(57)【要約】【課題】組織の構造的な特徴部位に応じてテンプレートを適正化する。【解決手段】画像形成部２０において形成された超音波画像に係る複数の画像データは、画像記憶部２２に記憶される。トラッキング処理部３０は、画像記憶部２２に記憶された画像データに基づいて、画像データ間において、一方の画像データ内にテンプレートを設定し、そのテンプレートに対応した画像部分を他方の画像データ内で探索する。トラッキング処理部３０は、テンプレートを設定するにあたり、画像データ内における組織の構造的な特徴部位に基づいて、テンプレート内で特徴部位の占める割合が増大するようにテンプレートの形態を変化させて画像データ内にテンプレートを設定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の超音波画像に対応した複数の画像データを記憶する画像記憶部と、
画像データ間において、一方の画像データ内にテンプレートを設定し、そのテンプレートに対応した画像部分を他方の画像データ内で探索する画像処理部と、
を有し、
前記画像処理部は、画像データ内における組織の構造的な特徴部位に基づいて、テンプレート内で当該特徴部位の占める割合が増大するようにテンプレートの形態を変化させて画像データ内にテンプレートを設定する、
ことを特徴とする超音波画像処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の超音波画像処理装置において、
前記画像処理部は、前記特徴部位の方向に応じてテンプレートの形態を決定する、
ことを特徴とする超音波画像処理装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の超音波画像処理装置において、
前記画像処理部は、前記特徴部位である組織の境界に基づいて、当該境界の方向に応じてテンプレートの方向を決定し、当該境界を含むようにテンプレートを設定する、
ことを特徴とする超音波画像処理装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の超音波画像処理装置において、
前記画像処理部は、前記特徴部位である組織の境界に基づいて、当該境界の方向に応じてテンプレートの形状を決定し、当該境界を含むようにテンプレートを設定する、
ことを特徴とする超音波画像処理装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の超音波画像処理装置において、
心臓の拡張収縮運動を評価するために画像データ内において心筋と心腔の境界に対して設定された２つの設定点間の距離を計測する計測処理部をさらに有し、
前記画像処理部は、２つの設定点の各々に対応したテンプレートを設定するにあたり、２つの設定点を通る直線の方向に基づいて仮定される前記境界の方向に応じて、テンプレートの方向と形状の少なくとも一方を決定する、
ことを特徴とする超音波画像処理装置。
【請求項６】
超音波を送受するプローブと、
プローブを制御することにより受信信号を得る送受信部と、
受信信号に基づいて複数の超音波画像に対応した複数の画像データを形成する画像形成部と、
画像データ間において、一方の画像データ内にテンプレートを設定し、そのテンプレートに対応した画像部分を他方の画像データ内で探索する画像処理部と、
を有し、
前記画像処理部は、画像データ内における組織の構造的な特徴部位に基づいて、テンプレート内で当該特徴部位の占める割合が増大するようにテンプレートの形態を変化させて画像データ内にテンプレートを設定する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波画像処理装置に関し、特に、画像データ内にテンプレートを設定する画像処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波を送受することにより得られる超音波画像の画像データ内にテンプレートを設定して画像処理を行う超音波画像処理装置や超音波診断装置が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１〜３には、画像データ内の注目個所（注目点）にテンプレートを設定し、テンプレートを利用したパターンマッチングにより、注目個所を複数のフレームに亘って追跡する画期的な技術が提案されている。これにより、例えば心筋の動きを極めて高精度に追跡すること等が可能になる。
【０００４】
画像データ間のパターンマッチングにおいては、例えば、一方の画像データ内にテンプレートが設定され、そのテンプレートに対応した画像部分が他方の画像データ内で探索される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１５２３７９号公報
【特許文献２】特開２０１２−１１５３８８号公報
【特許文献３】特開２０１２−１１５３８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した背景技術に鑑み、本願の発明者は、パターンマッチング等のテンプレートを利用した画像処理について研究開発を重ねてきた。特に、組織の構造的な特徴部位（例えば組織の境界等）に対して設定されたテンプレートの挙動に注目した。
【０００７】
本発明は、その研究開発の過程において成されたものであり、その目的は、組織の構造的な特徴部位に応じてテンプレートを適正化することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的にかなう好適な超音波画像処理装置は、複数の超音波画像に対応した複数の画像データを記憶する画像記憶部と、画像データ間において、一方の画像データ内にテンプレートを設定し、そのテンプレートに対応した画像部分を他方の画像データ内で探索する画像処理部と、を有し、前記画像処理部は、画像データ内における組織の構造的な特徴部位に基づいて、テンプレート内で当該特徴部位の占める割合が増大するようにテンプレートの形態を変化させて画像データ内にテンプレートを設定する、ことを特徴とする。
【０００９】
上記構成において、組織の構造的な特徴部位とは、例えば、組織内で又は他組織と比較して、組成や形状等において特有な部分であり、画像データ内で識別できる部分であることが望ましい。組織の構造的な特徴部位には、例えば、組織の境界や組織内の膜や筋などの具体例が含まれるものの、特徴部位はこれらの具体例に限定されない。
【００１０】
例えば、組織の境界を例に挙げて説明すると、組織の境界上においては、注目部位の近傍に比較的良く似た画像パターンが存在する可能性があるため、例えば、上記装置とは異なる従来のテンプレートを利用して組織の境界上でパターンマッチングによるスペックルトラッキングを行うと、組織の境界上において注目部位に良く似た別部位の画像パターンが探索され、注目部位の追跡結果が境界上に沿って注目部位から離れて移動してしまう場合がある。
【００１１】
これに対し、上記装置は、テンプレート内における特徴部位の占める割合が増大するようにテンプレートの形態を変化させて画像データ内にテンプレートを設定する。例えば、基準となるテンプレートの形態を特徴部位の占める割合が増大するように変化させてテンプレートが設定される。または、複数のテンプレートの中から特徴部位の占める割合がより大きなテンプレートが選択されて設定される。
【００１２】
上記装置によれば、テンプレート内における特徴部位の占める割合を増大させるため、例えば、組織の境界を対象としてパターンマッチングを行う際に、従来のテンプレートと比較して、テンプレート内において境界の占める割合を大きくすることができ、テンプレート内で境界に係る画像パターンの特性が優位になり画像パターンの固有性（独自性）が高まるため、境界上または境界付近におけるパターンマッチングの精度が向上する。そのため、上記装置は、特に心筋等の境界を追跡する画像処理において好適である。
【００１３】
望ましい具体例において、前記画像処理部は、前記特徴部位の方向に応じてテンプレートの形態を決定することを特徴とする。特徴部位の方向は、例えば、特徴部位の組成や形状等に応じて判定され、形状に応じて判定するのであれば、例えば、特徴部位の長手方向がその具体例である。なお、特徴部位の方向は、画像データに基づいて画像処理により決定されてもよいし、特徴部位の方向を指定するユーザ操作により決定されてもよい。
【００１４】
望ましい具体例において、前記画像処理部は、前記特徴部位である組織の境界に基づいて、当該境界の方向に応じてテンプレートの方向を決定し、当該境界を含むようにテンプレートを設定する、ことを特徴とする。
【００１５】
望ましい具体例において、前記画像処理部は、前記特徴部位である組織の境界に基づいて、当該境界の方向に応じてテンプレートの形状を決定し、当該境界を含むようにテンプレートを設定する、ことを特徴とする。
【００１６】
望ましい具体例において、心臓の拡張収縮運動を評価するために画像データ内において心筋と心腔の境界に対して設定された２つの設定点間の距離を計測する計測処理部をさらに有し、前記画像処理部は、２つの設定点の各々に対応したテンプレートを設定するにあたり、２つの設定点を通る直線の方向に基づいて仮定される前記境界の方向に応じて、テンプレートの方向と形状の少なくとも一方を決定する、ことを特徴とする。境界に対して設定される設定点は、境界上に設定されてもよいし境界近傍に設定されてもよい。また、２つの設定点を通る直線は、画像内に描画されてもよいし、演算上の仮想的な直線（例えば直線の数式）でもよい。
【００１７】
また、上記目的にかなう好適な超音波診断装置は、超音波を送受するプローブと、プローブを制御することにより受信信号を得る送受信部と、受信信号に基づいて複数の超音波画像に対応した複数の画像データを形成する画像形成部と、画像データ間において、一方の画像データ内にテンプレートを設定し、そのテンプレートに対応した画像部分を他方の画像データ内で探索する画像処理部と、を有し、前記画像処理部は、画像データ内における組織の構造的な特徴部位に基づいて、テンプレート内で当該特徴部位の占める割合が増大するようにテンプレートの形態を変化させて画像データ内にテンプレートを設定することを特徴とする。
【００１８】
また、上記目的にかなう超音波画像処理プログラムが実現されてもよい。例えば、複数の超音波画像に対応した複数の画像データを処理するコンピュータに、画像データ内における組織の構造的な特徴部位に基づいて、テンプレート内で当該特徴部位の占める割合が増大するようにテンプレートの形態を変化させて画像データ内にテンプレートを設定する機能と、画像データ間において、一方の画像データ内に設定されたテンプレートに対応した画像部分を他方の画像データ内で探索する探索機能と、を実現させることを特徴とする超音波画像処理プログラムである。
【００１９】
上記超音波画像処理プログラムは、例えば、ディスクやメモリなどのコンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶され、その記憶媒体を介してコンピュータに提供される。もちろん、インターネットなどの電気通信回線を介して上記超音波画像処理プログラムがコンピュータに提供されてもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明により、組織の構造的な特徴部位に応じてテンプレートを適正化することができる。例えば、本発明の好適な態様によれば、テンプレート内における特徴部位の占める割合を増大させることにより、例えば組織の境界上または境界付近におけるパターンマッチングの精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施において好適な超音波診断装置の全体構成を示す図である。
【図２】画像データ間のパターンマッチングを説明するための図である。
【図３】テンプレートの設定例を示す図である。
【図４】設定点の位置補正を説明するための図である。
【図５】テンプレートの形態を変化させる具体例を示す図である。
【図６】直線Ｌの別の設定例を説明するための図である。
【図７】図１の超音波診断装置による画像処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は、本発明の実施において好適な超音波診断装置の全体構成を示す図である。図１の超音波診断装置は、本発明に係る超音波画像処理装置の機能を備えている。
【００２３】
プローブ１０は、例えば心臓や筋肉などの診断対象を含む領域に対して超音波を送受する超音波探触子である。プローブ１０は、各々が超音波を送受する複数の振動素子を備えており、複数の振動素子が送受信部１２により送信制御されて送信ビームが形成される。また、複数の振動素子が診断対象を含む領域内から超音波を受波し、これにより得られた信号が送受信部１２へ出力され、送受信部１２が受信ビームを形成して受信ビームに沿ってエコーデータが収集される。プローブ１０は、超音波ビーム（送信ビームと受信ビーム）を二次元平面内において走査する。もちろん、超音波ビームを三次元空間内において立体的に走査する三次元プローブが利用されてもよい。
【００２４】
診断対象を含む領域内で超音波ビームが走査され、送受信部１２によりエコーデータが収集されると、画像形成部２０は、収集されたエコーデータに基づいて超音波の画像データを形成する。画像形成部２０は、例えばＢモード画像の画像データを形成する。また、画像形成部２０は、複数の超音波画像に対応した複数の画像データを形成する。例えば、複数フレームに亘って診断対象を映し出した複数の画像データが形成される。
【００２５】
画像形成部２０において形成された複数の画像データは、表示部５０に出力され、例えば、診断対象である心臓に係る動画の超音波画像が表示部５０に表示される。また、画像形成部２０において形成された複数の画像データは、画像記憶部２２に記憶される。
【００２６】
トラッキング処理部３０は、画像記憶部２２に記憶された画像データに基づいて、画像データ間において、一方の画像データ内にテンプレートを設定し、そのテンプレートに対応した画像部分を他方の画像データ内で探索する画像処理部として機能する。トラッキング処理部３０は、画像データ内にテンプレートを設定するテンプレート設定機能と、テンプレート内の画像データに基づいてパターンマッチングを行うパターンマッチング機能を備えている。
【００２７】
計測処理部４０は、トラッキング処理部３０における探索結果に基づいて、心臓や筋肉などの診断対象に関する各種の計測処理を実行する。そして、表示部５０には、画像形成部２０において形成された画像データに対応した超音波画像や計測処理部４０における計測結果などが表示される。
【００２８】
図１に示す構成（各機能ブロック）のうち、送受信部１２と画像形成部２０とトラッキング処理部３０と計測処理部４０は、それぞれ、例えばプロセッサや電子回路等のハードウェア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。画像記憶部２２は、例えば半導体メモリやハードディスク等のデータ記憶デバイスで実現され、表示部５０の好適な具体例は例えば液晶ディスプレイ等である。
【００２９】
また、図１に示すプローブ１０以外の構成は、例えばコンピュータにより実現することもできる。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、図１のプローブ１０以外の構成を実現してもよい。
【００３０】
図１の超音波診断装置の全体構成は以上のとおりである。次に、この超音波診断装置により実現される機能等について詳述する。なお、図１に示した構成（部分）については以下の説明において図１の符号を利用する。
【００３１】
図２は、画像データ間のパターンマッチングを説明するための図であり、画像データ１と画像データ２との間における処理を示している。画像データ１と画像データ２は、例えば同じ診断対象から互いに異なる時刻に得られる画像データである。パターンマッチングにおいては、まず、検査者などのユーザにより画像データ１内においてユーザが注目する個所に設定点（黒丸）が設定され、その画像データ１内において、例えば設定点を取り囲むようにテンプレートＴが設定される。さらに、画像データ２内において、テンプレートＴに対応した位置にある画像領域を含むように探索領域ＳＡが設定される。探索領域ＳＡの設定には、公知の様々な手法を利用することができる。もちろん、画像データ２の全体を探索領域ＳＡとしてもよい。
【００３２】
テンプレートＴと探索領域ＳＡが設定されると、画像データ２の探索領域ＳＡ内においてテンプレートＴが移動され、各移動位置において、画像データ１のテンプレートＴ内の複数の画素と、画像データ２のテンプレートＴ内の複数の画素とに基づいて、相関値が算出される。例えば、画像データ１内のテンプレートＴに対応した位置を初期位置とし、その初期位置からの変位(dx,dy)ごとに相関値が算出され、探索領域ＳＡ内の全域に亘る複数の変位に対応した相関値が算出される。
【００３３】
こうして、探索領域ＳＡ内の全域に亘る複数の変位に対応した相関値が算出されると、複数の変位の中から最も類似の度合が大きい変位が特定され、画像データ１内のテンプレートＴの移動先、つまり設定点（黒丸）の移動先とされる。
【００３４】
なお、相関値とは画像データ間の相関関係の程度（類似の程度）を示す数値であり、相関値の算出には相関演算の各手法に応じた公知の数式が用いられる。例えば、位相限定相関法や相互相関法では、類似の度合が大きいほど大きな値を示す相関値が利用され、最小和絶対差法では、類似の度合が大きいほど小さな値を示す相関値が利用される。
【００３５】
また、図２においては二次元平面内における平行移動の変位(dx,dy)を示しているが、さらに回転移動の変位を加えて、回転移動の変位も考慮して相関値が算出されてもよい。また、三次元画像の画像データの場合には、三次元的な平行移動や回転移動の各変位ごとに相関値が算出され、複数の変位の中から最も類似の度合が大きい変位が特定される。
【００３６】
上述した相関演算に基づいたパターンマッチングにより、トラッキング処理部３０は、例えば、画像データ内において設定点（黒丸）の移動先を複数の時相に亘って追跡（トラッキング）する。そのパターンマッチングに利用されるテンプレートは、画像データ内における組織の構造的な特徴部位に基づいて設定される。
【００３７】
図３は、テンプレートの設定例を示す図である。図３には、心臓の心筋と心腔の境界におけるテンプレートの設定例が示されている。例えば、ユーザが、表示部５０に表示される心臓Ｈの超音波画像を見ながら、マウス、トラックボール又はタッチパネル等の操作デバイスを操作して、心筋と心腔の境界上または境界付近に、設定点（黒丸）を設定する。図３に示す具体例では、設定点が２つ設定されている。
【００３８】
設定点が設定されると、トラッキング処理部３０は、設定点の位置（座標）を含むように又は設定点の近傍に、テンプレートを設定する。図３に示す具体例では、２つの設定点の各々に対応した２つのテンプレートＴ１，Ｔ２が設定されている。
【００３９】
トラッキング処理部３０は、各設定点ごとに、その設定点に対応したテンプレートを利用したパターンマッチング（図２参照）により、各設定点の移動先を複数の時相に亘って追跡（トラッキング）する。これにより、例えば、心臓の拡張収縮運動に伴って動く心筋の境界、つまり２つのテンプレートＴ１，Ｔ２に対応した心筋の境界が複数の時相に亘ってトラッキングされる。
【００４０】
図３の設定例は、心臓の拍出機能の指標であるＦＳ（Fractional Shortening）計測において好適である。ＦＳ計測において、計測処理部４０は、２つのテンプレートＴ１，Ｔ２を利用して追跡される２つの設定点（黒丸）を結ぶ線分の長さを計測する。例えば、心臓が拡張収縮運動する期間内において、計測処理部４０が、複数の時刻（フレーム）に亘って各時刻ごとに線分の長さを計測し、複数の時刻に亘って線分の長さの変化を示す波形等を形成し、その波形等が表示部５０に表示される。これにより、例えば、心臓の長軸に対して設定された２つの設定点により長軸についての波形が形成され、また、心臓の短軸に対して設定された２つの設定点により短軸についての波形が形成される。
【００４１】
なお、テンプレートを設定するにあたり、トラッキング処理部３０は、ユーザが設定した設定点の位置を補正してもよい。
【００４２】
図４は、設定点の位置補正を説明するための図である。図４には、例えばＦＳ計測において、心筋の境界の近傍にユーザにより２つの設定点Ｐ１，Ｐ２が設定された場合の具体例が図示されている。
【００４３】
２つの設定点Ｐ１，Ｐ２が設定されると、トラッキング処理部３０は、図４（１）に示すように、２つの設定点Ｐ１，Ｐ２を通る直線Ｌを設定し、さらに、直線Ｌ上において、設定点Ｐ１を含む検索範囲Ｒ１と、設定点Ｐ２を含む検索範囲Ｒ２を設定する。例えば、各設定点から既定距離までの範囲が検索範囲とされる。なお、既定距離は適宜変更されてもよい。
【００４４】
そして、トラッキング処理部３０は、検索範囲内におけるエコーデータの輝度値に基づいて、心筋と心腔の境界位置を検索する。図４（２）は、探索範囲Ｒ１（探索範囲Ｒ２についても同様）内の各位置を横軸とし、各位置における輝度値を縦軸としたグラフを示している。トラッキング処理部３０は、探索範囲Ｒ１（探索範囲Ｒ２）内における輝度値を平滑化処理する。図４（３）は、図４（２）の輝度値を平滑化した結果の具体例を示している。
【００４５】
さらに、トラッキング処理部３０は、探索範囲Ｒ１（探索範囲Ｒ２）内における平滑化処理後の輝度値を直線Ｌに沿って空間的に微分処理する。図４（４）は、図４（３）の輝度値を微分処理した結果の具体例を示している。心筋の輝度値に比べて心腔の輝度値は小さいため、心筋と心腔との間における輝度値の差は比較的大きい。したがって、心筋と心腔の境界において、輝度値の空間的な微分値は比較的大きくなる。
【００４６】
そこで、トラッキング処理部３０は、探索範囲Ｒ１（探索範囲Ｒ２）内において輝度値の微分値が最大となる位置を心筋と心腔の境界であると特定する。そして、トラッキング処理部３０は、ユーザが設定した設定点Ｐ１（設定点Ｐ２）を直線Ｌ上において境界の位置まで移動して、補正後の設定点Ｐ１´（設定点Ｐ２´）とする。
【００４７】
なお、トラッキング処理部３０は、輝度値の微分値が閾値よりも小さい場合に、境界が無い又は境界が検索できないと判断して、ユーザが設定した設定点Ｐ１（設定点Ｐ２）を位置補正せずにそのまま利用してもよい。
【００４８】
さらに、テンプレートを設定するにあたり、トラッキング処理部３０は、テンプレート内で境界の占める割合が増大するようにテンプレートの形態を変化させる。
【００４９】
図５は、テンプレートの形態を変化させる具体例を示す図である。トラッキング処理部３０は、例えば、心筋と心腔の境界の方向に応じて、テンプレートの方向と形状の少なくとも一方を変化させる。
【００５０】
図５（Ａ）は、複数のテンプレート候補（Ｔ（１）〜Ｔ（５））の中から、境界の方向に応じたテンプレートを選択する具体例を示している。図５（Ａ）において、直線Ｌは、例えばＦＳ計測における２つの設定点を通る直線（図３，図４参照）である。トラッキング処理部３０は、直線Ｌの方向に基づいて境界の方向を判断する。例えば、直線ＬのＸ軸に対する角度θの大きさに応じて、テンプレート候補（Ｔ（１）〜Ｔ（５））の中からテンプレートを選択する。
【００５１】
図５（Ａ）に示す具体例において、テンプレートＴ（２）とテンプレートＴ（４）は、縦方向つまりＸ軸に直交するＹ軸方向の長さがｎであり、横方向つまりＸ軸方向の長さもｎである。ｎは画素数であり、ｎを奇数（例えば５）とすることにより、テンプレートの中心となる１画素が特定できる。
【００５２】
テンプレートＴ（１）とテンプレートＴ（５）は、縦方向の長さがｎであり、横方向の長さがｎの８０パーセント（０．８ｎ）である。横方向の長さをｎの８０パーセントに縮めると、例えば横方向の長さを５画素から４画素に縮めると、テンプレートの中心が画素と画素の間になり、中心となる１つの画素を特定できない場合がある。この場合には、例えば、横方向に縮める前の中心画素に対して横方向に隣接する２つの画素のうち、輝度値の大きい方を新たな（縮めた後の）中心画素としてもよい。
【００５３】
テンプレートＴ（３）は、横方向の長さがｎであり、縦方向の長さがｎの８０パーセント（０．８ｎ）である。縦方向の長さをｎの８０パーセントに縮めると中心となる１つの画素を特定できない場合がある。この場合には、例えば、縦方向に縮める前の中心画素に対して縦方向に隣接する２つの画素のうち、輝度値の大きい方を新たな（縮めた後の）中心画素としてもよい。
【００５４】
そして、図５（Ａ）に示す具体例では、角度θが０以上で３６度よりも小さい場合にテンプレートＴ（１）が選択され、角度θが３６度以上で７２度よりも小さい場合にテンプレートＴ（２）が選択され、角度θが７２度以上で１０８度よりも小さい場合にテンプレートＴ（３）が選択され、角度θが１０８度以上で１４４度よりも小さい場合にテンプレートＴ（４）が選択され、角度θが１４４度以上で１８０度よりも小さい場合にテンプレートＴ（５）が選択される。これにより、直線Ｌの角度θに応じて、直線Ｌにほぼ直交すると仮定される境界の方向に応じた形状のテンプレートが選択される。
【００５５】
一方、図５（Ｂ）は、境界の方向に応じて、基準となるテンプレートＴ（１）の方向を変更する具体例を示している。図５（Ｂ）における直線Ｌも、例えばＦＳ計測における２つの設定点を通る直線（図３，図４参照）である。トラッキング処理部３０は、例えば、直線ＬのＸ軸に対する角度θの大きさに応じてテンプレートＴ（１）の方向を変更する。
【００５６】
基準となるテンプレートＴ（１）は、縦方向の長さがｎであり、横方向の長さがｎの８０パーセント（０．８ｎ）であり、直線Ｌの角度θが０度の場合におけるテンプレートＴとなる。トラッキング処理部３０は、直線Ｌの傾きと同じ角度θだけ、テンプレートＴ（１）をその中心を軸として回転させ、例えば、その中心が直線Ｌ上の設定点（図４参照）に重なるようにテンプレートＴを配置する。これにより、直線Ｌにほぼ直交すると仮定される境界の方向と、テンプレートＴの長手方向（長さｎ画素）が一致するように、テンプレートＴが配置される。
【００５７】
なお、図５における縮小率（８０パーセント）は、あくまでも具体例の一つに過ぎず、例えば、診断対象の種類や画像の状態等に応じて、縮小率が適宜に修正されてもよい。
【００５８】
図６は、直線Ｌの別の設定例を説明するための図である。図６には、心筋と心腔の境界に沿って複数の設定点を設定する場合における、直線Ｌの設定例が示されている。例えばユーザが表示部５０に表示される心臓の超音波画像を見ながら、マウス、トラックボール又はタッチパネル等の操作デバイスを操作して、心筋と心腔の境界に沿って、複数の設定点を設定する。図６に示す具体例では、心臓壁（境界）に沿って８つの設定点Ｐ１〜Ｐ８が設定されている。
