(57)【要約】【課題】超音波映像の画質を改善させ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、少なくとも１つの超音波映像に対応する超音波データを取得する超音波データ取得部と、少なくとも１つの集束点を基準に深さによる超音波ビームの拡散程度を示す少なくとも１つのビームプロファイルを格納するための格納部と、前記少なくとも１つのビームプロファイルに基づいて前記深さによる前記超音波ビームの拡散に対応するブラーリング量を設定し、前記超音波データおよび前記ブラーリング量に基づいて前記超音波ビームの拡散によるブラーリングを補正するためのフィルタリング処理を行って前記少なくとも１つの超音波映像の画質を改善させるプロセッサとを備える。【選択図】図１
2012101074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの超音波映像に対応する超音波データを取得する超音波データ取得部と、
少なくとも１つの集束点を基準に深さによる超音波ビームの拡散程度を示す少なくとも１つのビームプロファイルを格納するための格納部と、
前記少なくとも１つのビームプロファイルに基づいて前記深さによる前記超音波ビームの拡散に対応するブラーリング量を設定し、前記超音波データおよび前記ブラーリング量に基づいて前記超音波ビームの拡散によるブラーリングを補正するためのフィルタリング処理を行って前記少なくとも１つの超音波映像の画質を改善させるプロセッサと
を備えることを特徴とする超音波システム。
【請求項２】
前記ブラーリング量は、前記ビームプロファイルと同一の値である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、
前記ブラーリング量に基づいて前記超音波データに前記フィルタリング処理を行い、
前記でフィルタリング処理された超音波データを用いて前記少なくとも１つの超音波映像を形成することを特徴とする請求項１または２に記載の超音波システム。
【請求項４】
前記フィルタリング処理は、ブラインドデコンバージョンまたはインバースフィルタリングを含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の超音波システム。
【請求項５】
前記プロセッサは、
前記超音波データを用いて前記少なくとも１つの超音波映像を形成し、
前記ブラーリング量に基づいて前記少なくとも１つの超音波映像に前記フィルタリング処理を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の超音波システム。
【請求項６】
前記少なくとも１つの超音波映像は、ピクセル値を有する複数のピクセルを含み、
前記プロセッサは、
前記少なくとも１つの超音波映像に対して前記複数のピクセルのそれぞれを基準に予め設定されたサイズのウィンドウを設定し、
前記ウィンドウに該当する前記ピクセルに対応する前記ピクセル値を検出し、
前記検出されたピクセル値と比較して前記ウィンドウに該当する前記ピクセルの前記ピクセル値の変化を検出し、
前記ブラーリング量に基づいて前記検出されたピクセル値の変化に応じて前記複数のピクセルのそれぞれに前記フィルタリング処理を行うことを特徴とする請求項５に記載の超音波システム。
【請求項７】
前記プロセッサは、
前記検出されたピクセル値の変化が前記ピクセル値の増加または前記ピクセル値の減少であると判断されれば、前記複数のピクセルのそれぞれに対応する前記深さの前記ブラーリング量に基づいて、前記複数のピクセルのそれぞれの前記ピクセル値を減少させる前記フィルタリング処理を行い、
前記検出されたピクセル値の変化が前記ウィンドウの中央にあるピクセルの前記ピクセル値が最大であると判断されれば、前記ウィンドウの中央にあるピクセルに対応する深前記さの前記ブラーリング量に基づいて、前記ウィンドウの中央にあるピクセルの前記ピクセル値を増加させる前記フィルタリング処理を行い、
前記検出されたピクセル値の変化が前記ウィンドウの中央にあるピクセルの前記ピクセル値が最小であると判断されれば、前記ウィンドウの中央にあるピクセルに対応する前記深さの前記ブラーリング量に基づいて、前記ウィンドウの中央にあるピクセルの前記ピクセル値を減少させる前記のフィルタリング処理を行うことを特徴とする請求項６に記載の超音波システム。
【請求項８】
前記格納部は、スキャン変換により前記超音波映像が拡大される割合を示す映像拡大割合情報をさらに格納することを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の超音波システム。
【請求項９】
前記プロセッサは、前記ビームプロファイルおよび前記映像拡大割合情報に基づいて、前記超音波映像に対する前記深さによる前記超音波ビームの拡散およびスキャン変換に対応する前記ブラーリング量を設定することを特徴とする請求項８に記載の超音波システム。
【請求項１０】
前記プロセッサは、前記深さによって前記ビームプロファイルと前記映像拡大割合情報を乗じて前記ブラーリング量を設定することを特徴とする請求項９に記載の超音波システム。
【請求項１１】
ａ）少なくとも１つの超音波映像に対応する超音波データを取得する段階と、
ｂ）少なくとも１つの集束点を基準に深さによる超音波ビームの拡散程度を示す少なくとも１つのビームプロファイルに基づいて、前記深さによる前記超音波ビームの拡散に対応するブラーリング量を設定する段階と、
ｃ）前記超音波データおよび前記ブラーリング量に基づいて前記超音波ビームの拡散によるブラーリングを補正するためのフィルタリング処理を行って前記少なくとも１つの超音波映像の画質を改善させる段階と
を備えることを特徴とする超音波映像画質改善方法。
【請求項１２】
