JP2010017216A - 音声データ処理装置,音声データ処理方法、および、イメージング装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】自然な音程で音声を再生可能であり、音質を向上させる。
【解決手段】前記音声データを区画することによって複数の音声データブロックを設定する音声データブロック設定ステップS21と、前記音声データブロック設定ステップによって設定された音声データブロックのそれぞれに対応するように、前記音声データに音声データセグメントを設定するセグメント設定ステップS41と、前記セグメント設定ステップによって設定された音声データセグメントのそれぞれについて、時間軸における位置および長さを調整するセグメント調整ステップS51と、前記セグメント調整ステップによって調整された音声データセグメントのそれぞれを、時間軸に沿うように互いにオーバーラップさせて結合することによって、前記音声再生データを生成する音声再生データ生成ステップS71とを有する。
【選択図】図3
【解決手段】前記音声データを区画することによって複数の音声データブロックを設定する音声データブロック設定ステップS21と、前記音声データブロック設定ステップによって設定された音声データブロックのそれぞれに対応するように、前記音声データに音声データセグメントを設定するセグメント設定ステップS41と、前記セグメント設定ステップによって設定された音声データセグメントのそれぞれについて、時間軸における位置および長さを調整するセグメント調整ステップS51と、前記セグメント調整ステップによって調整された音声データセグメントのそれぞれを、時間軸に沿うように互いにオーバーラップさせて結合することによって、前記音声再生データを生成する音声再生データ生成ステップS71とを有する。
【選択図】図3
Description
本発明は、音声データ処理装置,音声データ処理方法、および、イメージング(Imaging)装置に関する。特に、OLA(Overlap−Add)法によって、音声データを再生する際の再生速度の倍率に対応するように、その音声データを音声再生データに変換する音声データ処理装置,音声データ処理方法に関する。また、この音声データ処理装置を含むイメージング装置に関する。
磁気共鳴イメージング(MRI:Magnetic Resonance Imaging)装置などのイメージング装置は、被検体の撮影領域についてスキャン(Scan)を実施することによって、その撮影領域についてイメージングを実施する。
たとえば、磁気共鳴イメージング装置においては、静磁場が形成される撮像空間において被検体の撮影領域にRFパルスを送信することにより、その撮影領域におけるプロトンのスピンを核磁気共鳴(NMR:Nuclear Magnetic Resonance)現象によって励起させ、その励起されたスピンにより発生する磁気共鳴(MR)信号を受信する。その後、このスキャンの実施により得られた磁気共鳴信号を、ローデータ(Raw Data)として、その被検体の撮影領域について磁気共鳴画像を生成する。
このようなイメージング装置にて、人体などの生体である被検体について生成された画像においては、その被検体にて呼吸動作などの体動がスキャンの実施の際に生ずることによって、体動アーチファクトが生ずることがある。
このため、イメージングを実施する際においては、たとえば、呼吸によって体動が生ずることを防止するために、その呼吸動作についてガイドする呼吸ガイド情報を、撮影空間に収容された被検体に音声で伝達することが実施されている。
たとえば、被検体に呼吸動作を停止させる旨の音声データを、スキャンの実施のタイミングに合うように、スキャンの開始前に自動的に再生出力し指示している。つまり、いわゆるオートボイス(Auto Voice)機能を用いて、呼吸ガイド情報を被検体に音声で伝達している。
上記のように音声データを再生出力する際においては、その音声データの再生速度の倍率を変更する場合がある。
たとえば、上記のイメージング装置においては、被検体において流れる血液中に造影剤を注入し、その注入された造影剤が、その被検体にてイメージングが実施される撮影領域に到達するまでの間に、呼吸ガイド情報を示す音声の再生を完了するために、音声データの再生速度の倍率が変更される場合がある。
ここでは、設定された再生速度の倍率に対応するように、その音声データを音声再生データに変換するデータ処理を実施し、その変換した音声再生データを再生出力している。
再生速度を変更した場合には、一般に、その音声の音程が変化する。具体的には、再生速度の倍率を上げた場合(再生速度を速くした場合)には、高音になり、再生速度の倍率を下げた場合(再生速度を遅くした場合)には、低音になる。このように再生した音声の音程が変化するために、被検体がその再生された音声を正確に聞き取ることが容易でなく、撮影を効率的に実施することが困難な場合がある。
この不具合を改善するために、音程の変化を抑制する方法として、OLA法が知られている(たとえば、特許文献1,特許文献2,特許文献3参照)。
また、このOLA法を更に改善する方法として、WSOLA(Waveform Similarity Overlap−Add)法が知られている(たとえば、非特許文献1参照)。
図9と図10は、OLA法によって、音声データを再生する際の再生速度の倍率に対応するように、音声データを音声再生データに変換するデータ処理を示す図である。
OLA法においては、図9(a)に示すように、音声データDを入力後、図9(b)に示すように、その音声データDに複数の音声データブロックBn(n=1,2,・・・,i)(iは整数)を設定する。
ここでは、各音声データブロックBnの時間軸における長さ(時間間隔)Iinが同じになるように、音声データDを設定する。
具体的には、音声データブロックBnのそれぞれの長さIinが、所定値Ioutに再生速度倍率Vを乗算した値になるように規定する。たとえば、所定値Ioutを90msとし、基準速度に対して2倍の再生速度にする際には、音声データブロックBnの長さIinを、180msとする。また、たとえば、所定値Ioutを90msとし、基準速度に対して0.5倍の再生速度にする際には、音声データブロックBnの長さIinを、45msとする。
つぎに、図9(c)に示すように、その設定された音声データブロックBnのそれぞれに対応するように、音声データDに複数の音声データセグメントSn(n=1,2,・・・,i)(iは整数)を設定する。
ここでは、音声データブロックBnにおける時間軸の始点に、音声データセグメントSnにおける時間軸の始点が対応すると共に、音声データセグメントSnのそれぞれを、時間軸における長さLSnが同じになるように規定する。
また、ここでは、図10(d)に示すように、上記にて設定された音声データセグメントSnのそれぞれにおいて、時間軸の始点から所定時間が経過した時点の間の領域を第1オーバーラップ領域Sna(n=1,2,・・・,i)(iは整数)として設定すると共に、その音声データセグメントSnにおいて時間軸の終点から所定時間が遡った時点の間の領域を第2オーバーラップ領域Snb(n=1,2,・・・,i)(iは整数)として設定する。
具体的には、所定値Ioutに、各オーバーラップ領域Sna,Snbの長さLOを加算した値を、音声データセグメントSnの長さLSとして設定する。たとえば、所定値Ioutを90msとし、各オーバーラップ領域Sna,Snbの長さLOを10msとすることによって、音声データセグメントSnの長さLSを、100msとする。
つぎに、図10(e)に示すように、その音声データセグメントSnにおいて設定された第1オーバーラップ領域S(n−1)aと第2オーバーラップ領域Snbとを、順次、時間軸に沿って、互いがオーバーラップするように結合させることによって、音声再生データDSを生成する。
具体的には、第1音声データセグメントS1に設定された第2オーバーラップ領域S1bと、その第1音声データセグメントS1に時間軸にて並ぶ第2音声データセグメントS2に設定された第1オーバーラップ領域S2aとを、互いがオーバーラップするように結合させる。そして、各音声データセグメントSnについて、順次、同様に処理を実施する。つまり、第2音声データセグメントS2と第3音声データセグメントS3とにおいて、同様な処理を実施後、第3音声データセグメントS3と第4音声データセグメントS4において、同様な処理を実施するように、データ処理を繰り返すことによって、音声再生データDSを生成する。
ここでは、各音声データセグメントSnの後段に設けられた第2オーバーラップ領域Snbにおける音声データと、その次の音声データセグメントSn+1の前段に設けられた第1オーバーラップ領域S(n+1)aの音声データとを合成し、その互いのオーバーラップ領域Sna,S(n+1)bにおける音声データのパワーをノーマライズしている。たとえば、各音声データセグメントSnに、台形形状のウィンドウ関数を積算した後に合成している。
このため、OLA法によれば、再生速度を変更する場合における音程の変化を抑制することができる。
