CN115297778A - 图像处理装置、方法及程序 - Google Patents

Abstract

处理器从表示被摄体的多个断层面的多个断层图像检测关注结构。处理器在检测到关注结构的区域中，根据频带从多个断层图像中选择断层图像。处理器在检测到关注结构的区域中使用所选择的断层图像生成合成二维图像，在未检测到关注结构的区域中使用预先设定的断层图像生成合成二维图像。

Description

图像处理装置、方法及程序

技术领域

本发明涉及一种图像处理装置、方法及程序。

背景技术

近年来，为了促进乳腺癌的早期发现，使用拍摄乳房的放射线图像摄影装置(称作乳房X射线摄影装置)的图像诊断受到了关注。并且，在乳房X射线摄影装置中提出有如下层析摄影，即，移动放射线源，从多个射线源位置对乳房照射放射线来进行摄影，重构由此获取的多个投影图像来生成强调了所希望的断层面的断层图像。在层析摄影中，根据摄影装置的特性及所需的断层图像，使放射线源与放射线检测器平行地移动，或以描绘圆或椭圆的弧的方式移动，在多个射线源位置拍摄乳房，由此获取多个投影图像，利用简单反投影法或者滤波器反投影法等反投影法或逐次重构法等重构这些投影图像来生成断层图像。

通过在乳房中的多个断层面生成这样的断层图像，能够分离在乳房内沿断层面所排列的深度方向重叠的结构。因此，能够发现在通过从预先设定的方向对被摄体照射放射线的以往的简单摄影获取的二维图像(以下，称为简单二维图像)中难以检测的病变等异常部位。

并且，已知有通过相加法、平均法、最大值投影法或最小值投影法等对通过层析摄影获取的、从放射线检测器的检测面朝向放射线源侧的距离(高度方向的位置)不同的多个断层图像进行合成，从而生成相当于简单二维图像的虚拟二维图像(以下，称为合成二维图像)的技术(参考日本特开2014-128716号公报)。

另一方面，在医疗领域中，已知有自动检测图像中的异常阴影等结构物，进行检测到的结构物的强调显示等的计算机辅助图像诊断系统(CAD:Computer Aided Diagnosis、以下称为CAD)。例如，利用CAD从通过层析摄影获取的断层图像检测肿瘤、毛刺及钙化等在诊断上重要的结构物。并且，提出有如下方法，即，在从通过对乳房进行层析摄影来获取的多个断层图像生成合成二维图像时，通过CAD检测包含结构物的关注区域，将检测到的关注区域例如合成于投影图像或通过简单摄影来获取的二维图像上，由此生成合成二维图像(参考美国专利第8983156号说明书)。并且，提出有通过平均化对仅包含通过CAD检测到的结构物的断层图像进行合成，由此生成合成二维图像的方法(参考美国专利第9792703号说明书)。

发明内容

发明要解决的技术课题

然而，在通过美国专利第8983156号说明书中记载的方法生成的合成二维图像中，合成于二维图像的关注结构只有从1个断层图像获取的关注结构。因此，在关注结构跨越多个断层图像而存在时，无法在合成二维图像中反映在断层图像所排列的深度方向上存在关注结构的状态。并且，美国专利第9792703号说明书中记载的方法中，对多个断层图像中包含的关注结构进行平均化。因此，例如乳房中包含的如钙化那样的细微的关注结构及如毛刺那样的线状结构等变淡而难以观察。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于在合成二维图像中，容易观察被摄体中包含的深度方向的关注结构及细微的关注结构。

用于解决技术课题的手段

基于本发明的图像处理装置，其具备至少1个处理器，

所述处理器构成为如下：

在检测到关注结构的区域中，根据频带从多个断层图像中选择断层图像，

在检测到关注结构的区域中使用所选择的断层图像生成合成二维图像，在未检测到关注结构的区域中使用预先设定的断层图像生成合成二维图像。

另外，在基于本发明的图像处理装置中，处理器可以构成为如下：通过对多个断层图像进行频率分解，针对多个频带的每个频带导出多个频带断层图像，

针对多个频带断层图像中的与合成二维图像的像素对应的每个像素，根据频带选择与检测到关注结构的断层图像对应的频带断层图像，

在检测到关注结构的区域中，使用所选择的频带断层图像生成合成二维图像。

并且，在基于本发明的图像处理装置中，处理器可以构成为如下：根据频带，从多个频带断层图像中选择不同数量的与检测到关注结构的断层图像对应的频带断层图像。另外，不同数量可以是0。即，可以在某个频带中不选择频带断层图像。

并且，在基于本发明的图像处理装置中，可以如下，即，多个频带包含第1频带及比第1频带低的第2频带，

所述处理器构成为如下：在所述第1频带中，选择数量比第2频带少的频带断层图像。

并且，在基于本发明的图像处理装置中，处理器可以构成为如下：在第2频带中，针对多个频带断层图像中的与合成二维图像的像素对应的每个像素，选择包含关注结构在内的所有的频带断层图像。

并且，在基于本发明的图像处理装置中，处理器可以构成为如下：在第2频带中，针对多个频带断层图像中的与合成二维图像的像素对应的每个像素，选择最佳地表示关注结构的1个频带断层图像。

并且，在基于本发明的图像处理装置中，处理器可以构成为如下：在第1频带中，针对多个频带断层图像中的与合成二维图像的像素对应的每个像素，选择最佳地表示关注结构的1个频带断层图像。

并且，在基于本发明的图像处理装置中，可以如下，即，最佳地表示关注结构的1个频带断层图像是关注结构最大的频带断层图像或检测到关注结构时的似然度最大的频带断层图像。

并且，在基于本发明的图像处理装置中，处理器可以进一步根据关注结构的种类选择频带断层图像。

并且，在基于本发明的图像处理装置中，关注结构可以是肿瘤、毛刺及钙化。

并且，在基于本发明的图像处理装置中，处理器可以构成为如下：在与关注结构对应的频带断层图像的像素中，使用所选择的频带断层图像，针对每个频带生成合成频带二维图像，对合成频带二维图像进行频率合成来生成合成二维图像。

并且，在基于本发明的图像处理装置中，处理器可以构成为如下：在多个频带断层图像中的与合成频带二维图像的像素对应的像素中，在选择了多个频带断层图像时，生成具有根据预先设定的关注结构的优先级确定的频带断层图像的像素值的合成频带二维图像。

并且，在基于本发明的图像处理装置中，处理器可以构成为如下：通过对多个断层图像进行合成来生成第1合成二维图像，

在与关注结构对应的频带断层图像的像素中，针对关注结构的每个种类使用所选择的频带断层图像，针对每个频带生成合成频带二维图像，对合成频带二维图像进行频率合成来针对关注结构的每个种类生成第2合成二维图像，将针对关注结构的每个种类生成的第2合成二维图像合成于第1合成二维图像，由此生成合成二维图像。

并且，在基于本发明的图像处理装置中，处理器可以构成为如下：将第1合成二维图像中的关注结构的像素值置换为第2合成二维图像中的关注结构的像素值，由此将第2合成二维图像合成于第1合成二维图像。

并且，在基于本发明的图像处理装置中，处理器可以构成为如下：在多个第2合成二维图像之间的相对应的像素中包含多种关注结构时，生成具有根据预先设定的关注结构的优先级确定的第2合成二维图像的像素值的合成二维图像。

并且，在基于本发明的图像处理装置中，处理器可以构成为如下：通过对多个断层图像进行合成来生成第1合成二维图像，

从第1合成二维图像提取预先设定的特定种类的关注结构的区域，

对于特定种类的关注结构以外的其他关注结构，在与其他关注结构对应的频带断层图像的像素中，针对其他关注结构的每个种类使用所选择的频带断层图像，针对每个频带生成合成频带二维图像，对合成频带二维图像进行频率合成来针对其他关注结构的每个种类生成第2合成二维图像，将针对其他关注结构的第2合成二维图像合成于第1合成二维图像，且在合成有第2合成二维图像的第1合成二维图像上合成特定种类的关注结构的区域，由此生成合成二维图像。

并且，在基于本发明的图像处理装置中，可以如下，即，特定关注结构是钙化，其他关注结构是肿瘤及毛刺。

并且，在基于本发明的图像处理装置中，处理器可以构成为如下：将第1合成二维图像中的关注结构的像素值置换为第2合成二维图像中的关注结构的像素值，由此将第2合成二维图像合成于第1合成二维图像。

并且，在基于本发明的图像处理装置中，处理器可以构成为如下：在多个第2合成二维图像之间的相对应的像素中包含多种其他关注结构时，生成具有根据预先设定的关注结构的优先级确定的第2合成二维图像的像素值的合成二维图像。

并且，在基于本发明的图像处理装置中，处理器可以构成为如下：将合成有第2合成二维图像的第1合成二维图像中的关注结构的像素值置换为特定种类的关注结构的区域的像素值，由此在合成有第2合成二维图像的第1合成二维图像上合成特定种类的关注结构的区域。

