(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022169274
(43)【公開日】2022-11-09
(54)【発明の名称】超音波撮像装置、信号処理装置、および、信号処理方法
(51)【国際特許分類】
A61B 8/14 20060101AFI20221101BHJP
【ＦＩ】
A61B8/14
【審査請求】未請求
【請求項の数】21
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021075205
(22)【出願日】2021-04-27
(71)【出願人】
【識別番号】320011683
【氏名又は名称】富士フイルムヘルスケア株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000888
【氏名又は名称】特許業務法人 山王坂特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】広島 美咲
(72)【発明者】
【氏名】藤井 信彦
【テーマコード（参考）】
4C601
【Ｆターム（参考）】
4C601DD20
4C601EE01
4C601EE22
4C601HH21
4C601JB34
4C601JB48
4C601JB50
4C601JB53
4C601JC06
4C601JC17
4C601JC37
(57)【要約】
【課題】少ない演算量で、画素ごとに受信信号のコヒーレンス性指標を算出し、高画質な超音波画像を得る。
【解決手段】ビームフォーミング用音速を複数種類に変化させた複数種類の画像を生成する。複数種類の画像間の対応する位置の画素の信号強度をビームフォーミング用音速の順に並べることによりビームフォーミング用音速方向の信号強度の変化を求める。求めた信号強度の変化に基づいて画素のビームフォーミングに用いた複数の受信信号のコヒーレンス性を表すコヒーレンス指標を算出する。
【選択図】図３
【解決手段】ビームフォーミング用音速を複数種類に変化させた複数種類の画像を生成する。複数種類の画像間の対応する位置の画素の信号強度をビームフォーミング用音速の順に並べることによりビームフォーミング用音速方向の信号強度の変化を求める。求めた信号強度の変化に基づいて画素のビームフォーミングに用いた複数の受信信号のコヒーレンス性を表すコヒーレンス指標を算出する。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
超音波の送信を受けた撮像対象において反射された超音波を、複数の超音波素子の列が受信し、前記超音波素子ごとに出力する受信信号を格納するメモリと、
前記メモリから複数の前記超音波素子ごとの前記受信信号を受け取って、ビームフォーミング用音速に基づいて設定した遅延時間を用いて受信ビームフォーミング処理することにより、所定の撮像範囲について画像を生成する超音波画像生成部と、
前記ビームフォーミング用音速を複数種類に変化させた複数種類の前記画像を前記超音波画像生成部に生成させるか、または、前記超音波画像生成部が生成した前記画像のデータに基づいて演算により生成する音速変化画像生成部と、
前記音速変化画像生成部が生成した複数種類の前記画像間の対応する位置の画素の信号強度を前記ビームフォーミング用音速の順に並べることによりビームフォーミング用音速方向の前記信号強度の変化を求め、求めた前記信号強度の変化に基づいて当該画素のビームフォーミングに用いた複数の前記受信信号のコヒーレンス性を表すコヒーレンス指標を算出するコヒーレンス指標算出部を有することを特徴とする超音波撮像装置。
前記メモリから複数の前記超音波素子ごとの前記受信信号を受け取って、ビームフォーミング用音速に基づいて設定した遅延時間を用いて受信ビームフォーミング処理することにより、所定の撮像範囲について画像を生成する超音波画像生成部と、
前記ビームフォーミング用音速を複数種類に変化させた複数種類の前記画像を前記超音波画像生成部に生成させるか、または、前記超音波画像生成部が生成した前記画像のデータに基づいて演算により生成する音速変化画像生成部と、
前記音速変化画像生成部が生成した複数種類の前記画像間の対応する位置の画素の信号強度を前記ビームフォーミング用音速の順に並べることによりビームフォーミング用音速方向の前記信号強度の変化を求め、求めた前記信号強度の変化に基づいて当該画素のビームフォーミングに用いた複数の前記受信信号のコヒーレンス性を表すコヒーレンス指標を算出するコヒーレンス指標算出部を有することを特徴とする超音波撮像装置。
【請求項2】
請求項１に記載の超音波撮像装置であって、平均音速推定部をさらに有し、
前記平均音速推定部は、前記コヒーレンス指標と、前記ビームフォーミング用音速が異なる複数種類の前記画像の信号強度とを用いて、前記コヒーレンス指標を求めた前記画素の位置に対応する前記撮像対象の最適なビームフォーミング音速である平均音速を推定し、推定した前記平均音速を前記超音波画像生成部に対して前記ビームフォーミング用音速として設定し、その後の撮像を実行させることを特徴とする超音波撮像装置。
前記平均音速推定部は、前記コヒーレンス指標と、前記ビームフォーミング用音速が異なる複数種類の前記画像の信号強度とを用いて、前記コヒーレンス指標を求めた前記画素の位置に対応する前記撮像対象の最適なビームフォーミング音速である平均音速を推定し、推定した前記平均音速を前記超音波画像生成部に対して前記ビームフォーミング用音速として設定し、その後の撮像を実行させることを特徴とする超音波撮像装置。
【請求項3】
請求項１に記載の超音波撮像装置であって、画像処理部をさらに有し、
前記画像処理部は、前記ビームフォーミング用音速が異なる複数種類の前記画像のうち１以上の画像の信号強度と、前記コヒーレンス指標とを用いて、処理後画像を生成することを特徴とする超音波撮像装置。
前記画像処理部は、前記ビームフォーミング用音速が異なる複数種類の前記画像のうち１以上の画像の信号強度と、前記コヒーレンス指標とを用いて、処理後画像を生成することを特徴とする超音波撮像装置。
【請求項4】
請求項１に記載の超音波撮像装置であって、前記コヒーレンス指標算出部は、前記ビームフォーミング用音速を横軸とし、前記信号強度の大きさを縦軸とし、前記ビームフォーミング用音速が異なる複数種類の前記画像の対応する画素の前記信号強度の変化を表すグラフを生成し、前記信号強度の変化を表す曲線を求め、前記曲線が上向きに凸の形状か否か、前記曲線の変化量、前記曲線の予め定めた多項式への近似精度、および、前記曲線の極値のうちの少なくとも一つの特徴量を算出し、一つ以上の前記特徴量から前記コヒーレンス指標を算出することを特徴とする超音波撮像装置。
【請求項5】
請求項２に記載の超音波撮像装置であって、前記コヒーレンス指標算出部は、前記撮像範囲内に予め定めたＲＯＩ内に含まれる複数の前記画素についてそれぞれ前記コヒーレンス指標を算出し、
前記平均音速推定部は、
前記コヒーレンス指標を算出した前記画素の信号強度と前記コヒーレンス指標との積を算出し、前記積の前記ＲＯＩの総和または平均値をフォーカス指標として算出する処理を、前記ビームフォーミング用音速の異なる複数種類の前記画像の対応する前記ＲＯＩごとにそれぞれ行い、
得られた前記フォーカス指標が最大となる前記画像を求め、求めた前記画像の前記ビームフォーミング用音速を前記平均音速と推定することを特徴とする超音波撮像装置。
前記平均音速推定部は、
前記コヒーレンス指標を算出した前記画素の信号強度と前記コヒーレンス指標との積を算出し、前記積の前記ＲＯＩの総和または平均値をフォーカス指標として算出する処理を、前記ビームフォーミング用音速の異なる複数種類の前記画像の対応する前記ＲＯＩごとにそれぞれ行い、
得られた前記フォーカス指標が最大となる前記画像を求め、求めた前記画像の前記ビームフォーミング用音速を前記平均音速と推定することを特徴とする超音波撮像装置。
【請求項6】
請求項２に記載の超音波撮像装置であって、最大信号強度取得音速算出部をさらに有し、
前記最大信号強度取得音速算出部は、前記ビームフォーミング用音速が異なる複数種類の前記画像の対応するＲＯＩ内の前記画素の信号強度を、複数種類の前記画像の対応する位置の画素間で比べることにより、前記信号強度が最大となる前記画像を選択し、選択した前記画像の前記ビームフォーミング用音速を前記画素の位置の最大信号強度取得音速として求め、
前記コヒーレンス指標算出部は、前記ＲＯＩ内の前記画素について前記コヒーレンス指標を算出し、
前記平均音速推定部は、算出した前記コヒーレンス指標により前記最大信号強度取得音速を重み付けした重み付け後最大信号強度取得音速を用いて前記平均音速を推定することを特徴とする超音波撮像装置。
前記最大信号強度取得音速算出部は、前記ビームフォーミング用音速が異なる複数種類の前記画像の対応するＲＯＩ内の前記画素の信号強度を、複数種類の前記画像の対応する位置の画素間で比べることにより、前記信号強度が最大となる前記画像を選択し、選択した前記画像の前記ビームフォーミング用音速を前記画素の位置の最大信号強度取得音速として求め、
前記コヒーレンス指標算出部は、前記ＲＯＩ内の前記画素について前記コヒーレンス指標を算出し、
前記平均音速推定部は、算出した前記コヒーレンス指標により前記最大信号強度取得音速を重み付けした重み付け後最大信号強度取得音速を用いて前記平均音速を推定することを特徴とする超音波撮像装置。
