JP3392608B2 - 画像処理装置及びその方法 - Google Patents
画像処理装置及びその方法Info
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- JP3392608B2 JP3392608B2 JP31079495A JP31079495A JP3392608B2 JP 3392608 B2 JP3392608 B2 JP 3392608B2 JP 31079495 A JP31079495 A JP 31079495A JP 31079495 A JP31079495 A JP 31079495A JP 3392608 B2 JP3392608 B2 JP 3392608B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気共鳴画像（Ma
gnetic Resonance Imaging、以下、ＭＲ画像という）の
情報から対象物の輪郭のエッジを抽出する画像処理装置
及びその方法に関する。
gnetic Resonance Imaging、以下、ＭＲ画像という）の
情報から対象物の輪郭のエッジを抽出する画像処理装置
及びその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、虚血性心疾患による死亡者の増加
等により、それらの疾患の診断のために、画像による心
壁の動きの解析が行なわれるようになってきている。
等により、それらの疾患の診断のために、画像による心
壁の動きの解析が行なわれるようになってきている。
【０００３】ＭＲＩ装置は、無侵襲に生体内の情報を画
像として得ることができ、Ｘ線ＣＴと違って任意の断面
の画像や３次元画像を直接得ることができる。その上、
近年撮像技術の向上により、現実的な時間で動画像を得
ることが可能となってきている。
像として得ることができ、Ｘ線ＣＴと違って任意の断面
の画像や３次元画像を直接得ることができる。その上、
近年撮像技術の向上により、現実的な時間で動画像を得
ることが可能となってきている。
【０００４】心壁の動き解析を行なう際には、心壁の輪
郭抽出が必要であるが、従来手動で行なっていたため、
解析に時間と手間がかかるという問題点があった。
郭抽出が必要であるが、従来手動で行なっていたため、
解析に時間と手間がかかるという問題点があった。
【０００５】ＭＲＩ等で撮像した心臓部の画像から、左
心室壁の内輪郭を抽出する方法は例えば、エッジ検出に
より、輪郭の候補点を検出し、さの最適組合せを動的計
画法により求める方法がある（宇都宮 他，ＭＲシネ長
軸断面像からの左心室輪郭自動抽出法の開発，MEDICAL
IMAGING TECHNOLOGY,13,737-744,1995）。
心室壁の内輪郭を抽出する方法は例えば、エッジ検出に
より、輪郭の候補点を検出し、さの最適組合せを動的計
画法により求める方法がある（宇都宮 他，ＭＲシネ長
軸断面像からの左心室輪郭自動抽出法の開発，MEDICAL
IMAGING TECHNOLOGY,13,737-744,1995）。
【０００６】また、従来動き解析には左心室壁内輪郭の
動きが用いられることが多いが、この他に、左心室壁の
壁厚変化なども用いられる。壁厚変化を求めるために
は、左心室壁の外輪郭の抽出が必要であるが、前記の方
法では、エッジが求められていることが大前提であるた
め、長軸断面像における左心室壁外輪郭のように、複数
の異なる画像的性質を持つ組織と接しているためにエッ
ジを求めるのが困難であるような場合には適用できない
という問題点があった。
動きが用いられることが多いが、この他に、左心室壁の
壁厚変化なども用いられる。壁厚変化を求めるために
は、左心室壁の外輪郭の抽出が必要であるが、前記の方
法では、エッジが求められていることが大前提であるた
め、長軸断面像における左心室壁外輪郭のように、複数
の異なる画像的性質を持つ組織と接しているためにエッ
ジを求めるのが困難であるような場合には適用できない
という問題点があった。
【０００７】また、心臓部の画像に限らず、従来、画像
情報から物体の輪郭を抽出する方法としては、Snakes:Ac
tive Contour Models(M.Kass,et.al:Int.J.Computer Vi
sion,1,321-331,1988)が提案されている。この方法は、
複数個の離散点が有する弾性エネルギーと、画像エネル
ギーとの和を最小にするように離散点を移動させること
により、物体の輪郭を抽出する方法である。
情報から物体の輪郭を抽出する方法としては、Snakes:Ac
tive Contour Models(M.Kass,et.al:Int.J.Computer Vi
