JP2006110069A

JP2006110069A - 画像処理装置及びその制御方法、プログラム

Info

Publication number: JP2006110069A
Application number: JP2004300280A
Authority: JP
Inventors: Bokuryo Kaku; 睦凌郭
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-10-14
Filing date: 2004-10-14
Publication date: 2006-04-27

Abstract

【課題】簡単でかつ精度良く胸郭を検出することができる画像処理装置及びその制御方法、プログラムを提供する。
【解決手段】放射線画像から、被写体の胸郭に関する複数の特徴点を検出する。検出した複数の特徴点の位置間において、複数のランドマークを検出する。検出した複数の特徴点と、複数のランドマークとの内挿補間により、複数の特徴点を連結し、この連結画像を胸郭として検出する。
【選択図】図１Ｂ

Description

本発明は、被写体の胸部画像を含む放射線画像中の胸郭を検出する画像処理装置及びその制御方法、プログラムを提供することを目的とする。

近年、胸部単純Ｘ線写真のデジタル化、撮影工程の自動化に伴い、胸部単純Ｘ線写真のコンピュータ支援診断が盛んになってきている。特に、異なる時点に撮影された同一の被写体の２つの胸部Ｘ線画像について、被写体領域の撮影位置の違い及び呼吸等の要因により生じた肺野等の被写体領域の変形を補正した上で、両画像の差分をとることにより、正常な解剖構造を取り除き、変化のある部位を強調し、差分画像に表示する経時差分技術が実用化されている。

この差分画像は、セカンド・オピニオンとして医師に提供されることにより、大量読影業務の迅速化、病変の早期発見や病気の進行又は治癒の状況把握に大いに貢献する。また、差分画像では、経時的に変化していない正常な解剖学的構造に対応する信号は、相殺又は抑制される。このため、正常な解剖学的構造に隠された病変及び病変の変化も表示でき、患者に病状等を分かりやすく説明する場合にも利用できる。

この経時差分技術において、異なる時点で撮影された２つの胸部Ｘ線画像を位置合わせするために、胸郭の位置を検出する必要がある。従来の胸郭検出技術に関しては、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１では、以下の手順から胸郭のエッジを検出する。

１．まず、垂直画素値分布の１次差分における負の傾きのゼロ交差に基づいて多数の候補位置を決定し、図２４に示す工程で、複数の指標を経験的に決めた閾値と比較することにより、肺上端平均位置が決定される。

２．次に、図２５に示すような、肺の中央線、肺下端、肺角度線、肺上端探索始点と肺上端エッジの左右探索範囲、胸郭外側エッジの上限と下限、横隔膜の探索始点と内外探索範囲等の肺の目印情報が決定される。ここで、肺下端は、右肺の中央での垂直プロファイルに横隔膜のエッジを検出することによって決定される。胸郭外側エッジの下限は、肺下端から肺長さの１５％下側の位置とする。また、横隔膜の内側限界は、中央線と横隔膜の探索始点の中間点に決定され、外側限界は、最も低い胸郭外側エッジの水平位置から選択される。

３．肺上端探索始点から始めて、所定の水平幅に複数の垂直探索ＲＯＩ（ＲｅｇｉｏｎＯｆＩｎｔｅｒｅｓｔ）を配置し、垂直プロファイルの画素値とその１次及び２次導関数により、肺上端エッジを検出し、４次の多項式フィティングにより、滑らかにする。

４．胸郭外側エッジの上限から下限まで、複数の水平探索ＲＯＩを配置し、水平プロファイルの画素値とその１次及び２次導関数により、胸郭外側エッジの検出を行い、４次の多項式フィティングにより、滑らかにする。

５．肺上端エッジと胸郭外側エッジの重複部分に単純加重平均法が適用され、滑らかに接続する。

６．右肺横隔膜の探索始点から始めて、複数の垂直探索ＲＯＩを配置し、垂直プロファイルの画素値とその１次導関数により、右肺横隔膜を検出し、３次の多項式フィティングにより、滑らかにする。横隔膜曲線と胸郭曲線の交点は肋骨横隔膜角とする。

７．左横隔膜の探索始点から始めて、ガスなど他のエッジの排除を考慮し、真の横隔膜エッジを検出し、３次の多項式フィティングにより、滑らかにする。横隔膜曲線と胸郭曲線の交点は肋骨横隔膜角とする。
特許第３３２６０７０号

しかしながら、従来技術において、肺上端の平均位置は被写体の姿勢変化により正しく検出できないことがありえる。また、肺上端検出の方法は、図２４に示すように複雑である。

また、胸郭外側エッジの下限は、肺下端から肺長さの１５％下側の位置とするため、被撮影者個人差が激しい場合、真の肺部最低位置まで届かず、完全な胸郭外側エッジを検出できなかった。その影響で、横隔膜の外側限界は正しくなく、横隔膜の完全さを保証できず、肋骨横隔膜角を正しく検出できない場合がある。

また、肺上端エッジは、垂直プロファイルにより決定されるため、鎖骨に引っかかる可能性があり、誤検出される場合がありえる。そのため、誤検出された状態の肺上端エッジと、胸郭外側エッジと加重平均しても、正しいエッジを得られない。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、簡単でかつ精度良く胸郭を検出することができる画像処理装置及びその制御方法、プログラムを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明による画像処理装置は以下の構成を備える。即ち、
被写体の胸部画像を含む放射線画像中の胸郭を検出する画像処理装置であって、
前記放射線画像から、前記被写体の胸郭に関する複数の特徴点を検出する特徴点検出手段と、
前記特徴点検出手段で検出した複数の特徴点の位置間において、複数のランドマークを検出するランドマーク検出手段と、
前記特徴点検出手段で検出した前記複数の特徴点と、前記ランドマーク検出手段で検出した複数のランドマークとの内挿補間により、前記複数の特徴点を連結し、この連結画像を胸郭として検出する胸郭検出手段と
を備える。

上記の目的を達成するための本発明による画像処理装置の制御方法は以下の構成を備える。即ち、
被写体の胸部画像を含む放射線画像中の胸郭を検出する画像処理装置の制御方法であって、
前記放射線画像から、前記被写体の胸郭に関する複数の特徴点を検出する特徴点検出工程と、
前記特徴点検出工程で検出した複数の特徴点の位置間において、複数のランドマークを検出するランドマーク検出工程と、
前記特徴点検出工程で検出した前記複数の特徴点と、前記ランドマーク検出工程で検出した複数のランドマークとの内挿補間により、前記複数の特徴点を連結し、この連結画像を胸郭として検出する胸郭検出工程と
を備えることを特徴とする画像処理装置の制御方法。

