位置「Ｘ」は、図１８に示すように、「Ｘ＝ｘ１＋ｘ２＋ｘ３＋ｘ４」となる。
【０１２９】
まず、「原点からＰ１への方向と深さ方向との角度」は、図１８に示すように、「θｔ」となる。また、角度「θｔ」と角度「θ０」とで起こる反射が鏡面反射であると仮定した幾何学的計算により、「Ｐ１からＰ２への方向と深さ方向との角度」及び「Ｐ２からＰ３への方向と深さ方向との角度」は、図１８に示すように、「θｔ＋２θ０」となる。また、同様の幾何学的計算により、「Ｐ３からＰ４への方向と深さ方向との角度」は、図１８に示すように、「θｔ＋４θ０」となる。
【０１３０】
まず、「θｔ」と「ｄ」とから、制御部１８は、以下の式（３）により、「ｘ１」を算出する。また、制御部１８は、以下の式（４）により．「θｔ＋２θ０」と「ｄ」とから、「ｘ２」を算出する。
【０１３１】
【数３】
2015213575.tif 000005
【０１３２】
【数４】
2015213575.tif 000006
【０１３３】
一方、「θｔ＋２θ０」と「ｄ」と「ｄ’」とから、「ｘ３」は、以下の式（５）で示すことができる。また、「θｔ＋４θ０」と「ｄ」と「ｄ’」とから、「ｘ４」は、以下の式（６）で示すことができる。
【０１３４】
【数５】
2015213575.tif 000007
【０１３５】
【数６】
2015213575.tif 000008
【０１３６】
そして、「ｄ’」は、以下の式（７）で示すことができる。
【０１３７】
【数７】
2015213575.tif 000009
【０１３８】
ここで、式（７）を展開すると、以下に示す式（８）となる。
【０１３９】
【数８】
2015213575.tif 000010
【０１４０】
式（９）に示す三角関数の加法定理を用いると、式（８）の左辺に示す「１−ｔａｎ（θｔ＋２θ０）・ｔａｎ（θ０）」は、以下に示す式（１０）の右辺となる。
【０１４１】
【数９】
2015213575.tif 000011
【０１４２】
【数１０】
2015213575.tif 000012
【０１４３】
式（１０）を式（８）に代入することで、「ｄ’」は、以下の式（１１）に示すように、「ｘ２」と「θｔ」と「θ０」とから算出可能であることがわかる。
【０１４４】
【数１１】
2015213575.tif 000013
【０１４５】
以上により、「ｘ３」は、以下の式（１２）により算出でき、「ｘ４」は、以下の式（１３）により算出できる。
【０１４６】
【数１２】
2015213575.tif 000014
【０１４７】
【数１３】
2015213575.tif 000015
【０１４８】
制御部１８は、上記の方法により、角度「θｔ」と角度「θ０」とを取得して、受信フォーカスの深さ「ｄ」を代入することで、式（３）及び式（４）により「ｘ１」及び「ｘ２」を算出する。そして、制御部１８は、算出した「ｘ２」と「θｔ」と「θ０」とを用いて、式（１２）及び式（１３）により「ｘ３」及び「ｘ４」を算出する。そして、制御部１８は、「ｘ１＋ｘ２＋ｘ３＋ｘ４」を算出して、多重反射成分の受信位置「Ｘ」を取得する。なお、式（３）、式（４）、式（１２）及び式（１３）から分かるように、「Ｘ＝ｘ１＋ｘ２＋ｘ３＋ｘ４」は、「ｄ」を共通因数としてくくり出すと、角度「θｔ」と角度「θ０」とで表現される関数Ｆ（θｔ，θ０）と「ｄ」との積で定式化できる。制御部１８は、取得した角度「θｔ」と角度「θ０」とをＦ（θｔ，θ０）に代入して得られた値と、任意の深さ「ｄ」の値とを乗算することで、各受信フォーカスで設定された受信開口での多重反射成分の受信位置「Ｘ」を算出することができる。
【０１４９】
以上が、第１パターンのシフト型逆アポダイゼーションである。第１パターンでは、対象物の深さを受信フォーカス位置とし、「Ｘ」の位置を、Ｆ（θｔ，θ０）と「F-number」とで自動的に算出している。しかし、第１パターンでは、各深さ「ｄ」で重みを「０」にする振動子群が常に存在するため、有効開口幅が常に通常の受信アポダイゼーションに比べて小さくなる。
【０１５０】
これに対して、第２パターンのシフト型逆アポダイゼーションでは、制御部１８は、更に、走査線上で対象物が位置している深さ「ｄ」を取得して、多重反射成分の受信位置を算出する。すなわち、第２パターンのシフト型逆アポダイゼーションでは、制御部１８は、超音波送受信の方向と、多重反射の要因となる対象物の方向と、対象物の深さとに基づいて、多重反射成分の受信位置を算出して、逆開口関数を作成する。
【０１５１】
図１９に示すＢモード画像データは、図１６に示すＢモード画像データと同じ画像であり、事前に撮影されたＢモード画像データである。例えば、操作者は、図１９に示すように、角度「θ０」を計測するとともに、対象物の深さ「ｄ０」も同時に計測する。制御部１８は、操作者が計測した深さを対象物の深さ「ｄ０」として取得する。
【０１５２】
或いは、制御部１８は、上述したように、エッジ検出や主成分分析により、角度「θ０」を推定するとともに、例えば、エッジ検出で抽出したエッジを、対象物で形成される境界とし、エッジの画像中での位置を自動計測することで、深さ「ｄ０」を取得する。
【０１５３】
或いは、制御部１８は、上述したＲＯＩ設定に用いられた様々なパラメータから「ｄ０」を取得する。具体的には、制御部１８は、ＲＯＩ設定に用いた「画像中央」、又は、「検査対象組織の代表的深さ」、又は、「送信フォーカス」を、「ｄ０」として取得する。なお、「送信フォーカス＝ｄ０」とすることで、画像撮影中の送受信条件の変更に即時に対応することができる。
【０１５４】
ここで、例えば、図１９に示す「ｄ０」は、対象物の右端での深さである。制御部１８は、角度「θ０」と「ｄ０」とから、各走査線における対象物の深さ「ｄi」を算出し、「ｄi・Ｆ（θｔ，θ０）」により、各走査線におけるシフト型逆開口関数を作成する。そして、制御部１８は、深さ「ｄi」の受信フォーカス、又は、深さ「ｄi」近傍の受信フォーカスにおいて、作成したシフト型逆開口関数を用いるように送受信部１１に指示し、更に、この受信フォーカス以外の受信フォーカスでは、順開口関数を用いるように送受信部１１に指示する。
【０１５５】
すなわち、第２パターンのシフト型逆アポダイゼーションは、対象物の深さに対応する受信フォーカスにおいてはシフト型逆開口関数を適用し、対象物の深さから離れている受信フォーカスにおいて順開口関数を適用する逆アポダイゼーションである。換言すると、対象物の深さを用いない第１パターンは、画像全体（全サンプル点）で一様なシフト型逆開口関数を設定するパターンであり、対象物の深さを用いる第２パターンは、画像全体（全サンプル点）の中の局所領域に適応的に作成したシフト型逆開口関数設定するパターンである。
【０１５６】
第２の実施形態では、上述した処理により、撮影条件及び撮影部位内の対象物の位置に応じて、重みを低減する範囲をシフトした逆開口関数を、第１の実施形態での逆アポダイゼーションに適用することができる。第１パターンのシフト型逆アポダイゼーション、又は、第２パターンのシフト型逆アポダイゼーションで得られる受信信号は、固定型逆アポダイゼーションで得られる受信信号と比較して、多重反射成分が好適に低減している。また、第２パターンのシフト型逆アポダイゼーションで得られる受信信号は、局所領域に限定して逆アポダイゼーションを行なって得られる受信信号であることから、全体で有効開口幅が狭くなる第１パターンのシフト型逆アポダイゼーションで得られる受信信号より感度が高い。
【０１５７】
第２の実施形態では、乗算部１５３は、かかるシフト型逆アポダイゼーションで得られた受信信号から算出された「重み（係数）」を、順アポダイゼーションで得られた空間分解能及び感度が良好な受信信号に乗算することになる。従って、第２の実施形態では、多重反射が低減され、且つ、方位分解能及び感度が維持された高画質な画像を確実に得ることができる。
【０１５８】
なお、上述したシフト型逆アポダイゼーションの概念は、例えば、ハミング窓の順開口関数を用いる順アポダイゼーションに適用することも可能である。例えば、式（３）及式（４）で算出可能な「ｘ１＋ｘ２」は、信号成分が受信される位置となる。そこで、例えば、制御部１８は、「ｘ１＋ｘ２」の位置が受信開口の中心から所定距離より離れている場合、ハミング窓で重みが「１」となる位置を「ｘ１＋ｘ２」とするシフト型順開口関数を作成し、送受信部１１に通知しても良い。すなわち、第２の実施形態は、第１の実施形態で説明した処理を、シフト型順アポダイゼーションとシフト型逆アポダイゼーションにより実行させても良い。また、第２の実施形態は、第２パターンのシフト型逆アポダイゼーションに用いる順開口関数も、上記のシフト型順開口関数とする場合であっても良い。