【請求項7】
請求項６に記載の超音波撮像装置であって、前記コヒーレンス指標算出部および前記最大信号強度取得音速算出部は、前記ＲＯＩ内の複数の前記画素について前記コヒーレンス指標および前記最大信号強度取得音速をそれぞれ算出し、
前記平均音速推定部は、前記ＲＯＩ内の複数の前記画素について前記重み付け後最大信号強度取得音速を求め、その平均値を前記平均音速とすることを特徴とする超音波撮像装置。
前記平均音速推定部は、前記ＲＯＩ内の複数の前記画素について前記重み付け後最大信号強度取得音速を求め、その平均値を前記平均音速とすることを特徴とする超音波撮像装置。
【請求項8】
請求項７に記載の超音波撮像装置であって、前記コヒーレンス指標算出部は、前記ＲＯＩ内における前記コヒーレンス指標の分布を求め、
前記最大信号強度取得音速算出部は、前記ＲＯＩ内における前記最大信号強度取得音速の分布を求め、
前記平均音速推定部は、前記ＲＯＩ内の前記コヒーレンス指標の分布により前記ＲＯＩ内の前記最大信号強度取得音速の分布を重み付けすることにより前記重み付け後最大信号強度取得音速の分布を求め、前記重み付け後最大信号強度取得音速の分布の平均値を平均音速とすることを特徴とする超音波撮像装置。
前記最大信号強度取得音速算出部は、前記ＲＯＩ内における前記最大信号強度取得音速の分布を求め、
前記平均音速推定部は、前記ＲＯＩ内の前記コヒーレンス指標の分布により前記ＲＯＩ内の前記最大信号強度取得音速の分布を重み付けすることにより前記重み付け後最大信号強度取得音速の分布を求め、前記重み付け後最大信号強度取得音速の分布の平均値を平均音速とすることを特徴とする超音波撮像装置。
【請求項9】
請求項３に記載の超音波撮像装置であって、前記コヒーレンス指標算出部は、撮像範囲に含まれる複数の前記画素について前記コヒーレンス指標を算出することにより、画像内の前記コヒーレンス指標の分布を求め、
前記画像処理部は、前記ビームフォーミング用音速が異なる複数種類の前記画像のうち１以上の画像について、前記コヒーレンス指標が高い第1領域の信号強度を、前記第1領域よりも前記コヒーレンス性が低い第２領域の信号強度よりも大きくなるように画像処理を行って前記処理後画像を生成することを特徴とする超音波撮像装置。
前記画像処理部は、前記ビームフォーミング用音速が異なる複数種類の前記画像のうち１以上の画像について、前記コヒーレンス指標が高い第1領域の信号強度を、前記第1領域よりも前記コヒーレンス性が低い第２領域の信号強度よりも大きくなるように画像処理を行って前記処理後画像を生成することを特徴とする超音波撮像装置。
【請求項10】
請求項９に記載の超音波撮像装置であって、前記画像処理部は、前記音速が異なる複数種類の前記画像のうちの一つの画像について前記画像処理を行って前記処理後画像を生成することを特徴とする超音波撮像装置。
【請求項11】
請求項１０に記載の超音波撮像装置であって、前記画像処理部が、前記画像処理を行う前記一つの画像は、前記音速が異なる複数種類の画像のうち予め定めた規定音速の画像であることを特徴とする超音波撮像措置。
【請求項12】
請求項１０に記載の超音波撮像装置であって、前記画像処理部が、前記画像処理を行う前記一つの画像は、前記音速が異なる複数種類の画像のうち、予め定めたＲＯＩ内について推定された平均音速の画像であることを特徴とする超音波撮像装置。
【請求項13】
請求項９に記載の超音波撮像装置であって、前記画像処理部は、前記ビームフォーミング用音速が異なる複数種類の前記画像の対応する位置の前記画素の信号強度を重み付け加算することにより前記処理後画像を生成することを特徴とする超音波撮像装置。
【請求項14】
請求項１３に記載の超音波撮像装置であって、最大信号強度取得音速算出部をさらに有し、
前記最大信号強度取得音速算出部は、前記ビームフォーミング用音速が異なる複数種類の前記画像の対応する位置の前記画素の信号強度を、複数種類の前記画像間で比べ、前記信号強度が最大となる前記画像を選択し、選択した前記画像の前記ビームフォーミング用音速を前記画素の位置の最大信号強度取得音速として求めることにより、前記最大信号強度取得音速の分布を求め、
前記画像処理部は、前記重み付けの際の前記最大信号強度取得音速を前記ビームフォーミング用音速とする前記画像の信号強度の重みを、前記コヒーレンス指標が大きい画素ほど大きくなるように設定することを特徴とする超音波撮像装置。
前記最大信号強度取得音速算出部は、前記ビームフォーミング用音速が異なる複数種類の前記画像の対応する位置の前記画素の信号強度を、複数種類の前記画像間で比べ、前記信号強度が最大となる前記画像を選択し、選択した前記画像の前記ビームフォーミング用音速を前記画素の位置の最大信号強度取得音速として求めることにより、前記最大信号強度取得音速の分布を求め、
前記画像処理部は、前記重み付けの際の前記最大信号強度取得音速を前記ビームフォーミング用音速とする前記画像の信号強度の重みを、前記コヒーレンス指標が大きい画素ほど大きくなるように設定することを特徴とする超音波撮像装置。
【請求項15】
請求項１４に記載の超音波撮像装置であって、最小信号強度取得音速算出部をさらに有し、
前記最小信号強度取得音速算出部は、前記ビームフォーミング用音速が異なる複数種類の前記画像の対応する位置の前記画素の信号強度を、複数種類の前記画像間で比べ、前記信号強度が最小となる前記画像を選択し、選択した前記画像の前記ビームフォーミング用音速を前記画素の位置の最小信号強度取得音速として求め、
前記画像処理部は、前記重み付けの際に、所定値よりもコヒーレンス値が大きい画素は、前記最大信号強度取得音速を前記ビームフォーミング用音速とする前記画像の信号強度の重みが、前記最小信号強度取得音速を前記ビームフォーミング用音速とする前記画像の信号強度の重みよりも大きく、所定値よりもコヒーレンス値が小さい画素は、前記最小信号強度取得音速を前記ビームフォーミング用音速とする前記画像の信号強度の重みが、前記最大信号強度取得音速を前記ビームフォーミング用音速とする前記画像の信号強度の重みよりも大きくなるように設定することを特徴とする超音波撮像装置。
前記最小信号強度取得音速算出部は、前記ビームフォーミング用音速が異なる複数種類の前記画像の対応する位置の前記画素の信号強度を、複数種類の前記画像間で比べ、前記信号強度が最小となる前記画像を選択し、選択した前記画像の前記ビームフォーミング用音速を前記画素の位置の最小信号強度取得音速として求め、
前記画像処理部は、前記重み付けの際に、所定値よりもコヒーレンス値が大きい画素は、前記最大信号強度取得音速を前記ビームフォーミング用音速とする前記画像の信号強度の重みが、前記最小信号強度取得音速を前記ビームフォーミング用音速とする前記画像の信号強度の重みよりも大きく、所定値よりもコヒーレンス値が小さい画素は、前記最小信号強度取得音速を前記ビームフォーミング用音速とする前記画像の信号強度の重みが、前記最大信号強度取得音速を前記ビームフォーミング用音速とする前記画像の信号強度の重みよりも大きくなるように設定することを特徴とする超音波撮像装置。
【請求項16】
請求項１に記載の超音波撮像装置であって、前記音速変化画像生成部は、前記超音波画像生成部に前記ビームフォーミング用音速を一画像ごとに設定し、複数種類に前記ビームフォーミング用音速が異なる画像を順次生成させることを特徴とする超音波撮像装置。
【請求項17】
請求項１に記載の超音波撮像装置であって、前記超音波画像生成部は、前記受信信号をビームフォーミング処理する受信ビームフォーマを複数有し、
前記音速変化画像生成部は、複数の前記受信ビームフォーマに、複数種類の前記ビームフォーミング用音速の前記遅延時間をそれぞれ設定させ、同一スキャンラインについてパラレルに前記ビームフォーミング処理を行わせることによって、複数種類の前記画像をパラレルに生成させることを特徴とする超音波撮像装置。
前記音速変化画像生成部は、複数の前記受信ビームフォーマに、複数種類の前記ビームフォーミング用音速の前記遅延時間をそれぞれ設定させ、同一スキャンラインについてパラレルに前記ビームフォーミング処理を行わせることによって、複数種類の前記画像をパラレルに生成させることを特徴とする超音波撮像装置。
【請求項18】
請求項１に記載の超音波撮像装置であって、
前記音速変化画像生成部は、
前記超音波画像生成部が第１ビームフォーミング用音速に基づいて定めた第１遅延時間を用いて生成した第１画像のデータを波数空間における第１波数空間データに変換する変換部と、
第２ビームフォーミング用音速に基づいて定めた第２遅延時間で前記受信信号を処理した場合に得られる第２画像を変換した第２の波数空間データと等価のデータを、前記第１波数空間データを処理することにより生成するリマッピング処理部と、
前記リマッピング処理部が生成した前記第２波数空間データと等価のデータを、逆変換することにより、前記第２画像を生成する再変換部とを有することを特徴とする超音波撮像装置。
前記音速変化画像生成部は、
前記超音波画像生成部が第１ビームフォーミング用音速に基づいて定めた第１遅延時間を用いて生成した第１画像のデータを波数空間における第１波数空間データに変換する変換部と、
第２ビームフォーミング用音速に基づいて定めた第２遅延時間で前記受信信号を処理した場合に得られる第２画像を変換した第２の波数空間データと等価のデータを、前記第１波数空間データを処理することにより生成するリマッピング処理部と、
