專利名稱：超聲波診斷裝置、醫(yī)用圖像處理裝置以及處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實施方式涉及超聲波診斷裝置、醫(yī)用圖像處理裝置、以及醫(yī)用圖像處理方法。
背景技術(shù)：
超聲波診斷裝置從超聲波探頭對被檢體發(fā)送超聲波，經(jīng)由超聲波探頭接收被被檢體反射的超聲波，根據(jù)與接收到的超聲波對應(yīng)的回波信號生成超聲波圖像。超聲波圖像除了與被檢體組織相關(guān)的信息以外，還包含有各種噪音或超聲波的干涉導(dǎo)致的散斑(speckle)。噪音或散斑使超聲波圖像的畫質(zhì)劣化。為了減少噪音或散斑強調(diào)與被檢體組織相關(guān)的信息，存在計算超聲波圖像的各像素的邊緣信息，將與計算出的邊緣信息對應(yīng)的濾波應(yīng)用于像素的方法。具體而言，該濾波在邊緣方向進行平滑化處理，在邊緣方向的垂直方向進行清晰化處理。利用了該濾波的圖像處理方法例如被用于提高血管圖像的畫質(zhì)。在這樣的濾波方法中，優(yōu)選將濾波特性優(yōu)化為診斷部位內(nèi)的生物體組織的性質(zhì)狀態(tài)。在現(xiàn)狀中，對每個診斷部位，預(yù)先設(shè)定確定濾波特性的參數(shù)組。此時，在操作畫面上選擇與掃描對象的診斷部位對應(yīng)的參數(shù)組，對超聲波圖像實施與所選擇的參數(shù)組對應(yīng)的濾波。然而，在超聲波檢查中，有時通過由操作者移動超聲波探頭，來改變超聲波圖像所描繪出的診斷部位或生物體組織。即使所選擇的參數(shù)組適合移動前的診斷部位或生物體組織，也不一定適合移動后的診斷部位或生物體組織。當參數(shù)組不適合診斷部位或生物體組織時，沒有進行適合診斷部位或生`物體組織的濾波，圖像診斷能力會劣化。此時，操作者不能恰當?shù)赜^察病變等?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻1:日本特開2009-153918號公報

發(fā)明內(nèi)容
實施方式的目的在于提供一種能夠提高圖像診斷能力的超聲波診斷裝置、醫(yī)用圖像處理裝置、以及醫(yī)用圖像處理方法。本實施方式所涉及的超聲波診斷裝置具備:超聲波探頭，對被檢體發(fā)送超聲波，接收被上述被檢體反射的超聲波，產(chǎn)生與上述接收到的超聲波對應(yīng)的回波信號；圖像生成部，根據(jù)上述回波信號生成與上述被檢體相關(guān)的超聲波圖像；第I計算部，計算與上述生成的超聲波圖像內(nèi)的特定區(qū)域中的邊緣方向相關(guān)的第I特征量，上述特定區(qū)域比應(yīng)用于上述生成的超聲波圖像的圖像濾波的內(nèi)核尺寸大；第2計算部，計算與上述生成的超聲波圖像內(nèi)的上述特定區(qū)域中的邊緣強度分布或亮度值分布相關(guān)的第2特征量；存儲部，對多個濾波特性的各個，將適合上述濾波特性的超聲波圖像所能夠具有的第I特征量的范圍和第2特征量的范圍建立關(guān)聯(lián)來存儲；選擇部，從多個參數(shù)組中選擇與上述計算出的第I特征量和上述計算出的第2特征量這雙方對應(yīng)的濾波特性；圖像濾波部，對上述生成的超聲波圖像實施具有上述選擇的濾波特性的圖像濾波。 根據(jù)本實施方式，將能夠提高圖像診斷能力。


圖1是表示本實施方式所涉及的超聲波診斷裝置的結(jié)構(gòu)的圖。圖2是表示與血管壁相關(guān)的B模式圖像的一個例子的圖。圖3是表示與腹部以及肝臟相關(guān)的B模式圖像的一個例子的圖。圖4是表示與肌纖維(MSK)相關(guān)的B模式圖像的一個例子的圖。圖5是表示在本實施方式中利用的、每個診斷部位或每個生物體組織的平均亮度值與平均邊緣方向的測量結(jié)果的圖。圖6是表示圖1所示的圖像處理部的結(jié)構(gòu)的圖。圖7是表示本實施方式所涉及的超聲波圖像內(nèi)的計算對象區(qū)域的一個例子的圖。圖8是表示本實施方式所涉及的計算對象區(qū)域的其他的例子的圖。圖9是表示本實施方式所涉及的計算對象區(qū)域的其他的例子的圖。圖10是表示本實施方式所涉及的計算對象區(qū)域的其他的例子的圖。

