JP2000139910A - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
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- JP2000139910A JP2000139910A JP10325502A JP32550298A JP2000139910A JP 2000139910 A JP2000139910 A JP 2000139910A JP 10325502 A JP10325502 A JP 10325502A JP 32550298 A JP32550298 A JP 32550298A JP 2000139910 A JP2000139910 A JP 2000139910A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ADCの後段にリサンプラが設けられている
超音波診断装置において、ナイキスト周波数までの信号
成分を忠実に再現できるようにする。 【解決手段】 ADC16においてサンプリングクロッ
ク100に従って高速サンプリングが実行される。その
後、非線形フィルタ部18において所定のフィルタ窓内
における2番値のデータが抽出され、これによって2番
値抽出信号200が出力される。リサンプラ20は、そ
の2番値抽出信号200に対して所定のサンプリングク
ロック102に従ったリサンプリングを実行する。非線
形フィルタ部18が設けられ、これによってフィルタ窓
内における代表値が抽出され原波形を保存可能であるの
で、アンチエイリアシングフィルタ14のカットオフ周
波数をナイキスト周波数まで引き上げることができ、そ
の結果、超音波画像の画質を向上可能である。
超音波診断装置において、ナイキスト周波数までの信号
成分を忠実に再現できるようにする。 【解決手段】 ADC16においてサンプリングクロッ
ク100に従って高速サンプリングが実行される。その
後、非線形フィルタ部18において所定のフィルタ窓内
における2番値のデータが抽出され、これによって2番
値抽出信号200が出力される。リサンプラ20は、そ
の2番値抽出信号200に対して所定のサンプリングク
ロック102に従ったリサンプリングを実行する。非線
形フィルタ部18が設けられ、これによってフィルタ窓
内における代表値が抽出され原波形を保存可能であるの
で、アンチエイリアシングフィルタ14のカットオフ周
波数をナイキスト周波数まで引き上げることができ、そ
の結果、超音波画像の画質を向上可能である。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は超音波診断装置に関
し、特にエコーデータのサンプリングに関する。
し、特にエコーデータのサンプリングに関する。
【0002】
【従来の技術及びその課題】超音波の送受波により得ら
れた受信信号(アナログエコーデータ)はA/D変換器
においてデジタル信号(デジタルエコーデータ)に変換
される。A/D変換器におけるサンプリングレートは、
表示器における表示ピクセルレートに依存し、表示ピク
セルレートに一致したサンプリングレートが設定され
る。
れた受信信号(アナログエコーデータ)はA/D変換器
においてデジタル信号(デジタルエコーデータ)に変換
される。A/D変換器におけるサンプリングレートは、
表示器における表示ピクセルレートに依存し、表示ピク
セルレートに一致したサンプリングレートが設定され
る。
【0003】このため、画像の拡大・縮小が行われる
と、表示ピクセルレートが変更される結果、サンプリン
グレートも変更する必要がある。このように、表示ピク
セルレートにサンプリングレートを追従させるのは、表
示ピクセルレートを越えるサンプリングレートで受信信
号のサンプリングを行っても、表示できない過剰なデー
タを生じさせるからである。
と、表示ピクセルレートが変更される結果、サンプリン
グレートも変更する必要がある。このように、表示ピク
セルレートにサンプリングレートを追従させるのは、表
示ピクセルレートを越えるサンプリングレートで受信信
号のサンプリングを行っても、表示できない過剰なデー
タを生じさせるからである。
【0004】ここで、サンプリングレートが固定された
A/D変換器を利用している場合、サンプリングレート
は最大のピクセルレート(又はそれ以上)に固定設定さ
れ、その後段において余剰データを一定率で間引くリサ
ンプル処理が行われる。
A/D変換器を利用している場合、サンプリングレート
は最大のピクセルレート(又はそれ以上)に固定設定さ
れ、その後段において余剰データを一定率で間引くリサ
ンプル処理が行われる。
【0005】とろこで、サンプリング理論によれば、サ
ンプリングの際に折り返し(エイリアシング)を生じさ
