JPH04236949A - 超音波観測装置 - Google Patents

超音波観測装置

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Publication number
JPH04236949A
JPH04236949A JP3004454A JP445491A JPH04236949A JP H04236949 A JPH04236949 A JP H04236949A JP 3004454 A JP3004454 A JP 3004454A JP 445491 A JP445491 A JP 445491A JP H04236949 A JPH04236949 A JP H04236949A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
output
circuit
gain
contrast
Prior art date
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Pending
Application number
JP3004454A
Other languages
English (en)
Inventor
Kuniaki Kami
邦彰 上
Tatsuya Yamaguchi
達也 山口
Takashi Tsukatani
塚谷 隆志
Masahiko Gondo
雅彦 権藤
Shuichi Takayama
修一 高山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Priority to DE19914137688 priority patent/DE4137688C2/de
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  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Image Analysis (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Endoscopes (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波観測装置、詳し
くは、超音波探触子による走査によって観測部位の画像
情報得る超音波観測装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、超音波振動子である探触子を用い
た超音波内視鏡の超音波観測装置からの画像情報に基づ
いて、画像解析装置により病変部の定量診断にテクスチ
ャ解析を用いることが試みられている。例えば、文献「
超音波内視鏡画像のテクスチャ解析を用いた定量診断(
第1報)」(Gastroenterol. Endo
sc. 32:1363−1368,1990)は、内
視鏡の先端の超音波探触子により病変部の断面画像をコ
ンピュータ取り込み、そのデータに基づいてテクスチャ
解析を行い、定量的診断を試みたことを報告したもので
ある。
【0003】上記報告で適用されているテクスチャ解析
は、観測部位の入力画像面Ge(640×512画素)
上に、例えば、9×9画素の関心領域(Region 
of Interest)Reを設定し(図8参照)、
各関心領域の各画素の濃淡からランレングス行列を求め
、診断に用いる特徴量として、該ランレングス行列から
得られる各種パラメータを適用することによって、観測
部位の性状、組織構造を判別するものである。
【0004】上記テクスチャー解析手法は、文献「画像
認識の基礎〔II〕」(オーム社出版、P195〜P2
00)にも記載されているように、周知のものであって
、濃度共起行列による方法、濃度レベル差分法、濃度レ
ベルランレングス法、パワースペクトラム法等がある。
【0005】テクスチャー解析の上記濃度共起行列によ
る方法は、基本的には2次元結合確率密度関数f(i,
jId, θ)の評価に基づくものであり、(i,jI
d, θ)は、濃度値iをもった画素からθ方向に距離
dだけ離れた画素が、濃度値jをもつ可能性を示す確率
密度関数である。即ち、(d,θ)ごとにf(i,jI
d,θ)を行列で表したものが濃度共起行列であり、i
,j がそれぞれ行、列の位置を示す。通常以下のパラ
メータが有効な特徴量として使用される。
【0006】(1)  エネルギー(energy)

