JP6827786B2 - 輪郭抽出装置、輪郭抽出方法およびプログラム - Google Patents
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Description
図1は、実施の形態の輪郭抽出装置1の構成を示す図である。輪郭抽出装置1は、SPECT画像を入力する画像入力部2と、入力されたSPECT画像に映った診断対象の臓器の輪郭を抽出する制御部3と、抽出された輪郭データを出力する出力部4とを有している。輪郭抽出装置1は、CPU、RAM、ROM、ハードディスク、モニタ、キーボード、マウス等を備えたパソコンで構成される。ROMに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、以下に説明する輪郭抽出装置1の機能が実現される。このように輪郭抽出装置1を実現するためのプログラムも本発明の範囲に含まれる。
(1)初期化
まず、SPECT画像の各スライスにおいて、閾値を超えるピクセルを脳内候補とし、それ以外のピクセルを脳外または脳脊髄液(cerebrospinal fluid、以下「CSF」という)の候補とすることによって、SPECT画像を2値化する。以下、脳外及び脳脊髄液の候補を総称して「CSF候補」という。
(2)ノイズ除去
2値化されたSPECT画像のマップに平滑化フィルタ(例えば、メジアンフィルタ)をかけ、孤立した微小な脳内候補ピクセルを除去する(1次ノイズ除去)。1次ノイズ除去後の脳内候補に対してラベリングを行い、ラベル面積が10ピクセル以下の部分は脳内候補から外し、CSF候補に変更する(2次ノイズ除去)。続いて、隣り合うピクセルをつないでクラスターを作る。
(3)穴埋め
2次ノイズ除去後のマップを水平方向および垂直方向にトレースし、脳内候補ピクセル間にあるCSF候補ピクセルを脳内候補とする。
(4)脳内判定
水平方向のトレースにおいて、左右画像両端から連続するCSF候補ピクセルは脳外と判定する。次に、脳外ピクセルと隣接(左右上下)するCSF候補ピクセルは、脳外と判定する。
(5)頭皮判定
脳内候補ピクセルのうち、周囲20mmに脳外ピクセルが存在するピクセルは頭皮と判定する。
(6)輪郭整形
SPECT画像のマップに対してノイズ除去フィルタ(例えば、メジアンフィルタ)をかけることにより輪郭を整形し、脳内候補を脳内領域として決定する。
次に、第2の実施の形態の輪郭抽出装置について説明する。第2の実施の形態の輪郭抽出装置の基本的な構成は、第1の実施の形態の輪郭抽出装置1と同じであるが(図1参照)、第2の実施の形態の輪郭抽出装置は、ヒストグラム生成部32におけるヒストグラム生成の仕方が異なる。
次に、第3の実施の形態の輪郭抽出装置について説明する。第3の実施の形態の輪郭抽出装置の基本的な構成は、第2の実施の形態の輪郭抽出装置と同じであるが(図1参照)、第3の実施の形態の輪郭抽出装置は、ヒストグラム生成部32におけるヒストグラム生成の仕方が異なる。
(1)本実施の形態の輪郭抽出装置は、医用画像を入力する画像入力部と、入力された医用画像において、前記医用画像の画素値を階級とし、画素値に対応するピクセル数に基づく値を度数とするヒストグラムであって、前記医用画像の外縁部のピクセルに中央にあるピクセルよりも大きな重み付けを行って、度数を求めたヒストグラムを生成するヒストグラム生成部と、前記ヒストグラムの階級値の低い方から前記ヒストグラムの極値点の探索を行い、最初に見つかった極大点の次に現れる極小点に基づいて、画像の輪郭を抽出するための閾値を決定する閾値決定部と、前記閾値を用いて前記医用画像を2値化して、前記臓器の輪郭を決定する輪郭決定部とを備える。この構成により、ヒストグラム上で脳内放射能由来の画素値の領域と脳外放射能由来の画素値の領域とを区別し、輪郭抽出に用いる閾値を設定し、輪郭の抽出を適切に行うことができる。ここで、医用画像は、核医学画像であってもよい。
2 画像入力部
3 制御部
31 基準点設定部
32 ヒストグラム生成部
33 閾値決定部
34 輪郭決定部
Claims (13)
- 医用画像を入力する画像入力部と、
前記医用画像の画素値を階級とし、画素値に対応するピクセル数に基づく値を度数とするヒストグラムであって、前記医用画像の外縁部のピクセルに中央にあるピクセルよりも大きな重み付けを行って、前記医用画像について、度数を求めたヒストグラムを生成するヒストグラム生成部と、
