(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原画像上にとった補間画素点の画素値Ｒｋ（ｋ＝１，２，３，…，Ｋ）を、
【数３】
0005743306.tif 000020
により求める補間画像生成部を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
原画像上にとった補間画素点の画素値Ｒｋ（ｋ＝１，２，３，…，Ｋ）を、
【数４】
0005743306.tif 000021
により求める補間画像生成部を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
原画像上にとった補間画素点の画素値Ｒｋ（ｋ＝１，２，３，…，Ｋ）を、
【数５】
0005743306.tif 000022
により求める補間画像生成部を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像処理装置において、前記補間画像生成部は、ランダムの強さの指定値Ｓｗを、
【数６】
0005743306.tif 000023
により求めることを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の画像処理装置において、前記補間画像生成部は、加重加算の重みＷｉを、
【数７】
0005743306.tif 000024
により求めることを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
被検体を超音波スキャンして原画像を得る超音波スキャン手段と、前記原画像上にとった補間画素点の画素値Ｒｋ（ｋ＝１，２，３，…，Ｋ）を求める補間画像生成部と、前記補間画素点からなる補間画像を表示する画像表示手段とを具備し、前記補間画像生成部は、補間画素点の画素値Ｒｋ（ｋ＝１，２，３，…，Ｋ）を、
【数３】
0005743306.tif 000025
により求めることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項７】
被検体を超音波スキャンして原画像を得る超音波スキャン手段と、前記原画像上にとった補間画素点の画素値Ｒｋ（ｋ＝１，２，３，…，Ｋ）を求める補間画像生成部と、前記補間画素点からなる補間画像を表示する画像表示手段とを具備し、前記補間画像生成部は、補間画素点の画素値Ｒｋ（ｋ＝１，２，３，…，Ｋ）を、
【数４】
0005743306.tif 000026
により求めることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項８】
被検体を超音波スキャンして原画像を得る超音波スキャン手段と、前記原画像上にとった補間画素点の画素値Ｒｋ（ｋ＝１，２，３，…，Ｋ）を求める補間画像生成部と、前記補間画素点からなる補間画像を表示する画像表示手段とを具備し、前記補間画像生成部は、補間画素点の画素値Ｒｋ（ｋ＝１，２，３，…，Ｋ）を、
【数５】
0005743306.tif 000027
により求めることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項９】
請求項６から請求項８のいずれかに記載の超音波診断装置において、前記補間画像生成部は、ランダムの強さの指定値Ｓｗを、
【数６】
0005743306.tif 000028
により求めることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項１０】
請求項６から請求項８のいずれかに記載の超音波診断装置において、前記補間画像生成部は、前記補間画素点の位置が折りかえり領域付近か否かを判定し、折りかえり領域付近の位置では他の位置よりランダムの強さの指定値Ｓｗを大きくするようにランダムの強さの指定値Ｓｗを決めることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項１１】
請求項６から請求項１０のいずれかに記載の超音波診断装置において、前記補間画像生成部は、加重加算の重みＷｉを、
【数７】
0005743306.tif 000029
により求め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、画像処理装置および超音波診断装置に関し、更に詳しくは、より自然に見える画像を生成しうる画像処理装置および超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、補間画素点の近傍の複数の原画素点の画素値から線形補間により画素値を計算し、その計算された画素値にランダム成分を加えて補間画素点の画素値とする画像処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平７−４４７０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来の画像処理装置では、線形補間により計算された画素値にランダム成分を加えて補間画素点の画素値とすることで、線形補間により計算された画素値をそのまま補間画素点の画素値とするよりも自然に見える画像を生成することが出来た。
しかし、自然に見える程度が不十分になる場合がある問題点があった。
そこで、本発明の目的は、より自然に見える画像を生成しうる画像処理装置および超音波診断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
