JP3355298B2 - Ultrasound diagnostic equipment - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、超音波走査により
取得した体内情報から臓器境界を抽出できるようにした
超音波診断装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus capable of extracting an organ boundary from in-vivo information acquired by ultrasonic scanning.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、臓器の境界を抽出する超音波診断
装置は特開平８−８９５０３号公報に記載されたものが
知られている。図２４は従来の超音波診断装置の構成を
示しており、超音波の送受信を行い受信信号をディジタ
ル信号として出力する超音波走査手段１、超音波受信信
号をディジタルデータとして記憶するメモリ２、平滑化
により超音波受信信号の雑音成分を軽減する平滑化手段
３、受信信号の空間的な微分演算を行う微分演算手段
４、臓器境界上の点もしくは臓器の中心付近の点を指定
する探索開始点指示手段６、前記探索開始点指示手段６
により指定された座標を初期値として臓器境界付近に存
在する点、境界点を探索する境界点探索手段７、境界点
に基づいて臓器境界線を形成する曲線形成手段９、作成
された臓器境界を表示する表示手段１０とから構成され
ている。2. Description of the Related Art Conventionally, an ultrasonic diagnostic apparatus for extracting a boundary of an organ is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-89503. FIG. 24 shows the configuration of a conventional ultrasonic diagnostic apparatus. The ultrasonic scanning means 1 transmits and receives ultrasonic waves and outputs received signals as digital signals. The memory 2 stores ultrasonic received signals as digital data. Means 3 for reducing the noise component of the ultrasonic reception signal by the conversion, differentiation operation means 4 for performing a spatial differentiation operation of the reception signal, a search start point for specifying a point on the organ boundary or a point near the center of the organ Instruction means 6, said search start point instruction means 6
A point existing near the organ boundary with the coordinates specified by the above as initial values, a boundary point searching means 7 for searching for a boundary point, a curve forming means 9 for forming an organ boundary line based on the boundary point, And display means 10 for displaying.

【０００３】まず、超音波走査手段１は、体内に対して
二次元または三次元走査による超音波の送受信を行い、
受信信号を検波およびＡ／Ｄ変換によりディジタル信号
として出力する。受信信号は一旦、メモリ２に記録され
る。観察すべき臓器の信号が記録されるまで超音波走査
が行われる。受信信号は雑音軽減のために平滑化手段３
により平滑化処理が行われる。次に微分演算手段４は、
受信信号強度の空間的な微分演算を行う。境界点探索手
段７は、微分演算結果に基づき、抽出すべき臓器境界付
近に存在する点、境界点の探索を行う。境界点の探索に
おいては、まず探索開始点指示手段６により探索の開始
点の座標と探索範囲が指定され、開始点座標から放射状
の探索線を設定し、探索範囲内で最大の微分値をもつ点
を境界点として選択する。曲線形成手段９は、隣接する
境界点の間を補間して閉曲線を形成し、さらに閉曲線の
接線の傾きが大きく変化する変曲点を検出して、その点
を取り除くことで、滑らかに変化する閉曲線として臓器
境界線を形成する。表示手段１０は、曲線形成手段９に
より形成された臓器境界を画像として表示する。[0003] First, the ultrasonic scanning means 1 transmits and receives ultrasonic waves to the body by two-dimensional or three-dimensional scanning,
The received signal is output as a digital signal by detection and A / D conversion. The received signal is temporarily recorded in the memory 2. Ultrasound scanning is performed until the signal of the organ to be observed is recorded. The received signal is smoothed by a smoothing means 3 for noise reduction.
Performs a smoothing process. Next, the differential operation means 4
Performs a spatial differential operation of the received signal strength. The boundary point searching means 7 searches for points existing near the organ boundary to be extracted and boundary points based on the result of the differential operation. In the search for the boundary point, first, the coordinates of the search start point and the search range are designated by the search start point designating means 6, a radial search line is set from the start point coordinates, and the search point has the largest differential value within the search range. Select a point as a boundary point. The curve forming means 9 forms a closed curve by interpolating between adjacent boundary points, further detects an inflection point at which the slope of the tangent of the closed curve greatly changes, and removes the point to change smoothly. An organ boundary is formed as a closed curve. The display means 10 displays the organ boundary formed by the curve forming means 9 as an image.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の臓器境界の抽出処理を行う超音波診断装置において
は、境界の存在する確立の高い領域を限定することなく
境界点の探索を行うために、ノイズにより真の臓器境界
から大きく離れた偽の位置を境界点の位置として出力す
る場合があるという問題を有していた。However, in the conventional ultrasonic diagnostic apparatus for performing the above-described organ boundary extraction processing, in order to search for a boundary point without limiting a region where a boundary exists with high probability, There has been a problem that a false position greatly separated from the true organ boundary may be output as the position of the boundary point due to noise.

【０００５】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
で、操作者の指定した臓器内部の点もしくは境界上の複
数の点に基づき、境界の存在する確立の高い領域に探索
範囲を限定することで、ノイズにより大きく異なった偽
の位置を出力することなく、真の臓器境界に近い位置に
存在する境界点位置を出力する優れた超音波診断装置を
提供することを目的とする。The present invention solves the above-mentioned conventional problem, and limits a search range to a region where a boundary exists and has a high probability based on a point inside an organ or a plurality of points on the boundary specified by an operator. Accordingly, an object of the present invention is to provide an excellent ultrasonic diagnostic apparatus that outputs a boundary point position existing near a true organ boundary without outputting a false position greatly different due to noise.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に本発明は、２値画像に含まれる個々の閉領域の画素数
を算出する画素数算出手段と、前記画素数算出手段によ
り求められた画素数に基づいて２値画像から臓器境界の
存在する領域を抽出する画像領域選択手段とを備え、境
界点の探索範囲を限定できるようにしたものである。In order to solve the above problems, the present invention provides a pixel number calculating means for calculating the number of pixels of each closed region included in a binary image, and a pixel number calculating means for calculating the number of pixels. Image region selecting means for extracting a region where an organ boundary exists from a binary image based on the number of pixels thus obtained, so that a search range of a boundary point can be limited.

【０００７】また、上記問題を解決するために本発明
は、２値画像に含まれる個々の閉領域について、内部に
存在する境界点の数を算出する境界点数算出手段と、前
記境界点数算出手段により求められた境界点の数に基づ
いて２値画像から臓器境界の存在する領域を抽出する画
像領域選択手段とを備え、境界点の探索範囲を限定でき
るようにしたものである。In order to solve the above problem, the present invention provides a boundary point number calculating means for calculating the number of boundary points existing inside each closed area included in a binary image, and the boundary point number calculating means. And an image area selecting means for extracting an area where an organ boundary exists from the binary image based on the number of boundary points obtained by the above-mentioned method, so that the search range of the boundary point can be limited.

【０００８】また、上記問題を解決するために本発明
は、隣接する境界点間の距離が等しくなるように境界点
を再配置する境界点再配置手段を備え、境界点の配置の
偏りを軽減するようにしたものである。Further, in order to solve the above problem, the present invention includes boundary point rearranging means for rearranging boundary points so that the distance between adjacent boundary points becomes equal, thereby reducing the bias in the arrangement of boundary points. It is something to do.

【０００９】また、上記問題を解決するために本発明
は、境界線付近に存在する点である境界点を探索する領
域を、点指示手段により指定される境界上の点もしくは
境界点の位置関係に基づいて限定する探索領域設定手段
を備え、境界点の探索範囲を限定できるようにしたもの
である。In order to solve the above-mentioned problem, the present invention provides a method of searching for a boundary point which is a point existing near a boundary line by using a point on the boundary specified by the point designating means or a positional relationship between the boundary points. And a search area setting unit for limiting the search range of the boundary point.

【００１０】また、上記問題を解決するために本発明
は、初期入力点を検査する初期入力点検査手段を備え、
初期入力点の配置に基づく探索範囲設定で、真の臓器境
界に近い境界点を求めることが出来るかどうかを検査で
きるようにしたものである。In order to solve the above problem, the present invention comprises an initial input point inspection means for inspecting an initial input point,
By setting a search range based on the arrangement of initial input points, it is possible to check whether a boundary point close to a true organ boundary can be obtained.

【００１１】また、上記問題を解決するために本発明
は、境界の存在し得る領域として超音波画像上の超音波
走査範囲を特定する走査範囲特定手段を備え、境界点の
探索範囲を超音波走査範囲内に限定でき、画像の外部に
探索範囲を設定することをなくするようにしたものであ
る。In order to solve the above problem, the present invention comprises a scanning range specifying means for specifying an ultrasonic scanning range on an ultrasonic image as a region where a boundary can exist, and the search range of a boundary point is determined by an ultrasonic wave. This is limited to the scanning range, so that the search range is not set outside the image.

【００１２】また、上記問題を解決するために本発明
は、微分演算手段によって求められた微分値を探索開始
点からの距離に応じて重み付けする微分値重み付け手段
を備え、境界点の探索範囲を探索開始点近傍に重み付け
することができるようにしたものである。Further, in order to solve the above problem, the present invention comprises a differential value weighting means for weighting the differential value obtained by the differential operation means in accordance with the distance from the search start point, so that the boundary point search range can be set. The weight can be assigned to the vicinity of the search start point.

【００１３】以上により、操作者の指定した臓器内部の
点もしくは臓器境界上の複数の点に基づき、臓器境界の
存在する確立の高い領域に境界の探索範囲を限定するこ
とで、ノイズにより大きく異なった偽の位置を出力する
ことなく、真の臓器境界位置に近い境界点位置を出力す
る優れた超音波診断装置が得られる。As described above, the search range of the boundary is limited to a region where the organ boundary exists at a high probability, based on points inside the organ specified by the operator or a plurality of points on the organ boundary. An excellent ultrasonic diagnostic apparatus that outputs a boundary point position close to a true organ boundary position without outputting a false position is obtained.

【００１４】[0014]

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の超音波
診断装置は、受信信号強度の空間的な微分値を演算する
微分演算手段と、前記微分演算手段により演算された微
分値に基づき受信信号の２値画像を生成する２値化手段
と、境界点の探索を開始する座標を指定する探索開始点
指示手段と、臓器境界付近に存在する境界点を探索する
境界点探索手段と、前記２値画像に含まれる個々の閉領
域について画素数を算出する画素数算出手段と、前記画
素数算出手段により求められた画素数に基づいて２値画
像から臓器境界の存在する領域を抽出する画像領域選択
手段と、前記画像領域選択手段で選択された領域におい
て前記境界点探索手段によって探索された境界点に基づ
いて臓器境界線を形成する曲線形成手段と、前記臓器境
界線を表示する表示手段と、隣接する境界点間の距離が
等しくなるように境界点を再配置する境界点再配置手段
とを備えたものであり、ノイズによって形成される微分
値は大きいが画素数が少ない領域を境界点探索領域から
除去でき、また、境界点の配置の偏りを軽減するという
作用を有する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An ultrasonic diagnostic apparatus according to a first aspect of the present invention includes a differential operation means for calculating a spatial differential value of a received signal intensity, and a differential value calculated by the differential operation means. Binarizing means for generating a binary image of the received signal based on the received signal, search starting point designating means for specifying coordinates at which to start searching for a boundary point, and boundary point searching means for searching for a boundary point existing near the organ boundary. A pixel number calculating unit for calculating the number of pixels for each closed region included in the binary image, and extracting a region where an organ boundary exists from the binary image based on the number of pixels obtained by the pixel number calculating unit Image area selecting means to be executed, and an area selected by the image area selecting means.
And the curve forming means for forming an organ boundary line based on the boundary points are searched by said boundary point search unit Te, and a display means for displaying the organ boundary line, the boundary such that the distance between adjacent boundary points are equal Boundary point rearrangement means for rearranging points, an area having a large differential value formed by noise but a small number of pixels can be removed from the boundary point search area, and a bias in the arrangement of boundary points can be eliminated. Has the effect of reducing

【００１５】また、請求項２に記載の超音波診断装置
は、受信信号強度の空間的な微分値を演算する微分演算
手段と、前記微分演算手段により演算された微分値に基
づき受信信号の２値画像を生成する２値化手段と、境界
点の探索を開始する座標を指定する探索開始点指示手段
と、臓器境界付近に存在する境界点を探索する境界点探
索手段と、前記２値画像に含まれる個々の閉領域につい
て内部に存在する境界点の数を算出する境界点数算出手
段と、前記境界点数算出手段により求められた境界点の
数に基づいて２値画像から臓器境界の存在する領域を抽
出する画像領域選択手段と、前記画像領域選択手段で選
択された領域において前記境界点探索手段によって探索
された境界点に基づいて臓器境界線を形成する曲線形成
手段と、前記臓器境界線を表示する表示手段とを備えた
ものであり、ノイズによって形成される画素数が少ない
領域や画素数が多くとも微分値が小さい領域を境界点探
索領域から除去できるという作用を有する。Further, the ultrasonic diagnostic apparatus according to a second aspect of the present invention includes a differential calculating means for calculating a spatial differential value of the received signal intensity, and a differential signal of the received signal based on the differential value calculated by the differential calculating means. Binarizing means for generating a value image, search start point designating means for specifying coordinates at which to start searching for a boundary point, boundary point searching means for searching for a boundary point existing near an organ boundary, and the binary image A boundary point number calculating means for calculating the number of boundary points existing inside each of the closed regions included in, and an organ boundary from the binary image based on the number of boundary points obtained by the boundary point number calculating means. an image area selection means for extracting a region, selected by the image area selecting means
A curve forming unit that forms an organ boundary line based on the boundary point searched by the boundary point searching unit in the selected area, and a display unit that displays the organ boundary line, and is formed by noise. This has an effect that an area where the number of pixels to be performed is small or an area where the number of pixels is large and the differential value is small can be removed from the boundary point search area.

【００１６】また、請求項３に記載の超音波診断装置
は、隣接する境界点間の距離が等しくなるように境界点
を再配置する境界点再配置手段を備えたものであり、境
界点の配置の偏りを軽減するという作用を有する。An ultrasonic diagnostic apparatus according to a third aspect.
Are those having a boundary point relocation means for relocating a boundary point so that the distance is equal between adjacent boundary points, has the effect of reducing the deviation of the placement of the boundary points.

【００１７】[0017]

【００１８】[0018]

【００１９】[0019]

【００２０】[0020]

【００２１】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図２３を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の実施の形態１における
臓器境界の抽出処理を行う超音波診断装置の構成を示し
ており、超音波の送受信を行い受信信号をディジタル信
号として出力する超音波走査手段１、超音波受信信号を
ディジタルデータとして記憶するメモリ２、平滑化によ
り超音波受信信号の雑音成分を軽減する平滑化手段３、
受信信号強度の空間的な微分を演算する微分演算手段
４、微分演算結果を２値化することにより２値画像を生
成する２値化手段５、臓器の中心付近の点を指定する探
索開始点指示手段６、探索開始点指示手段６により指定
された座標を初期値として臓器境界付近に存在する境界
点を探索する境界点探索手段７、境界点の座標を平滑化
する座標平滑化手段８、境界点に基づいて臓器境界線を
形成する曲線形成手段９、作成された臓器境界を表示す
る表示手段１０、前記２値画像に含まれる複数の閉領域
から一定の条件を満たした閉領域のみを選択する画像領
域選択手段１２、前記２値画像に含まれる個々の閉領域
について画素数を算出する画素数算出手段１３とから構
成されている。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG. (Embodiment 1) FIG. 1 shows the configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus that performs an organ boundary extraction process according to Embodiment 1 of the present invention. The ultrasonic diagnostic apparatus transmits and receives ultrasonic waves and outputs a received signal as a digital signal. Sound wave scanning means 1, a memory 2 for storing an ultrasonic reception signal as digital data, a smoothing means 3 for reducing noise components of the ultrasonic reception signal by smoothing,
Differential operation means 4 for calculating the spatial differentiation of the received signal strength, binarization means 5 for generating a binary image by binarizing the differential operation result, search start point for specifying a point near the center of the organ An instructing means 6, a boundary point searching means 7 for searching for a boundary point existing near the organ boundary with the coordinates designated by the search starting point instructing means 6 as initial values, a coordinate smoothing means 8 for smoothing the coordinates of the boundary point, Curve forming means 9 for forming an organ boundary line based on a boundary point, display means 10 for displaying the created organ boundary, only closed areas satisfying a certain condition from a plurality of closed areas included in the binary image. It comprises an image area selecting means 12 to be selected, and a pixel number calculating means 13 for calculating the number of pixels for each closed area included in the binary image.

