JP2006087827A - Diagnostic imaging apparatus and image processing system, program and method - Google Patents

Diagnostic imaging apparatus and image processing system, program and method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a diagnostic imaging apparatus capable of appropriately extracting image data in a three-dimensional region even if it is inappropriate to perform a linear interpolation perpendicular to a slice image when extracting the image data in the three-dimensional region. <P>SOLUTION: This diagnostic imaging apparatus is provided with a means 43a of detecting a position of the gravity center of a reference ROI (Region Of Interest) set in two-dimensional tomographic data, an ROI gravity center position accordance means 43b uniformly moving the two-dimensional tomographic data parallel so that the position of the gravity center of the reference ROI is positioned on a straight line perpendicular to the slice, a perpendicular linear interpolation means 43e setting the three-dimensional region by performing the linear interpolation to the two-dimensional tomographic data after the parallel movement and setting a part included in the set three-dimensional region as a region of interest, and an ROI gravity center position return means 43f moving the two-dimensional tomographic data parallel so that the position of the gravity center of the two-dimensional tomographic data after the parallel movement is returned to the position of the gravity center before the parallel movement. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、三次元領域に含まれる画像データをスライス上に設定された関心領域の補間により抽出することが可能な画像診断装置、画像処理システム、画像処理プログラムおよび画像処理方法に関する。   The present invention relates to an image diagnostic apparatus, an image processing system, an image processing program, and an image processing method capable of extracting image data included in a three-dimensional region by interpolation of a region of interest set on a slice.

従来、医用分野で取り扱われるX線CT装置、MRI装置等の画像診断装置において収集された画像情報から、三次元領域をスライス上に設定された関心領域(ROI)の補間により抽出することが可能なシステムとして図11に示す画像処理システムがある(例えば特許文献1参照)。   Conventionally, it is possible to extract a three-dimensional region by interpolation of a region of interest (ROI) set on a slice from image information collected by an image diagnostic apparatus such as an X-ray CT apparatus or MRI apparatus handled in the medical field. An example of such a system is an image processing system shown in FIG. 11 (see, for example, Patent Document 1).

図11に示すように従来の画像処理システム1は、画像記憶部3、表示処理部5、表示部7、座標変換部9、マウス11、距離画像演算部13、距離画像記憶部15、ROI補間部17、ROI記憶部19、画像抽出部21、抽出画像記憶部23、三次元表示処理部25を備える。   As shown in FIG. 11, the conventional image processing system 1 includes an image storage unit 3, a display processing unit 5, a display unit 7, a coordinate conversion unit 9, a mouse 11, a distance image calculation unit 13, a distance image storage unit 15, and an ROI interpolation. Unit 17, ROI storage unit 19, image extraction unit 21, extracted image storage unit 23, and three-dimensional display processing unit 25.

そして、画像処理システム1では、例えばX線CT装置に接続され、X線CT装置で得られたスライスごとのCT値が画像データとして画像記憶部3に記憶される。表示処理部5は、画像記憶部3に記憶された画像データの表示処理を行なって二値化された画像データを生成し、生成した各スライスにおける二値画像データを表示部7に与えることにより表示させる。   The image processing system 1 is connected to, for example, an X-ray CT apparatus, and the CT value for each slice obtained by the X-ray CT apparatus is stored in the image storage unit 3 as image data. The display processing unit 5 performs display processing of the image data stored in the image storage unit 3 to generate binarized image data, and gives the generated binary image data in each slice to the display unit 7. Display.

次に、三次元領域を抽出するために、表示部7に表示されたあるスライス画像において、基準となるROI(以下、基準ROIと記す)の輪郭がマウス11により設定される。そして、座標変換部9は、マウス11からの基準ROI設定情報を受け取って、基準ROIの輪郭に対応する画素の座標を求める。座標変換部9は、求められた画素の座標を距離画像演算部13に与える。   Next, in order to extract a three-dimensional region, an outline of a reference ROI (hereinafter referred to as a reference ROI) is set by the mouse 11 in a slice image displayed on the display unit 7. The coordinate conversion unit 9 receives the reference ROI setting information from the mouse 11 and obtains the coordinates of the pixel corresponding to the outline of the reference ROI. The coordinate conversion unit 9 provides the obtained pixel coordinates to the distance image calculation unit 13.

次に、距離画像演算部13は、基準ROIの輪郭に対応する画素の値を所定の値、例えば100にし、その画素の値を基準に、基準ROIの輪郭の内側に1画素進む毎に1を足した値をその画素の値とするとともに、基準ROIの輪郭の外側に1画素進む毎に1を引いた値をその画素の値とし、これを距離画像データとして全画素について求め、それらを距離画像記憶部15に記憶する。   Next, the distance image calculation unit 13 sets the value of the pixel corresponding to the outline of the reference ROI to a predetermined value, for example, 100, and increases by 1 every time one pixel moves inside the outline of the reference ROI based on the value of the pixel. The value obtained by adding 1 to the value of the pixel and the value obtained by subtracting 1 every time the pixel advances outside the outline of the reference ROI is set to the value of the pixel. Stored in the distance image storage unit 15.

このような基準ROIは複数選択することが可能であり、選択された基準ROIの数だけ、距離画像データが作成されて距離画像記憶部15に記憶される。   A plurality of such reference ROIs can be selected, and distance image data is created and stored in the distance image storage unit 15 by the number of selected reference ROIs.

そして、距離画像記憶部15に記憶された基準ROIに対応する距離画像データから、ROI補間部17により三次元領域を抽出するための情報が作成されてROI記憶部19に書き込まれる。   Then, information for extracting a three-dimensional region by the ROI interpolation unit 17 is created from the distance image data corresponding to the reference ROI stored in the distance image storage unit 15 and written in the ROI storage unit 19.

図12は、図11に示す従来の画像処理システム1のROI補間部17による三次元領域の抽出方法を説明する図である。   FIG. 12 is a diagram for explaining a three-dimensional region extraction method by the ROI interpolation unit 17 of the conventional image processing system 1 shown in FIG.

図12(a)の実線で示すように、3つのスライス(S1,S2,S3)上におけるROIが基準ROI(R1,R2,R3)として選択され、各基準ROIに対応する距離画像データが作成される。そして、CT装置から点線で示すスライス画像(S)とともにスライス画像の間隔(サンプリングピッチ)情報がROI補間部17に入力される。   As indicated by the solid line in FIG. 12A, ROIs on three slices (S1, S2, S3) are selected as reference ROIs (R1, R2, R3), and distance image data corresponding to each reference ROI is created. Is done. Then, the slice image interval (sampling pitch) information is input to the ROI interpolation unit 17 together with the slice image (S) indicated by the dotted line from the CT apparatus.

次に、ROI補間部17は、基準ROIから得られた各距離画像データに線形補間を行なう。この結果、図12(b)に示すような三次元領域Dが作成される。さらに、このようにして作成された三次元領域から、点線で示す他の各スライス画像に対応する距離画像データがそれぞれ求められる。そして、ROI補間部17は、求められた各スライスの距離画像データにおいて、距離画像データの画素値が所定値以上の領域をROIとして設定する。   Next, the ROI interpolation unit 17 performs linear interpolation on each distance image data obtained from the reference ROI. As a result, a three-dimensional region D as shown in FIG. 12B is created. Further, distance image data corresponding to each of the other slice images indicated by dotted lines is obtained from the three-dimensional region created in this way. Then, the ROI interpolation unit 17 sets an area where the pixel value of the distance image data is equal to or greater than a predetermined value as the ROI in the obtained distance image data of each slice.

ROI補間部17は、線形補間により作成されたROIと基準ROIとをROI記憶部19に各スライス画像に対応させて書き込む。   The ROI interpolation unit 17 writes the ROI created by linear interpolation and the reference ROI in the ROI storage unit 19 in association with each slice image.

次に、各スライス画像のROIと基準ROIとがROI記憶部19に記憶されると画像抽出部21では、ROI記憶部19に記憶されている各ROIに基づき、画像記憶部3に記憶されている各スライス画像の内、ROI部分のみ、あるいはROI外部分のみを抽出し、抽出画像として抽出画像記憶部23に書き込んで記憶させる。   Next, when the ROI and the reference ROI of each slice image are stored in the ROI storage unit 19, the image extraction unit 21 stores them in the image storage unit 3 based on each ROI stored in the ROI storage unit 19. Of each slice image, only the ROI part or only the part outside the ROI is extracted, and is written and stored in the extracted image storage unit 23 as an extracted image.

次に、三次元表示処理部25は、抽出画像記憶部23に記憶されている抽出画像に対し、重ね合わせ処理、表示部7の階調に合わせる処理等の各種三次元表示処理を行う。その後、三次元表示処理された抽出画像が表示部7の画面上にシェーディング・ボリューム・レンダリング(SVR:Shading volume rendering)画像、最大値投影(MIP:Maximum Intensity Projection;)画像、断面変換(MPR:Multi−planar reconstruction;)画像等の三次元画像として表示される。   Next, the three-dimensional display processing unit 25 performs various three-dimensional display processes such as a superimposition process and a process for matching the gradation of the display unit 7 on the extracted image stored in the extracted image storage unit 23. Thereafter, the extracted image subjected to the three-dimensional display processing is displayed on the screen of the display unit 7 as a shading volume rendering (SVR) image, a maximum intensity projection (MIP) image, and a cross-section conversion (MPR: MPR). Multi-planar reconstruction;) is displayed as a three-dimensional image such as an image.

つまり、従来の画像処理システム1は、基準となる複数の平行なMPR画像等のスライス画像上に基準ROIを設定し、位置的に隣り合う基準ROI間を線形補間することにより三次元領域を抽出するシステムである。このような、線形補間による三次元領域の抽出技術は、例えば任意形状の臓器を抽出する手段として利用される。
特開平7−234927号公報
That is, the conventional image processing system 1 sets a reference ROI on a slice image such as a plurality of parallel MPR images as a reference, and extracts a three-dimensional region by linearly interpolating between the reference ROIs that are adjacent in position. System. Such a three-dimensional region extraction technique using linear interpolation is used as a means for extracting an organ having an arbitrary shape, for example.
JP-A-7-234927

従来の画像処理システム1では、スライス画像の位置関係を固定し、固定されたスライス画像に対して垂直方向に線形補間処理が実施されるため、例えば血管等の器官のようにスライス画像に垂直でない器官や臓器を適切に抽出することが困難であるという問題が有る。   In the conventional image processing system 1, the positional relationship of the slice images is fixed, and linear interpolation processing is performed in the vertical direction on the fixed slice images, so that the slice images are not perpendicular to the slice image such as an organ such as a blood vessel. There is a problem that it is difficult to appropriately extract organs and organs.

図13は、図11に示す従来の画像処理システム1のROI補間部17による三次元領域の抽出方法を用いた場合に生じる問題の一例を説明する図である。   FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a problem that occurs when the three-dimensional region extraction method by the ROI interpolation unit 17 of the conventional image processing system 1 shown in FIG. 11 is used.

血管等のように抽出すべき器官や臓器がスライス画像に垂直でない場合には、図13(a)に示すように、基準ROI(R1,R2,R3)が血管等の器官に沿って、すなわちスライス画像(S1,S2,S3)に垂直方向の軸線に沿わずに斜め方向の軸線に沿って作成される。この結果、スライス画像に対して垂直方向の線形補間により得られる三次元領域Dは図13(b)に示すように、スライス画像ごとに分離した領域となる場合が生じる。   When the organ or organ to be extracted such as a blood vessel is not perpendicular to the slice image, as shown in FIG. 13A, the reference ROI (R1, R2, R3) is along the organ such as the blood vessel, that is, The slice image (S1, S2, S3) is created along the axis in the oblique direction, not along the axis in the vertical direction. As a result, the three-dimensional region D obtained by linear interpolation in the vertical direction with respect to the slice image may be a region separated for each slice image as shown in FIG.

また、別の問題点として、抽出対象となる臓器や器官がスライス画像上において長軸と短軸との差が大きい楕円等のように真円からかけ離れた扁平な断面形状である一方、各スライス間において各断面形状がねじれた位置関係にあるような場合にも、抽出が困難となるという点が挙げられる。   Another problem is that the organ or organ to be extracted has a flat cross-sectional shape that is far from the perfect circle, such as an ellipse with a large difference between the major axis and minor axis on the slice image. Even when the cross-sectional shapes are in a twisted positional relationship, extraction is difficult.

図14は、図11に示す従来の画像処理システム1のROI補間部17による三次元領域の抽出方法を用いた場合に生じる問題の別の一例を説明する図である。   FIG. 14 is a diagram for explaining another example of a problem that occurs when the three-dimensional region extraction method by the ROI interpolation unit 17 of the conventional image processing system 1 shown in FIG. 11 is used.

抽出すべき器官や臓器のスライス画像上における断面形状が扁平で、かつ各スライス間において各断面形状がねじれた位置関係にあるような場合には、図14(a)に示すように、各基準ROI(R1,R2)が相対的に互いに回転した状態で作成される。この結果、スライス画像(S1,S2)に対して垂直方向の線形補間により得られる三次元領域Dは図14(b)に示すように、縊れた部分を有する領域となる。   When the cross-sectional shape of the organ to be extracted or the slice image of the organ is flat and the cross-sectional shapes are twisted between the slices, as shown in FIG. The ROIs (R1, R2) are created in a state where they are rotated relative to each other. As a result, the three-dimensional region D obtained by linear interpolation in the vertical direction with respect to the slice image (S1, S2) is a region having a sharp portion as shown in FIG.

本発明はかかる従来の事情に対処するためになされたものであり、三次元領域の画像データを抽出する際、三次元領域のスライス画像上における断面がスライス画像に垂直方向の軸線に沿わない場合や、各スライス間において各断面形状がねじれた位置関係にあるような場合のように、スライス画像に対して垂直方向の線形補間を行なうことが不適切である場合であっても、適切に三次元領域の画像データを抽出することが可能な画像診断装置、画像処理システム、画像処理プログラムおよび画像処理方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to cope with such a conventional situation, and when extracting image data of a three-dimensional region, a cross section on the slice image of the three-dimensional region does not follow an axis perpendicular to the slice image. Even when it is inappropriate to perform linear interpolation in the vertical direction on the slice image, as in the case where the cross-sectional shapes are twisted between the slices, the cubic is appropriately An object of the present invention is to provide an image diagnostic apparatus, an image processing system, an image processing program, and an image processing method capable of extracting image data of an original area.

