JP3832974B2 - Irradiation area extraction method, irradiation area extraction apparatus, and computer-readable storage medium - Google Patents

Irradiation area extraction method, irradiation area extraction apparatus, and computer-readable storage medium Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、照射領域抽出方法、照射領域抽出装置、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に関し、特に、放射線撮影により取得された画像データ中から、放射線を照射した照射領域を抽出するために用いて好適なものである。
【0002】
【従来の技術】
近年のデジタル技術の進歩により放射線画像をデジタル画像信号に変換し、このデジタル画像信号を画像処理してCRT等に表示、あるいはプリント出力することが行われている。放射線画像の撮影においては、人道上の理由より、また、不要領域からの散乱を防ぎコントラスの低下を防止するため、必要領域のみにしか放射線を照射しない照射しぼりが行われるのが一般的である。また、画像処理を行うにあたり、濃度値の分布から処理パラメータを決定し、決定されたパラメータに基づいて画像処理を行うのが普通である。しかしながら、照射領域が限定されない場合には、関心領域外のいわば不要情報を画像処理パラメータの決定に使用することになり、適切な画像処理が行えないという問題が生じる。
【0003】
そこで、照射領域を抽出し、関心領域のみの情報から画像処理パラメータを決定する必要がある。照射領域を抽出する方法としては、例えば、画像濃度値を微分しその値から照射端を判定するもの、特公平6−90412号公報に示されるように、照射領域外のすそ野の領域を想定し、このすそ野を1次近似式で近似し、実濃度値と上記1次近似式の値との差異から照射端を判定する方法等が知られている。しかし、上記各照射端抽出方法は照射しぼりがあることを前提として成り立つ方法であり、各照射端抽出方法を用いるためには前処理として照射しぼりの有る無しを判定する必要がある。
【0004】
照射しぼりの有る無しを判定する方法としては、USP5091970号公報に示されるように、画像中心部の濃度平均、中間値等と画像端部の濃度平均値、中間値等とを比較し、画像端部の濃度値が一定値以下なら照射しぼり有りとする方法がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
図10は肺正面部をX線撮影した画像である。aが画像全面を示し、bが直接X線があたっている照射領域であり、この領域bの黒部分がセンサーにX線が直接あたっている部分である。また、Aは例えば、上記USP5091970号公報で照射しぼりがあるか否かを判定するのに用いている領域である。
【0006】
上記USP5091970号公報のように、図10の画像端部AにX線が照射されているか否かにより照射しぼりの有無を判定する方法では、しぼりの有無は判定できるが、どの位置までしぼりがあるのかを判定することはできない。そのため、大まかな照射領域の情報が不明であり、全領域から照射領域を抽出するための処理を行わなければならず、計算時間がかかるという問題がある。さらに、照射領域を抽出しても、大まかな照射領域が不明であるため、抽出した照射領域を検証することができないという問題がある。
【0007】
また、図10のようにX線が直接センサーにあたっている領域が少ない場合には、濃度変化は照射端部よりも肺周辺部のほうが大きく、このため照射領域を肺周辺部などに誤抽出する問題がある。
【0008】
さらに、上記USP5091970号公報の方法では、領域画像端部に照射しぼりが行われない時に画像端部に撮影部位がかかった場合に、この画像端部にかかった撮影部位の面積と放射線の透過率とにより画像端部の平均濃度が変動する。そのため、照射しぼりが行われていないのに照射しぼり有りと誤判定するという問題がある。また、照射線量が小さい場合に画像中心部と画像端部との濃度差がなくなり、照射しぼりがないのに照射しぼりありと誤判定するという問題がある。
【0009】
本発明は、上記のような問題を解決することを目的としてなされたもので、画像内の指定領域が照射領域か否かを判定するようにしたものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明による照射領域抽出方法は、放射線撮影により取得された画像データ中から、放射線を照射した領域を照射領域として抽出する照射領域抽出方法であって、前記画像データを代表する第1の特性値を算出する第1の特性値算出工程と、前記画像データを複数の画像データ領域に分割し、前記複数の画像データ領域をそれぞれ代表する第2の特性値を算出する第2の特性値算出工程と、前記複数の画像データ領域をそれぞれ代表する第2の特性値と前記第1の特性値を比較し、第1の特性値より大きい値を示す第2の特性値を算出した画像データ領域内に前記照射領域の少なくとも一部の領域が含まれるか否かを判定する判定工程と、前記画像データの領域のうち、前記判定工程で前記照射領域の少なくとも一部の領域を含むと判定された前記画像データ領域を参照して前記照射領域を抽出する抽出工程とを備えることを特徴とする。
【0011】
また、本発明によるコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、放射線撮影により取得された画像データ中から、放射線を照射した領域に対応する照射領域を抽出するために、コンピュータを、前記画像データを代表する第1の特性値を算出する第1の特性値算出手段と、前記画像データを複数の画像データ領域に分割し、前記複数の画像データ領域をそれぞれ代表する第2の特性値を算出する第2の特性値算出手段と、前記複数の画像データ領域をそれぞれ代表する第2の特性値と前記第1の特性値を比較し、第1の特性値より大きい値を示す第2の特性値を算出した画像データ領域内に前記照射領域の少なくとも一部の領域が含まれるか否かを判定する判定手段と、前記画像データの領域のうち、前記判定手段で前記照射領域の少なくとも一部の領域を含むと判定された前記画像データ領域を参照して前記照射領域を抽出する抽出手段として機能させるためのコンピュータプログラムを記憶したことを特徴とする。
【0012】
また、本発明による照射領域抽出装置は、放射線撮影により取得された画像データ中から、放射線を照射した領域に対応する照射領域を抽出する照射領域抽出装置であって、前記画像データを代表する第1の特性値を算出する第1の特性値算出手段と、前記画像データを複数の画像データ領域に分割し、前記複数の画像データ領域をそれぞれ代表する第2の特性値を算出する第2の特性値算出手段と、前記複数の画像データ領域をそれぞれ代表する第2の特性値と前記第1の特性値を比較し、第1の特性値より大きい値を示す第2の特性値を算出した画像データ領域内に前記照射領域の少なくとも一部の領域が含まれるか否かを判定する判定する判定手段と、前記画像データの領域のうち、前記判定手段で前記照射領域の少なくとも一部の領域を含むと判定された前記画像データ領域を参照して前記照射領域を抽出する抽出手段とを備えたことを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。
