JP4280324B2 - 画像判別方法、画像判別装置、及び記憶媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、照射しぼり機能付きの撮像装置により撮影して得られた放射線画像等において、対象領域が照射領域を含む領域であるか否かを判別する画像判別方法、画像判別装置、及び上記画像判別方法を実施するための処理ステップをコンピュータが読出可能に格納した記憶媒体に関し、特に、被写体が覆いかぶさった画像端部の領域等に用いて好適な画像判別方法、画像判別装置、及び上記画像判別方法を実施するための処理ステップをコンピュータが読出可能に格納した記憶媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年では、ディジタル技術の進歩により、例えば、放射線画像をディジタル化し、そのディジタル画像に所定の画像処理を行って、ＣＲＴ等に表示する、或いは、プリント出力することが行われている。
【０００３】
ところで、放射線による撮影では、人道上の理由により、また、撮影領域において、不要領域からの散乱を防いでコントラストの低下を防止するために必要領域（関心領域）のみ照射する「照射しぼり」が行われるのが一般的である。
また、このようにして撮影して得られた撮影画像（放射線画像）に所定の画像処理を行う場合には、照射領域における画像の濃度値の分布から処理パラメータを決定し、その処理パラメータに基づいて処理を行うのが一般的である。
【０００４】
しかしながら、撮影領域において必要領域が限定されない場合、不要領域をも照射されることがあり、関心領域外の言わば不要画像情報を処理パラメータの決定に使用することになり、適切な画像処理を行えない場合がある。
【０００５】
そこで、撮影画像から照射領域を抽出し、その照射領域のうち関心領域分のみを使用して、画像処理に用いる処理パラメータを決定する必要がある。
【０００６】
このときの照射領域を抽出する方法としては、例えば、撮影画像中の処理対象となる領域（対象領域）の画像濃度値を微分し、その微分値から対象領域における照射領域の端（照射端）を判定することで、撮影画像から照射領域を抽出する方法がある。或いは、特公平６−９０４１２号公報等に記載されているような、撮影画像において、照射領域外のすそ野の領域を想定し、そのすそ野領域を一次近似式で近似し、その近似値と実際の濃度値の差から照射端を判定することで、撮影画像から照射領域を抽出する方法がある。
【０００７】
これらの方法は、撮影画像中の対象領域に照射領域（照射がなされた領域）を含むことが前提であり、このような方法を実施する前処理として、対象領域が照射領域を含む領域（以下、「照射しぼりの有る領域」とも言う）であるか、含まない領域（以下、「照射しぼりが無い領域」とも言う）であるかを判別する処理が行われる。
【０００８】
照射しぼりの有無を判別する方法としては、ＵＳＰ５０９１９７０号公報等に記載されているような、画像中心部の濃度の平均値や中間値等と、対象領域の濃度の平均値とを比較し、対象領域の濃度の平均値が所定値以下である場合に、その対象領域は照射しぼり有りの領域である、と判別する方法がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のＵＳＰ５０９１９７０号公報等に記載されているような従来の画像判別方法では、例えば、画像端部に被写体が覆いかぶさった状態の撮影画像の場合、画像端部にかかった被写体の面積と放射線の透過率により、画像端部の平均濃度値が変動する。このため、画像端部の領域については、照射しぼりの有無が誤判別される場合があった。
また、照射しぼりの放射線量が少ない場合にも、画像中心部と対象領域の濃度差がなくなるため、その対象領域の照射しぼりの有無が誤判別される場合があった。
【００１０】
そこで、本発明は、上記の欠点を除去するために成されたもので、処理対象となる画像領域が照射領域を含む領域であるのか否かを正確に判別することができる画像判別方法、及び該画像判別方法を実施するための処理ステップをコンピュータが読出可能に格納した記憶媒体を提供することを目的とする。
また、本発明は、処理対象となる画像領域が照射領域を含む領域であるか否かを正確に判別する画像判別装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
斯かる目的下において、第１の発明は、画像中の対象領域に照射領域が含まれるか否かを判別する画像判別方法であって、上記対象領域の１次元画像データから２次差分値を得る２次差分値取得ステップと、上記２次差分値取得ステップで得られた２次差分値から上記照射領域の端点の座標を抽出する照射端抽出ステップと、上記照射端抽出ステップで抽出された座標と、予め得られている上記画像中に含まれる照射領域の端点の座標とを比較する比較ステップと、上記比較ステップの比較結果に基づいて、上記対象領域に照射領域が含まれるか否かを判別する判別ステップとを含むことを特徴とする。
【００１２】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記判別ステップは、各座標が近似していた場合、上記対象領域には照射領域が含まれないと判別し、それ以外の場合、上記対象領域には照射領域が含まれると判別するステップを含むことを特徴とする。
【００１３】
第３の発明は、上記第１の発明において、上記対象領域のプロジェクションを作成して上記１次元画像データとする累積画像データ作成ステップをさらに含み、上記照射端抽出ステップは、上記累積画像データ作成ステップで得られた１次元画像データに対して処理を実行するステップを含むことを特徴とする。
【００１４】
第４の発明は、画像中の対象領域に照射領域が含まれるか否かを判別する画像判別方法であって、上記対象領域から１次元画像データを抽出する行を複数指示する座標指示ステップと、上記座標指示ステップの指示に従った上記対象領域の１次元画像データから２次差分値を得る２次差分値取得ステップと、上記２次差分値取得ステップで得られた２次差分値から上記照射領域の端点の座標を抽出する照射端抽出ステップと、上記照射端抽出ステップで抽出された座標を順次記憶する記憶ステップと、上記記憶ステップにより記憶された複数の座標の平均値を得る平均値取得ステップと、上記平均値ステップで得られた座標の平均値と、予め得られている上記画像中に含まれる照射領域の端点の座標とを比較する比較ステップと、上記比較ステップの比較結果に基づいて、上記対象領域に照射領域が含まれるか否かを判別する第１の判別ステップとを含むことを特徴とする。
【００１５】
第５の発明は、上記第４の発明において、上記第１の判別ステップは、各座標が近似していた場合、上記対象領域には照射領域が含まれないと判別し、それ以外の場合、上記対象領域には照射領域が含まれると判別するステップを含むことを特徴とする。
【００１６】
第６の発明は、上記第４の発明において、上記第１の判別ステップの判別結果に基づいて実行される第２の判別ステップをさらに含み、上記第２の判別ステップは、上記記憶ステップにより記憶された座標の分散値を得る分散値取得ステップと、該分散値取得ステップで得られた分散値と所定値とを比較する比較ステップと、該比較ステップの比較結果に基づいて上記対象領域に照射領域が含まれるか否かを判別する判別ステップとを含むことを特徴とする。
【００１７】
第７の発明は、上記第６の発明において、上記第２の判別ステップは、上記第１の判別ステップにより、上記対象領域には照射領域が含まれないと判別された場合に、各ステップを実行するステップを含むことを特徴とする。
【００１８】
第８の発明は、上記第４の発明において、上記照射端抽出ステップは、上記１次元画像データの１次差分値の正負の値を基づいて、上記座標の抽出を行うステップを含むことを特徴とする。
【００１９】
第９の発明は、上記第４の発明において、上記２次差分値取得ステップは、平滑化された上記１次元画像データに対して、上記２次差分値の取得を行うステップを含むことを特徴とする。
【００２０】
第１０の発明は、画像中の対象領域に照射領域が含まれるか否かを判別する画像判別装置であって、上記対象領域の１次元画像データから２次差分値を得る２次差分値取得手段と、上記２次差分値取得手段で得られた２次差分値から上記照射領域の端点の座標を抽出する照射端抽出手段と、上記照射端抽出手段で抽出された座標と、予め得られている上記画像中に含まれる照射領域の端点の座標とを比較する比較手段と、上記比較手段の比較結果に基づいて、上記対象領域に照射領域が含まれるか否かを判別する判別手段とを備えることを特徴とする。
【００２１】
第１１の発明は、上記第１０の発明において、上記判別手段は、各座標が近似していた場合、上記対象領域には照射領域が含まれないと判別し、それ以外の場合、上記対象領域には照射領域が含まれると判別することを特徴とする。
【００２２】
第１２の発明は、上記第１０の発明において、上記対象領域のプロジェクションを作成して上記１次元画像データとする累積画像データ作成手段をさらに備え、上記照射端抽出手段は、上記累積画像データ作成手段で得られた１次元画像データに対して処理を行うことを特徴とする。
【００２３】
