DE69629732T2

DE69629732T2 - Vorrichtung zur rechnerunterstützten Diagnose

Info

Publication number: DE69629732T2
Application number: DE69629732T
Authority: DE
Inventors: Nobuyoshi Ashigarakami-gun Nakajima; Hideya Ashigarakami-gun Takeo; Masahiko Ashigarakami-gun Yamada
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 1995-01-23
Filing date: 1996-01-22
Publication date: 2004-07-15
Anticipated expiration: 2016-01-23
Also published as: EP0726060B1; EP0726060A3; US5761334A; DE69629732D1; EP0726060A2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur rechnergestützten Diagnose von Bildern nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, bei der ein Abnormalitätsmuster in einem Strahlungsbild eines Objekts anhand eines Bildsignals ermittelt wird, welches das Strahlungsbild repräsentiert und dargestellt wird zur Verwendung als Hilfsmittel bei insbesondere der Diagnose einer Krankheit.
Eine Vorrichtung dieser Art ist in der US-A-907 156 dargestellt.
Beschreibung des Standes der Technik
Methoden zum Auslesen eines Strahlungsbilds eines Objekts und zum Reproduzieren eines sichtbaren Strahlungsbilds sind bislang auf verschiedenen Gebieten eingesetzt worden. Mit Hilfe dieser Methoden wird ein Strahlungsbild eines Objekts, welches auf einem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet wurde, beispielsweise auf einem anregbaren Leuchtstoffblatt oder einem Röntgenfilm, ausgelesen, hierdurch wird ein Bildsignal erhalten, und das erhaltene Bildsignal wird einer passenden Bildverarbeitung unterzogen und dann zur Reproduktion eines sichtbaren Bilds auf einer Anzeigevorrichtung oder dergleichen verwendet. Speziell in jüngster Zeit sind verschiedene digitale Radiographiemethoden vorgeschlagen und bei der klinischen Diagnose oder dergleichen angewendet worden, die von Rechnern Gebrauch machen und vorzugsweise als Computerradiographie bezeichnet werden.
Die digitale Radiographie besitzt Besonderheiten, die sich drastisch von dem herkömmlichen Analogtyp der Radiographie unterscheiden, da ein Bildsignal quantitativ analysiert werden kann. Insbesondere für medizinische Diagnosen menschlicher Körper sind Methoden vorgeschlagen worden, die als rechnergestützte Diagnose von medizinischen Bildern (CADM; computer aided diagnosis of medical images) bezeichnet werden, und die darauf abzielen, die Besonderheiten der digitalen Radiographie noch gezielter zu nutzen.
Die Methoden der rechnergestützten Diagnose von medizinischen Bildern oder dergleichen helfen bei der Erstellung von Diagnosen dadurch, daß Muster in einem Bild an für die medizinische Behandlung interessanten Stellen gelesen werden. In der Vergangenheit haben insbesondere medizinische Spezialisten durch Augenscheinnahme Muster in Strahlungsbildern erkannt, die. auf Aufzeichnungsträgern aufgezeichnet waren wie beispielsweise einem Röntgenfilm, Anzeigevorrichtungen wie dem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre (CRT) oder dergleichen, und es wurden Anstrengungen unternommen, abnormale Tumormuster aufzufinden, die auf Krebs oder dergleichen hinweisen, um hochdichte, kleine Verkalkungsmuster oder dergleichen aufzuspüren, und zwar in frühen Stadien der jeweiligen Krankheit. (Tumormuster, verkalkte oder Verkalkungsmuster und dergleichen werden im folgenden geschlossen als Abnormalitätsmuster bezeichnet). In diesen Fällen allerdings besteht das Risiko, daß die Abnormalitätsmuster unbemerkt bleiben oder durch subjektive Beurteilung fehlinterpretiert werden, abhängig von den Unterschieden zwischen der Bildaufnahmefähigkeit der einzelnen Personen, die die Strahlungsbilder betrachten.
Daher zielen die Methoden für die rechnergestützte Diagnose medizinischer Bilder darauf ab, zu verhindern, daß die die Strahlungsbilder betrachtenden Personen Abnormalitätsmuster übersehen und die Abnormalitätsmuster falsch verstehen, und damit zielen die Methoden darauf ab, die Personen in die Lage zu versetzen, eine effiziente und exakte Diagnose einer Krankheit zu stellen. Für derartige Personen wird mit den Methoden der rechnergestützten Diagnose medizinischer Bilder ein voraussichtliches Abnormalitätsmuster, das als solches betrachtet wird, nachgewiesen. Außerdem wird an der nachgewiesenen Stelle eine Markierung angebracht, um hierdurch die Aufmerksamkeit der Person zu erregen, welche das Strahlungsbild betrachtet. Alternativ werden Charakteristika des nachgewiesenen Abnormalitätsmusterkandidaten quantitativ als Materialien angezeigt, die für objektive Beurteilungen durch die Person nützlich sind, die das Strahlungsbild betrachtet. [Es sei Bezug genommen auf „Detection of Tumor Patterns in DR Images (Iris Filter)", Obata, et al., Collected Papers of The Institute of Electronics and Communication Engineers of Japan, D-II, Band J75-D-II, Nr. 3, Seiten 663–670, März 1992 und "Extraction of Small Calcified Patterns with A Morphology Filter Using A Multiply Structure Element", Obata, et al., Collected Papers of The Institute of Electronics and Communication Engineers of Japan, D-II, Band J75-D-II, Nr. 7, Seiten 1170 bis 1176, Juli 1992.]
Wie oben ausgeführt wurde, wird bei dem Vorschlag bezüglich der Methoden der rechnergestützten Diagnose von medizinischen Bildern lediglich eine Markierung an einem Abnormalitätsmusterkandidaten in einem reproduzierten Bild angebracht, oder es wird lediglich eine quantitative Wertungsskala für den Abnormalitätsmusterkandidaten angezeigt.
Die Markierung und die Bewertungsskala sind insofern wirksam, als sie die Aufmerksamkeit der Person erregen, die das Strahlungsbild betrachtet, oder verhindern, daß die Person das Abnormalitätsmuster aufgrund ihres subjektiven Urteilvermögens falsch versteht. Damit die Person, die das Strahlungsbild betrachtet, allerdings wirklich eine Diagnose der Stelle des Abnormalitätsmusters erstellen kann, ist es notwendig, ein Bild zur Verfügung zu stellen, das gute Bildqualität besitzt und ein wirksames Werkzeug bei der effizienten und exakten Krankheitsdiagnose darstellen kann.
Die Bildverarbeitung, beispielsweise die Gradationsverarbeitung oder die Frequenzverarbeitung, wurde bislang bezüglich eines Bildsignals durchgeführt, welches ein Bild repräsentiert und nach einem von verschiedenen bildgebenden Verfahren erhalten wurde, beispielsweise erfolgte die Bildverarbeitung mit dem Zweck, daß das sichtbare Bild eine gute Bildqualität besaß und somit ein wirksames Werkzeug insbesondere bei der exakten und effizienten Krankheitsdiagnose bilden konnte. Insbesondere auf dem Gebiet der medizinischen Bilder, beispielsweise bei Strahlungsbildern menschlicher Körper als Objekte, müssen Spezialisten, beispielsweise Ärzte, eine exakte Diagnose einer Krankheit oder einer Verletzung des Patienten mit Hilfe des gewonnenen Bildes erstellen. Daher ist es wesentlich, eine Bildverarbeitung mit dem Ziel vorzunehmen, daß ein sichtbares Bild mit guter Qualität reproduziert und als wirksames Mittel bei der exakten und effizienten Krankheitsdiagnose verwendet werden kann.
Als eine Art der Bildverarbeitung wurde die Frequenzgewichtungsverarbeitung vorgeschlagen, beispielsweise in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 61(1986)–169971. Bei der dort dargestellten Freguenzgewichtungsverarbeitung wird ein Bildsignal (das heißt ein Originalbildsignal) Dorg, welches den Bilddichtewert eines Originalbildes repräsentiert, mit Hilfe der Formel (25) in ein Bildsignal Dproc umgewandelt: Dproc = Dorg + β × (Dorg – Dus) (25)wobei β der Frequenzgewichtungskoeffizient und Dus das Unschärfemaskensignal ist. Das Unschärfemaskensignal Dus umfaßt eine superniedrige Frequenzkomponente, die durch Einrichten einer Maske, das heißt einer Unschärfemaske, erhalten wird, gebildet durch eine Bildelementmatrix mit der Größe von N-Spalten × N-Reihen (wobei N eine ungerade Zahl ist), und in deren Mitte sich das Bildelement befindet, das durch das Originalbildsignal Dorg repräsentiert wird, und zwar innerhalb eines zweidimensionalen Feldes von Bildelementen. Das Unschärfemaskensignal Dus wird beispielsweise mit folgender Formel (2) berechnet: Dus = (ΣDorg)/N2 (2)wobei ΣDorg die Summe der Bildsignalwerte repräsentiert, welche die innerhalb der Unschärfemaske liegenden Bildelemente repräsentieren.
Der Klammerwert (Dorg – Dus) des zweiten Terms der Formel (25) wird dadurch erhalten, daß man das für die superniedrige Frequenzkomponente stehende Unschärfemaskensignal von dem Originalbildsignal subtrahiert. Deshalb läßt sich eine vergleichsweise hochfrequente Komponente dadurch selektiv gewinnen oder extrahieren, daß man die superniedrige Frequenzkomponente von dem Originalbildsignal subtrahiert. Die vergleichsweise hochfrequente Komponente wird dann mit dem Frequenzgewichtungs-Koeffizienten β multipliziert, das dadurch erhaltene Produkt wird auf das Originalbildsignal addiert. Auf diese Weise läßt sich die vergleichsweise hochfrequente Komponente hervorheben oder betonen.
Wie oben beschrieben wurde, ist es, wenn man ein sichtbares Bild guter Qualität reproduzieren und als wirksames Mittel insbesondere bei der exakten und effizienten Krankheits diagnose verwenden kann, wesentlich, bezüglich des gegebenen Bildes die Bildverarbeitung durchzuführen. Wie allerdings zum Beispiel in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 2(1990)–1078 offenbart ist, werden im Fall der Hervorhebungs- oder Gewichtungsverarbeitung, die lediglich abhängig von der Bilddichte durchgeführt wird, auch solche Komponenten betont, welche die Bildqualität abträglich beeinflussen, beispielsweise Strahlungsrauschkomponenten bei der Mammographie. Im Ergebnis werden die Bildqualität des Bildes und dessen Fähigkeit, als wirksames Werkzeug insbesondere bei der effizienten und exakten Krankheitsdiagnose zu dienen, gering.
Wie beispielsweise in dem US-Patent Nr. 4 571 635, der EP 0 357 842 A1 oder der WO 90/07751 offenbart ist, wird in solchen Fällen, in denen eine Gewichtungsverarbeitung abhängig vom Wert der Varianz eines Bildsignals vorgenommen wird, ein Bildabschnitt mit einer lokal starken Dichteänderung sehr stark betont. Daher treten Probleme dahingehend auf, daß Unterschwinger und Überschwinger relativ gut in der Nähe des Bildabschnitts wahrnehmbar werden. Insbesondere bei Röntgenbildern kommt es leicht zu einem Artefakt im Bereich hoher Dichte.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung für die rechnergestützte Diagnose von Bildern, bei der ein sichtbares Bild guter Bildqualität reproduziert wird, welches als wirksames Werkzeug insbesondere bei der exakten und effizienten Krankheitsdiagnose eingesetzt werden kann.
Erreicht wird dieses Ziel durch die Merkmale des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausfhrungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung für die rechnergestützte Diagnose. von Bildern, bei der ein reproduziertes sichtbares Bild erhalten wird, so daß für eine Diagnose oder dergleichen nicht benötigte Komponenten wie zum Beispiel Rauschkomponenten, nicht betont werden, sondern lediglich ein spezifischer, interessierender Bildab schnitt effizient hervorgehoben wird, während das Auftreten eines Artefakts eingeschränkt wird.
Der Begriff „Abnormalitätsmuster" bedeutet hier ein Muster, welches auf eines von verschiedenen Symptomen hinweist. Im Fall von medizinischen Röntgenbildern der Brust und bei Mammogrammen beispielsweise bedeutet der Begriff „Abnormalitätsmuster" das Muster, welches eines von verschiedenen Symptomen bei Krebs oder dergleichen repräsentiert, beispielsweise ein Geschwulst, einen Tumor, eine Kalkablagerung, eine Hypertrophie des Rippenfells, und Pneumothorax, die in normalen Mustern nicht aufgefunden werden, so zum Beispiel Blutgefäßmustern. Die Abnormalitätsmusterkandidaten-Detektoreinrichtung braucht nicht notwendiger Weise so ausgebildet zu sein, daß all diese Abnormalitätsmuster nachgewiesen werden. Beispielsweise kann die Abnormalitätsmusterkandidaten-Detektoreinrichtung so ausgebildet sein, daß nur das Tumormuster oder nur das Verkalkungsmuster als Abnormalitätsmuster erfaßt wird. Alternativ kann die Abnormalitätsmusterkandidaten-Detektoreinrichtung so ausgebildet sein, daß zwei oder mehr Arten von Abnormalitätsmustern unter den oben angegebenen zahlreichen Abnormalitätsmustern nachgewiesen werden. In solchen Fällen zum Beispiel, in denen die Verarbeitung zum Nachweis des Abnormalitätsmusterkandidaten erfolgt, durchgeführt von der Abnormalitätsmusterkandidaten-Detektoreinrichtung basierend auf dem Algorithmus eines Irisfilters (im folgenden schlicht als Irisfilterverarbeitung bezeichnet), wird ein Tumormuster als Abnormalitätsmuster erfaßt. In den Fällen, in denen die Erfassungsverarbeitung durch die Abnormalitätsmusterkandidaten-Detektoreinrichtung auf dem Morphologie-Algorithmus basiert (im folgenden einfach als Morphologieverarbeitung bezeichnet), wird als Abnormalitätsmuster ein Verkalkungsmuster erfaßt.
Der Begriff „Abnormalitätsmusterkandidat" bedeutet hier ein tatsächliches Abnormalitätsmuster, sowie ein Muster, welches dem Abnormalitätsmuster ähnlich ist und die gleichen besonderen Merkmale (Charakteristika) besitzt wie das Tumormuster, das Verkalkungsmuster oder dergleichen, wenn man die Bildcharakteristika berücksichtigt, die in dem Tumormuster, dem Verkalkungsmuster oder dergleichen findet, welches Muster aber nicht eindeutig als Abnormalitätsmuster festgestellt wird und letzten Endes von der Person durch Augenscheinnahme des Strahlungsbilds beurteilt werden sollte.
Der Begriff „Regionalfläche, die einen Abnormalitätsmusterkandidaten enthält" bedeutet hier diejenige Zone, die sich in der Nähe des Abnormalitätsmusterkandidaten befindet und den Abnormalitätsmusterkandidaten beinhaltet. Die Form des Umfangsrandes der Regionalfläche kann eine von verschiedenen Formen annehmen, beispielsweise die eines Rechtecks, eines Kreises und einer Ellipse. Deshalb bringt die Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung den Abnormalitätsmusterkandidaten selbst und das Bild der in dessen Nähe befindlichen Zone zur Anzeige. Dementsprechend läßt sich das Vollflächenbild leicht aus dem Bild der Zone in der Nähe des Abnormalitätsmusterkandidaten ermitteln, und die Lage des Abnorrnalitätsmusterkandidaten in dem Vollflächenbild läßt sich in einfacher Weise feststellen.
Die erste Vorrichtung für die rechnergestützte Diagnose von Bildern gemäß der Erfindung kann weiterhin aufweisen:
eine Regionalflächen-Teilbild-Speichereinrichtung, die sich zwischen der Regionalflächen-Extrahiereinrichtung und der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung befindet, und die vorübergehend das Regionalflächen-Teilbildsignal speichert, und
eine Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeanforderungseinrichtung, die sich zwischen der Regionalflächen-Extrahiereinrichtung und der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung befindet, und die nur dann, wenn von außerhalb eine vorbestimmte Bildanzeigeanforderung empfangen wird, veranlaßt, daß das Regionalflächen-Teilbildsignal von der Regionalflächen-Teilbild-Speichereinrichtung ausgegeben wird, und veranlaßt, daß das Bild der Regionalfläche auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung angezeigt wird.
Bei dieser Ausgestaltung wird in den Fällen, in denen das Abnormalitätsmuster erfaßt wird, das Regionalflächen-Teilbildsignal, welches das Bild der das Abnormalitätsmuster enthaltenden Regionalfläche repräsentiert, vorübergehend in der Regionalflächen-Teilbild-Speichereinrichtung abgespeichert. Außerdem kann notfalls die das Strahlungs bild betrachtende Person eine Anforderung zum Anzeigen des Regionalflächen-Teilbilds machen.
Die erste Vorrichtung für die rechnergestützte Diagnose von Bildern gemäß der Erfindung kann außerdem aufweisen:
eine Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung zum Durchführen einer Bildgewichtungsverarbeitung bezüglich mindestens des Abnormalitätsmuster-Bildsignals, welches den Abnormalitätsmusterkandidaten repräsentiert und sich in dem Regionalflächen-Teilbildsignal befindet, so daß das Bild des Abnormalitätsmusterkandidaten in dem Bild der Regionalfläche, die auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung angezeigt wird, eine bessere Bildqualität erlangen kann und damit eine verbesserte Fähigkeit, um als wirksames Werkzeug insbesondere bei der effizienten und akkuraten Diagnose einer Krankheit dienen zu können, verglichen mit dem Strahlungsbild (im folgenden einfach als Vollflächenbild bezeichnet), welches auf der Vollflächen-Anzeigeeinrichtung angezeigt wird. Bei der Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung erfolgt die Bildgewichtungs- oder Bildhervorhebungsverarbeitung bezüglich eines Regionalflächen-Teilbildsignals, insbesondere dem darin enthaltenen Abnormalitätsmuster-Bildsignal. Auf diese Weise läßt sich das Bild der Regionalfläche, insbesondere das Bild des Abnormalitätsmusterkandidaten, derart darstellen, daß es eine bessere Bildqualität aufweist und besser in der Lage ist, als wirksames Werkzeug insbesondere bei der effizienten und exakten Krankheitsdiagnose zu dienen, verglichen mit dem Vollflächenbild. Aus diesem Grund kann man eine hohe Effizienz und Exaktheit bei der Diagnose oder dergleichen erreichen.
Das Vollflächenbild, das auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird, läßt sich auf letzterer anhand des Vollflächenbildsignals darstellen, welches noch keiner Bildverarbeitung unterzogen wurde. In den Fällen, in denen die erste Vorrichtung für die rechnergestützte Diagnose von Bildern gemäß der Erfindung zusätzlich eine Vollflächenbild-Gewichtungseinrichtung aufweist, um eine Bildbetonungsverarbeitung durchzuführen, beispielsweise eine Gradations- oder eine Frequenzverarbeitung bezüglich des Vollflächenbildsignals, kann das Vollflächenbild alternativ auf der Vollflächenbild- Anzeigeeinrichtung mit Hilfe des Vollflächenbildsignals dargestellt werden, welches durch die Bildgewichtungsverarbeitung gewonnen wurde.
Speziell kann die Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung so ausgestaltet sein, daß die Bildgewichtungsverarbeitung bezüglich des Regionalflächen-Teilbildsignals durchgeführt wird, insbesondere des Abnormalitätsmuster-Bildsignals, so daß das Bild der Regionalfläche, die auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird, insbesondere das Bild des Abnormalitätsmusterkandidaten, eine bessere Bildqualität aufweisen kann und damit besser in der Lage ist, als wirksames Werkzeug insbesondere bei der effizienten und exakten Krankheitsdiagnose zu dienen als das Vollflächenbild, welches schließlich auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung angezeigt wird, unabhängig davon, ob die Bildgewichtungsverarbeitung bezüglich des Vollflächenbildsignals erfolgte oder nicht.
Wenn die Bildgewichtungsverarbeitung von der Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung durchgeführt wird, kann beispielsweise die Gradationsverarbeitung, die Frequenzverarbeitung oder die Vergrößerungsverarbeitung oder auch eine Kombination aus zwei oder mehr dieser Verarbeitungen vorgenommen werden.
In den Fällen, in denen die Gradationsverarbeitung als die Bildgewichtungsverarbeitung durchgeführt wird, sollte die Gradationsverarbeitung vorzugsweise so eingestellt sein, daß der Kontrastpegel des Bildes der Regionalfläche, die auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird, oder das Bild des Abnormalitätsmusterkandidaten in der Regionalfläche mindestens 1,2-mal so groß sein wie der Kontrastpegel des Gesamtbildbereichs, der auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird.
In den Fällen, in denen die Frequenzverarbeitung die Bildgewichtungsverarbeitung darstellt, sollte die Frequenzverarbeitung vorzugsweise derart eingestellt sein, daß das Ausmaß der Gewichtung des Bildes des Regionalbereichs, der auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung angezeigt wird, oder das Bild des Abnormalitätsmusterkandidaten in der Regionalfläche mindestens 1,1-mal so groß ist wie das Maß der Gewichtung des Vollflächenbildes, das auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung angezeigt wird. Die Frequenzverarbeitung sollte vorzugsweise so eingestellt sein, daß das Maß der Hervorhebung von zumindest dem Bild des Abnormalitätsmusterkandidaten innerhalb des Bildes der Regionalfläche, die in der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird, mindestens 1,1-mal so groß ist wie das Maß der Hervorhebung des Vollflächenbildes, das auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung angezeigt wird.
Auch in den Fällen, in denen die Vergrößerungsverarbeitung die Bildgewichtungsverarbeitung bildet, sollte die Vergrößerungsverarbeitung vorzugsweise so eingerichtet sein, daß die Anzeigegröße des Bildes der Regionalfläche, welches auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird, oder das Bild des Abnormalitätsmusterkandidaten in dem Bild der Regionalfläche, mindestens 1,5-mal so groß ist wie die Anzeigegröße des Bildes der Regionalfläche oder des Bildes des Abnormalitätsmusterkandidaten in dem Vollflächenbild, das auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird.
Die Vergrößerungsverarbeitung kann so eingestellt sein, daß die Skala der Vergrößerung konstant ist, wie es oben erläutert wurde, oder derart, daß die Vergrößerungsskala geändert werden kann in Abhängigkeit der Größe des Abnormalitätsmusterkandidaten, der von der Abnormalitätsmusterkandidaten-Detektoreinrichtung ermittelt wird, beispielsweise die Umfangsrandlänge des Tumormusters oder des Verkalkungsmusters, oder die Gesamtsumme oder der Mittelwert der Anzahl von Bildelementen, die innerhalb des Verkalkungsmusters liegen, das durch die Morphologieverarbeitung ermittelt wird, was weiter unten näher erläutert wird. Speziell dann, wenn der Abnormalitätsmusterkandidat auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird und die Größe des ermittelten Abnormalitätsmusterkandidaten gering ist, kann die Vergrößerungsverarbeitung mit Hilfe eines vergleichsweise großen Vergrößerungsmaßstabs durchgeführt werden, in den Fällen, in denen die Größe des ermittelten Abnormalitätsmusterkandidaten beträchtlich ist, kann die Vergrößerungsverarbeitung mit einem vergleichsweise kleinen Vergrößerungsmaßstab durchgeführt werden. Somit kann die Vergrößerungsverarbeitung in der Weise vorgenommen werden, daß die scheinbare Größe des Abnormalitätsmusterkandidaten auf der Anzeigefläche der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung ungefähr einer vorgegebenen Größe entspricht, unabhängig von der tatsächlichen Größe des Abnormalitätsmusterkandidaten.
Speziell kann die Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung aufweisen: (a) eine Abnormalitätsmustergrößen-Berechnungseinrichtung zum Berechnen der Größe des Abnormalitätsmusterkandidaten in Abhängigkeit eines Signals, welches die Lage des Abnormalitätsmusterkandidaten repräsentiert, wobei das Signal gewonnen wurde von der Abnormalitätsmusterkandidaten-Detektoreinrichtung, (b) eine Vergrößerungsmaßstab-Einstelltabelle, in der der Maßstab der Vergrößerung in Abhängigkeit der Größe des von der Abnormalitätsmustergrößen-Berechnungseinrichtung berechneten Abnormalitätsmusterkandidaten vorab in der Weise eingestellt wurde, daß die Größe des Bildes des Abnormalitätsmusterkandidaten, das auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung angezeigt wird, etwa einer vorbestimmten Größe entspricht, und (c) eine Vergrößerungsverarbeitungseinrichtung vorgesehen ist zum Durchführen der Vergrößerungsverarbeitung bezüglich des Regionalflächen-Teilbildsignals oder des Abnormalitätsmusterbildsignals.
Auf diese Weise kann der Vergrößerungsmaßstab derart geändert werden, daß die Größe des Abnormalitätsmusterkandidaten, der auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigevorrichtung dargestellt wird, etwa so groß wird wie eine vorgegebene Größe, und zwar unabhängig von der Größe des nachgewiesenen Abnormalitätsmusterkandidaten. Selbst bei geringer Größe des nachgewiesenen Abnormalitätsmusterkandidaten kann dadurch dieser Kandidat als ein Bild betrachtet werden, das eine Größe hat, die etwa einer vorgegebenen Größe entspricht. Hierdurch ergeben sich eine hohe Effizienz und Genauigkeit bei der Diagnose und dergleichen.
Die erste Vorrichtung zur rechnergestützten Diagnose von Bildern gemäß der Erfindung kann weiterhin aufweisen: eine Vollflächenbild-Gewichtungseinrichtung zum Durchführen einer vorbestimmten Bildgewichtungsverarbeitung bezüglich des Vollilächenbildsignals. In den Fällen, in denen die Bildgewichtungsverarbeitung, beispielsweise die Gradationsverarbeitung oder die Frequenzverarbeitung, bezüglich des Vollflächenbildsignals durch die Vollflächenbild-Gewichtungseinrichtung durchgeführt wird, können die Bildqualität des Vollflächenbildes und dessen Fähigkeit, ein wirksames Werkzeug insbesondere bei der effizienten und exakten Diagnose einer Krankheit darzustellen, auf einem hohen Wert gehalten werden.
Die Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung kann außerdem als die Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung fungieren, wobei das Lokalflächen-Teilbild an einer Stelle der Azeigefläche der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird. Während das Bild der Gesamtfläche des Strahlungsbildes (das heißt das Vollflächenbild) auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird, kann das Regionalflächen-Teilbild, welches ansonsten auf der unabhängigen Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird, in einem Teilabschnitt des Vollflächenbildes angezeigt werden, das auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung angezeigt wird. (Dies bedeutet, daß in dem Abschnitt der Anzeigefläche der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung, in welchem das Regionalflächen-Teilbild angezeigt wird, der betreffende Bereich des Vollflächenbildes und das Regionalflächen-Teilbild nicht einander überlagert sind, sondern daß vielmehr das Regionalflächen-Teilbild dargestellt wird ohne daß der betreffende Abschnitt des Vollflächenbildes überhaupt angezeigt wird. Im übrigen Bereich der Anzeigefläche der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung wird dann der übrige Teil des Vollflächenbildes angezeigt.) Insbesondere kann in einem Abschnitt der Anzeigefläche der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung, in welchem das Regionalflächen-Teilbild angezeigt werden soll, eine Fensterzone dargestellt werden, die eine rechteckige, kreisförmige, elliptische oder noch anders gestaltete Kontur besitzt. Das Regionalflächen-Teilbild kann innerhalb der Fensterzone angezeigt werden, und der Abschnitt des Vollflächenbildes außer dem der Fensterzone entsprechenden Abschnitts kann zum Anzeigen der Zone außerhalb der Fensterzone dienen.
Das Vollflächenbild und das Regionalflächen-Teilbild können in vielfältiger Weise je nach Art des Objekts, dessen Bild zur Anzeige gebracht wird, dargestellt werden. Beispielsweise kann speziell in den Fällen, in denen das Röntgenbild der weiblichen Brust oder ähnliches von einer einzelnen Patientin angezeigt wird, die Anzeige beschränkt werden auf das Bild einer einzelnen Brust. Alternativ können beispielsweise auch zwei Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtungen und/oder zwei Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtungen vorhanden sein. Auf diese Weise kann das das Abnormalitätsmuster enthaltende Regionalflächen-Teilbild mit dem Muster in der einen der beiden Brüste der Patientin auf einer der beiden Bildanzeigeeinrichtungen dargestellt werden. Gleichzeitig kann das Regionalflächen-Teilbild des Ausschnitts der anderen Brust in dem Ab schnitt, der der Regionalfläche der einen Brust entspricht, auf der anderen Anzeigeeinrichtung dargestellt werden. Auf diese Weise kann die das Strahlungsbild in Augenschein nehmende Person die entsprechenden Bereiche der linken und der rechten Brust einer einzelnen Patientin miteinander vergleichen.
Insbesondere kann ein Paar von Vollflächenbildern von der rechten und der linken Brust einer einzelnen Patientin auf einer einzigen Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt werden. Alternativ kann das Vollflächenbild von einer der Brüste auf einer der beiden Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtungen dargestellt werden, während das Vollflächenbild der anderen Brust auf der anderen Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird.
Auch in Fällen, in denen ein Abnormalitätsmusterkandidat in einer der Brüste nachgewiesen wird, kann das Regionalflächen-Teilbild, welches den Abnormalitätsmusterkandidaten in der einen Brust enthält, sowie das Bild der Regionalfläche in der anderen Brust, die dem Ausschnitt der Regionalfläche in der einen Brust entspricht, paarweise auf einer einzigen Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung angezeigt werden, oder die Anzeige kann auf zwei Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtungen erfolgen. In diesen Fällen sollte bezüglich der Bilder der Regionalflächen in den paarweisen Brüsten der einzelnen Patientin die gleiche Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungsverarbeitung durchgeührt werden.
In solchen Fällen, in denen die Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung auch als Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung fungiert, kann ein Paar Vollflächenbilder der linken und der rechten Brust einer einzelnen Patientin auf einer oder auf zwei Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtungen dargestellt werden, und die den entsprechenden Regionalflächen der rechten und der linken Brust entsprechenden Bilder können in den Vollflächenbildern angezeigt werden.
Insbesondere können das Bild der einen der beiden Brüste der einzelnen Patientin und das Bild der anderen Brust, welches unabhängig von dem Bild der einen Brust aufgezeichnet wurde, gleichzeitig auf der. Anzeigefläche ein und derselben Bildanzeigeeinrichtung dar gestellt werden. Speziell das Bild der einen Brust kann auf der rechten Hälfte der Anzeigefläche der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt werden, während das Bild der anderen Brust gleichzeitig auf der linken Hälfte der Anzeigefläche der selben Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird, so daß die Frontseiten der beiden Bilder einander gegenüberstehen oder die Rückseiten der beiden Bilder einander zugewandt sind. In solchen Fällen, in denen der Abnormalitätsmusterkandidat aus dem Vollflächenbildsignal detektiert wurde, welches das Bild der einen Brust repräsentiert, kann das Re- gionalflächen-Teilbild, welches den Abnormalitätsmusterkandidaten beinhaltet, einer Gewichtungsverarbeitung oder Betonungsverarbeitung unterzogen werden, um dann auf einem Abschnitt der rechten Hälfte der Anzeigefläche angezeigt zu werden, das heißt in einem Abschnitt des Vollflächenbildes der einen Brust. Außerdem kann das Regionalflächen-Teilbild des Abschnitts der anderen Brust, welcher der Lage des Abnormalitätsmusterkandidaten in der einen Brust entspricht, im Bereich der linken Hälfte der Anzeigefläche dargestellt werden, das heißt an einer Stelle des Vollflächenbildes der anderen Brust.
