JP4540123B2 - 曲線修正方法および装置並びにプログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像表示装置上に複数の点が配列されてなる曲線における、複数の点のうち選択された点を移動することによって曲線を修正する曲線修正方法に関するものである。

従来、医療分野においては、高い診断性能を有する画像を提供するために、たとえば、医用画像中の所定の臓器領域等の対象領域の輪郭を自動的に抽出して画像表示装置に表示する処理が行われている。

しかし、計算機を用いた自動抽出処理だけでは、対象領域の輪郭が正しく抽出できない場合があり、自動抽出により対象領域の輪郭として得られた曲線に対して、手動操作による修正を加えることにより、所望の輪郭を取得することが必要とされる。

このような手動操作による曲線の修正方法としては、曲線上の複数の点のうち操作者により選択・移動された点の変位を用いて、他の点の変位を決定することにより、修正後にも曲線全体の滑らかさが維持できる手法が、特許文献１に提案されている。
特開平 １０−２９３８５９号公報

しかしながら、特許文献１に記載されている曲線の修正方法では、曲線上の点の数が修正の前後において一定であり、曲線の修正によって曲線の長さが変化する場合、隣接する点間の間隔が変化するため、続く修正において、操作者は毎回その間隔の変化に従って密集又は分散した複数の点の分布状態を認識した上で、それらの複数の点から適切な点を選択する必要があり、操作者による作業能率の低下を招く恐れがある。

また、曲線の修正によって曲線の長さが長くなるほど、隣接する点間の間隔が広くなり、曲線を修正するときに用いられる点が存在しない部分が発生・拡大し、曲線上に修正が行える位置が一部の領域に限られてしまうという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑み、操作者による作業能率を向上させるとともに、常に曲線の任意の位置で修正が可能な曲線修正方法および装置並びにプログラムを提供することを目的とするものである。

本発明の曲線修正方法は、画像表示装置上に複数の点が配列されてなる曲線における、複数の点のうち選択された点を移動することによって曲線を修正する曲線修正方法において、曲線上の複数の点のうち上記移動の前における選択された点の近傍領域の外側に存在する点と、移動の後におけるその選択された点の位置とを通るように曲線の軌道の一部を修正し、修正された一部の軌道上に、該一部の軌道の長さに応じて複数の新たな点を配置することを特徴とするものである。

ここで移動の前における選択された点の近傍領域とは、その選択された点の周囲に位置する所定の大きさの領域に限らず、その点から前記曲線に沿った所定距離の範囲、例えば修正前の曲線上で指定される距離の範囲であってもよい。

本発明の曲線修正装置は、上記曲線修正方法を実施する軌道修正手段と、点配置手段とを備えたことを特徴とするものである。

本発明の曲線修正プログラムは、上記曲線修正方法をコンピュータに実行させるものである。

本発明の曲線修正方法および装置並びにプログラムによれば、画像表示装置上に複数の点が配列されてなる曲線における、複数の点のうち選択された点を移動することによって曲線を修正するとき、曲線上の複数の点のうち上記移動の前における選択された点の近傍領域の外側に存在する点と、移動の後におけるその選択された点の位置とを通るように曲線の軌道の一部を修正し、修正された一部の軌道上に、該一部の軌道の長さに応じて複数の新たな点を配置するようにしたので、修正の前後において、曲線上の点を常に所定の分布状態に維持でき、操作者による作業能率を向上させることができる。また、これにより隣接する点間の間隔を所定の間隔以下に維持できるので、続く修正において、常に曲線の任意の位置で修正が可能である。

以下、図面を参照して本発明の曲線修正装置の実施の形態について説明する。なお、図１に示す本発明の一実施形態である曲線修正装置は、補助記憶装置に読み込まれた曲線修正プログラムをコンピュータ（たとえばパーソナルコンピュータ等）上で実行することにより実現される。このとき、この画像処理プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の情報記憶媒体に記憶され、もしくはインターネット等のネットワークを介して配布され、コンピュータにインストールされる。

本実施の形態の曲線修正装置１は、ディスプレイ等の画像表示装置上に任意の位置を指定するマウスやキーボード等の位置指定手段による操作者の入力等に応じて、画像表示装置上に表示された複数の点か配列されてなる曲線Ｃ上の任意の点を選択・移動し、その選択された点の移動に追随して、曲線Ｃの一部を修正するものであり、領域決定手段１０、位置取得手段２０、軌道修正手段３０、および点配置手段４０を備えている。

