(57)【要約】      （修正有）【課題】超音波映像内の対象体の大きさを測定する場合の測定の容易性と精密性を向上させることができる超音波診断装置及び方法を提供する。【解決手段】超音波診断装置は、対象体を含む超音波映像を提供するための超音波映像提供部と、前記超音波映像内の対象体の輪郭線を抽出するための輪郭線抽出部と、前記ポインタが前記輪郭線と交差するとき、多数の交差点を検出し、前記交差点の座標を認識するための座標認識部と、ユーザーから前記交差点のうち測定点を選択するための選択命令及び前記対象体の大きさを測定するための測定命令の入力を受けるためのユーザー入力部と、前記測定命令に従って前記選択された測定点の座標に基づいて前記対象体の大きさを測定する測定部と、前記超音波映像、前記ポインタ、前記輪郭線、前記測定点及び前記大きさを出力するための出力部を備える。【選択図】図１
2008100073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象体を含む超音波映像と該超音波映像上で移動するポインタとをディスプレイする超音波診断装置であって、
対象体を含む超音波映像を提供するための超音波映像提供部と、
前記超音波映像内の対象体の輪郭線を抽出するための輪郭線抽出部と、
前記ポインタが前記輪郭線と交差するとき、多数の交差点を検出し、前記交差点の座標を認識するための座標認識部と、
ユーザーから前記交差点のうち測定点を選択するための選択命令及び前記対象体の大きさを測定するための測定命令の入力を受けるためのユーザー入力部と、
前記測定命令に従って前記選択された測定点の座標に基づいて前記対象体の大きさを測定する測定部と、
前記超音波映像、前記ポインタ、前記輪郭線、前記測定点及び前記大きさを出力するための出力部と
を備える超音波診断装置。
【請求項２】
前記超音波映像提供部から提供される前記超音波映像の雑音を除去するためのフィルタリング部と、
前記選択命令により前記測定点から選択された少なくとも２つの測定点の座標を格納するための格納部と
をさらに備える、請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記輪郭線上で曲率が急激に変化する多数のコーナー点を検出するためのコーナー点検出部と、
前記検出されたコーナー点を基準にブロックを設定するためのブロック設定部と
をさらに備え、
前記座標認識部は、前記ポインタの一部が前記ブロックの一部と重畳する場合、前記重畳するブロックに対応するコーナー点の座標を前記測定点の座標として認識する、請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記輪郭線抽出部は、前記超音波映像をなすピクセルの明るさ値を基準にしきい値を決定し、前記しきい値に基づいて二進化映像を生成して輪郭線を抽出する、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記出力部は、前記超音波映像及び前記二進化映像を同時に出力する、請求項４に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
対象体を含む超音波映像上で移動するポインタを用い、超音波映像内の対象体の大きさを測定するための方法であって、
ａ）前記超音波映像内の対象体の輪郭線を抽出する段階と、
ｂ）前記ポインタと前記輪郭線とが交差する多数の交差点を検出する段階と、
ｃ）前記多数の交差点の中で選択された測定点の座標を認識する段階と、
ｄ）前記測定点の座標に基づいて前記対象体の大きさを測定する段階と
を備える対象体の大きさ測定方法。
【請求項７】
前記ａ）段階の前に前記超音波映像の雑音を除去するためのフィルタリングを実行する段階と、
前記測定点の座標を格納する段階と
をさらに備える、請求項６に記載の対象体の大きさ測定方法。
【請求項８】
前記輪郭線上で曲率が急激に変化する多数のコーナー点を検出する段階と、
前記検出されたコーナー点を基準にブロックを設定する段階と
をさらに備え、
前記ポインタの一部が前記ブロックの一部と重畳する場合、前記重畳するブロックに対応するコーナー点の座標を前記測定点の座標として認識する、請求項６に記載の対象体の大きさ測定方法。
【請求項９】
前記超音波映像をなすピクセルの明るさ値を基準にしきい値を決定し、前記しきい値に基づいて二進化映像を生成して前記輪郭線を抽出する、請求項６〜請求項８のいずれか１項に記載の対象体の大きさ測定方法。
【請求項１０】
