JP2003141535A - 画像評価方法および装置並びにプログラム - Google Patents
画像評価方法および装置並びにプログラムInfo
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Abstract
画像処理を行う画像処理装置において得られる画像の評
価を、CDRADファントム等を用いて効率よく行う。 【解決手段】 CDRADファントムの放射線画像を撮
影して評価対象画像データS0を得、これを用いて画像
の評価を行う。CDRADファントムと同様のパターン
の画像を表す参照画像データS1と評価対象画像データ
S0との位置合わせを行い、位置合わせ後、評価対象画
像および参照画像から格子線により囲まれる格子領域を
検出する。そして、評価対象画像の全ての格子領域に存
在する信号領域の位置を検出し、正解テーブルと検出結
果を照合して格子領域毎の正誤結果を得、この正誤結果
に基づいて評価対象画像の評価を行う。
Description
像処理装置等において得られる画像を評価する画像評価
方法および装置並びに画像評価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。
去処理のような画像処理アルゴリズムを開発するに当た
り、画像処理の効果をどのように評価するかは、開発者
にとって大きな問題である。
tective Quantum Efficiency)が用いられている。DQ
E値とは、下記式により算出される画質を表す値であっ
て、DQE値が大きくなるにしたがって画質は向上す
る。
×MTF2(u)}/{q×WS(u)} 但し、MTF(Modulation Transfer Function)は、C
TFチャート(ContrastTransfer Function Chart)を
撮影することにより得られるものであり、各周波数帯域
毎の画像信号の解像度の大きさ、すなわち鮮鋭性を表す
指標である。また、WS(u)はウィナースペクトルであ
り、粒状性を表す指標である。なお、uは空間周波数、
γは画像を得る際に用いたフイルムの階調特性を示すγ
値、qは量子数を表す。
と粒状性とが同じように改善されるため、DQE自体は
変化しない。一方、非線形な画像処理の場合、鮮鋭性と
粒状性とを独立して処理できるため、鮮鋭性および粒状
性についての画像処理の有無により、DQEを大きく改
善することができる。
評価する代表的な方法として、バーガーファントムを用
いた視覚評価方法が知られている。バーガーファントム
とは、直径および厚さが段階的に変化する複数の円柱状
のアクリルを並べて配列したファントムである。このバ
ーガーファントムを撮影することにより得られる画像を
観察することにより、システムにおいて得られる画像の
空間分解能およびコントラスト分解能の双方を評価する
ことができる。なお、円柱状アクリルの径が空間分解能
を評価する指標であり、その厚さがコントラスト分解能
を評価する指標となっている。ここで、画質の良好な画
像を得ることができるシステムにおいて得られる画像ほ
ど、より径が小さくかつより厚さが小さい円柱状アクリ
ルの像を視認することができる。したがって、画像の評
価を行うシステムにおいて、バーガーファントムの画像
を得、その画像に含まれる円柱状アクリルに対応する部
分が視認できる限界を認識することにより、そのシステ
ムにおいて得られる画像の評価を行うことができる。
め決められた場所に円柱状アクリルが存在する。したが
って、観察者はその場所に円柱状アクリルの像が存在す
るということを認識しているため、円柱状アクリルの像
が見えないのに見えてしまうという観察者の心理的な影
響により評価結果が左右されるという問題がある。
DRADファントム(Contrast Detail Digital/Conven
tional Radiography Phantom, Northwest X-ray Inc.
製)を用いた評価が行われている。
子状に領域が分割されたアクリル板からなり、各格子領
域内に直径および深さを段階的に変更した穴を形成して
なるものである。具体的には、上下方向に直径が、左右
方向に深さが変化するように穴が形成されている。ま
た、上段の3行目までは1つの格子領域に1つの穴が形
成されているが、それ以外の領域は、格子領域の中心お
よび格子領域の4隅のいずれか1箇所に中心と同一の直
径および深さを有する穴が形成されている。そして、こ
のCDRADファントムの放射線画像を取得してCDR
ADファントム画像を得、このCDRADファントム画
像の評価を行うことにより、CDRADファントムの放
射線画像を得たシステムにおいて得られる画像の評価を
行うことができる。また、CDRADファントム画像に
対して画像処理を行って処理済みのCDRADファント
ム画像を得ることにより、画像処理を行うシステムにお
いて得られる画像の評価も行うことができる。以下、画
像の評価について説明する。
像(以下CDRADファントム画像とする)を示す図で
ある。穴の直径は下側ほど小さく、穴の深さは左側ほど
小さくなっているため、図2に示すように左下の格子領
