JPH0125252B2 - - Google Patents

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JPH0125252B2
JPH0125252B2 JP16309980A JP16309980A JPH0125252B2 JP H0125252 B2 JPH0125252 B2 JP H0125252B2 JP 16309980 A JP16309980 A JP 16309980A JP 16309980 A JP16309980 A JP 16309980A JP H0125252 B2 JPH0125252 B2 JP H0125252B2
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JP
Japan
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signal
circuit
detection circuit
output
analog
Prior art date
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Expired
Application number
JP16309980A
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English (en)
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JPS5787237A (en
Inventor
Kazuhiko Shibata
Satoshi Akaishi
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication of JPH0125252B2 publication Critical patent/JPH0125252B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/06Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は超音波診断装置等における画像処理の
ための画像信号処理装置に関するものである。
超音波診断装置として、探触子から被検体に向
けて超音波を発射し、その被検体から反射された
超音波信号を探触子で受信して、表示器で被検体
の超音波断層像を表示する装置はよく知られてい
る。
このような超音波診断装置を第1図に示す。同
図において探触子1で受信された超音波信号は、
高周波増巾回路2で増巾され、振巾表示特性を向
上させるために増巾後の信号は対数増巾器3を通
して対数圧縮され、検波回路4で検波される。検
波された信号はアナログ−デイジタル変換回路
(以下ADCと略記する)5でアナログ信号からデ
イジタル信号に変換され、記憶回路6に記憶され
る。記憶されたデイジタル信号はデイジタル−ア
ナログ変換回路(以下DACと略記する)7を通
して、再びアナログ信号に変換され、ビデオ増巾
器8で増巾された後表示器9に加えられる。
しかしこのようにして得られた断層像の全てが
診断上有効な情報であるとは限らない。すなわ
ち、ある程度以上の強い反射部位からの信号は、
その中に含まれる細かい情報及び反射部位の境界
を明確に表示することを困難にしており、診断に
有効な情報が得られにくい。この難点を解決する
ためにいくつかの処理方式が従来から知られてい
る。
その一つに、FTC(Fast Time Constant)方
式と呼ばれる処理方式がある。この方式は第2図
イに示すごとく検波回路4の出力の一部を微分回
路11を通して、立ちあがりの急峻な部分の特徴
を描出し、増巾器12で増巾後これを再び元のア
ナログ信号と混合して複合的な信号として取り扱
うことにより、輪隔を明確にさせることができ
る。すなわち、立ち上がりの時間の速さに比例し
て微分回路の出力振巾は大きくなり、その時定数
で減衰する波形となることから元のビデオ信号第
2図ロは第2図ハに示すごとく変形され、所期の
動作をすることがわかる。
第2の従来例として遅延自動利得制御方式(以
下DAGCと略記する)と呼ばれる方式もよく知
られている。この方式は第3図イに示すごとく検
波回路4の出力の一部を積分回路13で積分し、
その出力を帰還量調節器14を経て高周波増巾器
2の負帰還信号として印加することにより、高周
波増巾器の利得を自動的に制御することができ、
