(57)【要約】【課題】音線データ密度に応じて補間係数を変更できるようにする。【解決手段】セクタ・スキャンまたはコンベックス・スキャンによる超音波画像領域Ｇを上領域Ｇ１と下領域Ｇ２の２つの領域に分け、上領域Ｇ１では非線形補間により音線データｐ(ｒ,θ)から超音波画像の画素値Ｑ（ｘ，ｙ）を算出し、下領域Ｇ２では線形補間により音線データｐ(ｒ,θ)から超音波画像の画素値Ｑ（ｘ，ｙ）を算出し、上領域Ｇ１および下領域Ｇ２の境界領域Ｇ３では非線形補間および線形補間の中間的な境界補間により、音線データｐ(ｒ,θ)から超音波画像の画素値Ｑ（ｘ，ｙ）を算出することにより、境界領域Ｇ３での不連続を目立たなくする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波画像の各画素値を、各画素近傍の音線データを独立変数とする多項式を用いた補間演算により算出して超音波画像を作成する超音波画像作成方法であって、
前記補間演算は、音線データ密度の密度変化に応じて、前記多項式の各項に乗算される補間係数の値を変更することを特徴とする超音波画像作成方法。
【請求項２】
前記補間演算は、前記超音波画像の画素位置ごとに前記密度変化が連続して生じる際に、前記補間係数を連続して変更することを特徴とする請求項１に記載の超音波画像作成方法。
【請求項３】
セクタ・スキャンまたはコンベックス・スキャンにより音線データを取得し、超音波画像の各画素値を、各画素近傍の音線データを独立変数とする多項式を用いた補間演算により算出して超音波画像を作成する超音波画像作成方法であって、
前記補間演算は、超音波画像領域を上領域と下領域の２つの領域に分け、前記領域に応じて前記多項式の各項に乗算される補間係数の値を変更することを特徴とする超音波画像作成方法。
【請求項４】
前記補間演算は、前記上領域と前記下領域の間に境界領域を設定し、前記境界領域で、前記変更を段階的に行う補間係数の過渡値を求め、前記過渡値の補間係数を用いた変更を行うことを特徴とする請求項３に記載の超音波画像作成方法。
【請求項５】
前記変更は、前記超音波画像の取得に用いられる超音波の送信周波数に応じて行われることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載の超音波画像作成方法。
【請求項６】
前記変更は、線形および非線形の補間係数の間で行われることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一つに記載の超音波画像作成方法。
【請求項７】
前記線形補間係数は、バイリニア補間係数であることを特徴とする請求項６に記載の超音波画像作成方法。
【請求項８】
前記非線形補間係数は、キュービック補間係数であることを特徴とする請求項６または７に記載の超音波画像作成方法。
【請求項９】
前記変更は、操作者に入力された補間係数を用いて行われることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一つに記載の超音波画像作成方法。
【請求項１０】
超音波探触子と、前記超音波探触子を駆動して超音波を被検体内へ送信すると共に被検体内からエコーを受信して受信信号を出力する送受信手段と、音線方向の異なる前記受信信号より音線データを出力する信号処理手段と、超音波画像の各画素値を各画素近傍の音線データを独立変数とする多項式を用いた補間演算により算出し、かつ音線データ密度の密度変化に応じて、前記多項式の各項に乗算される補間係数が変更された超音波画像を作成する超音波画像作成手段と、前記超音波画像を表示する表示手段とを具備した超音波診断装置。
【請求項１１】
前記超音波画像作成手段は、前記超音波画像の画像中の連続する前記密度変化に応じて、前記補間係数を連続して変更することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項１２】
セクタ超音波探触子またはコンベックス超音波探触子と、前記超音波探触子を駆動して超音波を被検体内へ送信すると共に被検体内からエコーを受信して受信信号を出力する送受信手段と、音線方向の異なる前記受信信号より音線データを出力する信号処理手段と、超音波画像の各画素値を各画素近傍の音線データを独立変数とする多項式を用いた補間演算により算出し、かつ超音波画像領域を上領域と下領域の２つの領域に分け、前記領域に応じて前記多項式の各項に乗算される補間係数が変更された超音波画像を作成する超音波画像作成手段と、前記超音波画像を表示する表示手段とを具備した超音波診断装置。
【請求項１３】
前記超音波画像作成手段は、前記上領域と前記下領域の間に境界領域を設定し、前記境界領域で、前記変更を段階的に行う補間係数の過渡値を求め、前記過渡値の補間係数を用いた補間演算を行うことを特徴とする請求項１２に記載の超音波診断装置。
