JP6771968B2 - Information acquisition device, imaging device and information acquisition method - Google Patents

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本発明は、情報取得装置、撮影装置及び情報取得方法に関する。 The present invention relates to an information acquisition device, a photographing device, and an information acquisition method.

生体内等の組織構造や血管構造等を撮像可能な手段としては、例えば、核磁気共鳴画像法(magnetic resonance imaging:MRI)、X線CT(X−ray Computed Tomography)などが挙げられる。しかし、これらの方法では、造影剤使用、被爆等の課題があり、非被曝非侵襲な観察方法が求められている。 Examples of means capable of imaging a tissue structure or a vascular structure in a living body include magnetic resonance imaging (MRI) and X-ray CT (X-ray Computed Tomography). However, these methods have problems such as the use of a contrast medium and exposure to radiation, and a non-exposure non-invasive observation method is required.

非被曝・非侵襲な計測方法として光による計測技術が挙げられる。しかし、生体は光に対して強散乱体であり、光による生体内組織の観察においては散乱光の影響により、組織構造のボケ、画像コントラストの低下が生じる。そのため、細い血管のように散乱によるコントラスト低下が生じやすい血管や、光吸収が弱くコントラストが低い新生血管群等の血管の観察に際しては、血管像を抽出し強調することが求められる。 Light measurement technology is an example of a non-exposure / non-invasive measurement method. However, the living body is a strong scattering body with respect to light, and in the observation of the tissue in the living body by light, the tissue structure is blurred and the image contrast is lowered due to the influence of the scattered light. Therefore, when observing a blood vessel such as a small blood vessel in which contrast is likely to decrease due to scattering or a new blood vessel group having weak light absorption and low contrast, it is required to extract and emphasize the blood vessel image.

ところで、特許文献1では、静脈認証の分野において、静脈の空間周波数よりも低い低周波成分及び高い周波数成分を低減するフィルタを用いて、静脈の血管パターンを抽出することが開示されている。 By the way, Patent Document 1 discloses that in the field of vein recognition, a venous vascular pattern is extracted by using a filter that reduces low frequency components and high frequency components lower than the spatial frequency of veins.

国際公開第2013/088566号International Publication No. 2013/0885666

しかし、新生血管群などの像は、空間周波数が低い可能性が高く、特許文献1の方法を用いると、新生血管群のパターンが抽出しにくくなる。そこで、血管像の空間周波数に関係なく、血管に関する情報を精度よく取得することが求められる。本発明の目的は、血管に関する情報を精度よく取得することが可能な情報取得装置、撮影装置及び情報取得方法を提供することである。 However, there is a high possibility that the spatial frequency of the image of the new blood vessel group is low, and when the method of Patent Document 1 is used, it becomes difficult to extract the pattern of the new blood vessel group. Therefore, it is required to accurately acquire information on blood vessels regardless of the spatial frequency of the blood vessel image. An object of the present invention is to provide an information acquisition device, an imaging device, and an information acquisition method capable of accurately acquiring information on blood vessels.

本発明の一側面に係る情報取得装置は、撮影部位の外部に配置され前記撮影部位の血流を変化させる血流変化部と組み合わすことにより、前記撮影部位に含まれる血管の血管像を取得する情報取得装置であって、前記血流変化部の動作状態が異なる複数の撮影時刻に対応して前記撮影部位を撮影領域に含む複数の画像データを取得する第一部と、前記血流変化部の動作直後の撮影時刻に対応して取得した画像データを含むように選択された前記複数の画像データから選ばれた異なる画像データ間で差分処理された差分画像データを生成する第二部と、前記差分画像データおよび前記複数の画像データにおいて、血管に対応する領域の一部である第一の領域と、前記第一の領域に隣接し前記血管に対応する領域以外の領域の一部である第二の領域と、におけるデータを用いて指標データを取得する第三部と、前記指標データに基づいて、前記差分画像データと前記複数の画像データを含む画像データ群から、コントラストが強調された血管像を含む画像データまたは前記コントラストが強調された血管像を含む画像データの関連情報を選択する第四部と、を有すことを特徴とする
また、本発明に係る一側面の情報取得方法は、前記撮影部位の血流を変化させるための血流変化部を、前記撮影部位を含む被験者に装着する工程と、撮影部位に含まれる血管の血流が異なるように複数の時刻で撮影することで、撮影領域に前記撮影部位を含む複数の画像データを取得する第一工程と、前記血流変化部の動作直後の撮影時刻に対応して取得した画像データを含むように選択された前記複数の画像データから選ばれた異なる画像データ間で差分処理された差分画像データを生成する第二工程と、前記差分画像データおよび前記複数の画像データにおいて、血管に対応する領域の一部である第一の領域と、前記第一の領域に隣接し前記血管に対応する領域以外の領域の一部である第二の領域と、におけるデータを用いて指標データを取得する第三工程と、前記指標データに基づいて、前記差分画像データと前記複数の画像データを含む画像データ群から、コントラストが強調された血管像を含む画像データまたは前記コントラストが強調された血管像を含む画像データの関連情報を選択する第四工程と、を有することを特徴とする。
The information acquisition device according to one aspect of the present invention acquires a blood vessel image of a blood vessel included in the imaging site by combining with a blood flow changing portion that is arranged outside the imaging site and changes the blood flow of the imaging site. The first part of the information acquisition device for acquiring a plurality of image data including the imaging site in the imaging region corresponding to a plurality of imaging times in which the operating state of the blood vessel changing portion is different, and the blood vessel change. second part for generating a difference of image data difference processing selected from a selected plurality of image data between different image data to include image data obtained in response to shooting time immediately after the operation of the parts In the difference image data and the plurality of image data, a first region that is a part of a region corresponding to a blood vessel and a part of a region adjacent to the first region and other than a region corresponding to the blood vessel. Contrast is emphasized from the third part of acquiring index data using the data in the second region, and the image data group including the difference image data and the plurality of image data based on the index data. and a fourth portion for selecting the relevant information of the image data including image data or blood vessel image in which the contrast is emphasized including the blood vessel image that is characterized by that having a.
Further, the method of acquiring information on one aspect according to the present invention includes a step of attaching a blood flow changing portion for changing the blood flow of the imaging site to a subject including the imaging site, and a method of attaching a blood vessel included in the imaging site. Corresponding to the first step of acquiring a plurality of image data including the imaging site in the imaging region by photographing at a plurality of times so that the blood flow is different, and the imaging time immediately after the operation of the blood flow changing portion. The second step of generating the difference image data that has been subjected to the difference processing between the different image data selected from the plurality of image data selected so as to include the acquired image data, the difference image data, and the plurality of image data. In, using the data in the first region which is a part of the region corresponding to the blood vessel and the second region which is adjacent to the first region and is a part of the region other than the region corresponding to the blood vessel. From the third step of acquiring the index data and the image data group including the difference image data and the plurality of image data based on the index data, the image data including the blood vessel image with enhanced contrast or the contrast is obtained. It is characterized by having a fourth step of selecting relevant information of image data including an enhanced vascular image.

本発明によれば、血管に関する情報を精度よく取得することが可能である。 According to the present invention, it is possible to accurately acquire information on blood vessels.

第一の領域と第二の領域を説明する撮像画像を示す図The figure which shows the captured image explaining the 1st region and the 2nd region. 画像における第一の領域と第二の領域の指標値、血管像強度を説明する図The figure explaining the index value and the blood vessel image intensity of the 1st region and the 2nd region in an image. 画像における第一の領域と第二の領域の指標値、血管像強度を説明する図The figure explaining the index value and the blood vessel image intensity of the 1st region and the 2nd region in an image. 第一の領域と第二領域を説明する撮像画像を示す図The figure which shows the captured image explaining the 1st region and the 2nd region 実施例1の情報取得装置を示す模式図Schematic diagram showing the information acquisition device of the first embodiment 撮影開始から撮影終了までの印加圧力と時間の関係を示す図The figure which shows the relationship between the applied pressure and time from the start of shooting to the end of shooting. 差分画像の第一の領域と第二の領域の指標値、血管像強度を説明する図The figure explaining the index value and the blood vessel image intensity of the 1st region and the 2nd region of the difference image. 血管画像を生成するフローチャートの一例を説明する図The figure explaining an example of the flowchart which generates a blood vessel image 血管画像を生成するフローチャートの他の例を説明する図A diagram illustrating another example of a flowchart that generates a blood vessel image. 血管画像を生成するフローチャートの更なる他の例を説明する図A diagram illustrating yet another example of a flowchart that generates a blood vessel image. 本発明に適用可能な光源の例を示す図The figure which shows the example of the light source applicable to this invention. 時間に対する光源の点灯波長の関係を示す図The figure which shows the relationship of the lighting wavelength of a light source with respect to time

本発明の一側面の情報取得方法では、撮影条件が異なり血管を含む撮影部位を含む複数の画像データを取得し(第一工程)、複数の画像データから選ばれた異なる画像データ間で差分処理されたデータである差分画像データを生成する(第二工程)。そして、前記差分画像データを含む複数の画像データにおいて、それぞれ、指標データを取得し(第三工程)、前記指標データに基づいて、前記差分画像データを含む複数の画像データから、画像データまたは画像データの関連情報を選択する(第四工程)。第二工程では、撮影部位の一領域における血流変動情報に基づいて選択された画像データを含んで構成される前記異なる画像データ間で差分処理を行う。また、第三工程は、血管に対応する領域の一部である第一の領域と、第一の領域に隣接し、血管に対応する領域以外の領域の一部である第二の領域と、におけるデータを用いて前記指標データを取得する。 In the information acquisition method of one aspect of the present invention, a plurality of image data including an imaging site including a blood vessel are acquired under different imaging conditions (first step), and difference processing is performed between different image data selected from the plurality of image data. The difference image data which is the obtained data is generated (second step). Then, in each of the plurality of image data including the difference image data, the index data is acquired (third step), and based on the index data, the image data or the image is obtained from the plurality of image data including the difference image data. Select the relevant information for the data (4th step). In the second step, the difference processing is performed between the different image data including the image data selected based on the blood flow fluctuation information in one region of the imaging site. In addition, the third step includes a first region that is a part of the region corresponding to the blood vessel and a second region that is adjacent to the first region and is a part of the region other than the region corresponding to the blood vessel. The index data is acquired using the data in.

例えば、前記撮影部位の一領域は、第一の領域と第二の領域の少なくとも一方であり、第一の領域と第二の領域との組は、複数設定される。各工程の態様には、後述する実施形態及び実施例で説明するように様々なものがある。本発明の他の側面の情報取得装置は、前記第一乃至第四工程の機能をそれぞれ実行する第一部乃至第四部を有する。 For example, one region of the imaging region is at least one of the first region and the second region, and a plurality of pairs of the first region and the second region are set. There are various modes of each step as described in the embodiments and examples described later. The information acquisition device of another aspect of the present invention has first to fourth parts for executing the functions of the first to fourth steps, respectively.

以下、本発明の実施形態及び実施例を説明するが、それらは本発明を何ら限定するものではない。本発明の一実施形態の撮影装置は、光源と、検出部と、処理部(前記第一部乃至第四部)を含む情報取得装置とを少なくとも有する。光源からの光を、例えば被験者の体(被検体)の部位に照射し、透過光、反射光、散乱光の少なくとも1つを検出部にて検出し、撮影部位の複数の画像を、異なる撮影条件にて取得する。本実施形態の撮影装置では、注目する血管を異なる条件で撮影したこうした画像を複数用い、処理部にて処理を行い、複数の画像同士の差分処理で血管像ないしその関連情報を抽出する。例えば、通常の透過撮影では散乱光による背景分布の中に淡い血管像(吸収像)が存在する画像でも、前記複数の画像データ同士の差分処理により散乱光成分などを画像から除去することにより、血管像を抽出可能である。 Hereinafter, embodiments and examples of the present invention will be described, but they do not limit the present invention in any way. The imaging device according to the embodiment of the present invention includes at least a light source, a detection unit, and an information acquisition device including a processing unit (the first to fourth parts). Light from a light source is applied to, for example, a part of the subject's body (subject), at least one of transmitted light, reflected light, and scattered light is detected by a detection unit, and a plurality of images of the imaged part are photographed differently. Obtained under conditions. In the imaging device of the present embodiment, a plurality of such images obtained by photographing a blood vessel of interest under different conditions are used, processed by a processing unit, and a blood vessel image or its related information is extracted by difference processing between the plurality of images. For example, even in an image in which a faint blood vessel image (absorption image) exists in the background distribution due to scattered light in normal transmission photography, the scattered light component or the like is removed from the image by the difference processing between the plurality of image data. Blood vessel images can be extracted.

(撮影条件がそれぞれ異なり、血管を含む撮影部位を含む複数の画像データ(元画像)を取得する工程の説明)
まず、本実施形態の装置で記録される、撮影条件の違いによる血管像の差異について述べる。血管像の差異としては、例えば血流量の変化による血管部の透過率変化、光吸収変化などが挙げられる。血流量の変動を生じさせる原因或いは手法には次のものがある。例えば心臓の拍動に起因する、人体で常に生じている血流変動がある。また、撮影する部位の高さと被験者の心臓の高さとの位置関係を変化させても、血流変動を生じうる。或いは、血管の血流を外部から変化させる血流変化部である駆血帯(カフ)などを用いて、撮影部位よりも心臓に近い部位を圧迫する圧力を変化させ、撮影部位の血流を変動させてもよい。
(Explanation of the process of acquiring a plurality of image data (original images) including an imaging site including a blood vessel under different imaging conditions)
First, the difference in the blood vessel image due to the difference in the imaging conditions recorded by the apparatus of the present embodiment will be described. Differences in blood vessel images include, for example, changes in transmittance of blood vessels due to changes in blood flow, changes in light absorption, and the like. Causes or methods that cause fluctuations in blood flow include the following. For example, there are constant blood flow fluctuations in the human body caused by the beating of the heart. Further, even if the positional relationship between the height of the part to be imaged and the height of the subject's heart is changed, blood flow fluctuation can occur. Alternatively, using a blood flow changing part (cuff) that changes the blood flow of the blood vessel from the outside, the pressure that presses the part closer to the heart than the imaged part is changed to change the blood flow of the imaged part. It may be varied.

人体に通常存在する血管は大きく分けて動脈、毛細血管、静脈である。動脈は大動脈、動脈、細動脈に分類される。大動脈の内径は凡そ2.5cm、動脈は0.4cm、細動脈は30μmである。毛細血管の内径は5μmである。静脈は大静脈、静脈、細静脈に分類される。大静脈の内径は3cm、静脈の内径は0.5cm、細静脈の内径は20μmである。 The blood vessels normally present in the human body are roughly divided into arteries, capillaries, and veins. Arteries are classified into aorta, arteries, and arterioles. The inner diameter of the aorta is approximately 2.5 cm, the artery is 0.4 cm, and the arteriole is 30 μm. The inner diameter of the capillaries is 5 μm. Veins are classified into vena cava, vein, and venule. The inner diameter of the vena cava is 3 cm, the inner diameter of the vein is 0.5 cm, and the inner diameter of the venule is 20 μm.

一般に、管の中を流れる液体は圧力損失を受ける。このため、或る圧力を印加されて管に流入した液体は、管の径が細いほど、また管の中を伝搬する距離が長くなるほど、かかる圧力が減少する。従って、血管の場合でも、心臓からの圧力やその変動は、太い血管ほど伝わりやすく細い血管ほど伝わりにくいと考えられる。つまり、動脈や静脈などの太い血管では圧力損失が小さく心臓からの血圧やその変動が伝わりやすく、血圧変動による血流量の変化も大きいと考えられる。一方、毛細血管のように非常に細い血管では、血圧やその変動は伝わりにくく、血圧変動による血流量の変化も小さいと考えられる。また、血管の太さだけでなく、血管の構造が違う場合、血管壁の弾力が異なることも血圧やその変動の伝わりやすさに影響を与えると考えられる。よって、血圧の変動による血管の光吸収の変化も、血管の種類や太さによって異なると考えられる。 Generally, the liquid flowing through the tube suffers pressure loss. Therefore, the pressure of the liquid that has been applied to a certain pressure and has flowed into the pipe decreases as the diameter of the pipe becomes smaller and the distance propagated in the pipe becomes longer. Therefore, even in the case of blood vessels, it is considered that the pressure from the heart and its fluctuation are more easily transmitted to thicker blood vessels and less likely to be transmitted to thinner blood vessels. In other words, it is considered that pressure loss is small in large blood vessels such as arteries and veins, blood pressure from the heart and its fluctuations are easily transmitted, and changes in blood flow due to blood pressure fluctuations are also large. On the other hand, in very thin blood vessels such as capillaries, blood pressure and its fluctuations are difficult to be transmitted, and changes in blood flow due to blood pressure fluctuations are considered to be small. Moreover, when not only the thickness of the blood vessel but also the structure of the blood vessel is different, it is considered that the difference in the elasticity of the blood vessel wall also affects the blood pressure and the easiness of transmitting the fluctuation. Therefore, it is considered that the change in light absorption of blood vessels due to fluctuations in blood pressure also differs depending on the type and thickness of blood vessels.

また、人体に常に存在する血管ではないが、疾患の患部などに新たに発生する血管として新生血管がある。新生血管は、一本一本は細い血管でありながら、それらが密集し稠密な新生血管群を形成している。また病状の進行と共に新生血管群の塊としての大きさが増大したり、新生血管群を構成する各新生血管の太さが増大したりする場合もある。新生血管群が新たに発生した組織では、もともと存在する毛細血管や他の血管に加えて新生血管群が形成されるので、血管及び血液の体積占有率が増大すると考えられる。このため、血液による光吸収や、血流量の変動による光吸収の変動も、新生血管群が存在しない組織と比較して大きくなると考えられる。 In addition, although it is not a blood vessel that is always present in the human body, there is a new blood vessel as a blood vessel newly generated in a diseased area or the like. Although each new blood vessel is a thin blood vessel, they are densely formed to form a dense new blood vessel group. In addition, as the condition progresses, the size of the new blood vessel group as a mass may increase, or the thickness of each new blood vessel constituting the new blood vessel group may increase. In a tissue in which a new blood vessel group is newly generated, a new blood vessel group is formed in addition to the originally existing capillaries and other blood vessels, so that it is considered that the volume occupancy of blood vessels and blood increases. Therefore, it is considered that the fluctuation of light absorption by blood and the fluctuation of light absorption due to the fluctuation of blood flow rate are also larger than those of the tissue in which the neovascular group does not exist.

本実施形態は上記の如き血管の像を明瞭に抽出するための装置や方法に係わる。特に動脈、静脈、及び新生血管群のうちの少なくとも1つを撮影することを目的とした装置ないし方法である。 The present embodiment relates to an apparatus and a method for clearly extracting an image of a blood vessel as described above. A device or method specifically intended to image at least one of arteries, veins, and neovascularization groups.

例として、関節リウマチに伴う新生血管群を撮影する場合など、関節近傍の血管を撮影する場合、撮影領域に関節部分と動脈又は静脈を含むように設定する。対象が新生血管群の場合は、新生血管群も含むように設定することが好適であるが、新生血管群が見えにくく単純な透過撮影画像などからはその位置が分かりにくい可能性もある。この場合は、後述するように、まずは動脈や静脈を抽出する操作を行う。この操作により新生血管群も見やすくなり、場所が特定できた場合には、さらにこの新生血管群を見やすくする演算処理を施すことにより、新生血管群もより明瞭に抽出することが可能となる。 As an example, when photographing a blood vessel near a joint, such as when photographing a new blood vessel group associated with rheumatoid arthritis, the imaging area is set to include the joint portion and an artery or vein. When the target is a new blood vessel group, it is preferable to set the new blood vessel group to be included, but the new blood vessel group may be difficult to see and its position may be difficult to understand from a simple transmission image or the like. In this case, as will be described later, first, an operation of extracting arteries and veins is performed. This operation makes it easier to see the new blood vessel group, and when the location can be specified, it is possible to extract the new blood vessel group more clearly by performing an arithmetic process that makes the new blood vessel group easier to see.

撮影条件を変えた血管画像の取得方法には、以下の手法がある。例えば撮影時刻を変えて複数枚撮影することが可能である。動画撮影した場合は、動画の各フレームそれぞれが、撮影時刻の異なる画像となる。この場合、血管画像の時間変化を記録することが可能であり、例えば時間と共に血流量やそれに伴う血管による光吸収の強さが変動するときなど、その変動を記録することが可能である。 There are the following methods for acquiring blood vessel images with different imaging conditions. For example, it is possible to take a plurality of pictures at different shooting times. When a moving image is shot, each frame of the moving image becomes an image having a different shooting time. In this case, it is possible to record the time change of the blood vessel image, for example, when the blood flow rate and the intensity of light absorption by the blood vessel accompanying the change with time, the change can be recorded.

(複数の画像データにおいて、指標データないし評価値を取得する工程の説明)
次に、異なる撮影条件で撮影された画像、画像中の指標データないし評価値の評価について、透過撮影を例に説明する。画像中の指標データないし評価値の評価については、後述の差分画像データに対しても適用することができる。血管は光を吸収するので、通常の透過撮影では暗く写る。なお、反射撮影でも血管は光を吸収するので暗く写る。脂肪部や骨、筋肉などの組織は光を強く散乱するため、生体内の皮膚下にある動脈又は静脈を透過撮影した場合、動脈又は静脈像は暗い棒状であり且つぼやけた像になる。血管ではない脂肪や筋肉などは、血管と比較して光吸収が弱く、生体内散乱光によって血管像よりも明るく写る。画像の表示方法としては、明暗を反転し、血管による光吸収が生じた部分を明るく、吸収が無い部分を暗く表示させることも可能である。
(Explanation of the process of acquiring index data or evaluation value in multiple image data)
Next, images taken under different shooting conditions and evaluation of index data or evaluation values in the images will be described by taking transmission shooting as an example. The evaluation of the index data or the evaluation value in the image can also be applied to the difference image data described later. Since blood vessels absorb light, they appear dark in normal transmission photography. Even in reflection photography, blood vessels absorb light and appear dark. Tissues such as fat, bone, and muscle scatter light strongly, so when a transmission image is taken of an artery or vein under the skin in a living body, the artery or vein image becomes a dark rod-shaped and blurred image. Fat and muscle, which are not blood vessels, absorb less light than blood vessels and appear brighter than blood vessels due to scattered light in the body. As a method of displaying an image, it is also possible to invert the light and darkness to brighten the portion where light absorption by blood vessels occurs and darken the portion where there is no absorption.

血管像の強度の評価について説明する。本実施形態では、血管像の強度は、血管像の略中心の最も暗い部分と血管の近傍の明るい部分との信号値の差で評価する。透過光量が大きい部分は、皮膚下の浅い部位に動脈又は静脈が存在せず、脂肪や筋肉などが存在している部位である。本明細書ではこの領域を脂肪部(第一の領域以外の第二の領域を含む)と呼ぶ。これに対して血管部(第一の領域を含む)は血管による光の吸収が強いので、脂肪部よりも透過光量が少なくなる。従って、基本的には血管部の脇にある最も画素値(指標値)が大きい領域が脂肪部であるとみなす。血管が近くに複数存在する場合、脂肪部の画素値を評価する位置としては、或る血管とその血管に最も近接した別の血管との間にあって透過光量が最も大きい点をもって、脂肪部の位置であるとみなすのが良い。 The evaluation of the intensity of the blood vessel image will be described. In the present embodiment, the intensity of the blood vessel image is evaluated by the difference in signal value between the darkest part at the substantially center of the blood vessel image and the bright part near the blood vessel. The portion where the amount of transmitted light is large is a portion where arteries or veins do not exist in a shallow portion under the skin and fat, muscle, etc. exist. In the present specification, this region is referred to as a fat portion (including a second region other than the first region). On the other hand, the blood vessel portion (including the first region) absorbs light strongly by the blood vessel, so that the amount of transmitted light is smaller than that of the fat portion. Therefore, basically, the region on the side of the blood vessel portion having the largest pixel value (index value) is regarded as the fat portion. When there are multiple blood vessels in the vicinity, the position of the fat part is the position where the pixel value of the fat part is evaluated at the point between one blood vessel and another blood vessel closest to the blood vessel and having the largest amount of transmitted light. It is better to consider it as.

