JPH05223924A - 超音波エコーグラフによる物体の検査装置 - Google Patents
超音波エコーグラフによる物体の検査装置Info
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- JPH05223924A JPH05223924A JP4171298A JP17129892A JPH05223924A JP H05223924 A JPH05223924 A JP H05223924A JP 4171298 A JP4171298 A JP 4171298A JP 17129892 A JP17129892 A JP 17129892A JP H05223924 A JPH05223924 A JP H05223924A
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- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
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- G01S7/52049—Techniques for image enhancement involving transmitter or receiver using correction of medium-induced phase aberration
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- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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- G01R25/08—Arrangements for measuring phase angle between a voltage and a current or between voltages or currents by counting of standard pulses
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 集束遅延に対する補正値を決める相関を最早
用いる必要のない簡単な構成のエコーグラフを提供せん
とするものである。 【構成】 超音波エコーグラフにより物体を検査するに
当たり、超音波トランスジューサ素子のアレイと、送信
段と、検査される物体により戻るエコーグラフ信号を受
信兼処理する段とを具え、これら段はn個の送信および
受信チャネル好適な遅延を導入することによる集束手段
を具え、受信兼処理段はn個の受信チャネルに関連し最
初のバースト後集束遅延の(n−1)補正値をきめる手
段及び決定された(n−1)補正値の関数として集束遅
延の補正手段を具え、この補正値決定手段は、(n−
1)補正値の各々を個別に決めるn個の順次の集束エコ
ーグラフ信号の2つを各々が個別に受信する(n−1)
個の補正回路を並列に具える。
用いる必要のない簡単な構成のエコーグラフを提供せん
とするものである。 【構成】 超音波エコーグラフにより物体を検査するに
当たり、超音波トランスジューサ素子のアレイと、送信
段と、検査される物体により戻るエコーグラフ信号を受
信兼処理する段とを具え、これら段はn個の送信および
受信チャネル好適な遅延を導入することによる集束手段
を具え、受信兼処理段はn個の受信チャネルに関連し最
初のバースト後集束遅延の(n−1)補正値をきめる手
段及び決定された(n−1)補正値の関数として集束遅
延の補正手段を具え、この補正値決定手段は、(n−
1)補正値の各々を個別に決めるn個の順次の集束エコ
ーグラフ信号の2つを各々が個別に受信する(n−1)
個の補正回路を並列に具える。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は超音波トランスジューサ
素子のアレイを具え、このトランスジューサ素子のアレ
イは、超音波信号を検査すべき物体に送信する送信段
と、検査された物体により前記トランスジューサ素子に
戻ったエコーグラフ信号を受信且つ処理する受信兼処理
段とに関連させ、前記送信段および受信兼処理段はn個
の送信チャネルおよびm個のトランスジューサ素子のう
ちのn個のトランスジューサ素子に関連するn個の受信
チャネルに好適な遅延素子を設けて超音波アパーチュア
を形成する集束手段を具え、前記受信兼処理チャネル
が、(a)n好適な受信チャネルに関連して集束遅延用
の(n−1)補正値を決定する手段と、(b)かくして
決定した(n−1)補正値の関数としての前記集束遅延
の補正手段とを具える超音波エコーグラフによる物体の
検査装置に関するものである。
素子のアレイを具え、このトランスジューサ素子のアレ
イは、超音波信号を検査すべき物体に送信する送信段
と、検査された物体により前記トランスジューサ素子に
戻ったエコーグラフ信号を受信且つ処理する受信兼処理
段とに関連させ、前記送信段および受信兼処理段はn個
の送信チャネルおよびm個のトランスジューサ素子のう
ちのn個のトランスジューサ素子に関連するn個の受信
チャネルに好適な遅延素子を設けて超音波アパーチュア
を形成する集束手段を具え、前記受信兼処理チャネル
が、(a)n好適な受信チャネルに関連して集束遅延用
の(n−1)補正値を決定する手段と、(b)かくして
決定した(n−1)補正値の関数としての前記集束遅延
の補正手段とを具える超音波エコーグラフによる物体の
検査装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】現在のエコーグラフの動作原理は、一般
