JP5027872B2 - 異常塊候補を検出する装置、方法、ならびにコンピュータ読取り可能媒体 - Google Patents
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Description
ただし、ΔxおよびΔyはそれぞれ、画素の近傍小領域でのxおよびy方向の画素の変化を表す。
を適用することによって生成できる。
Claims (26)
- 入力画像に基づいて入力勾配ベクトル・マップを生成するステップであって、前記入力勾配ベクトル・マップは前記入力画像の画素のベクトル値のマップであり、各画素に関する前記ベクトル値が前記画素の近傍小領域で前記入力画像内の前記画素の変化の方向および大きさを表すステップと、
前記入力勾配ベクトル・マップに基づいてアイリス・コントラスト・マップを生成するステップであって、前記アイリス・コントラスト・マップは前記入力画像の前記画素のアイリス・コントラスト値のマップであり、各画素に関する前記アイリス・コントラスト値が前記入力勾配ベクトル・マップ内のアイリス・コントラスト・フィルタに対応する画素の応答値を表すステップと、
前記アイリス・コントラスト・マップに基づいてアイリス・リング・フィルタ応答マップを生成するステップであって、前記アイリス・リング・フィルタ応答マップは前記入力画像の前記画素のアイリス・リング・フィルタ応答値のマップであり、各画素に関する前記アイリス・リング・フィルタ応答値が、前記アイリス・コントラスト・マップ内のアイリス・リング・フィルタに対応する画素の応答値を表すステップと、
異常塊候補として、前記画素の前記アイリス・コントラスト値および前記アイリス・リング・フィルタ応答値の両方が、それぞれ最小アイリス・コントラスト閾値以上であり、かつ最小アイリス・リング・フィルタ応答閾値以上になっている、前記入力画像の画素の位置を出力するステップとを含む、
入力画像から異常塊候補を検出する方法。 - 前記入力勾配ベクトル・マップを生成するステップが、
前記入力画像に基づいて入力勾配角度マップを生成するステップであって、前記入力勾配角度マップが前記入力画像の前記画素の角度のマップであり、各画素に関する前記角度が前記画素の近傍小領域での前記入力画像内の前記画素の変化の方向を表すステップと、
前記入力画像に基づいて入力勾配マグニチュード・マップを生成するステップであって、前記入力勾配マグニチュード・マップが前記入力画像の前記画素のスカラー値のマップであり、各画素に関する前記スカラー値が前記画素の近傍小領域での前記入力画像内の前記画素の変化の大きさを表すステップと、を含む請求項1に記載の方法。 - 前記アイリス・コントラスト・マップを生成するステップが、
前記入力画像の各画素位置に対して
C(x,y)が画素位置の前記アイリス・コントラスト値であり、Aijが前記入力勾配ベクトル・マップからの画素i,jのベクトルの大きさであり、θijが前記入力勾配ベクトル・マップからの前記画素i,jのベクトルの方向と、前記画素i,jを前記アイリス・コントラスト・フィルタの中心に連結するライン・セグメントとの間の角度であり、rが前記アイリス・コントラスト・フィルタの内側半径であり、dが前記アイリス・コントラスト・フィルタのリングの幅であり、RがR=r+dであるように前記アイリス・コントラスト・フィルタの外側半径であり、IがRの上限であり、Mが方向の数であり、
前記アイリス・コントラスト・フィルタの中心が前記画素位置(x,y)に合わせられ、rが適応性を有し、dが固定される、請求項1に記載の方法。 - 前記アイリス・リング・フィルタ応答マップを生成するステップが、
前記アイリス・コントラスト・マップに基づいてアイリス・コントラスト勾配角度マップを生成するステップであって、前記アイリス・コントラスト勾配角度マップが前記入力画像の前記画素のコントラスト角度のマップであり、各画素に関する前記コントラスト角度が、前記対応する画素の近傍小領域での前記アイリス・コントラスト・マップ内の対応する画素の変化の方向を表すステップと、
前記アイリス・リング・フィルタを各画素位置に関して
ハーフリング・アイリス・リング・フィルタを各画素位置に関して
