JPH09131342A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 超音波断層像の拡大処理において、超音波断
層像を滑らかに補間し、拡大時において良好なＢモード
像を得る。 【解決手段】 拡大処理回路８は、画像データを記憶す
る入力バッファメモリ２１と、入力バッファメモリ２１
に記憶した画像データに対して２次元高速フーリエ変換
を行う２次元ＦＦＴ回路２２と、２次元ＦＦＴ回路２２
により２次元高速フーリエ変換されたデータに対してゼ
ロ挿入処理を行うゼロ挿入回路２３と、ゼロ挿入処理が
行われたデータに対して２次元逆高速フーリエ変換を行
う２次元逆ＦＦＴ回路２４と、２次元逆高速フーリエ変
換され一連の拡大処理が行われた処理画像データを記憶
しビデオミキサに出力する出力バッファメモリ２５とを
備えて構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、超音波診断装置、
更に詳しくは生体断層像の拡大処理の部分に特徴のある
超音波診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】生体内に超音波パルスを発射し、生体内
組織からの反射波を受信し、この受信信号を処理して生
体断層像を得る超音波診断装置がある。近年、超音波診
断装置も様々な診断に対応できるよう、機能追加がされ
ている。

【０００３】中でも、生体断層像の拡大表示は、被検体
内の微少な異常部位の検出や、臓器の微細な動きを適格
に捉えるのに有効なため、機能としても追加され、診断
にも多用されるようになっている。

【０００４】図１１は、従来の拡大方法を画素の配置で
示している。図１１（ａ）は、拡大する前のデータを、
同図（ｂ），（ｃ）は、拡大後のデータを示す。ここ
で、図１１（ａ）から（ｃ）のサンプルの色分けは、次
の状態を表現している。黒色はサンプルが画素値をもつ
ことを示し、白色はサンプルの画素値がないことを示
し、白黒半分は黒色のサンプルの半分の画素値であるこ
とを示す。

【０００５】従来の拡大方法の１つに、単純に同じ画素
を並べて拡大する方法がある。例えば、この方法で２倍
に拡大する場合、図１１（ａ）のサンプルＰ11を図１１
（ｂ）に示すように横、下、斜め下に同じサンプルＰ11
を並べる。これを全てのサンプルについて行い、サンプ
ル数を増加させる。そして、図１１（ａ）と同じサンプ
ル数の範囲Ａの部分のみ表示して、拡大している。

【０００６】また、別の方法として、サンプル間を線形
補間して拡大する方法がある。例えば、この方法で２倍
に拡大する場合、まず、図１１（ａ）のサンプルＰ11と
サンプルＰ12との間を、両画素値の平均を求めて直線的
に補間し、図１１（ｃ）のサンプルＳＰ12を求める。そ
して、サンプルＰ11とサンプルＰ21との間も同様な方法
で補間して、図１１（ｃ）のサンプルＳＰ21を求める。
以上の補間処理を全てのサンプル間で行い、図１１
（ｃ）に示すようにサンプル数を増加させる。そして、
図１１（ａ）と同じサンプル数の範囲Ｂの部分のみ表示
して、拡大している。

【０００７】一方、従来の超音波診断装置では、上記に
説明した、図１１（ｂ）に示す単純に同じ画素を並べて
拡大する方法及び、図１１（ｃ）に示すサンプル間を線
形補間して拡大する方法のいずれかを用いて、リアルタ
イムの拡大処理を実現している。

【０００８】ここで、従来の超音波診断装置の拡大処理
結果を図１２に示す。図１２（ａ）は、拡大前の画像を
示し、同図（ｂ）は拡大した画像を示す。図１２（ｂ）
に示すように、同図（ａ）のＣで囲まれた範囲を拡大
し、結果を画面全体で表示している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の拡大方法で、図１１（ｂ）に示すような、単純
に同じ画素を並べて拡大表示を行った場合、画素値の同
じものを並べているため、画素自体が大きくなったよう
に見え、拡大表示した画像がモザイク状の画像に見える
という問題点がある。

【００１０】また、図１１（ｃ）に示すように画素間を
補間して拡大表示する場合、２つの画素値の平均で線形
補間した結果をサンプルの画素値としていたため、滑ら
かでない画像になるという問題点もある。

【００１１】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、超音波断層像の拡大処理において、超音波断層
像を滑らかに補間し、拡大時において良好なＢモード像
を得ることのできる超音波診断装置を提供することを目
的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の超音波診断装置
は、超音波断層像を直交するｘ軸及びｙ軸に沿ってそれ
ぞれ一定間隔ｄｘ及びｄｙ毎に２次元的に配列された画
素の集合として格納する原画像メモリと、前記超音波断
層像の処理領域Ｒ＝｛（ｘ，ｙ）；ｘ＝ｘ0＋ｍｄｘ，
ｙ＝ｙ0＋ｎｄｙ，ｘ0，ｙ0は前記原画像メモリの任意
の画素アドレス、０≦ｍ＜Ｎｘ，０≦ｎ＜Ｎｙ，ｍ，ｎ
は整数、Ｎｘ，Ｎｙは自然数｝を設定する空間原領域設
定手段と、前記処理領域Ｒに含まれるＮｘ×Ｎｙ個の画
素データを周波数空間上に２次元離散フーリエ変換し
て、周波数領域Ｕ＝｛（ｆｘ，ｆｙ）；ｆｘ，ｆｙはそ
れぞれｘ軸、ｙ軸についての空間周波数で、ｆｘ＝−
（Ｎｘ／２−ｉ）／（Ｎｘｄｘ），ｆｙ＝−（Ｎｙ／２
−ｊ）／（Ｎｙｄｙ），０≦ｉ＜Ｎｘ，０≦ｊ＜Ｎｙ，
ｉ，ｊは整数｝上のＮｘ×Ｎｙ個のスペクトルデータｓ
（ｆｘ，ｆｙ）からなる原スペクトルＳ＝｛ｓ（ｆｘ，
ｆｙ）；（ｆｘ，ｆｙ）∈Ｕ｝を求めるフーリエ変換手
段と、前記空間原領域設定手段にて設定される前記処理
領域Ｒ上の前記超音波断層像を拡大処理するための拡大
率Ｍを入力する拡大率入力手段と、前記周波数領域Ｕを
含む拡張周波数領域Ｖ＝｛（ｆｘ，ｆｙ）；ｆｘ＝−Ｍ
（Ｎｘ／２−ｉ）／（Ｎｘｄｘ），ｆｙ＝−Ｍ（Ｎｙ／
２−ｊ）／（Ｎｙｄｙ），０≦ｉ＜ＭＮｘ，０≦ｊ＜Ｍ
Ｎｙ，ｉ，ｊは整数｝を設定し、差領域であるＶ−Ｕ上
の全ての点に値０を挿入して、前記原スペクトルＳから
拡張スペクトルＴ＝｛ｔ（ｆｘ，ｆｙ）；ｔ（ｆｘ，ｆ
ｙ）＝ｓ（ｆｘ，ｆｙ）（（ｆｘ，ｆｙ）∈Ｕのと
き）、ｔ（ｆｘ，ｆｙ）＝０（（ｆｘ，ｆｙ）∈Ｖ−Ｕ
のとき）｝を生成するゼロ値挿入手段と、前記超音波断
層像の前記処理領域ＲをＭ倍に拡大した拡大処理領域Ｑ
を設定する空間拡大領域設定手段と、前記ゼロ値挿入手
段にて生成した前記拡張スペクトルＴを２次元離散逆フ
ーリエ変換して前記拡大処理領域Ｑに格納する逆フーリ
エ変換手段とを備えて構成される。

