KR100971434B1 - Ultrasound Systems and Methods for Processing Ultrasound Data - Google Patents
Ultrasound Systems and Methods for Processing Ultrasound Data Download PDFInfo
- Publication number
- KR100971434B1 KR100971434B1 KR1020080106811A KR20080106811A KR100971434B1 KR 100971434 B1 KR100971434 B1 KR 100971434B1 KR 1020080106811 A KR1020080106811 A KR 1020080106811A KR 20080106811 A KR20080106811 A KR 20080106811A KR 100971434 B1 KR100971434 B1 KR 100971434B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- matrix
- data
- ultrasound
- linear
- user command
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Pathology (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Abstract
선형 연산과 비선형 연산을 구분하여 초음파 데이터에 선형 연산 및 비선형 연산을 수행하는 초음파 시스템 및 방법이 개시된다. 이 시스템 및 방법은, 초음파 영상을 형성하는 다수의 진단모드 각각에 해당하는 선형 연산 정보를 제공하는 매핑 테이블을 저장부에 저장하고, 사용자로부터 진단모드의 선택에 해당하는 사용자 명령을 입력받고, 초음파 신호를 대상체에 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 다수의 초음파 데이터를 획득하고, 사용자 명령에 따라, 매핑 테이블을 이용하여 다수의 초음파 데이터에 선형 연산을 위한 선형 연산 행렬을 형성하고, 선형 연산 행렬을 이용한 선형 연산 및 비선형 연산을 다수의 초음파 데이터에 수행한다.Disclosed are an ultrasonic system and method for distinguishing linear and nonlinear operations and performing linear and nonlinear operations on ultrasound data. The system and method stores a mapping table providing linear operation information corresponding to each of a plurality of diagnostic modes for forming an ultrasound image in a storage unit, receiving a user command corresponding to selection of a diagnostic mode from a user, and receiving an ultrasound. Transmitting a signal to the object and receiving an ultrasound echo signal reflected from the object to obtain a plurality of ultrasound data, and forming a linear arithmetic matrix for linear operation on the plurality of ultrasound data using a mapping table according to a user command, Linear and nonlinear operations using a linear arithmetic matrix are performed on a plurality of ultrasound data.
초음파, 데이터 처리, 행렬, 선형 연산, 비선형 연산 Ultrasound, data processing, matrices, linear operations, nonlinear operations
Description
본 발명은 초음파 시스템에 관한 것으로, 특히 선형 연산과 비선형 연산을 구분하여 초음파 데이터를 처리하는 초음파 시스템 및 방법을 제공한다.The present invention relates to an ultrasonic system, and more particularly, to an ultrasonic system and a method for processing ultrasonic data by distinguishing a linear operation from a nonlinear operation.
초음파 시스템은 무침습 및 비파괴 특성을 가지고 있어, 대상체 내부의 정보를 얻기 위한 의료분야에 널리 이용되고 있다. 초음파 시스템은 대상체를 직접 절개하여 관찰하는 외과 수술의 필요 없이, 대상체 내부 조직의 고해상도의 영상을 의사에게 제공할 수 있으므로 의료분야에 매우 중요하게 이용되고 있다.Ultrasound systems have non-invasive and non-destructive properties and are widely used in the medical field for obtaining information inside an object. Ultrasound systems are very important in the medical field because they can provide a doctor with a high-resolution image of the internal tissue of a subject without the need for a surgical operation to directly incise and observe the subject.
일반적으로, 초음파 시스템은 초음파 프로브(probe), 빔 포머(beam former), 데이터 처리부, 스캔 변환부 및 디스플레이부를 포함한다. 초음파 프로브는 초음파 신호를 대상체에 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 신호(즉, 초음파 에코신호)를 수신하여 수신신호를 형성한다. 초음파 프로브는 초음파 신호와 전기신호를 상호 변환하도록 동작하는 적어도 하나의 변환소자(transducer element)를 포함한다. 빔 포머는 초음파 프로브로부터 제공되는 수신신호를 아날로그/디지털 변환한 후, 디지털 신호를 각 변환소자의 위치 및 집속점을 고려하여 시간 지연시키고 시 간 지연된 디지털 신호를 합산하여 초음파 데이터(즉, RF 데이터)를 형성한다. 데이터 처리부는 초음파 영상을 형성하는데 필요한 다양한 데이터 처리를 초음파 데이터에 수행한다. 스캔 변환부는 데이터 처리된 초음파 데이터가 디스플레이부의 디스플레이 영역에 디스플레이될 수 있도록 초음파 데이터에 스캔 변환을 수행한다. 디스플레이부는 스캔 변환된 초음파 데이터를 초음파 영상으로 화면상에 디스플레이한다.Generally, an ultrasonic system includes an ultrasonic probe, a beam former, a data processor, a scan converter, and a display. The ultrasound probe transmits an ultrasound signal to the object and receives an ultrasound signal (that is, an ultrasound echo signal) reflected from the object to form a received signal. The ultrasonic probe includes at least one transducer element operable to mutually convert an ultrasonic signal and an electrical signal. The beamformer analog-to-digital converts the received signal provided from the ultrasonic probe, and then delays the digital signal in consideration of the position and focusing point of each conversion element, and adds the time-delayed digital signal to the ultrasonic data (that is, RF data). ). The data processor performs various data processing on the ultrasound data necessary to form the ultrasound image. The scan conversion unit performs a scan conversion on the ultrasound data so that the processed ultrasound data can be displayed on the display area of the display unit. The display unit displays the scan-converted ultrasound data on the screen as an ultrasound image.
종래에는 TGC(Time gain compensation) 처리, 다수의 FIR(finite impulse response) 필터링 처리, 다수의 데시메이션(decimation) 처리, I/Q(in-phase/quadrature-phase) 데이터 형성 처리, 압축 처리 등의 데이터 처리와 스캔 변환을 초음파 데이터에 순차적으로 수행한다. 이로 인해 많은 양의 초음파 데이터를 처리하는데 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라 프레임 레이트가 저하되는 문제점이 있다.Conventionally, a time gain compensation (TGG) process, a plurality of finite impulse response (FIR) filtering processes, a plurality of decimation processes, an in-phase / quadrature-phase (I / Q) data forming process, a compression process, and the like Data processing and scan conversion are sequentially performed on the ultrasonic data. As a result, not only it takes a long time to process a large amount of ultrasonic data, but also a problem that the frame rate is lowered.
본 발명은 초음파 영상을 형성하는데 필요한 데이터 처리를 선형 연산 처리와 비선형 연산 처리로 구분하여, 초음파 데이터에 대해 선형 연산 및 비선형 연산 처리를 수행하는 초음파 시스템 및 방법을 제공한다.The present invention provides an ultrasound system and method for performing linear and nonlinear arithmetic operations on ultrasound data by dividing data processing necessary for forming an ultrasound image into linear arithmetic processing and nonlinear arithmetic processing.
또한, 본 발명은 행렬을 이용하여 초음파 데이터에 대해 선형 연산 처리를 수행하는 초음파 시스템 및 방법을 제공한다.The present invention also provides an ultrasound system and method for performing linear arithmetic processing on ultrasound data using a matrix.
본 발명에 따른 초음파 시스템은, 초음파 영상을 형성하는 다수의 진단모드 각각에 해당하는 선형 연산 정보를 제공하는 매핑 테이블을 저장하는 저장부; 사용자로부터 진단모드의 선택에 해당하는 사용자 명령을 입력받도록 동작하는 사용자 입력부; 초음파 신호를 대상체에 송신하고 상기 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 다수의 초음파 데이터를 획득하도록 동작하는 초음파 데이터 획득부; 및 상기 사용자 명령에 따라, 상기 매핑 테이블을 이용하여 상기 다수의 초음파 데이터에 선형 연산을 위한 선형 연산 행렬을 형성하고, 상기 선형 연산 행렬을 이용한 선형 연산 및 비선형 연산을 상기 다수의 초음파 데이터에 수행하도록 동작하는 프로세서를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an ultrasound system including a storage unit configured to store a mapping table for providing linear operation information corresponding to each of a plurality of diagnostic modes for forming an ultrasound image; A user input unit operable to receive a user command corresponding to selection of a diagnosis mode from a user; An ultrasound data acquisition unit configured to transmit an ultrasound signal to an object and to receive a plurality of ultrasound data by receiving an ultrasound echo signal reflected from the object; And forming a linear arithmetic matrix for linear arithmetic on the plurality of ultrasonic data using the mapping table according to the user command, and performing linear and nonlinear arithmetic on the plurality of ultrasonic data using the linear arithmetic matrix. It includes a running processor.
또한 본 발명에 따른 초음파 데이터 처리 방법은, a) 초음파 영상을 형성하는 다수의 진단모드 각각에 해당하는 선형 연산 정보를 제공하는 매핑 테이블을 저장부에 저장하는 단계; b) 사용자로부터 진단모드의 선택에 해당하는 사용자 명령을 입력받는 단계; c) 초음파 신호를 대상체에 송신하고 상기 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 다수의 초음파 데이터를 획득하는 단계; 및 d) 상기 사용자 명령에 따라, 상기 매핑 테이블을 이용하여 상기 다수의 초음파 데이터에 선형 연산을 위한 선형 연산 행렬을 형성하고, 상기 선형 연산 행렬을 이용한 선형 연산 및 비선형 연산을 상기 다수의 초음파 데이터에 수행하는 단계를 포함한다.In addition, the ultrasonic data processing method according to the present invention, a) storing a mapping table for providing linear operation information corresponding to each of a plurality of diagnostic modes for forming an ultrasound image in the storage unit; b) receiving a user command corresponding to selection of a diagnosis mode from a user; c) obtaining a plurality of ultrasound data by transmitting an ultrasound signal to an object and receiving an ultrasound echo signal reflected from the object; And d) forming a linear arithmetic matrix for linear arithmetic on the plurality of ultrasonic data using the mapping table according to the user command, and performing linear and nonlinear arithmetic operations using the linear arithmetic matrix on the plurality of ultrasonic data. Performing the steps.
본 발명에 의하면, 선형 연산과 비선형 연산을 구분하여, 초음파 데이터에 수행되는 선형 연산의 과정을 1회 또는 2회의 행렬 연산으로 수행할 수 있어, 초음파 데이터의 처리 속도 및 프레임 레이트를 향상시킬 수 있다.According to the present invention, the linear operation and the nonlinear operation can be distinguished, and the linear operation performed on the ultrasonic data can be performed by one or two matrix operations, thereby improving the processing speed and the frame rate of the ultrasonic data. .
또한, 본 발명에 의하면, 초음파 데이터에 대한 선형 연산 및 비선형 연산을 GPU에서 수행할 수 있어, 초음파 데이터의 처리 속도를 향상시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, the linear operation and the non-linear operation on the ultrasound data can be performed on the GPU, thereby improving the processing speed of the ultrasound data.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다. 본 실시예들에서 사용된 용어 "대상체"는 대상체 내의 반사체, 반사체 주변의 매질 등을 모두 포함한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. As used herein, the term "object" includes all of the reflector in the object, the medium around the reflector, and the like.
