(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波診断装置に適用される画像処理装置であって、
前記超音波診断装置が第１の撮像モードで動作する際に取得される第１の検出信号に基づいて、当該第１の検出信号から生成される第１の画像データの各画素領域に対応する第１の主張度を決定する第１の主張度決定部と、
前記超音波診断装置が第２の撮像モードで動作する際に取得される第２の検出信号に基づいて、当該第２の検出信号から生成される第２の画像データの各画素領域に対応する第２の主張度を決定する第２の主張度決定部と、
前記第１及び第２の画像データそれぞれの各画素領域に対応する前記第１及び第２の主張度に基づいて、前記第１の画像データに対する画素領域ごとの第１の重みを決定する第１の重み決定部と、
前記第１及び第２の画像データそれぞれの各画素領域に対応する前記第１及び第２の主張度に基づいて、前記第２の画像データに対する画素領域ごとの第２の重みを決定する第２の重み決定部と、
前記第１及び第２の画像データそれぞれに対する画素領域ごとの前記第１及び第２の重みに基づいて、前記第１及び第２の画像データを重み付け合成する画像合成部と、
を備え、
前記第１及び第２の重み決定部は、前記第１の重みと前記第２の重みの合計値に規制されることなく、前記第１及び第２の重みを決定する、
画像処理装置。
【請求項２】
前記第１及び第２の重み決定部は、
前記第１の主張度が中間値よりも大きく、前記第２の主張度が中間値よりも小さい場合、前記第１の重みが中間値よりも大きくなり、前記第２の重みが中間値よりも小さくなるように、前記第１及び第２の重みを決定し、
前記第１の主張度が中間値よりも大きく、前記第２の主張度が中間値よりも大きく場合、前記第１の重みが中間値よりも小さくなり、前記第２の重みが中間値よりも大きくなるように、前記第１及び第２の重みを決定し、
前記第１の主張度が中間値よりも小さく、前記第２の主張度が中間値よりも大きい場合、前記第１の重みが中間値よりも大きくなり、前記第２の重みが中間値よりも大きくなるように、前記第１及び第２の重みを決定し、
前記第１の主張度が中間値よりも小さく、前記第２の主張度が中間値よりも小さい場合、前記第１の重みが中間値よりも大きくなり、前記第２の重みが中間値よりも大きくなるように、前記第１及び第２の重みを決定する、
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記第１の主張度決定部は、前記第１の検出信号に基づいて、直接的に、前記第１の画像データの各画素領域に対応する前記第１の主張度を決定し、
前記第２の主張度決定部は、前記第２の検出信号に基づいて、直接的に、前記第２の画像データの各画素領域に対応する前記第２の主張度を決定する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記画像合成部は、以下の式（１）に基づいて、前記第１及び第２の画像データを重み付け合成する、
ことを特徴とする請求項１乃至３いずれか一項に記載の画像処理装置。
Ｉｏｕｔ＝ＩＢ・ｗＢ＋ＩＦ・ｗＦ    ・・・式（１）
（但し、Ｉｏｕｔは画像合成により生成された画像の画素値、ＩＢは前記第１の画像データのＲＧＢ成分の色空間ベクトル、ＩＦは前記第２の画像データのＲＧＢ成分の色空間ベクトル、ｗＢは前記第１の重み、ｗＦは前記第２の重み）
【請求項５】
前記第１の検出信号は、Ｂ画像を生成するＢ信号であり、
前記第２の検出信号は、フロー画像を生成するフロー信号である、
ことを特徴とする請求項１乃至４いずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記画像合成部は、前記第１及び第２の画像データそれぞれに対する画素領域ごとの前記第１及び第２の重みに基づく、前記第１及び第２の画像データそれぞれの画素ごとの画素値に対する加減算処理を含む
ことを特徴とする請求項１乃至５いずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記第１及び第２の主張度決定部は、非線形関数に基づいて、前記第１及び第２の画像データそれぞれの各画素領域に対応する前記第１及び第２の主張度を決定する
ことを特徴とする請求項１乃至５いずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記第１及び第２の重み決定部は、非線形関数に基づいて、前記第１及び第２の画像データそれぞれに対する画素ごとの前記第１及び第２の重みを決定する
ことを特徴とする請求項１乃至５いずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項９】
請求項１乃至８いずれか一項に記載の画像処理装置を備える超音波診断装置。
【請求項１０】
超音波診断装置に適用される画像処理プログラムであって、
コンピュータに、
前記超音波診断装置が第１の撮像モードで動作する際に取得される第１の検出信号に基づいて、前記第１の検出信号から生成される第１の画像データの各画素領域に対応する第１の主張度を決定する第１処理と、
前記超音波診断装置が第２の撮像モードで動作する際に取得される第２の検出信号に基づいて、前記第２の検出信号から生成される第２の画像データの各画素領域に対応する第２の主張度を決定する第２処理と、
前記第１及び第２の画像データそれぞれの各画素領域に対応する前記第１及び第２の主張度に基づいて、第１の画像データに対する画素領域ごとの第１の重みを決定する第３処理と、
前記第１及び第２の画像データそれぞれの各画素領域に対応する前記第１及び第２の主張度に基づいて、第２の画像データに対する画素領域ごとの第２の重みを決定する第４処理と、
前記第１及び第２の画像データそれぞれに対する画素領域ごとの前記第１及び第２の重みに基づいて、前記第１及び第２の画像データを重み付け合成する第５処理と、を実行させる
画像処理プログラムであって、
前記第３及び第４処理では、前記第１の重みと前記第２の重みの合計値に規制されることなく、前記第１及び第２の重みを決定する、
画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置、超音波診断装置及び画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
被検体に対して超音波ビームを送信し、送信した超音波ビームが体内の組織や血流などで反射して戻るまでの時間や強度を検出することにより、被検体内部の様子をカラードプラ画像として生成する超音波診断装置が知られている。
【０００３】
カラードプラ画像は、生体内の断層像をグレースケールで表現したＢモード画像（Brightness mode Imaging、以下「Ｂ画像」とも言う）に重ねて、血流情報（血流速度、血流方向、パワー、速度の分散）や心筋壁等の体組織の動きを色で表現したフロー画像（Color Flow Imaging）を表示することで生成される。尚、以下では、説明の便宜として、Ｂ画像を生成する信号を「Ｂ信号」、フロー画像を生成する信号を「フロー信号」と称する。
【０００４】