【０１５９】
（第３の実施形態）
第３の実施形態では、第１の実施形態、又は、第２の実施形態で説明した順逆アポダイゼーションで得られる係数分布「cof1(x,y)」とは独立に得られる第２係数分布を用いることで、更に多重反射低減効果を高める場合について、図２０〜図２５等を用いて説明する。図２０〜図２５は、第３の実施形態を説明するための図である。なお、以下では、第１の実施形態で説明した係数及び係数分布「cof1(x,y)」それぞれを第１係数及び第１係数分布と記載する。
【０１６０】
第３の実施形態に係る取得部１５１は、更に、フレーム間で超音波送受信の偏向角を変える超音波走査であって、第１の実施形態又は第２の実施形態で説明した複数の受信信号を得るために行った所定方向の偏向角（すなわち、偏向角０度）を含む超音波走査により生成された偏向角の異なる複数の超音波画像データで構成される画像データ群を取得する。そして、第３の実施形態に係る算出部１５２は、更に、画像データ群の中で、所定方向以外の方向の偏向角の少なくとも１つの超音波画像データを用いて、第２係数（第２係数分布）を算出する。そして、第３の実施形態に係る乗算部１５３は、画像データ群の中で、所定方向の偏向角の超音波画像データ、又は、所定方向を含む複数方向の偏向角それぞれの超音波画像データを合成処理した画像データに対して、第１係数及び第２係数（第１係数分布及び第２係数分布）を乗算する。
【０１６１】
すなわち、第３の実施形態では、図２を用いて説明したフレーム単位（画像単位）で偏向角を変える超音波走査を行なう。例えば、制御部１８の制御により、送受信部１１は、３方向（偏向角：０度、＋θ度、−θ度）の超音波送受信を、フレーム単位で、超音波プローブ１に実行させる。これにより、偏向角が異なる３つのＢモード画像データが画像生成部１４により生成される。なお、以下で説明する処理は、第１の実施形態で説明した受信信号としての画像信号であるならば、適用可能である。
【０１６２】
ここで、上記の所定方向は、偏向角「０度」の方向となる。偏向角「０度」の方向は、第１の実施形態で説明した「O＿N(x,y)」を得るための走査が行われた方向である。そして、取得部１５１は、これら３つのＢモード画像データを取得する。図２０に示す「L(x,y)」及び「R(x,y)」は、斜め送受信により多重反射成分が低減された左偏向画像データ及び右偏向画像データである。また、図２０に示す「C(x,y)」は、図２に対応させた偏向角「０度」の方向のＢモード画像データであり、方位分解能及び感度が高いが、多重反射成分が左偏向画像データ及び右偏向画像データよりも増加している可能性のある正面画像データ（中央画像データ）となる。なお、「(x,y)」は、画像データを構成する各画素の位置を示している。
【０１６３】
ここで、図２０では、第１の実施形態、又は、第２の実施形態の順逆アポダイゼーション処理により偏向角０度において最終的に得られる画像データ「O＿N(x,y)」を、「C(x,y)」としている。本画像データは、前述の実施形態で示したように、受信開口内で多重反射成分の位相が揃う位置における信号の重みを効率的に下げることで多重反射成分が低減されている。一方で、左右に偏向された画像データは、図４で示したように斜め送受信により多重反射成分が受信開口外部へ出て行くことで多重反射成分が低減されている。このように、前述の実施形態による多重反射成分の軽減原理と、斜め送受信による多重反射成分の軽減原理とは異なり、これら双方の作用を組み合わせることにより、更に多重反射軽減の効果を得るのが第３の実施形態と、後述する第４の実施形態及び第５の実施形態とのの特徴である。ここで、「O＿N(x,y)」は、式（２）に示すように、「Norm(x,y)＊cof1(x,y)」である。第３の実施形態に係る乗算部１５３は、「Norm(x,y)」に第１係数分布及び第２係数分布を乗算する処理を行なう。第３の実施形態において、cof1(x,y)を求める場合には、前述したべき乗数「α」として、１／４〜１／３程度の半分である１／８〜１／６程度の値を設定しておくのが好適である。
【０１６４】
図２０では、算出部１５２が「L(x,y)」及び「R(x,y)」を処理対象として第２係数分布を算出し、乗算部１５３が「C(x,y)=O＿N(x,y)」を第２係数分布の乗算対象とする場合を示している。なお、第２係数分布を算出する入力データである「L(x,y)」及び「R(x,y)」は、例えば、上述した内腔や嚢胞等の黒抜け部位での多重発生が小さくなるデータを選択することが、効果的である。「L(x,y)」及び「R(x,y)」を如何なる条件で得るかについては、後述する３つのケースを選択可能である。これについては、後に詳述する。
【０１６５】
まず、算出部１５２は、図２０に示すように、「L(x,y)」及び「R(x,y)」の平均画像データである「M(x,y)」を得る。具体的には、算出部１５２は、以下の式（１４）により、「M(x,y)」を得る。
【０１６６】
【数１４】
2015213575.tif 000016
【０１６７】
図２０に示すように、「L(x,y)」及び「R(x,y)」を位置合わせすると、双方が重なり合う領域である重複領域と、「L(x,y)」における重複領域以外の左側領域と、「R(x,y)」における重複領域以外の右側領域とがある。上記の式（１４）は、重複領域については、「L(x,y)」及び「R(x,y)」で同一位置の画素値の平均値を割り当て、左側領域については、「L(x,y)」の画素値を割り当て、右側領域については、「R(x,y)」の画素値を割り当てることで、平均画像データ「M(x,y)」を得ることを示している。
【０１６８】
そして、算出部１５２は、図２０に示すように、平均画像データ「M(x,y)」から係数分布「cof(x,y)」を算出する。具体的には、算出部１５２は、以下の式（１５）により、「cof2(x,y)」を算出する。
【０１６９】
【数１５】
2015213575.tif 000017
【０１７０】
上記の式（１５）では、M(x,y)を「β’」で除算した値を「α’乗」した値を、「cof2  (x,y)」として定義している。また、上記の式（１５）では、M(x,y)を「β’」で除算した値が「１」より大きい場合は、「cof2(x,y)」を「１」にすると定義している。ここで、「α’、β’」は、第１の実施形態で説明した「α、β」と同様の趣旨で予め設定される値である。具体的には、「β’」は、出力信号の上限レベルを意味し、画像信号の最大値「ｍａｘ」以下のレベルに設定される。なお、「β’」は、「ｍａｘ」に対して、７割から８割程度のレベルとして設定されることが好適である。また、べき乗係数である「α’」は、「α」と同様に、１／４〜１／３程度の半分である１／８〜１／６程度の値を設定しておくのが好適である。
【０１７１】
図２０に示すグラフは、「α’＝１／８」とした式（１５）を用いて、入力値「M(x,y)／β’」から算出された出力値「cof2(x,y)」をプロットしたグラフを示す。なお、式（１５）のように、算出部１５２が入力値に対するべき乗を行なう演算処理を含む関数を用いて第２係数分布を算出する利点は、第１係数分布「cof1(x,y)」の算出処理において説明した理由と同様である。
【０１７２】
そして、乗算部１５３は、図２０及び式（１６）に示すように、「C(x,y)=O＿N(x,y)」に第２係数分布「cof2(x,y)」を乗算して、出力画像データ「Output(x,y)=  O＿N(x,y)＊cof2(x,y)」を出力する。すなわち、乗算部１５３は、「Output(x,y)」として、「Norm(x,y)＊cof1(x,y)＊cof2(x,y)」を出力する。
【０１７３】
【数１６】
2015213575.tif 000018
【０１７４】
そして、制御部１８は、出力画像データ「Output(x,y)」を、補正処理が行なわれたＢモード画像データとして、モニタ２に表示させる。なお、「α’、β’」を用いた係数制御を行なう場合、第１の実施形態で「α、β」を用いた係数制御を行なう場合と同様に、低輝度領域の信号が殆ど表示されなくなる。このため、第３の実施形態においても、制御部１８は、乗算処理を行なわない画像データと見かけ上の表示ダイナミックレンジ及びゲインが同等になるように、出力画像データを表示する際の表示ダイナミックレンジ及びゲインを、予め設定されたＬＵＴを用いて制御しても良い。