図1は血管像の例の模式図である。撮影領域101には関節102、関節103、血管104、血管107、血管109を含む。図2は、図1中のA点105とB点106を結ぶ線分上の画像の明るさの分布である。このとき、図2の血管像201、注目している血管104の中心202、血管109の中心210、脂肪部203、脂肪部204について画像の明るさを評価する。また、205は図1のA点の位置、206は図1中のB点の位置を示す。血管像の中心202に対応する図1中の位置は点107であり、脂肪部203に対応する位置は画素値が最も明るくなる点108である。そして、血管画素として点107に対応する画素を指定し、脂肪画素として点108に対応する画素を指定する。これらの領域から、それぞれの領域の画素値を得る。そして、図2における血管像の脇の脂肪部の明るさ207を脂肪画素の画素値とし、血管像の明るさ208を血管画素の画素値とし、その差209が血管像の強度であるとして評価する。これは、指標データとなり得るものである。 FIG. 1 is a schematic view of an example of a blood vessel image. The imaging region 101 includes a joint 102, a joint 103, a blood vessel 104, a blood vessel 107, and a blood vessel 109. FIG. 2 shows the distribution of the brightness of the image on the line segment connecting the points A 105 and 106 in FIG. At this time, the brightness of the image is evaluated for the blood vessel image 201 of FIG. 2, the center 202 of the blood vessel 104 of interest, the center 210 of the blood vessel 109, the fat portion 203, and the fat portion 204. Further, 205 indicates the position of point A in FIG. 1, and 206 indicates the position of point B in FIG. The position in FIG. 1 corresponding to the center 202 of the blood vessel image is the point 107, and the position corresponding to the fat portion 203 is the point 108 where the pixel value is the brightest. Then, the pixel corresponding to the point 107 is designated as the blood vessel pixel, and the pixel corresponding to the point 108 is designated as the fat pixel. From these regions, the pixel values of each region are obtained. Then, the brightness 207 of the fat portion beside the blood vessel image in FIG. 2 is defined as the pixel value of the fat pixel, the brightness 208 of the blood vessel image is defined as the pixel value of the blood vessel pixel, and the difference 209 is evaluated as the intensity of the blood vessel image. To do. This can be index data.

本実施形態では、血管像の画素値を評価する血管画素の位置と脂肪部の画素値を評価する脂肪画素の位置とが、血管の走行方向に対して略直交方向に離間している例を示す。ただし、血管像の評価方法としてはこの限りではなく、直交方向からずれていてもよい。また、血管像を評価する血管画素と脂肪部を評価する脂肪画素は大きくは離間しない位置に設定することが好ましい。例えば血管の画素値を評価する血管画素と脂肪部の画素値を評価する脂肪画素との間には、別の血管がその間に入らないように設定する。このことで、血管像とその最近接の脂肪部との画素値の差を評価できるため、散乱による背景光強度分布の影響を受けにくく、血管像強度を正確に評価しやすくなる。これは、血管画素と脂肪画素が近接している場合、仮に血管画素の血管が存在しないとするならば、血管画素の画素値と脂肪画素の画素値は近い可能性が高いと考えられるためである。生体は強散乱体であり、血管画素と脂肪画素の間が十分近接していれば、生体を透過してくる光の強度分布は散乱により空間分布が殆ど無くなっていると考えられる。従って、血管画素と脂肪画素との画素値の差異は、基本的には血管の有無による影響のみが現れているとみなせ、血管画素と脂肪画素との画素値の差が、血管像強度と考えてよいことになる。 In the present embodiment, an example in which the position of the blood vessel pixel for evaluating the pixel value of the blood vessel image and the position of the fat pixel for evaluating the pixel value of the fat portion are separated in a direction substantially orthogonal to the traveling direction of the blood vessel. Shown. However, the method for evaluating the blood vessel image is not limited to this, and may deviate from the orthogonal direction. Further, it is preferable to set the blood vessel pixel for evaluating the blood vessel image and the fat pixel for evaluating the fat portion at positions that are not significantly separated from each other. For example, another blood vessel is set so as not to be inserted between the blood vessel pixel for evaluating the pixel value of the blood vessel and the fat pixel for evaluating the pixel value of the fat portion. As a result, the difference in pixel value between the blood vessel image and the closest fat portion thereof can be evaluated, so that the background light intensity distribution due to scattering is not easily affected, and the blood vessel image intensity can be easily evaluated accurately. This is because when the blood vessel pixel and the fat pixel are close to each other, if the blood vessel of the blood vessel pixel does not exist, it is highly likely that the pixel value of the blood vessel pixel and the pixel value of the fat pixel are close to each other. is there. The living body is a strong scatterer, and if the blood vessel pixels and the fat pixels are sufficiently close to each other, it is considered that the intensity distribution of the light transmitted through the living body is almost eliminated by scattering. Therefore, it can be considered that the difference in the pixel values between the blood vessel pixel and the fat pixel basically shows only the influence of the presence or absence of the blood vessel, and the difference in the pixel value between the blood vessel pixel and the fat pixel is considered to be the blood vessel image intensity. It will be good.

しかし、血管画素と脂肪画素が離れるにつれて、生体を透過してくる光の強度が、血管の有無にかかわらず血管画素と脂肪画素でそもそも異なる可能性が高くなる。この場合、血管画素にある血管像強度は、血管画素の画素値と脂肪画素の画素値との差から乖離し、血管画素にある血管像強度を評価することが困難になる。 However, as the blood vessel pixel and the fat pixel are separated from each other, the intensity of the light transmitted through the living body is likely to be different between the blood vessel pixel and the fat pixel regardless of the presence or absence of the blood vessel. In this case, the blood vessel image intensity in the blood vessel pixel deviates from the difference between the pixel value of the blood vessel pixel and the pixel value of the fat pixel, and it becomes difficult to evaluate the blood vessel image intensity in the blood vessel pixel.

従って、血管画素と脂肪画素は大きく離間させず、血管像の幅よりも離れている状態で、なるべく近いことが好ましい。上記より、脂肪画素を設定する位置は、血管画素を通り血管画素が配置されている血管の走行方向と略直交する方向に伸ばした直線上であって、血管画素が配置されている血管とその隣にある血管の間にあって画素値が極大値を取る位置に設定することが好ましい。これは、明暗反転画像においては血管部が明るく脂肪部が暗くなるため、画素値が極小値を取る位置に脂肪画素を設定することに相当する。 Therefore, it is preferable that the blood vessel pixel and the fat pixel are not largely separated from each other, and are separated from each other by the width of the blood vessel image as close as possible. From the above, the position where the fat pixel is set is on a straight line extending in a direction substantially orthogonal to the traveling direction of the blood vessel in which the blood vessel pixel is arranged through the blood vessel pixel, and the blood vessel in which the blood vessel pixel is arranged and its It is preferable to set the position between the adjacent blood vessels so that the pixel value takes the maximum value. This corresponds to setting the fat pixel at a position where the pixel value takes the minimum value because the blood vessel portion is bright and the fat portion is dark in the light-dark inverted image.

また、予め数値計算などにより、人体の組織の散乱係数の典型値を基に光散乱を計算し、ある太さ、ある深さの血管像がどの程度ぼやけた透過像を示すのか見積もっておくことも好適である。例えば、深さ1mmにある血管像のボケは、厚さが1mmの脂肪部等の人体組織に相当する光散乱体の一方の面から点光源光が平行光束で入射し、他方の面から射出する光強度分布の空間的広がり(点像関数の広がり)の半値半幅から算出可能である。そして、このようにして見積もった血管像のボケよりも血管像の中心から離間した部位の画素値を、脂肪部の画素値とみなしてもよい。例えば血管像のボケの半値半幅が2mmと算出されれば、血管像の中心から2mm以上離れた点は脂肪部の位置になる画素であるとみなして脂肪画素を設定する。このようにして見積もった脂肪部の画素値と血管像の中心の画素値から、血管像の強度を評価することが可能である。 In addition, light scattering should be calculated in advance based on the typical value of the scattering coefficient of human tissue by numerical calculation, etc., and it is estimated how blurry a transmitted image shows a blood vessel image of a certain thickness and a certain depth. Is also suitable. For example, in the blurring of a blood vessel image at a depth of 1 mm, point source light is incident from one surface of a light scatterer corresponding to a human body tissue such as a fat part having a thickness of 1 mm as a parallel luminous flux and emitted from the other surface. It can be calculated from the half width of the spatial spread of the light intensity distribution (spread of the point image function). Then, the pixel value of the portion separated from the center of the blood vessel image rather than the blur of the blood vessel image estimated in this way may be regarded as the pixel value of the fat portion. For example, if the half-value half width of the blur of the blood vessel image is calculated to be 2 mm, the fat pixel is set by assuming that the point 2 mm or more away from the center of the blood vessel image is the pixel at the position of the fat portion. It is possible to evaluate the intensity of the blood vessel image from the pixel value of the fat portion estimated in this way and the pixel value of the center of the blood vessel image.

なお、実際の撮影画像から図2に相当するグラフを作成すると、グラフにノイズが重畳され、画素値が最大の位置、つまり脂肪部の位置が分かりにくい場合がある。ノイズは空間周波数が高い成分であることが多い。その場合には、例えば図2のグラフ或いは図2のグラフを生成する図1に示すような元の画像データからノイズを除去し、前記画素値が最大の位置を見出し、その位置に脂肪画素を設定し評価することは好適である。ノイズ抑制処理としては、例えばローパスフィルタやその他各種フィルタそして移動平均処理などが可能である。ただし、撮影画像内で観察目標としている健常血管や新生血管群などの大きさに相当する空間周波数成分の信号の減衰が生じないように留意する必要がある。或いは、図2のグラフのノイズ幅を別途評価しておき、血管像の間にある最大の画素値Lにノイズ幅Nを加えたL±Nの画素値を持ついずれかの画素から、脂肪部の位置を選択することも可能である。 When a graph corresponding to FIG. 2 is created from an actual photographed image, noise is superimposed on the graph, and the position where the pixel value is maximum, that is, the position of the fat portion may be difficult to understand. Noise is often a component with a high spatial frequency. In that case, for example, noise is removed from the original image data as shown in FIG. 1 that generates the graph of FIG. 2 or the graph of FIG. 2, the position where the pixel value is maximum is found, and the fat pixel is placed at that position. It is preferable to set and evaluate. As the noise suppression processing, for example, a low-pass filter, various other filters, and a moving average processing can be performed. However, care must be taken not to attenuate the signal of the spatial frequency component corresponding to the size of the healthy blood vessel or the new blood vessel group, which is the observation target in the captured image. Alternatively, the noise width of the graph of FIG. 2 is evaluated separately, and the fat portion is selected from any pixel having a pixel value of L ± N obtained by adding the noise width N to the maximum pixel value L between the blood vessel images. It is also possible to select the position of.

ここで、撮影画像内の血管像のコントラスト評価について述べる。撮影領域の内に血管像を含むように注目領域(ROI:Region of Interest)を設定し、ROI内での最小画素値を求めれば、上記血管像のROI内でのコントラストを算出することが可能である。コントラストの評価式は例えば次の(式1)である。
(Ib−If)/(Ib+If) (式1)
Here, the contrast evaluation of the blood vessel image in the photographed image will be described. If the region of interest (ROI: Region of Interest) is set so that the blood vessel image is included in the imaging area and the minimum pixel value in the ROI is obtained, the contrast of the blood vessel image in the ROI can be calculated. Is. The contrast evaluation formula is, for example, the following (Equation 1).
(Ib-If) / (Ib + If) (Equation 1)

(式1)のIbは基本的に血管像の画素値、Ifは血管像脇の脂肪部の部分の画素値であり、前述のようにそれぞれ血管画素、脂肪画素として設定した画素の画素値として取得する。血管像が明るく脂肪部が暗い場合はコントラストが正値、この逆の場合は負値を取るように定義する。但し、本件のコントラスト評価においては単純に画素値そのものを用いるのではなく、ROI内で最小値を取る画素の画素値を取得したうえで、そこからの差として算出する。図2で示せば、Ifは207に相当し、Ibは208に相当し、グラフの画像の明るさ=0の位置がROI内での最小画素値の画素位置に相当する。画像表示においてはROI内の最小値を画素値0として表示することで高コントラストな血管像が表示可能であり、好適である。上記の血管像のコントラスト評価は、血管撮影画像そのものにおいても定義可能であり、さらに後述の差分処理によって生成する血管像に対しても評価可能である。血管像の評価の仕方に依存して、適宜異なるコントラスト定義式を用いてもよい。また、処理の簡便化の為には、上記のようなROIを設定せず、画像全体の最低値を0としてコントラスト評価の処理をすることも可能である。本発明によれば、比較的広い領域における一括の画像処理が可能であるので、こうしたROIを複数設定してそれらを繋ぐと言った画像処理を必ずしも行う必要がない。 Ib in (Equation 1) is basically the pixel value of the blood vessel image, and If is the pixel value of the fat portion beside the blood vessel image, and is used as the pixel value of the pixel set as the blood vessel pixel and the fat pixel, respectively, as described above. get. When the blood vessel image is bright and the fat part is dark, the contrast is defined as a positive value, and vice versa. However, in the contrast evaluation of this case, the pixel value itself is not simply used, but the pixel value of the pixel that takes the minimum value in the ROI is acquired and then calculated as the difference from the pixel value. As shown in FIG. 2, If corresponds to 207, Ib corresponds to 208, and the position where the brightness = 0 of the image of the graph corresponds to the pixel position of the minimum pixel value in the ROI. In image display, a high-contrast blood vessel image can be displayed by displaying the minimum value in the ROI as a pixel value of 0, which is preferable. The contrast evaluation of the blood vessel image described above can be defined in the angiographic image itself, and can also be evaluated in the blood vessel image generated by the difference processing described later. Depending on how the blood vessel image is evaluated, different contrast definition formulas may be used as appropriate. Further, in order to simplify the processing, it is possible to perform the contrast evaluation processing by setting the minimum value of the entire image to 0 without setting the ROI as described above. According to the present invention, since batch image processing in a relatively wide area is possible, it is not always necessary to perform image processing such as setting a plurality of such ROIs and connecting them.

上記の血管像の強度やコントラストの評価に関し、被験者の血管の配置や撮影部位によっては、血管像の両側の脂肪部の明るさが異なる場合がある。例えば血管像を含む画像の画素値の分布が図3のような場合である。この場合、血管像301の強度は、例えば血管像の両側の脂肪部302と脂肪部303のうち、画素値が大きい方或いは小さい方を選択し、これと血管像の中心307の画素値304との明るさの差としてもよい。或いは、血管像の両側の脂肪部の画素値の割合で血管像を内分した位置の画素値を305とし、これと血管像の中心の画素値との高さの差306としてもよい。複数の血管像の強度やコントラストを評価する場合には、血管像の強度の算出方法を、前記複数の血管像に対して統一して適用することが好ましい。 Regarding the evaluation of the intensity and contrast of the blood vessel image described above, the brightness of the fat parts on both sides of the blood vessel image may differ depending on the arrangement of the blood vessels of the subject and the imaging site. For example, the distribution of pixel values of an image including a blood vessel image is as shown in FIG. In this case, the intensity of the blood vessel image 301 is selected from, for example, the fat portion 302 and the fat portion 303 on both sides of the blood vessel image, whichever has the larger or smaller pixel value, and the pixel value 304 of the center 307 of the blood vessel image. It may be the difference in brightness of. Alternatively, the pixel value at the position where the blood vessel image is internally divided by the ratio of the pixel values of the fat portions on both sides of the blood vessel image may be 305, and the height difference between this and the pixel value at the center of the blood vessel image may be 306. When evaluating the intensity and contrast of a plurality of blood vessel images, it is preferable that the method of calculating the intensity of the blood vessel image is uniformly applied to the plurality of blood vessel images.

さらに、被験者や撮影部位によっては、血管像の両側の脂肪部に該当する画素値の谷(明暗反転した場合)の位置が不明瞭な場合もある。その場合は、前述と同様に予め数値計算などにより、人体の組織の散乱係数の典型値を基に光散乱を計算し、ある太さ、ある深さの血管像がどの程度ぼやけた透過像を示すのか見積もっておくことも好適である。 Further, depending on the subject and the imaging site, the position of the pixel value valley (when the light and dark are inverted) corresponding to the fat parts on both sides of the blood vessel image may be unclear. In that case, light scattering is calculated based on the typical value of the scattering coefficient of human tissue by numerical calculation in advance in the same manner as described above, and a transmitted image in which a blood vessel image of a certain thickness and a certain depth is blurred is obtained. It is also preferable to estimate whether it is shown.

また本実施形態では、血管像や脂肪部の画素値を評価する画素は1つであるとして説明するが、この限りではない。例えば血管画素や脂肪画素を複数画素で作る領域として血管や脂肪部に設定し、その領域の内の複数画素の画素値の平均をもって血管や脂肪部の画素値とすることも可能である。平均化することで、画像にノイズが含まれる場合にその影響を緩和することが可能であり、好適である。或いは、その領域の内の最大値や最小値を採用して評価することも可能である。 Further, in the present embodiment, the number of pixels for evaluating the pixel value of the blood vessel image or the fat portion is described as one, but the present invention is not limited to this. For example, it is possible to set a blood vessel or a fat portion as a region in which a blood vessel pixel or a fat pixel is formed by a plurality of pixels, and to use the average of the pixel values of the plurality of pixels in the region as a pixel value of the blood vessel or the fat portion. By averaging, it is possible to mitigate the influence of noise in the image, which is preferable. Alternatively, it is also possible to evaluate by adopting the maximum value or the minimum value in the area.

(複数の画像データからの異なる画像データ間で差分処理したデータである差分画像データを生成する工程の説明)
次に血管像の差分処理について説明する。本実施形態では、血管像の撮影条件が異なる複数の元画像同士の差分処理により、血管像の強調、高コントラスト化を目指す。撮影条件が異なる画像は、前述したように、例えば異なる時刻に血管を複数回撮影するなどして生成できる。また、一定時間、同じ血管を動画で撮影するなど、高速な連続撮影も好適である。
(Explanation of the process of generating difference image data, which is data obtained by difference processing between different image data from a plurality of image data)
Next, the difference processing of the blood vessel image will be described. In the present embodiment, it is aimed to enhance the blood vessel image and increase the contrast by the difference processing between a plurality of original images having different imaging conditions of the blood vessel image. Images with different imaging conditions can be generated, for example, by photographing blood vessels a plurality of times at different times, as described above. In addition, high-speed continuous imaging such as photographing the same blood vessel as a moving image for a certain period of time is also suitable.

まず、元画像同士の差分処理の前に、撮影した元画像同士で血管像の位置合わせ処理を行うことが好ましい。これは、被験者の撮影部位が、撮影時間中に動くことがあるためである。被験者の撮影部位は、試料台に保持されていても、呼吸やその他の運動、或いは不随意な動きが発生する場合がある。例えば時間をあけて複数枚の画像を撮影する場合など、その時間間隔が大きいほど、撮影部位がカメラに対して移動する可能性が高くなり、画像毎に血管像の位置合わせが必要となる。 First, it is preferable to perform the alignment processing of the blood vessel images between the captured original images before the difference processing between the original images. This is because the imaging part of the subject may move during the imaging time. Even if the imaged part of the subject is held on the sample table, breathing, other movements, or involuntary movements may occur. For example, when a plurality of images are taken at intervals, the larger the time interval, the higher the possibility that the imaged portion moves with respect to the camera, and it is necessary to align the blood vessel image for each image.

複数枚の画像内の血管像の位置合わせ方法は特に限定するものではない。例えば血管そのものや、指紋や皺、傷などを画像内の特徴点として用い、これらの特徴点を1つ或いは複数点用いて、画像間の平行移動や回転、倍率調整などを行って位置合わせすることが可能である。また特徴点は上記のように元々被験者に備わる特徴点に限るものではなく、撮影前に被験者の撮影部位の一部にマーカーを付与することも好適である。アフィン変換等による画像位置合わせを想定すると、マーカーは複数点付与することが好ましい。3点以上であって、且つ少なくとも3点が一直線上にはないことが好適である。 The method of aligning the blood vessel images in the plurality of images is not particularly limited. For example, blood vessels themselves, fingerprints, wrinkles, scratches, etc. are used as feature points in the image, and one or more of these feature points are used for translation, rotation, magnification adjustment, etc. between images for alignment. It is possible. Further, the feature points are not limited to the feature points originally provided in the subject as described above, and it is also preferable to add a marker to a part of the imaging part of the subject before imaging. Assuming image alignment by affine transformation or the like, it is preferable to assign a plurality of markers. It is preferable that there are three or more points and at least three points are not in a straight line.

元画像同士の差分処理を説明する。例えば、元画像として血管画像が2枚ありこれらの差分処理を行う場合、画像同士の差分は一方の画像に係数kを乗じて差分処理を行うことが可能である。撮影した血管画像が3枚以上の場合は、少なくとも第一の領域又は第二の領域の一方の血流変動情報に基づいて選択した2つの画像データの組み合わせ、上記差分処理の係数k、そして引く順序に対応して差分画像を複数生成する。引く順序とは、画像A-k×画像Bで差分画像を生成するか、画像B-k×画像Aで差分画像を生成するか、である。係数を1にすることは、演算処理を簡便化し高速処理が可能となり好適である。係数を1以外の値に設定することも可能である。また、差分画像内或いは差分画像に対して設定したROI内の血管画素値や脂肪画素値、それに最小画素値に基づいて差分画像の血管像コントラストを算出し、この値が最大となるような係数の値を求めてもよい。なお、上述の工程で作成した複数の差分画像は処理部で保持し続けても構わない。或いは差分画像を作った元画像A、Bの組、引く順序、差分処理倍率の値などの、画像データに関連するデータセット(関連情報)のみを保持しておいて、他の工程で必要に応じて、再度、差分画像を生成してもよい。 The difference processing between the original images will be described. For example, when there are two blood vessel images as original images and the difference processing is performed between them, the difference between the images can be processed by multiplying one image by a coefficient k. When three or more blood vessel images are taken, the combination of two image data selected based on the blood flow fluctuation information of at least one of the first region and the second region, the coefficient k of the above difference processing, and subtraction. Generate multiple difference images according to the order. The drawing order is whether to generate a difference image with image Ak × image B or to generate a difference image with image Bk × image A. Setting the coefficient to 1 is preferable because it simplifies the arithmetic processing and enables high-speed processing. It is also possible to set the coefficient to a value other than 1. In addition, the blood vessel image contrast of the difference image is calculated based on the blood vessel pixel value and the fat pixel value in the ROI set for the difference image or the difference image, and the minimum pixel value, and a coefficient that maximizes this value. You may find the value of. The plurality of difference images created in the above step may be continuously retained by the processing unit. Alternatively, only the data set (related information) related to the image data, such as the set of the original images A and B that created the difference image, the drawing order, and the value of the difference processing magnification, is retained and is required in other processes. Depending on the situation, the difference image may be generated again.

また、差分処理は1枚ずつの画像同士で行う処理には限らない。例えば、画像に含まれるランダムノイズを抑制する為に、血管像を位置合わせした10枚の画像を平均化した画像Aを用意し、これとは別の10枚の画像を平均化した画像Bも用意する。そして、処理画像データである画像Aと画像Bの差分処理を行うことも好適である。画像の平均処理枚数は10枚に限るものではない。ノイズ低減効果を増大する為に、画像積算枚数を増加させる必要があることもある。ランダムノイズは積算枚数の平方根にほぼ比例して抑制される為、例えばノイズを1/10に抑制するためには、100枚の画像の平均画像を生成する必要がある。ノイズがショットノイズなどランダムノイズであれば、差分する元画像の両者における平均化処理枚数は等しく設定することも好ましい。平均化処理は撮影時刻が最近接である元画像同士を用いることも好ましい。或いは、連続撮影により生成した元画像である場合には、その連続した画像同士で平均化処理をした画像を複数生成することも好ましい。 Further, the difference processing is not limited to the processing performed for each image. For example, in order to suppress random noise contained in the image, an image A obtained by averaging 10 images in which blood vessel images are aligned is prepared, and another image B obtained by averaging 10 images is also prepared. prepare. Then, it is also preferable to perform the difference processing between the image A and the image B, which are the processed image data. The average number of processed images is not limited to 10. In order to increase the noise reduction effect, it may be necessary to increase the number of integrated images. Random noise is suppressed in approximately proportion to the square root of the total number of images. Therefore, for example, in order to suppress noise to 1/10, it is necessary to generate an average image of 100 images. If the noise is random noise such as shot noise, it is also preferable to set the number of averaging processes for both of the original images to be differentiated to be equal. It is also preferable to use the original images whose shooting times are closest to each other in the averaging process. Alternatively, in the case of the original image generated by continuous shooting, it is also preferable to generate a plurality of images obtained by averaging the continuous images.

上述の平均化処理を施した複数の画像同士で差分処理を行って血管像を抽出する場合、差分処理に用いる平均化処理済みの画像同士で同じ元画像を含まない(共通の画像データを持たない)ことが好ましい。つまり、例えば、元画像1,2,3で平均化処理した画像Aと、元画像4,5,6で平均化処理した元画像Bによる差分処理は好ましい。元画像2,3,4の平均化処理で画像Cを生成した場合、画像Aと画像Cとの差分処理や画像Bと画像Cとの差分処理も可能であるが、それよりも前者(同じ元画像を含まない差分処理)の方が好ましい。 When a blood vessel image is extracted by performing a difference process between a plurality of images subjected to the above-mentioned averaging process, the same original image is not included in the averaged images used for the difference process (having common image data). Not) is preferable. That is, for example, the difference processing between the image A averaged by the original images 1, 2 and 3 and the original image B averaged by the original images 4, 5 and 6 is preferable. When the image C is generated by the averaging process of the original images 2, 3 and 4, the difference process between the image A and the image C and the difference process between the image B and the image C are also possible, but the former (same as above). Difference processing that does not include the original image) is preferable.

