被检体信息获取装置和方法与信息处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及被检体信息获取装置和方法与信息处理装置。提供一种被检体信息获取装置，该被检体信息获取装置包括：接收从被检体传播的声波并将声波转换成作为电信号的接收信号的多个接收元件；在使用接收信号时执行根据接收信号调整接收方向性的自适应波束形成的自适应波束形成器；在使用接收信号时执行具有预设的方向性的延迟与求和波束形成的延迟与求和波束形成器；使用自适应波束形成器和延迟与求和波束形成器之中的一个的输出信号以对所述波束形成器之中的另一个的输出信号执行振幅调制的振幅调制器；和基于通过振幅调制器输出的信号生成被检体内部的图像数据的生成器。

【技术实现步骤摘要】
被检体信息获取装置和方法与信息处理装置
本专利技术涉及被检体信息获取装置、信息处理装置和被检体信息获取方法。
技术介绍
用于通过使用超声波将被检体内部的三维结构成像的超声成像装置在医疗领域中被广泛用作超声诊断装置。紧随超声成像技术的进展，超声诊断装置的性能逐年迅速提高。作为寻求进一步提高该性能的一种技术，依赖于自适应(adaptive)信号处理的图像重构正得到研究。例如，J.F.Synnevag, et al., “Adaptive Beamforming Applied to MedicalUltrasound Imaging”，IEEE Trans.ULTRASONIC, FERROELECTRICS, AND FREQUENCYCONTROL, VOL.54，N0.8，AUGUST2007报告了依赖于DCMP (方向约束电力最小化)方法的形式的自适应信号处理的超声波波束形成技术。DCMP方法是作为自适应天线的一种技术开发的自适应信号处理技术。DCMP方法是包括基于约束条件自适应地调整接收方向即使得希望的方向的到达波的接收增益恒定并且使包含干涉波的所有接收信号的强度最小化的接收方法。该方法使得能够使干涉波强度与信号强度的比最小化，并由此允许接收具有良好的SN比的信号。同样，已知，与基于延迟与求和(delay-and-sum)的普通的波束形成方法相比，该方法允许提高重构图像的分辨率和对比度。DCMP方法也被称为CAP0N方法。美国专利申请公开N0.2003/0065262 (专利文献2 )的说明书和美国专利N0.6798380 (专利文献3)的说明书公开了在超声成像中使用DCMP方法的情况下的计算方法。日本专利申请公开N0.2010-200926 (专利文献1)公开了束信号合成方法，在该束信号合成方法中，比较基于DCMP方法的波束形`成的输出信号和延迟与求和波束形成的输出信号，并且输出较小的信号。专利文献1:日本专利申请公开N0.2010-200926专利文献2:美国专利申请公开N0.2003/0065262的说明书专利文献3:美国专利N0.6798380的说明书非专利文献1:J.F.Synnevag, et al., “Adaptive Beamforming Applied toMedical Ultrasound Imaging”，IEEE Trans.ULTRASONIC, FERROELECTRICS, AND FREQUENCYCONTROL, VOL.54, N0.8，AUGUST2007
技术实现思路
通过DCMP方法的超声波波束形成的有利之处在于，该方法明显提高重构的图像的分辨率。但是，已知，DCMP方法的问题在于，当与从焦点到达的信号分量相关的相关干涉波作为噪声被输入时，来自焦点的信号分量被消除。在超声成像的情况下，一个传送波在各种反射体中被反射，并且，其复合信号被接收。因此，原则上，来自焦点以外的点的噪声波均是相关的干涉波，这生成特别严重的问题。在DCMP方法被用于超声图像中的情况下，为了解决以上的问题，通常需要大量的附加的处理运算，例如，相关矩阵的空间平均化处理、相关矩阵的时间平均化处理、和/或相关矩阵的对角项的微小正数的求和。这些附加的处理运算减轻DCMP方法的问题，并且对于包含各种噪声波的接收信号有效地增强波束形成的鲁棒性。但是，这些附加的处理运算在一定程度上贬损DCMP方法的特性，因此，DCMP方法的特性在一些情况下取决于以上的条件比普通的延迟与求和波束形成方法的特性差。特别地，易于出现DCMP方法在分辨率上占优但延迟与求和方法在对比度上占优的情况。即，在DCMP方法中，分辨率好但对比度不令人满意，而在延迟与求和波束形成中，对比度好但分辨率不令人满意。因此，需要一些新颖的组合具有这样不同的优点和缺点的两种或更多种波束形成方法的输出信号并强调所述方法的优点的输出信号生成手段。鉴于以上的情况，本专利技术的目的是，提供通过对从被检体接收的超声波执行自适应信号处理生成被检体内部的图像数据的装置，并提高图像质量。本专利技术提供一种被检体信息获取装置，该被检体信息获取装置包括:被配置为接收从被检体传播的声波并被配置为将声波转换成作为电信号的接收信号的多个接收元件；被配置为执行在使用接收信号时根据接收信号调整接收方向性的自适应波束形成的自适应波束形成器；被配置为在使用接收信号时执行具有预设的方向性的延迟与求和波束形成的延迟与求和波束形成器；·被配置为使用自适应波束形成器和延迟与求和波束形成器之中的一个的输出信号以对所述波束形成器之中的另一个的输出信号执行振幅调制的振幅调制器；和被配置为基于通过振幅调制器输出的信号生成被检体内部的图像数据的生成器。