JP2009273601A - Apparatus, method, and program for distinguishing image - Google Patents
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Images
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- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Abstract
Description
本発明は、画像判別装置、画像判別方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to an image discrimination device, an image discrimination method, and a program.
医療診断には、診断対象となる部位をX線等の放射線により撮影した放射線画像が広く使われている。従来、増感紙とフィルムを用いた手法が用いられてきたが、近年では、フィルムを使わないデジタルX線撮影装置を用いたモニタ診断も広く普及しつつある。 In medical diagnosis, a radiation image obtained by photographing a site to be diagnosed with radiation such as X-rays is widely used. Conventionally, a technique using an intensifying screen and a film has been used, but in recent years, a monitor diagnosis using a digital X-ray imaging apparatus that does not use a film has been widely spread.
単純X線での胸部正面撮影は、通常、背中側から放射線を照射するPA(Postero-Anterior)撮影法で行う。しかし、立位での撮影が行えない患者に対しては、PA撮影法で撮影を行うことが困難であるため、胸側から放射線を照射するAP(Antero-Posterior)撮影法で撮影を行う。したがって、PA撮影法で撮影した画像(以下、PA画像という。)とAP撮影法で撮影した画像(以下、AP画像という。)とでは、撮影された画像の人体における左右が逆になっている。 Chest frontal imaging with simple X-rays is usually performed by a PA (Postero-Anterior) imaging method in which radiation is emitted from the back side. However, since it is difficult to perform imaging with PA imaging for patients who cannot perform imaging in a standing position, imaging is performed with AP (Antero-Posterior) imaging that irradiates radiation from the chest side. Therefore, an image captured by the PA imaging method (hereinafter referred to as a PA image) and an image captured by the AP imaging method (hereinafter referred to as an AP image) are reversed on the human body. .
PA画像とAP画像とが混在していると診断ミスの原因となるおそれがあるため、医師がフィルム又はモニタにより胸部正面画像を診断する際には、PA画像については、心臓が画像の右側に位置するように、画像の左右を反転させる。すなわち、医師が患者に向かい合う方向の画像に揃えて診断を行う。具体的には、PA画像の場合には、フィルムを裏返してシャーカステンに装着したり、画像処理により左右反転処理を行った後にモニタに表示させたりする。 When a PA image and an AP image are mixed, it may cause a diagnosis error. Therefore, when a doctor diagnoses a chest front image with a film or a monitor, the heart of the PA image is on the right side of the image. The left and right sides of the image are reversed so that they are positioned. That is, the diagnosis is performed by aligning the images in the direction in which the doctor faces the patient. Specifically, in the case of a PA image, the film is turned over and attached to the Schacus Ten, or the image is displayed on a monitor after being subjected to a horizontal reversal process by image processing.
また、医師が予めAP画像であるかPA画像であるかを示す撮影方向等の撮影条件を入力しておき、画像に撮影条件情報を埋め込んで表示させるX線撮影システムにおいて、撮影方向に応じて画像を反転するか否かを判断する技術が提案されている(特許文献1参照)。 Further, in an X-ray imaging system in which an imaging condition such as an imaging direction indicating whether the image is an AP image or a PA image is input in advance and the imaging condition information is embedded in the image and displayed, according to the imaging direction. A technique for determining whether to reverse an image has been proposed (see Patent Document 1).
