超声波拍摄装置的制造方法_3

文档序号:8926059阅读:来源:国知局
从控制部111向零角度计算部501输入选择零角度的条件。零 角度选择条件是用于选择分别在左右存在的零角度0 Nulw、0Null-2、……0Null_n中的整相 合成部113在处理中使用的零角度的条件。该条件例如像使用n = +1和n = -1的2个零 角度、或使用n= ±1、±2的4个那样地指示选择。此外,在n的符号是+的情况下,表示 0>〇°、即相对于0 =0°位于右侧的零角度,在n的符号是-的情况下,表示0〈〇°、即 相对于0 =〇°位于左侧的零角度。
[0086] 此外,在n= ± 1时效果最高,因此也可以只具有n= ± 1的处理部,不进行零选 择,而必定使用n = ± 1的2个。
[0087] 零角度计算部501将通过计算求出的零角度中的按照零角度选择条件选择出的 零角度的方向作为转向方向,输出到整相处理部204。作为转向方向所指定的信息的形式, 例如可以是9 = 10°、_1〇°那样的物理角度信息。另外,也可以将兼作用于激活(ON)整 相处理部204的延迟相加部204-1、……204-P的控制信号和上述角度信息的信号直接发 送到延迟相加部204-1、……204-n。该方法是实用上更理想的形式。例如,向延迟相加部 204-1指定0 L= 10°来指示延迟相加处理,向延迟相加部204-n指定0 R = -10°来指示 延迟相加处理。
[0088] 整相处理部204的延迟相加部204-1、……204-P生成将从零角度计算部501指 定的零角度的方向作为转向方向的情况下的整相信号并输出(步骤65)。这时,理想的是对 于正面方向(9 =0° :接收聚焦点的方向20),也生成整相信号。即,在0 =10°、-10° 是零角度的情况下,在延迟相加部204-1、204-2、204-3中,针对正面方向0 =0°和0 = 10°和0 = -10°的3个方向进行延迟相加处理,将其结果输出到合成部206。
[0089] 合成部206从延迟相加部204-1~204-P接受针对零方向和正面方向的整相信号 的输入(步骤66)。在合成部206中,通过将这些输入相加来进行合成并输出(步骤67)。 在相加时,例如可以是正面方向9 =0°和9 =10°以及9 =_1〇°的3个方向各自的 单纯相加(理想的是将相加结果乘以1/3),也可以对每个转向方向在将整相信号乘以预定 的权重后进行相加等。例如,可以增大正面方向的整相信号的比重,或相反地将零方向的整 相信号乘以大的权重等来调整合成结果。
[0090] 将通过合成部206运算出的合成信号输出到图像处理部109。图像处理部109取 得合成信号(步骤68),与现有的整相结果同样地进行处理,生成1个图像数据(光栅)。另 外,一边逐渐错开激活通道201、202、203, 一边分别得到光栅,并且排列光栅,由此加工为超 声波图像。将超声波图像显示在图像显示部103中。通过以上操作,本发明的第二实施方 式的流程结束。
[0091] 在上述的图6的流程中,在控制部111向零角度计算部501的控制信号的信息没 有变化的情况下,即只要不对探头条件/超声波照射条件/零角度选择条件实施变更,则 直到向延迟相加部204-1~204-P输出零角度信息为止的步骤(步骤61~65)的动作相 同。由此,如图6那样,如果在步骤67中,针对1个采样的接收信号(一次的采样的接收信 号的组),合成部206向图像处理部109输出了整相信号,则接收波束形成器108返回到步 骤65,对每一个采样重复进行处理下一个采样的接收信号的动作。此外,在实用上,也可以 在步骤67中结束上一个采样的合成信号的输出之前,开始在步骤65中进行下一个采样的 接收信号的处理。即,如上述那样,图6的流程的过程跨过多段,因此即使在某个采样时刻 的处理转移到下一个过程的时刻开始下一个采样的处理,在结构上和实用上也完全没有问 题。
