测定频率可变超声波影像装置.pdf

《测定频率可变超声波影像装置.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《测定频率可变超声波影像装置.pdf（24页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。

1、(10)申请公布号 CN 103575810 A (43)申请公布日 2014.02.12 CN 103575810 A (21)申请号 201310306511.1 (22)申请日 2013.07.19 2012-160709 2012.07.19 JP G01N 29/06(2006.01) (71)申请人 株式会社日立电力解决方案 地址 日本茨城县 (72)发明人 梅田雅通 北见薰 菅谷夏树 高田雅文 (74)专利代理机构 北京银龙知识产权代理有限 公司 11243 代理人 许静 郭凤麟 (54) 发明名称 测定频率可变超声波影像装置 (57) 摘要 本发明提供一种测定频率可变超声波影像。

2、装 置。在通过超声波使被检体的内部构造可视化的 情况下， 能够选择最佳的频率。 超声波影像装置具 备 ： 具备向被检体发送超声波， 接收回波作为接 收信号的压电元件的超声波探头 ； 在预定的扫描 位置对超声波探头进行扫描的 X 轴扫描仪和 Y 轴 扫描仪 ； 将接收信号的频率控制为与扫描位置对 应的预定频率的频率控制部 ； 对接收信号进行信 号处理的信号处理部以及根据信号处理部的输出 信号生成预定频率的超声波图像的图像生成部。 频率控制部通过突发波发送器产生预定频率的突 发信号， 输出到超声波探头的压电元件， 由此产生 预定频率的超声波。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书。

3、 1 页 说明书 11 页 附图 11 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书11页 附图11页 (10)申请公布号 CN 103575810 A CN 103575810 A 1/1 页 2 1. 一种测定频率可变超声波影像装置， 其特征在于， 具备 ： 超声波探头， 其具备向被检体发送超声波， 接收从所述被检体反射、 散射、 折射的超声 波， 输出接收信号的压电元件 ； 扫描仪， 其在预定的扫描位置对所述超声波探头进行扫描 ； 频率控制部， 其将所述接收信号的频率控制为与所述扫描位置对应的预定频率 ； 信号处理部， 其对所述接收信号进行信号处。

4、理 ； 以及 图像生成部， 其根据所述信号处理部的输出信号生成所述预定频率的超声波图像。 2. 根据权利要求 1 所述的测定频率可变超声波影像装置， 其特征在于， 所述频率控制部， 通过控制所述压电元件发送的超声波的频率来控制所述接收信号的 频率。 3. 根据权利要求 1 所述的测定频率可变超声波影像装置， 其特征在于， 所述频率控制部， 具备向所述压电元件发送所述预定频率的突发信号的突发波发送 器。 4. 根据权利要求 1 所述的测定频率可变超声波影像装置， 其特征在于， 所述频率控制部通过控制所述接收信号的通频带来控制所述接收信号。 5. 根据权利要求 2 所述的测定频率可变超声波影像装置。

5、， 其特征在于， 所述频率控制部根据所述扫描位置控制所述超声波的所述预定频率， 所述图像生成部在所生成的所述超声波图像上显示与所述扫描位置对应的所述预定 频率。 6. 根据权利要求 1 所述的测定频率可变超声波影像装置， 其特征在于， 还具备评价所述被检体的超声波图像， 使所述超声波的频率最佳化的最佳频率调制处 理部。 7. 根据权利要求 6 所述的测定频率可变超声波影像装置， 其特征在于， 所述最佳频率调整处理部具备计算所述被检体的超声波图像的对比度的对比度计算 部， 以使该对比度最大化的方式使所述超声波的频率最佳化。 8. 根据权利要求 6 所述的测定频率可变超声波影像装置， 其特征在于，。

6、 所述最佳频率调整处理部具备计算所述被检体的超声波图像的高频成分的高频成分 计算部， 以使该高频成分最大化的方式使所述超声波的频率最佳化。 权 利 要 求 书 CN 103575810 A 2 1/11 页 3 测定频率可变超声波影像装置 技术领域 0001 本发明涉及通过超声波测定使被检体的内部可视化的超声波影像装置。 背景技术 0002 以往， 在通过超声波来调查有无半导体、 集成电路等的缺陷 （剥离、 空隙） 中使用机 械地二维扫描单一焦点型的超声波传感器的方法。该检查方法通过单一焦点型的超声波 传感器进行以作为检查对象物的所述构造物内的检查对象部位为焦点的超声波的收发， 对 从检查对象。