本発明に係る画像診断装置は、上述の目的を達成するために、請求項1に記載したように、被検体の二次元断層画像データを収集する画像データ収集手段と、前記二次元断層画像データに設定された基準となる複数の関心領域を基準ROIとして、この基準ROIの重心の位置を検出するROI重心位置検出手段と、前記ROI重心位置検出手段により検出された前記重心の位置に基づいて、前記二次元断層画像データのスライス方向に隣り合う前記基準ROIの重心の位置が前記スライスに垂直な方向の直線上となるように、前記基準ROIが設定された前記二次元断層画像データとともに前記基準ROIが設定されていない前記二次元断層画像データを前記スライスに平行な方向に均等に平行移動させるROI重心位置一致手段と、このROI重心位置一致手段による平行移動後における前記二次元断層画像データの前記スライスに垂直な方向の線形補間を行なうことにより三次元領域を設定するとともに、設定された前記三次元領域に含まれる前記平行移動後における前記二次元断層画像データの部分を前記二次元断層画像データの関心領域として設定する垂直線形補間手段と、前記関心領域が設定された前記平行移動後における前記二次元断層画像データの重心の位置が平行移動前における重心の位置に復帰されるように前記二次元断層画像データを平行移動させるROI重心位置復帰手段とを有することを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, an image diagnostic apparatus according to the present invention includes, as described in claim 1, image data collecting means for collecting two-dimensional tomographic image data of a subject, and the two-dimensional tomographic image data. Based on the ROI centroid position detection means for detecting the position of the centroid of the reference ROI, and the position of the centroid detected by the ROI centroid position detection means , Together with the two-dimensional tomographic image data in which the reference ROI is set so that the position of the center of gravity of the reference ROI adjacent in the slice direction of the two-dimensional tomographic image data is on a straight line in the direction perpendicular to the slice ROI centroid position matching means for evenly translating the two-dimensional tomographic image data for which no reference ROI is set in a direction parallel to the slice; and A three-dimensional region is set by performing linear interpolation in a direction perpendicular to the slice of the two-dimensional tomographic image data after the parallel movement by the OI centroid position matching means, and the parallel included in the set three-dimensional region. Vertical linear interpolation means for setting a portion of the two-dimensional tomographic image data after movement as a region of interest of the two-dimensional tomographic image data, and a center of gravity of the two-dimensional tomographic image data after the parallel movement in which the region of interest is set ROI center-of-gravity position returning means for translating the two-dimensional tomographic image data so that the position of the center of gravity is returned to the position of the center of gravity before the parallel movement.

また、本発明に係る画像診断装置は、上述の目的を達成するために、請求項2に記載したように、被検体の二次元断層画像データを収集する画像データ収集手段と、前記二次元断層画像データに設定された基準となる複数の関心領域を基準ROIとして、基準ROIの回転角度を検出するROI回転角度検出手段と、前記ROI回転角度検出手段により検出された前記回転角度に基づいて、前記二次元断層画像データのスライス方向に隣り合う前記基準ROIの回転角度が一致するように前記基準ROIが設定された前記二次元断層画像データとともに前記基準ROIが設定されていない前記二次元断層画像データを前記スライスに平行な面上において均等に回転移動させるROI回転角度一致手段と、このROI回転角度一致手段による回転移動後における前記二次元断層画像データの前記スライスに垂直な方向の線形補間を行なうことにより三次元領域を設定するとともに、設定された前記三次元領域に含まれる前記回転移動後における前記二次元断層画像データの部分を前記二次元断層画像データの関心領域として設定する垂直線形補間手段と、前記関心領域が設定された前記回転移動後における前記二次元断層画像データの回転角度が回転移動前における回転角度に復帰されるように前記二次元断層画像データを回転移動させるROI回転角度復帰手段とを有することを特徴とするものである。   In order to achieve the above-mentioned object, an image diagnostic apparatus according to the present invention includes an image data collection unit that collects two-dimensional tomographic image data of a subject, and the two-dimensional tomographic image as described in claim 2. Based on the ROI rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the reference ROI with the plurality of regions of interest serving as the reference set in the image data as the reference ROI, and the rotation angle detected by the ROI rotation angle detection means, The two-dimensional tomographic image in which the reference ROI is not set together with the two-dimensional tomographic image data in which the reference ROI is set so that the rotation angles of the reference ROIs adjacent in the slice direction of the two-dimensional tomographic image data match. ROI rotation angle matching means for rotating data evenly on a plane parallel to the slice, and rotation by the ROI rotation angle matching means. A three-dimensional region is set by performing linear interpolation in a direction perpendicular to the slice of the two-dimensional tomographic image data after movement, and the two-dimensional tomogram after the rotational movement included in the set three-dimensional region Vertical linear interpolation means for setting a portion of image data as a region of interest of the two-dimensional tomographic image data, and a rotation angle of the two-dimensional tomographic image data after the rotational movement in which the region of interest is set is a rotation before the rotational movement. ROI rotation angle return means for rotating and moving the two-dimensional tomographic image data so as to return to an angle.

また、本発明に係る画像処理システムは、上述の目的を達成するために、請求項3に記載したように、被検体の二次元断層画像データに設定された基準となる複数の関心領域を基準ROIとして、この基準ROIの重心の位置を検出するROI重心位置検出手段と、前記ROI重心位置検出手段により検出された前記重心の位置に基づいて、前記二次元断層画像データのスライス方向に隣り合う前記基準ROIの重心の位置が前記スライスに垂直な方向の直線上となるように、前記基準ROIが設定された前記二次元断層画像データとともに前記基準ROIが設定されていない前記二次元断層画像データを前記スライスに平行な方向に均等に平行移動させるROI重心位置一致手段と、このROI重心位置一致手段による平行移動後における前記二次元断層画像データの前記スライスに垂直な方向の線形補間を行なうことにより三次元領域を設定するとともに、設定された前記三次元領域に含まれる前記平行移動後における前記二次元断層画像データの部分を前記二次元断層画像データの関心領域として設定する垂直線形補間手段と、前記関心領域が設定された前記平行移動後における前記二次元断層画像データの重心の位置が平行移動前における重心の位置に復帰されるように前記二次元断層画像データを平行移動させるROI重心位置復帰手段とを有することを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, an image processing system according to the present invention uses a plurality of regions of interest serving as a reference set in the two-dimensional tomographic image data of a subject as a reference. The ROI is adjacent to the slice direction of the two-dimensional tomographic image data based on the ROI centroid position detecting means for detecting the position of the centroid of the reference ROI and the position of the centroid detected by the ROI centroid position detecting means. The two-dimensional tomographic image data in which the reference ROI is not set together with the two-dimensional tomographic image data in which the reference ROI is set so that the position of the center of gravity of the reference ROI is on a straight line perpendicular to the slice ROI center-of-gravity position matching means for uniformly translating the image in the direction parallel to the slice, and after the parallel movement by this ROI center-of-gravity position matching means A three-dimensional region is set by performing linear interpolation in a direction perpendicular to the slice of the two-dimensional tomographic image data, and the two-dimensional tomographic image data after the translation included in the set three-dimensional region is set. Vertical linear interpolation means for setting a portion as a region of interest of the two-dimensional tomographic image data, and the position of the center of gravity of the two-dimensional tomographic image data after the parallel movement in which the region of interest is set is the position of the center of gravity before the parallel movement ROI center-of-gravity position return means for translating the two-dimensional tomographic image data so as to return to the position.

また、本発明に係る画像処理システムは、上述の目的を達成するために、請求項4に記載したように、被検体の二次元断層画像データに設定された基準となる複数の関心領域を基準ROIとして、基準ROIの回転角度を検出するROI回転角度検出手段と、前記ROI回転角度検出手段により検出された前記回転角度に基づいて、前記二次元断層画像データのスライス方向に隣り合う前記基準ROIの回転角度が一致するように前記基準ROIが設定された前記二次元断層画像データとともに前記基準ROIが設定されていない前記二次元断層画像データを前記スライスに平行な面上において均等に回転移動させるROI回転角度一致手段と、このROI回転角度一致手段による回転移動後における前記二次元断層画像データの前記スライスに垂直な方向の線形補間を行なうことにより三次元領域を設定するとともに、設定された前記三次元領域に含まれる前記回転移動後における前記二次元断層画像データの部分を前記二次元断層画像データの関心領域として設定する垂直線形補間手段と、前記関心領域が設定された前記回転移動後における前記二次元断層画像データの回転角度が回転移動前における回転角度に復帰されるように前記二次元断層画像データを回転移動させるROI回転角度復帰手段とを有することを特徴とするものである。   In order to achieve the above-mentioned object, the image processing system according to the present invention uses a plurality of regions of interest serving as a reference set in the two-dimensional tomographic image data of a subject as described in claim 4. As ROI, ROI rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the reference ROI, and the reference ROI adjacent in the slice direction of the two-dimensional tomographic image data based on the rotation angle detected by the ROI rotation angle detection means The two-dimensional tomographic image data for which the reference ROI is not set together with the two-dimensional tomographic image data for which the reference ROI is set so that the rotation angles coincide with each other are rotated evenly on a plane parallel to the slice. ROI rotation angle matching means and the slice of the two-dimensional tomographic image data after rotational movement by the ROI rotation angle matching means. A three-dimensional region is set by performing linear interpolation in a direction perpendicular to the two-dimensional tomographic image data after the rotational movement included in the set three-dimensional region Vertical linear interpolation means for setting the region of interest, and the two-dimensional tomographic image so that the rotation angle of the two-dimensional tomographic image data after the rotational movement in which the region of interest is set is returned to the rotation angle before the rotational movement. ROI rotation angle return means for rotating and moving data.

また、本発明に係る画像処理プログラムは、上述の目的を達成するために、請求項5に記載したように、コンピュータを、被検体の二次元断層画像データに設定された基準となる複数の関心領域を基準ROIとして、この基準ROIの重心の位置を検出するROI重心位置検出手段、前記ROI重心位置検出手段により検出された前記重心の位置に基づいて、前記二次元断層画像データのスライス方向に隣り合う前記基準ROIの重心の位置が前記スライスに垂直な方向の直線上となるように、前記基準ROIが設定された前記二次元断層画像データとともに前記基準ROIが設定されていない前記二次元断層画像データを前記スライスに平行な方向に均等に平行移動させるROI重心位置一致手段、このROI重心位置一致手段による平行移動後における前記二次元断層画像データの前記スライスに垂直な方向の線形補間を行なうことにより三次元領域を設定するとともに、設定された前記三次元領域に含まれる前記平行移動後における前記二次元断層画像データの部分を前記二次元断層画像データの関心領域として設定する垂直線形補間手段並びに前記関心領域が設定された前記平行移動後における前記二次元断層画像データの重心の位置が平行移動前における重心の位置に復帰されるように前記二次元断層画像データを平行移動させるROI重心位置復帰手段として機能させることを特徴とするものである。   In order to achieve the above-mentioned object, the image processing program according to the present invention, as set forth in claim 5, makes a computer a plurality of interests that serve as a reference set in the two-dimensional tomographic image data of the subject. Using the region as a reference ROI, ROI centroid position detection means for detecting the position of the centroid of the reference ROI, and based on the position of the centroid detected by the ROI centroid position detection means, in the slice direction of the two-dimensional tomographic image data The two-dimensional tomography in which the reference ROI is not set together with the two-dimensional tomographic image data in which the reference ROI is set so that the position of the center of gravity of the adjacent reference ROI is on a straight line perpendicular to the slice ROI barycentric position matching means for evenly translating image data in a direction parallel to the slice, and parallel by the ROI barycentric position matching means A three-dimensional region is set by performing linear interpolation in a direction perpendicular to the slice of the two-dimensional tomographic image data after movement, and the two-dimensional tomogram after the parallel movement included in the set three-dimensional region Vertical linear interpolation means for setting a portion of image data as a region of interest of the two-dimensional tomographic image data, and the position of the center of gravity of the two-dimensional tomographic image data after the parallel movement in which the region of interest is set is the center of gravity before the parallel movement It functions as ROI barycentric position returning means for translating the two-dimensional tomographic image data so that it is returned to the position.

また、本発明に係る画像処理プログラムは、上述の目的を達成するために、請求項6に記載したように、コンピュータを、被検体の二次元断層画像データに設定された基準となる複数の関心領域を基準ROIとして、基準ROIの回転角度を検出するROI回転角度検出手段、前記ROI回転角度検出手段により検出された前記回転角度に基づいて、前記二次元断層画像データのスライス方向に隣り合う前記基準ROIの回転角度が一致するように前記基準ROIが設定された前記二次元断層画像データとともに前記基準ROIが設定されていない前記二次元断層画像データを前記スライスに平行な面上において均等に回転移動させるROI回転角度一致手段、このROI回転角度一致手段による回転移動後における前記二次元断層画像データの前記スライスに垂直な方向の線形補間を行なうことにより三次元領域を設定するとともに、設定された前記三次元領域に含まれる前記回転移動後における前記二次元断層画像データの部分を前記二次元断層画像データの関心領域として設定する垂直線形補間手段並びに前記関心領域が設定された前記回転移動後における前記二次元断層画像データの回転角度が回転移動前における回転角度に復帰されるように前記二次元断層画像データを回転移動させるROI回転角度復帰手段として機能させることを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, an image processing program according to the present invention provides a computer with a plurality of interests serving as a reference set in two-dimensional tomographic image data of a subject. ROI rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the reference ROI with the region as the reference ROI, and the adjacent to the slice direction of the two-dimensional tomographic image data based on the rotation angle detected by the ROI rotation angle detection means The two-dimensional tomographic image data for which the reference ROI is not set together with the two-dimensional tomographic image data for which the reference ROI is set so that the rotation angles of the reference ROI coincide with each other on a plane parallel to the slice. ROI rotation angle matching means to be moved, and the two-dimensional tomographic image data after rotational movement by this ROI rotation angle matching means A three-dimensional region is set by performing linear interpolation in a direction perpendicular to the slice of the two-dimensional tomographic image data after the rotational movement included in the set three-dimensional region. Vertical linear interpolation means for setting the region of interest of image data, and the two-dimensional so that the rotation angle of the two-dimensional tomographic image data after the rotational movement in which the region of interest is set is returned to the rotation angle before the rotational movement. It is characterized by functioning as ROI rotation angle return means for rotationally moving tomographic image data.