Wie oben ausgeführt wurde, können die beiden durch die beiden unabhängig voneinander gewonnenen Bildsignale repräsentierten Bilder auf zwei unabhängigen Bildanzeigeeinrichtungen angezeigt werden, oder sie können an unterschiedlichen Anzeigestellen auf einer einzigen Bildanzeigeeinrichtung dargestellt werden, so daß die gleichen Abschnitte der beiden Bilder einander entsprechen. In derartigen Fällen kann die erste Vorrichtung zur rechnergestützten Diagnose von Bildern gemäß der Erfindung weiterhin zwei Einrichtungen aufweisen, die das Vollflächenbildsignal für eine Brust bzw. das Vollflächenbildsignal für die andere Brust speichern, weiterhin eine Einrichtung zum Detektieren von zwei Bildsignalen (die beiden Vollflächenbildsignale oder die beiden Regionalflächen-Teilbildsignale) in Verbindung mit der Beziehung zwischen den Bildstellen, schließlich eine Anzeigesteuereinrichtung zum Steuern der Speichereinrichtung und der Detektoreinrichtung, und zum Veranlassen, daß die Bilder auf der Bildanzeigeeinrichtung dargestellt werden.
Das Regionalflächen-Teilbild, das auf der Gesamtflächenbild-Anzeigeeinrichtung angezeigt wird, kann in einer Anzeigezone angezeigt werden, die sich von der Regionalfläche unterscheidet, die sich in dem auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung angezeigten Strahlungsbild befindet und dem Bild der Regionalfläche entspricht. In derartigen Fällen überlappt das Regionalflächen-Teilbild nicht die Regionalfläche in dem dargestellten Vollflächenbild. Aus diesem Grund läßt sich das Regionalflächen-Teilbild betrachten, während die Position der Regionalfläche innerhalb des Vollflächenbildes ersichtlich ist. Im Ergebnis können die Effizienz und die Genauigkeit der Diagnose oder dergleichen auf einem hohen Wert gehalten werden.
Außerdem läßt sich die Anzeigezone für das Regionalflächen-Teilbild, das auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird, in der Weise festlegen, daß es in einer Anzeigezone aufgenommen ist, die sich von dem Objektbild unterscheidet, das auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung erscheint. Auf diese Weise kann verhindert werden, daß sich das Regionalflächen-Teilbild mit der Regionalfläche in dem Vollflächenbild und mit dem Objektbild innerhalb des Vollflächenbilds überlappt.
Es wird berücksichtigt, daß die Anzeigezone für das Regionalflächen-Teilbild, das in der oben beschriebenen Weise ermittelt wurde, sich in seiner Größe abhängig davon ändert, mit welcher Größe das auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung dargestellte Objektbild angezeigt wird. Wenn insbesondere die Zone außerhalb der Zone, in der das Objektbild angezeigt wird, sehr klein ist, so wird die Anzeigezone für das Regionalflächen-Teilbild sehr klein.
In diesen Fällen läßt sich die Größe des Regionalflächen-Teilbildes selbst abhängig von der Größe der Anzeigezone für das Regionalflächen-Teilbild verkleinern. In den Fällen allerdings ist es nicht möglich, starke Effekte beim Extrahieren und Anzeigen ausschließlich des Regionalflächen-Teilbilds mit dem Ziel zu erreichen, daß das Regionalflächen-Teilbild eine gute Bildqualität bei der Wiedergabe erhält und als wirksames Werkzeug insbesondere bei der exakten und effizienten Krankheitsdiagnose eingesetzt werden kann.
In den Fällen, in denen die Größe der Anzeigezone für das Regionalflächen-Teilbild innerhalb der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung kleiner ist als die Größe des Regionalflächen-Teilbilds, sollte daher nur ein Bereich des Regionalflächen-Teilbilds angezeigt werden, der innerhalb der Anzeigezone für das Regionalflächen-Teilbild anzeigbar ist, wäh rend das Regionalflächen-Teilbild vorzugsweise innerhalb der Anzeigezone durchgerollt werden sollte. Obschon in derartigen Fällen nur ein Teilabschnitt des Regionalflächen-Teilbildes zu einem gegebenen Zeitpunkt in der Anzeigezone angezeigt werden kann, läßt sich die Anzeigezone als Fenster verwenden, und das Regionalflächen-Teilbild läßt sich innerhalb dieses Fensters durchrollen. Auf diese Weise läßt sich der interessierende Bereich des Lokalflächen-Teilbildes sukzessive betrachten.
Die Anzahl der gleichzeitig mit dem Vollflächenbild auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung dargestellten Regionalflächen-Teilbilder ist nicht auf Eins beschränkt. In solchen Fällen, in denen mehrere Abnormalitätsmuster erkannt werden, kann die entsprechende Anzahl von Regionalflächen-Teilbildern zur Anzeige gebracht werden.
Was nun die Verarbeitung zum Erkennen des Abnormalitätsmusterkandidaten angeht, die von der Abnormalitätsmusterkandidaten-Detektoreinrichtung durchgeführt wird, kommen die Irisfilterverarbeitung, die Morphologieverarbeitung oder die Kombination dieser beiden Verarbeitungen in Betracht.
Bei dem Irisfilter werden die Gradienten der Bildsignalwerte, welche ihrerseits durch die Dichtewerte des Strahlungsbildes repräsentiert sind, als Gradientenvektoren berechnet, und es wird Information bezüglich des Grades der Zentralisierung der Gradientenvektoren ausgegeben. Die Irisfilterverarbeitung ist eine Methode zum Nachweise eines Tumormusters oder dergleichen gemäß dem berechneten Maß oder Grad der Zentralisierung der Gradientenvektoren.
Insbesondere ist bekannt, daß beispielsweise bei einem auf einem Röntgenfilm aufgezeichneten Strahlungsbild (das heißt einem Bild, welches ein Bildsignal hohen Signalpegels bei hoher Bilddichte liefert) die Dichtewerte eines Tumormuster etwas geringer sind als diejenigen der Umgebungs-Bildbereiche. Der Gradientenvektor an einem beliebigen Bildelement innerhalb des Tumormusters ist in Richtung der Nähe des Mittelpunkts des Tumormusters orientiert. Andererseits sind in einem länglichen Muster, beispielsweise dem Muster eines Blutgefäßes, Gradientenvektoren nicht auf einen speziellen Punkt konzentriert. Deshalb kann man die Verteilungen der Richtungen der Gradientenvektoren in regionalen Bereichen auswerten, und man kann eine Zone ermitteln, in der die Gradientenvektoren auf einen speziellen Punkt konzentriert sind. Die auf diese Weise ermittelte Zone kann als Tumormuster-Kandidat behandelt werden, das heißt als möglicherweise in Frage kommendes Tumormuster. Die Verarbeitung mit dem Irisfilter basiert auf einem derartigen grundlegenden Konzept. Schritte von Algorithmen des Irisfilters werden im folgenden beschrieben.
(Schritt 1) Berechnen von Gradientenvektoren
Für jedes Bildelement j unter sämtlichen Bildelementen eines gegebenen Bildes wird die Richtung Θ des Gradientenvektors des das Bild repräsentierenden Bildsignals gemäß folgender Formel (8) berechnet:
Wie in 18 zu sehen ist, repräsentieren f₁ bis f₁₆ der Formel (8) die Bildelementwerte (das heißt die Bildsignalwerte) entsprechend den Bildelementen in den Umgebungsbereichen einer Maske mit der Größe von fünf Bildelementen (angeordnet entlang der Spaltenrichtung des Bildelementfeldes) × fünf Bildelemente (angeordnet in Reihenrichtung des Bildelementfeldes), wobei die Mitte der Maske bei einem Bildelement j liegt.
(Schritt 2) Berechnung des Zentralisierungsgrades von Gradientenvektoren
Anschließend wird für jedes Bildelement unter sämtlichen Bildelementen des gegebenen Bildes das als interessierendes Bildelement in Betracht kommende Bildelement hergenommen, und es wird der Zentralisierungsgrad C der Gradientenvektoren bezüglich des interessierenden Bildelements nach folgender Formel (9) berechnet:
Wie in 19 gezeigt ist, bedeutet in der Formel (9) N die Anzahl von Bildelementen in der Zone innerhalb eines Kreises, dessen Zentrum auf dem interessierenden Bildelement liegt, und der einen Radius R hat, wobei θj den Winkel zwischen der Geraden, welche das interessierende Bildelement mit jedem innerhalb des Kreises befindlichen Bildelement j verbindet, und dem nach der Formel (8) berechneten Gradientenvektor an dem Bildelement j bedeutet. Deshalb nimmt in solchen Fällen, in denen die Richtungen der Gradientenvektoren der jeweiligen Bildelemente j sich auf das interessierende Bildelement konzentrieren, der Zentralisierungsgrad C entsprechend der Formel (9) einen großen Wert an.
Der Gradientenvektor jedes Bildelements j in der Nähe eines Tumormuster ist in etwa auf den Mittelbereich des Tumormusters orientiert, unabhängig vom Pegel des Kontrasts des Tumormusters. Deshalb kann man sagen, daß das interessierende Bildelement, das zu dem einen großen Wert aufweisenden Zentralisierungsgrad C gehört, ein Bildelement ist, das sich im Mittelbereich des Tumormusters befindet. Andererseits tendieren in einem linearen Muster, beispielsweise ein Blutgefäßmuster, die Richtungen der Gradientenvektoren in eine gewisse Richtung, und deshalb ist der Wert des Zentralisierungsgrads C klein. Folglich läßt sich ein Tumormuster dadurch nachweisen, daß man sämtliche Bildelemente des Bildes als interessierendes Bildelement hernimmt, den Wert des Zentralisierungsgrads C bezüglich des interessierenden Bildelements berechnet und bewertet, ob der Wert des Zentralisierungsgrads C größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist oder nicht. Speziell besitzt das Irisfilter gegenüber einem herkömmlichen Differenzfilter die Besonderheit, daß das Irisfilter nicht abträglich beeinflußt wird durch Blutgefäßmuster, Brustdrüsen-Muster oder dergleichen, so daß man in effizienter Weise Tumormuster erkennen kann.
Bei der tatsächlichen Verarbeitung wird nun, damit die Erkennungsleistung nicht beeinflußt wird von Größe und Form der Tumormuster, so vorgegangen, daß Größe und Form des Filters adaptiv angepaßt werden. 20 zeigt ein Beispiel für das Filter. Das Filter unterscheidet sich von dem in 19 gezeigten Filter. Bei dem Filter nach 20 wird der Grad der Zentralisierung nur für solche Bildelemente bewertet, die entlang Radiallinien verlaufen, die sich ausgehend von einem interessierenden Bildelement in M Richtungen in Intervallen von 2π/M Grad in radialer Richtung erstrecken. (In 20 sind beispielsweise 32 Richtungen in Intervallen von 11,25 Grad dargestellt).
In den Fällen, in denen das interessierende Bildelement die Koordinaten (k, l) hat, sind die Koordinaten ([x],[y]) des Bildelements, das sich entlang der i-ten Radiallinie befindet und das n-te Bildelement ist, welches ausgehend von dem interessierenden Bildelement gezählt wird, durch die folgenden Formeln (10) und (11) gegeben. x = k + n cos {2π(i – 1)/M} (10) y = 1 + n sin {2π(i – 1)/M} (11)wobei [x] die maximale ganze Zahl ist, die nicht größer als x ist und [y] die maximale ganze Zahl ist, die nicht größer als y ist.
Außerdem wird für jede der radialen Linien der Ausgangswert für die Bildelemente zwischen dem interessierenden Bildelement und einem auf der radialen Linie liegenden Bildelement, bei dem der maximale Grad an Zentralisierung erhalten wird, als der Grad der Zentralisierung in Bezug auf die Richtung der radialen Linie hergenommen. Der Mittelwert der Zentralisierungsgrade, die für sämtlichen radialen Linien ermittelt wurden (in diesem Fall 32 Radiallinien) wird anschließend berechnet. Der Mittelwert der Zentralisierungsgrade aus dieser Berechnung wird als Zentralisierungsgrad C der Gradientenvektorgruppe in Bezug auf das interessierende Bildelement verwendet. Speziell wird der Zentralisierungsgrad Ci(n), der für die Bildelemente gewonnen wird, die von dem interessierenden Bildelement bis hin zu dem n-ten Bildelement auf der i-ten Radiallinie reichen, mit folgender Formel (12) berechnet:
wobei Rmin und Rmax der Minimumwert bzw. der Maximumwert sind, die für den Radius des zu erkennenden Tumormusters eingestellt werden.
Die Berechnung des Zentralisierungsgrads Ci(n) kann mit Hilfe der Formel (12') anstelle der Formel (12) durchgeführt werden:
Speziell wird mit der Formel (12') der Zentralisierungsgrad Ci(n) für diejenigen Bildelemente erhalten, die auf der i-ten Radiallinie liegen und in den Bereich von einem Rminten Bildelement, das dem Minimumwert Rmin entspricht, gezählt von dem interessierenden Bildelement aus, bis zu einem n-ten Bildelement reichen, das in dem Bereich von dem Rmin-ten Bildelement bis zu einem Rmax-ten Bildelement entsprechend dem Maximumwert Rmax fällt, gezählt ausgehend von dem interessierenden Bildelement.
Anschließend, daran wird der Zentralisierungsgrad C der Gradientenvektorgruppe. mit Hilfe der Formeln (13) und (14) berechnet:
Formel (13) bedeutet den Maximumwert des Zentralisierungsgrads Ci(n), der für jede der Radiallinien mit Hilfe der Formel (12) erreicht wird. Deshalb kann man die Zone von dem interessierenden Bildelement bis hin zu dem Bildelement mit dem Zentralisierungsgrad Ci(n), der den Maximumwert annimmt, als die Zone für den Tumormusterkandida ten betrachten. Durch Nachweisen derartiger Zonen für sämtliche Radiallinien mit Hilfe der Formel (13) ist es möglich, die Form des Umfangsrandes der Zone abzuschätzen, die man als Tumormusterkandidaten betrachten kann.
Bei der Formel (13) werden die Maximumwerte der Zentralisierungsgrade innerhalb der genannten Zonen für sämtliche Richtungen der Radiallinien berechnet. Anschließend wird mit Hilfe der Formel (14) der Mittelwert der Maximumwerte der Zentralisierungsgrade innerhalb der genannten Zonen berechnet, wobei diese Maximumwerte durch die Formel (13) für sämtliche Richtungen der Radialzonen gegeben sind. Der berechnete Mittelwert wird mit einem vorbestimmten Schwellenwert T verglichen. Aus den Vergleichsergebnissen wird eine Beurteilung oder Abschätzung gemacht, ob eine Wahrscheinlichkeit dafür besteht, daß die Zone mit ihrem Zentrum an dem interessierenden Bildelement der Abnormalitätsmusterkandidat ist.
Die Zone, innerhalb der der Zentralisierungsgrad C der Gradientenvektorgruppe mit der Formel (14) bewertet wird, ist der Iris des menschlichen Auges ähnlich, die sich entsprechend der Helligkeit der Umgebung ausdehnt oder zusammenzieht. Größe und Form der Zone ändern sich adaptiv entsprechend der Verteilung der Gradientenvektoren. Daher wird das verwendete Filter als Irisfilter bezeichnet.
(Schritt 3) Bewertung der Gestaltung der Form des Tumormusterkandidaten
Im allgemeinen haben Muster von malignen Tumoren folgende Charakteristika der Formen und Gestalten:

1) Die Seitenränder sind unregelmäßig;
2) Die Gestalt ähnelt einer Ellipse;
3) Die Zone innerhalb des Musters hat eine konvexe oder eine konkave Dichteverteilung.

Deshalb erfolgt eine Beurteilung bezüglich Gestalt und Form, indem man diese Charakteristika betrachtet, um Muster von normalem Gewebe aus dem erfaßten Kandidatenmuster zu eliminieren, damit nur der definierte „Abnormalitätsmusterkandidat" nachgewiesen werden kann, das heißt lediglich der Abnormalitätsmusterkandidat, der eine gewisse Wahrscheinlichkeit dafür besitzt, daß es sich um ein Tumormuster handelt. Die charakteristischen Meßgrößen für die Beurteilung beinhalten die Streuung, die Dehnung, die Rauhigkeit der Seitenkanten, die Kreisförmigkeit und das Maß der Konvexität oder Konkavität (das heißt die Entropie) der Dichteverteilung in der Zone innerhalb des Musters.
Durch Ausführen der oben beschriebenen Schritte kann das Irisfilter in wirksamer Weise aus einem Strahlungsbild ein Tumormuster erkennen.
Im folgenden soll beschrieben werden, wie die Morphologieverarbeitung erfolgt. Die Morphologieverarbeitung ist die Methode zum Nachweisen und Erkennen eines kleinen Verkalkungsmusters, bei dem es sich um eine der charakteristischen Formen von Mammakarzinomen wie im Fall der Tumormuster handelt. Die Morphologieverarbeitung erfolgt unter Verwendung einer Mehrfachskala λ und eines Strukturelements (das heißt einer Maske) B. Die Morphologieverarbeitung hat Besonderheiten, wonach beispielsweise (1) sie wirksam ist beim Extrahieren eines Verkalkungsmusters an sich, (2) sie nicht beeinflußt wird durch komplizierte Hintergrundinformation und (3) das extrahierte Verkalkungsmuster nicht verzerrt wird. Speziell hat die Morphologieverarbeitung gegenüber der üblichen Differenzierverarbeitung den Vorteil, daß sie exakter die geometrische Information ermitteln kann, welche die Größe, die Form und die Dichteverteilung des Verkalkungsmusters betrifft. Durchgeführt wird die Morphologieverarbeitung in der im folgenden beschriebenen Weise.
(Grundsätzliche Arbeitsweise der Morphologieverarbeitung)
Im allgemeinen ist die Morphologie so verbreitet wie die Theorie von Mengen in einem N-dimensionalen Raum. Um das intuitive Verständnis zu erleichtern, wird die Morphologieoperation im folgenden anhand eines zweidimensionalen Graustufenbildes beschrieben.
Das Graustufenbild wird als Raum aufgefaßt, in welchem ein Punkt mit den Koordinaten (x, y) eine Höhe hat, die einem Dichtewert f(x, y) entspricht. In diesem Fall sei angenommen, daß das den Dichtewert f(x, y) repräsentierende Bildsignal ein Bildsignal vom Typ mit hoher Luminanz und hohem Signalpegel ist, wobei eine geringe Dichte (das heißt eine hohe Luminanz oder Leuchtdichte, wenn das Bild auf einem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre angezeigt wird) durch einen hohen Bildsignalpegel wiedergegeben wird.
Zunächst soll als Hilfe zum Verständnis der Erläuterung eine eindimensionale Funktion f(x) entsprechend dem Querschnitt des Raums betrachtet werden. Es sei angenommen, daß ein in der Morphologieoperation verwendetes Strukturelement g eine symmetrische Funktion gemäß Formel (15) ist, symmetrisch in Bezug auf den Ursprung. gs(x) = g(–x) (15)
Es sei außerdem angenommen, daß der Wert 0 ist innerhalb eines Definitionsbereichs, der durch die Formel (16) dargestellt wird. G = {–m, –m + 1, ..., –1, 0, 1, ..., m – 1, m} (16)
In derartigen Fällen sind die Grundformen der Morphologieoperation sehr einfache Operationen, wie sie mit den Formeln (17), (18), (19) und (20) ausgeführt werden: Dilation; [f⊕Gs](i) = max(f(i – m), ..., f(i), ..., f(i + m)} (17) Erosion; [fΘGs] (i) = max(f(i – m), ..., f(i), ..., f(i + m)} (18) Öffnung: fg = (fΘg2)⊕g (19) Schließung; fg = (f⊕gs)Θg (20)
Nach 21A ist die Dilationsverarbeitung die Verarbeitung zum Auffinden des Maximumwerts in einer Breite von ± m (der Wert wird entsprechend einem Strukturelement B bestimmt), deren Zentrum auf dem interessierenden Bildelement liegt. Wie in 21B gezeigt ist, ist die Erosionsverarbeitung die Verarbeitung zum Auffinden des Minimumwerts in der Breite ± m mit dem Zentrum auf dem interessierenden Bildelement. Die Öffnungsverarbeitung ist äquivalent zu dem Suchen des Maximumwers nach dem Suchen des Minimumwerts. Außerdem ist die Schließungsverarbeitung äquivalent zu der Suche des Minimumwers nach der Suche nach dem Maximumwert. Wie in 21C gezeigt ist, ist die Öffnungsverarbeitung äquivalent zu der Verarbeitung, bei der die Dichtekurve f(x) von der Seite niedriger Luminanz her geglättet wird und ein konvexer Dichteschwankungsbereich (das heißt der Bereich, bei dem die Luminanz höher ist als in den Umgebungsbereichen), der in einem Bereich, der räumlich enger als die Maskengröße von 2 m ist, entfernt wird. Außerdem ist gemäß 21D die Schließungsverarbeitung äquivalent zu der Verarbeitung, bei der die Dichtekurve f(x) von der Seite hoher Luminanz her geglättet wird und ein konkaver Dichteschwankungsbereich (das ist der Bereich, in der die Luminanz kleiner als in den Umgebungsbereichen ist), der in dem Bereich, welcher räumlich schmaler ist als die Maskengröße 2 m, entfernt wird.
In den Fällen, in denen das Strukturelement g in Bezug auf den Ursprung nicht symmetrisch ist, wird die Dilationsoperation nach der Formel (17) als Minkowski-Summe bezeichnet, und die Erosionsoperation gemäß Formel (18) wird als Minkowski-Differenz bezeichnet.
In solchen Fällen, in denen das den Dichtewert f(x) repräsentierende Bildsignal ein Bildsignal hoher Dichte mit hohem Signalpegel ist, in welchem eine hohe Dichte durch einen hohen Bildsignalpegel wiedergegeben wird, ist die Beziehung zwischen dem Dichtewert f(x) und dem Bildsignalwert umgekehrt zu der Beziehung zwischen dem Dichtewert f(x) und dem Bildsignalwert eines Bildsignals, bei dem eine hohe Luminanz einem hohen Signalpegel entspricht. Aus diesem Grund stimmt die Dilationsverarbeitung, die bezüglich eines Bildsignals mit hohem Signalpegel für hohe Dichte durchgeführt wird, überein mit der Erosionsverarbeitung, die bezüglich eines Bildsignals vom Signaltyp mit hohem Signalpegel für hohe Luminanz durchgeführt wird, wie aus 21B hervorgeht. Die bezüglich des Bildsignals mit hohem Signalpegel für hohe Dichte durchgeführte Erosionsverarbeitung stimmt überein mit der Dilationsverarbeitung, die für ein Bildsignal mit hohem Signalpegel für hohe Luminanz durchgeführt wird, wie in 21A gezeigt ist. Die Öffnungsverarbeitung, die bezüglich des Bildsignals mit hohem Signalpegel für hohe Dichte durchgeführt wird, stimmt überein mit der Schließungsverarbeitung, die bezüglich eines Bildsignals mit hohem Signalpegel für hohe Luminanz durchgeführt wird, wie aus 21D hervorgeht. Außerdem stimmt die Schließungsverarbeitung, wenn sie bezüglich eines Bildsignals mit hohem Signalpegel für hohe Dichte durchgeführt wird, überein mit der Öffnungsverarbeitung, wenn diese bezüglich eines Bildsignals mit hohem Signalpegel für hohe Luminanz durchgeführt wird, wie aus 21C hervorgeht.
Die Morphologieverarbeitung wird hier in Verbindung mit einem Bildsignal hohen Signalpegels für hohe Luminanz erläutert.
(Anwendung auf das Erfassen von Verkalkungsmustern)
Um ein Verkalkungsmuster zu erkennen, wird erwogen, von einem Differenzverfahren Gebrauch zu machen, bei dem ein geglättetes Bildsignal von dem ursprünglichen Bildsignal subtrahiert wird. Allerdings ist es bei einem einfachen Glättungsverfahren schwierig, das Verkalkungsmuster zu unterscheiden von einem länglichen nicht-verkalkten Muster (beispielsweise einem Muster einer Brustdüse, eines Blutgefäßes, von Brustdüsen-Trägergewebe oder dergleichen). Aus diesem Grund haben Obata von der Tokyo University of Agriculture and Technology, et al. ein Morphologiefilter vorgeschlagen, welches durch die unten angegebene Formel (21) repräsentiert wird, und das auf der Öffnungsoperation unter Verwendung eines Mehrfachstrukturelements basiert. [Es sei bezug genommen auf „Extraction of Small Calcified Patterns with A Morphology Filter Using A Multiply Structure Element", Collected Papers of The Institute of Electronics and Communication Engineers of Japan, D-II, Band J75-D-II, Nr. 7, Seiten 1170–1176, Juli 1992; und "Fundamentals of Morphology and Its Application to Mammogram Processing", Medical Imaging Technology, Band 12, Nr. 1, Januar 1994.]
Für die Formel (21) repräsentiert Bi (mit i = 1, 2, ..., M) beispielsweise vier lineare Strukturelemente (in diesem Fall M = 4), wie sie in 22 gezeigt sind. (Die vier Strukturelemente insgesamt werden im folgenden als Mehrfachstrukturelement bezeichnet.) In den Fällen, in denen das Strukturelement B größer eingestellt ist, als es das zu erkennende Verkalkungsmuster ist, wird ein Verkalkungsmuster, bei dem es sich um einen konvexen Signaländerungsabschnitt handelt, der feiner ist als das Strukturelement B (das heißt ein Bildabschnitt, der in einem schmalen räumlichen Bereich schwankt) bei der Öffnungsverarbeitung entfernt. Andererseits ist ein längliches nicht-verkalktes Muster länger als das Strukturelement B. Folglich bleibt in den Fällen, in denen die Neigung des nichtverkalkten Musters (das heißt die Richtung, in der sich das nicht-verkalkte Muster erstreckt) übereinstimmt mit einer der Richtungen der vier Strukturelemente Bi, das nichtverkalkte Muster unbeseitigt, nachdem die Öffnungsverarbeitung (das heißt die Operation des zweiten Terms der Formel (21)) durchgeführt wurde. Wenn daher das durch die Öffnungsverarbeitung erhaltene geglättete Bildsignal (das ist das Signal entsprechend dem Bild, aus dem das verkalkte oder Verkalkungsmuster beseitigt wurde) von dem Originalbildsignal f subtrahiert wird, kann ein Bild gewonnen werden, welches nur das kleine Kandidaten-Verkalkungsmuster enthält. Dieses Konzept steht hinter der Formel (21).
Wie oben beschrieben wurde, ist in den Fällen, in denen das Bildsignal einen hohen Signalpegel bei hoher Dichte besitzt, der Dichtewert des Verkalkungsmusters kleiner als die Dichtewerte der umgebenden Bildbereiche, und das Verkalkungsmuster bildet einen konkaven Signaländerungsabschnitt bezüglich der Umgebungsbereiche. Daher wird die Schließungsverarbeitung anstelle der Öffnungsverarbeitung angewendet, und anstelle der Formel (21) wird die Formel (21') angewendet:
Allerdings kommt es häufig vor, daß ein nicht-verkalktes Muster mit der gleichen Größe wie das Verkalkungsmuster in dem gewonnenen Bild verbleibt. In derartigen Fällen wird das das nicht-verkalkte Muster repräsentierende Signal, das durch P der Formel (21) gewonnen wird, beseitigt durch Verwendung der Differenzierinformation, basierend auf der Morphologieoperation, die mit folgender Formel (22) durchgeführt wird: Mgrad = (1/2)·(f⊕λB – fΘλB) (22)
Ein großer Wert von Mgrad bedeutet eine hohe Wahrscheinlichkeit dafür, daß es sich um ein Verkalkungsmuster handelt. Deshalb läßt sich ein Verkalkungsmusterkandidat Cs mit Hilfe folgender Formel (23) nachweisen: wenn P(i, j) ≥ Ti und Mgrad(i, j) ≥ T2 dann Cs(i, j) = P sonst Cs(i, j) = 0 (23)
In der Formel (23) bedeuten T1 und T2 die vorbestimmten Schwellenwerte, die sich empirisch bestimmen lassen.
Allerdings kann ein nicht-verkalktes Muster, welches eine andere Größe besitzt als das Verkalkungsmuster, einfach dadurch beseitigt werden, daß man den Wert P aus der Formel (21) mit dem vorbestimmten Schwellenwert T1 vergleicht. In den Fällen, in denen kein Risiko dafür besteht, daß ein nicht-verkalktes Muster mit der gleichen Größe wie das Verkalkungsmuster verbleibt, reicht es also aus, daß die Bedingung für den ersten Term der Formel (23), das heißt, die Bedingung P(i, j) ≥ T1 erfüllt ist.
Schließlich wird die Anhäufung oder der Cluster Cc des Verkalkungsmusters erkannt durch Kombinieren der Öffnungsoperation und der Schließungsoperation der Mehrfachskala gemäß der Formel (24): cc = Cs⊕λ1Beλ3B⊕λ2B (24)
In der Formel (24) werden λ₁ und λ₂ bestimmt durch den maximalen Abstand des zu kombinierenden Verkalkungsmusters und den maximalen Radius des zu beseitigenden, isolierten Musters, und es gilt λ₃ = λ₁ + λ₂.
Was das Bildsignal mit hohem Signalpegel für hohe Luminanz angeht, so wird das Morphologiefilter in der oben beschriebenen Weise eingerichtet. In den Fällen, in denen das Bildsignal vom Typ mit hohem Signalpegel für hohe Dichte ist (bei dem ein Bildelement hoher Dichte einen großen digitalen Signalwert hat), ist die Beziehung zwischen der Öffnungsoperation und der Schließungsoperation umgedreht.
Bei der zweiten Abnormalitätsmusterkandidaten-Detektoreinrichtung sind vorgesehen:
ein Irisfilter zum Berechnen des Maßes der Zentralisierung von Gradienten des Vollflächenbildsignals, um dadurch einen Bildabschnitt, der zu einem hohen Maß an Zentralisierung gehört, in dem Strahlungsbild gemäß dem Vollflächenbildsignal zu erfassen,
wobei die Beurteilungseinrichtung eine Beurteilung bezüglich des Vorhandenseins oder Fehlens des Bildabschnitts entsprechend den Ergebnissen des Nachweisens des Bildabschnitts vornimmt, was durch das Irisfilter durchgeführt wird,
die Regionalflächen-Extrahiereinrichtung dann, wenn die Beurteilungseinrichtung beurteilt hat, daß der Bildabschnitt vorhanden ist, ein Regionalflächen-Teilbildsignal entsprechend einer den Bildabschnitt enthaltenden Regionalfläche aus dem Vollflächenbildsignal extrahiert, welches in der Vollflächenbild-Speichereinrichtung gespeichert wurde, und eine Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung vorgesehen ist, um selektiv eine Bildgewichtungsverarbeitung bezüglich des Abnormalitätsmuster-Bildsignals durchzufahren, welches den Bildabschnitt repräsentiert und sich innerhalb des Regionalflächen-Teilbildsignals befindet, abhängig von den Ergebnissen des Nachweisens des Bildabschnitts, was von dem Irisfilter durchgeführt wird, so daß der Bildabschnitt in dem Bild der Regionalfläche, die auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt. wird, eine bessere Bildqualität erhalten kann und damit eine verbesserte Möglichkeit, als wirksames Werkzeug insbesondere bei der effizienten und genauen Diagnose einer Krankheit zu dienen, verglichen mit dem Strahlungsbild, welches auf der Vollbildflächen-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird.
