JP4806429B2 - Digital panorama photographing apparatus and panorama image processing program - Google Patents

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JP4806429B2 JP2008172234A JP2008172234A JP4806429B2 JP 4806429 B2 JP4806429 B2 JP 4806429B2 JP 2008172234 A JP2008172234 A JP 2008172234A JP 2008172234 A JP2008172234 A JP 2008172234A JP 4806429 B2 JP4806429 B2 JP 4806429B2
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Description

本発明は、デジタルパノラマ撮影装置およびパノラマ用画像処理プログラムに係り、特に、一般医療用や歯科用の被写体をパノラマ撮影して記憶された複数のフレーム画像を重畳することで被写体の任意の断層の画像を再構成するデジタルパノラマ撮影装置およびパノラマ用画像処理プログラムに関する。   The present invention relates to a digital panorama imaging apparatus and a panorama image processing program, and in particular, by superimposing a plurality of frame images stored by panoramic imaging of a general medical or dental object, an arbitrary tomographic image of the object is recorded. The present invention relates to a digital panorama photographing apparatus and a panorama image processing program for reconstructing an image.

従来、歯科用のX線断層撮影装置として、パノラマ撮影装置が知られている(例えば、特許文献1〜特許文献3参照)。特許文献1〜3に開示された装置は、水平面(XY平面)で位置合わせされた歯列の位置において、歯列の鉛直面方向(Z方向)の断層画像を取得し、1つの歯列に対して複数の断層画像(多断層画像)を表示可能に構成されている。   Conventionally, a panoramic imaging apparatus is known as a dental X-ray tomography apparatus (see, for example, Patent Documents 1 to 3). The devices disclosed in Patent Documents 1 to 3 acquire tomographic images in the vertical plane direction (Z direction) of the dentition at the position of the dentition aligned on the horizontal plane (XY plane), and to one dentition. On the other hand, a plurality of tomographic images (multi-tomographic images) can be displayed.

例えば、特許文献1に開示された歯科用パノラマX線撮影装置は、受像装置にラインセンサ型のデジタルセンサを用いており、パノラマ断層撮影をする際に、一度目の撮影を終了すると、その終了位置から次の範囲の二度目の撮影を、二度目の撮影が終われば、その終了位置からその次の範囲の三度目の撮影を行うという操作を繰り返す。この間、先の撮影終了位置から次の撮影を開始する際、旋回アームはその振角分原点位置まで自動的に戻ってから撮影が開始される。そして、例えば、三度の操作による一連の撮影が終了すると、記憶手段に保存されていた各画像データを、撮影対象部位の断層面の連続した一枚の画像として表示装置に表示する。この歯科用パノラマX線撮影装置は、基準断層面に対してそれぞれ前後数ミリ離れた2つの断層面の位置も併せて多層断層撮影することができる。   For example, the dental panoramic X-ray imaging apparatus disclosed in Patent Document 1 uses a line sensor type digital sensor as an image receiving apparatus, and ends the first imaging when performing panoramic tomography. When the second shooting in the next range from the position is completed and the second shooting is completed, the operation of performing the third shooting in the next range from the end position is repeated. During this time, when the next shooting is started from the previous shooting end position, the swing arm automatically returns to the origin position by the swing angle, and then the shooting is started. For example, when a series of imaging by three operations is completed, each image data stored in the storage unit is displayed on the display device as one continuous image of the tomographic plane of the imaging target region. This dental panoramic X-ray imaging apparatus can perform multi-layer tomography together with the positions of two tomographic planes separated by several millimeters from the reference tomographic plane.

しかしながら、特許文献1に記載の装置は、任意断層のパノラマ画像を形成するものではない。これに対して、特許文献2および特許文献3に開示された技術は、X線源とX線撮像手段とを被験者の周りに旋回させながら被験者の1つの断層に対応した一連の撮影を行うことで複数のフレーム画像(フレームデータ)を取得し、記憶手段から読み出した各フレーム画像を所定距離ずつシフトさせながら加算する画像処理を行うことで、撮影対象の断層に関わらず任意断層のパノラマ画像を形成する。   However, the apparatus described in Patent Document 1 does not form a panoramic image of an arbitrary slice. On the other hand, the techniques disclosed in Patent Document 2 and Patent Document 3 perform a series of imaging corresponding to one tomography of the subject while turning the X-ray source and the X-ray imaging means around the subject. A plurality of frame images (frame data) are acquired by performing image processing for adding the respective frame images read from the storage means while shifting them by a predetermined distance, so that a panoramic image of an arbitrary tomographic image can be obtained regardless of the tomographic image. Form.

このうち、特許文献2に開示されたパノラマ画像撮影装置では、パノラマ画像のボケを減らす処理に必要なパラメータとして、複数セットのフレームデータを相互に重ね合わせ加算するときに、それぞれのセットのフレームデータをどの程度位置をずらせて重ねるかという「重ね合わせの程度を示す量(ゲイン)」を導入し、ファントムを用いて奥行き方向の距離とゲインの関係を事前に定量計測しておく。そして、利用者は、パノラマ画像を観察しながら、その画像上に、焦点をもっとも合わせたい関心のある局所的な領域を関心領域(ROI:Region of Interest)として設定する。   Among these, in the panoramic image photographing device disclosed in Patent Document 2, when a plurality of sets of frame data are overlapped and added to each other as a parameter necessary for processing to reduce blur of the panoramic image, each set of frame data A “quantity indicating the degree of superposition (gain)” that indicates how much the positions are shifted and superimposed is introduced, and the relationship between the distance in the depth direction and the gain is quantitatively measured in advance using a phantom. Then, while observing the panoramic image, the user sets a region of interest (ROI) as a region of interest (ROI) on the image.

また、特許文献3に開示されたデジタルパノラマ撮影装置では、撮影によって取得した大容量フレーム画像記憶手段に記憶されている大量のフレーム画像に対して、フレーム飛越し法による断層像構築処理を施すことで、X線源とX線撮像手段とを旋回させるときの回転中心からの半径(回転半径r)として所望の値を求め、次いでフレーム微少移動法による画像構築によってこの回転半径rから所望の微少間隔を一定間隔とする各半径上の断層像を得るようにする。
特開2006−320347号公報(0030〜0032、図4) 特開2007−136163号公報(0032〜0043、図3) 特開2006−180944号公報
Further, in the digital panorama photographing apparatus disclosed in Patent Document 3, tomographic image construction processing by the frame skipping method is performed on a large number of frame images stored in the large-capacity frame image storage means acquired by photographing. Then, a desired value is obtained as a radius from the rotation center (rotation radius r) when the X-ray source and the X-ray imaging means are rotated, and then, a desired minute value is obtained from the rotation radius r by image construction by the frame minute movement method. A tomographic image on each radius having a constant interval is obtained.
JP 2006-320347 A (0030-0032, FIG. 4) JP 2007-136163 A (0032-0043, FIG. 3) JP 2006-180944 A

しかしながら、特許文献2に記載の技術では、利用者の操作情報に応答して、ROIで指定された、標準面のパノラマ画像上の関心領域のサイズを持つ断面から手前側又は奥側に位置をずらした断面を診る際に、そのずらした位置は、事前測定に用いたファントムの構造に規定されている。また、特許文献2に記載のパノラマ画像撮影装置は、例えば奥側に4mm平行移動といった操作情報が入力されていたときに、その指定された断層の画像を再構成して表示する。したがって、基準とする断層から手前側又は奥側に位置をずらした断層の画像を、基準とする断層の画像や他の断層の画像と見比べることが困難である。仮に、基準とする断層でROIを指定して各断層の画像を連続的に表示したとしても、ROIの位置が不変なので、歯列の舌側方向の断層画像ほど画像幅が狭く、逆に、歯列の頬側方向の断層画像ほど画像幅が広くなってしまう。同様に、特許文献3に記載の技術も、仮に、基準とする断層でROIを指定して手前側又は奥側に位置をずらした断層の画像を連続的に表示したとしても各断層の画像幅は異なって表示される。   However, in the technology described in Patent Document 2, in response to user operation information, the position specified on the front side or the back side from the cross section having the size of the region of interest on the panoramic image of the standard plane specified by the ROI. When examining a shifted section, the shifted position is defined in the structure of the phantom used for the preliminary measurement. Further, the panoramic image photographing apparatus described in Patent Document 2 reconstructs and displays the designated tomographic image when operation information such as 4 mm parallel movement is input on the back side. Therefore, it is difficult to compare a tomographic image whose position is shifted to the near side or the far side from the reference tomographic image with a reference tomographic image or another tomographic image. Even if the ROI is designated as a reference tomographic image and the images of each tomographic image are displayed continuously, the position of the ROI is unchanged, so that the tomographic image in the lingual side of the dentition has a narrower image width. The tomographic image in the buccal direction of the dentition becomes wider. Similarly, in the technique described in Patent Document 3, even if an image of a tomographic image whose position is shifted to the near side or the far side is specified by specifying a ROI with a reference tomographic image, the image width of each tomographic image is displayed. Are displayed differently.

このように、基準とする断層でROIを指定して手前側又は奥側に位置をずらした断層の画像を連続的に表示したときに、各断層の画像幅が異なると、例えば、歯科医師が、基準とする断層の画像で発見した病変部から、手前側又は奥側に位置をずらした断層を観察するときに、違和感を感じたり病変部を視認しづらかったりするという問題がある。   As described above, when the tomographic images whose positions are shifted to the front side or the back side by designating the ROI with the reference tomographic images are continuously displayed, However, when observing a tomographic image whose position is shifted to the near side or the far side from a lesioned part found in a reference tomographic image, there is a problem that it feels uncomfortable or it is difficult to visually recognize the lesioned part.

そこで、本発明では、前記した問題を解決し、基準とする断層でROIを指定して手前側又は奥側に位置をずらした断層の画像を連続的に表示したときに、その表示を視る利用者にとって使い易い画像を生成することのできる技術を提供することを目的とする。   Therefore, in the present invention, when the above-mentioned problem is solved and an image of a tomographic image whose position is shifted to the near side or the far side is specified by specifying the ROI as a reference tomographic image, the display is viewed. It is an object of the present invention to provide a technique capable of generating an image that is easy for a user to use.

前記課題を解決するため、請求項1に記載のデジタルパノラマ撮影装置は、X線を被写体に照射するX線源と、前記被写体を透過したX線を受光するX線撮像手段と、X線源とX線撮像手段とを前記被写体が収まるように所定の間隔を空けて保持するアームを所定の回転中心の周りに回転させる旋回駆動手段と、前記被写体の撮影対象の断層をパノラマ撮影することで前記X線撮像手段により取得した複数のフレーム画像を記憶するフレーム画像記憶手段とを有し、前記記憶された複数のフレーム画像を前記被写体の指定された断層に対して予め定められた重ね継ぐときのずらし幅を示す重ね幅だけずらしながら加算して再構成処理することで前記指定された断層に関する再構成断層画像を生成するデジタルパノラマ撮影装置であって、所定の基本断層に対して再構成処理されたパノラマ断層像上において関心領域の範囲として2次元座標値と、前記関心領域に対応して前記基本断層の内側および外側を示す奥行き方向に設定される断層の個数と、前記設定される各断層間の奥行き方向の間隔との入力を受け付ける入力手段と、前記入力された2次元座標値の水平方向の値に基づいて、前記パノラマ断層像を構成する全フレーム画像のうち前記関心領域を構成するフレーム画像を抽出し、前記2次元座標値の垂直方向の値に基づいて、前記抽出されたフレーム画像の高さ方向の大きさおよび位置が、前記関心領域の高さ方向の大きさおよび位置と等しくなるように前記抽出されたフレーム画像から余分な部分を削除する加工を行い、前記個数と間隔とが入力された設定される断層ごとに、前記パノラマ断層像の関心領域に対応して抽出されて加工された前記複数の加工後フレーム画像を当該断層の位置に応じた重ね幅で再構成処理をしたときに形成される、前記関心領域に対応した再構成断層画像の幅の値によって前記パノラマ断層像の関心領域の幅の値を割ることで、当該断層の位置に応じた画像拡大率を算出し、前記設定される断層ごとに、前記画像拡大率を用いて、前記関心領域に対応した再構成処理後の断層画像が当該画像の中心位置を変更させることなく当該画像の幅が前記パノラマ断層像の関心領域の幅と等しくなるようにする正規化処理を行うことで、正規化された断層画像を生成するパノラマ用画像処理手段と、前記設定される断層ごとに、前記正規化された断層画像を連続的に出力する出力手段とを備え、前記パノラマ用画像処理手段は、前記正規化処理として、前記設定される断層ごとに、前記パノラマ断層像の関心領域に対応して抽出されて加工された前記複数の加工後フレーム画像を幅方向のみ当該断層の位置に応じた前記画像拡大率で拡大または縮小することで、高さが前記加工後フレーム画像の高さと同じである正規化フレーム画像を生成すると共に、当該断層の位置に応じた重ね幅の値に当該断層の位置に応じた前記画像拡大率を掛けることで第2の重ね幅を算出し、前記生成された正規化フレーム画像を前記第2の重ね幅で再構成することで、前記関心領域の高さおよび幅と同じ形状に正規化された断層画像を生成することを特徴とする。 In order to solve the above problem, a digital panoramic imaging apparatus according to claim 1 is an X-ray source that irradiates an object with X-rays, an X-ray imaging unit that receives X-rays transmitted through the object, and an X-ray source. A panoramic image of a tomographic image of the subject to be imaged, and a turning drive means for rotating an arm that holds the X-ray imaging means at a predetermined interval so that the subject can be accommodated at a predetermined interval. Frame image storage means for storing a plurality of frame images acquired by the X-ray imaging means, and when the stored plurality of frame images are preliminarily overlapped with a specified tomographic image of the subject A digital panoramic imaging apparatus for generating a reconstructed tomographic image relating to the designated tomographic image by adding and reconstructing while shifting by an overlap width indicating a shift width of On the panoramic tomographic image reconstructed with respect to the basic tomography, a two-dimensional coordinate value as a range of the region of interest and a tomography set in the depth direction indicating the inside and outside of the basic tomography corresponding to the region of interest An input unit that receives an input of the number and an interval in the depth direction between each set of tomographic frames, and all frames constituting the panoramic tomographic image based on a horizontal value of the input two-dimensional coordinate value A frame image constituting the region of interest is extracted from the image, and the size and position in the height direction of the extracted frame image are determined based on the vertical value of the two-dimensional coordinate value. performs processing for deleting unnecessary portions in the height direction of the size and position as equal as the extracted frame image, a tomographic your said number and spacing is set is input The, the plurality of post-process frame image processed is extracted corresponding to the region of interest of the panoramic tomographic image is formed when the reconstruction process in overlapping width corresponding to the position of the fault, the interest By dividing the value of the width of the region of interest of the panoramic tomographic image by the value of the width of the reconstructed tomographic image corresponding to the region, the image enlargement ratio corresponding to the position of the tomographic image is calculated, and for each set tomographic image Using the image enlargement ratio, the tomographic image after reconstruction processing corresponding to the region of interest does not change the center position of the image, and the width of the image becomes equal to the width of the region of interest of the panoramic tomographic image Panoramic image processing means for generating a normalized tomographic image by performing normalization processing, and output means for continuously outputting the normalized tomographic image for each set tomographic image And with The panoramic image processing means, as the normalization process, outputs the plurality of post-processed frame images extracted and processed corresponding to the region of interest of the panoramic tomographic image for each set tomogram in the width direction. Only by enlarging or reducing at the image enlargement ratio according to the position of the tomography, a normalized frame image having the same height as the post-processing frame image is generated, and at the same time according to the position of the tomography By multiplying the value of the overlap width by the image magnification corresponding to the position of the tomography, a second overlap width is calculated, and the generated normalized frame image is reconstructed with the second overlap width. A tomographic image normalized to the same shape as the height and width of the region of interest is generated .

かかる構成によれば、デジタルパノラマ撮影装置は、入力手段によって、パノラマ断層像上の関心領域の範囲を示す2次元座標値と、関心領域の奥行き方向に設定される断層の個数と、各断層間の間隔との入力を受け付ける。そして、デジタルパノラマ撮影装置は、パノラマ用画像処理手段によって、関心領域を構成するフレーム画像を抽出し、かつ、抽出したフレーム画像の高さ方向の大きさおよび位置を、関心領域の高さおよび位置に揃える加工を行う。そして、デジタルパノラマ撮影装置は、パノラマ用画像処理手段によって、設定される断層ごとに、関心領域の幅の値を、通常の処理で形成される再構成断層画像の幅の値によって割ることで、断層の位置に応じた画像拡大率を算出し、その画像拡大率を用いて、再構成処理後の断層画像がその画像の中心位置を変更させずに当該画像の幅が関心領域の幅と等しくなるようにする正規化処理を行う。したがって、関心領域から抽出されて加工された複数のフレーム画像のみを用いて、設定される断層に応じた重ね幅(重ね継ぐときのずらし幅)で重ね合わせることで再構成するので、断層画像を作成する処理に要する時間を短縮できる。そして、デジタルパノラマ撮影装置は、出力手段によって、断層ごとに、正規化された断層画像を連続的に出力する。そのため、正規化された再構成処理後の断層画像を連続的に出力したときに、表示される画像は、その表示を視る利用者にとって使い易い画像となる。   According to such a configuration, the digital panoramic imaging apparatus uses the input unit to input a two-dimensional coordinate value indicating the range of the region of interest on the panoramic tomographic image, the number of tomograms set in the depth direction of the region of interest, Accept input with interval. Then, the digital panorama imaging apparatus extracts the frame image constituting the region of interest by the panorama image processing means, and determines the height direction and size of the extracted frame image as the height and position of the region of interest. Processing to align. Then, the digital panoramic imaging apparatus divides the value of the width of the region of interest by the value of the width of the reconstructed tomographic image formed by normal processing for each tomography set by the panoramic image processing means, The image enlargement ratio corresponding to the position of the tomography is calculated, and the image enlargement ratio is used to make the tomographic image after reconstruction processing have the same width as the region of interest without changing the center position of the image. A normalization process is performed so that Therefore, since only a plurality of frame images extracted from the region of interest and processed are used to reconstruct them by superimposing them with the overlapping width (shifting width when overlapping) according to the set tomographic images, The time required for the creation process can be shortened. Then, the digital panoramic imaging apparatus continuously outputs normalized tomographic images for each tomography by the output means. Therefore, when the normalized tomographic image after the reconstruction process is continuously output, the displayed image becomes an image that is easy to use for the user who views the display.

かかる構成によれば、デジタルパノラマ撮影装置は、パノラマ用画像処理手段の正規化処理において、断層ごとに、事前に、再構成処理に用いる加工後フレーム画像を、画像拡大率を用いて拡大または縮小し、かつ、重ね幅に画像拡大率を掛けた上で、断層画像の再構成処理を行う。ここで、加工後フレーム画像は、通常の処理で形成される再構成断層画像よりもサイズが小さいので、再構成断層画像を拡大/縮小する場合に比べて画像の拡大/縮小に係る処理の負荷を低減できる。また、重ね幅については単純なスカラー値の掛け算なので容易に処理できる。したがって、デジタルパノラマ撮影装置は、画像の拡大/縮小に係る処理負荷を低減させつつ正規化された断層画像を生成できる。   According to such a configuration, the digital panorama imaging apparatus enlarges or reduces the processed frame image used for the reconstruction process in advance using the image enlargement ratio for each tomography in the normalization process of the panorama image processing unit. In addition, a tomographic image reconstruction process is performed after multiplying the overlap width by the image magnification. Here, since the post-processed frame image is smaller in size than the reconstructed tomographic image formed by normal processing, the processing load related to image enlargement / reduction is larger than when the reconstructed tomographic image is enlarged / reduced. Can be reduced. The overlap width can be easily processed because it is a simple multiplication of scalar values. Therefore, the digital panoramic imaging apparatus can generate a normalized tomographic image while reducing the processing load related to the enlargement / reduction of the image.

