JPH08322836A - Ultrasonic diagnostic device - Google Patents

Ultrasonic diagnostic device

Info

Publication number
JPH08322836A
JPH08322836A JP7135249A JP13524995A JPH08322836A JP H08322836 A JPH08322836 A JP H08322836A JP 7135249 A JP7135249 A JP 7135249A JP 13524995 A JP13524995 A JP 13524995A JP H08322836 A JPH08322836 A JP H08322836A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
signal
time
selector
ultrasonic diagnostic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7135249A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yutaka Masuzawa
裕 鱒沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Original Assignee
Hitachi Medical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Medical Corp filed Critical Hitachi Medical Corp
Priority to JP7135249A priority Critical patent/JPH08322836A/en
Publication of JPH08322836A publication Critical patent/JPH08322836A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Abstract

PURPOSE: To provide highly accurate phase matching by multiplying the window function of a valid time length to reception signals, obtaining an autocorrelation coefficient, optimizing the valid time length of the window function based on the arithmetic result of an evaluation function to an autocorrelation coefficient value, multiplying the optimized window function and the reception signals and performing a mutual correlation arithmetic operation. CONSTITUTION: In the case of computing an autocorrelation function, in data transfer among a central arithmetic processing circuit 71, a storage circuit 75 and an address decoder 72 and an arithmetic operation inside the central arithmetic processing circuit 71, for the Fourier transformed result of the same reception signals, complex conjugate data are outputted through a data bus DB to a selector 197 and the selector 197 successively stores input in a shift register 194. In the case of computing a mutual correlation function, for the Fourier transformed result of the different reception signals, the complex conjugate data are outputted to the selector 197. The central arithmetic processing circuit 71 corrects values stored in the internal register of a reception delay circuit and a transmission circuit corresponding to the delay time calculation program of a program storage circuit 74.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は医用超音波診断装置に係
り、特にその整相回路の収差補正の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a medical ultrasonic diagnostic apparatus, and more particularly to improvement of aberration correction of its phasing circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】被検体内に超音波を送信し、反射して戻
ってきたエコーを受信した信号を基に被検体内の断層像
を表示する超音波診断装置が広く知られており、この装
置では受信信号の電子フォーカスと呼ばれる手法が用い
られている。
2. Description of the Related Art An ultrasonic diagnostic apparatus is widely known, which transmits an ultrasonic wave into a subject and displays a tomographic image within the subject based on a signal received by an echo that is reflected and returned. The device uses a technique called electronic focusing of received signals.

【0003】図2に示すように被検体内の所定の深さの
点20に反射源を仮定し、反射波201が受信素子10
に球面波となって到達することを考える。配列した受信
素子の各位置と反射源との間は音速が一定と考えると超
音波の伝搬時間の差は各素子と仮定している反射源の空
間的距離から算出することができる。各受信素子で得ら
れる信号に反射源から到達する音波の時間差を相殺する
ように遅延量21を与え、反射信号を22のように同相
に揃えてから加算器16で加算する。反射源からの信号
は干渉が同相となって強め合い、その他の信号は位相が
異なる干渉により著しく弱まることにより、受信素子の
配列方向の分解能を生じさせている。
As shown in FIG. 2, assuming a reflection source at a point 20 of a predetermined depth in the subject, a reflected wave 201 is generated by the receiving element 10.
Suppose that a spherical wave arrives at. Assuming that the sound velocity is constant between each position of the arrayed receiving elements and the reflection source, the difference in the propagation time of ultrasonic waves can be calculated from the spatial distance of the reflection source assumed to be each element. A delay amount 21 is given to the signal obtained by each receiving element so as to cancel the time difference of the sound waves arriving from the reflection source, and the reflection signals are aligned in the same phase as 22 and then added by the adder 16. The signals from the reflection source have the same phase of interference and strengthen each other, and the other signals are significantly weakened by the interference of different phases, which causes resolution in the array direction of the receiving elements.

【0004】ところが、人体内には脂肪層や筋肉などの
種々の組織が存在するため、上述の電子フォーカスにお
いて仮定している均一な音速を基にした伝搬時間差の決
定には誤差が生じる。例えば脂肪層は音速が約1470
m/sであるのに対して、筋肉や肝臓は1540m/s
前後であり、脂肪層の厚みなど人体の個体差による伝搬
時間の誤差を補正しないと電子フォーカスの十分な収束
が達成できず、断層像が不鮮明になる原因となってい
た。
However, since various tissues such as fat layers and muscles exist in the human body, an error occurs in the determination of the propagation time difference based on the uniform sound velocity assumed in the electronic focus. For example, the sound velocity of the fat layer is about 1470
m / s, while muscle and liver are 1540 m / s
It is before and after, and unless the error of the propagation time due to the individual difference of the human body such as the thickness of the fat layer is not corrected, sufficient convergence of the electronic focus cannot be achieved and the tomographic image becomes unclear.

【0005】これを解決せんとする方法として、相関演
算を用いる方法が米国特許公報(USP4817614号)に開示
されている。この手法は被検体内の音速が均一であると
仮定した上で各受信素子の受信信号に所定の受信焦点に
対応した遅延時間を与え、各遅延量を与えた後の各受信
信号の一部を相関演算のための領域として切り出し、隣
接素子間において相互相関演算を行った結果から補正す
べき時間差を推定するものである。この手法は、各受信
信号の中で同じ反射源に対応した部分はきわめて相関の
高い反射波形形状を有しており、相関が最も高くなる時
間差を補正量とすれば、より合焦点な断層像が得られる
であろうという仮定に基づいている。
As a method for solving this problem, a method using a correlation operation is disclosed in US Pat. No. 4,876,614. This method gives a delay time corresponding to a predetermined reception focus to the reception signal of each receiving element on the assumption that the sound velocity in the subject is uniform, and a part of each reception signal after giving each delay amount. Is extracted as a region for correlation calculation, and the time difference to be corrected is estimated from the result of cross-correlation calculation between adjacent elements. In this method, the portion corresponding to the same reflection source in each received signal has a reflection waveform shape with a very high correlation, and if the time difference with the highest correlation is taken as the correction amount, a more focused tomographic image is obtained. Is based on the assumption that

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、このように構
成された超音波診断装置は、次に示すような問題点が残
存されている。
However, the ultrasonic diagnostic apparatus configured as described above has the following problems.

【0007】すなわち、超音波の伝搬時間が乱れる原因
を図3のように音速が異なる層の境界30での回折と考
える場合、境界形状によっては著しい波形の変形を引き
起こす場合が生じる。典型的な例としては、境界面の一
部に音速差に基づく音響レンズを形成するような部分が
あり、そのレンズの焦点距離が境界面と受信素子との距
離に対して十分大きいと見なせなくなった場合の波が受
信信号に影響する場合を挙げることができる。このよう
な状況では、反射源から伝搬してくる波面が単に時間的
な歪みをだけを伴って伝搬するのではなく、別の時間的
位置に振幅の異なる相似な波33を伴うような波形全体
の歪みを生じて伝搬する。
That is, when the cause of the disturbance of the propagation time of ultrasonic waves is considered to be diffraction at the boundary 30 between layers having different sound velocities as shown in FIG. 3, a significant waveform deformation may occur depending on the boundary shape. As a typical example, there is a part that forms an acoustic lens based on the difference in sound velocity in a part of the boundary surface, and it can be considered that the focal length of the lens is sufficiently large with respect to the distance between the boundary surface and the receiving element. The case where the wave when it disappears affects the received signal can be mentioned. In such a situation, the wavefront propagating from the reflection source does not simply propagate with temporal distortion, but has a similar waveform 33 with different amplitudes at another temporal position. Propagate with distortion.

【0008】このような場合、時間が誤差を含んだ波形
群320の他に波33に起因する付加的な波形群330
が相関演算を行う波形の時間領域に含まれるようにな
る。一般的に波形群320と波形群330の時間差は各
受信信号毎にそれぞれ異なるのが通常であるため、波形
群330を含む時間長をもって相互相関演算を行うと、
波形群330の付加的波形部分の相関により主たる波形
群320の時間差計算に誤差が生じてしまう。
In such a case, in addition to the waveform group 320 including time error, an additional waveform group 330 caused by the wave 33 is generated.
Are included in the time domain of the waveform for which the correlation calculation is performed. Generally, since the time difference between the waveform group 320 and the waveform group 330 is usually different for each received signal, when the cross-correlation calculation is performed with the time length including the waveform group 330,
Due to the correlation of the additional waveform portion of the waveform group 330, an error occurs in the time difference calculation of the main waveform group 320.

【0009】これにより、時間誤差を検出するために所
定の固定時間長で行っていた時間ゲート処理による各受
信信号の波形切り出しと相関演算処理だけでは著しい波
形歪みのために適切な時間差を与えることができなかっ
た。
As a result, an appropriate time difference can be provided due to a significant waveform distortion only by the waveform cutting out of each received signal by the time gate processing which has been performed for a predetermined fixed time length to detect the time error and the correlation calculation processing. I couldn't.

【0010】本発明は、このような事情に基づいてなさ
れたものであり、その目的は、極めて精度の高い整相が
得られる超音波診断装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of obtaining phase adjustment with extremely high accuracy.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
Of the inventions disclosed in the present application, a representative one will be briefly described below.
It is as follows.

【0012】すなわち、各受信信号間の相互相関演算に
よって得られる時間差に基づいて、送波あるいは受波の
各信号にそれぞれ与える遅延時間を補正する手段を備え
る超音波診断装置において、受信信号に有効時間長の窓
関数を乗じて自己相関係数を求める手段と、この自己相
関係数値に対する所定の評価関数の演算結果をもとに窓
関数の有効時間長を最適化する手段と、各受信信号毎に
最適化された窓関数と受信信号の乗じた結果を用いて前
記相互相関演算を行なう手段とを備えるものである。
That is, in the ultrasonic diagnostic apparatus having means for correcting the delay time given to each of the transmitted and received signals based on the time difference obtained by the cross-correlation calculation between the received signals, the ultrasonic diagnostic apparatus is effective for the received signals. Means for obtaining an autocorrelation coefficient by multiplying the window function of the time length, means for optimizing the effective time length of the window function based on the calculation result of a predetermined evaluation function for this autocorrelation coefficient value, and each received signal A means for performing the cross-correlation operation using the window function optimized for each and the result of multiplication of the received signal is provided.

