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피검체 내부로 초음파 신호를 방사하는 복수의 초음파 방사부;
상기 피검체 내부에서 반사된 초음파 신호를 수신하는 복수의 초음파 수신부; 및
상기 반사되어 수신된 초음파 신호의 비선형 특성을 이용하여 상기 피검체의 내부 영상을 생성하는 영상 처리부를 포함하되,
상기 복수의 초음파 방사부 및 상기 복수의 초음파 수신부는 라인(line) 형태로 배열되어 상기 피검체의 일 면에 부착되고, 상기 피검체의 내부 영상은 상기 라인을 일 축으로 하고, 상기 라인과 수직한 상기 피검체의 내부 방향을 타 축으로 하고, 복수의 픽셀로 구성되는 2차원 형태의 영상이고, 상기 복수의 픽셀은 상기 피검체의 내부 방향으로 배열되는 복수의 픽셀 라인을 포함하며,
상기 영상 처리부는 상기 반사되어 수신된 초음파 신호를 이용하여 상기 복수의 픽셀 각각과 대응되는 영상 데이터를 생성하는 영상 데이터 생성부; 상기 영상 데이터에 기초하여 상기 반사되어 수신된 초음파 신호의 파형을 상기 복수의 픽셀 라인 별로 추출하는 파형 추출부; 상기 복수의 픽셀 라인 별로 추출된 초음파 신호의 파형에 대해 주파수 분석을 수행하여 상기 복수의 픽셀 라인 별로 상기 반사되어 수신된 초음파 신호의 비선형 특성을 나타내는 비선형 파라미터를 추출하는 파라미터 추출부; 및 상기 복수의 픽셀 라인 별로 추출된 비선형 파라미터를 이용하여 상기 피검체의 내부 영상을 생성하는 영상 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상 장치
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제1항에 있어서,
상기 복수의 초음파 방사부는 순차적으로 초음파 신호를 방사하고,
상기 복수의 초음파 수신부는 상기 순차적으로 방사되어 상기 피검체 내부에서 반사된 초음파 신호를 수신하고,
상기 영상 데이터 생성부는 상기 반사되어 수신된 복수의 초음파 신호의 진폭을 개별적으로 측정하고, 상기 개별적으로 측정된 복수의 초음파 신호의 진폭을 더하여 상기 피검체의 내부에 대한 영상 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상 장치
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제1항에 있어서,
상기 영상 데이터 생성부는 상기 복수의 초음파 방사부가 상기 초음파 신호를 방사하는 시점에서의 시간 값, 상기 복수의 초음파 수신부가 상기 반사된 초음파 신호를 수신하는 시점에서의 시간 값, 상기 초음파 신호의 전파 속도, 및 상기 반사되어 수신된 초음파 신호의 진폭 값 중에서 적어도 하나를 이용하여 상기 복수의 픽셀 각각과 대응되는 상기 영상 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상 장치
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제5항에 있어서,
상기 복수의 초음파 방사부는 순차적으로 초음파 신호를 방사하고,
상기 복수의 초음파 수신부는 상기 순차적으로 방사되어 상기 피검체 내부에서 반사된 초음파 신호를 수신하고,
상기 영상 데이터 생성부는 기 설정된 샘플링 시간 간격으로 상기 반사되어 수신된 초음파 신호의 진폭 값을 저장하고, 아래의 수학식에 기초하여 상기 복수의 픽셀 중에서 상기 초음파 신호가 반사된 지점과 대응되는 픽셀과 대응되는 영상 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상 장치
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제1항에 있어서,
상기 파라미터 추출부는 상기 주파수 분석을 통해 상기 반사되어 수신된 초음파 신호의 기본 주파수 성분의 크기 및 2배수 고조파 성분의 크기 중 적어도 하나를 이용하여 상기 비선형 파라미터를 추출하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상 장치
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제8항에 있어서,
상기 비선형 파라미터는 아래의 수학식과 같이 표현되는 것을 특징으로 하는 초음파 영상 장치
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제8항에 있어서,
상기 파라미터 추출부는
상기 반사되어 수신된 초음파 신호의 파형의 위상을 반전하여 제2 초음파 신호 파형을 생성하고,
상기 반사되어 수신된 초음파 신호의 파형 및 상기 제2 초음파 신호 파형을 이용하여 상기 기본 주파수 성분의 크기 및 상기 2배수 고조파 성분의 크기를 추출하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상 장치