[0092]另外,在上述的说明中,构成为在每次来自控制部111的控制信号所示的条件变 更时,进行零角度的计算,但并不限于该结构,也可以在零角度计算部501中配置存储器 502,预先存储使控制信号所示的条件(探头条件/超声波照射条件/零角度选择条件) 的每个组合的零角度的计算结果对应起来的表(零角度LUT(查找表))。由此,零角度计 算部501可以从零角度LUT读出与控制信号所示的条件对应的零角度,设定到延迟相加部 204-1~204-P,因此能够降低计算量。
[0093] 关于零角度LUT,可以将针对能够设定的全部条件(探头条件/超声波照射条件/ 零角度选择条件)预先求出零角度而制作的零角度LUT存储在存储器502中,但并不限于 此,也可以构成为只针对一部分条件制作零角度LUT而存储在存储器502中,在零角度LUT 中没有的条件的情况下,零角度计算部501通过计算来求出。
[0094] 另外,也可以构成为将零角度计算部501通过计算求出的零角度与此时的控制信 号所示的条件对应起来而存储在存储器502中,由此逐次生成零角度LUT。
[0095] 此外,如图5所示,在整相处理部204中准备P个延迟相加部204-1~204-P。这 时,也可以对P个延迟相加部204-1~204-P分别预先分配与转向角度对应的延迟时间的 组。例如,向第P个延迟相加部204-P分配最大的转向角度的延迟时间。由此,零角度计算 部501只通过从延迟相加部204-1~204-P中选择与求出的转向角度对应的延迟相加部来 指示计算动作,就能够指示针对该转向方向的整相处理。并不限于该方法,也可以构成为P 个延迟相加部204-1~204-P根据零角度计算部501指定的转向方向,每次计算延迟时间 组(On the Fly 运算)。
[0096] 如上述那样,在第二实施方式中,通过针对接收聚焦点方向以外的至少2个方向 的转向方向得到基于延迟相加处理的整相结果,并将它们进行合成,能够利用相关性噪声 的时空间的非对称性,降低因波面失真造成的相关性噪声。另外,还能够收集在焦点反射而 散射到周围的信息。由此,能够得到以下的超声波拍摄装置,即使被检测体的介质不均匀, 也能够防止画质恶化,并且还难以受到因波面失真造成的相关性噪声的影响,稳固性高,并 且处理负荷小。
[0097] 此外,第二实施方式的超声波拍摄装置的其他结构与第一实施方式相同,因此省 略说明。
[0098](第三实施方式)
[0099] 作为第三实施方式,使用图7说明超声波拍摄装置。
[0100] 如图7那样,在第三实施方式中,接收波束形成器108具备帧存储器701和帧相加 部702,进行孔径合成处理。此外,整相合成部113不具备合成部206。其他结构及其动作 与第二实施方式相同。
[0101] 本发明的延迟相加部204的输出信号与公知的孔径合成处理的多方向 (multi-look)接收数据相同。由此,通过将本发明应用于公知的孔径合成处理中的多个发 送之间的多方向接收数据的合成时,能够通过孔径合成处理实现本发明的针对2个以上的 转向方向的整相合成的处理。
[0102] 具体地说,在图7的帧存储器部701中逐次积蓄通过延迟相加部204-1~204-P 对每个超声波发送所生成的P个数据。接着,在帧相加部702中,通过针对预想多个发送之 间的同一点的每个角度将针对每个该发送积蓄的数据进行相加处理,由此进行孔径合成处 理。通过进行这样的孔径合成处理,能够针对某个拍摄点,将从多个发送方向得到的接收数 据重叠,能够得到高分辨率、高SN比和高帧速率的超声波图像。
[0103] 通过帧相加部702进行相加处理的数据是与第二实施方式的通过合成部206合成 的数据(多个方向的延迟相加后数据)相同的数据。即,将来自转向方向指示部112的2 个以上的转向方向作为合成角度信息向帧相加部702输入。帧相加部702从帧存储器701 读出针对指定的2个以上的转向方向的数据来进行相加处理。由此,能够同时进行孔径合 成处理、零方向的数据相加(2个以上的转向方向的相加)。
