(57)【要約】【課題】超音波診断装置において、簡便な方法で超音波の受信により得られたデータに加工を施すことができるようにすることである。【解決手段】対数変換後のデータを整数フォーマット４０の下位８ビット部分４２に格納し、そのデータＸｉを浮動小数フォーマット５０における指数部の８ビット部分５２にそのままシフトする。このことで、対数変換後のデータについて、データ量を増やすことなく、データ表現形式を対数変換前のものに戻すことができる。そのデータ表現形式のもとで重み付け加算のデータ加工を簡単な線形加算で行うことができる。データ加工後のデータについて再び対数変換後のデータ形式にするには、浮動小数フォーマットから整数フォーマットに逆変換する。【選択図】　　　　図３
2004024737.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波の送受信により得られた第１データと第２データをそれぞれ対数変換し、これらを整数表現形式で表されたデータとして出力する対数変換手段と、
前記整数表現形式で出力された各データの表現形式を整数表現形式から指数表現形式に変換する表現形式変換手段と、
前記指数表現形式で出力された各データに基づいてデータ加工を実行し、それにより得られたデータ加工後のデータを出力するデータ加工手段と、
前記データ加工後のデータの表現形式を、指数表現形式から整数表現形式に戻す表現形式逆変換手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
請求項１に記載の超音波診断装置において、前記データ加工は、指数表現形式で表された重み付け係数を用いて、前記指数表現形式で出力された各データの少なくとも一方に重み付け係数処理を行うことを含むことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項３】
請求項１に記載の超音波診断装置において、前記整数表現形式は整数フォーマットであり、指数表現形式は、浮動小数フォーマットであり、前記表現変換手段は、整数フォーマットで出力された各データを、それぞれ浮動小数フォーマットの指数部に移すフォーマット変換手段で、前記表現逆変換手段は、浮動小数フォーマットの指数部の前記データ加工後のデータを整数フォーマットに移すフォーマット逆変換手段であることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項４】
請求項３に記載の超音波診断装置において、前記指数部のビット数は８ビットであることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項５】
超音波の受信により得られたデータを対数変換しこれを整数表現形式で表されたデータとして出力する対数変換工程と、
前記整数表現形式で出力されたデータの表現形式を整数表現形式から指数表現形式に変換する表現形式変換工程と、
前記指数表現形式で出力されたデータに対してデータ加工を行ってそれにより得られたデータ加工後のデータを出力するデータ加工工程と、
前記データ加工後のデータの表現形式を指数表現形式から整数表現形式に戻す表現形式逆変換工程と、
を含むことを特徴とする超音波データ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波診断装置および超音波データ処理方法に係り、特に、超音波の受信により得られたデータに加工を施す超音波診断装置および超音波データ処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
超音波を生体内に送信し、生体組織からのエコー信号を処理して断層像を得る超音波診断装置においては、超音波を送受波し、電子フォーカス技術により、超音波ビームを形成して解像度の良い断層像を得るようにしている。断層像の解像度の画質は、超音波ビームを集束させるフォーカス領域においてもっとも優れているので、生体内の浅部から深部へかけて解像度の良い断層像を得るには、複数のフォーカス領域を形成する多段フォーカス技術が用いられる。すなわち、超音波を同一方位に複数回送信し、各送信ごとにその超音波ビームの集束するフォーカス領域をそれぞれ異ならせる多段フォーカス送信を行い、受信は、各フォーカス領域ごとのエコー信号について連続的に受信フォーカスをシフトさせながら整相加算を実行するダイナミックフォーカス受信を行う。