カラードプラ画像を生成する際には、一般に、画像を形成する画素ごとに、グレースケール表示に係るＢ画像を表示するか、カラー表示に係るフロー画像を表示するかが、例えば、エコー強度やカラー強度に応じて判定される。そして、当該判定結果に基づいて、画素ごとにＢ画像とフロー画像のどちらか一方の画素値（ＲＧＢ値のように色空間ベクトルの各成分の値を表す。以下同じ）が選択されてフレーム化されたものが、カラードプラ画像として生成されるようになっている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平３−２７７３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に示すような画像処理では、Ｂ画像とフロー画像の画素選択が切り替わる箇所に境界線が視認され、立体感やつながり感を表現しにくいという問題があった。特に、カラー表示に係るフロー画像は、血流に応じて逐次変化しており、フロー信号の速度やパワーが小さい領域においては、血流が途切れて表示されたり、細い血管の正確な位置が安定して表示されないおそれがあった。加えて、フロー画像のノイズが画面に表示されると、Ｂ画像が隠れてしまう等、画像の視認性を低下させることにもつながっていた。
【０００７】
更に、カラードプラ画像は、血流と生体内の断層像という２つの異なる状態を示す画像を合成するものであるため、それらの信号が有する成分の信号強度等を互いに視認しやすくする必要がある。特に、信号強度が小さい成分は、小さいものとして判別できるように表示することが望ましい。そのため、特許文献１に示すようなフィルタリングを行わない場合には、かかる観点が問題となる。
【０００８】
そこで、本発明は、特にカラードプラ画像を生成する際における上記問題点に鑑み、二つの画像を画像合成する際に、画像の視認性を向上させることを可能とする画像処理装置、超音波診断装置及び画像処理プログラム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】
【０００９】
前述した課題を解決する主たる本開示は、第１及び第２の画像データそれぞれの各画素領域に対応する主張度を決定する主張度決定部と、前記第１及び第２の画像データそれぞれの各画素領域に対応する主張度に基づいて、第１及び第２の画像データそれぞれに対する画素領域ごとの重みを決定する重み決定部と、前記第１及び第２の画像データそれぞれに対する画素領域ごとの重みに基づいて、第１及び第２の画像データを重み付け合成する画像合成部と、を備える画像処理装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、二つの画像を画像合成した際に、画像の視認性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態に係る超音波診断装置の信号処理回路の全体構成を示す図
【図２】実施形態に係る画像処理部の信号処理フローの一例を示す図
【図３】画像処理部の各構成における信号変換を説明するための図
【図４】実施形態に係るフロー画像生成部のカラーマップの一例を示す図
【図５】実施形態に係る画像処理の概略を示す図
【図６】Ｂ画像重み係数とフロー画像重み係数に応じた画像合成の結果の違いを説明する図
【図７】実施形態に係る重み係数の決定方法の一例を説明する図
【図８】実施形態に係る画像処理部によって生成したカラードプラ画像の他の一例を示す図
【図９】変形例１に係る画像処理部の信号処理フローの一例を示す図
【図１０】変形例２に係る画像処理部の信号処理フローの一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、超音波診断装置の信号処理回路の全体構成を示す図である。本実施形態に係る超音波診断装置では、一例として、Ｂモード画像にフロー画像たる血流画像を重畳させたカラードプラ画像を表示する態様を示す。
【００１３】
超音波診断装置は、超音波探触子１、送信部２、受信部３、走査部４、Ｂ信号生成部５、フロー信号生成部６、画像処理部７、表示部８を含んで構成される。
【００１４】
超音波探触子１は、送信部２で発生された電圧パルスを超音波ビームに変換して被検体内へ送信し、被検体内で反射した超音波エコーを受信して電気信号に変換し受信部３へ出力する。超音波探触子１は、例えば、マトリクス状に配設された複数の振動子（圧電素子）と、当該複数の振動子の駆動状態のオンオフを個別に又はブロック単位（以下、「チャンネル」と言う）で切替制御するためのチャンネル切替部（セレクタ）を含んで構成される。尚、ここでは、超音波探触子１は、リニア型のものを一例として示すが、コンベックス型やセクタ型でもよく、又、その駆動方式も電子走査に限らず、機械走査によるものであってもよいのは勿論である。
【００１５】
送信部２は、超音波探触子１に対して駆動信号たる電圧パルスを送出する送信回路である。送信部２は、例えば、高周波パルス発振器、パルス設定部等を含んで構成される。高周波パルス発振器で生成した電圧パルスを、パルス設定部で設定した電圧振幅、パルス幅、タイミングに調整して超音波探触子１のチャンネルごとに送出する。
【００１６】
送信部２は、超音波探触子１の複数のチャンネルそれぞれにパルス設定部を有しており、複数のチャンネルごとに電圧パルスの電圧振幅、パルス幅、タイミングを設定可能になっている。例えば、送信部２は、複数のチャンネルに対して適切な遅延時間を設定することによって目標とする深度を変更したり、Ｂ画像生成時とフロー画像生成時とで異なるパルス波形を発生させることも可能となっている（例えば、Ｂ画像生成時には１波の電圧パルス、フロー画像生成時には４波の電圧パルスを送出する）。
【００１７】
受信部３は、超音波探触子１で生成された超音波エコーに係る受信信号を受信処理する超音波受信回路である。受信部３は、チャンネルごとのプリアンプと、チャンネルごとのＡＤコンバータと、受信ビームフォーマとを含んで構成される。プリアンプは、微弱な受信信号を増幅する。ＡＤコンバータは、増幅された受信信号（アナログ信号）を、デジタル信号に変換する。受信ビームフォーマは、各チャンネルの受信信号（デジタル信号）を整相加算することで複数チャンネルの信号を１つにまとめて、Ｂ信号生成部５又はフロー信号生成部６に出力する。この出力信号を、以下、「受信エコー信号」と称する。
【００１８】
走査部４は、超音波探触子１、送信部２、受信部３を制御する。走査部４は、超音波探触子１に設けられたチャンネル切替部を制御して、複数のチャンネルのうち、駆動対象のチャンネルを切替制御する。そして、走査部４は、複数のチャンネルを順に駆動（走査）することによって、走査方向に沿った順序で、被検体内部に対して超音波ビームを送信する。そうすることで、走査部４は、Ｂ信号生成部５及びフロー信号生成部６に走査方向と深度方向に沿った二次元データを生成させる。
【００１９】
