(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象に照射した超音波のエコーに基づいて、血流に関する値が小さいときに画素が黒色に表示されるフロー画像を撮影する撮影手段と、前記フロー画像を処理する空間フィルタとを有する超音波診断装置であって、
前記空間フィルタは、
前記フロー画像において複数の黒色の画素が集まった黒抜け領域の条件に当てはまる画素値を持つ画素の位置および連続画素数を求める探索手段であって、前記フロー画像における注目画素の座標を（ｘ，ｙ）としたとき、座標（ｘ，ｙ）と座標（ｘ−１，ｙ）の画素値の差および座標（ｘ，ｙ）と座標（ｘ，ｙ−１）の画素値の差がいずれも前記黒抜け領域の条件を満足するとき、座標（ｘ，ｙ）を黒抜け領域の始点とし、前記画素値の差の条件を用いてｘ，ｙの両方向に探索する探索手段と、
前記フロー画像において前記連続画素数が前記黒抜け領域の条件として予め定められた限度以内のときは、画素が存在する領域を補正領域と判定する判定手段と、
前記補正領域の画素値を周囲の画素値から補間した画素値で置き換える補正手段とを具備し、
前記空間フィルタは前記黒抜け領域を補正することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
対象に照射した超音波のエコーに基づいて、血流に関する値が小さいときに画素が黒色に表示されるフロー画像を撮影する撮影手段と、前記フロー画像を処理する空間フィルタとを有する超音波診断装置であって、
前記空間フィルタは、
前記フロー画像において複数の黒色の画素が集まった黒抜け領域の条件に当てはまる画素値を持つ画素の位置および連続画素数を求める探索手段であって、前記フロー画像における注目画素の座標を（ｘ，ｙ）としたとき、座標（ｘ，ｙ）と座標（ｘ−１，ｙ）の画素値の差および座標（ｘ，ｙ）と座標（ｘ，ｙ−１）の画素値の差がいずれも前記黒抜け領域の条件を満足するとき、座標（ｘ，ｙ）を黒抜け領域の始点とし、前記画素値の差の条件を用いてｘ，ｙの両方向に探索する探索手段と、
前記探索手段により探索された画素の画素値を周囲の画素値から補間した画素値で置き換える補正手段と、
前記フロー画像において前記連続画素数が前記黒抜け領域の条件として予め定められた限度を超えるときは、前記補正手段により補正された連続画素が存在する領域を復元領域と判定する判定手段と、
前記復元領域の画素値を補正前の画素値に復元する復元手段とを具備し、
前記空間フィルタは前記黒抜け領域を補正することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の超音波診断装置において、
前記黒抜け領域の条件は閾値によって規定されることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の超音波診断装置において、
前記予め定められた限度は可変であることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の超音波診断装置において、
前記フロー画像は、カラーフローマッピング画像又はパワードップラ画像であることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項６】
請求項５に記載の超音波診断装置において、
前記フロー画像はＢモード画像と重ね合わせて表示されることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の超音波診断装置において、
