JP2544638Y2 - 画像処理装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案はＸ線ＣＴに適応したＭＩ
Ｐ（最大画像投影法）処理を行う画像処理装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線ＣＴはＸ線を被検体の全周若しくは
半周に亘って照射し、被検体を透過したＸ線を検出して
画像再構成し、得た断層像を画像表示装置に表示する装
置である。

【０００３】このＸ線ＣＴによって、例えば肺癌の早期
発見のために集団検診が行われている。この集団検診に
おいて、肺癌の早期発見のためには、肺を短いピッチで
スライスして得た多くの断層像の画像から検索する必要
があり、時間的制約もあるため、短時間に多くのスライ
ス面の画像が得られる方法が望ましく、その画像投影の
方法としてヘリカルスキャンによる撮影が考えられてい
る。

【０００４】このようにして得られた多くの画像から容
易に診断し得られる方法が必要であり、これらの多くの
画像から３次元的な画像を得ることができれば、診断を
容易に正確に行うことができる。このような画像処理方
法として、多くの画像中の同一ピクセルのデータから最
大輝度の画像データを抽出して１枚の画像とするＭＩＰ
処理という方法がある。

【０００５】このＭＩＰ処理は、ＭＲＩ（磁気共鳴画像
撮像装置）において実用化されており、このＭＲＩでは
例えば血管だけを選別して撮影することができる。しか
し、Ｘ線ＣＴによる断層像では、骨等を含むすべての臓
器やその他のものが画像再構成されて表示されてしま
い、適確な診断の妨げになっている。このため必要な部
分のみを撮影する目的で、不要部分をマスクすることが
行われている。このマスクによる方法はＣＲＴに表示さ
れる画像上にマスクラインを描いて、そのマスクライン
で形作られるマスク枠の内又は外のデータをすべて０と
することにより不要部分を消去して関心領域のみを画像
とするものである。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】ところで、従来、Ｘ線
ＣＴやＭＲＩにおいて、体の形状を考慮することなく、
長方形と円形の２種類の形状のマスクのみが用意されて
いるため、撮影部位の形状に適合しているとは限らず、
十分なマスク効果が得られていない。

【０００７】本考案は上記の点に鑑みてなされてもの
で、その目的は、撮影部位に合致する形状のマスクを用
いたＭＩＰ処理を行う画像処理装置を実現することであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決する第
１の考案は、画像再構成されたＸ線ＣＴからの１回のス
キャンで得られる多数の画像データの内、関心領域のみ
を抽出した投影画像を生成する画像処理装置であって、
入力された画像データから関心のある領域のデータのみ
を抽出するためのマスク枠のデータを生成する複数のマ
スク枠データ生成手段と、前記複数のマスク枠データ生
成手段からの出力信号を選択して出力させる選択回路
と、前記複数のマスク枠データ生成手段からのマスク枠
データからマスク枠画像を生成し、該マスク枠画像の画
面上の位置の設定や、マスク枠のサイズの設定を行うマ
スク生成回路と、入力される各イメージデータ毎に重み
付けを行う重み付け演算回路と、該重み付け演算回路に
おいて重み付けされ、若しくは重み付けされない各スラ
イスのイメージデータの同一ピクセルのデータの内設定
されたレベルのデータを抽出し、前記マスク生成回路か
ら入力されるマスク画像データによりマスクされない領
域の投影画像を生成する画像生成回路と、入力される各
イメージデータを、前記マスク枠データ生成手段と、前
記重み付け演算回路と、前記画像生成回路とにシステム
制御装置の制御により選択入力させる切替回路とを具備
することを特徴とするものである。

【０００９】第２の考案は、マスク枠データ生成手段
を、予め用意した各撮影部位に適合する形状の複数のマ
スク枠データを格納するマスク枠データメモリとしたこ
とを特徴とするものである。

【００１０】第３の考案は、マスク枠データ生成手段
を、画像を観察しながら不必要な領域のデータを消去す
るため関心領域との境界線をプロットするデータが手動
で入力されて、プロット信号を生成するプロット信号発
生回路としたことを特徴とするものである。

【００１１】第４の考案は、マスク枠データ生成手段
を、予め用意した複数のマスク枠を撮影部位に応じて自
動的に選択してマスク枠データを生成する自動マスク生
成回路としたことを特徴とするものである。