基于本发明的图像处理方法中，从表示被摄体的多个断层面的多个断层图像检测关注结构，

在检测到关注结构的区域中，根据频带从多个断层图像中选择断层图像，

在检测到关注结构的区域中使用所选择的断层图像生成合成二维图像，在未检测到关注结构的区域中使用预先设定的断层图像生成合成二维图像。

另外，可以将基于本发明的图像处理方法作为用于使计算机执行的程序来提供。

发明效果

根据本发明，能够在合成二维图像中容易观察被摄体中包含的深度方向的关注结构及细微的关注结构。

附图说明

图1是适用了基于本发明的实施方式的图像处理装置的放射线图像摄影系统的概略结构图。

图2是从图1的箭头A方向观察放射线图像摄影装置的图。

图3是表示基于第1实施方式的图像处理装置的概略结构的图。

图4是表示基于第1实施方式的图像处理装置的功能结构的图。

图5是用于说明投影图像的获取的图。

图6是用于说明断层图像的生成的图。

图7是用于说明关注结构的检测的图。

图8是表示关注结构的检测结果的图。

图9是用于说明频带断层图像的图。

图10是用于说明关于中低频带中的肿瘤的频带断层图像的选择的图。

图11是用于说明关于高频带中的肿瘤的频带断层图像的选择的图。

图12是用于说明关于高频带中的毛刺的频带断层图像的选择的图。

图13是用于说明关于高频带中的钙化的频带断层图像的选择的图。

图14是表示跨越多个断层图像的毛刺的图。

图15是用于说明合成频带二维图像的生成的图。

图16是用于说明中低频带中的合成频带二维图像的生成的图。

图17是用于说明高频带中的合成频带二维图像的生成的图。

图18是表示合成二维图像的显示画面的图。

图19是表示在第1实施方式中进行的处理的流程图。

图20是用于说明关于肿瘤的中低频带中的第2合成频带二维图像的生成的图。

图21是用于说明关于肿瘤的高频带中的第2合成频带二维图像的生成的图。

图22是用于说明关于毛刺的高频带中的第2合成频带二维图像的生成的图。

图23是用于说明关于钙化的高频带中的第2合成频带二维图像的生成的图。

图24是用于说明第2实施方式中的合成二维图像CG0的生成的图。

图25是表示在第2实施方式中进行的处理的流程图。

图26是用于说明钙化区域的提取的图。

图27是用于说明第3实施方式中的合成二维图像的生成的图。

图28是表示在第3实施方式中进行的处理的流程图。

图29是用于说明第4实施方式的高频带中的合成频带二维图像的生成的图。

图30是用于说明第4实施方式的关于肿瘤的高频带中的第2合成频带二维图像的生成的图。

图31是用于说明第5实施方式的高频带中的合成频带二维图像的生成的图。

图32是用于说明第5实施方式的关于肿瘤的高频带中的第2合成频带二维图像的生成的图。

具体实施方式

以下，参考附图对本发明的实施方式进行说明。图1是适用了基于本发明的实施方式的图像处理装置的放射线图像摄影系统的概略结构图，图2是从图1的箭头A方向观察放射线图像摄影系统中的乳房X射线摄影装置的图。如图1所示，基于本实施方式的放射线图像摄影系统100中，为了进行乳房的层析摄影来生成断层图像，从多个射线源位置拍摄作为被摄体的乳房M，从而获取多个放射线图像即多个投影图像。基于本实施方式的放射线图像摄影系统100具备乳房X射线摄影装置1、控制台2、图像保存系统3及图像处理装置4。

乳房X射线摄影装置1具备通过旋转轴11与未图示的基座连结的臂部12。在臂部12的一个端部安装有摄影台13，在另一个端部以与摄影台13对置的方式安装有放射线照射部14。臂部12构成为能够仅使安装有放射线照射部14的端部旋转，由此能够固定摄影台13并仅使放射线照射部14旋转。

在摄影台13的内部具备平板检测器等放射线检测器15。放射线检测器15具有放射线检测面15A。并且，在摄影台13的内部，还设置有电路基板等，所述电路基板上设置有将从放射线检测器15读出的电荷信号转换为电压信号的电荷放大器、对从电荷放大器输出的电压信号进行采样的相关双采样电路及将电压信号转换为数字信号的AD(Analog Digital，模拟数字)转换部等。

在放射线照射部14的内部容纳有放射线源16。放射线源16射出X射线作为放射线，从放射线源16照射放射线的定时及放射线源16中的放射线产生条件即靶及滤波器的材质的选择、管电压以及照射时间等由控制台2控制。

并且，在臂部12设置有：压迫板17，配置于摄影台13的上方，按压并压迫乳房M；支承部18，支承压迫板17；及移动机构19，使支承部18沿图1及图2的上下方向移动。另外，压迫板17与摄影台13的间隔即压迫厚度输入至控制台2。

控制台2具有经由无线通信LAN(Local Area Network，局域网)等网络，使用从未图示的RIS(Radiology Information System，放射信息系统)等获取的摄影命令及各种信息、由技术人员等直接进行的指示等来进行乳房X射线摄影装置1的控制的功能。具体而言，控制台2通过使乳房X射线摄影装置1进行乳房M的层析摄影，如后述那样获取多个投影图像，重构多个投影图像来生成多个断层图像。作为一例，在本实施方式中，将服务器计算机用作控制台2。

图像保存系统3是保存由乳房X射线摄影装置1拍摄的放射线图像及断层图像等图像数据的系统。图像保存系统3从所保存的图像提取与来自控制台2及图像处理装置4等的请求相应的图像，并发送至请求源的装置。作为图像保存系统3的具体例，可举出PACS(Picture Archiving and Communication Systems，图片存档和通信系统)。

接着，对第1实施方式所涉及的图像处理装置进行说明。首先，参考图3，对第1实施方式所涉及的图像处理装置的硬件结构进行说明。如图3所示，图像处理装置4是工作站、服务器计算机及个人电脑等计算机，具备CPU(Central Processing Unit，中央处理器)21、非易失性存储装置23及作为暂存区域的存储器26。并且，图像处理装置4具备液晶显示器等显示器24、键盘及鼠标等输入设备25、与未图示的网络连接的网络I/F(InterFace，接口)27。CPU21、存储装置23、显示器24、输入设备25、存储器26及网络I/F27与总线28连接。另外，CPU21是本发明的处理器的一例。

存储装置23通过HDD(Hard Disk Drive，硬盘驱动器)、SSD(Solid State Drive，固态驱动器)及闪存等实现。在作为存储介质的存储装置23存储安装于图像处理装置4的图像处理程序22。CPU21从存储装置23读出图像处理程序22之后展开到存储器26，执行所展开的图像处理程序22。

另外，图像处理程序22以能够从外部访问的状态存储在连接于网络的服务器计算机的存储装置或者网络存储装置，根据请求下载并安装于构成图像处理装置4的计算机。或者，记录于DVD(Digital Versatile Disc，数字多功能光盘)、CD-ROM(Compact Disc ReadOnly Memory，光盘只读存储器)等记录介质而分发，并从该记录介质安装于构成图像处理装置4的计算机。

接着，对基于第1实施方式的图像处理装置的功能结构进行说明。图4是表示基于第1实施方式的图像处理装置的功能结构的图。如图4所示，图像处理装置4具备图像获取部30、关注结构检测部31、频率分解部32、选择部33、合成部34及显示控制部35。然后，通过由CPU21执行图像处理程序22，作为图像获取部30、关注结构检测部31、频率分解部32、选择部33、合成部34及显示控制部35发挥作用。

图像获取部30获取通过由控制台2使乳房X射线摄影装置1进行摄影来获取的断层图像。图像获取部30从控制台2或图像保存系统3经由网络I/F27获取断层图像。

在此，对控制台2中的层析摄影及断层图像的生成进行说明。控制台2在进行用于生成断层图像的层析摄影时，通过使臂部12围绕旋转轴11旋转来使放射线源16移动，在基于放射线源16的移动的多个射线源位置，根据层析摄影用的预先设定的摄影条件对作为被摄体的乳房M照射放射线，并通过放射线检测器15检测透射乳房M的放射线，从而获取多个射线源位置的多个投影图像Gi(i＝1～n、n为射线源位置的数量，例如n＝15)。

图5是用于说明投影图像Gi的获取的图。如图5所示，使放射线源16移动至S1、S2、……、Sn的各射线源位置，在各射线源位置驱动放射线源16来对乳房M照射放射线，并通过放射线检测器15检测透射乳房M的X射线，由此与各射线源位置S1～Sn对应地获取投影图像G1、G2、……、Gn。另外，在各射线源位置S1～Sn，对乳房M照射相同射线量的放射线。