【請求項１４】
前記超音波画像作成手段は、前記超音波画像の取得に用いられる超音波の送信周波数に応じて前記変更を行うことを特徴とする請求項１０ないし１３のいずれか一つに記載の超音波診断装置。
【請求項１５】
前記超音波画像作成手段は、前記変更を、線形および非線形の補間係数の間で行うことを特徴とする請求項１０ないし１４のいずれか一つに記載の超音波診断装置。
【請求項１６】
前記線形補間係数は、バイリニア補間係数であることを特徴とする請求項１５に記載の超音波診断装置。
【請求項１７】
前記非線形補間係数は、キュービック補間係数であることを特徴とする請求項１５または１６に記載の超音波診断装置。
【請求項１８】
前記超音波診断装置は、前記変更で用いられる補間係数を入力する操作部を備えることを特徴とする請求項１０ないし１７のいずれか一つに記載の超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波画像作成方法および超音波診断装置に関し、さらに詳しくは、補間により超音波画像を作成する超音波画像作成方法および超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、超音波画像の各画素値を、各画素近傍の４つの音線データを基にした補間演算により算出して超音波画像を作成する超音波診断装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、超音波画像の各画素値を、各画素近傍の音線データを基にした補間演算により算出する際に、音線方向（超音波ビーム方向）の補間に関しては直線補間を行い、走査方向に関しては円弧補間を行って超音波画像を作成する超音波診断装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
一方、超音波画像は、セクタ走査またはコンベックス走査等の走査を行う場合に、音線データ密度が場所により異なるものとなる。ここで、直線補間および円弧補間は、例えば音線データ密度により、最適な補間方法が異なる。そこで、超音波診断装置は、音線データ密度に応じて、用いる線形補間あるいは非線形補間の方法を選択し、切り換えることを行う（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開昭６４−６４６３５号公報
【特許文献２】特開平７−２４６２０４号公報
【特許文献３】特開２００５−０５８５８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記背景技術によれば、超音波画像の線形補間および非線形補間を切り換える境界領域で画質が不連続となる。すなわち、被検体内部の断層画像を示す超音波画像は、異なる組織の境界を除いて、概ね一様に変化する画像となるが、この様な画像では、超音波画像の所定深度位置に存在する不連続ラインは目立つものとなる。
【０００５】
特に、超音波画像は、被検体の断層面がリアルタイムに表示される。この表示では、超音波画像は、撮像部位によっては動画となることも多い。この場合、動画中に存在する所定深度位置の不連続ラインは、一層際だったものとなる。
【０００６】
これらのことから、補間により作成される超音波画像の不連続ラインが目立たない超音波画像作成方法および超音波診断装置を、いかに実現するかが重要となる。
【０００７】
この発明は、上述した背景技術による課題を解決するためになされたものであり、補間により作成される超音波画像の不連続ラインが目立たない超音波画像作成方法および超音波診断装置を、提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の観点では、本発明は、超音波画像の各画素値を、各画素近傍の音線データを独立変数とする多項式を用いた補間演算により算出して超音波画像を作成する超音波画像作成方法であって、前記算出は、音線データ密度の密度変化に応じて、前記多項式の各項に乗算される補間係数の値を変更することを特徴とする超音波画像作成方法を提供する。
【０００９】
上記第１の観点による超音波画像作成方法では、超音波画像内で音線データ密度に適した補間係数に変更する。
【００１０】
第２の観点では、本発明は、上記構成の超音波画像作成方法において、前記補間演算が、前記超音波画像の画像中の連続する前記密度変化に応じて、前記補間係数を連続して変更することを特徴とする超音波画像作成方法を提供する。
【００１１】
上記第２の観点による超音波画像作成方法では、超音波画像の音線データ密度が異なる位置ごとに最適な補間を行う。
【００１２】