まず、第1の実施の形態を説明する。
図2は、照射しぼり無しでX線撮影された手の画像を示し、aが画像全体の領域を示す。
図3は、画像全体領域aを例えば10個の指定領域1〜10に分割した場合を示す。図下の数字は座標を示す。
図4は、照射しぼり有りでX線撮影された手の画像(領域b)と、図3の指示領域との関係を示す。
図5は、画像全体領域aを例えば50個の指示領域に分割した場合を示す。
図6は、照射しぼりで撮影された肺の画像(領域b)と、図5の指示領域との関係を示す。
【0017】
図1は、第1の実施の形態による照射領域判定装置の構成を示すフロック図である。
図1において、101は画像全体から第1の特性値を計算する第1の特性値算出手段、102は第2の特性値を計算する指定領域を指示する領域指示手段、103は領域指示手段102で指示された領域の濃度値を第2の特性値として計算する第2の特性値算出手段、104は第2の特性値から指定領域内の照射領域の有無を判定する判定手段、105は領域指示手段102の領域情報と判定手段104の判定結果とを合せて記憶する記憶手段である。
【0018】
次に、上記構成による照射領域判定装置の動作について図7のフローチャートを用いて説明する。ここでは、例えば指定領域が照射領域で有るか無いかを判定する処理の流れを図4について説明する。
第1の特性値算出手段101で画像全体の濃度のMAX値を算出する。ここでのMAX値は画像全体の累積ヒストグラムの上位部、例えば5%点としてもよいし、画像濃度値をソートし上位部としてもよい。
【0019】
そして、式(1)で示される濃度値d1を第1の特性値とする(ステップS201)。ここでratioは定数で例えば0.5とする。
d1=MAX×ratio ───(1)
次に領域指示手段102は、図3に示される指定領域1〜10を順次指示し、指示領域の座標情報を第2の特性値算出手段103に渡す(ステップS202)。
【0020】
次に第2の特性値算出手段103は、指定領域から濃度平均値を第2の特性値d2として計算する(ステップS203)。次に判定手段104は、第1の特性値d1と第2の特性値d2との大小関係を比較し、
d2>d1 ───(2)
ならばその指定領域は照射領域と判定し、それ以外の場合は照射領域ではないと判定する(ステップS204)。
【0021】
そして記憶手段105は指定領域の座標と、判定手段104の判定結果とを合せて記憶する(ステップS205)。全指定領域について第2の特性値を計算したなら処理を終了し、そうでなければステップS202に戻り、他の指定領域に対してステップS203からS205の処理を行う。
【0022】
以上のように、第1の特性値と指定領域の第2の特性値とを比較することにより、照射領域である指定領域を抽出することが可能である。
【0023】
例えば図4の場合には、判定手段104は、指定領域4,5,6,7に照射領域がかかると判定する。従って、照射領域の左端部は座標3から4の間、右端部は座標6から7の間にあることが推測される。このため、照射領域の左端部を求めるための処理は座標3から座標7の間のみで行えばよく、全座標を処理するより、計算時間が短縮される効果がある。
【0024】
また、何らかの照射領域抽出方法で照射領域を抽出した場合に、左照射端部は指示領域4内にあるため、指定領域4以外の場合は誤抽出であると検証できる。さらに、誤抽出と判定された場合には、他の照射領域抽出方法を使用することも可能である。
【0025】
例えば図6の場合には、センサーに直接X線があたっている部分が少ないので、肺周辺のエッジを照射端部と誤抽出し易い例である。しかしながら、本実施の形態によれば、少なくとも図6における指定領域1、2、3、4に照射領域がかかると判定される。従って、肺のエッジ部を照射端部と誤抽出した場合にも誤抽出と判定することが可能であり、指定領域1、2、3、4の領域情報に基づいて新たに照射領域を抽出することが可能である。
【0026】
ここでは、第1の特性値として画像全体の最高濃度値としたが、画像全体の平均値、中間値等を用いてもよい。また、第2の特性値としても指定領域の平均値、中問値を用いてもよい。
【0027】
以上のように、第1の実施の形態によれば、指定領域の照射領域の有無を参考にして照射領域抽出処理を行うことにより、全領域を処理する必要がなく、計算時間を短縮できる効果がある。
また、指定領域の照射領域の有無を参考にすることにより、照射領域抽出処理の抽出結果を検証することができ、照射領域抽出を誤まった場合に、再度照射領域抽出を行うことができ、照射領域抽出も精度が上がる効果がある。
さらに、誤抽出した場合には、他の照射領域抽出方法を使用することができ、複数の照射領域方法を組み合わせることにより、照射領域抽出の精度がさらに上がる効果がある。
【0028】
次に第2の実施の形態を説明する。
本実施の形態は、図1の第2の特性値算出手段103の特性値の算出方法と判定手段104の判定方法が第1の実施の形態と異なるものである。ここでは、照射領域の有無を判定する処理の流れを図2、図4について説明する。
まず、第1の特性値算出手段101で画像全体のMAX値を算出する。ここでのMAX値は画像全体の累積ヒストグラムの上位部、例えば5%点としてもよいし、画像濃度値をソートし上位部としてもよい(ステップS201)。
【0029】
次に領域指示手段102は、図3に示される指定領域1〜10を順次指示し、指示された指定領域の座標情報を第2の特性値算出手段103に渡す(ステップS202)。
第2の特性値算出手段103は、指定領域から第1の特性値算出手段101で算出されたMAX値の一定割合、例えば90%以上の濃度値の出現頻度を計算する(ステップS203)。
【0030】
次に判定手段104は、第2の特性値算出手段103で計算された出現頻度が一定値Th1(例えばTh1=0.05)より大きいならば、その指定領域を照射領域と確定し、Th1以下ならば照射領域でないと判定する(ステップS204)。そして記憶手段105は、指定領域の座標と、判定手段104の判定結果とを合せて記憶する(ステップS205)。全指定領域について第2の特性値を計算したなら処理を終了し、そうでなければステップS202に戻り、他の指示領域に対してステップS203からS205の処理を行う。
【0031】
以上のように、第2の実施の形態によれば、指示領域に金属片が入っているような場合でも、第2の特性値として濃度平均値の代わりに出現頻度を用いているため、金属片の濃度値の影響を受けることなく、安定した判定を行うことができる。また、出現頻度を用いているため、高濃度又は低濃度のノイズの影響も受けずに、安定した判定を行うことができる。
【0032】
次に第3の実施の形態を説明する。
図8は第1、第2の実施の形態における第1の特性値算出手段101で計算される第1の特性値の算出処理の流れを示すフローチャートである。図9は画像全体の濃度値ヒストグラムを示し、横軸が濃度値、縦軸が出現頻度を示す。
【0033】
次に動作について図8の流れに従い説明する。
まず、図9に示されるようなヒストグラムを作成する(ステップ401)。次に、上記作成したヒストグラムからす抜け領域(X線が直接センサーにあたっている領域)の濃度下限を示す濃度値Th3を抽出する。ここでは図9のヒストグラム上の高濃度値側から最初の凹部の最窪み点をTh3とする(ステップ402)。このTh3を第1の特性値算出手段101で算出されるMAXの値とする。後の処理は第1、第2の実施の形態と同様に行われる。
【0034】
