JP2016052529A - Panoramic image creation program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はパノラマ画像作製プログラムに関する。 The present invention relates to a panoramic image production program.
パノラマ画像は、連射した複数のスチル画像や複数のビデオフレームの対応点を重ねる
ことで作成されており、医療用途にも応用が期待される。具体的には、患者の体内を内視
鏡で撮影した画像からパノラマ画像を作成することで、患者の体内の状態を把握しやすく
なるといった効果が期待されている。
A panoramic image is created by superimposing corresponding points of a plurality of still images and a plurality of video frames, and is expected to be applied to medical applications. Specifically, it is expected that an effect of facilitating understanding of the state of the patient's body by creating a panoramic image from an image obtained by photographing the patient's body with an endoscope is expected.
パノラマ画像を作成する公知の技術としては、例えば下記特許文献１が開示されている
。
As a known technique for creating a panoramic image, for example, the following Patent Document 1 is disclosed.
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術は、パノラマ画像において選択した位置を
含む領域を拡大表示する技術であって、その選択した位置の表示の元となった内視鏡画像
データ自体を表示しようとするものではない。
However, the technique described in Patent Document 1 is a technique for enlarging and displaying an area including a selected position in a panoramic image, and displaying the endoscope image data itself that is the basis for displaying the selected position. It is not something to do.
また上記のとおりパノラマ画像は、一般に複数の画像を合成して作成されるものである
ため、合成処理によってだけでなく、合成処理の前においても情報が欠失してしまうとい
った課題がある。また、一般にパノラマ画像の作成においては、複数の画像を組み合わせ
た際、複数の画像の合成の際発生する境界を感じさせないよう滑らかに見せる必要がある
一方で、医療分野においては、逆に滑らかに見せてしまうことで必要な情報を欠失させて
しまうおそれもあるため、できる限り元の画像そのものを得やすくしておく必要がある。
Further, as described above, a panoramic image is generally created by synthesizing a plurality of images. Therefore, there is a problem that information is lost not only by the synthesizing process but also before the synthesizing process. In general, in creating a panoramic image, when combining multiple images, it is necessary to make them appear smoothly so as not to feel the boundary that occurs when the multiple images are combined. Since there is a possibility that necessary information may be deleted by showing it, it is necessary to make the original image itself as easy as possible.
そこで、本発明は上記課題を鑑み、元の画像データにアクセス容易であって、医療分野
に適したパノラマ画像作成プログラムを提供することを目的とする。
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a panoramic image creation program that is easy to access original image data and is suitable for the medical field.
上記課題を解決するための第一の手段に係るパノラマ画像作製プログラムは、コンピュ
ータに、（１）複数の内視鏡画像データを記録する内視鏡画像データ記録手段、（２）複
数の内視鏡画像データに基づき、各画素の位置に対応したインデックスデータが付された
パノラマ画像データを作成し、表示するパノラマ画像データ作成表示手段、（３）インデ
ックスデータに基づき、複数の内視鏡画像データのいずれかを内視鏡画像として表示させ
る内視鏡画像データ表示手段、として機能させる。
A panoramic image production program according to a first means for solving the above-described problems is recorded in a computer by (1) endoscopic image data recording means for recording a plurality of endoscopic image data, and (2) a plurality of endoscopic images. Panoramic image data creation and display means for creating and displaying panoramic image data with index data corresponding to the position of each pixel based on the mirror image data; (3) a plurality of endoscopic image data based on the index data; One of these is made to function as an endoscopic image data display means for displaying as an endoscopic image.
以上、本発明により、元の画像データにアクセス容易であって、医療分野に適したパノ
ラマ画像作成プログラムを提供することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a panoramic image creation program that is easy to access original image data and is suitable for the medical field.
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は多
くの異なる形態による実施が可能であって、以下に示す実施形態の具体的な例にのみ狭く
限定されるものではない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention can be implemented in many different forms, and is not limited to specific examples of the following embodiments.
