JP6643019B2 - 画像処理装置、画像処理方法およびプログラム - Google Patents
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Description
そこで、上記課題を鑑み、本発明は、演算ユニットの処理時間のばらつきを低減し、画像再構成処理の高速化を図ることが可能な画像処理技術を提供する。
前記測定データから前記被検体を含む領域を抽出した結果に基づいて、前記画像データにおいて前記被検体を含む領域を取得する領域取得手段と、
前記取得された領域に相当する前記画像データの分割サイズを決定する分割サイズ決定手段と、
前記分割サイズにより分割した画像データに対して、複数の演算ユニットを用いて前記被検体に係る画像を得る画像再構成処理を行う画像再構成処理手段と、を備えることを特徴とする。
<画像処理システムの概略構成>
本実施形態では、CT装置を用いて断層像を画像再構成処理により生成する場合に、本発明を適用する構成について説明する。図1は、本実施形態に係る画像処理システムの構成を示す図である。図1において、画像処理システムは、CT装置110、画像処理装置120、表示部130および入力部140を有する。
図2は、画像処理部122の構成を示す図である。画像処理部122は、画像生成条件受信部201および、画像データ取得部202、測定データ取得部203、領域取得部204、画像データ更新部205、分割サイズ決定部206、画像再構成処理部207、および再構成画像合成部208を備える。また、画像処理部122で処理された結果は、図1に示した制御部121を介して表示部130に出力され、表示部130は、制御部121による表示制御の下に放射線断層像(断層像)を表示する。すなわち、制御部121は、再構成画像合成部208により合成された断層像を表示部130に表示させる表示制御を行う。
画像データは、3次元の座標位置と各座標位置の画素値とで構成されているデータである。画像データ取得部202は画像データを取得する。例えば、画像データ取得部202は、画像生成条件受信部201で受信した画像生成条件に従い、初期画像データを生成(取得)することが可能である。
領域取得部204は、回転角度毎の測定データを解析し、被検体以外の領域(非被検体部の領域)および被検体の領域(被検体部の領域)を抽出する。すなわち、領域取得部204は、測定データの注目画素の画素値と閾値との比較結果に基づいて、被検体の領域(被検体部の領域)と、被検体以外の領域(非被検体部の領域)とを識別する領域判定を行う。
画像データ更新部205は、画像データ(初期画像データ)と測定データの解析結果から画像データを更新する。画像データ更新部205は、被検体以外の領域に対応する画像データの初期画素値を予め定めた画素値に変更することにより画像データを更新する。すなわち、領域取得部204により抽出された被検体以外の領域(非被検体部の領域)の座標位置の画素値に対し、所定の値で画像データ(初期画像データ)を更新する。画像データ更新部205は、更新した画像データを分割サイズ決定部206に出力する。
分割サイズ決定部206は、領域取得部204により取得された領域に相当する画像データの分割サイズを決定する。すなわち、分割サイズ決定部206は、被検体を含む領域の画素数に基づいて、領域に相当する画像データの分割サイズを決定する。分割サイズ決定部206は、画像データ更新部205により更新された画像データの分割サイズを決定することが可能である。分割サイズ決定部206は、画像データ中の非被検体部の領域を除いた被検体の領域(被検体部の領域)の総画素数を求め、各演算ユニットに振り分ける画像分割サイズを決定する。分割サイズ決定部206は、被検体を含む領域の画素数に基づいて、複数の演算ユニットそれぞれにおける画像再構成処理の演算量が均一になるように、分割サイズを決定する。
画像再構成処理部207は、複数の演算ユニットを有し、複数の演算ユニットを並列に動作させることにより、画像再構成処理を実行することが可能である。本実施形態では、複数の演算ユニットとして、演算ユニット2071から2074の4つの演算ユニットの構成例について説明するが、演算ユニット数はこの例に限定されるものではない。複数の演算ユニットは、GPUもしくはCPU上で動作する演算ユニットとして構成されている。
再構成画像合成部208は、画像再構成処理部207の複数の演算ユニットにより計算された再構成画像を合成し、被検体の断層像を生成する。生成した再構成画像(断層像)は、制御部121を介し、ディスプレイ等の表示部130に出力する。尚、再構成画像合成部208は、生成した断層像を、表示部130等で表示するだけでなく、プリンタ等の出力機器を用い、紙やフィルム等に出力することも可能である。
図3は、画像処理部122における領域取得部204の処理の流れを示すフローチャートである。図3のフローチャートに従い、領域取得部204の具体的な処理について説明する。
図6は、画像処理部122の処理の流れを示すフローチャートである。図6のフローチャートに従い、画像処理部122の具体的な処理を説明する。
第2実施形態では、第1実施形態の処理に加えて、各演算ユニットの演算能力による違いを考慮した場合について、画像再構成画像(断層像)を高速に処理するための画像データ分割方法を説明する。尚、第2実施形態の画像処理システムの構成のうち、第1実施形態と同一の構成については、同じ符号を付して、説明を省略する。
図9は、第2実施形態に係る画像処理部122の処理の流れを示すフローチャートである。図9のフローチャートに従い、画像処理部122の具体的な処理を説明する。尚、ステップS601〜S603、S605、S606、およびステップS608の処理は第1実施形態で説明した図6の処理と同様のため、説明を省略する。
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
Claims (20)
- 被検体に放射線を照射することで得られた測定データから画像データを得る画像処理装置であって、
