JP2004173077A - 画像処理装置 - Google Patents
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- G—PHYSICS
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- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
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- Image Processing (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
- Image Analysis (AREA)
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Abstract
【課題】高精度で安定した階調変換を行う画像処理装置を提供する。
【解決手段】横方向ソート回路１１３は、被写体中にガス部又は空気部領域を有する放射線画像の同一行内の画素値列をソートして該同一行内の画素値列を画素値の高い画素から画素値の低い画素に並びかえる処理を被写体画像全体にわたって行う。解析回路１１４は、横方向ソート回路１１３でソート処理された画像の所定領域から特徴量を計算する。
【選択図】 図１
【解決手段】横方向ソート回路１１３は、被写体中にガス部又は空気部領域を有する放射線画像の同一行内の画素値列をソートして該同一行内の画素値列を画素値の高い画素から画素値の低い画素に並びかえる処理を被写体画像全体にわたって行う。解析回路１１４は、横方向ソート回路１１３でソート処理された画像の所定領域から特徴量を計算する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、諧調変換のための特徴量を抽出する画像処理装置に関し、特に画素値の値に基づき画素値の並び替えを行った画像から特徴量を抽出する画像処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
センサ、カメラ等何らかの撮影装置で撮影されたデータを、モニター画面、Ｘ線診断用フィルム等に表示する場合、撮影されたデータを何らかの階調変換をして取得データを観察しやすい濃度値に変換するのが一般的である。例えば、図３は、腹部の放射線画像を模式した図であり、３０１が脊柱領域、３０２が腹部に発生したガスであり、３０３が階調変換のための特徴量を抽出する領域である。従来では、領域４０３内の画素値から特徴量を計算して、その値に基いて階調変換を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、腹部には、複雑な形状のガスが発生することがあり、このガス領域が階調変換のための特徴量を計算するための領域にかかる場合があった。そのため、特徴量を計算するための領域にガスがかかる場合と、かからない場合では、特徴量の値が大きく異なる場合があり、これにより、階調変換後の画像の濃度にばらつきが発生する問題があった。
【０００４】
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、高精度で安定した階調変換を行う画像処理装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上述した課題を解決すべくなされたもので、請求項１記載の発明は、横方向ソート手段は被写体中にガス部又は空気部領域を有する放射線画像の同一行内の画素値列をソートして該同一行内の画素値列を画素値の高い画素から画素値の低い画素に並びかえる処理を被写体画像全体にわたって行い、解析手段は横方向ソート手段でソート処理された画像の所定領域から特徴量を計算するものである。
【０００６】
また、請求項２記載の発明は、前記横方向ソート手段において、照射領域内の被写体内にガス部又は空気部領域を有する放射線画像に対しソート処理を行うものである。
【０００７】
また、請求項３記載の発明は、解析手段での所定領域をソート処理された画像中の低画素値側の端から所定距離離れた領域とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１によるＸ線撮影装置１００を示す。すなわち、Ｘ線撮影装置１００は、画像処理機能を有する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、画像処理回路１１１を備えており、ＣＰＵバス１０７を介して互いにデータ授受されるようになされている。
【０００９】
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とを備えており、これらの各回路はＣＰＵバス１０７にも接続されている。
【００１０】
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での処理に必要な各種のデータなどが記憶されるものであると共に、ＣＰＵ１０８の作業用としてのワークメモリを含む。
ＣＰＵ１０８は、メインメモリ１０９を用いて、操作パネル１１０からの操作にしたがった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。
【００１１】
先ず、Ｘ線発生回路１０１は、被検査体１０３に対してＸ線ビーム１０２を放射する。
