JP2002190010A - 形状変化を検出する差分画像の補正法と装置 - Google Patents

形状変化を検出する差分画像の補正法と装置

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JP2002190010A JP2000389974A JP2000389974A JP2002190010A JP 2002190010 A JP2002190010 A JP 2002190010A JP 2000389974 A JP2000389974 A JP 2000389974A JP 2000389974 A JP2000389974 A JP 2000389974A JP 2002190010 A JP2002190010 A JP 2002190010A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 形状変化を検出するための差分画像におい
て、形状変化の無い領域の差分値を一定値にすることに
より、出力差分画像の見え方を一定に保つことのでき
る、形状変化を検出する差分画像の補正法と装置を提供
すること。 【解決手段】 入力画像In1(x,y)と入力画像I
n2(x,y)の間の形状変化を検出するために、差分
画像S(x,y)を得る方法において、各画像に、形状
変化が無いとみなす基準領域を設定して、この基準領域
の画素値の平均値ave1、ave2を求め、差分画像
S(x,y)を、S(x,y)=In1(x,y)−I
n2(x,y)−(ave1−ave2)として得て、
これを表示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば胸部X線
画像のようなデジタル医用画像のコンピュータ解析の分
野において、時間的に連続した胸部画像間の経時変化を
検出するシステムに適用する、形状変化を検出する差分
画像の補正法と装置に関する。一般的な画像処理の分野
において、2枚の画像の形状変化を検出するシステムに
も適用できるものである。
【0002】
【従来の技術】従来、画像処理システムにおいて、2枚
の画像の変化を調べるためには、両画像の画素毎に差分
値を求めて得られる差分画像が一般的に使用されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記のような一般的な
差分画像を求める従来の方法においては、形状変化が起
こらない部分(つまり、差分値としては0を期待する部
分)においても、撮影条件の違い等により2枚の画像間
で画素値が異なる場合がある。このような画像の場合、
形状変化が無い部分も差分値が出力されてしまう。この
ため、出力画像毎に差分画像の見え方、形状変化が無い
領域の見え方が異なってしまうという問題点がある。
【0004】この発明はかかる問題点に鑑みてなされた
もので、形状変化を検出するための差分画像において、
形状変化の無い領域の差分値を一定値にすることによ
り、出力差分画像の見え方を一定に保つことのできる、
形状変化を検出する差分画像の補正法と装置を提供する
ことを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記の目的のもとになさ
れたこの発明は、差分を取る画像間で、形状変化の無い
領域の領域データを保持し、その領域データを用いて差
分画像に補正を行うようにしたものである。
【0006】即ち請求項1に記載の発明は、入力画像I
n1(x,y)と入力画像In2(x,y)の間の形状
変化を検出するために、差分画像S(x,y)を得る方
法において、各画像に、形状変化が無いとみなす基準領
域を設定して、この基準領域の画素値の平均値ave
1、ave2を求め、差分画像S(x,y)を、 S(x,y)=In1(x,y)−In2(x,y)−
(ave1−ave2) として得ることを特徴とする形状変化を検出する差分画
像の補正法である。
【0007】また、請求項2に記載の発明は、差分画像
S(x,y)を表示する際に、オフセット値を付加する
請求項1に記載の形状変化を検出する差分画像の補正法
である。
【0008】更に、請求項3に記載の発明は、画像デー
タ読み込み部と差分画像生成部とを備えた形状変化を検
出する差分画像の生成装置において、基準領域データに
従って、基準領域の画素値の平均値を算出して上記差分
画像生成部に与えるための基準領域平均値算出部を備え
ていることを特徴とする形状変化を検出する差分画像の
生成装置である。
【0009】そして、請求項4に記載の発明は、差分画
像生成部に対してオフセット値を与えるためのオフセッ
ト値設定部を更に備えている請求項3に記載の形状変化
を検出する差分画像の生成装置である。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を添
付の図を参照して説明する。
【0011】図1は、この発明の実施の形態である形状
変化を検出する差分画像の生成装置の構成を表してい
る。図において、Gは画像データ、Kは基準領域、3は
画像データ読み込み部である。また、4は基準領域平均
値算出部であり、5が差分画像生成部であり、6は画像
表示装置である。ここで、太線で囲ってある基準領域平
均値算出部4と差分画像生成部5の構成部分が、この発
明に特有の構成となっている。
【0012】オフセット値設定部7が設けられて、オフ
セット値が差分画像生成部5に与えられるようにしてあ
るが、このオフセット値設定部7は必須のものではな
い。
【0013】図2は、上記の形状変化を検出する差分画