【００２２】以上のように構成された超音波診断装置に
ついて、図１を用いてその動作を説明する。まず、超音
波走査手段１は、二次元または三次元走査による超音波
の送受信を行い、受信信号を検波およびＡ／Ｄ変換によ
りディジタル信号として出力する。受信信号は、一旦メ
モリ２に記録される。観察すべき臓器の信号が記録され
るまで超音波走査が行われる。受信信号は雑音軽減のた
めに平滑化手段３により平滑化処理が行われる。次に微
分演算手段４は、受信信号強度の空間的な微分演算を行
う。２値化手段５は、微分演算結果の２値化を行い、信
号強度が正または負となる領域を境界の存在する確立の
高い領域として抽出し、２値画像を生成する。前記２値
画像には、複数の閉領域が含まれるが、画素数算出手段
１３は、個々の領域について画素数を算出する。画像領
域選択手段１２は、画素数算出手段１３によって求めら
れた画素数に基づき、画素数が最大の閉領域もしくは一
定以上の画素数を有する閉領域全てを選択する。境界点
探索手段７は、画像領域選択手段１２によって選択され
た閉領域の内部で境界点の探索を行う。境界点の探索に
おいては、探索開始点指示手段６により指定された探索
中心の座標を中心として放射状に探索線を設定し、微分
値が最大となる点を境界点とする。または探索線上を探
索中心から順に探索するか、もしくは探索線上を外側か
ら探索中心に向かって順に探索していき、最初に見つか
った微分値の極大もしくは極小の点を境界点として選択
する。座標平滑化手段８は、隣接する境界点もしくはす
べての境界点を用いて、境界点の座標の平滑化を行う。
曲線形成手段９は、隣接する境界点を接続する直線もし
くは曲線を求め、臓器境界線を形成する。作成された臓
器境界は、表示手段１０により、臓器境界のみもしくは
原画像と合成されて、境界線から推定される面積や体積
計算の情報とともに表示が行われる。The operation of the ultrasonic diagnostic apparatus configured as described above will be described with reference to FIG. First, the ultrasonic scanning unit 1 transmits and receives ultrasonic waves by two-dimensional or three-dimensional scanning, and outputs a received signal as a digital signal by detection and A / D conversion. The received signal is temporarily recorded in the memory 2. Ultrasound scanning is performed until the signal of the organ to be observed is recorded. The received signal is smoothed by the smoothing means 3 to reduce noise. Next, the differential operation means 4 performs a spatial differential operation of the received signal strength. The binarizing means 5 binarizes the result of the differential operation, extracts a region where the signal strength is positive or negative as a region where a boundary exists and has a high probability, and generates a binary image. Although the binary image includes a plurality of closed regions, the pixel number calculation unit 13 calculates the number of pixels for each region. The image area selection means 12 selects all the closed areas having the maximum number of pixels or all of the closed areas having a certain number of pixels or more based on the number of pixels obtained by the number-of-pixels calculation means 13. The boundary point searching means 7 searches for a boundary point inside the closed area selected by the image area selecting means 12. In the search for the boundary point, a search line is set radially around the coordinates of the search center designated by the search start point indicating means 6, and the point at which the differential value becomes the maximum is defined as the boundary point. Alternatively, the search line is searched in order from the search center, or the search line is searched in order from the outside toward the search center, and the maximum or minimum point of the differential value found first is selected as a boundary point. The coordinate smoothing means 8 smoothes the coordinates of the boundary points using adjacent boundary points or all the boundary points.
The curve forming means 9 obtains a straight line or a curve connecting the adjacent boundary points, and forms an organ boundary line. The created organ boundary is synthesized by the display means 10 with only the organ boundary or the original image, and is displayed together with information on the area and volume calculated from the boundary line.

【００２３】次に微分演算手段４により行われる微分演
算について、図２および図３を用いて詳細に説明する。
図２は微分演算を行う画像上の座標系を表す図であり、
２０は探索中心の画素、２１は微分値を求める画素、２
２は探索中心２０を原点とする水平方向の軸、２３は探
索中心２０を原点とする垂直方向の軸、２４は点２１と
探索中心を通る直線である。図３は微分演算を行う画素
を中心とする画素の配置を表す図である。Next, the differential operation performed by the differential operation means 4 will be described in detail with reference to FIGS.
FIG. 2 is a diagram illustrating a coordinate system on an image on which a differential operation is performed.
20 is the pixel at the search center, 21 is the pixel for which the differential value is to be calculated, 2
2 is a horizontal axis having the search center 20 as the origin, 23 is a vertical axis having the search center 20 as the origin, and 24 is a straight line passing through the point 21 and the search center. FIG. 3 is a diagram illustrating an arrangement of pixels centering on a pixel on which a differential operation is performed.

【００２４】微分演算では、まず探索中心の画素２０を
原点とする水平方向の軸２２と垂直方向の軸２３からな
る直交座標系を設定する。画素２１における径方向の微
分値の大きさは、画素２０と画素２１を結ぶ直線２４と
軸２２のなす角θ、画素２１の値ｆ０、および画素２１
の周囲の画素の値から求められる。角θ、画素２１およ
び周囲の画素値ｆ２、ｆ３、ｆ６を用いて、径方向ｒの
画素値ｆの微分値ｄｆ／ｄｒは近似的に、例えば式
（１）のように計算する。 （ｆ６−ｆ４）cos （−θ）＋（ｆ３−ｆ７）cos （π／４−θ）／（√２） ＋（ｆ２−ｆ８）cos （π／２−θ）＋（ｆ１−ｆ９）cos （３＊π／４−θ） ／（√２） ... （１）In the differential operation, first, an orthogonal coordinate system including a horizontal axis 22 and a vertical axis 23 having the origin at the pixel 20 at the search center is set. The magnitude of the radial differential value of the pixel 21 is determined by the angle θ between the straight line 24 connecting the pixel 20 and the pixel 21 and the axis 22, the value f0 of the pixel 21, and the value of the pixel 21
Is obtained from the values of the pixels surrounding the. Using the angle θ, the pixel 21 and the surrounding pixel values f2, f3, and f6, the differential value df / dr of the pixel value f in the radial direction r is approximately calculated, for example, as in Expression (1). (F6−f4) cos (−θ) + (f3−f7) cos (π / 4−θ) / (√2) + (f2−f8) cos (π / 2−θ) + (f1−f9) cos (3 * π / 4-θ) / (√2) ... (1)

【００２５】次に境界点探索手段７により行われる境界
点の探索について、図４を用いてさらに詳細に説明す
る。図４は境界点の探索の様子を表す図であり、２５は
境界を求めるべき臓器が描出された画像、２６は放射状
の境界点探索の中心となる探索中心、２７は探索を行う
探索線、２８は探索線上にある境界点か否かの判定を行
う点、２９は求められた境界点、３０は微分値が正また
は負の領域である。まず、対象となる臓器の中心点が入
力されて、その点が探索中心２６として決定される。探
索中心２６から周囲に対して放射状に探索線２７を設定
する。探索線は等角度で設定するか、もしくは不等角間
隔でもよい。複数の探索線が設定された後、各探索線上
において境界点の探索が行われる。探索は微分値が正ま
たは負の領域３０でのみ行われ、探索線上の点２８につ
いて、微分値をもって判定する。判定には、例えば臓器
内部が暗く描出される場合は、探索線上で微分値が最大
となる点、臓器内部が明るく描出される場合は、最小と
なる点を境界点として選択する。また、探索中心２６か
ら外側へ、もしくは外側から中心２６へ向かって極大値
もしくは極小値か否かの判定を行い、最初に見つかった
点を境界点としてもよい。すべての探索線について境界
点の探索を行った後、境界点が見つからなかった探索線
が存在した場合には、他の探索線上で見つかった複数の
境界点の位置から補間により境界点の位置を求める。Next, the search for a boundary point performed by the boundary point search means 7 will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram showing a state of searching for a boundary point, where 25 is an image depicting an organ for which a boundary is to be obtained, 26 is a search center that is the center of a radial boundary point search, 27 is a search line for searching, 28 is a point for determining whether or not the boundary point is on the search line, 29 is the obtained boundary point, and 30 is a region where the differential value is positive or negative. First, the center point of the target organ is input, and that point is determined as the search center 26. A search line 27 is set radially from the search center 26 to the periphery. The search lines may be set at equal angles or at irregular angles. After a plurality of search lines are set, a search for a boundary point is performed on each search line. The search is performed only in the area 30 where the differential value is positive or negative, and the point 28 on the search line is determined based on the differential value. For the determination, for example, when the inside of the organ is drawn dark, a point where the differential value is maximum on the search line, and when the inside of the organ is drawn bright is selected as the boundary point. It is also possible to determine whether the value is the maximum value or the minimum value from the search center 26 to the outside or from the outside toward the center 26, and determine the first found point as the boundary point. After searching for the boundary points for all the search lines, if there are search lines for which no boundary points were found, the positions of the boundary points are interpolated from the positions of multiple boundary points found on other search lines. Ask.

【００２６】次に探索領域の設定および境界点の再探索
について、図５および図６を用いてさらに詳細に説明す
る。図５は１次元に簡略化した微分値の変化を表す図で
あり、３１は微分値の変化、３２は微分値が正となる画
像領域、３３は微分値が負となる画像領域である。ま
た、図６は２次元画像における探索領域を表す図であ
り、３４は画像領域、３５は真の境界が存在する探索領
域かつ画素が最も多く存在する領域、３６は真の境界が
存在する探索領域、３７は境界が存在しない偽の探索領
域、３８は境界点、３９は探索中心である。超音波Ｂモ
ード画像において、例えば前立腺はその内部が周囲の組
織よりも暗く表示される。すなわち、周囲組織の信号強
度よりも小さく、結果として組織内部の画素値は小さく
暗く表示される。そのため、超音波の反射出力が得られ
ない陰影領域の存在やノイズ等の要因により、画像の一
部もしくは全体が不明瞭な場合を除き、径方向の微分値
３１が負となる画像領域３３と比較して、正となる画素
領域３２に境界が存在する確率の方が高い。逆に境界抽
出の対象となる組織内部において画素値が小さい場合に
は、微分値３１が負となる画素領域３３に境界が存在す
る確率が高い。そこで微分演算手段４により求められた
微分値３１が正もしくは負の領域のみを抽出すること
で、境界の存在する探索領域を限定する。Next, the setting of the search area and the re-search for the boundary point will be described in more detail with reference to FIGS. FIG. 5 is a diagram showing a change in a differential value simplified in one dimension, where 31 is a change in the differential value, 32 is an image area where the differential value is positive, and 33 is an image area where the differential value is negative. FIG. 6 is a diagram showing a search area in a two-dimensional image, where 34 is an image area, 35 is a search area where a true boundary exists and an area where most pixels exist, and 36 is a search where a true boundary exists. An area, 37 is a false search area having no boundary, 38 is a boundary point, and 39 is a search center. In the ultrasonic B-mode image, for example, the inside of the prostate is displayed darker than the surrounding tissue. That is, the signal intensity is smaller than the signal intensity of the surrounding tissue, and as a result, the pixel value inside the tissue is displayed small and dark. Therefore, except for a case where a part or the whole of the image is unclear due to the presence of a shadow region where the reflected output of the ultrasonic wave cannot be obtained, noise, or the like, there is an image region 33 where the radial differential value 31 is negative. In comparison, the probability that the boundary exists in the positive pixel region 32 is higher. Conversely, when the pixel value is small inside the tissue to be subjected to the boundary extraction, the probability that the boundary exists in the pixel region 33 where the differential value 31 is negative is high. Therefore, by extracting only the area where the differential value 31 obtained by the differential operation means 4 is positive or negative, the search area where the boundary exists is limited.

【００２７】上記の説明では、微分値のしきい値を０と
して探索領域を求めたが、ノイズの影響を軽減するため
に０以上、もしくは０以下のノイズをカットできるしき
い値を用いてもよい。このようにして求められた探索領
域を画像で表現すると、多くの場合、探索領域は単一の
閉領域で表されず、図６のように複数のの閉領域からな
る画像となる。In the above description, the search area is determined with the threshold value of the differential value set to 0. However, in order to reduce the influence of noise, a threshold value that can cut noise of 0 or more or 0 or less may be used. Good. When the search area obtained in this way is represented by an image, the search area is often not represented by a single closed area, but is an image composed of a plurality of closed areas as shown in FIG.

【００２８】以上のようにして求められた探索領域に
は、ノイズにより領域３７のように境界が存在しない誤
った領域も含まれている場合がある。微分値のしきい値
処理により求められた領域３５、３６、３７から境界が
存在する真の探索領域を限定するために、各領域につい
て画素数を計算する。ノイズにより誤って求められた領
域は画素数が少ないことが多いため、画素数に対してし
きい値処理を行うことで探索領域を限定する。画素数の
しきい値処理としては、画素数が最大となる領域のみを
探索領域として残すか、もしくは様々な画像でノイズ領
域の画素数の平均値をあらかじめ求めておき、その平均
値以上の画素数を持つ領域を真の探索領域として残して
もよい。次に探索領域３５に限定して探索中心３９を中
心として放射状に探索してあらかじめ求めた境界点より
も真の境界に近い境界点を得る。放射状の探索に際して
は、最初の探索の手法と同じであり、一定角ごとに放射
状に探索線を設定して探索線上かつ探索領域３５内部で
微分値が最大となる点を境界点として選択する。The search area obtained as described above may include an erroneous area having no boundary such as the area 37 due to noise. The number of pixels is calculated for each area in order to limit the true search area where the boundary exists from the areas 35, 36, and 37 obtained by the differential value threshold processing. Since an area erroneously obtained by noise often has a small number of pixels, the search area is limited by performing threshold processing on the number of pixels. As the threshold processing of the number of pixels, only the region where the number of pixels is the maximum is left as a search region, or the average value of the number of pixels in the noise region is obtained in advance in various images, and the number of pixels exceeding the average value A region having a number may be left as a true search region. Next, a search is made radially around the search center 39 limited to the search area 35 to obtain a boundary point closer to the true boundary than the boundary point obtained in advance. In the radial search, the search method is the same as that of the first search. A search line is set radially at every fixed angle, and a point on the search line and within the search area 35 where the differential value is maximum is selected as a boundary point.

【００２９】以上のように、本発明の実施の形態１によ
れば、２値画像に含まれる個々の閉領域の画素数を算出
する画素数算出手段１３と、前記画素数算出手段１３に
より求められた画素数に基づいて２値画像から臓器境界
の存在する領域を抽出する画像領域選択手段１２とを設
けることにより、ノイズによって形成される微分値は大
きいが画素数が少ない領域を境界点を探索する領域から
除去して境界点の探索範囲を限定することにより、真の
境界から遠方にある点を誤って境界上の点として選択す
るというノイズの影響を軽減することができる。As described above, according to the first embodiment of the present invention, the pixel number calculating means 13 for calculating the number of pixels of each closed region included in the binary image, By providing the image region selecting means 12 for extracting a region where an organ boundary exists from a binary image based on the number of pixels obtained, a region having a large differential value formed by noise but having a small number of pixels is defined as a boundary point. By limiting the search range of the boundary point by removing it from the search area, it is possible to reduce the influence of noise that a point far from the true boundary is erroneously selected as a point on the boundary.

【００３０】（実施の形態２）図７は本発明の実施の形
態２における臓器境界の抽出処理を行う超音波診断装置
の構成を示しており、音波の送受信を行い受信信号をデ
ィジタル信号として出力する超音波走査手段１、超音波
受信信号をディジタルデータとして記憶するメモリ２、
平滑化により超音波受信信号の雑音成分を軽減する平滑
化手段３、受信信号強度の空間的な微分を演算する微分
演算手段４、微分演算結果を２値化することにより２値
画像を生成する２値化手段５、臓器の中心付近の点を指
定する探索開始点指示手段６、探索開始点指示手段６に
より指定された座標を初期値として臓器境界付近に存在
する境界点を探索する境界点探索手段７、境界点の座標
を平滑化する座標平滑化手段８、境界点に基づいて臓器
境界線を形成する曲線形成手段９、作成された臓器境界
を表示する表示手段１０、前記２値画像に含まれる複数
の閉領域から一定の条件を満たした閉領域のみを選択す
る画像領域選択手段１２、前記２値画像に含まれる個々
の閉領域について、内部に存在する境界点の数を算出す
る境界点数算出手段１４とから構成されている。(Embodiment 2) FIG. 7 shows a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus for extracting an organ boundary according to Embodiment 2 of the present invention, which transmits and receives a sound wave and outputs a received signal as a digital signal. An ultrasonic scanning means 1 for performing an operation, a memory 2 for storing an ultrasonic reception signal as digital data,
Smoothing means 3 for reducing the noise component of the ultrasonic reception signal by smoothing, differentiation operation means 4 for calculating the spatial differentiation of the received signal strength, and a binary image is generated by binarizing the differential operation result. Binarization means 5, search start point designating means 6 for designating a point near the center of the organ, and boundary points for searching for boundary points existing near the organ boundaries with the coordinates designated by search start point designating means 6 as initial values. Search means 7, coordinate smoothing means 8 for smoothing the coordinates of the boundary points, curve forming means 9 for forming an organ boundary line based on the boundary points, display means 10 for displaying the created organ boundaries, the binary image Means for selecting only a closed area satisfying a certain condition from a plurality of closed areas included in the binary image, and calculates the number of boundary points existing inside each closed area included in the binary image Boundary point calculation And a 14.

