JP2005182498A - 口腔画像拡大表示システム、口腔画像拡大表示方法、および口腔画像拡大表示プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 口腔画像を拡大しても、画質劣化を抑えて組織境界部を明確に表示する口腔画像拡大表示システム、口腔画像拡大表示方法、および口腔画像拡大表示プログラムを提供する。
【解決手段】 口腔画像拡大表示システム１は、画像入力部１１、画像処理選択部１２、画像処理部１３、および画像出力部１４を備えており、元の口腔画像（例えば、口を全周囲から撮影したパノラマ画像など。以下、元画像と呼ぶ。）ｄ１０を利用者からのパラメータ（具体的には、関心領域の指定ｐ１、および処理要求ｐ２）指示に応じて、所定の画像処理を行って、所望の拡大表示画像ｄ３０を生成し、利用者に表示するコンピュータシステムである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、口腔画像を拡大表示する口腔画像拡大表示システム、口腔画像拡大表示方法、および口腔画像拡大表示プログラムに関する。

従来において口腔画像を拡大して表示する場合には、補間拡大法を用いるのが一般的である。この補間拡大法は、拡大することにより情報を補う必要が生じる画素に対して周囲の画素値を用いた線形補間により情報を補う方法である。

尚、この出願に関連する先行技術文献情報としては、次のものがある。
今里 悠一、大橋昭南共著,「医用画像処理」, 株式会社昭晃堂，１９９３年

しかしながら、上述した補間拡大法は、補間を繰り返すことにより画像が劣化する、特に、利用者である歯科医師にとって重要な診断情報である組織境界部（例えば、具体的には、歯と歯肉など軟組織との境界、歯と骨との境界、歯と歯との境界など）での画質劣化が著しい、ため、拡大倍率を数倍程度に抑えなければならないという課題がある。即ち、利用者である歯科医師にとって関心領域をより大きな画像で明確に表示し、診察したいという要求に応えられないという課題がある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、口腔画像を拡大しても、画質劣化を抑えて関心領域を明確に表示することができる口腔画像拡大表示システム、口腔画像拡大表示方法、および口腔画像拡大表示プログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１記載の本発明は、利用者により指示された口腔画像の指示領域を所望の画像処理選択により拡大表示する口腔画像拡大表示システムであって、前記指示領域の画像を保持する画像入力手段と、前記指示領域の画像をどのように画像処理するかという処理要求を受け付ける画像処理選択手段と、画像を拡大する複数の拡大機能および画像の輪郭を強調する複数の強調機能を有するとともに、前記処理要求に従って、前記複数の拡大機能および前記複数の強調機能のいずれの機能をどのような順序で処理するかを決定して、前記指示領域の画像を画像処理する画像処理手段と、前記画像処理手段で処理された拡大表示画像を表示する画像出力手段と、を有することを要旨とする。

請求項２記載の本発明は、請求項１記載の発明において、前記画像処理手段は、口腔の組織境界部の種類に応じた処理要求を受け取ると、前記組織境界部の種類に応じた前記拡大機能および前記強調機能の組み合わせを選択することを要旨とする。

請求項３記載の本発明は、請求項２記載の発明において、前記処理選択手段は、前記強調機能の強調の程度を示すパラメータの設定が可能であり、前記画像処理手段は、前記パラメータの値に応じた画像処理をすることを要旨とする。

請求項４記載の本発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発明において、前記画像処理手段は、前記指示領域の画像を原画像とすると、該原画像および原画像を微分した第１の処理画像それぞれを補間拡大する拡大手段と、補間拡大された前記原画像および前記第１の処理画像の画像間差分をとり、該画像間差分を第２の処理画像とする差分手段と、前記第２の処理画像と前記第２の処理画像の微分画像との画像合成を行い、合成された画像を前記拡大表示画像とする合成手段と、を有することを要旨とする。

