JP2003010166A - 画像処理方法および装置並びにプログラム - Google Patents
画像処理方法および装置並びにプログラムInfo
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Abstract
位を表す撮影情報が付与されていない場合であっても、
画像データに対して撮影方向および/または撮影部位に
応じた最適な画像処理を施す。 【解決手段】 複数の画像データSjを読出手段1によ
り画像データベース10から読み出し、判断手段2にお
いて各画像データSjについて撮影方向を表す撮影情報
が付与されているか否かを判断する。付与されていない
場合には、認識手段3において画像データSjに基づい
て撮影方向を判断し、付与手段4において認識された撮
影方向を撮影情報として画像データSjに付与する。そ
して、制御手段5において画像データSjに付与された
撮影情報に基づいて、同一の撮影方向となる複数の画像
を並べてモニタ6に表示する。
Description
I画像等の医用画像の撮影時における撮影部位および/
または撮影方向に基づいて、医用画像を表す医用画像デ
ータを、階調処理、周波数処理、経時サブトラクション
処理あるいは計測処理等の画像処理に供する画像処理方
法および装置並びに画像処理方法をコンピュータに実行
させるためのプログラムに関するものである。
標準的な規格としてDICOM規格(Digital Imaging
and COmmunication in Medicine )が用いられるように
なってきている。DICOM規格は現在のインターネッ
トの通信規格であるTCP/IPプロトコルをサポート
しているため、このようなDICOM規格を用いること
により、異なる製造業者により製造された装置間におい
て、ネットワークを介して相互に接続して、患者の情報
のやり取りや医用画像データの転送を行うことができ、
これにより従来のフイルムを中心とする診断の問題点
(例えば保管場所不足、フイルムの紛失、配送の遅さ
等)を克服して新しい画像診療の付加価値を得ることが
期待されている。
ットワーク環境においてやり取りされる医用画像データ
には、通常、撮影した被写体についての撮影部位(頭
部、胸部または腹部等)および/または撮影方向(正面
からの撮影または側面からの撮影等)を表す撮影情報
が、医用画像データのファイル名やサイズ等とともに付
帯情報として付与されている。そして、医用画像データ
に付与された撮影情報を用いて、撮影部位および/また
は撮影方向に適した画像処理の種類や画像処理パラメー
タを設定し、医用画像データに対して階調処理、周波数
処理、ダイナミックレンジ圧縮処理等の画像処理を施す
ことが行われている。また、撮影情報を用いて、比較読
影すべき同一の撮影部位および/または同一の撮影方向
の複数の放射線画像を選択し、これらの画像を比較し易
いように並べて表示したり、相対応する画素間において
減算を行う経時サブトラクション処理のような画像間演
算に供することも行われている。さらには、撮影部位お
よび/または撮影方向に応じて、側湾度や心胸郭比等の
計測処理や、計算機処理を用いて異常陰影候補を自動的
に検出するようにした計算機支援画像診断(CADM;Comp
uter Aided Diagnosis of Medical images)に供する画
像を選択することも行われている。
たDICOM規格を用いたオープンなネットワーク環境
においては、種々の撮影装置において得られた医用画像
データを取り扱うため、医用画像データによっては、撮
影情報が付与されていない場合がある。このような医用
画像データについては、撮影部位および/または撮影方
向に応じた最適な画像処理を施すことは困難であった。
この場合、画像処理を行うオペレータが、医用画像デー
タを表示して観察することにより、撮影部位および/ま
たは撮影方向を認識して撮影情報を医用画像データに付
与することができるが、その操作は非常に手間がかかる
ものである。
り、撮影情報が付与されていない場合であっても、医用
画像データに対して撮影部位および/または撮影方向に
応じた最適な画像処理を施すことができるようにするこ
とを目的とするものである。
処理方法は、医用画像を表す医用画像データに、該医用
画像の撮影時における撮影部位および/または撮影方向
を表す撮影情報が付与されているか否かを判断し、前記