に検査される組織における超音波の速度が一定であると
云う仮定に基づき特に計算すべきビーム集束および傾斜
により種々の遅延を生ぜしめ、且つ深さ情報に変換すべ
きエコーの走行時間に関する情報を得るようにしてい
る。しかし、かかう仮定は殆ど真実ではない。即ち、超
音波の伝搬速度は例えば肝臓では1540m/sの平均
値であり、油性の組織ではほぼ1300m/sである。
これがため、本質的には送信モードおよび受信モードの
双方において、超音波ビームが焦点(集束)外れとな
り、像の解像度およびコントラストが損失し、この損失
は集束アパーチュアが大きくなるほど、および高い周波
数の波長が高くなるほど増大する。発生した劣化に及ぼ
す周波数の影響は、波長のほぼ1/8の精度を遅延に対
し観察する必要があることを考慮する際、即ち、周波数
が増大するにつれて改善される精度であると解釈するこ
とができるが、アパーチュアの大きさの影響は、アパー
チュアが大きくなるにつれて音の種々の速度の確率が増
大することを考慮して説明することができる。
に検査される組織における超音波の速度が一定であると
云う仮定に基づき特に計算すべきビーム集束および傾斜
により種々の遅延を生ぜしめ、且つ深さ情報に変換すべ
きエコーの走行時間に関する情報を得るようにしてい
る。しかし、かかう仮定は殆ど真実ではない。即ち、超
音波の伝搬速度は例えば肝臓では1540m/sの平均
値であり、油性の組織ではほぼ1300m/sである。
これがため、本質的には送信モードおよび受信モードの
双方において、超音波ビームが焦点(集束)外れとな
り、像の解像度およびコントラストが損失し、この損失
は集束アパーチュアが大きくなるほど、および高い周波
数の波長が高くなるほど増大する。発生した劣化に及ぼ
す周波数の影響は、波長のほぼ1/8の精度を遅延に対
し観察する必要があることを考慮する際、即ち、周波数
が増大するにつれて改善される精度であると解釈するこ
とができるが、アパーチュアの大きさの影響は、アパー
チュアが大きくなるにつれて音の種々の速度の確率が増
大することを考慮して説明することができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】かかる焦点外れの結果
の干渉を提言する解決策は相関により到来エコーグラフ
信号を比較することである。米国特許第4,471,7
85号には、検査される物体における超音波速度および
形成される像のアーティファクトの差を対処するため
に、n個のチャネルに並列に配列された相関器によって
(n−1)個の補正値を決め、この補正値をこれら受信
チャネルの遅延線に供給し、これによりエコー信号の合
成前に受信モードの集束による各チャネルの遅延線によ
り導入された遅延を特定の手段で修正し得るようにした
装置が記載されている。
の干渉を提言する解決策は相関により到来エコーグラフ
信号を比較することである。米国特許第4,471,7
85号には、検査される物体における超音波速度および
形成される像のアーティファクトの差を対処するため
に、n個のチャネルに並列に配列された相関器によって
(n−1)個の補正値を決め、この補正値をこれら受信
チャネルの遅延線に供給し、これによりエコー信号の合
成前に受信モードの集束による各チャネルの遅延線によ
り導入された遅延を特定の手段で修正し得るようにした
装置が記載されている。
【0004】本発明の目的は集束遅延に対する補正値を
決める相関を最早用いる必要のない簡単な構成のエコー
グラフを提供せんとするにある。
決める相関を最早用いる必要のない簡単な構成のエコー
グラフを提供せんとするにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】この目的のため、本発明
は超音波トランスジューサ素子のアレイを具え、このト
ランスジューサ素子のアレイは、超音波信号を検査すべ
き物体に送信する送信段と、検査された物体により前記
トランスジューサ素子に戻ったエコーグラフ信号を受信
且つ処理する受信兼処理段とに関連させ、前記送信段お
よび受信兼処理段はn個の送信チャネルおよびm個のト
ランスジューサ素子のうちのn個のトランスジューサ素
子に関連するn個の受信チャネルに好適な遅延素子を設
けて超音波アパーチュアを形成する集束手段を具え、前
記受信兼処理チャネルが、(a)n好適な受信チャネル
に関連して集束遅延用の(n−1)補正値を決定する手
段と、(b)かくして決定した(n−1)補正値の関数
としての前記集束遅延の補正手段とを具える超音波エコ
ーグラフによる物体の検査装置において、前記補正値決
定手段は(n−1)補正値の各々を夫々決めるn個の順
次の集束エコーグラフ信号の2つを各々が個別に決定す
る(n−1)個の補正回路を並列に具え、これら回路、
例えばi番目の回路の各々は ・i番目の対応する補正値が決まる期間を規定する時間
窓を開放する時間窓開放段と、 ・i番目の周期中前記補正回路により受信したランク
(i)および(i+1)の集束エコーグラフ信号間の位
相推移を決め、この位相推移により決めるべきまたはこ
れに直接関連するi番目の補正値を構成する決定段とを
具えることを特徴とする。
は超音波トランスジューサ素子のアレイを具え、このト
ランスジューサ素子のアレイは、超音波信号を検査すべ
き物体に送信する送信段と、検査された物体により前記
トランスジューサ素子に戻ったエコーグラフ信号を受信
且つ処理する受信兼処理段とに関連させ、前記送信段お
よび受信兼処理段はn個の送信チャネルおよびm個のト
ランスジューサ素子のうちのn個のトランスジューサ素
子に関連するn個の受信チャネルに好適な遅延素子を設
けて超音波アパーチュアを形成する集束手段を具え、前
