(57)【要約】  本発明は、超音波画像の表示方法及び装置、記憶媒体並びに電子装置を提供する。該方法は、検出装置が検出待ち対象に対して検出を行うことにより得る入力信号を取得し、そのうち、入力信号が3次元RF信号であり；3次元RF信号に対してワンタイムモジュラス値計算を行い、3次元超音波画像におけるエンベロープ情報を取得し、そのうち、ワンタイムモジュラス値計算が少なくとも3次元RF信号の3次元振幅を直接取得するために用いられ；及び、3次元超音波画像におけるエンベロープ情報を表示し、そのうち、エンベロープ情報が検出待ち対象を指示するために用いられることを含む。本発明により、関連技術において再構成される3次元Bモード画像に再構成誤差が存在し、3次元Bモード画像の正確さが低下するという技術的問題を解決することができる。
2021513421.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出装置に適用される超音波画像の表示方法であって、
前記検出装置が、
検出待ち対象に対して検出を行うことで入力信号を取得するステップであって、前記入力信号が3次元RF(radio  frequency)信号であるステップと、
前記3次元RF信号に対してワンタイムモジュラス値計算を行い、3次元超音波画像におけるエンベロープ情報を取得するステップであって、前記ワンタイムモジュラス値計算が少なくとも前記3次元RF信号の3次元振幅を直接取得するために用いられるステップと、
前記3次元超音波画像における前記エンベロープ情報を表示するステップであって、前記エンベロープ情報が前記検出待ち対象を指示するために用いられるステップと、
を含む、超音波画像の表示方法。
【請求項２】
請求項1に記載の超音波画像の表示方法であって、
前記3次元RF信号に対してワンタイムモジュラス値計算を行うことは、
前記3次元RF信号に対応する第一超複素信号を取得することであって、前記第一超複素信号が8つの成分の和であり、各成分が前記入力信号に対応する複数の解析信号のモジュラス値及び角度により示されることと、
前記第一超複素信号のモジュラス値を含む前記エンベロープ情報を取得することであって、前記第一超複素信号のモジュラス値が前記3次元RF信号の3次元振幅を示すために用いられることと、
を含む、超音波画像の表示方法。
【請求項３】
請求項2に記載の超音波画像の表示方法であって、
前記3次元RF信号に対応する第一超複素信号を取得することは、
前記3次元RF信号に対応する第二超複素信号を取得することであって、前記第二超複素信号が8つの成分を含み、各成分が前記入力信号のヒルベルト変換により示されることと、
ヒルベルト変換により示される成分と、前記複数の解析信号のモジュラス値及び角度との対応関係を取得することと、
前記対応関係に基づいて前記第二超複素信号を前記第一超複素信号に変換することと、
を含む、超音波画像の表示方法。
【請求項４】
請求項2に記載の超音波画像の表示方法であって、
【数１】
2021513421.tif 000031
により、前記第一超複素信号のモジュラス値を取得し、
ここで、|ψcas|は、前記第一超複素信号のモジュラス値を表し、α1は、第一解析信号のモジュラス値であり、φ1は、前記第一解析信号の角度であり、前記第一解析信号は、前記入力信号に対応する3次元周波数領域における8つの象限のうちの第一象限内の解析信号であり、α3は、第三解析信号のモジュラス値であり、φ3は、前記第三解析信号の角度であり、前記第三解析信号は、前記入力信号に対応する3次元周波数領域における8つの象限のうちの第三象限内の解析信号であり、α5は、第五解析信号のモジュラス値であり、φ5は、前記第五解析信号の角度であり、前記第五解析信号は、前記入力信号に対応する3次元周波数領域における8つの象限のうちの第五象限内の解析信号であり、α7は、第七解析信号のモジュラス値であり、φ7は、前記第七解析信号の角度であり、前記第七解析信号は、前記入力信号に対応する3次元周波数領域における8つの象限のうちの第七象限内の解析信号であり、前記複数の解析信号は、前記第一解析信号、前記第三解析信号、前記第五解析信号及び前記第七解析信号を含む、超音波画像の表示方法。
【請求項５】
請求項1乃至4のうちのいずれか1項に記載の超音波画像の表示方法であって、
前記3次元超音波画像において前記エンベロープ情報により指示される前記検出待ち対象の輝度は、1次元超音波画像又は2次元超音波画像における前記検出待ち対象の輝度よりも大きい、超音波画像の表示方法。
【請求項６】
取得ユニット、計算ユニット及び表示ユニットを含む、超音波画像の表示装置であって、
前記取得ユニットは、検出装置が検出待ち対象に対して検出を行うことで得る入力信号を取得するために用いられ、前記入力信号は、3次元RF(radio  frequency)信号であり、
前記計算ユニットは、前記3次元RF信号に対してワンタイムモジュラス値計算を行い、3次元超音波画像におけるエンベロープ情報を取得するために用いられ、前記ワンタイムモジュラス値計算は、少なくとも、前記3次元RF信号の3次元振幅を直接取得するために用いられ、
前記表示ユニットは、前記3次元超音波画像における前記エンベロープ情報を表示するために用いられ、前記エンベロープ情報は、前記検出待ち対象を指示するために用いられる、超音波画像の表示装置。
【請求項７】
請求項6に記載の超音波画像の表示装置であって、
前記計算ユニットは、
前記3次元RF信号に対応する第一超複素信号を取得するための第一取得モジュールであって、前記第一超複素信号が8つの成分の和であり、各成分が前記入力信号に対応する複数の解析信号のモジュラス値及び角度により示される第一取得モジュールと、
前記第一超複素信号のモジュラス値を含む前記エンベロープ情報を取得するための第二取得モジュールであって、前記第一超複素信号のモジュラス値が前記3次元RF信号の3次元振幅を示すために用いられる第二取得モジュールと、
を含む、超音波画像の表示装置。
【請求項８】
請求項7に記載の超音波画像の表示装置であって、
前記第一取得モジュールは、
前記3次元RF信号に対応する第二超複素信号を取得するための第一取得サブモジュールであって、前記第二超複素信号が8つの成分を含み、各成分が前記入力信号のヒルベルト変換により示される第一取得サブモジュールと、
ヒルベルト変換により示される成分と、前記複数の解析信号のモジュラス値及び角度との対応関係を取得するための第二取得サブモジュールと、
前記対応関係に基づいて前記第二超複素信号を前記第一超複素信号に変換するための変換モジュールと、
を含む、超音波画像の表示装置。
【請求項９】
請求項7に記載の超音波画像の表示装置であって、
前記第二取得モジュールは、
【数２】
2021513421.tif 000032
により、前記第一超複素信号のモジュラス値を取得し、
ここで、|ψcas|は、前記第一超複素信号のモジュラス値を表し、α1は、第一解析信号のモジュラス値であり、φ1は、前記第一解析信号の角度であり、前記第一解析信号は、前記入力信号に対応する3次元周波数領域における8つの象限のうちの第一象限内の解析信号であり、α3は、第三解析信号のモジュラス値であり、φ3は、前記第三解析信号の角度であり、前記第三解析信号は、前記入力信号に対応する3次元周波数領域における8つの象限のうちの第三象限内の解析信号であり、α5は、第五解析信号のモジュラス値であり、φ5は、前記第五解析信号の角度であり、前記第五解析信号は、前記入力信号に対応する3次元周波数領域における8つの象限のうちの第五象限内の解析信号であり、α7は、第七解析信号のモジュラス値であり、φ7は、前記第七解析信号の角度であり、前記第七解析信号は、前記入力信号に対応する3次元周波数領域における8つの象限のうちの第七象限内の解析信号であり、前記複数の解析信号は、前記第一解析信号、前記第三解析信号、前記第五解析信号及び前記第七解析信号を含む、超音波画像の表示装置。
【請求項１０】
請求項6乃至9のうちのいずれか1項に記載の超音波画像の表示装置であって、
前記3次元超音波画像において前記エンベロープ情報により指示される前記検出待ち対象の輝度は、1次元超音波画像又は2次元超音波画像における前記検出待ち対象の輝度よりも大きい、超音波画像の表示装置。
【請求項１１】
コンピュータに、請求項1乃至5のうちのいずれか1項に記載の超音波画像の表示方法を実行させるためのプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【請求項１２】
記憶器及び処理器を含む電子装置であって、
前記記憶器には、コンピュータプログラムが記憶されており、
前記処理器は、前記コンピュータプログラムを実行することにより、請求項1乃至5のうちのいずれか1項に記載の超音波画像の表示方法を実行するように構成される、電子装置。
