JPH044897B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明はリニアコンパウンドスキヤン方式の超
音波診断装置に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 第１図に示すように、超音波プローブ１より送
波される超音波ビームの走査方式として、リニア
スキヤン（矢印１ａ方向）とコンパウンドスキヤ
ン（矢印１ｂ方向）複合走査、すなわちリニアコ
ンパウンドスキヤンが従来より行われている。こ
のリニアコンパウンドスキヤン方式による従来の
超音波診断装置の構成を第２図に示す。

第２図２は、第１図に示す超音波プローブ１に
より受波された超音波データ（デイジタル信号に
変換されたデータ）ECHOを入力し、ピクセル毎
の階調データGRAD及びそのアドレスADDRを
出力するピクセル化手段、７は前記ピクセル化手
段２より出力される階調データGRADの平均処
理（例えば相加平均処理あるいは相乗平均処理）
を先に取り込まれた超音波データECHOと新たに
取り込まれた超音波データECHOとの間で、１画
面構成周期毎のアクセス回数に応じて行う平均処
理手段（後に詳述する）、８は前記平均処理手段
７により、平均処理された階調データを基に、超
音波画像を表示する画像表示手段である。

前記平均処理手段７は、例えば前記ピクセル化
手段２より先に出力された階調データGRADに、
新たに出力された階調データGRADを逐次加算
（相加平均処理の際）あるいは逐次乗算（相乗平
均処理の際）する第１の演算手段３ａと、この第
１の演算手段３ａの出力（演算結果）を記憶する
画像メモリ４と、例えばこの画像メモリ４と同一
ピクセル数のメモリ容量を有し、かつ、１画面に
おける全ピクセルのアクセス回数を１画面毎に記
憶するアクセス回数メモリと、このアクセス回数
メモリ５の出力に１を加算し、その加算結果を再
びアクセス回数メモリ５に書き込むことにより、
アクセス回数を更新する＋１加算手段と、前記画
像メモリ４の出力データを前記アクセス回数メモ
リ５の出力で除算（相加平均処理の際）あるいは
ルート計算（相乗平均処理の際）を行う第２の演
算手段３ｂとを含んで構成される。

尚、前記画像メモリ４及びアクセス回数メモリ
５の書き込み読み出し制御は、例えば図示しない
メモリ制御手段より出力されるライトパルスWE
により行われ、また、そのアドレス指定は、前記
ピクセル化手段２より出力されるアドレス信号
ADDRにより行われる。

次に、このように構成される従来装置の作用に
ついて、主要部のタイミングを示した第３図をも
参照しながら説明する。

尚、第３図のRASは、所定の周期で出力され
るところのメモリのアドレスアクセス信号であ
る。

リニアコンパウンドスキヤンにより収集された
超音波データECHOが、ピクセル化手段２に入力
されると、このピクセル化手段２により、ピクセ
ル毎の階調データGRAD及びそのアドレス
ADDRが出力される。この階調データGRADは、
第１の演算手段３ａを介し、アドレスADDRに
て画像メモリ４に書き込まれる。この書き込み
は、例えばライトパルスWEの立上りで行われ、
同時にアクセス回数メモリ５に対しても、前記画
像メモリ４に同一アドレスが指定され、＋１加算
手段６より出力される１が記憶される。

次に、ライトパルスWEが「低」レベルになる
と、前記画像メモリ４及びアクセス回数メモリ５
より、それぞれ階調データ及びアクセス回数が１
組のデータとして読み出され、第２の演算手段３
ｂにおいて、前記階調データが前記アクセス回数
で除算（相加平均処理の際）あるいはルート計算
（相乗平均処理の際）される。また、前記画像メ
モリ４より読み出された階調データは、第１の演
算手段３ａに戻され、ピクセル化手段２より新た
に出力される階調データGRADに加算（相加平
均処理の際）あるいは乗算（相乗平均処理の際）
された後、再び画像メモリ４に書き込まれる。こ
の書き込みと同時に、アクセス回数メモリ５に対
しても、前記画像メモリ４と同一アドレスにて更
新されたアクセス回数、すなわち、先に読み出さ
れたアクセス回数に、＋１加算手段６により１が
加算されたものが書き込まれる。そして、画像メ
モリ４及びアクセス回数メモリ５より、それぞれ
階調データ及びアクセス回数が１組のデータとし
て読み出され、第２の演算手段３ａの演算に供さ
れる。

