JP2016016185A - 画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像処理装置1は、管腔内画像のうち、管腔内の粘膜が写った領域である粘膜領域における血管透見像の鮮鋭度を示す血管鮮鋭度を算出する血管鮮鋭度算出部110と、血管鮮鋭度が低下した領域である鮮鋭度低下領域を、血管透見像が局所的に消失した領域である異常領域の候補領域として抽出する異常候補領域抽出部120と、候補領域の形状をもとに、該候補領域が異常領域であるか否かを判定する異常領域判定部130とを備える。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明の実施の形態1に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。実施の形態1に係る画像処理装置1は、内視鏡等の医用画像装置により生体の管腔内を撮像することによって取得された管腔内画像に対して画像処理を行うことにより、管腔内画像から特定の特徴を有する注目領域である異常領域を検出する装置である。管腔内画像は、通常、各画素位置においてR(赤)、G(緑)、B(青)の波長成分に対する画素レベル(画素値)を持つカラー画像である。
まず、ステップS10において、画像処理装置1は、画像取得部20を介して管腔内画像を取得する。本実施の形態1においては、内視鏡によりR、G、Bの各波長成分を含む照明光(白色光)を管腔内に照射して撮像を行うことにより生成され、各画素位置においてこれらの波長成分に対応する画素値(R値、G値、B値)を有する管腔内画像が取得される。図4は、ステップS10において取得された管腔内画像の一例を示す模式図である。
ステップS121において、鮮鋭度変化概形算出部121は、血管鮮鋭度の変化の概形を算出する際に用いる各画素における構造要素のサイズを設定する。ここで、血管透見像が消失した領域は、近景であるほど大きく写り易いため、撮像距離に応じて構造要素のサイズを適応的に設定する必要がある。そこで、鮮鋭度変化概形算出部121は、撮像距離と相関があるR値を取得し、該R値が大きいほど(撮像距離が短いほど)構造要素のサイズが大きくなるように、構造要素のサイズを設定する。
その後、演算部100の動作はメインルーチンに戻る。
まず、ステップS132において、処理対象の領域(異常候補領域)の面積を算出する。具体的には、該領域に含まれる画素数をカウントする。
その後、画像処理装置1の動作は終了する。
次に、本発明の実施の形態1の変形例1−1について説明する。
図9は、本変形例1−1に係る画像処理装置が備える鮮鋭度低下領域抽出部の構成を示すブロック図である。本変形例1−1に係る画像処理装置において、異常候補領域抽出部120(図1参照)は、鮮鋭度低下領域抽出部122の代わりに、図9に示す鮮鋭度低下領域抽出部123を備える。なお、鮮鋭度低下領域抽出部123以外の演算部100の各部の構成及び動作並びに画像処理装置1の各部の構成及び動作は、実施の形態1と同様である。
次に、本発明の実施の形態1の変形例1−2について説明する。
図11は、本変形例1−2に係る画像処理装置が備える鮮鋭度低下領域抽出部の構成を示すブロック図である。本変形例1−2に係る画像処理装置において、異常候補領域抽出部120(図1参照)は、鮮鋭度低下領域抽出部122の代わりに、図11に示す鮮鋭度低下領域抽出部124を備える。なお、鮮鋭度低下領域抽出部124以外の演算部100の各部の構成及び動作並びに画像処理装置1の各部の構成及び動作は、実施の形態1と同様である。
次に、本発明の実施の形態1の変形例1−3について説明する。
鮮鋭度低下領域を抽出する際に用いられる閾値は、管腔内画像内の各画素に対応する像距離及び座標の両方に基づいて設定しても良い。実際の処理としては、撮像距離及び画素の座標と閾値とを関連付けたテーブルを事前に作成して記録部50に記録しておけば良い。
次に、本発明の実施の形態2について説明する。
図13は、本実施の形態2に係る画像処理装置が備える血管鮮鋭度算出部の構成を示すブロック図である。本実施の形態2に係る画像処理装置において、演算部100(図1参照)は、血管鮮鋭度算出部110の代わりに、図13に示す血管鮮鋭度算出部210を備える。なお、血管鮮鋭度算出部210以外の演算部100の構成及び動作並びに画像処理装置1の構成及び動作は、実施の形態1と同様である。
