JPH0327484A - Method and device for deciding circular pattern - Google Patents

Method and device for deciding circular pattern

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JPH0327484A
JPH0327484A JP1162906A JP16290689A JPH0327484A JP H0327484 A JPH0327484 A JP H0327484A JP 1162906 A JP1162906 A JP 1162906A JP 16290689 A JP16290689 A JP 16290689A JP H0327484 A JPH0327484 A JP H0327484A
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area
value
image
circular pattern
region
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JP1162906A
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Japanese (ja)
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Masashi Hara
昌司 原
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To decide the level of probability that a prescribed area is the area in a circular pattern by obtaining the respective mean values in two directions of the absolute value or the square value of the difference of picture data in a prescribed area designated on a radiation picture. CONSTITUTION:When the circular pattern of a tumor shadow, etc., and an area where the linear patterns of a blood vessel shadows, etc., crowd, for instance, on a breast X-ray picture are compared and observed, the tumor shadow has the comparatively less fine variation of density and is flat, but in the area where the blood vessel shadows. etc., crowd, the fine variation in one direction appears more frequently (the blood vessel shadow, etc., extends in a definite direction frequently). On the basis of this observed result, the prescribed area is decided whether it is the area where the blood vessel shadows, etc., crowd or not according to the means value of two directions different from each other. Thus, it can be decided by comparatively high probability whether the prescribed area is the area in the circular pattern or not.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、画像パターン認識方法および装置に関し、詳
細には、放射線画像の所定領域が該放射線画像を構成す
る円形パターン内の領域である蓋然性の高低を判定する
円形パターン判定方法および装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to an image pattern recognition method and apparatus, and more particularly, the present invention relates to an image pattern recognition method and apparatus, and more particularly, the present invention relates to an image pattern recognition method and apparatus, and more particularly, to a method and an apparatus for recognizing image patterns. The present invention relates to a circular pattern determination method and apparatus for determining the height of a circular pattern.

(従来の技術) 記録された放射線画像を読み取って画像データを得、こ
の画像データに適切な画像処理を施した後、画像を再生
記録することは種々の分野で行なわれている。たとえば
、後の画像処理に適合するように設計されたガンマ値の
低いX線フイルムを用いてX線画像を記録し、このX線
画像が記録されたフイルムからX線画像を読み取って電
気信号(画像データ)に変換し、この画像データに画像
処理を施した後コピー写真等に可視像として再生するこ
とにより、コントラスト,シャープネス,粒状性等の画
質性能の良好な再生画像を得ることが行なわれている(
特公昭81−5193号公報参照)。
(Prior Art) It is practiced in various fields to read a recorded radiation image to obtain image data, perform appropriate image processing on this image data, and then reproduce and record the image. For example, an X-ray image is recorded using an X-ray film with a low gamma value designed to be compatible with later image processing, and the X-ray image is read from the film on which the X-ray image was recorded and electrical signals ( By performing image processing on this image data and then reproducing it as a visible image in a copy photograph, etc., it is possible to obtain a reproduced image with good image quality performance such as contrast, sharpness, and graininess. (
(See Japanese Patent Publication No. 81-5193).

また本願出願人により、放射線(X線,α線,β線,γ
線,電子線.紫外線等)を照射するとこの放射線エネル
ギーの一部が蓄積され、その後可視光等の励起光を照射
すると蓄積されたエネルギーに応じて輝尽発光を示す蓄
積性蛍光体(輝尽性蛍光体)を利用して、人体等の被写
体の放射線画像情報をシート状の蓄積性蛍光体に一旦記
録し、この蓄積性蛍光体シートをレーザー光等の励起光
で走査して輝尽発光光を生ぜしめ、得られた輝尽発光光
を光電的に読み取って画像データを得、この画像データ
に基づき被写体の放射線画像を写真感光材料等の記録材
料、CRT等に可視像として出力させる放射線画像記録
再生システムがすでに提案されている(特開昭55−1
2429号,同5B−11395号,同55−1133
472号,同56−104845号.同55− 116
340号等)。
In addition, the applicant has proposed radiation (X-rays, α-rays, β-rays, γ-rays, etc.)
Ray, electron beam. When irradiated with ultraviolet rays, etc., a part of this radiation energy is accumulated, and then when excitation light, such as visible light, is irradiated, a stimulable phosphor (stimulable phosphor) that exhibits stimulated luminescence is produced according to the accumulated energy. The radiation image information of a subject such as a human body is recorded once on a sheet of stimulable phosphor, and this stimulable phosphor sheet is scanned with excitation light such as a laser beam to generate stimulated luminescence. A radiation image recording and reproducing system that photoelectrically reads the obtained stimulated luminescence light to obtain image data, and outputs a radiation image of the subject as a visible image to a recording material such as a photographic light-sensitive material, a CRT, etc. based on this image data. has already been proposed (Japanese Unexamined Patent Publication No. 55-1
No. 2429, No. 5B-11395, No. 55-1133
No. 472, No. 56-104845. 55-116
340 etc.).

このシステムは、従来の銀塩写真を用いる放射線写真シ
ステムと比較して極めて広い放射線露出域にわたって画
像を記録しうるという実用的゛な利点を有している。す
なわち、蓄積性蛍光体におい3 4 ては、放射線露光量に対して蓄積後に励起によって輝尽
発光する発光光の光量が極めて広い範囲にわたって比例
することが認められており、従って種々の撮影条件によ
り放射線露光量がかなり大幅に変動しても、蓄積性蛍光
体シートより放射される輝尽発光光の光量を読取ゲイン
を適当な値に設定して光電変換手段により読み取って電
気信号に変換し、この電気信号を用いて写真感光材料等
の記録材料、CRT等の表示装置に放射線画像を可視像
として出力させることによって、放射線露光量の変動に
影響されない放射線画像を得ることができる。
This system has the practical advantage of being able to record images over a much wider range of radiation exposure than conventional radiographic systems using silver halide photography. In other words, for stimulable phosphors3 4 , it is recognized that the amount of emitted light that is stimulated and emitted due to excitation after accumulation is proportional to the amount of radiation exposure over an extremely wide range. Even if the amount of radiation exposure varies considerably, the amount of stimulated luminescence light emitted from the stimulable phosphor sheet is read by a photoelectric conversion means by setting the reading gain to an appropriate value and converted into an electrical signal. By using this electrical signal to output a radiation image as a visible image to a recording material such as a photographic light-sensitive material or a display device such as a CRT, a radiation image that is not affected by fluctuations in radiation exposure amount can be obtained.

上記X線フイルムや蓄積性蛍光体シート等を用いたシス
テム、特に人体の医療診断用として構或されたシステム
において、近年、単に観察(診断)に適した良好な画質
性能を備えた再生画像を得ることに加えて、画像の自動
認識が行なわれてきている(たとえば特開昭62−12
5481号公報参照)。
In recent years, in systems using the above-mentioned X-ray film, stimulable phosphor sheets, etc., especially systems designed for medical diagnosis of the human body, it has become increasingly difficult to reproduce reproduced images with good image quality suitable for simple observation (diagnosis). In addition to image recognition, automatic recognition of images has also been carried out (for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No.
(See Publication No. 5481).

ここで画像の自動認識とは、画像データに種々の処理を
施すことにより、複雑な放射線画像から目的とするパタ
ーンを抽出する操作をいい、たとえば人体の胸部X線画
像のような種々の線状,円形状のパターンの入り混じっ
た非常に複雑な画像から、たとえば腫瘍に対応する陰影
を抽出する操作等をいう。
Automatic image recognition here refers to the operation of extracting a desired pattern from a complex radiographic image by performing various processes on the image data. , an operation to extract, for example, a shadow corresponding to a tumor from a very complex image containing a mixture of circular patterns.