圖11是表示圖6所示的第I特征量計算部的結(jié)構(gòu)的圖。圖12是表示在圖6的濾波特性存儲部中利用的、對多個參數(shù)組的各個將第I特征量的范圍和第2特征量的范圍建立關(guān)聯(lián)的表的一個例子的圖。圖13是表示本實施方式的實施例1所涉及的圖像處理部的結(jié)構(gòu)的圖。圖14是表示圖13的低頻圖像濾波部的結(jié)構(gòu)的圖。圖15是表示本實施方式的變形例所涉及的第2特征量計算部的結(jié)構(gòu)的圖。圖16是表示本實施方式的實施例2所涉及的圖像處理部的結(jié)構(gòu)的圖。符號說明I…超聲波診斷裝置、10...超聲波探頭、20...發(fā)送部、30...接收部、40...B模式處理部、50...彩色多普勒處理部、60...圖像生成部、70...圖像處理部、71...圖像縮小部、72...第I特征量計算部、73...第2特征量計算部、74…濾波特性存儲部、75…濾波特性選擇部、76...圖像濾波部、80...存儲部、90...顯示部、100…醫(yī)用圖像處理裝置具體實施例方式本實施方式所涉及的超聲波診斷裝置具有:超聲波探頭、圖像生成部、第I計算部、第2計算部、存儲部、選擇部、以及圖像濾波部。超聲波探頭對被檢體發(fā)送超聲波，接收被上述被檢體反射的超聲波，產(chǎn)生與上述接收到的超聲波對應(yīng)的回波信號。圖像生成部根據(jù)上述回波信號生成與上述被檢體相關(guān)的超聲波圖像。第I計算部計算與上述生成的超聲波圖像內(nèi)的特定區(qū)域中的邊緣方向相關(guān)的第I特征量。上述特定區(qū)域比應(yīng)用于上述生成的超聲波圖像的圖像濾波的內(nèi)核尺寸大。第2計算部計算與上述生成的超聲波圖像內(nèi)的上述特定區(qū)域中的邊緣強度分布或者亮度值分布相關(guān)的第2特征量。存儲部對多個濾波特性的各個，將適于上述濾波特性的超聲波圖像所能夠具有的第I特征量的范圍和第2特征量的范圍建立關(guān)聯(lián)來存儲。選擇部從多個參數(shù)組中選擇與上述計算出的第I特征量和上述計算出的第2特征量這雙方對應(yīng)的濾波特性。圖像濾波部對上述生成的超聲波圖像實施具有上述選擇的濾波特性的圖像濾波。以下，參照

本實施方式所涉及的超聲波診斷裝置、醫(yī)用圖像處理裝置、以及醫(yī)用圖像處理方法。圖1是表示本實施方式所涉及的超聲波診斷裝置I的結(jié)構(gòu)的圖。如圖1所示，超聲波診斷裝置I具備有:超聲波探頭10、發(fā)送部20、接收部30、B模式處理部40、彩色多普勒處理部50、圖像生成部60、圖像處理部70、存儲部80、以及顯示部90。超聲波探頭10具有多個振子。超聲波探頭10接受來自發(fā)送部20的驅(qū)動信號朝向被檢體發(fā)送超聲波。對被檢體發(fā)送的超聲波被體內(nèi)組織的聲抗的不連續(xù)面依次反射。被反射的超聲波被超聲波探頭10接收。超聲波探頭10產(chǎn)生與所接收到的超聲波的強度對應(yīng)的電信號(回波信號)?；夭ㄐ盘柕恼穹来嬗诒环瓷涞牟贿B續(xù)面中的聲抗阻的差。另外，當超聲波被正在移動的血流或心臟壁等移動體的表面反射時，回波信號由于多普勒效應(yīng)接受依存于移動體的超聲波發(fā)送方向的速度分量的頻移。發(fā)送部20經(jīng)由超聲波探頭10對被檢體重復(fù)發(fā)送超聲波。更具體而言，發(fā)送部20為了超聲波發(fā)送而具有未圖示的速率脈沖發(fā)生電路、發(fā)送延遲電路、以及驅(qū)動脈沖發(fā)生電路等。速率脈沖發(fā)生電路以規(guī)定的速率頻率(rate frequency) fr Hz (周期；1/fr秒),針對每個通道重復(fù)產(chǎn)生速率脈沖。延遲電路針對每個通道將超聲波會聚成束狀，并對各速率脈沖賦予用于確定發(fā)送指向性的延遲時間。驅(qū)動脈沖發(fā)生電路以基于各被延遲的速率脈沖的定時，對超聲波探頭10施加驅(qū)動脈沖。接收部30經(jīng)由超聲波探頭10反復(fù)接收來自被檢體的超聲波。更具體而言，接收部30為了接收超聲波而具有未圖示的放大器電路、A/D轉(zhuǎn)換器、接收延遲電路、以及加法器等。放大器電路針對每個通道將來自超聲波探頭10的回波信號放大。A/D轉(zhuǎn)換器將放大后的回波信號針對每個通道從模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。接收延遲電路對于轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的回波信號，針對每個通道會聚成束狀并賦予用于確定接收指向性的延遲時間。加法器將被賦予了延遲時間的各回波信號相加。通過加法處理，產(chǎn)生與接收波束對應(yīng)的接收信號。