域ほど穴の像が見えにくくなっている。なお、CDRA
Dファントム画像において格子領域の左側の数字は穴の
直径を、下側の数字は穴の深さを示す。
の像が見えなくなった限界を指示し、下側12段の格子
領域については、穴の位置を指示する。なお、穴は格子
領域の4隅のいずれか1箇所に形成されているため、右
上、右下、左上および左下というように指示を行う。
225)について、指示した結果と正解位置とを比較
し、格子領域毎に正誤結果を求める。
ってしまう場合がある。これを排除するために、以下の
(1)から(4)のルールにより正誤結果を補正する。
格子領域とする)が正解の場合、上下左右の最近傍の4
つの格子領域のうち2以上の格子領域が正解であれば、
その注目領域も正解とする。なお、注目格子領域がCD
RADファントム画像の辺に接している場合には、最近
傍の3つの格子領域のうち2以上の格子領域が正解であ
れば、その注目領域も正解とする。
すなわち注目格子領域がCDRADファントム画像の4
隅にある場合については、注目格子領域が正解の場合、
最近傍の格子領域の1つが正解であれば、注目格子領域
も正解とする。
傍の4つまたは3つの格子領域のうち3以上の格子領域
が正解であれば、注目格子領域を正解とする。
ム画像の4隅にある場合において、注目格子領域が不正
解の場合、最近傍の格子領域の全てが正解であれば、注
目格子領域も正解とする。
可能であった穴の直径および穴の深さの限界値を、穴の
深さの対数値を横軸に、穴の直径の対数値を縦軸とした
両対数グラフにプロットすることにより、CD曲線を得
る。ここで、CはContrastを、DはDetai
lを表す。CD曲線においては、より小さい直径かつよ
り深さが小さい穴が見えるほど、CDRADファントム
画像を得たシステムが良好なものであるということが分
かる。
においては、格子領域の4隅のいずれかに存在する穴の
位置は予め分かっていないため、観察者の主観が入りに
くくなり、その結果、バーガーファントムを用いる場合
よりも客観的な評価結果を得ることができる。
RADファントムを用いた画像の評価は、1つの画像に
ついて225の格子領域の正誤を判定して正誤結果を
得、さらにその正誤結果を補正してCD曲線を作成する
という手順が必要であり、1画像当たりの評価時間は1
5分程度を要する。また、CDRADファントムを用い
た画像の評価においても、バーガーファントムを用いた
画像の評価と同様に、評価を行う観察者の主観が入る場
合があるため、観察者による統計的な差異を少なくする
ために、3人以上の観察者が必要となる。また、撮影に
よる条件の差異を統計的に少なくするために、3以上の
CDRADファントム画像を撮影して評価を行う必要が
ある。さらに、画像処理装置において画像データに施す
画像処理のパラメータを変化させて画像の評価を行う場
合には、変化させたパラメータ毎に3以上のCDRAD
ファントム画像を用意する必要がある。したがって、C
DRADファントム画像を用いて画像の評価を行うには
非常に手間がかかり、評価のための人件費等のコストが
増大するという問題がある。
た画像の評価は、人間による視覚評価であるため、CD
RADファントム画像を観察する環境、すなわち、評価
を行う場所の明るさ、評価を行った時刻、評価を行った
順番、観察者の体調や精神状態等に依存して評価結果が
変化する場合があり、安定した評価結果を得ることがで
きないという問題もある。
り、CDRADファントム等を用いた画像の評価を効率
よく行うことを目的とする。
法は、少なくとも1つの信号領域が所定位置に配設され
た複数の評価領域からなるパターンであって、前記信号
領域のサイズおよびコントラストが該各評価領域毎に段
階的に異なるパターンについての評価対象画像を表す評
価対象画像データの入力を受け付け、前記パターンにつ
いての参照画像を表す参照画像データおよび前記評価対
象画像データに基づいて、前記評価対象画像における全
ての前記評価領域に存在する前記信号領域の位置を検出
し、該検出結果に基づいて、前記評価対象画像の評価を
行うことを特徴とするものである。
画像のように、評価領域としての格子領域の中心位置お
よび4隅のいずれか1箇所の位置のように予め定められ
た位置のみならず、少なくとも1つの信号領域を評価領
域内のランダムな位置に配設したものであってもよい。
とくに、信号領域が1つのみしか存在しない場合には、
ランダムな位置に配設することが好ましい。
る信号領域と信号領域以外の領域とにおける濃度の差異
を表すものであり、濃度差が大きいほどコントラストは
大きく、濃度差が小さいほどコントラストは小さいもの
となる。
同様のパターンを表す画像データであるが、評価対象画
像データよりも、より小さいサイズおよび小さいコント
ラストの信号領域まで認識可能な信号値を有する画像デ
ータをいう。したがって、参照画像データを再生するこ
とにより得られる参照画像においては、評価対象画像よ
りも小さいサイズおよび小さいコントラストの信号領域
まで認識することができるものである。もちろん、全て
のサイズおよびコントラストの信号領域を認識できるも
のであってもよい。
は、前記参照画像および前記評価対象画像の位置合わせ