図１は、本実施形態に係るプログラム（以下「本プログラム」という。）の処理手順の
概略を示す図である。本図で示すように、本プログラムは、コンピュータに、（１）複数
の内視鏡画像データを記録する内視鏡画像データ記録手段、（２）複数の内視鏡画像デー
タに基づき、各画素の位置に対応したインデックスデータが付されたパノラマ画像データ
を作成し、表示するパノラマ画像データ作成表示手段、（３）インデックスデータに基づ
き、複数の内視鏡画像データのいずれかを内視鏡画像として表示させる内視鏡画像データ
表示手段、として機能させる。
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a processing procedure of a program according to the present embodiment (hereinafter referred to as “this program”). As shown in the figure, the program stores (1) endoscopic image data recording means for recording a plurality of endoscope image data in a computer, and (2) each pixel based on the plurality of endoscope image data. Panorama image data creation and display means for creating and displaying panorama image data with index data corresponding to the position of the position, and (3) based on the index data, any one of a plurality of endoscopic image data is an endoscopic image It is made to function as an endoscope image data display means to be displayed as.
本プログラムは、実行することができる限りにおいて限定されるわけではないが、例え
ば、パーソナルコンピュータのハードディスク等の記録媒体に格納され、実行されること
で容易に上記機能を実現することができる。
This program is not limited as long as it can be executed. For example, the above functions can be easily realized by being stored and executed in a recording medium such as a hard disk of a personal computer.
まず、本プログラムは、（１）複数の内視鏡画像データを記録する内視鏡画像データ記
録手段として機能する。内視鏡画像データとは、ＣＣＤカメラ等の撮像装置、体内を照ら
すための光源を備えた内視鏡によって取得される体内の画像データをいい、二次元の位置
情報及びその位置に対応した色情報を備えた画素データを複数有して構成されている。内
視鏡は、一般に市販されているものを使用することができる。この取得される複数の画像
データは、例えば、パーソナルコンピュータのハードディスクの一領域に複数格納させて
おくことが好ましい。なお図２に、内視鏡画像データの一例を示しておく。
First, this program functions as (1) endoscopic image data recording means for recording a plurality of endoscopic image data. Endoscopic image data refers to in-vivo image data acquired by an imaging device such as a CCD camera or an endoscope provided with a light source for illuminating the inside of the body, and two-dimensional position information and a color corresponding to the position. A plurality of pieces of pixel data including information are provided. As the endoscope, a commercially available one can be used. It is preferable to store a plurality of acquired image data in, for example, one area of a hard disk of a personal computer. FIG. 2 shows an example of endoscopic image data.
格納される複数の内視鏡画像データは、この内視鏡画像データに基づき作成されるパノ
ラマ画像データが十分に信頼性を有する程度に関連性を有するものであればよいが、例え
ば、一定の短い時間間隔をおいて撮影される動画像データの各フレームの画像データを複
数の内視鏡画像データとして採用することが好ましい。このようにすることで、複数の内
視鏡画像データ相互に十分な関連性をもたせることができるとともに、動画像からパノラ
マ画像を作成するとともに、その作成元となった静止画を参照することができ、非常にデ
ータに対するアクセス性が向上する。この場合のイメージ図を図３に示しておく。
The plurality of stored endoscopic image data may be anything as long as the panoramic image data created based on the endoscopic image data has a sufficient degree of relevance. It is preferable to employ image data of each frame of moving image data captured at a short time interval as a plurality of endoscope image data. In this way, a plurality of endoscope image data can be sufficiently related to each other, and a panorama image can be created from a moving image and a still image that is the origin of the panorama image can be referred to And the accessibility to the data is greatly improved. An image diagram in this case is shown in FIG.