前記リマッピング処理部が生成した前記第２波数空間データと等価のデータを、逆変換することにより、前記第２画像を生成する再変換部とを有することを特徴とする超音波撮像装置。
【請求項19】
請求項１に記載の超音波撮像装置であって、
前記音速変化画像生成部は、前記ビームフォーミング用音速を複数種類に変化させた場合の前記画像を前記ビームフォーミング用音速方向に並べて、３次元データセットを生成し、
コヒーレンス指標算出部は、前記３次元データセットにおいて、前記画像を構成する画素のうち1以上の画素について前記ビームフォーミング用音速方向の前記信号強度の変化を求め前記コヒーレンス指標を算出することを特徴とする超音波撮像装置。
前記音速変化画像生成部は、前記ビームフォーミング用音速を複数種類に変化させた場合の前記画像を前記ビームフォーミング用音速方向に並べて、３次元データセットを生成し、
コヒーレンス指標算出部は、前記３次元データセットにおいて、前記画像を構成する画素のうち1以上の画素について前記ビームフォーミング用音速方向の前記信号強度の変化を求め前記コヒーレンス指標を算出することを特徴とする超音波撮像装置。
【請求項20】
超音波の送信を受けた撮像対象において反射された超音波を、複数の超音波素子の列が受信し、前記超音波素子ごとに出力する受信信号を外部から受け取って、格納するメモリと、
前記メモリから複数の前記超音波素子ごとの前記受信信号を受け取って、ビームフォーミング用音速に基づいて設定した遅延時間を用いて受信ビームフォーミング処理することにより、所定の撮像範囲について画像を生成する超音波画像生成部と、
前記ビームフォーミング用音速を複数種類に変化させた複数種類の前記画像を前記超音波画像生成部に生成させるか、または、前記超音波画像生成部が生成した前記画像のデータに基づいて演算により生成する音速変化画像生成部と、
前記音速変化画像生成部が生成した複数種類の前記画像間の対応する位置の画素の信号強度を前記ビームフォーミング用音速の順に並べることによりビームフォーミング用音速方向の前記信号強度の変化を求め、求めた前記信号強度の変化に基づいて当該画素のビームフォーミングに用いた複数の前記受信信号のコヒーレンス性を表すコヒーレンス指標を算出するコヒーレンス指標算出部を有することを特徴とする信号処理装置。
前記メモリから複数の前記超音波素子ごとの前記受信信号を受け取って、ビームフォーミング用音速に基づいて設定した遅延時間を用いて受信ビームフォーミング処理することにより、所定の撮像範囲について画像を生成する超音波画像生成部と、
前記ビームフォーミング用音速を複数種類に変化させた複数種類の前記画像を前記超音波画像生成部に生成させるか、または、前記超音波画像生成部が生成した前記画像のデータに基づいて演算により生成する音速変化画像生成部と、
前記音速変化画像生成部が生成した複数種類の前記画像間の対応する位置の画素の信号強度を前記ビームフォーミング用音速の順に並べることによりビームフォーミング用音速方向の前記信号強度の変化を求め、求めた前記信号強度の変化に基づいて当該画素のビームフォーミングに用いた複数の前記受信信号のコヒーレンス性を表すコヒーレンス指標を算出するコヒーレンス指標算出部を有することを特徴とする信号処理装置。
【請求項21】
超音波の送信を受けた撮像対象において反射された超音波を、複数の超音波素子の列が受信し、前記超音波素子ごとに出力する受信信号を、外部から受け取って、
前記受信信号を受け取って、ビームフォーミング用音速に基づいて設定した遅延時間を用いて受信ビームフォーミング処理することにより、所定の撮像範囲について画像を生成し、
前記ビームフォーミング用音速を複数種類に変化させた複数種類の前記画像をそれぞれ前記受信ビームフォーミング処理により生成するか、または、前記生成した前記画像のデータに基づいて演算により生成し、
複数種類の前記画像間の対応する位置の画素の信号強度を前記ビームフォーミング用音速の順に並べることによりビームフォーミング用音速方向の前記信号強度の変化を求め、求めた前記信号強度の変化に基づいて当該画素のビームフォーミングに用いた複数の前記受信信号のコヒーレンス性を表すコヒーレンス指標を算出することを特徴とする信号処理方法。
前記受信信号を受け取って、ビームフォーミング用音速に基づいて設定した遅延時間を用いて受信ビームフォーミング処理することにより、所定の撮像範囲について画像を生成し、
前記ビームフォーミング用音速を複数種類に変化させた複数種類の前記画像をそれぞれ前記受信ビームフォーミング処理により生成するか、または、前記生成した前記画像のデータに基づいて演算により生成し、
複数種類の前記画像間の対応する位置の画素の信号強度を前記ビームフォーミング用音速の順に並べることによりビームフォーミング用音速方向の前記信号強度の変化を求め、求めた前記信号強度の変化に基づいて当該画素のビームフォーミングに用いた複数の前記受信信号のコヒーレンス性を表すコヒーレンス指標を算出することを特徴とする信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、超音波撮像装置に関する。
【背景技術】
【0002】
生体中の音速は、脂肪・筋肉などの組織により異なり、また個人差も有する。超音波撮像装置は、超音波素子列から生体に向かって超音波を送信し、それより生体内で生じたエコー信号を受信し、得られた受信信号（チャンネルＲＦ信号）を、受信焦点と各超音波素子との距離に応じた遅延時間により遅延させた後加算等する受信ビームフォーミング処理を行う。受信ビームフォーミングの際の遅延時間は、一般的には、生体内を伝搬する超音波の音速の平均値等を予め設定し、これを用いて算出されている。しかしながら、設定音速と実際の音速が異なると、各チャンネルのエコー信号間のコヒーレント性が低下し、低画質化に繋がる。
【0003】
そこで、非特許文献１に記載の技術では、撮像対象から得たチャンネルＲＦ信号を一旦保存し、受信ビームフォーミングに用いる音速を複数種類に変化させ、音速ごとの遅延時間を算出する。算出した遅延時間を用いて受信ビームフォーミングを行って、複数種類の音速ごとに超音波画像を生成し、それらの画像のフォーカス度合を評価する。求めたフォーカス度合に基づいて、最適な遅延時間を定め、超音波画像を生成する。これにより、撮像対象に適した音速で、超音波画像を撮像することができる。このような最良の画像が得られるビームフォーミング音速は、組織の物性値としての音速と区別して平均音速などと呼ばれる。撮像対象の物性値音速が一様であれば、平均音速と物性値音速は一致するが、撮像対象が複数の物性値音速を有する場合には、超音波の伝搬経路中の平均な音速が、最適なビームフォーミング音速として推定される。
【0004】
一方、非特許文献２には、受信信号のコヒーレンス性に応じて信号に重み付けをすることで、コヒーレンス性の低いアーチファクトやノイズ成分を抑制するアダプティブビームフォーミング（Adaptive-beamforming）技術が開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0005】
【非特許文献1】David Napolitano, et.al,”Sound speed correction in ultrasound imaging, Ultrasonics”,Volume 44, p43-46(2006),ISSN 0041-624X
【非特許文献2】S. M. Hverven, O. M. H. Rindal, A. Rodriguez-Molares and A. Austeng, "The influence of speckle statistics on contrast metrics in ultrasound imaging," 2017 IEEE International Ultrasonics Symposium (IUS), Washington, DC, USA, 2017, pp. 1-4
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
撮像対象は音速の異なる複数の組織が複雑な配置で含まれるため、画素単位でのフォーカス度合を評価することができれば、コヒーレンス性の高い画素を抽出でき、音速推定のロバスト性、推定精度の向上や、アーチファクト・ノイズを低減した高画質な撮像が可能になる。
【0007】
しかしながら、非特許文献１の技術は、複数種類の音速ごとに超音波画像を生成して、画像ごとにそのフォーカス度合を評価することはできるが、画素単位でのフォーカス度合を評価することはできない。
【0008】
一方、アダプティブビームフォーミング技術では、各チャンネルのエコー信号間の相関演算が用いられるため、演算量が大きく、装置のフロントエンドに、適応ビームフォーミング専用回路や専用ソフトウエア等を搭載する必要がある。
【0009】