また、本発明に係る画像処理方法は、上述の目的を達成するために、請求項7に記載したように、被検体の二次元断層画像データに設定された基準となる複数の関心領域を基準ROIとして、この基準ROIの重心の位置を検出するステップと、検出された前記重心の位置に基づいて、前記二次元断層画像データのスライス方向に隣り合う前記基準ROIの重心の位置が前記スライスに垂直な方向の直線上となるように、前記基準ROIが設定された前記二次元断層画像データとともに前記基準ROIが設定されていない前記二次元断層画像データを前記スライスに平行な方向に均等に平行移動させるステップと、前記平行移動後における前記二次元断層画像データの前記スライスに垂直な方向の線形補間を行なうことにより三次元領域を設定するとともに、設定された前記三次元領域に含まれる前記平行移動後における前記二次元断層画像データの部分を前記二次元断層画像データの関心領域として設定するステップと、前記関心領域が設定された前記平行移動後における前記二次元断層画像データの重心の位置が平行移動前における重心の位置に復帰されるように前記二次元断層画像データを平行移動させるステップとを有することを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, the image processing method according to the present invention uses a plurality of regions of interest serving as a reference set in the two-dimensional tomographic image data of the subject as a reference. As the ROI, the step of detecting the position of the center of gravity of the reference ROI and the position of the center of gravity of the reference ROI adjacent in the slice direction of the two-dimensional tomographic image data based on the detected position of the center of gravity in the slice. The two-dimensional tomographic image data for which the reference ROI is not set and the two-dimensional tomographic image data for which the reference ROI is not set are equally parallel to a direction parallel to the slice so as to be on a straight line in a vertical direction. A three-dimensional region is formed by performing a linear interpolation in a direction perpendicular to the slice of the two-dimensional tomographic image data after the parallel movement. And setting a portion of the two-dimensional tomographic image data after the translation included in the set three-dimensional region as a region of interest of the two-dimensional tomographic image data, and the region of interest set Translating the two-dimensional tomographic image data so that the position of the center of gravity of the two-dimensional tomographic image data after translation is restored to the position of the center of gravity before translation. .

また、本発明に係る画像処理方法は、上述の目的を達成するために、請求項8に記載したように、被検体の二次元断層画像データに設定された基準となる複数の関心領域を基準ROIとして、基準ROIの回転角度を検出するステップと、検出された前記回転角度に基づいて、前記二次元断層画像データのスライス方向に隣り合う前記基準ROIの回転角度が一致するように前記基準ROIが設定された前記二次元断層画像データとともに前記基準ROIが設定されていない前記二次元断層画像データを前記スライスに平行な面上において均等に回転移動させるステップと、前記回転移動後における前記二次元断層画像データの前記スライスに垂直な方向の線形補間を行なうことにより三次元領域を設定するとともに、設定された前記三次元領域に含まれる前記回転移動後における前記二次元断層画像データの部分を前記二次元断層画像データの関心領域として設定するステップと、前記関心領域が設定された前記回転移動後における前記二次元断層画像データの回転角度が回転移動前における回転角度に復帰されるように前記二次元断層画像データを回転移動させるステップとを有することを特徴とするものである。   In order to achieve the above-mentioned object, the image processing method according to the present invention is based on a plurality of regions of interest serving as a reference set in the two-dimensional tomographic image data of the subject. As the ROI, the step of detecting the rotation angle of the reference ROI and, based on the detected rotation angle, the rotation angle of the reference ROI adjacent in the slice direction of the two-dimensional tomographic image data match. Rotating the two-dimensional tomographic image data for which the reference ROI is not set together with the two-dimensional tomographic image data for which the reference is set on the plane parallel to the slice; and the two-dimensional after the rotational movement A three-dimensional region is set by performing linear interpolation in a direction perpendicular to the slice of tomographic image data, and the set three-dimensional A portion of the two-dimensional tomographic image data after the rotational movement included in a region is set as a region of interest of the two-dimensional tomographic image data; and the two-dimensional tomographic image after the rotational movement in which the region of interest is set And rotating the two-dimensional tomographic image data so that the rotation angle of the data is restored to the rotation angle before the rotation movement.

本発明に係る画像診断装置、画像処理システム、画像処理プログラムおよび画像処理方法においては、三次元領域の画像データを抽出する際、三次元領域のスライス画像上における断面がスライス画像に垂直方向の軸線に沿わない場合や、各スライス間において各断面形状がねじれた位置関係にあるような場合のように、スライス画像に対して垂直方向の線形補間を行なうことが不適切である場合であっても、適切に三次元領域の画像データを抽出することができる。   In the diagnostic imaging apparatus, the image processing system, the image processing program, and the image processing method according to the present invention, when extracting the image data of the three-dimensional region, the cross-section on the slice image of the three-dimensional region is the axis line perpendicular to the slice image. Even if it is inappropriate to perform linear interpolation in the vertical direction on the slice image, such as when the cross-sectional shape is twisted between each slice The image data of the three-dimensional area can be appropriately extracted.

本発明に係る画像診断装置、画像処理システム、画像処理プログラムおよび画像処理方法の実施の形態について添付図面を参照して説明する。   Embodiments of an image diagnostic apparatus, an image processing system, an image processing program, and an image processing method according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1は本発明に係る画像診断装置の一例としての超音波診断装置の実施の形態を示す機能ブロック図である。   FIG. 1 is a functional block diagram showing an embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus as an example of an image diagnostic apparatus according to the present invention.

画像診断装置に一例としての超音波診断装置30は、パルサー等を備えた送信回路31、受信回路32、超音波プローブ33、画像生成回路34および画像処理システム35を有する。送信回路31および受信回路32は、超音波プローブ33と接続され、送信回路31において生成された電気パルスを超音波プローブ33に備えられる複数の超音波振動子群に印加することにより図示しない被検体に向けて超音波パルスを送信する一方、被検体において生じた反射波信号を超音波プローブ33で受信して受信回路32に出力できるように構成される。   An ultrasonic diagnostic apparatus 30 as an example of an image diagnostic apparatus includes a transmission circuit 31, a reception circuit 32, an ultrasonic probe 33, an image generation circuit 34, and an image processing system 35 including a pulsar. The transmission circuit 31 and the reception circuit 32 are connected to the ultrasonic probe 33, and an electric pulse generated in the transmission circuit 31 is applied to a plurality of ultrasonic transducer groups provided in the ultrasonic probe 33, thereby not being illustrated. While the ultrasonic pulse is transmitted toward the object, the reflected wave signal generated in the subject is received by the ultrasonic probe 33 and output to the receiving circuit 32.

受信回路32は、超音波プローブ33から受けた反射波信号をデジタル信号に変換した後、遅延加算処理や検波、圧縮といった各種処理を行なうことにより、画像信号を生成する機能を有する。   The receiving circuit 32 has a function of generating an image signal by converting a reflected wave signal received from the ultrasonic probe 33 into a digital signal and performing various processes such as delay addition processing, detection, and compression.

また、画像生成回路34は、受信回路32から画像信号を受けて、被検体の各スライスにおける画像データを生成する機能と、生成した各スライスにおける画像データを画像処理システム35にスライス画像データとして与える機能を有する。   The image generation circuit 34 receives an image signal from the reception circuit 32 and generates image data in each slice of the subject, and gives the image data in each generated slice to the image processing system 35 as slice image data. It has a function.

つまり、送信回路31、受信回路32、超音波プローブ33および画像生成回路34により、超音波診断装置30には、被検体の二次元断層画像データを収集する画像データ収集手段としての機能が備えられる。   That is, the ultrasound diagnostic apparatus 30 is provided with a function as an image data collection unit that collects two-dimensional tomographic image data of a subject by the transmission circuit 31, the reception circuit 32, the ultrasound probe 33, and the image generation circuit 34. .

画像処理システム35は、画像記憶部36、表示処理部37、表示部38、座標変換部39、マウス40、距離画像演算部41、距離画像記憶部42、ROI補間部43、ROI記憶部44、画像抽出部45、抽出画像記憶部46、三次元表示処理部47を備える。画像処理システム35は、コンピュータに画像処理プログラムを読み込ませることにより構築することができるが、画像処理システム35の一部または全部を回路により構成してもよい。   The image processing system 35 includes an image storage unit 36, a display processing unit 37, a display unit 38, a coordinate conversion unit 39, a mouse 40, a distance image calculation unit 41, a distance image storage unit 42, an ROI interpolation unit 43, an ROI storage unit 44, An image extraction unit 45, an extracted image storage unit 46, and a three-dimensional display processing unit 47 are provided. The image processing system 35 can be constructed by causing a computer to read an image processing program, but part or all of the image processing system 35 may be configured by a circuit.

そして、画像処理システム35は、例えば画像診断装置の一例としての超音波診断装置30に内蔵される。ただし、画像処理システム35を他のMRI装置やX線CT装置等の画像診断装置に内蔵してもよいし、画像診断装置とは独立して構成し、画像診断装置から必要なデータを入力して情報処理を行なうようにしてもよい。   The image processing system 35 is built in, for example, an ultrasonic diagnostic apparatus 30 as an example of an image diagnostic apparatus. However, the image processing system 35 may be incorporated in an image diagnostic apparatus such as another MRI apparatus or an X-ray CT apparatus, or may be configured independently of the image diagnostic apparatus and input necessary data from the image diagnostic apparatus. Information processing may be performed.

画像処理システム35の画像記憶部36には、画像生成回路34によって得られたスライス画像データが二次元の縦横複数の画素に対応させて記憶される。   The image storage unit 36 of the image processing system 35 stores slice image data obtained by the image generation circuit 34 in association with a plurality of two-dimensional vertical and horizontal pixels.

表示処理部37は、画像記憶部36に記憶されているスライス画像データに対し、表示部38の階調に合わせる処理、二値化処理等の表示処理を行う機能を有する。そして、表示部38は、例えばCRT、液晶表示装置等の表示装置およびキーボード等の入力部(いずれも図示せず)から成る。表示部38は、前記入力部の操作により基準となるROI(以下、基準ROIと記す)を設定するためのスライス画像データを選択する機能と、表示処理部37により表示処理、二値化処理されたスライス画像や後述の三次元表示処理部47によって三次元表示処理された画像を表示させる機能を有する。   The display processing unit 37 has a function of performing display processing such as processing for matching the gradation of the display unit 38 and binarization processing on the slice image data stored in the image storage unit 36. The display unit 38 includes, for example, a display device such as a CRT or a liquid crystal display device and an input unit (not shown) such as a keyboard. The display unit 38 has a function of selecting slice image data for setting a reference ROI (hereinafter referred to as a reference ROI) by the operation of the input unit, and display processing and binarization processing are performed by the display processing unit 37. And a function of displaying a slice image and an image that has been three-dimensionally displayed by a three-dimensional display processing unit 47 described later.

座標変換部39は、マウス40等の入力手段により入力される基準ROIの設定情報に基づいて、表示部38において選択されたスライス画像データの基準ROIを設定する機能と、設定された基準ROIの輪郭に対応する画素の座標を求める機能とを有する。基準ROIの設定情報としては、例えばマウス40の移動量とすることができる。   The coordinate conversion unit 39 has a function of setting the reference ROI of the slice image data selected on the display unit 38 based on the setting information of the reference ROI input by input means such as the mouse 40, and the set reference ROI. And a function for obtaining the coordinates of the pixel corresponding to the contour. As the reference ROI setting information, for example, the amount of movement of the mouse 40 can be used.

距離画像演算部41は、座標変換部39により求められた基準ROIの輪郭の座標に対応する画素の値を所定の値にし、その画素の値を基準として、基準ROIの輪郭の内側に1画素進む毎に1を足した値をその画素の値とするとともに、基準ROIの輪郭の外側に1画素進む毎に1を引いた値をその画素の値とし、新たな画素値を有する画像を距離画像データとして全画素について求める機能を有する。   The distance image calculation unit 41 sets the pixel value corresponding to the coordinates of the contour of the reference ROI obtained by the coordinate conversion unit 39 to a predetermined value, and sets one pixel inside the contour of the reference ROI based on the value of the pixel. Each time a value is added, a value obtained by adding 1 is used as the value of the pixel, and a value obtained by subtracting 1 every time the pixel advances outside the outline of the reference ROI is used as the value of the pixel. It has a function for obtaining all pixels as image data.

距離画像記憶部42には、距離画像演算部41により求められた距離画像データが記憶される。   The distance image storage unit 42 stores the distance image data obtained by the distance image calculation unit 41.

ROI補間部43は、距離画像記憶部42から基準ROIを有する距離画像データを読み込むとともに、画像生成回路34からスライス画像データおよびスライス画像の間隔(サンプリングピッチ)情報を受け取り、幾何学的な座標変換処理とともに基準ROIを用いた線形補間を行なうことにより、各スライス画像データそれぞれに対応する距離画像データを求める機能と、求められた各距離画像データの画素値が所定値以上の領域をROIとして設定する機能とを有する。   The ROI interpolation unit 43 reads the distance image data having the reference ROI from the distance image storage unit 42, receives slice image data and slice image interval (sampling pitch) information from the image generation circuit 34, and performs geometric coordinate conversion. By performing linear interpolation using the reference ROI together with the processing, a function for obtaining distance image data corresponding to each slice image data, and a region where the pixel value of each obtained distance image data is a predetermined value or more is set as the ROI It has the function to do.

図2は図1に示す超音波診断装置30に内蔵される画像処理システム35のROI補間部43の詳細構成を示す機能ブロック図である。   FIG. 2 is a functional block diagram showing a detailed configuration of the ROI interpolation unit 43 of the image processing system 35 built in the ultrasonic diagnostic apparatus 30 shown in FIG.

ROI補間部43は、ROI重心位置検出部43a、ROI重心位置一致部43b、ROI回転角度検出部43c、ROI回転角度一致部43d、垂直線形補間部43e、ROI重心位置復帰部43f、ROI回転角度復帰部43gを有し、これらの構成要素により、ROI補間部43には、それぞれROI重心位置検出手段、ROI重心位置一致手段、ROI回転角度検出手段、ROI回転角度一致手段、垂直線形補間手段、ROI重心位置復帰手段、ROI回転角度復帰手段としての機能が備えられる。   The ROI interpolation unit 43 includes an ROI centroid position detection unit 43a, an ROI centroid position matching unit 43b, an ROI rotation angle detection unit 43c, an ROI rotation angle matching unit 43d, a vertical linear interpolation unit 43e, an ROI centroid position return unit 43f, and an ROI rotation angle. The return part 43g has these components, and the ROI interpolation part 43 has the ROI center of gravity position detecting means, the ROI center of gravity position matching means, the ROI rotation angle detection means, the ROI rotation angle matching means, the vertical linear interpolation means, respectively. Functions as ROI barycentric position return means and ROI rotation angle return means are provided.