第１３の発明は、画像中の対象領域に照射領域が含まれるか否かを判別する画像判別装置であって、上記対象領域から１次元画像データを抽出する行を複数指示する座標指示手段と、上記座標指示手段の指示に従った上記対象領域の１次元画像データから２次差分値を得る２次差分値取得手段と、上記２次差分値取得手段で得られた２次差分値から上記照射領域の端点の座標を抽出する照射端抽出手段と、上記照射端抽出手段で抽出された座標を順次記憶する記憶手段と、上記記憶手段に記憶された複数の座標の平均値を得る平均値取得手段と、上記平均値手段で得られた座標の平均値と、予め得られている上記画像中に含まれる照射領域の端点の座標とを比較する比較手段と、上記比較手段の比較結果に基づいて、上記対象領域に照射領域が含まれるか否かを判別する第１の判別手段とを備えることを特徴とする。
【００２４】
第１４の発明は、上記第１３の発明において、上記第１の判別手段は、各座標が近似していた場合、上記対象領域には照射領域が含まれないと判別し、それ以外の場合、上記対象領域には照射領域が含まれると判別することを特徴とする。
【００２５】
第１５の発明は、上記第１３の発明において、上記第１の判別ステップの判別結果に基づいて動作する第２の判別手段をさらに備え、上記第２の判別手段は、上記記憶手段に記憶された座標の分散値を得る分散値取得手段と、該分散値取得手段で得られた分散値と所定値とを比較する比較手段と、該比較手段の比較結果に基づいて上記対象領域に照射領域が含まれるか否かを判別する判別手段とを含むことを特徴とする。
【００２６】
第１６の発明は、上記第１５の発明において、上記第２の判別手段は、上記第１の判別手段により、上記対象領域には照射領域が含まれないと判別された場合に動作することを特徴とする。
【００２７】
第１７の発明は、上記第１３の発明において、上記照射端抽出手段は、上記１次元画像データの１次差分値の正負の値を基づいて、上記座標の抽出を行うことを特徴とする。
【００２８】
第１８の発明は、上記第１３の発明において、上記２次差分値取得手段は、平滑化された上記１次元画像データに対して、上記２次差分値の取得を行うことを特徴とする。
【００２９】
第１９の発明に係るコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、第１の発明〜第９の発明の何れかの画像判別方法の処理ステップをコンピュータに実行させるプログラムを格納したことを特徴とする。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００３１】
（第１の実施の形態）
【００３２】
本発明は、例えば、図１に示すような画像判別装置１００により実施される。
この画像判別装置１００は、上記図１に示すように、判別部１１０と、判別部１１０の動作制御を行う制御部１２０と、制御部１２０によりアクセスされるプログラムメモリ１３０とを備えている。
【００３３】
判別部１１は、入力画像中の対象領域のデータから２次差分値を算出する２次差分値算出回路２０１と、２次差分値算出回路２０１で算出された２次差分値に基づいて対象領域に含まれる照射領域の左端点を抽出する左端点抽出回路２０２と、２次差分値算出回路２０１で算出された２次差分値に基づいて対象領域に含まれる照射領域の右端点を抽出する右端点抽出回路２０３と、左端点抽出回路２０２で抽出された左端点及び右端点抽出回路２０３で抽出された右端点から対象領域が照射しぼり有りの領域であるか無しの領域であるかを判別するしぼり有無判定回路２０４とを備えている。
【００３４】
ここで、判別部１１には、入力画像として、例えば、図２に示すような画像Ｇが与えられる。この入力画像Ｇは、照射しぼり機能付きの撮像装置により、照射しぼりを行って撮影して得られた１次元の放射線胸部画像である。
上記図２において、”Ｘa ”及び”Ｘb ”は、予め求められている照射領域の端部（照射領域端）の水平軸Ｈに対する位置を示し、”Ａ”〜”Ｄ”は、画像端部の領域を示す。
ここでは、これらの領域Ａ〜Ｄを、照射しぼりの有無（照射領域の有無）を判別する対象領域とする。また、領域Ａ及びＢを照射しぼりの有る領域とし、他の領域Ｃ及びＤを照射しぼりの無い領域とする。
【００３５】
また、プログラムメモリ１３０には、判別部１１０の動作制御のための各種処理プログラムが予め格納されている。
具体的には、例えば、図３に示すようなフローチャートに従った処理プログラムが、プログラムメモリ１３０に予め格納されており、この処理プログラムが制御部１２０により読み出され実行されることで、判別部１１０は次のように動作する。
【００３６】
先ず、領域Ｃを対象領域とした場合、２次差分値算出回路２０１は、
【００３７】
【数１】
【００３８】
なる式（１）により、領域Ｃのデータから２次元差分値ＳＳ（ｘ）を算出する（ステップＳ３０１）。
この式（１）において、”ｆ（ｘ）”は、領域Ｃ内を水平方向に横切る１次元列の画像データを示し、”ｘ”は、その座標を示し、”ｄ”は、差分距離を示す定数を示す。
【００３９】
次に、左端点抽出回路２０２は、２次差分値算出回路２０１で算出された２次差分値ＳＳ（ｘ）を用いて、
【００４０】
【数２】
【００４１】
なる式（２）により、領域Ｃに含まれる照射領域の左端点ｘ１を抽出する（ステップＳ３０２）。
【００４２】
また、右端点抽出回路２０３は、２次差分値算出回路２０１で算出された２次差分値ＳＳ（ｘ）を用いて、
【００４３】
【数３】
【００４４】
なる式（３）により、領域Ｃに含まれる照射領域の右端点ｘ２を抽出する（ステップＳ３０３）。
この式（３）において、”Ｌｅｎｇｔｈ”は、領域Ｃの横軸の長さを示す。
【００４５】
そして、しぼり有無判定回路２０４は、左端点抽出回路２０２で抽出された左端点ｘ１、及び右端点抽出回路２０３で抽出された右端点ｘ２と、予め求められている照射端左右の点（照射端の水平軸Ｈに対する位置Ｘa 及びＸb ）との近似値を求め、その近似値が高ければ、左端点ｘ１及び右端点ｘ２は照射領域（直接照射がなされた領域）の左右端点であると判別し、すなわち領域Ｃは照射しぼり無しの領域と判別する。一方、その近似値が低ければ、領域Ｃは照射しぼり有りの領域と判別する（ステップＳ３０４）。
具体的には、近似幅を示す定数”ｅ”を持って、
−ｅ≦ｘ１−Ｘa ≦ｅ
且つ
−ｅ≦ｘ２−Ｘb ≦ｅ
なる関係を満たした場合には、領域Ｃは照射しぼり無しの領域と判別し、それ以外の場合には、領域Ｃは照射しぼり有りの領域と判別する。
【００４６】
また、他の領域Ａ、Ｂ、Ｄについても、領域Ｃと同様にして、ステップＳ３０１〜Ｓ３０４を実行する。
【００４７】
上述のように、本実施の形態では、１次元の入力画像Ｇにおいて、照射しぼりの有無を判別する対象領域のデータから２次差分値ＳＳ（ｘ）を算出し、その２次差分値ＳＳ（ｘ）を用いて、対象領域の照射しぼりの有無を判別する。
このように構成したことにより、放射線の透過率が悪い被写体を撮影して得られた撮影画像においても、直接照射がなされた領域と、そうでない領域との境界点を精度良く抽出することができる。このため、その照射領域を含む対象領域の照射しぼりの有無を精度良く判別することができる。また、画像端部に、腹部等の放射線透過率が低い部位が覆いかぶさった撮影画像においても、対象領域の照射しぼりの有無を精度良く判別することができる。
【００４８】
尚、左端点抽出回路２０２及び右端点抽出回路２０３で対象領域における左端点ｘ１及び右端点ｘ２を抽出する際、その抽出に用いる２次差分値ＳＳ（ｘ）に対して条件、例えば、２次差分値ＳＳ（ｘ）が一定の閾値以下となる条件を付加してもよい。
【００４９】
また、対象領域の左右端での濃度変化が急峻な場合には、その対象領域における左端点ｘ１及び右端点ｘ２を抽出する際、例えば、一次微分、２次微分、さらなる高次微分の値を、上述の２次差分値ＳＳ（ｘ）の代わりに用いるようにしてもよい。この場合、各値の絶対値が一定の閾値以上の箇所を、照射領域の左端点ｘ１及び右端点ｘ２の候補とする。
【００５０】
（第２の実施の形態）
【００５１】
本実施の形態では、上述した第１の実施の形態における式（１）に対して、例えば、
【００５２】
【数４】
【００５３】
なる式（４）で示される対象領域でのプロジェクションを用いる。
この式（４）において、”ｆ（ｘ，ｙ）”は、入力画像Ｇの対象領域の画像データを示し、”ｘ”及び”ｙ”は、その水平及び垂直軸上の座標を示す。また、”ｂ”及び”ｃ”は、対象領域を示す。
【００５４】
このように、第１の実施の形態において、上記式（１）に対して、上記式（４）で示される対象領域でのプロジェクションを用いるように構成すれば、対象領域のデータを平均した状態で、上述したステップＳ３０１〜Ｓ３０４を実行した場合と同様の効果を得ることができる。すなわち、散乱線の影響やノイズ等により、対象領域の座標が変更されることで、照射しぼりの有無の誤判別が生じることを防ぐことができる。したがって、対象領域の照射しぼりの有無を、さらに精度良く判別することができる。
【００５５】
（第３の実施の形態）
【００５６】
本発明は、例えば、図４に示すような画像判別装置４００に適用される。
この画像判別装置４００は、上述した第１の実施の形態における画像判別装置１００（上記図１）と同様の構成としているが、判別部１１０の内部構成が異なる。
【００５７】
尚、上記図４の画像判別装置４００において、上記図１の画像判別装置１００と同様に動作する箇所には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。ここでは、第１の実施の形態と異なる構成についてのみ、具体的に説明する。
