JP2006254934A - Irradiation field judgement device, irradiation field judgement method and its program - Google Patents

Irradiation field judgement device, irradiation field judgement method and its program Download PDF

Info

Publication number
JP2006254934A
JP2006254934A JP2005072298A JP2005072298A JP2006254934A JP 2006254934 A JP2006254934 A JP 2006254934A JP 2005072298 A JP2005072298 A JP 2005072298A JP 2005072298 A JP2005072298 A JP 2005072298A JP 2006254934 A JP2006254934 A JP 2006254934A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
irradiation field
straight line
radiographic image
evaluation value
value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2005072298A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomoyuki Takahashi
知幸 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP2005072298A priority Critical patent/JP2006254934A/en
Publication of JP2006254934A publication Critical patent/JP2006254934A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the recognition accuracy of irradiation field recognition processing relating to an irradiation field judgement device for recognizing the irradiation field of a radiographic image, an irradiation field judgement method and its program. <P>SOLUTION: A straight line ll to be the candidate of an irradiation field side is detected from the radiographic image P obtained by radiographing an object by using an irradiation field diaphragm and a reference point Q is set to the radiographic image P. The radiographic image P is divided into two regions by the detected straight line ll, and whether or not radiation is made incident in an external region not including the reference point Q of the two regions is evaluated. In the case of judging that the radiation is made incident on the external region, it is judged that the straight line is not the irradiation field side. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、放射線撮影画像の照射野を認識する照射野判定装置、照射野判定方法およびそのプログラムに関するものである。   The present invention relates to an irradiation field determination device that recognizes an irradiation field of a radiographic image, an irradiation field determination method, and a program thereof.

従来、記録された放射線撮影画像を読み取って画像データを得、この画像データに適切な画像処理を施した後、処理済みの画像データに基づいて読影に適した可視像を再生することが種々の分野で行なわれている。   Conventionally, there are various cases in which a recorded radiographic image is read to obtain image data, an appropriate image processing is performed on the image data, and then a visible image suitable for interpretation is reproduced based on the processed image data. In the field.

ところでX線撮影において放射線撮影画像を撮影記録するに際しては、放射線の照射による生体への影響を極力小さくするためや、観察に不要な部分からの散乱光による画質性能の低下等を防止するために、放射線が被写体の必要な部分にのみ照射されるように照射域を制限する鉛などで作られた照射野絞りを使用することが多い。   By the way, when radiographic images are captured and recorded in X-ray imaging, in order to minimize the influence on the living body due to radiation irradiation, and to prevent deterioration in image quality performance due to scattered light from parts unnecessary for observation, etc. In many cases, an irradiation field stop made of lead or the like is used to limit the irradiation area so that the radiation is irradiated only to a necessary part of the subject.

照射野絞りを用いて撮影を行なった場合、蓄積性蛍光体シート等の記録媒体には、照射野絞りの開口輪郭の内部領域(照射野領域)に被写体等の画像が記録され、開口輪郭の外側領域(照射野外領域)には放射線が到達せず未露光状態となる。つまり、この開口輪郭に対応する画像の照射野輪郭はエッジ線となる。   When photographing is performed using an irradiation field stop, an image of the subject or the like is recorded in an internal region (irradiation field region) of the opening contour of the irradiation field stop on a recording medium such as a stimulable phosphor sheet. Radiation does not reach the outer region (irradiation field region) and is in an unexposed state. That is, the irradiation field contour of the image corresponding to the opening contour is an edge line.

そして、このように照射野領域内にのみ画像が記録された記録媒体から画像データを読み取って画像処理を行なう場合、照射野領域内の画像データについてのみ階調処理等を施すようにすれば、処理負荷の低減、処理スピードの向上を図ることができる。   Then, when image processing is performed by reading image data from a recording medium in which an image is recorded only in the irradiation field region in this way, if gradation processing or the like is performed only on the image data in the irradiation field region, The processing load can be reduced and the processing speed can be improved.

一方、照射野外領域は未露光状態であるため、医用X線フイルムのようなネガ画像においては最低濃度領域(画素値の低い領域)となるが、例えば医用X線フイルムをシャーカステンに掛けて蛍光灯の光による透過画像を観察するとき等には、このような最低濃度領域は非常に明るい領域となるため、照射野領域のうち特に照射野外領域に近い部分については照射野外領域の明るさに影響されて読影性能が低下する。同様にCRT等の画像表示装置にその画像を表示する場合にも、照射野外領域は高輝度な領域となるため照射野内の画像の読影に支障を生じる。   On the other hand, since the irradiation field area is in an unexposed state, in a negative image such as a medical X-ray film, it becomes the lowest density area (area having a low pixel value). When observing a transmitted image with light, the minimum density area is very bright, so that the brightness of the irradiation field area, especially the area close to the irradiation field area, is affected. Interpretation performance is reduced. Similarly, when the image is displayed on an image display device such as a CRT, the area outside the irradiation field is a high-luminance area, which causes an obstacle to interpretation of the image in the irradiation field.

そこで放射線画像記録再生システムにおいては、このような照射野外領域についての各画像データを一律に最高濃度(若しくは最低輝度)に相当する値に強制的に置換する処理が行なわれる。そしてこの処理は一般に黒化処理と呼ばれるが、この黒化処理を行なうためには、照射野輪郭を精度よく認識することが非常に重要である。   Therefore, in the radiographic image recording / reproducing system, processing for forcibly replacing each image data for such an irradiation field region uniformly with a value corresponding to the highest density (or lowest luminance) is performed. This process is generally called a blackening process. To perform this blackening process, it is very important to accurately recognize the irradiation field contour.

例えば、上記照射野輪郭が画像の濃度変化が急峻に変化するエッジ線になることを利用して、画像データの変化が急峻な部分を探索することによって、照射野輪郭を求める方法がよく知られているが、このエッジ線を求める具体的な方法として、画像の所定の点(たとえば画像の中心点等)から画像端部に向かう放射状の複数の直線を設定し、これらの各直線の方向に沿った画像データに基づいて各方向ごとにデータの差分が大きいエッジ上の候補点を検出し、これらの候補点に基づいてエッジとなる線を検出する方法が提案されている(例えば、特許文献1等)。   For example, it is well known to obtain an irradiation field contour by searching for a portion where the change in image data is steep, utilizing the fact that the irradiation field contour becomes an edge line in which the density change of the image changes sharply. However, as a specific method for obtaining the edge line, a plurality of radial straight lines from a predetermined point of the image (for example, the center point of the image) to the edge of the image are set, and the direction of each of these straight lines is set. A method has been proposed in which candidate points on an edge having a large difference in data for each direction are detected based on the image data along the line, and a line serving as an edge is detected based on these candidate points (for example, Patent Documents). 1).

あるいは、これらのエッジ候補点についてハフ(Hough)変換を適用して直線を求め、この直線で囲まれる領域を照射野領域とする方法を提案したものもある(例えば、特許文献2など)。
特開昭63-259538 号公報 特開平10-275213号公報
Alternatively, a method has been proposed in which a straight line is obtained by applying a Hough transform to these edge candidate points, and a region surrounded by the straight line is set as an irradiation field region (for example, Patent Document 2).
Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-259538 JP-A-10-275213

しかしながら、上述の放射状の方向に沿って得られたエッジ上の候補点に基づいて直線を検出して照射野輪郭を認識する方法や、ハフ変換を用いて直線を検出して照射野輪郭を認識する方法では、必ずしも実際の照射野輪郭に一致する直線が得られるとは限られず、被写体と直接X線照射部の境が検出される場合もあり得る。そのため、上述したように必要な画像部分が黒化処理されたり、低濃度部分が残ったりという問題が生じていた。   However, a method for recognizing an irradiation field contour by detecting a straight line based on candidate points on an edge obtained along the radial direction described above, or a method for recognizing an irradiation field contour by detecting a straight line using Hough transform. In this method, it is not always possible to obtain a straight line that matches the actual irradiation field outline, and the boundary between the subject and the X-ray irradiation unit may be detected directly. For this reason, as described above, a necessary image portion is blackened or a low density portion remains.

本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、従来の照射野認識処理よりも認識精度を向上させた放射線撮影画像の照射野認識装置、照射野認識方法およびそのプログラムを提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an irradiation field recognition apparatus, an irradiation field recognition method, and a program thereof for a radiographic image, which have improved recognition accuracy over conventional irradiation field recognition processing. It is what.

