In the conventional digital ultrasound sector scanner, the reflected signal is sampled either in polar coordinates of R-θ method, or in Cartesian coordinates of Uniform Ladder Algorithm (ULA). The R-θ scan method necessitates a coordinate transform process which makes the hardware complex in comparison with ULA scan method. In spite of this complexity, R-θ method has a good resolution in Ultrasonographic (US) image, since scan direction of the US imaging is a radial direction.
In this paper, a new digital scan converter is proposed, which is named the Radius Uniform Ladder Algorithm (RULA). RULA has the same scan direction as the US scanning in radial direction and as the display space in the θ direction. In this new approach, sampled points are uniformly distributed in each horizontal line as well as in each radial ray so that the data are displayed in the Cartesian coordinates by interpolation processes with only two samples on the same horizontal line. The proposed algorithm has a uniform resolution in the periphery and the center field in comparison with equi-angle and equi-interval of ULA.
To display a full range of an image, Concentric Square Raster Sampling (CSRS) is adopted, which brings discontinuities on the junctions between horizontal scan and vertical scan. The discontinuities are reduced by using junction filtering along a radial direction.
사용화된 디지털 초음파 섹터 스캐너에서는 반사되는 신호원이 극좌표계의 R-θ 방식 또는 직각좌표계의 ULA 방식을 쓰고 있다. R-θ 스캔방식은 ULA 방식에 비해 Hardware가 복잡해지는 좌표변환 과정이 필요하다. 이러한 단점에도 불구하고 초음파 영상의 주사방향이 방사상 방향이므로, R-θ 방식이 초음파 영상에서 해상도가 뛰어나다.
이 논문에서는 새로운 디지탈 스캔 변환기가 제안되었는데 Radius Uniform Ladder Algorithm이라 하며 약어로 RULA라고 한다. RULA는 방사상의 초음파 주사와 같고 θ 방향의 표시공간이 같은 주사방향을 가진다. 새로운 접근방법에서 샘플포인트들은 각 방사상의 직선뿐아니라 각 수평직선에서 균일한 분포를 가진다. 그래서, 데이터들은 같은 수평직선 위에 있는 두 샘플 간에 보간과정을 거침으로 직각 좌표계에 표시된다. 제안된 알고리듬은 ULA방식인 equi-angle과 equi-interval과 비교할 때 주변과 중심부 어디서든지 균일한 해상도를 가진다.
전 영상을 표시하기 위하여 Concentric Square Raster Sampling(CSRS)가 적용되었는데, 이것은 수평주사와 수직주사간 접점의 불연속면을 형성한다. 이러한 불연속면은 방사상 방향을 따르는 접합면 필터링을 사용함으로 제거된다.