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제10항에 있어서,
상기 파라미터 추출부는
상기 반사되어 수신된 초음파 신호의 파형에서 상기 제2 초음파 신호 파형을 빼서 상기 기본 주파수 성분의 크기를 추출하고,
상기 반사되어 수신된 초음파 신호의 파형과 상기 제2 초음파 신호 파형을 더하여 상기 2배수 고조파 성분의 크기를 추출하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상 장치
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제1항에 있어서,
상기 복수의 초음파 방사부에서 방사되는 초음파 신호 및 상기 복수의 초음파 수신부에서 수신되는 초음파 신호는 버스트(burst) 신호인 것을 특징으로 하는 초음파 영상 장치
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제1항에 있어서,
상기 파라미터 추출부는 상기 추출된 초음파 신호의 파형에 대해 패스트 퓨리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform)을 수행하여 상기 주파수 분석을 수행하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상 장치
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제1항에 있어서,
상기 영상 생성부는 상기 비선형 파라미터를 이용하여 상기 피검체의 내부 영상의 컬러 값 또는 상기 피검체의 내부 영상의 명암 값을 도출하여 상기 피검체의 내부 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상 장치
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복수의 초음파 방사부 및 복수의 초음파 수신부를 포함하는 초음파 영상 장치를 제어하는 방법에 있어서,
복수의 초음파 방사부에서 피검체 내부로 초음파 신호를 방사하는 단계;
상기 복수의 초음파 수신부에서 상기 피검체 내부에서 반사된 초음파 신호를 수신하는 단계; 및
상기 반사되어 수신된 초음파 신호의 비선형 특성을 이용하여 상기 피검체의 내부 영상을 생성하는 단계를 포함하되,
상기 복수의 초음파 방사부 및 상기 복수의 초음파 수신부는 라인 형태로 배열되어 상기 피검체의 일 면에 부착되고, 상기 피검체의 내부 영상은 상기 라인을 일 축으로 하고, 상기 라인과 수직한 상기 피검체의 내부 방향을 타 축으로 하고, 복수의 픽셀로 구성되는 2차원 형태의 영상이고, 상기 복수의 픽셀은 상기 피검체의 내부 방향으로 배열되는 복수의 픽셀 라인을 포함하며,
상기 피검체의 내부 영상을 생성하는 단계는
상기 반사되어 수신된 초음파 신호를 이용하여 상기 복수의 픽셀과 각각 대응되는 영상 데이터를 생성하는 단계; 상기 영상 데이터에 기초하여 상기 반사되어 수신된 초음파 신호의 파형을 상기 복수의 픽셀 라인 별로 추출하는 단계; 상기 복수의 픽셀 라인 별로 추출된 초음파 신호의 파형에 대해 주파수 분석을 수행하여 상기 복수의 픽셀 라인 별로 상기 반사되어 수신된 초음파 신호의 비선형 특성을 나타내는 비선형 파라미터를 추출하는 단계; 및 상기 복수의 픽셀 라인 별로 추출된 비선형 파라미터를 이용하여 상기 피검체의 내부 영상을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상 장치의 제어 방법
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제16항에 있어서,
상기 영상 데이터를 생성하는 단계는
상기 복수의 초음파 방사부에서 상기 초음파 신호가 방사된 시점에서의 시간 값, 상기 복수의 초음파 수신부에서 상기 반사된 초음파 신호를 수신하는 시점에서의 시간 값, 상기 초음파 신호의 전파 속도, 및 상기 반사되어 수신된 초음파 신호의 진폭 값 중에서 적어도 하나를 이용하여 상기 복수의 픽셀 각각과 대응되는 상기 영상 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상 장치의 제어 방법
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제16항에 있어서,
상기 파라미터를 추출하는 단계는
상기 주파수 분석을 통해 상기 반사되어 수신된 초음파 신호의 기본 주파수 성분의 크기 및 2배수 고조파 성분의 크기 중 적어도 하나를 이용하여 상기 비선형 파라미터를 추출하는 것을 특징으로 하는 초음파 영상 장치의 제어 방법
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