(57)【要約】【課題】カラードップラモード映像を提供する超音波システムおよび方法を提供すること。【解決手段】本発明における超音波システムは、超音波信号を生体に送信し、前記生体から反射される超音波エコー信号を受信して第１の超音波データおよび第２の超音波データを取得する超音波データ取得部と、関心領域およびバランスしきい値に対応する入力情報を受信するユーザ入力部と、前記超音波データ取得部および前記ユーザ入力部に連結され、前記第１の超音波データおよび前記第２の超音波データを用いてＢモード映像および前記関心領域に対応するドップラモード映像をそれぞれ形成し、前記Ｂモード映像および前記入力情報に基づいて前記カラードップラモード映像にバランス処理を行うためのバランスマスクを形成し、前記バランスマスクを用いて前記カラードップラモード映像に前記バランス処理を行うプロセッサとを備える。【選択図】図１
2012050818.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波信号を生体に送信し、前記生体から反射される超音波エコー信号を受信して第１の超音波データおよび第２の超音波データを取得する超音波データ取得部と、
関心領域およびバランスしきい値に対応する入力情報を受信するユーザ入力部と、
前記超音波データ取得部および前記ユーザ入力部に連結され、前記第１の超音波データおよび前記第２の超音波データを用いてＢモード映像および前記関心領域に対応するドップラモード映像をそれぞれ形成し、前記Ｂモード映像および前記入力情報に基づいて前記カラードップラモード映像にバランス処理を行うためのバランスマスクを形成し、前記バランスマスクを用いて前記カラードップラモード映像に前記バランス処理を行うプロセッサと
を備えることを特徴とする超音波システム。
【請求項２】
前記入力情報は、
前記Ｂモード映像に前記関心領域を設定するための第１の入力情報と、
前記バランスしきい値を設定するための第２の入力情報と
を含むことを特徴とする請求項１に記載の超音波システム。
【請求項３】
前記プロセッサは、
前記第１の超音波データを用いて前記Ｂモード映像を形成し、
前記第１の入力情報に基づいて前記Ｂモード映像に前記関心領域を設定し、
前記第２の超音波データを用いて前記カラードップラモード映像を形成し、
前記第２の入力情報および前記Ｂモード映像を用いて前記バランスマスクを形成するための映像パラメータを設定し、
前記映像パラメータを用いて前記バランスマスクを形成することを特徴とする請求項２に記載の超音波システム。
【請求項４】
前記プロセッサは、
前記Ｂモード映像の前記関心領域に対応するピクセルの平均輝度値を算出し、
前記平均輝度値および前記バランスしきい値を用いて、前記Ｂモード映像の輝度レベルを調節するためのコントラストストレッチング曲線の変曲点値および前記コントラストストレッチングの傾きを算出し、
前記バランスしきい値および前記変曲点値を用いて前記コントラストストレッチング曲線の符号を設定し、
前記平均輝度値、前記バランスしきい値、前記変曲点値、前記傾きおよび前記符号を用いて前記映像パラメータを設定することを特徴とする請求項３に記載の超音波システム。
【請求項５】
前記プロセッサは、
ＰＰＶ＝（ＶＧＭ＋ＢＴＶ）／２×ＶＰＰＴ            （式１）
前記式１を用いて前記変曲点値を算出し、前記ＰＰＶは前記変曲点値を、前記ＶＧＭは前記平均輝度値を、前記ＢＴＶは前記バランスしきい値を、前記ＶＰＰＴは変曲点しきい値をそれぞれ示すことを特徴とする請求項４に記載の超音波システム。
【請求項６】
前記プロセッサは、
前記Ｂモード映像の前記関心領域に対応するピクセルの第１の平均輝度値を算出し、
前記関心領域を予め設定された大きさを有する複数の領域に分割し、
前記各領域に対応するピクセルの第２の平均輝度値を算出し、
前記第１の平均輝度値と前記第２の平均輝度値との平均輝度値を算出し、
前記平均輝度値および前記バランスしきい値を用いて、前記Ｂモード映像の輝度レベルを調節するためのコントラストストレッチング曲線の変曲点値および前記コントラストストレッチングの傾きを算出し、
前記バランスしきい値および前記変曲点値を用いて前記コントラストストレッチング曲線の符号を設定し、
前記平均輝度値、前記バランスしきい値、前記変曲点値、前記傾きおよび前記符号を用いて前記映像パラメータを設定することを特徴とする請求項３に記載の超音波システム。
【請求項７】
前記プロセッサは、
前記関心領域を予め設定された大きさを有する複数の領域に分割し、
前記各領域に対応するピクセルの平均輝度値を算出し、
前記平均輝度値および前記バランスしきい値を用いて、前記Ｂモード映像の輝度レベルを調節するためのコントラストストレッチング曲線の変曲点値および前記コントラストストレッチングの傾きを算出し、
前記バランスしきい値および前記変曲点値を用いて前記コントラストストレッチング曲線の符号を設定し、
前記平均輝度値、前記バランスしきい値、前記変曲点値、前記傾きおよび前記符号を用いて前記映像パラメータを設定することを特徴とする請求項３に記載の超音波システム。
【請求項８】
前記プロセッサは、
ＰＰＶ＝（ＶＬＭ＋ＢＴＶ）／２×ＶＰＰＴ            （式２）
前記式２を用いて前記変曲点値を算出し、前記ＰＰＶは前記変曲点値を、前記ＶＬＭは前記平均輝度値を、前記ＢＴＶは前記バランスしきい値を、前記ＶＰＰＴは変曲点しきい値をそれぞれ示すことを特徴とする請求項７に記載の超音波システム。
【請求項９】
