JP2006288467A - Device and method for judging irradiation field and its program - Google Patents

Device and method for judging irradiation field and its program Download PDF

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Tomoyuki Takahashi
知幸 高橋
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device for recognizing an irradiation field of radiographic images in which the recognition accuracy of irradiation field recognition processing is improved, an irradiation field recognition method, and its program. <P>SOLUTION: The division pattern of the radiographic image P radiographed in division is set, and the radiographic image P is divided into a plurality of sections according to the division pattern. An irradiation field area P<SB>in</SB>is recognized from the images inside the respective divided sections, the recognized irradiation field area P<SB>in</SB>of the respective sections and the boundaries n of the respective divided sections are compared, and whether or not the division is appropriate is judged. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

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).

また、放射線撮影画像を撮影記録するに際して、いわゆる分割撮影が行われることも多く、予め決めされた所定の複数の分割区画に分割し、各区画ごとに放射線を照射して撮影が行われる。このような分割撮影時にも、照射野外絞りをもちいて撮影され各区画が分離された画像となる。このような場合には、1つだけの照射野が存在することを前提としたのでは、正確に照射野を認識することができない。そこで、例えば、4分割で分割撮影されている場合には、画像の上下方向の中央部あるいは左右方向の中央部に各区画を分割する分割線が現れることが多いことから、これらの中央部でエッジを探してこのエッジがまっすぐ直線上に並んでいるか否かによって分割撮影が行われた画像であるか否かを判定するものがある(例えば、特許文献2)。   In addition, when capturing and recording a radiographic image, so-called divided imaging is often performed. The radiographic image is often divided into a plurality of predetermined predetermined divided sections, and shooting is performed by irradiating each section with radiation. Even in such divided shooting, an image is obtained using the irradiation field stop and the sections are separated. In such a case, it is impossible to accurately recognize the irradiation field on the assumption that only one irradiation field exists. Therefore, for example, when divided shooting is performed in four divisions, a dividing line for dividing each section often appears at the center in the vertical direction or the center in the horizontal direction of the image. There is one that searches for an edge and determines whether or not the image has been divided and photographed based on whether or not the edge is aligned on a straight line (for example, Patent Document 2).

あるいは、分割パターンに対応した2値化マスクを予め用意し、分割撮影した画像を2値化して照射野内と照射野外とを分離し、用意されている2値化マスクと比較して、パターンが一致するか否かによって分割パターンを認識する方法も提案されている(例えば、特許文献3)。
特開昭63-259538 号公報 特開昭63-257879 号公報 特開平1-212065号公報
Alternatively, prepare a binarization mask corresponding to the division pattern in advance, binarize the divided photographed image to separate the irradiation field and the irradiation field, and compare the prepared binarization mask with the pattern. A method of recognizing a division pattern depending on whether or not they match is proposed (for example, Patent Document 3).
Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-259538 Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-257879 Japanese Unexamined Patent Publication No. 1-212065

しかしながら、特許文献1では、画像の中心部に被写体が撮影されているものとして、エッジを探しているため、分割撮影が行われた場合には照射野を上手く認識することができない。そこで、分割撮影された場合には、分割撮影された各区画を認識した後に、区画毎に照射野を認識しなければならない。   However, in Patent Document 1, since an object is photographed at the center of an image and an edge is searched for, the irradiation field cannot be recognized well when divided photographing is performed. Therefore, when divided shooting is performed, it is necessary to recognize the irradiation field for each section after recognizing each section that has been divided and shot.

しかし、分割撮影された各区画は、必ずしも画像の上下方向の中央部あるいは左右方向の中央部で各区画が分割されるとは限らず、どちらかに偏っていたり、各区画で撮影された画像が傾いて撮影されることがあり、特許文献2、3の手法のように標準的な分割パターンに基づいて区画を認識しようとしても正確に認識することができないケースがある。   However, each section that was shot separately is not necessarily divided at the center in the vertical direction or the center in the left-right direction of the image. May be photographed with an inclination, and there are cases in which accurate recognition is not possible even if an attempt is made to recognize a section based on a standard division pattern as in the methods of Patent Documents 2 and 3.

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.

本発明の照射野認識装置は、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を入力する入力手段と、
分割撮影された放射線撮影画像の分割パターンを設定する分割パターン設定手段と、
前記入力手段により入力された放射線撮影画像を前記分割パターンに従って複数の区画に分割する分割手段と、
前記分割された各区画内の画像から照射野領域を認識する照射野認識手段と、
該照射野認識手段により認識された各区画の照射野領域と前記分割した各区画の境とを比較して分割が適切であるか否かを判定する判定手段とを備え、
該判定手段において分割が適切であると判定されるまで、前記分割パターン設定手段によりすでに設定された分割パターンとは異なる分割パターンを設定して、前記分割手段で前記放射線撮影画像を前記異なる分割パターンに従って複数の区画に分割した後、前記照射野認識手段で各区画において照射野を認識する処理を繰り返すことを特徴とするものである。
The irradiation field recognition device of the present invention includes an input unit for inputting a radiographic image obtained by photographing a subject using an irradiation field stop,
Division pattern setting means for setting a division pattern of the radiographic image obtained by division imaging;
A dividing unit that divides the radiographic image input by the input unit into a plurality of sections according to the division pattern;
Irradiation field recognition means for recognizing an irradiation field region from the image in each of the divided sections;
A determination means for comparing the irradiation field area of each section recognized by the irradiation field recognition means and the boundary of each divided section to determine whether or not the division is appropriate,
Until the determination unit determines that the division is appropriate, a division pattern different from the division pattern already set by the division pattern setting unit is set, and the radiographic image is converted into the different division pattern by the division unit. Then, after dividing into a plurality of sections, the process for recognizing the irradiation field in each section by the irradiation field recognition means is repeated.

