JPH05253215A - Image processing device - Google Patents

Image processing device

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Publication number
JPH05253215A
JPH05253215A JP4053730A JP5373092A JPH05253215A JP H05253215 A JPH05253215 A JP H05253215A JP 4053730 A JP4053730 A JP 4053730A JP 5373092 A JP5373092 A JP 5373092A JP H05253215 A JPH05253215 A JP H05253215A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
profile
line
feature
feature point
Prior art date
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Pending
Application number
JP4053730A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katashi Adachi
確 足立
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP4053730A priority Critical patent/JPH05253215A/en
Publication of JPH05253215A publication Critical patent/JPH05253215A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To extract the edge of a minute part on a light/dark image by preparing a plurality of curves, which exhibit density variation from picture element to picture element lying on the reference axis intersecting the scanning line of the light/dark image, while the reference axis is moved in the dense/pale image, distinguishing the representing the features among the curves, and thereupon extracting the feature point. CONSTITUTION:Using an emphasized image I1 a profile preparing part draws a plurality of profile lines PL1-PLn in parallel at a certain spacing, and round the rotational center line CP situated approx. in the center thereof a rotation is generated on the emphasized image I1 at certain angular intervals. At each angle of rotating, profiles of (n) different types are drawn for profile lines PL1-PLn and supplied to a feature point extracting part. This part, extracts the feature point from these profiles and draws the feature images I21-I26 and an overlap processing part overlaps these feature images to prepare one sheet of line image I3. This permits complementing the feature points with one another, extracting whereof has not been practicable according to the conventional technique which uses one sheet of feature image.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、放射線を被検体に照射
して得られる放射線透過画像又はコンピュータトモグラ
フィ装置によるCT画像等の組織の放射線透過係数の変
化に応じて濃度の異なる濃淡画像から所望の部位像の辺
縁を抽出する画像処理装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a grayscale image having different densities according to changes in the radiation transmission coefficient of a tissue such as a radiation transmission image obtained by irradiating a subject with radiation or a CT image obtained by a computer tomography apparatus. The present invention relates to an image processing device that extracts the edges of a desired part image.

【0002】[0002]

【従来の技術】放射線を被検体に照射して得られる放射
線透過画像又はコンピュータトモグラフィ装置によって
再構成し得たCT画像等の組織の放射線透過係数の変化
に応じて濃度の異なる濃淡画像(以下「原画像」と称す
る)から、所望の像の辺縁画像を得る方法の1つに、プ
ロファイル法なるものがある。なお、ここでは、原画像
から血管の辺縁画像を作成する場合を例にとって説明す
る。
2. Description of the Related Art A gray-scale image (hereinafter referred to as a gray-scale image) having different densities according to changes in the radiation transmission coefficient of a tissue such as a radiation transmission image obtained by irradiating a subject with radiation or a CT image reconstructed by a computer tomography apparatus The profile method is one of the methods for obtaining the edge image of a desired image from the "original image". Note that, here, a case where a peripheral image of a blood vessel is created from an original image will be described as an example.

【0003】このプロファイル法は、図17に示したよ
うな濃度値プロファイルを作成する段階と、そのプロフ
ァイルから血管像の辺縁上の点である特徴点pa ,pb
を抽出する段階と、得られた特徴点に対応する原画像の
画素のみからなる辺縁画像を得る段階とからなる。
This profile method involves the steps of creating a density value profile as shown in FIG. 17 and the characteristic points pa and pb which are points on the edges of the blood vessel image from the profile.
And a step of obtaining a marginal image including only pixels of the original image corresponding to the obtained feature points.

【0004】プロファイル作成段階では、原画像上のあ
る画素列に関して、その画素列の各画素の濃度値の変化
曲線、すなわち濃度値プロファイルを作成する。なお、
前記画素列を規定するラインを、プロファイルラインと
称するものとする。図15は、血管についての原画像I
0 、関心領域(辺縁画像被作成領域)ROIおよびプロ
ファイルラインPLX ,PLY について示した図であ
る。なお、関心領域ROIとは、辺縁画像を得たい領域
であり、プロファイルは該領域の範囲内で作成される。
プロファイルラインPLX は、関心領域ROIの範囲内
で原画像I0 の走査線方向(一般的に水平方向)に対し
平行移動するものであって、その移動によって関心領域
ROIの範囲内の水平方向のプロファイルを複数作成す
ることができる。また、プロファイルラインPLY は関
心領域ROIの範囲内で原画像I0の走査線方向に垂直
な方向に対し平行移動するものであって、その移動によ
って関心領域ROIの範囲内の垂直方向のプロファイル
を複数作成することができる。
In the profile creating step, for a certain pixel row on the original image, a change curve of the density value of each pixel in the pixel row, that is, a density value profile is created. In addition,
The line that defines the pixel row is referred to as a profile line. FIG. 15 shows an original image I of a blood vessel.
0 is a diagram showing a region of interest (region for creating a peripheral image) ROI and profile lines PLX, PLY. The region of interest ROI is a region for which a peripheral image is desired to be obtained, and the profile is created within the range of the region.
The profile line PLX is translated in the scanning line direction (generally horizontal direction) of the original image I0 within the region of interest ROI, and the movement causes a horizontal profile within the region of interest ROI. You can create multiple. Further, the profile line PLY is parallel to the direction perpendicular to the scanning line direction of the original image I0 within the region of interest ROI, and the movement causes a plurality of vertical profiles within the region of interest ROI. Can be created.