像の生成装置の動作のフローチャートである。
【0014】ステップS1で、画像データGから入力画
像In1(x,y)を、基準領域データを基準領域Kか
ら画像データ読み込み部3に読み込み、基準領域平均値
算出部4で基準領域の平均値ave1を算出する。
【0015】ステップS2で、画像データGから入力画
像In2(x,y)を、基準領域データを基準領域Kか
ら画像データ読み込み部3に読み込み、基準領域平均値
算出部4で基準領域の平均値ave2を算出する。
【0016】そして、ステップS3で、入力画像In1
(x,y)および入力画像In2(x,y)の画像デー
タと、基準領域平均値算出部4で求めた平均値ave
1、ave2を差分画像生成部5に与えて差分画像S
(x,y)を算出する。
【0017】上記のステップS1、ステップS2におけ
る基準領域の設定は、入力画像In1(x,y)と入力
画像In2(x,y)との間で、画像内の形状が変化し
ないとみなす領域を設定するもので、そのデータを基準
領域Kの構成部分に保持するものであり、入力画像In
1(x,y)および入力画像In2(x,y)のそれぞ
れについて設定している。
【0018】例えば、入力画像1、2が図3に示したよ
うな画像であった場合、円形の領域の形状変化を調べた
い時に、図4の斜線部分のような基準領域を設定するの
である。
【0019】形状変化を起こす領域が、形状変化を起こ
さない領域と比較して、十分に小さい場合は、図5の斜
線部分のように、形状変化を起こす領域を含んでいても
よい。この場合、差分画像S(x,y)毎に形状変化を
起こしていない領域の差分値は異なるが、見た目には、
図4のように示した場合と同様の効果が得られる。どこ
まで厳密に基準領域を設定するかは、出力画像をどのよ
うに使用するかに基づいて決定するとよい。
【0020】差分画像生成部5で求められるステップS
3の差分画像(入力画像1−入力画像2)の算出は、次
の式に基づいて算出する。即ち、S(x,y)=In1
(x,y)−In2(x,y)−(ave1−ave
2)この処理によって、入力画像1と入力画像2の間で
変化の無い部分の画素値が0となっている差分画像デー
タを得ることができる。
【0021】オフセット値設定部7を備えている場合、
CRTなどの画像表示装置6上で差分画像を観察し易い
ように、オフセット値offsetを差分画像の各画素
値に付加することができる。即ち、出力画像O(x,
y)を、O(x,y)=S(x,y)+offsetと
して求めて表示する。
【0022】オフセット値を付加しない場合には、得ら
れる出力画像は、変化の無い部分を0とした正と負の値
を取る画像であるのに対し、オフセット値として、例え
ば階調数/2を設定すると、階調数の中間値を基準とし
た画像を得ることができる。
【0023】オフセット値を設定しない場合には、画像
の変化量を画素値そのものとして利用できる利点があ
る。一方、階調数/2のオフセット値を付加すると、変
化量が視覚的に判りやすくできる利点がある。また、画
像を白黒反転しても基準となる画素値が変わらないとい
う利点も得ることができる。
【0024】図6乃至図9は、時間的に連続した胸部X
線画像の間の経時変化を検出するシステムに、この発明
を適用した例を示している。このシステムは、2枚の胸
部X線画像間の経時変化を検出することを目的としてい
る。システムに入力された入力画像は、回転、移動、変
形の処理を施される。その際、入力された画像の画素デ
ータが失われる領域が発生する。この適用例では、入力
された画像領域が存在している領域を基準領域として設
定している。
【0025】図6は、差分処理に使用される入力画像1
を示している。基準領域を点線の枠で示している。
【0026】図7は、差分処理に使用される入力画像2
を示している。基準領域を、図6と同様に点線の枠で示
している。
【0027】図8は、この発明を適用しない場合の差分
画像である。この場合、平均値ave1、ave2は入
力画像1、2の全領域に対して算出している。また、オ
フセット値には511を設定している。形状変化の少な
い領域として設定した実線枠内の平均値は645であ
る。
【0028】図9は、この発明を適用した場合の差分画
像である。この場合、平均値ave1、ave2は、図
6、図7に点線で示した枠内に対して算出している。ま
た、オフセット値には511を指定している。形状変化
が少ない領域として設定した実線枠内の平均値は556
である。
【0029】この適用例では、形状変化の無い部分の出
力を、画素値が511付近になるような出力を期待して
いる。図9を参照して説明したように、この発明を適用
することにより、期待するような効果が得られている。
【0030】結果を整理すると表1のようになる。
【0031】
【表1】
【0032】図10および図11、図12および図13
並びに図14および図15の各組は、それぞれ、この発
明を適用した別の例を対比して示してある。図10、図
12、図14がこの発明を適用しない差分画像を表して
おり、図11、図13、図15がこの発明を適用した差
分画像を表している。この発明を適用した差分画像は、
形状変化の無い部分の見え方が一様になっていることが
判る。
【0033】
【発明の効果】以上に説明のとおり、請求項1に記載の
発明によれば、入力画像1と入力画像2の各画像に、形
状変化が無いとみなす基準領域を設定して、この基準領
域の画素値の平均値ave1、ave2を求め、差分画
像S(x,y)を、S(x,y)=In1(x,y)−
In2(x,y)−(ave1−ave2)として得る