また、放射線撮影を行う際にCCD(Charge Coupled Device)カメラ等によって患者を撮影し、CCDカメラ等によって撮影された画像と、患者の撮影部位・撮影方向等と対応付けをしたテンプレート画像とを比較して撮影方向を推定し、自動で放射線撮影された胸部正面画像がAP画像であるかPA画像であるかを判別する放射線撮像システムが提案されている(特許文献2参照)。
しかし、特許文献1に記載のX線撮影システムのように、予め撮影条件を入力しておかなければならない場合には、工数が増加し、煩雑であるとともに、撮影条件の入力ミス等により、AP画像であるかPA画像であるかの判別を誤るおそれがあった。また、特許文献2に記載の放射線撮像システムでは、CCDカメラ等を備える必要があるため、システムが複雑となり、非常にコストがかかるという問題点があった。
However, when the imaging conditions have to be input in advance as in the X-ray imaging system described in
本発明は上記の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、胸部正面画像がAP画像であるかPA画像であるかを判別するためのコストを抑えつつ、ユーザの負担を軽減させることを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems in the prior art, and reduces the burden on the user while suppressing the cost for determining whether the chest front image is an AP image or a PA image. Is an issue.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、放射線撮影により得られた胸部正面画像に基づいて、当該胸部正面画像が胸側から放射線を照射して撮影されたAP画像であるか、背中側から放射線を照射して撮影されたPA画像であるかを判別する制御手段を備えた画像判別装置であって、前記制御手段は、前記胸部正面画像から人体における左右方向での中心に位置する中心線を抽出し、当該抽出された中心線の両側のそれぞれに予め定められた幅の解析対象領域を設定し、当該設定された二つの解析対象領域のうち一方の解析対象領域における平均画素値と他方の解析対象領域における平均画素値との差を算出し、当該算出された平均画素値の差と予め定められた閾値とを比較し、その比較結果に基づいて前記胸部正面画像がAP画像であるかPA画像であるかを判別する。
In order to solve the above problem, the invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像判別装置において、表示手段を更に備え、前記制御手段は、前記胸部正面画像がAP画像であると判別した場合には前記胸部正面画像をそのまま前記表示手段に表示させ、前記胸部正面画像がPA画像であると判別した場合には前記胸部正面画像を左右反転させて前記表示手段に表示させる。 According to a second aspect of the present invention, the image discriminating apparatus according to the first aspect further includes a display unit, and the control unit determines that the chest front image is an AP image when the chest front image is determined to be an AP image. Is displayed on the display means as it is, and when it is determined that the chest front image is a PA image, the chest front image is horizontally reversed and displayed on the display means.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の画像判別装置において、前記胸部正面画像がAP画像であるかPA画像であるかの判別結果が正しいか否かを示す正誤情報を入力するための操作手段を更に備え、前記制御手段は、前記操作手段から入力された正誤情報に基づいて前記判別結果を修正する。 According to a third aspect of the present invention, in the image discriminating apparatus according to the second aspect, correct / incorrect information indicating whether or not the discrimination result as to whether the chest front image is an AP image or a PA image is correct is input. The control means corrects the determination result based on correct / incorrect information input from the operation means.
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の画像判別装置において、前記制御手段は、前記胸部正面画像から算出された平均画素値の差と前記胸部正面画像がAP画像であるかPA画像であるかの判別結果とに基づいて、前記閾値を変更する。 According to a fourth aspect of the present invention, in the image discriminating apparatus according to any one of the first to third aspects, the control means includes a difference between average pixel values calculated from the chest front image and the chest front image. The threshold value is changed based on the determination result of whether the image is an AP image or a PA image.
請求項5に記載の発明は、放射線撮影により得られた胸部正面画像に基づいて、制御手段により、前記胸部正面画像が胸側から放射線を照射して撮影されたAP画像であるか、背中側から放射線を照射して撮影されたPA画像であるかを判別する画像判別方法であって、前記制御手段により、前記胸部正面画像から人体における左右方向での中心に位置する中心線を抽出するステップと、前記制御手段により、前記抽出された中心線の両側のそれぞれに予め定められた幅の解析対象領域を設定するステップと、前記制御手段により、前記設定された二つの解析対象領域のうち一方の解析対象領域における平均画素値と他方の解析対象領域における平均画素値との差を算出するステップと、前記制御手段により、前記算出された平均画素値の差と予め定められた閾値とを比較するステップと、前記制御手段により、その比較結果に基づいて前記胸部正面画像がAP画像であるかPA画像であるかを判別するステップと、を含む。 According to a fifth aspect of the present invention, based on a chest front image obtained by radiography, the chest front image is an AP image taken by irradiating radiation from the chest side by the control means, or the back side A method of determining whether the image is a PA image captured by irradiating radiation from the center, wherein the control means extracts a center line located at the center in the left-right direction of the human body from the chest front image A step of setting an analysis target area having a predetermined width on each of both sides of the extracted center line by the control means; and one of the two analysis target areas set by the control means Calculating the difference between the average pixel value in the analysis target area and the average pixel value in the other analysis target area, and the difference between the calculated average pixel values by the control means Comparing a predetermined threshold value, by the control unit, comprising the steps of the front chest image it is determined whether PA image is an AP image based on the comparison result.