【0005】特徴点抽出段階では、水平・垂直方向の多
数のプロファイルから、血管像の辺縁上の点とみなせる
特徴点pa ,pb を抽出する。特徴点であるか否かを判
断する方法は、プロファイルの各画素点の勾配値(微分
値)、すなわち傾斜を算出し、その勾配値が特定値域に
含まれるか否かを判断し、含まれる場合に該点を特徴点
とする方法、あるいは勾配値のプロファイルを作成しそ
のプロファイルの各点について再度微分し(二次微分)
し得られた二次微分値を用いて特徴点を判断する方法で
ある。これらの方法は、血管辺縁を境に濃度値が大きく
変化することに着目して考案された方法である。
In the feature point extraction step, feature points pa and pb that can be regarded as points on the edge of the blood vessel image are extracted from a large number of horizontal and vertical profiles. As a method of determining whether or not a feature point is included, the gradient value (differential value) of each pixel point of the profile, that is, the slope is calculated, and it is determined whether or not the gradient value is included in the specific range, In that case, a method of using the point as a feature point, or creating a gradient value profile and differentiating again for each point of the profile (second derivative)
This is a method of determining a feature point by using the obtained second derivative value. These methods are methods devised by paying attention to the fact that the density value greatly changes at the border of the blood vessel.

【0006】辺縁画像作成段階では、得られた多数の特
徴点を用いて、それら特徴点からなる特徴点像を、その
まま原画像I0 の対応する画素の濃度値に置換え、辺縁
画像を作成する。こうして得られた血管の辺縁画像は、
該血管の狭窄の診断、拡張の診断又は面積若しくは体積
の計測等に利用される。
In the edge image creating step, using the obtained many feature points, the feature point image composed of the feature points is directly replaced with the density value of the corresponding pixel of the original image I0 to create the edge image. To do. The edge image of the blood vessel thus obtained is
It is used for the diagnosis of stenosis of the blood vessel, the diagnosis of dilatation, the measurement of the area or volume, and the like.

【0007】ここで、辺縁画像が正確に血管辺縁を表し
ているか否か等の辺縁画像の信頼性を決定付ける主な要
素としては、1つのプロファイルを構成する情報量や、
特徴点抽出段階で用いた特徴点抽出のための特定値域で
ある。また、いかに微小部分、血管であればいかに径の
細い血管の辺縁を抽出することができるか否かを決定す
る要素としては、1つのプロファイルライン上の血管画
素数である。図16は、この画素数について示す図であ
る。なお、この図において、太線内部領域が径の細い血
管像Bを現し、格子状に区画された各部が単一の画素で
あるものとする。図示したように、水平方向の1つのプ
ロファイルラインPLX 上の血管画素数は、3画素(斜
線部)であり、特徴点抽出のためには十分な情報量とは
いえない。なお、単一の画素サイズを微細化すれば、そ
の微細化程度に応じた微小な径の血管の辺縁を抽出する
ことができるが、この微細化には限界があり、現実的で
はない。
Here, as the main factors that determine the reliability of the edge image such as whether or not the edge image accurately represents the blood vessel edge, the amount of information constituting one profile,
It is a specific value range used for feature point extraction used in the feature point extraction stage. In addition, the number of blood vessel pixels on one profile line is a factor that determines how small the diameter of a blood vessel can be extracted for a minute portion or a blood vessel. FIG. 16 is a diagram showing the number of pixels. In addition, in this figure, it is assumed that the thick line inner region represents the blood vessel image B having a small diameter, and each portion partitioned in a grid pattern is a single pixel. As shown in the figure, the number of blood vessel pixels on one profile line PLX in the horizontal direction is 3 pixels (hatched portion), and it cannot be said that the amount of information is sufficient for feature point extraction. If a single pixel size is miniaturized, the edge of a blood vessel having a minute diameter can be extracted according to the degree of miniaturization, but this miniaturization has a limit and is not realistic.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の目的
は、濃淡画像の微小部、例えば微細な血管であってもそ
の辺縁を抽出することができる画像処理装置を提供する
ことである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image processing apparatus capable of extracting a minute portion of a grayscale image, for example, a margin of a minute blood vessel.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明に係る画像処理装
置は、濃淡画像から所望の特徴を有する特徴点を抽出し
その特徴点からなる特徴画像を得る画像処理装置におい
て、
An image processing apparatus according to the present invention is an image processing apparatus for extracting a feature point having a desired feature from a grayscale image and obtaining a feature image composed of the feature point,

【0010】前記濃淡画像の走査線に対し交差するよう
に設けられた基準軸上に存する複数の画素同士の濃度変
化を示す曲線を、その基準軸を前記濃淡画像上で移動し
ながら複数作成する手段と、その濃度変化曲線の中から
前記特徴を表す曲線形状を識別することにより前記特徴
点を抽出する手段とを具備することを特徴とする。
A plurality of curves, which are provided so as to intersect with the scanning lines of the grayscale image, and which show a density change between a plurality of pixels on a reference axis, are created while moving the reference axis on the grayscale image. And a means for extracting the characteristic point by identifying a curve shape representing the characteristic from the density change curve.