本专利技术还提供一种基于通过接收从被检体传播的声波的多个接收元件输出的接收信号生成被检体内部的图像数据的信息处理装置，该信息处理装置包括:被配置为执行在使用接收信号时根据接收信号调整接收方向性的自适应波束形成的自适应波束形成器；被配置为在使用接收信号时执行具有预设的方向性的延迟与求和波束形成的延迟与求和波束形成器；和被配置为使用自适应波束形成器和延迟与求和波束形成器之中的一个的输出信号以对所述波束形成器之中的另一个的输出信号执行振幅调制的振幅调制器。本专利技术还提供一种被检体信息获取方法，该被检体信息获取方法包括:通过多个接收元件接收从被检体传播的声波并将声波转换成作为电信号的接收信号的步骤；在使用接收信号时执行根据接收信号调整接收方向性的自适应波束形成的自适应波束形成步骤；在使用接收信号时执行具有预设的方向性的延迟与求和波束形成的延迟与求和波束形成步骤；在使用自适应波束形成步骤和延迟与求和波束形成步骤之中的一个中的输出信号时执行振幅调制以对另一个的输出信号执行振幅调制的振幅调制步骤；和基于经振幅调制的信号生成被检体内部的图像数据的生成步骤。本专利技术成功地提供通过对从被检体接收的超声波执行自适应信号处理生成被检体内部的图像数据的装置，并成功地提高图像质量。从参照附图对示例性实施例的以下描述，本专利技术的其它特征将变得清楚。【附图说明】图1是示出利用DCMP方法的常规的装置的配置的示图；图2A~2D是示出延迟与求和方法和DCMP方法的线波形的例子的示图；图3是示出根据例子1的装置的配置的示图；图4A~4E是用于通过使用一点目标的回声图像解释例子1中的结果的示图；图5A~5E是用于通过使用两点目标的回声图像解释例子1中的结果的示图；图6是示出根据例子2的装置的配置的示图；图7是示出根据例子3的装置的配置的示图；图8是示出根据例子4的装置的配置的示图；图9是示出根据例 子5的装置的配置的示图。【具体实施方式】以下参照附图详细解释本专利技术的实施例。根据要使用本专利技术的装置的配置并且根据各种条件，在适当的条件下，以下描述的具体的计算式和计算过程等要被修改。因此，本专利技术的范围不限于以下阐述的特征。本专利技术的被检体信息获取装置包括依赖于超声波回声技术的超声成像方法和装置，该超声波回声技术包括将超声波传送到被检体、接收在被检体内部反射和传播通过被检体的反射波(回声波)并获取图像数据形式的被检体信息。本专利技术还包括将光(电磁波)照射到被检体上、接收由于光声效应在被检体内生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种被检体信息获取装置，包括：多个接收元件，所述多个接收元件被配置为接收从被检体传播的声波并被配置为将声波转换成作为电信号的接收信号；自适应波束形成器，所述自适应波束形成器被配置为在使用所述接收信号时执行根据所述接收信号调整接收方向性的自适应波束形成；延迟与求和波束形成器，所述延迟与求和波束形成器被配置为在使用所述接收信号时执行具有预设的方向性的延迟与求和波束形成；振幅调制器，所述振幅调制器被配置为使用自适应波束形成器和延迟与求和波束形成器之中的一个的输出信号以对所述波束形成器之中的另一个的输出信号执行振幅调制；和生成器，所述生成器被配置为基于通过所述振幅调制器输出的信号生成被检体内部的图像数据。

【技术特征摘要】
2012.08.23 JP 2012-1839711.一种被检体信息获取装置，包括:多个接收元件，所述多个接收元件被配置为接收从被检体传播的声波并被配置为将声波转换成作为电信号的接收信号；自适应波束形成器，所述自适应波束形成器被配置为在使用所述接收信号时执行根据所述接收信号调整接收方向性的自适应波束形成；延迟与求和波束形成器，所述延迟与求和波束形成器被配置为在使用所述接收信号时执行具有预设的方向性的延迟与求和波束形成；振幅调制器，所述振幅调制器被配置为使用自适应波束形成器和延迟与求和波束形成器之中的一个的输出信号以对所述波束形成器之中的另一个的输出信号执行振幅调制；和生成器，所述生成器被配置为基于通过所述振幅调制器输出的信号生成被检体内部的图像数据。2.根据权利要求1的被检体信息获取装置，其中，所述振幅调制器通过使用来自所述自适应波束形成器的输出信号对来自所述延迟与求和波束形成器的输出信号执行振幅调制。3.根据权利 要求2所述的被检体信息获取装置，还包括:计算电路，所述计算电路被配置为基于来自所述自适应波束形成器的输出信号和通过使用约束矢量求出的信号强度计算调制比，其中，所述振幅调制器通过使用所述调制比对来自所述延迟与求和波束形成器的输出信号执行振幅调制。4.根据权利要求3所述的被检体信息获取装置，其中，所述振幅调制器通过使用经随时间改变的函数校正的调制比来执行振幅调制。5.根据权利要求4所述的被检体信息获取装置，其中，所述振幅调制器通过使用单调增加的函数校正调制比。6.根据权利要求4所述的被检体信息获取装置，其中，所述振幅调制器根据包含随时间改变的参数的线性内插公式校正调制比。7.根据权利要求1所述的被检体信息获取装置，其中，所述振幅调制器通过使用来自所述延迟与求和波束形成器的输出信号对来自所述自适应波束形成器的输出信号执行振幅调制。8.根据权利要求1~7中的任一项所述的被检体信息获取装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：依田晴夫，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：