【００１３】本発明の超音波診断装置では、前記フーリ
エ変換手段が前記超音波断層像を前記周波数空間上に２
次元離散フーリエ変換し前記原スペクトルＳを算出し、
前記ゼロ値挿入手段が前記フーリエ変換手段が算出した
前記原スペクトルＳにより前記拡張スペクトルＴを生成
して拡張補間し、空間拡大領域設定手段が前記超音波断
層像の前記処理領域ＲをＭ倍に拡大した前記拡大処理領
域Ｑを設定し、前記逆フーリエ変換手段が前記ゼロ値挿
入手段にて生成した前記拡張スペクトルＴを２次元離散
逆フーリエ変換して前記拡大処理領域Ｑに格納して拡大
処理することで、超音波断層像の拡大処理において、超
音波断層像を滑らかに補間し、拡大時において良好なＢ
モード像を得ることを可能とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について述べる。

【００１５】図１ないし図４は本発明の第１の実施の形
態に係わり、図１は超音波診断装置の構成を示す構成
図、図２は図１の拡大処理回路の構成を示すブロック
図、図３は図２の拡大処理回路の作用を説明する第１の
説明図、図４は図２の拡大処理回路の作用を説明する第
２の説明図である。

【００１６】（構成）図１に示すように、本実施の形態
の超音波診断装置１は、生体内に超音波パルスを発射し
生体内組織からの反射波を受信する超音波プローブ２か
らのアナログ超音波信号を入力してデジタル信号に変換
するＡ／Ｄ変換器３と、Ａ／Ｄ変換器３によりデジタル
信号となった超音波信号を超音波断層像の画像データと
して記憶する画像メモリ４とを備えており、画像メモリ
４はコントロール回路５により制御される画像メモリ用
アドレス回路６からのアドレスに基づいて前記画像デー
タを記憶するようになっている。

【００１７】画像メモリ４に記憶された画像データは、
画像メモリ用アドレス回路６からのアドレスに基づいて
読み出され、コントロール回路５により制御されるデー
タフローセレクタ７によって、選択的に拡大処理回路８
及びビデオミキサ９に出力されるようになっている。

【００１８】ビデオミキサ９はコントロール回路５によ
り制御され、データフローセレクタ７を介した画像デー
タ及び拡大処理回路８により後述する拡大処理が行われ
た処理画像データより所定の表示モードの画像の表示用
データを生成しＤＳＣ（デジタルスキャンコンバータ）
１０に出力するようになっている。そして、ＤＳＣ１０
は、ビデオミキサ９により生成された表示用データを、
例えば標準的なテレビ信号に変換し、モニタ１１に処理
画像を表示させるようになっている。

【００１９】なお、コントロール回路５には拡大率設定
器１２及び表示モード切り換え制御器１３が接続されて
おり、拡大率設定器１２は前記拡大処理回路８における
拡大処理時の拡大率を設定し、表示モード切り換え制御
器１３はビデオミキサ９における表示モード（例えばＢ
モード）を指定するようになっている。

【００２０】拡大処理回路８は、図２に示すように、デ
ータフローセレクタ７を介した画像データを一時的に記
憶する入力バッファメモリ２１と、入力バッファメモリ
２１に記憶した画像データに対して２次元高速フーリエ
変換を行う２次元ＦＦＴ回路２２と、２次元ＦＦＴ回路
２２により２次元高速フーリエ変換されたデータに対し
て後述するゼロ挿入処理を行うゼロ挿入回路２３と、ゼ
ロ挿入回路２３によりゼロ挿入処理が行われたデータに
対して２次元逆高速フーリエ変換を行う２次元逆ＦＦＴ
回路２４と、２次元逆ＦＦＴ回路２４により２次元逆高
速フーリエ変換され一連の拡大処理が行われた処理画像
データを一時的に記憶し前記ビデオミキサ９に出力する
出力バッファメモリ２５とを備え、出力バッファメモリ
２５はコントロール回路５により制御される出力バッフ
ァメモリ用アドレス生成回路２６からのアドレスに基づ
いて前記処理画像データの記憶及び読み出しを行うよう
になっている。

【００２１】（作用）このように構成された本実施の形
態の超音波診断装置１では、まず、超音波プローブ２で
受信されたアナログ超音波信号は、Ａ／Ｄ変換器３でデ
ィジタル信号に変換されて、画像メモリ４に格納され
る。この画像メモリ４には、各空間での反射体の強度分
布を画像化したディジタルデータである画像データを、
例えば横軸を振動子方向、縦軸を距離方向として、１画
面分もしくはそれ以上のものを格納する。そして、コン
トロール回路５を通して、画像メモリ用アドレス生成回
路６で画像メモリ４から画像データを取り出し、データ
フローセレクタ７に接続された拡大処理回路８に転送す
る。

【００２２】拡大処理回路８では、まず、画像データを
入力バッファメモリ２１に格納する。格納されたデータ
は、２次元ＦＦＴ回路２２でフーリエ変換され、２次元
の周波数スペクトルを出力する。

【００２３】得られた周波数スペクトルに、ゼロ挿入回
路２３で拡大率設定器１２で設定した拡大率に応じて、
ゼロ成分の周波数スペクトルを加える。ゼロ成分を加え
た周波数スペクトルを、２次元逆ＦＦＴ回路２４で周波
数スペクトルから画像データに変換する。そして、変換
されたデータのサンプル数を処理前のサンプル数と同じ
数だけ、出力バッファメモリ２５に格納される。そし
て、出力バッファ用アドレス生成回路２６で、予め拡大
率設定器１２で設定した拡大率に応じて、出力バッファ
メモリ２５から画像データを取り出すことで、これら一
連の処理で画素間を補間し、拡大している。

【００２４】ここで、上記方法による補間して拡大する
処理について詳細を説明する。一般に画像信号ｆ（ｘ，
ｙ）と、そのフーリエ変換して得られる周波数スペクト
ルの関数Ｆ（ξ，η）には、次式の関係がある。