【０１７５】
なお、第３の実施形態においても、第１の実施形態で説明したように、少なくとも、算出部１５２が第２係数分布の算出に用いるデータは、サイドローブ成分の混入を防止するための、非線形成分が抽出されたデータであることが好適である。かかる場合、回路構成上、乗算部１５３が第２係数分布を乗算するデータも、非線形成分が抽出されたデータであることが好適である。
【０１７６】
次に、上述した第２係数分布を算出するための入力データである「L(x,y)」及び「R(x,y)」の生成条件について、図２１〜図２４を参照して説明する。
【０１７７】
第２係数分布を得る「L(x,y)」及び「R(x,y)」は、図２１に示す３つのケースが考えられる。第１ケースは、算出部１５２が第２係数分布の算出に用いるデータを、「受信開口の端部の素子側の重みより中央部の素子側の重みが大きい順開口関数」に基づいて生成されたデータとするものである。例えば、取得部１５１は、図２１の（Ａ）に示すように、「L(x,y)」及び「R(x,y)」として、ハミング窓の開口関数を用いた順アポダイゼーションで得られたＢモード画像データ「L＿Norm(x,y)」及び「R＿Norm(x,y)」を取得する。そして、算出部１５２は、「L＿Norm(x,y)」及び「R＿Norm(x,y)」の平均画像データから、第２係数分布を算出する。
【０１７８】
第１ケースのように、第２係数分布の入力源として、順アポダイゼーションで得られる左右偏向時のデータが利用可能である理由について、図２２及び図２３を用いて説明する。図２２及び図２３では、鏡面多重反射成分を含むＴＨＩのＢモード画像を得るために、表面に水を張ったファントムを、正面方向及び左右方向の３方向の偏向角で撮影した結果を示している。ここで、図２２及び図２３に示す「Center＿norm」は、正面方向（偏向角：０度）の超音波送受信を行ない、順開口関数としてハミング窓の開口関数を用いた順アポダイゼーションのＢモード画像データである。
【０１７９】
また、図２２に示す「Right＿norm」は、右方向の超音波送受信を行ない、順開口関数としてハミング窓の開口関数を用いた順アポダイゼーションのＢモード画像データである。また、図２２に示す「Left＿norm」は、左方向の超音波送受信を行ない、順開口関数としてハミング窓の開口関数を用いた順アポダイゼーションのＢモード画像データである。また、図２３に示す「Right＿inv」は、右方向の超音波送受信を行ない、逆開口関数として中央部ゼロの開口関数を用いた逆アポダイゼーションのＢモード画像データである。
また、図２３に示す「Left＿inv」は、左方向の超音波送受信を行ない、逆開口関数として中央部ゼロの開口関数を用いた逆アポダイゼーションのＢモード画像データである。すなわち、図２３に示す「Right＿inv」及び「Left＿inv」は、固定型アポダイゼーションで得られた画像データである。
【０１８０】
ここで、図２２及び図２３に示す一例では、ファントム表面を僅かに右上に傾けている。このため、ファントム表面とプローブ表面との間での１回多重反射の反射波と２回多重反射の反射波とは、それぞれパス（エコーの伝播距離）の増加にともなって、深部になるほど最初の傾きが大きくなっていることが分かる。ここで、図２２に示す「Right＿norm」と「Left＿norm」とを比較すると、「Left＿norm」の方が、多重反射成分が小さい。特に、「Left＿norm」では、「Right＿norm」の深部に描出されている２回多重反射エコーについては殆ど見えない程度まで低減している。これは、ファントム表面の傾きと偏向角の方向とが逆方向であることにより、多重反射成分の位相の揃う位置が、パスの増加とともに、順開口関数で重みの小さい開口の左端方向へ寄っていくことに起因する。また、２回多重反射エコーについては、２回多重反射エコーの受信位置が、受信開口の外部にはみ出て、受信されなくなるために見えなくなっていると考えられる。これに対して、「Right＿norm」では、ファントム表面の傾きと偏向角の方向とが同一方向であるために、相対的に多重反射成分が受信開口の内側で受信されるので多重反射成分が大きくなると考えられる。しかし、「Right＿norm」の多重反射アーチファクトは、「Center＿norm」よりは低減している。
【０１８１】
一方、図２３に示す「Right＿inv」及び「Left＿inv」と、図２２に示す「Right＿norm」及び「Left＿norm」とを比較すると、右偏向時及び左偏向時それぞれで、逆アポダイゼーションの画像の方が、順アポダイゼーションの画像より、多重反射エコーが大きいことが分かる。これは、左右偏向により、多重反射成分の位相の揃う領域が、重みがゼロの開口中央部から逸れて、重みを有する端部領域で受信されることによる。また、図２３に示すように、逆アポダイゼーションでも、ファントム表面の傾きと偏向角とが同一方向となる「Right＿inv」の多重反射成分が、「Left＿inv」よりも大きくなっている。このように、偏向時においては、開口中央部の重みより開口端部の重みが小さい順開口関数による順アポダイゼーションを用いる方が、固定型逆アポダイゼーションを用いる場合より、多重反射成分が小さくなる。
【０１８２】
従って、処理の簡便化の観点からは、第２係数分布を得る入力源を、順アポダイゼーションにより得ることが好適となる。
【０１８３】
第２ケースについて説明する。第２ケースは、算出部１５２が第２係数分布の算出に用いるデータを、逆開口関数に基づいて生成されたデータとするものである。具体的には、第２ケースは、算出部１５２が第２係数分布の算出に用いるデータを、第２の実施形態で説明したシフト型逆開口関数に基づいて生成されたデータとするものである。例えば、取得部１５１は、図２１の（Ｂ）に示すように、「L(x,y)」及び「R(x,y)」として、シフト型開口関数を用いたシフト型逆アポダイゼーションで得られたＢモード画像データ「L＿Inv(x,y)」及び「R＿Inv(x,y)」を取得する。そして、算出部１５２は、「L＿Inv(x,y)」及び「R＿Inv(x,y)」の平均画像データから、第２係数分布を算出する。
【０１８４】
第２の実施形態で説明したように、超音波送受信方向に基づくシフト型逆アポダイゼーションを行なうことで、偏向時でも、好適に多重反射低減効果を得ることができる。従って、第２ケースでは、第２係数分布の算出に用いるデータを、シフト型逆アポダイゼーションで得られるデータとすることで、中央画像データの多重成分を好適に低減可能な第２係数分布を求めることができる。なお、第２ケースで用いるシフト型逆アポダイゼーションは、第２の実施形態で説明した第１パターンであっても第２パターンであっても良い。
【０１８５】
第３ケースについて説明する。第３ケースは、算出部１５２が第２係数分布の算出に用いるデータを、第１係数分布を乗算して得られたデータとするものである。例えば、第３ケースでは、算出部１５２は、シフト型逆アポダイゼーションで得られた「L＿Inv(x,y)」から第１係数分布を算出し、乗算部１５３は、「L＿Norm(x,y)」に第１係数分布を乗算し、取得部１５１は、図２１の（Ｃ）に示すように、乗算部１５３の出力データである「OL＿N(x,y)」を取得する。また、例えば、算出部１５２は、シフト型逆アポダイゼーションで得られた「R＿Inv(x,y)」から第１係数分布を算出し、乗算部１５３は、「R＿Norm(x,y)」に第１係数分布を乗算し、取得部１５１は、図２１の（Ｃ）に示すように、乗算部１５３の出力データである「OR＿N(x,y)」を取得する。そして、算出部１５２は、「OL＿N(x,y)」及び「OR＿N(x,y)」の平均画像データから、第２係数分布を算出する。なお、第３ケースで用いるシフト型逆アポダイゼーションは、第２の実施形態で説明した第１パターンであっても第２パターンであっても良い。また、第３ケースで用いる順アポダイゼーションは、第２の実施形態で説明したシフト型順開口関数を用いて行われても良い。
【０１８６】
第３ケースでは、第２係数分布の算出に用いるデータを、シフト型逆アポダイゼーション及び順アポダイゼーションで得られる第１係数分布の乗算結果の出力データとすることで、中央画像データの多重成分を低減可能な第２係数分布を求めることができる。
【０１８７】
