JP2011232715A5 - - Google Patents

Claims (15)

1. 管腔内画像から異常部を検出する画像処理装置であって、
   前記管腔内画像の画素値をもとに、各画素の勾配情報を算出する勾配情報算出手段と、
   前記勾配情報をもとに、勾配の強度が所定の値以上である画素を領域の内部に含まず、かつ、領域の境界が該領域の内側に所定の曲率以上で屈曲しないことを条件として該条件を満たす閉領域を作成する閉領域作成手段と、
   前記閉領域の内部から異常部を検出する異常部検出手段と、
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 前記閉領域作成手段は、
   前記勾配情報をもとに、前記管腔内画像を複数の領域に分割する分割手段と、
   前記複数の領域それぞれの特徴量をもとに、統合後の領域の境界が該統合後の領域の内側に所定の曲率以上で屈曲しない条件で前記複数の領域を統合する統合手段と、
   を備え、前記統合手段による統合後の領域を閉領域とすることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記分割手段は、
   前記勾配情報をもとに線エッジを検出する線エッジ検出手段と、
   前記線エッジの端点と、前記線エッジが所定の値以上の曲率で屈曲する屈曲点とを検出して分割線の基点とする基点検出手段と、
   前記基点から異なる２つの方向へ線エッジまたは画像の縁とあたるまで分割線を引く分割線作成手段と、
   を備え、前記線エッジと前記分割線とで囲まれた領域のそれぞれを前記複数の領域とすることを請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記統合手段は、
   前記複数の領域それぞれの前記特徴量として、前記領域の形状特徴量、および前記領域と隣接している他の領域との境界の長さを含む領域情報を算出する領域情報算出手段と、
   前記領域情報をもとに統合対象とする領域を選択し、該選択した領域を統合する領域統合手段と、
   前記領域情報算出手段および前記領域統合手段による処理の繰り返しを制御し、前記統合対象とする領域が存在しなくなった場合に前記繰り返しを終了する統合制御手段と、
   を備えることを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
5. 前記閉領域作成手段は、
   前記勾配情報をもとに前記閉領域の初期形状を作成する初期閉領域作成手段と、
   前記閉領域の境界が滑らかなほど小さい値を返す内部エネルギー、前記閉領域の境界における前記勾配の強度が大きいほど小さい値を返す画像エネルギー、および前記閉領域の大きさが大きいほど小さい値を返す外部エネルギーのうちの少なくとも２つのエネルギーの加重和を第１のエネルギーとして算出する第１のエネルギー算出手段と、
   前記閉領域の初期形状を基準とし、前記第１のエネルギーが小さくなる方向へ前記閉領域の形状を更新する閉領域更新手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
6. 前記初期閉領域作成手段は、周囲と比較して相対的に勾配の強度が小さい位置に前記閉領域の初期形状を作成することを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
7. 前記初期閉領域作成手段は、他の閉領域と重ならないように前記閉領域の初期形状を作成することを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
8. 前記初期閉領域作成手段は、他の閉領域と一部が重なるように前記閉領域の初期形状を作成し、該閉領域について前記第１のエネルギーを算出した結果、該算出した前記第１のエネルギーの値が所定の値を超える場合に、前記他の閉領域と重ならないように前記閉領域の初期形状を修正することを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
9. 前記閉領域更新手段は、
   前記閉領域の形状を更新する更新手段と、
   更新後の閉領域について、該更新後の閉領域の境界が滑らかなほど小さい値を返す内部エネルギー、前記更新後の閉領域の境界における勾配の強度が大きいほど小さい値を返す画像エネルギー、前記更新後の閉領域の大きさが大きいほど小さい値を返す外部エネルギーのうちの少なくとも２つのエネルギーの加重和を第２のエネルギーとして算出する第２のエネルギー算出手段と、
   前記第１のエネルギーと前記第２のエネルギーとを比較し、前記第１のエネルギーが小さい場合には前記更新後の閉領域の形状を更新前の閉領域の形状に修正し、前記第２のエネルギーが小さい場合には前記第１のエネルギーを前記第２のエネルギーで更新する修正手段と、
   前記更新手段、前記第２のエネルギー算出手段、および前記修正手段による処理の繰り返しを制御し、前記第１のエネルギーが変化しなくなった場合に前記繰り返しを終了する閉領域更新制御手段と、
   を備えることを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
10. 前記管腔内画像は、複数の波長成分で構成され、
    前記勾配情報算出手段は、
    前記管腔内画像から、生体内における吸収または散乱の度合いに応じて特定される特定波長成分の画像を抽出する特定波長画像抽出手段と、
    前記特定波長成分の画像をもとに、各画素の画素値の勾配強度を算出する勾配強度算出手段と、
    を備え、前記勾配強度を前記勾配情報とすることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
11. 前記異常部検出手段は、
    前記閉領域毎に、正常な生体組織を示す基準色を推定する基準色推定手段と、
    前記閉領域毎に、前記基準色から所定の値以上外れた色特徴量を持つ領域を異常色部として検出する異常色部検出手段と、
    を備え、前記異常色部を異常部とすることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
12. 前記基準色推定手段は、モルフォロジフィルタを用いて前記基準色を推定することを特徴とする請求項１１に記載の画像処理装置。
13. 前記異常色部検出手段は、前記閉領域の内部の画素値と前記基準色との差分値をもとに前記異常色部を検出することを特徴とする請求項１１に記載の画像処理装置。
14. 管腔内画像から異常部を検出する画像処理方法であって、
    前記管腔内画像の画素値をもとに、各画素の勾配情報を算出する勾配情報算出工程と、
    前記勾配情報をもとに、勾配の強度が所定の値以上である画素を領域の内部に含まず、かつ、領域の境界が該領域の内側に所定の曲率以上で屈曲しないことを条件として該条件を満たす閉領域を作成する閉領域作成工程と、
    前記閉領域の内部から異常部を検出する異常部検出工程と、
    を含むことを特徴とする画像処理方法。
15. コンピュータに、管腔内画像から異常部を検出させるための画像処理プログラムであって、
    前記管腔内画像の画素値をもとに、各画素の勾配情報を算出する勾配情報算出手順と、
    前記勾配情報をもとに、勾配の強度が所定の値以上である画素を領域の内部に含まず、かつ、領域の境界が該領域の内側に所定の曲率以上で屈曲しないことを条件として該条件を満たす閉領域を作成する閉領域作成手順と、
    前記閉領域の内部から異常部を検出する異常部検出手順と、
    を前記コンピュータに実行させることを特徴とする画像処理プログラム。