| 【発明の名称】 |
放射線画像処理装置、放射線画像処理方法、プログラム及びコンピュータ可読媒体。 |
| 【発明者】 |
【氏名】松浦 友彦
【住所又は居所】東京都大田区下丸子３丁目３０番２号キヤノン株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】動画の任意フレーム又は静止画の何れか一方の放射線画像から濃度特徴量を抽出し、該濃度特徴量に基づいて動画及び静止画の放射線画像を階調変換することで、同一被検体に対して動画及び静止画を連続して撮影する撮影検査において、動画と静止画とで表示濃度を同一にすることの可能な放射線画像処理装置を提供すること。
【解決手段】特徴量抽出手段が動画の任意フレーム又は静止画の放射線画像から階調変換のための特徴量を抽出し、特徴量記憶手段が前記特徴量を記憶し、階調変換手段が記憶された特徴量を用いて動画及び静止画の放射線画像を階調変換する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動画及び静止画の放射線画像を階調変換する放射線画像処理装置であって、動画の任意フレーム又は静止画の放射線画像から階調変換のための特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、該特徴量を記憶する特徴量記憶手段と、記憶された前記特徴量を用いて動画及び静止画の放射線画像を階調変換する階調変換手段とを備えることを特徴とする放射線画像処理装置。
【請求項２】
動画及び静止画の放射線画像を階調変換する放射線画像処理装置であって、静止画の放射線画像から階調変換のための特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、該特徴量を記憶する特徴量記憶手段と、記憶された前記特徴量を用いて動画及び静止画の放射線画像を階調変換する階調変換手段とを備えることを特徴とする放射線画像処理装置。
【請求項３】
動画及び静止画の放射線画像を階調変換する放射線画像処理装置であって、動画の任意フレームの放射線画像から階調変換のための特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、該特徴量を記憶する特徴量記憶手段と、記憶された前記特徴量を用いて動画及び静止画の放射線画像を階調変換する階調変換手段とを備えることを特徴とする放射線画像処理装置。
【請求項４】
動画及び静止画の放射線画像を階調変換する放射線画像処理装置であって、動画の第１フレームの放射線画像から階調変換のための特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、該特徴量を記憶する特徴量記憶手段と、記憶された前記特徴量を用いて動画及び静止画の放射線画像を階調変換する階調変換手段とを備えることを特徴とする放射線画像処理装置。
【請求項５】
動画及び静止画の放射線画像を階調変換する放射線画像処理方法であって、動画の任意フレーム又は静止画の放射線画像から階調変換のための特徴量を抽出する特徴量抽出工程と、該特徴量を記憶する特徴量記憶工程と、記憶された前記特徴量を用いて動画及び静止画の放射線画像を階調変換する階調変換工程とを備えることを特徴とする放射線画像処理方法。
【請求項６】
コンピュータに所定の方法を実行させるためのプログラムであって、前記所定の方法は請求項５記載の放射線画像処理方法における各工程を含むことを特徴とするプログラム。
【請求項７】
請求項６記載のプログラムを記憶していることを特徴とするコンピュータ可読媒体。
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【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、動画及び静止画の放射線画像を階調変換する放射線画像処理装置、放射線画像処理方法、プログラム及びコンピュータ可読媒体に関し、特に動画の任意フレーム又は静止画の何れか一方の放射線画像から抽出した特徴量に基づいて動画及び静止画の放射線画像を階調変換する放射線画像処理装置、放射線画像処理方法、プログラム及びコンピュータ可読媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
センサ、カメラ等何らかの撮影装置で撮影された画像データを、モニター画面、放射線診断用フィルム等に表示する場合、撮影された画像データに対して階調変換を施すことにより取得データを観察し易い濃度値に変換するのが一般的である。
【０００３】