前記プロセッサは、前記Ｂモード映像に前処理をさらに行うことを特徴とする請求項３ないし８のいずれかに記載の超音波システム。
【請求項１０】
前記プロセッサは、前記バランスマスクに形態処理をさらに行うことを特徴とする請求項３ないし９のいずれかに記載の超音波システム。
【請求項１１】
ａ）生体に超音波信号を送信し、前記生体から反射される超音波エコー信号を受信して第１の超音波データおよび第２の超音波データを取得し、前記第１の超音波データを用いてＢモード映像を形成する段階と、
ｂ）ユーザから関心領域およびバランスしきい値に対応する入力情報を受信する段階と、
ｃ）前記生体に対する前記第２の超音波データを用いて前記関心領域に対応するカラードップラモード映像を形成する段階と、
ｄ）前記Ｂモード映像および前記入力情報に基づいて前記カラードップラモード映像にバランス処理を行うためのバランスマスクを形成する段階と、
ｅ）前記バランスマスクを用いて前記カラードップラモード映像に前記バランス処理を行う段階と
を備えることを特徴とするカラードップラモード映像提供方法。
【請求項１２】
前記入力情報は、
前記Ｂモード映像に前記関心領域を設定するための第１の入力情報と、
前記バランスしきい値を設定するための第２の入力情報と
を含むことを特徴とする請求項１１に記載のカラードップラモード映像提供方法。
【請求項１３】
前記段階ｄ）は、
ｄ１）前記第２の入力情報および前記Ｂモード映像を用いて前記バランスマスクを形成するための映像パラメータを設定する段階と、
ｄ２）前記映像パラメータを用いて前記バランスマスクを形成する段階と
を備えることを特徴とする請求項１２に記載のカラードップラモード映像提供方法。
【請求項１４】
前記段階ｄ１）は、
前記Ｂモード映像の前記関心領域に対応するピクセルの平均輝度値を算出する段階と、
前記平均輝度値および前記バランスしきい値を用いて、前記Ｂモード映像の輝度レベルを調節するためのコントラストストレッチング曲線の変曲点値および前記コントラストストレッチングの傾きを算出する段階と、
前記バランスしきい値および前記変曲点値を用いて前記コントラストストレッチング曲線の符号を設定する段階と、
前記平均輝度値、前記バランスしきい値、前記変曲点値、前記傾きおよび前記符号を用いて前記映像パラメータを設定する段階と
を備えることを特徴とする請求項１３に記載のカラードップラモード映像提供方法。
【請求項１５】
前記変曲点値は、
ＰＰＶ＝（ＶＧＢ＋ＢＴＶ）／２×ＶＰＰＴ            （式１）
前記式１を用いて算出され、前記ＰＰＶは前記変曲点値を、前記ＶＧＭは前記平均輝度値を、前記ＢＴＶは前記バランスしきい値を、前記ＶＰＰＴは変曲点しきい値をそれぞれ示すことを特徴とする請求項１４に記載のカラードップラモード映像提供方法。
【請求項１６】
前記段階ｄ１）は、
前記Ｂモード映像の前記関心領域に対応するピクセルの第１の平均輝度値を算出する段階と、
前記関心領域を予め設定された大きさを有する複数の領域に分割する段階と、
前記各領域に対応するピクセルの第２の平均輝度値を算出する段階と、
前記第１の平均輝度値と前記第２の平均輝度値との平均輝度値を算出する段階と、
前記平均輝度値および前記バランスしきい値を用いて、前記Ｂモード映像の輝度レベルを調節するためのコントラストストレッチング曲線の変曲点値および前記コントラストストレッチングの傾きを算出する段階と、
前記バランスしきい値および前記変曲点値を用いて前記コントラストストレッチング曲線の符号を設定する段階と、
前記平均輝度値、前記バランスしきい値、前記変曲点値、前記傾きおよび前記符号を用いて前記映像パラメータを設定する段階と
を備えることを特徴とする請求項１３に記載のカラードップラモード映像提供方法。
【請求項１７】
前記段階ｄ１）は、
前記関心領域を予め設定された大きさを有する複数の領域に分割する段階と、
前記各領域に対応するピクセルの平均輝度値を算出する段階と、
前記平均輝度値および前記バランスしきい値を用いて、前記Ｂモード映像の輝度レベルを調節するためのコントラストストレッチング曲線の変曲点値および前記コントラストストレッチングの傾きを算出する段階と、
前記バランスしきい値および前記変曲点値を用いて前記コントラストストレッチング曲線の符号を設定する段階と、
前記平均輝度値、前記バランスしきい値、前記変曲点値、前記傾きおよび前記符号を用いて前記映像パラメータを設定する段階と
を備えることを特徴とする請求項１３に記載のカラードップラモード映像提供方法。
【請求項１８】
前記変曲点値は、
ＰＰＶ＝（ＶＬＭ＋ＢＴＶ）／２×ＶＰＰＴ            （式２）
前記式２を用いて算出され、前記ＰＰＶは前記変曲点値を、前記ＶＬＭは前記平均輝度値を、前記ＢＴＶは前記バランスしきい値を、前記ＶＰＰＴは変曲点しきい値をそれぞれ示すことを特徴とする請求項１７に記載のカラードップラモード映像提供方法。
【請求項１９】
前記段階ｄ）は、
前記Ｂモード映像に前処理を行う段階
をさらに備えることを特徴とする請求項１３ないし１８のいずれかに記載のカラードップラモード映像提供方法。
【請求項２０】
前記段階ｄ）は、
前記バランスマスクに形態処理を行う段階
をさらに備えることを特徴とする請求項１３ないし１９のいずれかに記載のカラードップラモード映像提供方法。
【請求項２１】
カラードップラモード映像を提供する方法を行うためのプログラムを格納するコンピュータ読み取り可能記録媒体であって、前記方法は、
