JP2007068714A - Medical image signal processing method, medical image signal processing apparatus, and computer program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、医用画像信号処理方法、医用画像信号処理装置、及びコンピュータプログラムに関し、特に医用画像信号の値を補間するために用いて好適なものである。 The present invention relates to a medical image signal processing method, a medical image signal processing apparatus, and a computer program, and is particularly suitable for use in interpolating values of medical image signals.
X線画像の経時差分CAD(コンピュータ支援診断:Computer Aided Diagnosis)技術では、まず、共通の被検者(被写体)の一部(例えば肺部領域)を撮影することにより得られた第1の画像及び第2の画像について、複数組の対応点を求める。そして、対応点間の位置ずれ量を表すシフトベクトル求め、さらにそれを補間して、被検者の姿勢の変更や、呼吸など種々な要素により生じる肺部領域の変形を補正し、前記第1の画像及び第2の画像について差分処理を行う。こうして、前記第1の画像及び第2の画像の両画像に変化のある部分を差分画像に描出する。 In the time-dependent CAD (Computer Aided Diagnosis) technique of an X-ray image, first, a first image obtained by imaging a part (for example, lung region) of a common subject (subject). For the second image, a plurality of sets of corresponding points are obtained. Then, a shift vector representing a positional deviation amount between corresponding points is obtained, and further interpolated to correct deformation of the lung region caused by various factors such as a change in posture of the subject and breathing, Difference processing is performed on the first image and the second image. In this way, a portion in which both the first image and the second image are changed is depicted in the difference image.
この際、経時差分技術により、2つの画像(前記第1の画像及び第2の画像)において、骨や血管など共通の正常構造を相殺し、病巣の変化分のみを抽出することができる。そのため、経時差分CAD技術を用いれば、臨床上、病変、特に肋骨や血管などの正常構造に隠された病巣の早期検出、病変見逃しの防止、読影業務の迅速化を期待することができる。 At this time, by using the temporal difference technique, common normal structures such as bones and blood vessels can be offset in two images (the first image and the second image), and only a change in lesion can be extracted. Therefore, by using the time-difference CAD technology, it is possible to expect clinically early detection of lesions, particularly lesions hidden in normal structures such as ribs and blood vessels, prevention of missed lesions, and rapid interpretation.
図15に、経時差分CADのアルゴリズムの概略を示す。 FIG. 15 shows an outline of the algorithm of the time difference CAD.
図15において、画像処理システムは、X線撮像装置10と、経時差分処理装置20と、表示装置30とを備えて構成される。X線撮像装置10は、被検者にX線を照射することにより、被検者についてのX線画像を得るためのものである。
In FIG. 15, the image processing system includes an
経時差分処理装置20は、経時差分処理装置20における処理を実現するための機能として、画像入力部201と、マッチング部202と、シフトベクトル補間部203と、画像ワーピング部204と、差分処理部205とを有している。
The temporal
画像入力部201は、X線撮像装置10で得られたX線画像を入力する。例えば、画像入力部201は、異なる時点で撮影された被検者の同一部位における2つのX線画像を入力する。マッチング部202は、画像入力部201で入力された一方のX線画像を他方の画像に位置合わせする。具体的には、マッチング部202は、まず両画像の大まかな位置あわせをし、検査部位の全体的なシフト量を求める。このシフト量に基づいて、一方のX線画像に複数のテンプレートROIを設定するとともに、他方の画像における対応点に複数のサーチROIを設定する。次にサーチROI内においてテンプレートROIと一番マッチングした領域を探索し、テンプレートROI中心と該領域の中心の水平垂直移動量をシフトベクトルとする。この処理を複数のテンプレートROI毎に行うことで、図16に示すように各対応点において2つのX線画像間の位置ずれを表す複数のシフトベクトルが求められる。
The
シフトベクトル補間部203は、マッチング部202で検出された複数のシフトベクトルの水平垂直成分に対して、二次元多項式補間を行う。
The shift
ここで、2次元多項式を用いて行うシフトベクトルの補間技術は、入力された各対応点をサンプル点とし、各サンプル点における2次元データを利用して、最小二乗誤差法などにより、各サンプル点における入力データと補間データを最小にするように、各多項式項の係数を求めて、入力された2次元データを近似する。2次元多項式を用いたシフトベクトルの補間では、対応点が存在する領域の全体に渡って係数を求めるので、入力された2次元データを滑らかに補間することができ、2次元データに潜んでいるノイズもある程度抑制することができる。(特許文献1参照)
次に、ワーピング部204は、シフトベクトル補間部203で求めた多項式を用いて、一方の画像の各画素を他方の画像における対応位置を計算し、ワーピング処理を行い、差分処理部205において他方画像にワーピングした一方の画像を他方の画像と減算し、差分結果を表示装置30で表示する。
Next, the
前記経時差分技術において、前記対応点(サンプル点)におけるシフトベクトルを求めるために、例えばテンプレートROIとデータとサーチROIで相互相関演算等のマッチング技術が用いられることが多い。位置合わせ精度を向上させるためには、多くの対応点でシフトベクトルを求める必要があるが、医用画像の読影に際しては、スループットを向上させる為に、その場で高速に差分画像を作成できることが実用化の面では望ましく、対応点を増やすことは演算量の増加により実行時間がかかるという問題がある。 In the time difference technique, in order to obtain a shift vector at the corresponding point (sample point), for example, a matching technique such as a cross-correlation operation is often used for the template ROI, data, and search ROI. In order to improve the alignment accuracy, it is necessary to obtain shift vectors at many corresponding points. However, when interpreting medical images, it is practical to be able to create differential images at high speed on the spot to improve throughput. This is desirable from the standpoint of optimization, and increasing the number of corresponding points has a problem that it takes time to execute due to an increase in the amount of computation.
ここでシフトベクトルの分布は、画像全体としては比較的滑らかに変化する傾向があるため、前述した対応点の数すなわちサンプル点数を減らし、補間多項式の最高次数を低くすることで、位置合わせの精度を確保しながら演算時間を抑制することが出来る。しかし異なる時点で撮影された画像に描出された被検者の姿勢変化は複雑な変形を伴うことがある。例えば図16では、右肺野上部のシフトベクトルは横方向を向いているが、これは全体の平均的な方向とは異なっており、これに対して低い最高次数の補間多項式を用いると十分な位置合わせ精度を確保することができない。 Here, the shift vector distribution tends to change relatively smoothly as a whole image. Therefore, by reducing the number of corresponding points, that is, the number of sample points, and lowering the maximum degree of the interpolation polynomial, the accuracy of alignment is reduced. The calculation time can be suppressed while ensuring the above. However, changes in the posture of the subject depicted in images taken at different times may be accompanied by complex deformations. For example, in Fig. 16, the upper right lung field shift vector points in the horizontal direction, which is different from the overall average direction. The alignment accuracy cannot be ensured.
ここで補間多項式の最高次数を高くした場合、サンプル点の数が少ないとサンプル点の間で補間値が振動してしまうという問題があり、演算時間を抑えつつ最適な多項式を選択して必要な位置合わせ精度を確保可能な補間処理を行うことは難しかった。 If the maximum degree of the interpolation polynomial is increased, there is a problem that if the number of sample points is small, the interpolation value will oscillate between the sample points. It was difficult to perform an interpolation process that can ensure alignment accuracy.