このように複雑な放射線画像(たとえば人体の胸部X線
画像)において目的とするパターン(たとえば腫瘍影)
を抽出し、その抽出したパターンを明示した可視画像を
再生表示することにより、観察者の観察の補助(たとえ
ば医師の診断の補助)を行なわせることができる。
A target pattern (for example, a tumor shadow) in such a complex radiographic image (for example, a chest X-ray image of a human body)
By extracting the pattern and reproducing and displaying a visible image clearly showing the extracted pattern, it is possible to assist the observer in observation (for example, assist the doctor in diagnosis).

(発明が解決しようとする課題) 上記特開昭82−125481号公報には、たとえば人
体の胸部X線画像上の腫瘍影(円形パターンの一例)の
認識を行なうために3つの同心円から或る実空間フィル
タを用いてX線画像上を走査し、円形パターンを抽出す
る方法が記載されている。
(Problems to be Solved by the Invention) In the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 82-125481, for example, in order to recognize a tumor shadow (an example of a circular pattern) on a chest X-ray image of a human body, A method is described in which a real space filter is used to scan an X-ray image and extract a circular pattern.

しかし上記フィルタは、円形パターンを抽出する精度が
必ずしも十分ではなく、たとえば血管影等の線状陰影が
密集した領域を円形パターンとして抽出してしまうこと
も多い。
However, the above-mentioned filter does not necessarily have sufficient accuracy in extracting circular patterns, and often extracts areas where linear shadows, such as blood vessel shadows, are densely packed together as circular patterns.

本発明は、上記事情に鑑み、放射線画像上に指定された
所定領域が、血管影等の線形パターンの集合した領域で
あるか否かを判別することにより該所定領域が円形パタ
ーン内の領域である蓋然性の高低を判定する円形パター
ン判定方法および装置を提供することを目的とするもの
である。
In view of the above-mentioned circumstances, the present invention provides a method for determining whether a predetermined region designated on a radiographic image is a region where a linear pattern such as a blood vessel shadow is assembled, thereby determining whether the predetermined region is a region within a circular pattern. It is an object of the present invention to provide a circular pattern determination method and device for determining the level of a certain probability.

(課題を解決するための手段) 本発明の円形パターン判定方法は、 被写体の放射線画像を表わす画像データに基づいて、前
記放射線画像の所定領域内の互いに近接する画素に対応
する前記画像データの差分を、前記放射線画像上の互い
に異なる二方向のそれぞれについて多数求め、 前記各方向毎に、多数の前記差分の、絶対値または二乗
値の平均的な値を求め、 前記二方向の前記平均的な値に基づいて、前記所定領域
が前記放射線画像を構成する円形パターン内の領域であ
る蓋然性の高低を判定することを特徴とするものである
(Means for Solving the Problems) A circular pattern determination method of the present invention includes, based on image data representing a radiation image of a subject, differences between the image data corresponding to pixels that are close to each other in a predetermined region of the radiation image. are obtained in large numbers for each of two different directions on the radiation image, and for each direction, an average value of the absolute value or the square value of the large number of differences is obtained, and the average value in the two directions is obtained. The present invention is characterized in that the probability that the predetermined region is a region within a circular pattern constituting the radiation image is determined based on the value.

また、本発明の円形パターン判定装置は、被写体の放射
線画像を表わす画像データに基づいて、前記放射線画像
の所定領域内の互いに近接する画素に対応する前記画像
データの差分を、前記放射線画像上の互いに異なる二方
向のそれぞれについて多数求める差分演算手段、 前記各方向毎に、多数の前記差分の、絶対値または二乗
値の平均的な値を求める平均演算手段、および 前記二方向の前記平均的な値に基づいて、前記所定領域
が前記放射線画像を構或する円形パターン内の領域であ
る蓋然性の高低を判定する判定手段を備えたことを特徴
とするものである。
Further, the circular pattern determination device of the present invention calculates the difference between the image data corresponding to pixels close to each other in a predetermined area of the radiographic image based on the image data representing the radiographic image of the subject. difference calculation means for calculating a large number of differences in each of two different directions; average calculation means for calculating an average value of the absolute value or square value of the large number of differences for each of the directions; The present invention is characterized by comprising a determining means for determining, based on the value, the probability that the predetermined region is a region within a circular pattern constituting the radiographic image.

ここで、前記「平均的な値」とは、典型的には相加平均
演算により求めた値をいうが、これのみでなく、たとえ
ば相乗平均値,メジアン値, (最大値一最小値)/2
等平均値に置き換え得る種々の演算により求めた値を含
むものである。ただし、以後簡単のため、これらを代表
して「平均値」と呼ぶ。
Here, the above-mentioned "average value" typically refers to a value obtained by an arithmetic mean calculation, but is not limited to this, for example, a geometric mean value, a median value, (maximum value - minimum value) / 2
It includes values obtained by various calculations that can be replaced with equal average values. However, for the sake of simplicity, these will be referred to as "average values" hereinafter.

7 8 また、前記「所定領域」は、たとえば前述した特開昭6
2−125481号公報に記載されたフィルタや後述す
る種々のフィルタ等を用いて放射線画像上を走査するこ
とにより、円形パターン候補として抽出された領域であ
ってもよいが、前記所定領域は必ずしもこのようにフィ
ルタを用いて円形パターン候補として抽出された領域で
ある必要はなく、たとえば対象とする放射線画像上に仮
想的に縦横に引いた多数の線分により区切られた領域の
ひとつずつを前記所定領域としてもよく、またはオペレ
ータが放射線画像を観察しながら該放射線画像上に所定
領域をマニュアルで指定してもよいものである。上記の
ようにして放射線画像上に指定された所定領域が、本発
明により円形パターン内の領域である蓋然性が高いと判
定された場合、さらにその蓋然性を高める場合は、その
所定領域内またはその付近についてたとえば前述したよ
うなフィルタ走査等を行なってもよい。
7 8 Further, the above-mentioned "predetermined area" is, for example,
The predetermined region may be a region extracted as a circular pattern candidate by scanning a radiation image using the filter described in Publication No. 2-125481 or various filters described later, but the predetermined region is not necessarily a circular pattern candidate. For example, it does not have to be a region extracted as a circular pattern candidate using a filter, for example, each region separated by a large number of line segments virtually drawn vertically and horizontally on the target radiation image is extracted as a circular pattern candidate. Alternatively, the operator may manually designate a predetermined region on the radiographic image while observing the radiographic image. If the predetermined area specified on the radiographic image as described above is determined to have a high probability of being an area within a circular pattern according to the present invention, and if the probability is to be further increased, the predetermined area is within or near the predetermined area. For example, filter scanning as described above may be performed.

(作  用) たとえば人体の胸部X線画像上の腫瘍影等の円形パター
ンと血管影等の線形パターンが密集した領域とを比較観
察した結果、腫瘍影内は濃度の細かな変動は比較的少な
く平坦であるが、血管影等が密集した領域内は、一方向
に細かな変動を有する場合が多い(血管影等がほぼ一定
の方向に延びている場合が多い)ことを見い出した。
(Effect) For example, as a result of comparing and observing a circular pattern such as a tumor shadow on a chest X-ray image of a human body with an area where linear patterns such as blood vessel shadows are densely packed, it is found that there are relatively few small fluctuations in density within the tumor shadow. It has been found that, although the area is flat, there are many cases where there are small fluctuations in one direction (the blood vessel shadows and the like extend in a substantially constant direction) in a region where blood vessel shadows and the like are densely packed.

