JP2020081278A - 画像処理装置及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
被写体に放射線を複数回連続して照射することにより取得された複数のフレーム画像のそれぞれから前記被写体の動態に起因する信号値変動がない領域の代表信号値を算出し、算出した代表信号値の時間変化の高周波成分を抽出する抽出手段と、
前記複数のフレーム画像のそれぞれから前記抽出手段により抽出された高周波成分を減算または除算することにより、前記放射線の照射ごとの照射線量の変動に起因する信号値変動を補正する補正手段と、
を備える。
前記複数のフレーム画像のそれぞれから前記被写体の動態に起因する信号値変動がない領域を特定する特定手段を備える。
前記特定手段は、前記複数のフレーム画像を画像解析することにより前記被写体の動態に起因する信号値変動がない領域を認識し、その認識結果に基づいて、前記被写体の動態に起因する信号値変動がない領域を特定する。
前記特定手段は、前記複数のフレーム画像のそれぞれから直接線領域を認識し、認識された直接線領域を前記被写体の動態に起因する信号値変動がない領域として特定する。
前記特定手段は、前記複数のフレーム画像のそれぞれから直接線領域を認識し、認識された直接線領域のうち、前記複数のフレーム画像に共通して認識された領域を前記被写体の動態に起因する信号値変動がない領域として特定する。
前記特定手段は、前記複数のフレーム画像のそれぞれから前記被写体の動態に起因する信号値変動がない領域を認識し、認識された領域に設定された小領域のうち前記複数のフレーム画像に共通して存在する小領域を前記被写体の動態に起因する信号値変動がない領域として特定する。
前記特定手段は、前記画像解析による前記被写体の動態に起因する信号値変動がない領域の特定に失敗した場合は予め定められた固定位置の領域を前記被写体の動態に起因する信号値変動がない領域として特定するか、又は警告を出力する。
前記特定手段は、ユーザー操作により指定された領域、又は予め定められた固定位置の領域を前記被写体の動態に起因する信号値変動がない領域として特定する。
前記抽出手段により抽出された高周波成分に基づいて、前記補正手段による補正を行うか否かを判断する判断手段を備える。
コンピューターを、
被写体に放射線を複数回連続して照射することにより取得された複数のフレーム画像のそれぞれから前記被写体の動態に起因する信号値変動がない領域の代表信号値を算出し、算出した代表信号値の時間変化の高周波成分を抽出する抽出手段、
前記複数のフレーム画像のそれぞれから前記抽出手段により抽出された高周波成分を減算または除算することにより、前記放射線の照射ごとの照射線量の変動に起因する信号値変動を補正する補正手段、
として機能させる。
まず、本実施形態の構成を説明する。
図1は、本実施形態に係る放射線画像取得システム100の全体構成例を示す図である。図1に示すように、放射線画像取得システム100は、撮影装置1と、コンソール2とがデータ送受信可能に接続されて構成されている。
コンソール2は、図2に示すように、制御部21、記憶部22、操作部23、表示部24、通信部25を備えて構成され、各部はバス26により接続されている。
)等により構成される。制御部21のCPUは、操作部23の操作に応じて、記憶部22に記憶されているシステムプログラムや各種処理プログラムを読み出してRAM内に展開し、展開されたプログラムに従って、コンソール2各部の動作や、撮影装置1の放射線照射動作及び読み取り動作を集中制御する。また、制御部21は、撮影装置1の放射線検出器Pから送信された動画像に対し、後述する照射線量変動補正処理等を始めとする各種処理を実行し、抽出手段、補正手段、特定手段、判断手段として機能する。
また、通信部25は、LANアダプターやモデムやTA(Terminal Adapter)等を備え、通信ネットワークに接続された図示しないRIS等との間のデータ送受信を制御する。