以上のように、第3の実施の形態によれば、す抜け領域がある場合に、安定してす抜け濃度を算出することができ、このす抜けの濃度と指定領域で算出する特性値を用いて、す抜け領域である指定領域を安定して抽出できる効果がある。
【0035】
次に本発明による記憶媒体について説明する。
図1の各ブロックから成るシステムを、CPU、ROM等のメモリを含むコンピュータシステムで構成する場合、上記メモリは本発明による記憶媒体を構成する。この記憶媒体には、図7、図9のフローチャートについて前述した動作を制御するための処理手順を実行するためのプログラムが記憶される。
【0036】
また、この記憶媒体としては、ROM、RAM等の半導体メモリ、光ディスク、光磁気ディスク、磁気媒体等を用いてよく、これらをCD−ROM、フロッピィディスク、磁気媒体、磁気カード、不揮発性メモリカード等に構成して用いてよい。
【0037】
従って、この記憶媒体を上記各図に示したシステムや装置以外の他のシステムや装置で用い、そのシステムあるいはコンピュータがこの記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し、実行することによっても、前述した各実施の形態と同等の機能を実現できると共に、同等の効果を得ることができ、本発明の目的を達成することができる。
【0038】
また、コンピュータ上で稼働しているOS等が処理の一部又は全部を行う場合、あるいは、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された拡張機能ボードやコンピュータに接続された拡張機能ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づいて、上記拡張機能ボードや拡張機能ユニットに備わるCPU等が処理の一部又は全部を行う場合にも、各実施の形態と同等の機能を実現できると共に、同等の効果を得ることができ、本発明の目的を達成することができる。
【0039】
【発明の効果】
本発明によれば、画像データを分割した複数の画像データ領域を代表する第2の特性値が、画像データを代表する第1の特性値よりも大きい場合に、その第2の特性値を算出した画像データ領域内に照射領域の少なくとも一部の領域が含まれるか否かを判定する。そして、照射領域の少なくとも一部の領域を含むと判定された画像データ領域を参照して前記照射領域を抽出する。これにより、画像データの全領域について、照射領域を抽出するための処理を行う必要がなく、計算時間を短縮できる効果がある。
【0040】
また、前記分割した画像データ領域が照射領域であるか否かを判定するので、照射領域の抽出結果を検証することができ、照射領域の抽出を誤った場合に、照射領域の抽出を再度行うことができ、照射領域の抽出精度が上がる効果がある。
さらに、誤抽出した場合には、他の照射領域抽出方法を使用することができ、複数の照射領域抽出方法を組み合わせることにより、照射領域抽出の精度がさらに上がる効果がある。
【0041】
また、本発明の他の特徴によれば、前記第2の特性値として、前記画像データを代表する第1の特性値の出現頻度を用いているため、画像データ領域に金属片が入っている場合でも、金属片の濃度値の影響を受けることなく、安定した判定を行うことができる。また、出現頻度を用いているため、高濃度又は低濃度のノイズの影響も受けずに、安定した判定を行うことができる。
【0042】
また、本発明の他の特徴によれば、前記画像データの画素値のヒストグラムの形状から前記第1の特性値を求めるようにしたので、す抜け領域を安定して抽出できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態による照射領域判定装置を示すブロック図である。
【図2】照射しぼりなしでX線撮影した手の画像を示す構成図である。
【図3】指定領域を示す構成図である。
【図4】指定領域と照射しぼり有りでX線撮影した手の画像を示す構成図である。
【図5】指定領域を示す構成図である。
【図6】指定領域と照射しぼり有りでX線撮影した肺の画像とを示す構成図である。
【図7】第1、第2の実施の形態による処理手順を示すフローチャートである。
【図8】第3の実施の形態による処理手順を示すフローチャートである。
【図9】画像全体の濃度値のヒストグラムを示す特性図である。
【図10】照射しぼり有りでX線撮影した肺の画像を示す構成図である。
【符号の説明】
101 第1の特性値算出手段
102 領域指示手段
103 第2の特性値算出手段
104 判定手段
105 記憶手段
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an irradiation area extraction method, an irradiation area extraction apparatus, and a computer-readable storage medium, and is particularly suitable for extracting an irradiation area irradiated with radiation from image data acquired by radiography. It is a thing.
[0002]
[Prior art]
With recent advances in digital technology, a radiation image is converted into a digital image signal, and the digital image signal is processed and displayed on a CRT or the like or printed out. In radiographic imaging, for reasons of humanitarian reasons, in order to prevent scattering from unnecessary areas and prevent reduction of contrast, it is common to perform irradiation squeezing that irradiates only the necessary areas. . In performing image processing, it is common to determine processing parameters from the distribution of density values and perform image processing based on the determined parameters. However, when the irradiation area is not limited, so-called unnecessary information outside the region of interest is used for determination of the image processing parameter, which causes a problem that appropriate image processing cannot be performed.
[0003]