せない周波数の上限は、サンプリング周波数の1/2と
いわれる。このため、A/D変換器の前段にアンチエイ
リアシング防止用のフィルタが挿入されている(他のロ
ーパスフィルタと兼用される場合もある)。しかし、実
際のところ、そのフィルタのカットオフ周波数を上記の
ようにサンプリング周波数の1/2に設定すると、その
周波数成分自体はサンプリング後に維持できても、カッ
トオフ周波数に近い周波数成分ほど信号波形の歪が顕著
になる。
ンプリングの際に折り返し(エイリアシング)を生じさ
せない周波数の上限は、サンプリング周波数の1/2と
いわれる。このため、A/D変換器の前段にアンチエイ
リアシング防止用のフィルタが挿入されている(他のロ
ーパスフィルタと兼用される場合もある)。しかし、実
際のところ、そのフィルタのカットオフ周波数を上記の
ようにサンプリング周波数の1/2に設定すると、その
周波数成分自体はサンプリング後に維持できても、カッ
トオフ周波数に近い周波数成分ほど信号波形の歪が顕著
になる。
【0006】ここで、フィルタを通過した1MHzの信
号を8bitで量子化するときに、その振幅を1LSB
以下の量子化誤差でサンプリングする場合を想定する。
この場合、サンプリングクロックfとして、
号を8bitで量子化するときに、その振幅を1LSB
以下の量子化誤差でサンプリングする場合を想定する。
この場合、サンプリングクロックfとして、
【数1】 f=(1(MHz)×2π)/{(π/2)−sin-1(127/128)} =50.2(MHz) の周波数を設定する必要がある。つまり、単に周波数領
域での再現性を求める場合には上記の条件では2MHz
のサンプリング周波数を設定すればよいが、この場合、
誤差は100%にも達してしまう。逆に言えば、カット
オフ周波数はサンプリング周波数の1/2よりも低くし
なければならない。許容誤差にもよるが、従来装置にお
いては、例えば、アンチエイリアシングフィルタのカッ
トオフ周波数として、サンプリング周波数の1/4程度
の周波数が設定されていた。
域での再現性を求める場合には上記の条件では2MHz
のサンプリング周波数を設定すればよいが、この場合、
誤差は100%にも達してしまう。逆に言えば、カット
オフ周波数はサンプリング周波数の1/2よりも低くし
なければならない。許容誤差にもよるが、従来装置にお
いては、例えば、アンチエイリアシングフィルタのカッ
トオフ周波数として、サンプリング周波数の1/4程度
の周波数が設定されていた。
【0007】そこで、アンチエイリアシングフィルタの
カットオフ周波数をナイキスト周波数まで上げてもエイ
リアシング歪が発生せず原波形情報をできる限り保存で
きる信号処理が要望されている。
カットオフ周波数をナイキスト周波数まで上げてもエイ
リアシング歪が発生せず原波形情報をできる限り保存で
きる信号処理が要望されている。
【0008】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、リサンプリングを行うに当た
って、原波形をできる限り忠実に再現できる受信信号の
サンプリング方式を実現することにある。
ものであり、その目的は、リサンプリングを行うに当た
って、原波形をできる限り忠実に再現できる受信信号の
サンプリング方式を実現することにある。
【0009】本発明の他の目的は、ナイキスト周波数ま
での信号成分を忠実に超音波画像に反映できるようにす
ることにある。
での信号成分を忠実に超音波画像に反映できるようにす
ることにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、超音波の送受波を行う送受波手段と、前
記送受波手段からのエコー信号を、表示ピクセルレート
以上のオーバーサンプリングレートでサンプリングする
A/D変換器と、前記サンプリング後のエコーデータに
対して、代表値抽出処理を行う非線形フィルタと、前記
非線形フィルタを通過したエコーデータに対して、前記
表示ピクセルレートに対応したレートでリサンプルを実
行するリサンプラと、前記リサンプル後のエコーデータ
を利用して超音波画像を表示する表示手段と、を含むこ
とを特徴とする。
に、本発明は、超音波の送受波を行う送受波手段と、前
記送受波手段からのエコー信号を、表示ピクセルレート
以上のオーバーサンプリングレートでサンプリングする
A/D変換器と、前記サンプリング後のエコーデータに
対して、代表値抽出処理を行う非線形フィルタと、前記
非線形フィルタを通過したエコーデータに対して、前記
表示ピクセルレートに対応したレートでリサンプルを実
行するリサンプラと、前記リサンプル後のエコーデータ
を利用して超音波画像を表示する表示手段と、を含むこ
とを特徴とする。
【0011】上記構成によれば、代表値抽出処理を行う