【0011】[0011]

【作用】本発明によれば、濃淡画像の走査線に対し交差
するように設けられた基準軸上に存する複数の画素同士
の濃度変化を示す曲線を、その基準軸を前記濃淡画像上
で移動しながら複数作成し、その濃度変化曲線の中から
前記特徴を表す曲線形状を識別することにより前記特徴
点を抽出することによって、基準軸上に存する画素数を
増加させることができ、その結果、微小部分、血管であ
れば非常に微細な血管であってもその辺縁を抽出するこ
とができる。
According to the present invention, a curve showing a density change between a plurality of pixels existing on a reference axis provided so as to intersect a scanning line of a grayscale image is moved on the grayscale image. While creating a plurality, by extracting the characteristic points by identifying the curve shape representing the characteristics from the density change curve, it is possible to increase the number of pixels on the reference axis, as a result, If it is a minute portion or a blood vessel, the edge can be extracted even if it is a very minute blood vessel.

【0012】[0012]

【実施例】以下、図面を参照しながら実施例を説明す
る。なお、本実施例に用いる画像は、X線診断装置、X
線コンピュータトモグラフィ装置等により得られる組織
の放射線透過係数(減衰係数)の相違を濃度情報として
表現した画像(以下「原画像I0 」と称する)を用い
る。また、本実施例は、従来の方法では辺縁画像を得難
かった微小部分であってもその辺縁画像を信頼性よく得
ることができる装置であり、この微小部分として微細な
血管を例にとって以下説明するものとする。なお、ここ
でいう「微細な血管」とは、原画像I0 の画素サイズで
は十分に捕得難い程度の径の血管のことをいう。
Embodiments will be described below with reference to the drawings. The images used in this embodiment are X-ray diagnostic apparatus, X
An image (hereinafter referred to as "original image I0") in which the difference in the radiation transmission coefficient (attenuation coefficient) of the tissue obtained by a line computer tomography apparatus or the like is expressed as density information is used. In addition, the present embodiment is a device that can reliably obtain a marginal image even if it is a minute portion that is difficult to obtain a marginal image by the conventional method. It will be described below. The term "fine blood vessel" as used herein means a blood vessel having a diameter that is not easily captured by the pixel size of the original image I0.

【0013】図1は、本発明の第1の実施例に係る画像
処理装置の構成を示すブロック図である。前処理部1
は、原画像I0 を入力し、微細な血管を含む辺縁画像を
得たい微細な血管像を含む領域(以下「関心領域RO
I」と称する)を指定し、その関心領域ROIの画像に
ついてノイズ低減のための処理、例えばスムージング処
理、低域通過フィルタ処理、又は血管像強調のための処
理、例えば非線形若しくは線形特徴フィルタ処理を行う
処理部である。なお、この前処理部1は、必須構成要素
ではなく、適宜除去することができる。この前処理部1
で得られる関心領域ROIの処理済の画像を以下「強調
画像I1 」と称するものとする。また、関心領域ROI
とは、辺縁画像を得たい領域であり、プロファイルは該
領域の範囲内で作成される。
FIG. 1 is a block diagram showing the arrangement of an image processing apparatus according to the first embodiment of the present invention. Pre-processing unit 1
Is a region containing a fine blood vessel image (hereinafter referred to as “region of interest RO”) to which the original image I0 is input and a marginal image including fine blood vessels is to be obtained.
(Hereinafter referred to as “I”), and performs processing for noise reduction on the image of the region of interest ROI, for example, smoothing processing, low-pass filtering processing, or processing for blood vessel image enhancement, for example, nonlinear or linear feature filtering processing. It is a processing unit to perform. The pre-processing unit 1 is not an essential component and can be appropriately removed. This pre-processing unit 1
The processed image of the region of interest ROI obtained in step 1 will be referred to as "enhanced image I1" below. Also, the region of interest ROI
Is a region in which the edge image is desired to be obtained, and the profile is created within the range of the region.