7、部位反射的回波 （超声波） 进行门 （gate） 处理， 求出该回波的强度信息、 时间信 息。 将求出的所述回波的信息映射到二维空间， 由此能够生成检查图像信息， 根据该检查图 像信息能够调查有无缺陷。 0003 在专利文献 1 中， 关于目的记载了 “容易且准确地检测被检物体内的缺陷” ， 关于 结构， 记载了 “在向被检物体M发送突发波， 接收回波的变换器1上连接用于产生突发波， 放 大回波的收发器 2， 在其后方连接有用于从回波中取出任意期间的回波的门电路 3。另外， 在门电路 3 上连接正的比较器 4、 负的比较器 5、 正的峰值保持器 6、 负的峰值保持器 7， 将它 们的输出输入到。

8、控制装置 9。在正的比较器 4 和负的比较器 5 中向延迟电路 8 输入开始超 过预先设定的基准值的回波中最早的时刻， 在大致一个周期的时间后关闭门电路 3” 。 0004 另外， 近年来， 也使用应用了阵列型的超声波传感器的超声波检查方法。 阵列型的 超声波传感器是将多个压电振动元件排列成一列的传感器。延长元件驱动的时间， 向与预 定的扫描位置对应的压电振动元件发送以及从其接收超声波， 由此可以使向检查对象部位 发送的超声波会聚而连成焦点， 通过在各压电振动元件的排列的法线方向配置透镜或在曲 面上进行压电振动元件的排列， 可以与单一焦点型超声波传感器一样地使超声波会聚在一 点地进行收发。 0。

9、005 在专利文献 2 的课题中记载了 “提供一种通过一次检查即可高精度地检查在被检 体中的不同深度位置发生的缺陷的超声波检查方法” ， 在解决手段中记载了 “在声透镜 2 上 与被检体 10 相对地配置设置有由多个振动元件 3a 组成的阵列振动器 3 的超声波探针 1。 在不同的深度位置设定声透镜的焦点 FA和通过将阵列振动器进行电子会聚而成的焦点 FB， 以便分别与被检体中的各检查面一致， 针对各检查面同时执行缺陷检查。在判定出存在缺 陷的情况下， 使得上述两个焦点一致， 并且与被判定出存在缺陷的检查面一致地再次进行 缺陷检查” 。 0006 在阵列型超声波传感器中， 可以对多个压电振动元。

10、件进行电子扫描， 因此可以比 通过单一焦点型超声波传感器的机械扫更迅速地进行超声波检查。 0007 在专利文献 3 的课题中记载了 “提供一种可以简化振荡器结构， 使发送波从脉冲 信号平滑地变化为突发波信号， 在测定时可以根据需要， 在不产生干扰的范围内利用突发 波信号的超声波影像装置及其测定方法。 ” ， 在解决手段中记载了 “通过发送波信号驱动超 声波探头14， 产生超声波16并对被检体18照射该超声波， 通过超声波探头检测从被检体返 回的反射波， 将其变换为接收波信号， 根据接收波信号进行图像显示处理， 在显示装置上显 说 明 书 CN 103575810 A 3 2/11 页 4 示被。

11、检体的预定的检查部位的图像的超声波影像装置。作为输出发送波信号的手段， 仅具 备输出突发波信号的突发波振荡器 12， 该突发波振荡器输出的突发波信号的最少波数为 1 以下。通过控制器 15 控制从突发波振荡器输出的信号的波数” 。 0008 在专利文献 3 的段落 0017 中， 作为发明的目的记载了 “提供一种可以简化产生发 送波的振荡器的电路部分的结构， 使发送波从脉冲信号平滑地变化为突发波信号， 在测定 时根据需要在不发生干扰的范围内可以利用突发波信号， 可以缩小频带， 降低衰减的影响， 进行高分辨率的测定以及影像生成的超声波影像装置。 ” 。但是， 在专利文献 3 中， 关于与测 定对。

12、象相符的最佳的频率的选择， 没有任何记载。 0009 关于针对被检体内部的可视化最佳的超声波的频率， 根据构成被检体的材质而不 同。因此， 在使用单一焦点型的超声波传感器和阵列型的超声波传感器的任意一种的情况 下， 必须设定与材质对应的最佳的超声波的频率。 0010 但是， 以往， 根据超声波传感器 （超声波探头） 固定可测定的超声波的频率。因此， 为了变更超声波的频率， 必须更换一直使用的超声波传感器 （超声波探头） 。并且， 在以往的 超声波传感器 （超声波探头） 中， 也无法连续的变更超声波的频率来进行测定， 来比较这些 超声波图像的质量。 0011 专利文献 1 ： 日本特开平 5-2。

