[发明专利]超声波测量装置、超声波图像装置及超声波测量方法

说明书

本发明提供即使一部分元件不能正确接收信号也能防止自适应波束形成的效果下降的超声波测量装置、超声波图像装置及超声波测量方法。超声波测量装置具有：接收处理部，经由具有多个通道的超声波元件阵列将向目标物发送的超声波相关的超声波回波作为每个所述通道的接收信号进行接收；误差检测部，按照每个所述通道检测误差；信号处理部，对于被检测到所述误差的误差通道之外的每个正常通道的接收信号，以与每个所述正常通道的接收信号相应的权重进行加权相加；以及图像生成部，基于进行了所述加权相加后的信号生成图像。

技术领域

本发明涉及超声波测量装置、超声波图像装置及超声波测量方法。

背景技术

关于超声波测量装置，已知有针对已发送超声波的超声波回波的接收波进行自适应波束形成(適応型ビームフォーミング)的技术。自适应波束形成可以最大化来自期望方向的接收波的灵敏度、并最小化来自期望方向以外的方向的无用波的灵敏度。即，可以自适应地改变接收波的灵敏度特性，提高方位分辨率。

作为自适应波束形成的例子，专利文献1中披露了将所输入的超声波信号在观测空间上划分成多个区域、按区域计算加权值并对各个像素计算像素加权值来计算波束形成值的超声波束形成方法。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-170826号公报

发明内容

发明拟要解决的课题

但是，下述问题将会存在：当一部分接收超声波的超声波换能器元件不能正确接收信号时，不能正确求得灵敏度特性，不能得到自适应波束形成的效果。元件不能正确接收信号是指例如元件本身或控制元件的电路等发生了故障的情况、在元件与被检测体之间存在气泡等反射超声波的障碍物的情况等。

鉴于这种情况，本发明的目的在于，提供一种即使一部分元件不能正确接收信号也能防止自适应波束形成的效果下降的技术。

解决课题的方案

用于解决上述课题的本发明的第一方面是一种超声波测量装置，其特征在于，具有：接收处理部，经由具有多个通道的超声波元件阵列将向目标物发送的超声波相关的超声波回波作为每个所述通道的接收信号进行接收；误差检测部，对每个所述通道检测误差；信号处理部，对于被检测到所述误差的误差通道之外的每个正常通道的接收信号，以与每个所述正常通道的接收信号相应的权重进行加权相加；以及图像生成部，基于进行了所述加权相加后的信号，生成图像。根据本发明的第一方面，检测误差通道，并对误差通道以外的正常通道的接收信号执行与各正常通道的接收信号相应的加权相加(重み付き加算)处理。通过这样，即使存在误差通道，也可以避免误差通道的接收信号的影响，防止自适应波束形成等的加权相加处理的效果下降。

也可以具有以下特征：每当用于生成一条线的图像的超声波被发送时，所述接收处理部均将发送的该超声波相关的超声波回波作为每个所述通道的接收信号进行接收，所述误差检测部在每当每个所述通道的接收信号被接收时均检测每个所述通道的误差，所述信号处理部在每当每个所述通道的接收信号被接收时均进行所述加权相加，所述图像生成部在每当每个所述通道的接收信号被接收时均生成图像。这样，可以高精度地检测由于各通道的老化等引起的故障等。另外，对于各条线，由于针对正常通道的接收信号执行自适应波束形成，因此，可使自适应波束形成的效果不易降低。

也可以具有以下特征：所述误差检测部基于接收的每个所述通道的接收信号的值，将所述接收信号的值相对更低的通道检测为误差通道。这样，即使所有通道发生老化等，也可以高精度地检测误差通道。

也可以具有以下特征：所述误差检测部基于接收的每个所述通道的接收信号中来自包括所述超声波元件阵列的超声波探测器内的特定目标物的反射信号的值，将所述反射信号的值相对更低的通道检测为误差通道。这样，可以不受外部环境等的影响而高精度地检测误差通道。