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JP2003033352A - Signal processing method for ultrasonic biometric device - Google Patents

Signal processing method for ultrasonic biometric device

Info

Publication number
JP2003033352A
JP2003033352A JP2001221006A JP2001221006A JP2003033352A JP 2003033352 A JP2003033352 A JP 2003033352A JP 2001221006 A JP2001221006 A JP 2001221006A JP 2001221006 A JP2001221006 A JP 2001221006A JP 2003033352 A JP2003033352 A JP 2003033352A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
ultrasonic
phase
tracking
amplitude
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.)
Pending
Application number
JP2001221006A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takehiko Suginouchi
剛彦 杉ノ内
Masahiko Hashimoto
雅彦 橋本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2001221006A priority Critical patent/JP2003033352A/en
Publication of JP2003033352A publication Critical patent/JP2003033352A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 超音波生体計測に用いられる位相トラッキン
グ法をさらに高精度化し、信頼性の高いものにすること
を目的とする。 【解決手段】 超音波生体計測において、血管や心臓壁
の微小振動を計測するために、制約付最小2乗法を導入
し、検波出力信号の振幅と位相の両者を用いて瞬時的な
位置を決定することによってトラッキングを行う際に、
位相のバラツキを評価し、受信信号の干渉が起きている
箇所を外すことによって、誤ったトラッキングを防止す
る。
(57) [Problem] To provide a phase tracking method used for ultrasonic biometric measurement with higher accuracy and higher reliability. SOLUTION: In ultrasonic biometric measurement, in order to measure minute vibration of a blood vessel or a heart wall, a constrained least square method is introduced, and an instantaneous position is determined using both the amplitude and the phase of a detection output signal. When tracking by doing,
Evaluating the phase variation and removing the portion where the interference of the received signal occurs removes erroneous tracking.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、生体を計測する超
音波生体計測装置(超音波診断装置)において、心臓、
動脈、その他の臓器内の、各部位の運動速度波形の非侵
襲的計測を行う際の信号処理方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic living body measuring apparatus (ultrasound diagnostic apparatus) for measuring a living body, including a heart,
The present invention relates to a signal processing method for non-invasive measurement of a motion velocity waveform of each part in an artery or other organs.

【0002】[0002]

【従来の技術】心筋の音響的・弾性的特性に基づいて心
臓の非侵襲的診断(いわゆる超音波診断)を行なう場合
において、拍動によって大きく動いている心臓壁上の微
小振動を高精度に計測する方法の従来技術としては、例
えば特開平10−5226号公報に示された技術があ
る。図9は上記従来の超音波診断装置の原理構成を説明
する図である。図9において1は超音波トランスデュー
サ、2は人体の胸部表面、3は体内における心臓の壁、
4は超音波トランスデューサからの信号を増幅する増幅
器、5は受信信号を直交座標系で変換復調する直交復調
器、6はアナログ信号をディジタル信号へ変換するA/
D変換器、7はデータ解析処理部を示す。
2. Description of the Related Art In the non-invasive diagnosis of the heart (so-called ultrasonic diagnosis) based on the acoustic and elastic characteristics of the myocardium, minute vibrations on the heart wall, which are largely moving due to pulsation, can be highly accurately measured. As a conventional technique for measuring, there is, for example, the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-5226. FIG. 9 is a diagram for explaining the principle configuration of the conventional ultrasonic diagnostic apparatus. In FIG. 9, 1 is an ultrasonic transducer, 2 is the surface of the chest of the human body, 3 is the wall of the heart in the body,
4 is an amplifier for amplifying the signal from the ultrasonic transducer, 5 is a quadrature demodulator for converting and demodulating the received signal in a rectangular coordinate system, and 6 is A / for converting an analog signal into a digital signal.
A D converter, 7 indicates a data analysis processing unit.

【0003】超音波トランスデューサ1はΔTの周期の
超音波パルスにより駆動されて、超音波を胸部表面2か
ら体内に向けて放射する。放射された超音波は、速度v
(t)で振動している心臓壁3で反射され、反射波は超
音波トランスデューサ1で受信される。受信された反射
波の超音波信号は増幅器4で増幅され、直交復調器5で
検波されて、検波出力信号はA/D変換器6によりサン
プリング周期Tsでディジタルデータに変換されたあ
と、データ解析処理部7に入力される。
The ultrasonic transducer 1 is driven by an ultrasonic pulse having a period of ΔT and emits ultrasonic waves from the chest surface 2 toward the inside of the body. The emitted ultrasonic wave has a velocity v
The reflected wave is reflected by the heart wall 3 vibrating at (t), and the reflected wave is received by the ultrasonic transducer 1. The ultrasonic signal of the received reflected wave is amplified by the amplifier 4, detected by the quadrature demodulator 5, and the detected output signal is converted into digital data by the A / D converter 6 at the sampling cycle Ts, and then data analysis is performed. It is input to the processing unit 7.

【0004】データ解析処理部7では、時刻tにおける
対象物からの反射波の検波信号y(x;t)とΔT秒後のパル
ス送信波に対する反射波の検波信号y(x;t+ΔT)に関し
て、その間の位相偏移を検出し、対象物が、ΔT秒間に
移動した距離を算出する。その際に、雑音に対して強く
するために、時刻tと時刻t+ΔTの2つの波形が振幅
は変化せず、位相と反射波位置のみが変化するという制
約の下で、以下に述べる式の最小2乗整合を行って、そ
の間の位相偏移を検出し、さらに振動速度v(t)を求
める。
In the data analysis processing unit 7, the detection signal y (x; t) of the reflected wave from the object at time t and the detection signal y (x; t + ΔT) of the reflected wave for the pulse transmission wave after ΔT seconds. , The phase shift between them is detected, and the distance that the object has moved in ΔT seconds is calculated. At that time, in order to make it stronger against noise, the two waveforms at time t and time t + ΔT do not change in amplitude, but only the phase and the reflected wave position change. Least square matching is performed to detect the phase shift between them, and the vibration velocity v (t) is obtained.

【0005】ここでα(Δθ(δx);δx)は、検波
波形y(x;t)に対して、ΔT秒後には対象がδxだけ移動
したと仮定すると、検波波形y(x;t)とy(x+δx;t+ΔT)
に関して、振幅は変化せず、位相のみが、Δθ(δx)だ
け変化したものとした時の波形間の整合をとったときの
整合誤差を示す。
Here, α (Δθ (δx); δx) is the detected waveform y (x; t), assuming that the target moves by δx after ΔT seconds with respect to the detected waveform y (x; t). And y (x + δx; t + ΔT)
2 shows the matching error when the waveforms are matched when the amplitude does not change and only the phase changes by Δθ (Δx).