13、32092 号公报 0012 专利文献 2 ： 日本特开平 11-304769 号公报 0013 专利文献 3 ： 日本特开 2003-107059 号公报 发明内容 0014 本发明涉及在通过超声波使被检体的内部构造可视化的情况下， 能够选择最佳的 频率的超声波影像装置。 0015 为了解决上述课题， 在本发明的权利要求 1 中记载的发明中， 提供一种测定频率 可变超声波影像装置， 其具备 ： 超声波探头， 其具备向被检体发送超声波， 接收从所述被检 体反射、 散射、 折射的超声波， 输出接收信号的压电元件 ； 扫描仪， 其在预定的扫描位置对所 述超声波探头进行扫描 ； 频率控制部， 其将所。

14、述接收信号的频率控制为与所述扫描位置对 应的预定频率 ； 信号处理部， 其对所述接收信号进行信号处理 ； 以及图像生成部， 其根据所 述信号处理部的输出信号生成所述预定频率的超声波图像。 0016 关于其他的单元， 在用于实施发明的实施方式中进行说明。 0017 根据本发明， 可以提供一种在通过超声波使被检体的内部构造可视化的情况下， 可以选择最佳的频率的超声波影像装置。 附图说明 0018 图 1 是表示第一实施方式的超声波影像装置的概要结构图。 0019 图 2 是表示第一实施方式的超声波影像装置的扫描方法的图。 0020 图 3 是表示第一实施方式的发送频率的变更方法的图。 0021 图。

15、 4 是表示第一实施方式的超声波影像装置的动作例的图。 0022 图 5 是表示第一实施方式的频率可变图像的生成处理的图。 0023 图 6 是表示第一实施方式的频率可变图像的例子的图。 说 明 书 CN 103575810 A 4 3/11 页 5 0024 图 7 是表示第二实施方式的超声波影像装置的概要结构图。 0025 图 8 是表示第二实施方式的频率可变图像的生成处理的图。 0026 图 9 是表示第三实施方式的超声波影像装置的概要结构图。 0027 图 10 是表示第三实施方式的最佳频率调整处理的图。 0028 图 11 是表示第三实施方式的图像化处理的图。 0029 符号说明 0。

16、030 10、 10A、 10B 超声波影像装置 （测定频率可变超声波影像装置） ； 2 超声波探头 ； 21 编码器 ； 30 压电元件 ； 50、 50A、 50B 影像显示装置 ； 51 扫描控制部 ； 52、 52A 频率控制部 ； 53 定时控制部 ； 54 图像生成部 ； 55 最佳频率调整处理部 （频率最佳化部） ； 56 对比度计算部 （频 率最佳化部） ； 60、 60A 收发装置 ； 61 突发波发送器 ； 62 脉冲波发送器 ； 63 开关 ； 64 放大器 ； 65A/D 转换器 ； 66 信号处理部 ； 67 带通滤波器 （频率控制部） 70 机械控制装置 （扫描仪）。

17、 ； 71X 轴扫描仪 （扫描仪） ； 72Y 轴扫描仪 （扫描仪） ； 100 水槽 ； 110 水 ； 120 被检体 ； 120s 表面 ； 120f 测定边界面 ； 130 频率可变图像具体实施方式 0031 以后， 参照各图详细说明用于实施本发明的实施方式。 0032 （第一实施方式的结构） 0033 图 1 是表示第一实施方式的超声波影像装置的概要结构图。 0034 第一实施方式的超声波影像装置 10（测定频率可变超声波影像装置） 通过控制要 发送的超声波的频率， 控制作为回波的接收波的频率。在第一实施方式中， 在收发装置 60 中具备突发波 （burst wave） 发送器 61。

18、 和开关 63， 将该突发信号输出到压电元件 30， 由此 可以改变压电元件 30 发送的超声波的频率 fx。 0035 超声波影像装置10具备 ： 进行超声波的收发的超声波探头20 ； 对该超声波影像装 置 10 进行集中控制并显示超声波影像的影像显示装置 50 ； 在与超声波探头 20 之间输入输 出电信号的收发装置 60 ； 对超声波探头 20 进行机械式扫描的 X 轴扫描仪 72 和 Y 轴扫描仪 72 ； 控制 X 轴扫描仪 72 和 Y 轴扫描仪 72 的机械控制装置 70。将超声波探头 20 配置成由 X 轴扫描仪 72 和 Y 轴扫描仪 72 支承， 浸在充满水槽 100 的水。

