(57)【要約】      （修正有）【課題】所望する対象物に特殊な構成を設けずとも、対象物を視認性良く確認することが可能となる光音響画像化装置を提供する。【解決手段】光源部１０３と、被検体に前記光源部１０３から光が照射されることにより前記被検体内で発生する光音響波の検出信号に基づいて画素毎の輝度値を有した光音響画像データを生成する画像データ生成部３０と、前記光音響画像データにおける少なくとも一つの閾値によって規定される範囲の輝度値を有する画素において画像強調処理を行う強調処理部と、を備える光音響画像化装置１００としている。【選択図】図１Ｂ
2016036643.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源部と、
被検体に前記光源部から光が照射されることにより前記被検体内で発生する光音響波の検出信号に基づいて画素毎の輝度値を有した光音響画像データを生成する画像データ生成部と、
前記光音響画像データにおける少なくとも一つの閾値によって規定される範囲の輝度値を有する画素において画像強調処理を行う強調処理部と、を備える光音響画像化装置。
【請求項２】
前記強調処理部は、前記少なくとも一つの閾値によって規定される範囲の輝度値を有する画素において輝度値を所定の増加量にて増加させることで前記画像強調処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の光音響画像化装置。
【請求項３】
前記画像強調処理部は、一つの前記閾値以上の輝度値を有する画素において前記画像強調処理を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光音響画像化装置。
【請求項４】
前記光音響画像データにおける最大輝度値を検出する検出部と、
前記最大輝度値より低い輝度値を前記閾値として設定する設定部と、を更に備えることを特徴とする請求項３に記載の光音響画像化装置。
【請求項５】
前記光音響画像データに基づいて輝度値毎の画素数を示すヒストグラムを作成する作成部と、
前記ヒストグラムに基づいて対象物の画像を構成する画素における代表輝度値を検出する検出部と、
前記検出された代表輝度値より低い輝度値を前記閾値として設定する設定部と、を更に備えることを特徴とする請求項３に記載の光音響画像化装置。
【請求項６】
前記光音響画像データに基づいて直線を検出する直線検出部と、
前記検出された直線における輝度値に基づいて前記閾値を設定する設定部と、を更に備えることを特徴とする請求項３に記載の光音響画像化装置。
【請求項７】
前記直線検出部により複数の前記光音響画像データに基づいて検出された各直線の端点を検出する端点検出部と、
前記検出された端点から、複数の前記光音響画像データ間で同一直線上を移動する端点を検出する移動点検出部と、を更に備え、
前記設定部は、前記移動点検出部により検出された端点を含む直線における輝度値に基づいて前記閾値を設定することを特徴とする請求項６に記載の光音響画像化装置。
【請求項８】
前記光源部は、発光ダイオード素子により構成されている、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の光音響画像化装置。
【請求項９】
前記光源部は、半導体レーザー素子により構成されている、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の光音響画像化装置。
【請求項１０】
前記光源部は、有機発光ダイオード素子により構成されている、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の光音響画像化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光音響画像化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、生体内部の断層画像を取得する技術として、超音波の送受信を利用した超音波イメージングが知られている。更に、従来、生体に光を照射することにより生体内部で発生する光音響波を利用した光音響イメージングも開発されている（例えば特許文献１）。
【０００３】
上記光音響イメージングにおいては、レーザーなどによるパルス光を生体である被検体に照射する。すると、生体内部における生体組織がパルス光を吸収し、断熱膨張により弾性波である光音響波（超音波）が発生する。この光音響波を超音波プローブにより検出し、検出信号に基づいて光音響画像が生成され、生体内部の可視化を可能としている。