また、本願発明の照射野認識方法は、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を入力する入力ステップと、
分割撮影された放射線撮影画像の分割パターンを設定する分割パターン設定ステップと、
前記入力ステップにより入力された放射線撮影画像を前記分割パターンに従って複数の区画に分割する分割ステップと、
前記分割された各区画内の画像から照射野領域を認識する照射野認識ステップと、
該照射野認識ステップにより認識された照射野領域と前記分割した複数の区画の境とを比較して分割が適切であるか否かを判定する判定ステップとを備え、
該判定ステップにおいて分割が適切であると判定されるまで、前記分割パターン設定ステップによりすでに設定された分割パターンとは異なる分割パターンを設定して、前記分割ステップで前記放射線撮影画像を前記異なる分割パターンに従って複数の区画に分割した後、前記照射野認識ステップで各区画において照射野を認識する処理を繰り返すことを特徴とするものである。
The irradiation field recognition method of the present invention includes an input step of inputting a radiographic image obtained by photographing a subject using an irradiation field stop,
A division pattern setting step for setting a division pattern of the radiographic image obtained by the division imaging;
A division step of dividing the radiographic image input by the input step into a plurality of sections according to the division pattern;
An irradiation field recognition step for recognizing an irradiation field region from the image in each of the divided sections;
A determination step of determining whether or not the division is appropriate by comparing the irradiation field area recognized by the irradiation field recognition step and the boundaries of the plurality of divided sections;
Until the division step is determined to be appropriate, a division pattern different from the division pattern already set by the division pattern setting step is set, and the radiographic image is changed to the different division pattern by the division step. Then, the process of recognizing the irradiation field in each section is repeated in the irradiation field recognition step.

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を入力する入力手段と、
分割撮影された放射線撮影画像の分割パターンを設定する分割パターン設定手段と、
前記入力手段により入力された放射線撮影画像を前記分割パターンに従って複数の区画に分割する分割手段と、
前記分割された各区画内の画像から照射野領域を認識する照射野認識手段と、
該照射野認識手段により認識された照射野領域と前記分割した複数の区画の境とを比較して分割が適切であるか否かを判定する判定手段として機能させ、
該判定手段において分割が適切であると判定されるまで、前記分割パターン設定手段によりすでに設定された分割パターンとは異なる分割パターンを設定して、前記分割手段で前記放射線撮影画像を前記異なる分割パターンに従って複数の区画に分割した後、前記照射野認識手段で各区画において照射野を認識する処理を繰り返すように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,
An input means for inputting a radiographic image obtained by photographing a subject using an irradiation field stop;
Division pattern setting means for setting a division pattern of the radiographic image obtained by division imaging;
A dividing unit that divides the radiographic image input by the input unit into a plurality of sections according to the division pattern;
Irradiation field recognition means for recognizing an irradiation field region from the image in each of the divided sections;
Compare the irradiation field area recognized by the irradiation field recognition means and the boundaries of the plurality of divided sections to function as a determination means for determining whether or not the division is appropriate,
Until the determination unit determines that the division is appropriate, a division pattern different from the division pattern already set by the division pattern setting unit is set, and the radiographic image is converted into the different division pattern by the division unit. Then, after the process is divided into a plurality of sections, the irradiation field recognition means functions to repeat the process of recognizing the irradiation field in each section.

「分割パターン」とは、放射線撮影画像を分割撮影する際に用いられる分割パターンであり、縦方向に2分割、横方向に2分割、縦横の両方向の4分割などの複数の分割パターンがある。   The “division pattern” is a division pattern used when the radiographic image is divided and photographed, and includes a plurality of division patterns such as two divisions in the vertical direction, two divisions in the horizontal direction, and four divisions in both the vertical and horizontal directions.

「区画」とは、放射線撮影画像を区切って分けた1つをいい、「放射線撮影画像を複数の区画に分割する」とは、被写体を複数部分に分けて分割撮影して、複数の画像を1つの放射線撮影画像にまとめて撮影を行った際に、分割撮影時の分割パターンに合うように放射線撮影画像中の複数の画像を1つ1つの画像に分けることをいう。   “Section” refers to one obtained by dividing a radiographic image, and “Dividing a radiographic image into a plurality of sections” means that a subject is divided into a plurality of parts to be captured separately. When images are taken together as a single radiographic image, this means that a plurality of images in the radiographic image are divided into individual images so as to match the division pattern at the time of division imaging.

「照射野領域を認識する」とは、照射野絞りを用いて撮影をした放射線撮影画像を判別して、放射線が照射された照射野領域を見つけることを意味し、「各区画内の画像から照射野領域を認識する」とは、区画に分け放射線撮影画像の1つ1つの区画から照射野領域を認識することをいう。   “Recognizing the irradiation field area” means that a radiographic image taken using the irradiation field stop is discriminated to find the irradiation field area irradiated with the radiation. “Recognizing the irradiation field area” means that the irradiation field area is recognized from each section of the radiographic image divided into sections.

「分割が適切であるか否かを判定する」とは、放射線撮影画像を区切って分けた1つの区画が、分割撮影した時の分割と一致するか否かを判定することをいう。   “Determining whether or not the division is appropriate” means determining whether or not one section obtained by dividing the radiographic image is coincident with the division at the time of the division imaging.

「処理を繰り返す」には、分割が適切であると判定されるまで、分割手段(分割ステップ)と照射野認識手段(照射野認識ステップ)と判定手段(判定ステップ)を繰り返す場合や、予め定められた複数の分割パターンの全てについて、分割手段と照射野認識手段と判定手段を繰り返し行って、最適な分割パターンを採用する場合や、予め定められた複数の分割パターンの全てについて分割手段と照射野認識手段を繰り返し行った後に、判定手段で判定を行い最適な分割パターンを採用するようにする場合を含む。   In “repeat process”, the dividing means (dividing step), the irradiation field recognizing means (irradiation field recognizing step), and the determining means (determining step) are repeated or determined in advance until it is determined that the dividing is appropriate. For all of the plurality of divided patterns, the dividing means, the irradiation field recognizing means, and the determining means are repeatedly performed to adopt an optimum divided pattern, or the dividing means and the irradiation are applied to all of the plurality of predetermined divided patterns. This includes a case where after the field recognition means is repeatedly performed, the determination is performed by the determination means and the optimum division pattern is adopted.

