JP2009142552A - Image processor, image processing method, and image processing program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、体内を移動しながら繰り返し撮像することで得られた複数の体内画像によって構成される一連の体内画像群を処理する画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラムに関するものである。 The present invention relates to an image processing apparatus, an image processing method, and an image processing program for processing a series of in-vivo images formed by a plurality of in-vivo images obtained by repeatedly capturing images while moving in the body.
近年、内視鏡の分野においては、飲込み型のカプセル型内視鏡が開発された。カプセル型内視鏡は、観察(検査)のために被検者の口から飲込まれた後、食道、胃、小腸および大腸などの体内を通過して自然排出されるまでの間、蠕動運動などによって他の内容物とともに移動しながら、逐次体内を撮像する。撮像される画像の枚数は、撮像レート(2〜4frame/sec)×体内滞在時間(8hours=8×60×60sec)で概ね示され、数万枚という大量な枚数となる。医師などの観察者は、撮像された一連の体内画像群を観察することによって、被検者の体内を診察する。 In recent years, in the field of endoscopes, swallowable capsule endoscopes have been developed. Capsule endoscopes are peristaltic movements after being swallowed from the subject's mouth for observation (examination), and then passed through the esophagus, stomach, small intestine, large intestine, and other bodies. The inside of the body is sequentially imaged while moving with other contents. The number of images to be picked up is generally indicated by an imaging rate (2 to 4 frames / sec) × dwelling time in the body (8 hours = 8 × 60 × 60 sec), and is a large number of tens of thousands. An observer such as a doctor examines the inside of the subject by observing a series of captured in-vivo images.
ところで、カプセル型内視鏡は、蠕動運動によって体内を移動するので、例えば糖尿病などによって蠕動運動が弱まると、特定の臓器部位でカプセル型内視鏡が停滞してしまう現象(通過異常)が起こる場合がある。例えば胃で通過異常が起こった場合、カプセル型内視鏡が小腸あるいは大腸に到達するころには電池切れを起こしてしまい、小腸あるいは大腸が撮影されていないということが生じる。また、カプセル型内視鏡よって体内を撮影する場合、撮影前に体内の洗浄、内容物の吸引などを行うと出血箇所が不定となる可能性があるため、体内の洗浄などを行わない場合がある。この場合、カプセル型内視鏡は、体内に多量に残留した内容物によって粘膜表面をほとんど撮影できない場合がある。 By the way, since the capsule endoscope moves in the body by a peristaltic motion, for example, if the peristaltic motion is weakened due to diabetes or the like, a phenomenon that the capsule endoscope stagnates in a specific organ site (passage abnormality) occurs. There is a case. For example, when a passage abnormality occurs in the stomach, the battery runs out when the capsule endoscope reaches the small intestine or the large intestine, and the small intestine or the large intestine is not photographed. In addition, when taking an image of the inside of a body using a capsule endoscope, if the inside of the body is washed and the contents are aspirated before taking the image, the bleeding site may become indeterminate, so the inside of the body may not be washed. is there. In this case, the capsule endoscope may not be able to take an image of the mucosal surface due to a large amount of contents remaining in the body.
観察者は、注目対象である臓器部位が撮像されていない場合、粘膜表面が撮像されていない場合などの検査不良が発生したか否かは一連の体内画像をすべて観察しなければ分からなかったため、負担が大きかった。 Because the observer had to observe all of the in-vivo images to see if there was a test failure such as when the organ site of interest was not imaged or when the mucosal surface was not imaged, The burden was great.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、カプセル型内視鏡を用いて体内を観察する場合に観察者にかかる負担を軽減する画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and provides an image processing device, an image processing method, and an image processing program that reduce the burden on the observer when observing the inside of a body using a capsule endoscope. The purpose is to do.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる画像処理装置は、体内を移動しながら繰り返し撮像することで得られた複数の体内画像によって構成される一連の体内画像群を取得する画像取得部と、前記画像取得部によって取得された体内画像を用いて、前記一連の体内画像群の中に注目対象の体内領域が写されている蓋然性を表す指標値を算出する算出部と、を備えることを特徴とする。ここで、体内領域とは、胃、小腸、食道や血管など、体内において固有の働きを持った臓器部位そのもののほか、その臓器部位における粘膜の表面など観察者が観察を所望する領域(以下、「関心領域」とする)などを指す。また、体内画像とは、上記に示す体内領域や、体内に残留する内容物などを写した画像を示す。なお、体内画像はその一部に注目対象の体内領域を写したものであってもよいし、体内画像の全部にわたって注目対象の体内領域が写されたものであってもよい。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, an image processing apparatus according to the present invention includes a series of in-vivo image groups configured by a plurality of in-vivo images obtained by repeatedly capturing images while moving in the body. An image acquisition unit to acquire, and a calculation unit that calculates an index value representing a probability that the in-vivo region of interest is captured in the series of in-vivo image groups using the in-vivo image acquired by the image acquisition unit And. Here, the body region refers to a region desired by the observer such as the stomach, small intestine, esophagus, blood vessel, and other organ sites that have unique functions in the body, as well as the surface of the mucous membrane in the organ site (hereinafter referred to as the body region). “A region of interest”). The in-vivo image is an image showing the above-described in-vivo region and contents remaining in the body. Note that the in-vivo image may be a part of which the in-vivo region of interest is copied, or the in-vivo region of interest of interest may be copied over the entire in-vivo image.
また、本発明にかかる画像処理装置は、体内を移動しながら繰り返し撮像することで得られた複数の体内画像によって構成される一連の体内画像群を取得する画像取得部と、前記画像取得部によって取得された体内画像を用いて算出された、前記一連の体内画像群の中に注目対象の体内領域が写されている蓋然性を表す指標値を表示する表示部と、を備えることを特徴とする。 Further, an image processing apparatus according to the present invention includes an image acquisition unit that acquires a series of in-vivo image groups configured by a plurality of in-vivo images obtained by repeatedly capturing images while moving in the body, and the image acquisition unit. A display unit that displays an index value that indicates a probability that the in-vivo region of interest is copied in the series of in-vivo images calculated using the acquired in-vivo images. .
また、本発明にかかる画像処理方法は、体内を移動しながら繰り返し撮像することで得られた複数の体内画像によって構成される一連の体内画像群を取得する画像取得ステップと、前記画像取得ステップにおいて取得された体内画像を用いて、前記一連の体内画像群の中に注目対象の体内領域が写されている蓋然性を表す指標値を算出する算出ステップと、を備えることを特徴とする。 The image processing method according to the present invention includes an image acquisition step of acquiring a series of in-vivo images composed of a plurality of in-vivo images obtained by repeatedly capturing images while moving in the body, and the image acquisition step. And a calculation step of calculating an index value representing a probability that the in-vivo region of interest is captured in the series of in-vivo images using the acquired in-vivo images.
また、本発明にかかる画像処理プログラムは、体内を移動しながら繰り返し撮像することで得られた複数の体内画像によって構成される一連の体内画像群を取得する画像取得ステップと、前記画像取得ステップにおいて取得された体内画像を用いて、前記一連の体内画像群の中に注目対象の体内領域が写されている蓋然性を表す指標値を算出する算出ステップと、をコンピュータに発揮させることを特徴とする。 Further, an image processing program according to the present invention includes an image acquisition step of acquiring a series of in-vivo images composed of a plurality of in-vivo images obtained by repeatedly capturing images while moving in the body, and the image acquisition step. Using the acquired in-vivo images to cause a computer to perform a calculation step of calculating an index value indicating the probability that the in-vivo region of interest is captured in the series of in-vivo image groups. .
本発明にかかる画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラムによれば、カプセル型内視鏡を用いて体内を観察する場合に観察者にかかる負担を軽減できるという効果を奏する。 According to the image processing apparatus, the image processing method, and the image processing program of the present invention, it is possible to reduce the burden on the observer when observing the inside of the body using a capsule endoscope.