【０００４】
また、上記光音響イメージングを利用すると、生体内に麻酔針や穿刺針を刺した場合に、その針からの光音響波を検出することで、針を画像化することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１３７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
生体内部で発生した光音響波を検出し、検出信号の振幅を輝度変調して画像化（即ちグレースケール画像化）した一例を図１１に示す。図１１では、主に、光吸収体である生体組織Ｓ１及びＳ２に加えて、被検体内に挿入された針Ｎ１が画像化され、更にその他の生体組織も画像化されている。しかしながら、図１１では、光音響波の強度が低くなっており、コントラストの小さい不明瞭な画像となっている。
【０００７】
このとき、表示ゲインを増加させることで、例えば図１２に示すように針Ｎ１の画像を明るくすることはできるが、同時に針Ｎ１以外の画像も明るくなってしまうので、針Ｎ１の視認性は向上しない。
【０００８】
被検体に針を刺している最中は、被検体内の光吸収体を確認することよりも針の刺入位置の確認を優先したい場合があるが、上記のように従来では所望の針の画像を視認性良く確認することが困難であった。
【０００９】
なお、特許文献１の光音響画像化装置では、穿刺針に発光部を設け、その発光部から被検体に対して光を照射させる。そして、発光部から照射された光が穿刺針の近傍において吸収されることにより発生する光音響波に基づき、光音響画像を生成している。これにより、穿刺針の存在する位置を確認することができるとしている。しかしながら、穿刺針は発光部といった特殊な構成を有している必要があるという問題がある。
【００１０】
上記状況に鑑み、本発明は、所望する対象物に特殊な構成を設けずとも、対象物を視認性良く確認することが可能となる光音響画像化装置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】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明の光音響画像化装置は、光源部と、被検体に前記光源部から光が照射されることにより前記被検体内で発生する光音響波の検出信号に基づいて画素毎の輝度値を有した光音響画像データを生成する画像データ生成部と、
前記光音響画像データにおける少なくとも一つの閾値によって規定される範囲の輝度値を有する画素において画像強調処理を行う強調処理部と、を備える構成としている（第１の構成）。
【００１２】
このような構成によれば、被検体内の所望する対象物の画像が強調されるので、当該対象物を視認性良く確認することが可能となる。また、対象物に特殊な構成を設ける必要が無い。
【００１３】
また、上記第１の構成において、前記強調処理部は、前記少なくとも一つの閾値によって規定される範囲の輝度値を有する画素において輝度値を所定の増加量にて増加させることで前記画像強調処理を行うこととしてもよい（第２の構成）。
【００１４】
また、上記第１又は第２の構成において、前記画像強調処理部は、一つの前記閾値以上の輝度値を有する画素において前記画像強調処理を行うこととしてもよい（第３の構成）。
【００１５】
このような構成によれば、例えば針のような画像が高輝度値となる対象物の画像を強調することができる。
【００１６】
また、上記第３の構成において、前記光音響画像データにおける最大輝度値を検出する検出部と、前記最大輝度値より低い輝度値を前記閾値として設定する設定部と、を更に備えることとしてもよい（第４の構成）。
【００１７】
また、上記第３の構成において、前記光音響画像データに基づいて輝度値毎の画素数を示すヒストグラムを作成する作成部と、前記ヒストグラムに基づいて対象物の画像を構成する画素における代表輝度値を検出する検出部と、前記検出された代表輝度値より低い輝度値を前記閾値として設定する設定部と、を更に備えることとしてもよい（第５の構成）。
【００１８】
また、上記第３の構成において、前記光音響画像データに基づいて直線を検出する直線検出部と、前記検出された直線における輝度値に基づいて前記閾値を設定する設定部と、を更に備えることとしてもよい（第６の構成）。
【００１９】
このような構成によれば、例えば針のような直線形状を有する対象物の画像を強調することが可能となる。
【００２０】
また、上記第６の構成において、前記直線検出部により複数の前記光音響画像データに基づいて検出された各直線の端点を検出する端点検出部と、