本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、医用画像の処理信号の補間を安定して行えるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to enable stable interpolation of a medical image processing signal.
前記課題を解決するために、本発明の医用画像信号処理方法は、医用画像の処理信号の各サンプル点に所定個数の評価点を配置するステップと、
前記各サンプル点及び評価点における補間値を求める第1の補間値演算ステップと、
前記各サンプル点における補間値の誤差を求める第1の誤差評価ステップと、
前記配置された評価点における補間値の誤差を求める第2の誤差評価ステップと、
前記各サンプル点における補間値の誤差と、前記評価点における補間値の誤差とに基づいて、前記医用画像の処理信号を補間するために用いる補間式の総合的な誤差を求める総合誤差評価ステップと
を有することを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, the medical image signal processing method of the present invention includes a step of arranging a predetermined number of evaluation points at each sample point of a medical image processing signal;
A first interpolation value calculating step for obtaining an interpolation value at each of the sample points and the evaluation points;
A first error evaluation step for obtaining an error of an interpolation value at each sample point;
A second error evaluation step for obtaining an error of an interpolation value at the arranged evaluation points;
A total error evaluation step for obtaining a total error of an interpolation formula used for interpolating the processing signal of the medical image based on the error of the interpolation value at each sample point and the error of the interpolation value at the evaluation point; It is characterized by having.
また、本発明の医用画像信号処理方法は、医用画像の処理信号の各サンプル点に所定個数の評価点を配置するステップと、
前記各サンプル点及び評価点における補間値を、最高次数が1〜n(nは2以上の自然数)の多項式を用いて求める第1の補間値演算ステップと、
前記各サンプル点における補間値の誤差を求める第1の誤差評価ステップと、
前記配置された評価点における補間値の誤差を求める第2の誤差評価ステップと、
前記各サンプル点における補間値の誤差と、前記評価点における補間値の誤差とに基づいて、前記医用画像の処理信号を補間するために用いる補間式の総合的な誤差を求める総合誤差評価ステップと
前記多項式の最高次数を変化させて前記第1の補間値演算ステップ、第1の誤差評価ステップ、第2の補間値誤差評価ステップおよび総合誤差評価ステップを繰り返し、それぞれの最高次数における多項式に対応する総合的な誤差をそれぞれ得る繰り返しステップと、
総合的な誤差が最も小さくなる最高次数の多項式を用いて医用画像の処理信号の補間処理を行う補間ステップとを有することを特徴とする。
Further, the medical image signal processing method of the present invention includes a step of arranging a predetermined number of evaluation points at each sample point of the medical image processing signal;
A first interpolation value calculation step for obtaining an interpolation value at each of the sample points and the evaluation points using a polynomial having a highest order of 1 to n (n is a natural number of 2 or more);
A first error evaluation step for obtaining an error of an interpolation value at each sample point;
A second error evaluation step for obtaining an error of an interpolation value at the arranged evaluation points;
A total error evaluation step for obtaining a total error of an interpolation formula used for interpolating the processing signal of the medical image based on the error of the interpolation value at each sample point and the error of the interpolation value at the evaluation point; The first interpolation value calculation step, the first error evaluation step, the second interpolation value error evaluation step, and the total error evaluation step are repeated by changing the highest order of the polynomial to correspond to the polynomial in each highest order. An iterative step to obtain each overall error;
And an interpolation step for interpolating the processing signal of the medical image using the highest-order polynomial that minimizes the overall error.
本発明の医用画像信号処理装置は、医用画像の処理信号の各サンプル点に所定個数の評価点を配置する手段と、
前記各サンプル点及び評価点における補間値を求める第1の補間値演算手段と、
前記各サンプル点における補間値の誤差を求める第1の誤差評価手段と、
前記配置された評価点における補間値の誤差を求める第2の誤差評価手段と、
前記各サンプル点における補間値の誤差と、前記評価点における補間値の誤差とに基づいて、前記医用画像の処理信号を補間するために用いる補間式の総合的な誤差を求める総合誤差評価手段と
を有することを特徴とする。
The medical image signal processing apparatus of the present invention comprises means for arranging a predetermined number of evaluation points at each sample point of a medical image processing signal,
First interpolation value calculation means for obtaining an interpolation value at each of the sample points and evaluation points;
First error evaluation means for obtaining an error of an interpolation value at each sample point;
Second error evaluation means for obtaining an error of an interpolation value at the arranged evaluation points;
Total error evaluation means for obtaining a total error of an interpolation formula used for interpolating the processing signal of the medical image based on the error of the interpolation value at each sample point and the error of the interpolation value at the evaluation point; It is characterized by having.
また、本発明の医用画像信号処理装置は、医用画像の処理信号の各サンプル点に所定個数の評価点を配置する手段と、
前 記各サンプル点及び評価点における補間値を、最高次数が1〜n(nは2以上の自然数)の多項式を用いて求める第1の補間値演算手段と、
前記各サンプル点における補間値の誤差を求める第1の誤差評価手段と、
前記配置された評価点における補間値の誤差を求める第2の誤差評価手段と、
前記各サンプル点における補間値の誤差と、前記評価点における補間値の誤差とに基づいて、前記医用画像の処理信号を補間するために用いる補間式の総合的な誤差を求める総合誤差評価手段と
前記多項式の最高次数を変化させて前記第1の補間値演算ステップ、第1の誤差評価ステップ、第2の補間値誤差評価ステップおよび総合誤差評価ステップを繰り返し、それぞれの最高次数における多項式に対応する総合的な誤差をそれぞれ得る繰り返し手段と、
総合的な誤差が最も小さくなる最高次数の多項式を用いて医用画像の処理信号の補間処理を行う補間ステップとを有することを特徴とする医用画像信号処理装置。
Further, the medical image signal processing apparatus of the present invention comprises means for arranging a predetermined number of evaluation points at each sample point of the medical image processing signal,
First interpolation value calculation means for obtaining an interpolation value at each of the sample points and the evaluation points using a polynomial having a highest order of 1 to n (n is a natural number of 2 or more);
First error evaluation means for obtaining an error of an interpolation value at each sample point;
Second error evaluation means for obtaining an error of an interpolation value at the arranged evaluation points;
Total error evaluation means for obtaining a total error of an interpolation formula used for interpolating the processing signal of the medical image based on the error of the interpolation value at each sample point and the error of the interpolation value at the evaluation point; The first interpolation value calculation step, the first error evaluation step, the second interpolation value error evaluation step, and the total error evaluation step are repeated by changing the highest order of the polynomial to correspond to the polynomial in each highest order. An iterative means of obtaining each of the total errors,
A medical image signal processing apparatus comprising: an interpolation step that performs interpolation processing of a medical image processing signal using a polynomial of the highest order that minimizes the overall error.
本発明のコンピュータプログラムは、医用画像の処理信号の各サンプル点に所定個数の評価点を配置するステップと、
前記各サンプル点及び評価点における補間値を求める第1の補間値演算ステップと、
前記各サンプル点における補間値の誤差を求める第1の誤差評価ステップと、
前記配置された評価点における補間値の誤差を求める第2の誤差評価ステップと、
前記各サンプル点における補間値の誤差と、前記評価点における補間値の誤差とに基づいて、前記医用画像の処理信号を補間するために用いる補間式の総合的な誤差を求める総合誤差評価ステップと
をコンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
The computer program of the present invention includes a step of arranging a predetermined number of evaluation points at each sample point of a processing signal of a medical image,
A first interpolation value calculating step for obtaining an interpolation value at each of the sample points and the evaluation points;
A first error evaluation step for obtaining an error of an interpolation value at each sample point;
A second error evaluation step for obtaining an error of an interpolation value at the arranged evaluation points;
A total error evaluation step for obtaining a total error of an interpolation formula used for interpolating the processing signal of the medical image based on the error of the interpolation value at each sample point and the error of the interpolation value at the evaluation point; A computer program for causing a computer to execute.
