JP2932022B2 - Radiation image alignment method - Google Patents
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Landscapes
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は放射線画像の重ね合せ処
理またはサブトラクション処理を施す複数の画像の位置
ずれを補正して画像の位置合せをする方法に関し、さら
に詳しくは各放射線画像中に位置合せ用のマーカーを使
用しないで画像の位置合せを行なう方法に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of correcting the positional deviation of a plurality of images to be subjected to a superposition process or a subtraction process of a radiographic image and performing the positioning of the images. The present invention relates to a method of aligning images without using a marker for printing.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、蓄積性蛍光体を利用して、人体等
の被写体の放射線画像情報を一旦蓄積性蛍光体のシート
(以下、蓄積性蛍光体シートと称する)に記録し、これ
を励起光で走査して輝尽発光させ、この輝尽発光光を光
電的に読み取って画像信号を得、この画像信号を処理し
て診断適性の良い被写体の放射線画像を得る方法が提案
されている(例えば特開昭55-12429号、同55-116340
号、同55-163472 号、同56-11395号、同56-104645 号な
ど)。この最終的な画像はハードコピーとして再生した
り、あるいはCRT上に再生したりすることができる。2. Description of the Related Art In recent years, using a stimulable phosphor, radiation image information of a subject such as a human body is temporarily recorded on a stimulable phosphor sheet (hereinafter referred to as a stimulable phosphor sheet) and excited. A method has been proposed in which scanning is performed with light to emit stimulating light, the stimulating light is read photoelectrically to obtain an image signal, and this image signal is processed to obtain a radiation image of a subject having good diagnostic suitability ( For example, JP-A-55-12429, 55-116340
No. 55-163472, No. 56-11395, No. 56-104645). This final image can be played back as a hard copy or on a CRT.
【0003】一方、従来より放射線画像の重ね合せ処理
が公知となっている(例えば特開昭56-11399号参照)。
一般に、放射線画像は診断用その他の目的に使われる
が、その使用に当たっては被写体の微小な放射線吸収差
を良好に検出することが要求される。放射線画像におけ
るこの検出の程度をコントラスト検出能または単に検出
能と呼ぶが、この検出能の高いもの程診断性能も高く、
実用的価値が高い放射線画像であると言うことができ
る。したがって診断性能を高めるため、この検出能を高
くすることが望まれるが、その最も大きな障害要因は各
種ノイズである。重ね合せ処理は、その各種ノイズを大
幅に減少させ、被写体の僅かな放射線吸収差も最終画像
において明確に観察可能にして、検出能を大幅に向上さ
せる方法である。すなわち、複数枚重ねた蓄積性蛍光体
シートに放射線画像を撮影(蓄積記録)し、この複数枚
のシートを読取処理にかけて得た複数の画像信号を加算
処理し、このことにより、前述の各種ノイズを減少させ
る。On the other hand, superposition processing of radiation images has been conventionally known (see, for example, JP-A-56-11399).
Generally, a radiographic image is used for diagnosis and other purposes, and in using the radiographic image, it is required to detect a minute radiation absorption difference of a subject satisfactorily. The degree of this detection in a radiographic image is referred to as contrast detectability or simply detectability, and the higher the detectability, the higher the diagnostic performance,
It can be said that the radiation image has a high practical value. Therefore, in order to enhance the diagnostic performance, it is desired to increase the detectability, but the biggest obstacle is various noises. The superposition process is a method of greatly reducing the various noises, making it possible to clearly observe even a slight radiation absorption difference of the subject in the final image, and greatly improving the detectability. That is, a radiation image is captured (stored and recorded) on a plurality of stimulable phosphor sheets, and a plurality of image signals obtained by subjecting the plurality of sheets to a reading process are added. Decrease.
【0004】従来、実際にこの重ね合せ処理を行なうた
めには、例えば、カセッテに蓄積性蛍光体シートを2枚
重ねて入れて被写体の撮影を行ない、2枚の蓄積性蛍光
体シートに対して通常の読取処理を逐次行なって2組の
画像信号を得、この2組の画像信号を加算処理する方法
が用いられている。Conventionally, in order to actually perform this superposition processing, for example, two stimulable phosphor sheets are placed in a cassette in a superimposed state, and an object is photographed. A method of sequentially performing normal reading processing to obtain two sets of image signals and adding the two sets of image signals is used.
【0005】また一方、従来より放射線画像のサブトラ
クション処理が公知となっている。この放射線画像のサ
ブトラクションとは、異なった条件で撮影した2つの放
射線画像を光電的に読み出してデジタル画像信号を得た
後、これらのデジタル画像信号を両画像の各画素を対応
させて減算処理し、放射線画像中の特定の構造物を抽出
させる差信号を得る方法であり、このようにして得た差
信号を用いれば、特定構造物のみが抽出された放射線画
像を再生することができる。On the other hand, subtraction processing of a radiation image has been conventionally known. This subtraction of a radiation image means that two radiation images captured under different conditions are photoelectrically read out to obtain digital image signals, and then these digital image signals are subjected to subtraction processing in correspondence with each pixel of both images. This is a method of obtaining a difference signal for extracting a specific structure in a radiation image. By using the difference signal thus obtained, a radiation image in which only the specific structure is extracted can be reproduced.
【0006】このサブトラクション処理には、基本的に
次の2つの方法がある。即ち、(1) 造影剤注入により特
定の構造物が強調された放射線画像の画像信号から、造
影剤が注入されていない放射線画像の画像信号を引き算
(サブトラクト)することによって特定の構造物を抽出
するいわゆる時間サブトラクション処理と、(2) 同一の
被写体に対して相異なるエネルギー分布を有する放射線
を照射し、あるいは被写体透過後の放射線をエネルギー
分布状態を変えて2つの放射線検出手段に照射して、そ
れにより特定の構造物が異なる画像を2つの放射線画像
間に存在せしめ、その後この2つの放射線画像の画像信
号間で適当な重みづけをした上で引き算(サブトラク
ト)を行なって、特定の構造物の画像を抽出するいわゆ
るエネルギーサブトラクション処理である。There are basically the following two methods for this subtraction processing. That is, (1) a specific structure is extracted by subtracting (subtracting) an image signal of a radiographic image to which a contrast agent is not injected from an image signal of a radiological image in which a specific structure is enhanced by injection of a contrast agent. So-called time subtraction processing, and (2) irradiating the same subject with radiation having different energy distributions, or irradiating the radiation after passing through the subject to two radiation detecting means by changing the energy distribution state, As a result, an image in which a specific structure is different exists between the two radiographic images, and after subtraction is performed after appropriately weighting the image signals of the two radiographic images, a subtraction is performed. This is a so-called energy subtraction process for extracting an image.
【0007】このサブトラクション処理は特に医療診断
上きわめて有効な方法であるため、近年大いに注目さ
れ、電子工学技術を駆使してその研究、開発が盛んに進
められている。Since this subtraction processing is a particularly effective method for medical diagnosis, it has attracted much attention in recent years, and its research and development have been actively promoted by making full use of electronic engineering technology.