撮影装置1においてホルダー11aに放射線検出器Pがセットされた状態で、コンソール2において操作部23により撮影対象の撮影オーダー情報が選択されると、選択された撮影オーダー情報に応じた撮影条件(放射線照射条件及び放射線画像読取条件)が記憶部22から読み出されて撮影装置1に送信され、撮影装置1に設定される。被写体Hのポジショニングが行われて曝射スイッチが押下されると、撮影装置1において、放射線発生装置12により放射線が複数回連続的に照射され、放射線検出器Pにより動画像の複数のフレーム画像が取得され、フレーム番号を付加してコンソール2に送信される。
ここで、各フレーム画像の信号値を対数変換することで、照射線量の変動の振幅を一定にすることができる。
被写体起因の信号値変動がない領域としては、例えば、被写体Hを透過せずに放射線検出器Pに直接放射線が入射した領域(直接線領域)が挙げられる。また、呼吸運動や心拍運動による信号値変動のない胸椎領域、肩領域についても、被写体起因の信号値変動がない領域としてROIを設定することができる。
ROIは、制御部21が自動で設定してもよいし、表示部24に動画像のフレーム画像を表示し、表示された画像上からユーザーが操作部23により指定した領域をROIとして設定してもよい。
例えば、動画像から直接線領域を認識し、認識した直接線領域内にROIを設定する。直接線領域は、公知の手法で認識することができる。例えば、直接線領域は、図4に示すように信号値が他の領域に比べて非常に高いため、各フレーム画像において信号値が所定の閾値TH1以上の領域を直接線領域として認識する。そして、図5に示すように、各フレーム画像において認識された直接線領域のうち全フレーム画像で共通の領域をROIとして設定する。
または、特開平05−7579号公報に記載のように、直接線領域は、信号値が他の領域に比べて非常に高く、かつ、一様であるため、各フレーム画像に複数画素からなる小領域を設定し、例えば、小領域内の平均信号値が所定の閾値TH1以上かつ信号値の分散値が所定の閾値TH2よりも低い小領域群を直接線領域として認識する。そして、図6に示すように、各フレーム画像において直接線領域として認識された領域内に設定された小領域(図6においてハッチングで示す)のうち全フレーム画像に共通して存在する小領域をROIとして設定する。
または、動画像から肩領域を認識し、認識した肩領域内にROIを設定してもよい。肩領域は、公知の手法で認識することができる。例えば、特開2000−79110号公報に記載のように、信号値の水平方向プロファイルと垂直プロファイルを用いて肩領域を認識することができる。
なお、ROIの代表信号値に予め定められたカットオフ周波数の時間方向のハイパスフィルターを適用したフィルタリング処理を行って高周波成分を抽出することで、照射線量の変動に起因する信号値の変動成分を取得することとしてもよい。
ここで、算出した補正量が非常に小さいか又は非常に大きい場合、例えば、直接線領域や胸椎等の自動認識が失敗した、または、ユーザーが誤った領域にROIを設定した等により、ROIの設定が失敗している可能性がある。この場合に、算出した補正量に基づいて補正を行うと、被写体起因の信号値変動まで除去してしまうか、または補正を行っても十分に照射線量の変動に起因する信号値変動が除去できない可能性がある。そこで、制御部21は、ステップS14で算出した補正量の最大値が所定の範囲内であるか否かを判断し、所定の範囲内でない場合、補正を実施しないようにする。なお、制御部21は、補正実施の有無やROIの位置を、例えば表示部24に表示する等によりユーザーに通知することが好ましい。
補正を行わないと判断した場合(ステップS15;NO)、制御部21は、ステップS17に移行する。
または、制御部21は、照射線量変動補正処理により出力された動画像に解析処理を施し、解析結果を表示部24に表示させることとしてもよい。解析処理としては、特に限定されないが、例えば、胸部の動画像の場合、換気機能の解析や血流機能の解析処理が挙げられる。換気機能の解析処理としては、例えば、動画像の各フレーム画像の肺野領域と基準フレーム画像(例えば、最大呼気位又は最大吸気位のフレーム画像)の肺野領域の画素ごとの信号値の差分値を算出し、算出した差分値に応じた色を付して表示する処理、又は算出した差分値をグラフ表示する処理が挙げられる。血流機能の解析処理としては、例えば、動画像の各フレーム画像における肺野領域と隣接するフレーム画像における肺野領域の画素ごとの信号値の差分値を算出し、算出した差分値に応じた色を付して表示する処理、又は算出した差分値をグラフ表示する処理が挙げられる。照射線量変動補正処理により出力された動画像は、照射線量の変動に起因する信号値変動が除去されているので、精度のよい解析を行うことができる。