D(x,y)が画素位置の前記アイリス・フィルタ応答値であり、θijが前記アイリス・コントラスト勾配角度マップからの画素i,jのコントラスト角度と、前記画素i,jを前記アイリス・リング・フィルタまたは前記ハーフリング・アイリス・リング・フィルタの中心に連結するライン・セグメントとの間の角度であり、rが前記アイリス・リング・フィルタまたは前記ハーフリング・アイリス・リング・フィルタの内側半径であり、dが前記アイリス・リング・フィルタまたは前記ハーフリング・アイリス・リング・フィルタのリングの幅であり、RがR=r+dであるように前記アイリス・リング・フィルタまたは前記ハーフリング・アイリス・リング・フィルタの外側半径であり、IがRの上限であり、Mが方向の数であり、
前記アイリス・リング・フィルタまたは前記ハーフリング・アイリス・リング・フィルタの中心が前記画素位置(x,y)に合わせられ、
rが適応性を有し、dが固定される、請求項3に記載の方法。 - 前記アイリス・リング・フィルタ応答マップを生成するステップがさらに、
そのアイリス・コントラスト値のそれぞれが、前記最小アイリス・コントラスト閾値以上である1つまたは複数の画素位置を選択するステップと、
前記応答D(x,y)を前記選択された画素位置に対してのみ出力するステップと、を含む、請求項4に記載の方法。 - 前記アイリス・コントラスト・マップを生成するステップがさらに、
前記アイリス・コントラスト・フィルタを適用する前に、前記入力勾配ベクトル・マップを調整するステップであって、
前記入力勾配ベクトル・マップを調整するステップが、前記入力勾配ベクトル・マップの各画素(x,y)に関して、
所定の寸法のマスク・フィルタの中心を前記画素(x,y)に合わせるステップと、
Aminを決定するステップであって、Aminが前記入力勾配ベクトル・マップからの前記マスク・フィルタ内での前記画素の最小の大きさであるステップと、
調整された大きさAoutを前記画素に関してAout=Axy−Aminであるように出力するステップであって、Axyが前記入力勾配ベクトル・マップからの前記画素(x,y)の大きさであるステップと、を含む、請求項3に記載の方法。 - 前記アイリス・コントラスト・マップを生成するステップが、前記アイリス・コントラスト・フィルタを適用することによって応答C(x,y)を前記入力画像の各画素の位置に対して
のように出力するステップを含み、
C(x,y)が画素位置の前記アイリス・コントラスト値であり、Aijが前記入力勾配ベクトル・マップからの画素i,jのベクトルの大きさであり、θijが前記入力勾配ベクトル・マップからの前記画素i,jのベクトルの方向と、前記画素i,jを前記アイリス・コントラスト・フィルタの中心に連結するライン・セグメントとの間の角度であり、rが前記アイリス・コントラスト・フィルタの内側半径であり、dが前記アイリス・コントラスト・フィルタのリングの幅であり、RがR=r+dであるように前記アイリス・コントラスト・フィルタの外側半径であり、IがRの上限であり、Mが方向の数であり、
前記アイリス・コントラスト・フィルタの中心が前記画素位置(x,y)に合わせられ、
rが適応性を有し、dが固定される、請求項1に記載の方法。 - 前記アイリス・リング・フィルタ応答マップを生成するステップが、
前記アイリス・コントラスト・マップに基づいてアイリス・コントラスト勾配角度マップを生成するステップであって、前記アイリス・コントラスト勾配角度マップが前記入力画像の前記画素のコントラスト角度のマップであり、各画素に関する前記コントラスト角度が、前記対応する画素の近傍小領域での前記アイリス・コントラスト・マップ内の対応する画素の変化の方向を表すステップと、
前記アイリス・リング・フィルタを各画素位置に関して
ハーフリング・アイリス・リング・フィルタを各画素位置に関して
D(x,y)が画素位置の前記アイリス・フィルタ応答値であり、θijが前記アイリス・コントラスト勾配角度マップからの画素i,jの前記コントラスト角度と、前記画素i,jを前記アイリス・リング・フィルタまたは前記ハーフリング・アイリス・リング・フィルタの中心に連結するライン・セグメントとの間の角度であり、rが前記アイリス・リング・フィルタまたは前記ハーフリング・アイリス・リング・フィルタの内側半径であり、dが前記アイリス・リング・フィルタまたは前記ハーフリング・アイリス・リング・フィルタのリングの幅であり、RがR=r+dであるように前記アイリス・リング・フィルタまたは前記ハーフリング・アイリス・リング・フィルタの外側半径であり、IがRの上限であり、Mが方向の数であり、