しかし、OLA法においては、音声データセグメントSnの第2オーバーラップ領域Snbにおける音声データの波形が、その次の音声データセグメントSn+1においてオーバーラップさせる第1オーバーラップ領域S(n+1)aの音声データの波形と著しく相違する場合がある。このため、その互いのオーバーラップ領域Snb,S(n+1)aにおいて合成された音声が、不自然になる場合がある。
このような不具合を改善するために、上記のOLA法を改良したWSOLA法が提案されている。
図11と図12は、WSOLA法によって、音声データを再生する際の再生速度の倍率に対応するように、音声データを音声再生データに変換するデータ処理を示す図である。
WSOLA法においては、OLA法と同様に、図9(a)〜(c)に示すように、音声データDに複数の音声データブロックBnを設定した後に、その設定された音声データブロックBnのそれぞれに対応するように、音声データセグメントSnを設定する。
しかしながら、OLA法と異なり、WSOLA法においては、図9(a)〜(c)に示すステップの実施後に、音声データセグメントSnにおいて第2オーバーラップ領域Snbを含む領域の音声データの波形と、その次の音声データセグメントSn+1において第1オーバーラップ領域S(n+1)aを含む領域の音声データの波形とが、互いに近似するように、その次の音声データセグメントSn+1の時間軸における位置を調整する。つまり、音声データセグメントSnにおいて第2オーバーラップ領域Snbを含む領域の音声データの波形と、その次の音声データセグメントSn+1において第1オーバーラップ領域S(n+1)aを含む領域の音声データの波形との間の類似性を示すシミラリティ(Similarity)が大きくなるように、音声データセグメントS(n+1)を移動させる。
具体的には、図11(a)に示すように、初期に設定された音声データセグメントSnのそれぞれにおいて、時間軸の始点から所定時間が経過した領域を第1シミラリティ算出領域Mnaとして設定すると共に、時間軸の終点から所定時間が遡った領域を第2シミラリティ算出領域Mnbとして設定する。
そして、その音声データセグメントSnにて時間軸に沿うように順次並ぶ第1音声データセグメントS1と第2音声データセグメントS2とのそれぞれにおいて、第1音声データセグメントS1に設定された第2シミラリティ算出領域M1bの音声データの波形と、第2音声データセグメントS2に設定された第1シミラリティ算出領域M2aの音声データの波形との間のシミラリティを算出する。たとえば、互いの波形の相互相間関数値を、シミラリティとして算出する。
つぎに、図11(b)に示すように、各音声データセグメントSnの位置を調整する。
ここでは、音声データセグメントSnの時間軸における位置を時間軸に沿って移動させた各位置において、上記のシミラリティを算出し、その移動させた範囲において算出されるシミラリティが最大値になる位置に各音声データセグメントSnを移動させる。
たとえば、図11(b)に示すように、第2音声データセグメントS2を時間軸に沿って所定範囲の間にて移動させた場合に、第1音声データセグメントS1の第2シミラリティ算出領域M1bにおける音声データの波形と、その第2音声データセグメントS2の第1シミラリティ算出領域M2aの音声データの波形とのシミラリティが最大値になるように、第2音声データセグメントS2の位置を、初期位置から所定間隔dだけ、シフトした位置に調整する。このような処理を、各音声データセグメントSnのそれぞれについて順次実施し、各音声データセグメントSnのそれぞれの時間軸における位置を調整する。
つぎに、図12(c)に示すように、たとえば、上記にて設定した第1シミラリティ算出領域Mnaと同じ領域を第1オーバーラップ領域Snaとして設定すると共に、たとえば、第2シミラリティ算出領域Mnbと同じ領域を第2オーバーラップ領域Snbとして設定する。
その後、図12(d)に示すように、上記にて設定された第1オーバーラップ領域Snaと第2オーバーラップ領域Snbとを、順次、時間軸に沿って、互いがオーバーラップするように結合させることによって、音声再生データDSを生成する。
このように、WSOLA法においては、音声データセグメントSnの第2オーバーラップ領域Snbにおける音声データの波形と、その次の音声データセグメントSn+1においてオーバーラップさせる第1オーバーラップ領域S(n+1)bの音声データの波形とを互いに類似させた後に、結合させている。このため、その各オーバーラップ領域Snb,S(n+1)bにおける音声データが合成された音声再生データは、上記したOLA法と比べて連続的になり、自然な音程で音声が再生される。
しかしながら、上記のWSOLA法を適用した場合においても、音声再生データが不自然に再生される場合がある。たとえば、音声データセグメントSnの第2オーバーラップ領域Snbにおける音声データの波形と、その次の音声データセグメントSn+1においてオーバーラップさせる第1オーバーラップ領域S(n+1)bの音声データの波形との間のシミラリティの値が小さく、類似性に乏しい場合があるため、自然な音程で音声が再生されない場合がある。
このように、音声データを再生する際の再生速度の倍率に対応するように、音声データを音声再生データに変換し、その変換した音声再生データを再生出力する際においては、その音声再生データが不連続になり、不自然な音程で音声が再生されるなど、音質が低下する場合がある。
したがって、本発明は、音声の再生速度を変更する際において、その再生する音声の音質を向上することが可能な音声データ処理装置,音声データ処理方法、および、イメージング装置を提供する。
本発明は、設定された再生速度の倍率に対応するように、音声データをOLA法によって音声再生データに変換する音声データ処理装置であって、前記音声データを区画することによって複数の音声データブロックを設定する音声データブロック設定部と、前記音声データブロック設定部によって設定された音声データブロックのそれぞれに対応するように、前記音声データに音声データセグメントを設定するセグメント設定部と、前記セグメント設定部によって設定された音声データセグメントのそれぞれについて、時間軸における位置および長さを調整するセグメント調整部と、前記セグメント調整部によって調整された音声データセグメントのそれぞれを、時間軸に沿うように互いにオーバーラップさせて結合することによって、前記音声再生データを生成する音声再生データ生成部とを有し、前記セグメント調整部は、前記セグメント設定部によって設定された音声データセグメントの時間軸の始点側に位置する所定領域を第1シミラリティ算出領域として設定すると共に、当該音声データセグメントの時間軸の終点側に位置する所定領域を第2シミラリティ算出領域として設定するシミラリティ算出領域設定部と、前記シミラリティ算出領域設定部によって第1シミラリティ算出領域と第2シミラリティ算出領域とが設定された音声データセグメントにおいて、時間軸に沿うように順次並ぶ第1音声データセグメントと第2音声データセグメントとのそれぞれについて、当該第1音声データセグメントに設定された第2シミラリティ算出領域の音声データの波形と、当該第2音声データセグメントに設定された第1シミラリティ算出領域の音声データの波形との間のシミラリティを算出するシミラリティ算出部とを含み、前記音声データセグメントの時間軸の始点と終点とのそれぞれを時間軸に沿って移動させた範囲において、前記シミラリティ算出部によって算出されるシミラリティに基づいて、前記音声データセグメントの時間軸における位置および長さを調整する。
本発明は、設定された再生速度の倍率に対応するように、音声データをOLA法によって音声再生データに変換する音声データ処理方法であって、前記音声データを区画することによって複数の音声データブロックを設定する音声データブロック設定ステップと、前記音声データブロック設定ステップによって設定された音声データブロックのそれぞれに対応するように、前記音声データに音声データセグメントを設定するセグメント設定ステップと、前記セグメント設定ステップによって設定された音声データセグメントのそれぞれについて、時間軸における位置および長さを調整するセグメント調整ステップと、前記セグメント調整ステップによって調整された音声データセグメントのそれぞれを、時間軸に沿うように互いにオーバーラップさせて結合することによって、前記音声再生データを生成する音声再生データ生成ステップとを有し、前記セグメント調整ステップは、前記セグメント設定ステップによって設定された音声データセグメントの時間軸の始点側に位置する所定領域を第1シミラリティ算出領域として設定すると共に、当該音声データセグメントの時間軸の終点側に位置する所定領域を第2シミラリティ算出領域として設定するシミラリティ算出領域設定ステップと、前記シミラリティ算出領域設定ステップによって第1シミラリティ算出領域と第2シミラリティ算出領域とが設定された音声データセグメントにおいて、時間軸に沿うように順次並ぶ第1音声データセグメントと第2音声データセグメントとのそれぞれについて、当該第1音声データセグメントに設定された第2シミラリティ算出領域の音声データの波形と、当該第2音声データセグメントに設定された第1シミラリティ算出領域の音声データの波形との間のシミラリティを算出するシミラリティ算出ステップとを含み、前記音声データセグメントの時間軸の始点と終点とのそれぞれを時間軸に沿って移動させた範囲において、前記シミラリティ算出部によって算出されるシミラリティに基づいて、前記音声データセグメントの時間軸における位置および長さを調整する。
