JP2000271108A - 画像処理装置、画像処理システム、被写体姿勢判定方法、及び記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 撮影画像上における被写体画像の姿勢を正確
に判定することができる画像処理装置を提供する。 【解決手段】 す抜け削除手段１１３ａは、撮影画像
（放射線画像）から、す抜け領域及び該す抜け領域と所
定範囲で接する領域を削除する。プロファイル作成手段
１１３ｂは、す抜け削除手段１１３ａで削除されなかっ
た領域内を水平方向に横切る第１及び第２のプロファイ
ルを作成する。判定手段１１３ｃは、プロファイル作成
手段１１３ｂで作成された第１及び第２のプロファイル
の各ピーク間距離の大小関係から、被写体の姿勢（体位
の上下）を判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、被写体を
放射線（Ｘ線等）撮影して得られた撮影画像から、その
被写体画像の上下の体位等の姿勢を判定する機能を有す
る装置やシステムに用いられる、画像処理装置、画像処
理システム、被写体姿勢判定方法、及びそれを実施する
ための処理ステップをコンピュータが読出可能に格納し
た記憶媒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年では、ディジタル技術の進歩によ
り、例えば、Ｘ線等の放射線での撮影により得られた撮
影画像をディジタル化し、そのディジタル画像に画像処
理（階調変換処理等）を行ってモニタ画面上に表示す
る、或いはＸ線診断用のフィルム上に出力することが行
われている。

【０００３】具体的には例えば、図１０に示すような、
撮影画像をディジタル化して出力するディジタルセンサ
が組み込まれた仰位型のＸ線撮影装置９００がある。こ
のＸ線撮影装置９００は、上記図１０に示すように、Ｘ
線用ディジタルセンサ９０１と、Ｘ線用ディジタルセン
サが組み込まれた仰位台９０２と、Ｘ線を照射する管球
９０４とから構成されており、仰位台９０２上に、撮影
対象となる人体等の被写体９０３が置かれるようになさ
れている。

【０００４】上述のような仰位型のＸ線撮影装置９００
では、一般に、被写体（ここでは人体とする）９０３を
仰位台９０２上に設置して撮影を行う際、頭部を上側す
る場合と、頭部を下側する場合とがあり、何れの場合の
状態でも撮影可能となっている。したがって、例えば、
被写体８０３が、頭部を上側、足部を下側として、仰位
台９０２上に設置されて撮影が行われた場合、これによ
り得られる撮影画像は、例えば、図１１（ａ）に示すよ
うになる。一方、被写体８０３が、頭部を下側、足部を
上側として、仰位台９０２上に設置されて撮影が行われ
た場合、これにより得られる撮影画像は、例えば、上記
図１１（ｂ）に示すようになる。

【０００５】これらの図１１（ａ）や（ｂ）に示したよ
うな撮影画像は、モニタ画面やＸ線診断用フィルムに出
力されることになるが、このとき、該撮影画像をその出
力先であるモニタ画面やフィルム等にて観察しやすい濃
度値（画素値）に変換する階調変換処理が行われる。こ
の階調変換処理では、例えば、撮影画像の解剖学的な情
報（頭領域、肺の上部、足の下側等の情報）を用いて、
撮影画像から階調変換処理に用いる特徴量を抽出し、そ
の特徴量に基づいて、撮影画像の濃度値の変換を行うよ
うになされている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな、解剖学的な情報を用いた階調変換処理を行う場
合、撮影画像の上側、下側の何れが頭部であるか等の体
位情報、すなわち撮影画像上における被写体画像の姿勢
情報が必要になってくる。しかしながら、従来では、撮
影画像上における被写体画像の姿勢を判定する手段がな
かった。このため、上記図１０に示したような仰位型の
Ｘ線撮影装置９００では、階調変換処理に用いる特徴量
を抽出するために必要な上記解剖学的な情報を正確に得
られず、この結果、最適な特徴量を用いた階調変換処理
を行うことができなかった。

【０００７】そこで、本発明は、上記の欠点を除去する
ために成されたもので、撮影画像上における被写体画像
の姿勢を正確に判定可能とすることで、最適な階調変換
処理等の画像処理を行うことができ、良好な画像を出力
することができる画像処理装置、画像処理システム、被
写体姿勢判定方法、及びそれを実施するための処理ステ
ップをコンピュータが読出可能に格納した記憶媒体を提
供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】斯かる目的下において、
第１の発明は、撮影画像上における被写体の姿勢を判定
する機能を有する画像処理装置であって、上記撮影画像
上の被写体領域内の所定画素を同方向に横切る第１及び
第２のプロファイルをそれぞれ作成するプロファイル作
成手段と、上記プロファイル作成手段にて作成された第
１及び第２のプロファイルの各ピーク間距離に基づい
て、上記被写体の姿勢を判定する判定手段とを備えるこ
とを特徴とする。

【０００９】第２の発明は、上記第１の発明において、
上記プロファイル作成手段は、上記被写体領域内の画素
のうち最大値を有する画素を横切るプロファイルを上記
第１のプロファイルとして作成し、上記最大値の画素位
置から所定間隔離れた画素を横切るプロファイルを上記
第２のプロファイルとして作成することを特徴とする。

【００１０】第３の発明は、上記第１の発明において、
上記撮影画像は、肺部撮影画像を含み、上記プロファイ
ル作成手段は、左右肺領域を横切る上記第１及び第２の
プロファイルを作成し、上記判定手段は、上記第１及び
第２のプロファイルの各ピーク間距離により示される左
右肺間隔から、上記被写体の上下の体位を判定すること
を特徴とする。

【００１１】第４の発明は、肺部撮影画像から被写体の
体位を判定する機能を有する画像処理装置であって、上
記肺部撮影画像における左右肺間隔から上記被写体の体
位を判定する判定手段を備えることを特徴とする。

【００１２】第５の発明は、上記第３又は４の発明にお
いて、上記判定手段は、上記左右肺間隔として肺領域内
の峰線を用いることを特徴とする。

【００１３】第６の発明は、撮影画像上における被写体
の姿勢を判定する機能を有する画像処理装置であって、
上記撮影画像上の被写体領域内の所定画素を所定方向に
横切る第１のプロファイルを作成するプロファイル作成
手段と、上記プロファイル作成手段にて作成された第１
のプロファイルの勾配に基づいて、上記被写体の姿勢を
判定する判定手段とを備えることを特徴とする。

【００１４】第７の発明は、上記第６の発明において、
上記プロファイル作成手段は、上記被写体領域内の画素
のうち最大値を有する画素を水平方向に横切る第２のプ
ロファイルを作成し、その第２のプロファイルの凹部内
の最小値に対応する画素を垂直方向に横切るプロファイ
ルを上記第１のプロファイルとして作成することを特徴
とする。

【００１５】第８の発明は、上記第６の発明において、
上記撮影画像は、肺部撮影画像を含み、上記プロファイ
ル作成手段は、肺野の縦隔部領域を横切るプロファイル
を上記第１のプロファイルとして作成し、上記判定手段
は、上記第１のプロファイルの勾配に基づいて、被写体
の上下の体位を判定することを特徴とする。

【００１６】第９の発明は、肺部撮影画像から被写体の
体位を判定する機能を有する画像処理装置であって、上
記肺部撮影画像における肺野の縦隔部の勾配から上記被
写体の体位を判定する判定手段を備えることを特徴とす
る。

【００１７】第１０の発明は、上記第１又は６の発明に
おいて、上記撮影画像は、放射線撮影により得られた画
像を含み、上記撮影画像から、す抜け領域及び該す抜け
領域と所定範囲で接する領域を削除するす抜け削除手段
を備え、上記プロファイル作成手段は、上記す抜け削除
手段にて削除されなかった領域を上記被写体領域とし
て、少なくとも上記第１及び第２のプロファイルの何れ
かの作成を行うことを特徴とする。

【００１８】第１１の発明は、撮影画像上における被写
体の姿勢を判定する機能を有する画像処理装置であっ
て、上記撮影画像上の被写体領域内の画素値の重心位置
を取得する重心取得手段と、上記重心取得手段により得
られた重心位置に基づいて、上記被写体の姿勢を判定す
る判定手段とを備えることを特徴とする。

【００１９】第１２の発明は、上記第１１の発明におい
て、上記判定手段は、上記重心位置と、上記被写体領域
内の所定位置とを比較した結果に基づいて、上記被写体
の姿勢を判定することを特徴とする。

【００２０】第１３の発明は、上記第１１の発明におい
て、上記判定手段は、上記重心位置と、上記被写体領域
内の画素値の第２の重心位置とを比較した結果に基づい
て、上記被写体の姿勢を判定することを特徴とする。

【００２１】第１４の発明は、上記第１１の発明におい
て、上記撮影画像は、放射線撮影により得られた画像を
含み、上記撮影画像から、す抜け領域及び該す抜け領域
と所定範囲で接する領域を削除してするす抜け削除手段
を備え、上記重心取得手段及び上記判定手段は、上記す
抜け削除手段にて削除されなかった領域を上記被写体領
域として、それぞれ上記の処理を実行することを特徴と
する。