尚、信号処理回路には、上記の他に、超音波探触子１との信号系統を切り替える送受信切替部（図示せず）と、受信部３から受信エコー信号を送信する先を切り替える処理系統切替部（図示せず）とが設けられている。そして、走査部４は、送受信切替部を切替制御することによって、送信部２から超音波探触子１に電圧パルスを送出するときと、超音波探触子１で生成される受信信号を受信部３に送出するときとで、信号系統を切替制御する。又、走査部４は、処理系統切替部を切替制御することによって、Ｂ画像を生成するときには、受信部３からの受信エコー信号をＢ信号生成部５に送出させ、フロー画像を生成するときには、受信部３からの受信エコー信号をフロー信号生成部６に送出させる。
【００２０】
但し、当該構成は、一例であって、信号処理回路の送受信切替部や処理系統切替部を必ずしも設ける必要がないのは勿論である。例えば、Ｂ信号生成部５及びフロー信号生成部６は、同じ受信エコー信号からＢ信号とフロー信号を生成してもよい。その場合、後述するＢ画像とフロー画像とを同期して生成することが可能となる。
【００２１】
Ｂ信号生成部５は、受信部３から受信エコー信号を取得して、Ｂ信号を生成する。Ｂ信号とは、深度方向（超音波ビームの送信方向）における超音波エコーの信号強度（Intensity）の時間的変化を示す信号である。Ｂ信号生成部５は、超音波探触子１が深度方向に向けてパルス状の超音波ビームを送信した際に、その後に検出される超音波エコーを検出して、Ｂ信号を生成する。そして、Ｂ信号生成部５は、超音波探触子１からの超音波ビームが走査されるに応じて、各走査位置でのＢ信号をラインメモリに順次蓄積し、フレーム単位となる二次元データを生成する。
【００２２】
Ｂ信号生成部５は、例えば、包絡線検波回路、ダイナミックフィルタ、対数圧縮回路を含んで構成される。包絡線検波回路は、受信エコー信号を包絡線検波して、信号強度を検出する。対数圧縮回路は、包絡線検波回路で検出された受信エコー信号の信号強度に対して対数圧縮を行う。ダイナミックフィルタは、深度に応じて周波数特性を変化させたバンドパスフィルタであって、受信エコー信号に含まれるノイズ成分を除去する。
【００２３】
フロー信号生成部６は、受信部３から受信エコー信号を取得し、フロー信号を生成する。フロー信号とは、血流や動きのある体組織からの超音波エコーを周波数解析して生成される信号であって、それらの速度（Velocity）、パワー（Power）、速度の分散値（Turbulence）を表すものである。フロー信号生成部６は、例えば、連続して送信した超音波パルスの、同じ深さ位置からの超音波エコーを検出し、当該連続する超音波エコーの位相差から血流の速度、パワー、分散を算出する。フロー信号生成部６は、Ｂ信号生成部５と同様に、超音波探触子１が超音波ビームを走査するに応じて、各走査位置でのフロー信号をラインメモリに順次蓄積し、フレーム単位となる二次元データを生成する。
【００２４】
フロー信号生成部６は、例えば、ＭＴＩフィルタ、直交検波回路、自己相関演算部を含んで構成される。ＭＴＩ（Moving Target Indication）フィルタは、受信エコー信号から、静止した組織からのクラッタ成分（組織からの超音波エコー）を除去する処理を行う低域除去フィルタである。直交検波回路は、受信エコー信号に対して、送信超音波と同相の参照信号及び送信超音波とπ／２だけ位相の異なる参照信号をミキシングして、直交検波信号を生成する（以下、「ＩＱ信号」と言う）。自己相関演算部は、連続して送信した超音波パルスの、同じ深さ位置からの超音波エコーのＩＱ信号に基づいて、自己相関演算によってフロー信号（速度、パワー、分散）を抽出する。尚、自己相関演算は、ｎ番目のＩＱ信号とｎ＋１番目のＩＱ信号の位相差を算出して、血流の速度等を算出する周波数解析方法である。
【００２５】
但し、フロー信号生成部６は、ドプラシフトした受信エコー信号のＩＱ信号を高速フーリエ解析することによって、直接、血流情報（速度、パワー、分散）を抽出したりしてもよいのは勿論である。
【００２６】
画像処理部７には、画像データを構成するためのフレーム単位のＢ信号とフロー信号が、それぞれ、Ｂ信号生成部５とフロー信号生成部６とから入力される。画像処理部７は、入力されたＢ信号に基づいてＢ画像を生成するとともに、入力されたフロー信号に基づいて、フロー画像を生成し、これらを画像合成して、カラードプラ画像として表示部８に出力する（詳細は、後述する）。
【００２７】
ここで、フレーム単位のＢ信号とフロー信号とは、１枚の画像を構築する上で必要な１つのまとまった信号の単位を意味する。但し、当該Ｂ信号とフロー信号は、１枚の画像の中の一部領域についての信号であってもよい。例えば、フロー画像は、Ｂ画像中の指定した関心領域（Region of Interest）にのみ重畳させるものであってもよい。
【００２８】
又、Ｂ信号生成部５及びフロー信号生成部６から画像処理部７に入力されるＢ信号及びフロー信号は、ＤＳＣ（Digital Scan Converter）を介して座標変換処理をされたり、データ補間処理をされたものであってもよい。但し、本実施形態に係る画像処理部７においては、従来技術のように、画素ごとに、フロー信号に係るフロー画像を採用するか、Ｂ信号に係るＢ画像を採用するかの判定をするフィルタ処理は行われない。つまり、信号強度が弱い信号は、弱い信号のままで、後述する画像合成が行われることになる。
【００２９】
表示部８は、画像処理部７から出力されたカラードプラ画像を表示するモニターである。
【００３０】
尚、Ｂ信号生成部５、フロー信号生成部６、画像処理部７は、例えば、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）で構成されたデジタル演算回路によって実現される。そして、これらの各構成は、バッファメモリを備え、各演算処理の過程における中間データや、各演算処理で生成されるフレーム単位の二次元データは、当該バッファメモリに格納されるものとする。
【００３１】
（画像処理部の詳細）
以下、図２〜図５を参照して、本実施形態に係る画像処理部７（画像処理装置に相当）の詳細について説明する。
【００３２】
図２は、画像処理部７の信号処理フローの一例を示す図である。図３は、画像処理部７の各構成における信号変換を説明するための図である。図３では、理解を容易にするために、信号変換のための関数をマップとして簡略化して表している。具体的には、図３中の各マップは、それぞれ、図３ＡはＢ画像生成部７１のカラーマップ、図３ＢはＢ主張度決定部７２の主張度マップ、図３ＣはＢ画像重み決定部７３の重み関数のマップ、図３Ｄはフロー画像生成部７４のカラーマップ、図３Ｅはフロー主張度決定部７５の主張度マップ、図３Ｆはフロー画像重み決定部７６の重み関数のマップを表している。尚、それぞれのマップは、白色が強いほど数値が大きいことを示している。図４は、本実施形態に係るフロー画像生成部７４の詳細なカラーマップの一例を示す図である。図５は、本実施形態に係る画像処理の概略を示す図である。
【００３３】
画像処理部７は、Ｂ画像生成部７１（第１の画像生成部）、Ｂ主張度決定部７２（第１の主張度決定部）、Ｂ画像重み決定部７３（第１の重み決定部）、フロー画像生成部７４（第２の画像生成部）、フロー主張度決定部７５（第２の主張度決定部）、フロー画像重み決定部７６（第２の重み決定部）、及び画像合成部７７を含んで構成される。
【００３４】