【0008】しかしながら、上述したような蓄積性蛍光
体シートを用いた放射線画像の重ね合せ処理方法および
サブトラクション処理方法においては以下のような問題
が生じる。[0008] However, the following problems occur in the method of superimposing and subtracting radiation images using the stimulable phosphor sheet as described above.
【0009】すなわち、蓄積性蛍光体シートを用いた前
記各処理方法においては、2枚(3枚以上の場合もあ
る)の蓄積性蛍光体シートを順次もしくは同時に撮影台
に挿入して重ね合わせまたはサブトラクションすべき放
射線画像を撮影し、その後に蓄積性蛍光体シートを個別
に読取装置に挿入し、その都度蓄積性蛍光体シートに励
起光を照射することにより発せられた輝尽発光光を検出
することにより前記放射線画像を読み出すが、この過程
においては、撮影および読取りに関わる全ての装置の機
械的精度を上昇させたとしても、重ね合わせまたはサブ
トラクションされるべき画像間で位置ズレおよび回転ズ
レが生じることとなる。この結果、重ね合せ処理におい
ては各種ノイズがこの処理により平均化されて減少する
ものの、画像中の構造物の縁の部分をはじめ画像全体に
ボケが生じ、観察すべき画像が観察に適さなくなり、ま
たサブトラクション処理においては消去されるべき画像
が消去されなかったり、逆に抽出すべき画像が消去され
て偽画像が生じて正確なサブトラクション像を得ること
ができなくなる。このように前述した位置ズレおよび回
転ズレにより、診断上重大な支障が生じるということが
見出された。That is, in each of the above-described processing methods using the stimulable phosphor sheets, two (or three or more) stimulable phosphor sheets are sequentially or simultaneously inserted into the photographing table and overlapped or overlapped. A radiation image to be subtracted is taken, and then the stimulable phosphor sheet is individually inserted into the reader, and each time the stimulable phosphor sheet is irradiated with excitation light to detect the stimulated emission light. The radiation image is read out, and in this process, even if the mechanical accuracy of all devices related to imaging and reading is increased, a positional deviation and a rotational deviation occur between the images to be superimposed or subtracted. It will be. As a result, in the superimposition process, although various noises are averaged and reduced by this process, blurring occurs in the entire image including the edges of the structures in the image, and the image to be observed is not suitable for observation, Further, in the subtraction processing, an image to be erased is not erased, or an image to be extracted is erased, and a false image is generated, so that an accurate subtraction image cannot be obtained. As described above, it has been found that the positional deviation and the rotational deviation described above cause serious problems in diagnosis.
【0010】このようなズレが蓄積性蛍光体シートに蓄
積記録された放射線画像情報間に生じると放射線画像は
潜像として蓄積性蛍光体中に蓄積記録されているので、
X線画像を可視像としてとらえることのできるX線写真
フイルムの場合と異なって、目視によって2枚のX線写
真を合わせるといったことができず、ズレ補正は極めて
困難なものとなる。If such a deviation occurs between the radiation image information stored and recorded on the stimulable phosphor sheet, the radiation image is stored and recorded in the stimulable phosphor as a latent image.
Unlike the case of an X-ray film capable of capturing an X-ray image as a visible image, it is not possible to visually match two X-ray photographs, and it is extremely difficult to correct the displacement.
【0011】さらに、何らかの手段により2つの放射線
画像間に生じる位置ズレおよび回転ズレを検出しえたと
しても読み取られた放射線画像のデータを補正すべく従
来公知の演算処理を行なうと、特に回転ズレの補正の際
に多大な時間が費やされ、実用上非常に大きな問題とな
る。Further, even if a positional deviation and a rotational deviation occurring between two radiation images can be detected by some means, a conventionally known arithmetic processing for correcting data of the read radiation image is performed. A great deal of time is spent on correction, which is a very serious problem in practical use.
【0012】本出願人は特開昭58-163338 号に、基準点
または基準線を提供するような形状をもつマーカーを用
いた放射線画像のサブトラクション処理方法を提案して
いる。この方法は、前記マーカーを放射線画像に対し固
定した位置で2枚の蓄積性蛍光体シートに記録し、この
放射線画像の読取りの際に前記マーカーを検出し、位置
ズレおよび回転ズレを計算してサブトラクションすべき
放射線画像のいずれか一方をデジタルデータ上で回転お
よび/または移動し、該放射線画像の対応する各画素間
で画像データの引き算を行なうものである。このマーカ
ーを用いた放射線画像のサブトラクション処理方法にお
ける位置合せの工程は、上述した重ね合せ処理方法にも
適応することもできる。その場合、位置合せを行なった
後に放射線画像の対応する各画素間で画像データの加算
処理を行なえばよい。The present applicant has proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-163338 a method of subtracting a radiographic image using a marker having a shape that provides a reference point or a reference line. In this method, the marker is recorded on two stimulable phosphor sheets at a fixed position with respect to the radiographic image, the marker is detected at the time of reading the radiographic image, and a positional shift and a rotational shift are calculated. One of the radiographic images to be subtracted is rotated and / or moved on the digital data, and the image data is subtracted between the corresponding pixels of the radiographic image. The positioning process in the subtraction processing method of the radiological image using the marker can also be applied to the above-described superposition processing method. In this case, the image data may be added between the corresponding pixels of the radiation image after the alignment.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法においては放射線画像の撮影の都度、上述したような
マーカーを被写体とともに蓄積性蛍光体シートに蓄積記
録しなければならない。そして、この蓄積記録した放射
線画像のマーカーの位置と重なる部分からは被写体の画
像情報を得ることができないという問題がある。However, in this method, each time a radiographic image is taken, the above-described marker must be accumulated and recorded together with the subject on the stimulable phosphor sheet. Then, there is a problem that image information of the subject cannot be obtained from a portion overlapping the position of the marker of the accumulated and recorded radiographic image.
