JPH0650744A - 超音波画像処理装置 - Google Patents
超音波画像処理装置Info
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- JPH0650744A JPH0650744A JP4206588A JP20658892A JPH0650744A JP H0650744 A JPH0650744 A JP H0650744A JP 4206588 A JP4206588 A JP 4206588A JP 20658892 A JP20658892 A JP 20658892A JP H0650744 A JPH0650744 A JP H0650744A
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- ultrasonic
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- transducer
- transducers
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
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- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 対象物の画像表示を迅速に行うようにし、且
つ、充分に高い解像度の画像を得るようにする。 【構成】 超音波信号制御回路２のトランスデューサＴ
11〜ＴNNは、切換回路１０の働きによりＴ11，Ｔ12，Ｔ
13，…Ｔ1N，Ｔ21，…Ｔ31，…ＴN1…ＴNNの順序で超音
波を対象物１に対して発信するようになっている。この
とき、例えばトランスデューサＴ11が発信したときは、
他のトランスデューサＴ12〜ＴNNが反射エコーを受信
し、受信エコー信号を回路３，４を介して回路Ｃ12〜Ｃ
NNに出力するようになっている。同様に、トランスデュ
ーサＴ12が発信するときは、トランスデューサＴ11，Ｔ
13〜ＴNNが反射エコーを受信し、受信エコー信号を回路
Ｃ11，Ｃ13〜ＣNNに出力する。このように、回路Ｃ11〜
ＣNNは、順次入力される時間列信号Ｅ，Ｒに基いて時間
列パルス信号Ｐを出力する。回路Ｄ11〜ＤNNは、これら
の信号Ｐに基き、対象物１の一部に関する３次元の画像
情報を出力し、回路７はこれらを合成して対象物１全体
の画像情報を作成する。
つ、充分に高い解像度の画像を得るようにする。 【構成】 超音波信号制御回路２のトランスデューサＴ
11〜ＴNNは、切換回路１０の働きによりＴ11，Ｔ12，Ｔ
13，…Ｔ1N，Ｔ21，…Ｔ31，…ＴN1…ＴNNの順序で超音
波を対象物１に対して発信するようになっている。この
とき、例えばトランスデューサＴ11が発信したときは、
他のトランスデューサＴ12〜ＴNNが反射エコーを受信
し、受信エコー信号を回路３，４を介して回路Ｃ12〜Ｃ
NNに出力するようになっている。同様に、トランスデュ
ーサＴ12が発信するときは、トランスデューサＴ11，Ｔ
13〜ＴNNが反射エコーを受信し、受信エコー信号を回路
Ｃ11，Ｃ13〜ＣNNに出力する。このように、回路Ｃ11〜
ＣNNは、順次入力される時間列信号Ｅ，Ｒに基いて時間
列パルス信号Ｐを出力する。回路Ｄ11〜ＤNNは、これら
の信号Ｐに基き、対象物１の一部に関する３次元の画像
情報を出力し、回路７はこれらを合成して対象物１全体
の画像情報を作成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、高速増殖炉の
原子炉容器内のナトリウム内にある構造物等を可視化し
て炉内検査を行う場合などに用いる超音波画像処理装置
に関するものである。
原子炉容器内のナトリウム内にある構造物等を可視化し
て炉内検査を行う場合などに用いる超音波画像処理装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】原子力発電所等の原子力設備において
は、原子炉内の構造物の安全性の確認は最も重要な検査
項目である。そして、事故発生時には、炉内の状態を、
できるだけ迅速且つ正確に把握し、最適の処置を施すこ
とが必要になる。
は、原子炉内の構造物の安全性の確認は最も重要な検査
項目である。そして、事故発生時には、炉内の状態を、
できるだけ迅速且つ正確に把握し、最適の処置を施すこ
とが必要になる。
【０００３】炉内の状態を把握する手段としては、従来
から、指向性の鋭い超音波が多く使用されてきている。
すなわち、超音波トランスデューサから発射される超音
波ビームを、対象となる炉内の構造物にスポット状に当