這樣，接收部30產(chǎn)生分別與多個接收波束對應(yīng)的多個接收信號。接收信號被供給至B模式處理部40與彩色多普勒處理部50。B模式處理部40通過對來自接收部30的接收信號進行對數(shù)放大，并將對數(shù)放大后的接收信號進行包絡(luò)線檢波，從而生成由亮度來表現(xiàn)回波信號的強度的B模式信號的數(shù)據(jù)。所產(chǎn)生的B模式信號的數(shù)據(jù)被供給圖像生成部60。彩色多普勒處理部50對來自接收部30的接收信號實施自相關(guān)運算，提取基于多普勒效應(yīng)的血流或組織、造影劑回波分量，產(chǎn)生由彩色來表示平均速度或分散、能量等血流信息的強度的多普勒信號的數(shù)據(jù)。所產(chǎn)生的多普勒信號的數(shù)據(jù)被供給圖像生成部60。圖像生成部60根據(jù)來自B模式處理部40的B模式信號，生成與被檢體相關(guān)的B模式圖像。具體而言，圖像生成部60由掃描轉(zhuǎn)換器構(gòu)成。圖像生成部60通過將B模式信號的掃描方式從超聲波掃描方式轉(zhuǎn)換成顯示設(shè)備方式，來生成B模式圖像。B模式圖像的像素來自B模式信號， 該像素具有與該B模式信號的強度對應(yīng)的亮度值。同樣地，圖像生成部60根據(jù)來自彩色多普勒處理部50的多普勒信號，生成與被檢體相關(guān)的多普勒圖像。多普勒圖像的像素來自多普勒信號，該像素具有與該多普勒信號的強度對應(yīng)的彩色。B模式圖像和多普勒圖像被供給圖像處理部70與存儲部80。圖像處理部70對于來自圖像生成部60或者存儲部80的B模式圖像或多普勒圖像執(zhí)行圖像處理。更具體而言，圖像處理部70對B模式圖像或多普勒圖像實施具有最適合B模式圖像或多普勒圖像所描繪出的生物體組織的濾波特性的圖像濾波。通過濾波處理，生成減少了散斑或噪音的B模式圖像或多普勒圖像。針對圖像處理的細節(jié)之后進行敘述。被實施了圖像處理的B模式圖像或多普勒圖像被供給存儲部80和顯示部90。顯示部90將由圖像處理部70實施了圖像處理的B模式圖像顯示在顯示裝置上。此時，在B模式圖像上，也可以重疊多普勒圖像。作為顯示裝置，例如，能夠適當?shù)乩肅RT顯示器、或液晶顯示器、有機EL顯示器、等離子顯示器等。另外，圖像處理部70、存儲部80、以及顯示部90構(gòu)成醫(yī)用圖像處理裝置100。該醫(yī)用圖像處理裝置100如圖1所示，可以被編入超聲波診斷裝置1，也可以被編入獨立于超聲波診斷裝置I的計算機。當醫(yī)用圖像處理裝置100獨立于超聲波診斷裝置I時，醫(yī)用圖像處理裝置100作為處理對象的醫(yī)用圖像并不限定于由超聲波診斷裝置I生成的圖像。例如，醫(yī)用圖像處理裝置100也可以將由X射線診斷裝置生成的X射線圖像、由X射線計算機斷層攝影裝置生成的CT圖像、由磁共振診斷裝置生成的MR圖像、由SPECT裝置生成的SPECT圖像、或者由PET裝置生成的PET圖像作為處理對象。然而，為了使說明具體化，在以下的說明中，假設(shè)醫(yī)用圖像是超聲波圖像。以下， 針對本實施方式所涉及的圖像處理部70的細節(jié)進行說明。首先，針對每個診斷部位或每個生物體組織的B模式圖像的特征進行說明。另外，在本實施方式中，假設(shè)診斷部位表示頭部或胸部、腹部等超聲波探頭所接觸的身體部位，生物體組織表示血管或肌纖維(MSK:musculoskeletal)、肝臟、心臟等組織。圖2是表示與血管壁相關(guān)的B模式圖像的一個例子的圖。圖3是表示與腹部以及肝臟相關(guān)的B模式圖像的一個例子的圖。圖4是表示與肌纖維(MSK)相關(guān)的B模式圖像的一個例子的圖。如圖2所示，與血管壁相關(guān)的B模式圖像包含有與血管壁相關(guān)的像素區(qū)域(血管壁區(qū)域)。與血管壁相關(guān)的B模式圖像在血管壁區(qū)域中，具有整體上沿著特定的方向的邊緣。圖2時，邊緣沿著紙面的橫方向延伸。另外，在與血管壁相關(guān)的B模式圖像中，和與其他的部位或生物體組織相關(guān)的B模式圖像相比較，包含在特定的深度具有低的亮度值的區(qū)域(在圖2中由黑色表示的區(qū)域)。如圖3所示，與腹部以及肝臟相關(guān)的B模式圖像整體上沒有沿著特定的方向的邊緣。另外，與腹部以及肝臟相關(guān)的B模式圖像和與其他的部位或生物體組織相關(guān)的B模式圖像相比較，具有高的亮度值的區(qū)域(在圖3中由白色表示的區(qū)域)廣范圍地分布。