【００１２】

【作用】入力された複数のスライス面のイメージデータ
は、マスク枠生成手段から入力されたマスク枠データか
らマスク生成回路で生成されたマスク像により関心領域
外の各データが消去され、関心領域のデータは重み付け
演算回路において重み付けされる。画像生成回路は、各
スライスのイメージデータから同一ピクセルのデータの
内設定されたレベルのデータを抽出して画像を生成す
る。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照して本考案の実施例を詳細
に説明する。図１は本考案の一実施例の画像処理装置の
ブロック図、図２は図１の本実施例の画像処理装置を用
いたＸ線ＣＴのブロック図である。

【００１４】図２において、１はＸ線ＣＴを構成する機
構部分であるガントリで、Ｘ線管２と検出器３を被検体
５の周囲で各種のスキャン方式に応じた動作をさせる。
４は被検体５を載置してガントリ１の内部に送り込むた
めのテーブルである。ガントリ１のティルト、テーブル
４の移動等はテーブル・ガントリ制御装置６によって制
御される。

【００１５】Ｘ線管２はＸ線管駆動発生制御装置７の制
御により回転停止及びＸ線の発生休止を行う。検出器３
は検出器駆動装置８の制御により被検体５の周囲を回転
する。Ｘ線管２の照射により被検体５を透過したＸ線は
検出器３で検出され、データ採集装置９でデータが採集
される。採集されたデータは画像再構成装置１０に転送
される。

【００１６】画像再構成装置１０は入力されたデータを
画像再構成してイメージデータを表示装置１１に表示
し、同時にデータ保存装置１２に格納する。データ保存
装置１２に保存されたイメージデータは読み出されて３
Ｄ構成装置１３において集団検診に適した３Ｄ像が形成
され、その投影イメージは表示装置１１に表示される。
１４はデータ保存装置１２からデータを読み出し、フィ
ルタ処理及び重み付け処理を行った後、多数枚のイメー
ジデータの内、同一ピクセルのデータから最大レベルの
データを抽出して１枚の画像を生成する画像処理装置
で、フィルタ処理により不要なデータ及びノイズが除去
され、最大レベルのデータが抽出されて１枚の画像とさ
れるため、医師の労力が低減される。

【００１７】次に本実施例の画像処理装置１４の行う画
像処理を図１の画像処理装置１４のブロック図により説
明する。図において、図２と同一の部分には同一の符号
を付してある。２１はデータ保存装置１２から読み出さ
れたイメージデータを、実空間において一定のＣＴ値の
データの通過を許容若しくは遮断する実空間フィルタ処
理回路である。実空間フィルタ処理回路２１の動作特性
を図５に示す。この図は横軸にＣＴ値、縦軸に増幅率を
取ってあり、増幅率１のレベルでは減衰なく入力信号が
通過し、０のレベルでは入力信号は遮断される。図にお
いて、（イ）図はＣＴナンバが−２００〜＋２００の範
囲のデータを通過させる帯域通過型のフィルタの特性を
示している。（ロ）図はＣＴナンバが−５００〜＋５０
０の範囲のデータの通過を遮断する帯域減衰型のフィル
タ特性を示している。

【００１８】図１に戻り、２２は入力されたイメージデ
ータを周波数空間のデータに変換し、周波数帯域濾波若
しくは帯域減衰処理を施した後実空間のイメージデータ
にして出力する周波数空間フィルタ処理回路で、図６に
示す回路構成を有している。図において、２２１は入力
されたイメージデータを高速にフーリエ変換して周波数
空間のデータにするＦＦＴ、２２２はＦＦＴ２２１の出
力に通過周波数範囲の制限を与える周波数フィルタで、
帯域濾波器若しくは帯域減衰器であるか、又は両者を備
えて選択できるようになっている。

【００１９】２２３は周波数フィルタ２２２で処理され
た周波数空間のイメージデータを高速フーリエ逆変換し
て実空間に戻す逆ＦＦＴで、フィルタ処理された実空間
上のイメージデータを出力する。

【００２０】図１に戻り、２３はシステム制御装置１５
の制御により入力されたイメージデータを実空間フィル
タ処理回路２１と周波数空間フィルタ処理回路２２とに
適宜組み合わせて入力させるための切り替えを行う切替
回路で、入力イメージデータを実空間フィルタ処理回路
２１と周波数空間フィルタ処理回路２２と次回路との何
れかへ入力させる切り替え、実空間フィルタ処理回路２
１の出力を実空間フィルタ処理回路２１と周波数空間フ
ィルタ処理回路２２と次回路との何れかへ入力させる切
り替え及び周波数空間フィルタ処理回路２２の出力を実
空間フィルタ処理回路２１と周波数空間フィルタ２２と
次回路との何れかへ入力させる切り替えを行っている。
更に次回路で処理されたデータが入力されて、フィルタ
処理を再行するための切り替えも行っている。