以下では、動画撮影による複数画像撮影を行った場合を例に取って各工程を説明する。動画撮影を行った場合、フレーム毎に撮影時刻が異なるため、人体の状態の変動を反映し、異なるフレーム同士では同じ血管の像のコントラストや強度が異なっている可能性がある。これは、前述したように、被験者の拍動や呼吸、姿勢の変化など様々な原因で生じうる。駆血帯(カフ)などを装着し、外部から人為的に血流変動を生じさせることは好ましい。そして、血管像の強度が異なる2枚の血管画像を選択し、その差分処理を行うことで、高コントラストな血管像の抽出、或いは血管像強度の時間変化の抽出が可能である。上述した様に、2枚の血管画像は血流変動情報に基づいて選択された画像データを含んでいる。 In the following, each process will be described by taking as an example the case where a plurality of images are captured by moving images. When moving image is taken, since the shooting time is different for each frame, the contrast and intensity of the image of the same blood vessel may be different between different frames, reflecting the fluctuation of the state of the human body. As described above, this can occur due to various causes such as the subject's pulsation, respiration, and posture change. It is preferable to wear a tourniquet (cuff) or the like to artificially cause blood flow fluctuation from the outside. Then, by selecting two blood vessel images having different blood vessel image intensities and performing the difference processing, it is possible to extract a high-contrast blood vessel image or extract a time change of the blood vessel image intensity. As described above, the two blood vessel images include image data selected based on the blood flow fluctuation information.

複数の元画像同士の差分処理にて画像を生成する場合における、差分処理後の画像のうち、血管像コントラストが最も高い画像の選択について説明する。また、差分処理後の画像の血管像コントラストを最も高くするような複数の元画像の組及び差分処理倍率の選択方法について説明する。ここでは、撮影領域内にROIとして、関節及び動脈(又は静脈又は新生血管群)を含む領域を設定するものとして説明する。 The selection of the image having the highest blood vessel image contrast among the images after the difference processing in the case of generating an image by the difference processing between a plurality of original images will be described. In addition, a method of selecting a plurality of original image sets and a difference processing magnification that maximizes the blood vessel image contrast of the image after the difference processing will be described. Here, it will be described as assuming that a region including joints and arteries (or veins or new blood vessel groups) is set as ROI in the imaging region.

例えば図4に示すように、複数の元画像、及びそれらの差分処理により生成される差分画像に対し、ROI内に関節405と関節406との少なくとも一方を含ませ、血管像強度を評価する血管404を少なくとも1つ指定する。そして、その血管上に位置する血管画素と、この血管画素の近傍の、前記血管から離間した脂肪画素を設定し、この領域の画素値を取得する。図4の例では、血管画素401、脂肪画素402、ROI403をそれぞれ示す。異なる複数の画像のうち、差分画像を生成する為に用いる2つの画像をここでは第一の画像、第二の画像と呼ぶ。それらは、動画撮影した複数のフレームから血流変動情報に基づいて選択する2枚の画像、或いは血流変動情報に基づいて選択された複数のフレームからなる各組に対して前述の平均化処理などを施して生成した2枚の画像のことを指すものとする。 For example, as shown in FIG. 4, a blood vessel for evaluating the blood vessel image intensity by including at least one of a joint 405 and a joint 406 in the ROI for a plurality of original images and a difference image generated by the difference processing between them. Specify at least one 404. Then, the blood vessel pixel located on the blood vessel and the fat pixel in the vicinity of the blood vessel pixel and separated from the blood vessel are set, and the pixel value in this region is acquired. In the example of FIG. 4, the blood vessel pixel 401, the fat pixel 402, and the ROI 403 are shown, respectively. Of the plurality of different images, the two images used to generate the difference image are referred to as a first image and a second image here. They perform the above-mentioned averaging process for each set consisting of two images selected based on blood flow fluctuation information from a plurality of frames shot in a moving image or a plurality of frames selected based on blood flow fluctuation information. It shall refer to the two images generated by applying the above.

人体の血流変動が生じると、血管部分の光吸収が変動する。例えば前述のカフのような器具で上腕部の血管を圧迫すると、特にカフよりも心臓から遠い側の手や指などで血流が変化する。従って、血管部の血流変化を抽出する為には、前記血管画素の画素値を、異なる時刻において撮影した画像同士で比較すればよい。異なる時刻の画像は連続写真撮影でも取得可能であり、動画撮影を行えば、その各フレームの画像として取得可能である。例えば、血管像の画素値が最も大きく異なる2枚の画像を選択し(これらの血管画像は血流変動情報に基づいて選択)、これらの2枚を差分処理することで、差分処理後の血管像の強度を最も大きくすることが出来る。また、基本的には脂肪部に相当する脂肪画素の画素値をなるべく引き切り、そして血管像強度がなるべく大きくなるような元画像の組及び後述の差分処理倍率kを選択することで、差分処理後の血管像のコントラストを大きくできる。このとき、差分処理後の画像の脂肪画素の画素値が、差分処理後の画像のROI内の最小画素値と大きく違わないことが、血管像のコントラスト増大に好適である。 When the blood flow of the human body fluctuates, the light absorption of the blood vessel portion fluctuates. For example, when a blood vessel in the upper arm is pressed with an instrument such as the cuff described above, the blood flow changes especially in the hand or finger on the side farther from the heart than the cuff. Therefore, in order to extract the blood flow change in the blood vessel portion, the pixel values of the blood vessel pixels may be compared between the images taken at different times. Images at different times can be acquired even by continuous photography, and can be acquired as images of each frame by taking a moving image. For example, by selecting two images with the largest pixel values of blood vessel images (these blood vessel images are selected based on blood flow fluctuation information) and performing difference processing on these two images, the blood vessels after the difference processing are performed. The intensity of the image can be maximized. In addition, basically, the pixel value of the fat pixel corresponding to the fat part is cut off as much as possible, and the difference processing is performed by selecting the original image set and the difference processing magnification k described later so that the blood vessel image intensity becomes as large as possible. The contrast of the later blood vessel image can be increased. At this time, it is preferable to increase the contrast of the blood vessel image that the pixel value of the fat pixel of the image after the difference processing is not significantly different from the minimum pixel value in the ROI of the image after the difference processing.

しかしながら、本発明者は、血流変動による画素値の変動は血管部のみならず、脂肪部についても生じ得ることを見出した。また、脂肪部の画素値変化も場所毎に異なりばらばらであることも見出した。これは、脂肪部にも、非常に微細な毛細血管が存在し、その結果、僅かながら血液や血流が存在する為であると考えられる。 However, the present inventor has found that fluctuations in pixel values due to fluctuations in blood flow can occur not only in the blood vessel portion but also in the fat portion. It was also found that the change in the pixel value of the fat part also differs from place to place. It is considered that this is because very fine capillaries are also present in the fat part, and as a result, a small amount of blood and blood flow are present.

脂肪部の画素値の変化は、血管像のコントラストに強く影響する。ここで、透過撮影画像を明暗反転するなどの処理を施した画像、或いは適切な元画像の組と差分処理倍率との選択による差分画像においても、血管像が明るくなり脂肪部が暗くなる画像を生成可能である。このような画像では最小画素値が脂肪部にあることが多い。画像内或いはROI内の画素値分布をフルスケールに割り付けて表示することで、画像内或いはROI内の血管像を高コントラストに且つ見易く表示可能である。そのため、この表示の場合の血管像コントラスト値は、血管画素(血管部)の画素値と最小画素値との差、及び前記血管の近傍に設定した脂肪画素(脂肪部)の画素値と最小画素値との差、によって決定される。従って、画像内或いはROI内の最小画素値が血管像コントラストに影響を及ぼすため、前記脂肪部の画素値やその時間変化に依存した最小画素値を考慮して、元の画像やこれらの差分処理で生成される差分画像のコントラスト評価を行うことが重要である。 The change in the pixel value of the fat part strongly affects the contrast of the blood vessel image. Here, even in an image that has been subjected to processing such as light-dark inversion of the transmitted image, or a difference image by selecting an appropriate set of original images and a difference processing magnification, an image in which the blood vessel image becomes bright and the fat part becomes dark is obtained. It can be generated. In such an image, the minimum pixel value is often in the fat part. By allocating the pixel value distribution in the image or ROI to full scale and displaying it, the blood vessel image in the image or ROI can be displayed with high contrast and in an easy-to-see manner. Therefore, the blood vessel image contrast value in this display is the difference between the pixel value of the blood vessel pixel (blood vessel portion) and the minimum pixel value, and the pixel value and the minimum pixel of the fat pixel (fat portion) set in the vicinity of the blood vessel. Determined by the difference from the value. Therefore, since the minimum pixel value in the image or ROI affects the blood vessel image contrast, the original image and the difference processing thereof are taken into consideration in consideration of the pixel value of the fat portion and the minimum pixel value depending on the time change thereof. It is important to evaluate the contrast of the difference image generated in.

例えば、差分画像において、最小画素値を考慮せず、血管画素の画素値と脂肪画素の画素値を差分画像における画素値そのものとして算出した場合、(式1)のコントラスト値は算出可能ではある。しかし、最小画素値が負値になっている可能性もある。ここで、通常の画像表示では画素値が負値の場合は画素値=0つまり真っ黒として表示されてしまう為、画像上には何も表示されないことになる。つまり画像情報が欠落してしまう。上記血管画素や脂肪画素の画素値は正値であっても、負値の画素値があることは好ましくない。このような情報の欠落を回避するため、最小画素値が0となるように画像内或いはROI内の全画素に或る値を加えるなどして、画素値が全て0以上になるようにして画像表示を行う。例えば最小画素値を0とした場合、前述のように最小画素値を考慮しなかった場合の血管像コントラストと異なるコントラスト値になるが、情報欠落を避けつつなしうる最大のコントラスト値となる。従って、差分画像や元の撮影画像において、血管像コントラスト評価は、画像内或いはROI内の最小画素値を0とした場合のコントラスト値を用いる必要がある。最小画素値は、前述の脂肪部の画素値に時間変化が生じ、しかもその変化がばらばらであることから推測は困難であり、生成した差分画像毎に逐一把握しておく必要がある。 For example, in the difference image, when the pixel value of the blood vessel pixel and the pixel value of the fat pixel are calculated as the pixel value itself in the difference image without considering the minimum pixel value, the contrast value of (Equation 1) can be calculated. However, there is a possibility that the minimum pixel value is a negative value. Here, in a normal image display, when the pixel value is a negative value, the pixel value = 0, that is, it is displayed as pitch black, so that nothing is displayed on the image. That is, the image information is lost. Even if the pixel values of the blood vessel pixel and the fat pixel are positive values, it is not preferable that there is a negative pixel value. In order to avoid such loss of information, a certain value is added to all the pixels in the image or ROI so that the minimum pixel value becomes 0 so that all the pixel values become 0 or more. Display. For example, when the minimum pixel value is set to 0, the contrast value is different from the blood vessel image contrast when the minimum pixel value is not taken into consideration as described above, but the maximum contrast value can be achieved while avoiding information loss. Therefore, in the difference image or the original captured image, it is necessary to use the contrast value when the minimum pixel value in the image or the ROI is set to 0 for the blood vessel image contrast evaluation. It is difficult to estimate the minimum pixel value because the pixel value of the fat portion changes with time and the changes are scattered, and it is necessary to grasp each of the generated difference images one by one.

前述の通り、人体には大動脈、動脈、細動脈、大静脈、静脈、細静脈、毛細血管が存在する。上記のように、脂肪部においても画素値の変化が生じることから、脂肪部に静脈や動脈が見えなくとも、毛細血管による血流が存在していると考えられる。従って、脂肪部であっても、動脈や静脈の血流変動と同様に毛細血管の血流変動が生じうると考えられる。また、静脈や静脈と比較して毛細血管はその太さが非常に細いため、血管を流路とみなすと、その圧力損失が大きいと考えられる。従って、細い血管程、拍動などの内的要因や駆血帯等の使用による外的要因による血圧変動を原因とする血流量の変動が小さいと考えられる。これにより、脂肪部と動脈や静脈とでは血流変動による画素値の変化が大きく異なると考えられる。或いは、太い血管と細い血管では血液等の流体が受ける抵抗の大きさが異なるため、血流変動が生じる際の、血流と時間の関係も血管の太さに依存する可能性がある。例えば、血管の太さに依存した時間的な変動特性の違いを抽出すれば、血管を太さ毎に分けて抽出することも可能である。 As described above, the human body has aorta, arteries, arterioles, vena cava, veins, venules, and capillaries. As described above, since the pixel value changes also in the fat part, it is considered that blood flow by capillaries exists even if veins and arteries are not visible in the fat part. Therefore, it is considered that blood flow fluctuations in capillaries can occur in the fat part as well as blood flow fluctuations in arteries and veins. In addition, since the thickness of capillaries is much smaller than that of veins and veins, it is considered that the pressure loss is large when the blood vessels are regarded as flow paths. Therefore, it is considered that the smaller the blood vessel, the smaller the fluctuation of blood flow caused by the fluctuation of blood pressure due to the internal factor such as pulsation and the external factor due to the use of the tourniquet. As a result, it is considered that the change in the pixel value due to the fluctuation of blood flow differs greatly between the fat part and the artery or vein. Alternatively, since the magnitude of resistance received by a fluid such as blood differs between a large blood vessel and a thin blood vessel, the relationship between blood flow and time when blood flow fluctuation occurs may also depend on the thickness of the blood vessel. For example, by extracting the difference in temporal variation characteristics depending on the thickness of blood vessels, it is possible to extract blood vessels separately for each thickness.

ここで、以上の点を踏まえて、図7を用いて差分処理による画像の生成、血管像コントラスト、それに基づく差分画像の選択の例についてまとめて説明する。第一の画像の血管画素の画素値をα1、第二の画像の血管画素の画素値をα2、第一の画像の脂肪画素の画素値をβ1、第二の画像の脂肪画素の画素値をβ2とする。そして第一の画像の最低画素値をd1(不図示)、第二の画像の最低画素値をd2(不図示)とする。なお、第一の画像及び第二の画像(2枚の血管画像は血流変動情報に基づいて選択)は共に血管像が明るく脂肪部が暗く表示されている画像であるものとする。このような、血管が明るく脂肪部が暗くなる画像は、通常の透過撮影結果を明暗反転処理することで生成可能である。上述のように血管像のコントラストを評価した結果、第一の画像或いは第二の画像においてコントラスト値が負値になる場合には、血管像が暗く脂肪部が明るく写っている画像であると認識し、その画像を明暗反転すればよい。明暗反転処理とは、画像内の各画素値を、フルスケールの半分の値に対して反転させる処理である。 Here, based on the above points, an example of image generation by difference processing, blood vessel image contrast, and selection of a difference image based on the image contrast will be collectively described with reference to FIG. 7. The pixel value of the vascular pixel of the first image is α1, the pixel value of the vascular pixel of the second image is α2, the pixel value of the fat pixel of the first image is β1, and the pixel value of the fat pixel of the second image is β1. Let it be β2. Then, the lowest pixel value of the first image is d1 (not shown), and the lowest pixel value of the second image is d2 (not shown). It is assumed that both the first image and the second image (two blood vessel images are selected based on blood flow fluctuation information) are images in which the blood vessel image is bright and the fat portion is dark. Such an image in which the blood vessels are bright and the fat portion is dark can be generated by subjecting a normal transmission imaging result to light-dark inversion processing. As a result of evaluating the contrast of the blood vessel image as described above, if the contrast value is negative in the first image or the second image, it is recognized that the blood vessel image is dark and the fat part is bright. Then, the image may be inverted. The light-dark inversion process is a process in which each pixel value in an image is inverted with respect to half the value of the full scale.

以下では、差分画像及びこれを生成する第一の画像及び第二の画像は、全て血管像が明るく、脂肪部が暗く表示されている画像(コントラストが正値を取る)に統一して説明する。 In the following, the difference image and the first image and the second image that generate the difference image will be described in a unified manner as an image in which the blood vessel image is bright and the fat part is dark (contrast takes a positive value). ..

第一の画像701と第二の画像702との差分処理によって差分画像703を生成する。これらの関係を図7に示す。第一の画像の血管像のコントラストは次の(式2−1)で示される。
{(α1−d1)−(β1−d1)}/{(α1−d1)+(β1−d1)}
(式2−1)
同様に第二の画像の血管像のコントラストは次の(式2−2)で示される。
{(α2−d2)−(β2−d2)}/{(α2−d2)+(β2−d2)}
(式2−2)
The difference image 703 is generated by the difference processing between the first image 701 and the second image 702. These relationships are shown in FIG. The contrast of the blood vessel image of the first image is shown by the following (Equation 2-1).
{(Α1-d1)-(β1-d1)} / {(α1-d1) + (β1-d1)}
(Equation 2-1)
Similarly, the contrast of the blood vessel image of the second image is shown by the following (Equation 2-2).
{(Α2-d2)-(β2-d2)} / {(α2-d2) + (β2-d2)}
(Equation 2-2)

また、第一の画像と第二の画像の一方に差分処理倍率k(正の定数とする)を乗じて、これらの差分処理により生成される差分画像のコントラスト値は、次の(式2−3)で示される。ここで、前記差分画像における血管画素の画素値をα3、前記差分画像における脂肪画素の画素値をβ3、そして前記差分画像の最低画素値をd3(不図示)、とする。
{(α3−d3)−(β3−d3)}/{(α3−d3)+(β3−d3)}
(式2−3)
Further, by multiplying one of the first image and the second image by the difference processing magnification k (assumed to be a positive constant), the contrast value of the difference image generated by these difference processing is calculated by the following (Equation 2-). It is shown in 3). Here, the pixel value of the blood vessel pixel in the difference image is α3, the pixel value of the fat pixel in the difference image is β3, and the minimum pixel value of the difference image is d3 (not shown).
{(Α3-d3)-(β3-d3)} / {(α3-d3) + (β3-d3)}
(Equation 2-3)

上記(式2−3)の差分画像のコントラスト値に基づき、出力画像としてどの差分画像を選択するか決定する。本実施形態を含む本発明の一側面では、撮影した複数の元画像(画像は血流変動情報に基づいて選択)の差分処理によって、血管像を高コントラストに抽出することを目的としている。 Based on the contrast value of the difference image of the above (Equation 2-3), which difference image is selected as the output image is determined. One aspect of the present invention, including the present embodiment, aims to extract a blood vessel image with high contrast by difference processing of a plurality of captured original images (images are selected based on blood flow fluctuation information).

少なくとも第一の画像或いは第二の画像(すなわち元画像の中のもの)よりもコントラスト値が高いような差分画像を出力画像として選択することが好ましい。或いは全ての元画像のコントラストよりもコントラスト値が高いような差分画像を選択することも好ましい。この場合、元画像のコントラスト評価は、元画像のうち血管像コントラストが正値のものはそのままコントラストを評価し、コントラストが負値のものは画像を明暗反転処理した後に再度コントラストを評価する。差分画像はコントラストが正値になる画像のコントラストを評価する。さらに、得られた全ての差分画像よりもコントラスト値が上回る元画像がある場合には、元画像を出力画像として選択することもできる。また、上記のコントラスト評価は、第一の画像や第二の画像が、1枚ではなく複数枚の元画像で平均化処理などを行って生成した画像である場合なども同様である。 It is preferable to select as the output image a difference image having a higher contrast value than at least the first image or the second image (that is, the one in the original image). Alternatively, it is also preferable to select a difference image having a contrast value higher than the contrast of all the original images. In this case, in the contrast evaluation of the original image, the original image having a positive blood vessel image contrast is evaluated as it is, and the original image having a negative contrast is evaluated for contrast again after the image is subjected to light-dark inversion processing. The difference image evaluates the contrast of the image in which the contrast becomes a positive value. Further, when there is an original image whose contrast value is higher than all the obtained difference images, the original image can be selected as the output image. Further, the above-mentioned contrast evaluation is also the same when the first image or the second image is an image generated by performing an averaging process or the like on a plurality of original images instead of one image.

このとき、倍率kの値の探索は広い数値範囲で行うことも可能である。しかし、倍率kの値が極端に大きい或いは極端に小さい値になる場合、生成される差分画像が実質的に差分処理に用いる一方の元画像に近いものとなる為、血管像のコントラストも元の一方の画像のコントラストと大差ない値になる可能性が高い。本発明者が見出したところによると、人体の撮影条件が異なる画像同士、例えば撮影時刻が異なり血流が異なる画像同士を比較しても、或る部位の画素値の変動は典型的には2倍以内で収まっている。従って、前記kの探索範囲としては0.5〜2.0の間であれば十分であり好適である。また、血管像の画素値は大きく変動するものの脂肪部の画素値は大きく変動しない場合もありうる。例えば撮影時刻が近い2つの画像の比較ではそのようなことが生じうる。脂肪画素値が大きく変動していない元画像同士での差分処理は、前記kの探索範囲は0.9から1.1の間でも、差分画像の血管像コントラストを大きくすることが可能である。 At this time, the search for the value of the magnification k can be performed in a wide numerical range. However, when the value of the magnification k is extremely large or extremely small, the generated difference image is substantially close to the original image used for the difference processing, so that the contrast of the blood vessel image is also the original. There is a high possibility that the value will not be much different from the contrast of one image. According to what the present inventor has found, even when comparing images with different imaging conditions of the human body, for example, images with different imaging times and different blood flows, the fluctuation of the pixel value of a certain part is typically 2. It fits within twice. Therefore, the search range of k is preferably between 0.5 and 2.0, which is sufficient. Further, although the pixel value of the blood vessel image fluctuates greatly, the pixel value of the fat portion may not fluctuate significantly. For example, such a situation can occur when comparing two images whose shooting times are close to each other. In the difference processing between the original images in which the fat pixel value does not fluctuate significantly, it is possible to increase the blood vessel image contrast of the difference image even if the search range of k is between 0.9 and 1.1.

また、第一の画像及び第二の画像、そして差分画像のコントラストを評価し比較する際には、血管像が明るく写り脂肪部が血管像よりも暗く写っている画像に統一することは、血管像の見易さの観点から好ましい。コントラストを比較する際にも、画像同士で血管像の明暗表示を揃えることは好ましい。それは、同じ画像であっても明暗を反転するとコントラストが変化する為である。通常の血管透過撮影では、血管は光吸収体であるため血管像は暗く写り、脂肪部は明るく映し出される。血管像が明るく写り脂肪部が暗く写っている画像は、通常の透過撮影画像を明暗反転すればよい。 In addition, when evaluating and comparing the contrasts of the first image, the second image, and the difference image, it is necessary to unify the images in which the blood vessel image is bright and the fat part is darker than the blood vessel image. It is preferable from the viewpoint of easy viewing of the image. When comparing the contrasts, it is preferable to align the brightness and darkness of the blood vessel images between the images. This is because the contrast of the same image changes when the light and dark are reversed. In normal blood vessel transmission imaging, since the blood vessel is a light absorber, the blood vessel image appears dark and the fat part appears bright. For an image in which the blood vessel image is bright and the fat portion is dark, the normal transmission image may be inverted.

また差分画像の場合、差分処理に用いる元の画像の選択や差分処理倍率kの値によって、血管像が白くなり脂肪部が暗くなるか、或いは血管像が暗くなり脂肪部が明るくなるかのどちらの状況もありうる。従って、差分画像の場合も、血管像が明るく脂肪部が暗く写っている画像を選択することは好ましい。 In the case of a difference image, either the blood vessel image becomes white and the fat part becomes dark, or the blood vessel image becomes dark and the fat part becomes bright, depending on the selection of the original image used for the difference processing and the value of the difference processing magnification k. The situation is also possible. Therefore, even in the case of the difference image, it is preferable to select an image in which the blood vessel image is bright and the fat portion is dark.

出力画像は、上述のように選択された差分画像を用いる。そして、最小画素値を0にするように全画素に対し同じ値を加え、最大画素値は表示可能な最大値となるように全ての画素に対し同じ倍率を掛けて生成した差分画像とする。このようにすることで、生成する出力画像は、いわゆる白飛び、黒つぶれを抑制でき、高コントラストになる為、好ましい。 As the output image, the difference image selected as described above is used. Then, the same value is added to all the pixels so that the minimum pixel value is 0, and the maximum pixel value is a difference image generated by multiplying all the pixels by the same magnification so as to be the maximum value that can be displayed. By doing so, the output image to be generated can suppress so-called overexposure and underexposure, and has high contrast, which is preferable.