本発明は、被検体の撮影領域についてスキャンを実施することによって、前記被検体の撮影領域をイメージングするイメージング装置であって、設定された再生速度の倍率に対応するように、音声データをOLA法によって音声再生データに変換する音声データ処理部と、前記音声データ処理部によって変換された音声再生データを出力することによって、前記被検体に音声情報を提供する音声情報提供部とを具備し、前記音声データ処理部は、前記音声データを区画することによって複数の音声データブロックを設定する音声データブロック設定部と、前記音声データブロック設定部によって設定された音声データブロックのそれぞれに対応するように、前記音声データに音声データセグメントを設定するセグメント設定部と、前記セグメント設定部によって設定された音声データセグメントのそれぞれについて、時間軸における位置および長さを調整するセグメント調整部と、前記セグメント調整部によって調整された音声データセグメントのそれぞれを、時間軸に沿うように互いにオーバーラップさせて結合することによって、前記音声再生データを生成する音声再生データ生成部とを有し、前記セグメント調整部は、前記セグメント設定部によって設定された音声データセグメントの時間軸の始点側に位置する所定領域を第1シミラリティ算出領域として設定すると共に、当該音声データセグメントの時間軸の終点側に位置する所定領域を第2シミラリティ算出領域として設定するシミラリティ算出領域設定部と、前記シミラリティ算出領域設定部によって第1シミラリティ算出領域と第2シミラリティ算出領域とが設定された音声データセグメントにおいて、時間軸に沿うように順次並ぶ第1音声データセグメントと第2音声データセグメントとのそれぞれについて、当該第1音声データセグメントに設定された第2シミラリティ算出領域の音声データの波形と、当該第2音声データセグメントに設定された第1シミラリティ算出領域の音声データの波形との間のシミラリティを算出するシミラリティ算出部とを含み、前記音声データセグメントの時間軸の始点と終点とのそれぞれを時間軸に沿って移動させた範囲において、前記シミラリティ算出部によって算出されるシミラリティに基づいて、前記音声データセグメントの時間軸における位置および長さを調整する。
本発明は、音声の再生速度を変更する際において、その再生する音声の音質を向上することが可能な音声データ処理装置,音声データ処理方法、および、イメージング装置を提供することができる。
本発明にかかる実施形態について説明する。
(装置構成)
図1は、本発明にかかる実施形態において、磁気共鳴イメージング装置1の構成を示す構成図である。
図1は、本発明にかかる実施形態において、磁気共鳴イメージング装置1の構成を示す構成図である。
図1に示すように、磁気共鳴イメージング装置1は、スキャン部2と、操作コンソール部3とを有している。ここで、スキャン部2は、図1に示すように、静磁場マグネット部12と、勾配コイル部13と、RFコイル部14と、被検体移動部15と、音声情報提供部16と、RF駆動部22と、勾配駆動部23と、データ収集部24とを有している。また、操作コンソール部3は、図1に示すように、制御部30と、データ処理部31と、操作部32と、表示部33と、記憶部34とを有し、データ処理部31が、音声データ処理部311と、画像生成部312とを有している。
スキャン部2について説明する。
スキャン部2は、操作コンソール部3から出力される制御信号に基づいて、被検体SUの撮影領域についてスキャンを実施する。ここでは、スキャン部2は、たとえば、円筒形状になるように形成されており、その中心部分の円柱状の空間を撮像空間Bとして、被検体SUを収容する。そして、スキャン部2は、被検体SUの撮影領域についてスキャンを実施する際には、静磁場マグネット部12によって静磁場が形成された撮像空間B内において、被検体移動部15において載置された被検体SUの撮影領域内のスピンを励起するようにRFコイル部14がRFパルスを送信すると共に、そのRFパルスが送信された被検体SUの撮影領域に勾配コイル部13が勾配磁場を印加する。そして、被検体SUの撮影領域において発生する磁気共鳴信号をRFコイル部14が受信する。
スキャン部2の各構成要素について、順次、説明する。
静磁場マグネット部12は、超伝導磁石(図示なし)を含み、被検体SUが収容される撮像空間Bに静磁場を形成するように構成されている。ここでは、静磁場マグネット部12は、被検体移動部15において載置されている被検体SUの体軸方向(z方向)に沿うように、静磁場を形成する。すなわち、水平磁場型である。なお、この他に、静磁場マグネット部12は、垂直磁場型であって、一対の永久磁石が対面する方向に沿って静磁場を形成する場合であってもよい。
勾配コイル部13は、静磁場マグネット部12によって静磁場が形成された撮像空間Bに勾配磁場を形成し、RFコイル部14が受信する磁気共鳴信号に空間位置情報を付加するように構成されている。ここでは、勾配コイル部13は、x方向とy方向とz方向との互いに直交する3軸方向のそれぞれに対応するように、3系統からなる。これらは、撮像条件に応じて、周波数エンコード方向と位相エンコード方向とスライス選択方向とのそれぞれに勾配磁場を形成するように、勾配パルスを送信する。具体的には、勾配コイル部13は、被検体SUのスライス選択方向に勾配磁場を印加し、RFコイル部14がRFパルスを送信することによって励起させる被検体SUのスライスを選択する。また、勾配コイル部13は、被検体SUの位相エンコード方向に勾配磁場を印加し、RFパルスにより励起されたスライスからの磁気共鳴信号を位相エンコードする。そして、勾配コイル部13は、被検体SUの周波数エンコード方向に勾配磁場を印加し、RFパルスにより励起されたスライスからの磁気共鳴信号を周波数エンコードする。
RFコイル部14は、静磁場が形成される撮像空間B内において、電磁波であるRFパルスを被検体SUの撮影領域に送信して高周波磁場を形成し、被検体SUの撮影領域におけるプロトンのスピンを励起するように構成されている。また、RFコイル部14は、その励起された被検体SUの撮影領域内のプロトンから発生する電磁波を磁気共鳴信号として受信するように構成されている。たとえば、RFコイル部14は、図1に示すように、送信コイル14aと、受信コイル14bとを有する。ここで、送信コイル14aは、たとえば、バードゲージ型のボディコイルであり、被検体SUの撮影領域を囲むように配置されており、RFパルスを送信する。一方、受信コイル14bは、表面コイルであり、磁気共鳴信号を受信する。
被検体移動部15は、図1に示すように、クレードル15aとクレードル移動部15bとを有しており、操作コンソール部3から出力される制御信号に基づいて、撮像空間Bの内部と外部との間において、クレードル移動部15bがクレードル15aを移動するように構成されている。ここで、クレードル15aは、被検体SUが載置される載置面を備えたテーブルであり、図1に示すように、クレードル移動部15bによって、水平方向xzと上下方向yとのそれぞれの方向に移動され、静磁場が形成される撮像空間Bに搬出入される。クレードル移動部15bは、クレードル15aを移動させ、外部から撮像空間Bの内部へ収容させる。クレードル移動部15bは、たとえば、ローラー式駆動機構を備えており、アクチュエータによりローラーを駆動させてクレードル15aを水平方向xzに移動する。また、クレードル移動部15bは、たとえば、アーム式駆動機構を備えており、交差した2本のアーム間の角度を可変することにより、クレードル15aを上下方向yに移動する。
音声情報提供部16は、スピーカーを含むように構成されており、そのスピーカーから音声を出力することによって、被検体SUに音声情報を提供する。本実施形態においては、音声情報提供部16は、データ処理部31の音声データ処理部311が音声データを変換して出力する音声再生データに基づいて、被検体SUに音声情報を提供する。本実施形態においては、音声情報提供部16は、被検体SUについてスキャンを実施する際に、その被検体SUに音声情報を提供する。
RF駆動部22は、RFコイル部14を駆動させて撮像空間B内にRFパルスを送信させて、撮像空間Bに高周波磁場を形成するように構成されている。具体的には、RF駆動部22は、操作コンソール部3から出力される制御信号に基づいて、ゲート変調器(図示なし)を用いてRF発振器(図示なし)からの信号を所定のタイミングおよび所定の包絡線の信号に変調した後に、そのゲート変調器により変調された信号を、RF電力増幅器(図示なし)によって増幅してRFコイル部14に出力し、RFパルスを送信させる。