また、本発明のコンピュータプログラムは、医用画像の処理信号の各サンプル点に所定個数の評価点を配置するステップと、
前記各サンプル点及び評価点における補間値を、最高次数が1〜n(nは2以上の自然数)の多項式を用いて求める第1の補間値演算ステップと、
前記各サンプル点における補間値の誤差を求める第1の誤差評価ステップと、
前記配置された評価点における補間値の誤差を求める第2の誤差評価ステップと、
前記各サンプル点における補間値の誤差と、前記評価点における補間値の誤差とに基づいて、前記医用画像の処理信号を補間するために用いる補間式の総合的な誤差を求める総合誤差評価ステップと
前記多項式の最高次数を変化させて前記第1の補間値演算ステップ、第1の誤差評価ステップ、第2の補間値誤差評価ステップおよび総合誤差評価ステップを繰り返し、それぞれの最高次数における多項式に対応する総合的な誤差をそれぞれ得る繰り返しステップと、
総合的な誤差が最も小さくなる最高次数の多項式を用いて医用画像の処理信号の補間処理を行う補間ステップと
をコンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
Further, the computer program of the present invention comprises a step of arranging a predetermined number of evaluation points at each sample point of the medical image processing signal,
A first interpolation value calculation step for obtaining an interpolation value at each of the sample points and the evaluation points using a polynomial having a highest order of 1 to n (n is a natural number of 2 or more);
A first error evaluation step for obtaining an error of an interpolation value at each sample point;
A second error evaluation step for obtaining an error of an interpolation value at the arranged evaluation points;
A total error evaluation step for obtaining a total error of an interpolation formula used for interpolating the processing signal of the medical image based on the error of the interpolation value at each sample point and the error of the interpolation value at the evaluation point; The first interpolation value calculation step, the first error evaluation step, the second interpolation value error evaluation step, and the total error evaluation step are repeated by changing the highest order of the polynomial to correspond to the polynomial in each highest order. An iterative step to obtain each overall error;
A computer program that causes a computer to execute an interpolation step of performing interpolation processing of a processing signal of a medical image using a polynomial of the highest order that minimizes the overall error.
本発明によれば、医用画像の処理信号のサンプル点における補間値の評価に加え、サンプル点の間に配置した評価点における補間値の評価を行い、さらにこれらを総合的に評価するようにしたので、サンプル点における補間精度のみに拘らず、高次補間式で発生する補間データの振動も測定でき、補間式全体的な精度を評価できる。 According to the present invention, in addition to the evaluation of the interpolation values at the sample points of the processing signal of the medical image, the interpolation values at the evaluation points arranged between the sample points are evaluated, and these are comprehensively evaluated. Therefore, regardless of only the interpolation accuracy at the sample point, the vibration of the interpolation data generated by the higher-order interpolation equation can also be measured, and the overall accuracy of the interpolation equation can be evaluated.
また、本発明によれば、医用画像の処理信号を補間するための補間多項式の最高項数を動的に求めるようにしたので、対応点(サンプル点)におけるデータの変化の大きさにかかわらず、医用画像の処理信号を補間するのに最適な多項式の最高項数を決定することができ、医用画像の処理信号の補間をより安定して行うことができる。また、複数の医用画像信号における経時的な変化を表す経時差分信号を求める際、サンプル点数を削減できるので、処理スピードを向上させることができる。 Further, according to the present invention, since the maximum number of terms of the interpolation polynomial for interpolating the processing signal of the medical image is obtained dynamically, regardless of the magnitude of the data change at the corresponding point (sample point) Therefore, it is possible to determine the maximum number of polynomial terms that is optimal for interpolating the medical image processing signal, and to more stably interpolate the medical image processing signal. In addition, when obtaining a temporal difference signal representing a temporal change in a plurality of medical image signals, the number of sample points can be reduced, so that the processing speed can be improved.
次に、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る経時差分処理システムおよび同システムにおけるシフトベクトル補間部の一例を示すブロック図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a temporal difference processing system and a shift vector interpolation unit in the system according to the first embodiment of the present invention.
図1において、経時差分処理システムは、X線撮像装置10と、経時差分処理装置20と、表示装置30とを備えて構成される。
In FIG. 1, the temporal difference processing system includes an
経時差分処理装置20において、シフトベクトル補間部203は、総合誤差評価部203aと、最適項数測定部203bと、補間式決定部203cと、補間値計算部203dとを備えて構成される。
In the temporal
図2に総合誤差評価部203aのブロック図を示す。
FIG. 2 shows a block diagram of the total
データ入力部1001は、マッチング部202からのシフトベクトルを読み取り、各対応点におけるシフトベクトルの横と縦シフト量および対応点の座標位置を、サンプル点データとして、それぞれ、第1のシフトベクトル補間部1002と評価点挿入部1005に入力する。
The
第1のシフトベクトル補間部1002は、サンプル点を占める全域を渡って、仮項数設定部1004で設定された仮最大項数Kを用いて、最小二乗誤差法で多項式係数を求める。
The first shift
ここで、式(1)に補間多項式f(x,y)を示す。ただし、mは補間多項式各項xiyjの横座標xの最高次数で、nは縦座標yの最高次数である。Kは補間多項式の最大項数である。多項式補間は座標位置を変数とし、該位置の値を計算する。 Here, the interpolation polynomial f (x, y) is shown in Equation (1). Here, m is the highest degree of the abscissa x of each interpolating polynomial term x i y j , and n is the highest degree of the ordinate y. K is the maximum number of terms in the interpolation polynomial. Polynomial interpolation uses the coordinate position as a variable and calculates the value of the position.
