JPH06217968A - Ｘ線フレームシーケンスを自動的に表示する方法及びｘ線フレームシーケンスを表示する方法 - Google Patents
Ｘ線フレームシーケンスを自動的に表示する方法及びｘ線フレームシーケンスを表示する方法Info
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- JPH06217968A JPH06217968A JP5262847A JP26284793A JPH06217968A JP H06217968 A JPH06217968 A JP H06217968A JP 5262847 A JP5262847 A JP 5262847A JP 26284793 A JP26284793 A JP 26284793A JP H06217968 A JPH06217968 A JP H06217968A
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- A—HUMAN NECESSITIES
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- G—PHYSICS
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
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- H04N23/68—Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
-
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- H05G1/08—Electrical details
- H05G1/60—Circuit arrangements for obtaining a series of X-ray photographs or for X-ray cinematography
-
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- H04N5/30—Transforming light or analogous information into electric information
- H04N5/32—Transforming X-rays
Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｘ線フレームシーケンスを正確且つ自動的に
表示する方法を提供する。 【構成】 映画形血管造影図を発生するＸ線蛍光写真シ
ステム１１〜１５、１９、２５、２７、３２が、像内の
ある特徴をカーソル４１を用いて確認し、後続の像で自
動的にトラッキングすることができるようにする。冠状
動脈内の障害の疑いがある部分というような確認された
特徴の位置が、映画形血管造影図の各Ｘ線フレーム内で
突き止められ、相次ぐ各々の像の中心でその特徴が動か
ないままでいるように、データが表示される。
表示する方法を提供する。 【構成】 映画形血管造影図を発生するＸ線蛍光写真シ
ステム１１〜１５、１９、２５、２７、３２が、像内の
ある特徴をカーソル４１を用いて確認し、後続の像で自
動的にトラッキングすることができるようにする。冠状
動脈内の障害の疑いがある部分というような確認された
特徴の位置が、映画形血管造影図の各Ｘ線フレーム内で
突き止められ、相次ぐ各々の像の中心でその特徴が動か
ないままでいるように、データが表示される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明の分野は、ディジタルＸ線
作像システム、特に心臓血管の障害を観察するために臨
床心臓医学で用いられるＸ線蛍光写真システムである。
作像システム、特に心臓血管の障害を観察するために臨
床心臓医学で用いられるＸ線蛍光写真システムである。
【０００２】
【発明の背景】Ｘ線蛍光写真システムでは、イメージ増
倍管がＸ線を受け取り、受け取ったＸ線を明るい光像に
変換すると、この光像が増倍管の出力発光体に現れる。
この像はビデオカメラで観察され、ビデオカメラは像を
アナログビデオ信号に変換して、変換されたアナログビ
デオ信号を画素（ピクセル）のフレームにディジタル化
