JP6169626B2 - 放射線画像処理装置、方法およびプログラム - Google Patents
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Description
放射線画像における画像処理の処理対象領域に画像処理を行うに際し、放射線画像内おいて処理対象領域とは異なる他の領域を処理対象領域に加える領域設定手段と、
他の領域および処理対象領域を用いて、処理対象領域に画像処理を行う画像処理手段とを備えたことを特徴とするものである。
画像処理手段を、小画像領域の情報に基づいて画像処理を行う手段としてもよい。
放射線画像における画像処理の処理対象領域に画像処理を行うに際し、放射線画像内おいて処理対象領域とは異なる他の領域を処理対象領域に加え、
他の領域および処理対象領域を用いて、処理対象領域に画像処理を行うことを特徴とするものである。
Ics(x,y) = Io(x,y)*Sσ(T(x,y)) …(13)
S(x,y) = Ics(x,y)/(Ics(x,y)+Icp(x,y)) …(14)
ここで、(x,y)は小画像領域内の放射線画像の処理対象画素の座標、Icp(x,y)は処理対象画素(x,y)における一次線像、Ics(x,y)は処理対象画素(x,y)における散乱線像、Io(x,y)は処理対象画素(x,y)における被写体表面への入射線量、μは被写体の線減弱係数、Sσ(T(x,y))は処理対象画素(x,y)における被写体厚に応じた散乱の特性を表す畳み込みカーネルである。式(12)は公知の指数減弱則に基づく式であり、式(13)は「J M Boon et al, An analytical model of the scattered radiation distribution in diagnostic radiolog, Med. Phys. 15(5), Sep/Oct 1988」(参考文献1)に記載された手法に基づく式である。なお、被写体表面への入射線量Io(x,y)は、どのような値を定義してもS(x,y)を算出する際に除算によってキャンセルされるため、例えば値を1とする等、任意の値とすればよい。
散乱線透過率Tsおよび一次線透過率Tp、並びに散乱線含有率S(x,y)は0〜1の間の値となるため、変換係数R(x,y)も0〜1の間の値となる。散乱線除去部27は、変換係数R(x,y)を、小画像領域S0の複数の周波数帯域のそれぞれについて算出する。
=Σr{I(x,y,r)×(S(x,y)×Ts(r)+(1-S(x,y))×Tp(r))} …(16)
ここで、本実施形態においては、小画像領域S0を6つの周波数帯域に周波数分解するものとし、散乱線透過率Tsおよび一次線透過率Tpは6つの周波数帯域について取得されるものとする。この場合、散乱線透過率Tsおよび一次線透過率Tpは、例えば下記式(17)に示す値となる。なお、式(17)では右側ほど低周波数帯域の値を表すものとする。
Tp={0.7, 0.7, 0.7, 0.7, 0.7, 0.7} …(17)
式(17)に示すように、散乱線透過率Tsおよび一次線透過率Tpは、高周波数帯域(r=1〜4)では同一の値であるが、低周波数帯域(r=5〜6)においては、散乱線透過率Tsの方が低い値となる。これはグリッドは散乱線の周波数成分が支配的である低周波帯域ほどその除去率が高いが、一次線については除去率の周波数依存性が小さいからである。
Icp(x,y,r)=(1-S(x,y))×I(x,y,r) …(18)
さらに散乱線除去部27は、下記の式(19)により、散乱成分Ics(x,y,r)および一次線成分Icp(x,y,r)のそれぞれに対して、仮想グリッド特性である散乱線透過率Ts(r)および一次線透過率Tp(r)を適用して画像変換し、変換された散乱成分Ics′(x,y,r)および一次線成分Icp′(x,y,r)を算出する。
Icp′(x,y,r)=Icp(x,y,r)×Tp(r)=(1-S(x,y))×I(x,y,r)×Tp(r) …(19)
そして下記の式(20)により、Ics′(x,y,r)および一次線成分Icp′(x,y,r)を周波数合成して、処理対象画素位置についての処理済みの放射線画像I(x,y)′を算出する。
=Σr{S(x,y)×I(x,y,r)×Ts(r)+(1-S(x,y))×I(x,y,r)×Tp(r)}
=Σr{I(x,y,r)×(S(x,y)×Ts(r)+(1-S(x,y))×Tp(r))} …(20)
散乱線除去部27は、全ての処理対象画素位置について処理済み放射線画像I(x,y)′を算出し、散乱線除去処理を終了する。なお、処理済みの放射線画像は表示部6に表示される、あるいは不図示のデータベースに保存される。
2 制御装置
3 X線源
4 コンピュータ
5 放射線検出器
6 表示部
8 入力部
20 放射線画像処理装置
21 制御部
22 領域設定部
23 仮想モデル取得部
24 推定画像生成部
25 修正部
26 体厚決定部
27 散乱線除去部
28 記憶部
Claims (18)
- 被写体に放射線を照射することにより撮影された放射線画像に対して、前記被写体により発生した散乱線に基づく画像処理を行う放射線画像処理装置において、
前記放射線画像における前記画像処理の処理対象領域に該画像処理を行うに際し、前記放射線画像内おいて前記処理対象領域とは異なる他の領域を前記処理対象領域に加える領域設定手段であって、前記放射線画像が、該放射線画像よりも小さい複数の小放射線画像からなる場合において、前記小放射線画像のうちの1つを前記処理対象領域とした場合、該小放射線画像とは異なる少なくとも1つの他の小放射線画像を前記他の領域として、前記処理対象領域に加える領域設定手段と、
前記他の領域および前記処理対象領域を用いて、前記処理対象領域に前記画像処理を行う画像処理手段であって、前記被写体の体厚が厚い部分に対応する前記小放射線画像から優先して前記画像処理を行う画像処理手段とを備えたことを特徴とする放射線画像処理装置。 - 被写体に放射線を照射することにより撮影された放射線画像に対して、前記被写体により発生した散乱線に基づく画像処理を行う放射線画像処理装置において、
前記放射線画像における前記画像処理の処理対象領域に該画像処理を行うに際し、前記放射線画像内おいて前記処理対象領域とは異なる他の領域を前記処理対象領域に加える領域設定手段であって、前記放射線画像が、該放射線画像よりも小さい複数の小放射線画像の一部が重なることにより結合されてなる場合において、前記小放射線画像のうちの1つを前記処理対象領域とした場合、該小放射線画像とは異なる少なくとも1つの他の小放射線画像を前記他の領域として、前記処理対象領域に加える領域設定手段と、
前記他の領域および前記処理対象領域を用いて、前記処理対象領域に前記画像処理を行う画像処理手段であって、前記小放射線画像が重なった領域において、前記画像処理の結果に異常が生じた場合、前記重なった領域に隣接する隣接領域を用いて前記画像処理を行う画像処理手段とを備えたことを特徴とする放射線画像処理装置。 - 前記少なくとも1つの他の小放射線画像は、前記処理対象領域となる小放射線画像に隣接する小放射線画像である請求項1または2記載の放射線画像処理装置。
- 被写体に放射線を照射することにより撮影された放射線画像に対して、前記被写体により発生した散乱線に基づく画像処理を行う放射線画像処理装置において、
前記放射線画像における前記画像処理の処理対象領域に該画像処理を行うに際し、前記放射線画像内おいて前記処理対象領域とは異なる他の領域を前記処理対象領域に加える領域設定手段であって、前記処理対象領域内の処理対象画素に対して前記処理対象領域よりも小さい小画像領域をさらに設定する領域設定手段と、
前記他の領域および前記処理対象領域を用いて、前記処理対象領域に前記画像処理を行う画像処理手段であって、前記小画像領域の情報に基づいて前記画像処理を行う画像処理手段とを備えたことを特徴とする放射線画像処理装置。 - 前記領域設定手段は、前記処理対象画素の位置に応じて前記小画像領域を設定する手段である請求項4記載の放射線画像処理装置。
- 前記領域設定手段は、前記処理対象領域における被写体の体厚または撮影部位に応じた大きさの前記小画像領域を設定する手段である請求項4または5記載の放射線画像処理装置。
- 前記画像処理手段は、一の前記小画像領域の前記画像処理のパラメータを用いて他の画像領域において前記画像処理を行う手段である請求項4から6のいずれか1項記載の放射線画像処理装置。
- 前記放射線画像が、該放射線画像よりも小さい複数の小放射線画像からなる場合において、前記領域設定手段は、前記小放射線画像のうちの1つを前記処理対象領域とした場合、該小放射線画像とは異なる少なくとも1つの他の小放射線画像を前記他の領域として、前記処理対象領域に加える手段である請求項4から7のいずれか1項記載の放射線画像処理装置。
- 前記少なくとも1つの他の小放射線画像は、前記処理対象領域となる小放射線画像に隣接する小放射線画像である請求項8記載の放射線画像処理装置。
- 前記画像処理手段は、前記被写体の体厚が厚い部分に対応する前記小放射線画像から優先して前記画像処理を行う手段である請求項8または9記載の放射線画像処理装置。
- 前記放射線画像が、前記複数の小放射線画像が結合されてなる請求項8から10のいずれか1項記載の放射線画像処理装置。
- 前記放射線画像が、前記小放射線画像の一部が重なることにより結合されてなる場合において、前記画像処理手段は、前記小放射線画像が重なった領域において、前記画像処理の結果に異常が生じた場合、前記重なった領域に隣接する隣接領域を用いて前記画像処理を行う手段である請求項11記載の放射線画像処理装置。
- 被写体に放射線を照射することにより撮影された放射線画像に対して、前記被写体により発生した散乱線に基づく画像処理を行う放射線画像処理方法において、
前記放射線画像における前記画像処理の処理対象領域に該画像処理を行うに際し、前記放射線画像内おいて前記処理対象領域とは異なる他の領域を前記処理対象領域に加えるステップであって、前記放射線画像が、該放射線画像よりも小さい複数の小放射線画像からなる場合において、前記小放射線画像のうちの1つを前記処理対象領域とした場合、該小放射線画像とは異なる少なくとも1つの他の小放射線画像を前記他の領域として、前記処理対象領域に加えるステップと、