また、前記照射野認識手段は、
前記区画内の画像より前記照射野領域の照射野辺の候補となる直線を検出する直線検出手段と、
前記区画に基準点を設定する基準点設定手段と、
前記検出された直線により前記区画の画像を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照射野辺判定手段とを有し、
前記照射野辺の候補となる直線の中から前記照射野辺でないと判定された直線を除いた残りの直線に基づいて照射野領域を認識するものが好ましい。
The irradiation field recognition means includes
Straight line detection means for detecting a straight line that is a candidate for the irradiation field side of the irradiation field region from the image in the section;
A reference point setting means for setting a reference point in the section;
Evaluation that divides the image of the section into two regions by the detected straight line and calculates an evaluation value that evaluates whether radiation is incident on an external region that does not include the reference point among the two regions. A value calculating means;
Based on the evaluation value, when it is determined that the radiation is incident on the external region, the straight line has irradiation field side determination means for determining that the line is not an irradiation field side,
It is preferable to recognize the irradiation field region based on the remaining straight lines excluding the straight line determined not to be the irradiation field side from among the straight lines that are candidates for the 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.

本発明によれば、分割撮影された放射線撮影画像を分割パターンに従って複数の区画に分割した後、分割された各区画内の画像から照射野領域を認識し、認識した照射野領域と区画の境とを比べて、分割が適切であるか否かを判定することにより、分割撮影時のパターンに応じて正確に照射野領域を認識することが可能になる。   According to the present invention, the divided radiographic image is divided into a plurality of sections in accordance with the division pattern, the irradiation field area is recognized from the images in each divided section, and the boundary between the recognized irradiation field area and the section is recognized. And determining whether or not the division is appropriate, it becomes possible to accurately recognize the irradiation field region according to the pattern at the time of the division imaging.

さらに、照射野領域を認識する際に、照射野領域の外側に放射線が入射しているか否かを評価するようにすれば、複数の区間内にまたがっている照射野領域を、それぞれの区間内に分かれて存在する照射野領域と間違えて認識することがない。   Furthermore, when recognizing an irradiation field region, if it is evaluated whether or not radiation is incident on the outside of the irradiation field region, an irradiation field region extending over a plurality of sections can be identified within each section. It will not be mistaken for an irradiation field region that is divided into two.

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の中心になるように配置し、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 performing X-ray imaging using an irradiation field stop with 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 radiation 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. moiety in the corresponding area (irradiation field area) P out outside without X-rays are irradiated, whereas, in the irradiation field stop region corresponding to the inner side of the opening of the (radiation area) P in which has passed through the subject of The portion directly irradiated with X-rays is recorded. Then, a portion corresponding to the opening of the diaphragm irradiation field becomes the opening substantially the same shape, the irradiation field area P out becomes high brightness dazzling region. The boundary of the irradiation field region P in the irradiation field area P out, the irradiation field contour PS comprising a plurality of edge lines density changes sharply 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.

さらに、分割撮影を行なうと、分割された各区間毎に照射野領域が存在し、複数の照射野領域Pinが現れる。通常、分割撮影では、図3に示すように、縦方向に2分割(同図(b))、横方向に2分割(同図(c))、縦横の両方向の4分割(同図(a))で撮影される。 Further, when the divided-captured, segmented radiation area in each section was exists, it appears more radiation area P in. Normally, in divided shooting, as shown in FIG. 3, the image is divided into 2 parts in the vertical direction (FIG. 3B), 2 parts in the horizontal direction (FIG. 3C), and 4 parts in both the vertical and horizontal directions (FIG. 3A). ))

そこで、本願発明の照射野認識装置1を用いて、分割撮影された放射線撮影画像Pの照射野を認識する方法について説明する。本願発明の照射野認識装置1は、図1に示すように、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を入力する入力手段10と、分割撮影された放射線撮影画像Pの分割パターンを設定する分割パターン設定手段20と、入力手段10により入力された放射線撮影画像Pを前記分割パターンに従って複数の区画に分割する分割手段30と、分割された各区画内の画像から照射野領域を認識する照射野認識手段40と、照射野認識手段により認識された各区画の照射野領域と前記分割した各区画の境とを比較して分割が適切であるか否かを判定する判定手段50とを備える。   Therefore, a method for recognizing the irradiation field of the radiographic image P that has been divided and photographed using the irradiation field recognition device 1 of the present invention will be described. As shown in FIG. 1, the irradiation field recognition apparatus 1 of the present invention includes an input means 10 for inputting a radiographic image P obtained by imaging a subject using an irradiation field stop, and radiographic images obtained by division imaging. From the division pattern setting means 20 for setting the division pattern of P, the division means 30 for dividing the radiographic image P inputted by the input means 10 into a plurality of sections according to the division pattern, and the images in each divided section The irradiation field recognition means 40 for recognizing the irradiation field area and the irradiation field area of each section recognized by the irradiation field recognition means and the boundary of each divided section are compared to determine whether or not the division is appropriate. And determining means 50 for performing.

分割パターンは、放射線撮影画像を分割撮影する際に用いられる分割パターンであり、図3に示すような、縦方向に2分割、横方向に2分割、縦横の両方向の4分割などがあり、分割パターン設定手段20は、この中から1つ選んで設定する。   The division pattern is a division pattern used when the radiographic image is divided and photographed. As shown in FIG. 3, there are two divisions in the vertical direction, two divisions in the horizontal direction, and four divisions in both the vertical and horizontal directions. The pattern setting means 20 selects and sets one of them.

分割手段30は、分割パターン設定手段20によって設定された分割パターンに従って、放射線撮影画像Pを複数の区画に分割する。ここでは、図3(b)に示すような縦方向に2分割の分割パターンが設定された場合について説明する。   The dividing unit 30 divides the radiographic image P into a plurality of sections according to the division pattern set by the division pattern setting unit 20. Here, a case will be described in which a division pattern of two divisions is set in the vertical direction as shown in FIG.

まず、放射線撮影画像Pから縦方向に分割する分割候補線を探索するが、本実施の形態では、1ピクセルが1.8mmに相当し、横170ピクセル、縦140ピクセルの放射線撮影画像Pを例に具体的に説明する。   First, a candidate division line to be divided in the vertical direction is searched from the radiographic image P. In this embodiment, one pixel corresponds to 1.8 mm, and the radiographic image P having a horizontal size of 170 pixels and a vertical size of 140 pixels is taken as an example. This will be specifically described.

