始时间。同时，在利用脉冲光进行照射的时机之后可以连续地执行采样，并且只有基于光声波的数据可以从所采样的数据当中被提取。另外，数字信号中的每一个具有包括符号在内的12位。具体而言，I位被用于符号，并且剩余11位表示接收信号的幅度。接收信号处理单元106除了放大器和A/D转换单元还可以包括临时存储接收信号的存储单元。
[0028]装置控制器
[0029]起信号处理单元的作用的装置控制器108根据用于光照射单元101和换能器102的接收控制的指令和接收信号来执行图像重构。具体而言，装置控制器108生成被摄体110的图像数据。另外，装置控制器108包括用户界面，并且可以执行测量参数的改变、测量的开始和停止、图像处理方法的选择、被摄体信息和图像的存储、数据分析等等。另外，被重构的图像数据例如作为三维断层摄影图像而被显示在显示单元(未示出)中。注意信号处理器可以被配置为独立于装置控制器108并且包括CPU、主存储设备和辅助存储设备以执行高速处理的计算机，或者可以被设计为专用硬件。
[0030]信号处理步骤
[0031]图2是示出根据该实施例的信号处理的流程的流程图。测量在步骤SI中开始。在通过使用台架103旋转被摄体110来改变被摄体110的方向的同时执行光照射，并且测量通过利用来自各种角度的脉冲光照射被摄体110而生成的声波。在这里，每当在x-z平面中使被摄体110旋转4度时执行测量，并且通过总共执行测量90次来测量围绕被摄体110的全部位置。在各种角度获得的数据被临时相继存储在接收信号处理单元106中。当所有测量位置中的测量(90次测量)被终止时，可以获得包括以各种角度测量的数据在内的二维布置数据。然后该二维布置数据被传输到装置控制器108。在这种情况下的二维布置的尺寸是5760 X 2048(90(测量被执行的次数)X 64 (元件的数目)X 2048 (每一次测量的样本的数目))。因为声波的幅度(即，信号强度)随着时间而改变，因此在足以恢复声波的波形的采样周期中每一次测量获得一些样本，以使得多个接收信号被生成。
[0032]在步骤S2中，装置控制器108接收临时存储在接收信号处理单元106中的测量数据。在这里，装置控制器108所接收的测量数据的一个示例在图3中示出。该实施例的被摄体110是具有Imm的孔径并且包括封装在其中的稀释印度墨汁的圆柱形透明管。换能器102是弧型超声换能器。在该实施例中，只有按照四个位置中的测量角度的测量数据被可视化。数据的密度指示值的大小。在这里假定管的外围被用水填充，并且通过吸收光来充当声波的声源的物体不存在。
[0033]在图3中，与64个元件相对应的数据在四次测量的每一次测量中存在于箭头标记201所指示的方向上。在这里，示出与以不同角度执行四次的光照射相对应的数据。另一方面，在箭头标记202所指示的方向上，在使用光照射时间作为基准的逝去时间中以50MHz的采样速率获得的2048个数据样本被布置。沿着箭头标记201延伸的带意指在某一时间点对该多个接收元件执行具有大约相同大小的输入，并且这些带对应于同相噪声。例如，在有符号的12位数字信号中，同相噪声的幅度大约是+20。另外，在执行四次的光照射中生成的同相噪声的强度各不相同。另外，同相噪声不是在固定周期内生成的。注意估计同相噪声是穿过水输入的电噪声。例如，估计同相噪声是在电磁波穿过水传播时生成的，或是在由水的振动产生的水压变化被换能器102检测到时生成的。另外，在该多个接收元件被连接到共同的基准电源(GND)的情况下，在GND中混合的噪声可以成为同相噪声。
[0034]在步骤S3中，从在步骤S2中获得的5760 X 2048个数据中提取每一个测量位置的数据信号。所提取的数据是在每一个测量位置处获得的二维数据(64X2048)(例如，在单个测量位置处来自64个元件的2048个样本)。在步骤S3中提取的数据将在步骤S4和步骤S6中被使用。