本発明の照射野判定装置は、照射野絞りを用いて被写体を撮影して得られた放射線撮影画像に基準点を設定する基準点設定手段と、
前記放射線撮影画像より照射野辺の候補となる直線を検出する直線検出手段と、
前記検出された直線により前記放射線撮影画像を2つの領域に分割し、前記2つの領域のうち前記基準点を含まない外部領域に放射線が入射しているか否かを評価した評価値を算出する評価値算出手段と、
前記評価値に基づいて、前記外部領域に前記放射線が入射していると判定された場合には、前記直線は照射野辺ではないものと判定する判定手段とを備えたことを特徴とするものである。
The irradiation field determination device of the present invention includes a reference point setting unit that sets a reference point in a radiographic image obtained by photographing a subject using an irradiation field stop,
Straight line detection means for detecting a straight line that is a candidate for an irradiation field side from the radiographic image;
Evaluation for calculating an evaluation value by dividing the radiographic image by the detected straight line into two regions and evaluating whether radiation is incident on an external region that does not include the reference point in the two regions. A value calculating means;
When it is determined that the radiation is incident on the external region based on the evaluation value, the straight line includes a determination unit that determines that the straight line is not an irradiation field side. is there.

また、本願発明の照射野判定方法は、照射野絞りを用いて被写体を撮影して得られた放射線撮影画像に基準点を設定する基準点設定ステップと、
前記放射線撮影画像より照射野辺の候補となる直線を検出する直線検出ステップと、
前記検出された直線により前記放射線撮影画像を2つの領域に分割し、前記2つの領域のうち前記基準点を含まない外部領域に放射線が入射しているか否かを評価した評価値を算出する評価値算出ステップと、
前記評価値に基づいて、前記外部領域に前記放射線が入射していると判定される場合には、前記直線は照射野辺ではないものと判定する判定ステップとを備えたことを特徴とするものである。
Further, the irradiation field determination method of the present invention includes a reference point setting step for setting a reference point in a radiographic image obtained by photographing a subject using an irradiation field stop,
A straight line detection step of detecting a straight line that is a candidate for an irradiation field side from the radiographic image;
Evaluation for calculating an evaluation value by dividing the radiographic image by the detected straight line into two regions and evaluating whether radiation is incident on an external region that does not include the reference point in the two regions. A value calculation step;
A determination step of determining that the straight line is not an irradiation field side when it is determined that the radiation is incident on the external region based on the evaluation value. is there.

また、本願発明のプログラムは、コンピュータを、
照射野絞りを用いて被写体を撮影して得られた放射線撮影画像に基準点を設定する基準点設定手段と、
前記放射線撮影画像より照射野辺の候補となる直線を検出する直線検出手段と
前記検出された直線により前記放射線撮影画像を2つの領域に分割し、前記2つの領域のうち前記基準点を含まない外部領域に放射線が入射しているか否かを評価した評価値を算出する評価値算出手段と、
前記評価値に基づいて、前記外部領域に前記放射線が入射していると判定される場合には、前記直線は照射野辺ではないものと判定する判定手段として機能させることを特徴とするものである。
Further, the program of the present invention provides a computer,
A reference point setting means for setting a reference point in a radiographic image obtained by photographing a subject using an irradiation field stop;
A straight line detection unit that detects a straight line that is a candidate for an irradiation field side from the radiographic image, and the radiographic image is divided into two regions by the detected straight line, and the external region that does not include the reference point in the two regions An evaluation value calculating means for calculating an evaluation value for evaluating whether or not radiation is incident on the region;
When it is determined that the radiation is incident on the external region based on the evaluation value, the straight line functions as a determination unit that determines that the line is not an irradiation field side. .

「基準点」は、通常行われる撮影方法と照らし合わせて、放射線撮影画像の照射野内であると考えられる範囲であればよく、「基準点の設定」は、自動的に設定するものでも、観察者などが指示入力したものであってもよい。   The “reference point” only needs to be within the range considered to be within the radiation field of the radiographic image in comparison with the usual imaging method, and “reference point setting” can be set automatically, even if it is set automatically. An instruction input by a person or the like may be used.

「放射線が入射している領域」は、被写体を透過したX線が照射された領域、あるいは、X線が直接照射された領域であり、「放射線が入射している領域」には、散乱線などによって本来X線が照射されないようにした領域に放射線が入射した領域は含まない。   The “region where radiation is incident” is a region irradiated with X-rays transmitted through the subject or a region directly irradiated with X-rays. The “region where radiation is incident” includes scattered radiation. A region where radiation is incident is not included in a region where X-rays are not originally irradiated.

また、前記基準点は、略中心部に設定されることが望ましい。   Moreover, it is desirable that the reference point is set at a substantially central portion.

「略中心部」とは、中心点からある程度の広さを持った範囲をいう。照射野絞りを用いて放射線撮影を行った放射線撮影画像の「略中心部」は、通常行われる撮影方法と照らし合わせて、放射線撮影画像の照射野内であると考えられる範囲であり、「略中心部に基準点を設定する」と、放射線撮影画像の照射野内となる場所に基準点を設定することになる。   The “substantially central portion” refers to a range having a certain extent from the center point. The “substantially central portion” of the radiographic image obtained by radiography using the irradiation field stop is a range that is considered to be within the irradiation field of the radiographic image in comparison with a normal radiographic method. If a reference point is set for the part, "a reference point is set at a location that is within the irradiation field of the radiographic image.

前記評価値は、前記外部領域に存在する全画素数に対する前記外部領域に存在する直接X線照射部に該当する画素値を有す画素数の割合であり、
前記判別手段が、前記評価値が所定の基準値より高い場合には、前記直線は照射野辺ではないものと判定するようにしてもよい。
The evaluation value is a ratio of the number of pixels having a pixel value corresponding to the direct X-ray irradiation unit existing in the external region to the total number of pixels existing in the external region,
The determination unit may determine that the straight line is not an irradiation field side when the evaluation value is higher than a predetermined reference value.

前記評価値は、前記外部領域に含まれる画像に基づいて算出された値であってもよい。   The evaluation value may be a value calculated based on an image included in the external area.

前記評価値は、前記外部領域内の中周波数帯域の画像成分の強度であり、
前記判定手段が、前記評価値が所定の基準より高い場合には、前記直線は照射野辺ではないものと判定するものであってもよい。
The evaluation value is the intensity of the image component in the middle frequency band in the outer region,
The determination unit may determine that the straight line is not an irradiation field side when the evaluation value is higher than a predetermined reference.

「中周波数帯域の画像成分」には、被写体を撮影した画像部分の成分が多く含まれ、「中周波数帯域の画像成分の強度」は、中周波数帯域の画像成分のみを抽出した画像における平均画素値など、中周波数帯域の画像成分が含まれる指標となるものであればよい。   The “middle frequency band image component” includes many components of the image portion obtained by photographing the subject, and the “middle frequency band image component intensity” is the average pixel in the image obtained by extracting only the middle frequency band image component. Any value may be used as long as it is an index including image components in the middle frequency band.

前記評価値は、前記外部領域に含まれる画像と前記放射線撮影画像の全体に含まれる画像とに基づいて算出された値であってもよい。   The evaluation value may be a value calculated based on an image included in the external region and an image included in the entire radiographic image.

前記評価値は、前記放射線撮影画像内の全体の画素に表れる画素値の分布幅に対する
前記外部領域内の全体の画素に表れる画素値の分布幅の割合であり、
前記判別手段が、前記評価値が所定の基準値より広く分布する場合には、前記直線は照射野辺ではないものと判定するものであってもよい。
The evaluation value is a ratio of a distribution width of pixel values appearing in all pixels in the external region to a distribution width of pixel values appearing in all pixels in the radiographic image.
If the evaluation value is distributed more widely than a predetermined reference value, the determination unit may determine that the straight line is not an irradiation field side.

本発明によれば、照射野絞りを用いて被写体を撮影して得られた放射線撮影画像より照射野辺の候補となる直線を検出し、検出された直線により前記放射線撮影画像を2つの領域に分割し、直線の外側に対応する外部領域に放射線が入射しているか否かを評価することにより、正確に照射野外となる領域を検出することができ、適切な領域に黒化処理を施すことができる。   According to the present invention, a straight line that is a candidate for an irradiation field side is detected from a radiographic image obtained by photographing a subject using an irradiation field stop, and the radiographic image is divided into two regions by the detected straight line. Then, by evaluating whether or not radiation is incident on the external area corresponding to the outside of the straight line, it is possible to accurately detect the area outside the irradiation field, and to apply a blackening process to an appropriate area. it can.

また、外部領域に存在する直接X線照射部に該当する画素数の割合をみて判別するようにすれば、直接X線照射部を含んだ領域を照射野外領域と判定することがなく、判別精度を高めることができる。   Further, if the discrimination is performed by looking at the ratio of the number of pixels corresponding to the direct X-ray irradiation unit existing in the external region, the discrimination accuracy can be determined without determining the region including the direct X-ray irradiation unit as the irradiation field region. Can be increased.

また、外部領域内の中周波数帯域の画像成分の強度をみて判別するようにすれば、被写体が撮影された部分を含んだ領域を照射野外領域と判定することがなく、判別精度を高めることができる。   In addition, if the discrimination is made by looking at the intensity of the image component in the middle frequency band in the outer area, the area including the portion where the subject is photographed is not determined as the irradiation field area, and the discrimination accuracy is improved. it can.

