[发明专利]超声波测定装置、超声波图像装置及超声波测定方法

说明书

本发明提供了超声波测定装置适用自适应波束成形，得到更高分辨率的图像的超声波测定装置、超声波图像装置及超声波测定方法。超声波测定装置包括：接收器，被配置为接收成不同入射角的多个超声波回波，超声波回波对应于朝向对象物传输并包含基波分量和谐波分量的超声波；谐波处理器，被配置为提取每个超声波回波的二阶或更高阶谐波分量信号；信号处理器，被配置为通过向提取的谐波分量信号施加各自的权重来仅对提取的谐波分量信号执行最小方差波束形成处理，权重根据超声波回波的入射角而变化，以降低对从除了传输的超声波的主瓣方向以外的方向接收的超声波回波的灵敏度；以及图像处理器，被配置为基于得到的谐波分量信号来生成图像。

本申请是申请日为2014年9月10日、优先权日为2013年9月10日、申请号为201410459070.3、发明名称为“超声波测定装置、超声波图像装置及超声波测定方法”的发明专利申请的分案申请，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及超声波测定装置、超声波图像装置以及超声波测定方法。

背景技术

在超声波测定装置中已知有从所发送的基本频率的超声波有关的超声波回波提取基本频率的分量，对此进行自适应波束成形的技术。自适应波束成形可以最大限度地提高来自所需方向的接收波的灵敏度，最大限度地减少来自所需方向的不需要波的灵敏度，因此被实际应用于例如雷达系统、潜水艇的声纳系统。

作为自适应波束成形的例子，在专利文献1中记载了如下的超声波束形成方法：将所输入的超声波信号在观察空间中划分成多个区域，按区域计算加权值，计算针对每个像素的像素加权值，并计算波束形成值。

【在先技术文献】

【专利文献】

专利文献1：日本特开2012-170826号公报

但是，如果将上述自适应波束成形直接应用于诸如将生物进行成像的超声波测定装置中，在实际使用中存在问题。

如果是例如雷达系统，即使在远处有飞机、山脉，在中间的空间不存在大量反射电波的这样的物体。在潜水艇的声纳装置中，由于超声波在海水中传播，因此在该处不存在强的反射体。另一方面，如果是超声波测定装置的情况下，即使想从体内的指定器官、肿瘤等得到超声波回波，在该指定的器官等的周围、从探头到该指定的器官等之间，作为超声波的反射体存在许多其他的器官、脂肪、肌肉、血管壁等。因此，如果不识别每个反射体的声阻抗而进行成像，就不能得到高分辨率的图像。而且，还具有由于体内的超声波的多重反射折射形成的虚像即伪像(artifact)等超声波测定装置特有的问题。

因此，即使针对超声波测定装置单一地采用上述的自适应波束成形技术，实际上不但区分不需要波变得非常困难，计算处理变得复杂，计算本身有可能不收敛。最终不能得到分辨率高的图像。

发明内容

本发明鉴于这种情况而提出，其目的在于提供在超声波测定装置中适用自适应波束成形的同时，可以得到更高分辨率的图像的技术。

为了解决上述问题，本发明的第一方面的超声波测定装置的特征在于，具有：接收处理部，将向对象物发送的超声波有关的超声波回波作为接收信号进行接收；谐波处理部，从接收到的所述接收信号中提取所述超声波回波的谐波分量；信号处理部，使用根据提取出的所述谐波分量的值而不同的权重，对提取出的所述谐波分量进行加权相加；以及图像生成部，根据进行了所述加权相加后的信号来生成图像。根据第一方面，使用根据在谐波处理中提取出的谐波分量的值而不同的权重对在谐波处理中提取出的谐波分量进行加权相加处理。通过这样可以得到提高了方位分辨率的图像。