まず、画像全体のヒストグラムからX線が照射されたX線照射領域の画素値を調べると、図4に示すように、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(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。)には3つのピークが表れる。各ピークは、直接X線照射部Dhと、被写体を撮影した領域Dmと、照射野外領域Dlに該当し、X線が照射されたX線照射領域の画素値はDmとDhである。   First, when a pixel value of an X-ray irradiation region irradiated with X-rays is examined from a histogram of the entire image, as shown in FIG. 4, a histogram of pixel values (here, density is included) included in the entire radiographic image P. In the following description, it is assumed that the pixel value of a high pixel is expressed as a large value, and the pixel value decreases as the density decreases. Each peak corresponds to the direct X-ray irradiation unit Dh, the region Dm where the subject is imaged, and the irradiation field region D1, and the pixel values of the X-ray irradiation region irradiated with the X-ray are Dm and Dh.

そこで、図5に示すように、放射線撮影画像Pの縦方向のライン上に並んだ画素の画素値を中心のラインmから左右の両端に向けて(同図(a)の矢印)少しずつずらしながら見ていき、縦方向のライン上にX線照射領域の画素値をもつ画素が存在しない縦方向のラインを探索し、X線照射領域の画素値をもつ画素が存在しない部分、つまり、X線が照射されていない部分Dを見つける。   Therefore, as shown in FIG. 5, the pixel values of the pixels arranged on the vertical line of the radiographic image P are shifted little by little from the center line m toward the left and right ends (arrows in FIG. 5A). However, a vertical line in which no pixel having the pixel value of the X-ray irradiation region exists on the vertical line is searched, and a portion in which there is no pixel having the pixel value of the X-ray irradiation region, that is, X Find the part D where the line is not irradiated.

次に、画像の左右の中心を通る縦方向のラインmを基準に左右に20ピクセルの範囲内を中央部Mとし、X線が照射されていない部分Dと中央部Mとの共通部分を、分割候補線が存在する範囲(図5(b)の斜線部)とする。   Next, the center portion M is a range of 20 pixels on the left and right with respect to the vertical line m passing through the left and right centers of the image, and a common portion of the portion D and the center portion M not irradiated with X-rays is It is assumed that the range where the candidate division line exists (shaded area in FIG. 5B).

この分割候補線が存在する範囲内で、縦方向のライン上に並んだ画素の画素値を平均し、平均が最小値aとなる縦方向のラインを見つけ、このラインの左右の方向に各縦方向のライン上の画素値の平均がa+7を超える縦方向のラインを探して、左右それぞれで初めてa+7を超えた縦方向のラインに挟まれる範囲の真中に存在する縦方向のラインを分割候補線nとする。   Within the range where the candidate dividing lines exist, the pixel values of the pixels arranged on the vertical line are averaged, a vertical line with the average of the minimum value a is found, and each vertical line in the vertical direction of this line is found. Search for a vertical line whose average pixel value on the direction line exceeds a + 7, and divide the vertical line existing in the middle of the range between the left and right vertical lines exceeding a + 7 for the first time as candidate lines Let n.

この分割候補線nを境に、放射線撮影画像Pを2つの区画に分割する。横方向に2分割する場合や、縦横の両方向に4分割する場合も同様に分割候補線nを探索して、図6に示すように、各区画の画像Psecに分割する。 The radiographic image P is divided into two sections with the division candidate line n as a boundary. In the case of dividing into two in the horizontal direction and in the case of dividing into four in both the vertical and horizontal directions, the candidate division line n is similarly searched and divided into images P sec of each section as shown in FIG.

照射野認識手段40は、図7に示すように、照射野絞りを用いて被写体を撮影して得られた各区画内の画像Psec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41と、各区画内の画像Psecの略中心部に基準点を設定する基準点設定手段44と、検出された直線により各区画内の画像Psec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45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照射野辺判定手段46とを備える。 As shown in FIG. 7, the irradiation field recognizing unit 40 detects a straight line that is a candidate for the irradiation field side from the image P sec in each section obtained by photographing the subject using the irradiation field stop. When, the reference point setting means 44 for setting a reference point in the substantially central portion of the image P sec in each compartment, by dividing the image P sec in each compartment into two regions by the detected straight line, the two regions Evaluation value calculating means 45 for calculating an evaluation value for evaluating whether or not radiation is incident on an external region that does not include a reference point, and determining that the radiation is incident on the external region based on the evaluation value If so, the irradiation field side determination means 46 for determining that the straight line is not the irradiation field side is provided.

また、直線検出手段41は、入力された各区画内の画像Psec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の候補点Eを検出する候補点検出手段42と、多数の候補点Eに基づいてハフ変換を利用してそれらの候補点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43とをさらに備えた構成である。 Further, the straight line detection means 41 is based on the inputted image P sec in each section, candidate point detection means 42 for detecting candidate points E of a large number of edges considered as points on the irradiation field contour PS, Candidate line detecting means 43 for obtaining edge lines L constituted by candidate points E as lines (candidate lines) that are candidates for the irradiation field side using Hough transform based on a large number of candidate points E It is a configuration.

候補点検出手段42は,入力された各区画内の画像Psecついて、図8(a)に示すように、その各区画内の画像Psecの中心点Kを設定し、中心点Kから各区画内の画像Psec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。 Candidate point detecting means 42, with the image P sec in each compartment is input, as shown in FIG. 8 (a), to set the center point K of the image P sec in that each compartment, each from the center point K For example, 240 radial straight lines are set at equal angular intervals respectively directed to the ends of the image P sec in the section, 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素値を比較し、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8(b)参照)。   The pixel values between pixels adjacent to each other in the direction along each of these 240 radial straight lines are compared, and two pixels having the largest difference are searched for 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 way, the edge candidate points E searched for each linear direction are detected, and a total of 240 edge candidate points E are obtained (see FIG. 8B).

候補線検出手段43は、候補点検出手段42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8(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 43 obtains a straight line connecting the edge candidate points E detected by the candidate point detection means 42 by Hough transformation. In the xy coordinate system shown in FIG. 8 (c), 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8(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. 8C).