上記の目的を達成するための本発明によるプログラムは以下の構成を備える。即ち、
被写体の胸部画像を含む放射線画像中の胸郭を検出する画像処理装置の制御を実現するプログラムであって、
前記放射線画像から、前記被写体の胸郭に関する複数の特徴点を検出する特徴点検出工程のプログラムコードと、
前記特徴点検出工程で検出した複数の特徴点の位置間において、複数のランドマークを検出するランドマーク検出工程のプログラムコードと、
前記特徴点検出工程で検出した前記複数の特徴点と、前記ランドマーク検出工程で検出した複数のランドマークとの内挿補間により、前記複数の特徴点を連結し、この連結画像を胸郭として検出する胸郭検出工程のプログラムコードと
を備えることを特徴とするプログラム。

以上説明したように、本発明によれば、簡単でかつ精度良く胸郭を検出することができる画像処理装置及びその制御方法、プログラムを提供できる。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。

図１Ａは本発明の実施形態の放射線画像処理装置のハードウェア構成を説明する図である。

図１Ａにおいて、１０１は制御部１０２に対して指示を行なうマウス、キーボードなどの入力部である。１０２は入力部１０１より入力された指示をコントロールする制御部である。１０３はハードディスク、外部記憶媒体等の記憶媒体からなる、データを保持するデータ保存部である。１０４はＣＲＴ、液晶ディスプレイといったデータ及び画像などを表示する表示部を有している。

入力部１０１、制御部１０２、データ保存部１０３及び表示部１０４は、システムバスを介して相互に接続されている。

尚、本実施形態では、放射線画像として、Ｘ線画像を例に挙げて説明するが、これに限定されず、他の放射線によって撮影された画像についても、本発明を適用することができる。また、必要に応じて、放射線（例えば、Ｘ線）撮影を行う撮影部が構成されていても良い。この場合、撮影部は、放射線撮影を行うための一般的な構成（例えば、放射線発生装置、放射線センサー等）を有している。

次に、放射線画像処理装置の機能構成について、図１Ｂを用いて説明する。

図１Ｂは本発明の実施形態の放射線画像処理装置の機能構成を示す図である。

図１Ｂは、特に、胸郭検出処理を実現するための機能構成を示している。

２０００は画像入力部であり、処理対象の画像を入力する。１０００は特徴点検出部であり、肺尖部位置検出部１０１０、肺底部位置検出部１０２０及びその他肺部特徴位置検出部１０３０から構成されている。

肺尖部位置検出部１０１０、左右肺の頂点である肺尖部をそれぞれ検出する。肺底部位置検出部１０２０は、左右肺の外側一番下の肺底部を検出する。その他肺部特徴位置検出部１０３０は、肺尖部及び肺底部以外の他の肺部の特徴位置を検出する。

１０４０は特徴点間ランドマーク位置検出部であり、検出された肺部特徴位置の間において、均等的な垂直（水平）位置で、胸郭エッジを検出し、これをランドマークとする。１０５０は肺部特徴位置連結部であり、検出された肺尖部、肺底部とランドマークに対して、Robust Filteringを行って平滑化した後、多項式による内挿補間により特徴点を連結する。

３０００は画像出力部であり、肺部特徴位置連結部１０５０により得られる連結画像を胸郭として、出力先に出力する。ここで、出力先は、例えば、表示部１０４であったり、印刷部（不図示）であったりする。

ここで、Robust Filtering工程は、以下のステップから構成される。

（１）データ系列を単純平均等の典型的な平滑方法で各データの平均値を計算する。

（２）各データのRobust重みｗ_iを、以下の数式で計算する

ここで、ｒ_iは、ｉ番めデータ値とその平均値の差であり、ＭＡＤはその差の絶対値の中間値である。即ち、以下の数式となる。

（３）計算したRobust重みｗ_iを使って、再びデータ系列を平滑化する。
（４）上記（２）、（３）の２つのステップを５回再帰的に行う。

肺尖部位置検出部１０１０は、肺尖部及びその他の特徴点の存在範囲を決定するために、左右肺の中央縦隔を検出する必要があるため、ここで、左右肺の中央縦隔の検出方法について説明する。

図２に示すように、放射線画像である胸部Ｘ線画像を垂直方向に５つのバンドに区切り、各バンドで垂直方向に画像信号を積算投影する。そして、積算投影信号において、仮中心ｃを移動しながら、仮中心ｃに対して対称度ｓを計算して、最も対称度の高い位置を当該バンドに関する水平方向の中心位置（縦隔位置）とする。当該バンドに関する垂直方向の中心位置は、当該バンドの垂直方向の画素数ｈ'の１／２に相当する位置としている。

対称度は、図２に示すように、画像信号に対して水平方向の仮中心となる位置ｃと、それから等しい距離に左右２つのエリアを設定し、エリア内の対応する信号値の差分に基づいて計算する。即ち、対称度ｓは、式（１）で計算される。

ここで、仮中心ｃの移動範囲は２ｗ／５〜３ｗ／５とし、ａ＝ｗ／４［ｐｉｘｅｌ］、ｂ＝２５［ｐｉｘｅｌ］とする。ここで、ｗは胸部Ｘ線画像の水平方向の画素数を示している。

また、各バンドにおいて、縦隔位置は個別に計算されるが、肺尖部を検出するために、上から３つのバンドの位置を縦隔平均し、これを両肺の中心位置としている。

ここで、左右肺の中央縦隔を検出する縦隔検出処理について、図３を用いて説明する。

図３は本発明の実施形態の縦隔検出処理を示すフローチャートである。

ステップＳ１１０１で、処理対象画像を垂直方向に所定数（例えば、５つ）のバンドに区切る。ステップＳ１１０２で、処理済のバンド数ｉが最後のバンド数（所定数）未満であるか否かを判定する。最後のバンド数以上である場合（ステップＳ１１０２でＮＯ）、処理を終了する。一方、最後のバンド数未満である場合（ステップＳ１１０２でＹＥＳ）、ステップＳ１１０３に進む。

ステップＳ１１０３で、仮中心ｃ＝２ｗ／５を設定する。ステップＳ１１０４で、仮中心ｃが３ｗ／５未満であるか否かを判定する。３ｗ／５以上である場合（ステップＳ１１０４でＮＯ）、ステップＳ１１０７に進む。一方、３ｗ／５未満である場合（ステップＳ１１０４でＹＥＳ）、ステップＳ１１０５に進む。

ステップＳ１１０５で、仮中心ｃに対する対称度ｓを計算する。ステップＳ１１０６で、仮中心ｃの値を１インクリメントして、ステップＳ１１０４に戻る。以降、仮中心ｃが３ｗ／５以上になるまで、仮中心ｃの値を１インクリメントする毎に、その時の対称度ｓを計算し、仮中心ｃが３ｗ／５以上になったら、ステップＳ１１０７に進む。