て、対象物から返ってくる反射エコー信号を収集するこ
とにより、対象物に関する画像情報を得るようにしたも
のである。
から、指向性の鋭い超音波が多く使用されてきている。
すなわち、超音波トランスデューサから発射される超音
波ビームを、対象となる炉内の構造物にスポット状に当
て、対象物から返ってくる反射エコー信号を収集するこ
とにより、対象物に関する画像情報を得るようにしたも
のである。
【０００４】この場合、一方向からのみ超音波ビームを
発射したのでは、正確な画像情報を得ることができない
ので、超音波トランスデューサを炉内中で適当に移動さ
せ、多方向から超音波ビームを当てることにより正確な
画像情報を得るようにしている。
発射したのでは、正確な画像情報を得ることができない
ので、超音波トランスデューサを炉内中で適当に移動さ
せ、多方向から超音波ビームを当てることにより正確な
画像情報を得るようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来装置では、超音波トランスデューサを炉内中
で機械的に移動させなければならないため、必要な画像
情報を得るまでには時間がかかりすぎるという欠点があ
る。
ような従来装置では、超音波トランスデューサを炉内中
で機械的に移動させなければならないため、必要な画像
情報を得るまでには時間がかかりすぎるという欠点があ
る。
【０００６】そこで、炉内の所定個所に複数の超音波ト
ランスデューサを固定して配置しておき、所定の順序で
各トランスデューサの発信・受信を順次行なっていくこ
とにより、短時間で画像情報を得る方式の採用も試みら
れている。
ランスデューサを固定して配置しておき、所定の順序で
各トランスデューサの発信・受信を順次行なっていくこ
とにより、短時間で画像情報を得る方式の採用も試みら
れている。
【０００７】ところが、この方式によると、画像の解像
度はトランスデューサの設置個数に比例するため、解像
度を上げるためには設置個数をできるだけ多くする必要
がある。しかし、炉内のスペース上の制約からトランス
デューサの設置個数をそれほど多くすることは不可能で
あり、また、スペース上の制約がそれほどないものと仮
定しても、その程度の設置個数により得られる解像度は
満足できるものとは程遠いものであった。したがって、
トランスデューサを複数個配置する方式の場合、充分な
解像度を得るためには、各トランスデューサの位置ある
いは方向をある程度可変するような機構を付加する必要
がある。そのため、この方式も、結局は実用化されるま
でに至らなかった。
度はトランスデューサの設置個数に比例するため、解像
度を上げるためには設置個数をできるだけ多くする必要
がある。しかし、炉内のスペース上の制約からトランス
デューサの設置個数をそれほど多くすることは不可能で
あり、また、スペース上の制約がそれほどないものと仮
定しても、その程度の設置個数により得られる解像度は
満足できるものとは程遠いものであった。したがって、
トランスデューサを複数個配置する方式の場合、充分な
解像度を得るためには、各トランスデューサの位置ある
いは方向をある程度可変するような機構を付加する必要
がある。そのため、この方式も、結局は実用化されるま
でに至らなかった。
【０００８】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、画像表示を迅速に行うことができ、且つ充分に高
い解像度の画像を得ることができる超音波画像処理装置
を提供することを目的としている。
あり、画像表示を迅速に行うことができ、且つ充分に高
い解像度の画像を得ることができる超音波画像処理装置
を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するための手段として、形状検出しようとする対象物に
対して超音波を発信すると共に、この対象物で反射され
た超音波を受信する超音波トランスデューサを備え、こ
の超音波トランスデューサからの受信エコー信号に基い
て対象物の形状に関する画像情報を得ることが可能な超
音波画像処理装置において、所定個所に配列された複数
の超音波トランスデューサを有しており、これら複数の
トランスデューサは、いずれか一のトランスデューサが
前記対象物に対して超音波を発すると、残りの他のトラ
ンスデューサがその反射された超音波に基いて受信エコ
ー信号を出力するものである超音波信号制御回路と、前
記超音波信号制御回路内のトランスデューサの数と同数
の時間相関回路を有しており、各時間相関回路は、超音
波信号制御回路内の発信器から順次送られてくる発信系
列信号を入力すると共に、対応するトランデューサから
順次送られてくる受信エコー信号を入力し、これらの入