Wie oben ausgeführt, ist die Irisfilterverarbeitung (im folgenden häufig auch als „die Operation des Irisfilters" bezeichnet) bereits als Operationsverarbeitung zum selektiven Extrahieren nur eines speziellen Bildabschnitts oder -ausschnitts, beispielsweise als Abnormalitätsmuster, aus einem Bild bekannt. [Es sei Bezug genommen auf „Detection of Tumor Patterns in DR Images (Iris Filter)", wie oben beschrieben wurde.] Die Irisfilterverarbeitung wurde untersucht als eine Methode, die wirksam ist bei dem Erkennen insbesondere eines Tumormusters, welches eines von charakteristischen Formen von Mammakarzinomen ist. Allerdings ist das mit dem Irisfilter zu verarbeitende Bild nicht auf das Tumormuster in einem Mammogramm beschränkt, die Irisfilterverarbeitung ist vielmehr auf jegliche Art von Bild anwendbar, welches Charakteristika beinhaltet, nach denen die Gradienten des das Bild repräsentierenden Bildsignals zentralisiert sind.
Wie oben ausgeführt wurde, wird dadurch, daß man die Verarbeitung für das Erkennen des Tumormusters als Beispiel nimmt, die Verarbeitung zum Erkennen des Bildabschnitts mit dem Irisfilter ausgeführt mit dem Verarbeiten des Schritts 1 oder des Schritts 3.
Bei dem oben erläuterten Schritt 3 beispielsweise kann die Zirkularität als charakteristisches Maß aus der Gestaltbeurteilung verwendet werden. Wenn in derartigen Fällen die Grade oder Maße der Zentralisierung einer Binärumsetzung unterzogen werden, nimmt die Verteilung der umgesetzten Werte der Zentralisierung entsprechend dem Tumormuster die Form ähnlich eines Kreises an. Der Durchmesser des Kreises mit der gleichen Fläche wie der der durch die Binärumsetzung erhaltenen Zone wird mit Le bezeichnet. Außerdem werden die Größen der Längsseite und der Querseite eines Quadrats, welches die kleinste Fläche hat und die Zone in sich aufnehmen kann, mit a bzw. b bezeichnet. In diesen Fällen ist die Zirkularität d_circ durch folgende Formel (26) definiert: dcirc = Le/(a + b) wobei Le = 2(S/π)1/2 (26)
In den Fällen, in denen der Wert der Zirkularität kleiner ist als ein vorbestimmter Schwellenwert, wird davon ausgegangen, daß die Zone kein Tumormuster ist, und die Zone wird nicht als Tumormuster erkannt. In den Fällen, in denen der Wert der Zirkularität nicht kleiner als der genannte Schwellenwert ist, wird davon ausgegangen, daß die Zone ein Tumormuster ist, und dementsprechend wird die Zone als Tumormuster behandelt.
In der oben beschriebenen Weise läßt sich mit Hilfe des Irisfilters aus dem Strahlungsbild in effizienter Weise das Tumormuster isoliert erkennen.
Der Begriff „Bildabschnitt in Verbindung mit einem hohen Grad (oder Maß) an Zentralisierung", wie er hier für die zweite Vorrichtung für die rechnergestützte Diagnose von Bildern gemäß der Erfindung verwendet wird, bedeutet speziell denjenigen Bildabschnitt, der erhalten wird aus der Operation des Irisfilters unter Durchführung der Verarbeitung der Schritte 1 bis 3, die oben angegeben sind.
Bei der zweiten Vorrichtung für die rechnergestützte Diagnose von Bildern gemäß der Erfindung kann die Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung eine Abnormalitätsmuster-Gewichtungseinrichtung zum Durchführen einer Operation bezüglich des Originalbildsignals Dorg gemäß folgender Formel (1) durchführen: Dproc = Dorg + α·Giris (1) wobei das Signal Dorg jedes der Bildelemente des Strahlungsbilds repräsentiert, indem ein Irisfiltersignal Giris verwendet wird, erhalten aus dem Irisfilter gemäß dem Grad der Zentralisierung bezüglich des Originalbildsignals Dorg, und einem Gewichtungskoeffizienten α.
Als das Irisfiltersignal Giris kann das Signal verwendet werden, welches den Zentralisierungsgrad selbst repräsentiert, der mit der Formel (14) berechnet wird.
Außerdem kann bei der zweiten Vorrichtung für die rechnergestützte Diagnose von Bildern gemäß der Erfindung die Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung aufweisen:
eine Unschärfemaskensignal-Berechnungseinrichtung zum Durchführen einer Operation bezüglich des Originalbildsignals Dorg, welches jedes von Bildelementen des Strahlungsbilds repräsentiert, um ein Unschärfemaskensignal Dus bezüglich einer Unschärfemaske zu berechnen, die gebildet wird durch eine Bildelementmatrix mit der Größe, von N-Spalten x N-Reihen, deren Zentrum an dem durch das Originalbildsignal Dorg repräsentierten Bildelement liegt, wobei das Unschärfemaskensignal Dus mit Hilfe folgender Formel (2) berechnet wird: Dus = (ΣDorg)/N2 (2)wobei ΣDorg die Summe der Bildwerte repräsentiert, die für die Bildelemente innerhalb der Unschärfemaske repräsentativ sind,
eine Umwandlungstabelle zum Umwandeln eines Irisfiltersignals Giris, gewonnen aus dem Irisfilter gemäß dem Grad der Zentralisierung, in einen Gewichtungskoeffizienten (β(Giris) gemäß dem Irisfiltersignal Giris, und eine Abnormalitätsmuster-Gewichtungseinrichtung zum Durchführen einer Operation mit Hilfe der Formel (3) bezüglich des Originalbildsignals Dorg unter Verwendung des Unschärfemaskensignals Dus und des Gewichtungskoeffizienten β(Giris): Dproc = Dorg + β(Giris)·(Dorg – Dus) (3).
Der Gewichtungskoeffizient oder Betonungskoeffizient, Emphasiskoeffizient β(Giris) ist eine Gewichtungsfunktion, die so eingestellt wurde, daß das Ausgangssignal entsprechend dem Signal, welches bedeutet, daß ein Bildelement dasjenige ist, das dem oben angegebenen Bildabschnitt entspricht, als ein Wert ausgegeben werden kann, der größer ist als das Ausgangssignal entsprechend dem Signal, welches bedeutet, daß ein Bildelement nicht dasjenige ist, welches dem oben beschriebenen Bildabschnitt entspricht. Beispielsweise sollte die monoton steigende Funktion des in 25 dargestellten Typs vorzugsweise als Gewichtungskoeffizient β(Giris) verwendet werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform (dritte Vorrichtung) enthält die Abnormalitätsmusterkandidaten-Detektoreinrichtung:
ein Morphologiefilter zum Erfassen eines Bildabschnitts, bei dem das Bildsignal in einem Bereich schwankt, der räumlich enger ist als ein vorbestimmtes mehrfaches Strukturelement Bi in dem Strahlungsbild gemäß dem Vollflächenbildsignal unter Verwendung des Mehrfachstrukturelements Bi und eines Skalenfaktors λ,
wobei die Beurteilungseinrichtung eine Beurteilung bezüglich des Vorhandenseins oder Fehlens des Bildabschnitts gemäß den Ergebnissen der Erfassung des Bildabschnitts vornimmt, an welchem das Bildsignal in einem räumlich engeren Bereich schwankt als in dem Mehrfachsstrukturelement Bi, wobei die Erfassung durch das Morphologiefilter durchgeführt wurde,
die Regionalflächen-Extrahiereinrichtung in den Fällen, in denen die Beurteilung beurteilt hat, daß der Bildabschnitt vorhanden ist, ein Regionalflächen-Teilbildsignal entsprechend einer den Bildabschnitt enthaltenden Regionalfläche aus dem Vollflächenbildsignal extrahiert, welches in der Vollflächenbild-Speichereinrichtung gespeichert wurde, und wobei
eine Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung vorgesehen ist, zum selektiven Durchführen einer Bildgewichtungsverarbeitung bezüglich des Abnormalitätsmuster-Bildsignals, welches den Bildabschnitt repräsentiert und sich innerhalb des Regionalflächen-Teilbildsignals befindet, abhängig von den Ergebnissen der von dem Morphologiefilter durchgeführten. Erfassung des Bildabschnitts, so daß der Bildabschnitt in dem Bild der Regionalfläche, welches auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung angezeigt wird,. eine bessere Bildqualität aufweisen kann und damit eine bessere Möglichkeit, als wirksames Werkzeug insbesondere bei der effizienten und exakten Diagnose einer Krankheit zu dienen im Vergleich zu dem Strahlungsbild, welches auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung angezeigt wird.
Wie oben ausgeführt, wurde die Verarbeitung, die auf dem Algorithmus der Morphologie beruht (im folgenden als Morphologieoperation oder Morphologieverarbeitung bezeichnet) als eine für das Erkennen von insbesondere einem kleinen Verkalkungsmuster, bei dem es sich um eine der charakteristischen Formen von Mammakarzinomen handelt, effiziente Methode untersucht. [Es sei bezug genommen auf „Extraction of Small Calcified Patterns with A Morphology Filter Using A Multiply Structure Element", wie oben angegeben.] Allerdings ist das durch die Morphologieverarbeitung verarbeitete Bild nicht auf das kleine Verkalkungsmuster in einem Mammogramm beschränkt, vielmehr läßt sich die Morphologieverarbeitung auf jegliche Art von Bild anwenden, bei dem Größe und Form eines zu erkennenden spezifischen Bildabschnitts (das heißt eines Abnormalitätsmusters oder dergleichen) vorab bekannt sind.
Die Morphologieverarbeitung wird in der oben beschriebenen Weise durchgeführt, indem die Verarbeitung für das Erkennen des kleinen Verkalkungsmusters in einem Mammogramm als Beispiel verwendet wird.
Insbesondere wird der Begriff „Bildabschnitt, bei dem Bildsignalschwankungen in einem räumlich engeren Bereich als ein Mehrfachstrukturelement Bi" für die dritte Vorrichtung zur rechnergestützten Diagnose von Bildern gemäß der Erfindung in dem Sinn verwendet, daß der Bildabschnitt mit der Morphologieverarbeitung erkannt wird.
Bei der dritten Vorrichtung zur rechnergestützten Diagnose von Bildern gemäß der Erfindung kann die Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung enthalten:
Eine Umwandlungstabelle zum Umwandeln eines Morphologiesignals Dmor in ein Ausgangssignal f(Dmor) gemäß dem Morphologiesignal Dmor, wobei das Morphologiesignal Dmor von dem Morphologiefilter in bezug auf das Originalbildsignal Dorg erhalten wurde, welches jedes der Bildelemente des Strahlungsbilds repräsentiert, das Morphologiesignal Dmor den Bildabschnitt repräsentiert, bei dem das Bildsignal ein einem räumlich engeren Bereich schwankt als das Mehrfachstrukturelement Bi, und Eine Abnormalitätsmuster-Gewichtungseinrichtung zum Durchführen einer Operation bezüglich des Originalbildsignals Dorg unter Verwendung des Ausgangssignals f(Dmor) und eines Gewichtungskoeffizienten a gemäß folgender Formel (4): Dproc = Dorg + α·f(Dmor) (4).
Wie in 29 dargestellt ist, wird die Funktion f(Dmor) vorzugsweise so eingestellt, daß das Ausgangssignal f(Dmor) auf 0 (Null) bezüglich einer Zone C1 fixiert wird, in der der Wert des Morphologiesignals |Dmor| sehr klein ist, daß das Ausgangssignal f(Dmor) monoton ansteigt bezüglich |Dmor| für eine Zone C2, in der der Wert des Morphologiesignals |Dmor| vergleichsweise groß ist, und daß das Ausgangssignal f(Dmor) auf einen oberen Grenzwert in einer Zone C3 fixiert ist, in welcher der Wert des Morphologiesignals |Dmor| sehr groß ist. In diesen Fällen läßt sich innerhalb der Zone C1, in der der Wert von Dmor klein ist, hochfrequentes Strahlungsrauschen, das von dem Morphologiefilter detektiert wird, verringern. Außerdem kann verhindert werden, daß in der Zone C3, in der ein gewisses Maß an Kontrast vorhanden ist, eine übermäßige Gewichtungsverarbeitung durchgeführt wird.
Was die Funktion f(Dmor) angeht, so kann das Morphologiesignal Dmor auch selbst verwendet werden.
Außerdem kann bei der dritten Vorrichtung für die rechnergestützte Diagnose von Bildern gemäß der Erfindung die Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung aufweisen:
eine Umwandlungstabelle zum Umwandeln des Originalbildsignals Dorg, welches jedes der Bildelemente des Strahlungsbilds repräsentiert, in einen Gewichtungskoeffizienten (β(Dorg) gemäß dem Originalbildsignal Dorg, und
eine Abnormalitätsmuster-Gewichtungseinrichtung zum Durchführen einer Operation gemäß der Formel (5): Dproc = Dorg + (β(Dorg)·(Dorg – Dmor) (5)bezüglich des Originalbildsignals Dorg unter Verwendung eines Morphologiesignals Dmor und des Gewichtungskoeffizienten (β(Dorg), wobei das Morphologiesignal Dmor von dem Morphologiefilter erhalten wurde und den Bildabschnitt repräsentiert, bei dem das Bildsignal in einem räumlich engeren Bereich schwankt als das Mehrfachstrukturelement Bi.
Bei diesem Aufbau gilt: (i) in den Fällen, in denen die Gewichtungsverarbeitung für einen Bildabschnitt (beispielsweise ein Verkalkungsmuster, welches durch ein Bildsignal repräsentiert wird, welches einen hohen Signalpegel für hohe Luminanz aufweist) durchgeführt wird, in welchem der Wert des Originalbildsignals Dorg größer ist als die Bildsignalwerte, die die Umgebungsbildbereiche repräsentieren, und bei dem das Bildsignal in einem räumlich engeren Bereich als in dem Mehrfachstrukturelement Bi schwankt, wie es in 30A dargestellt ist, sollte der Gewichtungskoeffizient β(Dorg) vorzugsweise als eine Funktion eingestellt sein, die in Bezug auf Dorg monoton steigt. Außerdem: (ii) in den Fällen, in denen die Gewichtungsverarbeitung für einen Bildabschnitt (beispielsweise ein Verkalkungsmuster, welches repräsentiert wird durch ein Bildsignal, bei dem ein hoher Signalpegel für hohe Dichte steht) durchgeführt wird, in welchem der Wert des Originalbildsignals Dorg kleiner ist als die Bildsignalwerte, die die umgebenden Bildbereiche repräsentieren, und bei denen das Bildsignal in einem räumlich engeren Bereich schwankt als das Mehrfachstrukturelement Bi, wie in 30B dargestellt ist, sollte der Gewichtungskoeffizient β(Dorg) vorzugsweise als eine bezüglich Dorg monoton abnehmende Funktion eingerichtet werden.
Weiterhin kann bei der dritten Vorrichtung für die rechnergestützte Diagnose von Bildern gemäß der Erfindung die Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung aufweisen:
eine Umwandlungstabelle zum Umwandeln eines Morphologiesignals Dmor in einem Gewichtungskoeffizienten β(Dmor) gemäß dem Morphologiesignal Dmor, welches von dem Morphologiefilter bezüglich des Originalbildsignals Dorg erhalten wurde, welches jedes der Bildelemente dese Strahlungsbilds repräsentiert, wobei das Morphologiesignal Dmor den Bildabschnitt repräsentiert, bei dem das Bildsignal in einem räumlich engeren Bereich schwankt als das Mehrfachstrukturelement Bi, und
eine Abnormalitätsmuster-Gewichtungseinrichtung zum Durchführen einer Operation mit Hilfe der Formel (6): Dproc = Dorg + β(Dmor)·(Dorg – Dmor) (6)bezüglich des Originalbildsignals Dorg unter Verwendung des Gewichtungskoeffizienten β(Dmor) und eines Signals, welches die Differenz zwischen dem Originalbildsignal Dorg und dem Morphologiesignal Dmor repräsentiert.
Wie in 31 dargestellt wird, sollte in solchen Fällen, in denen die Gewichtungsverarbeitung mit der Formel (6) gemäß dem Morphologiesignal Dmor durchgeführt wird, der Gewichtungskoeffizient β(Dmor) vorzugsweise als bezüglich Dmor monoton ansteigende Funktion eingestellt werden.
Die oben erläuterte Morphologieoperation kann mit der unten angegebenen Formel (27) durchgeführt werden. In derartigen Fällen läßt sich der Bildabschnitt, in welchem der Wert des Originalbildsignals Dorg größer ist als die Bildsignalwerte, die die Umgebungsbildbereiche repräsentieren, extrahiert werden, und der extrahierte Bildabschnitt kann selektiv der Gewichtungsverarbeitung unterzogen werden.
Der Ausdruck X – λY bedeutet die λ-malige Berechnung zur Auffindung der Minkowski-Differenz mit dem Strukturelement Y bezüglich des Bildsignals X, und X + λY bedeutet die λ-malige Berechnung zum Auffinden der Minkowski-Summe mit dem Strukturelement Y bezüglich des Bildsignals X.
Als das Strukturelement B ist beispielsweise ein bisymmetrisches Element in Form eines Quadrats, eines Rechtecks, eines Kreises, einer Ellipse, eines Rhombus' oder dergleichen bevorzugt.
Alternativ läßt sich die oben angesprochene Morphologieoperation mit Hilfe der unten angegebenen Formel (28) durchführen. In derartigen Fällen kann ein Bildabschnitt, in welchem der Wert des Originalbildsignals Dorg kleiner ist als die Bildsignalwerte, die die Umgebungsbildbereiche repräsentieren, extrahiert werden, und der extrahierte Bildabschnitt kann selektiv der Gewichtungsverarbeitung unterzogen werden.
Außerdem kann bei der dritten Vorrichtung zur rechnergestützten Diagnose von Bildern gemäß der Erfindung die Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung aufweisen:
eine Unschärfemaskensignal-Berechnungseinrichtung zum Durchführen einer Operation bezüglich des Originalbildsignals Dorg, welches jedes von Bildelementen des Strahlungsbilds repräsentiert, um ein Unschärfemaskensignal Dus bezüglich einer Unschärfemaske zu berechnen, die gebildet wird durch eine Bildelementmatrix mit der Größe von N-Spalten x N-Reihen, deren Zentrum an dem durch das Originalbildsignal Dorg repräsentierten Bildelement liegt, wobei das Unschärfemaskensignal Dus mit Hilfe folgender Formel (2) berechnet wird: Dus = (ΣDorg)/N2 (2)eine Umwandlungstabelle zum Umwandeln eines Morphologiesignals Dmor in einen Gewichtungskoeffizienten β(Dmor) gemäß dem Morphologiesignal Dmor, welches von dem Morphologiefilter erhalten wurde und den Bildabschnitt repräsentiert, bei dem das Bildsignal in einem räumlich engeren Bereich schwankt als das Mehrfachstrukturelement Bi, und
eine Abnormalitätsmuster-Gewichtungseinrichtung zum Durchführen einer Operation mit der Formel (7): Dproc = Dorg + β(Dmor) • (Dorg – Dus) (7)bezüglich des Originalbildsignals Dorg unter Verwendung des Unschärfemaskensignals Dus und des Gewichtungskoeffizienten β(Dmor).
Wie in 28A oder 28B dargestellt ist, ist die Funktion β(Dmor) eine Funktion, bei der die Ausgangsgröße in einer Zone, in der der Wert von |Dmor| klein ist, auf einen kleinen Wert beschränkt ist.
Als das Strukturelement B ist beispielsweise ein bisymmetrisches Element in Form eines Quadrats, eines Rechtecks, eines Kreises, einer Ellipse, eines Rhombus' oder dergleichen bevorzugt.
Außerdem kann als Morphologieoperation eine von verschiedenen Operationen gemäß den nachstehenden Formeln (27) bis (33) verwendet werden:
Der Ausdruck (X – λY)_Y bedeutet, daß die Öffnungsoperation mit dem Strukturelement Y N bezüglich des Bildsignals (X – λY) ausgeführt wird, und U bedeutet die Summe der λ = 0 Mengen von λ = 0, 1, ..., N.
Der Ausdruck (X + λY)^Y bedeutet die Schließungsoperation mit dem Strkturelement Y bezüglich des Bildsignals (X + λY).
Speziell durch Anwenden der mit der Formel (27) ausgeführten Morphologieoperation ist es möglich, als Morphologiesignal Dmor ein Signal zu extrahieren, welches diejenigen Bildelemente repräsentiert, die einen Bildbereich darstellen, in welchem der Wert des Originalbildsignals Dorg größer ist als die Bildsignalwerte, die die Umgebungsbildbereiche repräsentieren, und bei dem das Bildsignal in einem räumlich engeren Bereich schwankt als in dem Mehrfachstrukturelement Bi (beispielsweise das Verkalkungsmuster in den Fällen, in denen das Bildsignal vom Signaltyp mit hohem Signalpegel bei hoher Luminanz ist). Außerdem kann der extrahierte Bildabschnitt effizient mit Hilfe der Gewichtungsverarbeitung verarbeitet werden.
Außerdem ist es durch Anwenden der mit der Formel (28) ausgeführten Morphologieoperation möglich, als Morphologiesignal Dmor ein Signal zu extrahieren, welches die Bildelemente repräsentiert, die einen Bildabschnitt wiedergeben, in welchem der Wert des Originalbildsignals Dorg kleiner als die Bildsignalwerte der Umgebungsbildbereiche, und bei dem das Bildsignal in einem räumlich engeren Raum schwankt als das Mehrfachstrukturelement Bi (beispielsweise das Verkalkungsmuster in Fällen, in denen das Bildsignal ein Signal von dem Typ ist, bei dem ein hoher Signalpegel eine hohe Dichte bedeutet). Außerdem kann der extrahierte Bildabschnitt effizient mit der Gewichtungsverarbeitung behandelt werden.
Außerdem ist es durch Anwenden der mit der Formel (29) ausgeführten Morphologieoperation möglich, als Morphologiesignal Dmor ein Signal zu extrahieren, welches die Bildelemente eines Bildabschnitts repräsentiert, in welchem der Wert des Originalbildsignals Dorg größer ist als die Bildsignalwerte der Umgebungsbildbereiche, und bei dem das Bildsignal in einem räumlich engeren Bereich schwankt als das Mehrfachstrukturelement Bi, und ein Bildrandabschnitt, bei dem die Luminanz (oder die Dichte) sich plötzlich ändert. Außerdem kann der extrahierte Bildabschnitt wirksam mit der Gewichtungsverarbeitung behandelt werden.
Durch Anwenden der mit der Formel (30) ausgeführten Morphologieoperation ist es möglich, als Morphologiesignal Dmor ein Signal zu extrahieren, welches die Bildelemente repräsentiert, die einen Bildabschnitt wiedergeben, in welchem der Wert des Originalbildsignals Dorg kleiner ist als die Bildsignalwerte in den Umgebungsbildbereichen, und bei dem das Bildsignal in einem räumlich engeren Bereich schwankt als das Mehrfachstrukturelement Bi, und einem Bildkantenabschnitt, bei dem die Luminanz (oder die Dichte) sich abrupt ändert. Außerdem läßt sich der extrahierte Bildabschnitt effizient mit der Gewichtungsverarbeitung behandeln.
Durch Anwenden der Morphologieoperation, die mit der Formel (31) durchgeführt wurde, ist es möglich, als Morphologiesignal Dmor ein Signal zu repräsentieren, welches die Bildelemente eines Bildabschnitts bedeutet, bei dem der Wert des Originalbildsignals Dorg größer ist als die Bildsignalwerte der Umgebungsbildbereiche, und bei dem das Bildsignal in einem räumlich engeren Bereich schwankt als das Mehrfachstrukturelement Bi und einer Änderung der Dichte (oder einer Änderung der Luminanz) beträchtlich ist (beispielsweise bei einem Skelett-Muster in dem von dem Originalbildsignal Dorg repräsentierten Bild). Außerdem kann der extrahierte Bildabschnitt (zum Beispiel das Skelett-Muster) in effizienter Weise mit der Gewichtungsverarbeitung behandelt werden. 32 zeigt ein Beispiel für die mit Hilfe der Formel (31) ausgeführte Skelettverarbeitung. Wie in 32 gezeigt ist, wird eine Berechnung durchgeführt, um ein Differenzsignal aufzufinden zwischen einem Signal, welches ein Bild repräsentiert, welches durch Ausführen der Erosionsverarbeitung bezüglich eines Originalbilds X mit einem Strukturelement B durchgeführt wurde (im vorliegenden Fall einer kreisförmigen Struktur mit einem Radius r) und einem Signal, welches ein Bild repräsentiert, das erhalten wurde durch Ausführen der Öffnungsverarbeitung bezüglich eines durch die Erosionsverarbeitung erhaltenen Bildes. Die Summe der Mengen der Differenzsignale, die aus λ-Operationen (mit λ = 1, 2, ..., N) erhalten wurde, repräsentiert Skelettmuster a und b.
Durch Anwenden der Morphologieoperation mit Hilfe der Formel (32) kann man als Morphologiesignal Dmor ein Signal extrahieren, welches die Bildelemente eines Bildabschnitts repräsentiert, in welchem der Wert des Originalbildsignals Dorg kleiner ist als die Bildsignalwerte der Umgebungsbildbereiche, und bei dem das Bildsignal in einem räumlich engeren Bereich schwankt als das Mehrfachstrukturelement Bi und einer Änderung der Dichte (oder einer Änderung der Luminanz) beträchtlich ist (beispielsweise ein Skelettmuster in dem von dem Originalbildsignal Dorg dargestellten Bild). Außerdem kann der extrahierte Bildabschnitt (zum Beispiel das Skelettmuster) in effizienter Weise mit Hilfe der Gewichtungsverarbeitung behandelt werden.
Die mit der Formel (31) oder (32) ausgeführte Morphologieoperation wird üblicherweise auch als Skelettverarbeitung oder ähnlich bezeichnet. Mit der Skelettverarbeitung läßt sich insbesondere in den Fällen, in denen die Verarbeitung auf ein Bildsignal angewendet wird, das ein Knochenbälgchen-Muster in einem Strahlungsbild darstellt, ausschließlich das Skelettelement selektiv und in effizienter Weise hervorheben.
Durch Anwenden der Morphologieoperation mit Hilfe der Formel (33) kann man als Morphologiesignal Dmor ein Signal extrahieren, welches die Bildelemente repräsentiert, die einen Bildabschnitt darstellen, in welchem eine lokale Änderung der Luminanz (oder eine Änderung der Dichte) beträchtlich ist. Außerdem läßt sich der extrahierte Bildabschnitt in effizienter Weise mit der Gewichtungsverarbeitung behandeln.
In den Fällen, in denen die Morphologieoperation mit der Formel (33) durchgeführt wird, sollte, um Überschwinger und Unterschwinger einzugrenzen, (Dorg – Dus) in dem zweiten Term der Formel (7) abgewandelt werden, beispielsweise zu einer Funktion f(Dorg – Dus), wie in 33 gezeigt ist, die das Ausgangssignal bezüglich des Bereichs von Werten von Dorg, die nicht größer als ein vorbestimmter Wert sind, oder bezüglich eines Bereichs von Dorg-Werten, die nicht kleiner als eine vorbestimmter Wert sind, begrenzt.
Die zweite und die dritte Vorrichtung zur rechnergestützten Diagnose von Bildern gemäß der Erfindung läßt sich derart modifizieren, daß die Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung auch als Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung dienen kann, wobei das Regionalflächen-Teilbild in einem Abschnitt der Anzeigefläche des Vollflächenbild-Anzeigegeräts angezeigt werden kann. Während das Vollflächenbild auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird, kann insbesondere das Regionalflächen-Teilbild, welches ansonsten auf einer identischen Regionalflächen-Teilbild-Anzeigevorrichtung dargestellt wird, in einem Bereich des Vollflächenbildes angezeigt werden, der auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird (dies bedeutet, daß in dem Bereich der Anzeigefläche der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung, in welchem das Regionalflächen-Teilbild angezeigt wird, der entsprechende Abschnitt des Vollflächenbildes und des Regionalflächen-Teilbildes einander nicht überlagert sind, sondern vielmehr nur das Regionalflächen-Teilbild dargestellt wird, ohne daß der Anteil des in diesem Abschnitt befindlichen Vollflächenbildes angezeigt wird. Der übrige Teil der Anzeigefläche der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung zeigt den restlichen Teil des Vollflächenbildes an.)
Das Vollflächenbild und das Regionalflächen-Teilbild lassen sich auf verschiedene Weise je nach Art des Objekts anzeigen, dessen Bild zur Anzeige gebracht wird. Speziell in den Fällen, in denen das Röntgenbild beispielsweise der Brust eines einzelnen Patienten angezeigt wird, kann man ausschließlich das Bild der einzelnen Brust anzeigen. Alternativ kann man zwei Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtungen und/oder zwei Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtungen vorsehen. Auf diese Weise kann man das Regionalflächen-Teilbild, welches das Abnormalitätsmuster in einer der beiden Brüste der Patientin enthält, auf einer der beiden Bildanzeigeeinrichtungen darstellen. Gleichzeitig kann man das Regionalflächen-Teilbild des der einen Brust entsprechenden Ausschnitts der anderen Brust auf der anderen Bildanzeigeeinrichtung darstellen. Hierdurch kann die das Strahlungsbild betrachtende Person die entsprechenden Bereiche der linken und der rechten Brust einer Patientin vergleichen.
Insbesondere läßt sich ein Paar der Vollflächenbilder von der rechten und der linken Brust einer einzelnen Patientin auf einer einzigen Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung darstellen. Alternativ kann das Vollflächenbild einer der Brüste auf einer der beiden Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtungen dargestellt werden, während das Vollflächenbild der anderen Brust auf der anderen Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird.
Auch in solchen Fällen, in denen in einer Brüste ein Abnormalitätsmusterkandidat ermittelt wird, kann das Regionalflächen-Teilbild mit dem Abnormalitätsmusterkandidaten in der einen Brust sowie das Bild der Regionalfläche in der anderen Brust, entsprechend dem Abschnitt der Regionalfläche in der einen Brust paarweise auf einer einzigen Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt werden oder auf zwei Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtungen angezeigt werden.
In diesen Fällen sollte vorzugsweise bezüglich der Bilder der Regionalflächen in den paarweisen Brüsten der einzelnen Patientin die gleiche Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungsverarbeitung vorgenommen werden.
Weiterhin kann in solchen Fällen, in denen die Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung auch als Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung fungiert, ein Paar Vollflächenbilder der rechten und der linken Brust der einzelnen Patientin auf einer oder auf zwei Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtungen dargestellt werden, und die Bilder der entsprechenden Regionalflächen der rechten und der linken Brust können in den Vollflächenbildern angezeigt werden.
Weiterhin können das Bild einer der Brüste der einzelnen Patientin und das Bild der anderen Brust, das unabhängig vom Bild der einen Brust aufgezeichnet wurde, gleichzeitig auf der Anzeigefläche ein und derselben Bildanzeigeeinrichtung dargestellt werden. Speziell kann das Bild der einen Brust auf der rechten Hälfte der Anzeigefläche der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt werden, während das Bild der anderen Brust gleichzeitig auf der linken Hälfte der Anzeigefläche der selben Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird, so daß sich die beiden Bilder benachbart gegenüberstehen. In den Fällen, in denen der Abnormalitätsmusterkandidat aus dem Vollflächenbildsignal ermittelt wird, welches das Bild der einen Brust repräsentiert, kann das Regionalflächen-Teilbild, das den Abnormalitätsmusterkandidaten beinhaltet, der Gewichtungsverarbeitung unterzogen und dann in einem Teil der rechten Hälfte der Anzeigefläche dargestellt werden, das heißt in einem Bereich des Vollflächenbildes der einen Brust. Außerdem kann das Regionalflächen-Teilbild des Abschnitts der anderen Brust, der der Lage des Abnormalitätsmusterkandidaten in der einen Brust entspricht, in einem Bereich auf der linken Hälfte der Anzeigefläche dargestellt werden, das heißt in einem Bereich des Vollflächenbildes der anderen Brust.