【0014】そこで本発明は、上記事情に鑑み、位置合
せのためにマーカー等を被写体とともに記録することな
く、迅速で精度の高い位置合せをすることのできる放射
線画像の位置合せ方法を提供することを目的とするもの
である。In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide a radiographic image positioning method capable of performing quick and highly accurate positioning without recording a marker or the like with a subject for positioning. It is intended for.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】本発明の画像の位置合せ
方法は、放射線画像の重ね合せ処理またはサブトラクシ
ョン処理のために複数の放射線画像を位置合せする方法
において、位置合せを行なう複数の画像上に、該複数の
画像間でほぼ共通する少なくとも2か所の関心領域を設
定し、該複数の画像のうち基準となる画像の前記各関心
領域を基準領域、他の画像の前記関心領域をテンプレー
ト領域とし、前記複数の画像それぞれについて直行座標
を定義し、前記テンプレート領域を前記基準領域にマッ
チングさせるテンプレートマッチングを行ない、前記複
数の画像の互いに対応する少なくとも2つの対応点の座
標値を求め、該対応点が一致するように、前記テンプレ
ート領域を含む画像の座標値を前記基準領域を含む画像
の座標値に変換する式、SUMMARY OF THE INVENTION An image registration method according to the present invention is a method of registering a plurality of radiation images for superposition processing or subtraction processing of radiation images. Setting at least two regions of interest substantially common to the plurality of images, setting each of the regions of interest of a reference image among the plurality of images as a reference region, and defining the regions of interest of other images as templates. Region, define orthogonal coordinates for each of the plurality of images, perform template matching to match the template region to the reference region, determine coordinate values of at least two corresponding points of the plurality of images that correspond to each other, The coordinate values of the image including the template area are converted to the coordinate values of the image including the reference area so that the corresponding points match. Formula,
【0016】[0016]
【数2】 (Equation 2)
【0017】(但しu,vは基準領域の座標、x,yは
特定領域の座標、a,b,c,dは回転移動補正および
拡大または縮小率補正を示す係数、e,fは平行移動補
正を示す係数)により表わされるアフィン変換の係数を
求め、この係数を用いて前記テンプレート領域を含む複
数の画像について回転移動補正と拡大または縮小率補正
を少なくとも行なう第1のアフィン変換を行ない、該第
1のアフィン変換を行なった複数の画像について、再度
テンプレートマッチングを行ない、前記式により表わさ
れるアフィン変換の係数を求め、この係数を用いて前記
テンプレート領域を含む複数の画像について回転移動補
正、拡大または縮小率補正および平行移動補正を行なう
第2のアフィン変換を行なうことを特徴とするものであ
る。(Where u and v are the coordinates of the reference area, x and y are the coordinates of the specific area, a, b, c and d are the coefficients indicating the rotational movement correction and the enlargement or reduction rate correction, and e and f are the parallel movements. A coefficient of an affine transformation represented by a correction coefficient) is obtained, and a first affine transformation for performing at least rotational movement correction and enlargement or reduction ratio correction on a plurality of images including the template region is performed using the coefficient. The template matching is performed again on the plurality of images on which the first affine transformation has been performed, coefficients of the affine transformation represented by the above equation are obtained, and using these coefficients, rotational movement correction and enlargement of the plurality of images including the template region are performed. Alternatively, a second affine transformation for performing reduction ratio correction and parallel movement correction is performed.
【0018】また、本発明の画像の位置合せ方法におい
て、前記第1のアフィン変換を複数回繰り返すことが、
位置合せの精度を高めるといった点でより好ましい。な
おこの精度は、アフィン変換を行なう回数を増加させる
につれ上昇するが、それにともなって位置合せが完了す
るのに要する時間も増大するため、その時間を考慮しつ
つアフィン変換を行なう回数を設定し、所望の精度の位
置合せを行なうことが好ましい。In the image registration method according to the present invention, the first affine transformation is repeated a plurality of times.
It is more preferable in that the accuracy of the alignment is improved. Note that this accuracy increases as the number of affine transformations is increased, but the time required for completing the alignment also increases.Accordingly, the number of affine transformations is set in consideration of the time, It is preferable to perform alignment with desired accuracy.
【0019】ここで、テンプレートマッチングとは、上
述したようにテンプレート領域および基準領域を設定し
た場合、該テンプレート領域を該基準領域を含む画像上
で動かすことにより最もマッチングのとれる場所を探し
出す処理で、その場所を表わす点が対応点の座標を与え
るものである。Here, the template matching is a process in which, when the template region and the reference region are set as described above, the template region is moved on an image including the reference region to search for the best matching place. The point representing the location gives the coordinates of the corresponding point.
【0020】このようなテンプレートマッチングにおい
て、そのマッチング度を表わす評価尺度には、相関法お
よびSSDA(Sequential Similarity Detection Algo
lithms)が挙げられる。In such template matching, an evaluation scale representing the degree of matching includes a correlation method and an SSDA (Sequential Similarity Detection Algorithm).
lithms).
【0021】この相関法とは、対応する各画素ごとに積
を算出し、その積の和を標準化した値(以下標準化値と
称する)を重ね合せの尺度とするものである。この標準
化は、それぞれの領域に於いて画素自身の積(2乗)の
和を算出してさらにそれぞれの和の積を算出し、この積
の平方根を前記対応する各画素ごとの積の和の分母とす
ることにより行なわれる。重ね合せが完全な場合、雑音
(ノイズ)などによって分子の積が全て2乗の和とはな
らず、このため標準化値は1にはならなくても1に最も
近い最大値になると考えられる。よって、テンプレート
領域を標準領域を含む画像上でいろいろ移動させて、上
述した標準化値が最大になる移動をもって重ね合せが達
成されたと考えられる。しかしながら、この標準化値が
最大となる移動は、全ての移動が終了しなければ判定す
ることができない。この方法の詳細は、例えばSmith ら
の「Automated cloud tracking using precisely align
eddigital ATS pictures 」ibid.、1972年 7月c-21
巻、715-729 頁に記載されている。In the correlation method, a product is calculated for each corresponding pixel, and a value obtained by standardizing the sum of the products (hereinafter referred to as a standardized value) is used as a measure of superposition. In this standardization, the sum of the product (square) of the pixel itself is calculated in each region, the product of each sum is further calculated, and the square root of this product is calculated as the sum of the products of the corresponding pixels. This is done by using the denominator. When the superposition is complete, all products of the numerator do not become the sum of the squares due to noise or the like. Therefore, it is considered that the standardized value does not become 1, but becomes the maximum value closest to 1. Therefore, it is considered that the superposition has been achieved by moving the template region variously on the image including the standard region and moving the template region to the maximum standardized value. However, the movement with the maximum standardized value cannot be determined unless all the movements are completed. For details of this method, see, for example, Smith et al., “Automated cloud tracking using precisely align
eddigital ATS pictures "ibid. , July 1972 c-21
Volume, pages 715-729.
【0022】また、SSDAとは、各画素ごとに差の絶
対値の和(残差)を重ね合せの尺度とするものである。
重ね合せが完全な場合、雑音(ノイズ)などによって残
差は0にはならなくても最小にはなると考えられる。よ
って、テンプレート領域を基準領域を含む画像上でいろ
いろ移動させて、残差が最小になる移動をもって重ね合
せが達成されたと考える。この際、重ね合せがずれてい
ると、各画素について順次に加算していくとき残差が急
激に増大する。そこで加算の途中で残差があるしきい値
を超えたら早々に加算を打ち切り次の移動に移る方法が
このSSDAである。用いる計算は加算だけであり、し
かも多くの場合途中で打ち切られるため、大幅に計算時
間が短縮される。この方法の詳細は、例えばBarneaらの
「A class of algorithms for fast digital image reg
istration 」IEEE.Trans .、1972年 2月c-21巻、179-
186 頁に記載されている。SSDA uses the sum of the absolute values of the differences (residuals) for each pixel as a measure of superposition.
When the superposition is complete, it is considered that the residual is minimized even if it does not become 0 due to noise or the like. Therefore, it is considered that the superposition has been achieved by moving the template region variously on the image including the reference region and moving the template region to minimize the residual. At this time, if the superposition is displaced, the residual increases rapidly when the pixels are sequentially added. Therefore, the SSDA is a method in which if the residual exceeds a certain threshold value during the addition, the addition is stopped immediately and the next movement is performed. The calculation to be used is only addition, and in many cases is terminated halfway, so that the calculation time is greatly reduced. Details of this method are described in, for example, "A class of algorithms for fast digital image reg" by Barnea et al.
istration "IEEE. Trans. , February 1972 c-21, 179-
It is described on page 186.