例えば、撮影データを放射線診断用フィルムに表示する場合、取得データ中の最も良く観察したい部分のピクセル値をフィルム上で例えば１．２Ｄ程度の濃度に変換するのが一般的であるが、最も良く観察したい部分を抽出する一手段として、濃度特徴量に着目する手段が広く知られており、又、これを自動的に抽出する手段も知られている（例えば特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−０９４８２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、動画及び静止画の両方を撮影可能な撮影システムにおいて、同一被検体に対して動画及び静止画を連続して撮影する撮影検査を行う場合、動画と静止画とから個別に前記濃度特徴量を抽出し階調変換を施すと、抽出した濃度特徴量の違いから動画と静止画とで表示濃度が僅かに異なる可能性がある。
【０００６】
そこで、本発明は以上の問題点に対して鑑みてなされたものであり、動画の任意フレーム又は静止画の何れか一方の放射線画像から濃度特徴量を抽出し、該濃度特徴量に基づいて動画及び静止画の放射線画像を階調変換することで、同一被検体に対して動画及び静止画を連続して撮影する撮影検査において、動画と静止画とで表示濃度を同一にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の目的を達成するために、例えば本発明の放射線画像処理装置は以下の構成を備える。即ち、動画の任意フレーム又は静止画の放射線画像から階調変換のための特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、該特徴量を記憶する特徴量記憶手段と、記憶された前記特徴量を用いて動画及び静止画の放射線画像を階調変換する階調変換手段とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、動画の任意フレーム又は静止画の何れか一方の放射線画像から濃度特徴量を抽出し、該濃度特徴量に基づいて動画及び静止画の放射線画像を階調変換することで、同一被検体に対して動画及び静止画を連続して撮影する撮影検査において、動画と静止画とで表示濃度を同一にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１はこの発明の実施の形態によるＸ線撮影装置１００を示す。即ち、Ｘ線撮影装置１００は、複数の放射線画像を階調変換する機能を有するＸ線撮影装置であり、前処理回路１０６、ＣＰＵ１０８、メインメモリ１０９、操作パネル１１０、ディスプレイモニタ１１１、画像処理回路１１２を備えており、ＣＰＵバス１０７を介して互いにデータ授受されるようになされている。
【００１１】
又、Ｘ線撮影装置１００は、前処理回路１０６に接続されたデータ収集回路１０５と、データ収集回路１０５に接続されたＸ線発生回路１０１及び２次元Ｘ線センサ１０４とを備えており、データ収集回路１０５はＣＰＵバス１０７にも接続されている。
【００１２】
上述のようなＸ線撮影装置１００において、先ず、メインメモリ１０９は、ＣＰＵ１０８での処理に必要な各種のデータ等が記憶されるものであると共に、ＣＰＵ１０８の作業用としてのワークメモリを含む。
【００１３】
ＣＰＵ１０８は、メインメモリ１０９を用いて、操作パネル１１０からの操作に従って装置全体の動作制御等を行う。これによりＸ線撮影装置１００は、以下のように動作する。
【００１４】
はじめにＸ線発生回路１０１は、被検査体１０３に対してＸ線ビーム１０２を放射する。
【００１５】
Ｘ線発生回路１０１から放射されたＸ線ビーム１０２は、被検査体１０３を減衰しながら透過して、２次元Ｘ線センサ１０４に到達し、２次元Ｘ線センサ１０４によりＸ線画像として出力される。ここでは、２次元Ｘ線センサ１０４から出力されるＸ線画像を、例えば胸部像等の人体部画像の動画又は静止画とする。
【００１６】
データ収集回路１０５は、２次元Ｘ線センサ１０４から出力されたＸ線画像を電気信号に変換して前処理回路１０６に供給する。前処理回路１０６は、データ収集回路１０５からの信号（Ｘ線画像信号）に対して、オフセット補正処理やゲイン補正処理等の前処理を行う。この前処理回路１０６で前処理が行われたＸ線画像信号は原画像として、ＣＰＵ１０８の制御により、ＣＰＵバス１０７を介して、メインメモリ１０９、画像処理回路１１２に転送される。尚、本実施の形態では、２次元Ｘ線センサ１０４とデータ収集回路１０５及び前処理回路１０６は分離した構成となっているが、２次元Ｘ線センサ１０４とデータ収集回路１０５及び前処理回路１０６をセンサーユニットとして同一のユニット内に構成しても良い。
【００１７】