を行った後に、前記信号領域の位置を検出することが好
ましい。
は、前記評価対象画像および前記参照画像のそれぞれの
前記評価領域を分割して、前記評価対象画像および前記
参照画像のそれぞれの前記評価領域において相対応する
複数の分割領域を得、前記評価対象画像および前記参照
画像の相対応する前記分割領域内の信号値に基づいて、
前記信号領域の位置を検出するようにしてもよい。
て,前記分割領域のサイズを変更することが好ましい。
前記参照画像の相対応する前記分割領域毎の複数の相関
値を算出し、該複数の相関値のうち最大相関値を得た前
記分割領域の位置を前記信号領域の位置として検出する
ことが好ましい。
は、前記評価対象領域画像の前記評価領域を1つの領域
に1つの前記信号領域が含まれるように分割して略同一
サイズの複数の分割領域を得、前記参照画像の前記評価
領域から、該評価領域に対応する前記評価対象画像の前
記評価領域における前記分割領域に対応するサイズを有
し、1つの前記信号領域を含む検定領域を得、前記評価
対象画像および前記参照画像の相対応する前記評価領域
における前記複数の分割領域および前記検定領域の信号
値に基づいて、前記信号領域の位置を検出するようにし
てもよい。
て,前記分割領域のサイズおよび前記検定領域のサイズ
を変更することが好ましい。
前記参照画像の相対応する前記評価領域における前記複
数の分割領域および前記検定領域との複数の相関値を算
出し、該複数の相関値のうち最大相関値を得た前記分割
領域の位置を前記信号領域の位置として検出するように
してもよい。
1つの信号領域が所定位置に配設された複数の評価領域
からなるパターンであって、前記信号領域のサイズおよ
びコントラストが該各評価領域毎に段階的に異なるパタ
ーンについての評価対象画像を表す評価対象画像データ
の入力を受け付ける入力手段と、前記パターンについて
の参照画像を表す参照画像データおよび前記評価対象画
像データに基づいて、前記評価対象画像における全ての
前記評価領域に存在する前記信号領域の位置を検出する
検出手段と、該検出結果に基づいて、前記評価対象画像
の評価を行う評価手段とを備えたことを特徴とするもの
である。
は、前記参照画像および前記評価対象画像の位置合わせ
を行う位置合わせ手段をさらに備えるものとし、前記検
出手段を、該位置合わせ手段による位置合わせを行った
後に、前記信号領域の位置を検出する手段とすることが
好ましい。
は、前記検出手段を、前記評価対象画像および前記参照
画像のそれぞれの前記評価領域を分割して、前記評価対
象画像および前記参照画像のそれぞれの前記評価領域に
おいて相対応する複数の分割領域を得、前記評価対象画
像および前記参照画像の相対応する前記分割領域内の信
号値に基づいて、前記信号領域の位置を検出する手段と
してもよい。
のサイズに応じて,前記分割領域のサイズを変更する手
段としてもよい。
対象画像および前記参照画像の相対応する前記分割領域
毎の複数の相関値を算出し、該複数の相関値のうち最大
相関値を得た前記分割領域の位置を前記信号領域の位置
として検出する手段としてもよい。
ては、前記検出手段を、前記評価対象領域画像の前記評
価領域を1つの領域に1つの前記信号領域が含まれるよ
うに分割して略同一サイズの複数の分割領域を得、前記
参照画像の前記評価領域から、該評価領域に対応する前
記評価対象画像の前記評価領域における前記分割領域に
対応するサイズを有し、1つの前記信号領域を含む検定
領域を得、前記評価対象画像および前記参照画像の相対
応する前記評価領域における前記複数の分割領域および
前記検定領域の信号値に基づいて、前記信号領域の位置
を検出する手段としてもよい。
のサイズに応じて,前記分割領域のサイズおよび前記検
定領域のサイズを変更する手段としてもよい。
対象画像および前記参照画像の相対応する前記評価領域
における前記複数の分割領域および前記検定領域との複
数の相関値を算出し、該複数の相関値のうち最大相関値
を得た前記分割領域の位置を前記信号領域の位置として
検出する手段としてもよい。
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。
入力が受け付けられ、参照画像データおよび評価対象画
像データに基づいて、評価対象画像における全ての評価
領域に存在する信号領域の位置が検出され、検出結果に
基づいて評価対象画像の評価が行われる。このため、評
価対象画像の評価を行う観察者の主観的な要素や評価環
境が評価結果に反映されることがなくなり、その結果、
より客観的かつ安定した評価結果を得ることができる。
また、評価対象画像データの入力を行うのみで客観性の
高い評価結果を得ることができるため、多数の評価対象
画像を多数の評価者によって評価する必要がなくなり、
その結果、得られる画像の画質の評価を効率よく行うこ
とができる。
わせを行った後に、信号領域の位置を検出することによ
り、信号領域の位置検出の精度を向上させることができ
る。
れぞれの評価領域を分割して複数の分割領域を得、評価
対象画像および参照画像の相対応する分割領域内の信号
値に基づいて信号領域の位置を検出することにより、よ