[0035]在图3中，在由附图标记203表示的区域中认出楔形标记。这些是基于声波的接收信号。因此，在步骤S4中，执行从各个时间点处(例如，在2048次采样中的每一次处)的数字信号当中确定接收信号的处理。作为该处理的一种具体方法，将在步骤S3中在每一个测量位置处提取的数字信号中的每一个与阈值相比较。如果数字信号的大小超过阈值，则指示该数字信号超过阈值的信息被存储在包括于装置控制器108中的存储器中，以使得该数字信号被指示为接收信号。该信息可以与上面描述的二维布置数据分开地存储，或者指示相对于阈值的大小的标志可以被添加到包括于二维布置数据中的元素中。例如，阈值的绝对值大约是25。例如，在有符号的12位信号的情况下，大于或者等于+25以及小于或者等于-25的数字信号被确定为基于声波的接收信号。在数字信号中包括偏移的情况下，使用偏移的值作为基准来设置阈值。
[0036]在步骤S5中，作为在同一时间点处(例如，在2048次采样中的每一次处)获得的数字信号当中的除在步骤S4中确定的接收信号之外的数字信号的代表性值的代表性值信号被生成。在这里，在某一时间点从64个元件中获得的数据当中，除在步骤S4中超过阈值的数据(例如，接收信号)之外的数据被求平均，以便生成在每一个时间点处的代表性值信号。通过这样，即使在生成了随机噪声时，随机噪声的影响也可以被降低。针对被执行2048次的采样执行该处理，由此可以获得代表性值信号的一维数据，该代表性值信号是除基于声波的接收信号之外的数字信号的平均值。在同一时间点处获得的所有信号都具有超过阈值的值的情况下，确定未生成同相噪声。另外，以下情况并不是必须的:在要生成代表性值信号时，在在同一时间点处从64个元件中获得的数据当中，除超过阈值的数据之外的所有数据被使用。可以对除超过阈值的数据之外的数据中的一些求平均，并且所获得的值可以被确定为代表性值信号。
[0037]在步骤S6中，同相噪声分量被从信号中除去。这是通过针对每一个元件从在步骤S3中描述的64X 2048的二维布置数据中减去在步骤S5的处理中获得的I X 2048的一维数据来实现的。具体而言，执行从在各个时间点处采样的64个数据中的每一个中减去在步骤S5中在时间点中的一个对应时间点处获得的平均值的数据的处理。
[0038]在步骤S7中，确定与所有光照射有关的信号是否已被处理。当确定已经对所有信号执行该处理时，处理继续进行到步骤S8。另一方面，当信号中的至少一个尚未被处理时，处理返回到步骤S3，其中下一光照射的信号被处理。在所有信号都被处理之后，获得从中除去了同相噪声的5760X2048的二维布置数据。
[0039]在步骤S8中，使用从中除去了同相噪声的数据来执行重构，即图像数据的生成。用于图像重构的方法的示例包括傅立叶变换法、通用反投影法和滤波反投影法。在这里，将参考图4A至图4D来描述尚未经受本实施例的处理的重构图像与已经经受本实施例的处理的重构图像之间的差异。图4A是示出当本实施例的处理未被执行时获得的x-y平面中的最大强度投影(MIP)图像的示图，并且图4B是示出当本实施例的处理未被执行时获得的y-z平面中的MIP图像的示图。某一平面中的MIP图像是通过提取在与该某一平面正交的方向上具有最大值的信号来构造的图像。例如，x-y平面中的MIP图像是通过在构成三维图像的数据当中提取在z轴方向上具有最大值的信号来构造的。图4C是示出当本实施例的处理被执行时获得的x-y平面中的MIP图像的示图，并且图4D是示出当本实施例的处理被执行时获得的y-z平面中的MIP图像的示图。在图4A和图4B中，同相噪声尚未被除去，并且因而图像被显示为尽管未在管附近提供声源却仍然好像存在声源，并且管被混合在噪声中。另一方面，在图4C和4D中，同相噪声已被除去，并且因而管周围的部分由接近黑色的深色表示。相应地，认识到管可以被与背景区分开。具体而言，背景与管之间的对比度高。注意，尽管管被用稀释印度墨汁填充，但是因为使用了在相对较低频率的区域中没有灵敏度的接收元件，因此中空状的管被观察到。