する。このようなディジタル化されたＸ線データフレー
ムをディジタルビデオプロセッサで処理して、望ましく
ない信号をフィルタ作用によって除くと共に、所望の特
徴を強めるのが典型的である。こうして得られた像デー
タがディジタル・アナログ変換器に印加されると、ディ
ジタル・アナログ変換器はＣＲＴモニタを駆動するのに
適したビデオ信号を発生する。
倍管がＸ線を受け取り、受け取ったＸ線を明るい光像に
変換すると、この光像が増倍管の出力発光体に現れる。
この像はビデオカメラで観察され、ビデオカメラは像を
アナログビデオ信号に変換して、変換されたアナログビ
デオ信号を画素（ピクセル）のフレームにディジタル化
する。このようなディジタル化されたＸ線データフレー
ムをディジタルビデオプロセッサで処理して、望ましく
ない信号をフィルタ作用によって除くと共に、所望の特
徴を強めるのが典型的である。こうして得られた像デー
タがディジタル・アナログ変換器に印加されると、ディ
ジタル・アナログ変換器はＣＲＴモニタを駆動するのに
適したビデオ信号を発生する。
【０００３】ディジタル化された像データフレームは、
心臓学の専門家によって多数の方法で利用することがで
きる。前に述べたように、フレームをＣＲＴモニタ上に
直接的に表示して、実時間で患者の映画形血管造影図又
は蛍光透視図をこの心臓学の専門家に提供することがで
きる。このような動作モードは、例えば障害を処置する
ために、患者の動脈系内にカテーテルを位置決めすると
きに利用することができる。このモードでは、ディジタ
ルビデオプロセッサによって実行されるあらゆる処理
は、画像がちらつかないようなフレーム速度で実行され
ることを必要とする。
心臓学の専門家によって多数の方法で利用することがで
きる。前に述べたように、フレームをＣＲＴモニタ上に
直接的に表示して、実時間で患者の映画形血管造影図又
は蛍光透視図をこの心臓学の専門家に提供することがで
きる。このような動作モードは、例えば障害を処置する
ために、患者の動脈系内にカテーテルを位置決めすると
きに利用することができる。このモードでは、ディジタ
ルビデオプロセッサによって実行されるあらゆる処理
は、画像がちらつかないようなフレーム速度で実行され
ることを必要とする。
【０００４】この代わりに、収集された像フレームを記
憶しておいて、心臓学の専門家が再生することもでき
る。例えば、完全な心臓サイクルに対する一連の像フレ
ームを収集し、ディジタル化して記憶することができ
る。この一連の像フレームは、特定の特徴を強めるよう
に種々の方法で処理し、その後、ＣＲＴモニタで再生す
ることができる。心臓学の専門家は、処理された一連の
像フレームを実時間で再生して、心臓サイクル全体の間
の血管系統を観察したり、各フレームに歩進したり、又
はそのシーケンス（順序）を特定の像フレームの所で凍
結することができる。こういう「オフライン」の動作モ
ードは、何等かの治療手順を施す前に、障害の位置の選
定及び障害の診断を行うために主に用いられる。
憶しておいて、心臓学の専門家が再生することもでき
る。例えば、完全な心臓サイクルに対する一連の像フレ
ームを収集し、ディジタル化して記憶することができ
る。この一連の像フレームは、特定の特徴を強めるよう
に種々の方法で処理し、その後、ＣＲＴモニタで再生す
ることができる。心臓学の専門家は、処理された一連の
像フレームを実時間で再生して、心臓サイクル全体の間
の血管系統を観察したり、各フレームに歩進したり、又
はそのシーケンス（順序）を特定の像フレームの所で凍
結することができる。こういう「オフライン」の動作モ
ードは、何等かの治療手順を施す前に、障害の位置の選
定及び障害の診断を行うために主に用いられる。
【０００５】現在のディジタル心臓血管Ｘ線システム
は、ディジタル像処理技術を利用して、心臓の静止像及
び動的な像の両方のズーム作用及びパン作用を行う。大
抵の場合、静止ズーム像は、心臓血管の構造及び組成に
ついて最も多くの臨床的な情報を提供する。しかしなが
ら、一連のＸ線フレームで構成されたダイナミックルー
プは、実時間で再生したとき又はスローモーションで再
生したときに、貴重な臨床的な情報をもたらす。このよ
うな映画形血管造影図を観察するとき、補間された像シ
ーケンスは空間的な分解能を高めるが、心臓学の専門家
