JP2007037864A - Medical image processing apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a medical image processing apparatus for compressing a dynamic range of an input image capable of obtaining high-quality and stable images in a noticed area at any time. <P>SOLUTION: The medical image processing apparatus compresses a dynamic range of an input image acquired by photography and has each following component; a region of interest-setting means (ROI analysis circuit 203) for setting the region of interest to the input image based on information of photographed site corresponding to the photography procedure, a characteristic amount extracting means (characteristic amount extracting circuit 204) for extracting the characteristic amount of pixel value composing the input image from the setup interested area, a target output value setting means (target output value setting circuit 205) for setting the target output value corresponding to the characteristic amount for each photography procedure, and a conversion process means (DRC circuit 206) for converting the pixel distribution of the input image into the pixel value for approximating the characteristic amount to the target output value. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、医用画像処理装置に関するものである。特に、医療用X線画像のダイナミックレンジ圧縮(DRC)処理に好適な画像処理装置に関する。   The present invention relates to a medical image processing apparatus. In particular, the present invention relates to an image processing apparatus suitable for dynamic range compression (DRC) processing of medical X-ray images.

X線画像では、撮影された画像の全ての領域に亘って高品質な画像として表現することが難しいことがある。例えば、X線胸部画像は、X線が透過しやすい肺野の画像と、X線が非常に透過しにくい縦隔部の画像とより構成されるため、画素値の存在するレンジが非常に広い。このような画素値帯域の広いX線画像は、ガンマ変換を用いて階調変換を行うと、画像に含まれる高周波数成分の対象のコントラストが変わって血管等の濃度が変わってしまい、診断上障害になっていた。そのため肺野および縦隔部の両方を同時に高品質な画像で観察することは困難であった。   In an X-ray image, it may be difficult to express as a high-quality image over the entire area of the captured image. For example, an X-ray chest image is composed of an image of a lung field that easily transmits X-rays and an image of the mediastinum that is extremely difficult to transmit X-rays, so the range in which pixel values exist is extremely wide. . If such an X-ray image with a wide pixel value band is subjected to gradation conversion using gamma conversion, the contrast of the target of the high-frequency component contained in the image changes and the density of blood vessels and the like changes. It was an obstacle. Therefore, it was difficult to observe both the lung field and the mediastinum simultaneously with high quality images.

そこで、この問題を回避する方法として、ダイナミックレンジ圧縮法がある。ダイナミックレンジ圧縮法とは、入力画像の低周波数成分を圧縮して高周波数成分を伸張することで、画像の低周波数成分を減衰させ、気管支、椎体、骨梁などのコントラストを向上させる処理である。   Therefore, as a method for avoiding this problem, there is a dynamic range compression method. Dynamic range compression is a process that compresses the low-frequency component of the input image and expands the high-frequency component to attenuate the low-frequency component of the image and improve the contrast of the bronchi, vertebral body, trabecular bone, etc. is there.

ダイナミックレンジ圧縮処理に関しては、特許文献1に記載の技術が知られている。この技術では、原画像の画素分布Oから該画素分布Oをボケマスク法などで平滑化した画素分布Bを求め、Bを所定のパラメータで濃度変換したk(B)を原画像の画素分布Oから差し引くことで、濃度域の移動を行う。この処理は画像処理後の画素分布をPとしたときに式(1)と表される。   Regarding the dynamic range compression processing, the technique described in Patent Document 1 is known. In this technique, a pixel distribution B obtained by smoothing the pixel distribution O by a blur mask method or the like is obtained from the pixel distribution O of the original image, and k (B) obtained by density conversion of B with a predetermined parameter is obtained from the pixel distribution O of the original image. The density range is moved by subtracting. This process is expressed as equation (1) where P is the pixel distribution after image processing.

P=O−k(B) …(1)
式(1)を変形すれば、次の式(2)となる。
P=h(B)+V …(2)
P = O−k (B) (1)
If equation (1) is modified, the following equation (2) is obtained.
P = h (B) + V (2)

ここでh(B)は、下記の式(3)に示されるように、画像情報の大局的な階調特性の変換を表す関数である。
h(B)=B−k(B) …(3)
Here, h (B) is a function representing the conversion of the overall gradation characteristics of the image information, as shown in the following equation (3).
h (B) = B−k (B) (3)

式(3)で示される階調特性は、単調増加している途中から減少させるようなことはないので、h(B)はBの広義の単調増加関数といえる。また、白黒反転とダイナミックレンジ圧縮処理と一緒に行うこともあるが、その場合は演算式全体を符号反転した処理となる。   Since the gradation characteristic represented by the equation (3) does not decrease in the middle of increasing monotonically, h (B) can be said to be a monotonically increasing function of B. In some cases, black-and-white reversal and dynamic range compression processing are performed together. In this case, the entire arithmetic expression is sign-reversed.

一方、式(2)のVは式(4)で示され、原画像の画素分布Oの局在的な変動成分に相当している。
V=O−B …(4)
On the other hand, V in Expression (2) is expressed by Expression (4), and corresponds to a local fluctuation component of the pixel distribution O of the original image.
V = O−B (4)

特開2003−126057号公報JP 2003-126057 A

しかし、上述の技術では、撮影部位に関係なく入力画像に対してあらかじめ定めた固定のパラメータでダイナミックレンジを圧縮するので、関心領域に応じて、その画素値を所望の画素値に変換することは考慮されていない。   However, in the above-described technique, the dynamic range is compressed with a fixed parameter determined in advance for the input image regardless of the imaging region, so that the pixel value can be converted into a desired pixel value according to the region of interest. Not considered.

また、ダイナミックレンジの圧縮に際し、画像全体の画素値のヒストグラム解析によって特徴量を抽出し、その特徴量を基準に画素値の変換出力を行う場合もある。その場合、ヒストグラムの一部分の画素値を特徴量として抽出するので、この特徴量は、被写体によってそれぞれ異なる領域の画素値となる場合がある。特徴量の抽出領域が被写体ごとに異なると、その特徴量を基準に画素値の変換処理を行っても処理画像の濃度はばらつきが生じてしまう。特に、ギプスが付加された被写体である場合など、読影上、全く関係のない部分から特徴量が抽出される場合もある。その場合、読影上必要な領域を高品質な画像で表現することができないことがある。   In addition, when compressing the dynamic range, a feature amount may be extracted by histogram analysis of pixel values of the entire image, and pixel value conversion output may be performed based on the feature amount. In that case, since a pixel value of a part of the histogram is extracted as a feature amount, the feature amount may be a pixel value in a different region depending on the subject. If the feature amount extraction region is different for each subject, the density of the processed image varies even if pixel value conversion processing is performed based on the feature amount. In particular, the feature amount may be extracted from a portion that is completely unrelated to interpretation, such as when the subject is a cast. In that case, the area necessary for interpretation may not be expressed with a high-quality image.