【0013】[0013]

【作用】このように構成された超音波診断装置は、ま
ず、音速一定の仮定のもとに行った時間遅延処理の後
に、受信波形を時間ゲートにより切り出した各受信素子
に対応した受信信号の自己相関関数を計算し、これによ
り受信信号内に音場の回折により生じた相似の波形部分
を検出することができる。
In the ultrasonic diagnostic apparatus configured as described above, first, after the time delay processing performed under the assumption that the sound velocity is constant, the reception waveform corresponding to each reception element obtained by cutting the reception waveform by the time gate is used. An autocorrelation function can be calculated to detect similar waveform portions in the received signal caused by the diffraction of the sound field.

【0014】この場合、搬送波周波数による直交検波処
理を行うことにより、自己相関関数は搬送波周期毎の極
大を持つことがないことから、相似部分の検出を容易に
行うことができる。そして、自己相関演算の結果が時間
差0の位置から離れた時間位置で所定の敷居値以上の値
を示した場合には時間差部分に有意の相似な波形が重な
っている可能性があると判断し、相関計算前の受信波形
に乗じる窓関数の有効時間長を所定の幅だけ短かくす
る。
In this case, since the autocorrelation function does not have the maximum for each carrier wave period by performing the quadrature detection processing by the carrier wave frequency, the similar portion can be easily detected. Then, if the result of the autocorrelation calculation shows a value equal to or greater than a predetermined threshold value at a time position away from the position where the time difference is 0, it is determined that a significant similar waveform may overlap the time difference portion. , The effective time length of the window function by which the received waveform before the correlation calculation is multiplied is shortened by a predetermined width.

【0015】このようにして行われる窓関数の時間長の
最適化により相互相関演算を行うべき波形が各受信信号
毎に定まり、それらの相関演算値より補正すべき時間差
が求まることになる。すなわち、窓関数重みのついた受
信信号間の相互相関演算により、補正すべき時間差が適
切に求まることになる。
By optimizing the time length of the window function performed in this way, the waveform for which the cross-correlation calculation is performed is determined for each received signal, and the time difference to be corrected is obtained from the correlation calculation values. That is, the time difference to be corrected is appropriately obtained by the cross-correlation calculation between the reception signals with the window function weights.

【0016】したがって、このような処理により相互相
関演算を行う際に音場の回折により生じた相似の波形部
分(偽像)の相関演算値への影響を排除することができ、
極めて精度の高い整相が得られるようになる。
Therefore, the influence of the similar waveform portion (false image) caused by the diffraction of the sound field on the correlation calculation value can be eliminated when the cross-correlation calculation is performed by such processing.
Extremely accurate phasing can be obtained.

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明による超音波診断装置の一実施
例を図面を用いて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0018】まず、図1において、電気音響変換器群1
0の各素子は送受分離回路11の各々に接続する。送受
分離回路11は送波回路12の出力を電気音響変換器群
10に接続し、電気音響変換器群10の出力を受信遅延
回路13に接続する。送波回路12は制御回路70から
の指令信号CNT2により制御される。受信遅延回路1
3の出力は選択器群14の入力となる。受信遅延回路1
3は制御回路70からの指令信号CNT1により制御さ
れる。
First, referring to FIG. 1, an electroacoustic transducer group 1
Each element of 0 is connected to each of the transmission / reception separation circuits 11. The transmission / reception separation circuit 11 connects the output of the wave transmission circuit 12 to the electroacoustic transducer group 10 and connects the output of the electroacoustic transducer group 10 to the reception delay circuit 13. The wave transmission circuit 12 is controlled by a command signal CNT2 from the control circuit 70. Reception delay circuit 1
The output of 3 becomes the input of the selector group 14. Reception delay circuit 1
3 is controlled by a command signal CNT1 from the control circuit 70.

【0019】選択器群14は受信遅延回路13で遅延さ
れた受信信号を加算器16の入力とする。この選択は制
御回路70からの指令信号CNT3により決定される。
加算器16は整相加算信号を表示回路18へ出力し、表
示回路18は逐次異なるラスタ(ベクタ)データを輝度信
号に変換してBモード像等の断層像を表示する。
The selector group 14 receives the reception signal delayed by the reception delay circuit 13 as an input of the adder 16. This selection is determined by the command signal CNT3 from the control circuit 70.
The adder 16 outputs a phasing addition signal to the display circuit 18, and the display circuit 18 sequentially converts different raster (vector) data into a luminance signal and displays a tomographic image such as a B mode image.

【0020】選択器群14を構成する各選択器からのそ
れぞれの出力からなる出力群Siは直交検波回路15の
入力となる。直交検波回路15の複素信号出力I、Q
は、時間ゲート回路17の入力となる。時間ゲート回路
17は制御回路70からの指令信号GTCTLで制御さ
れる。時間ゲート回路17の出力は相関演算回路19の
入力となる。12、13、14、17は制御回路70に
て制御される。相関演算回路19は信号線群CORCT
Lで制御回路70と双方向のデータ交換および制御を行
う。
An output group Si composed of respective outputs from the selectors constituting the selector group 14 becomes an input of the quadrature detection circuit 15. Complex signal outputs I and Q of the quadrature detection circuit 15
Becomes an input of the time gate circuit 17. The time gate circuit 17 is controlled by the command signal GTCTL from the control circuit 70. The output of the time gate circuit 17 becomes the input of the correlation calculation circuit 19. The control circuit 70 controls 12, 13, 14, and 17. The correlation calculation circuit 19 uses the signal line group CORCT.
L performs bidirectional data exchange and control with the control circuit 70.

【0021】次に直交検波回路15、時間ゲート回路1
7、相関演算回路19、制御回路70のそれぞれの構成
についてさらに詳細に説明する。まず、直交検波回路1
5において、図1に示した選択器群14からの出力Si
は選択器150の入力となる。選択は制御信号CHによ
り決定される。
Next, the quadrature detection circuit 15 and the time gate circuit 1
7, the respective configurations of the correlation calculation circuit 19 and the control circuit 70 will be described in more detail. First, the quadrature detection circuit 1
5, the output Si from the selector group 14 shown in FIG.
Is an input of the selector 150. The selection is determined by the control signal CH.

【0022】選択器150の出力は周波数混合器15
3、154の入力となる。局部発信器151、152は
互いに位相が90度異なる正弦波信号を出力し、周波数
混合器153、154の入力となる。周波数混合器15
3、154の出力は低周波通過フィルタ155、156
の入力となる。
The output of the selector 150 is the frequency mixer 15
3 and 154 are input. The local oscillators 151 and 152 output sine wave signals whose phases are different from each other by 90 degrees, and are input to the frequency mixers 153 and 154. Frequency mixer 15
The outputs of 3, 154 are low-frequency pass filters 155, 156.
Will be input.

【0023】各低周波通過フィルタ155、156のそ
れぞれの出力I、Qは、時間ゲート回路17に入力され
る。時間ゲート回路17において、前記各出力I、Qは
アナログ-ディジタル変換器171、172の入力とな
る。アナログ-ディジタル変換器171、172の出力
は相関演算回路19を構成する記憶回路191、192
に付帯するデータバス191D、192Dに接続され
る。アナログ-ディジタル変換器171、172は計数
器173により標本化動作が制御される。計数器173
は指令信号GTCTLにより計数開始および終了を制御
される。
The outputs I and Q of the low frequency pass filters 155 and 156 are input to the time gate circuit 17. In the time gate circuit 17, the outputs I and Q become inputs to the analog-digital converters 171 and 172. The outputs of the analog-digital converters 171 and 172 are the storage circuits 191 and 192 that form the correlation calculation circuit 19.
Are connected to the data buses 191D and 192D attached to the. The sampling operation of the analog-digital converters 171 and 172 is controlled by the counter 173. Counter 173
Is controlled by the command signal GTCTL to start and end counting.

【0024】データバス191D、192Dは記憶回路
191、192、アナログ-ディジタル変換器171、
172および選択器193に共通接続されている。記憶
回路191、192は書き込み許可指令WEN1、WE
N2、読み込み許可指令REN1、REN2、番地指令
ADRにより制御される。選択器193は指令信号Sl
によりデータバス191D、192Dの選択出力結果を
選択器197の入力とする。選択器197は選択器19
3の出力とデータバスDBを入力とし,指令信号S2に
よりいずれかをシフトレジスタ194の入力とする。シ
フトレジスタ194は、シフトパルス信号SP1により
時系列の信号を選択器193から入力し、出力許可指令
OENに従って高速フーリエ演算回路195にレジスタ
の内容を並列出力する。
The data buses 191D and 192D are storage circuits 191, 192, an analog-digital converter 171, and
172 and a selector 193 are commonly connected. The memory circuits 191 and 192 have write permission commands WEN1 and WE.
It is controlled by N2, read permission commands REN1, REN2, and address command ADR. The selector 193 outputs the command signal Sl
Accordingly, the selection output result of the data buses 191D and 192D is input to the selector 197. The selector 197 is the selector 19
3 is input and the data bus DB is input, and one of them is input to the shift register 194 by the command signal S2. The shift register 194 inputs a time-series signal from the selector 193 by the shift pulse signal SP1, and outputs the contents of the register in parallel to the fast Fourier calculation circuit 195 according to the output permission command OEN.