撮影情報が付与されていない場合には、前記医用画像デ
ータに基づいて前記撮影部位および/または前記撮影方
向の認識を行い、該認識結果を前記撮影情報として前記
医用画像データに付与することを特徴とするものであ
る。
画像を表す医用画像データに、該医用画像の撮影時にお
ける撮影部位および/または撮影方向を表す撮影情報が
付与されているか否かを判断し、前記撮影情報が付与さ
れていない場合には、前記医用画像データに基づいて前
記撮影部位および/または前記撮影方向の認識を行い、
該認識結果に基づいて、前記医用画像データを画像処理
に供することを特徴とするものである。
理、周波数処理、ダイナミックレンジ圧縮処理等のみな
らず、複数の画像を並べて表示すること、複数の画像を
並べて表示する場合にその並べ方を表示レイアウトとし
て設定すること、経時サブトラクション処理のような画
像間演算を行うこと、計測処理あるいは計算機支援画像
診断処理等に供する画像を選択すること等も含むもので
ある。
影、MRI、超音波撮影等により得られた放射線画像、
MRI画像、超音波画像等種々の医用画像を含むもので
あり、その対象としても人体の医用画像のみならず、馬
や犬等動物を対象とする医用画像をも含むものである。
画像を表す医用画像データに、該医用画像の撮影時にお
ける撮影部位および/または撮影方向を表す撮影情報が
付与されているか否かを判断する判断手段と、前記撮影
情報が付与されていない場合に、前記医用画像データに
基づいて前記撮影部位および/または前記撮影方向の認
識を行う認識手段と、該認識結果を前記撮影情報として
前記医用画像データに付与する付与手段とを備えたこと
を特徴とするものである。
画像を表す医用画像データに、該医用画像の撮影時にお
ける撮影部位および/または撮影方向を表す撮影情報が
付与されているか否かを判断する判断手段と、前記撮影
情報が付与されていない場合に、前記医用画像データに
基づいて前記撮影部位および/または前記撮影方向の認
識を行う認識手段と、該認識結果に基づいて、前記医用
画像データを画像処理に供する制御手段とを備えたこと
を特徴とするものである。
処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラム
として提供してもよい。
装置によれば、医用画像データに撮影情報が付与されて
いるか否かが判断され、付与されていない場合に、医用
画像データに基づいて被写体の撮影部位および/または
撮影方向が認識され、認識結果が撮影情報として医用画
像データに付与される。したがって、医用画像データに
撮影情報が付与されていない場合であっても、医用画像
データに撮影情報を付与することができ、この撮影情報
を用いることにより、撮影部位および/または撮影方向
に応じて最適な画像処理を医用画像データに対して施す
ことができる。
置によれば、医用画像データに撮影情報が付与されてい
るか否かが判断され、付与されていない場合に、医用画
像データに基づいて被写体の撮影部位および/または撮
影方向が認識され、認識結果に基づいて、医用画像デー
タが画像処理に供される。このため、医用画像データに
撮影情報が付与されていない場合であっても、撮影情報
を用いて画像処理を行うことができ、これにより撮影部
位および/または撮影方向に応じて最適な画像処理を医
用画像データに対して施すことができる。
形態について説明する。図1は本発明の第1の実施形態
による画像処理装置の構成を示す概略ブロック図であ
る。なお、第1の実施形態においては、撮影方向が正面
の胸部正面放射線画像および撮影方向が側面の胸部側面
放射線画像を表す複数の画像データを用いて、同一の撮
影方向同士の画像を並べて表示する処理を行うものとし
て説明するが、放射線画像に限定されるものではなく、
MRIや超音波撮影により得られた他の医用画像を表す
画像データを用いてもよいことはもちろんである。
画像処理装置は、複数の画像データが記憶された画像デ
ータベース10から、ネットワーク8経由でモニタ6に
表示するための複数の画像データSj(j=1〜n)を
読み出す読出手段1と、読み出された複数の画像データ
Sjについて、撮影方向を表す撮影情報が付与されてい
るか否かを判断する判断手段2と、撮影情報が付与され
ていない場合に、画像データSjを得た際の撮影方向を
認識する認識手段3と、認識手段3による認識結果を撮
影情報として画像データSjに付与する付与手段4と、