【0006】x∈Rは、領域Rの範囲のxに関して和を
計算する意味である。この整合誤差α(Δθ(δx);
δx)を最小にするδxがΔT秒間に動いた量というこ
とになる。そして次のΔT秒後の移動量を計算するため
に領域Rはδxだけずらした位置で同じ計算を行い、移
動量を計算する。このように順次領域Rを移動させなが
らδxを求めていくことを位相トラッキング法と呼んで
いる。
XεR means that a sum is calculated with respect to x in the range of the region R. This matching error α (Δθ (δx);
It means that δx which minimizes δx) has moved in ΔT seconds. Then, in order to calculate the movement amount after the next ΔT seconds, the same calculation is performed at the position where the region R is shifted by δx to calculate the movement amount. Obtaining δx while sequentially moving the region R in this way is called a phase tracking method.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】位相トラッキング法を
活用するにあたって、心臓壁3の表面からの超音波反射
信号10と裏面からの超音波反射信号11とが重なる場
合がある。領域Rがこの重なったxを含んでいると、心
臓壁3の表面と裏面がまったく同じ動きをしていれば問
題がないが、心臓壁3はたいてい伸縮をしているため、
心臓壁3の表面と裏面の動きが異なっていることが多
い。このような、心臓壁3の表面と裏面の動きが異なっ
ている場合は、超音波診断に際して間違った位相トラッ
キングをする可能性がある。
In utilizing the phase tracking method, the ultrasonic wave reflected signal 10 from the front surface of the heart wall 3 and the ultrasonic wave reflected signal 11 from the back surface may overlap each other. If the region R includes this overlapping x, there is no problem if the front surface and the back surface of the heart wall 3 have exactly the same movement, but since the heart wall 3 is usually stretched,
The movements of the front and back surfaces of the heart wall 3 are often different. When the movements of the front surface and the back surface of the heart wall 3 are different as described above, there is a possibility that wrong phase tracking will be performed during ultrasonic diagnosis.

【0008】さらに、直交復調をもとに計算するため、
受信波はなるべく狭帯域の方がよい。そこで図10に示
すように、送信周波数を中心とした狭帯域バンドパスフ
ィルタ9を増幅器4の手前に配置し、狭帯域化をしてい
る場合が多い。しかし、受信波を狭帯域にすると、時間
的な波形の長さが長くなる。そうすると心臓壁3の表面
からの超音波反射信号10と裏面からの超音波反射信号
11とが接近している場合に狭帯域化により表面からの
超音波反射信号10と裏面からの超音波反射信号11と
が重なる場合がある。
Furthermore, since calculation is performed based on quadrature demodulation,
The received wave should be in a narrow band as much as possible. Therefore, as shown in FIG. 10, in many cases, a narrow band bandpass filter 9 centering on the transmission frequency is arranged in front of the amplifier 4 to narrow the band. However, if the received wave has a narrow band, the length of the temporal waveform becomes long. Then, when the ultrasonic reflection signal 10 from the surface of the heart wall 3 and the ultrasonic reflection signal 11 from the back surface are close to each other, the ultrasonic reflection signal 10 from the front surface and the ultrasonic reflection signal from the back surface are narrowed by narrowing the band. 11 and 11 may overlap.

【0009】また、図11において、領域R8はδxが
求められた後、次のΔT秒後の波形と比較する場合には
領域R8もδxずらした場所で行う必要があるが、せっ
かく正確なδxを求めても、A/D変換器6のサンプリ
ング周期Tsが粗いと、移動した位置にデータがあるとは
限らないため、その位置に近いデータが採用されること
になる。このような場合は領域Rの中心点がずれること
になり、正確に位相トラッキングをしているとはいえな
い。
Further, in FIG. 11, after the δx is obtained in the region R8, it is necessary to perform the region R8 at a position shifted by δx when comparing with the waveform after the next ΔT seconds. However, if the sampling cycle Ts of the A / D converter 6 is rough, data does not always exist at the moved position, so that data close to that position is adopted. In such a case, the center point of the region R is displaced, and it cannot be said that the phase tracking is performed accurately.

【0010】また、図12において、受信信号の繰り返
し周期はあるクロックを基準にして演算している。しか
し、クロックから受信信号の開始時間を演算する部分に
ジッタ12を持っていたりすると、y(x;t−ΔT)
とy(x;t)を正確に比較することはできない。なぜ
なら例えば静止している対象物からの反射波を解析した
時にy(x;t−ΔT)を計測した時よりもy(x;
t)を計測した時のほうが、ジッタの分だけ受信のタイ
ミングが異なっていたりすると、その分が移動量として
計算されてしまうからである。
Further, in FIG. 12, the repetition period of the received signal is calculated with reference to a certain clock. However, if there is jitter 12 in the part that calculates the start time of the received signal from the clock, y (x; t-ΔT)
And y (x; t) cannot be compared exactly. This is because, for example, y (x; t) is measured more than y (x; t-ΔT) when a reflected wave from a stationary object is analyzed.
This is because, when the time t) is measured, if the reception timing differs by the amount of jitter, that amount is calculated as the movement amount.

【0011】本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされ
たもので、その目的は、生体を計測する超音波診断にお
いて、拍動によって変動する対象物の位置を高精度にト
ラッキングする方式をさらに改善した超音波生体計測装
置の信号処理方法を提供することである。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to further provide a method for highly accurately tracking the position of an object that fluctuates due to pulsation in ultrasonic diagnosis for measuring a living body. It is an object of the present invention to provide an improved signal processing method for an ultrasonic biometric device.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、超音波生体計測装置の信号処理方法とし
て、受信信号同士の重なり度合いを位相のばらつきから
評価することによって位相のばらつきの大きい箇所を解
析に使用しないよう自動的に禁止することにより、誤っ
た位相トラッキングを防止するものである。また、狭帯
域フィルタによる受信信号同士の重なりを防ぐために信
号の切り出し処理をすることにより、より高精度で再現
性のある測定を実現することである。さらに、領域Rも
A/D変換器6のサンプリング周期Tsに左右されずに移
動させることによって、より高精度で再現性のある測定
を実現することである。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a signal processing method for an ultrasonic biometric apparatus by evaluating the degree of overlap between received signals from the phase variation to determine the phase variation. By automatically prohibiting large areas from being used for analysis, erroneous phase tracking is prevented. Further, it is possible to realize measurement with higher accuracy and reproducibility by performing signal cutting processing in order to prevent overlapping of received signals by the narrow band filter. Further, the region R is also moved without being influenced by the sampling cycle Ts of the A / D converter 6, so that more accurate and reproducible measurement can be realized.

