專利名稱：超聲波診斷設(shè)備和超聲波信號的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及超聲波診斷設(shè)備，本發(fā)明特別是涉及進(jìn)行超聲波信號的數(shù)字信號處理的，非破壞檢查用的超聲波診斷設(shè)備，以及醫(yī)用的超聲波診斷設(shè)備。
背景技術(shù)：
圖2為表示采用數(shù)字電路的已有技術(shù)的超聲波診斷設(shè)備的組成實例的圖。由多個元件形成的探頭1發(fā)送的，具有中心頻率ωs的超聲波的發(fā)送信號s(t)可近似地由式1表示。A(t)表示發(fā)送信號的包絡(luò)線的形狀，t表示時間變量，j表示虛數(shù)單位。
s(t)＝A(t)×{exp(jωst)+exp(-jωst)}…(公式1)通過檢查對象反射的超聲波通過探頭1接收。如果由τn表示從超聲波的發(fā)送的時刻，到接收的時刻之間的傳送時間，則探頭1中的第n元件的接收信號fn(t)由式2表示。φn表示接收信號fn(t)的相位，其由式3表示。
fn(t)＝s(t-τn)＝A(t-τn)×{exp[j(ωst-φn)]+exp[-j(ωst-φn)]} …(公式2)φn＝ωsτn…(公式3)當(dāng)由N表示1次超聲波的發(fā)送接收所采用的元件數(shù)量時，探頭1的N個輸出信號分別由式2表示。針對每個元件，傳送時間τn是不同的。另外，在下面的描述中，1次的超聲波的發(fā)送接收用的元件n稱為信道，N稱為信道數(shù)量。另外，在圖1，圖2，圖6中，1次超聲波的發(fā)送接收所采用的N個元件的選擇電路，以及驅(qū)動電路省略，而在圖中未示出。
接收信號fn(t)通過數(shù)字轉(zhuǎn)換部2，轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，以后的信號處理全部為數(shù)字信號處理。通過數(shù)字信號處理，與模擬信號處理相比較，運算精度提高。
在混合部3中，對已進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換處理的接收信號fn(t)，與由式4表示的數(shù)字參考信號hn(t)進(jìn)行乘法運算。該乘法運算的結(jié)果gn(t)為式5。hn(t)具有與接收信號的中心頻率ωs相同的頻率。
hn(t)＝exp(jωst) …(公式4)gn(t)＝fn(t)hn(t)＝A(t-τn)×{exp[j(2ωst-φn)]+exp(jφn)…(公式5)接著，在濾波部4，抽取乘法運算結(jié)果式5的低周波成分。抽取低周波成分的乘法運算結(jié)果為式6。濾波部4比如，由累加器，乘積和運算器構(gòu)成。
gn(t)＝A(t-τn)×exp(jφn) …(公式6)在數(shù)字延遲部5，對按照τn對濾波部4的輸出信號(式6)進(jìn)行時間移動處理而形成的信號，與exp(-jφn)進(jìn)行乘法運算。數(shù)字延遲部5的輸出信號Vn(t)為式7。輸出信號Vn(t)不依賴n，不取決于信道，而是固定值。
Vn(t)＝gn(t+τn)×exp(-jφn)＝A(t) …(公式7)通過加法運算部6，針對1次的超聲波的發(fā)送接收用的元件n(信道)的全部的信道(信道數(shù)量N)，對數(shù)字延遲部5的輸出信號Vn(t)進(jìn)行加法運算。由于各信道的相位保持一致，故該加法運算的結(jié)果按照單一信道的信號的N倍增加。從探頭1，到加法運算部6的N個的信號數(shù)量通過加法運算部6，轉(zhuǎn)換為1個。
另外，在上面的描述中，由于數(shù)字轉(zhuǎn)換部2，混合部3，濾波部4，數(shù)字延遲部5中的各處理針對每個信道而進(jìn)行，故上述各部分必須按照N個的數(shù)量進(jìn)行并列。
來自目的方向以外的技術(shù)信號具有相互不同的相位差，故它們相互抵消。以上描述的信號處理一般稱為定相加法運算處理?？赏ㄟ^該定相加法運算處理，沿目的方向，使超聲波束收斂。
作為與定相加法處理有關(guān)的文獻(xiàn)，包括有JP特許第1333370號，US4140022號專利，US4983970號專利。
在檢波部7，取加法運算部6的輸出信號，N×A(t)的絕對值，在轉(zhuǎn)換部8，對檢波部7的輸出信號，進(jìn)行對數(shù)壓縮，γ轉(zhuǎn)換等的信號處理。轉(zhuǎn)換部8的輸出信號作為檢查對象的斷層圖象，顯示于顯示器9中。另外，式7一般為復(fù)數(shù)，檢波部7對復(fù)數(shù)的絕對值(實部與虛部的平方和的平方根)進(jìn)行計算。
在圖2所示的已有技術(shù)的超聲波診斷設(shè)備中，必須預(yù)先確定一個形成圖象的技術(shù)信號的中心頻率。在圖2所示的已有設(shè)備中，形成圖象的接收信號的中心頻率，為發(fā)送信號的中心頻率相同的ωs，其與數(shù)字參考信號hn(t)的頻率相等。在圖2所示的已有技術(shù)的超聲波診斷設(shè)備中，具有下述問題，即，必須使數(shù)字參考信號hn(t)的頻率，與形成圖象的接收信號的中心頻率保持一致，將形成圖象的接收信號的中心頻率限于預(yù)定的1個中心頻率。
在圖2所示的超聲波診斷設(shè)備中，由于通過濾波部4，從混合部3的輸出信號中，去除作為不需要成分的高頻波成分(2ωs)，故在使形成圖象的接收信號的中心頻率ωs變化的場合，不需要成分的高頻波成分的頻率也變化，由此，必須對應(yīng)于形成圖象的接收信號的中心頻率，使濾波部4的頻率特性變化。