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9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. 9, when photographing 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44は、各区画内の画像Psec上の略中心部に基準点Qを設定する。各区画内の画像Psec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、各区画内の画像Psec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、各区画内の画像Psec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 unit 44 sets a reference point Q at a substantially central portion on the image Psec in each section. When photographing the image P sec in each section, photographing is performed so that the subject is positioned substantially at the center. Therefore, if the approximate center of the image P sec in each section is used as the reference point, the reference point Q is set in the irradiation field. Specifically, the center point K of the image P sec in each section can be used, but any point other than the center point can be used as long as the point is considered to be in the irradiation field. It may be a point. Alternatively, if it is difficult to set automatically, the observer may set the reference point Q.

評価値算出手段45は、図10に示すように、上記の手法で抽出された直線で各区画内の画像Psec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、その領域は放射線が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に含まれる画像と各区画内の画像Psec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. 10, the evaluation value calculation means 45 divides the image P sec in each section into two regions by the straight line extracted by the above method, and includes the reference point Q in the two regions. A non-external region is defined as P outside, and it is evaluated whether or not the external region P outside is an irradiation field outside region. When the external region P outside 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 is calculated by evaluating only an image included in the outer region P outside and a method of calculating and evaluating the image included in the outer region P outside and the entire image P sec in each section. However, each method for obtaining the evaluation value will be described below.

(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、各区画内の画像Psec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) Method of Evaluation Using Histogram When the external region P outside is outside the irradiation field, it becomes a high-intensity white region, and the pixel value becomes substantially constant. Therefore, the pixel values of the pixels included in the external region P outside The distribution range is very narrow. On the other hand, the range in which the pixel values of all the pixels included in the image P sec in each section are distributed is a fairly wide range.

そこで、まず、各区画内の画像Psecの全体に含まれる画素値のヒストグラムHall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11参照)、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, a histogram H all of pixel values included in the entire image P sec in each section and a histogram H outside of pixel values in the outer region P outside are calculated (see FIG. 11), and within the histogram H all A difference A between the maximum pixel value and the minimum pixel value and a difference B between the maximum pixel value and the minimum pixel value in the histogram H outside are obtained, and B / A is obtained as an evaluation value.

評価値算出手段45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 value calculation unit 45 determines that the subject is photographed in the external region P outside and cancels it by determining that the straight line is not the irradiation field side. Depending on the case, there may be a case where the direct X-ray irradiating part is present or not, and therefore, 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 unit, it is determined that the straight line correctly detected by the outside of the straight line (outer region P outside ) coincides with the outside of the irradiation field is not the irradiation field side. Will be more likely to cancel. On the other hand, if the threshold is set too high, when the subject is photographed without the direct X-ray irradiator outside the straight line (external region P outside ) detected from the image with the direct X-ray irradiator present. Since the density width of the external region P outside is relatively small compared to 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、区画内の画像Psec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12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 limb has a large density range because the region where the subject is photographed is relatively small and there are many direct X-ray irradiators in the entire image P sec in the section. In addition, as shown in FIG. 12, 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 unit R exists directly outside the straight line (external region P outside ). When it can be determined from the imaging menu selected by the photographer that the image is obtained by imaging the extremity in this way, there is a high possibility that the X-ray irradiation unit R exists directly outside the straight line (external region P outside ). The threshold value may be set high 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いことが多く、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, an image obtained by photographing a hearing instrument, a lumbar spine, or the like often has a small density width of the entire image, and it is difficult to evaluate a straight line using B / A as a threshold value.

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線照射部が存在する画像が多いか少ないかや、直接X線照射部と被写体との境に直線的な構造物が多いか少ないか応じて、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. However, depending on the part to be imaged, there are many or few images in which the direct X-ray irradiation unit exists, and the boundary between the direct X-ray irradiation unit and the subject. Depending on whether there are many or few linear structures, the threshold value to be set is changed in the range of 0.7 to 0.9.

あるいは、外部領域Poutside内の画素値の分散σ1と、各区画内の画像Psec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 variance σ1 of the pixel values in the external area P outside and the variance σ2 of the pixel values included in the entire image P sec in each section are obtained, and when the variance σ1 is not sufficiently small with respect to the variance σ2, the external Since there is a high possibility that the subject is photographed in the area P outside , 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、照射野外領域には、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 Value Since the external region P outside is a region that has not been irradiated with radiation, a portion directly irradiated with X-rays is not included therein. That is, the irradiation field region hardly includes pixels having pixel values of the direct X-ray irradiation unit. Therefore, the proportion of pixels having a pixel value of the direct X-ray irradiation unit in the external region P outside outside, external area P outside outside to the determination of whether the irradiation field region.

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を以下に説明する。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、各区画内の画像Psec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 P sec in each section.

(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。 (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.

(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。   (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.

(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。   (A) If histmax> 100, go to (iii) to calculate a threshold value for distinguishing the pixel value of the direct X-ray irradiation unit from other regions.

(iii) 図13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領域、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領域Dmとの境界histmax2を探索する。  (iii) As shown in FIG. 13, when taking a histogram of the whole image (Dh is a direct X-ray irradiation unit, Dm is a region where a subject is imaged, and Dl is an irradiation field region), 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 region Dm where the subject having a peak around the middle is photographed.

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。   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。
(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.

(イ) histmax2 > 100 の場合には、(v)へいく。   (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。
(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.

(イ) histmax − Th ≦ 45 の場合には、(vi)へいく。   (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。 (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.

(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。
(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.

(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。
(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。照射野辺判定手段46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 P outside included in all the pixels is obtained as an evaluation value. The irradiation field side determination means 46 includes a region irradiated with radiation in the outer region P outside if 0.1% or more of all the pixels in the outer region P outside are pixels having a direct X-ray component pixel value. Since there is a high possibility, 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 middle frequency band Alternatively, the external region P outside 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14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 P outside by extracting an image component in the middle frequency band from the external region P outside and obtaining the intensity of the image component. Specifically, the intensity is obtained by the calculation of the following equation using a 5 × 5 mask and a 3 × 3 mask around each pixel (point c in FIG. 14) in the outer region P outside .

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)
照射野辺判定手段46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 this evaluation value is larger than the threshold value, the irradiation field side determination means 46 determines that this 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) 信頼度の高い確信直線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 intersecting with a confidence line with high reliability 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15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. 15, 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信頼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 the confidence line having the highest reliability as the irradiation side.