【0023】本発明においてはこれらの方法により重ね
合せの完全な領域を求めた後に、上記式により表わされ
るアフィン変換を行なってテンプレート領域を含む画像
について少なくとも回転移動補正および拡大または縮小
率補正を行なう。すなわち、回転移動補正および拡大ま
たは縮小率補正を示す係数a、b、c、dを用いてアフ
ィン変換を行なう。In the present invention, after obtaining a complete superimposed area by these methods, affine transformation represented by the above equation is performed to perform at least rotational movement correction and enlargement or reduction rate correction on the image including the template area. . That is, the affine transformation is performed using the coefficients a, b, c, and d indicating the rotational movement correction and the enlargement or reduction ratio correction.
【0024】次いで、このアフィン変換を行なった画像
について、再度上述したテンプレートマッチングを行な
う。この2回目のテンプレートマッチングは回転移動補
正および拡大または縮小率補正が行なわれた画像に対し
て行なわれるものであるために、最初に行なったテンプ
レートマッチングと比較してより正確なマッチングとな
る。Next, the above-described template matching is performed again on the image subjected to the affine transformation. Since the second template matching is performed on the image on which the rotational movement correction and the enlargement or reduction ratio correction have been performed, more accurate matching is performed as compared with the template matching performed first.
【0025】テンプレートマッチングで得られた対応点
に基づくアフィン変換によりテンプレート領域を含む画
像について回転移動補正、拡大または縮小率補正および
平行移動補正を行なう。すなわち、回転移動補正および
拡大または縮小率補正を示す係数a、b、c、dおよび
平行移動補正を示す係数e、fを用いてアフィン変換を
行なう。Rotational movement correction, enlargement or reduction ratio correction, and parallel movement correction are performed on the image including the template region by affine transformation based on the corresponding points obtained by the template matching. That is, the affine transformation is performed using the coefficients a, b, c, and d indicating the rotational movement correction and the enlargement or reduction ratio correction, and the coefficients e and f indicating the parallel movement correction.
【0026】[0026]
【作用】本発明の放射線画像の位置合せ方法では、位置
合せのためのマーカーを被写体とともに記録することな
く、かわりに放射線画像中に特定領域を設定し、この特
定領域についてその領域を回転移動および拡大または縮
小せしめるアフィン変換を少なくとも2回行なうように
したため、従来マーカーと重複していた部分の放射線画
像情報を得ることができ、また位置合せの精度も向上さ
せることができる。According to the radiographic image positioning method of the present invention, a specific region is set in a radiographic image instead of recording a marker for positioning with a subject, and the specific region is rotated and moved. Since the affine transformation for enlarging or reducing is performed at least twice, it is possible to obtain radiation image information of a portion that has been overlapped with a marker in the related art, and it is also possible to improve alignment accuracy.
【0027】[0027]
【実施例】以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を
詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the drawings.
【0028】図1は、本発明に用いられる放射線画像を
記録する装置の一実施例であるX線撮影装置の概略図で
ある。この撮影により得られるX線画像は、エネルギー
サブトラクション処理に用いられるものである。FIG. 1 is a schematic diagram of an X-ray photographing apparatus which is an embodiment of the apparatus for recording a radiation image used in the present invention. The X-ray image obtained by this imaging is used for energy subtraction processing.
【0029】フィルタ6を間に挟み蓄積性蛍光体シート
5および7が該シート7を下にして重ねられている。こ
の上には、被写体4を介してX線3を発するX線管2が
配置されている。以上のように、X線撮影装置1が構成
されている。The stimulable phosphor sheets 5 and 7 are stacked with the filter 6 interposed therebetween, with the sheets 7 facing down. Above this, an X-ray tube 2 that emits X-rays 3 via a subject 4 is arranged. The X-ray imaging apparatus 1 is configured as described above.
【0030】このX線管2から発せられたX線3により
被写体4が照射される。被写体4を透過したX線3aは第
1の蓄積性蛍光体シート5に照射され、X線3aのエネル
ギーの一部が該第1の蓄積性蛍光体シート5に記録さ
れ、これにより該シート5に被写体4のX線画像が蓄積
記録される。シート5を透過したX線3bはさらにフィル
タ6を透過し、該フィルタ6を透過したX線3cが第2の
蓄積性蛍光体シート7に照射される。これにより該シー
ト7にも被写体4のX線画像が蓄積記録される。An object 4 is irradiated with X-rays 3 emitted from the X-ray tube 2. The X-rays 3a transmitted through the subject 4 are applied to the first stimulable phosphor sheet 5, and a part of the energy of the X-rays 3a is recorded on the first stimulable phosphor sheet 5, whereby the sheet 5 An X-ray image of the subject 4 is stored and recorded in the storage area. The X-rays 3b transmitted through the sheet 5 further pass through the filter 6, and the X-rays 3c transmitted through the filter 6 are applied to the second stimulable phosphor sheet 7. Thus, the X-ray image of the subject 4 is also stored and recorded on the sheet 7.
【0031】図2は、各蓄積性蛍光体シート5および7
に蓄積記録されたX線画像を模式的に表わした図であ
る。各蓄積性蛍光体シート5および7のほぼ全面に被写
体4の各X線画像4a、4bが蓄積記録されている。FIG. 2 shows each of the stimulable phosphor sheets 5 and 7.
FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an X-ray image stored and recorded in FIG. The X-ray images 4a and 4b of the subject 4 are stored and recorded on almost the entire surface of each of the stimulable phosphor sheets 5 and 7.
【0032】図3は、本発明に用いる放射線画像を読取
る読取ユニットの一実施例であるX線画像読取装置およ
び本発明の位置合せ方法を実施し、サブトラクション処
理を行なう演算ユニットの一実施例である画像処理表示
装置の斜視図である。FIG. 3 is an embodiment of an X-ray image reading apparatus which is an embodiment of a reading unit for reading a radiation image used in the present invention, and an arithmetic unit which executes a positioning method of the present invention and performs a subtraction process. It is a perspective view of a certain image processing display.
【0033】図1に示すX線撮影装置1で撮影が行なわ
れた後、第1および第2の蓄積性蛍光体シート5、7が
1枚ずつX線画像読取装置10の所定位置にセットされ
る。ここでは、第1の蓄積性蛍光体シート5に蓄積記録
された第1のX線画像の読取りの場合について説明す
る。After the image is taken by the X-ray imaging apparatus 1 shown in FIG. 1, the first and second stimulable phosphor sheets 5, 7 are set one by one at a predetermined position of the X-ray image reading apparatus 10. You. Here, the case of reading the first X-ray image stored and recorded on the first stimulable phosphor sheet 5 will be described.