第３の観点では、本発明は、セクタ・スキャンまたはコンベックス・スキャンにより音線データを取得し、超音波画像の各画素値を、各画素近傍の音線データを独立変数とする多項式を用いた補間演算により算出して超音波画像を作成する超音波画像作成方法であって、
前記算出は、超音波画像領域を上領域と下領域の２つの領域に分け、前記領域に応じて前記多項式の各項に乗算される補間係数の値を変更する超音波画像作成方法を提供する。
【００１３】
上記第３の観点では、上領域および下領域の各領域ごとに補間係数を最適化する。
【００１４】
第４の観点では、本発明は、上記構成の超音波画像作成方法において、前記補間演算が、前記上領域と前記下領域の間に境界領域を設定し、前記境界領域で、前記変更を段階的に行う補間係数の過渡値を求め、前記過渡値の補間係数を用いた変更を行う超音波画像作成方法を提供する。
【００１５】
上記第４の観点では、境界領域で、補間係数が急激に変化することを防止する。
【００１６】
第５の観点では、本発明は、上記構成の超音波画像作成方法において、前記変更が、前記超音波画像の取得に用いられる超音波の送信周波数に応じて行われる超音波画像作成方法を提供する。
【００１７】
上記第５の観点では、送信周波数ごとに補間を、最適なものにする。
【００１８】
第６の観点では、本発明は、上記構成の超音波画像作成方法において、前記変更が、線形および非線形の補間係数の間で行われる超音波画像作成方法を提供する。
【００１９】
上記第６の観点では、変更を、２つの特徴的な補間係数の間で行う。
【００２０】
第７の観点では、本発明は、上記構成の超音波画像作成方法において、前記線形補間係数が、バイリニア補間係数である超音波画像作成方法を提供する。
【００２１】
第８の観点では、本発明は、上記構成の超音波画像作成方法において、前記非線形補間係数が、キュービック補間係数である超音波画像作成方法を提供する。
【００２２】
第９の観点では、本発明は、上記構成の超音波画像作成方法において、前記変更が、操作者に入力された補間係数を用いて行われる超音波画像作成方法を提供する。
【００２３】
第１０の観点では、本発明は、超音波探触子と、前記超音波探触子を駆動して超音波を被検体内へ送信すると共に被検体内からエコーを受信して受信信号を出力する送受信手段と、音線方向の異なる前記受信信号より音線データを出力する信号処理手段と、超音波画像の各画素値を各画素近傍の音線データを独立変数とする多項式を用いた補間演算により算出し、かつ音線データ密度の密度変化に応じて、前記多項式の各項に乗算される補間係数が変更された超音波画像を作成する超音波画像作成手段と、前記超音波画像を表示する表示手段とを具備した超音波診断装置を提供する。
【００２４】
上記第１０の観点では、超音波画像作成手段は、超音波画像内で音線データ密度に適した補間係数に変更する。
【００２５】
第１１の観点では、本発明は、上記構成の超音波診断装置において、前記超音波画像作成手段が、前記超音波画像の画像中の連続する前記密度変化に応じて、前記補間係数を連続して変更することを特徴とする超音波診断装置を提供する。
【００２６】
上記第１１の観点では、超音波画像の音線データ密度が異なる位置ごとに最適な補間を行う。
【００２７】
第１２の観点では、本発明は、セクタ超音波探触子またはコンベックス超音波探触子と、前記超音波探触子を駆動して超音波を被検体内へ送信すると共に被検体内からエコーを受信して受信信号を出力する送受信手段と、音線方向の異なる前記受信信号より音線データを出力する信号処理手段と、超音波画像の各画素値を各画素近傍の音線データを独立変数とする多項式を用いた補間演算により算出し、かつ超音波画像領域を上領域と下領域の２つの領域に分け、前記領域に応じて前記多項式の各項に乗算される補間係数が変更された超音波画像を作成する超音波画像作成手段と、前記超音波画像を表示する表示手段とを具備した超音波診断装置。
【００２８】
上記第１２の観点では、上領域および下領域の各領域ごとに補間係数を最適化する。
【００２９】
第１３の観点では、本発明は、上記構成の超音波診断装置において、前記超音波画像作成手段は、前記上領域と前記下領域の間に境界領域を設定し、前記境界領域で、前記変更を段階的に行う補間係数の過渡値を求め、前記過渡値の補間係数を用いた補間演算を行うことを特徴とする超音波診断装置を提供する。
【００３０】
上記第１３の観点では、上記境界領域で、補間係数が急激に変化することを防止する。
【００３１】
第１４の観点では、本発明は、上記構成の超音波診断装置において、前記超音波画像作成手段が、前記超音波画像の取得に用いられる超音波の送信周波数に応じて前記変更を行うことを特徴とする超音波診断装置を提供する。
【００３２】
上記第１４の観点では、送信周波数ごとに、補間を最適なものにする。
