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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