ａ）生体に超音波信号を送信し、前記生体から反射される超音波エコー信号を受信して第１の超音波データおよび第２の超音波信号を受信して、前記第１の超音波データを用いてＢモード映像を形成する段階と、
ｂ）ユーザから関心領域およびバランスしきい値に対応する入力情報を受信する段階と、
ｃ）前記生体に対する前記第２の超音波データを用いて前記関心領域に対応するカラードップラモード映像を形成する段階と、
ｄ）前記Ｂモード映像および前記入力情報に基づいて前記カラードップラモード映像にバランス処理を行うためのバランスマスクを形成する段階と、
ｅ）前記バランスマスクを用いて前記カラードップラモード映像に前記バランス処理を行う段階と
を備えることを特徴とするコンピュータ読み出し可能記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波システムに関し、特に、カラードップラモード映像を提供する超音波システムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波システムは、無侵襲および非破壊特性を有しており、対象体内部の情報を得るために医療分野で広く用いられている。超音波システムは、対象体を直接切開して観察する外科手術の必要がなく、対象体の内部組織を高解像度の映像で医師に提供することができるため、医療分野で非常に重要なものとして用いられている。
【０００３】
超音波システムは、対象体から反射される超音波信号（超音波エコー信号）を２次元映像で示すＢモード（ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  ｍｏｄｅ）映像、ドップラ効果（ｄｏｐｐｌｅｒ  ｅｆｆｅｃｔ）を用いて動いている対象体（特に、血流）の速度をドップラスペクトルで示すＤモード（ｄｏｐｐｌｅｒ  ｍｏｄｅ）映像、ドップラ効果を用いて動いている対象体の速度をカラーで示すＣモード（ｃｏｌｏｒ  ｍｏｄｅ）映像、圧力（ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）を加えた時と加えない時の反応差を映像で示す弾性モード映像などを提供してくれる。特に対象体が動いている場合、超音波システムは、超音波信号を動いている対象体に送信し、対象体から反射される超音波エコー信号を受信してドップラ信号を形成する。超音波システムは、形成されたドップラ信号に基づいてＣモード映像（即ち、ドップラモード映像）を形成する。
【０００４】
一方、超音波システムは、カラードップラ映像にバランス（ｗｈｉｔｅ  ｐｒｉｏｒｉｔｙ）処理を行う。このバランス処理は、Ｂモード映像のピクセルの輝度値が予め設定されたバランス値より大きい場合、その領域にカラードップラモード映像を表示しない処理である。一般に、カラードップラモード映像が表示される領域は血管内であるので、バランス処理は血管内の領域、即ち、血液が流れる領域を除いた領域に対してカラードップラモード映像をディスプレイ部の画面に表示しないようにして、対象体内の組織（ｔｉｓｓｕｅ）の動きにより生成されるカラーアーティファクト（ｃｏｌｏｒ  ａｒｔｉｆａｃｔ）を除去するためである。
【０００５】
従来は、予め設定されたバランスしきい値に基づいて、Ｂモード映像でバランスしきい値以上の明るさ値を有する領域、即ち、血液が流れる領域以外の領域（例えば、血管壁領域、組織領域等）にカラードップラモード映像を表示しないようにするバランス処理を行っている。しかし、この方法では、カラーアーティファクトが完全に除去されず、カラードップラモード映像の画質を低下させるといった問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開１９９７／０３４５３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、Ｂモード（ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  ｍｏｄｅ）映像の輝度値およびバランスしきい値に基づいてカラードップラモード映像にバランス処理を行うためのバランスマスクを形成し、そのバランスマスクを用いてカラードップラモード映像にバランス処理を行う超音波システムおよび方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明における超音波システムは、超音波信号を生体に送信し、前記生体から反射される超音波エコー信号を受信して第１の超音波データおよび第２の超音波データを取得する超音波データ取得部と、関心領域およびバランスしきい値に対応する入力情報を受信するユーザ入力部と、前記超音波データ取得部および前記ユーザ入力部に連結され、前記第１の超音波データおよび前記第２の超音波データを用いてＢモード映像および前記関心領域に対応するドップラモード映像をそれぞれ形成し、前記Ｂモード映像および前記入力情報に基づいて前記カラードップラモード映像にバランス処理を行うためのバランスマスクを形成し、前記バランスマスクを用いて前記カラードップラモード映像に前記バランス処理を行うプロセッサとを備える。
【０００９】