請求項6に記載の発明は、コンピュータを、放射線撮影により得られた胸部正面画像に基づいて、当該胸部正面画像が胸側から放射線を照射して撮影されたAP画像であるか、背中側から放射線を照射して撮影されたPA画像であるかを判別する手段として機能させるためのプログラムであって、前記コンピュータを、前記胸部正面画像から人体における左右方向での中心に位置する中心線を抽出する手段、当該抽出された中心線の両側のそれぞれに予め定められた幅の解析対象領域を設定する手段、当該設定された二つの解析対象領域のうち一方の解析対象領域における平均画素値と他方の解析対象領域における平均画素値との差を算出する手段、当該算出された平均画素値の差と予め定められた閾値とを比較する手段、その比較結果に基づいて前記胸部正面画像がAP画像であるかPA画像であるかを判別する手段、として機能させるためのプログラムである。 In the invention according to claim 6, the computer is an AP image obtained by irradiating radiation from the chest side based on a chest front image obtained by radiography, or from the back side. A program for causing a computer to function as a means for determining whether or not a PA image is taken by irradiating radiation, and extracts a center line located at the center of the human body in the left-right direction from the chest front image Means for setting an analysis target area having a predetermined width on each of both sides of the extracted center line, and an average pixel value in one analysis target area and the other of the two set analysis target areas Means for calculating a difference from the average pixel value in the analysis target area, means for comparing the difference between the calculated average pixel value and a predetermined threshold, and based on the comparison result There the front chest image is programmed to function as a unit, for determining whether the PA image is an AP image.
請求項1、5、6に記載の発明によれば、胸部正面画像に基づいて胸部正面画像がAP画像であるかPA画像であるかを判別することができるので、コストを抑えつつ、ユーザの負担を軽減させることができる。 According to the first, fifth, and sixth aspects of the present invention, it is possible to determine whether the chest front image is an AP image or a PA image based on the chest front image. The burden can be reduced.
請求項2に記載の発明によれば、胸部正面画像がPA画像であると判別した場合には胸部正面画像を左右反転させるので、胸部正面画像の向きを揃えて表示することができる。 According to the second aspect of the present invention, when it is determined that the chest front image is a PA image, the chest front image is reversed left and right, so that the chest front image can be displayed in the same orientation.
請求項3に記載の発明によれば、判別結果が誤っている場合には、ユーザの判断に従って、判別結果を修正することができる。 According to the third aspect of the present invention, when the determination result is incorrect, the determination result can be corrected according to the user's determination.
請求項4に記載の発明によれば、AP画像であるかPA画像であるかの判別が行われた胸部正面画像に適した閾値に変更することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the threshold value can be changed to a threshold value suitable for a chest front image for which it is determined whether the image is an AP image or a PA image.
以下、本発明に係る画像判別装置を適用した画像診断支援装置の一実施形態について説明する。
図1に、画像診断支援装置10の機能的構成を示す。図1に示すように、画像診断支援装置10は、制御部11、操作部12、表示部13、通信部14、ROM(Read Only Memory)15、記憶部16を備えて構成され、各部はバス17により接続されている。
Hereinafter, an embodiment of an image diagnosis support apparatus to which an image determination apparatus according to the present invention is applied will be described.