Wie oben beschrieben wurde, können die beiden Bilder, die durch zwei unabhängig voneinander gewonnene Bildsignale repräsentiert werden, auf zwei voneinander unabhängigen Bildanzeigeeinrichtungen oder an verschiedenen Anzeigestellen auf einer einzigen Bildanzeigeeinrichtung dargestellt werden, so daß gleiche Bereiche der beiden Bilder einander entsprechen. In solchen Fällen können die zweite und die dritte Vorrichtung zur rechnergestützten Diagnose von Bildern gemäß der Erfindung weiterhin zwei Einrichtungen zum Speichern des Vollflächenbildsignals, das eine Brust darstellt, und zum Speichern des Vollflächenbildsignals, das die andere Brust darstellt, eine Einrichtung zum Detektieren der beiden Bildsignale (der beiden Vollflächenbildsignale oder der beiden Regionalflächen-Teilbildsignale) im Zusammenhang mit der Lagebeziehung zwischen den Bildern, und einer Anzeigesteuereinrichtung zum Steuern der Speichereinrichtung und der Detektoreinrichtung und zum Veranlassen, daß die Bilder auf der Bildanzeigeeinrichtung angezeigt werden.
Bei der ersten Vorrichtung zur rechnergestützten Diagnose von Bildern gemäß der Erfindung zeigt die Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung die volle Fläche des Strahlungsbilds des Objekts entsprechend dem Vollflächenbildsignal an, welches direkt oder über die Vollflächenbild-Speichereinrichtung von außen her empfangen wurde. Außerdem wird das Vollflächenbildsignal in die Abnormalitätsmusterkandidaten-Detektoreinrichtung direkt oder über die Vollflächenbild-Speichereinrichtung eingegeben. In Übereinstimmung mit dem Vollflächenbildsignal detektiert die Abnormalitätsmusterkandidaten-Detektoreinrichtung einen Abnormalitätsmusterkandidaten, der als mögliches Abnormalitätsmuster gilt, beispielsweise in Form eines Tümormusters. In den Fällen, in denen der Abnormalitätsmusterkandidat erkannt wurde, spezifiziert die Abnormalitätsmusterkandidaten-Detektoreinrichtung die Bildelemente, welche dem Bildsignal entsprechen, das den Abnormalitätsmusterkandidaten repräsentiert. Außerdem liefert die Abnormalitätsmusterkandidaten-Detektoreinrichtung ein Stellungs- oder Lagesignal, welches die Positionen der spezifizierten Bildelemente angibt, an die Beurteilungseinrichtung. Wenn kein Abnormalitätsmusterkandidat detektiert wurde, wird kein Positionssignal ausgegeben.
In solchen Fällen, in denen das Positionssignal empfangen wird, beurteilt die Beurteilungseinrichtung, daß der Abnormalitätsmusterkandidat erkannt wurde. Außerdem gibt die Beurteilungseinrichtung das empfangene Positionssignal in die Regionalflächen-Extrahiereinrichtung ein. Wenn beurteilt wurde, daß kein potentielles Abnormalitätsmuster erkannt wurde, wird von der Abnormalitätsmusterkandidaten-Detektoreinrichtung kein Positionssignal empfangen, und deshalb wird die Verarbeitung abgeschlossen.
Außerdem empfängt die Regionalflächen-Extrahiereinrichtung das Vollflächenbildsignal von der Vollflächenbild-Speichereinrichtung. Abhängig von dem empfangenen Vollflächenbildsignal und dem empfangenen Positionssignal spezifiziert die Regionalflächen-Extrahiereinrichtung diejenigen Bildelemente (das heißt die Regionalfläche, die durch die Menge dieser Bildelemente gebildet wird), die die Bildelemente entsprechend dem Bildsignal enthalten, das den Abnormalitätsmusterkandidaten repräsentiert und in dessen Nähe gelegen sind, abhängig von einer vorbestimmten Verarbeitungsprozedur. Auf diese Weise extrahiert die Regionalflächen-Extrahiereinrichtung das Regionalflächen-Teilbildsignal, welches für das Bild in der Regionalfläche steht, aus dem Vollflächenbildsignal.
Das extrahierte Regionalflächen-Teilbildsignal wird in die Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung eingespeist. Entsprechend dem empfangenen Regionalflächen-Teilbildsignal bringt die Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung das Regionalflächen-Teilbild zur Anzeige, welches das potentielle Abnormalitätsmuster beinhaltet.
Auf diese Weise wird auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung. nur das Regionalflächen-Teilbild angezeigt, welches den Abnormalitätsmusterkandidaten enthält, unabhängig von dem Vollflächenbild. Die Person, die das Strahlungsbild betrachtet, kann sich folglich auf das Regionalflächen-Teilbild konzentrieren, welches auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt ist. Hierdurch können die Effizienz und die Genauigkeit der Diagnose und dergleichen auf hohem Maß gehalten werden, gleichzeitig ist der Zeitaufwand für die Diagnose gering.
Wie oben beschrieben, kann die erste Vorrichtung für die rechnergestützte Diagnose von Bildern gemäß der Erfindung weiterhin die Regionalflächen-Teilbild-Speichereinrichtung enthalten, die sich zwischen der Regionalflächen-Extrahiereinrichtung und der Regional flächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung befindet und vorübergehend das Regionalflächen-Teilbildsignal speichert, wobei die Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeanforderungseinrichtung, die sich zwischen der Regionalflächen-Extrahiereinrichtung und der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung befindet, nur dann, wenn eine vorbestimmte Bildanzeigeanforderung von außen her empfangen wird, veranlaßt, daß das Regionalflächen-Teilbildsignal aus der Regionalflächen-Teilbild-Speichereinrichtung ausgegeben wird, und außerdem veranlaßt, daß das Bild der Regionalfläche auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird. Bei diesem Aufbau wird das Regionalflächen-Teilbildsignal, das von der Regionalflächen-Extrahiereinrichtung extrahiert wurde, in die Regionalflächen-Teilbild-Speichereinrichtung eingegeben und dort vorübergehend gespeichert, und die Verarbeitung wird vorübergehend ausgesetzt.
Wenn die das Strahlungsbild betrachtende Person ein Signal in die Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeanforderungseinrichtung eingibt, welches einer Aufforderung entspricht, das Regionalflächen-Teilbild darzustellen, so wird das die Anforderung zur Darstellung des Regionalflächen-Teilbildes repräsentierende Signal von der Anzeigeanforderungseinrichtung in die Regionalflächen-Teilbild-Speichereinrichtung eingegeben. Ansprechend auf dieses Signal liefert die Regionalflächen-Teilbild-Speichereinrichtung das gespeicherte Regionalflächen-Teilbildsignal in die Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung, und hierdurch wird die Verarbeitung erneut aufgenommen.
Bei der Vorrichtung zur rechnergestützten Diagnose von Bildern mit dem obigen Aufbau wird das Regionalflächen-Teilbildsignal, welches das Regionalflächen-Teilbild repräsentiert, das den erkannten Abnormalitätsmusterkandidaten beinhaltet, vorübergehend in der Regionalflächen-Teilbild-Speichereinrichtung abgespeichert. Deshalb kann die das Strahlungsbild betrachtende Person willkürlich festlegen, ob das Regionalflächen-Teilbild auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird oder nicht, abhängig von den jeweiligen Umständen, so zum Beispiel abhängig von der für die Bildbetrachtung verfügbaren Zeit.
Normalerweise betrachtet die das Strahlungsbild anschauende Person zunächst das Vollflächenbild, um die Information des vollen Bildes in gewissem Maß zu erfassen, und an schließend betrachtet die Person eine Detailstruktur. Bei dem oben beschriebenen Aufbau kann also die das Strahlungsbild betrachtende Person zunächst das auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung dargestellte Vollbild anschauen. Zu einem gewünschten Zeitpunkt nach oder während der Betrachtung des Vollflächenbildes kann die das Strahlungsbild betrachtende Person sofort das Regionalflächen-Teilbild betrachten, welches den Abnormalitätsmusterkandidaten beinhaltet, wobei die Betrachtung auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung erfolgt, indem eine einfache Operation durchgeführt wird, mit der eine Anzeigeaufforderung an die Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeaufforderungseinrichtung gegeben wird. Auf diese Weise kann die Vorrichtung zur rechnergestützten Bilddiagnose abhängig von den jeweiligen Umständen am Ort der medizinischen Behandlung oder dergleichen betrieben werden.
Außerdem kann die erste Vorrichtung zur rechnergestützten Bilddiagnose gemäß der Erfindung weiterhin die Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung zum Durchführen einer Bildgewichtung bezüglich mindestens des Abnormalitätsmuster-Bildsignals aufweisen, welches sich in dem Regionalflächen-Teilbildsignal befindet, so daß zumindest das Bild des potentiellen Abnormalitätsmusters innerhalb des Bildes der Regionalfläche, die auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung angezeigt wird, eine bessere Bildqualität und eine verbesserte Möglichkeit haben kann, als wirksames Werkzeug insbesondere bei der effizienten und exakten Diagnose einer Krankheit zu dienen als das Vollflächenbild, das auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird. Mit Hilfe dieser Ausgestaltung wird das Regionalflächen-Teilbildsignal, das von der Regionalflächen-Extrahiereinrichtung extrahiert wurde, in die Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung eingespeist und dort einer Bildgewichtung unterzogen, beispielsweise der Gradationsverarbeitung, der Frequenzverarbeitung und der Vergrößerungsverarbeitung.
Die Bildgewichtung wird zu dem Zweck vorgenommen, die Bildqualität des Regionalflächen-Teilbildes, das sich auf die Diagnose oder dergleichen bezieht, zu verbessern, außerdem die Möglichkeit zu steigern, daß dieses Teilbild als wirksames Mittel insbesondere bei der effizienten und exakten Diagnose einer Krankheit dienen kann. In den Fällen zum Beispiel, in denen die Gradationsverarbeitung als Bildgewichtungsverarbeitung ein gesetzt wird, kann die Gradationsverarbeitung in der Weise durchgeführt werden, daß der Kontrastpegel des Regionalflächen-Teilbildes (oder des Bildes des potentiellen Abnormalitätsmusters), das auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird, stärker wird als der Kontrastbild des Vollflächenbildes, das auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird. Vorzugsweise sollte die Gradationsverarbeitung in der Weise eingerichtet sein, daß der Kontrastpegel des Regionalflächen-Teilbildes (oder des Bildes des potentiellen Abnormalitätsmusters) mindestens so groß wird wie das 1,2-fache des Kontrastpegels des Vollflächenbildes. In den Fällen, in denen die Frequenzverarbeitung als Bildgewichtung verwendet wird, kann die Frequenzverarbeitung derart eingerichtet sein, daß das Maß oder der Grad der Gewichtung des Regionalflächen-Teilbildes (oder des den Abnormalitätsmusterkandidaten enthaltenden Bildes), das auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird, größer ist als das Maß der Gewichtung des Vollflächenbildes, das auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird. Die Frequenzverarbeitung sollte vorzugsweise so eingerichtet sein, daß der Grad der Gewichtung des Regionalflächen-Teilbildes (oder des Bildes des Abnormalitätsmusterkandidaten) mindestens so groß wird wie das 1,1-fache des Gewichtungsgrades des Gesamtflächenbildes. In den Fällen, in denen die Vergrößerungsverarbeitung als Bildgewichtung eingesetzt wird, so daß Detailstrukturen exakt sichtbar werden, sollte die Vergrößerungsverarbeitung vorzugsweise so eingerichtet sein, daß die Anzeigegröße des Lokalflächen-Teilbildes (oder des Bildes des Abnormalitätsmusterkandidaten), welches auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird, mindestens dem 1,5-fachen der Anzeigegröße des Regionalflächen-Teilbildes (oder des Bildes des potentiellen Abnormalitätsmusters) in dem Vollflächenbild entspricht, das auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird.
Darüber hinaus kann gemäß obiger Beschreibung die Vergrößerungsverarbeitung so eingerichtet werden, daß der Vergrößerungsmaßstab sich nach Maßgabe der Größe des Abnorrrialitätsmusterkandidaten ändert, der von der Abnormalitätsmusterkandidaten-Detektoreinrichtung erkannt wurde. Auf diese Weise läßt sich der Vergrößerungsmaßstab in der Weise ändern, daß die Größe des potentiellen Abnormalitätsmusters bei der Anzeige etwa einer vorbestimmten Größe entspricht, unabhängig von der Größe des erkannten möglichen Abnormalitätsmusters. Selbst wenn in derartigen Fällen die Größe des potenti ellen Abnormalitätsmusters gering ist, läßt sich dieses Muster als ein Bild mit einer Größe betrachten, das annähernd so groß ist wie eine vorgegebene Größe. Deshalb läßt sich die Effizienz sowie die Genauigkeit der Diagnose oder dergleichen auf einem hohen Wert halten.
Bei der ersten Vorrichtung zur rechnergestützten Bilddiagnose gemäß der Erfindung, die außerdem die Gesamtflächenbild-Gewichtungseinrichtung enthält, wird die Bildgewichtungsverarbeitung, beispielsweise die Gradationsverarbeitung oder die Frequenzverarbeitung, bezüglich des Bildsignals ausgeführt, welches das auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung dargestellte Vollflächenbild repräsentiert, und zwar durch die Vollflächenbild-Gewichtungseinrichtung, so daß die Bildqualität des Vollflächenbildes und dessen Fähigkeit, als wirksames Werkzeug insbesondere bei der effizienten und exakten Diagnose einer Krankheit zu fungieren, auf einem hohen Wert gehalten werden kann. In den Fällen, in denen die Bildgewichtungsverarbeitung bezüglich des Vollbildes von der Vollflächenbild-Gewichtungseinrichtung durchgeführt wird, wird die Bildgewichtung des Regionalflächen-Teilbildes, das auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird, in einem stärkeren Ausmaß durchgeführt (das heißt auf einen höheren Kontrastpegel bei der Gradationsverarbeitung, mit einem höheren Gewichtungsmaß bei der Frequenzverarbeitung oder mit einem größeren Vergrößerungsmaßstab bei der Vergrößerungsverarbeitung, um Detailstrukturen exakter sehen zu können) als die Bildgewichtungsverarbeitung des Vollflächenbildes, das auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird, so daß wie bei dem Regionalflächen-Teilbild (oder dem Bild des Abnormalitätsmusterkandidaten) das auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung dargestellte Bild eine bessere Bildqualität und eine bessere Fähigkeit haben kann, als wirksames Werkzeug insbesondere bei der effizienten und exakten Diagnose einer Krankheit zu fungieren als das Bild, welches auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt ist. Insbesondere sollte die Gradationsverarbeitung vorzugsweise so eingerichtet sein, daß der Kontrastpegel des auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung angezeigten Bildes mindestens dem 1,2-fachen des Kontrastpegels des Bildes entspricht, welches auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung angezeigt wird. Die Frequenzverarbeitung sollte vorzugsweise so eingerichtet sein, daß das Maß oder der Grad der Gewichtung des auf der Regionalflächen-Teilbild- Anzeigeeinrichtung angezeigten Bildes mindestens dem 1,1-fachen des Maßes der Gewichtung des Bildes entspricht, welches auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird. Auch die Vergrößerungsverarbeitung sollte vorzugsweise so eingerichtet sein, daß die Anzeigegröße des Regionalflächen-Teilbildes (oder des Bildes des Abnormalitätsmusterkandidaten), das auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung angezeigt wird, mindestens 1,5-mal so groß ist wie die Anzeigegröße des Regionalflächen-Teilbildes (oder des Bildes des Abnormalitätsmusterkandidaten) innerhalb des Vollflächenbildes, das auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung angezeigt wird.
Die erste Vorrichtung zur rechnergestützten Diagnose von Bildern gemäß der Erfindung kann derart ausgebildet sein, daß die Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung auch als Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung fungieren kann. Bei dieser Ausgestaltung kann, während das Vollflächenbild auf der Anzeigefläche der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird, das Regionalflächen-Teilbild, welches den Abnormalitätsmusterkandidaten beinhaltet, in einem Teilbereich des Vollflächenbilds dargestellt werden, wenn eine Anzeigeanforderung über die Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeanforderungseinrichtung kommt.
In solchen Fällen, in denen das Vollflächenbild und das den Abnormalitätsmusterkandidaten enthaltende Regionalflächen-Teilbild auf einer einzigen Anzeigefläche der Anzeigeeinrichtung dargestellt werden, kann die Position des potentiellen Abnormalitätsmusters innerhalb des Vollflächenbildes einfacher aufgefunden werden. Deshalb ergeben sich eine hohe Effizienz und hohe Genauigkeit bei der Diagnose oder dergleichen.
Das Regionalflächen-Teilbild, welches auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird, kann in einer Anzeigezone. angezeigt werden, die sich von der Regionalzone innerhalb des auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung dargestellten Strahlungsbildes unterscheidet. In solchen Fällen kommt es zu keiner Überlappung des Regionalflächen-Teilbildes mit der Regionalfläche innerhalb des angezeigten Vollflächenbildes. Aus diesem Grund kann das Teilbild der Regionalfläche betrachtet werden, während gleichzeitig die Lage der Regionalzone innerhalb des Vollflächenbildes erkennbar ist. Im Ergebnis wird eine hohe Effizienz und Genauigkeit bei der Diagnose oder dergleichen erreicht.
Außerdem kann die Anzeigezone für das Regionalflächen-Teilbild, das auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird, so festgelegt werden, daß es innerhalb einer Anzeigezone Platz findet, die sich von dem auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung angezeigten Objektbild unterscheidet. Auf diese Weise kann verhindert werden, daß sich das Regionalflächen-Teilbild mit der Regionalfläche innerhalb des Vollflächenbildes und mit dem Objektbild innerhalb des Vollflächenbildes überlappt. Außerdem kann das Regionalflächen-Teilbild innerhalb der Fensterzone auf der Anzeigefläche der Vollbild-Anzeigeeinrichtung verschoben, das heißt gerollt werden. In diesen Fällen läßt sich auch dann, wenn die Größe der Anzeigezone für das Regionalflächen-Teilbild innerhalb der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung kleiner ist als die Größe des Regionalflächen-Teilbildes, ein beschränkter Teilbereich des Regionalflächen-Teilbildes innerhalb des Fensters anzeigen, und dieses Teilbild kann innerhalb des Fensters verschoben werden. Auf diese Weise läßt sich der jeweils interessierende Teil des Regionalflächen-Teilbildes sukzessive betrachten.
In solchen Fällen, in denen mehrere Fensterzonen vorhanden sind und mehrere Abnormalitätsmusterkandidaten erkannt werden, lassen sich diese gleichzeitig mit Hilfe des Vollflächenbildes betrachten. Eine derartige Ausgestaltung ist für die Diagnose und ähnliches effizienter.
Bei der zweiten Vorrichtung für die rechnergestützte Diagnose von Bildern gemäß der Erfindung zeigt die Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung die gesamte Fläche des Strahlungsbildes des Objekts entsprechend dem Vollflächenbildsignal an, welches entweder direkt oder über die Vollflächenbild-Speichereinrichtung von außerhalb empfangen wurde. Weiterhin wird das Vollflächenbildsignal direkt oder über die Vollflächenbild-Speichereinrichtung in das Irisfilter eingegeben. Entsprechend dem Vollflächenbildsignal führt das Irisfilter die Verarbeitung der oben beschriebenen Schritte 1 bis 3 aus und detektiert einen Bildabschnitt wie zum Beispiel ein Tumormuster, das zu einem hohen Grad an Zentralisierung der Gradienten des Bildsignals gehört. Wenn der Bildabschnitt, zu dem ein hoher Grad an Zentralisierung der Gradienten des Bildsignals gehört, erkannt wurde, spezifiziert das Irisfilter das Bildelement, welches diesem Bildabschnitt entspricht. Außerdem liefert das Irisfilter ein Positionssigrial betreffend die Lage des spe ßerdem liefert das Irisfilter ein Positionssignal betreffend die Lage des spezifizierten Bildelements und ein Irisfiltersignal Giris bezüglich dieses Bildelements an die Beurteilungseinrichtung. Wenn kein Bildabschnitt in Verbindung mit einem hohen Maß an Zentralisierung der Gradienten des Bildsignals festgestellt wurde, werden das Positionssignal und das Irisfiltersignal Giris nicht ausgegeben.
In den Fällen, in denen das Positionssignal empfangen wird, beurteilt die Beurteilungseinrichtung, daß der Bildabschnitt (im folgenden auch als der „Bildabschnitt, beispielsweise das Abnormalitätsmuster" bei der Erläuterung der zweiten Vorrichtung zur rechnergestützten Diagnose von Bildern gemäß der Erfindung bezeichnet), der zu einem hohen Grad an Zentralisierung der Bildsignalgradienten gehört, erkannt wurde. Außerdem liefert die Beurteilungseinrichtung das empfangene Positionssignal in die Regionalflächen-Extrahiereinrichtung. Wenn festgestellt wurde, daß der Bildabschnitt, beispielsweise das Abnormalitätsmuster, nicht erkannt wurde, wird von dem Irisfilter kein Positionssignal empfangen, und damit geht die Verarbeitung zu Ende.
Die Regionalflächen-Extrahiereinrichtung empfängt weiterhin das Vollflächenbildsignal von der Vollflächenbild-Speichereinrichtung. Entsprechend dem empfangenen Vollflächenbildsignal und dem empfangenen Positionssignal spezifiziert die Regionalflächen-Extrahiereinrichtung diejenigen Bildelemente (das heißt die Regionalfläche, die durch die Menge dieser Bildelemente gebildet wird), welche dasjenige Bildelement beinhalten, das den Bildabschnitt, beispielsweise dem Abnormalitätsmuster, entspricht, und die sich in der Nähe dieses Bildelements befinden, abhängig von einer vorgegebenen Verarbeitungsprozedur. Die Regionalflächen-Extrahiereinrichtung kann damit das Regionalflächen-Teilbildsignal, welches das Bild der Regionalfläche darstellt, aus dem Vollflächenbildsignal extrahieren.
Das extrahierte Regionalflächen-Teilbildsignal wird in die Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung eingegeben, und diese empfängt außerdem das Irisfiltersignal, welches entsprechend dem Zentralisierungsgrad der Bildsignalgradienten erzeugt wurde. Die Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung führt eine Gewichtungsverarbeitung bezüglich des Regionalflächen-Teilbildsignals (das heißt des Originalbildsignals) Dorg entsprechend dem Irisfiltersignal Giris aus. Wie oben erläutert, nimmt das Irisfiltersignal Giris einen großen Wert bezüglich des dem Bildabschnitt entsprechenden Bildelements an, beispielsweise bezüglich des Abnormalitätsmusters, hingegen einen kleinen Wert bezüglich Bildelementen, die sich von dem dem Bildabschnitt entsprechenden Bildelement, beispielsweise dem Abnormalitätsmuster, unterscheiden. Daher kann durch Wichten des Irisfiltersignals Giris und das Addieren des gewichteten Irisfiltersignals Giris zu dem Originalbildsignal Dorg der. Bildabschnitt wie beispielsweise das Abnormalitätsmuster, isoliert und selektiv in wirksamer Weise gewichtet werden.
Ein Bildsignal Dproc wird durch die Gewichtungsverarbeitung erhalten, die von der RegionalflächenßTeilbild-Gewichtungseinrichtung durchgeführt wird. Das Bildsignal Dproc wird in die Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung eingespeist. Entsprechend dem empfangenen Bildsignal Dproc stellt die Regionalflächen-Teilbild-Anzeigevorrichtung das das abnormale Muster beinhaltende Regionalflächen-Teilbild dar.
Auf diese Weise wird ausschließlich das Bild, in welchem der Bildabschnitt, beispielsweise in Form des Abnormalitätsmusters,. in hohem Maß gewichtet, das heißt hervorgehoben wurde, auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt. Deshalb kann man ein hohes Maß an Effizienz und Genauigkeit bei der Diagnose durch Betrachtung des Bildes erreichen.
Außerdem wird das Regionalflächen-Teilbild, das den Bildabschnitt wie zum Beispiel das Abnormalitätsmuster enthält, unabhängig von dem Vollflächenbild dargestellt. Die Person, die das Strahlungsbild betrachtet, kann sich also mit ihrer Aufmerksamkeit auf das Regionalflächen-Teilbild konzentrieren, das auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird. Im Ergebnis können Effizienz und Genauigkeit bei der Diagnose in hohem Maße erreicht werden. In den Fällen, in denen die Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung auch als die Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung fungiert, ist die in starkem Maß hervorgehobene Bildbereichsfläche ausschließlich der genannte Bildabschnitt, beispielsweise das Abnormalitätsmuster, und daher kann man durch die Effekte der Gewichtung die Effizienz und Genauigkeit der Diagnose oder dergleichen garantieren.
Wie oben ausgeführt wurde, ist der der Gewichtungsverarbeitung zu unterziehende Bildabschnitt nicht beschränkt auf das Tumormuster, bei dem der Dichtewert kleiner ist als die Dichtewerte der Umgebungsbereiche. Beispielsweise läßt sich auch selektiv der Gewichtungsverarbeitung ein Muster unterziehen, in welchem der Dichtewert größer ist als der Dichtewert der Umgebungsbereiche, und in welchem die Dichtegradienten zentralisiert sind. Deshalb ist die zweite Vorrichtung zur rechnergestützten Bilddiagnose gemäß der Erfindung anwendbar auf ein Bildsignal von dem Typ, bei dem ein hoher Signalpegel einer hohen Dichte entspricht, und auf ein Bildsignal des Typs, bei dem ein hoher Signalpegel einer hohen Leuchtdichte oder Luminanz entspricht. Dies gilt auch für die Modifikationen der zweiten Vorrichtung zur rechnergestützten Diagnose von Bildern gemäß der Erfindung.
In solchen Fällen, in denen die Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung mit der Abnormalitätsmuster-Gewichtungseinrichtung zum Durchführen der Gewichtungsverarbeitung anhand der Formel (1) ausgestattet ist, können die gleichen Effekte erreicht werden, wie sie gerade oben beschrieben wurden.
Bei der zweiten Vorrichtung zur rechnergestützten Diagnose von Bildern gemäß der Erfindung, bei der die Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung mit der Unschärfemaskensignal-Berechnungseinrichtung, der Umwandlungstabelle und der Abnormalitätsmuster-Gewichtungseinrichtung ausgestattet ist, führt die Unschärfemaskensignal-Berechnungseinrichtung die Operation gemäß Formel (2) aus, um das Unschärfemaskensignal Dus bezüglich jedes Bildelements zu berechnen. Die Umwandlungstabelle dient zum Umwandeln des Irisfiltersignals Giris in den Gewichtungskoeffizienten β(Giris) entsprechend dem Irisfiltersignal Giris. Außerdem führt die Abnormalitätsmuster-Gewichtungseinrichtung die Gewichtungsverarbeitung entsprechend der Formel (3) bezüglich des Originalbildsignals Dorg unter Verwendung des Unschärfemaskensignals Dus, des Gewichtungskoeffizienten β(Giris) und des Originalbildsignals Dorg aus.
Bei der Berechnung des zweiten Terms der Formel (3) wird die superniedrige Frequenzkomponente Dus von dem Originalbildsignal Dorg subtrahiert, und eine vergleichsweise hochfrequente Komponente (das ist die andere Komponente als die superniedrige Frequenzkomponente) läßt sich aus dem Originalbildsignal Dorg extrahieren. Die vergleichsweise hochfrequente Komponente, die auf diese Weise extrahiert wurde, enthält Strahlungsrauschen, das eine hochfrequente Komponente ist. Allerdings basiert der Frequenzgewichtungskoeffizient ß(Giris), mit dem die vergleichsweise hochfrequente Komponente multipliziert wird, auf dem Irisfiltersignal Giris, welches einen Wert hat, der davon abhängt, ob das Bildelement dem Bildabschnitt, beispielsweise dem Abnormalitätsmuster, entspricht oder nicht. Selbst wenn also eine nicht notwendige Komponente, beispielsweise Quantenrauschen, in der hochfrequenten Komponente (Dorg – Dus) enthalten ist, ist in solchen Fällen, in denen das Bildelement nicht zu dem Bildabschnitt beiträgt, beispielsweise dem Abnormalitätsmuster, der Wert von ß(Giris) bezüglich dieses Bildelements klein, und das Ausmaß der Gewichtung bezüglich des Bildelements bleibt niedrig.
In solchen Fällen, in denen das Bildelement Anteil hat an dem Bildabschnitt, beispielsweise dem Abnormalitätsmuster, ist der Wert von ß(Giris) bezüglich dieses Bildelements groß, und daher bleibt das Maß der Gewichtung bezüglich dieses Bildelements groß.
Unabhängig davon, ob Strahlungsrauschen in der hochfrequenten Komponente (Dorg – Dus) des Bildes enthalten ist oder nicht, kann also der Bildabschnitt, zum Beispiel das Abnormalitätsmuster, mit der Funktion ß(Giris) selektiv hervorgehoben werden, wobei der Wert der Funktion davon abhängt, ob der Bildbereich dem Bildabschnitt, zum Beispiel dem Abnormalitätsmuster, entspricht oder nicht.
Bei der dritten Vorrichtung zur rechnergestützten Bilddiagnose gemäß der Erfindung bringt die Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung das gesamte Strahlungsbild des Objekts entsprechend dem Vollflächenbildsignal zur Anzeige, welches direkt oder über die Vollflächenbild-Speichereinrichtung von außen her empfangen wurde. Außerdem wird das Vollflächenbildsignal direkt oder über die Vollflächenbild-Speichereinrichtung in das Morphologiefilter eingespeist. Entsprechend dem Vollflächenbildsignal führt das Morphologiefilter eine Morphologieoperation unter Verwendung des Mehrfachstrukturelements Bi und des Maßstabsfaktors λ aus, um dadurch direkt den Bildabschnitt, beispielsweise das kleine Verkalkungsmuster, zu erkennen, bei welchem das Bildsignal in einem räumlich engeren Bereich schwankt als das Mehrfachstrukturelement Bi. Wenn der Bildabschnitt, bei dem das Bildsignal in einem räumlich engeren Bereich schwankt als das Mehrfachstrukturelement Bi, erkannt wurde, spezifiziert das Morphologiefilter das diesem Bildabschnitt entsprechende Bildelement. Außerdem führt das Morphologiefilter ein für die Lage des spezifizierten Bildelements repräsentatives Positionssignal und ein Morphologiesignal Dmor bezüglich dieses Bildelements in die Beurteilungseinrichtung ein. Wenn ein Bildabschnitt, bei dem das Bildsignal in einem räumlich engeren Bereich als das Mehrfachstrukturelement Bi schwankt, nicht erkannt wurde, so werden das Positionssignal und das Morphologiesignal Dmor nicht ausgegeben.
Wenn das Positionssignal empfangen wird, beurteilt die Beureilungseinrichtung, daß der Bildabschnitt erkannt wurde. Außerdem liefert die Beurteilungseinrichtung das empfangene Positionssignal an die Regionalflächen-Extrahiereinrichtung. Wenn festgestellt wurde, daß der Bildabschnitt nicht erkannt wurde, wird von dem Morphologiefilter kein Positionssignalempfangen, und deshalb wird die Verarbeitung abgeschlossen.