【００３３】
第１５の観点では、本発明は、上記構成の超音波診断装置において、前記超音波画像作成手段が、前記変更を、線形および非線形の補間係数の間で行うことを特徴とする超音波診断装置を提供する。
【００３４】
第１６の観点では、本発明は、上記構成の超音波診断装置において、前記超音波画像作成手段が、前記線形補間係が、バイリニア補間係数であることを特徴とする超音波診断装置を提供する。
【００３５】
第１７の観点では、本発明は、上記構成の超音波診断装置において、  前記非線形補間係数は、キュービック補間係数であることを特徴とする超音波診断装置を提供する。
【００３６】
第１８の観点では、本発明は、上記構成の超音波診断装置において、前記超音波診断装置が、前記変更で用いられる補間係数を入力する操作部を備えることを特徴とする超音波診断装置を提供する。
【発明の効果】
【００３７】
本発明の超音波画像作成方法および超音波診断装置によれば、補間により作成される超音波画像の画質を、補間係数の変更による不連続ラインが目立たない、好ましい画質とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
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】
【００３９】
図１は、実施例１に係る超音波診断装置の全体構成図である。
この超音波診断装置１００は、セクタ型またはコンベックス型の超音波探触子１と、超音波探触子１を駆動して超音波を被検体内へ送信すると共に被検体内からエコーを受信して受信信号を出力することを音線方向を変えて繰り返す送受信部２と、音線方向の異なる受信信号より音線データｐ（ｒ、θ）を出力する信号処理部３と、超音波画像の各画素値Ｑ（ｘ，ｙ）を各画素近傍の音線データｐを基にした補間演算により算出して超音波画像を作成する超音波画像作成部４と、超音波画像を表示する表示部５と、操作者が指示を入力する操作部６と、全体の動作を制御する制御部７とを具備している。
【００４０】
超音波画像作成部４は、補間係数変更部４ａと、非線形補間部４ｂと、線形補間部４ｃと、境界補間部４ｄとを含んでいる。
【００４１】
補間係数変更部４ａは、図２に示すように超音波画像領域Ｇを上領域Ｇ１、下領域Ｇ２および境界領域Ｇ３の３つの領域に分けたときに、図３に示すように走査方向の補間に関して上領域Ｇ１では非線形補間、境界領域Ｇ３では境界補間、下領域Ｇ２では線形補間とし、音線方向の補間に関して上領域Ｇ１では非線形補間、境界領域Ｇ３では境界補間、下領域Ｇ２では線形補間とするように、補間係数を変更する。
非線形補間部４ｂは、近傍４点の音線データを用いてキュービック補間を行う。
線形補間部４ｃは、近傍２点の音線データを用いてバイリニア補間を行う。
境界補間部４ｄは、キュービック補間およびバイリニア補間の中間的な補間を行う補間係数の過渡値を生成し、この過渡値を用いて非線形補間および線形補間の境界領域Ｇ３で補間を行う。
【００４２】
図４は、超音波画像作成部４により実行される超音波画像作成処理を示すフロー図である。
ステップＳ１では、ｙを初期値Ｙｓとする。
ステップＳ２では、ｘを初期値Ｘｓとする。
ステップＳ３では、画素Ｑ（ｘ，ｙ）が超音波画像領域Ｇ内ならステップＳ４へ進み、超音波画像領域Ｇ内でないならステップＳ１０へ進む。
ステップＳ４では、画素Ｑ（ｘ，ｙ）の走査方向／音線方向の補間方法が非線形補間／非線形補間ならステップＳ５へ進み、線形補間／線形補間ならステップＳ６へ進み、非線形補間／線形補間ならステップＳ７へ進み、線形補間／非線形補間ならステップＳ８へ進み、境界補間／いずれかの補間ならステップＳ１４へ進む。ここで、いずれかの補間は、境界補間、線形補間および非線形補間のいずれか一つの補間を示している。
図３の補間係数変更部４ａの場合、画素Ｑ（ｘ，ｙ）が上領域Ｇ１ならステップＳ５へ進み、画素Ｑ（ｘ，ｙ）が下領域Ｇ２ならステップＳ６へ進む。
【００４３】
ステップＳ５では、走査方向および音線方向に関して非線形補間を行う。これについては図５を参照して後述する。そして、ステップＳ１０へ進む。
【００４４】
ステップＳ６では、走査方向および音線方向に関して線形補間を行う。これについては図６を参照して後述する。そして、ステップＳ１０へ進む。
【００４５】
ステップＳ７では、走査方向に関して非線形補間を行い、音線方向に関して線形補間を行う。これについては図７を参照して後述する。そして、ステップＳ１０へ進む。
【００４６】
ステップＳ８では、走査方向に関して線形補間を行い、音線方向に関して非線形補間を行う。これについては図８を参照して後述する。そして、ステップＳ１０へ進む。
【００４７】