FIG. 1 shows a functional configuration of the image
制御部11は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)等から構成され、画像診断支援装置10の各部の処理動作を統括的に制御する。具体的には、CPUは、操作部12から入力される操作信号又は通信部14により受信される指示信号に応じて、ROM15に記憶されている各種処理プログラムを読み出し、RAM内に形成されたワークエリアに展開し、当該プログラムとの協働により各種処理を行う。
The
操作部12は、カーソルキー、数字入力キー、及び各種機能キー等を備えたキーボードと、マウス等のポインティングデバイスを備えて構成され、キーボードに対するキー操作やマウス操作により入力された操作信号を制御部11に出力する。例えば、操作部12は、胸部正面画像20(図2(a)参照)がAP画像であるかPA画像であるかの判別結果が正しいか否かを示す正誤情報を入力する際に用いられる。
The
表示部13は、LCD(Liquid Crystal Display)により構成され、制御部11から入力される表示データに基づいて各種画面を表示する。
The
通信部14は、外部機器との間でデータの送受信を行うインターフェースである。
The
ROM15は、不揮発性の半導体メモリ等により構成され、制御プログラム、当該プログラムの実行に必要なパラメータやファイル等を記憶している。
The
記憶部16は、ハードディスク等により構成され、各種データを記憶する。具体的に、記憶部16には、放射線により人体の胸部を撮影して得られた胸部正面画像20(図2(a)参照)の画像データが記憶される。胸部正面画像20は、撮影が行われたモダリティから通信部14を介して受信したものであってもよいし、撮影後の胸部正面画像20を保存する画像サーバから通信部14を介して読み出したものであってもよい。胸部正面画像20には、胸側から放射線を照射して撮影したAP画像と、背中側から放射線を照射して撮影したPA画像とが含まれる。また、記憶部16には、胸部正面画像20がAP画像であるかPA画像であるかの判別に用いる閾値THが記憶される。
The
図2(a)に、胸部正面画像20の例を示す。本実施の形態では、心臓21が胸部正面画像20の左右どちら側にあるかによって特徴付けられる特徴量S(後述する式(1)参照)を胸部正面画像20から算出し、この特徴量Sに基づいて、胸部正面画像20がAP画像であるかPA画像であるかを判別する。すなわち、心臓21が胸部正面画像20の左側にある場合にはPA画像であると判別し、心臓21が胸部正面画像20の右側にある場合にはAP画像であると判別する。
An example of the
制御部11は、胸部正面画像20から人体における左右方向での中心に位置する中心線22(図3参照)を抽出する。中心線22は、胸部正面画像20の画像の中心という意味ではなく、撮影された人体の左右方向での中心位置、すなわち、脊椎の中心に相当する。
The
図2(b)は、図2(a)に示す胸部正面画像20の水平プロファイルを示す図である。水平プロファイルとは、横軸に胸部正面画像20のX軸方向(図2(a)参照)の位置、縦軸に胸部正面画像20のY軸方向(図2(a)参照)の画素値(信号値)の平均をとったものである。制御部11は、図2(b)に示す水平プロファイルにおいて、Y軸方向の平均画素値が最小となる位置X0を求め、この位置を、図3に示す中心線22として抽出する。
FIG. 2B is a diagram showing a horizontal profile of the
制御部11は、図4に示すように、胸部正面画像20において、抽出された中心線22の両側のそれぞれに胸部正面画像20の水平画像サイズWの1/5の幅の領域であって、かつ、胸部正面画像20の垂直画像サイズHを3等分した中央部分の領域を、解析対象領域23,24として設定する。
As shown in FIG. 4, the
制御部11は、設定された二つの解析対象領域23,24のうち、左側の解析対象領域23、右側の解析対象領域24のそれぞれの領域内における平均画素値を算出し、左側の解析対象領域23における平均画素値と右側の解析対象領域24における平均画素値との差を特徴量Sとして算出する。
特徴量S=(左側の解析対象領域23の平均画素値)−(右側の解析対象領域24の平均画素値)…(1)
The
Feature S = (Average pixel value of left analysis target area 23) − (Average pixel value of right analysis target area 24) (1)
一般的に、解析対象領域23,24のうち、心臓21を含む領域の方が心臓21を含まない領域より平均画素値が小さい。したがって、例えば、特徴量Sの値が正の場合に、AP画像である可能性が高く、特徴量Sの値が負の場合に、PA画像である可能性が高い。
Generally, of the
制御部11は、算出された特徴量Sと閾値THとを比較し、その比較結果に基づいて胸部正面画像20がAP画像であるかPA画像であるかを判別する。具体的には、制御部11は、特徴量Sが閾値TH以上である場合には胸部正面画像20がAP画像であると判別し、特徴量Sが閾値TH未満である場合には胸部正面画像20がPA画像であると判別する。
The
図5を参照して、閾値THの初期値(閾値TH0)の設定方法を説明する。
まず、サンプル画像として無作為に選んだ複数のAP画像とPA画像から特徴量Sを算出する。ここで、サンプル画像のAP画像とPA画像の数の比は1:1とする。
With reference to FIG. 5, a method of setting the initial value of threshold TH (threshold TH 0 ) will be described.
First, the feature amount S is calculated from a plurality of AP images and PA images randomly selected as sample images. Here, the ratio of the number of AP images and PA images in the sample image is 1: 1.
