CN102793553B - 图像处理装置、射线照像图像捕获系统和图像处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种图像处理装置、射线照像图像捕获系统和图像处理方法。一种图像处理装置，其包括：层析图像生成部件，其获取生成层析图像；显示处理部件，其显示第二射线照像图像；以及，检测部件。如果在第二射线照像图像上指定关心区域，则检测部件通过将关心区域与作为与关心区域对应的层析图像中的区域的对应区域作比较来执行图像分析，并且检测包括与关心区域类似的对应区域的层析图像。如果在第二射线照像图像上指定关心位置，则检测部件通过将关心位置与作为对应于关心位置的层析图像中的位置的对应位置作比较来执行图像分析，并且检测包括与关心位置类似的对应位置的层析图像。

Description

图像处理装置、射线照像图像捕获系统和图像处理方法
技术领域
本发明涉及图像处理装置、射线照像图像捕获系统和图像处理方法，并且具体地涉及从通过使用来自不同角度的放射线来照射被摄体而捕获的射线照像图像产生断层（层析成像）图像的图像处理装置、射线照像图像捕获系统和图像处理方法。
背景技术
传统上已知执行放射成像以用于医疗诊断的目的的射线照像图像捕获装置。乳房X线照像机器已知作为这样的射线照像图像捕获装置之一，它将被摄体的乳房成像以用于包括病变（诸如肿瘤或钙化组织）的检测和观察的医疗检查的目的。在乳房X线照像中，已知一种技术，其中，通过从多个不同角度捕获被摄体的乳房的断层合成成像来获得多个射线照像图像，并且通过重建所捕获的多个射线照像图像来获得乳房的层析图像。
当在断层合成成像中获得多个层析图像时，存在：其中将诸如病变的关心物体成像的层析图像；以及，其中，未将关心物体成像的层析图像。因此，相对于被摄体执行病变的检测或观察的诸如医生的用户需要通过逐个地转换多个层析图像来对它们进行读图或读取，这与读取二维图像的情况相比需要麻烦的操作，并且可能需要长时间来读图。
在这一点上，已经提出了用于获得其中将关心物体成像的层析图像或射线照像图像的技术。例如，日本专利申请公开（JP-A）2010-131170公开了用于基于从立体图像或超声图像获取的关心部位的位置信息来产生和显示包括关心部位的层析图像的技术。JP-A No.2010-162154公开了一种用于基于在已经被用户输入的射线照像图像中的关心区域的三维（3D）坐标来从多个射线照像图像识别与关心区域对应的区域的图像的技术。
通常，通过对单个二维图像和通过断层合成成像获得的层析图像进行读图来执行使用通过断层合成成像而获得的层析图像的医疗检查。
发明内容
本发明提供了允许用户有效地对其中将关心物体成像的一个或多个层析图像进行读图的图像处理装置、射线照像图像捕获系统和图像处理方法。
本发明的一个方面是一种图像处理装置，其具有：层析图像生成部件，其从射线照像图像检测器获取多个第一射线照像图像，所述多个第一射线照像图像通过由放射线照射部相对于在所述射线照像图像检测器上的被摄体从不同的角度照射放射线利用所述射线照像图像检测器来捕获，所述放射线照射部被设置使得面向所述射线照像图像检测器，并且所述层析图像生成部件通过使用所述射线照像图像检测器的检测面作为基准重建所述多个第一射线照像图像来生成所述被摄体的多个层析图像；显示处理部件，其在显示部件上显示通过由所述放射线照射部相对于在所述射线照像图像检测器上的所述被摄体从预定角度照射放射线而由所述射线照像图像检测器获取的第二射线照像图像；以及，检测部件，其（a）如果在所显示的第二射线照像图像上指定包括关心物体的关心区域，则通过将所述关心区域与作为与所述关心区域对应的所述多个层析图像中的区域的对应区域作比较来执行图像分析，并且基于所述图像分析的结果来检测出包括与所述关心区域类似的对应区域的层析图像，并且（b）如果在所述第二射线照像图像上指定所述关心物体的关心位置，则通过将所述关心位置与作为对应于所述关心位置的所述多个层析图像中的位置的对应位置作比较来执行图像分析，并且基于所述图像分析的结果来检测出包括与所述关心位置类似的对应位置的层析图像。
通过从放射线照射部相对于在射线照像图像检测器上的被摄体从不同的角度照射放射线，射线照像图像检测器捕获多个第一射线照像图像，所述放射线照射部被设置使得面向所述射线照像图像检测器。层析图像生成部件通过使用射线照像图像检测器的检测面作为基准重建多个第一射线照像图像来产生被摄体的多个层析图像。显示处理部件使得在显示部件上显示第二射线照像图像，第二射线照像图像是通过使用由放射线照射部从预定角度的放射线照射在层析图像检测器上的被摄体而从射线照像图像检测器获得的。此外，如果在显示的第二射线照像图像上指定包括关心物体的关心区域，则检测部件通过将关心区域与作为与关心区域对应的多个层析图像中的区域的对应区域作比较来执行图像分析，并且基于图像分析的结果来检测出包括与关心区域类似的对应区域的层析图像，并且，如果在第二射线照像图像上指定关心物体的关心位置，则检测部件通过将关心位置与作为对应于关心位置的多个层析图像中的位置的对应位置作比较来执行图像分析，并且基于图像分析的结果来检测出包括与关心位置类似的对应位置的层析图像。
在其中存在多个层析图像的情况下，诸如医生的用户可能需要通过将多个层析图像显示在显示部件上并且逐个地转换它们来对所述多个层析图像进行读图，这可能需要长时间用于该读图。
然而，在上面的方面中，如果已经在作为二维图像的第二射线照像图像上指定了包括关心物体的关心区域，则检测部件通过将关心区域与作为对应于关心区域的多个层析图像中的区域的对应区域作比较来执行图像分析，并且基于图像分析的结果来检测出包括类似于关心区域的对应区域的层析图像。此外，如果已经指定了关心物体的关心位置，则检测部件通过将关心位置与作为对应于关心位置的多个层析图像中的位置的对应位置作比较来执行图像分析，并且基于图像分析的结果来检测包括类似于关心位置的对应位置的层析图像。因此，可以检测出和在显示部件上显示其中将关心物体成像的层析图像，由此，用户可以有效地对包括关心物体的层析图像进行读图。