【００３１】以上のように構成された超音波診断装置に
ついて、図７を用いてその動作を説明する。まず、超音
波走査手段１は、二次元または三次元走査による超音波
の送受信を行い、受信信号を検波およびＡ／Ｄ変換によ
りディジタル信号として出力する。受信信号は、一旦メ
モリ２に記録される。観察すべき臓器の信号が記録され
るまで超音波走査が行われる。受信信号は、雑音軽減の
ために平滑化手段３により平滑化処理が行われる。次に
微分演算手段４は受信信号強度の空間的な微分演算を行
う。微分演算は、実施の形態１と同様の方法で行われ
る。２値化手段５は、微分演算結果の２値化を行い、信
号強度が正または負となる領域を境界の存在する確立の
高い領域として抽出し、２値画像を生成する。境界点探
索手段７は、２値化手段５により抽出された画像領域で
境界点の探索を行う。境界点の探索は、実施の形態１と
同様の方法で行われ、探索開始点指示手段６により指定
された座標を中心として放射状に探索線を設定し、微分
値が最大となる点を境界点とする。または探索線上を中
心点から順に探索するか、もしくは探索線上を外側から
中心に向かって順に探索していき、最初に見つかった微
分値の極大の点を境界領域の点を境界点として選択す
る。次に前記２値化手段５により生成された２値画像に
含まれる複数の閉領域について、境界点数算出手段１４
は、各閉領域内部に存在する境界点の数を算出する。画
像領域選択手段１１は、境界点数算出手段１４によって
求められた境界点の数に基づき、境界点の数が最大の領
域もしくは一定数以上の点を有する領域全てを選択す
る。再び境界点探索手段７は、画像領域選択手段１１に
よって選択された領域の内部で境界点の再探索を行う。
次に座標平滑化手段８は、隣接する境界点もしくはすべ
ての境界点を用いて、境界点の座標の平滑化を行う。曲
線形成手段９は、座標の平滑化が行われ、隣接する境界
点を接続する直線もしくは曲線を求め、臓器境界線を形
成する。作成された臓器境界は、表示手段１０により、
臓器境界のみもしくは原画像と合成されて、境界線から
推定される面積や体積計算の情報とともに表示が行われ
る。The operation of the ultrasonic diagnostic apparatus configured as described above will be described with reference to FIG. First, the ultrasonic scanning unit 1 transmits and receives ultrasonic waves by two-dimensional or three-dimensional scanning, and outputs a received signal as a digital signal by detection and A / D conversion. The received signal is temporarily recorded in the memory 2. Ultrasound scanning is performed until the signal of the organ to be observed is recorded. The received signal is subjected to a smoothing process by the smoothing means 3 for noise reduction. Next, the differential operation means 4 performs a spatial differential operation of the received signal strength. The differential operation is performed in the same manner as in the first embodiment. The binarizing means 5 binarizes the result of the differential operation, extracts a region where the signal strength is positive or negative as a region where a boundary exists and has a high probability, and generates a binary image. The boundary point searching means 7 searches for a boundary point in the image area extracted by the binarizing means 5. The search for the boundary point is performed in the same manner as in the first embodiment. A search line is set radially around the coordinates specified by the search start point designating means 6, and the point at which the differential value becomes maximum is determined as the boundary point. And Alternatively, the search line is searched in order from the center point, or the search line is searched in order from the outside to the center, and the maximum point of the differential value found first is selected as a boundary point in the boundary region. Next, for a plurality of closed regions included in the binary image generated by the binarization unit 5, the boundary point number calculation unit 14
Calculates the number of boundary points existing inside each closed region. Based on the number of boundary points calculated by the number-of-boundary-points calculating means 14, the image region selecting unit 11 selects all the regions having the maximum number of boundary points or all the regions having a certain number or more. Again, the boundary point searching means 7 searches again for a boundary point inside the area selected by the image area selecting means 11.
Next, the coordinate smoothing means 8 smoothes the coordinates of the boundary points using adjacent boundary points or all the boundary points. The curve forming means 9 smoothes the coordinates, obtains a straight line or a curve connecting the adjacent boundary points, and forms an organ boundary line. The created organ boundary is displayed by the display unit 10.
Only the organ boundary or the original image is synthesized and displayed together with the information of the area and volume calculation estimated from the boundary line.

【００３２】次に探索領域の設定および境界点の再探索
について、図８を用いてさらに詳細に説明する。図８は
２次元画像における探索領域を表す図であり、３４は画
像領域、３５は真の境界が存在する探索領域かつ境界点
が最も多く存在する領域、３６は真の境界が存在する探
索領域、３７は偽の探索領域、３８は境界点、３９は探
索中心、４０は偽の探索領域である。Next, the setting of a search area and the re-search for a boundary point will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 8 is a view showing a search area in a two-dimensional image, in which 34 is an image area, 35 is a search area in which a true boundary exists and an area in which most boundary points exist, and 36 is a search area in which a true boundary exists. , 37 is a false search area, 38 is a boundary point, 39 is a search center, and 40 is a false search area.

【００３３】まず、実施の形態１と同様に微分演算手段
４により求められた微分値３１が正もしくは負の領域の
みを抽出することで、境界の存在する探索領域を限定す
る。さらに微分値のしきい値処理により求められた領域
３５、３６、３７、４０から探索領域を限定するため
に、あらかじめ求められた境界点３８が最も多く存在す
る領域３５を選択する。もしくは選択された領域それぞ
れが含む境界点の総和が一定数に達するまで、境界点を
含む数が多い順に領域を選択する。この際、探索中心３
９から見て既に選択された領域３５の外側、または内側
に位置するものは選択しないことで、領域４０のように
境界点を多く含むが真の境界が存在しない領域を選択す
ることなく、領域３５と３６を選択することができる。
次に探索領域３５と３６に限定して探索中心３９を中心
として放射状に再探索してあらかじめ求めた境界点より
も真の境界に近い境界点を得る。放射状の探索に際して
は、最初の探索の手法と同じであり、一定角ごとに放射
状に探索線を設定して探索線上かつ探索領域３５内部で
微分値が最大となる点を境界点として選択する。First, similarly to the first embodiment, the search area where the boundary exists is limited by extracting only the area where the differential value 31 obtained by the differential operation means 4 is positive or negative. Further, in order to limit the search area from the areas 35, 36, 37, and 40 obtained by the threshold value processing of the differential value, the area 35 where the boundary points 38 obtained in advance exist most is selected. Alternatively, the regions are selected in descending order of the number including the boundary points until the sum of the boundary points included in each of the selected regions reaches a certain number. At this time, search center 3
By not selecting a region located outside or inside the region 35 already selected from the viewpoint of 9, the region including many boundary points but having no true boundary, such as the region 40, is selected. 35 and 36 can be selected.
Next, limited to the search areas 35 and 36, a radial re-search is performed around the search center 39 to obtain a boundary point closer to a true boundary than a boundary point obtained in advance. In the radial search, the search method is the same as that of the first search. A search line is set radially at every fixed angle, and a point on the search line and within the search area 35 where the differential value is maximum is selected as a boundary point.

【００３４】なお、以上の説明では、境界点の探索する
領域を境界点の数のみで除去するかどうかを判定した
が、実施の形態１と同様に画素数に基づく判定をあわせ
て使用してもよい。In the above description, it was determined whether or not the area for searching for a boundary point should be removed only by the number of boundary points. However, as in the first embodiment, the determination based on the number of pixels is also used. Is also good.

【００３５】以上のように、本発明の実施の形態２によ
れば、２値画像に含まれる個々の閉領域について、内部
に存在する境界点の数を算出する境界点数算出手段１４
と、前記境界点数算出手段１４により求められた境界点
の数に基づいて２値画像から臓器境界の存在する領域を
抽出する画像領域選択手段１２とを設けることにより、
ノイズによって形成される画素数が少ない領域や画素数
が多くとも微分値が小さい領域を境界点を探索する領域
から除去でき、真の境界から遠方にある点を誤って境界
上の点として選択するというノイズの影響を軽減するこ
とができる。As described above, according to the second embodiment of the present invention, for each closed region included in the binary image, the number of boundary points calculating means 14 for calculating the number of boundary points existing inside is described.
And an image area selecting means 12 for extracting an area where an organ boundary exists from a binary image based on the number of boundary points calculated by the boundary point number calculating means 14,
Regions with a small number of pixels formed by noise or regions with a large number of pixels and a small differential value can be removed from the search region for boundary points, and points far from the true boundary are erroneously selected as points on the boundary. The effect of noise.

【００３６】（実施の形態３）図９は本発明の実施の形
態３における臓器境界の抽出処理を行う超音波診断装置
の構成を示しており、超音波の送受信を行い受信信号を
ディジタル信号として出力する超音波走査手段１、超音
波受信信号をディジタルデータとして記憶するメモリ
２、平滑化により超音波受信信号の雑音成分を軽減する
平滑化手段３、受信信号強度の空間的な微分を演算する
微分演算手段４、微分演算結果を２値化する２値化手段
５、臓器の中心付近の点を指定する探索開始点指示手段
６、探索開始点指示手段６により指定された座標を初期
値として臓器境界付近に存在する境界点を探索する境界
点探索手段７、境界点の座標を平滑化する座標平滑化手
段８、境界点に基づいて臓器境界線を形成する曲線形成
手段９、作成された臓器境界を表示する表示手段１０、
前記２値画像に含まれる複数の閉領域から一定の条件を
満たした閉領域のみを選択する画像領域選択手段１２、
前記２値画像に含まれる個々の閉領域について、内部に
存在する境界点の数を算出する境界点数算出手段１４、
隣接する境界点間の距離が等しくなるように境界点を再
配置する境界点再配置手段１５とから構成されている。(Embodiment 3) FIG. 9 shows a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus for extracting an organ boundary according to Embodiment 3 of the present invention, which transmits and receives ultrasonic waves and converts received signals into digital signals. Ultrasonic scanning means 1 for outputting, a memory 2 for storing the ultrasonic reception signal as digital data, a smoothing means 3 for reducing noise components of the ultrasonic reception signal by smoothing, and a spatial differentiation of the reception signal intensity is calculated. Differential operation means 4, binarization means 5 for binarizing the result of differential operation, search start point designating means 6 for designating a point near the center of an organ, and coordinates designated by search start point designating means 6 as initial values. Boundary point searching means 7 for searching for a boundary point existing near the organ boundary, coordinate smoothing means 8 for smoothing the coordinates of the boundary point, and curve forming means 9 for forming an organ boundary line based on the boundary point. Display means 10 for displaying the vessel boundaries,
Image region selecting means 12 for selecting only a closed region satisfying a certain condition from a plurality of closed regions included in the binary image;
For each closed region included in the binary image, a boundary point number calculation unit 14 that calculates the number of boundary points existing inside,
Boundary point rearrangement means 15 for rearranging boundary points so that the distance between adjacent boundary points becomes equal.

【００３７】以上のように構成された超音波診断装置に
ついて、図９を用いてその動作を説明する。まず、超音
波走査手段１は、二次元または三次元走査による超音波
の送受信を行い、受信信号を検波およびＡ／Ｄ変換によ
りディジタル信号として出力する。受信信号は、一旦メ
モリ２に記録される。観察すべき臓器の信号が記録され
るまで超音波走査が行われる。受信信号は、雑音軽減の
ために平滑化手段３により平滑化処理が行われる。次に
微分演算手段４は受信信号強度の空間的な微分演算を行
う。微分演算は実施の形態１と同様の方法で行われる。
２値化手段５は、微分演算結果の２値化を行い、信号強
度が正または負となる領域を境界の存在する確立の高い
領域として抽出し、２値画像を生成する。境界点探索手
段７は、２値化手段５により抽出された画像領域で境界
点の探索を行う。境界点の探索は、実施の形態１と同様
の方法で行われ、探索開始点指示手段６により指定され
た座標を中心として放射状に探索線を設定し、微分値が
最大となる点を境界点とする。または探索線上を中心点
から画像端方向へ順に探索するか、もしくは探索線上を
画像端側から中心に向かって順に探索していき、最初に
見つかった微分値の極大の点を境界領域の点を境界点と
して選択する。次に前記２値化手段により生成された２
値画像に含まれる複数の閉領域について、境界点数算出
手段１４は、各閉領域内部に存在する境界点の数を算出
する。画像領域選択手段１１は、境界点数算出手段１４
によって求められた境界点の数に基づき、点の数が最大
の領域もしくは一定数以上の点を有する領域全てを選択
する。再び境界点探索手段７は、画像領域選択手段によ
って選択された領域の内部で境界点の再探索を行う。求
められた境界点は境界点再配置手段１５により、境界点
を結んで形成される多角形に沿って、境界点を等間隔に
なるように移動することにより再配置する。再配置され
た境界点は再び境界点の探索に用いられるか、もしくは
座標平滑化手段８に送られる。境界点の再々探索に用い
られる場合には、探索開始点指示手段６により指定され
た中心から、再配置された境界点を通る探索線を設定
し、その探索線上において境界点を再々探索する。再探
索、もしくは再々探索された境界点は座標平滑化手段８
により境界点の座標の平滑化が行われる。曲線形成手段
９は、隣接する境界点を接続する直線もしくは曲線を求
め、臓器境界線を形成する。作成された臓器境界は表示
手段１０により、臓器境界のみもしくは原画像と合成さ
れて、境界線から推定される面積や体積計算の情報とと
もに表示が行われる。The operation of the ultrasonic diagnostic apparatus configured as described above will be described with reference to FIG. First, the ultrasonic scanning unit 1 transmits and receives ultrasonic waves by two-dimensional or three-dimensional scanning, and outputs a received signal as a digital signal by detection and A / D conversion. The received signal is temporarily recorded in the memory 2. Ultrasound scanning is performed until the signal of the organ to be observed is recorded. The received signal is subjected to a smoothing process by the smoothing means 3 for noise reduction. Next, the differential operation means 4 performs a spatial differential operation of the received signal strength. The differential operation is performed in the same manner as in the first embodiment.
The binarizing means 5 binarizes the result of the differential operation, extracts a region where the signal strength is positive or negative as a region where a boundary exists and has a high probability, and generates a binary image. The boundary point searching means 7 searches for a boundary point in the image area extracted by the binarizing means 5. The search for the boundary point is performed in the same manner as in the first embodiment. A search line is set radially around the coordinates specified by the search start point designating means 6, and the point at which the differential value becomes maximum is determined as the boundary point. And Alternatively, the search line is searched in order from the center point toward the image edge, or the search line is searched sequentially from the image edge side toward the center, and the maximum point of the differential value found first is determined as a point in the boundary area. Select as a boundary point. Next, the 2 generated by the binarization means
For a plurality of closed regions included in the value image, the boundary point number calculation means 14 calculates the number of boundary points existing inside each closed region. The image area selecting means 11 includes a boundary point calculating means 14
Based on the number of boundary points obtained by the above, the area where the number of points is the maximum or all the areas having a certain number of points or more are selected. Again, the boundary point searching means 7 searches again for a boundary point inside the area selected by the image area selecting means. The obtained boundary points are rearranged by the boundary point rearranging means 15 by moving the boundary points at regular intervals along a polygon formed by connecting the boundary points. The rearranged boundary points are used again for searching for the boundary points or sent to the coordinate smoothing means 8. When used for re-searching for a boundary point, a search line passing through the rearranged boundary point is set from the center specified by the search start point designating means 6, and the boundary point is searched again on the search line. The re-searched or re-searched boundary points are coordinate smoothing means 8
Performs the smoothing of the coordinates of the boundary point. The curve forming means 9 obtains a straight line or a curve connecting the adjacent boundary points, and forms an organ boundary line. The created organ boundary is synthesized by the display means 10 alone with the organ boundary or with the original image, and is displayed together with information on the area and volume calculated from the boundary line.