本発明はこの観察結果に基づいてなされたものであり、
前述した特徴により、互いに異なる二方向の平均値に基
づいて前記所定領域が血管影等が密集した領域であるか
否かを判別することができ、これにより該所定領域が円
形パターン内の領域であるか否かをかなり高い蓋然性を
もって判定することができる。
The present invention was made based on this observation,
With the above-mentioned features, it is possible to determine whether or not the predetermined area is an area where blood vessel shadows etc. are dense based on the average values in two different directions, and thereby it is possible to determine whether the predetermined area is an area within a circular pattern. It is possible to determine with a fairly high probability whether or not there is.

(実 施 例) 以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明す
る。尚、ここでは前述した蓄積性蛍光体シートを用い、
人体の肺内に典型的には略球形として生じる腫瘍の陰影
を抽出する例について説明する。この腫瘍影は典型的に
は可視画像上では周囲と比べ白っぽい(濃度が低い)略
円形パターンとして現われる。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, the above-mentioned stimulable phosphor sheet was used,
An example of extracting the shadow of a tumor that typically occurs in a roughly spherical shape within the lungs of a human body will be described. This tumor shadow typically appears on a visible image as a whitish (low density) approximately circular pattern compared to the surrounding area.

第2図は、X線撮影装置の一例の概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of an example of an X-ray imaging apparatus.

このX線撮影装置10のX線源11からX線l2が人体
13の胸部ISaに向けて照射され、人体l3を透過し
たX線12aが蓄積性蛍光体シ一ト14に照射されるこ
とにより、人体の胸部13aの透過X線画像がシーM4
に蓄積記録される。
X-rays 12 are irradiated from the X-ray source 11 of the X-ray imaging device 10 toward the chest ISa of the human body 13, and the X-rays 12a that have passed through the human body 13 are irradiated to the stimulable phosphor sheet 14. , the transmitted X-ray image of the human chest 13a is
is accumulated and recorded.

第3図は、蓄積性蛍光体シート上に蓄積記録された胸部
X線画像の一例を模式的に表わした図である。
FIG. 3 is a diagram schematically showing an example of a chest X-ray image accumulated and recorded on a stimulable phosphor sheet.

蓄積性蛍光体シ一トl4のほぼ全面に肺のX線画像15
が形戊されている。
An X-ray image 15 of the lung is displayed on almost the entire surface of the stimulable phosphor sheet 14.
is being shaped.

本実施例においては、図に破線で示すようにこのシ一ト
14のxy方向に引いた多数の線分を想定し、これらの
線分で区切られる各領域D.を本発明にいう所定領域と
して、これら各領域D.が円形パターン内の領域である
蓋然性の高低が判定され、この判定をX線画像全面に渡
って繰り返すことによりX線画像上に腫瘍影と考えられ
る領域が抽出される。
In this embodiment, a large number of line segments drawn in the x and y directions of this sheet 14 are assumed, as shown by broken lines in the figure, and each area D. As the predetermined area referred to in the present invention, each of these areas D. The probability that the area is within the circular pattern is determined, and by repeating this determination over the entire X-ray image, a region that is considered to be a tumor shadow is extracted on the X-ray image.

第4図は、X線画像読取装置の一例と、本発明の一実施
例を内包するコンピュータシステムとを表わした斜視図
である。
FIG. 4 is a perspective view showing an example of an X-ray image reading device and a computer system incorporating an embodiment of the present invention.

第3図に示すようなX線画像が記録された蓄積性蛍光体
シ一ト14がX線画像読取装置20の所定位置にセット
される。この所定位置にセットされた蓄積性蛍光体シー
トl4は、モータ21により駆動されるエンドレスベル
ト等のシート搬送手段22により、矢印Y方向に搬送(
副走査)される。一方、レーザー光源23から発せられ
た光ビーム24はモータ25により駆動され矢印方向に
高速回転する回転多面鏡26によって反射偏向され、f
θレンズ等の集束レンズ27を通過した後、ミラー28
により光路を変えて前記シ一ト14に入射し副走査の方
向(矢印Y方向)と略垂直な矢印X方向に主走査する。
A stimulable phosphor sheet 14 on which an X-ray image as shown in FIG. 3 has been recorded is set at a predetermined position in the X-ray image reading device 20. The stimulable phosphor sheet l4 set at a predetermined position is transported in the direction of arrow Y by a sheet transport means 22 such as an endless belt driven by a motor 21 (
sub-scanning). On the other hand, a light beam 24 emitted from a laser light source 23 is reflected and deflected by a rotating polygon mirror 26 that is driven by a motor 25 and rotates at high speed in the direction of the arrow.
After passing through a focusing lens 27 such as a θ lens, a mirror 28
The optical path is changed by , and the light enters the sheet 14 and is main-scanned in the direction of arrow X, which is substantially perpendicular to the direction of sub-scanning (direction of arrow Y).

シ一トl4の励起光24が照射された箇所からは、蓄積
記録されているX線画像情報に応じた光量の輝尽発光光
29が発散され、この輝尽発光光29は光ガイド30に
よって導かれ、フォトマルチプライヤ(光電子増倍管)
 31によって光電的に検出される。
Stimulated luminescence light 29 is emitted from the location where the excitation light 24 of the sheet 14 is irradiated, and the amount of stimulated luminescence light 29 corresponds to the accumulated and recorded X-ray image information. guided, photomultiplier (photomultiplier tube)
31 photoelectrically detected.

11 12 上記光ガイド30はアクリル板等の導光性材料を成形し
て作られたものであり、直線状をなす入射端面30aが
蓄積性蛍光体シ一ト14上の主走査線に沿って延びるよ
うに配され、円環状に形成された射出端面30bにフォ
トマルチプライヤ31の受光面が結合されている。入射
端面30aから光ガイド30内に入射した輝尽発光光2
9は、該光ガイド30の内部を全反射を繰り返して進み
、射出端面30bから射出してフォトマルチプライヤ3
lに受光され、X線画像を表わす輝尽発光光29がフォ
トマルチプライヤ31によって電気信号に変換される。
11 12 The light guide 30 is made by molding a light-guiding material such as an acrylic plate, and has a linear entrance end surface 30a aligned along the main scanning line on the stimulable phosphor sheet 14. A light-receiving surface of the photomultiplier 31 is coupled to an emitting end surface 30b which is arranged to extend and formed in an annular shape. Stimulated luminescent light 2 entering the light guide 30 from the incident end surface 30a
9 travels inside the light guide 30 by repeating total reflection, exits from the exit end surface 30b, and enters the photomultiplier 3.
The photomultiplier 31 converts the stimulated luminescence light 29, which is received by the photomultiplier 31 and represents an X-ray image, into an electrical signal.

フォトマルチプライヤ31から出力されたアナログ出力
信号SOは対数増幅器32で対数的に増幅され、A/D
変換器33でディジタル化され、電気信号としての画像
データS1が得られる。
The analog output signal SO output from the photomultiplier 31 is logarithmically amplified by the logarithmic amplifier 32, and the A/D
The data is digitized by a converter 33, and image data S1 as an electrical signal is obtained.

得られた画像信号S1は、コンピュータシステム40に
入力される。このコンピュータシステム40は、本発明
の一例を構成するものであり、CPUおよび内部メモリ
が内蔵された本体部41,補助メモリとしてのフロッピ
ィディスクが挿入されドライブされるドライブ部42,
オペレータがこのコンピュータシステム40に必要な指
示等を人力するためのキーボード43および必要な情報
を表示するためのCRTディスプレイ44から構成され
ている。
The obtained image signal S1 is input to the computer system 40. This computer system 40 constitutes an example of the present invention, and includes a main body part 41 in which a CPU and an internal memory are built-in, a drive part 42 into which a floppy disk as auxiliary memory is inserted and driven,
It is comprised of a keyboard 43 for an operator to input necessary instructions to the computer system 40, and a CRT display 44 for displaying necessary information.