Therefore, it is necessary to extract an irradiation region and determine an image processing parameter from information on only the region of interest. As a method for extracting the irradiation region, for example, an image density value is differentiated and an irradiation end is determined from the value, and as shown in Japanese Examined Patent Publication No. 6-90412, an area of the base field outside the irradiation region is assumed. A method is known in which the base is approximated by a primary approximation formula, and the irradiation end is determined from the difference between the actual density value and the value of the primary approximation formula. However, each of the above-described irradiation end extraction methods is a method that is based on the assumption that there is irradiation squeezing, and in order to use each irradiating end extraction method, it is necessary to determine whether or not there is squeezing of irradiation as preprocessing.
[0004]
As a method for determining the presence or absence of irradiation squeeze, as shown in US Pat. No. 5,091,970, the density average and intermediate value of the center of the image are compared with the average density and intermediate value of the edge of the image. If the density value of the part is below a certain value, there is a method of irradiating with irradiation.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
FIG. 10 is an X-ray image of the lung front. a represents the entire surface of the image, b represents an irradiation region directly hitting the X-ray, and a black portion of the region b is a portion hitting the sensor directly by the X-ray. A is an area used for determining whether or not there is irradiation, for example, in the above-mentioned US Pat. No. 5,091,970.
[0006]
As in the above-mentioned US Pat. No. 5,091,970, the method for determining the presence / absence of irradiation based on whether or not the image edge A in FIG. It is not possible to determine whether For this reason, there is a problem that information on the rough irradiation area is unknown, processing for extracting the irradiation area from all areas must be performed, and calculation time is required. Furthermore, there is a problem that even if the irradiation region is extracted, the rough irradiation region is unknown, and thus the extracted irradiation region cannot be verified.
[0007]
Also, as shown in FIG. 10, when there are few regions where X-rays directly contact the sensor, the density change is larger in the lung periphery than in the irradiation end, and thus the problem of erroneously extracting the irradiation region to the lung periphery, etc. There is.
[0008]
Further, in the method of US Pat. No. 5,091,970, when an imaging region is applied to the edge of the image when no irradiation is performed on the edge of the region image, the area of the imaging region applied to the image edge and the radiation transmittance As a result, the average density at the edge of the image varies. Therefore, there is a problem in that it is erroneously determined that there is irradiation even though irradiation is not performed. In addition, when the irradiation dose is small, there is a problem that there is no difference in density between the center of the image and the edge of the image, and there is a problem of erroneous determination that there is irradiation even though there is no irradiation.