【００３８】次に境界点の再配置の方法について図１０
を用いてさらに詳細に説明する。図１０は境界点の再配
置を表す図であり、１００は探索中心、１０１から１０
３は再探索された境界点、１０４は再配置された境界
点、１０５は再々探索された境界点、１０６は臓器境界
線、１０７は境界点を結んで形成される多角形である。
臓器境界線は探索中心を中心とした円となることは希で
ある。そのために探索中心から等角度で放射状に境界点
を探索したとしても、境界点間の距離は一定にならない
場合が多い。例えば、図１０において等角度の放射状探
索線により境界点１０１から１０３が求まっても、境界
線上の距離では境界点１０１と１０２の距離と１０２と
１０３の距離は異なるものとなる。境界点間の境界線上
における距離間隔に偏りが存在すると、間隔が大きい場
所では間隔が小さい場所よりも境界線の形状に関する情
報が少ないために、後で境界点から曲線を求める際に実
際の境界線から大きくずれる可能性がある。境界点の再
配置とは、境界点間隔が場所により大きく異ならないよ
うに境界点を求めることを意味する。境界点の再配置の
方法としては、まず探索によってあらかじめ求められた
境界点について、隣接する点同士を結ぶ直線を設定し、
全境界点を結ぶ多角形１０７を形成する。この多角形を
境界線と近似し、多角形を構成する線分の長さの和を求
める。次に線分の長さの和を等分した長さを隣接する境
界点の間隔となるように、多角形上に沿って境界点を移
動することにより、再配置された境界点１０４が求めら
れる。さらに探索中心１００から再配置された境界点に
対して探索線を設定し、探索線上で境界点の探索を行え
ば境界に近く、隣接する境界点が等間隔に近くなるよう
な境界点１０５を求めることができる。Next, a method of rearranging the boundary points will be described with reference to FIG.
This will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 10 is a diagram showing the rearrangement of the boundary points.
3 is a re-searched boundary point, 104 is a rearranged boundary point, 105 is a re-searched boundary point, 106 is an organ boundary line, and 107 is a polygon formed by connecting the boundary points.
The organ boundary line is rarely a circle centered on the search center. Therefore, even if a boundary point is searched radially at an equal angle from the search center, the distance between the boundary points is often not constant. For example, even if the boundary points 101 to 103 are determined by the radial search line having the same angle in FIG. 10, the distance between the boundary points 101 and 102 is different from the distance between 102 and 103 in the distance on the boundary line. If there is a bias in the distance interval on the boundary line between the boundary points, there is less information on the shape of the boundary line in a place with a large interval than in a place with a small interval. It can deviate significantly from the line. The rearrangement of the boundary points means that the boundary points are determined so that the interval between the boundary points does not greatly differ from place to place. As a method of rearranging the boundary point, first, for the boundary point obtained in advance by the search, a straight line connecting the adjacent points is set,
A polygon 107 connecting all the boundary points is formed. This polygon is approximated as a boundary line, and the sum of the lengths of the line segments constituting the polygon is obtained. Next, the rearranged boundary points 104 are obtained by moving the boundary points along the polygon so that the length obtained by equally dividing the sum of the lengths of the line segments becomes the interval between adjacent boundary points. Can be Further, a search line is set for a boundary point rearranged from the search center 100, and a search for a boundary point is performed on the search line. You can ask.

【００３９】以上のように、本発明の実施の形態３によ
れば、隣接する境界点間の距離が等しくなるように境界
点を再配置する境界点再配置手段１５を設けることによ
り、境界点の配置の偏りを軽減し、境界点から曲線を形
成する際に真の臓器境界線から一部が大きくずれること
を少なくすることができる。As described above, according to the third embodiment of the present invention, by providing the boundary point rearranging means 15 for rearranging the boundary points so that the distance between adjacent boundary points becomes equal, Can be reduced, and when a curve is formed from a boundary point, it is possible to reduce a large deviation from a true organ boundary line.

【００４０】（実施の形態４）図１１は本発明の実施の
形態４における臓器境界の抽出処理を行う超音波診断装
置の構成を示しており、超音波の送受信を行い受信信号
をディジタル信号として出力する超音波走査手段１、超
音波受信信号をディジタルデータとして記憶するメモリ
２、平滑化により超音波受信信号の雑音成分を軽減する
平滑化手段３、受信信号強度の空間的な微分を演算する
微分演算手段４、臓器境界付近に存在する境界点を探索
する境界点探索手段７、境界点に基づいて臓器境界線を
形成する曲線形成手段９、作成された臓器境界を表示す
る表示手段１０、操作者からの入力により複数の境界線
上の点を指定する点指定手段１１０、前記点指定手段１
１０により指定された複数の点から境界探索の範囲を設
定する探索範囲設定手段１１１とから構成されている。(Embodiment 4) FIG. 11 shows a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus for extracting an organ boundary according to Embodiment 4 of the present invention, which transmits and receives ultrasonic waves and converts received signals into digital signals. Ultrasonic scanning means 1 for outputting, a memory 2 for storing the ultrasonic reception signal as digital data, a smoothing means 3 for reducing noise components of the ultrasonic reception signal by smoothing, and a spatial differentiation of the reception signal intensity is calculated. Differentiation operation means 4, boundary point search means 7 for searching for a boundary point existing near the organ boundary, curve forming means 9 for forming an organ boundary line based on the boundary point, display means 10 for displaying the created organ boundary, Point designating means 110 for designating points on a plurality of boundary lines by input from an operator, the point designating means 1
And a search range setting means 111 for setting a range of the boundary search from a plurality of points designated by the reference numeral 10.

【００４１】以上のように構成されたに超音波診断装置
ついて、図１１を用いてその動作を説明する。まず、超
音波走査手段１は、二次元または三次元走査による超音
波の送受信を行い、受信信号を検波およびＡ／Ｄ変換に
よりディジタル信号として出力する。受信信号は一旦、
メモリ２に記録される。観察すべき臓器の信号が記録さ
れるまで超音波走査が行われる。受信信号は雑音軽減の
ために平滑化手段３により平滑化処理が行われる。次に
微分演算手段４は、点指定手段１１０から出力された探
索中心に基づき、空間的な微分演算を行う。微分演算の
方法は、実施の形態１と同様である。一方、点指定手段
１１０は、操作者による臓器境界上の点の入力を受け付
け、初期境界点の座標を指定し、また探索中心を導出し
て出力する。探索範囲設定手段１１１は、指定された前
記初期境界点の座標に基づき、境界探索を行う範囲を限
定する。境界点探索手段７は、探索範囲設定手段１１１
により設定された範囲内で境界点を探索する。探索の方
法は、実施の形態１と同様の方法で行わる。その後、探
索範囲設定手段１１１による、新たに求まった境界点か
らの探索範囲設定、および境界点探索手段７による境界
点探索を、境界点の総数が一定数に達するまで繰り返
す。一定数に達した境界点は曲線形成手段９により、隣
接境界点間を直線もしくは曲線を用いて連結することで
境界線を形成する。形成された境界線は表示手段１０に
より、臓器境界のみもしくは原画像と合成されて、境界
線から推定される面積や体積計算の情報とともに表示が
行われる。The operation of the ultrasonic diagnostic apparatus configured as described above will be described with reference to FIG. First, the ultrasonic scanning unit 1 transmits and receives ultrasonic waves by two-dimensional or three-dimensional scanning, and outputs a received signal as a digital signal by detection and A / D conversion. Once the received signal
Recorded in the memory 2. Ultrasound scanning is performed until the signal of the organ to be observed is recorded. The received signal is smoothed by the smoothing means 3 to reduce noise. Next, the differential operation means 4 performs a spatial differential operation based on the search center output from the point designation means 110. The method of the differential operation is the same as in the first embodiment. On the other hand, the point designating unit 110 receives an input of a point on the organ boundary by the operator, specifies the coordinates of the initial boundary point, and derives and outputs the search center. The search range setting means 111 limits a range in which a boundary search is performed based on the coordinates of the specified initial boundary point. The boundary point searching means 7 includes a search range setting means 111
Search for a boundary point within the range set by. The search is performed in the same manner as in the first embodiment. Thereafter, the search range setting means 111 sets the search range from the newly obtained boundary point and the boundary point search means 7 repeats the boundary point search until the total number of boundary points reaches a certain number. The boundary points that have reached a certain number are formed by the curve forming means 9 by connecting the adjacent boundary points using a straight line or a curve. The formed boundary line is synthesized by the display means 10 with only the organ boundary or the original image, and is displayed together with information on the area and volume calculated from the boundary line.

【００４２】次に初期探索範囲の設定について図１２を
用いてさらに詳細に説明する。図１２は初期入力４点の
場合の初期探索範囲の設定の方法を表す図であり、１２
００は画像における臓器境界線、１２０１から１２０４
は操作者により入力された境界上の初期入力点、１２０
５は点１２０１と点１２０３を結ぶ線分、１２０６は点
１２０２と１２０４を結ぶ線分、１２０７は点１２０１
から１２０４を結んで形成される多角形、１２０８は点
１２０１および１２０３を通り垂直な直線と点１２０２
を通り水平な直線と画像の下端とで構成される多角形、
１２０９は点１２０４を通り水平な直線、１２１０は臓
器境界線内部に存在し初期入力点４点から求められる探
索中心である。また、図１２（Ａ）は線分１２０５が点
１２０４よりも画像上側にある場合の初期探索範囲限定
の図であり、図１２（Ｂ）は線分１２０５が点１２０４
よりも画像下側にある場合の初期探索範囲限定の図であ
る。Next, the setting of the initial search range will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 12 is a diagram illustrating a method of setting an initial search range in the case of four initial inputs.
00 is an organ boundary in the image, 1201 to 1204
Is an initial input point on the boundary input by the operator, 120
5 is a line segment connecting the points 1201 and 1203, 1206 is a line segment connecting the points 1202 and 1204, 1207 is a point 1201
1120 is a polygon formed by connecting points 1201 and 1203 with a vertical line passing through points 1201 and 1203 and a point 1202.
, A polygon consisting of a horizontal straight line and the bottom of the image,
Reference numeral 1209 denotes a horizontal straight line passing through the point 1204, and reference numeral 1210 denotes a search center existing inside the organ boundary line and obtained from four initial input points. FIG. 12A is a diagram showing the limitation of the initial search range when the line segment 1205 is located on the upper side of the image than the point 1204, and FIG.
FIG. 10 is a diagram of limiting the initial search range when the image is located below the image.

【００４３】まず、操作者により境界１２００上に一定
の条件の下で初期入力点１２０１から１２０４が指定さ
れる。初期入力点の条件とは、例えば初期入力点１２０
１から１２０４は、境界上もしくは境界近傍にあり、か
つ線分１２０５が画像上で臓器境界の最大幅となる水平
に近い直線、線分１２０６は画像上で臓器境界の対称中
心となる垂直に近い直線で、線分１２０５と１２０６は
直角に近い角をなすことである。次に初期入力点に基づ
き、初期探索範囲が設定される。体腔内探触子を使用し
て前立腺を観察した場合などは、臓器下半分の形状は探
触子により凹型に変形する。初期探索範囲および後の探
索範囲の設定は、上半分を凸形状と仮定して探索範囲を
決定し、下半分では凹形状が存在する場合があるものと
して上半分よりも緩い条件で探索範囲を設定する。具体
的には、点１２０４が線分１２０５より下側にある場合
には線分１２０５を、点１２０４が線分１２０５より上
側にある場合には線分１２０９を用いて、臓器の領域を
上下半分ずつの領域に分けてそれぞれ異なる条件で探索
領域を設定する。初期探索範囲は次の３つの範囲で表
す。First, the initial input points 1201 to 1204 are designated on the boundary 1200 under certain conditions by the operator. The condition of the initial input point is, for example, the initial input point 120.
Numerals 1 to 1204 are on or near the boundary, and a line segment 1205 is near a horizontal line that is the maximum width of the organ boundary on the image. In a straight line, the line segments 1205 and 1206 form an angle close to a right angle. Next, an initial search range is set based on the initial input point. For example, when the prostate is observed using the probe in the body cavity, the shape of the lower half of the organ is deformed into a concave shape by the probe. The initial search range and the subsequent search range are determined by assuming that the upper half has a convex shape, and the lower half is assumed to have a concave shape. Set. Specifically, when the point 1204 is below the line segment 1205, the line segment 1205 is used, and when the point 1204 is above the line segment 1205, the line region 1209 is used to divide the region of the organ in the upper and lower halves. And the search area is set under different conditions. The initial search range is represented by the following three ranges.

【００４４】範囲１：初期入力点１２０１および１２０
３を通る２つの垂直な直線、初期入力点１２０２を通
り、水平な直線、および画像下端により構成される長方
形１２０８の内側。 図１２（Ａ）のように点１２０４が線分１２０５より下
側にある場合 範囲２ｂ：初期入力点１２０１と１２０２を結ぶ線分、
初期入力点１２０２と１２０３を結ぶ線分、および線分
１２０５で囲まれる三角形の外側。 図１２（Ｂ）のように点１２０４が線分１２０５より上
側にある場合 範囲２ｂ：初期入力点１２０１と１２０２を結ぶ線分、
初期入力点１２０２と１２０３を結ぶ線分、および線分
１２０９で囲まれる三角形の外側。Range 1: initial input points 1201 and 120
3, two vertical straight lines passing through the initial input point 1202, a horizontal straight line, and the inside of a rectangle 1208 formed by the bottom edge of the image. When point 1204 is below line segment 1205 as in FIG. 12A Range 2b: line segment connecting initial input points 1201 and 1202,
The line segment connecting the initial input points 1202 and 1203, and the outside of the triangle surrounded by the line segment 1205. When point 1204 is above line segment 1205 as in FIG. 12B Range 2b: line segment connecting initial input points 1201 and 1202,
The line segment connecting the initial input points 1202 and 1203, and the outside of the triangle surrounded by the line segment 1209.

【００４５】図１２（Ａ）のように点１２０４が線分１
２０５より下側にある場合には、前記範囲１と範囲２ａ
の重なる領域、図１２（Ｂ）のように点１２０４が線分
１２０５より上側にある場合には、前記範囲１と範囲２
ｂの重なる領域を初期探索範囲とする。以後の境界点探
索では、初期探索範囲の外側を探索することはなく、微
分演算の演算は、点１２１０を探索中心として、初期探
索範囲内部の領域のみを最初に一度だけ求めておけばよ
い。微分演算の演算は、実施の形態１と同様の方法でよ
い。探索中心は、例えば線分１２０６の中点として求め
られる。As shown in FIG. 12A, a point 1204 is a line segment 1
When it is below 205, the above range 1 and range 2a
When the point 1204 is above the line segment 1205 as shown in FIG.
The area where b overlaps is set as the initial search range. In the subsequent boundary point search, there is no need to search outside the initial search range, and only the area inside the initial search range needs to be obtained once at the beginning of the differentiation operation with the point 1210 as the search center. The operation of the differential operation may be the same as in the first embodiment. The search center is obtained, for example, as the midpoint of the line segment 1206.

【００４６】次に実施の形態４における境界点の探索と
探索範囲の設定について、図１３と図１４を用いてさら
に詳細に説明する。図１３は初期探索範囲導出直後の境
界点探索を説明する図であり、１３０１は点１２０１と
１２０２を結ぶ線分の中点、１３０２は点１２０２と１
２０３を結ぶ線分の中点、１３０３は点１２０３と１２
０４を結ぶ線分の中点、１３０４は点１２０４と１２０
１を結ぶ線分の中点、１３０５は点１２０２と１２０３
を結ぶ線分、１３０６は中点１３０２を通り線分１３０
５に垂直な線分、１３０７は線分１３０６上の探索によ
り求められた境界点ある。Next, the search for a boundary point and the setting of a search range in the fourth embodiment will be described in more detail with reference to FIGS. FIG. 13 is a view for explaining a boundary point search immediately after deriving the initial search range, where 1301 is the midpoint of the line connecting points 1201 and 1202, and 1302 is the points 1202 and 1
The midpoint of the line segment connecting 203, 1303 are the points 1203 and 12
The midpoint of the line connecting 04, 1304 is the points 1204 and 120
The midpoint of the line connecting 1 and 1305 are points 1202 and 1203
1306 passes through the midpoint 1302 and is a line segment 130
A line segment 1307 perpendicular to 5 is a boundary point obtained by a search on the line segment 1306.

【００４７】図１４は初期探索範囲導出後、２回目以降
の境界点探索を説明する図であり、１４０１から１４０
４までは前回までの探索で求められた境界点、１４０５
は境界点１４０１と１４０２を結ぶ線分、１４０６は境
界点１４０３と１４０４を結ぶ線分、１４０７は点１４
０１を通る水平な直線、１４０８は点１４０２を通る垂
直な直線、１４０９は点１４０３を通る水平な直線、１
４１０は点１４０３を通る垂直な直線、１４１１は点１
４０４を通る水平な直線、１４１２は点１４０４を通る
垂直な直線、１４１３および１４１４は探索線、１４１
５および１４１６は探索線上の境界点探索により新たに
見つかった境界点、１４１７は線分１４０５、直線１４
０７、１４０８で構成される三角形の内部領域、１４１
８は直線１４０９から１４１２で構成される長方形の内
部領域である。FIG. 14 is a diagram for explaining the second and subsequent boundary point searches after deriving the initial search range.
Up to 4, the boundary point obtained by the previous search, 1405
Is a line segment connecting the boundary points 1401 and 1402, 1406 is a line segment connecting the boundary points 1403 and 1404, and 1407 is a point 14
01, 1408 is a vertical straight line passing through the point 1402, 1409 is a horizontal straight line passing through the point 1403, 1
410 is a vertical straight line passing through the point 1403, 1411 is the point 1
A horizontal straight line passing through 404, 1412 is a vertical straight line passing through a point 1404, 1413 and 1414 are search lines, 141
Reference numerals 5 and 1416 denote boundary points newly found by boundary point search on the search line, and reference numeral 1417 denotes a line segment 1405 and a straight line 14.
Interior area of a triangle composed of 07, 1408, 141
Reference numeral 8 denotes a rectangular internal area constituted by straight lines 1409 to 1412.