19、 110 中， 使压电元件 30 与被检 体 120 对置。 0036 超声波探头 20 具备检测该超声波探头 20 的扫描位置的编码器 21， 将电信号和超 声波信号互相转换的压电元件 30。压电元件 30 是单一焦点型的超声波传感器。 0037 影像显示装置 50 具备 ： 控制超声波探头 20 的扫描位置的扫描控制部 51 ； 控制超 声波频率的频率控制部 52 ； 控制超声波的收发定时的定时控制部 53 ； 生成超声波图像的图 像生成部 54。 0038 收发装置60具备 ： 生成突发波的电信号的突发波发送器61 ； 生成脉冲波的电信号 的脉冲波发送器62 ； 开关63 ； 对超声波探。

20、头20接收到的接收信号进行放大的放大器64 ； 将 该接收信号从模拟信号转换为数字信号的 A/D 转换器 65 ； 对该接收信号进行信号处理的信 号处理部 66。 0039 扫描控制部 5 以可进行输入输出的方式与机械控制装置 70（扫描仪） 连接。扫描 控制部 51 通过机械控制装置 70、 X 轴扫描仪 72 和 Y 轴扫描仪 72（扫描仪） 控制超声波探 头 20 的扫描位置， 并从机械控制装置 70 接收超声波探头 20 的当前的扫描位置信息。 0040 机械控制装置 70 的输出侧与 X 轴扫描仪 72 和 Y 轴扫描仪 72 连接。在机械控制 说 明 书 CN 103575810 。

21、A 5 4/11 页 6 装置 70 上连接超声波探头 20 的编码器 21 的输出侧。机械控制装置 70 通过编码器 21 的 输出信号， 检测超声波探头 20 的扫描位置， 通过 X 轴扫描仪 72 和 Y 轴扫描仪 72 进行控制， 以便成为指示超声波探头 20 的扫描位置。机械控制装置 70 从扫描控制装置 51 接收超声 波探头 20 的控制指示， 并且应答超声波探头 20 的扫描位置信息。 0041 定时控制部 53 根据从扫描控制部 51 取得的超声波探头 20 的扫描位置信息， 向收 发装置 60 输出超声波的收发定时信号 （信息） ， 向频率控制部 52 输出超声波的频率信息。

22、。 0042 频率控制部 52 根据定时控制部 53 输出的超声波的频率信息， 指示向突发波发送 器 61 输出预定脉冲数的预定频率的突发波。 0043 突发波发送器 61 根据频率控制部 52 输出的信号， 向压电元件 30 输出预定脉冲数 的预定频率的突发波。 0044 脉冲波发送器 62 根据定时控制部 53 输出的定时信号， 向压电元件 30 输出脉冲 波。 0045 开关 63 根据定时控制部 53 的输出信号， 针对向压电元件 30 输出突发波和脉冲波 中的哪一个进行切换。 0046 压电元件 30， 在压电膜的两面分别安装电极， 由 ZnO、 陶瓷、 含氟聚合物等构成。压 电元件。

23、 30 通过在两电极间施加电压， 从该压电膜发送超声波。进而， 压电元件 30 将该压电 膜接收到的回波 （接收波） 转换为在所述两电极间发生的电压即接收信号。放大器 64 对该 接收信号进行放大后作为输出信号 Vout 来输出。A/D 转换器 64 将该放大后的该接收信号 从模拟信号转换为数字信号。 0047 信号处理部 66 对接收信号进行信号处理。信号处理部 66 通过定时控制部 53 输 出的门脉冲Vgate， 仅切出接收信号的预定期间。 信号处理部66向图像生成部54输出预定 期间的接收信号的振幅信息， 或者预定期间的接收信号的时间信息。 0048 图像生成部 54 根据信号处理部 。

24、66 的输出信号生成预定频率的超声波图像。 0049 （超声波影像装置的动作） 0050 参照图 1 说明超声波影像装置 10 的一系列动作。 0051 扫描控制部 51 在 +X 方向扫描超声波探头 20 取得一行的像素。扫描控制部 51 如 果检测到超声波探头 20 位于 X 方向的端部， 则使超声波探头 20 在 +Y 方向移动预定间距， 然后在 -X 方向扫描， 取得一行的图像。扫描控制部 51 重复该过程， 进行预定范围的扫描。 0052 影像显示装置 50 的定时控制部 53 从扫描控制部 51 取得超声波探头 20 在 X 方向 和 Y 方向的扫描位置信息， 根据 Y 方向的扫描。