由于濾波部4必須針對每個信道而進(jìn)行，故如果濾波部4的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，則具有設(shè)備的規(guī)模變大，設(shè)備價格上升的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種超聲波診斷設(shè)備，該超聲波診斷設(shè)備不改變?yōu)V波部的頻率特性，可獲得技術(shù)信號的中心頻率不同的多個圖象。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種超聲波診斷設(shè)備，該超聲波診斷設(shè)備可并列地，同時對用于獲得接收信號的中心頻率不同的多個圖象的信號進(jìn)行處理，即使在改變形成圖象的接收信號的中心頻率的情況下，仍不必改變每個信道的濾波部的頻率特性。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的超聲波診斷設(shè)備包括以下的方案。
按照本發(fā)明的第1方案，通過數(shù)字轉(zhuǎn)換部，對由探頭接收的多個接收信號進(jìn)行數(shù)字化處理，該探頭由下述多個元件構(gòu)成，該多個元件向檢查對象發(fā)送超聲波，接收從該檢查對象反射的超聲波。通過第1混合部，對數(shù)字轉(zhuǎn)換部的輸出信號與第1數(shù)字殘酷信號進(jìn)行乘法運算。
通過第1濾波部，從第1混合部的輸出信號，抽取具有規(guī)定的中心頻率的信號。第1濾波部的輸出信號通過數(shù)字延遲部延遲，通過加法運算部，對數(shù)字延遲部的多個輸出信號進(jìn)行加法運算。
通過第2混合部，對加法運算部的輸出信號與第2數(shù)字參考信號進(jìn)行乘法運算。第2混合部的輸出信號通過檢波部檢波，檢波部的輸出信號通過轉(zhuǎn)換部，轉(zhuǎn)換為圖象信號，轉(zhuǎn)換部的輸出信號顯示于顯示器中。
在第1方案中，使第1數(shù)字參考信號的頻率與第2數(shù)字參考信號的頻率的和，與形成圖象的接收信號的中心頻率保持一致。
在本發(fā)明的第2方案中，在本發(fā)明的第1方案的加法運算部的輸出端，并列有多個信號處理電路，該多個信號電路由下述部分構(gòu)成，該下述部分包括第2混合部，該第2混合部對該加法運算部的輸出信號與第2數(shù)字參考信號進(jìn)行乘法運算；第2濾波部，該第2濾波部從該第2混合部的輸出信號中，抽取具有規(guī)定的中心頻率的信號；檢波部，該檢波部對該第2濾波部的輸出信號進(jìn)行檢波處理；轉(zhuǎn)換部，該轉(zhuǎn)換部將上述檢波部的輸出信號轉(zhuǎn)換為圖象信號。也可在上述各信號處理電路中，設(shè)置有顯示轉(zhuǎn)換部的輸出信號的顯示器。
按照第2方案，在各信號處理電路中，通過第2濾波部，從第2混合部的輸出信號中，抽取具有在上述各信號處理電路中相互不同的規(guī)定的中心頻率的信號，通過檢波部，對第2濾波部的輸出信號進(jìn)行檢波。
使第1數(shù)字參考信號的頻率與第2數(shù)字參考信號的頻率的和，與形成圖象的接收信號的中心頻率保持一致。另外，用于獲得相互不同的中心頻率的信號處理并列地同時進(jìn)行。相互不同的中心頻率的接收信號的圖象，顯示于各信號處理電路的顯示器，或單一的同一顯示器中。
按照本發(fā)明的第3方案，第1，第2信號處理電路與本發(fā)明的第1方案的加法運算部的輸出端并列，該第1，第2信號處理電路由下述部分構(gòu)成，該下述部分包括第2混合部，該第2混合部對加法運算部的輸出信號和第2數(shù)字參考信函進(jìn)行乘法運算；第2濾波部，該第2濾波部從第2混合部的輸出信號中，抽取具有規(guī)定的中心頻率的信號；檢波部，該檢波部對第2濾波部的輸出信號進(jìn)行檢波處理；轉(zhuǎn)換部，該轉(zhuǎn)換部將檢波部的輸出信號，轉(zhuǎn)換為圖象信號，也可在第1，第2信號處理電路中，設(shè)置顯示轉(zhuǎn)換部的輸出信號的顯示器。
按照第3方案，在第1和第2信號處理電路中，通過第2濾波部，從第2混合部的輸出信號中，抽取具有在第1和第2信號處理電路中相互不同的規(guī)定的中心頻率的信號，通過檢波部對第2濾波部的輸出信號進(jìn)行檢波處理，用于獲得第1和第2中心頻率的圖象的信號處理并列同時地進(jìn)行。
第1數(shù)字參考信號的頻率設(shè)定在上述第1中心頻率與上述第2中心頻率之間，最好其設(shè)定為這兩個頻率的平均值。第1中心頻率的接收信號的圖象顯示于第1信號處理電路的顯示器中，第2中心頻率的接收信號的圖象顯示于第2信號處理電路的顯示器中。或者，第1和第2中心頻率的接收信號的圖象，分別顯示于單一的同一顯示器中。
本發(fā)明的數(shù)字超聲波診斷設(shè)備的特征在于不改變?yōu)V波部的頻率特性，可對不同的中心頻率的接收信號進(jìn)行圖象成形處理。
另外，本發(fā)明的數(shù)字超聲波診斷設(shè)備的特征在于不針對圖2所示的已有接收的超聲波診斷設(shè)備，改變每個信道必需的，數(shù)字轉(zhuǎn)換部，混合部3，濾波部4，數(shù)字延遲部5的方案，并列同時地對用于獲得中心頻率不同的多個圖象的信號進(jìn)行處理，即使在使形成圖象的接收信號的中心頻率變化的情況下，仍不必改變每個信道的濾波部4的頻率特性。
此外，本發(fā)明提供一種超聲波診斷設(shè)備，該超聲波診斷設(shè)備的特征在于包括探頭，該探頭由多個元件構(gòu)成；選擇驅(qū)動電路，該選擇驅(qū)動電路向檢查對象，選擇發(fā)送具有中心頻率ωs的超聲波，接收由上述檢查對象反射的具有中心頻率ωs的超聲波的多個元件n(n＝1，2，…，N)；數(shù)字轉(zhuǎn)換部，該數(shù)字轉(zhuǎn)換部對通過上述元件接收的接收信號進(jìn)行數(shù)字化處理，分別對應(yīng)于上述多個元件n(n＝1，2，…，N)而設(shè)置；第1混合部，該第1混合部對該數(shù)字轉(zhuǎn)換部的輸出信號，以及具有與上述中心頻率ωs不同的頻率ωm的第1數(shù)字參考信號進(jìn)行乘法運算，對應(yīng)于分別與上述各元件相應(yīng)的數(shù)字轉(zhuǎn)換部而設(shè)置；第1濾波部，該第1濾波部從上述第1混合部的輸出信號中，抽取具有頻率(ωs-ωm)的信號，對應(yīng)于分別與上述各元件相應(yīng)的第1混合部而設(shè)置；數(shù)字延遲部，該數(shù)字延遲部對按照從上述超聲波的發(fā)送的時刻，到接收的時刻的，每個元件n不同的傳送時間τn，對第1濾波部的輸出信號進(jìn)行時間移動處理而形成的信號，與exp(-jωmτn)進(jìn)行乘法運算，該數(shù)字延遲部對應(yīng)于分別與上述各元件相應(yīng)的第1濾波部而設(shè)置；加法運算部，該加法運算部對分別與上述多個元件n(n＝1，2，…，N)相對應(yīng)的數(shù)字延遲部的輸出信號進(jìn)行加法運算；第2混合部，該第2混合部對該加法運算部的輸出信號，以及具有頻率(ωs-ωm)的第2數(shù)字參考信號進(jìn)行乘法運算；檢波部，該檢波部對上述第2混合部的輸出信號進(jìn)行檢波處理；轉(zhuǎn)換部，該轉(zhuǎn)換部將上述檢波部的輸出信號，轉(zhuǎn)換為圖象信號；顯示器，該顯示器顯示該轉(zhuǎn)換部的輸出信號，該超聲波診斷設(shè)備對包括具有上述中心頻率ωs的中心頻率的接收信號進(jìn)行圖象成形處理，對其進(jìn)行顯示。
另外，本發(fā)明提供一種包括下述步驟的超聲波信號的處理方法，該方法包括下述步驟(1)選擇由下述多個元件形成的探頭中的多個元件n(n＝1，2，…，N)，對其進(jìn)行驅(qū)動，該下述多個元件向檢查對象，發(fā)送具有中心頻率ωs的超聲波，接收由該檢查對象反射的，具有上述中心頻率ωs的超聲波；(2)通過數(shù)字轉(zhuǎn)換部，對通過上述各元件接收的多個接收信號，進(jìn)行數(shù)字化處理，該數(shù)字轉(zhuǎn)換部分別對應(yīng)上述多個元件n(n＝1，2，…，N)而設(shè)置；(3)通過第1混合部，對上述數(shù)字轉(zhuǎn)換部的輸出信號，以及具有與上述中心頻率ωs不同的頻率ωm的第1數(shù)字參照信號進(jìn)行乘法運算，該第1混合部對應(yīng)于分別與上述各元件相應(yīng)的數(shù)字轉(zhuǎn)換部而設(shè)置；(4)通過第1濾波部，從上述第1混合部的輸出信號中，抽取具有頻率(ωs-ωm)的信號，該第1濾波部對應(yīng)于分別與上述各元件相應(yīng)的第1混合部而設(shè)置；(5)通過數(shù)字延遲部，對exp(-jωmτn)與下述信號進(jìn)行乘法運算，該信號指按照從上述超聲波的發(fā)送的時刻到接收的時刻的，每個元件n不同的傳送時間τn，使上述第1濾波部分的輸出信號進(jìn)行時間移動處理而形成的信號，該數(shù)字延遲部對應(yīng)于分別與上述各元件相應(yīng)的第1濾波部而設(shè)置；(6)通過加法運算部，對分別與上述多個元件n(n＝1，2，…，N)相應(yīng)的數(shù)字延遲部的輸出信號進(jìn)行加法運算；(7)通過第2混合部，對上述加法運算部的輸出信號，以及具有頻率(ωs-ωm)的第2數(shù)字參考信號進(jìn)行乘法運算；(8)通過檢波部，對上述第2混合部的輸出信號進(jìn)行檢波處理；(9)通過轉(zhuǎn)換部，將上述檢波部的輸出信號轉(zhuǎn)換為圖象信號；
(10)在顯示器中，顯示上述轉(zhuǎn)換部的輸出信號；對包括具有上述中心頻率ωs的中心頻率的接收信號進(jìn)行圖象成形處理，對其進(jìn)行顯示。


圖1為表示本發(fā)明的第1實施例的超聲波診斷設(shè)備的組成實例的方框圖，圖2為表示采用數(shù)字電路的已有技術(shù)的超聲波診斷設(shè)備的組成實例的方框圖，圖3為說明圖2所示的已有技術(shù)的超聲波診斷設(shè)備中的超聲波信號的頻譜變化的圖，圖4為說明圖2所示的已有技術(shù)的超聲波診斷設(shè)備中的超聲波信號的頻譜變化的圖，圖5為說明本發(fā)明的第1實施例的超聲波診斷設(shè)備中的超聲波信號的頻譜變化的圖，圖6為表示本發(fā)明的第2實施例的超聲波診斷設(shè)備的組成實例的方框圖，圖7為說明本發(fā)明的第2實施例的超聲波診斷設(shè)備中的超聲波信號的頻譜變化的圖，圖8為說明本發(fā)明的第2實施例的超聲波診斷設(shè)備中的超聲波信號的頻譜變化的圖。
具體實施例方式
下面參照附圖，對本發(fā)明的實施例進(jìn)行具體描述。在以下的實施例中，以進(jìn)行超聲波信號的數(shù)字信號處理的，醫(yī)用的超聲波診斷設(shè)備為實例進(jìn)行說明，但是也同樣適合于非破壞檢查用的超聲波設(shè)備。
(第1實施例)圖1為表示本發(fā)明的第1實施例的超聲波診斷設(shè)備的組成實例的圖。在該圖1中，除了第1混合部10，第2混合部11以外的其它的組成與圖2所示的已有技術(shù)的超聲波診斷設(shè)備的組成相同。在這里，如果形成具有從探頭1發(fā)送的中心頻率ωs的超聲波的發(fā)送信號s(t)，則當(dāng)由τn表示從超聲波的發(fā)送的時刻，到接收信號的時刻的期間的傳送時間時，與上述式2相同，探頭1的第2元件的接收信號fn(t)由式8表示。φn表示接收信號fn(t)相位，與式3相同，其由式9表示。
當(dāng)由N表示1次的超聲波的發(fā)送接收信號的元件數(shù)量時，探頭1的N個輸出信號分別由式8表示。針對每個元件，傳送時間τn是不同的。
fn(t)＝s(t-τn)＝A(t-τn)×{exp[j(ωst-φn)]+exp[-j(ωst-φn)]} …(公式8)φn＝ωsτn…(公式9)接收信號fn(t)通過數(shù)字轉(zhuǎn)換部(A/D轉(zhuǎn)換器)2，轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，以后的信號處理全部為采用形成離散值的式8的數(shù)字信號處理。
在第1混合部10，將經(jīng)過了數(shù)字轉(zhuǎn)換的接收信號fn(t)與由式10表示的數(shù)字參考信號hn(t)相乘。該乘法演算結(jié)果gn(t)為式11。按照本發(fā)明，可使數(shù)字參考信號hn(t)的頻率與接收信號的中心頻率ωs不同。如果由ωm表示hn(t)的頻率，則hn(t)＝exp(jωmt)…(公式10)gn(t)＝fn(t)hn(t)＝A(t-τn)×{exp[j((ωs+ωm)t-φn)]+exp[-j((ωs-ωm)t-φn)]} …(公式11)接著，通過濾波部4，抽取乘法演算結(jié)果(式11)的低頻成分。抽出了低頻成分的乘法演算結(jié)果形成式12。濾波部4與已有技術(shù)相同，由累加器，乘積和運算器形成。
gn(t)＝A(t-τn)×exp{-j[(ωs-ωm)t-φn]} …(公式12)在數(shù)字延遲部5中，將exp(-jωmτn)與下述信號相乘，該下述信號為使濾波部4的輸出信號(式12)移動時間τn后的信號。數(shù)字延遲部5的輸出信號Vn(t)形成式13。按照本發(fā)明，在數(shù)字延遲部5中進(jìn)行乘法運算的復(fù)數(shù)不是φn＝ωsτn，而是乘積ωmτn。輸出信號Vn(t)不依賴于n，不依賴于信道，而是固定值。
Vn(t)＝gn(t+τn)×exp(-jωmτn)＝A(t)×exp{-j[(ωs-ωm)(t+τn)-φn+ωmτn]}＝A(t)×exp{-j[(ωs-ωm)t+ωsτn-ωmτn-ωsτn+ωmτn]}＝A(t)×exp{-j(ωs-ωm)t} …(公式13)在加法運算部6，針對1次超聲波的發(fā)送接收信號所采用的元件n(信道)的全部信道(信道數(shù)量N)，對數(shù)字延遲部5的輸出信號Vn(t)進(jìn)行加法運算，該加法運算的結(jié)果為式14。
S(t)＝N×A(t)×exp{-j(ωs-ωm)t}…(公式14)由于各信道的相位保持一致，故加法運算結(jié)果(式14)按照單一信道的信號的N倍增加。從探頭1到加法運算部6的N個信號(線)數(shù)量通過加法運算部6后，轉(zhuǎn)換為1個。
在加法運算結(jié)果式(14)中，剩余有一般稱為載波(carrier)成分的exp(-j(ωs-ωm)t)的項。該載波成分在斷層圖象的重構(gòu)中是不需要的，按照本發(fā)明，在第2混合部11，將加法運算結(jié)果式14與由式15所示的數(shù)字參考信號kn(t)相乘。
另外，在上面的描述中，由于數(shù)字轉(zhuǎn)換部2，第1混合部10，濾波部4，數(shù)字延遲部5中的各處理針對每個信道而進(jìn)行，故上述的各部分必須并列成N個。
由于從探頭1，到加法運算部6的N個信號數(shù)量通過加法運算部6，轉(zhuǎn)換為1個，故第2混合部11可為1個。式14和式15的乘法運算結(jié)果為式16。
kn(t)＝exp{j(ωs-ωm)t} …(公式15)
U(t)＝N×A(t)×{exp[-j(ωs-ωm)t]}×{exp(j[ωs-ωm]t)}＝N×A(t) …(公式16)在檢波部7，取乘法運算結(jié)果式16的絕對值。接著，與圖2所示的已有技術(shù)的超聲波診斷設(shè)備相同，通過轉(zhuǎn)換部8，對檢波部7的輸出信號，進(jìn)行對數(shù)壓縮，γ轉(zhuǎn)換等的信號處理。轉(zhuǎn)換部8的輸出信號形成檢查對象的斷層圖象，顯示于顯示器9中。另外，式16一般為復(fù)數(shù)，檢波部7對復(fù)數(shù)的絕對值(實部和虛部的平方和的平方根進(jìn)行計算。
下面對下述情況進(jìn)行說明，該情況指在上面描述的圖1的方案中，即使在形成圖象的接收信號的中心頻率變化的情況下，仍不必須改變?yōu)V波部4的頻率特性。
圖3，圖4為說明圖2所示的已有技術(shù)的超聲波診斷設(shè)備中的超聲波信號的頻譜變化的圖。圖3(a)為表示下述場合的式8的接收信號的頻譜的示意性結(jié)構(gòu)的圖，在該場合，中心頻率ωs為3MHz，包絡(luò)線形狀A(yù)(t)為漢寧(Hanning)窗。另外，在圖3～圖3的各圖中，縱軸表示頻譜強度，橫軸表示頻率。
由于式8的接收信號為實信號，頻譜的形狀相對縱軸，保持對稱。在應(yīng)形成圖象的接收信號的頻譜中， 使在頻率為-3MHz，或3MHz，具有中心的任何一個頻譜的中心位置按照0頻率移動。
在圖2所示的已有技術(shù)的超聲波診斷設(shè)備中，在式(4)中，ωs＝3MHz，進(jìn)行式5所示的乘法運算。作為該乘法運算的結(jié)果，圖3(a)的頻譜為圖3(b)。象圖3(b)所示的那樣，形成圖象的接收信號的頻率為0，不需要的頻譜按照6MHz頻率移動。
接著，在濾波(器)部4，比如，象圖3(b)所示的實例的那樣，具有抽取從頻率為-3MHz，到3MHz的信號的頻率特性，提取必要的頻譜，獲得圖3(c)的頻譜。圖3(c)為應(yīng)形成圖象的接收信號的頻譜的圖。
圖4(a)為表示下述場合的式8的接收信號的頻譜的示意性結(jié)構(gòu)的圖，在該場合，中心頻率ωs為2MHz，包絡(luò)線A(t)形狀為漢寧窗。在形成圖象的接收信號的頻譜中，使在頻率為-2MHz，或2MHz，具有中心的任何一個頻譜的中心位置按照0頻率移動。
在圖2所示的已有技術(shù)的超聲波診斷設(shè)備中，在式(4)中，ωs＝2MHz，進(jìn)行式5所示的乘法運算。作為該乘法運算的結(jié)果，圖4(a)的頻譜為圖4(b)。象圖4(b)所示的那樣，形成圖象的接收信號的頻率為0，不需要的頻譜按照4MHz頻率移動。
然后，在濾波部4，比如，象圖4(b)所示的實例的那樣，具有抽取從頻率為-2MHz，到2MHz的信號的頻率特性，提取必要的頻譜，獲得圖4(c)的頻譜。圖4(c)為應(yīng)形成圖象的接收信號的頻譜的圖。
在這里，如果圖4(b)所示的濾波部4的頻率特性，與圖3(b)所示的濾波部4的頻率特性相同，則在頻率為4MHz處具有中心的不需要的頻譜無法完全去除，圖象質(zhì)量變差。