記受信兼処理チャネルが、(a)n好適な受信チャネル
に関連して集束遅延用の(n−1)補正値を決定する手
段と、(b)かくして決定した(n−1)補正値の関数
としての前記集束遅延の補正手段とを具える超音波エコ
ーグラフによる物体の検査装置において、前記補正値決
定手段は(n−1)補正値の各々を夫々決めるn個の順
次の集束エコーグラフ信号の2つを各々が個別に決定す
る(n−1)個の補正回路を並列に具え、これら回路、
例えばi番目の回路の各々は ・i番目の対応する補正値が決まる期間を規定する時間
窓を開放する時間窓開放段と、 ・i番目の周期中前記補正回路により受信したランク
(i)および(i+1)の集束エコーグラフ信号間の位
相推移を決め、この位相推移により決めるべきまたはこ
れに直接関連するi番目の補正値を構成する決定段とを
具えることを特徴とする。
【0006】
【実施例】図面につき本発明の実施例を説明する。図1
に示す超音波エコーグラフ装置はアナログスイッチ15
に接続されたm個の超音波トランスジューサ10a乃至
10mのアレイを具え、アナログスイッチ15によって
アパーチュアを規定する。このスイッチの他端を送信段
20および受信兼処理段300に接続する。
に示す超音波エコーグラフ装置はアナログスイッチ15
に接続されたm個の超音波トランスジューサ10a乃至
10mのアレイを具え、アナログスイッチ15によって
アパーチュアを規定する。このスイッチの他端を送信段
20および受信兼処理段300に接続する。
【0007】本例では送信段20は次の素子を具える: (a)例えば3kHz乃至5kHzの繰返し比を有する
超音波バーストを規定するシーケンサ回路21;この回
路は基本的には所望の種々のクロック信号を供給する発
信器および分周器を具える; (b)このシーケンサ回路21の出力側に設けられトラ
ンスジューサの励起を行う電気信号送信用の回路22;
この励起は超音波信号を集束せしめる時間の関数とし
て、または逆に位相を制御し、この際、種々の異なる集
束遅延は送信に用いられるn個のトランスジューサに関
連するn個の個別の送信チャネル(nはmよりも小さ
い)で回路22の後段に設けられたn個の遅延線23a
乃至23nによって図1に示す例の場合のように得られ
る; (c)前述したように回路22によって集束が行い得な
い場合にn個の遅延線23a乃至23nによって形成す
る電子集束回路23;および (d)トランスジューサを駆動する高電圧パルスを供給
する高電圧駆動回路24。
超音波バーストを規定するシーケンサ回路21;この回
路は基本的には所望の種々のクロック信号を供給する発
信器および分周器を具える; (b)このシーケンサ回路21の出力側に設けられトラ
ンスジューサの励起を行う電気信号送信用の回路22;
この励起は超音波信号を集束せしめる時間の関数とし
て、または逆に位相を制御し、この際、種々の異なる集
束遅延は送信に用いられるn個のトランスジューサに関
連するn個の個別の送信チャネル(nはmよりも小さ
い)で回路22の後段に設けられたn個の遅延線23a
乃至23nによって図1に示す例の場合のように得られ
る; (c)前述したように回路22によって集束が行い得な
い場合にn個の遅延線23a乃至23nによって形成す
る電子集束回路23;および (d)トランスジューサを駆動する高電圧パルスを供給
する高電圧駆動回路24。
【0008】シーケンサー回路21によって前記遅延線
バーストを同期化するパルスおよび送信モード集束制御
回路25の制御信号を供給する。この回路25によって
各トランスジューサの送信遅延機能のシーケンスを記憶
し、このシーケンスを適応させて集束回路23の遅延線
23a乃至23nの構成が各バーストの所定関数に従う
ようにする。
バーストを同期化するパルスおよび送信モード集束制御
回路25の制御信号を供給する。この回路25によって
各トランスジューサの送信遅延機能のシーケンスを記憶
し、このシーケンスを適応させて集束回路23の遅延線
23a乃至23nの構成が各バーストの所定関数に従う
ようにする。
【0009】受信兼処理段300はn個の受信兼処理チ
ャネルを具え、本例ではこれを各々が次に示す素子を具
える: (a)前置増幅器31a乃至31n、n個の前置増幅器
はその全部でトランスジューサアレイのアパーチュアに
相当するn個のエコーグラフ信号を受信する前置増幅器
回路31を構成する; (b)時間の関数としての利得補償回路32、この利得
補償回路は利得が時間の関数として変化するとともに前
記シーケンサ回路21からの同期パルスを受ける制御か
ら35によって制御されるn個の増幅器32a乃至32
nを具える; (c)遅延線33a乃至33n、この遅延線はその全部
でメモリ34に結合された受信モード集束回路33を構
成し、このメモリは前記シーケンサ回路21によって制
御され、且つ各チャネルに対し各集束領域の、および各
像ラインの遅延機能の全部を記憶する; (d)加算装置41、この加算装置はかくして形成され
た前記n個の受信兼処理チャネルの出力を受信する; (e)検査される物体のスライス像を得る処理兼表示ユ
ニット42、このユニットは図2に示すとともに基本的
には次の素子を具える: ・加算装置41からの出力を受信するとともにアナログ
−デジタル変換器44を後段に具える包絡線検出器4
3; ・アナログ−デジタル変換器44の出力と、トランスジ
ューサ装置のに関する走査ラインの位置を規定するメモ
リ46の出力と、前記シーケンサ回路21により供給さ
れる同期信号とを受ける走査変換器45; ・この走査変換器45の出力信号を記憶するバッファと
して作用し、その出力が読出し後表示スクリーン48で
再現される像メモリ47。
ャネルを具え、本例ではこれを各々が次に示す素子を具