【0034】所定位置にセットされた、第1のX線画像
が蓄積記録された蓄積性蛍光体シート5は、図示しない
駆動手段により駆動されるエンドレスベルト等のシート
搬送手段15により、矢印Y方向に搬送(副走査)され
る。一方、レーザ光源16から発せられた光ビーム17はモ
ータ18により駆動され矢印Z方向に高速回転する回転多
面鏡19によって反射偏向され、fθレンズ等の集束レン
ズ20を透過した後、ミラー21により光路を変えて蓄積性
蛍光体シート5に入射し、副走査の方向(矢印Y方向)
と略垂直な矢印X方向に主走査する。蓄積性蛍光体シー
ト5の光ビーム17が照射されたか所からは、蓄積記録さ
れているX線画像情報に応じた光量の輝尽発光光22が発
せられ、この輝尽発光光22は光ガイド23によって導か
れ、フォトマルチプライヤ(光電子増倍管)24によって
光電的に検出される。光ガイド23はアクリル板等の導光
性材料を成形して作られたものであり、直線状をなす入
射端面23a が蓄積性蛍光体シート5上の主走査線にそっ
て延びるように配され、円環状に形成された射出端面23
b にフォトマルチプライヤ24の受光面が結合されてい
る。入射端面23a から光ガイド23内に入射した輝尽発光
光22は、該光ガイド23の内部を全反射を繰り返して進
み、射出端面23b から射出してフォトマルチプライヤ24
に受光され、放射線画像を表わす輝尽発光光22がフォト
マルチプライヤ24によって電気信号に変換される。フォ
トマルチプライヤ24から出力されたアナログ信号Sは、
ログアンプ25で対数的に増幅された後、A/D変換器26
に入力され、サンプリングされてデジタルの画像信号S
Oが得られる。この画像信号SOは第1の蓄積性蛍光体
シート5に蓄積記録された第1のX線画像を表わすもの
であり、第1の画像信号SO1 と呼ぶ。この第1の画像
信号SO1 は画像処理表示装置30内の内部メモリーに一
旦記録される。The stimulable phosphor sheet 5 set at a predetermined position and on which the first X-ray image is stored is recorded by a sheet conveying means 15 such as an endless belt driven by a driving means (not shown) in the direction of arrow Y. (Sub-scan). On the other hand, a light beam 17 emitted from a laser light source 16 is reflected and deflected by a rotary polygon mirror 19 driven by a motor 18 and rotated at a high speed in the direction of arrow Z, and transmitted through a focusing lens 20 such as an fθ lens. In the direction of sub-scan (arrow Y direction)
The main scanning is performed in the direction of arrow X, which is substantially vertical. From the place where the light beam 17 of the stimulable phosphor sheet 5 is irradiated, a stimulable luminescent light 22 of an amount corresponding to the stored and recorded X-ray image information is emitted. It is guided by 23 and is detected photoelectrically by a photomultiplier (photomultiplier) 24. The light guide 23 is formed by molding a light-guiding material such as an acrylic plate. The light guide 23 is arranged such that a linear incident end face 23a extends along the main scanning line on the stimulable phosphor sheet 5. The injection end face 23 formed in an annular shape
The light receiving surface of the photomultiplier 24 is connected to b. The stimulated emission light 22 that has entered the light guide 23 from the incident end face 23a travels inside the light guide 23 by repeating total reflection, exits from the emission end face 23b, and exits from the photomultiplier 24.
The photostimulated luminescence light 22 representing the radiation image is converted by the photomultiplier 24 into an electric signal. The analog signal S output from the photo multiplier 24 is
After being logarithmically amplified by the log amplifier 25, the A / D converter 26
, Sampled and digital image signal S
O is obtained. This image signal SO represents the first X-ray image stored and recorded on the first stimulable phosphor sheet 5, and is referred to as a first image signal SO1. This first image signal SO 1 is temporarily recorded in an internal memory in the image processing display device 30.
【0035】この画像処理表示装置30は、種々の指示を
入力するキーボード31、指示のための補助情報や画像信
号に基づく可視画像を表示するCRTディスプレイ32、
補助記憶媒体としてのフロッピィディスクが装填され駆
動されるフロッピィディスク駆動装置33、およびCPU
や内部メモリが内蔵された本体部34が備えられている。The image processing display device 30 includes a keyboard 31 for inputting various instructions, a CRT display 32 for displaying auxiliary information for instructions and a visible image based on image signals,
Floppy disk drive 33 loaded with and driven by a floppy disk as an auxiliary storage medium, and CPU
And a main unit 34 having a built-in internal memory.
【0036】次に上記と同様にして、第2の蓄積性蛍光
体シート7に蓄積記録された第2のX線画像を表わす第
2の画像信号SO2 が得られ、この第2の画像信号SO
2 も画像処理表示装置30内の内部メモリに一旦記憶され
る。Next, in the same manner as described above, a second image signal SO 2 representing the second X-ray image stored and recorded on the second stimulable phosphor sheet 7 is obtained. SO
2 is also temporarily stored in the internal memory in the image processing display device 30.
【0037】このようにしてサブトラクション演算を行
なうべき2つの画像信号SO1 、SO2 が内部メモリに
記憶されると、これら2つの画像信号SO1 、SO2 が
読み出されて、これら2つの画像信号SO1 、SO2 が
担持する各X線画像の各画素間で対応したサブトラクシ
ョン演算が行なわれるように、画像の位置合せが行なわ
れる。When the two image signals SO 1 and SO 2 to be subjected to the subtraction operation are stored in the internal memory as described above, these two image signals SO 1 and SO 2 are read out, and these two image signals SO 1 and SO 2 are read out. Image positioning is performed so that the corresponding subtraction operation is performed between each pixel of each X-ray image carried by the signals SO 1 and SO 2 .
【0038】ここで、本実施例における、画像信号SO
1 ,SO2 ,が表わす2つのX線画像の位置合せ方法に
ついて説明する。Here, the image signal SO in this embodiment is
A method of aligning two X-ray images represented by 1 , SO 2 will be described.
【0039】本発明の放射線画像の位置合せ方法におい
ては、図2に示した各X線画像4a、4b中に特徴的な
関心領域(クロスエッジのような構造の複雑な部分)を
少なくとも2か所以上設定することが重要である。そこ
で、該X線画像4aにその関心領域をテンプレート領域
8、8′として、該X線画像4bにその関心領域を基準
領域9、9′として設定する。ここでは、テンプレート
領域8、8′をそれぞれ基準領域9、9′に合せる操作
を行うものとする。これと同時に、共通する直交座標と
して、前記シート5にはx軸、y軸の座標系を、前記シ
ート7にはu軸、v軸の座標系を設定する、このx軸、
u軸は、図1の紙面の左右方向であり、y軸、v軸は、
図1の紙面に垂直な方向である。In the radiographic image registration method of the present invention, at least two characteristic regions of interest (complex portions having a structure such as a cross edge) are included in each of the X-ray images 4a and 4b shown in FIG. It is important to set more than one place. Therefore, the region of interest is set as template regions 8 and 8 'in the X-ray image 4a, and the regions of interest are set as reference regions 9 and 9' in the X-ray image 4b. Here, it is assumed that an operation is performed to match the template regions 8 and 8 'with the reference regions 9 and 9', respectively. At the same time, the coordinate system of the x-axis and the y-axis is set for the sheet 5 and the coordinate system of the u-axis and the v-axis is set for the sheet 7 as common rectangular coordinates.