次に、本プラグラムは、（２）複数の内視鏡画像データに基づき、各画素の位置に対応
したインデックスデータが付されたパノラマ画像データを作成し、表示するパノラマ画像
データ作成表示手段として機能する。
Next, this program functions as (2) panoramic image data creation and display means for creating and displaying panoramic image data with index data corresponding to the position of each pixel based on a plurality of endoscope image data. To do.
ここで「パノラマ画像データ」とは、複数の内視鏡画像データに基づき作成される画像
データであって、より具体的には、複数の内視鏡画像データのうち、内視鏡が同じ部分を
映すことによって共通することになる内視鏡画像データ相互の一定の領域を重複させてい
き、より広い領域を表示させるものとして合成させた画像データである。パノラマ画像デ
ータも上記内視鏡画像データと同様、二次元の位置情報及びその位置に対応した位置情報
を備えた複数の画素データを有する二次元のデータである。この作製されたパノラマ画像
データの一例について図３に示しておく。
Here, “panoramic image data” is image data created based on a plurality of endoscope image data, and more specifically, a portion of the plurality of endoscope image data in which the endoscope is the same. This is image data that is synthesized by overlapping a certain area between the endoscope image data that are shared by projecting and displaying a wider area. Similarly to the endoscope image data, the panoramic image data is two-dimensional data having a plurality of pixel data including two-dimensional position information and position information corresponding to the position. An example of the produced panoramic image data is shown in FIG.
パノラマ画像データ作成表示手段が採用するパノラマ画像データ作成の方法は、特に限
定されず様々な方法を採用することができるが、例えば、複数の内視鏡画像データ各々に
対し特徴点を抽出する特徴抽出処理を行い、内視鏡画像データのうち同じ特徴点を有する
画像間で、当該同じ抽出点を重ね合わせる処理を複数回繰り返して行う方法が好ましい。
なお、この重ね合わせる処理についても様々な方法を採用することができるため限定され
るわけではないが、例えば、複数の内視鏡画像データを、撮影された順に処理し、画素デ
ータが重複した場合、後の順番の内視鏡画像データの画素データを採用するようにしてお
くことは処理を簡便にする観点から好ましい。このイメージ図を図４に示しておく。
The panorama image data creation method employed by the panorama image data creation and display means is not particularly limited, and various methods can be adopted. For example, a feature for extracting feature points for each of a plurality of endoscope image data A method in which extraction processing is performed and processing for overlapping the same extraction points between images having the same feature point in the endoscope image data is repeated a plurality of times is preferable.
Note that there are no limitations on the overlapping process because various methods can be adopted. For example, when a plurality of endoscope image data are processed in the order of shooting and pixel data overlaps In order to simplify the processing, it is preferable to adopt the pixel data of the endoscope image data in the later order. This image diagram is shown in FIG.
なお特徴抽出処理によって抽出される「特徴点」とは、上記の記載から明らかではある
が、内視鏡画像データ内において他の部分と十分に区別することができる程度に特徴のあ
る点をいう。この「特徴点」は、様々な方法によって抽出することができ限定されるわけ
ではないが、例えば、“Ｃｒｅａｔｉｎｇ Ｐａｎｏｒａｍｉｃ Ｉｍａｇｅｓ ｆｏｒ
Ｂｌａｄｄｅｒ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ Ｅｎｄｏｓｃｏｐｙ，Ａ．Ｂｅｈｒｅｎ
ｓ，Ａｃｔａ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃａ，Ｖｏｌ．４８，Ｎｏ．３／２００８，５０〜