える: (a)前置増幅器31a乃至31n、n個の前置増幅器
はその全部でトランスジューサアレイのアパーチュアに
相当するn個のエコーグラフ信号を受信する前置増幅器
回路31を構成する; (b)時間の関数としての利得補償回路32、この利得
補償回路は利得が時間の関数として変化するとともに前
記シーケンサ回路21からの同期パルスを受ける制御か
ら35によって制御されるn個の増幅器32a乃至32
nを具える; (c)遅延線33a乃至33n、この遅延線はその全部
でメモリ34に結合された受信モード集束回路33を構
成し、このメモリは前記シーケンサ回路21によって制
御され、且つ各チャネルに対し各集束領域の、および各
像ラインの遅延機能の全部を記憶する; (d)加算装置41、この加算装置はかくして形成され
た前記n個の受信兼処理チャネルの出力を受信する; (e)検査される物体のスライス像を得る処理兼表示ユ
ニット42、このユニットは図2に示すとともに基本的
には次の素子を具える: ・加算装置41からの出力を受信するとともにアナログ
−デジタル変換器44を後段に具える包絡線検出器4
3; ・アナログ−デジタル変換器44の出力と、トランスジ
ューサ装置のに関する走査ラインの位置を規定するメモ
リ46の出力と、前記シーケンサ回路21により供給さ
れる同期信号とを受ける走査変換器45; ・この走査変換器45の出力信号を記憶するバッファと
して作用し、その出力が読出し後表示スクリーン48で
再現される像メモリ47。
【0010】本発明によれば、受信兼処理段300には
n個の受信兼処理チャネルに関連して図3に詳細に示さ
れる集束補正段54をも設ける。図3に示すようにこの
集束補正段54は各々が集束されたエコーグラフ信号の
2つを受ける図4に54iで詳細に示される並列配置の
(n−1)個の補正回路54a乃至54n−1を具え
る。
n個の受信兼処理チャネルに関連して図3に詳細に示さ
れる集束補正段54をも設ける。図3に示すようにこの
集束補正段54は各々が集束されたエコーグラフ信号の
2つを受ける図4に54iで詳細に示される並列配置の
(n−1)個の補正回路54a乃至54n−1を具え
る。
【0011】本例では、まず最初、この補正回路54i
は時間窓を開ける段510iを具え、この段はランク
(i)および(i+1)のエコーグラフ信号を受けて図
5(a)に示す信号を発生するように接続される(図5
は図4に示される補正回路54iの種々の箇所に現われ
る信号波形を示す)。この段510iは次に示す素子を
順次具える: ・エコーグラフ信号の偽のフランクを除去するためにラ
ンク(i)のエコーグラフ信号をフィルタ処理するよう
に直列に接続された2つのフリップフロップ511iお
よび512i(フリップフロップ511iはこのエコー
グラフ信号およびシーケンサ回路21からの本例では1
8MHzのクロック信号Hi を受けるとともにフリップ
フロップ512iはフリップフロップ511iの出力信
号および前記クロック信号を受ける); ・第1計数器513i、この計数器513iはフリップ
フロップ512iの出力側に現われるフィルタ処理され
た信号を受けるとともに、このエコーグラフ信号の任意
数(好適には8または16)の周期後に前記窓を閉成す
るために、図5(a)に示される時間窓が開放(この開
放はシーケンサ回路21からの信号Aにより制御され
る)された後かくしてフィルタ処理されたエコーグラフ
信号のパルス数を計数する。
は時間窓を開ける段510iを具え、この段はランク
(i)および(i+1)のエコーグラフ信号を受けて図
5(a)に示す信号を発生するように接続される(図5
は図4に示される補正回路54iの種々の箇所に現われ
る信号波形を示す)。この段510iは次に示す素子を
順次具える: ・エコーグラフ信号の偽のフランクを除去するためにラ
ンク(i)のエコーグラフ信号をフィルタ処理するよう
に直列に接続された2つのフリップフロップ511iお
よび512i(フリップフロップ511iはこのエコー
グラフ信号およびシーケンサ回路21からの本例では1
8MHzのクロック信号Hi を受けるとともにフリップ
フロップ512iはフリップフロップ511iの出力信
号および前記クロック信号を受ける); ・第1計数器513i、この計数器513iはフリップ
フロップ512iの出力側に現われるフィルタ処理され
た信号を受けるとともに、このエコーグラフ信号の任意
数(好適には8または16)の周期後に前記窓を閉成す
るために、図5(a)に示される時間窓が開放(この開
放はシーケンサ回路21からの信号Aにより制御され
る)された後かくしてフィルタ処理されたエコーグラフ
信号のパルス数を計数する。
【0012】ランク(i)および(i+1)のエコーグ
ラフ信号を図5(b)および図5(c)に示す。このエ
コーグラフ信号は受信モード処理チャネルにより供給さ
れた矩形状のアナログエコーグラフ信号の1ビットアナ
ログ−デジタル変換後に得られることは明らかである。
ラフ信号を図5(b)および図5(c)に示す。このエ
コーグラフ信号は受信モード処理チャネルにより供給さ
れた矩形状のアナログエコーグラフ信号の1ビットアナ
ログ−デジタル変換後に得られることは明らかである。
【0013】図示の回路54iはランク(i)および
(i+1)のエコーグラフ信号間の位相推移の絶対値を
決める回路およびこの位相推移の符号を決める回路を有
する位相推移決定段520iをも具える。
(i+1)のエコーグラフ信号間の位相推移の絶対値を
決める回路およびこの位相推移の符号を決める回路を有
する位相推移決定段520iをも具える。
【0014】この絶対値を決める回路はANDゲート5
21iを具える。このゲートはランク(i)および(i
+1)の2つの信号および時間窓信号を受けるとともに