【0014】プロファイル作成部2は、その強調画像I
1 を用いて、濃度プロファイルを作成する。この濃度プ
ロファイルを作成するにあたり基準となる線を、プロフ
ァイルライン(PL)と称するものとする。このプロフ
ァイルラインの設定の方法を本実施例の特徴の1つとす
る。図2は、本部で用いるプロファイルライン群Gにつ
いて示す図であり、図3はこのプロファイルライン群G
の回転移動の様子を示す図である。このプロファイルラ
イン群Gは、複数のプロファイルラインPL1〜PLn
が、所定の間隔、例えば原画像I0 の画素の1辺長程度
の間隔で平行に設けられたものであって、その略中心に
設けられた回転中心点CPを中心として強調画像I1
(原画像I0 )上を所定角度θ毎に回転する。ここで
は、その所定角度θを図3に示したように30度とし6
回の回動を行う。なお、図3に示したG1 〜G6 はその
回動に応じたプロファイルライン群Gの長辺方向につい
て示したものである。
The profile creating section 2 uses the emphasized image I
Create a concentration profile using 1. A line that serves as a reference in creating this density profile is referred to as a profile line (PL). The method of setting the profile line is one of the features of this embodiment. FIG. 2 is a diagram showing a profile line group G used in the head office, and FIG. 3 is a diagram showing this profile line group G.
It is a figure which shows the mode of rotation movement of. This profile line group G includes a plurality of profile lines PL1 to PLn.
Are provided in parallel at a predetermined interval, for example, an interval of one side length of the pixels of the original image I0, and the emphasized image I1 is centered on the rotation center point CP provided at the substantially center thereof.
It rotates on the (original image I0) at every predetermined angle θ. Here, the predetermined angle θ is 30 degrees as shown in FIG.
Make a turn. Note that G1 to G6 shown in FIG. 3 are shown in the long side direction of the profile line group G corresponding to the rotation.

【0015】ここでプロファイルライン群Gの回動に伴
う辺縁抽出の信頼性向上の原理について簡単に説明す
る。図7は、従来技術の説明のところで引用した図16
に対応する図であり、両図に示した血管像Bの径長は同
一とする。この図7に示したように、血管像B中のプロ
ファイルラインPL上に存する画素(斜線部;以下「血
管画素」と称する)は、ここでは5画素であり、従来の
場合よりその数は多くなっている。これは、プロファイ
ルラインPLを、該血管像Bの走行方向(以下「血管方
向」と称する)に対し垂直でない方向、すなわち斜めに
設定したことによる。この様子を、図8に示したプロフ
ァイルと図17に示した従来の水平方向プロファイルと
で比較すると、プロファイルラインPLと血管像Bとの
重畳端点pa ,pb 間の距離(画素数)が、プロファイ
ルラインPLを図7のように斜めに設定した場合の方が
長くなる。即ち、プロファイルの情報量が増加すること
となり、辺縁の特徴がより表面化しやすくなる。しか
し、血管は縦横無尽に走行するものであり、プロファイ
ルラインPLを血管方向に対して、斜めに設定すること
は困難である。そこで、本実施例では、プロファイルラ
イン群Gを回動することで様々な方向のプロファイルを
得ることとするものである。
Here, the principle of improving the reliability of edge extraction along with the rotation of the profile line group G will be briefly described. FIG. 7 shows FIG. 16 cited in the description of the prior art.
The diameters of the blood vessel images B shown in both figures are the same. As shown in FIG. 7, the number of pixels existing on the profile line PL in the blood vessel image B (hatched portion; hereinafter referred to as “blood vessel pixel”) is 5 here, and the number is larger than in the conventional case. Is becoming This is because the profile line PL is set in a direction that is not perpendicular to the traveling direction of the blood vessel image B (hereinafter referred to as “blood vessel direction”), that is, obliquely. When this situation is compared between the profile shown in FIG. 8 and the conventional horizontal profile shown in FIG. 17, the distance (the number of pixels) between the overlapping end points pa and pb of the profile line PL and the blood vessel image B is the profile. When the line PL is set obliquely as shown in FIG. 7, it becomes longer. That is, the amount of profile information is increased, and the features of the edges are more likely to be surfaced. However, blood vessels run in all directions, and it is difficult to set the profile line PL obliquely with respect to the blood vessel direction. Therefore, in this embodiment, the profile lines G are rotated to obtain profiles in various directions.

【0016】すなわち、プロファイル作成部2では、こ
の所定角度θ回転する毎に、プロファイルラインPL1
〜PLn 毎のn種のプロファイルを作成する。即ち、6
回の回動により得られるプロファイル総数は、n×6種
である。図4乃至図6はプロファイルライン群Gの回動
について概念的に図3の群方向G1 ,G2 ,G4 を例に
とって示す図である。群方向G1 のとき、図4に示した
ように、プロファイルライン群Gは、原画像I0 上に指
定された関心領域ROI(強調画像I1 )に対し設定さ
れ、該方向のプロファイルラインPL1 〜PLn 毎のn
種のプロファイルを作成され、この群方向G1 に関する
n種のプロファイルは、後述する特徴点抽出部3に供給
される。そして、プロファイルライン群Gは群方向G2
まで回動し、同様に、この群方向G2 に関して得られた
n種のプロファイルは特徴点抽出部3に供給される。さ
らに、群方向G3 ,G4 (図6),G5 ,G6 について
も順に回動し、その回動毎のn種のプロファイルを得、
供給する。
That is, in the profile creating section 2, each time the predetermined angle θ is rotated, the profile line PL1
Create n types of profiles for each PLn. That is, 6
The total number of profiles obtained by turning is n × 6 types. 4 to 6 are views conceptually showing the rotation of the profile line group G by taking the group directions G1, G2 and G4 of FIG. 3 as an example. In the group direction G1, as shown in FIG. 4, the profile line group G is set for the region of interest ROI (emphasized image I1) designated on the original image I0, and each profile line PL1 to PLn in that direction is set. N
Seed profiles are created, and the n kinds of profiles with respect to the group direction G1 are supplied to the feature point extraction unit 3 described later. The profile line group G has a group direction G2.
Similarly, the n kinds of profiles obtained with respect to the group direction G2 are supplied to the feature point extraction unit 3. Furthermore, the group directions G3, G4 (FIG. 6), G5, G6 are sequentially rotated, and n types of profiles are obtained for each rotation.
Supply.