在上面的方面中，可以建立配置使得（a1）如果所述关心区域的尺寸小于预定尺寸，则所述检测部件将其中各个像素的像素值等于或大于预定像素值的对应区域确定为与所述关心区域类似，并且（b1）如果指定所述关心位置，则所述检测部件将其中各个像素的像素值等于或大于所述预定像素值的对应位置确定为与所述关心位置类似。
在上面的方面中，可以建立配置使得所述检测部件从检测结果排除在使用所述射线照像图像检测器的所述检测面作为基准重建的方向上相邻的层析图像。
在上面的方面中，可以进行配置使得（a2）如果检测到包括类似于所述关心区域的所述对应区域的多个层析图像，则所述检测部件设置包括所述关心区域并且大于所述预定尺寸的检测区域，并且基于所述检测区域的像素的像素值和所述对应区域的像素的像素值来执行图像分析，并且（b2）如果检测到包括类似于所述关心位置的所述对应位置的多个层析图像，则所述检测部件设置包括所述关心位置的检测区域，并且基于所述检测区域的像素的像素值和所述对应位置的像素的像素值来执行图像分析。
在上面的方面中，可以建立配置使得如果所述关心区域的尺寸等于或大于预定尺寸，则所述检测部件基于所述关心区域的像素的像素值和所述对应区域的像素的像素值来执行图像分析。
在上面的方面中，可以建立配置使得如果所述检测部件的所述图像分析的结果指示没有与所述关心区域或所述关心位置类似的对应区域或对应位置，则所述层析图像生成部件减小用于产生层析图像的切片厚度，并且重新生成所述层析图像。
在上面的方面中，可以建立配置使得所述显示处理部件在所述显示部件上显示所检测出的层析图像。
在上面的方面中，可以建立配置使得如果所述检测部件检测到多个层析图像，则所述显示处理部件以从包括与所述关心区域或所述关心位置具有高度类似性的对应区域或对应位置的层析图像开始的顺序显示所检测出的层析图像。
在上面的方面中，可以进行配置使得所述预定角度是与所述射线照像图像检测器的所述检测面相交的方向的角度。
本发明的第二方面是一种射线照像图像检测系统，其包括：射线照像图像捕获装置，通过由放射线照射部相对于在射线照像图像检测器上的被摄体从不同角度照射放射线，所述射线照像图像捕获装置通过射线照像图像检测器捕获多个射线照像图像，所述放射线照射部被设置使得面向所述射线照像图像检测器；以及，根据第一方面所述的图像处理装置，其从所述射线照像图像生成所述层析图像。
本发明的第三方面是一种图像处理方法，其包括：从射线照像图像检测器获取多个第一射线照像图像，所述多个第一射线照像图像通过由放射线照射部相对于在所述射线照像图像检测器上的被摄体从不同的角度照射放射线利用所述射线照像图像检测器来捕获，所述放射线照射部被设置使得面向所述射线照像图像检测器；通过使用所述射线照像图像检测器的检测面作为基准重建所述多个第一射线照像图像来生成所述被摄体的多个层析图像；在显示部件上显示通过由所述放射线照射部相对于在所述射线照像图像检测器上的所述被摄体从预定角度照射放射线而由所述射线照像图像检测器获取的第二射线照像图像；如果在所显示的第二射线照像图像上指定包括关心物体的关心区域，则通过将所述关心区域与作为与所述关心区域对应的所述多个层析图像中的区域的对应区域作比较来执行图像分析，并且基于所述图像分析的结果来检测包括与所述关心区域类似的对应区域的层析图像；并且，如果在所述第二射线照像图像上指定所述关心物体的关心位置，则通过将所述关心位置与作为对应于所述关心位置的所述多个层析图像中的位置的对应位置作比较来执行图像分析，并且基于所述图像分析的结果来检测包括与所述关心位置类似的对应位置的层析图像。
如上所述，本发明的多个方面允许用户有效地对其中将关心物体成像的一个或多个层析图像进行读图或读取。
附图说明
将基于下面的附图来详细描述本发明的示例性实施方式，其中：
图1是示出本示例性实施方式的射线照像图像捕获装置的结构的实例的平面图；
图2是示出在图像捕获时的本示例性实施方式的射线照像图像捕获装置的结构的实例的图；
图3是用于说明本示例性实施方式的射线照像图像捕获装置的图像捕获的说明图；
图4是示出本示例性实施方式的射线照像图像捕获系统的结构的实例的框图；
图5是示出本示例性实施方式的图像显示处理的流程的实例的流程图；
图6是用于说明在本示例性实施方式的层析图像产生处理中在二维图像中的关心区域（兴趣区域）的用户指定的检测的实例的说明图；
图7是用于说明通过将层析图像与在层析图像产生处理中的关心区域相关联而设置在层析图像中的对应区域的实例的说明图；
图8是用于说明检测其中对应区域的图像类似于在层析图像产生处理中的关心区域的图像的层析图像的实例的说明图；
图9是用于说明检测其中对应位置的图像类似于在层析图像产生处理中的关心位置（兴趣位置）的图像的层析图像的实例的说明图；
图10是用于说明其中在图像显示处理中检测到多个层析图像的情况的实例的说明图；
图11A和11B是用于说明在图像显示处理中的检测区域的设置的实例的说明图，其中，图11A示出其中用户已经指定关心位置（x,y）的情况，并且图11B示出其中将在关心位置（x,y）周围的预定尺寸的区域设置为检测区域的情况；并且
图12是用于说明在本示例性实施方式的射线照像图像捕获系统中执行活组织检查的图像分析的说明图。
具体实施方式
如图1至图3中所示，本示例性实施方式的射线照像图像捕获装置10是在被摄体W在站立的状态中通过放射线（例如，X射线）来捕获被摄体W的乳房N的图像的装置，并且例如被称为乳房X线照像机器。注意，以下，将进行说明，其中，将在图像捕获时当被摄体W面向射线照像图像捕获装置10时靠近被摄体W的近侧称为射线照像图像捕获装置10的装置前侧，将当被摄体W面向射线照像图像捕获装置10时远离被摄体W的深侧称为射线照像图像捕获装置10的装置后侧，将当被摄体W面向射线照像图像捕获装置10时被摄体W的左和右方向称为射线照像图像捕获装置10的装置左和右方向（参见在图1至图3中的各个箭头）。