【００２２】第１５の発明は、上記第１１の発明におい
て、上記重心取得手段は、上記被写体領域内の画素のう
ち所定範囲の値を有する画素値の重心位置を取得するこ
とを特徴とする。

【００２３】第１６の発明は、撮影画像から被写体の姿
勢を判定する機能を有する画像処理装置であって、上記
撮影画像における被写体領域の画素値の重心位置に基づ
いて、上記被写体の姿勢を判定する判定手段を備えるこ
とを特徴とする。

【００２４】第１７の発明は、上記第１１又は１６の発
明において、上記被写体領域は、肺領域を含み、上記判
定手段は、上記被写体の上下の体位を上記被写体の姿勢
として判定することを特徴とする。

【００２５】第１８の発明は、複数の機器が互いに通信
可能に接続されてなる画像処理システムであって、上記
複数の機器のうち少なくとも１つの機器は、請求項１〜
１７の何れかに記載の画像処理装置の機能を有すること
を特徴とする。

【００２６】第１９の発明は、撮影画像上における被写
体の姿勢を判定するための被写体姿勢判定方法であっ
て、上記撮影画像上の被写体領域内の所定画素を同方向
に横切る第１及び第２のプロファイルをそれぞれ作成す
るプロファイル作成ステップと、上記プロファイル作成
ステップにより作成された第１及び第２のプロファイル
の各ピーク間距離に基づいて、上記被写体の姿勢を判定
する判定ステップとを含むことを特徴とする。

【００２７】第２０の発明は、上記第１９の発明におい
て、上記プロファイル作成ステップは、上記被写体領域
内の画素のうち最大値を有する画素を横切るプロファイ
ルを上記第１のプロファイルとして作成し、上記最大値
の画素位置から所定間隔離れた画素を横切るプロファイ
ルを上記第２のプロファイルとして作成するステップを
含むことを特徴とする。

【００２８】第２１の発明は、上記第１９の発明におい
て、上記撮影画像は、肺部撮影画像を含み、上記プロフ
ァイル作成ステップは、左右肺領域を横切る上記第１及
び第２のプロファイルを作成するステップを含み、上記
判定ステップは、上記第１及び第２のプロファイルの各
ピーク間距離により示される左右肺間隔から、上記被写
体の上下の体位を判定するステップを含むことを特徴と
する。

【００２９】第２２の発明は、肺部撮影画像から被写体
の体位を判定するための被写体姿勢判定方法であって、
上記肺部撮影画像における左右肺間隔から上記被写体の
体位を判定する判定ステップを含むことを特徴とする。

【００３０】第２３の発明は、上記第２１又は２２の発
明において、上記判定ステップは、上記左右肺間隔とし
て肺領域内の峰線を用いるステップを含むことを特徴と
する。

【００３１】第２４の発明は、撮影画像上における被写
体の姿勢を判定するための被写体姿勢判定方法であっ
て、上記撮影画像上の被写体領域内の所定画素を所定方
向に横切る第１のプロファイルを作成するプロファイル
作成ステップと、上記プロファイル作成ステップにより
作成された第１のプロファイルの勾配に基づいて、上記
被写体の姿勢を判定する判定ステップとを含むことを特
徴とする。

【００３２】第２５の発明は、上記第２４の発明におい
て、上記プロファイル作成ステップは、上記被写体領域
内の画素のうち最大値を有する画素を水平方向に横切る
第２のプロファイルを作成し、その第２のプロファイル
の凹部内の最小値に対応する画素を垂直方向に横切るプ
ロファイルを上記第１のプロファイルとして作成するス
テップを含むことを特徴とする。

【００３３】第２６の発明は、上記第２４の発明におい
て、上記撮影画像は、肺部撮影画像を含み、上記プロフ
ァイル作成ステップは、肺野の縦隔部領域を横切るプロ
ファイルを上記第１のプロファイルとして作成するステ
ップを含み、上記判定ステップは、上記第１のプロファ
イルの勾配に基づいて、被写体の上下の体位を判定する
ステップを含むことを特徴とする。

【００３４】第２７の発明は、肺部撮影画像から被写体
の体位を判定するための被写体姿勢判定方法であって、
上記肺部撮影画像における肺野の縦隔部の勾配から上記
被写体の体位を判定する判定ステップを含むことを特徴
とする。

【００３５】第２８の発明は、上記第１９又は２４の発
明において、上記撮影画像は、放射線撮影により得られ
た画像を含み、上記撮影画像から、す抜け領域及び該す
抜け領域と所定範囲で接する領域を削除するす抜け削除
ステップを含み、上記プロファイル作成ステップは、上
記す抜け削除ステップにより削除されなかった領域を上
記被写体領域として、少なくとも上記第１及び第２のプ
ロファイルの何れかの作成を行うステップを含むを特徴
とする。

【００３６】第２９の発明は、撮影画像上における被写
体の姿勢を判定するための被写体姿勢判定方法であっ
て、上記撮影画像上の被写体領域内の画素値の重心位置
を取得する重心取得ステップと、上記重心取得ステップ
により得られた重心位置に基づいて、上記被写体の姿勢
を判定する判定ステップとを含むことを特徴とする。

【００３７】第３０の発明は、上記第２９の発明におい
て、上記判定ステップは、上記重心位置と、上記被写体
領域内の所定位置とを比較した結果に基づいて、上記被
写体の姿勢を判定するステップを含むことを特徴とす
る。

【００３８】第３１の発明は、上記第２９の発明におい
て、上記判定ステップは、上記重心位置と、上記被写体
領域内の画素値の第２の重心位置とを比較した結果に基
づいて、上記被写体の姿勢を判定するステップを含むこ
とを特徴とする。

【００３９】第３２の発明は、上記第２９の発明におい
て、上記撮影画像は、放射線撮影により得られた画像を
含み、上記撮影画像から、す抜け領域及び該す抜け領域
と所定範囲で接する領域を削除してするす抜け削除ステ
ップを含み、上記重心取得ステップ及び上記判定ステッ
プは、上記す抜け削除ステップにより削除されなかった
領域を上記被写体領域として、それぞれ上記の処理を実
行するステップを含むことを特徴とする。

【００４０】第３３の発明は、上記第２９の発明におい
て、上記重心取得ステップは、上記被写体領域内の画素
のうち所定範囲の値を有する画素値の重心位置を取得す
るステップを含むことを特徴とする。

【００４１】第３４の発明は、撮影画像から被写体の姿
勢を判定するための被写体姿勢判定方法であって、上記
撮影画像における被写体領域の画素値の重心位置に基づ
いて、上記被写体の姿勢を判定する判定ステップを含む
ことを特徴とする。

【００４２】第３５の発明は、上記第２９又は３４の発
明において、上記被写体領域は、肺領域を含み、上記判
定ステップは、上記被写体の上下の体位を上記被写体の
姿勢として判定するステップを含むことを特徴とする。

【００４３】第３６の発明は、請求項１９〜３５の何れ
かに記載の被写体姿勢判定方法の処理ステップを、コン
ピュータが読出可能に格納した記憶媒体であることを特
徴とする。

【００４４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて説明する。

【００４５】（第１の実施の形態）本発明は、例えば、
図１に示すようなＸ線撮影装置１００に適用される。こ
のＸ線撮影装置１００は、撮影画像上における被写体画
像の姿勢を判定する機能を有するものであり、上記図１
に示すように、Ｘ線を発生するＸ線発生回路１０１と、
被写体１０３を透過したＸ線光が結像される２次元Ｘ線
センサ１０４と、２次元Ｘ線センサ１０４から出力され
る撮影画像を収集するデータ収集回路１０５と、データ
収集回路１０５にて収集された撮影画像に前処理を行う
前処理回路１０６と、前処理回路１０６にて前処理が行
われた撮影画像（原画像）等の各種情報や各種処理実行
のための処理プログラムを記憶するメインメモリ１０９
と、Ｘ線撮影実行等の指示や各種設定を本装置に対して
行うための操作パネル１１０と、前処理回路１０６にて
前処理が行われた撮影画像（原画像）から照射領域を抽
出する照射領域認識回路１１２と、照射領域認識回路１
１２にて得られた照射領域の画像から該画像上における
被写体画像の姿勢を判定する姿勢判定回路１１３と、姿
勢判定回路１１３での判定結果に基づいて後述する階調
変換処理にて用いる特徴量を抽出する領域を撮影画像上
にて限定する位置限定回路１１４と、位置限定回路１１
４にて限定された領域（限定領域）から特徴量を抽出す
る特徴量抽出回路１１５と、特徴抽出回路１１５にて得
られた特徴量を用いて前処理回路１０６にて前処理が行
われた撮影画像（原画像）に階調変換処理を行う階調変
換回路１１６と、階調変換回路１１４にて階調変換処理
が行われた撮影画像等を表示する画像表示器１１１と、
本装置全体の動作制御を司るＣＰＵ１０８とを含んでな
り、データ収集回路１０５、前処理回路１０６、照射領
域認識回路１１２、姿勢判定回路１１３、位置限定回路
１１４、特徴量抽出回路１１５、階調変換回路１１６、
ＣＰＵ１０８、メインメモリ１０９、操作パネル１１
０、画像表示器１１１はそれぞれＣＰＵバス１０７に接
続され互いにデータ授受できるようになされている。