式1】
【0007】
【0008】(2)  エントロピー(entropy
【式2】
【0009】
【0010】(3)  相関(correlation
【式3】
【0011】
【0012】(4)  局所一様性(local ho
mogeneity)
【式4】
【0013】
【0014】(5)  慣性(inertia)
【式5
【0015】
【0016】ここで、Sθ(i,jId)はSθ(d)
 行列のi行j列要素であり、NG は画像の濃度レベ
ルの数である。また、濃度の平均Vx ,Vy ,分数
σx ,σy は以下の式6で与えられる。
【0017】
【式6】
【0018】
【0019】また、上記濃度レベルランレングス法は、
例えば縞模様のように、ランレングスコーディングが有
効な対象に対して効果的に用いられる手法で、濃度ラベ
ルランというのは、線状に隣接した同一濃度値をもった
画素の集合のことで、レングスというのは濃度レベルラ
ンに含まれる画素の数のことである。そして、対象とな
る画像上でθ方向に、濃度値i、長さjのランが何回あ
るかを計算し、それをθごとに行列の形で表したものを
濃度レベルラン行列R(θ)とすると、r(i,jIθ
)をその行列要素として R(θ)=[r(i,jIθ)] となる。そして、前と同様に以下の特徴量がパラメータ
として定義される。
【0020】(6)  短ラン強調(short ru
n emphasis)
【式7】
【0021】
【0022】(7)  長ラン強調(long run
 emphasis)
【式8】
【0023】
【0024】(8)  濃度レベル分布(gray l
evel distribution)
【式9】
【0025】
【0026】(9)  ランレングス分布(run l
ength distribution)
【式10】
【0027】
【0028】(10)  ランパーセンテージ(run
 percentage)
【式11】
【0029】
【0030】ここで、NG は濃度レベルの数であり、
NR は行列R(θ)におけるランレングスの数である
。TR はθ方向における長さ、濃度値によらないラン
の総数である。
【0031】以上がテクスチャー解析の手法である。そ
して、上記パラメータにより算出された値と、処理ユニ
ットに設定された「しきい値」α,βと比較し、算出さ
れた値が「しきい値」α,βの間にあるときには当該す
る関心領域の特徴量として上記パラメータの値が採用さ
れる。なお、上記関心領域は上下左右に移動させ、全画
面を処理する。
【0032】
【発明が解決しようとする課題】上記画像解析装置の画
像情報検出用として用いられる超音波内視鏡等の超音波
観測装置においては、画像解析処理に先立って観察者が
観察部位の断層像をモニタにより観察する。そのとき、
観察者は目視し易いように画像の濃淡、シャープさ、輝
度等を調節する。この調節は観測装置に内蔵される内視
鏡の送受信出力のゲイン、コントラスト、センシティビ
ティタイムコントロール(以下STCと称する)の調節
回路により行われる。
【0033】ところが、上記画像調節は個人的な感覚で
調節されるので、その後で実施されるテクスチャ解析な
どの画像処理に対しては、必ずしも上記の画像調節具合
が好適であるとはいえない。
【0034】本発明の目的は、上述の不具合を解決する
ためになされたものであって、コンピュータ画像処理を
実施する際には、少なくともゲイン、コントラスト、S
TCの調節により変化することのない信号解析用として
適した画像信号を出力可能な超音波観測装置を提供する
にある。
【0035】
【課題を解決するための手段】本発明の超音波画像解析
装置は、ゲイン、コントラスト、STCの調節機能をも
つ超音波観測装置において、少なくともゲイン、コント
ラスト、STCの調節によって変化することのない信号
解析用の画像信号出力手段を設けたことを特徴とする。
【0036】
【作用】画像解析のために、画像処理に対して不具合な
調節がなされていない画像信号を出力することができる
【0037】
【実施例】以下図示の実施例に基づいて本発明を説明す
る。図1は、本発明の第1実施例を示す超音波観測装置
のブロック構成図を示す。この観測装置は、超音波内視
鏡1の断層像観測出力をフレームメモリに取り込みその
画像情報を観察時にはビデオモニタ14、更に、画像観
測時には画像データ出力端子15に出力するものである
【0038】即ち、上記超音波観測装置においては、送
受信回路2から超音波内視鏡1の超音波振動子からなる
探触子に励磁電圧が印加され、超音波ビームを発生させ
る。そのビームを被検体に照射する。被検体からの反射
波は該探触子に受信される。その断層像観測出力は送受
信回路2を介して制御回路13によってコントロールさ
れるゲイン、コントラスト、STC調節回路3に入力さ
れる。該調節回路3では観察者によりフロントパネル1
6を介して指示された上記ゲイン、コントラスト、ST
Cの調節が制御回路13により行われる。そして、その
出力は検波回路4により検波され,A/Dコンバータ5