제1 실시예First embodiment
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 초음파 시스템(100)의 구성을 보이는 블록도이다. 초음파 시스템(100)은 사용자 입력부(110), 초음파 데이터 획득부(120), 저장부(130), 프로세서(140), 디스플레이부(150) 및 제어부(160)를 포함한다.1 is a block diagram showing the configuration of an
사용자 입력부(110)는 컨트롤 패널(control panel), 마우스(mouse), 키보드(keyboard) 등으로 구현되어, 사용자의 명령을 입력받는다. 본 실시예에서 사용자 명령은 대상체의 초음파 영상을 형성하는 진단모드의 선택을 포함한다. 한편, 사용자 명령은 대상체의 진단과목을 나타내는 어플리케이션(application)의 선택, 초음파 프로브의 선택 등을 포함할 수 있다.The
초음파 데이터 획득부(120)는 초음파 신호를 대상체에 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 신호(즉, 초음파 에코신호)를 수신하여 다수의 초음파 데이터 를 획득한다.The ultrasound
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 초음파 데이터 획득부(120)의 구성을 보이는 블록도이다. 초음파 데이터 획득부(120)는 송신신호 형성부(121), 다수의 변환소자(transducer element)를 포함하는 초음파 프로브(122), 빔 포머(beam former)(123) 및 초음파 데이터 형성부(124)를 포함한다.2 is a block diagram showing the configuration of the ultrasonic
송신신호 형성부(121)는 초음파 프로브(122)의 변환소자 및 집속점을 고려하여, 초음파 영상의 프레임을 얻기 위한 다수의 송신신호를 형성한다. 프레임은 다수의 스캔라인으로 이루어진다. 또한, 초음파 영상은 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호의 반사 계수를 2차원의 영상으로 보이는 B-모드(brightness mode) 영상, 도플러 효과(doppler effect)를 이용하여 움직이고 있는 대상체의 속도를 도플러 스펙트럼(doppler spectrum)으로 보이는 D-모드(doppler mode) 영상, 도플러 효과를 이용하여 움직이고 있는 대상체와 산란체의 속도를 컬러로 보이는 C-모드(color mode) 영상, 대상체에 스트레스를 가하지 않을 때와 가할 때 매질의 기계적인 반응 차이를 영상으로 보이는 E-모드(탄성 모드) 영상 및 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호의 반사 계수를 3차원의 영상으로 보이는 3D(3 dimentional) 모드 영상을 포함한다.The transmission
초음파 프로브(122)는 송신신호 형성부(121)로부터 제공되는 송신신호를 초음파 신호로 변환하여 대상체에 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 수신신호를 형성한다. 초음파 프로브(122)는 송신신호 형성부(121)로부터 제공되는 다수의 송신신호를 이용하여, 초음파 신호의 송신 및 수신을 반복 수행하여 다수의 수신신호를 형성한다. 본 실시예에서 초음파 프로브(122)는 컨벡스 프로브(convex probe), 선형 프로브(linear probe), 3D 프로브(3 dimensional probe), 트라페조이달 프로브(trapezoidal probe), 혈관내 초음파 프로브(IVUS probe) 등으로 구현될 수 있다.The
빔 포머(123)는 초음파 프로브(122)로부터 제공되는 다수의 수신신호를 아날로그/디지털 변환한다. 아울러, 빔 포머(123)는 초음파 프로브(122)의 변환소자 위치 및 집속점을 고려하여, 디지털 변환된 다수의 수신신호를 수신 집속하여 다수의 디지털 수신 집속빔을 형성한다. 본 실시예에서 빔 포머(123)는 수신신호의 처리 속도를 향상시키기 위해 FPGA(field programmable gate array) 또는 ASIC(application specific integrated circuit)으로 구현될 수 있다.The beam former 123 analog-to-digital converts a plurality of received signals provided from the
초음파 데이터 형성부(124)는 빔 포머(123)로부터 제공되는 다수의 디지털 수신 집속빔을 이용하여 다수의 초음파 데이터를 형성한다. 초음파 데이터는 다수의 스캔라인 각각의 위치 정보, 다수의 스캐라인 각각의 샘플링 점들의 위치 정보, 샘플링 점에서의 데이터 등을 포함하는 RF(radio frequency) 데이터를 포함한다.The ultrasonic
다시 도 1을 참조하면, 저장부(130)는 초음파 데이터 획득부(120)로부터 제공되는 다수의 초음파 데이터를 프레임별로 저장한다. 아울러, 저장부(130)는 진단모드별로 초음파 영상을 형성하기 위해 다수의 초음파 데이터에 수행되는 다수의 선형 연산에 관한 정보(이하, 선형 연산 정보라 함)를 저장한다. 선형 연산은 TGC(time gain compensation) 처리, 초음파 데이터의 양을 조절하기 위한 데시메이션(decimation) 처리, I/Q(in-phase/quadrature-phase) 데이터를 형성하기 위한 직 교 믹서(quadrature mixer) 처리, FIR(finite impulse response) 필터 처리, 클러터 필터(clutter filter) 처리, FFT(fast Fourier transform) 처리, 스캔 변환 및 보간 처리, 렌더링 처리 등을 포함한다. 선형 연산 정보는 TGC 처리를 위한 TGC 파라미터(즉, 이득 파라미터), 데시메이션 처리를 위한 데시메이션 파라미터, 직교 믹서 처리를 위한 직교 믹서 파라미터, FIR 필터 처리를 위한 FIR 필터 파라미터, 클러터 필터 처리를 위한 클러터 필터 파라미터, FFT 처리를 위한 FFT 파라미터, 스캔 변환 및 보간 처리를 위한 스캔 변환 파라미터, 렌더링 처리를 위한 렌더링 파라미터 등을 포함한다. 일례로서, 저장부(130)는 아래의 표와 같이 다수의 진단모드 각각에 해당하는 선형 연산 정보를 제공하는 매핑 테이블을 저장한다.Referring back to FIG. 1, the
본 실시예에서 저장부(130)는 프레임별로 다수의 초음파 데이터를 저장하는 제1 저장부(도시하지 않음) 및 매핑 테이블을 저장하는 제2 저장부(도시하지 않음)를 포함한다.In the present exemplary embodiment, the
프로세서(140)는 사용자 입력부(110)로부터의 사용자 명령에 따라, 저장부(130)에 저장된 매핑 테이블을 이용하여 다수의 초음파 데이터에 선형 연산을 수행하기 위한 행렬(이하, 선형 연산 행렬이라 함)을 형성한다. 아울러, 프로세서(140)는 선형 연산 행렬을 이용한 선형 연산 및 비선형 연산을 다수의 초음파 데이터에 수행한다. 여기서, 비선형 연산은 포락선 검파 처리, 압축 처리, 자기 상관(auto correlation) 처리, 아크 탄젠트(arctan) 처리, 최소 평균 제곱(least mean square) 처리, 미분(differential) 처리 등을 포함한다. 본 실시예에서 프로세서(140)는 CPU(central processing unit), FPGA, ASIC 및 DSP 칩(digital signal processing chip)중 어느 하나로 구현될 수 있다.The
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 프로세서(140)의 구성을 보이는 블록도이다. 프로세서(140)는 초음파 데이터 행렬 형성부(141), 제1 선형 연산 행렬 형성부(142), 제1 선형 연산부(143), 비선형 연산부(144), 제2 선형 연산 행렬 형성부(145) 및 제2 선형 연산부(146)를 포함한다.3 is a block diagram showing the configuration of the
초음파 데이터 행렬 형성부(141)는 다수의 초음파 데이터를 이용하여 초음파 데이터 행렬(이하, 제1 초음파 데이터 행렬이라 함)을 형성한다. 여기서, 초음파 데이터는 초음파 데이터 획득부(120)로부터 제공되는 초음파 데이터 또는 저장부(130)에 저장된 초음파 데이터일 수 있다. 한편, 제1 초음파 데이터 행렬은 샘플링 점 개수 × 스캔라인 개수의 크기를 갖는다.The ultrasound data
제1 선형 연산 행렬 형성부(142)는 저장부(130)에 저장된 매핑 테이블에서 사용자 입력부(110)로부터 제공되는 사용자 명령(즉, 진단모드의 선택)에 해당하는 제1 선형 연산 정보를 추출하고, 추출된 제1 선형 연산 정보를 이용하여 제1 선형 연산 행렬을 형성한다. 일례로서, 사용자 명령이 B-모드의 선택인 경우, 제1 선형 연산 행렬 형성부(142)는 저장부(130)에 저장된 매핑 테이블에서 사용자 명령에 해당하는 제1 선형 연산 정보, 즉 TGC 파라미터, 데시메이션 파라미터, FIR 필터 파라미터 및 직교 믹서 파라미터를 추출한다. 제1 선형 연산 행렬 형성부(142)는 추출된 파라미터들을 이용하여 TGC 행렬, 다수의 데시메이션 행렬, 다수의 FIR 필터 행렬 및 직교 믹서 행렬을 형성한다.The first linear arithmetic
본 실시예에서 TGC 행렬, 데시메이션 행렬, FIR 필터 행렬 및 직교 믹서 행렬은 다음과 같이 나타낼 수 있다. 이때, 행렬의 크기는 디스플레이부(150)의 화면 해상도를 고려하여 변경될 수 있다.In the present embodiment, the TGC matrix, the decimation matrix, the FIR filter matrix, and the quadrature mixer matrix may be represented as follows. In this case, the size of the matrix may be changed in consideration of the screen resolution of the
① TGC 행렬은 아래와 같이 대각 행렬로 나타낼 수 있다.① TGC matrix can be represented as diagonal matrix as below.
(gi는 TGC 파라미터, s는 샘플링 점 개수) (g i is the TGC parameter, s is the number of sampling points)
② 데시메이션 행렬은 아래와 같이 단위 행렬(unit matrix)에서 데시메이션 율(decimation rate)의 정수배에 해당하는 행이 제거된 행렬로 나타낼 수 있다. 이때, 행렬의 크기는 데시메이션 후의 샘플링 점 개수 × 데시메이션 전의 샘플링 점 개수이다.② The decimation matrix may be expressed as a matrix in which rows corresponding to integer multiples of the decimation rate are removed from the unit matrix as follows. At this time, the size of the matrix is the number of sampling points after decimation x the number of sampling points before decimation.
(데시메이션 율이 2인 경우) (When decimation rate is 2)
(데시메이션 율이 3인 경우) (When decimation rate is 3)
③ FIR 필터 행렬은 아래와 같이 탭(tap)수에 해당하는 대역폭을 갖는 정방띠ㅏㄷ080345 행렬(square band matrix)로 나타낼 수 있다.③ The FIR filter matrix may be represented by a square band matrix having a bandwidth corresponding to the number of taps as follows.
(fi는 FIR 필터 파라미터) (f i is FIR filter parameter)
④ 직교 믹서 행렬은 아래와 같이 대각 행렬로 나타낼 수 있다.(4) The orthogonal mixer matrix can be represented by the diagonal matrix as shown below.