【0013】さらに、送信時のクロックと受信時のクロ
ックを取得し、それぞれのジッタによる位相偏位量を求
め、その値を使って超音波受信信号の位相偏位量を補正
することにより、ジッタによる影響をキャンセルし、正
確な位相トラッキング法を実現することも本発明の要旨
である。
Further, by obtaining the clock at the time of transmission and the clock at the time of reception, obtaining the amount of phase deviation due to the respective jitters, and using the value to correct the amount of phase deviation of the ultrasonic reception signal, the jitter It is also the gist of the present invention to cancel the influence of the above and realize an accurate phase tracking method.

【0014】よって本発明は、拍動によって変動する対
象物の位置を高精度にトラッキングする方式をさらに改
善するためのものである。
Therefore, the present invention is to further improve the method for tracking the position of an object that fluctuates due to pulsation with high accuracy.

【0015】本発明は、超音波を体内の対象物に向けて
放射し、前記対象物から反射される超音波信号を検波し
てその検波信号の振幅および位相を用いて前記対象物の
瞬時的な位置を決定し、該対象物の変位運動を精密にト
ラッキングする解析手段において、検波信号の位相の時
間軸上のばらつきを例えば標準偏差等で調べ、ばらつき
度合にしきい値を設けて、前記しきい値の範囲以外のデ
ータを位相トラッキングに使用しないようにすることに
より、誤った位相トラッキングを防止することを実現し
た超音波生体計測装置の信号処理方法であり、位相トラ
ッキング法を高精度に行う作用を有する。
According to the present invention, ultrasonic waves are radiated toward an object inside the body, an ultrasonic signal reflected from the object is detected, and the amplitude and phase of the detected signal are used to instantaneously measure the object. In the analysis means for determining a proper position and precisely tracking the displacement motion of the object, the variation of the phase of the detection signal on the time axis is examined by, for example, the standard deviation, and a threshold value is set for the variation degree. This is a signal processing method for an ultrasonic biometric measuring device that prevents erroneous phase tracking by not using data outside the threshold value range for phase tracking, and performs the phase tracking method with high accuracy. Have an effect.

【0016】本発明はまた、超音波を体内の対象物に向
けて放射し、前記対象物から反射される超音波信号を検
波してその検波信号の振幅および位相を用いて前記対象
物の瞬時的な位置を決定し、該対象物の変位運動を精密
にトラッキングする解析手段において、検波信号の位相
の時間軸上のばらつきを例えば標準偏差等で調べ、その
最適値付近をトラッキングの開始点とすることにより、
より正確な位相トラッキングを実現した超音波生体計測
装置の信号処理方法であり、位相トラッキング法を高精
度に行う作用を有する。
The present invention also radiates ultrasonic waves toward an object inside the body, detects an ultrasonic wave signal reflected from the object, and uses the amplitude and phase of the detected signal to instantaneously detect the object. In the analysis means for determining the desired position and precisely tracking the displacement motion of the object, the variation of the phase of the detection signal on the time axis is examined by, for example, the standard deviation, and the optimum value is used as the tracking start point. By doing
This is a signal processing method for an ultrasonic living body measuring apparatus that realizes more accurate phase tracking, and has an effect of performing the phase tracking method with high accuracy.

【0017】本発明はまた、超音波を体内の対象物に向
けて放射し、前記対象物から反射される超音波信号を検
波してその検波信号の振幅および位相を用いて前記対象
物の瞬時的な位置を決定し、該対象物の変位運動を精密
にトラッキングする解析手段において、検波する前に各
反射位置からの信号を切り出し、各々を信号処理するこ
とにより、検波後に隣り合う受信信号が重なってトラッ
キングの精度を落とすことを防止した超音波生体計測装
置の信号処理方法であり、位相トラッキング法を高精度
に行う作用を有する。
The present invention also radiates an ultrasonic wave toward an object inside the body, detects an ultrasonic signal reflected from the object, and uses the amplitude and phase of the detected signal to instantaneously detect the object. In the analysis means for determining the target position and precisely tracking the displacement motion of the target object, the signals from the respective reflection positions are cut out before detection, and by processing each signal, the adjacent reception signals after detection are It is a signal processing method for an ultrasonic biometric measuring device that prevents the tracking accuracy from being lowered due to overlapping, and has an effect of performing the phase tracking method with high accuracy.

【0018】本発明はまた、超音波を体内の対象物に向
けて放射し、前記対象物から反射される超音波信号を検
波してその検波信号の振幅および位相を用いて前記対象
物の瞬時的な位置を決定し、該対象物の変位運動を精密
にトラッキングする解析手段において、検波処理内のロ
ーパスフィルタリングをする前に各反射位置からの信号
を切り出し、各々を信号処理することにより、検波後に
隣り合う受信信号が重なってトラッキングの精度を落と
すことを防止した超音波生体計測装置の信号処理方法で
あり、位相トラッキング法を高精度に行う作用を有す
る。
The present invention also radiates an ultrasonic wave toward an object inside the body, detects an ultrasonic signal reflected from the object, and uses the amplitude and phase of the detected signal to instantaneously detect the object. In the analysis means for determining the target position and precisely tracking the displacement motion of the target object, the signal from each reflection position is cut out before the low-pass filtering in the detection processing, and the signal is processed to detect each signal. This is a signal processing method for an ultrasonic biometric measuring device which prevents the reception accuracy of tracking from being deteriorated due to overlapping of received signals that are next to each other, and has an effect of performing the phase tracking method with high accuracy.

【0019】本発明はまた、超音波を体内の対象物に向
けて放射し、前記対象物から反射される超音波信号を検
波してその検波信号の振幅および位相を用いて前記対象
物の瞬時的な位置を決定し、該対象物の変位運動を精密
にトラッキングする解析手段において、検波信号のサン
プリング周期を必要な変位分解能に相当する時間分解能
までアップサンプリングした検波信号を解析に使うこと
により、次のデータの解析をする際に正確に最初の点か
ら微小変位した先の点で解析することができるようにし
た超音波生体計測装置の信号処理方法であり、位相トラ
ッキング法を高精度に行う作用を有する。
The present invention also radiates ultrasonic waves toward an object inside the body, detects an ultrasonic signal reflected from the object, and uses the amplitude and phase of the detected signal to instantaneously detect the object. In the analysis means for determining the desired position and precisely tracking the displacement movement of the object, by using the detection signal upsampled to the time resolution corresponding to the required displacement resolution for the sampling period of the detection signal for analysis, This is a signal processing method for an ultrasonic biometric device that enables accurate analysis at the point slightly displaced from the first point when analyzing the next data, and performs the phase tracking method with high accuracy. Have an effect.