【００２５】

【数１】

【数２】 上記（１）式は画像信号を表す座標領域から周波数領域
へ、また上記（２）式は周波数領域から座標領域へ変換
できることを意味する。

【００２６】このようにフーリエ変換は、座標領域と周
波数領域とを相互に変換できる性質を持つ。本実施の形
態では、このフーリエ変換の性質を利用してデータの補
間を行っている。

【００２７】図３は、フーリエ変換により補間する方法
を説明した図である。実際に使用する信号は、上記
（１）式で表される２次元の信号であるが、ここでは、
まず、説明を簡単にするため１次元の信号を用いて説明
する。

【００２８】図３（ａ）は、時間τａでサンプリングし
た１次元の信号である。同図（ｂ）は、同図（ａ）の信
号をフーリエ変換した結果、得られた周波数スペクトル
である。同図（ｃ）は同図（ａ）の信号より更に短い時
間τｂでサンプリングした信号である。同図（ｄ）は同
図（ｃ）の信号をフーリエ変換した結果得られた周波数
スペクトルである。

【００２９】一般に、図３（ａ）の時間τａでサンプリ
ングした信号をフーリエ変換すると、サンプリング時間
間隔τａの逆数、すなわち１／τａに等しい周波数帯域
Ｆａの周波数スペクトル（同図（ｂ））が得られる。こ
のような、信号のサンプリング時間間隔とフーリエ変換
後の周波数スペクトルの周波数帯域との関係（１／τ＝
ｆ）から、周波数スペクトルの周波数帯域を変更するこ
とで、信号のサンプル間を補間することができる。

【００３０】例えば、信号のサンプル数を２倍にするに
は、サンプリング間隔を１／２にすることにより実現で
きる。このとき、周波数スペクトルの周波数帯域は、上
記サンプリング時間と周波数帯域の関係を用いると、１
／（τａ／２）＝２／τａ＝２Ｆａ（１／τａ＝Ｆａ）
より、２倍となる。これより、周波数スペクトルの周波
数帯域を２倍にし、逆フーリエ変換すると、信号のサン
プル間が補間され、サンプル数が２倍になった信号が得
られる。

【００３１】上記説明より、図３（ｂ）に示す周波数ス
ペクトルを２倍にするため、同図（ｄ）の周波数スペク
トルのＡの部分にゼロ値の周波数スペクトルを追加す
る。図３（ｄ）に示す周波数帯域を２倍にした周波数ス
ペクトルを逆フーリエ変換すると、図３（ｃ）に示すよ
うに、同図（ａ）のサンプル点を補間し、サンプル数が
２倍になった信号が得られる。

【００３２】換言すれば、ゼロ値を周波数スペクトルに
追加することにより、図３（ｂ）に示す標本化定理を満
足しているサンプリング周波数Ｆａが、更に周波数帯域
の広がったサンプリング周波数Ｆｂとなるため、標本化
間隔が細かくなり、更に滑らかな補間が可能になるとも
いえる。

【００３３】そして、これらの補間した信号のサンプル
数を処理前のサンプル数と同じ数だけ使用することによ
り、拡大表示が実現できる。例えば、図３（ａ）の元の
信号と同図（ｃ）の２倍に補間した信号の両方につい
て、Ｓ0からＳ3の４サンプルの区間に注目する。このサ
ンプル区間長は、図３（ａ）ではＳａであり、同図
（ｃ）ではＳｂである。両データを比較すると、図３
（ｃ）のサンプル区間長Ｓｂの方が同図（ａ）のサンプ
ル区間長Ｓａより短くなっている。このように、サンプ
ル数を同じにして表示用データとすることにより、補間
したデータで信号を拡大できる。ただし、表示用データ
は、必ずしも処理前のサンプル数と同じにする必要はな
く、任意の領域のサンプル数で行ってもよい。

【００３４】以上、簡単のために１次元の離散フーリエ
変換を例にとって説明した。以下に実際の２次元の超音
波断層像の拡大処理に際して、周波数空間での補間処理
につき述べる。

【００３５】図４に本実施例における２次元超音波断層
像の拡大補間処理の概要を示す。図４（ａ）は、画像メ
モリ４に格納された超音波断層像Ａ（Ｒ）を示してい
る。ここで、Ａは各画素の保持している超音波の反射強
度であり、Ｒは画像メモリ用アドレス生成回路６及びデ
ータフローセレクタ７により設定された画像メモリ４中
の処理領域を表し、ｘ軸方向にｄｘ間隔で並んだＮｘ個
の画素、ｙ軸方向にｄｙ間隔で並んだＮｙ個の画素を有
する矩形領域からなる。なお、処理領域Ｒの原点を（ｘ
0，ｙ0）とした。これら、（ｘ0，ｙ0），Ｎｘ，Ｎｙを
設定すると、画像メモリ４の超音波断層像の任意の部分
を拡大処理することができる。また、処理領域Ｒは、次
式で記述できる。

【００３６】

【数３】 Ｒ＝｛（ｘ，ｙ）；ｘ＝ｘ0＋ｍｄｘ，ｙ＝ｙ0＋ｎｄｙ，ｘ0，ｙ0は前記原 画像メモリの任意の画素アドレス、０≦ｍ＜Ｎｘ，０≦ｎ＜Ｎｙ，ｍ，ｎは整数 、Ｎｘ，Ｎｙは自然数｝ …（３） こうして画像メモリ４から抽出された処理領域Ｒ上の超
音波断層像Ａ（Ｒ）を、入力バッファメモリ２１に蓄積
し、２次元離散フーリエ変換の中で最もよく用いられる
２次元ＦＦＴ回路２２でフーリエ変換して得られる原ス
ペクトルＳを図４（ｂ）に示す。２次元ＦＦＴ回路２２
で得られる原スペクトルＳの定義される周波数領域Ｕ
は、処理領域Ｒの画素数Ｎｘ×Ｎｙと同じ数の離散的な
要素からなり、次式で与えられる。

【００３７】

【数４】 Ｕ＝｛（ｆｘ，ｆｙ）；ｆｘ，ｆｙはそれぞれｘ軸，ｙ軸についての空間周 波数で、ｆｘ＝−（Ｎｘ／２−ｉ）／（Ｎｘｄｘ），ｆｙ＝−（Ｎｙ／２−ｊ） ／（Ｎｙｄｙ），０≦ｉ＜Ｎｘ，０≦ｊ＜Ｎｙ，ｉ，ｊは整数｝ …（４） 上記の（４）式から明らかなように、Ｕは−１／２ｄｘ
≦ｆｘ＜＋１／２ｄｘ，−１／２ｄｙ≦ｆｙ＜＋１／２
ｄｙの矩形範囲となる。