は心臓の動きのため、動いている障害又は血管を「トラ
ッキング（追跡）」することを強いられる。この動き
は、専門家にとって妨げとなるばかりでなく、そのため
に医師はループ表示速度を遅くするか、又は単独歩進モ
ードを用いることを強いられる。関心のある障害又は血
管が、心臓サイクル中に他の血管の前又は後で動くと
き、この問題は更に複雑になる。
は、ディジタル像処理技術を利用して、心臓の静止像及
び動的な像の両方のズーム作用及びパン作用を行う。大
抵の場合、静止ズーム像は、心臓血管の構造及び組成に
ついて最も多くの臨床的な情報を提供する。しかしなが
ら、一連のＸ線フレームで構成されたダイナミックルー
プは、実時間で再生したとき又はスローモーションで再
生したときに、貴重な臨床的な情報をもたらす。このよ
うな映画形血管造影図を観察するとき、補間された像シ
ーケンスは空間的な分解能を高めるが、心臓学の専門家
は心臓の動きのため、動いている障害又は血管を「トラ
ッキング（追跡）」することを強いられる。この動き
は、専門家にとって妨げとなるばかりでなく、そのため
に医師はループ表示速度を遅くするか、又は単独歩進モ
ードを用いることを強いられる。関心のある障害又は血
管が、心臓サイクル中に他の血管の前又は後で動くと
き、この問題は更に複雑になる。
【０００６】この問題に対する解決策が「冠状動脈追跡
（トラッキング）表示」という発明の名称の米国特許番
号第５０５４０４５号に記載されている。このシステム
では、心臓学の専門家は映画形血管造影図の第１のフレ
ーム内のある領域を確認し、後続の各々のフレームの間
にこの領域をトラッキングし、表示スクリーン上にその
領域が静止したままになるようにする。こうして、映画
形血管造影図のループを再生する間に、血管又は障害を
確認することができると共に、容易に辿ることができ
る。周囲の他の特徴は動かされても、関心のある確認さ
れた領域は静止したままである。一実施例では、心臓学
の専門家は、手作業で各フレームを検査し、トラッキン
グすべき関心のある特徴をスクリーンカーソルを用いて
確認する。その代わりに、関心のある特徴を第１のフレ
ームで確認し、後続フレーム内の同じ特徴を自動的に突
き止める手段を用いてもよい。１組のＸ線像内の確認さ
れた特徴を自動的に突き止める多数の方法が従来から提
案されているが、商業的に存立可能なシステムとして、
実時間で自動的に且つ満足に動作する手段は提供されて
いない。
（トラッキング）表示」という発明の名称の米国特許番
号第５０５４０４５号に記載されている。このシステム
では、心臓学の専門家は映画形血管造影図の第１のフレ
ーム内のある領域を確認し、後続の各々のフレームの間
にこの領域をトラッキングし、表示スクリーン上にその
領域が静止したままになるようにする。こうして、映画
形血管造影図のループを再生する間に、血管又は障害を
確認することができると共に、容易に辿ることができ
る。周囲の他の特徴は動かされても、関心のある確認さ
れた領域は静止したままである。一実施例では、心臓学
の専門家は、手作業で各フレームを検査し、トラッキン
グすべき関心のある特徴をスクリーンカーソルを用いて
確認する。その代わりに、関心のある特徴を第１のフレ
ームで確認し、後続フレーム内の同じ特徴を自動的に突
き止める手段を用いてもよい。１組のＸ線像内の確認さ
れた特徴を自動的に突き止める多数の方法が従来から提
案されているが、商業的に存立可能なシステムとして、
実時間で自動的に且つ満足に動作する手段は提供されて
いない。
【０００７】
【発明の要約】本発明は、ディジタル心臓血管Ｘ線シス
テムに関し、特に、１つのフレーム内の確認された特徴
を後続のフレームで自動的にトラッキングし、確認され
た特徴が実質的に静止したままでいるような一連の像を
発生する映画形血管造影図を発生するシステムに関す
る。更に具体的に言えば、本発明は、対応する一連の物
理的な位置にある解剖学的な特徴を表す一連のディジタ
ル化されたＸ線像を収集する手段と、第１のディジタル
化されたＸ線像内にある解剖学的な１つの特徴を確認す
る手段と、後続の各々のディジタル化されたＸ線像内で
確認された解剖学的な特徴を自動的に突き止める手段
と、各々のディジタル化されたＸ線像内の突き止められ
た解剖学的な特徴が表示の中心に位置しており、その突
き止められた解剖学的な特徴が一連のＸ線像の逐次的な