另外，在图5中，射线源位置Sc是从放射线源16射出的放射线的光轴X0与放射线检测器15的检测面15A正交的射线源位置。将射线源位置Sc称为基准射线源位置Sc。

然后，控制台2通过重构多个投影图像Gi来生成强调了乳房M的所希望的断层面的断层图像。具体而言，控制台2使用简单反投影法或者滤波器反投影法等周知的反投影法等重构多个投影图像Gi，如图6所示那样生成乳房M的多个断层面的每个断层面中的多个断层图像Dj(j＝1～m)。此时，设定包含乳房M的三维空间中的三维坐标位置，对所设定的三维坐标位置，重构多个投影图像Gi的相对应的像素的像素值，从而计算其坐标位置的像素值。

控制台2将所生成的断层图像Dj直接传送至图像处理装置4或传送至图像保存系统3。

关注结构检测部31从多个断层图像Dj检测关注结构。在本实施方式中，检测乳房M中包含的肿瘤、毛刺及钙化作为关注结构。图7是用于对关注结构的检测进行说明的图。在此，对从6张断层图像D1～D6的关注结构的检测进行说明。如图7所示，断层图像D1中包含钙化K13。断层图像D2中包含肿瘤K21。断层图像D3中包含断层图像D2的肿瘤K21和在乳房M内连续存在的肿瘤K31及毛刺K32。断层图像D4中包含断层图像D2的肿瘤K21及断层图像D3的肿瘤K31以及在乳房M内连续存在的肿瘤K41a、仅存在于断层图像D4的肿瘤K41b、以及毛刺K42。断层图像D5中包含毛刺K52。断层图像D6中包含钙化K63。

关注结构检测部31使用公知的计算机辅助图像诊断(即，CAD)的算法，从断层图像Dj检测关注结构。在基于CAD的算法中，导出表示断层图像Dj中的像素是关注结构的几率(似然度)，检测该几率成为预先设定的阈值以上的像素作为关注结构。另外，针对关注结构的每个种类准备基于CAD的算法。在本实施方式中，准备肿瘤检测用CAD算法、毛刺检测用CAD算法及钙化检测用CAD算法。

另外，关注结构的检测并不限于使用CAD的检测。可以通过用于检测关注结构的基于滤波器的滤波处理、为了检测关注结构而通过深度学习等进行了机器学习的检测模型等，从断层图像Dj检测关注结构。

关注结构检测部31从图7所示的断层图像D1～D6，检测肿瘤、毛刺及钙化作为关注结构，由此如图8所示那样导出肿瘤的检测结果R1、毛刺的检测结果R2及钙化的检测结果R3。在肿瘤的检测结果R1中，在断层图像D2～D4中检测到肿瘤。在毛刺的检测结果R2中，在断层图像D3～D5中检测到毛刺。在钙化的检测结果R3中，在断层图像D1、D6中检测到钙化。

频率分解部32对多个断层图像Dj的各个断层图像进行频率分解，导出关于多个断层图像Dj的各个断层图像的表示多个频带的每个频带的频率成分的多个频带断层图像。另外，作为频率分解的方法，除了对放射线图像进行多重分辨率变换的方法以外，还能够利用小波变换及傅里叶变换等公知的任意方法。并且，频率分解的频带数为2以上即可。并且，在本实施方式中，将频带分为低频带、中频带及高频带来进行说明，但频带断层图像中包含的频率成分以低频带、中频带及高频带的顺序变高。并且，以4个以上的频带进行了频率分解时，能够任意地设定低频带、中频带及高频带。并且，频率分解的数量为2个时，将低的频带称为中低频带，将高的频带称为高频带。并且，在频率分解的数量为4个以上时，有时也将低频带及中频带统称为中低频带。

图9是用于说明频带断层图像的图。另外，在图9中，为了简化说明，关于多个频带仅示出中低频带MLf及高频带Hf。另外，高频带Hf与本发明的第1频带对应，中低频带MLf与本发明的第2频带对应。并且，将中低频带MLf的频带断层图像设为DML1～DML6，将高频带Hf的频带断层图像称为DH1～DH6。中低频带MLf的频带断层图像DML1～DML6中仅包含断层图像D1～D6中包含的肿瘤、毛刺及钙化中结构比较大的肿瘤。高频带的频带断层图像DH1～DH6中包含细微结构的毛刺及钙化以及肿瘤的细微结构。

选择部33在检测到关注结构的区域中，根据关注结构的种类及频带从多个断层图像Dj中选择断层图像。具体而言，在第1实施方式中，选择部33针对多个频带断层图像中的与后述合成二维图像CG0的像素对应的每个像素，根据关注结构的种类及频带，从多个频带断层图像中选择与检测到关注结构的断层图像对应的频带断层图像。另外，在选择频带断层图像时，选择部33针对关注结构检测部31检测到的关注结构的每个种类，将断层图像Dj中的关注结构的位置和频带断层图像DMLj、DHj的位置建立对应关联。

图10是用于说明关于中低频带中的肿瘤的频带断层图像的选择的图，图11是用于说明关于高频带中的肿瘤的频带断层图像的选择的图，图12是用于说明关于高频带中的毛刺的频带断层图像的选择的图，图13是用于说明关于高频带中的钙化的频带断层图像的选择。另外，在图10～13中，示意地以一维方式示出了断层图像。并且，在图10～13中，以一维方式示出了用于表示频带断层图像的像素与合成二维图像CG0的像素的对应关系的指标40。并且，在包含关注结构的频带断层图像中，将检测到的关注结构的像素显示为比除关注结构以外的像素厚。并且，在图10、11中将肿瘤的像素涂成黑色，在图12中将毛刺的像素设为空白，在图13中对钙化的像素标注纵向阴影线。并且，在指标40中，示出有与合成二维图像CG0的像素对应的像素P1～P15这15个像素。另外，在指标40中，仅对像素P1、P5、P10、P15标注了参考符号。并且，在之后的说明中，关于与图10～图13相同的图，其图示方式与图10～图13相同。

首先，对关于肿瘤的频带断层图像的选择进行说明。选择部33关于肿瘤，在中低频带MLf中，针对多个频带断层图像中的与合成二维图像CG0的像素对应的每个像素，选择包含肿瘤的所有的频带断层图像。如图10所示，在中低频带MLf的频带断层图像DMLj的像素P1、P4～P6、P11～P15中，在所有的频带断层图像DMLj中未检测到肿瘤。因此，关于肿瘤，选择部33关于像素P1、P4～P6、P11～P15不选择任何频带断层图像。并且，在像素P2、P3中，仅在频带断层图像DML4中检测到肿瘤。因此，选择部33关于像素P2、P3选择频带断层图像DML4。在像素P7、P10中，仅在频带断层图像DML3中检测到肿瘤。因此，选择部33关于像素P7、P10选择频带断层图像DML3。并且，在像素P8、P9中，在频带断层图像DML2～DML4中检测到肿瘤。因此，选择部33关于像素P8、P9选择检测到肿瘤的所有的频带断层图像DML2～DML4。

另一方面，选择部33在高频带Hf中，针对多个频带断层图像中的与合成二维图像CG0的像素对应的每个像素，选择最佳地表示肿瘤的1个频带断层图像。如图11所示，在高频带Hf的频带断层图像DHj的像素P1、P4～P6、P11～P15中，在所有的频带断层图像DHj中未检测到肿瘤。因此，关于肿瘤，选择部33关于像素P1、P4～P6、P11～P15不选择任何频带断层图像。并且，在像素P2、P3中，仅在频带断层图像DH4中检测到肿瘤。因此，选择部33关于像素P2、P3选择频带断层图像DH4。在像素P7、P10中，仅在频带断层图像DH3中检测到肿瘤。因此，选择部33关于像素P7、P10选择频带断层图像DH3。并且，在像素P8、P9中，在频带断层图像DH2～DH4中检测到肿瘤。在此，在频带断层图像DH2～DH4中检测到的肿瘤中，在频带断层图像DH3中检测到的肿瘤最大，在频带断层图像DH2～DH4中频带断层图像DH3最佳地表示肿瘤。因此，选择部33关于像素P8、P9选择频带断层图像DH3。另外，也可以代替最大的肿瘤，选择包含关注结构检测部31在检测时导出的几率(似然度)最大的肿瘤的频带断层图像。

接着，对关于毛刺的频带断层图像的选择进行说明。毛刺的结构仅包含在高频带Hf的频带断层图像DHj中。因此，选择部33仅在高频带Hf中，针对多个频带断层图像中的与合成二维图像CG0的像素对应的每个像素，选择最佳地表示毛刺的1个频带断层图像。如图12所示，在像素P1、P2、P7、P12～P15中，在所有的频带断层图像DHj中未检测到毛刺。因此，关于毛刺，选择部33关于像素P1、P2、P7、P12～P15不选择任何频带断层图像DHj。并且，在像素P3、P4、P11中，仅在频带断层图像DH4中检测到毛刺。因此，选择部33关于像素P3、P4、P11选择频带断层图像DH4。并且，在像素P5、P10中，在频带断层图像DH4、DH5中检测到毛刺。在此，在频带断层图像DH4、DH5中检测到的毛刺中，在频带断层图像DH4中检测到的毛刺最大，在频带断层图像DH4、DH5中频带断层图像DH4最佳地表示毛刺。因此，选择部33关于像素P5、P10选择频带断层图像DH4。另外，也可以代替最大的毛刺，选择包含关注结构检测部31在检测时导出的几率(似然度)最大的毛刺的断层图像。

