JP2001307064A - 照射領域抽出方法、装置および記録媒体 - Google Patents

照射領域抽出方法、装置および記録媒体

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 照射領域を正確に抽出できるようにすること
を目的とする。 【解決手段】 放射線画像から照射野領域を抽出する照
射野領域抽出方法であって、照射野領域端を検出するた
めの幾何パターンを用いて、放射線画像内における特徴
点を抽出し、前記特徴点に基づき前記照射野領域の端部
を検出することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、放射線画像から照
射領域を抽出するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年のデジタル技術の進歩により放射線
画像をデジタル画像信号に変換し、該デジタル画像信号
を画像処理を行いＣＲＴ等に表示、あるいはプリント出
力することが行われている。ところで、放射線画像の撮
影においては、必要領域外へのＸ線の影響を抑え、そし
て必要領域外からの散乱を防ぎコントラスの低下を防止
するために、必要領域のみにしか照射しないようにする
照射領域しぼりが行われるのが一般的である。
【０００３】また、画像処理を行うにあたり、濃度値の
分布から処理パラメータを決定し、該決定されたパラメ
ータに基づき画像処理を行っている。照射領域しぼりが
行なわれた場合は、処理パラメータを決定する際に全て
の入力データを参照してしまうと、必要領域外のいわば
不要情報を画像処理パラメータの決定に使用しまうこと
になり、必要領域に最適化された画像処理を行うことが
できないという問題が生じる。
【０００４】そこで、照射領域を抽出し、関心領域のみ
の情報から画像処理パラメータを決定する必要がある。
このような照射領域の抽出方法として、例えば以下のよ
うな方法が提案されている。 （１）画像内の近接する二つの画素の画素値の差分によ
りエッジ成分を有する特徴点を検出し、検出された特徴
点に基づいて照射領域を抽出する。 （２）画像領域を小領域に分割し、該小領域内の濃度分
散値の値に基づき照射領域を抽出する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】（１）の方法では、画
像内の近接する二つの画素の画素値の差分により特徴点
を検出しているため、ノイズやＸ線遮蔽物体の影響を受
けやすく、誤った特徴点を検出する可能性が高い。ま
た、ノイズの影響を軽減するために平滑化フィルタなど
を用いて前処理を行う方法も考えられるが、平滑化され
た画像では、真の照射領域端によるエッジと、散乱線に
よる疑似的に発生したエッジとの区別をつけるのが難し
いという課題がある。
【０００６】また、（２）の方法では、関心領域内で
も、例えば肺野端部では、急激に濃度値が変化してお
り、照射領域端部より濃度の変化率が高い場合がありう
る。特に肺野端部とろっ骨と肺野が接する領域では分散
値が高くなる。そのため、照射領域の候補点は照射領域
端部外からも抽出され、その判別が難しいという課題も
ある。
【０００７】本発明は上記のような課題を解決するため
になされたもので、照射領域を正確に抽出できるように
することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願請求項１の照射野領域抽出方法は、放射線画像
から照射野領域を抽出する照射野領域抽出方法であっ
て、照射野領域端を検出するための幾何パターンを用い
て、放射線画像内における特徴点を抽出し、前記特徴点
に基づき前記照射野領域の端部を検出することを特徴と
する。
【０００９】また、本願請求項７の照射野領域抽出装置
は、放射線画像内の幾何学的なパターンを抽出する幾何
パターン抽出手段と、該幾何パターン抽出手段により抽
出された幾何パターンに基づいて照射領域を判定する照
射領域判定手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる実施の一形
態を説明する。
【００１１】（実施形態１）図１は、実施形態１による
Ｘ線撮影装置１００を示す。Ｘ線撮影装置１００は、照
射領域抽出機能を有するＸ線の撮影装置であり、前処理
回路１０６、ＣＰＵ１０８、メインメモリ１０９、操作
パネル１１０、画像表示器１１１、照射領域抽出装置１
１２、画像処理回路１１６を備え、ＣＰＵバス１０７を
介して互いにデータを授受することができる。
【００１２】また、Ｘ線撮影装置１００は、前処理回路
１０６に接続されたデータ収集回路１０５と、データ収
集回路１０５に接続された２次元Ｘ線センサ１０４及び