図２４は、上記の第１ケースを適用した場合の結果を示す。図２４では、鏡面多重反射成分を含むＴＨＩのＢモード画像を得るために、表面に水を張ったファントムを、ファントム表面を僅かに右上に傾けた状態で撮影した結果を示している。ここで、図２４に示す「Comp3」は、例えば、加算平均により、３方向の「Norm(x,y)」、「L＿Norm(x,y)」及び「R＿Norm(x,y)」をコンパウンドした画像である。また、図２４に示す「Center＿norm」は、「Norm(x,y)」である。また、図２４に示す「Cof2＊DA＿cof」は、第１ケースによる出力画像である。
【０１８８】
図２４に示すように、「Center＿norm」で示す「Norm(x,y)」では、スペックルの粒状性が明瞭で、図中、白抜きの楕円で示すワイヤーが細く描出され、方位分解能が良い。一方、従来のコンパウンドで得られる「Comp3」では、多重反射成分が最も低いが、スペックルの粒状性がコンパウンド処理によりつぶれ、ワイヤーも太く描出され、方位分解能が劣化している。そして、本実施形態の処理で得られる「Cof2＊DA＿cof」では、「Norm(x,y)」と比べて多重反射成分が低減するとともに、ワイヤーの描出幅は「Norm(x,y)」と同等である。また、スペックルの粒状性についても、「Cof2＊DA＿cof」では、「Comp3」と比較すると、「Norm(x,y)」に近いことが分かる。
【０１８９】
なお、上記では、偏向角として３方向（±θ度、０度）用い、第１ケース〜第３ケースのいずれかのケースの左偏向画像データと右偏向画像データとの平均画像データを用いて係数分布を算出する代表的な例を示した。ただし、第１係数分布とは独立して多重軽減が可能となる第２係数分布を算出するための「斜めの偏向画像データ」は、左右どちらかの１方向の偏向画像データであっても良い。例えば、算出部１５２は、式（２）に「L(x,y)」を代入することで、第２係数分布「cof2(x,y)」を算出しても良い。
【０１９０】
ただし、被検体Ｐの走査領域内の多重反射源となる構造体は、例えば、振動子の配列方向に対して斜めに傾く場合があることから、第２係数分布を用いてロバストな多重反射低減効果を得るためには、上記のように、左偏向画像データと右偏向画像データとの平均画像データを用いることが、好適である。なお、図２０に示すように、重複領域以外の左側領域の平均画像データは、左偏向画像データが用いられ、重複領域以外の右側領域の平均画像データは、右偏向画像データが用いられことになるが、かかる場合であっても、第１係数分布と第２係数分布との相乗効果で、多重反射が低減され、且つ、方位分解能及び感度が維持された出力画像データを得ることができる。
【０１９１】
更に、第３の実施形態では、偏向角の方向数を、５や７に増やすことも可能である。かかる場合、「（ａ）：平均画像データの加算方向数を増加させる方法」と、「（ｂ）：正面の画像データを含む複数の画像データをコンパウンド処理（例えば、重み付け処理）した画像データを中央画像データとして用いる方法」と、「（ｃ）：（ａ）及び（ｂ）を併用する方法」とを行なうことができる。
【０１９２】
方向数が「７」である場合に、上記の方法を適用した場合の一例を、図２５を用いて説明する。図２５の（Ａ）では、偏向角「＋θ２度，＋θ１度，＋θ度，０度，−θ度，−θ１度，−θ２度、（θ2＞θ１＞θ）」のフレームシーケンスにより生成された７方向の画像データを、「Ｌ２，Ｌ１，Ｌ０，Ｃ，Ｒ０，Ｒ１，Ｒ２」として示している。
【０１９３】
かかる場合、例えば、算出部１５２、又は、画像生成部１４は、図２５の（Ｂ）に示すように、「Ｌ２，Ｌ１，Ｌ０，Ｒ０，Ｒ１，Ｒ２」の６つの画像データから平均画像データを生成し、第２係数分布を算出する。かかる場合、乗算部１５３は、「Ｃ」に第１係数分布及び第２係数分布を乗算する。
【０１９４】
或いは、例えば、乗算部１５３、又は、画像生成部１４は、図２５の（Ｃ）に示すように、「Ｌ０，Ｃ，Ｒ０」を重み付け加算して、中央画像データを生成する。また、例えば、算出部１５２、又は、画像生成部１４は、図２５の（Ｃ）に示すように、「Ｌ２，Ｌ１，Ｒ１，Ｒ２」から平均画像データを生成し、第２係数分布を算出する。
【０１９５】
或いは、平均画像データに用いられる画像データは、中央画像データにも用いられる場合であっても良い。例えば、乗算部１５３、又は、画像生成部１４は、図２５の（Ｄ）に示すように、「Ｌ１，Ｌ０，Ｃ，Ｒ０，Ｒ２」を重み付け加算して、中央画像データを生成する。また、例えば、算出部１５２、又は、画像生成部１４は、図２５の（Ｄ）に示すように、「Ｌ２，Ｌ１，Ｒ１，Ｒ２」から平均画像データを生成し、第２係数分布を算出する。これらの応用例を行なう場合でも、第１係数分布と第２係数分布との相乗効果で、多重反射が低減され、且つ、方位分解能及び感度が維持された出力画像データを得ることができる。
【０１９６】
ここで、フレームシーケンスでコンパウンド処理を行なう従来方法であっても、フレームシーケンスで第１係数分布及び第２係数分布を用いた乗算処理を行なう第３の実施形態に係る方法であっても、フレームレートは、通常のＢモード走査の通常の走査時と変わらない。しかし、双方の方法では、方向数に相当する数のフレームが処理に用いられる影響で、超音波プローブ１の移動や、被検体Ｐの呼吸動等に対する画像変化の応答性は、方向数の増加にともない低下する傾向がある。その一方、双方の方法では、多重反射軽減効果は方向数の増大にともない大きくなる。
【０１９７】
このため、第３の実施形態に係る方法では、方向数の設定により、応答性と多重反射軽減効果とに関するトレードオフが生じる。従って、第３の実施形態では、「全体の方向数」と「平均画像データの生成処理に用いる方向数及び中央画像データの生成処理に用いる方向数」との設定を、用途に応じて操作者が選択可能なように、これらの方向数の候補セットを予め設定しておくことが好適である。かかる場合、操作者は、例えば、ＧＵＩに表示された候補セットから、所望の設定を選択する。
【０１９８】
上述したように、第３の実施形態では、例えば、フレームシーケンスで得られる偏向時の画像データから第２係数分布を求め、フレームシーケンスで得られる偏向無しの正面の画像データに、第１係数分布及び第２係数分布を乗算したデータを、Ｂモード画像データとして出力する。これにより、第３の実施形態では、第１の実施形態及び第２の実施形態で得られる画像より、更に、多重反射が低減された高品質な画像を得ることができる。
【０１９９】
なお、第３の実施形態では、変形例として、第３ケースで説明した「第１係数分布の乗算処理により得られた複数の偏向角での画像データ」をコンパウンドしたデータを、出力画像として得る場合であっても良い。例えば、第３の実施形態は、変形例として、第３ケースで用いた「OL＿N(x,y)」及び「OR＿N(x,y)」と、第１の実施形態又は第２の実施形態で得られる「O＿N(x,y)」とを、加算平均、又は、重み付け加算することでコンパウンドしたデータを、出力画像として得る場合であっても良い。この変形例のコンパウンド画像では、コンパウンド処理により方位分解能とスペックルの粒状性が低下するものの、第１係数分布の乗算処理により、多重反射成分が低減される。
【０２００】
（第４の実施形態）
第４の実施形態では、第１の実施形態、又は、第２の実施形態で説明した第１係数分布「cof1(x,y)」とは独立に得られる第３係数分布を用いることで、更に多重反射低減効果を高める場合について、図２６等を用いて説明する。図２６は、第４の実施形態を説明するための図である。
【０２０１】
第４の実施形態に係る取得部１５１は、更に、レート間で超音波送受信の偏向角を変える超音波走査であって、第１の実施形態又は第２の実施形態で説明した複数の受信信号を得るために行った所定方向の偏向角（すなわち、偏向角０度）を含む超音波走査により生成された偏向角の異なる複数の受信信号で構成される受信信号群を取得する。すなわち、第４の実施形態では、図３の（Ｂ）を用いて説明したレートシーケンスで偏向角を変える超音波走査を行なう。
【０２０２】
そして、第４の実施形態に係る算出部１５２は、更に、受信信号群の中で、所定方向以外の方向の偏向角の少なくとも１つの受信信号を用いて、第３係数（第３係数分布）を算出する。そして、第４の実施形態に係る乗算部１５３は、受信信号群の中で、所定方向の偏向角の受信信号、又は、所定方向を含む複数方向の偏向角それぞれの受信信号を合成処理した信号に対して、第１係数及び第３係数（第１係数分布及び第３係数分布）を乗算する。なお、以下で説明する処理は、第１の実施形態で受信信号とされる各種信号（ＲＦ信号、ＩＱ信号、振幅信号及び画像信号）に適用可能である。
【０２０３】