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、例えば腹部等の人体部画像とする。
【００１２】
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、ＣＰＵバス１０７を介して、メインメモリ１０９、画像処理回路１１１に転送される。
【００１３】
１１１は画像処理回路の構成を示すブロック図であり、１１２はＸ線が２次元Ｘ線センサ１０４に直接照射されている領域を抽出する照射野認識回路を示し、１１３は照射野認識回路１１２で抽出した照射領域内の画像の同一行内の画素値列を画素値の大きさに基づき並び替える横方向ソート回路、１１４は横方向ソート回路１１３でソート処理された画像の所定領域から特徴量を計算し、１１５は解析回路１１４で計算された特徴量に基き原画像の諧調変換を行う諧調変換回路を示す。
【００１４】
図２は実施の形態１．の処理の流れを示す図であり、図３（ａ）は腹部画像を示し、（ｂ）が横方向ソート回路１１４で横方向外にソート処理した図を示す。図において、３０１が脊柱領域、３０２が腹部に発生したガスであり、３０３が階調変換のための特徴量を抽出する領域である。同様に、ソート処理後の画像において、３０４が脊柱領域、３０５が腹部に発生したガスであり、３０６が階調変換のための特徴量を抽出する領域である。
【００１５】
次に画像処理回路１１１の動作について図２の処理の流れに従い説明する。
ＣＰＵバス１０７を介して前処理回路１０６で処理された入力画像をＣＰＵ１０８の制御により受信した照射野認識回路１１２は、入力画像中の照射領域を抽出する（ステップｓ２０１）。この場合、照射野認識回路１１２で認識した照射野領域外の領域を０画素値とする。そして、横方向ソート回路１１３は画像の同一行から画素値列を抽出し、画素値の大きさに基づき画素値列を並び替える。例えば図３（ｂ）の画像のように、画像の左端部に低画素値が来るようにソートする（ｓ２０２）。このような方法は一般に用いられるソート処理ならばどのような方法でもよい。横方向ソート回路１１３では画像の全行にわたりこのようなソート処理を行う。ただし、画像中の０画素値は右端にくるようにする。
【００１６】
四肢画像などでは骨部領域はＸ線の透過率が悪く低画素値となり、骨部からす抜け領域に向かい画素値が高くなる性質がある。また、ガス部はＸ線の透過率が良く高画素値となる傾向がある。そのため、画像の水平行内でソート処理を行った場合には低画素値部である骨部領域が画像の左端部に集まり、ガス部領域、す抜け領域に近い軟部組織は画像右端部に集まる。胸部画像等でも同様の効果があり、脊柱領域が画像の左端に集まり、肺野領域画像及びす抜け部が右端部に集まるようになる。
この様に、被写体の解剖学的部分等（骨部、ガス部、軟部等）に応じて、画素値の値が異なるため、ソート処理をする事により被写体内の組織及びガス部を簡易に分離できる（図３、３０４，３０５）。また、被写体が斜めに撮影されている場合でも、被写体の体位を考慮することなく安定してガス部の分離を行う事ができる。
【００１７】
次に解析回路１１６は横方向ソート回路１１２は画像の左端部から一定距離離れた所定領域（３図中の四角領域３０６）から平均値などの特徴量を計算する（ｓ２０３）。この場合左端部からの一定距離は脊柱領域３０４の右脇が好ましいため、脊柱の一般的なそしてこの特徴量に基き諧調変換回路１１５は原画像を諧調変換する（ｓ２０４）。
【００１８】
実施の形態１によれば、画像の行内の画素値をソート処理する事により、骨部領域とガス部領域を簡易に分離できる効果が有る。そのため、階調変換のための特徴量を計算する領域からガス部領域を取りのぞけるため、階調変換後の画像の濃度が安定する効果がある。また、照射野内の画像のみを用いる場合には、照射野外の低画素値領域の影響を受けず、照射野しぼりが行われている場合にも安定して特徴量を算出できる効果がある。また、ソートした画像の端部から一定距離離れた領域を、特徴量を計算する領域とすることで、骨領域及びガス領域のいずれにもかからない領域から特徴量を計算できる効果がある。
【００１９】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の画像処理装置においては、請求項１記載の発明によれば、画像の行内の画素値をソート処理する事により、骨部領域とガス部領域を簡易に分離できる効果が有る。そのため、階調変換のための特徴量を計算する領域からガス部領域を取りのぞけるため、階調変換後の画像の濃度が安定する効果がある。
【００２１】
請求項２記載の発明によれば、照射野内の画像のみを用いる場合には、照射野外の低画素値領域の影響を受けず、照射野しぼりが行われている場合にも安定して特徴量を算出できる効果がある。
【００２２】
請求項３記載の発明によれば、ソートした画像の端部から一定距離離れた領域を、特徴量を計算する領域とすることで、骨領域及びガス領域のいずれにもかからない領域から特徴量を計算できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１での処理の流れを示す図である。
【図３】腹画像をソート処理した図である。
【符号の説明】
１１２ 照射野認識回路
１１３ 横方向ソート回路
１１４ 解析回路
１１５ 階調変換回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、諧調変換のための特徴量を抽出する画像処理装置に関し、特に画素値の値に基づき画素値の並び替えを行った画像から特徴量を抽出する画像処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