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的の一つは、入力画像のダイナミックレンジを圧縮する画像処理装置において、注目した領域について常に高品質かつ安定した画像を得ることができる医用画像処理装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and one of its purposes is to always obtain a high-quality and stable image for a focused area in an image processing apparatus that compresses the dynamic range of an input image. It is an object of the present invention to provide a medical image processing apparatus that can be used.

本発明装置は、撮影により得られた入力画像のダイナミックレンジを圧縮する医用画像処理装置である。そして、次の各構成を具備することを特徴とする。   The apparatus of the present invention is a medical image processing apparatus that compresses the dynamic range of an input image obtained by imaging. And it comprises the following each structure, It is characterized by the above-mentioned.

前記入力画像に対して、撮影手技に対応した撮影部位情報に基づき、関心領域を設定する関心領域設定手段。
この設定された関心領域から入力画像を構成する画素値の特徴量を抽出する特徴量抽出手段。
撮影手技ごとに前記特徴量に対応した目標出力値を設定する目標出力値設定手段。
前記特徴量が前記目標出力値に近似するように前記入力画像の画素分布を画素値変換して出力する変換処理手段。
Region-of-interest setting means for setting a region of interest for the input image based on imaging region information corresponding to the imaging technique.
Feature amount extraction means for extracting feature amounts of pixel values constituting the input image from the set region of interest.
Target output value setting means for setting a target output value corresponding to the feature amount for each photographing technique.
Conversion processing means for converting the pixel distribution of the input image into a pixel value so that the feature amount approximates the target output value, and outputting the result.

まず、関心領域設定手段は、撮影手技に対応した撮影部位情報に基づき、入力画像に対して関心領域を設定する。つまり、この設定手段により、入力画像から確実に関心領域を特定することができる。そのため、撮影部位情報が共通する入力画像は、ほぼ共通する関心領域に対して後述する特徴量の抽出を行なうことができる。   First, the region-of-interest setting means sets a region of interest for the input image based on imaging part information corresponding to the imaging technique. In other words, the region of interest can be reliably identified from the input image by this setting means. For this reason, input images having common imaging region information can be extracted feature amounts described later with respect to almost common regions of interest.

入力画像には、X線発生器から被検体にX線を照射して、主として被検体の透過X線をX線検出部でX線画像として検出したものを用いることができる。代表的には、このX線画像に対して、オフセット補正処理、ゲイン補正処理、キズ補正処理、画像の白黒反転等の前処理を行い、この前処理画像を入力画像として用いる。また、X線画像のうち、被検体を透過することなく直接X線検出部にX線が到達する領域(直接線領域)を上記X線画像(前処理画像)から除去して入力画像としても良い。その他、X線発生部側にX線の照射野を規定するX線絞りが装備されている場合には、X線画像(前処理画像)からX線絞りの領域を除去した照射野に限定して入力画像を特定しても良い。上記のX線検出部には、二次元の位置分解能を持つIP(イメージングプレート)、イメージインテンシファイヤ、FPD(平面検出器)などが好適に利用できる。   As the input image, an X-ray generator can be used that irradiates the subject with X-rays and the transmitted X-rays of the subject are detected as X-ray images mainly by the X-ray detection unit. Typically, preprocessing such as offset correction processing, gain correction processing, scratch correction processing, and black and white inversion of the image is performed on the X-ray image, and this preprocessed image is used as an input image. In addition, the X-ray image can be used as an input image by removing an area (direct line area) where X-rays reach the X-ray detection unit directly without passing through the subject from the X-ray image (pre-processed image). good. In addition, when the X-ray generation field is equipped with an X-ray diaphragm that defines the X-ray irradiation field, it is limited to the irradiation field from which the X-ray diaphragm area has been removed from the X-ray image (pre-processed image). The input image may be specified. An IP (imaging plate), an image intensifier, an FPD (planar detector), etc. having a two-dimensional position resolution can be suitably used for the X-ray detection unit.

このような入力画像に関心領域の設定を行う。この設定は、撮影手技に対応した撮影部位情報に基づいて行う。撮影時には、まず撮影手技を選ぶので、手技ID(胸部正面、腹部、頭部など)に応じた関心領域を予め設定しておけば入力画像に対して関心領域を設定することができる。例えば、胸部正面の撮影画像では、撮影術式と手技から撮影体位の概略がわかっているので、肺野のおおまかな位置は推定できる。そこで、入力画像における肺野の大まかな位置を基に関心領域の中心座標やサイズを設定すればよい。   A region of interest is set for such an input image. This setting is performed based on imaging part information corresponding to the imaging technique. At the time of shooting, first, a shooting technique is selected. Therefore, if a region of interest corresponding to the procedure ID (chest front, abdomen, head, etc.) is set in advance, the region of interest can be set for the input image. For example, in the photographed image of the front of the chest, since the outline of the photographing body position is known from the photographing technique and technique, the rough position of the lung field can be estimated. Therefore, the center coordinates and size of the region of interest may be set based on the approximate position of the lung field in the input image.

関心領域の数は撮影部位に応じて適宜設定すればよく、単数でも複数でもよい。例えば、ダイナミックレンジの圧縮が必要となる胸部正面画像は、X線が透過しやすい肺野の画像と、X線が透過しにくい縦隔部の画像より構成されるため、少なくとも肺野と縦隔部の2箇所に関心領域を設定することが好ましい。また、頭部の画像の場合、通常、被写体が画像中央部に位置し、その被写体に対するX線の透過程度もばらつきが大きくないので、入力画像の中央部に1箇所の関心領域を設定すれば良い。   The number of regions of interest may be set as appropriate according to the imaging region, and may be singular or plural. For example, a chest front image that requires compression of the dynamic range is composed of an image of a lung field that easily transmits X-rays and an image of a mediastinum that does not easily transmit X-rays. It is preferable to set the region of interest in two places of the part. In the case of an image of the head, the subject is usually located in the center of the image, and the degree of X-ray transmission with respect to the subject does not vary greatly, so if one region of interest is set in the center of the input image. good.

関心領域の形状は、被写体(部位)の形状に応じて、被写体の特定領域をカバーできるように適宜決定すればよい。例えば、肺野であれば矩形の関心領域としたり、頭部であれば円形の関心領域とすることが好ましい。   The shape of the region of interest may be determined as appropriate according to the shape of the subject (part) so as to cover the specific region of the subject. For example, a rectangular region of interest is preferable for the lung field, and a circular region of interest is preferable for the head.