非線形フィルタによって、A/D変換後のサンプルデー
タに対して非線形処理を行った後にリサンプルを実行さ
せることができるので、上記代表値抽出により原波形を
できる限りリサンプル対象することができる。すなわ
ち、原波形をできる限り保存できる。
非線形フィルタによって、A/D変換後のサンプルデー
タに対して非線形処理を行った後にリサンプルを実行さ
せることができるので、上記代表値抽出により原波形を
できる限りリサンプル対象することができる。すなわ
ち、原波形をできる限り保存できる。
【0012】望ましくは、前記非線形フィルタは、一定
の時間窓内において所定番目に大きいデータを代表値と
するフィルタであり、特に、望ましくは、前記非線形フ
ィルタは、一定の時間窓内において2番目に大きいデー
タを代表値とするフィルタである。この構成によれば、
インパルス状のノイズが時間軸方向に引き延ばされて、
リサンプルされる問題を軽減できる。すなわち、最大値
を抽出する場合、原波形の再現性は最も良好となるが、
インパルスノイズが時間軸方向に引き延ばされる可能性
がある。その一方、3番目に大きいデータや4番目に大
きいデータを利用することも可能であるが、その場合に
は原波形の劣化が大きくなる。よって、ノイズ低減及び
原波形保存の観点から、超音波画像の場合、2番値抽出
が望ましい。
の時間窓内において所定番目に大きいデータを代表値と
するフィルタであり、特に、望ましくは、前記非線形フ
ィルタは、一定の時間窓内において2番目に大きいデー
タを代表値とするフィルタである。この構成によれば、
インパルス状のノイズが時間軸方向に引き延ばされて、
リサンプルされる問題を軽減できる。すなわち、最大値
を抽出する場合、原波形の再現性は最も良好となるが、
インパルスノイズが時間軸方向に引き延ばされる可能性
がある。その一方、3番目に大きいデータや4番目に大
きいデータを利用することも可能であるが、その場合に
は原波形の劣化が大きくなる。よって、ノイズ低減及び
原波形保存の観点から、超音波画像の場合、2番値抽出
が望ましい。
【0013】望ましくは、前記非線形フィルタは、前記
一定の時間窓内に入るデータ数をnとした場合に、縦列
接続されたn−1個のモジュールで構成され、第1番目
のモジュールでは、最新データと1データ前のデータと
が相互比較され、それらの大小関係が決定され、それ以
後の第2番目から第n−2番目までの各モジュールで
は、前段のモジュールから出力されるそれまでに1番目
及び2番目に大きいデータ並びに最新データが相互比較
され、それらの中で1番目に大きいデータ及び2番目に
大きいデータが出力され、最後のn−1番目のモジュー
ルでは、前段のモジュールから出力されるそれまでに1
番目及び2番目に大きいデータ並びに最新データが相互
比較され、それらの中で2番目に大きいデータが出力さ
れ、前記オーバーサンプリングレートで上記のn−1個
のモジュールが動作する。
一定の時間窓内に入るデータ数をnとした場合に、縦列
接続されたn−1個のモジュールで構成され、第1番目
のモジュールでは、最新データと1データ前のデータと
が相互比較され、それらの大小関係が決定され、それ以
後の第2番目から第n−2番目までの各モジュールで
は、前段のモジュールから出力されるそれまでに1番目
及び2番目に大きいデータ並びに最新データが相互比較
され、それらの中で1番目に大きいデータ及び2番目に
大きいデータが出力され、最後のn−1番目のモジュー
ルでは、前段のモジュールから出力されるそれまでに1
番目及び2番目に大きいデータ並びに最新データが相互
比較され、それらの中で2番目に大きいデータが出力さ
れ、前記オーバーサンプリングレートで上記のn−1個
のモジュールが動作する。
【0014】上記構成によれば、時間窓の大きさに応じ
て簡単に非線形フィルタを構成でき、また時間窓が可変
する場合においても柔軟に対応できる。よって、装置構
成を簡略化できると共に製造コストを低減できる。
て簡単に非線形フィルタを構成でき、また時間窓が可変
する場合においても柔軟に対応できる。よって、装置構
成を簡略化できると共に製造コストを低減できる。
【0015】望ましくは、前記時間窓の大きさを可変設
定する手段を含む。この構成によれば、フィルタの作用
を調整できる。
定する手段を含む。この構成によれば、フィルタの作用
を調整できる。
【0016】以上のように本発明によれば原波形の再現
性を良好にでき、すなわち、アンチエイリアシングフィ
ルタのカットオフ周波数をナイキスト周波数まで上げて
も歪みの発生を防止できるので、よって、超音波画像の
画質向上を図ることができる。
性を良好にでき、すなわち、アンチエイリアシングフィ
ルタのカットオフ周波数をナイキスト周波数まで上げて
も歪みの発生を防止できるので、よって、超音波画像の