前記検出された端点から、複数の前記光音響画像データ間で同一直線上を移動する端点を検出する移動点検出部と、を更に備え、
前記設定部は、前記移動点検出部により検出された端点を含む直線における輝度値に基づいて前記閾値を設定することとしてもよい。
【００２１】
このような構成によれば、例えば針のような被検体内を直線移動する対象物と、血管のような生体組織について直線が検出された場合でも、上記対象物の画像のみを強調することが可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の光音響画像化装置によると、所望する対象物に特殊な構成を設けずとも、対象物を視認性良く確認することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１Ａ】本発明の一実施形態に係る光音響画像化装置の概略外観図である。
【図１Ｂ】本発明の一実施形態に係る光音響画像化装置のブロック構成図である。
【図２Ａ】本発明の一実施形態に係る超音波プローブの概略正面図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施形態に係る超音波プローブの概略側面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る超音波プローブに含まれる光源部におけるＬＥＤ素子の配置例を示した図である。
【図４】光音響画像データのヒストグラムの一例を示す図である。
【図５】光音響画像データを画像強調処理した後のヒストグラムの一例を示す図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る針画像強調処理に関するフローチャートである。
【図７】本発明の第２実施形態に係る針画像強調処理に関するフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施形態に係るヒストグラムに基づいて代表輝度値を検出する方法を説明するための図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係る針画像強調処理に関するフローチャートである。
【図１０】本発明の第４実施形態に係る針画像強調処理に関するフローチャートである。
【図１１】針画像を含む光音響画像の一例を示す図である。
【図１２】針画像を含む光音響画像の一例を示す図である（表示ゲインの増加後）。
【図１３】針画像を含む光音響画像の一例を示す図である（本実施形態に係る針画像強調処理後）。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
＜第１実施形態＞
以下に本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。まず、図１Ａ〜図３を参照して本発明の第１実施形態に係る光音響画像化装置の構成について説明する。
【００２５】
図１Ａに概略外観を示す光音響画像化装置１００は、被検体１５０内の断層画像情報を取得するための超音波プローブ２０と、超音波プローブ２０により検出された信号を処理して画像化を行う画像生成部３０と、画像生成部３０により生成された画像を表示させるための画像表示部４０を備えている。
【００２６】
図１Ｂに示すように、光音響画像化装置１００は、光を生体である被検体１５０に照射すると共に被検体１５０内で発生した光音響波を検出する超音波プローブ２０と、光音響波の検出信号に基づいて光音響画像を生成する画像生成部３０を備えている。また、超音波プローブ２０は、超音波を被検体１５０に送信すると共に反射波である超音波を検出することも行い、画像生成部３０は、超音波の検出信号に基づいて超音波画像を生成もする。更に、光音響画像化装置１００は、画像生成部３０により生成された画像信号に基づき画像を表示する画像表示部４０も備えている。
【００２７】
超音波プローブ２０は、駆動電源部１０１と、駆動電源部１０１から電力を供給される光源駆動部１０２と、光照射部２０１Ａと、光照射部２０１Ｂと、音響電気変換部２０２を備えている。光照射部２０１Ａ及び２０１Ｂは、それぞれ光源部１０３を有している。そして、光源部１０３は、ＬＥＤ光源である光源１０３Ａ及び１０３Ｂを有している。光源駆動部１０２における光源駆動回路１０２Ａにより光源１０３Ａが駆動され、光源駆動回路１０２Ｂにより光源１０３Ｂが駆動される。
【００２８】