如圖4所示，與MSK相關(guān)的B模式圖像包含有與MSK相關(guān)的像素區(qū)域(MSK區(qū)域)。與MSK相關(guān)的B模式圖像在MSK區(qū)域中，具有整體上沿著特定的方向的邊緣。圖4時，邊緣在紙面的橫方向延伸。另外，在與MSK相關(guān)的B模式圖像中，和與其他的部位或生物體組織相關(guān)的B模式圖像相比較，具有低的亮度值的區(qū)域(在圖4中由黑色表示的區(qū)域)廣泛地分布。圖5是表示每個診斷部位或每個生物體組織的平均亮度值與平均邊緣方向的測量結(jié)果的圖。在圖5中，作為診斷部位或生物體組織，可以列舉出頸動脈、腹部、肌纖維(MSK)、以及心臟。另外，頸動脈(行進方向)是與頸動脈相關(guān)的B模式圖像，意味著其斷面與頸動脈的中心線平行。頸動脈(橫截面)是與頸動脈相關(guān)的B模式圖像，意味著其斷面與頸動脈的中心線正交。平均亮度值是B模式圖像所包含的多個像素的亮度值的平均值。平均邊緣方向是B模式圖像所包含的多個像素的邊緣方向的平均值。另外，針對邊緣方向的細節(jié)之后進行敘述，意味著平均邊緣方向越高則各像素的邊緣方向越與特定方向一致。如圖5所示，與頸動脈(行進方向)相關(guān)的B模式圖像和與其他的診斷部位或生物體組織相關(guān)的B模式圖像相比較，平均亮度值在統(tǒng)計上較低，且平均邊緣方向在統(tǒng)計上較高。與腹部相關(guān)的B模式圖像與和其他的診斷部位或生物體組織相關(guān)的B模式圖像相比較，平均亮度值在統(tǒng)計上較高，且平均邊緣方向在統(tǒng)計上較低。與肌纖維相關(guān)的B模式圖像和與其他的診斷部位或生物體組織相關(guān)的B模式圖像相比較，平均亮度值在統(tǒng)計上較高，且平均邊緣方向在統(tǒng)計上較高。與心臟相關(guān)的B模式圖像與其他的診斷部位或生物體組織相比較，平均亮度值在統(tǒng)計上較低，且平均邊緣方向在統(tǒng)計上較低。例如，作為整體上在特定方向具有邊緣方向的生物體組織，可以列舉出血管和MSK。從而，只在邊緣方向不能區(qū)別與血管相關(guān)的B模式圖像和與MSK相關(guān)的B模式圖像。然而，在與血管相關(guān)的B模式圖像中，低亮度區(qū)域比較多，在與MSK相關(guān)的B模式圖像中，低亮度區(qū)域比較少。這樣，可以說B模式圖像具有每個診斷部位或每個生物體組織所特有的邊緣的朝向以及亮度值分布。利用針對每個診斷部位或每個生物體組織所特有的邊緣的朝向以及亮度值分布，圖像處理部70按照B模式圖像所具有的整體上的邊緣方向以及亮度值分布，選擇產(chǎn)生最適合該B模式圖像的濾波效果的濾波特性，對B模式圖像實施具有所選擇的濾波特性的圖像濾波。以下，針對圖像處 理部70的細節(jié)進行說明。另外，圖像處理部70也可以對B模式圖像和多普勒圖像的任一圖像進行處理。因此，為了簡化以下的說明，綜合B模式圖像和多普勒圖像稱為超聲波圖像。圖6是表示圖像處理部70的結(jié)構(gòu)的圖。如圖6所示，圖像處理部70由圖像生成部60或者存儲部80輸入原始的超聲波圖像。以下，將由圖像處理部70為了進行濾波而輸入的原始的超聲波圖像稱為輸入圖像。以下，針對圖像處理部70的細節(jié)進行說明。圖像處理部70內(nèi)的第I特征量與第2特征量的計算對象被限定為超聲波圖像內(nèi)的特定區(qū)域。在此，將該特定區(qū)域稱為計算對象區(qū)域。圖7是表示計算對象區(qū)域的一個例子的圖。如圖7所示，計算對象區(qū)域Rl被設(shè)定為超聲波圖像。計算對象區(qū)域Rl具有比由后述的圖像濾波部76應(yīng)用的圖像濾波的內(nèi)核R2的尺寸(內(nèi)核尺寸)大的矩陣尺寸。計算對象區(qū)域Rl也可以具有與超聲波圖像相同的矩陣尺寸，也可以具有比超聲波圖像小的矩陣尺寸。計算對象區(qū)域由用戶經(jīng)由輸入設(shè)備(未圖示)，或者自動地設(shè)定。所設(shè)定的計算對象區(qū)域的數(shù)量可以是一個，也可以是多個。例如，超聲波圖像被分割為多個區(qū)域，將該分割區(qū)域的各個設(shè)定為計算對象區(qū)域即可。多個分割區(qū)域的排列并沒有特別地限定。例如，超聲波圖像也可以如圖8所示的那樣，被分割為左上方區(qū)域RLU、右上方區(qū)域RRU、左下方區(qū)域RLL、以及右下方區(qū)域RRL。另外，超聲波圖像也可以如圖9所示的那樣，根據(jù)深度方向來分割。