ここでは、一例として、図５に示すように、Ｂ画像生成部７１で生成されるＢ画像（第１の画像データ、図５Ａ）と、フロー画像生成部７４で生成されるフロー画像（第２の画像データ、図５Ｂ）と、を画像合成部７７で画像合成（図５Ｃ）する態様を示す。その際、画像合成部７７は、Ｂ主張度決定部７２、Ｂ画像重み決定部７３、フロー主張度決定部７５、フロー画像重み決定部７６を経て、画素領域ごとに決定されたＢ画像の重み係数ｗＢ及びフロー画像の重み係数ｗＦに基づいて、画像合成を行う。尚、「画素領域」とは、一画素の領域、又は複数の画素で一区画を形成する領域を意味する。
【００３５】
尚、画像合成した際、重み係数が大きい画像の方が、より鮮明に表示されることになる。但し、本実施形態に係る画像合成処理は、Ｂ画像の重み係数ｗＢ及びフロー画像の重み係数ｗＦの合計値が一定になるように規制することなく、画素ごとの重みを決定している。言い換えると、Ｂ画像の重み係数ｗＢ及びフロー画像の重み係数ｗＦは、合計値が１００％になるように調整されることなく決定される。そうすることで、画像合成部７７は、信号強度が小さい信号を弱い画像として生成する（詳細は、図７を参照して後述）。
【００３６】
Ｂ画像生成部７１は、フレーム単位のＢ信号が入力され、各画素領域に対応するＢ信号を画素値ＩＢに変換することにより、Ｂ画像を生成する。Ｂ画像生成部７１は、図３Ａに示すように、Ｂ信号の信号強度を画素値ＩＢに変換する関数（Ｂ画像用カラーマップ）に基づいて設定された情報、例えばＬＵＴ（Lookup table）や数式を参照して、Ｂ画像を生成するデータ生成部である。Ｂ画像生成部７１は、例えば、Ｂ信号の信号強度が大きいほど、グレースケールの輝度値が大きくなるように、Ｂ信号を画素値ＩＢに変換する。尚、Ｂ画像の画素値ＩＢは、ＲＧＢ成分に関する色空間ベクトルであり、例えば、ＲＧＢ成分それぞれについて２５６階調で表された値である。グレースケールの輝度値が大きい状態とは、例えば、ＲＧＢ成分が大きい状態で表される。
【００３７】
フロー画像生成部７４は、フレーム単位のフロー信号が入力され、各画素領域に対応するフロー信号を画素値ＩＦに変換することにより、フロー画像を生成する。フロー画像生成部７４は、図３Ｄに示すように、フロー信号を画素値ＩＦに変換する関数（フロー画像用カラーマップ）に基づいて設定された情報、例えばＬＵＴや数式を参照して、フロー画像を生成するデータ生成部である。ここでは、フロー画像生成部７４は、速度（Velocity）とパワー（Power）の２成分のフロー信号によって、画素値を決定するものとする。尚、フロー画像の画素値ＩＦは、Ｂ画像と同様に、例えば、ＲＧＢ成分に関する色空間ベクトルであり、ＲＧＢ成分それぞれについて２５６階調で表された値である。
【００３８】
尚、フロー画像用カラーマップは、より詳細には、図４に示すように、超音波振動子１に向かってくる速度の方向はＲ成分の輝度値が大きくなって赤色で表され（Ｄ）、反対に、超音波振動子１から遠ざかる方向はＢ成分の輝度値が大きくなって青色で表されるように設定されている（Ｂ）。尚、図４に示す横軸の速度成分は、グラフ中央の位置が速度０を表し、グラフ中央から左側が遠ざかる方向の速度、グラフ中央から右側が向かってくる方向の速度を表している。又、フロー画像用カラーマップは、パワーが大きいほど、ＲＧＢすべての成分の輝度値が大きくなるように設定されている（Ｂ）（Ｄ）。他方、パワーが小さい場合には、バックグラウンドのノイズ成分である可能性が高いため、ＲＧＢ成分の輝度値の比率が略１２：１０：５の茶色となるように設定されている（Ａ）（Ｅ）。又、速度が小さい場合には、血流以外の対象物からくる不要なドプラ信号によるモーションアーチファクトである可能性が高いため、同様に、ＲＧＢ成分の輝度値の比率が略１２：１０：５の茶色となるように設定されている（Ｃ）。
【００３９】
Ｂ主張度決定部７２は、フレーム単位のＢ信号が入力され、各画素領域に対応するＢ信号に基づいて、各画素領域に対応する主張度ａＢを決定する（以下、「Ｂ主張度ａＢ」と言う）。そして、Ｂ主張度決定部７２は、Ｂ信号をＢ主張度ａＢに変換することによって、Ｂ画像重み決定部７３及びフロー画像重み決定部７６において、Ｂ信号とフロー信号とを比較しうるように正規化する。このとき、Ｂ主張度決定部７２は、Ｂ画像とフロー画像とを画像合成した後に、各画素領域でＢ画像の特徴が表れるように、フレーム単位のＢ主張度ａＢを決定する。言い換えると、Ｂ主張度ａＢは、Ｂ画像の画素値ＩＢに応じた値にもなっている。
【００４０】
Ｂ主張度決定部７２は、Ｂ信号の信号強度とＢ主張度ａＢとを対応付ける関数に基づいて設定された情報、例えばＬＵＴや数式を参照して、Ｂ信号の二次元データからＢ主張度ａＢの二次元データを生成するデータ生成部である。Ｂ主張度決定部７２が、Ｂ信号をＢ主張度ａＢに変換する際の関数の一例を図３Ｂに示している。Ｂ主張度決定部７２は、ここでは、Ｂ信号の信号強度（Intensity）が大きくなるに応じてＢ主張度ａＢが大きい値として決定する。
【００４１】
フロー主張度決定部７５は、フレーム単位のフロー信号が入力され、Ｂ主張度決定部７２と同様に、各画素領域に対応するフロー信号に基づいて、各画素領域に対応する主張度ａＦを決定する（以下、「フロー主張度ａＦ」と言う）。そして、フロー主張度決定部７５は、フロー信号の速度、パワー、分散をフロー主張度ａＦに変換することによって、Ｂ画像重み決定部７３及びフロー画像重み決定部７６において、Ｂ信号とフロー信号とを比較しうるように正規化する。フロー主張度決定部７５は、Ｂ画像とフロー画像とを画像合成した後に、各画素領域でフロー画像の特徴が表れるようにフレーム単位のフロー主張度ａＦを決定する。言い換えると、フロー主張度ａＦは、フロー画像の画素値ＩＦに応じた値にもなっている。
【００４２】
フロー主張度決定部７５は、フロー信号の速度及びパワーとフロー主張度ａＦとを対応付ける関数に基づいて設定された情報、例えばＬＵＴや数式を参照して、フロー信号の二次元データからフロー主張度ａＦの二次元データを生成するデータ生成部である。フロー主張度決定部７５が、フロー信号をフロー主張度ａＦに変換する際の関数の一例を図３Ｅに示している。フロー主張度決定部７５は、ここでは、フロー信号の速度やパワーが大きくなるに応じて、フロー主張度ａＦを大きい値に決定する。尚、Ｂ主張度決定部７２及び／又はフロー主張度決定部７５は、Ｂ信号又はフロー信号から主張度を決定する際、線形関数を用いてもよいが、非線形関数を用いるのがより好適である。例えば、ガンマカーブを用いることで、より適切な主張度を決定することができる。
【００４３】
Ｂ主張度ａＢ、フロー主張度ａＦは、ここでは、各画素領域に対応するスカラー値とする。Ｂ主張度ａＢ、フロー主張度ａＦは、画素領域ごとに決定されるため、画素領域ごとに異なる値をとり得る状態となっている。そして、上記したとおり、Ｂ信号の信号強度、フロー信号の速度、パワーが大きいほど、当該Ｂ主張度ａＢ及びフロー主張度ａＦは大きい値に決定され、対応する画像の重み係数ｗＢ、ｗＦも大きくなる。但し、Ｂ主張度ａＢ、フロー主張度ａＦは、複数次元のベクトルとしてもよい。そうすることで、Ｂ画像重み決定部７３及びフロー画像重み決定部７６にて、重み係数ｗＢ、ｗＦを決定する際に、フロー信号の多元的な情報をより扱いやすくすることができる。
【００４４】
