JPH01119765A - 領域分割方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は色彩情報を用いた画像の領域分割方法に係り、
特に血球像を白血球の核、細胞質、赤血球および背景の
領域に分割するのに好適な領域分割方法に関する。

〔従来の技術〕

従来のマスク・パターン抽出による血液像の領域分割は
、特開昭５８−８７６５１号に記載のように濃度ヒスト
グラムにより求めたしきい値を用いて色彩空間で分類し
ていた。このとき、濃度ヒストグラムからしきい値を求
めるのには、特開昭５８−２１１２７２号に記載のよう
に濃度ヒストグラムをビーク数によって分類し、分類し
た型に応じてしきい値を決定していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、この方法では必ずしも適確な領域分割が
行えないという欠点があった。白血球の細胞質Ｃは血球
の種類によって濃度的１面積的に変動が大きくなること
がある。とくに色フィルタの透過波長幅が広くなった場
合、細胞質Ｃと赤血球Ｒの濃度に差がなくなり、色彩空
間だけでしきい値を設定しても必ずしも適確に領域が抽
出できないなどの問題があった。

本発明の目的は、細胞質の変動を考慮に入れ、血球像を
その構成要素、白血球の核Ｎ、細胞質Ｃ９赤血球Ｒ９背
景Ｂの領域に安定に分割する領域分割方法を提供するこ
とにある。

ここで、血球像とは血液標本を光電変換手段を用いて電
気信号とした像を示し、５画像とは青色フィルタを通し
た血球像、ｇ画像とは緑色フィルタを通した画像、ｇ−
５画像とはｇ画像と５画像の差を取った血球像を示す。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、まず、血球像の中で比較的安定な背景Ｂと
白血球の核Ｎの領域を分割し、ついで赤血球Ｒと細胞質
Ｃが混在する領域を設定し、混在する領域での両者の分
割はしきい値と画像のフィルタリング処理を併用し、か
つ上記しきい値設定とフィルタリング処理を色空間での
赤血球Ｒと細胞質Ｃの分布形状に応じて行うことにより
、達成される。

〔作用〕

すなわち、血球像から背景Ｂを分割し、ついで白血球の
核Ｎ、細胞質Ｃおよび赤血球Ｒのｇ−ｂ像画の濃度ヒス
トグラムから核Ｎを分割して、細胞質Ｃと赤血球Ｒの混
在域を設定する。この混在域での分布は細胞質Ｃの色調
（淡橙、濃橙、淡青。

濃青）により、各々第１図（ａ）〜（ｄ）に示すように
なる。したがって、この混在域での濃度分布から細胞質
の色調を判断し、淡橙の場合（第１図（ａ））は赤血球
の一部をも細胞質とするしきい値を設定し、さらに色空
間でのしきい値処理で誤抽出された細い帯状の赤血球の
部分パターンを画像の空間的な処理を行うことにより除
去する。

実際には、他の場合も赤血球の部分パターンを誤抽出さ
れるが、淡橙の場合に比べて誤抽出されたパターンの太
さが細いために画像の空間的処理を行う回数が少なくて
良い、このように、細胞質Ｃの色調を濃度分布から推定
してしきい値を設定し、かつ推定値をもとに画像の空間
的処理の回数も制御することにより、血球像の領域分割
が正確かつ効率的に行える。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例によって詳細に説明する。

第２図は、本発明を実施するための装置構成を示す。ま
ず、塗抹・染色した標本を色フィルタを介して光電変換
装置！！（図示省略）により変換した濃度信号を画像メ
モリ１に記憶する。画像メモリ１は複数フレームで構成
されており、各色フィルタに対応する画像と演算画像（
ｇ−５画像）などを記憶する。画像メモリ１の出力は最
小値検出回路２としきい値回路４に供給される。最小値
検出回路２は入力画像の最小値を検出し、計算機５の入
力とする。一方１画像メモリ１の出力はしきい値回路４
に入力され、計算機５から指示されたしきい値処理を行
った後、？ａ度ヒストグラム作成回路３および画像処理
回路６に出力する。濃度ヒストグラム回路３はしきい値
処理された画像データの′ａ度ヒス１−グラムを作成し
、訓算機５の入力とする。また１画像処理回路６は、入
力された画像データから画像の平均濃度を求め計算機５
の入力としたり、内部の画像メモリに入力した画像デー
タを一時記憶し、ｉｉ！ｉｉ像の太め、ａめ処理などの
フィルタリング処理を行い再びしきい値回路４に出力す
る。このとき、しきい値回路４は計算機５からの指示に
より、画像メモリ１の出力と画像処理回路６の出力から
しきい値処理により領域分割した結果を画像メモリ１に
出力する。