本発明の目的は、少ない演算量で、画素ごとに受信信号のコヒーレンス性指標を算出し、高画質な超音波画像を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記目的を達成するために、本発明の超音波撮像装置は、受信信号を格納するメモリと、超音波画像生成部と、音速変化画像生成部と、コヒーレンス指標算出部とを有する。メモリは、超音波の送信を受けた撮像対象において反射された超音波を、複数の超音波素子の列が受信し、超音波素子ごとに出力する受信信号を格納する。超音波画像生成部は、メモリから複数の超音波素子ごとの受信信号を受け取って、ビームフォーミング用音速に基づいて設定した遅延時間を用いて受信ビームフォーミング処理することにより、所定の撮像範囲について画像を生成する。音速変化画像生成部は、ビームフォーミング用音速を複数種類に変化させた複数種類の画像を超音波画像生成部に生成させるか、または、超音波画像生成部が生成した画像のデータに基づいて生成する。コヒーレンス指標算出部は、音速変化画像生成部が生成した複数種類の画像間の対応する位置の画素の信号強度をビームフォーミング用音速の順に並べることによりビームフォーミング用音速方向の信号強度の変化を求め、求めた信号強度の変化に基づいて当該画素のビームフォーミングに用いた複数の前記受信信号のコヒーレンス性を表すコヒーレンス指標を算出する。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、少ない演算量で、画素ごとに受信信号のコヒーレンス性指標を算出し、高画質な超音波画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】実施形態１の超音波撮像装置の構成を示すブロック図。
【図2】（ａ）最適な音速で算出した遅延時間で受信信号を遅延させた後加算した信号の波形と、それを用いて生成したＢ像を示す説明図、（ｂ）最適な音速よりも遅い音速で算出した遅延時間で受信信号を遅延させた後加算した信号の波形と、それを用いて生成したＢ像を示す説明図。
【図3】（ａ）および（ｂ）実施形態１の音速変化画像生成部５４が生成した３次元データセットと、コヒーレンス指標算出部５５の処理を示す説明図、（ｃ）コヒーレンス指標算出部５５が抽出した対応する画素の輝度の音速ｃによる変化を示すグラフ。
【図4】（ａ）実施形態１のコヒーレンス性の高い画素の輝度と音速との関係を示すグラフ、（ｂ）実施形態１のコヒーレンス性の低い画素の輝度と音速との関係を示すグラフ。
【図5】実施形態１の平均音速推定部５６の処理を示す説明図であり、（ａ）ＲＯＩ７１内のコヒーレンス指標の分布を示す図、（ｂ）ＲＯＩ内の信号強度の分布を示す図、（ｃ）平均音速推定部５６が求めた、ＲＯＩ内のコヒーレンス指標と信号強度の積の総和または平均値（フォーカス指標）と、音速との関係を示すグラフ。
【図6】実施形態１の超音波撮像装置の動作を示すフローチャート。
【図7】実施形態２の超音波撮像装置の構成を示すブロック図。
【図8】実施形態２の平均音速推定部５６の処理を示す説明図であり、（ａ）ＲＯＩ７１内のコヒーレンス指標の分布を示す図、（ｂ）最大信号強度が取得される音速のＲＯＩ内の信号強度の分布を示す図。
【図9】実施形態２の超音波撮像装置の動作を示すフローチャート。
【図10】実施形態３の超音波撮像装置の構成を示すブロック図。
【図11】実施形態３の画像処理部５９の処理を示す説明図であり、（ａ）画像内のコヒーレンス指標の分布を示す図、（ｂ）画像内の信号強度の分布を示す図、（ｃ）コヒーレンス指標で重み付け後の信号強度の分布を示す図。
【図12】実施形態３の超音波撮像装置の動作を示すフローチャート。
【図13】実施形態４の超音波撮像装置の構成を示すブロック図。
【図14】実施形態４の超音波撮像装置の動作を示すフローチャート。
【図15】実施形態５の超音波撮像装置の音速変化画像生成部５４の構成を示すブロック図。
【図16】実施形態５の音速変化画像生成部５４の処理を示す説明図。
【図17】実施形態４の音速変化画像生成部５４の処理動作を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の一実施形態について説明する。
【0014】
本発明では、撮像対象に超音波を送信し、反射波等を超音波素子列で受信し、複数の異なる音速で受信ビームフォーミングを行った複数種類の画像を生成する。画素ごとの信号強度の音速に対する変化の特徴量から、画素ごとの信号強度を構成する受信ビームフォーミング後受信信号について、その生成に用いられた各チャンネル（超音波素子）の受信信号のコヒーレンス性指標を算出する。これによりチャンネルドメインデータ（各チャンネルの受信信号）内の相関性を算出することなく、コヒーレンス性の高い受信信号から生成された画素を抽出できる。
【0015】
これにより、超音波画像の画素ごとに、その画素位置に対応する最適なビームフォーミング音速（平均音速）について、音速推定を行うことが可能である。また、平均音速推定のロバスト性および推定精度の向上を図ることできる。推定した平均音速を用いて受信ビームフォーミング処理を行うことにより、アーチファクト・ノイズを低減した高画質な画像の撮像が可能になる。なお、最適なビームフォーミング音速は、組織の物性値としての音速と区別して、ここでは平均音速と呼ぶ。撮像対象の物性値音速が一様であれば、平均音速と物性値音速は一致するが、通常、撮像対象が複数の物性値音速を有するため、超音波の伝搬経路中の平均な音速が、最適なビームフォーミング音速として推定される。本実施形態では、超音波画像の画素ごとに平均音速推定を行うことができる。
【0016】
また、画素ごとのコヒーレンス性を用いて、異なる音速で受信ビームフォーミングを行った複数種類の画像を合成することにより、高画質な画像を生成することができる。
【0017】
＜＜実施形態１＞＞
以下、実施形態１の超音波撮像装置について説明する。図１は、本実施形態の超音波撮像装置の全体構成を示すブロック図である。
以下、実施形態１の超音波撮像装置について説明する。図１は、本実施形態の超音波撮像装置の全体構成を示すブロック図である。
【0018】
実施形態１では、画素ごとのコヒーレンス指標を算出した後、撮像対象の平均音速を推定し、推定した平均音速により以降の受信ビームフォーミングを行う。
【0019】
本実施形態の超音波撮像装置３０は、図１に示すように、送信ビームフォーマ３１と、送受切り替え部（Ｔ／Ｒ）３３と、信号処理装置５０と、入力部３５と、制御部３６と、表示部３７とを備えて構成される。超音波撮像装置３０には、探触子２０が接続されている。探触子２０内には、超音波素子２１の列（アレイ）が備えられている。
【0020】
信号処理装置５０は、超音波画像を生成するための構成として、チャンネルメモリ３２と、超音波画像生成部５２を備えている。また、信号処理装置５０は、コヒーレンス指標を算出するための構成として、音速変化画像生成部５４と、コヒーレンス指標算出部５５を、３次元データセットメモリ５８とを備えている。さらに、信号処理装置５０は、コヒーレンス指標から平均音速を推定するための構成として、平均音速推定部５６とを備えている。
【0021】
送信ビームフォーマ３１は、送信信号を生成して、送受切り替え部（Ｔ／Ｒ）３３を介して１以上の超音波素子２１に受け渡す。送信信号を受け取った超音波素子２１は、送信信号を超音波に変換して撮像対象１０へ送信する。撮像対象１０で反射等した超音波は、複数の超音波素子２１の列に到達し、複数の超音波素子２１はそれぞれ、超音波を受信信号（チャンネルＲＦ信号）に変換し、時系列に出力する。
【0022】
複数の超音波素子２１がそれぞれ出力する時系列な受信信号は、チャンネルメモリ５１に格納される。
【0023】
超音波画像生成部５２は、受信ビームフォーマ５３を含む。受信ビームフォーマ５３は、チャンネルメモリ５１から複数の超音波素子２１ごとの受信信号を受け取って、予め設定した遅延時間ずつ遅延させた後加算することにより、予め定めたスキャンライン（受信走査線）上の受信焦点にそれぞれ受信焦点を合わせる。この受信ビームフォーミングをスキャンライン上に所定の間隔で設定された複数の受信焦点について、順次行うことにより、受信ビームフォーミング後受信信号を得る。
【0024】
超音波画像生成部５２は、予め定められたスキャンライン毎に受信ビームフォーマ５３に受信ビームフォーミング処理を実行させる。超音波画像生成部５２は、受信ビームフォーマ５３により生成されたスキャンラインごとの受信ビームフォーミング後受信信号を並べることにより、超音波画像を生成する。
【0025】
なお、遅延時間は、その受信焦点と超音波素子２１との距離を、設定した受信ビームフォーミング用音速により除した時間であり、スキャンラインの受信焦点ごとに超音波画像生成部５２により生成され、受信ビームフォーマ５３に設定される。
【0026】
このとき、ビームフォーミング用音速が、撮像対象の組織の音速に一致している場合、その音速に基づいて設定された遅延時間により、受信ビームフォーマ５３が遅延させた各超音波素子２１の受信信号は、図２（ａ）に示すように、位相がそろっている（コヒーレンス性が高い）。このため、受信ビームフォーマ５３により加算後の受信信号の振幅は大きくなる。この受信ビームフォーミング後受信信号を用いて生成された超音波画像（Ｂ像）は、輝度が大きく、しかも像の広がりが小さい。
【0027】