また、この関心領域の形状は、被写体部位の形状に正確に合わせる必要はなく、目標となる被写体部位の大半をカバーできる程度の適宜な形状でよい。例えば、被写体部位が肺野の場合、肺野の形状を正確に抽出して、その抽出形状に応じた関心領域を設定する必要はなく、上述したように矩形の関心領域を設定すればよい。   The shape of the region of interest does not need to be accurately matched with the shape of the subject part, and may be an appropriate shape that can cover most of the target subject part. For example, when the subject region is the lung field, it is not necessary to accurately extract the shape of the lung field and set the region of interest according to the extracted shape, and the rectangular region of interest may be set as described above.

もっとも、撮影部位が四肢の場合、照射野から直接線領域を除いた有効診断領域全体を関心領域とすることが好ましい。その場合の有効診断領域は、ほぼ撮影対象の四肢の輪郭形状となるため、この輪郭形状の関心領域が設定されることになる。   However, when the imaging region is an extremity, it is preferable that the entire effective diagnosis region excluding the direct line region from the irradiation field is the region of interest. In this case, since the effective diagnosis region is substantially the contour shape of the extremity to be imaged, the region of interest having this contour shape is set.

関心領域のサイズは固定でもよいが可変にしてもよい。関心領域のサイズを可変にすることで、被写体のサイズに応じた関心領域の設定を行なうことができる。関心領域のサイズを変更するには、例えば、入力画像から直接線領域を除き、画素値が最大値の20%〜80%程度となる領域を関心領域とすればよい。   The size of the region of interest may be fixed or variable. By changing the size of the region of interest, the region of interest can be set according to the size of the subject. In order to change the size of the region of interest, for example, a direct line region is excluded from the input image, and a region where the pixel value is about 20% to 80% of the maximum value may be set as the region of interest.

次に、特徴量抽出手段は、上述した関心領域から画素値の特徴量を抽出する。このように、必ず設定した関心領域から特徴量の抽出を行うため、読影上関係のない領域から特徴量を抽出することがない。   Next, the feature amount extraction unit extracts the feature amount of the pixel value from the region of interest described above. As described above, since the feature amount is always extracted from the set region of interest, the feature amount is not extracted from an unrelated region in interpretation.

この特徴量は、予め撮影部位に応じて関心領域と共に設定しておく。例えば、胸部正面の入力画像の場合、上述したように、関心領域は肺野と縦隔部に設定される。その場合、肺野はX線が透過しやすいため、画素値の最大値を特徴量とし、縦隔部はX線が透過しにくいため、画素値の最小値を特徴量とすればよい。さらに、関心領域から抽出した特徴量に加えて、他の領域から抽出した特徴量を併せて用いても良い。例えば、入力画像全体の画素値の平均値も特徴量として用いることができる。   This feature amount is set in advance together with the region of interest in accordance with the imaging region. For example, in the case of an input image in front of the chest, as described above, the region of interest is set in the lung field and the mediastinum. In this case, since the lung field easily transmits X-rays, the maximum value of the pixel value is set as a feature amount, and the mediastinum portion is difficult to transmit X-rays. Therefore, the minimum value of the pixel value may be set as the feature amount. Furthermore, in addition to the feature amount extracted from the region of interest, a feature amount extracted from another region may be used together. For example, an average value of pixel values of the entire input image can also be used as the feature amount.

また、画素値には、X線量、光学濃度、輝度、X線吸収係数、水素原子濃度、放射性同位元素濃度、超音波反射量、温度等の各種物理量の局所的な計測値を利用することができる。   In addition, local measurement values of various physical quantities such as X-ray dose, optical density, luminance, X-ray absorption coefficient, hydrogen atom concentration, radioisotope concentration, ultrasonic reflection amount, and temperature can be used as pixel values. it can.

次に、目標出力値設定手段は、撮影手技ごとに、特徴量に対応した目標出力値を設定する。この目標出力値は、後述する変換処理手段で特徴量の画素値変換を行った場合、変換出力された画像の階調特性が適正となるような値として、これを記憶手段に記憶しておく。例えば、肺野領域の特徴量が出力濃度1.8に、縦隔領域の特徴量が出力濃度0.3になるように目標出力値を設定すればよい。   Next, the target output value setting means sets a target output value corresponding to the feature amount for each photographing technique. This target output value is stored in the storage means as a value that makes the gradation characteristics of the converted and output image appropriate when the pixel value conversion of the feature value is performed by the conversion processing means described later. . For example, the target output value may be set so that the feature amount of the lung field region has an output density of 1.8 and the feature amount of the mediastinum region has an output density of 0.3.

次に、変換処理手段は、特徴量が前記目標出力値に近似するように前記入力画像の画素分布を画素値変換して出力する。この画素値変換により、変換出力された画像の階調特性を適正にすることができ、撮影された画像の全ての領域に亘って高品質な画像とすることができる。より具体的には、例えば、入力画像の画素分布を平滑化して平滑化画素分布を得て、この平滑化画素分布を画素値変換して出力する。つまり、この平滑化処理と画素値変換により、平滑化処理で得られる低周波数成分画像のダイナミックレンジの圧縮を行う。この平滑化処理は、例えば、入力画像を適宜なマスクサイズの平均フィルタで平滑化する。この平滑化処理により、入力画像から高周波数成分を除去した画像が得られる。   Next, the conversion processing means converts the pixel distribution of the input image into pixel values so that the feature amount approximates the target output value, and outputs the result. By this pixel value conversion, the gradation characteristics of the converted and output image can be made appropriate, and a high-quality image can be obtained over the entire area of the photographed image. More specifically, for example, the pixel distribution of the input image is smoothed to obtain a smoothed pixel distribution, and the smoothed pixel distribution is subjected to pixel value conversion and output. That is, the dynamic range of the low-frequency component image obtained by the smoothing process is compressed by this smoothing process and pixel value conversion. In this smoothing process, for example, the input image is smoothed with an average filter having an appropriate mask size. By this smoothing process, an image obtained by removing high frequency components from the input image is obtained.

次に、入力画像、例えば平滑化処理画像の各画素値を画素値変換する。その際、先に求めた特徴量が目標出力値に近似するように変換を行う。代表的には、その特徴量が目標出力値に近づくように適正カーブを生成し、この適正カーブを用いて画素値変換を行う。適正カーブの生成は、例えば、入力画素値を横軸、出力画素値を縦軸とした有限座標において、「特徴量の座標と原点」、「複数の特徴量の座標」、「特徴量の座標と終点」などを通る直線の傾きを求める。続いて、各特徴量の座標や終点における傾きが求められた傾きとなる複次多項式を求める。そして、複次多項式で表される曲線を適正カーブとして画素値の変換出力を行えばよい。   Next, the pixel value of each pixel value of the input image, for example, the smoothed image is converted. At that time, the conversion is performed so that the previously obtained feature value approximates the target output value. Typically, an appropriate curve is generated so that the feature amount approaches the target output value, and pixel value conversion is performed using the appropriate curve. The appropriate curve is generated by, for example, “feature coordinates and origin”, “multiple feature coordinates”, “feature coordinates” in finite coordinates with the input pixel value as the horizontal axis and the output pixel value as the vertical axis. Find the slope of a straight line that passes through the "and end point". Subsequently, a multi-degree polynomial is obtained which is the inclination for which the coordinates of each feature amount and the inclination at the end point are obtained. Then, the pixel value may be converted and output using a curve represented by a multi-degree polynomial as an appropriate curve.