FTC方式と同様反射部位の境界を強調すること
ができる。すなわち積分回路の出力信号は第3図
ハに示すようになり、立ちあがり付近の帰還量は
小さく、高周波増巾器からの出力第3図ニは、立
ち上がり部分の振巾が最大となり、帰還量(積分
回路の時定数に依存)に比例して減少することか
ら、所期の目的を果たすことが分かる。
他の従来方式として第4図イに示すごとく、検
波回路4の出力の一部を高域遮断反転増巾器を通
した高域遮断ビデオ信号と本来のビデオ信号とを
アナログ的に加算することによつて得られる信号
をビデオ増巾器の入力信号として取り扱うことに
より、前述の二方式と同様、輪郭を強調できるこ
とが知られている。すなわちこの方式の動作波形
及び、回路構成は第4図イ〜ホに示す如くにな
り、所期の動作をすることが分かる。
しかしながら上述した処理方法においては、い
ずれもそれぞれの時定数のために画像処理の限界
が考えられる。FTC方式においては、ビデオ信
号の立ち下がりにおいて負の電圧が発生するため
に、この部分の小信号が、負電圧のために消去さ
れ、表示されないという欠点がある。また、
DAGC方式においては、第3図に示すごとく、
帰還信号はビデオ信号の立ち下がりの時点から積
分回路の時定数で復帰するために、この部分に入
る隣接した小信号に必要以上の負帰還がかけら
れ、前者同様に小信号は殆んど消去されてしまう
欠点がある。この方式は時定数及び、帰還率を調
整することが可能ではあるが、帰還率の調整は発
振との関連で限度がある。更に第3の方式におい
ても、高域遮断反転増巾器の出力信号と本来のビ
デオ信号とのアナログ加算によるために高周波遮
断反転増巾器の出力信号がビデオ信号の立ち下が
り時点から負帰還抵抗Rとバイパスコンデンサ
Cで決まる時定数で復帰する間の信号に対して
前述の二方式と同様の不都合を生じる欠点があ
る。
この発明の目的は、上述した従来の欠点を解消
し、たとえば強い反射部位からの信号に含まれて
いる細かい情報及び境界を明確にし、診断に有効
である情報を得るための画像信号処理装置を提供
せんとするもので、以下にその実施例とともに説
明する。
第5図において第1図に示したものに対応する
部分には同符号を付している。異なるのは検波回
路4と記憶回路6との間にADC5に代え非線形
アナログデイジタル変換回路15を設けた点であ
る。
次にこの実施例の動作について説明する。探触
子1で受信した超音波信号を高周波増巾器2及び
対数増巾器3で増巾し、検波回路4で検波したビ
デオ信号の一部を高域遮断するフイルタを通し、
得られた高域遮断ビデオ信号を、後述する非線形
ADC15でA/D変換し、得られたデイジタル
信号を、記憶回路6、DAC7、ビデオ増巾器8
を通して表示器9に送出する。
ところで、ADC15の基準電圧を操作するこ
とにより、アナログ信号を、非線形変換特性でデ
イジタル信号に変換できることは知られている。
すなわち、第6図に示すごとく演算増巾器101
〜115、エンコーダおよびラツチ10、および
抵抗器群からなる4bit ADCを例にあげるなら
ば、ADCの伝達関数Hは、 H=16VIN−VRB/VRT−VRB …(1) ここでVINは入力アナログ信号、VRTは基準上
位電圧、VRBは基準下位電圧である。
ここで、通常はVRT−VRB=VINとなるよう設定
する。従つて例えばVINがOVを基準に正または、
負方向に振れる場合はVRB=Oとすることができ
る。
VRT=aVIN+VBIAS (ここでaは係数、VBIASはバイアス電圧であ
る。) すると、(1)式は、 H=16VIN/aVIN+VBIAS …(2) となる。これは第7図のように表わせる。
第8図は、本発明の一実施例における超音波診
断装置用の画像信号処理装置のブロツク図を示し
16は高域遮断フイルタ、17は演算増巾器、1
8はADC、19,21は抵抗、20は上述した
バイアス電圧VBIASの加わる端子である。
第9図は第8図の高域遮断フイルタ16の詳細
な構成を示すもので、Caは結合コンデンサ、R1
C1でRCフイルタを構成している。また演算増巾
器17は高域遮断フイルタ16の出力信号と基準
電圧20とをアナログ加算することにより、(2)式
の分母を構成する。抵抗19の抵抗値Raは(2)式
分母の係数aに相当するもので抵抗21との分圧
比を変えることで、非線形変換の程度の調節を行
なつている。なお、高域遮断フイルタの高域遮断
周波数Cは、 C=1/2πR1C1 で表わせる。
そのd1〜d4の各部の波形は、第10図イ〜ホに
