JP5856999B2 - 医用画像処理装置 - Google Patents
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Description
本発明の他の態様の医用画像処理装置は、生体粘膜を撮像して得られる複数の画素からなる医用画像情報を入力する入力部と、前記生体粘膜の表面構造の横断面に対する濃度変化のサイズと前記表面構造の走行している方向とに対応するフィルタであって、前記濃度変化のサイズと前記表面構造の走行方向との組み合わせがそれぞれ異なる複数のフィルタを前記医用画像情報の複数の画素のうち所定の領域における各画素に対して適用することにより得られる複数のフィルタ出力値を前記各画素ごとに取得するフィルタリング部と、前記各画素における複数のフィルタ出力値から、前記各画素ごとに前記複数のフィルタのうち前記フィルタ出力値が最大値となる最も反応したフィルタを選択する選択部と、前記各画素ごとの前記選択部によって選択されたフィルタに対応するフィルタ出力値に基づき、前記各画素が前記生体粘膜の表面構造に対応する粘膜表面構造画素の候補となる粘膜表面構造候補画素であるか否かを判定する判定部と、前記各画素の近傍において前記粘膜表面構造候補画素が複数存在し、かつ前記各画素の近傍における前記粘膜表面構造候補画素において最も反応したフィルタに対応する前記画素の濃度変化のサイズの情報が所定のばらつきに収まるか否かを判定し、前記画素の濃度変化のサイズの情報が所定のばらつきに収まると判定された場合に、前記各画素の近傍における前記粘膜表面構造候補画素のうち、前記最も反応したフィルタに対応する前記画素の濃度変化のサイズと前記各画素において最も反応したフィルタに対応する前記画素の濃度変化のサイズとの差が所定の閾値未満である画素である第1の画素の数が、前記各画素の近傍における前記非粘膜表面構造候補画素のうち、前記最も反応したフィルタに対応する前記画素の濃度変化のサイズと前記各画素において最も反応したフィルタに対応する前記画素の濃度変化のサイズとの差が所定の閾値以上である画素である第2の画素の数を上回っているか否か判定し、かつ前記各画素のうち前記第1の画素の数が前記第2の画素の数を上回っている画素を前記粘膜表面構造画素と判定する補正部と、を有する。
図1に示す本発明の第1の実施形態の内視鏡システム1は、医療機器としての内視鏡装置2と、この内視鏡装置2により得られた医療画像としての内視鏡画像に対して画像処理を行うパーソナルコンピュータにより構成される医用画像処理装置(以下、単に画像処理装置と略記)3と、この画像処理装置3により画像処理された画像を表示するモニタ4とから構成される。
本実施形態では、例えば図2に示すようにCPU22は、画像入力部21を経て入力される医用画像としての画像信号に対してノイズ抑制、逆ガンマ補正等の前処理を行う前処理部31の機能を有する。
図8は、図3のステップS3の対象形状を抽出するフィルタリング処理を示す。入力画像内に注目すべき注目領域としての処理対象領域が設定されると、フィルタリング処理部32は、処理対象領域内の注目画素Pに対して、その注目画素Pが所望の対象形状を有する特徴量の画素であるかどうかを決定するためのフィルタリング処理を行う。
なお、フィルタ係数fdwの係数要素数FNは、後述する具体例に示すように、用意(設定)されるフィルタ形状(特に幅のサイズ)に応じて適宜に設定される。
fdw1={0.18238、0.32356、0.1682、−0.3481、−0.652、−0.3481、0.1682、0.32356、0.18238}、
fdw2={0.19347、0.28177、0.24509、−0.0356、−0.4009、−0.5676、−0.4009、−0.0356、0.24509、0.28177、0.19347}、
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と設定される。