第１の観点では、本発明は、原画像上にとった補間画素点の近傍の複数の原画素点の各画素値に独立した各ランダム成分を加えてランダム処理後原画素値とするランダム処理手段と、前記ランダム処理後原画素値を加重加算して補間画素点の画素値とする加重加算手段とを具備したことを特徴とする画像処理装置を提供する。
上記第１の観点による画像処理装置では、計算された画素値にランダム成分を加えて補間画素点の画素値とするのではなく、複数の原画素点の各画素値にそれぞれ独立のランダム成分を加えてランダム処理後原画素値とした後、それらランダム処理後原画素値を加重加算した画素値を補間画素点の画素値とする。
【０００５】
第２の観点では、本発明は、前記第１の観点による画像処理装置において、補間画素点の画素値Ｒｋ（ｋ＝１，２，３，…，Ｋ）を、
【数１】
0005743306.tif 000002
により求めることを特徴とする画像処理装置を提供する。
上記第２の観点による画像処理装置では、計算された画素値にランダム成分を加えて補間画素点の画素値とするのではなく、４点の原画素点の各画素値にそれぞれ異なるランダム成分を加えてランダム処理後原画素値とした後、４個のランダム処理後原画素値を加重加算した画素値を補間画素点の画素値とする。
【０００６】
第３の観点では、本発明は、前記第１の観点による画像処理装置において、補間画素点の画素値Ｒｋ（ｋ＝１，２，３，…，Ｋ）を、
【数２】
0005743306.tif 000003
により求めることを特徴とする画像処理装置を提供する。
上記第３の観点による画像処理装置では、計算された画素値にランダム成分を加えて補間画素点の画素値とするのではなく、４点の原画素点の各画素値にそれぞれ異なるランダム成分を加えてランダム処理後原画素値とした後、４個のランダム処理後原画素値を加重加算した画素値を補間画素点の画素値とする。
また、補間画素点ごとに異なるランダム成分となるため、この点でも画像上に規則的パターンが現れるのを抑制でき、自然に見える程度をより向上できる。
【０００７】
第４の観点では、本発明は、前記第１の観点による画像処理装置において、補間画素点の画素値Ｒｋ（ｋ＝１，２，３，…，Ｋ）を、
【数３】
0005743306.tif 000004
により求めることを特徴とする画像処理装置を提供する。
上記第４の観点による画像処理装置では、フレームごとに異なるランダム成分となるため、時間方向に規則的パターンが現れるのを抑制でき、動画として自然に見える程度を向上できる。
【０００８】
第５の観点では、本発明は、前記第１の観点による画像処理装置において、補間画素点の画素値Ｒｋ（ｋ＝１，２，３，…，Ｋ）を、
【数４】
0005743306.tif 000005
により求めることを特徴とする画像処理装置を提供する。
上記第５の観点による画像処理装置では、フレームごとに異なるランダム成分となるため、時間方向に規則的パターンが現れるのを抑制でき、動画として自然に見える程度を向上できる。
【０００９】
第６の観点では、本発明は、前記第１の観点による画像処理装置において、補間画素点の画素値Ｒｋ（ｋ＝１，２，３，…，Ｋ）を、
【数５】
0005743306.tif 000006
により求めることを特徴とする画像処理装置を提供する。
上記第６の観点による画像処理装置では、補間画素点ごとに異なるランダム成分としたり、フレームごとに異なるランダム成分となることが可能になるため、規則的パターンが現れるのを抑制でき、自然に見える程度を向上できる。
【００１０】
第７の観点では、本発明は、前記第２から前記第６のいずれかの観点による画像処理装置において、ランダムの強さの指定値Ｓｗを、
【数６】
0005743306.tif 000007
により求める手段を具備したことを特徴とする画像処理装置を提供する。
上記第７の観点による画像処理装置では、原画素点の画素値の差が大きいほど大きなランダム成分を加えることが出来るので、自然に見える程度を向上できる。
【００１１】
第８の観点では、本発明は、前記第２から前記第７のいずれかの観点による画像処理装置において、加重加算の重みＷｉを、
【数７】
0005743306.tif 000008
により求める手段を具備したことを特徴とする画像処理装置を提供する。
上記第８の観点による画像処理装置では、補間画素点に近い原画素点ほどその画素値の寄与を大きく出来る。
【００１２】
第９の観点では、本発明は、被検体を超音波スキャンして原画像を得る超音波スキャン手段と、前記原画像上にとった補間画素点の近傍の複数の原画素点の各画素値に独立した各ランダム成分を加えてランダム処理後原画素値とするランダム処理手段と、前記ランダム処理後原画素値を加重加算して補間画素点の画素値とする加重加算手段と、前記補間画素点からなる補間画像を表示する画像表示手段とを具備したことを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第９の観点による超音波診断装置では、計算された画素値にランダム成分を加えて補間画素点の画素値とするのではなく、複数の原画素点の各画素値にそれぞれ独立のランダム成分を加えてランダム処理後原画素値とした後、それらランダム処理後原画素値を加重加算した画素値を補間画素点の画素値とする。
【００１３】
第１０の観点では、本発明は、前記第９の観点による超音波診断装置において、補間画素点の画素値Ｒｋ（ｋ＝１，２，３，…，Ｋ）を、
【数１】
0005743306.tif 000009
