(57)【要約】      （修正有）【課題】被検体の診断部位（計測部位）から得られたカラードプラ画像の増幅率（ゲイン）を最適化することができる超音波画像撮像装置を提供する。【解決手段】複数フレームのカラードプラ画像の増幅率を変化させるゲイン制御部４０と、ドプラ信号強度の第１の閾値を用いて、前記第１の閾値より前記ドプラ信号強度が高い高周波成分と前記第１の閾値より前記ドプラ信号強度が低い低周波成分とを区別し、前記低周波成分をノイズとして検出するノイズ成分検出部４１と、前記カラードプラ画像の各フレームにおける前記ノイズ成分の前記ドプラ信号強度を積算するノイズ成分積算部４２と、前記ノイズ成分の前記ドプラ信号強度の積算値に関連付けられた前記増幅率に基づいて、所定の前記積算値に対応する前記増幅率を最適ゲインとして演算する最適ゲイン演算部４３とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数フレームのカラードプラ画像の増幅率を変化させるゲイン制御部と、
ドプラ信号強度の第１の閾値を用いて、前記第１の閾値より前記ドプラ信号強度が高い高周波成分と前記第１の閾値より前記ドプラ信号強度が低い低周波成分とを区別し、前記低周波成分をノイズとして検出するノイズ成分検出部と、
前記カラードプラ画像の各フレームにおける前記ノイズ成分の前記ドプラ信号強度を積算するノイズ成分積算部と、
前記ノイズ成分の前記ドプラ信号強度の積算値に関連付けられた前記増幅率に基づいて、所定の前記積算値に対応する前記増幅率を最適ゲインとして演算する最適ゲイン演算部と
を備えることを特徴とする超音波画像撮像装置。
【請求項２】
前記最適ゲイン演算部は、前記積算値と前記増幅率の関係を近似した関数において、所定の前記積算値に対応する前記増幅率を前記最適ゲインとして演算することを特徴とする請求項１に記載の超音波画像撮像装置。
【請求項３】
前記最適ゲイン演算部は、前記積算値の基準線を設定し、前記基準線に基づいて前記積算値を選択し、選択された前記積算値に関連付けられた前記増幅率に基づいて、所定の前記積算値に対応する前記増幅率を前記最適ゲインとして演算することを特徴とする請求項１又は２に記載の超音波画像撮像装置。
【請求項４】
前記ゲイン制御部は、所定の増加率又は減少率に基づいて、連続する前記複数フレームのカラードプラ画像の前記増幅率を変化させることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１つに記載の超音波画像撮像装置。
【請求項５】
前記ゲイン制御部は、現在の増幅率を基準とする所定の範囲内で前記カラードプラ画像の前記増幅率を変化させることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１つに記載の超音波画像撮像装置。
【請求項６】
前記カラードプラ画像の画質に関連する画質パラメータが変更されたとき及び所定の時間が経過したときのうち少なくとも１つの条件が満たされたときに、前記最適ゲインを更新するための最適ゲイン更新命令を出力するゲイン更新部を備えることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１つに記載の超音波画像撮像装置。
【請求項７】
前記画質パラメータは、前記カラードプラ画像の表示レンジ、参照周波数信号の周波数、超音波ビームのフォーカス、前記カラードプラ画像の速度レンジ、超音波ビームの走査線密度、及び体動除去のためのフィルタのうち少なくとも１つを表す数値を含むことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１つに記載の超音波画像撮像装置。
【請求項８】
前記ドプラ信号強度の第２の閾値を用いて、前記第２の閾値より前記ドプラ信号強度が高い高周波成分と前記第２の閾値より前記ドプラ信号強度が低い低周波成分とを区別し、前記最適ゲインに対応する前記第２の閾値より低い低周波成分をノイズとして前記カラードプラ画像から消去するノイズ消去部を備えることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１つに記載の超音波画像撮像装置。