また、下記の(式3)の値を最大にするような、第一の画像と第二の画像を選択する場合、差分画像の血管像強度を最も大きくすることが可能である。
|(α1−k・α2)−(β1−k・β2)| (式3)
式3の血管像強度を最大にするような第一の画像、第二の画像の選択及び差分処理倍率kの選択により、血管像の高コントラスト化も同時に達成される場合もある。差分画像における血管像のコントラスト値は、式3で表される血管像強度が大きいほど高い。この時、最低画素値が上記血管像強度を評価する血管の近傍の脂肪部に対応している場合、上記式3で表される血管像強度が最大になる第一の画像、第二の画像、差分処理倍率kの選択により血管像コントラストも最大になる。ただし、常に差分画像の最低画素値が上述のようにコントラストを評価する血管の近傍の脂肪部に対応しているとは限らない。
Further, when the first image and the second image are selected so as to maximize the value of the following (Equation 3), the blood vessel image intensity of the difference image can be maximized.
| (α1-k ・ α2)-(β1-k ・ β2) | (Equation 3)
High contrast of the blood vessel image may be achieved at the same time by selecting the first image and the second image and selecting the difference processing magnification k so as to maximize the blood vessel image intensity of the formula 3. The contrast value of the blood vessel image in the difference image increases as the intensity of the blood vessel image represented by Equation 3 increases. At this time, when the minimum pixel value corresponds to the fat portion in the vicinity of the blood vessel for which the blood vessel image intensity is evaluated, the first image and the second image in which the blood vessel image intensity represented by the above formula 3 is maximized. The blood vessel image contrast is also maximized by selecting the difference processing magnification k. However, the minimum pixel value of the difference image does not always correspond to the fat portion in the vicinity of the blood vessel for which the contrast is evaluated as described above.

また、(式3’)の血管像コントラストCを最大にするような、第一の画像と第二の画像を選択することで、差分画像の血管像コントラストを最も大きくすることが可能である。
C={(α1−k・α2)−(β1−k・β2)}/{(α1−k・α2)+(β1−k・β2)} (式3’)
Further, by selecting the first image and the second image that maximize the blood vessel image contrast C of (Equation 3'), it is possible to maximize the blood vessel image contrast of the difference image.
C = {(α1-k ・ α2)-(β1-k ・ β2)} / {(α1-k ・ α2) + (β1-k ・ β2)} (Equation 3')

後述するように、適切な差分処理倍率kを定めることで、差分画像における血管像を高コントラスト化することが可能である。また、或る画素値に注目した場合、カメラノイズや電気的なノイズなど、フレーム毎に値が変動するノイズが画像に重畳される場合がある。従って、血管像強度の評価式の例である(式3)を最大にするフレームの選択の際には、各画素値にノイズが重畳されていることを考慮することも好ましい。例えば、(式3)の値を最大にする第一の画像と第二の画像を選択した場合の(式3)の値をVとする。この際、別途、各画素値に重畳されるノイズを評価しておき、その値をNとする。このとき、値Vには±N程度のノイズによる誤差を含むと考えることが出来るため、(式3)の最大値がVであると算出された場合、実際上は(式3)の値がV−N以上であればほぼ最大値であるとみなすことが可能である。 As will be described later, it is possible to increase the contrast of the blood vessel image in the difference image by determining an appropriate difference processing magnification k. Further, when paying attention to a certain pixel value, noise whose value fluctuates for each frame, such as camera noise and electrical noise, may be superimposed on the image. Therefore, when selecting the frame that maximizes (Equation 3), which is an example of the evaluation formula of the blood vessel image intensity, it is also preferable to consider that noise is superimposed on each pixel value. For example, let V be the value of (Equation 3) when the first image and the second image that maximize the value of (Equation 3) are selected. At this time, the noise superimposed on each pixel value is separately evaluated, and the value is set to N. At this time, since it can be considered that the value V includes an error due to noise of about ± N, when the maximum value of (Equation 3) is calculated to be V, the value of (Equation 3) is actually the value. If it is VN or more, it can be regarded as an almost maximum value.

従って、(式3)を最大とする第一の画像と第二の画像の選択は、(式3)の値をV−N以上とする第一の画像と第二の画像を選択することで可能である。この場合、第一の画像或いは第二の画像の候補が複数ある場合には、それらの画像のうち何れかの画像を第一の画像及び第二の画像として選択してもよいし、或いはそれらの画像を平均化処理等した画像を別途生成してもよい。また、或る画素が持つノイズ値Nの評価方法は、例えば同じ波長で動画撮影する場合には、特定画素の画素値のフレーム毎の変動から読み取ることが可能である。動画撮影を数10fpsから数fps程度の速さで行えば、フレームレートは人体の血圧変動や拍動などと比して十分高速である。従って、或る画素値にフレーム毎に重畳される高速な画素値変動はノイズであるとみなすことが可能である。この画素値変動の標準偏差や振れ幅を評価し、ノイズ値を算出することが可能である。或いは、例えばダークノイズや光ショットノイズ、その他特定のノイズがノイズ信号の主要因である場合には、それらのノイズ値を別途計測しておき、その値をノイズ値として用いてもよい。 Therefore, the selection of the first image and the second image having the maximum value of (Equation 3) is performed by selecting the first image and the second image having the value of (Equation 3) of VN or more. It is possible. In this case, if there are a plurality of candidates for the first image or the second image, any of those images may be selected as the first image and the second image, or they may be selected. An image obtained by averaging the images of the above may be generated separately. Further, the evaluation method of the noise value N possessed by a certain pixel can be read from the fluctuation of the pixel value of a specific pixel for each frame, for example, when shooting a moving image at the same wavelength. If the moving image is shot at a speed of several tens of fps to several fps, the frame rate is sufficiently high compared to the blood pressure fluctuation and pulsation of the human body. Therefore, high-speed pixel value fluctuations superimposed on a certain pixel value for each frame can be regarded as noise. It is possible to evaluate the standard deviation and fluctuation width of this pixel value fluctuation and calculate the noise value. Alternatively, for example, when dark noise, optical shot noise, or other specific noise is the main factor of the noise signal, those noise values may be measured separately and used as the noise value.

或いは、血管画素の画素値や脂肪画素の画素値のフレーム毎の変動を計測し、ローパス処理などを施して時間的な高周波成分を除いて、低周波成分の評価により、上記(式3)あるいは(式3’)の値を最大とする第一の画像及び第二の画像を選択してもよい。血管画素、脂肪画素を近傍の複数画素で構成される領域として、この中で画素値を平均化した値を評価することも好適である。ノイズ値が時間的に或いは空間的にランダムに発生する場合には、画素値を近傍の画素同士で平均すればノイズの影響を緩和することが可能である。その場合、ノイズ幅は、平均化処理に用いた画素数Mの平方根にほぼ逆比例してN/√Mに減少する。 Alternatively, the fluctuation of the pixel value of the blood vessel pixel or the pixel value of the fat pixel for each frame is measured, low-pass processing or the like is performed to remove the temporal high frequency component, and the low frequency component is evaluated, and the above (Equation 3) or The first image and the second image having the maximum value of (Equation 3') may be selected. It is also preferable to evaluate a value obtained by averaging the pixel values in a region composed of a plurality of nearby pixels of blood vessel pixels and fat pixels. When the noise value is randomly generated temporally or spatially, it is possible to mitigate the influence of the noise by averaging the pixel values among neighboring pixels. In that case, the noise width decreases to N / √M in approximately inverse proportion to the square root of the number of pixels M used in the averaging process.

定数kの値は、1とすることで演算処理を簡略化し高速処理を可能とすることも好ましく、また2つの画像の脂肪部の画素値を揃えるようにすることも好ましい。例えば画素値を揃える脂肪部として上述の脂肪画素(β1、β2の画素)を選択する場合、k=β1/β2と設定することが可能である。この設定により、上記の(式3)の最大化により差分画像を生成した場合、差分画素の血管像周囲の脂肪部の画素値を0にできる為、高コントラストな血管像の生成に好適である。しかし最小画素値が負値になっている場合があるので、最小画素値を確認しておくことが好ましい。負値になっている場合は最小画素値が0になるように、全画素の画素値に或る値を加える処理を行うことが好ましい。 The value of the constant k is preferably 1 to simplify the arithmetic processing and enable high-speed processing, and it is also preferable to align the pixel values of the fat parts of the two images. For example, when the above-mentioned fat pixels (pixels of β1 and β2) are selected as the fat portion for aligning the pixel values, it is possible to set k = β1 / β2. With this setting, when a difference image is generated by maximizing the above (Equation 3), the pixel value of the fat part around the blood vessel image of the difference pixel can be set to 0, which is suitable for generating a high-contrast blood vessel image. .. However, since the minimum pixel value may be a negative value, it is preferable to confirm the minimum pixel value. When it is a negative value, it is preferable to perform a process of adding a certain value to the pixel values of all the pixels so that the minimum pixel value becomes 0.

また、注目する関節近傍に発生する新生血管群を差分処理により抽出する場合、新生血管群の位置とそのすぐ脇の脂肪部に上述の血管画素、脂肪画素を設定することで最適なフレームを選択することが可能である。血管画素や脂肪画素を設定するのは本装置の使用者であってもよい。ソフトウェアを用いて画像内のどこに動脈や静脈或いは新生血管群があるのかを自動判定し、適宜、血管画素や脂肪画素を自動設定することも好適である。例えば棒状の画像を動脈や静脈とみなす、或いは、一度被験者を撮影した画像を用いたパターンマッチング等の技術により、1回目の撮影画像の血管位置・形状情報を用いて2回目以降の撮影画像に含まれる血管像を認識することも可能である。 In addition, when extracting the new blood vessel group generated near the joint of interest by differential processing, the optimum frame is selected by setting the above-mentioned blood vessel pixel and fat pixel at the position of the new blood vessel group and the fat part immediately beside it. It is possible to do. It may be the user of this device that sets the blood vessel pixel and the fat pixel. It is also preferable to automatically determine where in the image an artery, vein, or new blood vessel group is located by using software, and automatically set blood vessel pixels and fat pixels as appropriate. For example, a rod-shaped image can be regarded as an artery or a vein, or a technique such as pattern matching using an image of a subject once can be used to convert the blood vessel position / shape information of the first captured image into the second and subsequent captured images. It is also possible to recognize the included blood vessel image.

また、差分処理などを施す前の単純な撮影画像においては、新生血管群は淡く見えにくい可能性もあり、このような状態の画像では、新生血管群に血管画素を設定しその近傍の脂肪部に脂肪画素を設定することは難しい可能性がある。この場合、まずは注目する関節近傍にある動脈又は静脈に対して血管像の抽出処理を施して画像を生成することが好適である。この抽出画像には、差分処理を行う前のそれぞれの元画像と比較して、新生血管群が見易く抽出されている可能性がある。これは、前記新生血管群と動脈又は静脈が近い部位に存在している場合、血流変動が生じるタイミングも互いに似通っている可能性が高いためである。 In addition, in a simple captured image before performing difference processing, the new blood vessel group may be faint and difficult to see. In such an image, a blood vessel pixel is set in the new blood vessel group and the fat portion in the vicinity thereof is set. It can be difficult to set fat pixels in. In this case, it is preferable to first perform a blood vessel image extraction process on the artery or vein near the joint of interest to generate an image. In this extracted image, there is a possibility that the new blood vessel group is extracted in an easy-to-see manner as compared with each original image before the difference processing. This is because when the new blood vessel group and the artery or vein are located close to each other, the timing of blood flow fluctuation is likely to be similar to each other.

次に、手全体や足全体など、複数の関節を含む広い領域を同時に撮影し、複数の関節近傍の血管像または新生血管群の像を取得する場合について説明する。例えば指先の関節と手首の関節など、離れた位置にある部位同士では、或いは同じ指の異なる関節同士でも、血流変動のタイミングを含む時間的な様態が同一ではない或いは類似していない可能性があるが、本実施形態ではこれを類似させている。これにより、或る関節の近傍の血管に着目して、差分処理の結果、血管像の強度が最も大きくなるフレームや差分処理倍率kを選択すれば、他の関節についても最適なフレーム選択や差分処理倍率である可能性が高くなる。これは血管像コントラストについても同様であり、或る血管像のコントラストを最大化するフレームの組や差分処理倍率kと、他の血管像のコントラストを最大化するフレームの組やkが同様になる可能性がある。 Next, a case will be described in which a wide area including a plurality of joints such as the entire hand or the entire foot is simultaneously photographed to acquire an image of blood vessels in the vicinity of the plurality of joints or an image of a new blood vessel group. It is possible that the temporal aspects, including the timing of blood flow fluctuations, are not the same or similar between distant joints such as fingertip joints and wrist joints, or even between different joints of the same finger. However, in this embodiment, this is made similar. As a result, by focusing on the blood vessels in the vicinity of a certain joint and selecting the frame with the highest intensity of the blood vessel image or the difference processing magnification k as a result of the difference processing, the optimum frame selection and difference for other joints can be selected. There is a high possibility that it is a processing magnification. This also applies to the contrast of blood vessel images, and the set of frames and k that maximize the contrast of a certain blood vessel image and the set of frames and k that maximize the contrast of other blood vessel images are the same. there is a possibility.

従って、差分処理画像において、1つの広い注目領域全体の血管像を、第一の画像と第二の画像と差分処理倍率kの1つの組み合わせで高コントラスト化することは困難であるという課題が克服される。こうして、複数の血管を含む広い領域で、血管像が高コントラストである差分画像を生成することができる。 Therefore, in the difference processing image, the problem that it is difficult to increase the contrast of the blood vessel image of one wide area of interest by one combination of the first image, the second image, and the difference processing magnification k is overcome. Will be done. In this way, it is possible to generate a difference image in which the blood vessel image has high contrast in a wide area including a plurality of blood vessels.

本発明によれば注目領域ROIは必ずしも設定する必要は無いが、ROIを設定する場合について説明する。注目領域ROIは、使用者が予め設定することも可能であるし、或いはコンピュータで自動設定することも可能である。注目領域を大きく設定するほど、注目領域の内での脂肪部の画素値の時間変動が不均一になり、場所毎にバラバラに変動する可能性が高まる(ただし、これは本発明により解消可能である)。従って、注目領域が大きいほど、差分処理にて注目領域の内の脂肪部を引き切り血管像のみを抽出しにくくなり、注目領域の内の血管像コントラストの低下する可能性が高まる。そこで、予め血管像コントラストの目標値Cdを設定しておく。そして注目血管を含む或る領域を注目領域として設定する。この状態で注目血管のコントラストを最大化する為の、差分処理をする元画像としての第一の画像及び第二の画像、そして差分処理倍率kの組を探し、注目血管のコントラストCを算出する。ここでCがCdよりも大きい場合には、新注目領域を予め設定されていた初期注目領域よりも広く設定し直し、同様に血管像コントラストを最大にする第一の画像、第二の画像、差分処理倍率kの組を算出する。この操作を繰り返すことで、注目血管のコントラスト値が目標値Cdを維持しつつ最大の注目領域を設定可能となり、好適である。この、一連の操作である注目領域設定、血管像コントラスト最大化を実現する画像選択、及び注目血管のコントラスト算出の工程をコンピュータにて実行することは、処理高速化の為に好適である。 According to the present invention, it is not always necessary to set the ROI of interest, but a case where the ROI is set will be described. The area of interest ROI can be set in advance by the user, or can be automatically set by a computer. The larger the area of interest is set, the more uneven the time variation of the pixel value of the fat portion within the area of interest becomes, and the more likely it is that the pixel value of the fat portion varies from place to place (however, this can be solved by the present invention). is there). Therefore, the larger the region of interest, the more difficult it is to extract only the blood vessel image by cutting off the fat portion in the region of interest by the difference processing, and the possibility that the contrast of the blood vessel image in the region of interest decreases increases. Therefore, the target value Cd of the blood vessel image contrast is set in advance. Then, a certain region including the blood vessel of interest is set as the region of interest. In this state, the first image and the second image as the original image to be subjected to the difference processing and the set of the difference processing magnification k for maximizing the contrast of the blood vessel of interest are searched for, and the contrast C of the blood vessel of interest is calculated. .. Here, when C is larger than Cd, the new attention region is set wider than the preset initial attention region, and the blood vessel image contrast is also maximized in the first image, the second image, and the like. A set of difference processing magnification k is calculated. By repeating this operation, the maximum attention region can be set while maintaining the target value Cd for the contrast value of the blood vessel of interest, which is preferable. It is suitable for speeding up the processing to execute the steps of setting the region of interest, selecting the image for maximizing the contrast of the blood vessel image, and calculating the contrast of the blood vessel of interest, which are a series of operations.

また逆に、CがCdよりも下回っている場合には、予め設定していた注目領域よりも狭い注目領域を設定し直し、再度血管像コントラストを算出し直すことも好適である。また、上記の画像の差分処理は1枚の画像同士の差分処理ではなく、各々の画像が例えば複数枚の平均画像であってもよい。この場合、平均処理をする画像の選択は、例えば、1枚同士の差分処理の場合に最も好適であるとして抽出したフレームを含む前後のフレームを用いることは好適である。例えば、最も好適なフレームを含み、それよりも時間的に早い側のフレームを、或いは遅い側のフレームを選択してもよい。或いは好適なフレームを含む前後の時間帯のフレームであってもよい。 On the contrary, when C is lower than Cd, it is also preferable to reset the attention region narrower than the preset attention region and recalculate the blood vessel image contrast. Further, the difference processing of the above images is not the difference processing between one image, and each image may be, for example, an average image of a plurality of images. In this case, for the selection of the image to be averaged, it is preferable to use the frames before and after including the frame extracted as being most suitable for the difference processing between one image, for example. For example, a frame that includes the most suitable frame and is earlier in time or a frame that is later in time may be selected. Alternatively, it may be a frame in a time zone before and after including a suitable frame.

平均化処理の枚数は差分画像を見ながら装置使用者が設定することも可能であるし、血管像の強度を信号値とし、ノイズ値をランダムノイズ値としてS/N比を評価し、S/N比が予め設定した値以上になるように処理装置で設定する事も可能である。さらに、血流変動を生じせしめる為に例えばカフなどの器具を用いる場合など、器具の動作時刻と撮影画像の取得時刻を対応付けする機能を有することも好ましい。これは、画像が撮影された時刻を正確に知るためだけでなく、外的な血流変動要因に対して人体の血流が応答するまでに遅延が生じる可能性があり、血管像の抽出に最適なフレーム選択のために有用な情報になるためである。また画素値の変動のデータからは、計測データが含むノイズや人体の応答の再現性の低さなどにより、カフなどの器具の動作時間が推測困難なためでもある。さらに器具の作動から撮影部位の血流が変化するまでの時間も、部位によっても異なる可能性があるので、上記対応付けする機能は最適なフレーム選択に好適な機能である。また、差分処理をする2つの画像の取得時刻が、カフによる血管圧迫などで血流変動を生じさせる時刻と同じ時間関係にあるような撮影を複数回行って結果を比較する場合にも、有益な情報であり、前述の機能は好適である。 The number of averaging processes can be set by the device user while looking at the difference image, and the S / N ratio is evaluated using the intensity of the blood vessel image as the signal value and the noise value as the random noise value, and then S / N. It is also possible to set it in the processing device so that the N ratio becomes equal to or more than a preset value. Further, it is also preferable to have a function of associating the operating time of the device with the acquisition time of the captured image, such as when a device such as a cuff is used to cause fluctuations in blood flow. This is not only for accurately knowing the time when the image was taken, but also for the extraction of blood vessel images because there may be a delay in the response of the human blood flow to external blood flow fluctuation factors. This is because it is useful information for selecting the optimum frame. It is also because it is difficult to estimate the operating time of an instrument such as a cuff from the data of the fluctuation of the pixel value due to the noise contained in the measurement data and the low reproducibility of the response of the human body. Furthermore, the time from the operation of the instrument to the change in blood flow at the imaging site may also differ depending on the site, so the above-mentioned associated function is a function suitable for optimal frame selection. It is also useful when the results are compared by performing multiple imaging so that the acquisition time of the two images to be subjected to the difference processing has the same time relationship as the time when the blood flow fluctuates due to blood vessel compression by the cuff or the like. Information, and the above-mentioned function is suitable.

次に、複数の部位の血管像を撮影し血管像を抽出する場合について述べる。先ず、本実施形態を含む本発明の特徴点を説明する。本発明者が検討したところ、人体に対し、例えば外的要因で、大きな血流変動を生じさせた場合、異なる部位において脂肪部の血流の時間的変化の様態が類似することが分った。つまり、前記脂肪部の局所的な血流変動の影響を緩和できていると考えられる。例えば、駆血帯(カフ)などを上腕に装着し、圧力を印加あるいは解放することで、腕から手や指において急激で大きな血流変動が生じる。このとき、例えば同じ指の異なる関節において略同時に血流の大きな変動が誘起される。これは、次のことを意味すると考えられる。すなわち、上腕の印加圧力の変動により生じた大きな血流変動は、それより末端の各部位への血液供給血圧を大きく変動させる。そのため、例えば指の各部位の毛細血管の上流にある細動脈にかかる血圧が同時に大きく変動し、これを受けて、各部位の細動脈が更に末端の毛細血管の血流を制御する為と考えられる。 Next, a case where blood vessel images of a plurality of sites are taken and blood vessel images are extracted will be described. First, the feature points of the present invention including the present embodiment will be described. As a result of the examination by the present inventor, it was found that when a large blood flow fluctuation is caused in the human body due to, for example, an external factor, the mode of the temporal change of the blood flow in the fat part is similar in different parts. .. That is, it is considered that the influence of the local blood flow fluctuation of the fat portion can be alleviated. For example, by attaching a tourniquet (cuff) to the upper arm and applying or releasing pressure, a rapid and large blood flow fluctuation occurs from the arm to the hand or finger. At this time, for example, large fluctuations in blood flow are induced at different joints of the same finger almost simultaneously. This is thought to mean the following: That is, a large fluctuation in blood flow caused by a fluctuation in the applied pressure of the upper arm greatly fluctuates the blood pressure supplied to each site at the terminal end. Therefore, for example, the blood pressure applied to the arterioles upstream of the capillaries in each part of the finger fluctuates greatly at the same time, and in response to this, the arterioles in each part further control the blood flow in the terminal capillaries. Be done.

そこで、指全体等の広い領域で差分画像における血管像を明瞭化する為には、前述の様に大きな血流変動を生じさせ、広い領域の脂肪部の血流変動の様態を類似させ、差分処理にてどの位置の脂肪部も同様に引き切りやすいフレームを作れば良いことが分かる。脂肪部の時間的変化様態が異なる位置で類似していれば、例えばどの位置の脂肪部もフレームAとフレームBでの画素値の比が1.05倍である、といった状況が生じるからである。このようなフレームを生じさせる時間が、上述の大きな血流変動が生じているときである。 Therefore, in order to clarify the blood vessel image in the difference image in a wide area such as the entire finger, a large blood flow fluctuation is caused as described above, and the mode of the blood flow fluctuation in the fat part in the wide area is made similar to the difference. It can be seen that the fat portion at any position should be similarly easily cut off by the treatment. This is because if the temporal changes of the fat part are similar at different positions, for example, the ratio of the pixel values in the frame A and the frame B is 1.05 times in the fat part at any position. .. The time to generate such a frame is when the above-mentioned large blood flow fluctuation occurs.

大きな血流変動は必ずしも外的な要因によるものに限らない。結果的に手などの撮影部位全体の血圧が同時に大きく変動することが生じれば良い。例えば、撮影部位が左手である場合にこれと反対側の右手を軽く上げ下げさせるなどして、被験者に軽度の負荷を与える。この負荷により、前記右手を動かしたときに心拍数や血圧が大きく増大する可能性があり、これは、結果的に撮影部位である左手全体に供給される動脈血の血圧を大きく変動させることに繋がる。大きな血流変動は、血管やその近くの脂肪層(撮影部位の一領域)の透過率の急激な透過率変化、透過光量変化として検知することが可能である。つまり透過率変化、透過光量変化、あるいは前述の駆血帯による血流変動の生成タイミングの情報等を用いて、血流変動情報を得ることが可能である。 Large blood flow fluctuations are not necessarily due to external factors. As a result, it is only necessary that the blood pressure of the entire imaging site such as the hand fluctuates greatly at the same time. For example, when the imaging site is the left hand, the subject is given a light load by lightly raising and lowering the right hand on the opposite side. Due to this load, the heart rate and blood pressure may increase significantly when the right hand is moved, which leads to a large fluctuation in the blood pressure of arterial blood supplied to the entire left hand, which is the imaging site. .. Large blood flow fluctuations can be detected as a sudden change in transmittance of a blood vessel or a fat layer near it (a region of an imaging site) or a change in the amount of transmitted light. That is, it is possible to obtain blood flow fluctuation information by using information such as a change in transmittance, a change in the amount of transmitted light, or the timing of generation of blood flow fluctuation due to the above-mentioned tourniquet.