前記補正手段の補間は、単純補間、１次補間又は２次補間であることを特徴とする超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空間フィルタリング（ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ）方法および空間フィルタ（ｆｉｌｔｅｒ）並びに超音波診断装置に関し、特に、フロー（ｆｌｏｗ）画像について空間フィルタリングを行う方法および空間フィルタ、並びに、そのような空間フィルタを有する超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置では、超音波エコー（ｅｃｈｏ）のドップラシフト（Ｄｏｐｐｌｅｒ  ｓｈｉｆｔ）を利用して、血流等に関するフロー画像を撮影することが行われる。フロー画像を得るために、エコー受信信号にはＭＴＩ（ｍｏｖｉｎｇ  ｔａｒｇｅｔ  ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）処理が行われ、さらに自己相関演算が行われる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−１２８９７６号公報（第５−６頁、図１，７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
フロー画像には、本来フローがあるべきところがあたかもフローが無いように表示される現象すなわちいわゆる黒抜けが生じることがある。これはデータ処理の過程で何らかの異常によりデータが欠落することに由来する。
【０００４】
そこで、本発明の課題は、フロー画像の黒抜けを補正する空間フィルタリング方法および空間フィルタ、並びに、そのような空間フィルタを有する超音波診断装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）上記の課題を解決するためのひとつの観点での発明は、フロー画像について、予め定められた条件に当てはまる画素値を持つ画素の位置および連続画素数を求め、前記連続画素数が予め定められた限度以内のときは画素が存在する領域を補正領域と判定し、前記補正領域の画素値を周囲の画素値から補間した画素値で置き換える、ことを特徴とする空間フィルタリング方法である。
【０００６】
（２）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、フロー画像について、予め定められた条件に当てはまる画素値を持つ画素の位置および連続画素数を求める探索手段と、前記連続画素数が予め定められた限度以内のときは画素が存在する領域を補正領域と判定する判定手段と、前記補正領域の画素値を周囲の画素値から補間した画素値で置き換える補正手段と、を具備することを特徴とする空間フィルタである。
【０００７】
（３）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、対象に照射した超音波のエコーに基づいてフロー画像を撮影する撮影手段と、前記フロー画像を処理する空間フィルタと、を有する超音波診断装置であって、前記空間フィルタは、フロー画像について、予め定められた条件に当てはまる画素値を持つ画素の位置および連続画素数を求める探索手段と、前記連続画素数が予め定められた限度以内のときは画素が存在する領域を補正領域と判定する判定手段と、前記補正領域の画素値を周囲の画素値から補間した画素値で置き換える補正手段と、を具備することを特徴とする超音波診断装置である。
【０００８】
前記条件は閾値によって規定されることが、条件設定が容易な点で好ましい。前記限度は可変であることが、黒抜け補正を適切に行う点で好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、フロー画像について、予め定められた条件に当てはまる画素値を持つ画素の位置および連続画素数を求め、連続画素数が予め定められた限度以内のときは画素が存在する領域を補正領域と判定し、補正領域の画素値を周囲の画素値から補間した画素値で置き換えるので、フロー画像の黒抜けを補正する空間フィルタリング方法および空間フィルタ、並びに、そのような空間フィルタを有する超音波診断装置を実現することができる。本発明による黒抜け補正は、黒抜け領域の判定を行わない通常の空間フィルタリングのように、空間分解能やコントラスト（ｃｏｎｔｒａｓｔ）を低下させることがなく、また、画像輪郭の拡大を生じるということもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。なお、本発明は、発明を実施するための最良の形態に限定されるものではない。図１に超音波診断装置のブロック（ｂｌｏｃｋ）図を示す。本装置は発明を実施するための最良の形態の一例である。本装置の構成によって、超音波診断装置に関する本発明を実施するための最良の形態の一例が示される。