ステップＳ１１０７で、計算した複数の対称度の内、最も対称度の高い位置を当該バンドに関する水平方向の中心位置（縦隔位置）に決定する。ステップＳ１１０８で、処理済のバンド数ｉを１インクリメントして、ステップＳ１１０２に戻り、全てのバンドについて、水平方向の中心位置（縦隔位置）が決定したら、処理を終了する。

尚、縦隔を計算する際、バンド数は５つに限定されるものではなく、縦隔を安定して検出できるような所定数であればよい。また、対称度ｓは、以下の式（２）で計算してもよい。また、ａ，ｂの値、または仮中心ｃの移動範囲は若干変更しても構わない。

次に、肺尖部位置検出部１０１０における肺尖部検出について説明する。
肺尖部検出は、肺尖部の存在範囲内の画像水平標準偏差で決定する。図４に肺尖部検出処理のブロック図を示す。

図４に示すように、縦隔位置を基準として右肺および左肺の方向に、幅がｗ／４（ｗは、胸部Ｘ線画像の水平方向の画素数）、高さが２ｈ'（ｈ'は縦隔位置を求める際に設定したバンドの垂直方向の画素数ｈ'）範囲を肺尖部存在範囲として設定する。この肺尖部存在範囲で水平画像信号の標準偏差を１ラインずつ計算する。

次に、計算した一連の標準偏差を１次元の信号としてタップ数がｔａｐ＝９、σ値がσ＝３のガウシアンフィルタにより平滑化し、標準偏差値が閾値（本実施形態では、経験的に、６００と設定している）以下で、下に凸となる極値の位置を１次微分がゼロクロスする（ｚｅｒｏ−ｃｒｏｓｓｉｎｇ）点（以下、ゼロクロス点という）として計算し、これを肺尖部の垂直方向位置（肺尖部垂直位置）とする。

次に、肺尖部存在範囲内の右肺および左肺毎に、検出された垂直方向位置から所定範囲（例えば、９画素の解析領域）を解析領域として設定し、解析領域内の画像信号を垂直方向に積算して解析用信号とする。解析用信号にｔａｐ＝９、σ＝３のガウシアンフィルタをかけて平滑化し、平滑化したプロファイルに対して、上に凸となる最大の極値の位置（１次微分のゼロクロス点）を計算し、これを肺尖部の水平方向位置（肺尖部水平位置）とする。

ここで、肺尖部検出処理について、図５を用いて説明する。

図５は本発明の実施形態の肺尖部検出処理を示すフローチャートである。

ステップＳ１２０１で、肺尖部存在範囲を設定し、設定した肺尖部存在範囲内で垂直方向に移動する位置ポインタｋを０に設定する。ステップＳ１２０２で、位置ポインタｋが２ｈ'（ｈ'はバンドの垂直方向の画素数）未満であるか否かを判定する。

２ｈ'以上である場合（ステップＳ１２０２でＮＯ）、ステップＳ１２０５に進む。一方、２ｈ'未満である場合（ステップＳ１２０２でＹＥＳ）、ステップＳ１２０３に進み、位置ポインタｋにおける水平画像信号の標準偏差を計算する。ステップＳ１２０４で、ｋを１インクリメントして、ステップＳ１２０２に戻る。

以降、位置ポインタｋが２ｈ'以上になるまで、位置ポインタｋの値を１インクリメントする毎に、その時の水平画像信号の標準偏差を計算し、位置ポインタｋが２ｈ'以上になったら、ステップＳ１２０５に進む。

ステップＳ１２０５で、２ｈ'分の標準偏差配列をガウスフィルタで平滑化する。ステップＳ１２０６で、平滑化後の標準偏差の１次微分を計算する。ステップＳ１２０７で、１次微分のゼロクロス点を探索する。

ステップＳ１２０８で、位置ポインタｋを０に設定する。ステップＳ１２０９で、位置ポインタｋにおける標準偏差が閾値未満であるか否かを判定する。閾値未満である場合（ステップＳ１２０８でＹＥＳ）、ステップＳ１２１１に進む。一方、閾値以上である場合（ステップＳ１２０８でＮＯ）、ステップＳ１２１０に進み、ｋを１インクリメントして、ステップＳ１２０９に戻る。

以降、位置ポインタｋの値を１インクリメントする毎に、位置ポインタｋにおける標準偏差が閾値未満であるか否かを判定し、閾値未満になったら、ステップＳ１２１１に進む。

ステップＳ１２１１で、現在の位置ポインタｋが示す位置を肺尖部垂直位置に決定する。ステップＳ１２１２で、肺尖部垂直位置に解析領域を配置する。ステップＳ１２１３で、解析領域を積算して水平方向の画像信号情報からなる水平プロファイルを生成する。ステップＳ１２１４で、生成した水平プロファイルをガウスフィルタで平滑化する。ステップＳ１２１５で、得られる信号の１次微分のゼロクロス点を肺尖部水平位置に決定する。

尚、ガウシアンフィルタのタップ数、σ値、標準偏差の閾値は、経験的に決めた値であり、異なる画像の性質により、変更しても構わない。

次に、肺底部位置検出部１０２０における肺底部検出について説明する。

図６に示すように、肺底部位置検出部１０２０は、照射野絞り領域検出部２０１０、上半身体境界検出部２０２０、肺底部候補位置検出部２０３０、肺底部垂直位置検出部２０４０と肺底部水平位置検出部２０５０の５つから構成される。以下、肺底部位置検出部１０２０の各検出部について説明する。

本発明の処理対象となる画像は、胸部像が照射野絞り領域から分離されていない状態がありえる。照射野絞り領域の画素値は低いので、Ｘ線画像の透ぬけ部分の画素値と大幅に相違し、後述の上半身境界の検出に影響を与えるので、照射野絞り領域の検出が必要となる。

照射野絞り領域の検出部２０１０は、胸部Ｘ線画像の垂直方向の画素数ｈとしたときに、画像の最上端からｈ／３の位置から最下端の位置まで、１ライン（１画素分の水平方向の行）ずつ照射野絞り領域の検出を行う。各ラインデータの１次微分を行い、１次微分データにおいて、ラインの中心位置を基準にして左右に分割して考えたときに、分割したラインの左側での最大値を検出する。

次に、分割したラインの左側部分において、最大値位置よりも左側画素の平均画素値Ｖ_Lと、最大値位置よりも右側画素の平均画素値Ｖ_Rを比較して、Ｖ_L＜Ｖ_Rであって、かつ、該最大値位置よりも左側画素における最大画素値が該最大値位置の画素値より小さい場合、その最大値位置を左照射野絞り領域の境界とする。

同じく、１次微分データにおいて、分割したラインの右側での最小値を検出する。次に、分割したラインの右側部分において、最小値位置よりも右側画素群の平均画素値Ｕ_Rと、最小値位置よりも左側画素群の平均画素値Ｕ_Lとを比較して、Ｕ_R＜Ｕ_Lであって、かつ、該最小値位置よりも右側画素群における最小画素値が該最小値位置の画素値より小さい場合、その最小値位置を右照射野絞り領域の境界とする。

図７に照射野絞り領域検出の垂直方向のサーチ範囲を示す。また、図７の水平プロファイル位置における、水平プロファイル（オリジナルデータ（画素値データ））とその１次微分データを図８に示す。

図８に示すように、照射野絞りがある場合は、照射野絞り境界周辺では、大きな画素値変化が起こるので、その境界は容易に検出できる。しかしながら、照射野絞りがない場合でも、このような境界の判断条件を満たす位置が存在する。また、図８に示すように、画像左の照射野絞り境界は正しく検出されているが、右腕の骨のエッジが、照射野絞りの境界として誤検出されている。

この他、腕と透ぬけ画像のエッジと、少数肺の境界を照射野絞りとして誤検出する場合があるが、実際の実験結果では、いずれの場合も、上半身境界より高い位置にあるか、上半身の境界の外側にあるので、後述の処理に影響を与えない。

ここで、照射野絞り領域検出部２０１０における左照射野絞り領域検出処理について、図９を用いて説明する。

図９は本発明の実施形態の左照射野絞り領域検出処理を示すフローチャートである。

尚、右照射野絞り領域検出は、左照射野絞り領域検出処理における処理対象である左半分の画像を右半分の画像にすることで実現できるので、ここでは省略する。

ステップＳ２１０１で、胸部Ｘ線画像全体に対して、垂直方向に移動する位置ポインタｋをｈ／３に設定する。ステップＳ２１０２で、ｋが胸部Ｘ線画像の垂直方向の画素数ｈ未満であるか否かを判定する。ｈ以上である場合（ステップＳ２１０１でＮＯ）、処理を終了する。一方、ｈ未満である場合（ステップＳ２１０１でＹＥＳ）、ステップＳ２１０３に進む。

ステップＳ２１０３で、位置ポインタｋが示すｋラインの画素値データに対して１次微分を行う。ステップＳ２１０４で、ラインの中心位置を基準にして左右に分割し、１次微分データ中の左側範囲内での最大値を探索する。

ステップＳ２１０５で、分割したラインの左側部分において、最大値位置より左側画素群の平均画素値Ｖ_Lと、最大値位置よりも右側画素群の平均画素値Ｖ_Rを比較して、であるか否かを判定する。ここでＶ_L＜Ｖ_Rである場合（ステップＳ２１０５でＮＯ）、ステップＳ２１０８に進み、左照射野絞りの境界位置ｐｏｓを０に設定する。一方、Ｖ_L＜Ｖ_Rでない場合（ステップＳ２１０５でＹＥＳ）、ステップＳ２１０６に進む。

ステップＳ２１０６で、分割したラインの左側部分において、最大値位置の画素値が最大値位置よりも左側画素群の最大画素値より大きいか否かを判定する。最大画素値以下である場合（ステップＳ２１０６でＮＯ）、ステップＳ２１０８に進み、左照射野絞りの境界位置ｐｏｓを０に設定する。一方、最大画素値より大きい場合（ステップＳ２１０６でＹＥＳ）、ステップＳ２１０７に進み、左照射野絞りの境界位置ｐｏｓをその最大値位置に設定する。

ステップＳ２１０９で、ｋを１インクリメントして、ステップＳ２１０２に戻る。以降、位置ポインタｋの値を１インクリメントする毎に、位置ポインタｋがｈ未満であるか否かを判定し、ｈ以上になったら、処理を終了する。

図１０に、肺底部存在範囲の設定結果を示す。肺底部存在範囲は、画像の水平方向中心位置より左右にｗ／８だけ偏移した位置から、照射野絞り領域の境界までの矩形領域Ｒを、右肺及び左肺の肺底部存在範囲としている。

図１１の実線は図１０の水平プロファイルの画素値の軌跡（オリジナルデータ）を示している。また、点線は、水平プロファイルに対してガウスフィルタでフィルタリングしたフィルタ化データである。更に、一点鎖線は、フィルタ化データの１次微分データである。

図１１に示すように、右肺底部存在範囲内において、１次微分データの最小値位置が右上半身境界となり、左肺底部存在範囲内において、１次微分データの最大値位置が左上半身境界となる。

次に、上半身体境界検出部２０２０によって、上半身体境界を検出するために、まず、肺野の最大画素値を取得する。この場合、水平方向にｗ／４〜３ｗ／４の範囲内、垂直方向にｈ／８〜ｈ／４の範囲内における最大画素値を、肺野最大画素値とする。

次に、右肺底部存在範囲内に、１次微分データの最小値が０より小さく、かつ、この最小値位置から左側へ照射野絞りの境界までの画素値の平均値が、あらかじめ計算された肺野の最大画素値より大きい場合、本位置を右上半身境界とする。

右上半身境界を検出できないラインでは、右上半身境界をあらかじめ決められた位置にする、例えば、右肺底部存在範囲内の所定位置（例えば、３ｗ／８の位置）とする。

また、左肺底部存在範囲内に、１次微分データの最大値が０より大きく、かつ、その最大値位置から右側へ照射野絞り領域の境界までの画素値の平均値が、肺野最大画素値より大きい場合、この位置を左上半身境界とする。

また、このとき、左上半身境界を検出できないラインでは、左上半身境界をあらかじめ決められた位置にする、例えば、左肺底部存在範囲の所定位置（例えば、５ｗ／８の位置）とする。

ここで、上半身体境界検出部２０２０における右上半身体境界検出について、図１２を用いて説明する。

図１２は本発明の実施形態の右上半身体境界検出処理を示すフローチャートである。

ステップＳ２２０１で、右肺底部存在範囲を設定し、設定した右肺底部存在範囲内で垂直方向に移動する位置ポインタｋをｈ／３に設定する。ステップＳ２２０２で、ｋが胸部Ｘ線画像の垂直方向の画素数ｈ未満であるか否かを判定する。ｈ以上である場合（ステップＳ２２０１でＮＯ）、処理を終了する。一方、ｈ未満である場合（ステップＳ２２０１でＹＥＳ）、ステップＳ２２０３に進む。

ステップＳ２２０３で、位置ポインタｋが示すｋラインの右肺部分に対応する水平プロファイル（右肺プロファイル）を取得する。ステップＳ２２０４で、その右肺プロファイルの画素値データに対して１次微分を行う。ステップＳ２２０５で、１次微分データ中の最小値を探索する。

ステップＳ２２０６で、最小値が０未満であるか否かを判定する。最小値が０以上である場合（ステップＳ２２０６でＮＯ）、ステップＳ２２０９に進み、右上半身体境界位置ｐｏｓを３ｗ／８の位置に設定する。一方、最小値が０未満である場合（ステップＳ２２０６でＹＥＳ）、ステップＳ２２０７に進む。

ステップＳ２２０７で、最小値位置の左側の平均画素値が肺野最大画素値より大きいか否かを判定する。肺野最大画素値以下である場合（ステップＳ２２０７でＮＯ）、ステップＳ２２０９に進み、右上半身体境界位置ｐｏｓを３ｗ／８に設定する。一方、肺野最大画素値より大きい場合（ステップＳ２２０７でＹＥＳ）、ステップＳ２２０８に進み、右上半身体境界位置ｐｏｓを１次微分データ中の最小値位置に設定する。

ステップＳ２２１０で、ｋを１インクリメントして、ステップＳ２２０２に戻る。以降、位置ポインタｋの値を１インクリメントする毎に、位置ポインタｋが高さｈ未満であるか否かを判定し、高さｈ以上になったら、処理を終了する。

ここで、上半身体境界検出の結果を、図１３に示す。図１３に示すように、画像の下方にも照射野絞り領域の境界があり得るので、検出された上半身の境界に決められた位置と等しい末尾の境界値を削除する。また、先頭から決められた位置(３ｗ/８、５ｗ/８など)と等しい境界値を、最初の体境界を検出できるラインの境界値とする。最後に、修正した境界値をmedianフィルタまたはRobust Filterに通して平滑化し、最終の境界とする。その結果、検出された境界は、図１０のようになる。

尚、左上半身境界検出処理では、左肺底部存在範囲内に、１次微分データの最大値が０より大きく、かつ、その最大値位置から右側へ照射野絞り領域の境界までの画素値の平均値が、肺野最大画素値より大きい場合という条件に変えて同様の処理を行う。

右上半身体境界検出結果の修正について、図１４を用いて説明する。

図１４は本発明の実施形態の右上半身体境界検出結果の修正処理を示すフローチャートである。

ステップＳ２３０１で、右肺底部存在範囲内を設定し、設定した右肺底部存在範囲内に垂直方向に移動する位置ポインタｋをｈ／３に設定する。

ステップＳ２３０２で、位置ポインタｋにける境界位置ｐｏｓである境界位置ｐｏｓ［ｋ］が３ｗ／８であるか否かを判定する。３ｗ／８である場合（ステップＳ２３０２でＹＥＳ）、ステップＳ２３０３で、ｋを１インクリメントして、ステップＳ２３０２に戻る。一方、３ｗ／８でない場合（ステップＳ２３０２でＮＯ）、ステップＳ２３０４に進む。

ステップＳ２３０４で、第１境界開始位置ｓｔａｒｔ＿ｐｏｓ１に現在の位置ポインタｋの値を設定する。ステップＳ２３０５で、ｋが０より大きいか否かを判定する。ｋが０より大きい場合（ステップＳ２３０５でＹＥＳ）、ステップＳ２３０６に進み、境界位置ｐｏｓ［ｋ］に第１境界開始位置ｓｔａｒｔ＿ｐｏｓ１の値を設定する。ステップＳ２３０７で、ｋを１インクリメントして、ステップＳ２３０５に戻る。一方、ｋが０以下である場合（ステップＳ２３０５でＮＯ）、ステップＳ２３０８に進む。

ステップＳ２３０８で、位置ポインタｋにｈを設定する。ステップＳ２３０９で、境界位置ｐｏｓ［ｋ］が３ｗ／８であるか否かを判定する。３ｗ／８である場合（ステップＳ２３０９でＹＥＳ）、ステップＳ２３１０で、ｋを１インクリメントして、ステップＳ２３０９に戻る。一方、３ｗ／８でない場合（ステップＳ２３０９でＮＯ）、ステップＳ２３１１に進む。

ステップＳ２３１１で、第２境界開始位置ｓｔａｒｔ＿ｐｏｓ２に現在の位置ポインタｋの値を設定する。ステップＳ２３１２で、右上半身体境界を第２境界開始位置ｓｔａｒｔ＿ｐｏｓ２に決定する。ステップＳ２３１３で、右上半身体境界を平滑化する。

尚、左上半身境界検出結果の修正については、１次微分の最大値を探索し、左上半身境界位置ｐｏｓを５ｗ／８に変えて同様の処理を行う。

次に、肺底部候補位置検出部２０３０について説明する。

肺底部候補位置の検出は、まず、検出した上半身体境界から、上記のサーチ範囲内で一行づつ、水平プロファイルを取得して、ｔａｐ＝１０、σ＝５のガウスフィルタでフィルタリングし、その１次微分データの第１ポジティブゼロクロス点の位置を胸郭のエッジとするとともに、肺底部の候補位置とする。図１５に、肺部領域の水平プロファイルとその１次微分データを示す。これに対し、図１６に、肺底部の水平プロファイルとその１次微分データを示す。

肺底部の下は腹部があり、ガスの部位を除いて、ゼロクロス点の検出をできなくなるので、検出できなくなるラインの直前のラインにおけるの肺底部候補位置に対して１画素だけ中心方向にずらした位置をこのラインの肺底部候補位置とする。このようにして検出した肺底部候補位置検出結果を図１７に示す。

ここで、肺底部候補位置検出について、図１８を用いて説明する。

図１８は本発明の実施形態の肺底部候補位置検出処理を示すフローチャートである。

ステップＳ２４０１で、垂直方向に移動する位置ポインタｋをｈ／３に設定する。ステップＳ２４０２で、ｋが上半身体境界位置ｓｔａｒｔ＿ｐｏｓ２未満であるか否かを判定する。上半身体境界位置ｓｔａｒｔ＿ｐｏｓ２以上である場合（ステップＳ２４０２でＮＯ）、処理を終了する。一方、上半身体境界位置ｓｔａｒｔ＿ｐｏｓ２未満である場合（ステップＳ２４０２でＹＥＳ）、ステップＳ２４０３に進む。

ステップＳ２４０３で、垂直位置ｋにおいて、上半身体境界位置ｓｔａｒｔ＿ｐｏｓ２から水平プロファイルを取得する。ステップＳ２４０４で、その水平プロファイルを平滑化する。ステップＳ２４０５で、平滑化の画素値データに対して１次微分を行う。

ステップＳ２４０６で、ゼロクロス点が存在するか否かを判定する。ゼロクロス点が存在しない場合（ステップＳ２４０６でＮＯ）、ステップＳ２４０８に進み、前行の候補位置を１画素だけ中心方向へ移動し、これを肺底部候補位置とする。一方、ゼロクロス点が存在する場合（ステップＳ２４０６でＹＥＳ）、ステップＳ２４０７に進み、そのゼロクロス点を肺底部候補位置とする。

次に、肺底部垂直位置検出部２０４０及び肺底部水平位置検出部２０５０について説明する。

肺底部垂直位置及び水平位置の検出は、まず、決定した肺底部候補位置に沿って、幅９画素の垂直プロファイルを取って、ｔａｐ＝２０、σ＝５のガウスフィルタでフィルタリングし、フィルタリングしたプロファイルの１次微分を行う。図１９に、図１７の右肺の垂直プロファイルとその１次微分データを示す。

次に、腹部のガスの影響を除くために、垂直プロファイルの最大値を取得する。最大値位置が、上述した肺底部存在範囲下端から１０分の１の範囲にあれば、下端から１次微分データの第１ゼロクロス点を探索し、肺底部存在範囲の上端からこのゼロクロス点位置まで、再び垂直プロファイルの最大値及びその位置を取得する。

取得した最大値位置から、ゼロクロス点位置まで、１次微分データの最小値位置を探索し、探索した位置を肺底部の垂直位置とする。また、垂直プロファイルの最大値位置がサーチ範囲下端から１０分の１以外の範囲にあれば、最大値から最後まで、１次微分データの最小値位置を探索し、探索した位置を肺底部垂直位置とする。

最後に、取得した肺底部の垂直位置の上半身境界から肺底部存在範囲内の、幅９画素の水平プロファイルを取得して、その１次微分データの第１ポジティブゼロクロス点位置を肺底部水平位置とする。

ここで、肺底部垂直位置及び水平位置検出処理について、図２０を用いて説明する。

図２０は本発明の実施形態の肺底部垂直位置及び水平位置検出処理を示すフローチャートである。

ステップＳ２５０１で、肺底部候補位置に沿って、垂直プロファイルを取得する。ステップＳ２５０２で、垂直プロファイルを平滑化する。ステップＳ２５０３で、平滑化した垂直プロファイルに対して１次微分を行う。ステップＳ２５０４で、垂直プロファイルの１次微分データの最大値位置ｐｏｓ＿ｍａｘを探索する。

ステップＳ２５０５で、画像下端ノイズの影響を除去するために、最大値位置ｐｏｓ＿ｍａｘが閾値より大きいか否かを判定する。閾値より大きい場合（ステップＳ２５０５でＹＥＳ）、ステップＳ２５０７に進み、肺底部存在範囲下端から１次微分データの第１ゼロクロス点位置ｐｏｓ＿ｚｃを探索する。

ステップＳ２５０８で、第１ゼロクロス点位置ｐｏｓ＿ｚｃまで、垂直プロファイルの最大値位置ｐｏｓ＿ｍａｘ２を探索する。ステップＳ２５０９で、最大値位置ｐｏｓ＿ｍａｘ２から、第１ゼロクロス点位置ｐｏｓ＿ｚｃまでの間の１次微分データ中の最小値位置を探索する。その後、ステップＳ２５１０に進む。

一方、ステップＳ２５０５で、最大値位置ｐｏｓ＿ｍａｘが閾値以下である場合（ステップＳ２５０５でＮＯ）、ステップＳ２５０６に進み、最大値位置ｐｏｓ＿ｍａｘまでの１次微分データ中の最小値位置を探索する。その後、ステップＳ２５１０に進む。

ステップＳ２５１０で、探索した最小値位置に水平解析領域を設定する。ステップＳ２５１１で、水平解析領域を積算して、水平プロファイルを取得する。ステップＳ２５１２で、水平プロファイルに対して一次微分を行う。ステップＳ２５１３で、一次微分データの第１ポジティブゼロクロス点位置を肺底部水平位置とする。

尚、ガウスフィルタのタップ数、σ値、候補位置に沿った垂直プロファイルの幅、または肺底部水平位置を検出するための水平プロファイルの幅は、経験的に決めた値であるので、これに限定されるものではない。

次に、特徴点間ランドマーク位置検出部１０４０について説明する。

図２１に示すように、特徴点間ランドマーク位置検出部１０４０は、胸郭ランドマーク検出部３０１０、フィルタリング部３０２０及び内挿補間部３０３０の３つから構成される。

つまり、胸郭ランドマーク検出部３０１０で、肺尖部と肺底部の間に均等的な垂直位置に胸郭の外側エッジを検出し、これらのエッジをランドマークとし、肺尖部と肺底部とともに、フィルタリング部３０２０でRobust filterで平滑化（フィルタリング）し、内挿補間部３０３０で、多項式による内挿補間により、胸郭の外輪郭を検出する。

尚、フィルタリング部３０２０は、Robustフィルタリングでなくmedianフィルタリングに変更しても構わない。

本実施形態では、図２２に示すように、肺尖部と肺底部の間の垂直位置を均等的に１０分割し、それぞれの垂直位置において、肺底部の水平位置からが外側へｗ画像幅Ｗの１／１６だけを遷移した位置を始点とし、肺尖部と肺底部を通す直線まで、幅が９画素の水平解析領域を設定する。そして、設定した解析領域内で信号を積算して水平プロファイルを取得し、水平プロファイルの１次微分データの閾値クロス点位置をランドマークとする。ここで、閾値は水平プロファイルの１次微分データの最大値と最小値の平均であり、閾値が０より小さい場合、０とする。

ここで、特徴点間ランドマーク位置検出処理について、図２３を用いて説明する。

図２３は本発明の実施形態の特徴点間ランドマーク位置検出処理を示すフローチャートである。

ステップＳ３１０１で、肺尖部と肺底部間に均等な垂直位置を計算する。ステップＳ３１０２で、ランドマークポインタｋを０に設定する。ステップＳ３１０３で、ｋが取得目標ランドマーク数未満であるか否かを判定する。ランドマーク数以上である場合（ステップＳ３１０３でＮＯ）、処理を終了する。一方、ランドマーク数未満である場合（ステップＳ３１０３でＹＥＳ）、ステップＳ３１０４で、水平解析領域を配置する。

ステップＳ３１０５で、水平解析領域を積算し、水平プロファイルを取得する。ステップＳ３１０６で、水平プロファイルに対して１次微分を行う。ステップＳ３１０７で、閾値を計算する。ステップＳ３１０８で、１次微分データの閾値クロス点位置をランドマーク位置とする。ステップＳ３１０９で、ｋを１インクリメントとする。以降、位置ポインタｋの値を１インクリメントする毎に、ランドマークポインタｋがランドマーク数未満であるか否かを判定し、ランドマーク数以上になったら、処理を終了する。

尚、肺尖部と肺底部の間の垂直位置の分割数、水平解析領域の始点の位置は、経験的に決められたパラメータであり、必要に応じて、変更しても構わない。

以上説明したように、本実施形態によれば、胸部単純写真において、肺尖部所在範囲の水平プロファイルの標準偏差を用いて、肺尖部を検出するので、簡単かつ精度良く肺尖部を検出することができる。

また、照射野絞り検出、上半身体境界検出等の詳細な胸部Ｘ尖画像情報を検出することにより、肺底部の検出範囲を限定して、肺部領域から腹領域へ変更する際の画素値の大幅な変化を注目することで、簡単かつ精度良く肺底部を検出でき、左右肺部上端と肋骨横隔膜を安定して検出することができる。

また、離散的な位置でランドマークを検出することにより、鎖骨画像を誤って検出してしまう可能性を低減し、さらに、Robust filtering工程を通すことにより、胸郭エッジ検出の誤りを抑制し、正しいエッジを安定して検出することができる。

以上、実施形態例を詳述したが、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラムもしくは記憶媒体等としての実施態様をとることが可能であり、具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器からなる装置に適用しても良い。

尚、本発明は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラム（実施形態では図に示すフローチャートに対応したプログラム）を、システムあるいは装置に直接あるいは遠隔から供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータが該供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合を含む。

従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。

その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等の形態であっても良い。

プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−Ｒ）などがある。

その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続し、該ホームページから本発明のコンピュータプログラムそのもの、もしくは圧縮され自動インストール機能を含むファイルをハードディスク等の記録媒体にダウンロードすることによっても供給できる。また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明に含まれるものである。

また、本発明のプログラムを暗号化してＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してユーザに配布し、所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせ、その鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムを実行してコンピュータにインストールさせて実現することも可能である。

また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される他、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが、実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。

さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現される。

本発明の実施形態の放射線画像処理装置のハードウェア構成を説明する図である。本発明の実施形態の放射線画像処理装置の機能構成を示す図である。本発明の実施形態の縦隔位置検出の概要を説明するための図である。本発明の実施形態の縦隔検出処理を示すフローチャートである。本発明の実施形態の肺尖部の探索範囲を説明するための図である。本発明の実施形態の肺尖部検出処理を示すフローチャートである。本発明の実施形態の肺底部位置検出部の詳細構成を示す図である。本発明の実施形態の照射野略検出の垂直方向の垂直サーチ範囲を示す図である。本発明の実施形態の胸部水平プロファイルとその１次微分データを示す図である。本発明の実施形態の左照射野絞り略検出処理を示すフローチャートである。本発明の実施形態の上半身境界のサーチ範囲と検出結果を示す図である。本発明の実施形態の上半身境界位置の水平プロファイル、フィルタ化データ及び１次微分データを示す図である。本発明の実施形態の右上半身体境界検出処理を示すフローチャートである。本発明の実施形態の上半身体境界の検出結果を示す図である。本発明の実施形態の右上半身体境界検出結果の修正処理を示すフローチャートである。本発明の実施形態の肺部領域の水平プロファイルとその１次微分データを示す図である。本発明の実施形態の肺底部の水平プロファイルとその１次微分データを示す図である。本発明の実施形態の肺底部候補位置検出結果を示す図である。本発明の実施形態の肺底部候補位置検出処理を示すフローチャートである。本発明の実施形態の肺底部候補位置の垂直プロファイルとその１次微分データを示す図である。本発明の実施形態の肺底部垂直位置及び水平位置検出処理を示すフローチャートである。本発明の実施形態の特徴点間ランドマーク位置検出部の詳細構成を示す図である。本発明の実施形態の特徴点間ランドマーク位置検出を説明するための図である。本発明の実施形態の特徴点間ランドマーク位置検出処理を示すフローチャートである。従来の肺上端検出処理を説明するための図である。従来の肺上端検出処理を説明するための図である。

符号の説明

１０００特徴点検出部
１０１０肺尖部位置検出部
１０２０肺底部位置検出部
１０３０その肺部特徴位置検出部
１０４０特徴点間ランドマーク位置検出部
１０５０肺部特徴位置連結部
２０００画像入力部
３０００画像出力部