在像素P6、P9中，仅在频带断层图像DH5中检测到毛刺。因此，选择部33关于像素P6、P9选择频带断层图像DH5。并且，在像素P8中，在频带断层图像DH3中检测到毛刺。因此，选择部33关于像素P8选择频带断层图像DH3。

接着，对关于钙化的断层图像的选择进行说明。钙化的结构仅包含在高频带Hf的频带断层图像DHj中。因此，选择部33仅在高频带Hf中，针对多个频带断层图像中的与合成二维图像CG0的像素对应的每个像素，选择最佳地表示钙化的1个频带断层图像。如图13所示，在像素P1～P11、P13、P15中，在所有的频带断层图像DHj中未检测到钙化。因此，关于钙化，选择部33关于像素P1～P11、P13、P15不选择任何频带断层图像。并且，在像素P12中，仅在频带断层图像DH1中检测到钙化。因此，选择部33关于像素P12选择频带断层图像DH1。在像素P14中，仅在频带断层图像DH6中检测到钙化。因此，选择部33关于像素P14选择频带断层图像DH6。

另外，关于毛刺，如图14所示，有时1个毛刺K7向与断层面正交的方向以二维状扩展，且跨越多个频带断层图像DHk-1、DHk、DHk+1而存在。此时，关于频带断层图像DHk-1，在像素P100中检测到毛刺，关于频带断层图像DHk，在像素P101中检测到毛刺，关于频带断层图像DHk+1，在像素P102中检测到毛刺。因此，如图14所示，在乳房M内存在毛刺K7时，若选择图14所示的频带断层图像DHk，则还选择频带断层图像DHk中包含的毛刺K7相连的位于频带断层图像DHk的上下的多个频带断层图像DHk-1、DHk+1。

合成部34使用选择部33针对关注结构的每个种类根据频带选择的频带断层图像来生成合成二维图像。具体而言，合成部34在与关注结构对应的频带断层图像的像素中，使用所选择的频带断层图像，针对每个频带生成合成频带二维图像，对合成频带二维图像进行频率合成来生成合成二维图像。合成二维图像是相当于从基准射线源位置Sc对乳房M照射放射线而拍摄的简单二维图像的模拟二维图像。在本实施方式中，如图15所示，合成部34以层叠多个频带断层图像(图15中仅示出DHj)的状态，沿着从基准射线源位置Sc朝向放射线检测器15的视点方向即图5所示的光轴X0，在各频带断层图像DHj中合成相对应的像素的像素值，从而生成合成频带二维图像CGH0。以下，对合成频带二维图像或合成二维图像的生成进行说明。

图16是用于说明中低频带MLf中的合成频带二维图像的生成的图。如图16所示，关于未检测到肿瘤的像素P1、P4～P6、P11～P15，合成部34导出所有的频带断层图像DML1～DML6的像素值的相加平均值，将相加平均值作为中低频带MLf的合成频带二维图像CGML0的像素P1、P4～P6、P11～P15的像素值。此时，所有的频带断层图像成为本发明的预先设定的断层图像。关于像素P2、P3，选择了检测到肿瘤的频带断层图像DML4，因此合成部34将频带断层图像DML4中的像素P2、P3的像素值作为合成频带二维图像CGML0的像素P2、P3的像素值。在频带断层图像DMLj的像素P7、P10中，选择了频带断层图像DML3，因此合成部34将频带断层图像DML3的像素P7、P10的像素值作为合成频带二维图像CGML0的像素P7、P10的像素值。在频带断层图像DMLj的像素P8、P9中，选择了频带断层图像DML2～DML4，因此合成部34将频带断层图像DML2～DML4的像素P8、P9的像素值的相加值作为合成频带二维图像CGML0的像素P8、P9的像素值。另外，也可以代替相加值使用加权相加值或加权平均值等。此时，使频带断层图像DML3的权重大于频带断层图像DML2、DML4即可。

图17是用于说明高频带Hf中的合成频带二维图像的生成的图。另外，频带断层图像DH3、DH4中包含肿瘤及毛刺这两者。因此，在图17中，虚拟地排列示出了仅包含肿瘤的检测结果的频带断层图像DH3-1、DH4-1及仅包含毛刺的检测结果的频带断层图像DH3-2、DH4-2。另外，在之后的说明中，在与图17相同的图中，其图示方法与图17相同。

如图17所示，对于未检测到肿瘤、毛刺及钙化中的任一个的关注结构的像素P1、P13、P15，合成部34导出所有的频带断层图像DH1～DH6的像素值的相加平均值，将相加平均值作为高频带Hf的合成频带二维图像CGH0的像素P1、P13、P15的像素值。关于像素P2，选择了检测到肿瘤的频带断层图像DH4，因此合成部34将频带断层图像DH4中的像素P2的像素值作为合成频带二维图像CGH0的像素P2的像素值。关于像素P3，选择了检测到肿瘤及毛刺的频带断层图像DH4，因此合成部34将频带断层图像DH4中的像素P3的像素值作为合成频带二维图像CGH0的像素P3的像素值。关于像素P4、P5，选择了检测到毛刺的频带断层图像DH4，因此合成部34将频带断层图像DH4中的像素P4、P5的像素值作为合成频带二维图像CGH0的像素P4、P5的像素值。

关于像素P6，选择了检测到毛刺的频带断层图像DH5，因此合成部34将频带断层图像DH5中的像素P6的像素值作为合成频带二维图像CGH0的像素P6的像素值。关于像素P7，选择了检测到肿瘤的频带断层图像DH3，因此合成部34将频带断层图像DH3中的像素P7的像素值作为合成频带二维图像CGH0的像素P7的像素值。关于像素P8，选择了检测到肿瘤及毛刺的频带断层图像DH3，因此合成部34将频带断层图像DH3中的像素P8的像素值作为合成频带二维图像CGH0的像素P8的像素值。

关于像素P9，选择了检测到肿瘤的频带断层图像DH3及检测到毛刺的频带断层图像DH5。在本实施方式中，在频带断层图像DHj的相同像素中，关于肿瘤、毛刺及钙化分别选择了不同的频带断层图像时，分配根据以肿瘤、毛刺及钙化的顺序变高的优先级确定的频带断层图像的像素值。因此，合成部34在合成频带二维图像CGH0的像素P9中，将检测到毛刺的频带断层图像DH5的像素P9的像素值作为其像素值。

关于像素P10，选择了检测到肿瘤的频带断层图像DH3及检测到毛刺的频带断层图像DH4。因此，合成部34在合成频带二维图像CGH0的像素P10中，将检测到毛刺的频带断层图像DH4的像素P10的像素值作为其像素值。

关于像素P11，选择了检测到毛刺的频带断层图像DH4，因此合成部34将频带断层图像DH4中的像素P11的像素值作为合成频带二维图像CGH0的像素P11的像素值。关于像素P12，选择了检测到钙化的频带断层图像DH1，因此合成部34将频带断层图像DH1中的像素P12的像素值作为合成频带二维图像CGH0的像素P12的像素值。关于像素P14，选择了检测到钙化的频带断层图像DH6，因此合成部34将频带断层图像DH6中的像素P14的像素值作为合成频带二维图像CGH0的像素P14的像素值。

然后，合成部34对中低频带MLf的合成频带二维图像CGML0和高频带Hf的合成频带二维图像CGH0进行频率合成，由此生成合成频带二维图像CG。作为频率合成方法，使用与由频率分解部32进行的频率分解对应的方法即可。例如，通过小波变换进行了频率分解时，通过逆小波变换进行频率合成即可。

显示控制部35将由合成部34生成的合成二维图像CG0显示于显示器24。图18是表示合成二维图像的显示画面的图。如图18所示，在显示器24的显示画面50显示有合成二维图像CG0。另外，图18所示的合成二维图像CG0是根据图7所示的断层图像D1～D6生成的合成二维图像。在图18所示的合成二维图像CG0中，明确地包含断层图像D1中包含的钙化K13、断层图像D3中包含的肿瘤K31、断层图像D4中包含的肿瘤K41b、断层图像D6中包含的钙化K63及断层图像D3～D5中包含的毛刺K32、K42、K52。另外，对于毛刺K32、K42、K52，省略图示。毛刺K32、K42、K52的一部分与肿瘤K31重叠，但肿瘤K31的像素值被置换为断层图像D4、D5中包含的毛刺K42、K52的像素值。