【０００３】
このようにして、多段フォーカス技術によって、複数のフォーカス領域についてそれぞれ解像度の良い断層像を得ることができる。しかし、このままでは、フォーカス領域のつなぎ目のところで、エコー信号データが不連続となることが起こり、不連続な断層像の集合となってしまう。そこで、隣り合うフォーカス領域は、その境界付近で重なり部分を持つように設定され、重なり部分において、滑らかに断層像を合成することが行われる。すなわち、各フォーカス領域の２つのエコー信号データを１つの信号データに合成する際に、重なり部において重み付けを用いたオーバーラップ加算を行う方法が一般的に用いられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
超音波診断装置では、エコー信号に対して対数変換が行われる。対数変換は、周知のようにエコー信号の輝度分布と人間の視覚特性との関係から、特に低レベル側のエコー信号のレベルを持ち上げて良好な超音波画像とするために行われるものである。このとき、データの語長（データ量）も８ビット程度に圧縮される。そこで、この対数変換後に十分間引いたデータに対して重み付け処理を行うと、処理すべきデータ量も少なくなりメモリの節約になるが、対数変換後のデータに対して重み付けを線形処理で行うことができなくなってしまう。
【０００５】
すなわち、対数変換前の２つのエコー信号を合成して滑らかに接続された１つのデータとする場合には、重み付け処理が簡単な線形加算で行えるのに対し、仮に対数変換後の２つのデータを単純に線形加算したとしても、先ほどの対数変換前の２つのエコー信号の線形加算の結果と全く異なる結果が得られるだけである。さらにこのように対数変換後のデータに見かけ上線形処理を行って重なり部における２つのデータを合成しても、滑らかに接続されない。このように、従来技術では、対数変換後のデータに対して重み付けを線形処理で行うことができなかった。
【０００６】
仮に、対数変換後のデータを一旦逆対数変換してから重み付け処理を行い、その後でまた対数変換するとなると、従来技術では、例えば、新たに逆対数変換と対数変換のＲＯＭを追加するか、あるいはテーラー展開等の複雑な演算が必要となり、演算時間を要し、新たな演算装置が必要になる。
【０００７】
また、対数変換前のエコー信号に基づいて重み付け処理を行う場合には、重み付け処理自体は簡単な線形加算で実行できるが、各フォーカス領域ごとのエコー信号データを記憶しておく必要があるが、対数変換後のようにデータが圧縮されておらず、データの語長が大きいために多くのメモリを要し、したがって演算にも時間がかかる。このように、従来技術では、重み付け処理を簡易迅速に行うことが困難であった。
【０００８】
本発明の目的は、従来技術の課題を解決し、簡易迅速な方法で超音波の受信により得られたデータに加工を施す超音波診断装置および超音波データ処理方法を提供することである。他の目的は、従来利用されているデータ処理装置を用いて、簡易迅速な方法で超音波の受信により得られたデータに加工を施す超音波診断装置および超音波データ処理方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る超音波診断装置は、超音波の送受信により得られた第１データと第２データをそれぞれ対数変換し、これらを整数表現形式で表されたデータとして出力する対数変換手段と、前記整数表現形式で出力された各データの表現形式を整数表現形式から指数表現形式に変換する表現形式変換手段と、前記指数表現形式で出力された各データに基づいてデータ加工を実行し、それにより得られたデータ加工後のデータを出力するデータ加工手段と、前記データ加工後のデータの表現形式を、指数表現形式から整数表現形式に戻す表現形式逆変換手段と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