センサ、カメラ等何らかの撮影装置で撮影されたデータを、モニター画面、Ｘ線診断用フィルム等に表示する場合、撮影されたデータを何らかの階調変換をして取得データを観察しやすい濃度値に変換するのが一般的である。例えば、図３は、腹部の放射線画像を模式した図であり、３０１が脊柱領域、３０２が腹部に発生したガスであり、３０３が階調変換のための特徴量を抽出する領域である。従来では、領域４０３内の画素値から特徴量を計算して、その値に基いて階調変換を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、腹部には、複雑な形状のガスが発生することがあり、このガス領域が階調変換のための特徴量を計算するための領域にかかる場合があった。そのため、特徴量を計算するための領域にガスがかかる場合と、かからない場合では、特徴量の値が大きく異なる場合があり、これにより、階調変換後の画像の濃度にばらつきが発生する問題があった。
【０００４】
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、高精度で安定した階調変換を行う画像処理装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上述した課題を解決すべくなされたもので、請求項１記載の発明は、横方向ソート手段は被写体中にガス部又は空気部領域を有する放射線画像の同一行内の画素値列をソートして該同一行内の画素値列を画素値の高い画素から画素値の低い画素に並びかえる処理を被写体画像全体にわたって行い、解析手段は横方向ソート手段でソート処理された画像の所定領域から特徴量を計算するものである。
【０００６】
また、請求項２記載の発明は、前記横方向ソート手段において、照射領域内の被写体内にガス部又は空気部領域を有する放射線画像に対しソート処理を行うものである。
【０００７】
また、請求項３記載の発明は、解析手段での所定領域をソート処理された画像中の低画素値側の端から所定距離離れた領域とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１によるＸ線撮影装置１００を示す。すなわち、Ｘ線撮影装置１００は、画像処理機能を有する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、画像処理回路１１１を備えており、ＣＰＵバス１０７を介して互いにデータ授受されるようになされている。
【０００９】
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とを備えており、これらの各回路はＣＰＵバス１０７にも接続されている。
【００１０】
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での処理に必要な各種のデータなどが記憶されるものであると共に、ＣＰＵ１０８の作業用としてのワークメモリを含む。
ＣＰＵ１０８は、メインメモリ１０９を用いて、操作パネル１１０からの操作にしたがった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。
【００１１】
先ず、Ｘ線発生回路１０１は、被検査体１０３に対してＸ線ビーム１０２を放射する。
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、例えば腹部等の人体部画像とする。
【００１２】
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、ＣＰＵバス１０７を介して、メインメモリ１０９、画像処理回路１１１に転送される。
【００１３】
１１１は画像処理回路の構成を示すブロック図であり、１１２はＸ線が２次元Ｘ線センサ１０４に直接照射されている領域を抽出する照射野認識回路を示し、１１３は照射野認識回路１１２で抽出した照射領域内の画像の同一行内の画素値列を画素値の大きさに基づき並び替える横方向ソート回路、１１４は横方向ソート回路１１３でソート処理された画像の所定領域から特徴量を計算し、１１５は解析回路１１４で計算された特徴量に基き原画像の諧調変換を行う諧調変換回路を示す。
【００１４】
図２は実施の形態１．の処理の流れを示す図であり、図３（ａ）は腹部画像を示し、（ｂ）が横方向ソート回路１１４で横方向外にソート処理した図を示す。図において、３０１が脊柱領域、３０２が腹部に発生したガスであり、３０３が階調変換のための特徴量を抽出する領域である。同様に、ソート処理後の画像において、３０４が脊柱領域、３０５が腹部に発生したガスであり、３０６が階調変換のための特徴量を抽出する領域である。
【００１５】
次に画像処理回路１１１の動作について図２の処理の流れに従い説明する。
ＣＰＵバス１０７を介して前処理回路１０６で処理された入力画像をＣＰＵ１０８の制御により受信した照射野認識回路１１２は、入力画像中の照射領域を抽出する（ステップｓ２０１）。この場合、照射野認識回路１１２で認識した照射野領域外の領域を０画素値とする。そして、横方向ソート回路１１３は画像の同一行から画素値列を抽出し、画素値の大きさに基づき画素値列を並び替える。例えば図３（ｂ）の画像のように、画像の左端部に低画素値が来るようにソートする（ｓ２０２）。このような方法は一般に用いられるソート処理ならばどのような方法でもよい。横方向ソート回路１１３では画像の全行にわたりこのようなソート処理を行う。ただし、画像中の０画素値は右端にくるようにする。
