特許 6793074 超音波画像処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6793074

(24)【登録日】2020年11月11日

(45)【発行日】2020年12月2日

(54)【発明の名称】超音波画像処理装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 8/14 20060101AFI20201119BHJP

【ＦＩ】

   A61B8/14

【請求項の数】5

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2017-55313(P2017-55313)

(22)【出願日】2017年3月22日

(65)【公開番号】特開2018-157872(P2018-157872A)

(43)【公開日】2018年10月11日

【審査請求日】2019年6月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005108

【氏名又は名称】株式会社日立製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001210

【氏名又は名称】特許業務法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】辻田 剛啓

【審査官】 冨永 昌彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−００５５９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／０７６７４４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０３１７８２６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１６−０１３４３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１６／０００５２１８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００２−２０９８８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／００６９０６９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ８／００ − ８／１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

超音波のボリュームデータに基づく演算により複数の視線から各視線ごとに得られる輝度情報を画像面内の各画素の画素値とすることにより、画像面内の複数画素の画素値を得る演算手段と、
画像面内の各画素を注目画素とし、注目画素に対応した深さにある立体的な評価領域内を遮蔽部位が占める割合に応じて注目画素の遮蔽度を算出する手段であって、評価領域内を通る各視線ごとに遮蔽部位までの深さと評価領域の境界までの深さの差分値を得ることにより、評価領域内を通る複数の視線から得られる複数の差分値に基づいて、注目画素の遮蔽度を算出する遮蔽度算出手段と、
画像面内の複数画素の各々を注目画素として各画素ごとに算出される遮蔽度を用いて当該各画素の画素値を補正して遮蔽処理後の画素値とすることにより、画像面内の複数画素の遮蔽処理後の画素値を得る遮蔽処理手段と、
画像面内の複数画素の遮蔽処理後の画素値に基づいて超音波画像を形成する画像形成手段と、
を有し、
前記遮蔽処理手段は、前記遮蔽度を用いて各画素の画素値を補正するにあたり、前記超音波画像の拡大率に応じた補正を加えて、当該各画素の遮蔽処理後の画素値を得る、
ことを特徴とする超音波画像処理装置。

【請求項2】

請求項１に記載の超音波画像処理装置において、
前記遮蔽度算出手段は、前記画像面内の２方向に対応したＸ軸及びＹ軸と前記各視線の方向に対応したＺ軸とにより構成される３次元座標系において、Ｘ軸方向とＹ軸方向とＺ軸方向に広がって注目画素に対応した座標を取り囲む３次元領域を前記評価領域とする、
ことを特徴とする超音波画像処理装置。

【請求項3】

請求項２に記載の超音波画像処理装置において、
前記遮蔽度算出手段は、前記評価領域内を通る各視線ごとにＺ軸方向の演算結果として前記差分値を算出し、前記評価領域内を通りＸ軸方向とＹ軸方向に２次元的に並ぶ複数の視線からＺ軸方向の演算結果として得られる複数の前記差分値に基づいて、前記評価領域に対応した注目画素の遮蔽度を算出する、
ことを特徴とする超音波画像処理装置。

【請求項4】

請求項１に記載の超音波画像処理装置において、
前記拡大率が変更されても前記評価領域の実空間内での大きさは固定される、
ことを特徴とする超音波画像処理装置。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか１項に記載の超音波画像処理装置において、
複数の視線の各視線ごとに遮蔽部位までの深さを示す深度データを記憶する記憶手段をさらに有し、
前記遮蔽度算出手段は、前記記憶手段に記憶された深度データを利用して評価領域内を通る各視線ごとに遮蔽部位までの深さと評価領域の境界までの深さの差分値を算出する、
ことを特徴とする超音波画像処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、超音波画像処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

超音波を送受することにより得られたデータに基づいて超音波画像を形成する超音波画像処理装置の代表例が超音波診断装置である。超音波画像としては、例えばＢモード画像やカラードプラ画像などの二次元画像が良く知られている。また、超音波を送受することにより立体的に得られるボリュームデータに基づいて、生体内の組織や胎児などを立体的に映し出す超音波画像（三次元超音波画像）を形成する装置も知られている（例えば特許文献１参照）。

【0003】

ところで、コンピュータグラフィックスの分野では、アンビエントオクルージョン（環境遮蔽）と呼ばれる画像処理技術が知られている（例えば特許文献２参照）。アンビエントオクルージョンでは、画像内の各画素が周囲のシーンによってどれくらい遮蔽されているのかに応じて各画素における環境光の影響が評価される。アンビエントオクルージョンにより、画像に対して自然な陰影効果を与えることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２−５５９３号公報

【特許文献2】米国特許第８８７８８４９号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

例えばアンビエントオクルージョンなどの遮蔽処理（画像処理）を利用することにより超音波画像にも自然な陰影効果を与えることが期待される。しかし、例えばアンビエントオクルージョンなどの遮蔽処理の演算量は膨大であるため、超音波画像に適した遮蔽処理の実現が望ましい。

【0006】

そこで、本発明は、超音波画像に好適な遮蔽処理を実現することを目的とする。例えば、比較的少ない演算量で自然な陰影効果を得ることができる遮蔽処理の実現が望ましい。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の態様として好適な超音波画像処理装置は、超音波のボリュームデータに基づく演算により複数の視線から各視線ごとに得られる輝度情報を画像面内の各画素の画素値とすることにより、画像面内の複数画素の画素値を得る演算手段と、画像面内の各画素を注目画素とし、注目画素に対応した深さにある立体的な評価領域内を遮蔽部位が占める割合に応じて注目画素の遮蔽度を算出する手段であって、評価領域内を通る各視線ごとに遮蔽部位までの深さと評価領域の境界までの深さの差分値を得ることにより、評価領域内を通る複数の視線から得られる複数の差分値に基づいて、注目画素の遮蔽度を算出する遮蔽度算出手段と、画像面内の複数画素の各々を注目画素として各画素ごとに算出される遮蔽度を用いて当該各画素の画素値を補正して遮蔽処理後の画素値とすることにより、画像面内の複数画素の遮蔽処理後の画素値を得る遮蔽処理手段と、画像面内の複数画素の遮蔽処理後の画素値に基づいて超音波画像を形成する画像形成手段を有することを特徴とする。

【0008】

上記装置では、評価領域内を通る各視線ごとに遮蔽部位までの深さと評価領域の境界までの深さの差分値を得ることにより、評価領域内を通る複数の視線から得られる複数の差分値に基づいて注目画素の遮蔽度が算出される。上記装置によれば、遮蔽部位までの深さと評価領域の境界までの深さの差分値に基づいて遮蔽度が算出されるため、例えば、演算量が膨大な空間積分などの演算を利用して遮蔽度を算出する場合に比べて、演算量を大幅に削減できる。また、上記装置では、各画素ごとに算出される遮蔽度を用いて当該各画素の画素値を補正して遮蔽処理後の画素値が得られる。これにより、例えば自然な陰影をもった超音波画像を形成することができる。

【0009】

例えば、前記遮蔽度算出手段は、前記画像面内の２方向に対応したＸ軸とＹ軸と前記各視線の方向に対応したＺ軸とにより構成される３次元座標系において、Ｘ軸方向とＹ軸方向とＺ軸方向に広がって注目画素に対応した座標を取り囲む３次元領域を前記評価領域とすることが望ましい。Ｚ軸方向は各視線の方向に対応しており、複数の視線が例えばＸ軸方向とＹ軸方向によって特定される面内に二次元的に配列される。この構成において、評価領域はＸ軸方向とＹ軸方向とＺ軸方向に広がっており、複数の視線の幾何学的な配置に適合した評価領域が実現される。なお、評価領域の形状の好適な具体例は直方体または立方体であるがこれらの形状に限定されない。評価領域は、例えばＺ軸方向を高さとする柱状（円柱、楕円柱、三角柱、多角柱）などの形状であってもよい。

【0010】

また、前記遮蔽度算出手段は、前記評価領域内を通る各視線ごとにＺ軸方向の演算結果として前記差分値を算出し、前記評価領域内を通りＸ軸方向とＹ軸方向に２次元的に並ぶ複数の視線からＺ軸方向の演算結果として得られる複数の前記差分値に基づいて、前記評価領域に対応した注目画素の遮蔽度を算出することが望ましい。この構成によれば、評価領域内を通る複数の視線から各視線ごとに差分値を得ることにより注目画素の遮蔽度を算出することができる。例えば、評価領域内を通る全ての視線から差分値を得てもよいし、評価領域内を通る全ての視線の中から離散的に選択される複数の視線から差分値を得るようにしてもよい。

【0011】

また、前記遮蔽処理手段は、前記遮蔽度を用いて各画素の画素値を補正するにあたり、前記超音波画像の拡大率に応じた補正を加えて、当該各画素の遮蔽処理後の画素値を得ることが望ましい。この構成によれば、超音波画像の拡大率に応じて遮蔽処理の程度を調整することができる。例えば、拡大率が大きいほど遮蔽の程度を強めることにより、超音波画像の見た目の印象を向上させることができる。

【0012】

また、前記超音波画像処理装置は、複数の視線の各視線ごとに遮蔽部位までの深さを示す深度データを記憶する記憶手段をさらに有し、前記遮蔽度算出手段は、前記記憶手段に記憶された深度データを利用して評価領域内を通る各視線ごとに遮蔽部位までの深さと評価領域の境界までの深さの差分値を算出することが望ましい。この構成によれば、記憶手段に記憶された深度データを利用して深さの差分値を算出することができるため、遮蔽度算出手段における演算負荷が低減される。

【0013】

さらに、上述した好適な超音波画像処理装置（望ましい具体例を含む）が備える各部に対応した機能がコンピュータ（タブレット型の端末を含む）により実現されてもよい。例えば、前記演算手段としての機能と、前記遮蔽度算出手段としての機能と、前記遮蔽処理手段としての機能と、前記画像形成手段としての機能をコンピュータに実現させるプログラムにより、コンピュータを上述した好適な超音波画像処理装置として機能させることができる。なお、そのプログラムは、例えば、ディスクやメモリなどのコンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶され、その記憶媒体を介してコンピュータに提供されてもよいし、インターネットなどの電気通信回線を介してコンピュータに提供されてもよい。

【発明の効果】

【0014】

本発明により、超音波画像に好適な遮蔽処理が実現される。例えば、本発明の好適な態様によれば、遮蔽部位までの深さと評価領域の境界までの深さの差分値に基づいて遮蔽度を算出することにより、例えば演算量が膨大な空間積分などの演算を利用して遮蔽度を算出する場合に比べて、演算量を大幅に削減できる。また、本発明の好適な態様によれば、各画素ごとに算出される遮蔽度を用いて当該各画素の画素値を補正して遮蔽処理後の画素値を得ることにより、例えば自然な陰影をもった超音波画像を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の好適な具体例である超音波診断装置の全体構成図である。

【図2】レンダリング演算の具体例を示す図である。

【図3】立体的な評価領域の具体例を示す図である。

【図4】超音波画像の拡大率を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

図１は、本発明に係る超音波画像処理装置の好適な具体例である超音波診断装置の全体構成図である。プローブ１０は、三次元画像用の超音波探触子であり、例えば胎児などの診断対象を含む三次元空間内において超音波を送受する。例えば、二次元的に配列された複数の振動素子を備える二次元アレイプローブ（マトリクスアレイプローブ）や、一次元的に配列された複数の振動素子を機械的に動かすメカニカルプローブなどがプローブ１０の好適な具体例である。

【0017】

送受信部１２は、送信ビームフォーマおよび受信ビームフォーマとしての機能を備えている。つまり、送受信部１２は、プローブ１０が備える複数の振動素子の各々に対して送信信号を出力することにより送信ビームを形成し、さらに、複数の振動素子から得られる複数の受波信号に対して整相加算処理などを施して受信ビームを形成する。

【0018】

また、送受信部１２は、例えば、診断対象を含む三次元空間内において、超音波ビーム（送信ビームと受信ビーム）を立体的に走査する。これにより、診断対象を含む三次元空間内から超音波の受信データが収集される。

【0019】

ボリューム構成部２０は、三次元空間内から得られた受信データに対してリコンストラクション処理を施すことにより、三次元空間に対応したボリュームデータを形成する。ボリューム構成部２０は、走査座標系（例えばｒθφ座標系）で得られた受信データに対して、座標変換処理や補間処理などのリコンストラクション処理を施し、直交座標系（例えばｘｙｚ座標系）に対応したボリュームデータを形成する。ボリュームデータは、例えば直交座標系のデータ空間内において三次元的に配列された複数のボクセルデータで構成される。

【0020】

レンダリング演算部３０は、ボリュームデータを構成する複数のボクセルデータに基づいてレンダリング演算（ボクセル演算）を実行する。

【0021】

図２は、レンダリング演算の具体例を示す図である。レンダリング演算（レンダリング処理）においては、三次元空間に対応したボリュームデータ３２の外側に演算上の仮想的な視点が設定され、その視点側からボリュームデータ３２に対して複数の視線（レイ）３４が設定される。さらに、画像面として機能する演算上のスクリーン３６が設定される。なお、図２において、スクリーン３６は、ボリュームデータ３２を間に挟んで、視点の反対側に図示されているが、ボリュームデータ３２よりも視点側に配置されて、後に詳述する深さの基準位置とされてもよい。

【0022】

レンダリング演算では、ボリュームデータ３２に対して設定された複数の視線（レイ）の各視線ごとに、その視線に対応した複数のボクセルデータが処理対象となる。例えば、ボリュームデータ３２を構成する複数のボクセルデータから、補間処理などにより、各視線に対応した（各視線上に並ぶ）複数のボクセルデータが得られる。

【0023】

図１に戻り、レンダリング演算部３０は、輝度のレンダリング演算により、複数の視線から各視線ごとに得られる輝度情報を各画素の画素値とすることにより、スクリーン（画像面）内の複数画素の画素値を得る。これにより、スクリーンを投影面とする輝度情報の投影画像データが形成される。

【0024】

輝度のレンダリング処理では、各視線ごとに、視点側からその視線に対応した複数のボクセルデータ（ボクセルの輝度情報）に対して、不透明度（オパシティ）を用いたレンダリング法に基づくボクセル演算が逐次的に実行される。そして、各視線ごとに最終のボクセル演算の結果としてその視線に対応した輝度情報が決定され、複数の視線から各視線ごとに得られる輝度情報をスクリーン内の各画素にマッピングすることにより、スクリーンを投影面とする輝度情報の投影画像データが形成される。輝度情報の投影画像データは遮蔽処理部６０に出力される。

【0025】

また、レンダリング演算部３０は、複数の視線から各視線ごとに得られる深度情報を各画素に対応付けた深度情報の投影画像データを形成する。深度情報の投影画像データの好適な具体例は、特許文献１に記載される距離投影画像データである。

【0026】

レンダリング演算部３０は、例えば特許文献１の第００２３段落等に詳述される距離のレンダリング処理を実行して、複数の視線の各視線ごとに距離Ｄ_ｏｕｔを算出し、各視線ごとに算出される距離Ｄ_ｏｕｔをスクリーン（画像面）内の各画素に対応付けることにより、スクリーンを投影面とする距離投影画像データを得る。距離Ｄ_ｏｕｔは、例えば数１式により算出される。

【0027】

【数1】

【0028】

数１式において、距離Ｄ_ｉは各視線上に存在するｉ番目（ｉは自然数）のボクセルの距離であり、例えばボリュームデータ内のボクセルピッチから算定される。Ａ_ｉは各視線上に存在するｉ番目のボクセルの輝度値に対応した不透明度であり、また、不透明度の積算値であるＡ_{ｏｕｔ−１}は数２式により算出される。

【0029】

【数2】

【0030】

距離のレンダリング処理により算出される距離Ｄ_ｏｕｔは、各視線上に並ぶ複数のボクセルの距離Ｄ_ｉを不透明度Ａ_ｉを利用して積算したものであり、その視線上における輝度のレンダリング処理と同じ条件（Ａ_ｏｕｔ＝１または視線上の最終ボクセル）で積算が終了する。

【0031】

距離Ｄ_ｏｕｔは、各視線上における基準位置（例えばボリュームデータよりも視点側に設定されるスクリーンの位置）からの積算距離であり、各視線上において基準位置側から見た深さに対応する。そこで、例えば複数の視線の各視線ごとに算出された距離Ｄ_ｏｕｔが各視線の深度データとして、深度データ記憶部４０に記憶される。

【0032】

遮蔽処理部６０は、レンダリング演算により得られた超音波画像、例えば胎児等の診断対象を立体的に表現した輝度情報の投影画像データに対して、陰影効果を与えるための遮蔽処理を実行する。自然な陰影効果を得るために、超音波画像内の注目点が周囲の環境からの光である環境光の影響をどの程度受けているのかが評価される。その評価において、例えば、アンビエントオクルージョン（環境遮蔽）の考え方を利用することが望ましい。

【0033】

アンビエントオクルージョン（環境遮蔽）では、注目点が周囲の環境によってどのくらい遮蔽されているのかを検討する。つまり注目点における遮蔽度（遮蔽の程度）が評価される。その遮蔽度を評価する数値の具体例が遮蔽率であり、遮蔽率算出部５０において算出される。

【0034】

遮蔽率算出部５０は、スクリーン（画像面）内の各画素を注目画素とし、注目画素に対応した深さにある立体的な評価領域内を遮蔽部位が占める割合に応じて、その注目画素の遮蔽率を算出する。

【0035】

図３は、立体的な評価領域の具体例を示す図である。図３には、矩形（立方体）の評価領域５２が図示されている。図３に示すＸＹＺ座標系において、Ｘ軸はスクリーン３６の横方向に対応しており、Ｙ軸はスクリーン３６の縦方向に対応している。また、Ｚ軸は、スクリーン３６に対して直交する各視線３４の方向に対応している。

【0036】

図３に示す具体例の評価領域５２は、注目画素の深さに対応した座標Ｐを中心として、Ｘ軸Ｙ軸Ｚ軸の各軸方向の幅が（２Ｋ＋１）個（Ｋは自然数）のサンプル点に対応した矩形領域（立方体）である。例えばＸ軸方向に（２Ｋ＋１）本かつＹ軸方向に（２Ｋ＋１）本の合計（２Ｋ＋１）×（２Ｋ＋１）本の視線３４が評価領域５２を通過する。

【0037】

遮蔽率算出部５０（図１）は、評価領域５２内を通る各視線３４ごとに遮蔽部位までの深さと評価領域５２の境界までの深さの差分値を得ることにより、評価領域５２内を通る複数の視線３４から得られる複数の差分値に基づいて注目画素の遮蔽率を算出する。

【0038】

遮蔽率算出部５０は、深度データ記憶部４０（図１）に記憶された深度データを利用して評価領域５２内を通る各視線３４ごとに遮蔽部位までの深さと評価領域５２の境界までの深さの差分値を算出する。

【0039】

深度データ記憶部４０には、複数の視線３４の各視線３４ごとに遮蔽部位までの深さを示す深度データが記憶される。例えばレンダリング演算部３０（図１）における距離のレンダリング処理により、各視線３４ごとに算出された距離Ｄ_ｏｕｔが深度データの好適な具体例であり、各視線３４ごとに算出された距離Ｄ_ｏｕｔが遮蔽部位までの深さとされる。

【0040】

遮蔽率算出部５０は、深度データ記憶部４０に記憶された深度データに基づいて、例えば数３式を利用することにより、座標（ｘ，ｙ）の注目画素の遮蔽率ｋ_Ａ（ｘ，ｙ）を算出する。

【0041】

【数3】

【0042】

数３式において、ｚ（ｘ＋ｉ，ｙ＋ｊ）は座標（ｘ＋ｉ，ｙ＋ｊ）を通る視線３４の深度データである。ｚ（ｘ，ｙ）は座標（ｘ，ｙ）を通る視線３４の深度データであり、注目画素の深さに対応する。また（ｚ（ｘ，ｙ）−Ｋ）は、注目画素の深さｚ（ｘ，ｙ）よりも距離Ｋだけ浅い位置の深さであり、評価領域５２の開始面のｚ座標（Ｚ軸上の位置）となる。

【0043】

また、Ｘ軸方向のサンプル番号（サンプルとなる視線を特定する番号）のｉは−Ｋから＋Ｋの範囲の値であり、Ｙ軸方向のサンプル番号（サンプルとなる視線を特定する番号）のｊも−Ｋから＋Ｋの範囲の値となる。

【0044】

数３式を利用した演算では、評価領域５２内を通る全ての視線３４を対象とすることが望ましい。なお、数３式の演算は、評価領域５２内を遮蔽部位が占める割合（比）を評価するものであるため、評価領域５２内を通る全ての視線３４を対象とせずに離散的にサンプリングされた複数の視線３４のみを対象として演算を簡略化してもよい。

【0045】

数３式を利用した演算において、Ｚ軸方向つまり視線方向については、深さの差分値が利用されるため、視線方向に並ぶ全点（全ボクセル）をサンプリング対象とした場合に相当する演算結果を得ることができる。

【0046】

遮蔽率算出部５０は、スクリーン３６内の全画素の各々を注目画素とし、例えば数３式を利用して各画素ごとに遮蔽率を算出する。

【0047】

図１に戻り、遮蔽処理部６０は、レンダリング演算部３０による輝度のレンダリング演算により得られた超音波画像、例えば胎児等の診断対象を立体的に表現した輝度情報の投影画像データに対して陰影効果を与えるための遮蔽処理を実行する。遮蔽処理部６０は、遮蔽率算出部５０によりスクリーン内の各画素ごとに算出された遮蔽率を用いて、その画素の画素値を補正して遮蔽処理後の画素値とすることにより、スクリーン内の全画素についての遮蔽処理後の画素値を得る。

【0048】

遮蔽処理部６０は、例えば数４式を利用することにより、スクリーン内の各画素に関する遮蔽処理後の画素値（輝度値）を算出する。

【0049】

【数4】

【0050】

数４式において、Ｉ_ｏｒｇ（ｘ，ｙ）は、スクリーン内の座標（ｘ，ｙ）にある画素の遮蔽処理前の画素値（輝度値）であり、ｋ_Ａ（ｘ，ｙ）は座標（ｘ，ｙ）にある画素の遮蔽率であり、Ｉ_ｎｅｗ（ｘ，ｙ）は座標（ｘ，ｙ）にある画素の遮蔽処理後の画素値（輝度値）である。

【0051】

遮蔽処理部６０は、スクリーン内の全画素、つまり輝度情報の投影画像データを構成する全画素を対象とし、各画素ごとに例えば数４式により遮蔽処理後の画素値を算出する。

【0052】

画像形成部７０は、スクリーン内の複数画素の遮蔽処理後の画素値に基づいて超音波画像を形成する。画像形成部７０は、例えば、遮蔽処理部６０から得られる、輝度情報の投影画像データを構成する全画素についての遮蔽処理後の画素値（輝度値）に基づいて、超音波画像を形成する。これにより、例えば胎児等の診断対象を立体的に表現しつつ自然な陰影効果をもった超音波画像が形成されて表示部７２に表示される。

【0053】

なお、遮蔽処理部６０は、遮蔽率を用いて各画素の画素値を補正するにあたり、超音波画像の拡大率に応じた補正を加えて、その画素の遮蔽処理後の画素値を得るようにしてもよい。

【0054】

図４は、超音波画像の拡大率を説明するための図である。図４には、拡大前と拡大後の超音波画像の具体例が図示されている。拡大前と拡大後の超音波画像は互いに同じ診断対象を映し出した画像である。例えば、拡大前の画像として胎児の体を全体的に表示した超音波画像が形成され、拡大後の画像として同じ胎児の顔を大きく映し出した超音波画像が形成される。