画像データSjに付与された撮影情報に基づいて、モニ
タ6に対する複数の画像の表示を制御する制御手段5と
を備える。
画像データの送信および受信を行うことが可能な種々の
インターフェースにより構成される。
における撮影情報の記録の有無を確認することにより、
画像データSjに撮影情報が付与されているか否かを判
断する。
を用いて予め作成された固有画像を用いて撮影方向の認
識を行う。なお、固有画像を用いた顔の認識方法が提案
されており(Matthew Turk, Alex Pentland, Engenface
s for Recognition, Jounalof Cognitive Neuroscienc
e, Vol3, num1, 1991)、認識手段3においては、この
文献に記載された顔認識方法を用いて、撮影方法を認識
するものである。以下、その詳細について説明する。
て、画素サイズがN×Nの胸部正面放射線画像および胸
部側面放射線画像をそれぞれM個用意し、各方向毎に下
記に示す演算を行って各方向毎の固有画像を算出する。
なお、胸部正面放射線画像および胸部側面放射線画像の
固有画像を求める演算は同一であるため、ここでは胸部
正面放射線画像について固有画像を求めるものとして説
明する。
て、各画素の平均値Ψを下記の式(1)により算出し、
各画像の画素値についての平均値Ψとの差Φiを下記の
式(2)により算出する。
は下記の式(3)により表される共分散行列Cの固有ベ
クトルとなる。
<N2という仮定の下で、下記のように次元を下げて式
(3)を解くものとする。すなわち、ATA(M×M行
列)の固有ベクトルをVi(1×M行列)とし、下記の
式(4)の両辺にAを乗算すると下記の式(5)とな
る。よって、AViはAATの固有ベクトルとなる。
に求めることができる。
ができる。なお、本実施形態においては、胸部正面放射
線画像の固有画像をUfl、胸部側面放射線画像の固有
画像をUslとする。なお、固有画像は固有値の大きい
順にM′個を選択する(M′≦M)。
る新たな画像Γについて、胸部正面放射線画像および胸
部側面放射線画像の固有画像に対する成分要素ωflお
よびωslを算出する。成分要素ωflは下記の式
(7)および(8)により算出される。
画像空間への投影画像Φf′を下記の式(9)により算
出する。
1)により算出される。
線画像空間への投影画像Φs′を下記の式(12)によ
り算出する。
Φf−Φf′|および|Φs−Φs′|をそれぞれ算出
し、平方距離の値が小さい方の撮影方向を、撮影時の撮
影方向と認識する。なお、ΦfとΦf′およびΦsとΦ
s′の一致度を検出することができれば、相関値等の平
方距離以外の値を用いて撮影方向を認識してもよい。
する際には、胸部放射線画像に含まれる肺野のサイズを
正規化しておくことが好ましい。また、演算を効率よく
行うために、N×Nサイズの画像をそのまま用いるので
はなく、1/10程度に縮小して用いるようにしてもよ
い。
認識時には、種々の肺野サイズに対応するために、撮影
方向の認識を行う画像データSjにより表される画像を
拡大あるいは縮小して平方距離を算出することが好まし
い。また、固有画像Ufl,Uslの作成時に予め種々
の肺野サイズに適合した固有画像を作成しておくように
してもよい。
面放射線画像のそれぞれについて固有画像Ufl,Us
lを算出するのみならず、双方の画像について纏めて固
有画像を求めるようにしてもよい。この場合、固有画像
の作成に使用した複数の画像Γiのそれぞれについて成
分要素を算出し、撮影方向を判断するための新たな画像
Γの成分要素との平方距離をそれぞれ算出して、平方距
離が最も小さくなったΓiの撮影方向を、画像Γの撮影
方向とすればよい。
に認識手段3において認識した撮影方向を表す撮影情報
を記録する。
た撮影情報に基づいて、同一の撮影方向の放射線画像を
並べてモニタ6に表示する。すなわち、胸部正面放射線
画像同士あるいは胸部側面放射線画像同士を並べてモニ
タ6に表示する。なお、モニタ6に並べて表示するのに
替えて、対応する画素間において減算処理を行って経時
サブトラクション画像を得、経時サブトラクション画像
をモニタ6に表示してもよい。
明する。図2は第1の実施形態の動作を示すフローチャ
ートである。まず、読出手段1において複数の画像デー
タSjが画像データベース10から読み出され(ステッ
プS1)、jの初期値が1とされて(ステップS2)、