処理対象領域内の全ての画素に対してループCの処理がなされると、演算部100の動作はメインルーチンに戻る。
次に、本発明の実施の形態3について説明する。
図15は、本実施の形態3に係る画像処理装置が備える異常候補領域抽出部の構成を示すブロック図である。本実施の形態3に係る画像処理装置において、演算部100は、異常候補領域抽出部120の代わりに、図15に示す異常候補領域抽出部310を備える。なお、異常候補領域抽出部310以外の演算部100の構成及び動作並びに画像処理装置1の構成及び動作は、実施の形態1と同様である。
3 内視鏡システム
4 内視鏡
5 光源装置
6 表示装置
10 制御部
20 画像取得部
30 入力部
40 表示部
50 記録部
51 画像処理プログラム
100 演算部
110、210 血管鮮鋭度算出部
111 領域設定部
112 局所吸光変化量算出部
112a 撮像距離関連情報取得部
112b 吸光波長成分正規化部
112c 参照範囲設定部
120、310 異常候補領域抽出部
121 鮮鋭度変化概形算出部
121a モフォロジ処理部
122、123、124、311 鮮鋭度低下領域抽出部
123a 撮像距離関連情報取得部
123b 距離適応閾値設定部
124a 収差適応閾値設定部
130 異常領域判定部
211 管状領域抽出部
311a 鮮鋭度局所低下領域抽出部
41 挿入部
42 操作部
421 湾曲ノブ
422 処置具挿入部
423 スイッチ
43 ユニバーサルコード
44 先端部
45 湾曲部
46 可撓針管
47 コネクタ部
470 コイルケーブル
48 電気コネクタ部
Claims (18)
- 管腔内画像のうち、管腔内の粘膜が写った領域である粘膜領域における血管透見像の鮮鋭度を示す血管鮮鋭度を算出する血管鮮鋭度算出部と、
前記血管鮮鋭度が低下した領域である鮮鋭度低下領域を、血管透見像が局所的に消失した領域である異常領域の候補領域として抽出する異常候補領域抽出部と、
前記候補領域の形状をもとに、該候補領域が前記異常領域であるか否かを判定する異常領域判定部と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。 - 前記血管鮮鋭度算出部は、
前記粘膜領域内の各画素の画素値に基づき、前記粘膜における吸光波長成分の局所的な吸光変化量を算出する局所吸光変化量算出部を備え、
前記局所的な吸光変化量を前記血管鮮鋭度として出力する、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記血管鮮鋭度算出部は、前記管腔内画像から少なくとも粘膜輪郭、暗部、鏡面反射、泡、及び残渣の何れかが写った領域を除いた領域を、前記局所的な吸光変化量の算出対象領域として設定する領域設定部をさらに備える、ことを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。
- 前記局所吸光変化量算出部は、
前記粘膜領域内の各画素に写った被写体から該被写体を撮像した撮像手段までの距離である撮像距離に関する情報を取得する撮像距離関連情報取得部と、
前記撮像距離に関する情報をもとに、前記吸光変化量を算出する際に参照される範囲である参照範囲を設定する参照範囲設定部と、
を備え、
前記参照範囲設定部は、前記撮像距離が遠いほど前記参照範囲を小さく設定する、
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の画像処理装置。 - 前記局所吸光変化量算出部は、
前記粘膜領域内の各画素に写った被写体から該被写体を撮像した撮像手段までの距離である撮像距離に関する情報を取得する撮像距離関連情報取得部と、
前記撮像距離に関する情報をもとに、前記吸光波長成分の値を正規化する吸光波長成分正規化部と、
を備えることを特徴とする請求項2又は3に記載の画像処理装置。 - 前記血管鮮鋭度算出部は、
前記粘膜領域内の各画素の画素値をもとに、管状をなす領域を抽出する管状領域抽出部を備え、