しかし、この大きな血流変動は限られた時間内でしか持続しないことも、本発明者の検討により明らかになった。つまり、異なる部位の脂肪層の血流変動の様態が類似しているのも、或る限られた時間内である。例えば手指の場合、この時間は1分程度以内である。この持続時間の要因は下記のように考えられる。指に血液を供給する太い血管は、粗い近似では、指の中を指の根元から先端に向けて走行している。今、簡単化のために指の太い血管は1本であると考えて、この1本の血管から供給される血液が指の毛細血管内を伝搬し指全体に行き渡る時間を考える。指の血管は指の長手方向(指の根元⇒指先)に通っているので、指の毛細血管への血液の供給あるいは指の毛細血管内に血液が行き渡る伝搬方向は、指の太さ方向に近似できる。 However, it has also been clarified by the study of the present inventor that this large fluctuation in blood flow lasts only for a limited time. That is, it is within a certain limited time that the blood flow fluctuations of the fat layers at different sites are similar. For example, in the case of fingers, this time is within about 1 minute. The cause of this duration is considered as follows. The large blood vessels that supply blood to the finger, in a rough approximation, run through the finger from the base of the finger to the tip. Now, for the sake of simplicity, we consider that there is only one thick blood vessel in the finger, and consider the time for the blood supplied from this one blood vessel to propagate in the capillaries of the finger and spread throughout the finger. Since the blood vessels of the finger pass in the longitudinal direction of the finger (the base of the finger ⇒ the tip of the finger), the supply of blood to the capillaries of the finger or the propagation direction of blood in the capillaries of the finger is in the thickness direction of the finger. Can be approximated.

毛細血管内の血流速度は凡そ0.3mm/秒から1.0mm/秒であることが知られている。一方で手指の太さは凡そ20mm程度であるから、指の毛細血管内の血流が指の太さ方向に伝搬する時間は凡そ20秒から60秒(1分)である。このことより、毛細血管内の血流伝搬速度と撮影部位の大きさの関係が、血圧変動に伴う血流変動の指内での持続時間を決めていると考えられる。つまり、或る部位での大きな血流変動の持続時間は、その部位の差し渡しの距離を毛細血管の血流速度で割った値の時間程度となる。また太い血管が複数本存在する場合には、その血管間の距離を毛細血管の血流速度で割った値程度の時間になると考えられる。したがって、指全体などの広い部位、領域における血管像のコントラストが高い画像を得る為には、差分画像を作るフレームは、前述のような大きな血流変動の継続時間内に撮影された画像、フレームを用いることが必要である。 It is known that the blood flow velocity in the capillaries is about 0.3 mm / sec to 1.0 mm / sec. On the other hand, since the thickness of the fingers is about 20 mm, the time for the blood flow in the capillaries of the fingers to propagate in the direction of the thickness of the fingers is about 20 seconds to 60 seconds (1 minute). From this, it is considered that the relationship between the blood flow propagation velocity in the capillaries and the size of the imaging site determines the duration of blood flow fluctuations associated with blood pressure fluctuations in the finger. That is, the duration of a large blood flow fluctuation at a certain site is about the time of the value obtained by dividing the crossing distance of the site by the blood flow velocity of the capillaries. When there are a plurality of thick blood vessels, it is considered that the time is about the value obtained by dividing the distance between the blood vessels by the blood flow velocity of the capillaries. Therefore, in order to obtain an image with high contrast of the blood vessel image in a wide part or region such as the entire finger, the frame for creating the difference image is an image or frame taken within the duration of the large blood flow fluctuation as described above. It is necessary to use.

なお、大きな血流変動の継続時間では脂肪部の透過光量の時間変化も大きい為、透過観察における画素値変化(時間微分値)が大きい時間として判定することも可能である。したがって、血流変化が大きい時間のフレームとして透過観察の画素値変化が急激で大きいフレームを採択することも可能である。或いは、所定の透過光量変動値の閾値を設定し、これを超える透過光量変動を大きな透過光量変動であるとして、血流変動が大きな時間を検知することも可能である。人体の呼吸は成人で20回/分程度であるから、3秒以内に急速に透過光量が大きく変動する場合は急激な血流変動であるとみなせる。3秒程度であっても平常時の透過光量変動よりも有意に大きな透過光量変動を示せば、そのときが大きな血流変動の生じている時間であるとみなせる。 Since the time change of the amount of transmitted light in the fat part is large when the duration of the large blood flow fluctuation is large, it is possible to determine the time when the pixel value change (time derivative value) in the transmission observation is large. Therefore, it is also possible to adopt a frame in which the pixel value change of transmission observation is rapid and large as a frame in which the blood flow change is large. Alternatively, it is also possible to set a threshold value of a predetermined transmitted light amount fluctuation value, and to detect a time when the blood flow fluctuation is large, assuming that the transmitted light amount fluctuation exceeding this is a large transmitted light amount fluctuation. Since the human body breathes about 20 times / minute in adults, if the amount of transmitted light fluctuates rapidly within 3 seconds, it can be regarded as a rapid blood flow fluctuation. If a change in the amount of transmitted light that is significantly larger than the change in the amount of transmitted light in normal times is shown even for about 3 seconds, it can be considered that this is the time when the change in blood flow is large.

以上のように、血流変動が大きな時間のフレームでは、撮影領域内では広い領域で血流変動が略同時に生じているため、脂肪部の局所的な血流変動が少なく、広い領域における脂肪部の画素値の2つのフレーム間での比が空間的に略均一になることが期待できる。そして、このような血流変動を生じさせた上で、差分画像のフレームの組み合わせと差分処理倍率kの値を決定する。 As described above, in the frame of the time when the blood flow fluctuation is large, the blood flow fluctuation occurs in a wide area at almost the same time in the imaging region, so that the local blood flow fluctuation in the fat part is small and the fat part in the wide area is small. It can be expected that the ratio of the pixel values of is spatially substantially uniform between the two frames. Then, after causing such a blood flow fluctuation, the combination of frames of the difference image and the value of the difference processing magnification k are determined.

これらの決定法としては、例えば以下の方法がある。差分画像内の広い単一の注目領域内に複数の注目血管を設定し、これら複数の注目血管の差分画像におけるコントラストをそれぞれc1、c2、…、ciとする。上記血流変動の継続時間内のフレームを用いた差分画像において、これらの注目血管のコントラストを算出し、それらの平均コントラストを最大化するフレームの組と差分処理倍率kを選択して、決定することが可能である。あるいは、最低コントラストの血管像コントラストを最大化するようなフレームの組と差分処理倍率kを採用することも可能である。 Examples of these determination methods include the following methods. A plurality of blood vessels of interest are set in a wide single area of interest in the difference image, and the contrasts of the plurality of blood vessels of interest in the difference image are c1, c2, ..., Ci, respectively. In the difference image using the frames within the duration of the blood flow fluctuation, the contrasts of these blood vessels of interest are calculated, and the set of frames that maximizes their average contrast and the difference processing magnification k are selected and determined. It is possible. Alternatively, it is also possible to employ a set of frames and a difference processing magnification k that maximize the contrast of the blood vessel image having the lowest contrast.

第一の画像と第二の画像(フレームの組)の選択、倍率kの設定は、上述のような各血管像のコントラストの平均値や最低コントラストの血管像によって決める手法に限るものではない。例えば各血管像のうち何れかのコントラストが極端に低下することが無いように、各血管像のコントラスト値のバラつきを標準偏差などの値を用いて評価することも可能である。例えば目標とする基準コントラスト値Ciを予め設定し、各血管像のコントラストの、前記Ciからのバラつきを標準偏差で表し、その標準偏差を最小化にするようにフレームの組の選択、倍率kの設定を行う。このように複数の血管像を同一条件で高コントラストに抽出する条件を設定することで、撮影対象のなかの広い部位の血管像を高コントラストで描写することが可能となる。 The selection of the first image and the second image (set of frames) and the setting of the magnification k are not limited to the method of determining by the average value of the contrast of each blood vessel image or the blood vessel image having the lowest contrast as described above. For example, it is possible to evaluate the variation in the contrast value of each blood vessel image by using a value such as standard deviation so that the contrast of any of the blood vessel images does not decrease extremely. For example, the target reference contrast value Ci is set in advance, the variation of the contrast of each blood vessel image from the Ci is expressed by the standard deviation, the frame set is selected so as to minimize the standard deviation, and the magnification k is set. Make settings. By setting the conditions for extracting a plurality of blood vessel images with high contrast under the same conditions in this way, it is possible to depict the blood vessel images of a wide portion of the imaging target with high contrast.

上記の画像の差分処理は1枚の画像同士の差分処理ではなく、各々の画像が複数枚の画像の平均画像であってもよい。この場合、平均処理をする画像の選択は、例えば、1枚同士の差分処理の場合に最も好適であるとして抽出したフレームを含む前後のフレームを用いることは好適である。例えば、最も好適なフレームを含みそれよりも時間的に早い側のフレームを、或いは遅い側のフレームを選択しても良い。或いは好適なフレームを含む前後の時間帯のフレームであってもよい。平均化処理の枚数は差分画像を見ながら使用者が設定することも可能であるし、血管像の強度を信号値としノイズ値をランダムノイズ値としてS/N比を評価し、S/N比が予め設定した値以上になるように処理装置で設定することも可能である。 The difference processing of the above images is not the difference processing between one image, and each image may be an average image of a plurality of images. In this case, for the selection of the image to be averaged, it is preferable to use the frames before and after including the frame extracted as being most suitable for the difference processing between one image, for example. For example, a frame containing the most suitable frame and earlier in time may be selected, or a frame on the later side may be selected. Alternatively, it may be a frame in a time zone before and after including a suitable frame. The number of averaging processes can be set by the user while looking at the difference image, and the S / N ratio is evaluated by using the intensity of the blood vessel image as the signal value and the noise value as the random noise value. Can also be set by the processing device so that is greater than or equal to a preset value.

また、血流変動を生じせしめる為にカフなどの器具を用いる場合などは、器具の動作時刻と撮影画像の取得時刻を対応付けする機能を有することが好ましい。これは、画像が撮影された時刻を正確に知るためだけでなく、外的な血流変動要因に対して人体の血流が応答するまでに遅延が生じる為、血管像の抽出に最適なフレーム選択の為に有用な情報となるためである。また画素値の変動のデータからは、計測データが含むノイズや人体の応答の再現性の低さなどから、カフなどの器具の動作時間が推測困難となる場合があるためでもある。さらに器具の作動から撮影部位の血流が変化するまでの時間も、部位によって異なる可能性があるので、最適なフレーム選択に好適な機能である。また、差分処理をする2つの画像の取得時刻が、カフによる血管圧迫などで血流変動を生じさせる時刻と同じ時間関係にあるような撮影を複数回行って結果を比較する場合にも、有益な情報であり、前述の機能は好適である。 Further, when an instrument such as a cuff is used to cause fluctuations in blood flow, it is preferable to have a function of associating the operation time of the instrument with the acquisition time of the captured image. This is not only to know the exact time when the image was taken, but also because there is a delay in the response of the human blood flow to external blood flow fluctuation factors, which is the optimum frame for extracting blood vessel images. This is because it provides useful information for selection. It is also because it may be difficult to estimate the operating time of an instrument such as a cuff from the data of the fluctuation of the pixel value due to the noise contained in the measurement data and the low reproducibility of the response of the human body. Furthermore, the time from the operation of the instrument to the change in blood flow at the imaging site may also differ depending on the site, which is a suitable function for selecting the optimum frame. It is also useful when the results are compared by performing multiple imaging so that the acquisition time of the two images to be subjected to the difference processing has the same time relationship as the time when the blood flow fluctuates due to blood vessel compression by the cuff or the like. Information, and the above-mentioned function is suitable.

例えば、カフによる圧迫の開始とカフによる圧迫の解放に応じて、画像の一領域の輝度値が変化していることが確認できる場合は、その情報を用いる。通常、カフ圧迫開始のタイミングで輝度値が増加(光の吸収が減少)し、カフ解放のタイミングで輝度値が減少(光の吸収が増加)する。カフによる輝度値の変化態様は、注目する位置の画素が血管部位かバックグランド部位かに依らず、ほぼ同じように変化することもある。カフによる血流の変化は、血管の吸収コントラスト変化として現れるが、バックグランドの吸収コントラストにも影響が及ぶことがある。輝度値の時間微分値が所定の閾値より大きい変化範囲のフレームを差分処理のために選択することが考えられる。 For example, when it can be confirmed that the brightness value of one area of the image changes according to the start of compression by the cuff and the release of compression by the cuff, that information is used. Normally, the brightness value increases (light absorption decreases) at the timing of cuff compression start, and the brightness value decreases (light absorption increases) at the timing of cuff release. The mode of change of the brightness value by the cuff may change in almost the same manner regardless of whether the pixel at the position of interest is a blood vessel site or a background site. Changes in blood flow due to cuffs appear as changes in vascular absorption contrast, but can also affect background absorption contrast. It is conceivable to select a frame in the change range in which the time derivative value of the luminance value is larger than a predetermined threshold value for the difference processing.

次に、血管像コントラストを評価する血管像の位置について更に述べる。先述のとおり、近くに存在する動脈又は静脈と新生血管群はその血流の時間変化の様態が類似していると考えられる。よって、或る位置にある動脈又は静脈の血流の差が大きい第一の画像、第二の画像、倍率kを選択すれば、その近くの新生血管群の血流の差も大きいことが予測される。つまり、或る関節近傍の新生血管群の抽出のためには、関節近傍の動脈又は静脈の血管像コントラストを評価し、その血管のコントラストが高い差分画像を選択することが好ましい。また、そのような差分画像を生成する第一の画像及び第二の画像、倍率kを選択することは好ましい。 Next, the position of the blood vessel image for evaluating the blood vessel image contrast will be further described. As described above, it is considered that the arteries or veins existing nearby and the neovascularization group are similar in the mode of time change of the blood flow. Therefore, if the first image, the second image, and the magnification k, which have a large difference in blood flow between arteries or veins at a certain position, are selected, it is predicted that the difference in blood flow in the nearby neovascularization group will also be large. Will be done. That is, in order to extract a new blood vessel group near a certain joint, it is preferable to evaluate the blood vessel image contrast of the artery or vein near the joint and select a difference image having a high contrast of the blood vessel. Further, it is preferable to select the first image, the second image, and the magnification k that generate such a difference image.

また、関節近傍の動脈又は静脈の場合、そのすぐ近くに新生血管群が存在するか、或いは新生血管群が撮影光学系の光軸方向に重なって存在する場合も考えられる。このような場合、動脈又は静脈像の強度を評価する際に動脈又は静脈脇の脂肪部であるとみなしている部分に新生血管群が存在している可能性がある。その場合、前記複数の画像における動脈又は静脈像の強度変化量は、新生血管群の画素値の変化分が差し引かれた小さな変化量しか検出できない可能性もある。従って、或る関節に新生血管群が存在する可能性が高いと考えられる場合、その新生血管像の抽出に最適な画像の選択および評価をするためには、その関節の近傍には無い動脈や静脈の血管像コントラストを評価することも好適である。また新生血管群のコントラストを向上させる為には、関節近傍にない動脈又は静脈においてそのコントラストが高くなるような第一の画像及び第二の画像、倍率kを選択することも好ましい。 Further, in the case of an artery or vein near the joint, it is conceivable that a group of new blood vessels exists in the immediate vicinity thereof, or a group of new blood vessels overlaps in the optical axis direction of the imaging optical system. In such a case, there may be a group of new blood vessels in a portion that is considered to be a fat portion on the side of the artery or vein when evaluating the strength of the artery or vein image. In that case, there is a possibility that the amount of change in the intensity of the artery or vein image in the plurality of images can be detected only by a small amount of change obtained by subtracting the amount of change in the pixel value of the new blood vessel group. Therefore, when it is considered that there is a high possibility that a new blood vessel group exists in a certain joint, in order to select and evaluate the optimum image for extracting the new blood vessel image, an artery that is not in the vicinity of the joint or It is also suitable to evaluate the vascular image contrast of the vein. Further, in order to improve the contrast of the neovascular group, it is also preferable to select the first image, the second image, and the magnification k such that the contrast is high in the artery or vein not near the joint.

新生血管について更に説明する。新生血管群は吸収が弱く淡い為、差分処理前の画像では見いだせない可能性もある。この場合、まず一度、動脈又は静脈に関して差分画像の血管像強度が最も大きい差分処理画像を生成する。この操作により、新生血管群像も抽出され見易くなっている可能性がある。そこで、新生血管群が見出されたならば、新生血管群の像強度を評価できるように再度、画素値を評価する点を新生血管群の上と新生血管群の周辺の脂肪部に設定し直すことが可能である。そして動脈又は静脈の場合と同様に、新生血管群の抽出に最も好適な差分画像、或いは元画像の組や差分処理倍率kを選択することも好適である。 The new blood vessels will be further described. Since the neovascular group is weakly absorbed and pale, it may not be found in the image before the difference processing. In this case, first, the difference processed image having the largest blood vessel image intensity of the difference image with respect to the artery or vein is generated. By this operation, the neovascular group image may be extracted and made easier to see. Therefore, if a new blood vessel group is found, the points for evaluating the pixel value are set again on the fat part above the new blood vessel group and around the new blood vessel group so that the image intensity of the new blood vessel group can be evaluated. It can be fixed. Then, as in the case of arteries or veins, it is also preferable to select the most suitable difference image for extracting a new blood vessel group, a set of original images, or a difference processing magnification k.

また、新生血管群は、大動脈、動脈、細動脈、大静脈、静脈、細静脈、毛細血管などの、常に人体に存在する血管とは構造が異なる。このためこれらの血管と同じように圧力が印加されても、その際に生じる血流変動の大きさや速さなどは異なる可能性がある。例えば動脈や静脈の血流変動から少し遅れて新生血管群の血流変動が生じる場合などが考えられる。また、見掛け上近くに存在する動脈や静脈と新生血管群とであっても、それぞれの心臓或いはカフなどの血流変化手段からの距離が異なる可能性も高い。このため、むしろ新生血管群の血流変化の方が早く生じる場合もありうる。従って、動画撮影などにより血管像を時間的に多数枚取得している場合には、差分処理により動脈又は静脈を抽出し最も見易くするフレームの組の近傍のフレームから、その前後で新生血管群抽出に好適なフレームの組を探索することも好適である。 In addition, the new blood vessel group has a structure different from that of blood vessels that are always present in the human body, such as aorta, arteries, arterioles, vena cava, veins, venules, and capillaries. Therefore, even if pressure is applied in the same manner as these blood vessels, the magnitude and speed of blood flow fluctuations that occur at that time may differ. For example, there may be a case where the blood flow fluctuation of the new blood vessel group occurs a little after the blood flow fluctuation of the artery or vein. In addition, even if the arteries and veins that are apparently close to each other and the new blood vessel group are located, it is highly possible that the distances from the blood flow changing means such as the heart or the cuff are different. For this reason, changes in blood flow in the neovascular group may occur earlier. Therefore, when a large number of blood vessel images are acquired in time by video recording or the like, arteries or veins are extracted by difference processing, and new blood vessel groups are extracted before and after the frame near the frame set that makes it most visible. It is also preferable to search for a suitable set of frames.

適宜時点で処理を終了してもよいことについて説明する。撮影作業が進行し画像データが取得されるのに伴い、逐次取得画像を処理し、取得画像から選択される複数の画像に対し前述の(式2−1)、(式2−2)、(式2−3)に従ってコントラストを評価する場合もある。この場合、評価した値が或る値以上に到達した時点(つまり所定の条件が満足された時点)で撮影を終了することも好適である。或いは撮影終了を通知する機能を有することも好ましい。この機能により必要最小限の撮影時間で被験者の撮影を終了できる可能性があり、本装置の使用者や被験者の負荷の増大を回避可能であり好適である。 It will be described that the processing may be terminated at an appropriate time point. As the shooting work progresses and the image data is acquired, the acquired images are sequentially processed, and the above-mentioned (Equation 2-1), (Equation 2-2), and In some cases, the contrast is evaluated according to Equation 2-3). In this case, it is also preferable to end the shooting when the evaluated value reaches a certain value or more (that is, when a predetermined condition is satisfied). Alternatively, it is also preferable to have a function of notifying the end of shooting. With this function, it is possible to finish the imaging of the subject in the minimum necessary imaging time, and it is possible to avoid an increase in the load on the user of this device and the subject, which is preferable.

また、(式2−1)に基づいて血管像の強度を評価し、或る値以上になった時点で撮影を終了する機能を有していてもよい。差分画像における血管像のS/N比を大きく保つには、差分画像の血管像強度が大きな値であることが好ましいため、予めノイズ値Nを計測しておくことで、所望の血管像強度或いはS/N比に到達した時点で計測を終了する機能を有していてもよい。これは、コントラストを評価する血管像が1つの場合だけでなく複数の血管像を評価する場合でも同様である。複数の血管像のコントラストの平均値や最低コントラストの血管像のコントラスト値などが、或る値以上になった時点で計測を終了する機能を有していることも好適である。 Further, it may have a function of evaluating the intensity of the blood vessel image based on (Equation 2-1) and ending the imaging when the intensity exceeds a certain value. In order to keep the S / N ratio of the blood vessel image in the difference image large, it is preferable that the blood vessel image intensity of the difference image is a large value. Therefore, by measuring the noise value N in advance, the desired blood vessel image intensity or It may have a function of ending the measurement when the S / N ratio is reached. This is the same not only when one blood vessel image is evaluated for contrast but also when a plurality of blood vessel images are evaluated. It is also preferable to have a function of ending the measurement when the average value of the contrasts of a plurality of blood vessel images, the contrast value of the lowest contrast blood vessel image, or the like reaches a certain value or more.

カフを用いた撮影フローとして「平常時の撮影⇒カフ締め付け状態での撮影⇒カフ締め付け解放状態に戻して撮影」というステップが想定される。その過程で、時間が経過するにつれて撮影フレーム数が増大していく。撮影フレーム群から差分画像を生成する際、全てのフレームを撮影し終わった後で差分画像を生成する、という方法がある。また一方で、撮影フレームが増えていく過程でリアルタイムに差分画像を生成していく方法もある。上記適宜時点で処理を終了する方法は、次の如き意図で行われる。即ち、撮影が進行する過程で、逐次“その時点で既に取得している撮影フレーム”同士の組み合わせで作れる差分画像を生成する。そして、これらの差分画像の中で所望のコントラストを達成している画像があれば、その時点で撮影フローを終了するのでも良い、ということである。 As a shooting flow using a cuff, a step of "normal shooting ⇒ shooting with the cuff tightened ⇒ shooting with the cuff tightened released" is assumed. In the process, the number of shooting frames increases as time passes. When generating a difference image from a group of shooting frames, there is a method of generating a difference image after shooting all the frames. On the other hand, there is also a method of generating a difference image in real time as the number of shooting frames increases. The method of ending the process at an appropriate time point is performed with the following intention. That is, in the process of shooting, a difference image that can be created by sequentially combining "shooting frames already acquired at that time" is generated. Then, if there is an image that achieves a desired contrast among these difference images, the shooting flow may be terminated at that point.

以上の処理を経た後の最終的な出力データの生成方法には、取得した複数の画像データから単一の画像同士を選択して処理して生成する方法がある。この他に、前記選択した単一の画像と撮影条件が近い他の画像に対して、平均化処理等を施した処理画像を別途生成し、これらの処理画像同士を演算して最終画像を生成することも可能である。近い撮影条件とは例えば撮影時刻が近い、或いは撮影波長が近いことなどが挙げられる。さらに、撮影した複数の画像データに対して予めノイズ除去処理や画像同士での平均化などを行った処理画像群を作成しておくことも可能である。そしてこれらの処理画像群の中から複数の画像を血流変動情報に基づいて選択し前記第一の画像及び第二の画像とし、これらの画像及び倍率kを用いて最終的な差分画像を生成し血管像を抽出することも好適である。 As a method of generating the final output data after the above processing, there is a method of selecting and processing a single image from a plurality of acquired image data. In addition to this, a processed image that has undergone averaging processing or the like is separately generated for the selected single image and another image whose shooting conditions are close to each other, and these processed images are calculated to generate the final image. It is also possible to do. Examples of close shooting conditions include close shooting times or close shooting wavelengths. Further, it is also possible to create a processed image group in which noise removal processing and averaging between images are performed in advance on a plurality of captured image data. Then, a plurality of images are selected from these processed image groups based on the blood flow fluctuation information to obtain the first image and the second image, and these images and the magnification k are used to generate a final difference image. It is also preferable to extract a blood vessel image.

本実施形態により、血管形状や位置などの把握が容易な、生体内散乱光を抑制した血管画像を生成することが可能となる。ただし、本装置での出力は画像に限るものではなく、画像データから或る情報を抽出した結果や疾患の判定値などでも良い。例えば、画像データ内のある線分上の画素値やその分布をグラフ化したデータなどであってもよい。 According to this embodiment, it is possible to generate a blood vessel image in which scattered light in a living body is suppressed, which makes it easy to grasp the shape and position of blood vessels. However, the output of this device is not limited to the image, and may be the result of extracting certain information from the image data or the judgment value of the disease. For example, the pixel values on a certain line segment in the image data and the data obtained by graphing the distribution thereof may be used.