【0025】高速フーリエ演算回路195はシフトレジ
スタ194の内容をフーリエ変換した結果をシフトレジ
スタ196に出力する。シフトレジスタ196は、入力
許可指令IENに従って高速フーリエ演算回路195の
出力を並列して取り込み、シフトパルス信号SP2によ
り並列の信号を直列に変換して選択器73に出力する。
選択器73はシフトレジスタ196の出力とデータバス
DBの入出力の何れかを指令信号S3により中央演算処
理回路71のデータ入出力に接続する。データバスDB
にはプログラム記憶回路74のデータ出力が接続されて
いる。
The fast Fourier calculation circuit 195 outputs the result of the Fourier transform of the contents of the shift register 194 to the shift register 196. The shift register 196 receives the output of the fast Fourier calculation circuit 195 in parallel according to the input permission command IEN, converts the parallel signal into serial by the shift pulse signal SP2, and outputs the serial signal to the selector 73.
The selector 73 connects either the output of the shift register 196 or the input / output of the data bus DB to the data input / output of the central processing unit 71 by the command signal S3. Data bus DB
Is connected to the data output of the program storage circuit 74.

【0026】プログラム記憶回路74は番地指令ADR
および読みだし許可指令REN4により制御される。ま
た、データバスDBには記憶回路75のデータ出力も接
続されている。記憶回路75は番地指令ADRおよび読
みだし許可指令REN3、書き込み許可指令WEN3に
より制御される。中央演算処理回路71のアドレスデー
タMADRの出力はアドレス解析回路72に出力され
る。また、書き込み-読みだし指令RWもアドレス解析
回路72に出力される。
The program memory circuit 74 uses the address command ADR.
And the read permission command REN4. The data output of the memory circuit 75 is also connected to the data bus DB. The memory circuit 75 is controlled by an address command ADR, a read permission command REN3, and a write permission command WEN3. The output of the address data MADR of the central processing unit 71 is output to the address analysis circuit 72. The write-read command RW is also output to the address analysis circuit 72.

【0027】アドレス解析回路72は中央演算処理回路
71の出力するアドレスデータMADR、書き込み-読
みだし指令RW、データバスDBの出力により、制御信
号S1〜3、REN1〜4、WEN1〜3、CH、AD
R、SP1、2、IEN、OENを出力する。さらに、
アドレス解析回路72は図1の送波回路12への制御信
号DRADR、受信遅延回路13への制御信号CHAD
R、選択器群14への制御信号CSELを出力する。C
HADR、DRADR、CSELはそれぞれデータバス
DBと共に指令信号CNT1、CNT2、CNT3を形
成する。
The address analysis circuit 72 outputs control data S1 to 3, REN1 to 4, WEN1 to 3, CH, according to the address data MADR output from the central processing unit 71, the write-read command RW, and the output of the data bus DB. AD
Outputs R, SP1, 2, IEN, OEN. further,
The address analysis circuit 72 receives the control signal DRADR to the wave transmission circuit 12 and the control signal CHAD to the reception delay circuit 13 in FIG.
The control signal CSEL is output to the R and selector group 14. C
HADR, DRADR, and CSEL form command signals CNT1, CNT2, and CNT3, respectively, together with the data bus DB.

【0028】次に、このように構成された超音波診断装
置の動作について以下説明する。
Next, the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus configured as described above will be described below.

【0029】初めに,補正処理以外の動作の場合につい
て各部の機能を図1及び図7で説明する。
First, the functions of the respective parts in the case of operations other than the correction processing will be described with reference to FIGS. 1 and 7.

【0030】まず、被験体内の所定の位置にて焦点を結
ぶように計算された遅延時間群が図1で制御回路70に
より指令信号CNT2に従って送波回路12に設定され
る。遅延時間群は、例えば被験体内の音速を一定として
仮定し、電気音響変換器群10の各素子と送波焦点との
幾何学的距離を用いて伝搬時間を計算することで予め求
めておくことができる。
First, the delay time group calculated so as to focus at a predetermined position in the subject is set in the wave transmission circuit 12 by the control circuit 70 in FIG. 1 according to the command signal CNT2. The delay time group should be obtained in advance by calculating the propagation time using the geometrical distance between each element of the electroacoustic transducer group 10 and the transmission focus, for example, assuming that the sound velocity in the subject is constant. You can

【0031】これらの遅延時間群は、送波回路12によ
る制御に好適なクロック計数値データに変換されてお
り、図7のプログラム記憶回路74内に格納されてい
る。このデータの転送は、送波動作開始前に、中央演算
処理装置71がプログラム記憶回路74のデータ格納ア
ドレスと送波回路12内の図示しないレジスタに対応す
るアドレスをアドレスデコーダ72に対するアドレスデ
ータMADRとして出力することで実現される。このと
き、アドレスデコーダ72はアドレスデータMADRに
従って、制御指令DRADR、S3、REN4、ADR
を出力する。DRADRは送波回路12内のどのレジス
タであるかを指定し、S3は選択器73がデータバスD
Bを選択するように指定する。DRADRとデータバス
DBは図1の送波回路12に対する指令信号CNT2で
ある。
These delay time groups have been converted into clock count value data suitable for control by the wave transmission circuit 12, and are stored in the program storage circuit 74 of FIG. Before the wave transmission operation is started, the central processing unit 71 sets the data storage address of the program memory circuit 74 and the address corresponding to the register (not shown) in the wave transmission circuit 12 as the address data MADR to the address decoder 72 before the wave transmission operation is started. It is realized by outputting. At this time, the address decoder 72 controls the control commands DRADR, S3, REN4, ADR according to the address data MADR.
Is output. DRADR designates which register in the wave transmission circuit 12, and S3 indicates that the selector 73 is the data bus D.
Specify to select B. DRADR and the data bus DB are command signals CNT2 for the wave transmission circuit 12 of FIG.

【0032】送波回路12内部では、各電気音響変換器
毎の励振パルス信号の送波開始トリガパルスが図示しな
いクロック計数回路で制御されており、クロック計数値
が制御回路70により設定されたレジスタ格納値と比較
して同一となった時点で送波開始トリガパルスが出力さ
れ、該パルスが図示しない送波増幅器の入力となる。こ
の送波増幅器の励振パルス信号出力は,被検体内から反
射エコーを得るのに十分な音圧を発生するような電圧を
電気音響変換器に対して出力するが、その出力は送受分
離回路11を経由してなされる。
Inside the wave transmission circuit 12, the wave transmission start trigger pulse of the excitation pulse signal for each electroacoustic transducer is controlled by a clock counting circuit (not shown), and the clock count value is set in the register set by the control circuit 70. When it becomes the same as the stored value, a transmission start trigger pulse is output, and the pulse becomes an input of a transmission amplifier (not shown). The excitation pulse signal output of this transmission amplifier outputs to the electroacoustic transducer a voltage that generates a sound pressure sufficient to obtain a reflection echo from the inside of the subject. Made via.

【0033】送受分離回路11はダイオードの非線形性
を利用した図示しない回路であり、高い電圧の信号電流
が直接に受波整相回路13に流れないようシャントする
回路で構成される。送受分離回路11を経由した十分な
電圧の励振パルス信号は電気音響変換器を駆動する。こ
うして、図1の送波回路12は設定された遅延時間に従
って電気音響変換器群10に励振パルスを出力し、この
パルスは電気音響変換器群10によって被験体内の波動
に変換される。
The transmission / reception separation circuit 11 is a circuit (not shown) utilizing the non-linearity of the diode, and is composed of a circuit for shunting so that a high voltage signal current does not directly flow into the wave rectification circuit 13. The excitation pulse signal of sufficient voltage that has passed through the transmission / reception separation circuit 11 drives the electroacoustic transducer. In this way, the transmission circuit 12 of FIG. 1 outputs an excitation pulse to the electroacoustic transducer group 10 according to the set delay time, and this pulse is converted by the electroacoustic transducer group 10 into a wave in the subject.

【0034】被験体内から反射してきた反射パルスは再
び電気音響変換器群10により電気信号に変換され、送
受分離回路11を経て受信遅延回路13の入力となる。
受信遅延回路13は制御回路70の指令信号CNT2に
従って設定された遅延時間で受信信号群の位相を揃え
る。受信遅延回路13は入力される受信信号を内部に備
える図示しない増幅器で増幅する。該増幅器の出力は内
部に備える図示しないタップ付き遅延素子で遅延され
る。該遅延素子は信号を取り出すタップ位置によって受
信信号に異なる遅延を与えるものであり、各タップ出力
の中から一つを選択する図示しない選択回路が出力端子
群に接続されている。
The reflected pulse reflected from the subject is converted again into an electric signal by the electroacoustic transducer group 10, and becomes an input of the reception delay circuit 13 via the transmission / reception separation circuit 11.
The reception delay circuit 13 aligns the phases of the reception signal group with the delay time set according to the command signal CNT2 of the control circuit 70. The reception delay circuit 13 amplifies the input reception signal by an amplifier (not shown) provided inside. The output of the amplifier is delayed by a tapped delay element (not shown) provided inside. The delay element gives a different delay to the received signal depending on the tap position for extracting the signal, and a selection circuit (not shown) for selecting one from the tap outputs is connected to the output terminal group.

【0035】該選択回路はレジスタを内包しており、そ
のレジスタの内容が制御回路70の指令信号CNT1に
従って設定される。受信遅延回路13の遅延時間群は、
制御に好適なタップ選択データに変換されており、図7
のプログラム記憶回路74内に格納されている。このデ
ータの転送は、送波動作開始前に、中央演算処理装置7
1がプログラム記憶回路74のデータ格納アドレスと受
信遅延回路13内の図示しないレジスタに対応するアド
レスをアドレスデコーダ72に対するアドレスデータM
ADRとして出力することで実現される。このとき,ア
ドレスデコーダ72はアドレスデータMADRに従っ
て、制御指令CHADR、S3、REN4、ADRを出
力する。CHADRは受信遅延回路13内のどのレジス
タであるかを指定し、S3は選択器73がデータバスD
Bを選択するように指定する。CHADRとデータバス
DBは図1の受信遅延回路13に対する指令信号CNT
1である。
The selection circuit includes a register, and the content of the register is set according to the command signal CNT1 of the control circuit 70. The delay time group of the reception delay circuit 13 is
It has been converted into tap selection data suitable for control.
It is stored in the program memory circuit 74. This data is transferred by the central processing unit 7 before the start of the wave transmission operation.
1 indicates the data storage address of the program storage circuit 74 and the address corresponding to a register (not shown) in the reception delay circuit 13 as the address data M for the address decoder 72.
It is realized by outputting as ADR. At this time, the address decoder 72 outputs control commands CHADR, S3, REN4, ADR according to the address data MADR. CHADR designates which register in the reception delay circuit 13, and S3 indicates that the selector 73 is the data bus D.
Specify to select B. CHADR and the data bus DB are command signals CNT for the reception delay circuit 13 of FIG.
It is 1.