また、本発明におけるカラードップラモード映像提供方法は、ａ）生体に超音波信号を送信し、前記生体から反射される超音波エコー信号を受信して第１の超音波データおよび第２の超音波データを取得し、前記第１の超音波データを用いてＢモード映像を形成する段階と、ｂ）ユーザから関心領域およびバランスしきい値に対応する入力情報を受信する段階と、ｃ）前記生体に対する前記第２の超音波データを用いて前記関心領域に対応するカラードップラモード映像を形成する段階と、ｄ）前記Ｂモード映像および前記入力情報に基づいて前記カラードップラモード映像にバランス処理を行うためのバランスマスクを形成する段階と、ｅ）前記バランスマスクを用いて前記カラードップラモード映像に前記バランス処理を行う段階とを備える。
【００１０】
また、本発明における、カラードップラモード映像を提供する方法を行うためのプログラムを格納するコンピュータ読み取り可能記録媒体は、前記方法が、ａ）生体に超音波信号を送信し、前記生体から反射される超音波エコー信号を受信してる第１の超音波データおよび第２の超音波データを取得し、前記第１の超音波データを用いてＢモード映像を形成する段階と、ｂ）ユーザから関心領域およびバランスしきい値に対応する入力情報を受信する段階と、ｃ）前記生体に対する前記第２の超音波データを用いて前記関心領域に対応するカラードップラモード映像を形成する段階と、ｄ）前記Ｂモード映像および前記入力情報に基づいて前記カラードップラモード映像にバランス処理を行うためのバランスマスクを形成する段階と、ｅ）前記バランスマスクを用いて前記カラードップラモード映像に前記バランス処理を行う段階とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、カラードップラモード（ｃｏｌｏｒ  Ｄｏｐｐｌｅｒ  ｍｏｄｅ）映像の損失なしに、カラーアーティファクト（ｃｏｌｏｒ  ａｒｔｉｆａｃｔ）を効果的に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例における超音波システムの構成を示すブロック図である。
【図２】Ｂモード映像および関心領域を示す例示図である。
【図３】本発明の実施例における超音波データ取得部の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施例によって、バランス処理を行う順序を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施例によって、バランスマスクを形成する順序を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施例における映像パラメータの一例を示す例示図である。
【図７】本発明の実施例における映像パラメータの他の例を示す例示図である。
【図８】本発明の実施例における映像パラメータの他の例を示す例示図である。
【図９】本発明の実施例における映像パラメータの他の例を示す例示図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付した図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施例における超音波システムの構成を示すブロック図である。図１を参照すると、超音波システム１００は、ユーザ入力部１１０、超音波データ取得部１２０、プロセッサ１３０、格納部１４０およびディスプレイ部１５０を備える。
【００１５】
ユーザ入力部１１０は、ユーザの入力情報を受信する。本実施例において、入力情報は、図２に示すように、Ｂモード（ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  ｍｏｄｅ）映像２１０に関心領域２２０を設定するための第１の入力情報を含む。関心領域２２０は、カラードップラモード映像を得るためのカラーボックス（ｃｏｌｏｒ  ｂｏｘ）を含む。しかし、関心領域２２０は、必ずしもこれに限定されない。また、入力情報は、関心領域２２０に対応するカラードップラモード（ｃｏｌｏｒ  Ｄｏｐｐｌｅｒ  ｍｏｄｅ）映像にバランス処理を行うためのしきい値（以下、バランスしきい値という）を設定するための第２の入力情報を含む。ユーザ入力部１１０は、コントロールパネル（ｃｏｎｔｒｏｌ  ｐａｎｅｌ）、マウス（ｍｏｕｓｅ）、キーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）などを含む。
【００１６】
超音波データ取得部１２０は、超音波信号を生体に送信し、生体から反射される超音波信号（即ち、超音波エコー信号）を受信して超音波データを取得する。生体は、複数の対象体（例えば、血管、心臓等）を含む。
【００１７】
図３は、本発明の実施例における超音波データ取得部の構成を示すブロック図である。図３を参照すると、超音波データ取得部１２０は、超音波プローブ３１０、送信信号形成部３２０、ビームフォーマ３３０および超音波データ形成部３４０を備える。
【００１８】
超音波プローブ３１０は、電気的信号と超音波信号を相互変換する複数の電気音響変換素子（ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ  ｅｌｅｍｅｎｔ：以下単に変換素子と呼ぶ）（図示せず）を含む。超音波プローブ３１０は、超音波信号を生体に送信し、生体から反射される超音波エコー信号を受信して受信信号を形成する。受信信号は、アナログ信号である。超音波プローブ３１０は、コンベックスプローブ（ｃｏｎｖｅｘ  ｐｒｏｂｅ）、リニアプローブ（ｌｉｎｅａｒ  ｐｒｏｂｅ）などを含む。
【００１９】
送信信号形成部３２０は、超音波信号の送信を制御する。また、送信信号形成部３２０は、変換素子および集束点を考慮して、少なくとも１つの超音波映像を得るための電気的信号（以下、送信信号という）を形成する。