前記ブラーリング量は、前記ビームプロファイルと同一の値であることを特徴とする請求項１１に記載の超音波映像画質改善方法。
【請求項１３】
前記段階ｃ）は、
前記ブラーリング量に基づいて前記超音波データに前記フィルタリング処理を行う段階と、
前記フィルタリング処理された超音波データを用いて前記少なくとも１つの超音波映像を形成する段階と
を備えることを特徴とする請求項１１または１２に記載の超音波映像画質改善方法。
【請求項１４】
前記フィルタリング処理は、ブラインドデコンバージョンまたはインバースフィルタリングを含むことを特徴とする請求項１１ないし１３のいずれかに記載の超音波映像画質改善方法。
【請求項１５】
前記段階ｃ）は、
前記超音波データを用いて前記の少なくとも１つの超音波映像を形成する段階と、
前記ブラーリング量に基づいて前記少なくとも１つの超音波映像に前記フィルタリング処理を行う段階と
を備えることを特徴とする請求項１１または１２に記載の超音波映像画質改善方法。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの超音波映像は、ピクセル値を有する複数のピクセルを含み、
前記段階ｃ）は、
ｃ１）前記少なくとも１つの超音波映像に対して前記複数のピクセルのそれぞれを基準に予め設定されたサイズのウィンドウを設定する段階と、
ｃ２）前記ウィンドウに該当する前記ピクセルのそれぞれに対応する前記ピクセル値を検出する段階と、
ｃ３）前記検出されたピクセル値を比較して前記ウィンドウに該当する前記ピクセルの前記ピクセル値の変化を検出する段階と、
ｃ４）前記ブラーリング量に基づいて前記で検出されたピクセル値の変化に応じて前記複数のピクセルのそれぞれに前記フィルタリング処理を行う段階と
を備えることを特徴とする請求項１５に記載の超音波映像画質改善方法。
【請求項１７】
前記段階ｃ４）は、
前記検出されたピクセル値の変化が前記ピクセル値の増加または前記ピクセル値の減少であると判断されれば、前記複数のピクセルのそれぞれに対応する前記深さの前記ブラーリング量に基づいて、前記複数のピクセルのそれぞれの前記ピクセル値を減少させる前記フィルタリング処理を行う段階と、
前記検出されたピクセル値の変化が前記ウィンドウの中央にあるピクセルの前記ピクセル値が最大であると判断されれば、前記ウィンドウの中央にあるピクセルに対応する前記深さの前記ブラーリング量に基づいて、前記ウィンドウの中央にあるピクセルの前記ピクセル値を増加させる前記フィルタリング処理を行う段階と、
前記検出されたピクセル値の変化が前記ウィンドウの中央にあるピクセルの前記ピクセル値が最小であると判断されれば、前記ウィンドウの中央にあるピクセルに対応する前記深さの前記ブラーリング量に基づいて、前記ウィンドウの中央にあるピクセルの前記ピクセル値を減少させる前記フィルタリング処理を行う段階と
を備えることを特徴とする請求項１６に記載の超音波映像画質改善方法。
【請求項１８】
前記段階ｂ）は、
スキャン変換により前記超音波映像が拡大される割合を示す映像拡大割合情報および前記ビームプロファイルに基づいて、前記超音波映像に対する前記深さによる前記超音波ビームの拡散およびスキャン変換に対応する前記ブラーリング量を設定する段階
をさらに備えることを特徴とする請求項１１ないし１７のいずれかに記載の超音波映像画質改善方法。
【請求項１９】
前記段階ｂ）は、前記深さによって前記ビームプロファイルと前記映像拡大割合情報を乗じて前記ブラーリング量を設定する段階
を備えることを特徴とする請求項１８に記載の超音波映像画質改善方法。
【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、超音波映像の画質を改善させ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、生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、超音波プローブを用いて超音波信号を生体に送信する。超音波プローブから送信された超音波信号は、超音波ビームとして生体に送信される。一方、超音波システムは、超音波プローブを用いて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、受信された超音波エコー信号に基づいて生体の超音波映像を形成する。
【０００４】
一般に、超音波ビームは、集束点を基準にして、そこから近くまたは遠くに離れるほどビームの拡散（ビーム幅）が大きくなる。これによって、生体内の同一のサイズのポイントターゲット（ｔａｒｇｅｔ  ｐｏｉｎｔ）に対しても、超音波映像で、深さによってポイントターゲットのサイズが異なるブラーリング（ｂｌｕｒｒｉｎｇ）が発生して、生体内の対象体の本来の形態とサイズに対応する超音波映像を提供することができないといった問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２３７１８７号公報
【特許文献２】特開２００３−１９０１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、ビームプロファイル（ｂｅａｍ  ｐｒｏｆｉｌｅ）、またはビームプロファイルおよび映像拡大割合情報に基づいて超音波映像の画質を改善させる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】
【０００７】