【0017】特徴点抽出部3は、プロファイル作成部2
から供給される複数のプロファイルから、特徴点を抽出
し、特徴画像I21〜I26を作成する。なお、この特徴画
像I21〜I26は、上述したプロファイルライン群Gの回
動毎に作成されるものであり、ここでは6回の回動を繰
返すため、その回動毎に6枚の特徴画像I21〜I26を得
るものである。この特徴点は、ここでは、本実施例が辺
縁画像を得ることを目的とするものであるので、血管の
辺縁上の点とするが、該目的の変更に応じて種々変更し
てもよい。なお、プロファイルに基づく特徴点の抽出の
ための判断方法は、従来技術の説明で述べた通り、プロ
ファイルの各画素点の勾配値(微分値)による方法や、
二次微分値による方法を採用する。なお、特徴画像I21
〜I26は、抽出した特徴点の有無のみを現す画像であ
る。これは、この特徴点抽出部3の後方に設けられた処
理部におけるデータ処理効率を向上させるため、取扱い
データ量を減少させるためである。
The feature point extraction section 3 is a profile creation section 2
The characteristic points are extracted from the plurality of profiles supplied from the above-mentioned, and characteristic images I21 to I26 are created. The characteristic images I21 to I26 are created every time the profile line group G described above is rotated, and since six rotations are repeated here, six characteristic images I21 are generated for each rotation. ~ I26 is obtained. This feature point is here a point on the edge of the blood vessel because the purpose of the present embodiment is to obtain the edge image, but it may be variously changed according to the change of the purpose. Good. The determination method for extracting the feature points based on the profile is, as described in the description of the related art, a method using the gradient value (differential value) of each pixel point of the profile,
The method based on the second derivative is adopted. The characteristic image I21
I26 are images showing only the presence or absence of the extracted feature points. This is to reduce the amount of handled data in order to improve the data processing efficiency in the processing unit provided behind the feature point extracting unit 3.

【0018】重合処理部4は、図9に示したように、特
徴点抽出部3で得た特徴画像I21〜I26を重ね合わせ、
1枚のライン像I3 を作成する。この重ね合わせによ
り、1枚の特徴画像では抽出できなかった特徴点を、互
いに補足し合うことができ、特徴点抽出の信頼性を向上
させることができる。
As shown in FIG. 9, the superposition processing section 4 superimposes the characteristic images I21 to I26 obtained by the characteristic point extracting section 3,
Create a line image I3. By this superposition, feature points that could not be extracted with one feature image can be complemented with each other, and the reliability of feature point extraction can be improved.

【0019】辺縁画像作成部5は、重合処理部4で得た
ライン像I3 および原画像I0 を用いて辺縁画像I4 を
作成する。すなわち、単なる血管辺縁の有無のみを現す
ライン像I3 から、その辺縁ラインに関する濃淡を現す
辺縁画像I4 に、原画像I0の対応画素の濃度値を用い
て変換する。
The edge image creating section 5 creates a edge image I4 using the line image I3 and the original image I0 obtained in the overlapping processing section 4. That is, the line image I3 showing only the presence or absence of the blood vessel edge is converted into the edge image I4 showing the shading of the edge line by using the density value of the corresponding pixel of the original image I0.

【0020】以上のように、構成された本実施例装置に
より、微細な血管の辺縁画像I4 を信頼性よく得るこ
と、即ち微細な血管であってもその辺縁を忠実に再現す
ることができる。なお、本実施例装置によって、信頼性
のよい微細血管の辺縁画像を用いれば、該血管の狭窄の
程度を正確に測定することができる。また、微細な血管
の走行状態を現す3次元画像を得る場合にも、多方向か
らX線照射し、得られた複数の原画像毎に辺縁画像を作
成し、その各辺縁画像上の同一微細血管の位置関係、太
さ関係等の相互関係を正確に得ることができ、それらの
関係を用いることにより前記3次元画像の再構成処理を
大幅に減少させることができる。
As described above, with the apparatus of the present embodiment, it is possible to reliably obtain the edge image I4 of a fine blood vessel, that is, to faithfully reproduce the edge of a fine blood vessel. it can. By using the highly reliable marginal image of the microvessel by the apparatus of this embodiment, the degree of stenosis of the blood vessel can be accurately measured. Further, when obtaining a three-dimensional image showing a running state of a minute blood vessel, X-ray irradiation is performed from multiple directions, a marginal image is created for each of a plurality of obtained original images, and a marginal image is created on each marginal image. It is possible to accurately obtain a mutual relationship such as a positional relationship and a thickness relationship of the same microvessel, and by using these relationships, the reconstruction processing of the three-dimensional image can be significantly reduced.