在射线照像图像捕获装置10处的成像物体不限于乳房N，并且例如可以是人体的另一部位或物体。此外，射线照像图像捕获装置10可以是用于在被摄体W坐在座椅（包括轮椅）等上的落座状态中捕获被摄体W的乳房N的图像的装置。足够的是，射线照像图像捕获装置10是可以在被摄体W的身体的至少上半部在直立状态的情况下分别捕获被摄体W的左乳房N和右乳房N的图像的装置。
如图1中所示，射线照像图像捕获装置10具有：测量部12，其在侧视图中基本是字母C形状的，并且被设置在所述装置前侧；以及，底座部分14，其从所述装置后侧支撑测量部12。
测量部12包括：成像台22，在其形成有与在直立状态中的被摄体W的乳房N接触的平坦的成像面20；按压板26，用于在按压板26和成像台22的成像面20之间按压乳房N；以及，支撑部28，其支撑成像台22和按压板26。按压板26由透射放射线的材料形成。
测量部12具有：放射线照射部24，其设有放射线源30（参见图4），诸如灯管，并且向成像面20照射来自放射线源30的用于检查的放射线；以及，支撑部29，其与支撑部28分离，并且支撑放射线照射部24。
在测量部12处设置在底座部分14处可旋转地被支撑的旋转轴16。相对于支撑部29固定旋转轴16，并且，旋转轴16和支撑部29一体地旋转。
支撑部28可以在旋转轴16连接到支撑部28并且与其一体地旋转的状态以及其中旋转轴16与支撑部28分离并且空载地旋转的状态之间切换。具体地说，分别在旋转轴16和支撑部28处设置齿轮，并且，在其中齿轮啮合在一起的状态和其中齿轮未啮合在一起的状态之间切换状态。
可以使用各种机械元件的任何一种来在旋转轴16的旋转力的传送/不传送之间切换。
支撑部28支撑成像台22和放射线照射部24，使得成像面20和放射线照射部24彼此隔开预定间隔。此外，支撑部28可滑动地固定按压板26，使得在按压板26和成像面20之间的间隔可以改变。
从放射线穿透性质和强度的角度看，乳房N接触的成像面20例如由碳形成。在成像台22内部布置放射线检测器42，已经通过乳房N和成像面20的放射线照射在放射线检测器42上并且被其检测。由放射线检测装置42检测的放射线被可视化，并且产生射线照像图像。
本示例性实施方式的射线照像图像捕获装置10是可以从多个方向至少执行作为成像被摄体的乳房N的图像捕获的装置。图2和图3分别示出了在图像捕获的这些时间的射线照像图像捕获装置10的姿态，以及在图像捕获的这些时间的放射线照射部24的位置。如图2和图3中所示，通过倾斜支撑放射线照射部24并且通过支撑部28支撑成像台22的支撑部29来执行这样的成像捕获。
如图3中所示，当在射线照像图像捕获装置10处的乳房N上执行从多个方向（断层合成成像）的图像捕获时，旋转轴16相对于支撑部28空载地旋转，并且成像台22和按压板26不移动，并且仅放射线照射部24因为支撑部29旋转而以弧形旋转。在本示例性实施方式中，如图3中所示，通过将图像捕获位置从角度α每次移动特定角度θ来执行图像捕获，其中，放射线照射部24的位置在P1至PN的N个位置。
此外，本示例性实施方式的射线照像图像捕获装置10是可以执行乳房N的头尾位（CC）成像和侧斜位（MLO）成像的装置。在CC成像时，支撑部28的姿态被调整为其中成像面20面向上的状态，并且支撑部28的姿态被调整为其中放射线照射部24位于成像面20之上的状态。以这种方式，从在站立状态中的被摄体W的头侧至腿侧从放射线照射部24向乳房N上照射放射线，并且执行CC成像。此外，在MLO成像时，通常，支撑部28的姿态被调整为其中成像台22与在CC成像时相比旋转大于或等于45°和小于90°的状态，并且被定位使得被摄体W的腋窝与在成像台22的装置前侧上的侧壁角部分22A相邻。以这种方式，从被摄体W的躯干轴向中心侧向外测从放射线照射部24向乳房N照射放射线，并且执行MLO成像。
在成像台22的装置前侧表面处形成胸壁表面25，在图像捕获时，使得胸壁表面25与在被摄体W的乳房N下的胸部部分接触。胸壁表面25是平坦的。
在图4中示出本示例性实施方式的射线照像图像捕获系统5的结构的实例的框图。
射线照像图像捕获系统5包括射线照像图像捕获装置10、图像处理装置50和显示装置80。
射线照像图像捕获装置10包括放射线照射部24、放射线检测器42、操作面板44、图像捕获装置控制器46和通信I/F部48。
图像捕获装置控制器46具有整体控制射线照像图像捕获装置10的操作的功能，并且包括中央处理单元（CPU）、包括只读存储器（ROM）和随机存取存储器（RAM）的存储器、以及从硬盘驱动器（HDD）或快闪存储器等形成的非易失性存储器。此外，图像捕获装置控制器46连接到放射线照射部24、放射线检测器42、操作面板44和通信I/F部48。
当图像捕获装置控制器46经由操作面板44（曝光开关）从操作员接收到照射指令时，图像捕获装置控制器46使得根据基于指定的曝光条件设置的图像捕获菜单（下面描述其细节）从在放射线照射部24处设置的放射线源30向成像面20上照射放射线。
放射线检测器42接收承载图像信息的照射的放射线，记录图像信息，并且输出所记录的图像信息（数据）。例如，放射线检测器42被构造为其中布置了放射线敏感层并且将放射线转换为数字数据并且输出该数字数据的平板检测器（FPD）。当照射放射线时，放射线检测器42向图像捕获装置控制器46输出用于表达射线照像图像的图像信息（数据）。在本示例性实施方式中，放射线检测器42接收已经通过乳房N的放射线的照射，并且获得用于表达射线照像图像的图像数据。
操作面板44允许用户设置：各种类型的操作数据，诸如曝光条件和姿态信息等；以及，各种类型的操作指令等。