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態である画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラムについて説明する。本発明の実施形態にかかる画像処理装置は、カプセル型内視鏡によって、食道、胃、小腸および大腸の内部が順次撮影された体内画像によって構成される一連の体内画像群を処理するものとして説明する。一連の体内画像群には、体内に飲み込まれる前に撮影された体外の画像は含まれない。なお、各実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分または相当する部分には同一の符号を付している。 Hereinafter, an image processing apparatus, an image processing method, and an image processing program that are the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The image processing apparatus according to the embodiment of the present invention is described as processing a series of in-vivo images composed of in-vivo images in which the inside of the esophagus, stomach, small intestine, and large intestine is sequentially captured by a capsule endoscope. To do. The series of in-vivo images does not include images outside the body taken before being swallowed by the body. In addition, this invention is not limited by each embodiment. In the description of the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals.
(実施の形態)
図1は、本発明の実施の形態にかかる画像処理装置1の概略構成を示す図である。図1に示すように、画像処理装置1は、各種情報の入力する入力部10、各種情報を出力する出力部20、体内画像および画像処理装置1の処理動作にかかるプログラムなどを記憶する記憶部30、および画像処理装置1の各部の動作を制御する制御部40を備える。さらに画像処理装置1は、制御部40と電気的に接続しており、体内画像を処理して、一連の体内画像群の中に注目対象の体内領域が撮像されている蓋然性を示す指標値を算出する算出部50を備える。画像処理装置1は、携帯型端末やパーソナルコンピュータなどの電子機器に搭載され、後述するカプセル型内視鏡などの撮像装置によって撮像された体内画像の画像処理を行う。
(Embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an
入力部10は、キーボード、マウスおよびデータ通信インターフェイスなどによって実現され、画像取得部11を備える。画像取得部11は、各種メモリカード、CD、DVD等の携帯型記憶媒体に対応するインターフェイスによって実現され、この携帯型記録媒体から一連の体内画像群を構成する体内画像の画像情報の入力を受け付ける。
The
出力部20は、液晶ディスプレイ等によって実現される。特に、出力部20は、指標値を表示する指標値表示部21と、観察者に対して、指標値に応じた警告を通知する警告通知部22を備える。また、出力部20は、オペレータに対して各種処理情報の入力を依頼するGUI(Graphical User Interface)画面を表示する。
The
記憶部30は、更新記憶可能なフラッシュメモリ等のROMやRAMといった各種ICメモリ、内蔵或いはデータ通信端子で接続されたハードディスク、CD−ROM等の情報記憶媒体およびその読取装置等によって実現され、各種処理プログラムなどを記憶する。また、記憶部30は、一連の体内画像群を記憶する体内画像記憶部31を備える。
The
制御部40は、CPUによって実現され、記録部40に記憶された各種処理プログラムを実行させることで、画像処理装置1の各部の処理および動作を制御する。
The
算出部50は、CPUによって実現され、制御部40が実行する各種処理プログラムに基づいて体内画像に対して画像処理を行い、一連の体内画像群の指標値を算出する。算出部50は、図1に示すように、区間設定部51および存否判定部52を備え、一連の体内画像群の中に注目対象の臓器部位が撮像されている蓋然性を示す指標値を算出する。また、算出部50は、関心領域設定部56、分割部57、選択部58および体内画像特定部59を備え、一連の体内画像群の中に注目対象の臓器部位の関心領域が撮像されている蓋然性を示す指標値を算出する。なお、本実施の形態では、算出部50は、0.0以上、1.0以下の範囲で指標値を算出する。
The
区間設定部51は、観察者よって入力部10またはGUI画面を通して入力された情報または予め記憶部30に記憶された情報に基づいて、注目対象の臓器部位を含む区間である注目区間を設定する。例えば、観察者が、注目対象の臓器部位として特定の臓器部位を指定すると、区間設定部51は、指定された臓器部位の始点部分から終点部分までを注目区間として設定する。
The
存否判定部52は、体内画像ごとに各体内画像に撮像された臓器部位を特定する特定部53と、体内画像ごとに特定部53によって特定された臓器部位とその臓器部位を撮像した体内画像とを対応付ける対応付け部54と、一連の体内画像群を撮像した際に同一の臓器部位に対応付けられた体内画像を撮像した時間を計測する計測部55とを備える。本実施の形態では、存否判定部52は、一連の体内画像群の中の注目区間および注目区間の上部および下部に位置する臓器部位の撮像時間に基づき、一連の体内画像群の中に注目区間全域、すなわち注目区間の始点部分から終点部分までを撮像した体内画像が存在するか否かを判定する。なお、計測部55は、対応付け部54によって同一の臓器部位に対応付けられた複数の体内画像のうち、最初の体内画像を撮像した時刻と最後の体内画像を撮像した時刻との差分をこの臓器部位の撮像時間とする。
The presence /
関心領域設定部56は、観察者によって入力部10またはGUI画面を通して入力された情報または予め記憶部30に記憶された情報に基づいて、関心領域を設定する。なお、本実施の形態では、関心領域を粘膜領域とし、関心領域以外の領域を内容物や便などとする。なお、各臓器部位に異常がある場合、粘膜表面に例えば出血やポリープなどの異常が見られるので、観察者にとって一連の体内画像に粘膜表面が撮像されているか否かは、診断を行う上で重要な情報となる。なお、本実施の形態では、異常粘膜および正常粘膜の両方を合わせた粘膜表面を関心領域とするが、異常粘膜のみを関心領域と設定することも可能である。
The region-of-
分割部57は、各体内画像を画像部分に分割し、選択部58は、各画像部分の中から関心領域を選択する。また、体内画像特定部59は、関心領域として選択された画像部分を有する体内画像を関心領域が撮像された体内画像として特定する。
The dividing
次に、図2を参照しつつ、画像処理装置1が行う画像処理の手順を説明する。図2に示すように、制御部40は、画像取得部11を介して一連の体内画像群を構成する体内画像を取得する(ステップS100)。その後、算出部50は、区間設定部51を制御して注目区間を設定する(ステップS110)。また、算出部50は、特定部53を制御して各体内画像に撮像された臓器部位を特定する(ステップS120)。次いで、算出部50は、存否判定部52を制御して臓器特定結果をもとに一連の体内画像群の中に注目区間全域を撮像した体内画像が存在するか否かを判定させ、判定結果に応じて注目対象の臓器部位が撮像されている蓋然性を示す指標値を算出する(ステップS130)。
Next, an image processing procedure performed by the
その後、算出部50は、算出した指標値が所定の閾値以上か否かを判定する(ステップS140)。なお、この所定の閾値とは、一連の体内画像群の中に注目対象の臓器部位が撮像されている蓋然性が高いかか否かを判定する閾値である。指標値が閾値以上の場合(ステップS140:Yes)、算出部50は、分割部57、選択部58および体内画像特定部59を制御し、注目区間の関心領域を撮像した体内画像を特定する(ステップ150)。次いで、算出部50は、注目区間を撮像した体内画像に関心領域が撮像された割合をもとに、注目区間の関心領域が撮像されている蓋然性を示す指標値を算出する(ステップS160)。その後、制御部40は、一連の体内画像群に、注目区間が撮像されている蓋然性を示す指標値および注目区間の関心領域が撮像されている蓋然性を示す指標値を、指標値表示部21に表示する(ステップS170)。一方、一連の体内画像群の中に注目区間が撮像されている蓋然性を示す指標値が閾値未満の場合(ステップS140:No)、制御部40は、この指標値のみを表示する(ステップS170)。
Thereafter, the
次いで、制御部40は、各指標値が、指標値ごとに予め設定された閾値未満か否かを判定する(ステップS180)。各指標値のうち、少なくとも1つが閾値未満の場合(ステップS180:Yes)、制御部40は、閾値未満となった指標値に応じた警告を、警告通知部22を用いて通知して画像処理を終了する(ステップS190)。なお、各指標値がいずれも閾値以上の場合、制御部40は、そのまま画像処理を終了する(ステップS180:No)。
Next, the
画像処理装置1は、ステップS100〜S190の処理を行い、2つの指標値を算出し表示するとともに、各指標値に応じた警告を通知する。このため、観察者は、指標値および警告内容を確認し、カプセル型内視鏡が一連の体内画像群を撮像する際に検査不良を起こしたか否かを判断できるとともに、検査不良を起こしていた場合、どのような検査不良を起こしたかを推定できる。
The
なお、ステップ120において、特定部53は、画像内に撮像されている臓器部位によって、DCT符号化後の各体内画像のファイルサイズおよびファイルサイズの変化量が異なることを利用して、各体内画像に撮像されている臓器を判定する。
In step 120, the specifying