画質向上を図ることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を
図面に基づいて説明する。
図面に基づいて説明する。
【0018】図1には、本発明に係る超音波診断装置の
好適な実施形態が示されており、図1はその全体構成を
示すブロック図である。
好適な実施形態が示されており、図1はその全体構成を
示すブロック図である。
【0019】図1において、探触子10は、生体表面に
当接して用いられ、あるいは体腔内に挿入して用いられ
る超音波探触子である。探触子10は例えば複数の振動
素子からなるアレイ振動子を有する。そのアレイ振動子
を電子走査することによって超音波ビームが走査され
る。これにより二次元あるいは三次元のデータ取込み領
域を形成できる。
当接して用いられ、あるいは体腔内に挿入して用いられ
る超音波探触子である。探触子10は例えば複数の振動
素子からなるアレイ振動子を有する。そのアレイ振動子
を電子走査することによって超音波ビームが走査され
る。これにより二次元あるいは三次元のデータ取込み領
域を形成できる。
【0020】送受信部12は、探触子10に対して送信
信号を供給すると共に、探触子10からの受信信号を処
理する公知の回路である。
信号を供給すると共に、探触子10からの受信信号を処
理する公知の回路である。
【0021】送受信部12から出力される受信信号は、
アンチエイリアシングフィルタ14に入力される。この
フィルタ14は、ローパスフィルタであって、例えば後
述するようにADC16のサンプリングクロックが25
MHzの場合、そのカットオフ周波数は12.5MHz
に設定される。すなわち、本実施形態によれば、後述す
る非線形フィルタ部18の作用により、アンチエイリア
シングフィルタ14のカットオフ周波数を理論的な上限
まで引き上げることが可能であり、その結果、後述する
ように超音波画像の画質を著しく向上することが可能と
なる。なお、このフィルタ14は、ADC16の前のみ
ならず、その後段あるいは別の部位に入れることもでき
る。また、送受信部12内に含まれるローパスフィルタ
と兼用させることもできる。
アンチエイリアシングフィルタ14に入力される。この
フィルタ14は、ローパスフィルタであって、例えば後
述するようにADC16のサンプリングクロックが25
MHzの場合、そのカットオフ周波数は12.5MHz
に設定される。すなわち、本実施形態によれば、後述す
る非線形フィルタ部18の作用により、アンチエイリア
シングフィルタ14のカットオフ周波数を理論的な上限
まで引き上げることが可能であり、その結果、後述する
ように超音波画像の画質を著しく向上することが可能と
なる。なお、このフィルタ14は、ADC16の前のみ
ならず、その後段あるいは別の部位に入れることもでき
る。また、送受信部12内に含まれるローパスフィルタ
と兼用させることもできる。
【0022】ADC16は、アナログの受信信号をサン
プリングしてデジタルの受信信号に変換する回路であ
る。そのサンプリングクロック100は、本実施形態に
おいて固定設定されており、具体的には、サンプリング
クロック発生部22からサンプリングクロック100が
ADC16へ供給されている。そのサンプリングクロッ
ク100の周波数は上述したように例えば25MHzで
ある。このサンプリングクロックの周波数は例えば表示
ピクセルレートの上限に一致しているものである。
プリングしてデジタルの受信信号に変換する回路であ
る。そのサンプリングクロック100は、本実施形態に
おいて固定設定されており、具体的には、サンプリング
クロック発生部22からサンプリングクロック100が
ADC16へ供給されている。そのサンプリングクロッ
ク100の周波数は上述したように例えば25MHzで
ある。このサンプリングクロックの周波数は例えば表示
ピクセルレートの上限に一致しているものである。
【0023】非線形フィルタ部18は、後に図2に具体
的な回路構成を示すように、本実施形態において所定の
時間窓内における2番目の大きな値を出力する非線形フ
ィルタである。その非線形フィルタ部18の動作は、サ
ンプリングクロック100に同期して実行されており、
これについては後述する。サンプリングクロック発生部
22は、所定の窓幅設定信号104を出力しており、非
線形フィルタ部18におけるフィルタ窓の幅はその窓幅
設定信号104に基づいて設定される。この窓幅は可変
設定されるように構成してもよく、例えば表示ピクセル
レートに応じて自動的に可変設定され、あるいはマニュ
アルで可変設定される。
的な回路構成を示すように、本実施形態において所定の
時間窓内における2番目の大きな値を出力する非線形フ
ィルタである。その非線形フィルタ部18の動作は、サ
