JP2001507794A

JP2001507794A - 空間的なデイザー動作を有する超音波のスキヤンコンバージヨン方法

Info

Publication number: JP2001507794A
Application number: JP52912998A
Authority: JP
Inventors: ギルバート，ジエフリー; チアング，アリス・エム; ブロードストーン，スチーブン・アール
Original assignee: テラテク・コーポレーシヨン
Priority date: 1996-12-24
Filing date: 1997-12-23
Publication date: 2001-06-12
Also published as: ZA9711640B; TW521522B; WO1998028631A3; AU7097698A; EP0949976A2; US5904652A; ATE245056T1; KR100508276B1; EP0949976B1; AU741952B2; TW447215B; EP1353195A2; WO1998028631A2; EP1353195A3; KR20000069707A; DE69723578D1; CA2275577A1; DE69723578T2

Abstract

(57)【要約】超音波画像処理システムは超音波データーを標準表示フオーマット変換に変換するためのスキヤンコンバージヨン処理を含んでおりそしてデーターを極座標からコンピューター用モニター上への表示に適した直交座標に変換するよう該コンピューターをプログラムすることによりパーソナルコンピューター上で作動する。該データーは超音波変換器のアレーとそれの付随回路部を収納した走査ヘッド囲いから供給されるが、該回路部は送信モードで超音波パルスの送信のため使用されるパルス同期化回路部と受信モードで画像処理される関心のある領域から戻る反射超音波信号を動的に焦点合わせするため使用されるビーム成形回路部とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】空間的なデイザー動作を有する超音波のスキヤンコンバージヨン方法関連出願本出願は共に１９９５年６月２９日に出願された米国出願第０８／４９６，８０４号及び第０８／４９６８０５号の１部継続出願である、１９９６年２月１２日に出願された米国出願第０８／５９９、８１６号の１部継続出願である、１９９６年６月２８日に出願された国際出願第ＰＣＴ／ＵＳ９６／１１１６６号の１部継続出願であり、上記出願の全内容はここに引用により組み入れられている。発明の背景技術従来の超音波画像処理システムはケーブルで大型のラック搭載型コンソール式処理及び表示ユニット（a large rack-mounted console processing and displa y unit）に接続された手持ち型走査ヘッドを有しているのが典型的である。該走査ヘッドは画像処理される領域に超音波エネルギーを送信しそして該領域から戻って来る反射超音波エネルギーを受信する超音波変換器のアレー（array）を有するのが典型的である。該変換器は該受信超音波エネルギーを低レベルの電気信号に変換するが該信号は該ケーブルで該処理ユニットへ伝送される。関心のある領域の画像を発生するために該変換器からの該信号を組み合わせるよう該処理ユニットはダイナミックフオーカシング（dynamic focusing）の様な適当なビーム成形技術を適用している。典型的な従来の超音波システムは複数の、例えば１２８の、超音波変換器を有する変換器アレーを備えている。各変換器には該コンソール処理ユニット内に配置されたそれ自身の処理回路部が付随している。該処理回路部は該超音波信号の送信を開始させるために、送信モードで、精密にタイミングを取った駆動パルスを該変換器に送る駆動部回路を有するのが典型的である。これらの送信タイミングパルスは該コンソール処理ユニットから該ケーブルに沿って該走査ヘッドへ送られる。受信モードでは、該処理回路部のビーム成形回路は精確な画像がその次に発生出来るように該信号をダイナミックに焦点合わせするために該変換器からの各低レベル電気信号に適当な遅延を導入する。フエーズドアレー型（phased array）又はカーブドリニア型（curved linear ）走査ヘッドでは、該超音波信号はその本来の極座標（ｒ，θ）型で受信されそしてデジタル化される。表示用には、この表現は不便なので、次の処理のために直交座標（x,y）表現に変換される。この直交座標表現は種々の表示装置やハードコピー装置のダイナミックレンジと明るさ用にデジタル的に修正される。又該データーは再表示用に記憶されそして検索される。極座標と直交座標間の変換を行うに当たり、該（x,y）値は該（r,θ）値から計算されねばならないがそれは該（r,θ）の配列上と該直交する（x,y）格子上の点は一致しないからである。従来技術のスキヤンコンバージヨンシステムでは、該（x,y）格子上の各点が取り上げられそしてその値が該２つの最も近いθ値の値から線形補間法によるか又は該（r,θ）配列上の４つの最も近い近隣値から双線形補間法（bilinear int erpolation）により計算される。これは該（x,y）を横切るパターンを発生する有限状態機械と、多数のデジタル論理の中で該（r,θ）データーを保持する双方向性シフトレジスターとそして該処理を制御しそして（r,θ）データーの正しい非同期に受信されたサンプルが各（x,y）点用の正しい時刻に補間用に到着することを保証するメモリーユニットとの使用により達成される。この従来技術での実施は柔軟性に欠けそして不必要に複雑でもある。広範な制御用ハードウエアにも拘わらず、該（x,y）配列を通る１つの道しか可能でない。発明の概要本発明の好ましい実施例では、走査データー（scan data）はビーム成形（bea mforming）の後にコンピューター内に導かれそしてスキヤンコンバージヨンは該走査データーを表示用フオーマットに変換するよう行われる。好ましい実施例では、スキヤンコンバージヨンは完全にパーソナルコンピューター上でソフトウエアモジュールを使用して実行出来る。代わりに、選択されたスキヤンコンバージヨン機能を提供したり或いは該全体のスキヤンコンバージヨン処理を実行するために追加的ハードウエアを有する基板を挿入することも出来る。多くの応用では、追加的ハードウエアを最小にするのでソフトウエアシステムが好ましくそれで該パーソナルコンピューターはラップトップ又はパームトップコンピューターの様な小型の携帯用のプラットフオーム（platform）とすることが出来る。スキヤンコンバージヨンは好ましくは下記でより詳細に説明する空間的にデイザー動作する処理を使用して実行されるのが良い。空間的デイザー動作はスキヤンコンバージヨン用の計算の要求を簡単化する一方画像の解像度と質を保持する。かくして、スキヤンコンバージヨンはより複雑な補間法の技術を必要とせずにパーソナルコンピューターで実行出来てそれでなお実時間の超音波画像処理用に適合するフレーム速度での変換を提供出来る。好ましくは、該スキヤンコンバージヨンの手順は入力配列と、リマップ（remap）配列と、そして出力配列とを有するのが良い。該リマップ配列はインデックス又はポインターの配列であり、それは該入力配列から各画素を何処で得るかを決定するため使用される該出力画像のサイズ（size）である。該リマップ配列内の各位置での数は取るべき該入力データーの中で各画素が何処で同じ位置の該出力配列に入るかを指示する。かくして、該リマップ配列と出力配列は同じ構造（geometry）を有すると考えられ一方該入力配列と出力配列とは同じ種類のデーター、すなわち実際の画像データーを有する。該入力配列は各超音波フレーム用の新しいデーターを有するが、それはそれが該データーを処理しそして該データーを各フレーム上の該出力配列内に置くことを意味する。本発明の好ましい実施例によれば、概略１／３０秒毎に新しい超音波のフレームが現れる。従って、新しい入力データーのセットから新しい出力画像を計算するルーチンの操作が毎秒約３０フレームのフレーム速度で行われる限り、該リマップ配列のデーターは比較的ゆっくり発生出来る（しかしなお約１秒より充分下で）。これは汎用パーソナルコンピューターが性能の妥協無しにしかし該課題に専用の追加的ハードウエアを持たねばならぬこともなく、該リマップ配列用データーを発生する課題を実行することを可能にする。デジタルシグナルプロセサー｛デーエスピー（DSP）｝を有する計算システムでは、該デーエスピーが該リマップ配列の計算を実行出来る。代わって、或るスキヤンコンバージヨン機能は該パーソナルコンピューターに挿入された回路基板上のハードウエアにより実行出来る。この基板又はカードは挿入されそして適切な形で該ピーシーバス（PC bus）制御器にデーターを供給するインターフエースとして使用出来る。図面の簡単な説明本発明の前記及び他の目的、特徴及び利点は同じ参照文字が異なる図面を通して同じ部分を参照している付随する図面で図解されている様に、本発明の好ましい実施例の下記のより特定的な説明から明らかになる。該図面は必ずしも縮尺が合っておらず、代わりに本発明の原理を図解することに力点が置かれている。図１は超音波画像処理システムに使用される従来型画像処理アレーのブロック図である。図２Ａは線形超音波変換器アレーと本発明による長方形走査領域との関係の略図解である。図２Ｂはカーブした線形超音波変換器アレーと本発明によるカーブした走査領域の関係の略図解である。図２Ｃは線形超音波変換器アレーと本発明による台形走査領域の間の関係の略図解である。図２Ｄはフェーズドアレー走査領域の略図解である。図３は本発明の超音波画像処理システムの好ましい実施例の略絵画図である。図４Ａは本発明の超音波画像処理システムの好ましい実施例の略機能ブロック図である。図４Ｂは本発明の超音波画像システムの代わりの好ましい実施例の略機能ブロック図である。図５Ａは本発明によるビーム成形及びフイルターの回路の略図である。図５Ｂは本発明によるビーム成形及びフイルターの回路のもう１つの好ましい実施例の略図である。図５Ｃは本発明によるビーム成形及びフイルターの回路のもう１つの好ましい実施例の略図である。図５Ｄは本発明によるローパスフイルターの略図である。図５Ｅは本発明によるインターフエース回路基板の例である。図５Ｆは本発明による集積化されたビーム成形回路の好ましい実施例である。図６は本発明によるフイルターの通過バンドのグラフ図である。図７Ａはデイスプレー上に載る入力点の略図である。図７Ｂは画素に変換された入力データーを有する図６のデイスプレーの略図である。図８は汎用型の画像リマッピングアーキテクチャ（image remapping architec ture）の好ましい実施例の略図である。