JP7077118B2 - 二次元超音波画像をシェーディングするための方法およびシステム - Google Patents
二次元超音波画像をシェーディングするための方法およびシステム Download PDFInfo
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Description
101 送信ビーム形成器
102 送信器
104 素子
106 プローブ
108 受信器
110 受信ビーム形成器
115 ユーザインターフェース
116 プロセッサ
118 表示装置
120 メモリ
200 2D超音波画像
202 シェーディングされた2D超音波画像
204 ピクセル
208 シェーディング
400 シェーディングされていない2Dドプラ超音波画像
500 シェーディングされた2Dドプラ超音波画像
600 シェーディングされていない2D Bモード超音波画像
700 シェーディングされた2D Bモード超音波画像
Claims (14)
- 超音波撮像システム(100)で取得された高さ値のないスカラー画像値を含む2Dデータセットからフラットな2D画像(200)を生成することと、
前記スカラー画像値から高さ値の勾配を決定することと、
前記決定された勾配を使用して前記フラットな2D画像(200)にシェーディング(208)を適用することと、
3Dの外観を有する前記シェーディングされた2D画像(202)を前記超音波撮像システム(100)の表示画面を通して表示することとを含み、
前記2Dデータセットが、カラードプラデータセットであり、
前記スカラー画像値が、前記カラードプラデータセットからのパワー成分のみを含み、
前記勾配の決定は、前記スカラー画像値を含む前記2Dデータセットから生成された前記フラットな2D画像(200)の各ピクセル(204)に対して、第1のスカラー画像値と高さ値の関係を使用して、前記2Dデータセットに含まれる前記スカラー画像値の第1のスカラー画像値を対応する高さ値に変換することを含み、
前記関係は線形関係または単調関数であり、
前記高さ値は、前記第1のスカラー画像値の高さの値を表すが、高さのデータを含まない、方法。 - 前記高さ値の前記勾配を決定することが、前記高さ値の各高さ値の個別の勾配を決定することを含み、各高さ値は、対応するピクセル(204)と関連付けられ、各高さ値の前記個別の勾配は、前記フラットな2D画像(200)内の前記対応するピクセル(204)に隣接するピクセル(204)の高さ値の間の差に基づく、請求項1に記載の方法。
- 各高さ値の各個別の勾配が、表面法線を計算するために使用され、シェーディング(208)を前記フラットな2D画像(200)に適用することが、前記フラットな2D画像(200)の各対応するピクセル(204)の前記表面法線を使用してシェーディング(208)を前記フラットな2D画像(200)に適用することを含む、請求項2に記載の方法。
- 前記カラードプラデータセットが、前記フラットな2D画像(200)の各ピクセルの速度値を含み、各速度値はカラー値に変換され、平前記フラットな2D画像(200)の陰影付けは、前記フラットな2D画像(200)の各ピクセルの前記カラー値の決定された前記勾配を使用したシェーディングを含む、請求項1乃至3のいずれかに記載の方法。
- 前記超音波撮像システム(100)のメモリ(120)から前記2Dデータセットにアクセスすることをさらに含む、請求項1乃至4のいずれかに記載の方法。
- 前記画像値を高さ値に相関させることおよび前記勾配を決定することの前に、前記スカラー画像値をフィルタリングすることをさらに含む、請求項1乃至5のいずれかに記載の方法。
- 前記決定された勾配を使用してシェーディング(208)を前記フラットな2D画像(200)に適用することが、前記決定された勾配の表面法線の関数であるシェーディングモデルに基づいてシェーディング(208)を前記フラットな2D画像(200)に適用することを含み、前記シェーディングモデルは、拡散鏡面シェーディングモデル、Phong反射モデル、Blinn-Phongシェーディングモデル、および鏡面ハイライトシェーディングモデルの1つまたは複数を含む、請求項1乃至6のいずれかに記載の方法。