ステップＳ１４では、走査方向に境界補間を行い、音線方向に関して境界補間、線形補間および非線形補間のいずれか一つを行う。これについては、図５〜８を参照して後述する。そして、ステップＳ１０へ進む。
【００４８】
ステップＳ１０では、ｘをインクリメントする。
【００４９】
ステップＳ１１では、ｘ＞終了値ＸｅでないならステップＳ４に戻り、ｘ＞終了値ＸｅならステップＳ１２へ進む。
【００５０】
ステップＳ１２では、ｙをインクリメントする。
【００５１】
ステップＳ１３では、ｙ＞終了値ＹｅでないならステップＳ２に戻り、ｙ＞終了値Ｙｅなら処理を終了する。
【００５２】
図５は、走査方向および音線方向に関して非線形補間を行う処理（ステップＳ５）の説明図である。
【００５３】
図５で、ｑ０は、画素Ｑ（ｘ，ｙ）の位置および画素値を表す。ｐ００〜ｐ３３は、画素Ｑ（ｘ，ｙ）の近傍１６点の音線データの位置および値を表す。
【００５４】
キュービック補間の補間係数をＣ００〜Ｃ３３、Ｃ０〜Ｃ３とするとき、次式で示されるｐ００〜ｐ３３を独立変数とする多項式Ｍにより、走査方向／音線方向に関して非線形補間を行う。
Ｔｍｐ０＝Ｃ００×ｐ００＋Ｃ０１×ｐ０１＋Ｃ０２×ｐ０２＋Ｃ０３×ｐ０３
Ｔｍｐ１＝Ｃ１０×ｐ１０＋Ｃ１１×ｐ１１＋Ｃ１２×ｐ１２＋Ｃ１３×ｐ１３
Ｔｍｐ２＝Ｃ２０×ｐ２０＋Ｃ２１×ｐ２１＋Ｃ２２×ｐ２２＋Ｃ２３×ｐ２３
Ｔｍｐ３＝Ｃ３０×ｐ３０＋Ｃ３１×ｐ３１＋Ｃ３２×ｐ３２＋Ｃ３３×ｐ３３
ｑ０＝Ｃ０×Ｔｍｐ０＋Ｃ１×Ｔｍｐ１＋Ｃ２×Ｔｍｐ２＋Ｃ３×Ｔｍｐ３
【００５５】
図６は、走査方向および音線方向に関して線形補間を行う処理（ステップＳ６）の説明図である。
【００５６】
図６で、ｑ０は、画素Ｑ（ｘ，ｙ）の位置および画素値を表す。ｐ１１，ｐ１２，ｐ２１，ｐ２２は、画素Ｑ（ｘ，ｙ）の近傍４点の音線データの位置および値を表す。また、キュービック補間を行う場合の多項式Ｍの補間係数Ｃ００〜Ｃ３３、Ｃ０〜Ｃ３に対応する、バイリニア補間を行う場合の多項式Ｍの補間係数を、Ｌ００〜Ｌ３３、Ｌ０〜Ｌ３とする。
【００５７】
バイリニア補間の補間係数をＬ１１，Ｌ１２，Ｌ２１，Ｌ２２とし、これら補間係数に対応する上述した多項式Ｍの補間係数のＣ１１，Ｃ１２，Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ１を除いたすべての補間係数を零とする次式により、走査方向／音線方向に関して線形補間を行う。
ｔｍｐ１＝Ｌ１１×ｐ１１＋Ｌ１２×ｐ１２
ｔｍｐ２＝Ｌ２１×ｐ２１＋Ｌ２２×ｐ２２
ｑ０＝Ｌ１×ｔｍｐ１＋Ｌ２×ｔｍｐ２
【００５８】
図７は、走査方向に関して非線形補間を行い、音線方向に関して線形補間を行う処理（ステップＳ７）の説明図である。
【００５９】
図７で、ｑ０は、画素Ｑ（ｘ，ｙ）の位置および画素値を表す。ｐ１０，ｐ１１，ｐ１２，ｐ１３，ｐ２０，ｐ２１，ｐ２２は、画素Ｑ（ｘ，ｙ）の走査方向に関して近傍８点の音線データの位置および値を表す。
【００６０】
キュービック補間の補間係数をＣ１０，Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３，Ｃ２０，Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ２３とし、これら補間係数以外の上述した多項式Ｍの補間係数Ｃ００〜Ｃ０３，Ｃ３０〜Ｃ３３を零とする次式により走査方向に関して非線形補間を行う。
Ｔｍｐ１＝Ｃ１０×ｐ１０＋Ｃ１１×ｐ１１＋Ｃ１２×ｐ１２＋Ｃ１３×ｐ１３
Ｔｍｐ２＝Ｃ２０×ｐ２０＋Ｃ２１×ｐ２１＋Ｃ２２×ｐ２２＋Ｃ２３×ｐ２３
【００６１】
次に、バイリニア補間の補間係数をＬ１，Ｌ２とし、これら補間係数に対応する上述した多項式Ｍの補間係数Ｃ０、Ｃ３を零とする次式により音線方向に関して線形補間を行う。
ｑ０＝Ｌ１×Ｔｍｐ１＋Ｌ２×Ｔｍｐ２
【００６２】
図８は、走査方向に関して線形補間を行い、音線方向に関して非線形補間を行う処理（ステップＳ８）の説明図である。
【００６３】
図８で、ｑ０は、画素Ｑ（ｘ，ｙ）の位置および画素値を表す。ｐ０１，ｐ０２，ｐ１１，ｐ１２，ｐ２１，ｐ２２，ｐ３１は、画素Ｑ（ｘ，ｙ）の音線方向に関して近傍８点の音線データの位置および値を表す。
【００６４】
なお、ステップＳ１４の境界補間では、
【００６５】
バイリニア補間の補間係数をＬ０１，Ｌ０２，Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ３１，Ｌ３２とし、これら補間係数以外の上述した多項式Ｍの補間係数Ｃ００〜Ｃ３０，Ｃ０３〜Ｃ３３を零とする次式により、走査方向に関して線形補間を行う。
ｔｍｐ０＝Ｌ０１×ｐ０１＋Ｌ０２×ｐ０２
ｔｍｐ１＝Ｌ１１×ｐ１１＋Ｌ１２×ｐ１２
ｔｍｐ２＝Ｌ２１×ｐ２１＋Ｌ２２×ｐ２２