図９Ａ−９Ｂは本発明によるリマップ配列計算手法を図解するフローチャートである。図１０は出力フレーム計算エンジンのフローチャートである。図１１Ａ−１１Ｂは本発明の超音波画像処理システムで使用される２つのユーザー選択可能なデイスプレー表現用フオーマットの略絵画図である。図１２は好ましいグラフ式ユーザーインターフエースの機能ブロック図である。図１３は超音波画像制御用ダイアログボックスを図解している。図１４Ａ−１４Ｄはシステム情報を入れるデイスプレーボックスを図解している。図１５Ａ−１５Ｃはプローブ又はエフオーブイ（FOV）データーを入れるための追加的ダイアログボックスを図解している。図１５Ｄ−１５Ｊは本発明の好ましい実施例用の追加のデイスプレー及びダイアログボックスを図解している。図１６は本発明の好ましい実施例の画像処理及びデイスプレー操作を図解している。図１７Ａ−１７Ｃは本発明による集積化プローブシステムの好ましい実施例を図解している。図１８は超音波システム用の送／受信回路の６４チャンネルの集積化された制御器を図解している。図１９は送信及び受信回路のもう１つの好ましい実施例を図解している。図２０は本発明によるドップラーソノグラム（Doppler Sonogram）システムを図解している。図２１は本発明による高速フーリエ変換型パルス化ドップラー処理システムに基づくカラーフロー写像（color flow map）を図解している。図２２は本発明による波形発生の処理システムを図解している。図２３は本発明によるカラーフロー写像発生用システムである。図２４は本発明によるカラーフロー写像計算用の処理フローシーケンスである。図２５は相互相関法を使用してカラーフロー写像を発生するための処理フローシーケンスである。発明の詳細な説明超音波画像処理システムで使用されるＮ個のピエゾ電気式超音波変換器１８（１）−１８（Ｎ）の画像処理アレー１８の略ブロック図が図１に示されている。ピエゾ電気変換器のアレー１８（１）−１８（Ｎ）は音響パルスを発生するが該パルスは狭いビーム１８０で画像対象（典型的には人体組織領域）又は伝達媒体内に伝播する。該パルスは概ね一定速度の球面波１８５として伝播する。画像点Ｉ_P又は反射体からの戻り信号の形の音響エコー（acoustic ec hoes）は変換器素子の同じアレー１８又はもう１つの受信用アレーにより検出されそして該反射構造体の位置を示す仕方で表示可能である。該伝達媒体内の画像点Ｉ_Pからの該音響エコーは種々の伝播時間後に該受信アレーの各変換素子１８（１）−１８（Ｎ）に到達する。各変換素子の該伝播時間は異なりそして各変換素子と該画像点Ｉ_Pとの間の距離に左右される。これは典型的超音波伝達媒体すなわち音の速度が少なくとも比較的１定である柔軟な人体組織では成立する。その後、該受信情報は該反射構造体の位置を示す仕方で表示される。２次元のＢモード走査（B-mode scanning）では、該パルスは図１に示す様に多数の視線に沿って送信される。もし該エコーがサンプルされそしてそれらの振幅が明るさとしてコード化されると、グレースケールの画像が陰極線管｛シーアールテー（CRT）｝又はモニター（monitor）上に表示される。画像は典型的に０．７５度の角度間隔の１２８のこの様な走査線を含み、９０度セクタ（sector）の画像を形成する。水中での音の速度は毎秒１．５４×１０⁵ｃｍなので１６ｃｍの深さへの往復時間は２０８×１０^-6秒である。かくして、１２８の視線に沿ったデーターを得るに要する全時間は２６．６×１０^-3秒である。もし該システム内の他のシグナルプロセサーがこのデーター取得速度に追従する程充分速ければ、標準のテレビジョンのビデオに対応する速度で２次元画像が発生可能である。例えば、超音波画像処理装置が１対の肋骨の間の胸壁を通して反射される又は後方散乱される音波を見るため使用された場合、心臓のポンプ動作を実時間で画像処理することが出来る。該超音波送信器は典型的には操向されるアレー（steered array）用のピエゾ電気変換器１８（１）−１８（Ｎ）の線形の（典型的には半波長離れて隔てられた）アレーでありその立面パターンは固定されその方位パターンは主として遅延操向（delay steering）により制御されている。従来型のアレーの該放射（方位）ビームパターン｛radiating(azimuth)beam pattern｝は該画像点Ｉｐで一緒に合計された該全送信器からのエネルギーが所要ビーム形状を発生するような仕方で各変換器素子１８（１）−１８（Ｎ）に遅延した送信パルスを印加することにより主として制御される。従って、予め決められた方向に沿って所要送信放射パターンを発生するために各変換器素子１８（１）−１８（Ｎ）に付随する時間遅延回路が必要である。前記説明の様に、変換器素子１８（１）−１８（Ｎ）の同じアレー１８が該戻り信号を受信するために使用可能である。該画像点を元とする該反射又はエコーのビームのエネルギー波形は該画像点から該変換器素子までの距離を該媒体内の波の仮定１定伝播速度で割ったと等しい時間遅延の後に各変換器素子に到達する。送信モードと同様に、この時間遅延は各変換器素子で異なる。各受信する変換器素子では、通路長さのこれらの違いは何れの与えられた深さについても特定の画像点から反射されたエネルギーを各受信器に焦点合わせすることにより補償されるべきである。各受信素子での該遅延は該素子から該アレーの中心までの測定距離と該アレーの法線方向に測った視認の角度的方向との関数である。該ビーム成形と焦点合わせの操作は該全ての変換器により観察された様な散乱波形の合計を形成することを含んでいるが、この合計では、該波形はそれらが全部同相で到着し該合計で適当に重み付けされるように差動的に遅延されねばならない。従って、ビーム成形回路は各チャンネルに異なる遅延を適用出来て、そしてその遅延を時間と共に変えられる様な回路が必要である。与えられた方向に沿って、より深い組織からエコーが戻って来るので、該受信用アレーはその焦点を深さと共に連続的に変える。この処理はダイナミックフオーカシングとして公知である。受信ビームが成形された後、それは従来の仕方でデジタル化される。各受信パルスのデジタル表現は該ビームにより形成される方位角での距離の関数としてフイールド点から戻って来る超音波エネルギーの後方散乱断面に対応する時間列（ time sequence）である。連続するパルスは異なる方向に差し向けられ、−４５度から＋４５度まで視野をカバーする。幾つかのシステムでは、同じ点の連続する観察からの（持続性に重きを置くよう参照される）データーの時間平均が画像の質の改善に使用される。図２Ａ乃至２Ｄは本発明に使用される種々の変換器アレー形状とそれらの対応する走査画像領域との間の関係を図解する略図である。図２Ａは長方形の走査画像領域１８０Ａを発生する線形アレー１８Ａを示す。この様なアレーは典型的に１２８の変換器を有する。図２Ｂはカーブした線形変換器アレー１８Ｂとその結果のセクション型でカーブした画像走査領域１８０Ｂとの関係を示す略図である。これ又、アレー１８０Ｂは典型的に１２８の隣接した変換器を有する。図２Ｃは線形変換器アレー１８Ｃと台形の画像領域１８０Ｃとの関係を示す。この実施例では、該アレー１８Ｃは、１２８の代わりに、１９２の隣接変換器から形成されるのが典型的である。該線形アレーは図２Ａで示す様な線形走査をフエーズドアレー走査（phased array scanning）と組み合わせることにより該台形走査領域１８０Ｃを発生させるように使用されている。１つの実施例では、該アレー１８Ｃの相対する端の上の該６４の変換器はその端部で該領域１８０Ｃのカーブした角度部分を達成する様なフエーズドアレー形状で使用される。中の６４の変換器は該領域１８０Ｃの長方形部分を完成するためにその線形走査モードで使用される。かくして、該台形領域１８０Ｃは唯６４の変換器のみが何れの１回でもアクチブであるサブアパーチャ走査手法（sub-aperture scannin g approach）を使用して達成される。１つの実施例では、６４の変換器の隣接するグループが交互にアクチブにされる。すなわち、最初に、変換器変換器１乃至６４がアクチブになる。次に、変換器６４乃至１２８がアクチブになる。次の過程で、変換器２乃至６５がアクチブにされ、そして次いで変換器６５乃至１２９がアクチブにされる。このパターンが変換器１２８乃至１９２がアクチブになる迄続く。次いで、該走査処理は変換器１乃至６４で再び始まる。図２Ｄは本発明によるフエーズドアレー画像処理を実行するために使用される変換器の短い線形アレー１８Ｄを示す。該線形アレー１８Ｄは角度状のスライス領域（angular slice region）１８０Ｄを発生させるためにフエーズドアレービーム操向処理（phased array beam steering processing）を介して使用される。図３は本発明の超音波画像処理システム１０の略絵画図である。該システムはラップトップコンピューターでも良い携帯型データー処理及び表示ユニット１４に接続された手持ち型走査ヘッド１２を有する。代わりに、該データー処理及び表示ユニット１４は超音波画像の表示を提供するためにシーアールテー（CRT）とインターフエースを有するパーソナルコンピューター又は他のコンピューターを含んでも良い。該データープロセサー表示ユニット１４は又ユーザーにより手持ちされるか、帯同されるか又は帯びられるか又は担われるに充分小さい、小型、軽量、１個型のユニットであっても良い。図３は外部の走査ヘッドを示すが、本発明の走査ヘッドは又内部画像処理用に管腔（lumen）を通して人体内へ挿入されるよう適合された内部走査ヘッドであっても良い。例えば、該ヘッドは心臓の画像処理用に使用される食道貫入プローブ（a transe sofag eal probe）であっても良い。該走査ヘッド１２はケーブル１６で該データープロセサー１４に接続されている。代わりの実施例では、該システム１０は該走査ヘッド１２と該データー処理及び表示ユニット１４との間に接続されたインターフエースユニット１３（陰線で示す）を含んでいる。該インターフエースユニット１３は好ましくはデジタルシグナルプロセサー｛デーエスピー（DSP）｝を含む制御器と処理回路部を含むのが良い。該インターフエースユニット１３は所要の信号処理タスクを実行出来て該データー処理ユニット１４及び／又は走査ヘッド１２に信号出力を提供する。パームトップ型コンピューターを有するユーザー用には、該インターフエースユニットは好ましくは内部カード又はチップセットであるのが良い。デスクトップ又はラップトップコンピューターで使用される時は、代わって該インターフエースユニット１３は外部装置とすることが出来る。該手持ち型ハウジング１２は変換器部分１５Ａとハンドル部分１５Ｂとを有する。該変換器部分１５Ａは摂氏４１度より低い温度に保持されるので患者の皮膚に接触する該ハウジングの部分はこの温度を越えない。