前記アイリス・リング・フィルタまたは前記ハーフリング・アイリス・リング・フィルタの中心が前記画素位置(x,y)に合わせられ、
rが適応性を有し、dが固定される、請求項7に記載の方法。 - 前記アイリス・リング・フィルタ応答マップを生成するステップがさらに、
そのアイリス・コントラスト値のそれぞれが、前記最小アイリス・コントラスト閾値以上である1つまたは複数の画素位置を選択するステップと、
前記応答D(x,y)を前記選択された画素位置に対してのみ出力するステップとを含む、請求項9に記載の方法。 - 前記アイリス・コントラスト・マップを生成するステップがさらに、
前記アイリス・コントラスト・フィルタを適用する前に前記入力勾配ベクトル・マップを調整するステップを含み、
前記入力勾配ベクトル・マップを調整するステップは、前記入力勾配ベクトル・マップの各画素(x,y)に関して、
所定の寸法のマスク・フィルタの中心を前記画素(x,y)に合わせるステップと、
Aminを決定するステップであって、Aminが前記入力勾配ベクトル・マップからの前記マスク・フィルタ内での前記画素の最小の大きさであるステップと、
調整された大きさAoutを前記画素に関してAout=Axy−Aminであるように出力するステップであって、Axyが前記入力勾配ベクトル・マップからの前記画素(x,y)の大きさであるステップと、
を含む、請求項7に記載の方法。 - 前記異常塊候補として前記位置を出力するステップが、
前記位置が、前記入力画像の別の位置によって異常であるとして既に識別された塊の一部分であるかどうか決定するステップと、
前記位置が前記入力画像の前記別の位置によって既に異常として識別された前記塊の一部分でないことが決定された場合に、前記位置を前記異常塊候補として出力するステップとを含む、請求項1に記載の方法。 - 前記位置が既に異常であるとして識別された前記塊の一部分であるかどうか決定するステップが、
前記位置が前記別の位置からの最小閾値の距離内であるかどうか決定するステップと、
前記位置が前記別の位置からの前記最小閾値の距離内にあることが決定された場合に、前記位置が前記既に識別された塊の一部分であることを決定するステップと、を含む、請求項12に記載の方法。 - 前記位置が複数の異常塊候補のうちの1つであり、
前記位置を前記異常塊候補として出力するステップが、
前記アイリス・コントラスト・マップ値および前記位置に対応する前記アイリス・リング・フィルタ応答値の一方または両方に基づいて前記複数の前記異常塊候補の間の前記位置の順序を決定するステップと、
前記位置の前記順序が候補の所定の最大数以内である場合に、前記位置を前記異常塊候補として出力するステップと、
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記異常塊候補として前記位置を出力するステップが、
前記位置が所定の領域内にあるかどうか決定するステップであって、前記所定の領域が胸壁領域、肩領域、スキン・ライン領域、および胸筋領域のうちの少なくとも1つであるステップと、
前記位置が前記所定の領域内にないことが決定された場合に、前記位置を前記異常塊候補として出力するステップと、
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記入力画像の所定の数の位置のみ、または所定の割合の位置のみが前記コントラスト値以上のアイリス・コントラスト値を有するように、前記アイリス・コントラスト・マップからコントラスト値レベルを決定するステップと、
前記コントラスト値を前記最小アイリス・コントラスト閾値として設定するステップとをさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 入力画像に基づいて入力勾配ベクトル・マップを生成するように構成された入力勾配ベクトル・マップ生成手段であって、前記入力勾配ベクトル・マップが前記入力画像の画素のベクトル値のマップであり、各画素に関する前記ベクトル値が前記画素の近傍小領域で前記入力画像内の前記画素の変化の方向および大きさを表す入力勾配ベクトル・マップ生成手段と、