【００５８】
すなわち、ここでの判別部１４０は、上記図４に示すように、座標指示回路４０４と、座標指示回路４０４により示された座標に従って入力画像中の対象領域（ここでは、上記図２の入力画像Ｇの領域Ａ〜Ｄとする）のデータから２次差分値を算出する２次差分値算出回路４０１と、２次差分値算出回路４０１で算出された２次差分値に基づいて対象領域に含まれる照射領域の左端点を抽出する左端点抽出回路４０２と、２次差分値算出回路４０１で算出された２次差分値に基づいて対象領域に含まれる照射領域の右端点を抽出する右端点抽出回路４０３とを備えている。
また、判別部１４０は、左端点抽出回路４０２及び右端点抽出回路４０３で各々抽出された左右端点の座標を記憶する記憶回路４０５と、記憶回路４０５に記憶された左右端点の座標の各々の平均座標を算出する平均座標算出回路４０６と、平均座標算出回路４０６で算出された左右端点の座標の平均から対象領域が照射しぼり有りの領域であるか無しの領域であるかを判別する第１の判定回路４０７と、第１の判定回路４０７の判定結果に従って左右端点の座標の分散値を算出する座標分散値算出回路４０８と、座標分散値算出回路４０８で算出された分散値から対象領域が照射しぼり有りの領域であるか無しの領域であるかを再度判別する第２の判定回路４０９とを備えている。
そして、座標指示回路４０４は、左端点抽出回路４０２及び右端点抽出回路４０３で左右端部点が抽出された後に、２次差分値算出回路４０１で２次差分値を算出するための座標の指示を、２次差分値算出回路４０１に与えるようになされている。
【００５９】
また、プログラムメモリ１３０には、判別部１４０の動作制御のために、例えば、図５に示すようなフローチャートに従った処理プログラムが予め格納されており、この処理プログラムが制御部１２０により読み出され実行されることで、判別部１４０は次のように動作する。
【００６０】
先ず、領域Ｃを対象領域とした場合、２次差分値算出回路４０１は、座標指示回路４０４により示された座標を用いて、
【００６１】
【数５】
【００６２】
なる式（５）により、領域Ｃのデータから２次元差分値ＳＳｉ（ｘ）を算出する（ステップＳ５０１）。
この式（５）において、”ｆｉ（ｘ）”は、領域Ｃ内を水平方向に横切る１次元列の画像データを示し、”ｘ”は、その座標を示し、”ｉ”は、座標指示回路４０４により示された水平方向の行の座標（１次元データの座標）を示す。また、”ｄ”は、差分距離を示す定数を示す。
【００６３】
次に、左端点抽出回路４０２は、２次差分値算出回路４０１で算出された２次差分値ＳＳｉ（ｘ）を用いて、
【００６４】
【数６】
【００６５】
なる式（６）により、左端点ｘＬｉを抽出する（ステップＳ５０２）。
【００６６】
そして、記憶回路４０５は、左端点抽出回路４０２で抽出された左端点ｘＬｉを記憶する（ステップＳ５０３）。
【００６７】
また、右端点抽出回路４０３は、２次差分値算出回路４０１で算出された２次差分値ＳＳｉ（ｘ）を用いて、
【００６８】
【数７】
【００６９】
なる式（７）により、右端点ｘＲｉを抽出する（ステップＳ５０４）。
この式（７）において、”Ｌｅｎｇｔｈ”は、領域Ｃの横軸の長さを示す。
【００７０】
そして、記憶回路４０５は、右端点抽出回路４０３で抽出された右端点ｘＲｉとを記憶する（ステップＳ５０５）。
【００７１】
左端点ｘＬｉ及び右端点ｘＲｉの記憶回路４０５への記憶が終了すると、座標指示回路４０４は、２次差分値算出回路４０１に対して、新たな水平方向の行の座標ｉを指示する（ステップＳ５０６）。
これにより、ステップＳ５０１からの処理が再び実行される。このようなループ処理は、座標指示回路４０４が２次差分値算出回路４０１に対して終了指示を与えるまで、実行される。
【００７２】
ステップＳ５０１〜Ｓ５０６が繰り返し行われ、座標指示回路４０４の終了指示により、その処理が終了すると、記憶回路４０５は、その処理の間、座標指示回路４０４が２次差分値算出回路４０１に対して指示した座標ｉに対応した左端点ｘＬｉ及び右端点ｘＲｉが記憶された状態となっている。
【００７３】
そこで、次に、平均座標算出回路４０６は、記憶回路４０５に記憶されている左端点ｘＬｉ及び右端点ｘＲｉの平均を算出する（ステップＳ５０７）。
これにより、左端点ｘＬｉの平均値（左端点平均値）ＸＬと、右端点ｘＲｉの平均値（右端点平均値）ＸＲが得られる。
【００７４】
次に、第１の判定回路４０７は、上記図１の照射しぼり判定回路２０４と同様にして、平均座標算出回路４０６で算出された左端点平均値ＸＬ及び右端点平均値ＸＲと、予め求められている照射端左右の点（照射端の水平軸Ｈに対する位置Ｘa 及びＸb ）とを比較し、
−ｅ≦ＸＬ−Ｘa ≦ｅ
且つ
−ｅ≦ＸＲ−Ｘb ≦ｅ
なる関係を満たした場合には、左端点平均値ＸＬ及び右端点平均値ＸＲで示される左右端点は照射領域の左右端点ではないと判別、すなわち領域Ｃは照射領域が無い領域（照射しぼり無しの領域）と判別する。一方、それ以外の場合には、領域Ｃは照射領域が有る領域（照射しぼり有りの領域）と判別する（ステップＳ５０８）。
【００７５】
そして、第１の判定回路４０７で照射しぼり無しの領域と判別された場合のみ、次のステップＳ５０９及びＳ５１０を実行する。
【００７６】
すなわち、座標分散値算出回路４０８は、記憶回路４０５に記憶された左端点ｘＬｉ及び右端点ｘＲｉと、平均座標算出回路４０６で算出された左端点平均値ＸＬ及び右端点平均値ＸＲとから、左右端点の座標の分散値を算出する（ステップＳ５０９）。
これにより、左端点の座標の分散値ＶＬと、右端点の座標の分散値ＶＲとが得られる。
【００７７】
第２の判定回路４０９は、座標分散値算出回路４０８で得られた左右端点の座標の分散値ＶＬ及びＶＲと、所定の閾値ＴＨとを比較し、
ＶＬ＜ＴＨ
且つ
ＶＲ＜ＴＨ
なる関係を満たした場合には、領域Ｃは照射領域が無い領域（照射しぼり無しの領域）と判別する。一方、それ以外の場合には、領域Ｃは照射領域が有る領域（照射しぼり有りの領域）と判別する（ステップＳ５１０）。
【００７８】
また、他の領域Ａ、Ｂ、Ｄについても、領域Ｃと同様にして、ステップＳ５０１〜Ｓ５１０を実行する。
【００７９】
上述のように、本実施の形態では、座標指示回路４０４が２次差分値算出回路４０１に対して、対象領域内の水平方向に横切る１次元データ列の座標ｉを指示することで、対象領域内の複数ライン上の照射端の検出を行う。
このように構成したことにより、上述した第１の実施の形態にて得られる効果と同様の効果を得られる上、特に、本実施の形態では、対象領域の複数ライン上の照射端の検出を行うようにしているため、ある１ライン上の照射端の検証を行う場合より、散乱線やノイズの影響をうけにくく、さらに精度の良い判別を行うことができる。
また、第２の判定回路４０９を設けることで、照射端の分散値も、照射しぼりの有無の判別に用いるように構成したことにより、例えば、散乱線の影響で、画像端部に放射線があたり、画像端部で抽出した照射端と予め求められている照射端が一致した場合においても、散乱線の広がり具合を定量化できるため、照射しぼりの有無の誤判別を確実に防ぐことができる。
【００８０】
（第４の実施の形態）
【００８１】
本実施の形態では、例えば、上述した第１の実施の形態と同様に、上記式（１）により２次差分値ＳＳ（ｘ）を算出し、この２次差分値ＳＳ（ｘ）を用いて、対象領域に含まれる照射領域の左端点ｘ１を抽出するが、このとき、
【００８２】
【数８】
【００８３】
なる式（８）で示される一次差分値Ｓ（ｘ１）の符号をも用いる。
具体的には、例えば、一次差分値Ｓ（ｘ１）の符号が「負」であり、且つ、上記式（２）を満たす場合に、その左端点ｘ１を、照射領域の左端点とする。
【００８４】
また、 対象領域に含まれる照射領域の右端点ｘ２を抽出する場合、
【００８５】
【数９】
【００８６】
なる式（９）で示される一次差分値Ｓ（ｘ２）の符号をも用い、例えば、一次差分値Ｓ（ｘ２）の符号が「負」であり、且つ、上記式（３）を満たす場合に、その右端点ｘ２を、照射領域の右端点とする。
【００８７】
このようにして得られた左端点ｘ１及び右端点ｘ２を用いて、上述した第１の実施の形態と同様に、対象領域の照射しぼりの有無の判別を行う。
【００８８】
上述のように、第１の実施の形態において、対象領域での照射端の検出する際に、１次差分値の符号をも加味するように構成すれば、散乱線による照射領域外の画像データの傾きも考慮して、対象領域の照射しぼりの有無を判別することができる。このため、対象領域内に濃度が急激に変化する箇所等があっても、誤判別されることなく、より精度良く対象領域の照射しぼりの有無を判別することができる。
【００８９】
（第５の実施の形態）
【００９０】
本実施の形態では、例えば、上述した第１の実施の形態と同様に、先ず、対象領域のデータから２次差分値を算出するが、このとき、対象領域のデータをフィルタリング処理した後の、そのデータから２次差分値を算出する。
具体的には、例えば、対象領域の１次元列の画像データを”ｆ（ｘ）”とし、それを、
【００９１】
【数１０】
【００９２】
なる式（１０）及び（１１）により、フィルタリング処理し、その結果得られる値Ｆ２から、２次差分値を算出する。
【００９３】