力に基いて対象物との間の距離に対応するパルス信号を
順次出力するものである距離信号演算回路と、複数の画
像生成回路を有しており、各画像生成回路は、前記距離
信号演算回路内の対応する時間相関回路から順次送られ
てくるパルス信号を、前記複数のトランスデューサの走
査が全て終了するまで入力し、この入力した信号に基い
て前記対象物の一部に関する画像信号を出力するもので
ある部分画像出力回路と、前記部分画像出力回路から順
次出力される部分画像信号を合成することにより、前記
対象物の全体の画像情報を作成する表示制御回路と、を
備えたことを特徴とするものである。
するための手段として、形状検出しようとする対象物に
対して超音波を発信すると共に、この対象物で反射され
た超音波を受信する超音波トランスデューサを備え、こ
の超音波トランスデューサからの受信エコー信号に基い
て対象物の形状に関する画像情報を得ることが可能な超
音波画像処理装置において、所定個所に配列された複数
の超音波トランスデューサを有しており、これら複数の
トランスデューサは、いずれか一のトランスデューサが
前記対象物に対して超音波を発すると、残りの他のトラ
ンスデューサがその反射された超音波に基いて受信エコ
ー信号を出力するものである超音波信号制御回路と、前
記超音波信号制御回路内のトランスデューサの数と同数
の時間相関回路を有しており、各時間相関回路は、超音
波信号制御回路内の発信器から順次送られてくる発信系
列信号を入力すると共に、対応するトランデューサから
順次送られてくる受信エコー信号を入力し、これらの入
力に基いて対象物との間の距離に対応するパルス信号を
順次出力するものである距離信号演算回路と、複数の画
像生成回路を有しており、各画像生成回路は、前記距離
信号演算回路内の対応する時間相関回路から順次送られ
てくるパルス信号を、前記複数のトランスデューサの走
査が全て終了するまで入力し、この入力した信号に基い
て前記対象物の一部に関する画像信号を出力するもので
ある部分画像出力回路と、前記部分画像出力回路から順
次出力される部分画像信号を合成することにより、前記
対象物の全体の画像情報を作成する表示制御回路と、を
備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
【作用】上記構成において、超音波信号制御回路内の各
トランスデューサは所定順序に従って順次対象物に対し
て超音波を発していく。このとき、いずれか一のトラン
スデューサが発信するときは、残りの他のトランスデュ
ーサはその反射エコーを拾うようになっている。したが
って、全てのトランスデューサが発信を終った時点すな
わち１走査が終了した時点では、最大でトランスデュー
サの個数の２乗倍の数の情報が得られることになる。
トランスデューサは所定順序に従って順次対象物に対し
て超音波を発していく。このとき、いずれか一のトラン
スデューサが発信するときは、残りの他のトランスデュ
ーサはその反射エコーを拾うようになっている。したが
って、全てのトランスデューサが発信を終った時点すな
わち１走査が終了した時点では、最大でトランスデュー
サの個数の２乗倍の数の情報が得られることになる。
【００１１】各トランスデューサは、他のトランスデュ
ーサが順次超音波を発信していくと、その反射エコー信
号を全て拾っていき、これを距離信号演算回路内の対応
する時間相関回路に出力していく。このとき、各時間相
関回路には、超音波信号制御回路内の発信器からの発信
系列信号も送られているので、各時間相関回路は、順次
入力する反射エコー信号が、どのトランスデューサの発
信に係るものであるかを知ることができる。そして、各
時間相関回路は、対応するトランスデューサの位置と対
象物との間の距離に対応するパルス信号を、部分画像出
力回路内の対応する画像回路に出力する。
ーサが順次超音波を発信していくと、その反射エコー信
号を全て拾っていき、これを距離信号演算回路内の対応
する時間相関回路に出力していく。このとき、各時間相
関回路には、超音波信号制御回路内の発信器からの発信
系列信号も送られているので、各時間相関回路は、順次
入力する反射エコー信号が、どのトランスデューサの発
信に係るものであるかを知ることができる。そして、各
時間相関回路は、対応するトランスデューサの位置と対
象物との間の距離に対応するパルス信号を、部分画像出
力回路内の対応する画像回路に出力する。
【００１２】各画像生成回路は、対応する時間相関回路
から順次送られてくるパルス信号を、複数のトランスデ
ューサの走査が全て終了するまで入力し、所定の手法に
より、対象物の一部に関する画像信号を出力する。そし
て、表示制御回路は、これらの部分画像信号を合成し