AP画像、PA画像のそれぞれについて、特徴量Sの分布は一次元の正規分布であると仮定し(混合正規分布モデル:Gaussian Mixture Model)、下記式(2)で表せるものとする。ここで、xは特徴量S、μはxの平均、σ2は分散を示す。
平均μ、分散σ2の値は、下記式(3)、(4)により求められる。
式(3)、(4)のxiにサンプル画像のAP画像の特徴量Sを代入して、サンプル画像のAP画像の平均μ、分散σ2を算出し、式(2)によりサンプル画像のAP画像の正規分布を推定する。同様にして、式(3)、(4)のxiにサンプル画像のPA画像の特徴量Sを代入して、サンプル画像のPA画像の平均μ、分散σ2を算出し、式(2)によりサンプル画像のPA画像の正規分布を推定する。 By substituting the feature amount S of the AP image of the sample image into x i of Equations (3) and (4), the average μ and variance σ 2 of the AP image of the sample image are calculated. A normal distribution of the AP image is estimated. Similarly, the feature value S of the PA image of the sample image is substituted for x i in the equations (3) and (4), and the average μ and variance σ 2 of the PA image of the sample image are calculated. Thus, the normal distribution of the PA image of the sample image is estimated.
以上のように、サンプル画像のAP画像及びPA画像の正規分布をそれぞれ推定し、サンプル画像の特徴量分布を作成する。そして、推定されたAP画像とPA画像の正規分布の交点を閾値TH0とする。あるいは、AP画像とPA画像の正規分布が交わらない場合には、両分布の中間点を閾値TH0とする。このように求められた閾値TH0が予め記憶部16に記憶されている。
As described above, the normal distribution of the AP image and PA image of the sample image is estimated, and the feature amount distribution of the sample image is created. Then, the intersection point of the normal distribution of the estimated AP image and PA image is set as a threshold value TH 0 . Alternatively, when the normal distribution of the AP image and the PA image does not intersect, the intermediate point between the two distributions is set as the threshold value TH 0 . The threshold value TH 0 obtained in this way is stored in the
制御部11は、胸部正面画像20がAP画像であると判別した場合には胸部正面画像20をそのまま表示部13に表示させ、胸部正面画像20がPA画像であると判別した場合には胸部正面画像20を左右反転させて表示部13に表示させる。
When determining that the
制御部11は、操作部12から胸部正面画像20がAP画像であるかPA画像であるかの判別結果が正しいか否かを示す正誤情報の入力を受け付ける。制御部11は、操作部12から入力された正誤情報に基づいて判別結果を修正する。
The
制御部11は、AP画像であるかPA画像であるかの判別が行われた胸部正面画像20のそれぞれに対し、判別結果に応じて「AP」又は「PA」とラベリングする。なお、正誤情報に基づいて判別結果が修正された場合には、制御部11は、修正結果を反映させてラベリングを行う。ラベリングは、胸部正面画像20に対して、「AP」又は「PA」を示す情報を付帯情報として付帯させることとしてもよいし、胸部正面画像20のそれぞれと「AP」又は「PA」を示す情報とを対応付けるテーブルにデータを蓄積することとしてもよい。
The
制御部11は、AP画像であるかPA画像であるかの判別が行われた胸部正面画像20を教師画像として取得し、教師画像から算出された特徴量Sと、教師画像がAP画像であるかPA画像であるかの判別結果とに基づいて、閾値THを変更する。教師画像とは、閾値THを変更するために用いる学習用画像である。
The
ここで、図6を参照して、画像診断支援装置10が設置されている施設内での教師画像による学習に基づく閾値THの設定方法を説明する。
制御部11は、上記式(3)、(4)のxiに施設内のAP画像の特徴量Sを代入して、施設内のAP画像の平均μ、分散σ2を算出し、上記式(2)により施設内のAP画像の正規分布を推定する。同様にして、制御部11は、上記式(3)、(4)のxiに施設内のPA画像の特徴量Sを代入して、施設内のPA画像の平均μ、分散σ2を算出し、上記式(2)により施設内のPA画像の正規分布を推定する。
Here, with reference to FIG. 6, a method for setting the threshold value TH based on learning by a teacher image in a facility where the image
The
以上のように、制御部11は、施設内の胸部正面画像20を教師画像としてAP画像及びPA画像の正規分布をそれぞれ推定し、施設内の特徴量分布を作成する。そして、制御部11は、推定されたAP画像とPA画像の正規分布の交点を閾値THとする。あるいは、AP画像とPA画像の正規分布が交わらない場合には、両分布の中間点を閾値THとする。
制御部11は、変更後の新たな閾値THを適用して、胸部正面画像20がAP画像であるかPA画像であるかを判別する。
As described above, the
The
次に、画像診断支援装置10における動作を説明する。
図7及び図8は、画像判別処理を示すフローチャートである。この処理は、制御部11のCPUと、ROM15に記憶されているプログラムとの協働によるソフトウェア処理によって実現される。
Next, the operation in the diagnostic
7 and 8 are flowcharts showing the image discrimination process. This process is realized by software processing in cooperation with the CPU of the
初期の閾値TH0は、予め記憶部16に設定されている(ステップA1)。閾値TH0は、上記式(1)に従って、サンプル画像のAP画像とPA画像からそれぞれ特徴量Sを算出し、上記式(2)〜(4)に従って、サンプル画像の特徴量分布を求めることにより、予め設定されている。 The initial threshold value TH 0 is set in advance in the storage unit 16 (step A1). The threshold TH 0 is calculated by calculating the feature amount S from the AP image and PA image of the sample image according to the above equation (1), and obtaining the feature amount distribution of the sample image according to the above equations (2) to (4). Are set in advance.