勾配駆動部23は、操作コンソール部3からの制御信号に基づいて、勾配パルスを勾配コイル部13に印加して駆動させ、静磁場が形成されている撮像空間B内に勾配磁場を形成するように構成されている。ここでは、勾配駆動部23は、3系統の勾配コイル部13に対応して3系統の駆動回路(図示なし)を有する。
データ収集部24は、操作コンソール部3からの制御信号に基づいて、RFコイル部14が受信する磁気共鳴信号を収集するように構成されている。ここでは、データ収集部24は、RFコイル部14が受信する磁気共鳴信号をRF駆動部22のRF発振器(図示なし)の出力を参照信号として位相検波器(図示なし)が位相検波する。その後、A/D変換器(図示なし)を用いて、このアナログ信号である磁気共鳴信号をデジタル信号に変換して出力する。
操作コンソール部3について説明する。
操作コンソール部3は、スキャン部2が被検体SUの撮影領域についてスキャンを実施するように制御し、そのスキャン部2がスキャンを実施することによって収集した磁気共鳴信号に基づいて、被検体SUの撮影領域について磁気共鳴画像を生成すると共に、その生成した磁気共鳴画像を表示するように構成されている。
操作コンソール部3の各構成要素について、順次、説明する。
制御部30は、コンピュータと、コンピュータに所定のデータ処理を実行させるプログラムを記憶するメモリとを有しており、各部を制御する。ここでは、制御部30は、オペレータによって操作部32に入力された操作データに基づいて、被検体移動部15と音声情報提供部16とRF駆動部22と勾配駆動部23とデータ収集部24とのそれぞれに制御信号を出力することによって、スキャンを実行させる。また、これと共に、データ処理部31と表示部33と記憶部34とへ、制御信号を出力し、制御を行う。
データ処理部31は、コンピュータと、そのコンピュータを用いて所定のデータ処理を実行するプログラムを記憶するメモリとを有しており、制御部30から出力された制御信号に基づいて、データ処理を実施する。ここでは、図1に示すように、データ処理部31は、音声データ処理部311と、画像生成部312とを有しており、プログラムによってコンピュータが上記の各部として機能するように構成されている。
データ処理部31の音声データ処理部311は、記憶されている音声データを、図1に示すように、スキャン部2において設置された音声情報提供部16に、音声再生データとして出力することによって、音声を再生し、被検体SUに音声情報を提供するように構成されている。本実施形態においては、音声データ処理部311は、オペレータによって操作部32に入力されて設定された再生速度の倍率に対応するように、音声データをOLA法によって音声再生データに変換するデータ処理を実施する。ここでは、音声データ処理部311は、被検体SUについてスキャンが開始される前の時点から、そのスキャンが開始される時点までの間に音声再生データの再生が完了する再生速度に対応するように、この音声データを変換する。
図2は、本発明にかかる実施形態において、音声データ処理部311を示す機能ブロック図である。
音声データ処理部311は、図2に示すように、音声データブロック設定部411と、セグメント設定部421と、セグメント調整部431と、音声再生データ生成部441とを有する。
音声データ処理部311の音声データブロック設定部411は、デジタル信号として入力された音声データを、等しい時間間隔で区画することによって、複数の音声データブロックを設定する。
音声データ処理部311のセグメント設定部421は、音声データブロック設定部411によって設定された音声データブロックのそれぞれに対応するように、音声データに音声データセグメントを設定する。
音声データ処理部311のセグメント調整部431は、セグメント設定部421によって設定された音声データセグメントのそれぞれについて、時間軸における位置および長さを調整する。
本実施形態においては、セグメント調整部431は、図2に示すように、シミラリティ算出領域設定部432とシミラリティ算出部433とを有している。
ここで、セグメント調整部431においてシミラリティ算出領域設定部432は、セグメント設定部421によって設定された音声データセグメントの時間軸の始点側に位置する所定領域を第1シミラリティ算出領域として設定すると共に、当該音声データセグメントの時間軸の終点側に位置する所定領域を第2シミラリティ算出領域として設定する。
また、セグメント調整部431においてシミラリティ算出部433は、シミラリティ算出領域設定部432によって第1シミラリティ算出領域と第2シミラリティ算出領域とが設定された音声データセグメントにおいて、時間軸に沿うように順次並ぶ第1音声データセグメントと第2音声データセグメントとのそれぞれについて、当該第1音声データセグメントに設定された第2シミラリティ算出領域の音声データの波形と、当該第2音声データセグメントに設定された第1シミラリティ算出領域の音声データの波形との間のシミラリティを算出する。
本実施形態においては、シミラリティ算出部433は、第1音声データセグメントに設定された第2シミラリティ算出領域の音声データの波形と、第2音声データセグメントに設定された第1シミラリティ算出領域の音声データの波形との相互相間関数値を、シミラリティとして算出する。
そして、セグメント調整部431は、音声データセグメントの時間軸の始点と終点とのそれぞれを時間軸に沿って移動させた範囲において、シミラリティ算出部433によって算出されるシミラリティに基づいて、音声データセグメントの時間軸における位置および長さを調整する。詳細については後述するが、本実施形態においては、セグメント調整部431は、音声データセグメントの時間軸の始点と終点とのそれぞれを時間軸に沿って移動させた範囲において、シミラリティ算出部によって算出されるシミラリティが最大値になるように、音声データセグメントの時間軸における位置および長さを調整する。
音声データ処理部311の音声再生データ生成部441は、セグメント調整部431によって調整された音声データセグメントのそれぞれを、時間軸に沿うように互いにオーバーラップさせて結合することによって、音声再生データを生成する。
本実施形態においては、図2に示すように、音声再生データ生成部441は、オーバーラップ領域設定部442を含む。
ここで、音声再生データ生成部441においてオーバーラップ領域設定部442は、セグメント調整部431によって調整された音声データセグメントのそれぞれにおいて、時間軸の始点から所定時間が経過した領域を第1オーバーラップ領域として設定すると共に、当該音声データセグメントにおいて時間軸の終点から所定時間が遡った領域を第2オーバーラップ領域として設定する。本実施形態においては、オーバーラップ領域設定部442は、シミラリティ算出領域設定部432によって設定した第1シミラリティ算出領域を第1オーバーラップ領域として設定すると共に、シミラリティ算出領域設定部432によって設定した第2シミラリティ算出領域を第2オーバーラップ領域として設定する。
そして、音声再生データ生成部441は、セグメント調整部431によって調整された音声データセグメントにて時間軸に沿うように順次並ぶ第1音声データセグメントと第2音声データセグメントとのそれぞれにおいて、オーバーラップ領域設定部442によって第1音声データセグメントに設定された第2オーバーラップ領域と、第2音声データセグメントに設定された第1オーバーラップ領域とを、互いがオーバーラップするように結合させることによって、この音声再生データを生成する。
データ処理部31の画像生成部312は、スキャン部2がスキャンを実行することによって収集された磁気共鳴信号をローデータとし、被検体SUについて磁気共鳴画像を生成する。具体的には、画像生成部312は、スキャンの実施によってデータ収集部24が収集した磁気共鳴信号をデジタル信号として取得し、そのデジタル信号に変換された磁気共鳴信号に対して画像再構成処理を実施して、被検体SUのスライス領域について磁気共鳴画像を生成する。たとえば、k空間に対応するように収集された磁気共鳴信号を、逆フーリエ変換することによって、この磁気共鳴画像を再構成する。そして、画像生成部312は、その生成した磁気共鳴画像の画像データを表示部33に出力する。
操作部32は、キーボードやポインティングデバイスなどの操作デバイスにより構成されている。操作部32は、オペレータによって操作データが入力され、その操作データを制御部30に出力する。
表示部33は、LCD(Liquid Crystal Display),CRT(Cathode Ray Tube)などの表示デバイスにより構成されており、制御部30から出力される制御信号に基づいて、表示画面に画像を表示する。たとえば、表示部33は、スキャンが実施される前においては、オペレータによって操作部32に操作データが入力される入力項目を示す操作画像を、表示画面に表示する。また、表示部33は、スキャンが実施された後においては、そのスキャンの実施にて収集された磁気共鳴信号に基づいてデータ処理部31において生成された磁気共鳴画像を、表示画面に表示する。