【００１６】
四肢画像などでは骨部領域はＸ線の透過率が悪く低画素値となり、骨部からす抜け領域に向かい画素値が高くなる性質がある。また、ガス部はＸ線の透過率が良く高画素値となる傾向がある。そのため、画像の水平行内でソート処理を行った場合には低画素値部である骨部領域が画像の左端部に集まり、ガス部領域、す抜け領域に近い軟部組織は画像右端部に集まる。胸部画像等でも同様の効果があり、脊柱領域が画像の左端に集まり、肺野領域画像及びす抜け部が右端部に集まるようになる。
この様に、被写体の解剖学的部分等（骨部、ガス部、軟部等）に応じて、画素値の値が異なるため、ソート処理をする事により被写体内の組織及びガス部を簡易に分離できる（図３、３０４，３０５）。また、被写体が斜めに撮影されている場合でも、被写体の体位を考慮することなく安定してガス部の分離を行う事ができる。
【００１７】
次に解析回路１１６は横方向ソート回路１１２は画像の左端部から一定距離離れた所定領域（３図中の四角領域３０６）から平均値などの特徴量を計算する（ｓ２０３）。この場合左端部からの一定距離は脊柱領域３０４の右脇が好ましいため、脊柱の一般的なそしてこの特徴量に基き諧調変換回路１１５は原画像を諧調変換する（ｓ２０４）。
【００１８】
実施の形態１によれば、画像の行内の画素値をソート処理する事により、骨部領域とガス部領域を簡易に分離できる効果が有る。そのため、階調変換のための特徴量を計算する領域からガス部領域を取りのぞけるため、階調変換後の画像の濃度が安定する効果がある。また、照射野内の画像のみを用いる場合には、照射野外の低画素値領域の影響を受けず、照射野しぼりが行われている場合にも安定して特徴量を算出できる効果がある。また、ソートした画像の端部から一定距離離れた領域を、特徴量を計算する領域とすることで、骨領域及びガス領域のいずれにもかからない領域から特徴量を計算できる効果がある。
【００１９】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の画像処理装置においては、請求項１記載の発明によれば、画像の行内の画素値をソート処理する事により、骨部領域とガス部領域を簡易に分離できる効果が有る。そのため、階調変換のための特徴量を計算する領域からガス部領域を取りのぞけるため、階調変換後の画像の濃度が安定する効果がある。
【００２１】
請求項２記載の発明によれば、照射野内の画像のみを用いる場合には、照射野外の低画素値領域の影響を受けず、照射野しぼりが行われている場合にも安定して特徴量を算出できる効果がある。
【００２２】
請求項３記載の発明によれば、ソートした画像の端部から一定距離離れた領域を、特徴量を計算する領域とすることで、骨領域及びガス領域のいずれにもかからない領域から特徴量を計算できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１での処理の流れを示す図である。
【図３】腹画像をソート処理した図である。
【符号の説明】
１１２ 照射野認識回路
１１３ 横方向ソート回路
１１４ 解析回路
１１５ 階調変換回路
Claims (3)
- 被検体に向けて照射され，少なくとも前記被検体を透過した放射線の強度分布を電気信号に変換して得られた放射線画像に対して画像処理を施す画像処理装置において、被写体内にガス部又は空気部領域を有する放射線画像の同一行内の画素値列をソートして該同一行内の画素値列を画素値の高い画素から画素値の低い画素に並びかえる処理を被写体画像全体にわたって行う横方向ソート手段と、該横方向ソート手段でソート処理された画像の所定領域から特徴量を計算する解析手段とを備えることを特徴とする画像処理装置。
- 前記横方向ソート手段において、照射領域内の被写体内にガス部又は空気部領域を有する放射線画像に対しソート処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
- 前記解析手段での所定領域をソート処理された画像中の低画素値側の端から所定距離離れた領域とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
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Applications Claiming Priority (1)
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| JP2002338188A JP2004173077A (ja) | 2002-11-21 | 2002-11-21 | 画像処理装置 |
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|---|---|---|---|
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- 2002-11-21 JP JP2002338188A patent/JP2004173077A/ja active Pending
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- 2003-11-12 US US10/712,554 patent/US7321675B2/en active Active
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