表示の間に拡大されて実質的に不動のままであるよう
に、各々のディジタル化されたＸ線像の一部を表示する
手段とを含んでいる。本発明は、前のＸ線フレーム内に
ある確認された特徴を中心とする探索の核を前のＸ線フ
レームから抽出し、前のＸ線フレーム内にある確認され
た特徴を中心とするトラッキングウィンドウを現在のＸ
線フレームから抽出し、探索の核及びトラッキングウィ
ンドウ内に表されている特徴のエッジを強めるように、
探索の核及びトラッキングウィンドウの両方をフィルタ
作用にかけ、探索の核とトラッキングウィンドウとの間
の相関のピークを突き止めることにより、確認された特
徴の現在の位置を見出し、確認された特徴の現在の位置
を中心とする像データの配列を現在のＸ線フレームから
抽出し、像データの配列を用いて表示を発生することを
特徴とする。
テムに関し、特に、１つのフレーム内の確認された特徴
を後続のフレームで自動的にトラッキングし、確認され
た特徴が実質的に静止したままでいるような一連の像を
発生する映画形血管造影図を発生するシステムに関す
る。更に具体的に言えば、本発明は、対応する一連の物
理的な位置にある解剖学的な特徴を表す一連のディジタ
ル化されたＸ線像を収集する手段と、第１のディジタル
化されたＸ線像内にある解剖学的な１つの特徴を確認す
る手段と、後続の各々のディジタル化されたＸ線像内で
確認された解剖学的な特徴を自動的に突き止める手段
と、各々のディジタル化されたＸ線像内の突き止められ
た解剖学的な特徴が表示の中心に位置しており、その突
き止められた解剖学的な特徴が一連のＸ線像の逐次的な
表示の間に拡大されて実質的に不動のままであるよう
に、各々のディジタル化されたＸ線像の一部を表示する
手段とを含んでいる。本発明は、前のＸ線フレーム内に
ある確認された特徴を中心とする探索の核を前のＸ線フ
レームから抽出し、前のＸ線フレーム内にある確認され
た特徴を中心とするトラッキングウィンドウを現在のＸ
線フレームから抽出し、探索の核及びトラッキングウィ
ンドウ内に表されている特徴のエッジを強めるように、
探索の核及びトラッキングウィンドウの両方をフィルタ
作用にかけ、探索の核とトラッキングウィンドウとの間
の相関のピークを突き止めることにより、確認された特
徴の現在の位置を見出し、確認された特徴の現在の位置
を中心とする像データの配列を現在のＸ線フレームから
抽出し、像データの配列を用いて表示を発生することを
特徴とする。
【０００８】本発明の全般的な目的は、一連のＸ線フレ
ーム内で動く確認された特徴を自動的にトラッキングす
るシステムを提供することである。オペレータが第１の
Ｘ線フレーム内でトラッキングすべき特徴の位置を確認
し、システムが後続のフレーム内でその特徴を自動的に
突き止める。これらの位置を用いて、突き止められた特
徴が中心にあると共に実質的に静止したままであるよう
な対応する一連の像を発生する。
ーム内で動く確認された特徴を自動的にトラッキングす
るシステムを提供することである。オペレータが第１の
Ｘ線フレーム内でトラッキングすべき特徴の位置を確認
し、システムが後続のフレーム内でその特徴を自動的に
突き止める。これらの位置を用いて、突き止められた特
徴が中心にあると共に実質的に静止したままであるよう
な対応する一連の像を発生する。
【０００９】本発明の他の目的は、市場で入手し得る装
置を用いて構成することができる自動トラッキングシス
テムを提供することである。市場で入手し得るディジタ
ル信号処理部品を用いて、抽出、フィルタ作用、相関及
び表示の各機能を実行することができる。本発明の他の
目的は、実時間で動作し得る自動特徴トラッキングシス
テムを提供することである。抽出、フィルタ作用及び相
関の各機能は、通常のクロック速度で動作するディジタ
ル信号処理回路によって敏速に実行することのできる比
較的簡単な機能である。相関を求める前に探索の核及び
トラッキングウィンドウのそれぞれの画素値から探索の
核及びトラッキングウィンドウの平均値を減算すること
により、相関動作は簡単になる。このとき、相関動作は
一連の減算及び計数動作である。
置を用いて構成することができる自動トラッキングシス
テムを提供することである。市場で入手し得るディジタ
ル信号処理部品を用いて、抽出、フィルタ作用、相関及
び表示の各機能を実行することができる。本発明の他の