て、対象物全体の画像情報を作成する。
から順次送られてくるパルス信号を、複数のトランスデ
ューサの走査が全て終了するまで入力し、所定の手法に
より、対象物の一部に関する画像信号を出力する。そし
て、表示制御回路は、これらの部分画像信号を合成し
て、対象物全体の画像情報を作成する。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図に基いて説明す
る。図１は本発明の実施例の構成を示すブロック図であ
る。この図に示すように、本実施例は、対象物１に対し
て発せられる超音波の制御を行う超音波信号制御回路２
と、超音波信号制御回路２から出力される反射エコー信
号の増幅を行う増幅回路３及び前記反射エコー信号をア
ナログ信号からデジタル信号に変換する（以下Ａ／Ｄ変
換と略す）Ａ／Ｄ変換回路４と、Ａ／Ｄ変換回路４から
の信号に基いて距離信号を出力する距離信号演算回路５
と、この距離信号に基いて対象物１の部分画像信号を出
力する部分画像出力回路６と、各部分画像信号を合成し
た対象物１全体の画像情報を作成する表示制御回路７
と、この画像情報の表示を行う表示器８とから構成され
ている。
る。図１は本発明の実施例の構成を示すブロック図であ
る。この図に示すように、本実施例は、対象物１に対し
て発せられる超音波の制御を行う超音波信号制御回路２
と、超音波信号制御回路２から出力される反射エコー信
号の増幅を行う増幅回路３及び前記反射エコー信号をア
ナログ信号からデジタル信号に変換する（以下Ａ／Ｄ変
換と略す）Ａ／Ｄ変換回路４と、Ａ／Ｄ変換回路４から
の信号に基いて距離信号を出力する距離信号演算回路５
と、この距離信号に基いて対象物１の部分画像信号を出
力する部分画像出力回路６と、各部分画像信号を合成し
た対象物１全体の画像情報を作成する表示制御回路７
と、この画像情報の表示を行う表示器８とから構成され
ている。
【００１４】超音波信号制御回路２は、同一平面上でマ
トリクス状に配列されたＮ×Ｎ個の超音波トランスデュ
ーサＴ11〜ＴNNを有している。これらのトランスデュー
サは、発信器９からの発信信号が切換回路１０を介して
順次振り分けられることにより、Ｔ11，Ｔ12，…，
Ｔ1N，Ｔ21，…，Ｔ31，…，ＴN1，…，ＴNNの順序で対
象物１に対して超音波ビームを次々に発射するようにな
っている。
トリクス状に配列されたＮ×Ｎ個の超音波トランスデュ
ーサＴ11〜ＴNNを有している。これらのトランスデュー
サは、発信器９からの発信信号が切換回路１０を介して
順次振り分けられることにより、Ｔ11，Ｔ12，…，
Ｔ1N，Ｔ21，…，Ｔ31，…，ＴN1，…，ＴNNの順序で対
象物１に対して超音波ビームを次々に発射するようにな
っている。
【００１５】そして、対象物１で反射された超音波は反
射エコー信号として各トランスデューサにより受信さ
れ、さらに、増幅回路３の増幅器Ａ11〜ＡNNにより増幅
された後、Ａ／Ｄ変換回路４の変換器Ｂ11〜ＢNNに変換
されて距離信号演算回路５の時間相関回路Ｃ11〜ＣNNに
送出されるようになっている。
射エコー信号として各トランスデューサにより受信さ
れ、さらに、増幅回路３の増幅器Ａ11〜ＡNNにより増幅
された後、Ａ／Ｄ変換回路４の変換器Ｂ11〜ＢNNに変換
されて距離信号演算回路５の時間相関回路Ｃ11〜ＣNNに
送出されるようになっている。
【００１６】時間相関回路Ｃ11（Ｃ12〜ＣNNも同様）
は、発信器９から単一パルス波が発信された場合、変換
器Ｂ11を介して取込んだ反射エコー信号の、発信器９か
ら発信された単一パルス波に対する遅れ時間を演算する
機能を有している。そして、発信器９からＭ系列信号な
どのランダムな周期を持つ連続波が発信された場合、時
間相関回路Ｃ11は、この連続波をリファレンス信号とし
て取込み、変換器Ｂ11を介して取込んだ受信エコー信号
列との間で積和演算処理を行う。これにより、時間相関
回路Ｃ11は、各リファレンス信号に対する各受信エコー
信号の遅れ時間、及び各受信エコー信号の強度を演算
し、対象物１からの距離に相当する遅れ時間を持ったＳ
Ｎ比の良好なパルス状の信号列を画像生成回路Ｄ11に出
力するようになっている。
は、発信器９から単一パルス波が発信された場合、変換
器Ｂ11を介して取込んだ反射エコー信号の、発信器９か
ら発信された単一パルス波に対する遅れ時間を演算する
機能を有している。そして、発信器９からＭ系列信号な
どのランダムな周期を持つ連続波が発信された場合、時
間相関回路Ｃ11は、この連続波をリファレンス信号とし
て取込み、変換器Ｂ11を介して取込んだ受信エコー信号
列との間で積和演算処理を行う。これにより、時間相関
回路Ｃ11は、各リファレンス信号に対する各受信エコー