また、請求項に記載のデジタルパノラマ撮影装置は、請求項1記載のデジタルパノラマ撮影装置において、前記パノラマ用画像処理手段が、前記設定される各断層の位置を時間経過に伴って連続的に切り替えることで、前記切り替えられた各断層についての前記正規化された各断層画像を前記出力手段に順次出力すると共に、前記時間経過に伴って連続的に切り替えられる各断層の位置に追従してその時点でムービー表示されている断層画像の断層の位置を案内するアニメーション画面を前記出力手段に出力し、前記出力手段が、前記正規化された各断層画像をモニタ画面に順次出力することでムービー表示を行うと共に、前記ムービー表示を行うモニタ画面に、前記アニメーション画面を同時に表示することを特徴とする。 The digital panoramic imaging device according to claim 2, in digital panoramic imaging apparatus of claim 1, wherein the panoramic image processing unit, continuously with the position of each fault is the set time elapses By switching to, the normalized tomographic images of the switched tomographic images are sequentially output to the output means, and the position of each tomographic image that is continuously switched as time elapses is followed. An animation screen that guides the position of the tomographic image displayed at that time in the tomographic image is output to the output unit, and the output unit sequentially outputs the normalized tomographic images to the monitor screen, thereby outputting the movie. In addition to displaying, the animation screen is simultaneously displayed on a monitor screen for displaying the movie.

かかる構成によれば、デジタルパノラマ撮影装置は、正規化された各断層画像をムービー表示させるので、ムービー表示を観察する利用者は、視点を変えずに関心領域を観察することができる。また、デジタルパノラマ撮影装置は、モニタ画面に、正規化された断層画像のムービー表示と、現在表示中の断層の位置を案内するアニメーション画面とを同時に表示させるので、ユーザビリティに優れると共に、断層画像を用いた診断に係る性能を向上させることができる。   According to this configuration, the digital panorama imaging apparatus displays each normalized tomographic image as a movie, so that the user who observes the movie display can observe the region of interest without changing the viewpoint. In addition, the digital panorama imaging apparatus simultaneously displays on the monitor screen a normalized tomographic movie display and an animation screen that guides the position of the currently displayed tomographic image. The performance related to the used diagnosis can be improved.

また、請求項に記載のデジタルパノラマ撮影装置は、請求項1または請求項に記載のデジタルパノラマ撮影装置において、前記フレーム画像記憶手段が、前記回転中心から距離r1だけ離間している前記被写体の第1の断層を前記X線撮像手段の1画素分の長さずつシフトさせながら撮影して取得されたn枚のフレーム画像を記憶し、前記パノラマ用画像処理手段が、前記n枚のフレーム画像のうち撮影順に(k−1)フレームおきに(n/k)枚だけ順次読み出し、前記X線撮像手段の1画素分の長さを前記重ね幅として前記読み出した各フレーム画像を重ね合わせるフレーム飛越し方法を用いた再構成処理により、前記回転中心からの距離が(r1/k)である前記被写体の第2の断層の断層画像を生成すると共に、前記被写体の第1および第2の断層とは異なる第3の断層において、前記(k−1)フレームおきに読み出した(n/k)枚のフレーム画像を用いて再構成処理を行うために、前記回転中心から前記第3の断層までの距離と前記回転中心から前記第2の断層までの距離との比の値を、前記X線撮像手段の1画素分の長さに掛けることで、前記回転中心から前記第3の断層までの距離に対応した新たな重ね幅として第2の重ね幅を算出し、前記算出した第2の重ね幅で前記(n/k)枚のフレーム画像を重ね合わせるフレーム微小移動方法を用いた再構成処理により、前記被写体の第3の断層の断層画像を生成することを特徴とする。 Further, the digital panoramic imaging apparatus of claim 3, in digital panoramic imaging apparatus of claim 1 or claim 2, wherein the frame image storage means is spaced from the center of rotation by a distance r 1 the N frame images obtained by photographing the first tomogram of the subject while shifting the length of one pixel of the X-ray imaging unit while being stored are stored, and the panoramic image processing unit stores the n pieces of panoramic images. Of the frame images, only (n / k) frames are sequentially read out every (k-1) frames in the shooting order, and the read frame images are overlapped with the length of one pixel of the X-ray imaging means as the overlap width. the reconstruction process using the frame interlace method, together with the distance from the rotation center to generate a second fault tomographic image of the subject is (r 1 / k), the said object In order to perform reconstruction processing using (n / k) frame images read every (k−1) frames in a third tomography different from the second tomography, By multiplying the length of one pixel of the X-ray imaging means by the value of the ratio between the distance to the third slice and the distance from the rotation center to the second tomography, A frame small movement method of calculating a second overlap width as a new overlap width corresponding to the distance to the three faults and superimposing the (n / k) frame images with the calculated second overlap width. A tomographic image of the third tomographic image of the subject is generated by the used reconstruction process.

かかる構成によれば、デジタルパノラマ撮影装置は、パノラマ用画像処理手段によって、断層画像の再構成処理を行う際に、フレーム飛越し法およびフレーム微小移動法を用いる。フレーム飛越し法およびフレーム微小移動法によれば、回転中心を始点として第2の断層上の地点までのベクトルをスカラー倍したベクトルの終点の位置に被写体の第3の断層を設定することができる。したがって、デジタルパノラマ撮影装置は、被写体の第2の断層を基本断層として、この基本断層の外側または内側に微小な一定の間隔で容易に被写体の第3の断層を設定することが可能である。そのため、断層間隔を微小化できるので、断層画像を用いた診断に係る性能を向上させることができる。さらに、特にムービー表示においては、ムービー表示を観察する利用者が視点を変えずに違和感なく関心領域を観察することができる。   According to such a configuration, the digital panorama photographing apparatus uses the frame skipping method and the frame minute movement method when the tomographic image reconstruction processing is performed by the panorama image processing means. According to the frame skipping method and the frame minute movement method, the third tomography of the subject can be set at the position of the end point of the vector obtained by scalar multiplication of the vector from the rotation center to the point on the second tomography. . Therefore, the digital panoramic imaging apparatus can easily set the third tomography of the subject at a minute fixed interval outside or inside the basic tomography using the second tomography of the subject as the basic tomography. Therefore, since the tomographic interval can be miniaturized, it is possible to improve the performance related to the diagnosis using the tomographic image. Furthermore, particularly in the movie display, the user who observes the movie display can observe the region of interest without changing the viewpoint without feeling uncomfortable.

また、請求項に記載のパノラマ用画像処理プログラムは、被写体の撮影対象の断層をパノラマ撮影することで取得された複数のフレーム画像を前記被写体の指定された断層に対して予め定められた重ね継ぐときのずらし幅を示す重ね幅だけずらしながら加算して再構成処理することで前記指定された断層に関する再構成断層画像を生成するために、前記複数のフレーム画像を記憶するフレーム画像記憶手段を備えたコンピュータを、所定の基本断層に対して再構成処理されたパノラマ断層像上において関心領域の範囲として2次元座標値と、前記関心領域に対応して前記基本断層の内側および外側を示す奥行き方向に設定される断層の個数と、前記設定される各断層間の奥行き方向の間隔とを入力情報として受け付ける入力情報判別制御手段、前記入力された2次元座標値の水平方向の値に基づいて、前記パノラマ断層像を構成する全フレーム画像のうち前記関心領域を構成するフレーム画像を抽出し、前記2次元座標値の垂直方向の値に基づいて、前記抽出されたフレーム画像の高さ方向の大きさおよび位置が、前記関心領域の高さ方向の大きさおよび位置と等しくなるように前記抽出されたフレーム画像から余分な部分を削除する加工を行うフレーム画像抽出加工手段、前記個数と間隔とが入力された設定される断層ごとに、前記パノラマ断層像の関心領域に対応して抽出されて加工された前記複数の加工後フレーム画像を当該断層の位置に応じた重ね幅で再構成することで、前記関心領域に対応した再構成断層画像を生成する画像再構成手段、前記設定される断層ごとに、前記パノラマ断層像の関心領域の幅の値を、前記関心領域に対応した再構成断層画像の幅の値によって割ることで、当該断層の位置に応じた画像拡大率を算出する拡大率算出手段、前記設定される断層ごとに、前記画像拡大率を用いて、前記関心領域に対応した再構成処理後の断層画像が当該画像の中心位置を変更させることなく当該画像の幅が前記パノラマ断層像の関心領域の幅と等しくなるようにする正規化処理を行うことで、正規化された断層画像を生成する断層画像幅正規化処理手段、前記設定される断層ごとに、前記正規化された断層画像を連続的に出力手段に表示させる表示制御手段として機能させるためのパノラマ用画像処理プログラムであって、前記パノラマ用画像処理手段は、前記正規化処理として、前記設定される断層ごとに、前記パノラマ断層像の関心領域に対応して抽出されて加工された前記複数の加工後フレーム画像を幅方向のみ当該断層の位置に応じた前記画像拡大率で拡大または縮小することで、高さが前記加工後フレーム画像の高さと同じである正規化フレーム画像を生成すると共に、当該断層の位置に応じた重ね幅の値に当該断層の位置に応じた前記画像拡大率を掛けることで第2の重ね幅を算出し、前記生成された正規化フレーム画像を前記第2の重ね幅で再構成することで、前記関心領域の高さおよび幅と同じ形状に正規化された断層画像を生成することを特徴とする。このように構成されることにより、このプログラムをインストールされたコンピュータは、このプログラムに基づいた各機能を実現することができる。 Further, the panorama image processing program according to claim 4 , wherein a plurality of frame images obtained by panoramic photographing a tomographic image of a subject are overlapped in advance with respect to a designated tomographic image of the subject. Frame image storage means for storing the plurality of frame images in order to generate a reconstructed tomographic image relating to the specified tomographic image by adding and reconstructing while shifting by an overlapping width indicating a shift width when joining A two-dimensional coordinate value as a region of interest on a panoramic tomographic image reconstructed with respect to a predetermined basic fault, and a depth indicating the inside and outside of the basic fault corresponding to the region of interest An input information discrimination control unit that receives, as input information, the number of faults set in the direction and the interval in the depth direction between the set faults. Based on the input two-dimensional coordinate value in the horizontal direction, a frame image constituting the region of interest is extracted from all frame images constituting the panoramic tomographic image, and the vertical direction of the two-dimensional coordinate value is extracted. Based on the value of, an extra portion from the extracted frame image so that the size and position in the height direction of the extracted frame image are equal to the size and position in the height direction of the region of interest Frame image extraction processing means for performing processing for deleting the plurality of post-processing images that are extracted and processed corresponding to the region of interest of the panoramic tomographic image , for each set tomography in which the number and interval are input a frame image by reconstituted with overlapping width corresponding to the position of the tomographic image reconstruction means for generating a reconstructed tomographic image corresponding to the region of interest, each slice is the set, Serial value of the width of the region of interest of a panoramic tomographic image, by dividing by the value of the width of the reconstructed tomographic image corresponding to the region of interest, enlargement ratio calculating means for calculating an image enlargement ratio corresponding to the position of the fault, For each set tomography , using the image enlargement ratio, the tomographic image after reconstruction processing corresponding to the region of interest does not change the center position of the image, and the width of the image is the panoramic tomographic image. A tomographic image width normalization processing unit that generates a normalized tomographic image by performing a normalization process to be equal to the width of the region of interest , and the normalized tomographic image for each set tomographic image Is a panorama image processing program for causing the output means to continuously display the image as a display control means , wherein the panorama image processing means performs the normalization process as the set tomogram. In addition, by expanding or reducing the plurality of processed frame images extracted and processed corresponding to the region of interest of the panoramic tomographic image only in the width direction at the image enlargement ratio according to the position of the tomographic image, By generating a normalized frame image whose height is the same as the height of the post-processing frame image, and multiplying the value of the overlap width according to the position of the tomography by the image enlargement ratio according to the position of the tomography. A tomographic image normalized to the same shape as the height and width of the region of interest is calculated by calculating a second overlapping width and reconstructing the generated normalized frame image with the second overlapping width. generated and characterized in that. By being configured in this way, a computer in which this program is installed can realize each function based on this program.

本発明によれば、デジタルパノラマ撮影装置は、パノラマ断層像上の指定された関心領域の奥行き方向に設定される各断層について再構成処理後の断層画像の幅を関心領域の幅と等しくして連続的に出力することができる。したがって、その表示を視る利用者にとって使い易い画像を生成することができる。   According to the present invention, the digital panorama imaging apparatus sets the width of the tomographic image after the reconstruction processing to be equal to the width of the region of interest for each tomography set in the depth direction of the designated region of interest on the panoramic tomographic image. It can output continuously. Therefore, it is possible to generate an image that is easy to use for the user who views the display.

以下、図面を参照して本発明のデジタルパノラマ撮影装置を実施するための最良の形態(以下「実施形態」という)について詳細に説明する。   The best mode for carrying out the digital panorama photographing apparatus of the present invention (hereinafter referred to as “embodiment”) will be described below in detail with reference to the drawings.

[デジタルパノラマ撮影装置の構成]
図1は、本発明の実施形態に係るデジタルパノラマ撮影装置を模式的に示す構成図である。デジタルパノラマ撮影装置1は、パノラマ撮影(パノラマX線断層撮影法)によって、被写体(人物)Kの上顎/下顎における歯列に沿った所定の断層におけるX線像を撮影して歯科用の断層画像を生成するものであり、図1に示すように、X線源2と、X線撮像手段3と、旋回駆動手段4と、A/D変換手段5と、大容量フレーム画像記憶手段6と、パノラマ用画像処理手段7と、処理画像記憶手段8と、全画像表示記憶手段9と、出力手段10と、入力手段17とを備えている。
[Configuration of Digital Panorama Camera]
FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing a digital panorama photographing apparatus according to an embodiment of the present invention. The digital panoramic imaging apparatus 1 captures an X-ray image of a predetermined tomography along the dentition of the maxilla / mandible of a subject (person) K by panoramic radiography (panoramic X-ray tomography), and obtains a dental tomographic image. As shown in FIG. 1, the X-ray source 2, the X-ray imaging means 3, the turning drive means 4, the A / D conversion means 5, the large-capacity frame image storage means 6, Panorama image processing means 7, processed image storage means 8, all-image display storage means 9, output means 10, and input means 17 are provided.

[断層画像]
ここで、生成表示される断層画像について図2を参照して説明する。図2は、被写体としての歯列に対応するように割り当てられた複数の断層を示す説明図である。図2に示す状態では、X線源2は、被写体K(図1参照)である人物の歯列の前歯部c側からX線を照射し、当該歯列の臼歯部d側において、X線撮像手段3が受光しているが、撮影中には、X線源2およびX線撮像手段3は回転し、回転中心aの位置はスライドする。図2では、歯列の前後の奥行き方向の中央に基本断層b0をとり、歯列の奥行き方向の後側(内側)に舌側断層bm、前側(外側)に頬側断層bnを例示した。ここで、mは舌側方向の断層の識別情報(m=−1,−2,−3,…)、nは頬側方向の断層の識別情報(n=1,2,3,…)をそれぞれ示す。ただし、図2では、舌側方向断層、頬側方向断層とも1つずつ例示した。なお、人体の歯列が被写体である場合には、基本断層b0は、回転中心aから前歯部c側の1番の中切歯までの距離が例えば50mm程度、舌側方向断層、頬側方向断層は、基本断層b0から例えば±30mm程度までの領域に設定することが好ましい。
[Tomographic image]
Here, the tomographic image generated and displayed will be described with reference to FIG. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a plurality of slices assigned to correspond to a dentition as a subject. In the state shown in FIG. 2, the X-ray source 2 emits X-rays from the front tooth portion c side of the dentition of the person who is the subject K (see FIG. 1), and X-rays are emitted from the molar portion d side of the dentition. Although the imaging means 3 receives light, the X-ray source 2 and the X-ray imaging means 3 rotate and the position of the rotation center a slides during imaging. In FIG. 2, the basic fault b 0 is taken at the center in the depth direction before and after the dentition, the lingual fault b m on the rear side (inner side) of the dentition in the depth direction, and the buccal fault b n on the front side (outer side). Illustrated. Here, m is identification information (m = −1, −2, −3,...) Of the tongue side direction, and n is identification information (n = 1, 2, 3,...) Of the buccal direction. Each is shown. However, in FIG. 2, one each of the lingual-side fault and the buccal-side fault is illustrated. When the dentition of the human body is a subject, the basic tomography b 0 is, for example, a distance from the rotation center a to the first central incisor on the anterior tooth c side of about 50 mm, a lingual direction tomography, cheek side The directional fault is preferably set in a region from the basic fault b 0 to about ± 30 mm, for example.

図3は、本発明の実施形態に係るデジタルパノラマ撮影装置で生成された断層像を示す説明図であって、(a)は図2に示した歯列の各断層に対応した断層像、(b)は複数のフレーム画像をずらしながら重ねることで断層像が形成されていることをそれぞれ示している。図3(a)に示す頬側方向断層像Bnは、図2に示した頬側断層bnにおける断層画像の一例である。また、図3(a)に示す基本断層像B0は、図2に示した基本断層b0における断層画像の一例である。以下でパノラマ断層像と呼ぶ場合には、この基本断層像B0を指すこととする。また、図3(a)に示す舌側方向断層像Bmは、図2に示した舌側断層bmにおける断層画像の一例である。 FIG. 3 is an explanatory view showing a tomographic image generated by the digital panoramic imaging apparatus according to the embodiment of the present invention, in which (a) is a tomographic image corresponding to each tomogram of the dentition shown in FIG. b) shows that a tomographic image is formed by overlapping a plurality of frame images while shifting them. The buccal direction tomographic image B n shown in FIG. 3A is an example of a tomographic image in the buccal side tomographic b n shown in FIG. A basic tomographic image B 0 shown in FIG. 3A is an example of a tomographic image of the basic tomographic b 0 shown in FIG. In the following, when referred to as a panoramic tomographic image, this basic tomographic image B 0 is indicated. Further, the lingual tomographic image B m shown in FIG. 3A is an example of a tomographic image of the lingual tomographic b m shown in FIG.

図3(a)に示すように、各断層画像の画像幅(横幅)は異なっており、頬側方向ほど回転中心a(図2参照)から遠いのでその分長い。例えば、基本断層像B0は、図3(b)に示すように、所定のフレーム幅を有した数多くのフレーム画像(単純X線撮影像)gを、所定の間隔(予め定められた重ね継ぐときのずらし幅を示す重ね幅)で重ね合わされて形成されている。図3(b)では13枚のフレーム画像gを例示したが、実際の断層画像は、数百〜数千枚のフレーム画像gを合成して構築される。つまり、1つのフレーム画像に数〜数十枚の他のフレーム画像が重ねられることになるので、1つのフレーム画像に着目したときに、他のフレーム画像と実際に重っている部分は、着目しているフレーム画像から何フレーム先のフレーム画像であるかを特定しなければ定義できない。一方、重ね継ぐときのずらし幅の部分は、着目しているフレーム画像と次のフレーム画像との関係だけで定義できる。したがって、この意味において、ずらし幅のことを「重ね幅」と呼ぶ。なお、図3(b)に示すようにすべてのフレーム画像gを等間隔で重ね合わせて形成してもよいし、重ね幅を変化させて重ね合わせるようにしてもよい。 As shown in FIG. 3A, the image widths (horizontal widths) of the tomographic images are different, and are longer from the rotation center a (see FIG. 2) in the cheek side direction. For example, as shown in FIG. 3B, the basic tomographic image B 0 is obtained by joining a number of frame images (simple X-ray images) g having a predetermined frame width at a predetermined interval (a predetermined overlap). (Overlapping width showing the shifting width of time). Although FIG. 3B illustrates 13 frame images g, an actual tomographic image is constructed by synthesizing several hundred to several thousand frame images g. In other words, several to several tens of other frame images are superimposed on one frame image, so when focusing on one frame image, the part that actually overlaps with the other frame image It cannot be defined unless the number of frames ahead of the current frame image is specified. On the other hand, the shift width when overlapping can be defined only by the relationship between the frame image of interest and the next frame image. Therefore, in this sense, the shift width is referred to as “overlap width”. As shown in FIG. 3B, all the frame images g may be overlapped at equal intervals, or may be overlapped by changing the overlap width.