(qi는 직교 믹서 파라미터, s는 데시메이션 전또는 후의 샘플링 점 개수) (q i is the orthogonal mixer parameter, s is the number of sampling points before or after decimation)
제1 선형 연산 행렬 형성부(142)는 TGC 행렬, 다수의 데시메이션 행렬, 다수의 FIR 필터 행렬 및 직교 믹서 행렬을 선형 연산(즉, 행렬 연산)하여 제1 선형 연산 행렬을 형성한다.The first linear arithmetic
다른 예로서, 사용자 명령이 D-모드의 선택인 경우, 제1 선형 연산 행렬 형성부(142)는 저장부(130)에 저장된 매핑 테이블에서 사용자 명령에 해당하는 제1 선형 연산 정보, 즉 TGC 파라미터, 데시메이션 파라미터, FIR 필터 파라미터, 직교 믹서 파라미터, 클러터 필터 파라미터 및 FFT 파라미터를 추출한다. 제1 선형 연산 행렬 형성부(142)는 추출된 파라미터들을 이용하여 TGC 행렬, 다수의 데시메이션 행렬, 다수의 FIR 필터 행렬, 직교 믹서 행렬, 클러터 필터 행렬 및 FFT 행렬을 형성한다. 본 실시예에서 클러터 필터 행렬 및 FFT 행렬은 다음과 같이 나타낼 수 있다. 이때, 행렬의 크기는 디스플레이부(150)의 화면 해상도를 고려하여 변경될 수 있다. As another example, when the user command is the selection of the D-mode, the first linear arithmetic
① 클러터 필터 행렬은 아래와 같이 IIR 필터를 나타내는 토플리츠 행렬(Toeplitz matrix)로 나타낼 수 있다.① The clutter filter matrix may be represented as a Toeplitz matrix representing an IIR filter as shown below.
(ki는 클러터 필터 파라메터) (ki is the clutter filter parameter)
② FFT 행렬은 아래와 같은 행렬로 나타낼 수 있다.② The FFT matrix can be represented by the following matrix.
제1 선형 연산 행렬 형성부(142)는 TGC 행렬, 다수의 데시메이션 행렬, 다수의 FIR 필터 행렬, 직교 믹서 행렬, 클러터 필터 행렬 및 FFT 행렬을 행렬 연산하여 제1 선형 연산 행렬을 형성한다.The first linear arithmetic
또 다른 예로서, 사용자 명령이 C-모드의 선택인 경우, 제1 선형 연산 행렬 형성부(142)는 저장부(130)에 저장된 매핑 테이블에서 사용자 명령에 해당하는 제1 선형 연산 정보, 즉 TGC 파라미터, 데시메이션 파라미터, FIR 필터 파라미터, 직교 믹서 파라미터 및 클러터 필터 파라미터를 추출한다. 제1 선형 연산 행렬 형성부(142)는 추출된 파라미터들을 이용하여 TGC 행렬, 다수의 데시메이션 행렬, 다수의 FIR 필터 행렬, 직교 믹서 행렬 및 클러터 필터 행렬을 형성한다. 제1 선형 연산 행렬 형성부(142)는 TGC 행렬, 다수의 데시메이션 행렬, 다수의 FIR 필터 행렬, 직교 믹서 행렬 및 클러터 필터 행렬을 행렬 연산하여 제1 선형 연산 행렬을 형성한다. 여기서, C-모드에서의 클러터 필터 행렬은 아래와 같이 앙상블 넘버(ensemble number) 또는 패킷 넘버(packet number)에 해당하는 크기를 갖는 행렬로 나타낼 수 있다.As another example, when the user command is the selection of the C-mode, the first linear arithmetic
(n은 앙상블 넘버) (n is the ensemble number)
전술한 예들에서는 사용자 명령이 B-모드, D-모드 또는 C-모드의 선택인 경우를 설명하였지만, 이에 국한되지 않고, 당업자라면 사용자 명령이 M-모드 또는 3D 모드의 선택에 대해서도 전술한 바와 같이 제1 선형 연산 행렬을 형성할 수 있음을 충분히 이해할 수 있을 것이다.In the above examples, the case where the user command is the selection of the B-mode, the D-mode, or the C-mode has been described, but is not limited thereto. It will be appreciated that it is possible to form a first linear arithmetic matrix.
제1 선형 연산부(143)는 초음파 데이터 행렬 형성부(141)로부터 제공되는 제1 초음파 데이터 행렬과 제1 선형 연산 행렬 형성부(142)로부터 제공되는 제1 선형 연산 행렬을 선형 연산(즉, 행렬 연산)하여 제2 초음파 데이터 행렬을 출력한다. 예를 들어, 제1 선형 연산부(143)는 제1 초음파 데이터 행렬(A)와 제1 선형 연산 행렬(B)에 대해 행렬 연산(B×A)을 수행하여 제2 초음파 데이터 행렬(C=B×A)을 출력한다.The first
비선형 연산부(144)는 제1 선형 연산부(143)으로부터 제공되는 제2 초음파 데이터 행렬의 다수의 초음파 데이터에 사용자 입력부(110)로부터의 사용자 명령에 해당하는 비선형 연산을 수행하여 제3 초음파 데이터 행렬을 출력한다. 일례로서, 사용자 명령이 B-모드 또는 3D 모드의 선택인 경우, 비선형 연산부(144)는 제2 초음파 데이터 행렬의 다수의 초음파 데이터에 포락선 검파 처리 및 압축 처리를 수행하여 제3 초음파 데이터 행렬을 출력한다. 다른 예로서, 사용자 명령이 D-모드의 선택인 경우, 비선형 연산부(144)는 제2 초음파 데이터 행렬의 다수의 초음파 데이터에 압축 처리를 수행하여 제3 초음파 데이터 행렬을 출력한다. 또 다른 예로서, 사용자 명령이 C-모드의 선택인 경우, 비선형 연산부(144)는 제2 초음파 데이터 행렬의 다수의 초음파 데이터에 자기 상관 처리 및 아크 탄젠트 처리를 수행하여 제3 초음파 데이터 행렬을 출력한다. 또 다른 예로서, 사용자 명령이 E-모드의 선택인 경우, 비선형 연산부(144)는 제2 초음파 데이터 행렬의 다수의 초음파 데이터에 자기 상관 처리, 최소 평균 제곱 처리 및 미분 처리를 수행하여 제3 초음파 데이터 행렬을 출력한다.The
제2 선형 연산 행렬 형성부(145)는 저장부(130)에 저장된 매핑 테이블에서 사용자 입력부(110)로부터의 사용자 명령에 해당하는 제2 선형 연산 정보를 추출하고, 추출된 제2 선형 연산 정보를 이용하여 제2 선형 연산 행렬을 형성한다. 일례로서, 사용자 명령이 B-모드, D-모드, C-모드 및 E-모드 중 어느 하나의 선택인 경우, 제2 선형 연산 행렬 형성부(145)는 저장부(130)에 저장된 매핑 테이블에서 사용자 명령에 해당하는 제2 선형 연산 정보, 즉 스캔 변환 파라미터를 추출하고, 추출된 스캔 변환 파라미터를 이용하여 스캔 변환 및 보간을 수행하기 위한 제2 선형 연산 행렬을 형성한다. 여기서, 제2 선형 연산 행렬은 아래와 같이 초음파 프로브의 지오메트리(geometry)를 고려한 행렬로 나타낼 수 있다.The second linear arithmetic
다른 예로서, 사용자 명령이 3D 모드의 선택인 경우, 제2 선형 연산 행렬 형성부(145)는 저장부(130)에 저장된 매핑 테이블에서 사용자 명령에 해당하는 제2 선형 연산 정보, 즉 렌더링 파라미터를 추출하고, 추출된 렌더링 파라미터를 이용하여 렌더링을 수행하기 위한 제2 선형 연산 행렬을 형성한다.As another example, when the user command is a 3D mode selection, the second linear arithmetic
제2 선형 연산부(146)는 비선형 연산부(144)로부터 제공되는 제3 초음파 데이터 행렬과 제2 선형 연산 행렬 형성부(145)로부터 제공되는 제2 선형 연산 행렬의 선형 연산(즉, 행렬 연산)을 수행한다. 즉, 제2 선형 연산부(146)는 제3 초음파 데이터 행렬(C)와 제2 선형 연산 행렬(D)의 행렬 연산(D×C)을 수행한다.The second
다시 도 1을 참조하면, 디스플레이부(150)는 프로세서(140)에서 선형 연산 및 비선형 연산된 다수의 초음파 데이터를 초음파 영상으로 화면상에 디스플레이한다.Referring back to FIG. 1, the
제어부(160)는 사용자 입력부(110)로부터의 사용자 명령에 따라 초음파 신호의 송수신을 제어하고, 초음파 데이터의 형성, 선형 연산 및 비선형 연산을 제어한다. 아울러, 제어부(160)는 초음파 영상의 디스플레이를 제어한다.The
전술한 실시예에서는 제1 초음파 데이터 행렬에 제1 선형 연산을 수행한 후, 비선형 연산을 수행하고, 제2 선형 연산을 수행하는 것으로 설명하였지만, 이에 국한되지 않는다. 다른 실시예에서는 제1 초음파 데이터 행렬에 제1 선형 연산 및 제2 선형 연산을 수행한 후 비선형 연산을 수행할 수도 있다. 또 다른 실시예에서는 제1 초음파 데이터 행렬에 비선형 연산을 수행한 후, 제1 선형 연산 및 제2 선형 연산을 수행할 수도 있다.In the above-described embodiment, it has been described that the first linear operation is performed on the first ultrasound data matrix, the nonlinear operation is performed, and the second linear operation is performed, but the present invention is not limited thereto. In another embodiment, a nonlinear operation may be performed after performing the first linear operation and the second linear operation on the first ultrasound data matrix. In another embodiment, after performing a nonlinear operation on the first ultrasound data matrix, the first linear operation and the second linear operation may be performed.