接着，对在第1实施方式中进行的处理进行说明。图19是表示在第1实施方式中进行的处理的流程图。另外，假设多个断层图像Dj预先获取并保存在存储装置23中。若输入设备25接收到基于操作者的处理开始指示，则开始处理，关注结构检测部31从多个断层图像Dj检测关注结构(步骤ST11)。接着，频率分解部32对多个断层图像Dj的各个断层图像进行频率分解，由此导出关于多个断层图像Dj各自的表示多个频带的每个频带的频率成分的多个频带断层图像(步骤ST12)。

接着，选择部33针对多个频带断层图像中相对应的每个像素，根据关注结构的种类及频带从多个频带断层图像中选择与检测到关注结构的断层图像对应的频带断层图像(步骤ST13)。

然后，合成部34使用所选择的频带断层图像生成合成频带二维图像CGML0、CGH0(步骤ST14)，对合成频带二维图像CGML0、CGH0进行频率合成，由此生成合成二维图像CG0(步骤ST15)。接着，显示控制部35将合成二维图像CG0显示于显示器24(步骤ST16)，并结束处理。

如此，在第1实施方式中，对断层图像进行频带分解，根据关注结构的种类及频带，从多个频带断层图像DMLj、DHj中选择包含关注结构的频带断层图像，在检测到关注结构的区域中，使用所选择的频带断层图像生成合成二维图像CG0。因此，与如美国专利第9792703号说明书所记载的方法那样通过对所有的断层图像进行加权平均来生成合成二维图像的情况相比，关于关注结构的区域，根据较少的断层图像生成合成二维图像CG0。因此，在合成二维图像CG0中，细微的关注结构不会模糊。尤其，在第1实施方式中，针对多个频带断层图像中的相对应的每个像素，选择了最佳地表示关注结构的1个频带断层图像，因此能够减少合成二维图像CG0中的细微的关注结构的模糊。

并且，在第1实施方式中，在中低频带MLf中，针对多个频带断层图像中的与合成二维图像CG0的像素对应的每个像素，选择包含关注结构的所有的频带断层图像。因此，即使在1个关注结构在频带断层图像所排列的方向即乳房M的深度方向扩展时，通过使用所选择的多个频带断层图像来生成合成二维图像CG0，也能够在合成二维图像CG0中反映关注结构的深度方向的状态。

并且，在第1实施方式中，在高频带Hf中，针对多个频带断层图像中的与合成二维图像CG0的像素对应的每个像素，选择了最佳地表示关注结构的1个频带断层图像。因此，在1个关注结构沿与放射线的光轴X0正交的方向以二维状扩展且沿频带断层图像所排列的方向即乳房M的深度方向扩展时，关于该关注结构，也选择多个频带断层图像。因此，通过使用所选择的多个频带断层图像来生成合成二维图像CG0，能够在合成二维图像CG0反映以二维状扩展且沿深度方向扩展的关注结构的状态。

并且，在频带断层图像DMLj、DHj的相同像素中，关于肿瘤、毛刺及钙化分别选择了不同的频带断层图像时，分配根据以肿瘤、毛刺及钙化的顺序变高的优先级确定的频带断层图像的像素值。在此，在乳房M中，恶性程度以肿瘤、毛刺及钙化的顺序变高。因此，通过根据上述优先级选择频带断层图像，能够以使恶性程度更高的关注结构显眼的方式生成合成二维图像CG0。

接着，对本发明的第2实施方式进行说明。另外，基于第2实施方式的图像处理装置的结构与基于第1实施方式的图像处理装置的结构相同，只是所进行的处理不同，因此在此省略关于装置的详细说明。在第2实施方式中，合成部34通过对多个断层图像Dj进行合成来生成第1合成二维图像CG1。然后，合成部34关于各个关注结构，在与关注结构对应的频带断层图像的像素中，使用所选择的频带断层图像针对每个频带生成合成频带二维图像，对合成频带二维图像进行频率合成，从而生成关于各个关注结构的第2合成二维图像CG21、CG22、CG23。而且，合成部34通过将关于各个关注结构的第2合成二维图像CG21、CG22、CG23合成于第1合成二维图像CG1来生成合成二维图像CG0。

在第2实施方式中，合成部34首先通过对多个断层图像Dj进行合成来生成第1合成二维图像CG1。具体而言，通过对多个断层图像Dj中相对应的像素的像素值例如进行加算平均来生成第1合成二维图像CG1。

并且，在第2实施方式中，合成部34根据关注结构的种类及频带生成第2合成二维图像CG21、CG22、CG23。即，分别生成关于肿瘤的第2合成二维图像CG21、关于毛刺的第2合成二维图像CG22及关于钙化的第2合成二维图像CG23。首先，对关于肿瘤的第2合成二维图像CG21的生成进行说明。另外，分别关于肿瘤、毛刺及钙化的每个频带的频带断层图像的选择与第1实施方式同样地由选择部33进行。

在第2实施方式中，合成部34仅在检测到肿瘤的像素中，仅使用所选择的频带断层图像来生成第2合成频带二维图像CGML21。首先，对中低频带MLf中的第2合成频带二维图像CGML21的生成进行说明。另外，关于肿瘤，在中低频带MLf中，选择了频带断层图像DML2～DML4。图20是用于说明关于肿瘤的中低频带中的第2合成频带二维图像的生成的图。

首先，关于在任意频带断层图像DMLj中均未检测到肿瘤的像素P1、P4～P6、P11～P15，合成部34导出频带断层图像DML1～DML6的像素值的相加平均值，将相加平均值作为中低频带MLf的第2合成频带二维图像CGML21的像素P1、P4～P6、P11～P15的像素值。关于像素P2、P3，选择了频带断层图像DML4，因此合成部34将频带断层图像DML4中的像素P2、P3的像素值作为第2合成频带二维图像CGML21的像素P2、P3的像素值。在频带断层图像DMLj的像素P7、P10中，选择了频带断层图像DML3，因此合成部34将频带断层图像DML3的像素P7、P10的像素值作为第2合成频带二维图像CGML21的像素P7、P10的像素值。在频带断层图像DMLj的像素P8、P9中，选择了频带断层图像DML2～DML4，因此合成部34将频带断层图像DML2～DML4的像素P8、P9的像素值的相加值作为第2合成频带二维图像CGML21的像素P8、P9的像素值。另外，也可以代替相加值使用加权相加值或加权平均值等。此时，使频带断层图像DML3的权重大于频带断层图像DML2、DML4即可。

接着，对关于肿瘤的高频带Hf中的第2合成频带二维图像CGH21的生成进行说明。图21是用于说明关于肿瘤的高频带中的第2合成频带二维图像的生成的图。如图21所示，关于在任意频带断层图像DHj中均未检测到肿瘤的像素P1、P4～P6、P11～P15，合成部34导出频带断层图像DH1～DH6的像素值的相加平均值，将相加平均值作为高频带Hf的第2合成频带二维图像CGH21的像素P1、P4～P6、P11～P15的像素值。关于像素P2、P3，选择了频带断层图像DH4，因此合成部34将频带断层图像DH4中的像素P2、P3的像素值作为第2合成频带二维图像CGH21的像素P2、P3的像素值。在频带断层图像DHj的像素P7～P10中，选择了频带断层图像DH3，因此合成部34将频带断层图像DH3的像素P7～P10的像素值作为第2合成频带二维图像CGH21的像素P7～P10的像素值。

然后，合成部34对关于肿瘤的中低频带MLf的第2合成频带二维图像CGML21及高频带Hf的第2合成频带二维图像CGH2进行频率合成，由此生成关于肿瘤的第2合成二维图像CG21。

接着，对关于毛刺的第2合成二维图像CG22的生成进行说明。在第2实施方式中，关于毛刺，合成部34也仅在检测到毛刺的像素中，仅使用所选择的频带断层图像来生成第2合成频带二维图像CG22。另外，毛刺的结构仅包含在高频带Hf的频带断层图像DHj中。因此，合成部34关于中低频带MLf的频带断层图像DMLj，将所有的像素P1～P15的像素值的相加平均值作为中低频带MLf的第2合成二维图像CGML22的像素P1～P15的像素值。

图22是用于说明关于毛刺的高频带中的第2合成频带二维图像的生成的图。如图22所示，关于在任意频带断层图像DHj中均未检测到毛刺的像素P1、P2、P7、P12～P15，合成部34导出频带断层图像DH1～DH6的像素值的相加平均值，将相加平均值作为关于高频带Hf的第2合成频带二维图像CGH22的像素P1、P2、P7、P12～P15的像素值。在像素P3～P5、P10、P11中，选择了频带断层图像DH4，因此合成部34将频带断层图像DH4中的像素P3～P5、P10、P11的像素值作为第2合成频带二维图像CGH22的像素P3～P5、P10、P11的像素值。在像素P6、P9中，选择了频带断层图像DH5，因此合成部34将频带断层图像DH5中的像素P6、P9的像素值作为第2合成频带二维图像CGH22的像素P6、P9的像素值。在像素P8中，选择了频带断层图像DH3，因此合成部34将频带断层图像DH3中的像素P8的像素值作为第2合成频带二维图像CGH22的像素P8的像素值。