Die Regionalflächen-Extrahiereinrichtung empfängt außerdem das, Vollflächenbildsignal von der Vollflächenbild-Speichereinrichtung. Entsprechend dem empfangenen Vollflächenbildsignal und dem empfangenen Positionssignal spezifiziert die Regionalflächen-Extrahiereinrichtung diejenigen Bildelemente (das heißt, die Regionalfläche, die durch die Menge dieser Bildelemente dargestellt wird), die dasjenige Bildelement enthalten, das dem Bildabschnitt, beispielsweise dem Abnormalitätsmuster, entspricht, und die sich in dessen Nachbarschaft befinden, abhängig von einer vorbestimmten Verarbeitungsprozedur. Die Regionalflächen-Extrahiereinrichtung extrahiert auf diese Weise das Regionalflächen-Teilbildsignal, welches das Bild der Regionalfläche repräsentiert, aus dem Vollflächenbildsignal.
Das extrahierte Regionalflächen-Teilbildsignal wird in die Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung eingegeben, die außerdem das oben beschriebene Morphologiesignal Dmor empfängt und eine Gewichtungsverarbeitung bezüglich des Regionalflächen-Teilbildsignals (das heißt des Originalbildsignals) Dorg nach Maßgabe des Morphologiesignals Dmor ausführt. Wie oben beschrieben, nimmt das Morphologiesignal Dmor in Bezug auf das dem Bildabschnitt, bei dem das Bildsignal in einem räumlich engeren Bereich schwankt als das Strukturelement, einen großen Wert an. Außerdem nimmt das Morphologiesignal Dmor einen kleinen Wert bezüglich Bildelementen an, die sich von dem dem Bildabschnitt entsprechenden Bildelement unterscheiden, bei welchem das Bildsignal in einem räumlich engeren Bereich als das Strukturelement schwankt. Insbesondere nimmt das Morphologiesignal Dmor einen kleinen Wert für Bildelemente entsprechend einem Bildabschnitt an, in welchem das Bildsignal in einem Bereich schwankt, der räumlich übereinstimmt mit dem Strukturelement oder größer als dieses ist. Durch Wichten des Morphologiesignals Dmor und Addieren des gewichteten Morphologiesignals Dmor zu dem Originalbildsignal Dorg kann also ausschließlich der Bildabschnitt, beispielsweise das Abnormalitätsmuster, bei dem das Bildsignal feinen Schwankungen unterzogen ist, selektiv und effizient hervorgehoben werden.
Aus der Gewichtungsverarbeitung, die von der Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung durchgeführt wird, wird ein Bildsignal Dproc gewonnen. Das Bildsignal Dproc wird in die Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung eingespeist. Entsprechend dem empfangenen Bildsignal Dproc zeigt die Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung das Regionalflächen-Teilbild an, welches den Bildabschnitt, beispielsweise das kleine Verkalkungsmuster, enthält, bei dem das Bildsignal kleinen Schwankungen unterliegt.
Auf diese Weise wird ausschließlich das Bild, in welchem der Bildabschnitt wie zum Beispiel das Abnormalitätsmuster in starkem Maß hervorgehoben ist, auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung angezeigt. Dadurch läßt sich die Effizienz ebenso wie die Genauigkeit der Diagnose oder dergleichen bei der Betrachtung des Bildes auf einem hohen Wert halten.
Außerdem wird das Regionalflächen-Teilbild, das den Bildabschnitt wie zum Beispiel das Abnormalitätsmüster enthält, unabhängig vom Vollflächenbild angezeigt. Die das Strahlungsbild betrachtende Person kann sich also auf das Regionalflächen-Teilbild konzentrieren, das auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird. Im Ergebnis können Effizienz und Genauigkeit der Diagnose oder dergleichen auf einem hohen Wert gehalten werden. Wenn die Gesamtflächenbild-Anzeigeeinrichtung auch als Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung fungiert, ist die in starkem Maß hervorgehobene Bildfläche ausschließlich der Bildabschnitt, beispielsweise das Abnormalitätsmuster, und daher können die Effekte der Hervorhebung die Genauigkeit und die Effizienz der Diagnose oder dergleichen garantieren.
Wie oben ausgeführt wurde, ist der der Gewichtungsverarbeitung zu unterziehende Bildabschnitt nicht beschränkt auf das kleine Verkalkungsmuster, in welchem der Dichtewert kleiner ist als die Dichtewerte der Umgebungsbereiche. Beispielsweise kann ein kleines. Muster, in welchem der Dichtewert größer ist als die Dichtewerte der Umgebungsbereiche entsprechend der angewendeten Morphologieoperation ebenfalls selektiv der Gewichtungsverarbeitung unterzogen werden. Die dritte Vorrichtung zur rechnergestützten Diagnose von Bildern gemäß der Erfindung ist also auch anwendbar bei einem Signaltyp mit hohem Pegel bei hoher Dichte sowie bei einem Signaltyp mit hohem Pegel für hohe Luminanz. Dies gilt auch für die Modifikationen der dritten Vorrichtung zur rechnergestützten Diagnose von Bildern gemäß der Erfindung.
Bei der dritten Vorrichtung für die rechnergestützte Diagnose von Bildern gemäß der Erfindung, bei der die Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung die Umwandlungstabelle enthält, die zum Umwandeln des Morphologiesignals Dmor in die Ausgangsgröße f(Dmor) gemäß dem Morphologiesignal Dmor verwendet wird, und die Abnorinalitätsmuster-Gewichtungseinriehtung zum Durchführen der Operation gemäß Formel (4) enthält, können die gleichen Effekte erzielt werden, wie sie oben erläutert wurden. Weiterhin können bei der dritten Vorrichtung zur rechnergestützten Bilderdiagnose gemäß der Erfindung bei der die Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung die
Abnormalitätsmuster-Gewichtungseinrichtung zum Durchführen der Operation mit den Formeln (5) oder (6) enthält, die gleichen Effekte erzielt werden, wie sie oben erläutert wurden.
Bei der dritten Vorrichtung zur rechnergestützten Diagnose von Bildern gemäß der Erfindung, bei der die Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung mit der Unschärfemaskensignal-Berechnungseinrichtung, der Umwandlungstabelle und der Abnormalitätsmuster-Gewichtungseinrichtung ausgestattet ist, die Unschärfemaskensignal-Berechnungseinrichtung die Operation mit der Formel (2) aus, um das Unschärfemaskensignal Dus bezüglich jedes Bildelements zu berechnen. Die Umwandlungstabelle dient zum Umwandeln des Morphologiesignals Dmor in den Gewichtungskoeffizienten β(Dmor) gemäß dem Morphologiesignal Dmor. Außerdem führt die Abnormalitätsmuster-Gewichtungseinrichtung die Gewichtungsverarbeitung mit der Formel (7) bezüglich des Originalbildsignals Dorg unter Verwendung des Unschärfemaskensignals Dus, des Gewichtungskoeffizienten β(Dmor) und des Originalbildsignals Dorg durch.
Bei der Berechnung des zweiten Terms der Formel (7) wird die superniedrige Frequenzkomponente Dus von dem Originalbildsignal Dorg subtrahiert, und man kann von dem Originalbildsignal Dorg eine vergleichsweise hohe Frequenzkomponente extrahieren (das heißt die Komponente, die dem Rest bezüglich der superni edrigen Frequenzkomponente entspricht). Die so extrahierte, vergleichsweise hohe Frequenzkomponente enthält Strahlungsrauschen, welches eine hochfrequente Komponente darstellt. Allerdings basiert der Frequenzgewichtungskoeffizient β(Dmor), mit welchem die vergleichsweise hohe Frequenzkomponente multipliziert wird, auf dem Morphologiesignal Dmor, welches einen Wert besitzt; der davon abhängt, ob das Bildelement dem Bildabschnitt, beispielsweise dem Abnormalitätsmuster, entspricht oder nicht. Selbst wenn also eine nicht benötigte Komponente, beispielsweise Quantenrauschen, in der hochfrequenten Komponente (Dorg –Dus) enthalten ist, ist in solchen Fällen, in denen das Bildelement nicht Bestandteil des Bildabschnitts wie beispielsweise des kleinen Verkalkungsmusters ist, der Wert von β(Dmor) bezüglich dieses Bildelements klein, und das Ausmaß der Gewichtung bezüglich des Bildelements bleibt gering.
Wenn das Bildelement Bestandteil des Bildabschnitts wie zum Beispiel des kleinen Verkalkungsmusters ist, ist der Wert von β(Dmor) bezüglich des Bildelements groß, und daher bleibt das Ausmaß der Gewichtung bezüglich des Bildelements groß.
Unabhängig davon, ob in der hochfrequenten Komponente (Dorg – Dus) des Bildes Strahlungsrauschen enthalten ist oder nicht, kann also der Bildabschnitt wie beispielsweise das Abnormalitätsmuster selektiv mit der Funktion β(Dmor) gewichtet werden, wobei die Funktion einen Wert hat, der davon abhängt, ob der Bildbereich in dem Bildabschnitt wie beispielsweise dem Abnormalitätsmuster enthalten ist oder nicht.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform der Vorrichtung zur rechnergestützten Diagnose von Bildern gemäß der Erfindung,
2A ist eine schematische Ansicht eines Vollflächenbildes P eines Strahlungsbilds, welches auf einer Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird,
2B ist eine schematische Ansicht eines Regionalflächen-Teilbildes P₂, welches einen Abnormalitätsmusterkandidaten P₁ enthält, welches auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird,
3 ist ein Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform der Vorrichtung zur rechnergestützten Diagnose von Bildern gemäß der Erfindung,
4 ist ein Blockdiagramm einer dritten Ausführungsform der Vorrichtung zur rechnergestützten Diagnose von Bildern gemäß der Erfindung,
5A ist eine schematische Ansicht eines Vollflächenbildes P eines Strahlungsbilds, welches auf einer Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird,
5B ist eine schematische Ansicht eines Regionalflächen-Teilbildes P₂, welches ein potentielles Abnormalitätsmuster (einen Abnormalitätsmusterkandidaten) P₁ enthält und auf einer Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird,
6 ist eine graphische Darstellung, die eine Vergrößerungsmaßstab-Einstelltabelle darstellt, in der der Maßstab der Vergrößerung nach Maßgabe der Größe eines Abnormalitätsmusterkandidaten eingestellt wird, berechnet mit einer Abnormalitätsmustergrößen-Berechnungseinrichtung,
7 ist ein Blockdiagramm einer Modifizierung der zweiten Ausführungsform nach 3, ausgestattet mit einer Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung 70 zum Durchführen einer Bildhervorhebungsverarbeitung bezüglich eines Regionalflächen-Teilbildsignals S₂, das von einer Regionalflächen-Extrahiereinrichtung 60 empfangen wurde,
8 ist ein Blockdiagramm einer Modifizierung der zweiten Ausführungsform nach 3, ausgestattet mit einer Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung 70 zum Durchführen einer Bildhervorhebungsverarbeitung bezüglich eines Regionalflächen-Teilbildsignals S₂, das von einem Regionalflächen-Teilbildspeicher 15 empfangen wurde,
9. ist ein Blockdiagramm einer vierten Ausführungsform der Vorrichtung zur rechnergestützten Diagnose von Bildern gemäß der Erfindung,
10 ist ein Blockdiagramm einer Ausgestaltung, bei der die Modifizierung der zweiten Ausführungsform nach 7 zusätzlich ausgestattet ist mit einer Vollflächenbild-Gewichturigseinrichtung 20 zum Durchführen einer Bildhervorhebungsverarbeitung bezüglich des Vollflächenbildsignals S, welches ein Vollflächenbild P repräsentiert, das auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung 30 dargestellt wird,
11 ist ein Blockdiagramm einer Ausgestaltung, bei der die Modifizierung der zweiten Ausführungsform nach 8 zusätzlich ausgestattet ist mit einer Vollflächenbild-Gewichtungseinrichtung 20 zum Durchführen einer Bildhervorhebungsverarbeitung bezüglich des Vollflächenbildsignals S, welches ein Vollflächenbild P repräsentiert, das auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung 30 dargestellt wird,
12 ist ein Blockdiagramm einer Ausgestaltung, bei der die Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung 30 der Ausgestaltung nach 11 auch als Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung 90 fungiert,
13 ist eine anschauliche Darstellung, die zeigt, wie ein Vollflächenbild und ein Regionalflächen-Teilbild in der Ausführungsform angezeigt werden, bei der eine Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung zusätzlich als Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung fungiert,
14A ist eine anschauliche Darstellung, die zeigt, wie die Bilder zweier Brüste gleichzeitig auf einer Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt werden,
14B ist eine anschauliche Darstellung, die zeigt, wie die Bilder zweier Brüste gleichzeitig auf einer Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt werden, und wie die Vollflächenbilder und Regionalflächen-Teilbilder mit der Ausführungsform dargestellt werden, bei der die Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung auch als Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung fungiert,
15 ist eine anschauliche Darstellung, die zeigt, wie eine Fensterzone W auf der Anzeigefläche einer Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung eingerichtet wird,
16A ist eine anschauliche Darstellung, die zeigt, wie eine Fensterzone mit Roll-Leisten ausgestattet ist,
16B ist eine anschauliche Darstellung der Bewegung eines Fensters,
17A ist eine anschauliche Darstellung, die zeigt, wie mehrere Fensterzonen gleicher Größe unabhängig von den Größen von Regionalflächen-Teilbildern angezeigt werden,
17B ist eine anschauliche Darstellung, die zeigt, wie mehrere Fensterzonen mit Größen dargestellt werden, die sich abhängig von den Größen von Regionalflächen-Teilbildern ändern,
18 ist eine anschauliche Darstellung, die eine Maske zeigt, welche eine Größe von 5 ×5 Bildelementen besitzt und zum Berechnen von Richtungen Θ von Gradientenvektoren in einem Irisfilter verwendet wird,
19 ist eine anschauliche Darstellung, die das Konzept veranschaulicht, welches hinter dem Grad oder Maß der Zentralisierung eines Gradientenvektors bezüglich eines interessierenden Bildelements steckt,
20 ist eine anschauliche Darstellung, die die Bildelemente zeigt, die auf mehreren (in diesem Fall 32) Radial-Linien gelegen sind, welche sich ausgehend von dem interessierenden Bildelement erstrecken, und bei denen das Maß der Zentralisierung eines Gradientenvektors bewertet ist,
21A ist eine graphische Darstellung. der Dilationsverarbeitung, bei der es sich um eine der Grundoperationen mit einem Morphologiefilter handelt,
21B ist eine graphische Darstellung, die die Durchführung einer Erosionsverarbeitung veranschaulicht, bei der es sich um eine der Grundoperationen mit einem Morphologiefilter handelt,
21C ist eine graphische Darstellung, die die Ausführung einer Öffnungsverarbeitung zeigt, bei der es sich um eine der Grundoperationen mit einem Morphologiefilter handelt,
21D ist eine graphische Darstellung, die die Ausführung einer Schließungsverarbeitung zeigt, bei der es sich um eine der Grundoperationen mit einem Morphologiefilter handelt,
22 ist eine anschauliche Darstellung von vier linearen Strukturelementen, die in einem Morphologiefilter verwendet werden,
23 ist ein Blockdiagramm einer fünften Ausführungsform der Vorrichtung zur rechnergestützten Diagnose von Bildern gemäß der Erfindung,
24A ist eine anschauliche Darstellung eines Strahlungsbildes der Brust (das heißt ein Mammogramm), welches der Diagnose mit der in 23 gezeigten Ausführungsform unterzogen wird,
24B ist eine anschauliche Darstellung des Maßes der Zentralisierung von Gradientenvektoren in einem Tumormuster,
24C ist eine anschauliche Darstellung des Grades der Zentralisierung von Gradientenvektoren in einem Blutgefäßmuster oder dergleichen,
25 ist eine graphische Darstellung einer Funktion einer Umwandlungstabelle,
26 ist ein Blockdiagramm einer sechsten Ausführungsform der Vorrichtung zur rechnergestützten Diagnose von Bildern gemäß der Erfindung,
27A ist eine anschauliche Darstellung eines Strahlungsbildes der Brust (das heißt ein Mammogramm), welches der Diagnose mit der in 26 gezeigten Ausführungsform unterzogen wird,
27B ist eine graphische Darstellung der Verteilung der Dichtewerte des Mammogramms im Querschnitt entlang der Linie I-I der 27A,
27C ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts der in 27B gezeigten Verteilung,
28 ist eine graphische Darstellung einer Funktion, die eine Umwandlungstabelle darstellt,
29 ist eine graphische Darstellung einer Funktion f(Dmor) gemäß einem MorphologiesignalDmor,
30A und 30B sind graphische Darstellungen, die Gewichtungsfunktionen β(Dorg) gemäß einem Originalbildsignal Dorg veranschaulichen,
31 ist eine graphische Darstellung einer Gewichtungsfunktion β(Dmor) gemäß einem Morphologiesignal Dmor,
32 ist eine anschauliche Darstellung, die zeigt, wie eine Skelettverarbeitung durchgeführt wird, und
33 ist eine graphische Darstellung einer Funktion f(Dorg – Dus), die Überschwinger und Unterschwinger einschränkt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die Erfindung wird im folgenden in größerer Einzelheit unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
1 ist ein Blockdiagramm, welches eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur rechnergestützten Diagnose von Bildern zeigt. Diese Ausführungsform enthält einen Vollflächenbildspeicher 10 zum Speichern eines digitalen Bildsignals (das heißt eines Vollflächenbildsignals) S, welches ein vollständiges Strahlungsbild (das heißt ein Vollflächenbild) P eines Objekts repräsentiert, und eine Vollflächenbild- Anzeigeeinrichtung 3 0, die beispielsweise durch eine Kathodenstrahlröhre oder dergleichen gebildet wird, und die das Vollflächenbild P des Objekts entsprechend dem Vollflächenbildsignal S zur Anzeige bringt, welches entweder direkt von außerhalb empfangen wurde oder in dem Vollflächenbildspeicher 10 gespeichert war. Diese Ausführungsform enthält weiterhin eine Abnormalitätsmusterkandidaten-Detektoreinrichtung 40 zum Erkennen eines hier als Abnormalitätsmusterkandidat bezeichneten potentiellen Abnormalitätsmusters P₁ innerhalb des Strahlungsbildes P entsprechend dem Vollflächenbildsignal S, das in dem Vollflächenbildspeicher 10 gespeichert war, und eine Beurteilungseinrichtung 50 zum Vornehmen einer Beurteilung dahingehend, ob der Abnormalitätsmusterkandidat P von der Abnormalitätsmusterkanaidaten-Detektoreinrichtung 40 erkannt wurde oder nicht. Diese Ausführungsform besitzt weiterhin eine Regionalflächen-Extrahiereinrichtung 60, die für den Fall, daß die Beurteilungseinrichtung 50 festgestellt hat, daß der Abnormalitätsmusterkandidat P₁ erkannt wurde, aus dem in dem Vollflächenbildspeicher 10 gespeicherten Vollflächenbildsignal S ein Bildsignal (das heißt ein Regionalflächen-Teilbildsignal) S₂ extrahiert, welches ein Regionalflächen-Teilbild P₂ repräsentiert, welches das potentielle Abnormalitätsmuster P₁ enthält. Diese Ausführungsform enthält weiterhin eine Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung 90, die zum Beispiel aus einer Kathodenstrahlröhre oder dergleichen gebildet ist, und die das Regionalflächen-Teilbild P₂ entsprechend dem Regionalflächen-Teilbildsignal S₂ darstellt, welches von der Regionalflächen-Extrahiereinrichtung 60 extrahiert worden ist.
Bei dieser Ausführungsform wird beispielsweise das Bild der einen Tumor enthaltenden Brust als Strahlungsbild P aufgenommen, und ein für den Tumor repräsentatives Tumormuster wird als Abnormalitätsmusterkandidat P₁ hergenommen. Außerdem wird ein Irisfilter als Abnorinalitätsmusterkandidaten-Detektoreinrichtung 40 verwendet. Allerdings ist die Vorrichtung zur rechnergestützten Diagnose von Bildern gemäß der Erfindung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt.
Mit dem Irisfilter werden die Gradienten des Bildsignals (das heißt die Dichtewerte), welches der Tumormuster-Detektion innerhalb des Strahlungsbilds unterzogen wird, als Gradientenvektoren berechnet, und Information über das Maß der Zentralisierung der Gradientenvektoren wird ausgegeben. Die Irisfilterverarbeitung wird mit dem Detektor-Verarbeitungsalgorithmus zum Nachweisen eines potentiellen Tumormusters gemäß dem Grad oder Maß der Zentralisierung der Gradientenvektoren durchgeführt, entsprechend der Formel (14). Allerdings bedeutet der Begriff „Irisfilter" in Verbindung mit dieser Ausführungsform nicht den Algorithmus selbst, der Begriff bezeichnet vielmehr die Einrichtung zum Durchführen der Verarbeitung bei dem Erkennen des potentiellen Tumormusters mit Hilfe des Algorithmus.
Der Begriff „Regionalfläche" bedeutet hier diejenige Zone, die sich in der Nähe des Tumormusters befindet, welches zunächst das potentielle Abnormalitätsmuster oder der Abnormalitätsmusterkandidat ist und das Tumormuster beinhaltet.
Im folgenden wird die Arbeitsweise dieser Ausführungsform beschrieben.
Das Vollflächenbildsignal S, welches das Strahlungsbild P der Brust mit dem darin befindlichen Tumor repräsentiert und das Objekt darstellt, wird von einem externen Speichermedium, beispielsweise einer magnetooptischen Platte, einer Bildlesevorrichtung oder dergleichen an den Vollflächenbildspeicher 10 geliefert. Außerdem wird das Vollflächenbildsignal S auf direktem Wege von außerhalb in die Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung 30 eingegeben (über eine in 1 gezeigte Leitung A)Alternativ kann das Vollflächenbildsignal S, das in dem Vollflächenbildspeicher 10 gespeichert war, aus diesem Speicher in die Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung 30 (entlang der in 1 gezeigten Leitung B) gegeben werden. Wie in 2A dargestellt ist, zeigt die Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung 30 das vollflächige Bild des Strahlungsbildes P entsprechend dem Vollflächenbildsignal S an.
Das Strahlungsbild P enthält in der oben erläuterten Weise das potentielle Tumormuster P₁ (den Tumormuster-Kandidaten). Deshalb wird das Vollflächenbild P mit dem darin befindlichen Tumormuster-Kandidaten P₁ auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung 30 angezeigt.
Das in dem Vollflächenbildspeicher 10 abgespeicherte Vollflächenbildsignal S wird außerdem in die Abnormalitätsmusterkandidaten-Detektoreinrichtung (hier das Irisfilter) 40 eingegeben. Gemäß der oben erläuterten Prozedur berechnet das Irisfilter 40 den Gradientenvektor des empfangenen Vollflächenbildsignals S, das jedes der Bildelemente des Strahlungsbildes repräsentiert. Außerdem berechnet das Irisfilter 40 das Maß oder den Grad der Zentralisierung des Gradientenvektors, gegeben durch die vorbestimmte Berechnungsformel und fungierend als ein Maß zur Bewertung des Grades der Zentralisierung der Richtung des Gradientenvektors. Das Irisfilter 40 bewertet die Verteilung der Grade der Zentralisierung der Gradientenvektoren und erfaßt dadurch ein Bildsignal S₁, welches das potentielle Tumormuster P₁ repräsentiert.
Auf diese Weise wird von dem Irisfilter 40 das Bildelement (und dessen Lage), welches dem Bildsignal (im folgenden als Tumormuster-Bildsignal bezeichnet) S₁ für das potentieile Tumormuster P₁ entspricht, spezifiziert.
Die Beurteilungseinrichtung 50 entscheidet, daß das Tumormuster-Bildsignal S₁, welches das potentielle Tumormuster P₁ repräsentiert, von dem Irisfilter 40 erkannt wurde. Außerdem liefert die Beurteilungseinrichtung 50 ein (im folgenden als Tumorbildelement-Positionssignal bezeichnetes) Positionssignal D₁, welches die Lage des durch das Tumormuster-Bildsignal S₁ repräsentierten Bildelements spezifiziert, an die Regionalflächen-Extrahiereinrichtung 60. In solchen Fällen, in denen festgestellt wurde, daß das Tumormuster-Bildsignal S₁ für das potentielle Tumormuster P₁ von dem Irisfilter 40 nicht erkannt wurde, wird das Tumorbildelement-Positionssignal D₁ bezüglich der Position des von dem Tumormuster-Bildsignal S₁ repräsentierten Bildelements nicht ausgegeben, und die Verarbeitung wird beendet.
Wenn festgestellt wurde, daß das Tumormuster-Bildsignal S₁ erkannt wurde, wird auch das Vollflächenbildsignal S, das in dem Vollflächenbildspeicher 10 gespeichert war, an die Regionalflächen-Extrahiereinrichtung 60 gegeben. Entsprechend dem empfangenen Vollflächenbildsignal S und dem empfangenen Tumorbildelement-Positionssignal D₁ spezifiziert die Regionalflächen-Extrahiereinrichtung 60 die Bildelemente (das heißt die Regionalfläche, welche durch die Menge dieser Bildelemente definiert wird), welche diejenigen Bildelemente beinhalten, die dem Tumormuster-Bildsignal S₁ entsprechen und sich in dessen Nähe befinden, entsprechend einer vorbestimmten Verarbeitungsprozedur. Die Regionalflächen-Extrahiereinrichtung 60 extrahiert somit das Regionalflächen-Teilbildsignal S₂, welches das Regionalflächen-Teilbild P₂ repräsentiert, aus dem Vollflächenbildsignal S.
Das extrahierte Regionalflächen-Teilbildsignal S₂ wird an die Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung 90 gegeben. Wie in 2B gezeigt ist, wird das Regionalflächen-Teilbild P₂, das das potentielle Tumormuster P₁ beinhaltet, auf der Anzeigefläche der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung 90 entsprechend dem Regionalflächen-Teilbildsignal S₂ dargestellt.
Auf diese Weise wird von dem Vollflächenbild P nur das Regionalflächen-Teilbild P₂ mit dem darin enthaltenen potentiellen Tumormuster P₁ unabhängig auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung 90 angezeigt. Die das Strahlungsbild betrachtende Person kann sich daher auf das Regionalflächen-Teilbild P₂ konzentrieren, das auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung 90 dargestellt wird. Im Ergebnis können die Effizienz und die Genauigkeit der Diagnose oder dergleichen auf einem hohen Wert gehalten werden, und man kann die Zeit verkürzen,.die zur Erstellung der Diagnose erforderlich ist.
Bei dieser Ausführungsform wird das Vollflächenbildsignal S über den Vollflächenbildspeicher 10 in die Abnormalitätsmusterkandidaten-Detektoreinrichtung 40 (über eine in 1 gezeigte Leitung b) gegeben. Alternativ kann das Vollflächenbildsignal S direkt von der magnetooptischen Platte, der Bildlesevorrichtung oder dergleichen in die Abnor malitätsmusterkandidaten-Detektoreinrichtung 40 (über die in 1 gezeigte Leitung a) eingegeben werden. Dies gilt auch für weiter unten zu beschreibende Ausführungsbeispiele.
Auch bei dieser Ausführungsform wird die einen Tumor enthaltende Brust als das Objekt angenommen, wobei das den Tumor repräsentierende Tumormuster als potentielles Abnormalitätsmuster dient, und es wird das Irisfilter als Abnormalitätsmusterkandidaten-Detektoreinrichtung verwendet. Allerdings ist die Vorrichtung zur rechnergestützten Diagnose von Bildern gemäß der Erfindung nicht auf eine derartige Ausführungsform beschränkt. Beispielsweise kann die Brust mit einem von Krebs befallenen Bereich, der ein Verkalkungsmuster bildet, in welchem sehr feine Zonen hoher Dichte dünn verteilt sind, als Objekt hergenommen werden, und man kann das Verkalkungsmuster als Abnormalitätsmusterkandidaten verwenden. Außerdem kann das oben erwähnte Morphologiefilter zum Durchführen der Verarbeitung zum Erkennen des Verkalkungsmusters als Abnormalitätsmusterkandidaten-Detektoreinrichtung eingesetzt werden.
Wenn der Abnormalitätsmusterkandidat auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt ist, können die charakteristischen Merkmale des Abnormalitätsmusterkandidaten, die beim Erkennen des Abnormalitätsmusterkandidaten durch die entsprechende Detektoreinrichtung erkannt wurden (speziell der Wert für das Maß der Zentralisierung der Gradientenvektoren und das Ausmaß der Unregelmäßigkeit der Tumormuster-Seitenränder in Fällen des Tumormusters oder die Verkalkungsdichte im Fall des Verkalkungsmusters) als quantitativ bestimmte Information auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung zusammen mit dem Abnormalitätsmusterkandidaten dargestellt werden.
3 ist ein Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform der Vorrichtung zur rechnergestützten Diagnose von Bildern gemäß der Erfindung. Die zweite Ausführungsform ist die gleiche wie die erste Ausführungsform nach 1 mit der Ausnahme, daß die zweite Ausführungsform zusätzlich einen Regionalflächen-Teilbildspeicher 15 und eine Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeanforderungseinrichtung 80 enthält, die sich zwischen der Regionalflächen-Extrahiereinrichtung 60 und der Regionalflächen-Teilbild- Anzeigeeinrichtung 90 befinden. Der Regionalflächen-Teilbildspeicher 15 dient zur Zwischenspeicherung des Regionalflächen-Teilbildsignals S₂. Nur dann, wenn eine vorbestimmte Bildanzeigeanforderung von außerhalb empfangen wird, veranlaßt die Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeanforderungseinrichtung 80, daß das Regionalflächen-Teilbildsignal S₂ aus dem Regionalflächen-Teilbildspeicher 15 ausgelesen wird, und veranlaßt, daß das Regionalflächen-Teilbild P₂ auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung 90 dargestellt wird.
In der gleichen Weise wie bei der ersten Ausführungsform extrahiert die Regionalflächen-Extrahiereinrichtung 60 das Regionalflächen-Teilbildsignal S2 entsprechend den von der Beurteilungseinrichtung 50 gelieferten Ergebnissen. Das Regionalflächen-Teilbildsignal S₂, welches von der Regionalflächen-Extrahiereinrichtung 60 extrahiert wurde, wird in den Regionalflächen-Teilbildspeicher 15 eingespeist und dort vorübergehend gespeichert, und die Verarbeitung wird anschließend ausgesetzt. Wenn die das Strahlungsbild betrachtende Person ein Signal, welches eine Anforderung zur Anzeige des Regionalflächen-Teilbildes bedeutet, in die Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeanforderungseinrichtung 80 eingibt, so wird dieses die Anzeige des Teilbildes repräsentierende Signal von der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeanforderungseinrichtung 80 in den Regionalflächen-Teilbildspeicher 15 eingegeben. Entsprechend diesem Signal liefert der Regionalflächen-Teilbildspeicher 15 das dort gespeicherte Regionalflächen-Teilbildsignal S₂ an die Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung 90, und damit wird die Verarbeitung wieder aufgenommen.
Bei der zweiten Ausführungsform wird das Regionalflächen-Teilbildsignal S₂, das das Regionalflächen-Teilbild repräsentiert, welches das erkannte potentielle Abnormalitätsmuster beinhaltet, vorübergehend in dem Regionalflächen-Teilbildspeicher 15 abgespeichert. Daher kann die das Strahlungsbild betrachtende Person beliebig bestimmen, ob das Regionalflächen-Teilbild auf der Anzeigeeinrichtung 90 angezeigt wird oder nicht, abhängig von den jeweiligen Umständen, beispielsweise abhängig von der für die Bildbe trachtung verfügbaren Zeit. Üblicherweise betrachtet die das Strahlungsbild betrachtende Person zunächst das gesamte Bild, um die gesamte Bildinformation in gewissem Ausmaß zu erfassen, und anschließend betrachtet sie Detailstrukturen. Bei der zweiten Ausführungsform kann daher die das Strahlungsbild betrachtende Person zunächst das auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung 30 dargestellte Gesamtbild betrachten. Zu einem gewünschten Zeitpunkt nach oder während der Betrachtung des Gesamtbildes kann dann die das Strahlungsbild betrachtende Person unmittelbar das Regionalflächen-Teilbild zur Anzeige bringen, welches den Abnormalitätsmusterkandidaten enthält, und zwar auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung 90, indem sie eine einfache Operation durchführt, um dadurch die Anzeigeanforderung an die Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeanforderungseinrichtung 80 abzusetzen. Damit kann die Vorrichtung zur rechnergestützten Diagnose von Bildern gemäß den jeweiligen aktuellen Umständen am Ort der medizinischen Behandlung oder dergleichen betrieben werden.