【0036】受信遅延回路13で整相された各受信信号
は選択器群14の各入力となる。選択器群14は制御回
路70の指令信号CNT3で制御される。選択器群14
はレジスタを内蔵しており、その内容に従って、補正を
行うための受信信号収集を行わない状態では、各受信入
力を加算器16へ接続する。この内蔵レジスタの設定
は、送波動作開始前に、中央演算処理装置71がレジス
タに対応するアドレスをアドレスデコーダ72に対する
アドレスデータMADRとし、設定値をデータバスDB
に出力することで実現される。このとき、アドレスデコ
ーダ72はアドレスデータMADRに従って、制御指令
CSEL,S3を出力する。CSELは選択器群14内
部のレジスタを指定し、各ゲートの選択をデータバスD
B上のデータが指定する。S3は選択器73がデータバ
スDBを選択するように指定する。図7のCSELとデ
ータバスDBは図1の選択器群14に対する指令信号C
NT3である。加算器16の入力は並列加算されて表示
回路18の入力となる。
The respective reception signals phased by the reception delay circuit 13 become the respective inputs of the selector group 14. The selector group 14 is controlled by the command signal CNT3 of the control circuit 70. Selector group 14
Includes a register, and according to the contents of the register, each reception input is connected to the adder 16 in a state where the reception signal collection for correction is not performed. The setting of this built-in register is performed by the central processing unit 71 by setting the address corresponding to the register as the address data MADR to the address decoder 72 and setting the set value in the data bus DB before the transmission operation is started.
It is realized by outputting to. At this time, the address decoder 72 outputs the control commands CSEL, S3 according to the address data MADR. CSEL designates a register in the selector group 14 and selects each gate by the data bus D.
The data on B specifies. S3 specifies that the selector 73 selects the data bus DB. CSEL and data bus DB in FIG. 7 are command signals C for the selector group 14 in FIG.
It is NT3. The inputs of the adder 16 are added in parallel and become the input of the display circuit 18.

【0037】表示回路18は図示しない検波回路、対数
圧縮回路、座標変換回路、および表示装置等を内包し、
整相加算結果を該表示装置の輝度信号に変換することで
輝線を順次表示装置上に走査することにより断層像を表
示する。
The display circuit 18 includes a detection circuit, a logarithmic compression circuit, a coordinate conversion circuit, a display device and the like which are not shown,
A tomographic image is displayed by converting the phasing addition result into a luminance signal of the display device and sequentially scanning the bright lines on the display device.

【0038】次に、本発明が適用される補正動作につい
て説明する。
Next, the correction operation to which the present invention is applied will be described.

【0039】まず、選択器群14の各出力先の一つを信
号群Siとして直交検波回路15の入力とする。上述の
場合と同様の動作で超音波送受信を行い、受信遅延回路
13の出力を選択器群14が一斉に図7の直交検波回路
15内の選択器150の入力とする。選択器150は制
御信号CHにより信号群Siのなかから、目的の受信信
号を選択する。制御信号CHはアドレスデコーダ72の
出力であり、中央演算処理装置71のアドレスデータM
ADR、データバスDB上のデータにより指定される。
First, one of the output destinations of the selector group 14 is used as an input of the quadrature detection circuit 15 as a signal group Si. Ultrasonic transmission / reception is performed by the same operation as that described above, and the output of the reception delay circuit 13 is simultaneously input by the selector group 14 to the selectors 150 in the quadrature detection circuit 15 of FIG. 7. The selector 150 selects a target reception signal from the signal group Si by the control signal CH. The control signal CH is the output of the address decoder 72, and the address data M of the central processing unit 71.
It is designated by ADR and data on the data bus DB.

【0040】選択器150の出力は分岐されて周波数混
合器153、154の入力となる。局部発信器151、
152は周波数が受信信号搬送波とほぼ等しく互いに位
相が90度異なる正弦波参照信号を出力する。周波数混
合器153、154では、受信信号と参照信号の周波数
混合が行われ、受信信号はベースバンド信号と高調波信
号の和信号となる。周波数混合器153、154の出力
は低周波通過フィルタ155、156によって濾波され
てベースバンド信号だけが残り、直交検波回路15の直
交検波出力I、Qを成す。直交検波出力I、Qは時間ゲ
ート回路17内のアナログ-ディジタル変換器171、
172の入力となる。
The output of the selector 150 is branched and becomes the input of the frequency mixers 153 and 154. Local oscillator 151,
152 outputs a sine wave reference signal whose frequency is almost equal to that of the received signal carrier and whose phase differs by 90 degrees. The frequency mixers 153 and 154 perform frequency mixing of the reception signal and the reference signal, and the reception signal becomes a sum signal of the baseband signal and the harmonic signal. The outputs of the frequency mixers 153 and 154 are filtered by the low-frequency pass filters 155 and 156 so that only the baseband signal remains and form the quadrature detection outputs I and Q of the quadrature detection circuit 15. The quadrature detection outputs I and Q are analog-digital converters 171 in the time gate circuit 17,
It becomes the input of 172.

【0041】アナログ-ディジタル変換器171、17
2は直交検波信号の各々をディジタル信号に変換し、相
関演算回路19内のデータバス191D、192Dに出
力する。アナログ-ディジタル変換器171、172は
計数器173により標本化動作が制御される。標本化は
図示しないクロック信号に同期して行われ、標本化及び
データバス191D、192Dへの出力動作の許可は計
数器173の出力により決定される。計数器173は指
令信号GTCTLにより計数開始を制御される。指令信
号GTCTLに従った前記クロック信号の計数開始と同
時にアナログ-ディジタル変換器171、172の標本
化及びデータバス191D、192Dへの出力動作が許
可され、計数値が所定の値に達すると標本化及びデータ
バス191D、192Dへの出力が終了する。これらの
動作に同期して標本化されたデータは記憶回路191,
192に順次格納される。
Analog-digital converters 171, 17
Reference numeral 2 converts each of the quadrature detection signals into a digital signal and outputs the digital signal to the data buses 191D and 192D in the correlation calculation circuit 19. The sampling operation of the analog-digital converters 171 and 172 is controlled by the counter 173. Sampling is performed in synchronization with a clock signal (not shown), and permission of sampling and output operation to the data buses 191D and 192D is determined by the output of the counter 173. The counter 173 is controlled to start counting by the command signal GTCTL. Simultaneously with the start of counting of the clock signal according to the command signal GTCTL, sampling of the analog-digital converters 171 and 172 and output operation to the data buses 191D and 192D are permitted, and sampling is performed when the count value reaches a predetermined value. And the output to the data buses 191D and 192D is completed. The data sampled in synchronization with these operations are stored in the storage circuit 191,
Sequentially stored in 192.

【0042】記憶回路191、192は書き込み許可指
令WEN1、WEN2及び番地指令ADRにより制御さ
れる。また、選択器192はアドレスデコーダ72から
の指令信号S1によりデータバス191D、192Dの
入力をどこにも接続しない。このような受信信号の時間
ゲートによる取り込み動作は、図1の送波回路12、受
信遅延回路13の設定条件を同じ遅延時間条件に保ちな
がら行い、超音波の送受信を繰り返すたびに選択器15
0が選択する受信信号を変更する。また、局部発信器の
参照波出力の位相は送波開始時点に同期しており同じ遅
延時間条件の間では一定である。選択する受信信号を変
更する毎に、記憶回路191,192の番地指令ADR
の値を変更して順次異なる記憶空間に受信信号値を格納
する。
The storage circuits 191 and 192 are controlled by the write permission commands WEN1 and WEN2 and the address command ADR. Further, the selector 192 does not connect the inputs of the data buses 191D and 192D to any part by the command signal S1 from the address decoder 72. The operation of capturing the received signal by the time gate is performed while keeping the setting conditions of the transmission circuit 12 and the reception delay circuit 13 of FIG. 1 under the same delay time condition, and the selector 15 is repeated each time the transmission and reception of ultrasonic waves are repeated.
0 changes the received signal selected. Also, the phase of the reference wave output of the local oscillator is synchronized with the transmission start time and is constant under the same delay time condition. Every time the reception signal to be selected is changed, the address command ADR of the storage circuits 191 and 192
The value of is changed and the received signal value is sequentially stored in different storage spaces.

【0043】相関演算に用いるのに必要な受信信号より
得られた時間ゲート信号を記憶回路191,192に格
納した後、相互相関あるいは自己相関関数を周波数領域
で演算するための動作に入る。選択器193は指令信号
S1によりデータバス191D、192Dの選択出力結
果を選択器197の入力とする。選択器197は選択器
193の出力を指令信号S2によりシフトレジスタ19
4の入力とする。シフトレジスタ194は、シフトパル
ス信号SP1により時系列の信号を選択器193から入
力し、出力許可指令OENに従って高速フーリエ演算回
路195にレジスタの内容を並列出力する。このとき、
シフトレジスタ194には、記憶回路191、192の
両者から読みだされた複素の信号値が格納される。
After the time gate signals obtained from the received signals necessary for use in the correlation calculation are stored in the storage circuits 191, 192, the operation for calculating the cross-correlation or autocorrelation function in the frequency domain is started. The selector 193 receives the selection output result of the data buses 191D and 192D by the command signal S1 as an input of the selector 197. The selector 197 outputs the output of the selector 193 to the shift register 19 according to the command signal S2.
Input 4 The shift register 194 inputs a time-series signal from the selector 193 by the shift pulse signal SP1, and outputs the contents of the register in parallel to the fast Fourier calculation circuit 195 according to the output permission command OEN. At this time,
The shift register 194 stores the complex signal values read from both the storage circuits 191 and 192.