The u axis is the left-right direction on the paper surface of FIG. 1, and the y axis and the v axis are
This is a direction perpendicular to the paper surface of FIG.
【0040】ここで、相関法またはSSDAを用いて上
述したように前記テンプレート領域を前記基準領域にマ
ッチングさせるテンプレートマッチングを行なう。相関
法においては前述したように標準化値が最大となる点が
以下に記載する対応点(サンプリング点)の座標を与え
る。または、SSDAにおいても上述したように残差の
和が最小となる点が対応点の座標を与える。Here, template matching for matching the template region with the reference region is performed using the correlation method or SSDA as described above. In the correlation method, the point at which the standardized value is the maximum gives the coordinates of the corresponding point (sampling point) described below, as described above. Alternatively, in SSDA, as described above, the point at which the sum of the residuals is minimum gives the coordinates of the corresponding point.
【0041】第1の画像信号SO1 が担持する第1のX
線画像上におけるテンプレート領域の各サンプリング点
の座標を(X1 ,Y1 )、第2の画像信号SO2 が担持
する第2のX線画像上における基準領域の各サンプリン
グ点の座標を(X2 ,Y2 )とし、a、b、c、d、
e、fを係数としたとき、アフィン変換The first X carried by the first image signal SO 1
The coordinates of each sampling point of the template area on the line image are (X 1 , Y 1 ), and the coordinates of each sampling point of the reference area on the second X-ray image carried by the second image signal SO 2 are (X 2 , Y 2 ), a, b, c, d,
When e and f are coefficients, affine transformation
【0042】[0042]
【数3】 (Equation 3)
【0043】に従って第1のX線画像の座標を変換する
ことにより、第1のX線画像と第2のX線画像とを重ね
合わせる。ここで(1) 式に基づく座標変換では、第1の
X線画像全体をX方向とY方向とで互いに独立に拡大も
しくは縮小すること、該第1のX線画像全体を回転移動
すること、および該第1のX線画像をX方向,Y方向に
平行移動すること、の全てが同時に行なわれる。しかし
ながら、本発明の放射線画像の位置合せ方法において
は、1度のアフィン変換だけでその位置合せを行なうわ
けではないので、第1のアフィン変換では回転移動およ
び拡大または縮小率の変換を行なうものとする。つま
り、平行移動をここで行なっても、再度回転移動および
拡大または縮小を行なうので、比較的容易な平行移動は
第2のまたは最終のアフィン変換で行なえばよい。By transforming the coordinates of the first X-ray image according to the above, the first X-ray image and the second X-ray image are superimposed. Here, in the coordinate transformation based on the expression (1), the entire first X-ray image is enlarged or reduced independently of each other in the X direction and the Y direction, and the entire first X-ray image is rotationally moved. And moving the first X-ray image in the X and Y directions in parallel. However, in the radiographic image alignment method of the present invention, the alignment is not performed only by one affine transformation, so that the first affine transformation involves rotation and conversion of the enlargement or reduction ratio. I do. In other words, even if the translation is performed here, since the rotation and the enlargement or reduction are performed again, the relatively easy translation may be performed by the second or final affine transformation.
【0044】次に(1) 式に含まれる係数a,b,c,
d,e,fの求め方について説明する。Next, the coefficients a, b, c,
A method for obtaining d, e, and f will be described.
【0045】(1) 式は、Equation (1) is:
【0046】[0046]
【数4】 (Equation 4)
【0047】[0047]
【数5】 (Equation 5)
【0048】に分けられる。ここで第1のX線画像上の
マーク11a,12a,13a の各座標をそれぞれ(X11,
Y11),(X12,Y12),(X13,Y13)とし、第2の
X線画像上のマーク 11a′,12a′,13a′の各座標をそれ
ぞれ(X21,Y21),(X22,Y22),(X23,Y23)
とする。このとき、(2) 式,(3) 式より、[0048] Wherein the first mark 11a on the X-ray image, 12a, 13a respectively the coordinates of (X 11,
Y 11), (X 12, Y 12), (X 13, Y 13) and then, the mark 11a on the second X-ray image ', 12a', respectively each coordinate of 13a '(X 21, Y 21 ) , (X 22 , Y 22 ), (X 23 , Y 23 )
And At this time, from Eqs. (2) and (3),
【0049】[0049]
【数6】 (Equation 6)
【0050】[0050]
【数7】 (Equation 7)
【0051】[0051]
【数8】 (Equation 8)
【0052】[0052]
【数9】 (Equation 9)
【0053】[0053]
【数10】 (Equation 10)
【0054】[0054]
【数11】 [Equation 11]
【0055】となる。ここで求めるべき係数はa,b,
c,d,e,fの6つであるため、上記(2a),(2b),(2
c);(3a),(3b),(3c)の6つの式に基づいて求めること
ができ、Is as follows. The coefficients to be obtained here are a, b,
Since there are six of c, d, e, and f, the above (2a), (2b), (2
c); can be obtained based on the six equations (3a), (3b) and (3c),
【0056】[0056]
【数12】 (Equation 12)
【0057】[0057]
【数13】 (Equation 13)
【0058】[0058]
【数14】 [Equation 14]
【0059】[0059]
【数15】 (Equation 15)
【0060】[0060]
【数16】 (Equation 16)
【0061】[0061]
【数17】 [Equation 17]
【0062】となる。Is obtained.
【0063】しかしながら、上述したように、最初のア
フィン変換では回転移動および拡大または縮小のみの変
換を行なえばよいので、ここではe,fを求める必要は
ないが、最終的なアフィン変換では必要となるのでe,
fの求め方をここに記載した。However, as described above, in the first affine transformation, only the rotational movement and the transformation of enlargement or reduction need only be performed, so that e and f need not be obtained here, but are necessary in the final affine transformation. So e,
The method for obtaining f is described here.
【0064】このようにして(4) 〜(7) 式にしたがって
求められた係数a,b,c,dを用い、(1) 式に従って
座標変換を行なうことにより、第1のX線画像の傾きを
第2のX線画像とほぼ等しくすることができる。Using the coefficients a, b, c, and d obtained in accordance with the equations (4) to (7) in this way, and performing coordinate transformation in accordance with the equation (1), the first X-ray image is obtained. The inclination can be made substantially equal to the second X-ray image.
【0065】本発明の位置合せ方法においては、その精
度をさらに高めるためにこの第1のアフィン変換の後に
さらにもう1回または複数回アフィン変換を行なう。2
回目以降のアフィン変換は、第1のアフィン変換を行な
った第1のX線画像におけるテンプレート領域8、8′
に再度テンプレートマッチングを行ない、(1) 式に示す
アフィン変換の各係数を求める。アフィン変換を2回で
終わる場合は、(4) 〜(9) 式により係数a,b,c,
d,e,fの6つを求めるが、さらにアフィン変換を行
なう場合には最初に行なったアフィン変換と同様に(4)
〜(7) 式にしたがって係数a,b,c,dを求めればよ
い。この場合、最後のアフィン変換を行なうときに(4)
〜(9) 式により係数a,b,c,d,e,fの6つを求
めればよい。In the registration method of the present invention, the affine transformation is performed one or more times after the first affine transformation in order to further increase the accuracy. 2
The affine transformation after the first time is performed in the template regions 8 and 8 ′ in the first X-ray image subjected to the first affine transformation.