【0020】本発明はまた、超音波を体内の対象物に向
けて放射し、前記対象物から反射される超音波信号を検
波してその検波信号の振幅および位相を用いて前記対象
物の瞬時的な位置を決定し、該対象物の変位運動を精密
にトラッキングする解析手段において、超音波計測装置
のクロックも受信信号と同時に取得し、取得されたクロ
ック信号の位相から受信開始のトリガ信号の時間精度を
求めることにより、機器に依存する時間的不正確さを解
消することができる超音波生体計測装置の信号処理方法
であり、位相トラッキング法を高精度に行う作用を有す
る。
The present invention also radiates an ultrasonic wave toward an object inside the body, detects an ultrasonic signal reflected from the object, and uses the amplitude and phase of the detected signal to instantaneously detect the object. Of the trigger signal for starting the reception from the phase of the clock signal obtained by the clock of the ultrasonic measurement device at the same time as the reception signal in the analysis means for determining the desired position and precisely tracking the displacement movement of the object. It is a signal processing method for an ultrasonic biometric measuring apparatus capable of eliminating time inaccuracies depending on equipment by obtaining time accuracy, and has an effect of performing a phase tracking method with high accuracy.

【0021】本発明はまた、超音波を体内の対象物に向
けて放射し、前記対象物から反射される超音波信号を検
波してその検波信号の振幅および位相を用いて前記対象
物の瞬時的な位置を決定し、該対象物の変位運動を精密
にトラッキングする解析手段において、超音波計測装置
のクロックと受信信号を足し合わせた信号を取得し、そ
の信号をクロック周波数と受信信号周波数各々をキャリ
ア信号として検波した波形の振幅および位相を求め、取
得されたクロック信号の位相から受信開始のトリガ信号
の時間精度を求めることにより、機器に依存する時間的
不正確さを解消することができる超音波生体計測装置の
信号処理方法であり、位相トラッキング法を高精度に行
う作用を有する。
The present invention also radiates ultrasonic waves toward an object inside the body, detects an ultrasonic signal reflected from the object, and uses the amplitude and phase of the detected signal to instantaneously detect the object. The position of the target and the tracking means for precisely tracking the displacement movement of the object, the signal obtained by adding the clock of the ultrasonic measuring device and the received signal is obtained, and the signal is used as the clock frequency and the received signal frequency, respectively. By obtaining the amplitude and phase of the waveform detected as the carrier signal, and obtaining the time accuracy of the trigger signal for starting reception from the phase of the acquired clock signal, it is possible to eliminate the time inaccuracy that depends on the device. It is a signal processing method for an ultrasonic biometric device, and has an effect of performing a phase tracking method with high accuracy.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図1から図7を用いて説明する。 (実施の形態1)図1は本発明の超音波生体計測装置の
信号処理方法を実現するための実験構成を示す。心臓壁
計測の模擬実験として水中の飴ゴム(厚さ約1mm)1
4を約1Hzで伸縮させながら、超音波トランスデュー
サ1で飴ゴム14の表面と裏面からの各反射波を受信す
る。超音波トランスデューサ1は、7.5MHzが中心
周波数であり、焦点距離は15mmに設定した。送信波
は5.2MHz周期の矩形波で4波とした。繰り返し周
期を500Hz(ΔT=0.002秒)で実験した。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 7. (Embodiment 1) FIG. 1 shows an experimental configuration for realizing a signal processing method of an ultrasonic living body measuring apparatus of the present invention. As a simulated experiment for measuring the heart wall, candy rubber in water (thickness: about 1 mm) 1
While expanding and contracting 4 at about 1 Hz, the ultrasonic transducer 1 receives each reflected wave from the front and back surfaces of the candy rubber 14. The ultrasonic transducer 1 has a center frequency of 7.5 MHz and a focal length of 15 mm. The transmitted waves were four rectangular waves with a 5.2 MHz period. Experiments were performed at a repetition rate of 500 Hz (ΔT = 0.002 seconds).

【0023】図2は、本実施の形態において上記実験中
にデータを取得するための信号処理回路の構成を示すブ
ロック図である。この信号処理回路は入力された超音波
受信信号を増幅する増幅器4と、この増幅器4で増幅さ
れた超音波受信信号をアナログ信号からディジタル信号
へと変換するA/D変換器6と、A/D変換器6(サン
プリング周波数100MHz)でA/D変換された受信
信号を狭帯域化する狭帯域バンドパスフィルタ9と、狭
帯域化された受信信号を直交座標系で変換復調する直交
復調処理部5と、復調された受信信号を解析するデータ
解析処理部7と、位相のバラツキを評価する位相評価処
理部16とから構成されている。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a signal processing circuit for acquiring data during the experiment in the present embodiment. The signal processing circuit includes an amplifier 4 for amplifying the input ultrasonic wave reception signal, an A / D converter 6 for converting the ultrasonic wave reception signal amplified by the amplifier 4 from an analog signal to a digital signal, and an A / D converter A narrowband bandpass filter 9 that narrows the received signal that is A / D converted by the D converter 6 (sampling frequency 100 MHz), and an orthogonal demodulation processing unit that converts and demodulates the narrowed received signal in an orthogonal coordinate system. 5, a data analysis processing unit 7 that analyzes the demodulated received signal, and a phase evaluation processing unit 16 that evaluates phase variations.

【0024】図3(a)〜図3(g)は上記実験中のあ
る時間において取得されたデータを示す図である。図3
(a)は超音波受信信号が増幅器4で増幅された後A/
D変換器6(サンプリング周波数100MHz)で取得
したRF信号を示す図である。表面からの反射波と裏面
からの反射波がx軸上280付近で接近していることが
わかる。なお、x軸上1点がサンプリング周波数100
MHzに相当する。
FIGS. 3 (a) to 3 (g) are views showing data acquired at a certain time during the above experiment. Figure 3
(A) shows A / after the ultrasonic reception signal is amplified by the amplifier 4.
It is a figure which shows the RF signal acquired by the D converter 6 (sampling frequency 100 MHz). It can be seen that the reflected wave from the front surface and the reflected wave from the back surface are close to each other near 280 on the x-axis. Note that one point on the x-axis has a sampling frequency of 100.
Equivalent to MHz.