FOUTwd2(i,j)=Σkp(i+k,j)fd2w(k)
FOUTwd3(i,j)=Σkp(i+k,j)fd3w(k) (3)
FOUTwd4i,j)=Σkp(i+k,j)fd4w(k)
なお、式(3)におけるΣkはk=−FN/2から0を含むk=FN/2まで、観測値p(i+k,j)とフィルタ係数fdw(k)との積p(i+k,j)fdw(k)を和算(加算)することを表す。
また、ステップS46において表示処理部28は、ステップS45の判定結果の情報を反映した処理画像をモニタ4に出力し、モニタ4は処理画像を表示する。モニタ4において処理画像を表示する場合、例えば血管画素と判定された画素信号値を、非血管後素と判定された画素信号値とは識別し易くするように輝度値、又は特定の色で強調する。
また、モニタ4には、画像処理装置3に入力される入力画像と、図3又は図10の処理により血管又は非血管と判定された処理画像とが例えば図11に示すように対比し易いように表示する。そして、図10或いは図3の処理を終了する。
次に本発明の第2の実施形態を説明する。本実施形態は、第1の実施形態とハードウェア上の構成は同じ(後述する第3,第4の実施形態も同様)である。本実施形態は、第1の実施形態において、血管が分岐している部分を抽出する機能を追加したものである。
次に本発明の第3の実施形態を説明する。本実施形態は、注目画素に対する特徴量の判定結果を、その周辺画素の情報を利用して補正するものである。上述した実施形態で説明したように、フィルタリング処理した出力値が最大となるフィルタ係数fDWの幅と方向を、注目画素の血管幅と走行方向の情報として決定する。
次に本発明の第4の実施形態を説明する。本実施形態は、特徴量判定により判定された血管画素及び非血管画素に対して注目画素の近傍の複数画素の情報を用いて補正する。本実施形態の全体の処理内容は、第3の実施形態で説明した図14と同様であるため、本実施形態の全体の処理内容を図示しない。但し、本実施形態においては、図14におけるステップS52の判定の処理内容が第3の実施形態の場合と異なる。
(i)血管の走行方向の情報が既知である場合、
(a)近傍画素が血管候補画素である場合には、近傍画素の走行方向に注目画素が位置し、かつ、着目画素の走行方向の情報が近傍画素の走行方向の情報と一致する場合、近傍画素を血管候補画素としてカウントする。
(ii)血管の幅の情報が既知である場合、
(c)近傍画素が血管候補画素である場合には、注目画素の幅と近傍画素の幅の差が閾値T2未満の場合、近傍画素を血管候補画素としてカウントする。
なお、上述した(a)と(b)、又は(c)と(d)は、互いに排他的な関係にあるため、近傍において条件を満たす画素数が多いものを採用する等の組合せをしてもよいし、最も条件が一致した数が多かった場合の出力を利用してもよい。
ただし、補正対象の特徴量としては、フィルタリング処理の出力値でも良いし、特徴量を算出するための入力画像のg/r値に適用しても良い。また、補正対象の特徴量に応じて、式(4)の各係数は変更してもよい。また、上記矩形領域は、51×51画素の場合に限定されるものでなく、より小さい矩形領域等でも良い。また、統計量を用いて補正する方法は、統計量により特徴量から抽出画素を判定する判定基準を補正する補正テーブルを用いても良い。
Claims (2)
- 生体粘膜を撮像して得られる複数の画素からなる医用画像情報を入力する入力部と、
前記生体粘膜の表面構造の横断面に対する濃度変化のサイズと前記表面構造の走行している方向とに対応するフィルタであって、前記濃度変化のサイズと前記表面構造の走行方向との組み合わせがそれぞれ異なる複数のフィルタを前記医用画像情報の複数の画素のうち所定の領域における各画素に対して適用することにより得られる複数のフィルタ出力値を前記各画素ごとに取得するフィルタリング部と、