このようにして、階調データGRADの相加平
均処理（あるいは相乗平均処理）が行われ、平均
処理された階調データは、画像表示手段８の画像
表示（実時間表示）に供される。

尚、以上説明した一連の動作は、リニアコンパ
ウンドスキヤンにより、新たな超音波データ
ECHOが収集される毎に繰り返される。

ところで、前述の超音波診断装置によれば、得
られた超音波画像上にＳ／Ｎや解像度が異なる
縞、すなわちモアレ縞を生ずることがある。

このモアレ縞の発生原因は、本願発明者の行つ
たシミユレーシヨン結果によれば、サンプリング
データのピクセル化の過程にあつた。すなわち、
第４図に示すように、ピクセルマトリツクス上、
矢印９方向に超音波ビームを走査した場合、実際
のサンプリング位置は×印で示す位置となるが、
サンプリング点の深さ成分の間隔と深さ方向のピ
クセル間隔のずれは、（１−cosθ）ピクセル（た
だし、θは超音波ビームの走査方向９と深さ方向
１０とのなす角度）となり、○印で示すピクセル
とアクセスが１回であるのにもかかわらず、◎印
で示すピクセルは連続して２回アクセスされるこ
とになる。これは、ピクセル化手段２におけるピ
クセル化の際に行う、四捨五入、切り捨て、ある
いは切り上げ等の操作に起因し、１／（１−
cosθ）ピクセル間隔毎のモアレ縞の発生原因とな
る。

尚、第５図にリニアコンパウンドスキヤン（た
だし、走査角−15°、−5°、＋5゜、＋15゜）とピクセ
ル
化の例を示す。同図ａで示す領域はピクセルのア
クセス回数１回の領域、ｂで示す領域はピクセル
のアクセス回数２回の領域、ｃで示す領域はピク
セルのアクセス回数３回の領域、ｄで示す領域は
ピクセルのアクセス回数４回の領域であり、矢印
ｅで示すピクセル間隔（１／（１−cosθ）ピクセ
ル間隔を意味し、約29ピクセルとなる）毎にモア
レ縞１１が発生することになる。これは、前述の
理由により、矢印ｅで示す間隔毎に、図中○印の
個所が、○印内の数字の示す回数だけアクセスさ
れることになり、ａ〜ｄで示すアクセス回数より
も多くなるためである。（同一ピクセルが連続ア
クセスされることを意味する）。

［発明の目的］ 本発明は前記事情に鑑みてなされたものであ
り、モアレ縞の発生しない超音波画像が得られる
ところの超音波診断装置の提供を目的とする。

［発明の概要］ 前記目的を達成するための本発明の概要は、リ
ニアコンパウンドスキヤンにより取り込まれた超
音波データを入力し、ピクセル毎の階調データ及
びそのアドレス信号を出力するピクセル化手段
と、このピクセル化手段より出力される階調デー
タの平均処理を、先に取り込まれた超音波データ
と新たに取り込まれた超音波データとの間で、１
画面構成周期毎のアクセス回数に応じて行う平均
処理手段とを有し、平均処理された階調データを
基に超音波画像を得る超音波診断装置において、
前記ピクセル化手段より出力されるアクセス信号
を基に、前記平均処理手段における同一ピクセル
の複数回連続アクセスを阻止するアクセス制御手
段を具備することを特徴とするものである。