記憶部34は、メモリにより構成されており、各種データを記憶している。記憶部34は、その記憶されたデータが必要に応じて制御部30によってアクセスされる。
(動作)
以下より、上記の本発明にかかる実施形態の磁気共鳴イメージング装置1の動作について説明する。
以下より、上記の本発明にかかる実施形態の磁気共鳴イメージング装置1の動作について説明する。
本実施形態においては、被検体SUが呼吸動作によって体動が生ずることを防止するために被検体に呼吸動作を停止させる旨の音声データを、OLA法によって、スキャンの実施のタイミングに合うように、音声データの再生速度の倍率を変更して、スキャンの開始前に自動的に再生出力する際の動作について説明する。
図3は、本発明にかかる実施形態において、被検体SUの撮影領域をイメージングする際に、その被検体SUに音声情報を提供するときに実施するデータ処理を示すフロー図である。また、図4は、本発明にかかる実施形態において、被検体SUの撮影領域をイメージングする際に、その被検体SUに音声情報を提供するときに実施するデータ処理の内容を示す図である。図5は、本発明にかかる実施形態において、図4に次いで、被検体SUの撮影領域をイメージングする際に、その被検体SUに音声情報を提供するときに実施するデータ処理の内容を示す図である。図6は、本発明にかかる実施形態において、図5に次いで、被検体SUの撮影領域をイメージングする際に、その被検体SUに音声情報を提供するときに実施するデータ処理の内容を示す図である。図7は、本発明にかかる実施形態において、図6に次いで、被検体SUの撮影領域をイメージングする際に、その被検体SUに音声情報を提供するときに実施するデータ処理の内容を示す図である。図4と図5と図6と図7とにおいては、図4(a),図4(b),図4(c),図5(d),図5(e),図6(f),図6(g),図7(h),図7(i)の順にて、被検体SUに音声情報を提供するときに実施するデータ処理の内容を示している。
音声を再生出力する際においては、まず、図3に示すように、音声データの入力が実施される(S11)。
ここでは、図4(a)に示すように、基準速度で再生した際の時間が所定の再生時間Iになる音声データDが記憶部34から音声データ処理部311へ入力される。たとえば、「呼吸を停止してください」などの呼吸ガイド情報を示す音声データDを入力する。
つぎに、図3に示すように、再生速度倍率の設定を実施する(S21)。
ここでは、基準速度で再生した際の時間が所定の再生時間Iになる音声データDを、所望の再生時間Ieにて再生するように、再生速度倍率Vの設定を実施する。
たとえば、被検体において流れる血液中に造影剤を注入し、その注入された造影剤が、その被検体にてイメージングが実施される撮影領域に到達するまでの間の時間を、再生時間Ieとして算出し、その算出した再生時間Ieにて再生するように、音声データDの再生速度倍率Vを設定する。
具体的には、その所望の再生時間Ieを、基準速度で再生した際の時間である所定の再生時間Iで割るように音声データ処理部311がデータ処理を実施することによって、再生速度倍率Vを算出して設定する。
つぎに、図3に示すように、音声データブロックを設定する(S31)。
ここでは、図4(b)に示すように、デジタル信号として入力された音声データDを等しい時間間隔で区画することによって、複数の音声データブロックBn(n=1,2,・・・,i)(iは整数)に、音声データ処理部311の音声データブロック設定部411が設定する。
具体的には、時間軸tにおける長さ(時間間隔)Iinが複数の音声データブロックBnにおいて互いに同じになるように、OLA法に基づいて音声データDを等しい時間間隔で区画する。ここでは、前述したように、音声データDのそれぞれの長さIinが、所定値Ioutに再生速度倍率Vを乗算した値になるように、音声データDのそれぞれの長さIinを規定し、音声データDの始点から、順次、区画する。たとえば、所定値Ioutを90msとし、基準速度に対して2倍の再生速度にする際には、音声データブロックBnの長さIinを、180msとする。
たとえば、図4(b)に示すように、音声データDの時間軸tにおける始点から所定の時間間隔Iinを隔てた時点までの範囲を、第1音声データブロックB1として区画する。そして、その第1音声データブロックB1の時間軸における終点から所定の時間間隔Iinを隔てた時点までの範囲を、第2音声データブロックB2として区画する。さらに、第2音声データブロックB2の時間軸tにおける終点から所定の時間間隔Iinを隔てた時点までの範囲を、第3音声データブロックB3として区画する。
つぎに、図3に示すように、音声データセグメントの設定を実施する(S41)。
ここでは、図4(c)に示すように、設定された音声データブロックBnのそれぞれに対応するように、音声データDに複数の音声データセグメントSn(n=1,2,・・・,i)(iは整数)を、音声データ処理部311のセグメント設定部421が設定する。
具体的には、音声データブロックBnにおける時間軸tの始点に、音声データセグメントSnにおける時間軸tの始点が対応すると共に、音声データセグメントSnのそれぞれを、時間軸tにおける長さLSが同じになるように規定する。ここでは、前述したOLA法と同様に、所定値Ioutに、後述の各オーバーラップ領域Sna,Snbの長さLOを加算した値を、音声データセグメントSnの長さLSとして設定する。たとえば、上記のように所定値Ioutを90msとし、各オーバーラップ領域Sna,Snbの長さLOを10msとすることによって、音声データセグメントSnの長さLSを、100msとする。
たとえば、図4(c)に示すように、第1音声データブロックB1における時間軸tの始点から、所定の時間間隔LSを隔てた時点までの範囲を、第1音声データセグメントS1として規定する。そして、第2音声データブロックB2における時間軸tの始点から、所定の時間間隔LSを隔てた時点までの範囲を、第2音声データセグメントS2として規定する。また、第3音声データブロックB3における時間軸tの始点から、所定の時間間隔LSを隔てた時点までの範囲を、第3音声データセグメントS3として規定する。
つぎに、図3に示すように、音声データセグメントの長さと位置の調整を実施する(S51)。
ここでは、上記のように設定された音声データセグメントSnのそれぞれについて、時間軸における位置および長さを、音声データ処理部311のセグメント調整部431が調整する。
具体的には、図5(d)に示すように、まず、WSOLA法の場合と同様に、上記にて設定された音声データセグメントSnのそれぞれにおいて、時間軸の始点から所定時間が経過した領域を第1シミラリティ算出領域Mnaとして設定すると共に、時間軸の終点から所定時間が遡った領域を第2シミラリティ算出領域Mnbとして、セグメント調整部431のシミラリティ算出領域設定部432が設定する。
そして、複数の音声データセグメントSnにて時間軸に沿うように順次並ぶ2つの音声データセグメントSn,Sn+1において、先の音声データセグメントSnに設定された第2シミラリティ算出領域Mnbの音声データの波形と、後の音声データセグメントSn+1に設定された第1シミラリティ算出領域M(n+1)aの音声データの波形との間のシミラリティを算出する処理を、シミラリティ算出部433が実施する。
たとえば、先の音声データセグメントSnに設定された第2シミラリティ算出領域Mnbの音声データの波形と、第2音声データセグメントS(n+1)aに設定された第1シミラリティ算出領域M(n+1)aの音声データの波形との相互相間関数値を、シミラリティとして算出する。
本実施形態においては、各音声データセグメントSnの時間軸における長さおよび位置を変動させた範囲において、上記のシミラリティを算出する。つまり、音声データセグメントSnの時間軸における位置だけでなく、前述したWSOLA法の場合と異なり、音声データセグメントSnの時間軸における長さを変動させ、その変動させた位置のそれぞれにおいてシミラリティを算出する。
具体的には、時間軸に沿うように順次並ぶ2つの音声データセグメントSn,Sn+1にて、先の音声データセグメントSnの終点の位置を初期位置Pneから所定の間隔dごと順次シフトさせると共に、後の音声データセグメントSn+1の始点の位置を初期位置P(n+1)sから所定の間隔dごと順次シフトさせて、それぞれの組合せに係るシミラリティを順次算出する。
たとえば、図5(d)に示すように、第1音声データセグメントS1の終点の位置P1eを初期位置(0)から、後の第2音声データセグメントS2に対して近づくように、所定の間隔(+d,+2d)ごとシフトさせると共に、第2音声データセグメントS2に対して遠ざかるように、所定の間隔(−d,−2d)ごとシフトさせる。また、第2音声データセグメントS2の始点の位置P2sを初期位置から、先の第1音声データセグメントS1に対して近づくように、所定の間隔(−d,−2d)ごとシフトさせると共に、第1音声データセグメントS1に対して遠ざかるように、所定の間隔(+d,+2d)ごとシフトさせる。そして、各位置にシフトされた場合の組合せのそれぞれに対応するように、複数のシミラリティを算出する。