撮像されている臓器部位によって、DCT符号化後の各体内画像のファイルサイズが異なるのは、各臓器部位の粘膜表面の形状が異なるためである。胃の粘膜表面は、絨毛を持つ小腸と比較して凹凸が少ない。このため、胃を撮像した体内画像は、小腸を撮像した体内画像に比べて、画像内において周辺画素間の相関が高い。また、画像を周波数空間に変換した場合、胃を撮像した体内画像の周波数成分は、低周波に偏っており、小腸を撮像した体内画像の周波数成分は、低周波から高周波にかけて分布している。したがって、図3に示すように、食道または胃を撮像した体内画像のDCT符号化後のファイルサイズは、小腸を撮像した体内画像のDCT符号化後のファイルサイズに比べて小さくなる。なお、大腸の粘膜表面は、小腸の粘膜表面に比べて凹凸が少ないため、図3に示すように、大腸を撮像した体内画像のDCT符号化後のファイルサイズは、小腸を撮像した体内画像のDCT符号化後のファイルサイズに比べて小さくなる。 The reason why the file size of each in-vivo image after DCT encoding differs depending on the organ part being imaged is that the shape of the mucosal surface of each organ part is different. The mucosal surface of the stomach has fewer irregularities than the small intestine with villi. For this reason, the in-vivo image obtained by imaging the stomach has a higher correlation between peripheral pixels in the image than the in-vivo image obtained by imaging the small intestine. Further, when the image is converted into a frequency space, the frequency component of the in-vivo image obtained by imaging the stomach is biased to a low frequency, and the frequency component of the in-vivo image obtained by imaging the small intestine is distributed from a low frequency to a high frequency. Therefore, as shown in FIG. 3, the file size after DCT encoding of the in-vivo image obtained by imaging the esophagus or stomach is smaller than the file size after DCT encoding of the in-vivo image obtained by imaging the small intestine. The mucosal surface of the large intestine has less irregularities than the mucosal surface of the small intestine. Therefore, as shown in FIG. 3, the file size after DCT encoding of the in-vivo image capturing the large intestine is the same as the in-vivo image capturing the small intestine. It becomes smaller than the file size after DCT encoding.
また、撮像されている臓器部位によって、DCT符号化後の各体内画像のファイルサイズの変化量が異なるのは、各臓器内でのカプセル型内視鏡の移動速度が異なるためである。例えば、大腸は、内容物が詰まっているためにカプセル型内視鏡が停滞してしまう。したがって、撮像された時系列順に体内画像を比較すると、画像間での変化が小さい。一方、小腸では、カプセル型内視鏡は大腸と比べてスムーズに移動するので、画像間での変化が大きい。したがって、図4に示すように、大腸を撮像した体内画像のDCT符号化後のファイルサイズの変化量は小さく、小腸を撮像した体内画像のDCT符号化後のファイルサイズの変化量は大きくなる。 In addition, the amount of change in the file size of each in-vivo image after DCT encoding differs depending on the organ part being imaged because the moving speed of the capsule endoscope in each organ differs. For example, since the contents of the large intestine are clogged, the capsule endoscope is stagnant. Therefore, when the in-vivo images are compared in the time series in which the images are taken, the change between the images is small. On the other hand, in the small intestine, the capsule endoscope moves more smoothly than the large intestine, so that the change between images is large. Therefore, as shown in FIG. 4, the change amount of the file size after DCT encoding of the in-vivo image obtained by imaging the large intestine is small, and the change amount of the file size after DCT encoding of the in-vivo image obtained by imaging the small intestine is large.
そこで、まず、特定部53は、DCT符号化後のファイルサイズに基づいて、各体内画像に撮像されている臓器部位が、食道または胃であるか、小腸であるかを判定する。また、特定部53は、撮像されている臓器部位が小腸であると判定された体内画像よりも時系列的に後で撮像された体内画像については、DCT符号化後のファイルサイズの変化量に基づき、撮像されている臓器部位が小腸であるか大腸であるかを判定する。
Therefore, first, the identifying
ステップS120において、特定部53が行う臓器特定処理手順を、図5を参照して説明する。まず、特定部53は、DCT符号化後の各体内画像のファイルサイズを算出する(ステップS121)。その後、特定部53は、一連の体内画像群全体のファイルサイズの平均値を算出する(ステップS122)。また、特定部53は、一連の体内画像群で時系列的に隣接する前後の体内画像のファイルサイズの変化量を算出する(ステップS123)。次いで、特定部53は、一連の体内画像群全体のファイルサイズの変化量の平均値を算出する(ステップS124)。その後、特定部53は、ファイルサイズおよびファイルサイズの全体平均、またはファイルサイズの変化量およびファイルサイズの変化量の全体平均をもとに、各体内画像に撮像された臓器部位を特定して、ステップS120へリターンする(ステップS125)。なお、体内画像記憶部31に記憶された一連の体内画像群がDCT符号化されていない場合、制御部40は、予め一連の体内画像群に対してDCT符号化処理を行っておく。
The organ identification processing procedure performed by the
ステップS125で、特定部53は、まず、ファイルサイズの全体平均FsizeAveおよび予め設定された変数Mをもとに、下式(1)によって臓器判定基準となる閾値TFsizeを算出する。なお、変数Mは、被検者の年齢、既往歴などに応じて観察者が任意に変更可能な判定パラメータである。その後、特定部53は、下式(2)に示すように、各体内画像のファイルサイズFsizeが閾値TFsizeより小さいか否かを判定する。
TFsize=FsizeAve+M ・・・(1)
Fsize<TFsize ・・・(2)
In step S125, the specifying
T Fsize = F sizeAve + M (1)
F size <T Fsize (2)
特定部53は、ファイルサイズFsizeが閾値TFsizeより小さい場合、体内画像に撮像されている臓器部位は食道または胃であると判定し、ファイルサイズFsizeが閾値TFsizeより大きい場合、体内画像に撮像されている臓器部位は小腸または大腸であると判定する。
When the file size F size is smaller than the threshold value T Fsize , the specifying
また、特定部53は、ファイルサイズの変化量の全体平均FsizeDiffAveおよび予め設定された変数Nをもとに、下式(3)によって、臓器判定基準となる閾値TFsizeDiffを算出する。なお、変数Nは、被検者の年齢、既往歴などに応じて観察者が任意に変更可能な判定パラメータである。その後、特定部53は、小腸が撮像されていると判定された体内画像よりも時系列的に後で撮像された体内画像について、下式(4)に示すように、各体内画像に対応付けられたファイルサイズFsizeDiffが閾値TFsizeDiffより小さいか否かを判定する。
TFsizeDiff=FsizeDiffAve+N ・・・(3)
FsizeDiff<TFsizeDiff ・・・(4)
Further, the specifying
T FsizeDiff = F sizeDiffAve + N (3)
F sizeDiff <T FsizeDiff (4)
特定部53は、ファイルサイズの変化量FsizeDiffが閾値TFsizeDiffより小さい場合、体内画像に撮像されている臓器部位は大腸であると判定し、ファイルサイズの変化量FsizeDiffが閾値TFsizeDiffより大きい場合、体内画像に撮像されている臓器部位は小腸であると判定する。
When the file size change amount F sizeDiff is smaller than the threshold value T FsizeDiff , the specifying
なお、図3は、各体内画像が撮像された撮像時間に対するファイルサイズの変化の推移を示す図であるが、図中に示すファイルサイズは、時系列的に連続する所定枚数ごとに算出した平均ファイルサイズである。また、図4は、撮像時間に対するファイルサイズの変化量の変化の推移を示す図であるが、図中に示すファイルサイズの変化量は、時系列的に連続する所定枚数ごとに算出した平均ファイルサイズの変化量である。特定部53は、式(2),(4)を用いる処理において、個々の体内画像のファイルサイズに替えて、図3,4に示すような時系列的に連続する所定枚数ごとに算出した平均ファイルサイズおよびその変化量を用い、所定枚数ごとに、体内画像に撮像されている臓器部位を判定してもよい。
FIG. 3 is a diagram showing the transition of the change in file size with respect to the imaging time when each in-vivo image was taken. The file size shown in the figure is an average calculated for each predetermined number of time series. The file size. FIG. 4 is a diagram showing the change of the change amount of the file size with respect to the imaging time. The change amount of the file size shown in the figure is an average file calculated for each predetermined number of time series. The amount of change in size. In the processing using the equations (2) and (4), the specifying