sion,1,321-331,1988)が提案されている。この方法は、
複数個の離散点が有する弾性エネルギーと、画像エネル
ギーとの和を最小にするように離散点を移動させること
により、物体の輪郭を抽出する方法である。
【０００８】具体的には図１５に示すように、輪郭抽出
の対象とする物体２３の例えば外側に閉輪郭２４を定義
する。
の対象とする物体２３の例えば外側に閉輪郭２４を定義
する。
【０００９】この閉輪郭２４の弾性エネルギーは次式で
表される。
表される。
【００１０】
【数１】
（１）式において、α、βはそれぞれ弾性エネルギーの
一次および二次の項の重みで、それぞれ閉輪郭２４の収
縮及び滑らかさに関与している。ｓは閉輪郭２４上での
座標である。また画像エネルギーとしては次式のＥ
image のようなエッジなどの画像の特徴を表すものが用
いられる。
一次および二次の項の重みで、それぞれ閉輪郭２４の収
縮及び滑らかさに関与している。ｓは閉輪郭２４上での
座標である。また画像エネルギーとしては次式のＥ
image のようなエッジなどの画像の特徴を表すものが用
いられる。
【００１１】
【数２】
これらのエネルギーの総和をＥall とすると、
【数３】
である。但し、Ｗimage は画像エネルギーＥimage の重
みである。このＥallが最小になるように、閉輪郭２４
を移動させることにより、対象物体２３の輪郭を抽出す
る。
みである。このＥallが最小になるように、閉輪郭２４
を移動させることにより、対象物体２３の輪郭を抽出す
る。
【００１２】このような方法によれば多少のエッジの欠
損があった場合にも対応できるが、それでもやはり、エ
ッジ画像がある程度正しく求められていることが必要で
ある。
損があった場合にも対応できるが、それでもやはり、エ
ッジ画像がある程度正しく求められていることが必要で
ある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来、
心壁の外輪郭抽出は背景に様々な組織が存在するため
に、心壁の外輪郭のエッジ検出が困難であるという問題
点があった。
心壁の外輪郭抽出は背景に様々な組織が存在するため
に、心壁の外輪郭のエッジ検出が困難であるという問題
点があった。
【００１４】本発明はこのような問題点を解決し、ＭＲ
画像中で求めたい対象領域が２以上の背景領域と接して
いても、前記対象領域のエッジを検出する画像処理装置
及びその方法を提供することを目的とする。
画像中で求めたい対象領域が２以上の背景領域と接して
いても、前記対象領域のエッジを検出する画像処理装置
及びその方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は、磁気共鳴画像
中で求めたい対象領域が２以上の背景領域と接している
場合に、前記２以上の背景領域と接する前記対象領域の
エッジを検出する画像処理装置であって、前記磁気共鳴
画像中の前記背景領域を構成する全てまたは一部の画素
の輝度を強調した輝度強調画像情報を、前記背景領域毎
に作成する輝度変換手段と、前記輝度変換手段によって
前記背景領域毎に作成された輝度強調画像情報から前記
エッジを検出したエッジ画像情報を、前記背景領域毎に
作成するエッジ検出手段と、前記エッジ検出手段によっ
て前記背景領域毎に作成した前記エッジ画像情報を一つ
の統合画像情報に統合する統合手段とを有するものであ
る。
中で求めたい対象領域が２以上の背景領域と接している
場合に、前記２以上の背景領域と接する前記対象領域の
エッジを検出する画像処理装置であって、前記磁気共鳴
画像中の前記背景領域を構成する全てまたは一部の画素
の輝度を強調した輝度強調画像情報を、前記背景領域毎
に作成する輝度変換手段と、前記輝度変換手段によって
前記背景領域毎に作成された輝度強調画像情報から前記
エッジを検出したエッジ画像情報を、前記背景領域毎に
作成するエッジ検出手段と、前記エッジ検出手段によっ
て前記背景領域毎に作成した前記エッジ画像情報を一つ
の統合画像情報に統合する統合手段とを有するものであ
る。
【００１６】本発明は、磁気共鳴画像中で求めたい対象
領域が２以上の背景領域と接している場合に、前記２以
上の背景領域と接する前記対象領域のエッジを検出する
画像処理方法であって、前記磁気共鳴画像中の前記背景
領域を構成する全てまたは一部の画素の輝度を強調した
輝度強調画像情報を、前記背景領域毎に作成し、前記背
景領域毎に作成された輝度強調画像情報から前記エッジ
を検出したエッジ画像情報を、前記背景領域毎に作成
し、前記背景領域毎に作成した前記エッジ画像情報を一
つの統合画像情報に統合する。
領域が２以上の背景領域と接している場合に、前記２以
上の背景領域と接する前記対象領域のエッジを検出する
画像処理方法であって、前記磁気共鳴画像中の前記背景