ある画像データSjに撮影情報が付与されているか否か
が判断手段2において判断される(ステップS3)。ス
テップS3が否定された場合は、認識手段3において予
め算出された固有画像Ufl,Uslを用いて、画像デ
ータSjにより表される胸部放射線画像の撮影方向の認
識が行われる(ステップS4)。そして、付与手段4に
おいて、認識された撮影方向が撮影情報として画像デー
タSjに付与され(ステップS5)、さらに全ての画像
データSjについて判断が終了したか否かが判断される
(ステップS6)。ステップS6が否定されるとjの値
を1増加させて(ステップS7)、ステップS3に戻
り、ステップS3からステップS6の処理を繰り返す。
なお、ステップS3が肯定された場合は、ステップS6
の処理に進む。
ータSjについて判断が終了したものとして、制御手段
5において同一の撮影方向の放射線画像が並べられてモ
ニタ6に表示され(ステップS8)、処理を終了する。
り、胸部正面放射線画像と胸部側面放射線画像とを順次
切り替えて表示するようにしてもよい。
像データSjに撮影情報が付与されていない場合には、
認識手段3において撮影方向を認識し、これを撮影情報
として画像データSjに付与するようにしたため、画像
データSjに撮影情報が付与されていない場合であって
も、付与された撮影情報に基づいて、同一の撮影方向と
なる放射線画像を並べてモニタ6に表示することができ
る。したがって、手動で放射線画像の撮影方向を認識す
る必要がなくなり、これにより、放射線画像の表示を効
率よく行うことができる。
装置において生成された画像データを扱うことが可能と
なるため、画像データベース10に保管可能な画像デー
タの適用範囲を広げることができる。
説明する。図3は本発明の第2の実施形態による画像処
理装置の構成を示す概略ブロック図である。なお、第2
の実施形態において第1の実施形態と同一の構成につい
ては同一の参照番号を付し、詳細な説明は省略する。第
2の実施形態においては、付与手段4および制御手段5
に代えて、画像データベース10に記憶された画像デー
タS10に対して、撮影方向に応じた画像処理パラメー
タにより階調処理を施して処理済み画像データS11を
得る階調処理手段7を備えた点が第1の実施形態と異な
るものである。
明する。図4は第2の実施形態の動作を示すフローチャ
ートである。まず、読出手段1において画像データS1
0が画像データベース10から読み出され(ステップS
11)、画像データS10に撮影情報が付与されている
か否かが判断手段2において判断される(ステップS1
2)。ステップS12が否定された場合は、認識手段3
において予め算出された固有画像Ufl,Uslを用い
て、画像データS10により表される放射線画像の撮影
方向の認識が行われる(ステップS13)。そして、階
調処理手段7において認識された撮影方向に応じた画像
処理パラメータにより、画像データS10に対して画像
処理が施されて、処理済み画像データS11が得られる
(ステップS14)。なお、ステップS12が肯定され
た場合は、ステップS14の処理に進む。そして、処理
済み画像データS11がモニタ6に表示され(ステップ
S15)、処理を終了する。
像データS10に撮影情報が付与されていない場合に
は、認識手段3において撮影方向を認識し、この認識結
果に基づいて撮影方向に応じた画像処理パラメータによ
り、画像データS10に対して階調処理を施すようにし
たため、画像データS10に撮影情報が付与されていな
い場合であっても、撮影方向に応じて最適な画像処理を
画像データS10に対して施すことができる。
影方向を認識した後に階調処理を施しているが、撮影方
向に応じた周波数処理、ダイナミックレンジ圧縮処理等
を画像データに対して施すようにしてもよい。また、何
ら処理を施すことなく、認識した撮影方向を撮影情報と
して画像データS10に付与し、撮影情報が付与された
画像データS10を画像データベース10に送信して保
管するようにしてもよい。
いては、画像データの撮影方向を認識しているが、同一
の撮影部位の画像を並べて表示したい場合があり、ま
た、階調処理等を行う場合には、撮影部位に応じた画像
処理パラメータが存在する。したがって、肝臓、胸部あ
るいは胃等の撮影部位についても同様に固有画像を作成
し、撮影部位を表す撮影情報が付与されていない画像デ
ータについては、固有画像に基づいて撮影部位を認識