【００３８】次に、原スペクトルＳは、次式のように周
波数領域Ｕ上で定義されたスペクトルｓ（ｆｘ，ｆｙ）
の集合である。

【００３９】

【数５】 Ｓ＝｛ｓ（ｆｘ，ｆｙ）；（ｆｘ，ｆｙ）∈Ｕ｝ …（５） そして、（５）式で与えられる原スペクトルＳはゼロ値
挿入回路２３に入力される。ゼロ値入力回路２３は、始
めに拡大率設定器１２にて設定された拡大率Ｍを受けて
上記周波数領域Ｕを含み、Ｕが縦横共にＭ倍に拡大され
た拡張周波数領域Ｖを次式のように設定する。

【００４０】

【数６】 Ｖ＝｛（ｆｘ，ｆｙ）；ｆｘ＝−Ｍ（Ｎｘ／２−ｉ）／（Ｎｘｄｘ），ｆｙ ＝−Ｍ（Ｎｙ／２−ｊ）／（Ｎｙｄｙ），０≦ｉ＜ＭＮｘ，０≦ｊ＜ＭＮｙ，ｉ ，ｊは整数｝ …（６） 次に、拡張周波数領域Ｖ中、周波数領域Ｕの部分には原
スペクトルデータｓ（ｆｘ，ｆｙ）をそのまま用い、差
領域Ｖ−Ｕの部分にはゼロ値を挿入する。こうして得ら
れたスペクトルを拡張スペクトルＴと呼ぶことにする。
拡張スペクトルＴの概略形状を図４（ｃ）に示す。Ｔの
各要素をｔ（ｆｘ，ｆｙ）と書けば、拡張スペクトルＴ
を、

【数７】 Ｔ＝｛ｔ（ｆｘ，ｆｙ）；ｔ（ｆｘ，ｆｙ）＝ｓ（ｆｘ，ｆｙ）（（ｆｘ， ｆｙ）∈Ｕのとき），ｔ（ｆｘ，ｆｙ）＝０（（ｆｘ，ｆｙ）∈Ｖ−Ｕのとき） ｝ …（７） と表すことができる。

【００４１】こうして得られた拡張スペクトルＴは、２
次元逆ＦＦＴ回路２４に送られ実空間のデータに変換さ
れる。

【００４２】ここで、上に述べた原理により拡大及び補
間処理が行われる。拡張スペクトルＴはＭＮｘ×ＭＮｙ
個のデータからなるので、出力バッファメモリ２５には
拡大率設定器１２からの拡大率Ｍに応じて処理領域Ｒを
縦横共にＭ倍にしたデータの格納領域である拡大処理領
域Ｑが準備される。

【００４３】そして、上記２次元逆ＦＦＴ回路２４によ
り逆フーリエ変換された補間拡大像Ａ（Ｑ）が、上記出
力バッファ２５に送られる。補間拡大像の概略形状を図
４（ｄ）に示す。

【００４４】得られた表示用データは、表示モード切り
換え器１３により拡大画像が表示されるようコントロー
ル回路５で設定されたビデオミキサ９を通して、ＤＳＣ
１０に転送され、モニタ１１に拡大されたＢモード像が
表示される。

【００４５】（効果）以上のように、本実施の形態の超
音波診断装置１では、拡大処理回路８において、ゼロ値
挿入回路２３が２次元ＦＦＴ回路２２により得られた画
像データの周波数スペクトルｓにゼロ値を挿入し、周波
数帯域を広げ、この周波数スペクトルを２次元逆ＦＦＴ
回路２４で逆フーリエ変換することにより、サンプリン
グ間隔の細かい画像データが出力され、モニタ１１での
Ｂモード像の表示時に、このサンプル数を処理前のサン
プル数と同じにすることで、滑らかに補間され、拡大し
ても良好なＢモード像を得ることができる。

【００４６】図５及び図６は本発明の第２の実施の形態
に係わり、図５は拡大処理回路の構成を示すブロック
図、図６は図５の線形補間回路の作用を説明する説明図
である。

【００４７】第２の実施の形態は、第１の実施の形態と
ほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の
構成には同じ符号をつけ説明は省略する。

【００４８】（構成）第２の実施の形態は、第１の実施
の形態の拡大処理回路８に線形補間拡大回路を設け、線
形補間拡大回路とフーリエ変換による補間拡大回路とを
用途によって切り換えられるようにした点が、第１の実
施の形態と大きく異なる。

【００４９】このため、本実施の形態の拡大処理回路８
ａは、図５に示すように、第１の実施の形態で説明した
フーリエ変換によるフーリエ変換補間拡大回路３０を構
成する２次元ＦＦＴ回路２２、ゼロ挿入回路２３及び２
次元逆ＦＦＴ回路２４の他に、後述する線形補間拡大処
理を行う線形補間拡大処理回路３１と、入力バッファメ
モリ２１に記憶された画像データをコントロール回路５
の制御により２次元ＦＦＴ回路２２あるいは線形補間拡
大処理回路３１に選択的に出力する拡大処理セレクタ３
２と、２次元逆ＦＦＴ回路２４の出力あるいは線形補間
拡大処理回路３１の出力をコントロール回路５の制御に
より選択的に出力バッファメモリ２５に出力する出力デ
ータセレクタ３３とを備えて構成される。なお、コント
ロール回路５には、線形補間拡大回路３１あるいはフー
リエ変換補間拡大回路３０の選択を設定する拡大処理設
定器３４が接続されている。

【００５０】その他の構成は第１の実施の形態と同じで
ある。

【００５１】（作用）本実施の形態においては、画像メ
モリ４に各空間での反射体の強度分布を画像化したディ
ジタルデータを格納し、画像メモリ用アドレス生成回路
６で画像メモリ４に格納されている画像データを読み出
し、データフローセレクタ７で選択された拡大処理回路
８ａに画像データを転送するまでの過程は、第１実施の
形態と同じである。

【００５２】拡大処理回路８ａにおいて、転送された画
像データは、入力バッファメモリ２１に格納される。そ
して、予め拡大処理設定器３４で設定した線形補間処
理、フーリエ変換による補間拡大処理のどちらかを拡大
処理セレクタ３２で選択し、画像データを転送し処理を
行う。

【００５３】拡大処理設定器３４で線形補間拡大処理を
選択した場合、画像データは拡大処理セレクタ３２で選
択された線形補間拡大処理回路３１に転送され、ここで
拡大処理される。処理した結果は、出力データセレクタ
３３を通り、出力バッファメモリ２５に格納される。