[0009]
The present invention has been made for the purpose of solving the above-described problems, and determines whether or not a designated area in an image is an irradiation area.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an irradiation region extraction method according to the present invention is an irradiation region extraction method for extracting a region irradiated with radiation as an irradiation region from image data acquired by radiography. A first characteristic value calculating step for calculating a first characteristic value representative of the data; and dividing the image data into a plurality of image data areas; and a second characteristic value representing each of the plurality of image data areas. A second characteristic value calculating step for calculating, a second characteristic value representing each of the plurality of image data regions, and the first characteristic value are compared, and a second characteristic value greater than the first characteristic value is shown; A determination step of determining whether or not at least a part of the irradiation region is included in the image data region in which the characteristic value is calculated; and at least a portion of the irradiation region in the determination step among the regions of the image data With reference to the image data area that is determined to include a part of the area, characterized in that it comprises an extraction step of extracting the irradiated region.
[0011]
The computer-readable storage medium according to the present invention is a computer-readable storage medium representative of image data for extracting an irradiation area corresponding to an area irradiated with radiation from image data acquired by radiography. A first characteristic value calculating means for calculating one characteristic value; and a second characteristic value for dividing the image data into a plurality of image data areas and calculating a second characteristic value representing each of the plurality of image data areas. The characteristic value calculating means compares the first characteristic value with a second characteristic value representing each of the plurality of image data areas, and calculates a second characteristic value that is larger than the first characteristic value. Determination means for determining whether or not at least a part of the irradiation area is included in an image data area; and at least of the irradiation area by the determination means among the areas of the image data Referring to the image data area that is determined to contain a region parts and characterized by storing a computer program for functioning as the extraction means for extracting the irradiation region.
[0012]
An irradiation area extraction apparatus according to the present invention is an irradiation area extraction apparatus that extracts an irradiation area corresponding to an area irradiated with radiation from image data acquired by radiography, and represents the image data. A first characteristic value calculating means for calculating one characteristic value; and a second characteristic value for dividing the image data into a plurality of image data areas and calculating a second characteristic value representing each of the plurality of image data areas. The characteristic value calculating means compares the first characteristic value with a second characteristic value representing each of the plurality of image data areas, and calculates a second characteristic value that is larger than the first characteristic value. Determination means for determining whether or not at least a part of the irradiation area is included in the image data area; and at least a part of the irradiation area by the determination means in the image data area. Referring to the image data region determined to include characterized by comprising an extraction means for extracting the irradiation region.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
First, a first embodiment will be described.
FIG. 2 shows an image of a hand that has been X-rayed without squeezing, and a represents the area of the entire image.
FIG. 3 shows a case where the entire image area a is divided into, for example, ten designated areas 1 to 10. The numbers at the bottom of the figure indicate the coordinates.
FIG. 4 shows the relationship between the hand image (region b) that has been X-rayed with irradiation and the designated region in FIG.
FIG. 5 shows a case where the entire image area a is divided into, for example, 50 instruction areas.
FIG. 6 shows the relationship between the lung image (region b) taken by irradiation and the indication region of FIG.
[0017]
FIG. 1 is a flock diagram showing a configuration of an irradiation area determination apparatus according to the first embodiment.
In FIG. 1, 101 is a first characteristic value calculation unit that calculates a first characteristic value from the entire image, 102 is an area instruction unit that indicates a designated area for calculating a second characteristic value, and 103 is an area instruction unit 102. 2nd characteristic value calculation means for calculating the density value of the area instructed as the second characteristic value, 104 is a determination means for determining the presence or absence of an irradiation area in the designated area from the second characteristic value, and 105 is the area The storage unit stores the area information of the instruction unit 102 and the determination result of the determination unit 104 together.
[0018]
Next, the operation of the irradiation area determination apparatus having the above configuration will be described with reference to the flowchart of FIG. Here, for example, the flow of processing for determining whether the designated area is an irradiation area will be described with reference to FIG.
The first characteristic value calculation unit 101 calculates the MAX value of the density of the entire image. The MAX value here may be the upper part of the cumulative histogram of the entire image, for example, the 5% point, or the image density values may be sorted and used as the upper part.
[0019]
Then, the density value d1 represented by the equation (1) is set as the first characteristic value (step S201). Here, ratio is a constant, for example, 0.5.
d1 = MAX × ratio (1)
Next, the area instruction means 102 sequentially designates the designated areas 1 to 10 shown in FIG. 3, and passes the coordinate information of the designated area to the second characteristic value calculation means 103 (step S202).
[0020]
Next, the second characteristic value calculation means 103 calculates the density average value from the designated area as the second characteristic value d2 (step S203). Next, the determination unit 104 compares the magnitude relationship between the first characteristic value d1 and the second characteristic value d2,
d2> d1 (2)
If so, it is determined that the designated region is an irradiation region, otherwise it is determined that it is not an irradiation region (step S204).
[0021]
The storage unit 105 stores the coordinates of the designated area together with the determination result of the determination unit 104 (step S205). If the second characteristic value has been calculated for all the designated areas, the process ends. If not, the process returns to step S202, and the processes of steps S203 to S205 are performed for the other designated areas.