- カラードップラー超音波モードにより超音波撮像システム(100)で取得された2Dデータセットであって、前記2Dデータセットから生成されたフラットな2D画像(200)の各ピクセル(204)のスカラーパワー成分、および速度値を含み、前記速度値がカラー値に変換される、前記2Dデータセットにアクセスすることと、
各ピクセルの前記スカラーパワー成分、および速度値をスカラー値関数を使用して高さ値に変換することによって前記フラットな2D画像(200)をレリーフ画像として解釈することと、
各高さ値の勾配を決定することと、
各決定された勾配の表面法線を使用して前記フラットな2D画像(200)の各ピクセルのカラー値をシェーディングすることと、
前記超音波撮像システム(100)の表示画面を通して前記シェーディングされたフラットな2D画像(202)を表示することとを含み、
前記高さ値に変換することが、カラーデータを含む前記フラットな2D画像(200)のピクセルの選択することと、前記スカラー値関数を使用して、選択した各ピクセルの前記スカラーパワー成分値を高さ値に変換こととを含み、
前記スカラー値関数は、線形関数、対数関数、またはシグモイド関数のいずれかを含む、方法。 - 前記フラットな2D画像(200)の各ピクセルのカラー値をシェーディングすることが、各決定された勾配の前記表面法線を使用してシェーディングモデルを前記フラットな2D画像(200)の各ピクセルのカラー値に適用することを含み、前記シェーディングモデルが、拡散鏡面シェーディングモデル、Phong反射モデル、Blinn-Phongシェーディングモデル、および鏡面ハイライトシェーディングモデルの1つまたは複数を含む、請求項8に記載の方法。
- カラーデータを含まない前記フラットな2D画像(200)のピクセル(204)をシェーディングしないことをさらに含み、前記スカラーパワー成分値はスカラーのみを含む、請求項8または9に記載の方法。
- 前記選択されたピクセル(204)の前記スカラーパワー成分をフィルタリングすることと、各選択されたピクセル(204)の前記フィルタリングされたスカラーパワー成分を前記高さ値に変換することとをさらに含む、請求項8乃至10のいずれかに記載の方法。
- 前記高さ値の前記勾配は、前記2Dデータセットを取得した超音波の送受信方向を示す走査ベクトルに基づいて決定されない、請求項1乃至11のいずれかに記載の方法。
- カラードップラー超音波撮像システム(100)であって、
超音波プローブ(106)と、
表示装置(118)と、
前記超音波プローブ(106)および前記表示装置(118)に通信可能に接続され、
前記カラードップラー超音波撮像システム(100)の実行中に実行されることにより、
前記メモリ(120)から前記超音波プローブ(106)で取得され、2Dスカラーデータのみを含む3Dデータを含まない、カラードップラー2Dデータセットにアクセスすること、
フラットな2D画像(200)を前記2Dデータセットから生成することであって、前記フラットな2D画像(200)の各ピクセル(204)は、スカラーパワー成分と速度値を含む、生成すること、
各ピクセル(204)の前記速度値をカラー値に変換すること、
各ピクセル(204)の前記スカラーパワー成分をスカラー値関数によりスカラー高さ値に変換することであって、カラー値を含む前記フラットな2D画像(200)のピクセルを選択し、選択した各ピクセルのスカラーパワー成分値を、線形関数、対数関数、または シグモイド関数を含むスカラー値関数によりスカラー高さ値に変換することを含む、変換することと、
各スカラー高さ値の勾配表面法線を決定すること、
前記勾配表面法線を使用して前記フラットな2D画像(200)の各ピクセルの前記カラー値をシェーディングすること、および
前記シェーディングされたフラットな2D画像(202)を前記表示装置(118)を介して表示すること、
のためにメモリ(120)に記憶された命令を含むプロセッサ(116)とを備える、カラードップラー超音波撮像システム(100)。 - 各スカラー高さ値の前記勾配表面法線を決定することが、選択されたピクセル(204)に対して、前記選択されたピクセル(204)に隣接するピクセル(204)の中心差分およびスカラー高さ値を使用して前記選択されたピクセル(204)の高さ値の前記勾配表面法線を決定することを含む、請求項13に記載の超音波撮像システム(100)。
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