以下、計算機５で行う処理手順について、第３図から第
６図を用いて説明する。なお、第３図は計算ａ５の処理
手順を示すフローチャート、第４図（、）〜（ｅ）は領
域分割方法の手順を示す図である。

まず、計算機５は最小値検出回路２により２画像の最小
値ｍｉｎ（ｇ）を得る（ステップＳｌ）。

また、画像の最小値を得るには濃度ヒストグラムＨｇよ
り直接最小値を求めることも可能である。

次に、検出した最低濃度ｍｉｎ（ｇ）とあらかじめ定め
られた２画像の最高濃度ＵＬを用いて、ＴｇＢ＝（ＵＬ
　　ｍｉｎ（ｇ））ａｗ＋ｍｉｎ（ｇ）の演算をして第
４図（ａ）に示す背景Ｂとその他を分けるしきい値Ｔｇ
Ｂを求める（ステップＳ２）。但し、Ｗは定数であり１
例えば０．１６　である。

次に、計算機５はしきい値ＴｇＢをしきい値回路４に設
定して１ｇ画像がＴｇＢ以上のｇ−５画像の濃度ヒスト
グラムＨｇｂＢを濃度ヒストグラム作成回路３より求め
、一方、しきい値回路４と画像処理回路６により２画像
がＴｇＢ未満の５画像とｇ　−す画像の平均濃度ＡｂＢ
、　ＡｇｂＢを求める（ステップＳ３）。

次に、ヒストグラムＨｇｂＢから第４図（ｂ）に示す核
Ｎを分けるしきい値Ｔ　ｇｂＮとヒストグラム型式を求
める（ステップＳ４）。

次に、しきい値ＴｇＢとＴ　ｇｂＮ　をしきい値回路４
に設定して、第４図（ｎ）に示すように、２画像がＴｇ
Ｂ以上かつｇ−５画像がＴ　ｇｂＮ以上である５画像の
濃度ヒストグラムＨｂａ′ｉ’を求める（ステップＳ５
）。

次に、第４図（ｃ）に示すように、ヒストグラムＨｂ”
’Ｎのピーク濃度Ｐｂ　と半（＋ｌ［、？ｈｂ’。

ｈｂ’を求め赤血球の存在率Ｒｒを、 ｉ＝１ 但し、 ｍ：９度の最大値 で求める（ステップＳ６）。ここで、αは定数であり、
例えば３である。

次に、赤血球の存在率Ｒｒの値により、第４図（ｄ）に
示す細胞質Ｃを分ける２つのしきい値ＴｂＣ，ＴｇｂＣ
を求める。

１、Ｒｒ≦Ｃｒのとき、 とする（ステップＳ７）。ここでγ、δは定数であり、
例えばＯである。

２、’Ｒｒ＞Ｃｒのとき、ヒストグラムＨｇｂＢの型式
に対応した値を設定する（ステップｓ８）。

このとき、第３図（ｂ）に示すようにヒストグラムＨｇ
ｂＢの低濃度側のピーク濃度Ｐｇｂと半値幅ｈｇｂ’　
を求め。

Ｔｇｂ’＝　Ｐｇｂ＋　ｋｏ　・（Ｐｇｂ　−ｈｇｂ’
）とする。ここでｋｏは定数であり、例えば１である。

ヒストグラムの型式は第５図（ａ）〜（ｈ）に示すよ、
うに、３０型、２０型、２１型。

２２型、２３型、２４型、１０型、１１型の８つのタイ
プに分類する。しきい値ＴｂＣはこの８つのタイプに応
じて設定する。すなわち、第６図に示すように、ヒスト
グラムＨｂＢ’Ｎの分布がらオフセット値Ｖｏｆｆ以上
の分布の最小値ｍ　ｉ　ｎ（ｂ）、最大値ｍａｘ（ｂ）
を求めしきい値を。