【0025】図3(b)は図3(a)の信号に狭帯域バ
ンドパスフィルタ9をかけた結果を示す図である。ま
た、図3(c)は図3(b)の信号をもとに、直交復調
処理をしたときの直交成分(=Q信号)を表す図であ
る。また、図3(d)は図3(b)の信号をもとに、直
交復調処理をしたときの同相成分(I信号)を表す図で
ある。図3(e)は上記I信号とQ信号から位相を求め
た結果を示す図である。図3(f)はこの位相の標準偏
差を表す図である。標準偏差は各点を中心に±5点で計
算した。また、振幅を求めたものが図3(g)である。
なお、図3(e)〜(g)の処理は、信号レベルにしき
い値を設けて、しきい値以下の信号には処理しないよう
にしてある。
FIG. 3B is a diagram showing a result of applying the narrow band bandpass filter 9 to the signal of FIG. 3A. 3C is a diagram showing the quadrature component (= Q signal) when the quadrature demodulation processing is performed based on the signal of FIG. 3B. Further, FIG. 3D is a diagram showing an in-phase component (I signal) when quadrature demodulation processing is performed based on the signal of FIG. 3B. FIG. 3E is a diagram showing a result of obtaining the phase from the I signal and the Q signal. FIG. 3F is a diagram showing the standard deviation of this phase. The standard deviation was calculated at ± 5 points around each point. Further, the obtained amplitude is shown in FIG.
In the processing of FIGS. 3 (e) to 3 (g), a threshold value is provided for the signal level, and signals below the threshold value are not processed.

【0026】図3(e)をみると、位相がx軸上380
点付近で変化していることがわかる。220点付近から
なだらかに位相が下降していて350点付近からなだら
かに上昇し、400点付近からまた下降している。その
間はなめらかにつながっている。図3(f)の標準偏差
をみると、x軸上300点〜400点の間にバラツキの
大きい箇所が存在する。ここがちょうど、表面の反射波
と裏面の反射波が重なっている箇所であり、位相トラッ
キングポイントがこの中のデータを用いると、誤ったト
ラッキングをしてしまう。したがって位相トラッキング
ポイントがこの中のデータを使わないように常に監視す
ることによって、誤った位相トラッキングを防止するこ
とができる。
As shown in FIG. 3E, the phase is 380 on the x-axis.
It can be seen that there is a change near the point. The phase gradually drops from around 220 points, rises gently from around 350 points, and drops again from around 400 points. During that time, they are connected smoothly. Looking at the standard deviation in FIG. 3 (f), there is a large variation between 300 points and 400 points on the x-axis. This is exactly where the reflected wave on the front surface and the reflected wave on the back surface overlap, and if the phase tracking point uses the data in this, erroneous tracking will occur. Therefore, erroneous phase tracking can be prevented by constantly monitoring the phase tracking point so that it does not use the data therein.

【0027】(実施の形態2)図4は、本発明の第2の
実施の形態において、図1に示された実験中にデータを
取得するための信号処理回路の構成を示すブロック図で
ある。この信号処理回路は入力された超音波受信信号を
増幅する増幅器4と、この増幅器4で増幅された超音波
受信信号をアナログ信号からディジタル信号へと変換す
るA/D変換器6(サンプリング周波数100MHz)
と、A/D変換器6においてA/D変換された受信信号
をx軸上の所定の範囲が指定されていれば切り出し、さ
れていなければそのままメモリする信号切り出し処理部
15と、信号切り出し処理部15より切り出された受信
信号を狭帯域化する狭帯域バンドパスフィルタ9と、狭
帯域化された受信信号を直交座標系で変換復調する直交
復調処理部5と、復調された受信信号を解析するデータ
解析処理部7と、位相のバラツキを評価して信号切り出
し処理部15において切り出す範囲を決定する位相評価
処理部16とから構成されている。
(Second Embodiment) FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a signal processing circuit for acquiring data during the experiment shown in FIG. 1 in the second embodiment of the present invention. . This signal processing circuit includes an amplifier 4 for amplifying the received ultrasonic wave reception signal, and an A / D converter 6 (sampling frequency 100 MHz for converting the ultrasonic wave reception signal amplified by the amplifier 4 from an analog signal to a digital signal). )
And a signal cut-out processing unit 15 which cuts out the A / D-converted received signal in the A / D converter 6 if a predetermined range on the x-axis is designated, and otherwise stores the signal as it is, A narrowband bandpass filter 9 that narrows the received signal cut out by the unit 15, an orthogonal demodulation processing unit 5 that converts and demodulates the narrowed received signal in an orthogonal coordinate system, and analyzes the demodulated received signal. The data analysis processing unit 7 and the phase evaluation processing unit 16 that evaluates variations in phase and determines the range to be cut out in the signal cutout processing unit 15.

【0028】この実施の形態においては、前述の実施の
形態1と同じ実験をした後、信号処理を変更した結果が
図5である。図5(a)は超音波受信信号が増幅器で増
幅された後A/D変換器(サンプリング周波数100M
Hz)で取得したRF信号を示す図である。表面からの
反射波と裏面からの反射波がx軸上280付近で接近し
ていることがわかる。この位置は、位相のバラツキを評
価することによって自動で求めることができる。なお、
x軸上1点がサンプリング周波数100MHzに相当す
る。
In this embodiment, FIG. 5 shows the result of changing the signal processing after conducting the same experiment as in the first embodiment. FIG. 5A shows an A / D converter (sampling frequency 100M after the ultrasonic reception signal is amplified by the amplifier).
It is a figure which shows the RF signal acquired by (Hz). It can be seen that the reflected wave from the front surface and the reflected wave from the back surface are close to each other near 280 on the x-axis. This position can be automatically obtained by evaluating the phase variation. In addition,
One point on the x-axis corresponds to a sampling frequency of 100 MHz.