［発明の実施例］ 以下、本発明の一実施例について図面を参照し
ながら説明する。

第６図は本発明に係る超音波診断装置の構成を
示すブロツク図である。

尚、第２図に示す従来の超音波診断装置と同一
機能を有するものには同一符号を付することによ
り、その詳細な説明を省略することとする。

第６図に示す装置が第２図に示す装置と異なる
のは、ピクセル化手段２より出力されるアドレス
信号ADDRを基に、平均処理手段７における同
一ピクセルの複数回連続アクセスを阻止するアク
セス制御手段１２を具備する点である。

このアクセス制御手段１２は、例えば直列接続
されたラツチ１３及びラツチ１４と、このラツチ
１３の出力Ａ及びラツチ１４の出力Ｂとを逐次比
較し、Ａ＝Ｂが成立した際に「低」レベルを出力
する比較手段（例えばコンパレータ）１５と、こ
の比較手段１５の出力とライトパルスWEとの論
理積Ｃを出力する論理積手段１６とを含んで構成
される。

尚、前記ラツチ１３には、ピクセル化手段２よ
り出力されるアドレス信号ADDRが入力され、
また、前記論理積手段１６の出力Ｃは、画像メモ
リ４及びアクセス回数メモリ５に、書き込み読み
出しの制御信号（ライトパレス）として入力され
る。さらに、前記ラツチ１３及びラツチ１４に
は、ラツチ動作を制御するラツチパルスLPが入
力される。

次に、以上のように構成される超音波診断装置
の作用について、第７図をも参照しながら説明す
る。

ラツチ１３及びラツチ１４に入力されるラツチ
パルスLPは、例えばメモリのアドレスアクセス
信号RASに等しい周期を有し、このラツチパル
スLPが入力する毎に、ラツチ１３及びラツチ１
４が同時にラツチ状態となる。

ここで、ピクセル化手段２より出力されるアド
レス信号ADDRは、最初のラツチパルスLPで先
ずラツチ１３に保持される。そして、次のラツチ
パルスLPが入力されると、前記ラツチ１３の保
持状態が、今度はラツチ１４により保持され、前
記ラツチ１３には、次に入力されるアドレス信号
ADDRが保持される。

したがつて、比較手段１５は、ピクセル化手段
２より、先に、入力されたアドレス信号ADDR
（ラツチ１４の出力Ｂ）と、新たに入力されたア
ドレス信号ADDR（ラツチ１３の出力Ａ）とを比
較することになる。そして、先に入力されたアド
レス信号ADDRとを新たに入力されたアドレス
信号ADDRが一致した場合（Ａ＝Ｂが成立）に
は、「低」レベルの信号を出力する。この比較手
段１５の出力が「低」レベルとなると、論理積手
段１６の出力Ｃは、ライトパルスWEの有無（状
態変化）にかかわらず、「低」レベルとなり、よ
つて、当該アドレスでの画像メモリ４及びアクセ
ス回数メモリ５への書き込みは行われない。

このように、比較手段１５において、Ａ＝Ｂが
成立した際に、画像メモリ４及びアクセス回数メ
モリ５への書き込みが行われないということは、
当該アドレスにおける階調データ及びアクセス回
数の更新が連続して行われないことを意味し、よ
つて、平均処理手段における同一ピクセルの複数
回連続アクセスを阻止できることになる。これを
第７図により説明すると、例えば、波形Ａで示す
１画面の構成周期Tf内において、波形Ｂで示す
任意のピクセル化のアクセスのうち、1RAS周期
Trで連続する×印のデータは、論理積手段１６
の出力Ｃが「高」レベルにならないために、アク
セスされない。

したがつて、モアレ縞は発生しない。

尚、比較手段１５において、Ａ＝Ｂが不成立の
場合、すなわち、同一ピクセルの複数回連続アク
セスが生じ得ない場合には、比較手段１５の出力
が「高」レベルとなるので、論理積手段１６の論
理積条件がライトパルスWEに応じて成立し、よ
つて、平均処理手段７は、従来装置（第２図）に
より、すでに説明したように、ピクセル化手段２
より出力される階調データGRADの平均処理を
行うことになる。