領域を構成する全てまたは一部の画素の輝度を強調した
輝度強調画像情報を、前記背景領域毎に作成し、前記背
景領域毎に作成された輝度強調画像情報から前記エッジ
を検出したエッジ画像情報を、前記背景領域毎に作成
し、前記背景領域毎に作成した前記エッジ画像情報を一
つの統合画像情報に統合する。
【００１７】上記発明であると、統合された統合画像情
報が、対象領域の最終的なエッジ画像情報となる。これ
により、対象領域が互いに画像特徴の異なる背景領域に
接している場合でも、エッジを検出が可能となる。
報が、対象領域の最終的なエッジ画像情報となる。これ
により、対象領域が互いに画像特徴の異なる背景領域に
接している場合でも、エッジを検出が可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明の以下の実施例で使用する
心臓部のＭＲ画像は、図２（ａ）に示すものであり、図
２（ｂ）はこれを概略図で表したものである。図２
（ｂ）中の１００が左心室内腔を示し、１０２が左心室
壁を示し、１０４が右心室心腔部を示し、１０６が肺野
部を示している。また、左心室壁外輪郭とは１０８の線
を示し、左心室壁内輪郭とは１１０の線を示す。
心臓部のＭＲ画像は、図２（ａ）に示すものであり、図
２（ｂ）はこれを概略図で表したものである。図２
（ｂ）中の１００が左心室内腔を示し、１０２が左心室
壁を示し、１０４が右心室心腔部を示し、１０６が肺野
部を示している。また、左心室壁外輪郭とは１０８の線
を示し、左心室壁内輪郭とは１１０の線を示す。
【００１９】（第１の実施例）以下、本発明の第１の実
施例を図面を用いて説明する。なお、本実施例では、心
臓部のＭＲ画像から左心室壁外輪郭のエッジを検出する
場合について説明する。
施例を図面を用いて説明する。なお、本実施例では、心
臓部のＭＲ画像から左心室壁外輪郭のエッジを検出する
場合について説明する。
【００２０】図１は、本実施例の構成を表すブロック図
である。
である。
【００２１】画像入力部１では、目的とする画像を入力
する。
する。
【００２２】輝度変換部２の構成例を図３に示すよう
に、強調輝度設定部８と画像強調部９とよりなる。
に、強調輝度設定部８と画像強調部９とよりなる。
【００２３】強調輝度設定部８では、２種類の画像を輝
度を設定する。左心室壁外輪郭の背景領域の主なもの
は、肺野部１０６及び右心室心腔部１０４である（図２
参照）。ＭＲ画像においては、一般に肺野部１０６は輝
度が低く、右心室心腔部１０４は輝度が高い性質があ
る。したがって、２種類の強調輝度の内、一方は画像中
の最低輝度、もう一方は画像中の最高輝度とする。これ
により、肺野部１０６及び右心室心腔部１０４の代表的
な輝度が強調されることになる。
度を設定する。左心室壁外輪郭の背景領域の主なもの
は、肺野部１０６及び右心室心腔部１０４である（図２
参照）。ＭＲ画像においては、一般に肺野部１０６は輝
度が低く、右心室心腔部１０４は輝度が高い性質があ
る。したがって、２種類の強調輝度の内、一方は画像中
の最低輝度、もう一方は画像中の最高輝度とする。これ
により、肺野部１０６及び右心室心腔部１０４の代表的
な輝度が強調されることになる。
【００２４】画像強調部９では、強調輝度設定部８によ
って設定された強調輝度を元に、画像の強調輝度を行な
う。具体的にはそれぞれの強調輝度について、輝度分布
を次式のような輝度平均値Ｉimage を中心とした標準偏
差σi のガウス分布にする。もともと輝度がＩ
image (x,y) だったものは、Ｉ´image (x,y) となる
（図４参照）。
って設定された強調輝度を元に、画像の強調輝度を行な
う。具体的にはそれぞれの強調輝度について、輝度分布
を次式のような輝度平均値Ｉimage を中心とした標準偏
差σi のガウス分布にする。もともと輝度がＩ
image (x,y) だったものは、Ｉ´image (x,y) となる
（図４参照）。
【００２５】
【数４】
エッジ検出部３では、輝度変換部２で得られた２枚の強
調画像それぞれについて、（５）式のようにグラディエ
ント法を用い、一次微分の大きさを求める。
調画像それぞれについて、（５）式のようにグラディエ
ント法を用い、一次微分の大きさを求める。
【００２６】
【数５】
この求めたＩedge1 (x,y) がエッジの位置を表してい
る。
る。
【００２７】エッジ統合部４では、エッジ検出部３で得
られた２枚のエッジ画像から、最終的なエッジ画像を求
める。
られた２枚のエッジ画像から、最終的なエッジ画像を求
める。
【００２８】具体的には、各エッジ画像をＩedge1 (x,
y) 、Ｉedge2 (x,y) とすると、最終的なエッジ画像Ｉ
edge(x,y) は（６）式のようになる。
y) 、Ｉedge2 (x,y) とすると、最終的なエッジ画像Ｉ