前記超音波映像及び前記二進化映像は同時に出力される、請求項９に記載の対象体の大きさ測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は超音波診断分野に関し、特に超音波映像内の対象体の大きさを測定するための超音波診断装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置は、普遍的な診断装置の一つとして多様に応用されている。特に、超音波診断装置は、対象体に対して無侵襲及び非破壊特性を有するため、医療分野に広く用いられている。超音波診断装置及び技術を用いて対象体の２次元または３次元の診断映像を生成する。超音波診断装置は、超音波信号を送信及び受信するために広帯域の変換素子を一般に用いる。また、音響変換素子や音響変換素子アレイを電気的に刺激し、対象体に伝達される超音波信号を生成して対象体の内部組織の超音波映像を形成する。超音波信号が伝搬される方向に不連続的な内部組織から超音波信号が反射され、超音波エコー信号が生成される。多様な超音波エコー信号は、変換素子に伝達されて電気的信号に変換される。変換された電気的信号を増幅及び信号処理して超音波映像データを生成することにより、対象体の超音波映像を形成する。
【０００３】
このように形成された超音波映像は、モニタまたはスクリーンのような出力装置に出力される。超音波診断装置のユーザーは、観察したい対象体が含まれた超音波映像を通じて対象体の状態、位置、大きさなどを判断する。従来は、対象体の大きさ、即ち、長さ、幅、体積などを測定するために、対象体のユーザーが肉眼で輪郭線を判断し、輪郭線上の点を選択して点間の距離を測定する。しかし、超音波映像は、雑音などにより画質が低下し易いので、ユーザーが輪郭線を判断し難く、細かい作業のためにかなりの時間が要求される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した問題を解決するため、本発明は、超音波映像内の対象体の大きさを測定する場合の測定の容易性と精密性を向上させることができる超音波診断装置及び方法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】
【０００５】
前述した目的を達成するため、本発明の超音波診断装置は、対象体を含む超音波映像と前記超音波映像上で移動するポインタとをディスプレイする超音波診断装置であって、対象体を含む超音波映像を提供するための超音波映像提供部と、前記超音波映像内の対象体の輪郭線を抽出するための輪郭線抽出部と、前記ポインタが前記輪郭線と交差するとき、多数の交差点を検出し、前記交差点の座標を認識するための座標認識部と、ユーザーから前記交差点のうち測定点を選択するための選択命令及び前記対象体の大きさを測定するための測定命令の入力を受けるためのユーザー入力部と、前記測定命令に従って前記選択された測定点の座標に基づいて前記対象体の大きさを測定する測定部と、前記超音波映像、前記ポインタ、前記輪郭線、前記測定点及び前記大きさを出力するための出力部とを備える。
【０００６】
また、本発明の対象体の大きさ測定方法は、対象体を含む超音波映像上で移動するポインタを用い、超音波映像内の対象体の大きさを測定するための方法であって、ａ）前記超音波映像内の対象体の輪郭線を抽出する段階と、ｂ）前記ポインタと前記輪郭線とが交差する多数の交差点を検出する段階と、ｃ）前記多数の交差点から選択された測定点の座標を認識する段階と、ｄ）前記測定点の座標に基づいて前記対象体の大きさを測定する段階とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明による対象体の大きさを測定するための超音波診断装置及び方法によれば、超音波映像内の対象体の大きさを測定する場合に、予め抽出された輪郭線とコーナー点の座標に基づいて大きさを測定するので、測定の容易性と精密性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の望ましい実施例について詳細に説明する。
【０００９】
図１は、本発明の実施例による対象体の大きさを測定するための超音波診断装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本発明の実施例による超音波診断装置１００は、超音波映像提供部１０２、フィルタリング部１０４、輪郭線抽出部１０６、コーナー点検出部１０８、ブロック設定部１１０、座標認識部１１２、格納部１１４、測定部１１６、ユーザー入力部１１８及び出力部１２０を備える。本実施例で、ユーザー入力部１１８はマウスを備え、出力部はモニタで構成される。