【請求項９】
前記最適ゲイン演算部は、前記最適ゲインを算出した後に、オフセット値を用いて、前記最適ゲインに前記オフセット値を加算又は減算した値を最終的な前記増幅率とすることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１つに記載の超音波画像撮像装置。
【請求項１０】
前記ノイズ成分積算部は、前記各フレームに設定された所定の領域おける前記ノイズ成分の前記ドプラ信号強度を積算することを特徴とする請求項１乃至９の何れか１つに記載の超音波画像撮像装置。
【請求項１１】
複数フレームのカラードプラ画像の増幅率を変化させ、
ドプラ信号強度の第１の閾値を用いて、前記第１の閾値より前記ドプラ信号強度が高い高周波成分と前記第１の閾値より前記ドプラ信号強度が低い低周波成分とを区別し、前記低周波成分をノイズとして検出し、
前記カラードプラ画像の各フレームにおける前記ノイズ成分の前記ドプラ信号強度を積算し、
前記ノイズ成分の前記ドプラ信号強度の積算値に関連付けられた前記増幅率に基づいて、所定の前記積算値に対応する前記増幅率を最適ゲインとして演算することを特徴とする超音波画像撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波画像撮像装置に関し、特に、カラードプラ計測機能を有する超音波画像撮像装置及び超音波画像撮像方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波断層像（Ｂモード画像）を撮像する超音波画像撮像装置では、探触子からの受信信号を増幅させて輝度信号に変換する増幅器の増幅率を、画像データの輝度分布の累積ヒストグラム曲線上の予め定めた累積頻度値に対応する輝度値に基づいて補正することが提案されている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４４５４２９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の超音波画像撮像装置は、１フレームの画像を取得し、１フレームの画像の輝度分布の累積ヒストグラム曲線を用いて受信信号を輝度信号に変換する増幅器の増幅率（ゲイン）を補正している。一方、血流の流れなどが画像化されたカラードプラ画像について増幅率（ゲイン）を補正する場合、輝度情報は最適な指標にならない。
【０００５】
本発明は、カラードプラ画像について、複数のフレームの増幅率（ゲイン）をそれぞれ変化させることにより、被検体の診断部位（計測部位）から得られたカラードプラ画像の増幅率（ゲイン）を最適化することが可能な超音波画像撮像装置及び超音波画像撮像方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の超音波画像撮像装置は、複数フレームのカラードプラ画像の増幅率を変化させるゲイン制御部と、ドプラ信号強度の第１の閾値を用いて、前記第１の閾値より前記ドプラ信号強度が高い高周波成分と前記第１の閾値より前記ドプラ信号強度が低い低周波成分とを区別し、前記低周波成分をノイズとして検出するノイズ成分検出部と、前記カラードプラ画像の各フレームにおける前記ノイズ成分の前記ドプラ信号強度を積算するノイズ成分積算部と、前記ノイズ成分の前記ドプラ信号強度の積算値に関連付けられた前記増幅率に基づいて、所定の前記積算値に対応する前記増幅率を最適ゲインとして演算する最適ゲイン演算部とを備える。
【０００７】