【請求項１３】
コンピュータに、請求項1乃至5のうちのいずれか1項に記載の超音波画像の表示方法を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、2018年05月24日に中国専利局に出願した、出願番号が201810508663.2、発明の名称が「超音波画像の表示方法及び装置、記憶媒体並びに電子装置」である中国特許出願に基づく優先権を主張するものであり、その全内容を参照によりここに援用する。
【０００２】
本発明は、コンピュータ技術分野に関し、特に、超音波画像の表示に関する。
【背景技術】
【０００３】
エンベロープ(envelope(包絡線とも言う))検出がBモード超音波画像(Bモード画像と略称される)再構成の1つの重要なステップである。Bモード画像再構成の基本的なプロセスは、超音波プローブから高周波数の無線周波数(Radio  Frequency(RFと略称される))信号を取得することを含み、このオリジナルRF信号は、超音波プローブの方向に沿う1次元信号である。その後、該1次元信号に対してヒルベルト変換(Hilbert  transform)を行って1次元解析信号を作成し、そして、該1次元解析信号の振幅を計算し、この振幅は、1次元エンベロープ(signal  envelope)である。複数の1次元エンベロープをプローブの位置に基づいてつなぎ合わせて2次元信号を成すことで、2次元エンベロープ画像を得ることができ、そして、幾つかの後処理を行うことで2次元Bモード画像を取得することができる。3次元Bモード画像の場合、今のところ、1次元エンベロープに基づいてつなぎ合わせを行うことで3次元エンベロープ画像を形成し、そして、幾つかの後処理を施すことにより、3次元Bモード画像を取得することが多い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、3次元Bモード画像の正確さを向上させることができる超音波画像の表示方法及び装置、記憶媒体並びに電子装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施例の一側面によれば、超音波画像の表示方法が提供され、該表示方法は、検出装置が検出待ち対象に対して検出を行うことにより得る入力信号を取得し、前記入力信号が3次元RF信号であり；前記3次元RF信号に対してワンタイムモジュラス値計算を行い、3次元超音波画像におけるエンベロープ情報を取得し、前記ワンタイムモジュラス値計算が少なくとも、前記3次元RF信号の3次元振幅を直接取得するために用いられ；及び、前記3次元超音波画像における前記エンベロープ情報を表示し、前記エンベロープ情報が前記検出待ち対象を指示するために用いられることを含む。
【０００６】
本発明の実施例の他の側面によれば、超音波画像の表示装置が提供され、該表示装置は、検出装置が検出待ち対象に対して検出を行うことにより得る入力信号を取得し、前記入力信号が3次元RF信号である取得ユニット；前記3次元RF信号に対してワンタイムモジュラス値計算を行い、3次元超音波画像におけるエンベロープ情報を取得し、前記ワンタイムモジュラス値計算が少なくとも、前記3次元RF信号の3次元振幅を直接取得するために用いられる計算ユニット；及び、前記3次元超音波画像における前記エンベロープ情報を表示し、前記エンベロープ情報が前記検出待ち対象を指示するために用いられる表示ユニットを含む。
【０００７】
本発明の実施例の他の側面によれば、記憶媒体が提供され、該記憶媒体には、コンピュータプログラムが記憶されており、そのうち、前記コンピュータプログラムは、実行時に、本発明の実施例による超音波画像の表示方法を実行するように構成される。
【０００８】
本発明の実施例の他の側面によれば、記憶器及び処理器を含む電子装置が提供され、そのうち、前記記憶器には、コンピュータプログラムが記憶されており、前記処理器は、前記コンピュータプログラムにより、本発明の実施例による超音波画像の表示方法を実行するように構成される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
ここで説明される図面は、本発明への更なる理解を提供するために用いられ、本発明の一部を構成する。また、本発明の例示的な実施例及びその説明は、本発明を解釈するために用いられるが、本発明を限定しない。
【図１】本発明の実施例による超音波画像の表示方法のハードウェア環境を示す図である。
【図２】本発明の実施例による超音波画像の表示方法のフローチャートである。
【図３】関連技術において1次元信号のエンベロープのつなぎ合わせにより形成された平面を示す図である。
【図４】本発明の実施例による3D周波数領域における8つの象限を示す図である。
【図５】本発明の実施例による3次元RF信号の採集平台を示す図である。
【図６】本発明の実施例による3次元RF信号の構成図である。
【図７】本発明の実施例による3次元超音波画像におけるエンベロープ画像の比較図である。
【図８】本発明の実施例による拡大後の3次元超音波画像におけるエンベロープ画像を示す図である。
【図９】本発明の実施例による拡大後の垂直方向における輝度の比較を示す図である。
【図１０】本発明の実施例による拡大後の生検ニードルの方向における輝度の比較を示す図である。
【図１１】本発明の実施例において線形プローブが3次元RF信号を採集する平台を示す図である。
【図１２】本発明の実施例において線形プローブが採集した3次元RF信号の構成図である。
【図１３】本発明の実施例において線形プローブが採集した3次元超音波画像におけるエンベロープ画像の比較図である。
【図１４】本発明の実施例において線形プローブが採集した3次元超音波画像におけるエンベロープ画像の垂直方向上の輝度の比較を示す図である。
【図１５】本発明の実施例において線形プローブが採集した3次元超音波画像におけるエンベロープ画像の生検ニードルの方向上の輝度の比較を示す図である。
【図１６】本発明の実施例による超音波画像の表示装置を示す図である。
【図１７】本発明の実施例による電子装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
当業者が本発明の技術的手段をより良く理解するために、以下、本発明の実施例における図面を参照しながら、本発明の実施例における技術的手段に対して明確且つ完全な説明を行う。なお、説明される実施例は、本発明の一部の実施例のみであり、すべての実施例でない。また、本発明における実施例に基づいて当業者が創造的な労働をせずに取得するすべての他の実施例も、本発明の保護範囲に属する。
【００１１】
また、本発明の明細書、特許請求の範囲及び上述の図面における用語「第一」、「第二」などは、類似した対象を区別するために用いられ、必ずしも特定の順序又は前後の順序を記述するために用いられない。理解すべきは、このように使用されるデータが適切な場合に交換されることで、ここで説明される本発明の実施例がここで図示又は説明される順序以外の順序で実施されるようにすることができるということである。また、用語「含む」、「有する」及びそれらのいずれの変形は、非排他的な包含をカバーすることを意図する。例えば、一連のステップ又はユニットを含むプロセス、方法、システム、プロダクト又は装置は、明確にリストされたステップ又はユニットに必ずしも限定されず、明確にリストされていないもの或いはこれらのプロセス、方法、及びプロダクト固有の他のステップ又はユニットをさらに含んでも良い。
【００１２】
本発明の実施例の一側面によれば、超音波画像の表示方法が提供される。
【００１３】
オプションとして、本実施例では、上述の超音波画像の表示方法は、図1に示すようなサーバ102及び検出装置104により構成されるハードウェア環境に適用することができる。図1に示すように、サーバ102は、ネットワークにより検出装置104と接続され、ネットワークは、広域ネットワーク、大都市圏ネットワーク、又はローカルエリアネットワークを含むが、これに限られず、また、検出装置104は、超音波装置を含んでも良いが、これに限定されない。
【００１４】
オプションとして、本発明の実施例における超音波画像の表示方法は、検出装置104及び表示装置により共同で実行されても良く、具体的な実行プロセスは、次のように記述することができ、即ち、検出装置により、検出装置が検出待ち対象に対して検出を行うことにより得る入力信号を取得し、そのうち、入力信号は3次元RF信号であり；3次元RF信号に対してワンタイムモジュラス値計算を行い、3次元超音波画像におけるエンベロープ情報を取得し、そのうち、ワンタイムモジュラス値計算は少なくとも、3次元RF信号の3次元振幅を直接取得するために用いられ；検出装置がエンベロープ情報に基づいて3次元超音波画像を生成し、3次元超音波画像を表示装置に送信し；及び、表示装置上で3次元超音波画像におけるエンベロープ情報を表示し、そのうち、エンベロープ情報は検出待ち対象を指示するために用いられる。