信号の遅れ時間、及び各受信エコー信号の強度を演算
し、対象物１からの距離に相当する遅れ時間を持ったＳ
Ｎ比の良好なパルス状の信号列を画像生成回路Ｄ11に出
力するようになっている。
【００１７】画像生成回路Ｄ11は、時間相関回路Ｃ11か
らパルス信号を入力すると共に、表示制御回路７が発信
器９に出力した発信指令信号を取込むことにより、発信
したトランスデューサを特定するものである。この画像
生成回路Ｄ11は、１又は２以上のＤＳＰ（ディジタル・
シグナル・プロセッサ）と補助メモリとから構成されて
いる。そして、開口合成法と呼ばれる手法により、発信
したトランスデューサと受信したトランスデューサ（Ｔ
11）との間の距離の和が一定となっている回転楕円体上
に、受信エコー信号のエコーレベルに応じた値（あるい
は、規格化された「１」又は「０」の値）を加算処理す
る。これにより、画像生成回路Ｄ11は、対象物１の一部
についての部分画像信号を生成するようになっている。
らパルス信号を入力すると共に、表示制御回路７が発信
器９に出力した発信指令信号を取込むことにより、発信
したトランスデューサを特定するものである。この画像
生成回路Ｄ11は、１又は２以上のＤＳＰ（ディジタル・
シグナル・プロセッサ）と補助メモリとから構成されて
いる。そして、開口合成法と呼ばれる手法により、発信
したトランスデューサと受信したトランスデューサ（Ｔ
11）との間の距離の和が一定となっている回転楕円体上
に、受信エコー信号のエコーレベルに応じた値（あるい
は、規格化された「１」又は「０」の値）を加算処理す
る。これにより、画像生成回路Ｄ11は、対象物１の一部
についての部分画像信号を生成するようになっている。
【００１８】次に、上記のように構成される本実施例の
動作について説明する。まず、表示制御回路７は、発信
を開始する発信指令信号を、発信器９、切換回路１０、
及び画像生成回路Ｄ11〜ＤNNに出力する。この発信指令
信号により、発信器９は発信信号を出力するが、この発
信信号は切換回路１０により、最初にトランスデューサ
Ｔ11に送出される。これにより、トランスデューサＴ11
は広い指向角を有する超音波信号を対象物１に対して発
射する。
動作について説明する。まず、表示制御回路７は、発信
を開始する発信指令信号を、発信器９、切換回路１０、
及び画像生成回路Ｄ11〜ＤNNに出力する。この発信指令
信号により、発信器９は発信信号を出力するが、この発
信信号は切換回路１０により、最初にトランスデューサ
Ｔ11に送出される。これにより、トランスデューサＴ11
は広い指向角を有する超音波信号を対象物１に対して発
射する。
【００１９】そして、トランスデューサＴ11以外のトラ
ンスデューサＴ12〜ＴNNは対象物１で反射した超音波す
なわち反射エコー信号を受信し、これを受信エコー信号
として増幅器Ａ12〜ＡNNに送出する。このとき、トラン
スデューサＴ11は超音波を発射している間は受信できな
いため増幅器Ａ11に受信エコー信号を送出しないように
しているが、発射動作終了後にトランスデューサＴ11も
受信動作を行う構成としてもよい。
ンスデューサＴ12〜ＴNNは対象物１で反射した超音波す
なわち反射エコー信号を受信し、これを受信エコー信号
として増幅器Ａ12〜ＡNNに送出する。このとき、トラン
スデューサＴ11は超音波を発射している間は受信できな
いため増幅器Ａ11に受信エコー信号を送出しないように
しているが、発射動作終了後にトランスデューサＴ11も
受信動作を行う構成としてもよい。
【００２０】さて、トランスデューサＴ12〜ＴNNから出
力された各受信エコー信号は、増幅回路３及びＡ／Ｄ変
換回路４を介して、それぞれ時間相関回路Ｃ12〜ＣNNに
送出される。時間相関回路Ｃ12〜ＣNNは、変換器Ｂ12〜
ＢNNから受信エコー信号Ｅを入力すると共に、発信器９
から発信系列信号Ｒを入力しているので、この受信エコ
ー信号がトランスデューサＴ11の発信に対して受信され
たものであることを知るこができる。そして、対象物１
までの距離に対応し、ＳＮ比の良好なパルス信号Ｐを出
力する。画像生成回路Ｄ12〜ＤNNは、このパルス信号Ｐ
をそれぞれの補助メモリに一時的に記憶する。
力された各受信エコー信号は、増幅回路３及びＡ／Ｄ変
換回路４を介して、それぞれ時間相関回路Ｃ12〜ＣNNに
送出される。時間相関回路Ｃ12〜ＣNNは、変換器Ｂ12〜
ＢNNから受信エコー信号Ｅを入力すると共に、発信器９
から発信系列信号Ｒを入力しているので、この受信エコ
ー信号がトランスデューサＴ11の発信に対して受信され
たものであることを知るこができる。そして、対象物１
までの距離に対応し、ＳＮ比の良好なパルス信号Ｐを出
力する。画像生成回路Ｄ12〜ＤNNは、このパルス信号Ｐ