4 ist eine Blockdiagramm einer dritten Ausführungsform der Vorrichtung zur rechnergestützten Diagnose von Bildern gemäß der Erfindung. Die dritte Ausführungsform gleicht der ersten Ausführungsform mit der Ausnahme, daß die dritte Ausführungsform zusätzlich eine Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung 70 enthält, die eine Bildgewichtungs- oder Bildhervorhebungsverarbeitung bezüglich zumindest des Abnormalitätsmuster-Bildsignals S₁ durchführt, welches Bestandteil des Regionalflächen-Teilbildsignals S₂ ist, so daß zumindest das potentielle Abnormalitätsmuster P₁ in dem Regionalflächen-Teilbild P₂, das auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung 90 angezeigt wird, eine bessere Bildqualität aufweisen kann, und damit besser geeignet ist, um als wirksames Werkzeug insbesondere bei der effizienten und genauen Diagnose einer Krankheit zu fungieren als das Vollflächenbild P, das auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung 30 dargestellt ist.
Insbesondere wird das Vollflächenbildsignal S direkt von außen (über die in 4 gezeigte Leitung A) oder über den Vollflächenbildspeicher 10 (über die in 4 gezeigte Leitung B) in die Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung 30 eingegeben. Wie in 5A gezeigt ist; wird das Vollflächenbild P auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung 30 dargestellt. Genauso wie bei der ersten Ausführungsform extrahiert die Regionalflächen-Extrahiereinrichtung 60 das Regionalflächen-Teilbildsignal S₂ entsprechend den Ergebnissen, die von der Beurteilungseinrichtung 50 geliefert werden. Das Regionalflächen-Teilbildsignal S₂, das von der Regionalflächen-Extrahiereinrichtung 60 extrahiert wurde, wird in die Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung 70 eingegeben und dort der Bildgewichtung unterzogen, beispielsweise der Gradationsverarbeitung, der Frequenzverarbeitung und der Vergrößerungsverarbeitung.
Speziell wird die Bildgewichtungsverarbeitung so eingestellt und eingerichtet, wie es unter den folgenden Punkten (1), (2) und (3) angegeben ist.

(1) Die Gradationsverarbeitung wird so eingerichtet, daß der Kontrastpegel des Regionalflächen-Teilbildes P₂, das auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung 90 dargestellt wird, mindestens 1,2-mal so groß ist wie der Kontrastpegel des Vollflächenbildes P, das auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung 30 angezeigt wird.
(2) Die Frequenzverarbeitung wird derart eingestellt, daß das Maß der Hervorhebung oder Gewichtung des Regionalflächen-Teilbildes P₂, das auf der Anzeigeeinrichtung 90 angezeigt wird, mindestens 1,1-mal so groß ist wie das Maß der Hervorhebung des Vollflächenbildes P, das auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung 30 dargestellt ist.
(3) Die Vergrößerungsverarbeitung wird so eingerichtet, daß die Anzeigegröße des Regionalflächen-Teilbildes P₂ auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung 20 mindestens dem 1,5-fachen der Anzeigegröße des Regionalflächen-Teilbildes in dem Vollflächenbild P entspricht, das auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung 30 angezeigt wird.

Das Regionalflächen-Teilbildsignal S₂, das durch die Bildgewichtungsverarbeitung gewonnen wurde, wird in die Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung 90 eingegeben. Wie in 5B zu sehen ist, zeigt die Anzeigeeinrichtung 90 das Regionalflächen- Teilbild P₂ entsprechend dem empfangenen Regionalflächen-Teilbildsignal S₂ an. Indem der Kontrastpegel des Regionalflächen-Teilbildes P₂, das auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung 90 angezeigt ist, in der. Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung 70, eingestellt wird, beträgt der Kontrastpegel mindestens das 1,2-fache des Kontrastpegels des Vollflächenbildes P, das auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung 30 angezeigt wird. Außerdem beträgt das Maß der Hervorhebung des Regionalflächen-Teilbildes P₂, das auf der Anzeigeeinrichtung 90 angezeigt ist, mindestens das 1,1-fache des Maßes der Hervorhebung des Vollflächenbildes P, das auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung 30 angezeigt wird. Weiterhin ist die Anzeigegröße des Regionalflächen-Teilbildes P₂, das auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung 90 angezeigt wird, mindestens 1,5-mal so groß wie die Anzeigegröße des Regionalflächen-Teilbildes innerhalb des Vollflächenbildes P, das auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung 30 angezeigt wird. Deshalb hat das Regionalflächen-Teilbild P₂, das auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung 90 angezeigt wird, eine bessere Bildqualität und kann besser als wirksames Werkzeug insbesondere bei der effizienten und exakten Diagnose einer Krankheit dienen. Außerdem wird nur das Regionalflächen-Teilbild P₂ auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung 90 unabhängig von dem Vollflächenbild P angezeigt. Dementsprechend kann die das Strahlungsbild betrachtende Person sich auf das Regionalflächen-Teilbild P₂ konzentrieren, welches das potentielle Tumormuster P₁ beinhaltet. Im Ergebnis kann die Effizienz sowie die Genauigkeit der Diagnose und dergleichen auf einem hohen Wert gehalten werden, und die Zeit zur Erstellung der Diagnose oder dergleichen kann gering gehalten werden.
In der Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung 70 braucht die Bildgewichtungsverarbeitung, beispielsweise in Form der Gradations-, Frequenz- und Vergrößerungsverarbeitung, nicht notwendiger Weise bezüglich des gesamten Regionalflächen-Teilbildsignals S₂ durchgeführt zu werden, sondern es braucht lediglich bezüglich des Abnorrrialitätsmuster-Bildsignals S₁ durchgeführt zu werden, wobei es sich um ein Signal handelt, welches das der Nachbarzone in dem Regionalflächen-Teilbildsignal S₂ ausschließt. In den Fällen, in denen die Bildgewichtungsverarbeitung in dieser Weise nur bezüglich des Abnormalitätsmuster-Bildsignals S₁ vorgenommen wird, werden die vorgenannten Werte der Verstärkung des Kontrasts, des Maises der Hervorhebung und der Anzeigegröße als Werte für das potentielle Abnormalitätsmuster P₁ bezüglich des Vollflächenbildes verwendet. Insbesondere wird die Bildhervorhebungsverarbeitung durch die Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung 70 in der Weise durchgeführt, wie es im folgenden anhand der Punkte (1'), (2') und (3') erläutert wird.

(1') Die Gradationsverarbeitung wird derart eingerichtet, daß der Kontrastpegel des potentiellen Abnormalitätsmusters P₁, das auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung 90 angezeigt wird, mindestens dem 1,2-fachen des Kontrastpegels des Vollflächenbildes P entspricht, das auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung 30 angezeigt wird.
(2') Die Frequenzverarbeitung wird derart eingerichtet, daß das Ausmaß der Hervorhebung des potentiellen Abnormalitätsmusters P₁ auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung 90 mindestens dem 1,1-fachen des Maßes der Hervorhebung des Vollflächenbildes P₂ auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung 30 entspricht.
(3') Die Vergrößerungsverarbeitung wird derart eingerichtet, daß die Anzeigegröße des potentiellen Abnormalitätsmusters P₁ auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung 90 mindestens dem 1,5-fachen der Anzeigegröße des potentiellen Abnormalitätsmusters in dem Vollflächenbild P auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung 30 entspricht.

Die Vergrößerungsverarbeitung ist nicht beschränkt auf die Vergrößerungsverarbeitung, bei der der Maßstab der Vergrößerung beispielsweise auf den obigen Wert von 1,5 festgelegt ist. Die Vergrößerungsverarbeitung kann derart eingerichtet sein, daß der Vergröße rungsmaßstab entsprechend der Größe des Abnormalitätsmusterkandidaten, der von der Detektoreinrichtung 40 erkannt wird, geändert wird. Speziell dann, wenn der Abnormalitätsmusterkandidat P₁ auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung 90 dargestellt wird und die Größe des detektierten Abnormalitätsmusterkandidaten gering ist, kann die Vergrößerungsverarbeitung mit einem vergleichsweise großen Vergrößerungsmaßstab vorgenommen werden. Wenn die Größe des erkannten Abnormalitätsmusterkandidaten beträchtlich ist, kann die Vergrößerungsverarbeitung mit einem vergleichsweise kleinen Vergrößerungsmaßstab vorgenommen werden. Somit kann die Vergrößerungsverarbeitung in der Weise durchgeführt werden, daß die scheinbare Größe des potentiellen Abnormalitätsmusters auf der Anzeigefläche der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung 90 etwa so groß ist wie eine vorgegebene Größe, unabhängig von der tatsächlichen Größe des Abnormalitätsmusterkandidaten.
Speziell kann die Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung 70 aufweisen: (a) eine Abnormalitätsmustergrößen-Berechnungseinrichtung zum Berechnen der Größe des Abnormalitätsmusterkandidaten nach Maßgabe des Positionssignals D₁, welches die Lage des Kandidaten angibt und welches aus der Abnormalitätsmusterkandidaten-Detektoreinrichtung erhalten wurde, (b) eine (in 6 gezeigte) Vergrößerungsmaßstab-Einstelltabelle, in der der Vergrößerungsmaßstab entsprechend der Größe des Abnormalitätsmusterkandidaten, wie sie von der Abnormalitätsmustergrößen-Berechnungseinrichtung berechnet wurde, zuvor so eingestellt wurde, daß die Größe des Bildes des Abnormalitätsmusterkandidaten, wie es auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung 90 dargestellt wird, etwa so groß wird wie eine vorbestimmte Größe, und (c) eine Vergrößerungsverarbeitungseinrichtung zum Durchführen der Vergrößerungsverarbeitung bezüglich des Regionalflächen-Teilbildsignals S₂ oder des Abnormalitätsmuster-Bildsignals S₁.
Auf diese Weise kann der Vergrößerungsmaßstab in der Weise geändert werden, daß die Größe des potentiellen Abnormalitätsmusters P₁, das auf der Anzeigeeinrichtung 90 angezeigt wird, etwa so groß wird wie eine vorbestimmte Größe, unabhängig von der ermit telten Größe des Abnormalitätsmusterkandidaten. Selbst wenn die Größe des ermittelten Abnormalitätsmusterkandidaten gering ist, kann daher die das Strahlungsbild betrachtende Person das Abnormalitätsmuster P₁ als ein Bild betrachten, dessen Größe einer vorbestimmten Größe entspricht. Hierdurch lassen sich die Effizienz und die Genauigkeit der Diagnose oder dergleichen auf einem hohen. Wert halten.
Die Berechnung der Größe des Abnormalitätsmusterkandidaten mit der Abnormalitätsmustergrößen-Berechnungseinrichtung kann beispielsweise entsprechend der Umfangsrandlänge des Abnormalitätsmusterkandidaten erfolgen, beispielsweise an dem Tumormuster oder dem Verkalkungsmuster. Alternativ kann dann, wenn die Abnormalitätsmusterkandidaten-Detektoreinrichtung 40 das Morphologiefilter ist, die Größe des Kandidaten mit der im folgenden beschriebenen Methode berechnet werden.
Besonders in Fällen, in denen der Wert P der Formel (21), der auf der erwähnten Öffnungsoperation beruht (das heißt dem mit Hilfe des Morphologiefilters berechneten Dichtewert des Verkalkungsmusters), nicht kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert Th ist (das heißt P ≥ Th), der zum Beurteilen dient, ob ein Bildelement dem Abnormalitätsmusterkandidaten (dem potentiellen Verkalkungsmuster) entspricht oder nicht, wird das Bildelement als dem potentiellen Verkalkungsmuster entsprechend angesehen, und diesem Bildelement wird ein Wert „1" zugewiesen. In solchen Fällen, in denen der Wert P der Formel (21) kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert Th ist (das heißt P < Th), wird das Bildelement als nicht dem potentiellen Verkalkungsmuster zugehörig betrachtet, und dem Bildelement wird der Wert „0" zugewiesen. Auf diese Weise werden die Charakteristika jedes Bildelements in Binärwerte umgesetzt. Die Größe des potentiellen Abnormalitätsmusters wird anschließend errechnet aus der Gesamtsumme oder dem Mittelwert der Anzahl von Bildelementen, die als zu dem potentiellen Verkalkungsmuster gehörig betrachtet wurden und denen der Wert „1" zugeordnet wurde.
Die oben angesprochene Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung 70 kann bei der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur rechnergestützten Diagnose von Bildern vorgesehen werden. Insbesondere kann gemäß 7 die Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung 70 derart angeordnet werden, daß sie die Bildhervorhebung bezüglich des Regionalflächen-Teilbildsignals S₂ vornimmt, welches von der Regionalflächen-Extrahiereinrichturig 60 empfangen wird. Alternativ kann gemäß 8 die Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung 70 derart angeordnet sein, daß sie die Bildgewichtungsverarbeitung bezüglich des Regionalflächen-Teilbildsignals S₂ ausführt, welches von dem Regionalflächen-Teilbildspeicher 15 empfangen wurde.
Bei der in 7 dargestellten Modifizierung wird das Regionalflächen-Teilbildsignal S₂, das von der Bildhervorhebungsverarbeitung durch die Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung 70 gewonnen wurde, vorübergehend in dem Regionalflächen-Teilbildspeicher 15 abgespeichert. Bei Anstehen einer Anzeigeanforderung wird das Regionalflächen-Teilbildsignal S₂ aus dem Speicher 15 in die Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung 90 übertragen, und das Regionalflächen-Teilbild P₂ entsprechend diesem Teilbildsignal S₂ wird gemäß 5B auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung 90 dargestellt.
9 ist ein Blockdiagramm einer vierten Ausführungsform der Vorrichtung zur rechnergestützten Diagnose von Bildern gemäß der Erfindung. Die vierte Ausführungsform ist die gleiche wie die dritte Ausführungsform nach 4, nur daß die vierte Ausführungsform zusätzlich eine Vollflächenbild-Gewichtungseinrichtung 20 enthält, die die Bildhervorhebungsverarbeitung durchführt, beispielsweise in Form der Gradationsverar- beitung, der Frequenzverarbeitung oder deren Kombination, und zwar bezüglich des Vollflächenbildsignals S, das das vollflächige Bild P repräsentiert, das auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung 30 dargestellt werden soll.
Speziell wird in der Art und Weise der dritten Ausführungsform das Regionalflächen-Teilbild P₂ auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung 90 dargestellt. Außerdem wird das Vollflächenbildsignal S, das der Vorrichtung zugeführt wurde, direkt von außerhalb an die Vollflächenbild-Gewichtungseinrichtung 20 gegeben (über die in 9 gezeigte Leitung A), oder über den Vollflächenbildspeicher 10 (über die Leitung B in 9). Die Vollflächenbild-Gewichtungseinrichtung 20 führt die Bildhervorhebungsverarbeitung, zum Beispiel die Gradationsverarbeitung, die Frequenzverarbeitung oder deren Kombination, bezüglich des empfangenen Vollflächenbildsignals S aus. Das Vollflächenbildsignal S, das von der Bildhervorhebungsverarbeitung gebildet wird, wird in die Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung 30 eingegeben. Diese zeigt das Vollflächenbild P entsprechend dem empfangenen Vollflächenbildsignal S an.
Mit Hilfe der zu einem gewissen Maß bezüglich des Vollflächenbildes ausgeführten Bildhervorhebung kann das Vollflächenbild P mit guter Bildqualität angezeigt und als wirksames Werkzeug insbesondere bei der exakten und effizienten Krankheitsdiagnose verwendet werden.
Die Vollflächenbild-Gewichtungseinrichtung 20 zielt darauf ab, die Bildqualität des Vollflächenbildes P und dessen Fähigkeit, als wirksames Werkzeug insbesondere bei der effizienten und exakten Diagnose einer Krankheit zu fungieren, zu steigern. Wenn daher der Aufbau zum Durchführen der Bildbetonungsverarbeitung (Gewichtungsverarbeitung) auch in Verbindung mit dem Vollflächenbild P eingesetzt wird, besitzt das Regionalflächen-Teilbild P₂ (oder der Abnormalitätsmusterkandidat P₁), der durch die von der Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung 70 durchgeführten Bildbetonungsverarbeitung vorgenommen wurde, eine bessere Bildqualität und eine bessere Fähigkeit, als wirksames Werkzeug insbesondere bei der effizienten und genauen Krankheitsdiagnose zu dienen, verglichen mit dem Regionalflächen-Teilbild P₂ (dem Abnormalitätsmuster kandidaten P₁), der in dem Vollflächenbild P enthalten ist, welches von der Bildhervorhebung erhalten wird, die von der Vollflächenbild-Gewichtungseinrichtung 20 durchgeführt wird.
10 und 11 zeigen Ausgestaltungen, die genauso modifiziert sind wie bei der vierten Ausführungsform. 10 ist ein Blockdiagramm einer Ausgestaltung, bei der die Modifizierung des zweiten Ausführungsbeispiels nach 7 zusätzlich mit der Vollflächenbild-Gewichtungseinrichtung 20 zum Durchführen der Bildgewichtungsverarbeitung, beispielsweise der Gradationsverarbeitung, der Frequenzverarbeitung oder einer Kombination davon bezüglich des Vollflächenbildsignals S, welches das Vollflächenbild P auf der Anzeigeeinrichtung 30 repräsentiert, ausgestattet ist. 11 ist ein Blockdiagramm einer Ausgestaltung, bei der die Modifizierung der zweiten Ausführungsform nach 8 zusätzlich ausgestattet ist mit der Vollflächenbild-Gewichtungseinrichtung 20 zum Durchführen der Bildhervorhebung bezüglich des Vollflächenbildsignals S, welches das Vollflächenbild P auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung 30 repräsentiert. Der Aufbau nach 10 oder 11 entspricht der Modifizierung der zweiten Ausführungsform nach 7 bzw. 8, nur daß zusätzlich die Vollflächenbild-Gewichtungseinrichtung 20 vorhanden ist.
Bei dem in 10 oder 11 dargestellten Aufhau wird das Regionalflächen-Teilbild P₂ auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung 90 in der gleichen Weise dargestellt wie bei der Modifizierung der zweiten Ausführungsform nach 7 oder 8. Außerdem wird das Vollflächenbild P auf der Anzeigeeinrichtung 30 genauso wie bei der vierten Ausführungsform nach 9 dargestellt.
12 ist ein Blockdiagramm einer Ausgestaltung, bei der die Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung 30 bei dem Aufbau nach 11 auch als die Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung 90 fungiert. Speziell ist der Aufbau nach 11 derart modifizier, daß eine Fensterzone W, in welcher das Regionalflächen-Teilbild P₂ anzuzeigen ist, in einem Bereich der Anzeigefläche der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichturtg 30 liegen kann, in welchem das Vollflächenbild P angezeigt wird. Daher wird gemäß 13, während das Vollflächenbild P auf der Anzeigeeinrichtung 30 dargestellt wird, das Regionalflächen-Teilbild P₂, welches ansonsten auf der unabhängigen Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung 90 dargestellt wird, in einem Abschnitt des Vollflächenbildes P dargestellt, der auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung 30 erscheint. (Dies bedeutet, daß innerhalb der Fensterzone W der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung 30, in welcher die Zone des Regionalflächen-Teilbildes P₂ dargestellt wird, der Abschnitt des Vollflächenbildes P und das Regionalflächen-Teilbild P₂ einander nicht überlagert sind, sondern daß nur das Regionalflächen-Teilbild P₂ angezeigt wird, ohne daß irgendein Teil des Vollflächenbildes P dargestellt wird. Im übrigen Bereich der Anzeigefläche der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung 30 wird der Rest des Vollflächenbildes P angezeigt.) Die Fensterzone W wird von einer (nicht gezeigten) Anzeigesteuereinrichtung eingerichtet.
Bei dem Aufbau nach 12 wird, bevor von der das Strahlungsbild betrachtenden Person eine Anzeigeaufforderung an die Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeanforderungseinrichtung 80 abgesetzt wird, auf der gesamten Anzeigefläche der Vollflächenbild-Artzeigeeinrichtung 30 nur das Vollflächenbild P dargestellt. Wenn die Anforderung abgesetzt wird, wird gemäß 13 die Fensterzone W auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung 30 eingerichtet, und das Regionalflächen-Teilbild P2 wird in der oben erläuterten Weise innerhalb der Fensterzone W dargestellt.
In solchen Fällen, in denen das Vollflächenbild P und das Regionalflächen-Teilbild P₂ mit dem darin enthaltenen potentiellen Abnormalitätsmuster P₁ gleichzeitig auf ein und derselben Anzeigefläche der einzelnen Anzeigeeinrichtung angezeigt werden, läßt sich die Lage des potentiellen Abnormalitätsmusters P₁ innerhalb des Gesamtbildes P leichter erfassen. Daher gelangt man zu einer hohen Effizienz und einer hohen Genauigkeit bei der Diagnose oder dergleichen.
Das Vollflächenbild P und das Regionalflächen-Teilbild P₂ können auf verschiedene Weise entsprechend der Art des Objekts angezeigt werden, von dem das Bild dargestellt werden soll. Beispielsweise kann man, wenn das Röntgenbild der Brust oder dergleichen einer einzelnen Patientin angezeigt werden soll, ausschließlich das Bild der einzelnen Brust anzeigen. Alternativ können beispielsweise zwei Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtungen und/oder zwei Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtungen vorgesehen sein. Auf diese Weise kann das Regionalflächen-Teilbild P₂ mit dem darin enthaltenen Abnormalitätsmuster in einem der beiden Brüste der Patientin auf einer der beiden Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtungen dargestellt werden. Gleichzeitig kann das Regionalflächen-Teilbild P₂' desjenigen Teils der anderen Brust, welcher der Regionalfläche der einen Brust entspricht, der gleichen Hervorhebungsverarbeitung unterzogen werden wie das Regionalflächen-Teilbild P₂ der einen Brust, und kann auf der anderen Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt werden. Dann kann die das Strahlungsbild betrachtende Person die einander entsprechenden Abschnitte P₂ und P₂' der rechten und der linken Brust ein und derselben Patientin miteinander vergleichen. Hierdurch läßt sich die Effizienz sowie die Genauigkeit der Diagnose noch mehr steigern.
Was nun die Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung angeht, so können Vollflächenbilder paarweiser Brüste einer einzelnen Patientin auf zwei unabhängigen Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtungen dargestellt werden.
Außerdem kann die oben angesprochene Fensterzone auf jeder der beiden Vollflächen- bild-Anzeigeeinrichtungen vorhanden sein. Jedes der Bilder der einander entsprechenden Regionalflächen von der rechten und der linken Brust kann zusammen mit einem der Vollflächenbilder der beiden Brüste dargestellt werden, die auf den beiden Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtungen angezeigt werden.
Das Bild der einen der Brüste der einzelnen Patientin und das Bild der anderen Brust, die unabhängig voneinander aufgezeichnet wurden, lassen sich gleichzeitig auf der Anzeigefläche ein und derselben Bildanzeigeeinrichtung darstellen. Insbesondere kann gemäß
14A ein Vollflächenbild P der einen Brust auf der rechten Hälfte der Anzeigefläche der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung 30 dargestellt werden, während ein Vollflächenbild P' der anderen Brust gleichzeitig auf der linken Hälfte dieser Anzeigeeinrichtung 30 dargestellt wird, so daß zwei Vollflächenbilder P und P' benachbart zueinander dargestellt werden (beispielsweise in der Weise, daß die Frontseiten der beiden Bilder einander zugewandt sind, oder die Rückseiten der beiden Bilder einander zugewandt sind). Wie in 14B zu sehen ist, kann in den Fällen, in denen der Abnormalitätsmusterkandidat P₁ aus dem Vollflächenbildsignal S detektiert wird, welches das Bild der einen Brust repräsentiert, das Regionalflächen-Teilbild P₂, welches den Abnormalitätsmusterkandidaten P₁ enthält, der Gewichtungsverarbeitung unterzogen und dann in einer Fensterzone W dargestellt werden, die sich in der rechten Hälfte der Anzeigefläche befindet. Außerdem kann das Regionalflächen-Teilbild P_2' desjenigen Abschnitts der anderen Brust, der der Lage des Abnormalitätsmusterkandidaten P₁ innerhalb der einen Brust entspricht, der gleichen Gewichtungsverarbeitung unterzogen und in einer Fensterzone W' dargestellt werden, die sich in der linken Hälfte der Anzeigefläche befindet.
Mit dieser Ausgestaltung lassen sich die Bilder der beiden Brüste ein und derselben Patientin direkt miteinander vergleichen, so daß eine Detaildifferenz zwischen den beiden Brüsten, beispielsweise eine Differenz beim Vorhandenseirt oder Fehlen eines Abnormalitätsmusters oder in der Gestalt oder Form des Abnormalitätsmusters, einfach erkannt werden kann.
Das Anordnen der Fensterzone W auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung 30 und das Darstellen des Vollflächenbildes und des Regionalflächen-Teilbildes auf einer einzigen Anzeigefläche kann in verschiedener Weise vorgenommen werden. Im folgenden soll beschrieben werden, wie die Größe und die Lage der Fensterzone eingerichtet werden.
15 ist eine anschauliche Darstellung, wie die Fensterzone W auf der Anzeigefläche der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung 30 eingerichtet wird, auf welcher die Vollflächenbilder der rechten und der linken Brust einer einzelnen Patientin gleichzeitig darge stellt werden, so daß die Rückseiten der beiden Bilder einander in der in 14B dargestellten Weise gegenüberstehen. In 15 ist lediglich die rechte Hälfte der Anzeigefläche gezeigt.
Die Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung 30 nach 15 zeigt, daß die vertikale Länge der Anzeigefläche mit Y bezeichnet ist, der Abstand des detektierten Abnormalitätsmusterkandidaten P₁ vom oberen Ende der Vollbildanzeige P auf der Anzeigefläche mit y bezeichnet ist, und die Lage der Fensterzone W an einer Stelle eingerichtet ist, die von einer (nicht gezeigten) Anzeigesteuereinrichtung festgelegt wird.
Insbesondere dann, wenn y < Y/2, befindet sich die Fensterzone W auf der Seite, die tiefer liegt als der Mittelbereich der Anzeigefläche in bezug auf die vertikale Richtung. Wenn y > Y/2, befindet sich die Fensterzone W oberhalb des Mittelbereichs der Anzeigefläche in vertikaler Richtung.
Auf diese Weise liegt die Fensterzone W dann auf der unteren Seite, wenn der Abnormalitätsmusterkandidat P₁ sich auf der oberen Seite befindet. Aus diesem Grund wird der Abnormalitätsmusterkandidat P₁ in dem Vollflächenbild P nicht durch die Fensterzone W verdeckt. Während die Lage des Abnormalitätsmusterkandidaten P₁ innerhalb des Vollflächenbildes P bestätigt wird, kann das verarbeitete Bild des Abnormalitätsmusterkandidaten P₁, das durch die Bildverarbeitung gewonnen wurde und eine gute Bildqualität besitzt und somit als wirksames Werkzeug insbesondere bei der effizienten und exakten Diagnose einer Krankheit fungieren kann, innerhalb der Fensterzone W angezeigt und betrachtet werden. Im Ergebnis erreicht man eine hohe Effizienz und Genauigkeit bei der Diagnose oder dergleichen. Wenn das Bild des Abnormalitätsmusterkandidaten P sich auf der unteren Seite befindet, liegt die Fensterzone W auf der oberen Seite, und dementsprechend erhält man die gleichen Effekte, wie sie oben erläutert wurden.
16A zeigt ein Beispiel, bei dem die Fensterzone W den Abnormalitätsmusterkandidaten P₁ und das Bild des Objekts nicht stört.
Insbesondere wird in der in 16A gezeigten Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung die Fensterzone W von der (nicht gezeigten) Anzeigesteuereinrichtung derart eingerichtet, daß sie sich an einer anderen Stelle befindet als das Bild des Objekts (in diesem Fall der Brust) innerhalb des Vollflächenbildes P (zum Beispiel im Hintergrundbereich).
Diese Einstellung oder Einrichtung wird durch die (nicht gezeigte) Anzeigesteuereinrichtung vorgenommen, welche die Form und die Lage der Zone außerhalb des Objektbildes entsprechend den Größen a und b der von dem Objektbild auf der Anzeigefläche belegten Zone berechnet. Daher werden die Lage und die Größe der Fensterzone W entsprechend der von dem Objektbild belegten Zone geändert.
Nun kommt es häufig vor, daß das Regionalflächen-Teilbild, das in der Fensterzone W anzuzeigen ist, von der Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung 70 auf eine gewünschte Größe vergrößert wurde, so daß der Abnormalitätsmusterkandidat P₁ nicht vollständig innerhalb der Fensterzone W Platz hat. In derartigen Fällen wird die Größe der Fensterzone W entsprechend der von dem Objektbild belegten Zone variiert. Außerdem sind Roll-Leisten SB, SB, ... entsprechend der vertikalen und der horizontalen Richtung am seitlichen Ende und am unteren Ende der Fensterzone W vorgesehen. Die Roll-Leisten SB, SB, ... werden zum Beispiel mit einem Mausklick für die Anzeigemanipulation derart betätigt, daß das Regionalflächen-Teilbild, das in der Fensterzone W angezeigt werden soll, innerhalb dieser Fensterzone W bewegt wird. Auf diese Weise können unterschiedliche Abschnitte des Regionalflächen-Teilbildes sukzessive innerhalb der Fensterzone W betrachtet werden.
Wie speziell in 16B gezeigt ist, kann das Fenster w, das durch die gestrichelte Linie angedeutet ist, gegenüber dem Regionalflächen-Teilbild P₂, das in der Fensterzone W dargestellt wird, bewegt werden. Auf diese Weise kann das Bild innerhalb des Fensters w in der Fensterzone W angezeigt werden. Diese Vorgänge werden gesteuert durch die oben erwähnte Anzeigesteuereinrichtung.
17A und 17B zeigen, wie mehrere Regionalflächen-Teilbilder, die einer Mehrzahl von Abnormalitätsmusterkandidaten P₁, P₁₁, P₂₁ und P₃₁ entsprechen, die innerhalb eines Objektbildes erfaßt wurden, um unabhängig in mehreren Fensterzonen W₁, W₂, W₃ bzw. W₄ dargestellt zu werden.
17A ist eine anschauliche Darstellung, die zeigt, wie die Fensterzonen W₁, W₂, W₃ und W₄ mit gleicher Größe unabhängig von den Größen der Regionalflächen-Teilbilder angezeigt werden. 17B zeigt anschaulich, wie die Fensterzonen W₁, W₂, W₃ und W₄ mit den entsprechend den Größen der Regionalflächen-Teilbilder geänderten Größen angezeigt werden.
