JP2015198893A - 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
【解決手段】実施形態の画像処理装置は、点取得部と点検出部と算出部とをもつ。点検出部は、撮影で得られた複数の第1透視画像又はボリュームデータから再構成された複数の第2透視画像において定められた設定点に対応する対応点を第1透視画像又は第2透視画像において検出する。算出部は、設定点と対応点とに基づいて、第1透視画像を撮影した際の対象の位置に対する第2透視画像を生成した際の対象の位置の変位量を算出する。変位量が所定条件を満たさない場合、点検出部は変位量に基づいて移動させたボリュームデータから再び再構成された第2透視画像と第1透視画像とにおいて対応点を検出し、算出部は新たに検出された対応点と設定点とに基づいて変位量を再び算出する。
【選択図】図2
Description
図1は、第1の実施形態における治療システム10の構成を示すブロック図である。治療システム10は、画像処理装置100、入出力装置200及び撮像装置400を備える。治療システム10は、計画装置300、治療装置500及び寝台装置600を更に備えてもよい。治療システム10では、計画装置300を用いて設定された治療計画に基づいて、技師や医師などのユーザが入出力装置200、撮像装置400、治療装置500及び寝台装置600を操作して対象Aに対する治療を行う。ユーザは、画像処理装置100が生成した再構成画像と、撮像装置400が撮影した透視画像とに基づいて、入出力装置200を操作する。
点取得部103は、ユーザが指定した少なくとも3つの設定点からなる点群を取得する(ステップS103)。
算出部105は、各設定点の3次元座標と各対応点の3次元座標とに基づいて、透視画像を撮影したときの位置に対するボリュームデータの位置の変位量を算出する(ステップS105)。
判定部106は、ステップS105において生成された再構成画像と透視画像との類似度を算出する(ステップS107)。判定部106は、算出した類似度が閾値以上であるか否かを判定する(ステップS108)。
類似度が閾値以上である場合(ステップS108:YES)、判定部106は、変位量を含む位置決め情報を寝台装置600に出力し(ステップS109)、変位量算出処理を終了させる。
また、画像処理装置100は、設定点及び対応点の近傍の部分画像の類似度に基づいて、変位量の算出などを繰り返し行うか否かを決定することにより、対応点の検出精度を判定するとともに、繰り返しの判定における演算量を削減することができ、位置決めに要する時間を短縮することができる。
図7は、第2の実施形態における画像処理装置100Aの構成を示すブロック図である。図2に示すように、画像処理装置100Aは、透視画像取得部111、再構成画像生成部102、点取得部113、点検出部104、算出部105、判定部106及び画像データ生成部107を備える。第2の実施形態の画像処理装置100Aは、図1に示した治療システム10において画像処理装置100に代えて用いられる。画像処理装置100Aにおいて、第1の実施形態の画像処理装置100が備える構成要素と同じ構成要素に対しては同じ符号を付して、その説明を省略する。
点取得部113は、ユーザが指定した少なくとも3つの設定点からなる点群を取得する(ステップS103)。
点取得部113は、点検出部104が検出した対応点の位置に対する修正情報を取得する(ステプS205)。
算出部105は、各設定点の3次元座標と修正した各対応点の3次元座標とに基づいて、透視画像を撮影したときの位置に対するボリュームデータの位置の変位量を算出する(ステップS207)。
判定部106は、ステップS105において生成された再構成画像と透視画像との類似度を算出する(ステップS107)。判定部106は、算出した類似度が閾値以上であるか否かを判定する(ステップS108)。
類似度が閾値以上である場合(ステップS108:YES)、判定部106は、変位量を含む位置決め情報を寝台装置600に出力し(ステップS109)、変位量算出処理を終了させる。
また、点取得部が取得する設定点の組数が4組個以上の場合、画像処理装置は、ロバスト推定手法のRANSAC法や最小メジアン法(LMedS)を用いて、透視画像を撮影した際の対象Aの姿勢と再構成画像を生成した際の対象Aのボリュームデータの姿勢とを推定して変位量を算出してもよい。
Claims (11)
- 互いに異なる少なくとも2つの方向から対象を撮影した複数の第1の透視画像を取得する画像取得部と、
互いに異なる少なくとも2つの方向から対象を撮影した際に得られる複数の第2の透視画像を予め取得された対象のボリュームデータから再構成する再構成部と、
前記第1の透視画像又は前記第2の透視画像における複数の設定点を取得する点取得部と、
前記設定点が前記第1の透視画像における点である場合、当該設定点に対応する対応点を前記第2の透視画像において検出し、前記設定点が前記第2の透視画像における点である場合、当該設定点に対応する対応点を前記第1の透視画像において検出する検出部と、