本発明における超音波システムは、少なくとも１つの超音波映像に対応する超音波データを取得する超音波データ取得部と、少なくとも１つの集束点を基準に深さによる超音波ビームの拡散程度を示す少なくとも１つのビームプロファイルを格納するための格納部と、前記少なくとも１つのビームプロファイルに基づいて前記深さによる前記超音波ビームの拡散に対応するブラーリング量を設定し、前記超音波データおよび前記ブラーリング量に基づいて前記超音波ビームの拡散によるブラーリングを補正するためのフィルタリング処理を行って前記少なくとも１つの超音波映像の画質を改善させるプロセッサとを備える。
【０００８】
また、本発明における超音波映像画質改善方法は、ａ）少なくとも１つの超音波映像に対応する超音波データを取得する段階と、ｂ）少なくとも１つの集束点を基準に深さによる超音波ビームの拡散程度を示す少なくとも１つのビームプロファイルに基づいて、前記深さによる前記超音波ビームの拡散に対応するブラーリング量を設定する段階と、ｃ）前記超音波データおよび前記ブラーリング量に基づいて前記超音波ビームの拡散によるブラーリングを補正するためのフィルタリング処理を行って前記少なくとも１つの超音波映像の画質を改善させる段階とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、超音波映像に対するビームプロファイルに基づいて、超音波ビームの拡散によるブラーリングを補正することができ、生体内の対象体の本来の形態とサイズに対応する超音波映像を提供することができる。
【００１０】
また、本発明は、超音波映像に対するスキャン変換による映像拡大割合情報およびビームプロファイルに基づいて、超音波ビームの拡散によるブラーリングを補正することができ、対象体の本来の形態とサイズに対応する超音波映像を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１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】本発明の第１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】本発明の第１実施例におけるビームプロファイルを示す例示図である。
【図４】本発明の第１実施例によって、超音波映像の画質を改善させる順序を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１実施例におけるブラーリング量を示す例示図である。
【図６】本発明の第２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７】本発明の第２実施例によって、ビームプロファイルに基づいて超音波映像の画質を改善させる順序を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施例におけるウィンドウを示す例示図である。
【図９】本発明の第２実施例におけるピクセル値の変化を示す例示図である。
【図１０】本発明の第３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１１】本発明の第３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１２】本発明の第３実施例における複数のステアリング角度に対応する複数の超音波映像を示す例示図である。
【図１３】本発明の第３実施例におけるスキャン変換により超音波映像が拡大される割合を示す映像拡大割合情報を示す例示図である。
【図１４】本発明の第３実施例によって、ビームプロファイルおよび映像拡大割合情報に基づいて超音波映像の画質を改善させる順序を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の第３実施例におけるブラーリング量を示す例示図である。
【図１６】本発明の第３実施例における超音波空間合成映像を示す例示図である。
【図１７】本発明の第３実施例における逆ブラーリング（ｉｎｖｅｒｓｅ  ｂｌｕｒｒｉｎｇ）処理による超音波空間合成映像の画質改善を示す例示図である。
【図１８】本発明の第４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１９】本発明の第４実施例によって、ビームプロファイルおよび映像拡大割合情報に基づいて超音波映像の画質を改善させる順序を示すフローチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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。
【００１３】
第１実施例
図１は、本発明の第１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、超音波データ取得部１１０を備える。
【００１４】
超音波データ取得部１１０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、対象体（例えば、心臓、胎児、肝臓等）を含む。
【００１５】
図２は、本発明の第１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２を参照すると、超音波データ取得部１１０は、超音波プローブ２１０を備える。
【００１６】
超音波プローブ２１０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）を備える。超音波プローブ２１０は、複数のスキャンライン（図示せず）のそれぞれに沿って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２１０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。
【００１７】
