JP4368378B2 - 画像描画装置及びその方法 - Google Patents
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Description
このような機能を備えた画像編集装置としては、[特許文献1]に記載されたようなものがある。
これによって、画像の描画や描画領域の変形(削除や追加などの修正等)が簡単な操作で実現可能な画像描画装置が提供される。
これによって、画像の描画や描画領域の変形(削除や追加などの修正等)が簡単な操作で実現可能な画像描画方法が提供される。
図1は、本発明が適用される画像描画及び表示装置全体のハードウエア構成を示すブロック図である。この画像描画及び表示装置は、特定の臓器、例えば心臓の撮影を行ったX線CT画像を処理対象画像として用いるものである。この画像描画及び表示装置は、領域削除演算及び領域追加演算の各種演算と各構成要素の動作を制御する中央処理装置(CPU)10と、領域削除演算及び領域追加演算時に描画像や演算の途中経過を記憶する主メモリ11と、複数の断層像データ、プログラム及び描画した画像等を記憶する磁気ディスク12と、表示用の画像データを一時記憶する表示メモリ13と、この表示メモリ13からの画像データに基づいて画像や描画結果などを表示する表示装置としてのCRTディスプレイ14と、操作者が領域削除や領域追加などの描画に必要な入力を画面上で行なったり、画面上のソフトスイッチを操作したりするためのマウス15及びそのコントローラ16と、各種パラメータ設定用のキーやスイッチを備えたキーボード17と、スピーカ18と、上記各構成要素を接続する共通バス19とから構成される。
図2は、本発明に係る画像描画及び表示装置の第1の実施の形態を実現するためのグラフィカルユーザインターフェイスの一例を示す図である。操作者はマウス15やキーボード17などの入力装置を操作して、画面上の「新規作成」ボタン20を押して新たな描画を行ったり、「画像読込」ボタン21を押して既に描画されている画像を磁気ディスク12から読み込んだりする。描画された画像は、描画像表示領域22に、図示のような領域23のように表示される。
操作者は、マウス15を操作して図2の描画像表示領域22上の任意の点をクリックし、図4に示すような始点40を設定する。
(ステップS31)
CPU10は、始点40の画素値I s を取得し、それを主メモリ11に記憶する。
操作者は、マウス15を操作して画面上のマウスカーソルを移動する。同時にCPU10は、始点40からマウスカーソルが移動した軌跡を描画像表示領域22上に曲線42として表示する。
(ステップS33)
操作者は、マウスカーソルの移動後にその位置でマウス15をクリックする。移動後のクリックされた点が終点41となる。
CPU10は、終点41の画素値Ieを取得し、主メモリ11に記憶する。
(ステップS35)
CPU10は、始点40の画素値Is及び終点41の画素値Ieを調べる。画素値の組み合わせが(Is,Ie)=(0,0)の時はステップS36へ進み、(Is,Ie)=(1,1)の時はステップS37へ進む。(Is,Ie)=(0,1)または(1,0)の時は領域削除処理および領域追加処理のいずれも行わずに処理を終了する。
CPU10は、マウスカーソルの移動によって指定された領域を注目領域から削除する領域削除処理を実行する。図4は、この領域削除処理の具体例を示す図である。図4に示すように、線の端点、例えば始点40と終点41がマウスカーソルの移動によって設定され、その移動軌跡が曲線42で表される。このとき曲線42によって切断される右上の小さな領域43と左側の大きな領域44の面積(画素数)をそれぞれ測定し、面積の小さい方(図4の場合、領域43)を削除する。図4(B)には削除後の結果が描画領域45として示されている。
CPU10は、マウスカーソルの移動によって指定された領域を元の注目領域に追加する領域追加処理を実行する。図5は、この領域追加処理の具体例を示す図である。図5に示すように、始点50と終点51がマウスカーソルの移動によって設定され、その移動軌跡が曲線52で表される。このとき曲線52と心筋抽出領域(注目領域)53で囲まれる領域54が追加される領域となる。領域追加処理後の描画領域55は図5(B)に示されるようになる。
さらに、画像読込時に複数枚の描画像を読み込んだり、複数枚の描画像を新たに作成したりしている場合には、操作者がマウス15を操作して「画像送り」スクロールバー26を操作して各描画像を描画像表示領域22に順番に表示して、それぞれの画像に対して領域削除処理や領域追加処理を行うことが可能である。
また、操作者は「描画像保存」ボタン27を押すことにより描画した画像を様々な形式の画像として保存することができる。
上述の実施の形態では、描画像が1枚の場合について説明したが、例えば、図10に示すように臓器100に対して、X線CT装置やMR装置などの医用断層画像撮影装置により得られる医用断層画像群101がある場合について考える。医用断層画像群101中の各断層像について注目する臓器領域を抽出した二値画像を作成する場合を例にとり説明する。図11は、複数の医用断層画像群について実行される領域削除処理又は領域追加処理の流れを示すフローチャート図である。
操作者はマウス15を操作して図2の表示画面上から「画像読込」ボタン21を押し、医用断層画像装置により得られた医用断層画像と、医用断層画像内の注目臓器領域を抽出した画像(二値画像)を入力する。ここで、注目臓器領域の抽出は自動で行ってもよいし、手動で輪郭をなぞるようにして行ってもよい。
入力した医用断層画像群のうちの1枚が画像表示領域22に表示され、抽出した臓器領域が医用断層画像上に図12の領域120のように、例えば、その領域を色分けして表示したり、半透明の色で表示したりされる。これにより実際の臓器領域121に対する抽出した領域120の抽出精度が視覚的に判別でき、領域追加処理を行うべきか領域削除処理を行うべきかの判断が可能となる。
操作者は、マウス15やキーボード17を操作して画像送りスクロールバー26を動かし、領域追加処理または領域削除処理を行うためのスライス画像を画像表示領域22に選択表示させる。
操作者は、マウス15を操作して画像表示領域22上に領域追加または領域削除に用いる曲線を描画する。この曲線は図13の曲線130や曲線131のように描かれる。ここで曲線130の両端(始点と終点)がともに抽出領域外であればその曲線を領域削除曲線と呼び、曲線131の両端(始点と終点)がともに抽出領域内であればその曲線を領域追加曲線と呼ぶことにする。
操作者は、ステップS110で入力した複数枚の医用断層画像の抽出領域のうち、任意枚数の画像について領域追加曲線または領域削除曲線を描画する。曲線描画が終了していなければステップS112に戻って曲線を描画する画像を選択し、任意枚数の画像について曲線描画が終了していたらステップS115に進む。ここで任意枚数の画像に対して描画された曲線はステップS118で説明する一括領域追加/削除処理に用いる。
操作者は、マウス15を操作して「一括追加/削除」ボタン28を押す。
(ステップS116)
ステップS113において描画された領域追加曲線または領域削除曲線の模式図を図14に示す。ここで複数枚の医用断層画像群101のうち、3枚の画像140,141,142にステップS113の曲線描画を適用した場合を例にあげる。領域143〜147は二値化した臓器領域である。曲線148,149,14Aは描画された曲線である。CPU10は、曲線148,149,14Aの両端(始点と終点)の画素値を調べて、それぞれの曲線が領域追加曲線であるか領域削除曲線であるかを判別する。なお、図16の曲線160,161,162のように領域追加曲線と領域削除曲線が両方存在する場合はステップS11Aへ進み、図14の曲線148,149,14Aのようにどちらか一方しか存在しない場合はステップS117へ進む。
CPU10は、領域追加曲線または領域削除曲線を描画した画像枚数を測定する。図14の場合は画像枚数は3枚である。この画像枚数が1枚以下の場合はステップS11Aへ進み、2枚以上の場合はステップS118へ進む。
CPU10は、描画されている曲線が領域追加曲線の場合は一括領域追加処理を行い、領域削除曲線の場合は一括領域削除処理を行う。ここで一括領域追加処理、一括領域削除処理は次のように行う。
CPU10は、画像表示領域22に領域削除処理または領域追加処理により得られた新たな領域を医用断層画像の上に重ねて半透明表示する。
領域削除曲線と領域追加曲線が両方存在する場合や、領域削除曲線または領域追加曲線を描画した画像が存在しない、あるいは1枚しかない場合は一括領域追加処理、一括領域削除処理を行えないのでエラーメッセージを表示したり、エラー音を出したりして操作者に知らせる。
本発明の画像描画及び表示方法並びに装置によれば、画像の描画や描画領域の削除や追加などの修正等が簡単な操作で実現できる。
Claims (11)
- 注目領域を含む複数の画素値領域を有する画像を表示する表示手段と、
前記画像上で前記注目領域とその注目領域と異なる少なくとも1つの領域を通過するような図形を設定する設定手段と、
前記設定された図形の両端点が共に前記注目領域に存在すると判定した場合には、前記注目領域を前記図形の位置まで領域を拡張し、前記設定された図形の両端点が共に前記注目領域に存在しないと判定した場合には、前記図形によって分割された前記注目領域のいずれか一方を削除し、前記変形された注目領域を新たな注目領域として前記表示手段に表示させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像描画装置。 - 前記設定手段は、前記画像上で前記注目領域と異なる少なくとも一つの領域を背景領域とし、その背景領域と前記注目領域とを通過するような図形を描画することを特徴とする請求項1に記載の画像描画装置。
- 前記制御手段は、前記設定手段によって設定された図形の両端点が共に前記背景領域に存在すると判定した場合には、前記図形によって分割された前記注目領域のいずれか一方を削除することを特徴とする請求項2に記載の画像描画装置。