ここで、超音波プローブ２０の概略正面図を図２Ａに、概略側面図を図２Ｂに示す。図２Ａ及び図２Ｂに示すように、光照射部２０１Ａと光照射部２０１Ｂは、互いに対向するようＺ方向に並べて配置される。光照射部２０１Ａ及び２０１Ｂそれぞれに設けられる光源部１０３における光源の配置例を図３に示す。図３の例では、光源部１０３においては、それぞれＹ方向に３列、Ｚ方向に６列（３×６個）のＬＥＤ素子から成る光源１０３Ａ及び１０３ＢがＹ方向に交互に配列されている。光照射部２０１Ａ及び２０１Ｂそれぞれにおいて、光源部１０３は、超音波プローブ２０を被検体１５０に接触させたときに被検体１５０近傍に位置するよう配される。
【００２９】
光源１０３Ａと光源１０３Ｂとでは、ＬＥＤ素子の発光波長が異なっている。光源駆動回路１０２Ａ（図１Ｂ）によって光照射部２０１Ａ及び２０１Ｂにおける光源１０３ＡのＬＥＤ素子が発光し、被検体１５０に光が照射される。同様に、光源駆動回路１０２Ｂによって光照射部２０１Ａ及び２０１Ｂにおける光源１０３ＢのＬＥＤ素子が発光し、被検体１５０に光が照射される。なお、ＬＥＤ素子はパルス光を出射するように駆動される。
【００３０】
なお、図２Ａ及び図２Ｂで示した光照射部２０１Ａ及び２０１Ｂにおける構成については、例えば図３で示したＬＥＤ光源からの光を集光するレンズや、更に当該レンズによって集光された光を被検体へ導くアクリル樹脂等による導光部を設けてもよい。また、光源もＬＥＤ光源に限定する必要はなく、例えばレーザー光源（半導体レーザー素子から構成される）を用いる場合は、プローブの外部に配されたレーザー光源から出射されたレーザー光を光照射部２０１Ａ及び２０１Ｂへ導く光ファイバーを設けてもよい。または、光源部が有機発光ダイオード素子から構成されていてもよい。
【００３１】
音響電気変換部２０２は、光照射部２０１Ａ及び２０１Ｂに挟まれてＹ方向に配置される複数の超音波振動素子２０２Ａから構成される。超音波振動素子２０２Ａは、電圧を印加すると振動により超音波を発生し、振動（超音波）が加わると電圧を発生する圧電素子である。なお、音響電気変換部２０２と被検体１５０表面の間には音響インピーダンスの差を調整する調整層（不図示）が介在している。この調整層は、超音波振動素子２０２Ａから発生した超音波を効率良く被検体１５０内へ伝播し、且つ被検体１５０内からの超音波（光音響波も含む）を効率良く超音波振動素子２０２Ａに伝播させる機能を有する。
【００３２】
光照射部２０１Ａ及び２０１Ｂから出射されたパルス光は、被検体１５０内へ散乱しながら入射され、被検体１５０内の光吸収体（生体組織）により吸収される。光吸収体（例えば図２Ａ、図２Ｂで示す生体組織Ｐ１）が光を吸収すると、断熱膨張により弾性波である光音響波（超音波）が発生する。発生した光音響波は、被検体１５０内を伝播し、超音波振動素子２０２Ａにより電圧信号に変換される。
【００３３】
また、図２Ａ及び図２Ｂに示すような針Ｎ２が被検体１５０内に刺されている場合は、針Ｎ２における光の吸収（または反射）によって光音響波が発生し、発生した光音響波は超音波振動素子２０２Ａにより電圧信号に変換される。
【００３４】
また、超音波振動素子２０２Ａは超音波を発生して被検体１５０内へ超音波を送り、被検体１５０内で反射された超音波を受信して電圧信号を生成することも行う。つまり、本実施形態の光音響画像化装置１００は、光音響イメージングに加えて、超音波イメージングも可能となっている。
【００３５】
画像生成部３０（図１Ｂ）は、受信回路３０１、Ａ／Ｄコンバータ３０２、受信メモリ３０３、データ処理部３０４、光音響画像再構成部３０５、検波・対数コンバータ３０６、光音響画像構築部３０７、超音波画像再構成部３０８、検波・対数コンバータ３０９、超音波画像構築部３１０、画像合成部３１１、制御部３１２、及び送信制御回路３１３を備えている。
【００３６】
受信回路３０１は、複数の超音波振動素子２０２Ａから一部の超音波振動素子２０２Ａを選択し、選択された超音波振動素子２０２Ａについての電圧信号（検出信号）を増幅させる処理を行う。
【００３７】
光音響イメージングの場合は、例えば、複数の超音波振動素子２０２ＡをＹ方向に隣接する２つの領域に分割し、１回目の光照射のときはそのうち１つの領域を選択し、２回目の光照射のときに残りの１つの領域を選択する。また、超音波イメージングの場合は、例えば、複数の超音波振動素子２０２Ａのうち一部の隣接する超音波振動素子２０２Ａから成るグループを切替えながら超音波を発生させ（所謂リニア電子スキャン）、受信回路３０１でも上記グループを切替えながら選択する。
【００３８】