또한, 전술한 실시예에서는 제2 선형 연산 행렬 형성부(145)가 초음파 데이터 행렬에 대해 초음파 데이터 행렬의 열방향으로 스캔 변환을 수행하는 제2 선형 연산 행렬을 형성하고, 제2 선형 연산부(146)가 초음파 데이터 행렬과 제2 선형 연산 행렬의 선형 연산을 초음파 데이터 행렬의 열방향으로 수행하는 것으로 설명하였지만, 다른 실시예에서는 제2 선형 연산 행렬 형성부(145)가 초음파 데이터 행렬에 대해 초음파 데이터 행렬의 행방향으로 스캔 변환을 수행하는 제2 선형 연산 행렬을 형성하고, 제2 선형 연산부(146)가 초음파 데이터 행렬과 제2 선형 연산 행렬의 선형 연산을 초음파 데이터 행렬의 행방향으로 수행할 수도 있다. 이때, 초음파 데이터 행렬의 행방향으로 스캔 변환을 수행하는 제2 선형 연산 행렬은 아래와 같은 행렬로 나타낼 수 있다.In addition, in the above-described embodiment, the second linear arithmetic
제2 실시예Second embodiment
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 초음파 시스템(200)의 구성을 보이는 블록도이다. 초음파 시스템(200)은 사용자 입력부(210), 초음파 데이터 획득부(220), 저장부(230), 프로세서(240), 디스플레이부(250) 및 제어부(260)를 포함한다.4 is a block diagram showing the configuration of an
사용자 입력부(210)는 컨트롤 패널(control panel), 마우스(mouse), 키보드(keyboard) 등으로 구현되어, 사용자의 명령을 입력받는다. 사용자 명령은 제1 실시예에서의 사용자 명령과 동일하므로 상세하게 설명하지 않는다.The
초음파 데이터 획득부(220)는 초음파 신호를 대상체에 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 다수의 초음파 데이터를 획득한다. 본 실시예에서의 초음파 데이터 획득부(220)는 제1 실시예에서의 초음파 데이터 획득부(120)와 동일하므로 상세하게 설명하지 않는다.The ultrasound
저장부(230)는 초음파 데이터 획득부(220)로부터 제공되는 다수의 초음파 데이터를 프레임별로 저장한다. 아울러, 저장부(230)는 진단모드별로 초음파 영상을 형성하기 위해 다수의 초음파 데이터에 수행되는 다수의 선형 연산에 관한 선형 연산 정보를 저장한다. 즉, 저장부(230)는 다수의 진단모드 각각에 해당하는 선형 연산 정보를 제공하는 매핑 테이블을 저장한다. 본 실시예에서의 선형 연산 및 선형 연산 정보는 제1 실시예에서의 선형 연산 및 선형 연산 정보와 동일하므로 상세하게 설명하지 않는다. 본 실시예에서 저장부(230)는 다수의 초음파 데이터를 저장하기 위한 제1 저장부(도시하지 않음) 및 매핑 테이블을 저장하기 위한 제2 저장부(도시하지 않음)를 포함한다.The
프로세서(240)는 사용자 입력부(210)로부터의 사용자 명령에 따라, 저장부(230)에 저장된 매핑 테이블을 이용하여 다수의 초음파 데이터에 선형 연산을 수행하기 위한 선형 연산 행렬을 형성한다. 아울러, 프로세서(240)는 선형 연산 행렬을 이용한 선형 연산과 비선형 연산을 다수의 초음파 데이터에 수행한다. 본 실시예에서의 비선형 연산은 제1 실시예에서의 비선형 연산과 동일하므로 상세하게 설명하지 않는다. 본 실시예에서 프로세서(240)는 CPU, FPGA, ASIC 및 DSP 칩중 어느 하나로 구현될 수 있다.The
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 프로세서(240)의 구성을 보이는 블록도이다. 프로세서(240)는 초음파 데이터 행렬 형성부(241), 선형 연산 행렬 형성부(242), 선형 연산부(243) 및 비선형 연산부(244)를 포함한다.5 is a block diagram showing the configuration of the
초음파 데이터 행렬 형성부(241)는 다수의 초음파 데이터를 이용하여 제1 초음파 데이터 행렬을 형성한다. 여기서, 초음파 데이터는 초음파 데이터 획득부(220)로부터 제공되는 초음파 데이터 또는 저장부(230)에 저장된 초음파 데이터일 수 있다. 한편, 제1 초음파 데이터 행렬은 샘플링 점의 개수 × 스캔라인 개수의 크기를 갖는다.The ultrasonic data
선형 연산 행렬 형성부(242)는 저장부(230)에 저장된 매핑 테이블에서 사용자 입력부(210)로부터의 사용자 명령에 해당하는 선형 연산 정보를 추출하고, 추출된 선형 연산 정보를 이용하여 선형 연산 행렬을 형성한다. 일례로서, 사용자 명령이 B-모드의 선택인 경우, 선형 연산 행렬 형성부(242)는 저장부(230)에 저장된 매핑 테이블에서 사용자 명령에 해당하는 선형 연산 정보, 즉 TGC 파라미터, 데시메이션 파라미터, FIR 필터 파라미터, 직교 믹서 파라미터 및 스캔 변환 파라미터를 추출한다. 선형 연산 행렬 형성부(242)는 추출된 파라미터들을 이용하여 TGC 행렬, 다수의 데시메이션 행렬, 다수의 FIR 필터 행렬, 직교 믹서 행렬 및 스캔 변환 행렬을 형성한다. 본 실시예에서의 TGC 행렬, 다수의 데시메이션 행렬, 다수의 FIR 필터 행렬 및 직교 믹서 행렬은 제1 실시예에서의 TGC 행렬, 다수의 데시메이션 행렬, 다수의 FIR 필터 행렬 및 직교 믹서 행렬과 동일하고, 본 실시예서의 스캔 변환 행렬은 제1 실시예에서의 제2 선형 연산 행렬과 동일하므로 상세하게 설명하지 않는다. 선형 연산 행렬 형성부(242)는 TGC 행렬, 다수의 데시메이션 행렬, 다수의 FIR 필터 행렬, 직교 믹서 행렬 및 스캔 변환 행렬을 선형 연산(즉, 행렬 연산)하여 선형 연산 행렬을 형성한다.The linear arithmetic
다른 예로서, 사용자 명령이 D-모드의 선택인 경우, 선형 연산 행렬 형성부(242)는 저장부(230)에 저장된 매핑 테이블에서 사용자 명령에 해당하는 선형 연산 정보, 즉 TGC 파라미터, 데시메이션 파라미터, FIR 필터 파라미터, 직교 믹서 파라미터, 클러터 필터 파라미터, FFT 파라미터 및 스캔 변환 파라미터를 추출한다. 선형 연산 행렬 형성부(242)는 추출된 파라미터들을 이용하여 TGC 행렬, 다수의 데시메이션 행렬, 다수의 FIR 필터 행렬, 직교 믹서 행렬, 클러터 필터 행렬, FFT 행렬 및 스캔 변환 행렬을 형성한다. 본 실시예에서의 클러터 필터 행렬 및 FFT 행렬은 제1 실시예에서의 클러터 필터 행렬 및 FFT 행렬과 동일하므로 상세하게 설명하지 않는다. 선형 연산 행렬 형성부(242)는 TGC 행렬, 다수의 데시메이션 행렬, 다수의 FIR 필터 행렬, 직교 믹서 행렬, 클러터 필터 행렬, FFT 행렬 및 스캔 변환 행렬을 선형 연산(즉, 행렬 연산)하여 선형 연산 행렬을 형성한다.As another example, when the user command is the selection of the D-mode, the linear arithmetic
전술한 예들에서는 사용자 명령이 B-모드 또는 D-모드의 선택인 경우에 선형 연산 행렬을 형성하는 것을 설명하였지만, 이에 국한되지 않고, 당업자라면 사용자 명령이 C-모드, E-모드 및 3D 모드 중 어느 하나의 진단모드의 선택인 경우에도 전술한 바와 같이 선형 연산 행렬을 형성할 수 있음을 충분히 이해할 수 있을 것이다.In the above examples, forming a linear arithmetic matrix when the user command is the selection of the B-mode or the D-mode has been described, but is not limited to this. It will be appreciated that even in the case of selection of any one of the diagnostic modes, a linear arithmetic matrix can be formed as described above.
선형 연산부(243)는 초음파 데이터 행렬 형성부(241)로부터 제공되는 제1 초음파 데이터 행렬과 선형 연산 행렬 형성부(242)로부터 제공되는 선형 연산 행렬을 선형 연산한다. 즉, 선형 연산부(243)는 제1 초음파 데이터 행렬(E)와 선형 연산 행렬(F)의 행렬 연산(F×E)을 수행하여 제2 초음파 데이터 행렬(G=F×E)을 출력한다.The
비선형 연산부(244)는 선형 연산 처리부(243)로부터 제공되는 제2 초음파 데이터 행렬의 다수의 초음파 데이터에 비선형 연산을 수행한다. 일례로서, 사용자 명령이 B-모드 또는 3D 모드중 어느 하나의 선택인 경우, 비선형 연산부(244)는 제2 초음파 데이터 행렬의 다수의 초음파 데이터에 대해 포락선 검파 처리 및 압축 처리를 수행한다. 다른 예로서, 사용자 명령이 D-모드의 선택인 경우, 비선형 연산부(244)는 제2 초음파 데이터 행렬의 다수의 초음파 데이터에 대해 압축 처리를 수행한다. 또 다른 예로서, 사용자 명령이 C-모드인 경우, 비선형 연산부(244)는 제2 초음파 데이터 행렬의 다수의 초음파 데이터에 대해 자기 상관 처리 및 아크 탄젠트 처리를 수행한다. 또 다른 예로서, 사용자 명령이 E-모드인 경우, 비선형 연산 처리부(244)는 제2 초음파 데이터 행렬의 초음파 데이터에 대해 자기 상관 처리, 최소 평균 제곱 처리 및 미분 처리를 수행한다.The
전술한 실시예에서는 초음파 데이터 행렬에 선형 연산을 수행한 후 비선형 연산을 수행하는 것으로 설명하였지만, 다른 실시예에서는 초음파 데이터 행렬에 비선형 연산을 수행한 후 선형 연산을 수행할 수도 있다.Although the above-described embodiment has been described as performing a nonlinear operation after performing a linear operation on the ultrasound data matrix, in another embodiment, a linear operation may be performed after performing a nonlinear operation on the ultrasound data matrix.
다시 도 4를 참조하면, 디스플레이부(250)는 프로세서(240)에서 선형 연산 및 비선형 연산된 다수의 초음파 데이터를 초음파 영상으로 화면상에 디스플레이한다.Referring back to FIG. 4, the
제어부(260)는 사용자 입력부(210)로부터의 사용자 명령에 따라 초음파 신호의 송수신을 제어하고, 초음파 데이터의 형성, 선형 연산 및 비선형 연산을 제어한다. 아울러, 제어부(260)는 초음파 영상의 디스플레이를 제어한다.The
제3 실시예Third embodiment
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 초음파 시스템(300)의 구성을 보이는 블록도이다. 초음파 시스템(300)은 사용자 입력부(310), 초음파 데이터 획득부(320), 저장부(330), 프로세서(340), 디스플레이부(350) 및 제어부(360)를 포함한다.6 is a block diagram showing the configuration of an
사용자 입력부(310)는 컨트롤 패널(control panel), 마우스(mouse), 키보드(keyboard) 등으로 구현되어, 사용자의 명령을 입력받는다. 본 실시예에서의 사용자 명령은 제1 실시예에서의 사용자 명령과 동일하므로 상세하게 설명하지 않는다.The
초음파 데이터 획득부(320)는 초음파 신호를 대상체에 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 다수의 초음파 데이터를 획득한다. 본 실시예에서의 초음파 데이터 획득부(320)는 제1 실시예에서의 초음파 데이터 획득부(120)와 동일하므로 상세하게 설명하지 않는다.The ultrasound