【００２０】
本実施例において、送信信号形成部３２０は、Ｂモード映像２１０を得るための送信信号（以下、第１の送信信号という）を形成する。従って、超音波プローブ３１０は、送信信号形成部３２０から第１の送信信号が提供されれば、第１の送信信号を超音波信号に変換して生体に送信し、生体から反射される超音波エコー信号を受信して第１の受信信号を形成する。
【００２１】
また、送信信号形成部３２０は、予め設定された平均化回数（ｅｎｓｅｍｂｌｅ  ｎｕｍｂｅｒ）に基づいて、カラードップラモード映像を得るための送信信号（以下、第２の送信信号という）を形成する。従って、超音波プローブ３１０は、送信信号形成部３２０から第２の送信信号が提供されれば、第２の送信信号を超音波信号に変換して生体に送信し、生体から反射される超音波エコー信号を受信して第２の受信信号を形成する。
【００２２】
ビームフォーマ３３０は、超音波プローブ３１０から提供される受信信号をアナログデジタル変換してデジタル信号を形成する。また、ビームフォーマ３３０は、変換素子および集束点を考慮し、デジタル信号を受信集束させて受信集束信号を形成する。
【００２３】
本実施例において、ビームフォーマ３３０は、超音波プローブ３１０から第１の受信信号が提供されれば、第１の受信信号をアナログデジタル変換して第１デジタル信号を形成する。ビームフォーマ３３０は、変換素子および集束点を考慮して、第１のデジタル信号を受信集束させて第１の受信集束信号を形成する。また、ビームフォーマ３３０は、超音波プローブ３１０から第２の受信信号が提供されれば、第２の受信信号をアナログデジタル変換して第２のデジタル信号を形成する。ビームフォーマ３３０は、変換素子および集束点を考慮して、第２のデジタル信号を受信集束させて第２の受信集束信号を形成する。
【００２４】
超音波データ形成部３４０は、ビームフォーマ３３０から提供される受信集束信号を用いて、超音波映像に対応する超音波データを形成する。また、超音波データ形成部３４０は、超音波データを形成するのに必要な様々な信号処理（例えば、利得（ｇａｉｎ）調節等）を受信集束信号に行うこともできる。
【００２５】
本実施例において、超音波データ形成部３４０は、ビームフォーマ３３０から第１の受信集束信号が提供されれば、第１の受信集束信号を用いてＢモード映像２１０に対応する第１の超音波データを形成する。第１の超音波データは、ＲＦ（ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）データを含む。しかし、第１の超音波データは、必ずしもこれに限定されない。また、超音波データ形成部３４０は、ビームフォーマ３３０から第２の受信集束信号が提供されれば、第２の受信集束信号を用いてカラードップラモード映像に対応する第２の超音波データを形成する。第２の超音波データは、ＩＱ（ｉｎ−ｐｈａｓｅ／ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ）データを含む。しかし、第２の超音波データは、必ずしもこれに限定されない。
【００２６】
前述した実施例では、超音波データ取得部１２０が超音波信号を生体に送信し、生体から反射される超音波エコー信号を受信して超音波データを取得すると説明したが、他の実施例では、超音波システム１００に連結された外部または内部の格納装置から超音波データを取得してもよい。
【００２７】
再び図１を参照すると、プロセッサ１３０は、ユーザ入力部１１０および超音波データ取得部１２０に連結される。プロセッサ１３０は、ＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔ）、マイクロプロセッサまたはＧＰＵ（ｇｒａｐｈｉｃ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔ）を含む。しかし、プロセッサ１３０は、必ずしもこれに限定されない。
【００２８】
図４は、本発明の実施例によって、バランス処理を行う順序を示すフローチャートである。図４を参照すると、プロセッサ１３０は、超音波データ取得部１２０から提供される第１の超音波データを用いてＢモード映像２１０を形成する（Ｓ４０２）。Ｂモード映像は、ディスプレイ部１５０に表示される。従って、ユーザは、ユーザ入力部１１０を用いてディスプレイ部１５０に表示されたＢモード映像２１０に関心領域２２０を設定することができる。
【００２９】
プロセッサ１３０は、ユーザ入力部１１０から提供される入力情報（即ち、第１の入力情報）に基づいてＢモード映像２１０に関心領域２２０を設定する（Ｓ４０４）。従って、超音波データ取得部１２０は、超音波信号を生体に送信し、生体から反射される超音波エコー信号を受信して関心領域２２０に対応する第２の超音波データを取得することができる。
【００３０】
プロセッサ１３０は、超音波データ取得部１２０から提供される第２の超音波データを用いてカラードップラモード映像を形成する（Ｓ４０６）。
【００３１】
プロセッサ１３０は、ユーザ入力部１１０から提供される入力情報（即ち、第２の入力情報）およびＢモード映像２１０を用いてカラードップラモード映像にバランス処理を行うためのマスク（以下、バランスマスク（ｂａｌａｎｃｅ  ｍａｓｋ）という）を形成する（Ｓ４０８）。
【００３２】