レートシーケンスでは、１本の受信走査線の信号を得る際に、この受信走査線の方向を中心として偏向角の異なる超音波送受信を複数回行なう。例えば、制御部１８の制御により、送受信部１１は、３方向（偏向角：０度、＋θ度、−θ度）の超音波送受信を、レート単位で、超音波プローブ１に実行させる。これにより、偏向角が異なる３つの受信信号が得られる。ここで、上記の所定方向は、偏向角「０度」の方向となる。偏向角「０度」の方向は、第１の実施形態で説明した「O＿N(x,y)」を得るために行われた方向である。そして、取得部１５１は、これら３つの受信信号を取得する。
【０２０４】
図２６の（Ａ）に示す「Lr(d)」及び「Rr(d)」は、斜め送受信により多重反射成分が軽減された左偏向受信信号及び右偏向受信信号である。また、図２６の（Ａ）に示す「Cr(d)」は、偏向角「０度」の方向の受信信号であり、方位分解能及び感度が高い画像を得ることができるが、多重反射成分が、左偏向受信信号及び右偏向受信信号より多く含まれている可能性のある正面信号（中央信号）となる。なお、「(d)」は、受信信号における深さ方向（受信走査線方向）の位置を示している。
【０２０５】
ここで、図２６では、偏向角０度の受信信号から順逆アポダイゼーションの第１係数分布により最終的に得られる受信信号を、「Cr(d)」としている。すなわち、「Cr(d)」は、偏向角「０度」の受信信号を２系統に分離し、逆アポダイゼーションの系統で得られた受信信号から算出した第１係数分布を、順アポダイゼーションの系統で得られた受信信号に乗算した受信信号である。なお、第４の実施形態において、cof1(x,y)を求める場合には、第３の実施形態で示したのと同様に、前述したべき乗数「α」として、１／４〜１／３程度の半分である１／８〜１／６程度の値を設定しておくのが好適である。
【０２０６】
図２６の（Ｂ）〜（Ｄ）では、算出部１５２が「Lr(d)」及び「Rr(d)」を処理対象として第３係数分布を算出し、乗算部１５３が「Cr(d)」に第３係数分布を乗算する場合を例示している。「Cr(d)」に第３係数分布を乗算する処理は、偏向角「０度」で順アポダイゼーションの系統で得られた受信信号に第１係数分布及び第３係数分布を乗算する処理と等価である。
【０２０７】
ここで、第３係数分布を算出する入力データである「Lr(d)」及び「Rr(d)」は、多重発生が小さくなるデータを選択することが、効果的である。「Lr(d)」及び「Rr(d)」を如何なるデータとするかは、第３の実施形態で説明した３つのケースを適用することができる。すなわち、第４の実施形態に係る第１ケースでは、算出部１５２が第３係数分布の算出に用いるデータ（「Lr(d)」及び「Rr(d)」）を、順開口関数に基づいて生成されたデータとする。また、第４の実施形態に係る第２ケースでは、算出部１５２が第３係数分布の算出に用いるデータ（「Lr(d)」及び「Rr(d)」）を、第２の実施形態で説明したシフト型逆開口関数に基づいて生成されたデータとする。また、第４の実施形態に係る第３ケースでは、算出部１５２が第３係数分布の算出に用いるデータ（「Lr(d)」及び「Rr(d)」）を、順アポダイゼーション及びシフト型逆アポダイゼーションを適用した第１係数分布の乗算処理で得られたデータとする。
【０２０８】
また、第４の実施形態においても、少なくとも、算出部１５２が第３係数分布の算出に用いるデータは、サイドローブ成分の混入を防止するための、非線形成分が抽出されたデータであることが好適である。かかる場合、回路構成上、乗算部１５３が第３係数分布を乗算するデータも、非線形成分が抽出されたデータであることが好適である。
【０２０９】
上記のデータを取得部１５１が取得すると、算出部１５２は、図２６の（Ｂ）に示すように、「Lr(d)」及び「Rr(d)」の平均信号「Mr(d)」を得る。具体的には、算出部１５２は、以下の式（１７）により、「Mr(d)」を得る。
【０２１０】
【数１７】
2015213575.tif 000019
【０２１１】
そして、算出部１５２は、図２６の（Ｃ）に示すように、平均信号「Mr(d)」から、深さ方向「d」で「Cr(d)」に与える第３係数分布「cof3＿r(d)」を算出する。具体的には、算出部１５２は、以下の式（１８）により、「cof3＿r(d)」を算出する。
【０２１２】
【数１８】
2015213575.tif 000020
【０２１３】
上記の式（１８）では、Mr(d)を「β３」で除算した値を「α３乗」した値を、「cof3＿r(d)」として定義している。また、上記の式（１８）では、Mr(d)を「β３」で除算した値が「１」より大きい場合は、「cof3＿r(d)」を「１」にすると定義している。ここで、「α３、β３」は、第１の実施形態及び第３の実施形態で説明したように、予め設定される値である。具体的には、「β３」は、出力される受信信号の上限レベルを意味し、受信信号の最大値「ｍａｘ」以下のレベルに設定される。なお、「β３」は、「ｍａｘ」に対して、７割から８割程度のレベルとして設定されることが好適である。また、「α３」は、第３の実施形態で示したのと同様に、「１／８〜１／６」程度の値に設定されることが好適である。なお、式（１８）のように、算出部１５２が入力値に対するべき乗を行なう演算処理を含む関数を用いて第３係数分布を算出する利点は、第１係数分布「cof1(x,y)」の算出処理において説明した理由と同様である。
【０２１４】
そして、乗算部１５３は、図２６の（Ｄ）に示すように、「Cr(d)」に第３係数分布「cof3＿r(d)」を乗算して、出力受信信号「O＿Cr(d)」を出力する。具体的には、乗算部１５３は、以下の式（１９）の演算処理を行なう。
【０２１５】
【数１９】
2015213575.tif 000021
【０２１６】
データ処理部１５は、上記の処理を、全受信走査線で行なって、１フレーム分の出力受信信号を出力する。制御部１８の制御により、画像生成部１４は、１フレーム分の出力受信信号群から、出力画像データを生成する。そして、モニタ２は、制御部１８の制御により、出力画像データを表示する。かかる出力画像データは、第１係数分布及び第３係数分布の相乗効果で、多重反射が低減され、且つ、方位分解能及び感度が維持された高画質な画像となる。なお、第４の実施形態においても、制御部１８は、乗算処理を行なわない画像データと見かけ上の表示ダイナミックレンジ及びゲインが同等になるように、出力画像データを表示する際の表示ダイナミックレンジ及びゲインを、予め設定されたＬＵＴを用いて制御しても良い。
【０２１７】
なお、第４の実施形態でも、第３の実施形態で説明したように、１つの斜めの受信信号（例えば、「Lr(d)」）を用いて、係数分布が算出されても良い。また、第４の実施形態でも、第３の実施形態で説明したように、偏向角の方向数を、５や７に増やすことも可能である。
【０２１８】
方向数が「７」である場合に行なわれる処理の一例について、説明する。以下では、偏向角「＋θ２度，＋θ１度，＋θ度，０度，−θ度，−θ１度，−θ２度、（θ2＞θ１＞θ）」のレートシーケンスにより生成された７方向の受信信号を、「Ｌｒ２，Ｌｒ１，Ｌｒ０，Ｃｒ，Ｒｒ０，Ｒｒ１，Ｒｒ２」とする。
【０２１９】
かかる場合、例えば、算出部１５２は、「Ｌｒ２，Ｌｒ１，Ｌｒ０，Ｒｒ０，Ｒｒ１，Ｒｒ２」の６つの受信信号から平均信号を生成し、第３係数分布を算出する。かかる場合、乗算部１５３は、「Ｃｒ」に第３係数分布を乗算する。
【０２２０】
或いは、例えば、乗算部１５３は、「Ｌｒ０，Ｃｒ，Ｒｒ０」を重み付け加算して、中央信号を生成する。また、例えば、算出部１５２は、「Ｌｒ２，Ｌｒ１，Ｒｒ１，Ｒｒ２」から平均信号を生成し、第３係数分布を算出する。
【０２２１】
或いは、例えば、乗算部１５３は、「Ｌｒ１，Ｌｒ０，Ｃｒ，Ｒｒ０，Ｒｒ１」を重み付け加算して、中央信号を生成する。また、例えば、算出部１５２は、「Ｌｒ２，Ｌｒ１，Ｒｒ１，Ｒｒ２」から平均信号を生成し、第３係数分布を算出する。これらの応用例を行なう場合でも、第１係数分布及び第３係数分布の相乗効果で、多重反射が低減され、且つ、方位分解能及び感度が維持された出力画像データを生成可能な出力受信信号を得ることができる。
【０２２２】
なお、上記応用例を行なう場合、第４の実施形態では、第３の実施形態と同様に、「全体の方向数」と「平均信号の生成処理に用いる方向数及び中央信号の生成処理に用いる方向数」との設定を、用途に応じて操作者が選択可能なように、これらの方向数の候補セットを予め設定しておくことが好適である。
【０２２３】