前記入力勾配ベクトル・マップに基づいてアイリス・コントラスト・マップを生成するように構成されたアイリス・コントラスト・マップ生成手段であって、前記アイリス・コントラスト・マップが前記入力画像の前記画素のアイリス・コントラスト値のマップであり、各画素に関する前記アイリス・コントラスト値が前記入力勾配ベクトル・マップ内のアイリス・コントラスト・フィルタに対応する画素の応答値を表すアイリス・コントラスト・マップ生成手段と、
前記アイリス・コントラスト・マップに基づいてアイリス・リング・フィルタ応答マップを生成するように構成されたアイリス・リング・フィルタ応答マップ生成手段であって、前記アイリス・リング・フィルタ応答マップが前記入力画像の前記画素のアイリス・リング・フィルタ応答値のマップであり、各画素に関する前記アイリス・リング・フィルタ応答値が前記アイリス・コントラスト・マップ内のアイリス・リング・フィルタに対応する画素の応答値を表すアイリス・リング・フィルタ応答マップ生成手段と、
前記異常塊候補として、前記画素の前記アイリス・コントラスト値および前記アイリス・リング・フィルタ応答値の両方が、それぞれ最小アイリス・コントラスト閾値以上であり、かつ最小アイリス・リング・フィルタ応答閾値以上になっている、前記入力画像の画素の位置を出力するように構成された異常塊候補出力手段とを備える、異常塊候補の検出装置。 - 前記アイリス・コントラスト・マップ生成手段が、
前記アイリス・コントラスト・フィルタを適用することによって応答C(x,y)を前記入力画像の各画素位置に対して
C(x,y)が画素位置の前記アイリス・コントラスト値であり、Aijが前記入力勾配ベクトル・マップからの画素i,jのベクトルの大きさであり、θijが前記入力勾配ベクトル・マップからの前記画素i,jのベクトルの方向と、前記画素i,jを前記アイリス・コントラスト・フィルタの中心に連結するライン・セグメントとの間の角度であり、rが前記アイリス・コントラスト・フィルタの内側半径であり、dが前記アイリス・コントラスト・フィルタのリングの幅であり、RがR=r+dであるように前記アイリス・コントラスト・フィルタの外側半径であり、IがRの上限であり、Mが方向の数であり、
前記アイリス・コントラスト・フィルタの中心が前記画素位置(x,y)に合わせられ、
rが適応性を有し、dが固定される、請求項17に記載の装置。 - 前記アイリス・リング・フィルタ応答マップ生成手段が、
前記アイリス・コントラスト・マップに基づいてアイリス・コントラスト勾配角度マップを生成するように構成されたアイリス・コントラスト勾配角度マップ生成手段であって、前記アイリス・コントラスト勾配角度マップが前記入力画像の前記画素のコントラスト角度のマップであり、各画素に関する前記コントラスト角度が、前記対応する画素の近傍小領域での前記アイリス・コントラスト・マップ内の対応する画素の変化の方向を表すアイリス・コントラスト勾配角度マップ生成手段と、
前記アイリス・フィルタリング手段、またはハーフリング・アイリス・リング・フィルタリング手段、もしくは両方であって、前記アイリス・フィルタリング手段が各画素位置に関してアイリス・リング・フィルタを適用することによって応答D(x,y)を
前記ハーフリング・アイリス・リング・フィルタリング手段が各画素位置に関してハーフリング・アイリス・リング・フィルタを適用することによって応答D(x,y)を
D(x,y)が画素位置の前記アイリス・フィルタ応答値であり、θijが前記アイリス・コントラスト勾配角度マップからの画素i,jの前記コントラスト角度と、前記画素i,jを前記アイリス・リング・フィルタまたは前記ハーフリング・アイリス・リング・フィルタの中心に連結するライン・セグメントとの間の角度であり、rが前記アイリス・リング・フィルタまたは前記ハーフリング・アイリス・リング・フィルタの内側半径であり、dが前記アイリス・リング・フィルタまたは前記ハーフリング・アイリス・リング・フィルタのリングの幅であり、RがR=r+dであるように前記アイリス・リング・フィルタまたは前記ハーフリング・アイリス・リング・フィルタの外側半径であり、IがRの上限であり、Mが方向の数であり、