該ハンドル部分１５Ｂは第２のより高い温度好ましくは摂氏５０度を越えない。図４Ａは本発明の超音波画像処理システム１０の１実施例の略機能ブロック図である。図示の様に、走査ヘッド１２は超音波変換器アレー１８を有するが該アレーは、人体組織の領域の様な、関心のある領域すなわち画像目標１１内へ超音波信号を送信し、そして該画像目標から戻って来る反射超音波信号を受信する。該走査ヘッド１２は又変換器駆動部回路部２０とパルス同期回路部２２を有する。該パルス同期部２２は１連の精確にタイミングを取りかつ遅延を付したパルスを該駆動部２０の高電圧駆動部回路に送る。各パルスが該駆動部２０に受信されると、該高電圧駆動部回路は超音波信号を該画像目標１１内へ送信するよう該変換器を賦活するために該変換器アレー１８の各変換器に高電圧駆動信号を送るよう賦活される。該画像目標１１により反射された超音波エコーは該アレー１８内の該超音波変換器により検出される。各変換器は該受信超音波信号を代表的電気信号（repres entative electrical signal）に変換するが該信号はプリアンプ回路２４と時間変化型利得制御（time-varying gain controｌ）｛テージーシー（TGC）｝回路部２５へ送られる。該プリアンプ回路２４は該変換器アレー１８からの該電気信号のレベルを次の処理に適切なレベルにセットし、そして該テージーシー回路部２５は人体組織を通過する時の該音響パルスの減衰を補償するために使用されそして又線画像を発生するビーム成形回路（下記で説明）２６を駆動する。該調整された電気信号はビーム成形回路部２６に送られるが該回路部は精確な画像が創生出来るように該受信信号をダイナミックに焦点合わせするために該受信信号の各々に適当な差動型遅延を導入する。該ビーム成形回路部２６と受信信号に差動型遅延を導入するため使用される該遅延回路と該パルス同期部２２により発生される該パルスの詳細は組み入れられた国際出願第ＰＣＴ／ＵＳ／１１１６６号に説明されている。１つの好ましい実施例では、該ダイナミックに焦点合わせされそして合計された信号はエイデー変換器２７に送られ該変換器は該合計信号をデジタル化する。次いで該デジタル信号データーは該エイ／デー（A/D）２７からケーブル１６上をカラードップラー処理回路３６へ送られる。該エイ／デー変換器２７は該アナログ合計信号が該システムケーブル１６上を直接送られる代替え実施例では使用されないことは注意すべきである。又該デジタル信号は復調回路２８で復調されそして該データープロセサー及び表示ユニット１４内のスキヤンコンバージヨン回路３７へ送られる。又図示の様に走査ヘッドメモリー２９は制御器２１及び該データー処理及び表示ユニット１４からのデーターを記憶する。該走査ヘッドメモリー２９は記憶したデーターを該パルス同期部２２，該テージーシー２５及び該ビーム成形器２６に供給する。該スキヤンコンバージヨン回路部３７はビーム成形回路部２６からのデジタル化された信号データーを極座標（r,θ）から直交座標（x,y）へ変換する。該変換後、該直交座標データーをオプションのポスト信号処理段３０へ送ることも可能で、該段では該デイスプレー３２上への表示用又はビデオ圧縮回路３４での圧縮用にフオーマットされる。又ポスト処理３０はこの後説明する該スキヤンコンバージヨンソフトウエアを使用して実行することも出来る。該エイ／デー変換器２７からのデジタル信号データーは該データープロセサーユニット１４内のパルス式又は連続波ドップラープロセサー３６により受信される。該パルス式又は連続波ドップラープロセサー３６は血流の様な移動する目標組織１１を画像処理するため使用されるデーターを発生させる。好ましい実施例では、パルス式ドップラー処理でカラーの流れ分布図（flow map）が発生される。該パルス式ドップラープロセサー３６はその処理されたデーターを該スキヤンコンバージヨン回路部２８へ送るが該回路部で該データーの極座標はデイスプレー又はビデオ圧縮用に好適な直交座標に変換される。好ましくはパーソナルコンピューター（例えば、デスクトップ型、ラップトップ型、パームトップ型の）の中のマイクロプロセサー３８の形での、制御回路は超音波画像処理システム１０の高レベルの操作を制御する。該マイクロプロセサー３８又はデーエスピー（DSP）は遅延及びスキヤンコンバージヨンメモリーを初期化する。該制御回路３８は該走査ヘッドメモリー２９を経由して該パルス式同期化部２２と該ビーム成形回路部２６との両者に導入される差動型遅延を制御する。該マイクロプロセサー３８は又該スキヤンコンバージヨン回路部２８により使用されたデーターを記憶するメモリー４０を制御する。該メモリー４０は１つのメモリーでも良く又多数のメモリー回路でも良いことは理解される所である。又該マイクロプロセサー３８はそれらの個別機能を制御するためにポスト信号処理回路部３０及びビデオ圧縮回路部３４とインターフエースを有する。該ビデオ圧縮回路部３４は表示及び解析用に伝送チャンネルを経由した遠隔のステーションへの該画像データーの伝送を可能にするためデーターを圧縮する。該伝送チャンネルはモデム又は無線セルラー通信チャンネル又は他の公知の通信方法であっても良い。本発明の携帯型超音波画像処理システム１０は好ましくはバッテリー４４で電力を与えられるのが良い。該バッテリー４４の原始バッテリー電圧が調整電源４６を駆動し該電源が該走査ヘッド１２内に配置されたこれらのサブシステムを含め該画像処理システム１０内の全てのサブシステムに調整された電力を供給する。かくして、該走査ヘッドへの電力は該データー処理及び表示ユニット１４から該ケーブル１６上を供給されることが可能になる。図４Ｂは本発明の超音波画像処理システムの代替えの好ましい実施例の略機能ブロック図である。変型式の走査ヘッド１２’では、復調回路部は変型式データー処理及び表示ユニット１４’のマイクロプロセサー３８により実行されるソフトウエアによって置き換えられる。特に、該エイ／デー変換器２７からのデジタルデーターの流れはエフアイエフオー（FIFO）メモリー３７によりバッフアーされる（buffered）。該マイクロプロセサーは、復調し、スキヤンコンバージヨンと、カラードップラー処理と、ポスト信号処理とそしてビデオ圧縮とを実行するソフトウエア命令を実行処理する。かくして図４Ａの多くのハードウエア機能が図４Ｂのメモリー４０に記憶されたソフトウエアで置き換えられ、該システム１０’用ハードウエアの所要の寸法と重量を減少させる。超音波システムのビーム成形回路部用の追加の好ましい実施例が図５Ａ、５Ｂ及び５Ｃに描かれている。これらの実施例の各々はサンプルされたアナログデーターが中間周波数｛アイエフ（IF）｝からベースバンド周波数へ下方変換又は混合されることを必要とする。該下方変換又は混合は、最初該サンプルされたデーターに複素数値を掛け（該乗算器段への複素数値化指数関数入力で表された）、そして次いで近接周波数（nearby frequency）に混合されるイメージ（image）を除くするため該データーにフイルターをかけることにより達成される。この処理の出力は最小出力サンプリングレートで（at a minimum out put sample rate）入手可能でありそして次の表示又はドップラー処理用に利用可能である。図５Ａでは、サンプリング回路のセットが、集積化回路５０上に作られたシーシーデーをベースにした（CCD-based）処理回路内の電荷のパケット（packet）で表されるデーター５４を捕捉するため使用される。データーは１つ以上の遅延線内に置かれそして、メモリー及び制御回路部６２、プログラム可能な遅延回路５８を使用して適当な時刻に、オプションの補間フイルター６０へ出力する。該補間フイルターは音波の往復時間の厳密な見積もりを提供しそれによりセンサーのアレーからの戻り信号のより良い焦点を提供するため使用される。図５Ａでは、プロセサーのアレーの、２つの処理チャンネル５２が描かれている。該補間フイルターからの出力はアナログの合計する接合点６６で組み合わされ、該アレーからのビーム成形された出力のデーターを提供する。超音波変換器を使用して得られるデーターは該変換器の中心周波数により変調されたモデスト帯域幅信号（a modest-bandwidth signal）の出力に近似している。該変換器の中心周波数、又は特性周波数は該中間周波数と等価である。サンプルのアナログシステム（例えば、シーシーデーを使用した）では、Ω=2πf_I/f_S 、ここでf_Iは中間周波数でありそしてf_Sはサンプリング周波数である。値ｎはサンプル列番号に対応する（すなわち、ｎ＝０，１，２，３，４、．．．）。乗算器６８の出力は同相（Ｉ）又は直角位相（Ｑ）サンプルと名付けられる。一般に、Ｉ及びＱの双方の値はゼロではない。該中間周波数がf_S/4に等しく選ばれた時、しかしながら、該乗算器出力は繰り返す列、I,Q,-I,-Q,I,Q,-I,...でIかQの値の何れかを発生するのみである。事実、該入力のデーターは1と-1でのみ測られる。かくして、もし入力データー、ａ、が時刻、a[0]、a[1]、a[2]、a[3]、a[4]、．．．、a[n]で順々にサンプルされると、該出力データーはa[0]、j*a[1]、-a[2]、-j*a[3]、a[4]、．．．、a[ n]である。該Ｉ及びＱ出力７４，７６は該ベースバンドに混合される信号影像（signal i mage）を拒絶するために７０，７２で各々ローパスフイルターされる。該ローパスフイルターの係数は最小二乗平均｛エルエムエス（LMS）又はエル２ノーム（L 2-norm）｝又はチェビシェフ（Chebyshev）｛エルインフニテイノーム（L-infin ity norm）｝の基準を使用して設計可能である。実際は、出来るだけ望ましいフイルター特性を得るために必要な係数の数を減少させることが望ましい。ローパスフイルターのシーシーデー（CCD）による実施の例が図５Ｄに図解されている。該素子９０は該フイルター係数を実現するために５つの固定重み付け乗算器９４を有する１３の状態のタップ付き遅延線（13-state tapped delay li ne）から成っている。図６の図解で見られるように、通過帯域のリップル（ripp le）は０．５デシベル以下でありそして阻止帯域での減衰はフルスケールのー３０デシベルより小さい。次いで該ローパスフイルターの出力は少なくとも２桁だけデシメートされる（decimated）７８。もし該超音波信号のバンド幅が該サンプリング周波数の半分より著しく小さく帯域限定される場合は、２より大きいデシメーション（decimation）が保証される。大抵の超音波信号にとって、２より大きいデシメーション係数が使用されることが多いが、それは該信号バンド幅は該サンプリング周波数に比して比較的狭いからである。