目的は、実時間で動作し得る自動特徴トラッキングシス
テムを提供することである。抽出、フィルタ作用及び相
関の各機能は、通常のクロック速度で動作するディジタ
ル信号処理回路によって敏速に実行することのできる比
較的簡単な機能である。相関を求める前に探索の核及び
トラッキングウィンドウのそれぞれの画素値から探索の
核及びトラッキングウィンドウの平均値を減算すること
により、相関動作は簡単になる。このとき、相関動作は
一連の減算及び計数動作である。
【００１０】本発明の更に特定の目的は、一連のＸ線フ
レーム内にある動く特徴の位置を正確にトラッキングす
ることである。探索の核及びトラッキングウィンドウデ
ータをフィルタ作用にかけて、探索の核及びトラッキン
グウィンドウデータ内に表されている特徴のエッジを強
めることにより、相関動作の精度が著しく改善される。
例えば冠状動脈の場合、ロバート操作をフィルタとして
用いると、冠状動脈のトラッキングが著しく改善され
る。
レーム内にある動く特徴の位置を正確にトラッキングす
ることである。探索の核及びトラッキングウィンドウデ
ータをフィルタ作用にかけて、探索の核及びトラッキン
グウィンドウデータ内に表されている特徴のエッジを強
めることにより、相関動作の精度が著しく改善される。
例えば冠状動脈の場合、ロバート操作をフィルタとして
用いると、冠状動脈のトラッキングが著しく改善され
る。
【００１１】本発明の他の特定の目的は、トラッキング
された特徴が表示されるような多数の方法をオペレータ
に提供することである。像データの抽出された配列は直
接的に表示されてもよいし、又は確認された特徴にズー
ムインするように拡大されることが好ましい。像データ
の抽出された配列は単独で表示されてもよいし、又はＸ
線データのフレームの表示と重なっていてもよい。その
ままでは表示に現れるかもしれない目障りな特徴を遮る
ため、確認された特徴及びその特徴を直接取り巻いてい
る組織のみが露われるように暗いマスクを構成すること
ができる。
された特徴が表示されるような多数の方法をオペレータ
に提供することである。像データの抽出された配列は直
接的に表示されてもよいし、又は確認された特徴にズー
ムインするように拡大されることが好ましい。像データ
の抽出された配列は単独で表示されてもよいし、又はＸ
線データのフレームの表示と重なっていてもよい。その
ままでは表示に現れるかもしれない目障りな特徴を遮る
ため、確認された特徴及びその特徴を直接取り巻いてい
る組織のみが露われるように暗いマスクを構成すること
ができる。
【００１２】本発明の他の特定の目的は、関心のある特
徴が静止したままになるようなＸ線フレームシーケンス
の新規な表示をオペレータに提供することである。Ｘ線
フレームシーケンスが本発明に従って処理され、後のオ
フラインの解析のために記憶される。反復的なサイクル
では、像シーケンスを前向きの順序で、その後、反対向
きの順序で再生する回文表示モードが用いられる。これ
は、動く特徴が、そのシーケンスを前向きに反復的に再
生した場合に起こるように、サイクル中に１つの位置か
ら他の位置へと大幅にジャンプすることがないことを保
証する。
徴が静止したままになるようなＸ線フレームシーケンス
の新規な表示をオペレータに提供することである。Ｘ線
フレームシーケンスが本発明に従って処理され、後のオ
フラインの解析のために記憶される。反復的なサイクル
では、像シーケンスを前向きの順序で、その後、反対向
きの順序で再生する回文表示モードが用いられる。これ
は、動く特徴が、そのシーケンスを前向きに反復的に再
生した場合に起こるように、サイクル中に１つの位置か
ら他の位置へと大幅にジャンプすることがないことを保
証する。
【００１３】本発明の上述の及びその他の目的及び利点
は、以下の記述から明らかになろう。この記述では、本
発明の好ましい実施例を示す図面を参照する。しかしな
がら、この実施例は必ずしも本発明の範囲全体を表すも
のではなく、本発明の範囲を解釈するにあたっては、特
許請求の範囲を参照されたい。
は、以下の記述から明らかになろう。この記述では、本
発明の好ましい実施例を示す図面を参照する。しかしな
がら、この実施例は必ずしも本発明の範囲全体を表すも
のではなく、本発明の範囲を解釈するにあたっては、特
許請求の範囲を参照されたい。