edge(x,y) は（６）式のようになる。
【００２９】
【数６】
但し、ｍａｘ(A,B) はＡ、Ｂのうち値の大きい方を表
す。
す。
【００３０】このようにすることで、最終的なエッジ画
像にはどちらのエッジ検出部３で得られたエッジも現わ
れることになり、エッジの欠落をなくすことができる。
像にはどちらのエッジ検出部３で得られたエッジも現わ
れることになり、エッジの欠落をなくすことができる。
【００３１】画像出力部１３では結果を本実施例ではデ
ィスプレイに表示する。
ィスプレイに表示する。
【００３２】（第２の実施例）本実施例では、図２の心
臓部のＭＲ画像から左心室壁外輪郭１０８の輪郭を抽出
する場合について説明する。
臓部のＭＲ画像から左心室壁外輪郭１０８の輪郭を抽出
する場合について説明する。
【００３３】図５は、本実施例の構成を表すブロック図
である。
である。
【００３４】画像入力部１では目的とする画像を入力す
る。
る。
【００３５】エッジ生成部１０の構成を図６に示す。
【００３６】輝度変換部９、エッジ検出部３及びエッジ
画像統合部４については、第１の実施例で述べたものと
同じである。
画像統合部４については、第１の実施例で述べたものと
同じである。
【００３７】輪郭抽出部１２の構成例を図７に示す。
【００３８】離散点移動部１４では（７）式においてＥ
all で表される全エネルギーが最小になるように前記複
数個の離散点を移動させる。
all で表される全エネルギーが最小になるように前記複
数個の離散点を移動させる。
【００３９】
【数７】
ｉは図８で表されるような複数個の離散点の番号であ
る。Ｗimage (i) 、Ｗex t (i) は重み係数である。Ｅ
int (i) は弾性エネルギーであり、本実施例では次式を
用いる。
る。Ｗimage (i) 、Ｗex t (i) は重み係数である。Ｅ
int (i) は弾性エネルギーであり、本実施例では次式を
用いる。
【００４０】
【数８】
但し、Ｖi ＝(xi ,yi ) は離散点の位置座標である。Ｅ
image (i) は画像エネルギーであり、ここでは（９）式
を用いる。
image (i) は画像エネルギーであり、ここでは（９）式
を用いる。
【００４１】
【数９】
Ｅext (i) は必要に応じて付加する外部エネルギーであ
る。本実施例では（１０）式は離散点をある点ｖ0 から
遠ざけたり、ｖ0 に近付けたりするエネルギーである。
遠ざけるか近付けるかは係数ｋの正負によって決まる。
本実施例では遠ざけるために、負の係数を使用した。
る。本実施例では（１０）式は離散点をある点ｖ0 から
遠ざけたり、ｖ0 に近付けたりするエネルギーである。
遠ざけるか近付けるかは係数ｋの正負によって決まる。
本実施例では遠ざけるために、負の係数を使用した。
【００４２】
【数１０】
エネルギーの総和が最小となるような離散点の位置を求
める解法として、変分法による方法を用いる。変分法に
よれば（７）式が最小となるためには（１１）式のよう
な連立方程式が成り立つことが必要である。
める解法として、変分法による方法を用いる。変分法に
よれば（７）式が最小となるためには（１１）式のよう
な連立方程式が成り立つことが必要である。
【００４３】
【数１１】
但し、
【数１２】
とする。
【００４４】今、ｘ座標のみを考えるとすると、（１
１）式の連立方程式はベクトル表示で次式のように表す
ことができる。
１）式の連立方程式はベクトル表示で次式のように表す
ことができる。
【００４５】
【数１３】
但し、
【数１４】
である。
【００４６】この連立方程式をヤコビ法を用いて逐次近
似法で解く。Ａを次式のように対角行列Ｄとそれ以外の
部分Ｆに分ける。
似法で解く。Ａを次式のように対角行列Ｄとそれ以外の
部分Ｆに分ける。
【００４７】
【数１５】
ｎ回目の近似解をＸｎとすると、ｎ＋１回目の近似解Ｘ
ｎ＋１は、
ｎ＋１は、
【数１６】
となる。但し、γは収束速度パラメータである。
【００４８】離散点移動部１４の構成例を図９に示す。
【００４９】画像エネルギー算出部１６、外部エネルギ
ー算出部１７において、それぞれ（７）式におけるＥ
image (i) 、Ｅext (i) を算出する。また、パラメータ
記憶部１９には各エネルギーの重み係数、（１６）式に
おける行列Ｄ、Ｆの要素の値、γ等が記憶されている。
次座標算出部１８では、（１６）式を用いて各離散点の
次座標を計算して、離散点を移動させる。
ー算出部１７において、それぞれ（７）式におけるＥ
image (i) 、Ｅext (i) を算出する。また、パラメータ
記憶部１９には各エネルギーの重み係数、（１６）式に
おける行列Ｄ、Ｆの要素の値、γ等が記憶されている。
次座標算出部１８では、（１６）式を用いて各離散点の