一方、ビームフォーミング用音速が、撮像対象の組織の音速よりも遅い場合、その音速に基づいて設定された遅延時間により、受信ビームフォーマ５３が遅延させた各超音波素子２１の受信信号は、図２（ｂ）に示すように、図２（ａ）の場合よりも位相が揃わない（コヒーレンス性が低い）。このため、受信ビームフォーマ５３により加算後の受信信号の振幅は、図２（ａ）の場合よりも小さくなり、かつ、信号の広がりが大きくなる。この図２（ｂ）の受信ビームフォーミング後受信信号を用いて生成された超音波画像（Ｂ像）は、図２（ａ）と比較して輝度が小さく、しかも像の広がりが大きい。
【0028】
本実施形態では、図２（ａ），（ｂ）のようにビームフォーミング用音速によって画素の輝度が変化することに着目し、その画素の生成に用いた受信信号の遅延後のコヒーレンス性を評価する。
【0029】
まず、音速変化画像生成部５４は、ビームフォーミング用音速を複数種類に変化させた複数種類の画像を超音波画像生成部５２に生成させる。具体的には、音速変化画像生成部５４は、超音波画像生成部５２に、予め定めておいた範囲および間隔のビームフォーミング用音速（例えば１４００～１６５０ｍ／ｓの範囲の音速を１０ｍ／ｓ間隔で選択した音速）を順次設定し、ビームフォーミング用音速ごとに画像を順次生成させる。超音波画像生成部５２は、設定されたビームフォーミング用音速ごとに遅延時間を算出し、受信ビームフォーマ５３に設定する。これにより、超音波画像生成部５２は、ビームフォーミング用音速の異なる複数種類の画像６１，６２，６３・・・を順次生成する。
【0030】
ここでは、画像６１，６２、６３・・・は、図１に示すように、超音波素子２１の列方向（ｘ方向）と、撮像対象１０の深度方向（ｚ方向）の２次元平面の画像である。音速変化画像生成部５４は、複数種類の画像６１，６２，６３・・・をビームフォーミング用音速方向（ｃ方向）に並べて、３次元データセットを生成し、生成した画像を３次元データセットメモリ５８に格納する。
【0031】
図３（ａ）～（ｃ）に示すように、コヒーレンス指標算出部５５は、複数種類の画像６１，６２，６２・・・の対応する位置（例えば、座標(ｘ,ｚ)＝(3,7)）の画素６１ａ，６２ａ、６３ａの信号強度を、ビームフォーミング用音速ｃの順に並べる。信号強度とは具体的には、検波後の振幅値を用いてもよく、またはログ圧縮後の振幅値を用いてもよい。これによりビームフォーミング用音速方向（ｃ方向）の信号強度の変化を求め、求めた信号強度の変化に基づいて画素６１ａ，６２ａ、６３ａの受信ビームフォーミングに用いた複数の受信信号のコヒーレンス性を表すコヒーレンス指標を算出する。
【0032】
具体的には、図３（ｃ）に示すようにコヒーレンス指標算出部５５は、ビームフォーミング用音速ｃを横軸とし、信号強度の大きさを縦軸とし、ビームフォーミング用音速が異なる複数種類の画像６１，６２、６３・・・の対応する画素６１ａ，６２ａ、６３ａ・・・の信号強度の変化を表すグラフを生成する。コヒーレンス指標算出部５５は、このグラフにおいて、信号強度の変化を表す曲線７０を求める。
【0033】
図４（ａ）に示すように、曲線７０は、画素６１ａ，６２ａ、６３ａ等が、撮像対象１０内の構造物等のようにコヒーレンス性の高い実信号を画像化した画素の場合、最適音速（撮像対象１０の当該画素位置の組織の音速）で振幅が最大となり、上向きに凸の形状（山型）であり、２次の多項式で比較的よく近似できるという特徴があることを発明者らは見出した。すなわち、曲線７０は、２次の多項式で近似した場合、２次の係数が負値であり、かつ、重回帰分析における決定係数Ｒ２が高い。決定係数Ｒ２は式（１）により算出される。
【数1】
【0034】
一方、図４（ｂ）に示すように、画素６１ａ，６２ａ、６３ａ等が、サイドローブなどのアーチファクト成分やノイズ成分のようにコヒーレンス性の低い信号を画像化した画素の場合、最適音速（撮像対象１０の当該画素位置の組織の音速）で振幅が低く、下向きに凸の形状（谷型）であり、くびれをもつなど、複雑な変化パターンがみられる。そのため、曲線７０は、２次の多項式でうまく近似できない。すなわち、曲線７０は、２次の多項式で近似した場合、２次の係数が正値であり、かつ、重回帰分析における決定係数Ｒ２が低い。
【0035】
そこで、コヒーレンス指標算出部５５は、曲線７０が上向きに凸の形状か否か、曲線の変化量、曲線の予め定めた多項式への近似精度、および、曲線の極値のうちの少なくとも一つの特徴量を算出し、一つ以上の特徴量からコヒーレンス指標を算出する。
【0036】
一例としては、コヒーレンス指標算出部５５は、下記（式２）および（式３）により、コヒーレンス指標を算出する。（式２）では、変数hを用意し、２次の多項式近似における２次の係数が０以上のとき変数hは0とし、２次の多項式近似における２次の係数が負のとき、即ち上に凸の形状（山型）のときは、２次の多項式近似において（式１）で算出される決定係数Ｒ２を変数hの値とする。そして変数hを用いて（式３）のように、変数hが0から1に大きくなるほど、出力が0から1に大きくなるような重み付け関数を用いてコヒーレンス指標WCFを算出する。
平均音速推定部５６は、コヒーレンス指標算出部５５が算出したコヒーレンス指標と、ビームフォーミング用音速ｃが異なる複数種類の画像６１，６２、６３等の画素６１ａ，６２ａ、６３ａ・・・の信号強度とを用いて、画素６１ａ，６２ａ、６３ａの位置に対応する撮像対象１０の平均音速、即ち最適なビームフォーミング音速を推定する。
【数2】
【数3】
【0037】
平均音速の推定方法について説明する。
【0038】
図１に示すように、コヒーレンス指標算出部５５は、撮像対象１０の撮像範囲（画像６１，６２、６３の範囲）内の予め定めたＲＯＩ７１内に含まれる複数の画素についてそれぞれコヒーレンス指標を算出する。これにより、例えば図５（ａ）のようにＲＯＩ７１内のコヒーレンス指標の分布が得られる。
【0039】
平均音速推定部５６は、一つの画像６１のＲＯＩ７１内の画素６１ａ等ごとに、信号強度と、その画素のコヒーレンス指標との積を算出し、算出した積のＲＯＩ７１の総和または平均値を算出する。この総和または平均値をフォーカス指標と呼ぶ。平均音速推定部５６は、ビームフォーミング用音速ｃの異なる他の画像６２，６３等の対応するＲＯＩ７１についてもそれぞれフォーカス指標を算出する。
【0040】
平均音速推定部５６は、得られたフォーカス指標と、それが得られた画像のビームフォーミング用音速ｃを図５（ｃ）のようにプロットし、フォーカス指標が最大となるビームフォーミング用音速ｃを、ＲＯＩ７１に対応する撮像対象１０の領域の平均音速と推定する。
【0041】
平均音速推定部５６は、推定した平均音速を超音波画像生成部５２に対してビームフォーミング用音速ｃとして設定する。これにより平均音速推定部５６は、超音波画像生成部５２のその後の撮像の受信ビームフォーミングを、ＲＯＩ７１の平均音速に一致したビームフォーミング用音速ｃを用いて実行させる。
【0042】
以下、本実施形態の信号処理装置５０を含む超音波撮像装置の各部の動作を、図６のフローチャートに基づいて説明する。
【0043】
なお、信号処理装置５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のプロセッサーと、メモリとを備えたコンピュータ等によって構成され、ＣＰＵが、メモリに格納されたプログラムを読み込んで実行することにより、信号処理装置５０の各部５２～５６の機能をソフトウエアにより実現する。また、信号処理装置５０は、その一部または全部をハードウエアによって実現することも可能である。例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）のようなカスタムＩＣや、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）のようなプログラマブルＩＣを用いて信号処理装置５０を構成し、信号処理装置５０の各部の機能を実現するように回路設計を行えばよい。
【0044】
まず、ユーザは、入力部３５を介して撮像を指示するとともに、コヒーレンス指標を算出し、平均音速を推定し、推定した平均音速を受信ビームフォーマ５３に設定する場合にはボタン３５ａを押下する。制御部３６は、ボタン３５ａが押下された場合、図６のフローを各部に実行させる。
【0045】
（ステップ２０１）
まず、送信ビームフォーマ３１は、超音波素子２１から撮像対象１０へ向かって超音波を送信させる。撮像対象１０で反射等した超音波は、超音波素子２１の列によって受信信号（チャンネルＲＦ信号）に変換される。チャンネルメモリ５１には、複数の超音波素子２１からの受信信号がそれぞれ格納される。
まず、送信ビームフォーマ３１は、超音波素子２１から撮像対象１０へ向かって超音波を送信させる。撮像対象１０で反射等した超音波は、超音波素子２１の列によって受信信号（チャンネルＲＦ信号）に変換される。チャンネルメモリ５１には、複数の超音波素子２１からの受信信号がそれぞれ格納される。
【0046】
（ステップ２０２）
受信ビームフォーマ５３は、チャンネルメモリ５１から超音波素子２１ごとの受信信号（チャンネルＲＦ信号）を読み出して、予め設定されている音速ｃから算出された遅延時間を用いて、遅延加算法やフーリエ整相法等の公知の受信ビームフォーミング手法により整相加算する。これにより、撮像範囲に設定した１以上のスキャンラインに沿った複数の受信焦点についてビームフォーミング後信号を得る。