Ａ／Ｄコンバータ３０２は、受信回路３０１からの増幅後の検出信号をデジタル信号に変換する。受信メモリ３０３は、Ａ／Ｄコンバータ３０２からのデジタル信号を保存する。データ処理部３０４は、受信メモリ３０３に保存された信号を光音響画像再構成部３０５または超音波画像再構成部３０８へ振り分ける機能を有する。
【００３９】
光音響画像再構成部３０５は、光音響波の検出信号に基づき位相整合加算処理を行い、光音響波のデータを再構成する。検波・対数コンバータ３０６は、再構成された光音響波のデータについて対数圧縮処理、及び包絡線検波処理を行う。そして、光音響画像構築部３０７は、検波・対数コンバータ３０６による処理後のデータを画素毎の輝度値データに変換する。即ち、図２ＡにおけるＸＹ平面上の画素毎の輝度値データとして光音響画像データ（グレースケール）が生成される。
【００４０】
一方、超音波画像再構成部３０８は、超音波の検出信号に基づき位相整合加算処理を行い、超音波のデータを再構成する。検波・対数コンバータ３０９は、再構成された超音波のデータについて対数圧縮処理、及び包絡線検波処理を行う。そして、超音波画像構築部３１０は、検波・対数コンバータ３０９による処理後のデータを画素毎の輝度値データに変換する。即ち、図２ＡにおけるＸＹ平面上の画素毎の輝度値データとして超音波画像データ（グレースケール）が生成される。
【００４１】
画像合成部３１１は、上記光音響画像データと上記超音波画像データを合成し、合成画像データを生成する。ここで画像合成については、超音波画像に対して光音響画像を重畳させてもよいし、光音響画像と超音波画像を並列に並べてもよい。画像表示部４０は、画像合成部３１１により生成された合成画像データに基づいて画像を表示する。
【００４２】
なお、画像合成部３１１は、光音響画像データまたは超音波画像データのいずれかをそのまま画像表示部４０へ出力してもよい。
【００４３】
また、制御部３１２は、光源駆動部１０２に波長制御信号を送信し、波長制御信号を受信した光源駆動部１０２は、光源１０３Ａまたは光源１０３Ｂのいずれか一方を選択する。そして、制御部３１２から光トリガー信号が光源駆動回路１０２に送信されると、光源駆動部１０２は、選択された光源１０３Ａまたは光源１０３Ｂに駆動信号を送信する。
【００４４】
また、送信制御回路３１３は、制御部３１２からの指示により、音響電気変換部２０２に駆動信号を送信し、超音波を発生させる。なお、制御部３１２は、他にも受信回路３０１等を制御する。
【００４５】
ここで、光源１０３Ａと光源１０３Ｂは、互いに異なる波長の光を発光するものとしている。波長の設定に関しては、測定対象に対する吸収率の高い波長を選択すればよい。例えば、光源１０３Ａの波長は、血液中の酸化ヘモグロビンに対する吸収率の高い７６０ｎｍとし、光源１０３Ｂの波長は、血液中の還元ヘモグロビンに対する吸収率の高い８５０ｎｍとすればよい。この場合、例えば光源１０３Ａを発光させて被検体１５０に７６０ｎｍの波長の光を照射すると、被検体１５０内の動脈血管や腫瘍等に含まれる血液中の酸化ヘモグロビンに光が吸収されることで光音響波が発生し、光音響画像構築部３０７において動脈血管や腫瘍等を含む光音響画像が生成される。
【００４６】
次に、本実施形態に係る光音響画像化装置１００における針画像強調機能について説明する。なお、このような針画像強調機能は、例えばユーザによる操作部（不図示）における操作に基づくモード切替によって動作するようにしてもよい。
【００４７】
先述した通り、光音響画像構築部３０７では、光音響波の振幅に応じて輝度変調され、１フレーム（１断面画像）における画素毎の輝度値データとして光音響画像データが生成される。輝度値データは、例えば２５６階調で生成される。
【００４８】
ここで、上記図１１で示した光音響画像についての、横軸を輝度値、縦軸を画素数（ピクセル数）としたヒストグラムを図４に示す。針Ｎ１（図１１）によって発生した光音響波の振幅は大きくなるので輝度値が高くなり、針Ｎ１の輝度値は図４における最大値付近に分布する。
【００４９】
本実施形態に係る針画像強調機能が動作すると、図６に示すフローチャートが行われる。図６の処理が開始されると、まずステップＳ１で、光音響画像構築部３０７は、一旦生成された光音響画像データにおける全画素中の最大輝度値を検出する。
【００５０】
次に、ステップＳ２で、光音響画像構築部３０７は、ステップＳ１で検出された最大輝度値から所定の割合低い輝度値を閾値として算出する。この所定の割合については、例えば２５％と固定値としてもよいし、ユーザが操作部（不図示）によって１０％、２０％、２５％等と段階的に設定できるようにしてもよい。
【００５１】