対数変換後のデータについて、データ量を増やすことなく、重み付け加算を簡単な線形加算で行えるようにするには、対数変換により圧縮されたデータの実質を変えることなく、データの表現形式を対数変換後のものから対数変換前のものに戻せばよい。上記の構成によれば、対数変換後のデータを整数表現形式で出力し、これを指数表現形式に変換するので、データ量が増えることなく、データ表現形式が対数変換後のものから対数変換前のものに戻すことができる。そこで、この対数変換前のものに戻された表現形式のデータについて簡単な線形加算により重み付け加算のデータ加工を実行させることが可能となる。また、データ加工がされたデータの表現形式を再び対数変換後のものに変換するには、表現形式の逆変換を行う。このようにして、データの表現形式の変換、逆変換をおこなうことで、データ加工を簡単な線形加算で行うことが可能となり、簡易迅速な方法で超音波の受信により得られたデータに加工を施すことができる。
【００１１】
望ましくは、前記データ加工は、指数表現形式で表された重み付け係数を用いて、前記指数表現形式で出力された各データの少なくとも一方に重み付け係数処理を行うことを含むことがよい。この構成により、重み付け係数のデータ表現形式と、重み付け処理の対象となる各データの表現形式が同じなので、重み付け処理が容易に行うことができる。
【００１２】
望ましくは、前記整数表現形式は整数フォーマットであり、指数表現形式は、浮動小数フォーマットであり、前記表現変換手段は、整数フォーマットで出力された各データを、それぞれ浮動小数フォーマットの指数部に移すフォーマット変換手段で、前記表現逆変換手段は、浮動小数フォーマットの指数部の前記データ加工後のデータを整数フォーマットに移すフォーマット逆変換手段であることがよい。
【００１３】
ここで、整数フォーマットとは、固定小数フォーマットのうち整数を扱う際のデータ表現形式であり、浮動小数フォーマットとは、実数を扱うために符号部、指数部および仮数部を有するデータ表現形式である。浮動小数フォーマットの代表例としては、ＩＥＥＥ浮動小数フォーマットをあげることができ、このフォーマットを用いてデータ処理を行うことができるＤＳＰ（ディジタルシグナルプロセッサ）等が実用化されている。したがって、上記構成によれば、従来利用されているデータ処理装置を用いて、簡易迅速な方法で超音波の受信により得られたデータに加工を施すことができる。
【００１４】
望ましくは、前記指数部のビット数は８ビットであることがよい。したがって、前記フォーマット変換手段は、整数フォーマットで出力された８ビットの各データをそれぞれ浮動小数フォーマットの指数部のデータとして用いるフォーマット変換手段で、前記表現逆変換手段は、浮動小数フォーマットの指数部における前記データ加工後の８ビットのデータを整数フォーマットのデータとして用いるフォーマット逆変換手段であることが好ましい。
【００１５】
代表的な浮動小数フォーマットである３２ビットＩＥＥＥ浮動小数フォーマットの指数部は８ビットである。そして、この８ビットのデータで、２−１２７から２１２８の間の指数データを表現している。超音波診断装置の画像処理では、０から２５５の間のデータを８ビットとして用いることとなる。上記構成により、整数フォーマットで出力されたデータを、ＩＥＥＥ浮動小数フォーマットの指数部の実質的なデータ量に適合させることができる。
【００１６】
また、本発明に係る超音波データ処理方法は、超音波の受信により得られたデータを対数変換しこれを整数表現形式で表されたデータとして出力する対数変換工程と、前記整数表現形式で出力されたデータの表現形式を整数表現形式から指数表現形式に変換する表現形式変換工程と、前記指数表現形式で出力されたデータに対してデータ加工を行ってそれにより得られたデータ加工後のデータを出力するデータ加工工程と、前記データ加工後のデータの表現形式を指数表現形式から整数表現形式に戻す表現形式逆変換工程と、を含むことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に図面を用いて、本発明に係る実施の形態につき詳細に説明する。最初に、本発明に係るデータの表現形式の変換と逆変換がどのようにして行われるかを説明する。すなわち、本発明に係る超音波診断装置では、対数変換後のデータについて、データ量を増やすことなく、重み付け加算を簡単な線形加算で行えるようにするため、データの表現形式の変換により、対数変換により圧縮されたデータの実質を変えることなく、データの表現形式を対数変換後のものから対数変換前のものに戻している。以下に、データの指数表現形式として代表的な３２ビットのＩＥＥＥ浮動小数フォーマットを用い、整数表現形式としては、ビット数を合わせて、３２ビットの整数フォーマットを用いて場合について説明する。これ以外のビット数のフォーマットでもよい。ＩＥＥＥ浮動小数フォーマット以外の指数フォーマットでもよい。