り簡易に信号領域の位置検出を行うことができる。
領域のサイズを変更することにより、信号領域検出の精
度をより向上させることができる。
像の相対応する分割領域毎の複数の相関値を算出し、複
数の相関値のうち最大相関値を得た分割領域の位置を信
号領域の位置として検出することにより、より簡易な演
算により信号領域の位置検出を行うことができる。
の領域に1つの信号領域が含まれるように分割して略同
一サイズの複数の分割領域を得、参照画像の評価領域か
ら分割領域に対応するサイズを有し、1つの信号領域を
含む検定領域を生成し、評価対象画像および参照画像の
相対応する評価領域における複数の分割領域および検定
領域の信号値に基づいて信号領域の位置を検出すること
により、より簡易に信号領域の位置検出を行うことがで
きる。
領域および検定領域のサイズを変更することにより、信
号領域検出の精度をより向上させることができる。
像の相対応する評価領域における複数の分割領域および
検定領域との複数の相関値を算出し、複数の相関値のう
ち最大相関値を得た分割領域の位置を信号領域の位置と
して検出することにより、より簡易な演算により信号領
域の位置検出を行うことができる。
形態について説明する。図1は本発明の実施形態による
画像評価装置の構成を示す概略ブロック図である。な
お、本実施形態による画像評価装置は、被写体を撮影し
てこの被写体の放射線画像を表す画像データを得る放射
線画像撮影装置あるいは放射線画像撮影装置において得
られた画像データに対して画像処理を施して処理済み画
像データを得る画像処理装置において得られる画像の評
価を行うためのものである。また、本実施形態において
は、CDRADファントムを撮影することにより得られ
たCDRADファントム画像を表す画像データを評価の
対象とするものである。
評価装置は、評価の対象となる評価対象画像を表す評価
対象画像データS0の入力を受け付ける入力手段1、評
価を行うための参照画像を表す参照画像データS1を記
憶した記憶手段2、評価対象画像と参照画像との位置合
わせを行う位置合わせ手段3、位置合わせ後の評価対象
画像および参照画像について、CDRADファントムの
格子線により区画される複数の格子領域を検出する格子
領域検出手段4、各格子領域について信号領域の位置を
検出して検出結果を取得する検出手段5、検出手段5に
おける信号領域位置の検出結果から正誤結果を求めて出
力する正誤結果出力手段6、および正誤結果に基づいて
評価結果を生成してこれを出力する評価結果出力手段7
を備える。
入力を受け付けるものである。具体的には、評価対象画
像データS0が記憶されたメディアから評価対象画像デ
ータS0を読み出すメディアドライブ、ネットワーク経
由で転送された評価対象画像データS0を受け付けるイ
ンターフェース等が用いられる。
ァントムの放射線画像を撮影することにより得られるも
のであり、CDRADファントム画像を表すものであ
る。CDRADファントム画像を図2に示す。CDRA
Dファントムに形成されている穴の直径は下側ほど小さ
く、穴の深さは左側ほど小さいため、図2に示すように
左下の格子領域ほど穴の像が見えにくくなっている。な
お、CDRADファントム画像において格子領域の左側
の数字は穴の直径を、下側の数字は穴の深さを示す。ま
た、各格子領域においてCDRADファントムの穴の位
置に対応する位置が信号領域となっている。
るものであり、具体的にはコンピュータに装備されたハ
ードディスクが用いられる。参照画像データS1は評価
対象画像データS0と同様に、CDRADファントムの
放射線画像を撮影することにより取得されるが、評価対
象画像データS0を取得する場合よりも10倍以上の高
い線量により撮影を行う等して、評価対象画像よりもS
/Nが高いものとなっている。したがって、参照画像は
評価対象画像よりもより小さい穴の像およびより深さが
小さい穴の像を視認することができる。
像を視認可能なように、CDRADファントムを参照し
て人為的に作成してもよい。
として参照画像と評価対象画像との位置合わせを行う。
具体的には、線が交差する位置を検出するクロス型フィ
ルタにより評価対象画像をフィルタリング処理して評価
対象画像上の格子点を検出する。そして格子点を基準と
したテンプレート領域を設定し、このテンプレート領域
を用いて参照画像上においてテンプレートマッチングを
行い、参照画像上に評価対象画像の格子点に対応する対
応格子点を設定する。そして、アフィン変換により参照
画像上における対応格子点の位置を評価対象画像上にお
ける格子点の位置に合わせることにより、参照画像およ
び評価対象画像の位置合わせを行う。なお、クロス型フ
ィルタを用いた位置合わせ方法は、特開平8−8333
6号公報に記載されている。
評価対象画像を参照画像に合わせるように行ってもよ
い。
格子領域を検出する。まず、図3に示すように、位置合
わせされた参照画像を対象として、参照画像の縦方向お
よび横方向における中心付近3行分程度についての、参
照画像の平均プロファイルを求める。CDRADファン
トムの外側の領域は直接放射線が照射される領域である
ためプロファイルの信号値は大きくなり、格子線におい