Then, template matching is performed again, and each coefficient of the affine transformation shown in the equation (1) is obtained. If the affine transformation is completed twice, the coefficients a, b, c,
d, e, and f are obtained. When affine transformation is further performed, (4)
The coefficients a, b, c, and d may be obtained in accordance with Equations (7) to (7). In this case, when performing the last affine transformation, (4)
The six coefficients a, b, c, d, e, and f may be obtained from Equations (9) to (9).
【0066】なお、上記実施例の第1のアフィン変換に
おいては、回転移動および拡大または縮小率のみの変換
を行なっているが、この変換において平行移動を同時に
行なってもよい。In the first affine transformation of the above embodiment, only the rotational movement and the transformation of the enlargement or reduction ratio are performed, but the translation may be performed simultaneously in this transformation.
【0067】ここで、アフィン変換を複数回繰り返すこ
とで位置合せ精度が向上する原理について図4および図
5を用いて説明する。Here, the principle of improving the positioning accuracy by repeating the affine transformation a plurality of times will be described with reference to FIGS.
【0068】図4は複数の画像間の相対的な傾きとテン
プレートマッチングで得られた対応点の位置と真の対応
点の位置の誤差との関係を示したグラフである。このグ
ラフは、画像の傾きを小さくすればするほどそれら対応
点の位置ズレも減少することを示すものである。また、
例えば画像の相対的な傾きが2°である場合、上述した
ようなテンプレートマッチングで得られた対応点と真の
対応点の誤差は約1画素であることを示している。実際
の画像間のズレはカセッテ、撮影装置、読取装置内部で
生じるものであるので±3°内外であるが、図4に示す
関係はほぼ±5°の範囲に亘り有効であることが確認さ
れている。FIG. 4 is a graph showing the relationship between the relative inclination between a plurality of images, the position of the corresponding point obtained by template matching, and the error of the position of the true corresponding point. This graph shows that the smaller the inclination of the image is, the smaller the positional deviation of the corresponding points is. Also,
For example, when the relative inclination of the image is 2 °, it indicates that the error between the corresponding point obtained by the template matching as described above and the true corresponding point is about one pixel. The actual deviation between the images is within ± 3 ° because it occurs within the cassette, the photographing device, and the reading device, but the relationship shown in FIG. 4 has been confirmed to be effective over a range of approximately ± 5 °. ing.
【0069】図5は対応点がX方向およびY方向に100
画素ずつ離れた位置にある場合の真の対応点とテンプレ
ートマッチングで得られた対応点の位置とを示した図で
ある。この図5(a)が真の対応点を示し、図5(b)
が得られた対応点を示している。この図5(b)に示す
対応点は、上述したように画像の相対的な傾きが2°で
ある場合で真の対応点から1画素だけ位置ずれした様子
を示している。FIG. 5 shows that the corresponding points are 100 in the X and Y directions.
FIG. 9 is a diagram showing a true corresponding point when the pixel is located at a distance from each pixel and the position of the corresponding point obtained by template matching. FIG. 5A shows a true corresponding point, and FIG.
Indicates the corresponding points obtained. The corresponding point shown in FIG. 5B shows a state where the relative inclination of the image is 2 ° as described above and the position is shifted by one pixel from the true corresponding point.
【0070】ここで、図5(a)において、真の対応点
を結ぶ直線の傾きは、 θr=tan-1(100 /100 )=45° である。これに対し、図5(b)において、テンプレー
トマッチングにより推定された対応点を結ぶ直線の傾き
は、最悪な場合においても、 θm=tan-1(101 /99)=45.6° となり、これは真の対応点を結ぶ直線の傾きとのずれは
最大でも0.6 °であることを示している。すなわち、も
ともと画像の相対的な傾きが2°であったものが、1度
のアフィン変換により0.6 °に改善されたことを示して
いる。次いで、本発明の方法により再度テンプレートマ
ッチングを行なってさらに第2のアフィン変換を行なう
と図4により、対応点のずれを0.3 画素以内におさめら
れるのが分かる。このときのテンプレートマッチングに
より推定された対応点を結ぶ直線の傾きは、最悪な場合
においても、 θm′=tan-1(100.3 /99.7)=45.2° となり、これは真の対応点を結ぶ直線の傾きとのずれは
最大でも0.2 °であることを示している。すなわち、2
度のアフィン変換により0.2 °に改善されたことを示し
ている。よって上述したようにアフィン変換を複数回繰
り返すことにより、画像の回転移動に関する相対的なず
れが次第に減少せしめられる、すなわち位置合せの精度
が次第に向上することが理解されよう。Here, in FIG. 5A, the inclination of the straight line connecting the true corresponding points is θr = tan −1 (100/100) = 45 °. On the other hand, in FIG. 5B, even in the worst case, the inclination of the straight line connecting the corresponding points estimated by template matching is θm = tan −1 (101/99) = 45.6 °, which is true. Indicates that the deviation from the inclination of the straight line connecting the corresponding points is 0.6 ° at the maximum. In other words, it is shown that the relative inclination of the image was originally 2 °, but was improved to 0.6 ° by one affine transformation. Next, when the template matching is performed again by the method of the present invention and the second affine transformation is performed, it can be seen from FIG. 4 that the shift of the corresponding point can be kept within 0.3 pixel. The inclination of the straight line connecting the corresponding points estimated by template matching at this time is, at worst, θm ′ = tan −1 (100.3 / 99.7) = 45.2 °, which is the straight line connecting the true corresponding points. This shows that the deviation from the inclination is at most 0.2 °. That is, 2
This indicates that the degree of affine transformation has improved to 0.2 °. Therefore, it will be understood that by repeating the affine transformation a plurality of times as described above, the relative displacement related to the rotational movement of the image is gradually reduced, that is, the accuracy of the registration is gradually improved.
【0071】ここでは、対応点がX方向およびY方向に
100 画素ずつ離れた位置にある場合の例を示したが、本
発明はこれに限定されるものではない。もう1つの例と
して対応点がX方向およびY方向に1000画素ずつ離れた
位置にあり、画像の相対的な傾きが2°である場合につ
いて説明する。真の対応点を結ぶ直線のの傾きは同様に
45°である。一方、テンプレートマッチングにより推定
された対応点を結ぶ直線の傾きは、最悪な場合において
も、 θm=tan-1(1001/999 )=45.06 ° となり、これは真の対応点を結ぶ直線の傾きとのずれは
最大でも0.06°であることを示している。すなわち、画
像の相対的な傾きが2°であったものが、1度のアフィ
ン変換により0.06°に改善されたことを示している。こ
れより、対応点間の距離が大きいほど位置合せの精度が
向上することが分かる。Here, the corresponding points are set in the X and Y directions.
