JPH0480682A - Ｂモード表示方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、例えば超音波映像表示装置等におけるＢモー
ド表示方法に関するものである。

［従来の技術］ 従来の超音波映像表示装置におけるＢモード表示法（水
平断面像の表示）は、ファンビーム（扇形に広がる送受
波ビーム）を用いて、音響反射物標の位置を表示画面上
の映像の方位と距離により表示し、また反射物標からの
音響反射強度をビームフォーミング演算処理後の信号強
度により映像の輝度（明るさ）または濃さで表示してい
た。従って表示される映像はファンビームが物標に当っ
ている水平断面像となる。

第３図（ａ）及び（ｂ）はファンビームと従来のＢモー
ド表示例を示す図である。同図（ａ）には小さな垂直視
野角αにより垂直方向にわずかな厚さを有し、大きな水
平視野角βにより水平方向には大きな扇形に広がったフ
ァンビームとそのビーム内の円管形の物標が示されてい
る。また同図（ｂ）には同図（ａ）に対応するＢモード
表示例として、縦軸に距離を、横軸に方位をとり、物標
はファンビームの当る水平断面像としての半円形の映像
が表示されている。

また物標の別の水平断面を表示したいときには、基準水
平面に対してファンビームの水平面を上下に斜傾させる
角度θ（一般には仰角又は俯角であるが、本説明ではこ
れを俯角という）を変えることにより可能となる。

第４図（ａ）〜（Ｃ）は従来のＢモード全角表示例を説
明する図である。同図（ａ）は垂直面におけるファンビ
ームの垂直視野角αと俯角上下限値子θＷａＸ及び−θ
■ａＸを示している。しかしこの俯角を変える方法では
、垂直視野角αが小さな値なので、物標の一部の水平断
面しか見ることができない。従ってファンビームの俯角
上限から俯角下限までの範囲内のすべての映像をみるた
めには、その上限値＋θｌａＸから下限値−θＩａＸま
での俯角を連続的に走査（スキャン）を行なう。例えば
１ステツプでファンビームの垂直視野角αと等しいか、
またはαよりも小さな角度だけ俯角を変えて超音波の送
受波を行ない、このステップを所要回数だけ繰り返すこ
とにより全範囲の走査を行なう。

この走査により受信信号が得られるステップ毎の映像信
号を累積加算した平均値を表示器に表示する方法か採用
されている。この方法はＢモード全角表示法と呼ばれて
いる。第４図（ｂ）は同図（ａ）に対応した水平面にお
けるファンビームとそのビーム内の２つの物標Ａ及びＢ
を示し、同図（Ｃ）は前記Ｂモード全角表示法による映
像表示例として、ビーム水平面における異なる方位にそ
れぞれ物標Ａ及びＢの映像が分離して表示されている。

しかじ物標Ａ及びＢはその方位が異なるのみではなく、
第４図（ａ）に示されるように、それぞれ俯角が異なる
位置に存在しているが、従来のＢモード全角表示法によ
れば、俯角の識別または分離はできないのが現状である
。

第２図は従来の超音波映像表示装置の映像形成部のブロ
ック図である。図において１は信号処理プロセッサ（以
下ＣＰＵという）、２はビームフォーミング演算回路、
３は受波データ格納メモリ、４は加算器及び除算器、５
は映像データ格納メモリ、６はＣＲＴ表示装置である。

従来の超音波映像表示装置の映像形成部は上記のように
構成され、ＣＰＵＩは上位ＣＰＵからの作動指示により
作動を開始し、ＣＲＴ表示装置６の表示画面上の全ドツ
トに対して方位及び距離を算出し、ビームフォーミング
演算回路２に演算実行を指示する。一方、図示されない
送受信機は、最初に設定された俯角（例えば俯角下限）
により、超音波の送受信を行ない、反射物標より得られ
た受波データを受波データ格納メモリに記憶しておく。

演算実行を指示されたビームフォーミング演算回路２は
、受渡データ格納メモリ３から読出したデータに対して
ビームフォーミング（複数の信号に位相ないし遅延時間
の分布を課して信号の合成を行なうことにより、電子的
に集束したビームを形成する）演算を行ない。その演算
結果として得られる信号強度データを加算器及び除算器
４の入力端の一方に出力する。最初に設定された俯角の
データに限り、加算器及び除算器４は入力データをその
まま出力し、映像データ格納メモリ５に供給する。ＣＰ
ＵＩは映像データ格納メモリに供給されるデータに対し
て、その方位及び距離をアドレスとして指定し、この指
定アドレスに前記データを記憶させる。