【００１１】
図１に示すように、本装置は、超音波プローブ２（ｐｒｏｂｅ）を有する。超音波プローブ２は、図示しない複数の超音波トランスデューサ（ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）のアレイ（ａｒｒａｙ）を有する。個々の超音波トランスデューサは例えばＰＺＴ（チタン（Ｔｉ）酸ジルコン（Ｚｒ）酸鉛）セラミックス（ｃｅｒａｍｉｃｓ）等の圧電材料によって構成される。超音波プローブ２は、操作者により撮影の対象４に当接して使用される。
【００１２】
超音波プローブ２は送受信部６に接続されている。送受信部６は、超音波プローブ２に駆動信号を与えて超音波を送波させる。送受信部６は、また、超音波プローブ２が受波したエコー信号を受信する。
【００１３】
送受信部６のブロック図を図２に示す。同図に示すように、送受信部６は送波タイミング（ｔｉｍｉｎｇ）発生ユニット（ｕｎｉｔ）６０２を有する。送波タイミング発生ユニット６０２は、送波タイミング信号を周期的に発生して送波ビームフォーマ（ｂｅａｍｆｏｒｍｅｒ）６０４に入力する。送波タイミング信号の周期は後述の制御部１８により制御される。
【００１４】
送波ビームフォーマ６０４は、送波のビームフォーミング（ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ）を行うもので、送波タイミング信号に基づき、所定の方位の超音波ビームを形成するためのビームフォーミング信号を生じる。ビームフォーミング信号は、方位に対応した時間差が付与された複数の駆動信号からなる。ビームフォーミングは後述の制御部１８によって制御される。送波ビームフォーマ６０４は、送波ビームフォーミング信号を送受切換ユニット６０６に入力する。
【００１５】
送受切換ユニット６０６は、ビームフォーミング信号を超音波トランスデューサアレイに入力する。超音波トランスデューサアレイにおいて、送波アパーチャ（ａｐｅｒｔｕｒｅ）を構成する複数の超音波トランスデューサは、駆動信号の時間差に対応した位相差を持つ超音波をそれぞれ発生する。それら超音波の波面合成により、所定方位の音線に沿った超音波ビームが形成される。
【００１６】
送受切換ユニット６０６には受波ビームフォーマ６１０が接続されている。送受切換ユニット６０６は、超音波トランスデューサアレイ中の受波アパーチャが受波した複数のエコー信号を受波ビームフォーマ６１０に入力する。受波ビームフォーマ６１０は、送波の音線に対応した受波のビームフォーミングを行うもので、複数の受波エコーに時間差を付与して位相を調整し、次いでそれら加算して所定方位の音線に沿ったエコー受信信号を形成する。受波のビームフォーミングは後述の制御部１８により制御される。
【００１７】
超音波ビームの送波は、送波タイミング発生ユニット６０２が発生する送波タイミング信号により、所定の時間間隔で繰り返し行われる。それに合わせて、送波ビームフォーマ６０４および受波ビームフォーマ６１０により、音線の方位が所定量ずつ変更される。それによって、対象４の内部が、音線によって順次に走査される。このような構成の送受信部６は、例えば図３に示すような走査を行う。すなわち、放射点２００からｚ方向に延びる音線２０２で扇状の２次元領域２０６をθ方向に走査し、いわゆるセクタスキャン（ｓｅｃｔｏｒ  ｓｃａｎ）を行う。
【００１８】
送波および受波のアパーチャを超音波トランスデューサアレイの一部を用いて形成するときは、このアパーチャをアレイに沿って順次移動させることにより、例えば図４に示すような走査を行うことができる。すなわち、放射点２００からｚ方向に発する音線２０２を直線状の軌跡２０４に沿って平行移動させることにより、矩形状の２次元領域２０６をｘ方向に走査し、いわゆるリニアスキャン（ｌｉｎｅａｒ  ｓｃａｎ）を行う。