【0044】高速フーリエ演算回路195はシフトレジ
スタ194の内容を図示しないクロックに従ってフーリ
エ変換した結果をシフトレジスタ196に出力する。シ
フトレジスタ196は、入力許可指令IENに従って高
速フーリエ演算回路195の出力を並列して取り込み、
シフトパルス信号SP2により並列の信号を直列に変換
して選択器73に出力する。選択器73はシフトレジス
タ196の出力を指令信号S3により中央演算処理回路
71のデータ入出力に接続する。
The fast Fourier calculation circuit 195 outputs the result of the Fourier transform of the contents of the shift register 194 according to a clock (not shown) to the shift register 196. The shift register 196 takes in the outputs of the fast Fourier calculation circuit 195 in parallel according to the input permission command IEN,
The shift pulse signal SP2 converts parallel signals to serial signals and outputs the serial signals to the selector 73. The selector 73 connects the output of the shift register 196 to the data input / output of the central processing unit 71 by the command signal S3.

【0045】中央演算処理回路71はシフトレジスタ1
96出力に割り当てたアドレスデータをMADRとして
出力し、アドレスデコーダ72はそれに基づいて指令信
号S3を設定する。中央演算処理回路71内のレジスタ
に読み込まれたデータはアドレスデコーダ72と選択器
73の協調動作により、記憶回路75内に順次格納され
る。記憶回路75はアドレスデコーダ72の出力する制
御信号WED3、ADRに従って中央演算処理回路71
が出力したデータをデータバスから入力して記憶する。
シフトレジスタ196の内容を全て記憶回路75内に格
納することをもって、時間ゲートにより切り出された記
憶回路191、192内の一つの受信信号のフーリエ変
換結果が記憶回路75内に格納されたことになる。この
動作を記憶回路191,192に格納した全ての受信信
号について繰り返す。
The central processing unit 71 is the shift register 1
The address data assigned to the 96 outputs is output as MADR, and the address decoder 72 sets the command signal S3 based on it. The data read into the register in the central processing circuit 71 is sequentially stored in the memory circuit 75 by the cooperative operation of the address decoder 72 and the selector 73. The memory circuit 75 uses the central processing unit 71 according to the control signals WED3 and ADR output from the address decoder 72.
The data output by is input from the data bus and stored.
By storing all the contents of the shift register 196 in the memory circuit 75, the Fourier transform result of one received signal in the memory circuits 191 and 192 cut out by the time gate is stored in the memory circuit 75. . This operation is repeated for all the received signals stored in the storage circuits 191, 192.

【0046】自己相関関数を演算する場合には、中央演
算処理回路71、記憶回路75、アドレスデコーダ72
の間のデータ転送と中央演算処理回路71内の演算によ
り、同一の受信信号のフーリエ変換結果につき、複素共
役とそのままのものを一対求めて、対応する周波数成分
毎に複素乗算を行った演算結果の複素共役データをデー
タバスDBを介して選択器197に出力する。選択器1
97は指令信号S2により該入力を順次シフトレジスタ
194に格納する。ここで、当初の時間ゲート信号のフ
ーリエ変換と同様に高速フーリエ演算回路195がフー
リエ変換を行うが、複素共役データを入力したことから
逆フーリエ変換が達成される。得られた結果は再び記憶
回路75に格納される。
When calculating the autocorrelation function, the central processing circuit 71, the memory circuit 75, and the address decoder 72 are used.
Between the data transfer between the two and the calculation in the central processing unit 71, a pair of complex conjugates and the same ones are obtained for the Fourier transform result of the same received signal, and the complex multiplication is performed for each corresponding frequency component. The complex conjugate data of is output to the selector 197 via the data bus DB. Selector 1
97 sequentially stores the inputs in the shift register 194 according to the command signal S2. Here, the fast Fourier calculation circuit 195 performs the Fourier transform similarly to the original Fourier transform of the time gate signal, but the inverse Fourier transform is achieved because the complex conjugate data is input. The obtained result is stored in the memory circuit 75 again.

【0047】相互相関関数の演算の場合には、異なる受
信信号のフーリエ変換結果につき、一方の複素共役と他
方のそのままのものを一対求めて、対応する周波数成分
毎に複素乗算を行った演算結果の複素共役データをデー
タバスDBを介して選択器197に出力する。以降の逆
フーリエ変換と記憶回路75への格納については自己相
関関数の演算と同様である。
In the case of the calculation of the cross-correlation function, one pair of the complex conjugate of one and the other one of the Fourier transform results of different reception signals are obtained, and the complex multiplication is performed for each corresponding frequency component. The complex conjugate data of is output to the selector 197 via the data bus DB. Subsequent inverse Fourier transform and storage in the storage circuit 75 are similar to the calculation of the autocorrelation function.

【0048】記憶回路75に格納された全ての受信信号
の自己相関演算の出力結果は中央演算処理回路71によ
り絶対値を計算し、各々の最大値で規格化して記憶回路
75に格納される。この格納結果について敷居値Rtを
パラメタとする評価関数で評価が行われる。
The output values of the autocorrelation calculation of all the received signals stored in the storage circuit 75 are stored in the storage circuit 75 after the absolute value is calculated by the central processing circuit 71 and standardized by each maximum value. The storage result is evaluated by an evaluation function having the threshold value Rt as a parameter.

【0049】ここで、前記評価関数の求め方のいくつか
の実施例について説明する。
Here, some embodiments of how to obtain the evaluation function will be described.

【0050】まず、図6に示すように、時間ゲートで切
り出したある受信信号に対して、上述の構成及び演算で
求めた自己相関係数(関数)曲線を60とする。自己相関
係数は順次時間差を増しながら重なり積分を演算してゆ
くことに相当し、自身の波形内に類似部分があるたびに
増減する。時間差0の場合(横軸原点)は1であり、同
図の62と63との間にあるような極大を与える位置に
相当する時間差では類似の部分が自らの波形の中に再び
存在することを意味する。敷居値Rtを0<Rt<1の
範囲で設定すると、自身の波形内に類似部分が一つ以上
あれば、少なくとも2つ以上敷居値レベルを横断する点
を見いだすことができる。これらの点は同図において6
1〜63に相当する。敷居値Rtを1に近付ければ横断
数は殆どの場合1となり、それ以外では相関係数の変動
により多くの横断点を見いだす可能性がある。
First, as shown in FIG. 6, an autocorrelation coefficient (function) curve obtained by the above-described configuration and calculation is set to 60 for a certain received signal cut out by a time gate. The autocorrelation coefficient is equivalent to calculating the overlap integral while sequentially increasing the time difference, and increases or decreases each time there is a similar portion in its own waveform. If the time difference is 0 (horizontal axis origin), it is 1, and at the time difference corresponding to the position that gives the maximum such as between 62 and 63 in the figure, similar parts must exist again in their own waveforms. Means When the threshold value Rt is set in the range of 0 <Rt <1, it is possible to find at least two or more points that cross the threshold level, if there is one or more similar parts in the own waveform. These points are 6 in the figure.
1 to 63. If the threshold value Rt is close to 1, the number of crossings becomes 1 in most cases, and in other cases, there is a possibility of finding many crossing points due to fluctuations in the correlation coefficient.

【0051】このようにして、自己相関係数曲線に対す
る敷居値の横断数を評価関数とすることで自身の波形内
の類似部分の度合いを評価することができる。この評価
演算は、記憶回路75内に格納された各受信信号の自己
相関係数を時間差0の係数値から順に敷居値Rtとの差
を計算し、その計算結果の符号が反転するたびに計数す
ることで実現できる。この評価関数では、横断数がたと
えば2以上とした場合に評価結果を否とする。
In this way, the degree of the similar portion in the own waveform can be evaluated by using the crossing number of the threshold value with respect to the autocorrelation coefficient curve as the evaluation function. In this evaluation calculation, the difference between the autocorrelation coefficient of each received signal stored in the storage circuit 75 and the threshold value Rt is calculated in order from the coefficient value with a time difference of 0, and is counted every time the sign of the calculation result is inverted. It can be realized by doing. In this evaluation function, the evaluation result is rejected when the number of crossings is, for example, 2 or more.

【0052】次に、他の実施例としての評価関数は、ま
ず、所定の敷居値Rtを越える区間長の総和をとるように
する。そして、図6に示す区間長s1、s2をそれぞれ
加算する。敷居値Rtを越える区間長が大きいというこ
とは、自身の波形内の類似部分が数多く現われたり、時
間差変化に対して非常に類似度の変化が小さい部分が存
在することを示している。この評価演算は、記憶回路7
5内に格納された各受信信号の自己相関係数を時間差0
の係数値から順に敷居値Rtとの差を計算し、その符号
が正となる区間を計数することで実現できる。この評価
関数では、横断数が図6の相関係数計算長Dのたとえば
1/4以上とした場合に評価結果を否とする。
Next, an evaluation function as another embodiment first takes the sum of the section lengths exceeding a predetermined threshold value Rt. Then, the section lengths s1 and s2 shown in FIG. 6 are respectively added. The fact that the section length exceeding the threshold value Rt is large indicates that a large number of similar portions appear in the waveform of itself or there is a portion where the change in the similarity is very small with respect to the time difference change. This evaluation operation is performed by the memory circuit 7
The autocorrelation coefficient of each received signal stored in
This can be realized by calculating the difference from the threshold value Rt in order from the coefficient value of, and counting the sections where the sign is positive. In this evaluation function, the evaluation result is rejected when the number of crossings is, for example, 1/4 or more of the correlation coefficient calculation length D in FIG.