Ｂ画像重み決定部７３には、Ｂ主張度決定部７２からフレーム単位のＢ主張度ａＢが入力され、フロー主張度決定部７５からフレーム単位のフロー主張度ａＦが入力されている。そして、Ｂ画像重み決定部７３は、対応する各画素領域のＢ主張度ａＢ及びフロー主張度ａＦに基づいて、Ｂ画像に対する重み係数ｗＢを画素ごとに決定する（以下、「Ｂ画像重み係数ｗＢ」と言う）。つまり、Ｂ画像重み決定部７３は、Ｂ画像のＢ主張度ａＢとフロー画像のフロー主張度ａＦの両方を考慮して、視認性がよくなるように、画像合成の際のＢ画像重み係数ｗＢを決定する。Ｂ画像重み決定部７３は、例えば、Ｂ主張度ａＢ及びフロー主張度ａＦからＢ画像重み係数ｗＢを算出する関数に基づいて設定された情報、例えばＬＵＴや数式を参照して、Ｂ主張度ａＢ及びフロー主張度ａＦの二次元データからＢ画像重み係数ｗＢの二次元データを生成するデータ生成部である。
【００４５】
Ｂ画像重み決定部７３は、例えば、図３Ｃに示すように、フロー主張度ａＦが大きい場合にはＢ画像重み係数ｗＢが小さい値となり、フロー主張度ａＦが小さい場合にはＢ画像重み係数ｗＢが大きい値となるようにＢ画像重み係数ｗＢを算出する（図７を参照して後述する）。
【００４６】
フロー画像重み決定部７６には、Ｂ画像重み決定部７３と同様に、Ｂ主張度決定部７２からフレーム単位のＢ主張度ａＢが入力され、フロー主張度決定部７５からフレーム単位のフロー主張度ａＦが入力されている。そして、フロー画像重み決定部７６は、フレーム単位のＢ主張度ａＢとフレーム単位のフロー主張度ａＦが入力され、対応する各画素領域のＢ主張度ａＢ及びフロー主張度ａＦに基づいて、フロー画像に対する重み係数ｗＦを画素ごとに決定する（以下、「フロー画像重み係数ｗＦ」と言う）。つまり、フロー画像重み決定部７６は、Ｂ画像のＢ主張度ａＢとフロー画像のフロー主張度ａＦの両方を考慮して、視認性がよくなるように、画像合成の際のフロー画像重み係数ｗＦを決定する。フロー画像重み決定部７６は、例えば、Ｂ主張度ａＢ及びフロー主張度ａＦからフロー画像重み係数ｗＦを算出する関数に基づいて設定された情報、例えばＬＵＴや数式を参照して、Ｂ主張度ａＢ及びフロー主張度ａＦの二次元データからフロー画像重み係数ｗＦの二次元データを生成するデータ生成部である。
【００４７】
フロー画像重み決定部７６は、例えば、図３Ｆに示すように、Ｂ主張度ａＢがフロー主張度ａＦよりも大きい場合、フロー画像重み係数ｗＦが小さい値となるように決定し、Ｂ主張度ａＢがフロー主張度ａＦよりも小さい場合、フロー画像重み係数ｗＦが大きい値となるように決定する（図７を参照して後述する）。尚、Ｂ画像重み決定部７３、フロー画像重み決定部７６は、Ｂ主張度ａＢ、フロー主張度ａＦから重み係数を決定する際、線形関数を用いてもよいが、非線形関数を用いるのがより好適である。例えば、ガンマカーブを用いることで、より適切な重み係数を決定することができる。
【００４８】
尚、Ｂ画像重み決定部７３とフロー画像重み決定部７６は、Ｂ主張度ａＢとフロー主張度ａＦを用いて、Ｂ画像重み係数ｗＢ、フロー画像重み係数ｗＦを決定する二入力二出力の一個の重み決定部で構成してもよい。
【００４９】
Ｂ画像重み係数ｗＢ、フロー画像重み係数ｗＦは、それぞれ、Ｂ画像の画素値ＩＢ、フロー画像の画素値ＩＦを画像合成する際の重みである。ここでは、それぞれ、Ｂ画像の画素値ＩＢに乗算する０≦ｗＢ≦１のスカラー値、フロー画像の画素値ＩＦに乗算する０≦ｗＦ≦１のスカラー値とする。つまり、ここでは、画像重み係数ｗＢ、フロー画像重み係数ｗＦを適切に調整することによって、Ｂ画像とフロー画像のコントラストを適切に調整し、視認性を向上させる。但し、当該Ｂ画像に対する重み、フロー画像に対する重みは、色空間ベクトルの各成分それぞれについて異なる重みを設定可能なベクトルとしてもよい。そうすることで、血流の色を特に視認しやすくしたりすることができる。
【００５０】
画像合成部７７には、Ｂ画像生成部７１からＢ画像、フロー画像生成部７４からフロー画像が入力されている。又、画像合成部７７には、Ｂ画像重み決定部７３から画素ごとに設定されたＢ画像重み係数ｗＢ、フロー画像重み決定部７６から画素ごとに設定されたフロー画像重み係数ｗＦが入力されている。そして、画像合成部７７は、対応する画素領域のＢ画像重み係数ｗＢに基づいて、画素ごとにＢ画像の画素値ＩＢを反映させる度合いを決定するとともに、対応する画素領域のフロー画像重み係数ｗＦに基づいて、画素ごとにフロー画像の画素値ＩＦを反映させる度合いを決定して、画像合成を行う。
【００５１】
画像合成部７７は、例えば、以下の式（１）を用いて、画像合成した際の画素ごとの画素値Ｉｏｕｔを決定することができる。
Ｉｏｕｔ＝ＩＢ・ｗＢ＋ＩＦ・ｗＦ    ・・・式（１）
（但し、Ｉｏｕｔ、ＩＢ、ＩＦはＲＧＢ成分の色空間ベクトル、ｗＢ、ｗＦはベクトルに対する係数を表す）
【００５２】
以上のようにして、画像合成部７７は、Ｂ画像とフロー画像とを画像合成する。そして、表示部８は、画像合成部７７に求められた画素ごとの画素値Ｉｏｕｔに基づいて、画像を表示することになる。尚、表示部８の前段に、ＤＳＣを設けて、このようにして生成された画像信号に対して座標変換処理をしたり、データ補間処理をしてもよいのは勿論である。
【００５３】
尚、ここでは、画像処理部７は、Ｂ画像を静止画として生成してバッファメモリに格納し、フロー画像を動画として生成して血流の動きにあわせて逐次変化させるものとする。但し、上記したとおり、Ｂ画像とフロー画像とをともに動画として生成するべく、Ｂ信号生成部５及びフロー信号生成部６は、同じ受信エコー信号からＢ信号とフロー信号を生成してもよい。
【００５４】
（具体例）
以下、図６〜図８を参照して、本実施形態に係る画像処理部７によって生成される画像の具体例について説明する。
【００５５】
図６は、Ｂ画像重み係数ｗＢとフロー画像重み係数ｗＦに応じた画像合成の結果の違いを説明する図である。図６は、Ｂ画像とフロー画像を画像合成する際の重み係数ｗＢ、ｗＦを画像の中で一様に設定した場合の態様を示している。
【００５６】
図６に示すように、画像の中で一様にＢ画像重み係数ｗＢとフロー画像重み係数ｗＦを決定してしまうと、例えば、Ｂ画像重み係数ｗＢを大きくした場合（図６中の点線で囲むＡ領域）には、Ｂ画像は鮮明に表現されるものの、ＲＧＢ成分すべてが大きくなるため、フロー画像の血流の色が薄れてしまう。特に、フロー画像の中で細い血管等を表す弱い色の領域は、Ｂ画像に埋もれて消失してしまう。一方、画像の中で一様に、フロー画像重み係数ｗＦをＢ画像重み係数ｗＢよりも大きく設定した場合（図６中の一点鎖線で囲むＢ領域）、フロー画像は鮮明に表現されるものの、フロー画像が薄い領域であるにも関わらず、Ｂ画像も不鮮明になってしまう。つまり、画像の中で一様にＢ画像重み係数ｗＢとフロー画像重み係数ｗＦを決定した場合には、色表現したいすべての態様を鮮明に表すことはできない。加えて、画像合成をする際には、一方の画像の画素値によっては、他方の画像の影響を小さくした方がよい場合もある。
【００５７】
図７は、本実施形態に係る重み係数ｗＢ、ｗＦの決定方法の一例を説明する図である。本実施形態では、上記の問題点に鑑みて、両者の画像の色に応じた主張度ａＢ、ａＦを考慮して、画素ごとに両者の重み係数ｗＢ、ｗＦを決定している。