このように、第１の実施の形態において、対象領域のデータをフィルタリング処理により平滑化してから、２次差分値を算出するように構成すれば、ノイズの影響、特に、ライン上のノイズの影響を受けることなく、より精度良く対象領域の照射しぼりの有無を判別することができる。
【００９４】
尚、本発明の目的は、上述した各実施の形態のホスト及び端末の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読みだして実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が各実施の形態の機能を実現することとなり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することとなる。
【００９５】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、ＲＯＭ、フロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード等を用いることができる。
【００９６】
また、コンピュータが読みだしたプログラムコードを実行することにより、各実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって各実施の形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００９７】
さらに、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機能拡張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き、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって各実施の形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００９８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、放射線画像等の画像中において、対象領域に照射領域が含まれるか否か（照射しぼり有りか無しか）を判別する際、対象領域の１次元画像データから得られた２次差分値を用いて、その判別を行う。
このように構成したことにより、照射領域と、そうでない領域との境界点（照射領域の端点）を精度良く抽出することができるため、対象領域の照射しぼりの有無を精度良く判別することができる。例えば、Ｘ線の透過率が低い被写体を撮影して得られた画像のように、画像端部の濃度変化がなだらかな画像であっても、また、画像端部に腹部等のＸ線の透過率が低い部位が覆いかぶさった画像であっても、対象領域の照射しぼりの有無を精度良く判別することができる。
また、対象領域のプロジェクションを作成するように構成すれば、対象画像の１次元画像データを平均化して動作する場合と同じ状態となるため、散乱線の影響やノイズ等により、対象領域の座標が変更されることで、照射しぼりの有無の誤判別が生じること等を防ぐことができる。したがって、対象領域の照射しぼりの有無を、さらに精度良く判別することができる。
【００９９】
本発明では、放射線画像等の画像中において、対象領域に照射領域が含まれるか否か（照射しぼり有りか無しか）を判別する際、対象領域の複数ラインの１次元画像データから得られた各２次差分値を用いて、その判別を行う。
このように構成したことにより、照射領域と、そうでない領域との境界点（照射領域の端点）を精度良く抽出することができるため、対象領域の照射しぼりの有無を精度良く判別することができる。例えば、Ｘ線の透過率が低い被写体を撮影して得られた画像のように、画像端部の濃度変化がなだらかな画像であっても、また、画像端部に腹部等のＸ線の透過率が低い部位が覆いかぶさった画像であっても、対象領域の照射しぼりの有無を精度良く判別することができる。
特に、対象領域の複数ラインに対して、照射領域の端点（照射端）の抽出を行うように構成しているため、ある１ライン上に対して照射端の抽出を行う場合より、散乱線やノイズ等の影響をうけにくく、さらに精度の良い判別を行うことができる。
また、照射端の分散値も、照射しぼりの有無の判別に用いるように構成すれば、例えば、散乱線の影響で、画像端部に放射線があたり、画像端部で抽出した照射端と予め求められている照射端が一致した場合においても、散乱線の広がり具合を定量化できるため、照射しぼりの有無の誤判別を確実に防ぐことができる。また、照射端を抽出する際に、１次差分値の正負を参照するように構成すれば、散乱線による照射領域外の画像データの傾きも考慮して、対象領域の照射しぼりの有無を判別することができる。このため、対象領域内に濃度が急激に変化する箇所等があっても、誤判別されることなく、より精度良く対象領域の照射しぼりの有無を判別することができる。
また、フィルタリング処理等により平滑化された１次元画像データから２次差分値を得るように構成すれば、ノイズの影響、特に、ライン上のノイズの影響を受けることなく、より精度良く対象領域の照射しぼりの有無を判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態において、本発明を適用した画像判別装置の構成を示すブロック図である。
【図２】上記画像判別装置に入力される画像データの一例を説明するための図である。
【図３】上記画像判別装置で実行される処理プログラムを説明するためのフローチャートである。
【図４】第３の実施の形態において、本発明を適用した画像判別装置の構成を示すブロック図である。
【図５】上記画像判別装置で実行される処理プログラムを説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１００ 画像判別装置
１１０ 判別部
１２０ 制御部
１３０ プログラムメモリ
２０１ ２次差分値算出回路
２０２ 左端点抽出回路
２０３ 右端点抽出回路
２０４ しぼり有無判定回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、照射しぼり機能付きの撮像装置により撮影して得られた放射線画像等において、対象領域が照射領域を含む領域であるか否かを判別する画像判別方法、画像判別装置、及び上記画像判別方法を実施するための処理ステップをコンピュータが読出可能に格納した記憶媒体に関し、特に、被写体が覆いかぶさった画像端部の領域等に用いて好適な画像判別方法、画像判別装置、及び上記画像判別方法を実施するための処理ステップをコンピュータが読出可能に格納した記憶媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年では、ディジタル技術の進歩により、例えば、放射線画像をディジタル化し、そのディジタル画像に所定の画像処理を行って、ＣＲＴ等に表示する、或いは、プリント出力することが行われている。
【０００３】
ところで、放射線による撮影では、人道上の理由により、また、撮影領域において、不要領域からの散乱を防いでコントラストの低下を防止するために必要領域（関心領域）のみ照射する「照射しぼり」が行われるのが一般的である。
また、このようにして撮影して得られた撮影画像（放射線画像）に所定の画像処理を行う場合には、照射領域における画像の濃度値の分布から処理パラメータを決定し、その処理パラメータに基づいて処理を行うのが一般的である。
【０００４】
しかしながら、撮影領域において必要領域が限定されない場合、不要領域をも照射されることがあり、関心領域外の言わば不要画像情報を処理パラメータの決定に使用することになり、適切な画像処理を行えない場合がある。
【０００５】
そこで、撮影画像から照射領域を抽出し、その照射領域のうち関心領域分のみを使用して、画像処理に用いる処理パラメータを決定する必要がある。
【０００６】
このときの照射領域を抽出する方法としては、例えば、撮影画像中の処理対象となる領域（対象領域）の画像濃度値を微分し、その微分値から対象領域における照射領域の端（照射端）を判定することで、撮影画像から照射領域を抽出する方法がある。或いは、特公平６−９０４１２号公報等に記載されているような、撮影画像において、照射領域外のすそ野の領域を想定し、そのすそ野領域を一次近似式で近似し、その近似値と実際の濃度値の差から照射端を判定することで、撮影画像から照射領域を抽出する方法がある。
【０００７】
これらの方法は、撮影画像中の対象領域に照射領域（照射がなされた領域）を含むことが前提であり、このような方法を実施する前処理として、対象領域が照射領域を含む領域（以下、「照射しぼりの有る領域」とも言う）であるか、含まない領域（以下、「照射しぼりが無い領域」とも言う）であるかを判別する処理が行われる。
【０００８】
照射しぼりの有無を判別する方法としては、ＵＳＰ５０９１９７０号公報等に記載されているような、画像中心部の濃度の平均値や中間値等と、対象領域の濃度の平均値とを比較し、対象領域の濃度の平均値が所定値以下である場合に、その対象領域は照射しぼり有りの領域である、と判別する方法がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のＵＳＰ５０９１９７０号公報等に記載されているような従来の画像判別方法では、例えば、画像端部に被写体が覆いかぶさった状態の撮影画像の場合、画像端部にかかった被写体の面積と放射線の透過率により、画像端部の平均濃度値が変動する。このため、画像端部の領域については、照射しぼりの有無が誤判別される場合があった。