f(x,y)=cKxmyn+cK−1xm−1yn+Λc3y+c2x+c1 (1)
ただし、K=(m+1)(n+1)
前記多項式の各係数を求めるために、第1のシフトベクトル補間部1002は式(2)に示す方程式を解く。式(2)において、Lはサンプル点数である。サンプル点は、画像のような二次元データに配置されるが、走査順に並び替えて、一次元のデータとして扱う。前述したように、本実施の形態においてマッチング部202において得られたシフトベクトルにおける誤差の補償のためサンプル点数Lは最大項数Kより多く、多項式係数ck(k=1,...,K)は一意的に決定できないため、式(3)に示す各サンプル点における重み付け二乗誤差Sを最小にする最小二乗誤差法を用いて、式(4)により、補間多項式の各係数を求める。ここで、wiは第iサンプルの重みであり、Wはwiを対角線に並んだ対角行列である。wiはマッチング部202でROIマッチングを計算する際、マッチングのよさを表す量、例えばマッチングに相互相関を用いた場合は相互相関係数の大きさに基づいて決められる。
f (x, y) = c K x m y n + c K−1 x m−1 y n + Λc 3 y + c 2 x + c 1 (1)
However, K = (m + 1) (n + 1)
In order to obtain each coefficient of the polynomial, the first shift
次に、第1シフトベクトル補間部1002は求めた多項式係数を、サンプル点誤差計算部1003と評価点誤差計算部1007に出力し、それぞれ、サンプル点と評価点の多項式補間値を計算する。
Next, the first shift
サンプル点誤差計算部1003は、第1シフトベクトル補間部1002からの多項式係数を受け、全てのサンプル点において補間値viを式(5)より計算し、式(6)より、補間値とデータ入力部101からの真値との重みづけ二乗和
The sample point
vi=cKxi myi m+cK−1xi m−1yi n+Λc3yi+c2xi+c1 i=1,Λ,L (5) v i = c K x i m y i m + c K−1 x i m−1 y i n + Λc 3 y i + c 2 x i + c 1 i = 1, Λ, L (5)
第2のシフトベクトル補間部1006は、データ入力部1001からのサンプル点データと座標と、評価点挿入部1005からの評価点座標を受け、局所的な補間方法で、挿入された評価点における第2の補間値を求める。局所的な補間方法として、最近傍画素補間法を利用してもよいが、評価点におけるデータ値をより精度高く予測するために、双線形補間を用いる。以下、局所的な補間方法は双線形補間を例として説明する。
The second shift
図4に第2のシフトベクトル補間部1006のブロック図を示す。
FIG. 4 shows a block diagram of the second shift
代表サンプル点決定部2001は、Index==1の区間に1つのサンプル点を選択して、該サンプル点を代表サンプル点として、位置と、値と、重み情報を記録する。
The representative sample
次に評価点座標決定部2002は、Index==0区間の左上に評価点Peを配置する。評価点近傍のサンプル点探索部2003は、配置された評価点Peを中心とし、図5に示すように、4つの象限にそれぞれzigzag順で最近傍のサンプル点P0P1P2P3を探索する。
Then evaluation point coordinate
位置座標正規化部2004は、図6に示すように、前記4つのサンプル点P0,P1P2P3の座標を単位正方形Q0Q1Q2Q3に正規化する。評価点Peに対応する正規化位置Qeも求める。以下、図7に示すように、サンプル点P0P1P2P3の座標を(u0,v0),(u1,v1),(u2,v2),(u3,v3),とし、評価点Pe(ue,ve)の正規化座標Qe(t,s)を求める方法を説明する。
As shown in FIG. 6, the position coordinate
評価点Peは正規化した座標における座標値(t,s)は、次式で求められる。 The coordinate value (t, s) in the normalized coordinates of the evaluation point Pe is obtained by the following equation.
x=u−u0
y=v−v0
x’=u−u1
y’=v−v1 (11)
(x3y2'−x2'y3)・t2+(xe'y3+x2'ye−xey2'−x3ye')・t+(xeye'−xe'ye)=0 (12)
式(12)を解け、正の解をtの値とする。
x = u−u 0
y = v−v 0
x ′ = u−u 1
y ′ = v−v 1 (11)
(X 3 y 2 '−x 2 ' y 3 ) ・ t 2 + (x e 'y 3 + x 2 ' y e −x e y 2 '−x 3 y e ') ・ t + (x e y e '− x e 'y e ) = 0 (12)
Equation (12) is solved, and the positive solution is taken as the value of t.
類似に、sの値は以下の方程式を用いて求められる。 Similarly, the value of s is determined using the following equation:
x=u−u0
y=v−v0
x”=u−u3
y”=v−v3 (14)
(x2”y1−x1y2”)・s2+(xey2”+x1ye”−x2”ye−xe”y1)・s+(xe”ye−xeye”)=0 (15)
同じく、正の解をsの値とする。
x = u−u 0
y = v−v 0
x ″ = u−u 3
y ″ = v−v 3 (14)
(X 2 ”y 1 −x 1 y 2 ”) · s 2 + (x e y 2 ”+ x 1 y e ” −x 2 ”y e −x e ” y 1 ) · s + (x e ”y e − x e y e ”) = 0 (15)
Similarly, let the positive solution be the value of s.
最後に、内挿補間部2005は、サンプル点P0P1P2P3のデータ(d0,d1,d2,d3)を用いて、式(16)により、評価点の第2補間値を計算する。また、評価点近傍に、サンプル点が3つ以下の場合、Affine変換または最近傍画素補間を用いて、評価点の値を計算する。同様に、評価点の重みを近傍サンプル点の重みから計算される。
Finally, the
de=d0+(d3−d0)・t+(d1−d0)・s+(d2−d1−d3+d0)・t・s (16)
評価点誤差計算部1007では、第1のシフトベクトル補間部102からの多項式補間係数をもちいて、評価点における多項式補間値viを計算し、同時に、評価点における局所的補間値v’iを第2のシフトベクトル補間部1006から受け取り、式(17)により、評価点における総誤差を計算する。ただし、L’は評価点の点数である。
d e = d 0 + (d 3 −d 0 ) · t + (d 1 −d 0 ) · s + (d 2 −d 1 −d 3 + d 0 ) · t · s (16)
The evaluation point
総合誤差計算部1008は、最大項数Kにおけるサンプル点と評価点を総合した誤差EKを式(18)により計算する。計算された総合誤差EKは記憶部1009に記憶される。ここで、wはサンプル点における総誤差の重みであり、経験的に評価点における総誤差を十分に考慮できるように決定すればよい。
The total
補間式決定部203cは、最適項数測定部203bで求めた最適項数kを、最大項数とし、最適な補間多項式係数を再度計算する。 The interpolation formula determination unit 203c sets the optimum term number k obtained by the optimum term number measurement unit 203b as the maximum number of terms, and recalculates the optimum interpolation polynomial coefficient.
なお、図9に示す本実施例の一変形のように、記憶部(2)1010が各仮最大項数における多項式係数をメモリに記憶し、本処理部に出力した場合、補間式決定部203cは、単にメモリから、最適項数kにおける多項式係数を読み出してもよい。 Note that, as a modification of the present embodiment shown in FIG. 9, when the storage unit (2) 1010 stores the polynomial coefficient in each provisional maximum term number in the memory and outputs it to the processing unit, the interpolation formula determination unit 203c May simply read out the polynomial coefficient at the optimum number of terms k from the memory.
補間値計算部203dは、補間式決定部203cで決定した多項式係数を用いて、全域に渡って補間する点の値を計算する。
The interpolation
最後に、画像ワーピング部204はシフトベクトル補間部203で求めたシフトベクトルを用いて、他方の画像を基準となる一方の画像にワーピングする。差分画像処理部205において、一方の画像とワーピングした他方の画像との差分を行い、差分画像を作成する。表示装置30において表示する。
Finally, the
このように、複数の画像のサンプル点における補間の結果のみを評価するだけでなく、サンプル点の間に評価点を挿入し、評価点における補間の結果も評価し、これらを総合的に評価することにより、シフトベクトルの補間を従来よりも安定して行うことができ、サンプル点数を減らすことができる。 In this way, not only the interpolation results at the sample points of a plurality of images are evaluated, but also evaluation points are inserted between the sample points, and the interpolation results at the evaluation points are also evaluated, and these are comprehensively evaluated. As a result, the interpolation of the shift vector can be performed more stably than before, and the number of sample points can be reduced.
本実施例のフローチャートは図10に示す。 A flowchart of this embodiment is shown in FIG.