また、特定部53は、ステップS122の処理の直後、式(2)による判定を行い、小腸または大腸が撮像されていると判定された体内画像に対して、ステップ123以降の処理を行ってもよい。この場合、特定部53は、一連の体内画像全体でのファイルサイズの変化量の平均値に替えて、小腸または大腸が撮像されていると判定された体内画像でのファイルサイズの変化量の平均値を用いて、臓器特定処理を行う。
Further, immediately after the process of step S122, the specifying
次いで、ステップS130で、算出部50および存否判定部52が行う指標値算出処理の手順を、図6を参照しつつ説明する。まず、存否判定部52は、注目区間に対応する臓器部位の撮像時間が所定の閾値時間以上か否かを判定する(ステップS131)。この撮像時間が閾値時間以上の場合(ステップS131:Yes)、存否判定部52は、注目区間よりも上部の臓器部位の撮像時間が、所定の閾値範囲以内であるか否かを判定する(ステップS132)。この撮像時間が閾値範囲以内である場合(ステップS132:Yes)、存否判定部52は、注目区間よりも下部の臓器部位の撮像時間が、所定の閾値範囲以内であるか否かを判定する(ステップS133)。この撮像時間も閾値範囲以内である場合(ステップS133:Yes)、算出部50は、指標値を例えば1.0として、ステップS130へリターンする(ステップS134)。一方、注目区間に対応する臓器部位の撮像時間が閾値時間未満の場合(ステップS131:No)、注目区間よりも上部の臓器部位の撮像時間が閾値範囲外の場合(ステップS132:No)、または注目区間よりも下部の臓器部位の撮像時間が閾値範囲外の場合(ステップS133:No)、算出部50は、指標値を0.0として、ステップS130へリターンする(ステップS135)。
Next, the procedure of the index value calculation process performed by the
ここで、注目区間に対応する臓器部位の撮像時間を判定する閾値時間とは、カプセル型内視鏡がその臓器部位を通過する場合に少なくとも要する時間であり、臓器部位ごとに予め設定される。また、注目区間よりも上部または下部の臓器部位の撮像時間を判定する閾値範囲とは、カプセル型内視鏡が各臓器部位を正常に通過したと判定できる時間範囲であり、臓器部位ごとに予め設定される。なお、注目区間を食道または大腸とした場合のように、上部または下部の臓器部位が存在しない場合、上部または下部の臓器部位を撮像した画像に替えて体外を撮像した画像が存在するか否かで判定する。 Here, the threshold time for determining the imaging time of the organ part corresponding to the target section is a time required at least when the capsule endoscope passes through the organ part, and is set in advance for each organ part. Further, the threshold range for determining the imaging time of the organ part above or below the target section is a time range in which it can be determined that the capsule endoscope has passed each organ part normally, and is previously set for each organ part. Is set. If there is no upper or lower organ part as in the case where the attention section is the esophagus or the large intestine, whether or not there is an image taken outside the body instead of an image obtained by imaging the upper or lower organ part Judge with.
存否判定部52は、ステップS131の処理で、カプセル型内視鏡が注目区間内で撮影を行ったか否かを判定している。さらに、存否判定部52は、ステップS132〜S133で、カプセル型内視鏡が一連の体内画像群を撮像する際、注目区間よりも上部または下部の臓器部位内を正常に通過しつつ撮影を行ったか否かを判定している。カプセル型内視鏡が注目区間内で撮影を行っており、さらに注目区間の上部および下部の臓器部位内を正常に通過しつつ撮影を行ったと判定された場合、一連の体内画像群の中には注目区間の始点部分から終点部分までの全体が正常に撮影されていると推定できる。この場合、一連の体内画像群の中には注目区間全域を撮像した体内画像が存在することがわかるので、算出部50は、注目対象の臓器部位が撮像されている蓋然性を示す指標値を1.0とする。
The presence /
一方、注目区間内で撮影を行っていないと判定された場合、注目区間の上部または下部の臓器部位を正常に撮像していないと判定された場合、一連の体内画像群の中には、注目区間の始点部分から終点部分までのいずれかの位置が正常に撮像されていないと推定できる。この場合、一連の体内画像群の中には注目区間全域は撮像されていないことがわかるので、算出部50は指標値を0.0とする。
On the other hand, if it is determined that the imaging is not performed within the attention section, or if it is determined that the upper or lower organ part of the attention section is not normally captured, It can be estimated that any position from the start point to the end point of the section is not normally captured. In this case, since it is understood that the entire region of interest is not captured in the series of in-vivo image groups, the
次いで、ステップS150で、分割部57、選択部58および体内画像特定部59が行う体内画像特定処理について図7を参照して説明する。分割部57および選択部58は、JPEGなどによって符号化された画像が復号化される場合に8×8画素の画素ブロックごとに算出されるDCT係数を用いて、画像を分割し、分割された画像部分から関心領域を選択する。具体的には、図7に示すように、まず、算出部50は、制御部40が複号化した各体内画像の各画素ブロックのDCT係数を取得する(ステップS151)。次いで、分割部57は、各画素ブロックのDCT係数をもとに、所定のカテゴリごとに各体内画像を分割する(ステップS152)。その後、選択部58は、分割された画像部分から予め関心領域として設定されたカテゴリに属する画像部分を関心領域として選択する(ステップS153)。画像特定部59は、選択部58によって関心領域として選択された画像部分を有する体内画像を注目区間の関心領域が撮像された体内画像として特定し、ステップ150へリターンする(ステップS154)。
Next, the in-vivo image specifying process performed by the dividing
ここで、DCT係数について説明する。JPEGのDCT係数は、各画素ブロックに相当する画像部分を離散コサイン変換して得られる係数であり、各画素ブロックに相当する画像部分の周波数成分を示す係数である。また、図8に示すように、DCT係数は、具体的には、8×8行列の量子化マトリクスの各要素である64個のDCT係数の集合である。この64個のDCT係数DCT1〜DCT64のうち、DCT1は、DC成分に相当し、DCT2〜DCT64は、AC成分に相当する。さらに、DCT2〜DCT64は、図8に示すように、それぞれ低周波成分から高周波成分の周波数情報を示している。なお、JPEGでは、RGB値を、輝度情報を示すY値および色情報を示すU値、V値に変換した後、Y値、U値、V値ごとに離散コサイン変換を行うので、Y値、U値、V値各々についてのDCT係数が算出される。すなわち、各画素ブロックは、3×64=192個のDCT係数を有する。 Here, the DCT coefficient will be described. The JPEG DCT coefficient is a coefficient obtained by performing discrete cosine transform on an image portion corresponding to each pixel block, and is a coefficient indicating a frequency component of the image portion corresponding to each pixel block. Further, as shown in FIG. 8, the DCT coefficient is specifically a set of 64 DCT coefficients which are each element of the 8 × 8 quantization matrix. Of these 64 DCT coefficients DCT1 to DCT64, DCT1 corresponds to a DC component, and DCT2 to DCT64 correspond to an AC component. Furthermore, as shown in FIG. 8, DCT2 to DCT64 indicate frequency information from low frequency components to high frequency components, respectively. In JPEG, RGB values are converted into Y values indicating luminance information and U values and V values indicating color information, and then discrete cosine transform is performed for each of the Y values, U values, and V values. A DCT coefficient for each of the U value and the V value is calculated. That is, each pixel block has 3 × 64 = 192 DCT coefficients.