でA/D変換され補間等の処理がなされた後、フレーム
メモリ6に記憶される。像観測時には、フレームメモリ
6の画像データがD/Aコンバータ7によってD/A変
換され、ビデオ同期信号生成回路11の出力と混合回路
8で混合して、外部のビデオモニタ14に出力される。
【0039】一方、断層像解析時には、フレームメモリ
6の画像データが信号解析用信号出力手段であるデータ
変換回路9において、上記ゲイン、コントラスト、ST
C調節回路3にて調節変更された量を元の値に戻すデー
タ変換処理が制御回路13の指示に基づいて行われる。 従って、この出力は調節回路3で調節される以前の画像
データと同一のものとなる。なお、この処理はデジタル
信号で処理される。
【0040】そして、D/Aコンバータ10によりD/
A変換され、混合回路12によって同期信号と混合され
る。その画像信号は、例えば、前記テクスチャ解析を行
うような外部画像解析装置のための出力端子部15に出
力される。なお、上記調節回路3でゲイン、コントラス
ト、STCが調節された画像信号は同時にD/Aコンバ
ータ7、混合回路8を介して外部ビデオモニタに観測用
として出力される。
【0041】以上述べたように、本実施例においては、
観測者によって観察像出力のゲイン、コントラスト、S
TC信号が変更されたとしても、画像解析処理装置に画
像データを出力する場合は、常に、変更される以前のデ
ータと等価の画像データが出力端子部15で得られるこ
とになり、精度の良い、また、再現性の精度もよい画像
データを出力することができる画像解析のための超音波
観測装置を提供できるものである。
【0042】図2は、本発明の第2実施例を示す超音波
観測装置のブロック構成図を示す。この観測装置の第1
実施例のものと異なる点は、ゲイン、コントラスト、S
TCの変更がなされて記憶されているフレームメモリ6
の画像データが、D/Aコンバータ10でD/A変換さ
れ、そのアナログ信号がゲイン、コントラスト、STC
補正回路21において、制御回路20の指示に基づきゲ
イン、コントラスト、STC調節回路3で変更された量
だけもとの値に補正される点である。その他の回路構成
は第1実施例のものと同一である。本実施例のものは、
ゲイン、コントラスト、STCの調節回路3と補正回路
21とが双方ともアナログ処理であるので補正誤差が生
じにくい特徴がある。
【0043】図3は、本発明の第3実施例を示す超音波
観測装置のブロック構成図を示す。この観測装置の第1
実施例のものと異なるところは、画像表示用の処理ライ
ンと解析画像処理ラインが独立して設けられている点で
ある。画像表示ラインは第1実施例と同一である。解析
画像処理ラインは、図3に示すように送受信回路2の断
層像データを、観測者によっては調節できないゲイン、
コントラスト、STC調節回路31で処理する。そして
、表示用ラインと同様に、その出力は検波回路33によ
り検波され,A/Dコンバータ33でA/D変換され補
間等の処理がなされた後、フレームメモリ34に記憶さ
れる。画像処理時には、フレームメモリ34の画像デー
タがD/Aコンバータ10によってD/A変換され、ビ
デオ同期信号生成回路11の出力と混合回路12で混合
され、外部画像解析装置のための出力端子部15に出力
される。
【0044】この実施例によれば、専用の解析画像処理
ラインが配設されていることから精度のよい再生出力を
得ることが可能となる。
【0045】図4は、本発明の第4実施例を示す超音波
観測装置のブロック構成図を示す。この観測装置の第1
実施例のものと異なるところは、画像解析装置とのイン
ターフェース回路44を設け、画像解析装置からゲイン
、コントラスト、STCのコントロール信号を制御回路
40に取り込むようにして、その信号に基づいてゲイン
、コントラスト、STC調節回路3を動作させる。なお
、本実施例では観測部は超音波スコープ46を用いる。 また、混合回路12からのビデオ出力は増幅回路42、
43により増幅され、それぞれモニタ14、画像解析出
力端子部15に出力される。インターフェ−ス回路44
は入出力回路45を介して外部の画像解析装置と通信可
能とする。
【0046】本実施例のものによると、画像解析用の信
号は常に画像解析装置により管理されることになり、精
度の良い画像解析が実施されることになる。なお、上記
インターフェース回路44は画像解析装置内に設けるよ
うにしてもよい。
【0047】図5は、本発明の第5実施例を示す超音波
観測装置のブロック構成図を示す。この観測装置の第4
実施例のものと異なるところは、画像解析装置に対する
フレームメモリインターフェース回路51を設け、画像
解析用の画像データはフレームメモリ6から直接、デジ
タル信号で送信するようにしたものである。なお、52
はフレームメモリインターフェース回路51の入出力回
路である。画像解析に適したゲイン、コントラスト、S
TCのコントロール信号等は画像解析装置からインター
フェース回路44を介して制御回路50に取り込まれ、