受信ビームフォーマ５３は、チャンネルメモリ５１から超音波素子２１ごとの受信信号（チャンネルＲＦ信号）を読み出して、予め設定されている音速ｃから算出された遅延時間を用いて、遅延加算法やフーリエ整相法等の公知の受信ビームフォーミング手法により整相加算する。これにより、撮像範囲に設定した１以上のスキャンラインに沿った複数の受信焦点についてビームフォーミング後信号を得る。
【0047】
（ステップ２０３）
受信ビームフォーマ５３は、上記ステップ２０２を、１フレームの画像の生成に必要なすべてのビームフォーミング後信号が得られるまで繰り返す。
受信ビームフォーマ５３は、上記ステップ２０２を、１フレームの画像の生成に必要なすべてのビームフォーミング後信号が得られるまで繰り返す。
【0048】
（ステップ２０４）
超音波画像生成部５２は、１フレーム分のスキャンラインのビームフォーミング後信号を並べて画像を生成する。音速変化画像生成部５４は、生成された画像を受け取って、３次元データセットメモリ５８に格納する。
超音波画像生成部５２は、１フレーム分のスキャンラインのビームフォーミング後信号を並べて画像を生成する。音速変化画像生成部５４は、生成された画像を受け取って、３次元データセットメモリ５８に格納する。
【0049】
（ステップ２０５）
音速変化画像生成部５４は、受信ビームフォーミング用音速ｃを変更し、超音波画像生成部５２に設定する。超音波画像生成部５２は、変更された受信ビームフォーミング用音速ｃを用いて遅延時間を算出し、受信ビームフォーマ５３に設定する。
音速変化画像生成部５４は、受信ビームフォーミング用音速ｃを変更し、超音波画像生成部５２に設定する。超音波画像生成部５２は、変更された受信ビームフォーミング用音速ｃを用いて遅延時間を算出し、受信ビームフォーマ５３に設定する。
【0050】
（ステップ２０６）
受信ビームフォーマ５３は、変更された受信ビームフォーミング用音速ｃを用いてステップ２０２～２０４を繰り返すことにより、変更後の受信ビームフォーミング用音速ｃを用いて画像を生成する。音速変化画像生成部５４は、生成された画像を受け取って、３次元データセットメモリ５８に格納する。これを、全種類の受信ビームフォーミング用音速ｃが設定されるまで繰り返す。これにより、超音波画像生成部５２は、受信ビームフォーミング用音速ｃが異なる複数種類の画像６１，６２，６３・・・を生成する。
受信ビームフォーマ５３は、変更された受信ビームフォーミング用音速ｃを用いてステップ２０２～２０４を繰り返すことにより、変更後の受信ビームフォーミング用音速ｃを用いて画像を生成する。音速変化画像生成部５４は、生成された画像を受け取って、３次元データセットメモリ５８に格納する。これを、全種類の受信ビームフォーミング用音速ｃが設定されるまで繰り返す。これにより、超音波画像生成部５２は、受信ビームフォーミング用音速ｃが異なる複数種類の画像６１，６２，６３・・・を生成する。
【0051】
音速変化画像生成部５４は、生成された複数種類の画像６１，６２，６３・・・を超音波画像生成部５２から受け取って、受信ビームフォーミング用音速方向（ｃ方向）に並べて、３次元データセットを生成し、生成した画像を３次元データセットメモリ５８に格納する。
【0052】
（ステップ２０７）
コヒーレンス指標算出部５５は、ＲＯＩ７１内の３次元データセットの音速方向に並ぶ画素６１ａ，６２ａ、６３ａの信号強度の変化を表す曲線７０を図３（ｃ）のように生成し、式（１）を用いてコヒーレンス指標を算出する。
（ステップ２０８）
平均音速推定部５６は、各画像６１、６２，６３等ごとに、ＲＯＩ７１内の画素６１ａの信号強度とコヒーレンス指標との積の総和または平均値をフォーカス指標として算出する。
（ステップ２０９）
平均音速推定部５６は、フォーカス指標が最大となるビームフォーミング用音速ｃが、ＲＯＩ７１に対応する撮像対象１０の領域の平均音速であると推定する。平均音速推定部５６は、推定した平均音速を超音波画像生成部５２に対してビームフォーミング用音速ｃとして設定する。
コヒーレンス指標算出部５５は、ＲＯＩ７１内の３次元データセットの音速方向に並ぶ画素６１ａ，６２ａ、６３ａの信号強度の変化を表す曲線７０を図３（ｃ）のように生成し、式（１）を用いてコヒーレンス指標を算出する。
（ステップ２０８）
平均音速推定部５６は、各画像６１、６２，６３等ごとに、ＲＯＩ７１内の画素６１ａの信号強度とコヒーレンス指標との積の総和または平均値をフォーカス指標として算出する。
（ステップ２０９）
平均音速推定部５６は、フォーカス指標が最大となるビームフォーミング用音速ｃが、ＲＯＩ７１に対応する撮像対象１０の領域の平均音速であると推定する。平均音速推定部５６は、推定した平均音速を超音波画像生成部５２に対してビームフォーミング用音速ｃとして設定する。
【0053】
上記ステップ２０１～２０９により、ＲＯＩ７１の平均音速に一致したビームフォーミング用音速ｃが超音波画像生成部５２に設定される。超音波撮像装置は、その後の撮像を最適な音速で実行することができる。これにより、アーチファクト・ノイズを低減した高画質な画像の撮像が可能になる。
【0054】
本実施形態では、図６のように、受信ビームフォーミング用音速ｃを変更して、一画像ずつ生成する構成について説明したが、本発明は、この構成に限られるものではなく。超音波画像生成部５２が、受信ビームフォーマ５３を複数有する構成である場合、音速変化画像生成部５４は、複数の受信ビームフォーマ５３に、複数種類のビームフォーミング用音速ｃの遅延時間をそれぞれ設定し、同一スキャンラインについてパラレルにビームフォーミング処理を行わせてもよい。これにより、受信ビームフォーム音速ｃが複数種類に異なる画像をパラレルに生成することができる。
【0055】
＜＜実施形態２＞＞
実施形態２の超音波撮像装置について説明する。図７は、本実施形態の超音波撮像装置の全体構成を示すブロック図である。図８は、本実施形態の平均音速推定部５６の処理を示す説明図である。図９は、本実施形態の超音波撮像装置の動作を示すフローチャートである。
実施形態２の超音波撮像装置について説明する。図７は、本実施形態の超音波撮像装置の全体構成を示すブロック図である。図８は、本実施形態の平均音速推定部５６の処理を示す説明図である。図９は、本実施形態の超音波撮像装置の動作を示すフローチャートである。
【0056】
実施形態２の超音波撮像装置は、実施形態１の超音波撮像装置と同様の構成および動作であるが、図７のように最大信号強度取得音速算出部５７をさらに備える点と、平均音速推定部５６が撮像対象の最適なビームフォーミング音速である平均音速を推定する際の処理が、実施形態１とは異なっている。以下、異なる点を中心に以下説明する。
【0057】
図９に示すように、実施形態２の超音波撮像装置の処理は、ステップ２０１～２０７までは実施形態１の図６のフローと同様である。これにより、ステップ２０７において、コヒーレンス指標算出部５５は、ＲＯＩ７１内の各画素についてコヒーレンス指標を算出する。これにより、図８（ａ）に示すように、コヒーレンス指標のＲＯＩ７１内の分布が得られる。
【0058】
（ステップ２１０）
ステップ２１０において、最大信号強度取得音速算出部５７は、ビームフォーミング用音速が異なる複数種類の画像６１，６２，６３・・・の対応するＲＯＩ７１内の画素（例えば画像６１の画素６１ａ）の信号強度と、他の画像６２，６３・・・の対応する位置の画素６２ａ，６３ａ・・・とを比較する。これにより、信号強度が最大となる画像を画像６１，６２，６３・・・の中から選択する。選択した画像の生成時に用いたビームフォーミング用音速ｃを、画素６１ａの位置の最大信号強度取得音速とする。
ステップ２１０において、最大信号強度取得音速算出部５７は、ビームフォーミング用音速が異なる複数種類の画像６１，６２，６３・・・の対応するＲＯＩ７１内の画素（例えば画像６１の画素６１ａ）の信号強度と、他の画像６２，６３・・・の対応する位置の画素６２ａ，６３ａ・・・とを比較する。これにより、信号強度が最大となる画像を画像６１，６２，６３・・・の中から選択する。選択した画像の生成時に用いたビームフォーミング用音速ｃを、画素６１ａの位置の最大信号強度取得音速とする。
【0059】
これをＲＯＩ７１内の各画素について行うことにより、最大信号強度取得音速算出部５７は、図５（ｂ）に示すように、最大信号強度取得音速のＲＯＩ７１内の分布を得る。
【0060】
（ステップ２１１）
平均音速推定部５６は、画素ごとに、そのコヒーレンス指標により最大信号強度取得音速を重み付けした重み付け後最大信号強度取得音速を用いて平均音速を推定する。具体的には例えば、図８に示すように、平均音速推定部５６は、ＲＯＩ７１内の各画素について重み付け後最大信号強度取得音速を求め、その平均値を平均音速とする。
平均音速推定部５６は、画素ごとに、そのコヒーレンス指標により最大信号強度取得音速を重み付けした重み付け後最大信号強度取得音速を用いて平均音速を推定する。具体的には例えば、図８に示すように、平均音速推定部５６は、ＲＯＩ７１内の各画素について重み付け後最大信号強度取得音速を求め、その平均値を平均音速とする。
【0061】
これにより、平均音速推定部５６は、推定した平均音速を超音波画像生成部５２に対してビームフォーミング用音速ｃとして設定する。
【0062】
上記ステップ２０１～２０７，２１０，２１１により、ＲＯＩ７１の平均音速に一致したビームフォーミング用音速ｃが超音波画像生成部５２に設定されるため、超音波撮像装置は、その後の撮像を最適な音速で実行することができる。これにより、アーチファクト・ノイズを低減した高画質な画像の撮像が可能になる。