診断対象となる胸部正面画像20が選択され、制御部11により、図2(b)に示すように、胸部正面画像20の水平プロファイルが生成される。そして、制御部11により、水平プロファイルにおいて、Y軸方向の平均画素値が最小となる位置X0が中心線22(図3参照)として抽出される(ステップA2)。
The
次に、制御部11により、図4に示すように、胸部正面画像20において、抽出された中心線22の両側のそれぞれに胸部正面画像20の水平画像サイズWの1/5の幅の領域であって、かつ、胸部正面画像20の垂直画像サイズHを3等分した中央部分の領域が、解析対象領域23,24として設定される(ステップA3)。
Next, as shown in FIG. 4, the
次に、制御部11により、胸部正面画像20に設定された二つの解析対象領域23,24のうち、左側の解析対象領域23における平均画素値が算出され、右側の解析対象領域24における平均画素値が算出される。そして、制御部11により、上記式(1)に従って、左側の解析対象領域23における平均画素値と右側の解析対象領域24における平均画素値との差が特徴量Sとして算出される(ステップA4)。
Next, the
次に、制御部11により、算出された特徴量Sと閾値THとが比較され、特徴量Sが閾値TH以上であるか否かが判断される(ステップA5)。施設内の胸部正面画像20を教師画像とする学習が行われる前は、閾値TH0が用いられる。
Next, the
ステップA5における比較の結果、特徴量Sが閾値TH以上である場合には(ステップA5;YES)、制御部11により、胸部正面画像20がAP画像であると判別され(ステップA6)、胸部正面画像20がそのまま表示部13に表示される(ステップA7)。
As a result of the comparison in step A5, when the feature amount S is equal to or greater than the threshold TH (step A5; YES), the
一方、特徴量Sが閾値TH未満である場合には(ステップA5;NO)、制御部11により、胸部正面画像20がPA画像であると判別され(ステップA8)、胸部正面画像20が左右反転され、表示部13に表示される(ステップA9)。
On the other hand, when the feature amount S is less than the threshold value TH (step A5; NO), the
ステップA7又はステップA9の後、制御部11により、操作部12から胸部正面画像20がAP画像であるかPA画像であるかの判別結果が正しいか否かを示す正誤情報の入力が受け付けられる(ステップA10)。
After step A7 or step A9, the
胸部正面画像20がAP画像であるかPA画像であるかの判別結果について、ユーザによる修正がない場合には(ステップA11;NO)、制御部11により、判別結果に応じて、胸部正面画像20に対して「AP」又は「PA」とラベリングが行われる(ステップA12)。
When there is no correction by the user regarding the determination result of whether the
一方、胸部正面画像20がAP画像であるかPA画像であるかの判別結果について、ユーザによる修正がある場合には(ステップA11;YES)、制御部11により、胸部正面画像20が現在表示されている状態から左右反転され、表示部13に表示される(ステップA13)。そして、制御部11により、判別結果が修正され、修正後の判別結果に応じて、胸部正面画像20に対して「AP」又は「PA」とラベリングが行われる(ステップA14)。
On the other hand, if the determination result of whether the
ステップA12又はステップA14の後、図8に示すように、制御部11により、ラベリングされたAP画像とPA画像が教師画像として追加される(ステップA15)。そして、制御部11により、教師画像から算出された特徴量Sと、教師画像がAP画像であるかPA画像であるかの判別結果とに基づいて、施設内のAP画像の正規分布とPA画像の正規分布が求められ、閾値THが変更される(自動学習)(ステップA16)。これ以降、胸部正面画像20がAP画像であるかPA画像であるかを判別する際には、変更後の閾値THが適用される(ステップA17)。本実施の形態では、一画像毎に学習が行われる。制御部11は、サンプル画像の特徴量Sを持っており、そのデータに教師画像を加えて学習を行う。なお、一画像が追加される度に学習を行う代わりに、ある程度教師画像が保存された後に、教師画像を用いて学習を行うこととしてもよい。
After step A12 or step A14, as shown in FIG. 8, the
ここで、次に診断対象となる胸部正面画像20がある場合には(ステップA18;YES)、図7のステップA2に戻り、ステップA2〜ステップA17の処理が繰り返される。ステップA5においては、変更後の閾値THを用いて特徴量Sが閾値TH以上であるか否かが判断される。
Here, when there is a
ステップA18において、次に診断対象となる胸部正面画像20がない場合には(ステップA18;NO)、画像判別処理が終了する。
In step A18, when there is no next chest
以上説明したように、画像診断支援装置10によれば、胸部正面画像20に基づいて胸部正面画像20がAP画像であるかPA画像であるかを自動的に判別することができるので、ユーザの負担を軽減させることができる。また、AP画像であるかPA画像であるかを判別するための特別な装置を新たに付加する必要がないため、コストを抑えることができる。
As described above, according to the diagnostic
また、胸部正面画像20から人体における左右方向での中心に位置する中心線22を抽出し、中心線22に基づいて解析対象領域23,24を設定するので、人体における中心位置と胸部正面画像20の中心位置とがずれている場合であっても、胸部正面画像20がAP画像であるかPA画像であるかの判別を精度良く行うことができる。
Further, since the
また、胸部正面画像20がPA画像であると判別した場合には胸部正面画像20を左右反転させるので、胸部正面画像20の向きを揃えて表示することができる。