【0021】次に第2の実施例について説明する。本実
施例装置は、プロファイル作成部2におけるプロファイ
ル作成手順が相違する以外は、第1の実施例装置と同様
であるため、その相違する該手順についてのみ説明し、
他の同一部分についての説明は省略する。図10はプロ
ファイル作成前にオペレータが指定する指定ラインLに
ついて示した図であり、図11は本実施例で用いるプロ
ファイルライン群G´およびその移動について示した図
である。
Next, a second embodiment will be described. The apparatus of the present embodiment is the same as the apparatus of the first embodiment except that the profile creation procedure in the profile creation unit 2 is different. Therefore, only the different procedure will be described.
Descriptions of other same parts are omitted. FIG. 10 is a diagram showing a designated line L designated by an operator before profile creation, and FIG. 11 is a diagram showing a profile line group G ′ used in this embodiment and its movement.

【0022】指定ラインLは、辺縁抽出対象血管の走行
方向と略平行に、且つ該血管のセンターラインの略上に
オペレータ操作によりその長さと共に直線的に指定され
るものである。この指定ラインLは、後述するプロファ
イルライン群G´の移動方向および範囲を特定し、該移
動を誘導するためのものである。
The specified line L is linearly specified along with its length substantially parallel to the running direction of the blood vessel to be edge-extracted and substantially above the center line of the blood vessel by an operator's operation. The designated line L is for identifying the moving direction and range of the profile line group G ′ described later and guiding the movement.

【0023】本実施例で用いるプロファイルライン群G
´は、図11に示したように、6本のプロファイルライ
ンPL1 〜PL6 を備えていて、それらは第1実施例の
プロファイルライン群Gの回動角度と同様の角度θだけ
離間して放射状に設けられている。なお、このプロファ
イルラインPL1 〜PL6 の長さは、任意に調整するこ
とができる。このプロファイルラインPL1 〜PL6 の
長さと指定ラインLの長さを適宜変更することにより、
辺縁画像の範囲を適宜変更させることができる。
Profile line group G used in this embodiment
As shown in FIG. 11, ′ has six profile lines PL1 to PL6, which are radially separated by an angle θ similar to the turning angle of the profile line group G of the first embodiment. It is provided. The lengths of the profile lines PL1 to PL6 can be adjusted arbitrarily. By appropriately changing the lengths of the profile lines PL1 to PL6 and the designated line L,
The range of the edge image can be changed appropriately.

【0024】このプロファイルライン群G´は、指定ラ
インL上を点P1 から点Pn まで、1画素または数画素
ずつの移動間隔で断続的に且つ直線的に移動する。な
お、この移動に際して、プロファイルライン群G´は、
そのプロファイルラインPL1〜PL6 の中の1のライ
ン、例えばプロファイルラインPL4 と指定ラインLと
の平行状態を維持しながら移動することとする。これに
よって、血管方向の変化に応じて、得られる辺縁画像の
信頼性が変わることを防止し、常に同程度の信頼性を確
保することができる。これは、血管方向に対する各ライ
ンの傾斜角度が均一になるためである。
The profile line group G'moves intermittently and linearly on the designated line L from the point P1 to the point Pn at a movement interval of one pixel or several pixels. At the time of this movement, the profile line group G ′ is
It is assumed that one of the profile lines PL1 to PL6, for example, the profile line PL4 and the designated line L are moved while maintaining the parallel state. As a result, it is possible to prevent the reliability of the obtained edge image from changing according to the change in the blood vessel direction, and to always ensure the same degree of reliability. This is because the inclination angle of each line with respect to the blood vessel direction becomes uniform.

【0025】その移動間隔毎に、プロファイルラインP
L1 〜PL6 それぞれに関するプロファイルを作成す
る。その結果、第1実施例のプロファイルライン群Gの
ライン間隔と、該移動間隔が同一であれば、第1の実施
例と同数のプロファイルが得られることとなる。こうし
て得られた多数のプロファイルは、第1の実施例と同
様、特徴点抽出部3に供給され、重合処理部4、辺縁画
像作成部5を経て、辺縁画像が得られる。
At each moving interval, the profile line P
Create a profile for each of L1 to PL6. As a result, if the line spacing of the profile line group G of the first embodiment is the same as the moving spacing, the same number of profiles as in the first embodiment can be obtained. The many profiles thus obtained are supplied to the feature point extraction unit 3 as in the first embodiment, and are passed through the overlap processing unit 4 and the edge image creation unit 5 to obtain the edge image.