ところで、体内画像で、例えば出血領域は、周囲の粘膜表面とは色味が大きく異なる。また、例えば、絨毛が剥げて白く褪色している異常粘膜は、正常粘膜に比べて色味および粘膜の模様(テクスチャ)が大きく異なる。また、粘膜表面、気泡が発生している部分および便などの内容物の各々が撮像された画像部分は、それぞれ色味およびテクスチャが大きく異なる。そこで、分割部57は、色味および表面の模様(テクスチャ)の情報を含むDCT係数を特徴量として用いることによって、便などが浮遊している内容物領域、気泡が発生している泡領域、異常粘膜領域および正常粘膜領域など領域ごとに各体内画像の画像部分を分割する。
By the way, in the in-vivo image, for example, the bleeding region is greatly different in color from the surrounding mucosal surface. Further, for example, an abnormal mucosa in which the villi are peeled off and faded in white is greatly different in color and mucous membrane pattern (texture) compared to a normal mucous membrane. In addition, the color and texture of the image portion where each of the contents of the mucous membrane surface, the portion where bubbles are generated, and the stool are imaged are greatly different. Therefore, the dividing
図9は、ステップS152で、分割部57が行う分割処理の手順を示す図である。図9に示すように、分割部57は、各画素ブロックのDCT係数をもとに、各画像ブロックの多次元DCT特徴量を算出する(ステップS521)。その後、分割部58は、多次元DCT特徴量をもとに、各画素ブロックを複数のクラスタに分類する(ステップS522)。次いで、分割部57は、教師データを読み込む(ステップS523)。なお、教師データとは、すでにカテゴリごとに分類済みの多次元DCT特徴量の辞書データであり、予め記憶部20に記憶されている。その後、分割部57は、教師データをもとに、各クラスタが属するカテゴリを判別し、各クラスタに分類された各画素ブロックのカテゴリを推定する(ステップS524)。その後、分割部57は、各体内画像をカテゴリごとに画像部分に分割し、ステップS152へリターンする(ステップS525)。
FIG. 9 is a diagram illustrating a procedure of the dividing process performed by the dividing
ここで、多次元DCT特徴量とは、DCT1〜DCT64を要素とする特徴ベクトルであって、DCT係数によって示される周波数情報を特徴軸とする特徴空間上に設けられる特徴ベクトルである。このため、多次元DCT特徴量は、最大192次元の特徴量となる。 Here, the multi-dimensional DCT feature quantity is a feature vector having DCT1 to DCT64 as elements, and is a feature vector provided on a feature space having frequency information indicated by a DCT coefficient as a feature axis. For this reason, the multi-dimensional DCT feature amount is a maximum 192-dimensional feature amount.
なお、ステップS522で、分割部57は、階層的クラスタリングおよびk−means法などの公知のクラスタリング処理手法を用いて、各画素ブロックの多次元DCT特徴量を複数のクラスタに分類する。なお、本実施の形態では、クラスタリング手法について特に限定しない。
In step S522, the dividing
また、ステップS524で、分割部57は、例えば特徴空間内でのクラスタ間の距離をもとに、各クラスタが属するカテゴリを決定する。例えば、分割部57は、クラスタリング処理後の各クラスタと教師データ中の各クラスタとのクラスタ間距離を算出し、クラスタ間距離が最小となる教師データ中のクラスタが属するカテゴリを、クラスタリング処理後のクラスタが属するカテゴリであると判別する。
In step S524, the dividing
次いで、ステップS160で、算出部50が行う指標値算出処理について説明する。ステップS160において、算出部50は、画像全体に対する注目区間の関心領域の面積比をもとに、注目区間の関心領域が撮像されている蓋然性を示す指標値を算出する。図10に示すように、算出部50は、注目区間を撮像した各体内画像について、画像全体(全画素数)に対する関心領域(関心領域の画素数)の面積比を算出する(ステップS161)。その後、算出部50は、関心領域が撮像された割合として関心領域の面積比の平均値を算出し、この平均値を指標値としてステップS160へリターンする(ステップS162)。なお、算出部50は、関心領域の面積比に替えて、または関心領域の面積比とともに、関心領域以外の面積比、例えば、画像全体に対する泡領域および内容物領域の面積比を算出してこの面積比の平均値を指標値として算出してもよい。
Next, an index value calculation process performed by the
また、ステップS190で、制御部40が行う警告内容としては、例えば、注目区間を撮像した体内画像が存在しない旨、関心領域が撮像されている割合が低い旨、または関心領域以外の領域が撮像されている割合が多い旨などがあげられる。
In step S190, the warning content performed by the
本発明の実施の形態にかかる画像処理装置1は、一連の体内画像群の指標値を算出して表示するので、観察者は、一連の体内画像を観察する前に、一連の体内画像群の撮像状況を把握できる。このため、本発明の実施形態によれば、カプセル型内視鏡を用いて体内を観察する場合に観察者にかかる負担を軽減することができる。
The
なお、本実施の形態では、注目区間を撮像した体内画像において関心領域が撮像されている割合を指標値として算出したが、一連の体内画像群を構成する全体内画像において、関心領域および/または関心領域以外の領域が撮像されている割合を指標値として算出してもよい。例えば、臓器部位を問わず、一連の体内画像群に撮像された粘膜領域の面積比の平均値を指標値として算出してもよい。 In the present embodiment, the ratio of the region of interest captured in the in-vivo image obtained by capturing the section of interest is calculated as the index value. However, in the entire in-vivo images constituting the series of in-vivo images, the region of interest and / or A ratio in which an area other than the region of interest is imaged may be calculated as an index value. For example, an average value of the area ratios of the mucosal regions captured in a series of in-vivo image groups may be calculated as an index value regardless of the organ site.