請求項５記載の本発明は、利用者により指示された口腔画像の指示領域を所望の画像処理選択により拡大表示する口腔画像拡大表示方法であって、前記指示領域の画像を画像記憶部に保持する画像入力ステップと、前記指示領域の画像をどのように画像処理するかという処理要求を受け付ける画像処理選択ステップと、前記処理要求に従って、画像を拡大する複数の拡大機能および画像の輪郭を強調する複数の強調機能を有する処理記憶部から取得したいずれの機能をどのような順序で処理するか決定し、前記指示領域の画像を画像処理する画像処理ステップと、前記画像処理ステップで処理された拡大表示画像を表示する画像出力ステップと、を有することを要旨とする。

請求項６記載の本発明は、請求項５記載の発明において、前記画像処理ステップは、口腔の組織境界部の種類に応じた処理要求を受け取ると、前記組織境界部の種類に応じた前記拡大機能および前記強調機能の組み合わせを選択することを要旨とする。

請求項７記載の本発明は、請求項６記載の発明において、前記処理選択ステップは、前記強調機能の強調の程度を示すパラメータの設定が可能であり、前記画像処理ステップは、前記パラメータの値に応じた画像処理をすることを要旨とする。

請求項８記載の本発明は、請求項５乃至７のいずれか１項に記載の発明において、前記画像処理ステップは、前記指示領域の画像を原画像とすると、該原画像および原画像を微分した第１の処理画像それぞれを補間拡大する拡大ステップと、補間拡大された前記原画像および前記第１の処理画像の画像間差分をとり、該画像間差分を第２の処理画像とする差分ステップと、前記第２の処理画像と前記第２の処理画像の微分画像との画像合成を行い、合成された画像を前記拡大表示画像とする合成ステップと、を有することを要旨とする。

請求項９記載の本発明は、利用者により指示された口腔画像の指示領域を所望の画像処理選択により拡大表示するためのコンピュータが読み取り可能な口腔画像拡大表示プログラムであって、前記指示領域の画像を画像記憶部に保持する画像入力ステップと、前記指示領域の画像をどのように画像処理するかという処理要求を受け付ける画像処理選択ステップと、前記処理要求に従って、画像を拡大する複数の拡大機能および画像の輪郭を強調する複数の強調機能を有する処理記憶部から取得したいずれの機能をどのような順序で処理するか決定し、前記指示領域の画像を画像処理する画像処理ステップと、前記画像処理ステップで処理された拡大表示画像を表示する画像出力ステップと、を前記コンピュータに実行させることを要旨とする。

請求項１０記載の本発明は、請求項９記載の発明において、前記画像処理ステップは、口腔の組織境界部の種類に応じた処理要求を受け取ると、前記組織境界部の種類に応じた前記拡大機能および前記強調機能の組み合わせを選択することを要旨とする。

請求項１１記載の本発明は、請求項１０記載の発明において、前記処理選択ステップは、前記強調機能の強調の程度を示すパラメータの設定が可能であり、前記画像処理ステップは、前記パラメータの値に応じた画像処理をすることを要旨とする。

請求項１２記載の本発明は、請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の発明において、前記画像処理ステップは、前記指示領域の画像を原画像とすると、該原画像および原画像を微分した第１の処理画像それぞれを補間拡大する拡大ステップと、補間拡大された前記原画像および前記第１の処理画像の画像間差分をとり、該画像間差分を第２の処理画像とする差分ステップと、前記第２の処理画像と前記第２の処理画像の微分画像との画像合成を行い、合成された画像を前記拡大表示画像とする合成ステップと、を有することを要旨とする。

本発明によれば、口腔画像を拡大しても、画質劣化を抑えて関心領域を明確に表示することができる口腔画像拡大表示システム、口腔画像拡大表示方法、および口腔画像拡大表示プログラムを提供することができる。

これにより、口腔内の組織境界部を明確に表示できるので、利用者である歯科医師は、適切な診察および治療を施すことができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る口腔画像拡大表示システム１の概略構成図である。図１に示す口腔画像拡大表示システム１は、画像入力部１１、画像処理選択部１２、画像処理部１３、および画像出力部１４を備えており、元の口腔画像（例えば、口を全周囲から撮影したパノラマ画像など。以下、元画像と呼ぶ。）ｄ１０を利用者からのパラメータ（具体的には、関心領域の指定ｐ１、および処理要求ｐ２）指示に応じて、所定の画像処理を行って、所望の拡大表示画像ｄ３０を生成し、利用者に表示するコンピュータシステムである。