Claims

被写体の胸部画像を含む放射線画像中の胸郭を検出する画像処理装置であって、
前記放射線画像から、前記被写体の胸郭に関する複数の特徴点を検出する特徴点検出手段と、
前記特徴点検出手段で検出した複数の特徴点の位置間において、複数のランドマークを検出するランドマーク検出手段と、
前記特徴点検出手段で検出した前記複数の特徴点と、前記ランドマーク検出手段で検出した複数のランドマークとの内挿補間により、前記複数の特徴点を連結し、この連結画像を胸郭として検出する胸郭検出手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。
前記胸郭に関する複数の特徴点は、前記被写体中の左右肺それぞれの一番上の位置である肺尖部を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
前記胸郭に関する複数の特徴点は、前記被写体中の左右肺それぞれの外側一番下の位置である肺底部を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
前記胸郭に関する複数の特徴点は、前記被写体中の肺エッジ曲線の極値点、もしくは、肺エッジ曲線の１次微分データのゼロクロス点を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
前記肺エッジ曲線は、前記放射線画像に対して平滑化処理を施して得られる曲線画像である
ことを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
前記特徴点検出手段は、前記放射線画像から、前記被写体の肺尖部位置を検出する肺尖部位置検出手段を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
前記特徴点検出手段は、前記放射線画像から、前記被写体の肺底部位置を検出する肺底部位置検出手段を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
前記特徴点検出手段は、前記被写体中の肺の特徴点の周辺で肺エッジ曲線を検出する手段と、前記肺エッジ曲線の極値点、もしくは、前記肺エッジ曲線の１次微分データのゼロクロス点または極値点を検出する手段とを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
前記被写体の中央縦隔位置を検出する中央縦隔位置検出手段を更に備える
ことを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の画像処理装置。
前記肺尖部位置検出手段は、
前記被写体中の肺尖部垂直位置を決定する肺尖部垂直位置決定手段と、
前記被写体中の肺尖部水平位置を決定する肺尖部水平位置決定手段と
を備えることを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
前記肺尖部垂直位置決定手段は、
前記被写体中の肺尖部存在範囲を決定する肺尖部存在範囲決定手段と、
前記肺尖部存在範囲に各行の画素値標準偏差を計算する計算手段と、
前記計算手段で計算した一連の標準偏差を平滑化する平滑化手段と、
前記平滑化手段で平滑化した一連の標準偏差のゼロクロス点位置を前記肺尖部垂直位置として決定する
ことを特徴とする請求項１０に記載の画像処理装置。
前記肺尖部水平位置決定手段は、前記肺尖部垂直位置に、所定幅の水平解析領域を設定し、解析領域内で信号を積算して、水平プロファイルを計算する計算手段と、前記水平プロファイルで上に凸となる最大極値位置を肺尖部水平位置とする
ことを特徴とする請求項１０に記載の画像処理装置。
前記肺底部位置検出手段は、前記放射線画像中の照射野絞り領域境界を検出する照射野絞り領域検出手段と、上半身体境界検出手段と、肺底部候補位置検出手段と、肺底部垂直位置の定手段と、肺底部水平位置決定手段を含む
ことを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
前記照射野絞り領域検出手段は、
所定の範囲内に、１ラインずつの水平プロファイルを取得する取得手段と、
前記水平プロファイルから、照射野絞り領域境界を決定する照射野絞り領域境界決定手段と
を備えることを特徴とする請求項１３に記載の画像処理装置。
前記上半身体境界検出手段は、
所定の範囲内に、前記照射野絞り領域境界を用いて、前記水平プロファイルから、オリジナルの上半身体境界を決定する上半身体境界決定手段と、
前記上半身体境界を調整し、照射野絞り領域を除去する除去手段と
を備えることを特徴とする請求項１４に記載の画像処理装置。
前記肺底部候補位置検出手段は、
前記上半身体境界を用いて、水平プロファイルの範囲を決定する範囲決定手段と、
前記範囲決定手段で決定された範囲内の水平プロファイルを平滑化し、その１次微分データのゼロクロス点位置を検出するゼロクロス点位置検出手段とを備え
前記ゼロクロス点位置が検出された場合、そのゼロクロス点位置を前記肺底部候補位置に決定し、一方、前記ゼロクロス点位置が検出されない場合、別のラインで検出された前記肺底部候補位置から、中心部に向かって、所定画素だけを移動した位置を前記肺底部候補位置に決定する
ことを特徴とする請求項１３に記載の画像処理装置。
前記肺底部垂直位置決定手段は、
前記肺底部の候補位置に従って、所定幅の垂直プロファイルを取得する取得手段とを備え、
前記取得手段で取得した垂直プロファイルから、前記肺底部垂直位置を決定する
ことを特徴とする請求項１３に記載の画像処理装置。
前記肺底部水平位置決定手段は、
前記肺底部垂直位置に、前記上半身体境界を用いて、所定幅の水平解析領域を設定し、その水平解析領域内で信号を積算して、水平プロファイルを計算する計算手段を備え、
前記計算手段で計算した水平プロファイルから、前記肺底部水平位置を決定する
ことを特徴とする請求項１３に記載の画像処理装置。
前記ランドマーク検出手段は、前記胸郭に関する特徴点の間において、均等的な垂直位置で胸郭エッジを検出し、その検出した胸郭エッジをランドマークとして検出する胸郭エッジ検出手段とを備える
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
前記胸郭エッジ検出手段は、前記胸郭に関する特徴点の間に、均等的な垂直位置に所定数の水平プロファイルを計算する計算手段と、
前記胸郭に関する特徴点の位置を通る直線で、前記水平プロファイルの水平範囲を決定する決定手段と、
前記決定手段で決定された水平範囲内で、前記胸郭エッジをランドマークとして検出する
ことを特徴とする請求項１９に記載の画像処理装置。
前記胸郭検出手段は、前記特徴点検出手段によって検出される前記被写体中の肺尖部、肺底部と、前記ランドマーク検出手段で検索されるランドマークを、所定の平滑化工程を通して、多項式補間を実行することで、前記複数の特徴点を連結し、この連結画像を胸郭として検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
被写体の胸部画像を含む放射線画像中の肺尖部を検出する画像処理装置であって、
前記被写体中の肺尖部存在範囲を決定する肺尖部存在範囲決定手段と、
前記肺尖部存在範囲の各ラインの画素値標準偏差を計算する計算手段と、
前記計算手段で計算した一連の標準偏差を平滑化する平滑化手段と、
前記平滑化手段で平滑化した一連の標準偏差のゼロクロス点位置を前記肺尖部垂直位置として決定する肺尖部垂直位置決定手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。
被写体の胸部画像を含む放射線画像中の肺底部を検出する画像処理装置であって、
前記被写体中の肺底部存在範囲を決定する肺底部存在範囲決定手段と、
前記肺底部存在範囲内の水平プロファイルを平滑化し、その１次微分データのゼロクロス点位置を検出するゼロクロス点位置検出手段を備え
前記ゼロクロス点位置検出手段でゼロクロス点位置が検出された場合、そのゼロクロス点位置を前記肺底部位置に決定する
ことを特徴とする画像処理装置。
被写体の胸部画像を含む放射線画像中の肺底部を検出する画像処理装置であって、
前記被写体中の肺底部存在範囲を決定する肺底部存在範囲決定手段と、
前記肺底部存在範囲内の水平プロファイルを平滑化し、その１次微分データのゼロクロス点位置を検出するゼロクロス点位置検出手段と、
前記ゼロクロス点位置検出手段で検出したゼロクロス点位置を基準に、所定幅の垂直プロファイルを取得する取得手段と、
前記取得手段で取得した垂直プロファイルから、肺底部の垂直位置を決定する肺底部垂直位置決定手段と、
前記肺底部垂直位置決定手段で決定した前記肺底部垂直位置に所定幅の水平解析領域を設定し、その水平解析領域内で信号を積算して、水平プロファイルを計算する計算手段と、
前記計算手段で計算した水平プロファイルから、肺底部の水平位置を決定する肺底部水平位置決定手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。
被写体の胸部画像を含む放射線画像中の胸郭を検出する画像処理装置の制御方法であって、
前記放射線画像から、前記被写体の胸郭に関する複数の特徴点を検出する特徴点検出工程と、
前記特徴点検出工程で検出した複数の特徴点の位置間において、複数のランドマークを検出するランドマーク検出工程と、
前記特徴点検出工程で検出した前記複数の特徴点と、前記ランドマーク検出工程で検出した複数のランドマークとの内挿補間により、前記複数の特徴点を連結し、この連結画像を胸郭として検出する胸郭検出工程と
を備えることを特徴とする画像処理装置の制御方法。
被写体の胸部画像を含む放射線画像中の胸郭を検出する画像処理装置の制御を実現するプログラムであって、
前記放射線画像から、前記被写体の胸郭に関する複数の特徴点を検出する特徴点検出工程のプログラムコードと、
前記特徴点検出工程で検出した複数の特徴点の位置間において、複数のランドマークを検出するランドマーク検出工程のプログラムコードと、
前記特徴点検出工程で検出した前記複数の特徴点と、前記ランドマーク検出工程で検出した複数のランドマークとの内挿補間により、前記複数の特徴点を連結し、この連結画像を胸郭として検出する胸郭検出工程のプログラムコードと
を備えることを特徴とするプログラム。