[デジタルパノラマ撮影装置の各部の構成]
図1に戻って、デジタルパノラマ撮影装置1の各部の構成を説明する。
X線源2は、図示しないスリットを有しており、このスリットを介してX線を照射することにより生成されるスリットビーム(X線ビーム)を所定のタイミングで被写体Kに照射するものである。
[Configuration of each part of Digital Panorama Camera]
Returning to FIG. 1, the configuration of each part of the digital panorama photographing apparatus 1 will be described.
The X-ray source 2 has a slit (not shown), and irradiates the subject K with a slit beam (X-ray beam) generated by irradiating X-rays through the slit at a predetermined timing. .

X線撮像手段3は、X線源2から照射されて被写体Kを透過したX線を受光して、被写体KのX線が透過した部分を所定のフレームレートで撮像するものである。X線撮像手段3は、X線イメージセンサやX線検出器、またはそれらの組合せである。ここで、イメージセンサは、例えば、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサ、CMOSイメージセンサ、TFT(Thin Film Transistor)センサ、CdTeセンサ等である。また、X線検出器は、X線イメージインテンシファイア(Image Intensifier:I.I.)、フラットパネル検出器(Flat Panel Detector:FPD)等である。本実施形態では、X線撮像手段3は、CMOSイメージセンサであるものとして説明する。この場合、1画素サイズを、例えば100μmとすることができる。   The X-ray imaging means 3 receives X-rays emitted from the X-ray source 2 and transmitted through the subject K, and images a portion of the subject K where X-rays are transmitted at a predetermined frame rate. The X-ray imaging means 3 is an X-ray image sensor, an X-ray detector, or a combination thereof. Here, the image sensor is, for example, a CCD (Charge Coupled Device) image sensor, a CMOS image sensor, a TFT (Thin Film Transistor) sensor, a CdTe sensor, or the like. The X-ray detector is an X-ray image intensifier (I.I.), a flat panel detector (FPD), or the like. In the present embodiment, the X-ray imaging unit 3 will be described as a CMOS image sensor. In this case, one pixel size can be set to 100 μm, for example.

旋回駆動手段4は、アームにX線源2とX線撮像手段3とを所定の間隔を空けて保持し、モータやアクチュエータ等の駆動により、アームを所定の角速度で回転するように旋回させる。この間隔は、X線源2とX線撮像手段3との間に被写体Kが収まるように、例えば、30cm〜1mに設定される。なお、X線源2の照射部とX線撮像手段3の受光面とは対向して配置される。また、アームは、回転中心aの周りに回転可能に構成され、さらに回転中心aを移動させるスライド動作が可能に構成されている。これにより、X線源2とX線撮像手段3とが所定の間隔を維持したまま、X線撮像手段3は、被写体Kの周囲の任意の方向の断層画像を撮影することができる。この旋回駆動手段4と、X線源2と、X線撮像手段3とは、図示しないコントローラにより制御され、旋回駆動手段4がアームを旋回しながらX線源2がX線を照射して撮影を繰り返し、X線の照射タイミングに同期してX線撮像手段3が被写体KのX線像としてのフレーム画像(単純X線撮影像)を連続的に撮像してA/D変換手段5に出力する。A/D変換手段5は、X線撮像手段3の出力信号を取得し、A/D変換(analog to digital translation)してパノラマ用画像処理手段7に出力する。   The turning drive means 4 holds the X-ray source 2 and the X-ray imaging means 3 on the arm at a predetermined interval, and turns the arm so as to rotate at a predetermined angular velocity by driving a motor, an actuator or the like. This interval is set to, for example, 30 cm to 1 m so that the subject K is accommodated between the X-ray source 2 and the X-ray imaging means 3. In addition, the irradiation part of the X-ray source 2 and the light-receiving surface of the X-ray imaging means 3 are arranged to face each other. Further, the arm is configured to be rotatable around the rotation center a, and is further configured to be able to perform a slide operation for moving the rotation center a. Accordingly, the X-ray imaging unit 3 can capture a tomographic image in an arbitrary direction around the subject K while maintaining a predetermined distance between the X-ray source 2 and the X-ray imaging unit 3. The turning drive means 4, the X-ray source 2, and the X-ray imaging means 3 are controlled by a controller (not shown), and the X-ray source 2 emits X-rays while the turning drive means 4 turns the arm. The X-ray imaging unit 3 continuously captures a frame image (simple X-ray image) as an X-ray image of the subject K in synchronization with the X-ray irradiation timing and outputs it to the A / D conversion unit 5. To do. The A / D conversion means 5 acquires the output signal of the X-ray imaging means 3, performs A / D conversion (analog to digital translation), and outputs it to the panorama image processing means 7.

入力手段17は、例えば、マウス、キーボード、ディスクドライブ装置などから構成される。本実施形態では、入力手段17は、生成表示される断層画像を指定するためにパノラマ用画像処理手段7に入力される情報として、基本断層b0に対して再構成処理されたパノラマ断層像B0上において関心領域(ROI:Region of Interest)の範囲を示す2次元座標値と、関心領域に対応して基本断層b0の内側および外側を示す奥行き方向に設定される断層の合計個数と、設定される各断層間の奥行き方向の間隔との入力を受け付ける。 The input means 17 is composed of, for example, a mouse, a keyboard, a disk drive device, and the like. In this embodiment, the input unit 17 uses the panoramic tomographic image B reconstructed with respect to the basic tomographic b 0 as information input to the panoramic image processing unit 7 in order to designate a tomographic image to be generated and displayed. ROI on 0: 2-dimensional coordinate values for the range of (ROI region of interest) and the total number of faults that are set in the depth direction showing the inner and outer base tomographic b 0 corresponding to the region of interest, The input of the interval in the depth direction between the set faults is accepted.

大容量フレーム画像記憶手段6と、パノラマ用画像処理手段7と、処理画像記憶手段8と、全画像表示記憶手段9とは、例えば、一般的なコンピュータ(計算機)で実現することができ、CPU(Central Processing Unit)と、RAM(Random Access Memory)と、ROM(Read Only Memory)と、HDD(Hard Disk Drive)と、入力/出力インタフェースとを含んで構成されている。   The large-capacity frame image storage means 6, the panorama image processing means 7, the processed image storage means 8, and the all-image display storage means 9 can be realized by, for example, a general computer (computer), and CPU (Central Processing Unit), RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), HDD (Hard Disk Drive), and an input / output interface.

大容量フレーム画像記憶手段(フレーム画像記憶手段)6は、X線撮像手段3で撮像されてA/D変換された被写体KのX線像としてのフレーム画像(単純X線撮影像)を記憶するものであり、一般的な画像メモリやハードディスク等から構成される。   The large-capacity frame image storage means (frame image storage means) 6 stores a frame image (simple X-ray image) as an X-ray image of the subject K imaged by the X-ray imaging means 3 and A / D converted. It is composed of a general image memory, hard disk, and the like.

パノラマ用画像処理手段7は、A/D変換手段5の出力信号としてフレーム画像を取得し、大容量フレーム画像記憶手段6に格納する。このパノラマ用画像処理手段7は、再構成処理の機能と、正規化処理の機能とを有している。パノラマ用画像処理手段7は、再構成処理の機能として、大容量フレーム画像記憶手段6に記憶された複数のフレーム画像を処理画像記憶手段8に展開して水平方向に重ね合わせることにより、任意の指定された複数の断層についてそれぞれの断層の画像を再構成する。再構成された断層画像は、全画像表示記憶手段9を介して出力手段10に出力される。この再構成処理の具体例については後記する。   The panorama image processing means 7 acquires a frame image as an output signal of the A / D conversion means 5 and stores it in the large-capacity frame image storage means 6. The panoramic image processing means 7 has a reconstruction processing function and a normalization processing function. The panoramic image processing means 7 is a function of reconstruction processing, which develops a plurality of frame images stored in the large-capacity frame image storage means 6 in the processed image storage means 8 and superimposes them in the horizontal direction. The image of each fault is reconstructed for a plurality of specified faults. The reconstructed tomographic image is output to the output means 10 via the entire image display storage means 9. A specific example of this reconstruction process will be described later.

また、パノラマ用画像処理手段7は、正規化処理の前処理として、入力手段17で入力された2次元座標値の水平方向の値に基づいて、パノラマ断層像B0を構成する全フレーム画像のうち関心領域を構成するフレーム画像を抽出する。さらに、パノラマ用画像処理手段7は、抽出したフレーム画像を処理画像記憶手段8のメモリに展開して、入力手段17で入力された2次元座標値の垂直方向の値に基づいて、抽出された各フレーム画像の高さ方向の大きさが、関心領域の高さ方向の大きさと等しくなるように各フレーム画像から余分な部分を削除する加工を行う。この抽出して加工されたフレーム画像を加工後フレーム画像と呼ぶ。 Further, the panoramic image processing unit 7 performs pre-processing of normalization processing based on the horizontal direction values of the two-dimensional coordinate values input by the input unit 17 for all frame images constituting the panoramic tomographic image B 0 . Among them, a frame image constituting the region of interest is extracted. Further, the panoramic image processing means 7 develops the extracted frame image in the memory of the processed image storage means 8 and extracts the frame image based on the vertical value of the two-dimensional coordinate value input by the input means 17. Processing is performed to delete an excess portion from each frame image so that the size in the height direction of each frame image becomes equal to the size in the height direction of the region of interest. This extracted and processed frame image is called a processed frame image.

また、パノラマ用画像処理手段7は、前記した前処理後に正規化処理を行う。正規化処理とは、生成表示される断層画像に対応した断層ごとに、複数の加工後フレーム画像と、当該断層の位置に応じた重ね幅とに基づいて、再構成処理後の断層画像の幅がパノラマ断層像B0の関心領域の幅と等しくなるようにする処理のことを意味する。正規化処理の具体例については後記する。 The panoramic image processing means 7 performs normalization processing after the above preprocessing. Normalization processing refers to the width of a tomographic image after reconstruction processing based on a plurality of post-processing frame images and the overlap width corresponding to the position of the tomographic image for each tomographic image corresponding to the generated and displayed tomographic image. Means the process of making the width of the region of interest of the panoramic tomographic image B 0 equal. A specific example of normalization processing will be described later.

処理画像記憶手段8は、パノラマ用画像処理手段7による画像の再構成処理等のために使用される記憶手段であり、一般的な画像メモリ等から構成される。この処理画像記憶手段8は、パノラマ用画像処理手段7によって加工処理されたフレーム画像(加工後フレーム画像)等を記憶する。   The processed image storage unit 8 is a storage unit used for image reconstruction processing or the like by the panorama image processing unit 7 and includes a general image memory or the like. The processed image storage unit 8 stores a frame image (processed frame image) processed by the panoramic image processing unit 7 and the like.

全画像表示記憶手段9は、パノラマ用画像処理手段7で再構成処理結果として生成され出力手段10に表示すべき断層画像(指定された断層に対応した断層画像やパノラマ断層像)を記憶するものであり、一般的な画像メモリ等から構成される。この断層画像は、例えば、輝度値で表される。   The all-image display storage unit 9 stores a tomographic image (a tomographic image or a panoramic tomographic image corresponding to a designated tomographic image) generated as a result of the reconstruction processing by the panoramic image processing unit 7 and to be displayed on the output unit 10. It is composed of a general image memory or the like. This tomographic image is represented by a luminance value, for example.

出力手段10は、例えば、CRT(Cathode Ray Tube)、液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)、PDP(Plasma Display Panel)、EL(Electronic Luminescence)等から構成される。出力手段10は、入力手段17により指定されて生成表示される断層画像に対応した断層ごとに、パノラマ用画像処理手段7で正規化された断層画像を連続的に出力する。   The output unit 10 includes, for example, a CRT (Cathode Ray Tube), a liquid crystal display (LCD), a PDP (Plasma Display Panel), an EL (Electronic Luminescence), and the like. The output means 10 continuously outputs the tomographic images normalized by the panoramic image processing means 7 for each tomogram corresponding to the tomographic image specified and generated by the input means 17.

[パノラマ用画像処理手段の機能ブロック]
図4は、本発明の実施形態に係るデジタルパノラマ撮影装置のパノラマ用画像処理手段の機能を示すブロック図である。パノラマ用画像処理手段7は、図4に示すように、入力情報判別制御手段11と、フレーム画像抽出加工手段12と、画像再構成手段13と、拡大率算出手段14と、断層画像幅正規化処理手段15と、表示制御手段16とを備えている。
[Functional block of image processing means for panorama]
FIG. 4 is a block diagram showing functions of the panorama image processing means of the digital panorama photographing apparatus according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the panorama image processing means 7 includes an input information discrimination control means 11, a frame image extraction processing means 12, an image reconstruction means 13, an enlargement ratio calculation means 14, and a tomographic image width normalization. Processing means 15 and display control means 16 are provided.

ここで、パノラマ用画像処理手段7が参照する情報または処理結果の情報として各記憶手段6,8,9に記憶される情報について説明する。記憶手段に記憶される情報は、図4に示すように、例えば、フレーム画像21、パノラマ断層像22、画像再構成情報23、加工後フレーム画像24、拡大率25、正規化処理情報26、正規化断層画像27を含む。図4では、情報の種類を区別するために1つずつ符号を付して記述したが、各情報が1つずつ存在しているものではなく複数の情報を総称している。ただし、パノラマ断層像22は単数である。   Here, information stored in each of the storage units 6, 8, and 9 as information referred to by the panorama image processing unit 7 or information of a processing result will be described. As shown in FIG. 4, the information stored in the storage means includes, for example, a frame image 21, a panoramic tomographic image 22, image reconstruction information 23, a post-processing frame image 24, an enlargement ratio 25, normalization processing information 26, normalization information A converted tomographic image 27 is included. In FIG. 4, in order to distinguish the types of information, the codes are described one by one. However, each piece of information does not exist one by one, but a plurality of pieces of information are generically named. However, the panoramic tomographic image 22 is single.

フレーム画像21は、X線撮像手段3で被写体K(図1参照)の所定領域を撮像したフレームごとの画像であり、A/D変換手段5を介して取り込まれて大容量フレーム画像記憶手段6に格納され、正規化処理の前処理や再構成処理に用いられる。
パノラマ断層像22は、画像再構成手段13によって基本断層について再構成処理が行われた断層画像であって全画像表示記憶手段9に格納され、関心領域(ROI)の指定を受け付けるために出力手段10に表示される。
The frame image 21 is an image for each frame in which a predetermined area of the subject K (see FIG. 1) is imaged by the X-ray imaging unit 3 and is taken in via the A / D conversion unit 5 and the large-capacity frame image storage unit 6. And used for pre-processing of normalization processing and reconstruction processing.
The panoramic tomographic image 22 is a tomographic image that has undergone reconstruction processing on the basic tomography by the image reconstructing means 13, is stored in the entire image display storage means 9, and outputs means for accepting designation of a region of interest (ROI). 10 is displayed.

画像再構成情報23は、画像再構成手段13による再構成処理において参照される各種データ(断層の識別情報、フレーム画像の識別情報、重ね幅等)や再構成処理の実行中の画像情報を示す。
加工後フレーム画像24は、フレーム画像抽出加工手段12の処理結果であり、再構成処理や正規化処理に用いられる。
拡大率25は、拡大率算出手段14の処理結果であり、正規化処理や再構成処理に用いられる。拡大率25は、断層の識別情報と関連付けて記憶される。
The image reconstruction information 23 indicates various data (tomographic identification information, frame image identification information, overlapping width, etc.) referred to in the reconstruction processing by the image reconstruction means 13 and image information during the reconstruction processing. .
The post-processing frame image 24 is a processing result of the frame image extraction processing means 12, and is used for reconstruction processing and normalization processing.
The enlargement factor 25 is a processing result of the enlargement factor calculator 14 and is used for normalization processing and reconstruction processing. The enlargement factor 25 is stored in association with the fault identification information.

正規化処理情報26は、断層画像幅正規化処理手段15による正規化処理において参照される情報や正規化処理の実行中の画像情報を示す。ここで、参照情報は、例えば、各種データ(断層の識別情報、フレーム画像の識別情報、重ね幅等)に対応した正規化処理(拡大または縮小)の進行状態(未処理、処理済み)を含む。なお、画像再構成情報23、加工後フレーム画像24、拡大率25および正規化処理情報26は、処理画像記憶手段8に格納される。   The normalization process information 26 indicates information that is referred to in the normalization process by the tomographic image width normalization processing unit 15 and image information that is being executed. Here, the reference information includes, for example, the progress state (unprocessed and processed) of normalization processing (enlargement or reduction) corresponding to various data (tomographic identification information, frame image identification information, overlap width, etc.). . The image reconstruction information 23, the processed frame image 24, the enlargement ratio 25, and the normalization processing information 26 are stored in the processed image storage unit 8.

正規化断層画像27は、指定された各断層について断層画像幅正規化処理手段15による正規化処理済みの各断層画像であって全画像表示記憶手段9に格納され、受け付けたROIの指定に対する処理結果の応答として出力手段10に連続的に表示される。   The normalized tomographic image 27 is a tomographic image that has been normalized by the tomographic image width normalization processing unit 15 for each specified tomographic image, is stored in the entire image display storage unit 9, and is processed for the designation of the accepted ROI. As a response of the result, it is continuously displayed on the output means 10.

以下、図4に示すパノラマ用画像処理手段7の各部の説明において、説明の都合上、まず、画像再構成手段13による再構成処理について具体的に説明し、その後、順次、その他の各部の機能を説明する。   Hereinafter, in the description of each part of the panoramic image processing means 7 shown in FIG. 4, for convenience of explanation, first, the reconstruction processing by the image reconstruction means 13 will be specifically described, and then the functions of other parts will be sequentially described. Will be explained.

(画像再構成手段の再構成処理)
画像再構成手段13は、大容量フレーム画像記憶手段6に蓄積されたフレーム画像21を組み合わせて重畳する際に、フレーム画像21の組合せを適宜変更して、基本断層b0に対応したパノラマ断層像B0を生成する。画像再構成手段13は、パノラマ断層像B0を構成する各フレーム画像gのデータをメモリ上で重畳することにより、奥行き方向が所定間隔の断層に対応した断層画像を再構成する。本実施形態では、画像再構成手段13は、フレーム飛越し法およびフレーム微小移動法を用いて再構成処理を行うこととする。以下、この再構成処理の概略を具体例を用いて説明する。図5は、本発明の実施形態に係るデジタルパノラマ撮影装置による断層像の再構成の原理をモデル化して示す説明図である。図5では、簡便のため、被写体Kが円筒状の物体であるものとしている。図5は、被写体Kを上方から視た図である。
(Reconstruction processing of image reconstruction means)
The image reconstructing unit 13 appropriately changes the combination of the frame images 21 when combining the frame images 21 stored in the large-capacity frame image storage unit 6 and superimposes the panoramic tomographic images corresponding to the basic tomographic b 0. B 0 is generated. The image reconstruction unit 13 reconstructs a tomographic image corresponding to tomographic images having a predetermined interval in the depth direction by superimposing data of each frame image g constituting the panoramic tomographic image B 0 on the memory. In the present embodiment, the image reconstruction unit 13 performs the reconstruction process using the frame skipping method and the frame minute movement method. Hereinafter, an outline of this reconstruction process will be described using a specific example. FIG. 5 is an explanatory diagram modeling the principle of tomographic image reconstruction by the digital panoramic imaging apparatus according to the embodiment of the present invention. In FIG. 5, for the sake of simplicity, it is assumed that the subject K is a cylindrical object. FIG. 5 is a view of the subject K as viewed from above.