【００５８】
図７Ａ、図７Ｂは、それぞれ、図５ＡのＢ画像、図５Ｂのフロー画像であり、説明の便宜として、Ｂ信号の信号強度及びフロー信号の速度、パワーの違いに応じた領域分けを行っている。ここでは、Ｂ主張度ａＢは、Ｂ画像の画素値ＩＢに応じた値となっており、Ｂ主張度ａＢが大きい状態とは、Ｂ信号の信号強度が大きく、Ｂ画像のグレースケールの輝度値も大きい状態とする。又、同様に、フロー主張度ａＦは、フロー画像の画素値ＩＦに応じた値となっており、フロー主張度ａＦが大きい状態とは、フロー信号の速度、パワーが大きく、フロー画像のＲ成分又はＢ成分の輝度値も大きい状態とする。具体的には、Ｒ１領域は、Ｂ主張度ａＢが大きく、フロー主張度ａＦが小さい領域を表し、Ｒ２領域は、Ｂ主張度ａＢとフロー主張度ａＦがともに大きい領域を表し、Ｒ３領域は、Ｂ主張度ａＢとフロー主張度ａＦがともに小さい領域を表し、Ｒ４領域は、Ｂ主張度ａＢが小さく、フロー主張度ａＦが大きい領域を表している。
【００５９】
図７Ｃ、図７Ｄは、それぞれ、Ｂ画像重み決定部７３及びフロー画像重み決定部７６の関数をカラーマップとして表したものである。領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は、それぞれ、図７Ａ、図７Ｂの領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４のＢ主張度ａＢとフロー主張度ａＦの関係に対応する。ここでは、Ｂ画像重み係数ｗＢ、フロー画像重み係数ｗＦは、それぞれ、０≦ｗＢ≦１のスカラー値、０≦ｗＦ≦１のスカラー値として、白色が強いほど数値が大きいことを示している。
【００６０】
図７Ｃ、図７Ｄから把握できるように、Ｂ画像重み決定部７３及びフロー画像重み決定部７６は、Ｂ主張度ａＢとフロー主張度ａＦとに基づいて、Ｂ画像とフロー画像とが互いに視認しやすくなるように、画素ごとのＢ画像重み係数ｗＢ及びフロー画像重み係数ｗＦを決定する。具体的には、Ｂ主張度ａＢが大きく、フロー主張度ａＦが小さい場合には（Ｒ１領域）、Ｂ画像の色を強く反映させるべく、Ｂ画像重み係数ｗＢが中間値よりも大きくなり、フロー画像重み係数ｗＦが中間値よりも小さくなるように決定する。又、Ｂ主張度ａＢとフロー主張度ａＦがともに大きい場合には（Ｒ２領域）、フロー画像の色を強く反映させるべく、フロー画像重み係数ｗＦが中間値よりも大きくなり、Ｂ画像重み係数ｗＦが中間値よりも小さくなるように決定する。又、フロー主張度ａＦが大きく、Ｂ主張度ａＢが小さい場合には（Ｒ４領域）、フロー画像の色を強く反映させるべく、フロー画像重み係数ｗＦが中間値よりも大きくなるとともに、Ｂ画像重み係数ｗＢが中間値よりも小さくなるように決定する。又、Ｂ主張度ａＢとフロー主張度ａＦがともに小さい場合には（Ｒ３領域）、フロー画像とＢ画像どちらの色も暗くならないように、フロー画像重み係数ｗＦ及びＢ画像重み係数ｗＢがともに中間値よりも大きくなるように決定する。このようにして決定された重み係数ｗＢ、ｗＦを用いて、上記式（１）によって、図７Ｅのように画像合成がなされる。
【００６１】
言い換えると、Ｂ画像重み決定部７３及びフロー画像重み決定部７６は、一般的な画像合成であるアルファブレンド処理のように、Ｂ画像重み係数ｗＢとフロー画像重み係数ｗＦの合計値が１００％となるような調整を行わず、Ｂ画像重み係数ｗＢとフロー画像重み係数ｗＦの合計が１００％未満又は１００％以上の状態を許容する。すなわち、画像合成する際、ある画素領域（第１の画素領域）と他の画素領域（第２の画素領域）とで、Ｂ画像重み係数ｗＢとフロー画像重み係数ｗＦの合計値が、互いに異なる状態を許容する。その上で、Ｂ画像重み決定部７３及びフロー画像重み決定部７６は、Ｂ信号の信号強度とフロー信号の速度、パワーとが互いに視認しやすくなるように、画素ごとのＢ画像重み係数ｗＢ及びフロー画像重み係数ｗＦを決定する。そうすることで、信号強度が小さい信号を弱い画像として表示することが可能となる。特に、Ｒ３領域のように、細い血管等の血流を示すフロー画像は、Ｂ画像に埋もれてしまう場合があるが、このような事態を抑制することができる。
【００６２】
尚、当該演算方法を用いると、画像合成後の画像データにおいて、ＲＧＢ成分のいずれかが、上限値を超える場合もある。具体的には、ＲＧＢ成分のいずれかにおいて、２５６階調のうち２５５の値を超える場合もある。このような場合には、当該成分については上限値である２５５とすればよい。
【００６３】
図８Ａは、本実施形態に係る画像処理部７によって生成したカラードプラ画像の他の一例を示す図である。図８Ｂは、比較例として、従来技術（特許文献１）に係る方法を用いて生成したカラードプラ画像を示す図である。図８Ａ、図８Ｂは、いずれも、同一の測定条件で、同一の甲状腺を撮像して生成されたカラードプラ画像である。尚、甲状腺は、直径が数百μｍ程度の細い血管である。
【００６４】
図８Ａでは、図８Ｂと比較して、弱い血流が弱く見えていることを視認することができる。そして、図８Ａでは、このように弱い血流が途切れたりすることなく、安定した状態で定位置に確認することができる。一方、図８Ｂでは、フロー画像とＢ画像の一方のみを表示されるように、閾値でカットオフする処理を施しているため、Ｂ画像とフロー画像の境界部分が過度に強い色で表示されている。そして、図８Ｂでは、フロー信号が弱くなると、Ｂ画像のみが表示されてフロー画像の色が消失するため、撮像している際に、この弱い血流が途切れたり、定位置に表示されなかったりする。
【００６５】
以上のように、本実施形態に係る超音波診断装置によれば、Ｂ主張度決定部７２及びフロー主張度決定部７５が、それぞれ、Ｂ信号及びフロー信号に基づいて、Ｂ画像及びフロー画像それぞれに対応した画素ごとの主張度ａＢ、ａＦを決定する構成を有する。これによって、Ｂ信号とフロー信号を比較可能に正規化し、Ｂ画像とフロー画像を合成した後の画像に、それぞれの画像をどの程度反映させるかを画素ごとに決定することができる。
【００６６】
そして、Ｂ画像重み決定部７３及びフロー画像重み決定部７６が、重み係数の合計値が一定になるように規制をすることなく、Ｂ主張度ａＢとフロー主張度ａＦに基づいて、画素ごとのＢ画像の重み係数ｗＢ及びフロー画像の重み係数ｗＦを決定する。これによって、Ｂ信号の信号強度とフロー信号の速度、パワー、分散とが互いに視認しやすくなるように、画像合成の際のそれぞれの画像の寄与度を画素ごとに決定することができる。そして、画像合成部７７は、このようにして決定された重み係数ｗＢ、ｗＦに基づいて、Ｂ画像とフロー画像を画素ごとに重み付け合成するため、Ｂ画像上でフロー画像を自然に、且つ、滑らかに表現することができる。
【００６７】
つまり、本実施形態に係る画像合成によって、細い血管のようにフロー信号の速度、パワーが小さい場合には、かかる状態を視認できるように表示することが可能となり、弱い血流のつながりを自然に表示でき、立体感を表現することができる。その結果、時間的に変化していくカラードプラ画像においても、この弱い血流を途切れさせたりすることなく、安定した状態で定位置に表示することができる。
【００６８】