この構成によれば、カラードプラ画像について、複数のフレームの増幅率（ゲイン）をそれぞれ変化させることにより、ドプラ信号強度の積算値に増幅率（ゲイン）を関連付け、所定の積算値に対応する増幅率（ゲイン）を最適ゲインとすることで、被検体の診断部位（計測部位）から得られたカラードプラ画像の増幅率（ゲイン）を最適化することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、被検体の診断部位（計測部位）から得られたカラードプラ画像の増幅率（ゲイン）を最適化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施の形態に係る超音波画像撮像装置の一例を示した図である。
【図２】本実施の形態に係る画像処理部の一例を示した図である。
【図３】本実施の形態に係る高速演算装置の一例を示した図である。
【図４】連続する複数フレームのカラードプラ画像の増幅率（カラーゲイン）を変化させたことを示す図である。
【図５】ノイズ成分検出部により用いられる信号強度の閾値の一例を示した図である。
【図６】増幅率（カラーゲイン）を変化させた場合における各フレームのノイズ成分の積算値を示した図である。
【図７】ノイズ成分のドプラ信号の積算値から最適ゲインが演算されることを示した図である。
【図８】近似関数と基準線との交点のゲインが最適ゲインとして演算されることを示した図である。
【図９】ノイズ消去部により用いられる信号強度の閾値の一例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施の形態の超音波画像撮像装置について、図面を用いて説明する。図１は、本実施の形態に係る超音波画像撮像装置の一例を示した図である。本実施の形態に係る超音波画像撮像装置は、被検体の診断部位について複数フレームのカラードプラ画像を撮影し、カラードプラ画像に基づいて２次元超音波画像や３次元超音波画像を表示する。
【００１１】
図１に示すように、超音波画像撮像装置１は、超音波探触子１０１、送信器１０２、受波回路１０３、Ａ／Ｄ変換器１０４、カラードプラ画像生成部１１１、断層画像生成部１１２、画像処理部１１３、及び表示部１１４を備える。カラードプラ画像生成部１１１は、位相比較器１０５、ＭＴＩフィルタ１０６、自己相関演算部１０７、スキャンコンバータ１０８、及びカラーエンコーダ１０９を備える。
【００１２】
超音波探触子１０１は、被検体の診断部位に対し超音波（超音波ビーム）を送受信する。送信器１０２は、超音波探触子１０１から送波される超音波パルスを生成する。超音波探触子１０１は、送信器１０２で生成された超音波パルスを、被検体の診断部位１１０に向けて等間隔Ｔで繰り返し送波する。受波回路１０３は、超音波探触子１０１を介して、診断部位１１０から反射した超音波パルスを受波し、受信ゲイン処理を施す。Ａ／Ｄ変換器１０４は、受信ゲイン処理を施された超音波信号をデジタル信号に変換する。カラードプラ画像生成部１１１は、超音波探触子１０１から得られるドプラ信号を処理し、カラードプラ画像の増幅率（ゲイン）を変化させて、複数フレームのカラードプラ画像を生成する。
【００１３】
カラードプラ画像生成部１１１は、デジタル信号に変換された超音波信号に基づいてドプラ信号から被検体の診断部位のカラードプラ画像を生成する。位相比較器１０５は、参照周波数信号と参照周波数信号を９０°移相した信号とを用いて、デジタル信号に変換された超音波信号のｃｏｓ成分とｓｉｎ成分を生成する。ＭＴＩフィルタ（高域通過型ＭＴＩフィルタ）１０６は、ｃｏｓ成分とｓｉｎ成分の信号の低周波成分（クラッタ成分）を減衰し、高周波成分（血流成分）を抽出する。自己相関演算部１０７は、抽出された高周波成分（血流成分）を増幅率（ゲイン）に従って増幅し、増幅された高周波成分について周波数解析を行うことにより、ドプラ偏移周波数を算出する。また、自己相関演算部１０７は、抽出された高周波成分に基づいて、血流の平均速度、血流速度の分散、及び血流量に対応するパワーなどを演算する。スキャンコンバータ１０８は、各演算結果をテレビ走査方式に従ってカラーエンコーダ１０９に出力する。カラーエンコーダ１０９は、カラーマップなどを用いて、血流の速度や分散などに対応するカラー化処理を施す。