該デシメーションと該ローパスフイルターとの次数は該ローパスフイルターのクロック周波数を減ずることにより交換されても良い。フイルターのバンクを使用することにより、該Ｉ及びＱローパスフイルター用の係数を各フイルターがその入力で１つ置きのデーターのみを受け入れるように選ぶことが出来る。この” 交互クロック”の計画は２のデシメーション率が選ばれた時該レイアウト制限を緩和出来るようにする。もし該デシメーション係数が２より大きい｛すなわち、信号バンド幅がf/2より大幅に小さい時（i.e．when the signal bandwidth≦≦f /2）｝場合はこれらの制限は更に緩和出来る。該下方変換された出力データーは信号包絡線検出又はドップラー処理を含む更に進んだ処理用に渡される。表示用には、該信号包絡線（又該信号の大きさとして引用される）は該Ｉ及びＱ出力の平方和の平方根として計算される。IF=fs/4 、すなわちI=0又はQ=0の何れかである場合、包絡線検出は些末となる。該I及びQ データーはドップラー処理への入力となることが多いが該処理は又該信号の正の及び／又は負の周波数側波帯内の情報を抽出するために該信号包絡線を使用する。図５Ａでは、該超音波ビーム成形に続いて唯１つの下方変換段が必要とされる。図５Ｂでは、各処理チャンネル５２ではサンプリング回路５６に続いて下方変換段が置かれている。ここで前と丁度同じ様に、しかしながら、該システム内でずっと早くＩ及びＱデーター８６，８８の作成が行われる。この手法の主要な利点は、該超音波信号のバンド幅従って該ローパスフイルターとデシメーション係数との選択に基づいて、各処理チャンネルでのデーターレート（data r ate）が最小に減少出来ることである。この実施例では、全ての処理チャンネル５２は同じ複素数値の乗算器とそして該フイルター段での同一の係数とデシメーション係数を使用している。前の実施例に於ける様に、複素数値のデーターはビーム成形された出力を提供するために遅延されそして補間される。図５Ｃに描かれた該超音波のフロントエンドは図５Ｂのそれと概略同一である。その相違は該処理チャンネルの遅延のより精密な見積もりを提供するために該補間段８５，８７が除去され該複素数値の乗算器で唯一値（unique value）を選ぶことで置き換えられていることである。この手法の欠点は該乗算器の出力がゼロでないＩとＱの値を常に示すことである。これは該乗算器の入力の、複素数面に於いて、単位円の周りで変化するサンプリングレートの結果である。かくして、この手法は各チャンネルで該サンプル遅延のより精密な見積もりを提供出来るが、それは各処理チャンネルの出力で完全に複素数値のデーターの発生を費やしてのことである。この変型は前の実施例で提示したそれより多くの包絡線及びドップラー検出用後処理を必要とする。該ビーム成形又はフイルター回路出力と該コンピューター間のインターフエースに使用されたシステムの好ましい実施例は差込み型基板（plug in board）又はコンピューター用カード｛ピーシーエムシーアイエイー（PMCIA）｝を提供している。図５Ｅの基板７００は１６ビットのデジタルのビーム成形データーが該走査ヘッドからのケーブル上で差動受信器７０２により受信される実施例を図解している。又クロック信号が変換された差動データーと共にレジスター７０４で受信される。第１のゲートアレー７０８は該１６ビットを該データー速度の半分の速度の３２ビットに変換する。該３２ビットデーターはアドオン（add-on）データー７１６を出力するエフアイエフオー（FIFO）７１２内へクロックを合わせられる。第２のゲートアレー７１０は全ての制御信号に接続可能で該ピーシーアイ（PC I）バス制御器７１４へ出力する。この特定の例は１６ビットデーターを使用しているが、しかしながら、この設計は３２ビット以上にも適合可能である。代わって、パーソナルコンピューター、ラップトップ又はパームトップコンピューターのスロット又はポートへの挿入に好適なカードも又使用出来る。この実施例では、該差動受信器は該エフアイエフオーへそして次いで該カード上に配置されたバス制御器へデーターを送る、レジスターへ入力する。該制御器からの出力は該コンピューターのピーシーアイバスへ直接接続される。該走査ヘッドの該インターフエース基板又はカードへの内部接続するための差動駆動部及び受信器の使用の代替えは”フアイアワイア（firewire）”としても公知のアイイーイーイー（IEEE）１３９４標準ケーブルを使用することである。集積化されたビーム成形回路７４０の好ましい実施例が図５Ｆに図解されている。該回路７４０はタイミング回路７４２、及び加算回路７５４の各側に取り付けられた５つの遅延回路７６０を備えている。各回路７６０はサンプリング回路７４６，シーシーデー（CCD）遅延線７５２，制御とメモリー用回路７５０、デコーダー７４８，そしてクロック用駆動部回路７４４を有している。該回路は該チップ（chip）回路部への接続を提供するための接触パッド（contact pads）７５６により囲まれている。該集積回路は好ましくは面積で２０平方ミリメートルより小さくそして上記引用し組み入れられた出願で述べられた種々の実施例で説明した様に該走査ヘッド内の１枚の基板上に搭載することが出来る。１６、３２、又は６４本の遅延線を集積化された回路も同様な構造を使用して実施可能である。図７Ａはデイスプレー上に置かれた入力点の略図である。図解されている様に、超音波ビーム１８０から受信された入力点はI_Pは従来のデイスプレー３２の直交座標的に配置された画素点Pと丁度整合はしない。該デイスプレー３２は画素化されたデーターを表示出来るのみであるから、該入力点I_Pは該直交座標的フオーマットに変換されねばならない。図７Ｂは画素に変換された入力データーを有する図６のデイスプレーの略図である。図解されている様に、各画像点I_Pは画像を形成するように該デイスプレー３２上でそれぞれの画素点Ｐに割り当てられている。スキヤンコンバージヨンの１つの目的は、フエーズドアレー、台形又はカーブした線形のヘッドの様な、正確に線形ではない走査ヘッドでの使用に必要とする座標空間変換を行うことである。これを行うために、データーは１つの順序に読まれねばならずそして出力データーはも１つの順序で書かれねばならない。多くの現在のシステムは落下前に（on the fly）該変換列を発生せねばならず、それは柔軟性を減じそして台形の走査パターンをより困難にしている。スキヤンコンバージヨンは該データーを再整列することであるから、又それは該データーを回転、パン（pan）そしてズーム（zoom）するため使用することも出来る。画像の頂部、左、右、又は底部で或いは任意の角度で描かれた画像を走査ヘッドで見るためには回転は便利である。ズームやパンの作用は該画像の種々の部分をより細かく検査出来るようにするため通常使用される。該対象の１つの範囲をズームするのに加えて、該画面の異なる領域で同時に多数の範囲を見ることが出来ることは便利である。全体の画像は該画面上に示されるが或る領域はズームインビュー（zoomed-in-views）で置き換えられることが多い。この特徴は”ウインドー内のウインドー（window-in-window）”として通常引用される。現在のハイエンドな（high-end）システムは１つのウインドーにこの能力を提供するが、しかし画像処理システムはどんな数のズーム領域も可能でその各々が任意の寸法と形状を有することが好ましい。不規則な走査パターンの使用はシステム設計を容易化出来てそしてより大きい走査ヘッドの利用を可能にする。特に、これは深部の帯域の画像処理に付随する休止時間（dead time）を減少させるか目立たなくさせる。深部帯域の画像処理の場合、ビームは送信されるが波が最大深さまで進み戻る時間を得た後の幾らか後れた時刻に受信される。この休止時間中にもし他の帯域が照明され再構成される場合は該システムのより効率的利用が、そしてかくしてより高いフレーム速度又はより大きな横方向サンプリングが得られる。これは該走査パターンを不規則にさせる（固定されそして見えるよう計算されるものであるが）。下記に説明する柔軟なスキヤンコンバージヨンはこのために自動的に修正をする。図８は汎用の画像リマップアーキテクチャー（image remapping architecture ）の好ましい実施例の略図である。本発明の好ましい実施例によれば、データーはビーム成形の後該ピーシー（PC）に直接持ち込まれるのが好ましくそして該取り扱いの残りはソフトウエア内で行われる。この様であるから、追加のハードウエアは最小化出来てそのため該パーソナルコンピューターはラップトップ又はパームトップコンピューターの様な、小さな携帯型のプラットフオーム（platform）とすることが出来る。好ましくは、入力配列１４２，リマップ配列１４４そして出力配列１４６があるのが良い。該リマップ配列１４４は、入力配列１４２から各画素を何処で得るかを決定するため使用される出力画像のサイズ（size）であるインデックス又はポインターの配列である。該リマップ配列１４４内の各位置にある数は同じ位置で該出力配列１４６に入る各画素を該入力データー内で何処で取るかを示している。かくして、該リマップ配列１４４と出力配列１４６とは同じ構造（structur e）を取ると考えることが出来て一方入力配列１４２と出力配列１４６は同じ種類のデーター、すなわち実際の画像データーを有する。該入力配列１４２は各超音波フレーム用に新しいデーターを有するが、それはそれが該データーを処理しそして各フレーム上の該出力配列１４６内に該データーを置くことを意味する。本発明によれば、毎秒少なくとも３０フレームの速度でそして好ましくは約１／３０秒毎に新しい超音波フレームがある。しかしながら、該リマップ配列１４４は該ヘッドの種類又は視認パラメーター（すなわち、ズーム及びパン）が更新される時にのみ更新される。従って、新しい入力データーのセットから新しい出力画像を計算するルーチンの操作が毎秒約３０フレームのフレーム速度で行われる限り該リマップ配列１４４のデーターは比較的ゆっくり発生される（しかしそれでも充分約１秒より下にあるがそうでなければ厄介である）。これは性能の妥協をすること無く、しかし又該タスクに追加ハードウエアを専用化せねばならぬこと無く汎用パーソナルコンピューターが該リマップ配列１４４用に該データーを発生するタスクを実行することを可能にする。デジタルシグナルプロセサー｛デーエスピー（DSP）｝を有する計算システムでは、該デーエスピーが該リマップ配列１４４の計算を実行出来る。本発明の好ましい実施例では、入力配列１４２用の入力メモリーはスタチックランダムアクセスメモリー｛エスラム（SRAM）｝の２つのバンクかビデオランダムアクセスメモリー｛ブイラム（VRAM）｝の１つのバンクとすることが出来るが、そこでは該入力はシリアルアクセス（serial access）でありそして該出力はランダムアクセス（random access）である。