【0053】さらに、他の実施例としての評価関数は、
まず、所定の時間差区間の相関係数の二乗和総和と所定
の敷居値との比較をとる。この評価演算は、記憶回路7
5内に格納された各受信信号の自己相関係数の絶対値を
計算する際に、平方根演算を行わず総和を計算し、敷居
値との大小比較をとることで実現できる。この評価関数
では、敷居値を越える総和となった場合に評価結果を否
とする。
Furthermore, the evaluation function as another embodiment is
First, the sum of squared sums of correlation coefficients in a predetermined time difference section is compared with a predetermined threshold value. This evaluation operation is performed by the memory circuit 7
When calculating the absolute value of the autocorrelation coefficient of each received signal stored in 5, the sum can be calculated without performing the square root operation and the magnitude can be compared with the threshold value. In this evaluation function, the evaluation result is rejected when the total sum exceeds the threshold value.

【0054】なお、本実施例で示す超音波診断装置では
上記3つの評価関数を全て用意しており、Rt等の敷居
値と同様に図示しない入力装置によって操作者が選択、
あるいは入力できるようなっている。
In the ultrasonic diagnostic apparatus shown in this embodiment, all of the above three evaluation functions are prepared, and the operator selects the threshold value like Rt by an input device (not shown).
Or you can enter it.

【0055】以上の評価関数を記憶回路191、192
内に保持した受信信号の全てあるいは一部に適用し、否
となった受信信号の個数を数える。否となった個数が所
定の数に達した時点で、相関演算前の信号値の波形の時
間長を短くするように窓関数による重み付けを行う。
The above evaluation functions are stored in the storage circuits 191, 192.
It is applied to all or some of the received signals held therein, and the number of rejected received signals is counted. When the number of rejects reaches a predetermined number, weighting is performed by the window function so as to shorten the time length of the waveform of the signal value before the correlation calculation.

【0056】ここで、窓関数としては、単純に波形の両
端から所定の時間幅だけ値を0とした矩形窓やHanning
窓等を用いることができる。
Here, the window function is simply a rectangular window whose value is 0 for a predetermined time width from both ends of the waveform or Hanning.
A window or the like can be used.

【0057】次に窓関数として矩形窓を用い、かつ評価
関数として敷居値Rtを曲線が横断する個数を選んだ場
合についての時間長の最適化を詳細に図4及び図7を用
いて説明する。まず、最初に図7の時間ゲート回路17
により記憶回路191、192に記憶した波形を図4の
410,411とする。ここで記憶されている波形は直
交検波後のものであるが、直交検波前の同じ時間窓部分
の波形は40として示している。波形410は直交検波
回路15の出力Iを時間ゲート回路17が切り出したも
ので記憶回路191に格納される。波形411は直交検
波回路15の出力Qより得られ記憶回路192に格納さ
れる。何れも時間長はT1である。
Next, the optimization of the time length when the rectangular window is used as the window function and the number of curves crossing the threshold value Rt is selected as the evaluation function will be described in detail with reference to FIGS. 4 and 7. . First, the time gate circuit 17 of FIG.
The waveforms stored in the storage circuits 191 and 192 are designated as 410 and 411 in FIG. The waveform stored here is that after quadrature detection, but the waveform in the same time window portion before quadrature detection is shown as 40. The waveform 410 is the output I of the quadrature detection circuit 15 cut out by the time gate circuit 17, and is stored in the storage circuit 191. The waveform 411 is obtained from the output Q of the quadrature detection circuit 15 and stored in the storage circuit 192. In both cases, the time length is T1.

【0058】この信号の自己相関係数(関数)を相関演算
回路19と制御回路70の動作で計算した結果が曲線4
12である。この曲線のデータは上述の高速フーリエ変
換と逆変換を用いる方法で記憶回路75内に格納され
る。中央演算処理回路71はプログラム記憶回路74内
のプログラムの手順に従って記憶回路75内に配列デー
タとして格納された自己相関係数曲線上の各値と敷居値
Rtとの差を時間差0の位置から順に計算し、その結果
の符号が反転する場合の反転回数を計数することで横断
数を求める。曲線412の場合、時間差0付近を除いて
時間差t1付近に敷居値Rt以上の相関係数が認められ
る。この場合、横断数が2以上の3であるので評価結果
を否とする。
The result of calculating the autocorrelation coefficient (function) of this signal by the operation of the correlation calculation circuit 19 and the control circuit 70 is the curve 4
Twelve. The data of this curve is stored in the memory circuit 75 by the method using the above-mentioned fast Fourier transform and inverse transform. The central processing unit 71 sequentially determines the difference between each value on the autocorrelation coefficient curve stored as array data in the memory circuit 75 and the threshold value Rt according to the procedure of the program in the program memory circuit 74 from the position of time difference 0. The number of crossings is obtained by calculating and counting the number of inversions when the sign of the result is inverted. In the case of the curve 412, a correlation coefficient greater than or equal to the threshold value Rt is recognized near the time difference t1 except near the time difference 0. In this case, the number of crossings is 3 which is 2 or more, and therefore the evaluation result is rejected.

【0059】全ての受信信号の自己相関係数曲線のう
ち、この評価を一つでも否とするものがあった場合には
以降の時間窓有効長を短かくする操作を反復する。時間
窓有効長を短くして自己相関係数曲線を再び計算仕直す
動作は、図7において記憶回路191、192に保持さ
れた直交検波波形を選択器193、197を経由してシ
フトレジスタ194に転送する過程で実現される。選択
器197は指令信号S2により出力を0とすることがで
きる。記憶回路191、192に保持された直交検波波
形を、シフトパルスSP1と同期してシフトレジスタ1
94に転送する。波形の先頭部分あるいは終端部分の所
定の長さに相当する部分を転送している期間は、選択器
197の指令信号S2により0を出力させているものを
シフトレジスタ194に格納させる。この格納データを
既に述べた高速フーリエ変換を用いる方法で自己相関関
数の計算を行う。このようにして直交検波波形を時間長
T2まで短くしたものを図4の420、421とし、そ
の自己相関関数の計算結果を422とする。ここで再び
横断数を求めた値が3であるので、評価結果を否とす
る。シフトレジスタ194に転送する過程での時間窓調
整を再び行った結果、直交検波波形を時間長T3まで短
くしたものを図4の430、431とし、その自己相関
関数の計算結果を432とする。ここで再び横断数を求
めた値が1であるので、評価結果を可とする。
If even one of the autocorrelation coefficient curves of all the received signals rejects this evaluation, the subsequent operation of shortening the effective length of the time window is repeated. The operation of re-calculating the autocorrelation coefficient curve by shortening the effective length of the time window is performed by the quadrature detection waveforms held in the storage circuits 191 and 192 in FIG. 7 to the shift register 194 via the selectors 193 and 197. It is realized in the process of transferring. The output of the selector 197 can be set to 0 by the command signal S2. The quadrature detection waveforms held in the storage circuits 191 and 192 are synchronized with the shift pulse SP1 and the shift register 1
Transfer to 94. During a period in which a portion corresponding to a predetermined length of the leading portion or the trailing portion of the waveform is being transferred, the output of 0 by the command signal S2 of the selector 197 is stored in the shift register 194. This stored data is used to calculate the autocorrelation function by the method using the fast Fourier transform already described. The quadrature detection waveforms thus shortened to the time length T2 are designated as 420 and 421 in FIG. 4, and the calculation result of the autocorrelation function thereof is designated as 422. Since the value of the number of crossings obtained here is 3 again, the evaluation result is rejected. As a result of performing the time window adjustment again in the process of transferring to the shift register 194, the quadrature detection waveform shortened to the time length T3 is designated as 430 and 431 in FIG. 4, and the calculation result of the autocorrelation function is designated as 432. Here, since the value of the number of crossings obtained again is 1, the evaluation result is acceptable.

【0060】そして、この検査を全ての受信信号につい
て行い、全て可となった場合、引き続く受信信号相互相
関を行うための時間長をT3と決定する。ただし、この
場合において、受信信号の特徴によって、有効時間窓幅
を所定の最短時間幅以下に縮めても評価結果を否とする
受信波形が存在する場合にはそれ以下に縮めることはし
ないようにする。
This inspection is performed for all the received signals, and if all the received signals are acceptable, the time length for performing subsequent received signal cross-correlation is determined as T3. However, in this case, depending on the characteristics of the received signal, even if the effective time window width is shortened to a predetermined minimum time width or less, if there is a received waveform that rejects the evaluation result, do not reduce it further. To do.

【0061】次に、有効時間幅を最適化した各受信信号
間の相互相関係数を逐次隣接した電気音響変換器の受信
信号対毎に求め、相関が最大になる時間差を求める。こ
こで、相互相関係数は自己相関係数の演算で用いる互い
に共役な2つの波形の一方を別の受信信号のものとした
だけで既に述べた構成と動作で同様に求めることができ
る。記憶回路75に格納された相互相関係数を検索し、
最大値を与えた位置の時間差を補正時間値とする。な
お、相互相関係数を得る過程で逆フーリエ演算を行う前
の周波数領域データに対して、有効時間長の変化を行う
と同様の動作で逆に0を追加してデータ長を長くしてか
ら逆フーリエ演算を行うと、得られる補正時間値の精度
を向上させることができる。
Next, the cross-correlation coefficient between the received signals with the effective time width optimized is sequentially obtained for each received signal pair of the electroacoustic transducers that are adjacent to each other, and the time difference that maximizes the correlation is obtained. Here, the cross-correlation coefficient can be similarly obtained by the configuration and operation already described, only by setting one of the two mutually conjugate waveforms used in the calculation of the auto-correlation coefficient to be another received signal. Search for the cross-correlation coefficient stored in the memory circuit 75,
The time difference between the positions giving the maximum value is the corrected time value. It should be noted that the frequency domain data before the inverse Fourier calculation is performed in the process of obtaining the cross-correlation coefficient, 0 is added in reverse to increase the data length by the same operation as when the effective time length is changed. When the inverse Fourier calculation is performed, the accuracy of the obtained correction time value can be improved.