[0022]
As described above, by comparing the first characteristic value with the second characteristic value of the designated area, it is possible to extract the designated area that is the irradiation area.
[0023]
For example, in the case of FIG. 4, the determination unit 104 determines that the irradiation area covers the designated areas 4, 5, 6, and 7. Therefore, it is estimated that the left end portion of the irradiation region is between coordinates 3 and 4, and the right end portion is between coordinates 6 and 7. For this reason, the process for obtaining the left end portion of the irradiation region only needs to be performed between the coordinates 3 and 7, and there is an effect that the calculation time is shortened compared to the process of all the coordinates.
[0024]
Further, when the irradiation region is extracted by some irradiation region extraction method, the left irradiation end portion is in the designated region 4, so that it can be verified that the extraction is performed in the case other than the designated region 4. Furthermore, when it is determined that the extraction is incorrect, another irradiation area extraction method can be used.
[0025]
For example, in the case of FIG. 6, since there are few portions where the X-rays are directly applied to the sensor, the edge around the lung is easily misextracted as the irradiation end. However, according to the present embodiment, it is determined that at least the designated areas 1, 2, 3, and 4 in FIG. Therefore, it is possible to determine erroneous extraction even when the lung edge portion is mistakenly extracted as the irradiation end portion, and a new irradiation region is extracted based on the region information of the designated regions 1, 2, 3, and 4. It is possible.
[0026]
Although the maximum density value of the entire image is used as the first characteristic value here, an average value, an intermediate value, or the like of the entire image may be used. Further, the average value and the intermediate value of the designated area may be used as the second characteristic value.
[0027]
As described above, according to the first embodiment, by performing the irradiation area extraction process with reference to the presence or absence of the irradiation area of the designated area, it is not necessary to process the entire area, and the calculation time can be reduced. There is.
Also, by referring to the presence or absence of the irradiation area of the designated area, the extraction result of the irradiation area extraction process can be verified, and if the irradiation area extraction is incorrect, the irradiation area extraction can be performed again, Irradiation area extraction also has the effect of increasing accuracy.
Furthermore, in the case of erroneous extraction, other irradiation area extraction methods can be used, and combining a plurality of irradiation area methods has the effect of further improving the accuracy of irradiation area extraction.
[0028]
Next, a second embodiment will be described.
In the present embodiment, the characteristic value calculation method of the second characteristic value calculation unit 103 in FIG. 1 and the determination method of the determination unit 104 are different from those of the first embodiment. Here, the flow of processing for determining the presence or absence of an irradiation area will be described with reference to FIGS.
First, the first characteristic value calculation unit 101 calculates the MAX value of the entire image. The MAX value here may be the upper part of the cumulative histogram of the entire image, for example, the 5% point, or the image density values may be sorted and used as the upper part (step S201).
[0029]
Next, the area instruction means 102 sequentially designates the designated areas 1 to 10 shown in FIG. 3, and passes the coordinate information of the designated area to the second characteristic value calculation means 103 (step S202).
The second characteristic value calculation unit 103 calculates the appearance frequency of a certain value of the MAX value calculated by the first characteristic value calculation unit 101 from the specified area, for example, a density value of 90% or more (step S203).
[0030]
Next, when the appearance frequency calculated by the second characteristic value calculation unit 103 is larger than a certain value Th1 (for example, Th1 = 0.05), the determination unit 104 determines the designated region as an irradiation region, and is equal to or less than Th1. If so, it is determined that it is not an irradiation region (step S204). The storage unit 105 stores the coordinates of the designated area together with the determination result of the determination unit 104 (step S205). If the second characteristic value has been calculated for all the designated areas, the process ends. If not, the process returns to step S202, and the processes of steps S203 to S205 are performed on the other designated areas.
[0031]
As described above, according to the second embodiment, even when a metal piece is contained in the indication area, the appearance frequency is used instead of the concentration average value as the second characteristic value. Stable determination can be performed without being affected by the density value of the piece. Further, since the appearance frequency is used, stable determination can be performed without being affected by high density or low density noise.
[0032]
Next, a third embodiment will be described.
FIG. 8 is a flowchart showing the flow of the first characteristic value calculation processing calculated by the first characteristic value calculation means 101 in the first and second embodiments. FIG. 9 shows a density value histogram of the entire image, where the horizontal axis indicates density values and the vertical axis indicates appearance frequency.
[0033]
Next, the operation will be described according to the flow of FIG.
First, a histogram as shown in FIG. 9 is created (step 401). Next, the density value Th3 indicating the density lower limit of the missing area (the area where the X-ray directly hits the sensor) is extracted from the created histogram. Here, the most depressed point of the first recess from the high density value side on the histogram of FIG. 9 is set to Th3 (step 402). This Th3 is taken as the value of MAX calculated by the first characteristic value calculation means 101. Subsequent processing is performed in the same manner as in the first and second embodiments.
[0034]
As described above, according to the third embodiment, when there is a void area, the void density can be calculated stably, and the characteristic value calculated in the void density and the specified area can be calculated. By using this, there is an effect that a designated area which is a through area can be stably extracted.
[0035]
Next, the storage medium according to the present invention will be described.