Further, when it is determined that the
また、胸部正面画像20がAP画像であるかPA画像であるかの判別結果が誤っている場合には、ユーザの判断に従って、判別結果を修正することができる。
If the determination result of whether the
また、画像診断支援装置10においてAP画像であるかPA画像であるかの判別が行われた胸部正面画像20を教師画像として特徴量分布を求めるので、実際に施設内で扱われる胸部正面画像20に適した閾値に変更することができる。これにより、各施設での判別精度を向上させることができる。
Further, since the feature amount distribution is obtained using the
なお、上記実施の形態における記述は、本発明に係る画像判別装置の一例であり、これに限定されるものではない。装置を構成する各部の細部構成及び細部動作に関しても適宜変更可能である。 The description in the above embodiment is an example of the image discrimination apparatus according to the present invention, and the present invention is not limited to this. The detailed configuration and detailed operation of each part constituting the apparatus can be appropriately changed.
例えば、上記実施の形態では、AP画像、PA画像のそれぞれについて特徴量Sが正規分布に従うことを前提として、学習を進めることとしたが、ニューラルネットワーク、サポートベクターマシン、AdaBoost等を用いて学習することで、各施設において最適なAP画像・PA画像の判別処理を行うよう、カスタマイズすることとしてもよい。 For example, in the above embodiment, learning is performed on the assumption that the feature amount S follows a normal distribution for each of the AP image and the PA image. However, learning is performed using a neural network, a support vector machine, AdaBoost, or the like. Thus, customization may be performed so that the optimum AP image / PA image discrimination processing is performed in each facility.
また、上記実施の形態では、胸部正面画像20において解析対象領域23,24を設定する際に、胸部正面画像20の水平方向に水平画像サイズWの1/5の幅の領域をとり、胸部正面画像20の垂直方向に垂直画像サイズHの1/3の幅の領域をとることとしたが、心臓21が存在する位置によって解析対象領域23,24の平均画素値に差が生じるような範囲であれば、解析対象領域23,24の大きさは任意に変更可能である。
In the above embodiment, when the
10 画像診断支援装置
11 制御部
12 操作部
13 表示部
14 通信部
15 ROM
16 記憶部
17 バス
20 胸部正面画像
21 心臓
22 中心線
23,24 解析対象領域
DESCRIPTION OF
16
Claims (6)
前記制御手段は、
前記胸部正面画像から人体における左右方向での中心に位置する中心線を抽出し、
当該抽出された中心線の両側のそれぞれに予め定められた幅の解析対象領域を設定し、
当該設定された二つの解析対象領域のうち一方の解析対象領域における平均画素値と他方の解析対象領域における平均画素値との差を算出し、
当該算出された平均画素値の差と予め定められた閾値とを比較し、
その比較結果に基づいて前記胸部正面画像がAP画像であるかPA画像であるかを判別する画像判別装置。 Based on the chest front image obtained by radiography, the chest front image is an AP image taken by irradiating radiation from the chest side, or a PA image taken by irradiating radiation from the back side. An image discriminating apparatus having a control means for discriminating whether or not
The control means includes
A center line located at the center of the human body in the left-right direction is extracted from the chest front image,
Set an analysis target area with a predetermined width on each of both sides of the extracted center line,
Calculate the difference between the average pixel value in one analysis target area and the average pixel value in the other analysis target area of the two set analysis target areas,
Compare the calculated average pixel value difference with a predetermined threshold,
An image discrimination device that discriminates whether the chest front image is an AP image or a PA image based on the comparison result.