Ｘ線発生回路１０１を備えており、これらの各回路はＣ
ＰＵバス１０７にも接続されている。
【００１３】図２は実施形態１による照射領域抽出装置
１１２の処理の流れを示すフローチャートである。図３
は照射領域を示す図であり、３０１の方形が２次元Ｘ線
センサ１０４から得られる原画像全体を示し、３０２の
方形がＸ線の照射領域を示している。
【００１４】上述の様なＸ線撮影装置１００において、
まず、メインメモリ１０９は、ＣＰＵ１０８での処理に
必要なプログラムデータを含む各種のデータを記憶する
と共に、ＣＰＵ１０８のワークメモリとして使用され
る。ＣＰＵ１０８は、メインメモリ１０９を用いて、操
作パネル１１０からの指示にしたがって装置全体の動作
制御等を行う。これによりＸ線撮影装置１００は、以下
のように動作する。
【００１５】先ず、Ｘ線発生回路１０１は、被検査体１
０２に対してＸ線ビーム１０２を放射する。
【００１６】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。2次元Ｘ線
センサ１０４から出力されるＸ線画像は、例えば人体画
像等である。
【００１７】データ収集回路１０５は、2次元Ｘ線セン
サ１０４から出力されたＸ線画像を電気信号に変換して
前処理回路１０６に供給する。前処理回路１０６は、デ
ータ収集回路１０５からの信号（Ｘ線画像信号）に対し
て、オフセット補正処理やゲイン補正処理等の前処理を
行う。この前処理回路１０６で前処理が行われたＸ線画
像信号は原画像として、ＣＰＵ１０８の制御により、Ｃ
ＰＵバス１０７を介して、メインメモリ１０９、照射領
域抽出装置１１２に転送される。
【００１８】照射領域抽出装置１１２は、原画像を解析
して照射領域を抽出し、照射領域情報を生成する。画像
処理回路１１６は、原画像のＸ線画像信号に対して照射
領域情報に基づき各種画像処理を行う。画像処理として
は、例えば、照射領域情報に基づき照射領域内の画素値
のヒストグラムを求め、関心領域のコントラストを診断
処理に適したコントラストにする階調処理条件を算出す
る。そして、算出された階調処理条件を用いて原画像に
対して階調処理を行う。
【００１９】照射領域抽出装置１１２は、原画像からエ
ッジを構成する画素である可能性が高い画素を特徴点と
して抽出する特徴点抽出回路１１３と、得られた複数の
特徴点情報から直線を抽出する直線抽出回路１１４、そ
して、抽出された直線が照射領域端であるか判定する照
射領域判定回路１１５からなる。
【００２０】次に図２を用いて照射領域抽出処理の流れ
を説明する。
【００２１】前処理回路１０６で前処理された原画像は
ＣＰＵバス１０７を介して照射領域抽出装置１１２に転
送される。照射領域抽出装置１１２では、はじめに特徴
点抽出回路１１３によって、画像内の各画素の照射領域
端を構成するエッジらしさを、例えば図４に示されるよ
うな予め格納されている画素値のパターンを用いて採点
する（ｓ２０１）。
【００２２】ｓ２０１では、例えば図４に示すような点
数表に基づいて、入力画素値のパターンから注目画素
(x, y)の採点を行う。図４は、照射領域の左端を抽出す
るために用いる画素値のパターンである。図４では、注
目画素と５画素手前及び５画素先の画素値のパターンを
用いている。照射領域の左端は、照射領域外（Ｘ線があ
まりセンサに入力されない）から照射領域内（Ｘ線がセ
ンサに入力される）に変化する点なので、画素値が低い
値から高い値に変化する。よって、図４に示すように、
３画素の画素値の変化に応じて照射領域の左端らしさを
示す点数を設定する。
【００２３】照射領域の右端、上端、下端については、
図４に示す左端の画素パターンを画素値の変化方向に応
じて回転して用いる。
【００２４】なお、各端に対して独立に画素パターンを
用いても構わない。また、画素パターンを撮影する部位
に応じて変えても構わない。
【００２５】また、点数ｓの算出方法としては、この他
にも各画素の画素値f(x-5, y), f(x, y), f(x+5, y)の
全部、または一部をパラメータに用いることももちろん
可能である。さらに、本実施形態では３点の画素による
パターンを採点しているが、さらに多くの画素によるパ
ターンを採点することも可能である。
【００２６】次に、同じく特徴点抽出回路１１３によっ
て、点数の高い方からｎ点を特徴点として抽出する（ｓ
２０２）。例えば、ｎ＝５００として画像全体から５０
０点の特徴点を抽出する方法も可であり、ｎ＝３として
画像の各ライン毎に３点の特徴点を抽出する方法も可で
ある。
【００２７】次に、直線抽出回路１１４で、特徴点抽出
回路１１３で得られた複数の特徴点及びそれらの点数情
報から、画像内における照射領域端の候補となる直線を