【0062】こうして得られる時間差を用いて、送波回
路12及び受信遅延回路13のための遅延時間群を補正
する。この場合、中央演算処理回路71が、プログラム
記憶回路74に保持された遅延時間計算プログラムに従
って送波回路12及び受信遅延回路13の内部レジスタ
に格納される値を補正し、精度の高い整相が行われるよ
うになる。
Using the time difference thus obtained, the delay time group for the transmission circuit 12 and the reception delay circuit 13 is corrected. In this case, the central processing unit 71 corrects the values stored in the internal registers of the wave transmission circuit 12 and the reception delay circuit 13 in accordance with the delay time calculation program held in the program storage circuit 74, so that accurate phasing is performed. Will be done.

【0063】上述の構成では窓関数として矩形窓を用い
たが、Hanning窓等を用いるようにしてもよいこ
とは上述したとおりである。この場合にはシフトレジス
タ194の入力直前に乗算器を新たに追加した構成のみ
で実現することができる。
Although the rectangular window is used as the window function in the above configuration, the Hanning window or the like may be used as described above. In this case, it can be realized only by a configuration in which a multiplier is newly added immediately before the input to the shift register 194.

【0064】ここで、補正値を検出する手順を流れ図と
して図5に示す。補正開始(ステップ500)と共に各
電気音響変換器の中から一つを選び、受信信号の選択を
行う(ステップ510)。受信信号は直交検波した後
(ステップ52)に時間ゲートによる波形切り出しが行
われる(ステップ53)。この切り出し時間幅は後の窓
関数実効長の最大のもので対応できるよう十分な時間幅
が確保される。
The procedure for detecting the correction value is shown in FIG. 5 as a flow chart. When the correction is started (step 500), one of the electroacoustic transducers is selected and the reception signal is selected (step 510). After the quadrature detection of the received signal (step 52), the waveform is cut out by the time gate (step 53). A sufficient time width is secured for this cutout time width so that it can be dealt with by the maximum effective length of the window function later.

【0065】次に、窓関数実効長設定が行われる(ステ
ップ540)。この実効長は窓関数が矩形窓であれば、
係数値が0でない係数部分の最大幅、Hanning窓
であれば周期となる。ここで、本実施例では前記窓関数
の中心は時間ゲートによる波形切り出しが行われた信号
区間の中心を窓関数の中心と一致づけている。
Next, the window function effective length is set (step 540). If the window function is a rectangular window, this effective length is
The maximum width of the coefficient portion where the coefficient value is not 0, and the cycle is the cycle in the case of the Hanning window. Here, in the present embodiment, the center of the window function matches the center of the signal section where the waveform is cut out by the time gate with the center of the window function.

【0066】次に、この実効長が予め設定された最小値
以上であることの確認を経て(ステップ541)、その
結果が最小値以上であれば窓関数を掛ける(ステップ5
5)。窓関数の各係数を対応する受信波形の各値に掛け
て得られた結果をもって自己相関係数演算を行う(ステ
ップ56)。この自己相関係数演算は高速フーリエ変換
(FFT)演算結果の複素共役をとり、元の結果との積を逆
FFT演算することで求めることができる。
Next, after confirming that the effective length is equal to or greater than the preset minimum value (step 541), if the result is equal to or greater than the minimum value, a window function is applied (step 5).
5). The autocorrelation coefficient calculation is performed with the result obtained by multiplying each value of the corresponding received waveform by each coefficient of the window function (step 56). This autocorrelation coefficient operation is a fast Fourier transform
(FFT) The complex conjugate of the calculation result is taken, and the product of the original result and the inverse FFT calculation can be used to obtain the product.

【0067】次に、逆FFT演算結果の絶対値を求めた
自己相関係数曲線をその最大値で規格化する(ステップ
57)。規格化した自己相関係数曲線を予め設定された
評価関数で検査する(ステップ58)。検査した結果、否
である場合にはステップ540に戻り、より時間的に実
効長の短い窓関数を新たに設定する。検査した結果が可
である場合には、図7の記憶回路75に窓関数波形ある
いは実効長を記憶した後、全ての受信信号について上述
したステップ510ないしステップ58の処理が完了し
ていることを確認する(ステップ511)。完了してい
なければ、新たに他の受信信号を選択する時点に戻り、
ステップ510ないしステップ58を繰り返す。完了し
ていれば前記記憶回路75から窓関数波形あるいは実効
長を読み出してそれぞれの対応する受信信号に乗じ、隣
接電気音響変換器に対応した窓関数重みのついた受信信
号間の相互相関演算59が行われる。相互相関演算の結
果から送波、受波における遅延時間誤差の補正が行われ
る。
Next, the autocorrelation coefficient curve obtained by obtaining the absolute value of the inverse FFT calculation result is standardized by the maximum value (step 57). The standardized autocorrelation coefficient curve is inspected by a preset evaluation function (step 58). If the result of the inspection is negative, the process returns to step 540, and a window function having a shorter effective length in time is newly set. If the inspection result is acceptable, after the window function waveform or the effective length is stored in the storage circuit 75 of FIG. 7, it is confirmed that the processing of steps 510 to 58 has been completed for all the received signals. Confirm (step 511). If not completed, return to the point of selecting another received signal,
Steps 510 to 58 are repeated. If it is completed, the window function waveform or effective length is read from the memory circuit 75, and the corresponding received signals are multiplied, and the cross-correlation calculation 59 between the received signals with window function weights corresponding to the adjacent electroacoustic transducers is performed. Is done. Based on the result of the cross-correlation calculation, the delay time error in transmission and reception is corrected.

【0068】このような実施例に示した超音波診断装置
は、まず、音速一定の仮定のもとに行った時間遅延処理
の後に、受信波形を時間ゲートにより切り出した各受信
素子に対応した受信信号の自己相関関数を計算し、これ
により受信信号内に音場の回折により生じた相似の波形
部分を検出することができる。
In the ultrasonic diagnostic apparatus shown in such an embodiment, first, after the time delay processing performed under the assumption that the sound velocity is constant, the reception waveform corresponding to each reception element cut out by the time gate is extracted. By calculating the autocorrelation function of the signal, it is possible to detect a similar waveform portion in the received signal caused by the diffraction of the sound field.

【0069】この場合、搬送波周波数による直交検波処
理を行うことにより、自己相関関数は搬送波周期毎の極
大を持つことがないことから、相似部分の検出を容易に
行うことができる。そして、自己相関演算の結果が時間
差0の位置から離れた時間位置で所定の敷居値以上の値
を示した場合には時間差部分に有意の相似な波形が重な
っている可能性があると判断し、相関計算前の受信波形
に乗じる窓関数の有効時間長を所定の幅だけ短かくす
る。
In this case, since the autocorrelation function does not have the maximum for each carrier wave period by performing the quadrature detection processing by the carrier wave frequency, the similar portion can be easily detected. Then, if the result of the autocorrelation calculation shows a value equal to or greater than a predetermined threshold value at a time position away from the position where the time difference is 0, it is determined that a significant similar waveform may overlap the time difference portion. , The effective time length of the window function by which the received waveform before the correlation calculation is multiplied is shortened by a predetermined width.

【0070】このようにして行われる窓関数の時間長の
最適化により相互相関演算を行うべき波形が各受信信号
毎に定まり、それらの相関演算値より補正すべき時間差
が求まることになる。すなわち、窓関数重みのついた受
信信号間の相互相関演算により、補正すべき時間差が適
切に求まることになる。
By optimizing the time length of the window function performed in this way, the waveform for which the cross-correlation calculation is performed is determined for each received signal, and the time difference to be corrected is obtained from the correlation calculation values. That is, the time difference to be corrected is appropriately obtained by the cross-correlation calculation between the reception signals with the window function weights.

【0071】したがって、このような処理により相互相
関演算を行う際に音場の回折により生じた相似の波形部
分(偽像)の相関演算値への影響を排除することができ、
極めて精度の高い整相が得られるようになる。
Therefore, it is possible to eliminate the influence of the similar waveform portion (false image) caused by the diffraction of the sound field on the correlation calculation value when the cross correlation calculation is performed by such processing,
Extremely accurate phasing can be obtained.

【0072】なお、上記実施例においては相関係数演算
にFFTを用いたが、これに限定されることはなく単純
な畳み込み演算等その他の演算手法を用いても良いこと
はもちろんである。
Although FFT is used for the correlation coefficient calculation in the above-mentioned embodiment, it is not limited to this and other calculation methods such as simple convolution calculation may be used.

【0073】また、必要に応じ、窓関数を掛ける前にお
いて単純に時間ゲートで切り出した波形だけで受信信号
間の相互相関演算を行い、求められた暫定的な補正の後
に再び時間ゲートによる波形切り出しと自己相関による
窓関数有効長の設定と最終的相互相関による遅延時間の
誤差補正を行ってもよいことはもちろんである。
If necessary, the cross-correlation calculation between the received signals is performed only by the waveform cut out by the time gate before applying the window function, and after the tentative correction obtained, the waveform is cut out by the time gate again. Of course, the window function effective length may be set by the autocorrelation and the delay time error may be corrected by the final cross-correlation.

【0074】さらに、直交検波回路15、時間ゲート回
路17、および相関演算回路19は単一のものを順次異
なる受信信号あるいは信号対に信号選択手段により割り
当てるようにしたものであるが、これに限定されず複数
設けて並列処理を行なうようにしてもよいことはもちろ
んである。
Further, the quadrature detection circuit 15, the time gate circuit 17, and the correlation calculation circuit 19 are configured such that a single one is sequentially assigned to different received signals or signal pairs by the signal selection means, but the present invention is not limited to this. Of course, a plurality of units may be provided to perform parallel processing.

【0075】さらに、本実施例では受信信号をアナログ
信号のままで整相を行うようにしているものであるが、
これに限定されず、ディジタル演算を行った後に行うよ
うにしてもよいことはいうまでもない。
Further, in the present embodiment, the phasing is performed with the received signal as an analog signal,
It is needless to say that the present invention is not limited to this, and may be performed after the digital calculation.