【0026】本実施例によれば、第1の実施例と同様の
効果を得ることができるとともに、得られる辺縁画像の
信頼性の均一性を向上させることができる。なお、本実
施例では、プロファイルライン群G´の移動を誘導する
指定ラインLを指定することとしたが、プロファイルラ
イン群G´の誘導ラインを、図10に示したこの指定ラ
インLの代わりに、原画像に対し微分・閾値処理するこ
とにより得られる図12に示した血管芯線(一点鎖線)
Rとしてもよい。この場合には、第1実施例の場合と同
様に関心領域ROIを指定することにより、該移動範囲
を特定することとする。この結果、直線的な指定ライン
Lを指定する第2の実施例に場合より、辺縁画像の信頼
性をより均一にすることができる。
According to this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the uniformity of reliability of the obtained edge image can be improved. In this embodiment, the designated line L for guiding the movement of the profile line group G ′ is designated, but the guiding line of the profile line group G ′ is replaced with the designated line L shown in FIG. , The blood vessel core line (one-dot chain line) shown in FIG. 12 obtained by differentiating / thresholding the original image
It may be R. In this case, the movement range is specified by designating the region of interest ROI as in the case of the first embodiment. As a result, the reliability of the edge image can be made more uniform than in the case of the second embodiment in which the linear designated line L is designated.

【0027】次に第3の実施例について説明する。本実
施例装置は、プロファイル作成部2で用いるプロファイ
ルライン群G´が相違する以外は、第2の実施例装置と
同様であるため、その相違する該手順についてのみ説明
し、他の同一部分についての説明は省略する。
Next, a third embodiment will be described. The apparatus of the present embodiment is the same as the apparatus of the second embodiment except that the profile line group G ′ used in the profile creating unit 2 is different. Therefore, only the different procedure will be described, and other same portions will be described. Is omitted.

【0028】図13は、本実施例で用いるプロファイル
ライン群G''について示した図である。このプロファイ
ルライン群G''は、第2の実施例と同様に指定した指定
ラインLに対して、第1・第2実施例で用いた角度と同
様の所定角度θの傾斜を保つ複数のプロファイルライン
PL1 〜PLm を有している。そして、このプロファイ
ルライン群G''は、第2の実施例と同様、指定ラインL
上を移動しながら、多数のプロファイルを作成する。な
お、各プロファイルラインPL1 〜PLm の指定ライン
Lに対する角度θは、それぞれ独立に設定されるもので
あり、この指定ラインLを図12のように血管芯線に代
えた場合には図14に示すように各プロファイルライン
PL1 〜PLm の平行状態は解除されることとなる。
FIG. 13 is a diagram showing a profile line group G ″ used in this embodiment. This profile line group G ″ has a plurality of profiles that maintain an inclination of a predetermined angle θ similar to the angles used in the first and second embodiments with respect to the specified line L that is specified as in the second embodiment. It has lines PL1 to PLm. The profile line group G ″ is the designated line L as in the second embodiment.
Create numerous profiles as you move up. The angles θ of the profile lines PL1 to PLm with respect to the designated line L are set independently, and when the designated line L is replaced with a blood vessel core line as shown in FIG. 12, it is as shown in FIG. Further, the parallel state of the profile lines PL1 to PLm is released.

【0029】このように本実施例によれば、作成するプ
ロファイルを特徴点抽出におけるプロファイル情報量
(血管画素数)の増加に有効な血管方向に対する角度θ
のプロファイルに限定することにより、辺縁画像の信頼
性の向上を図るとともに、プロファイルの作成総数を大
幅に減少させることができる。
As described above, according to the present embodiment, the angle θ with respect to the blood vessel direction, which is effective for increasing the profile information amount (the number of blood vessel pixels) in the profile extraction, is created.
By limiting the profile to the profile No. 1, the reliability of the edge image can be improved, and the total number of profiles created can be significantly reduced.

【0030】本発明は、上記実施例に限定されることな
く、種々変形して実施可能である。例えば、第1、第2
または第3の実施例で用いた角度θを、オペレータ指示
の下、適宜変更することとしてもよい。なお、第2の実
施例においては、この角度θの変更に応じて、当然、プ
ロファイルライン群G´のプロファイルライン本数が変
化することとなる。
The present invention is not limited to the above embodiments, but can be modified in various ways. For example, first, second
Alternatively, the angle θ used in the third embodiment may be changed appropriately under the instruction of the operator. In the second embodiment, the number of profile lines in the profile line group G ′ naturally changes according to the change in the angle θ.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、濃
淡画像の走査線に対し交差するように設けられた基準軸
上に存する複数の画素同士の濃度変化を示す曲線を、そ
の基準軸を前記濃淡画像上で移動しながら複数作成し、
その濃度変化曲線の中から前記特徴を表す曲線形状を識
別することにより前記特徴点を抽出することによって、
基準軸上に存する画素数を増加させることができ、その
結果、微小部分、血管であれば非常に微細な血管であっ
てもその辺縁を抽出することができ、辺縁画像の信頼性
を向上させ得る画像処理装置を提供することができる。
As described above, according to the present invention, a curve showing a density change between a plurality of pixels existing on a reference axis provided so as to intersect with a scanning line of a grayscale image is set to the reference axis. Create multiple while moving on the gray image,
By extracting the characteristic points by identifying the curve shape representing the characteristic from the density change curve,
It is possible to increase the number of pixels existing on the reference axis, and as a result, it is possible to extract the edge of a very small blood vessel, even if it is a minute portion, and thus the reliability of the edge image. An image processing device that can be improved can be provided.