【００１５】
オプションとして、検出装置及び表示装置は一体構造であっても良く、例えば、図1に示す検出装置104は、検出装置及び表示装置の一体構造である。或いは、検出装置及び表示装置は、互いに独立した構造であっても良く、検出装置は、3次元超音波画像を生成するために用いられ、表示装置は、3次元超音波画像を表示するために用いられる。
【００１６】
以下、本発明の実施例における超音波画像の表示方法について詳細に説明する。
【００１７】
図2は、本発明の実施例による超音波画像の表示方法のフローチャートである。図2に示すように、該方法は、以下のようなステップを含んでも良い。
【００１８】
S202：検出装置が検出待ち対象に対して検出を行うことで得る入力信号を取得し、入力信号は3次元RF信号であり；
S204：3次元RF信号に対してワンタイムモジュラス値計算を行い、3次元超音波画像におけるエンベロープ情報を取得し、ワンタイムモジュラス値計算は少なくとも、3次元RF信号の3次元振幅を直接取得するために用いられ；
S206：3次元超音波画像におけるエンベロープ情報を表示し、そのうち、エンベロープ情報は検出待ち対象を指示するために用いられる。
【００１９】
上述のS202乃至S206により、検出装置が検出待ち対象に対して検出を行うことで得る入力信号を取得し、そのうち、入力信号は3次元RF信号であり；3次元RF信号に対してワンタイムモジュラス値計算を行い、3次元超音波画像におけるエンベロープ情報を取得し、そのうち、ワンタイムモジュラス値計算は少なくとも、3次元RF信号の3次元振幅を直接取得するために用いられ；及び、表示装置上で3次元超音波画像におけるエンベロープ情報を表示し、そのうち、エンベロープ情報は検出待ち対象を指示するために用いられる。このようにして、3次元超音波画像において検出待ち対象を正確に表示する目的を達成し、3次元超音波画像の正確さを向上させる技術的効果を実現することができるため、関連技術において再構成される3次元Bモード画像に再構成誤差が存在し、3次元Bモード画像の正確さが低下するという技術的問題を解決することができる。
【００２０】
S202で提供される技術的手段では、検出装置は、超音波装置を含んでも良いが、これに限られず、検出装置は、検出待ち対象を検出するために用いられても良く、そのうち、本発明の実施例は、検出待ち対象の種類について限定せず、例えば、検出待ち対象は、人間の器官(例えば、腎臓、肝臓など)であっても良い。検出装置が検出待ち対象に対して検出を行うときに、検出装置は、検出信号を発することができ、該検出信号が検出待ち対象により反射された後の信号は、入力信号である。そのうち、該入力信号は、実信号であっても良く、且つ該入力信号は、高周波数の3次元RF信号であっても良い。
【００２１】
S204で提供される技術的手段では、入力信号を取得した後に、本発明の実施例は、該入力信号に対してワンタイムモジュラス値計算を行っても良く、即ち、3次元RF信号に対してワンタイムモジュラス値計算を行い、3次元超音波画像におけるエンベロープ情報を取得し、そのうち、3次元超音波画像におけるエンベロープ情報は、検出待ち対象を指示するために用いることができる。なお、ワンタイムモジュラス値計算は、少なくとも、3次元RF信号の3次元振幅を直接取得するために用いられ、そのうち、エンベロープ情報は、3次元RF信号の3次元振幅を含んでも良い。本発明の実施例は、3次元RF信号に対してワンタイムモジュラス値計算を行うことで、3次元超音波画像におけるエンベロープ情報を取得することができる。1次元エンベロープ情報を用いてつなぎ合わせを行うことにより得られた3次元超音波画像に比べ、本発明の実施例は、3次元超音波画像に含まれる情報により指示される検出待ち対象の輝度を1次元超音波画像又は2次元超音波画像における検出待ち対象の輝度よりも大きくすることができるため、検出待ち対象が3次元超音波画像において鮮明に表示される目的を実現し、3次元超音波画像の正確さを向上させる効果を達成することができる。
【００２２】
以下、3次元RF信号に対してワンタイムモジュラス値計算を行い、3次元超音波画像におけるエンベロープ情報を取得する具体的なプロセスを詳細に説明する。
【００２３】
オプションとして、S204で3次元RF信号に対してワンタイムモジュラス値計算を行うことは、以下のようなS2042乃至S2044を含んでも良い。
【００２４】
S2042：3次元RF信号に対応する第一超複素(Hypercomplex)信号を取得し、そのうち、第一超複素信号は、8つの成分の和であり、各成分は、入力信号に対応する複数の解析信号のモジュラス値及び角度により示され；
S2044：第一超複素信号のモジュラス値を取得し、そのうち、第一超複素信号のモジュラス値は、3次元RF信号の3次元振幅を示すために用いられ、エンベロープ情報は、第一超複素信号のモジュラス値を含む。
【００２５】
上述のS2042について、オプションとして、入力信号に対応する第一超複素信号を取得することは、次のようなことを含み、即ち、入力信号に対応する第二超複素信号を取得し、そのうち、第二超複素信号は、8つの成分を含み、各成分は、入力信号のヒルベルト変換により示され；ヒルベルト変換により示される成分と、複数の解析信号のモジュラス値及び角度との対応関係を取得し；及び、この対応関係に基づいて第二超複素信号を第一超複素信号に変換する。
【００２６】
オプションとして、ここで、3次元RF信号の入力信号をf(x，y，z)と定義し、また、f(x，y，z)の超複素信号ψcas(x，y，z)を公式(3)に示すように定義することができる。
【００２７】
【数１】
2021513421.tif 000003
この超複素信号ψcas(x，y，z)は、3つの複素数単位のベース、即ち、e1、e2、e3を使用しており、虚数単位を定義するために用いられる。その理論的根拠は、ビクォータニオン(biquaternion(双四元数ともいう))の定義に由来する。以下、関連する内容について説明する。
【００２８】
e1=e2=e3=iが定義されるときに、公式(1)に示すような伝統的な虚数単位iである。
【００２９】
伝統的な1次元エンベロープ検出が1次元解析信号により実現され、1次元RF信号f(x)について、その1次元ヒルベルト変換H{f(x)}を計算し、それらは、それぞれ、実部及び虚部とすることで、1つの複素信号、即ち、1次元解析信号fA(x)を公式(1)に示すように形成する。
【００３０】
【数２】
2021513421.tif 000004
そのうち、iは、複素数単位であり、xは、実数Rに属する。この1次元高周波数信号f(x)の振幅は、公式(2)に示す通りである。
【００３１】
【数３】
2021513421.tif 000005
e1、e2、e3が互いに異なるときに、それらは、8つの異なる虚数単位(23=8)を生成し、公式(4)に示すように定義することができる。
【００３２】
【数４】
2021513421.tif 000006
そのうち、1は、実数部分(実部)を表し、且つε2=1、e12=e22=e32=-1である。
【００３３】
公式(3)における「***」は、3D畳み込み演算を表す。δ(x)、δ(y)、δ(z)は、ディラックのデルタ関数である。3次元RF信号について、ここでのx、y、z軸は、それぞれ、図3におけるx、y、z軸の物理的な意味に対応することができる。そのうち、図3は、1つの3次元超音波セクタ型(扇型)プローブがRF信号を発することを示す図である。そのうち、RF信号f(x)は、超音波プローブから発する1次元RF信号を示し、複数の1次元RF信号は、1つの平面を形成し、複数の平面は、1つの3次元RFボリュームデータを形成する。
【００３４】
公式(3)をさらに展開して計算することにより、公式(5)を得ることができる。
【００３５】
【数５】
2021513421.tif 000007
公式(5)における畳み込み演算を展開すると、以下のような8つの畳み込み演算(公式(6)参照)があることが分かる。また、公式(4)に基づいて公式(6)における各項の畳み込みの虚数単位を公式(6)に示すように計算することができる。
【００３６】
【数６】
2021513421.tif 000008
公式(6)では、H{f}は、信号f(x，y，z)のヒルベルト変換を表し、Hz{f}は、信号f(x，y，z)に対してのz方向におけるヒルベルト変換を表し、Hy{f}は、信号f(x，y，z)に対してのy方向におけるヒルベルト変換を表し、Hx{f}は、信号f(x，y，z)に対してのx方向におけるルベルト変換を表し、Hyz{f}は、信号f(x，y，z)に対してのy、z方向におけるヒルベルト変換を表し、Hxz{f}は、信号f(x，y，z)に対してのx、z方向におけるヒルベルト変換を表し、Hxy{f}は、信号f(x，y，z)に対してのx、y方向におけるヒルベルト変換を表す。