【００１９】
なお、超音波トランスデューサアレイが、超音波送波方向に張り出した円弧に沿って形成されたいわゆるコンベックスアレイ（ｃｏｎｖｅｘ  ａｒｒａｙ）である場合は、リニアスキャンと同様な音線走査により、例えば図５に示すように、音線２０２の放射点２００を円弧状の軌跡２０４に沿って移動させ、扇面状の２次元領域２０６をθ方向に走査して、いわゆるコンベックススキャンが行える。
【００２０】
送受信部６はＢモード（ｍｏｄｅ）処理部１０およびドップラ処理部１２に接続されている。送受信部６から出力される音線ごとのエコー受信信号は、Ｂモード処理部１０およびドップラ処理部１２に入力される。
【００２１】
Ｂモード処理部１０はＢモード画像を形成するものである。Ｂモード処理部１０は、図６に示すように、対数増幅ユニット１０２と包絡線検波ユニット１０４を備えている。Ｂモード処理部１０は、対数増幅ユニット１０２でエコー受信信号を対数増幅し、包絡線検波ユニット１０４で包絡線検波して音線上の個々の反射点でのエコーの強度を表す信号、すなわちＡスコープ（ｓｃｏｐｅ）信号を得て、このＡスコープ信号の各瞬時の振幅をそれぞれ輝度値として、Ｂモード画像を形成する。
【００２２】
ドップラ処理部１２はドップラ計測データを形成するものである。ドップラ計測データには、後述する速度データ、分散データおよびパワーデータが含まれる。ドップラ処理部１２は、図７に示すように直交検波ユニット１２０、ＭＴＩフィルタ（ｍｏｖｉｎｇ  ｔａｒｇｅｔ  ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ  ｆｉｌｔｅｒ）１２２、自己相関演算ユニット１２４、平均流速演算ユニット１２６、分散演算ユニット１２８およびパワー（ｐｏｗｅｒ）演算ユニット１３０を備えている。
【００２３】
ドップラ処理部１２は、直交検波ユニット１２０でエコー受信信号を直交検波し、ＭＴＩフィルタ１２２でＭＴＩ処理してエコー信号のドップラシフトを求める。また、自己相関演算ユニット１２４でＭＴＩフィルタ１２２の出力信号について自己相関演算を行い、平均流速演算ユニット１２６で自己相関演算結果から平均流速Ｖを求め、分散演算ユニット１２８で自己相関演算結果から流速の分散Ｔを求め、パワー演算ユニット１３０で自己相関演算結果からドップラ信号のパワーＰＷを求める。
【００２４】
これによって、対象４内で移動するエコー源、例えば血液等の平均流速Ｖとその分散Ｔおよびドップラ信号のパワーＰＷを表すそれぞれのデータが音線ごとに得られる。これらデータは、音線上の各点の平均流速、分散およびパワーを示す。以下、平均流速を単に速度という。なお、速度は音線方向の成分として得られる。また、超音波プローブ２に近づく方向と遠ざかる方向とが区別される。なお、エコー源は血液に限るものではなく、例えば血管等に注入されたマイクロバルーン（ｍｉｃｒｏ  ｂａｌｌｏｏｎ）造影剤等であって良い。以下、血液の例で説明するがマイクロバルーン造影剤の場合も同様である。
【００２５】
Ｂモード処理部１０およびドップラ処理部１２は画像処理部１４に接続されている。画像処理部１４は、Ｂモード処理部１０およびドップラ処理部１２からそれぞれ入力されるデータに基づいて、それぞれＢモード画像およびドップラ画像を生成する。以下、ドップラ画像をフロー画像ともいう。
【００２６】
画像処理部１４は、図８に示すように、バス（ｂｕｓ）１４０によって接続された入力データメモリ（ｄａｔａ  ｍｅｍｏｒｙ）１４２、ディジタル・スキャンコンバータ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｓｃａｎ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１４４、画像メモリ１４６およびプロセッサ（ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）１４８を備えている。