【００１４】
断層画像生成部１１２は、Ａ／Ｄ変換器１０４によりデジタル信号に変換された超音波信号から断層画像（Ｂモード画像）を生成する。画像処理部１１３は、カラードプラ画像と断層画像を重畳して表示部１１４に表示させる。
【００１５】
図２は、本実施の形態に係る画像処理部１１３の一例を示した図である。図２に示すように、画像処理部１１３は、データバス３０、通信ポート３３、及び画像構成部３４を備え、カラードプラ画像生成部１１１、断層画像生成部１１２、表示部１１４、及び操作部１８０に電気的に接続されている。画像構成部３４は、高速演算装置３５、ＲＡＭ３６、磁気ディスク装置３７、及びＣＰＵ３８を備える。
【００１６】
データバス３０は、データバス３０に電気的に接続される各構成要素の間でデータを伝送する。通信ポート３３は、複数フレームのカラードプラ画像データ、カラードプラ画像における診断部位（計測部位）の速度、反射強度、及び周波数偏移の分散に関する各データ及び断層画像データを、カラードプラ画像生成部１１１及び断層画像生成部１１２から取り込み、画像構成部３４に出力する。画像構成部３４は、通信ポート３３から入力された複数フレームのカラードプラ画像における診断部位（計測部位）の速度、反射強度、及び周波数偏移の分散に関する各データに対して画像処理を施す。ＲＡＭ３６及び磁気ディスク装置３７は、複数フレームのカラードプラ画像データや診断部位（計測部位）の各データを記憶する。高速演算装置３５は、ＲＡＭ３６及び磁気ディスク装置３７からデータを読み出して２次元画像処理や３次元画像処理を行い、血流の流れなどが画像化されたカラードプラ画像を表示部１１４に出力する。操作部１８０は、操作者からのコマンドを入力する。ＣＰＵ３８は、超音波画像撮像装置１の各構成要素の動作を制御する。
【００１７】
図３は、本実施の形態に係る高速演算装置３５の一例を示した図である。高速演算装置３５は、複数フレームのカラードプラ画像の増幅率（ゲイン）をそれぞれ変化させることにより、被検体の診断部位（計測部位）から得られたカラードプラ画像の増幅率（ゲイン）を最適化する。図３に示すように、高速演算装置３５は、ゲイン制御部４０、ノイズ成分検出部４１、ノイズ成分積算部４２、最適ゲイン演算部４３、ゲイン更新部４４、及びノイズ消去部４５を備える。
【００１８】
図４は、フローファントムを用いて、連続する複数フレームのカラードプラ画像の増幅率（カラーゲイン）を変化させたことを示す図である。図４（ａ）に示すように、増幅率（カラーゲイン）を高くするほど、高周波成分である血流成分のドプラ信号が増幅されるが、低周波成分であるノイズも増幅される。図４（ｂ）の低周波成分である組織はドプラ信号強度が低いので、高周波成分である血流成分に比べて低輝度で表示部１１４に表示される。増幅率（カラーゲイン）を高くするほど、暗い部分（低輝度）である組織にノイズが顕著に視認されるが、増幅されたノイズは明るい部分（高輝度）である血流成分にも同様に存在する。特に、高速の血流成分ほどドプラ信号強度が低く低輝度となるので、高速の血流成分を観察する場合は、ノイズが顕著に視認されることにより、血流成分に混入するノイズの影響が大きくなる。したがって、カラードプラ画像の増幅率（カラーゲイン）を最適化する必要がある。
【００１９】
図４（ａ）に示すように、ゲイン制御部４０は、カラードプラ画像生成部１１１（自己相関演算部１０７）におけるカラードプラ画像の増幅率（ゲイン）を変化させる。ゲイン制御部４０は、所定の増加率又は減少率に基づいて、増幅率（ゲイン）を増加又は減少させながら、連続する複数フレームのカラードプラ画像の増幅率（ゲイン）を変化させる。また、ゲイン制御部４０は、現在の増幅率（例えば、最適ゲイン演算部４３により演算された最適ゲイン）を基準とする所定の範囲内でカラードプラ画像の増幅率（ゲイン）を変化させてもよい。例えば、ゲイン制御部４０は、現在のゲイン以上の所定の範囲内でカラードプラ画像の増幅率（ゲイン）を変化させてもよい。また、ゲイン制御部４０は、現在のゲインを中央値とする所定の範囲内でカラードプラ画像の増幅率（ゲイン）を変化させてもよい。増幅率（ゲイン）を変化させて撮像された複数のカラードプラ画像は、ＲＡＭ３６に保存される。