【００３７】
公式(6)の結果を公式(5)に代入することにより、超複素信号ψcas(x，y，z)は、公式(7)に示すように記述することができる。
【００３８】
【数７】
2021513421.tif 000009
なお、公式(7)に示す超複素信号は、本発明の実施例における第二超複素信号である。
【００３９】
要約すれば、3次元RF信号の入力信号f(x，y，z)に対応する第二超複素信号は、公式(7)に示す通りである。また、各超複素信号の成分は、入力信号のヒルベルト変換により示されている。
【００４０】
公式(7)の値が理論値である。続いて、工学(エンジニアリング)的観点から各成分の計算を実現する必要があり、その後、この超複素信号の振幅(理論値)を計算することで、工学的観点から超複素信号の振幅(理論値)を取得する。
【００４１】
上述の内容では、畳み込みの形式で超複素信号を定義し、ビクォータニオン(biquaternion)の3つのベースを用いて超複素信号の虚数単位を定義する。その有益な効果は次の通りであり、即ち、このような定義形式は、従来の複素数とクォータニオン(quaternion(四元数))のマクロ形式であるため、3次元データを処理ことができ、且つ下位互換性があり、即ち、従来の複素数(1つの実部及び1つの虚部)及びクォータニオン(quaternion)(1つの実部及び3つの虚部)を表すことができる。
【００４２】
次に、超複素信号の各成分におけるヒルベルト変換を間接的に計算する方法が必要であり、これにより、公式(7)の結果を工学上で実現し得る数式を取得する。
【００４３】
理論上でヒルベルト変換を直接計算することが難しいから、ここで、ヒルベルト変換を間接的に計算する方法を説明する。この方法は、理論上の公式でなく、工学上で実現することができるものである。
【００４４】
工学上の実現とは、一般的なプログラミング言語及びパブリックコードライブラリを使用して実現できることを指す。
【００４５】
3次元RF信号の入力信号f(x，y，z)について、f(x，y，z)の単一象限解析信号、即ち、実信号f(x，y，z)の3Dフーリエスペクトルにおける単一象限に対してフーリエ逆変換を行うことで取得される信号を計算する。このような信号は、一般的なプログラミング言語のフーリエ変換関数により計算することができる。
【００４６】
1つの3次元実信号について、まず、フーリエ変換により該信号を3D実数空間から3D周波数領域に変換し、この3D周波数領域には、図4に示すように、8つの象限がある。3D周波数領域では、周波数スペクトルの半分に完全なオリジナル信号のすべての情報が含まれる。よって、3D周波数領域の8つの象限のうちから4つの隣接する象限を選択する場合、入力信号のすべての情報が含まれる。図4に示す3D周波数領域における8つの象限(3Dの象限がorthantと称される)のように、象限1即ちorthant  I、象限3即ちorthant  III、象限5即ちorthant  V、及び象限7即ちorthant  VIIが隣接する4つの象限であることが分かる。
【００４７】
図4は、3D周波数領域における8つの象限(orthant)を示す図である。そのうち、u、v、wは、周波数領域の3つの次元を表す。
【００４８】
以下、4つの単一象限解析信号の計算プロセスを公式(8)乃至公式(11)に示すように説明する。
【００４９】
【数８】
2021513421.tif 000010
そのうち、ψ1(x，y，z)、ψ3(x，y，z)、ψ5(x，y，z)、ψ7(x，y，z)は、それぞれ、図4における周波数領域の象限1即ちorthant  I、象限3即ちorthant  III、象限5即ちorthant  V、象限7即ちorthant  VIIから取得される単一象限解析信号を表す。この信号と、公式(3)における定義との相違点は、定義において唯一の虚数単位iを使用しており、即ち、最も伝統的な複素数の定義(即ち、1つの実部及び1つの虚部を含む複素数)であることにある。公式(6)の計算方法と同様に、公式(8)乃至(11)の3次元畳み込みは、8つの成分があり、この8つの成分は、入力信号f(x，y，z)のヒルベルト変換により示すことができ、の8つの成分は、これらの単一象限解析信号の実部及び虚部を構成している。
【００５０】
さらに、上述の公式では、これらの単一象限解析信号のモジュラス値(絶対値)及び角度値(即ち、複素数ψ1(x，y，z)の極座標表示)も定義されている。例えば、公式(8)では、α1(x，y，z)は、複素数ψ1(x，y，z)の極座標表示のモジュラス値を表す(ここで、α1は振幅とも称されても良い)。なお、公式(8)では、α1(x，y，z)はα1と略称される。φ1(x，y，z)は、複素数ψ1(x，y，z)の極座標表示の角度値を表す(ここで、φ1は、位相とも称されても良い)。同様に、公式(8)では、φ1(x，y，z)はφ1と略称される。これらの具体的な計算方法は、公式(12)に示す通りである。
【００５１】
【数９】
2021513421.tif 000011
公式(8)により、モジュラス値α1、角度φ1及びヒルベルト変換の間の関係を公式(13)に示すように得ることができる。
【００５２】
【数１０】
2021513421.tif 000012
同様に、公式(9)乃至(11)から他の3つの単一象限解析信号のモジュラス値、角度及びヒルベルト変換の間の対応関係を公式(14)に示すように得ることができる。
【００５３】
【数１１】
2021513421.tif 000013
公式(14)は、本発明の実施例における、ヒルベルト変換により示される成分と、解析信号のモジュラス値及び角度との対応関係を表すために用いることができる。
【００５４】
公式(14)は、入力信号の解析信号のモジュラス値及び角度により示されるヒルベルト変換である。公式(14)の左の部分は、工学上で計算され難いが、公式(14)の右の部分は、従来のプログラミング言語のフーリエ変換のライブラリ関数により計算することができる。
【００５５】
公式(14)の結果を公式(7)に代入すると、従来のプログラミング言語のフーリエ変換のライブラリ関数により、理論上で定義される超複素信号ψcas(x，y，z)を計算することを実現でき、即ち、公式(15)に示すような数式である。
【００５６】
【数１２】
2021513421.tif 000014
公式(15)に示す超複素信号は、本発明の実施例における第一超複素信号である。
【００５７】
要約すると、上述の内容では、理論上で超複素信号ψcas(x，y，z)の内容を他の形式の数式に換算する。その目的は、工学上で実現し得る超複素信号ψcas(x，y，z)の数式を公式(15)に示すように取得することにある。
【００５８】
公式(15)に示すような第一超複素信号を得た後に、該第一超複素信号のモジュラス値を計算することができる。超複素信号のモジュラス値|ψcas(x，y，z)|を計算する具体的なプロセスは、以下のように記述することができる。
【００５９】
モジュラス値の計算は、以下のような幾つかのビクォータニオン(双四元数)の性質を要する。
【００６０】
ビクォータニオンの性質1：ビクォータニオンの乗算である。
【００６１】
1つのビクォータニオンAについて、その数式は、公式(16)で示すことができる。
【００６２】
【数１３】
2021513421.tif 000015
ここで、p及びqはすべてクォータニオン(四元数)である。もう1つのビクォータニオンB=p’+εq’を定義すると、2つのビクォータニオンの乗積は、公式(17)に示すようになる。
【００６３】
【数１４】
2021513421.tif 000016
なお、ここでは、クォータニオンp、q、p’、q’の間の乗算の理論の説明について省略する。
【００６４】
ビクォータニオンの性質2：ビクォータニオンの共軛(共役)である。
【００６５】
ビクォータニオンAの共役は、公式(18)に示すようにAcと定義することができる。
【００６６】
【数１５】
2021513421.tif 000017
そのうち、pcは、クォータニオンpの共役である。
【００６７】
超複素信号のモジュラス値|ψcas(x，y，z)|を計算するために、まず、公式(16)乃至(19)を用いてψcas(x，y，z)とその共役との乗積、即ち、ψcas(ψcas)cを公式(19)に示すように計算する必要がある。
【００６８】
【数１６】
2021513421.tif 000018
公式(19)から分かるように、ψcas(ψcas)cの結果は、2つの部分のみを含み、1つは、実部であり、即ち、