図５は、本発明の実施例によって、バランスマスクを形成する順序を示すフローチャートである。図５を参照すると、プロセッサ１３０は、Ｂモード映像２１０に前処理を行う（Ｓ５０２）。本実施例において、前処理は、ブラーリング（ｂｌｕｒｒｉｎｇ）処理を含む。しかし、前処理は、必ずしもこれに限定されない。一例として、プロセッサ１３０は、平均フィルタ（ａｖｅｒａｇｅ  ｆｉｌｔｅｒ）を用いてＢモード映像２１０に前処理を行う。
【００３３】
プロセッサ１３０は、ユーザ入力部１１０から提供される入力情報（即ち、第２の入力情報）およびＢモード映像２１０に基づいて映像パラメータを設定する（Ｓ５０４）。映像パラメータは、バランスマスクを形成するためのパラメータである。即ち、映像パラメータは、Ｂモード映像２１０において血液が流れる領域を除いた領域（例えば、血管壁領域、組織領域等）の連結性を確保するためのパラメータである。
【００３４】
一実施例において、プロセッサ１３０は、Ｂモード映像２１０に対して関心領域２２０内に存在するピクセルの平均輝度値（以下、グローバル平均輝度値（ｇｌｏｂａｌ  ｍｅａｎ  ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  ｖａｌｕｅ）という）を算出する。プロセッサ１３０は、ユーザ入力部１１０から提供される第２の入力情報（即ち、バランスしきい値）およびグローバル平均輝度値に基づいて変曲点（ｐｉｖｏｔ  ｐｏｉｎｔ）値ＰＰＶを算出する。この変曲点値ＰＰＶは、次の式を用いて算出される。
【００３５】
【数１】
2012050818.tif 000003
式１において、ＶＧＭはグローバル平均輝度値を、ＢＴＶはバランスしきい値を、ＶＰＰＴは変曲点しきい値を示す。変曲点しきい値ＶＰＰＴは、アプリケーション（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）および対象体の種類に応じて予め設定された値として、０．８〜１．２の値を有する。
【００３６】
プロセッサ１３０は、第２の入力情報（即ち、バランスしきい値）およびグローバル平均輝度値ＶＧＭに基づいてコントラストストレッチング曲線（ｃｏｎｔｒａｓｔ  ｓｔｒｅｔｃｈｉｎｇ  ｃｕｒｖｅ）の傾き（偏り）を算出する。
【００３７】
一例として、プロセッサ１３０は、次の式を用いて傾きｗを算出する。
【００３８】
【数２】
2012050818.tif 000004
式２において、αは加重値として予め設定された値であり、ｘは定数を、ｄは平均輝度値（グローバル平均輝度値またはローカル平均輝度値）とバランスしきい値ＢＴＶとの差をそれぞれ示す。
【００３９】
即ち、傾きは、グローバル平均輝度値ＶＧＭとバランスしきい値ＢＴＶとの間の差が大きいほど大きくなり、グローバル平均輝度値ＶＧＭとバランスしきい値ＢＴＶとの間の差が小さいほど小さくなる。しかし、傾きは、必ずしもこれに限定されない。
【００４０】
プロセッサ１３０は、第２の入力情報（即ち、バランスしきい値）および変曲点値ＰＰＶに基づいてコントラストストレッチング曲線の符号を設定する。符号は「＋」および「−」を含む。しかし、符号は、必ずしもこれに限定されない。一例として、プロセッサ１３０は、バランスしきい値ＢＴＶと変曲点値ＰＰＶとを比較してバランスしきい値ＢＴＶが変曲点値ＰＰＶ以上であれば、曲線符号を「＋」に設定し、バランスしきい値ＢＴＶが変曲点値ＰＰＶ未満であれば、曲線符号を「−」に設定する。
【００４１】
プロセッサ１３０は、第２の入力情報、グローバル平均輝度値ＶＧＭ、変曲点値ＰＰＶ、傾きｗおよび符号に基づいて映像パラメータを設定する。
【００４２】
一例として、バランスしきい値ＢＴＶが１００であり、グローバル平均輝度値ＶＧＭが１００であり、変曲点しきい値ＶＰＰＴが１．０の場合、プロセッサ１３０は、図６に示すように、バランスしきい値ＢＴＶに基づいて第１のコントラストストレッチング曲線ＳＣ１を設定する。プロセッサ１３０は、バランスしきい値ＢＴＶ、グローバル平均輝度値ＶＧＭおよび変曲点しきい値ＶＰＰＴを式１に適用して変曲点値ＰＰＶ「１００」を算出する。プロセッサ１３０は、バランスしきい値ＢＴＶとグローバル平均輝度値ＶＧＭとの間の差を算出し、その差に基づいて第１のコントラストストレッチング曲線ＳＣ１の傾きＷを算出する。プロセッサ１３０は、バランスしきい値ＢＴＶと変曲点値ＰＰＶとを比較して、バランスしきい値ＢＴＶが変曲点値ＰＰＶと同一であると判断し、第１のコントラストストレッチング曲線ＳＣ１の符号を「＋」に設定する。プロセッサ１３０は、バランスしきい値ＢＴＶ、グローバル平均輝度値ＶＧＭ、変曲点値ＰＰＶ、傾きｗおよび符号（＋）に基づいて、図６に示すように、第２のコントラストストレッチング曲線ＳＣ２を設定する。本実施例における第２のコントラストストレッチング曲線ＳＣ２は、輝度値が１００以上であるピクセルに対応する領域の輝度値を予め設定された値（例えば２５５）に設定するための曲線である。プロセッサ１３０は、第２のコントラストストレッチング曲線ＳＣ２を、バランスマスクを形成するための映像パラメータとして設定する。図６において、図面符号ＰＰは、変曲点値ＰＰＶに対応する変曲点を示す。
【００４３】