しかしながら、該ブイラム（VRAM ）のバンクは余りに遅くそして再書き込みするのに余りに高価である。該リマップ配列１４４用該リマップメモリーは、ランダムアクセスのエスラム（SRAM）でも作動するが、好ましくはブイラム（VRAM）内に実現されたシーケンシャルアクセスメモリーか又はダイナミックランダムアクセスメモリー｛デーラム（DRAM）｝が良い。該出力配列１４６用出力メモリーはフレームバッフアー（frame buff er）か又は先入れ先出し（First-In First-Out）｛エフアイエフオー（FIFO）｝バッフアーとすることが出来る。基本的に、該スキヤンコンバージヨンは要求により、落下する前になされる。好ましくはスキヤンコンバージヨンは該ピーシー（PC）内のソフトウエアで実行されるのが良い。しかしながら、もしスキヤンコンバージヨンがハードウエアでなされる場合は、該ピーシー（PC）は単にデーターを記憶し、かくしてシステムの複雑さを低減するのみである。従って、本発明によるアーキテクチャーは好ましくは唯２つのランダムアクセス入力バッフアー、シーケンシャルアクセスリマップバッフアーと該出力バッフアー用の小さな（もしあっても）エフアイエフオー又はパイプライン動作するビットである。これは該出力フレームバッフアーがピーシー（PC）のメモリー内にあることを意味する。本発明の好ましい実施例によると、誤差拡散を使用する空間的にデイザーする技術が超音波のスキヤンコンバージヨンに使用される。典型的デイザー動作は画素強さドメイン（pixel intensity domain）で行われる。しかしながら、本発明では、画素を画素ドメインでなく空間ドメインで近似するためにデイザー動作が超音波のスキヤンコンバージヨンに使用される。空間的デイザー動作は２つの入力データー点間に落ち着く値を近似するために使用される。これが起こるのは個別の半径がサンプルされるのみであるがデイスプレー画面上の画素は２つの半径の間に落ち着きフイルターされる必要があるからである。空間的デイザー作用は長手方向のサンプル点間で補間するため使用されねばならない。リマップ配列１４４が各出力点の写像を入力点へ記憶することを想起されたい。該入力データー点は典型的には極座標であり一方該出力点は直交座標である。該リマップ配列１４４は該入力配列１４２内へのインデックスを含むのみであるが、それらは半径（ｒ）と角度（）との値を含むと考えることが出来る。理想的には、これらの値は任意の精度を有し実際のサンプルされた点と対応する必要はない。今これらの任意の精度の数が整数値に変換されねばならないと考えよう。該整数の半径値は取り上げられた個別サンプルと対応しそして該システムの半径のサンプリング密度により限定される。整数の角度値は走査された個別の半径線と対応しかくして走査角度の数により限定される。もし空間的なデイザーが適用されると、これらの浮動小数点値は固定整数値に写像されることが可能となり誤差拡散無しに個別に丸めることに伴って現れるアーチフアクト（artifact）を伴わない。図９Ａ乃至９Ｂは本発明によるリマップ配列計算手法を図解するフローチャートである。過程２０５で何か変化があったか否かを見るために該走査ヘッドがチェックされる。もし該走査ヘッドが変化していれば、処理は過程２１０へ続きそこでは新しいヘッドの種類が具形化される。過程２１０の後又はもし該走査ヘッドに変化が無ければ（過程２０５で）、処理は過程２１５へ続く。過程２１５で、何等かズーム動作か、パン動作か或いは新しいウインドー内ウインドーの特徴が出て来るかどうかを見るため該表示ウインドーがチェックされる。もし出れば、処理は過程２２０へ続きそこではユーザーが新しい視認パラメーターを入力する。過程２２０の後、又は過程２１５でウインドーの変化が無い場合は、処理は過程２２５へ続くがそこでは該入力及び出力配列間の新しい関係を指示するために該リマップ配列はクリアされる。過程２３０では、処理すべきウインドーＷを選択する。過程２３５では全ての線誤差値Ｌ_Eと全てのサンプル誤差値Ｓ_Eがゼロに初期化される。過程２４０で、点カウンターＰが該ウインドーＷの１番左の画素を指し示すよう初期化される。過程２４５で、該アップリケーションは図Ｖ内の各点用に浮動小数点の線番号 L_FPとサンプルのオフセットS_FPを計算する。フエーズドアレーでは、これは半径ｒと角度θである。過程２５０で、該点Ｐ用として何等かの前に伝播された誤差の項L_E、S_E（下記で説明する）に浮動小数点値L_FP、S_FP が追加される。過程２５５で、浮動小数点の項は実際のサンプルされた点に対応する最も近い整数L_R、S_Rに丸められる。過程２６０で、該アップリケーションは L_RE=L_FP-L_R， S_RE=S_FP-S_R の様に丸め誤差を計算する。過程２６５で、該誤差は現在の点Ｐに対して右、下左、下そして下右の画素の点へ伝播される。伝播誤差過程２７０で、該アップリケーションは走査データーが整列されるインデックスに基づいてデーターのインデックスを計算するがそれは下記による。リマップ（Ｐ）＝インデックス（L_R、S_R）過程２７５では、該ウインドーに更に点があるか否かを見るためチェックが行われる。もし処理されるべき点が更にある場合は、過程２８０でポインターＰは次の点へとインクリメントされる。次いで処理は過程２４５へ戻る。一旦該ウインドー内の全ての点が処理完了すると、処理は過程２８５へ続く。過程２８５では、処理されるべきウインドーが更にあるか否かを見るためにチェックが行われる。もしあれば、処理は過程２３０へ戻る。そうでなければ、処理は完了する。デイザー動作は１つのソース（source）を各出力画素へ写像するので、同じリマップのアーキテクチャーが、例え携帯型コンピューター上でも、ソフトウエアでの実時間スキヤンコンバージヨンを可能にするよう使用出来る。かくして、複雑なデイザー操作が単に初期化中又は視認用パラメーターが変更される時に実行される。しかしながら、該デイザーする利点は全ての画像内に出現する。図１０は出力フレーム計算エンジンのフローチャートである。過程３０５で、ビーム成形と、復調された入力データーがメモリー内に読み込まれる。過程３１０で、出力画素インデックスＰは初期化される。過程３１５で、出力配列は下記によりリマップされた（remapped）入力配列に等しくなるようセットされる。出力（Ｐ）＝入力｛リマップ（Ｐ）｝過程３２０で、出力画素インデックスＰはインクリメントされる。過程３２５で、該画像が形成されたか否かを見るため該画素インデックスＰにチェックが行われる。もし否であれば、処理は過程３１５へ戻る。一旦該画像内の全ての画素が計算されると、処理は過程３３０へ続くがそこでは出力画像はオプションでスムーズ化が行われる。最後に過程３３５で、該出力画像は表示される。デイザー動作は簡単な丸め処理に伴って起こるマックバンデイング（m ach-banding）及びモワレパターン（moire pattern）のアーチフアクト（artifa ct）を取り除くが、デイザー動作は高周波ノイズを持ち込む可能性がある。この高周波ノイズがその平均値で該スムーズ移行効果を用意するのである。訓練されてない眼には、これらのアーチフアクト（artifact）は簡単な丸めの又は最も近い点の場合に得られるそれらより遥かに見辛くないが、超音波の技術者には見辛いかも知れない。これらのアーチフアクト（artifact）は該リマップ処理の後該画像をスムーズ化するためローパス空間フイルターを使用することにより大いに減少出来るか又は除去される可能性がある。該フイルターはボックスフイルターとすることが出来るか又は非対称フイルターを望ましい入力解像度特性に整合させることが可能である。該特定の位置の点座標の向き又は角度に整合するフイルターが該直交ドメイン内で適用出来る。基本的には、その範囲がデイザーされる点の間の距離に類似の又は比例する整合されたフイルターを持つことが望ましい。かくして、充分スムーズ化する大きなフイルターで大きな拡大がもたらされるのは好ましいが、サンプルされた半径ｒ又は角度（θ）が小さい（１画素のオーダーにある）間隔を有する場所ではフイルター作用は不要かも知れない。該リマップ操作は基本的に２つのロード（load）と１つのストア（store）であるから、標準のパーソナルコンピューターを使用して実行出来る。アセンブリ言語でコード化されると該リマップ動作のアルゴリズム（algorithm）は実時間に非常に近い動作を得るよう１６６ＭＨｚのペンチアム（Pentium）に基づくピーシー（PC）上で動作することが分かっている。加えて、アセンブリ言語で書くと該復調は該ピーシー（PC）上で実行される一方なお実時間に近い動作を達成する。該入力バッフアーの初めに固定した値又はカラーを記憶しそして次いでこれらのカラーが使用されるべき場所に写像する（mapping）ことによりテキストのそしてグラフイックのラベルを作る（effected）ことが好ましい。もし作ると、形状又はテキストは該リマップ配列に導かれ、それは開きそして計算コストが掛からずに該画像の全ての上に自動的に置かれる。図１１Ａ乃至１１Ｂは本発明のデイスプレー３２上に提示される表示フオーマットの略絵画図である。従来の超音波画像処理システムで行われたデーターの１つのウインドーの表示ではなく、本発明のシステムはユーザーにより選択可能な多数ウインドーの表示フオーマットを有する。図１１Ａは選択可能な多数ウインドーの表示を示し、それでは該デイスプレー上に３つの情報ウインドーが同時に提示される。ウインドーＡは標準のＢ走査（B-scan）画像をを示す一方、ウインドーＢはドップラー２次元カラーフロー写像のＭ走査（M-scan）画像を示しており、ウインドーＣはユーザー情報ウインドーであり、それはコマンド選択を該ユーザーに通信しそしてユーザーの手動選択を容易にする。図１１Ｂはウインドー１つのオプションのデイスプレーであるが、それでは該デイスプレー全体がＢ走査画像のみを提示するため使用されている。オプションでは、該デイスプレーは、２つの表示を上載せすることにより或いは分割画面の特徴を用いてそれらを並べて示すことにより該Ｂモードとカラードップラー走査と両方を示すことが出来る。図１２は好ましいグラフ式ユーザーインターフエースの機能ブロック図である。仮想制御（virtual control）４００は超音波画像制御表示４１０と、プローブモデルプロパテイ（property）表示４２０と、そしてプローブ特定プロパテイ表示５００とを備えている。該仮想制御表示４００はウインドー環境でダイアログボックスとしてコードを付けられるのが好ましい。図１３は該超音波画像制御４１０用のダイアログボックスを図解している。該超音波画像制御表示４１０を通して、ユーザーはプローブヘッドの種類４１２，帯域表示４１４，復調フイルター４１６，そしてオプションのアルゴリズム４１８を選択出来る。