JP4436838B2 - 局所的曲率分布パターンの分析方法 - Google Patents
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Description
式(1)及び(2)において、I(x、y、z)は曲面(x、y、z)∈ R3のボクセル強さを表わし、Ixはxに関する画像データの偏導関数を表わし、Ixzはx及びz、などに関する混合偏導関数を表わし、h=Ix 2+Iy 2+Iz 2である。
SKはガウス曲率勾配;
SHは平均曲率勾配;
Kcは中央リングにおけるガウス曲率;
Kminは最小ガウス曲率を有するリングの曲率;
Hcは中央リングにおける平均曲率;
Hmaxは最大平均曲率を有するリングの曲率;
DKminは最小ガウス曲率を有するリングに相当する距離;
DKmaxは最大平均曲率を有するリングに相当する距離。
Claims (14)
- 複数の3Dボリューム・ポイントを含むディジタル画像中の病変部位及びポリープを検出する装置の作動方法において、前記方法が、
前記画像中の曲面を識別し;
曲面中のそれぞれのポイントに関して、第1曲率測度を計算し;
曲面中のそれぞれのポイントに関して、それぞれの前記ポイントが前記1組のリングの中心点となり、それぞれのリングがこのリングの中心点から測地学的に等距離であるようにそれぞれの前記ポイントを中心に1組のリングを形成し;
それぞれのリングに関して、第1曲率測度の標準偏差を計算し;
第1曲率測度の標準偏差が最小のリングを選択し;
選択されたリングに関して、第1曲率勾配を計算し;
曲率勾配がポリープまたは病変部位として予測されるパターンから逸脱しているポイントを曲面から消去するステップを含むことを特徴とする方法。 - 前記方法が、
前記曲面上の残余のポイントをグループ分けして1つまたは2つ以上のクラスタを形成し;
それぞれのクラスタに関して、第1曲率勾配の極値を計算し;
それぞれのクラスタに関して、最大の第1曲率勾配極値を有するクラスタを選択し、選択されたクラスタを問題の病変部位として識別し;
前記病変部位をその下方に位置する組織から分離する病変部位支持下面を補間するステップをも含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記第1曲率測度が式:
第1曲率勾配が式:
SK=(Kc−Kmin)/DKmin
によって定義されるガウス曲率であり、この式において、
SKはガウス曲率勾配であり、
Kcは中心リングにおけるガウス曲率であり、
Kminはガウス曲率が最小であるリングの曲率であり、
DKminはガウス曲率が最小であるリングに相当する距離であり、
ポリープまたは病変部位ではガウス曲率勾配がゼロ未満であり、所与のクラスタでは曲率勾配の極値が最小曲率勾配であり、それぞれの極値の最極値が最小のガウス曲率勾配であることを特徴とする請求項2に記載の方法。 - 前記第1曲率測度が式:
第1曲率勾配が式:
SH=(Hc−Hmax)/DKmax
によって定義される平均曲率勾配であり、この式において、
SHは平均曲率勾配であり、
Hcは中心リングにおける平均曲率であり、
Hmaxは平均曲率が最大であるリングの曲率であり、
DKmaxは平均曲率が最大であるリングに相当する距離であり、
ポリープまたは病変部位では平均曲率勾配がゼロよりも大きく、所与のクラスタでは曲率勾配の極値が最大曲率勾配であり、それぞれの極値の最極値が最大の平均曲率勾配であることを特徴とする請求項2に記載の方法。 - 前記方法が、
曲面中のそれぞれのポイントに関して、第2曲率測度を計算し;
曲面中のそれぞれのリングに関して、第2曲率測度の標準偏差を計算し;
第2曲率測度の標準偏差が最小のリングを選択し;
選択されたリングに関して、第2曲率勾配を計算し;
第1曲率勾配及び第2曲率勾配がポリープまたは病変部位として予測されるパターンから逸脱しているポイントを曲面から消去し;
それぞれのクラスタに関して、第2曲率勾配極値を計算し;
第1曲率勾配極値も第2曲率勾配極値も共に最極値であるクラスタを選択することによって、選択されたクラスタが問題の病変部位であることを識別するステップをも含むことを特徴とする請求項2に記載の方法。 - 前記第1曲率測度が式:
第1 曲率勾配が式:
SK=(Kc−Kmin)/DKmin
によって定義されるガウス曲率勾配であり、この式において、
SKはガウス曲率勾配であり、
Kcは中心リングにおけるガウス曲率であり、
Kminはガウス曲率が最小であるリングの曲率であり、
DKminはガウス曲率が最小であるリングに相当する距離であり、
ポリープまたは病変部位では平均曲率勾配がゼロ未満であり、所与のクラスタでは曲率勾配の極値が最小曲率勾配であり、それぞれの極値の最極値が最小のガウス曲率勾配であることを特徴とする請求項2に記載の方法。 - 前記第2曲率測度が式:
第2曲率勾配が式:
SH=(Hc−Hmax)/DKmax
によって定義される平均曲率勾配であり、この式において、
SHは平均曲率勾配であり、
Hcは中心リングにおける平均曲率であり、
Hmaxは平均曲率が最大であるリングの曲率であり、
DKmaxは平均曲率が最大であるリングに相当する距離であり、