(外１)
2021513421.tif 000019
であり、もう1つは、εを虚数単位とする部分であり、即ち、
(外２)
2021513421.tif 000020
である。
【００６９】
実際には、この部分は、ビクォータニオンの「疑似実数」部分と称される。他の虚数部分(虚部)はすべて0である。この結果は、モジュラス値|ψcas(x，y，z)|の計算に非常役立つ。以下、モジュラス値|ψcas(x，y，z)|の計算プロセスを説明する。
【００７０】
まず、超複素信号ψcas(x，y，z)の極座標表示を以下のように定義する。
【００７１】
【数１７】
2021513421.tif 000021
ここで、|ψcas|は、モジュラス値であり、aは、単位ビクォータニオンであり(1つの性質を有し、即ち、自分の共役との乗積は1a(ac)=1である)、Φは、ビクォータニオンの角度である。この場合、ψcas(ψcas)cは、公式(20)に示すようになる。
【００７２】
【数１８】
2021513421.tif 000022
そのうち、ch()、sh()は、それぞれ、双曲線余弦及び双曲線正弦関数である。この公式の具体的な導出プロセスは、以下の通りである。
【００７３】
【数１９】
2021513421.tif 000023
そのうち、rは、正の複素数を表す。
【００７４】
計算を簡略化するために、以下のように2つの符号M及びNを用いて公式(20)を示すことができる。
【００７５】
【数２０】
2021513421.tif 000024
ここで、Mは、公式(19)及び公式(20)の実数部分(実部)を表し、Nは、公式(19)及び公式(20)の「疑似実数」部分を表す。そうすると、以下の公式を得ることができる。
【００７６】
【数２１】
2021513421.tif 000025
よって、|ψcas|=(M2-N2)1／4であり、符号M、Nを公式(19)に代入すると、公式(21)を得ることができる。
【００７７】
【数２２】
2021513421.tif 000026
公式(21)の結果は、第一超複素信号のモジュラス値|ψcas(x，y，z)|であり、このモジュラス値の要素が公式(8)乃至(11)の計算に由来することを示す。これらの計算は、工学上で実現し得る計算プロセスである。入力情報は、公式(8)乃至(11)の極座標のモジュラス値α1(x，y，z)、α3(x，y，z)、α5(x，y，z)、α7(x，y，z)、及び角度φ1(x，y，z)、φ3(x，y，z)、φ5(x，y，z)、φ7(x，y，z)であり、出力は、第一超複素信号のモジュラス値、即ち、エンベロープ|ψcas(x，y，z)|である。
【００７８】
言い換えれば、本発明の実施例は、以下のような公式(21)により第一超複素信号のモジュラス値を得ることができる。
【００７９】
【数２３】
2021513421.tif 000027
そのうち、|ψcas|は、第一超複素信号のモジュラス値を示し、α1は、第一解析信号のモジュラス値であり、φ1は、第一解析信号の角度であり、第一解析信号は、入力信号に対応する3次元周波数領域における8つの象限のうちの第一象限内の解析信号であり、α3は、第三解析信号のモジュラス値であり、φ3は、第三解析信号の角度であり、第三解析信号は、入力信号に対応する3次元周波数領域における8つの象限のうちの第三象限内の解析信号であり、α5は、第五解析信号のモジュラス値であり、φ5は、第五解析信号の角度であり、第五解析信号は、入力信号に対応する3次元周波数領域における8つの象限のうちの第五象限内の解析信号であり、α7は、第七解析信号のモジュラス値であり、φ7は、第七解析信号の角度であり、第七解析信号は、入力信号に対応する3次元周波数領域における8つの象限のうちの第七象限内の解析信号であり、複数の解析信号は、第一解析信号、第三解析信号、第五解析信号及び第七解析信号を含む。
【００８０】
公式(21)に示す第一超複素信号のモジュラス値を得た後に、3次元超音波画像において検出待ち対象を指示するためのエンベロープ情報を取得することができる。本発明の実施例は、該エンベロープ情報に基づいて3次元超音波画像を生成することができる。なお、ここでは、エンベロープ情報に基づいて3次元超音波画像を生成するプロセスについて限定せず、具体的には、ノイズ除去などの画像処理方法を含んでも良いが、これに限られない。
【００８１】
ステップS206で提供される技術的手段では、3次元超音波画像を生成した後に、表示装置上で該3次元超音波画像を表示し、及び／又は、表示装置上で該3次元超音波画像におけるエンベロープ情報を表示することができる。そのうち、表示装置及び検出装置は、一体構造であっても良く、表示装置及び検出装置は、互いに独立した構造であっても良い。表示装置及び検出装置が互いに分離したときに、検出装置は、3次元超音波画像を生成した後に、3次元超音波画像を表示のために表示装置に送信することができる。これにより、ユーザは、表示装置上で検出待ち対象を明瞭且つ直感的に観察することができる。
【００８２】
なお、本発明の実施例における超音波画像の表示方法により、3次元超音波画像において検出待ち対象を指示するためのエンベロープ情報が、1次元エンベロープ情報のつなぎ合わせにより得られるものでなく、3次元RF信号に対してワンタイムモジュラス値計算を行うことにより得られるものであるから、3次元超音波画像において前記エンベロープ情報が指示する検出待ち対象は、1次元超音波画像又は2次元超音波画像における検出対象に比べ、輝度がより大きく、鮮明さ(clarity)がより高い。よって、本発明の実施例は、検出待ち対象の3次元超音波画像における表示をより鮮明にすることで、3次元超音波画像の正確さを向上させる効果を達成することができる。
【００８３】
本発明による超音波画像の表示方法は、Bモード超音波結像の直接3次元エンベロープ検出に用いることができる。本発明は、3D畳み込みの形式及びクリフォード代数ビクォータニオンの形式に基づいて、高次元超複数解析信号を定義することで、3次元RF信号の3次元振幅のワンタイム計算、即ち、3次元RF信号の3次元超音波画像の形成を実現することができる。ヒルベルト変換を用いて、提案する超複素信号及びそのモジュラス値の工学上での実現方法を達成する。従来のBモード超音波画像の再構成が1次元超音波RF信号の1次元エンベロープに基づいて空間位置に従ってつなぎ合わせることで行われることに比べ、本発明では、1次元エンベロープのつなぎ合わせによるBモード画像の再構成法を完成に破棄することで、1次元エンベロープのつなぎ合わせによる3次元Bモード画像の再構成誤差を避けることができる。また、本発明は、2次元及び3次元のBモード画像のワンタイムエンベロープ検出に同時に適用することもできる。
【００８４】
本発明は、3次元RF信号のエンベロープに対して計算を行う装置に適用することができ、例えば、3次元超音波装置のBモード結像に用いることができる。図3に示すように、3次元セクタ型プローブを使用して取得される3次元Bモード画像では、本方法は、3次元データに対するワンタイム結像を実現することができる。
【００８５】
本発明は、3次元RF超音波信号に対してのワンタイムモジュラス値計算を実現することで、その3次元エンベロープ画像(即ち、本発明の上述の実施例におけるエンベロープ情報により指示される画像)を得ることができる。ここでいう3次元RF超音波信号のモジュラス値とは、3次元エンベロープ画像を指す。この3次元エンベロープ画像を基に、任意の2次元又は3次元の画像の後処理アルゴリズムを用いて3次元超音波画像を得ることができる。
【００８６】
図5に示すように、例を挙げて3次元セクタ型超音波プローブ(3D  Ultrasound  probe)を用いて3次元RF信号を採集する平台を説明している。3次元セクタ型超音波プローブの下には、人工プロテーゼ(Phantom)が人体を模倣するために置かれている。1つの生検ニードル(Biopsy  needle)をこの人工プロステーゼに插入することで、生検ニードルを人体に插入して人体組織を後続の生検のために取得する実験をシミュレーションする。生検ニードルを用いて人体組織を得るプロセスでは、医師が超音波プローブを用いて生検ニードルの人体における位置を観察することがあり、その目的は、生検ニードルの先端を所定の人体組織の位置に到達させることにある。
【００８７】