をそれぞれの補助メモリに一時的に記憶する。
【００２１】次いで、切換回路１０の動きにより、今度
はトランスデューサＴ12から超音波が対象物１に対して
発信され、その反射エコー信号が、トランスデューサＴ
11，Ｔ13〜ＴNNにより受信される。そして、画像生成回
路Ｄ11，Ｄ13〜ＤNNは、画像生成回路Ｄ11，Ｄ13〜ＤNN
からのパルス信号Ｅをそれぞれの補助メモリに一時的に
記憶する。
はトランスデューサＴ12から超音波が対象物１に対して
発信され、その反射エコー信号が、トランスデューサＴ
11，Ｔ13〜ＴNNにより受信される。そして、画像生成回
路Ｄ11，Ｄ13〜ＤNNは、画像生成回路Ｄ11，Ｄ13〜ＤNN
からのパルス信号Ｅをそれぞれの補助メモリに一時的に
記憶する。
【００２２】このようにして、トランスデューサＴ11〜
ＴNNのそれぞれから順次超音波が対象物１に向けて発射
され、Ｎ（Ｎ−１）個すなわち約Ｎ2 個の受信エコー信
号に基いて得られるパルス信号Ｐが画像生成回路Ｄ11〜
ＤNN内のメモリに蓄積される。
ＴNNのそれぞれから順次超音波が対象物１に向けて発射
され、Ｎ（Ｎ−１）個すなわち約Ｎ2 個の受信エコー信
号に基いて得られるパルス信号Ｐが画像生成回路Ｄ11〜
ＤNN内のメモリに蓄積される。
【００２３】ここで、受信エコー信号Ｅの２ｎ個の時間
列信号をＥｉ（ｉ＝１，２，…２ｎ）とし、発信系列信
号Ｒのｎ個の時間列信号をＲｉ（ｉ＝１，２，…ｎ）と
すると、パルス信号Ｐのｎ個の時間列信号Ｐｉ（ｉ＝
１，２，…ｎ）は下式（１）により求めることができ
る。
列信号をＥｉ（ｉ＝１，２，…２ｎ）とし、発信系列信
号Ｒのｎ個の時間列信号をＲｉ（ｉ＝１，２，…ｎ）と
すると、パルス信号Ｐのｎ個の時間列信号Ｐｉ（ｉ＝
１，２，…ｎ）は下式（１）により求めることができ
る。
【００２４】 そして、対象物１に対する発信について、トランスデュ
ーサＴ11〜ＴNNの１回分の走査が終了すると、画像生成
回路Ｄ11〜ＤNNのそれぞれは、対象物１の一部分に関す
る３次元画像信号を出力する。表示制御回路７は、これ
らの３次元画像信号を取り込み、全ての３次元画像を加
算して重ね合わせる。表示器８は、この結果得られる対
象物１全体の３次元画像の表示を行なう。
ーサＴ11〜ＴNNの１回分の走査が終了すると、画像生成
回路Ｄ11〜ＤNNのそれぞれは、対象物１の一部分に関す
る３次元画像信号を出力する。表示制御回路７は、これ
らの３次元画像信号を取り込み、全ての３次元画像を加
算して重ね合わせる。表示器８は、この結果得られる対
象物１全体の３次元画像の表示を行なう。
【００２５】上述したように、可視化したい対象物１に
対して広い指向角を有する超音波の発信・受信が可能な
トランスデューサＴ11〜ＴNNが同一平面上でマトリック
ス状に配列され、いずれか一のトランデューサが発信を
行なうと、残りのトランスデューサがその反射エコーを
受信するようになっている。したがって、超音波の発信
について、Ｔ11からＴNNまでの一回の走査を行なうこと
により、原理的にはトランスデューサの数の約２乗倍の
データを収集できることになる。これは、１個のトラン
スデューサを使用していた従来装置と比べれば、１個当
りのデータ収集時間をトランスデューサ数の２乗倍分の
１にできることを意味している。
対して広い指向角を有する超音波の発信・受信が可能な
トランスデューサＴ11〜ＴNNが同一平面上でマトリック
ス状に配列され、いずれか一のトランデューサが発信を
行なうと、残りのトランスデューサがその反射エコーを
受信するようになっている。したがって、超音波の発信
について、Ｔ11からＴNNまでの一回の走査を行なうこと
により、原理的にはトランスデューサの数の約２乗倍の
データを収集できることになる。これは、１個のトラン
スデューサを使用していた従来装置と比べれば、１個当
りのデータ収集時間をトランスデューサ数の２乗倍分の
１にできることを意味している。
【００２６】なお、上記実施例では、トランスデューサ
数をＮ個とした場合に、収集し得る反射エコーのデータ
数を約Ｎ2 個としているが、これらの反射エコーのなか
には、経路が同じで信号の伝搬方向が逆なものが含まれ
ている。したがって、これらの信号を収集しないように
するか、あるいは全てのデータ数を平均化するようにし
て、有効なデータ数を（１／２）Ｎ2 個として処理して
もよい。
数をＮ個とした場合に、収集し得る反射エコーのデータ
数を約Ｎ2 個としているが、これらの反射エコーのなか
には、経路が同じで信号の伝搬方向が逆なものが含まれ
ている。したがって、これらの信号を収集しないように
するか、あるいは全てのデータ数を平均化するようにし
て、有効なデータ数を（１／２）Ｎ2 個として処理して