【００２０】
ノイズ成分検出部４１は、信号強度（ドプラ信号強度）の閾値（第１の閾値）を用いて、閾値（第１の閾値）より信号強度が高い高周波成分と閾値（第１の閾値）より信号強度が低い低周波成分とを区別し、低周波成分をノイズ成分として検出する。図５は、ノイズ成分検出部４１により用いられる信号強度の閾値の一例を示した図である。図５に示すように、増幅率（カラーゲイン）と閾値（第１の閾値）は関連付けられており、増幅率（カラーゲイン）が高くなるほど閾値（第１の閾値）が高くなる。なお、図５のドプラ信号強度は輝度値で表されており、縦軸は０〜２５５の値で表されている。ノイズ成分検出部４１は、増幅率（ゲイン）を変化させて撮像された複数のカラードプラ画像をＲＡＭ３６から読み出し、ドプラ信号強度の閾値を用いてノイズ成分を検出する。
【００２１】
ノイズ成分積算部４２は、カラードプラ画像の各フレームのノイズ成分のピクセル数をカウントし、各フレームにおけるピクセルごとのノイズ成分の信号強度（ドプラ信号強度）を積算する。図４（ａ）に示すように、増幅率（カラーゲイン）を高くするほど、ノイズ成分のドプラ信号強度も増幅されるので、ノイズ成分積算部４２によるノイズ成分の積算値も増加する。
【００２２】
図６は、増幅率（カラーゲイン）を変化させた場合における各フレームのノイズ成分の積算値Ｆ（ｇ）を示した図である。図６に示すように、ノイズ成分の積算値Ｆ（ｇ）は、増幅率（カラーゲイン）を高くするほど増加する。ゲインｇを変化させたときの各フレームのピクセル位置（ｘ，ｙ）の成分（ドプラ信号強度）をｆ（ｘ，ｙ，ｇ）で表した場合、各フレームのノイズ成分ｆ_ｎｏｉｓｅ（ｘ，ｙ，ｇ）を用いると、ノイズ成分の積算値Ｆ（ｇ）は、式（１）で表される。なお、図６のノイズ成分の積算値Ｆ（ｇ）は輝度値で表されている。
【００２３】
Ｆ（ｇ）＝Σｆ_ｎｏｉｓｅ（ｘ，ｙ，ｇ）  ・・・・・（１）
【００２４】
最適ゲイン演算部４３は、ノイズ成分積算部４２によるノイズ成分のドプラ信号強度の積算値Ｆ（ｇ）に関連付けられた増幅率（カラーゲイン）に基づいて、所定の積算値Ｆ（ｇ）に対応する増幅率を最適ゲインＧとして演算する。最適ゲイン演算部４３は、積算値Ｆ（ｇ）と増幅率（カラーゲイン）の関係を近似した関数において、所定の積算値Ｆ（ｇ）に対応する増幅率（カラーゲイン）を最適ゲインＧとして演算する。
【００２５】
図７は、ノイズ成分のドプラ信号の積算値Ｆ（ｇ）から最適ゲインが演算されることを示した図である。図７に示すように、最適ゲイン演算部４３は、増幅率（カラーゲイン）を変化させた場合における各フレームのノイズ成分の積算値Ｆ（ｇ）がプロットされたグラフを一次関数Ｌ（ｘ，ｙ）で近似することにより、最適ゲインＧを演算する。最適ゲイン演算部４３は、一次関数Ｌ（ｘ，ｙ）のｘ軸切片（すなわち、Ｌ（ｘ，０）におけるｘの値）を最適ゲインＧとして演算する。
【００２６】
この場合、最適ゲイン演算部４３は、ノイズ成分の積算値Ｆ（ｇ）の基準線５１を設定し、基準線５１以上でプロットされたノイズ成分の積算値Ｆ（ｇ）を一次関数Ｌ（ｘ，ｙ）で近似することにより、最適ゲインＧを演算する。また、最適ゲイン演算部４３は、ノイズ成分の積算値Ｆ（ｇ）の基準線５１，５２を設定し、基準線５１，５２の間でプロットされたノイズ成分の積算値Ｆ（ｇ）を一次関数Ｌ（ｘ，ｙ）で近似することにより、最適ゲインＧを演算してもよい。このように、最適ゲイン演算部４３は、ノイズ成分の積算値Ｆ（ｇ）の基準線５１，５２を設定し、基準線５１，５２に基づいて積算値Ｆ（ｇ）を選択し、選択された積算値Ｆ（ｇ）に関連付けられた増幅率（カラーゲイン）に基づいて（例えば、関数Ｌ（ｘ，ｙ）に基づいて）、所定の積算値（Ｆ（ｇ）＝０）に対応する増幅率を前記最適ゲインＧとして演算する。なお、近似関数Ｌ（ｘ，ｙ）は、二次関数以上の高次関数であってもよい。