ROI重心位置検出部43aは、距離画像記憶部42から読み込んだ各距離画像データにおけるそれぞれの基準ROIの重心の位置を検出する機能と、検出した各基準ROIの重心の位置を位置ずれ情報としてROI重心位置一致部43bおよびROI重心位置復帰部43fに与える機能を有する。但し、ROI重心位置検出部43aの入力データは、ROI内が一定値でROI外が0のデータ等のように距離画像データ以外のデータであってもよい。   The ROI barycentric position detection unit 43a has a function of detecting the position of the barycenter of each reference ROI in each distance image data read from the distance image storage unit 42, and the position of the center of gravity of each detected reference ROI as ROI. It has a function of giving to the center-of-gravity position matching part 43b and the ROI center-of-gravity position return part 43f. However, the input data of the ROI barycentric position detecting unit 43a may be data other than the distance image data such as data in which the ROI inside is a constant value and the outside of the ROI is 0.

図3は、図1に示す超音波診断装置30に内蔵される画像処理システム35の入力データの例を説明する図である。   FIG. 3 is a diagram for explaining an example of input data of the image processing system 35 built in the ultrasonic diagnostic apparatus 30 shown in FIG.

図3(a−1)は、ROI重心位置検出部43aの入力データの一例である距離画像データであり、図3(a−2)は、図3(a−1)の点線部分における画素値のヒストグラムである。   3A-1 is distance image data that is an example of input data of the ROI barycentric position detection unit 43a, and FIG. 3A-2 is a pixel value in the dotted line part of FIG. 3A-1. This is a histogram.

図3(a−1)および図3(a−2)に示すように、距離画像データの基準ROIは、画素値が例えば100以上の領域として定義される。   As shown in FIGS. 3A-1 and 3A-2, the reference ROI of the distance image data is defined as an area having a pixel value of 100 or more, for example.

図3(b−1)は、ROI重心位置検出部43aの入力データの一例であるROI内が一定値1でROI外が0のデータであり、図3(b−2)は、図3(b−1)の点線部分における画素値のヒストグラムである。   FIG. 3B-1 is data in which the ROI inside the ROI, which is an example of the input data of the ROI barycentric position detector 43a, has a constant value 1 and 0 outside the ROI. FIG. It is a histogram of the pixel value in the dotted line part of b-1).

図3(b−1)および図3(b−2)に示すように、ROI内が一定値1でROI外が0のデータをROI重心位置検出部43aの入力データとする場合には、画素値が例えば1の領域としてROIが定義される。   As shown in FIGS. 3 (b-1) and 3 (b-2), when data having a constant value of 1 within the ROI and 0 outside the ROI is used as input data to the ROI barycentric position detection unit 43a, The ROI is defined as an area having a value of 1, for example.

一方、ROI重心位置一致部43bは、画像生成回路34からは基準ROIが設定されていない各スライス画像データを、ROI重心位置検出部43aからは各基準ROIの重心の位置ずれ情報をそれぞれ受けて、スライス方向に隣り合う各基準ROIの重心位置がスライスに垂直な方向の直線上となるように、基準ROIが設定された距離画像データとともに基準ROIが設定されていない各スライス画像データをスライスに平行な方向に均等に平行移動させる機能と、平行移動後の各距離画像データおよびスライス画像データをROI回転角度一致部43dまたは垂直線形補間部43eに与える機能とを有する。   On the other hand, the ROI center-of-gravity position matching unit 43b receives each slice image data for which the reference ROI is not set from the image generation circuit 34, and receives the positional deviation information of the center of gravity of each reference ROI from the ROI center-of-gravity position detection unit 43a. Each slice image data in which the reference ROI is not set is sliced together with the distance image data in which the reference ROI is set so that the center of gravity position of each reference ROI adjacent in the slice direction is on a straight line in the direction perpendicular to the slice. A function of evenly translating in parallel directions, and a function of supplying each distance image data and slice image data after translation to the ROI rotation angle matching unit 43d or the vertical linear interpolation unit 43e.

ROI回転角度検出部43cは、距離画像記憶部42から読み込んだ各距離画像データにおけるそれぞれの基準ROIの回転角度をセントラルモーメント法等の任意の手法により検出する機能と、検出した各基準ROIの回転角度を角度ずれ情報としてROI回転角度一致部43dおよびROI回転角度復帰部43gに与える機能とを有する。ROI回転角度検出部43cの入力データは、ROI内が一定値でROI外が0のデータ等のように距離画像データ以外のデータであってもよい。   The ROI rotation angle detection unit 43c has a function of detecting the rotation angle of each reference ROI in each distance image data read from the distance image storage unit 42 by an arbitrary method such as the central moment method, and the rotation of each detected reference ROI. A function of giving the angle to the ROI rotation angle matching unit 43d and the ROI rotation angle return unit 43g as angle deviation information. The input data of the ROI rotation angle detection unit 43c may be data other than the distance image data such as data in which the ROI inside is a constant value and the outside of the ROI is 0.

ここで、基準ROIの回転角度は、任意の方法で定義することができる。例えば、座標軸への基準ROIの正射影を成分とするベクトルの座標軸に対する傾きとすることもできる。セントラルモーメント法による場合には、基準ROIの回転角度は、基準ROIの図形が伸びている方向と座標軸とのなす角となる。   Here, the rotation angle of the reference ROI can be defined by an arbitrary method. For example, it is also possible to set the inclination of a vector whose component is an orthogonal projection of the reference ROI to the coordinate axis with respect to the coordinate axis. In the case of the central moment method, the rotation angle of the reference ROI is an angle formed by the direction in which the figure of the reference ROI extends and the coordinate axis.

尚、セントラルモーメント法による基準ROIの回転角度θの計算式は、式(1)で示される。   The calculation formula of the rotation angle θ of the reference ROI by the central moment method is expressed by the formula (1).

[数1]
θ=(1/2)tan−1{2M11/(M20−M02)} ・・・(1)
[Equation 1]
θ = (1/2) tan −1 {2M 11 / (M 20 −M 02 )} (1)

ただし、式(1)において、セントラルモーメントM11,M20,M02は,基準ROIの輪郭を表す関数f(i,j)および関数f(i,j)の重心座標(i,j)から式(2)により求められる。 However, in the formula (1), the central moments M 11 , M 20 , M 02 are the function f (i, j) representing the contour of the reference ROI and the barycentric coordinates (i g , j g ) of the function f (i, j). ) From the above equation (2).

[数2]
Mpq=ΣΣ(i−i・(j−j・f(i,j) ・・・(2)
[Equation 2]
Mpq = Σ i Σ j (i−i g ) p · (j−j g ) q · f (i, j) (2)

ROI回転角度一致部43dは、ROI回転角度検出部43cから受けた各基準ROIの回転角度の角度ずれ情報に基づいて、ROI重心位置一致部43bから受けた平行移動後の各距離画像データおよびスライス画像データを、スライス方向に平行な面上において均等に回転移動させることにより、各距離画像データおよびスライス画像データの回転角度を一致させる機能と、回転移動後の各距離画像データおよびスライス画像データを垂直線形補間部43eに与える機能とを有する。   The ROI rotation angle matching unit 43d receives the distance image data and the slice after translation received from the ROI barycenter position matching unit 43b based on the angular deviation information of the rotation angle of each reference ROI received from the ROI rotation angle detection unit 43c. The image data is rotated and moved evenly on a plane parallel to the slice direction to match the rotation angles of the distance image data and the slice image data, and the distance image data and the slice image data after the rotation are moved. And a function to be given to the vertical linear interpolation unit 43e.

垂直線形補間部43eは、ROI重心位置一致部43bまたはROI回転角度一致部43dから受けた平行移動後ないし回転移動後における各距離画像データおよびスライス画像データに基づいて、スライス方向に隣り合う各距離画像データのスライスに垂直な方向の線形補間を行なうことにより三次元領域(Voxelデータ)を設定する機能と、平行移動後ないし回転移動後におけるスライス画像データのうち設定された三次元領域に含まれる部分を各スライス画像データのROIとして設定する機能とを有する。   The vertical linear interpolation unit 43e uses the distance image data and the slice image data after the parallel movement or the rotational movement received from the ROI center-of-gravity position matching unit 43b or the ROI rotation angle matching unit 43d. Included in the set three-dimensional region of the slice image data after parallel movement or rotational movement, and the function of setting the three-dimensional region (Voxel data) by performing linear interpolation in the direction perpendicular to the slice of the image data And a function of setting the portion as the ROI of each slice image data.

そして、垂直線形補間部43eは、移動後の基準ROIおよび設定した各スライス画像データのROIをROI情報として、平行移動後ないし回転移動後における各距離画像データおよびスライス画像データとともにROI重心位置復帰部43fまたはROI回転角度復帰部43gに与えるように構成される。   Then, the vertical linear interpolation unit 43e uses the reference ROI after movement and the ROI of each set slice image data as ROI information, along with each distance image data and slice image data after translation or rotation, and ROI barycenter position return unit 43f or ROI rotation angle return unit 43g.

ROI回転角度復帰部43gは、ROI回転角度検出部43cから受けた基準ROIの回転角度の角度位置ずれ情報に基づいて、垂直線形補間部43eから受けた各距離画像データおよびスライス画像データの回転角度がROI回転角度一致部43dによる回転移動前における回転角度に復帰されるように回転移動させる機能と、回転角度復帰後における各距離画像データおよびスライス画像データをROI重心位置復帰部43fに与える機能とを有する。   The ROI rotation angle return unit 43g, based on the angular position shift information of the rotation angle of the reference ROI received from the ROI rotation angle detection unit 43c, the rotation angle of each distance image data and slice image data received from the vertical linear interpolation unit 43e. Has a function of rotating the ROI rotation angle matching unit 43d so as to return to the rotation angle before the rotation movement, and a function of giving each ROI image data and slice image data to the ROI barycentric position return unit 43f after the rotation angle is returned. Have

ROI重心位置復帰部43fは、ROI重心位置検出部43aから受けた、基準ROIの位置ずれ情報に基づいて、垂直線形補間部43eまたはROI回転角度復帰部43gから受けた各距離画像データおよびスライス画像データの重心位置がROI重心位置一致部43bによる平行移動前における重心位置に復帰されるように平行移動させる機能と、重心位置復帰後における各距離画像データおよびスライス画像データをROI情報とともにROI記憶部44に書き込む機能を有する。   The ROI center-of-gravity position return unit 43f receives each distance image data and slice image received from the vertical linear interpolation unit 43e or the ROI rotation angle return unit 43g based on the positional deviation information of the reference ROI received from the ROI center-of-gravity position detection unit 43a. A function of moving the center of gravity of the data so that the center of gravity of the data is returned to the position of the center of gravity before the parallel movement by the ROI center of gravity position matching unit 43b, and the ROI information together with each distance image data and slice image data after the return of the center of gravity position 44 has a function of writing.

このため、画像処理システム35のROI記憶部44には、ROI補間部43により設定されたROIと基準ROIとが各距離画像データおよびスライス画像データに対応させて記憶される。   Therefore, the ROI storage unit 44 of the image processing system 35 stores the ROI set by the ROI interpolation unit 43 and the reference ROI in association with each distance image data and slice image data.

画像抽出部45は、ROI記憶部44に記憶されている各ROIおよび基準ROIに基づき、画像記憶部36に記憶されている各スライス画像データを元データとして、各ROIおよび基準ROIに含まれる部分のデータ抽出処理を行なうことによりROI内抽出画像データを生成する機能、ROI外部の画像データで構成されるROI外抽出画像データを生成する機能、その他必要に応じてペイント処理といった画像処理を行うことによりペイント画像を生成する機能を有する。   The image extraction unit 45 is based on each ROI and reference ROI stored in the ROI storage unit 44, and includes each slice image data stored in the image storage unit 36 as original data, and is included in each ROI and reference ROI. A function for generating extracted image data within the ROI by performing the data extraction process, a function for generating image data extracted outside the ROI composed of image data outside the ROI, and other image processing such as paint processing as necessary Has a function of generating a paint image.

抽出画像記憶部46には、ROI抽出部21により生成されたROI内抽出画像データ、ROI外抽出画像データ、ペイント画像データが記憶される。   The extracted image storage unit 46 stores in-ROI extracted image data, out-ROI extracted image data, and paint image data generated by the ROI extracting unit 21.

三次元表示処理部47は、抽出画像記憶部46に記憶されているROI内抽出画像データ、ROI外抽出画像データ、ペイント画像データに対し、二値化処理、重ね合わせ処理、表示部38の階調に合わせる処理等の三次元表示処理を行うことにより、SVR画像、MIP画像、MPR画像等の三次元画像を表示するための三次元画像データを生成する機能を有する。   The three-dimensional display processing unit 47 binarizes, superimposes, and displays the level of the display unit 38 on the extracted image data in the ROI, the extracted image data outside the ROI, and the paint image data stored in the extracted image storage unit 46. It has a function of generating 3D image data for displaying a 3D image such as an SVR image, a MIP image, or an MPR image by performing a 3D display process such as a process for adjusting the key.

なお、画像記憶部36、距離画像記憶部42、ROI記憶部17および抽出画像記憶部46は、例えば、それぞれビデオメモリ等の記憶装置から成るが、単一または複数の記憶装置で共有するようにしても良い。また、表示処理部37、距離画像演算部41、ROI補間部43、画像抽出部45および三次元表示処理部47は、例えば、それぞれCPU、マイクロプロセッサ等の演算処理装置に各種プログラムを読み込ませて構成されるが、単一または複数の演算処理装置を共有するようにしても良い。   The image storage unit 36, the distance image storage unit 42, the ROI storage unit 17, and the extracted image storage unit 46 are each composed of a storage device such as a video memory, for example, but may be shared by a single or a plurality of storage devices. May be. In addition, the display processing unit 37, the distance image calculation unit 41, the ROI interpolation unit 43, the image extraction unit 45, and the 3D display processing unit 47, for example, read various programs into an arithmetic processing device such as a CPU or a microprocessor. Although configured, a single or a plurality of arithmetic processing devices may be shared.