前記設定点と前記対応点とに基づいて、前記第1の透視画像を撮影した際の前記対象の位置に対する前記第2の透視画像を生成した際の前記対象の位置の変位量を算出する算出部と、
前記変位量が所定の条件を満たしているか否かを判定する判定部と、
を備え、
前記変位量が所定の条件を満たしていない場合、前記再構成部は前記変位量に基づいて移動させた前記ボリュームデータから複数の前記第2の透視画像を再び再構成し、前記検出部は前記再構成部が再構成した第2の透視画像と前記第1の透視画像とにおいて対応点を検出し、前記算出部は新たに検出された対応点と前記設定点とに基づいて変位量を再び算出する
画像処理装置。 - 前記判定部は、
前記変位量に基づいて移動させた前記ボリュームデータから再構成された前記第2の透視画像と前記第1の透視画像との類似度を算出し、算出した類似度が予め定めた閾値以上であるか否かを判定することで、前記変位量が前記条件を満たしているか否かを判定する
請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記判定部は、
前記変位量に基づいて移動させた前記ボリュームデータから再構成された前記第2の透視画像と前記第1の透視画像とにおける前記設定点及び前記対応点を含む部分画像の類似度を算出し、算出した類似度が予め定めた閾値以上であるか否かを判定することで、前記変位量が前記条件を満たしているか否かを判定する
請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記判定部は、
前記算出部が前記変位量を所定の回数算出した場合に、前記変位量が前記条件を満たしていると判定する
請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記判定部は、
前記所定の回数を前記第1の透視画像又は前記第2の透視画像の少なくとも一方のコントラストに基づいて決定する
請求項4に記載の画像処理装置。 - 前記画像取得部は、
前記第1の透視画像に対して平滑化処理を行う
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。 - 前記画像取得部は、
前記第1の透視画像における画素当たりの実寸法と前記第2の透視画像における画素当たりの実寸法とを一致させるように前記第1の透視画像のサイズを変更する
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。 - 前記第1の透視画像と前記第2の透視画像とに前記設定点と前記対応点とを重畳した画像データを生成する生成部
を更に備える請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の画像処理装置。 - 対象の透視画像を撮影する撮像装置と、
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と、
前記第1の透視画像と前記第2の透視画像と表示し、ユーザの入力操作を受け付ける入出力装置と
を備える治療システム。 - 前記対象を乗せる可動台を有する寝台装置と、
前記対象に対して治療線を照射する治療装置と
を更に備え、
前記寝台装置は、前記画像処理装置が算出する変位量に基づいて、前記対象の治療が施される部位に前記治療線が照射されるように前記可動台を移動させる
請求項9に記載の治療システム。 - 互いに異なる少なくとも2つの方向から対象を撮影した複数の第1の透視画像を取得する画像取得ステップと、
互いに異なる少なくとも2つの方向から対象を撮影した際に得られる複数の第2の透視画像を予め取得された対象のボリュームデータから再構成する第1の再構成ステップと、
前記第1の透視画像又は前記第2の透視画像における複数の設定点を取得する点取得ステップと、
前記設定点が前記第1の透視画像における点である場合、当該設定点に対応する対応点を前記第2の透視画像において検出し、前記設定点が前記第2の透視画像における点である場合、当該設定点に対応する対応点を前記第1の透視画像において検出する検出ステップと、
前記設定点と前記対応点とに基づいて、前記第1の透視画像を撮影した際の前記対象の位置に対する前記第2の透視画像を生成した際の前記対象の位置の変位量を算出する算出ステップと、
前記変位量が所定の条件を満たしているか否かを判定する判定ステップと、
前記変位量が所定の条件を満たしていない場合、前記変位量に基づいて移動させた前記ボリュームデータから複数の前記第2の透視画像を再構成する第2の再構成ステップと、
前記第2の再構成ステップにおいて再構成された第2の透視画像と前記第1の透視画像とにおいて対応点を検出する再検出ステップと、
前記再検出ステップにおいて新たに検出された対応点と前記設定点とに基づいて変位量を算出する再算出ステップと
を有する画像処理方法。
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