１１２は画像処理回路の構成を示すブロック図であり、原画像から濃度特徴量を抽出する特徴量抽出回路１１４、抽出した濃度特徴量を記憶する特徴量記憶回路１１５、動画及び静止画の原画像を階調変換する階調変換回路１１６を備える。
【００１８】
図２は実施の形態１における画像処理回路１１２の処理の流れを示す図、図３は本実施の形態で用いるＳ字型階調変換関数の例である。図４の４０１〜４０Ｘは本実施の形態で用いる動画の対象画像の例を示す図、図５の５０１は本実施の形態で用いる静止画の対象画像の例を示す図である。
【００１９】
尚、図２に示したフローチャートに従ったプログラムコードは、メインメモリ１０９若しくは図不示のＲＯＭに格納され、ＣＰＵ１０８により読み出され、実行されるものとする。
【００２０】
次に、画像処理回路１１２の動作について図２の処理の流れに従い説明する。
【００２１】
はじめに画像処理回路１１２は、前処理回路１０６で処理された動画の原画像４０１〜４０ＸをＣＰＵ１０８の制御により受信し（ｓ２０１）、特徴量抽出回路１１４を用いて動画の原画像の第１フレーム４０１から濃度特徴量ｐを抽出する（ｓ２０２）。濃度特徴量ｐを自動的に抽出する多くの方法が広く一般に知られており、本実施の形態ではこれらの方法を利用する。
【００２２】
例えば、特開２００１−０９４８２９号公報には、入力画像から素抜け領域（Ｘ線が被検査体を通過せずに直接センサに到達している領域）を抽出し、素抜け領域と非素抜け領域の境界線から被検査体の輪郭線を抽出し、被検査体の輪郭線の曲率等に基づいて濃度特徴量を抽出する方法が記されている。
【００２３】
又、特開２００２−２７１６９７号公報には、入力画像の各行を画素値に応じてソートし、ソートされた画像の特定領域のヒストグラムを作成し、ヒストグラムがピーク値を示す画素値に基づいて濃度特徴量を抽出する方法が記されている。又、例えば、「SPIE Medical Imaging 97 ”Automatic Segmentation of Anatomic Regions in Chest Radiographs
using an Adaptive-Sized Hybrid Neural Network ”」には各画素が有する濃度情報、解剖学的なアドレス情報及び画素周辺のエントロピ情報を特徴量としてニューラルネットワークで学習し、構造物のセグメンテーションを行う方法が記されており、このような方法を利用しても濃度特徴量ｐを抽出することができる。
【００２４】
続いて、画像処理回路１１２は、特徴量記憶回路１１５を用いて、前記処理ｓ２０２で抽出した濃度特徴量ｐを記憶する（ｓ２０３）。記憶領域は特に限定しないが、例えばメインメモリ１０９や特徴量記憶回路１１５に備わる専用領域とする。
【００２５】
次に、画像処理回路１１２は、階調変換回路１１６を用いて、前記処理ｓ２０２で抽出した濃度特徴量ｐに基づいて動画の原画像の全フレーム４０１〜４０Ｘを階調変換する（ｓ２０４）。階調変換とは前述したように、撮影装置で撮影された画像データを、モニター画面、放射線診断用フィルム等に表示する際に、観察し易い濃度値に変換する処理であり、例えば図３に示すように、前記処理ｓ２０２で抽出した濃度特徴量ｐが予め別に定める対応値ｇに対応するように、或る基本形状の変換曲線を平行移動することで変換関数Ｆを定め、入力画像の全ての画素を変換関数Ｆに従って変換することで実現できる。
【００２６】
撮影条件、患者の体格等の違いにより濃度特徴量ｐが変化した場合においても、それに応じて変換関数Ｆ’が定まるため、常に観察し易い濃度値で画像データを観察することができる。本実施の形態においては、表示先をディスプレイモニタ１１１とし、階調変換した動画を表示する（ｓ２０５）。このとき、階調変換した動画の原画像の全フレーム４０１〜４０Ｘは共通の濃度特徴量ｐに基づいて階調変換されているため、全フレームにおいて同一の表示濃度となる。
【００２７】
次に、画像処理回路１１２は、前処理回路１０６で処理された静止画の原画像５０１をＣＰＵ１０８の制御により受信する（ｓ２０６）。但し、受信した静止画の原画像５０１に対しては濃度特徴量の抽出を行わず、前記処理ｓ２０３で記憶した濃度特徴量に基づいて階調変換回路１１６の作用により静止画の原画像５０１を階調変換し（ｓ２０７）、ディスプレイモニタ１１１に表示する（ｓ２０８）。このとき、階調変換する静止画の原画像５０１は、前記処理ｓ２０４において動画の原画像４０１〜４０Ｘを階調変換する際に用いた濃度特徴量ｐに基づいて階調変換されるため、前記処理ｓ２０５においてディスプレイモニタ１１１に表示された動画と同一の表示濃度となる。
【００２８】