もよい。
【００２７】また、上記実施例では、複数のトランスデ
ューサを同一平面上でマトリクス状に配列した場合を示
したが、同心円状等の他の配列状態としてもよく、さら
に、位置関係が明らかであれば、同一平面上でなく曲面
上であってもよい。
ューサを同一平面上でマトリクス状に配列した場合を示
したが、同心円状等の他の配列状態としてもよく、さら
に、位置関係が明らかであれば、同一平面上でなく曲面
上であってもよい。
【００２８】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、複数の
超音波トランスデューサを所定の状態に配列すると共
に、いずれか一のトランスデューサが対象物に対して超
音波を発すると、残りの他のトランスデューサがその反
射エコー信号を受信して受信エコー信号を出力するよう
にし、距離信号演算回路及び部分画像出力回路を介し
て、対象物の部分画像を順次得るようにし、これらの部
分画像を合成することにより対象物全体の画像情報を作
成する構成としたので、画像表示を迅速に行うことがで
き、且つ、充分に高い解像度の画像を得ることができ
る。
超音波トランスデューサを所定の状態に配列すると共
に、いずれか一のトランスデューサが対象物に対して超
音波を発すると、残りの他のトランスデューサがその反
射エコー信号を受信して受信エコー信号を出力するよう
にし、距離信号演算回路及び部分画像出力回路を介し
て、対象物の部分画像を順次得るようにし、これらの部
分画像を合成することにより対象物全体の画像情報を作
成する構成としたので、画像表示を迅速に行うことがで
き、且つ、充分に高い解像度の画像を得ることができ
る。
【図１】本発明の実施例の構成を示すブロック図。
１ 対象物 ２ 超音波信号制御回路 ５ 距離信号演算回路 ６ 部分画像出力回路 ７ 表示制御回路 Ｔ11〜ＴNN トランスデューサ Ｃ11〜ＣNN 時間相関回路 Ｄ11〜ＤNN 画像生成回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長 井 敏 神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内
Claims (1)
- 【請求項１】形状検出しようとする対象物に対して超音
波を発信すると共に、この対象物で反射された超音波を
受信する超音波トランスデューサを備え、この超音波ト
ランスデューサからの受信エコー信号に基いて対象物の
形状に関する画像情報を得ることが可能な超音波画像処
理装置において、 所定個所に配列された複数の超音波トランスデューサを
有しており、これら複数のトランスデューサは、いずれ
か一のトランスデューサが前記対象物に対して超音波を
発すると、残りの他のトランスデューサがその反射され
た超音波に基いて受信エコー信号を出力するものである
超音波信号制御回路と、 前記超音波信号制御回路内のトランスデューサの数と同
数の時間相関回路を有しており、各時間相関回路は、超
音波信号制御回路内の発信器から順次送られてくる発信
系列信号を入力すると共に、対応するトランデューサか
ら順次送られてくる受信エコー信号を入力し、これらの
入力に基いて対象物との間の距離に対応するパルス信号
を順次出力するものである距離信号演算回路と、 複数の画像生成回路を有しており、各画像生成回路は、
前記距離信号演算回路内の対応する時間相関回路から順
次送られてくるパルス信号を、前記複数のトランスデュ
ーサの走査が全て終了するまで入力し、この入力した信
号に基いて前記対象物の一部に関する画像信号を出力す
るものである部分画像出力回路と、 前記部分画像出力回路から順次出力される部分画像信号
を合成することにより、前記対象物の全体の画像情報を
作成する表示制御回路と、 を備えたことを特徴とする超音波画像処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4206588A JP2796018B2 (ja) | 1992-08-03 | 1992-08-03 | 超音波画像処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4206588A JP2796018B2 (ja) | 1992-08-03 | 1992-08-03 | 超音波画像処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0650744A true JPH0650744A (ja) | 1994-02-25 |
| JP2796018B2 JP2796018B2 (ja) | 1998-09-10 |
Family