Ｄｆｉ　　≦ＴｂＣ≦Ｄｕ 但し、ＤＱ　　＝Ｐｂ Ｄｕ＝ｋｚ・（ｍａｘ（ｂ）−ｍｉｎ（ｂ））＋ｍ１ｎ
（ｂ）の範囲内で多段あるいは連続的に設定するにこで
ｋｌは定数であり、例えば０．５５　である。

しきい値ＴｂＣは１例えば濃度ヒストグラムが第５図（
ａ）、（ｂＬ　（ｇ）、（ｈ）に示す３０型。

２０型、１０型そして１１型の場合は細胞質Ｃと赤血球
Ｒには差があるとして、 ＴｂＣ＝ＤＱ とする。濃度ヒストグラムが２１型の場合は、さらに分
布のピーク位置関係により、 ＴｂＣ＝　Ｄρ か ＴｂＣ＝　　ｋｘ　・（Ｄｕ　−Ｄ　Ｑ　）＋Ｄ　Ｑを
選択する。ここでに２は定数であり、例えば０．７５で
ある。濃度ヒストグラムが２２型の場合は、 ＴｂＣ＝　　Ｄ　ｕ　＋　ｋ　ｓ とするにこでｋｓは定数であり５例えば−５である。濃
度ヒストグラムが２３型、２４型の場合は、 ＴｂＣ＝　ｋａ　・（Ｄ　ｕ−Ｄ　Ｑ）＋Ｄ　Ｑとする
。ここでに４は定数であり、例えば０．５である。

ここで、Ｃｒは定数であり、例えば０．２　である。

次に、しきい値Ｔｇ’、　Ｔｂ’、　Ｔｇｂｏをしきい
値回路４に設定し、ｇ画像がＴｇＢ以上かつ５画像がＴ
ｂＣ未満かつｇ−５画像がＴ　ｇｂ０以上を胞体パター
ンとして画像処理回路６に記憶し、濃度ヒストグラムＨ
ｇｂＢに対応した回数だけ太め、細め処理を繰り返しノ
イズ成分の除去を行う（ステップＳ９）。例えば、Ｔｂ
ＣをＤｕと設定した濃度ヒストグラム型式の場合は、ま
ず太め処理を１回行った後、細め処理を２回続けて行い
、最後に太め処理を１回行う。Ｔｂ’をＤＱ以外と設定
した濃度ヒストグラム型式の場合は、まず太め処理を１
回行つた後、細め処理を５回続けて行い、最後に太め処
理を４回行う。

次に、しきい値回路４にしきい値ＴｇＢを設定し、ｇ画
像がＴｇＢ未満またはノイズ成分除去後の胞体パターン
のと画像の濃度ヒストグラムＨｇＲを求める（ステップ
５１１）。

次に、ヒストグラムＨｇ　Ｒから第４図（ｅ）に示すよ
うに核Ｎを分けるしきい値ＴｇＮを求める（ステップ５
１１）。

すなわち、背景Ｂはｇ画像がＴｇＢ未満の領域、核Ｎは
ｇ−５画像がＴ　ｇｂＮ以上かつｇ画像がＴｇＮ以上の
領域、細胞質Ｃは胞体パターンから核Ｎを除いた領域、
赤血球Ｒは胞体パターンと′＋１”Ｉ景Ｂを除いた領域
とすることにより分割できる。ここで、濃度ヒストグラ
ムの型式分類およびＴｇｂＮ、　ＴｇＮの求め方につい
ては特開昭５８−２１１２７２号に詳しい。