ポリープまたは病変部位では平均曲率勾配がゼロよりの大きく、所与のクラスタでは曲率勾配の極値が最大曲率勾配であり、それぞれの極値の最極値が最大の平均曲率勾配であることを特徴とする請求項5に記載の方法。 - 複数の3Dボリューム・ポイントを含むディジタル画像中の病変部位及びポリープを検出する方法ステップを実施するための、コンピュータによって実行可能な命令プログラムを記憶させたコンピュータ可読プログラム記憶装置において、前記方法ステップが、
前記画像中の曲面を識別し;
曲面中のそれぞれのポイントに関して、第1曲率測度を計算し;
曲面中のそれぞれのポイントに関して、それぞれの前記ポイントが前記1組のリングの中心点となり、それぞれのリングがこのリングの中心点から測地学的に等距離であるようにそれぞれの前記ポイントを中心に1組のリングを形成し;
それぞれのリングに関して、第1曲率測度の標準偏差を計算し;
第1曲率測度の標準偏差が最小のリングを選択し;
選択されたリングに関して、第1曲率勾配を計算し;
曲率勾配がポリープまたは病変部位として予測されるパターンから逸脱しているポイントを曲面から消去するステップを含むことを特徴とするコンピュータ可読プログラム記憶装置。 - 前記方法が、
前記曲面上の残余のポイントをグループ分けして1つまたは2つ以上のクラスタを形成し;
それぞれのクラスタに関して、第1曲率勾配の極値を計算し;
それぞれのクラスタに関して、最大の第1曲率勾配極値を有するクラスタを選択し、選択されたクラスタを問題の病変部位として識別し;
前記病変部位をその下方に位置する組織から分離する病変部位支持下面を補間するステップをも含むことを特徴とする請求項8に記載のコンピュータ可読プログラム記憶装置。 - 前記第1曲率測度が式:
第1曲率勾配が式:
SK=(Kc−Kmin)/DKmin
によって定義されるガウス曲率であり、この式において、
SKはガウス曲率勾配であり、
Kcは中心リングにおけるガウス曲率であり、
Kminはガウス曲率が最小であるリングの曲率であり、
DKminはガウス曲率が最小であるリングに相当する距離であり、
ポリープまたは病変部位ではガウス曲率勾配がゼロ未満であり、所与のクラスタでは曲率勾配の極値が最小曲率勾配であり、それぞれの極値の最極値が最小のガウス曲率勾配であることを特徴とする請求項9に記載のコンピュータ可読プログラム記憶装置。 - 前記第1曲率測度が式:
第1曲率勾配が式:
SH=(Hc−Hmax)/DKmax
によって定義される平均曲率勾配であり、この式において、
SHは平均曲率勾配であり、
Hcは中心リングにおける平均曲率であり、
Hmaxは平均曲率が最大であるリングの曲率であり、
DKmaxは平均曲率が最大であるリングに相当する距離であり、
ポリープまたは病変部位では平均曲率勾配がゼロよりも大きく、所与のクラスタでは曲率勾配の極値が最大曲率勾配であり、それぞれの極値の最極値が最大の平均曲率勾配であることを特徴とする請求項9に記載のコンピュータ可読プログラム記憶装置。 - 前記方法が、
曲面中のそれぞれのポイントに関して、第2曲率測度を計算し;
曲面中のそれぞれのリングに関して、第2曲率測度の標準偏差を計算し;
第2曲率測度の標準偏差が最小のリングを選択し;
選択されたリングに関して、第2曲率勾配を計算し;
第1曲率勾配及び第2曲率勾配がポリープまたは病変部位として予測されるパターンから逸脱しているポイントを曲面から消去し;
それぞれのクラスタに関して、第2曲率勾配極値を計算し;
第1曲率勾配極値も第2曲率勾配極値も共に最極値であるクラスタを選択することによって、選択されたクラスタが問題の病変部位であることを識別するステップをも含むことを特徴とする請求項9に記載のコンピュータ可読プログラム記憶装置。 - 前記第1曲率測度が式:
第1曲率勾配が式:
SK=(Kc−Kmin)/DKmin
によって定義されるガウス曲率勾配であり、この式において、
SKはガウス曲率勾配であり、
Kcは中心リングにおけるガウス曲率であり、
Kminはガウス曲率が最小であるリングの曲率であり、
DKminはガウス曲率が最小であるリングに相当する距離であり、
ポリープまたは病変部位では平均曲率勾配がゼロ未満であり、所与のクラスタでは曲率勾配の極値が最小曲率勾配であり、それぞれの極値の最極値が最小のガウス曲率勾配であることを特徴とする請求項12に記載のコンピュータ可読プログラム記憶装置。 - 前記第2曲率測度が式:
第2曲率勾配が式:
SH=(Hc−Hmax)/DKmax
によって定義される平均曲率勾配であり、この式において、
SHは平均曲率勾配であり、
Hcは中心リングにおける平均曲率であり、
Hmaxは平均曲率が最大であるリングの曲率であり、
DKmaxは平均曲率が最大であるリングに相当する距離であり、
ポリープまたは病変部位では平均曲率勾配がゼロよりの大きく、所与のクラスタでは曲率勾配の極値が最大曲率勾配であり、それぞれの極値の最極値が最大の平均曲率勾配であることを特徴とする請求項12に記載のコンピュータ可読プログラム記憶装置。
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