【００１４】
【実施例】ディジタル蛍光写真像を収集するための典型
的なシステムの基本的な素子が図１及び図２に示されて
いる。蛍光写真検査を受ける患者が参照番号１０で示さ
れている。Ｘ線源１１が患者の一方の側に配置されてお
り、Ｘ線像を発生するために、患者を介してＸ線ビーム
を投射するように制御され得る。画像増倍管１２が患者
１０の反対側に配置されている。患者から出て来るＸ線
像が増倍管１２の入力発光体１３に入射し、増倍管１２
は入力発光体１３の光を変調された電子ビーム像に変換
するように動作し、この電子ビーム像は出力発光体１４
に入射して、そこで明るい光像への変換が行われる。
的なシステムの基本的な素子が図１及び図２に示されて
いる。蛍光写真検査を受ける患者が参照番号１０で示さ
れている。Ｘ線源１１が患者の一方の側に配置されてお
り、Ｘ線像を発生するために、患者を介してＸ線ビーム
を投射するように制御され得る。画像増倍管１２が患者
１０の反対側に配置されている。患者から出て来るＸ線
像が増倍管１２の入力発光体１３に入射し、増倍管１２
は入力発光体１３の光を変調された電子ビーム像に変換
するように動作し、この電子ビーム像は出力発光体１４
に入射して、そこで明るい光像への変換が行われる。
【００１５】出力発光体１４の光像はビデオカメラ１５
で観察される。ビデオカメラ１５は像を対応するアナロ
グビデオ信号に変換する。アナログビデオ信号は、カメ
ラ１５から線１６に出力されて、アナログ・ディジタル
変換器（ＡＤＣ）１７に入力される。ＡＤＣ１７は、各
々の水平走査線に対するアナログ信号を、その値がＸ線
像を構成している画素の強度に対応するような一連のデ
ィジタル信号に変換するように動作する。水平走査線の
ディジタル画素データは、母線１８を介してディジタル
ビデオプロセッサ（ＤＶＰ）１９に供給され、そこで完
全なＸ線像フレームを形成している走査線がメモリに記
憶される。最も進歩した蛍光写真システムでは、各々の
像フレームを表すディジタル画素データは生の形で記憶
されており、そのため、更に処理するために、ＤＶＰ１
９によって任意のときにもとのデータにアクセスするこ
とができるようになっている。ＤＶＰ１９は、線２０を
介してＡＤＣ１７に１２ＭＨｚのサンプルクロックを供
給している。
で観察される。ビデオカメラ１５は像を対応するアナロ
グビデオ信号に変換する。アナログビデオ信号は、カメ
ラ１５から線１６に出力されて、アナログ・ディジタル
変換器（ＡＤＣ）１７に入力される。ＡＤＣ１７は、各
々の水平走査線に対するアナログ信号を、その値がＸ線
像を構成している画素の強度に対応するような一連のデ
ィジタル信号に変換するように動作する。水平走査線の
ディジタル画素データは、母線１８を介してディジタル
ビデオプロセッサ（ＤＶＰ）１９に供給され、そこで完
全なＸ線像フレームを形成している走査線がメモリに記
憶される。最も進歩した蛍光写真システムでは、各々の
像フレームを表すディジタル画素データは生の形で記憶
されており、そのため、更に処理するために、ＤＶＰ１
９によって任意のときにもとのデータにアクセスするこ
とができるようになっている。ＤＶＰ１９は、線２０を
介してＡＤＣ１７に１２ＭＨｚのサンプルクロックを供
給している。
【００１６】Ｘ線像データがＤＶＰ１９で処理された
後、ディジタル像データ信号がＤＶＰ１９から母線２１
を介してディジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）２２の
入力に供給され、アナログビデオ信号に変換される。ア
ナログビデオ信号は、線２３を介してＣＲＴモニタ２４
に供給され、ＣＲＴモニタ２４のスクリーンに像が表示
される。Ｘ線像データの各フレームは、各フレームがカ
メラ１５によって発生されたときに処理されて、直ちに
ＣＲＴスクリーン２４に表示され、被検体の実時間表示
を行うことができる。その代わりに、Ｘ線フレームシー
ケンスを収集しておいて、後で再生及び解析するために
記憶することができる。
後、ディジタル像データ信号がＤＶＰ１９から母線２１
を介してディジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）２２の
入力に供給され、アナログビデオ信号に変換される。ア
ナログビデオ信号は、線２３を介してＣＲＴモニタ２４
