JP2015104469A - 画像処理装置、治療システム及び画像処理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、治療システムの構成を示す図である。治療システム10aは、撮像装置400と、画像処理装置100aと、表示装置200とを備える。治療システム10aは、計画装置300と、治療装置500と、寝台装置600とを更に備えてもよい。
データベース部310は、上述した計画の際に撮像された画像データを記憶する。画像は、2次元画像であっても、3次元画像であっても良い。画像データは、治療が施されることになる対象Bの内部の状態を、画素毎に数値化したデータである。画像データは、X線装置、CT装置、MRI装置、PET装置、又は、SPECT装置から得られた信号に基づくデータでもよい。
本実施形態では、計画の際にX線CT装置によって収集された画像を用いる例について説明する。
制御部340は、操作部330から受け取った信号に基づいて、計画装置300の各部を制御する。制御部340は、例えば、中央処理装置(CPU:Central Processing Unit)である。
画像処理装置100aは、第1取得部110と、第2取得部120と、画像生成部130aと、点取得部140と、修正部150とを備える。
以下、第1画像の座標(x,y)の画素値を「I1(x,y)」と、第2画像の座標(x,y)の画素値を「I2(x,y)」と表記する。また、第1画像上の第1点の位置を示す座標を「(x1,y1)」と、第2画像上の第2点の位置を示す座標を「(x2,y2)」と表記する。また、類似度画像の座標(x,y)の画素値を「A(x,y)」と、類似度画像の縦サイズを「h」と、類似度画像の横サイズを「w」と表記する。
図3は、類似度が低い類似度画像としての差分画像を、第1画像及び第2画像に並べて表示した画像の例を示す図である。第1領域720は、第1画像700において第1点711を中心とする、縦サイズh及び横サイズwである領域である。図3は、対象Bを透視する第1領域720内の画像と、対象Bを透視する第2領域820内の画像との類似度が相対的に低い場合における、類似度画像1300を示す図である。類似度が相対的に低い場合、第1点711(指示点)が示す対象Bの内部の位置と、第2点811(対応点)が示す対象Bの内部の位置とのずれは大きい。
図6は、類似度画像としての重畳画像を第2画像に重畳して表示させた画像を示す図である。画像生成部130aは、生成した第1画像700及び第2画像800を並べて、所定の表示分解能でそれぞれ表示部210に表示させる。また、画像生成部130aは、類似度画像1310を、第1画像700又は第2画像800に重畳させて表示部210に表示させると好適である。このようにすれば、第1領域720との比較対象である第2領域820を、類似度画像1310で直接置き換えることになるので、ユーザは指示した位置のずれを直感的に把握することができる。図6では、画像生成部130aは、第1画像700と、第2画像800と、第2領域820に重畳した類似度画像1310とを、表示部210に表示させる。類似度画像1310は、式(2)により表される。
図7は、回転、拡大又は縮小された画像に基づく類似度画像を、第1画像及び第2画像に並べて表示した画像を示す図である。画像生成部130aは、第1画像700における対象Bの位置と、第2画像800における対象Bの位置とのずれ量が所定閾値よりも大きい場合、回転、拡大若しくは縮小された第1画像700又は第2画像800に基づいて、類似度画像1310を生成してもよい。
第1画像700、第2画像800又は類似度画像1310は、式(3)により表されてもよい。
図8は、類似度画像としてのSSDマップを、第1画像及び第2画像に並べて表示した画像を示す図である。画像生成部130aは、生成した第1画像700及び第2画像800と、類似度画像1370とを並べて、所定の表示分解能でそれぞれ表示部210に表示させる。第1画像700には、SSDが算出される領域として、第1点711を中心とする、横サイズrx及び縦サイズryである第3領域730が定められている。一方、第2画像800には、SSDが算出される領域として、横サイズrx及び縦サイズryである第4領域830が定められている。
類似度画像1370は、式(5)により表されてもよい。
類似度画像1370は、式(6)により表されてもよい。
図9は、類似度画像としてのパッチ画像を、第1画像及び第2画像に並べて表示した画像を示す図である。類似度画像1350は、第2画像800から抽出された画像領域と、ネガポジ反転された第1画像700から抽出された画像領域とが、一例として、格子状に配置された画像である。図9では、類似度画像1350は、第2画像800から抽出された画像領域1351、画像領域1353、画像領域1356、画像領域1358、画像領域1359及び画像領域1361と、ネガポジ反転された第1画像700から抽出された画像領域1352、画像領域1354、画像領域1355、画像領域1357、画像領域1359、画像領域1360及び画像領域1362とから構成されている。仮に、第1画像700及び第2画像800がいずれも白一色の平坦な画像である場合、類似度画像1350は、白色及び黒色からなる市松模様となるよう、複数の画像領域が配置されてもよい。類似度画像1350は、式(7)により表される。
図10は、画像処理装置の動作手順例を示すフローチャートである。
(ステップS1)第1取得部110は、所定方向から対象Bを透視する第1透視画像を、計画装置300から取得する。第1透視画像は、ボクセルデータでもよい。第2取得部120は、同じ所定方向から対象Bを透視して第1透視画像とは異なる時刻に撮像した第2透視画像を、撮像装置400から取得する。画像生成部130aは、第1画像700を第1透視画像から生成する。画像生成部130aは、第2画像800を第2透視画像から生成する。