此時，例如，超聲波圖像關(guān)于深度也可以分割為位于上部的區(qū)域RU、位于中部的區(qū)域RM、以及位于下部的區(qū)域RL。另外，計算對象區(qū)域也可以如圖10所示的那樣，被設(shè)定為包含超聲波圖像所包含的特定的解剖學(xué)區(qū)域。例如，假設(shè)在超聲波圖像中包含有與肝臟相關(guān)的像素區(qū)域RLI。關(guān)于解剖學(xué)區(qū)域知道有例如將超聲波圖像內(nèi)的解剖學(xué)區(qū)域根據(jù)幾何學(xué)特性或亮度值特性等來進行劃分的分割處理。例如，假設(shè)在超聲波圖像中包含有與肝臟相關(guān)的像素區(qū)域RLI。通過分割處理從超聲波圖像中提取肝臟區(qū)域RLI。計算對象區(qū)域RS被自動地設(shè)定為包含肝臟區(qū)域RLI的區(qū)域。另外，計算對象區(qū)域的形狀并不限定于四邊形，也可以是圓、六邊形、任意形狀等任何形狀。如圖6所示，圖像處理部70具有圖像縮小部71、第I特征量計算部72、第2特征量計算部73、濾波特性存儲部74、濾波特性選擇部75、以及圖像濾波部76。圖像縮小部71生成與輸入圖像相比較矩陣尺寸小的超聲波圖像(以下，稱為縮小圖像。)。作為圖像縮小處理，例如，能夠應(yīng)用重新采樣或像素的間拔、多重分辨率分解等已知的所有的圖像縮小技術(shù)。為了整體上地把握由第I特征量計算部72以及第2特征量計算部73計算出的超聲波圖像的特征量，進行圖像縮小處理以使得以合適的分辨率對超聲波圖像進行處理。另外，由于通過圖像縮小處理，超聲波圖像的矩陣尺寸減小，因此，提高圖像縮小部71的后一級的處理速度。通過圖像縮小處理，計算對象區(qū)域也以與超聲波圖像的縮小率大致相同的縮小率縮小。第I特征量計算部72計算與超聲波圖像內(nèi)的計算對象區(qū)域中的邊緣方向相關(guān)的第I特征量(以下，稱為邊緣方向特征量。)。計算對象區(qū)域中的邊緣方向表示計算對象區(qū)域所描繪出的解剖學(xué)區(qū)域的邊緣方向的傾向。以下，計算對象區(qū)域中的邊緣方向意味著整體上的邊緣方向。圖11是表示第I特征量計算部72的結(jié)構(gòu)的圖。第I特征量計算部72從圖像縮小部71輸入縮小圖像。如圖11所示，第I特征量計算部72具有邊緣方向計算部721、基準方向計算部722、偏移量計算部723、以及第I計數(shù)部724。邊緣方向計算部721針對縮小圖像內(nèi)的計算對象區(qū)域所包含的多個像素的各個，根據(jù)像素的亮度值的空間微分來計算各像素的邊緣方向。具體而言，邊緣方向計算部721首先利用處理對象像素和該處理對象像素的附近像素沿著超聲波圖像的各坐標軸(具體而言，X軸以及I軸)進行空間微分，計算空間微分值。并且，邊緣方向計算部721根據(jù)計算出的空間微分值來計算與處理對象像素相關(guān)的邊緣方向。更具體而言，邊緣方向計算部721利用空間微分值來計算處理對象像素的構(gòu)造張量(structure tensor)的多個要素。邊緣方向計算部721對計算出的多個要素實施線性代數(shù)運算，計算構(gòu)造張量的2個固有值和2個固有矢量。2個固有矢量中的一方意味著沿著邊緣的方向，另一方意味著與邊緣垂直的方向。在此，將沿著邊緣的方向稱為邊緣方向。另外，構(gòu)造張量的固有值依存于邊緣的強度。另外，邊緣方向的計算方法并不限定于利用構(gòu)造張量的方法。如果能夠計算局部的邊緣方向，則也可以利用加伯轉(zhuǎn)換等其他的方法來計算邊緣方向?；鶞史较蛴嬎?部722根據(jù)與由邊緣方向計算部721計算出的多個像素相關(guān)的多個邊緣方向，來計算邊緣方向的基準方向?；鶞史较虮辉O(shè)定為多個邊緣方向的統(tǒng)計值。具體而言，基準方向被設(shè)定為多個邊緣方向的平均值、最大值、最小值、中間值、以及最頻值的任何一個即可。