ところで、図11は、出力部20に表示される表示画面の一例を示す図である。表示画面60には、体内画像61、再生ボタン62、逆再生ボタン63、位置表示64、指標値表示65,66および警告表示69が表示されている。
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a display screen displayed on the
体内画像61は、観察者による再生ボタン62または逆再生ボタン63の選択に応じて、撮像の時系列順または時系列の逆順に順次更新されていく。位置表示64は、体内画像61が一連の体内画像群のうち時系列順でどの程度に位置するかを表示している。
The in-
指標値表示65は、一連の体内画像群の中に注目対象の臓器部位が撮像されている蓋然性を示す指標値を表示する。図11に示す場合、注目対象の臓器部位として、複数の臓器部位、例えば、胃、小腸および大腸が設定されており、指標値表示65は、指標値が1.0の臓器部位を示す文字部分を点灯させ、指標値が0.0の臓器部位を示す文字部分を消灯させている。図11に示す場合、胃および小腸の文字部分は点灯しており、注目対象の臓器部位が胃および小腸である指標値は1.0であることがわかる。一方、大腸の文字部分は消灯しており、注目対象の臓器部位が大腸である指標値は0.0であることがわかる。
The
指標値表示66は、関心領域である粘膜領域が撮像されている蓋然性を示す指標値を表示する。特に、指標値表示67は、一連の体内画像群の中に粘膜領域が撮像されている割合を示す指標値を表示し、指標値表示68は、注目対象の臓器部位、図11に示す場合は小腸が撮像されている体内画像の中に粘膜領域が撮像されている割合を示す指標値を表示する。
The
また、警告表示69は、指標値に基づいた警告を表示する。図11に示す場合、大腸が撮像されている蓋然性を示す指標値が閾値以下であり、警告表示69は、大腸が正常に撮像されていない可能性がある旨を表示している。
The
表示画面60によれば、観察者は、一連の体内画像群の中に注目対象の体内領域が撮像されている蓋然性を示す指標値を確認できるので、一連の体内画像群の撮像状況を把握することができる。
According to the
(変形例1)
上述の実施の形態では、注目区間に対応する臓器部位、注目区間の上部の臓器部位または下部の臓器部位が撮像されているかを各々判定した結果を総括し、一連の体内画像群の中に注目対象の臓器部位が撮像されている蓋然性を示す指標値を算出したが、本変形例1では、各々の判定結果に応じて複数の指標値を算出し、一連の体内画像群の中に注目対象の臓器部位が撮像されている蓋然性を示す。
(Modification 1)
In the above-described embodiment, the results of determining whether the organ part corresponding to the target section, the upper part of the target section, or the lower part of the target part are imaged are summarized, and attention is paid to a series of in-vivo image groups. Although the index value indicating the probability that the target organ part is imaged is calculated, in the first modification, a plurality of index values are calculated according to each determination result, and the target object is included in the series of in-vivo image groups. The probability that the organ part of this is imaged is shown.
図12は、変形例1にかかる場合、算出部50および存否判定部52が行う指標値算出処理の手順を示すフローチャートである。図12に示すように、まず、存否判定部52は、注目区間に対応する臓器部位の撮像時間が所定の閾値時間以上か否かを判定する(ステップS231)。この撮像時間が閾値時間以上の場合(ステップS231:Yes)、算出部50は、注目区間内を撮像した体内画像の存否を示す指標値を1.0とする(ステップS232)。一方、この撮像時間が閾値時間未満の場合(ステップS231:No)、算出部50は、注目区間内を撮像した体内画像の存否を示す指標値を0.0とする(ステップS233)。
FIG. 12 is a flowchart illustrating a procedure of index value calculation processing performed by the
その後、存否判定部52は、注目区間よりも上部の臓器部位の撮像時間が、所定の閾値範囲以内であるか否かを判定する(ステップS234)。この撮像時間が閾値範囲以内である場合(ステップS234:Yes)、算出部50は、注目区間の始点部分から撮像されたか否かを示す指標値を1.0とする(ステップS235)。一方、この撮像時間が閾値時間範囲外である場合(ステップS234:No)、算出部50は、注目区間の始点部分から撮像されたか否かを示す指標値を0.0とする(ステップS236)。
Thereafter, the presence /
さらに、存否判定部52は、注目区間よりも下部の臓器部位の撮像時間が、所定の閾値範囲以内であるか否かを判定する(ステップS237)。この撮像時間が閾値範囲以内である場合(ステップS237:Yes)、算出部50は、注目区間の終点部分まで撮像されたか否かを示す指標値を1.0とする(ステップS238)。一方、この撮像時間が閾値時間範囲外である場合(ステップS237:No)、算出部50は、注目区間の終点部分まで撮像されたか否かを示す指標値を0.0とし、ステップS130へリターンする(ステップS239)。
Further, the presence /
本変形例1にかかる画像処理装置は、一連の体内画像群の中に注目対象の臓器部位が撮像されている蓋然性を示す指標値として複数の指標値を算出して表示する。このため、本変形例1によれば、観察者は、一連の体内画像群を観察する前に、注目対象の臓器部位の撮像状況を詳細に把握できるので、カプセル型内視鏡を用いて体内を観察する場合に観察者にかかる負担を軽減することができる。 The image processing apparatus according to the first modification calculates and displays a plurality of index values as index values indicating the probability that an organ site of interest is imaged in a series of in-vivo image groups. Therefore, according to the first modification, the observer can grasp in detail the imaging state of the target organ site before observing a series of in-vivo image groups. The burden on the observer can be reduced when observing the image.
(変形例2)
また、上述の実施の形態では、注目区間内、注目区間の上部の臓器部位または下部の臓器部位が撮像されているかを各々判定した結果を参照し、一連の体内画像群の中に注目対象の臓器部位が撮像されている蓋然性を示す指標値が0.0か1.0を算出したが、本変形例2では、各々の判定結果に応じた数値を合算して一連の体内画像群の中に注目対象の臓器部位が撮像されている蓋然性を示す指標値を算出する。
(Modification 2)
Further, in the above-described embodiment, referring to the results of determining whether or not the organ part in the upper part of the target section or the organ part in the lower part of the target section has been imaged, the target in the series of in-vivo image groups is referred to. The index value indicating the probability that the organ site is imaged is calculated to be 0.0 or 1.0. However, in the second modification, the numerical values corresponding to the respective determination results are added together, and a series of in-vivo image groups. An index value indicating the probability that the organ part of interest is being imaged is calculated.
図13は、変形例2にかかる場合、算出部50および存否判定部52が行う指標値算出処理の手順を示すフローチャートである。図13に示すように、まず、存否判定部52は、注目区間に対応する臓器部位の撮像時間が所定の閾値時間以上か否かを判定する(ステップS331)。この撮像時間が閾値時間以上の場合(ステップS331:Yes)、算出部50は、指標値として例えば0.6を加算する(ステップS332)。一方、この撮像時間が閾値時間未満の場合(ステップS331:No)、算出部50は、指標値への加算は行わない。
FIG. 13 is a flowchart illustrating a procedure of index value calculation processing performed by the
その後、存否判定部52は、注目区間よりも上部の臓器部位の撮像時間が、所定の閾値範囲以内であるか否かを判定する(ステップS333)。この撮像時間が閾値範囲以内である場合(ステップS333:Yes)、算出部50は、指標値として0.2を加算する(ステップS334)。一方、この撮像時間が閾値時間範囲外である場合(ステップS333:No)、算出部50は、指標値への加算は行わない。
Thereafter, the presence /
さらに、存否判定部52は、注目区間よりも下部の臓器部位の撮像時間が、所定の閾値範囲以内であるか否かを判定する(ステップS335)。この撮像時間が閾値範囲以内である場合(ステップS335:Yes)、算出部50は、指標値として例えば0.2を加算する(ステップS336)。一方、この撮像時間が閾値時間範囲外である場合(ステップS335:No)、算出部50は、指標値への加算は行わない。その後、算出部50は、ステップS331〜S336で加算した数値を合算し、一連の体内画像群に注目対象の臓器部位が撮像されている蓋然性を示す指標値を算出し、ステップS130へリターンする(ステップS337)。
Further, the presence /
変形例2にかかる画像処理装置は、実施の形態と比較して、一連の体内画像群内に注目対象の臓器部位が撮像されている蓋然性を示す指標値として、より撮像状況を反映した数値を算出する。したがって、本変形例2によれば、観察者は、一連の体内画像群を観察する前に、注目対象の臓器部位の撮像状況を把握できるので、カプセル型内視鏡を用いて体内を観察する場合に観察者にかかる負担を軽減することができる。 Compared with the embodiment, the image processing apparatus according to the second modification uses a numerical value that more reflects the imaging state as an index value indicating the probability that the organ part of interest is captured in a series of in-vivo image groups. calculate. Therefore, according to the second modification, the observer can grasp the imaging state of the organ site of interest before observing a series of in-vivo image groups, and thus observes the body using a capsule endoscope. In this case, the burden on the observer can be reduced.