【００４６】ここで、姿勢判定回路１１３は、上述のよ
うに撮影画像上における被写体の姿勢を判定するように
なされており、本実施の形態での最も特徴とする構成と
している。例えば、２次元Ｘ線センサ１０４から出力さ
れるＸ線画像（撮影画像）を肺正面画像とした場合、姿
勢判定回路１１３は、その撮影画像上において、肺領域
の画像が上向きに位置しているか、下向きに位置してい
るかを判定する。すなわち、この場合、姿勢判定回路１
１３は、撮影画像に対して、被写体（ここでは人体）の
頭部が上側か下側か等の被写体の体位を判定するように
なされている。このため、姿勢判定回路１１３は、撮影
画像からす抜け領域及び該す抜け領域に接する一定領域
を削除するす抜け削除回路１１３ａと、す抜け削除回路
１１３ａにて削除されなかった領域から任意点（例え
ば、肺正面画像の場合には肺野）を横切るプロファイル
を作成するプロファイル作成回路１１３ｂと、プロファ
イル作成回路１１３ｂにて作成されたプロファイル上に
おけるピーク間の距離から被写体の姿勢（体位等）を判
定する判定回路１１３ｃとを含んでなる。したがって、
位置限定回路１１４は、判定回路１１３ｃでの被写体姿
勢の判定結果に基づいて、特徴量算出回路１１５にて特
徴量を抽出する領域を限定する。

【００４７】そこで、上述のようなＸ線撮影装置１００
において、まず、メインメモリ１０９には、ＣＰＵ１０
８での各種処理実行に必要なデータや処理プログラム等
が予め記憶されると共に、ＣＰＵ１０８の作業用として
のワークメモリを含むものである。メインメモリ１０９
に記憶される処理プログラム、特に、被写体姿勢判定の
ための処理プログラムとして、ここでは例えば、図２の
フローチャートに従った処理プログラムを用いる。した
がって、ＣＰＵ１０８は、上記処理プログラム等をメイ
ンメモリ１０９から読み出して実行することで、操作パ
ネル１１０からの操作に従った、以下に説明するような
本装置全体の動作制御を行う。

【００４８】ステップＳ２００：先ず、Ｘ線発生回路１
０１は、被検査体１０３に対してＸ線ビーム１０２を放
射する。このＸ線発生回路１０１から放射されたＸ線ビ
ーム１０２は、被検査体１０３を減衰しながら透過し
て、２次元Ｘ線センサ１０４に到達し、２次元Ｘ線セン
サ１０４によりＸ線画像として出力される。ここでは、
２次元Ｘ線センサ１０４から出力されるＸ線画像を、例
えば、図３（ａ）に示すような肺正面画像３００とす
る。この図３（ａ）は、後述するす抜け削除回路１１３
ａにおいて、す抜け領域（Ｘ線が直接センサ上にあたっ
ている領域）部、及び該す抜け領域と一定幅で接する領
域が削除された状態の画像を示したものである。”３０
１”は、す抜け削除後の体領域の最大画素値を示す座
標、”３０２”は、左肺部の峰線、”３０３”は、右肺
部の峰線を示す。ここでいう”峰線”とは、肺内のピー
クをつなぐ線のことを意味する。次に、データ収集回路
１０５は、２次元Ｘ線センサ１０４から出力されたＸ線
画像を電気信号に変換し、それを前処理回路１０６に供
給する。次に、前処理回路１０６は、データ収集回路１
０５からの信号（Ｘ線画像信号）に対して、オフセット
補正処理やゲイン補正処理等の前処理を行う。この前処
理回路１０６で前処理が行われたＸ線画像信号は入力画
像の情報として、ＣＰＵ１０８の制御により、ＣＰＵバ
ス１１５を介して、メインメモリ１０９、照射領域認識
回路１１２、姿勢判定回路１１３、位置限定回路１１
４、特徴抽出回路１１５、及び階調変換回路１１６にそ
れぞれ転送される。そして、照射領域認識回路１１２
は、ＣＰＵ１０８の制御により転送されてきた入力画像
（以下、「対象画像」とも言う）から、任意の方法を用
いて（例えば、特願平１０−２４３０２０号に記載の方
法等）、Ｘ線の照射領域を抽出する。また、姿勢判定回
路１１３は、以下に説明するようなＳ２０１〜Ｓ２０９
の処理を実行することで、照射領域認識回路１１２にて
抽出された照射領域の画像から、被写体の体位を判定す
る。

【００４９】ステップＳ２０１：先ず、す抜け削除回路
１１３ａは、対象画像において、照射領域外と、す抜け
領域及び該す抜け領域と一定間隔内で接する体領域と
を、例えば、画素値＝”０”で置き換える。 具体的に
は、入力画像データｆ（ｘ，ｙ）として、

【００５０】

【数１】

【００５１】なる式（１）により、画像の変換を行い、
照射領域外と、す抜け領域及び該す抜け領域と一定間隔
内で接する体領域とを削除した画像データｆ１（ｘ，
ｙ）を得る。式（１）における”ｓｎｇ（ｘ，ｙ）”
は、

【００５２】

【数２】

【００５３】なる式（２）にて表される。この式（２）
において、”Ｔｈ１”は、実験等により予め定められる
定数であり、”ｄ１”及び”ｄ２”は、す抜け領域と一
定間隔内で接する体領域を削除する際の該一定間隔
（幅）を決定する定数である。このようなす抜け削除回
路１１３ａでの処理後の入力画像（画像ｆ１（ｘ，
ｙ））が、上記図３（ａ）に示したような画像３００で
ある。

【００５４】ステップＳ２０２：次に、プロファイル作
成回路１１３ｂは、す抜け削除回路１１３ａにて得られ
た画像ｆ１（ｘ，ｙ）において、”０”画素値に置き換
えられなかった画素領域（削除されなかった領域、以
下、この領域を「体領域」とも言う）の最大画素値（以
下、「体内最大値」とも言う）を有する画素座標（Ｘ
１，Ｙ１）を求める。上記図３では、”３０１”の座標
を求めることになる。具体的には、画像ｆ１（ｘ，ｙ）
の累積ヒストグラムを作成し、その上位、例えば、９９
％以上の画素値の重心を算出し、それを体内最大値の座
標３０１とする。

【００５５】ステップＳ２０３：次に、プロファイル作
成回路１１３ｂは、ステップＳ２０２にて求めた座標３
０１を水平方向に横切る第１のプロファイルｆ１（ｘ，
Ｙ１）を作成する。この結果、上記図３（ｃ）に示すよ
うな第１のプロファイル３０５（＝ｆ１（ｘ，Ｙ１））
が作成される。

【００５６】ステップＳ２０４：次に、プロファイル作
成回路１１３ｂは、座標（Ｘ１，Ｙ１）（ここでは、上
記図３（ａ）の”３０２”）から、”＋ｄ”ほど離れた
座標を横切る第２のプロファイルｆ１（ｘ，Ｙ１＋ｄ）
を作成する。ここでの”ｄ”は定数であり、例えば、５
０ｍｍとしている。この結果、上記図３（ｂ）に示すよ
うな第２のプロファイル３０４（＝ｆ１（ｘ，Ｙ１＋
ｄ））が作成される。

【００５７】尚、上記図３（ｂ）及び（ｃ）、後述する
（ｄ）に示すプロファイルでは、縦軸が画素値、横軸が
座標としている。また、プロファイル作成回路１１３ｂ
にて作成されたプロファイルを、例えば、モルフォロジ
等を用いて平滑化するようにしてもよい。

【００５８】ステップＳ２０５：ここで、プロファイル
作成回路１１３ｂにて作成された第１のプロファイル３
０５の凸部を、

【００５９】

【数３】

【００６０】なる条件式（３）を満たす領域とする。こ
の条件式（３）における”ｄ３”は定数であり、ここで
は２０ｍｍとする。そこで、判定回路１１３ｃは、第１
のプロファイル３０５の凸部における、左側のピーク座
標ｐ１ｌと、右側のピーク座標ｐ１ｒとを算出し、それ
らのピーク間の距離ｄ１（上記図３（ｃ）参照）を、

【００６１】

【数４】

【００６２】なる式（４）により算出する。

【００６３】ステップＳ２０６：また、判定回路１１３
ｃは、上述の第１のプロファイル３０５の凸部における
ピーク間の距離ｄ１の算出と同様にして、プロファイル
作成回路１１３ｂにて作成された第２のプロファイル３
０４の凸部のピーク間距離ｄ０（上記図３（ｂ）参照）
を算出する。

【００６４】ここで、縦隔部の画素値は、両肺部よりも
低くなる性質があり、凸部の最小値は、かならず縦隔内
にあり、最小値の座標を垂直方向に横切るプロファイル
は、ほぼ縦隔内を通ることを利用している。