又、本実施形態に係るＢ主張度決定部７２及びフロー主張度決定部７５は、それぞれ、画素値に変換される前の、Ｂ信号及びフロー信号（速度、パワー、分散）に基づいて、Ｂ画像の重み係数ｗＢ及びフロー画像の重み係数ｗＦを決定する構成となっている。そのため、Ｂ画像重み決定部７３及びフロー画像重み決定部７６は、Ｂ信号及びフロー信号の持つ多元的な情報を用いて、重み係数ｗＢ、ｗＦを決定することが可能である。言い換えると、画素値に変換することによって、フロー信号に含まれる速度、パワー、分散等の多元的情報が消失してしまうことを抑制できる。例えば、血管壁等のように超音波エコーが強い範囲には血流が存在しない可能性が高いという特性を利用して、フロー信号の持つ速度、分散、パワーに係る信号強度が一定値以下で、Ｂ信号の持つ信号強度が一定値以上の場合には、フロー画像の重み係数ｗＦが小さくなるようにする処理も可能である。
【００６９】
（変形例１）
次に、図９を参照して、変形例１に係る画像処理装置（画像処理部７ａ）について説明する。図９は、変形例１に係る画像処理部７ａの信号処理フローの一例を示す図である。本実施形態に係る画像処理部７ａは、Ｂ主張度決定部７２ａの構成の点で、上記実施形態と相違する。尚、上記実施形態と共通する構成については、説明を省略する（以下、他の実施形態についても同様）。
【００７０】
本実施形態に係るＢ主張度決定部７２ａには、Ｂ信号に代えて、Ｂ信号生成部５で、受信エコー信号に係る信号強度を対数圧縮、フィルタリング処理等をする前の信号（ここでは、説明の便宜として、「Ｂ１信号」と言う）が入力されている。そして、Ｂ主張度決定部７２ａは、当該Ｂ１信号に基づいて、Ｂ主張度ａＢを決定している。
【００７１】
受信エコー信号に係る信号強度は、対数圧縮、フィルタリング処理等する過程で、受信エコー信号に含まれる多元的な情報が過度に消失してしまうおそれがある。この点、本実施形態に係るＢ主張度決定部７２ａは、Ｂ１信号を用いてＢ主張度ａＢを決定することで、より高精度にノイズ成分等を検出し、その後の、Ｂ画像重み決定部７３、フロー画像重み決定部７６における処理に活かすことができる。
【００７２】
尚、ここでは、Ｂ主張度決定部７２ａがＢ１信号を用いる態様を説明したが、フロー主張度決定部７５ａに入力されるフロー信号についても、同様に、フィルタリング処理等がなされる前の信号を用いてもよいのは勿論である。
【００７３】
（変形例２）
次に、図１０を参照して、変形例２に係る画像処理装置（画像処理部７ｂ）について説明する。図１０は、変形例２に係る画像処理部７ｂの信号処理フローの一例を示す図である。変形例２に係る画像処理部７ｂは、主張度決定部７５ｂの構成の点で、上記実施形態と相違する。
【００７４】
主張度決定部７５ｂには、フレーム単位のフロー信号（二次元データ）が入力されて、各画素領域に対応するフロー信号に基づいて、画素ごとのフロー主張度ａＦ及びＢ主張度ａＢが決定される。具体的には、主張度決定部７５ｂは、例えば、上記実施形態と同様に、フロー主張度ａＦを決定し、そのフロー主張度ａＦを反転させた値として、Ｂ主張度ａＢを決定する。この場合、例えば、フロー主張度ａＦを０≦ａＦ≦１のスカラー値として決定し、ａＢ＝１−ａＦのスカラー値と決定すればよい。つまり、本実施形態に係る主張度決定部７５ｂは、Ｂ信号を参照することなく、Ｂ主張度ａＢを決定する構成となっている。
【００７５】
そして、Ｂ画像重み決定部７３、フロー画像重み決定部７６は、それぞれ、上記実施形態と同様に、フロー主張度ａＦ及びＢ主張度ａＢに基づいて、Ｂ画像重み係数ｗＢ、フロー画像重み係数ｗＦを決定する。
【００７６】
このように、フロー主張度ａＦを考慮してＢ主張度ａＢを適宜決定すれば、Ｂ信号を参照しないでも、カラー表示が視認しにくくなることは、防止できる。例えば、フロー主張度ａＦが一定値以上の場合には、Ｂ主張度ａＢを中間値よりも小さい値に決定する。このようにすることで、上記実施形態と比較して、Ｂ画像の視認性は悪化するものの、部品点数を削減したり、処理負荷を軽減したりすることができる。
【００７７】
（変形例３）
次に、変形例３に係る画像処理装置（画像処理部７）について説明する。変形例３に係る画像処理部７ｃは、画像合成部７７ｃの構成の点で、上記実施形態と相違する。
【００７８】
この変形例３に係る画像合成部７７ｃは、以下の式（２）を用いて、画像合成した際の画素ごとの画素値（色空間ベクトル）Ｉｏｕｔを決定する。
Ｉｏｕｔ＝ＩＢ＋ｗＢ＋ＩＦ＋ｗＦ    ・・・式（２）
（但し、Ｉｏｕｔ、ＩＢ、ＩＦ、ｗＢ、ｗＦは、それぞれ、ＲＧＢ成分の色空間ベクトルを表す）
【００７９】
ここでは、Ｂ画像重み係数ｗＢ及びフロー画像重み係数ｗＦは、Ｂ画像重み決定部７３及びフロー画像重み決定部７６によって、色空間ベクトルとして決定されているものとする。言い換えると、Ｂ画像重み決定部７３及びフロー画像重み決定部７６は、色空間ベクトルの各成分の輝度を明るく又は暗く調整することによって、Ｂ信号の信号強度とフロー信号の速度、パワー、分散とが互いに視認しやすくなるようにする。
【００８０】
尚、上記では、画像合成部７７ｃが画素値（色空間ベクトル）Ｉｏｕｔを決定する際の算出方法として、加減算のみを示したが、乗算と加減算の組み合わせとしてもよいのは勿論である。この場合、乗算が一方のコントラストを調整する処理に相当し、加減算が一方の色空間ベクトルの各成分の輝度を明るく又は暗く調整する処理に相当する。
【００８１】
（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態に限らず、種々に変形態様が考えられる。
【００８２】
上記実施形態では、カラードプラ画像の一例として、Ｂモード画像にフロー画像として血流画像を重畳させる態様を示したが、フロー画像は、血流画像に限らず、組織ドプラ画像、エラストグラフィ画像等に任意の画像であってもよいのは勿論である。又、本実施形態に係る画像処理装置は、カラードプラ画像以外の用途にも適用することができる。言い換えると、複数の又は一のセンサから異なる２つの信号（第１の検出信号、第２の検出信号）の二次元データを取得して、当該二次元データに基づいて生成された２つの画像データを画像合成する用途に対しては、上記実施形態と同様に、用いることができる。
【００８３】
又、上記実施形態では、Ｂ主張度決定部７２、フロー主張度決定部７５の一例として、それぞれ、Ｂ画像を生成する前のＢ信号、フロー画像を生成する前のフロー信号に基づいて、Ｂ主張度及びフロー主張度を決定する態様を示した。しかし、これに代えて、Ｂ主張度決定部７２は、Ｂ画像の画素ごとの画素値ＩＢに基づいて、画素ごとのＢ主張度ａＢをする構成としてもよいし、同様に、フロー主張度決定部７５は、フロー画像の画素ごとの画素値ＩＦに基づいて、画素ごとのフロー主張度ａＦを決定する構成にしてもよい。
【００８４】
又、上記実施形態では、画像処理部７の一例として、Ｂ主張度決定部７２及びフロー主張度決定部７５、並びに、Ｂ画像重み決定部７３及びフロー画像重み決定部７６を設け、パラレルに信号処理する態様を示した。しかし、かかる信号処理は、必ずしもパラレルに行う必要はなく、シングルスレッドとしてＢ信号とフロー信号とを順に信号処理する態様としてもよい。
【００８５】