次に俯角を前記１ステツプ分だけ変えて、送受信機が超
音波の送受波を行ない、反射物標より得られた受波デー
タを受波データ格納メモリ３に記憶すると、ＣＰＵ１は
ビームフォーミング演算回路２に受波データ格納メモリ
３のデータによるビームフォーミング演算を指示する。

ビームフォーミング演算回路２は指示された演算を行な
い、その演算結果データを加算器及び除算器４の一方の
入力に供給する。同時に映像データ格納メモリ５からは
既に格納済みのデータからビームフォーミング演算結果
データに対応する方位及び距離のデータが読出されて加
算器及び除算器４の他方の入力に供給される。従って加
算器及び除算器４は両人力データを加算し、その加算値
を再び映像データ格納メモリ５の同一の方位及び距離ア
ドレスに格納する。

このようにして各ステップ毎の俯角変更を繰り返し、俯
角の下限から上限までの範囲をすべて走査して、最終的
に加算器及び除算器４により得られた累積値は、ＣＰＵ
Ｉからの除算指令により、加算回数で除算される。そし
てこの除算結果の平均値のデータが映像データ格納メモ
リ５からＣＲ１表示装置６に供給されて濃淡又は輝度の
ある映像として表示される。このようにしてＢモード全
角表示が行なわれる。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来のＢモード全角表示方法では音響波等
の送受波ビームの俯角下限から俯角上限までのすべての
映像を累積加算して表示するので、複数の物標が異なる
俯角に存在しても、俯角（高さ）方向の分離と位置検出
ができないという問題点があった。また物標が垂直方向
に移動し俯角が変化しても、これが検出できないため物
標の追尾の場合に見失うことが多いという問題点もあっ
た。

本発明はかかる問題点を解決するためになされたもので
、複数の物標が音響波または電磁波等の送受波ビームの
異なる俯角に存在した場合の識別や、また物標が垂直方
向に移動した場合の検出ができるＢモード表示方法を得
ることを目的とする。

［課題を解決するための手段〕 本発明の請求項１に係るＢモード表示方法は、音響波ま
たは電磁波もしくは光を、その送受波ビームの俯角また
は仰角を走査させて送受波を行ない、検出した物標をＢ
モードの映像により表示する方法において、前記表示す
る映像を、前記送受波ビームの俯角又は仰角に対応させ
た複数のカラーに変換する第１の３原色変換テーブルを
含む変換手段を備えたものである。

また本発明の請求項２に係るＢモード表示方法は、前記
請求項１に記載のＢモード表示方法において、前記表示
する映像を、前記送受波ビームの俯角又は仰角に対応さ
せた複数のカラーであり、且つ前記音響波または電磁波
もしくは光を送受波して得られた物標の反射強度に対応
させて前記カラーの濃淡を変えて変換する第２の３原色
変換テーブルを含む変換手段とを備えたものである。

［作用］ 本請求項１記載の発明においては、音響波または電磁波
もしくは光を、その送受波ビームの俯角または仰角を走
査させて送受波を行ない、検出した物標をＢモードの映
像により表示する方法において、前記表示する映像を、
第１の３原色変換テーブルを含む変換手段により、前記
送受波ビームの俯角又は仰角に対応させた複数のカラー
により着色した映像として表示する。

本請求項２記載の発明においては、前記請求項１記載の
Ｂモード表示方法において、前記表示する映像を、第２
の３原色変換テーブルを含む変換手段により、前記送受
波ビームの俯角又は仰角に対応させた複数のカラーであ
り、且つ前記音響波または電磁波もしくは光を送受波し
て得られた物標の反射強度に対応させて前記カラーの濃
淡を変えて着色した映像として表示する。

［実施例］ 第１図は本発明に係る超音波映像表示装置の映像形成部
のブロック図であり、１〜３は第２図の従来装置と同一
のものである。７−１〜７−３は、それぞれＲ，Ｇ、Ｂ
　（赤、緑、青の３原色であり、以下赤はＲ１緑はＧ、
青はＢと記載する）変換ＲＯＭ（リード・オンリ・メモ
リ）であり、本発明においては、送受波ビームの各俯角
において検出した物標の映像を、前記俯角に対応したア
ドレスにより各メモリ内にあらかじめ格納されたＲ、Ｇ
。

Ｂのデータを読出し、複数のカラーに着色して表示する
ための第１の３原色変換テーブルと、さらに前記俯角と
物標の反射強度とに対応したアドレスにより各メモリ内
にあらかじめ格納されたＲ２Ｏ，Ｂのデータを読出し、
前記複数のカラーに変換し、且つこの変換するカラーの
濃淡を変えて表示するための第２の３原色変換テーブル
との２種類の変換テーブル用のＲＯＭが用意されている
。