次座標を計算して、離散点を移動させる。
【００５０】離散点を移動させるごとに、収束判定部１
５で収束条件を満たすかどうかを判定し、収束条件を満
たさない場合には再び離散点移動部１４で離散点の移動
を行ない、収束条件を満たすまで繰り返す。
５で収束条件を満たすかどうかを判定し、収束条件を満
たさない場合には再び離散点移動部１４で離散点の移動
を行ない、収束条件を満たすまで繰り返す。
【００５１】収束条件としては、本実施例では（１７）
式で表されるようなｎ回目の繰り返しでのエネルギーの
変化量△Ｅall n がある一定値より小さくなったときと
する。
式で表されるようなｎ回目の繰り返しでのエネルギーの
変化量△Ｅall n がある一定値より小さくなったときと
する。
【００５２】
【数１７】
収束判定部１５の一構成例を図１０に示す。
【００５３】エネルギー算出部２０において、（７）式
におけるＥall を算出する。それをｎ回目の値Ｅall n
として、記憶部２１に記憶しておく。そしてエネルギー
比較部２２で、記憶部２１にあらかじめ記憶しておいた
ｎ−１回目の値Ｅall n-1 との差の絶対値△Ｅall n を
求めて、それが一定量εより小さければ収束したと判定
し、大きければ収束していないと判定する。
におけるＥall を算出する。それをｎ回目の値Ｅall n
として、記憶部２１に記憶しておく。そしてエネルギー
比較部２２で、記憶部２１にあらかじめ記憶しておいた
ｎ−１回目の値Ｅall n-1 との差の絶対値△Ｅall n を
求めて、それが一定量εより小さければ収束したと判定
し、大きければ収束していないと判定する。
【００５４】出力部１３では結果を本実施例ではディス
プレイに表示する。
プレイに表示する。
【００５５】（第３の実施例）本実施例では、図２の心
臓部のＭＲ動画像から左心室壁内輪郭１１０及び外輪郭
１０８を抽出する場合について説明する。
臓部のＭＲ動画像から左心室壁内輪郭１１０及び外輪郭
１０８を抽出する場合について説明する。
【００５６】図１１は本発明の第３の実施例の構成を表
すブロック図である。
すブロック図である。
【００５７】本実施例の処理の流れを図１２に示す。
【００５８】処理流れの概要を以下に述べる。
【００５９】図１２に示すように、輪郭抽出の際の初期
値として、一枚目の内輪郭１１０に関しては、人間が手
で与えるが、一枚目の外輪郭１０８については内輪郭１
１０の抽出結果を、二枚目以降については、前フレーム
における輪郭抽出結果をそれぞれ初期値として使用する
ことにする。
値として、一枚目の内輪郭１１０に関しては、人間が手
で与えるが、一枚目の外輪郭１０８については内輪郭１
１０の抽出結果を、二枚目以降については、前フレーム
における輪郭抽出結果をそれぞれ初期値として使用する
ことにする。
【００６０】画像入力部１では目的とする画像を入力す
る（ステップ１参照）。
る（ステップ１参照）。
【００６１】初期値設定部１１では初期値を設定する。
本実施例では人間が初期座標を設定する（ステップ２参
照）。
本実施例では人間が初期座標を設定する（ステップ２参
照）。
【００６２】まず、エッジ生成部１０において内輪郭１
１０のエッジ検出を行う。この処理は、第２の実施例で
述べたものと同じである（ステップ３参照）。
１０のエッジ検出を行う。この処理は、第２の実施例で
述べたものと同じである（ステップ３参照）。
【００６３】但し、内輪郭１１０のエッジ検出は以下の
ような方法を用いる。
ような方法を用いる。
【００６４】内輪郭１１０の場合に背景となるのは、左
心室内腔１００である。左心室内腔１００の輝度情報を
得るためには、左心室内腔１００の位置を知る必要があ
る。そこで本実施例においては、一枚目の画像について
は初期値から、また、二枚目以降の画像については、前
フレームの輪郭抽出結果から、それらの輪郭の内部にお
ける画像輝度の統計的な値、例えば平均値を強調輝度と
することにする。
心室内腔１００である。左心室内腔１００の輝度情報を
得るためには、左心室内腔１００の位置を知る必要があ
る。そこで本実施例においては、一枚目の画像について
は初期値から、また、二枚目以降の画像については、前
フレームの輪郭抽出結果から、それらの輪郭の内部にお
ける画像輝度の統計的な値、例えば平均値を強調輝度と
することにする。
【００６５】次に、輪郭抽出部１２において、内輪郭１
１０の輪郭を検出する。この処理は、第２の実施例と同
じである（ステップ４参照）。
１０の輪郭を検出する。この処理は、第２の実施例と同
じである（ステップ４参照）。
【００６６】但し、外部エネルギーとしては、第２の実
施例では、重心位置から遠ざけるようなものを用いた
が、初期値が求めるべき輪郭より必ず内側にある一枚目
の輪郭については、それでよいが、二枚目以降において