저장부(330)는 초음파 데이터 획득부(320)로부터 제공되는 다수의 초음파 데이터를 프레임별로 저장한다. 아울러, 저장부(330)는 진단모드별로 초음파 영상을 형성하기 위해 다수의 초음파 데이터에 수행되는 다수의 선형 연산에 관한 선형 연산 정보를 저장한다. 선형 연산은 TGC(time gain compensation) 처리, 초음파 데이터의 양을 조절하기 위한 데시메이션(decimation) 처리, I/Q(in-phase/quadrature-phase) 데이터를 형성하기 위한 직교 믹서(quadrature mixer) 처리, FIR(finite impulse response) 필터 처리, 클러터 필터(clutter filter) 처리, FFT(fast Fourier transform) 처리 등을 포함한다. 또한, 선형 연산 정보는 TGC 처리를 위한 TGC 파라미터(즉, 이득 파라미터), 데시메이션 처리를 위한 데시메이션 파라미터, 직교 믹서 처리를 위한 직교 믹서 파라미터, FIR 필터 처리를 위한 FIR 필터 파라미터, 클러터 필터 처리를 위한 클러터 필터 파라미터, FFT 처리를 위한 FFT 파라미터 등을 포함한다. 일례로서, 저장부(330)는 아래의 표와 같이 다수의 진단모드 각각에 해당하는 선형 연산 정보를 제공하는 매핑 테이블을 저장한다.The
본 실시예에서 저장부(330)는 프레임별로 다수의 초음파 데이터를 저장하는 제1 저장부(도시하지 않음) 및 매핑 테이블을 저장하는 제2 저장부(도시하지 않음)를 포함한다.In the present embodiment, the
프로세서(340)는 사용자 입력부(310)로부터의 사용자 명령에 따라, 저장부(330)에 저장된 매핑 테이블을 이용하여 다수의 초음파 데이터에 선형 연산을 수행하기 위한 행렬(이하, 선형 연산 행렬이라 함)을 형성하고, 선형 연산 행렬을 이용한 선형 연산 및 비선형 연산을 다수의 초음파 데이터에 수행함과 더불어, 선형 연산 및 비선형 연산된 다수의 초음파 데이터에 스캔 변환 또는 렌더링을 수행한다. 본 실시예에서의 비선형 연산은 제1 실시예에서의 비선형 연산과 동일하므로 상세하게 설명하지 않는다. 본 실시예에서 프로세서(340)는 제1 프로세서(341) 및 제2 프로세서(342)를 포함한다.The
제1 프로세서(341)는 CPU, FPGA, ASIC 및 DSP 칩중 어느 하나로 구현되어, 다수의 초음파 데이터를 이용하여 초음파 데이터 행렬을 형성하고, 초음파 데이터 행렬에 선형 연산 및 비선형 연산을 수행한다.The
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 제1 프로세서(341)의 구성을 보이는 블록도이다. 제1 프로세서(341)는 초음파 데이터 행렬 형성부(341a), 선형 연산 행렬 형성부(341b), 선형 연산부(341c) 및 비선형 연산부(341d)를 포함한다.7 is a block diagram showing the configuration of a
초음파 데이터 행렬 형성부(341a)는 다수의 초음파 데이터를 이용하여 제1 초음파 데이터 행렬을 형성한다. 여기서, 초음파 데이터는 초음파 데이터 획득부(320)로부터 제공되는 초음파 데이터 또는 저장부(330)에 저장된 초음파 데이터일 수 있다. 한편, 제1 초음파 데이터 행렬은 샘플링 점의 개수 × 스캔라인 개수의 크기를 갖는다.The ultrasonic data
선형 연산 행렬 형성부(341b)는 저장부(330)에 저장된 매핑 테이블에서 사용자 입력부(310)로부터의 사용자 명령에 해당하는 선형 연산 정보를 추출하고, 추출된 선형 연산 정보를 이용하여 선형 연산 행렬을 형성한다. 일례로서, 사용자 명령이 B-모드의 선택인 경우, 선형 연산 행렬 형성부(341b)는 저장부(330)에 저장된 매핑 테이블에서 사용자 명령에 해당하는 선형 연산 정보, 즉 TGC 파라미터, 데시메이션 파라미터, FIR 필터 파라미터 및 직교 믹서 파라미터를 추출한다. 선형 연산 행렬 형성부(341b)는 추출된 파라미터들을 이용하여 TGC 행렬, 다수의 데시메이션 행렬, 다수의 FIR 필터 행렬 및 직교 믹서 행렬을 형성한다. 본 실시예에서의 TGC 행렬, 다수의 데시메이션 행렬, 다수의 FIR 필터 행렬 및 직교 믹서 행렬은 제1 실시예에서의 TGC 행렬, 다수의 데시메이션 행렬, 다수의 FIR 필터 행렬 및 직교 믹서 행렬과 동일하므로 상세하게 설명하지 않는다. 선형 연산 행렬 형성부(341b)는 TGC 행렬, 다수의 데시메이션 행렬, 다수의 FIR 필터 행렬 및 직교 믹서 행렬을 선형 연산(즉, 행렬 연산)하여 선형 연산 행렬을 형성한다.The linear arithmetic
다른 예로서, 사용자 명령이 D-모드의 선택인 경우, 선형 연산 행렬 형성부(341b)는 저장부(330)에 저장된 매핑 테이블에서 사용자 명령에 해당하는 선형 연산 정보, 즉 TGC 파라미터, 데시메이션 파라미터, FIR 필터 파라미터, 직교 믹서 파라미터, 클러터 필터 파라미터 및 FFT 파라미터를 추출한다. 선형 연산 행렬 형성부(341b)는 추출된 파라미터들을 이용하여 TGC 행렬, 다수의 데시메이션 행렬, 다수의 FIR 필터 행렬, 직교 믹서 행렬, 클러터 필터 행렬 및 FFT 행렬을 형성한다. 본 실시예에서의 클러터 필터 행렬 및 FFT 행렬은 제1 실시예에서의 클러터 필터 행렬 및 FFT 행렬과 동일하므로 상세하게 설명하지 않는다. 선형 연산 행렬 형성부(341b)는 TGC 행렬, 다수의 데시메이션 행렬, 다수의 FIR 필터 행렬, 직교 믹서 행렬, 클러터 필터 행렬 및 FFT 행렬을 선형 연산(즉, 행렬 연산)하여 선형 연산 행렬을 형성한다.As another example, when the user command is the selection of the D-mode, the linear arithmetic
전술한 예들에서는 사용자 명령이 B-모드 또는 D-모드의 선택인 경우에 선형 연산 행렬을 형성하는 것으로 설명하였지만, 이에 국한되지 않고, 당업자라면 사용자 명령이 C-모드, E-모드 및 3D 모드중 어느 하나의 진단모드의 선택인 경우에도 전술한 바와 같이 선형 연산 행렬을 형성할 수 있음을 충분히 이해할 것이다.In the above examples, it has been described as forming a linear arithmetic matrix when the user command is a selection of B-mode or D-mode, but the present invention is not limited thereto. It will be appreciated that even in the case of selection of either diagnostic mode, a linear arithmetic matrix can be formed as described above.
선형 연산부(341c)는 초음파 데이터 행렬 형성부(341a)로부터 제공되는 제1 초음파 데이터 행렬과 선형 연산 행렬 형성부(341b)로부터 제공되는 선형 연산 행렬을 선형 연산하여 제2 초음파 데이터 행렬을 출력한다. 즉, 선형 연산부(341c)는 초음파 데이터 행렬(G)와 선형 연산 행렬(F)의 행렬 연산(F×E)을 수행하여 제2 초음파 데이터 행렬을 출력한다.The
비선형 연산부(341d)는 선형 연산부(341c)로부터 제공되는 제2 초음파 데이터 행렬에 사용자 입력부(310)로부터의 사용자 명령에 해당하는 비선형 연산을 수행한다. 일례로서, 사용자 명령이 B-모드 또는 3D 모드의 선택인 경우, 비선형 연산부(341d)는 제2 초음파 데이터 행렬의 다수의 초음파 데이터에 대해 포락선 검파 처리 및 압축 처리를 수행한다. 다른 예로서, 사용자 명령이 D-모드의 선택인 경우, 비선형 연산부(341d)는 제2 초음파 데이터 행렬의 초음파 데이터에 대해 압축 처리를 수행한다. 또 다른 예로서, 사용자 명령이 C-모드인 경우, 비선형 연산부(341d)는 제2 초음파 데이터 행렬의 초음파 데이터에 대해 자기 상관 처리 및 아크 탄젠트 처리를 수행한다. 또 다른 예로서, 사용자 명령이 E-모드인 경우, 비선형 연산 처리부(341d)는 제2 초음파 데이터 행렬의 다수의 초음파 데이터에 대해 자기 상관 처리, 최소 평균 제곱 처리 및 미분 처리를 수행한다.The
전술한 실시예에서는 초음파 데이터 행렬에 선형 연산을 수행한 후 비선형 연산을 수행하는 것으로 설명하였지만, 다른 실시예에서는 초음파 데이터 행렬에 비선형 연산을 수행한 후 선형 연산을 수행할 수도 있다.Although the above-described embodiment has been described as performing a nonlinear operation after performing a linear operation on the ultrasound data matrix, in another embodiment, a linear operation may be performed after performing a nonlinear operation on the ultrasound data matrix.
다시 도 6을 참조하면, 제2 프로세서(342)는 GPU로 구현되어, 사용자 입력부(310)로부터의 사용자 명령에 따라 선형 연산 및 비선형 연산된 다수의 초음파 데이터에 데이터 처리를 수행한다. 본 실시예에서 데이터 처리는 스캔 변환 및 렌더링중 어느 하나를 포함한다.Referring back to FIG. 6, the
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 제2 프로세서(342)의 구성을 보이는 블록도이다. 제2 프로세서(342)는 비디오 메모리(342a), 정점 초기화부(342b), 텍스처 데이터(texture data) 형성부(342c), 데이터 업로드부(342d) 및 데이터 처리부(342e)를 포함한다.8 is a block diagram showing the configuration of a
비디오 메모리(342a)는 디스플레이부(350)의 화면의 다수 픽셀 각각에 대응하는 픽셀 데이터 저장영역을 비롯한 다수의 저장영역을 포함한다. 즉, 제2 프로세서(342)에서 형성된 각 픽셀 데이터는 비디오 메모리(342a)의 대응 저장영역에 저장됨과 동시에 디스플레이부(350)의 화면상에 표시된다. 따라서, 필요한 비디오 메모리(342a)의 용량은 픽셀의 수, 진단모드에 따른 데이터 포맷에 의존한다. 예를 들어, 640×480 픽셀의 초음파 영상을 8비트 모드로 표현하기 위해 필요한 최소 비디오 메모리 용량은 640×480×8 비트이다. 데이터 포맷은 진단모드에 따라 다르다. 예를 들어, B-모드는 8비트 데이터 포맷을 갖고, C-모드는 16비트 데이터 포맷을 갖는다.The
정점 초기화부(342b)는 제1 프로세서(341)로부터 다수의 초음파 데이터가 입력되면, 사용자 입력부(310)로부터의 사용자 명령(즉, 진단모드의 선택)에 따라 다수의 정점(vertext)을 이용하여 디스플레이부(350)의 화면 상에 초음파 영상이 디스플레이될 위치를 초기화시키기 위한 정점정보를 형성한다. 정점 초기화부(342b)는 3D API(application programming interface)로 구현될 수 있다. 도 9를 참조하면, B-모드 영상을 형성할 경우, 정점 초기화부(342b)는 B-모드 영상을 이루는 정점(V1, V2, V3, V4) 각각의 위치를 초기화시키는 정점정보를 형성한다. 도 9에 도시된 정점의 수는 예시일 뿐, 실제로는 수십개의 정점을 형성할 수 있다.When a plurality of ultrasound data are input from the
초음파 영상을 비디오 메모리(342a)에 업로드하기 위해서는 3D 그래픽 포맷의 텍스처를 사용해야 한다. 텍스처 데이터 형성부(342c)는 사용자 입력부(310)로부터의 사용자 명령(즉, 진단모드의 선택)에 따라, 도 10에 도시된 바와 같이 정점 초기화부(342b)에서 형성된 정점정보(A)와 제1 프로세서(341)에서 선형 및 비선형 연산된 다수의 초음파 데이터(B)를 결합하여 텍스처 데이터(C)를 형성한다. 예를 들어, DirectX를 사용하여 8비트 데이터 포맷을 갖는 B-모드 영상을 형성할 경우, 8비트 전용 포맷인 "D3DFMT_L8" 텍스처 데이터를 형성하고, 16비트의 C-모드 영상을 형성할 경우, "D3DFMT_R5G6B5" 텍스처 데이터를 형성한다. 3D API에 따라서 텍스쳐 형식이 달라질 수 있다.In order to upload the ultrasound image to the
데이터 업로드부(342d)는 사용자 입력부(310)로부터의 사용자 명령을 분석하여, 사용자 명령에 해당하는 진단모드의 데이터 포맷에 따라 비디오 메모리(342a)의 저장영역을 할당한다. 이때, 비디오 메모리(342a)에 할당되는 저장영역은 텍스처 데이터를 저장하기 위한 저장영역과 GPU의 기능을 수행하기 위한 코드 데이터(쉐이더 코드, 필터 쉐이더 코드, 칼라 팔레트 데이터(C-모드인 경우)) 등을 저장하기 위한 저장영역을 포함한다. 아울러, 데이터 업로드부(342d)는 텍스처 데이터 형성부(342c)로부터 제공되는 텍스처 데이터와 코드 데이터를 비디오 메모리(342a)의 해당 저장영역에 업로드한다.The