【0076】さらに、本実施例では補正のための受信信
号を同じ整相条件での送受信の反復中に取得するように
しているが、これに限定されることなく、より正確な補
正を期すために斉時に受信信号を取得する手段を備えて
記憶したものについて補正を求める構成とするようにし
てもよいことはいうまでもない。
Further, in the present embodiment, the received signal for correction is acquired during repetition of transmission / reception under the same phasing condition, but the present invention is not limited to this, and in order to achieve more accurate correction. Needless to say, a configuration may be used in which correction is performed on the stored information by providing means for acquiring the received signals at the same time.

【0077】[0077]

【発明の効果】以上説明したことから明らかになるよう
に、本発明による超音波診断装置によれば、極めて精度
の高い整相が得られるようになる。
As is apparent from the above description, according to the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, extremely accurate phasing can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による超音波診断装置の一実施例を説明
する概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention.

【図2】従来の超音波診断装置における電子フォーカス
の原理を説明する概念図である。
FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating the principle of electronic focusing in a conventional ultrasonic diagnostic apparatus.

【図3】従来における不均一音速境界面での回折による
整相誤差を説明する概念図である。
FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating a conventional phasing error due to diffraction on a non-uniform sound velocity boundary surface.

【図4】本発明の超音波診断装置におおける自己相関係
数による窓関数の最適化を説明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating optimization of a window function by an autocorrelation coefficient in the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention.

【図5】本発明の超音波診断装置における自己相関係数
による窓関数の最適化手順を説明する流れ図である。
FIG. 5 is a flowchart illustrating an optimization procedure of a window function based on an autocorrelation coefficient in the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention.

【図6】本発明の超音波診断装置における自己相関係数
の評価関数を説明する図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating an evaluation function of an autocorrelation coefficient in the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention.

【図7】本発明の超音波診断装置における窓関数の最適
化動作を実現する構成の一実施例を説明する図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining an example of a configuration for realizing an optimizing operation of a window function in the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…電気音響変換器群、11…送受分離回路、12…
送波回路、13…受信遅延回路、131…遅延制御回
路、14…選択器群、15…直交検波回路、16…加算
器、17…時間ゲート回路、18…表示回路、19…波
形メモリ、191…相関演算回路、20…反射源、20
1…反射波、21…遅延量、22…反射信号、30…音
速が異なる層の境界、31…音速が異なる層、320…
主たる波形部分の群、33…一部の境界形状に起因する
付加的な波。
10 ... Electroacoustic transducer group, 11 ... Transmission / reception separating circuit, 12 ...
Transmission circuit, 13 ... Reception delay circuit, 131 ... Delay control circuit, 14 ... Selector group, 15 ... Quadrature detection circuit, 16 ... Adder, 17 ... Time gate circuit, 18 ... Display circuit, 19 ... Waveform memory, 191 ... Correlation calculation circuit, 20 ... Reflection source, 20
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Reflected wave, 21 ... Delay amount, 22 ... Reflected signal, 30 ... Boundary of layers with different sound speeds, 31 ... Layers with different sound speeds, 320 ...
Main group of corrugations, 33 ... Additional waves due to some boundary shape.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 各受信信号間の相互相関演算によって得
られる時間差に基づいて、送波あるいは受波の各信号に
それぞれ与える遅延時間を補正する手段を備える超音波
診断装置において、 受信信号に有効時間長の窓関数を乗じて自己相関係数を
求める手段と、この自己相関係数値に対する所定の評価
関数の演算結果をもとに窓関数の有効時間長を最適化す
る手段と、各受信信号毎に最適化された窓関数と受信信
号の乗じた結果を用いて前記相互相関演算を行なう手段
とを備えることを特徴とする超音波診断装置。
1. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising means for correcting a delay time given to each signal of a transmitted wave or a received wave based on a time difference obtained by a cross-correlation calculation between the received signals. Means for obtaining an autocorrelation coefficient by multiplying the window function of the time length, means for optimizing the effective time length of the window function based on the calculation result of a predetermined evaluation function for this autocorrelation coefficient value, and each received signal An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: a means for performing the cross-correlation calculation using a window function optimized for each and a result obtained by multiplying a received signal.
【請求項2】 窓関数を乗じる受信信号は、搬送波周波
数による直交検波処理がなされたものであることを特徴
とする請求項1記載の超音波診断装置。
2. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the received signal multiplied by the window function is subjected to quadrature detection processing with a carrier frequency.
【請求項3】 評価関数の演算結果は、所定の敷居値に
対する自己相関係数曲線の横断個数に基づくことを特徴
とする請求項1記載の超音波診断装置。
3. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the calculation result of the evaluation function is based on the number of crosses of the autocorrelation coefficient curve for a predetermined threshold value.
【請求項4】 評価関数の演算結果は、所定の敷居値に
対して自己相関係数曲線が越えている区間長の総和に基
づくことを特徴とする請求項1記載の超音波診断装置。
4. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the calculation result of the evaluation function is based on the sum of the section lengths over which the autocorrelation coefficient curve exceeds a predetermined threshold value.
【請求項5】 評価関数の演算結果は、所定の時間差区
間の自己相関係数の2乗和と所定の値との大小比較に基
づくことを特徴とする請求項1記載の超音波診断装置。
5. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the calculation result of the evaluation function is based on a magnitude comparison between a square sum of the autocorrelation coefficient in a predetermined time difference section and a predetermined value.
JP7135249A 1995-06-01 1995-06-01 Ultrasonic diagnostic device Pending JPH08322836A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7135249A JPH08322836A (en) 1995-06-01 1995-06-01 Ultrasonic diagnostic device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7135249A JPH08322836A (en) 1995-06-01 1995-06-01 Ultrasonic diagnostic device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08322836A true JPH08322836A (en) 1996-12-10

Family

ID=15147303

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7135249A Pending JPH08322836A (en) 1995-06-01 1995-06-01 Ultrasonic diagnostic device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08322836A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008070352A (en) * 2006-09-13 2008-03-27 Mitsubishi Electric Research Laboratories Inc Radio ranging technique utilizing time-difference-of-arrival estimation prediction
JP2016129818A (en) * 2016-04-22 2016-07-21 キヤノン株式会社 Reception data processing device for photoacoustic tomography
JP2018027450A (en) * 2017-11-28 2018-02-22 キヤノン株式会社 Reception data processing device for photoacoustic tomography
CN113218560A (en) * 2021-04-19 2021-08-06 中国长江电力股份有限公司 Ultrasonic real-time estimation method for bolt pretightening force
JP2022542848A (en) * 2019-07-24 2022-10-07 エグザクト イメージング インコーポレイテッド Systems and methods for ultrasound perfusion imaging
CN119124056A (en) * 2024-09-06 2024-12-13 河北大学 A method, device and equipment for measuring film thickness based on ultrasonic time domain signal

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008070352A (en) * 2006-09-13 2008-03-27 Mitsubishi Electric Research Laboratories Inc Radio ranging technique utilizing time-difference-of-arrival estimation prediction
JP2016129818A (en) * 2016-04-22 2016-07-21 キヤノン株式会社 Reception data processing device for photoacoustic tomography
JP2018027450A (en) * 2017-11-28 2018-02-22 キヤノン株式会社 Reception data processing device for photoacoustic tomography
JP2022542848A (en) * 2019-07-24 2022-10-07 エグザクト イメージング インコーポレイテッド Systems and methods for ultrasound perfusion imaging
US12138107B2 (en) 2019-07-24 2024-11-12 Exact Imaging Inc. System and method for ultrasound perfusion imaging
CN113218560A (en) * 2021-04-19 2021-08-06 中国长江电力股份有限公司 Ultrasonic real-time estimation method for bolt pretightening force
CN113218560B (en) * 2021-04-19 2022-05-17 中国长江电力股份有限公司 Ultrasonic real-time estimation method for bolt pretightening force
CN119124056A (en) * 2024-09-06 2024-12-13 河北大学 A method, device and equipment for measuring film thickness based on ultrasonic time domain signal

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4989143A (en) Adaptive coherent energy beam formation using iterative phase conjugation
US4835689A (en) Adaptive coherent energy beam formation using phase conjugation
US5844139A (en) Method and apparatus for providing dynamically variable time delays for ultrasound beamformer
JP4620261B2 (en) Ultrasound imaging with higher order nonlinear components
JPS62280650A (en) Ultrasonic signal delay method and device
JPH10293171A (en) Ultrasonic beam forming equipment
WO2005051203A1 (en) Doppler velocity detection device and ultrasonographic device using the same
JP6819184B2 (en) Ultrasonic measuring device and control method of ultrasonic measuring device
JPH06254095A (en) Complex MTI filter
JP2001224589A (en) Ultrasonic imaging system and method
US5891041A (en) Ultrasonic imaging system adapted for use with ultrasonic probes having different center frequencies
JP3538260B2 (en) Ultrasonic measuring device
JPS60144660A (en) Inspection device for body by ultrasonic echograph
JP3600994B2 (en) Ultrasound diagnostic equipment
JP3479850B2 (en) Ultrasonic transmission / reception method and transmission / reception apparatus using dispersion compression method
JPH0670928A (en) Method of compensating delay time for ultrasonic diagnostic device and diagnostic device
CN120928364B (en) Planar array broadband signal three-dimensional real-time imaging method, device and equipment
JPH0843525A (en) Inverse filtering circuit
JP3011989B2 (en) Ultrasound diagnostic equipment
JPH03286750A (en) Ultrasonic diagnostic device
JP3502700B2 (en) Ultrasound diagnostic imaging equipment
JP2811202B2 (en) Ultrasound diagnostic equipment
JPH119600A (en) Ultrasonic doppler diagnostic apparatus
JP3343745B2 (en) Wave phasing memory control method for ultrasonic diagnostic apparatus
JPS62192146A (en) Ultrasonic medium measuring apparatus