超音波データ取得部１１０は、送信部２２０をさらに備える。送信部２２０は、超音波信号の送信を制御する。また、送信部２２０は、変換素子および集束点を考慮して、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。従って、超音波プローブ２１０は、送信部２２０から提供される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受信信号を形成する。超音波映像は、Ｂモード（ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  ｍｏｄｅ）映像を含む。しかし、超音波映像は、必ずしもこれに限定されない。送信部２２０は、送信信号形成部（図示せず）、送信遅延時間情報メモリ（図示せず）、送信ビームフォーマ（図示せず）などを備える。
【００１８】
超音波データ取得部１１０は、受信部２３０をさらに備える。受信部２３０は、超音波プローブ２１０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、受信部２３０は、変換素子および集束点を考慮して、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。受信部２３０は、受信信号増幅部（図示せず）、アナログデジタル変換部（図示せず）、受信遅延時間情報メモリ（図示せず）、受信ビームフォーマ（図示せず）などを備える。
【００１９】
超音波データ取得部１１０は、超音波データ形成部２４０をさらに備える。超音波データ形成部２４０は、受信部２３０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。超音波データは、ＲＦ（ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）データを含む。しかし、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２４０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。
【００２０】
再び図１を参照すると、超音波システム１００は、格納部１２０をさらに備える。格納部１２０は、少なくとも１つの集束点（ｆｏｃｕｓｉｎｇ  ｐｏｉｎｔ）に対応する少なくとも１つのビームプロファイルを格納する。本実施例において、格納部１２０は、複数の集束点のそれぞれに対して、集束点を基準に深さによる超音波ビームの拡散程度を示すビームプロファイルを格納する。一例として、格納部１２０は、図３に示すように、集束点ＦＰを基準に深さ（ｄｅｐｔｈ）による超音波ビームの拡散程度を示すビームプロファイルを格納する。集束点ＦＰを基準にそこからの隔たりが近距離または遠距離方向に大きくなるにつれ超音波ビームの拡散（ビーム幅）が大きくなり、図３に示すように、生体内の同一のポイントターゲットＰＴに対しても超音波映像ＵＩでポイントターゲットＰＴのサイズが異なることによる副作用（ａｒｔｉｆａｃｔ）、即ち超音波映像ＵＩが鮮明でないブラーリング（ｂｌｕｒｒｉｎｇ）が発生する。
【００２１】
前述した実施例では、格納部１２０にビームプロファイルを格納するものとして説明したが、他の実施例では格納部１２０にビームプロファイルに対応するブラーリング量を格納することもできる。
【００２２】
超音波システム１００は、プロセッサ１３０をさらに備える。プロセッサ１３０は、超音波データ取得部１１０および格納部１２０に連結される。プロセッサ１３０は、ビームプロファイルに基づいて超音波映像に対する深さによる超音波ビームの拡散に対応するブラーリング量を設定し、超音波データおよびブラーリング量に基づいて超音波ビームの拡散によるブラーリングを補正するためのフィルタリング処理を行って、超音波映像を形成する。プロセッサ１３０は、ＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔ）、マイクロプロセッサ（ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＧＰＵ（ｇｒａｐｈｉｃ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔ）などを含む。
【００２３】
図４は、本発明の第１実施例によって、ビームプロファイルに基づいて超音波映像の画質を改善させる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、格納部１２０に照会して、格納部１２０から集束点に対応するビームプロファイルを抽出する（Ｓ４０２）。
【００２４】
プロセッサ１３０は、抽出されたビームプロファイルに基づいて超音波映像に対する深さによる超音波ビームの拡散に対応するブラーリング量を設定する（Ｓ４０４）。本実施例において、プロセッサ１３０は、ビームプロファイルに基づいて、図５に示すように、超音波映像に対して集束点ＦＰを基準に深さによる超音波ビームの拡散に対応するブラーリング量を設定する。ブラーリング量は、ビームプロファイル（即ち、超音波ビームの拡散程度）と同一の値であってもよい。
【００２５】
プロセッサ１３０は設定されたブラーリング量に基づいて、超音波データ取得部１１０から提供される超音波データに超音波ビームの拡散によるブラーリングを補正するためのデータ処理（即ち、フィルタリング処理）を行う（Ｓ４０６）。ブラーリングを補正するためのデータ処理は、ブラインドデコンバージョン（ｂｌｉｎｄ  ｄｅｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ）、インバースフィルタリング（ｉｎｖｅｒｓｅ  ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ）などを含む。
【００２６】