ようにしたので、入力画像1と入力画像2の間で変化の
無い部分の画素値が0となっている差分画像データを得
ることができるため、出力差分画像の見え方を一定に保
つことができる。
【0034】請求項2に記載の発明によれば、請求項1
の効果に加えて、差分画像S(x,y)を表示する際
に、オフセット値を付加するようにしたので、オフセッ
ト値として、例えば階調数/2を設定すると、階調数の
中間値を基準とした画像を得ることができ、変化量が視
覚的に判かりやすくできる利点がある。また、画像を白
黒反転しても基準となる画素値が変わらないという利点
も得ることができる。
【0035】請求項3に記載の発明によれば、画像デー
タ読み込み部と差分画像生成部とを備えた形状変化を検
出する差分画像の生成装置において、基準領域データに
従って、基準領域の画素値の平均値を算出して差分画像
生成部に与えるための基準領域平均値算出部を備えてい
るので、入力画像1と入力画像2の間で変化の無い部分
の画素値が0となっている差分画像データを得ることが
できるため、出力差分画像の見え方を一定に保つことが
できる。
【0036】請求項4に記載の発明によれば、請求項3
に記載の効果に加えて、差分画像生成部に対してオフセ
ット値を与えるためのオフセット値設定部を更に備えて
いるので、オフセット値として、例えば階調数/2を設
定すると、階調数の中間値を基準とした画像を得ること
ができ、変化量が視覚的に判かりやすくできる利点があ
る。また、画像を白黒反転しても基準となる画素値が変
わらないという利点も得ることができる。
【0037】結局、この発明の形状変化を検出する差分
画像の補正法と装置によれば、形状変化を検出する差分
画像において、形状変化が無い部分の出力値を常に一定
とすることができる。したがって、どのような入力画像
に対しても、常に同様な出力画像が得られる。また、出
力された差分画像を一様に観察することができる(出力
された差分画像間で、形状の変化度合いを一様に観察す
ることができる)。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態の形状変化を検出する差
分画像の生成装置の構成図である。
【図2】図1の形状変化を検出する差分画像生成装置の
フローチャートである。
【図3】入力画像の例を示した図である。
【図4】入力画像に対する基準領域の設定例を示す図で
ある。
【図5】入力画像に対する基準領域の別の設定例を示す
図である。
【図6】実際の入力画像1の写真である。
【図7】同じく入力画像2の写真である。
【図8】入力画像1と入力画像2の差分画像(本発明を
適用しない場合)の写真である。
【図9】入力画像1と入力画像2の差分画像(本発明を
適用した場合)の写真である。
【図10】この発明を適用しない別の差分画像の写真で
ある。
【図11】図11と同一の入力画像にこの発明を適用し
た差分画像の写真である。
【図12】この発明を適用しない他の差分画像の写真で
ある。
【図13】図12と同一の入力画像にこの発明を適用し
た差分画像の写真である。
【図14】この発明を適用しない更に別の差分画像の写
真である。
【図15】図14と同一の入力画像にこの発明を適用し
た差分画像の写真である。
【符号の説明】
G 画像データ K 基準領域 3 画像データ読み込み部 4 基準領域平均値算出部 5 差分画像生成部 6 画像表示装置 7 オフセット値設定部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 7/18 A61B 6/00 350S Fターム(参考) 4C093 AA01 AA16 CA01 FF34 5B057 AA07 BA03 CD02 CD03 CE11 CH08 DA08 DA16 DC22 DC32 5C054 AA06 CA02 CC01 CH02 EA05 ED11 EH07 FC00 FC03 HA12 5L096 BA06 BA13 DA04 FA32 FA81 GA08 HA01

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力画像In1(x,y)と入力画像
    In2(x,y)の間の形状変化を検出するために、差
    分画像S(x,y)を得る方法において、 各画像に、形状変化が無いとみなす基準領域を設定し
    て、この基準領域の画素値の平均値ave1、ave2
    を求め、差分画像S(x,y)を、 S(x,y)=In1(x,y)−In2(x,y)−
    (ave1−ave2) として得ることを特徴とする形状変化を検出する差分画
    像の補正法。
  2. 【請求項2】 差分画像S(x,y)を表示する際
    に、オフセット値を付加する請求項1に記載の形状変化
    を検出する差分画像の補正法。
  3. 【請求項3】 画像データ読み込み部と差分画像生成
    部とを備えた形状変化を検出する差分画像の生成装置に
    おいて、 基準領域データに従って、基準領域の画素値の平均値を
    算出して上記差分画像生成部に与えるための基準領域平
    均値算出部を備えていることを特徴とする形状変化を検
    出する差分画像の生成装置。
  4. 【請求項4】 差分画像生成部に対してオフセット値
    を与えるためのオフセット値設定部を更に備えている請
    求項3に記載の形状変化を検出する差分画像の生成装
    置。
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