はそうとは限らないので、外部エネルギーを加えない
か、もしくは場合に応じて遠ざけるか近づけるかを選択
する必要がある。
施例では、重心位置から遠ざけるようなものを用いた
が、初期値が求めるべき輪郭より必ず内側にある一枚目
の輪郭については、それでよいが、二枚目以降において
はそうとは限らないので、外部エネルギーを加えない
か、もしくは場合に応じて遠ざけるか近づけるかを選択
する必要がある。
【００６７】内輪郭１１０の抽出が終了すると、外輪郭
１０８の抽出を行う（ステップ５参照）。
１０８の抽出を行う（ステップ５参照）。
【００６８】外輪郭１０８の抽出も内輪郭１１０の抽出
と同様に、エッジ生成部１０と輪郭抽出部１２とで行う
（ステップ６，７，８参照）。
と同様に、エッジ生成部１０と輪郭抽出部１２とで行う
（ステップ６，７，８参照）。
【００６９】出力部１３では結果を本実施例ではディス
プレイに表示する。
プレイに表示する。
【００７０】なお、上記実施例では、内輪郭１１０、外
輪郭１０８の順番に求めたが、逆に、外輪郭１０８、内
輪郭１１０の順番に求めてもよい。
輪郭１０８の順番に求めたが、逆に、外輪郭１０８、内
輪郭１１０の順番に求めてもよい。
【００７１】また、内輪郭１１０、外輪郭１０８を同時
に並列的に求めてもよい。
に並列的に求めてもよい。
【００７２】（変更例）本発明はここにあげた実施例に
限定されるものではない。例えば、以下のような変更例
が挙げられる。
限定されるものではない。例えば、以下のような変更例
が挙げられる。
【００７３】(1) 第２、第３の実施例において、収束
判定部１５における収束条件としては、エネルギーの変
化量による方法をあげたが、複数個の離散点の移動量が
ある一定値より小さくなったとき、あるいはこのような
条件で収束しない場合もあることを考慮して、繰り返し
の回数で収束させる、すなわち、ある一定回数収束演算
を行なったら収束したとみなすようにすることもでき
る。
判定部１５における収束条件としては、エネルギーの変
化量による方法をあげたが、複数個の離散点の移動量が
ある一定値より小さくなったとき、あるいはこのような
条件で収束しない場合もあることを考慮して、繰り返し
の回数で収束させる、すなわち、ある一定回数収束演算
を行なったら収束したとみなすようにすることもでき
る。
【００７４】(2) 第２、第３の実施例において、輪郭
抽出部１２で、輪郭抽出方法としてエネルギー最小化に
よる方法の例を示したが、従来のエッジ抽出方法など他
の方法でも差し支えない。
抽出部１２で、輪郭抽出方法としてエネルギー最小化に
よる方法の例を示したが、従来のエッジ抽出方法など他
の方法でも差し支えない。
【００７５】(3) 第２、第３の実施例において、エネ
ルギー最小化の方法として、変分法による方法を使用し
たが、他の方法、例えば、動的計画法を用いても差し支
えない。
ルギー最小化の方法として、変分法による方法を使用し
たが、他の方法、例えば、動的計画法を用いても差し支
えない。
【００７６】(4) 第１、第２、第３の実施例におい
て、対象領域が２つの背景領域に接し、各背景領域にお
いて支配的となる１種類の画像輝度を強調する場合を述
べたが、これに限らない。
て、対象領域が２つの背景領域に接し、各背景領域にお
いて支配的となる１種類の画像輝度を強調する場合を述
べたが、これに限らない。
【００７７】すなわち、下記の組合わせが考えられる。
【００７８】 対象領域が２つの背景領域に接し、各
背景領域において支配的となる画像輝度がそれぞれ２種
類以上有り、これら２種類以上の画像輝度をそれぞれ強
調する場合である。
背景領域において支配的となる画像輝度がそれぞれ２種
類以上有り、これら２種類以上の画像輝度をそれぞれ強
調する場合である。
【００７９】 対象領域が３つ以上の背景領域に接
し、各背景領域において支配的となる画像輝度がそれぞ
れ１種類有り、これら画像輝度を強調する場合である。
し、各背景領域において支配的となる画像輝度がそれぞ
れ１種類有り、これら画像輝度を強調する場合である。
【００８０】 対象領域が３つ以上の背景領域に接
し、各背景領域において支配的となる画像輝度がそれぞ
れ２種類以上有り、これら２種類以上の画像輝度をそれ
ぞれ強調する場合である。
し、各背景領域において支配的となる画像輝度がそれぞ
れ２種類以上有り、これら２種類以上の画像輝度をそれ
ぞれ強調する場合である。
【００８１】(5) 第２、第３の実施例において、２種
類の強調輝度を求める際に、画像中の最大輝度及び、最
小輝度を利用したが、以下のような方法でもよい。
類の強調輝度を求める際に、画像中の最大輝度及び、最
小輝度を利用したが、以下のような方法でもよい。
【００８２】例えば、右心室部分の輝度を求める際に、