[0104](第四实施方式)
[0105] 使用图8、图9说明第四实施方式的超声波拍摄装置。
[0106]在第四实施方式中,转向方向指示部112具备零角度检测部207,使用超声波元件 阵列101的实际的接收信号的整相信号,检测零角度。为了能够进行这样的处理,整相合成 部113在整相处理部204中具备Q个延迟相加部204-1~204-Q,并且具备存储Q个延迟相 加部204-1~204-Q的整相输出的存储器部205。
[0107] 并且,构成为零角度检测部207具备在第二实施方式中说明的零角度计算部501, 针对通过计算求出的零角度周边进行零角度的扫描,来检测零角度。
[0108] 其他结构与第二实施方式相同,因此省略说明。
[0109] 以下,使用图9的流程图说明第四实施方式的接收波束形成器108的动作。在图 9的流程中,向与图6的流程相同的步骤附加相同的符号。
[0110] 在第二实施方式中,构成为根据探头条件等超声波照射条件通过计算求出零角 度,因此通过装置的设定、超声波照射条件等装置侧的条件决定了零角度。但是,实际的接 收信号的指向性受到生物体的不均匀的声波传输的影响,接收波束的指向性针对接收信号 的每个采样发生变化。因此,在第四实施方式中,零角度检测部207对接收信号的每个采 样,根据实际的接收信号检测零角度。
[0111] 在控制部111中,与第二实施方式同样地,生成并输出与这时的拍摄条件对应的 表示探头条件/超声波照射条件/零角度选择条件的控制信号(步骤61)。零角度计算部 501取得这些控制信号,通过计算求出零角度(步骤62、63)。这些步骤61~63的详细内 容如在第二实施方式中说明的那样。如果零角度计算部501通过计算求出了零角度,则零 角度计算部207向存储器部205请求整相信号的数据。
[0112] 另一方面,整相合成部的延迟相加部204-1~204-Q针对预先确定的0 min~ 9 max的角度范围中的各相差预定角度的Q个转向方向,分别进行延迟相加处理,输出整相 信号(步骤92)。存储器部205存储0 min~0 max的角度范围的每个转向角度的整相信 号(步骤93)。0 min~0 max的角度范围在物理上例如是-60°~60°的转向角度。
[0113] 存储器部205与步骤91中的零角度检测部207的请求对应地,向零角度检测部 207输出针对0min~0max的角度范围的Q个转向方向的整相信号(步骤94)。
[0114] 零角度检测部207接收针对0 min~0 max的角度范围的Q个转向方向的整相信 号,扫描Q min~0 max的角度范围中的预定的角度范围0 1~02的整相信号,抽出最小 (极小)的整相输出作为零角度0Null_s_并将其输出(步骤95、96)。按照(0 1,0 2)的组 的个数重复该步骤。
[0115] 在此,01~02的角度范围是包含零角度计算部501通过计算求出的零角度的预 先确定的大小的角度范围,是设想在该角度之间存在实际的零角度的角度范围。即,(9 1, 02)的组是相对于零角度计算部501求出的0 Nul$ 01〈0Null〈02的预先确定的大小的 角度范围。另外,(0 1,0 2)的组数与根据在控制信号中包含的零选择条件决定的零角度 0Null的个数相同。对此,如在第二实施方式中说明的那样。
[0116] 通过这些处理,零角度检测部207检测与基于零角度选择条件的个数相同个数的 头际的零角度9Null_sc;an。
[0117] 零角度检测部207向存储器部205指示检测出的零角度0 Null sean。存储器部205 向延迟相加部204传达所使用的零角
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