(変形例3)
ところで、上述の実施の形態では、関心領域が撮像されている蓋然性を示す指標として関心領域の面積比の平均値を算出したが、本変形例3では、関心領域が撮像されている蓋然性を示す指標値として、一連の体内画像群の全体または注目区間を撮像した体内画像の枚数に対する、関心領域の面積比が閾値以上の体内画像の枚数の比を算出する。
(Modification 3)
By the way, in the above-described embodiment, the average value of the area ratio of the region of interest is calculated as an index indicating the probability that the region of interest is imaged. In the third modification, the probability that the region of interest is imaged is shown. As the index value, the ratio of the number of in-vivo images in which the area ratio of the region of interest is equal to or greater than the threshold to the number of in-vivo images obtained by capturing the entire series of in-vivo image groups or the target section is calculated.
例えば、図14に示すように、算出部50は、注目区間を撮像した体内画像について、画像全体(全画素数)に対する関心領域(関心領域の画素数)の面積比を算出する(ステップS261)。その後、算出部50は、関心領域が撮像された割合としてとして注目区間全域の画像枚数に対する、関心領域の面積比が閾値以上の画像枚数の比を算出し、この画像枚数の比を関心領域が撮像されている蓋然性を示す指標値とし、ステップS160へリターンする(ステップS262)。
For example, as illustrated in FIG. 14, the
なお、算出部50は、関心領域が撮像されている蓋然性を示す指標値として、一連の体内画像群の全体の画像枚数に対する、関心領域の面積比が閾値以上の画像枚数の比を算出してもよい。また、算出部50は、指標値として、関心領域の面積比の平均値および関心領域の面積比が閾値以上となる画像の枚数比の両方を算出してもよい。
The
変形例3にかかる画像処理装置によれば、観察者は、一連の体内画像を観察する前に、関心領域が撮像された体内画像が、一連の体内画像群または注目区間を撮像した体内画像の中にどの程度含まれているかを把握できるので、カプセル型内視鏡を用いて体内を観察する場合に観察者にかかる負担を軽減することができる。 According to the image processing apparatus according to the modified example 3, before an observer observes a series of in-vivo images, an in-vivo image in which a region of interest is captured is an in-vivo image in which a series of in-vivo images or a section of interest is captured. Since it can be grasped how much is contained, the burden on the observer can be reduced when the inside of the body is observed using a capsule endoscope.
(変形例4)
また、上述の実施の形態では、臓器部位である体内領域を写した体内画像が存在するか否かと、粘膜表面である体内領域が存在する割合とを総括して最終的な指標値を算出したが、変形例として、臓器部位である体内領域を写した体内画像が存在するか否か、あるいは、粘膜表面である体内領域が存在する割合のいずれかに応じて、最終的な指標値を算出してもよい。
(Modification 4)
Further, in the above-described embodiment, the final index value is calculated by summarizing whether or not there is an in-vivo image showing an in-vivo region that is an organ part and the ratio of the in-vivo region that is a mucosal surface. However, as a modification, the final index value is calculated depending on whether there is an in-vivo image that shows the internal region that is an organ part or the proportion of the internal region that is a mucosal surface. May be.
ところで、上述の実施の形態では、特定部53は、体内画像のDCT符号化後のファイルサイズおよびファイルサイズの変化量を用いて、各体内画像に撮像された臓器部位を判定したが、体内画像を周波数空間に変換した場合の周波数にかかる情報を用いて、臓器判定処理を行うことも可能である。体内画像を周波数空間に変換した場合、周波数成分の分布は、画像内に撮像されている臓器部位によって異なるためである。周波数にかかる情報として、例えば、フーリエ変換によって算出されるパワースペクトル、DCT符号化後の復号化時に算出されるDCT係数などがあげられる。DCT係数は、体内画像の復号化処理で算出されるので、臓器判定処理自体の計算処理量は少なく、迅速に臓器判定結果を得ることができる。以下、DCT係数を用いた臓器判定処理について説明する。
By the way, in the above-described embodiment, the specifying
図15に示すように、ステップS120の処理において、特定部53は、まず、DCT係数をもとに、各体内画像の特徴ベクトルを算出する(ステップS221)。次いで、特定部53は、基準データを読み込む(ステップS222)。その後、特定部53は、特徴ベクトルおよび基準データをもとに、各体内画像に撮像されている臓器部位を判定し、ステップS120へリターンする(ステップS223)。
As shown in FIG. 15, in the process of step S120, the specifying
ここで、特徴ベクトルとは、体内画像ごとに算出したDCT係数の平均値に基づいた特徴量を要素とするベクトルである。DCT係数の平均値とは、体内画像ごとに、画像上の全画素ブロックのDCT係数を用いて、DCT1〜DCT64の各々について算出した平均DCT1〜平均DCT64の集合である。特徴ベクトルは、Y値、U値、V値各々についてのDCT係数をもとに算出され、最大で192次元のベクトルとなる。 Here, the feature vector is a vector whose element is a feature amount based on the average value of DCT coefficients calculated for each in-vivo image. The average value of DCT coefficients is a set of average DCT1 to average DCT64 calculated for each of DCT1 to DCT64 using the DCT coefficients of all pixel blocks on the image for each in-vivo image. The feature vector is calculated based on the DCT coefficient for each of the Y value, U value, and V value, and is a 192-dimensional vector at the maximum.
なお、本実施の形態では、各体内画像の特徴ベクトルとして、3次元の特徴ベクトルを例に説明する。本実施の形態にかかる3次元の特徴ベクトルは、Y値についてのDCT係数をもとに算出した特徴量A,B,Cをベクトルの要素とする。ここで、特徴量Aとは、各体内画像のY値についての平均DCT2〜平均DCT64のうち、低周波成分を示す平均DCT係数を複数選択して、それらを平均して算出した代表DCT係数である。また、特徴量Bとは、各体内画像のY値についての平均DCT2〜平均DCT64のうち、高周波成分を示す平均DCT係数を複数選択して、それらを平均して算出した代表DCT係数である。特徴量Cとは、各体内画像のY値についてのDC成分の平均値である平均DCT1である。 In the present embodiment, a three-dimensional feature vector will be described as an example of the feature vector of each in-vivo image. In the three-dimensional feature vector according to the present embodiment, feature amounts A, B, and C calculated based on the DCT coefficient for the Y value are used as vector elements. Here, the feature amount A is a representative DCT coefficient calculated by selecting a plurality of average DCT coefficients indicating low frequency components from the average DCT2 to the average DCT64 for the Y value of each in-vivo image and averaging them. is there. The feature amount B is a representative DCT coefficient calculated by selecting a plurality of average DCT coefficients indicating high-frequency components from the average DCT2 to the average DCT64 for the Y value of each in-vivo image and averaging them. The feature amount C is an average DCT1 that is an average value of DC components for the Y value of each in-vivo image.
また、図16は、基準データの一例を示す図である。基準データとは、撮像されている臓器部位ごとに、体内画像の特徴ベクトルを予めクラス分けした辞書データであり、予め記憶部30に記憶されている。図16に示すように、胃を撮像した画像では、小腸または大腸を撮像した画像に比べて、低周波成分を示す特徴量Aが大きくなっている。一方、小腸または大腸を撮像した画像では、胃を撮像した画像に比べて、高周波成分を示す特徴量Bが大きくなっている。したがって、図16に示すように、撮像された臓器部位ごとに特徴空間内で特徴ベクトルをクラス分けできる。この性質を利用し、特定部53は、各体内画像の特徴ベクトルおよび基準データをもとに、kNN法および部分空間法などの公知の識別方法によって、各体内画像に撮像された臓器部位を判定する。
FIG. 16 is a diagram illustrating an example of the reference data. The reference data is dictionary data in which feature vectors of in-vivo images are classified in advance for each organ site being imaged, and stored in the
ここまで、本発明を実施する最良の形態を実施の形態および変形例1〜4として説明したが、これらに限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、主々の変形が可能である。 Up to this point, the best mode for carrying out the present invention has been described as the embodiment and the first to fourth modified examples. However, the present invention is not limited thereto, and various modifications are possible within the scope of the present invention. It is.