以上のような画素値変換を終えた画像は、空間周波数が低周波数の成分画像を用いた画像であり、通常、最終的なDRC処理後の出力画像は、高周波数成分画像と加算して出力する。高周波数成分画像は、入力画像から平滑化処理画像の画素値を減算することで得られる。この高周波数成分画像には、低周波数成分画像に応じた強調係数を乗算してから画素値変換処理後の低周波数成分画像に加算することが好ましい。これにより、輪郭などがより強調された出力画像を得ることができる。   The image after the pixel value conversion as described above is an image using a component image with a low spatial frequency, and the output image after the final DRC processing is usually added to the high frequency component image and output. To do. The high frequency component image is obtained by subtracting the pixel value of the smoothed image from the input image. This high frequency component image is preferably multiplied by an enhancement coefficient corresponding to the low frequency component image and then added to the low frequency component image after the pixel value conversion processing. Thereby, it is possible to obtain an output image with more emphasized contours and the like.

本発明装置によれば、関心領域設定手段により、撮影手技に対応した撮影部位情報に基づいて関心領域を設定するため、入力画像から確実に関心領域を特定することができる。そのため、撮影部位情報が共通する入力画像は、ほぼ共通する関心領域に対して特徴量の抽出を行なうことができ、処理画像の濃度のばらつきを抑制することができる。   According to the apparatus of the present invention, since the region of interest is set by the region of interest setting means based on the imaging region information corresponding to the imaging technique, the region of interest can be reliably identified from the input image. For this reason, input images with common imaging region information can be extracted feature amounts with respect to almost common regions of interest, and variations in the density of processed images can be suppressed.

また、本発明装置は、特徴量抽出手段により、必ず設定した関心領域から特徴量の抽出を行うため、読影上関係のない領域から特徴量を抽出することがない。そのため、読影上必要な領域を常に高品質なコントラストで表示することができる。   In addition, since the feature amount extraction unit always extracts the feature amount from the set region of interest by the feature amount extracting unit, the feature amount extraction unit does not extract the feature amount from an unrelated region in interpretation. Therefore, it is possible to always display an area necessary for interpretation with high quality contrast.

さらに、本発明装置は、目標出力値設定手段により、撮影手技ごとに、特徴量に対応した目標出力値を設定を行う。そして、変換処理手段により、特徴量が目標出力値に近似するように入力画像の画素分布を画素値変換して出力する。それにより、全ての領域、特に関心領域が高コントラストの鮮明な画像を得ることができる。   Furthermore, the apparatus of the present invention sets a target output value corresponding to the feature amount for each photographing technique by the target output value setting means. Then, the conversion processing means converts the pixel distribution of the input image into pixel values so that the feature amount approximates the target output value, and outputs the result. As a result, a clear image with high contrast can be obtained in all regions, particularly the region of interest.

以下、図を参照して本発明の実施の形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

<実施例1>
まず、胸部正面撮影のX線画像に対してダイナミックレンジの圧縮を行う場合を例として以下の実施例の説明を行なう。
<Example 1>
First, the following embodiment will be described by taking as an example a case where dynamic range compression is performed on an X-ray image of chest front radiographing.

本発明装置は、図1に示すように、X線発生器101と2次元X線センサ102を具備し、これらを用いて被検体PのX線画像を取得する。取得された画像は、データ収集回路103、前処理回路104を介して画像処理装置200に供給される。画像処理装置200では、供給された画像に対してダイナミックレンジの圧縮変換を含む画像処理を行う。本発明装置におけるこれら一連の動作は操作パネル105を用いて行い、それに伴う装置の制御やデータの伝送は、CPU106、メインメモリ107、CPUバス108を用いて行われる。そして、画像処理済みの画像は、画像表示回路109に出力され、この表示回路109を介してモニタなどの図示しない適宜なディスプレイに表示される。   As shown in FIG. 1, the apparatus of the present invention includes an X-ray generator 101 and a two-dimensional X-ray sensor 102, and acquires an X-ray image of a subject P using these. The acquired image is supplied to the image processing apparatus 200 via the data collection circuit 103 and the preprocessing circuit 104. The image processing apparatus 200 performs image processing including dynamic range compression conversion on the supplied image. A series of these operations in the apparatus of the present invention is performed using the operation panel 105, and the control of the apparatus and data transmission associated therewith are performed using the CPU 106, the main memory 107, and the CPU bus 108. Then, the image-processed image is output to the image display circuit 109 and displayed on an appropriate display (not shown) such as a monitor via the display circuit 109.

以下、各部の構成をより詳しく説明する。   Hereinafter, the configuration of each unit will be described in more detail.

X線発生器101は、被検体PにX線ビームを照射する。例えば、この発生器101は高電圧の印加によりX線を発生するX線管を有する。さらに、X線の照射野を規制するX線絞りを有する構成としてもよい。   The X-ray generator 101 irradiates the subject P with an X-ray beam. For example, the generator 101 has an X-ray tube that generates X-rays when a high voltage is applied. Furthermore, it is good also as a structure which has X-ray aperture_diaphragm | restriction which controls the irradiation field of X-ray | X_line.

2次元X線センサ102は、被検体Pを減衰しながら透過したX線を受けてX線画像を出力する。ここで出力される胸部正面のX線画像は、X線が透過しやすい肺野と、X線が非常に透過しにくい縦隔部の画像が含まれる。   The two-dimensional X-ray sensor 102 receives the X-ray transmitted through the subject P while being attenuated, and outputs an X-ray image. The X-ray image of the front of the chest output here includes an image of a lung field through which X-rays are easily transmitted and a mediastinal portion through which X-rays are very difficult to transmit.

データ収集回路103は、2次元センサ102から出力される撮影画像を収集する。より具体的には、データ収集回路103は2次元X線センサ102から出力されたX線画像を電気信号に変換して、前処理回路104に供給する。   The data collection circuit 103 collects a captured image output from the two-dimensional sensor 102. More specifically, the data acquisition circuit 103 converts the X-ray image output from the two-dimensional X-ray sensor 102 into an electrical signal and supplies it to the preprocessing circuit 104.

前処理回路104は、オフセット補正処理、ゲイン補正処理、キズ補正処理、画像の白黒反転等の前処理を行う。この前処理が行われたX線画像信号は、入力画像としてCPU106の制御により、CPUバス108を介してメインメモリ107と画像処理装置200に転送される。   The preprocessing circuit 104 performs preprocessing such as offset correction processing, gain correction processing, scratch correction processing, and black and white inversion of an image. The preprocessed X-ray image signal is transferred as an input image to the main memory 107 and the image processing apparatus 200 via the CPU bus 108 under the control of the CPU 106.