【００４８】まず、初期探索範囲が設定された後、境界
点を探索するために探索線を設定する。探索線の設定に
は、まず既に求められており、かつ隣接する境界点を結
ぶ線分の中点を求める。初期探索範囲設定直後ならば、
図１３に示されているように既に求められている境界点
は初期入力点１２０１から１２０２であり、その中点は
点１３０１から１３０４までの４つの点となる。探索線
はこれら求められた中点を通り、隣接境界点間を結ぶ線
分に垂直な線とする。ただし、探索線の範囲は前記初期
探索範囲により限定される。例えば、点１３０２を通る
探索線は線分１３０５に垂直な線であり、初期探索範囲
１２０８内部に存在する部分、すなわち線分１３０６が
探索線となる。探索線が設定されると、その線上におい
て境界点の探索が行われ、境界点１３０７が求められ
る。探索線上の探索の方法としては、例えば最大値もし
くは線分１３０５との交点から探索して最初に見つかっ
た極大値の点を境界点とする方法を用いる。First, after the initial search range is set, a search line is set to search for a boundary point. In setting the search line, first, the midpoint of a line segment that has already been obtained and that connects adjacent boundary points is obtained. Immediately after setting the initial search range,
As shown in FIG. 13, the boundary points that have already been obtained are the initial input points 1201 to 1202, and the middle points are four points 1301 to 1304. The search line is a line that passes through the obtained midpoints and is perpendicular to a line connecting adjacent boundary points. However, the range of the search line is limited by the initial search range. For example, a search line passing through the point 1302 is a line perpendicular to the line segment 1305, and a portion existing inside the initial search range 1208, that is, a line segment 1306 is a search line. When a search line is set, a search for a boundary point is performed on the line, and a boundary point 1307 is obtained. As a method of searching on the search line, for example, a method of searching from the intersection with the maximum value or the line segment 1305 and using the point of the maximum value found first as a boundary point is used.

【００４９】２回目以降の探索においては、探索の回数
を重ねるごとに探索範囲は限定される。２回目以降の探
索における探索範囲限定の方法としては、まず既に求め
られており、かつ隣接する境界点を結ぶ線分の中点を求
め、探索線はこれら求められた中点を通り隣接境界点間
を結ぶ線分に垂直な線として求める。前記初期探索範囲
の設定において臓器上半分と下半分で異なる条件の下で
探索範囲を設定したのと同様に、２回目以降の探索線の
範囲は上半分と下半分で異なった条件で求められる。上
半分では、隣接する境界点１４０１および１４０２を結
ぶ線分１４０５、直線１２０５から遠い側に位置する境
界点１４０１を通り水平な直線１４０７、直線１２０６
から遠い側に位置する境界点１４０２を通り垂直な直線
１４０８、の３つの直線で構成される三角形の内部領域
１４１７に存在する範囲を探索線１４１３として設定す
る。下半分では、下半分は凹型形状の存在を考慮して、
線分１４０６を対角線として４つの辺それぞれが直線１
２０５と１２０６に垂直または平行な長方形の内部領域
１４１８に存在する範囲を探索線１４１４として設定す
る。探索線上の探索は１回目の探索の方法と同じでよ
い。以上の過程を一定の境界点の数に達するまで繰り返
す。In the second and subsequent searches, the search range is limited each time the number of searches is repeated. As a method of limiting the search range in the second and subsequent searches, first, the midpoint of a line segment that has already been obtained and that connects adjacent boundary points is obtained, and the search line passes through the obtained midpoints and the adjacent boundary point. It is determined as a line perpendicular to the line segment connecting between them. Similarly to setting the search range under different conditions in the upper half and lower half of the organ in the setting of the initial search range, the range of the search line after the second time is obtained under different conditions in the upper half and the lower half. . In the upper half, a line segment 1405 connecting the adjacent boundary points 1401 and 1402, a horizontal straight line 1407, and a straight line 1206 passing through the boundary point 1401 located on the far side from the straight line 1205
A range existing in a triangular inner region 1417 composed of three straight lines, that is, a straight line 1408 that passes through a boundary point 1402 located on the side farther from the vehicle, is set as a search line 1413. In the lower half, the lower half takes into account the presence of a concave shape,
Each of the four sides is a straight line 1 with the line segment 1406 as a diagonal line.
A range existing in a rectangular internal region 1418 perpendicular or parallel to 205 and 1206 is set as a search line 1414. The search on the search line may be the same as the first search method. The above process is repeated until a certain number of boundary points is reached.

【００５０】なお、以上の説明では、上半分と下半分を
異なる方法で探索範囲を設定するものとしたが、臓器全
体が凸形状をしているとみなせる場合には、下半分の領
域も上半分の領域と同様の探索領域設定方法を用いても
よい。In the above description, the search range is set for the upper half and the lower half by different methods. However, if the whole organ can be regarded as having a convex shape, the lower half area is also set to the upper half. A search area setting method similar to the half area may be used.

【００５１】また、臓器全体に凹形状が存在する場合に
は、すべての領域に対して下半分の領域の領域と同様の
探索領域設定方法を用いてもよい。When a concave shape is present in the entire organ, the same search area setting method as that for the lower half area may be used for all areas.

【００５２】また、初期入力点は操作者により４点指定
されるものとしたが、操作者には臓器内部の中心付近１
点のみを指定することを求め、上下左右方向の４点は境
界点を自動的に探索し、あらためて初期入力点としても
よい。初期入力点は操作者により境界上の２点もしくは
３点指定されるとしてもよく、その場合には、２点間距
離が最大長となる初期入力点２点を選択し、その２点間
を結ぶ線分の中点を通り垂直な直線上にある境界点２点
を自動的に求め、２点間距離が最大長となる初期入力点
２点とあわせて初期入力点とすればよい。The initial input points are designated by the operator at four points.
It is required to specify only points, and the four points in the up, down, left, and right directions are automatically searched for boundary points, and may be newly set as initial input points. The initial input point may be specified by the operator at two or three points on the boundary. In this case, two initial input points having the maximum distance between the two points are selected, and the two input points are selected. It is sufficient to automatically determine two boundary points that are on a vertical straight line passing through the middle point of the connected line segments and to combine the two initial input points with the maximum distance between the two points as the initial input points.

【００５３】また、以上の説明では、下半分に凹形状が
存在するものとしたが、下半分に存在しなくとも任意の
場所で凹形状が存在することが分かっていれば、その部
分に対して凹形状の条件を設定すればよい。In the above description, it is assumed that a concave shape exists in the lower half. However, if it is known that a concave shape exists in an arbitrary place even if it does not exist in the lower half, the concave portion exists in that portion. The condition of the concave shape may be set.

【００５４】また、以上の説明では、初期入力点の２つ
を結んで形成される線分１２０５と線分１２０６が直交
するものとしたが、直交していなくとも同様の方法でよ
い。In the above description, the line segment 1205 and the line segment 1206 formed by connecting the two initial input points are orthogonal, but a similar method may be used if they are not orthogonal.

【００５５】また、以上の説明では、探索線を隣接境界
点の中点を通る直線としたが、隣接境界点を結ぶ線分を
等分割した点もしくは線分上の任意の点を通る直線とし
てもよい。In the above description, the search line is a straight line passing through the midpoint of the adjacent boundary point. However, the search line may be a point obtained by equally dividing a line segment connecting the adjacent boundary points or a straight line passing an arbitrary point on the line segment. Is also good.

【００５６】また、以上の説明では、探索線を隣接境界
点を結ぶ線分に垂直な直線としたが、隣接境界点もしく
は２点以上の境界点を通る楕円等の曲線を導出し、その
曲線上の中点もしくは等分割した点における垂線を探索
線として設定してもよい。In the above description, the search line is a straight line perpendicular to the line connecting the adjacent boundary points. However, a curve such as an ellipse passing through the adjacent boundary point or two or more boundary points is derived, and the curve is obtained. A perpendicular line at the upper middle point or the equally divided point may be set as the search line.

【００５７】また、以上の説明では、初期探索範囲は３
つの初期入力点の座標に接するように設定したが、操作
者の曖昧さを考慮して、一定の範囲で面積がわずかに大
きくなるように設定してもよい。In the above description, the initial search range is 3
Although it is set so as to be in contact with the coordinates of the two initial input points, the area may be set to be slightly larger in a certain range in consideration of the ambiguity of the operator.

【００５８】以上のように、本発明の実施の形態４によ
れば、境界点を探索する領域を、点指示手段１１０によ
り指定される点もしくは既に見つかっている境界点の位
置関係に基づいて限定する探索範囲設定手段１１１を設
けることにより、境界点の位置関係に基づいて探索範囲
を限定し、探索の回数を経るごとに探索範囲をさらに狭
い範囲に限定してしていくので、ノイズや陰影、虚像と
いった要因による大きな微分値をもち、臓器境界から大
きく離れた位置に存在する点を境界点として選択する可
能性を少なくできる。また、既に求められた境界点の間
を埋めていく形で境界点の探索を行うので、点間隔が均
一に近い配置とすることができ、境界点から曲線を形成
する際に真の臓器境界線から一部が大きくずれることを
少なくすることができる。As described above, according to the fourth embodiment of the present invention, the area for searching for a boundary point is limited based on the position specified by the point designating means 110 or the positional relationship between the boundary points already found. By providing the search range setting means 111 to perform the search, the search range is limited based on the positional relationship of the boundary points, and the search range is limited to a narrower range every time the search is performed. Has a large differential value due to factors such as a virtual image, and can reduce the possibility of selecting a point located far from the organ boundary as a boundary point. In addition, since the search for the boundary points is performed by filling in the gaps between the boundary points that have already been obtained, the arrangement can be made such that the point intervals are nearly uniform, and when forming a curve from the boundary points, the true organ boundary is searched. A large deviation of a part from the line can be reduced.

【００５９】（実施の形態５）図１５は本発明の実施の
形態５における臓器境界の抽出処理を行う超音波診断装
置の構成を示しており、超音波の送受信を行い受信信号
をディジタル信号として出力する超音波走査手段１、超
音波受信信号をディジタルデータとして記憶するメモリ
２、平滑化により超音波受信信号の雑音成分を軽減する
平滑化手段３、受信信号強度の空間的な微分を演算する
微分演算手段４、臓器境界付近に存在する境界点を探索
する境界点探索手段７、境界点に基づいて臓器境界線を
形成する曲線形成手段９、作成された臓器境界を表示す
る表示手段１０、操作者からの入力により複数の境界線
上の点を指定する点指定手段１１０、指定された複数の
点から境界探索の範囲を設定する探索範囲設定手段１１
１、初期入力点の検査を行う初期入力点検査手段１５０
とから構成されている。(Embodiment 5) FIG. 15 shows a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus for extracting an organ boundary according to Embodiment 5 of the present invention, which transmits and receives ultrasonic waves and converts received signals into digital signals. Ultrasonic scanning means 1 for outputting, a memory 2 for storing the ultrasonic reception signal as digital data, a smoothing means 3 for reducing noise components of the ultrasonic reception signal by smoothing, and a spatial differentiation of the reception signal intensity is calculated. Differentiation operation means 4, boundary point search means 7 for searching for a boundary point existing near the organ boundary, curve forming means 9 for forming an organ boundary line based on the boundary point, display means 10 for displaying the created organ boundary, Point designating means 110 for designating points on a plurality of boundary lines based on input from an operator, and search range setting means 11 for setting a range of a boundary search from a plurality of designated points.
1. Initial input point inspection means 150 for inspecting initial input points
It is composed of

【００６０】以上のように構成された超音波診断装置に
ついて、図１５を用いてその動作を説明する。まず、超
音波走査手段１は、二次元または三次元走査による超音
波の送受信を行い、受信信号を検波およびＡ／Ｄ変換に
よりディジタル信号として出力する。受信信号は、一旦
メモリ２に記録される。観察すべき臓器の信号が記録さ
れるまで超音波走査が行われる。受信信号は、雑音軽減
のために平滑化手段３により平滑化処理が行われる。次
に微分演算手段４は、初期入力点検査手段１５０により
導出された探索中心に基づき空間的な微分演算を行う。
微分演算の方法は、実施の形態１と同様である。一方、
点指定手段１１０は、操作者による臓器境界上の点の入
力を受け、初期入力点検査手段１５０に初期入力点の座
標を出力する。初期入力点検査手段１５０は、初期入力
点が探索範囲限定に必要な一定の条件を満たすかどうか
を検査し、不十分と判断すれば再入力の必要性を操作者
に知らせ、十分と判断すれば初期境界点を出力する。ま
た、探索中心を導出し、微分演算手段４に出力する。探
索範囲設定手段１１１は、指定された初期境界点の座標
に基づき、境界探索を行う範囲を限定する。境界点探索
手段７は、探索範囲設定手段１１１により設定された範
囲内で境界点を探索する。探索範囲設定および探索の方
法は、実施の形態４と同様の方法で行われる。その後、
探索範囲設定手段１１１による新たに求まった境界点か
らの探索範囲設定、および境界点探索手段７による境界
点探索を、境界点の総数が一定数に達するまで繰り返
す。一定数に達した境界点は曲線形成手段９により、隣
接境界点間を直線もしくは曲線を用いて連結することで
境界線を形成する。形成された境界線は表示手段１０に
より、臓器境界のみもしくは原画像と合成されて、境界
線から推定される面積や体積計算の情報とともに表示が
行われる。The operation of the ultrasonic diagnostic apparatus configured as described above will be described with reference to FIG. First, the ultrasonic scanning unit 1 transmits and receives ultrasonic waves by two-dimensional or three-dimensional scanning, and outputs a received signal as a digital signal by detection and A / D conversion. The received signal is temporarily recorded in the memory 2. Ultrasound scanning is performed until the signal of the organ to be observed is recorded. The received signal is subjected to a smoothing process by the smoothing means 3 for noise reduction. Next, the differential operation means 4 performs a spatial differential operation based on the search center derived by the initial input point inspection means 150.
The method of the differential operation is the same as in the first embodiment. on the other hand,
The point designation means 110 receives an input of a point on the organ boundary by the operator, and outputs the coordinates of the initial input point to the initial input point inspection means 150. The initial input point checking means 150 checks whether the initial input point satisfies a certain condition necessary for limiting the search range. Output the initial boundary point. Further, the search center is derived and output to the differential operation means 4. The search range setting unit 111 limits the range in which the boundary search is performed based on the coordinates of the designated initial boundary point. The boundary point searching means 7 searches for a boundary point within the range set by the search range setting means 111. The search range setting and the search method are performed in the same manner as in the fourth embodiment. afterwards,
The search range setting from the newly obtained boundary point by the search range setting unit 111 and the boundary point search by the boundary point search unit 7 are repeated until the total number of boundary points reaches a certain number. The boundary points that have reached a certain number are formed by the curve forming means 9 by connecting the adjacent boundary points using a straight line or a curve. The formed boundary line is synthesized by the display means 10 with only the organ boundary or the original image, and is displayed together with information on the area and volume calculated from the boundary line.

【００６１】次に初期入力点の検査について図１６、図
１７を用いて説明する。図１６は初期入力点が３点の場
合の初期入力点検査の図である。図１６において、１６
００は臓器境界線、１６０１から１６０３は初期入力
点、１６０４は初期入力点１６０１と１６０２を通る直
線、１６０５は初期境界点１６０２を通り画像上で垂直
な直線、１６０６は直線１６０４と１６０５の交点、１
６０７は初期入力点１６０２と１６０６の中点、１６０
８は直線１６０５上の境界点、１６０９は点１６０７と
初期入力点１６０１を結ぶ線分、１６１０は点１６０７
と初期入力点１６０３を結ぶ線分である。また、図１７
は４点以上の初期入力点がある場合の初期入力点検査の
図であり、１６１１から１６１６は初期入力点、１６１
７は初期入力点１６１１と１６１３の中点および初期入
力点１６１２を通る直線、１６１８は初期入力点１６１
４と１６１６を通る直線、１６１９は直線１６１７と直
線１６１８との交点、１６２０は点１６１２と１６１９
との交点、１６２１は初期入力点１６１１と１６１３を
通る直線である。Next, the inspection of the initial input point will be described with reference to FIGS. FIG. 16 is a diagram of an initial input point inspection when the number of initial input points is three. In FIG. 16, 16
00 is an organ boundary line, 1601 to 1603 are initial input points, 1604 is a straight line passing through the initial input points 1601 and 1602, 1605 is a vertical line passing through the initial boundary point 1602 on the image, 1606 is an intersection of the straight lines 1604 and 1605, 1
607 is a middle point between the initial input points 1602 and 1606;
8 is a boundary point on the straight line 1605, 1609 is a line segment connecting the point 1607 and the initial input point 1601, and 1610 is a point 1607
And a line segment connecting the initial input point 1603. FIG.
Is a diagram of an initial input point inspection when there are four or more initial input points, where 1611 to 1616 are initial input points;
7 is a straight line passing through the middle points of the initial input points 1611 and 1613 and the initial input point 1612, and 1618 is the initial input point 161.
A straight line passing through lines 4 and 1616, 1619 is an intersection between the straight line 1617 and the straight line 1618, and 1620 is a point 1612 and 1619
1621 is a straight line passing through the initial input points 1611 and 1613.