コンピュータシステム40に人力された画像データS1
に基づいて、第3図に示す各領域DI,について、以下
のようにして該各領域D1が腫瘍影内の領域である蓋然
性の高低の判定が行なわれる。
Image data S1 manually input to the computer system 40
Based on this, for each region DI shown in FIG. 3, the probability that each region D1 is within the tumor shadow is determined as follows.

第1A図,第IB図は、第3図に示す多数の領域のひと
つD.が、それぞれ真正の腫瘍影内および血管等の密集
した領域内の領域である場合の、該領域D.のX線画像
を示す図である。各図において破線9に囲まれた領域が
第3図に示すように区切られたひとつの領域D.であり
、各グラフは領域D1内のX方向,y方向のプロファイ
ル(画像データS1をプロットしたもの)である。
FIGS. 1A and 1B illustrate D., one of the many areas shown in FIG. D. is a region within a true tumor shadow and within a dense region such as a blood vessel, respectively. FIG. 2 is a diagram showing an X-ray image of FIG. In each figure, the area surrounded by the broken line 9 is one area D. Each graph is a profile (image data S1 is plotted) in the X direction and the y direction within the region D1.

腫瘍影は、X方向,y方向とも中央付近に谷を有する比
較的平坦なプロファイルを有し、血管等が密集した領域
では、ほとんどの場合、一方向(第IA図ではX方向)
に細かな変動を有するプロファイルとなり他の方向(y
方向)は比較的平坦なプロファイルとなる。そこで、こ
こでは、このプロファイルの相違を利用して、各領域D
目が血管等が密集した領域であるか腫瘍影であるかを判
別する。即ち、X方向に並ぶ画素をIIl(m =1.
2,・・・)、y方向に並ぶ画素をn  (n−1.2
.・・・)で表わし、(m,n)で表わされる画素の画
像データをf (IIl.n)とする。このとき、次式
に示すように、領域D.内の画像データの一次差分値の
二乗の平均値が算出される。
The tumor shadow has a relatively flat profile with a valley near the center both in the
The profile has small fluctuations in other directions (y
direction) has a relatively flat profile. Therefore, here, by utilizing this difference in profile, each area D
Determine whether the eye is an area with dense blood vessels or the like or a tumor shadow. That is, pixels arranged in the X direction are IIl (m = 1.
2,...), pixels lined up in the y direction are n (n-1.2
.. ), and the image data of the pixel represented by (m, n) is f (IIl.n). At this time, as shown in the following equation, the area D. The average value of the squares of the primary difference values of the image data within is calculated.

zx一ΣΣ (f (IIl+1,n) − f (m
.n) l 2/N(m.++)!−DI+     
        ・・・(1)2,一ΣΣ ( f (
m.n+1) − f (m.n) l 2/N(11
1.1+)こD口              ・●・
(2)(ただしΣ Σは領域D1内で一次差分値の加算
を行なうことを表わし、Nは領域D1内の画素数を表わ
す) 次に、この領域DIjが血管影等の密集した領域である
か否かを判定するための特徴量c1として、上記Z1と
Zyのうち値の小さい方をmin(Zx+Zy)、値の
大きな方をIllax(Z.Zy)としたとき、 が算出され、この特徴量C1を所定のしきい値Thlと
比較し、C1≧Thlのとき領域D1を腫瘍影である蓋
然性の高い領域であると判定し、c工<Thlの・とき
領域D1は血管影等の密集した領域であり、したがって
腫瘍影である蓋然性は低い領域であると判定する。
zx−ΣΣ (f (IIl+1, n) − f (m
.. n) l 2/N(m.++)! -DI+
...(1) 2,1ΣΣ ( f (
m. n+1) − f (m.n) l 2/N(11
1.1+) this D mouth ・●・
(2) (where Σ Σ represents addition of the first-order difference value within the region D1, and N represents the number of pixels within the region D1) Next, this region DIj is a region with dense blood vessel shadows, etc. As the feature amount c1 for determining whether or not, the smaller value of Z1 and Zy is set as min(Zx+Zy), and the larger value is set as Illax(Z.Zy), then the following is calculated, and this feature The amount C1 is compared with a predetermined threshold value Thl, and when C1≧Thl, the region D1 is determined to be a region with a high probability of being a tumor shadow, and when C<Thl, the region D1 is determined to be a region with a high probability of being a tumor shadow. Therefore, the probability of being a tumor shadow is determined to be low.

尚、上記特徴量C1としては(3)式で算出されるもの
に限られず、たとえば 15 16 2.+2, C2  − l Z,   Zy  I       
  −(5)等であってもよい。また上記例ではx, 
 yの2方向の一次差分f (m+1,n) 一f (
IIl.n) ,  f (m.n+1)f(m,n)
を求めたが、たとえば斜め方向.(x方向,y方向のい
ずれとも直交しない方向)の差分を求めてもよい。さら
に上記実施例では一次差分の二乗値の平均値を求めたが
、これに代えて一次差分の絶対値の平均値を求めてもよ
い。
Note that the feature amount C1 is not limited to that calculated using equation (3), and may be, for example, 15 16 2. +2, C2 − l Z, Zy I
-(5) etc. may be used. Also, in the above example, x,
First-order difference f (m+1, n) in two directions of y f (
IIl. n), f (m.n+1)f(m,n)
For example, in the diagonal direction. (a direction that is not perpendicular to either the x direction or the y direction) may be calculated. Further, in the embodiment described above, the average value of the square values of the first-order differences is determined, but instead of this, the average value of the absolute values of the first-order differences may be determined.

第4図のコンピュータシステム40では、第3図に示す
各領域D目について以上のような操作が行なわれ、これ
により腫瘍影である蓋然性の高い領域が抽出される。
In the computer system 40 of FIG. 4, the above-described operations are performed for each region D shown in FIG. 3, thereby extracting regions that are highly likely to be tumor shadows.

以上のようにして腫瘍影である蓋然性の高い領域を抽出
した後、たとえばCRTディスプレイ装置に画像データ
S1に基づく可視画像を再生表示する際、該抽出された
領域を明示することにより、観察者の補助を行なわせる
ことができる。
After extracting a region with a high probability of being a tumor shadow as described above, when reproducing and displaying a visible image based on the image data S1 on a CRT display device, for example, by clearly indicating the extracted region, the viewer can You can have them provide assistance.

ただし、本実施例においては、上記のようにして抽出さ
れた領域が腫瘍影である蓋然性をさらに高め、さらに精
度のよい抽出を行なうために、上記のようにして抽出さ
れた領域内およびその近傍の各画素を後述する「所定の
画素P。」としてフィルタリング演算を行ない、これに
より上記抽出された領域のうち腫瘍影である蓋然性のさ
らに高い領域のみが抽出される。
However, in this example, in order to further increase the probability that the region extracted as described above is a tumor shadow and to perform more accurate extraction, A filtering operation is performed using each pixel as a "predetermined pixel P", which will be described later, so that only the region with a higher probability of being a tumor shadow is extracted from the extracted region.

第5図は、このフィルタリング演算の例を説明するため
に、X線画像上の所定の画素P。を中心に該画像上に仮
想的に描いた図である。該所定の画素Poが上記腫瘍影
内の画素であるか否かが判定される。
FIG. 5 shows a predetermined pixel P on an X-ray image in order to explain an example of this filtering operation. It is a diagram virtually drawn on the image with . It is determined whether the predetermined pixel Po is a pixel within the tumor shadow.