<前提条件>
ここでは、図5に示す被写体Kにおいて、円筒の中心軸(図5では円の中心)からの距離がr1である断層K1と、円筒の中心軸からの距離がr2である断層K2と、円筒の中心軸からの距離がr3である断層K3とを想定している。円筒の中心軸の延長上には、旋回駆動手段4(図1参照)のアームの回転中心aが配置されている(図5では、円の中心と回転中心とが一致している)。なお、実際のパノラマ撮影では、旋回駆動手段4(図1参照)は、アームが回転中心aの周りを回転する動作と、歯列を仮想的に分割された円弧にみたてて所定角度で回転できるようにアームの位置をスライドさせる動作とを行うので、回転中心aはパノラマ撮影中に移動する。
<Prerequisites>
Here, in the subject K shown in FIG. 5, the tomography K 1 whose distance from the center axis of the cylinder (the center of the circle in FIG. 5) is r 1 and the tomography K whose distance from the center axis of the cylinder is r 2. 2 and a fault K 3 whose distance from the central axis of the cylinder is r 3 . On the extension of the central axis of the cylinder, the rotation center a of the arm of the turning drive means 4 (see FIG. 1) is disposed (in FIG. 5, the center of the circle coincides with the rotation center). In actual panoramic photography, the turning drive means 4 (see FIG. 1) rotates the arm at a predetermined angle by rotating the arm around the rotation center “a” and imaginarily dividing the dentition into a circular arc. Since the operation of sliding the position of the arm is performed as possible, the rotation center a moves during panoramic photography.

また、X線源2とX線撮像手段3とを結ぶ直線Q1と、断層K1、断層K2および断層K3との交点を、それぞれ、点X1、点X2および点X3とする。なお、点X1、点X2および点X3は、それぞれ、断層K1、断層K2および断層K3上の断層面を垂直方向に線状にスライスした部分に相当する。ここでは、例えば、X線撮像手段3がCMOSイメージセンサであり、このCMOSイメージセンサの1画素サイズを100μmとする。また、一例として、距離r1=300mm、距離r2=150mm、距離r3=100mmとする。 Further, the intersections of the straight line Q 1 connecting the X-ray source 2 and the X-ray imaging means 3 with the tomography K 1 , the tomography K 2, and the tomography K 3 are point X 1 , point X 2 and point X 3 , respectively. To do. Note that the points X 1 , X 2, and X 3 correspond to portions obtained by slicing the fault planes on the fault K 1 , the fault K 2, and the fault K 3 linearly, respectively. Here, for example, the X-ray imaging means 3 is a CMOS image sensor, and the size of one pixel of the CMOS image sensor is 100 μm. For example, the distance r 1 = 300 mm, the distance r 2 = 150 mm, and the distance r 3 = 100 mm.

<フレーム飛越し法>
被写体Kの断層K1(円周1884mm)を、撮影角度360°で1画素ずつ(100μmずつ)シフトさせながら段歩的に撮影するか、または連続的に撮影すると、18840枚のフレームごとのフレーム画像が得られる。これらのフレーム画像を時系列に並べた識別情報をiとする(i=1〜18840)。すべてのフレーム画像は、大容量フレーム画像記憶手段6に蓄積されることとなる。
<Frame skipping method>
When the tomography K 1 (circumference 1884 mm) of the subject K is taken stepwise while shifting one pixel at a time (360 μm) at a shooting angle of 360 °, or continuously shot, 18840 frames per frame An image is obtained. The identification information obtained by arranging these frame images in time series is assumed to be i (i = 1 to 18840). All frame images are stored in the large-capacity frame image storage means 6.

画像再構成手段13は、識別情報i=1〜18840のすべてのフレーム画像を、i=1,2,3,…と順番に用いて(フレーム飛越し数k=1)、CMOSイメージセンサの1画素サイズ(100μm)ずつずらして重ね合わせることにより、断層K1(半径300mm)の断層画像を生成する。 The image reconstruction means 13 uses all the frame images of the identification information i = 1 to 18840 in order of i = 1, 2, 3,... (Number of interlaced frames k = 1), and 1 of the CMOS image sensor. A tomographic image of the tomography K 1 (radius 300 mm) is generated by superimposing by shifting the pixel size (100 μm).

また、画像再構成手段13は、蓄積されたフレーム画像を1フレームおきに読み出し(フレーム飛越し数k=2)、これらのフレーム画像(識別情報i=1,3,…,18837,18839)を用いて、CMOSイメージセンサの1画素サイズずつずらして重ね合わせることにより、断層K2(半径150mm)の断層画像を生成する。 Further, the image reconstruction means 13 reads the stored frame images every other frame (number of skipped frames k = 2), and these frame images (identification information i = 1, 3,..., 18837, 18839). The tomographic image of the tomographic image K 2 (radius 150 mm) is generated by using the CMOS image sensor so as to be shifted one pixel size at a time.

また、画像再構成手段13は、蓄積されたフレーム画像を2フレームおきに読み出し(フレーム飛越し数k=3)、これらのフレーム画像(識別情報i=1,4,…,18836,18839)を用いて、CMOSイメージセンサの1画素サイズずつずらして重ね合わせることにより、断層K3(半径100mm)の断層画像を生成する。以下、同様にすることで、より内側の断層の断層画像を生成することが可能である。フレーム飛越し数kと、そのときの断層の半径との関係を表1に示す。 Further, the image reconstruction means 13 reads the stored frame images every two frames (frame skipping number k = 3), and reads these frame images (identification information i = 1, 4,..., 18836, 18839). The tomographic image of the tomographic image K 3 (radius of 100 mm) is generated by using the CMOS image sensor and shifting it by one pixel size. In the following, it is possible to generate a tomographic image of the inner tomographic image in the same manner. Table 1 shows the relationship between the number of interlaced frames k and the fault radius at that time.

つまり、画像再構成手段13は、所定の基準、例えば、被写体Kの断層K1を示す距離r1(半径300mm)をベースにして、蓄積されたフレーム画像を(k−1)フレームおきに重ね合わせることにより(フレーム飛越し数k)、半径が「r1/k」mmである断層の断層画像を生成する。 That is, the image reconstruction unit 13 superimposes the accumulated frame images every (k−1) frames based on a predetermined reference, for example, a distance r 1 (radius 300 mm) indicating the tomographic image K 1 of the subject K. By combining them (number of frames skipped k), a tomographic image of a tomography having a radius of “r 1 / k” mm is generated.

<フレーム微小移動法>
ここでは、k=6のときの断層(半径50mm)を基本断層とする。この例では、被写体Kの断層K1を示す距離r1(半径300mm)を撮影対象として、18840枚のフレーム画像を取得したが、これらには、半径300mm以内のX線情報もすべて含まれており、再構成された各断層の画像は、それぞれが、最もピントがあった断層像と呼べる。したがって、一例として、k=6のときの断層(半径50mm)を基本断層とした。そして、k=6のときの断層(半径50mm)と、k=5のときの断層(半径60mm)との間の断層(例えば、半径50.5mm)を頬側方向断層として生成することとする。なお、計算の都合上、舌側方向断層としては、k=6のときの断層(半径50mm)と、k=10のときの断層(半径30mm)との間の断層(例えば、半径49.5mm)として生成する。
<Frame minute movement method>
Here, the fault (radius 50 mm) when k = 6 is defined as the basic fault. In this example, 18840 frame images were acquired with the distance r 1 (radius 300 mm) indicating the tomography K 1 of the subject K as a subject of imaging, but these include all X-ray information within a radius of 300 mm. Each reconstructed tomographic image can be called a tomographic image with the most focus. Therefore, as an example, the fault (radius 50 mm) when k = 6 was used as the basic fault. Then, a fault (for example, a radius of 50.5 mm) between the fault when k = 6 (radius 50 mm) and the fault when k = 5 (radius 60 mm) is generated as a buccal direction fault. . For convenience of calculation, the lingual-side fault is a fault between the fault when k = 6 (radius 50 mm) and the fault when k = 10 (radius 30 mm) (for example, radius 49.5 mm). ).

以下、一例として、k=6のときの断層(半径50mm)と、k=5のときの断層(半径60mm)との間の断層(頬側方向断層)についての処理を説明する。
この場合には、半径の小さい方(k=6のときの断層(半径50mm))に合わせて、5フレームおきのフレーム画像を利用する。利用するフレームごとのフレーム画像は、3140(=18840/6)枚である。
Hereinafter, as an example, processing for a fault (buccal side direction fault) between a fault (radius 50 mm) when k = 6 and a fault (radius 60 mm) when k = 5 will be described.
In this case, frame images every 5 frames are used in accordance with the smaller radius (the tomogram when k = 6 (radius 50 mm)). The number of frame images for each frame to be used is 3140 (= 18840/6).

大容量フレーム画像記憶手段6に蓄積された個々のフレーム画像(識別情報i=1〜18840)には、CMOSイメージセンサの1画素(100μm)ごとに、メモリ上のアドレスが付与されている。図5に示すように、X線の照射範囲が直線Q1と直線Q2とで挟まれた領域であれば、その領域に対応した断層上の一部分が、1画素(100μm)に撮像される。ここでは、例えば、メモリ上のアドレスを10個割り当てるものとする。これらのアドレスを示す数値を、フレーム画像の識別情報iに関連付けてji(ji=1〜10)とする。 Each frame image (identification information i = 1 to 18840) stored in the large-capacity frame image storage means 6 is given an address on the memory for each pixel (100 μm) of the CMOS image sensor. As shown in FIG. 5, if the X-ray irradiation range is an area sandwiched between the straight line Q 1 and the straight line Q 2 , a part on the tomography corresponding to the area is imaged by one pixel (100 μm). . Here, for example, 10 addresses on the memory are assigned. The numerical values indicating these addresses are associated with the frame image identification information i and are set to j i (j i = 1 to 10).

画像再構成手段13は、蓄積されたフレーム画像から読み出す「i=1のフレーム画像」のアドレス(Addr)を示す数値j1(j1=1〜10)に所定の変換を施した数値λ1をメモリ上の別のアドレス空間(第2のアドレス:第2Addr)に設定し、「i=1のフレーム画像」を構成する1画素サイズ(先頭第1画素〜末尾第10画素)ずつの画像情報を、この第2のアドレスに対応付ける。この具体例を表2に示す。ここで、例えば「第2画素の画像情報」と右隣の「第3画素の画像情報」は、実際には1画素(100μm)だけ離間した位置の情報であるが、メモリのアドレス(Addr)においては、アドレスを示す数値の差は「1番地」である。一方、第2のアドレス空間においては、「第2画素の画像情報」は、「100」番地に対応付けられ、「第3画素の画像情報」は「200」番地に対応付けられている。つまり、第2のアドレス空間の番地の数値の差分(100)は、実際に離間した距離(100μm)に対応するように変換されている。アドレスを示す数値に対する変換は、フレーム画像の1画素サイズ(先頭第1画素〜末尾第10画素)の画像情報を、101μmずつずらして重ねるためのものである。この意味で、先頭第1画素のアドレスは、第2のアドレス空間において変換前の数値でもよいこととなる。 The image reconstruction means 13 is a numerical value λ 1 obtained by performing a predetermined conversion on a numerical value j 1 (j 1 = 1 to 10) indicating an address (Addr) of “i = 1 frame image” to be read from the accumulated frame image. Is set in another address space on the memory (second address: second Addr), and image information for each pixel size (first first pixel to last tenth pixel) constituting “i = 1 frame image” Is associated with this second address. A specific example is shown in Table 2. Here, for example, “image information of the second pixel” and “image information of the third pixel” on the right side are actually information of positions separated by one pixel (100 μm), but the memory address (Addr) In FIG. 2, the difference between the numerical values indicating the addresses is “address 1”. On the other hand, in the second address space, “image information of the second pixel” is associated with address “100”, and “image information of the third pixel” is associated with address “200”. That is, the numerical value difference (100) of the address of the second address space is converted so as to correspond to the actually separated distance (100 μm). The conversion to the numerical value indicating the address is for shifting the image information of one pixel size (first first pixel to last tenth pixel) of the frame image while shifting them by 101 μm. In this sense, the address of the first first pixel may be a numerical value before conversion in the second address space.

ここで、配列されたi=1のフレーム画像の各座標間(第2のアドレス空間の番地間)には、濃度データ(画素の画像情報)が存在しないため、配列された各座標間の濃度データには、配列された座標間の先頭(左側)の濃度データを使用して補間を行うこととする。例えば、第2のアドレス空間の「1番地」から「100番地」の間では、「2番地」から「99番地」までの濃度データは、「1番地」の濃度データ(第1画素の画像情報)を使用して補間するものとする。補間処理については他のフレーム画像についても同様である。なお、この補間方法とは別に、座標間での直線補間法を用いることもできる。この場合、「2番地」から「99番地」までの濃度データは、「1番地」と「100番地」とからの距離に応じて、「1番地」の濃度データ(第1画素の画像情報)と、「100番地」の濃度データ(第2画素の画像情報)とが案分される。   Here, since there is no density data (pixel image information) between the coordinates of the arranged frame images of i = 1 (between the addresses of the second address space), the density between the arranged coordinates is not the same. Data is interpolated using density data at the head (left side) between arranged coordinates. For example, between “address 1” and “address 100” in the second address space, the density data from “address 2” to “address 99” is the density data of “address 1” (image information of the first pixel). ) To interpolate. The interpolation process is the same for other frame images. In addition to this interpolation method, a linear interpolation method between coordinates can also be used. In this case, the density data from “2nd address” to “99th address” is the density data of “1st address” (image information of the first pixel) according to the distance between “1st address” and “100th address”. And density data (image information of the second pixel) at “address 100” are prorated.

次に、画像再構成手段13は、蓄積されたフレーム画像から、「i=1のフレーム画像」から5フレームおきに読み出す「i=7のフレーム画像」のアドレス(Addr)を示す数値j7(j7=1〜10)に所定の変換を施した数値λ7を第2のアドレス空間(第2Addr)に設定し、「i=7のフレーム画像」を構成する1画素サイズずつの画像情報を、この第2のアドレスに対応付ける。この具体例を表3に示す。ここで、i=7のフレーム画像の「第1画素の画像情報」は、第2のアドレス空間において「101」番地に対応付けられる。一方、前記したi=1のフレーム画像の「第2画素の画像情報」は、第2のアドレス空間において「100」番地に対応付けられていた。つまり、第2のアドレス空間においては、i=7のフレーム画像の先頭である「第1画素の画像情報」のアドレスの数値(101)は、i=1のフレーム画像の「第2画素の画像情報」のアドレスの数値(100)よりも「1番地(1μm)」だけ大きい。また、第2画素は、第1画素から「100番地(100μm)」だけ離れている。したがって、第2のアドレス空間においては、i=7のフレーム画像は、i=1のフレーム画像から右側に101μmだけシフトして重ね合わされることになる。 Next, the image reconstruction means 13 reads a numerical value j 7 (address) indicating the address (Addr) of “i = 7 frame image” to be read from the stored frame image every 5 frames from “i = 1 frame image”. j 7 = 1 to 10) is set to the second address space (second Addr), and a numerical value λ 7 obtained by performing a predetermined conversion is set, and image information for each pixel size constituting “i = 7 frame image” is obtained. , It is associated with this second address. A specific example is shown in Table 3. Here, “image information of the first pixel” of the frame image of i = 7 is associated with the address “101” in the second address space. On the other hand, the “image information of the second pixel” of the frame image with i = 1 is associated with the address “100” in the second address space. That is, in the second address space, the numerical value (101) of the address of the “first pixel image information” that is the head of the i = 7 frame image is the “second pixel image” of the i = 1 frame image. It is larger than the numerical value (100) of the “information” address by “1 address (1 μm)”. Further, the second pixel is separated from the first pixel by “100 address (100 μm)”. Therefore, in the second address space, the frame image with i = 7 is shifted and overlapped by 101 μm to the right from the frame image with i = 1.

さらに、画像再構成手段13は、「i=7のフレーム画像」から5フレームおきに読み出す「i=13のフレーム画像」のアドレス(Addr)を示す数値j13(j13=1〜10)に所定の変換を施した数値λ13を第2のアドレス(第2Addr)に設定し、「i=13のフレーム画像」を構成する1画素サイズずつの画像情報を第2のアドレスに対応付ける。この具体例を表4に示す。ここで、i=13のフレーム画像の「第1画素の画像情報」は、第2のアドレス空間において「202」番地に対応付けられる。一方、前記したi=7のフレーム画像の「第1画素の画像情報」は、第2のアドレス空間において「101」番地に対応付けられていた。つまり、第2のアドレス空間においては、i=13のフレーム画像の先頭である「第1画素の画像情報」のアドレスの数値(202)は、i=7のフレーム画像の「第1画素の画像情報」のアドレスの数値(101)よりも「101番地(101μm)」だけ大きい。したがって、第2のアドレス空間においては、i=13のフレーム画像は、i=7のフレーム画像から右側に101μmだけシフトして重ね合わされることになる。 Further, the image reconstruction unit 13 sets the numerical value j 13 (j 13 = 1 to 10) indicating the address (Addr) of the “i = 13 frame image” to be read every 5 frames from the “i = 7 frame image”. A numerical value λ 13 subjected to a predetermined conversion is set as a second address (second Addr), and image information for each pixel size constituting “i = 13 frame image” is associated with the second address. A specific example is shown in Table 4. Here, “image information of the first pixel” of the frame image of i = 13 is associated with address “202” in the second address space. On the other hand, the “image information of the first pixel” of the frame image of i = 7 is associated with the address “101” in the second address space. That is, in the second address space, the numerical value (202) of the “first pixel image information” that is the head of the i = 13 frame image is the “first pixel image” of the i = 7 frame image. It is larger by “101 address (101 μm)” than the numerical value (101) of the “information” address. Therefore, in the second address space, the frame image of i = 13 is shifted and overlapped by 101 μm to the right from the frame image of i = 7.

同様にして、フレーム飛越し数k=6に対応した3140枚のフレーム画像のアドレスを示す数値ji(ji=1〜10)の数値を変換しつつ画像情報を第2のアドレスλiに対応付けることができる。最終的に、画像再構成手段13は、第2のアドレス上で、5フレームおきに読み出したフレーム画像を構成する1画素サイズずつの画像情報をすべて(3140枚)重ね合わせることにより、半径50.5mmの断層上において断層画像(半径50.5mmの円周の360°分の画像情報)を生成することができる。 Similarly, the image information is changed to the second address λ i while converting the numerical value j i (j i = 1 to 10) indicating the addresses of 3140 frame images corresponding to the frame skipping number k = 6. Can be associated. Finally, the image reconstructing means 13 superimposes all (3140) pieces of image information for each pixel size constituting the frame image read out every five frames on the second address, so that the radius 50. A tomographic image (image information for 360 ° of a circumference having a radius of 50.5 mm) can be generated on a 5 mm slice.

このように半径50mmを基本断層として0.5mm増加した半径50.5mmの断層(外側の断層)に対して行った処理を所望の半径Rに適用すれば、表5のように、半径51mm,51.5mm,…の断層上において断層画像を生成することができる。さらに、半径50mmを基本断層として内側の断層に対して適用すれば、表5のように、半径49.5mm,49.0,…の断層上においても同様に断層画像を生成することができる。   If the processing performed on the fault (outer fault) having a radius of 50.5 mm increased by 0.5 mm with a radius of 50 mm as a basic fault is applied to the desired radius R, as shown in Table 5, the radius is 51 mm, A tomographic image can be generated on a 51.5 mm,. Further, if the radius 50 mm is applied to the inner fault as a basic fault, as shown in Table 5, a tomographic image can be similarly generated on a fault having a radius of 49.5 mm, 49.0,.