示す波形となる。すなわち、ビデオ信号は、コン
デンサCaでRCフイルタと容量結合されることに
より、直流成分が除去され、RCフイルタにより
高周波成分が減衰され、第10図ロに示される波
形で出力される。この信号は一定バイアス電圧
VBIAS20とアナログ加算され、基準電圧として、
同図ニに示される波形をADC18に送出する。
この信号を基準電圧として、アナログ−デイジタ
ル変換されたアナログ信号(デイジタル)は、記
憶回路6、DAC7を通つて再びアナログ信号と
してホのd4で示される波形を与える。得られた波
形はビデオ信号の立ち上がりを強調し、強い反射
信号に埋もれている細かい情報を明確にすること
が可能である。なお上記説明で、演算増巾器17
は必ずしも用いる必要はなく、VBIAS20とd2
信号を単に接続して基準電圧を得てもよい。また
高域遮断フイルタ16の代りに帯域通過フイルタ
を用いてもよい。
本実施例は、従来の画像処理方式の持つ欠点を
解消し、超音波信号を失うことなく反射部位の輪
郭を明確にすることができる。また強い反射部位
からの反射信号に埋もれている情報を明確にする
ことができる。更に、上記の性能を出すための回
路構成が非常に簡単であるばかりでなく、部品精
度もあまり要求されないことも大きな特徴であ
る。
本発明は上記実施例より明らかなように、超音
波探触子で受信した超音波信号を検波回路で検波
し、検波回路の信号をフイルタ回路、減衰回路、
バイアス回路とを介して、A/D変換回路へ出力
して波形処理を行ない、D/A変換回路で再びア
ナログ信号にして表示器へ表示するという構成に
したので、超音波信号を失うことなく反射部位の
輪郭を明確にする(輪郭強調)ことができ、強い
反射部位からの反射信号に埋もれている情報を明
確にする(コントラストスレツチング)ことがで
きるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の超音波診断装置の受信回路の
ブロツク図、第2図は従来のFTC処理方式の要
部構成図およびその各部の波形図、第3図は他の
従来のDAGC処理方式の要部構成図およびその
各部の波形図、第4図はさらに他の従来の処理方
式の要部構成図およびその動作波形図、第5図は
本発明を用いた超音波診断装置のブロツク図、第
6図は、従来のADCの回路図、第7図はその変
換特性図、第8図は本発明の一実施例による画像
信号処理装置のブロツク図、第9図は高域遮断フ
イルタの回路図、第10図は、各部の波形図であ
る。 16……高域遮断フイルタ、17……演算増巾
器、18……アナログ−デイジタル変換回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 体内組織へ発射した超音波信号の反射波を超
    音波探触子で受信し、ビデオ信号を出力する検波
    回路と、複数の直列抵抗により分割された基準上
    位電圧を順次一方の入力端子に入力し、他方の入
    力端子には共通に上記検波回路の出力信号を入力
    してそれぞれ比較する複数のコンパレータと、こ
    れらコンパレータの出力信号を入力し、デジタル
    データ信号を出力するエンコーダラツチ回路と、
    上記検波回路の出力信号の高域成分を遮断して減
    衰し、バイアス電圧を付加して上記基準上位電圧
    として上記コンパレータへ出力する基準上位電圧
    作成手段と、上記エンコーダラツチ回路の出力信
    号を記憶する記憶回路と、この記憶回路の出力信
    号を再びアナログ信号に変換して表示器へ断層映
    像を表示する表示手段とを備えた画像信号処理装
    置。
JP55163099A 1980-11-18 1980-11-18 Nonlinear analogue-digital converting circuit Granted JPS5787237A (en)

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JPS5787237A JPS5787237A (en) 1982-05-31
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JP3406106B2 (ja) * 1995-02-06 2003-05-12 ジーイー横河メディカルシステム株式会社 超音波画像表示方法および超音波診断装置

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