操作パネル105は、X線撮影実行等の指示や撮影部位ごとの撮影条件の設定などを本装置に対して行うために用いる。例えば、タッチパネル式のディスプレイやメカニカルスイッチなどが操作パネルに用いられる。   The operation panel 105 is used for instructing execution of X-ray imaging and setting imaging conditions for each imaging region to the apparatus. For example, a touch panel display or a mechanical switch is used for the operation panel.

CPU106は、本発明装置全体の動作制御を行う。また、メインメモリ107は、本発明装置の制御や各種処理に利用されるデータの記憶や、各種設定条件の記憶を行い、そしてCPUバス108は、本発明装置を構成する各部の間の信号やデータの授受に用いられる。   The CPU 106 controls the operation of the entire apparatus of the present invention. The main memory 107 stores data used for the control of the device of the present invention and various processes, and stores various setting conditions, and the CPU bus 108 transmits signals and signals between the components constituting the device of the present invention. Used for data exchange.

画像表示回路109は、図示しないディスプレイに所望する画像を表示するための所定の信号処理を行う。   The image display circuit 109 performs predetermined signal processing for displaying a desired image on a display (not shown).

一方、画像処理装置200は、照射領域認識回路201、直接線除去回路202、ROI(Region of interest)解析回路203、特徴量抽出回路204、目標出力値設定回路205、DRC回路206を具備する。以下、この画像処理装置の構成と処理動作を詳細に説明する。   On the other hand, the image processing apparatus 200 includes an irradiation region recognition circuit 201, a direct line removal circuit 202, a ROI (Region of interest) analysis circuit 203, a feature amount extraction circuit 204, a target output value setting circuit 205, and a DRC circuit 206. Hereinafter, the configuration and processing operation of the image processing apparatus will be described in detail.

まず、照射領域認識回路201は、X線撮影でX線絞りが使用されている場合には、X線画像からX線絞りの領域を除去して照射野の識別を行う。照射野の識別は、X線発生器101の焦点と2次元X線センサ102との距離およびX線絞りの位置情報から幾何学条件を求め、2次元X線センサ102上における照射領域の算出を用いて行なうことができる。X線焦点と2次元センサ102との距離およびX線絞りの位置情報は、操作パネル105で設定されるのでCPU106の制御により、CPUバス108を介して照射領域認識回路201に送られる。具体的には、2次元X線センサ102上のX線の照射幅Wは、X線焦点と2次元X線センサ102との距離をDとすると、X線が照射される際のX線放射角度aとして以下の式1.1で計算される。
W=2×D×tan(a/2) … (式1.1)
First, when an X-ray stop is used in X-ray imaging, the irradiation region recognition circuit 201 removes the X-ray stop region from the X-ray image and identifies the irradiation field. The irradiation field is identified by obtaining the geometric conditions from the distance between the focal point of the X-ray generator 101 and the two-dimensional X-ray sensor 102 and the position information of the X-ray diaphragm, and calculating the irradiation area on the two-dimensional X-ray sensor 102. Can be used. Since the distance between the X-ray focal point and the two-dimensional sensor 102 and the position information of the X-ray diaphragm are set on the operation panel 105, they are sent to the irradiation area recognition circuit 201 via the CPU bus 108 under the control of the CPU 106. Specifically, the irradiation width W of the X-ray on the two-dimensional X-ray sensor 102 is X-ray radiation when the X-ray is irradiated when the distance between the X-ray focal point and the two-dimensional X-ray sensor 102 is D. The angle a is calculated by the following formula 1.1.
W = 2 x D x tan (a / 2) (Formula 1.1)

次に、直接線除去回路202は、X線画像の中から直接線領域(X線がセンサ面に直接、照射した領域)を削除する。直接線領域を抽出する方法として、本発明装置の撮影情報、すなわち管電圧、管電流、撮影時間、付加フィルタ、グリッド種類、撮影距離からX線がセンサ面に直接、照射した場合の2次元X線センサ102の画素値が計算できるので、この画素値を超える領域を直接線領域として求めることが挙げられる。   Next, the direct line removal circuit 202 deletes a direct line area (area where X-rays are directly irradiated on the sensor surface) from the X-ray image. As a method for extracting the direct line area, two-dimensional X in the case where X-rays are directly irradiated on the sensor surface from the imaging information of the apparatus of the present invention, that is, the tube voltage, tube current, imaging time, additional filter, grid type, imaging distance. Since the pixel value of the line sensor 102 can be calculated, a region exceeding this pixel value can be directly obtained as a line region.

これらの画像解析により照射領域外(X線絞り)と、直線線領域とを削除した診断有効領域を得る。   By these image analyses, a diagnostic effective region is obtained by deleting the outside of the irradiation region (X-ray aperture) and the straight line region.

次に、この診断有効領域について肺野部分と縦隔部分の抽出を目的に、ROI解析回路203で関心領域(ROI)を設定する。撮影時には、まず撮影手技を選ぶので、手技ID(胸部正面)に応じたROIの設定と特徴量を予め設定しておく。胸部正面の撮影画像の場合、撮影術式と手技から撮影体位の概略がわかっているので、肺野のおおまかな位置は推定でき、これらの特徴抽出領域の中心座標やサイズを設定する。   Next, a region of interest (ROI) is set by the ROI analysis circuit 203 for the purpose of extracting the lung field portion and the mediastinum portion for this effective diagnosis region. At the time of shooting, the shooting technique is selected first, so the ROI setting and feature amount corresponding to the technique ID (front of the chest) are set in advance. In the case of a photographed image of the front of the chest, since the outline of the photographing body position is known from the photographing technique and technique, the approximate position of the lung field can be estimated, and the center coordinates and size of these feature extraction regions are set.

具体的には、図2に示すように、画像の縦中心線に対して対称に長方形のROI(領域A)を2個設ける。この長方形のROIは、左右の肺野をほぼ覆う大きさに設定される。また、縦隔部分の抽出では、上記の肺野のROIを除いた画像下部で、前記縦中心線上に中心が位置する円形のROI(領域C)を一つ設定する。さらに、診断有効領域全体もROI(領域B)の一つとして設定する。つまり、本例のROI解析回路では、左右の肺野(領域A)、縦隔(領域C)、診断有効領域全体(領域B)の3種類のROIを設定する。図2ではいずれのROIも破線で示している。   Specifically, as shown in FIG. 2, two rectangular ROIs (region A) are provided symmetrically with respect to the vertical center line of the image. This rectangular ROI is set to a size that almost covers the left and right lung fields. In the extraction of the mediastinum part, one circular ROI (region C) whose center is located on the vertical center line is set at the lower part of the image excluding the ROI of the lung field. Furthermore, the entire diagnosis effective region is set as one of the ROIs (region B). That is, in the ROI analysis circuit of this example, three types of ROIs are set for the left and right lung fields (region A), the mediastinum (region C), and the entire diagnosis effective region (region B). In FIG. 2, all ROIs are indicated by broken lines.