前記アイリス・リング・フィルタまたは前記ハーフリング・アイリス・リング・フィルタの中心が前記画素位置(x,y)に合わせられ、
rが適応性を有し、dが固定される、前記アイリス・フィルタリング手段、またはハーフリング・アイリス・リング・フィルタリング手段、もしくは両方、を備える、請求項18に記載の装置。 - 前記アイリス・コントラスト・マップ生成手段がさらに、
前記入力勾配ベクトル・マップ生成手段から前記入力勾配ベクトル・マップを調整するように構成された勾配マグニチュード調整手段を備え、
前記調整された入力勾配ベクトル・マップが前記アイリス・コントラスト・フィルタリング手段に提供され、
前記勾配マグニチュード調整手段が、前記入力勾配ベクトル・マップの各画素(x,y)に関して、
所定の寸法のマスク・フィルタの中心を前記画素(x,y)に合わせるステップと、
Aminを決定するステップであって、Aminが前記入力勾配ベクトル・マップからの前記マスク・フィルタ内での前記画素の最小の大きさであるステップと、
調整された大きさAoutを前記画素に関してAout=Axy−Aminであるように出力するステップであって、Axyが前記入力勾配ベクトル・マップからの前記画素(x,y)の大きさであるステップとを行うことによって前記入力勾配ベクトル・マップを調整するように構成される、請求項18に記載の装置。 - 前記アイリス・コントラスト・マップ生成手段が、
前記アイリス・コントラスト・フィルタを適用することによって応答C(x,y)を前記入力画像の各画素位置に対して
であるように出力するように構成されたメジアン・アイリス・コントラスト・フィルタリング手段であって、
C(x,y)が画素位置の前記アイリス・コントラスト値であり、Aijが前記入力勾配ベクトル・マップからの画素i,jのベクトルの大きさであり、θijが前記入力勾配ベクトル・マップからの前記画素i,jのベクトルの方向と、前記画素i,jを前記アイリス・コントラスト・フィルタの中心に連結するライン・セグメントとの間の角度であり、rが前記アイリス・コントラスト・フィルタの内側半径であり、dが前記アイリス・コントラスト・フィルタのリングの幅であり、RがR=r+dであるように前記アイリス・コントラスト・フィルタの外側半径であり、IがRの上限であり、Mが方向の数であり、
前記アイリス・コントラスト・フィルタの中心が前記画素位置(x,y)に合わせられ、
rが適応性を有し、dが固定される、請求項17に記載の装置。 - 前記アイリス・コントラスト・マップ生成手段がさらに、
前記入力勾配ベクトル・マップ生成手段から前記入力勾配ベクトル・マップを調整するように構成された勾配マグニチュード調整手段を備え、
前記調整された入力勾配ベクトル・マップが前記メジアン・アイリス・コントラスト・フィルタリング手段に提供され、
前記勾配マグニチュード調整手段が、前記入力勾配ベクトル・マップの各画素i,jに関して、前記入力勾配ベクトル・マップから前記画素i,jの前記ベクトルの大きさAijを調整するステップを
- 前記アイリス・フィルタ応答マップ生成手段が、
前記アイリス・コントラスト・マップに基づいてアイリス・コントラスト勾配角度マップを生成するように構成された、アイリス・コントラスト勾配角度マップ生成手段であって、前記アイリス・コントラスト勾配角度マップが前記入力画像の前記画素のコントラスト角度のマップであり、各画素に関する前記コントラスト角度が、前記対応する画素の近傍小領域での前記アイリス・コントラスト・マップ内の対応する画素の変化の方向を表すステップと、
アイリス・リング・フィルタリング手段、またはハーフリング・アイリス・リング・フィルタリング手段、もしくは両方であって、前記アイリス・フィルタリング手段が各画素位置に関してアイリス・リング・フィルタを適用することによって応答D(x,y)を
前記ハーフリング・アイリス・リング・フィルタリング手段が各画素位置に関してハーフリング・アイリス・リング・フィルタを適用することによって前記応答D(x,y)を