데이터 처리부(342e)는 사용자 입력부(310)로부터의 사용자 명령에 따라, 비디오 메모리(342a)에 업로드된 쉐이더 코드를 이용하여 텍스처 데이터에 데이터 처리(스캔 변환 또는 렌더링)를 수행한다. 데이터 처리부(342e)는 데이터 처리된 텍스처 데이터에 필터 쉐이더 코드(filter shader code)를 적용하는 필터링을 수행하여 픽셀 데이터를 형성한다. 픽셀 데이터는 비디오 메모리(342a)의 지정된 영역에 저장된다.The
다시 도 6을 참조하면, 디스플레이부(350)는 프로세서(340)에서 선형 연산 및 비선형 연산된 다수의 초음파 데이터를 초음파 영상으로 화면상에 디스플레이한다. 즉, 디스플레이부(350)는 제2 프로세서(342)에서 형성된 픽셀 데이터를 초음파 영상으로 화면상에 디스플레이한다.Referring back to FIG. 6, the
제어부(360)는 사용자 입력부(310)로부터의 사용자 명령에 따라 초음파 신호의 송수신을 제어하고, 초음파 데이터의 형성, 선형 연산 및 비선형 연산을 제어한다. 아울러, 제어부(360)는 초음파 영상의 디스플레이를 제어한다.The
제4 실시예Fourth embodiment
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 초음파 시스템(100)의 구성을 보이는 블록도이다. 초음파 시스템(400)은 사용자 입력부(410), 초음파 데이터 획득부(420), 저장부(430), 프로세서(440), 디스플레이부(450) 및 제어부(460)를 포함한다.11 is a block diagram showing the configuration of an
사용자 입력부(410)는 컨트롤 패널(control panel), 마우스(mouse), 키보드(keyboard) 등으로 구현되어, 사용자의 명령을 입력받는다. 본 실시예에서의 사용자 명령은 제1 실시예에서의 사용자 입력과 동일하므로 상세하게 설명하지 않는다.The
초음파 데이터 획득부(420)는 초음파 신호를 대상체에 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 다수의 초음파 데이터를 획득한다. 본 실시예에서의 초음파 데이터 획득부(420)는 제1 실시예에서의 초음파 데이터 획득부(120)와 동일하므로 상세하게 설명하지 않는다.The ultrasound
저장부(430)는 초음파 데이터 획득부(420)로부터 제공되는 다수의 초음파 데이터를 프레임별로 저장한다. 아울러, 저장부(430)는 진단모드별로 초음파 영상을 형성하기 위해 다수의 초음파 데이터에 수행되는 다수의 선형 연산에 관한 선형 연산 정보를 저장한다. 즉, 저장부(430)는 다수의 진단모드 각각에 해당하는 선형 연산 정보를 제공하는 매핑 테이블을 저장한다. 본 실시예에서의 선형 연산 및 선형 연산 정보는 제3 실시예에서의 선형 연산 및 선형 연산 정보와 동일하므로 상세하게 설명하지 않는다. 본 실시예에서 저장부(430)는 다수의 초음파 데이터를 저장하기 위한 제1 저장부(도시하지 않음) 및 매핑 테이블을 저장하기 위한 제2 저장부(도시하지 않음)를 포함한다.The
프로세서(440)는 사용자 입력부(410)로부터의 사용자 명령에 따라, 저장부(430)에 저장된 매핑 테이블을 이용하여 다수의 초음파 데이터에 선형 연산을 수행하기 위한 행렬(이하, 선형 연산 행렬이라 함)을 형성하고, 선형 연산 행렬을 이용한 선형 연산 및 비선형 연산을 다수의 초음파 데이터에 수행함과 더불어, 선형 연산 및 비선형 연산된 다수의 초음파 데이터에 스캔 변환 또는 렌더링을 수행한다. 본 실시예에서의 비선형 연산은 제1 실시예에서의 비선형 연산과 동일하므로 상세하게 설명하지 않는다. 본 실시예에서 프로세서(440)는 제1 프로세서(441), 제2 프로세서(442) 및 제3 프로세서(443)를 포함한다.The
제1 프로세서(441)는 GPU로 구현되어, 다수의 초음파 데이터를 이용하여 초음파 데이터 행렬을 형성하고, 저장부(430)에 저장된 매핑 테이블에서 사용자 입력부(410)로부터의 사용자 명령에 해당하는 선형 연산 정보를 이용하여 초음파 데이터 행렬에 선형 연산을 수행하기 위한 선형 연산 행렬을 형성한다.The
도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 제1 프로세서(441)의 구성을 보이는 블록도이다. 제1 프로세서(441)는 비디오 메모리(441a), 행렬 초기화부(441b), 텍스처 데이터 형성부(411c), 데이터 업로드부(441d) 및 행렬 형성부(441e)를 포함한다.12 is a block diagram showing a configuration of a
비디오 메모리(441a)는 디스플레이부(450)의 화면의 다수 픽셀 각각에 대응하는 픽셀 데이터 저장영역을 비롯한 다수의 저장영역을 포함한다. 본 실시예에서의 비디오 메모리(441a)는 제3 실시예에서의 비디오 메모리(342a)와 동일하므로 상세하게 설명하지 않는다.The
행렬 초기화부(441b)는 다수의 초음파 데이터를 이용하여 형성할 초음파 데이터 행렬의 크기 및 원소들을 산출하고, 산출된 크기 및 원소들을 포함하는 행렬 정보(이하, 제1 행렬 정보라 함)를 형성한다. 이때, 초음파 데이터 행렬은 샘플링 점의 개수 × 스캔라인 개수의 크기를 갖는다. 아울러, 행렬 초기화부(441b)는 사용자 입력부(410)로부터 제공되는 사용자 명령을 분석하여, 사용자 명령에 해당하는 선형 연산 정보를 이용하여 형성할 다수의 행렬 각각의 크기 및 원소들을 산출하고, 산출된 크기 및 원소들을 포함하는 행렬 정보(이하, 제2 행렬 정보)를 형성한다. 일례로서, 사용자 명령이 B-모드의 선택인 경우, 행렬 초기화부(441b)는 선형 연산 정보(즉, TGC 파라미터, 데시메이션 파라미터, FIR 필터 파라미터 및 직교 믹서 파라미터)에 해당하는 TGC 행렬, 다수의 데시메이션 행렬, 다수의 FIR 필터 행렬 및 직교 믹서 행렬 각각의 크기 및 원소들을 산출하고, 산출된 크기 및 원소들을 포함하는 제2 행렬 정보를 형성한다. 본 실시예에서의 TGC 행렬, 다수의 데시메이션 행렬, 다수의 FIR 필터 행렬 및 직교 믹서 행렬은 제1 실시예에서의 TGC 행렬, 다수의 데시메이션 행렬, 다수의 FIR 필터 행렬 및 직교 믹서 행렬과 동일하므로 상세하게 설명하지 않는다.The
다른 예로서, 사용자 명령이 D-모드의 선택인 경우, 행렬 초기화부(441b)는 선형 연산 정보(즉, TGC 파라미터, 데시메이션 파라미터, FIR 필터 파라미터, 직교 믹서 파라미터, 클러터 필터 파라미터 및 FFT 파라미터)에 해당하는 TGC 행렬, 다수의 데시메이션 행렬, 다수의 FIR 필터 행렬, 직교 믹서 행렬, 클러터 필터 행렬 및 FFT 행렬 각각의 크기 및 원소들을 산출하고, 산출된 크기 및 원소들을 포함하는 제2 행렬 정보를 형성한다.As another example, when the user command is the selection of the D-mode, the
전술한 예들에서는 사용자 명령이 B-모드 또는 D-모드의 선택인 경우에 제2 행렬 정보를 형성하는 것으로 설명하였지만, 이에 국한되지 않고, 당업자라면 사용자 명령이 C-모드, E-모드 및 3D 모드중 어느 하나의 진단모드의 선택인 경우에도 전술한 바와 같이 제2 행렬 정보를 형성할 수 있음을 충분히 이해할 것이다.In the above examples, it has been described as forming the second matrix information when the user command is the selection of the B-mode or the D-mode, but the present invention is not limited thereto, and a user command may include the C-mode, the E-mode, and the 3D mode. It will be fully understood that the second matrix information can be formed as described above even in the case of selection of any one of the diagnostic modes.
텍스처 데이터 형성부(441c)는 행렬 초기화부(441b)로부터 제공되는 제1 행렬 정보를 포함하는 텍스처 데이터(이하, 제1 텍스처 데이터라 함)를 형성한다. 아울러, 텍스처 데이터 형성부(441c)는 행렬 초기화부(441b)로부터 제공되는 다수의 제2 행렬 정보 각각을 포함하는 텍스처 데이터(이하, 제2 텍스처 데이터라 함)를 형성한다.The texture
데이터 업로드부(441d)는 사용자 입력부(410)로부터의 사용자 명령 및 텍스처 데이터 형성부(441c)로부터의 텍스처 데이터(제1 텍스처 데이터 및 다수의 제2 텍스처 데이터)를 분석하여, 비디오 메모리(441a)의 저장영역을 할당한다. 이때, 저장영역은 제1 텍스처 데이터를 저장하기 위한 저장영역, 다수의 제2 텍스처 데이터 각각을 저장하기 위한 저장영역, 행렬 형성부(441e)에서 형성되는 초음파 데이터 행렬을 저장하기 위한 저장영역, 행렬 형성부(441e)에서 선형 연산(즉, 행렬 연산)된 행렬을 임시 저장하기 위한 저장영역 및 행렬 형성부(441e)에서 형성되는 선형 연산 행렬을 저장하기 위한 저장영역을 포함한다. 아울러, 데이터 업로드부(441d)는 텍스처 데이터 형성부(441c)로부터 제공되는 텍스처 데이터(제1 텍스처 데이터 및 다수의 제2 텍스처 데이터)를 비디오 메모리(441a)의 해당 저장영역에 업로드한다.The
행렬 형성부(441e)는 텍스처 데이터(제1 텍스처 데이터 및 다수의 제2 텍스처 데이터)가 비디오 메모리(441a)에 업로드되면, 제1 텍스처 데이터를 이용하여 초음파 데이터 행렬을 형성한다. 형성된 초음파 데이터 행렬은 비디오 메모리(441a)의 해당 저장영역에 저장된다. 아울러, 행렬 형성부(441e)는 업로드된 다수의 제2 텍스처 데이터를 이용하여 선형 연산 정보에 해당하는 다수의 행렬 각각을 선형 연산하여 선형 연산 행렬을 형성한다. 일례로서, 사용자 명령이 B-모드의 선택인 경우, 행렬 형성부(441e)는 비디오 메모리(441a)에 업로드된 텍스터 데이터를 이용하여 TGC 행렬과 제1 FIR 필터 행렬을 선형 연산하여 행렬(이하, 제1 행렬이라 함)을 형성한다. 형성된 제1 행렬은 비디오 메모리(441a)의 임시 저장영역에 저장된다. 이어서, 행렬 형성부(441e)는 비디오 메모리(441a)의 임시 저장영역에 저장된 제1 행렬과 제1 데시메이션 행렬을 선형 연산하여 행렬(이하, 제2 행렬이라 함)을 형성한다. 형성된 제2 행렬은 비디오 메모리(441a)의 임시 저장영역에 저장된다. 이어서, 행렬 형성부(441e)는 비디오 메모리(441a)의 임시 저장영역에 저장된 제2 행렬과 제2 FIR 필터 행렬을 선형 연산하여 행렬(이하, 제3 행렬이라 함)을 형성한다. 행렬 형성부(441e)는 전술한 바와 같은 선형 연산을 순차적으로 수행하여 선형 연산 행렬을 형성한다. 형성된 선형 연산 행렬은 비디오 메모리(441a)의 해당 저장영역에 저장된다.When the texture data (first texture data and a plurality of second texture data) are uploaded to the
전술한 예에서는 사용자 명령이 B-모드의 선택인 경우에 행렬 정보를 형성하는 것으로 설명하였지만, 이에 국한되지 않고, 당업자라면 사용자 명령이 D-모드, C-모드, E-모드 및 3D 모드중 어느 하나의 진단모드의 선택인 경우에도 전술한 바와 같이 행렬 정보를 형성할 수 있음을 충분히 이해할 것이다.In the above example, the user command is described as forming matrix information when the B-mode is selected. It will be fully understood that even in the case of selection of one diagnostic mode, matrix information can be formed as described above.