S101:データ入力部1001が、マッチング部202から、シフトベクトルデータを読み込み、シフトベクトルの横方向と縦方向の成分、重みと座標を後続の処理に出力する。
S101: The
S102:評価点挿入部1005が、検査領域のサイズw×hとサンプル点数Nにより、
S102: The evaluation
S103:第2のシフトベクトル補間部1006の代表サンプル点決定部2001が、Indexマップの全ての分割区間を走査したかどうかを判断し、全部走査した場合、ステップS107へ進み、そうでない場合、ステップS104へ進む。
S103: The representative sample
S104:第2のシフトベクトル補間部1006の代表サンプル点決定部2001が、本格子のIndexが1であるかどうかをチェックして、1である場合、ステップS105へ進む。そうでない場合、ステップS106へ進む。
S104: The representative sample
S105:第2のシフトベクトル補間部1006の代表サンプル点決定部2001が、本格子に1つのサンプル点を選択して、代表サンプル点とする。
S105: The representative sample
S106:第2のシフトベクトル補間部1006の代表サンプル点決定部2001が、次の分割区間へ移し、S103〜S105までの代表サンプル点を選択するステップを繰り返す。
S106: The representative sample
S107:第2のシフトベクトル補間部1006の評価点座標決定部2002が、Indexマップの全ての分割区間を走査したかどうかを判断し、全部走査した場合、ステップS120へ進み、そうでない場合、ステップS108へ進む。
S107: The evaluation point coordinate determining
S108:第2のシフトベクトル補間部1006の評価点座標決定部2002が、本格子のIndexが0であるかどうかをチェックして、0である場合、ステップS109へ進む。そうでない場合、ステップS114へ進む。
S108: The evaluation point coordinate
S109:第2のシフトベクトル補間部1006の評価点座標決定部2002が、本格子の左上の座標位置を評価点位置と決定する。
S109: The evaluation point coordinate
S110:第2のシフトベクトル補間部1006の評価点近傍サンプル点探索部2003が、評価点Peを中心とし、4つの象限にそれぞれzigzag順で最近傍のサンプル点P0P1P2P3を探索する。
S110: second evaluation points near the sample
S111:第2のシフトベクトル補間部1006の位置座標正規化部2004が、前記4つのサンプル点P0P1P2P3の座標を単位正方形Q0Q1Q2Q3に正規化する。評価点Peに対応する正規化位置Qeも求める。
S111: The position coordinate
S112:第2のシフトベクトル補間部1006の内挿補間部2005が、局所的な補間法を用いて、評価点の値を計算する。
S112: The
S113:第2のシフトベクトル補間部1006の内挿補間部2005が、局所的な補間法を用いて、評価点の重みを計算する。
S113: The
S114:第2のシフトベクトル補間部1006の評価点座標決定部2002が、次の分割区間へ移し、S107〜S113までのステップを繰り返す。
S114: The evaluation point coordinate
S120:仮項数設定部1004が、仮最大項数kを1に設定する。
S120: The provisional term
S121:仮項数設定部1004が、仮最大項数kは所定の最大値Kより大きいかを判断し、大きい場合、総合誤差評価部203aの処理を終了し、ステップS140へ進む。小さい場合、ステップ122へ進む。
S121: The provisional term
S122:第1シフトベクトル補間部1002が、サンプル点のデータを用いて、全局的な多項式係数を求める。
S122: The first shift
S123:サンプル点誤差計算部1003が、各サンプル点における多項式補間値を計算する。
S123: The sample point
S124:サンプル点誤差計算部1003が、サンプル点における総誤差
S124: The sample point
S125:評価点誤差計算部1007が、各評価点における多項式補間値を計算する。
S125: The evaluation point
S126:評価点誤差計算部1007が、評価点における総合誤差
S126: The evaluation point
S127:総合誤差計算部1008が、サンプル点と評価点における総合誤差EKを計算する。
S127: The total
S128:記憶部1009が、総合誤差EKを記憶し、出力する。
S128: the
S129:仮項数設定部1004が、仮最大項数kを増して、所定の最大値Kまで、以上の処理を繰り返す。
S129: The provisional term
S140:全ての仮最大項数に対して、総合誤差を求めた後、最適項数測定部203bが、総合誤差EKが最小となるkを探索する。 S140: After obtaining the total error for all provisional maximum terms, the optimum term number measurement unit 203b searches for k that minimizes the total error E K.
S141:補間式決定部203cが、ステップS128に記憶されたEKが最小となるkを用いて、多項式係数を再計算する。 S141: interpolation equation determining unit 203c, using the k the stored E K is minimized to step S128, to recalculate the polynomial coefficients.
S142:補間値計算部203dが、ステップS141で求めた多項式係数を用いて、シフトベクトルの横と縦成分、または重みを補間する。
S142: The interpolation
なお、高速化を図るために、本実施例において、ステップS128で、総合誤差EKと多項式補間係数のほかに、ステップS123、S125で求めたサンプル点と評価点における多項式補間値も記憶して、ステップS142で読み出して、再利用することができる。 In order to increase the speed, in this embodiment, in step S128, in addition to the total error E K and the polynomial interpolation coefficient, the sample points obtained in steps S123 and S125 and the polynomial interpolation values at the evaluation points are also stored. In step S142, the data can be read and reused.
また、分割区間のサイズはシフトベクトルデータの最高周波数成分を再生できれば変更してもよい。 The size of the divided section may be changed as long as the highest frequency component of the shift vector data can be reproduced.