【００５４】また、拡大処理設定器３４でフーリエ変換
による補間拡大処理を選択した場合、画像データは拡大
処理セレクタ３２で選択されたフーリエ変換補間拡大回
路３０に転送され、フーリエ変換補間拡大回路３０にお
ける２次元ＦＦＴ回路２２、ゼロ挿入回路２３及び２次
元逆ＦＦＴ回路２４によってフーリエ変換による拡大処
理が行われる。処理した結果は出力データセレクタ３３
を通り、出力バッファメモリ２５に格納される。

【００５５】これらの処理により、出力バッファメモリ
２５に格納された拡大画像データは、第１実施の形態と
同様に、ビデオミキサ９に転送され、ＤＳＣ１０により
モニタ１１に表示される。

【００５６】ここで、線形補間拡大処理回路３１におけ
る線形補間拡大処理とフーリエ変換補間拡大回路３０に
おけるフーリエ変換による補間拡大処理の違いについて
説明する。両拡大処理は、補間して増加したデータから
補間前のデータ数のみ取り出すことにより、拡大処理を
行っており、拡大して得られる画像の違いは補間方法に
ある。このため、ここでの説明は補間方法の違いに限定
する。

【００５７】さらに、画像データは、図１１に示したよ
うに２次元のデータであるが、ここでは、図６に示すよ
うに、１次元の信号で説明する。図６は、線形補間とフ
ーリエ変換による補間を示しており、図６（ａ）が１次
元の線形補間を、同図（ｂ）がフーリエ変換による補間
を示している。図６（ａ）、同図（ｂ）とも曲線Ａは元
の信号を、黒い点は曲線Ａをサンプリングして得られた
サンプル点を、白ぬきの点は補間処理により得られたサ
ンプル点を示す。

【００５８】図６（ａ）に示す線形補間の場合、補間し
て得られたサンプル点Ｓaが元の信号である曲線Ａ上に
ないが、同図（ｂ）に示すフーリエ変換による補間の場
合、補間して得られたサンプル点Ｓbは元の信号の曲線
Ａ上に存在する。このように、線形補間の場合、図６
（ａ）に示すように求めるサンプル点Ｓaの両側にある
サンプル点ａ1とａ2の２点が画素値の平均をとるため直
線的な補間となり、補間に粗さがある。

【００５９】一方、フーリエ変換による補間の場合、図
６（ｂ）に示すように、補間したサンプル点Ｓbが曲線
Ａ上に存在するように、サンプル点ｂ1とｂ2の２点間を
滑らかに結ぶため、良好な補間が得られる。

【００６０】したがって、フリーズ後に拡大して良好な
画像を得るには、フーリエ変換による補間の方が線形補
間に比べ適している。しかし、フーリエ変換による補間
処理は時間がかかるため、リアルタイムに処理すること
はできない。反面、線形補間は、単純に２点間の画素値
の平均により補間しているため、リアルタイムに処理す
ることができる。

【００６１】（効果）このように、本実施の形態では、
第１の実施の効果に加え、リアルタイムに拡大処理する
場合、線形補間拡大処理回路３１における線形補間拡大
処理を行い、フリーズ後に良好な拡大画像を得たい場
合、フーリエ変換補間拡大回路３０におけるフーリエ変
換による拡大処理を行うことができ、用途に応じて拡大
処理方法を切り換えることができる。

【００６２】図７及び図８は本発明の第３の実施の形態
に係わり、図７は超音波診断装置の構成を示す構成図、
図８は図７の超音波診断装置の作用を説明する説明図で
ある。

【００６３】第３の実施の形態は、第１の実施の形態と
ほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の
構成には同じ符号をつけ説明は省略する。

【００６４】（構成）本実施の形態では、第１実施の形
態の超音波診断装置１において、画像の拡大領域を設定
する機能を追加したものである。

【００６５】このため、図７に示すように、本実施の形
態の超音波診断装置４１は、第１実施の形態の表示モー
ド切り換え操作器１３（図１参照）の代わりに拡大領域
設定器４２を設けて構成される。

【００６６】その他の構成は第１の実施の形態と同じで
ある。

【００６７】（作用）本実施の形態においては、画像メ
モリ４に各空間での反射体の強度分布を画像化したディ
ジタルデータが格納されるまでは、第１実施の形態と同
じである。

【００６８】そして、拡大領域設定器４２で設定した拡
大領域により、コントロール回路５を通して、画像メモ
リ用アドレス生成器６で画像メモリ４から拡大領域に相
当する画像データを取り出す。取り出したデータは、第
１の実施の形態と同様にデータフローセレクタ７に接続
された拡大処理回路８に転送され、フーリエ変換による
補間拡大処理が行われ、ビデオミキサ９で拡大前の画像
データ上に指定した拡大領域に重ね合わせＤＳＣ１０で
モニタ１１に表示する。

【００６９】得られた拡大処理結果の表示を図８に示
す。図８（ａ）が拡大前の表示を示し、図８（ｂ）は同
図（ａ）のＦの部分を拡大し、同図（ａ）の画像と重ね
た結果を示しており、同図（ｂ）本実施の形態で得られ
る結果となる。ここで、図８（ｂ）に表示されている拡
大表示領域Ｇは、拡大前と同じデータ数を表示領域とし
ているため、実際には同図（ａ）のαの範囲のみ表示さ
れている。

【００７０】（効果）このように、本実施の形態では、
第１の実施の効果に加え、得られた良好な拡大画像を拡
大前の画像上に指定した領域に表示することができるの
で、拡大している部位を容易に確認することができる。

【００７１】なお、上記説明において、拡大領域の指定
は、拡大前の画像の表示上にマウスカーソルを表示し、
このカーソルをマウスで操作して指定してもよい。ま
た、指定した拡大領域をマウスで移動させてもよい。こ
のように、拡大前の画像上に指定した拡大領域をマウス
で移動させて表示させることにより、超音波画像を虫眼
鏡で見るような拡大表示を実現する。

【００７２】また、上記説明で表示用データは処理前の
サンプル数と同じにしていたが、必ずしもこれに限定さ
れる必要はなく、任意のサンプル数を表示用データとし
てもよい。

【００７３】さらに、上記拡大処理回路８の代わりに第
２実施の形態で説明した拡大処理回路８ａを用い、線形
補間拡大処理とフーリエ補間拡大処理とを切り換えて、
リアルタイムに拡大前の画像データと拡大後の画像デー
タの重ね合わせ表示を実現してもよい。

【００７４】図９及び図１０は本発明の第４の実施の形
態に係わり、図９は超音波診断装置の構成を示す構成
図、図１０は図９のＤＳＰ演算部による拡大処理の流れ
を示すフローチャートである。

【００７５】第４の実施の形態は、第１の実施の形態と
ほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の
構成には同じ符号をつけ説明は省略する。

