超声波装置及其控制方法制造方法及图纸

技术编号:4980070 阅读:130 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
超声波诊断装置具有基于每个接收信号的强度提取在超声波图像中出现的介质之间的边界的边界提取单元(2)。边界提取单元对于操作超声波探测器移动的同时顺序产生的各个时间序列超声波图像中的每一个执行边界提取处理,从在正被处理的超声波图像之前的超声波图像中提取的边界,在正被处理的超声波图像中设定与超声波探测器的移动操作相匹配的目标区域(边缘区域),并且通过使用相应于在这样设置的目标区域内侧处反射的反射波的接收信号,在正被处理的超声波图像中执行提取边界的处理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过使用超声波对被检查物内部成像的技术。
技术介绍
作为用于通过使用超声波对被检查物(被检体)内部成像的超声波装置,例如,已 知用于医疗诊断的超声波诊断装置。在该超声波装置中,使用一种超声波探测器,该超声波 探测器包括具有发射和接收超声波的功能的多个超声波换能器。当以多个超声波的组合形 成的超声波束被从超声波探测器发射到被检体时,该超声波束在被检体内部的不同声阻抗 区域(即,组织的边界)被反射。可以通过接收以这种方式产生的超声波回波,并且基于该 超声波回波的强度或幅值构造图像,在屏幕上再现被检体内部的外观。在这种超声波图像中,常规地试图以准确的方式提取组织的轮廓(边界)。这是由 于可以使用这样提取的轮廓进行三维图像处理或诊断(诸如区分肿瘤的良性和恶性等)。作为相关技术,日本专利申请公开No. H07 (1995)-194597描述了作为自动提取所 希望的被检体区域的外形或轮廓的方法的使用阈值处理的方法。沿着接收到的声波线搜 索超声波图像的亮度值,并且当连续搜索到均等于或高于阈值的预定数目或更多的亮度值 时,对接收到的声线上的像素执行带有预定阈值的处理或边界位置提取。另外,作为另一个 相关技术,存在日本专利申请公开No. 2004-181240中公开的方法。
技术实现思路
在操作者(检查者)(诸如检查技师等)使用超声波诊断装置执行图像诊断的情 况下,该装置的一般使用是操作者将搜索单元应用于被检体的诊断区域并同时观看超声波 图像,并且移动搜索单元的位置和角度,以便寻找表现为被检查物的形式的内部器官。在此 时的超声波图像中,被检查物的位置和形状动态地改变。为了从这种时变或动态图像中实 时地获得准确的轮廓信息,需要针对每一帧执行边界提取处理。然而,常规的边界提取技术涉及难以实现这种实时处理的问题。例如,第一个专利 文献的技术是通过将声线(sound ray)数据和阈值进行比较并且确定边界位置,以详尽的 方式对全部声线数据执行阈值处理,来提取被检查物的外形或轮廓。在这种技术中,计算量 变得巨大(虽然它取决于装置的处理能力),实时地处理所有帧是不现实的。因此,将这种 常规技术应用于动态图像处理不能帮助减小动态图像的帧率。鉴于上述情况做出本专利技术,并且本专利技术的目的是提供一种使得能够从运动中的超 声波动态图像实时提取准确轮廓(边界)的技术。为了实现上面的目的,本专利技术采用下列构造。本专利技术提供了一种超声波装置,包括超声波探测器,所述超声波探测器向被检查 物内部发射超声波并且接收其反射波;接收单元,所述接收单元输出基于超声波探测器接 收到的反射波的接收信号;图像产生单元,所述图像产生单元从接收信号产生超声波图像; 边界提取单元,所述边界提取单元基于接收信号中的每一个的强度,提取在超声波图像的每一个中出现的介质之间的边界;以及显示单元;其中边界提取单元对于顺序产生的各个 时间序列超声波图像执行边界提取处理,并且其中边界提取单元在正被处理的超声波图像 的一部分中设定目标区域以便包括在所述正被处理的超声波图像之前的超声波图像中被 提取的边界,并且通过使用相应于在这样设定的目标区域内侧反射的反射波的接收信号, 在正被处理的超声波图像内执行边界提取处理。本专利技术提供了一种用于超声波装置的控制方法,该装置包括超声波探测器,所述 超声波探测器向被检查物内部发射超声波并且接收其反射波;接收单元,所述接收单元输 出基于超声波探测器接收到的反射波的接收信号;图像产生单元,所述图像产生单元从接 收信号产生超声波图像;边界提取单元,所述边界提取单元基于接收信号中的每一个的强 度,提取在超声波图像的每一个中出现的介质之间的边界;以及显示单元;所述用于超声 波装置的控制方法包括从接收信号顺序产生时间序列超声波图像的步骤;和相对于这样 产生的超声波图像顺序提取边界的步骤;其中提取边界的步骤包括以下步骤在正被处理 的超声波图像的一部分中设定目标区域以便包括在所述正被处理的超声波图像之前的超 声波图像中被提取的边界,并且通过使用相应于在这样设定的目标区域内侧反射的反射波 的接收信号,在正被处理的超声波图像中执行边界提取处理。