[发明专利]三维超声波成像装置

权利要求书

1.一种三维超声波成像装置，其特征在于，包括：

超声波换能器，按矩阵状配置了多个压电振动器；

驱动元件选择部，从该超声波换能器连接到压电振动器，有选择地驱 动多个压电振动器，并选择振荡出超声波的压电振动器；

信号检测电路，使从该驱动元件选择部所选择的压电振动器振荡出的 超声波经声传播介质射入检查对象物，接收来自该检查对象物的反射回波， 并检测出该反射回波的电信号；

信号处理部，取得所检测出的反射回波的电信号，进行用于将检查对 象物的状态成像的图像合成处理，生成三维成像数据；以及

显示装置，取得来自该信号处理部的三维成像数据，显示图像合成处 理结果，

所述信号处理部根据所述信号检测电路检测出所述压电振动器的驱动 信号作为反射回波的检测时间、和所述压电振动器的矩阵状的空间配置， 对所述检查对象物的状态进行图像合成，并且包括：边界设定部，设定并 存储所述检查对象物的表面形状；以及表格数据生成部，根据由所述边界 设定部设定的检查对象物的表面形状和所述压电振动器的坐标信息，容纳 从所述压电振动器经声学介质到检查对象的表面和内部的所述三维成像网 格的超声波传播时间，并对所有压电振动器分别单独地生成存储了单程超 声波传播时间的表格数据，其中该单程超声波传播时间为从压电振动器经 所述声传播介质、向所述检查对象物内的对应于三维成像数据的三维成像 网格的每个进行传播的时间；

所述信号处理部中，对于构成所述超声波换能器的所有压电振动器， 根据从所述表格数据生成部生成的多个表格数据中、选择对应于发送接收 的组合的成对的表格数据并相加而得到的往返超声波传播时间数据，从来 自所述检查对象物的反射回波的电信号中选择成像数据，从而对检查对象 物的表面形状和内部状态进行图像合成，

所述表格数据生成部，通过在所生成的多个表格数据中，利用单程超 声波传播时间在深度方向上连续变化的情况来存储深度方向的差分处理结 果，从而压缩单程超声波传播时间表格的数据容量。

2.根据权利要求1所述的三维超声波成像装置，其特征在于：

所述信号处理部还包括：

图像合成处理部，经A/D转换器，取得在波形存放存储器中记录的波 形数据和所述表格数据，并合成三维图像。

3.根据权利要求1所述的三维超声波成像装置，其特征在于：

所述信号处理部

通过将边界抽出部生成的表面形状和所述压电振动器的坐标信息输入 到表格数据生成部中，将检查对象物的内部状态可视化，

其中所述边界抽出部取得所述检查对象的表面的成像结果，并自动抽 出表面形状。

4.根据权利要求2所述的三维超声波成像装置，其特征在于：

所述信号处理部

依次选择在所述表格数据生成部生成的多个表格数据当中，与对于所 收集的所有所述波形数据、在收集所述波形数据时被选择出的发送、接收 的一对压电振动器相对应的两个表格数据并进行相加，并根据由该相加结 果得到的往返超声波传播时间，对所述三维成像网格依次进行所对应的所 述波形数据的分配和相加处理，从而合成三维图像。

5.根据权利要求1所述的三维超声波成像装置，其特征在于：

通过在所述超声波换能器上经由耦合剂来紧贴固定楔形的底板材料， 相对检查对象物倾斜固定，来生成表格数据，从而沿斜角发送接收超声波 而将检查对象物的内部状态三维可视化。

6.根据权利要求1所述的三维超声波成像装置，其特征在于：

通过设置一对所述超声波换能器，在检查对象的表面上彼此面对对方 的状态来倾斜固定，并将该一对超声波换能器中的一个作为发送用，另一 个作为接收用，来生成所述表格数据，从而将检查对象物的内部状态三维 可视化。

7.根据权利要求3所述的三维超声波成像装置，其特征在于：

使用使所述压电振动器为线性配置的超声波换能器，将检查对象物的 表面形状二维可视化，并在所述信号处理部的所述边界抽出部中取得所得 到的截面成像数据，每次将检查对象物旋转一定角度时，由边界抽出部自 动抽出表面形状，重新生成二维的所述表格数据的同时，一个接一个地将 检查对象物的内部截面图像可视化，并沿所述旋转角度的轴重叠所得到的 多个所述截面图像，从而进行三维成像并显示。