【００７６】（構成）第１の実施の形態の超音波診断装
置１が画像の拡大処理をハードウェアで実現しているの
に対し、本実施の形態では、高速信号処理プロセッサ
（ＤＳＰ）に拡大処理アルゴリズムをプログラミング
し、ソフトウェアで実現していることが大きく異なる。

【００７７】このため、図９に示すように、本実施の形
態の超音波診断装置５１では、第１の実施の形態の拡大
処理回路８をＤＳＰ演算部５２に置き代えて構成してい
る。ＤＳＰ演算部５２の内部構成は、入力データバッフ
ァ２１、出力バッファメモリ用アドレス生成回路２６及
び出力データバッファ２５の他に、ソフトウェアで拡大
処理を行うＤＳＰ５３と、拡大処理アルゴリズムを格納
しているプログラムメモリ５４とから構成される。

【００７８】その他の構成は第１の実施の形態と同じで
ある。

【００７９】（作用）本実施の形態においては、画像メ
モリ４に各空間での反射体の強度分布を画像化したディ
ジタルデータが格納されるまでは、第１実施の形態と同
じである。

【００８０】そして、この画像メモリ４に格納されてい
るディジタルデータをＤＳＰ演算部５２内の入力バッフ
ァメモリ２１に転送する。

【００８１】ＤＳＰ演算部５２では、予めプログラムメ
モリ５４からＤＳＰ５３にプログラムをロードする。Ｄ
ＳＰ５３では、ロードしたプログラムを実行し入力バッ
ファメモリ２１のデータの画像の拡大処理を行う。

【００８２】ここで、ＤＳＰ演算部５２の処理手順を、
図１０に示すフローチャートに沿って説明する。

【００８３】ＤＳＰ演算部５２ではプログラムを実行し
て、まずステップＳ１でＤＳＰ５３を初期化し、ステッ
プＳ２で入力バッファメモリ２１からデータをＤＳＰ５
３に読み込む。次のステップＳ３からステップＳ５まで
は、フーリエ変換を用いた補間拡大処理の部分である。

【００８４】ステップＳ３では、２次元ＦＦＴ処理を行
い、周波数スペクトルを求める。このステップを１次元
のデータで考えると、第１の実施の形態で説明した図３
（ａ）の信号から図３（ｂ）の周波数スペクトルを求め
る処理に相当する。

【００８５】そして、ステップＳ４では、周波数スペク
トルにゼロ値のスペクトル追加し、周波数帯域を広げる
処理を行う。このステップを１次元のデータで考える
と、第１の実施の形態で説明した図３（ｂ）の周波数ス
ペクトルに対して、図３（ｄ）の周波数スペクトルのＡ
の部分にゼロ値を挿入し、周波数スペクトルの周波数帯
域を広げる処理に相当する。

【００８６】次のステップＳ５では、周波数帯域の広が
った周波数スペクトルを逆フーリエ変換して、サンプリ
ング間隔を細かくした信号を求める。このステップを１
次元のデータで考えると、第１の実施の形態で説明した
図３（ｄ）に示す周波数帯域の広がった周波数スペクト
ルを逆フーリエ変換して、図３（ｃ）に示す信号に変換
する処理に相当する。

【００８７】そして、ステップＳ６では、補間されたデ
ータを出力バッファメモリ２５に処理前のサンプル数の
み格納する。このステップも、第１の実施の形態で説明
した図３に示す１次元のデータで考えると、図３（ｃ）
に示すデータ区間Ｓｂを転送する処理に相当する。

【００８８】そして、拡大された画像データは、第１の
実施の形態と同様に、表示モード切り換え操作器１３か
らビデオミキサ９で拡大表示モードに切り換え、ＤＳＣ
１０へ画像データを転送し、モニタ１１に拡大されたＢ
モード像を表示する。

【００８９】（効果）このように、本実施の形態では、
第１の実施の効果に加え、拡大処理アルゴリズムをプロ
グラム化し、拡大処理回路自体をＤＳＰ演算部５２に置
き換えることによりアルゴリズムの変更が容易となり、
仕様に応じた柔軟な対応が可能となる。

【００９０】なお、本実施の形態における説明では、拡
大処理用のプロセッサをＤＳＰとしているが、これはマ
イクロコンピュータあるいはＣＰＵでもよい。

【００９１】［付記］ （付記項１） 超音波断層像を直交するｘ軸及びｙ軸に
沿ってそれぞれ一定間隔ｄｘ及びｄｙ毎に２次元的に配
列された画素の集合として格納する原画像メモリと、前
記超音波断層像の処理領域Ｒ＝｛（ｘ，ｙ）；ｘ＝ｘ0
＋ｍｄｘ，ｙ＝ｙ0＋ｎｄｙ，ｘ0，ｙ0は前記原画像メ
モリの任意の画素アドレス、０≦ｍ＜Ｎｘ，０≦ｎ＜Ｎ
ｙ，ｍ，ｎは整数、Ｎｘ，Ｎｙは自然数｝を設定する空
間原領域設定手段と、前記処理領域Ｒに含まれるＮｘ×
Ｎｙ個の画素データを周波数空間上に２次元離散フーリ
エ変換して、周波数領域Ｕ＝｛（ｆｘ，ｆｙ）；ｆｘ，
ｆｙはそれぞれｘ軸、ｙ軸についての空間周波数で、ｆ
ｘ＝−（Ｎｘ／２−ｉ）／（Ｎｘｄｘ），ｆｙ＝−（Ｎ
ｙ／２−ｊ）／（Ｎｙｄｙ），０≦ｉ＜Ｎｘ，０≦ｊ＜
Ｎｙ，ｉ，ｊは整数｝上のＮｘ×Ｎｙ個のスペクトルデ
ータｓ（ｆｘ，ｆｙ）からなる原スペクトルＳ＝｛ｓ
（ｆｘ，ｆｙ）；（ｆｘ，ｆｙ）∈Ｕ｝を求めるフーリ
エ変換手段と、前記空間原領域設定手段にて設定される
前記処理領域Ｒ上の前記超音波断層像を拡大処理するた
めの拡大率Ｍを入力する拡大率入力手段と、前記周波数
領域Ｕを含む拡張周波数領域Ｖ＝｛（ｆｘ，ｆｙ）；ｆ
ｘ＝−Ｍ（Ｎｘ／２−ｉ）／（Ｎｘｄｘ），ｆｙ＝−Ｍ
（Ｎｙ／２−ｊ）／（Ｎｙｄｙ），０≦ｉ＜ＭＮｘ，０
≦ｊ＜ＭＮｙ，ｉ，ｊは整数｝を設定し、差領域である
Ｖ−Ｕ上の全ての点に値０を挿入して、前記原スペクト
ルＳから拡張スペクトルＴ＝｛ｔ（ｆｘ，ｆｙ）；ｔ
（ｆｘ，ｆｙ）＝ｓ（ｆｘ，ｆｙ）（（ｆｘ，ｆｙ）∈
Ｕのとき）、ｔ（ｆｘ，ｆｙ）＝０（（ｆｘ，ｆｙ）∈
Ｖ−Ｕのとき）｝を生成するゼロ値挿入手段と、前記超
音波断層像の前記処理領域ＲをＭ倍に拡大した拡大処理
領域Ｑを設定する空間拡大領域設定手段と、前記ゼロ値
挿入手段にて生成した前記拡張スペクトルＴを２次元離
散逆フーリエ変換して前記拡大処理領域Ｑに格納する逆
フーリエ変換手段とを備え、前記フーリエ変換手段が前
記超音波断層像を前記周波数空間上に２次元離散フーリ
エ変換し前記原スペクトルＳを算出し、前記ゼロ値挿入
手段が、前記フーリエ変換手段が算出した前記原スペク
トルＳにより前記拡張スペクトルＴを生成することで拡
張補間し、空間拡大領域設定手段が前記超音波断層像の
前記処理領域ＲをＭ倍に拡大した前記拡大処理領域Ｑを
設定し、前記逆フーリエ変換手段が前記ゼロ値挿入手段
にて生成した前記拡張スペクトルＴを２次元離散逆フー
リエ変換して前記拡大処理領域Ｑに格納することで拡大
処理することを特徴とする超音波診断装置。