画像入力部１１は、元画像ｄ１０を保持するとともに、利用者である歯科医師からの関心領域の指定ｐ１に応じて原画像ｄ１０から切り出した画像（以下、原画像と呼ぶ。）ｄ２０を保持するようになっている。ここで、歯科医師からの関心領域の指定ｐ１とは、診断において、元画像ｄ１０のうち、歯科医師がさらに詳しく診たい箇所であり、例えば、組織境界部などが該当する。

画像処理選択部１２は、利用者である歯科医師の処理要求ｐ２を後述する画像処理部１３に伝達するものであり、画像処理部１３において実行される処理の指定、及び処理実行順序の指定を行うようになっている。

尚、処理要求ｐ２は、１又は複数の処理の指定、および該１又は複数の処理の実行順序をそれぞれ個々に指示することも可能であるが、これら処理の組み合わせｐ２’を希望する処理結果（例えば、組織境界部の種類に合わせて、予め処理の最適な組み合わせを用意しておく）に合わせて用意しておき、これら処理の組み合わせｐ２’を指示することも可能である。これにより、利用者である歯科医師は、各パラメータを設定するのに必要な、画像処理に関する専門的な知識を要することなく、簡単に口腔画像を扱うことができる。

また、上記処理要求ｐ２においては、画像処理度合いの指定（例えば、輪郭の強調を処理する場合においては、輪郭の強調の程度を示すパラメータ）をすることが可能となっている。

画像処理部１３は、上述した画像処理選択部１２での選択指示に応じて、原画像ｄ２０を画像処理するようになっており、具体的には、１次微分処理、２次微分処理、補間拡大処理、画像間差分処理、画像合成処理などの単独処理、および輪郭強調処理（微分処理した画像と微分処理しない元の画像とを画像合成する）、鮮鋭化処理（微分処理した画像と微分処理しない元の画像とを画像間差分をとる）、後述する輪郭強調拡大処理などの単独処理を組み合わせた組み合わせ処理を予め用意して、処理要求ｐ２に合致した処理を選択し、実行するようになっている。尚、予め用意された上記処理は、固定的なものではなく、随時追加することが可能となっている。

ここで、口腔画像の画像処理において、新規な手法である輪郭強調拡大処理を図２を用いて詳しく説明する。

まず、原画像ｄ２０の微分処理を行った微分画像ｄ２１と原画像ｄ２０それぞれを補間拡大する。次に、生成された微分画像に対する補間拡大画像ｄ２２と、微分処理を行わずに補間拡大された補間拡大画像ｄ２３との画像間差分を求める。

次に、生成された画像間差分画像ｄ２４に対して微分処理を行い、画像間差分画像ｄ２４に対する微分画像ｄ２５を生成する。最後に、画像間差分画像ｄ２４と画像間差分画像ｄ２４に対する微分画像ｄ２５との画像合成が行われ、輪郭強調拡大画像ｄ３０が生成される。この輪郭強調拡大画像ｄ３０は、輪郭の画質劣化を抑えた拡大画像となっており、従来、切り出した口腔画像を補間拡大するだけの口腔画像拡大方式を改善し、組織境界部を明確に拡大表示するものである。

ここで、口腔画像拡大表示システム１は、少なくとも演算機能および制御機能を備えた中央演算装置（ＣＰＵ）、プログラムやデータを格納する機能を有するＲＡＭ等からなる主記憶装置（メモリ）を有する電子的な装置から構成されているものである。また、口腔画像拡大表示システム１は、主記憶装置の他、ハードディスクなどの補助記憶装置を具備していてもよい。

また、本実施の形態に係る各種処理を実行するプログラムは、前述した主記憶装置またはハードディスクに格納されているものである。そして、このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ−ＲＯＭなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録することも、通信ネットワークを介して配信することも可能である。

尚、図１は口腔画像拡大表示システム１の論理的な機能構成を示しているものであるため、口腔画像拡大表示システム１が物理的に一つからなる装置の他、口腔画像拡大表示システム１の各部がネットワーク接続された構成であってもよく、物理的な構成は限定されないものである。