【0063】
なお、実施形態２では、ステップ２０７、２１０において、ＲＯＩ７１内のすべての画素について、コヒーレンス指標と、最大信号強度取得音速とを求めたが、必ずしもすべての画素について求めなくてもよい。一部の画素についてのみ、コヒーレンス指標と、最大信号強度取得音速と求め、重み付け後最大信号強度取得音速を算出し、その平均値を平均音速としてもよい。
【0064】
また、ＲＯＩ内の一部の画素についてのみコヒーレンス指標と、最大信号強度取得音速とを求めた後、補間演算等により、ＲＯＩ内のコヒーレンス指標の分布および最大信号強度取得音速の分布を算出してもよい。そして、コヒーレンス指標の分布によりＲＯＩ内の最大信号強度取得音速の分布を重み付けし、重み付け後最大信号強度取得音速の分布を求め、重み付け後最大信号強度取得音速の分布の平均値を平均音速としてもよい。
【0065】
＜＜実施形態３＞＞
実施形態３の超音波撮像装置について説明する。図１０は、本実施形態の超音波撮像装置の全体構成を示すブロック図である。図１１は、本実施形態の画像処理部５９の処理を示す説明図である。図１２は、本実施形態の超音波撮像装置の動作を示すフローチャートである。
実施形態３の超音波撮像装置について説明する。図１０は、本実施形態の超音波撮像装置の全体構成を示すブロック図である。図１１は、本実施形態の画像処理部５９の処理を示す説明図である。図１２は、本実施形態の超音波撮像装置の動作を示すフローチャートである。
【0066】
実施形態３では、画素ごとのコヒーレンス性を用いて、画像を重みづけすることにより、ノイズやアーチファクトを抑制した高画質な画像を生成する。
【0067】
実施形態３の超音波撮像装置は、実施形態１の超音波撮像装置と同様の構成および動作であるが、平均音速推定部５６の代わりに、図１０のように画像処理部５９を備える点が、実施形態１とは異なっている。以下、異なる点を中心に以下説明する。
【0068】
図１２に示すように、実施形態３の超音波撮像装置の処理は、ステップ２０１～２０７までは実施形態１の図６のフローと同様である。これにより、ステップ２０７において、コヒーレンス指標算出部５５は、画像内の各画素についてコヒーレンス指標を算出する。ただし、実施形態２では、コヒーレンス指標算出部５５は、ＲＯＩ７１内の各画素についてコヒーレンス指標を算出することにより、ROI内のコヒーレンス指標の分布を求めたが、実施形態３では、画像全体の各画素についてコヒーレンス指標を算出する。これにより、図１１（ａ）に示すように、コヒーレンス指標の画像内の分布が得られる。
【0069】
（ステップ２１２、２１３）
ステップ２１２において、画像処理部５９は、ビームフォーミング用音速が異なる複数種類の画像６１，６２，６３・・・のうち１以上の画像の信号強度（図１１（ｂ））と、ステップ２０７で得た画像全体のコヒーレンス指標の分布とを用いて、処理後画像を生成する。具体的には、画像処理部５９は、複数種類の画像６１，６２，６３・・・のうち１つの画像について、画像内のコヒーレンス指標が高い第1領域７１ａの信号強度を、第1領域７１ａよりもコヒーレンス性が低い第２領域７１ｂの信号強度よりも大きくなるように重み付けを行って、画像を生成する（図１１（ｃ））。生成した画像は、表示部３７に表示する。
ステップ２１２において、画像処理部５９は、ビームフォーミング用音速が異なる複数種類の画像６１，６２，６３・・・のうち１以上の画像の信号強度（図１１（ｂ））と、ステップ２０７で得た画像全体のコヒーレンス指標の分布とを用いて、処理後画像を生成する。具体的には、画像処理部５９は、複数種類の画像６１，６２，６３・・・のうち１つの画像について、画像内のコヒーレンス指標が高い第1領域７１ａの信号強度を、第1領域７１ａよりもコヒーレンス性が低い第２領域７１ｂの信号強度よりも大きくなるように重み付けを行って、画像を生成する（図１１（ｃ））。生成した画像は、表示部３７に表示する。
【0070】
本実施形態によれば、図１１（ｃ）に示したように、コヒーレンス性の低い信号を抑制し、また逆にコヒーレンス性の高い信号を増強することができ、サイドローブやグレーティングローブなどのアーチファクト起因の信号強度が抑制される。よって、撮像対象１０内の構造物の実信号の視認性が向上した高画質画像を生成することができる。
【0071】
なお、画像処理部５９が画像処理を行う一つの画像は、複数種類の画像６１，６２，６３・・・のうち例えば1540m/sなどの一般的な規定音速の画像を用いることができる。または実施形態１または実施形態２の方法で、予め定めたＲＯＩ７１内について推定した平均音速の画像を用いることができる。
【0072】
＜＜実施形態４＞＞
実施形態４の超音波撮像装置について説明する。図１３は、本実施形態の超音波撮像装置の全体構成を示すブロック図である。図１４は、本実施形態の超音波撮像装置の動作を示すフローチャートである。
実施形態４の超音波撮像装置について説明する。図１３は、本実施形態の超音波撮像装置の全体構成を示すブロック図である。図１４は、本実施形態の超音波撮像装置の動作を示すフローチャートである。
【0073】
実施形態４では、画素ごとのコヒーレンス性を用いて、複数の画像を重みづけした後加算することにより、ノイズやアーチファクトを抑制した高画質な画像を生成する。
【0074】
実施形態４の超音波撮像装置は、実施形態３の超音波撮像装置と同様の構成および動作であるが、実施形態２で説明した最大信号強度取得音速算出部５７をさらに備える点が、実施形態３とは異なっている。以下、異なる点を中心に以下説明する。
【0075】
図１４に示すように、実施形態４の超音波撮像装置の処理は、ステップ２０１～２０７までは実施形態１の図６のフローと同様である。これにより、ステップ２０７において、コヒーレンス指標算出部５５は、画像内の各画素についてコヒーレンス指標を算出する。これにより、コヒーレンス指標の分布が得られる。
【0076】
（ステップ２１０）
ステップ２１０において、最大信号強度取得音速算出部５７は、ビームフォーミング用音速が異なる複数種類の画像６１，６２，６３・・・の対応する画素（例えば画像６１の画素６１ａ）の信号強度と、他の画像６２，６３・・・の対応する位置の画素６２ａ，６３ａ・・・とを比較する。これにより、信号強度が最大となる画像を画像６１，６２，６３・・・の中から選択する。選択した画像の生成時に用いたビームフォーミング用音速ｃを、画素６１ａの位置の最大信号強度取得音速とする。
ステップ２１０において、最大信号強度取得音速算出部５７は、ビームフォーミング用音速が異なる複数種類の画像６１，６２，６３・・・の対応する画素（例えば画像６１の画素６１ａ）の信号強度と、他の画像６２，６３・・・の対応する位置の画素６２ａ，６３ａ・・・とを比較する。これにより、信号強度が最大となる画像を画像６１，６２，６３・・・の中から選択する。選択した画像の生成時に用いたビームフォーミング用音速ｃを、画素６１ａの位置の最大信号強度取得音速とする。
【0077】
これを画像の各画素について行うことにより、最大信号強度取得音速算出部５７は、最大信号強度取得音速の分布を得る。
【0078】
（ステップ２１２）
画像処理部５９は、ビームフォーミング用音速が異なる複数種類の画像６１，６２，６３・・・内の対応する位置の画素６１ａ，６２ａ，６３ａ・・・の信号強度を重み付け加算する。このとき、画像処理部５９は、重み付けの際に最大信号強度取得音速をビームフォーミング用音速とする画像の信号強度の重みが、コヒーレンス指標が大きい画素ほど大きくなるように設定する。これにより、最大信号強度取得音速の画素の重みを大きく、かつ、その中でもコヒーレンス指標が大きい画素の重みを大きく設定して、複数の画像６１，６２，６３・・・の対応する画素６１ａ，６２ａ，６３ａ・・・の信号強度を加算することができる。
画像処理部５９は、ビームフォーミング用音速が異なる複数種類の画像６１，６２，６３・・・内の対応する位置の画素６１ａ，６２ａ，６３ａ・・・の信号強度を重み付け加算する。このとき、画像処理部５９は、重み付けの際に最大信号強度取得音速をビームフォーミング用音速とする画像の信号強度の重みが、コヒーレンス指標が大きい画素ほど大きくなるように設定する。これにより、最大信号強度取得音速の画素の重みを大きく、かつ、その中でもコヒーレンス指標が大きい画素の重みを大きく設定して、複数の画像６１，６２，６３・・・の対応する画素６１ａ，６２ａ，６３ａ・・・の信号強度を加算することができる。
【0079】
これにより、複数の画像の信号強度を加算できるため、１枚の画像を処理する場合よりもロバスト性が向上する。また、コヒーレンス性の低い信号を抑制し、また逆にコヒーレンス性の高い信号を増強することができ、サイドローブやグレーティングローブなどのアーチファクト起因の信号強度が抑制され、撮像対象１０内の構造物の実信号の視認性が向上した高画質画像を生成することができる。
【0080】
なお、実施形態４において、最大信号強度取得音速算出部５７に加えて、さらに、最小信号強度取得音速算出部を備える構成としてもよい。
最小信号強度取得音速算出部は、ビームフォーミング用音速が異なる複数種類の画像６１，６２，６３・・・内の対応する位置の画素６１ａ，６２ａ，６３ａ・・・の信号強度を、複数種類の画像６１，６２，６３・・・間で比べ、信号強度が最小となる画像を選択する。最小信号強度取得音速算出部は、選択した画像のビームフォーミング用音速を画素の位置の最小信号強度取得音速として求める。