在操作面板46处设置的曝光条件包括诸如管压、管电流、照射时间段、姿态信息等的信息等。在操作面板44处指定的姿态信息包括用于表达当相对于乳房N从多个方向执行图像捕获时的图像捕获位置（图像捕获姿态、角度）的信息。
注意，诸如曝光条件、姿态信息和各种类型的操作指令的这些各种类型的操作信息可以被操作员经由操作面板44设置，或者可以从另一个控制装置（作为管理关于使用放射的治疗、诊断等的信息的系统的放射信息系统（RIS））等被获得，或可以被预存在存储单元中。
当已经从操作面板44设置各种类型的信息时，图像捕获装置控制器46通过使得根据已经设置的各种类型的信息设置的图像捕获菜单从放射线照射部24将放射线照射在被摄体W的被照射区域（乳房N）上来执行射线照像图像的捕获。当执行从多个方向的图像捕获时，图像捕获装置控制器46将支撑部28的姿态调整为其中成像面20向上的状态，并且将支撑部29的姿态调整为其中放射线照射部24位于成像面20上的状态。然后，如图3中所示，图像捕获装置控制器46旋转支撑部29，并且将放射线照射部24以弧的形式从角度α每次移动预定角度θ，并且基于图像捕获条件使得从在放射线照射部24处设置的放射线源30以不同的角度独立地向成像面20上照射放射线X。以这种方式，获得N帧的射线照像图像。
通信I/F部48是用于经由网络49来在射线照像图像捕获装置10和图像处理装置50之间发送和接收所捕获的射线照像图像、各种类型的信息等的通信接口。
图像处理装置50通过重建从射线照像图像捕获装置10获取的射线照像图像来产生层析图像，并且对于射线照像图像执行用于允许诸如医生的用户观察诸如肿瘤或钙化组织的关心物体的图像处理。在本示例性实施方式中，观看诸如肿瘤或钙化组织的关心物体并且基于所捕获的射线照像图像来对其进行诊断的诸如医生的人被称为用户，诸如肿瘤或钙化组织的用户的观察的物体被称为关心物体，包括关心物体的区域被称为关心区域，并且关心物体的位置（坐标）被称为关心位置。
图像处理装置50包括CPU 52、ROM 54、RAM 56、HDD 58、通信I/F部60、图像显示指令部62、指令接收部64、层析图像生成部66、图像分析部68、层析图像检测部70和存储部72。这些部件通过诸如控制总线或数据总线的总线75连接在一起，以便能够在其间传送信息。
CPU 52整体地执行图像处理装置50的控制。具体地，CPU 52通过执行在ROM 54中存储的程序55来执行控制。注意，在本示例性实施方式中，预存程序55；然而，实施方式不限于此。程序55可以被存储在诸如CD-ROM或可移动磁盘的存储介质上，并且可以从记录介质被安装到ROM 54等内。或者，可以从外部装置经由诸如因特网等的通信线在ROM 54等中安装程序55。RAM 56提供当CPU 52执行程序55时的工作区域。HDD 58存储和保存各种类型的数据。
通信I/F部60是用于经由网络49在图像处理装置50和射线照像图像捕获装置10之间发送和接收捕获的射线照像图像和各种类型的信息等的通信接口。
图像显示指令部62指令显示装置80的显示器82显示射线照像图像（二维图像和层析图像）。
本示例性实施方式的显示装置80显示所捕获的射线照像图像（二维图像和层析图像），并且包括其上显示射线照像图像（二维图像和层析图像）的显示器82和指令输入部84。指令输入部84允许用户输入与射线照像图像（二维图像和层析图像）的显示相关的指令。指令输入部84的实例是触摸显示器或键盘和鼠标等。
指令接收部64接收从显示装置80的指令输入部84输入的来自用户的指令。在本示例性实施方式中，指令接收部64基于在显示器82上显示的二维图像接收与由用户指定的关心区域或关心位置相关的指令（下面详细描述）。
层析图像生成部66通过重建经由断层合成成像获得的多个射线照像图像来产生与成像面20平行的断层（层析成像）图像。注意，在本示例性实施方式中，术语“平行”被使用，但是也涵盖大体平行。
层析图像生成部66从在位置P1、P2、P3至PN捕获的多个射线照像图像I产生层析图像。在射线照像图像中的关心物体所投射到的位置根据放射线源30从各个位置照射放射线的图像捕获角而不同。因此，层析图像生成部66在捕获射线照像图像时从射线照像图像捕获装置10获取图像捕获条件，并且基于在图像捕获条件中包括的图像捕获角来计算在多个射线照像图像之间的关心物体的移动量，并且基于已知的重建方法来重建层析图像。在本示例性实施方式中，在三维图像中形成通过重建经由在层析图像生成部66处的断层合成成像而获得的射线照像图像而产生的层析图像，同时，用于产生层析图像的射线照像图像和通过CC成像、定位成像或立体成像获得的射线照像图像是二维图像。
图像分析部68对于在包括用户已经通过显示装置80的指令输入部84指定的关心物体的二维图像中的关心区域的图像或关心位置的图像以及对于在层析图像中的对应区域的图像或对应位置的图像执行预定图像分析（下述），并且判定两者是否类似。在本示例性实施方式中，如下所述，图像分析的方法在其中关心区域的尺寸等于或大于预定尺寸的情况以及其它情况（其中关心区域的尺寸小于预定尺寸的情况或当用户已经指定关心位置的情况）之间不同。
射线照像图像检测部70基于图像分析部68的分析结果从在射线照像图像生成部66中产生的多个射线照像图像检测包括与关心区域或关心位置类似的对应区域或对应位置的射线照像图像。
存储部72存储由射线照像图像捕获装置10捕获的射线照像图像和由其产生的层析图像，并且包括诸如硬盘的大容量存储器。本示例性实施方式的存储部72也存储已经在射线照像图像捕获装置10中执行的图像捕获中使用的图像捕获条件（诸如图像捕获角）。
接下来基于附图描述本示例性实施方式的射线照像图像捕获系统5的操作。
在其中要执行射线照像图像的图像捕获的情况下，在射线照像图像捕获装置10处设置图像捕获菜单后，根据图像捕获菜单来执行图像捕获。