なお、半径60mmの断層については、仮に3140枚のフレーム画像を使用するならば表5に示すように重ね幅は120μmであるが、半径60mmの断層は「フレーム飛越し数k=5」に対応するので、3768枚のフレーム画像を使用するならば重ね幅は100μm(1画素サイズ)となる。また、半径30mmの断層についても、仮に3140枚のフレーム画像を使用するならば表5に示すように重ね幅は60μmであるが、半径30mmの断層は「フレーム飛越し数k=10」に対応するので、仮に1884枚のフレーム画像を使用するならば重ね幅は100μm(1画素サイズ)となる。   As for a tomography with a radius of 60 mm, if 3140 frame images are used, the overlap width is 120 μm as shown in Table 5, but a tomography with a radius of 60 mm corresponds to “the number of skipped frames k = 5”. Therefore, if 3768 frame images are used, the overlap width is 100 μm (one pixel size). Also, for a tomography with a radius of 30 mm, if 3140 frame images are used, the overlap width is 60 μm as shown in Table 5, but the tomography with a radius of 30 mm corresponds to “the number of frame jumps k = 10”. Therefore, if 1884 frame images are used, the overlap width is 100 μm (one pixel size).

次に、パノラマ用画像処理手段7の正規化処理およびその前処理を念頭に、パノラマ用画像処理手段7の画像再構成手段13以外の各部について図4を参照して説明する。
(入力情報判別制御手段)
入力情報判別制御手段11は、基本断層に対して再構成処理されたパノラマ断層像上において関心領域の範囲として2次元座標値と、関心領域に対応して基本断層の内側および外側を示す奥行き方向に設定される断層の個数と、設定される各断層間の奥行き方向の間隔とを入力情報として受け付けるものである。この入力情報判別制御手段11は、パノラマ用画像処理手段7に入力する情報に応じて、X線撮像手段3で取得されたフレーム画像の取り込み、入力手段17で指定されたコマンドやデータ等の操作入力情報の判別、各記憶手段6,8,9に記憶されたデータ等の情報の入出力管理等を行う。
Next, with reference to the normalization process of the panorama image processing means 7 and the preprocessing thereof, each part other than the image reconstruction means 13 of the panorama image processing means 7 will be described with reference to FIG.
(Input information discrimination control means)
The input information discrimination control means 11 has a two-dimensional coordinate value as a region of interest on the panoramic tomographic image reconstructed with respect to the basic tomography, and a depth direction indicating the inside and outside of the basic tomography corresponding to the region of interest. As an input information, the number of faults to be set in (2) and the interval in the depth direction between the set faults are received. This input information discrimination control means 11 takes in the frame image acquired by the X-ray imaging means 3 and operates the command or data specified by the input means 17 in accordance with the information input to the panoramic image processing means 7. Discrimination of input information, input / output management of information such as data stored in the storage means 6, 8, 9 are performed.

ここで、入力手段17で指定される操作入力情報として関心領域(ROI)の指定について説明する。図6は、入力された関心領域(ROI)の一例を示す図であって、(a)はパノラマ断層像上で指定されたROI、(b)は指定されたROIに対応した奥行き方向の各断層の領域をそれぞれ示している。関心領域(ROI)601は、利用者が断層画像を得たい領域(表示したい領域)として指定するものであり、図6(a)に破線で示すように、基本断層に対して再構成処理されたパノラマ断層像上で例えば矩形の領域で示される。関心領域の範囲は、2次元座標値で指定される。利用者が、例えばマウスのクリック・アンド・ドラッグ操作で関心領域601を選択すると、パノラマ用画像処理手段7は選択された領域の座標値を検出する。   Here, designation of a region of interest (ROI) as operation input information designated by the input means 17 will be described. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an input region of interest (ROI), where (a) is an ROI designated on the panoramic tomographic image, and (b) is a depth direction corresponding to the designated ROI. Each fault area is shown. A region of interest (ROI) 601 is designated as a region where a user wants to obtain a tomographic image (region to be displayed), and is reconstructed with respect to a basic tomography as indicated by a broken line in FIG. For example, it is indicated by a rectangular area on the panoramic tomographic image. The range of the region of interest is specified by a two-dimensional coordinate value. When the user selects the region of interest 601 by, for example, clicking and dragging with the mouse, the panoramic image processing means 7 detects the coordinate value of the selected region.

この関心領域(ROI)601の指定は、図6(b)に扇状に示すように、奥行き方向の各断層におけるそれぞれの断層画像を指定したことになる。つまり、図6(a)の関心領域601の左境界線602や右境界線603は、図6(b)では、基本断層上の点で表される。そして、図6(b)において基本断層上の点で表された左境界線602や右境界線603を指定したということは、図6(b)において、直線604,605を指定したことになる。なお、関心領域(ROI)601としてパノラマ断層像全体を指定することも可能であるが、以下では、関心領域の指定があるときにはパノラマ断層像の一部に関心領域が設定され、関心領域の指定がないときにはパノラマ断層像全体に関心領域が設定されることとする。   The region of interest (ROI) 601 is specified by specifying each tomographic image of each tomography in the depth direction as shown in a fan shape in FIG. 6B. That is, the left boundary line 602 and the right boundary line 603 of the region of interest 601 in FIG. 6A are represented by points on the basic fault in FIG. 6B. And designation of the left boundary line 602 or the right boundary line 603 represented by points on the basic fault in FIG. 6B means that the straight lines 604 and 605 are designated in FIG. 6B. . Although it is possible to designate the entire panoramic tomographic image as the region of interest (ROI) 601, in the following, when the region of interest is designated, the region of interest is set in a part of the panoramic tomographic image, and the region of interest is designated. When there is no area of interest, a region of interest is set for the entire panoramic tomographic image.

図7は、歯列に断層を割り当てるために指定されるステップ数および分割数の一例を示す図であって、(a)は入力操作表示画面例、(b)はステップ数および分割数と歯列の断層との対応関係をそれぞれ示している。分割数は、関心領域601に対応して基本断層の内側および外側を示す奥行き方向に設定される断層画像の個数、すなわち、断層の個数を示すものである。この例では、分割数を「10」とした。ステップ数は、基本断層から舌側方向および頬側方向に断層をずらす割合、すなわち、設定される各断層間の奥行き方向の間隔を示すものである。ステップ数の数値と、被写体(実際の患者の歯列)上の間隔とは予め対応付けられている。本実施形態では、デジタルパノラマ撮影装置1では、歯列弓のある断層についての表示がその断層内の位置に応じて拡大して表示されたり縮小して表示されたりすることを防止する、いわゆる、自動拡大縮小機能を備えているものとする。このため、歯列弓の臼歯部d(図2参照)での拡大率が可変すると共に、前歯部c(図2参照)での拡大率(実際は縮小率)も可変する。デジタルパノラマ撮影装置1は、この自動拡大縮小機能として、歯列弓に沿ってステップ数「0.1」を実際の距離「2mm」と対応付けるための変換テーブルを用いた処理を行うことにより、ステップ数の数値と、実際の患者の歯列上の間隔との対応付けを行うことが可能である。ただし、デジタルパノラマ撮影装置1に自動拡大縮小機能を備えない簡易構成を採用することも可能である。この場合、図示しない変換テーブルを用いることなく、ステップ数「0.1」を実際の距離「2mm」と対応付けることもできる。なお、本実施形態では、ステップ数および分割数は任意の数値を指定することが可能であるが、以下では、ステップ数および分割数の指定がないときには標準的な値として予め用意されたデフォルト値が設定されることとする。   FIG. 7 is a diagram showing an example of the number of steps and the number of divisions specified for assigning a slice to a dentition, where (a) is an example of an input operation display screen, and (b) is the number of steps, the number of divisions and the teeth. The correspondence relationship between the faults in each row is shown. The number of divisions indicates the number of tomographic images set in the depth direction indicating the inside and outside of the basic tomography corresponding to the region of interest 601, that is, the number of tomographic images. In this example, the number of divisions is “10”. The number of steps indicates the ratio of shifting the fault from the basic fault to the lingual side and the buccal side, that is, the interval in the depth direction between the set faults. The numerical value of the number of steps is associated with the interval on the subject (actual patient's dentition) in advance. In the present embodiment, the digital panoramic imaging apparatus 1 prevents the display of a tomography with a dental arch from being enlarged or displayed depending on the position in the tomography, so-called, Assume that it has an automatic scaling function. For this reason, the enlargement ratio at the molar portion d (see FIG. 2) of the dental arch is variable, and the enlargement ratio (actually the reduction ratio) at the front tooth portion c (see FIG. 2) is also variable. The digital panorama photographing apparatus 1 performs the process using the conversion table for associating the step number “0.1” with the actual distance “2 mm” along the dental arch as the automatic enlargement / reduction function. It is possible to associate the numerical value with the interval on the actual patient's dentition. However, it is also possible to employ a simple configuration in which the digital panorama photographing apparatus 1 does not have an automatic enlargement / reduction function. In this case, the number of steps “0.1” can be associated with the actual distance “2 mm” without using a conversion table (not shown). In the present embodiment, it is possible to specify an arbitrary numerical value for the number of steps and the number of divisions. However, in the following, default values prepared in advance as standard values when the number of steps and the number of divisions are not specified. Is set.

(フレーム画像抽出加工手段)
フレーム画像抽出加工手段12は、入力された2次元座標値の水平方向の値に基づいて、パノラマ断層像を構成する全フレーム画像のうち関心領域を構成するフレーム画像を抽出し、2次元座標値の垂直方向の値に基づいて、抽出されたフレーム画像の高さ方向の大きさおよび位置が、関心領域の高さ方向の大きさおよび位置と等しくなるように、抽出されたフレーム画像から余分な部分を削除する加工を行うものである。
(Frame image extraction processing means)
The frame image extraction processing means 12 extracts a frame image constituting a region of interest from all frame images constituting the panoramic tomographic image based on the horizontal value of the input two-dimensional coordinate value, and obtains a two-dimensional coordinate value Based on the vertical value of, extra height is extracted from the extracted frame image so that the height size and position of the extracted frame image are equal to the height size and position of the region of interest. Processing to delete the part is performed.

図8は、本発明の実施形態に係るデジタルパノラマ撮影装置のパノラマ用画像処理手段がROIからフレーム画像を抽出して加工する処理を示す説明図である。図8に示すように、パノラマ断層像上で矩形の関心領域の左上点およびその対角である右下点の2次元座標値がそれぞれ(x,y)、(x1,y1)として検出された場合には、フレーム画像抽出加工手段12は、パノラマ断層像B0の全体を構成している全フレーム画像のうち、パノラマ断層像B0において水平方向の座標xの地点から図中右側に幅(x1−x)の領域の部分を構成している複数のフレーム画像を、抽出すべきフレーム画像として特定する。そして、フレーム画像抽出加工手段12は、パノラマ断層像B0を仮に分解したとしたときの座標空間上で、短冊状のフレーム画像gにおいて、垂直方向の座標yの地点から図中下側に幅(y−y1)の領域の部分以外の残余の部分を削除した加工後フレーム画像Gを生成する。なお、加工後フレーム画像Gは、加工後フレーム画像24として記憶される。これにより、加工後フレーム画像Gの高さ方向の大きさおよび位置が、関心領域の高さ方向の大きさおよび位置と等しくなる。 FIG. 8 is an explanatory diagram showing processing in which the panorama image processing means of the digital panorama photographing apparatus according to the embodiment of the present invention extracts and processes a frame image from the ROI. As shown in FIG. 8, the two-dimensional coordinate values of the upper left point of the rectangular region of interest on the panoramic tomographic image and the lower right point that is the diagonal thereof are detected as (x, y) and (x 1 , y 1 ), respectively. is the case were the frame image extraction processing unit 12, among all frame images constituting the entire panoramic tomogram B 0, in the right side in the drawing in the panoramic tomogram B 0 from the point of the horizontal coordinate x A plurality of frame images constituting a part of the region of width (x 1 −x) are specified as frame images to be extracted. Then, the frame image extraction processing means 12 has a width from the point of the coordinate y in the vertical direction to the lower side in the drawing in the rectangular frame image g on the coordinate space when the panoramic tomographic image B 0 is assumed to be decomposed. A post-processing frame image G is generated by deleting the remaining part other than the part of the (y-y 1 ) area. The processed frame image G is stored as the processed frame image 24. Thereby, the size and position in the height direction of the processed frame image G are equal to the size and position in the height direction of the region of interest.

フレーム画像抽出加工手段12により加工された加工後フレーム画像Gを用いて、画像再構成手段13が各断層に対して再構成処理を行うと、図9に示す断層画像が生成される。ここで、画像再構成手段13は、個数と間隔とが入力された断層ごとに、複数の加工後フレーム画像を被写体に設定される断層の位置に応じた重ね幅で再構成する。図9は、本発明の実施形態に係るデジタルパノラマ撮影装置のパノラマ用画像処理手段が加工後フレーム画像を用いて各断層の画像をそれぞれ再構成する処理を示す説明図である。なお、フレーム画像gで再構成処理した画像を「断層像」、加工後フレーム画像Gで再構成処理した画像を「断層画像」と表記することで区別する。図9に示すように、基本断層の断層画像t0の画像幅を基準にすると、奥行き方向の内側(舌側方向)の断層画像tmほど断層像の画像幅が狭くなり、外側(頬側方向)の断層画像tnほど断層像の画像幅が広くなる。なお、各断層像の高さは等しい。 When the image reconstruction unit 13 performs reconstruction processing on each tomography using the processed frame image G processed by the frame image extraction processing unit 12, a tomographic image shown in FIG. 9 is generated. Here, the image reconstruction unit 13 reconstructs a plurality of post-processed frame images with an overlap width corresponding to the position of the tomography set for the subject for each tomography for which the number and interval are input. FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating processing in which the panoramic image processing unit of the digital panoramic imaging apparatus according to the embodiment of the present invention reconstructs each tomographic image using the processed frame image. Note that an image reconstructed with the frame image g is denoted as “tomographic image”, and an image reconstructed with the processed frame image G is denoted as “tomographic image”. As shown in FIG. 9, based on the image width of the tomographic image t 0 of the basic tomography, the tomographic image t m becomes narrower toward the inner side (tongue side direction) of the depth direction, and the outer side (cheek side). image width of the tomographic image becomes wider tomographic image t n direction). Note that the height of each tomographic image is equal.

(拡大率算出手段、断層画像幅正規化処理手段)
そこで、断層画像幅正規化処理手段15は、正規化処理として、図10に示すように、基本断層の断層画像t0の画像幅を基準として、舌側方向の断層画像tmは画像幅を広くし、頬側方向の断層画像tnは画像幅を狭くする処理を行うことで、正規化断層画像(正規化断層画像27として記憶される)を生成する。
そのために、拡大率算出手段14は、設定される断層ごとに、関心領域の幅の値を、複数の加工後フレーム画像を被写体に設定される断層の位置に応じた重ね幅で再構成処理をしたときに形成される断層画像(再構成断層画像)の幅の値によって割ることで、当該断層の位置に応じた画像幅の拡大率(画像拡大率)を算出する。この画像拡大率は、拡大率25として記憶される。拡大率の算出および正規化処理の詳細については後記する。なお、拡大率という場合に、実質的には縮小することを示す1以下の数値も含むこととする。断層画像幅正規化処理手段15は、この画像拡大率を用いて、再構成処理後の断層画像が当該画像の中心位置を変更させることなく当該画像の幅がパノラマ断層像の関心領域の幅と等しくなるようにする正規化処理を行う。
(Enlargement rate calculation means, tomographic image width normalization processing means)
Therefore, as shown in FIG. 10, the tomographic image width normalization processing unit 15 uses the image width of the tomographic image t 0 of the basic tomographic image as a reference, and the tomographic image t m in the lingual direction has the image width as the normalization processing. The tomographic image t n in the buccal side direction is widened, and a normalized tomographic image (stored as the normalized tomographic image 27) is generated by performing processing for narrowing the image width.
For this purpose, the enlargement ratio calculation means 14 performs a reconstruction process for each set tomography with a value of the width of the region of interest, with a plurality of processed frame images overlapped according to the position of the tomography set for the subject. By dividing by the value of the width of the tomographic image (reconstructed tomographic image) formed at this time, the enlargement ratio (image enlargement ratio) of the image width corresponding to the position of the tomography is calculated. This image enlargement ratio is stored as an enlargement ratio 25. Details of the enlargement ratio calculation and normalization processing will be described later. In addition, in the case of an enlargement rate, a numerical value of 1 or less indicating that the image is substantially reduced is included. The tomographic image width normalization processing unit 15 uses the image enlargement ratio, and the tomographic image after the reconstruction process does not change the center position of the image, so that the width of the image is the width of the region of interest of the panoramic tomographic image. A normalization process is performed to make them equal.

(表示制御手段)
図11は、本発明の実施形態に係るデジタルパノラマ撮影装置のパノラマ用画像処理手段で正規化された各断層の正規化断層画像の表示方法を示す図であって、(a)は一覧表示、(b)はムービー表示をそれぞれ示している。
表示制御手段16は、設定される断層ごとに、断層画像幅正規化処理手段15によって正規化された断層画像を連続的に出力手段10に表示させるものである。
(Display control means)
FIG. 11 is a diagram showing a display method of normalized tomographic images of each tomogram normalized by the panoramic image processing means of the digital panoramic imaging apparatus according to the embodiment of the present invention, wherein (a) is a list display; (B) shows movie display respectively.
The display control unit 16 continuously displays the tomographic images normalized by the tomographic image width normalization processing unit 15 on the output unit 10 for each set tomography.

表示制御手段16は、正規化断層画像の表示形態として、「一覧表示」が指定されている場合に、図11(a)に示すように、モニタ画面上で左から右に向かって正規化断層画像(静止画)を「舌側方向断層画像→基本断層画像→頬側方向断層画像」の順番に並べたMPR(Multi Planer Reconstruction)表示を行う。なお、モニタ画面上に1行で収まらない場合には、次の行に続けて表示し、1ページに収まらない場合には次ページに続けて表示する。また、表示の順番としては、「頬側方向断層画像→基本断層画像→舌側方向断層画像」の並びで表示することもできる。   When “list display” is designated as the display form of the normalized tomographic image, the display control means 16 normalizes the tomogram from the left to the right on the monitor screen as shown in FIG. MPR (Multi Planer Reconstruction) display in which images (still images) are arranged in the order of “tongue side tomographic image → basic tomographic image → cheek side tomographic image” is performed. In addition, when it does not fit on one line on the monitor screen, it is displayed following the next line, and when it does not fit on one page, it is displayed continuously on the next page. Further, the display order can be displayed in the order of “cheek-side tomographic image → basic tomographic image → tongue-side tomographic image”.

また、表示制御手段16は、正規化断層画像の表示形態として、「ムービー表示」が指定されている場合に、図11(b)に示すように、正規化断層画像を「舌側方向断層画像→基本断層画像→頬側方向断層画像」の順番に重ねて、モニタ画面内で、時間経過にしたがって重ねた順で1枚ずつ順次表示する。また、重ねる順番としては、「頬側方向断層画像→基本断層画像→舌側方向断層画像」の順番でもよい。また、再生される範囲を、「基本断層画像→舌側方向断層画像」、「基本断層画像→頬側方向断層画像」のようにすることも可能である。この「ムービー表示」に対応して、本実施形態では、入力手段17からの操作入力情報として、例えば、再生時間(コマ送り時間)を設定できるものとしている。再生時間は、入力情報判別制御手段11を介して表示制御手段16に入力される。なお、再生範囲も入力できる。   In addition, when “movie display” is designated as the display form of the normalized tomographic image, the display control unit 16 converts the normalized tomographic image into the “lingual-side tomographic image” as shown in FIG. "Basic tomographic image-> cheek-side tomographic image" are displayed in order in the order of "overlapping in time" on the monitor screen. Further, the order of superimposing may be the order of “buccal side tomographic image → basic tomographic image → tongue side tomographic image”. Further, the range to be reproduced may be “basic tomographic image → tongue side direction tomographic image”, “basic tomographic image → cheek side direction tomographic image”. Corresponding to this “movie display”, in the present embodiment, for example, a playback time (frame advance time) can be set as operation input information from the input means 17. The reproduction time is input to the display control means 16 via the input information discrimination control means 11. The playback range can also be input.

また、本実施形態では、表示制御手段16は、「ムービー表示」を行う際に、図12に示すように、モニタ画面1201内に、正規化断層画像の動画を表示するムービー用ウィンドウ1202と共に、このムービー用ウィンドウ1202においてその時点で表示されている映像に追従したアニメーションを表示するアニメーション用ウィンドウ1203を並べて表示する。アニメーション用ウィンドウ1203で表示されるアニメーションは、ムービー用ウィンドウ1202でその時点で表示されている断層が識別できるように断層の位置をナビゲートするものである。   Further, in the present embodiment, when performing “movie display”, the display control unit 16 includes a movie window 1202 for displaying a moving image of the normalized tomographic image in the monitor screen 1201, as shown in FIG. In this movie window 1202, an animation window 1203 for displaying an animation following the image displayed at that time is displayed side by side. The animation displayed in the animation window 1203 navigates the position of the slice so that the slice currently displayed in the movie window 1202 can be identified.

アニメーション用ウィンドウ1203には、被写体としての歯列に沿った複数の断層が破線で示されており、その時点でムービー表示されている断層の位置だけが破線ではなく実線で表示される。このアニメーション用ウィンドウ1203中で断層を示す実線の位置は、ムービー表示の動作に伴って、舌側方向や頬側方向に移動する。また、本実施形態では、アニメーション用ウィンドウ1203中に、歯列全体に対応したアニメーション以外に、歯列の関心領域だけを拡大表示する小窓を備えている。   In the animation window 1203, a plurality of slices along the dentition as a subject are indicated by broken lines, and only the positions of the slices displayed in the movie at that time are displayed by solid lines instead of broken lines. The position of the solid line indicating the tomography in this animation window 1203 moves in the lingual or cheek side direction in accordance with the movie display operation. In this embodiment, the animation window 1203 includes a small window for enlarging and displaying only the region of interest of the dentition, in addition to the animation corresponding to the entire dentition.

ここで、アニメーションにおいては、その時点でムービー表示されている断層の位置を示す方法の一例として線種の変更を挙げたが、これに限定されるものではない。例えば、線の太さの変更、線の輝度の変更、線の点滅表示でもよい。また、カラー表示の場合には、色の種類の変更を含めたバリエーションも含まれる。   Here, in the animation, the line type is changed as an example of the method for indicating the position of the tomographic image displayed at that time, but the present invention is not limited to this. For example, a change in line thickness, a change in line brightness, or a blinking display of the line may be used. In the case of color display, variations including changes in color types are also included.

なお、パノラマ用画像処理手段7は、CPUがROM等に格納された所定のプログラムをRAMに展開して実行することによりその機能が実現されるものである。したがって、パノラマ用画像処理手段7は、一般的なコンピュータに、前記したパノラマ用画像処理手段7の機能を実行させるプログラムを実行することで実現することもできる。このプログラムは、通信回線を介して提供することも可能であるし、CD−ROM等の記録媒体に書き込んで配布することも可能である。   The panoramic image processing means 7 has its function realized by a CPU developing and executing a predetermined program stored in a ROM or the like on a RAM. Therefore, the panorama image processing means 7 can also be realized by executing a program that causes a general computer to execute the functions of the panorama image processing means 7 described above. This program can be provided via a communication line, or can be written on a recording medium such as a CD-ROM and distributed.

[デジタルパノラマ撮影装置の動作]
図1に示したデジタルパノラマ撮影装置1の動作として主にパノラマ用画像処理手段7の動作について図13を参照(適宜図1および図4参照)して説明する。図13は、本発明の実施形態に係るデジタルパノラマ撮影装置のパノラマ用画像処理手段の動作を示すフローチャートである。まず、デジタルパノラマ撮影装置1は、パノラマ断層像を取得する(ステップS1)。つまり、デジタルパノラマ撮影装置1では、パノラマ用画像処理手段7は、画像再構成手段13によって、被写体Kをパノラマ撮影して取得格納した数多くのフレーム画像を再構成処理してパノラマ断層像22を生成し、出力手段10によって表示し、関心領域(ROI)等の指定を受け付けるために待機する。そして、パノラマ用画像処理手段7は、入力情報判別制御手段11によって、断層画像の生成表示を指令するコマンドを受け付けたと判定すると、関心領域(ROI)を示す2次元座標値の指示があるか否かを判別する(ステップS2)。
[Operation of Digital Panorama Camera]
The operation of the panorama image processing means 7 will be mainly described as the operation of the digital panorama photographing apparatus 1 shown in FIG. 1 with reference to FIG. 13 (refer to FIGS. 1 and 4 as appropriate). FIG. 13 is a flowchart showing the operation of the panorama image processing means of the digital panorama photographing apparatus according to the embodiment of the present invention. First, the digital panorama photographing apparatus 1 acquires a panoramic tomographic image (step S1). That is, in the digital panorama photographing apparatus 1, the panorama image processing means 7 generates a panoramic tomographic image 22 by reconstructing a number of frame images acquired and stored by panoramic photographing of the subject K by the image reconstruction means 13. Then, it is displayed by the output means 10 and waits for accepting designation of a region of interest (ROI) or the like. When the panoramic image processing means 7 determines that the command for instructing generation and display of the tomographic image has been received by the input information discrimination control means 11, there is an instruction of a two-dimensional coordinate value indicating the region of interest (ROI). Is determined (step S2).

ステップS2において、関心領域(ROI)の指示がある場合(ステップS2:Yes)、パノラマ用画像処理手段7は、その関心領域(ROI)を処理対象範囲として設定する。一方、関心領域(ROI)の指示がない場合(ステップS2:No)、パノラマ用画像処理手段7は、関心領域(ROI)をパノラマ断層像全体に設定する。ステップS3またはステップS4に続いて、パノラマ用画像処理手段7は、入力情報判別制御手段11によって、任意のステップ数および分割数の入力があるか否かを判別する(ステップS5)。任意のステップ数および分割数の入力がある場合(ステップS5:Yes)、パノラマ用画像処理手段7は、入力されたステップ数および分割数を処理条件として設定する(ステップS6)。一方、任意のステップ数および分割数の入力がない場合(ステップS5:No)、パノラマ用画像処理手段7は、ステップ数および分割数の処理条件としてデフォルト値を設定する(ステップS7)。   If there is an instruction of the region of interest (ROI) in step S2 (step S2: Yes), the panoramic image processing means 7 sets the region of interest (ROI) as a processing target range. On the other hand, when there is no instruction of the region of interest (ROI) (step S2: No), the panoramic image processing means 7 sets the region of interest (ROI) to the entire panoramic tomographic image. Subsequent to step S3 or step S4, the panorama image processing means 7 determines whether or not there is an input of an arbitrary number of steps and divisions by the input information determination control means 11 (step S5). When there is an input of an arbitrary step number and division number (step S5: Yes), the panoramic image processing means 7 sets the input step number and division number as processing conditions (step S6). On the other hand, when there is no input of an arbitrary step number and division number (step S5: No), the panoramic image processing means 7 sets default values as processing conditions for the step number and the division number (step S7).

ステップS6またはステップS7に続いて、パノラマ用画像処理手段7は、フレーム画像抽出加工手段12によって、設定された関心領域から関心領域を構成する複数のフレーム画像(フレームデータ)を抽出して必要に応じて加工する(ステップS8)。そして、パノラマ用画像処理手段7は、画像再構成手段13によって、抽出加工したフレームを用いて断層ごとに、所定の重ね幅で加算することで断層画像を再構成し、この際に取得した画像再構成情報23(断層の識別情報、フレーム画像の識別情報、重ね幅等)を処理画像記憶手段8に格納する(ステップS9)。なお、ステップS9では、メモリ上で断層画像を再構成して拡大率の算出に必要な情報を取得する処理でありメモリ上で再構成された断層画像そのものは表示されない。   Subsequent to step S6 or step S7, the panoramic image processing means 7 uses the frame image extraction processing means 12 to extract a plurality of frame images (frame data) that constitute the region of interest from the set region of interest and make it necessary. Processing is performed accordingly (step S8). Then, the panoramic image processing means 7 reconstructs the tomographic image by adding the predetermined overlap width for each tomographic image using the extracted frame by the image reconstructing means 13, and the image acquired at this time The reconstruction information 23 (tomographic identification information, frame image identification information, overlap width, etc.) is stored in the processed image storage means 8 (step S9). In step S9, the tomographic image is reconstructed on the memory to acquire information necessary for calculating the enlargement ratio, and the tomographic image itself reconstructed on the memory is not displayed.

そして、パノラマ用画像処理手段7は、拡大率算出手段14によって、画像再構成情報23に基づいて、各断層に対応した各断層画像の幅について基本断層画像の幅(ROIの幅)からの拡大率を算出し、拡大率25として処理画像記憶手段8に格納する(ステップS10)。そして、パノラマ用画像処理手段7は、断層画像幅正規化処理手段15によって、正規化処理情報26に基づいて、各断層に対応した各断層画像の幅を正規化する処理を行い、各断層に対応した正規化断層画像27を全画像表示記憶手段9に格納する(ステップS11)。ここで、各断層画像の幅を正規化する処理としては、再構成後の断層画像を拡大または縮小する方法(正規化処理方法1)と、加工後フレームおよび重ね幅を拡大または縮小した後に断層画像を再構成する方法(正規化処理方法2)とのいずれの方法も採用することができる。なお、正規化処理方法1および正規化処理方法2の説明は後記する。   The panorama image processing means 7 then enlarges the width of each tomographic image corresponding to each tomographic image from the width of the basic tomographic image (ROI width) based on the image reconstruction information 23 by the enlargement ratio calculating means 14. The rate is calculated and stored in the processed image storage unit 8 as the enlargement rate 25 (step S10). Then, the panoramic image processing means 7 performs a process of normalizing the width of each tomographic image corresponding to each tomographic image based on the normalization processing information 26 by the tomographic image width normalizing process means 15. The corresponding normalized tomographic image 27 is stored in the entire image display storage unit 9 (step S11). Here, as the processing for normalizing the width of each tomographic image, a method for enlarging or reducing the tomographic image after reconstruction (normalization processing method 1), and a tomographic image after enlarging or reducing the post-processing frame and the overlapping width. Any method of reconstructing an image (normalization processing method 2) can be employed. The normalization processing method 1 and the normalization processing method 2 will be described later.

次いで、パノラマ用画像処理手段7は、入力情報判別制御手段11によって、断層画像の表示形態の指示があるか否かを判別する(ステップS12)。表示形態の指示がなければ、生成された正規化断層画像27を例えば保存して処理を終了する。また、ステップS12において、表示形態として「一覧表示」の指示がある場合には、パノラマ用画像処理手段7は、表示制御手段16によって、正規化された各断層画像の静止画を並べて関心領域(ROI)を出力手段10に表示する(ステップS13)。また、ステップS12において、表示形態として「ムービー表示」の指示がある場合には、パノラマ用画像処理手段7は、表示制御手段16によって、現在表示中の断層位置をナビゲートするアニメーションを表示すると共に、生成された正規化断層画像27を用いて関心領域(ROI)を出力手段10にムービー表示する(ステップS14)。なお、パノラマ用画像処理手段7は、ステップS13の処理後に、ステップS14の処理を行うようにしてもよい。   Next, the panoramic image processing means 7 determines whether or not there is an instruction for the display form of the tomographic image by the input information determination control means 11 (step S12). If there is no indication of the display form, the generated normalized tomographic image 27 is saved, for example, and the process is terminated. In step S12, when there is an instruction of “list display” as the display form, the panoramic image processing unit 7 arranges the still images of the tomographic images normalized by the display control unit 16 and displays the region of interest ( ROI) is displayed on the output means 10 (step S13). In step S12, when there is an instruction of “movie display” as the display form, the panorama image processing means 7 displays an animation for navigating the currently displayed tomographic position by the display control means 16. The region of interest (ROI) is displayed as a movie on the output means 10 using the generated normalized tomographic image 27 (step S14). The panoramic image processing means 7 may perform the process of step S14 after the process of step S13.

[正規化処理方法1]
図14は、本発明の実施形態に係るデジタルパノラマ撮影装置のパノラマ用画像処理手段が行う正規化処理の第1の具体例を示す説明図である。正規化(画像水平方向の正規化)とは、基本断層画像の水平方向幅に合わせて、各断層(舌側方向断層、頬側方向断層)の再構成画像(断層画像)の幅を拡大/縮小することである。なお、基本断層については形式的に正規化処理を行うものとして説明するが、拡大率として「1」を掛けることになるので、実質的には正規化による変化はない。また、正規化の際に、画像の高さは変化しない。
[Normalization processing method 1]
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a first specific example of normalization processing performed by the panorama image processing means of the digital panorama photographing apparatus according to the embodiment of the present invention. Normalization (normalization in the horizontal direction of the image) is to expand the width of the reconstructed image (tomographic image) of each tomography (tongue side direction fault, buccal side direction fault) to match the horizontal width of the basic tomographic image / It is to reduce. Although the basic fault is described as a form in which normalization processing is performed formally, since the enlargement ratio is multiplied by “1”, there is substantially no change due to normalization. Further, the image height does not change during normalization.

図14の一列目に例示したフレームデータ(加工後フレーム画像)のサイズは、高さH、幅Fであるものとする。この加工後フレーム画像は、関心領域の範囲で定められる。なお、加工後フレーム画像が元とするフレーム画像は、X線撮像手段3(図1参照)の受像エリアによって決まる装置固有の値(固定値)である。   The size of the frame data (processed frame image) illustrated in the first column in FIG. 14 is assumed to be a height H and a width F. This post-processed frame image is determined within the region of interest. The frame image based on the processed frame image is an apparatus-specific value (fixed value) determined by the image receiving area of the X-ray imaging unit 3 (see FIG. 1).

正規化処理方法1では、断層画像幅正規化処理手段15が拡大または縮小の処理を行う前に、画像再構成手段13が再構成処理を行う。ここでは、画像再構成手段13が、4枚のフレームデータを加算することとする。まず基準として、図14において中段に示した基本断層では、画像再構成手段13が、4枚のフレームデータを重ね幅f0で重ね合わせる画像再構成(再構成処理)を行うと、図14の二列目に示すように、断層画像t0の幅はw0となる。画像幅w0は、関心領域の幅と同じ値であり、拡大率算出手段14が画像拡大率αを算出するための基準となる。 In the normalization processing method 1, the image reconstruction unit 13 performs reconstruction processing before the tomographic image width normalization processing unit 15 performs enlargement or reduction processing. Here, it is assumed that the image reconstruction unit 13 adds four pieces of frame data. First, as a reference, when the image reconstruction unit 13 performs the image reconstruction (reconstruction process) in which the four frame data are superimposed with the overlap width f 0 in the basic slice shown in the middle stage in FIG. As shown in the second column, the width of the tomographic image t 0 is w 0 . The image width w 0 is the same value as the width of the region of interest, and serves as a reference for the enlargement factor calculation means 14 to calculate the image enlargement factor α.

また、図14において上段に示した舌側方向断層では、画像再構成手段13が、4枚のフレームデータを重ね幅fmで重ね合わせる画像再構成(再構成処理)を行うと、図14の二列目に示すように、断層画像tmの幅はwmとなる。舌側方向の断層画像tmの幅wmは、基本断層画像t0の幅w0より狭くなるので、舌側方向の断層画像tmの重ね幅fmは、基本断層画像t0の重ね幅f0よりも密になる。舌側方向断層の画像拡大率αmは式(1)で表される。拡大率算出手段14は式(1)より画像拡大率αmを算出する。
αm=w0/wm … 式(1)
Further, in the lingual direction faults shown in the upper stage in FIG. 14, the image reconstruction unit 13, when the image reconstruction superposing width f m overlapping four frame data (reconstruction process) of FIG. 14 As shown in the second column, the width of the tomographic image t m is w m . Width w m of the tomographic image t m lingual direction, since narrower than the width w 0 of the basic tomographic image t 0, the overlapping width f m of the lingual direction tomographic image t m, overlapped basic tomographic image t 0 densely than the width f 0. The image enlargement ratio α m of the lingual tomographic slice is expressed by Expression (1). The enlargement factor calculating means 14 calculates the image enlargement factor α m from the equation (1).
α m = w 0 / w m Formula (1)

同様に、図14において下段に示した頬側方向断層では、画像再構成手段13が、4枚のフレームデータを重ね幅fnで重ね合わせる画像再構成(再構成処理)を行うと、図14の二列目に示すように、断層画像tnの幅はwnとなる。頬側方向の断層画像tnの幅wnは、基本断層画像t0の幅w0より広くなるので、頬側方向の断層画像tnの重ね幅fnは、基本断層画像t0の重ね幅f0よりも疎になる。頬側方向断層の画像拡大率αnは式(2)で表される。拡大率算出手段14は式(2)より画像拡大率αnを算出する。なお、断層の方向(n,m)に依存せず、基本断層も含めた一般的な断層幅wに対する画像拡大率αについての表式は式(3)で示される。
αn=w0/wn … 式(2)
α=w0/w … 式(3)
Similarly, when the image reconstruction unit 13 performs image reconstruction (reconstruction processing) in which four pieces of frame data are overlapped with the overlap width f n in the buccal direction cross section shown in the lower part of FIG. As shown in the second column, the width of the tomographic image t n is w n . Width w n of the tomographic image t n buccal direction, since wider than the width w 0 of the basic tomographic image t 0, the overlapping width f n of the tomographic image t n buccal direction, overlapping of the basic tomographic image t 0 It is sparser than the width f 0 . The buccal direction tomographic image enlargement ratio α n is expressed by equation (2). The enlargement factor calculating means 14 calculates the image enlargement factor α n from the equation (2). Note that the expression for the image enlargement ratio α with respect to a general tomographic width w including a basic tomography is expressed by Expression (3) without depending on the direction (n, m) of the tomography.
α n = w 0 / w n Formula (2)
α = w 0 / w ... Formula (3)

このように、画像再構成手段13が再構成処理を行った後、断層画像幅正規化処理手段15が行う拡大縮小の処理、すなわち、図14の三列目に示した「再構成画像の正規化」について説明する。まず、図14において中段に示した基本断層では、断層画像幅正規化処理手段15が断層画像t0の幅w0に対して、形式的な拡大率「1」を掛けて生成した基本断層正規化画像T0の幅は、断層画像t0の幅w0と同じである。 Thus, after the image reconstruction unit 13 performs the reconstruction process, the enlargement / reduction process performed by the tomographic image width normalization unit 15, that is, “normalization of the reconstructed image” shown in the third column of FIG. Will be described. First, in the basic fault shown in the middle stage in FIG. 14, the basic fault regular tomographic image width normalization processing means 15 with respect to the width w 0 of the tomographic image t 0, was generated by applying a formal enlargement ratio "1" the width of the image of T 0 is the same as the width w 0 of the tomographic image t 0.