また、本実施例において、代表サンプル点決定部2001がなくて、評価点近傍のサンプル点探索部2003で、評価点を中心として、4つの象限にそれぞれ最近傍のサンプル点を探索してもよい。
Further, in this embodiment, the representative sample
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。第1実施形態のシフトベクトル補間部において、マッチング部202からのシフトベクトルデータを2次元のままで、補間処理を行う。しかしながら、図11に示すように、2次元のデータの内挿補間は水平方向にサンプル点のある行を補間する第1段階と、垂直方向に各行を内挿補間する第二段階で実現できる。本発明の第2の実施形態はシフトベクトル補間部において、シフトベクトルを水平垂直二段階補間で内挿補間する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the shift vector interpolation unit of the first embodiment, interpolation processing is performed while the shift vector data from the
図12は、本発明の第2実施形態のシフトベクトル補間部を示す。第1実施形態との違いは一次元データ変換部203eである。一次元データ変換部203eは図11に示すように、まず、水平方向で、各サンプル点のある行にシフトベクトルデータを取り出して、総合誤差評価部203aに出力し、203a、203b、203c、203dの処理を通して、該行を内挿補間する。次に、垂直方向で、各列に補間されたデータを取り出して、203a、203b、203c、203dの処理を行い、内挿補間する。補間したデータを補間値計算部203dに記憶し、全ての列の補間が終わる時点で、画像ワーピング部204に出力する。
FIG. 12 shows a shift vector interpolation unit according to the second embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is a one-dimensional
また、総合誤差評価部203aにおいて、全体のブロック図は第1の実施形態と同じであるが、評価点挿入部1005と第2のシフトベクトル補間部1006は違う。
In the total
評価点挿入部1005の入力データは一次元となり、評価点の挿入は、図13に示すように行う。検査領域の始点座標P0はとし、終点座標Pnはとする。サンプル点がn個ある場合、分割区間の長さ
The input data of the evaluation
第2のシフトベクトル補間部1006は、データ入力部1001からのサンプル点データと座標と、評価点挿入部1005からの評価点座標を受け、局所的な補間方法で、挿入された評価点における第2の補間値を求める。局所的な補間方法として、一次元の最近傍画素補間法、線形補間法、Cubic ConvolutionまたはCubic Spline法などを利用できる。
The second shift
また、本実施形態のシフトベクトル補間部203フローチャートは図14に示す。
Further, a flowchart of the shift
S201:一次元データ変換部203eが、マッチング部202から、シフトベクトルの二次元データを読み込み、シフトベクトルの横方向と縦方向の成分、重みデータに分解し、座標情報とともに、水平と垂直方向において一次元のデータに変換し、後続の処理に出力する。
S201: The one-dimensional
S210:総合誤差評価部203aのデータ入力部1001が、ステップS211〜ステップS228までの処理は、水平方向において、全てのサンプル行を行ったかどうかを判断する。全部行った場合、ステップS240へ進み、そうでない場合、ステップS211へ進む。
S210: The
S211:総合誤差評価部203aの評価点挿入部1005が、水平方向において、検査領域の始点P0、終点Pnとサンプル点数により、長さ
S211: The evaluation
S212:総合誤差評価部203aの評価点挿入部1005が、全ての分割区間を走査し、Indexが0である区間に評価点位置を決定する。例として、区間の中央位置を評価点位置とする。
S212: The evaluation
S213:総合誤差評価部203aの第2シフトベクトル補間部1006が、Index=1の区間に代表サンプル点を決定し、評価点近傍の代表サンプル点から局所的補間法で評価点を内挿補間する。局所的補間方法として、最近傍画素補間、線形補間、Cubic Convolution補間、Cubic Spline補間など挙げられる。
S213: The second shift
S220:総合誤差評価部203aの仮項数設定部1004が、補間多項式の最高項数が最大になったかどうかを判断する。最大になった場合、ステップS226へ進み、そうでない場合、ステップS221へ進む。
S220: The temporary term
S221:総合誤差評価部203aの第1シフトベクトル補間部1002が、サンプル点のデータを用いて、全局的な多項式係数を求める。
S221: The first shift
S222:総合誤差評価部203aのサンプル点誤差計算部1003が、各サンプル点における多項式補間値を計算し、サンプル点における総誤差
S222: The sample point
S223:総合誤差評価部203aの評価点誤差計算部1007が、各評価点における多項式補間値を計算し、前記ステップS213で計算した評価点の局所的補間値を用いて、評価点における総合誤差
S223: The evaluation point
S224:総合誤差評価部203aの総合誤差計算部1008が、サンプル点と評価点における総合誤差EKを計算し、記憶部1009に記憶する。
S224: The total
S225:総合誤差評価部203aの仮項数設定部1004が、多項式の仮最高項数を増して、ステップS221〜S224までの処理を繰り返す。
S225: The provisional
S226:全ての仮最大項数に対して、総合誤差を求めた後、最適項数測定部203bが、総合誤差EKが最小となるkを探索する。 S226: After obtaining the total error for all provisional maximum terms, the optimum term number measurement unit 203b searches for k that minimizes the total error E K.
S227:補間式決定部203cが、ステップS128に記憶されたEKが最小となるkを用いて、多項式係数を再計算し、補間値計算部203dが、シフトベクトルの横と縦成分、または重みを補間し、記憶する。
S227: interpolation equation determining unit 203c, using the k the stored E K is minimized to step S128, recalculates the polynomial coefficients, the interpolated
また、図9に示すように、S227において、各仮最大項数の多項式係数を記憶部(2)1010に記憶して、補間式決定部203cが、記憶部(2)1010から読み出して、シフトベクトルの各成分を補間してもよい。さらに、S227において、各仮最大項数における補間値を記憶部(2)1010に記憶して、総合誤差EKが最小となるkを決定したら、203dで読み出せばよい。 Also, as shown in FIG. 9, in S227, the polynomial coefficient of each provisional maximum term number is stored in the storage unit (2) 1010, and the interpolation formula determination unit 203c reads out from the storage unit (2) 1010 and shifts. Each component of the vector may be interpolated. Further, in S227, the interpolation value for each provisional maximum number of terms is stored in the storage unit (2) 1010, and when k that minimizes the total error E K is determined, it may be read out at 203d.
S228:総合誤差評価部203aのデータ入力部1001が、行の番号を増して、次の行へ移す。
S228: The
S240:総合誤差評価部203aのデータ入力部1001が、垂直方向において、全ての列を処理したかどうかを判断し、全部の列を処理した場合、ステップS259へ移す。そうでない場合、ステップS241へ移す。
S240: The
S241〜S258までの処理は、水平方向と垂直方向の違いを除いて、S211〜S228までの処理と同じなので、ここで詳細な説明を省略する。 Since the processing from S241 to S258 is the same as the processing from S211 to S228 except for the difference between the horizontal direction and the vertical direction, detailed description thereof is omitted here.
S259:補間値計算部203dが、ステップS257で計算した各補間点の値を出力する。
S259: The interpolation
なお、分割区間の長さはシフトベクトルデータの最高周波数成分を再生できれば変更してもよい。 The length of the divided section may be changed as long as the highest frequency component of the shift vector data can be reproduced.
また、本実施例において、代表サンプル点決定部2001がなくて、評価点近傍のサンプル点探索部2003で、評価点を中心として、最近傍のサンプル点を探索してもよい。
In this embodiment, the representative sample
また、本発明は、複数の機器(例えば、ホストコンピュータ、インタフェース機器、撮像装置、webアプリケーション等)から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置に適用してもよい。 Further, the present invention may be applied to a system constituted by a plurality of devices (for example, a host computer, an interface device, an imaging device, a web application, etc.) or an apparatus constituted by a single device.
(本発明の他の実施形態)
前述した実施形態の機能を実現するべく各種のデバイスを動作させるように、該各種デバイスと接続された装置あるいはシステム内のコンピュータに対し、前記実施形態の機能を実現するためのソフトウェアのプログラムコードを供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(CPUあるいはMPU)に格納されたプログラムに従って前記各種デバイスを動作させることによって実施したものも、本発明の範疇に含まれる。
(Other embodiments of the present invention)
In order to operate various devices to realize the functions of the above-described embodiments, program codes of software for realizing the functions of the above-described embodiments are provided to an apparatus or a computer in the system connected to the various devices. What is implemented by operating the various devices according to a program supplied and stored in a computer (CPU or MPU) of the system or apparatus is also included in the scope of the present invention.
また、この場合、前記ソフトウェアのプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、及びそのプログラムコードをコンピュータに供給するための手段、例えば、かかるプログラムコードを格納した記録媒体は本発明を構成する。かかるプログラムコードを記憶する記録媒体としては、例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM等を用いることができる。本発明を前記記録媒体に適用する場合、その記録媒体には、先に説明したフローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。 In this case, the program code of the software itself realizes the functions of the above-described embodiments, and the program code itself and means for supplying the program code to the computer, for example, the program code are stored. The recorded medium constitutes the present invention. As a recording medium for storing the program code, for example, a flexible disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, a ROM, or the like can be used. When the present invention is applied to the recording medium, the recording medium stores program codes corresponding to the flowcharts described above.