プロセッサ１３０は、データ処理された超音波データを用いて超音波映像を形成する（Ｓ４０８）。超音波映像は、公知となった多様な方法を用いて形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。
【００２７】
再び図１を参照すると、超音波システム１００は、ディスプレイ部１４０をさらに備える。ディスプレイ部１４０は、プロセッサ１３０で形成された超音波映像を表示する。
【００２８】
第２実施例
図６は、本発明の第２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６を参照すると、超音波システム６００は、超音波データ取得部６１０を備える。
【００２９】
超音波データ取得部６１０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超音波データを取得する。本実施例における超音波データ取得部６１０は、第１実施例における超音波データ取得部１１０と同一であるので、本実施例では詳細に説明しない。
【００３０】
超音波システム６００は、格納部６２０をさらに備える。格納部６２０は、少なくとも１つの集束点に対応する少なくとも１つのビームプロファイルを格納する。本実施例における格納部６２０は、第１実施例における格納部１２０と同一であるので、本実施例では詳細に説明しない。
【００３１】
超音波システム６００は、プロセッサ６３０をさらに備える。プロセッサ６３０は、超音波データ取得部６１０および格納部６２０に連結される。プロセッサ６３０は、ビームプロファイルに基づいて超音波映像に対する深さによる超音波ビームの拡散に対応するブラーリング量を設定し、超音波データおよびブラーリング量に基づいて超音波ビームの拡散によるブラーリングを補正するためのフィルタリング処理を行って超音波映像を形成する。プロセッサ１３０は、ＣＰＵ、マイクロプロセッサ、ＧＰＵなどを含む。
【００３２】
図７は、本発明の第２実施例によって、ビームプロファイルに基づいて超音波映像の画質を改善させる順序を示すフローチャートである。図７を参照すると、プロセッサ６３０は、格納部６２０に照会して集束点に対応するビームプロファイルを抽出する（Ｓ７０２）。
【００３３】
プロセッサ６３０は、抽出されたビームプロファイルに基づいて超音波映像に対する深さによる超音波ビームの拡散に対応するブラーリング量を設定する（Ｓ７０４）。本実施例におけるブラーリング量を設定する方法は、第１実施例におけるブラーリング量を設定する方法と同一であるので、本実施例では詳細に説明しない。
【００３４】
プロセッサ６３０は、超音波データ取得部６１０から提供される超音波データを用いて超音波映像を形成する（Ｓ７０６）。超音波映像は、公知となった多様な方法を用いて形成されることができるので、本実施例では詳細に説明しない。
【００３５】
プロセッサ６３０は、前記設定されたブラーリング量に基づいて超音波ビームの拡散によるブラーリングを補正するためのフィルタリング処理を超音波映像に行う（Ｓ７０８）。
【００３６】
本実施例において、プロセッサ６３０は、図８に示すように、超音波映像ＵＩのピクセルＰ０，１を基準に予め設定されたサイズのウィンドウＷを設定する。ウィンドウＷは、たとえば、１×３のサイズを有する。
【００３７】
プロセッサ６３０は、ウィンドウＷに該当するピクセルＰ０、０、Ｐ０、１、Ｐ０、２のそれぞれに対応するピクセル値（即ち、輝度値）を検出する。プロセッサ６３０は、検出されたピクセル値を比較してウィンドウＷに該当するピクセルのピクセル値の変化を検出する。
【００３８】
検出されたピクセル値の変化が図９に示すように、ピクセル値の増加（ＰＣ１の実線）またはピクセル値の減少（ＰＣ２の実線）であると判断されれば、プロセッサ６３０は、ピクセルＰ０，１に対応する深さのブラーリング量に基づいて、ピクセルＰ０、１のピクセル値を減少させるフィルタリング処理（ＰＣ１またはＰＣ２の点線）を行う。
【００３９】
一方、検出されたピクセル値の変化が図９に示すように、ウィンドウＷに該当するピクセルＰ０、０、Ｐ０，１、Ｐ０，２の中で中央にあるピクセルＰ０、１のピクセル値が最大（ＰＣ３の実線）であると判断されれば、プロセッサ６３０は、ピクセルＰ０、１に対応する深さのブラーリング量に基づいてピクセルＰ０、１のピクセル値を増加させるフィルタリング処理（ＰＣ３の点線）を行う。
【００４０】
一方、検出されたピクセル値の変化が図９に示すように、ウィンドウＷに該当するピクセルＰ０、０、Ｐ０、１、Ｐ０、２の中で中央にあるピクセルＰ０、１のピクセル値が最小（ＰＣ４の実線）であると判断されれば、プロセッサ１３０は、ピクセルＰ０、１に対応する深さのブラーリング量に基づいてピクセルＰ０、１のピクセル値を減少させるフィルタリング処理（ＰＣ４の点線）を行う。
【００４１】
一方、検出されたピクセル値の変化が図９に示すように０（即ち、ウィンドウＷに該当するピクセルＰ０、０、Ｐ０、１、Ｐ０、２のピクセル値が同一）（ＰＣ５）であると判断されれば、プロセッサ６３０は、ピクセルＰ０、１に対してフィルタリング処理を行わない。
【００４２】
プロセッサ６３０は、ウィンドウＷを１ピクセルずつ移動させながら前記のようなフィルタリング処理を超音波映像ＵＩの全てのピクセルに行う。
【００４３】
再び図６を参照すると、超音波システム６００は、ディスプレイ部６４０をさらに備える。ディスプレイ部６４０は、プロセッサ６３０で形成された超音波映像を表示する。
【００４４】
第３実施例
図１０は、本発明の第３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１０を参照すると、超音波システム１０００は、超音波データ取得部１０１０を備える。
【００４５】