その信号に基づいてゲイン、コントラスト、STC調節
回路3を動作させる。また、制御回路50により、フレ
ームメモリ6のデータ入出力、アドレス入力は管理され
ている。本実施例のものによると、フレームメモリ6の
画像データをデジタル信号のまま画像解析装置に出力す
ることができるので、信号の劣化がなく、より精度よい
解析を行うことができる。なお、上述の各実施例におい
て、フレームメモリ6内の適用するデータは解析用画像
情報としたが、本発明においては、画像情報に限らずフ
レーム内のデジタル情報に適用することも勿論可能であ
る。
【0048】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の超音波観測
装置は、ゲイン、コントラスト、STCの調節によって
変化することのない信号解析用の画像信号出力手段を設
けているので、本発明によれば、観測者によって観察像
出力が変更されたとしても、画像解析処理装置に画像デ
ータを出力する場合は、常に、変更されない元のデータ
と等価の画像データが得られ、精度の良い、また、再現
性の精度もよい画像データを出力することができるなど
顕著な効果を有する超音波観測装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す超音波観測装置のブ
ロック構成図。
【図2】本発明の第2実施例を示す超音波観測装置のブ
ロック構成図。
【図3】本発明の第3実施例を示す超音波観測装置のブ
ロック構成図。
【図4】本発明の第4実施例を示す超音波観測装置のブ
ロック構成図。
【図5】本発明の第5実施例を示す超音波観測装置のブ
ロック構成図。
【符号の説明】
3……………………ゲイン、コントラスト、STC当接
調節記録 9……………………データ変換記録(信号解析用の画像
信号出力手段)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ゲイン、コントラスト、センシティビティ
    タイムコントロールの調節機能をもつ超音波観測装置に
    おいて、少なくともゲイン、コントラスト、センシティ
    ビティタイムコントロールの調節によって変化すること
    のない信号解析用の画像信号出力手段を設けたことを特
    徴とする超音波観測装置。
JP3004454A 1991-01-18 1991-01-18 超音波観測装置 Pending JPH04236949A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3004454A JPH04236949A (ja) 1991-01-18 1991-01-18 超音波観測装置
US07/790,745 US5279301A (en) 1991-01-18 1991-11-12 Ultrasonic image analyzing apparatus
DE19914137688 DE4137688C2 (de) 1991-01-18 1991-11-15 Ultraschallbild-Analysiervorrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3004454A JPH04236949A (ja) 1991-01-18 1991-01-18 超音波観測装置

Publications (1)

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JPH04236949A true JPH04236949A (ja) 1992-08-25

Family

ID=11584603

Family Applications (1)

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JP3004454A Pending JPH04236949A (ja) 1991-01-18 1991-01-18 超音波観測装置

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JP (1) JPH04236949A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006204898A (ja) * 2004-12-27 2006-08-10 Olympus Corp 内視鏡装置
JP2008287716A (ja) * 2007-05-15 2008-11-27 Xerox Corp コントラスト強調方法、装置、撮像装置および記憶媒体
JP2016501623A (ja) * 2012-12-21 2016-01-21 アンドリュー ハンコック, 画像信号のマルチ経路処理のためのシステムおよび方法

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Effective date: 20000516