上述したように、第４の実施形態では、第１係数分布及び第３係数分布を用いた乗算処理を行なうことで、図３の（Ｂ）を用いて説明したレート間の空間コンパウンドを行なう方法や、第１の実施形態及び第２の実施形態で得られる画像より、更に、多重反射が低減された高品質な画像を得ることができる。
【０２２４】
なお、第４の実施形態では、第３の実施形態の変形例と同様に、第３ケースの「第１係数分布の乗算処理により得られた複数の偏向角での受信信号」をコンパウンドしたデータにより、出力画像を得る場合であっても良い。
【０２２５】
（第５の実施形態）
第５の実施形態では、第１の実施形態、又は、第２の実施形態で説明した第１係数分布「cof1(x,y)」とは独立に得られる第４係数分布を用いることで、更に多重反射低減効果を高める場合について、図２７等を用いて説明する。図２７は、第５の実施形態を説明するための図である。
【０２２６】
第５の実施形態に係る取得部１５１は、更に、送信超音波に対して複数の受信偏向角の反射波を並列同時受信する超音波走査であって、第１の実施形態又は第２の実施形態で説明した複数の受信信号を得るために行った所定方向の偏向角（すなわち、偏向角０度）が複数の受信偏向角に含まれる超音波走査により生成された偏向角の異なる複数の同時受信信号で構成される同時受信信号群を取得する。すなわち、第５の実施形態では、図３の（Ａ）を用いて説明した並列同時受信で偏向角を変える超音波走査を行なう。
【０２２７】
そして、第５の実施形態に係る算出部１５２は、更に、同時受信信号群の中で、所定方向以外の方向の偏向角の少なくとも１つの同時受信信号を用いて、第４係数（第４係数分布）を算出する。そして、第５の実施形態に係る乗算部１５３は、同時受信信号群の中で、所定方向の偏向角の同時受信信号、又は、所定方向を含む複数方向の偏向角それぞれの同時受信信号を合成処理した信号に対して、第１係数及び第４係数（第１係数分布及び第４係数分布）を乗算する。なお、以下で説明する処理は、第１の実施形態で受信信号とされる各種信号（ＲＦ信号、ＩＱ信号、振幅信号及び画像信号）に適用可能である。
【０２２８】
並列同時受信では、１本の受信走査線信号を得る際に、この受信走査線の方向を中心として、同時に、偏向角の異なる複数本の受信信号（同時受信信号）を取得することができる。そこで、第５の実施形態では、これら複数の同時受信信号について、第４の実施形態で説明した処理を適用して、最終出力となる受信走査線方向の信号を得るようにする。
【０２２９】
例えば、制御部１８を介した送受信部１１の制御により、超音波プローブ１は、偏向角「０度」の方向で超音波ビームを送信し、３方向（偏向角：０度、＋θ度、−θ度）の反射波を同時受信する。これにより、偏向角が異なる３つの同時受信信号が得られる。ここで、上記の所定方向は、受信走査線の方向である偏向角「０度」の方向となる。偏向角「０度」の方向は、第１の実施形態で説明した「O＿N(x,y)」を得るために行われた方向である。そして、取得部１５１は、これら３つの受信信号を取得する。
【０２３０】
図２７の（Ａ）に示す「Lp(d)」及び「Rp(d)」は、斜め送受信により多重反射成分が軽減された左偏向同時受信信号及び右偏向同時受信信号である。また、図２７の（Ａ）に示す「Cp(d)」は、偏向角「０度」の方向の同時受信信号であり、方位分解能及び感度が高い画像を得ることができるが、多重反射成分が、左偏向同時受信信号及び右偏向同時受信信号よりも多く含まれている可能性のある正面信号（中央信号）となる。なお、「(d)」は、同時受信信号における深さ方向（受信走査線方向）の位置を示している。
【０２３１】
ここで、図２７では、偏向角０度の同時受信信号から順逆アポダイゼーションの第１係数分布により最終的に得られる受信信号を、「Cp(d)」としている。すなわち、「Cp(d)」は、偏向角「０度」の同時受信信号を２系統に分離し、逆アポダイゼーションの系統で得られた受信信号から算出した第１係数分布を、順アポダイゼーションの系統で得られた受信信号に乗算した受信信号である。なお、第５の実施形態において、cof1(x,y)を求める場合には、第３の実施形態で示したのと同様に、前述したべき乗数「α」として、１／４〜１／３程度の半分である１／８〜１／６程度の値を設定しておくのが好適である。
【０２３２】
図２７の（Ｂ）〜（Ｄ）では、算出部１５２が「Lp(d)」及び「Rp(d)」を処理対象として第４係数分布を算出し、乗算部１５３が「Cp(d)」に第４係数分布を乗算する場合を例示している。「Cp(d)」に第４係数分布を乗算する処理は、偏向角「０度」で順アポダイゼーションの系統で得られた受信信号に第１係数分布及び第３係数分布を乗算する処理と等価である。
【０２３３】
ここで、第４係数分布を算出する入力データである「Lp(d)」及び「Rp(d)」は、多重発生が小さくなるデータを選択することが、効果的である。「Lp(d)」及び「Rp(d)」を如何なるデータとするかは、第３の実施形態で説明した３つのケースを適用することができる。すなわち、第５の実施形態に係る第１ケースでは、算出部１５２が第４係数分布の算出に用いるデータ（「Lp(d)」及び「Rp(d)」）を、順開口関数に基づいて生成されたデータとする。また、第５の実施形態に係る第２ケースでは、算出部１５２が第４係数分布の算出に用いるデータ（「Lp(d)」及び「Rp(d)」）を、第２の実施形態で説明したシフト型逆開口関数に基づいて生成されたデータとする。また、第５の実施形態に係る第３ケースでは、算出部１５２が第３係数分布の算出に用いるデータ（「Lp(d)」及び「Rp(d)」）を、順アポダイゼーション及びシフト型逆アポダイゼーションを適用した第１係数分布の乗算処理で得られたデータとする。
【０２３４】
また、第５の実施形態においても、少なくとも、算出部１５２が第４係数分布の算出に用いるデータは、サイドローブ成分の混入を防止するための、非線形成分が抽出されたデータであることが好適である。かかる場合、回路構成上、乗算部１５３が第４係数分布を乗算するデータも、非線形成分が抽出されたデータであることが好適である。
【０２３５】
上記のデータを取得部１５１が取得すると、算出部１５２は、図２７の（Ｂ）に示すように、「Lp(d)」及び「Rp(d)」の平均信号「Mp(d)」を得る。具体的には、算出部１５２は、以下の式（２０）により、「Mp(d)」を得る。
【０２３６】
【数２０】
2015213575.tif 000022
【０２３７】
そして、算出部１５２は、図２７の（Ｃ）に示すように、平均信号「Mp(d)」から、深さ方向「d」で「Cp(d)」に与える第４係数分布「cof4＿p(d)」を算出する。具体的には、算出部１５２は、以下の式（２１）により、「cof4＿p(d)」を算出する。
【０２３８】
【数２１】
2015213575.tif 000023
【０２３９】
上記の式（２１）では、Mp(d)を「β４」で除算した値を「α４乗」した値を、「cof4＿p(d)」として定義している。また、上記の式（２１）では、Mp(d)を「β４」で除算した値が「１」より大きい場合は、「cof4＿p(d)」を「１」にすると定義している。ここで、「α４、β４」は、第１の実施形態、第３の実施形態及び第４の実施形態で説明したように、予め設定される値である。具体的には、「β４」は、出力される受信信号の上限レベルを意味し、受信信号の最大値「ｍａｘ」以下のレベルに設定される。なお、「β４」は、「ｍａｘ」に対して、７割から８割程度のレベルとして設定されることが好適である。また、「α４」は、第３の実施形態で示したのと同様に、「１／８〜１／６」程度の値に設定されることが好適である。なお、式（２１）のように、算出部１５２が入力値に対するべき乗を行なう演算処理を含む関数を用いて第４係数分布を算出する利点は、第１係数分布「cof1(x,y)」の算出処理において説明した理由と同様である。
【０２４０】
そして、乗算部１５３は、図２７の（Ｄ）に示すように、「Cp(d)」に第４係数分布「cof4＿p(d)」を乗算して、出力受信信号「O＿Cp(d)」を出力する。具体的には、乗算部１５３は、以下の式（２２）の演算処理を行なう。
【０２４１】
【数２２】
2015213575.tif 000024
【０２４２】