５４”や、“カメラパラメータ推定による紙面を対象とした超解像ビデオモザイキング，
池谷彰彦ら，画像の認識・理解シンポジウム（ＭＩＲＵ２００４），２００４年７月，Ｉ
−５０５〜５０９ｐ”、及び、“Ｍｏｓａｉｃｋｉｎｇ ｏｆ Ｏｒｔｈｏｒｅｃｔｉｆ
ｉｅｄ Ａｅｒｉａｌ Ｉｍａｇｅｓ，Ｙｅｈｕｄａ Ａｒｅｋ ａｎｄ Ａｒｉｅｌ
Ｂｒａｎｄ，ＰＥ＆ＲＳ，Ｆｅｂｒｕａｒｙ １９９８，１１５〜１２５ｐ”等に記載さ
れた方法を採用することができる。
Note that the “feature point” extracted by the feature extraction process is a point that is characteristic enough to be sufficiently distinguished from other parts in the endoscopic image data, as is apparent from the above description. . This “feature point” can be extracted by various methods and is not limited. For example, “Creating Panoramic Images for
Blader Fluorescence Endoscopy, A.B. Behren
s, Acta Polytechnica, Vol. 48, no. 3/2008, 50 ~
54 ”and“ Super-resolution video mosaicing for paper based on camera parameter estimation,
Akihiko Ikeya et al., Image Recognition and Understanding Symposium (MIRU 2004), July 2004, I
-505-509p "and" Mosaicking of Orthorectif "
ied Aerial Images, Yehuda Arek and Ariel
The method described in Brand, PE & RS, February 1998, 115-125p "etc. is employable.
なお、特徴抽出処理において、一つの内視鏡画像データに複数の特徴点が存在すること
が好ましく、特徴点が複数存在することで、他の内視鏡画像データとの関連性をより確実
に確保することができる。なお抽出した特徴点同士の距離や方向（傾き）等が内視鏡画像
同士で異なっている場合、必要に応じて拡大若しくは縮小処理、更には、回転処理等の修
正処理を施すことが有用である。なおこの場合、パノラマ画像データ作成表示手段は、修
正処理が施された内視鏡画像データ（修正内視鏡画像データ）を作成し、記録しておく機
能を有することが好ましい。
In the feature extraction process, it is preferable that a plurality of feature points exist in one endoscopic image data, and the presence of a plurality of feature points ensures a more reliable relationship with other endoscopic image data. Can be secured. If the distances and directions (tilts) between the extracted feature points are different between the endoscopic images, it is useful to perform enlargement or reduction processing and further correction processing such as rotation processing as necessary. is there. In this case, it is preferable that the panoramic image data creation / display unit has a function of creating and recording endoscopic image data (corrected endoscopic image data) subjected to the correction process.
また本プログラムにおいてパノラマ画像データには各画素の位置に対応したインデック
スデータが付されている。「インデックスデータ」とは、パノラマ画像データを構成する
各画素データがどの内視鏡画像データから作られたものであるのかを示すデータである。
すなわち、本プログラムにおけるパノラマ画像データにおける画素データの各々にはイン
デックス情報が付されており、このインデックス情報を参照することで、後述の内視鏡画
像データ表示手段により、作成の元となった内視鏡画像データを取り出すことができる。
In this program, the panorama image data is attached with index data corresponding to the position of each pixel. “Index data” is data indicating which endoscope image data each pixel data constituting the panorama image data is created from.
That is, each piece of pixel data in the panoramic image data in this program is assigned index information. By referring to this index information, the endoscope image data display means (to be described later) can create the internal data. Endoscopic image data can be taken out.