然而，邊緣方向由作為周期變量的角度來規(guī)定。從而，當角度的范圍的設(shè)定不合適時，如果單純地進行邊緣方向的平均等運算，則基準方向會以不合適的值來計算。例如，考慮作為Q1=J1-S θ、Θ 2= JI + δ Θ的2個角度Θ I以及Θ 2。另外，I δ Θ I << JI。角度Θ i以及角度θ2所優(yōu)選的平均值是JI。然而，當將角度范圍設(shè)定為-JI < Θ g JI時，發(fā)生作為θ2=-π + δ Θ來進行處理的折回，平均會變?yōu)镺。從而，基準方向計算部722根據(jù)以下的2個應(yīng)對策略，沒有角度的折回地適當?shù)赜?br> 算基準方向。(第I應(yīng)對策略):在第I應(yīng)對策略中基準方向計算部722利用邊緣方向在空間上連續(xù)地變化的情況。具體而言，首先，按照空間上的連續(xù)性來確定從各邊緣方向中發(fā)生了折回的像素(以下，稱為折回像素)。折回像素與附近的像素的邊緣方向極端地不連續(xù)。從而，將與周圍的像素的邊緣方向相比較具有極端地不連續(xù)的邊緣方向的像素判定為折回像素，根據(jù)周圍的像素的邊緣方向?qū)φ刍叵袼氐倪吘壏较蜻M行校正。例如，折回像素的邊緣方向被置換成其周圍的像素的任一像素的邊緣方向，或者置換成周圍的邊緣方向的平均值等統(tǒng)計值。并且，基準方向計算部722根據(jù)各像素的邊緣方向來計算基準方向。這樣，基準方向計算部722能夠沒有角度的折回地適當?shù)赜嬎慊鶞史较颉?第2應(yīng)對策略):在第2應(yīng)對策略中基準方向計算部722對邊緣方向進行坐標轉(zhuǎn)換。具體而言，首先，如(I)式所示，將由弧度來表現(xiàn)的邊緣方向Θ轉(zhuǎn)換成由直角坐標系中的二維單位矢量來表現(xiàn)的邊緣方向X。
權(quán)利要求
1.一種超聲波診斷裝置，其特征在于，具備: 超聲波探頭，對被檢體發(fā)送超聲波，接收被上述被檢體反射的超聲波，產(chǎn)生與上述接收到的超聲波對應(yīng)的回波信號； 圖像生成部，根據(jù)上述回波信號生成與上述被檢體相關(guān)的超聲波圖像； 第I計算部，計算與上述生成的超聲波圖像內(nèi)的特定區(qū)域中的邊緣方向相關(guān)的第I特征量，上述特定區(qū)域比應(yīng)用于上述生成的超聲波圖像的圖像濾波的內(nèi)核尺寸大； 第2計算部，計算與上述生成的超聲波圖像內(nèi)的上述特定區(qū)域中的邊緣強度分布或者亮度值分布相關(guān)的第2特征量； 存儲部，對多個濾波特性的各個，將適合上述濾波特性的超聲波圖像所能夠具有的第I特征量的范圍和第2特征量的范圍建立關(guān)聯(lián)來存儲； 選擇部，從多個參數(shù)組中選擇與上述計算出的第I特征量和上述計算出的第2特征量這雙方對應(yīng)的濾波特性；以及 圖像濾波部，對上述生成的超聲波圖像實施具有上述選擇的濾波特性的圖像濾波。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 上述第I計算部針對上述特定區(qū)域所包含的多個像素的各個，根據(jù)上述像素的亮度值的空間微分來計算上述像素的邊緣方向， 計算上述像素的邊緣方向與基準的邊緣方向的偏移量， 將上述特定區(qū)域所包含的多個像素中的、具有比第I閾值大或者小的上述計算出的偏移量的像素的像素數(shù)作為上述第I特征量來進行計數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 上述第2計算部將上述特定區(qū)域所包含的多個像素中的、具有比第2閾值大或者小的亮度值的像素的像素數(shù)作為上述第2特征量來進行計數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 上述第2計算部針對上述特定區(qū)域所包含的多個像素的各個，根據(jù)上述像素的亮度值的空間微分來計算上述像素的邊緣強度， 將上述特定區(qū)域所包含的多個像素中的、具有比第3閾值大或者小的上述計算出的邊緣強度的像素的像素數(shù)作為上述第2特征量來進行計數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 上述特定區(qū)域是比上述超聲波圖像的整體、或者上述超聲波圖像的矩陣尺寸小的部分區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 上述特定區(qū)域按照來自用戶的指示來設(shè)定。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 上述特定區(qū)域在上述超聲波圖像中設(shè)定一個或者多個。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 上述特定區(qū)域被設(shè)定為上述超聲波圖像 的多個分割區(qū)域的各個。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 上述特定區(qū)域被設(shè)定為根據(jù)上述超聲波圖像的深度方向而設(shè)定的多個分割區(qū)域的各個。