又、上記実施形態では、Ｂ信号生成部５、フロー信号生成部６、画像処理部７の一例として、ＤＳＰで構成されたデジタル演算回路を示したが、これらの構成は、一部又は全部が乗算器、加算器、絶対値演算器等のハードウェア回路によって実現されてもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）がプログラムに従って演算処理することによって実現されてもよい。又、これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。又、走査部４は、ＣＰＵがプログラムに従って処理を実行することで実現することができるが、走査部４も、同様に、タイミング発生回路等を用いてハードウェア回路のみによって構成してもよい。
【００８６】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【００８７】
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
【００８８】
第１及び第２の画像データそれぞれの各画素領域に対応する主張度ａＢ、ａＦを決定する主張度決定部７２、７５と、前記第１及び第２の画像データそれぞれの各画素領域に対応する主張度ａＢ、ａＦに基づいて、第１及び第２の画像データそれぞれに対する画素領域ごとの重みｗＢ、ｗＦを決定する重み決定部７３、７６と、前記第１及び第２の画像データそれぞれに対する画素領域ごとの重みｗＢ、ｗＦに基づいて、第１及び第２の画像データを重み付け合成する画像合成部７７と、を備える画像処理装置を開示する。この画像処理装置によれば、第１及び第２の画像データの画素値等に応じて、それぞれの重みを決定し、第１及び第２の画像データが互いに視認しやすいように、画像合成することができる。
【００８９】
又、この画像処理装置は、センサで検出された、第１及び第２の画像データを生成する第１及び第２の検出信号それぞれの二次元データに基づいて、前記第１及び第２の画像データそれぞれの各画素領域に対応する主張度ａＢ、ａＦを決定するものであってもよい。この画像処理装置によれば、第１及び第２の画像データを生成する第1及び第２の検出信号に応じて、第１及び第２の画像データが互いに視認しやすいように、画像合成することができる。
【００９０】
又、前記重み決定部７３、７６は、前記各画素領域は第１の画素領域及び第２の画素領域を含み、前記第１及び第２の画像データそれぞれに対する画素領域ごとの重みｗＢ、ｗＦを決定する際、当該第１の画像データに対する重みｗＢと当該第２の画像データに対する重みｗＦの合計値が、前記第１の画素領域と前記第２の画素領域とで互いに異なるものであってもよい。この画像処理装置によれば、第１及び第２の画像データの画素値等に応じて、それぞれの重みを決定し、第１及び第２の画像データが互いに視認しやすいように、画像合成することができる。
【００９１】
又、この画像処理装置は、超音波診断装置に用いられ、第１の画像データは、Ｂモード画像データとして生成され、第２の画像データは、カラーフロー画像データとして生成されるものであってもよい。この画像処理装置によれば、細い血管のようにフロー信号の信号強度が小さい場合には、かかる状態を視認できるように表示することが可能となり、弱い血流のつながりを自然に表示でき、立体感を表現することができる。
【００９２】
又、前記主張度決定部７２、７５は、超音波受信器３で検出された受信信号に係るＢ信号に基づいて前記第１の画像データの各画素領域に対応する主張度ａＢ、ａＦを決定し、超音波受信器３で検出された受信信号に係るフロー信号に基づいて前記第２の画像データの各画素領域に対応する主張度を決定するものであってもよい。この画像処理装置によれば、Ｂ信号とフロー信号を比較可能に正規化し、Ｂ画像とフロー画像を合成した後の画像に、それぞれの画像をどの程度反映させるかを画素ごとに決定することができる。
【００９３】
又、前記超音波受信器で検出された受信信号に係るフロー信号は、速度、パワー、分散のうち少なくとも２つを含むものであってもよい。この画像処理装置によれば、フロー信号の多元的情報を消失することなく扱える主張度決定部の構成をより活かすことができる。
【００９４】
又、この画像処理装置において、前記画像合成部７７は、前記第１及び第２の画像データそれぞれに対する画素領域ごとの重みｗＢ、ｗＦに基づく、第１及び第２の画像データそれぞれの画素領域ごとの画素値に対する乗算処理を含むものであってもよい。この画像処理装置によれば、それぞれの重みに基づいて、第１及び第２の画像データのコントラストを適切に調整することができる。
【００９５】
又、前記画像合成部７７は、前記第１及び第２の画像データそれぞれに対する画素領域ごとの重みｗＢ、ｗＦに基づく、第１及び第２の画像データそれぞれの画素領域ごとの画素値に対する加減算処理を含むものであってもよい。この画像処理装置によれば、それぞれの重みに基づいて、第１及び第２の画像データの色空間ベクトルの各成分の輝度を適切に調整することができる。
【００９６】
又、前記主張度決定部７２、７５は、非線形関数に基づいて、前記第１及び第２の画像データそれぞれの各画素領域に対応する主張度ａＢ、ａＦを決定するものであってもよい。この画像処理装置によれば、より適切な主張度を決定することができる。
【００９７】
又、前記重み決定部７３、７６は、非線形関数に基づいて、前記第１及び第２の画像データそれぞれに対する画素領域ごとの重みｗＢ、ｗＦを決定するものであってもよい。この画像処理装置によれば、より適切な重みを決定することができる。
【００９８】
又、コンピュータに、第１及び第２の画像データそれぞれの各画素領域に対応する主張度を決定する処理と、前記第１及び第２の画像データそれぞれの各画素領域に対応する主張度に基づいて、第１及び第２の画像データそれぞれに対する画素領域ごとの重みを決定する処理と、前記第１及び第２の画像データそれぞれに対する画素領域ごとの重みに基づいて、第１及び第２の画像データを重み付け合成する処理と、を実行させる画像処理プログラムを開示する。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本開示は、二つの画像を画像合成する際に、画像の視認性を向上させることを可能とする画像処理装置に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【０１００】
１  超音波探触子
２  送信部
３  受信部
４  走査部
５  Ｂ信号生成部
６  フロー信号生成部
７  画像処理部
８  表示部
７１  Ｂ画像生成部
７２  Ｂ主張度決定部
７３  Ｂ画像重み決定部
７４  フロー画像生成部
７５  フロー主張度決定部
７６  フロー画像重み決定部
７７  画像合成部
ａＢ  Ｂ主張度
ａＦ  フロー主張度
ｗＢ  Ｂ画像重み係数
ｗＦ  フロー画像重み係数
ＩＢ  Ｂ画像の画素値
ＩＦ  フロー画像の画素値
Ｉｏｕｔ  合成画像の画素値
【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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