時間窓信号がこの窓の開放に関連するレベル(本例では
高信号レベル)を有する際に大きさがランク(i)およ
び(i+1)の信号間の位相推移の絶対値に比例するデ
ジタル信号を供給する。このANDゲート521iの出
力信号を図5(d)に示す。このゲートの後段に第2計
数器522iを設ける。シーケンサ間の21からランク
(i)および(i+1)の信号のサンプリング周波数、
本例では40MHzを有するクロック信号H2 を受ける
この計数器522iによってANDゲート521iの出
力信号高レベルにある間の総時間長、即ち、図5(d)
に示すパルスの高レベルに相当する期間の和を決めるこ
とができる。この計数器522iの後段には分周器52
3i(本例では1つの/8または1/16分周器)を設
ける。実際上、分周器523iの分周比は段510iに
よって発生する時間窓内に現われるフィルタ処理された
エコーグラフ信号の所定周期数に等しく、この分周は図
5(b)に示すパルスの1つの平均幅の決定に用いる。
最後に、第1メモリ524iによって分周器523iの
出力信号を記憶し、この信号は決めるべき位相推移の絶
対値に相当する。
21iを具える。このゲートはランク(i)および(i
+1)の2つの信号および時間窓信号を受けるとともに
時間窓信号がこの窓の開放に関連するレベル(本例では
高信号レベル)を有する際に大きさがランク(i)およ
び(i+1)の信号間の位相推移の絶対値に比例するデ
ジタル信号を供給する。このANDゲート521iの出
力信号を図5(d)に示す。このゲートの後段に第2計
数器522iを設ける。シーケンサ間の21からランク
(i)および(i+1)の信号のサンプリング周波数、
本例では40MHzを有するクロック信号H2 を受ける
この計数器522iによってANDゲート521iの出
力信号高レベルにある間の総時間長、即ち、図5(d)
に示すパルスの高レベルに相当する期間の和を決めるこ
とができる。この計数器522iの後段には分周器52
3i(本例では1つの/8または1/16分周器)を設
ける。実際上、分周器523iの分周比は段510iに
よって発生する時間窓内に現われるフィルタ処理された
エコーグラフ信号の所定周期数に等しく、この分周は図
5(b)に示すパルスの1つの平均幅の決定に用いる。
最後に、第1メモリ524iによって分周器523iの
出力信号を記憶し、この信号は決めるべき位相推移の絶
対値に相当する。
【0015】同様に、この位相推移の符号を決める回路
はANDゲート525iを具え、このゲートも、ランク
(i)および(i+1)の2つの信号および時間窓信号
を受け、一方の信号は遅延回路526iによりサンプリ
ングクロック信号の1周期だけ遅延させ、このゲートの
出力信号を図5(e)に示す。このANDゲート525
iの後段には第3計数器627iを設け、この計数器の
後段に比較器528iを設ける。前述したように、クロ
ック信号H2 をも受ける計数器527iによってAND
ゲート525iの出力信号が高レベルにある間の総時間
長を決めるようにする。遅延回路526iにより導入さ
れた遅延の結果、この時間を計数器522iにより決ま
る時間とは相違させる。これら2つの時間長を比較し且
つ(遅延回路526iにより導入される遅延が存在しな
い場合に)ランク(i)および(i+1)の信号の初期
相対位置を許容せしめることによって、位相推移の符号
を決めるようにする。絶対値を決める回路の場合には比
較器528iの後段に第2メモリ529iを設け、これ
により位相推移の符号に相当するこの比較器の出力信号
を記憶せしめるようにする。
はANDゲート525iを具え、このゲートも、ランク
(i)および(i+1)の2つの信号および時間窓信号
を受け、一方の信号は遅延回路526iによりサンプリ
ングクロック信号の1周期だけ遅延させ、このゲートの
出力信号を図5(e)に示す。このANDゲート525
iの後段には第3計数器627iを設け、この計数器の
後段に比較器528iを設ける。前述したように、クロ
ック信号H2 をも受ける計数器527iによってAND
ゲート525iの出力信号が高レベルにある間の総時間
長を決めるようにする。遅延回路526iにより導入さ
れた遅延の結果、この時間を計数器522iにより決ま
る時間とは相違させる。これら2つの時間長を比較し且
つ(遅延回路526iにより導入される遅延が存在しな
い場合に)ランク(i)および(i+1)の信号の初期
相対位置を許容せしめることによって、位相推移の符号
を決めるようにする。絶対値を決める回路の場合には比
較器528iの後段に第2メモリ529iを設け、これ
により位相推移の符号に相当するこの比較器の出力信号
を記憶せしめるようにする。
【0016】これがため、各補正回路54iによって2
つのエコーグラフ信号間の遅延を決め得るようにする
(これら信号が第1作動から動的に集束されるため、検
査中の物体が均質でない場合でもこの第1作動中のこの
集束を簡単に行うようにする)。次いで、かくして、
(n−1)個の相関回路54a乃至54n−1により供
給される(n−1)個の遅延値を図3に示すように再調
整(???)回路154で共に処理し、これによりこれ
らの値を(例えば第1チャネルに対するものであるが、
これをチャネルの任意の1つに関連させることができ
る)共通基準値に関して再調整する。再調整回路154
の後段には(n−1)個の再調整された値で直線性減少
回路155を設け、集束軸外れで位置するターゲットの
可能な存在により生じる直線性オフセットを除去し得る
ようにする(この直線性オフセットの再調整および除去
を行う順序は単に例示的に与えられ、変更することがで
きる)。
つのエコーグラフ信号間の遅延を決め得るようにする
(これら信号が第1作動から動的に集束されるため、検
査中の物体が均質でない場合でもこの第1作動中のこの
集束を簡単に行うようにする)。次いで、かくして、
(n−1)個の相関回路54a乃至54n−1により供
給される(n−1)個の遅延値を図3に示すように再調
整(???)回路154で共に処理し、これによりこれ
らの値を(例えば第1チャネルに対するものであるが、
これをチャネルの任意の1つに関連させることができ
る)共通基準値に関して再調整する。再調整回路154
の後段には(n−1)個の再調整された値で直線性減少
回路155を設け、集束軸外れで位置するターゲットの
可能な存在により生じる直線性オフセットを除去し得る
ようにする(この直線性オフセットの再調整および除去
を行う順序は単に例示的に与えられ、変更することがで
きる)。
【0017】これがため、回路155の(n−1)個の
出力によって集束補正段54の出力を構成する。かくし
て計算した遅延をメモリ回路55に記憶し、次いで次の
バーストをトリガする前にこれら遅延を電子集束回路2
3の直前に配列された送信モード補正回路56を形成す
る遅延線56a乃至56nによって送信チャネルに導入
する。次いで、新たな送信を行い、これにより、送信モ
ードの集束においてかくして各送信チャネルの遅延に適
用された補正を行う。この新たなバーストに対応するエ
コーグラフ信号を受信すると、これら信号間の遅延を、
再び上述した所と同様に決め、次いで次のバーストの直
前に各送信チャネルに再導入されるようになる。かよう
にして、検査される物体における超音波の速度差に対し
対話式補正を行うことができる。
出力によって集束補正段54の出力を構成する。かくし
て計算した遅延をメモリ回路55に記憶し、次いで次の
バーストをトリガする前にこれら遅延を電子集束回路2
3の直前に配列された送信モード補正回路56を形成す
る遅延線56a乃至56nによって送信チャネルに導入
する。次いで、新たな送信を行い、これにより、送信モ
ードの集束においてかくして各送信チャネルの遅延に適
用された補正を行う。この新たなバーストに対応するエ
コーグラフ信号を受信すると、これら信号間の遅延を、
再び上述した所と同様に決め、次いで次のバーストの直
前に各送信チャネルに再導入されるようになる。かよう
にして、検査される物体における超音波の速度差に対し
対話式補正を行うことができる。
【0018】本発明は上述した例にのみ限定されず、要
旨を変更しない範囲内において、種々の変形や変更が可
能である。例えば、上記補正が有効且つ適切である場合
には上述した対話式補正処理を割込ませることができ
る。この割込みは所定数のバースト後、または割込み基
準に基づき行うことができる。例えばエコーグラフライ
ンのエネルギーが所定スレシホルド以上となる際に、か
かる割込みを行う。このエネルギーは集束が送信モード
で、または受信モードで正しい場合に最大であると見な
すことができる。従って、この修正を行うために、補正
段54の前段に配列された割込み制御回路を設けること
ができる。さらに、送信および/または受信モードがデ
ジタルである際、および、これらがアナログである際、
(この場合例えば利得補償回路32の出力側にこれらチ
ャネルの各々に直列にアナログ−デジタル変換器を時間
の関数として配置する)補正情報の順次の循環により本
発明対話式補正を行うことができる。この変形例は図示
しない。その理由はその構成を図1から容易に導出する
ことができるからである。
旨を変更しない範囲内において、種々の変形や変更が可
能である。例えば、上記補正が有効且つ適切である場合
には上述した対話式補正処理を割込ませることができ
る。この割込みは所定数のバースト後、または割込み基
準に基づき行うことができる。例えばエコーグラフライ
ンのエネルギーが所定スレシホルド以上となる際に、か
かる割込みを行う。このエネルギーは集束が送信モード
で、または受信モードで正しい場合に最大であると見な
すことができる。従って、この修正を行うために、補正
段54の前段に配列された割込み制御回路を設けること
ができる。さらに、送信および/または受信モードがデ
ジタルである際、および、これらがアナログである際、
(この場合例えば利得補償回路32の出力側にこれらチ
ャネルの各々に直列にアナログ−デジタル変換器を時間
の関数として配置する)補正情報の順次の循環により本
発明対話式補正を行うことができる。この変形例は図示
しない。その理由はその構成を図1から容易に導出する
ことができるからである。
【0019】メモリ回路55に記憶され計算された遅延
は送信チャネル内に、および受信兼処理チャネル内に次
のバースト中再導入することができ、または、進行中の
バーストが終了していない場合にはでも、受信モード補
正回路57によって受信兼処理チャネル内に直ちに再導
入することもできる。この場合には受信兼処理段300
の回路57は受信兼処理チャネルの各々に直列に配列さ
れた遅延線57a乃至57nを具え、回路55および回
路57は追加の出力接続部によって結合する。
は送信チャネル内に、および受信兼処理チャネル内に次
のバースト中再導入することができ、または、進行中の
バーストが終了していない場合にはでも、受信モード補
正回路57によって受信兼処理チャネル内に直ちに再導
入することもできる。この場合には受信兼処理段300
の回路57は受信兼処理チャネルの各々に直列に配列さ
れた遅延線57a乃至57nを具え、回路55および回
路57は追加の出力接続部によって結合する。
【0020】最後に、信号A,H1 ,H2 は図3の(n
−1)個の補正回路54a乃至54n−1の各々に供給
することは勿論である。
−1)個の補正回路54a乃至54n−1の各々に供給
することは勿論である。