因此，通過圖3(b)和圖4(b)的比較，顯然，在圖2所示的已有技術(shù)的超聲波診斷設(shè)備中，必要的條件是對應(yīng)于形成圖象的接收信號的中心頻率，改變?yōu)V波部4的頻率特性。
象圖4(b)所示的實例那樣，由于在所抽取的頻譜的頻率區(qū)域較窄的濾波器中，抽頭的數(shù)量較多，故與具有圖3(b)的頻率特性的濾波器相比較，電路規(guī)模變大。
在本發(fā)明的第1實施例的超聲波診斷設(shè)備的方案中，在接收信號具有圖4(a)所示的頻譜的情況下，濾波部4的頻率可與圖3(b)相同。
圖5為說明本發(fā)明的第1實施例的超聲波診斷設(shè)備中的超聲波信號的頻譜變化的圖。圖5(a)為表示下述場合的超聲波信號的頻譜的示意性結(jié)構(gòu)的圖，在該場合，中心頻率ωs為2MHz，包絡(luò)線形狀A(yù)(t)為漢寧窗。按照本發(fā)明，在式10中，ωs＝3MHz，進(jìn)行式11所示的乘法運算。作為乘法運算的結(jié)果，頻譜為圖5(b)。
象圖5(b)所示的那樣，在形成圖象的接收信號的頻譜中，頻率為1MHz，不需要的頻譜按照5MHz頻率移動。濾波部4的頻率與圖3(b)相同，具有抽取從頻率為-2MHz，到2MHz的信號的頻率特性，提取必要的頻譜，獲得圖5(c)的頻譜。
象圖5(c)所示的那樣，剩余有中心處于1MHz頻率的頻譜，去除中心處于5MHz頻率的頻譜。圖5(c)的頻譜為加法運算部6的輸出信號的頻譜。
對于應(yīng)形成圖象的超聲波信號的頻譜，象圖4所示的那樣，必須要求中心為0的頻率，圖5(c)的頻譜無法照原樣形成圖象。
于是，按照本發(fā)明，在式15中，ωs＝2MHz，即，(ωs-ωm)＝-1MHz，進(jìn)行式16所示的乘法運算。作為乘法運算的結(jié)果，圖5(c)的頻譜形成圖5(d)的頻譜，與應(yīng)形成圖象的圖4(c)的頻譜相同。
在本發(fā)明的第1實施例的超聲波診斷設(shè)備的方案中，在進(jìn)行中心頻率為3MHz的接收信號的圖象成形的場合，ωs＝3MHz，在式10中，ωm＝3MHz，進(jìn)行式11所示的乘法運算。作為乘法運算的結(jié)果，頻譜與圖3(b)相同。
象圖3(b)所示的那樣，形成圖象的接收信號的頻譜按照0頻率移動，不需要的頻譜按照6MHz的頻率移動。濾波部4的頻率特性為下述頻譜的特性，該頻譜為具有抽取從頻率為-3MHz，到3MHz的信號的頻率特性，提取必要的頻譜，應(yīng)形成圖象的接收信號的頻譜，獲得與圖3(c)相同的頻譜。
象上面所描述的那樣，在本發(fā)明的第1實施例的超聲波診斷設(shè)備的方案中，不改變?yōu)V波部4的頻率，可實現(xiàn)中心頻率為3MHz，2MHz這兩者的接收信號的圖象成形。另外，象在前面已描述的那樣，第2混合部11可為1個。由于添加1個混合電路，可簡化濾波部4的組成，由此，大大有助于裝置的整體尺寸的減小，價格的降低。
(第2實施例)圖6為表示本發(fā)明的第2實施例的超聲波診斷設(shè)備的組成實例的方框圖。圖6為下述超聲波診斷設(shè)備的組成實例，在該實例中，在圖1所示的超聲波診斷設(shè)備的方案中，不改變針對每個信道必要的，數(shù)字轉(zhuǎn)換部2，混合部3，濾波部4，數(shù)字延遲部5的組成，同時對中心頻率不同的多個接收信號進(jìn)行圖象處理，對其進(jìn)行顯示。
圖6所示的超聲波診斷設(shè)備的組成中的，針對每個信道所必需的，數(shù)字轉(zhuǎn)換部2，第1混合部10，濾波部4，數(shù)字延遲部5的組成，與圖1所示的超聲波診斷設(shè)備的組成相同。在圖6所示的超聲波診斷設(shè)備的組成中，針對圖1所示的超聲波診斷設(shè)備的組成，并列地具有進(jìn)行第2混合部11以后的信號處理的，第1，第2信號處理電路，在第1，第2信號處理電路中，在第2混合部11與檢波部7之間，設(shè)置有第2濾波部12。
第1信號處理電路由第2混合部11a，第2濾波部12a，檢波部7a，轉(zhuǎn)換部8a，顯示器9a形成，第2信號處理電路由第2混合部11b，第2濾波部12b，檢波部7b，轉(zhuǎn)換部8b，顯示器9b形成。
在圖6所示的超聲波診斷設(shè)備的組成中，比如，在高頻圖象成形中，發(fā)揮效果。高頻圖象成形指發(fā)送頻率fo的超聲波信號，對接收信號的高頻波成分(比如，2fo成分)進(jìn)行圖象處理的方式。按照此方式，與對接收信號的基本波成分(fo成分)進(jìn)行圖象處理的普通的圖象成形相比較，可大大改善音響S/N。
圖7，圖8為說明本發(fā)明的第2實施例的超聲波診斷設(shè)備中的超聲波信號的頻譜變化的圖。圖7(a)按照直至包括作為高頻波成分的4MHz成分的方式表示2MHz頻率的接收信號的頻譜。該高頻波成分的頻譜強度小于基本波成分。
在圖2所示的已有技術(shù)的超聲波診斷設(shè)備中，在通過接收信號的基本波成分進(jìn)行圖象成形的場合，在式4中，ωs＝2MHz。在通過接收信號的高頻波成分進(jìn)行圖象成形的場合，在式4中，ωs＝4MHz。但是，在圖2所示的已有技術(shù)的超聲波診斷設(shè)備中，同時對接收信號的基本波成分的圖象，以及接收信號的高頻波成分的圖象進(jìn)行處理，無法對其進(jìn)行顯示。
為了同時對接收信號的基本波成分的圖象，以及接收信號的高頻波成分的圖象進(jìn)行處理，對其進(jìn)行顯示，對于圖2所示的已有技術(shù)的超聲波診斷設(shè)備，考慮采用下述方式，即，并列地具有進(jìn)行混合部3以后的信號處理的，第1和第2信號處理電路，分別通過混合部3，濾波部4，數(shù)字延遲部5，加法運算部6，檢波部7，轉(zhuǎn)換部8，顯示器9，形成第1和第2信號處理電路。
如果在第1信號處理電路中的混合部中，ωs＝2MHz，進(jìn)行乘法運算，在第2信號處理電路的混合部中，ωs＝4MHz，進(jìn)行乘法運算，則可同時地對接收信號的基本波成分的圖象，以及接收信號的的高頻波成分的圖象進(jìn)行處理。但是，由于混合部3，濾波部4，數(shù)字延遲部5必須按照信道數(shù)量配備，故電路規(guī)模龐大。