【００６５】ステップＳ２０７〜Ｓ２０９：そして、判
定回路１１３ｃは、ステップＳ２０５及びＳ２０６にて
算出したピーク間距離ｄ１及びｄ０により、

【００６６】

【数５】

【００６７】なる条件式（５）に従って、被写体の体位
の上下を判別する（ステップＳ２０７）。すなわち、肺
領域の形状が末広がりであることに着目し、”ｄ１＞ｄ
０”であるならば、肺領域の下部（足側）が、撮影画像
上でも下側に位置していることになるため、撮影画像に
対して頭部が上側である、と判断する（ステップＳ２０
８）。これとは逆に、”ｄ１＜ｄ０”であるならば、肺
領域の下部（足側）が、撮影画像上では上側に位置して
いることになるため、撮影画像に対して頭部が下側であ
る、と判断する（ステップＳ２０９）。

【００６８】尚、ここでは、プロファイル作成回路１１
３ｂにおいて、第２のプロファイルとして”Ｙ１＋ｄ”
の座標を通過するプロファイル３０４（上記図３（ｂ）
を作成するようにしたが、例えば、座標３０２（＝（Ｘ
１，Ｙ１））から、”−ｄ”ほど離れた座標を横切るプ
ロファイルｆ１（ｘ，Ｙ１−ｄ）を、第２のプロファイ
ルとして作成するようにしてもよい。この場合、上記図
３（ｃ）に示すようなプロファイル３０６（＝ｆ１
（ｘ，Ｙ１−ｄ））が第２のプロファイルとして作成さ
れる。したがって、この場合には、第２のプロファイル
３０６の凸部のピーク間距離がｄ０’として算出され、
上述した条件式（５）の代わりに、

【００６９】

【数６】

【００７０】なる条件式（６）に従った被写体の体位の
判別が行われる。

【００７１】ステップＳ２１０：上述のようにして、姿
勢判定回路１１３により被写体の体位が判定されると、
その判定結果に基づいて、撮影画像から階調変換処理の
ための特徴量を抽出し、その特徴量を用いて、階調変換
処理を行う。

【００７２】具体的には、先ず、位置限定回路１１４
は、す抜け削除回路１１３ａにて得られた画像ｆ１
（ｘ，ｙ）において、”０”画素値に置き換えられなか
った画素領域（体領域）の最上部点Ｙ０と最下部点Ｙ３
を抽出する。そして、位置限定回路１１４は、それらの
最上部点Ｙ０と最下部点Ｙ３により、

【００７３】

【数７】

【００７４】なる式を用いて、最上上部点Ｙ０から２分
の１点である中間座標Ｙ２を算出する。

【００７５】次に、位置限定回路１１４は、体領域にお
いて、最上位点Ｙ０から４分の１点である点Ｙ１を算出
する。このとき、位置限定回路１１４は、姿勢判定回路
１１３での判定結果により、頭部が上側の場合には、

【００７６】

【数８】

【００７７】なる式（８）を用いて点Ｙ１を算出し、頭
部が下側の場合には、

【００７８】

【数９】

【００７９】なる式（９）を用いて点Ｙ１を算出する。
そして、位置限定回路１１４は、頭部が上側の場合に
は、”ｆ１（ｘ，ｙ）＞０”で”Ｙ１≦ｙ≦Ｙ２”を限
定領域とし、頭部が下側の場合には、”ｆ１（ｘ，ｙ）
＞０”で”Ｙ２≦ｙ≦Ｙ１”を限定領域とする。

【００８０】次に、特徴量算出回路１１５は、位置限定
回路１１４にて得られた限定領域内の最大値ｍａｘを算
出する。例えば、画像ｆ１（ｘ，ｙ）＞０で限定領域の
画素値を大きい画素値からソートし、その上位５％点を
最大値ｍａｘとする。或いは、上位５％点までの画素の
平均値を最大値ｍａｘとする。

【００８１】そして、階調変換回路１１６は、例えば、
図４に示すような階調変換曲線を用いて、特徴量算出回
路１１５にて算出された最大値ｍａｘを特徴量として該
特徴量が１．８の濃度となるような画像の階調変換を行
う。この階調変換回路１１６にて階調変換処理された画
像は、画像表示器１１１で表示されたり、フィルム上に
出力されたりする。

【００８２】上述のように、本実施の形態では、両肺野
の間隔は被写体によらず頭部から離れるほど広がる性質
があることに着目し、撮影画像の体領域から第１及び第
２のプロファイルを作成し、それらのピーク間距離の大
小関係から、被写体の上下等の体位を判定するようにし
た。このような構成により、撮影画像から安定して被写
体の体位判定を行うことができる。また、例えば、”３
０４の左ピークと”３０６”の左ピーク、また、”３０
４の右ピークと”３０６”の右ピーク（上記図３（ａ）
参照）を結ぶことで、肺領域内のピーク値を結ぶ峰線
を、安定して簡易に算出することができる。したがっ
て、峰線の広がりから安定して被写体の体位を判定する
ことができる。さらに、す抜けを削除した画像の最大値
を、必ず肺領域内から算出するように構成したことによ
り、その最大値の座標を水平に横切るプロファイルは、
肺領域内を必ず横切るため、そのプロファイルから両肺
間のピーク距離を安定して算出することができる。ま
た、そのプロファイルから一定距離にあるプロファてル
をも肺領域内を横切り、両肺間のピーク距離を安定して
算出することができる。これにより、被写体の体位判定
をより正確に行うことができる。

【００８３】（第２の実施の形態）本実施の形態では、
上記図１に示したＸ線撮影装置１００の姿勢判定回路１
１３において、判定回路１１３ｃは、プロファイル作成
回路１１３ｂにて作成されたプロファイルの勾配から被
写体の姿勢（体位等）を判定する。このため、本実施の
形態では、上記図２の処理プログラムの代わりに、例え
ば、図５に示すフローチャートに従った処理プログラム
を用いる。したがって、ＣＰＵ１０８は、上記処理プロ
グラムをメインメモリ１０９から読み出して実行するこ
とで、操作パネル１１０からの操作に従った、以下に説
明するような本装置全体の動作制御を行う。尚、本実施
の形態においても、２次元Ｘ線センサ１０４から出力さ
れるＸ線画像を、上記図３（ａ）に示したような肺正面
画像３００とする。

【００８４】ステップＳ４００：先ず、Ｘ線発生回路１
０１は、被検査体１０３に対してＸ線ビーム１０２を放
射する。このＸ線発生回路１０１から放射されたＸ線ビ
ーム１０２は、被検査体１０３を減衰しながら透過し
て、２次元Ｘ線センサ１０４に到達し、２次元Ｘ線セン
サ１０４によりＸ線画像として出力される。次に、デー
タ収集回路１０５は、２次元Ｘ線センサ１０４から出力
されたＸ線画像を電気信号に変換し、それを前処理回路
１０６に供給する。次に、前処理回路１０６は、データ
収集回路１０５からの信号（Ｘ線画像信号）に対して、
オフセット補正処理やゲイン補正処理等の前処理を行
う。この前処理回路１０６で前処理が行われたＸ線画像
信号は入力画像の情報として、ＣＰＵ１０８の制御によ
り、ＣＰＵバス１１５を介して、メインメモリ１０９、
照射領域認識回路１１２、姿勢判定回路１１３、位置限
定回路１１４、特徴抽出回路１１５、及び階調変換回路
１１６にそれぞれ転送される。そして、照射領域認識回
路１１２は、ＣＰＵ１０８の制御により転送されてきた
入力画像（以下、「対象画像」とも言う）から、任意の
方法を用いて、Ｘ線の照射領域を抽出する。また、姿勢
判定回路１１３は、以下に説明するようなＳ４０１〜Ｓ
４０７の処理を実行することで、照射領域認識回路１１
２にて抽出された照射領域の画像から、被写体の体位を
判定する。

【００８５】ステップＳ４０１：先ず、す抜け削除回路
１１３ａは、対象画像において、照射領域外と、す抜け
領域及び該す抜け領域と一定間隔内で接する体領域と
を、例えば、画素値＝”０”で置き換える。 具体的に
は、上記入力画像データｆ（ｘ，ｙ）として、

【００８６】

【数１０】

【００８７】なる式（１０）により、画像の変換を行
い、照射領域外と、す抜け領域及び該す抜け領域と一定
間隔内で接する体領域とを削除した画像データｆ１
（ｘ，ｙ）を得る。式（１０）における”ｓｎｇ（ｘ，
ｙ）”は、

【００８８】

【数１１】

【００８９】なる式（１１）にて表される。この式（１
１）において、”Ｔｈ１”は、実験等により予め定めら
れる定数であり、”ｄ１”及び”ｄ２”は、す抜け領域
と一定間隔内で接する体領域を削除する際の該一定間隔
（幅）を決定する定数である。このようなす抜け削除回
路１１３ａでの処理後の入力画像（画像ｆ１（ｘ，
ｙ））が、上記図３（ａ）に示したような画像３００と
なる。具体的には、本実施の形態では、図６（ａ）に示
すような画像３００となる。この図６（ａ）におい
て、”３１１”は、す抜け削除後の体領域の画像を示
し、”３１２”は、体領域内３１１の最大値の座標を示
す。