在其中已经输入了用于对于乳房N执行从多个方向的图像捕获的成像指令的情况下，如图2中所示，射线照像图像捕获装置10将支撑部28的姿态调整为其中成像面20面向上的状态，并且将支撑部29的姿态调整为其中放射线照射部24位于成像面20上的状态。
使得被摄体W的乳房N接触射线照像图像捕获装置10的成像面20。在该状态中，在射线照像图像捕获装置10处，在从在操作面板44处的操作员给出用于开始按压的操作指令后，按压板26向成像面20移动。
在其中向操作面板44输入了用于对于乳房N执行从多个方向的图像捕获的成像指令的情况下，射线照像图像捕获装置10仅旋转支撑部29，并且以弧的形状移动放射线照射部24，并且如图3中所示，将图像捕获条件从角度α每次移动预定角度θ，并且执行基于各个图像捕获条件的放射线的照射，放射线照射部24的位置在N个位置P1至PN。从放射线照射部24独立照射的放射线分别通过乳房N，并且其后到达放射线检测器42。
在照射放射线后，放射线检测器42向图像捕获装置控制器46输出表达射线照像图像的各个图像数据。在其中从如上所述在N个位置P1至PN的放射线照射部24照射放射线的情况下，向图像捕获装置控制器46输出N个射线照像图像的图像数据。
图像捕获装置控制器46向图像处理装置50输出输入图像数据。在其中从如上所述在N个位置P1至PN的放射线照射部24照射放射线的情况下，图像捕获装置控制器46的CPU向图像处理部50输出N个射线照像图像的图像数据。
在图像处理装置50处，通过重建从射线照像图像捕获装置10输入的N个射线照像图像来产生层析图像，并且执行图像显示处理，以在显示装置80的显示器82上显示所产生的层析图像，并且进一步在显示器82上显示其中将关心物体成像的层析图像。
图5显示了在图像处理装置50处执行的图像显示处理的示例性流程图。因为CPU执行在存储器中存储的控制程序55，所以执行处理。
在本示例性实施方式中，在图5中所示的图像显示处理从其中在显示器82中显示已经预先捕获的二维图像的状态开始。用户可以使用指令输入部84指定其中包括关心物体（诸如在关心物体中的异常阴影）的关心区域或在显示器82上显示的二维图像上的关心物体的关心位置（x-y坐标）。例如，图6显示了其中用户已经指定关心区域（并且将其在显示器82上显示）的状态。图6显示了其中指定包括在二维图像（例如，定位图像）中的乳房图像NG中的关心物体（物体图像TG）的关心区域90的状态。在本示例性实施方式中，描述了其中指定关心区域或关心位置的情况。然而，实施方式不限于此，并且例如，可以指定关心物体的形状。在该情况下，通过检测包括指定形状的区域来设置关心区域。
在用户以这种方式指定关心区域或关心位置后，在步骤100，指令接收部64获得指定的关心区域或关心位置。
在下一步骤102中，层析图像生成部66基于已经由射线照像图像捕获装置10捕获的多个射线照像图像来产生多个层析图像。在本示例性实施方式中，如果没有特定的指定或设置，则将切片厚度的预定默认设定值用作用于重建层析图像的切片厚度。在本示例性实施方式中，在存储部72中暂时存储所产生的层析图像。所产生的层析图像可以显示或可以不显示在显示器82上。而且，可以提供配置使得用户可以设置是否要显示所产生的层析图像。
在下一步骤104中，判定关心区域的尺寸是否是预定尺寸或更大。在本示例性实施方式中，在图像分析部68中使用的图像分析的方法取决于如上所述关心区域的尺寸是否等于或大于预定尺寸而不同。
通常，钙化组织具有比肿瘤相对小的尺寸。因此，在本示例性实施方式中，如果已经指定小的关心区域或用户已经指定关心位置，则将指定的关心物体看作钙化组织。因为钙化组织的图像通常显现为锐利的白色图像，所以可以在钙化组织的情况下简化图像分析，因为仅需要通过图像分析（下面详细描述）来检测白色图像（具有大像素值的图像）。
因此，在本示例性实施方式中，如果关心区域的尺寸是预定尺寸或更大，则将关心物体看作肿瘤，并且如果关心区域的尺寸小于预定尺寸或已经指定了关心位置，则将关心物体看作钙化组织，并且分别使用相互不同的图像分析方法。可以基于已经在过去获得的钙化组织的图像的尺寸来预先设置或可以由用户设置该预定尺寸。
如果关心区域的尺寸是预定尺寸或更大，则在步骤104中的判定是肯定的，并且处理进行到步骤106。在步骤106中，对于层析图像的每一个，将与关心区域对应的区域设置为对应区域91（参见图7）。
在下一步骤108中，图像分析部68对于关心区域的图像和对应区域的图像执行图像分析，检测出与关心区域的图像类似的对应区域的一个或多个图像，并且在下一步骤110中检测出一个或多个层析图像，该一个或多个层析图像包括类似于来自多个层析图像的关心区域的图像的对应区域的一个或多个图像，并且进行到步骤128。
图8示出作为实例的、其中产生5个层析图像（从接近按压板26的一侧起的下述顺序的层析图像941至945）的情况；然而，层析图像的数量不限于此。在图8中所示的情况下，通过图像分析将对应区域912检测为类似于关心区域，并且检测包括对应区域912的层析图像944。
可以在本示例性实施方式中使用的图像分析的方法的实例包括基于在像素的像素值之间的差的方法。即，计算在二维图像中的关心区域的图像的各个像素的像素值以及在一个层析图像中的对应区域的图像的各个像素的像素值之间的差的绝对值，并且，也计算绝对值的和（对于所有像素）。对于在所有层析图像中的对应区域执行该处理，并且将具有最小和值的对应区域检测为类似的对应区域。在本示例性实施方式中，将具有最小和值的对应区域以这种方式确定为类似的对应区域；然而，实施方式不限于此。可以提供配置，使得如果考虑到在成像条件之间的不同或噪声的影响该和值小于预定和值则将对应区域确定为类似。在该情况下，如果没有具有比预定和值小的和值的对应区域的图像，则认为没有类似对应区域的图像，并且在步骤110中未检测到层析图像。