【図1】焦点補正段を具える本発明超音波エコーグラフ
による物体の検査装置の1例の構成を示す回路図であ
る。
による物体の検査装置の1例の構成を示す回路図であ
る。
【図2】本発明超音波エコーグラフによる物体の検査装
置の処理兼表示ユニットを示す回路図である。
置の処理兼表示ユニットを示す回路図である。
【図3】本発明超音波エコーグラフによる物体の検査装
置の焦点補正段を示す回路図である。
置の焦点補正段を示す回路図である。
【図4】焦点補正段の補正回路を示す回路図である。
【図5】図4に示す補正回路の種々の箇所に現われる信
号波形を示す波形図である。
号波形を示す波形図である。
10a〜10m 超音波トランスジューサアレイ 15 アナログスイッチ 20 送信段 21 シーケンサ回路 22 電気信号送信回路 23 電子集束回路 23a〜23n 遅延線 24 高電圧駆動回路 25 送信モード集束制御回路 31 前置増幅回路 31a〜31n 前置増幅器 32 利得補償回路 32a〜32n 増幅器 33 受信モード集束回路 33a〜33n 遅延線 34 メモリ 41 加算回路 42 処理兼遅延ユニット 43 包絡線 44 アナログ−デジタル変換器 45 走査変換器 46 メモリ 47 像メモリ 48 遅延スクリーン 54 補正段 54a〜54n 補正回路 54i 補正回路 55 メモリ回路 56 送信モード補正回路 56a〜56n 57 受信モード補正回路 57a〜57n 遅延線 300 受信兼処理段 510i 時間窓開放段 511i フリップフロップ 512i フリップフロップ 513i 第1計数器 520i 位相推移決定段 521i ANDゲート 522i 第2計数器 523i 分周器 524i 第1メモリ 525i ANDゲート 526i 遅延回路 527i 第3計数器 528i 比較器 529i 第2メモリ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01S 7/02 F 8940−5J
Claims (4)
- 【請求項1】 超音波トランスジューサ素子のアレイを
具え、このトランスジューサ素子のアレイは、超音波信
号を検査すべき物体に送信する送信段と、検査された物
体により前記トランスジューサ素子に戻ったエコーグラ
フ信号を受信且つ処理する受信兼処理段とに関連させ、
前記送信段および受信兼処理段はn個の送信チャネルお
よびm個のトランスジューサ素子のうちのn個のトラン
スジューサ素子に関連するn個の受信チャネルに好適な
遅延素子を設けて超音波アパーチュアを形成する集束手
段を具え、前記受信兼処理チャネルが、 (a)n好適な受信チャネルに関連して集束遅延用の
(n−1)補正値を決定する手段と、 (b)かくして決定した(n−1)補正値の関数として
の前記集束遅延の補正手段とを具える超音波エコーグラ
フによる物体の検査装置において、 前記補正値決定手段は(n−1)補正値の各々を夫々決
めるn個の順次の集束エコーグラフ信号の2つを各々が
個別に決定する(n−1)個の補正回路を並列に具え、
これら回路、例えばi番目の回路の各々は ・i番目の対応する補正値が決まる期間を規定する時間
窓を開放する時間窓開放段と、 ・i番目の周期中前記補正回路により受信したランク
(i)および(i+1)の集束エコーグラフ信号間の位
相推移を決め、この位相推移により決めるべきまたはこ
れに直接関連するi番目の補正値を構成する決定段とを
具えることを特徴とする超音波エコーグラフによる物体
の検査装置。 - 【請求項2】 前記時間窓を開放する時間窓開放段は ・ランク(i)のエコーグラフ信号をフィルタ処理する
ために設けられた、クロック信号Hi をも受ける直列の
2つのフリップフロップと、 ・i番目の時間窓を規定するために設けられ、フィルタ
処理されたエコーグラフ信号の前記時間窓内に収容され
るパルスの数を計数するとともにかくしてフィルタ処理
された信号および前記時間窓を開放する信号を受信する
計数器とを具えるようにしたことを特徴とする請求項1
に記載の超音波エコーグラフによる物体の検査装置。 - 【請求項3】 前記位相推移を決める決定段は、 ・位相推移の絶対値を決めるために設けられ、前記時間
窓信号およびランク(i)および(i+1)の2つの信
号とをを受けるANDゲートと、時間窓中絶対値ゲート
を高信号レベルに保持する総時間長を決める計数器と、
前記ゲートの出力を上記信号レベルに保持する周期の数
で除算する除算器と、メモリとを具え、 ・前記絶対値を決める場合と同様に位相推移の符号を決
めるために設けられたANDゲートと、計数器と、除算
器と、メモリとを具え、このANDゲートは前記時間窓
信号、ランク(i+1)の信号および遅延回路により遅
延されたランクiの信号をも受けるようにしたことを特
徴とする請求項1または2に記載の超音波エコーグラフ
による物体の検査装置。 - 【請求項4】 前記(n−1)補正値は調整回路および
再調整された(n−1)補正値により直線減衰する回路
によって前記補正手段に供給するようにしたことを特徴
とする請求項1〜3の何れかの項に記載の超音波エコー
グラフによる物体の検査装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9108061A FR2678388A1 (fr) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | Appareil d'examen de milieux par echographie ultrasonore. |
FR9108061 | 1991-06-28 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05223924A true JPH05223924A (ja) | 1993-09-03 |