【0029】図5(b)は図5(a)の信号のx軸上2
80点から前を切り出した信号に狭帯域バンドパスフィ
ルタをかけた結果を示す図である。また、図5(c)は
図5(b)の信号をもとに、直交復調処理をしたときの
直交成分(=Q信号)を表す図である。また、図5
(d)は図5(b)の信号をもとに、直交復調処理をし
たときの同相成分(I信号)を表す図である。図5
(e)は上記I信号とQ信号から位相を求めた結果を示
す図である。図5(f)はこの位相の標準偏差を表す図
である。標準偏差は各点を中心に±5点で計算した。ま
た、振幅を求めたものが図5(g)である。
FIG. 5B shows the signal of FIG. 5A on the x-axis.
It is a figure which shows the result of having applied the narrow band bandpass filter to the signal which cut out the front from 80 points. Further, FIG. 5C is a diagram showing a quadrature component (= Q signal) when quadrature demodulation processing is performed based on the signal of FIG. 5B. Also, FIG.
5D is a diagram showing an in-phase component (I signal) when quadrature demodulation processing is performed based on the signal of FIG. 5B. Figure 5
(E) is a figure which shows the result of having calculated | required the phase from said I signal and Q signal. FIG. 5F is a diagram showing the standard deviation of this phase. The standard deviation was calculated at ± 5 points around each point. Further, FIG. 5 (g) shows the obtained amplitude.

【0030】図5(f)と図3(f)を比較してみる
と、領域Rとして使える範囲が図5(f)のほうが大き
いことがわかる。よって数式(1)で求められる整合誤
差を精度よく求めることができる。同様に裏面からの反
射波を切りだしたのが図6である。
Comparing FIG. 5 (f) with FIG. 3 (f) shows that the range usable as the region R is larger in FIG. 5 (f). Therefore, the matching error obtained by the equation (1) can be obtained accurately. Similarly, the reflected wave from the back surface is cut out as shown in FIG.

【0031】図6の(a)は図3の(a)と同じ信号を
示し、この超音波受信信号が増幅器4で増幅された後A
/D変換器6(サンプリング周波数100MHz)で取
得したRF信号を、x軸上280点から後ろを切り出し
た信号に狭帯域バンドパスフィルタをかけた結果が図6
の(b)である。また、図6(c)は図6(b)の信号
をもとに、直交復調処理をしたときの直交成分(=Q信
号)を表す図である。また、図6(d)は図6(b)の
信号をもとに、直交復調処理をしたときの同相成分(I
信号)を表す図である。図6(e)は上記I信号とQ信
号から位相を求めた結果を示す図である。図6(f)は
この位相の標準偏差を表す図である。標準偏差は各点を
中心に±5点で計算した。また、振幅を求めたものが図
6(g)である。
FIG. 6 (a) shows the same signal as in FIG. 3 (a). After the ultrasonic wave reception signal is amplified by the amplifier 4, A
The RF signal acquired by the D / D converter 6 (sampling frequency 100 MHz) is the result of applying the narrow-band bandpass filter to the signal cut out from the 280 points on the x-axis.
(B). Further, FIG. 6C is a diagram showing a quadrature component (= Q signal) when quadrature demodulation processing is performed based on the signal of FIG. 6B. In addition, FIG. 6D shows an in-phase component (I) when quadrature demodulation processing is performed based on the signal of FIG. 6B.
It is a figure showing (signal). FIG. 6 (e) is a diagram showing a result of obtaining the phase from the I signal and the Q signal. FIG. 6F is a diagram showing the standard deviation of this phase. The standard deviation was calculated at ± 5 points around each point. Further, FIG. 6 (g) shows the obtained amplitude.

【0032】図6(f)と図3(f)を比較してみる
と、領域Rとして使える範囲が図6(f)のほうが大き
いことがわかる。よって数式(1)で求められる整合誤
差を精度よく求めることができる。
Comparing FIG. 6 (f) and FIG. 3 (f) shows that the range usable as the region R is larger in FIG. 6 (f). Therefore, the matching error obtained by the equation (1) can be obtained accurately.

【0033】(実施の形態3)実施の形態1と同じ実験
をした際に受信時と同時に受信のタイミングのもとにな
っているクロックの信号を受信するたびに重ね書きした
ものが図7(a)である。そして、図8は受信に際し
て、クロックから受信信号の開始時間を演算する部分に
ジッタ12を持っていることを考慮してジッタ補正を行
なう処理の説明図である。図8に示すように、送信時の
クロックと受信時のクロックを取得し、それぞれのジッ
タ12による位相偏位量を求め、その値を使って超音波
受信信号の位相偏位量をジッタ補正処理部13により補
正することにより、ジッタ12による影響をキャンセル
し、正確な位相トラッキング法を実現する。図7(b)
はこのようにして信号の位相偏位を求め、補正した結果
を示す図である。図7(b)によれば、クロック信号の
ジッタ成分がかなり減っていることがわかる。
(Embodiment 3) In the same experiment as in Embodiment 1, FIG. 7 () shows that the signal is overwritten every time the signal of the clock which is the timing of the reception is received at the same time as the reception. a). Then, FIG. 8 is an explanatory diagram of a process for performing the jitter correction in consideration of the fact that the jitter 12 is included in the portion for calculating the start time of the received signal from the clock upon reception. As shown in FIG. 8, the clock at the time of transmission and the clock at the time of reception are acquired, the phase deviation amount due to each jitter 12 is obtained, and the value is used to perform the jitter correction processing on the phase deviation amount of the ultrasonic reception signal. The correction by the unit 13 cancels the influence of the jitter 12 and realizes an accurate phase tracking method. Figure 7 (b)
FIG. 6 is a diagram showing a result of obtaining and correcting the phase deviation of the signal in this way. According to FIG. 7B, it can be seen that the jitter component of the clock signal is considerably reduced.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、受
信信号同士の重なり度合いを位相のばらつきから評価す
ることによって位相のばらつきの大きい箇所を解析に使
用しないよう自動的に禁止することによって、拍動によ
って変動する対象物の位置を高精度にトラッキングする
方式がより高精度になるという有利な効果を有するもの
である。
As described above, according to the present invention, the degree of overlap between received signals is evaluated based on the phase variation, so that a portion having a large phase variation is automatically prohibited from being used for analysis. The method of highly accurately tracking the position of the object that fluctuates due to the pulsation has the advantageous effect of being more highly accurate.

【0035】また、本発明によれば、狭帯域フィルタに
よる受信信号同士の重なりを防ぐために信号の切り出し
処理をすることによって、拍動によって変動する対象物
の位置を高精度にトラッキングする方式がより高精度に
なるという有利な効果を有するものである。
Further, according to the present invention, a method of tracking the position of an object that fluctuates due to pulsation with high accuracy by performing signal cutting processing in order to prevent overlapping of received signals by a narrow band filter is more preferable. This has an advantageous effect of achieving high accuracy.