【００９０】ステップＳ４０２：次に、プロファイル作
成回路１１３ｂは、す抜け削除回路１１３ａにて得られ
た画像ｆ１（ｘ，ｙ）において、”０”画素値に置き換
えられなかった画素領域（体領域）の最大画素値（体内
最大値）を有する画素座標（Ｘ１，Ｙ１）を求める。上
記図６（ａ）では、”３１２”の座標を求めることにな
る。具体的には、画像ｆ１（ｘ，ｙ）の累積ヒストグラ
ムを作成し、その上位、例えば、９９％以上の画素値の
重心を算出し、それを体内最大値の座標３１２とする。

【００９１】ステップＳ４０３：次に、プロファイル作
成回路１１３ｂは、上記図６（ａ）の直線３１３に示す
ように、ステップＳ４０２にて求めた座標３１２を水平
方向に横切るプロファイルｆ１（ｘ，Ｙ１）を作成す
る。この結果、上記図６（ｂ）に示すようなプロファイ
ルが作成される。このように、ステップＳ４０２では、
す抜けを削除した後の画像ｆ１（ｘ，ｙ）の最大値が必
ず肺領域から得られ、この結果、ステップＳ４０３にて
作成される該最大値の座標３１２を水平に横切るプロフ
ァイルｆ１（ｘ，Ｙ１）は、必ず肺領域を横切るように
なる。

【００９２】ステップＳ４０４、Ｓ４０５：次に、プロ
ファイル作成回路１１３ｂは、ステップＳ４０３にて作
成したプロファイルｆ１（ｘ，Ｙ１）において、

【００９３】

【数１２】

【００９４】なる条件式（１２）を満たす最小値の座標
（Ｘ２，Ｙ１）を算出する。この条件式（１２）におい
て、”ｄ”は、実験等により予め決定される定数であ
り、ここでは、例えば、２０ｍｍとする。また、”Ｄ
ｘ”は、対象画像の水平方向の幅を示す。そして、プロ
ファイル作成回路１１３ｂは、上記図６（ａ）の直線３
１４に示すように、その最小値の座標（Ｘ２，Ｙ１）を
垂直方向に横切るプロファイルｆ１（Ｘ２，ｙ）を作成
する。この結果、上記図６（ｃ）に示すような、プロフ
ァイルｆ１（Ｘ２，ｙ）が作成される。

【００９５】ステップＳ４０６：次に、判定回路１１３
ｃは、プロファイル作成回路１１３ｂにて得られたプロ
ファイルｆ１（Ｘ２，ｙ）の勾配△を、

【００９６】

【数１３】

【００９７】なる式（１３）により算出する。

【００９８】ステップＳ４０７：そして、判定回路１１
３ｃは、ステップＳ４０６にて算出した勾配△により、

【００９９】

【数１４】

【０１００】なる条件式（１４）に従って、被写体の体
位の上下を判別する。すなわち、ここでは、肺領域の縦
隔部の画素の値は頭部側から腹部側に移動するに従って
減少する性質があり、凹部の最小値は必ず縦隔内にある
という性質を利用して、該最小値の座標（Ｘ２，Ｙ１）
を通るプロファイルｆ１（Ｘ２，ｙ）の勾配△が”０”
より大きい場合（画素値が減少している場合：上記図６
（ｃ）参照）には、撮影画像に対して頭部が上側である
と判断し、そうでないならば、撮影画像に対して頭部が
下側であると判断する。

【０１０１】ステップＳ４０８：上述のようにして、姿
勢判定回路１１３により被写体の体位が判定されると、
その判定結果に基づいて、上記図２のステップＳ２１０
と同様にして、撮影画像から階調変換処理のための特徴
量を抽出し、その特徴量を用いて、階調変換処理を行
う。

【０１０２】上述のように、本実施の形態では、肺領域
の縦隔部の画素の値は、頭部側から腹部側に移動するに
従って減少することに着目し、肺領域の縦隔部の画素値
の勾配から、被写体の上下等の体位を判定するようにし
た。このような構成により、撮影画像から安定して被写
体の体位判定を行うことができる。また、す抜けを削除
した画像の最大値は、必ず肺領域内から算出されること
により、その最大値の座標を水平方向に横切るプロファ
イルを作成するように構成したので、このプロファイル
は、必ず肺領域内を横切り、肺領域の縦隔部の領域を凹
部として含有することになる。また、このような水平方
向のプロファイルの凹部の最小値の座標を垂直方向に横
切るプロファイルを作成するように構成したので、この
プロファイルは、縦隔部を必ず縦断することになる。し
たがって、このような垂直方向のプロファイルからは、
上記の肺領域の縦隔部の画素値の勾配が正確に得られる
ため、被写体の体位判定をより正確に行うことができ
る。

【０１０３】（第３の実施の形態）本実施の形態では、
上記図１に示したＸ線撮影装置１００の姿勢判定回路１
１３において、プロファイル作成回路１１３ｂを設ける
代わりに、例えば、図７に示すように、重心位置算出回
路１１３’ｂを設ける構成とする。この重心位置算出回
路１１３’ｂは、す抜け削除回路１１３ａにてす抜け領
域が削除されなかった領域から該領域の重心を算出す
る。そして、判定回路１１３ｃは、重心位置算出回路１
１３’ｂにて算出された重心と、す抜け削除回路１１３
ａにてす抜け領域が削除されなかった領域の所定位置を
比較することで、被写体の姿勢（体位等）を判定する。
このため、本実施の形態では、上記図２の処理プログラ
ムの代わりに、例えば、図８に示すフローチャートに従
った処理プログラムを用いる。したがって、ＣＰＵ１０
８は、上記処理プログラムをメインメモリ１０９から読
み出して実行することで、操作パネル１１０からの操作
に従った、以下に説明するような本装置全体の動作制御
を行う。尚、本実施の形態においても、２次元Ｘ線セン
サ１０４から出力されるＸ線画像を、上記図３（ａ）に
示したような肺正面画像３００とする。

【０１０４】ステップＳ５００：先ず、Ｘ線発生回路１
０１は、被検査体１０３に対してＸ線ビーム１０２を放
射する。このＸ線発生回路１０１から放射されたＸ線ビ
ーム１０２は、被検査体１０３を減衰しながら透過し
て、２次元Ｘ線センサ１０４に到達し、２次元Ｘ線セン
サ１０４によりＸ線画像として出力される。次に、デー
タ収集回路１０５は、２次元Ｘ線センサ１０４から出力
されたＸ線画像を電気信号に変換し、それを前処理回路
１０６に供給する。次に、前処理回路１０６は、データ
収集回路１０５からの信号（Ｘ線画像信号）に対して、
オフセット補正処理やゲイン補正処理等の前処理を行
う。この前処理回路１０６で前処理が行われたＸ線画像
信号は入力画像の情報として、ＣＰＵ１０８の制御によ
り、ＣＰＵバス１１５を介して、メインメモリ１０９、
照射領域認識回路１１２、姿勢判定回路１１３、位置限
定回路１１４、特徴抽出回路１１５、及び階調変換回路
１１６にそれぞれ転送される。

【０１０５】ステップＳ５０１：照射領域認識回路１１
２は、ＣＰＵ１０８の制御により転送されてきた入力画
像（以下、「対象画像」とも言う）から、任意の方法を
用いて、Ｘ線の照射領域を抽出する。また、姿勢判定回
路１１３は、以下に説明するようなＳ５０２〜Ｓ５０８
の処理を実行することで、照射領域認識回路１１２にて
抽出された照射領域の画像から、被写体の体位を判定す
る。

【０１０６】ステップＳ５０２：先ず、す抜け削除回路
１１３ａは、対象画像において、照射領域外と、す抜け
領域及び該す抜け領域と一定間隔内で接する体領域と
を、例えば、画素値＝”０”で置き換える。 具体的に
は、上記入力画像データｆ（ｘ，ｙ）として、

【０１０７】

【数１５】

【０１０８】なる式（１５）により、画像の変換を行
い、照射領域外と、す抜け領域及び該す抜け領域と一定
間隔内で接する体領域とを削除した画像データｆ１
（ｘ，ｙ）を得る。式（１５）における”ｓｎｇ（ｘ，
ｙ）”は、

【０１０９】

【数１６】

【０１１０】なる式（１６）にて表される。この式（１
６）において、”Ｔｈ１”は、実験等により予め定めら
れる定数であり、”ｄ１”及び”ｄ２”は、す抜け領域
と一定間隔内で接する体領域を削除する際の該一定間隔
（幅）を決定する定数である。このようなす抜け削除回
路１１３ａでの処理後の入力画像（画像ｆ１（ｘ，
ｙ））が、上記図３（ａ）に示したような画像３００と
なる。具体的には、本実施の形態では、図９に示すよう
な画像３００となる。この図９において、直線６０１
は、す抜け削除後の体領域の画像の最長垂直軸線を示
し、”Ｙ１”及び”Ｙ２”は、その直線６０１の頭部側
から４分の１の点及び２分の１の点を示す。