ｔｍｐ３＝Ｌ３１×ｐ３１＋Ｌ３２×ｐ３２
【００６６】
次に、キュービック補間の補間係数をｃ０，ｃ１，ｃ２，ｃ３とする次式により音線方向に関して非線形補間を行う。
ｑ０＝ｃ０×ｔｍｐ０＋ｃ１×ｔｍｐ１＋ｃ２×ｔｍｐ２＋ｃ３×ｔｍｐ３
【００６７】
図５〜８は、線形補間または非線形補間のいずれかを用いた例であるが、ステップＳ１４の境界補間では、線形補間および非線形補間の中間的な補間係数を有する多項式Ｍを用いた補間が行われる。補間係数は、例えば、多項式Ｍを用いてキュービック補間を行った場合の補間係数Ｃ００〜Ｃ３３、Ｃ０〜Ｃ３およびバイリニア補間を行った場合の対応する補間係数Ｌ００〜Ｌ３３、Ｌ０〜Ｌ３の平均値を用いる。補間が行われる近傍領域の音線データの位置は、図５に示す非線形補間の近傍１６点および図６に示す線形補間の近傍４点の中間領域に分布する。
【００６８】
実施例１の超音波診断装置１００によれば、画素Ｑ（ｘ，ｙ）が上領域Ｇ１なら図５に示すように走査方向および音線方向に関して非線形補間を行い、画素Ｑ（ｘ，ｙ）が下領域Ｇ２なら図６に示すように走査方向および音線方向に関して線形補間を行い、境界領域Ｇ３なら図５および６の中間的な近傍領域で境界補間を行う。すなわち、音線データ密度に応じた補間方法が選択されるので、上領域Ｇ１および下領域Ｇ２の境界の位置する不連続ラインが目立たない好ましい画質の超音波画像を得ることが出来る。
【実施例２】
【００６９】
実施例２では、図９に示す補間係数変更部４ａを用いる。
実施例２の超音波診断装置によれば、画素Ｑ（ｘ，ｙ）が上領域Ｇ１なら図６に示すように走査方向および音線方向に関して線形補間を行い、画素Ｑ（ｘ，ｙ）が下領域Ｇ２なら図５に示すように走査方向および音線方向に関して非線形補間を行い、画素Ｑ（ｘ，ｙ）が上領域Ｇ１および下領域Ｇ２の境界領域Ｇ３なら過渡的な補間である境界補間を行う。すなわち、音線データ密度に応じた補間方法が選択されると同時に、補間方法が変化する境界領域Ｇ３で段階的に補間係数を変化させる。
【００７０】
ここで、上領域Ｇ１および下領域Ｇ２の境界領域Ｇ３では、境界補間部４ｄで生成された補間係数の過渡値を用いた補間を行う。
【００７１】
境界補間部４ｄは、走査方向／音線方向共に上領域Ｇ１で線形補間、下領域Ｇ２で非線形補間を行う場合には、過渡値であるバイリニア補間の補間係数Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ１，Ｌ２および対応するキュービック補間の補間係数Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ１，Ｃ２の平均値Ａ１１，Ａ１２，Ａ２１，Ａ２２，Ａ１を算出する。そして、境界補間部４ｄは、平均値Ａ１１，Ａ１２，Ａ２１，Ａ２２，Ａ１を、多項式Ｍの対応する項の補間係数とし、その他の補間係数は零とする。この後、この多項式Ｍを用いて境界領域での補間を行う。これにより、補間係数は、急激な変化を行わず、段階的に変化するものとなり、境界領域で見られる不連続ラインは、目立たないものとなる。
【００７２】
なお、境界領域Ｇ３での補間係数の変化が大きい場合には、境界領域Ｇ３を音線方向に一層広い幅を持ったものとし、この境界領域Ｇ３の各点で補間係数が段階的に変化するように比例配分された過渡値を算出し、補間することもできる。この場合には、１画素あたりの補間係数の変化は、一層小さなものとなり、不連続ラインも一層目立たないものとなる。
【００７３】
実施例２の超音波診断装置１００によれば、過渡値の算出は、線形な比例配分を用いたが、これに限定されず、非線形な高次の関数を用いることもできる。
【００７４】
実施例２の超音波診断装置１００によれば、補間係数は、線形補間あるいは非線形補間の補間係数を用いることとしたが、これら線形補間あるいは非線形補間に限定されず、異なる補間係数を有する多項式であれば全く同様に、音線データ密度に応じて変更することができる。
【００７５】
さらに、超音波診断装置１００は、超音波画像の画素位置に応じて連続的に変化する音線データ密度に応じて、連続的に多項式Ｍの補間係数を変化させることもできる。これにより、不連続ラインが存在しないと同時により好ましい画質の超音波画像を得ることが出来る。
【００７６】
この場合、音線データ密度は、音線の本数、音線方向の音線データ位置、超音波画像領域Ｇの大きさ等を用いて、画素ｑ０が位置するＱ（ｘ，ｙ）の位置ごとに算出され、画素が存在する（ｘ、ｙ）座標位置の関数となる。図５〜８に示される音線データの例では、画素ｑ０が中心に位置する単位面積の正方形領域を設定し、この正方形領域の中に存在する音線データの数を計数する。図２に示す超音波画像領域Ｇでは、音線データ密度が、上領域Ｇ１では高く、下領域Ｇ２が低くなる。