When the system comprising the blocks shown in FIG. 1 is constituted by a computer system including a memory such as a CPU and a ROM, the memory constitutes a storage medium according to the present invention. This storage medium stores a program for executing the processing procedure for controlling the operation described above with reference to the flowcharts of FIGS.
[0036]
As the storage medium, a semiconductor memory such as ROM or RAM, an optical disk, a magneto-optical disk, a magnetic medium, or the like may be used. These may be a CD-ROM, a floppy disk, a magnetic medium, a magnetic card, a nonvolatile memory card, or the like. It may be configured and used.
[0037]
Therefore, the storage medium is used in other systems and apparatuses other than the systems and apparatuses shown in the above drawings, and the system or computer reads out and executes the program code stored in the storage medium as described above. Functions equivalent to those in each embodiment can be realized, and equivalent effects can be obtained, and the object of the present invention can be achieved.
[0038]
Also, when the OS running on the computer performs part or all of the processing, or the program code read from the storage medium is an extension function board inserted in the computer or an extension connected to the computer Even when the CPU or the like provided in the extended function board or the extended function unit performs part or all of the processing based on the instruction of the program code after being written in the memory provided in the functional unit, While equivalent functions can be realized, equivalent effects can be obtained, and the object of the present invention can be achieved.
[0039]
【The invention's effect】
According to the present invention, when the second characteristic value representing the plurality of image data areas into which the image data is divided is larger than the first characteristic value representing the image data, the second characteristic value is calculated. It is determined whether or not at least a part of the irradiation area is included in the image data area. Then, the irradiation area is extracted with reference to an image data area determined to include at least a part of the irradiation area. Thereby, it is not necessary to perform the process for extracting the irradiation region for the entire region of the image data, and the calculation time can be shortened.
[0040]
Further, since it is determined whether or not the divided image data area is an irradiation area, the extraction result of the irradiation area can be verified, and if the extraction of the irradiation area is wrong, the extraction of the irradiation area is performed again. It is possible to improve the extraction accuracy of the irradiation area.
Furthermore, in the case of erroneous extraction, other irradiation area extraction methods can be used, and combining a plurality of irradiation area extraction methods has the effect of further improving the accuracy of irradiation area extraction.
[0041]
According to another feature of the invention, since the appearance frequency of the first characteristic value representing the image data is used as the second characteristic value, a metal piece is included in the image data area. Even in this case, stable determination can be performed without being affected by the concentration value of the metal piece. Further, since the appearance frequency is used, stable determination can be performed without being affected by high density or low density noise.
[0042]
According to another feature of the present invention, since the first characteristic value is obtained from the shape of the histogram of the pixel values of the image data, there is an effect that a void area can be stably extracted.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an irradiation area determination apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram showing an image of a hand taken by X-ray imaging without squeezing irradiation;
FIG. 3 is a configuration diagram showing a designated area.
FIG. 4 is a configuration diagram showing an image of a hand that has been X-rayed with a designated area and irradiation.
FIG. 5 is a configuration diagram showing a designated area.
FIG. 6 is a configuration diagram illustrating a designated region and an image of a lung that has been X-rayed with irradiation.
FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure according to the first and second embodiments.
FIG. 8 is a flowchart showing a processing procedure according to the third embodiment.
FIG. 9 is a characteristic diagram showing a histogram of density values of the entire image.
FIG. 10 is a configuration diagram showing an image of a lung taken by X-ray imaging with irradiation narrowing.
[Explanation of symbols]
101 First characteristic value calculation means 102 Region instruction means 103 Second characteristic value calculation means 104 Determination means 105 Storage means

Claims (9)

放射線撮影により取得された画像データ中から、放射線を照射した領域を照射領域として抽出する照射領域抽出方法であって、
前記画像データを代表する第1の特性値を算出する第1の特性値算出工程と、
前記画像データを複数の画像データ領域に分割し、前記複数の画像データ領域をそれぞれ代表する第2の特性値を算出する第2の特性値算出工程と、
前記複数の画像データ領域をそれぞれ代表する第2の特性値と前記第1の特性値を比較し、第1の特性値より大きい値を示す第2の特性値を算出した画像データ領域内に前記照射領域の少なくとも一部の領域が含まれるか否かを判定する判定工程と、
前記画像データの領域のうち、前記判定工程で前記照射領域の少なくとも一部の領域を含むと判定された前記画像データ領域を参照して前記照射領域を抽出する抽出工程とを備えることを特徴とする照射領域抽出方法。
An irradiation region extraction method for extracting a region irradiated with radiation as an irradiation region from image data acquired by radiography,
A first characteristic value calculating step of calculating a first characteristic value representing the image data;
A second characteristic value calculating step of dividing the image data into a plurality of image data areas and calculating a second characteristic value representing each of the plurality of image data areas;
The second characteristic value representing each of the plurality of image data areas is compared with the first characteristic value, and the second characteristic value indicating a value larger than the first characteristic value is calculated in the image data area. A determination step of determining whether or not at least a part of the irradiation region is included;
An extraction step of extracting the irradiation region with reference to the image data region determined to include at least a part of the irradiation region in the determination step among the regions of the image data. Irradiation region extraction method.