【０１１１】ステップＳ５０３：次に、重心位置算出回
路１１３’ｂは、す抜け削除回路１１３ａにて得られた
画像ｆ１（ｘ，ｙ）において、”０”画素値に置き換え
られなかった画素領域（体領域）のＹ軸方向に対する重
心座標ＹＣを、

【０１１２】

【数１７】

【０１１３】なる式（１７）により算出する。ここで、
２次元Ｘ線センサ１０４において、Ｘ線が強くあたるほ
ど画素値が高くなるものとした場合、腹領域は、肺領域
よりもＸ線の透過率が低いため、その画素値も低くな
る。したがって、式（１７）により算出される重心座標
ＹＣは、肺領域よりも腹領域側の座標となる。

【０１１４】尚、ここでは、２次元Ｘ線センサ１０４に
おいて、Ｘ線が強くあたるほど画素値が高くなるものと
した場合として以下の説明も行うが、これに限られるこ
とはなく、その逆の場合でも、本実施の形態は適用可能
である。また、式（１７）では、”１／ｆ１（ｘ，
ｙ）”と”ｆ１（ｘ，ｙ）”の単調減少関数を用いるよ
うにしているが、これに限られることはなく、任意の単
調減少関数を用いるようにしてよい。また、式（１７）
の代わりに、例えば、

【０１１５】

【数１８】

【０１１６】なる式（１８）及び（１９）を用いるよう
にしてもよい。このように、画像ｆ１（ｘ，ｙ）のうち
所定範囲の画素値の重心座標ＹＣを算出するように構成
すれば、重心座標ＹＣが、より腹領域側に近づくことに
なる。

【０１１７】ステップＳ５０４：次に、判定回路１１３
ｃは、す抜け削除回路１１３ａにて得られた画像ｆ１
（ｘ，ｙ）において、”０”画素値に置き換えられなか
った画素領域（体領域）の最上部点Ｙ０と最下部点Ｙ３
を抽出する。

【０１１８】ステップＳ５０５：次に、判定回路１１３
ｃは、ステップＳ５０４にて算出した最上部点Ｙ０と最
下部点Ｙ３により、

【０１１９】

【数１９】

【０１２０】なる式を用いて、最上上部点Ｙ０から２分
の１点である中間座標Ｙ２を算出する。

【０１２１】ステップＳ５０６〜Ｓ５０８：そして、判
定回路１１３ｃは、ステップＳ５０５にて算出した中間
座標と、上述したようにして重心位置算出回路１１３’
ｂにて得られた重心座標ＹＣとから、

【０１２２】

【数２０】

【０１２３】なる条件式（２１）に従って、被写体の体
位の上下を判別する。すなわち、腹領域は肺領域よりも
Ｘ線の透過率が低く、その画素値も低いため、体領域の
重心座標ＹＣが腹領域側に位置することを利用して、”
ＹＣ＞Ｙ２”の場合には、撮影画像に対して頭部が上側
であると判断し、そうでないならば、撮影画像に対して
頭部が下側であると判断する。

【０１２４】尚、ＹＣを体領域の一定画素値（Ｔｈ１）
以下の画素値の重心、Ｙ２を一定画素値（Ｔｈ２）以上
の画素値の重心としてもよい。例えば、Ｔｈ１を、体領
域の５０％値、Ｔｈ２を、体領域の８０％値とする。

【０１２５】ステップＳ５０９：上述のようにして、姿
勢判定回路１１３により被写体の体位が判定されると、
その判定結果に基づいて、上記図２のステップＳ２１０
と同様にして、撮影画像から階調変換処理のための特徴
量を抽出し、その特徴量を用いて、階調変換処理を行
う。

【０１２６】上述のように、本実施の形態では、体領域
の画素値の分布は、下側が高く上側が低い等、被写体の
体格によらず同様の傾向を示すことにより、体領域の画
素値を用いて、体領域の重心座標を算出し、この重心座
標が体領域の中で上側或いは下側に偏るかを判定するよ
うに構成したので、安定して被写体の体位の上下判定を
行うことができる。このとき、体領域の画素のうち所定
範囲の画素値を用いて、重心座標を算出するように構成
すれば、より安定して被写体の体位の上下判定を行うこ
とができる。また、算出した体領域の重心座標と、その
体領域の所定位置とを比較するように構成したので、よ
り安定して被写体の体位の上下判定を行うことができ
る。特に、肺領域を含むる被写体では、肺領域と腹領域
のＸ線の透過率が異なるため、本実施の形態を適用すれ
ば、体領域の重心座標が体領域の下側もしくは上側に強
く偏るため、より安定して被写体の体位の上下判定を行
うことができる。

【０１２７】以上説明したように、本発明の実施の形態
では、撮影画像上の被写体領域内の所定画素を同方向
（水平方向又は垂直方向）に横切る第１及び第２のプロ
ファイルを作成し、それらのプロファイルのピーク間距
離の大小関係等に基づいて、撮影画像上における被写体
の姿勢（被写体が上向きか下向きか等）を判定する。具
体的には例えば、肺正面を放射線撮影により撮影して得
られた撮影画像において、頭側が撮影画像において下側
か上側かを判定する場合、先ず、撮影画像から、す抜け
領域（放射線がセンサへ直接あたっている領域）、及び
該す抜け領域と一定幅で接する領域を削除する。そし
て、その削除されなかった領域（被写体領域）内で最大
値を有する画素を水平方向に横切る第１のプロファイル
を作成すると共に、該最大値の画素から所定間隔離れた
画素を水平方向に横切る第２のプロファイルを作成す
る。ここで、両肺野（左右肺野）の間隔は、常に頭側か
ら離れるほど広がる性質がある。そこで、第１及び第２
のプロファイルの各ピーク間距離の大小関係から、頭側
が下側か上側かを判定する。すなわち、第１のプロファ
イルのピーク間距離が、第２のプロファイルのピーク間
距離が大きいか否かを判別することで、撮影画像での肺
領域が上側と下側の何れの方向に末広がり状態となって
いるかを認識し、頭側が下側か上側かを判定する。この
ように、両肺野の末広がりの状態から、被写体の上下等
の体位を判定するように構成すれば、撮影画像から安定
して被写体の体位判定を行うことができる。また、す抜
け領域及び該す抜け領域と一定幅で接する領域を削除す
抜けを削除した後、その削除されなかった領域内の最大
値の画素を横切るように、第１のプロファイルを作成す
るように構成することで、その第１のプロファイルは、
肺領域内を必ず横切ることになり、その第１のプロファ
イルから所定距離にある画素を横切るように作成した第
２のプロファイルをも肺領域内を横切る。これにより、
第１のプロファイルから両肺間のピーク距離を安定して
算出することができると共に、第２のプロファイルから
も両肺間のピーク距離を安定して算出することができ
る。したがって、被写体の体位判定をより正確に行うこ
とができる。さらに、肺領域内のピーク値を結ぶ峰線を
両肺間隔として用いるように構成すれば、峰線の広がり
から安定して被写体の体位を判定することができる。

【０１２８】また、本発明の実施の形態では、撮影画像
上の被写体領域内の所定画素を所定方向（水平方向又は
垂直方向）に横切る第１のプロファイルを作成し、その
第１のプロファイルの勾配に基づいて、撮影画像上にお
ける被写体の姿勢（被写体が上向きか下向きか等）を判
定する。具体的には例えば、肺正面を放射線撮影により
撮影して得られた撮影画像において、頭側が撮影画像に
おいて下側か上側かを判定する場合、先ず、撮影画像か
ら、す抜け領域（放射線がセンサへ直接あたっている領
域）、及び該す抜け領域と一定幅で接する領域を削除す
る。そして、その削除されなかった領域（被写体領域）
内で最大値を有する画素を水平方向に横切る第２のプロ
ファイルを作成する。この第２のプロファイルにおい
て、凹部内の最小値を横切る第１のプロファイルを作成
する。ここで、肺領域の縦隔部の画素の値は、頭部側か
ら腹部側に移動するに従って減少する。そこで、第１の
プロファイルの勾配から、頭側が下側か上側かを判定す
る。すなわち、第１のプロファイルの勾配が”０”より
大きいか否かを判別することで、頭側が下側か上側かを
判定する。このように、肺領域の縦隔部の画素値の勾配
から、被写体の上下等の体位を判定するように構成すれ
ば、撮影画像から安定して被写体の体位判定を行うこと
ができる。また、す抜け領域及び該す抜け領域と一定幅
で接する領域を削除す抜けを削除した後、その削除され
なかった領域内の最大値の画素を水平方向に横切るよう
に、第２のプロファイルを作成するように構成すること
で、その第２のプロファイルは、肺領域内を必ず横切
り、肺領域の縦隔部の領域を凹部として含有することに
なる。また、このような第２のプロファイルの凹部の最
小値の画素を垂直方向に横切るように作成した第１のプ
ロファイルも、縦隔部を必ず縦断することになる。した
がって、このような第１のプロファイルからは、肺領域
の縦隔部の画素値の勾配が正確に得られるため、被写体
の体位判定をより正確に行うことができる。