ンプリングクロック100に同期して実行されており、
これについては後述する。サンプリングクロック発生部
22は、所定の窓幅設定信号104を出力しており、非
線形フィルタ部18におけるフィルタ窓の幅はその窓幅
設定信号104に基づいて設定される。この窓幅は可変
設定されるように構成してもよく、例えば表示ピクセル
レートに応じて自動的に可変設定され、あるいはマニュ
アルで可変設定される。
【0024】したがって、非線形フィルタ部18から所
定のフィルタ窓内における2番値に相当するデータが順
次出力されることになる。これが図1において符号20
0で示されている。リサンプラ20は、非線形フィルタ
部18から出力される2番値抽出信号200に対してリ
サンプリングを実行する回路であり、具体的にはサンプ
リングクロック発生部22から出力されるリサンプル用
のサンプリングクロック102に同期してリサンプリン
グを実行している。ちなみに、このサンプリングクロッ
ク102には表示ピクセルレートに応じて可変設定され
るものである。これは従来同様である。
定のフィルタ窓内における2番値に相当するデータが順
次出力されることになる。これが図1において符号20
0で示されている。リサンプラ20は、非線形フィルタ
部18から出力される2番値抽出信号200に対してリ
サンプリングを実行する回路であり、具体的にはサンプ
リングクロック発生部22から出力されるリサンプル用
のサンプリングクロック102に同期してリサンプリン
グを実行している。ちなみに、このサンプリングクロッ
ク102には表示ピクセルレートに応じて可変設定され
るものである。これは従来同様である。
【0025】DSC(デジタルスキャンコンバータ)2
4は、送受波座標系から表示座標系へのデータ座標系の
変換や補間処理等などを行う回路であり、そのDSC2
4内に設けられたフレームメモリ内に超音波画像データ
が格納される。そのデータは表示器26に出力され、そ
の表示器26に超音波画像が表示される。本実施形態に
おいては、例えば公知のBモード画像やMモード画像な
どが表示される。
4は、送受波座標系から表示座標系へのデータ座標系の
変換や補間処理等などを行う回路であり、そのDSC2
4内に設けられたフレームメモリ内に超音波画像データ
が格納される。そのデータは表示器26に出力され、そ
の表示器26に超音波画像が表示される。本実施形態に
おいては、例えば公知のBモード画像やMモード画像な
どが表示される。
【0026】この場合、表示する診断深さや画像のズー
ミング量等に応じて図示されていない制御部によって表
示ピクセルレートが演算されており、その表示ピクセル
レートはサンプリングクロック発生部22及びDSC2
4等の回路に出力されている。
ミング量等に応じて図示されていない制御部によって表
示ピクセルレートが演算されており、その表示ピクセル
レートはサンプリングクロック発生部22及びDSC2
4等の回路に出力されている。
【0027】以上のように、図1に示した構成によれ
ば、非線形フィルタ部18の作用により、原波形を忠実
に再現することが可能であるので、その結果、アンチエ
イリアシングフィルタ14のカットオフ周波数を従来よ
りも上げることができ、これにより周波数特性を向上さ
せて超音波画像の画質向上を図ることができる。リサン
プラ20は間引き回路としての機能を有するものである
が、その前段に非線形フィルタ部18が設けられている
ため、上述のように、非線形フィルタ部18の作用によ
って出力される2番目に大きなデータ値をもった信号に
対してリサンプリングを実行して原波形に忠実なリサン
プリング処理を実現できる。
ば、非線形フィルタ部18の作用により、原波形を忠実
に再現することが可能であるので、その結果、アンチエ
イリアシングフィルタ14のカットオフ周波数を従来よ
りも上げることができ、これにより周波数特性を向上さ
せて超音波画像の画質向上を図ることができる。リサン
プラ20は間引き回路としての機能を有するものである
が、その前段に非線形フィルタ部18が設けられている
ため、上述のように、非線形フィルタ部18の作用によ
って出力される2番目に大きなデータ値をもった信号に
対してリサンプリングを実行して原波形に忠実なリサン
プリング処理を実現できる。
【0028】次に、図2には、図1に示した非線形フィ
ルタ部18の具体的な回路構成例が示されている。図2
に示す実施形態では、非線形フィルタ部18が複数のモ
ジュール301〜304によって構成されている。この
構成によれば、フィルタ窓の大きさに応じて縦列接続す
るモジュールの個数を増減すればよいので、非線形フィ
ルタ部18を簡単に構成できると共に、製造コストを低
減できるという利点がある。以下具体的に説明する。
ルタ部18の具体的な回路構成例が示されている。図2