により求めることを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第１０の観点による超音波診断装置では、計算された画素値にランダム成分を加えて補間画素点の画素値とするのではなく、４点の原画素点の各画素値にそれぞれ異なるランダム成分を加えてランダム処理後原画素値とした後、４個のランダム処理後原画素値を加重加算した画素値を補間画素点の画素値とする。
また、補間画素点ごとに異なるランダム成分となるため、この点でも画像上に規則的パターンが現れるのを抑制でき、自然に見える程度をより向上できる。
【００１４】
第１１の観点では、本発明は、前記第９の観点による超音波診断装置において、補間画素点の画素値Ｒｋ（ｋ＝１，２，３，…，Ｋ）を、
【数２】
0005743306.tif 000010
により求めることを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第１１の観点による超音波診断装置では、計算された画素値にランダム成分を加えて補間画素点の画素値とするのではなく、４点の原画素点の各画素値にそれぞれ異なるランダム成分を加えてランダム処理後原画素値とした後、４個のランダム処理後原画素値を加重加算した画素値を補間画素点の画素値とする。
また、フレームごとに異なるランダム成分となるため、時間方向に規則的パターンが現れるのを抑制でき、動画として自然に見える程度を向上できる。
【００１５】
第１２の観点では、本発明は、前記第９の観点による超音波診断装置において、補間画素点の画素値Ｒｋ（ｋ＝１，２，３，…，Ｋ）を、
【数３】
0005743306.tif 000011
により求めることを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第１２の観点による超音波診断装置では、フレームごとに異なるランダム成分となるため、時間方向に規則的パターンが現れるのを抑制でき、動画として自然に見える程度を向上できる。
【００１６】
第１３の観点では、本発明は、前記第９の観点による超音波診断装置において、補間画素点の画素値Ｒｋ（ｋ＝１，２，３，…，Ｋ）を、
【数４】
0005743306.tif 000012
により求めることを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第１３の観点による超音波診断装置では、フレームごとに異なるランダム成分となるため、時間方向に規則的パターンが現れるのを抑制でき、動画として自然に見える程度を向上できる。
【００１７】
第１４の観点では、本発明は、前記第９の観点による超音波診断装置において、補間画素点の画素値Ｒｋ（ｋ＝１，２，３，…，Ｋ）を、
【数５】
0005743306.tif 000013
により求めることを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第１４の観点による超音波診断装置では、補間画素点ごとに異なるランダム成分としたり、フレームごとに異なるランダム成分となることが可能になるため、規則的パターンが現れるのを抑制でき、自然に見える程度を向上できる。
【００１８】
第１５の観点では、本発明は、前記第９から前記第１４のいずれかの観点による超音波診断装置において、ランダムの強さの指定値Ｓｗを、
【数６】
0005743306.tif 000014
により求める手段を具備したことを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第１５の観点による超音波診断装置では、原画素点の画素値の差が大きいほど大きなランダム成分を加えることが出来るので、自然に見える程度を向上できる。
【００１９】
第１６の観点では、本発明は、前記第９から前記第１４のいずれかの観点による超音波診断装置において、前記補間画素点の位置が折りかえり領域付近か否かを判定する手段と、折りかえり領域付近の位置では他の位置よりランダムの強さの指定値Ｓｗを大きくするようにランダムの強さの指定値Ｓｗを決める手段とを具備したことを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記構成において「折りかえり領域」とは、元の画素値が画素値の上限より大きいか又は下限より小さい場合に見かけの画素値が上限から下限へ折りかえしたような値または下限から上限へ折りかえしたような値になる領域をいう。
上記第１６の観点による超音波診断装置では、不自然に見えやすい折りかえり領域付近では他より大きなランダム成分を加えることが出来るので、自然に見える程度を向上できる。
【００２０】
第１７の観点では、本発明は、前記第９から前記第１６のいずれかの観点による超音波診断装置において、加重加算の重みＷｉを、
【数７】
0005743306.tif 000015
により求める手段を具備したことを特徴とする超音波診断装置を提供する。
上記第１７の観点による超音波診断装置では、補間画素点に近い原画素点ほどその画素値の寄与を大きく出来る。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の画像処理装置および超音波診断装置によれば、自然に見える画像を生成することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００２３】
図１は、実施例１にかかる超音波診断装置１００の構成ブロック図である。