【００１８】
図１は、３２ビットの整数フォーマット４０を示す。ここで整数フォーマットとは、浮動小数フォーマットに対応して固定小数フォーマットと呼ばれるデータの表現形式で、３２ビットのｂ３１〜ｂ０に０または１を置くことで、整数のデータを表現する表現形式である。上記のように、エコー信号を対数変換した後の対数変換データＸ（ｉ）は、人間の視覚特性から識別できる画像諧調に適合して、０から２５５の値、すなわち８ビットのデータで表すことができる。したがって、３２ビットのｂ３１〜ｂ０のうち、下位８ビット部分４２のｂ７〜ｂ０を用いて０から２５５の値を表し、残りのｂ３１〜ｂ８には０を入れることで、対数変換データＸ（ｉ）を整数フォーマット４０で表現できる。
【００１９】
図２に、３２ビットのＩＥＥＥ浮動小数フォーマット５０を示す。この浮動小数フォーマットにおいては、最上位ビットｂ３１は符号ビットＳ、次の上位８ビット部分５２のｂ３０〜ｂ２３は指数部Ｅ、下位の２３ビットｂ２２〜ｂ０は仮数部Ｍである。この３２ビット浮動小数フォーマットにより表される数値は式（１）で示される。ここで、Ｓは符号ビットｂ３１の値で０か１、Ｍは仮数部の値、Ｅは指数部の値で０〜２５５の値をとる。
【数１】
Ｄ＝（−１）Ｓ＊Ｍ＊２Ｅ−１２７　　　　　　　　　・・・（１）
仮数部の値Ｍは、ｂ２２〜ｂ０の値をそれぞれｍ２２〜ｍ０として、式（２）で示される。
【数２】
Ｍ＝１＋ｍ２２＊２−１＋ｍ２１＊２−１＋・・・＋ｍ０＊２−１　　・・・（２）
【００２０】
例えば、符号ビットＳを０とし、ｍ２２〜ｍ０をすべて０と置いてＭ＝１とすれば、３２ビット浮動小数フォーマットで表される値は、式（１）により、Ｄ＝２Ｅ−１２７となることがわかる。したがって、指数データＤ＝２Ｅ−１２７を、浮動小数フォーマット５０の指数部にＥの値を入れることで表現することができる。
【００２１】
ここで、指数部Ｅのデータとして０〜２５５を入れると、浮動小数フォーマット５０によって２−１２７〜２１２８が表現できる。このことを図１の整数フォーマット４０で表現された対数変換後のデータ０〜２５５と比較して考えると、整数フォーマット４０の下位８ビット部分４２で表現されたデータ０〜２５５を、データの表現形式を浮動小数フォーマットに変換して指数部の８ビット部分５２へ０〜２５５として移すことで、２−１２７〜２１２８が表現できることになる。すなわち、データ量を８ビットのままで増やすことなく、整数表現形式で表現されたデータ０〜２５５を、指数表現形式で表現されたデータ２−１２７〜２１２８に変換できる。
【００２２】
整数フォーマット４０の下位８ビット部分４２で表現されたデータ０〜２５５は、上記のようにエコー信号を対数変換した後のデータを整数表現形式で表したものである。したがって、そのデータの表現形式を整数表現形式から指数表現形式に変換することは、データ表現形式を対数変換後のものから対数変換前のものに戻すことを意味する。このようにして、エコー信号のデータ表現形式が、対数変換前のものに戻されるので、その戻されたデータ表現形式の下で、そのデータに対する重み付け加算のデータ加工が、簡単な線形加算により実行させることができるようになる。
【００２３】
図３は、整数フォーマット４０の下位８ビット部分４２における０〜２５６の整数データを浮動小数フォーマット５０における指数部の８ビット部分５２にそのままシフトすることで、２−１２７〜２１２８の指数表現形式に変換する様子を説明する図である。
【００２４】
例えば、いまエコー信号の対数変換データについてＸ（ｉ）＝６４とすると、Ｘ（ｉ）は整数フォーマットで、０１００００００で表される。この０１００００００の値を、浮動小数フォーマット５０における指数部の８ビット部分５２のｂ３０〜ｂ２３にそのまま用いる。例えば左にビットシフトさせる。このとき、式（１）から、Ｄ＝２−６３となり、Ｘ（ｉ）が指数表現形式に変換されたことになる。このようにして、対数変換後のデータについて、データ量を増やすことなく、データ表現形式を対数変換前のものに戻すことができる。
【００２５】
対数変換後のデータについて、データ表現形式を対数変換前のものに戻したのち、そのデータ表現形式のもとで、重み付け加算のデータ加工を行う。データ加工後のデータについて再び対数変換後のデータ形式にするには、上記の逆変換、すなわち浮動小数フォーマットから整数フォーマットに逆変換すればよい。