在圖6所示的超聲波診斷設(shè)備的方案中，在式10中，作為接收信號的基本波2MHz與接收信號的高頻波4MHz的平均頻率的，ωm＝3MHz，進(jìn)行式11所示的乘法運算。作為乘法運算的結(jié)果，圖7(a)的頻譜為圖7(b)。象圖7(b)所示的那樣，形成圖象的接收信號的頻譜為-1，1MHz，不需要的頻譜按照5，7MHz的頻率移動。
必須在對接收信號的基本波成分進(jìn)行圖象成形的場合，剩余中心處于1MHz頻率處的頻譜，必須在對接收信號的高頻波成分進(jìn)行圖象成形的場合，剩余中心處于-1MHz頻率處的頻譜。由于混合頻率(ωm＝3MHz)為接收信號的基本波與接收信號的高頻波的頻率的平均值，故形成圖象的2個接收信號的頻譜的中心頻率相對縱軸保持對稱。
象圖7(b)所示的那樣，使濾波部4，具有與圖3(b)相同的頻率特性。濾波部4的輸出信號的頻譜為圖7(b)。由于延遲處理，加法運算處理不改變頻譜的形狀，加法運算部6的輸出信號的頻譜也與圖7(c)相同。
接著，并列配備的第2混合部11a，11b分別進(jìn)行頻率移動。在第2混合部11a中，在式15中，ωm＝4MHz， (ωs-ωm)＝1MHz，進(jìn)行式14和式15的乘法運算。作為該乘法運算的結(jié)果，頻譜為圖8(a)。
使第2濾波部12a，具有圖8(a)所示的頻率特性，僅僅使高頻波成分的頻譜通過。即，剩余中心處于0頻率處的頻譜。圖8(b)表示第2濾波部12a的輸出信號的頻譜。
在第2混合部11b中，在式15中，ωs＝2MHz，(ωs-ωm)＝-1MHz，進(jìn)行式14和式15的乘法運算。作為該乘法運算的結(jié)果，頻譜為圖8(c)。
使第2濾波部12b，具有圖8(c)所示的頻率特性，僅僅使基本波成分的頻譜通過。即，剩余中心處于0頻率處的頻譜。圖8(d)表示第2濾波部12b的輸出信號的頻譜。
由于針對加法運算部6的輸出信號，進(jìn)行濾波處理，故第2濾波部12a，12b從總體上可為2個，即使在濾波器的電路規(guī)模變大的情況下，仍不會對整個裝置的價格，規(guī)模造成較大影響。
另外，檢波部7a，7b，轉(zhuǎn)換部8a，8b，顯示器9a，9b的動作與圖1所示的第1實施例相同。此外，轉(zhuǎn)換部8a，8b的輸出信號也可一起顯示于1個顯示器中。
按照上面的描述，在對接收信號的基本波成分的圖象，以及接收信號的高頻波成分的圖象進(jìn)行成形處理，同時對其進(jìn)行顯示的場合，ωm為接收信號的基本波與接收信號的高頻波的頻率的平均頻率。即使在式10中的ωm為任意的頻率的情況下，改變圖7(b)所示的濾波部4的頻率特性，在式15中，只要ωs為接收信號的基本波的頻率，或接收信號的高頻波的頻率，則式16不變，同時形成接收信號的基本波成分的圖象，以及接收信號的高頻波成分的圖象。
但是，在實際的超聲波診斷裝置中，數(shù)字延遲部5中的時間移動量是離散的，最小單位等于比如，數(shù)字轉(zhuǎn)換部2的取樣時間。即，難于正確地按照τn，對信號進(jìn)行時間移動處理。
如果時間移動量包括誤差，則式7不變化，但是式16變化。下面對此進(jìn)行描述。
在圖2所示的超聲波診斷裝置中，在式7中，受到時間移動的影響的僅僅為包絡(luò)線部分。由于包絡(luò)線的周期與取樣時間相比較，足夠大，故小于時間移動中所包含的取樣時間的誤差不造成問題，式7不變化。
但是，在圖1，圖6所示的超聲波診斷設(shè)備中，在式13中，載波(carrier)成分也受到時間移動的影響。顯然，載波(carrier)的周期足夠地大于取樣時間。因此，在時間移動具有誤差的場合，首先，式13變化。
當(dāng)由Tn表示相對式12的實際的時間移動時，則時間移動的誤差由式17定義。
Δτn＝Tn-τn…(公式17)通過數(shù)字延遲部5，按照Tn，對由式12表示的信號進(jìn)行時間移動處理，對exp(-jωmτn)進(jìn)行乘法運算。另外，由于復(fù)乘法運算的精度依賴于運算電路的計算精度，故其可在與取樣時間無關(guān)的情況下，足夠地高。數(shù)字延遲部5的輸出信號為式18所示的Vn(T)。
Vn(t)＝gn(t+Tn)×exp(-jωmτn)＝A(t-τn+T)×exp{-j[(ωs-ωm)(t+Tn)-φn+ωmτn]}＝A(t+Δτn)×exp{-j[(ωs-ωm)t+ωsTn-ωmTn-ωmτn+ωmτn]}＝A(t+Δτn)×{exp[-j(ωs-ωm)t]}{exp[-j(ωs-ωs)Δτn]} …(公式18)在質(zhì)量，包絡(luò)線的周期足夠地大于取樣時間，與式19成立的情況類似。
A(t+Δτn)＝A(t) …(公式19)但是，exp項中的Δτn不能夠忽視。由于針對每個信道，Δτn是不同的，在加法運算部6，對1次超聲波的發(fā)送信號用的元件n(信道m(xù))的全部的信道(信道數(shù)量N)進(jìn)行加法運算，其結(jié)果為式20所示的S(t)。
S(t)＝A(t)×{exp[-j(ωs-ωm)t]}×{∑exp[-j(ωs-ωm)Δτn]}…(公式20)在式20，式21中，加法運算符號∑表示信道數(shù)量N的加法運算。通過第2混合部11，進(jìn)行式11所示的數(shù)字參考信號kn(t)的復(fù)合混合處理(complex mixing)。式14與式20的乘法運算結(jié)果為式21所式的U(t)。
U(t)＝A(t)×{∑exp[-j(ωs-ωm)Δτn]}…(公式21)即，在時間移動具有誤差Δτn的場合，式16變?yōu)槭?1比如，如果數(shù)字轉(zhuǎn)換部2的取樣時間為40ns，實際的時間移動Tn為取樣時間的整數(shù)倍，則Δτn的絕對值為最大，其為20ns。
在這里，如果ωm＝3MHz，則即使ωs＝2MHz，ωs＝4MHz的任何的情況下，(ωs-ωm)Δτn仍可為最大，為1/50的波長。一般，在超聲波的射束形成時，如果(ωs-ωm)Δτn為1/32的波長，故可將其忽略，式21的誤差在可忽略的范圍內(nèi)。