他の例として、バランスしきい値ＢＴＶが１００であり、グローバル平均輝度値ＶＧＭが１００であり、変曲点しきい値ＶＰＰＴが０．８５の場合、プロセッサ１３０は、図７に示すように、バランスしきい値ＢＴＶに基づいて第１のコントラストストレッチング曲線ＳＣ１を設定する。プロセッサ１３０は、バランスしきい値ＢＴＶ、グローバル平均輝度値ＶＧＭおよび変曲点しきい値ＶＰＰＴを式１に適用して変曲点値ＰＰＶ「８５」を算出する。プロセッサ１３０は、バランスしきい値ＢＴＶとグローバル平均輝度値ＶＧＭとの間の差を算出し、その差に基づいて第１のコントラストストレッチング曲線ＳＣ１の傾きＷを算出する。プロセッサ１３０は、バランスしきい値ＢＴＶと変曲点値ＰＰＶとを比較して、バランスしきい値ＢＴＶが変曲点値ＰＰＶ以上であると判断し、第１のコントラストストレッチング曲線ＳＣ１の符号を「＋」に設定する。プロセッサ１３０は、バランスしきい値ＢＴＶ、グローバル平均輝度値ＶＧＭ、変曲点値ＰＰＶ、傾きｗおよび符号（＋）に基づいて、図７に示すように、第２のコントラストストレッチング曲線ＳＣ２を設定する。本実施例における第２のコントラストストレッチング曲線ＳＣ２は、輝度値が８５以上であるピクセルに対応する領域の輝度値を予め設定された値（例えば、２５５）に設定するための曲線である。プロセッサ１３０は、第２のコントラストストレッチング曲線ＳＣ２を、バランスマスクを形成するための映像パラメータとして設定する。図７において、図面符号ＰＰは、変曲点値ＰＰＶに対応する変曲点を示す。
【００４４】
他の例として、バランスしきい値ＢＴＶが１００であり、グローバル平均輝度値ＶＧＭが５０であり、変曲点しきい値ＶＰＰＴが１．１の場合、プロセッサ１３０は、図８に示すように、バランスしきい値ＢＴＶに基づいて第１のコントラストストレッチング曲線ＳＣ１を設定する。プロセッサ１３０は、バランスしきい値ＢＴＶ、グローバル平均輝度値ＶＧＭおよび変曲点しきい値ＶＰＰＴを式１に適用して変曲点値ＰＰＶ「８２．５」を算出する。プロセッサ１３０は、バランスしきい値ＢＴＶとグローバル平均輝度値ＶＧＭとの間の差を算出し、その差に基づいて第１のコントラストストレッチング曲線ＳＣ１の傾きＷを算出する。プロセッサ１３０は、バランスしきい値ＢＴＶと変曲点値ＰＰＶを比較し、バランスしきい値ＢＴＶが変曲点値ＰＰＶ以上であると判断して、第１のコントラストストレッチング曲線ＳＣ１の符号を「＋」に設定する。プロセッサ１３０は、バランスしきい値ＢＴＶ、グローバル平均輝度値ＶＧＭ、変曲点値ＰＰＶ、傾きｗおよび符号（＋）に基づいて、図８に示すように、第２のコントラストストレッチング曲線ＳＣ２を設定する。本例における第２のコントラストストレッチング曲線ＳＣ２は、輝度値が８２．５以上であるピクセルに対応する領域の輝度値を予め設定された値（例えば２５５）に設定するための曲線である。プロセッサ１３０は、第２のコントラストストレッチング曲線ＳＣ２を、バランスマスクを形成するための映像パラメータとして設定する。図８において、図面符号ＰＰは、変曲点値ＰＰＶに対応する変曲点を示す。
【００４５】
他の例として、バランスしきい値ＢＴＶが１００であり、グローバル平均輝度値ＶＧＭが１５０であり、変曲点しきい値ＶＰＰＴが１．０の場合、プロセッサ１３０は、図９に示すように、バランスしきい値ＢＴＶに基づいて第１のコントラストストレッチング曲線ＳＣ１を設定する。プロセッサ１３０は、バランスしきい値ＢＴＶ、グローバル平均輝度値ＶＧＭおよび変曲点しきい値ＶＰＰＴを式１に適用して変曲点値ＰＰＶ「１２５」を算出する。プロセッサ１３０は、バランスしきい値ＢＴＶとグローバル平均輝度値ＶＧＭとの間の差を算出し、その差に基づいて第１のコントラストストレッチング曲線ＳＣ１の傾きＷを算出する。プロセッサ１３０は、バランスしきい値ＢＴＶと変曲点値ＰＰＶを比較し、バランスしきい値ＢＴＶが変曲点値ＰＰＶ未満であると判断して、第１のコントラストストレッチング曲線ＳＣ１の符号を「−」に設定する。プロセッサ１３０は、バランスしきい値ＢＴＶ、グローバル平均輝度値ＶＧＭ、変曲点値ＰＰＶ、傾きｗおよび符号（−）に基づいて、図９に示すように、第２のコントラストストレッチング曲線ＳＣ２を設定する。本実施例のおける第２のコントラストストレッチング曲線ＳＣ２は、輝度値が１２５以上であるピクセルに対応する領域の輝度値を予め設定された値（例えば２５５）に設定するための曲線である。プロセッサ１３０は、第２のコントラストストレッチング曲線ＳＣ２を、バランスマスクを形成するための映像パラメータとして設定する。図９において、図面符号ＰＰは、変曲点値ＰＰＶに対応する変曲点を示す。
【００４６】
他の実施例において、プロセッサ１３０は、Ｂモード映像２１０に対して関心領域２２０内に存在するピクセルのグローバル平均輝度値ＶＧＭを算出する。プロセッサ１３０は、関心領域２２０を予め設定された大きさを有する複数の領域に分割し、各領域内に存在するピクセルの平均輝度値（以下、ローカル平均輝度値（ｌｏｃａｌ  ｍｅａｎ  ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  ｖａｌｕｅ）という）を算出する。プロセッサ１３０は、各領域に対してグローバル平均輝度値ＶＧＭとローカル平均輝度値との平均輝度値を算出し、その平均輝度値およびユーザ入力部１１０から提供される第２の入力情報に基づいて、前述したように映像パラメータを設定する。
【００４７】
他の実施例において、プロセッサ１３０は、関心領域２２０を予め設定された大きさを有する複数の領域に分割し、各領域内に存在するピクセルのローカル平均輝度値を算出する。プロセッサ１３０は、各領域に対してローカル平均輝度値およびユーザ入力部１１０から提供される第２の入力情報に基づいて変曲点値ＰＰＶを算出する。この変曲点値ＰＰＶは、次の式を用いて算出される。
【００４８】
【数３】
2012050818.tif 000005