图像分析的方法的另一实例是使用归一化的互相关系数的方法。即，使用基于在二维图像中的关心区域的图像的各个像素的密度（像素值）和在一个层析图像中的对应区域的图像的各个像素的密度（像素值）的已知方法来计算归一化的互相关系数。对于在所有层析图像中的对应区域执行该处理，并且基于如果图像的密度具有类似的趋势（正相关）则该图像类似的事实，将具有最大相关系数的对应区域检测作为类似的对应区域。在本示例性实施方式中，将具有最大相关系数的对应区域以这种方式确定为类似的对应区域；然而，实施方式不限于此。可以提供配置使得如果考虑到在成像条件之间的不同或噪声的影响相关系数大于预定值则将对应区域确定为类似。在该情况下，如果没有具有比预定值大的相关系数的对应区域的图像，则认为没有类似对应区域的图像，并且在步骤110中未检测到层析图像。
图像分析的方法不限于上面的方法，只要它是可以分析图像的类似度的图像分析方法，并且其可以选自任何已知方法，包括模式匹配、频谱分析、空间频率分析和纹理分析，诸如在JP-A 2002-170122中公开的纹理分析方法或在JP-A 2007-33157中公开的图像分析方法。而且，可以组合和使用多个图像分析方法。
在步骤104中，如果关心区域的尺寸不等于或大于预定尺寸，即，如果关心区域的尺寸小于预定大小或已经指定了关心位置，则该判定是否定的，并且处理进行到步骤112。在步骤112中，对于多个层析图像的每一个，将与关心区域的对应的区域设置为对应区域91，或如果已经指定了关心位置，则将关心位置对应的位置设置为对应位置。
在该情况下，因为如上所述将关心物体看作钙化组织，则在下一步骤114中，执行用于检测作为可以被看作钙化组织的图像的白色图像的对应区域或对应位置的图像的图像处理。即，检测出具有最大像素值的对应区域或对应位置的图像，并且在下一步骤116中，从多个层析图像检测出包括类似对应区域或对应位置的检测出的图像的一个或多个层析图像。在这一点上，为了减小噪声等的影响，可以计算已经指定的关心区域或关心位置的图像和包括其外围部分的对应区域或对应位置的图像的像素的像素值的平均值，并且可以将具有最大像素值（平均值）的对应区域或对应位置的图像检测为类似。在本示例性实施方式中，具有最大像素值的图像被看作白色图像；然而，实施方式不限于此。可以提供配置使得如果考虑到因为在成像条件之间的不同或噪声导致的影响各个像素值大于预定像素值则将图像确定为类似。在该情况下，如果没有具有大于预定像素值的各个像素值的对应区域或对应位置的图像，则认为没有类似的图像，并且在步骤116中未检测到层析图像。
图9显示了其中已经指定关心位置并且产生5个层析图像（以从接近按压板26的一侧起的下述顺序的层析图像951至955）的情况的实例；然而，层析图像的数量不限于此。在图9中显示的情况下，检测出对应位置（x2,y2）的图像作为类似于关心位置的图像，并且检测出包括对应位置（x2,y2）的层析图像952。
在步骤118中，判定是否已经检测出多个层析图像。如果已经检测到一个层析图像或未检测到层析图像，则该判定是否定的，并且处理进行到步骤128。然而，如果已经检测到多个层析图像，则该判定是肯定的，并且处理进行到步骤120。
接下来参考图10来描述已经检测到多个层析图像的情况。在对应区域或对应位置处存在诸如肿瘤或病变的不同组织的情况下，与不同组织对应的区域也可以形成为白色图像。图10显示了其中已经在层析图像954和955中捕获到不同组织的图像的实例。在图10中所显示的情况下，因为对应位置（x4,y4）和（x5,y5）也形成为白色图像，则检测出层析图像954和955以及其中包括指示物体图像TG的对应位置（x2,y2）的层析图像952。结果，检测出三个层析图像。
通常，钙化组织的尺寸微小，并且仅是几毫米或更小。因此，如果在多个层析图像上存在白色图像，即，如果检测到相邻的层析图像，则很可能这些白色图像不是钙化组织的图像，并且是不同组织的图像。
因此，在下一步骤120中，判定是否存在在多个层析图像中无相邻的检测出的层析图像、被单独检测到的层析图像。如果存在被单独检测到的层析图像（在图10中的层析图像952），则判定是肯定的，并且处理进行到步骤132。然而，如果没有被单独检测出的层析图像，则判定是否定的，并且处理进行到步骤122。
在步骤122中，设置在关心位置或关心区域周围的检测区域。在本示例性实施方式中，如果没有被单独检测到的层析图像，则将比由用户指定的关心位置或关心区域大的区域设置为检测区域，以改善图像分析的精度。例如，在其中如图11A中用户已经指定关心位置（x,y）的情况下，将在关心位置（x,y）周围的具有预定尺寸的区域设置为检测区域96，如图11B中所示。如果用户已经指定了关心区域，则检测区域96仅需要大于关心区域，但是优选地大于在步骤104的判定中使用的预定尺寸。
在以这种方式设置检测区域96后，处理进行到步骤124。步骤124和126分别对应于已经如上所述的步骤108和110，并且以类似的方式，图像分析部68分析关心区域（检测区域）的图像和对应区域的图像，检测出与关心区域（检测区域）的图像类似的对应区域的图像，并且检测出包括类似对应区域的图像的层析图像。然后，处理进行到步骤128。
在步骤128中，判定是否已经检测到层析图像。如果没有检测到层析图像，则判定是否定的，并且处理进行到步骤130。如果未检测到层析图像，则很可能当在层析图像生成部66处产生层析图像时使用的切片厚度不适当，并且因为在层析图像之间的宽层析成像间距（pitch）导致在层析图像中未适当地将诸如钙化组织的微小关心物体成像。因此，需要产生具有较细的层析成像间距的层析图像。因此，在步骤130中，将用于在层析图像生成部66处产生层析图像的切片厚度设置得较小（例如，小于默认设置值），然后处理返回到步骤102，并且通过重建射线照像图像来产生新的层析图像。此外，重复用于检测出包括与来自新产生的层析图像的关心区域或关心位置的图像类似的对应区域或对应位置的图像的层析图像的处理.