特徴量抽出回路204(図1)は、設定したROIについて特徴量を抽出する。すなわち、設定したROIに対して、画素値の最小値や、平均値、最大値等を計算する。例えば、撮影部位が胸部正面の場合、画像全体(領域B)から画素値の平均値を計算し、左右の肺野(領域A)から画素値の最大値を計算し、そして縦隔(領域C)から画素値の最小値を計算する。   The feature amount extraction circuit 204 (FIG. 1) extracts feature amounts for the set ROI. That is, the minimum value, average value, maximum value, etc. of the pixel value are calculated for the set ROI. For example, if the imaging region is the front of the chest, the average pixel value is calculated from the entire image (region B), the maximum pixel value is calculated from the left and right lung fields (region A), and the mediastinum (region C) ) To calculate the minimum pixel value.

X線胸部画像についてダイナミックレンジ圧縮が必要になるのは縦隔部分の濃度が常に低い部分、そして肺野中心部の濃度が非常に高い部分である。長方形の関心領域内の画素値最小値(骨白画像、反転画像の場合)が肺野領域の特徴量となるため、肺野領域の正確な形状の抽出は必ずしも必要ではない。また、円形の関心領域内の画素値最大値(骨白画像、反転画像の場合)が縦隔部分(背骨を含む)の特徴量となるため、縦隔部の正確な形状の抽出は不要である。   For X-ray chest images, dynamic range compression is required in areas where the mediastinum is always low in density and in areas where the density in the center of the lung field is very high. Since the minimum value of the pixel value in the rectangular region of interest (in the case of a bone white image or a reverse image) is the feature amount of the lung field region, it is not always necessary to extract the exact shape of the lung field region. In addition, since the maximum pixel value in the circular region of interest (in the case of a bone white image or a reverse image) is the feature amount of the mediastinum (including the spine), it is not necessary to extract the exact shape of the mediastinum. is there.

このように特徴量抽出回路204により特徴量の抽出が行われた後、DRC回路206は入力画像に対して、ダイナミックレンジの圧縮処理を行う。DRC回路206の構成と機能を図3の機能ブロック図に基づいて説明する。DRC回路206は、平均フィルタ206A、圧縮LUT(Look up table)206B、強調係数LUT(Look up table)206Cおよび各種画素値の演算処理を行う演算手段を有している。   After the feature amount extraction is performed by the feature amount extraction circuit 204 as described above, the DRC circuit 206 performs dynamic range compression processing on the input image. The configuration and function of the DRC circuit 206 will be described with reference to the functional block diagram of FIG. The DRC circuit 206 includes an average filter 206A, a compression LUT (Look up table) 206B, an enhancement coefficient LUT (Look up table) 206C, and arithmetic means for performing arithmetic processing of various pixel values.

まず、照射領域と直接線除去の処理を行った入力画像をマスクサイズ101×101程度の平均フィルタ206Aで平滑化する。この平滑化により高周波数成分を除去し、得られた低周波成分画像Mを圧縮LUT206Bにより圧縮する。   First, an input image that has been subjected to direct line removal processing with respect to an irradiation area is smoothed by an average filter 206A having a mask size of about 101 × 101. The high frequency component is removed by this smoothing, and the obtained low frequency component image M is compressed by the compression LUT 206B.

圧縮LUT206Bは、低周波数成分の階調特性に対応しており、入力画像に対して階調変換のための適正カーブを生成し、このカーブに基づいて入力画素値を変換出力する。より詳しくは、先に求めた胸部正面の特徴量が目標出力値(目標濃度)に近づくように、入力画素値を横軸とし、出力画素値を縦軸として、両画素値の関係を規定する適正カーブを生成する。この適正カーブの生成手法は、後に詳しく説明する。   The compression LUT 206B corresponds to the gradation characteristics of low frequency components, generates an appropriate curve for gradation conversion for the input image, and converts and outputs the input pixel value based on this curve. More specifically, the relationship between the two pixel values is defined with the input pixel value as the horizontal axis and the output pixel value as the vertical axis so that the previously determined feature value of the front of the chest approaches the target output value (target density). Generate an appropriate curve. The method for generating the appropriate curve will be described in detail later.

目標出力値は、目標出力値設定回路205(図1)に撮影部位ごとに記憶されている値が用いられる。例えば、肺野領域の特徴量が縦軸の出力光学濃度1.8に、縦隔領域の特徴量が縦軸の出力光学濃度0.3になるように目標出力値を設定している。   As the target output value, a value stored for each imaging region in the target output value setting circuit 205 (FIG. 1) is used. For example, the target output value is set so that the feature amount of the lung field region has an output optical density of 1.8 on the vertical axis and the feature amount of the mediastinum region has an output optical density of 0.3 on the vertical axis.

続いて、入力画像から低周波成分画像M(図3)を減算することで、高周波成分V0を抽出する。併せて強調係数LUT206Cにより、低周波数成分画像Mに応じて強調係数βを決定する。そして、強調係数βを乗じた高周波成分Vを圧縮LUT適用後の低周波成分M’と加算することでDRC処理画像を出力する。 Then, by subtracting the low frequency component image M (FIG. 3) from the input image, and extracts a high frequency component V 0. At the same time, the enhancement coefficient β is determined according to the low frequency component image M by the enhancement coefficient LUT206C. Then, the DRC-processed image is output by adding the high-frequency component V multiplied by the enhancement coefficient β to the low-frequency component M ′ after applying the compression LUT.

次に、12bit画像(4096階調)について圧縮LUTのカーブを生成する手法を図4に基づいて説明する。ここでは、右肺野と左肺野の最大値X1、診断有効全領域の平均値X2、縦隔の最小値X3の3種類の特徴量を用い、最大値X1に対するDRC処理後の処理画像の目標画素値をY1、平均値X2に対するDRC処理後の処理画像の目標画素値をY2、最小値X3に対するDRC処理後の処理画像の目標画素値をY3としてカーブを生成する。   Next, a method of generating a compression LUT curve for a 12-bit image (4096 gradations) will be described with reference to FIG. Here, using the three types of feature values of the maximum value X1 of the right lung field and the left lung field, the average value X2 of the entire diagnosis effective area, and the minimum value X3 of the mediastinum, the processed image after DRC processing for the maximum value X1 A curve is generated with the target pixel value Y1, the target pixel value of the processed image after DRC processing for the average value X2 is Y2, and the target pixel value of the processed image after DRC processing for the minimum value X3 is Y3.