また、照射しぼりの放射線量が少ない場合にも、画像中心部と対象領域の濃度差がなくなるため、その対象領域の照射しぼりの有無が誤判別される場合があった。
【００１０】
そこで、本発明は、上記の欠点を除去するために成されたもので、処理対象となる画像領域が照射領域を含む領域であるのか否かを正確に判別することができる画像判別方法、及び該画像判別方法を実施するための処理ステップをコンピュータが読出可能に格納した記憶媒体を提供することを目的とする。
また、本発明は、処理対象となる画像領域が照射領域を含む領域であるか否かを正確に判別する画像判別装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
斯かる目的下において、第１の発明は、画像中の対象領域に照射領域が含まれるか否かを判別する画像判別方法であって、上記対象領域の１次元画像データから２次差分値を得る２次差分値取得ステップと、上記２次差分値取得ステップで得られた２次差分値から上記照射領域の端点の座標を抽出する照射端抽出ステップと、上記照射端抽出ステップで抽出された座標と、予め得られている上記画像中に含まれる照射領域の端点の座標とを比較する比較ステップと、上記比較ステップの比較結果に基づいて、上記対象領域に照射領域が含まれるか否かを判別する判別ステップとを含むことを特徴とする。
【００１２】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記判別ステップは、各座標が近似していた場合、上記対象領域には照射領域が含まれないと判別し、それ以外の場合、上記対象領域には照射領域が含まれると判別するステップを含むことを特徴とする。
【００１３】
第３の発明は、上記第１の発明において、上記対象領域のプロジェクションを作成して上記１次元画像データとする累積画像データ作成ステップをさらに含み、上記照射端抽出ステップは、上記累積画像データ作成ステップで得られた１次元画像データに対して処理を実行するステップを含むことを特徴とする。
【００１４】
第４の発明は、画像中の対象領域に照射領域が含まれるか否かを判別する画像判別方法であって、上記対象領域から１次元画像データを抽出する行を複数指示する座標指示ステップと、上記座標指示ステップの指示に従った上記対象領域の１次元画像データから２次差分値を得る２次差分値取得ステップと、上記２次差分値取得ステップで得られた２次差分値から上記照射領域の端点の座標を抽出する照射端抽出ステップと、上記照射端抽出ステップで抽出された座標を順次記憶する記憶ステップと、上記記憶ステップにより記憶された複数の座標の平均値を得る平均値取得ステップと、上記平均値ステップで得られた座標の平均値と、予め得られている上記画像中に含まれる照射領域の端点の座標とを比較する比較ステップと、上記比較ステップの比較結果に基づいて、上記対象領域に照射領域が含まれるか否かを判別する第１の判別ステップとを含むことを特徴とする。
【００１５】
第５の発明は、上記第４の発明において、上記第１の判別ステップは、各座標が近似していた場合、上記対象領域には照射領域が含まれないと判別し、それ以外の場合、上記対象領域には照射領域が含まれると判別するステップを含むことを特徴とする。
【００１６】
第６の発明は、上記第４の発明において、上記第１の判別ステップの判別結果に基づいて実行される第２の判別ステップをさらに含み、上記第２の判別ステップは、上記記憶ステップにより記憶された座標の分散値を得る分散値取得ステップと、該分散値取得ステップで得られた分散値と所定値とを比較する比較ステップと、該比較ステップの比較結果に基づいて上記対象領域に照射領域が含まれるか否かを判別する判別ステップとを含むことを特徴とする。
【００１７】
第７の発明は、上記第６の発明において、上記第２の判別ステップは、上記第１の判別ステップにより、上記対象領域には照射領域が含まれないと判別された場合に、各ステップを実行するステップを含むことを特徴とする。
【００１８】
第８の発明は、上記第４の発明において、上記照射端抽出ステップは、上記１次元画像データの１次差分値の正負の値を基づいて、上記座標の抽出を行うステップを含むことを特徴とする。
【００１９】
第９の発明は、上記第４の発明において、上記２次差分値取得ステップは、平滑化された上記１次元画像データに対して、上記２次差分値の取得を行うステップを含むことを特徴とする。
【００２０】
第１０の発明は、画像中の対象領域に照射領域が含まれるか否かを判別する画像判別装置であって、上記対象領域の１次元画像データから２次差分値を得る２次差分値取得手段と、上記２次差分値取得手段で得られた２次差分値から上記照射領域の端点の座標を抽出する照射端抽出手段と、上記照射端抽出手段で抽出された座標と、予め得られている上記画像中に含まれる照射領域の端点の座標とを比較する比較手段と、上記比較手段の比較結果に基づいて、上記対象領域に照射領域が含まれるか否かを判別する判別手段とを備えることを特徴とする。
【００２１】
第１１の発明は、上記第１０の発明において、上記判別手段は、各座標が近似していた場合、上記対象領域には照射領域が含まれないと判別し、それ以外の場合、上記対象領域には照射領域が含まれると判別することを特徴とする。
【００２２】
第１２の発明は、上記第１０の発明において、上記対象領域のプロジェクションを作成して上記１次元画像データとする累積画像データ作成手段をさらに備え、上記照射端抽出手段は、上記累積画像データ作成手段で得られた１次元画像データに対して処理を行うことを特徴とする。
【００２３】
第１３の発明は、画像中の対象領域に照射領域が含まれるか否かを判別する画像判別装置であって、上記対象領域から１次元画像データを抽出する行を複数指示する座標指示手段と、上記座標指示手段の指示に従った上記対象領域の１次元画像データから２次差分値を得る２次差分値取得手段と、上記２次差分値取得手段で得られた２次差分値から上記照射領域の端点の座標を抽出する照射端抽出手段と、上記照射端抽出手段で抽出された座標を順次記憶する記憶手段と、上記記憶手段に記憶された複数の座標の平均値を得る平均値取得手段と、上記平均値手段で得られた座標の平均値と、予め得られている上記画像中に含まれる照射領域の端点の座標とを比較する比較手段と、上記比較手段の比較結果に基づいて、上記対象領域に照射領域が含まれるか否かを判別する第１の判別手段とを備えることを特徴とする。
【００２４】
第１４の発明は、上記第１３の発明において、上記第１の判別手段は、各座標が近似していた場合、上記対象領域には照射領域が含まれないと判別し、それ以外の場合、上記対象領域には照射領域が含まれると判別することを特徴とする。
【００２５】
第１５の発明は、上記第１３の発明において、上記第１の判別ステップの判別結果に基づいて動作する第２の判別手段をさらに備え、上記第２の判別手段は、上記記憶手段に記憶された座標の分散値を得る分散値取得手段と、該分散値取得手段で得られた分散値と所定値とを比較する比較手段と、該比較手段の比較結果に基づいて上記対象領域に照射領域が含まれるか否かを判別する判別手段とを含むことを特徴とする。
【００２６】
第１６の発明は、上記第１５の発明において、上記第２の判別手段は、上記第１の判別手段により、上記対象領域には照射領域が含まれないと判別された場合に動作することを特徴とする。
【００２７】
第１７の発明は、上記第１３の発明において、上記照射端抽出手段は、上記１次元画像データの１次差分値の正負の値を基づいて、上記座標の抽出を行うことを特徴とする。
【００２８】
第１８の発明は、上記第１３の発明において、上記２次差分値取得手段は、平滑化された上記１次元画像データに対して、上記２次差分値の取得を行うことを特徴とする。
【００２９】
第１９の発明に係るコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、第１の発明〜第９の発明の何れかの画像判別方法の処理ステップをコンピュータに実行させるプログラムを格納したことを特徴とする。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００３１】
（第１の実施の形態）
【００３２】
本発明は、例えば、図１に示すような画像判別装置１００により実施される。
この画像判別装置１００は、上記図１に示すように、判別部１１０と、判別部１１０の動作制御を行う制御部１２０と、制御部１２０によりアクセスされるプログラムメモリ１３０とを備えている。
【００３３】
判別部１１は、入力画像中の対象領域のデータから２次差分値を算出する２次差分値算出回路２０１と、２次差分値算出回路２０１で算出された２次差分値に基づいて対象領域に含まれる照射領域の左端点を抽出する左端点抽出回路２０２と、２次差分値算出回路２０１で算出された２次差分値に基づいて対象領域に含まれる照射領域の右端点を抽出する右端点抽出回路２０３と、左端点抽出回路２０２で抽出された左端点及び右端点抽出回路２０３で抽出された右端点から対象領域が照射しぼり有りの領域であるか無しの領域であるかを判別するしぼり有無判定回路２０４とを備えている。