このＲ，Ｇ、Ｂ変換ＲＯＭの詳細は第５図により説明す
る。４−１〜４−３はそれぞれＲ，Ｇ、Ｂ用の加算器及
び除算器であり、３原色の各色データ毎にそれぞれデー
タの加算と、加算結果の除算とを行なう。５−１〜５−
３はそれぞれＲ，Ｇ。

Ｂ用の映像データ格納メモリであり、前記各色データ毎
の加算値及び平均値のデータを格納するメモリである。

８は検出物標の映像を複数のカラーにより着色して表示
するためのカラー表示装置である。

第５図は本発明に係るＲ、Ｇ、Ｂ変換ＲＯＭを説明する
図であり、横方向は送受波ビームの俯角に対応させ、縦
方向は物標の反射強度に対応させマトリックス状に形成
した前記第２の３原色変換テーブルを内蔵したＲＯＭの
例を示している。

この例においては説明を容易にするため送受波ビームの
俯角の下限値−θｗａｘから上限値＋θｇ＋ａｘまでの
すべての範囲を３つの領域に分割し、θ■ａＸ〜−０１
の領域はＲ表示領域、θｌ〜＋θ２の領域はＧ表示領域
、 十０２〜＋θ＋ｍａｘの領域はＢ表示領域とした。

また物標の反射強度に対応させた３原色の濃淡データは
、例えば受信信号の振幅を０〜５Ｖの電圧レベルとして
、この電圧レベルに対応して色の濃淡を表示するデータ
を格納するようにしている。

従って、例えば俯角が−θｌ１ａｘ〜〜θ１の領域内で
複数の物標からの受信信号レベルが同一の場合は、同−
濃さのＲデータに変換される。また、受信信号レベルに
差があれば、対応して濃いＲデータまたは淡いＲデータ
に変換される。また複数の物標からの受信信号がＲ表示
領域、Ｇ表示領域、Ｂ表示領域にそれぞれ存在するか、
又はまたがって存在する場合は、それぞれＲ，Ｇ、Ｂの
各表示領域におけるデータとして個別に変換され、最終
的にカラー表示装置８により混合色として表示される。

なお、同一のカラー表示領域内において、物標の反射強
度が一定のしきい値以上あれば、同一の濃さの同一色に
変換するテーブルとすることにより、前記第１の３原色
変換テーブルに変更することができる。この場合ＲＯＭ
のメモリ容量を大幅に低減することができる。

第１図の動作を説明する。音響波の送受波ビームの俯角
を例えば垂直面のビーム視野角αだけ１ステツプ毎に変
えて、送受信機が音響信号の送受波を行ない、俯角の下
限値−〇ＩＩａｘから上限値子θＷａＸまで走査を行な
う。そして音響波の送波毎に（即ち設定した俯角毎に）
、反射物標から得られた受波データに基づき、ビームフ
ォーミング演算回路３が送受信の方位及び距離毎の強度
信号を出力するまでの動作は従来装置と同一である。こ
のビームフォーミング演算回路３の出力信号は、第５図
で説明したようにその設定俯角と反射強度に応じてＲ，
Ｇ、Ｂのカラーとその濃淡データに変換され、Ｒデータ
はＲ用加算器及び除算器４−１、ＧデータはＧ用船算器
及び除算器４−２、ＢデータはＢ用船算器及び除算器４
−３へそれぞれ供給される。各Ｒ，Ｇ、Ｂ加算器及び除
算器４１〜４−３は、それぞれ自己の担当する表示領域
内の俯角データに限って、それぞれに対応するＲｌＧ、
Ｂ映像データ格納メモリ５−１〜５−３を用いて、Ｒデ
ータ、Ｇデータ、Ｂデータの累積加算を行ない、俯角が
上限値＋θＩａＸとなり走査が終了した時点で、最終的
に累積加算値を加算回数で除算した平均値データが各Ｒ
，Ｇ、Ｂ映像データ格納メモリ５−１〜５−３からカラ
ー表示装置８に供給され濃淡のあるカラー映像として表
示される。従ってそれぞれ設定された俯角領域により赤
の映像、緑の映像、青の映像、もしくは複数の領域にま
たがる混合色の映像が、その反射強度に応じＴ色の濃淡
を変えて表示されるので、容易に反射物標の俯角及び反
射強度を認識することができる。