図8は、本発明にかかる実施形態において、複数の音声データセグメントにて時間軸に沿うように順次並ぶ2つの音声データセグメントについて算出される複数のシミラリティを示す図である。
図8に示すように、たとえば、先の音声データセグメントSnの終点の位置Pneを初期位置(0)から所定の間隔(d1=−2d,−d,0,+d,+2d)ごと順次シフトさせると共に、後の音声データセグメントSn+1の始点の位置P(n+1)sを初期位置(0)から所定の間隔(d2=−2d,−d,0,+d,+2d)ごと順次シフトさせて、それぞれの組合せに係るシミラリティSm(d1,d2)を順次算出する。つまり、図8に示すように、先の音声データセグメントSnの終点の位置Pneと、後の音声データセグメントSn+1の始点の位置P(n+1)sとによって規定される各マトリクスを埋めるように、順次、シミラリティSm(d1,d2)を算出する。
たとえば、図8に示す表において、第1列において並ぶ複数のシミラリティSm(−2d,−2d),Sm(−2d,−d),Sm(−2d,0),Sm(−2d,+d),Sm(−2d,+2d)を順次算出する。その後、第2列において並ぶ複数のシミラリティSm(−d,−2d),Sm(−d,−d),Sm(−d,0),Sm(−d,+d),Sm(−d,+2d)を順次算出する。そして、同様に、第3列,第4列,第5列の順に、列方向に並ぶシミラリティSm(d1,d2)を順次算出する。
そして、上記のように複数の音声データセグメントSnの時間軸における長さおよび位置を変動させた範囲において算出されるシミラリティSm(d1,d2)が最大値になるように、各音声データセグメントSnの長さおよび位置を、セグメント調整部431が調整する。
たとえば、図8にて太い実線で囲って示すように、第1音声データセグメントS1の終点を初期位置から第2音声データセグメントS2の側へ所定間隔(+d)をシフトさせて、第1音声データセグメントS1が初期よりも長い時間間隔(LS+d)になった場合であって、第2音声データセグメントS2の始点を初期位置から第1音声データセグメントS1の側へ所定間隔(−d)をシフトさせた場合に算出されるシミラリティSm(+d,−d)が最大値になる場合には、図5(e)に示すように、その位置に対応するように、第1音声データセグメントS1の長さと、第2音声データセグメントS2の位置とを調整する。
すなわち、図5(e)に示すように、第1音声データセグメントS1の終点の位置P1eを初期位置(0)から、その求められた間隔(+d)に対応するようにシフトさせることによって、第1音声データセグメントS1の長さを、初期の長さLSよりも長い長さ(LS+d)に調整する。そして、さらに、第2音声データセグメントS2の始点の位置P2sを、初期位置(0)から、その求められた位置(−d)に対応するようにシフトさせることによって、第2音声データセグメントS2の位置を調整する。
そして、第1音声データセグメントS1と第2音声データセグメントS2との間におけるシミラリティを上記のように算出した後には、この次に時間軸tに沿って並ぶ2つの音声データセグメントの間におけるシミラリティを上記と同様にして算出する。
ここでは、上記にてデータ処理を実施した時間軸tに沿って並ぶ2つの音声データセグメントSn,Sn+1において、先の音声データセグメントSnの長さの平均値が、初期の長さLSから別の長さになるように変動された場合には、その次に時間軸tに沿って並ぶ2つの音声データセグメントSn+1,Sn+2における先の音声データセグメントSn+1の長さを、上記にて変動した長さで差分するように調整する。
具体的には、上記のデータ処理では、時間軸tに沿って並ぶ第1および第2の音声データセグメントS1,S2において、先に位置する第1音声データセグメントS1の長さLS1を、初期の長さの平均値LSから別の長さ(LS+d)に変動するように調整している。このため、図6(f)に示すように、第1および第2の音声データセグメントS1,S2の次に、時間軸tに沿って並ぶ第2および第3の音声データセグメントS2,S3において、先に位置する第2音声データセグメントS2の長さLS2を、その初期の長さLSから、上記にて変動した長さdで差分した長さ(LS−d)になるように調整する。
そして、第2音声データセグメントS2と第3音声データセグメントS3との間におけるシミラリティを、第1音声データセグメントS1と第2音声データセグメントS2との間にてシミラリティを算出した場合と同様にして、算出する。
すなわち、図6(f)に示すように、第2音声データセグメントS2の終点の位置P2eを初期位置(0)から所定の間隔(d1=−2d,−d,0,+d,+2d)ごと順次シフトさせると共に、その第2音声データセグメントS2の後に位置する第3音声データセグメントS3の始点の位置P3sを初期位置(0)から所定の間隔(d2=−2d,−d,0,+d,+2d)ごと順次シフトさせて、それぞれの組合せに係るシミラリティSm(d1,d2)を順次算出する。
そして、上記と同様に、第2音声データセグメントS2の長さと、第3音声データセグメントS3の位置を変動させた範囲にて算出される複数のシミラリティSm(d1,d2)において、シミラリティSm(d1,d2)が最大値になる第2音声データセグメントS2の長さと、第3音声データセグメントS3の位置を抽出し、その長さおよび位置になるように、第2音声データセグメントS2の長さと、第3音声データセグメントS3の位置とを調整する。
たとえば、第2音声データセグメントS2の終点および第3音声データセグメントS3の始点が、初期位置(0)である場合に算出されるシミラリティSm(0,0)が最大値になる場合には、図6(g)に示すように、第2音声データセグメントS2の長さと、第3音声データセグメントS3の位置とを保持させるように調整する。
このようなデータ処理を繰り返し実施することによって、各音声データセグメントSnの長さと位置の調整を実施する。
つぎに、図3に示すように、音声再生データの生成を実施する(S61)。
ここでは、上記にて調整された音声データセグメントSnのそれぞれを、時間軸tに沿うように互いにオーバーラップさせて結合することによって、音声データ処理部311の音声再生データ生成部441が、音声再生データを生成する。
本実施形態においては、図7(h)に示すように、上記にて設定した第1シミラリティ算出領域Mnaと同じ領域を第1オーバーラップ領域Snaとして設定すると共に、第2シミラリティ算出領域Mnbと同じ領域を第2オーバーラップ領域Snbとして設定する。
その後、図7(i)に示すように、上記にて設定された第1オーバーラップ領域Snaと第2オーバーラップ領域Snbとを、順次、時間軸tに沿って、互いがオーバーラップするように結合させることによって、音声再生データDSを生成する。
具体的には、第1音声データセグメントS1に設定された第2オーバーラップ領域S1bと、その第1音声データセグメントS1に時間軸tにて並ぶ第2音声データセグメントS2に設定された第1オーバーラップ領域S2aとを、互いがオーバーラップするように結合させる。
そして、各音声データセグメントSnについて、順次、同様に処理を実施する。つまり、第2音声データセグメントS2と第3音声データセグメントS3とにおいて、同様な処理を実施後、第3音声データセグメントS3と第4音声データセグメントS4において、同様な処理を実施するように、データ処理を繰り返すことによって、音声再生データDSを生成する。
ここでは、前述のOLA法と同様に、各音声データセグメントSnの後段に設けられた第2オーバーラップ領域Snbにおける音声データと、その次の音声データセグメントSn+1の前段に設けられた第1オーバーラップ領域S(n+1)aの音声データとを合成し、その互いのオーバーラップ領域Sna,S(n+1)bにおける音声データのパワーをノーマライズしている。たとえば、各音声データセグメントSnに、台形形状のウィンドウ関数を積算した後に合成する。
つぎに、図3に示すように、音声の再生出力を実施する(S71)。
ここでは、上記のように音声データ処理部311が音声データを変換して出力する音声再生データに基づいて、音声情報提供部16が被検体SUに音声情報を提供する。
そして、被検体SUの撮影領域についてスキャンを実施する。ここでは、上述したように、スキャン部2が被検体SUについてスキャンを実施することによって、磁気共鳴信号を収集する。その後、スキャンを実行することによって収集された磁気共鳴信号をローデータとし、画像生成部312が被検体SUの撮影領域について磁気共鳴画像を生成する。そして、その生成された磁気共鳴画像を、表示部33が表示画面に表示する。