Although an example has been shown where the pixels are separated by 100 pixels, the present invention is not limited to this. As another example, a case will be described in which the corresponding point is located at a distance of 1000 pixels in the X and Y directions and the relative inclination of the image is 2 °. The slope of the line connecting the true corresponding points
45 °. On the other hand, the inclination of the straight line connecting the corresponding points estimated by the template matching is, at worst, θm = tan −1 (1001/999) = 45.06 °, which is equal to the inclination of the straight line connecting the true corresponding points. The maximum deviation is 0.06 °. In other words, this indicates that the image whose relative inclination was 2 ° was improved to 0.06 ° by one affine transformation. From this, it can be seen that the greater the distance between the corresponding points, the higher the accuracy of alignment.
【0072】[0072]
【発明の効果】本発明の放射線画像の位置合せ方法によ
れば、位置合せすべき複数の画像それぞれに関心領域を
設定し、それらの関心領域についてアフィン変換を少な
くとも2回行なうようにしたので、位置合せのためにマ
ーカー等を被写体とともに記録することなく、迅速で精
度の高い位置合せをすることができる。According to the radiographic image registration method of the present invention, a region of interest is set for each of a plurality of images to be registered, and the affine transformation is performed on those regions of interest at least twice. Quick and accurate positioning can be performed without recording a marker or the like together with the subject for positioning.
【図1】放射線画像を記録する装置の一実施例であるX
線撮影装置の概略図FIG. 1 is an example of an apparatus for recording a radiation image, X
Schematic diagram of X-ray equipment
【図2】各蓄積性蛍光体シートに蓄積記録されたX線画
像を模式的に表わした図FIG. 2 is a diagram schematically showing an X-ray image stored and recorded on each stimulable phosphor sheet.
【図3】本発明に用いる放射線画像を読取る読取ユニッ
トの一実施例であるX線画像読取装置および本発明の位
置合せ方法を実施し、サブトラクション処理を行なう演
算ユニットの一実施例である画像処理表示装置の斜視図FIG. 3 is an X-ray image reading apparatus that is an embodiment of a reading unit that reads a radiation image used in the present invention, and image processing that is an embodiment of an arithmetic unit that performs the alignment method of the present invention and performs subtraction processing. Perspective view of display device
【図4】複数の画像間の相対的な傾きとテンプレートマ
ッチングで得られた対応点の位置と真の対応点の位置の
誤差との関係を示したグラフFIG. 4 is a graph showing a relationship between a relative inclination between a plurality of images, a position of a corresponding point obtained by template matching, and an error of a position of a true corresponding point.
【図5】対応点がX方向およびY方向に100 画素ずつ離
れた位置にある場合の真の対応点の位置とテンプレート
マッチングで得られた対応点の位置とを示した図FIG. 5 is a diagram showing a position of a true corresponding point and a position of a corresponding point obtained by template matching when the corresponding point is located at a position separated by 100 pixels in the X direction and the Y direction.
1 X線撮影装置 2 X線管 3 X線 4 被写体 5 第1の蓄積性蛍光体シート 6 フィルタ 7 第2の蓄積性蛍光体シート 8 テンプレート領域 9 基準領域 10 X線画像読取装置 15 シート搬送手段 16 レーザ光源 17 光ビーム 18 モータ 19 回転多面鏡 20 集束レンズ 21 ミラー 22 輝尽発光光 23 光ガイド 24 フォトマルチプライヤ 25 ログアンプ 26 A/D変換器 30 画像処理表示装置 31 キーボード 32 CRTディスプレイ 33 フロッピィディスク駆動装置 34 本体部 REFERENCE SIGNS LIST 1 X-ray imaging apparatus 2 X-ray tube 3 X-ray 4 subject 5 first stimulable phosphor sheet 6 filter 7 second stimulable phosphor sheet 8 template area 9 reference area 10 X-ray image reading device 15 sheet conveying means 16 Laser light source 17 Light beam 18 Motor 19 Rotating polygon mirror 20 Focusing lens 21 Mirror 22 Stimulated emission light 23 Light guide 24 Photomultiplier 25 Log amplifier 26 A / D converter 30 Image processing display 31 Keyboard 32 CRT display 33 Floppy Disk drive 34 Main unit
Claims (2)
ラクション処理のために複数の放射線画像を位置合せす
る方法において、 位置合せを行なう複数の画像上に、該複数の画像間でほ
ぼ共通する少なくとも2か所の関心領域を設定し、該複
数の画像のうち基準となる画像の前記各関心領域を基準
領域、他の画像の前記関心領域をテンプレート領域と
し、 前記複数の画像それぞれについて直行座標を定義し、前
記テンプレート領域を前記基準領域にマッチングさせる
テンプレートマッチングを行ない、 前記複数の画像の互いに対応する少なくとも2つの対応
点の座標値を求め、 該対応点が一致するように、前記テンプレート領域を含
む画像の座標値を前記基準領域を含む画像の座標値に変
換する式、 【数1】 (但しu,vは基準領域の座標、x,yは特定領域の座
標、a,b,c,dは回転移動補正および拡大または縮
小率補正を示す係数、e,fは平行移動補正を示す係
数)により表わされるアフィン変換の係数を求め、 この係数を用いて前記テンプレート領域を含む複数の画
像について回転移動補正および拡大または縮小率補正を
少なくとも行なう第1のアフィン変換を行ない、 該第1のアフィン変換を行なった複数の画像について、
再度テンプレートマッチングを行ない、 前記式により表わされるアフィン変換の係数を求め、 この係数を用いて前記テンプレート領域を含む複数の画
像について回転移動補正、拡大または縮小率補正および
平行移動補正を行なう第2のアフィン変換を行なうこと
を特徴とする放射線画像の位置合せ方法。1. A method of aligning a plurality of radiation images for a superposition process or a subtraction process of the radiation images, wherein at least two of the plurality of images to be aligned are substantially common to the plurality of images. Setting a region of interest, defining each of the regions of interest of a reference image among the plurality of images as a reference region, the region of interest of another image as a template region, and defining orthogonal coordinates for each of the plurality of images. Performing template matching for matching the template region with the reference region, obtaining coordinate values of at least two corresponding points of the plurality of images, the image including the template region such that the corresponding points match. To convert the coordinate values of the image into the coordinate values of the image including the reference area, (Where u and v are the coordinates of the reference area, x and y are the coordinates of the specific area, a, b, c, and d are the coefficients indicating the rotational movement correction and the enlargement or reduction rate correction, and e and f indicate the parallel movement correction. A coefficient of an affine transformation represented by a coefficient) is obtained, and a first affine transformation for performing at least rotational movement correction and enlargement or reduction ratio correction on a plurality of images including the template region is performed using the coefficient. For multiple images subjected to affine transformation,
Performing template matching again to obtain a coefficient of the affine transformation represented by the above equation, and using this coefficient to perform rotational movement correction, enlargement or reduction rate correction, and parallel movement correction on a plurality of images including the template area A method for positioning a radiographic image, comprising performing affine transformation.
すことを特徴とする請求項1記載の放射線画像の位置合
せ方法。2. The method according to claim 1, wherein the first affine transformation is repeated a plurality of times.
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