【００３４】
ここで、判別部１１には、入力画像として、例えば、図２に示すような画像Ｇが与えられる。この入力画像Ｇは、照射しぼり機能付きの撮像装置により、照射しぼりを行って撮影して得られた１次元の放射線胸部画像である。
上記図２において、”Ｘa ”及び”Ｘb ”は、予め求められている照射領域の端部（照射領域端）の水平軸Ｈに対する位置を示し、”Ａ”〜”Ｄ”は、画像端部の領域を示す。
ここでは、これらの領域Ａ〜Ｄを、照射しぼりの有無（照射領域の有無）を判別する対象領域とする。また、領域Ａ及びＢを照射しぼりの有る領域とし、他の領域Ｃ及びＤを照射しぼりの無い領域とする。
【００３５】
また、プログラムメモリ１３０には、判別部１１０の動作制御のための各種処理プログラムが予め格納されている。
具体的には、例えば、図３に示すようなフローチャートに従った処理プログラムが、プログラムメモリ１３０に予め格納されており、この処理プログラムが制御部１２０により読み出され実行されることで、判別部１１０は次のように動作する。
【００３６】
先ず、領域Ｃを対象領域とした場合、２次差分値算出回路２０１は、
【００３７】
【数１】
なる式（１）により、領域Ｃのデータから２次元差分値ＳＳ（ｘ）を算出する（ステップＳ３０１）。
この式（１）において、”ｆ（ｘ）”は、領域Ｃ内を水平方向に横切る１次元列の画像データを示し、”ｘ”は、その座標を示し、”ｄ”は、差分距離を示す定数を示す。
【００３９】
次に、左端点抽出回路２０２は、２次差分値算出回路２０１で算出された２次差分値ＳＳ（ｘ）を用いて、
【００４０】
【数２】
なる式（２）により、領域Ｃに含まれる照射領域の左端点ｘ１を抽出する（ステップＳ３０２）。
【００４２】
また、右端点抽出回路２０３は、２次差分値算出回路２０１で算出された２次差分値ＳＳ（ｘ）を用いて、
【００４３】
【数３】
なる式（３）により、領域Ｃに含まれる照射領域の右端点ｘ２を抽出する（ステップＳ３０３）。
この式（３）において、”Ｌｅｎｇｔｈ”は、領域Ｃの横軸の長さを示す。
【００４５】
そして、しぼり有無判定回路２０４は、左端点抽出回路２０２で抽出された左端点ｘ１、及び右端点抽出回路２０３で抽出された右端点ｘ２と、予め求められている照射端左右の点（照射端の水平軸Ｈに対する位置Ｘa 及びＸb ）との近似値を求め、その近似値が高ければ、左端点ｘ１及び右端点ｘ２は照射領域（直接照射がなされた領域）の左右端点であると判別し、すなわち領域Ｃは照射しぼり無しの領域と判別する。一方、その近似値が低ければ、領域Ｃは照射しぼり有りの領域と判別する（ステップＳ３０４）。
具体的には、近似幅を示す定数”ｅ”を持って、
−ｅ≦ｘ１−Ｘa ≦ｅ
且つ
−ｅ≦ｘ２−Ｘb ≦ｅ
なる関係を満たした場合には、領域Ｃは照射しぼり無しの領域と判別し、それ以外の場合には、領域Ｃは照射しぼり有りの領域と判別する。
【００４６】
また、他の領域Ａ、Ｂ、Ｄについても、領域Ｃと同様にして、ステップＳ３０１〜Ｓ３０４を実行する。
【００４７】
上述のように、本実施の形態では、１次元の入力画像Ｇにおいて、照射しぼりの有無を判別する対象領域のデータから２次差分値ＳＳ（ｘ）を算出し、その２次差分値ＳＳ（ｘ）を用いて、対象領域の照射しぼりの有無を判別する。
このように構成したことにより、放射線の透過率が悪い被写体を撮影して得られた撮影画像においても、直接照射がなされた領域と、そうでない領域との境界点を精度良く抽出することができる。このため、その照射領域を含む対象領域の照射しぼりの有無を精度良く判別することができる。また、画像端部に、腹部等の放射線透過率が低い部位が覆いかぶさった撮影画像においても、対象領域の照射しぼりの有無を精度良く判別することができる。
【００４８】
尚、左端点抽出回路２０２及び右端点抽出回路２０３で対象領域における左端点ｘ１及び右端点ｘ２を抽出する際、その抽出に用いる２次差分値ＳＳ（ｘ）に対して条件、例えば、２次差分値ＳＳ（ｘ）が一定の閾値以下となる条件を付加してもよい。
【００４９】
また、対象領域の左右端での濃度変化が急峻な場合には、その対象領域における左端点ｘ１及び右端点ｘ２を抽出する際、例えば、一次微分、２次微分、さらなる高次微分の値を、上述の２次差分値ＳＳ（ｘ）の代わりに用いるようにしてもよい。この場合、各値の絶対値が一定の閾値以上の箇所を、照射領域の左端点ｘ１及び右端点ｘ２の候補とする。
【００５０】
（第２の実施の形態）
【００５１】
本実施の形態では、上述した第１の実施の形態における式（１）に対して、例えば、
【００５２】
【数４】
なる式（４）で示される対象領域でのプロジェクションを用いる。
この式（４）において、”ｆ（ｘ，ｙ）”は、入力画像Ｇの対象領域の画像データを示し、”ｘ”及び”ｙ”は、その水平及び垂直軸上の座標を示す。また、”ｂ”及び”ｃ”は、対象領域を示す。
【００５４】
このように、第１の実施の形態において、上記式（１）に対して、上記式（４）で示される対象領域でのプロジェクションを用いるように構成すれば、対象領域のデータを平均した状態で、上述したステップＳ３０１〜Ｓ３０４を実行した場合と同様の効果を得ることができる。すなわち、散乱線の影響やノイズ等により、対象領域の座標が変更されることで、照射しぼりの有無の誤判別が生じることを防ぐことができる。したがって、対象領域の照射しぼりの有無を、さらに精度良く判別することができる。
【００５５】
（第３の実施の形態）
【００５６】
本発明は、例えば、図４に示すような画像判別装置４００に適用される。
この画像判別装置４００は、上述した第１の実施の形態における画像判別装置１００（上記図１）と同様の構成としているが、判別部１１０の内部構成が異なる。
【００５７】
尚、上記図４の画像判別装置４００において、上記図１の画像判別装置１００と同様に動作する箇所には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。ここでは、第１の実施の形態と異なる構成についてのみ、具体的に説明する。
【００５８】
すなわち、ここでの判別部１４０は、上記図４に示すように、座標指示回路４０４と、座標指示回路４０４により示された座標に従って入力画像中の対象領域（ここでは、上記図２の入力画像Ｇの領域Ａ〜Ｄとする）のデータから２次差分値を算出する２次差分値算出回路４０１と、２次差分値算出回路４０１で算出された２次差分値に基づいて対象領域に含まれる照射領域の左端点を抽出する左端点抽出回路４０２と、２次差分値算出回路４０１で算出された２次差分値に基づいて対象領域に含まれる照射領域の右端点を抽出する右端点抽出回路４０３とを備えている。
また、判別部１４０は、左端点抽出回路４０２及び右端点抽出回路４０３で各々抽出された左右端点の座標を記憶する記憶回路４０５と、記憶回路４０５に記憶された左右端点の座標の各々の平均座標を算出する平均座標算出回路４０６と、平均座標算出回路４０６で算出された左右端点の座標の平均から対象領域が照射しぼり有りの領域であるか無しの領域であるかを判別する第１の判定回路４０７と、第１の判定回路４０７の判定結果に従って左右端点の座標の分散値を算出する座標分散値算出回路４０８と、座標分散値算出回路４０８で算出された分散値から対象領域が照射しぼり有りの領域であるか無しの領域であるかを再度判別する第２の判定回路４０９とを備えている。
そして、座標指示回路４０４は、左端点抽出回路４０２及び右端点抽出回路４０３で左右端部点が抽出された後に、２次差分値算出回路４０１で２次差分値を算出するための座標の指示を、２次差分値算出回路４０１に与えるようになされている。
【００５９】
また、プログラムメモリ１３０には、判別部１４０の動作制御のために、例えば、図５に示すようなフローチャートに従った処理プログラムが予め格納されており、この処理プログラムが制御部１２０により読み出され実行されることで、判別部１４０は次のように動作する。
【００６０】
先ず、領域Ｃを対象領域とした場合、２次差分値算出回路４０１は、座標指示回路４０４により示された座標を用いて、
【００６１】
【数５】
なる式（５）により、領域Ｃのデータから２次元差分値ＳＳｉ（ｘ）を算出する（ステップＳ５０１）。
この式（５）において、”ｆｉ（ｘ）”は、領域Ｃ内を水平方向に横切る１次元列の画像データを示し、”ｘ”は、その座標を示し、”ｉ”は、座標指示回路４０４により示された水平方向の行の座標（１次元データの座標）を示す。また、”ｄ”は、差分距離を示す定数を示す。
【００６３】
次に、左端点抽出回路４０２は、２次差分値算出回路４０１で算出された２次差分値ＳＳｉ（ｘ）を用いて、
【００６４】
【数６】
なる式（６）により、左端点ｘＬｉを抽出する（ステップＳ５０２）。
【００６６】
そして、記憶回路４０５は、左端点抽出回路４０２で抽出された左端点ｘＬｉを記憶する（ステップＳ５０３）。
【００６７】
また、右端点抽出回路４０３は、２次差分値算出回路４０１で算出された２次差分値ＳＳｉ（ｘ）を用いて、
【００６８】
【数７】
なる式（７）により、右端点ｘＲｉを抽出する（ステップＳ５０４）。
この式（７）において、”Ｌｅｎｇｔｈ”は、領域Ｃの横軸の長さを示す。
【００７０】
そして、記憶回路４０５は、右端点抽出回路４０３で抽出された右端点ｘＲｉとを記憶する（ステップＳ５０５）。
【００７１】