本実施形態において、インデックスデータの作成は、限定されるわけではないが、例え
ば、複数の内視鏡画像データの各々に、その内視鏡画像データ特有の識別番号データを予
め付しておき、パノラマ画像データを作成する処理において、ある内視鏡画像データの画
素データをパノラマ画像データの画素データとして採用することとした場合、その画素デ
ータを含む内視鏡画像データ特有の識別番号データをインデックスデータとして採用する
ことが考えられる。図５に、複数の内視鏡画像データに付された識別番号データのイメー
ジを、図６に、作製されたパノラマ画像データにおけるインデックスデータの付し方に関
するイメージを示しておく。なお、上記パノラマ画像データ作成表示手段が修正内視鏡画
像データを作成している場合は、当該修正内視鏡画像データにも同じ識別番号データを付
しておくことが好ましい。
In the present embodiment, the creation of index data is not limited. For example, each of a plurality of endoscope image data is preliminarily assigned identification number data unique to the endoscope image data, In the process of creating panorama image data, when pixel data of a certain endoscope image data is adopted as pixel data of panorama image data, identification number data unique to the endoscope image data including the pixel data is indexed. It can be adopted as data. FIG. 5 shows an image of identification number data attached to a plurality of endoscope image data, and FIG. 6 shows an image relating to how index data is attached to the produced panoramic image data. When the panoramic image data creation / display unit creates corrected endoscope image data, it is preferable to attach the same identification number data to the corrected endoscope image data.
また本プログラムは、（３）インデックスデータに基づき複数の内視鏡画像データのい
ずれかを内視鏡画像として表示させる内視鏡画像データ表示手段として機能する。図７に
、パノラマ画像データ及びその作成元となった内視鏡画像データを同時に表示した場合の
一例を示す。パノラマ画像データは例えば液晶表示装置等のディスプレイ装置に表示させ
ることが好ましい。
In addition, this program functions as an endoscope image data display unit that displays any one of a plurality of endoscope image data as an endoscope image based on (3) index data. FIG. 7 shows an example in which panoramic image data and endoscopic image data that has been created are simultaneously displayed. The panoramic image data is preferably displayed on a display device such as a liquid crystal display device.
表示されるパノラマ画像データは、複数の内視鏡画像データを組み合わせることで広い
領域の情報を一度に得ることができるといった利点がある。しかしながら、内視鏡による
撮影において、撮影する位置によって光の当たり方等の条件が異なるため、同じ場所を撮
影したとしても、色合い、明るさ等が大きく異なる場合がある。そしてこれら異なる状況
の内視鏡画像データを合成する場合、合成処理によって、元の内視鏡画像データに含まれ
る情報が欠失してしまうといった課題がある。合成処理によってだけでなく、合成処理の
前においても情報が欠失してしまうといった課題がある。これに対し、本プログラムでは
、パノラマ画像データを表示することで広い領域の情報を一度に得ることができるととも
に、パノラマ画像データの各画素データを指定することで、その画素データの元となった
内視鏡画像データを取り出し、表示することが可能となり、欠失したデータを表示させる
ことができ、ユーザーはその内視鏡画像データを見ることができ、より詳細な判断をする
ことができるようになる。
The displayed panoramic image data has an advantage that information on a wide area can be obtained at a time by combining a plurality of endoscope image data. However, in photographing with an endoscope, conditions such as how light strikes differ depending on the photographing position. Therefore, even when the same place is photographed, the hue, brightness, and the like may vary greatly. When combining the endoscope image data in these different situations, there is a problem that information included in the original endoscope image data is deleted by the combining process. There is a problem that information is lost not only by the synthesis process but also before the synthesis process. On the other hand, in this program, by displaying panoramic image data, information on a wide area can be obtained at one time, and by specifying each pixel data of the panoramic image data, the source of the pixel data is obtained. Endoscopic image data can be taken out and displayed, deleted data can be displayed, and the user can view the endoscopic image data and make more detailed judgments become.
本プログラムにおいて、内視鏡画像データを表示させる方法としては、特に限定される
わけではないが、例えば、表示装置等にパノラマ画像データを表示させ、表示装置等に別
途場所を示すポインタを表示させ、このポインタを、パノラマ画像データのうち調べたい
領域又は点に移動させ、マウス等の入力装置のボタンを押させることで表示させてもよい
し、ポインタが置かれた位置にあるパノラマ画像データの画素データを判別し、この画素
データのインデックスデータを読み取り、元の内視鏡画像データを表示させることとして
もよい。
In this program, the method for displaying the endoscope image data is not particularly limited. For example, the panorama image data is displayed on the display device or the like, and a pointer indicating the location is separately displayed on the display device or the like. The pointer may be displayed by moving the pointer to an area or point to be examined in the panoramic image data and pressing a button of an input device such as a mouse, or the panoramic image data at the position where the pointer is placed. It is also possible to determine the pixel data, read the index data of the pixel data, and display the original endoscopic image data.