又ウオー（war）がこのダイアログボックスを通して該超音波走査を初期化出来る。プローブモデルプロパテイ表示４２０はモデルの種類４２５，安全情報４３０，画像の集積化パルス振幅｛アイピーエイ（IPA）｝データー４３５，ドップラーアイピーエイデーター４４０，カラーアイピーエイデーター４４５，プローブ構造４５０，画像帯域データー４５５，ドップラー帯域データー４６０，カラー帯域データー４６５，画像アポディゼーション（apodization）４７０，ドップラーアポディゼーション４７５，そしてカラーアポディゼーション４８０を有する。これらは好ましくはダイアログボックスとしてコード付けされるのが良い。該モデルプロパテイダイアログボックス４２５を通してユーザーは該プローブモデル用の一般的設定を入れることが出来る。図１４Ａは視認用プローブモデルプロパテイを入れるためのダイアログボックスを図解している。入れられたパラメーターは該超音波プローブへダウンロード（download）される。図１４Ｂは安全情報を入れそして見るためのダイアログボックスを図解している。図解されている様に、ユーザーは一般的設定と律している標準によりビーム幅表のデーター４３４を入れることが出来る。図１４Ｃは画像アイピーエイ（IPA）データー４３５を入れそして見るためのダイアログボックスを図解している。該ダイアログボックスは種々の駆動電圧に対して画像表示帯域の関数としてボルトでリスト化された、ビーム成形された出力値を表示する。同じ様なダイアログボックスはドップラー及びカラーアイピーエイ（IPA）データー４４０，４４５を入れるために使用される。図１４Ｄは画像アポディゼーション（apodization）機能４７０を行うためのダイアログボックスを図解している。図解されている様に、操作者は一般的設定４７２とベクター情報４７４とを入れそして見ることが出来る。ユーザーは配列ウインドー動作（又はアポディゼーション）用にアクチブな要素を選択することが出来る。プローブに特定したプロパテイの表示５００はプローブに特定したもの（prob e specifics）５１０、画像の視野（Field-Of-View）｛エフオーブイ（ＦＯＶ）｝データー５２０、ドップラーエフオーブイ（FOV）データー５３０，そしてカラーエフオーブイ（FOV）データー５４０を含んでいる。該プローブに特定したダイアログボックス５１０を通してユーザーは一般的設定５１２，画像処理の静的情報５１４，ドップラーの静的情報５１６，そしてエフオーブイ（FOV）設定５１８を入れることが出来る。図１５Ａはプローブに特定した情報を入れ、そして見るためのダイアログボックスを図解している。如何なる数のプローブもサポート出来る。図１５Ｂ乃至１５Ｃは画像エフオーブイ（FOV）データー５２０を入れるためのダイアログボックスを図解している。図解されている様に、ユーザーは一般的設定５２２，ブレークポイントピージーシー（PGC）データー５２４，帯域境界５２６、そして帯域持続時間（zone duratio n）５２８データーを入れることが出来る。ドップラー及びカラーエフオーブイ（FOV）データー表示５３０，５４０用のダイアログボックスは同様でありそして一般設定５３２，５４２、ブレークポイントテージーシー（TGC）データー５３４，５４４そしてピーアールエフ（PRF）データー５３６，５４６の全てを入れる。図１５Ｄ乃至１５Ｊは本発明による超音波画像処理システムを制御するための追加のウインドーと制御パネルを図解している。図１５Ｄは関心のある領域を見るウインドーと該走査画像と並べて位置された制御パネルを示している。図１５Ｅはドップラーの視野及び他の選択可能な設定用の制御部を示す。図１５Ｆはカラーの視野の制御部を示す。図１５Ｇはプローブのプロパテイを示す。図１５ｈはプローブ用のカラーアイピーエイ（IPA）データーを示す。図１５１は線形アレー用のプローブ構造設定を示す。図１５Ｊはドップラーのアポダィゼーション用の設定を示す。図１６は本発明による画像処理システムの好ましい実施例のズームの特徴を図解している。この特定の図解で陰線の詳細な特徴、すなわち画面３２に示された患者の内部の解剖的特徴６００は選択出来て表示ウインドー内又はその上一杯に拡大される。この特定の例では、ユーザーにより領域６０２が選択されウインドー６０４で拡大される。複数のこの様な領域が同時に拡大されそして画面３２上で別々の又は重なるウインドーに示される。もし２つの走査ヘッドが使われる場合は、異なる光景が同時に示されるか、又は前に記録された画像がメモリーから呼び戻されそして実時間に表される画像の脇に表示される。集積化されたフロントエンド（front-end）のプローブの手法のアーキテクチャーは小型、低消費電力そして走査に最大の柔軟性を提供するよう設計されたが、それは１）送信に関し多数帯域での焦点合わせ、２）線形／カーブした線形、線形／台形、そしてセクター走査（sector scan）の様な、種々のプローブを駆動する能力、３）Ｍモード（M-mode）、Ｂモード（B-mode）、カラーフロー写像（Color Flow Map）そしてドップラーソノグラム（Doppler Sonogram）の表示を提供する能力、４）多数の、選択可能なパルス形状と周波数、そして５）異なるフアイアリング列（firing sequences）を備えている。該集積化フロントエンドシステム７００の異なる実施例が図１７Ａ、１７Ｂ及び１７Ｃに示されている。この本発明に特有のモジュールはビーム成形チップ７０２、送信／受信チップ７０４，プリアンプリフアイア／テージーシー（TGC）チップ７０６に対応するブロックである。 ”フロントエンドプローブ（front-end probe）｛フロントエンド制御器（fro nt-end controller）｝”とラベルを付けられたブロックはモジュール７０２，７０４，７０６及びメモリーユニット７０８に供給されるクロックと制御信号を発生することにより該超音波走査ヘッドのルーチンの動作を直接制御する。これらの信号は連続的なデーター出力を保証しそして該メモリーユニット出力に現れるデーターを意図している該モジュールに指示するため使用される。初期化、データーの処理と表示の機能のみならず該走査ヘッド７１０のより高レベルの制御もデスクトップ、ラップトップ又はパームトップのピーシーの様な、汎用ホストコンピューター７２０により提供される。かくして、該ホストが該走査ヘッドメモリーユニットに制御データーを書き込み戻りデーターを受信することが出来るように該フロントエンド制御器は又、例えばピーシーテー（PCT）バス又はフアイアワイア（Fire Wire）７１４を経由して、該ホストコンピューターにインターフエースを持つ。これは、初期化時及びユーザーが異なる走査パターンを選択してパラメーター（帯域の数及び／又は位置又は走査ヘッドの種類の様な）に変更を要求された時は何時でも行われる。又該フロントエンド制御器は、該ビーム成形器からのデーターがバンド幅の制限されたリンクを経由して該ホストへ送られねばならぬ時、データーの逸失を防止するためにバッフアー作用と流れ制御機能を提供する。説明したシステムはカラーフロー写像（Color Flow Map）｛シーエフエム（CF M）｝とドップラーソノグラム｛デーエス（DS）｝機能の２つの異なる実施例を可能にする。図１７Ａはハードウエア７２２を基礎とした実施例であり、そこでは専用のドップラー処理チップがバックエンドカード（back-end card）７２４上に搭載されそして該シーエフエム（CFM）及びデーエス（DS）の計算を達成するためにホストコンピューター７２０へのコプロセサー（co-processor）として使用される。図１７Ｂはソフトウエアによる実施例を示すがそこでは該シーエフエム（CFM）及びデーエス（DS）の計算は該ホストコンピューターにより行われる。図１７Ｃはなおもう１つのシステム集積化を示すが、そこでは該変換器アレー及び該フロントエンド処理ユニットは１つのハウジング内に集積化されず同軸ケーブルにより接続されている。該フロントエンドユニットは該フロントエンド制御器、該メモリーそして該３つのモジュール、すなわち図中に示す様に、７０４（送信／受信チップ）、７０６｛プリアンプ／テージーシー（TGC）チップ｝そして７０２（該ビーム成形チップ）、を備える。 ”フアイアワイア（FireWire）”はＩＥＳＥ標準１３９４を参照するが、それは直列リンク上での高速データー伝送を提供している。これはインターフエース用に多量生産の、低コストの商用部品の使用を可能にしている。該標準はコマンド及びコンフイギュレーション（configuration）データーを該プローブヘッドメモリーに送るため使用出来る非同期データー転送モードをサポートする。又それは該ヘッドのステイタスを訊ね（query）そして該ヘッド上の何等かのボタンや他の入力装置の賦活の様な追加の情報を得るため使用出来る。加えて、該非同期データー転送モードは付加されたプローブヘッドの種類を検出するためにも使用出来る。該ビーム成形器から該ホストへデーターを返し転送するためにアイソクロナス転送（isochronous transfer）モードを使用出来る。これらのデーターは該エイ／デー（A/D）又は該復調器又は何等かの組み合わせから直接来ても良い。もし該プローブヘッド内でドップラー処理が行われる場合は、該ドップラー処理されたデーターはフアイアワイアを経由して送られる。代わって、該データーは該ホスト内でソフトウエア又はハードウエアを介してドップラー処理されることも可能である。又該フアイアワイア標準の無線版も存在するがそれは接続線の無い操作用に光学式リンクを介した通信を可能ししている。これは該プローブヘッドが無線式フアイアワイアを使用して該ホストへ取り付けられた時大きな自由度を提供するため使用出来る。実施される該プリアンプ／テージーシー（TGC）チップは集積化された３２の並列、低ノイズ、低電力、増幅器／テージーシー（TGC）ユニットから成る。各ユニットは６０デシベルのプログラム可能な利得、1.5n V1√Hzより小さいノイズ電圧を有しそして受信器チャンネル当たり１１×１０^-3 ワットより少なく放散する。図１８に示す様に、該多数チャンネル送信／受信チップはグローバルカウンター、グローバルメモリーそして双チャンネル送信／受信制御器の並列のバンクから成る。各制御器７４０内には、ローカルメモリー７４５，遅延比較器、周波数カウンター及び比較器、パルスカウンター及び比較器、位相選択器、送信／受信選択／デマルチプレクサー（demux）スイッチ｛テー／アールスイッチ（T/R s witch）｝、及びレベルシフトユニットがある。グローバルカウンター７４２は各チャンネルプロセサー７４０にマスタークロックとビット値を多報する（broadcast）。