다시 도 11을 참조하면, 제2 프로세서(442)는 CPU, FPGA, ASIC 및 DSP 칩중 어느 하나로 구현되어, 제1 프로세서(441)로부터의 초음파 데이터 행렬과 선형 연산 행렬을 선형 연산한다. 아울러, 제2 프로세서(442)는 선형 연산된 초음파 데이터 행렬의 다수의 초음파 데이터에 사용자 입력부(410)로부터의 사용자 명령에 해당하는 비선형 연산을 수행한다. Referring back to FIG. 11, the
전술한 실시예에서는 제2 프로세서(442)가 초음파 데이터 행렬에 선형 연산을 수행한 후에 비선형 연산을 수행하는 것으로 설명하였지만, 다른 실시예에서는 제2 프로세서(442)가 초음파 데이터 행렬에 비선형 연산을 수행한 후에 선형 연산을 수행할 수도 있다.In the above-described embodiment, the
제3 프로세서(443)는 GPU로 구현되어, 사용자 입력부(410)로부터의 사용자 명령에 따라 선형 연산 및 비선형 연산된 다수의 초음파 데이터에 데이터 처리를 수행한다. 본 실시예에서 데이터 처리는 스캔 변환 및 렌더링중 어느 하나를 포함한다. 본 실시예에서의 제3 프로세서(443)는 제3 실시예에서의 제2 프로세서(342)와 동일하므로 상세하게 설명하지 않는다.The
전술한 실시예에서는 제1 프로세서(441)와 제3 프로세서(443)를 별개로 구성하는 것으로 설명하였지만, 다른 실시예에서는 제1 프로세서(441)와 제3 프로세서(443)를 하나로, 즉 하나의 GPU로 구성할 수도 있다.In the above-described embodiment, the
디스플레이부(450)는 프로세서(440)에서 선형 연산 및 비선형 연산된 다수의 초음파 데이터를 초음파 영상으로 화면상에 디스플레이한다. 즉, 디스플레이부(450)는 제3 프로세서(443)에서 형성된 픽셀 데이터를 초음파 영상으로 화면상에 디스플레이한다.The
제어부(460)는 사용자 입력부(410)로부터의 사용자 명령에 따라 초음파 신호의 송수신을 제어하고, 초음파 데이터의 형성, 선형 연산 및 비선형 연산을 제어한다. 아울러, 제어부(460)는 초음파 영상의 디스플레이를 제어한다.The
제5 실시예Fifth Embodiment
도 13은 본 발명의 제5 실시예에 따른 초음파 시스템(500)의 구성을 보이는 블록도이다. 초음파 시스템(500)은 사용자 입력부(510), 초음파 데이터 획득부(520), 저장부(530), 프로세서(540), 디스플레이부(550) 및 제어부(560)를 포함한다.13 is a block diagram showing the configuration of an
사용자 입력부(510)는 컨트롤 패널(control panel), 마우스(mouse), 키보드(keyboard) 등으로 구현되어, 사용자의 명령을 입력받는다. 본 실시예에서의 사용자 명령은 제1 실시예에서의 사용자 입력과 동일하므로 상세하게 설명하지 않는다.The
초음파 데이터 획득부(520)는 초음파 신호를 대상체에 송신하고 대상체로부터 반사되는 초음파 에코신호를 수신하여 다수의 초음파 데이터를 획득한다. 본 실시예에서의 초음파 데이터 획득부(520)는 제1 실시예에서의 초음파 데이터 획득부(120)와 동일하므로 상세하게 설명하지 않는다.The ultrasound
저장부(530)는 초음파 데이터 획득부(520)로부터 제공되는 다수의 초음파 데이터를 프레임별로 저장한다. 아울러, 저장부(530)는 진단모드별로 초음파 영상을 형성하기 위해 다수의 초음파 데이터에 수행되는 다수의 선형 연산에 관한 선형 연산 정보를 저장한다. 즉, 저장부(530)는 다수의 진단모드 각각에 해당하는 선형 연산 정보를 제공하는 매핑 테이블을 저장한다. 본 실시예에서의 선형 연산 및 선형 연산 정보는 제3 실시예에서의 선형 연산 및 선형 연산 정보와 동일하므로 상세하게 설명하지 않는다. 본 실시예에서 저장부(530)는 다수의 초음파 데이터를 저장하기 위한 제1 저장부(도시하지 않음) 및 매핑 테이블을 저장하기 위한 제2 저장부(도시하지 않음)를 포함한다.The
프로세서(540)는 사용자 입력부(510)로부터의 사용자 명령에 따라, 저장부(530)에 저장된 매핑 테이블을 이용하여 다수의 초음파 데이터에 선형 연산을 수행하기 위한 행렬(이하, 선형 연산 행렬이라 함)을 형성하고, 선형 연산 행렬을 이용한 선형 연산 및 비선형 연산을 다수의 초음파 데이터에 수행함과 더불어, 선형 연산 및 비선형 연산된 다수의 초음파 데이터에 스캔 변환 또는 렌더링을 수행한다. 본 실시예에서의 비선형 연산은 제1 실시예에서의 비선형 연산과 동일하므로 상세하게 설명하지 않는다. 본 실시예에서 프로세서(540)는 GPU로 구현된다.The
도 14는 본 발명의 제5 실시예에 따른 프로세서(540)의 구성을 보이는 블록도이다. 프로세서(540)는 비디오 메모리(541), 행렬 초기화부(542), 텍스처 데이터 형성부(543), 데이터 업로드부(544), 행렬 형성부(545), 선형 연산부(546), 비선형 연산부(547) 및 데이터 처리부(548)를 포함한다.14 is a block diagram illustrating a configuration of a
비디오 메모리(541)는 디스플레이부(550)의 화면의 다수 픽셀 각각에 대응하는 픽셀 데이터 저장영역을 비롯한 다수의 저장영역을 포함한다. 본 실시예에서의 비디오 메모리(541)는 제3 실시예에서의 비디오 메모리(342a)와 동일하므로 상세하게 설명하지 않는다.The
초기화부(542)는 사용자 입력부(510)로부터의 사용자 명령(즉, 진단모드의 선택)에 따라 다수의 정점(vertext)을 이용하여 디스플레이부(550)의 화면 상에 초음파 영상이 디스플레이될 위치를 초기화시키기 위한 정점정보를 형성한다. 본 실시예에서의 정점정보는 제3 실시예에서의 정점정보와 동일하므로 상세하게 설명하지 않는다. 또한, 초기화부(542)는 다수의 초음파 데이터를 이용하여 형성할 초음파 데이터 행렬의 크기 및 원소들을 산출하고, 산출된 크기 및 원소들을 포함하는 제1 행렬 정보를 형성한다. 이때, 초음파 데이터 행렬은 샘플링 점의 개수 × 스캔라인 개수의 크기를 갖는다. 또한, 초기화부(542)는 사용자 입력부(510)로부터 제공되는 사용자 명령을 분석하여, 사용자 명령에 해당하는 선형 연산 정보를 이용하여 형성할 다수의 행렬 각각의 크기 및 원소들을 산출하고, 산출된 크기 및 원소들을 포함하는 제2 행렬 정보를 형성한다. 본 실시예에서의 제1 및 제2 행렬 정보는 제4 실시예에서의 제1 및 제2 행렬 정보와 동일하므로 상세하게 설명하지 않는다.The
텍스처 데이터 형성부(543)는 초기화부(542)로부터 제공되는 제1 행렬 정보를 포함하는 제1 텍스처 데이터를 형성한다. 아울러, 텍스처 데이터 형성부(543)는 초기화부(542)로부터 제공되는 다수의 제2 행렬 정보 각각을 포함하는 제2 텍스처 데이터를 형성한다. 또한, 텍스처 데이터 형성부(543)는 초기화부(542)로부터 제공되는 정점정보를 포함하는 제3 텍스처 데이터를 형성한다.The texture
데이터 업로드부(544)는 사용자 입력부(510)로부터의 사용자 명령 및 텍스처 데이터 형성부(543)로부터의 텍스처 데이터(제1 내지 제3 텍스처 데이터)를 분석하여, 비디오 메모리(541)의 저장영역을 할당한다. 이때, 저장영역은 제1 텍스처 데이터를 저장하기 위한 저장영역, 다수의 제2 텍스처 데이터 각각을 저장하기 위한 저장영역, 제3 텍스처 데이터를 저장하기 위한 제3 저장영역, 행렬 형성부(545)에서 형성되는 초음파 데이터 행렬을 저장하기 위한 저장영역, 행렬 형성부(545)에서 선형 연산(즉, 행렬 연산)된 행렬을 임시 저장하기 위한 저장영역, 행렬 형성부(545)에서 형성되는 선형 연산 행렬을 저장하기 위한 저장영역, 선형 연산부(546)에서 선형 연산된 초음파 데이터 행렬을 저장하기 위한 저장영역, 비선형 연산부(547)에서 비선형 연산된 초음파 데이터 행렬을 저장하기 위한 저장영역, GPU의 기능을 수행하기 위한 코드 데이터(쉐이더 코드, 필터 쉐이더 코드, 칼라 팔레트 데이터(C-모드인 경우)) 등을 저장하기 위한 저장영역 등을 포함한다. 아울러, 데이터 업로드부(544)는 텍스처 데이터 형성부(543)로부터 제공되는 텍스처 데이터(제1 내지 제3 텍스처 데이터)를 비디오 메모리(541)의 해당 저장영역에 업로드한다.The data uploader 544 analyzes the user command from the
행렬 형성부(545)는 텍스처 데이터(제1 텍스처 데이터 및 다수의 제2 텍스처 데이터)가 비디오 메모리(541)에 업로드되면, 제1 텍스처 데이터를 이용하여 제1 초음파 데이터 행렬을 형성한다. 형성된 제1 초음파 데이터 행렬은 비디오 메모리(541)의 해당 저장영역에 저장된다. 아울러, 행렬 형성부(545)는 업로드된 다수의 제2 텍스처 데이터를 이용하여 선형 연산 정보에 해당하는 다수의 행렬 각각을 선형 연산하여 선형 연산 행렬을 형성한다. 본 실시예에서 선형 연산 행렬은 제4 실시예에서 선형 연산 행렬을 형성하는 방법과 동일한 방법으로 형성되므로 상세하게 설명하지 않는다. 형성된 선형 연산 행렬은 비디오 메모리(541)의 해당 저장영역에 저장된다.When texture data (first texture data and a plurality of second texture data) are uploaded to the
선형 연산부(546)는 행렬 형성부(545)에서 형성된 제1 초음파 데이터 행렬과 선형 연산 행렬을 선형 연산하여 제2 초음파 데이터 행렬을 출력한다. 출력된 제2 초음파 데이터 행렬은 비디오 메모리(541)의 해당 저장영역에 저장된다.The
비선형 연산부(547)는 선형 연산부(546)에서 선형 연산된 제2 초음파 데이터 행렬에 사용자 입력부(510)로부터의 사용자 명령에 해당하는 비선형 연산을 수행하여 제3 초음파 데이터 행렬을 출력한다. 출력된 제3 초음파 데이터 행렬은 비디오 메모리(541)의 해당 저장영역에 저장된다.The
전술한 실시예에서는 선형 연산부(546)가 선형 연산을 수행한 후, 비선형 연산부(547)가 비선형 연산을 수행하는 것으로 설명하였지만, 다른 실시예에서는 비선형 연산부(547)가 비선형 연산을 수행한 후, 선형 연산부(546)가 선형 연산을 수행할 수도 있다.In the above-described embodiment, the
데이터 처리부(548)는 사용자 입력부(510)로부터의 사용자 명령에 따라, 비디오 메모리(541)에 업로드된 쉐이더 코드를 이용하여 선형 연산 및 비선형 연산된 제3 초음파 데이터 행렬의 다수의 초음파 데이터에 데이터 처리(스캔 변환 또는 렌더링)를 수행한다. 데이터 처리부(548)는 데이터 처리된 다수의 초음파 데이터에 필터 쉐이더 코드(filter shader code)를 적용하는 필터링을 수행하여 픽셀 데이터를 형성한다. 픽셀 데이터는 비디오 메모리(541)의 지정된 영역에 저장된다.The
다시 도 13을 참조하면, 디스플레이부(550)는 프로세서(540)에서 선형 연산 및 비선형 연산된 다수의 초음파 데이터를 초음파 영상으로 화면상에 디스플레이한다. 즉, 디스플레이부(550)는 프로세서(540)에서 형성된 픽셀 데이터를 초음파 영상으로 화면상에 디스플레이한다.Referring back to FIG. 13, the
제어부(560)는 사용자 입력부(510)로부터의 사용자 명령에 따라 초음파 신호의 송수신을 제어하고, 초음파 데이터의 형성, 선형 연산 및 비선형 연산을 제어한다. 아울러, 제어부(560)는 초음파 영상의 디스플레이를 제어한다.The
본 발명이 바람직한 실시예를 통해 설명되고 예시되었으나, 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 사항 및 범주를 벗어나지 않고 여러 가지 변형 및 변경이 이루어질 수 있음을 알 수 있을 것이다.While the invention has been described and illustrated by way of preferred embodiments, those skilled in the art will recognize that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the appended claims.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 초음파 시스템의 구성을 보이는 블록도.1 is a block diagram showing the configuration of an ultrasonic system according to a first embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 초음파 데이터 획득부의 구성을 보이는 블록도.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of the ultrasonic data acquisition unit according to the first embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 프로세서의 구성을 보이는 블록도.3 is a block diagram showing a configuration of a processor according to a first embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 초음파 시스템의 구성을 보이는 블록도.Figure 4 is a block diagram showing the configuration of an ultrasonic system according to a second embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 프로세서의 구성을 보이는 블록도.5 is a block diagram showing a configuration of a processor according to a second embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 초음파 시스템의 구성을 보이는 블록도.6 is a block diagram showing the configuration of an ultrasonic system according to a third embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 제1 프로세서의 구성을 보이는 블록도.7 is a block diagram showing a configuration of a first processor according to a third embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 제2 프로세서의 구성을 보이는 블록도.8 is a block diagram showing a configuration of a second processor according to a third embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 정점 초기화의 예를 보이는 예시도.9 is an exemplary view showing an example of vertex initialization according to the third embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따라 텍스처 데이터를 형성하는 예를 보이는 예시도.10 is an exemplary view showing an example of forming texture data according to the third embodiment of the present invention.
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 초음파 시스템의 구성을 보이는 블록도.11 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic system according to a fourth embodiment of the present invention.
도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 제1 프로세서의 구성을 보이는 블록도.12 is a block diagram showing a configuration of a first processor according to a fourth embodiment of the present invention.
도 13은 본 발명의 제5 실시예에 따른 초음파 시스템의 구성을 보이는 블록도.13 is a block diagram showing the configuration of an ultrasonic system according to a fifth embodiment of the present invention.
도 14는 본 발명의 제5 실시예에 따른 프로세서의 구성을 보이는 블록도.14 is a block diagram showing a configuration of a processor according to a fifth embodiment of the present invention.