また、コンピュータが供給されたプログラムコードを実行することにより、前述の実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードがコンピュータにおいて稼働しているOS(オペレーティングシステム)あるいは他のアプリケーションソフト等と共同して前述の実施形態の機能が実現される場合にもかかるプログラムコードは本発明の実施形態に含まれることは言うまでもない。 Further, by executing the program code supplied by the computer, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also the OS (operating system) or other application software in which the program code is running on the computer, etc. It goes without saying that the program code is also included in the embodiment of the present invention even when the functions of the above-described embodiment are realized in cooperation with the embodiment.
さらに、供給されたプログラムコードがコンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後、そのプログラムコードの指示に基づいてその機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPU等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合にも本発明に含まれることは言うまでもない。 Further, after the supplied program code is stored in the memory provided in the function expansion board of the computer or the function expansion unit connected to the computer, the CPU provided in the function expansion board or function expansion unit based on the instruction of the program code Needless to say, the present invention includes a case where the functions of the above-described embodiment are realized by performing part or all of the actual processing.
Claims (23)
前記各サンプル点及び評価点における補間値を求める第1の補間値演算ステップと、
前記各サンプル点における補間値の誤差を求める第1の誤差評価ステップと、
前記配置された評価点における補間値の誤差を求める第2の誤差評価ステップと、
前記各サンプル点における補間値の誤差と、前記評価点における補間値の誤差とに基づいて、前記医用画像の処理信号を補間するために用いる補間式の総合的な誤差を求める総合誤差評価ステップと
を有することを特徴とする医用画像信号処理方法。 Placing a predetermined number of evaluation points at each sample point in a processing signal of a medical image;
A first interpolation value calculating step for obtaining an interpolation value at each of the sample points and the evaluation points;
A first error evaluation step for obtaining an error of an interpolation value at each sample point;
A second error evaluation step for obtaining an error of an interpolation value at the arranged evaluation points;
A total error evaluation step for obtaining a total error of an interpolation formula used for interpolating the processing signal of the medical image based on the error of the interpolation value at each sample point and the error of the interpolation value at the evaluation point; A medical image signal processing method comprising:
前記サンプル点数により分割区間の長さを決定し、一次元医用画像の処理信号等長さの区間に分割するステップと、
前記分割区間にサンプル点のない区間を探索し、評価点を配置するステップを
有することを特徴とする請求項1に記載の医用画像信号処理方法。 When separating the processing signal of the medical image into a one-dimensional signal, the step of arranging a predetermined number of evaluation points between the sample points,
Determining the length of the divided section according to the number of sample points, and dividing the section into sections of the same length as the processing signal of the one-dimensional medical image;
2. The medical image signal processing method according to claim 1, further comprising: searching for a section having no sample point in the divided section and arranging an evaluation point. 3.
前記サンプル点数により分割区間の面積を決定し、医用画像の処理信号等面積の区間に分割するステップと、
前記分割区間にサンプル点のない区間を探し、評価点を配置するステップを
有することを特徴とする請求項1に記載の医用画像信号処理方法。 When the processing signal of the medical image is a two-dimensional signal, the step of arranging a predetermined number of evaluation points between the sample points is as follows:
Determining the area of the divided section according to the number of sample points, and dividing the section into areas of an area such as a processing signal of a medical image;
The medical image signal processing method according to claim 1, further comprising a step of searching for an interval having no sample point in the divided interval and arranging an evaluation point.
前記分割領域にサンプル点の有無を示すindexのマップを作成するステップと、
前記サンプル点のある領域に1つのサンプル点を選択するステップと、
前記評価点を中心とし4つの象限に、それぞれ、評価点と最も近いサンプル点を探索ステップと、
前記探索されたサンプル点から最近傍画素補間または双線形補間を用いて補間するステップを
有することを特徴とする請求項7に記載の医用画像信号処理方法。 When the processing signal of the medical image is a two-dimensional signal, the local interpolation method is:
Creating an index map indicating the presence or absence of sample points in the divided area;
Selecting one sample point in an area with the sample point;
In the four quadrants centered on the evaluation point, respectively, a step of searching for a sample point closest to the evaluation point,
The medical image signal processing method according to claim 7, further comprising a step of interpolating from the searched sample points using nearest pixel interpolation or bilinear interpolation.
前記各サンプル点及び評価点における補間値を、最高次数が1〜n(nは2以上の自然数)の多項式を用いて求める第1の補間値演算ステップと、
前記各サンプル点における補間値の誤差を求める第1の誤差評価ステップと、
前記配置された評価点における補間値の誤差を求める第2の誤差評価ステップと、
前記各サンプル点における補間値の誤差と、前記評価点における補間値の誤差とに基づいて、前記医用画像の処理信号を補間するために用いる補間式の総合的な誤差を求める総合誤差評価ステップと
前記多項式の最高次数を変化させて前記第1の補間値演算ステップ、第1の誤差評価ステップ、第2の補間値誤差評価ステップおよび総合誤差評価ステップを繰り返し、それぞれの最高次数における多項式に対応する総合的な誤差をそれぞれ得る繰り返しステップと、
総合的な誤差が最も小さくなる最高次数の多項式を用いて医用画像の処理信号の補間処理を行う補間ステップとを有することを特徴とする医用画像信号処理方法。 Placing a predetermined number of evaluation points at each sample point of the medical image processing signal;
A first interpolation value calculation step for obtaining an interpolation value at each of the sample points and the evaluation points using a polynomial having a highest order of 1 to n (n is a natural number of 2 or more);
A first error evaluation step for obtaining an error of an interpolation value at each sample point;
A second error evaluation step for obtaining an error of an interpolation value at the arranged evaluation points;
A total error evaluation step for obtaining a total error of an interpolation formula used for interpolating the processing signal of the medical image based on the error of the interpolation value at each sample point and the error of the interpolation value at the evaluation point; The first interpolation value calculation step, the first error evaluation step, the second interpolation value error evaluation step, and the total error evaluation step are repeated by changing the highest order of the polynomial to correspond to the polynomial in each highest order. An iterative step to obtain each overall error;
A medical image signal processing method comprising: an interpolation step for performing interpolation processing of a medical image processing signal using a polynomial of the highest order that minimizes the overall error.
前記各サンプル点及び評価点における補間値を求める第1の補間値演算手段と、
前記各サンプル点における補間値の誤差を求める第1の誤差評価手段と、
前記配置された評価点における補間値の誤差を求める第2の誤差評価手段と、
前記各サンプル点における補間値の誤差と、前記評価点における補間値の誤差とに基づいて、前記医用画像の処理信号を補間するために用いる補間式の総合的な誤差を求める総合誤差評価手段と
を有することを特徴とする医用画像信号処理装置。 Means for arranging a predetermined number of evaluation points at each sample point of the processing signal of the medical image;
First interpolation value calculation means for obtaining an interpolation value at each of the sample points and evaluation points;
First error evaluation means for obtaining an error of an interpolation value at each sample point;
Second error evaluation means for obtaining an error of an interpolation value at the arranged evaluation points;
Total error evaluation means for obtaining a total error of an interpolation formula used for interpolating the processing signal of the medical image based on the error of the interpolation value at each sample point and the error of the interpolation value at the evaluation point; A medical image signal processing apparatus comprising:
前記サンプル点数により分割区間の長さを決定し、一次元医用画像の処理信号を等長さの区間に分割する手段と、
前記分割区間にサンプル点のない区間を探索し、評価点を配置する手段を
有することを特徴とする請求項12に記載の医用画像信号処理装置。 When separating the processing signal of the medical image into a one-dimensional signal, means for arranging a predetermined number of evaluation points between the sample points,
Means for determining the length of the divided section by the number of sample points, and dividing the processing signal of the one-dimensional medical image into equal-length sections;
The medical image signal processing apparatus according to claim 12, further comprising means for searching for a section having no sample point in the divided section and arranging an evaluation point.