【００６２】まず、初期入力点が３点の場合には、操作
者に対して境界線の最上部付近の点および水平方向にほ
ぼ最大距離となる２点を指定することが求められる。初
期入力点が入力されると、最も左側にある初期入力点１
６０３と最も右側にある初期入力点１６０１を結ぶ直線
１６０４を設定し、次に最も上側にある初期入力点１６
０２から垂直な線１６０５との交点１６０７を求める。
交点１６０７を探索中心とする。また、初期入力点１６
０１と交点１６０７を結ぶ線分１６０９と初期入力点１
６０３と交点１６０７を結ぶ線分１６１０を求める。初
期入力点の検査は、直線１６０５、線分１６０９と１６
１０により行われ、直線１６０５と線分１６０９とのな
す角および直線１６０５と線分１６０９とのなす角が一
定条件、例えば二つのなす角のうち９０度未満のほうの
なす角が３０度以上という条件を満たせば、初期入力点
は境界線上で十分に離れているものとして、境界探索に
用いいることができるとする。条件を満たさなければ、
初期入力点には間隔が近すぎるものがあり、探索範囲限
定に十分ではないとして、操作者に対して初期境界点を
再入力するように通知する。初期入力点が境界探索に用
いることができるとされたならば、直線１６０５上を点
１６０７から点１６０６方向に境界点１６０８を探索す
る。境界点１６０８の探索の後、点１６０１から１６０
３および１６０８を初期入力点として再設定する。その
後は実施の形態４と同様の方法で探索範囲限定、境界点
探索が行われる。First, when the number of the initial input points is three, it is required for the operator to designate a point near the uppermost part of the boundary line and two points having a maximum distance in the horizontal direction. When the initial input point is input, the leftmost initial input point 1
A straight line 1604 connecting 603 and the rightmost initial input point 1601 is set.
From 02, an intersection 1607 with a vertical line 1605 is obtained.
The intersection 1607 is set as the search center. Also, the initial input point 16
A line segment 1609 connecting 01 and the intersection 1607 and the initial input point 1
A line segment 1610 connecting the intersection 603 and the intersection 1607 is obtained. The inspection of the initial input point is performed by the straight line 1605, the line segments 1609 and 16
10, the angle between the straight line 1605 and the line segment 1609 and the angle between the straight line 1605 and the line segment 1609 are constant conditions, for example, the angle formed by less than 90 degrees of the two formed angles is 30 degrees or more. If the conditions are satisfied, it is assumed that the initial input points can be used for the boundary search, assuming that the initial input points are sufficiently separated on the boundary line. If the conditions are not met,
Notifying the operator that the initial input point is to be re-inputted, because some of the initial input points are too close to each other and are not sufficient to limit the search range. If it is determined that the initial input point can be used for the boundary search, a boundary point 1608 is searched on the straight line 1605 from the point 1607 to the point 1606. After searching for the boundary point 1608, the points 1601 to 160
3 and 1608 are reset as initial input points. After that, search range limitation and boundary point search are performed in the same manner as in the fourth embodiment.

【００６３】初期入力点が４点以上の場合には、操作者
に対して境界線の最上部付近の点および水平方向にほぼ
最大距離となる２点が初期入力点に含まれていることが
求められる。まず最上端の初期入力点１６１２、最下端
の初期入力点１６１６、最左端の初期入力点１６１３、
最右端の初期入力点１６１１を求める。初期入力点１６
１１と１６１３を結ぶ線分１６２１の中点と、初期入力
点１６１２を結ぶ直線１６１７を求める。また、初期入
力点に水平な直線１６１８が求められ、直線１６１７と
直線１６１８の交点１６１９が求められる。次に初期入
力点１６１２と交点１６１９の中点１６２０が求めら
れ、探索中心とされる。初期入力点の検査は、直線１６
１７と、初期入力点１６１１と１６１３を結ぶ線分１６
２１により行われ、直線１６１７と線分１６２１とのな
す角が一定条件、たとえば二つのなす角のうち９０度未
満のほうのなす角が３０度以上という条件を満たせば、
初期入力点は境界探索に用いることができるとする。条
件を満たさなければ、初期入力点には間隔が近すぎるも
のがあり、探索範囲限定に十分ではないとして操作者に
対して初期境界点を再入力するように通知する。初期入
力点が境界探索に用いることができるとされたならば、
初期入力点全てを使用して実施の形態４ と同様の方法
で探索範囲限定、境界点探索が行われる。When the number of the initial input points is four or more, the initial input points may include a point near the top of the boundary line and two points that are almost the maximum distance in the horizontal direction with respect to the operator. Desired. First, the uppermost initial input point 1612, the lowermost initial input point 1616, the leftmost initial input point 1613,
The rightmost initial input point 1611 is obtained. Initial input point 16
A straight line 1617 connecting the middle point of the line segment 1621 connecting 11 and 1613 and the initial input point 1612 is obtained. Further, a horizontal straight line 1618 is obtained at the initial input point, and an intersection 1619 between the straight line 1617 and the straight line 1618 is obtained. Next, a middle point 1620 of the initial input point 1612 and the intersection 1619 is obtained and set as a search center. Inspection of the initial input point
17 and a line segment 16 connecting the initial input points 1611 and 1613
If the angle between the straight line 1617 and the line segment 1621 satisfies a certain condition, for example, the angle formed by less than 90 degrees of the two formed angles is 30 degrees or more,
It is assumed that the initial input point can be used for a boundary search. If the condition is not satisfied, some of the initial input points are too close to each other, and the operator is notified that the initial boundary point is re-input because it is not enough to limit the search range. Given that the initial input point can be used for boundary search,
The search range limitation and the boundary point search are performed in the same manner as in the fourth embodiment using all the initial input points.

【００６４】以上のように本発明の実施の形態５によれ
ば、初期入力点を検査する初期入力点検査手段１５０を
設けることにより、初期入力点の配置により真の境界を
求めるに十分な探索範囲設定が可能かどうかを検査した
上で境界点探索を行うので、初期候補点の配置により真
の境界から大きくずれた境界線を求めることを少なくす
ることができる。As described above, according to the fifth embodiment of the present invention, by providing the initial input point inspecting means 150 for inspecting the initial input points, a search sufficient for obtaining a true boundary by the arrangement of the initial input points is provided. Since the boundary point search is performed after checking whether or not the range can be set, it is possible to reduce the need to find a boundary line greatly deviating from the true boundary due to the arrangement of the initial candidate points.

【００６５】（実施の形態６）図１８は本発明の実施の
形態６における臓器境界の抽出処理を行う超音波診断装
置の構成を示しており、超音波の送受信を行い受信信号
をディジタル信号として出力する超音波走査手段１、超
音波受信信号をディジタルデータとして記憶するメモリ
２、平滑化により超音波受信信号の雑音成分を軽減する
平滑化手段３、受信信号強度の空間的な微分を演算する
微分演算手段４、臓器境界付近に存在する境界点を探索
する境界点探索手段７、境界点に基づいて臓器境界線を
形成する曲線形成手段９、作成された臓器境界を表示す
る表示手段１０、操作者からの入力により複数の境界線
上の点を指定する点指定手段１１０、前記点指定手段１
１０により指定された複数の点から境界探索の範囲を設
定する探索範囲設定手段１１１、超音波の送受信を行っ
た走査範囲および画像上の未走査範囲を特定する走査範
囲特定手段１８０とから構成されている。(Embodiment 6) FIG. 18 shows a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus for extracting an organ boundary according to Embodiment 6 of the present invention. The ultrasonic diagnostic apparatus transmits and receives ultrasonic waves and converts received signals into digital signals. Ultrasonic scanning means 1 for outputting, a memory 2 for storing the ultrasonic reception signal as digital data, a smoothing means 3 for reducing noise components of the ultrasonic reception signal by smoothing, and a spatial differentiation of the reception signal intensity is calculated. Differentiation operation means 4, boundary point search means 7 for searching for a boundary point existing near the organ boundary, curve forming means 9 for forming an organ boundary line based on the boundary point, display means 10 for displaying the created organ boundary, Point designating means 110 for designating points on a plurality of boundary lines by input from an operator, the point designating means 1
10. A search range setting unit 111 for setting a range of a boundary search from a plurality of points designated by 10 and a scan range specifying unit 180 for specifying a scan range in which ultrasound has been transmitted and received and an unscanned range on an image. ing.

【００６６】以上のように構成された超音波診断装置に
ついて、図１８を用いてその動作を説明する。まず、超
音波走査手段１は、二次元または三次元走査による超音
波の送受信を行い、受信信号を検波およびＡ／Ｄ変換に
よりディジタル信号として出力する。受信信号は、一旦
メモリ２に記録される。観察すべき臓器の信号が記録さ
れるまで超音波走査が行われる。一方、走査範囲特定手
段１８０は、超音波走査手段１から超音波走査を行った
空間的な範囲の情報を得て、画像上の走査範囲と未走査
範囲を特定し、２値データとして出力する。受信信号
は、雑音軽減のために平滑化手段３により平滑化処理が
行われる。次に微分演算手段４は、点指定手段１１０に
より導出された探索中心に基づき空間的な微分演算を行
う。微分演算の方法は、実施の形態１と同様である。一
方、点指定手段１１０は、操作者による臓器境界上の点
の入力を受け、初期入力点検査手段１５０に初期入力点
の座標を出力する。また、探索中心を導出し、微分演算
手段４に出力する。探索範囲設定手段１１１は、指定さ
れた初期境界点の座標および走査範囲特定手段１８０か
ら出力された走査範囲を示す２値データに基づき、境界
探索を行う範囲を限定する。境界点探索手段７は、探索
範囲設定手段１１１により設定された範囲内で境界点を
探索する。探索範囲設定および探索の方法は、実施の形
態４と同様の方法で行われる。その後、探索範囲設定手
段１１１による新たに求まった境界点からの探索範囲設
定、および境界点探索手段７による境界点探索を、境界
点の総数が一定数に達するまで繰り返す。一定数に達し
た境界点は曲線形成手段９により、隣接境界点間を直線
もしくは曲線を用いて連結することで境界線を形成す
る。形成された境界線は表示手段１０により、臓器境界
のみもしくは原画像と合成されて、境界線から推定され
る面積や体積計算の情報とともに表示が行われる。The operation of the ultrasonic diagnostic apparatus configured as described above will be described with reference to FIG. First, the ultrasonic scanning unit 1 transmits and receives ultrasonic waves by two-dimensional or three-dimensional scanning, and outputs a received signal as a digital signal by detection and A / D conversion. The received signal is temporarily recorded in the memory 2. Ultrasound scanning is performed until the signal of the organ to be observed is recorded. On the other hand, the scanning range specifying unit 180 obtains information on the spatial range where the ultrasonic scanning has been performed from the ultrasonic scanning unit 1, specifies the scanning range and the unscanned range on the image, and outputs the data as binary data. . The received signal is subjected to a smoothing process by the smoothing means 3 for noise reduction. Next, the differential operation unit 4 performs a spatial differential operation based on the search center derived by the point designation unit 110. The method of the differential operation is the same as in the first embodiment. On the other hand, the point designation unit 110 receives an input of a point on the organ boundary by the operator, and outputs the coordinates of the initial input point to the initial input point inspection unit 150. Further, the search center is derived and output to the differential operation means 4. The search range setting unit 111 limits the range for performing the boundary search based on the coordinates of the designated initial boundary point and the binary data indicating the scan range output from the scan range identification unit 180. The boundary point searching means 7 searches for a boundary point within the range set by the search range setting means 111. The search range setting and the search method are performed in the same manner as in the fourth embodiment. Thereafter, the search range setting from the newly obtained boundary point by the search range setting unit 111 and the boundary point search by the boundary point search unit 7 are repeated until the total number of boundary points reaches a certain number. The boundary points that have reached a certain number are formed by the curve forming means 9 by connecting the adjacent boundary points using a straight line or a curve. The formed boundary line is synthesized by the display means 10 with only the organ boundary or the original image, and is displayed together with information on the area and volume calculated from the boundary line.

【００６７】次に実施の形態６における探索範囲の設定
について図１９、図２０を用いて説明する。図１９は超
音波の走査範囲を示す図であり、１８００は画像全体の
領域、１８０１は超音波の走査が行われて受信信号が存
在する領域である。また、図２０は画像上の特定された
走査範囲以外の領域を初期探索領域から除外した様子を
表す図であり、１８０２は臓器境界線、１８０３は画像
上の走査範囲以外の領域を除外した初期探索領域、１８
０４は初期探索領域で走査範囲以外の領域として除外さ
れた領域である。Next, setting of the search range in the sixth embodiment will be described with reference to FIGS. 19 and 20. FIG. 19 is a diagram showing a scanning range of an ultrasonic wave, where 1800 is a region of the entire image, and 1801 is a region where a scanning signal of the ultrasonic wave is performed and a reception signal exists. FIG. 20 is a diagram illustrating a state in which a region other than the specified scanning range on the image is excluded from the initial search region, 1802 denotes an organ boundary line, and 1803 denotes an initial region excluding the region other than the scanning range on the image. Search area, 18
An area 04 is an initial search area that is excluded as an area other than the scanning range.

【００６８】走査範囲特定手段１８０は、超音波走査手
段１から超音波走査を行った空間的な範囲の情報を得
て、画像上の走査範囲と未走査範囲を特定し、２値画像
すなわち画像全体のうち操作が行われた領域を「１」、
その他の領域を「０」とした２値画像データとして出力
する。一方、探索範囲設定手段１１１は、初期入力点に
基づいて探索範囲を限定し、初期探索範囲を設定する。
その後、走査範囲特定手段１８０により出力された、２
値画像を参照して、初期探索範囲のうち走査範囲に含ま
れていない領域１８０４を除外した初期探索範囲１８０
３を改めて設定する。以降の探索範囲設定においても同
様の方法により走査範囲以外の領域が除外される。The scanning range specifying means 180 obtains information on the spatial range where the ultrasonic scanning has been performed from the ultrasonic scanning means 1, specifies a scanning range and an unscanned range on an image, and outputs a binary image, that is, an image. The area where the operation was performed in the whole is “1”,
The other areas are output as binary image data with “0”. On the other hand, the search range setting unit 111 limits the search range based on the initial input point and sets the initial search range.
After that, the 2
Referring to the value image, an initial search range 180 excluding a region 1804 not included in the scan range in the initial search range.
Set 3 again. In the subsequent search range setting, regions other than the scanning range are excluded by the same method.

【００６９】以上のように、本発明の実施の形態６によ
れば、境界の存在し得る領域として超音波画像上の超音
波走査範囲を特定する走査範囲特定手段１８０を設ける
ことにより、境界点の探索範囲を超音波走査範囲内に限
定でき、画像の外部に探索範囲を設定することをなく
し、無駄な処理量の軽減や、画像端を誤って境界として
選択することがないようにすることができる。As described above, according to the sixth embodiment of the present invention, by providing the scanning range specifying means 180 for specifying the ultrasonic scanning range on the ultrasonic image as the region where the boundary can exist, Search range can be limited within the ultrasonic scanning range, eliminating the need to set the search range outside the image, reducing unnecessary processing amount, and preventing the image edge from being incorrectly selected as a boundary. Can be.

【００７０】（実施の形態７）図２１は本発明の実施の
形態７における臓器境界の抽出処理を行う超音波診断装
置の構成を示しており、超音波の送受信を行い受信信号
をディジタル信号として出力する超音波走査手段１、超
音波受信信号をディジタルデータとして記憶するメモリ
２、平滑化により超音波受信信号の雑音成分を軽減する
平滑化手段３、受信信号強度の空間的な微分を演算する
微分演算手段４、臓器境界付近に存在する境界点を探索
する境界点探索手段７、境界点に基づいて臓器境界線を
形成する曲線形成手段９、作成された臓器境界を表示す
る表示手段１０、操作者からの入力により複数の境界線
上の点を指定する点指定手段１１０、前記点指定手段１
１０により指定された複数の点から境界探索の範囲を設
定する探索範囲設定手段１１１、探索開始点からの距離
に応じて境界点探索に使用する微分値に重み付けを行う
微分値重み付け手段２１０とから構成されている。(Embodiment 7) FIG. 21 shows the configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus for extracting an organ boundary according to Embodiment 7 of the present invention, which transmits and receives ultrasonic waves and converts received signals into digital signals. Ultrasonic scanning means 1 for outputting, a memory 2 for storing the ultrasonic reception signal as digital data, a smoothing means 3 for reducing noise components of the ultrasonic reception signal by smoothing, and a spatial differentiation of the reception signal intensity is calculated. Differentiation operation means 4, boundary point search means 7 for searching for a boundary point existing near the organ boundary, curve forming means 9 for forming an organ boundary line based on the boundary point, display means 10 for displaying the created organ boundary, Point designating means 110 for designating points on a plurality of boundary lines by input from an operator, the point designating means 1
A search range setting unit 111 for setting a range of a boundary search from a plurality of points designated by the reference numeral 10 and a differential value weighting unit 210 for weighting a differential value used for a boundary point search according to a distance from a search start point. It is configured.

【００７１】以上のように構成された超音波診断装置に
ついて、図２１を用いてその動作を説明する。まず、超
音波走査手段１は、二次元または三次元走査による超音
波の送受信を行い、受信信号を検波およびＡ／Ｄ変換に
よりディジタル信号として出力する。受信信号は、一旦
メモリ２に記録される。観察すべき臓器の信号が記録さ
れるまで超音波走査が行われる。受信信号は、雑音軽減
のために平滑化手段３により平滑化処理が行われる。一
方、点指定手段１１０は、操作者による臓器境界上の点
の入力を受け、初期入力点検査手段１５０に初期入力点
の座標を出力する。また、探索中心を導出し、微分演算
手段４に出力する。探索範囲設定手段１１１は、指定さ
れた初期境界点の座標に基づき、境界探索を行う範囲を
限定する。微分演算手段４は、探索範囲設定手段１１１
により設定された初期探索範囲内において、点指定手段
１１０により導出された探索中心に基づき空間的な微分
演算を行う。微分演算の方法は実施の形態１と同様であ
る。境界点探索手段７は、探索範囲設定手段１１１によ
り設定された範囲内で境界点を探索する。探索の際に
は、境界点探索手段７は探索線の位置情報を微分値重み
付け手段２１０に渡し、微分値重み付け手段２１０は、
探索線上にある微分値に探索開始点からの距離に応じて
重み付けをなした値を境界点探索手段７に戻す。境界点
探索手段７は、重み付けされた微分値により探索線上の
点が境界点か否かの判定を行う。微分値が重み付けされ
る以外、探索範囲設定および探索の方法は、実施の形態
４と同様の方法で行われる。その後、探索範囲設定手段
１１１による新たに求まった境界点からの探索範囲設
定、および境界点探索手段７による境界点探索を、境界
点の総数が一定数に達するまで繰り返す。一定数に達し
た境界点は曲線形成手段９により、隣接境界点間を直線
もしくは曲線を用いて連結することで境界線を形成す
る。形成された境界線は表示手段１０により、臓器境界
のみもしくは原画像と合成されて、境界線から推定され
る面積や体積計算の情報とともに表示が行われる。The operation of the ultrasonic diagnostic apparatus configured as described above will be described with reference to FIG. First, the ultrasonic scanning unit 1 transmits and receives ultrasonic waves by two-dimensional or three-dimensional scanning, and outputs a received signal as a digital signal by detection and A / D conversion. The received signal is temporarily recorded in the memory 2. Ultrasound scanning is performed until the signal of the organ to be observed is recorded. The received signal is subjected to a smoothing process by the smoothing means 3 for noise reduction. On the other hand, the point designation unit 110 receives an input of a point on the organ boundary by the operator, and outputs the coordinates of the initial input point to the initial input point inspection unit 150. Further, the search center is derived and output to the differential operation means 4. The search range setting unit 111 limits the range in which the boundary search is performed based on the coordinates of the designated initial boundary point. Differential operation means 4 includes search range setting means 111
Within the initial search range set by, a spatial differentiation operation is performed based on the search center derived by the point designation means 110. The method of the differential operation is the same as in the first embodiment. The boundary point searching means 7 searches for a boundary point within the range set by the search range setting means 111. In the search, the boundary point searching means 7 passes the position information of the search line to the differential value weighting means 210, and the differential value weighting means 210
A value obtained by weighting the differential value on the search line according to the distance from the search start point is returned to the boundary point search means 7. The boundary point searching means 7 determines whether or not a point on the search line is a boundary point based on the weighted differential value. Except for the weighting of the differential value, the search range setting and search method is performed in the same manner as in the fourth embodiment. Thereafter, the search range setting from the newly obtained boundary point by the search range setting unit 111 and the boundary point search by the boundary point search unit 7 are repeated until the total number of boundary points reaches a certain number. The boundary points that have reached a certain number are formed by the curve forming means 9 by connecting the adjacent boundary points using a straight line or a curve. The formed boundary line is synthesized by the display means 10 with only the organ boundary or the original image, and is displayed together with information on the area and volume calculated from the boundary line.

【００７２】次に実施の形態７における境界点の探索時
における微分値の重み付けについて図２２、図２３を用
いて説明する。図２２は境界点の探索時における探索線
を表す図であり、２２００は臓器境界線、２２０１およ
び２２０２は探索線を設定するために用いた境界点、２
２０３は設定された探索線、２２０４は境界点２２０１
と２２０２の中点であり、探索の開始点となる点、２２
０５は微分値を重み付けしない場合に求められる境界
点、２２０６は微分値を重み付けした場合に求められる
臓器境界線２２００上の境界点、２２０７は境界点２２
０１と２２０２を結ぶ線分、である。また、図２３は探
索線上の微分値に重み付けを行う様子を表す図であり、
（ａ）は重み付けしない場合の微分値の分布、（ｂ）は
重み付けの分布、（c ）は重み付けした微分値の分布で
ある。Next, the weighting of the differential value at the time of searching for a boundary point in the seventh embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 22 is a diagram showing a search line at the time of searching for a boundary point, where 2200 is an organ boundary line, 2201 and 2202 are boundary points used to set the search line,
203 is a set search line, 2204 is a boundary point 2201
, 2202, which is the middle point, which is the starting point of the search, 22
Reference numeral 05 denotes a boundary point obtained when the differential value is not weighted. Reference numeral 2206 denotes a boundary point on the organ boundary line 2200 obtained when the differential value is weighted. Reference numeral 2207 denotes a boundary point 22.
A line segment connecting 01 and 2202. FIG. 23 is a diagram illustrating how to weight the differential value on the search line.
(A) is the distribution of the differential value without weighting, (b) is the distribution of the weighting, and (c) is the distribution of the weighted differential value.

【００７３】まず、境界点の探索では隣接する境界点２
２０１と２２０２から中点２２０４が求められ、中点２
２０４を通る探索線が設定される。探索線の範囲の設定
は、実施の形態４と同様の方法で行われ、図２２では臓
器下半分として探索線の範囲が設定されている。探索線
の設定の後、境界点の探索が行われる。境界点の探索
は、探索線上で微分値が最大となる点を選択することに
より行われる。しかし、微分値はノイズや、他に超音波
の性質による陰影、多重エコー等により境界上以外で最
大値をとる場合がある。そのような場合、偽の境界点が
選択されることになる。例えば、図２２において探索線
２２０３上の微分値の分布は図２３（ａ）のようにな
り、最大値をとる点を選択すると境界上にない点２２０
５が選択されることになる。この問題を解決するため、
臓器境界線は境界点を結んで構成される多角形の辺近傍
に存在するものとみなし、多角形の辺と探索線との交点
として設定される探索開始点からの距離に応じ、微分値
に重み付けを行うことで多角形の辺近傍の点を選択でき
るようにする。例えば、図２２では境界は線分２２０７
に近く、微分値が大きい点ほど境界線上の点である可能
性が高いとし、探索線２２０３上の微分値分布図２３
（ａ）に対して、図２３（ｂ）のような探索開始点２２
０４で最大値をとるような線形の重み付けを行う。その
結果、微分値は図２３（ｃ）のように探索開始点２２０
４近傍の微分値は保存され、距離が遠くなるに従い微分
値が抑制される。重み付けされた微分値分布図２３
（ｃ）により最大値となる点を選択すると、臓器境界線
２２００近傍の境界点２２０６を選択することができ
る。First, in the search for a boundary point, an adjacent boundary point 2
The midpoint 2204 is obtained from 201 and 2202, and the midpoint 2
A search line passing through 204 is set. The range of the search line is set in the same manner as in the fourth embodiment. In FIG. 22, the range of the search line is set as the lower half of the organ. After setting the search line, a search for a boundary point is performed. The search for the boundary point is performed by selecting a point on the search line where the differential value is maximum. However, the differential value may have a maximum value at a position other than the boundary due to noise, shadows due to the properties of ultrasonic waves, multiple echoes, and the like. In such a case, a false boundary point will be selected. For example, in FIG. 22, the distribution of the differential value on the search line 2203 is as shown in FIG. 23A, and when the point having the maximum value is selected, the point 220 which is not on the boundary is selected.
5 will be selected. To solve this problem,
The organ boundary is considered to exist near the side of the polygon formed by connecting the boundary points, and the derivative value is calculated according to the distance from the search start point set as the intersection of the polygon side and the search line. A point near a side of a polygon can be selected by performing weighting. For example, in FIG.
, It is assumed that a point having a larger differential value is more likely to be a point on the boundary line.
23A, the search start point 22 as shown in FIG.
04 is weighted linearly so as to take the maximum value. As a result, the differential value becomes the search start point 220 as shown in FIG.
The differential values near 4 are stored, and the differential values are suppressed as the distance increases. Weighted differential value distribution diagram 23
When a point having the maximum value is selected according to (c), a boundary point 2206 near the organ boundary line 2200 can be selected.

【００７４】なお、以上の説明では、重み付けの分布は
探索の回数に関わらず一定としたが、境界点の数が増す
にしたがって、線形関数の傾きを大きくして多角形近傍
に対する重み付けの量を増加し遠方を減少させてもよ
い。これは探索の回数を経るごとに境界点は増え、境界
点で構成される多角形の辺は臓器境界に近づくため、臓
器境界が多角形近傍に存在する可能性が増加するためで
ある。In the above description, the weight distribution is constant regardless of the number of searches. However, as the number of boundary points increases, the slope of the linear function is increased to reduce the weight of the weight near the polygon. It may increase and decrease the distance. This is because the number of boundary points increases each time the search is performed, and the side of the polygon formed by the boundary points approaches the organ boundary. Therefore, the possibility that the organ boundary exists near the polygon increases.

【００７５】なお、以上の説明では微分値に対する重み
付けは線形関数を使用したが、探索開始点で最大値をと
る別の関数、例えばガウス関数を用いてもよい。In the above description, a linear function is used for weighting the differential value. However, another function that takes the maximum value at the search start point, for example, a Gaussian function may be used.

【００７６】以上のように、本発明の実施の形態７によ
れば、微分演算手段４によって求められた微分値を探索
開始点からの距離に応じて重み付けする微分値重み付け
手段２１０を設けることにより、境界点の探索範囲を探
索開始点近傍に重み付けすることができ、ノイズや陰
影、虚像といった要因による大きな微分値をもち、臓器
境界から離れた位置に存在する点を境界点として選択せ
ずに探索開始点近傍に存在する臓器境界上の点を選択し
やすくすることができる。As described above, according to the seventh embodiment of the present invention, the differential value weighting means 210 for weighting the differential value obtained by the differential operation means 4 according to the distance from the search start point is provided. , The search range of the boundary point can be weighted near the search start point, and it has a large differential value due to factors such as noise, shadow, and virtual image, and does not select a point located far from the organ boundary as a boundary point It is possible to make it easier to select a point on the organ boundary existing near the search start point.

【００７７】[0077]

【発明の効果】以上のように本発明は、２値画像に含ま
れる個々の閉領域の画素数を算出する画素数算出手段
と、前記画素数算出手段により求められた画素数に基づ
いて２値画像から臓器境界の存在する領域を抽出する画
像領域選択手段とを設けることにより、真の境界から遠
方にある点を誤って境界上の点として選択するというノ
イズの影響を軽減するという効果が得られる。As described above, the present invention provides a pixel number calculating means for calculating the number of pixels of each closed region included in a binary image, and a method for calculating the number of pixels based on the number of pixels obtained by the pixel number calculating means. By providing an image region selecting means for extracting a region where the organ boundary exists from the value image, the effect of reducing the effect of noise that erroneously selects a point distant from the true boundary as a point on the boundary is obtained. can get.

【００７８】また、以上のように本発明は、２値画像に
含まれる個々の閉領域について、内部に存在する境界点
の数を算出する境界点数算出手段と、前記境界点数算出
手段により求められた境界点の数に基づいて２値画像か
ら臓器境界の存在する領域を抽出する画像領域選択手段
とを設けることにより、真の境界から遠方にある点を誤
って境界上の点として選択するというノイズの影響を軽
減するという効果が得られる。As described above, according to the present invention, for each closed region included in a binary image, the number of boundary points calculating means for calculating the number of boundary points existing inside and the number of boundary points are calculated by the boundary point number calculating means. And an image region selecting means for extracting a region where an organ boundary exists from the binary image based on the number of the boundary points, thereby erroneously selecting a point far from the true boundary as a point on the boundary. The effect of reducing the influence of noise is obtained.

【００７９】また、以上のように本発明は、隣接する境
界点間の距離が等しくなるように境界点を再配置する境
界点再配置手段を設けることにより、境界点から曲線を
形成する際に真の臓器境界線から一部が大きくずれるこ
とが少なくするという効果が得られる。Further, as described above, the present invention provides a boundary point rearranging means for rearranging boundary points so that the distance between adjacent boundary points becomes equal, so that a curve can be formed from the boundary points. The effect of reducing a large deviation from a true organ boundary is obtained.

【００８０】また、以上のように本発明は、境界点を探
索する領域を、初期入力点および既に見つかっている境
界点の位置関係に基づいて限定する探索領域設定手段を
設けることにより、臓器境界から大きく離れた位置に存
在する点を境界点として選択する可能性を少なくでき、
境界点から曲線を形成する際に真の臓器境界線から一部
が大きくずれることを少なくするという効果が得られ
る。As described above, according to the present invention, by providing the search area setting means for limiting the area for searching for the boundary point based on the positional relationship between the initial input point and the already found boundary point, the organ boundary is provided. The possibility of selecting points that are far away from
When a curve is formed from the boundary points, an effect of reducing a large deviation from a true organ boundary line can be obtained.

【００８１】また、以上のように本発明は、初期入力点
を検査する初期入力点検査手段を設けることにより、初
期候補点の配置により真の境界から大きくずれた境界線
を求めることを少なくするという効果が得られる。Further, as described above, according to the present invention, by providing the initial input point inspection means for inspecting the initial input point, it is possible to reduce the need for finding a boundary line which is greatly deviated from the true boundary due to the arrangement of the initial candidate points. The effect is obtained.

【００８２】また、以上のように本発明は、境界の存在
し得る領域として超音波画像上の超音波走査範囲を特定
する走査範囲特定手段を設けることにより、無駄な処理
量の軽減や、画像端を誤って境界として選択することが
ないようにするという効果が得られる。Further, as described above, according to the present invention, by providing a scanning range specifying means for specifying an ultrasonic scanning range on an ultrasonic image as a region where a boundary may exist, unnecessary processing amount can be reduced, and This has the effect of preventing the edge from being erroneously selected as the boundary.

【００８３】また、以上のように本発明は、微分値を探
索開始点からの距離に応じて重み付けする微分値重み付
け手段を設けることにより、ノイズや陰影、虚像といっ
た要因による大きな微分値をもち、臓器境界から離れた
位置に存在する点を境界点として選択せずに探索開始点
近傍に存在する臓器境界上の点を選択しやすくするとい
う効果が得られる。As described above, according to the present invention, the differential value weighting means for weighting the differential value according to the distance from the search start point has a large differential value due to factors such as noise, shadow, and virtual image. An effect is obtained that it is easy to select a point on the organ boundary near the search start point without selecting a point located at a position distant from the organ boundary as a boundary point.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の実施の形態１における臓器境界の抽出
処理を行う超音波診断装置のブロック図FIG. 1 is a block diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus that performs an organ boundary extraction process according to a first embodiment of the present invention.

【図２】本発明の実施の形態１における微分演算を行う
画像上の座標系を表す模式図FIG. 2 is a schematic diagram showing a coordinate system on an image on which differential operation is performed according to the first embodiment of the present invention;

【図３】本発明の実施の形態１における微分演算を行う
画素を中心とする画素の配置を表す模式図FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an arrangement of pixels centering on pixels for which differential operation is performed according to the first embodiment of the present invention;

【図４】本発明の実施の形態１における境界点の探索の
様子を表す模式図FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a state of searching for a boundary point according to the first embodiment of the present invention.