【0036】また、本発明によれば、領域RをA/D変
換器6のサンプリング周期Tsに左右されずに移動させる
ことによって、拍動によって変動する対象物の位置を高
精度にトラッキングする方式がより高精度になるという
有利な効果を有するものである。
Further, according to the present invention, the region R is moved without being influenced by the sampling period Ts of the A / D converter 6 to accurately track the position of the object which changes due to the pulsation. Has an advantageous effect of higher accuracy.

【0037】さらに、本発明によれば、送信時のクロッ
クと受信時のクロックを取得し、それぞれのジッタによ
る位相偏位量を求め、その値を使って超音波受信信号の
位相偏位量を補正することにより、ジッタによる影響を
キャンセルすることによって、拍動によって変動する対
象物の位置を高精度にトラッキングする方式がより高精
度になるという有利な効果を有するものである。
Further, according to the present invention, the clock at the time of transmission and the clock at the time of reception are acquired, the phase deviation amount due to the respective jitters is obtained, and the value is used to determine the phase deviation amount of the ultrasonic reception signal. By correcting, by canceling the influence of jitter, there is an advantageous effect that the method of tracking the position of the object that fluctuates due to the beat with high accuracy becomes more accurate.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態に係る超音波生体計
測装置の信号処理方法を実現するための実験構成を説明
する図
FIG. 1 is a diagram illustrating an experimental configuration for realizing a signal processing method of an ultrasonic living body measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】前記実施の形態における信号処理回路の構成を
示すブロック図
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a signal processing circuit in the embodiment.

【図3】前記実施の形態における解析結果として、前記
実験中のある時間において取得されたデータを示す図
FIG. 3 is a diagram showing data acquired at a certain time during the experiment as an analysis result in the embodiment.

【図4】本発明の第2の実施の形態における信号処理回
路の構成を示すブロック図
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a signal processing circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図5】前記第2の実施の形態において、実験をした
後、信号処理を変更して解析を行なった結果として、前
記実験中のある時間において取得されたデータを示す図
FIG. 5 is a diagram showing data acquired at a certain time during the experiment as a result of performing an analysis by changing signal processing after performing an experiment in the second embodiment.

【図6】本発明の第1の実施の形態の変形態様として、
RF信号をx軸上280点から後ろを切り出した信号に
狭帯域バンドパスフィルタをかけ,その解析結果とし
て、前記実験中のある時間において取得されたデータを
示す図
FIG. 6 shows a modification of the first embodiment of the present invention.
A figure showing data obtained at a certain time during the experiment as a result of applying a narrow band band-pass filter to a signal obtained by cutting out an RF signal from 280 points on the x-axis.

【図7】本発明の第3の実施の形態においてクロック信
号の位相偏位を求めてクロック信号を補正する図
FIG. 7 is a diagram for correcting a clock signal by obtaining a phase deviation of the clock signal in the third embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第3の実施の形態におけるジッタ補正
処理の説明図
FIG. 8 is an explanatory diagram of jitter correction processing according to the third embodiment of the present invention.

【図9】従来の超音波診断における位相トラッキング法
の原理を説明する図
FIG. 9 is a diagram explaining the principle of a phase tracking method in conventional ultrasonic diagnosis.

【図10】従来の超音波診断において表面の反射波を位
相トラッキングする時に領域Rに裏面の反射波の影響を
含んでしまう説明図
FIG. 10 is an explanatory diagram in which the influence of the back surface reflected wave is included in the region R when the front surface reflected wave is phase-tracked in the conventional ultrasonic diagnosis.

【図11】超音波診断における理想的な領域Rの移動の
説明図
FIG. 11 is an explanatory diagram of movement of an ideal region R in ultrasonic diagnosis.

【図12】超音波診断においてクロックから受信信号の
開始時間を演算する部分にジッタを持っている事例を説
明する図
FIG. 12 is a diagram illustrating a case where jitter is present in a portion for calculating a start time of a received signal from a clock in ultrasonic diagnosis.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 超音波トランスデューサ 2 胸部表面 3 心臓壁 4 増幅器 5 直交復調器 6 A/D変換器 7 データ解析処理部 8 領域R 9 狭帯域バンドパスフィルタ 10 表面からの超音波反射信号 11 裏面からの超音波反射信号 12 ジッタ 13 ジッタ補正処理 14 水中の飴ゴム(厚さ約1mm) 15 進行切り出し処理部 16 位相評価処理部 1 Ultrasonic transducer 2 chest surface 3 heart wall 4 amplifier 5 Quadrature demodulator 6 A / D converter 7 Data analysis processing unit 8 area R 9 Narrow band bandpass filter 10 Ultrasonic reflection signal from the surface 11 Ultrasonic reflection signal from the back side 12 Jitter 13 Jitter correction processing 14 Underwater candy rubber (thickness about 1 mm) 15 Progressive cutting processing unit 16 Phase evaluation processing unit

フロントページの続き Fターム(参考) 4C301 AA01 DD06 DD07 EE11 EE20 HH51 HH54 JB03 JB06 JB17 JB22 JB23 JB38 JB50 LL04 5J083 AA02 AB17 AC28 AD01 AE10 BA01 BE14 BE39 BE54 Continued front page    F term (reference) 4C301 AA01 DD06 DD07 EE11 EE20                       HH51 HH54 JB03 JB06 JB17                       JB22 JB23 JB38 JB50 LL04                 5J083 AA02 AB17 AC28 AD01 AE10                       BA01 BE14 BE39 BE54