25、位置信息， 向频率控制部 52 指示频率， 根据 X 方向的扫描位置信息向收发装置 60 指示超声波的发送， 并且输出用于对接收信号进行信 号处理的门脉冲 Vgate。 0053 收发装置 60 通过开关 63 对突发波发送器 61 输出的突发信号和脉冲波发送器 62 输出的脉冲信号进行切换， 向超声波探头 20 输出信号。进而， 收发装置 60 通过放大器 64 对超声波探头 20 接收到的回波 （接收波） 的接收信号进行放大， 然后， 通过 A/D 转换器 65 转 换为数字信号。信号处理部 66 根据从定时控制部 53 输入的门脉冲 Vgate， 对接收信号 （数 字信号） 进行信号处理。

26、， 并输出到影像显示装置 50。 0054 影像显示装置 50 将扫描控制部 51 取得的扫描位置的信息设为像素位置， 将收发 装置60进行信号处理后的接收信号的信息设为像素的亮度信息， 将被检体120的内部构造 说 明 书 CN 103575810 A 6 5/11 页 7 图像化来进行显示。表示被检体 120 的内部的超声波图像可以是基于接收信号的振幅信息 的图像， 也可以是基于接收信号在预定振幅以上的时间的信息的图像。 0055 图 2 是表示第一实施方式的超声波影像装置的扫描方法的图。 0056 在此， 作为超声波影像装置 10 的一部分仅表示了 X 轴扫描仪 71、 Y 轴扫描仪 7。

27、2 以 及超声波探头 20。 0057 X 轴扫描仪 71 使 Y 轴扫描仪 72 在 X 方向移动， Y 轴扫描仪 72 使超声波探头 20 在 Y 方向移动。 0058 超声波探头 20 是圆筒形， 在前端部具有压电元件 30（图 1） ， 还具备编码器 21（图 1） 。超声波探头 20 被浸在充满水槽 100 的水 110 中， 与被检体 120 在其上部 Z 方向上隔开 预定距离相对地配置。 0059 （第一实施方式的动作） 0060 图 3（a） 、（b） 是表示第一实施方式的发送频率的变更方法的图。 0061 图 3（a） 是频率 f1Hz 的突发信号的一例。 0062 收发装置。

28、 60 输出频率 f1Hz， 脉冲数为 3 的突发信号 （电信号） 。压电元件 30 通 过该电信号输出频率 f1Hz 脉冲数为 3 的超声波信号。由此， 收发装置 60 控制超声波的 频率， 因此可以控制将超声波转换为电信号后的接收信号的频率。 0063 图 3（b） 是频率 f2Hz 的突发信号的例子。 0064 收发装置 60 输出频率 f2Hz 脉冲数为 6 的突发信号 （电信号） 。压电元件 30 通 过该电信号输出频率 f2Hz 脉冲数为 6 的超声波信号。由此， 收发装置 60 控制超声波的 频率， 因此可以控制将超声波转换为电信号后的接收信号的频率。 0065 图 4（a） （。

29、c） 是表示第一实施方式的超声波影像装置的动作例的图。 0066 图 4（a） 是表示超声波影像装置 10 的超声波探头 20 和被检体 120 的图。 0067 被检体 120 具备表面 120s 和测定边界面 120f。在从超声波探头 20 发送超声波 时， 通过表面 120s 和测定边界面 120f 进行反射来生成回波， 再次通过超声波探头 20 的压 电元件 30 来接收。 0068 图 4（b） 是表示压电元件 30 的输出电压的超声波和回波的关系的图。图的横轴 表示通用的时刻。图的纵轴表示通过放大器 64 对压电元件 30 的传感器信号进行放大后的 输出信号 Vout 的电压。 0。

30、069 时刻 0 的三个脉冲是用于向超声波探头 20 发送超声波的突发波。 0070 时刻 ts 的三个脉冲是与超声波探头 20 接收到的回波对应的接收信号。该回波是 通过所述表面 120s 反射的波。 0071 时刻 tf 的三个脉冲是与超声波探头 20 接收到的回波对应的接收信号。该回波是 通过所述测定边界面 120f 反射的波。 0072 图 4（c） 是表示用于提取回波的门脉冲 Vgate 的图。图的横轴表示通用的时刻。 图的纵轴表示门脉冲 Vgate 的电压。 0073 门脉冲 Vgate 在时刻 t1 t2 导通， 在时刻 t1 以前和时刻 t2 关断。取出图 4 （b） 表示的压。