以上のように、本実施形態においては、音声データセグメントSnの時間軸における位置および長さを変動させ、その変動させた位置のそれぞれにおいてシミラリティを算出する。そして、その複数の音声データセグメントSnの時間軸における長さおよび位置を変動させた範囲において算出されるシミラリティSm(d1,d2)が最大値になるように、各音声データセグメントSnの長さおよび位置を調整する。その後、上記にて調整された音声データセグメントSnのそれぞれを、時間軸tに沿うように互いにオーバーラップさせて結合することによって音声再生データDSを生成する。このように、本実施形態は、WSOLA法の場合と異なり、音声データセグメントSnの時間軸における位置だけでなく、音声データセグメントSnの時間軸における長さを変動させ、その変動させた位置のそれぞれにおいてシミラリティを算出している。
したがって、本実施形態は、音声再生データを連続的することができ、自然な音程で音声が再生されるため、音質を向上させることができる。
なお、上記の実施形態において、磁気共鳴イメージング装置1は、本発明のイメージング装置に相当する。また、上記の実施形態において、スキャン部2は、本発明のスキャン部に相当する。また、上記の実施形態において、音声情報提供部16は、本発明の音声情報提供部に相当する。また、上記の実施形態において、音声データ処理部311は、本発明の音声データ処理部,音声データ処理装置に相当する。また、上記の実施形態において、音声データブロック設定部411は、本発明の音声データブロック設定部に相当する。また、上記の実施形態において、セグメント設定部421は、本発明のセグメント設定部に相当する。また、上記の実施形態において、セグメント調整部431は、本発明のセグメント調整部に相当する。また、上記の実施形態において、シミラリティ算出領域設定部432は、本発明のシミラリティ算出領域設定部に相当する。また、上記の実施形態において、シミラリティ算出部433は、本発明のシミラリティ算出部に相当する。また、上記の実施形態において、音声再生データ生成部441は、本発明の音声再生データ生成部に相当する。また、上記の実施形態において、オーバーラップ領域設定部442は、本発明のオーバーラップ領域設定部に相当する。
また、本発明の実施に際しては、上記した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形例を採用することができる。
たとえば、上記の実施形態においては、相互相間関数値を、シミラリティとして算出する場合について説明しているが、これに限定されない。
たとえば、AMDF(Average Magnitude Difference Function)を、シミラリティとして算出してもよい。
たとえば、AMDF(Average Magnitude Difference Function)を、シミラリティとして算出してもよい。
また、上記の実施形態においては、第1シミラリティ算出領域を第1オーバーラップ領域として設定すると共に、第2シミラリティ算出領域を第2オーバーラップ領域として設定する場合について説明しているが、これに限定されない。
また、上記の実施形態においては、シミラリティ算出領域設定部432が、音声データセグメントの時間軸の始点側に位置する所定領域を第1シミラリティ算出領域として設定すると共に、当該音声データセグメントの時間軸の終点側に位置する所定領域を第2シミラリティ算出領域として設定する場合について、例示したが、これに限定されない。ここでは、音声データセグメント以外の領域に、第1シミラリティ算出領域および第2シミラリティ算出領域を設定してもよい。
また、たとえば、本実施形態においては、磁気共鳴イメージング装置に適用する場合ついて説明しているが、これに限定されない。たとえば、X線CT装置など、他のイメージング装置において適用してもよい。また、さらに、本実施形態に係る音声データ処理部311を、音声データ処理装置として独立させて使用してもよい。
1:磁気共鳴イメージング装置(イメージング装置)、2:スキャン部(スキャン部)、3:操作コンソール部、12:静磁場マグネット部、13:勾配コイル部、14:RFコイル部、15:被検体移動部、15a:クレードル部、15b:クレードル移動部、16:音声情報提供部(音声情報提供部)、22:RF駆動部、23:勾配駆動部、24:データ収集部、30:制御部、31:データ処理部、32:操作部、33:表示部、34:記憶部、311:音声データ処理部(音声データ処理部)、312:画像生成部、411:音声データブロック設定部(音声データブロック設定部)、421:セグメント設定部(セグメント設定部)、431:セグメント調整部(セグメント調整部)、432:シミラリティ算出領域設定部(シミラリティ算出領域設定部)、433:シミラリティ算出部(シミラリティ算出部)、441:音声再生データ生成部(音声再生データ生成部)、442:オーバーラップ領域設定部(オーバーラップ領域設定部)、B:撮像空間
Claims (18)
- 設定された再生速度の倍率に対応するように、音声データをOLA法によって音声再生データに変換する音声データ処理装置であって、
前記音声データを区画することによって複数の音声データブロックを設定する音声データブロック設定部と、
前記音声データブロック設定部によって設定された音声データブロックのそれぞれに対応するように、前記音声データに音声データセグメントを設定するセグメント設定部と、
前記セグメント設定部によって設定された音声データセグメントのそれぞれについて、時間軸における位置および長さを調整するセグメント調整部と、
前記セグメント調整部によって調整された音声データセグメントのそれぞれを、時間軸に沿うように互いにオーバーラップさせて結合することによって、前記音声再生データを生成する音声再生データ生成部と
を有し、
前記セグメント調整部は、
前記セグメント設定部によって設定された音声データセグメントの時間軸の始点側に位置する所定領域を第1シミラリティ算出領域として設定すると共に、当該音声データセグメントの時間軸の終点側に位置する所定領域を第2シミラリティ算出領域として設定するシミラリティ算出領域設定部と、
前記シミラリティ算出領域設定部によって第1シミラリティ算出領域と第2シミラリティ算出領域とが設定された音声データセグメントにおいて、時間軸に沿うように順次並ぶ第1音声データセグメントと第2音声データセグメントとのそれぞれについて、当該第1音声データセグメントに設定された第2シミラリティ算出領域の音声データの波形と、当該第2音声データセグメントに設定された第1シミラリティ算出領域の音声データの波形との間のシミラリティを算出するシミラリティ算出部と
を含み、
前記音声データセグメントの時間軸の始点と終点とのそれぞれを時間軸に沿って移動させた範囲において、前記シミラリティ算出部によって算出されるシミラリティに基づいて、前記音声データセグメントの時間軸における位置および長さを調整する
音声データ処理装置。 - 前記セグメント調整部は、前記音声データセグメントの時間軸の始点と終点とのそれぞれを時間軸に沿って移動させた範囲において、前記シミラリティ算出部によって算出されるシミラリティが最大値になるように、前記音声データセグメントの時間軸における位置および長さを調整する、
請求項1に記載の音声データ処理装置。 - 前記シミラリティ算出部は、前記第1音声データセグメントに設定された第2シミラリティ算出領域の音声データの波形と、前記第2音声データセグメントに設定された第1シミラリティ算出領域の音声データの波形との相互相間関数値を、前記シミラリティとして算出する、
請求項1または2に記載の音声データ処理装置。 - 前記音声再生データ生成部は、
前記セグメント調整部によって調整された音声データセグメントのそれぞれにおいて、時間軸の始点から所定時間が経過した領域を第1オーバーラップ領域として設定すると共に、当該音声データセグメントにおいて時間軸の終点から所定時間が遡った領域を第2オーバーラップ領域として設定するオーバーラップ領域設定部
を有し、
当該音声再生データ生成部は、前記セグメント調整部によって調整された音声データセグメントにて時間軸に沿うように順次並ぶ第1音声データセグメントと第2音声データセグメントとのそれぞれにおいて、前記オーバーラップ領域設定部によって前記第1音声データセグメントに設定された第2オーバーラップ領域と、前記第2音声データセグメントに設定された第1オーバーラップ領域とを、互いがオーバーラップするように結合させることによって、前記音声再生データを生成する、
請求項1から3のいずれかに記載の音声データ処理装置。 - 前記オーバーラップ領域設定部は、前記シミラリティ算出領域設定部によって設定した第1シミラリティ算出領域を前記第1オーバーラップ領域として設定すると共に、前記シミラリティ算出領域設定部によって設定した第2シミラリティ算出領域を前記第2オーバーラップ領域として設定する、
請求項4に記載の音声データ処理装置。 - 設定された再生速度の倍率に対応するように、音声データをOLA法によって音声再生データに変換する音声データ処理方法であって、
前記音声データを区画することによって複数の音声データブロックを設定する音声データブロック設定ステップと、