Bei dem in 17A dargestellten Beispiel können in solchen Fällen, in denen die Größen der Abnormalitätsmusterkandidaten P₁, P₁₁, P₂₁ und P₃₁, die in den Fensterzonen W₁, W₃ bzw. W₄ dargestellt werden sollen, vorab von der Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung 70 eingestellt wurden, die Abnormalitätsmusterkandidaten mit den eingestellten Größen dargestellt werden. In derartigen Fällen kann, wenn die Größen der Abnormalitätsmusterkandidaten P₁, P₁₁, P₂₁ und P₃₁ größer werden als die betreffenden Fensterzonen W₁, W₂, W₃ und W₄, die in 16A dargestellten Roll-Leisten SB, SB, ... für jede der Fensterzonen W₁, W₂, W₃ und W₄ eingerichtet werden.
Auch bei dem in 17B dargestellten Beispiel, bei dem die Größen der Fensterzonen W₁, W₂, W₃ und W₄ entsprechend den Größen der Regionalflächen-Teilbilder geändert wurden, können dann, wenn das Objektbild von den Fensterzonen W₁, W₂, W₃ und W₄ zerstört wird, die Größen dieser Fensterzonen zwangsweise wie in dem Beispiel nach 16A verkleinert werden. In derartigen Fällen können die Größen der Abnormalitätsmusterkandidaten P₁, P₁₁, P₂₁ und P₃₁ für die Anzeige in den Fensterzonen W₁, W₂, W₃ und W₄ entsprechend dem Verkleinerungsmaßstab für die Größen der Fensterzonen W₁, W₂, W₃ und W₄ verringert werden. Alternativ können die Größen der Abnormalitätsmusterkandidaten P₁, P₁₁, P₂₁ und P₃₁ I unverkleinert belassen werden, und man kann die Roll-Leisten SB, SB, ... einrichten.
23 ist ein Blockdiagramm einer fünften Ausführungsform der Vorrichtung zur rechnergestützten Diagnose von Bildern gemäß der Erfindung. 24A ist eine anschauliche Darstellung, welche ein Strahlungsbild der Brust zeigt (das heißt ein Mammogramm), welches mit der in 23 gezeigten Ausführungsform einer Diagnose unterzogen wird. Die fünfte Ausführungsform enthält einen Vollflächenbildspeicher 110 zum Speichern eines Bildsignals (das ist ein Vollflächenbildsignal) S, das ein gesamtes Strahlungsbild (das heißt ein Vollflächenbild) P eines Mammogramms repräsentiert und gebildet wird durch eine Menge von Dichtewerten Dorg entsprechend Bildelementen des Vollflächenbildes P, und eine Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung 130, die aus einer Kathodenstrahlröhre oder dergleichen bestehen kann und das Vollflächenbild P entsprechend dem Vollflächenbildsignal S anzeigt, das direkt von außen oder aus dem Vollflächenbildspeicher 110 empfangen wird. Diese Ausführungsform enthält weiterhin ein Irisfilter 140 zum Erfassen eines Abnormalitätsmusters P₁ innerhalb des Vollflächenbildes P entsprechend dem Vollflächenbildsignal S, das in dem Vollflächenbildspeicher 110 gespeichert wurde, und eine Beurteilungseinrichtung 150 zum Beurteilen, ob das Abnormalitätsmuster P₁ von dem Irisfilter 140 erfaßt wurde oder nicht. Außerdem enthält diese Ausführungsform eine Regionalflächen-Extrahiereinrichtung 160, die in den Fällen, in denen die Beurteilungseinrichtung 150 beurteilt hat, daß das Abnormalitätsmuster P₁ detektiert wurde, ein Bildsignal (das ist ein Regionalflächen-Teilbildsignal) S₂ extrahiert, welches ein Regionalflächen-Teilbild P₂ wiedergibt, das das Abnormalitätsmuster P₁ aus dem in dem Vollflächenbildspeicher 110 gespeicherten Vollflächenbildsignal S enthält. Diese Ausführungsform enthält darüber hinaus eine Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung 170 zum Durchführen einer Bildhervorhebung bezüglich eines das Abnormalitätsmuster repräsentierenden Bildsignals (das heißt ein Abnormalitätsmuster-Bildsignal) S₁, so daß von dem durch das Regionalflächen-Teilbildsignal S₂, das von der Regionalflächen-Extrahiereinrichtung 160 extrahiert wurde, repräsentierte Regionalflächen-Teilbild P₂ das Abnormalitätsmuster P₁ eine bessere Bildqualität und eine bessere Fähigkeit besitzen kann, als wirksames Werkzeug insbesondere bei der effizieriten und exakten Diagnose einer Krankheit zu fungieren, als dies das Vollflächenbild P vermag, welches auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung 130 dargestellt wird.
Diese Ausführungsform enthält außerdem eine Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung 190, die durch eine Kathodenstrahlröhre oder dergleichen gebildet wird und das Regionalflächen-Teilbild P₂ entsprechend dem durch die Bildhervorhebung gewonnenen Regionalflächen-Teilbildsignale anzeigt.
Der Begriff „Abnormalitätsmuster" bedeutet in Verbindung mit der fünften Ausführungsform ein Tumormuster.
Außerdem liefert das Irisfilter 140 die Information über den Grad der Zentralisierung C, der mit Hilfe der Formel (14) für das Bildelement berechnet wurde, welches dem Tumormuster entspricht, wobei ein Irisfiltersignal Giris angibt, ob das Bildelement Bestandteil des Tumormusters ist oder nicht.
Ein mit der fünften Ausführungsform zu verarbeitendes Bild ist nicht beschränkt auf das medizinische Bild und kann ein Bild zum Inspizieren eines Industrieproduktes oder dergleichen sein. Beispielsweise kann das Abnormalitätsmuster das Muster eines Hohlraums sein, welches sich in Röntgenbildern von Gußteilen findet.
Außerdem wird der Begriff „Regionalfläche" in Verbindung mit der fünften Ausführungsform zur Bezeichnung einer Zone verwendet, die sich in der Nähe des Tumormusters befindet, welches das Abnormalitätsmuster darstellt und das Tumormuster beinhaltet.
Bei der fünften Aüsführungsform wird der Bildsignalwert, der jedes einzelne Bildelement des Bildes repräsentiert, durch einen Dichtesignalwert Dorg gebildet. Außerdem wird das Bildsignal, welches die aus der Menge der Bildelemente bestehende Zone repräsentiert, durch das Bildsignal S gebildet. Der Dichtewert Dorg ist ein Signalwert mit hohem Signalpegel bei hoher Dichte. Außerdem hat bei dieser Ausführungsform das Tumormuster die Besonderheit, daß der Dichtewert Dorg in Richtung des Mittelpunkts des Musters kleiner werden kann.
Die Verarbeitung mit dem Irisfilter 140 wird mit dem Detektoralgorithmus zum Nachweisen eines spezifischen Bildabschnitts entsprechend dem Schritt 1 bis zum Schritt 3 durchgeführt, die oben beschrieben wurden. Der Begriff „Irisfilter" bedeutet in Verbindung mit dieser Ausführungsform aber nicht den Algorithmus selbst, sondern vielmehr die Einrichtung zum Durchführen der Verarbeitung zwecks Nachweises des Tumormusters mit Hilfe des Algorithmus.
Insbesondere enthält die Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung 170 eine Unschärfemaskensignal-Berechnungseinrichtung 171 zum Durchführen einer Operation für jeden Bildelementwert (den Dichtewert Dorg), der das Regionalflächen-Teilbildsignal S₂ bildet, um ein Unschärfemaskensignal Dus bezüglich einer Unschärfemaske zu berechnen, die durch eine Bildelementmatrix gebildet wird, die eine Größe von N-Spalten × N-Reihen besitzt (wobei N eine ungerade Zahl, beispielsweise 5 ist), und deren Mitte das Bildelement ist, wobei das Unschärfemaskensignal Dus nach folgender Formel (2) berechnet wird: Dus = (ΣDorg)/N2 (2)wobei ΣDorg die Summe der Bildsignalwerte ist, die die innerhalb der Unschärfemaske gelegenen Bildelemente repräsentieren. Die Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung 170 enthält außerdem eine Umwandlungstabelle 172 zum Umwandeln des Irisfiltersignals Giris, welches für das Bildelement erhalten wurde, das das von dem Irisfilter 140 extrahierte Tumormuster repräsentiert, in einen Gewichtungskoeffizienten ß(Giris), der gemäß 25 monoton ansteigt. Die Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung 170 enthält außerdem eine Tumormuster-Gewichtungs einrichtung 173 zum Durchführen einer Frequenzhervorhebungsverarbeitung nach Formel (3) Dproc = Dorg + β(Giris)·(Dorg – Dus) (3)bezüglich des Dichtewerts Dorg, der das Originalbildsignal darstellt, unter Verwendung des Unschärfemaskensignals Dus und des Gewichtungskoeffizienten ß(Giris).
Im folgenden soll beschrieben werden, wie die fünfte Ausführungsform arbeitet.
Das Vollflächenbildsignal S, das das Vollflächenbild P der Brust mit dem darin befindlichen Tumor repräsentiert und als Objekt fungiert, wird von dem externen Speichermedium, beispielsweise von einer magnetooptischen Platte, einer Bildlesevorrichtung oder dergleichen in den Vollflächenbildspeicher 110 eingegeben. Außerdem wird das Vollflächenbildsignal S direkt von außen in die Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung 130 (über eine Leitung A in 23) eingespeist. Alternativ kann das Vollflächenbildsignal S, das in dem Vollflächenbildspeicher 110 gespeichert war, von diesem Speicher in die Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung 130 eingespeist werden (über die in 23 gezeigte Leitung B). Die Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung 130 zeigt das Vollflächenbild P entsprechend dem Vollflächenbildsignal S an.
Das in dem Vollflächenbildspeicher 110 gespeicherte Vollflächenbildsignal S wird auch in das Irisfilter 140 eingegeben. Entsprechend der oben erläuterten Prozedur bewertet das Irisfilter für das empfangene Vollflächenbildsignal S den Grad der Zentralisierung des Gradientenvektors mit der Formel (9) entsprechend dem Dichtewert Dorg. Hierdurch ermittelt das Irisfilter 140 das Bildsignal (im folgenden als Tumormuster-Bildsignal bezeichnet) S₁, welches das Tumormuster P₁ repräsentiert.
Insbesondere wird der Dichtewert Dorg des Tumormusters P₁ in dem Mammogramm, das in 24A gezeigt ist, in Richtung des Mittelpunkts des Musters kleiner. Deshalb zentralisiert sich gemäß 24B die Richtung des durch die Formel (8) dargestellten Gra dientenvektors auf den Mittelpunkt des Musters. Andererseits wird bei einem Bildsignal P₃ eines Blutgefäßes, der Brustdüse oder dergleichen der Dichtewert Dorg in Richtung der Mittellinie des Musters kleiner. Wie in 24C gezeigt ist, wird also die Richtung des durch die Formel (8) dargestellten Gradientenvektors in die gleiche Richtung ausgerichtet und zentralisiert sich nicht auf einen einzigen Punkt, wie dies bei dem in 24C dargestellten Tumormuster der Fall ist.
Das Irisfilter 140 bewertet den Grad oder das Maß der Zentralisierung C der Gradientenvektoren und bewertet die Form in dem oben erläuterten Schritt 3. Auf diese Weise spezifiziert das Irisfilter 140 das Bildelement (und dessen Lage), welches dem das Tumormuster P1 wiederspiegelnden Bildsignal S₁ entspricht, und es gibt die Information, die den Grad der Zentralisierung C repräsentiert, als das Irisfiltersignal Giris aus, welches bedeutet, ob das Bildelement Bestandteil des Tumormusters ist oder nicht. Die Beurteilungseinrichtung 150 beurteilt, ob das Tumormuster-Bildsignal S₂ für das Tumormuster P₂ von dem Irisfilter 140 erkannt wurde. Außerdem liefert die Beurteilungseinrichtung 150 ein Positionssignal (im folgenden als Tumorbildelement-Positionssignal bezeichnet) D₁, welches die Lage desjenigen Bildelements spezifiziert, welches durch das Tumormuster-Bildsignal S₁ repräsentiert wird, und sie sendet das Irisfiltersignal Giris an die Regionalflächen-Extrahiereinrichtung 160.
In solchen Fällen, in denen beurteilt wurde, daß das Tumormuster-Bildsignal S₁ für, das Tumormuster P₁ von dem Irisfilter 140 nicht erkannt wurde, wird das Tumorbildelement-Positionssignal D₁, welches die Lage des von dem Tumormuster-Bildsignal S₁ repräsentierten Bildelements spezifiziert, nicht ausgegeben, und die Verarbeitung wird beendet.
In solchen Fällen, in denen beurteilt wird, daß das Tumormuster-Bildsignal S₁ erkannt wurde, wird das Vollflächenbildsignal S, welches in dem Vollflächenbildspeicher 110 gespeichert wurde, ebenfalls an die Regionalflächen-Extrahiereinrichtung 160 gegeben. Abhängig von dem empfangenen Vollflächenbildsignal S und dem empfangenen Tumor bildelement-Positionssignal D₁ spezifiziert die Regionalflächen-Extrahiereinrichtung 160 diejenigen Bildelemente (das ist die Regionalfläche, die durch die Menge dieser Bildelemente gebildet wird), die die Bildelemente beinhalten, welche dem Tumormuster-Bildsignal S₁ entsprechen und in der Nähe dieser Bildelemente gelegen sind, abhängig von einer vorbestimmten Verarbeitungsprozedur. Die Regionalflächen-Extrahiereinrichtung 160 extrahiert auf diese Weise das Regionalflächen-Teilbildsignal S₂ entsprechend dem Regionalflächen-Teilbild P₁ aus dem Vollflächenbildsignal S.
Das extrahierte Regionalflächen-Teilbildsignal S2 und das Irisfiltersignal Giris werden in die Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung 170 eingegeben.
In Bezug auf jedes Bildelement (den Dichtewert Dorg) des Regionalflächen-Teilbildsignals S₂, das in die Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung 170 eingegeben wurde, berechnet die Unschärfemaskensignal-Berechnungseinrichtung 171 das Unschärfemaskensignal Dus zum Berechnen der superniedrigen Frequenzkomponente. Anschließend wird mit Hilfe der Umwandlungstabelle 172 das von dem Irisfilter 140 empfangene Irisfiltersignal Giris in den Gewichtungskoeffizienten β(Giris) umgewandelt. Wie in 25 zu sehen ist, wird die Umwandlungstabelle 172 durch die monoton steigende Funktion gebildet. Insbesondere repräsentiert das Irisfiltersignal Giris den Grad der Zentralisierung C, wobei ein großer Wert bedeutet, daß das Bildelement dasjenige ist, welches dem Tumormuster entspricht. Wenn daher das Bildelement ein Bildelement entsprechend dem Tumormuster ist, wird von der Umwandlungstabelle 172 ein großer Wert für den Gewichtungskoeffizienten β(Giris) ausgegeben.
Die Tumormuster-Gewichtungseinrichtung 173 berechnet die vergleichsweise hochfrequente Komponente (Dorg – Dus), bei der es sich um das Differenzsignal zwischen dem Originalbildsignal Dorg und dem Unschärfemaskensignal Dus handelt, wobei letzteres von der Unschärfemaskensignal-Berechnungseinrichtung 171 berechnet wurde. Außerdem berechnet die Tumormuster-Gewichtungseinrichtung 173 das Produkt β(Giris) (Dorg – Dus) aus dem Gewichtungskoeffizienten β(Giris), der von der Umwandlungstabelle 172 erhalten wurde, und der vergleichsweise hochfrequenten Komponente (Dorg – Dus). Die Tumormuster-Gewichtungseinrichtung 173 addiert dann den Dichtewert Dorg des Originalbildes zu dem Produkt und gibt das Signal Dproc aus, das sich aus der mit der Formel (3) durchgeführten Frequenzhervorhebung ergibt.
Durch die Frequenzhervorhebung wird die vergleichsweise hochfrequente Komponente (Dorg – Dus) mit dem Gewichtungskoeffizienten β(Giris), der entsprechend dem Irisfiltersignal Giris gewonnen wurde, gewichtet, wobei das Signal Giris von dem Irisfilter 140 erhalten wurde und angibt, ob das Bildelement Bestandteil des Tumormusters ist oder nicht. Selbst wenn also eine nicht benötigte Komponente wie zum Beispiel Quantenrauschen in der hochfrequenten Komponente (Dorg – Dus) enthalten ist, ist dann, wenn das Bildelement kein Bestandteil des Bildabschnitts wie beispielsweise dem Tumormuster ist (beispielsweise dann, wenn das Bildelement Bestandteil eines Blutgefäßmusters oder dergleichen ist), der Wert von β(Giris) in Bezug auf das Bildelement klein, und das Maß der Gewichtung bezüglich des Bildelements bleibt niedrig. Wenn das Bildelement Bestandteil des Bildabschnitts wie zum Beispiel des Tumormusters ist, ist der Wert von β(Giris) bezüglich des Bildelements groß, und daher bleibt das Maß der Gewichtung bezüglich des Bildelements groß.
Unabhängig davon, ob Strahlungsrauschen in der hochfrequenten Komponente (Dorg – Dus) des Bildes enthalten ist oder nicht, läßt sich daher das Tumormuster selektiv mit der Funktion β(Giris) hervorheben, wobei die Funktion einen Wert abhängig davon hat, ob die Bildfläche dem Tumormuster entspricht oder nicht.
Die Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung 190 zeigt ein Bild an, in welchem das Tumormuster P₁ innerhalb des Regionalflächen-Teilbildes P₂ von der Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung 170 hervorgehoben wurde.
Auf diese Weise wird von dem Gesamtflächenbild P nur das Regionalflächen-Teilbild P₂ mit dem darin enthaltenen Tumormuster P₁ unabhängig auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung 190 dargestellt. Die das Strahlungsbild betrachtende Person kann sich daher auf das Regionalflächen-Teilbild P₂ konzentrieren, das auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung 190 dargestellt wird. Im Ergebnis bleiben Wirkungsgrad und Genauigkeit bei der Diagnose oder dergleichen groß.
Bei dieser Ausführungsform kann die Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung 130 auch als die Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung 190 fungieren. In derartigen Fällen wird von dem angezeigten Vollflächenbild P selektiv nur das Tumormuster P₁ hervorgehoben. Deshalb bleiben Effizienz und Genauigkeit bei der Diagnose oder dergleichen groß.
Anstelle der Tumormuster-Gewichtungseinrichtung 173 zum Durchführen der Gewichtung mit der Formel (3) kann die Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung 170 auch mit einer Abnormalitätsmuster-Gewichtungseinrichtung zum Durchführen der Gewichtung mit Hilfe der Formel (1) ausgestattet sein. In derartigen Fällen erhält man die gleichen Effekte wie bei der oben erläuterten fünften Ausführungsform.
26 ist ein Blockdiagramm einer sechsten Ausführungsform der Vorrichtung zur rechnergestützten Diagnose von Bildern gemäß der Erfindung. 27A ist eine anschauliche Darstellung eines Strahlungsbildes der Brust (Mammogramm), welches einer Diagnose mit Hilfe der Ausführungsform nach 26 unterzogen wird. Die sechste Ausführungsform ist die gleiche wie die fünfte Ausführungsform, nur daß ein Morphologiefilter 140' anstelle des Irisfilters 140 vorgesehen ist, das eine Umwandlungstabelle 172' anstelle der Umwandlungstabelle 172 vorhanden ist, und daß eine Verkalkungsmuster-Gewichtungseinrichtung 173' zum Durchführen einer Frequenzhervorhebung mit der Formel (7) die Tumormuster-Gewichtungseinrichtung 173 ersetzt. Die Umwandlungstabelle 172' dient zum Umwandeln eines Morphologiesignals Dmor, welches bezüglich eines das kleine Verkalkungsmuster, welches von dem Morphologiefilter 140' extrahiert wurde, in einen Gewichtungskoeffizienten (β(Dmor), der monoton ansteigt und in 28A dargestellt ist.
Der Begriff „Abnormalitätsmuster" bedeutet in Verbindung mit der sechsten Ausführungsform ein kleines Verkalkungsmuster.
Die Verarbeitung mit dem Morphologiefilter 140' wird mit dem Nachweisalgorithmus zum Nachweisen eines Verkalkungsmusters durchgeführt. Allerdings wird der Begriff „Morphologiefilter" bei dieser Ausführungsform nicht zum Bezeichnen des Algorithmus selbst verwendet, sondern bedeutet die Einrichtung zum Durchführen der Verarbeitung zwecks Nachweis des Verkalkungsmusters mit Hilfe des Algorithmus, das heißt der Morphologieverarbeitung entsprechend der Formel (28).
Im folgenden wird die Arbeitsweise der sechsten Ausführungsform erläutert.
Das Vollflächenbildsignal S, das das Vollflächenbild P der Brust mit dem darin befindlichen Verkalkungsabschnitt als Objekt repräsentiert, wird von einem externen Speicher, beispielsweise einer magnetooptischen Platte, einer Bildlesevorrichtung oder dergleichen in den Vollflächenbildspeicher 110 eingegeben. Außerdem wird das Vollflächenbildsignal S direkt von außen in die Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung 130 eingegeben (entlang einer Leitung A in 26). Alternativ kann das Vollflächenbildsignal S, das in dem Vollflächenbildspeicher 110 gespeichert war, aus dem Speicher in die Anzeigeeinrichtung 130 eingegeben werden (entlang einer Leitung B in 26). Die Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung 130 zeigt das Vollflächenbild P entsprechend dem Vollflächenbildsignal S an.
Das Vollflächenbildsignal S, das in dem Vollflächenbildspeicher 110 gespeichert war, wird außerdem an das Morphologiefilter 140' gegeben. Mit der Formel (28) detektiert das Morphologiefilter 140' das Bildsignal (im folgenden als Verkalkungsmuster-Bildsignal bezeichnet) S₁, welches ein Verkalkungsmuster P₁ repräsentiert.
Insbesondere werden Dichtewerte Dorg des Mammogramms in dem Querschnitt entlang der Linie I-I in 27A in dem in 27B dargestellten Muster verteilt. Bei dem kleinen Verkalkungsmuster P₁ schwankt der Dichtewert in einem räumlich engeren Bereich als einem Strukturelement B und ist kleiner als die Dichtewerte der Umgebungsbildbereiche. Deshalb nimmt das Morphologiesignal Dmor, das mit der Formel (28) berechnet wird, einen von Null verschiedenen, vorbestimmten Wert an, und das Muster. wird durch die Schließungsverarbeitung geglättet. Andererseits wird bei einem Muster P₃ eines Blutgefäßes oder der Brustdüse, wo der Dichtewert in einem räumlich größeren Bereich als dem Strukturelement B schwankt, der Wert des Morphologiesignals Dmor Null. Deshalb wird das Muster von der Schließungsoperation nicht geglättet.
Auf diese Weise spezifiziert das Morphologiefilter 140' das Bildelement (und dessen Position), welches dem Bildsignal S₁ entspricht, das das kleine Verkalkungsmuster P₁ repräsentiert. Die Beurteilungseinrichtung 150 beurteilt, daß das Verkalkungsmuster-Bildsignal S-1 für das kleine Verkalkungsmuster P₁ von dem Morphologiefilter 140' erkannt wurde. Außerdem liefert die Beurteilungseinrichtung 150 ein (im folgenden als Verkalkungsbildelement-Positionssignal bezeichnetes) Positionssignal D₁, welches die Lage des Bildelements spezifiziert, das durch das Verkalkungsmuster-Bildsignal S₁ repräsentiert wird, und das Morphologiesignal Dmor, das die Schwankung des Dichtewerts des von dem Morphologiefilter 140' extrahierten kleinen Verkalkungsmusters P₁ repräsentiert, in die Regionalflächen-Extrahiereinrichtung 160.
In solchen Fällen, in denen beurteilt wird, daß das Verkalkungsmuster-Bildsignal S₁ des kleinen Verkalkungsmusters P₁ von dem Morphologiefilter 140' nicht erkannt wurde, wird das Verkalkungsbildelement-Positionssignal D₁ für die Lage des Bildelements, das durch das Verkalkungsmuster-Bildsignal S₁ repräsentiert wird, nicht ausgegeben, und die Verarbeitung wird abgeschlossen.
In solchen Fällen, in denen beurteilt wird, daß das Verkalkungsmuster-Bildsignal S₁ erkannt wurde, wird das Vollflächenbildsignal S, das in dem Vollflächenbildspeicher 110 gespeichert war, ebenfalls in die Regionalflächen-Extrahiereinrichtung 160 eingegeben. Entsprechend dem empfangenen Vollflächenbildsignal S und dem empfangenen Verkalkungsbildelement-Positionssignal D₁ spezifiziert die Regionalflächen-Extrahiereinrichtung 160 diejenigen Bildelemente (das heißt die durch die Menge dieser Bildelemente gebildete Regionalfläche), die die Bildelemente entsprechend dem Verkalkungsmuster-Bildsignal S 1 entsprechen und in deren Nähe gelegen sind, entsprechend einer vorbestimmten Verarbeitungsprozedur. Die Regionalflächen-Extrahiereinrichtung 160 extrahiert auf diese Weise das Regionalflächen-Teilbildsignal S2, welches für das Regionalflächen-Teilbild P₂ steht, aus dem Vollflächenbildsignal S.
Das extrahierte Regionalflächen-Teilbildsignal S₂ und das Morphologiesignal Dmor werden in eine Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung 170' eingegeben.
Bezüglich jedes Bildelements (des Dichtewerts Dorg), welches Bestandteil des Regionalflächen-Teilbildsignals S₂ ist, das in die Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung 170' eingespeist wurde, berechnet eine Unschärfemaskensignal-Berechnungseinrichtung 171' zum Berechnen der superniedrigen Frequenzkomponente das Unschärfemaskensignal Dus. Im Anschluß daran wird mit der Umwandlungstabelle 172' das von dem Morphologiefilter 140' empfangene Morphologiesignal Dmor in den Gewichtungskoeffizienten β(Dmor) umgewandelt. Wie in 28A gezeigt ist, wird die Umwandlungstabelle 172' durch die monoton steigende Funktion gebildet. Insbesondere bedeutet ein großer Wert des Morphologiesignals Dmor, daß das Bildelement ein Bildelement ist, welches dem Verkalkungsmuster entspricht. Wenn daher das Bildelement ein dem Verkalkungsmuster entsprechendes Bildelement ist, wird ein großer Wert des Gewichtungskoeffizienten β(Dmor) von der Umwandlungstabelle 172' abgegeben.
Mit der Umwandlungstabelle 172' wird der Gewichtungskoeffizient β(Dmor) auf einen sehr kleinen Wert in der Zone C1 beschränkt, in welcher der Wert des Morphologiesignals Dmor sehr klein ist. Bezüglich der Zone C1 erfolgt also nur eine geringe Bildbetonung, und das verarbeitete Bildsignal Dproc ähnelt dem Originalbildsignal Dorg sehr. Insbesondere wird gemäß 27C Strahlungsrauschen der Verteilungskurve des Dichtewerts nach 27B überlagert. Wie allerdings durch die gestrichelte Linie in 27C angedeutet ist, wird das Strahlungsrauschen geglättet durch die Schließungsoperation des zweiten Terms der Formel (28). Daher wird der Wert von Dmor sehr feinen Schwankungen unterzogen. Allerdings ist das Ausmaß der Schwankung kleiner als die Schwankung von Dmor aufgrund des kleinen Verkalkungsmusters P1. Durch passendes Einstellen des Werts der Grenze zwischen den Zonen C1 und C2 ist es also möglich, die Betonung von hochfrequentem Rauschen zu vermeiden.
Innerhalb der Zone C3 ist die Änderung des Gewichtungskoeffizienten β(Dmor) bezüglich der Änderung des Werts von Dmor beschränkt. Die Beschränkung dient zum Verhindern, daß der Bildabschnitt, der bereits ein gewisses Kontrastniveau besitzt, extrem hervorgehoben wird. Wenn die exzessive Gewichtung durchgeführt wird, wird der Kontrast der anderen Bildbereiche als der genannte Bildabschnitt vergleichsweise gering, und dementsprechend wird die Bildqualität des Bildes und dessen Fähigkeit, als wirksames Werkzeug bei der effizienten und exakten Krankheitsdiagnose zu fungieren, gering.
Die Verkalkungsmuster-Gewichtungseinrichtung 173' führt die Frequenzbetonung mit der Formel (28) entsprechend dem Gewichtungskoeffizienten β(Dmor) durch, der von der Umwandlungstabelle 172' erhalten wird, außerdem entsprechend dem Unschärfemaskensignal Dus, das von der Unschärfemaskensignal-Berechnungseinrichtung 171' berechnet wurde.
Mit der Frequenzbetonungsverarbeitung wird die vergleichsweise hochfrequente Komponente (Dorg – Dus) mit dem entsprechend dem Morphologiesignal Dmor aus dem Morphologiefilter 140', welches angibt, ob das Bildelement Bestandteil des Verkalkungsmusters ist oder nicht, gewonnenen Gewichtungskoeffizienten β(Dmor) gewichtet. Selbst wenn daher eine nicht benötigte Komponente wie beispielsweise Quantenrauschen in der hochfrequenten Komponente (Dorg – Dus) enthalten ist, ist in solchen Fällen, in denen das Bildelement nicht Bestandteil des Bildabschnitts wie zum Beispiel des Verkalkungsmusters ist (zum Beispiel dann, wenn das Bildelement Bestandteil eines Blutgefäßmusters oder dergleichen ist), der Wert von β(Dmor) in Bezug auf das Bildelement klein, und das Maß der Gewichtung bezüglich des Bildelements bleibt gering. In den Fällen, in denen das Bildelement ein Bildelement des Bildabschnitts wie zum Beispiel des Verkalkungsmusters ist, ist der Wert von β(Dmor) bezüglich des Bildelements groß, und daher bleibt der Grad der Gewichtung bezüglich dieses Bildelements hoch.
Unabhängig davon, ob Strahlungsrauschen in der hochfrequenten Komponente. (Dorg – Dus) des Bildes ist oder nicht, kann der spezifische Bildabschnitt wie zum Beispiel das Verkalkungsmuster selektiv mit der Funktion β(Dmor) gewichtet werden, die einen Wert abhängig davon hat, ob der Bildbereich dem spezifizierten Bildabschnitt entspricht oder nicht.
Die Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung 190 zeigt ein Bild an, in welchem das kleine Verkalkungsmuster P₁ innerhalb des Regionalflächen-Teilbildes P₂ von der Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung 170' gewichtet wurde.
Auf diese Weise wird von dem Vollflächenbild P nur das Regionalflächen-Teilbild P₂, welches das kleine Verkalkungsmuster P₁ beinhaltet, unabhängig auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung 190 dargestellt. Die das Strahlungsbild betrachtende Person kann sich daher auf das Regionalflächen-Teilbild P₂, das auf der Anzeigeeinrichtung 190 dargestellt wird, konzentrieren. Im Ergebnis bleibt es bei hoher Effizienz und Genauigkeit für die Diagnose oder dergleichen.
Bei dieser Ausführungsform kann die Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung 130 auch als die Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichturtg 190 fungieren. In solchen Fällen wird von dem dargestellten Vollflächenbild P nur das kleine Verkalkungsmuster P₁ selektiv gewichtet. Deshalb lassen sich Überschwinger und Unterschwinger einschränken, man kann einen dadurch bedingten Artefakt einschränken, und man kann ein reproduziertes Bild mit guter Bildqualität erhalten, das als wirksames Werkzeug bei der effizienten und exakten Krankheitsdiagnose eingesetzt werden kann.
Bei dieser Ausführungsform führt das Morphologiefilter 140' die Morphologieoperation mit Hilfe der Formel (28) aus. Alternativ kann die Gewichtungsverarbeitung mit der Morphologieoperation entsprechend einer der Formeln (27) und (29) bis (33) durchgeführt werden.