そして、ステップＳ３に進み、光音響画像構築部３０７は、全画素における最初の対象画素を特定し、当該対象画素の輝度値はステップＳ２で算出された閾値以上か否かを判定する。もし、輝度値が閾値以上である場合は（ステップ３のＹ）、ステップＳ４に進み、当該輝度値に所定のオフセット値を加算する。輝度値データが例えば２５６階調の場合、このオフセット値は、０から２５５までの間の一定値としてもよいし、次式で算出してもよい。
オフセット値＝２５５−最大輝度値
【００５２】
一方、ステップＳ３で、輝度値が閾値より低い場合は（ステップＳ３のＮ）、輝度値はそのままとしてステップＳ５に進む。
【００５３】
ステップＳ４又はＳ３の後、ステップＳ５に進み、光音響画像構築部３０７は、全ての画素について処理が終了したかを判定し、もしそうでなければ（ステップＳ５のＮ）、ステップＳ３に戻り、次の対象画素を特定して処理を繰り返す。
【００５４】
そして、ステップＳ５において、全ての画素について処理が終了していれば（ステップＳ５のＹ）、フローチャートは終了となる（エンド）。このようにして、輝度値が変更された新たな光音響画像データが生成される。
【００５５】
図６の処理により、例えば先述した図４に示すように輝度最大値より低い閾値を設定し、全画素中において上記閾値以上である輝度値についてはオフセット値を加算する処理を行うと、図５に示すヒストグラムとなる。これにより、針Ｎ１（図１１）の部分の輝度値にオフセット値が加算され、閾値より輝度値が低い画素に対して相対的に輝度値が増加される。従って、図１３に示すような針Ｎ１の画像が強調されて鮮明となった光音響画像が画像表示部４０に表示され、ユーザは針Ｎ１の刺入位置を視認性良く確認することが可能となる。また、このような実施形態であれば、針に発光部などの特殊な構成を設ける必要が無い。
【００５６】
なお、上記図６の処理において、例えば対象画素の輝度値が閾値より低い場合に（ステップＳ３のＮ）、当該輝度値に対してステップＳ４で加算するオフセット値よりも低い所定の第２オフセット値を加算するようにしてもよい。これにより、画像全体として輝度を増加しつつも針の部分の画像を強調することができる。
【００５７】
また、上述したように閾値は算出するのではなく、予め設定された固定値としてもよい。
【００５８】
＜第２実施形態＞
以下、第１実施形態に係る針画像強調機能の各種変形例について説明する。ここでは、本発明の第２実施形態に係る針画像強調機能に関する処理を図７に示したフローチャートを参照して説明する。
【００５９】
図７のフローチャートが開始されると、まずステップＳ１１で、光音響画像構築部３０７は、一旦生成された光音響画像データに基づき、例えば図４で示したような輝度値毎の画素数を示したヒストグラムを生成する。
【００６０】
次に、ステップＳ１２で、光音響画像構築部３０７は、上記生成されたヒストグラムにおいて、最大輝度値から輝度値が小さくなる方向に画素数を調査し、画素数が所定閾値以上且つ最初に極大となる輝度値を検出する。例えば、図８の例（図４と同様）では、画素数が所定閾値Ｔｈ以上となり、且つ最初に極大となるＭ地点の輝度値が検出される。当該輝度値は、針画像を構成する画素における代表輝度値として検出される。
【００６１】
そして、ステップＳ１３に進み、光音響画像構築部３０７は、上記検出された代表輝度値から所定の割合低い輝度値を閾値として算出する。この所定の割合については、第１実施形態と同様に、固定値でもユーザによる設定値でもよい。
【００６２】
そして、ステップＳ１４に進み、ステップＳ１４以降の輝度値へのオフセット加算処理に関しては第１実施形態のステップＳ３〜Ｓ５（図６）と同様である。
【００６３】
このような本実施形態によっても、針の部分の画像が強調された光音響画像データを生成することができる。
【００６４】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る針画像強調機能に関する処理について図９に示したフローチャートを参照して説明する。
【００６５】
図９のフローチャートが開始されると、まずステップＳ２１で、光音響画像構築部３０７は、一旦生成された光音響画像データに対してエッジ検出処理を行い、エッジの画素を抽出する。
【００６６】
次に、ステップＳ２２で、光音響画像構築部３０７は、上記抽出されたエッジの画素についてハフ変換処理を行う。ハフ変換処理は、画像から直線を抽出する公知の画像処理方法である。これにより、直線候補位置が検出され、直線的な形状を有する針に対応する画素が抽出される。
【００６７】
そして、ステップＳ２３で、光音響画像構築部３０７は、上記ハフ変換処理によって検出された各直線候補位置の画素における各輝度値の平均値を算出する。