【００２７】
Ｂモード処理部１０およびドップラ処理部１２から音線ごとに入力されたＢモード画像およびドップラ計測データは、入力データメモリ１４２にそれぞれ記憶される。入力データメモリ１４２のデータは、ディジタル・スキャンコンバータ１４４で走査変換されて画像メモリ１４６に記憶される。プロセッサ１４８は、入力データメモリ１４２および画像メモリ１４６のデータについてそれぞれ所定のデータ処理を施す。データ処理には空間フィルタリングが含まれる。空間フィルタリングについては後にあらためて説明する。
【００２８】
画像処理部１４には表示部１６が接続されている。表示部１６は、画像処理部１４から画像信号が与えられ、それに基づいて画像を表示するようになっている。なお、表示部１６は、カラー（ｃｏｌｏｒ）画像が表示可能なグラフィックディスプレー（ｇｒａｐｈｉｃ  ｄｉｓｐｌａｙ）等で構成される。
【００２９】
以上の送受信部６、Ｂモード処理部１０、ドップラ処理部１２、画像処理部１４および表示部１６には制御部１８が接続されている。制御部１８は、それら各部に制御信号を与えてその動作を制御する。また、被制御の各部から各種の報知信号が入力される。超音波プローブ２、送受信部６、Ｂモード処理部１０、ドップラ処理部１２、画像処理部１４および制御部１８からなる部分は、本発明における撮影手段の一例である。
【００３０】
制御部１８の制御の下で、Ｂモード動作およびドップラモード動作が実行される。制御部１８には操作部２０が接続されている。操作部２０は操作者によって操作され、制御部１８に適宜の指令や情報を入力するようになっている。操作部２０は、例えばキーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）やポインティングデバイス（ｐｏｉｎｔｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅ）およびその他の操作具を備えた操作パネル（ｐａｎｅｌ）で構成される。
【００３１】
本装置の動作を説明する。操作者は超音波プローブ２を対象４の所望の個所に当接し、操作部２０を操作して、例えばＢモードとドップラモードを併用した撮影動作を行う。これによって、制御部１８による制御の下で、Ｂモード撮影とドップラモード撮影が時分割で行われる。すなわち、例えばドップラモードのスキャンを所定回数行う度にＢモードのスキャンを１回行う割合で、Ｂモードとドップラモードの混合スキャンが行われる。
【００３２】
Ｂモードにおいては、送受信部６は、超音波プローブ２を通じて音線順次で対象４の内部を走査して逐一そのエコーを受信する。Ｂモード処理部１０は、送受信部６から入力されるエコー受信信号を対数増幅ユニット１０２で対数増幅し包絡線検波ユニット１０４で包絡線検波してＡスコープ信号を求め、それに基づいて音線ごとのＢモード画像を形成する。画像処理部１４は、Ｂモード処理部１０から入力される音線ごとのＢモード画像を入力データメモリ１４２に記憶する。これによって、入力データメモリ１４２内に、Ｂモード画像についての音線データ空間が形成される。
【００３３】
ドップラモードにおいては、送受信部６は超音波プローブ２を通じて音線順次で対象４の内部を走査して逐一そのエコーを受信する。その際、１音線当たり複数回の超音波の送波とエコーの受信が行われる。
【００３４】
ドップラ処理部１２は、エコー受信信号を直交検波ユニット１２０で直交検波し、ＭＴＩフィルタ１２２でＭＴＩ処理し、自己相関演算ユニット１２４で自己相関を求め、自己相関結果から、平均流速演算ユニット１２６で平均流速を求め、分散演算ユニット１２８で分散を求め、パワー演算ユニット１３０でパワーを求める。
【００３５】
画像処理部１４は、ドップラ処理部１２から入力される音線ごとかつピクセルごとの各ドップラ計測データを入力データメモリ１４２に記憶する。これによって、入力データメモリ１４２内に、各ドップラ計測データについての音線データ空間が成される。
【００３６】