【００２６】
図４は、浮動小数フォーマット５０における指数部の８ビット部分５２の値である０〜２５５を、整数フォーマット４０の下位８ビット部分４２にそのままシフトすることで、データ加工後のデータを整数表現形式の０〜２５６に逆変換する様子を説明する図である。
【００２７】
例えば、データ加工後のデータの指数部分のデータがＤ＝２−６３とすると、指数部Ｅの８ビット部分５２は、０１００００００と表される。この０１００００００の値を、整数フォーマットの下位８ビット部分４２のｂ７〜ｂ０にそのまま用いる。たとえば右にビットシフトさせる。このようにして、データ加工後のデータの表現形式を対数変換後のものに再変換できる。
【００２８】
次に、上記データ表現形式の変換および逆変換の原理を用いて、超音波の送受信により得られたデータの加工を簡単な線形加算で行うことのできる、超音波診断装置６０について説明する。図５は、超音波診断装置６０のブロック図である。
【００２９】
超音波探触子６２は、図示されていないアレイ振動子を有しており、そのアレイ振動子は複数の振動素子によって構成される。そのアレイ振動子を利用して超音波ビームが形成され、その超音波ビームを走査することで公知の走査面が形成される。
【００３０】
送信ビームフォーマー６４は、システム制御部６６の制御の下で、アレイ振動子を構成する各振動素子ごとに遅延された送信信号を供給する回路である。振動素子ごとの遅延量は、送波される超音波がフォーカス領域に集束してビームを形成するように制御される。そして、超音波を同一方位に複数回送信し、各送信ごとにその超音波ビームの集束するフォーカス領域をそれぞれ異ならせる多段フォーカス送信を行う機能を有する。隣り合うフォーカス領域の設定については、その境界において相互に重なり合う重なり部を有するように制御される。
【００３１】
受信ビームフォーマー６８は、システム制御部６６の制御の下で、アレイ振動子を構成する各振動素子から受信したエコー信号の整相加算を行い、受信ビームを形成する回路である。すなわち、多段フォーカス送信された各フォーカス領域ごとのエコー信号について連続的に受信フォーカスをシフトさせながら整相加算を実行する機能を有する。
【００３２】
受信ビームフォーマー６８の出力はビーム処理部７０に入力される。ビーム処理部７０は、システム制御部６６の制御の下で、入力された整相加算後の信号に対し各種の信号処理を行う回路で、異なるフォーカス領域の間の重なり部において信号データが滑らかに接続されるよう処理を行う機能を有する。ビーム処理部７０の詳細は後述する。
【００３３】
ビーム処理部７０の出力は画像処理部７２に入力される。画像処理部７２は、システム制御部６６の制御の下で、座標変換やデータ補間の機能を有する回路で、いわゆるディジタルスキャンコンバータ（ＤＳＣ）によって構成することができる。
【００３４】
画像処理部７２の出力は表示器７４に入力される。表示器７４は、ディスプレイにより構成され、表示画面上に例えばＢモード画像、Ｍモード画像、カラードプラ画像等が表示される。
【００３５】
図６は、ビーム処理部７０の内部ブロック図である。受信ビームフォーマー６８から入力された信号は、ビーム処理部７０において、検波回路８０、対数変換器８２、入力バッファ８４、信号データに対するデータ加工に関する各種演算を行う演算器８６、出力バッファ８８を経由して、画像処理部７２に出力される。演算器８６の演算処理を含め、ビーム処理部７０内部の各構成要素は制御回路９０により制御される。
【００３６】
検波回路８０は、受信ビームフォーマー６８から入力された整相加算後の信号に対し、包絡振幅を検波する回路である。
【００３７】
対数変換器８２は、検波後の信号を対数変換する回路である。上述のように、信号を対数変換することで、特に低レベル側の信号のレベルを持ち上げて良好な超音波画像を得ることができる。また、対数変換により、信号のレベルをあらわすデータの大きさが、人間の視覚特性にほぼ適合した２５６階調（８ビット）程度に圧縮される。
【００３８】
入力バッファ８４は、対数変換後の各信号データを整数フォーマットの表現形式で記憶するメモリで、例えば図１で詳述したように、データ表現形式が３２ビットの整数フォーマットのラインメモリを用いることができる。ラインメモリは、異なるフォーカス領域の間における重なり部のデータ加工ができる程度の信号データを保持するメモリ容量を有し、データ加工処理にしたがって、必要な信号データが制御回路９０の制御の下で読み出されて演算器８６に出力される。