前記第2の特性値は、前記複数の画像データ領域それぞれにおける前記第1の特性値の出現頻度であり、
前記判定工程は、前記第2の特性値が所定値よりも大きい場合に前記第2の特性値を計算した画像データ領域が照射領域であると判定することを特徴とする請求項1に記載の照射領域抽出方法。
The second characteristic value is an appearance frequency of the first characteristic value in each of the plurality of image data regions,
2. The determination step according to claim 1, wherein the determination step determines that the image data area in which the second characteristic value is calculated is an irradiation area when the second characteristic value is larger than a predetermined value. Irradiation area extraction method.
前記第1の特性値は、前記画像データ領域中の画素値の最大値から決まる値、平均値、中間値のいずれかであることを特徴とする請求項1又は2に記載の照射領域抽出方法。  3. The irradiation region extraction method according to claim 1, wherein the first characteristic value is any one of a value determined from a maximum value of pixel values in the image data region, an average value, and an intermediate value. . 前記第2の特性値は、前記複数の画像データ領域ごとの画素値の平均値、中間値のいずれかであることを特徴とする請求項1に記載の照射領域抽出方法。  The irradiation area extraction method according to claim 1, wherein the second characteristic value is one of an average value and an intermediate value of pixel values for each of the plurality of image data areas. 前記第1の特性値算出工程は、前記画像データ全体の画素値のヒストグラムを作成し、作成したヒストグラムの形状から前記第1の特性値を求めることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の照射領域抽出方法。  5. The first characteristic value calculating step creates a histogram of pixel values of the entire image data, and obtains the first characteristic value from the shape of the created histogram. 2. The irradiation area extraction method according to item 1. 前記第1の特性値は、前記ヒストグラムの高画素値側から最初の凹部の最窪み点であることを特徴とする請求項5に記載の照射領域抽出方法。  The irradiation area extraction method according to claim 5, wherein the first characteristic value is the most depressed point of the first recess from the high pixel value side of the histogram. 前記複数の画像データ領域は、前記画像データ全体を方形状に分割した領域であることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の照射領域抽出方法。  The irradiation region extraction method according to claim 1, wherein the plurality of image data regions are regions obtained by dividing the entire image data into rectangular shapes. 放射線撮影により取得された画像データ中から、放射線を照射した領域に対応する照射領域を抽出するために、コンピュータを、
前記画像データを代表する第1の特性値を算出する第1の特性値算出手段と、
前記画像データを複数の画像データ領域に分割し、前記複数の画像データ領域をそれぞれ代表する第2の特性値を算出する第2の特性値算出手段と、
前記複数の画像データ領域をそれぞれ代表する第2の特性値と前記第1の特性値を比較し、第1の特性値より大きい値を示す第2の特性値を算出した画像データ領域内に前記照射領域の少なくとも一部の領域が含まれるか否かを判定する判定手段と、
前記画像データの領域のうち、前記判定手段で前記照射領域の少なくとも一部の領域を含むと判定された前記画像データ領域を参照して前記照射領域を抽出する抽出手段として機能させるためのコンピュータプログラムを記憶したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
In order to extract an irradiation area corresponding to an area irradiated with radiation from image data acquired by radiography, a computer is used.
First characteristic value calculating means for calculating a first characteristic value representing the image data;
A second characteristic value calculating means for dividing the image data into a plurality of image data areas and calculating a second characteristic value representing each of the plurality of image data areas;
The second characteristic value representing each of the plurality of image data areas is compared with the first characteristic value, and the second characteristic value indicating a value larger than the first characteristic value is calculated in the image data area. Determining means for determining whether or not at least a part of the irradiation area is included;
A computer program for functioning as extraction means for extracting the irradiation area with reference to the image data area determined by the determination means to include at least a part of the irradiation area among the image data areas A computer-readable storage medium characterized by storing the above.
放射線撮影により取得された画像データ中から、放射線を照射した領域に対応する照射領域を抽出する照射領域抽出装置であって、
前記画像データを代表する第1の特性値を算出する第1の特性値算出手段と、
前記画像データを複数の画像データ領域に分割し、前記複数の画像データ領域をそれぞれ代表する第2の特性値を算出する第2の特性値算出手段と、
前記複数の画像データ領域をそれぞれ代表する第2の特性値と前記第1の特性値を比較し、第1の特性値より大きい値を示す第2の特性値を算出した画像データ領域内に前記照射領域の少なくとも一部の領域が含まれるか否かを判定する判定する判定手段と、
前記画像データの領域のうち、前記判定手段で前記照射領域の少なくとも一部の領域を含むと判定された前記画像データ領域を参照して前記照射領域を抽出する抽出手段とを備えたことを特徴とする照射領域抽出装置。
An irradiation area extraction device that extracts an irradiation area corresponding to an area irradiated with radiation from image data acquired by radiography,
First characteristic value calculating means for calculating a first characteristic value representing the image data;
A second characteristic value calculating means for dividing the image data into a plurality of image data areas and calculating a second characteristic value representing each of the plurality of image data areas;
The second characteristic value representing each of the plurality of image data areas is compared with the first characteristic value, and the second characteristic value indicating a value larger than the first characteristic value is calculated in the image data area. Determining means for determining whether or not at least a part of the irradiation area is included;
Extracting means for extracting the irradiation area with reference to the image data area determined to include at least a part of the irradiation area by the determination means in the image data area. An irradiation area extraction apparatus.
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