前記管状をなす領域における局所的な吸光変化量を前記血管鮮鋭度として算出する、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記異常候補領域抽出部は、
前記血管鮮鋭度の変化の概形を算出する鮮鋭度変化概形算出部と、
前記概形に対して閾値処理を行うことにより、前記鮮鋭度低下領域を抽出する鮮鋭度低下領域抽出部と、
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。 - 前記鮮鋭度変化概形算出部は、
前記血管鮮鋭度に対してモフォロジ処理を実行するモフォロジ処理部を備え、
前記モフォロジ処理の結果をもとに、前記血管鮮鋭度の変化の概形を算出する、
ことを特徴とする請求項7に記載の画像処理装置。 - 前記モフォロジ処理部は、
前記粘膜領域内の各画素に写った被写体から該被写体を撮像した撮像手段までの距離である撮像距離に関する情報をもとに、少なくとも前記各画素におけるモフォロジの構造要素のサイズを設定する、
ことを特徴とする請求項8に記載の画像処理装置。 - 前記鮮鋭度低下領域抽出部は、
前記粘膜領域内の各画素に写った被写体から該被写体を撮像した撮像手段までの距離である撮像距離に関する情報を取得する撮像距離関連情報取得部と、
前記閾値処理において用いられる閾値を、前記各画素に対応する前記撮像距離に応じて適応的に設定する距離適応閾値設定部と、
を備えることを特徴とする請求項7に記載の画像処理装置。 - 焦点距離に応じて定まる被写界深度に基づいて前記撮像距離と前記閾値とを関連づけた情報を複数種類記録する記録部をさらに備え、
前記距離適応閾値設定部は、前記管腔内を撮像した前記撮像手段が備える光学系の焦点距離に対応する前記情報を用いて前記閾値を設定する、
ことを特徴とする請求項10に記載の画像処理装置。 - 前記鮮鋭度低下領域抽出部は、前記閾値処理において用いられる閾値を、前記管腔内を撮像した撮像手段が備える光学系の特性に応じて適応的に設定する光学系適応閾値設定部を備える、ことを特徴とする請求項7に記載の画像処理装置。
- 前記光学系適応閾値設定部は、前記粘膜領域内の各画素の座標に応じて前記閾値を設定する、ことを特徴とする請求項12に記載の画像処理装置。
- 前記鮮鋭度低下領域抽出部は、
前記血管鮮鋭度の変化の概形における局所的な変化量を算出する鮮鋭度局所変化量算出部を備え、
前記局所的な変化量をもとに前記鮮鋭度低下領域を抽出する、
ことを特徴とする請求項7に記載の画像処理装置。 - 前記異常領域判定部は、前記候補領域が円形らしい場合に、前記候補領域は前記異常領域であると判定する、ことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記異常領域判定部は、前記候補領域の面積が閾値以下である場合に、前記候補領域は前記異常領域であると判定する、ことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 管腔内画像に画像処理を施す画像処理装置が実行する画像処理方法において、
前記管腔内画像のうち、管腔内の粘膜が写った領域である粘膜領域における血管透見像の鮮鋭度を示す血管鮮鋭度を算出する血管鮮鋭度算出ステップと、
前記血管鮮鋭度が低下した領域である鮮鋭度低下領域を、血管透見像が局所的に消失した領域である異常領域の候補領域として抽出する異常候補領域抽出ステップと、
前記候補領域の形状をもとに、該候補領域が前記異常領域であるか否かを判定する異常領域判定ステップと、
を含むことを特徴とする画像処理方法。 - 管腔内画像のうち、管腔内の粘膜が写った領域である粘膜領域における血管透見像の鮮鋭度を示す血管鮮鋭度を算出する血管鮮鋭度算出ステップと、
前記血管鮮鋭度が低下した領域である鮮鋭度低下領域を、血管透見像が局所的に消失した領域である異常領域の候補領域として抽出する異常候補領域抽出ステップと、
前記候補領域の形状をもとに、該候補領域が前記異常領域であるか否かを判定する異常領域判定ステップと、
を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。
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