【００６８】
そして、ステップＳ２４で、光音響画像構築部３０７は、上記算出された平均値から所定の割合低い輝度値を閾値として算出する。この所定の割合については、第１実施形態と同様に、固定値でもユーザによる設定値でもよい。
【００６９】
そして、ステップＳ２５に進み、ステップＳ２５以降の輝度値へのオフセット加算処理に関しては第１実施形態のステップＳ３〜Ｓ５（図６）と同様である。
【００７０】
このような本実施形態によっても、針の部分の画像が強調された光音響画像データを生成することができる。
【００７１】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係る針画像強調機能に関する処理について図１０に示したフローチャートを参照して説明する。
【００７２】
図１０のフローチャートが開始されると、まずステップＳ３１で、光音響画像構築部３０７は、一旦生成された時系列順の複数フレームの各光音響画像データに対して、エッジ処理及びハフ変換処理を行う。これにより、複数の各フレームについて直線候補位置の画素が検出される。
【００７３】
次に、ステップＳ３２で、光音響画像構築部３０７は、複数の各フレームについて、上記検出された直線候補位置に基づき直線の始点及び終点を検出する。
【００７４】
そして、ステップＳ３３で、光音響画像構築部３０７は、複数のフレーム間で同一直線上を移動する始点または終点を検出し、検出された始点または終点を含む直線候補位置（複数のうち最新のフレームにおける位置）を特定する。
【００７５】
次に、ステップＳ３４に進み、光音響画像構築部３０７は、上記特定された直線候補位置の各画素における各輝度値の平均値を算出する。
【００７６】
そして、ステップＳ３５で、光音響画像構築部３０７は、上記算出された平均値から所定の割合低い輝度値を閾値として算出する。この所定の割合については、第１実施形態と同様に、固定値でもユーザによる設定値でもよい。
【００７７】
そして、ステップＳ３６に進み、ステップＳ３６以降の輝度値へのオフセット加算処理に関しては第１実施形態のステップＳ３〜Ｓ５（図６）と同様である。なお、当該処理は、複数のうち最新のフレームについて行う。これにより、輝度値が変更された新たな光音響画像データが生成される。
【００７８】
このような実施形態によれば、針のみならず血管などにおいて直線候補位置が検出された場合でも（ステップＳ３１）、血管などについては始点及び終点は同一直線上を移動することはないので、挿入によって直線的に移動する針についての直線候補位置のみが特定される（ステップＳ３３）。従って、針の部分の画像が強調された光音響画像データを生成することができる。
【００７９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の趣旨の範囲内であれば、実施形態は種々の変形が可能である。
【００８０】
例えば、画像強調の方法としては、輝度値にオフセット値を加算することに限らず、閾値以上の輝度値の画素についてはカラーデータとし、その他の画素についてはグレースケールのデータのままとすることでもよい。これにより、ユーザは針の部分をカラー画像として視認性良く確認することができる。
【００８１】
また例えば、上記実施形態で設定した輝度値の閾値を第１閾値とし、第１閾値よりも所定値だけ低い値を第２閾値として設定してもよい。この場合、第１閾値以上の輝度値についてオフセット値を加算するモードと、第２閾値以上第１閾値以下の輝度値についてオフセット値を加算するモードを切替えられるようにしてもよい。これにより、針の部分の画像を強調したり、腫瘍や血管などの生体組織（光吸収体）の画像を強調したりすることができる。
【符号の説明】
【００８２】
２０  超音波プローブ
３０  画像生成部
４０  画像表示部
１００  光音響画像化装置
１０２  光源駆動部
１０３  光源部
１５０  被検体
２０１Ａ、２０１Ｂ  光照射部
２０２Ａ  超音波振動素子
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
2016036643.tif 000004
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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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