以上、本発明の一実施例について説明したが、
本発明は、前記実施例によつて限定されるもので
はなく、本発明の要旨の範囲内で適宜に変形実施
が可能であるのはいうまでもない。

次に、本発明の他の実施例について説明する。

第８図は第６図に示す装置の変形例を示すブロ
ツク図である。

尚、第６図に示す装置と同一機能を有するもの
には同一符号を付うことにより、その詳細な説明
を省略することとする。

第８図に示す装置が第６図に示す装置と異なる
のは、アクセス制御手段１２の構成であり、第８
図のアクセス制御手段１２は、予め理想的なアク
セスパターンを記憶する記憶手段、例えばROM
（リード・オンリ・メモリ）１７と、このROM
１７よりアドレスADDRにて読み出された理想
的なアクセス回数Ｇとアクセス回数メモリ５のア
クセス回数Ｆとを逐次比較し、アクセス回数メモ
リ５の出力Ｆが、理想的なアクセス回数Ｇ以上に
なる（Ｆ≧Ｇ）と、「低」レベルを出力する比較
手段１８と、この比較手段１８の出力とライトパ
ルスWEとの理論積Ｃを出力する理論積手段１６
とを含んで構成される。

このように構成することにより、アクセス回数
はROM１７に記憶されている理想的なアクセス
回数に等しくなり、アクセス回数の異なる縞の発
生を阻止することができる。これを第９図により
説明すると、例えば波形Ａで示す１画面の構成周
期Tf内において、波形Ｂで示す任意のピクセル
のアクセスのうち、×印のデータは、論理積手段
１６の出力Ｃが「高」レベルにならないために
（これは、アクセス回数メモリ５より出力される
アクセス回数Ｆが、同一アクセスにてROM１７
より出力される理想なアクセス回数Ｇ以上になつ
たことを意味する）、アクセスされない。

したがつて、モアレ縞は発生しない。

［発明の効果］ 以上説明した本発明によれば、平均処理におけ
るアクセス回数をアクセス制御手段により制御
し、同一ピクセルの複数回連続アクセスを阻止す
ることができるので、モアレ縞の発生しない超音
波画像が得られるところの超音波診断装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はリニアコンパウンドスキヤンを説明す
るための説明図、第２図はリニアコンパウンドス
キヤン方式による従来の超音波診断装置の構成を
示すブロツク図、第３図は第２図に示す装置の主
要部のタイミングを示すタイミング図、第４図及
び第５図は第２図に示す装置におけるモアレ縞の
発生原因を説明するための説明図、第６図は本発
明に係る超音波診断装置の構成を示すブロツク
図、第７図は第６図に示す装置の作用を説明する
ためのタイミング図、第８図は第６図に示す装置
の変形例を示すブロツク図、第９図は第８図に示
す装置の作用を説明するためのタイミング図であ
る。 ２……ピクセル化手段、４……平均処理手段、
１２……アクセス制御手段、GRAD……階調デ
ータ、ADDR……アドレス信号。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ リニアコンパウンドスキヤンにより取り込ま
   れた超音波データを入力し、ピクセル毎の階調デ
   ータ及びそのアドレス信号を出力するピクセル化
   手段と、このピクセル化手段より出力される階調
   データの平均処理を先に取り込まれた超音波デー
   タと新たに取り込まれた超音波データとの間で、
   １画面構成周期毎のアクセス回数に応じて行う平
   均処理手段とを有し、平均処理された階調データ
   を基に超音波画像を得る超音波診断装置におい
   て、前記ピクセル化手段より出力されるアドレス
   信号を基に、前記平均処理手段における同一ピク
   セルの複数回連続アクセスを阻止するアクセス制
   御手段を具備することを特徴とする超音波診断装
   置。