但是，比如，如果ωm＝2.2MHz，則在ωs＝2MHz的場合，(ωs-ωm)Δτn為最大，為1/250的波長，但是，在ωs＝4MHz的場合，(ωs-ωm)Δτn為最大，為1/28的波長。在此場合，在接收信號的基本波成分中，式21的誤差可忽略，但是在接收信號的高頻波成分中，式21的誤差不能夠忽略。
即，如果ωm為接收信號的基本波的頻率與接收信號的高頻波的頻率的平均值，則具有對于任何的頻率，均具有可減小式21中的誤差的優(yōu)點。
另外，在對接收信號的2個不同的頻率成分進(jìn)行圖象成形處理，同時對其進(jìn)行顯示的場合，2個頻率不限于接收信號的基本波與接收信號的高頻波，可設(shè)定為任意的規(guī)定的2個頻率。
如上所述，按照本發(fā)明，不改變?yōu)V波部的頻率特性，可對中心頻率不同的接收信號進(jìn)行形成圖象處理。
此外，可實現(xiàn)下述數(shù)字超聲波診斷設(shè)備，在該超聲波診斷設(shè)備中，可將用于獲得接收信號的中心頻率不同的多個圖象的信號并列同時地進(jìn)行處理，即使在使形成圖象的接收信號的中心頻率變化的情況下，仍不必改變每個信道的濾波部的頻率，獲得高畫質(zhì)的斷層圖象。
權(quán)利要求
1.一種超聲波診斷設(shè)備，其特征在于該超聲波診斷設(shè)備包括探頭，該探頭由下述多個元件構(gòu)成，該多個元件向檢查對象發(fā)送超聲波，接收從該檢查對象反射的超聲波；數(shù)字轉(zhuǎn)換部，該數(shù)字轉(zhuǎn)換部對通過上述多個元件接收的多個接收信號進(jìn)行數(shù)字化處理；第1混合部，該第1混合部對該數(shù)字轉(zhuǎn)換部的輸出信號，以及第1數(shù)字參考信號進(jìn)行乘法運算；第1濾波部，該第1濾波部從第1混合部的輸出信號中，抽取具有規(guī)定的中心頻率的信號；數(shù)字延遲部，該數(shù)字延遲部對上述第1濾波部的輸出信號進(jìn)行延遲處理；加法運算部，該加法運算部對該數(shù)字延遲部的多個輸出信號進(jìn)行加法運算；第2混合部，該第2混合部對該加法運算部的輸出信號與第2數(shù)字參考信號進(jìn)行乘法運算；檢波部，該檢波部對該第2混合部的輸出信號進(jìn)行檢波處理；轉(zhuǎn)換部，該轉(zhuǎn)換部將上述檢波部的輸出信號轉(zhuǎn)換為圖象信號；顯示器，該顯示器顯示上述轉(zhuǎn)換部的輸出信號。
2.一種超聲波診斷設(shè)備，其特征在于該超聲波診斷設(shè)備包括探頭，該探頭由下述多個元件構(gòu)成，該多個元件向檢查對象發(fā)送超聲波，接收從該檢查對象反射的超聲波；數(shù)字轉(zhuǎn)換部，該數(shù)字轉(zhuǎn)換部對通過上述多個元件接收的多個接收信號進(jìn)行數(shù)字化處理；第1混合部，該第1混合部對該數(shù)字轉(zhuǎn)換部的輸出信號，以及第1數(shù)字參考信號進(jìn)行乘法運算；第1濾波部，該第1濾波部從第1混合部的輸出信號中，抽取具有規(guī)定的中心頻率的信號；數(shù)字延遲部，該數(shù)字延遲部對上述第1濾波部的輸出信號進(jìn)行延遲處理；加法運算部，該加法運算部對該數(shù)字延遲部的多個輸出信號進(jìn)行加法運算；多個信號處理電路，該多個信號處理電路與上述加法運算部的輸出端并聯(lián)，并且上述各信號處理電路由下述部分構(gòu)成，該下述部分包括第2混合部，該第2混合部對該加法運算部的輸出信號與第2數(shù)字參考信號進(jìn)行乘法運算；第2濾波部，該第2濾波部從該第2混合部的輸出信號中，抽取具有規(guī)定的中心頻率的信號；檢波部，該檢波部對該第2濾波部的輸出信號進(jìn)行檢波處理；轉(zhuǎn)換部，該轉(zhuǎn)換部將上述檢波部的輸出信號轉(zhuǎn)換為圖象信號，在上述各信號處理電路中，通過上述第2濾波部，從上述第2混合部的輸出信號中，抽取具有在上述各信號處理電路中相互不同的規(guī)定的中心頻率的信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波診斷設(shè)備，其特征在于上述信號處理電路由第1信號處理電路和第2信號處理電路形成，并且該第1信號處理電路和第2信號處理電路分別由下述部分構(gòu)成，該下述部分包括第2混合部，該第2混合部對上述加法運算部的輸出信號和第2數(shù)字參考信號進(jìn)行乘法運算；第2濾波部，該第2濾波部從第2濾波部的輸出信號中，抽取具有規(guī)定的中心頻率的信號；檢波部，該檢波部對上述第2濾波部的輸出信號進(jìn)行檢波處理；轉(zhuǎn)換部，該轉(zhuǎn)換部將該轉(zhuǎn)換部的輸出信號轉(zhuǎn)換為圖象信號，上述第1和第2處理電路這樣形成，即，通過上述第2濾波部，從上述第2混合部的輸出信號中，抽取具有在上述第1和第2信號處理電路中相互不同的規(guī)定的中心頻率的信號，并列地對用于獲得第1中心頻率，第2中心頻率的圖象的信號進(jìn)行處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超聲波診斷設(shè)備，其特征在于使上述第1數(shù)字參考信號的頻率與第2數(shù)字參考信號的頻率的和，與進(jìn)行圖象成形的接收信號的中心頻率保持一致。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波診斷設(shè)備，其特征在于不同的中心頻率的圖象顯示于同一，不同的顯示器中。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超聲波診斷設(shè)備，其特征在于上述第1數(shù)字參考信號的頻率設(shè)定在上述第1中心頻率與上述第2中心頻率之間。