然后，合成部34对关于毛刺的中低频带MLf的第2合成频带二维图像CGML22及高频带Hf的第2合成频带二维图像CGH22进行频率合成，由此生成关于毛刺的第2合成二维图像CG22。

接着，对关于钙化的第2合成二维图像CG23的生成进行说明。在第2实施方式中，关于钙化，合成部34也仅在检测到钙化的像素中，仅使用所选择的频带断层图像来生成第2合成频带二维图像CGML23。另外，钙化的结构仅包含在高频带Hf的频带断层图像DHj中。因此，合成部34关于中低频带MLf的频带断层图像DMLj，将所有的像素P1～P15的像素值的相加平均值作为中低频带MLf的第2合成频带二维图像CGML23的像素P1～P15的像素值。

图23是用于说明关于钙化的高频带中的第2合成频带二维图像的生成的图。如图23所示，关于在任意频带断层图像DHj中均未检测到钙化的像素P1～P11、P13、P15，合成部34导出频带断层图像DH1～DH6的像素值的相加平均值，将相加平均值作为高频带Hf的第2合成频带二维图像CGH23的像素P1～P11、P13、P15的像素值。在像素P12中，选择了频带断层图像DH1，因此合成部34将关于高频带Hf的频带断层图像DH1中的像素P12的像素值作为第2合成频带二维图像CGH23的像素P12的像素值。在像素P14中，选择了频带断层图像DH6，因此合成部34将频带断层图像DH6中的像素P12的像素值作为第2合成频带二维图像CGH23的像素P12的像素值。

然后，合成部34对关于钙化的中低频带MLf的第2合成频带二维图像CGML23及高频带Hf的第2合成频带二维图像CGH23进行频率合成，由此生成关于钙化的第2合成二维图像CG23。

合成部34将如上所述那样生成的关于肿瘤的第2合成二维图像CG21、关于毛刺的第2合成二维图像CG22及关于钙化的第2合成二维图像CG23依次合成于第1合成二维图像CG1，由此生成合成二维图像CG0。图24是用于说明第2实施方式中的合成二维图像CG0的生成的图。如图24所示，合成部34首先将第1合成二维图像CG1中的肿瘤区域置换为关于肿瘤的第2合成二维图像CG21中的肿瘤区域，由此对第1合成二维图像CG1合成关于肿瘤的第2合成二维图像CG21。由此，生成中间合成二维图像CG11。

接着，合成部34将中间合成二维图像CG11中的毛刺区域置换为关于毛刺的第2合成二维图像CG22中的毛刺区域，由此对中间合成二维图像CG11合成关于毛刺的第2合成二维图像CG22。由此，生成中间合成二维图像CG12。

而且，合成部34将中间合成二维图像CG12中的钙化区域置换为关于钙化的第2合成二维图像CG23中的钙化区域，由此对中间合成二维图像CG12合成关于钙化的第2合成二维图像CG23。由此，生成基于第2实施方式的合成二维图像CG0。

接着，对在第2实施方式中进行的处理进行说明。图25是表示在第2实施方式中进行的处理的流程图。另外，假设多个断层图像Dj预先获取并保存在存储装置23中。若输入设备25接收到基于操作者的处理开始指示，则开始处理，关注结构检测部31从多个断层图像Dj检测关注结构(步骤ST21)。接着，频率分解部32对多个断层图像Dj的各个断层图像进行频率分解，由此导出关于多个断层图像Dj各自的表示多个频带的每个频带的频率成分的多个频带断层图像(步骤ST22)。

接着，选择部33针对多个频带断层图像中相对应的每个像素，根据关注结构的种类及频带从多个频带断层图像中选择与检测到关注结构的断层图像对应的频带断层图像(步骤ST23)。

接着，合成部34从多个断层图像Dj生成第1合成二维图像CG1(步骤ST24)。另外，步骤ST24的处理可以在步骤ST21～ST23的各处理之前进行，也可以与这些并行进行。然后，合成部34生成分别关于肿瘤、毛刺及钙化的第2合成二维图像CG21、CG22、CG23(步骤ST25)。而且，合成部34通过将分别关于肿瘤、毛刺及钙化的第2合成二维图像CG21、CG22、CG23依次合成于第1合成二维图像CG1来生成合成二维图像CG0(步骤ST26)。接着，显示控制部35将合成二维图像CG0显示于显示器24(步骤ST27)，并结束处理。

接着，对本发明的第3实施方式进行说明。另外，基于第3实施方式的图像处理装置的结构与基于第2实施方式的图像处理装置的结构相同，只是所进行的处理不同，因此在此省略关于装置的详细说明。在第3实施方式中，合成部34通过对多个断层图像Dj进行合成来生成第1合成二维图像CG1。然后，合成部34在肿瘤、毛刺及钙化中与肿瘤及毛刺对应的合成二维图像CG0的像素中，使用所选择的频带断层图像针对每个频带生成合成频带二维图像，对合成频带二维图像进行频率合成来生成第2合成二维图像CG21、CG22。另一方面，合成部34从第1合成二维图像CG1提取钙化的区域作为钙化区域。而且，合成部34将分别关于肿瘤及毛刺的第2合成二维图像CG21、G22合成于第1合成二维图像CG1，还合成钙化区域，由此生成合成二维图像CG0。

另外，在第3实施方式中，由合成部34与第2实施方式相同地进行第1合成二维图像CG1的生成、关于肿瘤的第2合成频带二维图像CG21的生成及关于毛刺的第2合成二维图像CG22的生成。

图26是用于说明从第1合成二维图像CG1的钙化区域的提取的图。合成部34从第1合成二维图像CG1提取与由关注结构检测部31分别从断层图像Dj检测到的钙化区域对应的区域作为钙化区域42A、42B。

图27是用于说明第3实施方式中的合成二维图像CG0的生成的图。如图27所示，合成部34首先将第1合成二维图像CG1中的肿瘤区域置换为关于肿瘤的第2合成二维图像CG21中的肿瘤区域，由此对第1合成二维图像CG1合成关于肿瘤的第2合成二维图像CG21。由此，生成中间合成二维图像CG11。

接着，合成部34将中间合成二维图像CG11中的毛刺区域置换为关于毛刺的第2合成二维图像CG22中的毛刺区域，由此对中间合成二维图像CG11合成关于毛刺的第2合成二维图像CG22。由此，生成中间合成二维图像CG12。

而且，在第3实施方式中，合成部34将中间合成二维图像CG12的钙化区域置换为钙化区域42A、42B，由此对中间合成二维图像CG12合成钙化区域42A、42B。由此，生成基于第3实施方式的合成二维图像CG0。

接着，对在第3实施方式中进行的处理进行说明。图28是表示在第3实施方式中进行的处理的流程图。另外，假设多个断层图像Dj预先获取并保存在存储装置23中。若输入设备25接收到基于操作者的处理开始指示，则开始处理，关注结构检测部31从多个断层图像Dj检测关注结构(步骤ST31)。接着，频率分解部32对多个断层图像Dj的各个断层图像进行频率分解，由此导出关于多个断层图像Dj各自的表示多个频带的每个频带的频率成分的多个频带断层图像(步骤ST32)。

接着，选择部33针对多个频带断层图像中相对应的每个像素，根据关注结构的种类及频带从多个频带断层图像中选择与检测到关注结构的断层图像对应的频带断层图像(步骤ST33)。

接着，合成部34从多个断层图像Dj生成第1合成二维图像CG1(步骤ST34)。另外，步骤ST34的处理可以在步骤ST31～ST33的各处理之前进行，也可以与这些并行进行。然后，合成部34生成分别关于肿瘤及毛刺的第2合成二维图像CG21、CG22(步骤ST35)。并且，合成部34从第1合成二维图像CG1提取钙化区域42A、42B(步骤ST36)。另外，步骤ST36的处理只要是在生成第1合成二维图像CG1之后，则可以在任意处理之前进行，也可以与任意处理并行进行。

接着，合成部34将分别关于肿瘤及毛刺及钙化的第2合成二维图像CG21、CG22依次合成于第1合成二维图像CG1，由此生成中间合成二维图像CG12(步骤ST37)。然后，合成部34通过在中间合成二维图像CG12上合成钙化区域42A、42B来生成合成二维图像CG0(步骤ST38)。而且，显示控制部35将合成二维图像CG0显示于显示器24(步骤ST39)，并结束处理。