【００３９】
演算器８６は、制御回路９０の制御の下で、入力バッファ８４から読み出された信号データを処理するプロセッサで、例えば図２で詳述したように、データ表現形式が３２ビットのＩＥＥＥ浮動小数フォーマットでデータ処理を行うことのできるＤＳＰを用いることができる。
【００４０】
演算器８６は、フォーマット変換部９２、データ加工部９４、フォーマット逆変換部９６を含む。
【００４１】
フォーマット変換部９２は、図３で詳述したところのフォーマット変換処理を実行する機能を有するフォーマット変換手段である。すなわち、入力バッファ８４から読み出された対数変換後の各データのデータ表現形式を、整数フォーマットから浮動小数フォーマットにフォーマット変換する処理を実行する機能を有する。この機能により、対数変換後のデータについて、データ量を増やすことなく、データ表現形式を対数変換前のものに戻すことができる。
【００４２】
データ加工部９４は、データ表現形式が対数変換前のものに戻された各データに基づいてデータ加工を行い、得られたデータをデータ加工後のデータとして出力するデータ加工処理を実行する機能を有するデータ加工手段である。例えば、２つのデータ間で重み付け加算を実行する機能を有する。すなわち、いま、２つのデータをそれぞれＡ（ｉ），Ｂ（ｉ）とし、Ａ（ｉ）に対する重み付け係数をα（ｉ）、Ｂ（ｉ）に対する重み付け係数をβ（ｉ）として、式（３）の演算を実行する機能を有する。
【数３】
Ｃ（ｉ）＝α（ｉ）＊Ａ（ｉ）＋β（ｉ）＊Ｂ（ｉ）　　　・・・（３）
このように、データ表現形式が対数変換前のものに戻されているので、データ加工が簡単な線形加算で実行することができる。
【００４３】
フォーマット逆変換部９６は、図４で詳述したところのフォーマット逆変換処理を実行する機能を有するフォーマット逆変換手段である。すなわち、浮動小数フォーマットで表現された加工データの表現形式を、浮動小数フォーマットから整数フォーマットにフォーマット逆変換する処理を実行する機能を有する。これにより、加工データを再び対数変換後のデータ表現形式に再変換することができる。
【００４４】
演算器８６によりデータ加工され、対数変換後のデータ表現形式に再変換された結果は、出力バッファ８８に入力される。出力バッファ８８は、後続する画像処理部７２へ出力するためにデータを記憶するメモリである。
【００４５】
次に、実施の形態に係る構成の動作について説明する。送信ビームフォーマー６４により多段フォーカス送信が行われ、受信ビームフォーマー６８により各フォーカス領域ごとのエコー信号について整相加算するダイナミックフォーカス受信が行われる。図７は、多段フォーカス技術の一例として、２段フォーカス技術を用いるときの走査画面１０上における超音波ビーム１２のフォーカス領域１４，１６を説明する図である。この例では、浅部の第１フォーカス領域１４と深部の第２フォーカス領域１６とがその境界付近の重なり部１８で重なり合うようにして、超音波が２回送受信される。
【００４６】
受信ビームフォーマー６８から出力される各エコー信号のデータは、ビーム処理部７０において検波後、対数変換器８２により対数変換処理が行なわれ、各データ量は８ビット程度に圧縮される。図８は、対数変換後のフォーカス領域が異なる２つのエコー信号の様子を模式的に示す図で、（ａ）には浅部の第１フォーカス領域１４を有する第１エコー信号２０を示し、（ｂ）には深部の第２フォーカス領域１６を有する第２エコー信号２２を示した。図の横軸には深さｉを取り、縦軸には、エコー信号の輝度を対数目盛で示した。以後、この対数変換後の第１エコー信号と第２エコー信号に基づいて、重なり部１８におけるデータ加工について説明する。
【００４７】
対数変換後の各データは、整数フォーマットの表現形式で、入力バッファ８４に格納される。つぎに、図３に詳述したように、同じ深さｉにおける第１エコー信号のデータと第２エコー信号のデータが読み出され、フォーマット変換部９２により、整数フォーマットから、浮動小数フォーマットに表現形式が変換され、対数変換後のデータについて、データ量を増やすことなく、データ表現形式が対数変換前のものに戻される。
【００４８】