前記ヒストグラムの階級値の低い方から前記ヒストグラムの極値点の探索を行い、最初に見つかった極大点の次に現れる極小点に基づいて、画像の輪郭を抽出するための閾値を決定する閾値決定部と、
前記閾値を用いて前記医用画像を2値化して、臓器の輪郭を決定する輪郭決定部と、
を備える輪郭抽出装置。 - 入力された医用画像において、診断対象となる臓器の中に基準点を設定する基準点設定部を備え、
前記ヒストグラム生成部は、前記基準点と各ピクセルとの位置関係に応じて重み付けを行って度数を求めてヒストグラムを生成する請求項1に記載の輪郭抽出装置。 - 前記基準点設定部は、前記医用画像の有効視野の中心を基準点として決定する請求項2に記載の輪郭抽出装置。
- 前記基準点設定部は、前記医用画像中の位置の入力を受け付け、入力された位置を前記基準点とする請求項2に記載の輪郭抽出装置。
- 体軸の上下方向に関して前記基準点より上の領域については、前記基準点からの距離に応じて前記重み付けを行う請求項2乃至4のいずれかに記載の輪郭抽出装置。
- 前記基準点以下の領域については、体軸に平行な直線からの距離に応じて前記重み付けを行う請求項2乃至5のいずれかに記載の輪郭抽出装置。
- 入力された医用画像において、診断対象となる臓器の中に、体軸の上下方向について位置の異なる第1の基準点と第2の基準点を設定する基準点設定部を備え、
前記ヒストグラム生成部は、上にある前記第1の基準点より上の領域については、前記第1の基準点からの距離に応じて前記重み付けを行い、下にある前記第2の基準点より下の領域については、前記第2の基準点からの距離に応じて前記重み付けを行う請求項1に記載の輪郭抽出装置。 - 前記基準点設定部は、前記第1の基準点と前記第2の基準点との間の領域における、三次元の医用画像の各スライスの中心に基準点を設定し、各スライス上のピクセルに対して、そのスライスに設定した基準点からの距離に応じて前記重み付けを行う請求項7に記載の輪郭抽出装置。
- 診断対象が脳である場合には、前記基準点設定部は、体軸の上下方向に関して線条体よりも上に前記基準点を設定する請求項2乃至6のいずれかに記載の輪郭抽出装置。
- 診断対象が脳である場合には、前記基準点設定部は、体軸の上下方向に関して線条体よりも上に前記第1の基準点を設定し、線条体よりも下に前記第2の基準点を設定する請求項7または8に記載の輪郭抽出装置。
- 医用画像が核医学画像である、請求項1乃至10のいずれかに記載の輪郭抽出装置。
- 医用画像において診断対象の臓器の輪郭を抽出する方法であって、
輪郭抽出装置が医用画像の入力を受け付けるステップと、
輪郭抽出装置が、前記医用画像の画素値を階級とし、画素値に対応するピクセル数に基づく値を度数とするヒストグラムであって、前記医用画像の外縁部のピクセルに中央にあるピクセルよりも大きな重み付けを行って、前記医用画像について、度数を求めたヒストグラムを生成するステップと、
輪郭抽出装置が、前記ヒストグラムの階級値の低い方から前記ヒストグラムの極値点の探索を行い、最初に見つかった極大点の次に現れる極小点に基づいて、画像の輪郭を抽出するための閾値を決定するステップと、
輪郭抽出装置が、前記閾値を用いて前記医用画像を2値化して、前記臓器の輪郭を決定するステップと、
を備える輪郭抽出方法。 - 医用画像において診断対象の臓器の輪郭を抽出するためのプログラムであって、コンピュータに、
医用画像の入力を受け付けるステップと、
前記医用画像の画素値を階級とし、画素値に対応するピクセル数に基づく値を度数とするヒストグラムであって、前記医用画像の外縁部のピクセルに中央にあるピクセルよりも大きな重み付けを行って、前記医用画像について、度数を求めたヒストグラムを生成するステップと、
前記ヒストグラムの階級値の低い方から前記ヒストグラムの極値点の探索を行い、最初に見つかった極大点の次に現れる極小点に基づいて、画像の輪郭を抽出するための閾値を決定するステップと、
前記閾値を用いて前記医用画像を2値化して、前記臓器の輪郭を決定するステップと、
を実行させるプログラム。
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