【0055】

拡大率Ｓは、例えば「Ｓ＝Ｄ_Ｌ／Ｄ_Ｓ」と定義される。ここで、Ｄ_Ｓは拡大前の診断対象の表示サイズ（例えば表示部７２の表示画面上における大きさ）であり、Ｄ_Ｌは同じ診断対象の拡大後の表示サイズである。

【0056】

超音波画像の拡大率Ｓに応じた補正を加える場合、遮蔽処理部６０は、例えば数５式を利用して、スクリーン内の各画素に関する遮蔽処理後の画素値（輝度値）を算出する。

【0057】

【数5】

【0058】

数５式において、Ｉ_ｏｒｇ（ｘ，ｙ）は、スクリーン内の座標（ｘ，ｙ）にある画素の遮蔽処理前の画素値（輝度値）であり、ｋ_Ａ（ｘ，ｙ）は座標（ｘ，ｙ）にある画素の遮蔽率であり、Ｓは拡大率であり、Ｉ_ｎｅｗ（ｘ，ｙ）は座標（ｘ，ｙ）にある画素の遮蔽処理後の画素値（輝度値）である。

【0059】

超音波画像の拡大率に応じた補正を加えて、例えば表示サイズに比例して遮蔽された位置の暗さを増加させることにより、例えば医師や検査技師等のユーザの目には、表示サイズが大きいほど遮蔽された影が増加することとなり、さらに臨場感を伴った陰影の効果を与えることができる。

【0060】

なお、超音波画像の拡大率に応じて、複数の視線３４（図３）の密度が変更されてもよい。例えば、拡大率が大きいほど複数の視線３４の密度が高められてもよい。例えば、拡大後の画像として胎児の顔を大きく映し出した超音波画像を形成する場合に、胎児の顔に対応した領域に複数の視線３４が集中的に配置される。また、超音波画像の拡大前と拡大後において、実空間内における評価領域５２（図３）の大きさは固定することが望ましいものの、必要に応じて実空間内における評価領域５２の大きさが調整されてもよい。

【0061】

図１に戻り、制御部１００は、図１の超音波診断装置内を全体的に制御する。制御部１００による全体的な制御には、操作デバイス８０を介して医師や検査技師などのユーザから受け付けた指示も反映される。

【0062】

図１に示す構成のうち、送受信部１２，ボリューム構成部２０，レンダリング演算部３０，遮蔽率算出部５０，遮蔽処理部６０，画像形成部７０の各部は、例えば、電気電子回路やプロセッサ等のハードウェアを利用して実現することができ、その実現において必要に応じてメモリ等のデバイスが利用されてもよい。また上記各部に対応した機能の少なくとも一部がコンピュータにより実現されてもよい。つまり、上記各部に対応した機能の少なくとも一部が、ＣＰＵやプロセッサやメモリ等のハードウェアと、ＣＰＵやプロセッサの動作を規定するソフトウェア（プログラム）との協働により実現されてもよい。

【0063】

深度データ記憶部４０は、半導体メモリやハードディスクドライブなどの記憶デバイスにより実現できる。表示部７２の好適な具体例は液晶ディスプレイや有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ等である。操作デバイス８０は、例えば、マウス、キーボード、トラックボール、タッチパネル、その他のスイッチ類等のうちの少なくとも一つにより実現できる。そして、制御部１００は、例えば、ＣＰＵやプロセッサやメモリ等のハードウェアと、ＣＰＵやプロセッサの動作を規定するソフトウェア（プログラム）との協働により実現することができる。

【0064】

また、図１に示す構成のうち、例えばレンダリング演算部３０と遮蔽率算出部５０と遮蔽処理部６０と画像形成部７０の機能をコンピュータにより実現し、そのコンピュータを超音波画像処理装置として機能させてもよい。

【0065】

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上述した実施形態は、あらゆる点で単なる例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。本発明は、その本質を逸脱しない範囲で各種の変形形態を包含する。

【符号の説明】

【0066】

１０ プローブ、１２ 送受信部、２０ ボリューム構成部、３０ レンダリング演算部、４０ 深度データ記憶部、５０ 遮蔽率算出部、６０ 遮蔽処理部、７０ 画像形成部、７２ 表示部、８０ 操作デバイス、１００ 制御部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】