31、电源 30 的输出信号 Vout 中的门脉冲 Vgate 为导通时的信号， 取出该信号的振幅， 由此， 可以使测定边界面 120f 的状态可视化。 0074 （基于超声波图像的检查方法） 说 明 书 CN 103575810 A 7 6/11 页 8 0075 适当地参照图 1， 说明第二实施方式的影像显示装置的动作。 0076 在进行被检体 120 的超声波检查时， 操作员将被检体 120 设置在水槽 100 的底部。 0077 操作员， 为了明确成为被检体 120 的目的的测定边界面 120f， 取得基于脉冲信号 的超声波图像。 0078 操作员参照基于脉冲信号的被检体120的超声波图像，。

32、 确认测定边界面120f的回 波间隔， 设定突发信号的波数 n、 频率 fx、 以及使门脉冲 Vgate 导通的定时。如果突发信号 的波数 n 过多， 则 Z 方向的分辨率可能降低， 如果波数 n 过小， 则超声波的频率成分可能包 含希望的频率成分以外的成分。突发信号的频率 fx 越高， 使超声波的焦点越小， 可以提高 图像的分辨率， 但是， 有可能因为水110和被检体120内部的衰减， 导致图像的信噪比恶化。 0079 操作员还可以将输出给超声波探头 20 的信号从脉冲信号切换为突发信号， 进行 图 5 所示的频率可变图像 130 的生成处理， 根据该频率可变图像 130 决定最佳频率 fo。

33、。 0080 操作员取得基于所决定的最佳频率 fo 的突发信号的超声波图像， 作为被检体 120 的测定边界面 120f 的最佳超声波图像， 评价该被检体 120 的内部的缺陷等。 0081 图 5 是表示第一实施方式的频率可变图像的生成处理的图。 0082 当开始频率可变图像 130 的生成处理时， 在步骤 S10 S22 中， 影像显示装置 50 针对全部频率 f1 f6 重复进行处理。 0083 在步骤 S11 中， 影像显示装置 50 的扫描控制部 51 针对预定的 Y 方向的扫描范围 （行） 进行重复。该预定的 Y 方向的扫描范围是针对各频率的 Y 方向的行数。 0084 在步骤S1。

34、2中， 影像显示装置50的扫描控制部51判断是否是Y方向的奇数行。 如 果该判断条件成立 （是） ， 则扫描控制部 51 进行步骤 S13 的处理， 如果判断条件不成立 （否） ， 则进行步骤 S14 的处理。 0085 在步骤 S13 中， 影像显示装置 50 的扫描控制部 51 在 +X 方向扫描超声波探头 20， 进行步骤 S15 的处理。 0086 在步骤 S14 中， 影像显示装置 50 的扫描控制部 51 在 -X 方向扫描超声波探头 20。 0087 在步骤 S15 中， 影像显示装置 50 的扫描控制部 51 判断 X 方向位置。如果在 X 方 向位置达到预定位置之前， 则扫描。

35、控制部 51 重复步骤 S15 的判断， 如果 X 方向位置为预定 的像素位置， 则进行步骤 S16 的处理， 如果 X 方向位置是 X 方向的末端， 则进行步骤 S19 的 处理。 0088 在步骤 S16， 影像显示装置 50 的定时控制部 53 进行控制， 以便收发该频率的超声 波。即， 定时控制部 53 进行控制， 以便经由频率控制部 52 和突发波发送器 61， 输出该频率 的突发信号， 将开关 63 切换到突发波发送器 61 的输出侧， 将该突发信号输出到压电元件 30。 由此， 压电元件30发送该频率的超声波， 接收该频率的回波 （反射波） ， 转换为接收信号。 接收信号通过放大。

36、器 64 被放大， 通过 A/D 转换器 65 转换为数字信号， 被输入到信号处理部 66。 0089 在步骤 S17， 收发装置 60 的信号处理部 66 对接收信号进行信号处理。信号处理 部 66 根据门脉冲 Vgate 取出接收信号， 将该接收信号的振幅信息， 或者该接收信号开始预 定值的振动时的时间信息输出到图像生成部 54。 0090 在步骤 S18 中， 影像显示装置 50 的图像生成部 54 计算该位置的像素， 返回到步骤 S12 的处理。 说 明 书 CN 103575810 A 8 7/11 页 9 0091 在步骤 S19 中， 影像显示装置 50 的扫描控制部 51 使超。