つぎに、データ表現形式を対数変換前のものに戻された２つのデータについて、データ加工部９４により、式（３）の重み付け加算が線形加算により行われる。重み付け加算に用いられる重み付け係数は深さｉの関数である。その例を図９に、横軸に深さｉ、縦軸に重み付け係数α（ｉ），β（ｉ）の値をとって示した。図に示すように、重み付け係数α（ｉ），β（ｉ）は、フォーカス領域の重なり部１８において、その値が１から０の間で変化する。このような重み付け係数を用いることで、データ加工後のデータＣ（ｉ）は、フォーカス領域の重なり部１８において、データＡ（ｉ）とＢ（ｉ）の重み付け平均値とすることができる。したがって、重なり部１８において加工データＣ（ｉ）を用い、重なり部１８の外の浅い深さではデータＡ（ｉ）を、深い深さではデータＢ（ｉ）を用いることで、Ａ（ｉ）とＢ（ｉ）とを滑らかに接続することができる。
【００４９】
次に、データ加工後のデータＣ（ｉ）は、フォーマット逆変換部９６により、データの表現形式を、浮動小数フォーマットから整数フォーマットへフォーマット逆変換され、データ加工後のデータは、再び対数変換後のデータ表現形式に逆変換される。その結果は出力バッファ８８に記憶され、画像処理部７２に出力されて画像処理されて表示器７４には、フォーカス領域間で不連続が目立たない滑らかな画像が表示される。
【００５０】
このようにして、データ表現形式の変換および逆変換の原理を用いて、超音波の送受信により得られたデータの加工を簡単な線形加算で行うことができる。データ表現形式の変換および逆変換は、データ量を増やすことなく、データ表現形式間のデータのビットシフト等により行うことができ、データ処理が容易である。また、データ表現形式の変換、逆変換には、従来利用されているＩＥＥＥ浮動小数フォーマットと整数フォーマットを用いることができる。
【００５１】
上記の説明において、データの指数表現形式として、３２ビットＩＥＥＥ浮動小数フォーマットを用いたが、これ以外のビット数の浮動小数フォーマットでも良く、指数部のみからなる指数表現フォーマットでもよい。また、指数部が８ビットでなくてもよく、指数部の表現形式が２Ｅ−１２７以外の表現形式、例えば２Ｅ等の形式でもよい。
【００５２】
また、データ加工は、２つのデータに基づいて行う場合について説明したが、例えば、１つの対数変換後のデータについて走査面上の深さに応じた重み付け等を行う場合にも本発明が適用できる。
【００５３】
【発明の効果】
本発明に係る超音波診断装置および超音波データ処理方法によれば、簡便な方法で超音波の受信により得られたデータに加工を施すことができる。本発明に係る超音波診断装置および超音波データ処理方法によれば、超音波の受信により得られたデータに迅速に加工を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】３２ビットの整数フォーマットの例を示す図である。
【図２】指数フォーマットの例として３２ビットのＩＥＥＥ浮動小数フォーマットを示す図である。
【図３】本発明の基礎となる、フォーマット変換の説明図である。
【図４】本発明の基礎となる、フォーマット逆変換の説明図である。
【図５】超音波診断装置のブロック図である。
【図６】本発明に係る実施の形態の超音波装置におけるビーム処理部の内部ブロック図である。
【図７】多段フォーカス技術における走査画面上における超音波ビームの複数のフォーカス領域を説明する図である。
【図８】（ａ）は、浅部の第１フォーカス領域を有する第１エコー信号を、（ｂ）は、深部の第２フォーカス領域を有する第２エコー信号を示す図である。
【図９】重み付け係数と深さの関係の例を示す図である。
【符号の説明】
４０　整数フォーマット、４２　下位８ビット、５０　指数フォーマット、５２　指数部の８ビット部分、６０　超音波診断装置、６２　超音波探触子、６４送信ビームフォーマー、６６　システム制御部、６８　受信ビームフォーマー、７０　ビーム処理部、８２　対数変換器、８４　入力バッファ（整数フォーマット形式）、８６　演算器、９０　制御回路、９２　フォーマット変換部、９４
データ加工部、９６　フォーマット逆変換部。
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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