次に、本実施の形態に係る口腔画像拡大表示システム１の動作について、図３を用いて説明する。

まず、レントゲン装置など画像診断装置より取得された元画像ｄ１０は、口腔画像拡大表示システム１の画像入力部１１に入力され、保持される（ステップＳ１０）。利用者である歯科医師は、元画像ｄ１０に対する関心領域の指定ｐ１（位置情報）を画像入力部１１に指示すると、該関心領域の指定ｐ１に従って、元画像ｄ１０の関心領域だけを切り出し、原画像ｄ２０として保持する（ステップＳ２０，Ｓ３０）。

次に、利用者である歯科医師は、原画像ｄ２０に対する処理要求ｐ２を画像処理選択部１２に指示する（ステップＳ４０）。これにより、画像処理部１３において、原画像ｄ２０に対して所望の画像処理が行われる（ステップＳ５０）。尚、この処理要求ｐ２は、希望する処理結果に応じて予め用意された複数の処理の組み合わせｐ２’であってもよい。

最後に、画像出力部１４は、画像処理された拡大表示画像ｄ３０を利用者である歯科医師に表示する（ステップＳ６０）。尚、表示された拡大表示画像ｄ３０に対して、歯科医師からの処理要求ｐ２がさらにある場合には、再度、処理要求ｐ２に応じた画像処理を繰り返す（ステップＳ７０，ステップＳ５０，ステップＳ６０）
従って、本実施の形態の口腔画像拡大表示システム１によれば、従来の補間拡大法のように画一的な拡大表示方式に限定されず、歯科医師の要求に応じて柔軟な画像処理をすることができるとともに、関心領域に応じた複数の画像処理の組み合わせを提供することができるので、口腔画像を拡大しても、画質劣化を抑えて関心領域を明確に表示することができる。

特に、口腔画像を輪郭強調拡大処理により画像処理した場合においては、拡大前の小さい画像のうちに微分処理して、エッジ強調を行い、その後に拡大して鮮鋭化をし、さらに輪郭を強調するべく輪郭強調を行うので、従来の補間拡大法の場合に比べて、より明確に組織境界部を表示することができるという効果を得ることができる。

本発明の実施の形態に係る口腔画像拡大表示システムの概略構成図である。 本発明の実施の形態に係る口腔画像拡大表示システムにおける輪郭強調拡大処理を説明する図である。 本発明の実施の形態に係る口腔画像拡大表示システムの動作を説明するフローチャートである。

符号の説明

１ 口腔画像拡大表示システム
１１ 画像入力部
１２ 画像処理選択部
１３ 画像処理部
１４ 画像出力部
ｄ１０ 元画像
ｄ２０ 原画像
ｄ３０ 拡大表示画像
ｐ１ 関心領域の指定
ｐ２ 処理要求

Claims (12)