另外，在上述各实施方式中，关于肿瘤，在中低频带MLf中，针对多个频带断层图像中的与合成二维图像CG0的像素对应的每个像素，选择了包含肿瘤的所有的频带断层图像。并且，在高频带Hf中，针对多个频带断层图像中的与合成二维图像CG0的像素对应的每个像素，选择了最佳地表示肿瘤的1个频带断层图像。然而，频带断层图像的选择并不限定于此。关于肿瘤，可以仅在中低频带MLf中，针对多个频带断层图像中的与合成二维图像CG0的像素对应的每个像素，选择包含肿瘤的所有的频带断层图像。以下，将其作为第4实施方式来进行说明。

如第4实施方式那样选择频带断层图像来进行上述第1实施方式的处理时，合成部34与第1实施方式同样地生成中低频带MLf的合成频带二维图像CGML0。另一方面，在第4实施方式中，关于肿瘤，在高频率帯Hf中不选择频带断层图像。因此，在图17所示的像素P2、P7中，也不选择频带断层图像DH2、DH3-1。因此，在第4实施方式中进行第1实施方式的处理时，关于像素P2、P7，如图29所示，合成部34与像素P1、P13、P15同样地导出所有频带断层图像DH1～DH6的像素值的相加平均值，将相加平均值作为高频带Hf的合成频带二维图像CGH0的像素P2、P7的像素值。

另一方面，如第4实施方式那样选择频带断层图像来进行上述第2实施方式的处理时，合成部34与第2实施方式同样地生成关于肿瘤的中低频带MLf的合成频带二维图像CGML21。另一方面，在第4实施方式中，关于肿瘤，在高频率帯Hf中不选择频带断层图像。因此，在图21所示的像素P2、P7中，也不选择频带断层图像DH2、DH3-1。因此，在第4实施方式中进行第2实施方式的处理时，关于像素P2、P7，如图30所示，合成部34与像素P1、P4～P6、P11～P15同样地导出所有频带断层图像DH1～DH6的像素值的相加平均值，将相加平均值作为关于肿瘤的高频带Hf的第2合成频带二维图像CGH21的像素P2、P7的像素值。

并且，关于肿瘤，可以在高频带Hf及中低频带MLf两者中，针对多个频带断层图像中的与合成二维图像CG0的像素对应的每个像素，选择最佳地表示肿瘤的1个频带断层图像。以下，将其作为第5实施方式来进行说明。

在第5实施方式中，关于肿瘤，选择部33在中低频带MLf中，针对与合成二维图像CG0的像素对应的每个像素，选择最佳地表示肿瘤的1个频带断层图像。具体而言，选择部33在图10所示的像素位置P2、P3中选择频带断层图像DML4，在像素P7～P10中选择频带断层图像DML3。另外，在第5实施方式中，在像素P8、P9中，不选择图10所示的频带断层图像DML2、DML4。在高频带Hf中，与上述各实施方式同样地选择频带断层图像。

如第5实施方式那样选择频带断层图像来进行上述第1实施方式的处理时，合成部34与第1实施方式同样地生成高频带Hf的合成频带二维图像CGH0。另一方面，在第5实施方式中，关于肿瘤，在中低频带MLf中，也针对多个频带断层图像中的与合成二维图像CG0的像素对应的每个像素，选择最佳地表示肿瘤的1个频带断层图像。因此，在图16所示的像素P8、P9中，也仅选择1个频带断层图像DML3。因此，在第5实施方式中进行第1实施方式的处理时，关于像素P8、P9，如图31所示，合成部34将频带断层图像DML3的像素P8、P9的像素值作为中低频带MLf的合成频带二维图像CGML0的像素P8、P9的像素值。

另一方面，如第5实施方式那样选择频带断层图像来进行上述第2实施方式的处理时，合成部34与第2实施方式同样地生成关于肿瘤的高频带Hf的第2合成频带二维图像CGH21。另一方面，在第5实施方式中，在中低频带MLf中，也针对多个频带断层图像中的与合成二维图像CG0的像素对应的每个像素，选择最佳地表示肿瘤的1个频带断层图像。因此，在图20所示的像素P8、P9中，也仅选择1个频带断层图像DML3。因此，在第5实施方式中进行第2实施方式的处理时，关于像素P8、P9，如图32所示，合成部34将频带断层图像DML3的像素P8、P9的像素值作为关于肿瘤的中低频带MLf的合成频带二维图像CGML21的像素P8、P9的像素值。

并且，关于肿瘤，可以仅在中低频带MLf中，针对多个频带断层图像中的与合成二维图像CG0的像素对应的每个像素，选择最佳地表示肿瘤的1个频带断层图像。以下，将其作为第6实施方式来进行说明。

在第6实施方式中，关于肿瘤，选择部33仅在中低频带MLf中，针对与合成二维图像CG0的像素对应的每个像素，选择最佳地表示肿瘤的1个频带断层图像。具体而言，选择部33在图10所示的像素位置P2、P3中选择频带断层图像DML4，在像素P7～P10中选择频带断层图像DML3。另一方面，在第6实施方式中，关于肿瘤，在高频率帯Hf中不选择频带断层图像。

如第6实施方式那样选择频带断层图像来进行上述第1实施方式的处理时，合成部34与上述第4实施方式同样地生成高频带Hf的合成频带二维图像CGH0。另一方面，在中低频带MLf中，合成部34与上述第5实施方式同样地生成中低频带MLf的合成频带二维图像CGML0。

另一方面，如第6实施方式那样选择频带断层图像来进行上述第2实施方式的处理时，合成部34与上述第4实施方式同样地生成关于肿瘤的高频带Hf的第2合成频带二维图像CGH21。另一方面，在中低频带MLf中，合成部34与上述第5实施方式同样地生成关于肿瘤的中低频带MLf的合成频带二维图像CGML21。

并且，在上述各实施方式中，关于未检测到关注结构的像素，在从频带断层图像生成合成频带二维图像时，将频带断层图像的相对应的像素的相加平均值作为其像素值，但并不限定于此。并且，在上述第2及第3实施方式中，在生成第1合成二维图像CG1时，也将断层图像Dj的相对应的像素的像素值的相加平均值作为其像素值，但并不限定于此。并且，在上述第2及第3实施方式中，在生成关于毛刺及钙化的中低频带MLf的第2合成频带二维图像CGML22时，也将频带断层图像DMLj的相对应的像素的相加平均值作为其像素值，但并不限定于此。能够适用将加权平均值或中央值等作为像素值等的公知的其他技术。并且，也可以利用使用各频带断层图像或各断层图像的相对应的像素中的最小值的最小值投影法或使用最大值的最大值投影法。此时，具有成为最小值或最大值的像素的频带断层图像或断层图像成为本发明的预先设定的断层图像。

并且，关于未检测到关注结构的像素，可以导出各频带断层图像或各断层图像的相对应的像素的平均值，将与平均值的差小于预先设定的设定值的像素视作噪声的影响大的噪声像素，排除噪声像素来导出合成频带二维图像或合成二维图像的像素值。并且，关于各频带断层图像或各断层图像的相对应的像素，可以导出包含该像素的预先设定的区域内的像素值的分散值，将分散值小于预先设定的设定值的像素视作噪声像素，排除噪声像素来导出合成频带二维图像或合成二维图像的像素值。此时，具有不是噪声像素的像素的频带断层图像或断层图像成为本发明的预先设定的断层图像。并且，也可以进行检测各频带断层图像或各断层图像中包含的结构物的边缘的处理，关于未检测到关注结构的像素，将包含边缘的像素的像素值作为合成频带二维图像或合成二维图像的像素值。此时，具有包含边缘的像素的频带断层图像或断层图像成为本发明的预先设定的断层图像。

并且，在上述各实施方式中，检测肿瘤、毛刺及钙化的所有的关注结构，但并不限定于此。在检测肿瘤、毛刺及钙化中的至少1种关注结构时，也能够适用本发明的技术。另外，仅检测到1种关注结构时，仅根据频带进行频带断层图像的选择即可。

并且，上述各实施方式中的放射线并无特别限定，除了X射线以外，还能够适用α射线或γ射线等。

并且，在上述各实施方式中，例如，作为图像获取部30、关注结构检测部31、频率分解部32、选择部33、合成部34及显示控制部35等执行各种处理的处理部(Processing Unit，处理单元)的硬件结构，能够使用以下示出的各种处理器(Processor)。如上所述，上述各种处理器中，除了执行软件(程序)来作为各种处理部而发挥作用的通用的处理器即CPU以外，还包含FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)等能够在制造之后变更电路结构的处理器即可编程逻辑器件(Programmable Logic Device：PLD)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)等具有为了执行特定的处理而专门设计的电路结构的处理器即专用电路等。

1个处理部可由这些各种处理器中的1个构成，也可以由相同种类或不同种类的2个以上的处理器的组合(例如，多个FPGA的组合或CPU和FPGA的组合)构成。并且，也可以由1个处理器构成多个处理部。

作为由1个处理器构成多个处理部的例子，第1，有如客户机及服务器等计算机为代表那样，由1个以上的CPU和软件的组合构成1个处理器，该处理器作为多个处理部发挥作用的方式。第2，有如系统芯片(System On Chip:SoC)等为代表那样，使用通过1个IC(集成电路，Integrated Circuit)芯片实现包含多个处理部的整个系统的功能的处理器的方式。如此，各种处理部作为硬件结构利用上述各种处理器的1个以上来构成。