第6図は、上記所定の画素Poを中心とした、第5図の
線分L1とL,の延びる方向(X方向)のX線画像のプ
ロファイルの一例を示した図である。ここでは所定の画
素Poは、肋骨影6の極く近傍にある腫瘍影7のほぼ中
央にあるものとする。
FIG. 6 is a diagram showing an example of the profile of an X-ray image in the direction in which line segments L1 and L in FIG. 5 extend (X direction), centered on the predetermined pixel Po. Here, it is assumed that the predetermined pixel Po is located approximately at the center of the tumor shadow 7 which is very close to the rib shadow 6.

腫瘍影7は典型的にはほぼ左右対称のプロファイルとし
て現われるが、この例のように腫瘍影7が17 ?骨影6の極く近傍にある場合等には、左右対称とはな
らない場合もある。このような場合にもこの腫瘍影7を
抽出できることが重要である。尚第6図の破線8は腫瘍
がない場合のプロファイルの一例である。
Tumor shadow 7 typically appears as a nearly symmetrical profile, but as in this example, tumor shadow 7 appears as 17? In some cases, such as when it is located very close to the bone shadow 6, it may not be symmetrical. It is important to be able to extract this tumor shadow 7 even in such a case. Note that the broken line 8 in FIG. 6 is an example of a profile when there is no tumor.

第5図に示すように、X線画像内の所定の画素Poから
該X線画像の周囲に延びる複数(ここでは8本)の線分
L+  (1−1.2.・・・・・・.8)を想定し、
さらに所定の画素Poを中心とした、それぞれ半径rl
,r2,r3の円R,  (j −1.2.l )を想
定する。所定の画素P。の画像データをfoとし、各線
分L,と各円R,との各交点に位置する各画素P++(
第5図にはP.■+Pl■+ P 13+ P 51+
P52+ P 53について記号を示してある。)の画
像データをf.とする。
As shown in FIG. 5, a plurality of (eight lines in this case) line segments L+ (1-1.2...... Assuming .8),
Further, each radius rl is centered around a predetermined pixel Po.
, r2, r3, a circle R, (j −1.2.l ) is assumed. Predetermined pixel P. The image data of is fo, and each pixel P++(
Figure 5 shows P. ■+Pl■+ P 13+ P 51+
Symbols are shown for P52+P53. ) image data f. shall be.

ここで、所定の画素Poの画像データfoと各画素P1
の画像データf.との差分Δ1が下記(6)式に従って
求められる。
Here, image data fo of a predetermined pixel Po and each pixel P1
image data f. The difference Δ1 from

Δ一一f,,−fo     ・・・(6)(1 −1
.2.・・・・・・,8;j −1.2.3 )?に各
線分L+毎に、(6)式で求められた差分Δ目の最大値
が求められる。即ち、線分L,,1.5について例を示
すと、線分Llについては、画素P ll+  P l
■,P,3に対応する各差分Δ++=f++  f。
Δ11f,, -fo ... (6) (1 -1
.. 2. ......, 8;j -1.2.3)? For each line segment L+, the maximum value of the difference Δth obtained by equation (6) is obtained. That is, taking an example of line segment L,,1.5, for line segment Ll, pixel P ll+ P l
Each difference Δ++=f++ f corresponding to ■, P, and 3.

Δ12″″f,2−fO Δ13”” f 13  fQ のうちの最大値が求められる。この例では、第6図に示
すようにΔ,,<Δ12<Δ11くOであり、したがっ
てΔ1,が最大値となる。また線分L5については画素
P 51+ P 52+  P53に対応する各差分Δ
51”’f51  fO Δs2−fs2 fo Δ,3””f53  fO のうちの最大値Δ,3が求められる。
The maximum value of Δ12″″f, 2−fO Δ13″″ f 13 fQ is determined. In this example, as shown in FIG. 6, Δ, , < Δ12 < Δ11 O, so Δ1 is the maximum value. Moreover, for line segment L5, each difference Δ corresponding to pixel P51+P52+P53
The maximum value Δ,3 of 51"'f51 fO Δs2-fs2 fo Δ,3""f53 fO is determined.

このように所定の画素P。と、各線分L1毎に複数の画
素との差分の最大値を求めるようにすることにより、種
々のサイズの腫瘍影に対処することができる。
In this way, a predetermined pixel P. By calculating the maximum value of the difference between the line segment L1 and a plurality of pixels for each line segment L1, it is possible to deal with tumor shadows of various sizes.

次に、所定の画索Poから互いに反対方向に延1つ 20 びる2本の線分をひと組として、即ち線分L1と線分L
5、線分L2と線分L6、線分L3と線分L7、および
線分L4と線分L8のそれぞれをひと組として、各組毎
に2つの最大値の平均値(それぞれMl, M26, 
M3,, M48)が求められる。
Next, two line segments extending in opposite directions from a predetermined drawing line Po are set as a set, that is, line segment L1 and line segment L.
5. Set each of line segment L2 and line segment L6, line segment L3 and line segment L7, and line segment L4 and line segment L8 as one set, and calculate the average value of the two maximum values for each set (respectively Ml, M26,
M3,, M48) are obtained.

線分Llと線分L5との組については、その平均値M1
5は、 2 として求められる。
For the pair of line segment Ll and line segment L5, the average value M1
5 is found as 2.

このように所定の画素Poから互いに反対方向に延びる
2本の線分をひと組として取り扱うことにより、第6図
に示すように腫瘍影7がたとえば肋骨影6の近傍にあっ
てその画像データの分布が非対称となっていても腫瘍影
を確実に検出することや《できる。
By treating two line segments extending in opposite directions from a predetermined pixel Po as a set, it is possible to detect when the tumor shadow 7 is located near the rib shadow 6, for example, and the image data of the tumor shadow 7, as shown in FIG. It is possible to reliably detect tumor shadows even if the distribution is asymmetric.

上記のようにして平均値M,,, M26, M3,,
M4Bが求められると、これらの平均値M,,, M2
6,M 3 7 , M 4 Bに基づいて、以下のよ
うにして、所定?画素P。が腫瘍影内の画素であるか否
かの判定に用いる特性値C2が求められる。
As above, the average value M,,, M26, M3,,
Once M4B is determined, these average values M, , M2
6, M 3 7 , M 4 B, as follows, predetermined ? Pixel P. A characteristic value C2 is determined to be used for determining whether or not the pixel is within the tumor shadow.

第7図は、この特性値C2の求め方を説明するための図
である。横軸は上記のようにして求めた平均値M15,
 M26, M37, M4B、縦軸はこれらの平均値
に対応する各評価値CI 5+ C 26+ C 37
+C48である。
FIG. 7 is a diagram for explaining how to obtain this characteristic value C2. The horizontal axis is the average value M15 obtained as above,
M26, M37, M4B, the vertical axis is each evaluation value corresponding to these average values CI 5+ C 26 + C 37
+C48.

平均値M,,,M26,M,7,M48がある値Mlよ
り小さい場合評価値は零、ある値M2より大きい場合評
価値はl,Q 、Ml−M2の中間では、その値の大き
さに応じて0.0−1.0の間の値が評価値となる。こ
のようにして、各平均値M ,5, M 26,M 3
 7 , M 4 Bにそれぞれ対応する評価値C I
 5+  C 26+C37+  C4gが求められ、
これらの評価値C1,,C26・ C37・ C4Bの
和 C2 = C +s+C 26+C 3■十C48  
 ・・・(8)が特性値C2とされる。即ち、この特性
値C2は最小値0.0と最大値4.0との間のいずれか
の値を有する。
If the average value M,,,M26,M,7,M48 is smaller than a certain value Ml, the evaluation value is zero; if it is larger than a certain value M2, the evaluation value is l,Q, and in the middle between Ml-M2, the value is large. The evaluation value is a value between 0.0 and 1.0 depending on the value. In this way, each average value M , 5, M 26, M 3
Evaluation values C I corresponding to 7 and M 4 B, respectively
5+ C26+C37+ C4g is determined,
Sum of these evaluation values C1, C26, C37, and C4B C2 = C +s+C 26+C 3 ■ 10 C48
...(8) is taken as the characteristic value C2. That is, this characteristic value C2 has any value between a minimum value of 0.0 and a maximum value of 4.0.