さらに、放射線撮影画像内の全体の画素値の分布幅と外部領域内の画素値の分布幅をみて判別するようにすれば、広い分布を持つX線が照射された領域を照射野外領域と判定することがなく、判別精度を高めることができる。   Furthermore, if the distribution range of the whole pixel value in the radiographic image and the distribution range of the pixel value in the external region are determined, the region irradiated with X-rays having a wide distribution is determined as the irradiation field region. This makes it possible to improve the discrimination accuracy.

以下、本発明の放射線撮影画像の照射野認識装置の具体的な実施の形態について図面を用いて説明する。図1は本発明の照射野認識装置の一実施形態の構成を示し、図2は照射野絞りを用いた放射線撮影画像の撮影装置を示す図(図2(a)参照)および照射野絞りの開口輪郭に対応する照射野輪郭が形成された蓄積性蛍光体シートを示す図(図2(b)参照)である。   Hereinafter, a specific embodiment of an irradiation field recognition apparatus for radiographic images of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a configuration of an embodiment of an irradiation field recognition apparatus according to the present invention. FIG. 2 shows a radiographic image capturing apparatus using an irradiation field stop (see FIG. 2A) and the irradiation field stop. It is a figure (refer FIG.2 (b)) which shows the stimulable fluorescent substance sheet in which the irradiation field outline corresponding to an opening outline was formed.

撮影装置で照射野絞りを用いてX線撮影を行なう場合には、まず、被写体を撮影した像が放射線撮影画像Pの中心なるように配置し、図2(a)に示すように、X線源と被写体との間に、矩形等の開口部のある照射野絞りを置いて撮影をする。この開口部の外側の部分は、X線が被写体および蓄積性蛍光体シートにX線が到達するのを防止する鉛板である。この状態でX線源から被写体にX線が照射されると、蓄積性蛍光体シートから得られた放射線撮影画像P上には、図2(b)に示すように、照射野絞りの開口部の外側に対応する領域(照射野外領域)Pout にはX線が照射されず、一方、照射野絞りの開口部より内側に対応する領域(照射野領域)Pinには被写体を透過した部分と直接X線が照射された部分が記録される。そして、照射野絞りの開口部に対応する部分は、開口部と略同一形状となり、照射野外領域Poutは高輝度なまぶしい領域となる。照射野領域Pinと照射野外領域Poutの境には、濃度が急激に変化する複数のエッジ線からなる照射野輪郭PSが形成される。照射野絞りの開口部は通常矩形であり、照射野輪郭PSは4つの直線の照射野辺で構成される。   When X-ray imaging is performed using an irradiation field stop in an imaging apparatus, first, an image obtained by imaging a subject is arranged so as to be at the center of a radiographic image P, and as shown in FIG. An image is taken with an irradiation field stop having an opening such as a rectangle between the source and the subject. The portion outside the opening is a lead plate that prevents the X-rays from reaching the subject and the stimulable phosphor sheet. When X-rays are irradiated from the X-ray source to the subject in this state, an opening of the irradiation field stop is displayed on the radiographic image P obtained from the stimulable phosphor sheet, as shown in FIG. The region corresponding to the outside (irradiation field region) Pout is not irradiated with X-rays, while the region corresponding to the inner side (irradiation field region) Pin than the opening of the irradiation field stop is directly connected to the portion that has passed through the subject. The portion irradiated with X-rays is recorded. And the part corresponding to the opening part of an irradiation field stop becomes a shape substantially the same as an opening part, and the irradiation field outside area | region Pout becomes a bright area with a high brightness | luminance. At the boundary between the irradiation field region Pin and the irradiation field outside region Pout, an irradiation field contour PS composed of a plurality of edge lines whose density changes abruptly is formed. The opening of the irradiation field stop is usually rectangular, and the irradiation field contour PS is composed of four straight irradiation field sides.

照射野認識装置1は、照射野絞りを用いて被写体を撮影して得られた放射線撮影画像Pより照射野辺の候補となる直線を検出する直線検出手段10と、放射線撮影画像Pの略中心部に基準点を設定する基準点設定手段20と、検出された直線により放射線撮影画像Pを2つの領域に分割し、2つの領域のうち基準点を含まない外部領域に放射線が入射しているか否かを評価した評価値を算出する評価値算出手段30と、評価値に基づいて、外部領域に前記放射線が入射していると判定された場合には、この直線は照射野辺ではないものと判定する判定手段40とを備える。   The irradiation field recognition device 1 includes a straight line detection unit 10 that detects a straight line that is a candidate of an irradiation field side from a radiographic image P obtained by imaging a subject using an irradiation field stop, and a substantially central portion of the radiographic image P. The radiographic image P is divided into two regions by the reference point setting means 20 for setting a reference point and the detected straight line, and whether radiation is incident on an external region that does not include the reference point in the two regions. When it is determined that the radiation is incident on the external region based on the evaluation value and the evaluation value calculation means 30 that calculates the evaluation value that evaluates this, the straight line is determined not to be the irradiation field side And determining means 40 for performing.

この直線検出手段10は、入力された画像データSに基づいて、上記照射野輪郭PS上の点と考えられる多数のエッジ候補点Eを検出するエッジ候補点検出手段11と、多数のエッジ候補点Eに基づいてハフ変換を利用してそれらのエッジ候補点Eによって構成されるエッジ線Lを照射野辺の候補となる線(候補線)として求める候補線検出手段12とを備えた構成である。   The straight line detection means 10 includes an edge candidate point detection means 11 that detects a large number of edge candidate points E that are considered to be points on the irradiation field contour PS based on the input image data S, and a large number of edge candidate points. And a candidate line detection means 12 that obtains an edge line L constituted by the edge candidate points E as a line (candidate line) that is a candidate for an irradiation field side by using the Hough transform based on E.

エッジ候補点検出手段11は,入力された画像データSについて、図3(a)に示すように、そのデータSが表す画像Pの中心点Kを設定し、中心点Kから放射線撮影画像Pの端部にそれぞれ向う等角度間隔に、例えば、1.5度間隔に240本の放射状の直線を設定する。この放射状の直線の設定本数および間隔、放射状の直線群の中心の設定位置等は適宜変更することができる。   As shown in FIG. 3A, the edge candidate point detection means 11 sets the center point K of the image P represented by the data S for the input image data S, and the radiographic image P from the center point K is set. For example, 240 radial straight lines are set at equal angular intervals facing the end portions, for example, at intervals of 1.5 degrees. The set number and interval of the radial lines, the set position of the center of the radial line group, and the like can be changed as appropriate.

これらの240本の放射状の直線にそれぞれ沿った方向において互いに隣接する画素間の画像データを比較し、その差分が最も大きい2つの画素をその線上で探索する。この探索された2つの画素間は画素値の差が大きく、エッジ上に存在する点である可能性の高いエッジ候補点Eである。このようにして各直線方向ごとにそれぞれ探索されたエッジ候補点Eを検出し、合計 240個のエッジ候補点Eを得る(図3(b)参照)。   Image data between pixels adjacent to each other in the direction along each of these 240 radial straight lines is compared, and two pixels having the largest difference are searched on the line. There is a large difference in pixel value between the two searched pixels, and this is an edge candidate point E that is highly likely to be a point existing on the edge. In this manner, the edge candidate points E searched for each straight line direction are detected, and a total of 240 edge candidate points E are obtained (see FIG. 3B).

候補線検出手段12は、エッジ候補点検出手段11により検出された各エッジ候補点Eをつなぐ直線をハフ(Hough)変換により求める。図3(c)に示すxy座標系上で、i番目のエッジ候補点Eiの座標を(xi ,yi )( i=1,2,…,240 )としたとき、これらのxi ,yi を定数として次式(1)で表わされる曲線LSiを各エッジ候補点ごとに求める。   The candidate line detection means 12 obtains a straight line connecting the edge candidate points E detected by the edge candidate point detection means 11 by Hough transformation. On the xy coordinate system shown in FIG. 3C, when the coordinates of the i-th edge candidate point Ei are (xi, yi) (i = 1, 2,..., 240), these xi and yi are constants. Then, a curve LSi represented by the following equation (1) is obtained for each edge candidate point.