【００７７】
そして、補間係数は、この音線データ密度Ｄの関数として定義することもできる。例えば、音線データ密度をＤとし、多項式Ｍの補間係数をＡ００（Ｄ）〜Ａ３３（Ｄ）、Ａ０（Ｄ）〜Ａ３（Ｄ）となる音線データ密度Ｄの関数として定義し、
Ｔｍｐ０＝Ａ００（Ｄ）×ｐ００＋Ａ０１（Ｄ）×ｐ０１＋Ａ０２（Ｄ）×ｐ０２＋Ａ０３（Ｄ）×ｐ０３
Ｔｍｐ１＝Ａ１０（Ｄ）×ｐ１０＋Ａ１１（Ｄ）×ｐ１１＋Ａ１２（Ｄ）×ｐ１２＋Ａ１３（Ｄ）×ｐ１３
Ｔｍｐ２＝Ａ２０（Ｄ）×ｐ２０＋Ａ２１（Ｄ）×ｐ２１＋Ａ２２（Ｄ）×ｐ２２＋Ａ２３（Ｄ）×ｐ２３
Ｔｍｐ３＝Ａ３０（Ｄ）×ｐ３０＋Ａ３１（Ｄ）×ｐ３１＋Ａ３２（Ｄ）×ｐ３２＋Ａ３３（Ｄ）×ｐ３３
ｑ０＝Ａ０（Ｄ）×Ｔｍｐ０＋Ａ１（Ｄ）×Ｔｍｐ１＋Ａ２（Ｄ）×Ｔｍｐ２＋Ａ３（Ｄ）×Ｔｍｐ３
となる多項式を、音線データ密度Ｄすなわち位置Ｑ（ｘ，ｙ）に応じて、補間に用いる。
【実施例３】
【００７８】
実施例３では、図１０に示す補間係数変更部４ａを用いる。
実施例３の超音波診断装置によれば、画素Ｑ（ｘ，ｙ）が上領域Ｇ１なら図７に示すように走査方向に関して非線形補間を行い且つ音線方向に関して線形補間を行い、画素Ｑ（ｘ，ｙ）が下領域Ｇ２なら図６に示すように走査方向および音線方向に関して線形補間を行う。すなわち、音線データ密度に応じた補間方法が選択されるので、好ましい画質の超音波画像を得ることが出来る。
【実施例４】
【００７９】
実施例４では、図１１に示す補間係数変更部４ａを用いる。
実施例４の超音波診断装置によれば、画素Ｑ（ｘ，ｙ）が上領域Ｇ１なら図６に示すように走査方向および音線方向に関して線形補間を行い、画素Ｑ（ｘ，ｙ）が下領域Ｇ２なら図７に示すように走査方向に関して非線形補間を行い且つ音線方向に関して線形補間を行い、画素Ｑ（ｘ，ｙ）が上領域Ｇ１および下領域Ｇ２の境界領域Ｇ３なら過渡的な補間である境界補間を行う。すなわち、音線データ密度に応じた補間方法が選択されると同時に、補間方法が変化する境界で段階的に補間方法が変化するようにしているので、境界領域Ｇ３で不連続ラインが目立たない好ましい画質の超音波画像を得ることが出来る。
【００８０】
ここで、境界補間部４ｄは、音線方向の線形補間が同一であるので、走査方向の線形補間係数および非線形補間係数を段階的に変化させる過渡値を用いて補間を行う。例えば、境界補間部４ｄは、走査方向の線形補間係数Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ２１，Ｌ２２と、対応する非線形補間係数Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ２１，Ｃ２２の平均値を算出し、この平均値を過渡値として用いた補間を境界領域Ｇ３で行う。
【実施例５】
【００８１】
実施例５では、図１２に示す補間係数変更部４ａを用いる。
実施例５の超音波診断装置によれば、送信周波数が４ＭＨｚ未満の場合、画素Ｑ（ｘ，ｙ）が上領域Ｇ１なら図７に示すように走査方向に関して非線形補間を行い且つ音線方向に関して線形補間を行い、画素Ｑ（ｘ，ｙ）が下領域Ｇ２なら図６に示すように走査方向および音線方向に関して線形補間を行い、画素Ｑ（ｘ，ｙ）が上領域Ｇ１および下領域Ｇ２の境界領域Ｇ３なら走査方向に境界補間を行う。また、送信周波数が４ＭＨｚ以上の場合、画素Ｑ（ｘ，ｙ）が上領域Ｇ１なら図５に示すように走査方向および音線方向に関して非線形補間を行い、画素Ｑ（ｘ，ｙ）が下領域Ｇ２なら図８に示すように走査方向に関して線形補間を行い且つ音線方向に関して非線形補間を行い、画素Ｑ（ｘ，ｙ）が上領域Ｇ１および下領域Ｇ２の境界領域Ｇ３なら走査方向に境界補間を行う。すなわち、音線データ密度に応じた補間方法が選択されるので、境界領域Ｇ３で不連続ラインが目立たない好ましい画質の超音波画像を得ることが出来る。
【００８２】
ここで、境界補間部４ｄは、音線方向の線形補間が同一であるので、走査方向の線形補間係数および非線形補間係数を段階的に変化させる過渡値を用いて補間を行う。例えば、境界補間部４ｄは、走査方向の線形補間係数Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ２１，Ｌ２２と、対応する非線形補間係数Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ２１，Ｃ２２の平均値を算出し、この平均値を過渡値として用いた補間を境界領域Ｇ３で行う。
【実施例６】
【００８３】
実施例６では、図１３に示す補間係数変更部４ａを用いる。