図6には、3次元超音波が使用する3つの座標軸方向の用語、即ち、軸方向axial、横方向lateral、及び扇面方向elevationが示されている。図6では、3次元RF信号のx、y軸が1つの扇面を成し、z軸がelevation軸であり、異なる2次元扇面を表すことを示している。図6で取得した3次元RF信号に対してそれぞれ従来の方法及び本発明による方法を用いて超音波エンベロープ画像を計算する。図7は、一部の結果を示しており、それは、図6における扇面slice  15の結果である。この扇面には、生検ニードルの位置がある。図7の(a)、(b)は、従来の1次元方法及び2次元方法により計算された結果である。図7(c)は、本発明により計算された結果である。図7(c)では、高輝度の斜めの細長い白色領域は、生検ニードルの位置である。この輝度が高いほど、生検ニードルが超音波エンベロープ画像において明らかに表示される。細部を比較するために、図7(d)では、画像の垂直方向の輪郭線(profile)が取得され、図7(e)では、生検ニードルの方向に沿う輪郭線が示される。これらの輪郭線の値が高いほど、輝度が大きく、即ち、生検ニードルがエンベロープ画像において鮮明に表示される。輪郭線の値から分かるように、本発明による3次元方法は、生検ニードルの位置における輝度のほとんどが1次元及び2次元の方法よりも高い。
【００８８】
図8は、拡大後の図7(c)である。図8では、斜めの四角フレームが生検ニードルの位置である。2つの点線は、図7(d)及び図7(e)の輪郭線の位置である。
【００８９】
図9は、拡大後の図7(d)であり、図10は、拡大後の図7(e)である。図9では、2つの横線の中間の部分が生検ニードルの位置である。この例は、セクタ型超音波プローブの3次元RFデータに基づく2つ結果である。
【００９０】
本発明の普遍性を証明するために、以下に示す例は、線形プローブの3次元RFデータに基づく3次元エンベロープ画像の計算である。同様の結論も得られる。即ち、本発明による3次元エンベロープ画像は、生検ニードルの位置情報をより良く表示することができる。
【００９１】
図11は、線形超音波プローブを示す図である。図12は、線形超音波プローブが採集したデータの座標軸の例であり、データは、立方体構造である。図13は、線形超音波プローブの3次元エンベロープ結果であり、そのうち、図13(a)は、1次元方法の結果であり、図13(b)は、2次元方法の結果であり、図13(c)は、本発明による方法の結果である。図14は、フレーム内の垂直方向上の輪郭線画素の輝度の比較である。そのうち、2つの横線の中間の部分は、生検ニードルの位置である。3次元方法の結果の輝度が最も高い。生検ニードルが最もはっきりと表示される。図15は、フレーム内の生検ニードルの方向上の輪郭線画素の輝度の比較である。曲線全体は、生検ニードルの画像における位置である。3次元方法の結果の輝度が最も高く、生検ニードルが最もはっきりと表示される。
【００９２】
本発明の技術的手段により、数学上のすべての3次元高周波数信号のエンベロープ計算の問題を解決することができ、また、応用レベルでは、3次元信号のうち、或る1つの次元又は或る2つの次元の信号が高周波数信号であり、他の次元の信号が高周波数信号でない3次元信号の問題を解決することもできる。よって、高周波数信号通信、高周波数レーダー信号復調、高周波数情報を用いて暗号化された画像、信号のエンベロープ情報を計算する必要のある解読などの各種の3次元高周波数信号のモジュラス値の計算に係る物理、エンジニアリングアプリケーションなどの問題の解決に潜在的に用いることができる。
【００９３】
なお、前述の各方法の実施例について、説明の便宜のため、一連の動作の組み合わせとして記述したが、当業者が理解すべきは、本発明は、記述された動作の順序に限定されないということである。言い換えれば、本発明では、幾つかのステップは、他の順序に従って実行されても良く、同時に実行されても良い。また、当業者が理解すべきは、明細書記載の実施例はすべて好ましい実施例であり、関連する動作及びモジュールは必ずしも本発明に必要なものでないということである。
【００９４】
また、以上の実施例の説明により、当業者が理解すべきは、上述の実施例における方法はソフトウェアプラス必要な汎用ハードウェアプラットホームの方式で実現することができるということである。もちろん、ハードウェアにより実現することもできるが、多くの場合、前者はより良い実施例である。このような理解を基に、本発明の技術的手段は、本質上、又は、従来技術に対する貢献をもたらす部分は、ソフトウェアプロダクトの形式で具現化することができ、該コンピュータソフトウェアプロダクトは、記憶媒体(例えば、ROM／RAM、磁気ディスク、光ディスクなど)に記憶されており、端末装置(例えば、携帯電話、コンピュータ、サーバ、ネットワーク装置など)に、本発明の各実施例における方法を実行させるための複数の指令を含む。
【００９５】
本発明の実施例の他の側面によれば、上述の超音波画像の表示方法を実施するための超音波画像の表示装置がさらに提供される。図16は、本発明の実施例による超音波画像の表示装置を示す図である。図16に示すように、該装置は、以下のようなものを含んでも良い。
【００９６】
取得ユニット22：検出装置が検出待ち対象に対して検出を行うことにより得る入力信号を取得するために用いられ、そのうち、入力信号は3次元RF信号であり；
計算ユニット24：3次元RF信号に対してワンタイムモジュラス値計算を行い、3次元超音波画像におけるエンベロープ情報を取得するために用いられ、そのうち、ワンタイムモジュラス値計算は少なくとも、3次元RF信号の3次元振幅を直接取得するために用いられ；及び
表示ユニット26：表示装置上で3次元超音波画像におけるエンベロープ情報を表示するために用いられ、そのうち、エンベロープ情報は、検出待ち対象を指示するために用いられる。
【００９７】
なお、該実施例における取得ユニット22は、本発明の実施例におけるステップS202を実行するために用いることができ、該実施例における計算ユニット24は、本発明の実施例におけるステップS204を実行するために用いることができ、該実施例における表示ユニット26は、本発明の実施例におけるステップS206を実行するために用いることができる。
【００９８】
また、上述のモジュール及び対応するステップにより実現される具体例及び応用シナリオは同じであるが、上述の実施例に開示の内容に限定されない。さらに、上述のモジュールは、装置の一部として図1に示すようなハードウェア環境で実行されても良く、ソフトウェアにより実現されても良く、ハードウェアにより実現されても良い。
【００９９】
オプションとして、計算ユニット24は、以下のようなものを含んでも良い。
【０１００】
第一取得モジュール：3次元RF信号に対応する第一超複素信号を得るために用いられ、そのうち、第一超複素信号は、8つの成分の和であり、各成分は、入力信号に対応する複数の解析信号のモジュラス値及び角度により示され；及び
第二取得モジュール：第一超複素信号のモジュラス値を得るために用いられ、そのうち、第一超複素信号のモジュラス値は、3次元RF信号の3次元振幅を示すために用いられ、エンベロープ情報は、第一超複素信号のモジュラス値を含む。
【０１０１】
オプションとして、第一取得モジュールは、以下のようなものを含んでも良い。
【０１０２】
第一取得サブモジュール：3次元RF信号に対応する第二超複素信号を得るために用いられ、そのうち、第二超複素信号は、8つの成分を含み、各成分は、入力信号のヒルベルト変換により示され；
第二取得サブモジュール：ヒルベルト変換により示される成分と、複数の解析信号のモジュラス値及び角度との対応関係を得るために用いられ；及び
変換モジュール：上述の対応関係に基づいて第二超複素信号を第一超複素信号に変換するために用いられる。
【０１０３】
オプションとして、第二取得モジュールは、以下のような公式により第一超複素信号のモジュラス値を取得するために用いられる。
【０１０４】
【数２４】
2021513421.tif 000028
そのうち、|ψcas|は、第一超複素信号のモジュラス値を表し、α1は、第一解析信号のモジュラス値であり、φ1は、第一解析信号の角度であり、第一解析信号は、入力信号に対応する3次元周波数領域の8つの象限のうちの第一象限内の解析信号であり、α3は、第三解析信号のモジュラス値であり、φ3は、第三解析信号の角度であり、第三解析信号は、入力信号に対応する3次元周波数領域の8つの象限のうちの第三象限内の解析信号であり、α5は、第五解析信号のモジュラス値であり、φ5は、第五解析信号の角度であり、第五解析信号は、入力信号に対応する3次元周波数領域の8つの象限のうちの第五象限内の解析信号であり、α7は、第七解析信号のモジュラス値であり、φ7は、第七解析信号の角度であり、第七解析信号は、入力信号に対応する3次元周波数領域の8つの象限のうちの第七象限内の解析信号であり、複数の解析信号は、第一解析信号、第三解析信号、第五解析信号及び第七解析信号を含む。
【０１０５】
オプションとして、3次元超音波画像においてエンベロープ情報により指示される検出待ち対象の輝度は、1次元超音波画像又は2次元超音波画像における検出待ち対象の輝度よりも高い。