に供給され、ＣＲＴモニタ２４のスクリーンに像が表示
される。Ｘ線像データの各フレームは、各フレームがカ
メラ１５によって発生されたときに処理されて、直ちに
ＣＲＴスクリーン２４に表示され、被検体の実時間表示
を行うことができる。その代わりに、Ｘ線フレームシー
ケンスを収集しておいて、後で再生及び解析するために
記憶することができる。
【００１７】本発明はＤＶＰ１９によって部分的に実施
される。ＤＶＰ１９は、データ母線によって相互接続さ
れている２つの完全フレームディジタルメモリ、算術論
理ユニットＡＬＵ、マルチプレクサ、レジスタ及び乗算
器のような幾つかの電子部品と、生又は再処理された像
に対する入力母線と、蛍光写真像を観察するためのＣＲ
Ｔモニタに通ずる像信号に対する出力線２１とを含んで
いる。ディジタルビデオプロセッサ中央処理ユニット
（ＤＶＰ−ＣＰＵ）２７が、ＤＶＰ１９の種々の部品に
対して制御データを供給して、１つ又は複数の像処理工
程のためにそれらの部品を作動し又は不作動にするが、
これは事実上、データ通路、データ源及びデータの行先
が、ＤＶＰ−ＣＰＵ２７によって発生される命令又は信
号によってアドレスされると共に制御されることを意味
する。従って、ＤＶＰ１９は、テレビフレーム速度の範
囲内で、ディジタル像の加算及び減算又は像のシフト動
作のような動作を行うように構成することができる。Ｄ
ＶＰ１９は、種々の処理工程で要求されるように、選択
された係数を像の画素データに乗算するように制御する
こともできる。米国特許番号第４４４９１９５号に記載
されているようなディジタルビデオプロセッサが好まし
く、この米国特許はここに参照されるべきものであり、
本出願人に譲渡されている。
される。ＤＶＰ１９は、データ母線によって相互接続さ
れている２つの完全フレームディジタルメモリ、算術論
理ユニットＡＬＵ、マルチプレクサ、レジスタ及び乗算
器のような幾つかの電子部品と、生又は再処理された像
に対する入力母線と、蛍光写真像を観察するためのＣＲ
Ｔモニタに通ずる像信号に対する出力線２１とを含んで
いる。ディジタルビデオプロセッサ中央処理ユニット
（ＤＶＰ−ＣＰＵ）２７が、ＤＶＰ１９の種々の部品に
対して制御データを供給して、１つ又は複数の像処理工
程のためにそれらの部品を作動し又は不作動にするが、
これは事実上、データ通路、データ源及びデータの行先
が、ＤＶＰ−ＣＰＵ２７によって発生される命令又は信
号によってアドレスされると共に制御されることを意味
する。従って、ＤＶＰ１９は、テレビフレーム速度の範
囲内で、ディジタル像の加算及び減算又は像のシフト動
作のような動作を行うように構成することができる。Ｄ
ＶＰ１９は、種々の処理工程で要求されるように、選択
された係数を像の画素データに乗算するように制御する
こともできる。米国特許番号第４４４９１９５号に記載
されているようなディジタルビデオプロセッサが好まし
く、この米国特許はここに参照されるべきものであり、
本出願人に譲渡されている。
【００１８】図２の蛍光写真システムは、ホスト中央処
理ユニット（ＣＰＵ）システム制御器２５によって全体
的に制御されている。オペレータ端末２６は、心臓を検
査する専門家が利用し得る多数の蛍光写真技術のうちの
任意のものを呼び出して、患者の特定の部分を見ること
ができるようにする。ホストＣＰＵ２５は、選択された
検査形式のための像収集手順を確認する一般化された命
令をＤＶＰ−ＣＰＵ２７に送る。これらの命令は、アド
レス／データ母線２８、Ｉ／Ｏ（入力／出力）インタフ
ェイス２９及び母線３０を介して送られる。ＤＶＰ−Ｃ
ＰＵ２７はこれに対して、検査方式を実行するための処
方又は命令リストをリードオンリメモリ（ＲＯＭ）３１
からＩ／Ｏインタフェイス３２を介してアクセスし、母
線３３が適正な制御ワードをＤＶＰ１９にある部品のレ
ジスタに送出して、正しい時刻にそれらの部品が作動さ
れ及び不作動にされるようにすると共に、ＤＶＰ１９に
あるデータ通路が、像の収集及び処理命令を実行するよ
うに正しいルートを有するようにする。
理ユニット（ＣＰＵ）システム制御器２５によって全体
的に制御されている。オペレータ端末２６は、心臓を検
査する専門家が利用し得る多数の蛍光写真技術のうちの
任意のものを呼び出して、患者の特定の部分を見ること
ができるようにする。ホストＣＰＵ２５は、選択された