或いは、特異的なデータや特定の特徴を持つデータの有無などの検出結果であっても良い。例えば、関節などのある領域を撮影し、関節を含む領域の画素値の平均を関節ごとに算出し他の関節と比較することが可能である。そして、他の関節と比較して画素値の平均値が特に低いまたは高いなどの疾患や怪我等が疑われる特異的な部位の存在を、撮影データから検出することが可能である。検出した場合には装置からの出力として、特異的な部位を検出したことを知らせるメッセージや判定結果の表示などの処理も可能である。このような処理は、撮影データを画像化する処理を経ることなく、撮影データを直接処理し算出するため、高速な演算が可能である。 Alternatively, it may be a detection result such as the presence or absence of specific data or data having a specific feature. For example, it is possible to photograph a certain area such as a joint, calculate the average of the pixel values of the area including the joint for each joint, and compare it with other joints. Then, it is possible to detect the presence of a specific site suspected of having a disease or injury, such as a particularly low or high average pixel value as compared with other joints, from the imaging data. When it is detected, it is possible to perform processing such as displaying a message notifying that a specific part has been detected or a determination result as an output from the device. Since such processing directly processes and calculates the shooting data without going through the processing of converting the shooting data into an image, high-speed calculation is possible.

上記処理を行う為の情報取得装置や撮影装置の各部の例について詳細に説明する。
《光源》
撮影部位に光を照射する光源はLEDやレーザーを用いることが可能である。照射光の波長領域は可視から赤外ないし近赤外帯域が生体撮影には好ましく、特に波長1400nm以下の近赤外光が、生体への深達度が高く好適である。照射光により撮影領域を一括で照射できるように大面積な光源が好適であり、これは、例えばLEDをアレイ状に配列した面光源を形成することで実現できる。或いは、太い平行光束で照射する構成をとることも好適である。LEDであれば1つのLEDを略平行光束にコリメートすることで実現できる。レーザーであれば、光束径を拡大し平行光束にすることで実現可能である。
An example of each part of the information acquisition device and the photographing device for performing the above processing will be described in detail.
"light source"
An LED or a laser can be used as the light source for irradiating the imaged portion with light. The wavelength region of the irradiation light is preferably in the visible to infrared to near-infrared band for biological imaging, and in particular, near-infrared light having a wavelength of 1400 nm or less is preferable because it has a high depth of penetration into the living body. A light source having a large area is suitable so that the imaging area can be collectively irradiated with the irradiation light, and this can be realized, for example, by forming a surface light source in which LEDs are arranged in an array. Alternatively, it is also preferable to irradiate with a thick parallel light beam. If it is an LED, it can be realized by collimating one LED to a substantially parallel luminous flux. If it is a laser, it can be realized by expanding the luminous flux diameter to make it a parallel luminous flux.

照明光源と撮影部位との間に拡散板を挿入する構成は、LEDアレイ等の光源の光量分布を均一化して撮影物体に照射することが可能であり好適である。レーザーを照明光源として用いる場合、光束径を拡大せず、点光源のまま、ガルバノミラー等のスキャン光学系を用いて照射位置を変化させながら撮影する構成も可能である。点照射とスキャン光学系の使用の利点は、所望の照射位置に的確に照射可能であること、照射位置の掃引速度或いは滞在時間、光源自体の光量変調を用いて、精密な光量分布を実現可能であることが挙げられる。光束径が小さく遮光も容易であることから漏れ光や迷光抑制が容易である点も好適である。 A configuration in which a diffuser plate is inserted between the illumination light source and the photographing portion is suitable because it is possible to make the light amount distribution of the light source such as an LED array uniform and irradiate the imaged object. When a laser is used as an illumination light source, it is possible to take a picture while changing the irradiation position using a scan optical system such as a galvano mirror while keeping the point light source without enlarging the luminous flux diameter. The advantages of using point irradiation and scanning optics are that it is possible to accurately irradiate the desired irradiation position, the sweep speed or staying time of the irradiation position, and the light amount modulation of the light source itself can be used to realize a precise light amount distribution. Is mentioned. Since the luminous flux diameter is small and it is easy to block light, it is also preferable that leakage light and stray light can be easily suppressed.

さらに光源のスキャン系と同期させた受光位置のスキャンを行うことは、生体などの散乱体内を伝搬する光から直進成分に近い成分だけを抽出することを可能として好適である。スキャン系としては、ガルバノミラーや高速に位置走査可能なアイリスやスリットなどを用いてもよい。 Further, scanning the light receiving position synchronized with the scanning system of the light source is preferable because it is possible to extract only the component close to the straight component from the light propagating in the scattering body such as a living body. As the scanning system, a galvanometer mirror, an iris or a slit capable of high-speed position scanning may be used.

LEDのように無偏光光源の場合、光源と撮影部位の間に第一の偏光子を挿入し、偏光照明とすることも可能である。この場合、撮影部位と受光器の間に第二の偏光子を挿入することで、撮影部位を透過する光の偏光成分を検知することが可能である。また、発光波長が異なるLEDをアレイ状に配置して、複数波長で発光する光源を構成してもよい。或いは時間と共に発光波長が変化する光源を用いてもよい。このような光源にすることで、異なる波長で撮影した血管画像を取得可能である。 In the case of an unpolarized light source such as an LED, it is also possible to insert a first polarizer between the light source and the imaging portion to provide polarized illumination. In this case, by inserting a second polarizing element between the imaged portion and the receiver, it is possible to detect the polarization component of the light transmitted through the imaging portion. Further, LEDs having different emission wavelengths may be arranged in an array to form a light source that emits light at a plurality of wavelengths. Alternatively, a light source whose emission wavelength changes with time may be used. By using such a light source, it is possible to acquire blood vessel images taken at different wavelengths.

なお撮影の前に、被撮影者毎あるいは被撮影部位毎に最適な撮影波長を見出しても良い。人体の血液の酸素飽和度は場所毎に異なると考えられ、結果的に血液の吸収スペクトルも場所毎に異なると予測される。したがって、通常の撮影において血管が光をどの程度吸収しどの程度暗く写るのか、は撮影波長に依存する。さらに、撮影した画像同士で差分処理し血管画像を生成する場合も、血管像のコントラストは同様に撮影波長に依存すると考えられる。また、被撮影者ごとに、皮膚の日焼けの色の濃さや、脂肪層による光散乱の強さが異なることも考えられる。従って、差分画像における血管像コントラストは上記と同様に撮影波長依存性があると考えられる。 Before shooting, the optimum shooting wavelength may be found for each person to be photographed or each part to be photographed. The oxygen saturation of human blood is considered to be different from place to place, and as a result, the absorption spectrum of blood is also expected to be different from place to place. Therefore, how much the blood vessels absorb light and how dark the image appears in normal imaging depends on the imaging wavelength. Further, when a blood vessel image is generated by performing difference processing between the captured images, it is considered that the contrast of the blood vessel image also depends on the imaging wavelength. It is also possible that the intensity of the sunburn on the skin and the intensity of light scattering by the fat layer differ depending on the subject. Therefore, it is considered that the blood vessel image contrast in the difference image is wavelength-dependent as described above.

差分処理によって生成する血管像のコントラストが最も高くなる波長を見出す手法としては、例えば実際に撮影波長を変えて、複数回の撮影を行い、血管像を各波長の画像同士での差分処理により生成し、そのコントラストを比較することが可能である。しかしこの手法では、最適な撮影波長を探索するために、撮影を試みる波長の数と同じ回数だけ実際の撮影作業が必要となるため、撮影に時間が掛かることが課題となり得る。また波長によって画像を取得する時刻が大きく異なる場合、各波長での撮影作業が進行する間に被撮影部の血流の状態が変化してしまう可能性がある。各波長での撮影画像の血管像コントラストの変化が、撮影波長が異なることに起因するのか、撮影時刻が異なるため血流量が違い血管像の濃さが変化して見えるのか、の弁別が難しいことが課題となり得る。 As a method of finding the wavelength at which the contrast of the blood vessel image generated by the difference processing is highest, for example, the imaging wavelength is actually changed, multiple images are taken, and the blood vessel image is generated by the difference processing between the images of each wavelength. And it is possible to compare their contrasts. However, in this method, in order to search for the optimum shooting wavelength, the actual shooting work is required as many times as the number of wavelengths to be shot, so that it may take a long time to shoot. Further, when the time for acquiring an image differs greatly depending on the wavelength, there is a possibility that the state of blood flow in the imaged portion may change while the imaging work at each wavelength progresses. It is difficult to distinguish whether the change in the contrast of the blood vessel image of the captured image at each wavelength is due to the difference in the imaging wavelength, or whether the blood flow rate is different and the density of the blood vessel image appears to change due to the different shooting time. Can be an issue.

一方で、異なる波長での撮影を同時刻に行うためには、多波長で同時発光が可能な光源で被撮影部を照射し、カメラとしては例えばハイパースペクトルカメラのような、各位置での分光情報を得られるカメラを用いることが可能である。或いは、検出カメラ側の光路を、ダイクロイックミラー等の分光素子で異なる波長毎に分割し、波長毎の光路に対してそれぞれ通常の撮影カメラを配置する構成も可能である。但し、ハイパースペクトルや複数台のカメラを用いる構成は高価であったり、或いは光学系が複雑で大型になる可能性がある。 On the other hand, in order to shoot at different wavelengths at the same time, the part to be photographed is irradiated with a light source capable of simultaneous emission at multiple wavelengths, and the camera is a spectrum at each position, for example, a hyperspectral camera. It is possible to use a camera that can obtain information. Alternatively, it is also possible to divide the optical path on the detection camera side for each different wavelength by a spectroscopic element such as a dichroic mirror, and arrange a normal photographing camera for each optical path for each wavelength. However, a configuration using a hyperspectrum or a plurality of cameras may be expensive, or the optical system may be complicated and large.

そこで本説明にあるような、通常の撮影カメラと、単一の撮影光学系と、光源とを組み合わせた構成を用いて、撮影する全ての波長において血流状態が近い状態で撮影を行える手法を以下に提示する。 Therefore, using a configuration that combines a normal shooting camera, a single shooting optical system, and a light source as described in this explanation, a method that enables shooting in a state where the blood flow state is close at all wavelengths to be shot is used. Presented below.

まず装置構成を説明する。照射する光源は、時間と共に発光波長を変化させることが可能な光源を用いる。このような光源の例としては、例えば、図11に示すような、複数波長のLEDがマトリックス状に配置されている光源801において、点灯するLEDを順次切り替えることで、時間と共に発光波長が変化するLED光源が挙げられる。光源801は、中心波長λ1のLED802と、中心波長λ2のLED803、中心波長λ3のLED804で構成される。ある時刻にはLED802だけが点灯し、別の時刻にはLED803だけが点灯、更に別の時刻にはLED804だけが点灯する。なお、光源はこの構成に限るものではなく、波長掃引レーザーなどであっても良い。そして、光検出器としては撮影波長に感度がある撮影カメラを使用する。 First, the device configuration will be described. As the light source to irradiate, a light source capable of changing the emission wavelength with time is used. As an example of such a light source, for example, in the light source 801 in which LEDs having a plurality of wavelengths are arranged in a matrix as shown in FIG. 11, the emission wavelength changes with time by sequentially switching the lighting LEDs. An LED light source can be mentioned. The light source 801 is composed of an LED 802 having a center wavelength λ1, an LED 803 having a center wavelength λ2, and an LED 804 having a center wavelength λ3. Only the LED 802 is lit at one time, only the LED 803 is lit at another time, and only the LED 804 is lit at another time. The light source is not limited to this configuration, and may be a wavelength sweep laser or the like. Then, as the photodetector, a photographing camera having sensitivity to the photographing wavelength is used.

次に、撮影方法を説明する。本説明における最適撮影波長探索法においては、本撮影と同様に、カフ等を用いて人為的な血流変動を生じさせる。本発明の知見から、カフ等を用いて人為的な血流変動を生じさせる場合、被撮影部位における血流変動が大きい時間は、カフの操作時刻からある一定の時間内であることが分かった。それは、被撮影部の差し渡しの距離を、毛細血管の血流が伝搬するのに要する時間と同程度である。典型的には、人体の手指であれば、差し渡しの距離が20mm程度、毛細血管の血流が0.3/mm程度であることから1.0/mmとするとおよそ1分以内である。この血流変動が大きい時刻を避けて撮影することにより、血流変動が比較的小さい時刻で撮影可能である。したがって、血流変動が小さい時刻の例としては、(1)カフ締め付け動作前の平常状態(何も締め付けていない状態)、(2)カフ締め付け後1分以上経った時刻、(3)カフ締め付け状態から解放して1分以上経った時刻、の3つの時間帯が挙げられる。 Next, a shooting method will be described. In the optimum imaging wavelength search method in the present description, an artificial blood flow fluctuation is caused by using a cuff or the like as in the main imaging. From the findings of the present invention, it was found that when an artificial blood flow fluctuation is caused by using a cuff or the like, the time during which the blood flow fluctuation at the imaged site is large is within a certain time from the operation time of the cuff. .. It is about the same as the time required for the blood flow in the capillaries to propagate through the distance of the part to be imaged. Typically, for the fingers of the human body, the passing distance is about 20 mm and the blood flow in the capillaries is about 0.3 / mm, so that 1.0 / mm is within about 1 minute. By avoiding the time when the blood flow fluctuation is large, it is possible to take a picture at the time when the blood flow fluctuation is relatively small. Therefore, examples of times when blood flow fluctuation is small are (1) normal state before cuff tightening operation (state where nothing is tightened), (2) time 1 minute or more after cuff tightening, and (3) cuff tightening. There are three time zones, one minute or more after being released from the state.

これらの中から少なくとも二つの時間帯において、光源波長を変えて撮影し、得られた同一波長の画像同士で差分処理する。例えば(1)、(2)、(3)の3つの時間帯それぞれにおいて、異なる3波長で撮影する場合の手順は、(1)の時間で3つの波長のLEDを順次点灯させ、それぞれの波長で血管像を撮影し、これを(2)の時間、(3)の時間でも同様に行うものである。 In at least two time zones from these, images are taken with different light source wavelengths, and the obtained images having the same wavelength are subjected to difference processing. For example, in the case of shooting at three different wavelengths in each of the three time zones (1), (2), and (3), the procedure is to turn on the LEDs of the three wavelengths in sequence in the time of (1) and each wavelength. The blood vessel image is taken with, and this is done in the same manner at the time of (2) and the time of (3).

各(1)、(2)、(3)の時間帯の撮影において、各波長での撮影画像の枚数は1枚に限るものではない。複数枚でも良い。複数枚撮影すれば、それらの画像を平均化処理することでランダムノイズの低減を行うことが出来る。但し、例えば各波長で血管画像を5枚撮影する場合、各波長での撮影作業は波長に対して交互に行うことが好ましい。つまり「波長1の1枚目⇒波長1の2枚目⇒…⇒波長1の5枚目⇒波長2の1枚目⇒波長2の2枚目⇒…⇒波長2の5枚目⇒波長3の1枚目⇒…」という撮影順序よりも次の撮影順序が好ましい。即ち、「波長1の1枚目⇒波長2の1枚目⇒波長3の1枚目⇒波長1の2枚目⇒波長2の2枚目⇒波長3の2枚目⇒…」という撮影順序が好ましい(図12)。 In the shooting in each of the time zones (1), (2), and (3), the number of shot images at each wavelength is not limited to one. Multiple sheets may be used. If a plurality of images are taken, random noise can be reduced by averaging those images. However, for example, when five blood vessel images are taken at each wavelength, it is preferable that the shooting work at each wavelength is performed alternately with respect to the wavelength. In other words, "1st sheet of wavelength 1 ⇒ 2nd sheet of wavelength 1 ⇒ ... ⇒ 5th sheet of wavelength 1 ⇒ 1st sheet of wavelength 2 ⇒ 2nd sheet of wavelength 2 ⇒ ... ⇒ 5th sheet of wavelength 2 ⇒ wavelength 3 The next shooting order is preferable to the shooting order of "first shot ⇒ ...". That is, the shooting order of "1st image of wavelength 1 ⇒ 1st image of wavelength 2 ⇒ 1st image of wavelength 3 ⇒ 2nd image of wavelength 1 ⇒ 2nd image of wavelength 2 ⇒ 2nd image of wavelength 3 ⇒ ..." Is preferable (Fig. 12).

最適な撮影波長を探索する場合、各波長の撮影時刻が異なることにより、その間に血流状態が変化してしまい、波長の違いによる血管像のコントラスト変動と血流変動によるコントラスト変動が弁別できなくなることを回避したい。このため、各波長での撮影時刻をなるべく近接させることが好ましい。各波長で複数枚撮影する場合には前述の撮影順序にすることで、各波長の撮影時刻の平均の時刻をなるべく近接させることが可能であるため好ましい。また撮影波長を振って複数の画像を撮影する場合、カメラの持つ感度の波長依存性や、生体が有する透過率の波長依存性などがあるため、どの撮影波長においても画像1枚あたりの露出時間が略同じになるように、照射光量を調整しておくことが好ましい。露出時間がどの波長の撮影でも揃っていることで、画像1枚の撮影に必要な露出時間をΔt〔秒〕とするとする。このとき、例えばカメラを動画撮影モードにしておいてフレームレートを1/Δt〔fps〕に設定することが可能であり、波長を変えた血管撮影を高速に簡易に行うことができ、好ましい。 When searching for the optimum shooting wavelength, the blood flow state changes during that time because the shooting time of each wavelength is different, and it becomes impossible to distinguish between the contrast fluctuation of the blood vessel image due to the difference in wavelength and the contrast fluctuation due to the blood flow fluctuation. I want to avoid that. Therefore, it is preferable that the shooting times at each wavelength are as close as possible. When a plurality of shots are taken at each wavelength, it is preferable to use the above-mentioned shooting order because the average time of the shooting times of each wavelength can be made as close as possible. In addition, when multiple images are taken by oscillating the shooting wavelength, the exposure time per image is taken at any shooting wavelength because of the wavelength dependence of the sensitivity of the camera and the wavelength dependence of the transmittance of the living body. It is preferable to adjust the amount of irradiation light so that It is assumed that the exposure time required for shooting one image is Δt [seconds] because the exposure time is the same for shooting at any wavelength. At this time, for example, it is possible to set the frame rate to 1 / Δt [fps] by setting the camera in the moving image shooting mode, and it is possible to easily perform angiography with different wavelengths at high speed, which is preferable.

二つの時間帯の選び方には以下の3通りがあるが、特に(1)と(2)の時間帯あるいは(2)と(3)の時間帯の画像を用いることは好適である。まず(1)と(2)の画像で差分処理する場合、(3)の時刻まで撮影を継続する必要が無い為、撮影作業を早く終われるという利点がある。さらに、(1)はカフを締め付けていない為に血流が大きい時間帯、(2)はカフ締め付けにより血流が小さい時間帯であるため、(1)の時間帯の画像と(2)の時間帯の画像は血管像の濃さが大きく異なっている可能性がある。このような画像を差分処理することで血管像を抽出すれば、コントラストが高い血管像を生成出来る可能性が高い。 There are the following three ways to select the two time zones, but it is particularly preferable to use images in the time zones (1) and (2) or the time zones (2) and (3). First, when the difference processing is performed on the images of (1) and (2), there is an advantage that the shooting work can be completed early because it is not necessary to continue shooting until the time of (3). Furthermore, (1) is the time zone when the blood flow is large because the cuff is not tightened, and (2) is the time zone when the blood flow is small due to the cuff tightening, so the image of the time zone (1) and (2) The images of the time zone may have very different blood vessel image density. If the blood vessel image is extracted by performing the difference processing of such an image, there is a high possibility that a blood vessel image having high contrast can be generated.

また(2)と(3)の画像で差分処理する場合、(1)と(2)の場合と同様に、(2)と(3)は互いに大きく血流が異なる時間帯であるため、(2)の時間帯の画像と(3)の時間帯の画像は血管像の濃さが大きく異なっている可能性がある。このような画像を差分処理することで血管像を抽出すれば、コントラストが高い血管像を生成出来る可能性が高い。
また、(2)、(3)の両方ともカフによる人為的な血流変動が強く生じている時間帯であるため、人体自身の制御による血流変動の影響が生じにくく好適である。
In addition, when the difference processing is performed on the images of (2) and (3), as in the case of (1) and (2), (2) and (3) are time zones in which the blood flow is significantly different from each other. There is a possibility that the density of the blood vessel image differs greatly between the image in the time zone of 2) and the image in the time zone of (3). If the blood vessel image is extracted by performing the difference processing of such an image, there is a high possibility that a blood vessel image having high contrast can be generated.
Further, since both (2) and (3) are in the time zone when the artificial blood flow fluctuation due to the cuff is strongly generated, the influence of the blood flow fluctuation due to the control of the human body itself is unlikely to occur, which is suitable.

上記撮影の結果、複数の波長それぞれにおいて差分画像を生成し、血管像のコントラストを比較する。そして血管像コントラストが最大である波長を最適な撮影波長と判定する。例えば各波長で(1)、(2)、(3)それぞれの時刻で5枚の画像を撮影した場合、(1)、(2)、(3)の時間の各波長の画像同士で位置合わせを行い、(1)、(2)、(3)それぞれの時間内で平均化処理した画像を生成する。これを各波長について行い、(1)、(2)、(3)の各時間について各波長の画像を1枚ずつ生成する。その後、各波長の画像においてROIの設定や血管画素、脂肪画素を設定し、同一波長の画像同士で差分処理を行う。この際、先述の本撮影と同様にROI内の血管像のコントラストを最大にする差分処理倍率を探索しコントラストを求める。 As a result of the above imaging, a difference image is generated at each of a plurality of wavelengths, and the contrast of the blood vessel image is compared. Then, the wavelength having the maximum blood vessel image contrast is determined to be the optimum imaging wavelength. For example, if five images are taken at each time of (1), (2), and (3) at each wavelength, the images of each wavelength at times (1), (2), and (3) are aligned with each other. To generate an image that has been averaged within each of the times (1), (2), and (3). This is performed for each wavelength, and one image of each wavelength is generated for each time of (1), (2), and (3). After that, the ROI is set, the blood vessel pixel, and the fat pixel are set in the image of each wavelength, and the difference processing is performed between the images of the same wavelength. At this time, the difference processing magnification that maximizes the contrast of the blood vessel image in the ROI is searched for and the contrast is obtained in the same manner as in the main imaging described above.

なお、上記の最適撮影波長の判定においては、差分画像を生成するために用いるフレームの選び方は「最大コントラストを得るフレーム」ではない。「撮影時刻が波長毎に僅かに異なるものの、各波長の撮影時に血流変化は殆ど生じない時間帯のフレーム」を選ぶことに主眼がある。また、上記の最適波長探索においては、仮定として、各波長に対して同じ血流状態で画像を撮影した場合、これらの画像から生成した各波長ごとの差分画像の血管像コントラストを最大とする波長は、他の血流状態において、次のようであるとしている。即ち、差分画像生成に用いるフレームをROI内の注目血管のコントラストが最大化するように選択しても、差分画像の血管像コントラストを最も高くする波長である、としている。 In the above determination of the optimum shooting wavelength, the method of selecting the frame used to generate the difference image is not "the frame for obtaining the maximum contrast". The main purpose is to select "a frame in a time zone in which the blood flow hardly changes during shooting at each wavelength, although the shooting time is slightly different for each wavelength". Further, in the above optimum wavelength search, it is assumed that when images are taken in the same blood flow state for each wavelength, the wavelength that maximizes the blood vessel image contrast of the difference image for each wavelength generated from these images. Assumes that in other blood flow conditions: That is, even if the frame used for generating the difference image is selected so as to maximize the contrast of the blood vessel of interest in the ROI, it is the wavelength that maximizes the blood vessel image contrast of the difference image.

上記の最適波長探索においては、下記も好適である。光源の波長として、例えばヘモグロビンと酸化ヘモグロビンの吸収が略等しくなる波長800nm近傍の波長の場合、動脈と静脈が共に撮影可能であり好適である。また、波長800nmの前後の波長の組なども好ましい。これは、動脈が強調される波長と静脈が強調される波長での撮影となり、動脈と静脈の区別をしやすくなるためである。 In the above optimum wavelength search, the following is also suitable. When the wavelength of the light source is, for example, a wavelength near 800 nm at which the absorption of hemoglobin and oxidized hemoglobin are substantially equal, both arteries and veins can be photographed, which is preferable. Further, a set of wavelengths around 800 nm is also preferable. This is because the imaging is performed at a wavelength at which the artery is emphasized and a wavelength at which the vein is emphasized, which makes it easier to distinguish between the artery and the vein.