次に、図14において上段に示した舌側方向断層では、断層画像幅正規化処理手段15が断層画像tmの幅wmに拡大率「αm」を掛けて生成した舌側方向正規化断層画像Tmの幅wrmは、断層画像t0の幅w0と同じになる。
同様に、図14において下段に示した頬側方向断層では、断層画像幅正規化処理手段15が断層画像tnの幅wnに拡大率「αn」を掛けて生成した頬側方向正規化断層画像Tnの幅wrnは、断層画像t0の幅w0と同じになる。これにより、画像水平方向の正規化が実現される。
Next, in the lingual direction tomogram shown in the upper part of FIG. 14, the lingual direction normalization generated by the tomographic image width normalization processing unit 15 by multiplying the width w m of the tomographic image t m by the enlargement factor “α m ”. The width w rm of the tomographic image T m is the same as the width w 0 of the tomographic image t 0 .
Similarly, in the buccal side direction slice shown in the lower part of FIG. 14, the buccal side direction normalization processing unit 15 generates the buccal side direction normalization generated by multiplying the width w n of the tomographic image t n by the enlargement factor “α n ”. The width w rn of the tomographic image T n is the same as the width w 0 of the tomographic image t 0 . Thereby, normalization in the horizontal direction of the image is realized.

ここで、正規化された再構成画像を、図14の四列目に示すように、仮にフレーム画像(加工後フレーム画像)に分解(還元)した場合に生成されるフレームデータは、以下の性質を有する。図14において四列目に示したフレームデータは、図14において中段に示した基本断層では、図14において一列目に示した「1フレームサイズ」と同じである。   Here, as shown in the fourth column in FIG. 14, the frame data generated when the normalized reconstructed image is decomposed (reduced) into frame images (processed frame images) has the following properties. Have The frame data shown in the fourth column in FIG. 14 is the same as the “one frame size” shown in the first column in FIG. 14 in the basic fault shown in the middle stage in FIG.

一方、図14において上段に示した舌側方向断層では、次の式(4)および式(5)の関係式が導かれる。図14において四列目に示すように、生成されるフレームデータの幅Frmは、図14において一列目に示した「1フレームサイズ」の幅Fに画像拡大率αmを掛けた値となる。また、図14において三列目に示すように、正規化された再構成画像を仮にフレームデータに還元した場合の重ね幅frmは、図14において二列目に示した重ね幅fmに画像拡大率αmを掛けた値となる。
rm=F×αm … 式(4)
rm=fm×αm … 式(5)
On the other hand, the following relational expressions (4) and (5) are derived from the lingual tomographic fault shown in the upper part of FIG. As shown in four column 14, the width F rm frame data to be generated, a value obtained by multiplying the image enlargement ratio alpha m in width F of shown in the first column in FIG. 14, "1 frame size" . Further, as shown in the third column in FIG. 14, the overlap width f rm when the normalized reconstructed image is reduced to frame data is the image having the overlap width f m shown in the second column in FIG. 14. It is a value multiplied by the enlargement ratio α m .
F rm = F × α m (4)
f rm = f m × α m ... (5)

同様に、図14において下段に示した頬側方向断層では、次の式(6)および式(7)の関係式が導かれる。図14において四列目に示すように、生成されるフレームデータの幅Frnは、図14において一列目に示した「1フレームサイズ」の幅Fに画像拡大率αnを掛けた値となる。また、図14において三列目に示すように、正規化された再構成画像を仮にフレームデータに還元した場合の重ね幅frnは、図14において二列目に示した重ね幅fnに画像拡大率αnを掛けた値となる。
rn=F×αn … 式(6)
rn=fn×αn … 式(7)
Similarly, in the buccal side cross section shown in the lower part of FIG. 14, the following relational expressions (6) and (7) are derived. As shown in the fourth column in FIG. 14, the width F rn of the generated frame data is a value obtained by multiplying the width F of “1 frame size” shown in the first column in FIG. 14 by the image enlargement ratio α n. . Further, as shown in the third column in FIG. 14, the overlap width f rn when the normalized reconstructed image is reduced to frame data is the same as the overlap width f n shown in the second column in FIG. A value obtained by multiplying the enlargement ratio α n .
F rn = F × α n (6)
f rn = f n × α n (7)

なお、断層の方向(n,m)に依存せず、基本断層も含めたときに、正規化後に分解(還元)される一般的なフレームデータの幅Frおよび重ね幅frと、画像拡大率αとの関係式は、それぞれ式(8)および式(9)で示される。ここで、F,fは、再構成処理時の通常のフレームデータの幅および重ね幅である。
r=F×α … 式(8)
r=f×α … 式(9)
Incidentally, without depending on the fault direction (n, m), when the basic fault also included, the width F r and overlapping width f r of general frame data to be decomposed after normalization (reduction), the image enlargement Relational expressions with the rate α are expressed by Expression (8) and Expression (9), respectively. Here, F and f are the width and the overlap width of normal frame data at the time of reconstruction processing.
F r = F × α (8)
f r = f × α (9)

[正規化処理方法2]
図15は、本発明の実施形態に係るデジタルパノラマ撮影装置のパノラマ用画像処理手段が行う正規化処理の第2の具体例を示す説明図である。正規化処理方法2では、断層画像幅正規化処理手段15が加工後フレームおよび重ね幅を拡大または縮小した後に、画像再構成手段13が再構成処理を行う(図4において破線で示した手順で処理する)。
[Normalization processing method 2]
FIG. 15 is an explanatory diagram showing a second specific example of the normalization process performed by the panorama image processing unit of the digital panorama photographing apparatus according to the embodiment of the present invention. In the normalization processing method 2, after the tomographic image width normalization processing means 15 enlarges or reduces the post-processing frame and the overlap width, the image reconstruction means 13 performs the reconstruction processing (in the procedure indicated by the broken line in FIG. 4). Process).

正規化処理方法1で説明した式(1)〜式(3)の観点は、再構成された断層画像の画像水平方向の正規化(正規化)を行うものである。また、前記した式(4)〜式(9)の観点は、正規化された断層画像を仮に分解(還元)した場合のフレームデータの水平方向の幅の変化を示すものである。この変化は、正規化処理方法2において、加工後フレームデータの拡大または縮小処理を行った後で、分解(還元)の逆向きの方向の処理として加算(合成)の処理を行うときの変化と等価である。したがって、正規化処理方法2を説明するための図15は、正規化処理方法1を説明するための図14と類似した図になっている。ただし、図15における三列目と四列目の内容は、図14における四列目と三列目の内容を入れ替えたものに対応している。よって、図15において同じ内容の説明については適宜省略する。   The viewpoints of the expressions (1) to (3) described in the normalization processing method 1 perform normalization (normalization) of the reconstructed tomographic image in the image horizontal direction. In addition, the viewpoints of the above-described formulas (4) to (9) indicate the change in the horizontal width of the frame data when the normalized tomographic image is temporarily decomposed (reduced). This change is the same as the change in the normalization processing method 2 when the process of enlargement or reduction of the processed frame data is performed and then the addition (synthesis) process is performed as the process in the reverse direction of the decomposition (reduction). Is equivalent. Therefore, FIG. 15 for explaining the normalization processing method 2 is similar to FIG. 14 for explaining the normalization processing method 1. However, the contents of the third and fourth columns in FIG. 15 correspond to the contents obtained by exchanging the contents of the fourth and third columns in FIG. Therefore, the description of the same contents in FIG.

図15の一列目に例示した正規化前のフレームデータ(加工後フレーム画像)は、図14における一列目の内容と同じである。ただし、正規化処理方法2においては、このフレームデータは、そのサイズを拡大または縮小する対象である。   The pre-normalized frame data (processed frame image) exemplified in the first column of FIG. 15 is the same as the content of the first column in FIG. However, in the normalization processing method 2, this frame data is a target whose size is enlarged or reduced.

図15の二列目には、実際には行わないが、四列目との比較のために、仮に正規化前(フレームデータのサイズや重ね幅を変化させる前)に画像を再構成した場合を示している。そのため、図14における二列目の内容と同じである。   Although not actually performed in the second column in FIG. 15, for the purpose of comparison with the fourth column, if the image is reconstructed before normalization (before changing the frame data size or overlap width) Is shown. Therefore, it is the same as the contents of the second column in FIG.

図15の三列目には、一列目に例示したフレームデータ(加工後フレーム画像)の幅に拡大率を掛けたときの1フレームサイズを示している。この処理は、前記した式(4)、式(6)および式(8)に基づくものである。   The third column in FIG. 15 shows one frame size when the width of the frame data (processed frame image) exemplified in the first column is multiplied by the enlargement factor. This process is based on the above-described equations (4), (6), and (8).

図15の四列目には、三列目に例示した正規化されたフレームデータ(正規化された加工後フレーム画像)を、通常の重ね幅に拡大率を掛けたときの重ね幅でシフトしながら加算して生成した断層画像(再構成処理を行った断層画像)が示されている。この処理は、前記した式(5)、式(7)および式(9)に基づくものである。これにより、正規化処理方法2においても、正規化処理方法1と同様に、画像水平方向の正規化が実現される。   In the fourth column of FIG. 15, the normalized frame data (normalized processed frame image) exemplified in the third column is shifted by the overlap width when the normal overlap width is multiplied by the enlargement ratio. In addition, a tomographic image generated by addition (a tomographic image subjected to reconstruction processing) is shown. This process is based on the above-described equations (5), (7), and (9). Thereby, also in the normalization processing method 2, normalization in the horizontal direction of the image is realized as in the normalization processing method 1.

[画面表示例1]
図6に示した関心領域601に対応させて実験でモニタに一覧表示した画面表示の一例を図16に示す。図16に一覧表示されたように、各断層画像の横幅は、正規化されているために等しい。この一覧の断層画像によれば、例えば、歯の上方の領域に着目したときに、該当箇所の組織の位置が左右に移動することなく組織の断層ごとの変化を観察できる。なお、図16の例では、一部の歯に金属冠が被せられて他の部分よりも輝度が高い。
[Screen display example 1]
FIG. 16 shows an example of a screen display that is displayed as a list on the monitor in an experiment corresponding to the region of interest 601 shown in FIG. As listed in FIG. 16, the horizontal width of each tomographic image is equal because it is normalized. According to the tomographic images in this list, for example, when attention is paid to the region above the teeth, it is possible to observe the change of each tissue tomography without the position of the tissue at the corresponding position moving to the left and right. In the example of FIG. 16, a metal crown is put on some teeth and the luminance is higher than other parts.

[画面表示例2]
アニメーション用ウィンドウを備えたムービー表示の実験画面例の遷移の一例を図17に示す。この実験では、被験者に上下の歯で金属球を間接的に噛んでもらった状態を撮影したものである。ムービー表示された関心領域は、図6に示した関心領域601から若干下方にずらした位置に対応している。図17にムービー表示の遷移を示すように、各断層画像の横幅は、正規化されているために等しい。また、ムービー用ウィンドウにおいて、舌側方向断層から基本断層を経て頬側断層へと遷移する表示に追従して、アニメーション用ウィンドウ中で断層を示す実線の位置は、舌側方向断層から基本断層を経て頬側断層へと移動した。なお、図17の例では、ムービー用ウィンドウのほぼ中央に表示された金属球の周りにはクッション材が写っている。
[Screen display example 2]
FIG. 17 shows an example of transition of an example of an experimental screen for movie display provided with an animation window. In this experiment, the subject was photographed in a state where the subject was indirectly biting the metal ball with the upper and lower teeth. The region of interest displayed in the movie corresponds to a position slightly shifted downward from the region of interest 601 shown in FIG. As shown in the movie display transition in FIG. 17, the horizontal width of each tomographic image is equal because it is normalized. In the movie window, the position of the solid line indicating the fault in the animation window follows the basic transition from the lingual fault by following the display from the lingual fault to the buccal fault. After that, it moved to the buccal fault. In the example of FIG. 17, a cushion material is shown around the metal sphere displayed in the approximate center of the movie window.

本実施形態によれば、デジタルパノラマ撮影装置1は、パノラマ断層像上の関心領域の範囲、所望の断層個数およびその間隔の入力を受け付け、関心領域を構成するフレーム画像を抽出加工し、画像の中心が移動することなく再構成処理後の各断層画像の幅を関心領域の幅と等しくさせる正規化処理を行うことができる。そのため、正規化された再構成処理後の断層画像を連続的に出力したときに、表示される画像は、その表示を視る利用者にとって使い易い画像となる。   According to the present embodiment, the digital panoramic imaging apparatus 1 receives input of a range of a region of interest on a panoramic tomographic image, a desired number of slices, and an interval thereof, extracts and processes a frame image constituting the region of interest, and Normalization processing can be performed to make the width of each tomographic image after the reconstruction processing equal to the width of the region of interest without moving the center. Therefore, when the normalized tomographic image after the reconstruction process is continuously output, the displayed image becomes an image that is easy to use for the user who views the display.

また、本実施形態によれば、デジタルパノラマ撮影装置1は、関心領域を構成するフレーム画像を抽出する際に、フレーム画像のrawデータを関心領域の高さに加工して指定された関心領域のみ再構成処理するので、断層画像を作成する処理に要する時間を短縮できる。また、指定された関心領域のみ再構成処理を行うので、複数の関心領域を連続的に指定されたとしても、その都度の演算時間の短縮が図れる。そのため、利用者が複数の関心領域を連続的に観察するという運用を行ったとしてもその作業時間を短縮することが可能であり、このような運用により利用者による診断を支援することができる。   In addition, according to the present embodiment, when the digital panorama photographing apparatus 1 extracts a frame image constituting the region of interest, only the region of interest designated by processing the raw data of the frame image to the height of the region of interest. Since the reconstruction process is performed, the time required for the process of creating the tomographic image can be shortened. In addition, since the reconstruction process is performed only on the designated region of interest, even if a plurality of regions of interest are designated successively, the calculation time can be reduced each time. Therefore, even when the user performs an operation of continuously observing a plurality of regions of interest, the work time can be shortened, and the diagnosis by the user can be supported by such an operation.

また、デジタルパノラマ撮影装置1は、「基本断層⇔舌側方向断層」、「基本断層⇔頬側方向断層」、「頬側方向断層⇔舌側方向断層」のように、表示すべき断層の位置の範囲を指定できるので、例えば、歯科医師が患者の病変部を切除する際に、頬側から切開すべきか、舌側から切開すべきかといった施術の方針の決定にも役立つ。また、本実施形態によれば、デジタルパノラマ撮影装置1は、正規化された断層画像を連続的に出力する形態としてムービー表示可能であり、ムービー表示を観察する利用者は、視点を変えずに関心領域を観察することができる。したがって、本実施形態のデジタルパノラマ撮影装置1は、ユーザビリティに優れると共に、断層画像を用いた診断に係る性能を向上させることができる。   Further, the digital panorama imaging apparatus 1 can detect the position of a fault to be displayed, such as “basic fault lingual side direction fault”, “basic fault ⇔ cheek side direction fault”, and “buccal side direction fault lingual side direction fault”. For example, when the dentist excises the lesioned part of the patient, it is useful for determining a treatment policy such as whether to cut from the buccal side or from the lingual side. In addition, according to the present embodiment, the digital panorama photographing apparatus 1 can display a movie as a form in which normalized tomographic images are continuously output, and a user who observes the movie display can change without changing the viewpoint. The region of interest can be observed. Therefore, the digital panorama photographing apparatus 1 of the present embodiment is excellent in usability and can improve performance related to diagnosis using a tomographic image.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を変えない範囲で実施することができる。例えば、本実施形態では、断層画像の再構成処理に、フレーム飛越し法およびフレーム微小移動法を用いることとしたが、本発明は、これに限定されるものではなく、種々の再構成処理方法が適用可能である。ただし、フレーム飛越し法およびフレーム微小移動法は断層間隔を微小化できるので、特にムービー表示においては、これを採用することが好ましい。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this, It can implement in the range which does not change the meaning. For example, in the present embodiment, the frame skipping method and the frame minute movement method are used for the tomographic image reconstruction processing. However, the present invention is not limited to this, and various reconstruction processing methods are used. Is applicable. However, since the frame skipping method and the frame minute movement method can make the tomographic interval minute, it is preferable to adopt this particularly for movie display.

また、本実施形態では、旋回駆動手段4のアームは、回転中心aの周りに回転可能に構成され、さらに回転中心aを移動させるスライド動作が可能に構成されているものとしたが、本発明のデジタルパノラマ装置において、回転中心aを移動させるスライド動作は必須ではなく、旋回駆動手段4のアームが回転中心aの周りに回転する動作だけを行うように構成することもできる。   Further, in the present embodiment, the arm of the turning drive means 4 is configured to be rotatable around the rotation center a, and is further configured to be capable of sliding to move the rotation center a. In the digital panorama apparatus, a sliding operation for moving the rotation center a is not essential, and the arm of the turning driving means 4 can be configured to perform only an operation for rotating around the rotation center a.

また、本実施形態では、パノラマ用画像処理手段7が再構成処理の機能と正規化処理の機能との両方を有するものとして説明したが、別々に設けるようにしてもよい。
また、本実施形態では、歯科用のデジタルパノラマ撮影装置1で説明したが、本発明は、歯科用のX線撮影に限定されるものではなく、一般医療用に用いることができる。例えば、内科用として、胸部デジタルパノラマ撮影装置に適用してもよい。また、本発明において、被写体は人体に限定されるものではなく、例えば、鉱物等の自然に存在するものや各種産業の製品でもよい。この場合には、各種分析や被破壊検査等を行うことができる。
In the present embodiment, the panoramic image processing means 7 has been described as having both a reconstruction processing function and a normalization processing function, but they may be provided separately.
In the present embodiment, the dental digital panoramic imaging apparatus 1 has been described. However, the present invention is not limited to dental X-ray imaging, and can be used for general medical purposes. For example, the present invention may be applied to a chest digital panoramic photographing apparatus for internal medicine. In the present invention, the subject is not limited to the human body, and may be, for example, a naturally occurring object such as a mineral or a product of various industries. In this case, various types of analysis and inspection for damage can be performed.