【００２１】２４は実空間フィルタ処理回路２１の出力
を一旦格納するメモリ、２５は周波数空間フィルタ処理
回路２２の出力を一旦格納するメモリである。２６は各
スライス毎のイメージデータに重み付けをする重み付け
演算回路である。この重み付けの一例を挙げると次式の
ように行う。 Ｄ_ｎ′＝Ｄ_ｎ（１００−ｄＳ_ｎ）／１００ …（１） Ｄ_ｎ′＝Ｄ_ｎ−ｋ・ｄＳ_ｎ …（２） ここで、Ｄ_ｎは入力イメージデータ、Ｄ_ｎ′は重み付け
されたイメージデータ、ｄＳ_ｎは各スライス毎に与える
数字、ｋは定数、ｎはスライス番号である。重み付けは
（１）式，（２）式の何れかを用いて行う。例えば、
（１）式によると、１枚目のデータＤ₁ ′は、ｄＳ₁ ＝
１として、Ｄ₁ ′＝Ｄ₁ ×０．９９、２枚目のデータＤ
₂ ′は、ｄＳ₂ ＝２として、Ｄ₂ ′＝Ｄ₂ ×０．９８の
ように重み付けを行う。

【００２２】２７は画像の不必要な部分にマスクを掛け
て消去するためのマスク枠データを格納しているマスク
枠データメモリである。このマスク枠データメモリ２７
には、従来の長方形と円形のマスク枠の他に頭部用の楕
円形と胴体用のハート形のマスク枠データが格納されて
いる。

【００２３】２８は表示装置１１に表示されている画像
を見ながらマスクする箇所の形状に応じてマスクをプロ
ットするためのプロット信号発生回路で、そのプロット
の位置はシステム制御装置１５を介して入力される。

【００２４】２９はスキャン部位を選択すると、そのス
キャン時のスキャン部位情報が入力されて、予め用意さ
れているマスク枠からその部位に適合したマスク枠を自
動的に選定する自動マスク生成回路である。

【００２５】３０は上記の３種の回路からのデータを選
定する選択回路で、その選択のための制御信号はシステ
ム制御装置１５を介して入力される。３１はマスク情報
が入力されて、システム制御装置１５を介して入力され
た精密な位置合わせ及びサイズの設定情報により位置及
びサイズの適合したマスク枠データを出力するマスク生
成回路である。

【００２６】３２は重み付け演算回路２６，マスク生成
回路３１及び直接に切替回路Ｂ３３からイメージデータ
が選択入力され、不要部分がマスクされた画像データに
基づいて各スライス毎のイメージデータの内同一ピクセ
ルのデータを比較して最も大きなデータを抽出し、各ピ
クセルの最大値のデータのみから画像を生成する画像生
成回路である。

【００２７】入力されるイメージデータは重み付け処理
されたデータの場合と、重み付け処理されないデータの
場合がある。又、マスク生成回路３１らマスクデータが
入力されるが、システム制御装置１５の制御により、マ
スク生成回路３１からマスクデータが入力されない場合
もある。

【００２８】切替回路Ｂ３３には、切替回路Ａ２３及び
画像生成回路３２からそれぞれデータが入力され、切替
回路Ａ２３，重み付け演算回路２６，自動マスク生成回
路２９及び画像生成回路３２の所要の回路にデータを出
力する。この切り替えはシステム制御装置１５により制
御される。

【００２９】次に、上記のように構成された実施例の画
像処理装置の動作を図３及び図４のフローチャートを用
いて説明する。図３ではステップ１，２、ステップ１
１，１２及びステップ１８〜ステップ２３までのフロー
を示し、図４の（イ）図ではステップ３〜ステップ１０
のフィルタ処理のフローを示し、（ロ）図ではステップ
１３〜ステップ１７の自動選択モードを除くマスク処理
のフローを示している。

【００３０】ステップ１ イメージデータがデータ保存装置１２から読み出されて
入力される。 ステップ２ フィルタ処理を行うかどうかの判断をする。行う場合は
ステップ３に進む（図２（イ）図）。行わない場合はス
テップ１１に進む。

【００３１】ステップ３ 周波数空間におけるフィルタ処理をするかどうか判断す
る。しない場合即ち実空間でフィルタ処理をする場合は
ステップ４に進む。周波数空間での処理を行う場合はス
テップ６に進む。

