JPH06103364A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、画像表示装置、例えば、超音波断
層像中の任意の関心領域を拡大表示する超音波診断装置
に関し、現在表示されている全体画像と、拡大画像と
を、フレームレートを落とすことなく、且つ、拡大画像
の表示精度を落とすことなく同時に表示する。 【構成】 全体画像と、その関心領域を示すマーカを記
憶する第１の画像メモリと、該関心領域の拡大画像を記
憶する第２の画像メモリとを備え、診断部位からのフレ
ーム単位のエコー信号を、所定のサンプリングクロック
でサンプリングして、上記画像メモリに取り込む際、全
体画像については、１／Ｎに間引きしたサンプリングク
ロックで第１の画像メモリに取り込み、拡大画像につい
ては、関心領域を指示するウィンドウ信号で、該所定の
サンプリングクロックをゲートして、第２の画像メモリ
に取り込み、それぞれの画像を同じフレームレートで表
示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、超音波断層像
中の任意の関心領域を拡大表示する超音波診断装置に関
する。

【０００２】近年の超音波診断装置は、超音波断層像中
の任意の関心領域を拡大表示する機能や、この拡大表示
画像の表示位置を移動させる機能を備えている。従来、
かかる機能を使用したとき、現在表示されている全体画
像と、拡大表示画像との相対的な位置がつかみ難い問題
等があり、効果的に、２つの画像を同時に表示すること
ができる超音波診断装置が必要とされる。

【０００３】

【従来の技術】図４，図５は、従来の断層画像の表示方
法を説明する図であり、図４は、２つの超音波画像を異
なる走査方法で走査して表示する場合を示し、図５は、
原画像を、高速演算回路で演算して拡大画像を得て、表
示する場合を示している。

【０００４】図４に示した超音波診断装置は、特開昭62
-38144号公報「超音波診断装置」に開示されているもの
であり、その要旨は以下のとおりである。図４(a) に示
されているように、全体画像の表示のための繰り返し周
波数をｆ１（繰り返し周期Ｔ１）、スキャンニング範囲
を角度θ₁ に設定して、図示していない超音波プローブ
を励振し、この励振条件は第１の画面の１フレーム分継
続させる。

【０００５】このようにして、繰り返し周波数ｆ１，ス
キャンニング範囲θ₁ に対応する超音波画像がフレーム
メモリの対応する領域（例えば、左半分）に格納され表
示される。

【０００６】次に、図４(b) に示されているように、上
記全体画像中の任意の関心領域を指定し、このときの繰
り返し周波数をｆ２，スキャンニング範囲をθ₂ に設定
して、超音波プローブを励振し、この励振条件は第２の
画面の１フレーム分継続させる。

【０００７】このようにして、繰り返し周波数ｆ２，ス
キャンニング範囲θ₂ に対応する、全体画像中の所定の
領域の超音波画像が、フレームメモリの対応する領域
（例えば、右半分）に格納され、拡大画像として表示さ
れる。

【０００８】このような表示方法をとることで、関心領
域を示すマーカが表示されている全体の断層像と、拡大
された断層像とを実時間で表示することができるが、２
つの超音波断層像を交互にスキャンして表示する方法で
ある為、フレームレートが低下する。

【０００９】この問題に対して、同公報では、拡大され
た超音波断層像のフレームレートを上げる為に、例え
ば、交互にスキャンするのではなく、関心領域を示すマ
ーカが表示されている超音波断層像を１回スキャンし、
拡大された超音波画像を数回スキャンする方法を提案し
ているが、この方法では、関心領域を示すマーカが表示
されている全体画像のフレームレートが低下する。

【００１０】図５に示した画像拡大縮小表示方法は、特
開昭64-84384号公報「画像拡大縮小表示方法」に開示さ
れている表示方法である。この表示方法は、複数の表示
装置を使用し、一つの表示装置には、原画像を表示する
と共に、その拡大縮小領域を指定して表示し、他の表示
装置には、上記拡大縮小領域内の拡大, 又は、縮小画像
を表示し、原画像と、その拡大または縮小画像とを複数
の表示装置の、それぞれの画面に表示するものである。

【００１１】そして、該原画像の拡大縮小画像を生成す
るのに、高速演算回路で、例えば、補間処理により拡大
演算, 又は、縮小演算をすることが示されている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従って、図４で説明し
た超音波診断装置では、超音波断層像の全体画像と、拡
大画像とを、フレーム毎に、互いに異なるスキャン範囲
を異なる繰り返し周波数でスキャンして、フレームメモ
リに書き込み表示するものであるので、全体画像と、拡
大画像とを実時間で同時に表示することはできるが、表
示画像のフレームレートが低下するという問題があっ
た。