データ処理部１５は、上記の処理を、全受信走査線で行なって、１フレーム分の出力受信信号を出力する。制御部１８の制御により、画像生成部１４は、１フレーム分の出力受信信号群から、出力画像データを生成する。そして、モニタ２は、制御部１８の制御により、出力画像データを表示する。かかる出力画像データは、第１係数分布及び第４係数分布の相乗効果で、多重反射が低減され、且つ、方位分解能及び感度が維持された高画質な画像となる。なお、第５の実施形態においても、制御部１８は、乗算処理を行なわない画像データと見かけ上の表示ダイナミックレンジ及びゲインが同等になるように、出力画像データを表示する際の表示ダイナミックレンジ及びゲインを、予め設定されたＬＵＴを用いて制御しても良い。
【０２４３】
なお、第５の実施形態でも、第３の実施形態及び第４の実施形態で説明したように、１つの斜めの受信信号（例えば、「Lp(d)」）を用いて、係数分布が算出されても良い。また、第５の実施形態でも、第３の実施形態や第４の実施形態で説明したように、偏向角の方向数を、５や７に増やすことも可能である。
【０２４４】
方向数が「７」である場合に行なわれる処理の一例について、説明する。以下では、偏向角「＋θ２度，＋θ１度，＋θ度，０度，−θ度，−θ１度，−θ２度、（θ2＞θ１＞θ）」の７方向の同時受信信号を、「Ｌｐ２，Ｌｐ１，Ｌｐ０，Ｃｐ，Ｒｐ０，Ｒｐ１，Ｒｐ２」とする。
【０２４５】
かかる場合、例えば、算出部１５２は、「Ｌｐ２，Ｌｐ１，Ｌｐ０，Ｒｐ０，Ｒｐ１，Ｒｐ２」の６つの同時受信信号から平均信号を生成し、第４係数分布を算出する。
【０２４６】
或いは、例えば、乗算部１５３は、「Ｌｐ０，Ｃｐ，Ｒｐ０」を重み付け加算して、中央信号を生成する。また、例えば、算出部１５２は、「Ｌｐ２，Ｌｐ１，Ｒｐ１，Ｒｐ２」から平均信号を生成し、第４係数分布を算出する。
【０２４７】
或いは、例えば、乗算部１５３は、「Ｌｐ１，Ｌｐ０，Ｃｐ，Ｒｐ０，Ｒｐ１」を重み付け加算して、中央信号を生成する。また、例えば、算出部１５２は、「Ｌｐ２，Ｌｐ１，Ｒｐ１，Ｒｐ２」から平均信号を生成し、第４係数分布を算出する。これらの応用例を行なう場合でも、第１係数分布及び第４係数分布の相乗効果で、多重反射が低減され、且つ、方位分解能及び感度が維持された出力画像データを生成可能な出力受信信号を得ることができる。
【０２４８】
なお、上記応用例を行なう場合、第５の実施形態では、第３の実施形態及び第４の実施形態と同様に、「全体の方向数」と「平均信号の生成処理に用いる方向数及び中央信号の生成処理に用いる方向数」との設定を、用途に応じて操作者が選択可能なように、これらの方向数の候補セットを予め設定しておくことが好適である。
【０２４９】
上述したように、第５の実施形態では、第１係数分布及び第４係数分布を用いた乗算処理を行なうことで、並列同時受信により空間コンパウンドを行なう従来方法や、第１の実施形態及び第２の実施形態で得られる画像より、更に、多重反射が低減された高品質な画像を得ることができる。
【０２５０】
なお、第５の実施形態では、第３の実施形態及び第４の実施形態の変形例と同様に、第３ケースの「第１係数分布の乗算処理により得られた複数の偏向角での受信信号」をコンパウンドしたデータにより、出力画像を得る場合であっても良い。
【０２５１】
（第６の実施形態）
第６の実施形態では、第３の実施形態〜第５の実施形態で説明した処理を組み合わせて行なう場合等について、説明する。
【０２５２】
すなわち、第３の実施形態で説明したフレームシーケンスの走査モード（以下、第１走査モード）、第４の実施形態で説明したレートシーケンスの走査モード（以下、第２走査モード）、及び、第５の実施形態で説明した並列同時受信の走査モード（以下、第３走査モード）は、偏向角の設定を各々独立に設定することが可能である。従って、第３の実施形態〜第５の実施形態で説明した動作は、第１及び第２の実施形態で説明した第１係数分布を用いた処理に対して、任意に組み合わせて併用することができる。これにより、多重反射軽減効果と方位分解能及び感度の維持とを実現することができる。
【０２５３】
また、３種類の走査モードの少なくとも２つを併用する場合、各モードで得られる係数分布を用いた乗算処理を少なくとも１つの走査モードで行ない、残余の走査モードでは、従来方法（コンパウンド処理）を行なっても良い。これによっても、多重反射軽減効果と方位分解能及び感度の維持とを実現することができる。
【０２５４】
そこで、例えば、第６の実施形態に係る超音波診断装置は、以下のように構成される。第６の実施形態に係る取得部１５１は、第１の実施形態で説明したデータの取得機能とともに、第３の実施形態で説明した画像データ群、第４の実施形態で説明した受信信号群、及び、第５の実施形態で説明した同時受信信号群を取得する機能を有する。
【０２５５】
また、例えば、第６の実施形態に係る算出部１５２は、第１係数分布〜第４係数分布の算出機能を有する。また、例えば、第６の実施形態に係る乗算部１５３は、第１係数分布〜第４係数分布を用いた乗算機能を有する。
【０２５６】
そして、第６の実施形態に係る制御部１８は、第１走査モードと第２走査モードと第３走査モードとの少なくとも２つが併用される場合に、実行された走査モードにより得られた複数のデータ群の中で少なくとも１つのデータ群に対して該当する係数分布及び第１係数分布を用いた乗算処理を行なうよう制御する。また、第６の実施形態に係る制御部１８は、乗算処理を実行しないデータ群がある場合は当該データ群を合成処理（コンパウンド処理）するように制御する。そして、第６の実施形態に係る制御部１８は、これら制御処理により出力される超音波画像データをモニタ２に表示させる。
【０２５７】
以下、第６の実施形態で行なわれる処理について、図２８〜図３１を用いて説明する。図２８〜図３１は、第６の実施形態を説明するための図である。なお、以下に説明する、走査モードの組み合わせと、各走査モードでの処理の選択とは、操作者により設定される場合や、初期設定された複数のプリセットから操作者が設定する場合等、様々な形態により行なわれる。以下では、実行される走査モードで得られる第１係数分布以外の係数分布と第１係数分布と用いた乗算処理を「Ｍ」とし、従来のコンパウンド処理を「Ｃ」とする。
【０２５８】
まず、第１走査モードと第２走査モードとを併用する場合について、図２８を用いて説明する。図２８では、第１走査モードでの画像データ全体の偏向角として３方向が設定され、第２走査モードで、各方向の画像データ中の１つの受信走査線の受信信号を得る際に、３方向の送受信方向が設定されている場合を示している。図２８に示す形態で第１走査モードと第２走査モードとを併用する際には、「第１走査モード：Ｍ、第２走査モード：Ｍ」で処理を行なう場合と、「第１走査モード：Ｍ、第２走査モード：Ｃ」で処理を行なう場合と、「第１走査モード：Ｃ、第２走査モード：Ｍ」で処理を行なう場合との３種類のパターンがある。
【０２５９】
次に、第１走査モードと第３走査モードとを併用する場合について、図２９を用いて説明する。図２９では、第１走査モードでの画像データ全体の偏向角として３方向が設定され、第３走査モードで、各方向の画像データ中の１つの受信走査線の受信信号を得る際に、１方向の送信ビームにより、３方向の同時受信方向が設定されている場合を示している。図２９に示す形態で第１走査モードと第３走査モードとを併用する際には、「第１走査モード：Ｍ、第３走査モード：Ｍ」で処理を行なう場合と、「第１走査モード：Ｍ、第３走査モード：Ｃ」で処理を行なう場合と、「第１走査モード：Ｃ、第３走査モード：Ｍ」で処理を行なう場合との３種類のパターンがある。
【０２６０】
次に、第２走査モードと第３走査モードとを併用する場合について、図３０を用いて説明する。図３０では、第２走査モードで、「０度」の正面画像データ中の１つの受信走査線の受信信号を得る際に、３方向の送受信方向が設定され、第３走査モードで、この３方向の送受信方向それぞれの送受信方向を中心に３方向に偏向された同時受信信号を得ると設定されている場合を示している。図３０に示す形態で第２走査モードと第３走査モードとを併用する際には、図３０に示すように、「第２走査モード：Ｍ、第３走査モード：Ｍ」で処理を行なう場合と、「第２走査モード：Ｍ、第３走査モード：Ｃ」で処理を行なう場合と、「第２走査モード：Ｃ、第３走査モード：Ｍ」で処理を行なう場合との３種類のパターンがある。
【０２６１】
次に、第１走査モードと第２走査モードと第３走査モードとを併用する場合について、図３１を用いて説明する。図３１では、第１走査モードでの画像データ全体の偏向角として３方向が設定され、第２走査モードで、各方向の画像データ中の１つの受信走査線の受信信号を得る際に、３方向の送受信方向が設定されている場合を示している。そして、図３１では、第３走査モードで、第２走査モードの３方向の送受信方向それぞれを中心に、更に、３方向に偏向された同時受信信号を得ると設定されている場合を示している。