7.一種超聲波診斷設(shè)備，其特征在于該超聲波診斷設(shè)備包括探頭，該探頭由多個元件構(gòu)成；選擇驅(qū)動電路，該選擇驅(qū)動電路向檢查對象，選擇發(fā)送具有中心頻率ωs的超聲波，接收由上述檢查對象反射的具有中心頻率ωs的超聲波的多個元件n(n＝1，2，…，N)；數(shù)字轉(zhuǎn)換部，該數(shù)字轉(zhuǎn)換部對通過上述元件接收的接收信號進(jìn)行數(shù)字化處理，分別對應(yīng)于上述多個元件n(n＝1，2，…，N)而設(shè)置；第1混合部，該第1混合部對該數(shù)字轉(zhuǎn)換部的輸出信號，以及具有與上述中心頻率ωs不同的頻率ωm的第1數(shù)字參考信號進(jìn)行乘法運算，對應(yīng)于分別與上述各元件相應(yīng)的數(shù)字轉(zhuǎn)換部而設(shè)置；第1濾波部，該第1濾波部從上述第1混合部的輸出信號中，抽取具有頻率(ωs-ωm)的信號，對應(yīng)于分別與上述各元件相應(yīng)的第1混合部而設(shè)置；數(shù)字延遲部，該數(shù)字延遲部，對按照從上述超聲波的發(fā)送的時刻，到接收的時刻的，每個元件n不同的傳送時間τn，對第1濾波部的輸出信號進(jìn)行時間移動處理而形成的信號，與exp(-jωmτn)進(jìn)行乘法運算，該數(shù)字延遲部，對應(yīng)于分別與上述各元件相應(yīng)的第1濾波部而設(shè)置；加法運算部，該加法運算部對分別與上述多個元件n(n＝1，2，…，N)相對應(yīng)的數(shù)字延遲部的輸出信號進(jìn)行加法運算；第2混合部，該第2混合部對該加法運算部的輸出信號，以及具有頻率(ωs-ωm)的第2數(shù)字參考信號進(jìn)行乘法運算；檢波部，該檢波部對上述第2混合部的輸出信號進(jìn)行檢波處理；轉(zhuǎn)換部，該轉(zhuǎn)換部將上述檢波部的輸出信號，轉(zhuǎn)換為圖象信號；顯示器，該顯示器顯示該轉(zhuǎn)換部的輸出信號，該超聲波診斷設(shè)備對包括具有上述中心頻率ωs的中心頻率的接收信號進(jìn)行圖象成形處理，對其進(jìn)行顯示。
8.一種超聲波信號的處理方法，其特征在于該超聲波信號的處理方法包括下述步驟(1)選擇由下述多個元件形成的探頭中的多個元件n(n＝1，2，…，N)，對其進(jìn)行驅(qū)動，該下述多個元件向檢查對象，發(fā)送具有中心頻率ωs的超聲波，接收由該檢查對象反射的，具有上述中心頻率ωs的超聲波；(2)通過數(shù)字轉(zhuǎn)換部，對通過上述各元件接收的多個接收信號，進(jìn)行數(shù)字化處理，該數(shù)字轉(zhuǎn)換部分別對應(yīng)上述多個元件n(n＝1，2，…，N)而設(shè)置；(3)通過第1混合部，對上述數(shù)字轉(zhuǎn)換部的輸出信號，以及具有與上述中心頻率ωs不同的頻率ωm的第1數(shù)字參照信號進(jìn)行乘法運算，該第1混合部對應(yīng)于分別與上述各元件相應(yīng)的數(shù)字轉(zhuǎn)換部而設(shè)置；(4)通過第1濾波部，從上述第1混合部的輸出信號中，抽取具有頻率(ωs-ωm)的信號，該第1濾波部對應(yīng)于分別與上述各元件相應(yīng)的第1混合部而設(shè)置；(5)通過數(shù)字延遲部，對按照從上述超聲波的發(fā)送的時刻，到接收的時刻的，每個元件n不同的傳送時間τn，對第1濾波部的輸出信號進(jìn)行時間移動處理而形成的信號，與exp(-jωmτn)進(jìn)行乘法運算，該數(shù)字延遲部對應(yīng)于分別與上述各元件相應(yīng)的第1濾波部而設(shè)置；(6)通過加法運算部，對分別與上述多個元件n(n＝1，2，…，N)相應(yīng)的數(shù)字延遲部的輸出信號進(jìn)行加法運算；(7)通過第2混合部，對上述加法運算部的輸出信號，以及具有頻率(ωs-ωm)的第2數(shù)字參考信號進(jìn)行乘法運算；(8)通過檢波部，對上述第2混合部的輸出信號進(jìn)行檢波處理；(9)通過轉(zhuǎn)換部，將上述檢波部的輸出信號轉(zhuǎn)換為圖象信號；(10)在顯示器中，顯示上述轉(zhuǎn)換部的輸出信號；對包括具有上述中心頻率ωs的中心頻率的接收信號進(jìn)行圖象成形處理，對其進(jìn)行顯示。
全文摘要
本發(fā)明提供一種獲得頻率不同的圖象的超聲波診斷設(shè)備，該超聲波診斷設(shè)備由下述部分構(gòu)成，該下述部分包括探頭，該探頭由下述多個元件構(gòu)成，該多個元件向檢查對象發(fā)送超聲波，接收反射超聲波；數(shù)字轉(zhuǎn)換部，該數(shù)字轉(zhuǎn)換部對多個接收信號進(jìn)行數(shù)字化處理；第1混合部，該第1混合部對數(shù)字轉(zhuǎn)換部的輸出，以及第1數(shù)字參考信號進(jìn)行乘法運算；第1濾波部，該第1濾波部從第1混合部的輸出信號中，抽取具有規(guī)定的中心頻率的信號；數(shù)字延遲部，該數(shù)字延遲部對第1濾波部的輸出進(jìn)行延遲處理；加法運算部，該加法運算部對數(shù)字延遲部的多個輸出進(jìn)行加法運算；第2混合部，該第2混合部對加法運算部的輸出信號與第2數(shù)字參考信號進(jìn)行乘法運算；檢波部，該檢波部對第2混合部的輸出進(jìn)行檢波處理；轉(zhuǎn)換部，該轉(zhuǎn)換部將檢波部的輸出轉(zhuǎn)換為圖象信號；顯示器，該顯示器顯示轉(zhuǎn)換部的輸出信號。由此，不必改變?yōu)V波部的頻率特性。
文檔編號G01S7/52GK1433283SQ01810731
公開日2003年7月30日 申請日期2001年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月30日
發(fā)明者三和祐一, 梅村晉一郎, 篠村隆一, 馬場博隆, 藤田直人 申請人:株式會社日立醫(yī)藥