プロセッサ１４８は、入力データメモリ１４２のＢモード画像およびドップラ計測データをディジタル・スキャンコンバータ１４４でそれぞれ走査変換して画像メモリ１４６に書き込む。その際、ドップラ計測データは、速度に分散を加味したカラーフローマッピング（ＣＦＭ：  ｃｏｌｏｒ  ｆｌｏｗ  ｍａｐｐｉｎｇ）画像およびパワードップラ（ＰＤＩ：  ｐｏｗｅｒ  Ｄｏｐｐｌｅｒ  ｉｍａｇｉｎｇ）画像として書き込まれる。
【００３７】
プロセッサ１４８は、Ｂモード画像、ＣＦＭ画像およびＰＤＩ画像を別々な領域に書き込む。Ｂモード画像は、音線走査面の体内組織の断層像を示すものとなる。ＣＦＭ画像は、音線走査面の血流速度等の２次元分布を示す画像となる。この画像では血流の方向に応じて表示色を異ならせる。また、速度に応じて表示色の輝度を異ならせる。また、分散に応じて所定の色の混色率を高め表示色の純度を変える。これによって、速度の大きさ、方向、分散が視認性良く表示される。ＰＤＩ画像は、音線走査面の血流等の存在を示す画像となる。表示色はＣＦＭ画像に用いる色とは異ならせる。信号強度に応じて表示色の輝度を変える。ＣＦＭ画像およびＰＤＩ画像はいずれもフロー画像となる。
【００３８】
これらの画像を表示部１６に表示させる場合には、例えばＢモード画像とＣＦＭ画像を重ね合わせて表示する。これにより、体内組織との位置関係が明確な血流速度分布像を観察することができる。また、Ｂモード画像とＰＤＩ画像を重ね合わせて表示する。この場合は、体内組織との位置関係が明確な血管走行状態を観察することができる。
【００３９】
フロー画像について、プロセッサ１４８により、黒抜けを補正するための空間フィルタリングが行われる。空間フィルタリングに着目したプロセッサ１４８の機能ブロック図を図９に示す。同図は空間フィルタの構成を示す。本フィルタの構成によって、空間フィルタに関する本発明を実施するための最良の形態の一例が示される。本フィルタの動作によって、空間フィルタリング方法に関する本発明を実施するための最良の形態の一例が示される。
【００４０】
同図に示すように、本フィルタは、黒抜け探索ユニット７０２、領域判定ユニット７０４および黒抜け補正ユニット７０６を有する。各ユニットはいずれもプロセッサ１４８の機能の一部である。黒抜け探索ユニット７０２は、入力画像の黒抜けを探索する。領域判定ユニット７０４は、黒抜け探索ユニット７０２の探索結果に基づいて、黒抜け部分が補正領域に該当するか否かを判定する。補正ユニット７０６は、領域判定ユニット７０４の判定結果に基づいて入力画像の黒抜けを補正し、補正後の画像を出力する。出力画像には必要に応じて適宜のスムージング（ｓｍｏｏｔｈｉｎｇ）を施すようにしてもよい。
【００４１】
黒抜け探索ユニット７０２は本発明における探索手段の一例である。領域判定ユニット７０４は本発明における判定手段の一例である。黒抜け補正ユニット７０６は本発明における補正手段の一例である。
【００４２】
本フィルタの動作のフローチャート（ｆｌｏｗ  ｃｈａｒｔ）を図１０に示す。同図に示すように、本フィルタは、ステージ（ｓｔａｇｅ）７１１で黒抜け探索を行う。黒抜け探索は黒抜け探索ユニット７０２によって行われる。黒抜け探索は、入力画像について、所定の条件に当てはまる画素値を持つ画素の位置（座標）を検出するとともに、そのような画素が連続する数（連続画素数）を求めることにより行われる。
【００４３】
所定の条件は閾値によって規定される。閾値を用いることにより条件設定を容易に行うことができる。閾値は単一の値あるいは所定の範囲の両端を規定する２つの閾値である。また、閾値は、画素値そのものについての閾値あるいは画素値の差についての閾値である。
【００４４】
画素値そのものについての閾値は、例えば、画素値のレンジ（ｒａｎｇｅ）の数％程度と設定される。画素値の差についての閾値は、例えば、減算前の値から見た差の値の減少量が画素値のレンジ（ｒａｎｇｅ）の数％程度と設定される。それらの閾値は可変とするのが、フィルタリングの効果を調節可能とする点で好ましい。
【００４５】