【００９２】（付記項２） 付記項１に記載の超音波診
断装置において、拡大された画素間を線形補間する線形
補間手段と、前記周波数空間上の拡張補間と前記線形補
間を選択する選択手段と、を有することを特徴とする超
音波診断装置。

【００９３】付記項２では、フーリエ変換による補間拡
大処理と線形補間による拡大処理とを用途に応じて切り
換え、リアルタイムの拡大処理とフリーズ後の良好な拡
大処理の結果が得られる超音波診断装置を提供すること
を目的としている。

【００９４】付記項２の超音波診断装置によれば、線形
補間による拡大処理とフーリエ変換による拡大処理の２
種類を切り換えて使用することにより、リアルタイムの
拡大処理と、画像のフリーズ後に良好な拡大画像を必要
とする拡大処理の両方を実現でき、用途に応じて選択す
ることができる。

【００９５】（付記項３） 付記項１に記載の超音波診
断装置において、前記拡大処理領域Ｑを前記原画像メモ
リに格納されている超音波断層像の領域Ｒ上に設定する
ことを特徴とする超音波診断装置。

【００９６】付記項３では、フーリエ変換による補間拡
大処理より得られた拡大画像を、拡大前の画像上に指定
した領域に重ね合わせて表示する超音波診断装置を提供
することを目的としている。

【００９７】付記項３の超音波診断装置によれば、得ら
れた良好な拡大画像を拡大前の画像上に指定した領域に
表示することにより、拡大している部位を容易に確認す
ることができる。

【００９８】（付記項４） 超音波断層像を直交するｘ
軸及びｙ軸に沿ってそれぞれ一定間隔ｄｘ及びｄｙ毎に
２次元的に配列された画素の集合として格納する原画像
メモリと、前記超音波断層像の処理領域Ｒ＝｛（ｘ，
ｙ）；ｘ＝ｘ0＋ｍｄｘ，ｙ＝ｙ0＋ｎｄｙ，ｘ0，ｙ0は
前記原画像メモリの任意の画素アドレス、０≦ｍ＜Ｎ
ｘ，０≦ｎ＜Ｎｙ，ｍ，ｎは整数、Ｎｘ，Ｎｙは自然
数｝を設定する空間原領域設定手段と、前記空間原領域
設定手段にて設定される前記処理領域Ｒ上の超音波断層
像を拡大処理するための拡大率Ｍを入力する拡大率入力
手段と、前記超音波断層像の処理領域ＲをＭ倍に拡大し
た拡大処理領域Ｑを設定する空間拡大領域設定手段と、
前記超音波断層像を周波数空間上で拡張補間する信号処
理プロセッサとを備え、信号処理プロセッサは、前記処
理領域に含まれるＮｘ×Ｎｙ個の画素データを２次元離
散フーリエ変換して、周波数領域Ｕ＝｛（ｆｘ，ｆ
ｙ）；ｆｘ，ｆｙはそれぞれｘ軸、ｙ軸についての空間
周波数で、ｆｘ＝−（Ｎｘ／２−ｉ）／（Ｎｘｄｘ），
ｆｙ＝−（Ｎｙ／２−ｊ）／（Ｎｙｄｙ），０≦ｉ＜Ｎ
ｘ，０≦ｊ＜Ｎｙ，ｉ，ｊは整数｝上のＮｘ×Ｎｙ個の
スペクトルデータｓ（ｆｘ，ｆｙ）からなる原スペクト
ルＳ＝｛ｓ（ｆｘ，ｆｙ）；（ｆｘ，ｆｙ）∈Ｕ｝を求
めるフーリエ変換動作と、前記周波数領域Ｕを含む拡張
周波数領域Ｖ＝｛（ｆｘ，ｆｙ）；ｆｘ＝−Ｍ（Ｎｘ／
２−ｉ）／（Ｎｘｄｘ），ｆｙ＝−Ｍ（Ｎｙ／２−ｊ）
／（Ｎｙｄｙ），０≦ｉ＜ＭＮｘ，０≦ｊ＜ＭＮｙ，
ｉ，ｊは整数｝を設定し、差領域であるＶ−Ｕ上の全て
の点に値０を挿入して、拡張スペクトルＴ＝｛ｔ（ｆ
ｘ，ｆｙ）；ｔ（ｆｘ，ｆｙ）＝ｓ（ｆｘ，ｆｙ）
（（ｆｘ，ｆｙ）∈Ｕのとき）、ｔ（ｆｘ，ｆｙ）＝０
（（ｆｘ，ｆｙ）∈Ｖ−Ｕのとき）｝を生成するゼロ値
挿入動作と、前記ゼロ値挿入手段にて生成した拡張スペ
クトルＴを２次元離散逆フーリエ変換して前記拡大処理
領域Ｑに格納する逆フーリエ変換動作とを行うことを特
徴とする超音波診断装置。

【００９９】付記項４では、拡大処理部に、ＤＳＰなど
の高速演算処理プロセッサを用いることにより、プログ
ラムの変更でアルゴリズムの変更を実現でき、仕様変更
に柔軟に対応できる超音波診断装置を提供することを目
的としている。

【０１００】付記項４の超音波診断装置によれば、拡大
処理アルゴリズムをプログラム化し、拡大処理回路自体
をＤＳＰに置き換えることにより、アルゴリズムを容易
に変更できるため、仕様に応じた柔軟な対応が可能とな
る。