前記制御手段は、前記胸部正面画像がAP画像であると判別した場合には前記胸部正面画像をそのまま前記表示手段に表示させ、前記胸部正面画像がPA画像であると判別した場合には前記胸部正面画像を左右反転させて前記表示手段に表示させる、
請求項1に記載の画像判別装置。 A display means,
The control means displays the chest front image as it is on the display means when it is determined that the chest front image is an AP image, and the chest when it determines that the chest front image is a PA image. The front image is reversed left and right and displayed on the display means.
The image discrimination device according to claim 1.
前記制御手段は、前記操作手段から入力された正誤情報に基づいて前記判別結果を修正する、
請求項2に記載の画像判別装置。 An operation unit for inputting correct / incorrect information indicating whether or not the determination result of whether the chest front image is an AP image or a PA image is correct;
The control means corrects the determination result based on correct / incorrect information input from the operation means.
The image discrimination device according to claim 2.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の画像判別装置。 The control means changes the threshold based on a difference between average pixel values calculated from the chest front image and a determination result of whether the chest front image is an AP image or a PA image.
The image discrimination device according to any one of claims 1 to 3.
前記制御手段により、前記胸部正面画像から人体における左右方向での中心に位置する中心線を抽出するステップと、
前記制御手段により、前記抽出された中心線の両側のそれぞれに予め定められた幅の解析対象領域を設定するステップと、
前記制御手段により、前記設定された二つの解析対象領域のうち一方の解析対象領域における平均画素値と他方の解析対象領域における平均画素値との差を算出するステップと、
前記制御手段により、前記算出された平均画素値の差と予め定められた閾値とを比較するステップと、
前記制御手段により、その比較結果に基づいて前記胸部正面画像がAP画像であるかPA画像であるかを判別するステップと、
を含む画像判別方法。 Based on the chest front image obtained by radiography, the chest front image is an AP image taken by irradiating radiation from the chest side or taken by irradiating radiation from the back side by the control means. An image determination method for determining whether the image is a PA image,
A step of extracting a center line located at the center of the human body in the left-right direction from the chest front image by the control means;
A step of setting an analysis target area having a predetermined width on each of both sides of the extracted center line by the control means;
Calculating a difference between an average pixel value in one analysis target region and an average pixel value in the other analysis target region of the set two analysis target regions by the control unit;
Comparing the difference between the calculated average pixel values with a predetermined threshold by the control means;
Determining by the control means whether the chest front image is an AP image or a PA image based on the comparison result;
Discriminating method including:
前記コンピュータを、
前記胸部正面画像から人体における左右方向での中心に位置する中心線を抽出する手段、
当該抽出された中心線の両側のそれぞれに予め定められた幅の解析対象領域を設定する手段、
当該設定された二つの解析対象領域のうち一方の解析対象領域における平均画素値と他方の解析対象領域における平均画素値との差を算出する手段、
当該算出された平均画素値の差と予め定められた閾値とを比較する手段、
その比較結果に基づいて前記胸部正面画像がAP画像であるかPA画像であるかを判別する手段、
として機能させるためのプログラム。 Based on the chest front image obtained by radiography, the computer is an AP image taken by irradiating radiation from the chest side, or PA taken by irradiating radiation from the back side A program for functioning as a means for determining whether an image is an image,
The computer,
Means for extracting a center line located at the center of the human body in the horizontal direction from the chest front image;
Means for setting an analysis target region having a predetermined width on each of both sides of the extracted center line;
Means for calculating a difference between an average pixel value in one analysis target area and an average pixel value in the other analysis target area of the set two analysis target areas;
Means for comparing the difference between the calculated average pixel values with a predetermined threshold;
Means for determining whether the chest front image is an AP image or a PA image based on the comparison result;
Program to function as.
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