Family
ID=9414458
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4171298A Pending JPH05223924A (ja) | 1991-06-28 | 1992-06-29 | 超音波エコーグラフによる物体の検査装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5331963A (ja) |
EP (1) | EP0520563B1 (ja) |
JP (1) | JPH05223924A (ja) |
DE (1) | DE69215768T2 (ja) |
FR (1) | FR2678388A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5570691A (en) * | 1994-08-05 | 1996-11-05 | Acuson Corporation | Method and apparatus for real-time, concurrent adaptive focusing in an ultrasound beamformer imaging system |
US5581517A (en) * | 1994-08-05 | 1996-12-03 | Acuson Corporation | Method and apparatus for focus control of transmit and receive beamformer systems |
US5551433A (en) * | 1994-08-05 | 1996-09-03 | Acuson Corporation | Method and apparatus for a geometric aberration transform in an adaptive focusing ultrasound beamformer system |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4471785A (en) * | 1982-09-29 | 1984-09-18 | Sri International | Ultrasonic imaging system with correction for velocity inhomogeneity and multipath interference using an ultrasonic imaging array |
CH660635A5 (de) * | 1983-03-03 | 1987-05-15 | Wild Heerbrugg Ag | Verfahren zur digitalen phasenmessung. |
DE3788757D1 (de) * | 1986-08-20 | 1994-02-24 | Siemens Ag | Verfahren und Einrichtung zur adaptiven Fokussierung bei einem medizinischen Ultraschall-Bildgabegerät. |
US4989143A (en) * | 1987-12-11 | 1991-01-29 | General Electric Company | Adaptive coherent energy beam formation using iterative phase conjugation |
IL98279A (en) * | 1990-06-01 | 1994-11-11 | Philips Nv | Method and instrument for examining a body by recording supersonic resonance |
JPH0595951A (ja) * | 1991-03-08 | 1993-04-20 | Fujitsu Ltd | 超音波影像装置 |
-
1991
- 1991-06-28 FR FR9108061A patent/FR2678388A1/fr not_active Withdrawn
-
1992
- 1992-06-19 DE DE69215768T patent/DE69215768T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-06-19 EP EP92201811A patent/EP0520563B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1992-06-29 US US07/906,084 patent/US5331963A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-06-29 JP JP4171298A patent/JPH05223924A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5331963A (en) | 1994-07-26 |
EP0520563A1 (fr) | 1992-12-30 |
EP0520563B1 (fr) | 1996-12-11 |
DE69215768T2 (de) | 1997-05-28 |
DE69215768D1 (de) | 1997-01-23 |
FR2678388A1 (fr) | 1992-12-31 |
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