左端点ｘＬｉ及び右端点ｘＲｉの記憶回路４０５への記憶が終了すると、座標指示回路４０４は、２次差分値算出回路４０１に対して、新たな水平方向の行の座標ｉを指示する（ステップＳ５０６）。
これにより、ステップＳ５０１からの処理が再び実行される。このようなループ処理は、座標指示回路４０４が２次差分値算出回路４０１に対して終了指示を与えるまで、実行される。
【００７２】
ステップＳ５０１〜Ｓ５０６が繰り返し行われ、座標指示回路４０４の終了指示により、その処理が終了すると、記憶回路４０５は、その処理の間、座標指示回路４０４が２次差分値算出回路４０１に対して指示した座標ｉに対応した左端点ｘＬｉ及び右端点ｘＲｉが記憶された状態となっている。
【００７３】
そこで、次に、平均座標算出回路４０６は、記憶回路４０５に記憶されている左端点ｘＬｉ及び右端点ｘＲｉの平均を算出する（ステップＳ５０７）。
これにより、左端点ｘＬｉの平均値（左端点平均値）ＸＬと、右端点ｘＲｉの平均値（右端点平均値）ＸＲが得られる。
【００７４】
次に、第１の判定回路４０７は、上記図１の照射しぼり判定回路２０４と同様にして、平均座標算出回路４０６で算出された左端点平均値ＸＬ及び右端点平均値ＸＲと、予め求められている照射端左右の点（照射端の水平軸Ｈに対する位置Ｘa 及びＸb ）とを比較し、
−ｅ≦ＸＬ−Ｘa ≦ｅ
且つ
−ｅ≦ＸＲ−Ｘb ≦ｅ
なる関係を満たした場合には、左端点平均値ＸＬ及び右端点平均値ＸＲで示される左右端点は照射領域の左右端点ではないと判別、すなわち領域Ｃは照射領域が無い領域（照射しぼり無しの領域）と判別する。一方、それ以外の場合には、領域Ｃは照射領域が有る領域（照射しぼり有りの領域）と判別する（ステップＳ５０８）。
【００７５】
そして、第１の判定回路４０７で照射しぼり無しの領域と判別された場合のみ、次のステップＳ５０９及びＳ５１０を実行する。
【００７６】
すなわち、座標分散値算出回路４０８は、記憶回路４０５に記憶された左端点ｘＬｉ及び右端点ｘＲｉと、平均座標算出回路４０６で算出された左端点平均値ＸＬ及び右端点平均値ＸＲとから、左右端点の座標の分散値を算出する（ステップＳ５０９）。
これにより、左端点の座標の分散値ＶＬと、右端点の座標の分散値ＶＲとが得られる。
【００７７】
第２の判定回路４０９は、座標分散値算出回路４０８で得られた左右端点の座標の分散値ＶＬ及びＶＲと、所定の閾値ＴＨとを比較し、
ＶＬ＜ＴＨ
且つ
ＶＲ＜ＴＨ
なる関係を満たした場合には、領域Ｃは照射領域が無い領域（照射しぼり無しの領域）と判別する。一方、それ以外の場合には、領域Ｃは照射領域が有る領域（照射しぼり有りの領域）と判別する（ステップＳ５１０）。
【００７８】
また、他の領域Ａ、Ｂ、Ｄについても、領域Ｃと同様にして、ステップＳ５０１〜Ｓ５１０を実行する。
【００７９】
上述のように、本実施の形態では、座標指示回路４０４が２次差分値算出回路４０１に対して、対象領域内の水平方向に横切る１次元データ列の座標ｉを指示することで、対象領域内の複数ライン上の照射端の検出を行う。
このように構成したことにより、上述した第１の実施の形態にて得られる効果と同様の効果を得られる上、特に、本実施の形態では、対象領域の複数ライン上の照射端の検出を行うようにしているため、ある１ライン上の照射端の検証を行う場合より、散乱線やノイズの影響をうけにくく、さらに精度の良い判別を行うことができる。
また、第２の判定回路４０９を設けることで、照射端の分散値も、照射しぼりの有無の判別に用いるように構成したことにより、例えば、散乱線の影響で、画像端部に放射線があたり、画像端部で抽出した照射端と予め求められている照射端が一致した場合においても、散乱線の広がり具合を定量化できるため、照射しぼりの有無の誤判別を確実に防ぐことができる。
【００８０】
（第４の実施の形態）
【００８１】
本実施の形態では、例えば、上述した第１の実施の形態と同様に、上記式（１）により２次差分値ＳＳ（ｘ）を算出し、この２次差分値ＳＳ（ｘ）を用いて、対象領域に含まれる照射領域の左端点ｘ１を抽出するが、このとき、
【００８２】
【数８】
なる式（８）で示される一次差分値Ｓ（ｘ１）の符号をも用いる。
具体的には、例えば、一次差分値Ｓ（ｘ１）の符号が「負」であり、且つ、上記式（２）を満たす場合に、その左端点ｘ１を、照射領域の左端点とする。
【００８４】
また、 対象領域に含まれる照射領域の右端点ｘ２を抽出する場合、
【００８５】
【数９】
なる式（９）で示される一次差分値Ｓ（ｘ２）の符号をも用い、例えば、一次差分値Ｓ（ｘ２）の符号が「負」であり、且つ、上記式（３）を満たす場合に、その右端点ｘ２を、照射領域の右端点とする。
【００８７】
このようにして得られた左端点ｘ１及び右端点ｘ２を用いて、上述した第１の実施の形態と同様に、対象領域の照射しぼりの有無の判別を行う。
【００８８】
上述のように、第１の実施の形態において、対象領域での照射端の検出する際に、１次差分値の符号をも加味するように構成すれば、散乱線による照射領域外の画像データの傾きも考慮して、対象領域の照射しぼりの有無を判別することができる。このため、対象領域内に濃度が急激に変化する箇所等があっても、誤判別されることなく、より精度良く対象領域の照射しぼりの有無を判別することができる。
【００８９】
（第５の実施の形態）
【００９０】
本実施の形態では、例えば、上述した第１の実施の形態と同様に、先ず、対象領域のデータから２次差分値を算出するが、このとき、対象領域のデータをフィルタリング処理した後の、そのデータから２次差分値を算出する。
具体的には、例えば、対象領域の１次元列の画像データを”ｆ（ｘ）”とし、それを、
【００９１】
【数１０】
なる式（１０）及び（１１）により、フィルタリング処理し、その結果得られる値Ｆ２から、２次差分値を算出する。
【００９３】
このように、第１の実施の形態において、対象領域のデータをフィルタリング処理により平滑化してから、２次差分値を算出するように構成すれば、ノイズの影響、特に、ライン上のノイズの影響を受けることなく、より精度良く対象領域の照射しぼりの有無を判別することができる。
【００９４】
尚、本発明の目的は、上述した各実施の形態のホスト及び端末の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読みだして実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が各実施の形態の機能を実現することとなり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することとなる。
【００９５】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、ＲＯＭ、フロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード等を用いることができる。
【００９６】
また、コンピュータが読みだしたプログラムコードを実行することにより、各実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって各実施の形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００９７】
さらに、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機能拡張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き、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって各実施の形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００９８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、放射線画像等の画像中において、対象領域に照射領域が含まれるか否か（照射しぼり有りか無しか）を判別する際、対象領域の１次元画像データから得られた２次差分値を用いて、その判別を行う。
このように構成したことにより、照射領域と、そうでない領域との境界点（照射領域の端点）を精度良く抽出することができるため、対象領域の照射しぼりの有無を精度良く判別することができる。例えば、Ｘ線の透過率が低い被写体を撮影して得られた画像のように、画像端部の濃度変化がなだらかな画像であっても、また、画像端部に腹部等のＸ線の透過率が低い部位が覆いかぶさった画像であっても、対象領域の照射しぼりの有無を精度良く判別することができる。
また、対象領域のプロジェクションを作成するように構成すれば、対象画像の１次元画像データを平均化して動作する場合と同じ状態となるため、散乱線の影響やノイズ等により、対象領域の座標が変更されることで、照射しぼりの有無の誤判別が生じること等を防ぐことができる。したがって、対象領域の照射しぼりの有無を、さらに精度良く判別することができる。
【００９９】
本発明では、放射線画像等の画像中において、対象領域に照射領域が含まれるか否か（照射しぼり有りか無しか）を判別する際、対象領域の複数ラインの１次元画像データから得られた各２次差分値を用いて、その判別を行う。