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 上述特定區(qū)域被設(shè)定為包含通過對于上述超聲波圖像的分割處理而劃分出的解剖學(xué)區(qū)域。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波診斷裝置，其特征在于， 上述超聲波診斷裝置還具備縮小圖像生成部，生成與上述生成的超聲波圖像相比矩陣尺寸小的縮小圖像， 上述第I計算部針對上述生成的縮小圖像計算上述第I特征量， 上述第2計算部針對上述生成的縮小圖像計算上述第2特征量。
12.—種超聲波診斷裝置，其特征在于，具備: 超聲波探頭，對被檢體發(fā)送超聲波，接收被上述被檢體反射的超聲波，產(chǎn)生與上述接收到的超聲波對應(yīng)的回波信號； 圖像生成部，根據(jù)上述回波信號生成與上述被檢體相關(guān)的超聲波圖像； 多重分辨率分解部，對上述生成的超聲波圖像實施多重分辨率分解，針對多個分辨率等級的各個生成空間頻率上的低頻圖像和高頻圖像； 第I計算部，計算與上述生成的低頻圖像內(nèi)的特定區(qū)域中的邊緣方向相關(guān)的第I特征量，上述特定區(qū)域比應(yīng)用于上述低頻圖像與上述高頻圖像的至少一方的圖像濾波的內(nèi)核尺寸大； 第2計算部，計算與上述生成的低頻圖像內(nèi)的上述特定區(qū)域中的邊緣強度分布或者亮度值分布相關(guān)的第2特征量； 存儲部，對多個濾波特性的各個，將適合上述濾波特性的超聲波圖像所能夠具有的第I特征量的范圍和第2特征量的范圍建立關(guān)聯(lián)來存儲； 選擇部，針對上述多個分辨率等級的各個，從上述多個濾波特性中選擇與上述計算出的第I特征量和上述計算出的第2特征量這雙方對應(yīng)的濾波特性；以及 圖像濾波部，針對上述多個分辨率等級的各個，對上述低頻圖像與上述高頻圖像的至少一方實施具有上述選擇出的濾波特性的圖像濾波。
13.一種醫(yī)用圖像處理裝置，其特征在于，具備: 第I存儲部，存儲與被檢體相關(guān)的醫(yī)用圖像； 第I計算部，計算和與上述被檢體相關(guān)的醫(yī)用圖像內(nèi)的特定區(qū)域中的邊緣方向相關(guān)的第I特征量，上述特定區(qū)域比應(yīng)用于與上述被檢體相關(guān)的醫(yī)用圖像的圖像濾波的內(nèi)核尺寸大， 第2計算部，計算與上述醫(yī)用圖像內(nèi)的特定區(qū)域中的邊緣強度分布或者亮度值分布相關(guān)的第2特征量； 第2存儲部，對多個濾波特性的各個，將適合上述濾波特性的醫(yī)用圖像所能夠具有的第I特征量的范圍和第2特征量的范圍建立關(guān)聯(lián)來存儲； 選擇部，從上述多個濾波特性中選擇與上述計算出的第I特征量和上述計算出的第2特征量這雙方對應(yīng)的濾波特性；以及 圖像濾波部，對與上述被檢體相關(guān)的醫(yī)用圖像實施具有上述選擇的濾波特性的圖像濾波。
14.醫(yī)用圖像處理裝置，其特征在于，具備:第I存儲部，存儲與被檢體相關(guān)的醫(yī)用圖像； 多重分辨率分解部，對與上述被檢體相關(guān)的醫(yī)用圖像實施多重分辨率分解，針對多個分辨率等級的各個，生成空間頻率上的低頻圖像和高頻圖像； 第I計算部，計算與上述低頻圖像內(nèi)的特定區(qū)域中的邊緣方向相關(guān)的第I特征量，上述特定區(qū)域比應(yīng)用于上述低頻圖像與上述高頻圖像中至少一方的圖像濾波的內(nèi)核尺寸大； 第2計算部，計算與上述低頻圖像內(nèi)的上述特定區(qū)域中的邊緣強度分布或者亮度值分布相關(guān)的第2特征量； 第2存儲部，對多個濾波特性的各個，將適合上述濾波特性的圖像所能夠具有的第I特征量的范圍和第2特征量的范圍建立關(guān)聯(lián)來存儲； 選擇部，針對上述多個分辨率等級的各個，從上述多個濾波特性中選擇與上述計算出的第I特征量和上述計算出的第2特征量這雙方對應(yīng)的濾波特性；以及 圖像濾波部，針對上述多個分辨率等級的各個，對上述低頻圖像和上述高頻圖像的至少一方實施具有上述選擇的濾波特性的圖像濾波。