血流変化が少ない時間帯の判定方法として、上記のようにカフ操作後ある一定時間の後、とする方法に加え、さらにその中から画素値の変動が小さい時間帯を選ぶのも良い。画素値の変動が小さいフレーム群の判定方法としては例えば下記がある。カフ操作による急激な血流変動に起因する画素値変動は手指の場合で典型的には10%程度である。そうであるので、これよりも十分に小さい血流変動値、例えば画素値の変動幅がその時の画素値の1%以下の変動に収まっている時間帯を、血流変動が小さい時間帯であると判定することが可能である。 As a method for determining a time zone in which there is little change in blood flow, in addition to the method of determining after a certain period of time after the cuff operation as described above, it is also good to select a time zone in which the fluctuation of the pixel value is small. For example, there are the following methods for determining a frame group in which the fluctuation of the pixel value is small. Pixel value fluctuations due to sudden blood flow fluctuations due to cuff operation are typically about 10% in the case of fingers. Therefore, a time zone in which the blood flow fluctuation value sufficiently smaller than this, for example, the fluctuation range of the pixel value is within 1% or less of the pixel value at that time, is a time zone in which the blood flow fluctuation is small. It is possible to determine that.

《保持台》
被験者の撮影部位を保持する機能を有する保持台を設けてもよい。単純な平面状であってもよいし、或いは撮影部位の形状に合わせた曲面形状でもよい。例えば撮影部位が手の場合、撮影光学系の光路を垂直にするか水平にするかでも、撮影部位の保持の仕方が異なるため、保持台形状は撮影光学系の光路に合わせて適宜好適な形状とすることが好ましい。
《Holding stand》
A holding table having a function of holding the imaged portion of the subject may be provided. It may be a simple planar shape, or it may be a curved surface shape that matches the shape of the imaging portion. For example, when the imaging part is a hand, the method of holding the imaging part differs depending on whether the optical path of the imaging optical system is vertical or horizontal. Therefore, the holding trapezoidal shape is appropriately suitable for the optical path of the imaging optical system. Is preferable.

照射光が保持台と撮影部位を透過する構成の場合、保持台は照射光に対して透過率が高い部材で構成されていることが望ましい。保持台の一部が光透過部材、或いは空気などの透明部材で構成され、残りの部分が遮光部材で構成され、照明光が撮影部位の所望の位置だけを照射する構成も好適である。また保持台は、被験者の体格や心臓の高さなどに応じて、その撮影部位の保持高さが可変である構成が好ましい。撮影する画像毎に保持高さを変化させる機能を有することも好ましい。このような構成にすることで、撮影画像毎に心臓と撮影部位の高さ関係が変化し、撮影部位の血圧もこれに対応して変化することで、撮影画像毎に血流量が異なり、血管による光吸収の強さが異なる画像を取得できる。 When the irradiation light is transmitted through the holding table and the imaging portion, it is desirable that the holding table is made of a member having a high transmittance with respect to the irradiation light. It is also preferable that a part of the holding table is made of a light transmitting member or a transparent member such as air, and the remaining part is made of a light shielding member, so that the illumination light irradiates only a desired position of the photographing portion. Further, it is preferable that the holding table has a structure in which the holding height of the imaging portion is variable according to the physique of the subject, the height of the heart, and the like. It is also preferable to have a function of changing the holding height for each image to be captured. With such a configuration, the height relationship between the heart and the imaging site changes for each captured image, and the blood pressure at the imaging site also changes accordingly, so that the blood flow rate differs for each captured image and the blood vessels. Images with different intensity of light absorption can be obtained.

保持台の温度が可変である構成でもよい。保持台が体温よりも少し温かい温度の場合、被験者の撮影部位も温まる為、撮影部位の血流量を増加させることが可能である。このことにより血管像がより濃く写る可能性がある。逆に保持台が体温よりも低温である場合、撮影部位の温度も低下するため、撮影部位の血流量が減少する可能性がある。このように、保持台の温度を可変とする機能を有することで、撮影画像毎に血流量が異なり、血管による光吸収の強さが異なる画像を取得できる。 The temperature of the holding table may be variable. When the holding table is slightly warmer than the body temperature, the imaged part of the subject is also warmed, so that the blood flow rate of the imaged part can be increased. This may result in a darker blood vessel image. On the contrary, when the holding table is lower than the body temperature, the temperature of the imaging site also decreases, so that the blood flow rate of the imaging site may decrease. As described above, by having the function of changing the temperature of the holding table, it is possible to acquire an image in which the blood flow rate is different for each photographed image and the intensity of light absorption by the blood vessel is different.

《カメラ(検出部)》
光検出器は、撮影波長に感度を有するカメラ、フォトディテクタなどを用いる。光検出器として、画像を取得可能なカメラを使用することが可能である。例えばデジタルデータを出力可能なカメラであれば、その出力は最終的に処理装置にデジタル画像データとして取りこむことが可能である。生体内部の血管像は、脂肪や筋肉、骨などの散乱体に囲まれているため、生体内散乱光が重畳し、淡い像となる。従って、生体内血管の撮影にカメラを用いる場合、階調が豊かで、僅かな光量の分布を確実に検知できる性能を有することが好ましい。前記カメラが有するノイズも小さいことが好ましい。
《Camera (detector)》
As the photodetector, a camera, a photodetector, or the like having sensitivity to the shooting wavelength is used. As a photodetector, it is possible to use a camera capable of acquiring an image. For example, in the case of a camera capable of outputting digital data, the output can be finally taken into a processing device as digital image data. Since the blood vessel image inside the living body is surrounded by scattering bodies such as fat, muscle, and bone, the scattered light in the living body is superimposed and becomes a faint image. Therefore, when a camera is used for photographing a blood vessel in a living body, it is preferable that the camera has a rich gradation and has a performance capable of reliably detecting a distribution of a small amount of light. It is preferable that the noise of the camera is also small.

また、カメラは静止画を撮影する機能を有する物のほかに、動画撮影を行う機能がある物でもよい。光検出器をフォトディテクタとし、受光位置をスキャンする光学系や光学素子と組み合わせて、受光位置信号と光量信号から取得画像を計算機内で再構成してもよい。フォトディテクタからの電圧信号はアナログ出力である為、これをAD変換してコンピュータ等の演算装置に取り込む場合には、ビット数が高いAD変換をしておくことが好ましい。フォトディテクタは単一素子である為、高速性、低ノイズ性に優れ、好適である。 Further, the camera may have a function of shooting a moving image in addition to a camera having a function of shooting a still image. The photodetector may be used as a photodetector, and the acquired image may be reconstructed in the computer from the light receiving position signal and the light intensity signal in combination with an optical system or an optical element that scans the light receiving position. Since the voltage signal from the photodetector is an analog output, it is preferable to perform AD conversion with a high number of bits when AD converting the voltage signal and incorporating it into an arithmetic unit such as a computer. Since the photo detector is a single element, it is excellent in high speed and low noise, and is suitable.

《処理装置》
処理装置では、カメラなどの光検出器からの信号を基に、血管像を抽出した画像を生成する。処理装置は例えばコンピュータなどであってもよい。必要に応じて光検出器からの信号を取り込む取り込みボードを有してもよい。撮影画像や各種演算処理で算出した最終画像を表示する為のディスプレイも有していることも好ましい。なお画像をディスプレイに表示する構成に限るものではなく、別の表示機器で画像などの情報を表示させてもよい。
<< Processing equipment >>
In the processing device, an image obtained by extracting a blood vessel image is generated based on a signal from a photodetector such as a camera. The processing device may be, for example, a computer. If necessary, it may have an capture board that captures a signal from a photodetector. It is also preferable to have a display for displaying a photographed image and a final image calculated by various arithmetic processes. The configuration is not limited to displaying an image on a display, and information such as an image may be displayed on another display device.

処理装置は、画像に対する各種演算処理を可能とするプログラムやアプリケーションを内蔵している。これらのプログラムを回路として実装したボード等を有していてもよい。処理装置は同時に、光源制御機能(光量変動のモニタ、抑制、光量調整、波長選択など)や保持台の制御機能も有していてもよい。 The processing device has a built-in program or application that enables various arithmetic processes on the image. You may have a board or the like on which these programs are mounted as a circuit. At the same time, the processing device may also have a light source control function (monitoring of light amount fluctuation, suppression, light amount adjustment, wavelength selection, etc.) and a control function of a holding table.

(実施例1)
以下、図5を参照して、本発明の実施例1による情報取得装置を含む撮影装置について説明する。図5は本実施例による装置を示す概略図である。撮影装置には、光源501と、保持台502と、撮影カメラ503、光源駆動電源504と、制御処理PC505と、モニタ506と、が設けられている。また、撮影対象となる検査物体は指507を示す。また指507と心臓の間にある不図示の上腕部には駆血帯を装着しており、制御処理PCからの信号により印加圧力を制御する。
(Example 1)
Hereinafter, a photographing apparatus including the information acquisition apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic view showing an apparatus according to this embodiment. The photographing device is provided with a light source 501, a holding table 502, a photographing camera 503, a light source driving power source 504, a control processing PC 505, and a monitor 506. The inspection object to be imaged indicates the finger 507. A tourniquet is attached to the upper arm (not shown) between the finger 507 and the heart, and the applied pressure is controlled by a signal from the control processing PC.

光源501は、指507に対して波長810nmの光を照射し、撮影カメラ503は手を透過した光を検出し、検出した光に基づいて画像信号を生成する。ここで、光源501は波長810nmのLEDをアレイ状に並べたものである。撮影カメラ503は波長810nmの光に感度を有しているカメラでありデジタル信号を出力する。また撮影カメラでは毎秒10フレームの動画撮影を160秒間行い、各フレームを画像データとして取得する。 The light source 501 irradiates the finger 507 with light having a wavelength of 810 nm, the photographing camera 503 detects the light transmitted through the hand, and generates an image signal based on the detected light. Here, the light source 501 is an array of LEDs having a wavelength of 810 nm. The photographing camera 503 is a camera having sensitivity to light having a wavelength of 810 nm and outputs a digital signal. Further, the photographing camera shoots a moving image of 10 frames per second for 160 seconds, and acquires each frame as image data.

また、撮影開始時には駆血帯での印加圧力は0mmHgである。次に撮影開始直後から30秒経過した時点で5秒間で駆血帯に160mmHgまで圧力を印加する。そして圧力印加後60秒経過した時点から5秒間で印加圧力を0mmHgに戻す。その後更に60秒間撮影し、撮影を終了する。この時の駆血帯の動作状態による印加圧力と時間の関係を図6に示す。駆血帯での印加圧力の制御は制御処理PC505から行う。 At the start of imaging, the applied pressure in the tourniquet is 0 mmHg. Next, when 30 seconds have passed from the start of imaging, pressure is applied to the tourniquet zone up to 160 mmHg in 5 seconds. Then, the applied pressure is returned to 0 mmHg in 5 seconds from the time when 60 seconds have passed after the pressure is applied. After that, shooting is performed for another 60 seconds, and the shooting is finished. FIG. 6 shows the relationship between the applied pressure and the time depending on the operating state of the tourniquet at this time. The applied pressure in the tourniquet is controlled from the control process PC505.

制御処理PC505は、撮影カメラ503で生成した画像信号を取り込む。制御処理PC505は、取り込んだ画像信号に基づいて画像データを生成し、生成した動画あるいは各フレームの画像をモニタ506に表示する。これにより、術者はモニタ506に表示される指507の撮影対象となる、注目する関節の血管の撮影結果を確認することができる。 The control processing PC 505 captures the image signal generated by the photographing camera 503. The control processing PC 505 generates image data based on the captured image signal, and displays the generated moving image or the image of each frame on the monitor 506. As a result, the operator can confirm the imaging result of the blood vessel of the joint of interest, which is the imaging target of the finger 507 displayed on the monitor 506.

また、制御処理PC505は、撮影した各フレームの血管の画像に対して、1フレーム目の血管像に対して2フレーム目以降の画像の血管像の位置合わせ演算処理を行う。ただし、血管像の位置合わせの基準とするフレームは1フレーム目に限るものではない。これにより、各フレームの画像は撮影中に生じた被験者の手の動きによる血管像の位置ずれが補正され、血管像が同じ位置に記録された画像となる。さらに、位置合わせ画像を10枚ずつ平均化した、平均化位置合わせ画像を生成する。撮影した1600枚の画像に対し、1から10枚目までの画像を平均化した平均化位置合わせ画像、2から11枚目までの平均化位置合わせ画像…、1591から1600枚目までの平均化位置合わせ画像を生成する。 Further, the control processing PC 505 performs an alignment calculation process of the blood vessel images of the images of the second and subsequent frames with respect to the blood vessel images of the first frame with respect to the images of the blood vessels of each frame taken. However, the frame used as the reference for the alignment of the blood vessel image is not limited to the first frame. As a result, the image of each frame corrects the misalignment of the blood vessel image due to the movement of the subject's hand that occurs during shooting, and the blood vessel image becomes an image recorded at the same position. Further, an averaged alignment image is generated by averaging 10 alignment images at a time. An averaged alignment image obtained by averaging the 1st to 10th images with respect to the 1600 images taken ..., an averaging of the 1591 to 1600th images. Generate an aligned image.

さらに、制御処理PC505は、撮影した血管像508の強度を評価し記憶する。まず、前記平均化位置合わせ画像内に、使用者がROI509を設定する。ROI509の設定は省くことも出来る。そして、この中にある各血管のコントラストを評価する為、各血管像上の第一の領域の画素520、522、524、526、528と、その近傍の各脂肪部の第二の領域の画素521、523、525、527、529を指定する。 Further, the control processing PC 505 evaluates and stores the intensity of the photographed blood vessel image 508. First, the user sets the ROI 509 in the averaged alignment image. The setting of ROI509 can be omitted. Then, in order to evaluate the contrast of each blood vessel in this, the pixels of the first region on each blood vessel image 520, 522, 524, 526, 528 and the pixels of the second region of each fat portion in the vicinity thereof. 521, 523, 525, 527, 529 are specified.

次に、制御処理PC505は、各フレームでの画素520、522、524、526、528と画素521、523、525、527、529の値を読み取り、記憶する。さらに、ROI509内の最低画素値も抽出し記憶する。そして、カフ操作後60秒以内(動作後1分以内)のフレームを含む平均化位置合わせ画像を両方の画像として選択する。カフ操作後とは、カフによる圧迫または圧迫解放の動作後ないし動作直後を意味する。各組み合わせについて、前記差分処理倍率kの値を0.5から2.0まで0.01刻みで変化させ、その全ての組み合わせについて、各差分画像データを生成する。各差分画像において第一の領域の画素と第二の領域の画素の複数の組のコントラストのうち最低の血管像のコントラストが0.3以上のフレームの組と差分倍率kを選択する。その中でさらに複数組のコントラストの平均コントラストが最も高い平均化位置合わせ画像の組と差分倍率kを選択する。そしてこれらの画像同士の差分画像を生成し、画面に表示する。なお、処理高速化の為には上記平均化位置合わせ画像の生成、平均化位置合わせ画像によるコントラスト評価ではなく、1枚の画像同士での差分処理による差分画像の血管像コントラストを評価しても良い。 Next, the control processing PC 505 reads and stores the values of the pixels 520, 522, 524, 526, 528 and the pixels 521, 523, 525, 527, and 259 in each frame. Further, the lowest pixel value in ROI509 is also extracted and stored. Then, the averaged alignment image including the frame within 60 seconds after the cuff operation (within 1 minute after the operation) is selected as both images. After the cuff operation means after or immediately after the operation of compression or compression release by the cuff. For each combination, the value of the difference processing magnification k is changed from 0.5 to 2.0 in increments of 0.01, and each difference image data is generated for all the combinations. In each difference image, a set of frames having the lowest contrast of the blood vessel image of 0.3 or more and a difference magnification k among the contrasts of a plurality of sets of pixels in the first region and pixels in the second region are selected. Among them, a set of averaged aligned images having the highest average contrast of a plurality of sets of contrasts and a difference magnification k are selected. Then, a difference image between these images is generated and displayed on the screen. In order to speed up the processing, it is possible to evaluate the blood vessel image contrast of the difference image by the difference processing between one image instead of the generation of the averaged alignment image and the contrast evaluation by the averaged alignment image. good.

平均化位置合わせ画像は、1つでもカフ操作後60秒以内のフレームを含んでいれば良い。つまり他のものが、カフ操作後60秒以外のフレームであっても良い。カフ操作後60秒以内のフレームを全く含まないのは採用できないが、少しでも含んでいれば、血管像は一定程度明瞭になる。但し、カフ操作後60秒以内のフレームが多い方が、少ない場合よりも血管像が明瞭になる可能性は高い。 The averaged alignment image may include at least one frame within 60 seconds after the cuff operation. That is, another frame may be a frame other than 60 seconds after the cuff operation. It cannot be adopted that the frame is not included at all within 60 seconds after the cuff operation, but if it is included even a little, the blood vessel image becomes clear to some extent. However, it is more likely that the blood vessel image becomes clearer when there are more frames within 60 seconds after the cuff operation than when there are few frames.

コントラスト評価により最適な画像Aと画像B及び差分処理倍率kを選択する。その上で、上記工程の際に選択した画像Aについて、画像Aに加え、画像Aより前の撮影時刻の連続する画像4枚と、後ろの時刻の連続する画像5枚とを合わせ10枚の画像で平均化した画像A’を生成する。画像Bも同様に処理し平均化した画像B’を生成する。そして画像A’と画像B’の差分画像を生成する。これについても、前述と同様にコントラストを算出してもよい。 The optimum image A and image B and the difference processing magnification k are selected by the contrast evaluation. Then, with respect to the image A selected in the above step, in addition to the image A, a total of 10 images including 4 images having a shooting time before the image A and 5 images having a continuous shooting time after the image A. Generate image A'averaged with images. Image B is also processed in the same manner to generate an averaged image B'. Then, a difference image between the image A'and the image B'is generated. For this as well, the contrast may be calculated in the same manner as described above.

制御処理PC505は、光源駆動電源504を用いて光源501の光量を制御することができる。また、制御処理PC505は、撮影カメラ503の感度や露出時間等の各種撮影条件を適切に調節することができる。これらの操作により、注目する関節の血管を高コントラストに撮影することが可能である。 The control processing PC 505 can control the amount of light of the light source 501 by using the light source drive power supply 504. Further, the control processing PC 505 can appropriately adjust various shooting conditions such as the sensitivity and the exposure time of the shooting camera 503. By these operations, it is possible to photograph the blood vessels of the joint of interest with high contrast.

画像内或いはROI内に動脈又は静脈以外に新生血管群と考えられる像が見いだされた場合には、更に解析処理を継続する。使用者あるいは制御処理PCにより、新生血管群内の画素(不図示)と、新生血管群外で且つ動脈および静脈でもない画素(不図示)を指定し、各画像における前者の画素の画素値と後者の画素の画素値を抽出する。そして両画素で表わされる血管像のコントラストが最大となる画像Cと画像D及び差分処理倍率kを見出し、画像Aと画像Bと同様に10枚の画像で平均化し、画像C’及び画像D’とする。そして画像C’と画像D’との差分画像を生成する。この操作により、新生血管群の画像ないし関連情報を抽出することができる。 If an image considered to be a new blood vessel group is found in the image or in the ROI other than the artery or vein, the analysis process is further continued. Pixels in the neovascular group (not shown) and pixels outside the neovascular group that are neither arteries nor veins (not shown) are specified by the user or the control processing PC, and the pixel values of the former pixels in each image are used. The pixel value of the latter pixel is extracted. Then, the image C, the image D, and the difference processing magnification k that maximize the contrast of the blood vessel images represented by both pixels are found, averaged with 10 images in the same manner as the images A and B, and the images C'and D' And. Then, a difference image between the image C'and the image D'is generated. By this operation, an image or related information of a new blood vessel group can be extracted.

上記実施例の変形例の動作について図8から図10のフローチャートを参照して説明する。まず、図8のフローチャートに沿って説明する。
(ステップ1)
上記の如く、複数の元画像を異なる撮影条件で撮影する。
(ステップ2)
上記の如く、何れも血流変動情報に基づいて選択した画像データを含んだ平均化元画像を複数生成する。これらは、次のステップ3の処理で用いられる。
The operation of the modified example of the above embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 8 to 10. First, it will be described with reference to the flowchart of FIG.
(Step 1)
As described above, a plurality of original images are shot under different shooting conditions.
(Step 2)
As described above, in each case, a plurality of averaging source images including the image data selected based on the blood flow fluctuation information are generated. These are used in the process of the next step 3.

(ステップ3)
平均化画像の差分処理画像を生成する。生成する差分画像は、係数をkとして、次の2つの演算により生成される画像である。差分画像は元画像のうちの2つを用いて、一方と他方の係数倍の差として定義される。
差分画像=平均化画像1−k×平均化画像11
差分画像=平均化画像11−k×平均化画像1
さらに、これらの画像は、kの値を0.5から2.0の間で0.01刻みで変化させて生成されるものである。そして、同様の操作を、異なる平均化画像同士に対して行い、差分画像を生成する。これらの差分画像は、前記制御処理PCの記憶部に保持される。
(Step 3)
Generate a difference processed image of the averaged image. The difference image to be generated is an image generated by the following two operations, where k is a coefficient. The difference image is defined as the difference between one and the other by a factor of two, using two of the original images.
Difference image = averaged image 1-k x averaged image 11
Difference image = averaged image 11-k x averaged image 1
Further, these images are generated by varying the value of k between 0.5 and 2.0 in 0.01 increments. Then, the same operation is performed on different averaged images to generate a difference image. These difference images are stored in the storage unit of the control processing PC.

このようにして、様々な元画像の組で、差分処理倍率も変えて多くの差分画像を生成し処理部に保持される。差分画像のデータそのものではなく、その関連情報(上記データセット)のみを保持し、必要時にそれに基づいて差分画像データを作成するようにしてもよい。 In this way, a large number of difference images are generated and held in the processing unit by changing the difference processing magnification with various sets of original images. It is possible to hold only the related information (the above data set) instead of the difference image data itself, and create the difference image data based on the related information (the above data set) when necessary.

(ステップ4)
さらに、制御処理PC505は、生成した差分画像の中の血管像コントラストを評価する。図5に示すように、まず、差分画像内にある各血管のコントラストを評価する為、各血管像上の画素と、その近傍の各脂肪部の画素を指定する。ここでは、上記各点は、指の関節近傍に配置する。各画素は単一の画素で指定する。前記血管画素は各血管の太さ方向の中央部に設定し、脂肪部の画素は、血管像の散乱によるボケを1mm程度と予測し、前記血管画素から血管の走行方向と略直交する方向に1mm離れた点に設定する。そして画素の画素値を取得する。さらに、最小画素値(不図示)も取得する。これらの取得した画素値に基づいて、血管のコントラストを算出し、評価する。
(Step 4)
Further, the control processing PC 505 evaluates the blood vessel image contrast in the generated difference image. As shown in FIG. 5, first, in order to evaluate the contrast of each blood vessel in the difference image, a pixel on each blood vessel image and a pixel of each fat portion in the vicinity thereof are designated. Here, each of the above points is arranged near the knuckles. Each pixel is specified by a single pixel. The blood vessel pixel is set in the central portion in the thickness direction of each blood vessel, and the pixel in the fat portion predicts that the blur due to scattering of the blood vessel image is about 1 mm, and the direction from the blood vessel pixel is substantially orthogonal to the traveling direction of the blood vessel. Set at a point 1 mm away. Then, the pixel value of the pixel is acquired. Further, the minimum pixel value (not shown) is also acquired. Based on these acquired pixel values, the contrast of blood vessels is calculated and evaluated.

(ステップ5)
血管像コントラストの平均が最大となる差分画像を選出する。このようにして、差分画像の血管コントラストに基づき、複数の差分画像から、出力画像を生成する為の差分画像を選択して対応づける。
(Step 5)
The difference image that maximizes the average of the blood vessel image contrast is selected. In this way, based on the blood vessel contrast of the difference image, the difference image for generating the output image is selected from the plurality of difference images and associated with each other.

(ステップ6)
次に、出力画像を生成する。出力画像は、次のように生成する。対応付けられた差分画像の最小画素値を0にするように全ての画素の画素値に同じ値を加える。更に、最大画素値を表示可能な最大値にするように全画素値に対し同じ倍率を乗じる。本実施例ではデータ処理を8bitで行い、画素値の表示可能な最大値も256である。従って、最大の画素値が画素値256になるような倍率を全画素に乗ずる。このようにして、対応付けられた差分画像を用いて、出力画像を生成する。
(Step 6)
Next, an output image is generated. The output image is generated as follows. The same value is added to the pixel values of all the pixels so that the minimum pixel value of the associated difference image is set to 0. Further, the same magnification is multiplied by all the pixel values so that the maximum pixel value becomes the maximum value that can be displayed. In this embodiment, data processing is performed in 8 bits, and the maximum displayable pixel value is 256. Therefore, all pixels are multiplied by a magnification such that the maximum pixel value is the pixel value 256. In this way, the output image is generated using the associated difference image.

上記過程において、制御処理PC505は、光源駆動電源504を用いて光源501の光量を制御することができる。また、制御処理PC505は、撮影カメラ503の感度や露出時間等の各種撮影条件を適切に調節することができる。これらの操作により、注目する関節の血管を高コントラストに撮影することが可能である。 In the above process, the control processing PC 505 can control the amount of light of the light source 501 by using the light source drive power source 504. Further, the control processing PC 505 can appropriately adjust various shooting conditions such as the sensitivity and the exposure time of the shooting camera 503. By these operations, it is possible to photograph the blood vessels of the joint of interest with high contrast.