Bei der Verarbeitung zum Nachweisen des kleinen Verkalkungsmusters allein, durchgeführt durch das Morphologiefilter 140' mit der Morphologieoperation gemäß den Formeln (27) bis (33) kommt es häufig vor, daß als Verkalkungsmuster ein Muster nachgewiesen wird, welches dem kleinen Verkalkungsmuster ähnelt. Insbesondere wird häufig ein Bild (als Nicht-Verkalkungsmuster bezeichnet) ermittelt, das anders ist als die Verkalkungsmuster, und welches etwa die gleiche Größe wie die Verkalkungsmuster besitzt, und bei dem der Wert von Dmor, berechnet mit den Formeln (27) bis (33), nicht den Wert Null annimmt. Wenn die Gewichtungsverarbeitung bezüglich eines solchen Nicht-Verkalkungsmusters durchgeführt wird, kann keine exakte Diagnose erfolgen.
Damit das Nicht-Verkalkungsmuster an einem Erkennen gemeinsam mit dem Verkalkungsmuster gehindert wird und folglich ausschließlich das Verkalkungsmuster exakt nachgewiesen wird, kann das Morphologiefilter 140' mit der im folgenden beschriebenen Unterscheidungsfunktion ausgestattet sein.
Insbesondere erfolgt die Differenzieroperation gemäß der Morphologieoperation mit der Formel (34), die unten angegeben ist. Ein größerer Wert von Mgrad bedeutet eine höhere Wahrscheinlichkeit dafür, daß das Bildelement Bestandteil des Verkalkungsmusters ist. Anstelle der Formeln (27) bis (33) wird also die logische Operation mit der Formel (35) durchgeführt: Mgrad = (1/2)·(Dorg⊕λB – DorgΘλB) (34) falls Dmor (x, y) ≥ T1 und Mgrad ≥ T2 dann Dmor (x, y) = Dmor (x, y), ansonsten Dmor (x, y) = 0 (35)
In den Fällen, in denen der mit der Formel (35) erhaltene Wert von Dmor Null ist, ist das Bildelement Bestandteil des Nicht-Verkalkungsmusters. Deshalb wird in derartigen Fällen die Gewichtungsverarbeitung mit der Formel (7) nicht durchgeführt. Wenn der Wertdes mit der Formel (35) erhaltenen Werts Dmor verschieden von Null ist, ist das Bildelement Bestandteil des Verkalkungsmusters. In diesen Fällen wird die Gewichtungsverarbeitung mit der Formel (7) nicht durchgeführt. In der Formel (35) bedeuten T1 und T2 die Schwellenwerte, die empirisch eingerichtet wurden.
Abgesehen von der Unterscheidung mit Hilfe der Formeln (34) und (35) läßt sich die Unterscheidung zwischen dem Verkalkungsmuster und dem Nicht-Verkalkungsmuster durchfiihren mit einer Kombination der Öffnungsverarbeitung und der Schließungsverarbeitung mit Mehrfachmaßstab.
Insbesondere läßt sich der Wert von Dmor mit den im folgenden angegebenen Formeln (36), (37) und (38) einstellen: D' = DmorΘλ1B⊕λ1B (36) Dc(x, y) = D'Θλ2BΘλ2B (37)falls D_c (x, y) ≥ T1 dann Dmor (x, y) = Dmor (x, y) ansonsten Dmor (x, y) = 0 (38)
In der Formel (38) bedeutet T einen Schwellenwert, der empirisch eingestellt wurde.
Anstelle der Verkalkungsmuster-Gewichtungseinrichtung 173' zum Durchführen der Gewichtungsverarbeitung mit der Formel (7) kann die Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung 170' mit einer Abnormalitätsmuster-Gewichtungseinrichtung zum Durchführen der Gewichtungsverarbeitung mit einer der Formeln (4), (5) und (6) ausgestattet sein. In diesen Fällen erzielt man die gleichen Effekte wie bei der obigen sechsten Ausführungsform.

Claims

Vorrichtung zur rechnergestützten Diagnose von Bildern, umfassend: i) eine Vollflächenbild-Speichereinrichtung (10) zum Speichern eines Vollflächenbildsignals, welches ein Strahlungsbild eines Objekts repräsentiert, ii) eine Abnormalitätsmusterkandidaten-Detektoreinrichtung (40) zum Erfassen eines potentiellen Abnormalitätsmusters in dem Strahlungsbild gemäß dem Vollflächenbildsignal, iii) eine Beurteilungseinrichtung (50) zum Vornehmen einer Beurteilung dahingehend, ob das potentielle Abnormalitätsmuster vorhanden ist oder fehlt, entsprechend den Ergebnissen der Erfassung des Abnormalitätsmusterkandidaten, die von der Abnormalitätsmusterkandidaten-Detektoreinrichtung durchgeführt wird, und iv) eine Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung (30) zum Anzeigen der gesamten Fläche des Strahlungsbilds des Objekts nach Maßgabe des Vollflächenbildsignals, gekennzeichnet durch v) eine Regionalflächen-Extrahiereinrichtung (60), die in den Fällen, in denen die Beurteilungseinrichtung (50) beurteilt, daß der Abnormalitätsmusterkandidat vorhanden ist, ein Regionalflächen-Teilbildsignal entsprechend einer den Ab normalitätsmusterkandidaten enthaltenden Regionalfläche aus dem Vollflächenbildsignal, welches in der Vollflächenbild-Speichereinrichtung (10) gespeichert wurde, extrahiert, vi) eine Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung (90) zum Anzeigen des Bildes der Regionalfläche gemäß dem Regionalflächen-Teilbildsignal, welches von der Regionalflächen-Extrahiereinrichtung extrahiert wurde; wobei die Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung (34) auch als die Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung (90) dient, und das Bild der Regionalfläche, repräsentiert durch das Regionalflächen-Teilbildsignal, welches von der Regionalflächen-Extrahiereinrichtung (60) extrahiert wurde, und die Gesamtfläche des Strahlungsbilds des Objekts an Stellen der Anzeigeoberfläche der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung (30) angezeigt werden, wobei sich die Stelle des angezeigten Bilds der Regionalfläche unterscheidet von der Stelle, an der die volle Fläche des Strahlungsbildes des Objekts angezeigt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend. eine Regionalflächen-Teilbild-Speichereinrichtung (15), die sich zwischen der Regionalflächen-Extrahiereinrichtung und der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung befindet, und die vorübergehend das Regionalflächen-Teilbildsignal speichert, und eine Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeanforderungseinrichtung (80), die sich zwischen der Regionalflächen-Extrahiereinrichtung (60) und der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung befindet, und die nur dann, wenn von außerhalb eine vorbestimmte Bildanzeigeanforderung empfangen wird, veranlaßt, daß das Regionalflächen-Teilbildsignal von der Regionalflächen-Teilbild-Speichereinrichtung (15) ausgegeben wird, und veranlaßt, daß das Bild (P2) der Regionalfläche auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung angezeigt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: eine Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung (70) zum Durchführen einer Bildgewichtungsverarbeitung bezüglich mindestens des Abnormalitätsmuster-Bildsignals, welches den Abnormalitätsmusterkandidaten repräsentiert und sich in dem Regionalflächen-Teilbildsignal befindet, so daß das Bild des Abnormalitätsmusterkandidaten in dem Bild (P2) der Regionalfläche, die auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung angezeigt wird, eine bessere Bildqualität erlangen kann und damit eine verbesserte Fähigkeit, um als wirksames Werkzeug insbesondere bei der effizienten und akkuraten Diagnose einer Krankheit dienen zu können, verglichen mit dem Strahlungsbild, welches auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung (30) angezeigt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 2, weiterhin umfassend: eine Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung (70) zum Durchführen einer Bildgewichtungsverarbeitung bezüglich mindestens des Abnormalitätsmuster-Bildsignals, welches den Abnormalitätsmusterkandidaten repräsentiert und sich in dem Regionalflächen-Teilbildsignal befindet, so daß das Bild des Abnormalitätsmusterkandidaten in dem Bild (P2) der Regionalfläche, die auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung angezeigt wird, eine bessere Bildqualität erlangen kann und damit eine verbesserte Fähigkeit, um als wirksames Werkzeug insbesondere bei der effizienten und akkuraten Diagnose einer Krankheit dienen zu können, verglichen mit dem Strahlungsbild, welches auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung (30) angezeigt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der die Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung (70) durch mindestens eine Verarbeitung gebildet wird, ausgewählt aus der Gruppe: Gradationsverarbeitung, Frequenzverarbeitung und Vergrößerungsverarbeitung.
Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung (70) durch mindestens eine Verarbeitung gebildet wird, ausgewählt aus der Gruppe: Gradationsverarbeitung, Frequenzverarbeitung und Vergrößerungsverarbeitung.
Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Gradationsverarbeitung derart eingestellt ist, daß der Kontrastpegel des Bilds in der Regionalfläche, welches auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung angezeigt wird, größer werden kann als der Kontrastpegel des Strahlungsbilds, welches auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung (30) angezeigt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Gradationsverarbeitung derart eingestellt ist, daß der Kontrastpegel des Bilds in der Regionalfläche, welches auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung angezeigt wird, größer werden kann als der Kontrastpegel des Strahlungsbilds, welches auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung (30) angezeigt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der die Gradationsverarbeitung derart eingestellt ist, daß der Kontrastpegel des Bilds (P2) der Regionalfläche, welches auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung angezeigt wird, mindestens das 1,2-fache des Werts des Kontrastpegels des Strahlungsbilds erreichen kann, welches auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung angezeigt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Gradationsverarbeitung derart eingestellt ist, daß der Kontrastpegel des Bilds (P2) der Regionalfläche, welches auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung angezeigt wird, mindestens das 1,2-fache des Werts des Kontrastpegels des Strahlungsbilds erreichen kann, welches auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung angezeigt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Gradationsverarbeitung derart eingestellt wird, daß der Kontrastpegel von mindestens dem Bild des Abnormalitätsmusterkandidaten in dem Bild (P2) der Regionalfläche, welches auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird, größer werden kann als der Kontrastpegel des Strahlungsbilds, welches auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Gradationsverarbeitung derart eingestellt wird; daß der Kontrastpegel von mindestens dem Bild des Abnormalitätsmusterkandidaten in dem Bild (P2) der Regionalfläche, welches auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird, größer werden kann als der Kontrastpegel des Strahlungsbilds, welches auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 11, bei der die Gradationsverarbeitung derart eingestellt ist, daß der Kontrastpegel von zumindest dem Bild des Abnormalitätsmusterkandidaten in dem Bild (P2) der Regionalfläche, welches auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird, mindestens 1,2-mal so groß werden kann wie der Kontrastpegel des Strahlungsbilds, welches auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung (30) dargestellt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Gradationsverarbeitung derart eingestellt ist, daß der Kontrastpegel von zumindest dem Bild des Abnormalitätsmusterkandidaten in dem Bild (P2) der Regionalfläche, welches auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird, mindestens 1,2- mal so groß werden kann wie der Kontrastpegel des Strahlungsbilds, welches auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung (30) dargestellt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 5 mit einer Vollflächenbild-Gewichtungseinrichtung (20), bei der die Frequenzverarbeitung so eingestellt ist, daß das Maß der Gewichtung des Bilds (P2) in der Regionalfläche, welches auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird, größer werden kann als das Maß der Gewichtung des Strahlungsbilds, welches auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung (30) dargestellt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 6 mit einer Vollflächenbild-Gewichtungseinrichtung (20), bei der die Frequenzverarbeitung so eingestellt ist, daß das Maß der Gewichtung des Bilds (P2) in der Regionalfläche, welches auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird, größer werden kann als das Maß der Gewichtung des Strahlungsbilds, welches auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung (30) dargestellt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 15 mit einer Vollflächenbild-Gewichtungseinrichtung (20), bei der die Frequenzverarbeitung derart eingestellt ist, daß das Maß der Gewichtung des Bilds (P2) der Regionalfläche, welches auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird, mindestens 1,1-mal so groß werden kann wie das Maß der Gewichtung des Strahlungsbilds, welches auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung (30) dargestellt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 16 mit einer Vollflächenbild-Gewichtungseinrichtung (20), bei der die Frequenzverarbeitung derart eingestellt ist, daß das Maß der Gewichtung des Bilds (P2) der Regionalfläche, welches auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird, mindestens 1,1-mal so groß werden kann wie das Maß der Gewichtung des Strahlungsbilds, welches auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung (30) dargestellt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 5 mit einer Vollflächenbild-Gewichtungseinrichtung (20), bei der die Frequenzverarbeitung derart eingestellt ist, daß das Maß der Gewichtung von zumindest dem Bild des Abnormalitätsmusterkandidaten in dem Bild (P2) der Regionalfläche, welches auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird, größer werden kann als das Maß der Gewichtung des Strahlungsbilds, welches auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung (30) dargestellt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 6 mit einer Vollflächenbild-Gewichtungseinrichtung (20), bei der die Frequenzverarbeitung derart eingestellt ist, daß das Maß der Gewichtung von zumindest dem Bild des Abnormalitätsmusterkandidaten in dem Bild (P2) der Regionalfläche, welches auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird, größer werden kann als das Maß der Gewichtung des Strahlungsbilds, welches auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung (30) dargestellt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 19 mit einer Vollflächenbild-Gewichtungseinrichtung (20), bei der die Frequenzverarbeitung so eingestellt ist, daß das Maß der Gewichtung von zumindest dem Bild des Abnormalitätsmusterkandidaten in dem Bild (P2) der Regionalfläche, welches auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird, mindestens den 1,1-fachen Wert des Maßes der Gewichtung des Strahlungsbilds erreichen kann, welches auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung (30) dargestellt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 20, bei der die Frequenzverarbeitung so eingestellt ist, daß das Maß der Gewichtung von zumindest dem Bild des Abnormalitätsmusterkandidaten in dem Bild (P2) der Regionalfläche, welches auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird, mindestens den 1,1-fachen Wert des Maßes der Gewichtung des Strahlungsbilds erreichen kann, welches auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung (30) dargestellt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Vergrößerungsverarbeitung so eingestellt ist, daß die Anzeigegröße des Bilds der Regionalfläche, welches auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung angezeigt wird, oder das Bild des Abnormalitätsmusterkandidaten in dem Bild der Regionalfläche größer werden kann als die Anzeigegröße des Bilds der Regionalfläche oder des Bilds des Abnormalitätsmusterkandidaten in dem Strahlungsbild, welches auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 6 bei der die Vergrößerungsverarbeitung so eingestellt ist, daß die Anzeigegröße des Bilds (P2) der Regionalfläche, welches auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung angezeigt wird, oder das Bild des Abnormalitätsmusterkandidaten in dem Bild der Regionalfläche größer werden kann als die Anzeigegröße des Bilds der Regionalfläche oder des Bilds des Abnormalitätsmusterkandidaten in dem Strahlungsbild, welches auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 23, bei der die Vergrößerungsverarbeitung so eingestellt ist, daß die Anzeigegröße des Bilds (P2) der Regionalfläche, welches auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird, oder des Bilds des Abnormalitätsmusterkandidaten in dem Bild der Regionalfläche mindestens 1,5-mal so groß werden kann wie die Anzeigegröße des Bilds der Regionalfläche oder des Bilds des Abnormalitätsmusterkandidaten in dem Strahlungsbild, welches auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung (30) dargestellt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 24, bei der die Vergrößerungsverarbeitung so eingestellt ist, daß die Anzeigegröße des Bilds (P2) der Regionalfläche, welches auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird, oder des Bilds des Abnormalitätsmusterkandidaten in dem Bild der Regionalfläche mindestens 1,5-mal so groß werden kann wie die Anzeigegröße des Bilds der Regionalfläche oder des Bilds des Abnormalitätsmusterkandidaten in dem Strahlungsbild, welches auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung (30) dargestellt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Vergrößerungsverarbeitung so eingestellt ist, daß die Vergrößerurtgsskala geändert werden kann nach Maßgabe der Größe des Abnormalitätsmusterkandidaten, der von der Abnormalitätsmusterkandidaten-Detektoreinrichtung (40) nachgewiesen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Vergrößerungsverarbeitung so eingestellt ist, daß die Vergrößerungsskala geändert werden kann nach Maßgabe der Größe des Abnormalitätsmusterkandidaten, der von der Abnormalitätsmusterkandidaten-Detektoreinrichtung (40) nachgewiesen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 3, weiterhin umfassend eine Vollflächenbild-Gewichtungseinrichtung (20) zum Durchführen einer vorbestimmten Bildgewichtungsverarbeitung bezüglich des Vollflächenbildsignals.
Vorrichtung nach Anspruch 4, weiterhin umfassend eine Vollflächenbild-Gewichtungseinrichtung (20) zum Durchführert einer vorbestimmten Bildgewichtungsverarbeitung bezüglich des Vollflächenbildsignals.
Vorrichtung nach Anspruch 29, bei der die vorbestimmte Bildgewichtungsverarbeitung, die von der Vollflächenbild-Gewichtungseinrichtung (20) durchgeführt wird, mindestens eine Verarbeitung aus der Gruppe Gradationsverarbeitung und Frequenzverarbeitung ist.
Vorrichtung nach Anspruch 30, bei der die vorbestimmte Bildgewichtungsverarbeitung, die von der Vollflächenbild-Gewichtungseinrichtung (20) durch geführt wird, mindestens eine Verarbeitung aus. der Gruppe Gradationsverarbeitung und Frequenzverarbeitung ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Verarbeitung zum Erfassen eines potentiellen Abnormalitätsmusters, die von der Abnormalitätsmusterkandidaten-Detektoreinrichtung (40) durchgeführt wird, auf mindestens einer Verarbeitung basiert, die aus der Gruppe Irisfilterverarbeitung und Morphologieverarbeitung ausgewählt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Objekt ein Paar einer rechten und einer linken weiblichen Brust ist und ein Paar der Vollflächenbilder der rechten und der linken Brust auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung (30) dargestellt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Objekt ein Paar einer rechten und einer linken weiblichen Brust ist, und bei der dann, wenn der Abnormalitätsmusterkandidat in einer der Brüste nachgewiesen wird, das Bild der Regionalfläche, welches den Abnormalitätsmusterkandidaten in der einen Brust enthält, und ein Bild einer Regionalfläche in der anderen Brust, wobei diese Regionalfläche dem Teil der Regionalfläche der einen Brust entspricht, paarweise auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigevorrichtung dargestellt werden.
Vorrichtung nach Anspruch 35, bei der die gleiche Verarbeitung zur Gewichtung des Bilds der Regionalfläche bezüglich der Bilder der Regionalflächen in der rechten und der linken Brust durchgeführt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 35, bei der weiterhin eine Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung zum Durchführen einer Bildgewichtungsverarbeitung vorgesehen ist, wobei ein Paar der Vollflächenbilder der rechten und der linken Brust auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung (30) dargestellt wird, und die Bilder der entsprechenden Regionalflächen der rechten und der linken Brust in den Vollflächenbildern angezeigt werden.
Vorrichtung nach Anspruch 36, bei der ein Paar der Vollflächenbilder der rechten und der linken Brust auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung (30) dargestellt wird, und die Bilder der entsprechenden Regionalflächen der rechten und der linken Brust in den betreffenden Vollflächenbildern dargestellt werden.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Bild der Regionalfläche, welches auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung (30) dargestellt wird, in einer von der Regionalzone verschiedenen Anzeigezonen angezeigt wird, die sich in dem auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung dargestellten Strahlungsbild befindet und dem Bild der Regionalfläche entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 34, bei der das Bild der Regionalfläche, welches auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung (30) angezeigt wird, in einer von der Regionalfläche verschiedenen Anzeigezone dargestellt wird, die sich in dem auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung (30) dargestellten Strahlungsbild befindet und dem Bild der Regionalfläche entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 35, bei der das Bild der Regionalfläche, welches auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung (30) angezeigt wird, in einer von der Regionalfläche verschiedenen Anzeigezone dargestellt wird, die sich in dem auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung (30) dargestellten Strahlungsbild befindet und dem Bild (P2) der Regionalfläche entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der das Bild (P2) der Regionalfläche, welches auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung (30) angezeigt wird, in einer von der Regionalfläche verschiedenen Anzeigezone dargestellt wird, die sich in dem auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung (30) dargestellten Strahlungsbild befindet und dem Bild der Regionalfläche entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der das Bild (P2) der Regionalfläche, welches auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung angezeigt wird, in einer von der Regionalfläche verschiedenen Anzeigezone dargestellt wird, die sich in dem auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung (30) dargestellten Strahlungsbild befindet und dem Bild der Regionalfläche entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der das Bild (P2) der Regionalfläche, welches auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung angezeigt wird, in einer von der Regionalfläche verschiedenen Anzeigezone dargestellt wird, die sich in dem auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung (30) dargestellten Strahlungsbild befindet und dem Bild der Regionalfläche entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der dann, wenn die Größe der Anzeigezone für das Bild der Regionalfläche auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung kleiner ist als die Größe des Bilds der Regionalfläche, nur ein Teil des Bilds der Regionalfläche, welcher innerhalb der Anzeigezone für das Bild der Regionalfläche angezeigt werden kann, angezeigt wird, und das Bild der Regionalfläche innerhalb der Anzeigezone gerollt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der mehrere der Bilder der Regionalflächen auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung angezeigt werden können.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Abnormalitätsmusterkandidaten-Detektoreinrichtung aufweist: ein Irisfilter zum Berechnen des Maßes der Zentralisierung von Gradienten des Vollflächenbildsignals, um dadurch einen Bildabschnitt, der zu einem hohen Maß an Zentralisierung gehört, in dem Strahlungsbild gemäß dem Vollflächenbildsignal zu erfassen, wobei die Beurteilungseinrichtung eine Beurteilung bezüglich des Vorhandenseins oder des Fehlens des Bildabschnitts entsprechend den Ergebnissen des Nachweisens des Bildabschnitts vornimmt, was durch das Irisfilter durchgeführt wird, die Regionalflächen-Extrahiereinrichtung dann, wenn die Beurteilungseinrichtung beurteilt hat, daß der Bildabschnitt vorhanden ist, ein Regionalflächen-Teilbildsignal entsprechend einer den Bildabschnitt enthaltenden Regionalfläche aus dem Vollflächenbildsignal extrahiert, welches in der Vollflächenbild-Speichereinrichtung gespeichert wurde, und eine Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung vorgesehen ist, um selektiv eine Bildgewichtungsverarbeitung bezüglich des Abnormalitätsmuster-Bildsignals durchzuführen, welches den Bildabschnitt repräsentiert und sich innerhalb des Regionalflächen-Teilbildsignals befindet, abhängig von den Ergebnissen des Nachweisens des Bildabschnitts, was von dem Irisfilter durchgeführt wird, so daß der Bildabschnitt in dem Bild der Regionalfläche, die auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird, eine bessere Bildqualität erhalten kann und damit eine verbesserte Möglichkeit, als wirksames Werkzeug insbesondere bei der effizienten und genauen Diagnose einer Krankheit zu dienen, verglichen mit dem Strahlungsbild, welches auf der Vollbildflächen-Anzeigeeinrichtung dargestellt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 47, bei der die Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung eine Abnormalitätsmuster-Gewichtungseinrichtung zum Durchführen einer Operation bezüglich des Originalbildsignals Dorg gemäß folgender Formel (1) durchzuführen: Dproc = Dorg + α·Giris (1) wobei das Signal Dorg jedes der Bildelemente des Strahlungsbilds repräsentiert, indem ein Irisfiltersignal Giris verwendet wird, erhalten aus dem Irisfilter gemäß dem Maß der Zentralisierung bezüglich des Originalbildsignals Dorg, und einem Gewichtungskoeffizienten α.
Vorrichtung nach Anspruch 47, bei der die Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung aufweist: eine Unschärfemaskensignal-Berechnungseinrichtung zum Durchführen einer Operation bezüglich des Originalbildsignals Dorg, welches jedes von Bildelementen des Strahlungsbilds repräsentiert, um ein Unschärfemaskensignal Dus bezüglich einer Unschärfemaske zu berechnen, die gebildet wird durch eine Bildelementmatrix mit der Größe von N-Spalten x N-Reihen, deren Zentrum an dem durch das Originalbildsignal Dorg repräsentierten Bildelement liegt, wobei das Unschärfemaskensignal Dus mit Hilfe folgender Formel (2) berechnet wird: Dus = (ΣDorg)/N2 (2)wobei ΣDorg die Summe der Bildwerte repräsentiert, die für die Bildelemente innerhalb der Unschärfemaske repräsentativ sind, eine Umwandlungstabelle zum Umwandeln eines Irisfiltersignals Giris, gewonnen aus dem Irisfilter gemäß dem Grad der Zentralisierung, in einen Gewichtungskoeffizienten (β(Giris) gemäß dem Irisfiltersignal Giris, und eine Abnormalitätsmuster-Gewichtungseinrichtung zum Durchführen einer Operation mit Hilfe der Formel (3) bezüglich des Originalbildsignals Dorg unter Verwendung des Unschärfemaskensignals Dus und des Gewichtungskoeffizienten ß(Giris): Dproc = Dorg + β(Giris)·(Dorg – Dus) (3).
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Abnormalitätsmusterkandidaten-Detektoreinrichtung aufweist: ein Morphologiefilter zum Erfassen eines Bildabschnitts, bei dem das Bildsignal in einem Bereich schwankt, der räumlich enger ist als ein vorbestimmtes mehrfaches Strukturelement Bi in dem Strahlungsbild gemäß dem Vollflächenbildsignal unter Verwendung des Mehrfachstrukturelements Bi und eines Skalenfaktors λ, wobei die Beurteilungseinrichtung eine Beurteilung bezüglich des Vorhandenseins oder Fehlens des Bildabschnitts gemäß den Ergebnissen der Erfassung des Bildabschnitts vornimmt, an welchem das Bildsignal in einem räumlich engeren Bereich schwankt als in dem Mehrfachstrukturelement Bi, wobei die Erfassung durch das Morphologiefilter durchgeführt wurde, die Regionalflächen-Extrahiereinrichtung in den Fällen, in denen die Beurteilung beurteilt hat, daß der Bildabschnitt vorhanden ist, ein Regionalflächen-Teilbildsignal entsprechend einer den Bildabschnitt enthaltenden Regionalfläche aus dem Vollflächenbildsignal extrahiert, welches in der Vollflächenbild-Speichereinrichtung gespeichert wurde, und wobei eine Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung vorgesehen ist zum selektiven Durchführen einer Bildgewichtungsverarbeitung bezüglich des Abnormalitätsmuster-Bildsignals, welches den Bildabschnitt repräsentiert und sich innerhalb des Regionalflächen-Teilbildsignals befindet, abhängig von den Ergebnissen der von dem Morphologiefilter durchgeführten Erfassung des Bildabschnitts, so daß der Bildabschnitt in dem Bild der Regionalfläche, welches auf der Regionalflächen-Teilbild-Anzeigeeinrichtung angezeigt wird, eine bessere Bildqualität aufweisen kann und damit eine bessere Möglichkeit, als wirksames Werkzeug insbesondere bei der effizienten und exakten Diagnose einer Krankheit zu dienen im Vergleich zu dem Strahlungsbild, welches auf der Vollflächenbild-Anzeigeeinrichtung angezeigt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 50, bei der die Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung aufweist: eine Umwandlungstabelle zum Umwandeln eines Morphologiesignals Dmor in ein Ausgangssignal f(Dmor) gemäß dem Morphologiesignal Dmor, wobei das Morphologiesignal Dmor von dem Morphologiefilter in Bezug auf das Originalbildsignal Dorg erhalten wurde, welches jedes der Bildelemente des Strahlungsbilds repräsentiert, das Morphologiesignal Dmor den Bildabschnitt repräsentiert, bei dem das Bildsignal in einem räumlich engeren Bereich schwankt als das Mehrfachstrukturelement Bi, und eine Abnormalitätsmuster-Gewichtungseinrichtung zum Durchführen einer Operation bezüglich des Originalbildsignals Dorg unter Verwendung des Ausgangssignals f(Dmor) und eines Gewichtungskoeffizienten α gemäß folgender Formel (4). Dproc = Dorg + α·f(Dmor) (4).
Vorrichtung nach Ansprüch 50, bei der die Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung aufweist: eine Umwandlungstabelle zum Umwandeln des Originalbildsignals Dorg, welches jedes der Bildelemente des Strahlungsbilds repräsentiert, in einen Gewichtungskoeffizienten β(Dorg) gemäß dem Originalbildsignal Dorg, und eine Abnormalitätsmuster-Gewichtungseinrichtung zum Durchführen einer Operation gemäß der Formel (5): Dproc = Dorg + β(Dorg)·(Dorg – Dmor) (5)bezüglich des Originalbildsignals Dorg unter Verwendung eines Morphologiesignals Dmor und des Gewichtungskoeffizienten (β(Dorg), wobei das Morphologiesignal Dmor von dem Morphologiefilter erhalten wurde und den Bildabschnitt repräsentiert, bei dem das Bildsignal in einem räumlich engeren Bereich schwankt als das Mehrfachstrukturelement Bi.
Vorrichtung nach Anspruch 50, bei der die Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung aufweist: eine Umwandlungstabelle zum Umwandeln eines Morphologiesignals Dmor in einem Gewichtungskoeffizienten (β(Dmor) gemäß dem Morphologiesignal Dmor, welches von dem Morphologiefilter bezüglich des Originalbildsignals Dorg erhalten wurde, welches jedes der Bildelemente des Strahlungsbilds repräsentiert, wobei das Morphologiesignal Dmor den Bildabschnitt repräsentiert, bei dem das Bildsignal in einem räumlich engeren Bereich schwankt als das Mehrfachstrukturelement Bi, und eine Abnormalitätsmuster-Gewichtungseinrichtung zum Durchführen einer Operation mit Hilfe der Formel (6): Dproc = Dorg + β(Dmor)·(Dorg – Dmor) (6)bezüglich des Originalbildsignals Dorg unter Verwendung des Gewichtungskoeffizienten (β(Dmor) und eines Signals, welches die Differenz zwischen dem Originalbildsignal Dorg und dem Morphologiesignal Dmor repräsentiert.
Vorrichtung nach Anspruch 50, bei dem die Regionalflächen-Teilbild-Gewichtungseinrichtung aufweist: eine Unschärfemaskensignal-Berechnungseinrichtung zum Durchführen einer Operation bezüglich des Originalbildsignals Dorg, welches jedes von Bildelementen des Strahlungsbilds repräsentiert, um ein Unschärfemaskensignal Dus bezüglich einer Unschärfemaske zu berechnen, die gebildet wird durch eine Bildelementmatrix mit der Größe von N-Spalten × N-Reihen, deren Zentrum an dem durch das Originalbildsignal Dorg repräsentierten Bildelement liegt, wobei das Unschärfemaskensignal Dus mit Hilfe folgender Formel (2) berechnet wird: Dus = (ΣDorg)/N2 (2)eine Umwandlungstabelle zum Umwandeln eines Morphologiesignals Dmor in einen Gewichtungskoeffizienten β(Dmor) gemäß dem Morphologiesignal Dmor, welches von dem Morphologiefilter erhalten wurde und den Bildabschnitt repräsentiert, bei dem das Bildsignal in einem räumlich engeren Bereich schwankt als das Mehrfachstrukturelement Bi, und eine Abnormalitätsmuster-Gewichtungseinrichtung zum Durchführen einer Operation mit der Formel (7): Dproc = Dorg + β(Dmor)·(Dorg – Dus) (7)bezüglich des Originalbildsignals Dorg unter Verwendung des Unschärfemaskensignals Dus und des Gewichtungskoeffizienten β(Dmor).