本発明の実施形態に係るデジタルパノラマ撮影装置を模式的に示す構成図である。1 is a configuration diagram schematically illustrating a digital panorama photographing apparatus according to an embodiment of the present invention. 被写体としての歯列に対応するように割り当てられた複数の断層を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the some tomography allocated so as to correspond to the dentition as a to-be-photographed object. 本発明の実施形態に係るデジタルパノラマ撮影装置で生成された断層像を示す説明図であって、(a)は図2に示した歯列の各断層に対応した断層像、(b)は複数のフレーム画像をずらしながら重ねることで断層像が形成されていることをそれぞれ示している。It is explanatory drawing which shows the tomogram produced | generated with the digital panorama imaging device which concerns on embodiment of this invention, Comprising: (a) is a tomogram corresponding to each tomogram of the dentition shown in FIG. 2, (b) is two or more. It is shown that a tomographic image is formed by superimposing the frame images while shifting them. 本発明の実施形態に係るデジタルパノラマ撮影装置のパノラマ用画像処理手段の機能を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function of the image processing means for panoramas of the digital panorama imaging device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るデジタルパノラマ撮影装置による断層像の再構成の原理をモデル化して示す説明図である。It is explanatory drawing which models and shows the principle of the reconstruction of the tomogram by the digital panorama imaging device which concerns on embodiment of this invention. 入力された関心領域(ROI)の一例を示す図であって、(a)はパノラマ断層像上で指定されたROI、(b)は指定されたROIに対応した奥行き方向の各断層の領域をそれぞれ示している。It is a figure which shows an example of the input region of interest (ROI), Comprising: (a) is ROI designated on the panoramic tomographic image, (b) is the area | region of each tomography of the depth direction corresponding to the designated ROI. Each is shown. 歯列に断層を割り当てるために指定されるステップ数および分割数の一例を示す図であって、(a)は入力操作表示画面例、(b)はステップ数および分割数と歯列の断層との対応関係をそれぞれ示している。It is a figure which shows an example of the step number and division number designated in order to assign a slice to a dentition, (a) is an example of an input operation display screen, (b) is the step number and division number, and a tomographic slice. The correspondence relationship is shown respectively. 本発明の実施形態に係るデジタルパノラマ撮影装置のパノラマ用画像処理手段がROIからフレーム画像を抽出して加工する処理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the process which the image processing means for panoramas of the digital panorama imaging device which concerns on embodiment of this invention extracts and processes a frame image from ROI. 本発明の実施形態に係るデジタルパノラマ撮影装置のパノラマ用画像処理手段が加工後フレーム画像を用いて各断層の画像をそれぞれ再構成する処理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the process which the image processing means for panoramas of the digital panorama imaging device which concerns on embodiment of this invention each reconstructs the image of each tomography using a post-processed frame image. 本発明の実施形態に係るデジタルパノラマ撮影装置のパノラマ用画像処理手段が再構成する各断層画像の幅を揃える正規化処理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the normalization process which arranges the width | variety of each tomographic image which the image processing means for panorama of the digital panorama imaging device which concerns on embodiment of this invention reconstructs. 本発明の実施形態に係るデジタルパノラマ撮影装置のパノラマ用画像処理手段で正規化された各断層の正規化断層画像の表示方法を示す図であって、(a)は一覧表示、(b)はムービー表示をそれぞれ示している。It is a figure which shows the display method of the normalization tomographic image of each tomogram normalized by the image processing means for panorama of the digital panorama imaging device which concerns on embodiment of this invention, (a) is a list display, (b) is a list display. Each movie display is shown. 本発明の実施形態に係るデジタルパノラマ撮影装置のパノラマ用画像処理手段によって同一画面に表示される、正規化断層画像のムービー用ウィンドウ画面と、その断層位置のアニメーション用ウィンドウ画面との一例を示す図である。The figure which shows an example of the window screen for the movie of the normalization tomographic image displayed on the same screen by the image processing means for panorama of the digital panoramic imaging device concerning the embodiment of the present invention, and the window screen for animation of the tomographic position It is. 本発明の実施形態に係るデジタルパノラマ撮影装置のパノラマ用画像処理手段の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the image processing means for panoramas of the digital panorama imaging device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るデジタルパノラマ撮影装置のパノラマ用画像処理手段が行う正規化処理の第1の具体例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the 1st specific example of the normalization process which the image processing means for panorama of the digital panorama imaging device which concerns on embodiment of this invention performs. 本発明の実施形態に係るデジタルパノラマ撮影装置のパノラマ用画像処理手段が行う正規化処理の第2の具体例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the 2nd specific example of the normalization process which the image processing means for panorama of the digital panorama imaging device which concerns on embodiment of this invention performs. 本発明の実施形態に係るデジタルパノラマ撮影装置のパノラマ用画像処理手段で正規化された各断層の正規化断層画像を一覧表示した画面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the screen which displayed the list of the normalization tomographic image of each tomogram normalized by the panorama image processing means of the digital panorama imaging device according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るデジタルパノラマ撮影装置のパノラマ用画像処理手段で正規化された各断層の正規化断層画像をムービー表示した画面の遷移例を示す図である。It is a figure which shows the example of a transition of the screen which displayed the normalization tomographic image of each tomogram normalized by the panorama image processing means of the digital panorama imaging device according to the embodiment of the present invention as a movie.

符号の説明Explanation of symbols

1 デジタルパノラマ撮影装置
2 X線源
3 X線撮像手段
4 旋回駆動手段
5 A/D変換手段
6 大容量フレーム画像記憶手段(フレーム画像記憶手段)
7 パノラマ用画像処理手段
8 処理画像記憶手段
9 全画像表示記憶手段
10 出力手段
11 入力情報判別制御手段
12 フレーム画像抽出加工手段
13 画像再構成手段
14 拡大率算出手段
15 断層画像幅正規化処理手段
16 表示制御手段
17 入力手段
21 フレーム画像
22 パノラマ断層像
23 画像再構成情報
24 加工後フレーム画像
25 拡大率
26 正規化処理情報
27 正規化断層画像
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Digital panorama imaging device 2 X-ray source 3 X-ray imaging means 4 Rotation drive means 5 A / D conversion means 6 Large capacity frame image storage means (frame image storage means)
7 panoramic image processing means 8 processed image storage means 9 all image display storage means 10 output means 11 input information discrimination control means 12 frame image extraction processing means 13 image reconstruction means 14 enlargement ratio calculation means 15 tomographic image width normalization processing means 16 Display control means 17 Input means 21 Frame image 22 Panoramic tomographic image 23 Image reconstruction information 24 Processed frame image 25 Magnification factor 26 Normalization processing information 27 Normalized tomographic image

Claims (4)

X線を被写体に照射するX線源と、
前記被写体を透過したX線を受光するX線撮像手段と、
X線源とX線撮像手段とを前記被写体が収まるように所定の間隔を空けて保持するアームを所定の回転中心の周りに回転させる旋回駆動手段と、
前記被写体の撮影対象の断層をパノラマ撮影することで前記X線撮像手段により取得した複数のフレーム画像を記憶するフレーム画像記憶手段とを有し、
前記記憶された複数のフレーム画像を前記被写体の指定された断層に対して予め定められた重ね継ぐときのずらし幅を示す重ね幅だけずらしながら加算して再構成処理することで前記指定された断層に関する再構成断層画像を生成するデジタルパノラマ撮影装置であって、
所定の基本断層に対して再構成処理されたパノラマ断層像上において関心領域の範囲として2次元座標値と、前記関心領域に対応して前記基本断層の内側および外側を示す奥行き方向に設定される断層の個数と、前記設定される各断層間の奥行き方向の間隔との入力を受け付ける入力手段と、
前記入力された2次元座標値の水平方向の値に基づいて、前記パノラマ断層像を構成する全フレーム画像のうち前記関心領域を構成するフレーム画像を抽出し、前記2次元座標値の垂直方向の値に基づいて、前記抽出されたフレーム画像の高さ方向の大きさおよび位置が、前記関心領域の高さ方向の大きさおよび位置と等しくなるように前記抽出されたフレーム画像から余分な部分を削除する加工を行い、
前記個数と間隔とが入力された設定される断層ごとに、前記パノラマ断層像の関心領域に対応して抽出されて加工された前記複数の加工後フレーム画像を当該断層の位置に応じた重ね幅で再構成処理をしたときに形成される、前記関心領域に対応した再構成断層画像の幅の値によって前記パノラマ断層像の関心領域の幅の値を割ることで、当該断層の位置に応じた画像拡大率を算出し、
前記設定される断層ごとに、前記画像拡大率を用いて、前記関心領域に対応した再構成処理後の断層画像が当該画像の中心位置を変更させることなく当該画像の幅が前記パノラマ断層像の関心領域の幅と等しくなるようにする正規化処理を行うことで、正規化された断層画像を生成するパノラマ用画像処理手段と、
前記設定される断層ごとに、前記正規化された断層画像を連続的に出力する出力手段と、を備え、
前記パノラマ用画像処理手段は、
前記正規化処理として、前記設定される断層ごとに、前記パノラマ断層像の関心領域に対応して抽出されて加工された前記複数の加工後フレーム画像を幅方向のみ当該断層の位置に応じた前記画像拡大率で拡大または縮小することで、高さが前記加工後フレーム画像の高さと同じである正規化フレーム画像を生成すると共に、当該断層の位置に応じた重ね幅の値に当該断層の位置に応じた前記画像拡大率を掛けることで第2の重ね幅を算出し、前記生成された正規化フレーム画像を前記第2の重ね幅で再構成することで、前記関心領域の高さおよび幅と同じ形状に正規化された断層画像を生成することを特徴とするデジタルパノラマ撮影装置。
An X-ray source that irradiates the subject with X-rays;
X-ray imaging means for receiving X-rays transmitted through the subject;
Swivel driving means for rotating an arm that holds the X-ray source and the X-ray imaging means at a predetermined interval so as to accommodate the subject around a predetermined rotation center;
Frame image storage means for storing a plurality of frame images acquired by the X-ray imaging means by performing panoramic imaging of a tomographic image of the subject,
The stored tomographic frame images are reconstructed by adding the plurality of stored frame images while shifting them by a predetermined overlap width with respect to the specified tomographic slice of the subject. A digital panoramic imaging apparatus for generating a reconstructed tomographic image relating to:
A two-dimensional coordinate value is set as a region of interest on a panoramic tomographic image reconstructed with respect to a predetermined basic fault, and is set in the depth direction indicating the inner side and the outer side of the basic fault corresponding to the region of interest. An input means for receiving an input of the number of faults and an interval in the depth direction between the set faults;
Based on the input two-dimensional coordinate value in the horizontal direction, a frame image constituting the region of interest is extracted from all frame images constituting the panoramic tomographic image, and the two-dimensional coordinate value in the vertical direction is extracted. Based on the value, an extra portion is extracted from the extracted frame image so that the size and position in the height direction of the extracted frame image are equal to the size and position in the height direction of the region of interest. Do the processing to delete,
For each fault and the number and spacing is set is input, the panoramic said plurality of post-process frame image processed is extracted corresponding to the region of interest of the tomographic image corresponding to the position of the tomographic overlapping width The width of the region of interest in the panoramic tomographic image is divided by the value of the width of the reconstructed tomographic image corresponding to the region of interest, which is formed when the reconstruction process is performed at Calculate the image magnification,
For each set tomography , using the image enlargement ratio, the tomographic image after reconstruction processing corresponding to the region of interest does not change the center position of the image, and the width of the image is the panoramic tomographic image. Panoramic image processing means for generating a normalized tomographic image by performing normalization processing so as to be equal to the width of the region of interest;
Output means for continuously outputting the normalized tomographic image for each tomographic set ,
The panoramic image processing means includes:
As the normalization process, the plurality of post-processed frame images extracted and processed corresponding to the region of interest of the panoramic tomographic image for each set tomographic image, according to the position of the tomographic image only in the width direction. By enlarging or reducing at the image enlargement ratio, a normalized frame image having the same height as the post-processed frame image is generated, and the position of the tomography is set to the overlap width value corresponding to the position of the tomography The second overlap width is calculated by multiplying the image enlargement ratio in accordance with the above, and the generated normalized frame image is reconstructed with the second overlap width, whereby the height and width of the region of interest are calculated. A digital panoramic imaging apparatus characterized by generating a tomographic image normalized to the same shape as in FIG.
前記パノラマ用画像処理手段は、
前記設定される各断層の位置を時間経過に伴って連続的に切り替えることで、前記切り替えられた各断層についての前記正規化された各断層画像を前記出力手段に順次出力すると共に、前記時間経過に伴って連続的に切り替えられる各断層の位置に追従してその時点でムービー表示されている断層画像の断層の位置を案内するアニメーション画面を前記出力手段に出力し、
前記出力手段は、前記正規化された各断層画像をモニタ画面に順次出力することでムービー表示を行うと共に、前記ムービー表示を行うモニタ画面に、前記アニメーション画面を同時に表示することを特徴とする請求項1に記載のデジタルパノラマ撮影装置。
The panoramic image processing means includes:
By sequentially switching the position of each tomographic section as time passes, the normalized tomographic images for the switched tomographic sections are sequentially output to the output means, and the time lapses An animation screen that guides the position of the tomographic image displayed in the tomographic image at the time following the position of each tomographically continuously switched with the output means,
The output means performs movie display by sequentially outputting the normalized tomographic images to a monitor screen, and simultaneously displays the animation screen on the monitor screen for performing the movie display. Item 4. The digital panorama photographing apparatus according to Item 1 .
前記フレーム画像記憶手段は、前記回転中心から距離r1だけ離間している前記被写体の第1の断層を前記X線撮像手段の1画素分の長さずつシフトさせながら撮影して取得されたn枚のフレーム画像を記憶し、
前記パノラマ用画像処理手段は、
前記n枚のフレーム画像のうち撮影順に(k−1)フレームおきに(n/k)枚だけ順次読み出し、前記X線撮像手段の1画素分の長さを前記重ね幅として前記読み出した各フレーム画像を重ね合わせるフレーム飛越し方法を用いた再構成処理により、前記回転中心からの距離が(r1/k)である前記被写体の第2の断層の断層画像を生成すると共に、
前記被写体の第1および第2の断層とは異なる第3の断層において、前記(k−1)フレームおきに読み出した(n/k)枚のフレーム画像を用いて再構成処理を行うために、前記回転中心から前記第3の断層までの距離と前記回転中心から前記第2の断層までの距離との比の値を、前記X線撮像手段の1画素分の長さに掛けることで、前記回転中心から前記第3の断層までの距離に対応した新たな重ね幅として第2の重ね幅を算出し、前記算出した第2の重ね幅で前記(n/k)枚のフレーム画像を重ね合わせるフレーム微小移動方法を用いた再構成処理により、前記被写体の第3の断層の断層画像を生成することを特徴とする請求項1または請求項に記載のデジタルパノラマ撮影装置。
The frame image storage means captures and acquires a first tomogram of the subject that is separated from the rotation center by a distance r 1 while shifting the first tomographic image by the length of one pixel of the X-ray imaging means. Memorize frame images,
The panoramic image processing means includes:
Of the n frame images, only (n / k) frames are sequentially read out every (k-1) frames in the order of photographing, and the length of one pixel of the X-ray imaging unit is used as the overlap width to read each frame. Generating a tomographic image of the second tomogram of the subject whose distance from the rotation center is (r 1 / k) by a reconstruction process using a frame skipping method of superimposing images;
In order to perform reconstruction processing using (n / k) frame images read every (k−1) frames in a third tomography different from the first and second tomograms of the subject, By multiplying the length of one pixel of the X-ray imaging means by the value of the ratio of the distance from the rotation center to the third tomography and the distance from the rotation center to the second tomography, A second overlap width is calculated as a new overlap width corresponding to the distance from the center of rotation to the third fault, and the (n / k) frame images are overlapped with the calculated second overlap width. the reconstruction process using the frame small moving method, digital panoramic imaging apparatus of claim 1 or claim 2, characterized in that generating a third fault tomographic image of the subject.
被写体の撮影対象の断層をパノラマ撮影することで取得された複数のフレーム画像を前記被写体の指定された断層に対して予め定められた重ね継ぐときのずらし幅を示す重ね幅だけずらしながら加算して再構成処理することで前記指定された断層に関する再構成断層画像を生成するために、前記複数のフレーム画像を記憶するフレーム画像記憶手段を備えたコンピュータを、
所定の基本断層に対して再構成処理されたパノラマ断層像上において関心領域の範囲として2次元座標値と、前記関心領域に対応して前記基本断層の内側および外側を示す奥行き方向に設定される断層の個数と、前記設定される各断層間の奥行き方向の間隔とを入力情報として受け付ける入力情報判別制御手段、
前記入力された2次元座標値の水平方向の値に基づいて、前記パノラマ断層像を構成する全フレーム画像のうち前記関心領域を構成するフレーム画像を抽出し、前記2次元座標値の垂直方向の値に基づいて、前記抽出されたフレーム画像の高さ方向の大きさおよび位置が、前記関心領域の高さ方向の大きさおよび位置と等しくなるように前記抽出されたフレーム画像から余分な部分を削除する加工を行うフレーム画像抽出加工手段、
前記個数と間隔とが入力された設定される断層ごとに、前記パノラマ断層像の関心領域に対応して抽出されて加工された前記複数の加工後フレーム画像を当該断層の位置に応じた重ね幅で再構成することで、前記関心領域に対応した再構成断層画像を生成する画像再構成手段、
前記設定される断層ごとに、前記パノラマ断層像の関心領域の幅の値を、前記関心領域に対応した再構成断層画像の幅の値によって割ることで、当該断層の位置に応じた画像拡大率を算出する拡大率算出手段、
前記設定される断層ごとに、前記画像拡大率を用いて、前記関心領域に対応した再構成処理後の断層画像が当該画像の中心位置を変更させることなく当該画像の幅が前記パノラマ断層像の関心領域の幅と等しくなるようにする正規化処理を行うことで、正規化された断層画像を生成する断層画像幅正規化処理手段、
前記設定される断層ごとに、前記正規化された断層画像を連続的に出力手段に表示させる表示制御手段、
として機能させるためのパノラマ用画像処理プログラムであって、
前記パノラマ用画像処理手段は、
前記正規化処理として、前記設定される断層ごとに、前記パノラマ断層像の関心領域に対応して抽出されて加工された前記複数の加工後フレーム画像を幅方向のみ当該断層の位置に応じた前記画像拡大率で拡大または縮小することで、高さが前記加工後フレーム画像の高さと同じである正規化フレーム画像を生成すると共に、当該断層の位置に応じた重ね幅の値に当該断層の位置に応じた前記画像拡大率を掛けることで第2の重ね幅を算出し、前記生成された正規化フレーム画像を前記第2の重ね幅で再構成することで、前記関心領域の高さおよび幅と同じ形状に正規化された断層画像を生成することを特徴とするパノラマ用画像処理プログラム。
A plurality of frame images acquired by panoramic imaging of a tomographic image of a subject are added while shifting by a superposition width indicating a predetermined shift width when the predetermined cross-section of the subject is overlapped. In order to generate a reconstructed tomographic image relating to the designated tomographic image by reconstructing, a computer comprising frame image storage means for storing the plurality of frame images,
A two-dimensional coordinate value is set as a region of interest on a panoramic tomographic image reconstructed with respect to a predetermined basic fault, and is set in the depth direction indicating the inner side and the outer side of the basic fault corresponding to the region of interest. Input information discrimination control means for receiving, as input information, the number of faults and the distance in the depth direction between the set faults;
Based on the input two-dimensional coordinate value in the horizontal direction, a frame image constituting the region of interest is extracted from all frame images constituting the panoramic tomographic image, and the two-dimensional coordinate value in the vertical direction is extracted. Based on the value, an extra portion is extracted from the extracted frame image so that the size and position in the height direction of the extracted frame image are equal to the size and position in the height direction of the region of interest. Frame image extraction processing means for performing processing to be deleted;
For each fault and the number and spacing is set is input, the panoramic said plurality of post-process frame image processed is extracted corresponding to the region of interest of the tomographic image corresponding to the position of the tomographic overlapping width An image reconstruction means for generating a reconstructed tomographic image corresponding to the region of interest by reconstructing with
By dividing the value of the width of the region of interest of the panoramic tomographic image by the value of the width of the reconstructed tomographic image corresponding to the region of interest for each set tomographic image, the image enlargement ratio corresponding to the position of the tomographic image Enlargement ratio calculating means for calculating
For each set tomography , using the image enlargement ratio, the tomographic image after reconstruction processing corresponding to the region of interest does not change the center position of the image, and the width of the image is the panoramic tomographic image. A tomographic image width normalization processing unit that generates a normalized tomographic image by performing a normalization process to be equal to the width of the region of interest,
Display control means for continuously displaying the normalized tomographic image on the output means for each of the set tomograms;
Panorama image processing program to function as
The panoramic image processing means includes:
As the normalization process, the plurality of post-processed frame images extracted and processed corresponding to the region of interest of the panoramic tomographic image for each set tomographic image, according to the position of the tomographic image only in the width direction. By enlarging or reducing at the image enlargement ratio, a normalized frame image having the same height as the post-processed frame image is generated, and the position of the tomography is set to the overlap width value corresponding to the position of the tomography The second overlap width is calculated by multiplying the image enlargement ratio in accordance with the above, and the generated normalized frame image is reconstructed with the second overlap width, whereby the height and width of the region of interest are calculated. A panoramic image processing program characterized by generating a tomographic image normalized to the same shape as in FIG.
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