該グローバルメモリー７４４は送信周波数、パルス数、パルス列そして送信／受信の選択を制御する。該ローカル遅延比較器７４６は各チャンネル用の遅延の選択を提供する。例えば、６０ＭＨｚのクロック、及び１０ビットのグローバルカウンターを用いて、１７×１０^-6秒迄の遅延を各チャンネルへ供給出来る。該ローカル周波数カウンター７４８はプログラム可能な送信周波数を提供する。比較器付きの４ビットカウンターは１６迄の異なる周波数の選択を提供する。例えば、６０ＭＨｚのマスタークロックを使用して、４ビットカウンターは60/2=30MHz，60/3=20MHz，60/4=15MHz，60/15= 12MHz，60/6=10MHz等の様に異なる送信周波数を提供するようプログラムすることが出来る。ローカルパルスカウンター７５０は異なるパル列を提供する。例えば、比較器付きの６ビットカウンターは１パルスから６４パルス迄のプログラム可能な送信パルス長さを提供出来る。該ローカルにプログラム可能な位相選択器はサブクロック（subclock）の遅延分解能を提供する。典型的には該送信チップの周期が該遅延の分解能を決定するが、プログラム可能なサブクロック遅延分解能と呼ばれる技術は該遅延分解能を該クロック周期よりも精密であることを可能にする。プログラム可能なサブクロック遅延分解能を用いると、周波数カウンターの出力は、チャンネル毎のベースでプログラム可能なクロックの位相でゲート動作が行われる。最も簡単な形では、２相のクロックが使用されそして該周波数カウンターの出力はアサートされた（asserted）又はデアサートされた（deasserted）クロックでゲート動作が行われる。代わりに、多数のスキューされた（skewed）クロックを使用することが出来る。チャンネル当たり１つが選択されそして該周波数カウンターからの粗いタイミング信号をゲート動作するために使用される。例えば、６０ＭＨｚのマスタークロックに対して、２対１の位相選択器は８×１０^-9秒の遅延分解能を提供しそして４対１の位相選択器は４×１０^-9秒の遅延分解能を提供する。又集積化された送信／受信選択スイッチ７５４、テー／アールスイッチそして該送信パルス用の集積化された高電圧レベルシフター７５０が図示されている。６４チャンネルドライバーと３２チャンネルの受信器とを扱うことが出来る１チップの送信／受信チップが使用出来るが、各チャンネルは図１８に示す制御器を有している。図１９に示す、もう１つの実施例では、該テー／アール選択／エムユーエックス（MUX）スイッチ及び該高電圧レベルシフターは他の部品７６０から分離されて、別のチップ７６２上にあるが、それはこれらの部品の生産用に高耐電圧シリコンシーモス／ジェーフエット（high-break down silicon CMOS/JFET）又はヒ化ガリウム技術の様な、異なる高電圧半導体技術の使用を可能にするためである。パルス式ドップラーでの超音波の画像処理に用いる基本的方法が図２０に図解されている。該波形はＮ個のパルスのバースト（burst）７７０から成る。各パルスの後必要な多さの範囲（深さ）のサンプルが集められる。該範囲のゲート内の材料の速度分布の時間推移（time evolution）がソノグラム（sonogram）７７２の、２次元表示として表示されるがそこでは水平軸が時間をそして垂直軸が速度（ドップラーシフトで評価された）を表す。該範囲ゲートを動かしそしてその寸法を変えることにより異なる領域を調べることが出来る。図２０に示す様に、シングルレンジゲートのドップラー処理（single-range-gate Doppler processi ng）を使ってドップラーソノグラムを作ることが出来る。この方法の操作は次の様である。与えられた視認角度に沿ってＮ個の超音波パルス列がパルス繰り返し周波数f_prfで送信される。戻りエコーはレンジゲート処理されて（range gated ）そして１つのレンジのビン（bin）からの戻り７７４のみ使用されるが、それは該選択された視認角度に沿って該変換器アレーから選択された距離（例えば深さｄからｄ＋δｄまで）の領域に対応する戻り信号のみがドップラー情報を抽出するよう処理されることを意味する。該選択された領域での散乱体(scatterer) の速度プロフアイルは該散乱体から受信されるエコーのドップラーシフトを計算することにより得ることが出来る。すなわち、該受信された時間ドメイン信号（ received time-domain signal）のフーリエ変換７７６が周波数情報を提供し、望ましいドップラーシフト、f_dを含んでいる。関心のある領域内の散乱体の速度分布は次の関係から得ることが出来る。ここでCは伝送媒体内での音速でありそしてf_cは該変換器の中心周波数である。例として、もしN=16そしてf_prf=1KHzとすると、該上記方程式はドップラーデーターの１６×１０^-3秒を表示するソノグラム７７２を発生するために使用出来る。もし該手順がN/f_prf秒毎に繰り返されると、連続するドップラーソノグラムのプロット（plot）を作ることが出来る。もう１つの実施例はカラーフロー写像（color flow map）への応用のパルスドップラー処理を含んでいる。広い領域で流速とパターンを実時間で表示出来ることが臨床的に望ましい。超音波を使用してこの課題に取り組む１つの方法はカラーフロー写像｛シーエフエム（CFM）｝と呼ばれる。カラーフロー写像技術は上記説明のシングルゲート処理されたシステムの１つの延長である。シーエフエムでは、速度は１つの方向すなわち線区分に沿ってのみならず、関心のある領域を跨ぐ多数の方向（多数走査線）上で評価される。該速度情報は典型的にカラーコード付けされ（例えば、赤は変換器に向かう流れを示す、全体を離れて）そして下に在る解剖体を表示するＢモード画像上に重ね合わされる。パルスドップラー処理に基づくカラーフロー写像が図２１に示されている。異なる深さをサンプルしそして追加の処理用に該サンプルを記憶内に保持することにより図２０の基本的１レンジビンシステムは多数レンジゲートを測定するよう拡大出来る。これは、データーが同じアールエフ線（RF）から集められるので、取得時間の延長にはならないことに注意すべきである。１つの面積上での該ビームのスイープは関心のある２次元領域（2D region）での該速度画像の組立を可能にする。操作では、１つの方向に沿ったＪの範囲のビン（bin）からのデーターが並行に処理される。Ｎ個のパルス戻りが処理された後、該出力はJ×N範囲に対するドップラー分布を表すが、それは振り返ってJ×N速度分布プロフアイルを発生するのに使用される。各深さdk、k=1,2...J、に於ける平均速度は該カラーフロー写像上の１つの点又はセル（cell）を発生するため使用され、各セルでは乱流を評価するため標準偏差が使用される。もし該手順が全てのＪ範囲のビン（例えば、J/2範囲だけ隔てられたビンで）についてそして関心のある領域内の全ての走査線についてN/f_prf秒毎に繰り返されると、２次元のカラーフロー写像のプロット（plot）が作成出来る。エフエフテー（FFT）に基礎を置いた計算の代わりに、１９９６年にユニバーシテイプレス（University Press）から発行された”超音波を使用した血流速度評価（Estimation of Blood Velocities Using Ultrasound）”と題するジョウルゲンエイジェンセン（Jorgen A．Jensen）の刊行物に説明されており、その内容が引用によりここに組み入れられている、相互相関の技術を同様なカラーフロー写像の作成に使用出来ることを注意することは重要である。該範囲ゲートの大きさや位置はユーザーにより決定出来る。この選択は放射パルス長さとパルス繰り返し周波数の双方を決定する。該範囲ゲートの大きさは該パルス長さにより決定される。該パルス持続時間はもし該ゲート長さが1_gで、そしてMが正弦周期の数とした場合。該ゲートの深さはパルスのエコーの線が如何に速く得られるかを決定する。最大割合(maximum r ate)は f_prf=c/2d_o ここでd_oは該ゲート迄の距離である。パルスドップラー超音波画像処理用の一般的波形が図２２に示されており、そこでは該波形はＮ個のパルスのバースト（burst）８００から成る。必要量の範囲深さのサンプルが該バーストの各パルスに続いて集められる。図２２は又この画像処理技術用の従来型シグナルプロセサーのブロック図８１０を示しているが、そこでは各変換器により受信された戻りエコーがサンプルされ同相及び９０度位相の復調を行う前にコヒーラントに（coherently）合計される。下方変換され／基本帯域に移された戻り信号はデジタル表現に変換され、そして次いでコヒーラント時間を含む全てのパルスの戻りが受信される迄バッフアーメモリー内に記憶される。各深さについて集められたＮ個のパルス戻りは次いでメモリーから読み出され、ドップラーのサイドローブ（sidelobe）を制御するために重み付け数列、V(n)、が印加され、そしてＮ点エフエフテー（N-point FFT）が計算される。１つのコヒーラント時間からの深さサンプルが該ドップラーフイルターを通して処理され、次のコヒーラント時間からの戻りが該ドップラーフイルターを通して処理されつつある時間中に、該次のコヒーラント時間からの戻りが到着しそして第２の入力バッフアー内に記憶される。該エフエフテー（FFT）８１８の出力は次のデイスプレーユニットへ送られるか又はドップラーサンプルを時間平均化することにより次の表示用となる。ここに説明するシーデーピー（CDP）装置は、エイ／デー（A/D）変換を除いて、図２２の点線の箱内に示した機能の全てを実行するが、該変換は該シーデーピー（CDP）装置がアナログのサンプルされたデーターの関数を提供するので必要ない。このシーデーピー（CDP）のパルス化ドップラープロセサー｛ピーデーピー（PDP）｝装置はマトリックス対マトリックスの積を計算する能力を有するので、従って該点線内に示す機能を実施するに必要なより遥かに広い能力範囲を有する。該ピーデーピー（PDP）装置は第１のマトリックスの列と第２のマトリックスの対応する行とを対にすることにより形成される外積を合計することにより２つの実数値マトリックスの積を計算する。該ピーデーピー（PDP）の該ドップラーフイルター処理問題への適用を説明するために、最初にドップラーフイルター方程式を実数値マトリックス操作の合計に入れる。該ドップラーフイルター処理は、関心のある各深さについての重み付けされたパルス戻りの離散フーリエ変換（Discrete Fpurie Transform）｛デーエフテー（DFT）｝を計算することにより達成される。もし深さ−ドップラーサンプル（depth-Doppler sample）をg(kj)で表し、ここでｋはドップラーインデックスであり、0≦k≦N-1であり、そしてjは深さのインデックスとすると、下記の様になる。