前記測定データから前記被検体を含む領域を抽出した結果に基づいて、前記画像データにおいて前記被検体を含む領域を取得する領域取得手段と、
前記取得された領域に相当する前記画像データの分割サイズを決定する分割サイズ決定手段と、
前記分割サイズにより分割した画像データに対して、複数の演算ユニットを用いて前記被検体に係る画像を得る画像再構成処理を行う画像再構成処理手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。 - 前記分割サイズ決定手段は、前記領域の画素数に基づいて、前記領域に相当する前記画像データの分割サイズを決定することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記複数の演算ユニットの処理時間を計測する演算時間計測手段を更に備え、
前記分割サイズ決定手段は、前記被検体を含む領域の画素数と、前記被検体を含む領域に対する前記演算時間計測手段による前記複数の演算ユニットの処理時間の計測結果とに基づいて、前記分割サイズを決定することを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。 - 前記複数の演算ユニットの処理時間を計測する演算時間計測手段を更に備え、
前記演算時間計測手段は、前記画像再構成処理手段の所定の処理に要する時間、または前記領域取得手段の処理に要する時間に基づいて、前記複数の演算ユニットの処理時間を計測することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記演算時間計測手段は、前記画像再構成処理手段の処理の結果および前記所定の処理に要する時間に基づいて、前記複数の演算ユニットの性能を示す情報を取得することを特徴とする請求項4に記載の画像処理装置。
- 前記演算時間計測手段は、前記領域取得手段の処理の結果および前記所定の処理に要する時間に基づいて、前記複数の演算ユニットの性能を示す情報を取得することを特徴とする請求項4に記載の画像処理装置。
- 前記分割サイズ決定手段は、前記性能を示す情報に基づいて、前記複数の演算ユニットそれぞれにおける画像再構成処理の処理時間が均一になるように、前記分割サイズを決定することを特徴とする請求項5または6に記載の画像処理装置。
- 前記分割サイズ決定手段は、前記被検体を含む領域の画素数に基づいて、前記複数の演算ユニットそれぞれにおける画像再構成処理の演算量が均一になるように、前記分割サイズを決定することを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。
- 前記領域取得手段は、前記測定データの注目画素の画素値と閾値との比較結果に基づいて、前記被検体を含む領域を識別することを特徴とする請求項2または8に記載の画像処理装置。
- 前記領域取得手段は、前記比較結果に基づいて、前記画像データにおける前記被検体を含む領域の画素数を取得することを特徴とする請求項9に記載の画像処理装置。
- 前記被検体以外の領域に対応する前記画像データの初期画素値を予め定めた画素値に変更することにより前記画像データを更新する画像データ更新手段を更に備え、
前記分割サイズ決定手段は、前記更新された画像データの分割サイズを決定することを特徴とする請求項9に記載の画像処理装置。 - 前記測定データをCT装置から取得する測定データ取得手段を更に備え、
前記測定データは、前記CT装置において、被検体に複数方向から放射線を照射し、前記被検体を透過した後の前記放射線の強度を検出した検出データに基づいた2次元のデータであることを特徴とする請求項2乃至11のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記画像データを取得する画像データ取得手段を更に備え、
前記画像データは、3次元の座標位置と各座標位置の画素値とで構成されているデータであることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記複数の演算ユニットにより計算された再構成画像を合成し、前記被検体の断層像を生成する再構成画像合成手段と、
前記断層像を表示手段に表示させる表示制御を行う制御手段と、を更に備えることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記複数の演算ユニットは、GPUもしくはCPU上で動作する演算ユニットであることを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記測定データは2次元データであり、前記画像データは3次元データであることを特徴とする請求項1乃至15のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- コンピュータを、請求項1乃至16のいずれか1項に記載の画像処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。
- 被検体に放射線を照射することで得られた測定データから画像データを得る画像処理装置の画像処理方法であって、
前記測定データから前記被検体を含む領域を抽出した結果に基づいて、前記画像データにおいて前記被検体を含む領域を取得する領域取得工程と、
前記取得された領域に相当する前記画像データの分割サイズを決定する分割サイズ決定工程と、
前記分割サイズにより分割した画像データに対して、複数の演算ユニットを用いて前記被検体に係る画像を得る画像再構成処理を行う画像再構成処理工程と、
を有することを特徴とする画像処理方法。 - 前記分割サイズ決定工程は、前記領域の画素数に基づいて、前記領域に相当する前記画像データの分割サイズを決定することを特徴とする請求項18に記載の画像処理方法。
- 前記測定データは2次元データであり、前記画像データは3次元データであることを特徴とする請求項18または19に記載の画像処理方法。
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