JPH05277101A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 超音波画像のぼけを防止しつつノイズを効果
的に除去できる超音波診断装置を提供する。 【構成】 プローブ１０によって形成される超音波ビー
ム１００が走査され走査面１０２が形成される。中央の
エコーデータ１０３ａに対してその両側にあるエコーデ
ータ１０４ａ及び１０５ａが参照され、中央のエコーデ
ータ１０３ａのみが他の２つのエコーデータ１０４ａ、
１０５ａよりも大きい場合あるいは小さい場合にのみノ
イズ処理が必要と判定し、エコーデータ１０４ａ、１０
５ａに基づきエコーデータ１０３ａの補正を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超音波診断装置、特に
画像ノイズフィルタを備えた超音波診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】生体内へ超音波を送波し、生体内からの
反射波を受波することによって生体内の断層画像などを
形成する超音波診断装置が医療の分野において活用され
ている。超音波探触子によって形成される超音波ビーム
は、従来から行われている例えばリニア走査やセクタ走
査によって走査され、これによって二次元内のエコーデ
ータが取り込まれる。

【０００３】このようにして取り込まれたエコーデータ
は、超音波診断装置本体によって画像処理され、最終的
にモニタに例えば断層画像として表示される。

【０００４】ところが、生体内から反射する反射波は微
弱であり、このため表示された断層画像に多くのノイズ
が含有される。したがって、このようなノイズを除去す
るため、従来からノイズフィルタが用いられている。

【０００５】従来のノイズフィルタとしては、例えば、
超音波画像１フレーム前のデータと現フレームのデータ
とで演算処理を行い、フレーム間で相互相関が少ない信
号をノイズとして除去するフィルタや、超音波ビーム１
本もしくは２本程度のデータをラインバッファに蓄え、
それらのデータに対して線形演算処理を行うフィルタな
どが知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来か
ら用いられているノイズフィルタで、ノイズ除去の効果
を十分に得ようとすると、画像ににじみや輪郭のぼけが
生じるという問題があった。これは主に、フィルタとし
てローパスフィルタが用いられているため、画像におけ
る空間周波数が高い部分が劣化するためである。

【０００７】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、超音波画像特有の性質を前提
として、画像のぼけなどを最小限に抑えつつノイズを効
果的に除去することのできるノイズフィルタを備えた超
音波診断装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、超音波ビームを走査して生体内の断層画
像を形成する超音波診断装置において、互いに隣接する
３つの超音波ビーム上における同一深度の３つのエコー
データを互いに比較する比較手段と、前記３つのエコー
データのうち、中央のエコーデータが他の２つのエコー
データより大きいかあるいは小さい場合にのみ要処理の
判定を行う判定手段と、前記要処理判定が行われた場合
に、他の２つのデータに基づいて前記中央データを補正
する補正手段と、を含むことを特徴とする。

【０００９】

【作用】上記構成によれば、互いに隣接する３つのエコ
ーデータが互いに比較され、中央のエコーデータが他の
２つのエコーデータより大きいかあるいは小さい場合に
のみ要処理判定が行われることになる。すなわち、超音
波画像は、文字画像などと異なり画像内における連続性
が極めて高く、互いに隣接する３つのエコーデータのう
ち中央のみが異常に高いか低い場合には、それがノイズ
である確率が高くなる。したがって、そのような場合に
要処理の判定が行われる。このような判定が行われた場
合、補正手段は、他の２つのエコーデータに基づいて中
央のエコーデータの補正を行う。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面に基づい
て説明する。

【００１１】図１には、本発明に係る超音波診断装置の
全体構成がブロック図で示されていいる。

【００１２】また、図２には、プローブ１０によって形
成される超音波ビーム１００が示されている。まず、こ
の図２を用いて本発明の原理について説明する。

【００１３】例えばセクタ走査などによって一定角度内
で超音波ビーム１００が走査されると、走査面１０２が
得られ、二次元内のエコーデータが取り込まれる。本実
施例においては、例えば、超音波ビーム１０３上の受信
信号を処理するにあたって、超音波ビーム１０３の両側
に隣接する超音波ビーム１０４及び１０５の受信信号が
参照される。具体的には、あるエコーデータ１０３ａに
対してそれぞれの両側に存在する同一深度のエコーデー
タ１０４ａ、１０５ａが参照され、中央のエコーデータ
１０３ａがその両側のエコーデータ１０４ａ、１０５ａ
よりも大きい場合あるいは小さい場合に要処理判定が行
われる。そして、この要処理判定が行われた場合、両側
の２つのエコーデータ１０４ａ及び１０５ａを用いて、
中央のエコーデータ１０３ａの補正が行われる。つま
り、中央のデータのみが他の２つより大きい場合あるい
は小さい場合にはそれがノイズである可能性が高いた
め、ノイズ除去を実行するものである。

【００１４】図１において、プローブ１０によって超音
波の送受波が行われ、プローブ１０から出力された受信
信号は、超音波送受波部１２を介してＡ／Ｄ変換器１４
に送られ、ここでデジタル信号に変換される。