【００１０】
超音波映像提供部１０２は、対象体に対する２次元または３次元の超音波映像を提供する。
【００１１】
フィルタリング部１０４は、超音波映像提供部１０２から提供された超音波映像の雑音を除去するためのフィルタリングを実行する。例えば、フィルタリング部１０４は、平均値フィルタまたは中間値フィルタなどからなり、雑音を除去して超音波映像を平滑化する。
【００１２】
輪郭線抽出部１０６は、超音波映像内において領域の境界を示す対象体の輪郭線を抽出する。一般に、超音波映像の領域は、観察したい対象体に該当する領域と背景に該当する領域で構成されている。輪郭線は、対象体の位置、形態、大きさなど、多くの情報を含む。輪郭線抽出部１０６は、輪郭線を抽出するためにヒストグラムを用いてしきい値を決定し、しきい値に基づいて二進化映像を生成する。
【００１３】
コーナー点検出部１０８は、コーナー検出アルゴリズムを適用して輪郭線抽出部１０６で抽出した輪郭線上で曲率が急激に変化するコーナー点を検出する。即ち、コーナー点検出部１０８は、輪郭線を適切な大きさのセグメントに分割した後、各点の局所的特性を測定してコーナー点を検出する。
【００１４】
ブロック設定部１１０は、各コーナー点を含む所定の大きさのブロックを設定する。
【００１５】
座標認識部１１２は、ユーザーにより移動するポインタ（マウスポインタ）と抽出された輪郭線が交差する交差点を検出し、検出された交差点の座標を測定点の座標として認識する。また、座標認識部１１２は、ポインタの一部がブロックの一部と重畳する場合、重畳するブロック内部のコーナー点の座標を測定点の座標として認識する。
【００１６】
格納部１１４は、ユーザーから測定点に対する選択命令、例えば、マウスクリックなどが入力される場合、選択された測定点の座標を格納する。
【００１７】
測定部１１６は、ユーザーから少なくとも２つの測定点に対して測定命令、例えば、マウスのダブルクリックなどが入力される場合、測定点の座標を基準に測定点間の距離を測定して対象体の大きさ（長さ、幅、体積など）を測定する。
【００１８】
ユーザー入力部１１８は、ユーザーから測定点を探すためのポインタの移動、測定点を選択するための選択命令及び対象体の大きさを測定するための測定命令が入力される。
【００１９】
出力部１２０は、超音波映像提供部１０２で提供された超音波映像と輪郭線抽出部１０６で形成された二進化映像を同時に出力するだけでなく、ユーザーにより動くポインタ、座標認識部１１２で座標を認識する輪郭線上の測定点及び測定部１１６で測定した対象体の大きさを出力する。
【００２０】
以下、図２〜図８を参照して、本発明の実施例による対象体の大きさ測定方法を説明する。本実施例では、２次元の超音波映像内の対象体の大きさを測定する方法を説明するが、本発明の方法は、３次元の超音波映像に適用して対象体の体積を求めるのにも用いられる。
【００２１】
図２は、本発明の実施例による対象体の大きさ測定方法を示すフローチャートである。
【００２２】
まず、段階Ｓ１００で、フィルタリング部１０４は、超音波映像提供部１０２から提供された超音波映像をフィルタリングして超音波映像を平滑化する。例えば、超音波映像に対してフィルタリングして雑音が除去された映像を得られる。しかし、雑音を除去した超音波映像は、グレーレベルでディスプレイされ、対象体と背景との間の区別がつき難い部分が生じるので、次の段階で説明するように、二進化映像を形成するのが望ましい。
【００２３】
段階Ｓ１５０で、輪郭線抽出部１０６は、図３に示されたようなヒストグラムを用いてしきい値を決定する。図５において、横軸は、０〜２５５レベルの明るさを示し、縦軸は、ピクセルの個数を示す。
【００２４】
しきい値が決定されれば、段階Ｓ２００で、輪郭線抽出部１０６は、超音波映像の各ピクセルに対して０または１のピクセル値を与え、二進化映像を生成することによって対象体に対する輪郭線を抽出する。例えば、明るさに関するしきい値が、図３に示すように４０と決定される場合、明るさが０〜４０であるピクセルに対しては０のピクセル値が与えられ、明るさが４０〜２５５であるピクセルに対しては１のピクセル値が与えられる。即ち、図６に示す二進化映像において、１のピクセル値が与えられた対象体に該当する領域は、白色で表示され、０のピクセル値が与えられた背景に該当する領域は、黒色(実施例では斜線）で表示される。このように生成された二進化映像は、出力部２００に転送されて超音波映像と共に出力され、ユーザーは、原映像である超音波映像と二進化映像を比較しながら測定点を選択することができる。