ここで、曲線Ｃは、図２に示すように、複数の点が所定の短い間隔で配列されてなるものであり、操作者がその間隔を意識することなく、その曲線Ｃ上の任意の位置を指定し、その指定された位置あるいはその位置から僅かに離れた位置に存在する点を選択することができる。

領域決定手段１０は、位置指定手段により選択された曲線Ｃ上の点Ｐｋの近傍領域Ｒを決定するものであり、例えば、図３に示すように、その点Ｐｋの位置にその範囲のおおまかな中心が位置する、所定の大きさの領域を近傍領域Ｒとして決定する。ここで、近傍領域Ｒは、その大きさを任意に設定できるとともに、その周縁形状として円形に限らず、矩形、楕円形等種々の形状を採用することができる。

なお、点Ｐｋの近傍領域Ｒとしては、点Ｐｋの位置にその範囲のおおまかな中心が位置する、所定の大きさの上記各種形状の領域に限らず、その点Ｐｋから曲線Ｃに沿った所定距離の範囲であってもよい。

位置取得手段２０は、点Ｐｋが選択された後に位置指定手段６０により点Ｐｋの移動後の位置として指定された、位置Ｐｋ´を取得するものである。

軌道修正手段３０は、点Ｐｋの移動の前における近傍領域Ｒの外側に存在する曲線Ｃ上の点と、点Ｐｋの移動後の位置Ｐｋ´とを通るように、その曲線Ｃの軌道の一部を修正するものであり、例えば、図４に示すように、近傍領域Ｒ内に存在する曲線Ｃの軌道の一部Ｃｋを、新たな軌道Ｃｋ´に修正する。この新たな軌道Ｃｋ´は、点Ｐｋの移動後の位置Ｐｋ´と、点Ｐｋの移動の前における近傍領域Ｒの外側に存在する曲線Ｃ上の点とを結ぶスプライン曲線等の滑らかな曲線であって、修正後の曲線Ｃの全体の軌道が滑らかに連続する曲線を形成するようになる。

点配置手段４０は、軌道修正手段３０において修正された一部の軌道Ｃｋ´上に、その軌道の長さに応じて複数の新たな点を配置するものであって、図５に示すように、曲線Ｃの全体において、複数の点が略一定の短い間隔で配列されるように、修正された一部の軌道Ｃｋ´上に、その軌道Ｃｋ´の長さが長いほど多い数の新たな点を配置する。修正された一部の軌道Ｃｋ´が修正の前の軌道Ｃｋより短くされた場合には、その短くされた分に応じた少ない数の新たな点が、長くされた場合には、その長くされた分に応じた多い数の新たな点が、軌道Ｃｋ´上に配置されるようになる。

上記構成により、曲線Ｃの修正する際には、まず、位置指定手段により、その曲線Ｃ上の任意の位置が指定され（ステップ１）、その指定された位置あるいはその位置から僅かに離れた位置に存在する、曲線Ｃ上の点Ｐｋが選択される（ステップ２）。そして、その選択された点Ｐｋの位置にその範囲のおおまかな中心が位置する、所定の大きさの近傍領域Ｒが決定される（ステップ３）。次に、位置指定手段により、画像表示装置５０上に任意の位置Ｐｋ´が指定され（ステップ４）、その指定された位置Ｐｋ´が、位置取得手段２０により点Ｐｋの移動後の位置として取得される（ステップ５）。その後、ステップ３において決定された近傍領域Ｒの外側に存在する曲線Ｃ上の点と、ステップ５において取得された点Ｐｋの移動後の位置Ｐｋ´とを通るように、その曲線Ｃの軌道の一部Ｃｋが、軌道修正手段３０により新たな軌道Ｃｋに修正される（ステップ６）。最後に、点配置手段４０により、ステップ６において修正された軌道Ｃｋ´上に、その軌道Ｃｋ´の長さに応じて複数の新たな点が配置される（ステップ７）。

上記実施の形態によれば、画像表示装置上に複数の点が配列されてなる曲線における、複数の点のうち選択された点を移動することによって曲線を修正するとき、複数の点のうち移動の前におけるその選択された点の近傍領域の外側に存在する点と、移動の後におけるその選択された点の位置とを通るように曲線の軌道の一部を修正し、修正された一部の軌道上に、その一部の軌道の長さに応じて複数の新たな点を配置するようにしているので、修正の前後において、曲線上の点を常に所定の分布状態に維持でき、操作者による作業能率を向上させることができる。また、隣接する点間の間隔を所定の間隔以下に維持できるので、続く修正において、常に曲線の任意の位置で修正が可能である。