(1)制御点を原点(0,0)、(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)、終点(4095,4095)とする。   (1) The control points are the origin (0,0), (x1, y1), (x2, y2), (x3, y3), and the end point (4095,4095).

(2)x=x1における傾きa1を計算する。傾きa1は点(x1,y1)、(x2,y2)を通過する直線の傾きで、下記式2.1で表される。 (2) Calculate the slope a 1 at x = x 1 . The slope a 1 is the slope of a straight line passing through the points (x 1 , y 1 ) and (x 2 , y 2 ), and is represented by the following formula 2.1.

Figure 2007037864
Figure 2007037864

(3)x=4095における傾きa2を計算する。傾きa2は点(x3,y3)、(4095,4095)を通過する直線の傾きで、下記式2.2で表される。 (3) Calculate the slope a 2 at x = 4095. The slope a 2 is the slope of a straight line passing through the points (x 3 , y 3 ) and (4095, 4095), and is represented by the following formula 2.2.

Figure 2007037864
Figure 2007037864

(4)点(x1,y1)、(4095,4095)を通過し、x=x1における傾きがa1、x=4095における傾きがa2である3次多項式(下記式2.3)の各係数(aH,bH,cH,dH)を計算する。
y=aHx3+bHx2+cHx+dH x:[x1,4095] (式2.3)
(4) point (x 1, y 1), of passing the (4095,4095), cubic polynomial slope at x = x 1 is the slope of a 1, x = 4095 is a 2 (formula 2.3) Each coefficient (a H , b H , c H , d H ) is calculated.
y = a H x 3 + b H x 2 + c H x + d H x: [x 1 , 4095] (Formula 2.3)

(5)x:[0,x1−1]において、点(0,0)、(x1,y1)を通過し、x=x1における傾きa1となる2次多項式(下記式2.4)の各係数(aL,bL)を計算する。各係数(aL,bL)は、下記式2.5および2.6により求められる。
y=aLx2+bLx x:[0,x1−1] (式2.4)
(5) x: [0, x 1 −1], passing through points (0, 0) and (x 1 , y 1 ), and a quadratic polynomial (following Equation 2.4 below) having a slope a 1 at x = x 1 ) Of each coefficient (a L , b L ). Each coefficient (a L , b L ) is obtained by the following formulas 2.5 and 2.6.
y = a L x 2 + b L xx: [0, x 1 −1] (Formula 2.4)

Figure 2007037864
Figure 2007037864

Figure 2007037864
Figure 2007037864

(6)DRC回路206の圧縮LUTを、式2.3、2.4で表されるカーブとして作成する。   (6) The compression LUT of the DRC circuit 206 is created as a curve represented by equations 2.3 and 2.4.

以上説明したように、本発明装置によれば、ダイナミックレンジの圧縮処理が、撮影部位ごとに設定される関心領域の特徴量に依存して実行される。これにより、常に高品質かつ安定した画像を効率的に得ることができる。   As described above, according to the apparatus of the present invention, the dynamic range compression processing is executed depending on the feature amount of the region of interest set for each imaging region. Thereby, it is possible to efficiently obtain a high-quality and stable image at all times.

また、ダイナミックレンジ圧縮を行う際の圧縮LUTのカーブは、撮影部位に応じた関心領域の特性に依存して自動的に決定することができる。例えば、縦隔部の最小値、肺野部の最高値を通過するように圧縮LUTのカーブを決定するので、圧縮変換出力後の画像は、関心領域の濃度がほぼ一定に保たれ、かつ血管のコントラストが被写体の構造によらず一定に保たれる。そのため、常に安定した状態のX線胸部画像を得ることができる。   Also, the compression LUT curve when performing dynamic range compression can be automatically determined depending on the characteristics of the region of interest corresponding to the imaging region. For example, since the compression LUT curve is determined so as to pass through the minimum value of the mediastinum and the maximum value of the lung field, the density of the region of interest is kept almost constant in the image after compression conversion output, and the blood vessel Is kept constant regardless of the structure of the subject. Therefore, an X-ray chest image that is always stable can be obtained.

さらに、撮影術式の情報を利用することにより、画像状の関心領域の概略位置がわかり、詳細な関心領域の解析をしなくても十分な精度で高品質の画像を得ることができる。   Furthermore, by using the information of the imaging technique, the approximate position of the image-like region of interest can be known, and a high-quality image can be obtained with sufficient accuracy without performing detailed analysis of the region of interest.

なお、以上の説明では、胸部正面像についてのみ述べたが、他の部位についても手技IDに応じたROIと特徴量の取得が同様に可能である。   In the above description, only the chest front image has been described. However, the ROI and the feature amount corresponding to the technique ID can be obtained in the same manner for other regions.

<実施例2>
次に、撮影部位が腹部正面の場合を例として本発明の実施の形態を説明する。ただし、本例の場合も、用いる装置の構成と機能自体は実施例1と共通なので、ここでは撮影部位の相違に基づく画像処理の処理手順上の相違点を中心に説明する。
<Example 2>
Next, the embodiment of the present invention will be described taking the case where the imaging region is the front of the abdomen as an example. However, in the case of this example as well, the configuration and functions of the apparatus used are the same as those in the first embodiment, and here, the description will focus on differences in the processing procedure of the image processing based on the difference in the imaging region.

腹部正面撮影の場合は、図5に示すように、画像中央に円形の関心領域(領域D)を一つ設定すればよい。関心領域の円形サイズは可変にしてもよい。画像における診断有効領域全体の最小値と最大値と、画像中央の円形領域の平均値を特徴量として使用すれば、実施例1と同様に圧縮LUTのカーブを生成できる。目標出力値は、画像中央部の円形領域の平均値が出力のレンジの50%(例:4095×0.5=2048)とすればよい。   In the case of abdominal frontal imaging, one circular region of interest (region D) may be set at the center of the image as shown in FIG. The circular size of the region of interest may be variable. If the minimum value and maximum value of the entire diagnostic effective area in the image and the average value of the circular area at the center of the image are used as the feature amount, a compression LUT curve can be generated as in the first embodiment. The target output value may be set so that the average value of the circular area in the center of the image is 50% of the output range (for example, 4095 × 0.5 = 2048).

<実施例3>
次に、撮影部位が頭部側面の場合を例として本発明の実施の形態を説明する。本例の場合も、用いる装置の構成と機能自体は実施例1と共通なので、撮影部位の相違に基づく画像処理の処理手順上の相違点を中心に説明する。
<Example 3>
Next, the embodiment of the present invention will be described by taking the case where the imaging region is the head side surface as an example. Also in this example, since the configuration and functions of the apparatus used are the same as those in the first embodiment, the description will focus on differences in the processing procedure of the image processing based on the difference in imaging region.