【００３２】ステップ４ 切替回路Ａ２３は入力イメージデータを実空間フィルタ
処理回路２１に入力させる。実空間フィルタ処理回路２
１はイメージデータのＣＴナンバにより、図５に示す
（イ）図又は（ロ）図のフィルタ処理を行う。これによ
り実空間における関心領域の抽出を行い、メモリ２４を
経て切替回路Ａ２３に入力する。

【００３３】ステップ５ 実空間フィルタ処理が終わったので、フィルタ処理を続
けて行うかどうかを判断する。行う場合はステップ３に
戻る。行わない場合はステップ１０に進む。

【００３４】ステップ６ 切替回路Ａ２３は入力イメージデータを切り替えてＦＦ
Ｔ２２１に入力させる。ＦＦＴ２２１は入力データに高
速フーリエ変換を施し、周波数空間のデータに変換す
る。

【００３５】ステップ７ 周波数フィルタ２２２で不要な周波数の信号及びノイズ
を除去する。 ステップ８ 逆ＦＦＴ２２３において高速フーリエ逆変換を行い、イ
メージデータを実空間に戻してフィルタ処理されたイメ
ージデータをメモリ２５を経て切替回路Ａ２３に入力す
る。

【００３６】ステップ９ 周波数空間のフィルタ処理が終わったので、フィルタ処
理を続けて行うかどうか判断する。行う場合はステップ
３に戻る。行わない場合はステップ１０に進む。

【００３７】ステップ１０ 入力されたデータにマスク処理をするかどうか判断す
る。行わない場合はステップ２０に進む。行う場合はス
テップ１１に進む。

【００３８】ステップ１１ マスク処理は自動選択モードかどうか判断する。自動選
択モードでなければ、ステップ１４に進む。自動選択モ
ードであれば、ステップ１２に進む。

【００３９】ステップ１２ 自動マスク生成回路２９は切替回路３３から入力される
スキャンデータに基づき、自動的にスキャン部位に適合
する形状のマスク枠を予め用意されているマスク枠の中
から選定する。選択回路３０はシステム制御装置１５の
制御により自動マスク生成回路２９をマスク生成回路３
１に接続させる。

【００４０】ステップ１３ マスク生成回路３１は入力されたマスク枠データの画像
上の位置の細部の設定を行ってマスクの正確な位置決め
を行い、又、マスクサイズを設定してマスク像を作成す
る。

【００４１】ステップ１４ マスクをプロットして描くかどうか判断する。プロット
しない場合はステップ１７に進む。プロットする場合は
ステップ１５に進む。

【００４２】ステップ１５ システム制御装置１５を介して画像上にプロット信号を
入力させる。プロット信号発生回路２８は入力信号に応
じてプロットした点を画像上に表示させるべくプロット
信号を発生して選択回路３０に入力する。選択回路３０
はプロット信号をマスク生成回路３１に入力する。

【００４３】ステップ１６ マスク生成回路３１はプロット信号によって描かれる点
と点を線で繋いでマスク像を作成し、ステップ１９に進
む。

【００４４】ステップ１７ マスク像をプロットによって作成するのではなく、マス
ク枠データメモリ２７に格納してあるマスク枠データか
ら、システム制御装置１５の制御により撮影部位に応じ
て、円形，長方形，楕円及びハート形の何れかの形状の
マスク枠を選択して出力する。

【００４５】ステップ１８ マスク生成回路３１は選択した形状のマスクの位置の細
部の設定を行って、マスクの正確な位置決めを行い、
又、マスクサイズを設定してマスク像を作成し、ステッ
プ１９に進む。

【００４６】ステップ１９ 入力されたマスク枠の像の内側若しくは外側のデータを
０に設定して、断層像の必要な部分のみを残すマスク処
理を画像生成回路３２において行う。

【００４７】ステップ２０ フィルタ処理を再び行うかを判断する。行う場合はステ
ップ３に戻る。行わない場合はステップ２１に進む。

【００４８】ステップ２１ 入力されたデータに重み付け演算を行うか判断する。行
わない場合はステップ２３に進む。行う場合は次のステ
ップに進む。

【００４９】ステップ２２ 入力イメージデータに対し、（１）式又は（２）式の重
み付け演算を行って、スライス毎の各イメージデータに
それぞれ重み付けを行う。例えば、一方から見た画像を
遠去かる方向に輝度を小さくする重み付けをすると、重
ねて透視した場合に立体感が付与される。即ち、深さ方
向に距離に応じて輝度変化がつけられるので立体感が得
られる。

【００５０】ステップ２３ イメージデータは画像生成回路３２に入力される。画像
生成回路３２は多数のスライスによるイメージデータの
同一ピクセルのデータの内最大のデータを抽出し、最大
のデータのみによる画像を生成する。