前記音声データブロック設定ステップによって設定された音声データブロックのそれぞれに対応するように、前記音声データに音声データセグメントを設定するセグメント設定ステップと、
前記セグメント設定ステップによって設定された音声データセグメントのそれぞれについて、時間軸における位置および長さを調整するセグメント調整ステップと、
前記セグメント調整ステップによって調整された音声データセグメントのそれぞれを、時間軸に沿うように互いにオーバーラップさせて結合することによって、前記音声再生データを生成する音声再生データ生成ステップと
を有し、
前記セグメント調整ステップは、
前記セグメント設定ステップによって設定された音声データセグメントの時間軸の始点側に位置する所定領域を第1シミラリティ算出領域として設定すると共に、当該音声データセグメントの時間軸の終点側に位置する所定領域を第2シミラリティ算出領域として設定するシミラリティ算出領域設定ステップと、
前記シミラリティ算出領域設定ステップによって第1シミラリティ算出領域と第2シミラリティ算出領域とが設定された音声データセグメントにおいて、時間軸に沿うように順次並ぶ第1音声データセグメントと第2音声データセグメントとのそれぞれについて、当該第1音声データセグメントに設定された第2シミラリティ算出領域の音声データの波形と、当該第2音声データセグメントに設定された第1シミラリティ算出領域の音声データの波形との間のシミラリティを算出するシミラリティ算出ステップと
を含み、
前記音声データセグメントの時間軸の始点と終点とのそれぞれを時間軸に沿って移動させた範囲において、前記シミラリティ算出部によって算出されるシミラリティに基づいて、前記音声データセグメントの時間軸における位置および長さを調整する
音声データ処理方法。 - 前記セグメント調整ステップにおいては、前記音声データセグメントの時間軸の始点と終点とのそれぞれを時間軸に沿って移動させた範囲において、前記シミラリティ算出ステップによって算出されるシミラリティが最大値になるように、前記音声データセグメントの時間軸における位置および長さを調整する、
請求項6に記載の音声データ処理方法。 - 前記シミラリティ算出ステップにおいては、前記第1音声データセグメントに設定された第2シミラリティ算出領域の音声データの波形と、前記第2音声データセグメントに設定された第1シミラリティ算出領域の音声データの波形との相互相間関数値を、前記シミラリティとして算出する、
請求項6または7に記載の音声データ処理方法。 - 前記音声再生データ生成ステップは、
前記セグメント調整ステップによって調整された音声データセグメントのそれぞれにおいて、時間軸の始点から所定時間が経過した領域を第1オーバーラップ領域として設定すると共に、当該音声データセグメントにおいて時間軸の終点から所定時間が遡った領域を第2オーバーラップ領域として設定するオーバーラップ領域設定ステップ
を有し、
当該音声再生データ生成ステップにおいては、前記セグメント調整ステップによって調整された音声データセグメントにて時間軸に沿うように順次並ぶ第1音声データセグメントと第2音声データセグメントとのそれぞれにおいて、前記オーバーラップ領域設定ステップによって前記第1音声データセグメントに設定された第2オーバーラップ領域と、前記第2音声データセグメントに設定された第1オーバーラップ領域とを、互いがオーバーラップするように結合させることによって、前記音声再生データを生成する、
請求項6から8のいずれかに記載の音声データ処理方法。 - 前記オーバーラップ領域設定ステップにおいては、前記シミラリティ算出領域設定ステップによって設定した第1シミラリティ算出領域を前記第1オーバーラップ領域として設定すると共に、前記シミラリティ算出領域設定ステップによって設定した第2シミラリティ算出領域を前記第2オーバーラップ領域として設定する、
請求項9に記載の音声データ処理方法。 - 被検体の撮影領域についてスキャンを実施することによって、前記被検体の撮影領域をイメージングするイメージング装置であって、
設定された再生速度の倍率に対応するように、音声データをOLA法によって音声再生データに変換する音声データ処理部と、
前記音声データ処理部によって変換された音声再生データを出力することによって、前記被検体に音声情報を提供する音声情報提供部と
を具備し、
前記音声データ処理部は、
前記音声データを区画することによって複数の音声データブロックを設定する音声データブロック設定部と、
前記音声データブロック設定部によって設定された音声データブロックのそれぞれに対応するように、前記音声データに音声データセグメントを設定するセグメント設定部と、
前記セグメント設定部によって設定された音声データセグメントのそれぞれについて、時間軸における位置および長さを調整するセグメント調整部と、
前記セグメント調整部によって調整された音声データセグメントのそれぞれを、時間軸に沿うように互いにオーバーラップさせて結合することによって、前記音声再生データを生成する音声再生データ生成部と
を有し、
前記セグメント調整部は、
前記セグメント設定部によって設定された音声データセグメントの時間軸の始点側に位置する所定領域を第1シミラリティ算出領域として設定すると共に、当該音声データセグメントの時間軸の終点側に位置する所定領域を第2シミラリティ算出領域として設定するシミラリティ算出領域設定部と、
前記シミラリティ算出領域設定部によって第1シミラリティ算出領域と第2シミラリティ算出領域とが設定された音声データセグメントにおいて、時間軸に沿うように順次並ぶ第1音声データセグメントと第2音声データセグメントとのそれぞれについて、当該第1音声データセグメントに設定された第2シミラリティ算出領域の音声データの波形と、当該第2音声データセグメントに設定された第1シミラリティ算出領域の音声データの波形との間のシミラリティを算出するシミラリティ算出部と
を含み、
前記音声データセグメントの時間軸の始点と終点とのそれぞれを時間軸に沿って移動させた範囲において、前記シミラリティ算出部によって算出されるシミラリティに基づいて、前記音声データセグメントの時間軸における位置および長さを調整する
イメージング装置。 - 前記セグメント調整部は、前記音声データセグメントの時間軸の始点と終点とのそれぞれを時間軸に沿って移動させた範囲において、前記シミラリティ算出部によって算出されるシミラリティが最大値になるように、前記音声データセグメントの時間軸における位置および長さを調整する、
請求項11に記載のイメージング装置。 - 前記シミラリティ算出部は、前記第1音声データセグメントに設定された第2シミラリティ算出領域の音声データの波形と、前記第2音声データセグメントに設定された第1シミラリティ算出領域の音声データの波形との相互相間関数値を、前記シミラリティとして算出する、
請求項11または12に記載のイメージング装置。 - 前記音声再生データ生成部は、
前記セグメント調整部によって調整された音声データセグメントのそれぞれにおいて、時間軸の始点から所定時間が経過した領域を第1オーバーラップ領域として設定すると共に、当該音声データセグメントにおいて時間軸の終点から所定時間が遡った領域を第2オーバーラップ領域として設定するオーバーラップ領域設定部
を有し、
当該音声再生データ生成部は、前記セグメント調整部によって調整された音声データセグメントにて時間軸に沿うように順次並ぶ第1音声データセグメントと第2音声データセグメントとのそれぞれにおいて、前記オーバーラップ領域設定部によって前記第1音声データセグメントに設定された第2オーバーラップ領域と、前記第2音声データセグメントに設定された第1オーバーラップ領域とを、互いがオーバーラップするように結合させることによって、前記音声再生データを生成する、
請求項11から13のいずれかに記載のイメージング装置。 - 前記オーバーラップ領域設定部は、前記シミラリティ算出領域設定部によって設定した第1シミラリティ算出領域を前記第1オーバーラップ領域として設定すると共に、前記シミラリティ算出領域設定部によって設定した第2シミラリティ算出領域を前記第2オーバーラップ領域として設定する、
請求項14に記載のイメージング装置。 - 前記音声情報提供部は、前記被検体について前記スキャンを実施する際に、前記被検体に音声情報を提供する、
請求項11から15のいずれかに記載のイメージング装置。 - 前記音声データ処理部は、前記被検体について前記スキャンが開始される前の時点から、開始される時点までの間に前記音声再生データの再生が完了するように、前記音声データを変換する、
請求項11から16のいずれかに記載のイメージング装置。 - 前記スキャンを実施するスキャン部
を有し、
前記スキャン部は、静磁場空間において前記被検体の撮影領域から磁気共鳴信号を収集するように前記スキャンを実施する、
請求項11から17のいずれかに記載のイメージング装置。
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