JP5501182B2 - トレーニングシステム、画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラム - Google Patents
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Description
〔1−1.全体構成〕
図1に示すように、トレーニングシステム1は、モデル部2、撮像部3及び画像処理部4により構成される。
画像処理部4は、図2に示すように、CPU(Central Processing Unit)21、ROM(Read Only Memory)22、RAM(Random Access Memory)23、インターフェイス部24、記憶部25、表示部26及び操作入力部27がバス28を介して接続される。
ここで、撮像部3に用いられるビデオカメラはカラーで臓器モデル11を撮像するため、画像データを構成する各フレームの画像(以下、これを撮像画像とも呼ぶ)103(103a、103b、・・・)には例えば図4(A)に示す撮像画像103aのように臓器モデル11の像(以下、これを臓器モデル像とも呼ぶ)111が含まれる。
次に上述した画像処理の手順について図12のフローチャートを用いて説明する。
以上の構成においてトレーニングシステム1は、人体の臓器を模擬した光透過性の材質でなる臓器モデル11を撮像部3で撮像することにより得られる画像データ101を構成する各フレームの撮像画像103に対して、臓器モデル像111を背景の輝度値とし、また検出対象となるガイドワイヤ像112及び模擬造影溶液像113をX線画像に映る輝度値となるように変換するトーンカーブ(輝度変換関数)TC4を用いて階調補正を施して対象強調画像104を生成するようにした。
なお上述した実施の形態においては、撮像画像103からガイドワイヤ像112及び模擬造影溶液像113が検出されるトーンカーブ(輝度変換関数)TC4を用いて階調補正して対象強調画像104を生成するようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、例えばカテーテルの像や病変部位の像をさらに検出するようにしてもよい。この場合、臓器モデル11とは異なる輝度値で撮像されるような材質(色)のカテーテル15、病変部位を用いてトレーニングを行わせ、撮像画像103に含まれるカテーテルの像や病変部位の像を所定の輝度値に変換させるトーンカーブ(輝度変換関数)を用いて階調補正する。これによりトレーニングシステム1は、ガイドワイヤ像112や模擬造影溶液像113だけでなくカテーテルの像や病変部位の像を訓練者に見せながらトレーニングを行わせることができる。なお、カテーテル15は臓器モデル11と同様に透明として、X線造影マーカに相当する位置に色を付けてもよい。
Claims (13)
- 生体の一部を模擬した光透過性のモデルと、
前記モデルを撮像する撮像部と、
前記撮像部で撮像される画像を処理する画像処理部と、
前記画像処理部により処理された画像を表示する表示部とを具え、
前記画像処理部は、前記撮像部から得られる入力輝度値を所定の輝度変換関数を用いて出力輝度値に変換し、対象強調画像を生成することにより、画像ガイド下手技模擬画像として前記表示部へと出力する対象検出部
を具えることを特徴とするトレーニングシステム。 - 前記モデルは、血管が模擬されており、
前記画像処理部は、前記対象強調画像における前記模擬血管に流される造影剤を模した模擬造影溶液の像のうちの気泡とされる領域を模擬造影溶液の像として補間し、該気泡とされる領域が除去された気泡除去画像を生成する気泡除去部をさらに具え、
前記対象検出部は、上記気泡除去画像を画像ガイド下手技模擬画像として前記表示部へと出力する
ことを特徴とする請求項1に記載のトレーニングシステム。 - 前記画像処理部は、前記対象強調画像に対して別画像を合成し、前記対象強調画像に対して該別画像が合成された合成画像を生成する画像合成部をさらに具え、
前記対象検出部は、上記合成画像を画像ガイド下手技模擬画像として前記表示部へと出力する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のトレーニングシステム。 - 前記撮像部によって前記モデルを撮像する際の位置及び姿勢を検出する検出部をさらに具え、
前記画像合成部は、前記モデルの基となった生体の一部が前記位置及び姿勢で撮像される際に映るであろう該生体の一部の周辺に位置する他の生体部分を含む別画像を前記対象強調画像に対して合成することを特徴とする請求項3に記載のトレーニングシステム。 - 前記モデルは、血管が模擬されており、
前記輝度変換関数は、前記模擬血管、前記模擬血管内に挿入される医療器具および前記模擬血管内に流される模擬造影溶液の入力輝度値域によって設定されることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のトレーニングシステム。 - 前記医療器具および前記模擬造影溶液の入力輝度値域は、前記撮像部に前記医療器具および前記模擬造影溶液を前記モデルを通して撮像した際の入力輝度値を基準として設定されることを特徴とする請求項5に記載のトレーニングシステム。
- 前記医療器具および前記模擬造影溶液は、前記モデルとは異なる輝度値を有することを特徴とする請求項5又は6に記載のトレーニングシステム。
- 前記入力輝度値域は、少なくとも前記模擬血管、前記医療器具、前記模擬造影溶液の前記入力輝度値域が、それぞれが重複しないように設定されていることを特徴とする請求項5〜7のいずれかに記載のトレーニングシステム。
- 前記模擬造影溶液の前記入力輝度値域は、前記医療器具の前記入力輝度値域よりも高い輝度値域であることを特徴とする請求項5〜8のいずれかに記載のトレーニングシステム。
- 前記模擬造影溶液の前記入力輝度値域は、前記模擬造影溶液が有する輝度値から高い値方向へ所定の幅を持たせて設定されていることを特徴とする請求項5〜9のいずれかに記載のトレーニングシステム。
- 生体の一部を模擬した光透過性のモデルが撮像された撮像画像を取得する取得部と、
前記画像から得られる入力輝度値を所定の輝度変換関数を用いて出力輝度値に変換し、対象強調画像を生成する対象検出部と、
前記対象強調画像を画像ガイド下手技模擬画像として表示部に表示させる表示制御部と
具えることを特徴とする画像処理装置。 - 生体の一部を模擬した光透過性のモデルが撮像された撮像画像を取得する取得ステップと、
前記画像から得られる入力輝度値を所定の輝度変換関数を用いて出力輝度値に変換し、対象強調画像を生成する対象検出ステップと、
前記対象強調画像を画像ガイド下手技模擬画像として表示部に表示させる表示制御ステップと
を有することを特徴とする画像処理方法。 - コンピュータに対して、
生体の一部を模擬した光透過性のモデルが撮像された撮像画像を取得する取得ステップと、
前記画像から得られる入力輝度値を所定の輝度変換関数を用いて出力輝度値に変換し、対象強調画像を生成する対象検出ステップと、
前記対象強調画像を画像ガイド下手技模擬画像として表示部に表示させる表示制御ステップと
を実行させることを特徴とする画像処理プログラム。
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