下記で与えられる要素を有するドップラーフイルター変換係数のマトリックスを得るために該重み付け関数は該デーエフテーカーネル（DFT kernel）と組み合わされる。該ドップラーフイルター処理された信号の実数部と虚数部とは次の様に書かれる。上記方程式で、２重にインデックスの付いた変数は全てマトリックスインデックスと見られる。従って、マトリックス表現では、該ドップラーフイルター処理はマトリックス積の操作として表される。該ピーデーピー（PDP）装置は４つのマトリックス掛け算の各々を実行することが出来て、それによりドップラーフイルター処理操作を実施出来ることが分かる。本発明で説明するピーデーピー（PDP）装置のブロック図が図２２に示されている。該装置はＪ段のシーシーデー（CCD）のタップ付き遅延線、Ｊ個のシーシーデー（CCD）掛け算デー／エイ（D/A）変換器｛エムデーエイシーエス（MDACs ）｝、Ｊ×Ｋアキュムレーター、Ｊ×Ｋドップラーサンプルバッフアー、そして並列入力直列出力｛ピーアイエスオー（PISO）｝の出力シフトレジスターを含んでいる。該エムデーエイシーエス（MDACs）は共通の８ビットデジタル入力を分かち合い、それに該係数マトリックスからの要素が供給される。該タップ付き遅延線はサンプルアンドホールド（sample-and-hold）の機能を果たし、連続時間的アナログ入力信号をサンプルされたアナログ信号に変換する。超音波画像処理システムのカラーフロー写像用の２つのピーデーピー（PDP）の実施例８４０が図２３に示されている。この装置では、１つのパルス戻り時間中に該上側のピーデーピー（PDP）素子が、上記の様に、形式W_kf_r及びW_if_rの全ての項を計算し、一方下側の素子は形式-W_if _i 及びW_kf_iの項を計算する。次いで各素子の出力は交互にg_r及びg_iを得るために合計される。ドップラー及びカラーフロー写像処理は著しい量の計算を含んでいる。この処理は汎用のマイクロプロセサーを使用してソフトウエアで達成される。インテル（Intel）のエムエムエックスフイーチャーセット（MMX feature set）の様な、マトリックス対マトリックス操作用に最適化された命令の存在は性能を実質的に改善する。該エフエフテー（FFT）計算アルゴリズムに基づいたカラーフロー写像計算のフローチャートを図２４に示す。初期化９００の後、下方変換されたデーターが得られ９０２そしてポインターＰが走査線の初めに来て９０４、該データーは平均化されそして記憶され９０６，重み付け関数が適用され９０８、該エフエフテー（FFT）が計算され９１０，各周波数用に大きさz(k)が計算されその後第１及び第２のモメント（moments）が計算され９１４そのカラー表示が行われる９１６．該ポインターはインクリメントされ９１８そして各走査線が必要により処理される。相互相関計算に基づくカラーフロー写像計算のソフトウエアのフローチャートが図２５に示されている。初期化９４０の後、走査線データーが得られ９４２、その後範囲ビン（bin）データーを得る９４４．相互相関が計算され９４６、そして平均化され９４８、そして速度分布９５０，第１及び第２モメント９５２が得られ、表示される９５４．該範囲ビン（bin）データーは増加され９５６そして該処理が繰り返される。本発明は特にその好ましい実施例を引用して示され説明されたが、形や詳細について種々の変更が可能でありそれらが付属する請求項により規定された本発明の精神と範囲から離れるものでないことは当業者には理解される所である。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】平成１１年３月２２日（１９９９．３．２２）【補正内容】８．請求項１の方法に於いて、入力配列を提供する過程が更に該超音波装置から極座標で該入力データーを受信する過程を具備することを特徴とする方法。９．請求項１の方法が更に該入力配列を該出力配列に変換するためにリマップ配列（remap array）を提供する過程を具備することを特徴とする方法。１０．請求項９の方法に於いて、写像する該過程が該表示フオーマットへの変更に基づき該リマップ配列を初期化する過程を具備することを特徴とする方法。１１．請求項１の方法が更に該入力データーを空間的にデイザーするスキヤンコンバージヨン回路を提供する過程を具備することを特徴とする方法。１２．超音波走査データーを表示フオーマットに変換するための方法に於いて、入力超音波データーの入力配列を提供する過程と、パーソナルコンピューターを提供する過程とを具備しており、該パーソナルコンピューターは該入力超音波データーの変換を行うようプログラムされており、そして該方法は又該入力配列を表示フオーマットを有する出力配列に変換するために該入力配列を空間的にデイザーする過程を具備することを特徴とする超音波走査データーを表示フオーマットに変換するための方法。１３．請求項１２の方法が更に毎秒少なくとも２０フレームの速度で入力超音波データーの複数のフレームを変換する過程を具備することを特徴とする方法。１４．請求項１３の方法が更に毎秒約３０フレーム以上の速度で変換する過程を具備することを特徴とする方法。１５．超音波画像処理システムに於いて、超音波信号を送信及び受信する変換器のアレーと、該変換器のアレーに電気的に接続されておりそして画像処理されるべき対象の電子的表現を形成するビーム成形回路と、該電子的表現を受信するプログラム可能なデーター処理システムとを具備しており、該コンピューターが該電子的表現の表示フオーマットへの空間的にデイザーされたスキヤンコンバージヨンを行うようプログラムされていることを特徴とする超音波画像処理システム。１６．請求項１５のシステムに於いて、該プログラム可能なデーター処理システムはパーソナルコンピューターであることを特徴とするシステム。１７．請求項１５のシステムに於いて、該プログラム可能なデーター処理システムがキーボードと液晶デイスプレーを有する携帯型コンピューターであることを特徴とするシステム。１８．請求項１５のシステムに於いて、該プログラム可能なデーター処理システムがパームトップコンピューターであることを特徴とするシステム。１９．請求項１５のシステムが更にインターフエース回路を備えることを特徴とするシステム。２０．請求項１５のシステムが更に該変換器のアレーと該ビーム成形回路とを含むハンドヘルド（hand-held）のハウジングを備えることを特徴とするシステム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者ブロードストーン，スチーブン・アールアメリカ合衆国マサチユセツツ州01801ウオバーン・ハモンドプレイス14

Claims

【特許請求の範囲】１．超音波の走査データーを表示フオーマットに変換する方法に於いて、超音波装置からの入力データーの入力配列を提供する過程と、そして該入力データーを出力データーの出力配列に変換するために該入力データーを空間的にデイザーする（dithering）過程とを具備することを特徴とする超音波走査データーを表示フオーマットに変換する方法。２．請求項１の方法に於いて、空間的にデイザーする過程が位置データーを任意の精度の値から剰余値のある整数値に丸める過程を具備することを特徴とする方法。３．請求項２の方法に於いて、空間的にデイザーする該過程が更に該出力データーを通して剰余値をプロパゲートさせる（propagate）過程を具備することを特徴とする方法。４．請求項１の方法に於いて、空間的にデイザーする該過程が、該入力配列内の第１の値から該出力配列内の第１の位置を計算する計算する過程と、該第１の位置を使用して、該出力配列内の第２の位置を計算する過程とを具備することを特徴とする方法。５．請求項４の方法に於いて、該第１及び第２の位置が隣接する表示画素位置を表すことを特徴とする方法。６．請求項１の方法に於いて、空間的にデイザーする該過程が汎用コンピューターで行われることを特徴とする方法。７．請求項６の方法に於いて、該汎用コンピューターは携帯用コンピューターであることを特徴とする方法。８．請求項１の方法に於いて、入力配列を提供する該過程が更に該超音波装置から極座標で該入力データーを受信する過程を具備することを特徴とする方法。９．請求項１の方法が更に該出力配列を該入力配列に写像する過程を具備することを特徴とする方法。１０．請求項９の方法に於いて、写像する該過程が該表示フオーマットへの変更に基づいてリマップ配列（remap array）を初期化する過程を具備することを特徴とする方法。１１．請求項１の方法が更に該入力データーを空間的にデイザーするスキヤンコンバージヨン（scan conversion）回路を提供する過程を具備することを特徴とする方法。１２．超音波走査データーを表示フオーマットに変換するための方法に於いて、入力超音波データーの入力配列を提供する過程と、パーソナルコンピューターを提供する過程とを具備しており、該パーソナルコンピューターは該入力超音波データーをの変換を行うようプログラムされており、そして該方法は又入力超音波データーの該入力配列を表示フオーマットを有する出力配列に変換する過程を具備することを特徴とする超音波走査データーを表示フオーマットに変換するための方法。１３．請求項１２の方法が更に毎秒少なくとも２０フレーム（frame）の速度で入力超音波データーの複数のフレームを変換する過程を具備することを特徴とする方法。１４．請求項１３の方法が更に毎秒約３０フレーム以上の速度で変換する過程を具備することを特徴とする方法。１５．超音波画像処理システムに於いて、超音波信号を送信及び受信する変換器のアレーと、該変換器のアレーに電気的に接続されておりそして画像処理されるべき対象の電子的表現を形成するビーム成形回路と、該電子的表現を受信するプログラム可能なデーター処理システムとを具備しており、該コンピューターが該電子的表現の表示フオーマットへのスキヤンコンバージヨン（scan conversion）を行うようプログラムされていることを特徴とする超音波画像処理システム。１６．請求項１５のシステムに於いて、該プログラム可能なデーター処理システムはパーソナルコンピューターであることを特徴とするシステム。１７．請求項１５のシステムに於いて、該プログラム可能なデーター処理システムがキーボードと液晶デイスプレーを有する携帯型コンピューターであることを特徴とするシステム。１８．請求項１５のシステムに於いて、該プログラム可能なデーター処理システムがパームトップコンピューターであることを特徴とするシステム。１９．請求項１５のシステムが更にインターフエース回路を備えることを特徴とするシステム。２０．請求項１５のシステムが更に該変換器のアレーと該ビーム成形回路とを含むハンドヘルド（hand-held）のハウジングを備えることを特徴とするシステム。