【００２７】
また、図８に示すように、最適ゲイン演算部４３は、ノイズ成分の積算値Ｆ（ｇ）の基準線５３（Ｆ（ｇ）＝Ｃ）を設定し、近似関数Ｌ（ｘ，ｙ）と基準線５３との交点Ｐのゲイン（すなわち、Ｌ（ｘ，Ｃ）におけるｘの値）を最適ゲインＧとして演算してもよい。このように、最適ゲイン演算部４３は、ノイズ成分の積算値Ｆ（ｇ）の基準線５３を設定し、基準線５３に基づいて積算値Ｆ（ｇ）を選択し、選択された積算値Ｆ（ｇ）に関連付けられた増幅率（カラーゲイン）に基づいて（例えば、関数Ｌ（ｘ，ｙ）に基づいて）、所定の積算値（Ｆ（ｇ）＝Ｃ）に対応する増幅率を最適ゲインＧとして演算する。
【００２８】
最適ゲイン演算部４３により演算された最適ゲインＧは自己相関演算部１０７に入力され、自己相関演算部１０７は、抽出された高周波成分（血流成分）を最適ゲインＧに従って増幅する。この結果、カラードプラ画像について、複数のフレームの増幅率（ゲイン）をそれぞれ変化させることにより、被検体の診断部位（計測部位）から得られたカラードプラ画像の増幅率（ゲイン）を最適化することが可能となる。
【００２９】
表示部１１４がカラードプラ画像を表示しているときに、図２の操作部１８０の操作パネルから最適ゲイン演算命令が出力される（例えば、操作者によりゲイン最適化ボタンが押下される）ことにより、最適ゲイン演算部４３が最適ゲインＧの演算を開始するようにしてもよい。この結果、不適切な増幅率（カラーゲイン）でカラードプラ画像が描出されている場合に、操作者がゲイン最適化ボタンを押下することで、最適な増幅率（カラーゲイン）でカラードプラ画像が描出される。
【００３０】
ゲイン更新部４４は、カラードプラ画像の画質に関連する画質パラメータが変更されたとき及び所定の時間が経過したときのうち少なくとも１つの条件が満たされたときに、最適ゲイン演算部４３が最適ゲインＧの演算を行って最適ゲインＧを更新するための最適ゲイン更新命令を出力する。画質パラメータは、カラードプラ画像の表示レンジ、参照周波数信号の周波数、超音波ビームのフォーカス、カラードプラ画像の速度レンジ、超音波ビームの走査線密度、及び体動除去のためのフィルタのうち少なくとも１つを表す数値を含む。
【００３１】
例えば、ゲイン更新部４４は、カラードプラ画像のダイナミックレンジが変更されたときに、最適ゲイン演算部４３が最適ゲインＧを更新するための最適ゲイン更新命令を出力する。
【００３２】
また、カラードプラ画像が描出されている場合に、ゲイン更新部４４は、所定の時間（例えば、５秒）が経過するごとに割り込み信号を発生させ、最適ゲイン演算部４３が最適ゲインＧを更新するための最適ゲイン更新命令を出力する。この場合、ゲイン更新部４４は所定の時間（例えば、５秒）ごとに最適ゲイン更新命令を出力し、最適ゲイン演算部４３は所定の時間（例えば、５秒）ごとに最適ゲインＧを更新する。
【００３３】
この結果、カラードプラ画像の画質の変更により、不適切な増幅率（カラーゲイン）でカラードプラ画像が描出されている場合に、自動的に更新された最適な増幅率（カラーゲイン）でカラードプラ画像が描出される。
【００３４】
ノイズ消去部４５は、信号強度（ドプラ信号強度）の閾値（第２の閾値）を用いて、閾値（第２の閾値）より信号強度が高い高周波成分と閾値（第２の閾値）より信号強度が低い低周波成分とを区別し、最適ゲインＧに対応する信号強度の閾値（第２の閾値）より低い低周波成分をノイズとしてカラードプラ画像から消去（カット）する。図９（ａ）は、ノイズ消去部４５により用いられる信号強度の閾値の一例を示した図である。図９（ａ）に示すように、増幅率（カラーゲイン）と閾値（第２の閾値）は関連付けられており、増幅率（カラーゲイン）が高くなるほど閾値（第２の閾値）が高くなる。なお、図９（ａ）のドプラ信号強度は輝度値で表されており、縦軸は０〜２５５の値で表されている。図９（ａ）のノイズ消去部４５により用いられる信号強度の閾値（第２の閾値）は、図５のノイズ成分検出部４１により用いられる信号強度の閾値（第１の閾値）と同じ閾値を用いてもよいし、異なる閾値を用いてもよい。