超音波データ取得部１０１０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超音波データを取得する。
【００４６】
図１１は、本発明の第３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１１を参照すると、超音波データ取得部１０１０は、超音波プローブ１１１０を備える。
【００４７】
超音波プローブ１１１０は、電気的信号と超音波信号を相互変換する複数の変換素子（ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ  ｅｌｅｍｅｎｔ）（図示せず）を備える。超音波プローブ１１１０は、複数のスキャンライン（図示せず）のそれぞれに沿って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１１１０は、コンベックスプローブを含む。しかし、超音波プローブ１１１０は、必ずしもこれに限定されない。
【００４８】
超音波データ取得部１０１０は、送信部１１２０をさらに備える。送信部１１２０は、超音波信号の送信を制御する。また、送信部１１２０は、変換素子、集束点およびステアリング角度を考慮して、複数のステアリング角度のそれぞれに対応する超音波映像を得るための電気的信号（送信信号）を形成する。従って、超音波プローブ１１１０は、送信部１１２０から提供される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受信信号を形成する。超音波映像は、Ｂモード映像を含む。しかし、超音波映像は、必ずしもこれに限定されない。送信部１１２０は、送信信号形成部（図示せず）、送信遅延時間情報メモリ（図示せず）、送信ビームフォーマ（図示せず）などを備える。
【００４９】
本実施例において、送信部１１２０は、図１２に示すように、複数のスキャンラインの第１ステアリング角度に対応する第１超音波映像Ｆ１を得るための第１送信信号を形成する。従って、超音波プローブ１１１０は、送信部１１２０から提供される第１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受信信号を形成する。第１ステアリング角度は、０゜である。しかし、第１ステアリング角度は、必ずしもこれに限定されない。
【００５０】
また、送信部１１２０は、図１２に示すように、複数のスキャンラインの第２ステアリング角度θ２に対応する第２超音波映像Ｆ２を得るための第２送信信号を形成する。従って、超音波プローブ１１１０は、送信部１１２０から提供される第２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受信信号を形成する。第２ステアリング角度θ２は、第１ステアリング角度に対する角度である。しかし、第２ステアリング角度θ２は、必ずしもこれに限定されない。
【００５１】
また、送信部１１２０は、図１２に示すように、複数のスキャンラインの第３ステアリング角度θ３に対応する第３超音波映像Ｆ３を得るための第３送信信号を形成する。従って、超音波プローブ１１１０は、送信部１１２０から提供される第３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３受信信号を形成する。第３ステアリング角度θ３は、第１ステアリング角度に対する角度である。しかし、第３ステアリング角度θ３は、必ずしもこれに限定されない。
【００５２】
超音波データ取得部１０１０は、受信部１１３０をさらに備える。受信部１１３０は、超音波プローブ１１１０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、受信部１１３０は、変換素子、集束点およびステアリング角度を考慮して、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。受信部１１３０は、受信信号増幅部（図示せず）、アナログデジタル変換部（図示せず）、受信遅延時間情報メモリ（図示せず）、受信ビームフォーマ（図示せず）などを備える。
【００５３】
本実施例において、受信部１１３０は、超音波プローブ１１１０から提供される第１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。受信部１１３０は、変換素子、集束点およびステアリング角度を考慮して、第１デジタル信号を受信集束させて第１受信集束信号を形成する。また、受信部１１３０は、超音波プローブ１１１０から提供される第２受信信号をアナログデジタル変換して第２デジタル信号を形成する。受信部１１３０は、変換素子、集束点およびステアリング角度を考慮して、第２デジタル信号を受信集束させて第２受信集束信号を形成する。また、受信部１１３０は、超音波プローブ１１１０から提供される第３受信信号をアナログデジタル変換して第３デジタル信号を形成する。受信部１１３０は、変換素子、集束点およびステアリング角度を考慮して、第３デジタル信号を受信集束させて第３受信集束信号を形成する。
【００５４】
超音波データ取得部１０１０は、超音波データ形成部１１４０をさらに備える。超音波データ形成部１１４０は、受信部１１３０から提供される受信集束信号を用いて複数のステアリング角度のそれぞれの超音波映像に対応する超音波データを形成する。超音波データは、ＲＦデータを含む。しかし、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１０１０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。
【００５５】