【０１０１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の超音波診断
装置によれば、フーリエ変換手段が超音波断層像を周波
数空間上に２次元離散フーリエ変換し原スペクトルＳを
算出し、ゼロ値挿入手段がフーリエ変換手段が算出した
原スペクトルＳにより拡張スペクトルＴを生成して拡張
補間し、空間拡大領域設定手段が超音波断層像の処理領
域ＲをＭ倍に拡大した拡大処理領域Ｑを設定し、逆フー
リエ変換手段がゼロ値挿入手段にて生成した拡張スペク
トルＴを２次元離散逆フーリエ変換して拡大処理領域Ｑ
に格納して拡大処理するので、超音波断層像の拡大処理
において、超音波断層像を滑らかに補間し、拡大時にお
いて良好なＢモード像を得ることができるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る超音波診断装
置の構成を示す構成図

【図２】図１の拡大処理回路の構成を示すブロック図

【図３】図２の拡大処理回路の作用を説明する第１の説
明図

【図４】図２の拡大処理回路の作用を説明する第２の説
明図

【図５】本発明の第２の実施の形態に係る拡大処理回路
の構成を示すブロック図

【図６】図５の線形補間回路の作用を説明する説明図

【図７】本発明の第３の実施の形態に係る超音波診断装
置の構成を示す構成図

【図８】図７の超音波診断装置の作用を説明する説明図

【図９】本発明の第４の実施の形態に係る超音波診断装
置の構成を示す構成図

【図１０】図９のＤＳＰ演算部による拡大処理の流れを
示すフローチャート

【図１１】従来の生体断層像の拡大方法を説明する説明
図

【図１２】図１１の拡大方法により得られた拡大画像の
一表示例を示す図

【符号の説明】

１、４１、５１…超音波診断装置 ２…超音波プローブ ３…Ａ／Ｄ変換器 ４…画像メモリ ５…コントロール回路 ６…画像メモリ用アドレス回路 ７…データフローセレクタ ８、８ａ…拡大処理回路 ９…ビデオミキサ １０…ＤＳＣ １１…モニタ １２…拡大率設定 １３…表示モード切り換え制御器 ２１…入力バッファメモリ ２２…２次元ＦＦＴ回路 ２３…ゼロ挿入回路 ２４…２次元逆ＦＦＴ回路 ２５…出力バッファメモリ ２６…出力バッファメモリ用アドレス生成回路 ３０…フーリエ変換補間拡大回路 ３１…線形補間拡大処理回路 ３２…拡大処理セレクタ ３３…出力データセレクタ ３４…線形補間拡大回路 ４２…拡大領域設定器 ５２…ＤＳＰ演算部 ５３…ＤＳＰ ５４…プログラムメモリ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超音波断層像を直交するｘ軸及びｙ軸に
   沿ってそれぞれ一定間隔ｄｘ及びｄｙ毎に２次元的に配
   列された画素の集合として格納する原画像メモリと、 前記超音波断層像の処理領域Ｒ＝｛（ｘ，ｙ）；ｘ＝ｘ
   0＋ｍｄｘ，ｙ＝ｙ0＋ｎｄｙ，ｘ0，ｙ0は前記原画像メ
   モリの任意の画素アドレス、０≦ｍ＜Ｎｘ，０≦ｎ＜Ｎ
   ｙ，ｍ，ｎは整数、Ｎｘ，Ｎｙは自然数｝を設定する空
   間原領域設定手段と、 前記処理領域Ｒに含まれるＮｘ×Ｎｙ個の画素データを
   周波数空間上に２次元離散フーリエ変換して、周波数領
   域Ｕ＝｛（ｆｘ，ｆｙ）；ｆｘ，ｆｙはそれぞれｘ軸、
   ｙ軸についての空間周波数で、ｆｘ＝−（Ｎｘ／２−
   ｉ）／（Ｎｘｄｘ），ｆｙ＝−（Ｎｙ／２−ｊ）／（Ｎ
   ｙｄｙ），０≦ｉ＜Ｎｘ，０≦ｊ＜Ｎｙ，ｉ，ｊは整
   数｝上のＮｘ×Ｎｙ個のスペクトルデータｓ（ｆｘ，ｆ
   ｙ）からなる原スペクトルＳ＝｛ｓ（ｆｘ，ｆｙ）；
   （ｆｘ，ｆｙ）∈Ｕ｝を求めるフーリエ変換手段と、 前記空間原領域設定手段にて設定される前記処理領域Ｒ
   上の前記超音波断層像を拡大処理するための拡大率Ｍを
   入力する拡大率入力手段と、 前記周波数領域Ｕを含む拡張周波数領域Ｖ＝｛（ｆｘ，
   ｆｙ）；ｆｘ＝−Ｍ（Ｎｘ／２−ｉ）／（Ｎｘｄｘ），
   ｆｙ＝−Ｍ（Ｎｙ／２−ｊ）／（Ｎｙｄｙ），０≦ｉ＜
   ＭＮｘ，０≦ｊ＜ＭＮｙ，ｉ，ｊは整数｝を設定し、差
   領域であるＶ−Ｕ上の全ての点に値０を挿入して、前記
   原スペクトルＳから拡張スペクトルＴ＝｛ｔ（ｆｘ，ｆ
   ｙ）；ｔ（ｆｘ，ｆｙ）＝ｓ（ｆｘ，ｆｙ）（（ｆｘ，
   ｆｙ）∈Ｕのとき）、ｔ（ｆｘ，ｆｙ）＝０（（ｆｘ，
   ｆｙ）∈Ｖ−Ｕのとき）｝を生成するゼロ値挿入手段
   と、 前記超音波断層像の前記処理領域ＲをＭ倍に拡大した拡
   大処理領域Ｑを設定する空間拡大領域設定手段と、 前記ゼロ値挿入手段にて生成した前記拡張スペクトルＴ
   を２次元離散逆フーリエ変換して前記拡大処理領域Ｑに
   格納する逆フーリエ変換手段とを備え、 前記フーリエ変換手段が前記超音波断層像を前記周波数
   空間上に２次元離散フーリエ変換し前記原スペクトルＳ
   を算出し、前記ゼロ値挿入手段が前記フーリエ変換手段
   が算出した前記原スペクトルＳにより前記拡張スペクト
   ルＴを生成することで拡張補間し、 空間拡大領域設定手段が前記超音波断層像の前記処理領
   域ＲをＭ倍に拡大した前記拡大処理領域Ｑを設定し、前
   記逆フーリエ変換手段が前記ゼロ値挿入手段にて生成し
   た前記拡張スペクトルＴを２次元離散逆フーリエ変換し
   て前記拡大処理領域Ｑに格納することで拡大処理するこ
   とを特徴とする超音波診断装置。