- 前記制御手段は、前記設定手段によって設定された図形の両端点がそれぞれ前記注目領域と前記背景領域に別々に存在すると判定した場合には、前記背景領域に存在する前記図形の両端点の位置及び前記図形の所定方向の長さの少なくとも一方に基づいて前記注目領域を拡張又は削除の何れか一方を行うことを特徴とする請求項2に記載の画像描画装置。
- 前記制御手段は、前記図形の両端点間の距離及び前記図形の所定方向の長さの少なくとも一方について、前記注目領域を通る部分の距離又は長さの比が所定の割合を超えていれば前記注目領域を拡張することを特徴とする請求項4に記載の画像描画装置。
- 前記制御手段は、前記図形の両端点間の距離及び前記図形の所定方向の長さの少なくとも一方について、前記注目領域を通る部分の距離又は長さの比が所定の割合以下であれば前記注目領域を削除することを特徴とする請求項4に記載の画像描画装置。
- 前記制御手段は、被写体を撮影した単数または複数の画像について前記注目領域と前記背景領域との色を分けて表示することを特徴とする請求項2に記載の画像描画装置。
- 前記制御手段は、被写体を撮影した単数または複数の画像に前記注目領域を半透明の色で表示することを特徴とする請求項1に記載の画像描画装置。
- 複数の断層画像に対して注目領域及び背景画像を抽出表示する表示手段と、
前記複数の断層画像中の少なくとも2枚の断層画像に対して前記注目領域及び前記背景領域の両方の領域を通過するような線を描画する線描画手段と、
前記少なくとも2枚の断層画像に対して描画された線の始点及び終点が前記注目領域及び前記背景領域のいずれに存在するかを判定する判定手段と、
前記描画された線の始点及び終点が共に前記注目領域に存在すると判定した場合には、前記線を領域追加線と認定し、前記描画された線の始点及び終点が共に前記背景領域に存在すると判定した場合には、前記線を領域削除線と認定する認定手段と、
前記認定の結果、前記少なくとも2枚の断層画像に対して描画されたそれぞれの線が前記領域追加線及び前記領域削除線のいずれか一種類である場合に限り、曲線近似法を用いて前記少なくとも2枚の断層画像に対して描画された線を含む面を作成する面作成手段と、
前記作成された面と前記線の描画されなかった前記断層画像との交差する部分をその断層画像における領域追加線又は領域削除線とし、前記領域追加線を有する断層画像における前記注目領域を該領域追加線に応じて拡張し、前記領域削除線を有する断層画像における前記注目領域の一部を該領域削除線に応じて削除する画像描画手段と、
前記拡張後又は前記削除後の領域を抽出領域として半透明の色で元の断層画像に重ねて表示する表示制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像描画装置。 - 演算処理部と記憶部と表示部を備えた画像描画装置が作動して行う画像描画方法であって、
注目領域を含む複数の画素値領域を有する画像を表示する工程と、
前記画像上で前記注目領域とその注目領域と異なる少なくとも1つの領域を通過するような図形を設定する工程と、
前記設定された図形の両端点が共に前記注目領域に存在すると判定した場合には、前記注目領域を前記図形の位置まで領域を拡張し、前記設定された図形の両端点が共に前記注目領域に存在しないと判定した場合には、前記図形によって分割された前記注目領域のいずれか一方を削除する工程と、
前記変形された注目領域を新たな注目領域として表示する工程と、
を含むことを特徴とする画像描画方法。 - 演算処理部と記憶部と表示部を備えた画像描画装置が作動して行う画像描画方法であって、
複数の断層画像に対して注目領域及び背景画像を抽出表示する表示工程と、
前記複数の断層画像中の少なくとも2枚の断層画像に対して前記注目領域及び前記背景領域の両方の領域を通過するような線を描画する線描画工程と、
前記少なくとも2枚の断層画像に対して描画された線の始点及び終点が前記注目領域及び前記背景領域のいずれに存在するかを判定する判定工程と、
前記描画された線の始点及び終点が共に前記注目領域に存在すると判定した場合には、前記線を領域追加線と認定し、前記描画された線の始点及び終点が共に前記背景領域に存在すると判定した場合には、前記線を領域削除線と認定する認定工程と、
前記認定の結果、前記少なくとも2枚の断層画像に対して描画されたそれぞれの線が前記領域追加線及び前記領域削除線のいずれか一種類である場合に限り、曲線近似法を用いて前記少なくとも2枚の断層画像に対して描画された線を含む面を作成する面作成工程と、
前記作成された面と前記線の描画されなかった前記断層画像との交差する部分をその断層画像における領域追加線又は領域削除線とし、前記領域追加線を有する断層画像における前記注目領域を該領域追加線に応じて拡張し、前記領域削除線を有する断層画像における前記注目領域の一部を該領域削除線に応じて削除する画像描画工程と、
前記拡張後又は前記削除後の領域を抽出領域として半透明の色で元の断層画像に重ねて表示する表示制御工程と、を備えたことを特徴とする画像描画方法。
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