てはプロファイルの信号値は小さくなる。また、平均プ
ロファイルを求めることにより、CDRADファントム
の穴の像および画像上のノイズのような局所的な信号は
平滑化されるため、CDRADファントムの表面につい
ての平均プロファイルは、格子線の信号値よりも大きく
略一定の信号値を有するものとなる。なお、平均プロフ
ァイルは参照画像の全領域について求めてもよいが、演
算時間短縮のために中心付近の3行程度の領域における
平均プロファイルを求めているものである。
理により、平均プロファイルから格子線の位置を検出す
る。CDRADファントムは格子領域が15×15存在
するため、16本の格子線が参照画像の縦横においてそ
れぞれ検出される。しきい値Th0は、平均プロファイ
ルの最小値(格子線の最小値)とCDRADファントム
表面の平均信号値との中間値を用いる。なお、CDRA
Dファントムに含まれる文字の部分を誤検出する場合が
あるため、しきい値Th0を設定後、16本の格子線が
検出されるまでしきい値Th0の値を段階的に小さく変
化させるようにしてもよい。そして、縦横それぞれ16
本の格子線を検出した後、格子線により区画される22
5の領域を格子領域として検出する。なお、格子領域の
4隅は、参照画像上に設定される座標値により表すこと
ができる。
同様に平均プロファイルの算出および格子線の検出を行
うことにより格子領域を検出する。
位置を検出する。なお、信号領域の位置の検出は、CD
RADファントム画像における下側の12行、すなわち
穴の像を2つ含む格子領域について行われる。まず、評
価対象画像および参照画像の相対応する格子領域につい
て、穴の像を表す信号が存在する信号領域を検出する。
図4は格子領域を示す図である。評価対象画像および参
照画像の格子領域内において信号領域が存在する可能性
がある領域は、中心位置を除いては4隅のいずれか1箇
所であるため、図4に破線で示すように、評価対象画像
および参照画像の格子領域の4隅の近傍に、信号領域検
出のための所定範囲を有する検出領域10A〜10D、
11A〜11Dがそれぞれ設定される。なお、検出領域
10A〜10D、11A〜11Dは、格子領域の4隅の
座標値を基準として設定される。
子領域における相対応する検出領域10A〜10D、1
1A〜11D毎に、検出領域10A〜10D、11A〜
11D内の信号値の正規化相互相関値Cを下記の式
(1)により算出し、相関値Cが最大となる領域を、そ
の格子領域において穴の像が存在する信号領域として検
出する。
号値 fave:評価対象画像における検出領域内の信号値の平
均値 g(x,y):参照画像における検出領域内の信号値 gave:参照画像における検出領域内の信号値の平均値
域10Bについては穴の像が存在するため、検出領域1
1Bとの相関値Cは1に近い値となる。一方、他の検出
領域10A,10C,10Dについては、画像中に存在
するノイズの影響により、検出領域11A,11C,1
1Dとの相関値Cは0に近い値となる。したがって、図
5に示す格子領域の場合、評価対象画像の格子領域にお
ける検出領域10Bが信号領域として検出される。
の格子領域にゴミが存在する場合、目視評価では検出領
域10B,10Cのどちらが信号領域であるかが分から
ない。これに対して、参照画像の対応する格子領域内の
検出領域との正規化相互相関値Cを求めた場合、検出領
域10Bと検出領域11Bとの相関値Cは1に近い値と
なるが、検出領域10Cと検出領域11Cとの相関値は
0に近い値となる。したがって、目視により画質を評価
する場合よりも精度よく信号領域の位置を検出すること
ができる。
ては、評価対象画像および参照画像の格子領域の中心位
置に検出領域を設定し、相対応する格子領域の検出領域
の相関値Cを算出する。
行ってもよい。以下説明する方法を方法2とし、上述し
た方法を方法1とする。まず、図7(a)に示すよう
に、評価対象画像の格子領域に検出領域10A〜10D
を設定する。一方、参照画像の格子領域については、図
7(b)に示すように、格子領域の中心位置にある穴の
像を囲む検出領域12を設定する。なお、検出領域10
A〜10Dと検出領域12とは同一の大きさを有する。
そして、相対応する格子領域毎に検出領域10A〜10
D内の信号値と検出領域12内の信号値との正規化相互
相関値Cを上記の式(1)により算出し、相関値Cが最
大となる検出領域を、その格子領域において穴の像が存
在する信号領域として検出する。図7に示す格子領域の
場合、評価対象画像の格子領域における検出領域10B
が信号領域として検出される。
の格子領域にゴミが存在する場合、検出領域10Bのみ
ならず検出領域10Cと検出領域12との相関値Cが大
きくなるため、検出領域10Cを誤って信号領域として
検出するおそれがある。したがって、方法2は方法1と
比較すると検出精度は落ちる。
小さくなると検出領域10A〜10Dに対する信号領域
の割合が小さくなるため、算出される相関値Cが小さく
なり、信号領域を精度よく検出することができなくな
る。このため、図8(b)に示すように、検出領域10
A〜10Dのサイズを穴の像の直径すなわち信号領域の