以上、本プログラムによって、元の画像データにアクセス容易であって、医療分野に適
したパノラマ画像作成プログラムを提供することができる。
As described above, this program can provide a panoramic image creation program that is easy to access original image data and is suitable for the medical field.
なお、本実施形態では、パノラマ画像データの各画素にインデックスデータを付与する
例を説明しているが、パノラマ画像データの一領域を指定し、その一領域にまとめてイン
デックスデータを指定することとしてもよいが、この場合も、各画素データにインデック
スデータが付されていると解釈することができる。
In this embodiment, an example in which index data is assigned to each pixel of panoramic image data has been described. However, one area of panoramic image data is designated, and index data is designated in one area. However, in this case as well, it can be interpreted that the index data is attached to each pixel data.
また本実施形態では、撮影された順に複数の内視鏡画像データを処理し、画素データが
重複した場合、後の順番の内視鏡画像データの画素データを採用するようにしてパノラマ
画像データを作成した例を示しているが、重複した画像データについて、例えば画素デー
タの輝度等について平均処理を施してパノラマ画像データを作成するようにしてもよい。
この場合、この作成したパノラマ画像データの画素データには優先的に表示させる内視鏡
画像データのインデックスデータ、又は、平均処理の元となった二つのインデックスデー
タを付し、選択された場合、この一又は二の内視鏡画像データを表示させるようにしても
よい。もちろんこれは重複する内視鏡画像データの数が三以上となった場合も同様である
。
In the present embodiment, a plurality of endoscope image data is processed in the order in which the images were taken, and when the pixel data overlaps, the panoramic image data is obtained by adopting the pixel data of the endoscope image data in the later order. Although an example of creation is shown, panoramic image data may be created by performing an averaging process on, for example, the brightness of pixel data for duplicate image data.
In this case, the pixel data of the created panoramic image data is attached with index data of endoscopic image data to be displayed with priority, or two index data that is the basis of the averaging process, and when selected, You may make it display this 1 or 2 endoscope image data. Of course, this is the same when the number of overlapping endoscope image data is three or more.
本発明は、パノラマ画像作成プログラムとして産業上の利用可能性がある。
The present invention has industrial applicability as a panoramic image creation program.
Claims (2)
複数の内視鏡画像データを記録する内視鏡画像データ記録手段、
前記複数の内視鏡画像データに基づき、各画素の位置に対応したインデックスデータが
付されたパノラマ画像データを作成し、表示するパノラマ画像データ作成表示手段、
前記インデックスデータに基づき、前記複数の内視鏡画像データのいずれかを内視鏡画
像として表示させる内視鏡画像データ表示手段、として機能させるためのパノラマ画像作
成プログラム。 On the computer,
Endoscope image data recording means for recording a plurality of endoscope image data;
Panorama image data creation and display means for creating and displaying panorama image data with index data corresponding to the position of each pixel based on the plurality of endoscope image data;
A panorama image creation program for causing an endoscope image data display unit to display any one of the plurality of endoscope image data as an endoscope image based on the index data.
択処理を施した後パノラマ画像データの作成を行い、
前記内視鏡画像データ表示手段は、前記領域選択処理前の内視鏡画像データを内視鏡画
像として表示する請求項１記載のパノラマ画像作成プログラム。
The panoramic image data creation and display means creates panoramic image data after performing an area selection process on each of the endoscopic image data,
The panoramic image creation program according to claim 1, wherein the endoscopic image data display means displays endoscopic image data before the region selection process as an endoscopic image.
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