ρ=xi cos θ+yi sin θ (1)
この式(1)は、XY空間において、中心座標を(xi ,yi )に固定してこの座標(xi ,yi )を通過する直線の式を表し、ρは座標(xi ,yi)を通る各直線LLとxy座標系の原点Oとの距離、θはこの直線LLとxy座標系の原点Oを垂直に結ぶ垂線とx軸がなす角度を表している。この座標(xi ,yi )を通る各直線LLは式(1)においてρ、θを徐々に変化させて得られるものであり、θρ空間(ハフ空間)では、座標(xi ,yi )を通るこれら直線LLは下式(2)に示す1本の曲線として表現される(図3(c)参照)。
ρ = xi cos θ + y i sin θ (1)
This expression (1) represents an expression of a straight line passing through the coordinates (xi, yi) with the center coordinates fixed at (xi, yi) in the XY space, and ρ passes through the coordinates (xi, yi). A distance θ between the straight line LL and the origin O of the xy coordinate system, θ represents an angle formed by a perpendicular line connecting the straight line LL and the origin O of the xy coordinate system and the x axis. Each straight line LL passing through the coordinates (xi, yi) is obtained by gradually changing ρ and θ in the equation (1). In the θρ space (Hough space), these straight lines LL passing through the coordinates (xi, yi) are obtained. The straight line LL is expressed as one curve shown in the following formula (2) (see FIG. 3C).

ρj =xcos θj +ysin θj (2)
各エッジ候補点についてそれぞれ同様の操作を行なうと、ハフ空間に 240本の曲線LSi ( i=1,2,…,240 )が表される。この240本の曲線LSi が交わる各交点位置(ρj ,θj )を求め、各交点位置(ρj ,θj )で交わる曲線の数をカウントする。ハフ空間上で、交差する曲線の数(カウント値)が多い交点α,βが、多くのエッジ候補点Eを通る直線を表す。
ρj = xcos θj + ysin θj (2)
When the same operation is performed on each edge candidate point, 240 curves LSi (i = 1, 2,..., 240) are represented in the Hough space. Each intersection position (ρj, θj) where the 240 curves LSi intersect is obtained, and the number of curves intersecting at each intersection position (ρj, θj) is counted. On the Hough space, intersections α and β with a large number of intersecting curves (count values) represent straight lines passing through many edge candidate points E.

そこで、全てのエッジ候補点Eについて上記カウントを行ない、予め設定された個数に到達するまでカウント値が上位のものから順に交点位置(ρj ,θj )を抽出し、それらを実空間に戻してXY平面上の直線を求め、この求められた複数の直線が候補線LLである。照射野の形状は、4つの直線で囲まれた矩形であることから、少なくとも4つ以上の候補線LLを抽出する。   Therefore, the above-described count is performed for all edge candidate points E, and the intersection positions (ρj, θj) are extracted in order from the highest one until the preset number is reached, and these are returned to the real space and returned to XY. A straight line on the plane is obtained, and the obtained plural straight lines are candidate lines LL. Since the shape of the irradiation field is a rectangle surrounded by four straight lines, at least four or more candidate lines LL are extracted.

しかしながら、この候補線LLは、照射野の形状を構成する直線の他に被写体の外形などを表す直線である可能性もある。例えば、図4に示すように被写体の胸部から腕にかけて撮影した場合、腕の形状を構成する直線llも含んで検出する可能性がある。そこで、抽出された直線llを評価して、これらの照射野の形状を構成する直線以外の直線はキャンセルする。   However, the candidate line LL may be a straight line that represents the outer shape of the subject in addition to the straight line that forms the shape of the irradiation field. For example, as shown in FIG. 4, when photographing is performed from the chest of the subject to the arm, there is a possibility of detection including the straight line ll constituting the shape of the arm. Therefore, the extracted straight line 11 is evaluated, and straight lines other than the straight lines constituting the shape of these irradiation fields are canceled.

基準点設定手段20は、放射線撮影画像P上の略中心部に基準点Qを設定する。放射線撮影画像Pを撮影する際、被写体が略中心に位置するように撮影が行われる。したがって、放射線撮影画像Pの略中心部を基準点とすれば、照射野内に基準点Qを設定することになる。具体的には、放射線撮影画像Pの中心点Kを用いることができるが、照射野内にあると思われる点であれば、通常の撮影方法と照らし合わせて定められれば中心点以外の点であってもよい。あるいは、自動的に設定することが困難であれば、観察者が基準点Qを設定するようにしてもよい。   The reference point setting means 20 sets a reference point Q at a substantially central part on the radiographic image P. When the radiographic image P is photographed, photographing is performed so that the subject is positioned substantially at the center. Therefore, if the approximate center of the radiographic image P is used as a reference point, the reference point Q is set in the irradiation field. Specifically, the center point K of the radiographic image P can be used, but if it is a point that seems to be in the irradiation field, it is a point other than the center point if it is determined in light of a normal imaging method. May be. Alternatively, if it is difficult to set automatically, the observer may set the reference point Q.

評価値算出手段30は、図5に示すように、上記の手法で抽出された直線で放射線撮影画像Pを2つの領域に分割し、前記2つの領域のうち前記基準点Qを含まない外部領域をPoutsideとし、外部領域Poutsideが照射野外領域であるか否かを評価する。外部領域Poutsideが照射野外領域である場合は、その領域は放射線は入射していない高輝度な領域となる。そこで、被写体が撮影されている部分や直接X線照射部のような放射線が入射した領域が外部領域Poutsideに存在するか否かを評価して評価値を求める。評価値は、外部領域Poutsideに含まれる画像のみを評価して算出する手法と、外部領域Poutsideに含まれる画像と放射線撮影画像Pの全体の画像を評価して算出する手法があるが、以下に評価値を求める各手法について説明する。   As shown in FIG. 5, the evaluation value calculation means 30 divides the radiographic image P into two regions by the straight line extracted by the above method, and the external region that does not include the reference point Q among the two regions. Is set as Poutside, and it is evaluated whether or not the external region Poutside is an irradiation field region. When the external region Poutside is an irradiation field region, the region is a high-luminance region where no radiation is incident. Therefore, an evaluation value is obtained by evaluating whether or not a region where a subject is imaged or a region where radiation is incident, such as a direct X-ray irradiation unit, exists in the external region Poutside. The evaluation value includes a method of evaluating and calculating only an image included in the external region Poutside, and a method of calculating and evaluating an image included in the external region Poutside and the entire image of the radiographic image P. Each method for obtaining the evaluation value will be described.

(1) ヒストグラムを用いて評価する手法
外部領域Poutsideが照射野外である場合には高輝度な白い領域となり、画素値は略一定となるため、外部領域Poutside内に含まれる画素の画素値が分布する範囲は非常に狭い。一方、放射線撮影画像Pに含まれる全ての画素の画素値が分布する範囲はかなり広い範囲になる。
(1) Evaluation method using a histogram When the external area Poutside is outside the irradiation field, it becomes a high-luminance white area, and the pixel values are substantially constant. Therefore, the pixel values of the pixels included in the external area Poutside are distributed. The range to do is very narrow. On the other hand, the range in which the pixel values of all the pixels included in the radiographic image P are distributed is a fairly wide range.

そこで、まず、放射線撮影画像Pの全体に含まれる画素値のヒストグラムHall(ここでは、濃度が高い画素の画素値を大きな値で表し、濃度が低くなるほど画素値が小さくなるものとして、以下で説明する。)と、外部領域Poutside内の画素値のヒストグラムHoutsideをそれぞれ算出し(図6参照)、ヒストグラムHall内の最大画素値と最小画素値の差Aと、ヒストグラムHoutside内の最大画素値と最小画素値の差Bを求めて、B/Aを評価値として求める。   Therefore, first, the histogram Hall of pixel values included in the entire radiographic image P (here, the pixel value of a pixel having a high density is represented by a large value, and the pixel value decreases as the density decreases) will be described below. And the histogram Houtside of the pixel values in the outer area Poutside are calculated (see FIG. 6), the difference A between the maximum pixel value and the minimum pixel value in the histogram Hall, and the maximum pixel value and the minimum in the histogram Houtside. A difference B between pixel values is obtained, and B / A is obtained as an evaluation value.

評価手段40は、B/Aが閾値より大きいときには外部領域Poutsideには被写体が撮影されている可能性が高いため、直線は照射野辺ではないものと判定してキャンセルするが、撮影部位によって直接X線照射部が存在する場合と存在しない場合があるため、閾値を変えるようにしたものが好ましい。   When the B / A is larger than the threshold value, the evaluation means 40 determines that the subject is photographed in the external region Poutside, and cancels it by determining that the straight line is not the irradiation field side. Since there are cases where the line irradiation section is present and absent, it is preferable to change the threshold value.

画像中の最低濃度値(最高輝度値)を持つ画素は照射野外にあることが多く、照射野外に散乱線などの影響で濃度の高い領域が現れると、照射野外に現れる濃度値の範囲(濃度幅)も広くなる。そのため、直接X線照射部が存在するような画像では、画像全体に現れる濃度幅が大きいが、直接X線照射部が存在しないような画像で画像全体に現れる濃度幅が小さく、照射野外に現れる濃度幅が画像全体の濃度幅に対して相対的に大きくなる。そのため、直接X線照射部が存在しないような画像では閾値をあまり小さくすると、直線の外側(外部領域Poutside)が照射野外と一致して正しく検出された直線を照射野辺ではないものと判定してキャンセルする可能性が高くなる。一方、閾値を高くしすぎると、直接X線照射部が存在する画像から検出した直線の外側(外部領域Poutside)に、直接X線照射部は存在せず被写体が撮影されている場合には、外部領域Poutsideの濃度幅は画像全体の濃度幅に比べて比較的小さいため、このような照射野辺ではない直線をキャンセルすることができなくなる。   The pixel with the lowest density value (maximum luminance value) in the image is often outside the irradiation field. If a high-density area appears outside the irradiation field due to the influence of scattered radiation, the range of density values that appear outside the irradiation field (density) (Width) also becomes wider. Therefore, in an image where a direct X-ray irradiation part exists, the density width appearing in the entire image is large, but in an image where there is no direct X-ray irradiation part, the density width appearing in the entire image is small and appears outside the irradiation field. The density width becomes relatively larger than the density width of the entire image. For this reason, if the threshold value is too small in an image where there is no direct X-ray irradiation part, it is determined that a straight line correctly detected with the outside of the straight line (outside region Poutside) coincided with the outside of the irradiation field is not the irradiation field side. The possibility to cancel increases. On the other hand, if the threshold is set too high, when the subject is photographed without the direct X-ray irradiation unit outside the straight line detected from the image where the direct X-ray irradiation unit exists (external region Poutside), Since the density width of the external region Poutside is relatively smaller than the density width of the entire image, it is impossible to cancel such a straight line that is not the irradiation field side.

また、四肢を撮影した画像は、画像全体からすると被写体が撮影されている領域が比較的小さく直接X線照射部が存在することが多いため、画像全体の濃度幅が大きい。また、図7に示すように、例えば腕の周囲に直接X線照射部Rが存在し、照射野輪郭PSに沿うように広く分布することが多い。このような画像から腕の輪郭となる直線を照射野辺の候補として検出した場合には、直線の外側(外部領域Poutside)に直接X線照射部Rが存在することになる。このように四肢を撮影した画像であることが撮影者の選択した撮影メニューから判断できるときは、直線の外側(外部領域Poutside)に直接X線照射部Rが存在する可能性が高いため、閾値を高く0.9程度に設定してもよい。   In addition, an image obtained by photographing the extremities has a large density range because the region where the subject is photographed is relatively small and the direct X-ray irradiation unit is often present in the entire image. In addition, as shown in FIG. 7, for example, the X-ray irradiation part R exists directly around the arm and is often widely distributed along the irradiation field contour PS. When a straight line serving as the contour of the arm is detected as an irradiation field side candidate from such an image, the X-ray irradiation part R exists directly outside the straight line (outer region Poutside). When it can be determined from the imaging menu selected by the photographer that the image is an image of the extremities, the X-ray irradiation unit R is likely to exist directly outside the straight line (external region Poutside). May be set to about 0.9.

一方、聴器や腰椎などを撮影した画像は画像全体の濃度幅が小さく、B/Aを閾値で直線を評価することは難しいため、この手法による直線のキャンセルは行わないようにする。   On the other hand, since the density range of the whole image of an image obtained by photographing a hearing instrument, the lumbar spine, and the like is small, and it is difficult to evaluate a straight line using B / A as a threshold, straight lines are not canceled by this method.

上述の四肢や聴器や腰椎以外を撮影した場合には、一般的に閾値は0.8程度とする。   In the case of photographing other than the above-mentioned limbs, hearing instruments, and lumbar spine, the threshold is generally set to about 0.8.

以上からわかるように、閾値を0.8〜0.9に設定するのが最も好ましいが、撮影する部位により直接X線照射部が存在か否かや、直接X線照射部と被写体との境に直線が現れる否かに応じて、設定する閾値を0.7〜0.9の範囲で変えるようにする。   As can be seen from the above, it is most preferable to set the threshold to 0.8 to 0.9, but a straight line appears at the boundary between the direct X-ray irradiation unit and the subject, depending on whether or not there is a direct X-ray irradiation unit depending on the part to be imaged. The threshold value to be set is changed in the range of 0.7 to 0.9 depending on whether or not.

あるいは、外部領域Poutside内の画素値の分散σ1と、放射線撮影画像Pの全体に含まれる画素値の分散σ2を求めて、分散σ2に対して分散σ1が十分に小さくないときには外部領域Poutsideには被写体が撮影されている可能性が高いため、直線は照射野辺ではないものと判定してキャンセルするようにしてもよい。   Alternatively, the pixel value variance σ1 in the external region Poutside and the pixel value variance σ2 included in the entire radiographic image P are obtained, and when the variance σ1 is not sufficiently small with respect to the variance σ2, the external region Poutside Since there is a high possibility that the subject has been photographed, it may be determined that the straight line is not the irradiation field side and canceled.

(2) 画素値を用いて評価する手法
また、外部領域Poutsideは放射線が照射されていない領域であるため、そこには、直接X線が照射された部分は含まれない。つまり、射野外領域には、直接X線照射部の画素値を持つ画素がほとんど含まれることがない。そこで、外部領域Poutside内の直接X線照射部の画素値を持つ画素の割合から、外部領域Poutsideが照射野外領域であるか否かの判定をする。
(2) Evaluation Method Using Pixel Values Since the external region Poutside is a region that has not been irradiated with radiation, a portion directly irradiated with X-rays is not included therein. That is, the out-of-field region hardly includes pixels having pixel values of the direct X-ray irradiation unit. Therefore, it is determined whether or not the external region Poutside is an irradiation field outside region from the ratio of pixels having pixel values of the direct X-ray irradiation unit in the external region Poutside.

直接X線照射部の画素値は、放射線を照射した量によって異なるため、直接X線照射部の画素値とそれ以外の部分の画素値とを区別する閾値を決定する手順で以下に説明する。ここでは、画像の階調を8ビット(0〜255)で表すものとする。   Since the pixel value of the direct X-ray irradiation unit varies depending on the amount of radiation, a procedure for determining a threshold value for distinguishing between the pixel value of the direct X-ray irradiation unit and the pixel values of other portions will be described below. Here, the gradation of the image is represented by 8 bits (0 to 255).

(i ) まず、画像全体のヒストグラムから、最大画素値histmaxを求める。 (i) First, the maximum pixel value histmax is obtained from the histogram of the entire image.

(ii) 直接X線照射部は高輝度な領域であり、通常少なくとも100を超えた画素値を持つ。そこで、直接X線照射部が存在する画像であるか否かをhistmaxに応じて判断する。
(ア)histmax ≦ 100 の場合には、直接X線照射部が存在しない画像であると判断して、閾値の探索を行わない。
(イ)histmax > 100 の場合には(iii)へ行き、直接X線照射部の画素値とそれ以外の領域を区別する閾値を算出する。
(ii) The direct X-ray irradiator is a high-luminance region and usually has a pixel value exceeding at least 100. Therefore, it is determined according to histmax whether the image has a direct X-ray irradiation unit.
(A) In the case of histmax ≦ 100, it is determined that the image does not have a direct X-ray irradiation unit, and the threshold value is not searched.
(A) When histmax> 100, go to (iii), and calculate a threshold value for distinguishing the pixel value of the direct X-ray irradiation unit from other regions.

(iii) 図8に示すように、画像全体のヒストグラム(Dhは直接X線照射部、Dmは被写体が撮影された部分、Dlは照射野外領域に該当する)をとると、大きく分けて3つのピークがあるが、直接X線照射部の画素値は最も高濃度側のピークをもつ部分Dhに含まれる。そこで、最も高濃度側の部分Dhと中間辺りにピークをもつ被写体が撮影された部分Dmとの境界histmax2を探索する。
まず、j=histmax-5とし、jを5ずつ減らしながら、全画素数に対する画素値jを持つ画素数の割合を計算し、始めてこの割合が0.2%を下回るjをhistmax2とする。
(iii) As shown in FIG. 8, when taking a histogram of the entire image (Dh is a direct X-ray irradiator, Dm is a portion where a subject is imaged, and Dl is an irradiated field area), there are roughly three types. Although there is a peak, the pixel value of the direct X-ray irradiation part is included in the part Dh having the peak on the highest density side. Therefore, a search is made for a boundary histmax2 between the portion Dh on the highest density side and the portion Dm where the subject having a peak around the middle is photographed.
First, j is set to histmax-5, and the ratio of the number of pixels having the pixel value j to the total number of pixels is calculated while j is decreased by 5, and for the first time, j that is less than 0.2% is set to histmax2.

(iv) histmax 〜histmax2の間の画素値を持つ画素が直接X線照射部であるが、直接X線照射部は100以下の画素値を持つことはないため、histmax2が100以下の場合にはhistmax2の探索に失敗したものと判断する。そこで、
(ア) histmax2 ≦ 100 となった場合には、経験的に直接X線照射部の画素値のほとんどが、histmax からhistmax −20の間に存在することがわかっているので、閾値Thを
Th = histmax − 20
と決定する。
(イ) histmax2 > 100 の場合には、(v)へいく。
(iv) A pixel having a pixel value between histmax and histmax2 is a direct X-ray irradiation unit, but since the direct X-ray irradiation unit never has a pixel value of 100 or less, when histmax2 is 100 or less It is determined that the search for histmax2 has failed. Therefore,
(A) When histmax2 ≦ 100, it is empirically found that most of the pixel values of the direct X-ray irradiation part exist between histmax and histmax −20.
Th = histmax − 20
And decide.
(B) If histmax2> 100, go to (v).