1 画像処理装置
10 入力部
11 画像取得部
20 出力部
21 指標値表示部
22 警告通知部
30 記憶部
31 体内画像記憶部
40 制御部
50 算出部
51 区間設定部
52 存否判定部
53 特定部
54 対応付け部
55 計測部
56 関心領域設定部
57 分割部
58 選択部
59 体内画像特定部
60 表示画面
61 体内画像
62 再生ボタン
63 逆再生ボタン
64 位置表示
65,66,67,68 指標値表示
69 警告表示
DESCRIPTION OF
Claims (26)
前記画像取得部によって取得された体内画像を用いて、前記一連の体内画像群の中に注目対象の体内領域が写されている蓋然性を表す指標値を算出する算出部と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。 An image acquisition unit that acquires a series of in-vivo images formed by a plurality of in-vivo images obtained by repeatedly imaging while moving in the body;
Using the in-vivo image acquired by the image acquisition unit, a calculation unit that calculates an index value indicating the probability that the in-vivo region of interest is copied in the series of in-vivo image groups;
An image processing apparatus comprising:
前記存否判定部は、前記注目区間を写した体内画像を対象にした前記存否判定を行うことを特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。 The calculation unit includes an interval setting unit that sets an attention interval that is an interval including the organ site of interest on a movement route in the body that passes when repeatedly capturing in-vivo images.
The image processing apparatus according to claim 3, wherein the presence / absence determination unit performs the presence / absence determination on an in-vivo image obtained by copying the attention section.
前記算出部は、その存否判定の結果を参照して、前記指標値を算出することを特徴とする請求項4に記載の画像処理装置。 The presence / absence determination unit performs the presence / absence determination based on whether the imaging time of the attention section is equal to or greater than a predetermined threshold,
The image processing apparatus according to claim 4, wherein the calculation unit calculates the index value with reference to a result of the existence determination.
前記算出部は、その存否判定の結果を参照して、前記指標値を算出することを特徴とする請求項4に記載の画像処理装置。 The presence / absence determination unit performs the presence / absence determination based on whether the start point portion and / or the end point portion of the section of interest are imaged,
The image processing apparatus according to claim 4, wherein the calculation unit calculates the index value with reference to a result of the existence determination.
前記一連の体内画像群を構成する各体内画像の特徴を示す特徴量を参照し、各体内画像に写されている臓器部位を体内画像ごとに特定する特定部と、
前記特定部によって特定された臓器部位とその臓器部位を写した体内画像とを体内画像ごとに対応付ける対応付け部と、
同一の臓器部位に対応付けられた体内画像を撮像している時間である撮像時間を前記臓器部位の撮像時間として計測する計測部と、
を備えることを特徴とする請求項5または8に記載の画像処理装置。 The presence / absence determination unit includes:
A specific unit that refers to a feature amount indicating a feature of each in-vivo image that constitutes the series of in-vivo images, and that identifies an organ site that is captured in each in-vivo image for each in-vivo image;
An associating unit that associates, for each in-vivo image, an organ site identified by the identifying unit and an in-vivo image obtained by copying the organ site;
A measurement unit that measures an imaging time, which is a time during which an in-vivo image associated with the same organ part is imaged, as the imaging time of the organ part;
The image processing apparatus according to claim 5, further comprising:
前記一連の体内画像群を構成する複数の体内画像の中から、前記注目区間に含まれる前記注目対象の体内領域である関心領域を写した体内画像を特定する体内画像特定部を備え、
さらに、前記関心領域を表す画像部分が前記体内画像特定部によって特定された体内画像全体において占める割合、および/または前記関心領域以外の体内領域を表す画像部分が前記体内画像特定部によって特定された体内画像全体において占める割合に応じた前記指標値を算出することを特徴とする請求項4に記載の画像処理装置。 The calculation unit includes:
An in-vivo image specifying unit that specifies an in-vivo image in which a region of interest that is the in-vivo region of the target of interest included in the attention section is selected from among a plurality of in-vivo images constituting the series of in-vivo images;
Further, the ratio of the image portion representing the region of interest in the entire in-vivo image specified by the in-vivo image specifying unit and / or the image portion representing the in-vivo region other than the region of interest specified by the in-vivo image specifying unit The image processing apparatus according to claim 4, wherein the index value is calculated according to a ratio occupied in the entire in-vivo image.
前記一連の体内画像群を構成する各体内画像を複数の前記画像部分に分割する分割部と、
前記複数の画像部分の中から前記関心領域を表した画像部分を選択する選択部と、
を備えることを特徴とする請求項13〜15のいずれかひとつに記載の画像処理装置。 The calculation unit includes:
A dividing unit that divides each in-vivo image constituting the series of in-vivo images into a plurality of the image portions;
A selection unit for selecting an image part representing the region of interest from the plurality of image parts;
The image processing apparatus according to claim 13, further comprising:
前記存否判定部は、前記特定部によって各体内画像に撮像されたと特定された臓器部位と注目対象の臓器部位とを比較して、注目対象の臓器部位を写した体内画像が、前記一連の体内画像群の中に存在するか否かを判定することを特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。 The calculation unit includes a specifying unit that specifies an organ part that is captured in each in-vivo image based on a feature amount that indicates a feature of the in-vivo image.
The presence / absence determination unit compares the organ part identified as captured in each in-vivo image by the specifying unit with the target organ part, and the in-vivo image showing the target organ part is the series of in-vivo images. The image processing apparatus according to claim 3, wherein it is determined whether or not the image group exists.
前記存否判定部は、前記複数の体内画像のそれぞれに対応付けられた臓器部位が注目対象の臓器部位と一致するか否かについて体内画像ごとに比較し、前記対応付けられた臓器部位が前記注目対象の臓器部位と一致した場合に、注目対象の臓器部位を写した体内画像が、前記一連の体内画像群の中に存在すると判定することを特徴とする請求項19に記載の画像処理装置。 The calculation unit further includes an association unit for associating the specified organ part with an in-vivo image obtained by copying the specified organ part,
The presence / absence determination unit compares, for each in-vivo image, whether or not an organ part associated with each of the plurality of in-vivo images matches an organ part of interest, and the associated organ part The image processing apparatus according to claim 19, wherein when it matches the target organ part, it is determined that an in-vivo image representing the target organ part is present in the series of in-vivo image groups.
前記画像取得部によって取得された体内画像を用いて算出された、前記一連の体内画像群の中に注目対象の体内領域が写されている蓋然性を表す指標値を表示する表示部と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。 An image acquisition unit that acquires a series of in-vivo images formed by a plurality of in-vivo images obtained by repeatedly imaging while moving in the body;
A display unit that displays an index value that indicates a probability that an in-vivo region of interest is copied in the series of in-vivo image groups, calculated using the in-vivo image acquired by the image acquisition unit;
An image processing apparatus comprising:
前記画像取得ステップにおいて取得された体内画像を用いて、前記一連の体内画像群の中に注目対象の体内領域が写されている蓋然性を表す指標値を算出する算出ステップと、
を備えることを特徴とする画像処理方法。 An image acquisition step of acquiring a series of in-vivo image groups composed of a plurality of in-vivo images obtained by repeatedly imaging while moving in the body;
Using the in-vivo image acquired in the image acquisition step, a calculation step for calculating an index value indicating the probability that the in-vivo region of interest is copied in the series of in-vivo image groups;
An image processing method comprising:
前記画像取得ステップにおいて取得された体内画像を用いて、前記一連の体内画像群の中に注目対象の体内領域が写されている蓋然性を表す指標値を算出する算出ステップと、
をコンピュータに発揮させることを特徴とする画像処理プログラム。 An image acquisition step of acquiring a series of in-vivo image groups composed of a plurality of in-vivo images obtained by repeatedly imaging while moving in the body;
Using the in-vivo image acquired in the image acquisition step, a calculation step for calculating an index value indicating the probability that the in-vivo region of interest is copied in the series of in-vivo image groups;
An image processing program for causing a computer to exhibit the above.
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Publications (1)
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