前記他の領域および前記処理対象領域を用いて、前記処理対象領域に前記画像処理を行うステップであって、前記被写体の体厚が厚い部分に対応する前記小放射線画像から優先して前記画像処理を行うステップとを有することを特徴とする放射線画像処理方法。 - 被写体に放射線を照射することにより撮影された放射線画像に対して、前記被写体により発生した散乱線に基づく画像処理を行う放射線画像処理方法において、
前記放射線画像における前記画像処理の処理対象領域に該画像処理を行うに際し、前記放射線画像内おいて前記処理対象領域とは異なる他の領域を前記処理対象領域に加えるステップであって、前記放射線画像が、該放射線画像よりも小さい複数の小放射線画像の一部が重なることにより結合されてなる場合において、前記小放射線画像のうちの1つを前記処理対象領域とした場合、該小放射線画像とは異なる少なくとも1つの他の小放射線画像を前記他の領域として、前記処理対象領域に加えるステップと、
前記他の領域および前記処理対象領域を用いて、前記処理対象領域に前記画像処理を行うステップであって、前記小放射線画像が重なった領域において、前記画像処理の結果に異常が生じた場合、前記重なった領域に隣接する隣接領域を用いて前記画像処理を行うステップとを有することを特徴とする放射線画像処理方法。 - 被写体に放射線を照射することにより撮影された放射線画像に対して、前記被写体により発生した散乱線に基づく画像処理を行う放射線画像処理方法において、
前記放射線画像における前記画像処理の処理対象領域に該画像処理を行うに際し、前記放射線画像内おいて前記処理対象領域とは異なる他の領域を前記処理対象領域に加えるステップであって、前記処理対象領域内の処理対象画素に対して前記処理対象領域よりも小さい小画像領域をさらに設定するステップと、
前記他の領域および前記処理対象領域を用いて、前記処理対象領域に前記画像処理を行うステップであって、前記小画像領域の情報に基づいて前記画像処理を行うステップとを有することを特徴とする放射線画像処理方法。 - 被写体に放射線を照射することにより撮影された放射線画像に対して、前記被写体により発生した散乱線に基づく画像処理を行う放射線画像処理方法をコンピュータに実行させるための放射線画像処理プログラムにおいて、
前記放射線画像における前記画像処理の処理対象領域に該画像処理を行うに際し、前記放射線画像内おいて前記処理対象領域とは異なる他の領域を前記処理対象領域に加える手順であって、前記放射線画像が、該放射線画像よりも小さい複数の小放射線画像からなる場合において、前記小放射線画像のうちの1つを前記処理対象領域とした場合、該小放射線画像とは異なる少なくとも1つの他の小放射線画像を前記他の領域として、前記処理対象領域に加える手順と、
前記他の領域および前記処理対象領域を用いて、前記処理対象領域に前記画像処理を行う手順であって、前記被写体の体厚が厚い部分に対応する前記小放射線画像から優先して前記画像処理を行う手順とをコンピュータに実行させることを特徴とする放射線画像処理プログラム。 - 被写体に放射線を照射することにより撮影された放射線画像に対して、前記被写体により発生した散乱線に基づく画像処理を行う放射線画像処理方法をコンピュータに実行させるための放射線画像処理プログラムにおいて、
前記放射線画像における前記画像処理の処理対象領域に該画像処理を行うに際し、前記放射線画像内おいて前記処理対象領域とは異なる他の領域を前記処理対象領域に加える手順であって、前記放射線画像が、該放射線画像よりも小さい複数の小放射線画像の一部が重なることにより結合されてなる場合において、前記小放射線画像のうちの1つを前記処理対象領域とした場合、該小放射線画像とは異なる少なくとも1つの他の小放射線画像を前記他の領域として、前記処理対象領域に加える手順と、
前記他の領域および前記処理対象領域を用いて、前記処理対象領域に前記画像処理を行う手順であって、前記小放射線画像が重なった領域において、前記画像処理の結果に異常が生じた場合、前記重なった領域に隣接する隣接領域を用いて前記画像処理を行う手順とをコンピュータに実行させることを特徴とする放射線画像処理プログラム。 - 被写体に放射線を照射することにより撮影された放射線画像に対して、前記被写体により発生した散乱線に基づく画像処理を行う放射線画像処理方法をコンピュータに実行させるための放射線画像処理プログラムにおいて、
前記放射線画像における前記画像処理の処理対象領域に該画像処理を行うに際し、前記放射線画像内おいて前記処理対象領域とは異なる他の領域を前記処理対象領域に加える手順であって、前記処理対象領域内の処理対象画素に対して前記処理対象領域よりも小さい小画像領域をさらに設定する手順と、
前記他の領域および前記処理対象領域を用いて、前記処理対象領域に前記画像処理を行う手順であって、前記小画像領域の情報に基づいて前記画像処理を行う手順とをコンピュータに実行させることを特徴とする放射線画像処理プログラム。
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