【０１０６】
なお、上述のモジュール及び対応するステップにより実現される具体例及び応用シナリオは同じであるが、上述の実施例に開示の内容に限定されない。また、上述のモジュールは、装置の一部として図1に示すようなハードウェア環境で実行されても良く、ソフトウェアにより実現されても良く、ハードウェアにより実現されても良い。
【０１０７】
上述のモジュールにより、3次元超音波画像において検出待ち対象を正確に表示する目的を達成することで、3次元超音波画像の正確さを向上させる技術的効果を実現することができるため、関連技術において再構成される3次元Bモード画像に再構成誤差が存在し、3次元Bモード画像の正確さが低下するという技術的問題を解決することができる。
【０１０８】
本発明の実施例の他の側面によれば、上述の超音波画像の表示方法を実現するための電子装置がさらに提供される。
【０１０９】
図17は、本発明の実施例による電子装置の構成を示すブロック図である。図17に示すように、該電子装置は、1つ又は複数の(この図では、1つのみが示されている)処理器201及び記憶器203を含んでも良く、そのうち、記憶器203には、コンピュータプログラムが記憶されており、処理器201は、前記コンピュータプログラムを実行することで本発明の実施例における超音波画像の表示方法を実現するように構成されても良い。
【０１１０】
そのうち、記憶器203は、コンピュータプログラム及びモジュール、例えば、本発明の実施例における超音波画像の表示方法及び装置に対応するプログラム指令／モジュールを記憶するために用いられ、処理器201は、記憶器203に記憶されているコンピュータプログラム及びモジュールを実行することで、各種の機能アプリケーション及びデータ処理を実現することができ、例えば、上述の超音波画像の表示方法を実現することができる。記憶器203は、高速ランダムアクセスメモリを含んでも良く、不揮発性記憶器、例えば、1つ又は複数の磁気記憶装置、フラッシュメモリ、或いは他の不揮発性固体記憶器を含んでも良い。幾つかの例において、記憶器203は、さらに、処理器201に対して遠隔設置される記憶器を含んでも良く、これらの遠隔記憶器は、ネットワークにより端末に接続することができる。ネットワークの具体例は、インターネット、企業イントラネット、ローカルエリアネットワーク、モバイル通信ネットワーク、及びそれらの組み合わせを含んでも良いが、これに限定されない。
【０１１１】
オプションとして、図17に示すように、該電子装置は、伝送装置205及び入出力装置207をさらに含んでも良い。そのうち、伝送装置205は、ネットワークを介してデータを受信又は送信するために用いられる。ネットワークの具体例は、有線ネットワーク及び無線ネットワークを含んでも良い。一例において、伝送装置205は、1つのネットワークコントローラ(Network  Interface  Controller、NIC)を含み、それは、ネットワークケーブルにより他のネットワーク装置及びルーターに接続されることで、インターネット又はローカルエリアネットワークと通信を行うことができる。一例において、伝送装置205は、無線周波数(Radio  Frequency、RF)モジュールであり、それは、無線の方式でインターネットと通信を行うために用いられる。
【０１１２】
当業者が理解すべきは、図17に示す構成は例示に過ぎず、電子装置はスマートフォン(例えば、Androidフォン、iOSフォンなど)、タブレットコンピュータ、ハンドヘルドコンピュータ、移動インターネット装置(Mobile  Internet  Devices、MID)、PADなどの端末装置であっても良いということである。なお、図17は、上述の電子装置の構成について限定しない。例えば、電子装置は、さらに、図17の図示よりも多い又は少ない部品(例えば、ネットワークインターフェース、表示装置など)を有しても良く、又は、図17の図示とは異なる構成を有しても良い。
【０１１３】
オプションとして、本実施例では、上述の記憶器203は、コンピュータプログラムを記憶するために用いられても良い。
【０１１４】
オプションとして、本実施例では、上述の処理器は、コンピュータプログラムを実行することで、次のようなステップを実現するように構成されても良く、即ち、検出装置が検出待ち対象に対して検出を行うことにより得る入力信号を取得し、そのうち、入力信号は、3次元RF信号であり；3次元RF信号に対してワンタイムモジュラス値計算を行い、3次元超音波画像におけるエンベロープ情報を取得し、そのうち、ワンタイムモジュラス値計算は、少なくとも、3次元RF信号の3次元振幅を直接取得するために用いられ；及び、表示装置上で3次元超音波画像におけるエンベロープ情報を表示し、そのうち、エンベロープ情報は、検出待ち対象を指示するために用いられる。
【０１１５】
処理器201は、さらに、次のようなステップを実行するために用いられ、即ち、3次元RF信号に対応する第一超複素信号を取得し、そのうち、第一超複素信号は、8つの成分の和であり、各成分は、入力信号に対応する複数の解析信号のモジュラス値及び角度により示され；及び、第一超複素信号のモジュラス値を取得し、そのうち、第一超複素信号のモジュラス値は、3次元RF信号の3次元振幅を示すために用いられ、エンベロープ情報は、第一超複素信号のモジュラス値を含む。
【０１１６】
処理器201は、さらに、次のようなステップを実行するために用いられ、即ち、3次元RF信号に対応する第二超複素信号を取得し、そのうち、第二超複素信号は、8つの成分を含み、各成分は、入力信号のヒルベルト変換により示され；ヒルベルト変換により示される成分と、複数の解析信号のモジュラス値及び角度との対応関係を取得し；及び、該対応関係に基づいて第二超複素信号を第一超複素信号に変換する。
【０１１７】
処理器201は、さらに、次のようなステップを実行するために用いられ、即ち、以下のような公式により第一超複素信号のモジュラス値を取得する。
【０１１８】
【数２５】
2021513421.tif 000029
そのうち、|ψcas|は、第一超複素信号のモジュラス値を表し、α1は、第一解析信号のモジュラス値であり、φ1は、第一解析信号の角度であり、第一解析信号は、入力信号に対応する3次元周波数領域の8つの象限のうちの第一象限内の解析信号であり、α3は、第三解析信号のモジュラス値であり、φ3は、第三解析信号の角度であり、第三解析信号は、入力信号に対応する3次元周波数領域の8つの象限のうちの第三象限内の解析信号であり、α5は、第五解析信号のモジュラス値であり、φ5は、第五解析信号の角度であり、第五解析信号は、入力信号に対応する3次元周波数領域の8つの象限のうちの第五象限内の解析信号であり、α7は、第七解析信号のモジュラス値であり、φ7は、第七解析信号の角度であり、第七解析信号は、入力信号に対応する3次元周波数領域の8つの象限のうちの第七象限内の解析信号であり、複数の解析信号は、第一解析信号、第三解析信号、第五解析信号及び第七解析信号を含む。
【０１１９】
オプションとして、本実施例における具体例は、上述の実施例に記載の例を参照することができ、本実施例では、その詳しい説明を省略する。
【０１２０】
本発明の実施例により、超音波画像の表示方法が提供される。検出装置が検出待ち対象に対して検出を行うことにより得る入力信号を取得し、そのうち、入力信号は、3次元RF信号；3次元RF信号に対してワンタイムモジュラス値計算を行い、3次元超音波画像におけるエンベロープ情報を取得し、そのうち、ワンタイムモジュラス値計算は、少なくとも、3次元RF信号の3次元振幅を直接取得するために用いられ；及び、表示装置上で3次元超音波画像におけるエンベロープ情報を表示し、そのうち、エンベロープ情報は、検出待ち対象を指示するために用いられる。このようにして、3次元超音波画像において検出待ち対象を正確に表示する目的を達成することで、3次元超音波画像の正確さを向上させる技術的効果を実現することができるため、関連技術において再構成される3次元Bモード画像に再構成誤差が存在し、3次元Bモード画像の正確さが低下するという技術的問題を解決することができる。
【０１２１】
本発明の実施例の他の側面によれば、記憶媒体がさらに提供される。該記憶媒体には、コンピュータプログラムが記憶されて入り、そのうち、該コンピュータプログラムは、実行時に、上述の実施例に係る超音波画像の表示方法におけるステップを実現するように構成される。
【０１２２】
オプションとして、本実施例では、記憶媒体は、上述の実施例に示すネットワークにおける複数のネットワーク装置のうちの少なくとも1つのネットワーク装置にあっても良い。
【０１２３】
オプションとして、本実施例では、記憶媒体は、以下のようなステップを実行するためのコンピュータプログラムを記憶するために用いられる。