(v ) そこで、histmax2 > 100 の場合には閾値Th を、
Th = histmax2 −15
と決定する。しかし、直接X線照射部に現れる画素値はバラツキが少ない領域であるため、histmax−Thが45より大きくなる(つまり、直接X線照射部の画素値がかなり広い範囲にわたって分布する)ことは、通常はありえない。そこで、
(ア) histmax − Th > 45 の場合には閾値Th を、
Th = histmax − 20
と決定する。
(イ) histmax − Th ≦ 45 の場合には、(vi)へいく。
(v) So, if histmax2> 100, set the threshold Th
Th = histmax2 −15
And decide. However, since the pixel value directly appearing in the X-ray irradiation unit is a region with little variation, the histmax-Th is larger than 45 (that is, the pixel value of the direct X-ray irradiation unit is distributed over a considerably wide range) Usually not possible. Therefore,
(A) If histmax − Th> 45, set the threshold Th
Th = histmax − 20
And decide.
(B) If histmax − Th ≦ 45, go to (vi).

(vi) さらに、全画素数に対するhistmax2 −15以上の画素値を持つ画素数の割合が95%以上の場合には、明確なピークが現れなかったことになる。そこで、以下のように閾値Thを決定する。
(ア) 95%以上の場合には、経験的に得られた直接X線照射部に現れる画素値の範囲から閾値Thを、
Th = histmax − 20
と決定する。
(イ) 95%未満の場合には、探索された直接X線照射部の画素値の範囲よりも少し低いところを閾値Thとし、
Th = histmax2 − 15
と決定する。
(vi) Further, when the ratio of the number of pixels having a pixel value of histmax2 −15 or more to the total number of pixels is 95% or more, a clear peak does not appear. Therefore, the threshold value Th is determined as follows.
(A) In the case of 95% or more, the threshold value Th is determined from the range of pixel values appearing in the direct X-ray irradiation unit obtained empirically,
Th = histmax − 20
And decide.
(B) If it is less than 95%, the threshold value Th is a place slightly lower than the pixel value range of the searched direct X-ray irradiation part,
Th = histmax2 − 15
And decide.

上のようにして得られた閾値Thを越えた画素値が直接X線成分の画素値である。この画素値を用いて、外部領域Poutside内の直接X線成分の画素が全画素内に含まれる割合を評価値として求める。判定手段40は、外部領域Poutside内の全画素の0.1%以上が直接X線成分の画素値を持つ画素であれば、外部領域Poutsideに放射線が照射された領域が含まれている可能性が高いため、直線は照射野辺ではないものと判定してキャンセルする。   The pixel value exceeding the threshold value Th obtained as described above is the pixel value of the direct X-ray component. Using this pixel value, the ratio of the direct X-ray component pixels in the external area Poutside included in all the pixels is obtained as an evaluation value. If the determination means 40 is a pixel in which 0.1% or more of all the pixels in the external area Poutside have a pixel value of the direct X-ray component, there is a high possibility that the external area Poutside includes a region irradiated with radiation. Therefore, it is determined that the straight line is not the irradiation field side and is canceled.

(3) 中周波帯域の成分を用いて評価する手法
あるいは、外部領域Poutsideは放射線が照射されていない領域であり、そこには被写体が撮影された領域は含まれない。照射野外の領域や直接X線照射領域は低周波帯域の画像であり、ノイズ成分は高周波帯域の画像であるが、被写体が撮影されている領域は中周波数帯域の画像である。従って、中周波数帯域の画像成分のみを抽出することにより、被写体が撮影されている画像部分のみを抽出することができる。
(3) Method of evaluating using components in medium frequency band Alternatively, the external region Poutside is a region where no radiation is irradiated, and does not include a region where the subject is imaged. The area outside the irradiation field and the direct X-ray irradiation area are images in the low frequency band, and the noise component is the image in the high frequency band, but the area where the subject is photographed is the image in the medium frequency band. Therefore, by extracting only the image component in the middle frequency band, it is possible to extract only the image portion where the subject is photographed.

そこで、外部領域Poutsideから中周波数帯域の画像成分を抽出して、その画像成分の強度を求めることにより、外部領域Poutsideに被写体が含まれているか否かを評価することができる。具体的には、外部領域Poutside内の各画素(図9の点c)を中心として5×5のマスクと3×3のマスクを用いて、次式の演算で強度を求める。   Therefore, it is possible to evaluate whether or not a subject is included in the external region Poutside by extracting an image component in the middle frequency band from the external region Poutside and obtaining the intensity of the image component. Specifically, the intensity is calculated by the following expression using a 5 × 5 mask and a 3 × 3 mask with each pixel (point c in FIG. 9) in the outer region Poutside as the center.

A=5×5マスク内の画素の平均 − 3×3マスク内の画素の平均 (3)
強度=(Σ|A|)/N (4)
判定手段40は、この評価値が閾値よりも大きいときは、この直線は照射野辺ではないものと判定してキャンセルする。被写体の骨や体の輪郭などの大まかな構造物は0.056〜0.093cycle/mmの周波数帯域に含まれる画像成分である。そこで、この周波数成分で構成する画像成分を抽出するためには、5×5マスクは1辺が5mm〜20mm、3×3マスクは1辺が3mm〜12mmのものを用いるのが最適であり、例えば、5×5マスクは1辺が9mmであれば、3×3マスクは1辺が5.4mmのものを用いる。また、マスクの大きさは、5×5と3×3に限られるものではなく画像の解像度に応じて適切な大きさのマスクを採用するようにしてもよい。
A = average of pixels in 5 × 5 mask−average of pixels in 3 × 3 mask (3)
Strength = (Σ | A |) / N (4)
When the evaluation value is larger than the threshold value, the determination unit 40 determines that the straight line is not the irradiation field side and cancels it. A rough structure such as a subject's bone or body contour is an image component included in a frequency band of 0.056 to 0.093 cycle / mm. Therefore, in order to extract an image component composed of this frequency component, it is optimal to use a 5 × 5 mask having a side of 5 mm to 20 mm, and a 3 × 3 mask having a side of 3 mm to 12 mm. For example, if a 5 × 5 mask has a side of 9 mm, a 3 × 3 mask having a side of 5.4 mm is used. Further, the size of the mask is not limited to 5 × 5 and 3 × 3, and a mask having an appropriate size may be adopted according to the resolution of the image.

(4) 信頼度の高い直線基準と交差する角度を用いて評価する手法
照射野外領域から照射野内領域の分かれ目となる線上は、画素値が急激に変化する場所でもある。そこで、照射野辺の候補となる直線の中から直線を境にして濃淡の変化が急激なものが照射野辺である可能性が高い。そこで、直線上にある各画素を中心にして3×3画素近傍の領域において以下の計算を行う。
(4) Method of evaluation using an angle that intersects with a highly reliable straight line reference The line that becomes a division between the irradiation field region and the irradiation field region is also a place where the pixel value changes rapidly. Therefore, there is a high possibility that an irradiation field side has a sharp change in shading from the straight lines that are candidates for the irradiation field side. Therefore, the following calculation is performed in a region in the vicinity of 3 × 3 pixels centering on each pixel on the straight line.

図10に示すように、3×3画素の領域内の中心に存在する画素(点e)を中心として、差分値Bを下式で求める。   As shown in FIG. 10, the difference value B is obtained by the following equation with the pixel (point e) existing at the center in the 3 × 3 pixel region as the center.

B=|(a-g)+(b-h)+(c-l)|+|(c-a)+(f-d)+(i-g)| (5)
この差分値Bを直線上にある全ての点について計算し、各点における差分値Bの総和ΣBを直線上にある画素の総数Nで割った指標値ΣB/Nを求めて、ΣB/Nが最も大きい直線を照射野辺である確信度が最も高い確信直線として複数の直線の中から1つ選択する。
B = | (ag) + (bh) + (cl) | + | (ca) + (fd) + (ig) | (5)
This difference value B is calculated for all points on the straight line, and an index value ΣB / N is obtained by dividing the sum ΣB of the difference values B at each point by the total number N of pixels on the straight line. The largest straight line is selected from a plurality of straight lines as a certain straight line having the highest certainty of being an irradiation field.

図11に示すように、信頼度の高い確信直線を基準にして、この直線の傾きとの違いが±α°の範囲内にある直線(平行な直線)、またはこの直線の傾きとの違いが90°±α°の範囲内にある直線(直行する直線)以外は、照射野辺ではないものと判定してキャンセルする。経験的に、α°は10°程度にすると良好な結果が得られる。   As shown in FIG. 11, a straight line (parallel straight line) whose difference from the inclination of this straight line is within a range of ± α ° with reference to a reliable straight line with high reliability, or a difference from the inclination of this straight line. Other than the straight line within the range of 90 ° ± α ° (straight line), it is determined that it is not the irradiation field side and is canceled. Empirically, good results are obtained when α ° is about 10 °.

(5) エッジらしさを用いて直線を評価する手法
照射野外領域から照射野内領域の分かれ目となる線は、上述のように濃淡が急激であり、さらに画素値の変化する方向が揃った方向を向いたエッジである。上述の指標値ΣB/Nを用いて、照射野辺である信頼度を求め、さらに、各直線のエントロピーを算出して濃淡の変化の方向が揃っているかを評価する。
(5) A method for evaluating a straight line using the edge-likeness The line that becomes the division between the irradiation field area and the irradiation field area is sharply shaded as described above, and further, the direction in which the pixel values change are aligned. It was an edge. Using the above-described index value ΣB / N, the reliability that is the irradiation field side is obtained, and further, the entropy of each straight line is calculated to evaluate whether the direction of the change in light and shade is aligned.

まず、エントロピーを算出するために、図12(a)のように、直線上にある各画素を中心(点O)にして5×5マスクを用いて直線上の各画素における画素値の勾配θを算出する。   First, in order to calculate entropy, as shown in FIG. 12 (a), the gradient θ of the pixel value at each pixel on the straight line using a 5 × 5 mask with each pixel on the straight line as the center (point O). Is calculated.

y=(a+b+c+d+e)−(l+m+n+p+q) (6)
x=(e+g+i+k+q)−(a+f+h+j+i) (7)
y≧0の場合 θ=tan−1(y/x) (8)
y<0の場合 θ=−tan−1(y/x) (9)
となる。
y = (a + b + c + d + e) − (l + m + n + p + q) (6)
x = (e + g + i + k + q) − (a + f + h + j + i) (7)
When y ≧ 0 θ = tan −1 (y / x) (8)
When y <0 θ = −tan −1 (y / x) (9)
It becomes.

この得られた勾配θを、図12(b)に示す勾配方向1〜8のうちの最も近い方向のいずれかに振り分ける。   The obtained gradient θ is distributed to one of the closest directions among the gradient directions 1 to 8 shown in FIG.

直線上の各点における勾配θが、勾配方向1〜8のうちいずれに振り分けられたかを見てエントロピーの計算をする。直線上の点の総数Totalと、直線上の同じ勾配方向iを持つ点の数Ziから、同じ勾配方向iが生じる生起確率P(i)を求める。   The entropy is calculated by looking at which one of the gradient directions 1 to 8 is assigned to the gradient θ at each point on the straight line. From the total number Total of points on the straight line and the number Zi of points having the same gradient direction i on the straight line, the occurrence probability P (i) at which the same gradient direction i occurs is obtained.

P(i)=Zi/Total (10)
これより、エントロピーHは、
H=−ΣP(i)ln(P(i)) (11)
となる。図13に示すように、エントロピーHを縦軸とし差分値Bを横軸としたグラフを用い、グラフ上で直線Lより上にある線は照射野辺の可能性は少ないものとしてキャンセルし、直線lより下にある線は照射野辺の可能性が高いものとして残すようにする。
P (i) = Zi / Total (10)
From this, the entropy H is
H = −ΣP (i) ln (P (i)) (11)
It becomes. As shown in FIG. 13, using a graph with the entropy H as the vertical axis and the difference value B as the horizontal axis, the line above the straight line L on the graph is canceled as having a low possibility of the irradiation field side, and the straight line l The lower line should be left with a high probability of irradiation field.

上述の各手法で評価値の算出を行う際、放射線撮影画像の端に並ぶ画素値はIPから読み取った画素の値ではなく記録媒体に残っていた値である可能性があるため、端から数画素分は評価値の算出に用いないようにして計算するものが好ましい。   When calculating the evaluation value by each of the above-described methods, the pixel values arranged at the end of the radiographic image may be values remaining on the recording medium, not the pixel values read from the IP. The pixel is preferably calculated so as not to be used for calculating the evaluation value.

ここで、照射野認識装置1の動作について、図14のフローチャートに従って、説明する。   Here, operation | movement of the irradiation field recognition apparatus 1 is demonstrated according to the flowchart of FIG.

まず、基準点設定手段20により、中心点Kを自動的に基準点として設定する(S100)。次に、この中心点Kを用いて、直線検出手段10のエッジ候補点検出手段11により、上記照射野輪郭PS上の点と考えられる多数のエッジ候補点Eを検出し、候補線検出手段12でハフ変換を利用して、検出された多数のエッジ候補点Eによって構成されるエッジ線Lを照射野辺の候補となる直線(候補線)として求める(S101)。   First, the center point K is automatically set as a reference point by the reference point setting means 20 (S100). Next, using this center point K, the edge candidate point detection means 11 of the straight line detection means 10 detects a number of edge candidate points E that are considered to be points on the irradiation field contour PS, and the candidate line detection means 12 is detected. Then, using the Hough transform, an edge line L constituted by a large number of detected edge candidate points E is obtained as a straight line (candidate line) that is a candidate for an irradiation field side (S101).

照射野辺の候補となる直線は、照射野辺の数より多く検出されるので、各直線を上述の評価手段40を用いて評価値を算出し(S102)、算出した評価値に基づいて余分な直線をキャンセルする(S103)。   Since more straight lines as irradiation field side candidates are detected than the number of irradiation field sides, an evaluation value is calculated for each straight line using the above-described evaluation means 40 (S102), and an extra straight line based on the calculated evaluation value. Is canceled (S103).

検出された全ての直線について評価が終わるまでS102からS103を繰り返す(S104)。   S102 to S103 are repeated until the evaluation is completed for all the detected straight lines (S104).

以上、詳細に説明したように、各手法を用いて検出された直線が照射野の輪郭を構成する直線であるか否かを正確に判定して正しく照射野を認識することができる。   As described above in detail, it is possible to accurately determine whether or not the straight line detected by using each method is a straight line constituting the outline of the irradiation field, so that the irradiation field can be recognized correctly.

また、上述の各手法を個別に用いるのではなくいくつかを組み合わせて評価することによって、より正確な判定を行うことが可能になる。   In addition, it is possible to perform more accurate determination by evaluating a combination of several methods rather than using the above-described methods individually.

また、上記各手段をコンピュータ上に機能させるようなプログラムを記録した媒体を用いてコンピュータにインストールすることによって、照射野判定装置として動作させることができる。また、このプログラムはネットワークを介して提供することも可能である。   Moreover, it can be made to operate | move as an irradiation field determination apparatus by installing in a computer using the medium which recorded the program which functions each said means on a computer. This program can also be provided via a network.

照射野判定装置の概略構成図Schematic diagram of irradiation field determination device 照射野絞りを用いて撮影する方法を説明するための図The figure for explaining the method of photographing with the irradiation field stop 直線の検出方法を説明するための図Diagram for explaining a straight line detection method 照射野辺の候補となる直線を誤検出した一例An example of false detection of a straight line that is a candidate for an irradiation field 外部領域と基準点との関係を説明するための図Diagram for explaining the relationship between external area and reference point 放射線撮影画像全体のヒストグラムと照射野外領域のヒストグラムの一例Example of histogram of whole radiographic image and histogram of irradiation field 四肢を撮影した放射線撮影画像の一例An example of a radiographic image of an extremity 放射線撮影画像全体のヒストグラムの一例Example of a histogram of the entire radiographic image 中周波数帯域の画像成分を抽出するためにマスクの一例An example of a mask for extracting image components in the middle frequency band 差分値の算出方法を説明するための図The figure for explaining the calculation method of the difference value 直行する直線から照射野辺を検出する方法を説明するための図The figure for explaining the method of detecting the irradiation field side from the straight line 画素値の勾配の求め方を説明するための図A figure for explaining how to find the gradient of pixel values エッジらしさを判定する方法を説明するための図The figure for demonstrating the method of determining edge likeness 照射野認識装置の動作を説明するためのフローチャートFlowchart for explaining operation of irradiation field recognition device

符号の説明Explanation of symbols

1 照射野認識装置
10 直線検出手段
11 エッジ候補点検出手段
12 候補線検出手段
20 基準点設定手段
30 評価値算出手段
40 判定手段
1 Irradiation field recognition device
10 Straight line detection means
11 Edge candidate point detection means
12 Candidate line detection means
20 Reference point setting method
30 Evaluation value calculation means
40 Judgment means

Claims (9)

照射野絞りを用いて被写体を撮影して得られた放射線撮影画像に基準点を設定する基準点設定手段と、
前記放射線撮影画像より照射野辺の候補となる直線を検出する直線検出手段と、
前記検出された直線により前記放射線撮影画像を2つの領域に分割し、前記2つの領域のうち前記基準点を含まない外部領域に放射線が入射しているか否かを評価した評価値を算出する評価値算出手段と、
前記評価値に基づいて、前記外部領域に前記放射線が入射していると判定された場合には、前記直線は照射野辺ではないものと判定する判定手段とを備えたことを特徴とする照射野判定装置。
A reference point setting means for setting a reference point in a radiographic image obtained by photographing a subject using an irradiation field stop;
Straight line detection means for detecting a straight line that is a candidate for an irradiation field side from the radiographic image;
Evaluation for calculating an evaluation value by dividing the radiographic image by the detected straight line into two regions and evaluating whether radiation is incident on an external region that does not include the reference point in the two regions. A value calculating means;
Irradiation field, comprising: a determination unit that determines that the straight line is not an irradiation field side when it is determined that the radiation is incident on the outer region based on the evaluation value. Judgment device.
前記基準点が、略中心部に設定されることを特徴とする請求項1記載の照射野判定装置。   The irradiation field determination device according to claim 1, wherein the reference point is set at a substantially central portion. 前記評価値は、前記外部領域に存在する全画素数に対する前記外部領域に存在する直接X線照射部に該当する画素値を有す画素数の割合であり、
前記判別手段が、前記評価値が所定の基準値より高い場合には、前記直線は照射野辺ではないものと判定することを特徴とする請求項1または2記載の照射野判定装置。
The evaluation value is a ratio of the number of pixels having a pixel value corresponding to the direct X-ray irradiation unit existing in the external region to the total number of pixels existing in the external region,
3. The irradiation field determination apparatus according to claim 1, wherein the determination unit determines that the straight line is not an irradiation field side when the evaluation value is higher than a predetermined reference value.
前記評価値は、前記外部領域に含まれる画像に基づいて算出された値であることを特徴とする請求項1または2記載の照射野判定装置。   The irradiation field determination device according to claim 1, wherein the evaluation value is a value calculated based on an image included in the external region. 前記評価値は、前記外部領域内の中周波数帯域の画像成分の強度であり、
前記判定手段が、前記評価値が所定の基準より高い場合には、前記直線は照射野辺ではないものと判定することを特徴とする請求項4記載の照射野判定装置。
The evaluation value is the intensity of the image component in the middle frequency band in the outer region,
The irradiation field determination apparatus according to claim 4, wherein the determination unit determines that the straight line is not an irradiation field side when the evaluation value is higher than a predetermined reference.
前記評価値は、前記外部領域に含まれる画像と前記放射線撮影画像の全体に含まれる画像とに基づいて算出された値であることを特徴とする請求項1または2記載の照射野判定装置。   The irradiation field determination device according to claim 1, wherein the evaluation value is a value calculated based on an image included in the external region and an image included in the entire radiographic image. 前記評価値は、前記放射線撮影画像内の全体の画素に表れる画素値の分布幅に対する
前記外部領域内の全体の画素に表れる画素値の分布幅の割合であり、
前記判別手段が、前記評価値が所定の基準値より広く分布する場合には、前記直線は照射野辺ではないものと判定することを特徴とする請求項6記載の照射野判定装置。
The evaluation value is a ratio of a distribution width of pixel values appearing in all pixels in the external region to a distribution width of pixel values appearing in all pixels in the radiographic image.
The irradiation field determination apparatus according to claim 6, wherein the determination unit determines that the straight line is not an irradiation field side when the evaluation value is distributed more widely than a predetermined reference value.
照射野絞りを用いて被写体を撮影して得られた放射線撮影画像に基準点を設定する基準点設定ステップと、
前記放射線撮影画像より照射野辺の候補となる直線を検出する直線検出ステップと、
前記検出された直線により前記放射線撮影画像を2つの領域に分割し、前記2つの領域のうち前記基準点を含まない外部領域に放射線が入射しているか否かを評価した評価値を算出する評価値算出ステップと、
前記評価値に基づいて、前記外部領域に前記放射線が入射していると判定される場合には、前記直線は照射野辺ではないものと判定する判定ステップとを備えたことを特徴とする照射野判定方法。
A reference point setting step for setting a reference point on a radiographic image obtained by photographing a subject using an irradiation field stop;
A straight line detection step of detecting a straight line that is a candidate for an irradiation field side from the radiographic image;
Evaluation for calculating an evaluation value by dividing the radiographic image by the detected straight line into two regions and evaluating whether radiation is incident on an external region that does not include the reference point in the two regions. A value calculation step;
An irradiation field comprising: a determination step for determining that the straight line is not an irradiation field side when it is determined that the radiation is incident on the external region based on the evaluation value; Judgment method.
コンピュータを、
照射野絞りを用いて被写体を撮影して得られた放射線撮影画像に基準点を設定する基準点設定手段と、
前記放射線撮影画像より照射野辺の候補となる直線を検出する直線検出手段と、
前記検出された直線により前記放射線撮影画像を2つの領域に分割し、前記2つの領域のうち前記基準点を含まない外部領域に放射線が入射しているか否かを評価した評価値を算出する評価値算出手段と、
前記評価値に基づいて、前記外部領域に前記放射線が入射していると判定される場合には、前記直線は照射野辺ではないものと判定する判定手段として機能させることを特徴とするプログラム。
Computer
A reference point setting means for setting a reference point in a radiographic image obtained by photographing a subject using an irradiation field stop;
Straight line detection means for detecting a straight line that is a candidate for an irradiation field side from the radiographic image;
Evaluation for calculating an evaluation value by dividing the radiographic image by the detected straight line into two regions and evaluating whether radiation is incident on an external region that does not include the reference point in the two regions. A value calculating means;
When determining that the radiation is incident on the external region based on the evaluation value, the program functions as a determination unit that determines that the straight line is not an irradiation field side.
JP2005072298A 2005-03-15 2005-03-15 Irradiation field judgement device, irradiation field judgement method and its program Withdrawn JP2006254934A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005072298A JP2006254934A (en) 2005-03-15 2005-03-15 Irradiation field judgement device, irradiation field judgement method and its program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005072298A JP2006254934A (en) 2005-03-15 2005-03-15 Irradiation field judgement device, irradiation field judgement method and its program

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006254934A true JP2006254934A (en) 2006-09-28

Family

ID=37094779

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005072298A Withdrawn JP2006254934A (en) 2005-03-15 2005-03-15 Irradiation field judgement device, irradiation field judgement method and its program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006254934A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7991212B2 (en) 2008-01-09 2011-08-02 Canon Kabushiki Kaisha Image processing apparatus, image processing method, and computer program
JP2014168504A (en) * 2013-03-01 2014-09-18 Hitachi Medical Corp X-ray image diagnostic apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7991212B2 (en) 2008-01-09 2011-08-02 Canon Kabushiki Kaisha Image processing apparatus, image processing method, and computer program
JP2014168504A (en) * 2013-03-01 2014-09-18 Hitachi Medical Corp X-ray image diagnostic apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6775399B1 (en) ROI segmentation image processing system
JP4280729B2 (en) Irradiation field region extraction method and radiation imaging apparatus
US8135191B2 (en) Method and device for automatically detecting collimation edges
US5903660A (en) Automatic background recognition and removal (ABRR) in projection digital radiographic images (PDRI)
JP3923131B2 (en) Radiation field irradiation method and apparatus, and blackening processing method and apparatus
US8103055B2 (en) Detection of blobs in images
JP2009290548A (en) Image processing apparatus, image processing program, image processing method and electronic device
EP1771821A1 (en) Projection views and orientation of chest radiographs
JP2005334298A (en) Method, apparatus and program for detecting abnormal shadow
CN111161297B (en) Method and device for determining edge of beam limiter and X-ray system
JP2574181B2 (en) Abnormal shadow detector
Zhang et al. Automatic background recognition and removal (ABRR) in computed radiography images
WO2002047553A1 (en) Method of detecting rib cage boundary for digital chest image
JP2001076141A (en) Image recognizing method and image processor
JP2007202811A (en) Radiation field recognition unit, radiation field recognition method, and program therefor
US7248729B2 (en) Image processing apparatus and image processing method
US20020114504A1 (en) Image discrimination apparatus and image discrimination method
JP2006254934A (en) Irradiation field judgement device, irradiation field judgement method and its program
JP2006293522A (en) Straight line detection device, straight line detection method, and program for the same
JPH057579A (en) Irradiation area extractor for radiation image
JP2006288467A (en) Device and method for judging irradiation field and its program
US8073232B2 (en) Method and system for diaphragm segmentation in chest X-ray radiographs
JP3731400B2 (en) Image processing method and image processing apparatus
JP2009080047A (en) Evaluating device and method of spect imaging system
KR20200102034A (en) Apparatus and method for cell counting

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20061209

A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20080603