前記サンプル点数により分割区間の面積を決定し、医用画像の処理信号等面積の区間に分割する手段と、
前記分割区間にサンプル点のない区間を探し、評価点を配置する手段を
有することを特徴とする請求項12に記載の医用画像信号処理装置。 When the processing signal of the medical image is a two-dimensional signal, means for arranging a predetermined number of evaluation points between the sample points
Means for determining the area of the division section based on the number of sample points, and dividing the section into areas of the medical image processing signal and the like;
13. The medical image signal processing apparatus according to claim 12, further comprising means for searching for a section having no sample points in the divided sections and arranging evaluation points.
前記分割領域にサンプル点の有無を示すindexのマップを作成する手段と、
前記サンプル点のある領域に1つのサンプル点を選択する手段と、
前記評価点を中心とし4つの象限に、それぞれ、評価点と最も近いサンプル点を探索手段と、
前記探索されたサンプル点から最近傍画素補間または双線形補間を用いて補間する手段を
有することを特徴とする請求項17に記載の医用画像信号処理装置。 When the processing signal of the medical image is a two-dimensional signal, the local interpolation means is
Means for creating an index map indicating the presence or absence of sample points in the divided area;
Means for selecting one sample point in a region with the sample point;
In the four quadrants centered on the evaluation point, respectively, the search means for the sample point closest to the evaluation point,
18. The medical image signal processing apparatus according to claim 17, further comprising means for interpolating from the searched sample points using nearest pixel interpolation or bilinear interpolation.
前記各サンプル点及び評価点における補間値を、最高次数が1〜n(nは2以上の自然数)の多項式を用いて求める第1の補間値演算手段と、
前記各サンプル点における補間値の誤差を求める第1の誤差評価手段と、
前記配置された評価点における補間値の誤差を求める第2の誤差評価手段と、
前記各サンプル点における補間値の誤差と、前記評価点における補間値の誤差とに基づいて、前記医用画像の処理信号を補間するために用いる補間式の総合的な誤差を求める総合誤差評価手段と
前記多項式の最高次数を変化させて前記第1の補間値演算ステップ、第1の誤差評価ステップ、第2の補間値誤差評価ステップおよび総合誤差評価ステップを繰り返し、それぞれの最高次数における多項式に対応する総合的な誤差をそれぞれ得る繰り返し手段と、
総合的な誤差が最も小さくなる最高次数の多項式を用いて医用画像の処理信号の補間処理を行う補間ステップとを有することを特徴とする医用画像信号処理装置。 Means for arranging a predetermined number of evaluation points at each sample point of the processing signal of the medical image;
First interpolation value calculation means for obtaining an interpolation value at each of the sample points and the evaluation points using a polynomial having a highest order of 1 to n (n is a natural number of 2 or more);
First error evaluation means for obtaining an error of an interpolation value at each sample point;
Second error evaluation means for obtaining an error of an interpolation value at the arranged evaluation points;
Total error evaluation means for obtaining a total error of an interpolation formula used for interpolating the processing signal of the medical image based on the error of the interpolation value at each sample point and the error of the interpolation value at the evaluation point; The first interpolation value calculation step, the first error evaluation step, the second interpolation value error evaluation step, and the total error evaluation step are repeated by changing the highest order of the polynomial to correspond to the polynomial in each highest order. An iterative means of obtaining each of the total errors,
A medical image signal processing apparatus comprising: an interpolation step that performs interpolation processing of a medical image processing signal using a polynomial of the highest order that minimizes the overall error.
前記各サンプル点及び評価点における補間値を求める第1の補間値演算ステップと、
前記各サンプル点における補間値の誤差を求める第1の誤差評価ステップと、
前 記配置された評価点における補間値の誤差を求める第2の誤差評価ステップと、
前記各サンプル点における補間値の誤差と、前記評価点における補間値の誤差とに基づいて、前記医用画像の処理信号を補間するために用いる補間式の総合的な誤差を求める総合誤差評価ステップと
をコンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。 Placing a predetermined number of evaluation points at each sample point of the medical image processing signal;
A first interpolation value calculating step for obtaining an interpolation value at each of the sample points and the evaluation points;
A first error evaluation step for obtaining an error of an interpolation value at each sample point;
A second error evaluation step for obtaining an error of the interpolation value at the evaluation point arranged as described above;
A total error evaluation step for obtaining a total error of an interpolation formula used for interpolating the processing signal of the medical image based on the error of the interpolation value at each sample point and the error of the interpolation value at the evaluation point; A computer program for causing a computer to execute.
前記各サンプル点及び評価点における補間値を、最高次数が1〜n(nは2以上の自然数)の多項式を用いて求める第1の補間値演算ステップと、
前記各サンプル点における補間値の誤差を求める第1の誤差評価ステップと、
前記配置された評価点における補間値の誤差を求める第2の誤差評価ステップと、
前記各サンプル点における補間値の誤差と、前記評価点における補間値の誤差とに基づいて、前記医用画像の処理信号を補間するために用いる補間式の総合的な誤差を求める総合誤差評価ステップと
前記多項式の最高次数を変化させて前記第1の補間値演算ステップ、第1の誤差評価ステップ、第2の補間値誤差評価ステップおよび総合誤差評価ステップを繰り返し、それぞれの最高次数における多項式に対応する総合的な誤差をそれぞれ得る繰り返しステップと、
総合的な誤差が最も小さくなる最高次数の多項式を用いて医用画像の処理信号の補間処理を行う補間ステップと
をコンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。 Placing a predetermined number of evaluation points at each sample point of the medical image processing signal;
A first interpolation value calculation step for obtaining an interpolation value at each of the sample points and the evaluation points using a polynomial having a highest order of 1 to n (n is a natural number of 2 or more);
A first error evaluation step for obtaining an error of an interpolation value at each sample point;
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A total error evaluation step for obtaining a total error of an interpolation formula used for interpolating the processing signal of the medical image based on the error of the interpolation value at each sample point and the error of the interpolation value at the evaluation point; The first interpolation value calculation step, the first error evaluation step, the second interpolation value error evaluation step, and the total error evaluation step are repeated by changing the highest order of the polynomial to correspond to the polynomial in each highest order. An iterative step to obtain each overall error;
A computer program that causes a computer to execute an interpolation step of performing interpolation processing of a processing signal of a medical image using a polynomial of the highest order that minimizes the overall error.
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WO2013114675A1 (en) * | 2012-01-31 | 2013-08-08 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | Image processing device, distortion correction map creation device, and semiconductor measurement device |
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WO2013114675A1 (en) * | 2012-01-31 | 2013-08-08 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | Image processing device, distortion correction map creation device, and semiconductor measurement device |
JP2013156959A (en) * | 2012-01-31 | 2013-08-15 | Hitachi High-Technologies Corp | Image processing device and method, distortion correction map creation device and method, and semiconductor measurement device |
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