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 超音波を体内の対象物に向けて放射し、
前記対象物から反射される超音波信号を検波してその検
波信号の振幅および位相を用いて前記対象物の瞬時的な
位置を決定し、該対象物の変位運動を精密にトラッキン
グする解析手段において、検波信号の位相の時間軸上の
ばらつきを統計的に調べ、前記ばらつきの度合にしきい
値を設けて、前記しきい値の範囲以外のデータを位相ト
ラッキングに使用しないようにすることにより、誤った
位相トラッキングを防止することを実現した超音波生体
計測装置の信号処理方法。
1. An ultrasonic wave is radiated toward an object inside the body,
In an analysis means for detecting an ultrasonic signal reflected from the object, determining the instantaneous position of the object using the amplitude and phase of the detected signal, and precisely tracking the displacement movement of the object. , Statistically examining the variation of the phase of the detection signal on the time axis, setting a threshold value to the degree of the variation, and preventing data outside the range of the threshold value from being used for phase tracking, Signal processing method for an ultrasonic biometric device that realizes prevention of phase tracking.
【請求項2】 超音波を体内の対象物に向けて放射し、
前記対象物から反射される超音波信号を検波してその検
波信号の振幅および位相を用いて前記対象物の瞬時的な
位置を決定し、該対象物の変位運動を精密にトラッキン
グする解析手段において、検波信号の位相の時間軸上の
ばらつきを統計的に調べ、その最適値付近をトラッキン
グの開始点とすることにより、より正確な位相トラッキ
ングを実現した超音波生体計測装置の信号処理方法。
2. An ultrasonic wave is radiated toward an object inside the body,
In an analysis means for detecting an ultrasonic signal reflected from the object, determining the instantaneous position of the object using the amplitude and phase of the detected signal, and precisely tracking the displacement movement of the object. , A signal processing method for an ultrasonic biometric measuring apparatus which realizes more accurate phase tracking by statistically examining the variation of the phase of the detected signal on the time axis and setting the vicinity of the optimum value as the tracking start point.
【請求項3】 超音波を体内の対象物に向けて放射し、
前記対象物から反射される超音波信号を検波してその検
波信号の振幅および位相を用いて前記対象物の瞬時的な
位置を決定し、該対象物の変位運動を精密にトラッキン
グする解析手段において、検波する前に各反射位置から
の信号を切り出し、各々を信号処理することにより、検
波後に隣り合う受信信号が重なってトラッキングの精度
を落とすことを防止した超音波生体計測装置の信号処理
方法。
3. The ultrasonic wave is radiated toward an object inside the body,
In an analysis means for detecting an ultrasonic signal reflected from the object, determining the instantaneous position of the object using the amplitude and phase of the detected signal, and precisely tracking the displacement movement of the object. A signal processing method for an ultrasonic biometric measuring apparatus, which prevents the tracking accuracy from being deteriorated by overlapping adjacent reception signals after detection by cutting out signals from each reflection position before detection and processing each signal.
【請求項4】 超音波を体内の対象物に向けて放射し、
前記対象物から反射される超音波信号を検波してその検
波信号の振幅および位相を用いて前記対象物の瞬時的な
位置を決定し、該対象物の変位運動を精密にトラッキン
グする解析手段において、検波処理内のローパスフィル
タリングをする前に各反射位置からの信号を切り出し、
各々を信号処理することにより、検波後に隣り合う受信
信号が重なってトラッキングの精度を落とすことを防止
した超音波生体計測装置の信号処理方法。
4. An ultrasonic wave is radiated toward an object inside the body,
In an analysis means for detecting an ultrasonic signal reflected from the object, determining the instantaneous position of the object using the amplitude and phase of the detected signal, and precisely tracking the displacement movement of the object. , The signal from each reflection position is cut out before low-pass filtering in the detection process,
A signal processing method for an ultrasonic biometric measuring apparatus, which prevents the reception accuracy from being deteriorated due to overlapping of adjacent reception signals after detection by performing signal processing on each of them.
【請求項5】 超音波を体内の対象物に向けて放射し、
前記対象物から反射される超音波信号を検波してその検
波信号の振幅および位相を用いて前記対象物の瞬時的な
位置を決定し、該対象物の変位運動を精密にトラッキン
グする解析手段において、検波信号のサンプリング周期
を必要な変位分解能に相当する時間分解能までアップサ
ンプリングした検波信号を解析に使うことにより、次の
データの解析をする際に正確に最初の点から微小変位し
た先の点で解析することができるようにした超音波生体
計測装置の信号処理方法。
5. An ultrasonic wave is radiated toward an object inside the body,
In an analysis means for detecting an ultrasonic signal reflected from the object, determining the instantaneous position of the object using the amplitude and phase of the detected signal, and precisely tracking the displacement movement of the object. , By using the detected signal up-sampled to the time resolution equivalent to the required displacement resolution for the analysis, the detected signal can be accurately displaced from the first point to the next point when the next data is analyzed. A signal processing method for an ultrasonic living body measuring apparatus, which can be analyzed by.
【請求項6】 超音波を体内の対象物に向けて放射し、
前記対象物から反射される超音波信号を検波してその検
波信号の振幅および位相を用いて前記対象物の瞬時的な
位置を決定し、該対象物の変位運動を精密にトラッキン
グする解析手段において、超音波計測装置のクロックも
受信信号と同時に取得し、取得されたクロック信号の位
相から受信開始のトリガ信号の時間精度を求めることに
より、機器に依存する時間的不正確さを解消することが
できる超音波生体計測装置の信号処理方法。
6. Emitting ultrasonic waves toward an object inside the body,
In an analysis means for detecting an ultrasonic signal reflected from the object, determining the instantaneous position of the object using the amplitude and phase of the detected signal, and precisely tracking the displacement movement of the object. By acquiring the clock of the ultrasonic measurement device at the same time as the received signal and obtaining the time accuracy of the trigger signal for starting the reception from the phase of the acquired clock signal, it is possible to eliminate the time inaccuracy that depends on the device. Signal processing method for ultrasonic biometric device.
【請求項7】 超音波を体内の対象物に向けて放射し、
前記対象物から反射される超音波信号を検波してその検
波信号の振幅および位相を用いて前記対象物の瞬時的な
位置を決定し、該対象物の変位運動を精密にトラッキン
グする解析手段において、超音波計測装置のクロックと
受信信号を足し合わせた信号を取得し、その信号をクロ
ック周波数と受信信号周波数各々をキャリア信号として
検波した波形の振幅および位相を求め、取得されたクロ
ック信号の位相から受信開始のトリガ信号の時間精度を
求めることにより、機器に依存する時間的不正確さを解
消することができる超音波生体計測装置の信号処理方
法。
7. An ultrasonic wave is radiated toward an object inside the body,
In an analysis means for detecting an ultrasonic signal reflected from the object, determining the instantaneous position of the object using the amplitude and phase of the detected signal, and precisely tracking the displacement movement of the object. , Acquire a signal that is the sum of the clock of the ultrasonic measurement device and the received signal, find the amplitude and phase of the waveform that is detected by using the signal as the carrier signal for the clock frequency and the received signal frequency, and obtain the phase of the acquired clock signal. A signal processing method for an ultrasonic biometric measuring apparatus capable of eliminating time inaccuracies depending on equipment by obtaining the time accuracy of a trigger signal for starting reception from the device.
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