次に、超音波診断装置30の作用について説明する。   Next, the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus 30 will be described.

図4は、図1に示す超音波診断装置30により、三次元領域に含まれる画像を表示させる際の手順を示すフローチャートであり、図中Sに数字を付した符号はフローチャートの各ステップを示す。   FIG. 4 is a flowchart showing a procedure for displaying an image included in a three-dimensional region by the ultrasonic diagnostic apparatus 30 shown in FIG. 1, and the reference numerals with numerals in the figure indicate the steps of the flowchart. .

まず、ステップS1において、被検体のスライス画像データが収集される。すなわち、送信回路31において生成された電気パルスが超音波プローブ33に備えられる複数の超音波振動子群に印加され、図示しない被検体に向けて超音波パルスが送信される。そして、被検体において生じた反射波信号が超音波プローブ33で受信されて受信回路32に出力される。   First, in step S1, slice image data of the subject is collected. That is, the electric pulse generated in the transmission circuit 31 is applied to a plurality of ultrasonic transducer groups provided in the ultrasonic probe 33, and the ultrasonic pulse is transmitted toward a subject (not shown). Then, the reflected wave signal generated in the subject is received by the ultrasonic probe 33 and output to the receiving circuit 32.

さらに、受信回路32は、超音波プローブ33から受けた反射波信号をデジタル信号に変換した後、遅延加算処理や検波、圧縮といった各種処理を行なうことにより、画像信号を生成する。また、画像生成回路34は、受信回路32から画像信号を受けて、被検体の各スライスにおける画像データをスライス画像データとして生成する。生成されたスライス画像データは、画像処理システム35の画像記憶部36に書き込まれて保存される。   Further, the reception circuit 32 converts the reflected wave signal received from the ultrasonic probe 33 into a digital signal, and then performs various processes such as delay addition processing, detection, and compression to generate an image signal. The image generation circuit 34 receives the image signal from the reception circuit 32 and generates image data in each slice of the subject as slice image data. The generated slice image data is written and stored in the image storage unit 36 of the image processing system 35.

そして、このようにして収集されたスライス画像データから、例えば血管部分のデータを抽出して血管をSVR画像、MIP画像、MPR画像等の三次元画像として表示させる場合には、表示させようとする血管が含まれるような三次元領域を設定する必要がある。そこで、画像処理システム35により三次元領域を設定して血管を三次元画像として表示させるための各種画像処理が行なわれる。   When the blood vessel portion data is extracted from the slice image data collected in this way and the blood vessels are displayed as a three-dimensional image such as an SVR image, MIP image, or MPR image, they are displayed. It is necessary to set a three-dimensional region that includes blood vessels. Therefore, various image processing for setting a three-dimensional region and displaying a blood vessel as a three-dimensional image by the image processing system 35 is performed.

すなわち、ステップS2において、三次元領域を設定するための基準となる基準ROIをスライス画像データ上に設定するために、スライス画像データが選択される。そのために、表示処理部37は、画像記憶部36に記憶された画像データの表示処理を行なって二値化された画像データを生成し、生成した各スライスにおける二値画像データを表示部38に与えることにより表示させる。このため、ユーザは表示部38に設けられた図示しない入力装置の操作により基準ROIを設定するためのスライス画像データを選択することができる。   That is, in step S2, slice image data is selected in order to set a reference ROI serving as a reference for setting a three-dimensional region on the slice image data. For this purpose, the display processing unit 37 performs display processing of the image data stored in the image storage unit 36 to generate binarized image data, and displays the generated binary image data in each slice on the display unit 38. Display by giving. Therefore, the user can select slice image data for setting the reference ROI by operating an input device (not shown) provided on the display unit 38.

次に、ステップS3において、選択されたスライス画像データにおいて、基準ROIの輪郭がマウス40等の入力手段により設定される。すなわち、座標変換部39は、マウス40からの基準ROI設定情報を受け取って、基準ROIの輪郭に対応する画素の座標を求める。そして、座標変換部39は、求められた画素の座標を距離画像演算部41に与える。   Next, in step S3, the outline of the reference ROI is set by the input means such as the mouse 40 in the selected slice image data. That is, the coordinate conversion unit 39 receives the reference ROI setting information from the mouse 40 and obtains the coordinates of the pixel corresponding to the outline of the reference ROI. Then, the coordinate conversion unit 39 gives the obtained pixel coordinates to the distance image calculation unit 41.

次に、ステップS4において、距離画像演算部41により距離画像データが作成されて距離画像記憶部42に保存される。すなわち、距離画像演算部41は、基準ROIの輪郭に対応する画素の値を所定の値、例えば100にし、その画素の値を基準に、基準ROIの輪郭の内側に1画素進む毎に1を足した値をその画素の値とするとともに、基準ROIの輪郭の外側に1画素進む毎に1を引いた値をその画素の値とし、これを距離画像データとして全画素について求め、それらを距離画像記憶部42に記憶する。   Next, in step S <b> 4, distance image data is created by the distance image calculation unit 41 and stored in the distance image storage unit 42. That is, the distance image calculation unit 41 sets the value of the pixel corresponding to the contour of the reference ROI to a predetermined value, for example, 100, and sets 1 for every one pixel inward of the contour of the reference ROI based on the value of the pixel. The added value is used as the value of the pixel, and the value obtained by subtracting 1 every time one pixel moves outside the outline of the reference ROI is used as the value of the pixel. Store in the image storage unit 42.

つまり、距離画像データが距離画像記憶部42に記憶されることにより基準ROIを三次元領域の設定に用いるための処理が完了する。そして、このような基準ROIの設定および距離画像データの作成は、三次元領域に必要とされる精度に応じて複数回に亘って行なわれる。すなわち、基準ROIをより多く設定すれば、三次元領域の精度を向上させることができる。   That is, the process for using the reference ROI for setting the three-dimensional region is completed by storing the distance image data in the distance image storage unit 42. Such setting of the reference ROI and creation of the distance image data are performed a plurality of times according to the accuracy required for the three-dimensional region. That is, if more reference ROIs are set, the accuracy of the three-dimensional region can be improved.

そこで、ステップS5において、基準ROIの設定がさらに必要な場合には、再びステップS2においてスライス画像データが選択され、同様な手順で基準ROIが設定されるとともに距離画像データが作成される。   Therefore, if further setting of the reference ROI is necessary in step S5, slice image data is selected again in step S2, and the reference ROI is set and distance image data is created in the same procedure.

一方、ステップS5において、基準ROIの設定が終了すると、ステップS6において、ROI補間部43により幾何学的なスライス画像データおよび距離画像データの座標変換処理とともに基準ROIを用いた線形補間を行なうことにより三次元領域を設定し、設定した三次元領域に含まれる各スライス画像データの部分がROIとして設定される。   On the other hand, when the setting of the reference ROI is completed in step S5, in step S6, the ROI interpolation unit 43 performs linear interpolation using the reference ROI together with the coordinate conversion processing of the geometric slice image data and the distance image data. A three-dimensional area is set, and a portion of each slice image data included in the set three-dimensional area is set as an ROI.

ここで、ROI補間部43による座標変換処理および線形補間処理の詳細について説明する。ROI補間部43では、基準ROIを用いてスライスに垂直方向に線形補間を行なうことにより、基準ROIが設定されない各スライス画像データについても自動的にROIが設定される。しかし、例えば血管の三次元画像を生成させるような場合には、望ましいROIは、必ずしもスライスに垂直方向の直線に沿うとは限らず、またスライス間において所望とする複数のROIがねじれの関係にある場合もある。   Here, the details of the coordinate conversion process and the linear interpolation process performed by the ROI interpolation unit 43 will be described. The ROI interpolation unit 43 automatically sets the ROI for each slice image data for which the reference ROI is not set by performing linear interpolation in the direction perpendicular to the slice using the reference ROI. However, for example, when generating a three-dimensional image of a blood vessel, the desired ROI is not always along a straight line perpendicular to the slice, and the desired ROIs are in a twisted relationship between slices. There can be.

このため、単に基準ROIを用いてスライスに垂直方向に線形補間を行なうのみでは、所望とするROIが適切に設定されない恐れがある。そこで、このような問題を回避するために、ROI補間部43では、線形補間処理の前後において、基準ROIや各スライス画像データの座標変換処理が行なわれる。   For this reason, there is a possibility that a desired ROI may not be appropriately set by simply performing linear interpolation in the direction perpendicular to the slice using the reference ROI. Therefore, in order to avoid such a problem, the ROI interpolation unit 43 performs coordinate conversion processing of the reference ROI and each slice image data before and after the linear interpolation processing.

図5は、図4に示すフローチャートにおいて、ROI補間部43により各スライス画像データのROIを設定する手順の詳細を示すフローチャートであり、図6は、図2に示すROI補間部43による各スライス画像データのROIの設定方法を説明する図である。   5 is a flowchart showing details of a procedure for setting the ROI of each slice image data by the ROI interpolation unit 43 in the flowchart shown in FIG. 4, and FIG. 6 shows each slice image by the ROI interpolation unit 43 shown in FIG. It is a figure explaining the setting method of ROI of data.

また、図5中Sに数字を付した符号はフローチャートの各ステップを示す。   Moreover, the code | symbol which attached | subjected the number to S in FIG. 5 shows each step of a flowchart.

まず、ステップS10において、ROI重心位置検出部43aにより各基準ROIの重心が検出され、検出された各基準ROIの重心の位置が位置ずれ情報としてROI重心位置一致部43bおよびROI重心位置復帰部43fに与えられる。すなわち、図6(a)に示すように、例えば実線で示す2枚の距離画像データ(S1,S2)上における各基準ROI(R1,R2)の重心位置がROI重心位置検出部43aにより検出される。   First, in step S10, the center of gravity of each reference ROI is detected by the ROI center-of-gravity position detecting unit 43a, and the position of the center of gravity of each detected reference ROI is used as positional deviation information, and the ROI center-of-gravity position matching unit 43b and the ROI center-of-gravity position returning unit 43f. Given to. That is, as shown in FIG. 6A, for example, the center of gravity position of each reference ROI (R1, R2) on the two distance image data (S1, S2) indicated by the solid line is detected by the ROI center of gravity position detector 43a. The

次に、ステップS11において、ROI重心位置一致部43bは、画像生成回路34からは基準ROIが設定されていない各スライス画像データを、ROI重心位置検出部43aからは各基準ROIの重心の位置ずれ情報をそれぞれ受けて、スライス方向に隣り合う各基準ROIの重心位置がスライスに垂直な方向の直線上となるように、基準ROIが設定された距離画像データとともに基準ROIが設定されていない各スライス画像データをスライスに平行な方向に均等に平行移動させる。   Next, in step S11, the ROI center-of-gravity position matching unit 43b receives each slice image data for which the reference ROI is not set from the image generation circuit 34, and the center-of-gravity position shift of each reference ROI from the ROI center-of-gravity position detection unit 43a. Each slice in which the reference ROI is set together with the distance image data in which the reference ROI is set so that the center of gravity of each reference ROI adjacent to the slice direction is on a straight line in the direction perpendicular to the slice. The image data is evenly translated in the direction parallel to the slice.

すなわち、図6(b)に示すように、画像生成回路34から基準ROIが設定されていない点線で示す各スライス画像データ(S)が読み込まれ、距離画像データ(S1,S2)とともに各基準ROI(R1,R2)の重心位置がスライスに垂直な方向の直線上となるように、均等に平行移動せしめられる。   That is, as shown in FIG. 6B, each slice image data (S) indicated by a dotted line in which the reference ROI is not set is read from the image generation circuit 34, and each reference ROI together with the distance image data (S1, S2). The center of gravity of (R1, R2) is evenly translated so that it is on a straight line in the direction perpendicular to the slice.

この結果、設定すべき所望のROIが、スライスに垂直方向の直線に沿わない場合であっても、平行移動により、設定すべきROIをスライスに垂直方向の直線に沿わせることができる。ただし、スライス間において所望とする複数のROIがねじれの関係にある場合には、平行移動後の基準ROIおよび各スライス画像データを用いてスライスに垂直方向に線形補間を行なっても適切なROIを設定することができない恐れがある。しかし、スライス間において所望とする複数のROIがねじれの関係にある場合であっても、基準ROIおよび各スライス画像データを回転移動させれば、ねじれの関係をなくすことができる。   As a result, even if the desired ROI to be set does not follow a straight line perpendicular to the slice, the ROI to be set can be made to follow the vertical straight line to the slice by translation. However, when a plurality of desired ROIs are twisted between slices, an appropriate ROI can be obtained even if linear interpolation is performed in the vertical direction to the slices using the reference ROI after translation and each slice image data. There is a possibility that it cannot be set. However, even when a plurality of desired ROIs between slices have a twist relationship, the twist relationship can be eliminated by rotating the reference ROI and each slice image data.

そこで、ステップS12において、スライス間において所望とする複数のROIがねじれの関係にあるか否かが判定される。すなわち、ROI回転角度検出部43cは、距離画像記憶部42から読み込んだ各距離画像データにおけるそれぞれの基準ROIの回転角度をセントラルモーメント法等の任意の手法により角度ずれ情報として検出する。そして、検出された角度ずれ情報により、基準ROIがねじれの関係にあるか否かを判定することができる。   Accordingly, in step S12, it is determined whether or not a plurality of desired ROIs have a twist relationship between slices. That is, the ROI rotation angle detection unit 43c detects the rotation angle of each reference ROI in each distance image data read from the distance image storage unit 42 as angle deviation information by an arbitrary method such as the central moment method. Then, based on the detected angle deviation information, it can be determined whether or not the reference ROI has a twist relationship.

そして、例えば、図6(b)に示すように基準ROI(R1,R2)が扁平でなくねじれの関係にない場合には、回転移動が不要であると判定される。   For example, as shown in FIG. 6B, when the reference ROI (R1, R2) is not flat and has no twist relationship, it is determined that the rotational movement is unnecessary.

そして、ステップS13において、平行移動後の各距離画像データおよびスライス画像データは、垂直線形補間部43eに与えられ、平行移動後における各距離画像データおよびスライス画像データに基づいて、スライス方向に隣り合う各距離画像データのスライスに垂直な方向の線形補間を行なうことにより三次元領域を設定する。そして、平行移動後におけるスライス画像データのうち設定された三次元領域に含まれる部分を各スライス画像データのROIとして設定する。   In step S13, the distance image data and the slice image data after the parallel movement are given to the vertical linear interpolation unit 43e, and are adjacent to each other in the slice direction based on the distance image data and the slice image data after the parallel movement. A three-dimensional region is set by performing linear interpolation in a direction perpendicular to the slice of each distance image data. Then, a portion included in the set three-dimensional region in the slice image data after the parallel movement is set as the ROI of each slice image data.

すなわち、図6(c)の実線に示すような三次元領域(D)が設定され、三次元領域(D)に含まれる各スライス画像データ(S)の点線部分がROI(R)として設定される。   That is, a three-dimensional region (D) as shown by a solid line in FIG. 6C is set, and a dotted line portion of each slice image data (S) included in the three-dimensional region (D) is set as ROI (R). The

ここで、線形補間によるROIの設定方法の詳細について説明する。   Here, the details of the ROI setting method by linear interpolation will be described.

図7は、2枚の距離画像を用いて線形補間によりROIを設定する方法を説明する図である。   FIG. 7 is a diagram illustrating a method for setting an ROI by linear interpolation using two distance images.

図7に示すように2枚の距離画像(スライス画像n−1の入力画像およびスライス画像nの入力画像)は、基準ROIの輪郭上の画素が例えば100とされる。そして、基準ROIの内側に一つ進む毎に1を足した値が画素値とされる一方、基準ROIの外側に一つ進む毎に1を引いた値が画素値とされる。   As shown in FIG. 7, in the two distance images (the input image of the slice image n-1 and the input image of the slice image n), the number of pixels on the contour of the reference ROI is 100, for example. A value obtained by adding 1 each time the value advances one inside the reference ROI is used as a pixel value, while a value obtained by subtracting 1 each time the value is advanced outside the reference ROI is set as a pixel value.

そして、これらの距離画像を基に線形補間が行なわれ、距離画像間におけるスライス画像データから補間画像が新たな距離画像として生成される。すなわち、スライス画像n−1から生成された距離画像の座標(x,y)における画素値をn−1(x,y)、スライス画像nから生成された距離画像の座標(x,y)における画素値をn(x,y)とすると、新たな距離画像の座標(x,y)における画素値T(x,y)は、式(3)で示される。   Then, linear interpolation is performed based on these distance images, and an interpolation image is generated as a new distance image from slice image data between the distance images. That is, the pixel value at the coordinates (x, y) of the distance image generated from the slice image n-1 is n-1 (x, y), and the coordinates (x, y) of the distance image generated from the slice image n are used. Assuming that the pixel value is n (x, y), the pixel value T (x, y) at the coordinates (x, y) of the new distance image is expressed by Expression (3).

[数3]
T(x,y)={m・n(x,y)+l・n−1(x,y)}/(l+m)・・・(3)
ただし、l,mは、元になる距離画像から新たな距離画像までの距離に応じて決定される値である。例えば、2枚の距離画像の中間に新たな距離画像を生成する場合には、式(3)において、l=m=1として2枚の距離画像の画素値の平均を画素値とする距離画像が作成される。
[Equation 3]
T (x, y) = {m · n (x, y) + l · n−1 (x, y)} / (l + m) (3)
Here, l and m are values determined according to the distance from the original distance image to the new distance image. For example, when a new distance image is generated in the middle of two distance images, a distance image in which the average of the pixel values of the two distance images is set as 1 = m = 1 in Equation (3). Is created.

図8は、図7に示す距離画像および補間画像を二値化して立体的に表した図である。   FIG. 8 is a diagram in which the distance image and the interpolation image shown in FIG.

図7に示す各距離画像において、画素値100を閾値として二値化し、立体的に表すと、図8に示すように段差がより小さくなるように階段上に形成された三次元領域となる。   In each distance image shown in FIG. 7, when the pixel value 100 is binarized using the threshold value and expressed in a three-dimensional manner, a three-dimensional region formed on the stairs is formed so that the step becomes smaller as shown in FIG. 8.

そして、垂直線形補間部43eは、このように設定された各スライス画像データのROIおよび平行移動後の基準ROIをROI情報として、平行移動後における各距離画像データおよびスライス画像データとともにROI重心位置復帰部43fに与える。   Then, the vertical linear interpolation unit 43e uses the ROI of each slice image data set in this way and the reference ROI after translation as ROI information, and returns the ROI centroid position together with each distance image data and slice image data after translation. This is given to the portion 43f.

次に、ステップS14において、ROI重心位置復帰部43fは、ROI重心位置検出部43aから受けた基準ROIの位置ずれ情報に基づいて、垂直線形補間部43eから受けた各距離画像データおよびスライス画像データの重心位置がROI重心位置一致部43bによる平行移動前における重心位置に復帰されるように平行移動させる。   Next, in step S14, the ROI center-of-gravity position return unit 43f receives each distance image data and slice image data received from the vertical linear interpolation unit 43e based on the positional deviation information of the reference ROI received from the ROI center-of-gravity position detection unit 43a. The center of gravity position is translated so as to be restored to the position of the center of gravity before the parallel movement by the ROI center of gravity position matching portion 43b.

すなわち、図6(d)のようにROI(R)および基準ROI(R1,R2)が平行移動せしめられ、スライスに垂直な方向の直線に沿わない三次元領域(D)に含まれるようにROI(R)および基準ROI(R1,R2)が設定される。   That is, as shown in FIG. 6D, the ROI (R) and the reference ROI (R1, R2) are translated, and the ROI is included in the three-dimensional region (D) not along the straight line in the direction perpendicular to the slice. (R) and the reference ROI (R1, R2) are set.

一方、ステップS12において、スライス間において所望とする複数のROIがねじれの関係にあると判定された場合には、基準ROIや各スライス画像データの回転移動が行なわれる。この場合には、基準ROIや各スライス画像データの回転移動に先立って、ROI回転角度検出部43cから基準ROIの角度ずれ情報がROI回転角度一致部43dおよびROI回転角度復帰部43gに与えられる。   On the other hand, if it is determined in step S12 that a plurality of desired ROIs are in a torsional relationship between slices, the reference ROI and each slice image data are rotationally moved. In this case, prior to the rotational movement of the reference ROI and each slice image data, the angular displacement information of the reference ROI is given from the ROI rotation angle detection unit 43c to the ROI rotation angle matching unit 43d and the ROI rotation angle return unit 43g.

そして、ステップS15において、ROI重心位置一致部43bから平行移動後の各距離画像データおよびスライス画像データが、ROI回転角度一致部43dに与えられ、各距離画像データおよびスライス画像データの回転移動が行なわれる。   In step S15, the distance image data and the slice image data after the parallel movement are supplied from the ROI barycentric position matching unit 43b to the ROI rotation angle matching unit 43d, and the distance image data and the slice image data are rotationally moved. It is.

図9は、図2に示すROI補間部43により、基準ROIや各スライス画像データの回転移動が行なわれる場合におけるROIの設定方法を説明する図である。   FIG. 9 is a diagram for explaining a ROI setting method when the ROI interpolation unit 43 shown in FIG. 2 rotates the reference ROI and each slice image data.

例えば図9(a)に示すように基準ROI(R1,R2)の平行移動により、2つの距離画像データ(S1,S2)上に扁平な基準ROI(R1,R2)が一定の角度だけ回転した状態となる。そして、ROI回転角度一致部43dが、ROI回転角度検出部43cから受けた各基準ROI(R1,R2)の回転角度の角度ずれ情報に基づいて、図9(b)に示すように平行移動後の各距離画像データ(S1,S2)およびスライス画像データ(S)を、スライス方向に平行な面上において均等に回転移動させることにより、各距離画像データ(S1,S2)およびスライス画像データ(S)の回転角度を一致させる。さらに、ROI回転角度一致部43dは、回転移動後の各距離画像データ(S1,S2)およびスライス画像データ(S)を垂直線形補間部43eに与える。   For example, as shown in FIG. 9A, the flat reference ROI (R1, R2) is rotated by a certain angle on the two distance image data (S1, S2) by the parallel movement of the reference ROI (R1, R2). It becomes a state. Then, as shown in FIG. 9B, the ROI rotation angle coincidence unit 43d performs parallel movement as shown in FIG. 9B based on the angular deviation information of the rotation angle of each reference ROI (R1, R2) received from the ROI rotation angle detection unit 43c. The distance image data (S1, S2) and the slice image data (S) are rotated evenly on a plane parallel to the slice direction to thereby obtain the distance image data (S1, S2) and the slice image data (S). ) To match the rotation angle. Further, the ROI rotation angle matching unit 43d gives the distance image data (S1, S2) and the slice image data (S) after the rotational movement to the vertical linear interpolation unit 43e.

次に、図5のステップS16において、垂直線形補間部43eは、図9(c)に示すようにROI回転角度一致部43dから受けた回転移動後における各距離画像データ(S1,S2)の基準ROI(R1,R2)に基づいて、スライス方向に隣り合う各距離画像データ(S1,S2)のスライスに垂直な方向の線形補間を行なうことにより三次元領域(D)を設定する。そして、回転移動後におけるスライス画像データ(S)のうち設定された三次元領域(D)に含まれる部分を各スライス画像データ(S)のROI(R)として設定する。さらに、垂直線形補間部43eは、基準ROI(R1,R2)および設定した各スライス画像データ(S)のROI(R)をROI情報として、平行移動後および回転移動後における各距離画像データ(S1,S2)およびスライス画像データ(S)とともにROI回転角度復帰部43gに与える。   Next, in step S16 of FIG. 5, the vertical linear interpolation unit 43e performs reference of each distance image data (S1, S2) after the rotational movement received from the ROI rotation angle matching unit 43d as shown in FIG. 9C. Based on the ROI (R1, R2), the three-dimensional region (D) is set by performing linear interpolation in the direction perpendicular to the slice of each distance image data (S1, S2) adjacent in the slice direction. Then, a portion included in the set three-dimensional region (D) in the slice image data (S) after the rotational movement is set as the ROI (R) of each slice image data (S). Further, the vertical linear interpolation unit 43e uses the reference ROI (R1, R2) and the ROI (R) of each set slice image data (S) as ROI information, and each distance image data (S1 after translation and rotation). , S2) and slice image data (S) are given to the ROI rotation angle return unit 43g.

次に、ステップS17において、ROI回転角度復帰部43gは、ROI回転角度検出部43cから受けた基準ROI(R1,R2)の回転角度の角度位置ずれ情報に基づいて、図9(d)に示すように垂直線形補間部43eから受けた各距離画像データ(S1,S2)およびスライス画像データ(S)の回転角度がROI回転角度一致部43dによる回転移動前における回転角度に復帰されるように回転移動させる。そして、回転角度復帰後における各距離画像データ(S1,S2)およびスライス画像データ(S)をROI重心位置復帰部43fに与える。この結果、血管のようにねじれた物体を抽出するような場合であっても、連結性の保たれた三次元領域(D)を抽出することができる。   Next, in step S17, the ROI rotation angle return unit 43g is shown in FIG. 9D based on the angular position deviation information of the rotation angle of the reference ROI (R1, R2) received from the ROI rotation angle detection unit 43c. Thus, the rotation angle of each distance image data (S1, S2) and slice image data (S) received from the vertical linear interpolation unit 43e is rotated so as to be restored to the rotation angle before the rotational movement by the ROI rotation angle matching unit 43d. Move. Then, the distance image data (S1, S2) and the slice image data (S) after the rotation angle return are supplied to the ROI barycentric position return unit 43f. As a result, even when a twisted object such as a blood vessel is extracted, it is possible to extract a three-dimensional region (D) in which connectivity is maintained.

そして、各距離画像データおよびスライス画像データの回転移動を行なわなかった場合と同様に、ステップS14において、ROI重心位置復帰部43fにより各距離画像データおよびスライス画像データの重心位置が平行移動前における重心位置に復帰されるように平行移動される。   Then, similarly to the case where the rotational movement of each distance image data and slice image data is not performed, in step S14, the center of gravity position of each distance image data and slice image data is converted to the center of gravity before the parallel movement by the ROI center of gravity position returning unit 43f. Translated back to position.

次に、ステップS18において、このように平行移動や回転移動を伴って生成されたROIは、ROI重心位置復帰部43fによりROI情報として重心位置復帰後における各距離画像データおよびスライス画像データをとともにROI記憶部44に書き込まれる。つまり、各スライス画像データに血管等の物体を抽出するためのROIが設定される。   Next, in step S18, the ROI generated with the parallel movement and the rotational movement in this way is ROI together with each distance image data and slice image data after the return of the center of gravity position as ROI information by the ROI center of gravity position return unit 43f. It is written in the storage unit 44. That is, an ROI for extracting an object such as a blood vessel is set in each slice image data.

このようにROIが設定されると、図4のステップS7において、画像抽出部45では、ROI記憶部44に記憶されている各ROIに基づき、画像記憶部36に記憶されている各スライス画像データの内、ROI部分のみが抽出される。そして、抽出されたROI部分の各スライス画像データは、画像抽出部45により抽出画像記憶部46に書き込まれて保存される。   When the ROI is set in this way, in step S7 in FIG. 4, the image extraction unit 45 stores each slice image data stored in the image storage unit 36 based on each ROI stored in the ROI storage unit 44. Of these, only the ROI part is extracted. Then, each slice image data of the extracted ROI portion is written and stored in the extracted image storage unit 46 by the image extraction unit 45.

ただし、ROI部分に含まれるスライス画像データの抽出処理の他、削除処理やペイント処理等の処理を行なってもよい。   However, in addition to extraction processing of slice image data included in the ROI portion, processing such as deletion processing and paint processing may be performed.

図10は、図11に示す超音波診断装置30の画像抽出部45によるスライス画像データに対する処理を示す図である。   FIG. 10 is a diagram illustrating processing on slice image data by the image extraction unit 45 of the ultrasonic diagnostic apparatus 30 illustrated in FIG. 11.

例えば図10(a)に示すような領域Aのスライス画像データが画像記憶部36から画像抽出部45に読み込まれる一方、図10(b)に示すような領域BのROIがROI記憶部44から画像抽出部45に読み込まれる。そして、画像抽出部45は、例えば、ROI部分に含まれるスライス画像データの抽出処理を行なうことにより、図10(c)に示すような領域A,Bの共通部分に含まれるスライス画像データを作成する。また、画像抽出部45は、例えば、ROI部分に含まれるスライス画像データの削除処理を行なうことにより、図10(d)に示すような領域Aと領域B以外の領域との共通部分に含まれるスライス画像データを作成することもできる。さらに、画像抽出部45は、例えば、ROI部分のペイント処理を行なうことにより、図10(e)に示すような領域Aと領域Bの和で示されるスライス画像データを作成することもできる。   For example, the slice image data of the region A as shown in FIG. 10A is read from the image storage unit 36 to the image extraction unit 45, while the ROI of the region B as shown in FIG. 10B is read from the ROI storage unit 44. It is read into the image extraction unit 45. Then, the image extraction unit 45 creates slice image data included in the common part of the regions A and B as shown in FIG. 10C, for example, by performing extraction processing of slice image data included in the ROI part. To do. Further, the image extraction unit 45 is included in the common part between the region A and the region other than the region B as shown in FIG. Slice image data can also be created. Furthermore, the image extraction unit 45 can also create slice image data indicated by the sum of the region A and the region B as shown in FIG.

次に、図4のステップS8において、三次元表示処理部47は、抽出画像記憶部46に記憶されているROI部分のスライス画像データに対し、重ね合わせ処理、表示部38の階調に合わせる処理等の三次元表示処理を行って、表示部38に与える。この結果、表示部38には、血管等の器官や臓器が抽出されてSVR画像、MIP画像、MPR画像等の三次元画像として表示される。   Next, in step S8 of FIG. 4, the 3D display processing unit 47 performs superimposition processing on the ROI slice image data stored in the extracted image storage unit 46 and processing for matching the gradation of the display unit 38. A three-dimensional display process such as the above is performed and given to the display unit 38. As a result, organs such as blood vessels and organs are extracted and displayed on the display unit 38 as three-dimensional images such as SVR images, MIP images, and MPR images.

すなわち以上に示す超音波診断装置30は、スライス方向に隣り合う基準ROIの重心がスライス垂直方向の直線上となるように、基準ROIが設定された距離画像データ間におけるスライス画像データとともに均等に距離画像データをスライス方向方向に平行移動してから線形補間処理によって三次元領域を設定し、その後に距離画像データおよびスライス画像データを元の位置に復元させることによって、連結性の保たれた三次元領域をROIとして抽出するものである。   That is, the ultrasonic diagnostic apparatus 30 described above is equally distanced along with slice image data between distance image data in which the reference ROI is set so that the center of gravity of the reference ROI adjacent in the slice direction is on a straight line in the slice vertical direction. By connecting the image data in the slice direction and setting the 3D region by linear interpolation, the distance image data and the slice image data are restored to their original positions. An area is extracted as an ROI.

このため、血管等の器官や臓器のようにスライス方向の断面における重心の位置が、スライス方向に対して垂直な軸線上にない場合であっても、適切なROIを設定して、三次元領域として抽出することができる。   For this reason, even if the position of the center of gravity in the cross section in the slice direction is not on an axis perpendicular to the slice direction, such as an organ such as a blood vessel or an organ, an appropriate ROI is set and a three-dimensional region is set. Can be extracted as

さらに、超音波診断装置30は、ねじれた関係にある臓器の抽出には、上記に加え、スライス方向に隣り合う基準ROIの回転角度が一致するように基準ROIが設定された距離画像データ間におけるスライス画像データとともに均等に距離画像データをスライス方向に平行な面上において回転移動してから線形補間処理によって三次元領域を設定し、その後に距離画像データおよびスライス画像データを元の位置に復元させることによって、連結性の保たれた三次元領域をROIとして抽出するものである。   Furthermore, in addition to the above, the ultrasonic diagnostic apparatus 30 extracts the organs having a twisted relationship between the distance image data in which the reference ROIs are set so that the rotation angles of the reference ROIs adjacent in the slice direction coincide with each other. Rotate and move the distance image data together with the slice image data on a plane parallel to the slice direction, set a three-dimensional region by linear interpolation, and then restore the distance image data and slice image data to their original positions As a result, a three-dimensional region in which connectivity is maintained is extracted as an ROI.

つまり、以上のようなROI補間領域抽出装置によれば、ROIの設定面に対し、斜めに存在する臓器であっても、ねじれた関係にある臓器あっても、適正に平行移動や回転移動を伴う線形補間によって三次元領域を抽出することができる。   In other words, according to the ROI interpolation area extracting apparatus as described above, even if the organ exists obliquely with respect to the setting surface of the ROI or the organ has a twisted relationship, it can appropriately translate and rotate. A three-dimensional region can be extracted by linear interpolation.

そして、このような画像処理機能を備えた画像処理システム35は、超音波診断装置30に限らず、X線CT装置やMRI装置等の画像診断装置に内蔵して、二次元(2D)スライス画像データから3D画像データを再構成するためのROI設定に適用させることができる。   The image processing system 35 having such an image processing function is not limited to the ultrasound diagnostic apparatus 30 but is incorporated in an image diagnostic apparatus such as an X-ray CT apparatus or an MRI apparatus, and is a two-dimensional (2D) slice image. It can be applied to ROI setting for reconstructing 3D image data from data.

尚、画像処理システム35では、スライス画像データにROIを設定する例を示したが、ROIを設定する対象が複数の平行な面であれば、MPR画像データ等の任意断面における被検体の二次元断層画像データを対象としてROIを設定してもよい。   In the image processing system 35, the example in which the ROI is set in the slice image data has been shown. However, if the object to be set in the ROI is a plurality of parallel planes, the two-dimensional object of the subject in an arbitrary cross section such as MPR image data is used. An ROI may be set for tomographic image data.

また、距離画像を基準ROIの輪郭の内側に1画素進む毎に1を足した値をその画素の値とするとともに、基準ROIの輪郭の外側に1画素進む毎に1を引いた値をその画素の値とすることで作成したが、任意数画素進む毎に任意数を加減した値を画素値として距離画像を作成してもよい。さらに、X線CT装置で収集されたCT画像に基づいてROIを設定する場合には、画素値の代わりにCT値を用いてもよい。   In addition, a value obtained by adding 1 each time the distance image advances one pixel inside the outline of the reference ROI is used as the value of the pixel, and a value obtained by subtracting 1 every time one pixel moves outside the outline of the reference ROI Although it was created by setting the value of the pixel, a distance image may be created by using a value obtained by adding or subtracting an arbitrary number every time an arbitrary number of pixels advance. Furthermore, when setting the ROI based on the CT image collected by the X-ray CT apparatus, the CT value may be used instead of the pixel value.

また、画像処理システム35に距離画像データおよびスライス画像データの平行移動処理の機能を設けずに、回転移動処理の機能のみを設けてもよい。   Further, the image processing system 35 may be provided with only the function of the rotational movement process without providing the function of the parallel movement process of the distance image data and the slice image data.

本発明に係る画像診断装置の一例としての超音波診断装置の実施の形態を示す機能ブロック図。1 is a functional block diagram showing an embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus as an example of an image diagnostic apparatus according to the present invention. 図1に示す超音波診断装置に内蔵される画像処理システムのROI補間部の詳細構成を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows the detailed structure of the ROI interpolation part of the image processing system incorporated in the ultrasonic diagnosing device shown in FIG. 図1に示す超音波診断装置に内蔵される画像処理システムの入力データの例を説明する図。The figure explaining the example of the input data of the image processing system incorporated in the ultrasonic diagnosing device shown in FIG. 図1に示す超音波診断装置により、三次元領域に含まれる画像を表示させる際の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure at the time of displaying the image contained in a three-dimensional area | region by the ultrasound diagnosing device shown in FIG. 図4に示すフローチャートにおいて、ROI補間部により各スライス画像データのROIを設定する手順の詳細を示すフローチャート。The flowchart which shows the detail of the procedure which sets ROI of each slice image data by the ROI interpolation part in the flowchart shown in FIG. 図2に示すROI補間部による各スライス画像データのROIの設定方法を説明する図。The figure explaining the setting method of ROI of each slice image data by the ROI interpolation part shown in FIG. 2枚の距離画像を用いて線形補間によりROIを設定する方法を説明する図。The figure explaining the method to set ROI by linear interpolation using two distance images. 図7に示す距離画像および補間画像を二値化して立体的に表した図。The figure which represented the distance image and interpolation image shown in FIG. 図2に示すROI補間部により、基準ROIや各スライス画像データの回転移動が行なわれる場合におけるROIの設定方法を説明する図。The figure explaining the setting method of ROI in case the reference ROI and each slice image data are rotationally moved by the ROI interpolation part shown in FIG. 図11に示す超音波診断装置の画像抽出部によるスライス画像データに対する処理を示す図。The figure which shows the process with respect to the slice image data by the image extraction part of the ultrasonic diagnosing device shown in FIG. 従来の画像処理システムの機能ブロック図。The functional block diagram of the conventional image processing system. 図11に示す従来の画像処理システムのROI補間部による三次元領域の抽出方法を説明する図。The figure explaining the extraction method of the three-dimensional area | region by the ROI interpolation part of the conventional image processing system shown in FIG. 図11に示す従来の画像処理システムのROI補間部による三次元領域の抽出方法を用いた場合に生じる問題の一例を説明する図。The figure explaining an example of the problem which arises when the extraction method of the three-dimensional area | region by the ROI interpolation part of the conventional image processing system shown in FIG. 11 is used. 図11に示す従来の画像処理システムのROI補間部による三次元領域の抽出方法を用いた場合に生じる問題の別の一例を説明する図。The figure explaining another example of the problem which arises when the extraction method of the three-dimensional area | region by the ROI interpolation part of the conventional image processing system shown in FIG. 11 is used.

符号の説明Explanation of symbols

30 超音波診断装置
31 送信回路
32 受信回路
33 超音波プローブ
34 画像生成回路
35 画像処理システム
36 画像記憶部
37 表示処理部
38 表示部
39 座標変換部
40 マウス
41 距離画像演算部
42 距離画像記憶部
43 ROI補間部
43a ROI重心位置検出部
43b ROI重心位置一致部
43c ROI回転角度検出部
43d ROI回転角度一致部
43e 垂直線形補間部
43f ROI重心位置復帰部
43g ROI回転角度復帰部
44 ROI記憶部
45 画像抽出部
46 抽出画像記憶部
47 三次元表示処理部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 Ultrasonic diagnostic apparatus 31 Transmission circuit 32 Reception circuit 33 Ultrasonic probe 34 Image generation circuit 35 Image processing system 36 Image storage part 37 Display processing part 38 Display part 39 Coordinate conversion part 40 Mouse 41 Distance image calculation part 42 Distance image storage part 43 ROI interpolation unit 43a ROI centroid position detection unit 43b ROI centroid position matching unit 43c ROI rotation angle detection unit 43d ROI rotation angle matching unit 43e Vertical linear interpolation unit 43f ROI centroid position return unit 43g ROI rotation angle return unit 44 ROI storage unit 45 Image extraction unit 46 Extracted image storage unit 47 3D display processing unit

Claims (8)

被検体の二次元断層画像データを収集する画像データ収集手段と、
前記二次元断層画像データに設定された基準となる複数の関心領域を基準ROIとして、この基準ROIの重心の位置を検出するROI重心位置検出手段と、
前記ROI重心位置検出手段により検出された前記重心の位置に基づいて、前記二次元断層画像データのスライス方向に隣り合う前記基準ROIの重心の位置が前記スライスに垂直な方向の直線上となるように、前記基準ROIが設定された前記二次元断層画像データとともに前記基準ROIが設定されていない前記二次元断層画像データを前記スライスに平行な方向に均等に平行移動させるROI重心位置一致手段と、
このROI重心位置一致手段による平行移動後における前記二次元断層画像データの前記スライスに垂直な方向の線形補間を行なうことにより三次元領域を設定するとともに、設定された前記三次元領域に含まれる前記平行移動後における前記二次元断層画像データの部分を前記二次元断層画像データの関心領域として設定する垂直線形補間手段と、
前記関心領域が設定された前記平行移動後における前記二次元断層画像データの重心の位置が平行移動前における重心の位置に復帰されるように前記二次元断層画像データを平行移動させるROI重心位置復帰手段と、
を有することを特徴とする画像診断装置。
Image data collection means for collecting two-dimensional tomographic image data of a subject;
ROI center-of-gravity position detecting means for detecting a position of the center of gravity of the reference ROI with a plurality of regions of interest serving as a reference set in the two-dimensional tomographic image data as a reference ROI;
Based on the position of the center of gravity detected by the ROI center of gravity position detecting means, the position of the center of gravity of the reference ROI adjacent to the slice direction of the two-dimensional tomographic image data is on a straight line in the direction perpendicular to the slice. ROI centroid position matching means for equally translating the two-dimensional tomographic image data for which the reference ROI is not set together with the two-dimensional tomographic image data for which the reference ROI is set, in a direction parallel to the slice;
A three-dimensional region is set by performing linear interpolation in a direction perpendicular to the slice of the two-dimensional tomographic image data after the parallel movement by the ROI centroid position matching means, and the three-dimensional region included in the set three-dimensional region Vertical linear interpolation means for setting a portion of the two-dimensional tomographic image data after translation as a region of interest of the two-dimensional tomographic image data;
ROI centroid position return for translating the two-dimensional tomographic image data so that the position of the centroid of the two-dimensional tomographic image data after the parallel movement in which the region of interest is set is restored to the position of the centroid before the parallel movement. Means,
A diagnostic imaging apparatus comprising:
被検体の二次元断層画像データを収集する画像データ収集手段と、
前記二次元断層画像データに設定された基準となる複数の関心領域を基準ROIとして、基準ROIの回転角度を検出するROI回転角度検出手段と、
前記ROI回転角度検出手段により検出された前記回転角度に基づいて、前記二次元断層画像データのスライス方向に隣り合う前記基準ROIの回転角度が一致するように前記基準ROIが設定された前記二次元断層画像データとともに前記基準ROIが設定されていない前記二次元断層画像データを前記スライスに平行な面上において均等に回転移動させるROI回転角度一致手段と、
このROI回転角度一致手段による回転移動後における前記二次元断層画像データの前記スライスに垂直な方向の線形補間を行なうことにより三次元領域を設定するとともに、設定された前記三次元領域に含まれる前記回転移動後における前記二次元断層画像データの部分を前記二次元断層画像データの関心領域として設定する垂直線形補間手段と、
前記関心領域が設定された前記回転移動後における前記二次元断層画像データの回転角度が回転移動前における回転角度に復帰されるように前記二次元断層画像データを回転移動させるROI回転角度復帰手段と、
を有することを特徴とする画像診断装置。
Image data collection means for collecting two-dimensional tomographic image data of a subject;
ROI rotation angle detection means for detecting a rotation angle of the reference ROI using a plurality of regions of interest serving as a reference set in the two-dimensional tomographic image data as a reference ROI;
Based on the rotation angle detected by the ROI rotation angle detection means, the two-dimensional image in which the reference ROI is set so that the rotation angles of the reference ROIs adjacent in the slice direction of the two-dimensional tomographic image data coincide with each other. ROI rotation angle matching means for rotating the two-dimensional tomographic image data for which the reference ROI is not set together with the tomographic image data evenly on a plane parallel to the slice;
A three-dimensional region is set by performing linear interpolation in a direction perpendicular to the slice of the two-dimensional tomographic image data after the rotational movement by the ROI rotation angle matching means, and the three-dimensional region included in the set three-dimensional region Vertical linear interpolation means for setting a portion of the two-dimensional tomographic image data after rotational movement as a region of interest of the two-dimensional tomographic image data;
ROI rotation angle return means for rotating the two-dimensional tomographic image data so that the rotation angle of the two-dimensional tomographic image data after the rotational movement in which the region of interest is set is returned to the rotation angle before the rotational movement. ,
A diagnostic imaging apparatus comprising:
被検体の二次元断層画像データに設定された基準となる複数の関心領域を基準ROIとして、この基準ROIの重心の位置を検出するROI重心位置検出手段と、
前記ROI重心位置検出手段により検出された前記重心の位置に基づいて、前記二次元断層画像データのスライス方向に隣り合う前記基準ROIの重心の位置が前記スライスに垂直な方向の直線上となるように、前記基準ROIが設定された前記二次元断層画像データとともに前記基準ROIが設定されていない前記二次元断層画像データを前記スライスに平行な方向に均等に平行移動させるROI重心位置一致手段と、
このROI重心位置一致手段による平行移動後における前記二次元断層画像データの前記スライスに垂直な方向の線形補間を行なうことにより三次元領域を設定するとともに、設定された前記三次元領域に含まれる前記平行移動後における前記二次元断層画像データの部分を前記二次元断層画像データの関心領域として設定する垂直線形補間手段と、
前記関心領域が設定された前記平行移動後における前記二次元断層画像データの重心の位置が平行移動前における重心の位置に復帰されるように前記二次元断層画像データを平行移動させるROI重心位置復帰手段と、
を有することを特徴とする画像処理システム。
ROI barycentric position detecting means for detecting the position of the barycenter of the reference ROI with a plurality of regions of interest serving as a reference set in the two-dimensional tomographic image data of the subject as a reference ROI;
Based on the position of the center of gravity detected by the ROI center of gravity position detecting means, the position of the center of gravity of the reference ROI adjacent to the slice direction of the two-dimensional tomographic image data is on a straight line in the direction perpendicular to the slice. ROI centroid position matching means for equally translating the two-dimensional tomographic image data for which the reference ROI is not set together with the two-dimensional tomographic image data for which the reference ROI is set, in a direction parallel to the slice;
A three-dimensional region is set by performing linear interpolation in a direction perpendicular to the slice of the two-dimensional tomographic image data after the parallel movement by the ROI barycentric position matching means, and the three-dimensional region included in the set three-dimensional region Vertical linear interpolation means for setting a portion of the two-dimensional tomographic image data after translation as a region of interest of the two-dimensional tomographic image data;
ROI centroid position return for translating the two-dimensional tomographic image data so that the position of the centroid of the two-dimensional tomographic image data after the parallel movement in which the region of interest is set is restored to the position of the centroid before the parallel movement. Means,
An image processing system comprising:
被検体の二次元断層画像データに設定された基準となる複数の関心領域を基準ROIとして、基準ROIの回転角度を検出するROI回転角度検出手段と、
前記ROI回転角度検出手段により検出された前記回転角度に基づいて、前記二次元断層画像データのスライス方向に隣り合う前記基準ROIの回転角度が一致するように前記基準ROIが設定された前記二次元断層画像データとともに前記基準ROIが設定されていない前記二次元断層画像データを前記スライスに平行な面上において均等に回転移動させるROI回転角度一致手段と、
このROI回転角度一致手段による回転移動後における前記二次元断層画像データの前記スライスに垂直な方向の線形補間を行なうことにより三次元領域を設定するとともに、設定された前記三次元領域に含まれる前記回転移動後における前記二次元断層画像データの部分を前記二次元断層画像データの関心領域として設定する垂直線形補間手段と、
前記関心領域が設定された前記回転移動後における前記二次元断層画像データの回転角度が回転移動前における回転角度に復帰されるように前記二次元断層画像データを回転移動させるROI回転角度復帰手段と、
を有することを特徴とする画像処理システム。
ROI rotation angle detection means for detecting a rotation angle of the reference ROI using a plurality of regions of interest serving as a reference set in the two-dimensional tomographic image data of the subject as a reference ROI;
Based on the rotation angle detected by the ROI rotation angle detection means, the two-dimensional image in which the reference ROI is set so that the rotation angles of the reference ROIs adjacent in the slice direction of the two-dimensional tomographic image data coincide with each other. ROI rotation angle matching means for rotating the two-dimensional tomographic image data for which the reference ROI is not set together with the tomographic image data evenly on a plane parallel to the slice;
A three-dimensional region is set by performing linear interpolation in a direction perpendicular to the slice of the two-dimensional tomographic image data after the rotational movement by the ROI rotation angle matching means, and the three-dimensional region included in the set three-dimensional region Vertical linear interpolation means for setting a portion of the two-dimensional tomographic image data after rotational movement as a region of interest of the two-dimensional tomographic image data;
ROI rotation angle return means for rotating the two-dimensional tomographic image data so that the rotation angle of the two-dimensional tomographic image data after the rotational movement in which the region of interest is set is returned to the rotation angle before the rotational movement. ,
An image processing system comprising:
コンピュータを、
被検体の二次元断層画像データに設定された基準となる複数の関心領域を基準ROIとして、この基準ROIの重心の位置を検出するROI重心位置検出手段、
前記ROI重心位置検出手段により検出された前記重心の位置に基づいて、前記二次元断層画像データのスライス方向に隣り合う前記基準ROIの重心の位置が前記スライスに垂直な方向の直線上となるように、前記基準ROIが設定された前記二次元断層画像データとともに前記基準ROIが設定されていない前記二次元断層画像データを前記スライスに平行な方向に均等に平行移動させるROI重心位置一致手段、
このROI重心位置一致手段による平行移動後における前記二次元断層画像データの前記スライスに垂直な方向の線形補間を行なうことにより三次元領域を設定するとともに、設定された前記三次元領域に含まれる前記平行移動後における前記二次元断層画像データの部分を前記二次元断層画像データの関心領域として設定する垂直線形補間手段、
並びに前記関心領域が設定された前記平行移動後における前記二次元断層画像データの重心の位置が平行移動前における重心の位置に復帰されるように前記二次元断層画像データを平行移動させるROI重心位置復帰手段、
として機能させることを特徴とする画像処理プログラム。
Computer
ROI barycentric position detecting means for detecting the position of the barycenter of the reference ROI using a plurality of regions of interest serving as the reference set in the two-dimensional tomographic image data of the subject as a reference ROI;
Based on the position of the center of gravity detected by the ROI center of gravity position detecting means, the position of the center of gravity of the reference ROI adjacent to the slice direction of the two-dimensional tomographic image data is on a straight line in the direction perpendicular to the slice. ROI centroid position matching means for equally translating the two-dimensional tomographic image data for which the reference ROI is not set together with the two-dimensional tomographic image data for which the reference ROI is set, in a direction parallel to the slice;
A three-dimensional region is set by performing linear interpolation in a direction perpendicular to the slice of the two-dimensional tomographic image data after the parallel movement by the ROI barycentric position matching means, and the three-dimensional region included in the set three-dimensional region Vertical linear interpolation means for setting a portion of the two-dimensional tomographic image data after translation as a region of interest of the two-dimensional tomographic image data;
And the ROI centroid position for translating the two-dimensional tomographic image data so that the position of the centroid of the two-dimensional tomographic image data after the parallel movement in which the region of interest is set is returned to the position of the centroid before the parallel movement. Return means,
An image processing program that functions as an image processing program.
コンピュータを、
被検体の二次元断層画像データに設定された基準となる複数の関心領域を基準ROIとして、基準ROIの回転角度を検出するROI回転角度検出手段、
前記ROI回転角度検出手段により検出された前記回転角度に基づいて、前記二次元断層画像データのスライス方向に隣り合う前記基準ROIの回転角度が一致するように前記基準ROIが設定された前記二次元断層画像データとともに前記基準ROIが設定されていない前記二次元断層画像データを前記スライスに平行な面上において均等に回転移動させるROI回転角度一致手段、
このROI回転角度一致手段による回転移動後における前記二次元断層画像データの前記スライスに垂直な方向の線形補間を行なうことにより三次元領域を設定するとともに、設定された前記三次元領域に含まれる前記回転移動後における前記二次元断層画像データの部分を前記二次元断層画像データの関心領域として設定する垂直線形補間手段、
並びに前記関心領域が設定された前記回転移動後における前記二次元断層画像データの回転角度が回転移動前における回転角度に復帰されるように前記二次元断層画像データを回転移動させるROI回転角度復帰手段、
として機能させることを特徴とする画像処理プログラム。
Computer
ROI rotation angle detection means for detecting a rotation angle of the reference ROI using a plurality of regions of interest serving as a reference set in the two-dimensional tomographic image data of the subject as a reference ROI;
Based on the rotation angle detected by the ROI rotation angle detection means, the two-dimensional image in which the reference ROI is set so that the rotation angles of the reference ROIs adjacent in the slice direction of the two-dimensional tomographic image data coincide with each other. ROI rotation angle matching means for uniformly rotating and moving the two-dimensional tomographic image data in which the reference ROI is not set together with the tomographic image data on a plane parallel to the slice;
A three-dimensional region is set by performing linear interpolation in a direction perpendicular to the slice of the two-dimensional tomographic image data after the rotational movement by the ROI rotation angle matching means, and the three-dimensional region included in the set three-dimensional region Vertical linear interpolation means for setting a portion of the two-dimensional tomographic image data after rotational movement as a region of interest of the two-dimensional tomographic image data;
And ROI rotation angle return means for rotating the two-dimensional tomographic image data so that the rotation angle of the two-dimensional tomographic image data after the rotational movement in which the region of interest is set is returned to the rotation angle before the rotational movement. ,
An image processing program that functions as an image processing program.
被検体の二次元断層画像データに設定された基準となる複数の関心領域を基準ROIとして、この基準ROIの重心の位置を検出するステップと、
検出された前記重心の位置に基づいて、前記二次元断層画像データのスライス方向に隣り合う前記基準ROIの重心の位置が前記スライスに垂直な方向の直線上となるように、前記基準ROIが設定された前記二次元断層画像データとともに前記基準ROIが設定されていない前記二次元断層画像データを前記スライスに平行な方向に均等に平行移動させるステップと、
前記平行移動後における前記二次元断層画像データの前記スライスに垂直な方向の線形補間を行なうことにより三次元領域を設定するとともに、設定された前記三次元領域に含まれる前記平行移動後における前記二次元断層画像データの部分を前記二次元断層画像データの関心領域として設定するステップと、
前記関心領域が設定された前記平行移動後における前記二次元断層画像データの重心の位置が平行移動前における重心の位置に復帰されるように前記二次元断層画像データを平行移動させるステップと、
を有することを特徴とする画像処理方法。
Detecting a position of the center of gravity of the reference ROI with a plurality of regions of interest serving as a reference set in the two-dimensional tomographic image data of the subject as the reference ROI;
Based on the detected position of the center of gravity, the reference ROI is set so that the position of the center of gravity of the reference ROI adjacent in the slice direction of the two-dimensional tomographic image data is on a straight line in the direction perpendicular to the slice. Parallelly moving the two-dimensional tomographic image data in which the reference ROI is not set together with the two-dimensional tomographic image data performed in a direction parallel to the slice;
A three-dimensional region is set by performing linear interpolation in a direction perpendicular to the slice of the two-dimensional tomographic image data after the parallel movement, and the two after the parallel movement included in the set three-dimensional region. Setting a portion of the two-dimensional tomographic image data as a region of interest of the two-dimensional tomographic image data;
Translating the two-dimensional tomographic image data so that the position of the center of gravity of the two-dimensional tomographic image data after the parallel movement in which the region of interest is set is returned to the position of the center of gravity before the parallel movement;
An image processing method comprising:
被検体の二次元断層画像データに設定された基準となる複数の関心領域を基準ROIとして、基準ROIの回転角度を検出するステップと、
検出された前記回転角度に基づいて、前記二次元断層画像データのスライス方向に隣り合う前記基準ROIの回転角度が一致するように前記基準ROIが設定された前記二次元断層画像データとともに前記基準ROIが設定されていない前記二次元断層画像データを前記スライスに平行な面上において均等に回転移動させるステップと、
前記回転移動後における前記二次元断層画像データの前記スライスに垂直な方向の線形補間を行なうことにより三次元領域を設定するとともに、設定された前記三次元領域に含まれる前記回転移動後における前記二次元断層画像データの部分を前記二次元断層画像データの関心領域として設定するステップと、
前記関心領域が設定された前記回転移動後における前記二次元断層画像データの回転角度が回転移動前における回転角度に復帰されるように前記二次元断層画像データを回転移動させるステップと、
を有することを特徴とする画像処理方法。
Detecting a rotation angle of the reference ROI with a plurality of regions of interest serving as a reference set in the two-dimensional tomographic image data of the subject as the reference ROI;
Based on the detected rotation angle, the reference ROI is set together with the two-dimensional tomographic image data in which the reference ROI is set such that the rotation angles of the reference ROIs adjacent in the slice direction of the two-dimensional tomographic image data match. Rotating the two-dimensional tomographic image data for which is not set evenly on a plane parallel to the slice;
A three-dimensional region is set by performing linear interpolation in a direction perpendicular to the slice of the two-dimensional tomographic image data after the rotational movement, and the two after the rotational movement included in the set three-dimensional region. Setting a portion of the two-dimensional tomographic image data as a region of interest of the two-dimensional tomographic image data;
Rotationally moving the two-dimensional tomographic image data so that the rotational angle of the two-dimensional tomographic image data after the rotational movement in which the region of interest is set is restored to the rotational angle before the rotational movement;
An image processing method comprising:
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