サイズに応じて変化させることにより、相関値Cを精度
よく算出でき、その結果信号領域をより精度よく検出す
ることができる。
を検出し、検出した信号領域の位置を検出結果テーブル
として出力する。図9は検出結果テーブルを示す図であ
る。検出結果テーブルにおいて、各格子領域に記載され
ている「0」,「1」,「2」,「3」は、検出した信
号領域の位置が格子領域の4隅の左上、右上、右下、左
下である場合をそれぞれ示す。
領域10A〜10Dにおいて相関値Cが同一の値となっ
たり、ノイズ等の影響により相関値Cが1よりも大きく
なってしまう場合がある。このような場合は、その格子
領域については信号領域の位置が検出できなかったもの
として、「9」を出力する。なお、上から3段目までの
格子領域については、ノイズ等の影響により相関値Cが
1よりも大きくなってしまった場合に「9」を出力し、
それ以外の場合には「0」を出力する。
力された検出結果テーブルと正解テーブルTtとを用い
て信号検出位置の正誤結果を求める。
す正解テーブルTtを示す図である。なお、正解テーブ
ルTtは、CDRADファントムを観察することによ
り、予め人為的に作成されてなり、記憶手段2に記憶さ
れているものである。そして、検出結果テーブルと正解
テーブルTtとを比較し、各格子領域についての正誤結
果を図11に示すような正誤テーブルTtfとして生成す
る。図11においてTが正解を、Fが不正解を示す。
により偶然に正解となってしまう場合がある。これを排
除するために、以下の(1)から(4)のルールにより
正誤結果を補正する。
格子領域とする)が正解の場合、上下左右の最近傍の4
つの格子領域のうち2以上の格子領域が正解であれば、
その注目領域も正解とする。なお、注目格子領域がCD
RADファントム画像の辺に接している場合には、最近
傍の3つの格子領域のうち2以上の格子領域が正解であ
れば、その注目領域も正解とする。
すなわち注目格子領域がCDRADファントム画像の4
隅にある場合については、注目格子領域が正解の場合、
最近傍の格子領域の1つが正解であれば、注目格子領域
も正解とする。
傍の4つまたは3つの格子領域のうち3以上の格子領域
が正解であれば、注目格子領域を正解とする。
ム画像の4隅にある場合において、注目格子領域が不正
解の場合、最近傍の格子領域の全てが正解であれば注目
格子領域も正解とする。
図である。図12において太線で囲んだ格子領域が補正
された格子領域である。補正された正誤テーブルTtfは
評価結果出力手段7に出力される。
た正誤テーブルTtfに基づいて、正解であった穴の直径
および穴の深さの限界値を両対数グラフにプロットした
CD曲線を評価結果として出力する。具体的には、全て
の穴の深さについて、正解となった格子領域のうち、最
も穴の径が小さい格子領域についてその穴の直径の値
(以下限界値とする)を求め、穴の深さの対数値を横軸
に、穴の直径の対数値を縦軸にとった両対数グラフ上
に、各穴の直径の限界値をプロットすることにより、C
D曲線を作成することができる。
から求めたCD曲線を示す図である。CD曲線は、より
小さい直径かつより深さが小さい穴が見えるほど、グラ
フの左下に接近する。したがって、CD曲線がグラフの
左下に接近するほど、評価対象画像データS0を得たシ
ステムが高画質の画像を得ることができるものであると
いうことが分かる。
の正解率および確信度を評価結果に含めてもよい。ここ
で、確信度とは、225の全ての格子領域において求め
た相関値Cのうち、正解であった格子領域における相関
値の総和、または{(正解であった格子領域における相
関値の総和)/(正解であった格子領域の数)}×10
0として算出される。
る。図14は本実施形態の動作を示すフローチャートで
ある。まず、評価対象画像データS0の入力を受け付け
(ステップS1)、記憶手段2に記憶された参照画像デ
ータS1を用いて、位置合わせ手段3において、評価対
象画像および参照画像の位置合わせを行う(ステップS
2)。位置合わせ後、格子領域検出手段4において、評
価対象画像および参照画像から格子領域を検出する(ス
テップS3)。次いで、検出手段5において、評価対象
画像の各格子領域から信号領域の位置を検出する(ステ
ップS4)。そして、正誤結果出力手段6において、検
出結果に基づいて信号領域の位置の正誤結果を出力し
(ステップS5)、評価結果出力手段7において正誤結
果に基づいて評価結果を出力し(ステップS6)、処理
を終了する。
象画像データS0および参照画像データS1に基づいて
放射線画像撮影装置や画像処理装置において得られる画
像の評価を行うようにしたため、評価対象画像の評価を
行う観察者の主観的な要素や評価環境が評価結果に反映
されることがなくなり、その結果、より客観的かつ安定
した評価結果を得ることができる。また、評価対象画像
データS0の入力を行うのみで客観性の高い評価結果を
得ることができるため、多数の評価対象画像を多数の評
価者によって評価する必要がなくなり、その結果、画像
の評価を効率よく行うことができる。
ファントムを撮影することにより、評価対象画像データ
S0を得ているが、画像処理装置において得られる画像