根据本专利技术,可以从运动中的超声波动态图像实时提取准确的轮廓(边界)。因 此,可以在移动超声波探测器的同时,动态地提取和观察诊断区域的边界。从下文参考附图对示例性实施例的描述中,本专利技术的其它特征将变得清晰。附图说明图IA到图IC是示出了超声波诊断装置的构造的框图。图2A是示出了超声波束的扫描的视图。图2B是示出了接收到的超声波回波的波形的视图。图3A到图3C是边界提取处理的流程图。图4A和图4B是说明设定搜索区域的方法的视图。图5A到图5D是说明追踪边界线的处理的视图。图6A到图6C是说明第二实施例的视图。具体实施例方式此后,将参考附图以示例方式详细描述本专利技术的优选实施例。此处应当注意,虽然 此处作为超声波装置的例子示出医疗超声波诊断装置,但是本专利技术优选地可应用于其中将 活体之外的物体作为被检查物的多种超声波检查装置。〈第一实施例〉图IA是示出了根据本专利技术的第一实施例的超声波诊断装置的构造的框图。除了 一般超声波诊断装置所拥有的B模式图像产生功能(B模式图像产生单元1)之外,根据这 个实施例的超声波诊断装置还具有提取不同组织之间(介质之间)的边界的功能(边界提 取单元2)。如图IA所示,根据这个实施例的超声波诊断装置包括超声波探测器10、输入操作 单元11、系统控制单元12、发射单元13、接收单元14、图像处理单元15、显示单元16和图像数据存储单元17。另外,该超声波诊断装置还具有相位匹配计算单元18和存储器19。(超声波探测器)超声波探测器10被使用以便被放置为接触被检体,从而向着被检体发射超声波 束并且从被检体接收超声波束。超声波探测器10具有多个超声波换能器(超声波振子)。 超声波换能器是这样的元件,该元件基于施加在其上的驱动信号发射超声波束,接收超声 波回波(反射波),并且输出相应于其反射强度的电信号。这些超声波换能器被以一维或二 维方式布置以便由此形成换能器阵列。每个超声波换能器由这样的换能器构成,该换能器具有在具有压电性的材料(压 电材料)的相对端处形成的电极。作为这种压电材料,使用例如由PZT(锆钛酸铅)表示的 压电陶瓷、由PVDF(聚偏氟乙烯)表示的聚合物压电元件等。当脉冲电信号或连续波电信 号被发送到这种换能器的电极以由此向其施加电压时,使得压电材料伸展和收缩。根据该 伸展和收缩,从每个换能器产生脉冲状的超声波或连续波超声波,从而由这些超声波的组 合形成超声波束。另外,通过接收发射的超声波,分别使各个换能器伸展和收缩以产生电信 号。输出这些电信号作为用于相应的超声波的检测信号。可替换地,可使用不同换能方式的多种元件作为超声波换能器。例如,使用上述的 换能器作为用于发射超声波的元件,并且使用光电检测类型的超声波换能器作为用于接收 超声波的元件。光电检测类型的超声波换能器是通过将超声波束转换为光信号来进行检测 的换能器,并且由例如Fabry-Perot谐振器或Fiber Bragg光栅构成。(驱动单元)发射单元13是向各个超声波换能器提供驱动信号以便从超声波探测器10发射超 声波的电路。发射单元13由分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波装置,包括:  超声波探测器,所述超声波探测器向被检查物内部发射超声波并且接收其反射波;  接收单元,所述接收单元输出基于超声波探测器接收到的反射波的接收信号;  图像产生单元,所述图像产生单元从接收信号产生超声波图像;  边界提取单元,所述边界提取单元基于接收信号中的每一个的强度,提取在超声波图像的每一个中出现的介质之间的边界;以及  显示单元;  其中边界提取单元对于顺序产生的各个时间序列超声波图像执行边界提取处理,并且  其中边界提取单元  在正被处理的超声波图像的一部分中设定目标区域以便包括在正被处理的超声波图像之前的超声波图像中被提取的边界,并且  通过使用相应于在这样设定的目标区域的内侧反射的反射波的接收信号,在正被处理的超声波图像中执行边界提取处理。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:立山二郎
申请(专利权)人:佳能株式会社
类型:发明
国别省市:JP

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