37、声波探头 20 在 +Y 方向移 动预定间距。 0092 在步骤 S20 中， 影像显示装置 50 的扫描控制部 51 判断是否针对预定 Y 方向的扫 描范围 （行） 进行了重复。如果该判断条件不成立， 则扫描控制部 51 返回步骤 S11 的处理。 0093 在步骤 S21 中， 影像显示装置 50 判断是否针对全部的频率 f1 f6 进行了重复， 如果该判断条件不成立， 则影像显示装置 50 返回到步骤 S10 的处理。 0094 在步骤 S22 中， 影像显示装置 50 以可对比的方式， 在频率可变图像 130 上显示超 声波的各频率和在各频率扫描而得的图像行。 0095 图 6 是表示。

38、第一实施方式的频率可变图像的例子的图。图的右方向表示 +X 方向。 图的下方向表示 +Y 方向。 0096 超声波影像装置 10 将输出到压电元件 30 的信号设定为频率 f1 的突发波。进而， 超声波影像装置 10 使超声波探头 20 移动到右上部， 然后在 +X 方向即图的右方向扫描。超 声波影像装置 10， 如果检测出超声波探头 20 的位置是 +X 方向的末端， 则使超声波探头 20 在 Y 方向移动预定间距， 然后在 -X 方向即图的左方向扫描。超声波影像装置 10 将该过程 重复预定次数， 取得预定 Y 行的像素， 由此， 取得频率 f1 的图像部分。 0097 超声波影像装置 1。

39、0 将输出到压电元件 30 的信号设定为频率 f2 的突发波， 取得预 定的 Y 行的像素， 由此取得频率 f2 的图像部分。以下， 超声波影像装置 10 对频率 f3 f6 重复进行该处理。 0098 频率可变图像130从上向下依次具备 ： 在频率f1进行检测的区域、 在频率f2进行 检测的区域、 在频率 f3 进行检测的区域、 在频率 f4 进行检测的区域、 在频率 f5 进行检测的 区域、 在频率 f6 进行检测的区域。在各频率进行检测的区域的右侧用记号表示进行检查的 频率。 0099 根据图 6， 可知在这些区域中， 在通过频率 f3 进行检查的区域得到了最好的图像。 在图 6 的情况。

40、下， 设定频率 f3， 再次对该被检体 120 进行图像化， 由此可以在短时间内生成 最好的图像。 0100 （第一实施方式的效果） 0101 在以上说明的第一实施方式中， 具有下面的 （A） （C） 的效果。 0102 （A） 超声波影像装置10通过使用了单一的超声波探头20的一次测定， 可以取得改 变了超声波的频率的图像。 0103 （B） 超声波影像装置 10 可以阶段性地改变频率， 可视化为一个图像。由此， 操作员 可以视觉判断用于检查的最佳的频率 fo。 0104 （C） 操作员可以容易地判断最优的频率 fo。因此， 超声波影像装置 10 可以在短时 间内生成使用了该最佳的频率 fo。

41、 的分辨率高的图像。 0105 （第二实施方式的结构） 0106 图 7 是表示第二实施方式的超声波图像显示装置的概要的结构图。 0107 第二实施方式的超声波影像装置10A对接收信号进行带通滤波器67的处理， 取出 预定频率成分。 0108 第二实施方式的超声波影像装置 10A 具有与第一实施方式的超声波影像装置 10 （图 1） 不同的影像显示装置 50A、 收发装置 60A， 除此以外结构相同。 说 明 书 CN 103575810 A 9 8/11 页 10 0109 第二实施方式的影像显示装置 50A 具有与第一实施方式的影像显示装置 50（图 1） 不同的频率控制部 52A。将扫描。

42、控制部 51 的输出侧与频率控制部 52A 连接。在频率控 制部 52A 的输出侧上连接有后述的收发装置 60A 的带通滤波器 67。 0110 频率控制部 52A 将接收信号的频率控制为与超声波探头 20 的扫描位置对应的预 定频率。 0111 第二实施方式的收发装置60A与第一实施方式的收发装置60不同， 不具备突发波 发送器 61 和开关 63， 而具备带通滤波器 67。在带通滤波器 67 上连接有 A/D 转换器 65 的 输出侧。在带通滤波器 67 的输出侧连接有信号处理部 66。在带通滤波器 67 上还连接有频 率控制部 52A 的输出侧。带通滤波器 67 将接收信号的通频带控制为。

43、与超声波探头 20 的扫 描位置对应的预定频带， 由此将接收信号的频率控制为预定频率。 0112 （第二实施方式的动作） 0113 适当地参照图 7， 说明第二实施方式的影像显示装置的动作。 0114 在进行被检体 120 的超声波检查时， 操作员与第一实施方式一样将被检体 120 设 置在水槽 100 的底部。 0115 操作员与第一实施方式一样， 为了明确成为被检体 120 的目的的测定边界面 120f， 取得基于脉冲信号的超声波图像。此时， 将带通滤波器 67 设定为使全部频率通过。 0116 操作员， 参照基于脉冲信号的被检体 120 的超声波图像， 确认测定边界面 120f 的 回波。