この特性値C2が所定のしきい値Th2と比較され、C
2≧Th2であるか、C2くTh2であるかにより、所
定の画素Poがそれぞれ腫瘍影内の画素であるか否かが
判定される。
This characteristic value C2 is compared with a predetermined threshold Th2, and C
It is determined whether the predetermined pixel Po is a pixel within the tumor shadow, depending on whether 2≧Th2 or C2×Th2.

上記実空間フィルタを用いてX線画像上の腫瘍影である
蓋然性の高い各領域D口内およびこれらの領域の近傍を
走査することにより、即ちこれらの領域D.及びその近
傍の各画素を上記所定の画素Poとして該各画素が腫瘍
影内の画素であるか否かを判定することにより、上記各
領域DI,のうち腫瘍影である蓋然性のさらに高い領域
が抽出される。
By scanning each region D in the mouth that is highly likely to be a tumor shadow on the X-ray image using the above-mentioned real space filter, and in the vicinity of these regions, the regions D. By determining whether or not each pixel is a pixel within a tumor shadow by setting each pixel in the vicinity thereof as the predetermined pixel Po, a region with a higher probability of being a tumor shadow is identified from each region DI. Extracted.

上記各領域D目のうち腫瘍影である蓋然性のさらに高い
領域を抽出するフィルタは、上記フィルタに限定される
ものではない。以下に、フィルタの他の例について説明
する。
The filter for extracting a region with a higher probability of being a tumor shadow from each region D is not limited to the above filter. Other examples of filters will be described below.

第5図の各画素P +4 (1 −L2,・・・.8;
j −1.2.3)の画像データf目のグラジェントf
.が求められる。
Each pixel P +4 (1 -L2,...8;
j −1.2.3) image data f-th gradient f
.. is required.

ここでグラジェントとは、X線画像上のある画素Pのx
y座標を(m,n) 、該画素PとX方向,y方向に隣
接する画素p’ ,p’の座標をそれぞれ(Ill+1
,n) , (m,n+1)とし、それらの画素P, 
 P’P′の画像データをそれぞれf (m.n) ,
  f (m+1,n) ,  f (m,n+1)と
したとき、f (m,n) 一( f (IIl+l.
n) − f (vn) ,f  (m.n+1)  
−  f  (m,n)  )    −(9)で表わ
されるベクトルをいう。
Here, the gradient refers to x of a certain pixel P on an X-ray image.
The y coordinates are (m, n), and the coordinates of pixels p' and p' adjacent to the pixel P in the X and y directions are respectively (Ill+1
, n), (m, n+1), and their pixels P,
The image data of P'P' are respectively f (m.n),
When f (m+1, n) and f (m, n+1), f (m, n) 1 ( f (IIl+l.
n) − f (vn), f (m.n+1)
− f (m, n) ) − (9).

第8図は、上記グラジエントおよび以下に示す演算方法
を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing the gradient described above and the calculation method described below.

グラジェントf1が求められた後、これらのグラジェン
トf1のベクトルの長さがl.oに揃えられる。即ち、
グラジエントf1の大きさをf++lとしたとき、規格
化グラジエントf+r/ l V f +r 1が求め
られる。
After the gradients f1 are determined, the vector lengths of these gradients f1 are determined as l. Aligned to o. That is,
When the magnitude of the gradient f1 is f++l, a normalized gradient f+r/l V f +r 1 is obtained.

次に、この規格化グラジェントf1/1f11の、線分
L,の方向の成分が求められる。即ち、各画素P1から
所定の画素Poに向かう単位ベクトルをe,としたとき
、f./1f0*e,(ただし*は内積を表わす)が求
められる。
Next, the component of this normalized gradient f1/1f11 in the direction of the line segment L is determined. That is, when the unit vector from each pixel P1 toward a predetermined pixel Po is e, f. /1f0*e, (where * represents the inner product) is obtained.

その後、該成分について内向き(所定の画素23 24 Poの方向)を正、外向きを負としたとき、各線分L+
  (i =1,2.・・・・・・,8)毎に各最大値
{Vf++/lVf++l *e+ l y(i −1
.2,・・・,8) が求められ、さらにこれら各最大値 (Vf++/lVf++l*e+ )yを加算した加算
値 Σ (Vf++/lVf++l*e+lyが求められる
。この加算値を特徴量c3として、この特徴量C3が所
定のしきい値Th3と比較され、C3≧Tillである
か、C3<Th3であるかにより、所定の画素Poがそ
れぞれ腫瘍影内の画素であるか否かが判定される。
Then, assuming that the inward direction (direction of the predetermined pixels 23 24 Po) is positive and the outward direction is negative for this component, each line segment L+
Each maximum value {Vf++/lVf++l *e+ ly(i −1
.. 2,...,8) are obtained, and an additional value Σ (Vf++/lVf++l*e+ly) is obtained by adding these maximum values (Vf++/lVf++)y. This added value is set as the feature amount c3, This feature amount C3 is compared with a predetermined threshold value Th3, and it is determined whether the predetermined pixel Po is a pixel within the tumor shadow depending on whether C3≧Till or C3<Th3. .

このフィルタは、グラジエントf.の大きさf++lを
規格化し、その方向(線分L1との方向の相違の程度)
のみに注目することにより、周囲とのコントラストによ
らず形状が円形であることにより大きな値をもつ特徴量
c3が求められ、これにより腫瘍影が大きな確度をもっ
て抽出される。
This filter uses a gradient f. Normalize the size f++l and calculate its direction (degree of difference in direction from line segment L1)
By focusing only on the feature c3, which has a large value due to the circular shape, regardless of the contrast with the surroundings, the tumor shadow can be extracted with high accuracy.

次に、実空間フィルタのさらに異なる例について説明す
る。
Next, another example of the real space filter will be described.

第5図に示すQoおよびQ口(i−1,2,・・・,8
;j =1.2.3 )  (ただし第5図には、明示
的にはQOおよびQ rl・ Ql2・ Q 13・ 
Q5宜・ Q52・ Q53のみ示してある)は、それ
ぞれ画素P。を含む中央領域および各画素P ++ (
i =1,2.・・・,8;j −1.2.3)を含む
各周辺領域を表わしている。
Qo and Q mouth (i-1, 2, ..., 8
;j = 1.2.3) (However, in Figure 5, QO and Q rl・Ql2・Q 13・
Only Q5, Q52, and Q53 are shown) are pixels P, respectively. and each pixel P ++ (
i = 1, 2. . . , 8; j −1.2.3).

この各領域QoおよびQ +r (1 −1.2.−,
8 ; j=1.2.l )毎に、該各領域Qo + 
Q + +内の多数の各画素に対応する多数の各画像デ
ータの平均値Qo l Q +j(1 ””L2+・・
・,8 : j−1,L8 )が求められる。尚、ここ
では簡単のため、各領域Qo+QB (1 −1+2,
・・・.8;j −1.2.3 )を指す記号と該各領
域内の画像データの平均値を指す記号とで同一の記号を
用いている。
Each region Qo and Q +r (1 −1.2.−,
8; j=1.2. l ), each region Qo +
The average value of a large number of image data corresponding to a large number of pixels in Q + +
., 8: j-1, L8) is obtained. For simplicity, each area Qo+QB (1 -1+2,
・・・. 8; j −1.2.3 ) and the symbol indicating the average value of the image data in each region are the same.