に示す実施形態では、非線形フィルタ部18が複数のモ
ジュール301〜304によって構成されている。この
構成によれば、フィルタ窓の大きさに応じて縦列接続す
るモジュールの個数を増減すればよいので、非線形フィ
ルタ部18を簡単に構成できると共に、製造コストを低
減できるという利点がある。以下具体的に説明する。
【0029】まず、最初のモジュール301において、
フリップフロップ30では、最新データ400が1クロ
ック分だけ遅延され、これにより1つ前の時刻のデータ
401が生成される。以下、フリップフロップ38,4
0,52,54等においても1サンプリングクロック分
だけデータの遅延を行っている。
フリップフロップ30では、最新データ400が1クロ
ック分だけ遅延され、これにより1つ前の時刻のデータ
401が生成される。以下、フリップフロップ38,4
0,52,54等においても1サンプリングクロック分
だけデータの遅延を行っている。
【0030】比較器32では、端子P及び端子Qに入力
されるデータの比較を行っており、端子Pに入力される
データが端子Qに入力されるデータ以上である場合には
1を出力し、それ以外の場合には0を出力している。そ
の結果、セレクタ34においては、端子A及び端子Bに
入力されるデータのうちで、比較器32から1が出力さ
れた場合には、端子Aに入力されたデータが選択され、
フリップフロップ38に出力される。その一方、セレク
タ34において、比較器32から0が出力される場合、
端子Bに入力されるデータがフリップフロップ38に出
力される。この動作は基本的にセレクタ36においても
同様であり、但し、セレクタ34とセレクタ36とを対
比した場合、その端子A及び端子Bにはそれぞれ反対の
データが入力される。よって、フリップフロップ38か
らは最新データ400及び1つ前のデータ401のうち
で大きい方のデータ402が出力され、フリップフロッ
プ40からはそれらのうちで2番目のデータすなわち小
さい方のデータ403が出力されることになる。そし
て、それらのデータ402及び403は次のモジュール
302に入力される。
されるデータの比較を行っており、端子Pに入力される
データが端子Qに入力されるデータ以上である場合には
1を出力し、それ以外の場合には0を出力している。そ
の結果、セレクタ34においては、端子A及び端子Bに
入力されるデータのうちで、比較器32から1が出力さ
れた場合には、端子Aに入力されたデータが選択され、
フリップフロップ38に出力される。その一方、セレク
タ34において、比較器32から0が出力される場合、
端子Bに入力されるデータがフリップフロップ38に出
力される。この動作は基本的にセレクタ36においても
同様であり、但し、セレクタ34とセレクタ36とを対
比した場合、その端子A及び端子Bにはそれぞれ反対の
データが入力される。よって、フリップフロップ38か
らは最新データ400及び1つ前のデータ401のうち
で大きい方のデータ402が出力され、フリップフロッ
プ40からはそれらのうちで2番目のデータすなわち小
さい方のデータ403が出力されることになる。そし
て、それらのデータ402及び403は次のモジュール
302に入力される。
【0031】モジュール302において、セレクタ42
には、データ402及び最新データ400が入力され、
それらが比較されている。比較器46においては、デー
タ403と最新データ400とが比較されている。そし
て、セレクタ44では、最新データから2データ前まで
の3つのデータの中で最大値を選択するために、比較器
42の出力に応じて端子A及び端子Bに入力されるデー
タの何れかをフリップフロップ52に出力している。こ
れと同様に、セレクタ48においては、比較器46の出
力に応じて、端子A及び端子Bに入力されるデータのう
ちで何れかを出力している。セレクタ50では、上記の
3つのデータの中で2番値を抽出するために、比較器4
2の出力に基づいて端子A及び端子Bに入力されるデー
タのうちで、いずれかを出力している。その結果、モジ
ュール302から、2データ前までの3つのデータの中
で最大値をもつデータ404を出力され、これと共に、
その3つのデータの中で2番値をもつデータ405が出
力される。このモジュール302と同様の処理が後段の
各モジュール303及び304において順次実行され、
最終段のモジュール304からフィルタ窓内における2
番値のデータが出力されることになる。この場合、モジ
ュール302と同様のモジュールを最終段のモジュール
に利用した場合、最大値も同時に得られることになる
が、それは実質的に利用されない。もちろん、ノイズ特
定などの処理にその最大値を利用するようにしてもよ
い。
には、データ402及び最新データ400が入力され、
それらが比較されている。比較器46においては、デー