【００３５】
ノイズ消去部４５は、信号強度（ドプラ信号強度）の閾値を用いて、最適ゲインＧに対応する信号強度の閾値Ｔより低い低周波成分をノイズとして、フィルタなどによりカラードプラ画像から消去（カット）する。この結果、図９（ｂ）に示すように、閾値Ｔより低い低周波成分をノイズが除去されたカラードプラ画像を描出することができる。
【００３６】
以上、本発明にかかる実施の形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において変更・変形することが可能である。
【００３７】
例えば、最適ゲイン演算部４３は、最適ゲインを算出した後に、オフセット値を用いて、最適ゲインにオフセット値を加算又は減算した値を最終的な増幅率（カラーゲイン）としてカラードプラ画像生成部１１１（自己相関演算部１０７）に出力してもよい。オフセット値は、操作部１８０により調整可能である。
【００３８】
また、ノイズ成分積算部４２は、各フレームにおけるピクセルごとのノイズ成分の信号強度（ドプラ信号強度）を積算する。この場合、ノイズ成分積算部４２は、各フレームに設定された所定の領域おけるノイズ成分の信号強度（ドプラ信号強度）を積算してもよい。この結果、ノイズ成分積算部４２は、フレームの全領域において信号強度を積算する必要はなく、フレームより小さい領域において信号強度を積算するので、演算量及び演算時間が減少することにより、最適ゲインＧの演算速度が速くなる。
【００３９】
また、図７では、複数の積算値Ｆ（ｇ）がプロットされているが、少なくとも２つの積算値Ｆ（ｇ）がプロットされれば、最適ゲイン演算部４３は、２つの積算値Ｆ（ｇ）を通過する一次関数Ｌ（ｘ，ｙ）により、最適ゲインＧを演算することができる。この結果、最適ゲイン演算部４３は、少ない積算値Ｆ（ｇ）に基づいて最適ゲインＧを演算するので、演算量及び演算時間が減少することにより、最適ゲインＧの演算速度が速くなる。
【００４０】
また、本実施の形態に係る超音波画像撮像方法は、複数フレームのカラードプラ画像の増幅率を変化させ、ドプラ信号強度の第１の閾値を用いて、前記第１の閾値より前記ドプラ信号強度が高い高周波成分と前記第１の閾値より前記ドプラ信号強度が低い低周波成分とを区別し、前記低周波成分をノイズとして検出し、前記カラードプラ画像の各フレームにおける前記ノイズ成分の前記ドプラ信号強度を積算し、前記ドプラ信号強度の積算値に関連付けられた前記増幅率に基づいて、所定の積算値に対応する増幅率を最適ゲインとして演算する。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、被検体の診断部位（計測部位）から得られたカラードプラ画像の増幅率（ゲイン）を最適化することができ、カラードプラ計測機能を有する超音波画像撮像装置などとして有用である。
【符号の説明】
【００４２】
１  超音波画像撮像装置
３０  データバス
３３  通信ポート
３４  画像構成部
３５  高速演算装置
３６  ＲＡＭ
３７  磁気ディスク装置
３８  ＣＰＵ
４０  ゲイン制御部
４１  ノイズ成分検出部
４２  ノイズ成分積算部
４３  最適ゲイン演算部
４４  ゲイン更新部
４５  ノイズ消去部
１０１  超音波探触子
１０２  送信器
１０３  受波回路
１０４  Ａ／Ｄ変換器
１０５  位相比較器
１０６  ＭＴＩフィルタ
１０７  自己相関演算部
１０８  スキャンコンバータ
１０９  カラーエンコーダ
１１０  診断部位
１１１  カラードプラ画像生成部
１１２  断層画像生成部
１１３  画像処理部
１１４  表示部
１８０  操作部
【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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