【００１３】又、図５で説明した画像拡大縮小表示方法
では、複数個の表示装置を備えて、一つの表示装置で原
画像を表示し、その一部を取り出し、高速演算回路によ
り、例えば、補間演算を施して、他の表示装置に拡大表
示をするものであるので、原画像と拡大画像とを同時に
表示することができるが、拡大画像の表示精度が向上で
きないという問題があった。

【００１４】本発明は上記従来の欠点に鑑み、例えば、
超音波断層像中の任意の関心領域を拡大表示する超音波
診断装置において、全体画像と、該全体画像中の関心領
域の拡大画像とを、同時に表示するのに、フレームレー
トを低下させることなく、且つ、経済的に、高い表示精
度で表示することができる画像表示方法を提供すること
を目的とするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】図１は、本発明の原理説
明図であり、図１(a) は構成例を示し、図１(b) は、サ
ンプリング手法を示している。上記の問題点は、下記の
如くに構成した画像表示装置によって解決される。

【００１６】少なくとも、全体画像を記憶する第１の画
像メモリ 60 と、該全体画像中の関心領域の、例えば、
拡大画像を記憶する第２の画像メモリ 61 とからなる複
数の画像メモリを備えた画像表示装置、例えば、超音波
診断装置であって、フレーム単位の画像信号を、所定の
サンプリングクロックでサンプリングして、上記画像メ
モリ 60,61に取り込む際、全体画像については、上記所
定のサンプリングクロックを１／Ｎに間引きしたサンプ
リングクロックで第１の画像メモリ 60 に取り込み、上
記拡大画像については、上記所定のサンプリングクロッ
クでサンプリングされた画像信号を、上記関心領域を指
示するウィンドウ信号でゲートして、第２の画像メモ
リ 61 に取り込み、それぞれの画像メモリ 60,61に書き
込まれた画像を、同じフレームレートで表示するように
構成する。

【００１７】

【作用】即ち、本発明においては、例えば、超音波診断
装置において、全体画像を表示する為の第１の画像メモ
リと、該全体画像中の関心領域の画像を拡大して表示す
る為の第２の画像メモリとを備えておき、被検体に超音
波ビームを照射し、該被検体からの超音波のエコー信号
を、所定のサンプリングクロックでサンプリングして、
上記２つの画像メモリに格納し、所定のフレームレート
で、テレビメモリに転送して表示するのに、該エコー信
号をサンプリングして表示する超音波画像の関心領域の
表示に必要な、所定のサンプリングクロック、例えば、
５０ＭＨｚで、該エコー信号をサンプリングして、アナ
ログ／ディジタル変換器(A/D) でディジタル信号に変換
して、画像メモリに格納する。

【００１８】このとき、所定のサンプリングクロックで
サンプリングした画像データは、高精細度の画像データ
であるので、全部を画像メモリに格納しようとすると、
大容量の画像メモリを必要とする。

【００１９】そこで、該サンプリング信号を、例えば、
１／５に間引いて、即ち、１０Ｍはｚのサンプリングク
ロックでサンプリングして、第１の画像メモリに格納す
ることで、全体画像を、例えば、400 ×400 画素の、通
常の画像メモリに書き込み、表示することができる。

【００２０】そして、該高精細度の表示を必要とする全
体画像中の関心領域の画像については、該所定のサンプ
リングクロックでサンプリングした画像データを、該関
心領域を指示するウィンドウでゲートして、その儘のサ
ンプリングクロックで、上記400 ×400 画素の、通常の
画像メモリに書き込むように制御することで、該関心領
域の表示精度を低下させることなく、拡大表示すること
ができる。｛図１(b)のサンプリング手法参照｝又、上
記の表示は、各画像データを格納した専用の画像メモリ
の内容を、同一のフレームレートで、テレビメモリに転
送して表示することができるので、全体画像，関心領域
の画像の何れも、フレームレートを低下させることもな
い。

【００２１】しかも、通常の、例えば、400 ×400 画素
の画像メモリを使用して表示することができるので、経
済的に、関心領域の高精細度表示を実現することができ
る。