然而，如果在步骤128中检测出层析图像，则判定是肯定的，并且处理进行到步骤132。在步骤132中，图像显示指令部62指令显示装置80在显示器82上显示所检测出的层析图像，然后处理结束。如果存在多个检测出的层析图像，则能够以从包括具有高类似度的对应区域或对应位置的图像的层析图像开始至具有低类似度的那些的顺序来在显示器82上显示层析图像。
如上所述，在本示例性实施方式的放射图像捕获系统5中，射线照像图像捕获装置10通过从不同角度向被摄体W的乳房N上照射放射线来捕获多个射线照像图像，这被称为断层合成成像。图像处理装置50获取所捕获的多个射线照像图像，并且在射线照像图像生成部66处产生射线照像图像。此外，二维图像（通过使用来自与成像面20基本上正交的方向的放射线照射被摄体W而捕获的定位图像）被射线照像图像捕获装置10获取，并且被显示在显示装置80的显示器82上。图像处理装置50经由指令接收部64接收由用户在显示器82上显示的二维图像上指定的、包括关心物体的关心区域或关心位置的指定。然后，图像分析部68将所接收的关心区域或关心位置与射线照像图像相关联，并且将在射线照像图像中的相关联的区域设置为对应区域或对应位置。图像分析部68对于关心区域或关心位置的图像和对应区域或对应位置的图像执行图像分析，并且检测出与关心区域的图像类似的对应区域或对应位置的一个或多个图像。层析图像检测部70检测出包括对应区域或对应位置的一个或多个类似图像的一个或多个层析图像，并且在显示器82上显示所检测出的一个或多个层析图像。
以这种方式，图像分析部68对于已经在二维图像上指定的关心区域或关心位置的图像和对应于关心区域的对应区域或对应位置的图像执行图像分析，并且，检测出其中每一个包括与关心区域或关心位置类似的对应区域或对应位置的图像的一个或多个层析图像，并且通过显示装置80来显示所检测出的一个或多个层析图像。因为防止其中在显示装置80的显示器82上未将关心物体成像的层析图像的显示，所以用户不必通过在显示器82上逐个转换多个射线照像图像来对多个层析图像进行读图，并且可以有效地对层析图像进行读图。因此，可以改善使用通过断层合成成像获取的层析图像的、在被摄体W的乳房N中的关心物体的观察或医疗检查的工作流的效率。
此外，在使用两个二维图像（例如，立体图像）和层析图像来执行关心物体的观察或医疗检查的情况下，需要从在不同角度的两个不同方向捕获二维图像（即，需要执行两次图像捕获）。然而，在本示例性实施方式中，因为使用单个二维图像，所以仅要求一次图像捕获。因此，可以减小被摄体W的曝光量，也可以减少捕获时间，并且也可以减少用于存储二维图像所需的存储部72的容量。
在本示例性实施方式中，图像分析部68根据关心区域的尺寸是否等于或大于预定尺寸来执行不同的图像分析。如果关心区域的尺寸等于或大于预定尺寸，则图像分析部68将关心物体看作肿瘤的组织等，因此对于关心区域的图像和对应区域的图像执行图像分析，并且检测与关心区域的图像类似的对应区域的一个或多个图像，并且层析图像检测部70检测出包括对应区域的一个或多个类似图像的一个或多个层析图像。然而，如果关心区域的尺寸小于预定尺寸或已经指定了关心位置，则关心物体被看作比肿瘤相对小的钙化组织，并且趋向于被成像为白色图像，并且，检测出对应区域或对应位置的图像，该对应区域或对应位置包括具有按照其像素值其可以认为对应区域或对应位置的图像是白色图像的像素值的像素。以这种方式，因为可以根据关心物体来执行最佳图像分析，所以可以减少图像分析所需的时间，而不使得图像分析的精度变差，并且，可以在显示器82上更快地显示一个或多个检测出的层析图像。
在本示例性实施方式中，已经描述了用户对于被摄体W执行通常的医疗检查的情况。然而，实施方式不限于此，并且，本发明可以被应用到其中对于被摄体W执行活组织检查的情况。在执行活组织检查的该情况中，因为在插入活检针前向被摄体W的乳房N施加麻醉，所以可能有其中关心物体的位置因为乳房N的形状的变化而相对于在施加麻醉前的位置位移的情况。因此，在该情况中，如图12中所示，可以将对应区域的尺寸设置得大于关心区域的尺寸，或可以将相关系数的计算范围设置得大于通常的值。此外，如图12中所示，在该情况下，可以通过例如以层析图像的像素为单位移动对应区域90的图像来计算相关系数。
而且，在本示例性实施方式中，射线照像图像捕获装置10被配置使得其中设置了放射线源30的放射线照射部24被移动到各个图像捕获位置（预定角度），并且使用来自各个图像捕获位置的放射线来照射被摄体W的乳房N。然而，该配置不限于此，并且例如，多个放射线源30可以分别被设置在图像捕获位置处，并且可以从多个放射线源30执行使用放射线的照射，而不移动放射线照射部24。
在本示例性实施方式中，通过重建在图像处理装置50的存储部72中存储的射线照像图像来产生层析图像。然而，实施方式不限于此，并且可以通过重建经由网络49等从外部装置接收的射线照像图像来产生层析图像。
本示例性实施方式已经被描述为被应用到从通过乳房X线照像机器捕获的射线照像图像产生层析图像。然而，实施方式不限于此，并且本发明可以被应用到从通过其它射线照像图像捕获装置捕获的射线照像图像产生层析图像。
而且，在捕获射线照像图像中使用的放射线不被特别限制，并且可以使用X射线或γ射线等。
另外，在本示例性实施方式中描述的射线照像图像捕获系统5、射线照像图像捕获装置10、图像处理装置50和显示装置80的结构是实例，并且当然可以根据在不偏离本发明的主旨的范围内的情况而被改变。
此外，在本示例性实施方式中描述的图像显示处理的流程也是实例，并且当然可以根据在不偏离本发明的主旨的范围内的情况而被改变。

Claims (15)

1.一种图像处理装置，其包括：
层析图像生成部件，其从射线照像图像检测器获取多个第一射线照像图像，所述多个第一射线照像图像通过从被设置使得面向所述射线照像图像检测器的放射线照射部相对于在所述射线照像图像检测器上的被摄体从不同的角度照射放射线利用所述射线照像图像检测器来捕获，并且所述层析图像生成部件通过使用所述射线照像图像检测器的检测面作为基准重建所述多个第一射线照像图像来生成所述被摄体的多个层析图像；
显示处理部件，其在显示部件上显示通过由所述放射线照射部相对于在所述射线照像图像检测器上的所述被摄体从预定角度照射放射线而由所述射线照像图像检测器获取的第二射线照像图像；以及，