抽出する（ｓ２０３）。本実施形態では、画像内を通過
する全ての直線を候補にして、候補直線上に存在する特
徴点の点数の合計を直線の点数として保持し、最も点数
の高い直線を選出する。なお、直線の抽出方法として
は、他の方法を用いても構わない。
【００２８】最後に抽出された直線を照射領域端として
採用するか否かについて、照射領域判定回路１１５が判
定を行う。ある閾値Tｈを設定し、直線抽出回路１１４
で抽出された直線の点数Lｓが、Ｌｓ ＞ Ｔｈである場
合には、照射領域端として採用する。
【００２９】また、ｓ２０３およびｓ２０４は、以下の
ように処理しても構わない。ｓ２０３において、直線の
点数Ｌｓが所定値以上の直線を抽出する。ｓ２０４で
は、ｓ２０３で１つの直線のみが抽出されている場合
は、その直線を端部として設定する。また、ｓ２０３で
複数の直線が抽出された場合は端部の位置に基づき１つ
の直線を選択し、端部として設定する（例えば、左端の
場合は最も左側に位置する直線を端部として設定す
る。）。
【００３０】以上で説明した照射領域抽出回路１１２の
処理により、一端（例えば左端）の照射領域端が抽出さ
れる。同様に照射領域抽出回路１１２を用いて、その他
の端（例えば、右端、上端、下端）についても照射領域
端を抽出することにより、最終的に照射領域を抽出す
る。
【００３１】以上のように本実施形態によれば、特徴点
の抽出を行う際に、画素値の差分だけではなく、画素値
の幾何的なパターンも併せて用いているため、局所的な
画素値の変化を生じさせるノイズやＸ線遮蔽物体の影響
を受けにくく、安定して高精度に特徴点を抽出すること
ができる。
【００３２】またノイズ除去などを目的とした平滑化処
理を行わないため、鮮鋭に現れる真の照射領域端による
エッジと、ぼやけて現れる散乱線による疑似エッジを容
易に区別することができる。
【００３３】従って、照射領域端である直線を高精度に
抽出することができ、放射線画像における照射領域を安
定して高精度に抽出することができる。
【００３４】また、画像内から直線を探索する際に、特
徴点の点数の合計を算出するという簡単な方法を用いて
いるため、計算時間がそれほどかからない。よって、高
速に放射線画像における照射領域を抽出することができ
る。
【００３５】また、画像内を通過するあらゆる直線を探
索候補にすることにより、撮影装置のセンサ面に対して
斜めに絞られた照射領域に関しても、安定して高精度に
照射領域を抽出することができる。同じ理由により、撮
影装置のセンサ面に垂直方向以外からＸ線が照射された
場合、照射領域は台形となるが、この場合についても安
定して高精度に照射領域を抽出できる効果がある。
【００３６】（他の実施形態）また実施形態１の機能を
実現する様に各種のデバイスを動作させる様に該各種デ
バイスと接続された装置あるいはシステム内のコンピュ
ータに、前記実施形態機能（例えば、図２のフローチャ
ートにより実現される機能）を実現するためのソフトウ
エアのプログラムコードを供給し、そのシステムあるい
は装置のコンピュータ（CPUあるいはMPU）を格納された
プログラムに従って前記各種デバイスを動作させること
によって実施したものも本発明の範疇に含まれる。
【００３７】またこの場合、前記ソフトウエアのプログ
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコード自体、及びそのプログ
ラムコードをコンピュータに供給するための手段、例え
ばかかるプログラムコードを格納した記憶媒体は本発明
を構成する。
【００３８】かかるプログラムコードを格納する記憶媒
体としては例えばフロッピー（登録商標）ディスク、ハ
ードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD-RO
M,、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM等を用
いることが出来る。
【００３９】またコンピュータが供給されたプログラム
コードを実行することにより、前述の実施形態の機能が
実現されるだけではなく、そのプログラムコードがコン
ピュータにおいて稼働しているOS(オペレーティングシ
ステム)、あるいは他のアプリケーションソフト等と共
同して前述の実施形態の機能が実現される場合にもかか
るプログラムコードは本発明の実施形態に含まれること
は言うまでもない。
【００４０】更に供給されたプログラムコードが、コン
ピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続された
機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後そのプ