特に、ヘリカルスキャンやマルチスライスＣＴ等により得られた複数の連続する断面画像の各々における所定の臓器領域や血管領域等の対象領域の輪郭を取得し、その対象領域を３次元的に再構成する場合、ある断層画像において取得した対象領域の輪郭を示す曲線を少しずつ変形していくことによって、次々と連続する各断面画像に適した輪郭が取得できる場面が多くあり、繰り返し行われる修正において、本発明の曲線修正装置によれば、常に曲線の任意の位置で修正が可能であるとともに、曲線上の点を常に所定の分布状態に維持できるため、各断層画像に適した輪郭の容易に取得することができる。

本発明の曲線修正装置の一実施の全体構成を示す概略構成図 図１の曲線修正装置における曲線の構成の一例を示す図 領域決定手段１０により決定された近傍領域の一例を示す図 軌道修正手段３０により修正された曲線の一部の軌道の一例を示す図 点配置手段４０により配置された複数の新たな点の一例を示す図

符号の説明

１３ 異常陰影検出装置
１０ 領域決定手段
２０ 位置取得手段
３０ 軌道修正手段
４０ 点配置手段
Ｃ 曲線
Ｐｋ 選択された点
Ｐｋ´ 点Ｐｋの移動後の位置
Ｃｋ´ 修正された一部の軌道
Ｒ 近傍領域

Claims (5)

1. 曲線修正プログラムをコンピュータ上で実行することによって、該コンピュータが、画像表示装置上に表示された複数の点が配列されてなる曲線に対して、該表示装置上の任意の位置を指定する入力手段により、前記曲線上の任意の位置を選択・移動する操作者による入力に応じて、自動的に前記複数の点のうち選択された点を移動することによって前記曲線を修正する曲線修正方法において、
   前記コンピュータにより、前記複数の点のうち前記移動の前における前記選択された点を含む所定の領域の外側に存在する点と、前記移動の後における前記選択された点の位置とを通るように前記曲線の軌道の一部を修正するとともに、該修正された一部の軌道上に、該一部の軌道の長さに応じて、隣接する点間の間隔を維持できるように、複数の新たな点を配置することを特徴とする曲線修正方法。
2. 画像表示装置上に表示された複数の点が配列されてなる曲線に対して、該表示装置上の任意の位置を指定する入力手段により、前記曲線上の任意の位置を選択・移動する操作者による入力に応じて、自動的に前記複数の点のうち選択された点を移動することによって前記曲線を修正する曲線修正装置において、
   前記複数の点のうち前記移動の前における前記選択された点を含む所定の領域の外側に存在する点と、前記移動の後における前記選択された点の位置とを通るように前記曲線の軌道の一部を修正する軌道修正手段と、
   前記修正された一部の軌道上に、該軌道の長さに応じて、隣接する点間の間隔を維持できるように、複数の新たな点を配置する点配置手段と
   を備えたことを特徴とする曲線修正装置。
3. 前記所定の領域が、前記移動の前における前記選択された点から所定の距離範囲の領域、または該選択された点から前記曲線に沿った所定の距離範囲の領域であることを特徴とする請求項２記載の曲線修正装置。
4. 前記軌道修正手段が、前記移動の前における前記選択された点を含む所定の領域の外側に存在する点と、前記移動の後における前記選択された点の位置とを結ぶスプライン曲線になるように前記曲線の軌道の一部を修正するものであることを特徴とする請求項２または３記載の曲線修正装置。
5. コンピュータに、画像表示装置上に表示された複数の点が配列されてなる曲線に対して、該表示装置上の任意の位置を指定する入力手段により、前記曲線上の任意の位置を選択・移動する操作者による入力に応じて、自動的に前記複数の点のうち選択された点を移動することによって前記曲線を修正するプログラムにおいて、
   前記コンピュータを、
   前記複数の点のうち前記移動の前における前記選択された点を含む所定の領域の外側に存在する点と、前記移動の後における前記選択された点の位置とを通るように前記曲線の軌道の一部を修正する軌道修正手段と、
   前記修正された一部の軌道上に、該軌道の長さに応じて、隣接する点間の間隔を維持できるように、複数の新たな点を配置する点配置手段として機能させるための曲線修正プログラム。

Images