【００５９】
複数の設定点Ｐ１〜Ｐ８が設定されると、トラッキング処理部３０は、各設定点ごとにそれに隣接する設定点を利用して直線Ｌを決定する。図６には、設定点Ｐ２に関する直線Ｌの設定例が拡大表示されている。
【００６０】
トラッキング処理部３０は、まず、設定点Ｐ２と設定点Ｐ１を通る補助直線Ｌ１を設定し、設定点Ｐ２と設定点Ｐ３を通る補助直線Ｌ２を設定する。そして、トラッキング処理部３０は、設定点Ｐ２を通り補助直線Ｌ１，Ｌ２の交差角度を二等分するように直線Ｌを決定する。トラッキング処理部３０は、設定点Ｐ２以外の他の設定点についても、それに隣接する設定点を利用して直線Ｌを決定する。
【００６１】
直線Ｌが決定されると、トラッキング処理部３０は、各設定点ごとに決定した直線Ｌを利用し、例えば図５において説明した処理により、各設定点ごとにテンプレートの形態を変化させてテンプレートを設定する。なお、図４を利用して説明した処理により、直線Ｌ上において各設定点の位置が補正されてもよい。こうして、トラッキング処理部３０は、各設定点ごとに設定したテンプレートを利用したパターンマッチング処理により、複数の設定点の動きをトラッキングする。
【００６２】
図６の設定例は、例えば、心臓が拡張収縮運動する期間内において、複数の時相に亘って、心臓の心尖部を中心に心臓壁（境界）の動きを観測する場合に好適である。
【００６３】
図７は、図１の超音波診断装置による画像処理のフローチャートである。図７のフローチャートは、図１の超音波診断装置により心臓を診断する場合における具体例である。
【００６４】
ユーザ操作等により設定点が設定されると（Ｓ７０１）、例えば設定点を中心とする初期テンプレートが設定される（Ｓ７０２）。初期テンプレートは、境界の方向に応じて形状と方向が修正される前のテンプレートである。そして、初期テンプレート内の画像データに基づいて、初期テンプレート内に心筋と心腔の境界があるか否かが確認される（Ｓ７０３）。境界が無ければ、初期テンプレートをそのまま利用したパターンマッチングによりトラッキング処理が実行される（Ｓ７０８）。なお、初期テンプレート内で境界が見つからなかった場合に、表示部５０にその旨を知らせるメッセージを表示させてもよい。
【００６５】
初期テンプレート内に境界があれば、境界の探索方向が導出される（Ｓ７０４）。つまり、境界の探索方向として、例えば直線Ｌ（図４〜図６参照）が導出される。そして、探索方向に沿って境界が探索され（Ｓ７０５：図４参照）、設定点が境界の位置に移動される（Ｓ７０６：図４参照）。さらに、境界の方向に応じて、テンプレートの形状と方向が決定され、初期テンプレートが修正される（Ｓ７０７：図５参照）。修正（変更）があれば、修正後のテンプレートを利用したパターンマッチングによりトラッキング処理が実行される（Ｓ７０８）。
【００６６】
トラッキング処理は、例えばユーザによって指定された全てのフレームが終了するまで実行され（Ｓ７０９）、全フレームについてのトラッキング処理が終了すると本フローチャートが終了する。
【００６７】
以上、本発明の実施において好適な超音波診断装置について説明したが、この超音波診断装置によれば、例えば心臓に係る計測において、心筋の境界の方向に応じてテンプレートの形態が最適化され、必要に応じて設定点の位置も補正されるため、ユーザ（検査者）の巧拙に伴う診断のバラツキが軽減され、望ましくは、常に信頼性の高い計測結果を得ることが可能になる。
【００６８】
なお、本発明の好適な実施形態として説明したテンプレート設定機能とパターンマッチング機能の処理に対応したプログラムにより、図１に示したパターンマッチング処理部３０の機能をコンピュータで実現し、そのコンピュータを超音波画像処理装置として機能させてもよい。
【００６９】
また、上述した実施形態は、あらゆる点で単なる例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。本発明は、その本質を逸脱しない範囲で各種の変形形態を包含する。
【符号の説明】
【００７０】
１０  プローブ、２０  画像形成部、３０  トラッキング処理部。
【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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