実施例６の超音波診断装置によれば、送信周波数が４ＭＨｚ未満の場合、画素Ｑ（ｘ，ｙ）が上領域Ｇ１なら図８に示すように走査方向に関して線形補間を行い且つ音線方向に関して非線形補間を行い、画素Ｑ（ｘ，ｙ）が下領域Ｇ２なら図５に示すように走査方向および音線方向に関して非線形補間を行い、画素Ｑ（ｘ，ｙ）が上領域Ｇ１および下領域Ｇ２の境界領域Ｇ３なら走査方向に境界補間を行う。また、送信周波数が４ＭＨｚ以上の場合、画素Ｑ（ｘ，ｙ）が上領域Ｇ１なら図６に示すように走査方向および音線方向に関して線形補間を行い、画素Ｑ（ｘ，ｙ）が下領域Ｇ２なら図７に示すように走査方向に関して非線形補間を行い且つ音線方向に関して線形補間を行い、画素Ｑ（ｘ，ｙ）が上領域Ｇ１および下領域Ｇ２の境界領域Ｇ３なら走査方向に境界補間を行う。すなわち、音線データ密度に応じた補間方法が選択されるので、境界領域Ｇ３で不連続ラインが目立たない好ましい画質の超音波画像を得ることが出来る。
【００８４】
ここで、境界補間部４ｄは、音線方向の線形補間が同一であるので、走査方向の線形補間係数および非線形補間係数を段階的に変化させる過渡値を用いて補間を行う。例えば、境界補間部４ｄは、走査方向の線形補間係数Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ２１，Ｌ２２と、対応する非線形補間係数Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ２１，Ｃ２２の平均値を算出し、この平均値を過渡値として用いた補間を境界領域Ｇ３で行う。
【実施例７】
【００８５】
実施例７では、リニア型の超音波探触子１を用いると共に図１４に示す補間係数変更部４ａを用いる。
実施例７の超音波診断装置によれば、１フレームを構成する音線数が２５６本未満なら図７に示すように走査方向に関して非線形補間を行い且つ音線方向に関して線形補間を行い、音線数が２５６本以上なら図６に示すように走査方向および音線方向に関して線形補間を行う。すなわち、音線データ密度に応じた補間方法が選択されるので、好ましい画質の超音波画像を得ることが出来る。
【実施例８】
【００８６】
実施例８では、リニア型の超音波探触子１を用いると共に図１５に示す補間係数変更部４ａを用いる。
【００８７】
実施例８の超音波診断装置によれば、１フレームを構成する音線数が２５６本未満なら図８に示すように走査方向に関して線形補間を行い且つ音線方向に関して非線形補間を行い、音線数が２５６本以上なら図５に示すように走査方向および音線方向に関して非線形補間を行う。すなわち、音線データ密度に応じた補間方法が選択されるので、好ましい画質の超音波画像を得ることが出来る。
【実施例９】
【００８８】
実施例８では、実施例１〜実施例８における補間係数変更部４ａの設定を、操作者が操作部６を操作して変更可能になっている。また、操作部６は、補間係数を入力することもできる。これにより、補間係数変更部４ａは、線形補間および非線形補間に限定されず、操作者の好みの補間を行うこともでき、実施例９の超音波診断装置によれば、操作者の好みの画質の超音波画像を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】超音波診断装置を示す全体構成図である。（実施例１〜実施例９）
【図２】超音波画像領域の説明図である。
【図３】補間係数変更部を示す説明図である。（実施例１）
【図４】超音波画像作成処理を示すフローチャートである。（実施例１〜実施例９）
【図５】走査方向および音線方向に関して非線形補間を行う場合の説明図である。
【図６】走査方向および音線方向に関して線形補間を行う場合の説明図である。
【図７】走査方向に関して非線形補間を行い、音線方向に関して線形補間を行う場合の説明図である。
【図８】走査方向に関して線形補間を行い、音線方向に関して非線形補間を行う場合の説明図である。
【図９】補間係数変更部を示す説明図である。（実施例２）
【図１０】補間係数変更部を示す説明図である。（実施例３）
【図１１】補間係数変更部を示す説明図である。（実施例４）
【図１２】補間係数変更部を示す説明図である。（実施例５）
【図１３】補間係数変更部を示す説明図である。（実施例６）
【図１４】補間係数変更部を示す説明図である。（実施例７）
【図１５】補間係数変更部を示す説明図である。（実施例８）
【符号の説明】
【００９０】
１  超音波探触子
２  送受信部
３  信号処理部
４  超音波画像作成部
４ａ  補間係数変更部
４ｂ  非線形補間部
４ｃ  線形補間部
４ｄ  境界補間部
５  表示部
６  操作部
７  制御部
１００  超音波診断装置
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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