【０１２９】また、本発明の実施の形態では、撮影画像
上の被写体領域内の画素値の重心位置に依存して、撮影
画像上における被写体の姿勢（被写体が上向きか下向き
か等）を判定する。具体的には例えば、肺正面を放射線
撮影により撮影して得られた撮影画像において、頭側が
撮影画像において下側か上側かを判定する場合、先ず、
撮影画像から、す抜け領域（放射線がセンサへ直接あた
っている領域）、及び該す抜け領域と一定幅で接する領
域を削除する。そして、その削除されなかった領域（被
写体領域）内の画素値の重心位置を取得する。ここで、
被写体領域内の画素値の分布は、下側が高く上側が低い
等、被写体の体格によらず同様の傾向を示す。このた
め、被写体領域内の画素値により得られた上記重心位置
も、被写体領域内で上側あるいは下側に偏る等の同様の
傾向を示す。そこで、上記重心位置と、被写体領域の所
定位置とを比較することで、上記重心位置が被写体領域
内で上側或いは下側に偏っているかを認識し、頭側が下
側か上側かを判定する。このような構成をとることで、
安定して被写体の体位の上下判定を行うことができる。
また、上記重心位置と、被写体領域の所定位置とを比較
するように構成することで、より安定して被写体の体位
の上下判定を行うことができる。特に、肺領域を含む被
写体では、肺領域と腹領域の放射線の透過率が異なるた
め、当該構成をとることで、上記重心位置が被写体領域
の下側もしくは上側に強く偏ることになる。したがっ
て、より安定して被写体の体位の上下判定を行うことが
できる。また、上記重心位置を、さらに被写体領域内の
画素のうち所定範囲の値を有する画素値を用いて取得す
るように構成すれば、被写体領域の画素値を用いた重心
位置が、被写体領域内で上側あるいは下側に偏る等の傾
向を、被写体によらずより安定して求めることができる
ので、より安定して被写体の体位の上下判定を行うこと
ができる。

【０１３０】よって、放射線画像等の撮影画像上におけ
る被写体の姿勢を常に正確に判定することができる。こ
のため、このようにして得られる被写体姿勢の判定結果
から、階調変換処理に用いる特徴量の抽出のために用い
る解剖学的な情報を正確に得ることができる。したがっ
て、最適な階調変換処理を行うことができ、良好な画像
を出力するができる。これは、特に、Ｘ線撮影等に対し
て有効である。

【０１３１】尚、本発明の目的は、上述した各実施の形
態のホスト及び端末の機能を実現するソフトウェアのプ
ログラムコードを記憶した記憶媒体を、システム或いは
装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ
（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログ
ラムコードを読みだして実行することによっても、達成
されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から
読み出されたプログラムコード自体が各実施の形態の機
能を実現することとなり、そのプログラムコードを記憶
した記憶媒体は本発明を構成することとなる。プログラ
ムコードを供給するための記憶媒体としては、ＲＯＭ、
フロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク、光
磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、
不揮発性のメモリカード等を用いることができる。ま
た、コンピュータが読みだしたプログラムコードを実行
することにより、各実施の形態の機能が実現されるだけ
でなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピ
ュータ上で稼動しているＯＳ等が実際の処理の一部又は
全部を行い、その処理によって各実施の形態の機能が実
現される場合も含まれることは言うまでもない。さら
に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コ
ンピュータに挿入された拡張機能ボードやコンピュータ
に接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込
まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その
機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなど
が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって
各実施の形態の機能が実現される場合も含まれることは
言うまでもない。

【０１３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、撮影画
像から安定して且つ正確に被写体の体位判定を行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態において、本発明を適用した
Ｘ線撮影装置の構成を示すブロック図である。

【図２】上記Ｘ線撮影装置の動作を説明するためのフロ
ーチャートである。

【図３】上記Ｘ線撮影装置において、プロファイル作成
回路にて作成される第１及び第２のプロファイルを説明
するための図である。

【図４】上記Ｘ線撮影装置において、階調変換回路にて
用いる階調変換曲線を説明するための図である。

【図５】第２の実施の形態における、上記Ｘ線撮影装置
の動作を説明するためのフローチャートである。

【図６】上記Ｘ線撮影装置において、プロファイル作成
回路にて作成される水平方向及び垂直方向のプロファイ
ルを説明するための図である。

【図７】第３の実施の形態における、上記Ｘ線撮影装置
の構成を示すブロック図である。

【図８】上記Ｘ線撮影装置の動作を説明するためのフロ
ーチャートである。

【図９】上記Ｘ線撮影装置において、重心位置算出回路
にて算出される重心座標を説明するための図である。

【図１０】従来のＸ線撮影装置の構成を説明するための
図である。

【図１１】上記Ｘ線撮影装置により得られる撮影画像を
説明するための図である。

【符号の説明】

１００ Ｘ線撮影装置 １０１ Ｘ線発生回路 １０２ Ｘ線ビーム １０３ 被写体 １０４ ２次元Ｘ線センサ １０５ データ収集回路 １０６ 前処理回路 １０８ ＣＰＵ １０９ メインメモリ １１０ 操作パネル １１１ 画像表示器 １１２ 照射領域認識回路 １１３ 姿勢判定回路 １１３ａ す抜け削除回路 １１３ｂ プロファイル作成回路 １１３ｃ 判定回路 １１３’ｂ 重心位置算出回路 １１４ 位置限定回路 １１５ 特徴量抽出回路 １１６ 階調変換回路 １１５ ＣＰＵバス