Claims (48)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP09164024A EP2143384A1 (en) | 2008-07-09 | 2009-06-29 | Enhanced ultrasound data processing in an ultrasound system |
| US12/499,045 US20100010344A1 (en) | 2008-07-09 | 2009-07-07 | Enhanced Ultrasound Data Processing in an Ultrasound System |
| JP2009162356A JP2010017557A (en) | 2008-07-09 | 2009-07-09 | Ultrasound system and method for processing ultrasound data |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020080066718 | 2008-07-09 | ||
| KR20080066718 | 2008-07-09 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20100006521A KR20100006521A (en) | 2010-01-19 |
| KR100971434B1 true KR100971434B1 (en) | 2010-07-21 |
Family
ID=41815681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020080106811A Active KR100971434B1 (en) | 2008-07-09 | 2008-10-30 | Ultrasound Systems and Methods for Processing Ultrasound Data |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100971434B1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013122275A1 (en) * | 2012-02-17 | 2013-08-22 | 알피니언메디칼시스템 주식회사 | Weighted interpolation method and ultrasonic diagnostic apparatus using same |
| US10497477B2 (en) | 2014-08-29 | 2019-12-03 | Hansono Co. Ltd | Method for high-speed parallel processing for ultrasonic signal by using smart device |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101760346B1 (en) | 2011-02-21 | 2017-07-21 | 삼성전자주식회사 | Method of ultrasonic beamforming and apparatus therefor |
| KR102507266B1 (en) * | 2020-09-21 | 2023-03-08 | 주식회사 부명 | Electronic device and method for controlling ultrasound scanning device |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11178824A (en) | 1997-10-02 | 1999-07-06 | Sunnybrook Health Sci Center | Pulse inversion Doppler ultrasound diagnostic image processing method and apparatus |
| US6050947A (en) * | 1998-04-20 | 2000-04-18 | General Electric Company | Method and apparatus for harmonic tissue imaging and contrast imaging using coded transmission |
| US6508767B2 (en) | 2000-02-16 | 2003-01-21 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Ultrasonic harmonic image segmentation |
| US6951540B2 (en) | 2002-05-10 | 2005-10-04 | Regents Of The University Of Minnesota | Ultrasound imaging system and method using non-linear post-beamforming filter |
-
2008
- 2008-10-30 KR KR1020080106811A patent/KR100971434B1/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11178824A (en) | 1997-10-02 | 1999-07-06 | Sunnybrook Health Sci Center | Pulse inversion Doppler ultrasound diagnostic image processing method and apparatus |
| US6050947A (en) * | 1998-04-20 | 2000-04-18 | General Electric Company | Method and apparatus for harmonic tissue imaging and contrast imaging using coded transmission |
| US6508767B2 (en) | 2000-02-16 | 2003-01-21 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Ultrasonic harmonic image segmentation |
| US6951540B2 (en) | 2002-05-10 | 2005-10-04 | Regents Of The University Of Minnesota | Ultrasound imaging system and method using non-linear post-beamforming filter |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013122275A1 (en) * | 2012-02-17 | 2013-08-22 | 알피니언메디칼시스템 주식회사 | Weighted interpolation method and ultrasonic diagnostic apparatus using same |
| US10497477B2 (en) | 2014-08-29 | 2019-12-03 | Hansono Co. Ltd | Method for high-speed parallel processing for ultrasonic signal by using smart device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20100006521A (en) | 2010-01-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2010017557A (en) | Ultrasound system and method for processing ultrasound data | |
| US20090099451A1 (en) | Ultrasonic imaging apparatus and a method for generating an ultrasonic image | |
| JP5525930B2 (en) | Ultrasound diagnostic device for generating and displaying 3D ultrasound images | |
| KR101120794B1 (en) | Ultrasound system and method for providing motion image | |
| KR20120053626A (en) | Ultrasound system and method for providing enlarged image | |
| KR100971434B1 (en) | Ultrasound Systems and Methods for Processing Ultrasound Data | |
| CN101574269B (en) | Ultrasonic observation device | |
| US20120078108A1 (en) | Providing additional information corresponding to change of blood flow with a time in ultrasound system | |
| KR101348770B1 (en) | Ultrasound system and method for providing compound image of doppler spectrum images | |
| CN102209496B (en) | Ultrasonic diagnostic device, signal processing method of ultrasonic diagnostic device | |
| JP5390645B2 (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
| CN102143710B (en) | Ultrasonographic device, ultrasonographic device data processing method | |
| KR100388407B1 (en) | Three-dimensional ultrasound imaging system for performing receiving focusing at voxels corresponding to display pixels | |
| US20120123266A1 (en) | Ultrasound system and method for providing preview image | |
| JP5091556B2 (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus and ultrasonic image generation method | |
| US20110218440A1 (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus and signal processing method in ultrasonic diagnostic apparatus | |
| JP3806229B2 (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
| JP2004195091A (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
| JP5950291B1 (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus and program | |
| JPH07265314A (en) | Ultrasonic tomographic apparatus | |
| JP2011045587A (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus and control program therefor | |
| JP4864532B2 (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus, image data display apparatus, and three-dimensional image data generation method | |
| US12059305B2 (en) | Ultrasonic diagnostic device, medical image processing device, and medical image processing method | |
| JP7297485B2 (en) | Ultrasound diagnostic device, medical image processing device and medical image processing program | |
| CN120052948A (en) | Ultrasonic imaging method and ultrasonic imaging system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20081030 |
|
| PA0201 | Request for examination | ||
| PG1501 | Laying open of application | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20100629 |
|
| GRNT | Written decision to grant | ||
| PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20100714 Patent event code: PR07011E01D |
|
| PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20100715 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
| PG1601 | Publication of registration | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130521 Year of fee payment: 4 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20130521 Start annual number: 4 End annual number: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140703 Year of fee payment: 5 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20140703 Start annual number: 5 End annual number: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150629 Year of fee payment: 6 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20150629 Start annual number: 6 End annual number: 6 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160704 Year of fee payment: 7 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20160704 Start annual number: 7 End annual number: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170704 Year of fee payment: 8 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20170704 Start annual number: 8 End annual number: 8 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180704 Year of fee payment: 9 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20180704 Start annual number: 9 End annual number: 9 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190701 Year of fee payment: 10 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20190701 Start annual number: 10 End annual number: 10 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20200625 Start annual number: 11 End annual number: 11 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20210629 Start annual number: 12 End annual number: 12 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20220620 Start annual number: 13 End annual number: 13 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20230628 Start annual number: 14 End annual number: 14 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20240625 Start annual number: 15 End annual number: 15 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20250625 Start annual number: 16 End annual number: 16 |