さらに、動脈又は静脈以外に新生血管群と考えられる像が見いだされた場合には、更に解析処理を継続することができる。使用者或いは制御処理PCにより、新生血管群内の画素(不図示)と、新生血管群外で且つ動脈および静脈でもない画素(不図示)を指定し、最小画素値も把握して、新生血管群のコントラストを通常血管と同様に算出する。そして新生血管群コントラストが最も高い差分画像を選択し、これを最終的な出力画像とする。 Furthermore, if an image considered to be a new blood vessel group is found other than the artery or vein, the analysis process can be continued. Pixels in the new blood vessel group (not shown) and pixels outside the new blood vessel group that are neither arteries nor veins (not shown) are specified by the user or the control processing PC, and the minimum pixel value is also grasped to grasp the new blood vessel. The contrast of the group is calculated in the same manner as for normal blood vessels. Then, the difference image having the highest contrast of the neovascular group is selected, and this is used as the final output image.

即ち、図10のフローチャートのステップ7で示すように、ステップ6で生成した前記血管画像(血管像を見易くした画像)で、前記血管画素と前記脂肪画素の少なくとも一方を、それとは異なる位置に設定し直し、もう一度ステップ4からやり直すことができる。本実施例の情報取得装置を用いることで血管像508を抽出した画像を得ることができる。 That is, as shown in step 7 of the flowchart of FIG. 10, in the blood vessel image (image that makes the blood vessel image easy to see) generated in step 6, at least one of the blood vessel pixel and the fat pixel is set at a different position. You can start over and start over from step 4. By using the information acquisition device of this embodiment, an image obtained by extracting the blood vessel image 508 can be obtained.

図8と同様な図9のフローチャートを参照して他の例を説明する。
(ステップ1)
上記実施例と同様に行われる。
(ステップ9)
次に、制御処理PC505は、撮影した各フレームの血管の画像に対して、血管像を互いに位置合わせ処理をした位置合わせ画像を生成する。撮影した1600枚の画像に対し、第1フレームから第1600フレームまで、血管像を互いに位置合わせし、第1フレームから第1600フレームまでの位置合わせ画像をそれぞれ生成する。
Another example will be described with reference to the flowchart of FIG. 9 similar to that of FIG.
(Step 1)
It is performed in the same manner as in the above embodiment.
(Step 9)
Next, the control processing PC 505 generates an alignment image in which the blood vessel images are aligned with each other with respect to the image of the blood vessel of each frame taken. The blood vessel images are aligned with each other from the first frame to the 1600th frame with respect to the 1600 images taken, and the aligned images from the first frame to the 1600th frame are generated respectively.

(ステップ3)
上記と同様に行われる。
(ステップ14)
さらに、制御処理PC505は、生成した差分画像、及びその差分画像を生成する為に用いた位置合わせ済み画像の中の血管像コントラストを評価する。まず、前記差分画像及び位置合わせ済み画像内にある各血管のコントラストを評価する為、各血管像上の画素と、その近傍の各脂肪部の画素を指定する。ここでも、上記各点は、指の関節近傍に配置する。各画素は単一の画素で指定する。前記血管画素は各血管の太さ方向の中央部に設定し、脂肪部の画素は、血管像の散乱によるボケを1mm程度と予測し、前記血管画素から血管の走行方向と略直交する方向に1mm離れた点に設定する。そして画素の画素値を取得する。さらに、最小画素値(不図示)も取得する。
(Step 3)
It is done in the same way as above.
(Step 14)
Further, the control processing PC 505 evaluates the generated difference image and the blood vessel image contrast in the aligned image used for generating the difference image. First, in order to evaluate the contrast of each blood vessel in the difference image and the aligned image, a pixel on each blood vessel image and a pixel of each fat portion in the vicinity thereof are designated. Again, each of the above points is placed near the knuckles. Each pixel is specified by a single pixel. The blood vessel pixel is set in the central portion in the thickness direction of each blood vessel, and the pixel in the fat portion predicts that the blur due to scattering of the blood vessel image is about 1 mm, and the direction from the blood vessel pixel is substantially orthogonal to the traveling direction of the blood vessel. Set at a point 1 mm away. Then, the pixel value of the pixel is acquired. Further, the minimum pixel value (not shown) is also acquired.

これらの取得した画素値から、血管のコントラストを評価する。そして、血管像コントラストの平均値が最大となる差分画像を選出する。さらに、前記差分画像が、撮影した1600枚の位置合わせ済み画像よりもコントラストが高いことを確認する。撮影した1600枚の画像の血管像コントラストの評価においては、コントラストが負値になった場合、その画像の明暗を反転処理した画像を生成する。そして、その画像に対して、血管画素、脂肪画素の設定や最小画素の画素値の評価を行って血管像コントラストを再算出する。 The contrast of blood vessels is evaluated from these acquired pixel values. Then, the difference image having the maximum average value of the blood vessel image contrast is selected. Further, it is confirmed that the difference image has a higher contrast than the 1600 captured images that have been aligned. In the evaluation of the blood vessel image contrast of the captured 1600 images, when the contrast becomes a negative value, an image obtained by inverting the brightness of the image is generated. Then, the blood vessel image contrast is recalculated by setting the blood vessel pixel and the fat pixel and evaluating the pixel value of the minimum pixel for the image.

(ステップ15)
次に、出力画像を生成する。出力画像としては、血管像コントラストの平均値が最大である差分画像の血管像コントラストと、撮影した1600枚の画像の血管像コントラストとを比較し、最も大きい血管像コントラストを有する画像として、対応づける。
(Step 15)
Next, an output image is generated. As the output image, the blood vessel image contrast of the difference image having the maximum average value of the blood vessel image contrast is compared with the blood vessel image contrast of the 1600 captured images, and the image having the largest blood vessel image contrast is associated. ..

(ステップ16)
この画像の最小画素値を0にするように全ての画素の画素値に同じ値を加える。更に、最大画素値を表示可能な最大値にするように全画素値に対し同じ倍率を乗じて生成する。本例でもデータ処理を8bitで行い、画素値の表示可能な最大値も256である。従って、最大の画素値が画素値256になるような倍率を全画素に乗ずる。
(Step 16)
The same value is added to the pixel values of all the pixels so that the minimum pixel value of this image is set to 0. Further, it is generated by multiplying all the pixel values by the same magnification so that the maximum pixel value becomes the maximum value that can be displayed. In this example as well, data processing is performed in 8 bits, and the maximum displayable pixel value is 256. Therefore, all pixels are multiplied by a magnification such that the maximum pixel value is the pixel value 256.

なお、図8の例と同様に、次のようにしてもよい。即ち、図10のフローチャートのステップ7で示すように、ステップ16で生成した前記血管画像(血管像を見易くした画像)で、前記血管画素と前記脂肪画素の少なくとも一方を、それとは異なる位置に設定し直し、もう一度ステップ14からやり直す。 As in the example of FIG. 8, the following may be performed. That is, as shown in step 7 of the flowchart of FIG. 10, in the blood vessel image (image that makes the blood vessel image easy to see) generated in step 16, at least one of the blood vessel pixel and the fat pixel is set at a different position. Start over and start over from step 14.

505:制御処理PC(第一部乃至第四部)、508:血管 505: Control processing PC (Parts 1 to 4), 508: Blood vessel

Claims (31)

撮影部位の外部に配置され前記撮影部位の血流を変化させる血流変化部と組み合わすことにより、前記撮影部位に含まれる血管の血管像を取得する情報取得装置であって、
前記血流変化部の動作状態が異なる複数の撮影時刻に対応して前記撮影部位を撮影領域に含む複数の画像データを取得する第一部と、
前記血流変化部の動作直後の撮影時刻に対応して取得した画像データを含むように選択された前記複数の画像データから選ばれた異なる画像データ間で差分処理された差分画像データを生成する第二部と、
前記差分画像データおよび前記複数の画像データにおいて、血管に対応する領域の一部である第一の領域と、前記第一の領域に隣接し前記血管に対応する領域以外の領域の一部である第二の領域と、におけるデータを用いて指標データを取得する第三部と、
前記指標データに基づいて、前記差分画像データと前記複数の画像データを含む画像データ群から、コントラストが強調された血管像を含む画像データまたは前記コントラストが強調された血管像を含む画像データの関連情報を選択する第四部と、を有することを特徴とする情報取得装置。
It is an information acquisition device that acquires a blood vessel image of a blood vessel included in the imaging site by combining it with a blood flow changing portion that is arranged outside the imaging site and changes the blood flow of the imaging site.
The first part of acquiring a plurality of image data including the imaging site in the imaging region corresponding to a plurality of imaging times in which the operating state of the blood flow changing portion is different , and
Generating a difference processed difference of image data between different image data selected from a selected plurality of image data to include image data obtained in response to shooting time immediately after the operation of the blood flow changing portion Part 2 and
In the difference image data and the plurality of image data, a first region that is a part of a region corresponding to a blood vessel and a part of a region adjacent to the first region and other than the region corresponding to the blood vessel. In the second area, and in the third part, which acquires index data using the data in
Based on the index data, from the difference image data and the image data group including the plurality of image data , the relationship between the image data including the contrast-enhanced blood vessel image or the image data including the contrast-enhanced blood vessel image. information acquisition apparatus according to claim Rukoto that Yusuke and fourth parts of selecting information.
前記第四部は、前記指標データである、前記複数の第一の領域の画素値と前記複数の第二の領域の画素値及び画像データ内の画素値の最小値を用いて取得される評価値に基づいて前記選択を行うことを特徴とする請求項1に記載の情報取得装置。 The fourth part is an evaluation obtained by using the index data, the pixel value of the plurality of first regions, the pixel value of the plurality of second regions, and the minimum value of the pixel value in the image data. The information acquisition device according to claim 1, wherein the selection is made based on a value. 前記関連情報は、前記差分画像データを生成する前記第一部により取得された画像データの情報を含むデータセットであることを特徴とする請求項1または2に記載の情報取得装置。 The information acquisition device according to claim 1 or 2, wherein the related information is a data set including information of image data acquired by the first part that generates the difference image data. 記血流変化部を有することを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の情報取得装置。 Information acquiring apparatus according to any one of claims 1, characterized in that to have a pre-Eat flow change unit 3. 前記血流変化部の動作直後とは、撮影部位が指である場合、前記血流変化部の動作後1分以内であることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の情報取得装置。 The invention according to any one of claims 1 to 4 , wherein immediately after the operation of the blood flow changing portion is within 1 minute after the operation of the blood flow changing portion when the imaging site is a finger. Information acquisition device. 前記血流変化部の動作直後とは、撮影部位が指である場合、前記血流が0.3mm/秒の流速前記指の太さ相当の距離を伝搬するのに要する時間内であることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の情報取得装置。 Immediately after the operation of the blood flow change portion, when the imaging site is a finger, the blood flow is within the time required to propagate a distance corresponding to the thickness of the finger at a flow velocity of 0.3 mm / sec. The information acquisition device according to any one of claims 1 to 5, wherein the information acquisition device is characterized. 前記血管の血流を外部から変化させる血流変化部を有し、
前記第一部は、前記血流変化部の動作状態が異なる時刻での前記撮影部位を含む複数の画像データを取得し、
前記第二部は、前記血流変動情報として、前記第一の領域或いは前記第二の領域の画素値変動の時間微分値が所定の閾値より大きい時刻を用い、前記血流変動情報に基づいて選択した画像データには、前記画素値変動の時間微分値が所定の閾値より大きい時刻に撮影した画像データを含ませることを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の情報取得装置。
It has a blood flow changing part that changes the blood flow of the blood vessel from the outside,
The first part acquires a plurality of image data including the imaged portion at different times in the operating state of the blood flow changing portion.
The second part uses the time when the time differential value of the pixel value fluctuation in the first region or the second region is larger than a predetermined threshold value as the blood flow fluctuation information, and is based on the blood flow fluctuation information. The information acquisition according to any one of claims 1 to 3, wherein the selected image data includes image data taken at a time when the time differential value of the pixel value fluctuation is larger than a predetermined threshold value. apparatus.
前記血流変化部の動作とは、前記血流変化部による前記血管を含む撮影部位を有する被検体への圧迫の開始または前記被検体への圧迫の解放であることを特徴とする請求項4から7の何れか1項に記載の処理装置。 4. The operation of the blood flow changing portion is characterized in that the blood flow changing portion starts compression on a subject having an imaging site including the blood vessel or releases the compression on the subject. 7. The processing apparatus according to any one of 7. 前記第三部は、前記第一の領域と前記第二の領域がそれぞれ単一の画素で構成される場合には画素値を、前記第一の領域と前記第二の領域がそれぞれ複数の画素で構成される場合には複数の画素の画素値の平均値又は最大値又は最小値を、前記データとして取得して前記指標データを生成することを特徴とする請求項1からの何れか1項に記載の情報取得装置。 The third part is a pixel value when the first region and the second region are each composed of a single pixel, and the first region and the second region are each a plurality of pixels. Any one of claims 1 to 8 , characterized in that the average value or the maximum value or the minimum value of the pixel values of a plurality of pixels is acquired as the data to generate the index data in the case of being composed of The information acquisition device described in the section. 前記第二の領域は、前記第一の領域を通り第一の領域が配置される血管の軸方向と略直交する方向を持つ直線上の、前記第一の領域が配置される血管とそれに隣接する血管との間にありかつ画素値が最大または最小になる前記第一の領域から見て最も近い位置、に配置されることを特徴とする請求項1から9の何れか1項に記載の情報取得装置。 The second region is a straight line having a direction substantially orthogonal to the axial direction of the blood vessel through which the first region is arranged and adjacent to the blood vessel in which the first region is arranged. The invention according to any one of claims 1 to 9, wherein the image is located between the blood vessel and the blood vessel and at the position closest to the first region where the pixel value is maximum or minimum. Information acquisition device. 前記第二の領域は、前記第一の領域を通り第一の領域が配置される血管の軸方向と略直交する方向を持つ直線上の前記第一の領域から所定の距離の位置に配置され、前記所定の距離は生体の散乱係数に基づく点像関数の広がりに基づいて決定されることを特徴とする請求項1から9の何れか1項に記載の情報取得装置。 The second region is arranged at a predetermined distance from the first region on a straight line having a direction substantially orthogonal to the axial direction of the blood vessel through which the first region is arranged. The information acquisition device according to any one of claims 1 to 9, wherein the predetermined distance is determined based on the spread of a point image function based on the scattering coefficient of a living body. 前記第一の領域は関節に設定されることを特徴とする請求項1から11の何れか1項に記載の情報取得装置。 The information acquisition device according to any one of claims 1 to 11, wherein the first region is set in a joint. 前記第一の領域は、指の関節部分の動脈又は静脈又は新生血管群に対応する領域の少なくとも一部を設定することを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載の情報取得装置。 The information acquisition according to any one of claims 1 to 12, wherein the first region sets at least a part of a region corresponding to an artery or vein of a finger joint portion or a new blood vessel group. apparatus. 前記第三部は、前記差分画像データの複数の画像データにおいて、それぞれ、前記第一の領域のデータと前記第二の領域のデータと、を取得し、異なる2つの前記画像データの間の前記第一の領域のデータの差異と、異なる2つの前記画像データの間の前記第二の領域のデータの差異と、を用いて前記指標データを生成することを特徴とする請求項1から13の何れか1項に記載の情報取得装置。 In the plurality of image data of the difference image data, the third part acquires the data of the first region and the data of the second region, respectively, and takes the data between the two different image data. The index data according to claims 1 to 13, wherein the index data is generated by using the difference in the data in the first region and the difference in the data in the second region between two different image data. The information acquisition device according to any one item. 前記第一の領域と前記第二の領域との組は複数設定されることを特徴とする請求項1から14の何れか1項に記載の情報取得装置。 The information acquisition device according to any one of claims 1 to 14, wherein a plurality of pairs of the first region and the second region are set. 前記第三部は、前記差分画像データの一方の画像データにおける複数の第一の領域のデータをそれぞれα1、前記差分画像データの他の画像データにおける複数の第一の領域のデータをそれぞれα2、前記一方の画像データにおける複数の第二の領域のデータをそれぞれβ1、前記他の画像データにおける複数の第二の領域のデータをそれぞれβ2、kを正の定数とし、第一の領域と第二の領域の組み合わせで指定される血管像コントラストをCとするとき、
前記第四部は、それぞれの組の血管像コントラストC
C={(α1−k・α2)−(β1−k・β2)}/{(α1−k・α2)+(β1−k・β2)}
の平均値を最大にする前記画像データ及びkの組み合わせについて前記選択を行うことを特徴とする請求項15に記載の情報取得装置。
In the third part, the data of the plurality of first regions in one image data of the difference image data is α1, the data of the plurality of first regions in the other image data of the difference image data is α2, respectively. The data of the plurality of second regions in the one image data is β1, the data of the plurality of second regions in the other image data are β2, respectively, and k is a positive constant, and the first region and the second region are second. When the blood vessel image contrast specified by the combination of regions is C,
The fourth part is the blood vessel image contrast C of each set.
C = {(α1-k ・ α2)-(β1-k ・ β2)} / {(α1-k ・ α2) + (β1-k ・ β2)}
The information acquisition device according to claim 15, wherein the selection is made for the combination of the image data and k that maximizes the average value of.
前記第三部は、前記差分画像データの一方の画像データにおける複数の第一の領域のデータをそれぞれα1、前記差分画像データの他の画像データにおける複数の第一の領域のデータをそれぞれα2、前記一方の画像データにおける複数の第二の領域のデータをそれぞれβ1、前記他の画像データにおける複数の第二の領域のデータをそれぞれβ2、kを正の定数とし、第一の領域と第二の領域の組み合わせで指定される血管像コントラストをCとするとき、
前記第四部は、予め設定される基準コントラスト値Ciに対し、それぞれ組の血管像コントラストC
C={(α1−k・α2)−(β1−k・β2)}/{(α1−k・α2)+(β1−k・β2)}
の、Ciに対する標準偏差を最小化する前記画像データ及びkの組み合わせについて前記選択を行うことを特徴とする請求項15に記載の情報取得装置。
In the third part, the data of the plurality of first regions in one image data of the difference image data is α1, the data of the plurality of first regions in the other image data of the difference image data is α2, respectively. The data of the plurality of second regions in the one image data is β1, the data of the plurality of second regions in the other image data are β2, respectively, and k is a positive constant, and the first region and the second region are second. When the blood vessel image contrast specified by the combination of regions is C,
The fourth part is a set of blood vessel image contrast C with respect to a preset reference contrast value Ci.
C = {(α1-k ・ α2)-(β1-k ・ β2)} / {(α1-k ・ α2) + (β1-k ・ β2)}
The information acquisition device according to claim 15, wherein the selection is made for the combination of the image data and k that minimizes the standard deviation with respect to Ci.
前記第一部は、前記複数の画像データを用いて処理画像データを生成することを特徴とする請求項1から17の何れか1項に記載の情報取得装置。 The information acquisition device according to any one of claims 1 to 17, wherein the first part generates processed image data using the plurality of image data. 前記第一部は、前記処理画像データとして、撮影条件が近い画像データ同士を平均化処理して生成された画像データを取得することを特徴とする請求項18に記載の情報取得装置。 The information acquisition device according to claim 18, wherein the first part acquires image data generated by averaging image data having similar shooting conditions as the processed image data. 前記第一部は、各画像データで血管部が位置合わせされた画像データを取得することを特徴とする請求項1から19の何れか1項に記載の情報取得装置。 The information acquisition device according to any one of claims 1 to 19, wherein the first part acquires image data in which a blood vessel portion is aligned with each image data. 前記第二部は、2つの前記画像データの一方の係数倍と他方との差のデータである前記差分画像データを生成することを特徴とする請求項1から20の何れか1項に記載の情報取得装置。 The second part according to any one of claims 1 to 20, wherein the difference image data which is the data of the difference between the coefficient multiple of one of the two image data and the other is generated. Information acquisition device. 前記血流変動情報に係わる前記撮影部位の一領域は、前記第一の領域と前記第二の領域との少なくとも一方であることを特徴とする請求項1から21の何れか1項に記載の情報取得装置。 The invention according to any one of claims 1 to 21, wherein one region of the imaging site related to the blood flow fluctuation information is at least one of the first region and the second region. Information acquisition device. 前記撮影部位の血流を変化させるための血流変化部を、前記撮影部位を含む被験者に装着する工程と、
前記撮影部位の血流が異なるように複数の時刻で撮影することで撮影領域に前記撮影部位を含む複数の画像データを取得する第一工程と、
前記血流変化部の動作直後の撮影時刻に対応して取得した画像データを含むように選択された前記複数の画像データから選ばれた異なる画像データ間で差分処理された差分画像データを生成する第二工程と、
前記差分画像データおよび前記複数の画像データにおいて、血管に対応する領域の一部である第一の領域と、前記第一の領域に隣接し前記血管に対応する領域以外の領域の一部である第二の領域と、におけるデータを用いて指標データを取得する第三工程と、
前記指標データに基づいて、前記差分画像データと前記複数の画像データを含む画像データ群から、コントラストが強調された血管像を含む画像データまたは前記コントラストが強調された血管像を含む画像データの関連情報を選択する第四工程と、
有することを特徴とする情報取得方法。
A step of attaching a blood flow changing portion for changing the blood flow of the imaging site to a subject including the imaging site, and
The first step of acquiring a plurality of image data including the imaged area in the imaged area by photographing at a plurality of times so that the blood flow of the imaged part is different .
Generating a difference processed difference of image data between different image data selected from a selected plurality of image data to include image data obtained in response to shooting time immediately after the operation of the blood flow changing portion The second step to do
In the difference image data and the plurality of image data, it is a part of a first region which is a part of a region corresponding to a blood vessel and a region other than a region adjacent to the first region and corresponding to the blood vessel. In the second area, the third step of acquiring index data using the data in, and
Based on the index data, from the difference image data and the image data group including the plurality of image data , the relationship between the image data including the contrast-enhanced blood vessel image or the image data including the contrast-enhanced blood vessel image. The fourth step of selecting information and
Information acquisition method according to claim Rukoto to have a.
前記第一の領域と前記第二の領域との組は複数設定することを特徴とする請求項23に記載の情報取得方法。 The information acquisition method according to claim 23, wherein a plurality of pairs of the first region and the second region are set. 前記血流変動情報に係わる前記撮影部位の一領域は、前記第一の領域と前記第二の領域との少なくとも一方とすることを特徴とする請求項23または24に記載の情報取得装置。 The information acquisition device according to claim 23 or 24, wherein one region of the imaging site related to the blood flow fluctuation information is at least one of the first region and the second region. 前記第三工程において取得された指標データが所定の条件を満足させた時点で、前記第一工程を終了することを特徴とする請求項23から25の何れか1項に記載の情報取得方法。 The information acquisition method according to any one of claims 23 to 25, wherein the first step is terminated when the index data acquired in the third step satisfies a predetermined condition. 前記選択された画像データまたは関連情報を用いて、出力データを生成する第五工程を有することを特徴とする請求項23から26の何れか1項に記載の情報取得方法。 The information acquisition method according to any one of claims 23 to 26, further comprising a fifth step of generating output data using the selected image data or related information. 前記第四工程において、前記指標データに基づいて前記選択を行った後に、
再び前記第三工程で、前記第一の領域と前記第二の領域の少なくとも一方を、異なる位置に設定し直して、前記第四工程で再び前記選択を行うことを特徴とする請求項26または27に記載の情報取得方法。
In the fourth step, after making the selection based on the index data,
26 or claim 26, wherein at least one of the first region and the second region is reset to different positions in the third step, and the selection is made again in the fourth step. The information acquisition method according to 27 .
撮影に用いる光の波長を選択する工程を有することを特徴とする請求項23から28の何れか1項に記載の情報取得方法。 The information acquisition method according to any one of claims 23 to 28, which comprises a step of selecting a wavelength of light used for photographing. 血管を含む被検体に光を照射する光源と、
前記光源からの光で照射され、前記被検体を介して伝搬する光を検出し、信号を生成する検出部と、
前記検出部からの信号を用いて、血管に関する情報を取得する情報取得装置と、
を有する撮影装置であって、
前記情報取得装置は、請求項1から22のいずれか1項に記載の情報取得装置であることを特徴とする撮影装置。
A light source that irradiates a subject including blood vessels with light,
A detection unit that is irradiated with light from the light source, detects light propagating through the subject, and generates a signal.
An information acquisition device that acquires information about blood vessels using signals from the detection unit, and
It is a photographing device having
An imaging device according to any one of claims 1 to 22, wherein the information acquisition device is the information acquisition device.
前記光源から前記被検体に照射される光は、可視から近赤外帯域のうちの少なくとも一部の波長領域の光であることを特徴とする請求項30に記載の撮影装置。 The imaging device according to claim 30, wherein the light emitted from the light source to the subject is light in at least a part of the wavelength region from the visible to the near infrared band.
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