15.一種醫(yī)用圖像處理方法，其特征在于， 計算和與被檢體相關(guān)的醫(yī)用圖像內(nèi)的特定區(qū)域中的邊緣方向相關(guān)的第I特征量，上述特定區(qū)域比應(yīng)用于與上述被檢體相關(guān)的醫(yī)用圖像的圖像濾波的內(nèi)核尺寸大， 計算和與上述被檢體相關(guān)的醫(yī)用圖像內(nèi)的特定區(qū)域中的邊緣強度分布或者亮度值分布相關(guān)的第2特征量， 從多個濾波特性中選擇與上述計算出的第I特征量和上述計算出的第2特征量這雙方對應(yīng)的濾波特性，對上述多個濾波特性的各個，將適合上述濾波特性的醫(yī)用圖像所能夠具有的第I特征量的范圍和第2特征量的范圍建立關(guān)聯(lián)， 對與上述被檢體相關(guān)的醫(yī)用圖像實施具有上述選擇的濾波特性的圖像濾波。
16.一種超聲波診斷裝置，其特征在于， 超聲波探頭，對被檢體發(fā)送超聲波，接收被上述被檢體反射的超聲波，產(chǎn)生與上述接收到的超聲波對應(yīng)的回波信號； 圖像生成部，根據(jù)上述回波信號生成上述超聲波圖像； 第I計算部，計算與上述超聲波圖像內(nèi)的特定區(qū)域中的邊緣方向相關(guān)的第I特征量，上述特定區(qū)域比應(yīng)用于上述超聲波圖像的圖像濾波的內(nèi)核尺寸大； 第2計算部，計算與上述超聲波圖像內(nèi)的上述特定區(qū)域中的邊緣強度分布或者亮度值分布相關(guān)的第2特征量； 圖像濾波部，具有能夠選擇性地應(yīng)用分別具有多個濾波特性的多個圖像濾波的結(jié)構(gòu)；以及 選擇部，為了將具有與上述計算出的第I特征量和上述計算出的第2特征量這雙方對應(yīng)的濾波特性的特定的圖像濾波應(yīng)用于上述超聲波圖像，從上述多個圖像濾波中選擇上述特定的圖像濾波。
17.一種醫(yī)用圖像處理裝置，其特征在于，具備: 第I存儲部，存儲與被檢體相關(guān)的醫(yī)用圖像； 第I計算部，計算與上述醫(yī)用圖像內(nèi)的特定區(qū)域中的邊緣方向相關(guān)的第I特征量，上述特定區(qū)域比應(yīng)用于上述醫(yī)用圖像的圖像濾波的內(nèi)核尺寸大；第2計算部，計算與上述醫(yī)用圖像內(nèi)的上述特定區(qū)域中的邊緣強度分布或者亮度值分布相關(guān)的第2特征量； 圖像濾波部，具有能夠選擇性地應(yīng)用分別具有多個濾波特性的多個圖像濾波的結(jié)構(gòu)；以及 選擇部，為了將具有與上述計算出的第I特征量和上述計算出的第2特征量這雙方對應(yīng)的濾波特性的特定的圖像濾波應(yīng)用于上述醫(yī)用圖像，從上述多個圖像濾波中選擇上述特定的圖像濾波。
18.—種醫(yī)用圖像處理方法，其特征在于，具備: 計算和與被檢體相關(guān)的醫(yī)用圖像內(nèi)的特定區(qū)域中的邊緣方向相關(guān)的第I特征量，上述特定區(qū)域比應(yīng)用于上述醫(yī)用圖像的圖像濾波的內(nèi)核尺寸大， 計算與上述醫(yī)用圖像內(nèi)的上述特定區(qū)域中的邊緣強度分布或者亮度值分布相關(guān)的第2特征量， 為了將具有與上述計算出的第I特征量和上述計算出的第2特征量這雙方對應(yīng)的濾波特性的特定的圖像濾波應(yīng)用于上述醫(yī)用圖像，從分別具有多個濾波特性的多個圖像濾波中選擇上述特定的圖像濾波。
全文摘要
提供超聲波診斷裝置、醫(yī)用圖像處理裝置以及處理方法。該超聲波診斷裝置具有超聲波探頭，對被檢體發(fā)送接收超聲波；圖像生成部，生成與被檢體相關(guān)的超聲波圖像；第1計算部，計算與超聲波圖像內(nèi)的特定區(qū)域中的邊緣方向相關(guān)的第1特征量，特定區(qū)域比應(yīng)用于超聲波圖像的圖像濾波的內(nèi)核尺寸大；第2計算部，計算與特定區(qū)域中的邊緣強度分布或者亮度值分布相關(guān)的第2特征量；存儲部，對多個濾波特性的各個，將適合濾波特性的超聲波圖像所能夠具有的第1特征量的范圍和第2特征量的范圍建立關(guān)聯(lián)來存儲；選擇部，從多個參數(shù)組中選擇與第1特征量和第2特征量這雙方對應(yīng)的濾波特性；圖像濾波部，對超聲波圖像實施具有選擇的濾波特性的圖像濾波。
文檔編號A61B8/00GK103169496SQ201210553218
公開日2013年6月26日 申請日期2012年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者大住良太, 市岡健一 申請人:株式會社東芝, 東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會社