なお、ステップS17における逆対数変換は、例えば、照射線量変動補正処理の処理後の動画像を表示部24に表示するだけの場合は省略してもよい。
したがって、放射線の照射線量を制御することなく、かつ被写体起因の信号値変動を抑制することなく、動画像の各フレーム画像から照射線量の変動に起因する信号値の変動を抑制することができる。その結果、動画像を表示したときの照射線量の変動によるちらつきを低減することができる。また、被写体起因の信号値変動についての解析を精度よく行うことが可能となる。
1 撮影装置
11 撮影台
11a ホルダー
12 放射線発生装置
P 放射線検出器
2 コンソール
21 制御部
22 記憶部
23 操作部
24 表示部
25 通信部
26 バス
Claims (10)
- 被写体に放射線を複数回連続して照射することにより取得された複数のフレーム画像のそれぞれから前記被写体の動態に起因する信号値変動がない領域の代表信号値を算出し、算出した代表信号値の時間変化の高周波成分を抽出する抽出手段と、
前記複数のフレーム画像のそれぞれから前記抽出手段により抽出された高周波成分を減算または除算することにより、前記放射線の照射ごとの照射線量の変動に起因する信号値変動を補正する補正手段と、
を備える画像処理装置。 - 前記複数のフレーム画像のそれぞれから前記被写体の動態に起因する信号値変動がない領域を特定する特定手段を備える請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記特定手段は、前記複数のフレーム画像を画像解析することにより前記被写体の動態に起因する信号値変動がない領域を認識し、その認識結果に基づいて、前記被写体の動態に起因する信号値変動がない領域を特定する請求項2に記載の画像処理装置。
- 前記特定手段は、前記複数のフレーム画像のそれぞれから直接線領域を認識し、認識された直接線領域を前記被写体の動態に起因する信号値変動がない領域として特定する請求項3に記載の画像処理装置。
- 前記特定手段は、前記複数のフレーム画像のそれぞれから直接線領域を認識し、認識された直接線領域のうち、前記複数のフレーム画像に共通して認識された領域を前記被写体の動態に起因する信号値変動がない領域として特定する請求項4に記載の画像処理装置。
- 前記特定手段は、前記複数のフレーム画像のそれぞれから前記被写体の動態に起因する信号値変動がない領域を認識し、認識された領域に設定された小領域のうち前記複数のフレーム画像に共通して存在する小領域を前記被写体の動態に起因する信号値変動がない領域として特定する請求項3に記載の画像処理装置。
- 前記特定手段は、前記画像解析による前記被写体の動態に起因する信号値変動がない領域の特定に失敗した場合は予め定められた固定位置の領域を前記被写体の動態に起因する信号値変動がない領域として特定するか、又は警告を出力する請求項3〜6のいずれか一項に記載の画像処理装置。
- 前記特定手段は、ユーザー操作により指定された領域、又は予め定められた固定位置の領域を前記被写体の動態に起因する信号値変動がない領域として特定する請求項2に記載の画像処理装置。
- 前記抽出手段により抽出された高周波成分に基づいて、前記補正手段による補正を行うか否かを判断する判断手段を備える請求項1〜8のいずれか一項に記載の画像処理装置。
- コンピューターを、
被写体に放射線を複数回連続して照射することにより取得された複数のフレーム画像のそれぞれから前記被写体の動態に起因する信号値変動がない領域の代表信号値を算出し、算出した代表信号値の時間変化の高周波成分を抽出する抽出手段、
前記複数のフレーム画像のそれぞれから前記抽出手段により抽出された高周波成分を減算または除算することにより、前記放射線の照射ごとの照射線量の変動に起因する信号値変動を補正する補正手段、
として機能させるためのプログラム。
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