また１画像の最小値、最大値を濃度ヒストグラムより求
めるときは第６図に示すようにオフセット値以上の分布
から求めるとノイズの影響を受けないでより安定に求ま
る。さらにしきい値ＴｇＢは濃度ヒストグラムＨｇより
直接求めることも可能である。しきい値Ｔ　ｇｂＮは背
景を除いたｇ−５画像の濃度ヒストグラムＨｇｎＢより
求めたが、ｇ−５画像の濃度ヒストグラムＨｇＢから求
めることも可能である。また、しきい値ＴｇＮは、胞体
パターンに対応した濃度ヒストグラムＨｇ”Ｎより求め
ることも可能であるが、必要に応じて省略しても良い。

〔発明の効果〕

本発明によれば、血液像の構成要素白血球の核Ｎ、細胞
質Ｃ１赤血球Ｒ９背景Ｂを分けるしきい値と画像のフィ
ルタリング処理の回数を色空間での分布に応じて設定で
きるので、各構成要素の領域分割を正確かつ効率的に行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明による血球像の領域分割
の原理を説明するための図、第２図は本発明による領域
分割を行うための装置構成を示すブロック図、第３図は
第２図における計算機５の処理手順を示すフローチャー
ト、第４図（ａ）〜（ｅ）は本発明による領域分割方法
の手順を示す説明図、第５図（ａ）〜（ｈ）はヒストグ
ラムの型式を説明するための図、第６図は本発明による
しきい値の設定範囲を説明するための図である。 １・・・画像メモリ、２・・・最小値検出回路、３・・
・温度ヒストグラム作成回路、４・・・しきい値回路、
５・・・第）図 ′４２図 第１．図 第３図 第４図 第５図 ｔ？Ｌ） （ｂ）（Ｃ） （ぺ）　　　　　　　　　　　　　　　（ａ）（千） （ｌ））（ｈ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光電変換手段により波長別に入力された赤成分、緑
   成分、青成分の血球像（以下各々、ｒ画像、ｇ画像、ｂ
   画像と略す。）を用いて、血球を白血球の核、細胞質、
   赤血球、背景の領域に分割する領域分割方法において、
   上記ｇ画像の濃度ヒストグラムから背景とその他とを分
   ける第１のしきい値を求め、ｇ画像とｂ画像の差（以下
   ｇ−ｂ画像と略す）の濃度ヒストグラムから核とその他
   を分ける第２のしきい値を求め、核と背景を除く上記ｇ
   −ｂ画像の濃度ヒストグラムから赤血球と細胞質を分け
   る第３のしきい値と上記ｂ画像の濃度ヒストグラムから
   赤血球と細胞質を分ける第４のしきい値を複数個求め、
   上記第３のしきい値と上記第４のしきい値を上記ｇ−ｂ
   画像の濃度ヒストグラムの形状に連動して決定し、上記
   第１、第２、第３および第４のしきい値を用いて上記４
   つの領域に分割することを特徴とする領域分割方法。 ２、上記ｂ画像の濃度ヒストグラムから赤血球の存在の
   有無を求め、赤血球が存在しないとき上記第３のしきい
   値と上記第４のしきい値を各々の背景の平均濃度とする
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の領域分割
   方法。 ３、上記ｇ画像が上記第１のしきい値以上かつ上記ｇ−
   ｂ画像が上記第３のしきい値以上かつ上記ｂ画像が上記
   第４のしきい値以上の領域を細胞質と核の領域とし、上
   記細胞質と核の画像にノイズ除去処理を施す回数を上記
   ｇ−ｂ画像の濃度ヒストグラムの形状に連動して設定す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の領域分
   割方法。 ４、上記細胞質と核の画像と背景画像以外を赤血球領域
   と定めることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   領域分割方法。 ５、上記赤血球領域を除いた上記ｇ像の濃度ヒストグラ
   ムから細胞質と核を分ける第５のしきい値を求め、上記
   ｇ−ｂ画像が上記第３のしきい値以上かつ上記ｇ画像が
   上記第５のしきい値以上の領域を核とすることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の領域分割方法。 ６、上記細胞質と核の画像から上記核の領域を除いた領
   域を細胞質とすることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の領域分割方法。