前記各画素における複数のフィルタ出力値から、前記各画素ごとに前記複数のフィルタのうち前記フィルタ出力値が最大値となる最も反応したフィルタを選択する選択部と、
前記各画素ごとの前記選択部によって選択されたフィルタに対応するフィルタ出力値に基づき、前記各画素が前記生体粘膜の表面構造に対応する粘膜表面構造画素の候補となる粘膜表面構造候補画素であるか前記粘膜表面構造候補画素では無い非粘膜表面構造候補画素であるかを判定する判定部と、
前記各画素の近傍において前記粘膜表面構造候補画素が複数存在し、かつ前記各画素の近傍における前記粘膜表面構造候補画素において最も反応したフィルタに対応する前記表面構造の走行方向の情報が所定のばらつきに収まるか否かを判定し、前記表面構造の走行方向の情報が前記所定のばらつきに収まると判定された場合に、前記各画素の近傍における前記粘膜表面構造候補画素のうち、前記最も反応したフィルタに対応する前記表面構造の走行方向上に前記各画素が存在し、かつ前記最も反応したフィルタに対応する前記表面構造の走行方向が前記各画素において最も反応したフィルタに対応する前記表面構造の走行方向と一致する画素である第1の画素の数を計数し、さらに前記各画素の近傍における前記非粘膜表面構造候補画素のうち、前記最も反応したフィルタに対応する前記表面構造の走行方向上に前記各画素が存在し、かつ前記最も反応したフィルタに対応する前記表面構造の走行方向が前記各画素において最も反応したフィルタに対応する前記表面構造の走行方向と一致しない画素である第2の画素の数を計数し、前記第1の画素の数と前記第2の画素の数との比較を行い、前記各画素のうち前記第1の画素の数が前記第2の画素の数を上回っている画素を前記粘膜表面構造画素と判定する補正部と、
を有することを特徴とする医用画像処理装置。 - 生体粘膜を撮像して得られる複数の画素からなる医用画像情報を入力する入力部と、
前記生体粘膜の表面構造の横断面に対する濃度変化のサイズと前記表面構造の走行している方向とに対応するフィルタであって、前記濃度変化のサイズと前記表面構造の走行方向との組み合わせがそれぞれ異なる複数のフィルタを前記医用画像情報の複数の画素のうち所定の領域における各画素に対して適用することにより得られる複数のフィルタ出力値を前記各画素ごとに取得するフィルタリング部と、
前記各画素における複数のフィルタ出力値から、前記各画素ごとに前記複数のフィルタのうち前記フィルタ出力値が最大値となる最も反応したフィルタを選択する選択部と、
前記各画素ごとの前記選択部によって選択されたフィルタに対応するフィルタ出力値に基づき、前記各画素が前記生体粘膜の表面構造に対応する粘膜表面構造画素の候補となる粘膜表面構造候補画素であるか否かを判定する判定部と、
前記各画素の近傍において前記粘膜表面構造候補画素が複数存在し、かつ前記各画素の近傍における前記粘膜表面構造候補画素において最も反応したフィルタに対応する前記画素の濃度変化のサイズの情報が所定のばらつきに収まるか否かを判定し、前記画素の濃度変化のサイズの情報が所定のばらつきに収まると判定された場合に、前記各画素の近傍における前記粘膜表面構造候補画素のうち、前記最も反応したフィルタに対応する前記画素の濃度変化のサイズと前記各画素において最も反応したフィルタに対応する前記画素の濃度変化のサイズとの差が所定の閾値未満である画素である第1の画素の数が、前記各画素の近傍における前記非粘膜表面構造候補画素のうち、前記最も反応したフィルタに対応する前記画素の濃度変化のサイズと前記各画素において最も反応したフィルタに対応する前記画素の濃度変化のサイズとの差が所定の閾値以上である画素である第2の画素の数を上回っているか否か判定し、かつ前記各画素のうち前記第1の画素の数が前記第2の画素の数を上回っている画素を前記粘膜表面構造画素と判定する補正部と、
を有することを特徴とする医用画像処理装置。
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