D(x,y)が画素位置の前記アイリス・フィルタ応答値であり、θijが前記アイリス・コントラスト勾配角度マップからの画素i,jの前記コントラスト角度と、前記画素i,jを前記アイリス・リング・フィルタまたは前記ハーフリング・アイリス・リング・フィルタの中心に連結するライン・セグメントとの間の角度であり、rが前記アイリス・リング・フィルタまたは前記ハーフリング・アイリス・リング・フィルタの内側半径であり、dが前記アイリス・リング・フィルタまたは前記ハーフリング・アイリス・リング・フィルタのリングの幅であり、RがR=r+dであるように前記アイリス・リング・フィルタまたは前記ハーフリング・アイリス・リング・フィルタの外側半径であり、IがRの上限であり、Mが方向の数であり、
前記アイリス・リング・フィルタまたは前記ハーフリング・アイリス・リング・フィルタの中心が前記画素位置(x,y)に合わせられ、
rが適応性を有し、dが固定される、請求項21に記載の装置。 - 前記アイリス・コントラスト・マップ生成手段がさらに、
前記入力勾配ベクトル・マップ生成手段から前記入力勾配ベクトル・マップを調整するように構成された勾配マグニチュード調整手段を備え、
前記調整された入力勾配ベクトル・マップが前記アイリス・コントラスト・フィルタリング手段に提供され、
前記調整された入力勾配ベクトル・マップが前記アイリス・コントラスト・フィルタリング手段に提供され、前記勾配マグニチュード調整手段が、前記入力勾配ベクトル・マップの各画素(x,y)に関して、
所定の寸法のマスク・フィルタの中心を前記画素(x,y)に合わせるステップと、
Aminを決定するステップであって、Aminが前記入力勾配ベクトル・マップからの前記マスク・フィルタ内での前記画素の最小の大きさであるステップと、
調整された大きさAoutを前記画素に関してAout=Axy−Aminであるように出力するステップであって、Axyが前記入力勾配ベクトル・マップからの前記画素(x,y)の大きさであるステップとを行うことによって、前記入力勾配ベクトル・マップを調整するように構成される、請求項21に記載の装置。 - 前記異常塊候補出力手段が、前記異常塊候補として、前記画素の前記アイリス・コントラスト応答値が、前記最小アイリス・リング・フィルタ応答閾値以上になっているアイリス・リング・フィルタ応答値を有する位置が全く存在しない場合に、前記最小アイリス・コントラスト閾値以上である前記入力画像の画素の前記位置を出力するように構成された、請求項17に記載の装置。
- 入力画像から異常塊候補を検出するコンピュータで実行可能なプログラムが記録されるコンピュータ読取り可能な媒体であって、前記プログラムが、
前記入力画像に基づいて入力勾配ベクトル・マップを生成するステップであって、前記入力勾配ベクトル・マップが前記入力画像の画素のベクトル値のマップであり、各画素に関する前記ベクトル値が前記画素の近傍小領域で前記入力画像内の前記画素の変化の方向および大きさを表すステップと、
前記入力勾配ベクトル・マップに基づいてアイリス・コントラスト・マップを生成するステップであって、前記アイリス・コントラスト・マップが前記入力画像の前記画素のアイリス・コントラスト値のマップであり、各画素に関する前記アイリス・コントラスト値が前記入力勾配ベクトル・マップ内のアイリス・コントラスト・フィルタに対応する画素の応答値を表すステップと、
前記アイリス・コントラスト・マップに基づいてアイリス・リング・フィルタ応答マップを生成するステップであって、前記アイリス・リング・フィルタ応答マップが前記入力画像の前記画素のアイリス・リング・フィルタ応答値のマップであり、各画素に関する前記アイリス・リング・フィルタ応答値が、前記アイリス・コントラスト・マップ内のアイリス・リング・フィルタに対応する画素の応答値を表すステップと、
前記異常塊候補として、前記画素の前記アイリス・コントラスト値および前記アイリス・リング・フィルタ応答値の両方が、それぞれ最小アイリス・コントラスト閾値以上であり、かつ最小アイリス・リング・フィルタ応答閾値以上になっている、前記入力画像の画素の位置を出力するステップとを含む、コンピュータ読取り可能な媒体。
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