最小信号強度取得音速算出部は、ビームフォーミング用音速が異なる複数種類の画像６１，６２，６３・・・内の対応する位置の画素６１ａ，６２ａ，６３ａ・・・の信号強度を、複数種類の画像６１，６２，６３・・・間で比べ、信号強度が最小となる画像を選択する。最小信号強度取得音速算出部は、選択した画像のビームフォーミング用音速を画素の位置の最小信号強度取得音速として求める。
【0081】
この場合、画像処理部５９は、重み付けの際に、所定値よりもコヒーレンス値が大きい画素は、最大信号強度取得音速をビームフォーミング用音速とする画像の信号強度の重みが、最小信号強度取得音速をビームフォーミング用音速とする画像の信号強度の重みよりも大きくなるよう重みを設定する。また、画像処理部５９は、所定値よりもコヒーレンス値が小さい画素は、最小信号強度取得音速を前記ビームフォーミング用音速とする画像の信号強度の重みが、最大信号強度取得音速を前記ビームフォーミング用音速とする画像の信号強度の重みよりも大きくなるように重みを設定する。
【0082】
このように、最小信号強度取得音速をさらに重み付けに用いることにより、最小信号強度取得音速のみを用いる場合よりも、より的確に重み付けを設定して、ノイズ等を抑制できる。
【0083】
＜＜実施形態５＞＞
実施形態５の超音波撮像装置について説明する。図１５は、本実施形態の超音波撮像装置の音速変化画像生成部５４のブロック図である。図１６は、音速変化画像生成部５４の処理を説明する図である。図１７は、音速変化画像生成部５４の画像を演算で生成する処理を示すフローである。
実施形態５の超音波撮像装置について説明する。図１５は、本実施形態の超音波撮像装置の音速変化画像生成部５４のブロック図である。図１６は、音速変化画像生成部５４の処理を説明する図である。図１７は、音速変化画像生成部５４の画像を演算で生成する処理を示すフローである。
【0084】
実施形態１～４においては、音速変化画像生成部５４が、超音波画像生成部５２にビームフォーミング用音速を複数種類に変化させた複数種類の画像６１，６２，６３・・・を生成させる構成であった。実施形態５では、音速変化画像生成部５４が、超音波画像生成部５２が生成した１種類のビームフォーミング用音速の画像のデータに基づいて、演算により、ビームフォーミング用音速を複数種類に変化させた複数種類の画像６１，６２，６３・・・を生成する。
【0085】
そのため、実施形態５では、図１５に示すように、音速変化画像生成部５４が、変換部４１と、リマッピング処理部４２と、再変換部４３とを備えている。
【0086】
図１７のフローを用いて、音速変化画像生成部５４の演算処理について説明する。音速変化画像生成部５４の演算処理は、公知の技術であるので、ここでは簡単に説明する。
【0087】
（ステップ３０１）
音速変化画像生成部５４は、超音波画像生成部５２から、ビームフォーミング用第１音速Ｃ０に基づいて定めた第１遅延時間を用いて生成した第１画像のデータを受け取る（図１６（ａ））。
音速変化画像生成部５４は、超音波画像生成部５２から、ビームフォーミング用第１音速Ｃ０に基づいて定めた第１遅延時間を用いて生成した第１画像のデータを受け取る（図１６（ａ））。
【0088】
（ステップ３０２）
変換部４１は、第１画像のデータを、波数空間における第１波数空間データに変換する（図１６（ｂ））。
変換部４１は、第１画像のデータを、波数空間における第１波数空間データに変換する（図１６（ｂ））。
【0089】
第１画像は、超音波素子２１の列方向をｘ方向とし、撮像対象１０の深さ方向をｚ方向とするｘ－ｚ平面の２次元画像である。変換部４１は、これをｘ方向の波数（ｋｘ）方向とｚ方向の波数（ｋｚ）方向を２軸とする２次元波数空間のデータに変換する。
【0090】
（ステップ３０３）
リマッピング処理部４２は、第２ビームフォーミング用音速に基づいて定めた第２遅延時間で前記受信信号を処理した場合に得られる第２画像を変換した第２の波数空間データと等価のデータを、第１波数空間データを処理することにより生成する。
リマッピング処理部４２は、第２ビームフォーミング用音速に基づいて定めた第２遅延時間で前記受信信号を処理した場合に得られる第２画像を変換した第２の波数空間データと等価のデータを、第１波数空間データを処理することにより生成する。
【0091】
第２の波数空間データは、受信信号（チャンネルＲＦデータ）を、受信焦点と超音波素子２１との間の距離Ｌと、第２の音速Ｃ１とに基づいて定めた第２の遅延時間Ｔ２（例えば、Ｔ２＝Ｌ／Ｃ１）で処理した場合に得られる波数空間データである。
【0092】
第２の波数空間データの座標（ｋｘ１，ｋｚ１）は、第１の波数空間データを構成するデータの座標（ｋｘ０，ｋｚ０）と、音速Ｃ０、Ｃ１とを用いて表される所定の関係にある。音速変化画像生成部５４は、第１の波数空間のデータの座標（ｋｘ０，ｋｚ０）と、音速Ｃ１の第２の遅延時間Ｔ２で整相した場合のデータの座標に変化させた場合の対応する座標（ｋｘ１，ｋｚ１）との関係を、例えばテーブルの形式により、テーブル格納部４４に予め格納している（図１５参照）。
【0093】
リマッピング処理部４２は、第１の波数空間データ（図１６（ｂ））を構成するデータのサンプリング座標（ｋｘ０，ｋｚ０）から、第１音速Ｃ０および第２音速Ｃ１に基づいて予め求めておいた距離だけずれたサンプリング座標（ｋｘ１，ｋｚ１）（図１６（ｃ）の丸印の座標）のデータ値を補間演算等により求める。補間演算等により求めたデータを、第２音速（Ｃ１）における波数空間に表すと、等間隔のサンプリングとなる（図１６（ｄ））。
【0094】
よって、リマッピング処理部４２は、テーブル格納部４４を参照することにより、座標（ｋｘ１，ｋｚ１）と座標（ｋｘ０，ｋｚ０）とを読み出して、第１の波数空間データの座標（ｋｘ１，ｋｚ１）のデータ値を補間処理により算出し（図１６（ｃ））、音速Ｃ１に対応する第２の波数空間データ（図１６（ｄ））を生成する。
【0095】
（ステップ３０４）
再変換部４３は、リマッピング処理部４２が生成した第２波数空間データと等価のデータを、逆変換することにより、第２音速Ｃ１に対応する第２画像を生成する（図１６（ｅ））。得られた第２画像は、第２音速Ｃ１に基づいて定めた第２の遅延時間Ｔ２により、受信信号（チャンネルＲＦデータ）を整相して得られた画像と等価なデータである。
再変換部４３は、リマッピング処理部４２が生成した第２波数空間データと等価のデータを、逆変換することにより、第２音速Ｃ１に対応する第２画像を生成する（図１６（ｅ））。得られた第２画像は、第２音速Ｃ１に基づいて定めた第２の遅延時間Ｔ２により、受信信号（チャンネルＲＦデータ）を整相して得られた画像と等価なデータである。
【0096】
（ステップ３０５）
音速変化画像生成部５４は、予め定めておいたすべての音速Ｃ２、Ｃ３・・について画像が生成されるまでステップ３０３，３０４を繰り返す。なお、テーブル格納部４４に、第２の音速Ｃ１以外の複数の音速Ｃ２、Ｃ３・・についても、第１の波数空間データにおける補間により演算すべき座標の情報が格納されている。
音速変化画像生成部５４は、予め定めておいたすべての音速Ｃ２、Ｃ３・・について画像が生成されるまでステップ３０３，３０４を繰り返す。なお、テーブル格納部４４に、第２の音速Ｃ１以外の複数の音速Ｃ２、Ｃ３・・についても、第１の波数空間データにおける補間により演算すべき座標の情報が格納されている。
【0097】
音速変化画像生成部５４は、生成された各音速に対応する画像を３次元データセットメモリ５８に格納する。
【0098】
上述してきたように、実施形態５の超音波撮像装置によれば、生成した画像を処理することにより、受信ビームフォーミング時の音速を変更したのと等価な画像を、少ない演算量で生成することができる。よって、その後の処理を実施形態１～４と同様に行うことにより、平均音速の推定または画像処理により、サイドローブやグレーティングローブなどのアーチファクトが抑制され、撮像対象１０内の構造物の実信号の視認性が向上した高画質画像を生成することができる。
【0099】
上述してきたように、本発明の実施形態１～５によれば、チャンネル間の受信信号の相間演算を行うことなく、コヒーレンス性の高い画素を画素単位で抽出できるため、音速推定のロバスト性、推定精度の向上や、アーチファクト・ノイズを低減した高画質な撮像が可能になる。
【符号の説明】
【0100】
１０…撮像対象、２０…探触子、２１…超音波素子、３０…超音波撮像装置、３１…送信ビームフォーマ、３２…チャンネルメモリ、３５…入力部、３５ａ…ボタン、３６…制御部、３７…表示部、４１…変換部、４２…リマッピング処理部、４３…再変換部、４４…テーブル格納部、５０…信号処理装置、５１…チャンネルメモリ、５２…超音波画像生成部、５３…受信ビームフォーマ、５４…音速変化画像生成部、５５…コヒーレンス指標算出部、５６…平均音速推定部、５７…最大信号強度取得音速算出部、５８…３次元データセットメモリ、５９…画像処理部、６１，６２，６３…画像、６１ａ，６２ａ，６３ａ…画素、７０…曲線、７１…ＲＯＩ、７１ａ…第１領域、７１ｂ…第２領域
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】