【００２２】

【実施例】以下本発明の実施例を図面によって詳述す
る。前述の図１が、本発明の原理説明図であり、図２，
図３は、本発明の一実施例を示した図であり、図２は、
構成例を示し、図３は表示例を示している。

【００２３】本発明においては、画像表示装置、例え
ば、超音波断層像中の任意の関心領域を拡大表示する超
音波診断装置において、全体画像と、その関心領域を示
すマーカを記憶する第１の画像メモリ 60 と、該関心領
域の拡大画像を記憶する第２の画像メモリ 61 とを備
え、診断部位からのフレーム単位のエコー信号を、所定
のサンプリングクロックでサンプリングして、上記画像
メモリ 60,61に取り込む際、全体画像については、１／
Ｎに間引きしたサンプリングクロックで第１の画像メモ
リ 60 に取り込み、拡大画像については、関心領域を指
示するウィンドウ信号で、該所定のサンプリングクロ
ックをゲートして、第２の画像メモリ 61 に取り込み、
それぞれの画像を同じフレームレートで表示する手段
が、本発明を実施するのに必要な手段である。尚、全図
を通して同じ符号は同じ対象物を示している。

【００２４】以下、図１を参照しながら、図２、図３に
よって、本発明の画像表示装置の構成と動作を説明す
る。本実施例においては、画像表示装置として、超音波
診断装置を例にして説明するが、超音波診断装置に限定
されるものではなく、全体の画像と、該全体画像中の関
心領域の、例えば、拡大画像とを同時に表示する装置、
例えば、Ｘ線ＣＴ装置等にも適用できることはいう迄も
ないことである。

【００２５】図２において、超音波探触子 1は、複数の
振動子をアレイ状に配列して成り、人体といった被検体
に向けて超音波ビームの送受信を行うが、このとき、送
受回路 2, 送受制御部 5によって、該超音波探触子 1に
与える送信波、及び被検体よりの受信波が制御される。

【００２６】更に、検波回路 3により、上記被検体から
の受信波の振幅検波を行い、次のアナログ／ディジタル
変換器(A/D) 4 で、ディジタル信号に変換され、ディジ
タルスキャンコンバータ(DSC) 6 に取り込まれて、２つ
の画像メモリ 60,61に記憶される。該ディジタルスキャ
ンコンバータ(DSC) 6 は、上記ビーム状の超音波信号
で、被検体を扇状に走査したとき、時系列に入ってくる
超音波のエコー信号の上記ディジタル信号に変換された
信号を、上記画像メモリ 60,61上に、上記走査した扇状
に記憶する。

【００２７】このようにして、第１の画像メモリ 60,第
２の画像メモリ 61 に記憶された画像が、表示装置 7内
の図示されていないテレビメモリの、所定の領域 (全体
画像を表示する領域と、関心領域の拡大画像を表示する
領域で、図３に示した領域）に、所定のフレームレート
で転送されて表示される。

【００２８】上記の超音波診断装置の全体の制御は、中
央処理装置(CPU) 9 で行われ、例えば、関心領域の指示
とか、該関心領域の移動指示、或いは、上記全体画像を
間引きされたサンプリングクロックで表示する場合の、
該間引き率等を、操作卓 8からの指示で行うことで、必
要な制御信号が、上記送受制御部 5, ディジタルスキャ
ンコンバータ(DSC) 6 に送られる。又、該関心領域を指
示する画像（枠表示マーカ）は、例えば、グラフィック
メモリ 95 を介して、上記第１の画像メモリ 60 からの
出力画像データ（第１の画像メモリ 60 の画像データ)
と論理和されて、表示装置 7に送られることにより、該
表示装置 7のディスプレイ上の、例えば、図３に図示し
た左側の全体画像中に、枠表示マーカとして表示され
る。

【００２９】本発明においては、上記ディジタルスキャ
ンコンバータ(DSC) 6 の中が、図１(a) の原理構成図に
示した構成になっており、アナログ／ディジタル変換器
(A/D) 4 で、変換されたディジタル信号を、中央処理装
置(CPU) 9 からの指示に基づいて、例えば、前述の５０
ＭＨｚのサンプリングクロックでサンプリングし、該サ
ンプリングされたディジタル信号を、例えば、これも、
中央処理装置(CPU) 9からの間引き指示に基づいて、1/5
に間引いたディジタル信号を、第１の画像メモリ 60
に格納する。

【００３０】該格納された第１の画像メモリ 60 の内容
を、表示装置 7のテレビメモリの、例えば、左側に転送
することにより、被検体の全体画像が、図３に示したよ
うに、関心領域を示す枠表示マーカと共に表示される。