ID=16525893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4206588A Expired - Lifetime JP2796018B2 (ja) | 1992-08-03 | 1992-08-03 | 超音波画像処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2796018B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08211148A (ja) * | 1994-10-28 | 1996-08-20 | Siemens Ag | 対象物識別方法 |
| US7380456B2 (en) | 2003-06-17 | 2008-06-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | 3-dimensional ultrasonographic device |
| US7421900B2 (en) | 2001-11-14 | 2008-09-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Ultrasonograph, ultrasonic transducer, examining instrument, and ultrasonographing device |
| JP2014122881A (ja) * | 2012-12-20 | 2014-07-03 | Mitsubishi Electric Corp | 送信機及び受信機のアレイを用いてシーンを再構成する方法 |
| JP2018200310A (ja) * | 2017-05-29 | 2018-12-20 | エレスタ・ゲーエムベーハー・オストフィルダーン・（ディイー）・ツヴァイクニーダーラッスング・バド ラガーツ | 音波によって対象物の位置を監視する装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5757538A (en) * | 1980-09-25 | 1982-04-06 | Tokyo Shibaura Electric Co | Ultrasonic imaging apparatus |
| JPS5838854A (ja) * | 1981-08-31 | 1983-03-07 | Toshiba Corp | 超音波透視装置 |
| JPS6435588A (en) * | 1987-07-31 | 1989-02-06 | Japan Broadcasting Corp | Detection of convergence error for projection type display |
| JPH0527080A (ja) * | 1991-07-18 | 1993-02-05 | Toshiba Corp | 超音波信号処理装置 |
-
1992
- 1992-08-03 JP JP4206588A patent/JP2796018B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5757538A (en) * | 1980-09-25 | 1982-04-06 | Tokyo Shibaura Electric Co | Ultrasonic imaging apparatus |
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| US7380456B2 (en) | 2003-06-17 | 2008-06-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | 3-dimensional ultrasonographic device |
| JP2014122881A (ja) * | 2012-12-20 | 2014-07-03 | Mitsubishi Electric Corp | 送信機及び受信機のアレイを用いてシーンを再構成する方法 |
| JP2018200310A (ja) * | 2017-05-29 | 2018-12-20 | エレスタ・ゲーエムベーハー・オストフィルダーン・（ディイー）・ツヴァイクニーダーラッスング・バド ラガーツ | 音波によって対象物の位置を監視する装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2796018B2 (ja) | 1998-09-10 |
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