図16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(直交する直線)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. 16, with reference to a confidence line with high reliability, a straight line (parallel straight line) whose difference from the inclination of this straight line is within a range of ± α °, or a difference from the inclination of this straight line is The lines other than the straight line within the range of 90 ° ± α ° (orthogonal straight line) are determined to be not the irradiation field side and are 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17(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. 17A, 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17b)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18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. 18, a graph with the entropy H as the vertical axis and the difference value B as the horizontal axis is used, and the line above the straight line L on the graph is canceled as being less likely to be an 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、各区画内の画像Psec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 the evaluation value is calculated by each of the above-described methods, the pixel values arranged at the end of the image P sec in each section may not be the pixel values read from the IP but the values remaining on the recording medium. It is preferable that several pixels from the end are calculated so as not to be used for calculating the evaluation value.

判定手段50は、照射野認識手段40により認識された各区画の照射野領域Pinと分割手段40で分割した各区画の境(分割候補線)とを比較して分割が適切であるか否かを判定する。そこで、以下の条件と一致するときには、分割した各区画が適切ではなかったものと判定する。ここでは、縦方向に2分割する場合について説明する。 Determining unit 50, whether or not divided by comparing the boundary of each zone divided in the radiation area P in the dividing means 40 of each partition recognized by the irradiation field recognition means 40 (candidate dividing line) is appropriate Determine whether. Therefore, when the following conditions are met, it is determined that the divided sections are not appropriate. Here, the case of dividing into two in the vertical direction will be described.

(1)1つの照射野領域が複数の区画にまたがっている場合
(i) 図19に示すように、分割された区画の少なくともどちらか一方で、分割候補線nと照射野輪郭PSが交差しているか判定する。
(ii) 交差している場合には、認識された照射野領域の縦方向の座標値の最大値と最小値の差b(=最大値−最小値)と、認識された照射野領域Pinを分割候補線nが重なる部分の縦方向の座標値の最大値と最小値の差a(=最大値−最小値)とで、a/b>0.5が成り立つ場合には、分割候補線nが斜めになった照射野領域Pinを横切るように設定された可能性が高いため、分割が適切でなかったものと判定する。
(1) When one irradiation field region extends over multiple sections
(i) As shown in FIG. 19, it is determined whether or not the division candidate line n and the irradiation field contour PS intersect at least one of the divided sections.
(ii) if they intersect, the difference between the recognized maximum and minimum values of the longitudinal coordinate of the irradiation field area b - a (= maximum value minimum value), recognized irradiation field P in If a / b> 0.5 holds when the difference a (= maximum value−minimum value) between the maximum value and the minimum coordinate value in the vertical direction of the portion where the division candidate line n overlaps, the division candidate line n is because of the high set potential across the radiation area P in which skewed determines that division is not appropriate.

(2)2つの照射野領域が複数の区画にまたがっている場合(その1)
(i) 図20に示すように、隣り合わせた分割された区画で、分割候補線nと照射野輪郭PSがお互いに交差しているか判定する。
(ii) 交差している場合は、それぞれの区画で認識された2つの照射野領域Pinを構成する照射野辺が、1つの直線上に並ぶ照射野辺の組み合わせl pair,l pairが2つ存在する場合には、本来1つの照射野領域Pinであるものを2つに分割した区画で認識を行ったものである可能性が高いため、分割が適切でなかったと判定する。
(2) When the two irradiation field regions extend over a plurality of sections (part 1)
(i) As shown in FIG. 20, it is determined whether the division candidate line n and the irradiation field outline PS intersect each other in the divided sections adjacent to each other.
(ii) if intersect, field sides constituting the two irradiation field P in recognized in each compartment, a combination l 1 pair of field sides aligned in one straight line, l 2 pair 2 one when present, it is highly likely that those were recognized in compartments divided what is supposed to be one radiation area P in two, determines that division is not appropriate.

(3)2つの照射野領域が複数の区画にまたがっている場合(その2)
(i) 図21に示すように、隣り合わせた分割された区画で、分割候補線nと照射野輪郭PSがお互いに重なっているか判定する。
(ii) 重なっている場合には、それぞれの区画で認識された2つの照射野領域Pinを構成する照射野辺のうち、各照射野領域の照射野辺の1つが1つの直線上に並ぶ照射野辺の組み合わせl pairが1つ存在する場合には、本来1つの照射野領域であるものを2つに分割した区画で照射野領域の認識を行ったものである可能性が高いため、分割が適切でなかったと判定する。
(3) When the two irradiation field regions extend over a plurality of sections (part 2)
(i) As shown in FIG. 21, it is determined whether the division candidate line n and the irradiation field outline PS overlap each other in the divided sections adjacent to each other.
(ii) in the case of overlap, among the field sides constituting the two irradiation field P in recognized in each compartment, one of the field sides of each exposure field region arranged on one straight line field sides In the case where there is one combination l 3 pair of, since it is highly likely that the irradiation field region is recognized in a section obtained by dividing one originally the irradiation field region into two, Judge that it was not appropriate.

横方向に2分割した場合や縦横両方向に4分割する場合についても、上記(1)〜(3)の方法と同様に判定することができる。   The case of dividing into two in the horizontal direction and the case of dividing into four in both the vertical and horizontal directions can also be determined in the same manner as the methods (1) to (3).

次に、照射野認識装置1の動作について、図22フローチャートに従って説明する。   Next, operation | movement of the irradiation field recognition apparatus 1 is demonstrated according to the flowchart of FIG.

まず、入力手段10から放射線撮影画像Pを入力する(S100)。初めに、分割パターン設定手段20で、分割パターンが縦横両方向の4分割を設定し(S101)、分割手段30で放射線撮影画像Pを分割パターンに従って、縦方向の分割候補線と横方向の分割候補線を探索して、放射線撮影画像Pを4つの区画に分割する(S102)。   First, a radiographic image P is input from the input means 10 (S100). First, the division pattern setting unit 20 sets four divisions in the vertical and horizontal directions (S101), and the division unit 30 sets the radiographic image P according to the division pattern in the vertical division candidate lines and the horizontal division candidates. The line is searched to divide the radiographic image P into four sections (S102).