頭部撮影の場合、図6に示すように、撮影術式としてX線錐の中心に被写体がくるので、X線画像の中心部に円形の関心領域(領域E)を一つ設ける。この関心領域のサイズは可変にして直接線領域にはみ出さないようにする。特徴量は、この関心領域における画素値の最小値、最大値および平均値とすればよい。そして、目標出力値は、頚部の抽出を考慮して、前記平均値の変換画素値が出力のレンジの30%(例:4095×0.3=1228)となるようにすればよい。なお、図6では、縦中心軸と横中心軸の交点がX線錐の中心を、矩形の破線領域が照射野を、黒く塗り潰された矩形領域が直接線領域である。   In the case of head imaging, as shown in FIG. 6, since the subject comes to the center of the X-ray cone as an imaging technique, one circular region of interest (region E) is provided at the center of the X-ray image. The size of the region of interest is variable so that it does not protrude directly into the line region. The feature amount may be the minimum value, the maximum value, and the average value of the pixel values in this region of interest. The target output value may be set so that the average converted pixel value is 30% of the output range (eg, 4095 × 0.3 = 1228) in consideration of neck extraction. In FIG. 6, the intersection of the vertical center axis and the horizontal center axis is the center of the X-ray cone, the rectangular broken line area is the irradiation field, and the black rectangular area is the direct line area.

<実施例4>
次に、撮影部位が前腕部の場合を例として本発明の実施の形態を説明する。本例の場合も、用いる装置の構成と機能自体は実施例1と共通なので、撮影部位の相違に基づく画像処理の処理手順上の相違点を中心に説明する。
<Example 4>
Next, the embodiment of the present invention will be described by taking the case where the imaging region is the forearm as an example. Also in this example, since the configuration and functions of the apparatus used are the same as those in the first embodiment, the description will focus on differences in the processing procedure of the image processing based on the difference in imaging region.

四肢撮影の場合、図7に示すように、X線錐の中心に被写体が来ない場合がある。また、観察領域が広く、関心領域が画像の周辺部になる場合がある。しかし、四肢の画像はX線のダイナミックレンジが比較的狭いため、圧縮LUTのカーブは単純でよい。例えば、X線絞りを除いた照射野から直接線領域(黒塗り領域)を除いた診断有効領域全体を関心領域(ハッチングを施した領域F)として良い。特徴量は、その診断有効領域全体の画素値の平均値、最小値および最大値とする。そして、その平均値の変換画素値が出力のレンジの50%(例:4095×0.5=2048)となるように目標出力値を設定すればよい。   In the case of limb photography, as shown in FIG. 7, the subject may not come to the center of the X-ray cone. Further, there are cases where the observation region is wide and the region of interest is the peripheral portion of the image. However, since the limb image has a relatively narrow dynamic range of X-rays, the compression LUT curve may be simple. For example, the entire diagnostic effective area obtained by excluding the direct line area (black area) from the irradiation field excluding the X-ray diaphragm may be set as the area of interest (hatched area F). The feature amount is an average value, a minimum value, and a maximum value of the pixel values of the entire diagnosis effective area. Then, the target output value may be set so that the converted pixel value of the average value is 50% of the output range (for example, 4095 × 0.5 = 2048).

本発明装置は、医用X線撮影画像の画像処理に好適に利用することができる。   The apparatus of the present invention can be suitably used for image processing of medical X-ray images.

実施例1に係る本発明装置の機能ブロック図である。1 is a functional block diagram of a device of the present invention related to Example 1. FIG. 実施例1の装置を用いて胸部正面の画像に関心領域の設定を行う手順を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a procedure for setting a region of interest in an image in front of the chest using the apparatus according to the first embodiment. 本発明装置におけるDRC回路の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of a DRC circuit in the device of the present invention. DRC回路における圧縮LUTの生成例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of a production | generation of the compression LUT in a DRC circuit. 実施例2において腹部正面の画像に関心領域の設定を行う手順を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a procedure for setting a region of interest in an image of the front of the abdomen in the second embodiment. 実施例3において頭部側面の画像に関心領域の設定を行う手順を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a procedure for setting a region of interest in an image of a head side surface in the third embodiment. 実施例4において前腕部の画像に関心領域の設定を行う手順を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a procedure for setting a region of interest in an image of a forearm in Example 4.

符号の説明Explanation of symbols

101 X線発生器
102 2次元X線センサ
103 データ収集回路
104 前処理回路
105 操作パネル
106 CPU
107 メインメモリ
108 CPUバス
109 画像表示回路
200 画像処理装置
201 照射領域認識回路 202 直接線除去回路 203 ROI解析回路
204 特徴量抽出回路 205 目標出力値設定回路 206 DRC回路
206A 平均フィルタ 206B 圧縮LUT 206C 強調係数LUT
P 被検体 A、B、C、D 領域(関心領域)
101 X-ray generator
102 2D X-ray sensor
103 Data acquisition circuit
104 Pre-processing circuit
105 Operation panel
106 CPU
107 Main memory
108 CPU bus
109 Image display circuit
200 Image processing device
201 Irradiation area recognition circuit 202 Direct line removal circuit 203 ROI analysis circuit
204 Feature extraction circuit 205 Target output value setting circuit 206 DRC circuit
206A Average filter 206B Compression LUT 206C Enhancement factor LUT
P Subject A, B, C, D region (region of interest)

Claims (2)

撮影により得られた入力画像のダイナミックレンジを圧縮する医用画像処理装置であって、
前記入力画像に対して、撮影手技に対応した撮影部位情報に基づき、関心領域を設定する関心領域設定手段と、
この設定された関心領域から入力画像を構成する画素値の特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、
撮影手技ごとに前記特徴量に対応した目標出力値を設定する目標出力値設定手段と、
前記特徴量が前記目標出力値に近似するように前記入力画像の画素分布を画素値変換して出力する変換処理手段とを有することを特徴とする医用画像処理装置。
A medical image processing apparatus for compressing a dynamic range of an input image obtained by photographing,
A region-of-interest setting means for setting a region of interest based on imaging part information corresponding to an imaging technique for the input image;
Feature quantity extraction means for extracting feature quantities of pixel values constituting the input image from the set region of interest;
Target output value setting means for setting a target output value corresponding to the feature amount for each shooting technique;
A medical image processing apparatus, comprising: conversion processing means for converting the pixel distribution of the input image so as to approximate the target output value to the target output value, and outputting the converted pixel value.
さらに前記入力画像の画素分布を平滑化する平滑化手段を有し、
前記変換処理手段は、前記平滑化処理手段によって平滑化された画素分布を画素値変換して出力することを特徴とする請求項1に記載の医用画像処理装置。
Furthermore, it has a smoothing means for smoothing the pixel distribution of the input image,
The medical image processing apparatus according to claim 1, wherein the conversion processing unit performs pixel value conversion on the pixel distribution smoothed by the smoothing processing unit and outputs the result.
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