の評価を行う場合においては、CDRADファントム画
像を表すCDRADファントム画像データを人為的に生
成し、このCDRADファントム画像データに対して、
評価を行う画像処理装置において画像処理を施すことに
より得られた処理済み画像データを評価対象画像データ
S0として用いることもできる。この場合、参照画像デ
ータS1としては、画像処理前のCDRADファントム
画像データをそのまま用いることができる。
Dファントムを撮影することにより評価対象画像データ
S0を得ているが、CDRADファントムのみならず、
例えば、格子領域の4隅のいずれかの位置にのみ穴が形
成されたファントムを撮影することにより評価対象画像
データS0を得てもよい。このように、本実施形態にお
いては、評価対象画像および参照画像としては、少なく
とも1つの信号領域が所定位置に配設された複数の評価
領域からなるパターンであって、信号領域のサイズおよ
びコントラストが各評価領域毎に段階的に異なるパター
ンを有する画像であれば、いかなる画像をも用いること
ができる。
示す概略ブロック図
検出領域を示す図、(b)は参照画像の格子領域に設定
された検出領域を示す図
変更を説明するための図
Claims (24)
- 【請求項1】 少なくとも1つの信号領域が所定位置
に配設された複数の評価領域からなるパターンであっ
て、前記信号領域のサイズおよびコントラストが該各評
価領域毎に段階的に異なるパターンについての評価対象
画像を表す評価対象画像データの入力を受け付け、 前記パターンについての参照画像を表す参照画像データ
および前記評価対象画像データに基づいて、前記評価対
象画像における全ての前記評価領域に存在する前記信号
領域の位置を検出し、 該検出結果に基づいて、前記評価対象画像の評価を行う
ことを特徴とする画像評価方法。 - 【請求項2】 前記参照画像および前記評価対象画像
の位置合わせを行った後に、前記信号領域の位置を検出
することを特徴とする請求項1記載の画像評価方法。 - 【請求項3】 前記評価対象画像および前記参照画像
のそれぞれの前記評価領域を分割して、前記評価対象画
像および前記参照画像のそれぞれの前記評価領域におい
て相対応する複数の分割領域を得、 前記評価対象画像および前記参照画像の相対応する前記
分割領域内の信号値に基づいて、前記信号領域の位置を
検出することを特徴とする請求項1または2記載の画像
評価方法。 - 【請求項4】 前記信号領域のサイズに応じて,前記
分割領域のサイズを変更することを特徴とする請求項3
記載の画像評価方法。 - 【請求項5】 前記評価対象画像および前記参照画像
の相対応する前記分割領域毎の複数の相関値を算出し、 該複数の相関値のうち最大相関値を得た前記分割領域の
位置を前記信号領域の位置として検出することを特徴と
する請求項3または4記載の画像評価方法。 - 【請求項6】 前記評価対象領域画像の前記評価領域
を1つの領域に1つの前記信号領域が含まれるように分
割して略同一サイズの複数の分割領域を得、前記参照画
像の前記評価領域から、該評価領域に対応する前記評価
対象画像の前記評価領域における前記分割領域に対応す
るサイズを有し、1つの前記信号領域を含む検定領域を
得、 前記評価対象画像および前記参照画像の相対応する前記
評価領域における前記複数の分割領域および前記検定領
域の信号値に基づいて、前記信号領域の位置を検出する
ことを特徴とする請求項1または2記載の画像評価方
法。 - 【請求項7】 前記信号領域のサイズに応じて,前記
分割領域のサイズおよび前記検定領域のサイズを変更す
ることを特徴とする請求項6記載の画像評価方法。 - 【請求項8】 前記評価対象画像および前記参照画像
の相対応する前記評価領域における前記複数の分割領域
および前記検定領域との複数の相関値を算出し、 該複数の相関値のうち最大相関値を得た前記分割領域の
位置を前記信号領域の位置として検出することを特徴と
する請求項6または7記載の画像評価方法。 - 【請求項9】 少なくとも1つの信号領域が所定位置
に配設された複数の評価領域からなるパターンであっ
て、前記信号領域のサイズおよびコントラストが該各評
価領域毎に段階的に異なるパターンについての評価対象
画像を表す評価対象画像データの入力を受け付ける入力
手段と、 前記パターンについての参照画像を表す参照画像データ
および前記評価対象画像データに基づいて、前記評価対
象画像における全ての前記評価領域に存在する前記信号
領域の位置を検出する検出手段と、 該検出結果に基づいて、前記評価対象画像の評価を行う
評価手段とを備えたことを特徴とする画像評価装置。 - 【請求項10】 前記参照画像および前記評価対象画
像の位置合わせを行う位置合わせ手段をさらに備え、 前記検出手段は、該位置合わせ手段による位置合わせを
行った後に、前記信号領域の位置を検出する手段である
ことを特徴とする請求項9記載の画像評価装置。 - 【請求項11】 前記検出手段は、前記評価対象画像
および前記参照画像のそれぞれの前記評価領域を分割し
て、前記評価対象画像および前記参照画像のそれぞれの