このように構成したことにより、照射領域と、そうでない領域との境界点（照射領域の端点）を精度良く抽出することができるため、対象領域の照射しぼりの有無を精度良く判別することができる。例えば、Ｘ線の透過率が低い被写体を撮影して得られた画像のように、画像端部の濃度変化がなだらかな画像であっても、また、画像端部に腹部等のＸ線の透過率が低い部位が覆いかぶさった画像であっても、対象領域の照射しぼりの有無を精度良く判別することができる。
特に、対象領域の複数ラインに対して、照射領域の端点（照射端）の抽出を行うように構成しているため、ある１ライン上に対して照射端の抽出を行う場合より、散乱線やノイズ等の影響をうけにくく、さらに精度の良い判別を行うことができる。
また、照射端の分散値も、照射しぼりの有無の判別に用いるように構成すれば、例えば、散乱線の影響で、画像端部に放射線があたり、画像端部で抽出した照射端と予め求められている照射端が一致した場合においても、散乱線の広がり具合を定量化できるため、照射しぼりの有無の誤判別を確実に防ぐことができる。また、照射端を抽出する際に、１次差分値の正負を参照するように構成すれば、散乱線による照射領域外の画像データの傾きも考慮して、対象領域の照射しぼりの有無を判別することができる。このため、対象領域内に濃度が急激に変化する箇所等があっても、誤判別されることなく、より精度良く対象領域の照射しぼりの有無を判別することができる。
また、フィルタリング処理等により平滑化された１次元画像データから２次差分値を得るように構成すれば、ノイズの影響、特に、ライン上のノイズの影響を受けることなく、より精度良く対象領域の照射しぼりの有無を判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態において、本発明を適用した画像判別装置の構成を示すブロック図である。
【図２】上記画像判別装置に入力される画像データの一例を説明するための図である。
【図３】上記画像判別装置で実行される処理プログラムを説明するためのフローチャートである。
【図４】第３の実施の形態において、本発明を適用した画像判別装置の構成を示すブロック図である。
【図５】上記画像判別装置で実行される処理プログラムを説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１００ 画像判別装置
１１０ 判別部
１２０ 制御部
１３０ プログラムメモリ
２０１ ２次差分値算出回路
２０２ 左端点抽出回路
２０３ 右端点抽出回路
２０４ しぼり有無判定回路
Claims (19)
- 画像中の対象領域に照射領域が含まれるか否かを判別する画像判別方法であって、
上記対象領域の１次元画像データから２次差分値を得る２次差分値取得ステップと、
上記２次差分値取得ステップで得られた２次差分値から上記照射領域の端点の座標を抽出する照射端抽出ステップと、
上記照射端抽出ステップで抽出された座標と、予め得られている上記画像中に含まれる照射領域の端点の座標とを比較する比較ステップと、
上記比較ステップの比較結果に基づいて、上記対象領域に照射領域が含まれるか否かを判別する判別ステップとを含むことを特徴とする画像判別方法。 - 上記判別ステップは、各座標が近似していた場合、上記対象領域には照射領域が含まれないと判別し、それ以外の場合、上記対象領域には照射領域が含まれると判別するステップを含むことを特徴とする請求項１記載の画像判別方法。
- 上記対象領域のプロジェクションを作成して上記１次元画像データとする累積画像データ作成ステップをさらに含み、
上記照射端抽出ステップは、上記累積画像データ作成ステップで得られた１次元画像データに対して処理を実行するステップを含むことを特徴とする請求項１記載の画像判別方法。 - 画像中の対象領域に照射領域が含まれるか否かを判別する画像判別方法であって、
上記対象領域から１次元画像データを抽出する行を複数指示する座標指示ステップと、
上記座標指示ステップの指示に従った上記対象領域の１次元画像データから２次差分値を得る２次差分値取得ステップと、
上記２次差分値取得ステップで得られた２次差分値から上記照射領域の端点の座標を抽出する照射端抽出ステップと、
上記照射端抽出ステップで抽出された座標を順次記憶する記憶ステップと、
上記記憶ステップにより記憶された複数の座標の平均値を得る平均値取得ステップと、
上記平均値ステップで得られた座標の平均値と、予め得られている上記画像中に含まれる照射領域の端点の座標とを比較する比較ステップと、
上記比較ステップの比較結果に基づいて、上記対象領域に照射領域が含まれるか否かを判別する第１の判別ステップとを含むことを特徴とする画像判別方法。 - 上記第１の判別ステップは、各座標が近似していた場合、上記対象領域には照射領域が含まれないと判別し、それ以外の場合、上記対象領域には照射領域が含まれると判別するステップを含むことを特徴とする請求項４記載の画像判別方法。
- 上記第１の判別ステップの判別結果に基づいて実行される第２の判別ステップをさらに含み、
上記第２の判別ステップは、上記記憶ステップにより記憶された座標の分散値を得る分散値取得ステップと、該分散値取得ステップで得られた分散値と所定値とを比較する比較ステップと、該比較ステップの比較結果に基づいて上記対象領域に照射領域が含まれるか否かを判別する判別ステップとを含むことを特徴とする請求項４記載の画像判別方法。 - 上記第２の判別ステップは、上記第１の判別ステップにより、上記対象領域には照射領域が含まれないと判別された場合に、各ステップを実行するステップを含むことを特徴とする請求項６記載の画像判別方法。
- 上記照射端抽出ステップは、上記１次元画像データの１次差分値の正負の値を基づいて、上記座標の抽出を行うステップを含むことを特徴とする請求項４記載の画像判別方法。
- 上記２次差分値取得ステップは、平滑化された上記１次元画像データに対して、上記２次差分値の取得を行うステップを含むことを特徴とする請求項４記載の画像判別方法。
- 画像中の対象領域に照射領域が含まれるか否かを判別する画像判別装置であって、
上記対象領域の１次元画像データから２次差分値を得る２次差分値取得手段と、
上記２次差分値取得手段で得られた２次差分値から上記照射領域の端点の座標を抽出する照射端抽出手段と、
上記照射端抽出手段で抽出された座標と、予め得られている上記画像中に含まれる照射領域の端点の座標とを比較する比較手段と、
上記比較手段の比較結果に基づいて、上記対象領域に照射領域が含まれるか否かを判別する判別手段とを備えることを特徴とする画像判別装置。 - 上記判別手段は、各座標が近似していた場合、上記対象領域には照射領域が含まれないと判別し、それ以外の場合、上記対象領域には照射領域が含まれると判別することを特徴とする請求項１０記載の画像判別装置。
- 上記対象領域のプロジェクションを作成して上記１次元画像データとする累積画像データ作成手段をさらに備え、
上記照射端抽出手段は、上記累積画像データ作成手段で得られた１次元画像データに対して処理を行うことを特徴とする請求項１０記載の画像判別装置。 - 画像中の対象領域に照射領域が含まれるか否かを判別する画像判別装置であって、
上記対象領域から１次元画像データを抽出する行を複数指示する座標指示手段と、
上記座標指示手段の指示に従った上記対象領域の１次元画像データから２次差分値を得る２次差分値取得手段と、
上記２次差分値取得手段で得られた２次差分値から上記照射領域の端点の座標を抽出する照射端抽出手段と、
上記照射端抽出手段で抽出された座標を順次記憶する記憶手段と、
上記記憶手段に記憶された複数の座標の平均値を得る平均値取得手段と、
上記平均値手段で得られた座標の平均値と、予め得られている上記画像中に含まれる照射領域の端点の座標とを比較する比較手段と、
上記比較手段の比較結果に基づいて、上記対象領域に照射領域が含まれるか否かを判別する第１の判別手段とを備えることを特徴とする画像判別装置。 - 上記第１の判別手段は、各座標が近似していた場合、上記対象領域には照射領域が含まれないと判別し、それ以外の場合、上記対象領域には照射領域が含まれると判別することを特徴とする請求項１３記載の画像判別装置。
- 上記第１の判別ステップの判別結果に基づいて動作する第２の判別手段をさらに備え、
上記第２の判別手段は、上記記憶手段に記憶された座標の分散値を得る分散値取得手段と、該分散値取得手段で得られた分散値と所定値とを比較する比較手段と、該比較手段の比較結果に基づいて上記対象領域に照射領域が含まれるか否かを判別する判別手段とを含むことを特徴とする請求項１３記載の画像判別装置。 - 上記第２の判別手段は、上記第１の判別手段により、上記対象領域には照射領域が含まれないと判別された場合に動作することを特徴とする請求項１５記載の画像判別装置。
- 上記照射端抽出手段は、上記１次元画像データの１次差分値の正負の値を基づいて、上記座標の抽出を行うことを特徴とする請求項１３記載の画像判別装置。
- 上記２次差分値取得手段は、平滑化された上記１次元画像データに対して、上記２次差分値の取得を行うことを特徴とする請求項１３記載の画像判別装置。
- 請求項１〜９の何れかに記載の画像判別方法の処理ステップをコンピュータに実行させるプログラムを格納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。
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