そこで、照射野認識手段40で各区画内の画像Psecから照射野を認識する(S103)。照射野認識手段40は、図23に示すように、まず、基準点設定手段44により、中心点Kを自動的に基準点として設定する(S120)。次に、この中心点Kを用いて、直線検出手段41の候補点検出手段42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の候補点Eを検出し、候補線検出手段43でハフ変換を利用して、検出された多数の候補点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(S121)。 Therefore, the irradiation field recognition means 40 recognizes the irradiation field from the image P sec in each section (S103). As shown in FIG. 23, the irradiation field recognition unit 40 first sets the center point K automatically as a reference point by the reference point setting unit 44 (S120). Next, using this center point K, the candidate point detection means 42 of the straight line detection means 41 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 43. Then, using the Hough transform, an edge line L constituted by a large number of detected candidate points E is obtained as a straight line (candidate line) that is a candidate for an irradiation field side (S121).

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値算出手段45を用いて評価値を算出し(S122)、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(S123)。   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 by using the above-described evaluation value calculation means 45 (S122), and an extra is calculated based on the calculated evaluation value. A straight line is canceled (S123).

検出された全ての直線について評価が終わるまでS122からS123を繰り返し(S124)、照射野辺の候補となる直線の中から前記照射野辺でないと判定された直線を除いた残りの直線に基づいて、各区画内の画像Psecから照射野領域Pinを認識する。 S122 to S123 are repeated until evaluation is completed for all the detected straight lines (S124). Based on the remaining straight lines excluding the straight lines determined not to be the irradiation field side from among the straight lines that are candidates for the irradiation field side, recognizing the irradiation field area P in from the image P sec in the compartment.

この認識処理を繰り返して、4つの全ての区間で照射野領域Pinを認識する(P105)。判定手段50で各区画の照射野領域Pinと分割した各区画の境となる分割候補線nとを比較して分割が適切であるか否かを判定する(S106)。判定手段50から得られた判定結果より、分割が適切であれば4分割で撮影されたものとして処理を終了する。 This recognition process is repeated to recognize the irradiation field area Pin in all four sections (P105). It determines whether division by comparing the candidate dividing line n as the border of each section obtained by dividing the radiation area P in each compartment is suitable in determining means 50 (S106). From the determination result obtained from the determination means 50, if the division is appropriate, the process is terminated as if the image was shot in four divisions.

分割が適切でないと判断された場合には(S106)、分割パターン設定手段20で、分割パターンとして縦方向の2分割を設定し(S107)、S102〜S105の処理を再度行う。また、照射野認識手段40の認識処理で照射野が認識されなかった場合にも、分割パターンが正しくなかったものと判定して、S107に進む。   When it is determined that the division is not appropriate (S106), the division pattern setting unit 20 sets the vertical division into two as the division pattern (S107), and the processes of S102 to S105 are performed again. Also, when the irradiation field is not recognized in the recognition process of the irradiation field recognition means 40, it is determined that the division pattern is not correct, and the process proceeds to S107.

そこで、縦方向の2分割のパターンでも上述と同様に分割パターンが適切であるか判定を行う。縦方向の2分割のパターンでも分割パターンが適切でないと判定された場合には、さらに、横方向の2分割のパターンで判定を行う。いずれの分割パターンであっても適切でない場合は、さらに、分割なしで照射野を認識する。   Therefore, it is determined whether the divided pattern is appropriate even in the case of the vertically divided pattern. If it is determined that the divided pattern is not appropriate even in the vertically divided pattern, the determination is further performed with the horizontally divided pattern. If any division pattern is not appropriate, the irradiation field is further recognized without division.

さらに、図24に示すように、3分割のパターンについても判定を行うようにしてもよい。この3分割のパターンで判定を行う場合には、縦方向の3分割のパターン、横方向の2分割のパターン、縦横両方向の4分割のパターン、縦2分割のパターン、横2分割のパターン、分割なしのパターンの順に判定を行う。   Furthermore, as shown in FIG. 24, the determination may be performed for a three-division pattern. When the determination is made with this three-divided pattern, the vertical three-divided pattern, the horizontal two-divided pattern, the vertical and horizontal four-divided pattern, the vertical two-divided pattern, the horizontal two-divided pattern, and the divided Judgment is made in the order of no pattern.

以上、詳細に説明したように、分割パターンに対応して放射線撮影画像を分割して、分割した区画ごとに照射野領域を認識して、認識された照射野領域が適切であったか否かを判定することにより、分割撮影された放射線画像より照射野領域を正確に認識することが可能になる。   As described above in detail, the radiographic image is divided in accordance with the division pattern, the irradiation field area is recognized for each divided section, and it is determined whether or not the recognized irradiation field area is appropriate. By doing so, it becomes possible to accurately recognize the irradiation field region from the radiographic images taken by division.

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 分割撮影の一例Example of divided shooting 放射線撮影画像全体のヒストグラムの一例(その1)Example of histogram of whole radiographic image (part 1) 分割候補線の求め方を説明するための図Diagram for explaining how to find the candidate division line 分割した区画の一例An example of divided sections 照射野認識手段の構成図Configuration diagram of irradiation field recognition means 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(その2)Example of histogram of whole radiographic image (2) 中周波数帯域の画像成分を抽出するためのマスクの一例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 確信直線と直交または平行な直線を照射野辺として検出する方法を説明するための図The figure for demonstrating the method to detect a straight line orthogonal or parallel to a certain straight line as an irradiation field side 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 分割した区画の適正の判定を説明するための図(その1)The figure for demonstrating the appropriate determination of the divided division (the 1) 分割した区画の適正の判定を説明するための図(その2)The figure for demonstrating the appropriate determination of the divided division (the 2) 分割した区画の適正の判定を説明するための図(その3)The figure for demonstrating the appropriate determination of the division (Part 3) 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 照射野認識処理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 processing 分割パターンの一例Example of division pattern

符号の説明Explanation of symbols

1 照射野認識装置
10 入力手段
20 分割パターン設定手段
30 分割手段
40 照射野認識手段
41 直線検出手段
42 候補点検出手段
43 候補線検出手段
44 基準点設定手段
45 評価値算出手段
46 照射野辺判定手段
50 判定手段
1 Irradiation field recognition device
10 Input means
20 Division pattern setting method
30 Dividing means
40 Irradiation field recognition means
41 Straight line detection means
42 Candidate point detection means
43 Candidate line detection means
44 Reference point setting method
45 Evaluation value calculation means
46 Irradiation field judgment means
50 Judgment means