画素値の差について規定された閾値を用いるときは、例えば図１１に示すように、注目画素の座標を（ｘ，ｙ）としたとき、座標（ｘ，ｙ）と座標（ｘ−１，ｙ）の画素値の差および座標（ｘ，ｙ）と座標（ｘ，ｙ−１）の画素値の差がいずれも所定の条件を満足するとき、座標（ｘ，ｙ）を黒抜け領域の始点とする。そして、ここを起点として、同じ条件の画素をｘ，ｙ両方向に探索し、そのような画素が連続して存在する位置および画素数を求める。このような黒抜け探索がフロー画像全体にわたって行われる。その結果、フロー画像における黒抜けの位置および大きさが個々に判明する。
【００４６】
次に、ステージ７１３で、領域判定を行う。領域判定は領域判定ユニット７０４によって行われる。領域判定は、黒抜け探索によって求められた連続画素数に基づいて行われる。すなわち、連続画素数が所定限度以内であるときは、黒抜け補正を行うべき領域であると判定し、連続画素数が所定限度を超えるときは、黒抜け補正を行うべき領域でないと判定する。所定限度は、例えば、数十画素程度と設定される。所定限度は可変とするのが、フィルタリングを適切に行う点で好ましい。
【００４７】
なお、連続画素数が所定限度以内であっても、探索個所がフロー画像が存在する範囲を逸脱したときは、黒抜け補正を行うべき領域でないと判定する。入力画像におけるフロー画像の存在範囲は予め判明している。
【００４８】
連続画素数が所定限度を超えるということは、その領域が黒抜け部分（すなわち、本来流れが有るはずのところがたまたま黒く抜けたところ）ではなく、実際に流れが無い部分である可能性が高い。そこで、そのような領域は領域判定によって黒抜け補正の対象から除外される。これによって、黒抜け補正のための空間フィルタリングの妥当性を高めることができる。連続画素数が所定限度以内でかつ探索範囲がフロー画像の存在範囲を逸脱したときも同様である。
【００４９】
次に、ステージ７１５で、黒抜け補正を行う。黒抜け補正は、黒抜け補正ユニット７０６によって行われる。黒抜け補正ユニット７０６は、領域判定により補正対象と判定された領域について黒抜け補正を行う。黒抜け補正は、黒抜け領域内の画素値を、黒抜け領域の周囲の画素値から補間した画素値で置き換えることによって行う。補間は、単純補間、１次補間、２次補間等、適宜の補間であってよい。
【００５０】
図１２に、空間フィルタリングに着目したプロセッサ１４８の他の機能ブロック図を示す。同図は空間フィルタの構成を示す。本フィルタの構成によって、空間フィルタに関する本発明を実施するための最良の形態の一例が示される。本フィルタの動作によって、空間フィルタリング方法に関する本発明を実施するための最良の形態の一例が示される。
【００５１】
同図に示すように、本フィルタは、黒抜け探索ユニット８０２、領域判定ユニット８０４、黒抜け補正ユニット８０６および補正確定ユニット８０８を有する。各ユニットはいずれもプロセッサ１４８の機能の一部である。黒抜け探索ユニット８０２は、入力画像の黒抜けを探索する。領域判定ユニット８０４は、黒抜け探索ユニット８０２の探索結果に基づいて、黒抜け部分が補正領域に該当するか否かを判定する。補正ユニット８０６は、黒抜け探索ユニット８０２の探索結果に基づいて入力画像の黒抜けを補正する。補正確定ユニット８０８は、領域判定ユニット８０４の判定結果に基づいて、黒抜け補正ユニット８０６の補正を確定し、補正確定後の画像を出力する。出力画像には必要に応じて適宜のスムージングを施すようにしてもよい。
【００５２】
黒抜け探索ユニット８０２は本発明における探索手段の一例である。領域判定ユニット８０４は本発明における判定手段の一例である。黒抜け補正ユニット８０６および補正確定ユニット８０８からなる部分は本発明における補正手段の一例である。
【００５３】
本フィルタの動作のフローチャートを図１３に示す。同図に示すように、本フィルタは、ステージ９０１で黒抜け探索を行う。黒抜け探索は黒抜け探索ユニット８０２によって行われる。黒抜け探索は、入力画像について、所定の条件に当てはまる画素値を持つ画素の位置（座標）を検出するとともに、そのような画素が連続する数（連続画素数）を求めることにより行われる。所定の条件は前述と同様である。探索の要領も前述と同等である。