本実施例において、超音波データ形成部１１４０は、受信部１１３０から提供される第１受信集束信号を用いて、第１ステアリング角度の第１超音波映像Ｆ１に対応する第１超音波データを形成する。また、超音波データ形成部１１４０は、受信部１１３０から提供される第２受信集束信号を用いて、第２ステアリング角度θ２の第２超音波映像Ｆ２に対応する第２超音波データを形成する。また、超音波データ形成部１１４０は、受信部１１３０から提供される第３受信集束信号を用いて、第３ステアリング角度θ３の第３超音波映像Ｆ３に対応する第３超音波データを形成する。
【００５６】
前述した実施例では、３つのステアリング角度それぞれの超音波映像に対応する超音波データを取得するものとして説明したが、必ずしもこれに限定されない。
【００５７】
再び図１０を参照すると、超音波システム１０００は、格納部１０２０をさらに備える。格納部１０２０は、少なくとも１つの集束点に対応する少なくとも１つのビームプロファイルを格納する。本実施例において、格納部１０２０は、複数の集束点のそれぞれに対して集束点を基準に深さによる超音波ビームの拡散程度を示すビームプロファイルを格納する。本実施例でのビームプロファイルは、第１実施例でのビームプロファイルと同一であるので、本実施例では詳細に説明しない。
【００５８】
また、格納部１０２０は、図１３に示すように、スキャン変換（ｓｃａｎ  ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ）により超音波映像が拡大される割合を示す映像拡大割合情報を格納する。
【００５９】
前述した実施例では、格納部１０２０にビームプロファイルおよび映像拡大割合情報を格納するものとして説明したが、他の実施例では、格納部１０２０にビームプロファイルおよび映像拡大割合情報に対応するブラーリング量を格納することもできる。
【００６０】
超音波システム１０００は、プロセッサ１０３０をさらに備える。プロセッサ１０３０は、超音波データ取得部１０１０および格納部１０２０に連結される。プロセッサ１０３０は、ビームプロファイルおよび映像拡大割合情報に基づいて超音波映像に対して深さによる超音波ビームの拡散およびスキャン変換に対応するブラーリング量を設定し、超音波データおよびブラーリング量に基づいて超音波ビームの拡散およびスキャン変換によるブラーリングを補正するためのフィルタリング処理を行って超音波映像（即ち、超音波空間合成映像）の画質を改善させる。プロセッサ１０３０は、ＣＰＵ、マイクロプロセッサ、ＧＰＵなどを含む。
【００６１】
図１４は、本発明の第３実施例によって、ビームプロファイルおよび映像拡大割合情報に基づいて超音波映像の画質を改善させる順序を示すフローチャートである。図１４を参照すると、プロセッサ１０３０は、格納部１０２０に照会して集束点に対応するビームプロファイルおよび映像拡大割合情報を抽出する（Ｓ１４０２）。
【００６２】
プロセッサ１０３０は、抽出されたビームプロファイルおよび映像拡大割合情報に基づいて超音波映像に対する深さによる超音波ビームの拡散および映像拡大に対応するブラーリング量を設定する（Ｓ１４０４）。
【００６３】
本実施例において、プロセッサ１０３０は、図１５に示すように、深さによってビームプロファイル（ビーム拡散情報）と映像拡大割合情報を乗じ、深さによる超音波ビームの拡散および映像拡大に対応するブラーリング量を設定する。第１〜第３超音波映像Ｆ１〜Ｆ３は（図１６参照）、スキャンラインのステアリング角度のみ異なるだけで、ビームプロファイルが同一であるので、第１〜第３超音波映像Ｆ１〜Ｆ３それぞれに対するブラーリング量は同一である。従って、プロセッサ１０３０は、第１〜第３超音波映像Ｆ１〜Ｆ３に対して１つのブラーリング量を設定することができる。
【００６４】
プロセッサ１０３０は、設定されたブラーリング量に基づいて、超音波データ取得部１０１０から提供される超音波データに超音波ビームの拡散およびスキャン変換によるブラーリングを補正するためのデータ処理（即ち、フィルタリング処理）を行う（Ｓ１４０６）。ブラーリングを補正するためのデータ処理は、ブラインドデコンバージョン、インバースフィルタリングなどを含む。
【００６５】
本実施例において、プロセッサ１０３０は、設定されたブラーリング量に基づいて、超音波データ取得部１１０から提供される第１超音波データ〜第３超音波データのそれぞれに、超音波ビームの拡散およびスキャン変換によるブラーリングを補正するためのデータ処理を行う。
【００６６】
プロセッサ１０３０は、データ処理された超音波データにスキャン変換を行って複数のステアリング角度のそれぞれに対応する超音波映像を形成する（Ｓ１４０８）。
【００６７】
プロセッサ１０３０は、複数のステアリング角度のそれぞれに対応する超音波映像を空間合成して超音波空間合成映像を形成する（Ｓ１４１０）。超音波空間合成映像は、公知となった多様な方法を用いて形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。
【００６８】
本実施例において、プロセッサ１０３０は、データ処理された第１超音波データ〜第３超音波データを用いて、図１６に示すように第１〜第３超音波映像Ｆ１〜Ｆ３を形成し、第１〜第３超音波映像Ｆ１〜Ｆ３を空間合成して超音波空間合成映像ＳＣＩを形成する。
【００６９】
このように、逆ブラーリング（ｉｎｖｅｒｓｅ  ｂｌｕｒｒｉｎｇ）処理された複数の超音波映像を空間合成して超音波空間合成映像を形成することによって、図１７に示すように、超音波空間合成映像のポイントターゲットのサイズが本来のポイントターゲットのサイズと類似して、超音波空間合成映像の画質が改善される。
【００７０】
再び図１０を参照すると、超音波システム１０００は、ディスプレイ部１０４０をさらに備える。ディスプレイ部１０４０は、プロセッサ１０３０で形成された超音波空間合成映像を表示する。また、ディスプレイ部１０４０は、プロセッサ１０３０で形成された複数の超音波映像を表示する。