この超音波診断装置１００は、超音波探触子１０と、超音波探触子１０を駆動して被検体内を超音波ビームで走査する送受信部２０と、送受信部２０により得られた信号を基に超音波画像を生成する画像生成部３０と、超音波スキャンにより得られた超音波画像やそれを基に生成された補間画像などを表示する画像表示部４０と、操作者が指示やデータを与えるための操作部５０と、超音波画像などを記録する記録部６０と、全体を制御する制御部８０と、制御部８０に含まれている超音波画像記録部８１および補間画像生成部８２とを具備している。
【００２４】
図２は、実施例１にかかる補間画像生成処理を示すフロー図である。
ステップＰ１では、補間画素点番号ｋ＝１に初期化する。
【００２５】
ステップＰ２では、図３に示すように、補正画像上のｋ番目の補間画素点Ｒｋに対応する超音波画像上の位置から最短の４個の超音波画像上の原画素点の画素値ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４と距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４とを取得する。
【００２６】
ステップＰ３では、操作者がランダム補間を選択していたらステップＰ４へ進み、そうでなかったらステップＰ１１へ進む。
【００２７】
ステップＰ４では、ｋ番目の補間画素点Ｒｋに対応する超音波画像上の位置が折りかえし領域付近ならステップＰ５へ進み、そうでなければステップＰ６へ進む。
例えば、画素値が−１２８〜１２７の範囲内の値をとるものとするとき、｜ｐ１−ｐ２｜＞１２７または｜ｐ３−ｐ４｜＞１２７または｜ｐ１−ｐ３｜＞１２７を満たす場合は折りかえし領域付近と判定する。
【００２８】
ステップＰ５では、基準値Ｓｏ＝Ｓ１とする。そして、ステップＰ７へ進む。
【００２９】
ステップＰ６では、基準値Ｓｏ＝Ｓ２とする。但し、Ｓ１＞Ｓ２とする。そして、ステップＰ７へ進む。
【００３０】
ステップＰ７では、次式によりランダムの強さの指定値Ｓｗを算出する。
【数６】
0005743306.tif 000016
【００３１】
ステップＰ８では、補間画素点の画素値Ｒｋを次式により求める。
【数５】
0005743306.tif 000017
ここで、操作者は、ｊ＝０またはｊ＝ｋを選択できる。また、ｆ＝０またはｆ＝フレーム番号またはｆ＝超音波画像の全面または一部領域の画素値の合計のいずれかを選択できる。また、ｄ＝０またはｄ＝現フレームの超音波画像の全面または一部領域の画素値の合計と前フレームの超音波画像の全面または一部領域の画素値の合計との差を選択できる。加重加算の重みｗｉは次式により計算する。
【数７】
0005743306.tif 000018
【００３２】
ステップＰ９では、補間画素点番号ｋが最終値Ｋに到達したなら処理を終了し、到達していないならステップＰ１０へ進む。
ステップＰ１０では、補間画素点番号ｋを１だけインクリメントしてからステップＰ２に戻る。
【００３３】
ステップＰ１１では、操作者が線形補間を選択していたらステップＰ１２へ進み、そうでなかったら別の補間方法をチェックする処理へ進む。
【００３４】
ステップＰ１２では、補間画素点の画素値Ｒｋを次式により求める。
【数８】
0005743306.tif 000019
そして、ステップＰ９に戻る。
【００３５】
実施例１の超音波診断装置１００によれば、計算された画素値にランダム成分を加えて補間画素点の画素値とするのではなく、４点の原画素点の各画素値ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４にそれぞれ異なるランダム成分 rand(1+j+f+d)%Sw-Sw/2，rand(2+j+f+d)%Sw-Sw/2，rand(3+j+f+d)%Sw-Sw/2，rand(4+j+f+d)%Sw-Sw/2 を加えてランダム処理後原画素値とした後、４個のランダム処理後原画素値を加重加算した画素値を補間画素点の画素値Ｒｋとする。このため、自然に見える程度を向上できる。例えば、音線がほとんど目立たなくなる。原画像は、カラーフロー画像でも、Ｂフロー画像でも、Ｂモード画像でもよいが、カラーフロー画像の場合に特に有用である。
【００３６】
また、ｊ＝ｋとして補間画素点ごとに異なるランダム成分としたり、ｆ＝フレーム番号または超音波画像の全画素値の合計のいずれかとしてフレームごとに異なるランダム成分としたり、ｄ＝現フレームの超音波画像の全画素値の合計と前フレームの超音波画像の全画素値の合計との差としてフレームごとに異なるランダム成分としたりすることが可能になるため、規則的パターンが現れるのを抑制でき、自然に見える程度を向上できる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明の画像処理装置および超音波診断装置は、原画像よりも自然に見える補間画像を生成するのに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施例１に係る超音波診断装置を示すブロック図である。
【図２】実施例１に係る補間画像生成処理を示すフロー図である。
【図３】補間画像点と原画像点を示す概念図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０        超音波探触子
８０        制御部
８１        超音波画像記録部
８２        補間画像生成部
１００      超音波診断装置
【図１】
0005743306.tif 000030
【図２】
0005743306.tif 000031
【図３】
0005743306.tif 000032