タ403と最新データ400とが比較されている。そし
て、セレクタ44では、最新データから2データ前まで
の3つのデータの中で最大値を選択するために、比較器
42の出力に応じて端子A及び端子Bに入力されるデー
タの何れかをフリップフロップ52に出力している。こ
れと同様に、セレクタ48においては、比較器46の出
力に応じて、端子A及び端子Bに入力されるデータのう
ちで何れかを出力している。セレクタ50では、上記の
3つのデータの中で2番値を抽出するために、比較器4
2の出力に基づいて端子A及び端子Bに入力されるデー
タのうちで、いずれかを出力している。その結果、モジ
ュール302から、2データ前までの3つのデータの中
で最大値をもつデータ404を出力され、これと共に、
その3つのデータの中で2番値をもつデータ405が出
力される。このモジュール302と同様の処理が後段の
各モジュール303及び304において順次実行され、
最終段のモジュール304からフィルタ窓内における2
番値のデータが出力されることになる。この場合、モジ
ュール302と同様のモジュールを最終段のモジュール
に利用した場合、最大値も同時に得られることになる
が、それは実質的に利用されない。もちろん、ノイズ特
定などの処理にその最大値を利用するようにしてもよ
い。
【0032】図3には、図2に示した回路構成の処理例
が示されている。受信信号は、ADC16によってサン
プリングされ、それがサンプル点として表されている。
フィルタ窓内において、図2に示した非線形フィルタ部
18の作用により最大値及び2番値が特定され、2番値
がフィルタ窓内における代表値としてリサンプラ20に
出力されている。これによって、リサンプラ20におい
ては、フィルタ窓が順次シフトされるのに応じて、各フ
ィルタ窓の位置に応じて2番値が出力されることにな
り、結果として、ノイズによる影響を極力排除しつつ原
波形を最大限に維持することが可能となる。
が示されている。受信信号は、ADC16によってサン
プリングされ、それがサンプル点として表されている。
フィルタ窓内において、図2に示した非線形フィルタ部
18の作用により最大値及び2番値が特定され、2番値
がフィルタ窓内における代表値としてリサンプラ20に
出力されている。これによって、リサンプラ20におい
ては、フィルタ窓が順次シフトされるのに応じて、各フ
ィルタ窓の位置に応じて2番値が出力されることにな
り、結果として、ノイズによる影響を極力排除しつつ原
波形を最大限に維持することが可能となる。
【0033】上述したように、図2に示した構成によれ
ば、窓幅の設定変更が極めて容易であり、またフィルタ
を実現するための部品点数が少ないという利点がある。
さらに、図2に示した回路構成例によれば、並列処理に
よって高速動作が可能であり、リアルタイム処理を実現
できるという利点がある。
ば、窓幅の設定変更が極めて容易であり、またフィルタ
を実現するための部品点数が少ないという利点がある。
さらに、図2に示した回路構成例によれば、並列処理に
よって高速動作が可能であり、リアルタイム処理を実現
できるという利点がある。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
リサンプリングを行うに当たって、原波形をできる限り
忠実に再現することが可能である。特に、ナイキスト周
波数までの信号成分を忠実に超音波画像に反映すること
ができる。
リサンプリングを行うに当たって、原波形をできる限り
忠実に再現することが可能である。特に、ナイキスト周
波数までの信号成分を忠実に超音波画像に反映すること
ができる。
【図1】 本発明に係る超音波診断装置を示すブロック
図である。
図である。
【図2】 非線形フィルタ部のブロック図である。
【図3】 非線形フィルタの作用を示す図である。
10 探触子、12 送受信部、14 アンチエイリア
シングフィルタ、16ADC、18 非線形フィルタ
部、20 リサンプラ、22 サンプリングクロック発
生部、24 DSC(デジタルスキャンコンバータ)、
26 表示器。
シングフィルタ、16ADC、18 非線形フィルタ
部、20 リサンプラ、22 サンプリングクロック発
生部、24 DSC(デジタルスキャンコンバータ)、
26 表示器。
Claims (5)
- 【請求項1】 超音波の送受波を行う送受波手段と、 前記送受波手段からのエコー信号を、表示ピクセルレー
ト以上のオーバーサンプリングレートでサンプリングす
るA/D変換器と、 前記サンプリング後のエコーデータに対して、代表値抽
出処理を行う非線形フィルタと、 前記非線形フィルタを通過したエコーデータに対して、
前記表示ピクセルレートに対応したレートでリサンプル
を実行するリサンプラと、 前記リサンプル後のエコーデータを利用して超音波画像