而且，更具体而言，作为这些各种处理器的硬件结构，能够利用组合了半导体元件等电路元件的电路(Circuitry)。

符号说明

1-乳房X射线摄影装置，2-控制台，3-图像保存系统，4-图像处理装置，11-旋转轴，12-臂部，13-摄影台，14-放射线照射部，15-放射线检测器，15A-检测面，16-放射线源，17-压迫板，21-CPU，22-图像处理程序，23-存储装置，24-显示器，25-输入设备，26-存储器，27-网络I/F，28-总线，30-图像获取部，31-关注结构检测部，32-频率分解部，33-选择部，34-合成部，35-显示控制部，36-频率分解部，40-指标，42A、42B-钙化区域，50-显示画面，100-放射线摄影系统，CG0-合成二维图像，CG1-第1合成二维图像，CG11、CG12-中间合成二维图像，CGML0-中低频带的合成频带二维图像，CGML21-关于肿瘤的中低频带的第2合成频带二维图像，CGH0-高频带的合成频带二维图像，CGH21-关于肿瘤的高频带的第2合成频带二维图像，CGH22-关于毛刺的高频带的第2合成频带二维图像，CGH23-关于钙化的高频带的第2合成频带二维图像，Dj(j＝1～m)、Dj-断层图像，DMLj-中低频带的频带断层图像，DHj-高频带的频带断层图像，Gi(i＝1～n)-投影图像，Hf-高频带，K13、K21、K31、K32、K41a、K41b、K42、K52、K63-关注结构，M-乳房，MLf-中低频带，P1～P15、P100～P102-像素，R1～R3-检测结果，Si(i＝1～n)-射线源位置，Sc-基准射线源位置，X0-光轴。

Claims (22)

1.一种图像处理装置，其具备至少1个处理器，

所述处理器被构成为：

从表示被摄体的多个断层面的多个断层图像检测关注结构，

在检测到所述关注结构的区域中，根据频带从所述多个断层图像中选择断层图像，

在被检测到所述关注结构的区域中使用所述选择的断层图像生成合成二维图像，在未检测到所述关注结构的区域中使用预先设定的断层图像生成合成二维图像。

2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，

所述处理器被构成为：

通过对所述多个断层图像进行频率分解，按照多个频带的每个频带导出多个频带断层图像，

按照所述多个频带断层图像中的与所述合成二维图像的像素对应的每个像素，根据所述频带，选择与被检测到所述关注结构的断层图像对应的频带断层图像，

在检测到所述关注结构的区域中，使用所述选择的频带断层图像生成所述合成二维图像。

3.根据权利要求2所述的图像处理装置，其中，

所述处理器被构成为：根据所述频带，从所述多个频带断层图像中选择不同数量的与检测到所述关注结构的断层图像对应的频带断层图像。

4.根据权利要求2或3所述的图像处理装置，其中，

所述多个频带包含第1频带以及比所述第1频带低的第2频带，

所述处理器被构成为：在所述第1频带中，与所述第2频带相比选择更少数量的所述频带断层图像。

5.根据权利要求4所述的图像处理装置，其中，

所述处理器被构成为：在所述第2频带中，按照所述多个频带断层图像中的与所述合成二维图像的像素对应的每个像素，选择包含所述关注结构的所有的所述频带断层图像。

6.根据权利要求4所述的图像处理装置，其中，

所述处理器被构成为：在所述第2频带中，按照所述多个频带断层图像中的与所述合成二维图像的像素对应的每个像素，选择最能够表示所述关注结构的1个所述频带断层图像。

7.根据权利要求4至6中任意一项所述的图像处理装置，其中，

所述处理器被构成为：在所述第1频带中，按照所述多个频带断层图像中的与所述合成二维图像的像素位置对应的每个像素位置，选择最能够表示所述关注结构的1个所述频带断层图像。

8.根据权利要求6或7所述的图像处理装置，其中，

最能够表示所述关注结构的1个频带断层图像是所述关注结构最大的频带断层图像或被检测到所述关注结构时似然度最大的频带断层图像。

9.根据权利要求2至8中任意一项所述的图像处理装置，其中，

所述处理器进一步根据所述关注结构的种类选择所述频带断层图像。

10.根据权利要求9所述的图像处理装置，其中，

所述关注结构是肿瘤、毛刺以及钙化。

11.根据权利要求2至10中任意一项所述的图像处理装置，其中，

所述处理器被构成为：在与所述关注结构对应的所述频带断层图像的像素中，使用所述选择的频带断层图像，针对每个所述频带生成合成频带二维图像，对所述合成频带二维图像进行频率合成来生成所述合成二维图像。

12.根据权利要求11所述的图像处理装置，其中，

所述处理器被构成为：在所述多个频带断层图像中的与所述合成频带二维图像的像素对应的像素中，在选择了多个所述频带断层图像时，生成具有根据预先设定的关注结构的优先级确定的频带断层图像的像素值的所述合成频带二维图像。

13.根据权利要求9或10所述的图像处理装置，其中，

所述处理器被构成为：通过对所述多个断层图像进行合成，生成第1合成二维图像，

在与所述关注结构对应的所述频带断层图像的像素中，针对所述关注结构的每个种类，使用所述选择的频带断层图像按照每个所述频带生成合成频带二维图像，对所述合成频带二维图像进行频率合成来针对所述关注结构的每个种类生成第2合成二维图像，将针对所述关注结构的每个种类生成的所述第2合成二维图像合成于所述第1合成二维图像，由此生成所述合成二维图像。

14.根据权利要求13所述的图像处理装置，其中，

所述处理器被构成为：将所述第1合成二维图像中的所述关注结构的像素值置换为所述第2合成二维图像中的所述关注结构的像素值，由此将所述第2合成二维图像合成于所述第1合成二维图像。

15.根据权利要求14所述的图像处理装置，其中，

所述处理器被构成为：在多个所述第2合成二维图像之间的相对应的像素中包含多种所述关注结构时，生成具有根据预先设定的关注结构的优先级确定的第2合成二维图像的像素值的所述合成二维图像。

16.根据权利要求9或10所述的图像处理装置，其中，

所述处理器被构成为：通过对所述多个断层图像进行合成，生成第1合成二维图像，

从所述第1合成二维图像提取预先设定的特定种类的关注结构的区域，

对于所述特定种类的关注结构以外的其他关注结构，在与所述其他关注结构对应的所述频带断层图像的像素中，针对所述其他关注结构的每个种类使用所述选择的频带断层图像按照每个所述频带生成合成频带二维图像，对所述合成频带二维图像进行频率合成来针对所述其他关注结构的每个种类生成第2合成二维图像，将针对所述其他关注结构的所述第2合成二维图像合成于所述第1合成二维图像，且在合成有所述第2合成二维图像的所述第1合成二维图像上合成所述特定种类的关注结构的区域，由此生成所述合成二维图像。

17.根据权利要求16所述的图像处理装置，其中，

所述特定关注结构为钙化，所述其他关注结构为肿瘤以及毛刺。

18.根据权利要求16或17所述的图像处理装置，其中，

所述处理器被构成为：将所述第1合成二维图像中的所述关注结构的像素值置换为所述第2合成二维图像中的所述关注结构的像素值，由此将所述第2合成二维图像合成于所述第1合成二维图像。

19.根据权利要求18所述的图像处理装置，其中，

所述处理器被构成为：在多个所述第2合成二维图像之间的相对应的像素中包含多种所述其他关注结构时，生成具有根据预先设定的关注结构的优先级确定的第2合成二维图像的像素值的所述合成二维图像。

20.根据权利要求16至19中任意一项所述的图像处理装置，其中，

所述处理器被构成为：将合成有所述第2合成二维图像的所述第1合成二维图像中的所述关注结构的像素值置换为所述特定种类的关注结构的区域的像素值，由此在合成有所述第2合成二维图像的所述第1合成二维图像上合成所述特定种类的关注结构的区域。

21.一种图像处理方法，其中，

从表示被摄体的多个断层面的多个断层图像检测关注结构，

在被检测到所述关注结构的区域中，根据频带从所述多个断层图像中选择断层图像，

在被检测到所述关注结构的区域中使用所述选择的断层图像生成合成二维图像，在未检测到所述关注结构的区域中使用预先设定的断层图像生成合成二维图像。

22.一种图像处理程序，其使计算机执行如下步骤：

从表示被摄体的多个断层面的多个断层图像检测关注结构；

在被检测到所述关注结构的区域中，根据频带从所述多个断层图像中选择断层图像；以及

在被检测到所述关注结构的区域中使用所述选择的断层图像生成合成二维图像，在未检测到所述关注结构的区域中使用预先设定的断层图像生成合成二维图像。

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