し、この認識結果を撮影情報として用いて、同一の撮影
部位の画像を並べ表示したり、撮影部位に応じた最適な
画像処理パラメータにより画像データに対して階調処理
等を施すようにしてもよい。
認識するようにしてもよく、この場合は、同一の撮影方
向および撮影部位の複数の画像を並べて表示したり、撮
影方向および撮影部位に応じた最適な画像処理パラメー
タにより画像データに対して階調処理等を施すことがで
きる。
画像のモニタ6への表示を、第2の実施形態においては
階調処理を行っているが、撮影部位および/または撮影
方向に応じて、側湾度や心胸郭比等の計測処理や、計算
機処理を用いて異常陰影候補を自動的に検出するように
した計算機支援画像診断に供する画像を選択するように
してもよい。
に応じて、画像の表示レイアウトを設定してもよい。例
えば、乳房の放射線画像を表す画像データについては、
左右の乳房を認識し、図5に示すように左右の乳房を並
べた表示レイアウトを設定してもよい。また、胸部の放
射線画像についても、胸部正面放射線画像および胸部側
面放射線画像を認識し、図6に示すように、胸部正面放
射線画像と胸部側面放射線画像とを並べた表示レイアウ
トを設定してもよい。さらに、図7に示すように、胸部
正面放射線画像について、同一患者についての最新の画
像と過去の画像とを並べた表示レイアウトを設定しても
よい。
構成を示す概略ブロック図
構成を示す概略ブロック図
並べた表示レイアウトを示す図
表示レイアウトを示す図
Claims (6)
- 【請求項1】 医用画像を表す医用画像データに、該医
用画像の撮影時における撮影部位および/または撮影方
向を表す撮影情報が付与されているか否かを判断し、 前記撮影情報が付与されていない場合には、前記医用画
像データに基づいて前記撮影部位および/または前記撮
影方向の認識を行い、 該認識結果を前記撮影情報として前記医用画像データに
付与することを特徴とする画像処理方法。 - 【請求項2】 医用画像を表す医用画像データに、該医
用画像の撮影時における撮影部位および/または撮影方
向を表す撮影情報が付与されているか否かを判断し、 前記撮影情報が付与されていない場合には、前記医用画
像データに基づいて前記撮影部位および/または前記撮
影方向の認識を行い、 該認識結果に基づいて、前記医用画像データを画像処理
に供することを特徴とする画像処理方法。 - 【請求項3】 医用画像を表す医用画像データに、該医
用画像の撮影時における撮影部位および/または撮影方
向を表す撮影情報が付与されているか否かを判断する判
断手段と、 前記撮影情報が付与されていない場合に、前記医用画像
データに基づいて前記撮影部位および/または前記撮影
方向の認識を行う認識手段と、 該認識結果を前記撮影情報として前記医用画像データに
付与する付与手段とを備えたことを特徴とする画像処理
装置。 - 【請求項4】 医用画像を表す医用画像データに、該医
用画像の撮影時における撮影部位および/または撮影方
向を表す撮影情報が付与されているか否かを判断する判
断手段と、 前記撮影情報が付与されていない場合に、前記医用画像
データに基づいて前記撮影部位および/または前記撮影
方向の認識を行う認識手段と、 該認識結果に基づいて、前記医用画像データを画像処理
に供する制御手段とを備えたことを特徴とする画像処理
装置。 - 【請求項5】 医用画像を表す医用画像データに、該医
用画像の撮影時における撮影部位および/または撮影方
向を表す撮影情報が付与されているか否かを判断する手
順と、 前記撮影情報が付与されていない場合には、前記医用画
像データに基づいて前記撮影部位および/または前記撮
影方向の認識を行う手順と、 該認識結果を前記撮影情報として前記医用画像データに
付与する手順とをコンピュータに実行させるためのプロ
グラム。 - 【請求項6】 医用画像を表す医用画像データに、該医
用画像の撮影時における撮影部位および/または撮影方
向を表す撮影情報が付与されているか否かを判断する手
順と、 前記撮影情報が付与されていない場合には、前記医用画
像データに基づいて前記撮影部位および/または前記撮
影方向の認識を行う手順と、 該認識結果に基づいて、前記医用画像データを画像処理
に供する手順とをコンピュータに実行させるためのプロ
グラム。
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