尚、本実施の形態では、画像処理回路１１２が、はじめに動画の原画像を受信し、次に静止画の原画像を受信する形態を説明したが、これとは逆に、はじめに静止画の原画像を受信し、次に動画の原画像を受信する形態も考えられる。この場合、濃度特徴量ｐの抽出は静止画の原画像を対象画像として行うことも可能であり、これも本発明の特徴に含まれることは言うまでもない。
【００２９】
以上のように実施の形態によれば、同一被検体に対して動画及び静止画を連続して撮影する撮影検査を行う場合、動画の全フレーム及び静止画の放射線画像に対し共通の濃度特徴量を用いて階調変換することが可能であり、その結果、これら動画の全フレーム及び静止画の放射線画像の表示濃度を同一にする効果がある。
【００３０】
又、動画の第１フレームの原画像に対してのみ濃度特徴量の抽出を行うため、動画の全フレーム及び静止画の原画像全ての濃度特徴量を抽出する場合と比べて処理時間を削減する効果があり、高速表示を可能とする効果があり、結果として撮影業務のスループットを向上させる効果がある。
【００３１】
尚、本発明の目的は、実施の形態の装置又はシステムの機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、装置又はシステムに供給し、その装置又はシステムのコンピュータ（ＣＰＵ又はＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【００３２】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が実施の形態の機能を実現することとなり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体及び当該プログラムコードは本発明を構成することとなる。
【００３３】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、ＲＯＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード等を用いることができる。
【００３４】
又、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって実施の形態の機能が実現される場合も本発明の実施の態様に含まれることは言うまでもない。
【００３５】
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって実施の形態の機能が実現される場合も本発明の実施の態様に含まれることは言うまでもない。
【００３６】
このようなプログラム又は当該プログラムを格納した記憶媒体に本発明が適用される場合、当該プログラムは、例えば、上述の図２に示されるフローチャートに対応したプログラムコードから構成される。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態の画像処理回路の処理の流れを示す図である。
【図３】本発明の実施の形態において使用するＳ字型階調変換関数の例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態の動画の対象画像を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態の静止画の対象画像を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１１４ 特徴量抽出回路
１１５ 特徴量記憶回路
１１６ 階調変換回路
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１００７
【氏名又は名称】キヤノン株式会社
【住所又は居所】東京都大田区下丸子３丁目３０番２号
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| 【出願日】 |
平成１７年３月２４日（２００５．３．２４） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９０５３８
【弁理士】
【氏名又は名称】西山 恵三
【識別番号】１０００９６９６５
【弁理士】
【氏名又は名称】内尾 裕一
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| 【公開番号】 |
特開２００６−２６３２２４（Ｐ２００６−２６３２２４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１８年１０月５日（２００６．１０．５） |
| 【出願番号】 |
特願２００５−８６８７３（Ｐ２００５−８６８７３） |
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