Claims (4)

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を入力する入力手段と、
分割撮影された放射線撮影画像の分割パターンを設定する分割パターン設定手段と、
前記入力手段により入力された放射線撮影画像を前記分割パターンに従って複数の区画に分割する分割手段と、
前記分割された各区画内の画像から照射野領域を認識する照射野認識手段と、
該照射野認識手段により認識された各区画の照射野領域と前記分割した各区画の境とを比較して分割が適切であるか否かを判定する判定手段とを備え、
該判定手段において分割が適切であると判定されるまで、前記分割パターン設定手段によりすでに設定された分割パターンとは異なる分割パターンを設定して、前記分割手段で前記放射線撮影画像を前記異なる分割パターンに従って複数の区画に分割した後、前記照射野認識手段で各区画において照射野を認識する処理を繰り返すことを特徴とする照射野認識装置。
An input means for inputting a radiographic image obtained by photographing a subject using an irradiation field stop;
Division pattern setting means for setting a division pattern of the radiographic image obtained by division imaging;
A dividing unit that divides the radiographic image input by the input unit into a plurality of sections according to the division pattern;
Irradiation field recognition means for recognizing an irradiation field region from the image in each of the divided sections;
A determination means for comparing the irradiation field area of each section recognized by the irradiation field recognition means and the boundary of each divided section to determine whether or not the division is appropriate,
Until the determination unit determines that the division is appropriate, a division pattern different from the division pattern already set by the division pattern setting unit is set, and the radiographic image is converted into the different division pattern by the division unit. The irradiation field recognition apparatus is characterized by repeating the process of recognizing an irradiation field in each section by the irradiation field recognition means after dividing into a plurality of sections according to the above.
前記照射野認識手段が、
前記区画内の画像より前記照射野領域の照射野辺の候補となる直線を検出する直線検出手段と、
前記区画に基準点を設定する基準点設定手段と、
前記検出された直線により前記区画の画像を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照射野辺判定手段とを有し、
前記照射野辺の候補となる直線の中から前記照射野辺でないと判定された直線を除いた残りの直線に基づいて照射野領域を認識するものであることを特徴とする照射野認識装置。
The irradiation field recognition means
Straight line detection means for detecting a straight line that is a candidate for the irradiation field side of the irradiation field region from the image in the section;
A reference point setting means for setting a reference point in the section;
Evaluation that divides the image of the section into two regions by the detected straight line and calculates an evaluation value that evaluates whether radiation is incident on an external region that does not include the reference point among the two regions. A value calculating means;
Based on the evaluation value, when it is determined that the radiation is incident on the external region, the straight line has irradiation field side determination means for determining that the line is not an irradiation field side,
An irradiation field recognizing apparatus for recognizing an irradiation field region based on the remaining straight lines excluding a straight line determined not to be the irradiation field side from among the straight lines that are candidates for the irradiation field side.
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を入力する入力ステップと、
分割撮影された放射線撮影画像の分割パターンを設定する分割パターン設定ステップと、
前記入力ステップにより入力された放射線撮影画像を前記分割パターンに従って複数の区画に分割する分割ステップと、
前記分割された各区画内の画像から照射野領域を認識する照射野認識ステップと、
該照射野認識ステップにより認識された照射野領域と前記分割した複数の区画の境とを比較して分割が適切であるか否かを判定する判定ステップとを備え、
該判定ステップにおいて分割が適切であると判定されるまで、前記分割パターン設定ステップによりすでに設定された分割パターンとは異なる分割パターンを設定して、前記分割ステップで前記放射線撮影画像を前記異なる分割パターンに従って複数の区画に分割した後、前記照射野認識ステップで各区画において照射野を認識する処理を繰り返すことを特徴とする照射野認識方法。
An input step for inputting a radiographic image obtained by photographing a subject using an irradiation field stop;
A division pattern setting step for setting a division pattern of the radiographic image obtained by the division imaging;
A division step of dividing the radiographic image input by the input step into a plurality of sections according to the division pattern;
An irradiation field recognition step for recognizing an irradiation field region from the image in each of the divided sections;
A determination step of determining whether or not the division is appropriate by comparing the irradiation field area recognized by the irradiation field recognition step and the boundaries of the plurality of divided sections;
Until the division step is determined to be appropriate, a division pattern different from the division pattern already set by the division pattern setting step is set, and the radiographic image is changed to the different division pattern by the division step. The irradiation field recognition method is characterized by repeating the process of recognizing an irradiation field in each section in the irradiation field recognition step after dividing into a plurality of sections.
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を入力する入力手段と、
分割撮影された放射線撮影画像の分割パターンを設定する分割パターン設定手段と、
前記入力手段により入力された放射線撮影画像を前記分割パターンに従って複数の区画に分割する分割手段と、
前記分割された各区画内の画像から照射野領域を認識する照射野認識手段と、
該照射野認識手段により認識された照射野領域と前記分割した複数の区画の境とを比較して分割が適切であるか否かを判定する判定手段として機能させ、
該判定手段において分割が適切であると判定されるまで、前記分割パターン設定手段によりすでに設定された分割パターンとは異なる分割パターンを設定して、前記分割手段で前記放射線撮影画像を前記異なる分割パターンに従って複数の区画に分割した後、前記照射野認識手段で各区画において照射野を認識する処理を繰り返すように機能させることを特徴とするプログラム。
Computer
An input means for inputting a radiographic image obtained by photographing a subject using an irradiation field stop;
Division pattern setting means for setting a division pattern of the radiographic image obtained by division imaging;
A dividing unit that divides the radiographic image input by the input unit into a plurality of sections according to the division pattern;
Irradiation field recognition means for recognizing an irradiation field region from the image in each of the divided sections;
Compare the irradiation field area recognized by the irradiation field recognition means and the boundaries of the plurality of divided sections to function as a determination means for determining whether or not the division is appropriate,
Until the determination unit determines that the division is appropriate, a division pattern different from the division pattern already set by the division pattern setting unit is set, and the radiographic image is converted into the different division pattern by the division unit. The program is made to function so as to repeat the process of recognizing the irradiation field in each section by the irradiation field recognizing means after being divided into a plurality of sections according to the above.
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