輪郭抽出の際の初期値を図１３に示すような心尖部１１
１の１点、弁輪部１１２，１１２の２点の計３点で指定
し、斜線で示される領域において輝度値のヒストグラム
を求め、このヒストグラムの統計的な性質から右心室部
分の輝度を求める方法がある。
輪郭抽出の際の初期値を図１３に示すような心尖部１１
１の１点、弁輪部１１２，１１２の２点の計３点で指定
し、斜線で示される領域において輝度値のヒストグラム
を求め、このヒストグラムの統計的な性質から右心室部
分の輝度を求める方法がある。
【００８３】統計的な方法としては例えば、ヒストグラ
ムが図１４に表されるような双峰性を持っている場合
に、これらのヒストグラム上での山を分割するような処
理を行ない、そのうち、輝度が高い方の山を選択して、
その輝度範囲において平均値などの統計量を求め、それ
を強調輝度としてもよい。
ムが図１４に表されるような双峰性を持っている場合
に、これらのヒストグラム上での山を分割するような処
理を行ない、そのうち、輝度が高い方の山を選択して、
その輝度範囲において平均値などの統計量を求め、それ
を強調輝度としてもよい。
【００８４】(6) 第１、第２、第３の実施例におい
て、画像強調の際に強調輝度を中心としたガウス分布へ
の変換を用いたが、他の方法を用いてもよい。例えば、
ガウス分布の片側を一定値にするようなものでも差し支
えない。
て、画像強調の際に強調輝度を中心としたガウス分布へ
の変換を用いたが、他の方法を用いてもよい。例えば、
ガウス分布の片側を一定値にするようなものでも差し支
えない。
【００８５】(7) 第１、第２、第３の実施例におい
て、２種類の強調輝度について別々に強調、エッジ検出
を行なった後、それらのエッジ画像を融合したが、これ
を同時に強調及びエッジ検出してもよい。
て、２種類の強調輝度について別々に強調、エッジ検出
を行なった後、それらのエッジ画像を融合したが、これ
を同時に強調及びエッジ検出してもよい。
【００８６】(8) エッジ検出方法としては、グラディ
エント法を用いたが、他のエッジ検出方法を用いても差
し支えない。例えば、ソーベルオペレータを用いる方
法、グラディエントを求めた後、二値化する方法などが
考えられる。
エント法を用いたが、他のエッジ検出方法を用いても差
し支えない。例えば、ソーベルオペレータを用いる方
法、グラディエントを求めた後、二値化する方法などが
考えられる。
【００８７】(9) 第３の実施例において、二枚目以降
の外輪郭１０８抽出の際に、前フレームにおける外輪郭
１０８抽出結果を初期値として用いたが、一枚目同様、
内輪郭１１０抽出結果を用いても差し支えない。
の外輪郭１０８抽出の際に、前フレームにおける外輪郭
１０８抽出結果を初期値として用いたが、一枚目同様、
内輪郭１１０抽出結果を用いても差し支えない。
【００８８】
【発明の効果】本発明の画像処理装置及びその方法によ
れば、ＭＲ画像中で求めたい対象領域が２以上の背景領
域と接していても、前記対象領域のエッジを検出するこ
とが可能となる。
れば、ＭＲ画像中で求めたい対象領域が２以上の背景領
域と接していても、前記対象領域のエッジを検出するこ
とが可能となる。
【図１】第１の実施例の構成を表す図である。
【図２】図２（ａ）は、心臓部のＭＲ画像の図面であ
る。図２（ｂ）は、図２（ａ）の概略図である。
る。図２（ｂ）は、図２（ａ）の概略図である。
【図３】輝度変換部の構成を表す図である。
【図４】画像強調の説明図である。
【図５】第２の実施例の構成を表す図である。
【図６】エッジ画像生成部の構成を表す図である。
【図７】輪郭抽出部の構成を表す図である。
【図８】離散点の番号を表す図である。
【図９】離散点移動部の構成を表す図である。
【図１０】収束判定部の構成を表す図である。
【図１１】第３の実施例の構成を表す図である。
【図１２】第３の実施例の処理の流れを表す図である。
【図１３】初期値を表す図である。
【図１４】輝度値のヒストグラムを表す図である。
【図１５】従来例を表す図である。
１…画像入力部
２…輝度変換部
３…エッジ検出部
４…エッジ画像統合部
５…画像出力部
６…右心室心腔部
７…肺野部
８…強調画素設定部
９…画像強調部
１０…エッジ画像生成部
１１…初期値設定部
１２…輪郭抽出部
１３…出力部
１４…離散点移動部
１５…収束判定部
１６…画像エネルギー算出部
１７…外部エネルギー算出部
１８…次座標算出部
１９…記憶部
２０…エネルギー算出部
２１…記憶部
２２…エネルギー比較部
２３…輪郭抽出の対象となる物体
２４…閉輪郭
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G06T 7/60 250
A61B 5/055
G06T 1/00 290
ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (5)
- 【請求項１】磁気共鳴画像中で求めたい対象領域が２以
上の背景領域と接している場合に、前記２以上の背景領
域と接する前記対象領域のエッジを検出する画像処理装
置であって、 前記磁気共鳴画像中の前記背景領域を構成する少なくと
も一部の画素の輝度を強調した輝度強調画像情報を、前
記背景領域毎に作成する輝度変換手段と、 前記輝度変換手段によって前記背景領域毎に作成された
輝度強調画像情報から前記エッジを検出したエッジ画像
情報を、前記背景領域毎に作成するエッジ検出手段と、 前記エッジ検出手段によって前記背景領域毎に作成した
前記エッジ画像情報を一つの統合画像情報に統合する統
合手段とを有することを特徴とする画像処理装置。 - 【請求項２】前記統合手段によって統合された前記統合
画像情報を用いて前記対象領域の前記輪郭を検出する輪
郭検出手段を有することを特徴とする請求項１記載の画
像処理装置。 - 【請求項３】前記輝度変換手段は、 前記背景領域中の画素の輝度のうち最も多く存在する輝
度をもった画素を強調することを特徴とする請求項１記
載の画像処理装置。 - 【請求項４】前記対象領域が内輪郭と外輪郭とを有し、 前記輪郭検出手段は、 前記対象領域の内輪郭または外輪郭のどちらか一方の輪
郭を検出し、 前記統合手段によって統合された前記統合画像情報及び
前記検出した一方の輪郭を用いて前記対象領域の他方の
輪郭を検出することを特徴とする請求項２記載の画像処
理装置。 - 【請求項５】磁気共鳴画像中で求めたい対象領域が２以
上の背景領域と接している場合に、前記２以上の背景領
域と接する前記対象領域のエッジを検出する画像処理方
法であって、 前記磁気共鳴画像中の前記背景領域を構成する少なくと
も一部の画素の輝度を強調した輝度強調画像情報を、前
記背景領域毎に作成し、 前記背景領域毎に作成された輝度強調画像情報から前記
エッジを検出したエッジ画像情報を、前記背景領域毎に
作成し、 前記背景領域毎に作成した前記エッジ画像情報を一つの
統合画像情報に統合することを特徴とする画像処理方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31079495A JP3392608B2 (ja) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | 画像処理装置及びその方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31079495A JP3392608B2 (ja) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | 画像処理装置及びその方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09153141A JPH09153141A (ja) | 1997-06-10 |
| JP3392608B2 true JP3392608B2 (ja) | 2003-03-31 |
Family
ID=18009535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31079495A Expired - Fee Related JP3392608B2 (ja) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | 画像処理装置及びその方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3392608B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6928182B1 (en) | 1998-10-15 | 2005-08-09 | Kui Ming Chui | Imaging |
| JP3376354B2 (ja) | 2000-12-12 | 2003-02-10 | 三菱スペース・ソフトウエア株式会社 | ディジタル胸部画像のリブケイジ境界検出方法及び装置 |
| JP5396054B2 (ja) * | 2008-10-07 | 2014-01-22 | 日立アロカメディカル株式会社 | 超音波診断装置 |
-
1995
- 1995-11-29 JP JP31079495A patent/JP3392608B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09153141A (ja) | 1997-06-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |