JP6253999B2 - 超音波診断装置、画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents
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Description
まず、第1の実施形態に係る超音波診断装置の構成について説明する。図1は、第1の実施形態に係る超音波診断装置の構成例を示すブロック図である。図1に例示するように、第1の実施形態に係る超音波診断装置は、超音波プローブ1と、モニタ2と、入力装置3と、装置本体10とを有する。
第2の実施形態では、固有ベクトル型MTIフィルタを用いたドプラ画像データの画質を更に向上される方法について説明する。
第3の実施形態では、第1の実施形態で説明した処理、又は、第2の実施形態で説明した処理が行なわれている際に、フィルタ係数、すなわち、MTIフィルタ行列を計算するために使用した情報を出力する場合について、図15を用いて説明する。図15は、第3の実施形態を説明するための図である。
第4の実施形態では、第1〜第3の実施形態で説明した「高フレームレート用超音波走査による走査形態」の変形例について、図16及び図17を用いて、説明する。図16及び図17は、第4の実施形態を説明するための図である。
第5の実施形態では、「高フレームレート用超音波走査による走査形態」以外に、第1〜第3の実施形態で説明した画像処理方法に適用可能な走査形態について、図18及び図19を用いて説明する。図18及び図19は、第5の実施形態を説明するための図である。
連続するフレームの同一位置のデータ列「A、B、C」を用いて、第1〜第3の実施形態で説明した処理を行なう。
上記の第1〜第5の実施形態では、「相関行列の主成分分析を行ない、クラッタ成分を主成分として近似し低減する」ための方法の一例として、「相関行列の固有値及び当該固有値に対応する固有ベクトルを計算し、各固有値の大きさに基づいて各固有ベクトルを並べた行列のランクを低減した行列を、クラッタ成分を抑制するフィルタ行列として定める」場合について説明した。すなわち、第1〜第5の実施形態では、式(2)に示すように、対角行列にて「0」とする対角要素の数を決定することで、「クラッタ成分を低減する行列(フィルタ行列)を定める」場合について説明した。
142 計算部
15 画像生成部
18 制御部
Claims (17)
- 複数の走査線で形成される走査範囲での超音波送受信により複数フレームにわたって収集された同一位置の反射波データのデータ列から、前記走査範囲の相関行列を計算する相関行列計算部と、
前記相関行列を用いて主成分分析を行ない、クラッタ成分を主成分として近似し低減する行列演算を行なうことで組織からのクラッタを抑圧するフィルタ係数を計算する計算部と、
前記フィルタ係数を用いて推定された血流情報から、超音波画像データを生成する画像生成部と、
前記超音波画像データを表示部に表示させる制御部と、
を備え、
前記相関行列計算部は、前記走査範囲を分割した複数の範囲それぞれで、相関行列を計算し、更に、前記複数の範囲それぞれより細分化された複数の細分化範囲それぞれの相関行列を、前記複数の範囲それぞれの相関行列を用いた補間処理により計算し、
前記計算部は、前記複数の細分化範囲それぞれの相関行列から、各細分化範囲のフィルタ係数を計算し、
前記画像生成部は、前記複数の細分化範囲それぞれのフィルタ係数を用いて推定された血流情報から、超音波画像データを生成する、超音波診断装置。 - 前記計算部は、前記相関行列の固有値及び当該固有値に対応する固有ベクトルを計算し、各固有値の大きさに基づいて各固有ベクトルを並べた行列のランクを低減した行列を、クラッタ成分を抑制するフィルタ行列として計算し、
前記画像生成部は、前記フィルタ行列を用いて推定された血流情報を用いて、前記超音波画像データを生成する、請求項1に記載の超音波診断装置。 - 前記相関行列計算部は、前記走査範囲での超音波送受信を各走査線で1回とする走査形態を繰り返すことで収集された同一位置の連続した反射波データのデータ列を、前記データ列として用いる、請求項1又は2に記載の超音波診断装置。
- 前記制御部は、前記走査形態を、並列同時受信で実行させる、請求項3に記載の超音波診断装置。
- 前記相関行列計算部は、走査線ごとに超音波送受信を複数回行なうことで得られた各走査線の複数の反射波データに対して加算平均処理を実行することで、又は、加算平均処理に類似するローパスフィルタ処理を実行することで前記走査範囲を形成する複数の走査線それぞれの反射波データを取得する走査形態を繰り返すことで収集された同一位置の連続した反射波データのデータ列を、前記データ列として用いる、請求項1又は2に記載の超音波診断装置。
- 前記制御部は、前記走査形態を、並列同時受信で実行させる、請求項5に記載の超音波診断装置。
- 前記制御部は、前記走査範囲を複数の範囲に分割して並列同時受信を実行させる、又は、隣接する範囲が重複するように前記走査範囲を複数の範囲に分割して並列同時受信を実行させる、請求項6に記載の超音波診断装置。
- 前記計算部は、前記相関行列の固有値の大きさに応じて、低減する主成分の数を変更する、請求項1〜7のいずれか1つに記載の超音波診断装置。
- 前記制御部は、前記フィルタ係数に関する情報を出力させる、請求項1〜8のいずれか1つに記載の超音波診断装置。
- 前記フィルタ係数に関する情報は、前記フィルタ係数の計算に用いた固有値に関する情報と、前記フィルタ係数の周波数特性と、前記フィルタ係数のカットオフ周波数と、前記フィルタ係数の入出力のパワー値との少なくとも1つである、請求項9に記載の超音波診断装置。
- 前記制御部は、前記フィルタ係数に関する情報を参照した操作者から、当該フィルタ係数の計算に用いるパラメータの変更要求を受け付けた場合、変更後のパラメータによりフィルタ係数の再計算を前記計算部に実行させる、請求項9又は10に記載の超音波診断装置。
- 前記相関行列が計算されるデータ列のデータ長は、任意に変更可能であり、かつ、前記相関行列が計算されるデータ列は、表示フレーム間で重複して設定可能である、請求項1〜11のいずれか1つに記載の超音波診断装置。
- 超音波送受信が行なわれた走査範囲を複数の範囲に分割し、各範囲で収集された同一位置の反射波データのデータ列から、複数の範囲それぞれの相関行列を計算し、更に、前記複数の範囲それぞれより細分化された複数の細分化範囲それぞれの相関行列を、前記複数の範囲それぞれの相関行列を用いた補間処理により計算する相関行列計算部と、
各細分化範囲において該当する相関行列を用いて主成分分析を行ない、クラッタ成分を主成分として近似し低減する行列演算を行なうことで組織からのクラッタを抑圧するフィルタ係数を、前記複数の細分化範囲それぞれで計算する計算部と、
前記複数の細分化範囲それぞれのフィルタ係数を用いて推定された血流情報から、超音波画像データを生成する画像生成部と、
前記超音波画像データを表示部に表示させる制御部と、
を備える、超音波診断装置。 - 複数の走査線で形成される走査範囲での超音波送受信により複数フレームにわたって収集された同一位置の反射波データのデータ列から、前記走査範囲の相関行列を計算する相関行列計算部と、
前記相関行列を用いて主成分分析を行ない、クラッタ成分を主成分として近似し低減する行列演算を行なうことで組織からのクラッタを抑圧するフィルタ係数を計算する計算部と、
前記フィルタ係数を用いて推定された血流情報から、超音波画像データを生成する画像生成部と、
前記超音波画像データを表示部に表示させる制御部と、
を備え、
前記相関行列計算部は、前記走査範囲を分割した複数の範囲それぞれで、相関行列を計算し、更に、前記複数の範囲それぞれより細分化された複数の細分化範囲それぞれの相関行列を、前記複数の範囲それぞれの相関行列を用いた補間処理により計算し、
前記計算部は、前記複数の細分化範囲それぞれの相関行列から、各細分化範囲のフィルタ係数を計算し、
前記画像生成部は、前記複数の細分化範囲それぞれのフィルタ係数を用いて推定された血流情報から、超音波画像データを生成する、画像処理装置。 - 超音波送受信が行なわれた走査範囲を複数の範囲に分割し、各範囲で収集された同一位置の反射波データのデータ列から、複数の範囲それぞれの相関行列を計算し、更に、前記複数の範囲それぞれより細分化された複数の細分化範囲それぞれの相関行列を、前記複数の範囲それぞれの相関行列を用いた補間処理により計算する相関行列計算部と、
各細分化範囲において該当する相関行列を用いて主成分分析を行ない、クラッタ成分を主成分として近似し低減する行列演算を行なうことで組織からのクラッタを抑圧するフィルタ係数を、前記複数の細分化範囲それぞれで計算する計算部と、
前記複数の細分化範囲それぞれのフィルタ係数を用いて推定された血流情報から、超音波画像データを生成する画像生成部と、
前記超音波画像データを表示部に表示させる制御部と、
を備える、画像処理装置。 - 相関行列計算部が、複数の走査線で形成される走査範囲での超音波送受信により複数フレームにわたって収集された同一位置の反射波データのデータ列から、前記走査範囲の相関行列を計算し、
計算部が、前記相関行列を用いて主成分分析を行ない、クラッタ成分を主成分として近似し低減する行列演算を行なうことで組織からのクラッタを抑圧するフィルタ係数を計算し、
画像生成部が、前記フィルタ係数を用いて推定された血流情報から、超音波画像データを生成し、
制御部が、前記超音波画像データを表示部に表示させる、
ことを含み、
前記相関行列計算部が、前記走査範囲を分割した複数の範囲それぞれで、相関行列を計算し、更に、前記複数の範囲それぞれより細分化された複数の細分化範囲それぞれの相関行列を、前記複数の範囲それぞれの相関行列を用いた補間処理により計算し、
前記計算部が、前記複数の細分化範囲それぞれの相関行列から、各細分化範囲のフィルタ係数を計算し、
前記画像生成部が、前記複数の細分化範囲それぞれのフィルタ係数を用いて推定された血流情報から、超音波画像データを生成する、画像処理方法。 - 相関行列計算部が、超音波送受信が行なわれた走査範囲を複数の範囲に分割し、各範囲で収集された同一位置の反射波データのデータ列から、複数の範囲それぞれの相関行列を計算し、更に、前記複数の範囲それぞれより細分化された複数の細分化範囲それぞれの相関行列を、前記複数の範囲それぞれの相関行列を用いた補間処理により計算し、
計算部が、各細分化範囲において該当する相関行列を用いて主成分分析を行ない、クラッタ成分を主成分として近似し低減する行列演算を行なうことで組織からのクラッタを抑圧するフィルタ係数を、前記複数の細分化範囲それぞれで計算し、
画像生成部が、前記複数の細分化範囲それぞれのフィルタ係数を用いて推定された血流情報から、超音波画像データを生成し、
制御部が、前記超音波画像データを表示部に表示させる、
ことを含む、画像処理方法。
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