【００１５】そして、Ａ／Ｄ変換器１４から出力された
受信信号は、ラインバッファ１６に送られ一時的に格納
される。また、ラインバッファ１６から出力された受信
信号はラインバッファ１８にて一時的に格納されてい
る。ここで、これらのラインバッファ１６、１８は、そ
れぞれ超音波ビーム１本分に相当する受信信号の格納を
行うものである。したがって、ラインバッファ１６から
出力される受信信号は、例えば、図２に示した超音波ビ
ーム１０３の受信信号に相当し、ラインバッファ１８か
ら出力される受信信号は図に示した超音波ビーム１０４
の受信信号に相当し、さらにＡ／Ｄ変換器１４から直接
出力される受信信号は図２に示した超音波ビーム１０５
の受信信号に相当し、後の大小比較処理のためにそれぞ
れ並列的に準備されている。なお、以下に説明する大小
比較や演算はそれぞれ各深度において行われ、その説明
のためにある深度のエコーデータを中データ２０とし、
その両側のエコーデータをそれぞれ前データ２２及び後
データ２４と定義する。

【００１６】大小比較回路２６には、中データ２０及び
前データ２２が入力され、両者の大小比較が行われる。
また、大小比較回路２８には中データ２０及び後データ
２４が入力され、両者の大小比較が行われる。

【００１７】そして、条件判断回路３０は、大小比較回
路２６、２８の出力に基づいて、中データ２０のみが他
の２つのデータ２２、２４よりも大きい場合又は小さい
場合に要処理判定を行う。この要処理判定は、中データ
２０がノイズである可能性が高いとする判定である。

【００１８】図において、相加平均回路３２には、前デ
ータ２２及び後データ２４が入力され、両者が加算され
た後、２で除算され、両者の平均がとられている。その
平均値３３は演算器３４に出力されている。

【００１９】この演算器３４は、中データ２０及び前記
平均値３３を入力して、所定の演算式に基づいて中デー
タ２０の補正を行うものである。

【００２０】具体的には、次の式（１）計算が行われ
る。

【００２１】 Ｘ＝Ｂ＋ｆ（（Ａ＋Ｃ）／２−Ｂ） … （１） ただし、Ｘは補正後のデータ、Ａは前データ、Ｂは中デ
ータ、Ｃは後データであり、（Ａ＋Ｃ）／２は相加平均
回路で計算された平均値３３を示している。

【００２２】そして、式（１）における右辺内のｆ
（ｘ）としては、例えば次の式（２）を用いることがで
きる。

【００２３】 ｆ（ｘ）＝ｌｏｇ（ｘ＋１）／ｌｏｇ（６４） … （２） ただし、この式（２）は超音波画像を６４階調とした場
合の式であり、０＜ｘ≦６３である。

【００２４】したがって、セレクタ３６には、ラインバ
ッファ１６から出力された中データ２０、及び演算器３
４から出力された補正後の中データ３５、及び条件判断
回路３０から出力された要処理判定信号４０が供給され
ることになる。

【００２５】そして、セレクタ３６は、要処理判定信号
４０が得られていないときには、中データ２０をそのま
ま出力し、一方要処理判定信号４０が得られた時には演
算器３４から出力された補正後の中データ３５を選択し
て出力する。

【００２６】そして、セレクタ３６によって出力された
いずれかのデータは、ＤＳＣ（デジタルスキャンコンバ
ータ）３８にて一旦格納された後、読み出されてＣＲＴ
４０に出力され、ここで断層画像などが表示されてい
る。

【００２７】ここで、図３（Ａ）には中データのみが他
の２つのデータより小さく、処理が実行される場合が示
されており、（Ｂ）には処理が実行されない場合が示さ
れている。

【００２８】なお、以上の説明においては、ある深度の
３つのデータについての処理を示したが、この処理は各
深度において行われ、具体的には超音波ビームに沿って
連続的に行われ、それがすべての超音波ビームにつき実
行される。

【００２９】以上のように、本実施例の超音波診断装置
によれば、中央のエコーデータのみが突出して大きいか
あるいは小さい場合にそれをノイズとみなして所定の重
み付けの下で補正を行うことができるので、効果的にノ
イズを除去しつつ画像のぼけなどを有効に防止できる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
超音波画像特有の性質に鑑み、ノイズを的確に判定し
て、画像のぼけなどを防止しつつ効果的にノイズ除去を
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る超音波診断装置の全体構成を示す
ブロック図である。

【図２】超音波ビームと走査面とを示す説明図である。

【図３】ノイズ除去処理を行う場合（Ａ）と行わない場
合（Ｂ）とを示す説明図である。

【符号の説明】

１６、１８ ラインバッファ ２６、２８ 大小比較回路 ３０ 条件判断回路 ３２ 相加平均回路 ３４ 演算器 ３６ セレクタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超音波ビームを走査して生体内の断層画
   像を形成する超音波診断装置において、 互いに隣接する３つの超音波ビーム上における同一深度
   の３つのエコーデータを互いに比較する比較手段と、 前記３つのエコーデータのうち、中央のエコーデータ
   が、他の２つのエコーデータより大きいかあるいは小さ
   い場合にのみ要処理の判定を行う判定手段と、 前記要処理判定が行われた場合に、他の２つのデータに
   基づいて前記中央データを補正する補正手段と、 を含むことを特徴とする超音波診断装置。