【００２５】
段階Ｓ２５０では、コーナー点検出部１０８は、コーナー検出アルゴリズムを適用し、段階Ｓ２００で抽出した輪郭線上で曲率が急激に変化するコーナー点を検出する。まず、輪郭線の形状と特性に応じて輪郭線をセグメントに分割した後、図５に示すように、コーナー点を検出する。このとき、適切な大きさのセグメントに分割することが重要である。例えば、小さな値のセグメントの大きさが選択されれば、図６に示すように、不要なコーナー点まで検出される。それに対し、大きい値のセグメントの大きさが選択されれば、図７に示すように、微細な変化部分のコーナー点が欠落する。
【００２６】
コーナー点が検出されれば、段階Ｓ３００では、各コーナー点を含むブロックを設定する。例えば、図８に示すように、コーナー点毎に所定の大きさの正方形のブロックを設定する。ブロックの形状及び大きさは、これに制限されず、ユーザーによる変更及び調整も可能である。
【００２７】
段階Ｓ３５０で、座標認識部１１２は、ポインタの一部とブロックの一部が重畳するかを判断する。ポインタの一部とブロックの一部が重畳すると判断した場合、段階Ｓ４００に進行し、座標認識部１１２は、重畳したブロックの内部に位置するコーナー点の座標を測定点の座標として認識する。これにより、対象体の大きさを測定するために主に測定点として選択されるコーナー点をユーザーが容易に選択することができる。
【００２８】
一方、ポインタの一部とブロックの一部が重畳しないと判断した場合、段階Ｓ４５０に進行し、座標認識部１１２は、ポインタと輪郭線が交差するかを判断する。ポインタと輪郭線が交差すると判断した場合、段階Ｓ５００に進行し、座標認識部１１２は、ポインタと輪郭線の交差点を検出し、検出した交差点の座標を測定点の座標として認識する。従って、ユーザーは、コーナー点以外の輪郭線上の他の点を選択することも可能である。ポインタと輪郭線が交差しないと判断した場合、段階Ｓ３５０に戻る。
【００２９】
段階Ｓ５５０で、格納部１１４は、ユーザーから測定点に対する選択命令が発生したかを判断する。選択命令が発生したと判断した場合、段階Ｓ６００に進行し、格納部１１４は、選択された測定点の座標を格納する。少なくとも２つの測定点が選択され、その座標が格納部１１４に格納される。
【００３０】
その後、段階Ｓ６５０で、測定部１１６は、ユーザーから測定命令が発生したかを判断する。測定命令が発生した場合、段階Ｓ７００で、測定部１１６は、測定点の座標から選択された測定点間の距離を測定して対象体の大きさを測定する。このように測定された対象体の大きさは、出力部２００に転送されて出力される。一方、測定命令が発生していない場合には、段階Ｓ３５０に戻る。
【００３１】
本発明を望ましい実施例を通じて説明して例示したが、当業者であれば、添付された特許請求の範囲の思想及び範疇を逸脱することなく、様々な変形及び変更がなされ得ることが分かるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施例による対象体の大きさを測定するための超音波診断装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例による対象体の大きさを測定するための方法を示すフローチャートである。
【図３】明るさのしきい値を決定するためのヒストグラムである。
【図４】超音波映像から生成された二進化映像を示す図面である。
【図５】図６に示す二進化映像で検出されたコーナー点を示す図面である。
【図６】不適切なコーナー点が検出される例を示す図面である。
【図７】不適切なコーナー点が検出される例を示す図面である。
【図８】図５に示すコーナー点毎に設定されたブロックを示す図面である。
【符号の説明】
【００３３】
１００  超音波診断装置
１０２  超音波映像提供部
１０４  フィルタリング部
１０６  輪郭線抽出部
１０８  コーナー点検出部
１１０  ブロック設定部
１１２  座標認識部
１１４  格納部
１１６  測定部
１１８  ユーザー入力部
１２０  出力部
【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】
2008100073.tif 000008
【図７】
2008100073.tif 000009
【図８】
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