なお、上記実施例においては、すべての俯角範囲を３分
割し、Ｒ表示領域、Ｇ表示領域、Ｂ表示領域を設定した
例を示したが、さらにＲ，Ｇ、Ｂの混合比を定めて複数
の色素を混合させ、例えばＲ，Ｇ混合表示領域、Ｇ、Ｂ
混合表示領域、Ｒ１Ｂ混合表示領域等を複数設定して、
５分割、７分割などの細かく分割した数多くのカラー表
示領域を設定することもできる。

またビームフォーミング演算回路３から出力される受信
信号の信号強度が一定のしきい値以上あるか、ないかを
判別し強度信号を“１′又は“０′の２値化することに
より、Ｒ，Ｇ、Ｂ変換ＲＯＭ７−１〜７−３、Ｒ，Ｇ、
Ｂ加算器及び除算器４−１〜４−３、Ｒ，Ｇ、Ｂ映像デ
ータ格納メモリ５−１〜５−３などの各回路素子を小規
模化して経済的な装置を構成することもできる。

またこの実施例においては、本発明に係るＢモード表示
方法を超音波映像表示装置に適用した例を示したが、本
発明はこれに限定されるものではなく、例えばマイクロ
波の送受波ビーム、レーザや光の送受波ビーム等の俯角
又は仰角を変えて、高度の異なる反射物標の映像を、高
度及び反射強度を識別できる濃淡のある複数のカラーに
より表示することも可能である。

従って音響波または電磁波もしくは光を、その送受波ビ
ームの俯角または仰角を走査させて送受波を行ない、検
出した物標をＢモードの映像により表示する装置には、
すべて本発明を適用することができる。

［発明の効果コ 以上のように本発明によれば、音響波または電磁波もし
くは光を、その送受波ビームの俯角または仰角を走査さ
せて送受波を行ない、検出した物標をＢモードの映像に
より表示する方法において、前記送受波ビームの俯角又
は仰角に対応させた複数のカラーにより着色した映像に
より表示するようにしたので、下記の効果が得られる。

（１）送受波ビームの異なる俯角に存在する複数の物標
の分離、識別が可能となる。

（２）物標が垂直方向に移動した場合の検出が可能とな
る。

（３）送受波ビームを旋回させる装置と組合せることに
より、移動物標の追尾が可能となる。

（４）３原色変換テーブルの内容を変えたＲ　ＯＭを交
換するのみで、俯角の分割数の変更や、好みの表示色の
変更等が容易に実現され、経済的な装置を構成すること
ができる。

また本発明によれば、前記音響波または電磁波もしくは
光を送受波して得られた物標の反射強度に対応させ、前
記映像に着色するカラーの濃淡を変えて表示するように
したので、反射物標の俯角と反射強度とを同時に認ます
ることができる効果かある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る超音波映像表示装置の映像形成部
のブロック図、第２図は従来の超音波映像表示装置の映
像形成部のブロック図、第３図（ａ）及び（ｂ）はファ
ンビームと従来のＢモード表示例を示す図、第４図（ａ
）〜（ｃ）は従来のＢモード全角表示例を説明する図、
第５図は本発明に係るＲｌＧ、Ｂ変換ＲＯＭを説明する
図である。 図において、１はＣＰＵ、２はビームフォーミング演算
回路、３は受渡データ格納メモリ、４は加算器及び除算
器、４−１〜４−３は、Ｒ，Ｇ。 Ｂ加算器及び除算器、５は映像データ格納メモリ、５−
１〜５−３はＲ，Ｇ、Ｂ映像データ格納メモリ、６はＣ
ＲＴ表示装置、７−１〜７−３はＲ２Ｏ，Ｂ変換ＲＯＭ
、８はカラー表示装置である。 特許出願人　沖電気工業株式会社（外１名）（０）！画
側 （ｂ） 木仔面 ！芝来の日モード全角表示イ列を害り 第４図 （Ｃ）Ｂモードタフ声冬示イ枦１ と６月する図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）音響波または電磁波もしくは光を、その送受波ビ
   ームの俯角または仰角を走査させて送受波を行ない、検
   出した物標をＢモードの映像により表示する方法におい
   て、 前記送受波ビームの俯角又は仰角に対応させた複数のカ
   ラーにより着色した映像により表示することを特徴とす
   るＢモード表示方法。
2. （２）前記音響波または電磁波もしくは光を送受波して
   得られた物標の反射強度に対応させ、前記映像に着色す
   るカラーの濃淡を変えて表示することを特徴とする請求
   項１記載のＢモード表示方法。