式３において、ＶＬＭはローカル平均輝度値を、ＢＴＶはバランスしきい値を、ＶＰＰＴは変曲点しきい値をそれぞれ示す。
【００４９】
プロセッサ１３０は、各領域に対して第２の入力情報（即ち、バランスしきい値ＢＴＶ）およびローカル平均輝度値ＶＬＭに基づいて、前述したように、コントラストストレッチング曲線の傾きｗを算出する。プロセッサ１３０は、第２の入力情報（即ち、バランスしきい値ＢＴＶ）および変曲点値ＰＰＶに基づいてコントラストストレッチング曲線の符号を設定する。プロセッサ１３０は、第２の入力情報、ローカル平均輝度値ＶＬＭ、変曲点値ＰＰＶ、傾きｗおよび符号に基づいて映像パラメータを設定する。
【００５０】
再び図５を参照すると、プロセッサ１３０は、映像パラメータを用いてバランスマスクを形成する（Ｓ５０６）。本実施例において、プロセッサ１３０は、輝度値が変曲点値ＰＰＶ以上のピクセルに対応する領域の輝度値を予め設定された値（例えば２５５）に設定するための映像パラメータに基づいて、Ｂモード映像２１０に映像処理を行ってバランスマスクを形成する。
【００５１】
プロセッサ１３０は、バランスマスクに形態（ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌ）処理を行い、バランスマスクに対して空き空間を満したり連結性を向上させる（Ｓ５０８）。形態処理は、膨張（ｄｉｌａｔｉｏｎ）と収縮（ｅｒｏｓｉｏｎ）を順次行うことを意味する。プロセッサ１３０は、バランスマスクに対して一定ピクセルだけ膨張（拡張）させた後、一定ピクセルだけ除去して収縮（浸食）させる。
【００５２】
前述した実施例では、形態処理として膨張および収縮を用いると説明したが、他の実施例では、形態処理としてオープニング（ｏｐｅｎｉｎｇ）およびクロージング（ｃｌｏｓｉｎｇ）を用いることもできる。
【００５３】
再び図４を参照すると、プロセッサ１３０は、形態処理されたバランスマスクをカラードップラモード映像に適用して、カラードップラモード映像にバランス処理を行う（Ｓ４１０）。
【００５４】
プロセッサ１３０は、バランス処理されたカラードップラ映像とＢモード映像２１０とを合成して合成映像を形成する（Ｓ４１２）。合成映像は、公知となっている多様な方法を用いて合成することができるので、本実施例では詳細に説明しない。
【００５５】
再び図１を参照すると、格納部１４０は、ユーザ入力部１１０で受信された入力情報（即ち、第１の入力情報および第２の入力情報）を格納する。また、格納部１４０は、超音波データ取得部１２０で取得された超音波データ（即ち、第１の超音波データおよび第２の超音波データ）を格納する。また、格納部１４０は、プロセッサ１３０で形成されたＢモード映像２１０およびカラードップラモード映像を格納する。
【００５６】
ディスプレイ部１５０は、プロセッサ１３０で形成されたＢモード映像を表示する。また、ディスプレイ部１５０は、プロセッサ１３０で形成された合成映像を表示する。また、ディスプレイ部１５０は、プロセッサ１３０で形成されたカラードップラモード映像を表示する。
【００５７】
以上、本発明のカラードップラモード映像を提供する超音波システムおよび方法を説明したが、当該方法は、コンピュータで読出し可能な記録媒体に記録させることができる。この記録媒体は、コンピュータシステムによって読み出されるデータが保存される全ての種類の記録装置を含む。このコンピュータで読み出し可能な記録媒体の例としては、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤＲＯＭ、磁気テープ、フロッピー（登録商標）ディスク、光データ格納装置などの他、キャリアウェーブ（例えば、インターネットを通じた伝送）の形態で具現されるものも含む。また、コンピュータで読み出し可能な記録媒体は、ネットワークで連結されたコンピュータシステムに分散され、読み出しをコードにより行うようにすることも可能である。上述した実施例を具現するための機能的なプログラム、コードおよびコードセグメント方法は、本発明が属する技術分野の各プログラマにとっては容易に推定されることである。
【００５８】
本発明は、望ましい実施例によって説明および例示をしたが、当業者であれば添付した特許請求の範囲の事項および範疇を逸脱することなく、様々な変形および変更が可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１００  超音波システム
１１０  ユーザ入力部
１２０  超音波データ取得部
１３０  プロセッサ
１４０  格納部
１５０  ディスプレイ部
２１０  Ｂモード映像
２２０  関心領域
３１０  超音波プローブ
３２０  送信信号形成部
３３０  ビームフォーマ
３４０  超音波データ形成部
ＰＰ    変曲点
ＳＣ１  第１のコントラストストレッチング曲線
ＳＣ２  第２のコントラストストレッチング曲線
ＢＴＶ  バランスしきい値
Ｗ      傾き（偏り）
【図１】
2012050818.tif 000006
【図２】
2012050818.tif 000007
【図３】
2012050818.tif 000008
【図４】
2012050818.tif 000009
【図５】
2012050818.tif 000010
【図６】
2012050818.tif 000011
【図７】
2012050818.tif 000012
【図８】
2012050818.tif 000013
【図９】
2012050818.tif 000014