【００５１】ステップ２４ 各ピクセルの最大値データのみで作成された画像を表示
装置１１に表示する。以上説明したように本実施例によ
れば、スライス位置の異なる極めて多数のイメージを得
ても１枚の画像として不必要な部分のない画像を観察す
ることができるようになる。又、複数枚のデータの不要
部分にマスクをし、関心領域の画像データに重み付けを
して、距離に応じて輝度を変化させるようにしたため、
不要部分の強輝度のデータに妨害されない立体感のある
画像が得られるので、診断が容易になる。

【００５２】尚、本考案は本実施例に限定されるもので
はない。重み付け演算回路２６では遠去かる方向のスラ
イスデータに対してデータを小さくして輝度を下げるよ
うな重み付けの例を示したが、遠去かる方向のデータを
大きくする重み付けをしてもよく、その他必要に応じて
直線的に変化する重み付けでなく、適当な関数により変
化する重み付けを行ってもよい。

【００５３】又、画像生成回路３２は最大値のみを抽出
して、最大のデータによる画像を生成するように説明し
たが、抽出するデータは最大値に限らず、最小値、中間
値又は平均値であってもよく、更に同一のピクセルのデ
ータの和であってもよい。

【００５４】マスク枠データメモリ２７に格納するマス
ク枠の形状は実施例に示したものに限定されるものでは
なく、任意の形状のマスク枠を格納することができる。

【００５５】

【考案の効果】以上詳細に説明したように本考案によれ
ば、撮影部位の形状に合致した形状のマスク枠を用いて
ＭＩＰ処理を行うことができるようになり、関心領域の
みを正確に映像化することができて実用上の効果は大き
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の装置のブロック図である。

【図２】本考案の一実施例の画像処理装置を用いたＸ線
ＣＴのブロック図である。

【図３】画像処理装置の動作のフローチャートである。

【図４】画像処理装置の動作のフローチャートの続きで
ある。

【図５】実空間フィルタ処理回路の動作特性を示す図で
ある。

【図６】周波数空間処理回路の内部構成図である。

【符号の説明】

１５ システム制御回路 ２６ 重み付け演算回路 ２７ マスク枠データメモリ ２８ プロット信号発生回路 ２９ 自動マスク生成回路 ３０ 選択回路 ３１ マスク生成回路 ３２ 画像生成回路 ３３ 切替回路Ｂ

Claims (4)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像再構成されたＸ線ＣＴからの１回の
   スキャンで得られる多数の画像データの内、関心領域の
   みを抽出した投影画像を生成する画像処理装置であっ
   て、 入力された画像データから関心のある領域のデータのみ
   を抽出するためのマスク枠のデータを生成する複数のマ
   スク枠データ生成手段（２７，２８，２９）と、 前記複数のマスク枠データ生成手段（２７，２８，２
   ９）からの出力信号を選択して出力させる選択回路（３
   ０）と、 前記複数のマスク枠データ生成手段（２７，２８，２
   ９）からのマスク枠データからマスク枠画像を生成し、
   該マスク枠画像の画面上の位置の設定や、マスク枠のサ
   イズの設定を行うマスク生成回路（３１）と、 入力される各イメージデータ毎に重み付けを行う重み付
   け演算回路（２６）と、 該重み付け演算回路（２６）において重み付けされ、若
   しくは重み付けされない各スライスのイメージデータの
   同一ピクセルのデータの内設定されたレベルのデータを
   抽出し、前記マスク生成回路（３１）から入力されるマ
   スク画像データによりマスクされない領域の投影画像を
   生成する画像生成回路（３２）と、 入力される各イメージデータを、前記マスク枠データ生
   成手段（２７，２８，２９）と、前記重み付け演算回路
   （２６）と、前記画像生成回路（３２）とにシステム制
   御装置（１５）の制御により選択入力させる切替回路
   （３３）とを具備することを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 マスク枠データ生成手段は予め用意した
   各撮影部位に適合する形状の複数のマスク枠データを格
   納するマスク枠データメモリ（２７）であることを特徴
   とする請求項１記載の画像処理装置。
3. 【請求項３】 マスク枠データ生成手段は画像を観察し
   ながら不必要な領域のデータを消去するため関心領域と
   の境界線をプロットするデータが手動で入力されて、プ
   ロット信号を生成するプロット信号発生回路（２８）で
   あることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
4. 【請求項４】 マスク枠データ生成手段は予め用意した
   複数のマスク枠を撮影部位に応じて自動的に選択してマ
   スク枠データを生成する自動マスク生成回路（２９）で
   あることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。