【００３１】このとき、該５０ＭＨｚのサンプリングク
ロックでサンプリングしたディジタル信号を全て表示し
ようとすると、膨大なメモリ量を必要とすることになる
が、上記のように、間引いて表示することにより、必要
なディジタル信号を失うことなく、必要とする表示精度
で表示することができる。

【００３２】次に、該ディジタルスキャンコンバータ(D
SC) 6 中の第２の画像メモリ 61 に、該全体画像中に関
心領域として表示した領域のディジタル画像データのみ
を格納する方法について説明する。

【００３３】前述のように、操作卓からの指示に基づい
て、関心領域に関する情報を中央処理装置(CPU) 9 が認
識しているので、該中央処理装置(CPU) 9 では、該ディ
ジタルスキャンコンバータ(DSC) 6 で、時系列に入って
くるディジタル信号を、該第１の画像メモリ 61 上の、
被検体を走査した扇状のビーム位置に格納する際、該関
心領域を走査している各ビーム位置の、上記サンプリン
グされたディジタル信号のみを選択する為のゲート信号
を生成して、図１(b) に示したようにして、該ディジ
タルスキャンコンバータ(DSC) 6 に送出することで、該
関心領域を通るビーム位置に対応するサンプリングされ
たディジタル信号のみを、該第２の画像メモリ 11 に格
納することができ、該関心領域については、上記５０Ｍ
Ｈｚのサンプリングクロックでサンプリングしたディジ
タル信号の全ての情報を記憶することができる。

【００３４】このように、該５０ＭＨｚのサンプリング
クロックでサンプリングしたディジタル信号の全てを格
納するように制御しても、該関心領域の大きさは、該第
２の画像メモリ 61 に対して適当な大きさであるので、
該第２の画像メモリ 61 を、通常の、例えば、400 ×40
0 画素といった画像メモリで構成しても、何らの問題を
発生しない。

【００３５】然も、該関心領域については、上記５０Ｍ
Ｈｚのサンプリングクロックでサンプリングしたディジ
タル信号の全ての情報を、該第２の画像メモリ 61 の全
体領域に記憶されるので、結果として、該関心領域の拡
大画像となり、且つ、サンプリングした全てのディジタ
ル信号を記憶することができるので、該拡大画像の表示
精度を落とすこともない。

【００３６】尚、本実施例では、２画面での表示を例に
しているが、２画面に限定するものでないことはいう迄
もないことである。

【００３７】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
画像表示装置によれば、全体画像中の任意の関心領域の
拡大画像を表示した場合でも、実時間で、該関心領域の
全体画像との相対的な位置関係を把握することができ
る。

【００３８】又、全体画像と、拡大された関心領域の画
像を、フレームレートを下げることなく表示できると共
に、拡大画像の表示精度を、経済的に保持することがで
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図

【図２】本発明の一実施例を示した図（その１）

【図３】本発明の一実施例を示した図（その２）

【図４】従来の断層画像の表示方法を説明する図（その
１）

【図５】従来の断層画像の表示方法を説明する図（その
２）

【符号の説明】

1 超音波探触子 2 送受回路 3 検波回路 4 アナログ／ディジタル変換器(A/D) 5 送受制御部 6 ディジタルスキャンコンバータ(DSC) 60 第１の画像メモリ 61 第２の画像
メモリ 7 表示装置 8 操作卓 9 中央処理装置(CPU) 95 グラフィッ
クメモリ ウィンドウ信号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも、全体画像を記憶する第１の画
   像メモリ(60)と、全体画像中の関心領域の画像を記憶す
   る第２の画像メモリ(61)とからなる複数の画像メモリを
   備えた画像表示装置であって、 フレーム単位の画像信号を、所定のサンプリングクロッ
   クでサンプリングして、上記画像メモリ(60,61) に取り
   込む際、 全体画像については、上記所定のサンプリングクロック
   を、１／Ｎに間引きしたサンプリングクロックで第１の
   画像メモリ(60)に取り込み、 関心領域の画像については、上記所定のサンプリングク
   ロックでサンプリングされた画像信号を、上記関心領域
   を指示するウィンドウ信号 () でゲートして、第２の
   画像メモリ(61)に取り込み、 それぞれの画像メモリ(60,61) に書き込まれた画像を、
   同じフレームレートで表示することを特徴とする画像表
   示装置。