【０１２４】
S1：検出装置が検出待ち対象に対して検出を行うことにより得る入力信号を取得し、そのうち、入力信号は、3次元RF信号であり；
S2：3次元RF信号に対してワンタイムモジュラス値計算を行い、3次元超音波画像におけるエンベロープ情報を取得し、そのうち、ワンタイムモジュラス値計算は、少なくとも、3次元RF信号の3次元振幅を直接取得するために用いられ；及び
S3：表示装置上で3次元超音波画像におけるエンベロープ情報を表示し、そのうち、エンベロープ情報は、検出待ち対象を指示するために用いられる。
【０１２５】
オプションとして、記憶媒体は、さらに、次のようなステップを実行するためのコンピュータプログラムを記憶するために用いられ、即ち、3次元RF信号に対応する第一超複素信号を取得し、そのうち、第一超複素信号は、8つの成分の和であり、各成分は、入力信号に対応する複数の解析信号のモジュラス値及び角度により示され；及び、第一超複素信号のモジュラス値を取得し、そのうち、第一超複素信号のモジュラス値は、3次元RF信号の3次元振幅を示すために用いられ、エンベロープ情報は、第一超複素信号のモジュラス値を含む。
【０１２６】
オプションとして、記憶媒体は、さらに、次のようなステップを実行するためのコンピュータプログラムを記憶するために用いられ、即ち、3次元RF信号に対応する第二超複素信号を取得し、そのうち、第二超複素信号は、8つの成分を含み、各成分は、入力信号のヒルベルト変換により示され；ヒルベルト変換により示される成分と、複数の解析信号のモジュラス値及び角度との対応関係を取得し；及び、該対応関係に基づいて第二超複素信号を第一超複素信号に変換する。
【０１２７】
オプションとして、記憶媒体は、さらに、次のようなステップを実行するためのコンピュータプログラムを記憶するために用いられ、即ち、以下のような公式により第一超複素信号のモジュラス値を取得する。
【０１２８】
【数２６】
2021513421.tif 000030
そのうち、|ψcas|は、第一超複素信号のモジュラス値を表し、α1は、第一解析信号のモジュラス値であり、φ1は、第一解析信号の角度であり、第一解析信号は、入力信号に対応する3次元周波数領域の8つの象限のうちの第一象限内の解析信号であり、α3は、第三解析信号のモジュラス値であり、φ3は、第三解析信号の角度であり、第三解析信号は、入力信号に対応する3次元周波数領域の8つの象限のうちの第三象限内の解析信号であり、α5は、第五解析信号のモジュラス値であり、φ5は、第五解析信号の角度であり、第五解析信号は、入力信号に対応する3次元周波数領域の8つの象限のうちの第五象限内の解析信号であり、α7は、第七解析信号のモジュラス値であり、φ7は、第七解析信号の角度であり、第七解析信号は、入力信号に対応する3次元周波数領域の8つの象限のうちの第七象限内の解析信号であり、複数の解析信号は、第一解析信号、第三解析信号、第五解析信号及び第七解析信号を含む。
【０１２９】
オプションとして、本実施例における具体例は、上述の実施例に記載の例を参照することができ、本実施例では、その詳しい説明を省略する。
【０１３０】
オプションとして、本実施例では、当業者が理解すべきは、上述の実施例における方法の全部又は一部のステップは、プログラムにより端末装置に関するハードウェアを指令することで完成することができるということである。該プログラムは、コンピュータ可読記憶媒体に記憶することができ、記憶媒体は、フレッシュメモリ、ROM(Read-Only  Memory)、RAM(Random  Access  Memory)、磁気ディスク、光ディスクなどを含んでも良い。
【０１３１】
なお、上述の本発明の実施例の順番号は、説明のためのもののみであり、実施例の利点及び欠点を表すものではない。
【０１３２】
上述の実施例において集積されるユニットは、ソフトウェア機能ユニットの形式で実現され、且つ独立したプロダクトとして販売又は使用されるときに、上述のコンピュータ可読記憶媒体に記憶することができる。このような理解を基に、本発明の技術的手段は、本質上、或いは、従来技術に対する貢献をもたらす部分又は該技術的手段の全部若しくは一部は、ソフトウェアプロダクトの形式で具現化することができ、該コンピュータソフトウェアプロダクトは、記憶媒体に記憶されており、1つ又は複数のコンピュータ装置(パソコン、サーバ、ネットワーク装置などであっても良い)に、本発明の各実施例に記載の方法の全部又は一部のステップを実行させるための複数の指令を含む。
【０１３３】
本発明の上述の実施例では、各実施例についての説明に重点を置いており、或る実施例において詳細に説明されていない部分については、他の実施例の関連する記載を参照することができる。
【０１３４】
本発明により提供される幾つかの実施例では、理解すべきは、開示されているクライアント端末は他の方式で実現されても良いということである。そのうち、上述した装置の実施例は例示に過ぎず、例えば、前記ユニットの区別はロジカル機能の区別のみであり、実際に実現するときには他の区別方法があっても良く、例えば、複数のユニット又はアセンブリは組み合わせたり、別のシステムに統合したりすることができ、或いは、幾つかの特徴は省略されても良く、又は、実行されなくても良い。また、表示又は記述されている互いの間の接続又は直接接続又は通信接続は、幾つかのインターフェース、ユニット又はモジュールによる間接接続又は通信接続であっても良く、電気的又は他の形式のものであっても良い。
【０１３５】
また、独立した部品として説明されている上述のユニットは物理的に分離したものであっても良く、物理的に分離しないものであっても良く、ユニットとして表示されている部品は物理ユニットであっても良く、物理ユニットでなくても良く、即ち、1箇所に位置しても良く、又は、複数のネットワークユニットに分散しても良い。実際のニーズに応じてそのうちの一部又は全部のユニットを選択して本発明の目的を実現することができる。
【０１３６】
また、本発明の各実施例における各機能ユニットは1つの処理ユニットに統合されても良く、各ユニットは単独で物理的に存在しても良く、又は、2つ又は2つ以上のユニットは1つのユニットに集積されても良い。このように集積されるユニットはハードウェアの形式で実現されても良く、ソフトウェア機能ユニットの形式で実現されても良い。
【０１３７】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこのような実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない限り、本発明に対するあらゆる変更は本発明の技術的範囲に属する。
【図１】
2021513421.tif 000033
【図２】
2021513421.tif 000034
【図３】
2021513421.tif 000035
【図４】
2021513421.tif 000036
【図５】
2021513421.tif 000037
【図６】
2021513421.tif 000038
【図７】
2021513421.tif 000039
【図８】
2021513421.tif 000040
【図９】
2021513421.tif 000041
【図１０】
2021513421.tif 000042
【図１１】
2021513421.tif 000043
【図１２】
2021513421.tif 000044
【図１３（ａ）】
2021513421.tif 000045
【図１３（ｂ）】
2021513421.tif 000046
【図１３（ｃ）】
2021513421.tif 000047
【図１４】
2021513421.tif 000048
【図１５】
2021513421.tif 000049
【図１６】
2021513421.tif 000050
【図１７】
2021513421.tif 000051
【手続補正書】
【提出日】令和2年9月2日(2020.9.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７１】
【数１７】
2021513421.tif 000052
ここで、|ψcas|は、モジュラス値であり、aは、単位ビクォータニオンであり(1つの性質を有し、即ち、自分の共役との乗積は1a(ac)=1である)、Φは、ビクォータニオンの角度である。この場合、ψcas(ψcas)cは、公式(20)に示すようになる。
【国際調査報告】
2021513421.tif 000053
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2021513421.tif 000055
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