を表示する表示手段と、 を含むことを特徴とする超音波診断装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の装置において、 前記非線形フィルタは、一定の時間窓内において所定番
目に大きいデータを代表値とするフィルタであることを
特徴とする超音波診断装置。 - 【請求項3】 請求項2記載の装置において、 前記非線形フィルタは、一定の時間窓内において2番目
に大きいデータを代表値とするフィルタであることを特
徴とする超音波診断装置。 - 【請求項4】 請求項3記載の装置において、 前記非線形フィルタは、前記一定の時間窓内に入るデー
タ数をnとした場合に、縦列接続されたn−1個のモジ
ュールで構成され、 第1番目のモジュールでは、最新データと1データ前の
データとが相互比較され、それらの大小関係が決定さ
れ、 それ以後の第2番目から第n−2番目までの各モジュー
ルでは、前段のモジュールから出力されるそれまでに1
番目及び2番目に大きいデータ並びに最新データが相互
比較され、それらの中で1番目に大きいデータ及び2番
目に大きいデータが出力され、 最後のn−1番目のモジュールでは、前段のモジュール
から出力されるそれまでに1番目及び2番目に大きいデ
ータ並びに最新データが相互比較され、それらの中で2
番目に大きいデータが出力され、 前記オーバーサンプリングレートで上記のn−1個のモ
ジュールが動作することを特徴とする超音波診断装置。 - 【請求項5】 請求項3記載の装置において、 前記時間窓の大きさを可変設定する手段を含むことを特
徴とする超音波診断装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10325502A JP2000139910A (ja) | 1998-11-16 | 1998-11-16 | 超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10325502A JP2000139910A (ja) | 1998-11-16 | 1998-11-16 | 超音波診断装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000139910A true JP2000139910A (ja) | 2000-05-23 |
Family
ID=18177602
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10325502A Pending JP2000139910A (ja) | 1998-11-16 | 1998-11-16 | 超音波診断装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000139910A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007082725A (ja) * | 2005-09-21 | 2007-04-05 | Fujifilm Corp | 超音波診断装置 |
WO2012002006A1 (ja) * | 2010-06-29 | 2012-01-05 | コニカミノルタエムジー株式会社 | 超音波診断装置及びプログラム |
US9547888B2 (en) | 2012-02-06 | 2017-01-17 | Hitachi, Ltd. | Ultrasonic diagnostic apparatus |
-
1998
- 1998-11-16 JP JP10325502A patent/JP2000139910A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007082725A (ja) * | 2005-09-21 | 2007-04-05 | Fujifilm Corp | 超音波診断装置 |
JP4694930B2 (ja) * | 2005-09-21 | 2011-06-08 | 富士フイルム株式会社 | 超音波診断装置 |
WO2012002006A1 (ja) * | 2010-06-29 | 2012-01-05 | コニカミノルタエムジー株式会社 | 超音波診断装置及びプログラム |
JP5803913B2 (ja) * | 2010-06-29 | 2015-11-04 | コニカミノルタ株式会社 | 超音波診断装置及びプログラム |
US9547888B2 (en) | 2012-02-06 | 2017-01-17 | Hitachi, Ltd. | Ultrasonic diagnostic apparatus |
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