【図５】本発明の実施の形態１における１次元に簡略化
した微分値の変化を表す模式図FIG. 5 is a schematic view showing a one-dimensionally simplified change of a differential value in the first embodiment of the present invention.

【図６】本発明の実施の形態１における２次元画像にお
ける探索領域を表す模式図FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a search area in a two-dimensional image according to the first embodiment of the present invention.

【図７】本発明の実施の形態２における臓器境界の抽出
処理を行う超音波診断装置のブロック図FIG. 7 is a block diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus that performs an organ boundary extraction process according to the second embodiment of the present invention;

【図８】本発明の実施の形態２における２次元画像にお
ける探索領域を表す模式図FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a search area in a two-dimensional image according to Embodiment 2 of the present invention.

【図９】本発明の実施の形態３における臓器境界の抽出
処理を行う超音波診断装置のブロック図FIG. 9 is a block diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus that performs an organ boundary extraction process according to the third embodiment of the present invention.

【図１０】本発明の実施の形態３における境界点の再配
置を表す模式図FIG. 10 is a schematic diagram showing rearrangement of a boundary point according to the third embodiment of the present invention.

【図１１】本発明の実施の形態４における臓器境界の抽
出処理を行う超音波診断装置のブロック図FIG. 11 is a block diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus that performs an organ boundary extraction process according to a fourth embodiment of the present invention.

【図１２】本発明の実施の形態４における初期入力４点
の場合の初期探索範囲の設定方法を表す模式図FIG. 12 is a schematic diagram illustrating a method of setting an initial search range in the case of four initial input points according to the fourth embodiment of the present invention.

【図１３】本発明の実施の形態４における初期探索範囲
導出直後の境界点探索を説明する模式図FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a boundary point search immediately after deriving an initial search range according to the fourth embodiment of the present invention.

【図１４】本発明の実施の形態４における２回目以降の
境界点探索を説明する模式図FIG. 14 is a schematic diagram for explaining a boundary point search after the second time according to the fourth embodiment of the present invention.

【図１５】本発明の実施の形態５における臓器境界の抽
出処理を行う超音波診断装置のブロック図FIG. 15 is a block diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus that performs an organ boundary extraction process according to a fifth embodiment of the present invention.

【図１６】本発明の実施の形態５における初期入力点が
３点の場合の初期入力点検査の模式図FIG. 16 is a schematic diagram of an initial input point test when the number of initial input points is three according to the fifth embodiment of the present invention.

【図１７】本発明の実施の形態５における４点以上の初
期入力点がある場合の初期入力点検査の模式図FIG. 17 is a schematic diagram of an initial input point inspection when there are four or more initial input points according to the fifth embodiment of the present invention.

【図１８】本発明の実施の形態６における臓器境界の抽
出処理を行う超音波診断装置のブロック図FIG. 18 is a block diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus that performs an organ boundary extraction process according to the sixth embodiment of the present invention.

【図１９】本発明の実施の形態６における超音波の走査
範囲を示す模式図FIG. 19 is a schematic diagram showing a scanning range of an ultrasonic wave according to the sixth embodiment of the present invention.

【図２０】本発明の実施の形態６における走査範囲以外
の領域を初期探索領域から除外した様子を表す模式図FIG. 20 is a schematic diagram showing a state where a region other than a scanning range according to the sixth embodiment of the present invention is excluded from an initial search region.

【図２１】本発明の実施の形態７における臓器境界の抽
出処理を行う超音波診断装置のブロック図FIG. 21 is a block diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus that performs an organ boundary extraction process according to a seventh embodiment of the present invention.

【図２２】本発明の実施の形態７における境界点の探索
時における探索線を表す模式図FIG. 22 is a schematic diagram illustrating a search line when searching for a boundary point according to the seventh embodiment of the present invention.

【図２３】本発明の実施の形態７における探索線上の微
分値に重み付けを行う様子を表す模式図FIG. 23 is a schematic diagram illustrating a state in which a differential value on a search line is weighted according to the seventh embodiment of the present invention.

【図２４】従来の臓器境界の抽出処理を行う超音波診断
装置のブロック図FIG. 24 is a block diagram of a conventional ultrasonic diagnostic apparatus that performs an organ boundary extraction process.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 超音波走査手段 ２ メモリ ３ 平滑化手段 ４ 微分演算手段 ５ ２値化手段 ６ 探索開始点指示手段 ７ 境界点探索手段 ８ 座標平滑化手段 ９ 曲線形成手段 １０ 表示手段 １２ 画像領域選択手段 １３ 画素数算出手段 １４ 境界点数算出手段 １５ 境界点再配置手段 ２０ 探索中心の画素 ２１ 微分値を求める画素 ２２ 水平方向の軸 ２３ 垂直方向の軸 ２４ 点２１と探索中心を通る直線 ２５ 境界を求めるべき臓器が描出された画像 ２６ 探索中心 ２７ 探索線 ２８ 探索線上の境界点の判定を行う点 ２９ 求められた境界点 ３０ 微分値が正または負の領域 ３１ 微分値の変化 ３２ 微分値が正となる画像領域 ３３ 微分値が負となる画像領域 ３４ 画像領域 ３５ 真の境界が存在する探索領域かつ画素が最も多く
存在する領域 ３６ 真の境界が存在する探索領域 ３７ 境界が存在しない偽の探索領域 ３８ 境界点 ３９ 探索中心 ４０ 境界が存在しない偽の探索領域 １００ 探索中心 １０１〜１０３ 再探索された境界点 １０４ 再配置された境界点 １０５ 再々探索された境界候補 １０６ 臓器境界線 １０７ 境界点を結んで形成される多角形 １１０ 点指定手段 １１１ 探索範囲設定手段 １５０ 初期入力点検査手段 １８０ 走査範囲特定手段 ２１０ 微分値重み付け手段 １２００ 臓器境界線 １２０１〜１２０４ 初期入力点 １２０５ 点１２０１と点１２０３を結ぶ線分 １２０６ 点１２０２と１２０４を結ぶ線分 １２０７ 点１２０１から１２０４を結んで形成される
多角形 １２０８ 点１２０１および１２０３を通り垂直な直線
と点１２０２を通り水平な直線と画像の下端とで構成さ
れる多角形 １２０９ 点１２０４を通り水平な直線 １２１０ 探索中心 １３０１ 点１２０１と１２０２を結ぶ線分の中点 １３０２ 点１２０２と１２０３を結ぶ線分の中点 １３０３ 点１２０３と１２０４を結ぶ線分の中点 １３０４ 点１２０４と１２０１を結ぶ線分の中点 １３０５ 点１２０２と１２０３を結ぶ線分 １３０６ 中点１３０２を通り線分１３０５に垂直な線
分 １３０７ 境界点 １４０１〜１４０４ 前回までの探索で求められた境界
点 １４０５ 点１４０１と１４０２を結ぶ線分 １４０６ 点１４０３と１４０４を結ぶ線分 １４０７ 点１４０１を通る水平な直線 １４０８ 点１４０２を通る垂直な直線 １４０９ 点１４０３を通る水平な直線 １４１０ 点１４０３を通る垂直な直線 １４１１ 点１４０４を通る水平な直線 １４１２ 点１４０４を通る垂直な直線 １４１３、１４１４ 探索線 １４１５、１４１６ 新たに見つかった境界点 １４１７ 線分１４０５、直線１４０７、１４０８で構
成される三角形の内部領域 １４１８ 直線１４０９から１４１２で構成される長方
形の内部領域 １６００ 臓器境界線 １６０１〜１６０３ 初期入力点 １６０４ 点１６０１と１６０２を通る直線 １６０５ 点１６０２を通り垂直な直線 １６０６ 直線１６０４と１６０５の交点 １６０７ 点１６０２と１６０６の中点 １６０８ 直線１６０５上の境界点 １６０９ 点１６０７と初期入力点１６０１を結ぶ線分 １６１０ 点１６０７と初期入力点１６０３を結ぶ線分 １６１１〜１６１６ 初期入力点 １６１７ 点１６１１と１６１３の中点および初期入力
点１６１２を通る直線 １６１８ 点１６１４と１６１６を通る直線 １６１９ 直線１６１７と直線１６１８との交点 １６２０ 点１６１２と１６１９との交点 １６２１ 点１６１１と１６１３を通る直線 １８００ 画像全体の領域 １８０１ 超音波走査領域 １８０２ 臓器境界線 １８０３ 初期探索領域 １８０４ 除外された領域 ２２００ 臓器境界線 ２２０１、２２０２ 境界点 ２２０３ 探索線 ２２０４ 境界点２２０１と２２０２の中点 ２２０５ 微分値を重み付けしない場合に求められる境
界点 ２２０６ 微分値を重み付けした場合に求められる境界
点 ２２０７ 境界点２２０１と２２０２を結ぶ線分DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ultrasonic scanning means 2 Memory 3 Smoothing means 4 Differential operation means 5 Binarization means 6 Search start point designating means 7 Boundary point searching means 8 Coordinate smoothing means 9 Curve forming means 10 Display means 12 Image area selecting means 13 Pixel Number calculation means 14 Boundary point number calculation means 15 Boundary point rearrangement means 20 Pixel at search center 21 Pixel to calculate differential value 22 Horizontal axis 23 Vertical axis 24 Straight line passing through point 21 and search center 25 Organ to determine boundary 26 Search center 27 Search line 28 Point for determining a boundary point on the search line 29 Boundary point obtained 30 Area where differential value is positive or negative 31 Change in differential value 32 Image where differential value is positive Area 33 Image area where differential value is negative 34 Image area 35 Search area where true boundary exists and area where most pixels exist 36 True boundary exists Search area 37 false search area with no boundary 38 boundary point 39 search center 40 false search area without boundary 100 search center 101-103 boundary point re-searched 104 boundary point 105 rearranged 105 search again Boundary candidate 106 organ boundary line 107 polygon formed by connecting boundary points 110 point specifying unit 111 search range setting unit 150 initial input point inspection unit 180 scanning range specifying unit 210 differential value weighting unit 1200 organ boundary line 1201 to 1204 Initial input point 1205 Line segment connecting points 1201 and 1203 1206 Line segment connecting points 1202 and 1204 1207 Polygon formed by connecting points 1201 to 1204 1208 A straight line passing through points 1201 and 1203 and passing through point 1202 Multiplied by a horizontal straight line and the bottom of the image Shape 1209 Horizontal straight line passing through point 1204 1210 Search center 1301 Midpoint of line connecting points 1201 and 1202 1302 Midpoint of line connecting points 1202 and 1203 1303 Midpoint of line connecting points 1203 and 1204 1304 The midpoint of the line connecting 1204 and 1201 1305 The line connecting the points 1202 and 1203 1306 The line passing through the midpoint 1302 and perpendicular to the line 1305 1307 Boundary points 1401-1404 The boundary point 1405 obtained by the previous search 1405 A line segment connecting points 1401 and 1402 1406 A line segment connecting points 1403 and 1404 1407 A horizontal line passing through point 1401 1408 A vertical line passing through point 1402 1409 A horizontal line passing through point 1403 1410 A vertical line passing through point 1403 1411 A horizontal straight line passing through point 1404 1412 point 14 Vertical line 1413, 1414 Search line 1415, 1416 Newly found boundary point 1417 Triangular inner region consisting of line segment 1405, straight lines 1407, 1408 1418 Rectangular inner region consisting of straight lines 1409 to 1412 1600 Organ boundary line 1601-1603 Initial input point 1604 Straight line passing through points 1601 and 1602 1605 Vertical line passing through point 1602 1606 Intersection point of straight lines 1604 and 1605 1607 Midpoint of points 1602 and 1606 1608 Boundary point on straight line 1605 1609 points 1610 A line segment connecting the initial input point 1601 1610 A line segment connecting the point 1607 and the initial input point 1603 1611-1616 An initial input point 1617 A straight line passing through the middle point of the points 1611 and 1613 and the initial input point 1612 1618 A point 1614 Line passing through 616 1619 Intersection of line 1617 and line 1618 1620 Intersection of points 1612 and 1619 1621 Line passing through points 1611 and 1613 1800 Region of entire image 1801 Ultrasonic scanning region 1802 Organ boundary line 1803 Initial search region 1804 Excluded Area 2200 Organ boundary 2201 2202 Boundary point 2203 Search line 2204 Midpoint 2205 between boundary points 2201 and 2202 Boundary point obtained when differential value is not weighted 2206 Boundary point obtained when differential value is weighted 2207 Boundary point Line segment connecting 2201 and 2202

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−303132（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−1080（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−197253（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−130989（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−181953（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−204064（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−285125（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−339025（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−37107（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−89503（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−206117（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−187444（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06T 1/00 A61B 5/00 - 5/03 A61B 5/055 A61B 6/00 - 6/14 A61B 8/00 - 8/15 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-1-303132 (JP, A) JP-A-2-1080 (JP, A) JP-A-4-197253 (JP, A) JP-A-5-197 130989 (JP, A) JP-A-5-181953 (JP, A) JP-A-5-204064 (JP, A) JP-A-5-285125 (JP, A) JP-A-6-339025 (JP, A) JP-A-7-37107 (JP, A) JP-A-8-89503 (JP, A) JP-A-8-206117 (JP, A) JP-A-9-187444 (JP, A) (58) (Int.Cl. ⁷ , DB name) G06T 1/00 A61B 5/00-5/03 A61B 5/055 A61B 6/00-6/14 A61B 8/00-8/15

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 受信信号強度の空間的な微分値を演算す
る微分演算手段と、前記微分演算手段により演算された
微分値に基づき受信信号の２値画像を生成する２値化手
段と、境界点の探索を開始する座標を指定する探索開始
点指示手段と、臓器境界付近に存在する境界点を探索す
る境界点探索手段と、前記２値画像に含まれる個々の閉
領域について画素数を算出する画素数算出手段と、前記
画素数算出手段により求められた画素数に基づいて２値
画像から臓器境界の存在する領域を抽出する画像領域選
択手段と、前記画像領域選択手段で選択された領域にお
いて前記境界点探索手段によって探索された境界点に基
づいて臓器境界線を形成する曲線形成手段と、前記臓器
境界線を表示する表示手段と、隣接する境界点間の距離
が等しくなるように境界点を再配置する境界点再配置手
段とを備えることを特徴とする臓器境界の抽出処理を行
う超音波診断装置。A differential calculating means for calculating a spatial differential value of the received signal strength; a binarizing means for generating a binary image of the received signal based on the differential value calculated by the differential calculating means; Search start point designating means for designating coordinates for starting a point search, boundary point searching means for searching for a boundary point existing near an organ boundary, and calculating the number of pixels for each closed region included in the binary image a pixel number finding means for an image area selecting means for extracting the existing area of the organ boundary from the binary image on the basis of the number of pixels determined by the pixel number finding means, selected by the image area selection unit area In
And the curve forming means for forming an organ boundary line based on the boundary points are searched by said boundary point search means have a display means for displaying the organ boundary line, the boundary such that the distance between adjacent boundary points are equal An ultrasonic diagnostic apparatus for extracting an organ boundary, comprising: a boundary point rearrangement unit for rearranging points. 【請求項２】 受信信号強度の空間的な微分値を演算す
る微分演算手段と、前記微分演算手段により演算された
微分値に基づき受信信号の２値画像を生成する２値化手
段と、境界点の探索を開始する座標を指定する探索開始
点指示手段と、臓器境界付近に存在する境界点を探索す
る境界点探索手段と、前記２値画像に含まれる個々の閉
領域について内部に存在する境界点の数を算出する境界
点数算出手段と、前記境界点数算出手段により求められ
た境界点の数に基づいて２値画像から臓器境界の存在す
る領域を抽出する画像領域選択手段と、前記画像領域選
択手段で選択された領域において前記境界点探索手段に
よって探索された境界点に基づいて臓器境界線を形成す
る曲線形成手段と、前記臓器境界線を表示する表示手段
とを備えることを特徴とする臓器境界の抽出処理を行う
超音波診断装置。2. A differential operation means for calculating a spatial differential value of the received signal strength, a binarizing means for generating a binary image of the received signal based on the differential value calculated by the differential operation means, Search start point designating means for designating coordinates for starting a point search, boundary point searching means for searching for a boundary point existing near an organ boundary, and an internal closed area included in each of the binary images and boundary points calculating unit that calculates the number of boundary points, and the image area selection means for extracting a region where the presence of the organ boundary to the binary image on the basis of the number of the obtained boundary point by the boundary score calculating means, the image Area selection
And a display unit that displays the organ boundary line based on the boundary point searched by the boundary point search unit in the area selected by the selection unit. An ultrasonic diagnostic apparatus that performs an organ boundary extraction process. 【請求項３】 隣接する境界点間の距離が等しくなるよ
うに境界点を再配置する境界点再配置手段を備えること
を特徴とする請求項２記載の臓器境界の抽出処理を行う
超音波診断装置。3. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 2, further comprising a boundary point rearranging means for rearranging the boundary points so that the distance between adjacent boundary points becomes equal. apparatus.