【０２６２】
図３１に示す形態で第１走査モードと第２走査モードと第３走査モードとを併用する際には、「第１走査モード：Ｍ、第２走査モード：Ｍ、第３走査モード：Ｍ」で処理を行なう場合と、「第１走査モード：Ｍ、第２走査モード：Ｍ、第３走査モード：Ｃ」で処理を行なう場合と、「第１走査モード：Ｍ、第２走査モード：Ｃ、第３走査モード：Ｍ」で処理を行なう場合と、「第１走査モード：Ｃ、第２走査モード：Ｍ、第３走査モード：Ｍ」で処理を行なう場合とがある。また、図３１に示す形態で第１走査モードと第２走査モードと第３走査モードとを併用する際には、「第１走査モード：Ｍ、第２走査モード：Ｃ、第３走査モード：Ｃ」で処理を行なう場合と、「第１走査モード：Ｃ、第２走査モード：Ｍ、第３走査モード：Ｃ」で処理を行なう場合と、「第１走査モード：Ｃ、第２走査モード：Ｃ、第３走査モード：Ｍ」で処理を行なう場合とがある。
【０２６３】
上述した処理のいずれかが行なわれることでも、多重反射が低減され、且つ、方位分解能及び感度が維持された高画質な画像を得ることができる。なお、上記は、あくまでも一例であり、例えば、第１走査モードと第２走査モードと第３走査モードとを併用する場合、第１走査モードでの画像データ全体の偏向角として７方向が設定され、第２走査モードで、各方向の画像データ中の１つの受信走査線の受信信号を得る際に、５方向の送受信方向が設定され、第３走査モードで、第２走査モードの５方向の送受信方向それぞれを中心に、更に、３方向に偏向された同時受信信号を得ると設定されても良い。
【０２６４】
上述した第６の実施形態によれば、第１係数分布を用いることを前提として、第１係数分布以外の様々な係数分布を用いた乗算処理の組み合わせによる画質設定法の自由度を、操作者が所望する画質要求に応じて、広げることができる。具体的には、第６の実施形態では、応答性、フレームレート、空間分解能（方位分解能）、感度及び多重反射成分のバランスにおいて、何処に優先度を置くかにより定まる画質の設定を、設定候補セットから操作者が選択することを実現することができる。
【０２６５】
なお、上記の第３の実施形態〜第６の実施形態では、様々な係数分布の算出に際し、偏向を有する画像信号や、偏向を有する受信信号に対して、複数方向の平均値を用いる場合について説明した。しかし、上記の第３の実施形態〜第６の実施形態では、複数方向の信号間の相互相関値や、差分値等から係数分布を算出しても良い。
【０２６６】
また、第１の実施形態〜第６の実施形態で説明した超音波イメージング方法は、２次元の超音波画像データを撮影する場合だけでなく、変形例として、ボリュームデータを撮影する場合にも適用可能である。
【０２６７】
例えば、超音波プローブ１として、メカニカル４Ｄプローブを用いる場合には、振動子分群を機械的に揺動することで得られた複数の断層像を合成することでボリュームデータが生成される。かかる場合、各断層像において、順開口関数及び逆開口関数を設計することで、また、第３の実施形態〜第６の実施形態を併用する場合には各断層像において偏向角が異なる複数の方向を設定することで、多重反射が低減され、且つ、方位分解能及び感度が維持された高画質なボリュームデータを得ることができる。
【０２６８】
また、例えば、超音波プローブ１として、３次元走査をリアルタイムで行なう２Ｄアレイプローブを用いる場合も、第１の実施形態〜第６の実施形態で説明した超音波イメージング方法を適用することができる。かかる場合、順アポダイゼーション及び逆アポダイゼーションのために２次元の順開口関数及び２次元の逆開口関数を設計することで、また、第３の実施形態〜第６の実施形態を併用する場合には２Ｄアレイ振動子の配列面（振動子面）において、左右方向とともに、奥行き方向にも偏向角が異なる複数の方向を２次元で設定することで、多重反射が低減され、且つ、方位分解能及び感度が維持された高画質なボリュームデータを得ることができる。また、これらボリュームデータから生成された２次元の画像データも、多重反射が低減され、且つ、方位分解能及び感度が維持された高画質な画像となる。
【０２６９】
また、第１の実施形態〜第６の実施形態及び変形例で説明した超音波イメージング方法は、超音波診断装置とは独立に設置され、上記のデータ処理部１５及び制御部１８等の機能を有するデータ処理装置により実行されても良い。
【０２７０】
また、第１の実施形態〜第６の実施形態及び変形例において説明した各処理のうち、自動的に行なわれるものとして説明した処理の全部又は一部を手動的に行なうこともでき、或いは、手動的に行なわれるものとして説明した処理の全部又は一部を公知の方法で自動的に行なうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
【０２７１】
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。更に、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部又は任意の一部が、ＣＰＵ及び当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、或いは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。
【０２７２】
また、第１の実施形態〜第６の実施形態及び変形例で説明した超音波イメージング方法は、予め用意された超音波イメージングプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することによって実現することができる。この超音波イメージング方法は、インターネット等のネットワークを介して配布することができる。また、この超音波イメージング方法は、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。
【０２７３】
以上、説明したとおり、第１の実施形態〜第６の実施形態及び変形例によれば、多重反射が低減され、且つ、方位分解能及び感度が維持された高画質な画像を得ることができる。
【０２７４】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０２７５】
１５  データ処理部
１５１  取得部
１５２  算出部
１５３  乗算部
１８  制御部
【図１】
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【図２】
2015213575.tif 000026
【図３】
2015213575.tif 000027
【図４】
2015213575.tif 000028
【図５】
2015213575.tif 000029
【図６】
2015213575.tif 000030
【図７】
2015213575.tif 000031
【図１０】
2015213575.tif 000032
【図１３】
2015213575.tif 000033
【図１４】
2015213575.tif 000034
【図１７】
2015213575.tif 000035
【図２０】
2015213575.tif 000036
【図２１】
2015213575.tif 000037
【図２５】
2015213575.tif 000038
【図２６】
2015213575.tif 000039
【図２７】
2015213575.tif 000040
【図２８】
2015213575.tif 000041
【図２９】
2015213575.tif 000042
【図３０】
2015213575.tif 000043
【図３１】
2015213575.tif 000044
【図８】
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【図９】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１５】
2015213575.tif 000049
【図１６】
2015213575.tif 000050
【図１８】
2015213575.tif 000051
【図１９】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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