1. 利用者により指示された口腔画像の指示領域を所望の画像処理選択により拡大表示する口腔画像拡大表示システムであって、
   前記指示領域の画像を保持する画像入力手段と、
   前記指示領域の画像をどのように画像処理するかという処理要求を受け付ける画像処理選択手段と、
   画像を拡大する複数の拡大機能および画像の輪郭を強調する複数の強調機能を有するとともに、前記処理要求に従って、前記複数の拡大機能および前記複数の強調機能のいずれの機能をどのような順序で処理するかを決定し、前記指示領域の画像を画像処理する画像処理手段と、
   前記画像処理手段で処理された拡大表示画像を表示する画像出力手段と、
   を有することを特徴とする口腔画像拡大表示システム。
2. 前記画像処理手段は、口腔の組織境界部の種類に応じた処理要求を受け取ると、前記組織境界部の種類に応じた前記拡大機能および前記強調機能の組み合わせを選択することを特徴とする請求項１記載の口腔画像拡大表示システム。
3. 前記処理選択手段は、前記強調機能の強調の程度を示すパラメータの設定が可能であり、前記画像処理手段は、前記パラメータの値に応じた画像処理をすることを特徴とする請求項２記載の口腔画像拡大表示システム。
4. 前記画像処理手段は、
   前記指示領域の画像を原画像とすると、該原画像および原画像を微分した第１の処理画像それぞれを補間拡大する拡大手段と、
   補間拡大された前記原画像および前記第１の処理画像の画像間差分をとり、該画像間差分を第２の処理画像とする差分手段と、
   前記第２の処理画像と前記第２の処理画像の微分画像との画像合成を行い、合成された画像を前記拡大表示画像とする合成手段と、
   を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の口腔画像拡大表示システム。
5. 利用者により指示された口腔画像の指示領域を所望の画像処理選択により拡大表示する口腔画像拡大表示方法であって、
   前記指示領域の画像を画像記憶部に保持する画像入力ステップと、
   前記指示領域の画像をどのように画像処理するかという処理要求を受け付ける画像処理選択ステップと、
   前記処理要求に従って、画像を拡大する複数の拡大機能および画像の輪郭を強調する複数の強調機能を有する処理記憶部から取得したいずれの機能をどのような順序で処理するか決定し、前記指示領域の画像を画像処理する画像処理ステップと、
   前記画像処理ステップで処理された拡大表示画像を表示する画像出力ステップと、
   を有することを特徴とする口腔画像拡大表示方法。
6. 前記画像処理ステップは、口腔の組織境界部の種類に応じた処理要求を受け取ると、前記組織境界部の種類に応じた前記拡大機能および前記強調機能の組み合わせを選択することを特徴とする請求項５記載の口腔画像拡大表示方法。
7. 前記処理選択ステップは、前記強調機能の強調の程度を示すパラメータの設定が可能であり、前記画像処理ステップは、前記パラメータの値に応じた画像処理をすることを特徴とする請求項６記載の口腔画像拡大表示方法。
8. 前記画像処理ステップは、
   前記指示領域の画像を原画像とすると、該原画像および原画像を微分した第１の処理画像それぞれを補間拡大する拡大ステップと、
   補間拡大された前記原画像および前記第１の処理画像の画像間差分をとり、該画像間差分を第２の処理画像とする差分ステップと、
   前記第２の処理画像と前記第２の処理画像の微分画像との画像合成を行い、合成された画像を前記拡大表示画像とする合成ステップと、
   を有することを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の口腔画像拡大表示方法。
9. 利用者により指示された口腔画像の指示領域を所望の画像処理選択により拡大表示するためのコンピュータが読み取り可能な口腔画像拡大表示プログラムであって、
   前記指示領域の画像を画像記憶部に保持する画像入力ステップと、
   前記指示領域の画像をどのように画像処理するかという処理要求を受け付ける画像処理選択ステップと、
   前記処理要求に従って、画像を拡大する複数の拡大機能および画像の輪郭を強調する複数の強調機能を有する処理記憶部から取得したいずれの機能をどのような順序で処理するか決定し、前記指示領域の画像を画像処理する画像処理ステップと、
   前記画像処理ステップで処理された拡大表示画像を表示する画像出力ステップと、
   を前記コンピュータに実行させることを特徴とする口腔画像拡大表示プログラム。
10. 前記画像処理ステップは、口腔の組織境界部の種類に応じた処理要求を受け取ると、前記組織境界部の種類に応じた前記拡大機能および前記強調機能の組み合わせを選択することを特徴とする請求項９記載の口腔画像拡大表示プログラム。
11. 前記処理選択ステップは、前記強調機能の強調の程度を示すパラメータの設定が可能であり、前記画像処理ステップは、前記パラメータの値に応じた画像処理をすることを特徴とする請求項１０記載の口腔画像拡大表示プログラム。
12. 前記画像処理ステップは、
    前記指示領域の画像を原画像とすると、該原画像および原画像を微分した第１の処理画像それぞれを補間拡大する拡大ステップと、
    補間拡大された前記原画像および前記第１の処理画像の画像間差分をとり、該画像間差分を第２の処理画像とする差分ステップと、
    前記第２の処理画像と前記第２の処理画像の微分画像との画像合成を行い、合成された画像を前記拡大表示画像とする合成ステップと、
    を有することを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の口腔画像拡大表示プログラム。
    
    

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