次に中央領域の平均値Qoと各周辺領域の平均値Q+1
のそれぞれとの各差分Δ目(i −1.2.・・・,8
;? −1.2.3 )が Δ++=Q++  Qo      −(10)として
求められ、さらに各線分L,毎に、差分Δ1の最大値Δ
.が求められる。即ち、線分L1+L5について例を示
すと、線分L1についてはΔ1,,Δ1。,Δ13のう
ちの最大値Δ1、線分L5についてはΔ,1,Δ5■,
Δ,3のうちの最大値Δ5が求められる。
Next, the average value Qo of the central area and the average value Q+1 of each peripheral area
Each difference Δth (i −1.2...,8
;? −1.2.3) is obtained as Δ++=Q++ Qo −(10), and furthermore, for each line segment L, the maximum value Δ of the difference Δ1
.. is required. That is, to give an example regarding the line segment L1+L5, for the line segment L1, Δ1,,Δ1. , Δ13, the maximum value Δ1, and for line segment L5, Δ, 1, Δ5■,
The maximum value Δ5 of Δ, 3 is determined.

次に、最大値Δ+(i−1〜8)を代表する第一の特性
値Uと最大値Δ+(1=L〜8)のばらつきを表わす第
二の特性値Vとが求められる。このために、まず以下の
演算式に従って各特性値U1〜U4,V1〜v4が求め
られる。
Next, a first characteristic value U representing the maximum value Δ+(i-1 to 8) and a second characteristic value V representing the variation in the maximum value Δ+(1=L to 8) are determined. For this purpose, first, each characteristic value U1-U4, V1-v4 is determined according to the following calculation formula.

U1−(Δl十Δ2+Δ5+Δ6)/4 ・・・(l1
)U2中(Δ2+Δ3+Δ6+ΔT)/4 ・・・(1
2〉U3−(Δ3+Δ4+Δ7+ΔB)/4 ・・・(
l3〉U4−(Δ4+Δ5+Δ6+Δ1)/4 ・・・
(i4)V1=U1/U3            ・
・・(l5)V 2 − U 2 / U a    
        ”’ (1B)V3 − U3 / 
U1            − (17)V4 =l
=U4 /U2               ・・・
(18)ここで、たとえば(11)式に従って特性値U
1を求める場合について説明すると、隣接する2つの領
域(ΔlとΔ2またはΔ5とΔ6)について加算するこ
とは平滑化を意味し、画素P0を挾んだ互いに反対側の
領域(Δ1+Δ2とΔ5+Δ6)について加算すること
は前述した最初のフィルタと同様に、第6図に示すよう
に画像データが非対称であっても腫瘍影を検出すること
ができるようにするためである。
U1-(Δl+Δ2+Δ5+Δ6)/4...(l1
) in U2 (Δ2+Δ3+Δ6+ΔT)/4...(1
2>U3-(Δ3+Δ4+Δ7+ΔB)/4...(
l3〉U4-(Δ4+Δ5+Δ6+Δ1)/4...
(i4) V1=U1/U3 ・
...(l5)V2-U2/Ua
”' (1B)V3-U3/
U1 − (17) V4 = l
=U4 /U2...
(18) Here, for example, according to equation (11), the characteristic value U
To explain the case of finding 1, adding two adjacent areas (Δl and Δ2 or Δ5 and Δ6) means smoothing, and adding up two adjacent areas (Δl and Δ2 or Δ5 and Δ6) means smoothing, and adding up two adjacent areas (Δ1 + Δ2 and Δ5 + Δ6) on opposite sides of pixel P0. Similar to the first filter described above, the purpose of addition is to enable tumor shadows to be detected even if the image data is asymmetrical, as shown in FIG.

また、たとえば(15)式に従って特性値V1を求める
場合について説明すると、特性値U1と特性値U3とは
互いに直交する方向について求めた特性値であり、した
がって第6図に示す腫瘍影7が円形であればv1→l.
Qとなり円形から外れる場合、即ち画素Poが肋骨影の
ように直線状の陰影内にある場合はV1は1.0から外
れることになる。
Furthermore, for example, to explain the case where the characteristic value V1 is determined according to equation (15), the characteristic value U1 and the characteristic value U3 are characteristic values determined in mutually orthogonal directions, and therefore the tumor shadow 7 shown in FIG. 6 is circular. If v1→l.
When the value becomes Q and deviates from a circle, that is, when the pixel Po is within a linear shadow such as a rib shadow, V1 deviates from 1.0.

上記差分の最大値Δ+(i−1〜8)を代表する第一の
特性値Uとしては、U1〜U4の最大値U=MAX  
(U1 , U2 , U3 ,Ua )  −(19
)27 28 が採用され、上記差分の最大値Δ+(1−1〜8)のば
らつきを表わす第二の特性値Vとしては、■1〜V.の
最大値 V−MAX  (Vs * V2 . V3 , Va
 )  −(20)が採用される。このようにして第一
および第二の特性値U, Vが求められると、所定の画
素Poが腫瘍影内の画素であるか否かを判定するための
特性値C4として、これら第一および第二の特性値の比
率 U C4 一 ・・・(21) ■ が採用され、この特性値C4が所定のしきい値Th4と
比較され、C4≧Th4であるか、Ca<Th4である
かにより、画素Poがそれぞれ腫瘍影内の画素であるか
否かが判定される。
The first characteristic value U representing the maximum value Δ+(i-1 to 8) of the above difference is the maximum value U=MAX of U1 to U4.
(U1, U2, U3, Ua) −(19
)27 28 is adopted, and the second characteristic value V representing the variation of the maximum value Δ+(1-1 to 8) of the above difference is adopted as ■1 to V. The maximum value V-MAX (Vs * V2 . V3 , Va
) −(20) is adopted. When the first and second characteristic values U and V are determined in this way, these first and second characteristic values C4 are used to determine whether a predetermined pixel Po is a pixel within a tumor shadow. The ratio of the two characteristic values U C4 - (21) (2) is adopted, and this characteristic value C4 is compared with a predetermined threshold Th4, and depending on whether C4≧Th4 or Ca<Th4, It is determined whether each pixel Po is a pixel within the tumor shadow.

尚、上記各フィルタ例においては、第5図に示すように
8本の線分L1〜L8上の画素PI,や平均値Q目等を
用いたが、この線分は8本である必要はなく、たとえば
l6本等であってもよいことばもちろんである。また、
所定の画素Poからの距離についてもrl+  ’2.
’3の3つの距離について演算を行なったが、これにつ
いても3つの距離に限るものでもなく、抽出すべき腫瘍
影の大きさがほぼ一定している場合は距離は1つでもよ
く、また、種々の大きさの腫瘍影をさらに精度よく抽出
するために、距離をr1からr3まで連続的に変えて演
算を行なってもよい。また、上記各フィルタに限らず、
さらに異なるフィルタを用いてもよいものである。
In addition, in each of the above filter examples, as shown in FIG. 5, pixels PI, average value Q, etc. on eight line segments L1 to L8 are used, but it is not necessary that there are eight line segments. It goes without saying that there may be, for example, 16 words. Also,
The distance from the predetermined pixel Po is also rl+'2.
Although calculations were performed for the three distances in '3, this is not limited to three distances; if the size of the tumor shadow to be extracted is approximately constant, one distance may be used; In order to extract tumor shadows of various sizes with higher accuracy, calculations may be performed while continuously changing the distance from r1 to r3. In addition to the above filters,
Further, different filters may be used.