Claims (36)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮影画像上における被写体の姿勢を判定
   する機能を有する画像処理装置であって、 上記撮影画像上の被写体領域内の所定画素を同方向に横
   切る第１及び第２のプロファイルをそれぞれ作成するプ
   ロファイル作成手段と、 上記プロファイル作成手段にて作成された第１及び第２
   のプロファイルの各ピーク間距離に基づいて、上記被写
   体の姿勢を判定する判定手段とを備えることを特徴とす
   る画像処理装置。
2. 【請求項２】 上記プロファイル作成手段は、上記被写
   体領域内の画素のうち最大値を有する画素を横切るプロ
   ファイルを上記第１のプロファイルとして作成し、上記
   最大値の画素位置から所定間隔離れた画素を横切るプロ
   ファイルを上記第２のプロファイルとして作成すること
   を特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
3. 【請求項３】 上記撮影画像は、肺部撮影画像を含み、 上記プロファイル作成手段は、左右肺領域を横切る上記
   第１及び第２のプロファイルを作成し、 上記判定手段は、上記第１及び第２のプロファイルの各
   ピーク間距離により示される左右肺間隔から、上記被写
   体の上下の体位を判定することを特徴とする請求項１記
   載の画像処理装置。
4. 【請求項４】 肺部撮影画像から被写体の体位を判定す
   る機能を有する画像処理装置であって、 上記肺部撮影画像における左右肺間隔から上記被写体の
   体位を判定する判定手段を備えることを特徴とする画像
   処理装置。
5. 【請求項５】 上記判定手段は、上記左右肺間隔として
   肺領域内の峰線を用いることを特徴とする請求項３又は
   ４記載の画像処理装置。
6. 【請求項６】 撮影画像上における被写体の姿勢を判定
   する機能を有する画像処理装置であって、 上記撮影画像上の被写体領域内の所定画素を所定方向に
   横切る第１のプロファイルを作成するプロファイル作成
   手段と、 上記プロファイル作成手段にて作成された第１のプロフ
   ァイルの勾配に基づいて、上記被写体の姿勢を判定する
   判定手段とを備えることを特徴とする画像処理装置。
7. 【請求項７】 上記プロファイル作成手段は、上記被写
   体領域内の画素のうち最大値を有する画素を水平方向に
   横切る第２のプロファイルを作成し、その第２のプロフ
   ァイルの凹部内の最小値に対応する画素を垂直方向に横
   切るプロファイルを上記第１のプロファイルとして作成
   することを特徴とする請求項６記載の画像処理装置。
8. 【請求項８】 上記撮影画像は、肺部撮影画像を含み、 上記プロファイル作成手段は、肺野の縦隔部領域を横切
   るプロファイルを上記第１のプロファイルとして作成
   し、 上記判定手段は、上記第１のプロファイルの勾配に基づ
   いて、被写体の上下の体位を判定することを特徴とする
   請求項６記載の画像処理装置。
9. 【請求項９】 肺部撮影画像から被写体の体位を判定す
   る機能を有する画像処理装置であって、 上記肺部撮影画像における肺野の縦隔部の勾配から上記
   被写体の体位を判定する判定手段を備えることを特徴と
   する画像処理装置。
10. 【請求項１０】 上記撮影画像は、放射線撮影により得
    られた画像を含み、 上記撮影画像から、す抜け領域及び該す抜け領域と所定
    範囲で接する領域を削除するす抜け削除手段を備え、 上記プロファイル作成手段は、上記す抜け削除手段にて
    削除されなかった領域を上記被写体領域として、少なく
    とも第１及び第２のプロファイルの何れかの作成を行う
    ことを特徴とする請求項１又は６記載の画像処理装置。
11. 【請求項１１】 撮影画像上における被写体の姿勢を判
    定する機能を有する画像処理装置であって、 上記撮影画像上の被写体領域内の画素値の重心位置を取
    得する重心取得手段と、 上記重心取得手段により得られた重心位置に基づいて、
    上記被写体の姿勢を判定する判定手段とを備えることを
    特徴とする画像処理装置。
12. 【請求項１２】 上記判定手段は、上記重心位置と、上
    記被写体領域内の所定位置とを比較した結果に基づい
    て、上記被写体の姿勢を判定することを特徴とする請求
    項１１記載の画像処理装置。
13. 【請求項１３】 上記判定手段は、上記重心位置と、上
    記被写体領域内の画素値の第２の重心位置とを比較した
    結果に基づいて、上記被写体の姿勢を判定することを特
    徴とする請求項１１記載の画像処理装置。
14. 【請求項１４】 上記撮影画像は、放射線撮影により得
    られた画像を含み、 上記撮影画像から、す抜け領域及び該す抜け領域と所定
    範囲で接する領域を削除してするす抜け削除手段を備
    え、 上記重心取得手段及び上記判定手段は、上記す抜け削除
    手段にて削除されなかった領域を上記被写体領域とし
    て、それぞれ上記の処理を実行することを特徴とする請
    求項１１記載の画像処理装置。
15. 【請求項１５】 上記重心取得手段は、上記被写体領域
    内の画素のうち所定範囲の値を有する画素値の重心位置
    を取得することを特徴とする請求項１１記載の画像処理
    装置。
16. 【請求項１６】 撮影画像から被写体の姿勢を判定する
    機能を有する画像処理装置であって、 上記撮影画像における被写体領域の画素値の重心位置に
    基づいて、上記被写体の姿勢を判定する判定手段を備え
    ることを特徴とする画像処理装置。
17. 【請求項１７】 上記被写体領域は、肺領域を含み、 上記判定手段は、上記被写体の上下の体位を上記被写体
    の姿勢として判定することを特徴とする請求項１１又は
    １６記載の画像処理装置。
18. 【請求項１８】 複数の機器が互いに通信可能に接続さ
    れてなる画像処理システムであって、 上記複数の機器のうち少なくとも１つの機器は、請求項
    １〜１７の何れかに記載の画像処理装置の機能を有する
    ことを特徴とする画像処理システム。
19. 【請求項１９】 撮影画像上における被写体の姿勢を判
    定するための被写体姿勢判定方法であって、 上記撮影画像上の被写体領域内の所定画素を同方向に横
    切る第１及び第２のプロファイルをそれぞれ作成するプ
    ロファイル作成ステップと、 上記プロファイル作成ステップにより作成された第１及
    び第２のプロファイルの各ピーク間距離に基づいて、上
    記被写体の姿勢を判定する判定ステップとを含むことを
    特徴とする被写体姿勢判定方法。
20. 【請求項２０】 上記プロファイル作成ステップは、上
    記被写体領域内の画素のうち最大値を有する画素を横切
    るプロファイルを上記第１のプロファイルとして作成
    し、上記最大値の画素位置から所定間隔離れた画素を横
    切るプロファイルを上記第２のプロファイルとして作成
    するステップを含むことを特徴とする請求項１９記載の
    被写体姿勢判定方法。
21. 【請求項２１】 上記撮影画像は、肺部撮影画像を含
    み、 上記プロファイル作成ステップは、左右肺領域を横切る
    上記第１及び第２のプロファイルを作成するステップを
    含み、 上記判定ステップは、上記第１及び第２のプロファイル
    の各ピーク間距離により示される左右肺間隔から、上記
    被写体の上下の体位を判定するステップを含むことを特
    徴とする請求項１９記載の被写体姿勢判定方法。
22. 【請求項２２】 肺部撮影画像から被写体の体位を判定
    するための被写体姿勢判定方法であって、 上記肺部撮影画像における左右肺間隔から上記被写体の
    体位を判定する判定ステップを含むことを特徴とする被
    写体姿勢判定方法。
23. 【請求項２３】 上記判定ステップは、上記左右肺間隔
    として肺領域内の峰線を用いるステップを含むことを特
    徴とする請求項２１又は２２記載の被写体姿勢判定方
    法。
24. 【請求項２４】 撮影画像上における被写体の姿勢を判
    定するための被写体姿勢判定方法であって、 上記撮影画像上の被写体領域内の所定画素を所定方向に
    横切る第１のプロファイルを作成するプロファイル作成
    ステップと、 上記プロファイル作成ステップにより作成された第１の
    プロファイルの勾配に基づいて、上記被写体の姿勢を判
    定する判定ステップとを含むことを特徴とする被写体姿
    勢判定方法。
25. 【請求項２５】 上記プロファイル作成ステップは、上
    記被写体領域内の画素のうち最大値を有する画素を水平
    方向に横切る第２のプロファイルを作成し、その第２の
    プロファイルの凹部内の最小値に対応する画素を垂直方
    向に横切るプロファイルを上記第１のプロファイルとし
    て作成するステップを含むことを特徴とする請求項２４
    記載の被写体姿勢判定方法。
26. 【請求項２６】 上記撮影画像は、肺部撮影画像を含
    み、 上記プロファイル作成ステップは、肺野の縦隔部領域を
    横切るプロファイルを上記第１のプロファイルとして作
    成するステップを含み、 上記判定ステップは、上記第１のプロファイルの勾配に
    基づいて、被写体の上下の体位を判定するステップを含
    むことを特徴とする請求項２４記載の被写体姿勢判定方
    法。
27. 【請求項２７】 肺部撮影画像から被写体の体位を判定
    するための被写体姿勢判定方法であって、 上記肺部撮影画像における肺野の縦隔部の勾配から上記
    被写体の体位を判定する判定ステップを含むことを特徴
    とする被写体姿勢判定方法。
28. 【請求項２８】 上記撮影画像は、放射線撮影により得
    られた画像を含み、 上記撮影画像から、す抜け領域及び該す抜け領域と所定
    範囲で接する領域を削除するす抜け削除ステップを含
    み、 上記プロファイル作成ステップは、上記す抜け削除ステ
    ップにより削除されなかった領域を上記被写体領域とし
    て、少なくとも上記第１及び第２のプロファイルの何れ
    かの作成を行うステップを含むを特徴とする請求項１９
    又は２４記載の被写体姿勢判定方法。
29. 【請求項２９】 撮影画像上における被写体の姿勢を判
    定するための被写体姿勢判定方法であって、 上記撮影画像上の被写体領域内の画素値の重心位置を取
    得する重心取得ステップと、 上記重心取得ステップにより得られた重心位置に基づい
    て、上記被写体の姿勢を判定する判定ステップとを含む
    ことを特徴とする被写体姿勢判定方法。
30. 【請求項３０】 上記判定ステップは、上記重心位置
    と、上記被写体領域内の所定位置とを比較した結果に基
    づいて、上記被写体の姿勢を判定するステップを含むこ
    とを特徴とする請求項２９記載の被写体姿勢判定方法。
31. 【請求項３１】 上記判定ステップは、上記重心位置
    と、上記被写体領域内の画素値の第２の重心位置とを比
    較した結果に基づいて、上記被写体の姿勢を判定するス
    テップを含むことを特徴とする請求項２９記載の被写体
    姿勢判定方法。
32. 【請求項３２】 上記撮影画像は、放射線撮影により得
    られた画像を含み、 上記撮影画像から、す抜け領域及び該す抜け領域と所定
    範囲で接する領域を削除してするす抜け削除ステップを
    含み、 上記重心取得ステップ及び上記判定ステップは、上記す
    抜け削除ステップにより削除されなかった領域を上記被
    写体領域として、それぞれ上記の処理を実行するステッ
    プを含むことを特徴とする請求項２９記載の被写体姿勢
    判定方法。
33. 【請求項３３】 上記重心取得ステップは、上記被写体
    領域内の画素のうち所定範囲の値を有する画素値の重心
    位置を取得するステップを含むことを特徴とする請求項
    ２９記載の被写体姿勢判定方法。
34. 【請求項３４】 撮影画像から被写体の姿勢を判定する
    ための被写体姿勢判定方法であって、 上記撮影画像における被写体領域の画素値の重心位置に
    基づいて、上記被写体の姿勢を判定する判定ステップを
    含むことを特徴とする被写体姿勢判定方法。
35. 【請求項３５】 上記被写体領域は、肺領域を含み、 上記判定ステップは、上記被写体の上下の体位を上記被
    写体の姿勢として判定するステップを含むことを特徴と
    する請求項２９又は３４記載の被写体姿勢判定方法。
36. 【請求項３６】 請求項１９〜３５の何れかに記載の被
    写体姿勢判定方法の処理ステップを、コンピュータが読
    出可能に格納したことを特徴とする記憶媒体。