【００７１】
第４実施例
図１８は、本発明の第４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１８を参照すると、超音波システム１８００は、超音波データ取得部１８１０を備える。
【００７２】
超音波データ取得部１８１０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超音波データを取得する。本実施例における超音波データ取得部１８１０は、第３実施例における超音波データ取得部１０１０と同一であるので、本実施例では詳細に説明しない。
【００７３】
超音波システム１８００は、格納部１８２０をさらに備える。格納部１８２０は、少なくとも１つの集束点に対応する少なくとも１つのビームプロファイルを格納する。また、格納部１８２０は、スキャン変換により超音波映像が拡大される割合を示す映像拡大割合情報を格納する。本実施例における格納部１８２０は、第３実施例における格納部１０２０と同一であるので、本実施例では詳細に説明しない。
【００７４】
超音波システム１８００は、プロセッサ１８３０をさらに備える。プロセッサ１８３０は、超音波データ取得部１８１０および格納部１８２０に連結される。プロセッサ１８３０は、ビームプロファイルおよび映像拡大割合情報に基づいて超音波映像に対する深さによる超音波ビームの拡散およびスキャン変換に対応するブラーリング量を設定し、超音波データおよびブラーリング量に基づいて超音波ビームの拡散およびスキャン変換によるブラーリングを補正するためのフィルタリング処理を行って超音波映像（即ち、超音波空間合成映像）の画質を改善させる。プロセッサ１８３０は、ＣＰＵ、マイクロプロセッサ、ＧＰＵなどを含む。
【００７５】
図１９は、本発明の第４実施例によって、ビームプロファイルおよび映像拡大割合情報に基づいて超音波空間合成映像の画質を改善させる順序を示すフローチャートである。図１９を参照すると、プロセッサ１８３０は、格納部１８２０に照会して集束点に対応するビームプロファイルおよび映像拡大割合情報を抽出する（Ｓ１９０２）。
【００７６】
プロセッサ１８３０は、抽出されたビームプロファイルおよび映像拡大割合情報に基づいて、超音波映像に対する深さによる超音波ビームの拡散および映像拡大に対応するブラーリング量を設定する（Ｓ１９０４）。本実施例におけるブラーリング量を設定する方法は、第３実施例におけるブラーリング量を設定する方法と同一であるので、本実施例では詳細に説明しない。
【００７７】
プロセッサ１８３０は、超音波データ取得部１８１０から提供される超音波データにスキャン変換を行って、複数のステアリング角度に対応する複数の超音波映像を形成する（Ｓ１９０６）。
【００７８】
プロセッサ１８３０は、超音波ビームの拡散およびスキャン変換によるブラーリングを補正するためのフィルタリング処理を複数の超音波映像のそれぞれに行う（Ｓ１９０８）。本実施例におけるフィルタリング処理は、第２実施例におけるフィルタリング処理と同一であるので、本実施例では詳細に説明しない。
【００７９】
プロセッサ１８３０は、フィルタリング処理された複数の超音波映像を空間合成して超音波空間合成映像を形成する（Ｓ１９１０）。超音波空間合成は、公知となった多様な方法が用いられるので、本実施例では詳細に説明しない。
【００８０】
再び図１８を参照すると、超音波システム１８００は、ディスプレイ部１８４０をさらに備える。ディスプレイ部１８４０は、プロセッサ１８３０で形成された超音波空間合成映像を表示する。また、ディスプレイ部１８４０は、プロセッサ１８３０で形成された複数の超音波映像を表示する。
【００８１】
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】
【００８２】
１００、６００、１０００、１８００  超音波システム
１１０、６１０、１０１０、１８１０  超音波データ取得部
１２０、６２０、１０２０、１８２０  格納部
１３０、６３０、１０３０、１８３０  プロセッサ
１４０、６４０、１０４０、１８４０  ディスプレイ部
２１０、１１１０  超音波プローブ
２２０、１１２０  送信部
２３０、１１３０  受信部
２４０、１１４０  超音波データ形成部
ＦＰ  集束点
ＰＴ  ポイントターゲット
ＵＩ  超音波映像
Ｆ１〜Ｆ３  第１〜第３超音波映像
Ｗ    ウィンドウ
Ｐ０、０〜Ｐｎ、ｍ  ピクセル
θ２、θ３  第２、第３ステアリング角度
ＳＣＩ  超音波空間合成映像
【図１】
2012101074.tif 000003
【図２】
2012101074.tif 000004
【図３】
2012101074.tif 000005
【図４】
2012101074.tif 000006
【図５】
2012101074.tif 000007
【図６】
2012101074.tif 000008
【図７】
2012101074.tif 000009
【図８】
2012101074.tif 000010
【図９】
2012101074.tif 000011
【図１０】
2012101074.tif 000012
【図１１】
2012101074.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2012101074.tif 000015
【図１４】
2012101074.tif 000016
【図１５】
2012101074.tif 000017
【図１６】
2012101074.tif 000018
【図１７】
2012101074.tif 000019
【図１８】
2012101074.tif 000020
【図１９】
2012101074.tif 000021