【００５４】
次に、ステージ９０３で、黒抜け補正を行う。黒抜け補正は、黒抜け補正ユニット８０６によって行われる。黒抜け補正ユニット８０６は、探索ユニット８０２によって探索された黒抜け部分について、探索され次第に黒抜け補正を行う。黒抜け補正の要領は前述と同様である。
【００５５】
次に、ステージ９０５で、領域判定を行う。領域判定は領域判定ユニット８０４によって行われる。領域判定は、黒抜け探索によって求められた連続画素数に基づいて行われる。すなわち、連続画素数が所定限度以内であるときは、黒抜け補正を行うべき領域であると判定し、連続画素数が所定限度を超えるときは、黒抜け補正を行うべき領域でないと判定する。所定限度は可変とするのが、フィルタリングの効果を調節可能とする点で好ましい。
【００５６】
なお、連続画素数が所定限度以内であっても、探索個所がフロー画像が存在する範囲を逸脱したときは、黒抜け補正を行うべき領域でないと判定する。入力画像におけるフロー画像の存在範囲は予め判明している。
【００５７】
連続画素数が所定限度を超えるということは、その領域が黒抜け部分ではなく、実際に流れが無い部分である可能性が高い。そこで、そのような領域は領域判定によって黒抜け補正の対象から除外される。これによって、黒抜け補正のための空間フィルタリングの妥当性を高めることができる。また、連続画素数が所定限度以内でかつ探索範囲がフロー画像の存在範囲を逸脱したときも同様である。
【００５８】
次に、ステージ９０７で、補正確定を行う。補正確定は補正確定ユニット８０８によって行われる。補正確定は、領域判定により黒抜け補正を行うべきでないと判定された領域について、黒抜け補正を取り消すことによって行われる。補正の取消は、黒抜け探索時に記憶した画素位置および画素値を用いて、黒抜け補正を行うべきでないと判定された領域について元の画素値を復元することにより行われる。
【００５９】
このように、黒抜けを、探索され次第に全てをいったん補正し、その後に領域判定に基づいて不要な補正を取り消す方法は、前述のように黒抜け補正を領域判定後に行うものよりもフィルタリング速度を高速化できる点で好ましい。
【００６０】
以上のように、本発明ではフロー画像における黒抜け領域を適切に判定し、その領域の画素値を周辺の画素値から補間した画素値で置き換えるので、複数画素にわたる黒抜けを効果的に補正することができる。このような補正は、黒抜け領域の判定を行わない通常の空間フィルタリングのように、空間分解能やコントラスト（ｃｏｎｔｒａｓｔ）を低下させることがなく、また、画像輪郭の拡大を生じるということもない。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】超音波診断装置のブロック図である。
【図２】送受信部のブロック図である。
【図３】音線走査の概念を示す図である。
【図４】音線走査の概念を示す図である。
【図５】音線走査の概念を示す図である。
【図６】Ｂモード処理部のブロック図である。
【図７】ドップラ処理部のブロック図である。
【図８】画像処理部のブロック図である。
【図９】空間フィルタのブロック図である。
【図１０】空間フィルタの動作のフローチャートである。
【図１１】画素の配列を示す図である。
【図１２】空間フィルタのブロック図である。
【図１３】空間フィルタの動作のフローチャートである。
【符号の説明】
【００６２】
２  超音波プローブ
４  撮影対象
６  送受信部
１０  Ｂモード処理部
１２  ドップラ処理部
１４  画像処理部
１６  表示部
１８  制御部
２０  操作部
７０２，８０２  黒抜け探索ユニット
７０４，８０４  領域判定ユニット
７０６，８０６  黒抜け補正ユニット
８０８  補正確定ユニット
【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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