(ステップS2)画像生成部130aは、第1画像700及び第2画像800を、表示部210に表示させる。
(ステップS5)画像生成部130aは、生成した第1画像700及び第2画像800と、類似度画像とを、所定の表示分解能でそれぞれ表示部210に表示させる。
画像生成部130aは、第1透視画像から生成された第1画像700上で第1点711を含む第1領域720内の画像と、第2透視画像から生成された第2画像800上で第2点811を含む第2領域820内の画像と、に基づく画像を生成してもよい。
画像生成部130aは、切替画像(式(3)を参照)を生成してもよい。
画像生成部130aは、第1透視画像及び第2透視画像の類似度に応じて、輪郭を示す枠画像の色を変更してもよい。
Claims (11)
- 所定方向から対象を透視する第1透視画像を取得する第1取得部と、
前記第1透視画像とは異なる時刻に同じ所定方向から前記対象を透視する第2透視画像を取得する第2取得部と、
前記第1透視画像上に指示された第1点の位置を示す情報と、前記第2透視画像上に指示された第2点の位置を示す情報と、を取得する点取得部と、
前記第1点の位置及び前記第2点の位置に基づいて座標が変更された前記第1透視画像と、座標が変更されていない前記第2透視画像と、に基づく画像を生成する画像生成部と、
を備える画像処理装置。 - 前記点取得部は、更新された前記第1点の位置を示す情報、及び、更新された前記第2点の位置を示す情報のうち、少なくとも一方を取得し、
前記画像生成部は、更新された前記第1点の位置を示す情報、又は、更新された前記第2点の位置を示す情報に基づいて、前記画像を更新することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記画像生成部は、前記第1透視画像上で前記第1点を含む第1領域内の画像と、前記第2透視画像上で前記第2点を含む第2領域内の画像と、に基づく画像を生成することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像処理装置。
- 前記画像生成部は、前記第1領域内の画像と、前記第2領域内の画像と、に基づく画像に、前記第1点の位置を示す画像、又は、前記第2点の位置を示す画像を重畳することを特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。
- 前記画像生成部は、前記第1透視画像及び前記第2透視画像の差分画像若しくは重畳画像、又は、前記第1透視画像及び前記第2透視画像の一部領域が複数の領域に配置された画像を生成することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の画像処理装置。
- 前記画像生成部は、前記第1透視画像及び前記第2透視画像の画素値の差分の二乗和に応じた画像、画素値の差分の絶対和に応じた画像、又は、画素値の正規化相互相関に応じた画像を生成することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の画像処理装置。
- 前記画像生成部は、回転、拡大若しくは縮小された前記第1透視画像又は前記第2透視画像に基づく画像を生成することを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の画像処理装置。
- 前記画像生成部は、前記第1透視画像及び前記第2透視画像に基づく画像の輪郭を示す枠画像を生成することを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の画像処理装置。
- 前記画像生成部は、前記第1透視画像及び前記第2透視画像の類似度に応じて、前記輪郭を示す枠画像の色を変更することを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の画像処理装置。
- 所定方向から対象を透視する第1透視画像を取得する第1取得部と、
前記第1透視画像とは異なる時刻に同じ所定方向から前記対象を透視する第2透視画像を取得する第2取得部と、
前記第1透視画像上に指示された第1点の位置を示す情報と、前記第2透視画像上に指示された第2点の位置を示す情報と、を取得する点取得部と、
前記第1点の位置及び前記第2点の位置に基づいて座標が変更された前記第1透視画像と、座標が変更されていない前記第2透視画像と、に基づく画像を生成する画像生成部と、
を有する画像処理装置と、
前記第1透視画像又は前記第2透視画像に前記対象を撮像する撮像装置と、
前記第1透視画像及び前記第2透視画像を表示する表示装置と、
前記第1点の位置を示す情報、及び、前記第2点の位置を示す情報を、前記点取得部に入力する入力装置と、
前記画像生成部により生成された画像に基づいて、前記対象に治療を施す治療装置と、
を備えることを特徴とする治療システム。 - 画像処理装置における画像処理方法であって、
第1取得部が、所定方向から対象を透視する第1透視画像を取得するステップと、
第2取得部が、前記第1透視画像とは異なる時刻に同じ所定方向から前記対象を透視する第2透視画像を取得するステップと、
点取得部が、前記第1透視画像上に指示された第1点の位置を示す情報と、前記第2透視画像上に指示された第2点の位置を示す情報と、を取得するステップと、
画像生成部が、前記第1点の位置及び前記第2点の位置に基づいて座標が変更された前記第1透視画像と、座標が変更されていない前記第2透視画像と、に基づく画像を生成するステップと、
を有することを特徴とする画像処理方法。
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