44、间隔， 设定使门脉冲 Vgate 导通的定时， 还设定接收信号的通频带的频率 f1 f6。 0117 操作员还进行图8所示的频率可变图像130的生成处理， 根据该频率可变图像130 决定最佳频率 fo。 0118 操作员取得基于所决定的最佳的频率fo的超声波图像， 设为被检体120的测定边 界面 120f 的最佳的超声波图像， 评价该被检体 120 的内部的缺陷等。 0119 图 8 是表示第二实施方式的频率可变图像的生成处理的图。 0120 在开始频率可变图像 130 的生成处理后， 步骤 S10 S15 的处理与图 5 所示的步 骤 S10 S15 的处理一样。 0121 在步骤 S16 。

45、中， 影像显示装置 50 的定时控制部 53 进行控制， 以便收发脉冲波的 超声波。即， 定时控制部 53 进行控制， 以便经由脉冲波发送器 62， 向压电元件 30 输出脉冲 信号。由此， 压电元件 30 发送具有宽频带的频率的超声波， 接收该超声波的回波， 转换为接 收信号。接收信号通过放大器放大， 通过 A/D 转换器 65 转换为数字信号， 并被输入到带通 滤波器 67。 0122 在步骤S17A中， 收发装置60的带通滤波器67根据频率控制部52A的输出信号， 对 接收信号施加将该频率设定为通频带的带通滤波处理。信号处理部 66 根据门脉冲 Vgate， 对带通滤波器 67 处理后的。

46、接收信号进行信号处理。由此， 影像显示装置 50 可以控制接收 信号的频率。 0123 步骤 S18 S22 的处理与第一实施方式的步骤 S18 S22 的处理 （图 5） 一样。 0124 （第二实施方式的效果） 0125 在以上说明的第二实施方式中， 具有以下的 （D） 那样的效果。 0126 （D） 通过带通滤波器 67 控制接收信号的通频带， 因此， 不设置突发波发送器 61 等 新的硬件也可以得到频率可变图像 130。 说 明 书 CN 103575810 A 10 9/11 页 11 0127 （第三实施方式的结构） 0128 图 9 是表示第三实施方式的超声波图像装置的概要结构图。

47、。 0129 第三实施方式的超声波影像装置 10B 自动地判断最佳的超声波的频率 fo， 取得基 于该频率 fo 的超声波图像。 0130 第三实施方式的超声波影像装置 10B 具备与第一实施方式的超声波影像装置 10 （图 1） 不同的影像显示装置 50B， 除此以外结构相同。 0131 第三实施方式的影像显示装置 50B 除了第一实施方式的影像显示装置 50（图 1） 外， 还具备计算超声波图像的对比度值的对比度计算部 56 和最佳频率调整处理部 55， 除此 以外结构相同。 0132 最佳频率调整处理部 55 控制扫描控制部 51 等， 评价被检体 120 的超声波图像， 自 动检测超声。

48、波的最佳的频率 fo， 取得该检测出的频率 fo 的超声波图像。 0133 对比度计算部 56 计算所取得的超声波图像的对比度值。对比度值是将最大白色 亮度值除以黑色亮度值而得到的值。最佳频率调整处理部 55 将各超声波图像的对比度值 最高的图像判断为最佳图像， 自动检测此时的超声波的频率 fo。 0134 （第三实施方式的动作） 0135 适当地参照图 7， 说明第三实施方式的影像显示装置的动作。 0136 在进行被检体 120 的超声波检查时， 操作员将被检体 120 设置在水槽 100 的底部。 0137 操作员为了明确作为被检体 120 的目的的测定边界面 120f， 与第一实施方式一 样， 取得基于脉冲信号的超声波图像。 0138 操作员与第一实施方式一样， 参照基于脉冲信号的被检体 120 的超声波图像， 确 认测定边界面 120f 的回波间隔， 设定使门脉冲 Vgate 导通的定时， 还设定突发信号的频率 n 和频率 f1 f6。如果突发信号的波数 n 过多时， 则有可能 Z 方向的分辨率降低， 如果波 数过少， 则有可能超声波的频率成分包含所希望的频率成分以外的成分。突发信号的频率 f1 f6 越高， 超声波的焦点越变小， 可以提高图像的分辨率， 但是， 由于被检体 120 的内部 的衰减， 图像的信噪比有可能恶化。 0139。