以上のようにして、フィルタリング演算処理により腫瘍
影である蓋然性のさらに高い領域が抽出されると、この
抽出された領域を明示した可視画像がCRTディスプレ
イ44(第4図参照)に表示され、観察に供される。
As described above, when an area with a higher probability of being a tumor shadow is extracted by the filtering calculation process, a visible image clearly showing this extracted area is displayed on the CRT display 44 (see FIG. 4) and observed. served.

尚、上記実施例では、先ず本発明を用いて各領域DI,
について該各領域が腫瘍影内の領域である蓋然性の高低
の判定が行なわれたが、先ず上記のような実空間フィル
タを用いてX線画像上を走査して腫瘍影と考えられる領
域を抽出し、その後該領域を本発明にいう所定領域とし
て、該領域が腫瘍影で・ある蓋然性の高低を判定しても
よい。
In the above embodiment, first, each area DI,
The probability that each region is within a tumor shadow was determined.First, the X-ray image was scanned using a real space filter such as the one described above to extract regions that were considered to be tumor shadows. Then, the region may be used as a predetermined region according to the present invention, and the probability that the region is a tumor shadow may be determined.

以上の実施例は、蓄積性蛍光体を用いて得られた人体の
胸部X線画像に典型的には円形として現われる腫瘍影を
抽出する例であるが、本発明は腫瘍影の抽出に限られる
ものではなく、また胸部X線画像に限られるものでもな
く、さらに蓄積性蛍光体を用いるシステムに限られるも
のでもなく、被写体の放射線画像を表わす画像データに
基づいて該放射線画像を構成する円形パターンを抽出す
る際に広く用い得るものである。
The above embodiment is an example of extracting a tumor shadow that typically appears as a circle in a chest X-ray image of a human body obtained using a stimulable phosphor, but the present invention is limited to the extraction of tumor shadows. The invention is not limited to chest X-ray images, nor is it limited to systems using stimulable phosphors, and is a circular pattern that constitutes a radiographic image based on image data representing a radiographic image of a subject. It can be widely used when extracting.

(発明の効果) 以上詳細に説明したように、本発明の円形パターン判定
方法および装置は、放射線画像上に指定された所定領域
内の画像データの差分の絶対値または二乗値の平均値を
二方向のそれぞれについて求めるようにしたため、これ
らの平均値に基づいて該所定領域が血管影等の線形パタ
ーンの集合した領域を腫瘍影である蓋然性の低い領域で
あると判定することにより該所定領域が円形パターン内
の領域である蓋然性の高低が判定される。
(Effects of the Invention) As described above in detail, the circular pattern determination method and apparatus of the present invention square Since the calculation is performed in each direction, the predetermined region can be determined based on these average values by determining that the predetermined region has a collection of linear patterns such as blood vessel shadows as an region with a low probability of being a tumor shadow. The level of probability, which is a region within the circular pattern, is determined.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第IA図、第1B図は、X線画像上に指定された所定領
域が、それぞれ真正の腫瘍影および血管等の密集した領
域である場合の、該領域のX線画像とそのX方向,y方
向のプロファイルを表わした図、 第2図は、X線画像撮影装置の一例の概略図、第3図は
、蓄積性蛍光体シート上に蓄積記録された胸部X線画像
の一例を模式的に表わした図、第4図は、X線画像読取
装置の一例と、本発明の一実施例を内包するコンピュー
ターシステムとを表わした斜視図、 第5図は、腫瘍影である蓋然性の高い領域から該蓋然性
のさらに高い領域を抽出する実空間フィルタの例を説明
するために、X線画像上の所定の画素Poを中心に該画
像上に仮想的に描いた図、第6図は、上記所定の画素P
oを中心とした、第5図の線分LlとL5の延びる方向
(X方向)のX線画像のプロファイルの一例を示した図
、31 32 第7図は、所定の画素Poが腫瘍影内の画素であるか否
かの判定に用いる特性値の求め方を説明するための図、 第8図は、画像データf.のグラジェントf.等のベク
トルを示す図である。 6・・・肋骨影 10・・・X線撮影装置 20・・・X線画像読取装置 23・・・レーザ光源   2B・・・回転多面鏡29
・・・輝尽発光光   30・・・光ガイド3l・・・
フォトマルチプライヤ 40・・・コンピュータシステム 7・・・腫瘍影 l4・・・蓄積性蛍光体シート 第 2 図 12a
FIG. IA and FIG. 1B show the X-ray image of the region specified on the X-ray image, its X direction, y direction, and Figure 2 is a schematic diagram of an example of an X-ray imaging device; Figure 3 is a schematic diagram of an example of a chest X-ray image stored and recorded on a stimulable phosphor sheet. FIG. 4 is a perspective view showing an example of an X-ray image reading device and a computer system incorporating an embodiment of the present invention, and FIG. In order to explain an example of a real space filter that extracts a region with a higher probability, FIG. pixel P of
31 32 A diagram showing an example of the profile of an X-ray image in the direction (X direction) in which line segments Ll and L5 in FIG. FIG. 8 is a diagram for explaining how to obtain characteristic values used to determine whether or not a pixel is a pixel of image data f. The gradient f. FIG. 6... Rib shadow 10... X-ray imaging device 20... X-ray image reading device 23... Laser light source 2B... Rotating polygon mirror 29
... Stimulated luminescent light 30... Light guide 3l...
Photomultiplier 40...Computer system 7...Tumor shadow 14...Stormable phosphor sheet 2 Fig. 12a

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)被写体の放射線画像を表わす画像データに基づい
て、前記放射線画像の所定領域内の互いに近接する画素
に対応する前記画像データの差分を、前記放射線画像上
の互いに異なる二方向のそれぞれについて多数求め、 前記各方向毎に、多数の前記差分の、絶対値または二乗
値の平均的な値を求め、 前記二方向の前記平均的な値に基づいて、前記所定領域
が前記放射線画像を構成する円形パターン内の領域であ
る蓋然性の高低を判定することを特徴とする円形パター
ン判定方法。
(1) Based on image data representing a radiographic image of a subject, calculate a large number of differences between the image data corresponding to pixels close to each other within a predetermined region of the radiographic image in two different directions on the radiographic image. determining, for each of the directions, an average value of the absolute value or the square value of the large number of differences, and based on the average values in the two directions, the predetermined region constitutes the radiographic image. A circular pattern determination method characterized by determining the level of probability of an area within the circular pattern.
(2)被写体の放射線画像を表わす画像データに基づい
て、前記放射線画像の所定領域内の互いに近接する画素
に対応する前記画像データの差分を、前記放射線画像上
の互いに異なる二方向のそれぞれについて多数求める差
分演算手段、 前記各方向毎に、多数の前記差分の、絶対値または二乗
値の平均的な値を求める平均演算手段、および 前記二方向の前記平均的な値に基づいて、前記所定領域
が前記放射線画像を構成する円形パターン内の領域であ
る蓋然性の高低を判定する判定手段を備えたことを特徴
とする円形パターン判定装置。
(2) Based on the image data representing the radiographic image of the subject, calculate a large number of differences between the image data corresponding to pixels that are close to each other in a predetermined area of the radiographic image in two different directions on the radiographic image. difference calculation means for calculating the average value of the absolute value or square value of a large number of the differences for each of the directions; 1. A circular pattern determining device comprising determining means for determining the level of probability of a region within a circular pattern constituting the radiographic image.
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DE69033394T DE69033394T2 (en) 1989-06-26 1990-06-26 Abnormal pattern detecting or judging device, circular pattern judging device, and imaging device
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