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

【図1】本発明一実施例に係る画像処理装置の構成を示
すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示したプロファイル作成部で用いるプロ
ファイルライン群を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a profile line group used in the profile creating unit shown in FIG.

【図3】図1に示したプロファイル作成部におけるプロ
ファイルライン群の回転について示す図。
FIG. 3 is a diagram showing the rotation of a profile line group in the profile creation unit shown in FIG.

【図4】図1に示したプロファイル作成部におけるプロ
ファイルライン群の初期位置について示す図。
FIG. 4 is a diagram showing an initial position of a profile line group in the profile creating unit shown in FIG.

【図5】図3に示した初期位置から次の位置へのプロフ
ァイルライン群の回転について示す図。
FIG. 5 is a diagram showing the rotation of the profile line group from the initial position shown in FIG. 3 to the next position.

【図6】図4に示したプロファイルライン群の位置から
さらに回転し、その方向が水平方向となるときの該位置
について示す図。
FIG. 6 is a diagram showing a position when the profile line group shown in FIG. 4 is further rotated and its direction becomes a horizontal direction.

【図7】図16と対比する図であって、本実施例による
情報量の増加に伴う特徴点抽出の精度向上について説明
する図。
FIG. 7 is a diagram to be compared with FIG. 16 and is a diagram for explaining the improvement in accuracy of feature point extraction with the increase in the amount of information according to the present embodiment.

【図8】図17と対比する図であって、図7に示した情
報量の増加をプロファイル上で示す図。
8 is a diagram to be compared with FIG. 17 and is a diagram showing the increase in the information amount shown in FIG. 7 on a profile.

【図9】図1に示した特徴点抽出部で得られる複数の特
徴点画像の重合処理部での重合処理について示す図。
9 is a diagram showing a superimposing process in a superimposing unit of a plurality of feature point images obtained by the feature point extracting unit shown in FIG.

【図10】第2の実施例で用いるプロファイルライン群
の移動を誘導する指定ラインについて示す図。
FIG. 10 is a diagram showing designated lines for guiding the movement of the profile line group used in the second embodiment.

【図11】第2の実施例で用いるプロファイルライン群
およびその移動について示す図。
FIG. 11 is a diagram showing a profile line group used in the second embodiment and its movement.

【図12】図10に示した指定ラインの代わりに用いる
血管芯線を示す図。
12 is a diagram showing a blood vessel core line used in place of the designated line shown in FIG.

【図13】第3の実施例によるプロファイルライン群お
よびその移動について示す図。
FIG. 13 is a diagram showing a profile line group and its movement according to a third embodiment.

【図14】曲線部分における図13に示したプロファイ
ルライン群の各プロファイルラインの独立性について示
す図。
14 is a diagram showing the independence of each profile line of the profile line group shown in FIG. 13 in the curved portion.

【図15】従来のプロファイルラインについて示す図。FIG. 15 is a diagram showing a conventional profile line.

【図16】従来のプロファイルにより得られる特徴点抽
出のための情報量について示す図。
FIG. 16 is a diagram showing the amount of information for extracting feature points obtained by a conventional profile.

【図17】図15に示したプロファイルラインに基づく
プロファイルについて示す図。
17 is a diagram showing a profile based on the profile line shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…前処理部、2、…プロファイル作成部、3…特徴点
抽出部、4…重合処理部、5…辺縁画像作成部。
1 ... Pre-processing unit, 2 ... Profile creation unit, 3 ... Feature point extraction unit, 4 ... Overlap processing unit, 5 ... Edge image creation unit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 濃淡画像から所望の特徴を有する特徴点
を抽出しその特徴点からなる特徴画像を得る画像処理装
置において、 前記濃淡画像の走査線に対し交差するように設けられた
基準線上に存する複数の画素同士の濃度変化を示す曲線
を、その基準軸を前記濃淡画像上で移動しながら複数作
成する手段と、 その濃度変化曲線の中から前記特徴を表す曲線形状を識
別することにより前記特徴点を抽出する手段とを具備す
ることを特徴とする画像処理装置。
1. An image processing apparatus for extracting a feature point having a desired feature from a grayscale image to obtain a feature image consisting of the feature point, wherein a feature line is provided on a reference line provided so as to intersect a scanning line of the grayscale image. A means for creating a plurality of curves showing the density change of existing plural pixels while moving the reference axis on the grayscale image, and by distinguishing the curve shape representing the characteristic from the density change curve, An image processing apparatus, comprising: means for extracting a feature point.
JP4053730A 1992-03-12 1992-03-12 Image processing device Pending JPH05253215A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000271113A (en) * 1999-01-20 2000-10-03 Toshiba Corp Computerized tomograph
JP2007506531A (en) * 2003-09-25 2007-03-22 パイエオン インコーポレイテッド System and method for three-dimensional reconstruction of tubular organs

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