前記評価領域において相対応する複数の分割領域を得、 前記評価対象画像および前記参照画像の相対応する前記
分割領域内の信号値に基づいて、前記信号領域の位置を
検出する手段であることを特徴とする請求項9または1
0記載の画像評価装置。 - 【請求項12】 前記検出手段は、前記信号領域のサ
イズに応じて,前記分割領域のサイズを変更する手段で
あることを特徴とする請求項11記載の画像評価装置。 - 【請求項13】 前記検出手段は、前記評価対象画像
および前記参照画像の相対応する前記分割領域毎の複数
の相関値を算出し、 該複数の相関値のうち最大相関値を得た前記分割領域の
位置を前記信号領域の位置として検出する手段であるこ
とを特徴とする請求項11または12記載の画像評価装
置。 - 【請求項14】 前記検出手段は、前記評価対象領域
画像の前記評価領域を1つの領域に1つの前記信号領域
が含まれるように分割して略同一サイズの複数の分割領
域を得、 前記参照画像の前記評価領域から、該評価領域に対応す
る前記評価対象画像の前記評価領域における前記分割領
域に対応するサイズを有し、1つの前記信号領域を含む
検定領域を得、 前記評価対象画像および前記参照画像の相対応する前記
評価領域における前記複数の分割領域および前記検定領
域の信号値に基づいて、前記信号領域の位置を検出する
手段であることを特徴とする請求項9または10記載の
画像評価装置。 - 【請求項15】 前記検出手段は、前記信号領域のサ
イズに応じて,前記分割領域のサイズおよび前記検定領
域のサイズを変更する手段であることを特徴とする請求
項14記載の画像評価装置。 - 【請求項16】 前記検出手段は、前記評価対象画像
および前記参照画像の相対応する前記評価領域における
前記複数の分割領域および前記検定領域との複数の相関
値を算出し、 該複数の相関値のうち最大相関値を得た前記分割領域の
位置を前記信号領域の位置として検出する手段であるこ
とを特徴とする請求項14または15記載の画像評価装
置。 - 【請求項17】 少なくとも1つの信号領域が所定位
置に配設された複数の評価領域からなるパターンであっ
て、前記信号領域のサイズおよびコントラストが該各評
価領域毎に段階的に異なるパターンについての評価対象
画像を表す評価対象画像データの入力を受け付ける手順
と、 前記パターンについての参照画像を表す参照画像データ
および前記評価対象画像データに基づいて、前記評価対
象画像における全ての前記評価領域に存在する前記信号
領域の位置を検出する手順と、 該検出結果に基づいて、前記評価対象画像の評価を行う
手順とを有する画像評価方法をコンピュータに実行させ
るためのプログラム。 - 【請求項18】 前記参照画像および前記評価対象画
像の位置合わせを行う手順をさらに有し、 前記検出する手順は、該位置合わせを行った後に、前記
信号領域の位置を検出する手順である請求項17記載の
プログラム。 - 【請求項19】 前記検出する手順は、前記評価対象
画像および前記参照画像のそれぞれの前記評価領域を分
割して、前記評価対象画像および前記参照画像のそれぞ
れの前記評価領域において相対応する複数の分割領域を
得る手順と、 前記評価対象画像および前記参照画像の相対応する前記
分割領域内の信号値に基づいて、前記信号領域の位置を
検出する手順とを有する請求項17または18記載のプ
ログラム。 - 【請求項20】 前記分割領域を得る手順は、前記信
号領域のサイズに応じて,前記分割領域のサイズを変更
する手順である請求項19記載のプログラム。 - 【請求項21】 前記検出する手順は、前記評価対象
画像および前記参照画像の相対応する前記分割領域毎の
複数の相関値を算出する手順と、 該複数の相関値のうち最大相関値を得た前記分割領域の
位置を前記信号領域の位置として検出する手順とを有す
る請求項19または20記載のプログラム。 - 【請求項22】 前記検出する手順は、前記評価対象
領域画像の前記評価領域を1つの領域に1つの前記信号
領域が含まれるように分割して略同一サイズの複数の分
割領域を得る手順と、 前記参照画像の前記評価領域から、該評価領域に対応す
る前記評価対象画像の前記評価領域における前記分割領
域に対応するサイズを有し、1つの前記信号領域を含む
検定領域を得る手順と、 前記評価対象画像および前記参照画像の相対応する前記
評価領域における前記複数の分割領域および前記検定領
域の信号値に基づいて、前記信号領域の位置を検出する
手順とを有する請求項17または18記載のプログラ
ム。 - 【請求項23】 前記分割領域を得る手順は、前記信
号領域のサイズに応じて,前記分割領域のサイズおよび
前記検定領域のサイズを変更する手順である請求項22
記載のプログラム。 - 【請求項24】 前記検出する手順は、前記評価対象
画像および前記参照画像の相対応する前記評価領域にお
ける前記複数の分割領域および前記検定領域との複数の
相関値を算出する手順と、 該複数の相関値のうち最大相関値を得た前記分割領域の
位置を前記信号領域の位置として検出する手順とを有す
る請求項22または23記載のプログラム。
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