ログラムコードの指示に基づいてその機能拡張ボードや
機能格納ユニットに備わるCPU等が実際の処理の一部ま
たは全部を行い、その処理によって前述した実施形態の
機能が実現される場合も本発明に含まれることは言うま
でもない。
【００４１】
【発明の効果】本発明によれば、照射領域を正確に抽出
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１にかかるＸ線撮影装置１００の構成
を示すブロック図である。
【図２】照射野領域抽出処理の流れを示す図である。
【図３】人体画像（頚椎側面）の一例を示す図である。
【図４】照射野領域の左端に関する画素値のパターンと
その点数を示す図である。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 放射線画像から照射野領域を抽出する照
    射野領域抽出方法であって、 照射野領域端を検出するための幾何パターンを用いて、
    放射線画像内における特徴点を抽出し、 前記特徴点に基づき前記照射野領域の端部を検出するこ
    とを特徴とする照射野領域抽出方法。
  2. 【請求項２】 検出すべき照射領域端の位置に応じた幾
    何パターンを用いることを特徴とする請求項１記載の照
    射野領域抽出方法。
  3. 【請求項３】 前記特徴点の抽出は、注目画素と注目画
    素周辺画素との画素値の関係と前記幾何パターンとを比
    較し、照射野領域端らしさを採点することを特徴とする
    請求項１記載の照射野領域抽出方法。
  4. 【請求項４】 前記照射野領域の端部の検出は、前記抽
    出された特徴点に基づき、前記照射野領域端である可能
    性がある直線を抽出することを特徴とする請求項１記載
    の照射野領域抽出方法。
  5. 【請求項５】 前記照射野領域の端部の検出は、前記抽
    出された直線が、前記照射野領域端であるか否かを判定
    することを特徴とする請求項４記載の照射野領域抽出方
    法。
  6. 【請求項６】 前記検出された照射野領域内のデータを
    用いて、前記放射線画像に対する画像処理条件を設定す
    ることを特徴とする請求項１記載の照射野領域抽出方
    法。
  7. 【請求項７】 放射線画像内の幾何学的なパターンを抽
    出する幾何パターン抽出手段と、 該幾何パターン抽出手段により抽出された幾何パターン
    に基づいて照射領域を判定する照射領域判定手段とを備
    えることを特徴とする照射領域抽出装置。
  8. 【請求項８】 前記幾何パターン抽出手段は、 放射線画像内の画素値のパターンからエッジを構成する
    複数の特徴点を抽出する特徴点抽出手段と、 前記特徴点抽出手段により抽出された複数の特徴点を基
    に画像内から複数の直線を抽出する直線抽出手段とを備
    えることを特徴とする請求項７記載の照射領域抽出装
    置。
  9. 【請求項９】 前記特徴点抽出手段は、 画像内で直線上に並ぶ複数の画素の各画素値の大小関係
    に基づき注目画素の点数を算出する注目画素採点手段
    と、 前記注目画素採点手段により算出された注目画素の点数
    に基づき特徴点であるかを判定する特徴点判定手段とを
    備えることを特徴とする請求項８記載の照射領域抽出装
    置。
  10. 【請求項１０】 前記特徴点抽出手段は、前記注目画素
    採点手段により算出された点数を特徴点の点数として保
    持し、 前記直線抽出手段は、前記保持された特徴点の点数をも
    とに画像内から直線を抽出することを特徴とする請求項
    ９記載の照射領域抽出装置。
  11. 【請求項１１】 さらに、放射線を被写体に放射し、放
    射画像を生成する生成手段とを有することを特徴とする
    照射領域抽出装置。
  12. 【請求項１２】 コンピュータが読取可能なプログラム
    が記録されている記録媒体であって、 放射線画像から照射野領域を抽出する照射野領域抽出方
    法を実施するためのプログラムであり、 照射野領域端を検出するための幾何パターンを用いて、
    放射線画像内における特徴点を抽出し、 前記特徴点に基づき前記照射野領域の端部を検出するプ
    ログラムを記録することを特徴とする記録媒体。
JP2000114994A 2000-04-17 2000-04-17 照射野領域抽出装置、放射線撮影装置、放射線画像用システム、照射野領域抽出方法、及びコンピュータ可読記憶媒体 Expired - Fee Related JP3631095B2 (ja)

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