检测部件，其
(a)如果在所显示的第二射线照像图像上指定包括关心物体的关心区域，则通过将所述关心区域与作为与所述关心区域对应的所述多个层析图像中的区域的对应区域作比较来执行图像分析，并且基于图像分析的结果来检测出包括与所述关心区域类似的对应区域的层析图像，并且如果所述关心区域的尺寸等于或大于预定尺寸，则所述检测部件基于所述关心区域的像素的像素值和所述对应区域的像素的像素值来执行所述图像分析，以及
(b)如果在所述第二射线照像图像上指定所述关心物体的关心位置，则通过将所述关心位置与作为对应于所述关心位置的所述多个层析图像中的位置的对应位置作比较来执行图像分析，并且基于图像分析的结果来检测出包括与所述关心位置类似的对应位置的层析图像，
其中
(a1)如果所述关心区域的尺寸小于预定尺寸，则所述检测部件将其中各个像素的像素值等于或大于预定像素值的对应区域确定为与所述关心区域类似，并且
(b1)如果指定所述关心位置，则所述检测部件将其中各个像素的像素值等于或大于所述预定像素值的对应位置确定为与所述关心位置类似。
2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述检测部件从检测结果排除在使用所述射线照像图像检测器的所述检测面作为基准重建的方向上相邻的层析图像。
3.根据权利要求1或2所述的图像处理装置，其中
(a2)如果检测到包括类似于所述关心区域的所述对应区域的多个层析图像，则所述检测部件设置包括所述关心区域并且大于所述预定尺寸的检测区域，并且基于所述检测区域的像素的像素值和所述对应区域的像素的像素值来执行图像分析，并且
(b2)如果检测到包括类似于所述关心位置的所述对应位置的多个层析图像，则所述检测部件设置包括所述关心位置的检测区域，并且基于所述检测区域的像素的像素值和所述对应位置的像素的像素值来执行图像分析。
4.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，如果所述检测部件的图像分析的结果指示没有与所述关心区域或所述关心位置类似的对应区域或对应位置，则所述层析图像生成部件减小用于生成层析图像的切片厚度，并且重新生成所述层析图像。
5.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述显示处理部件在所述显示部件上显示所检测出的层析图像。
6.根据权利要求5所述的图像处理装置，其中，如果所述检测部件检测到多个层析图像，则所述显示处理部件以从包括与所述关心区域或所述关心位置具有高度类似性的对应区域或对应位置的层析图像开始的顺序显示所检测出的层析图像。
7.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述预定角度是与所述射线照像图像检测器的所述检测面相交的方向的角度。
8.一种射线照像图像捕获系统，其包括：
射线照像图像捕获装置，其通过由设置使得面向所述射线照像图像检测器的放射线照射部相对于在所述射线照像图像检测器上的被摄体从不同角度照射放射线，通过射线照像图像检测器捕获多个射线照像图像；以及，
根据权利要求1所述的图像处理装置，其从所述射线照像图像生成层析图像。
9.一种图像处理方法，其包括：
从射线照像图像检测器获取多个第一射线照像图像，所述多个第一射线照像图像通过由被设置使得面向所述射线照像图像检测器的放射线照射部相对于在所述射线照像图像检测器上的被摄体从不同的角度照射放射线利用所述射线照像图像检测器来捕获；
通过使用所述射线照像图像检测器的检测面作为基准重建所述多个第一射线照像图像来生成所述被摄体的多个层析图像；
在显示部件上显示通过由所述放射线照射部相对于在所述射线照像图像检测器上的所述被摄体从预定角度照射放射线而由所述射线照像图像检测器获取的第二射线照像图像；
如果在所显示的第二射线照像图像上指定包括关心物体的关心区域，则通过将所述关心区域与作为与所述关心区域对应的所述多个层析图像中的区域的对应区域作比较来执行图像分析，并且基于所述图像分析的结果来检测出包括与所述关心区域类似的对应区域的层析图像；
如果在所述第二射线照像图像上指定所述关心物体的关心位置，则通过将所述关心位置与作为对应于所述关心位置的所述多个层析图像中的位置的对应位置作比较来执行图像分析，并且基于所述图像分析的结果来检测出包括与所述关心位置类似的对应位置的层析图像，
其中，如果所述关心区域的尺寸等于或大于预定尺寸，则基于所述关心区域的像素的像素值和所述对应区域的像素的像素值来执行图像分析，
如果所述关心区域的尺寸小于预定尺寸，则将其中各个像素的像素值等于或大于预定像素值的对应区域确定为与所述关心区域类似，并且
如果指定所述关心位置，则将其中各个像素的像素值等于或大于所述预定像素值的对应位置确定为与所述关心位置类似。
10.根据权利要求9所述的图像处理方法，其还包括：从检测结果排除在使用所述射线照像图像检测器的所述检测面作为基准重建的方向上相邻的层析图像。
11.根据权利要求9或10所述的图像处理方法，其还包括：
如果检测到包括类似于所述关心区域的所述对应区域的多个层析图像，则设置包括所述关心区域并且大于所述预定尺寸的检测区域，并且基于所述检测区域的像素的像素值和所述对应区域的像素的像素值来执行图像分析，并且
如果检测到包括类似于所述关心位置的所述对应位置的多个层析图像，则设置包括所述关心位置的检测区域，并且基于所述检测区域的像素的像素值和所述对应位置的像素的像素值来执行图像分析。
12.根据权利要求9所述的图像处理方法，其还包括：如果所述图像分析的结果指示没有与所述关心区域或所述关心位置类似的对应区域或对应位置，则减小用于生成层析图像的切片厚度，并且重新生成所述层析图像。
13.根据权利要求9所述的图像处理方法，其还包括：在所述显示部件上显示所检测出的层析图像。
14.根据权利要求13所述的图像处理方法，其还包括：如果检测出多个层析图像，则以从包括与所述关心区域或所述关心位置具有高度类似性的对应区域或对应位置的层析图像开始的顺序显示所检测出的层析图像。
15.根据权利要求9所述的图像处理方法，其中，所述预定角度是与所述射线照像图像检测器的所述检测面相交的方向的角度。
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