検査形式のための像収集手順を確認する一般化された命
令をＤＶＰ−ＣＰＵ２７に送る。これらの命令は、アド
レス／データ母線２８、Ｉ／Ｏ（入力／出力）インタフ
ェイス２９及び母線３０を介して送られる。ＤＶＰ−Ｃ
ＰＵ２７はこれに対して、検査方式を実行するための処
方又は命令リストをリードオンリメモリ（ＲＯＭ）３１
からＩ／Ｏインタフェイス３２を介してアクセスし、母
線３３が適正な制御ワードをＤＶＰ１９にある部品のレ
ジスタに送出して、正しい時刻にそれらの部品が作動さ
れ及び不作動にされるようにすると共に、ＤＶＰ１９に
あるデータ通路が、像の収集及び処理命令を実行するよ
うに正しいルートを有するようにする。
【００１９】手動スイッチ３４を作動することにより、
一続きのＸ線露出が開始される。Ｘ線制御回路３５がそ
れに応答して、適当な時刻にＸ線源１１をターンオン及
びターンオフし、個別の露出を開始及び停止する。ビデ
オカメラ制御器３７がＤＶＰクロックから線３８を介し
てタイミング信号を受け取り、ＤＶＰ−ＣＰＵ制御器２
７に対する時間ベースが、ビデオカメラ１５から線３９
を介して供給された垂直帰線消去パルスによって発生さ
れる。
一続きのＸ線露出が開始される。Ｘ線制御回路３５がそ
れに応答して、適当な時刻にＸ線源１１をターンオン及
びターンオフし、個別の露出を開始及び停止する。ビデ
オカメラ制御器３７がＤＶＰクロックから線３８を介し
てタイミング信号を受け取り、ＤＶＰ−ＣＰＵ制御器２
７に対する時間ベースが、ビデオカメラ１５から線３９
を介して供給された垂直帰線消去パルスによって発生さ
れる。
【００２０】オペレータ端末２６は、キーボード４０を
有している他に、トラックボール４１を有している。ト
ラックボール４１は、ＣＲＴモニタ２４上の明るいカー
ソルを動かすようにあらゆる方向に回転させることがで
きる。本出願人の所有する米国特許番号第４２４５２４
４号及び同第４４５４５０７号に記載されているよう
に、このようなグラフィック又はカーソル発生器は周知
であり、モニタのスクリーン上のカーソルのｘ、ｙ座標
に対応する一連のパルスを発生する。カーソル座標情報
がホストＣＰＵ２５に印加され、このＣＰＵはその情報
をＤＶＰ１９に供給するが、その用途は後で詳しく説明
する。
有している他に、トラックボール４１を有している。ト
ラックボール４１は、ＣＲＴモニタ２４上の明るいカー
ソルを動かすようにあらゆる方向に回転させることがで
きる。本出願人の所有する米国特許番号第４２４５２４
４号及び同第４４５４５０７号に記載されているよう
に、このようなグラフィック又はカーソル発生器は周知
であり、モニタのスクリーン上のカーソルのｘ、ｙ座標
に対応する一連のパルスを発生する。カーソル座標情報
がホストＣＰＵ２５に印加され、このＣＰＵはその情報
をＤＶＰ１９に供給するが、その用途は後で詳しく説明
する。
【００２１】図３について具体的に説明すると、本発明
に従って映画形血管造影図を発生するようにＤＶＰ−Ｃ
ＰＵ制御装置２７によって実行される処方に応答して、
ＤＶＰ１９によって実施される機能が、ブロック図の形
で示されている。一連のディジタル化されたＸ線フレー
ムをフレームバッファメモリ２００で受け取り、これか
ら説明するように処理して、出力２１に対応する一連の
ディジタル化Ｘ線フレームを発生する。以下の説明で
は、指数“ｎ”は、この一連の中の処理されている現在
のディジタル化Ｘ線フレームを指し、（ｎ−１）フレー
ムは、この一連の中の前に処理されたＸ線フレームを指
す。各々のＸ線フレームを受け取ると、そのＸ線フレー
ムが直接的に出力像配列２０１に印加される。従って、
自動トラッキングの特徴がイネーブルされていないと、
一連のディジタル化Ｘ線フレームは単にＤＶＰ１９を通
過し、ＣＲＴ駆動器２０２に印加され、この駆動器は、
ＤＡＣ２２及びＣＲＴモニタ２４を制御して、各々の像
を受け取ったまま、実時間で逐次的に表示する。オペレ
ータによって自動トラッキングの特徴がイネーブルされ
ているとき、自動トラッキングの特徴は、トラッキング
すべき特徴の位置（ｘ 0 、ｙ0 ）を入力することによ
り、参照番号２０３のところで初期設定される。
に従って映画形血管造影図を発生するようにＤＶＰ−Ｃ
ＰＵ制御装置２７によって実行される処方に応答して、
ＤＶＰ１９によって実施される機能が、ブロック図の形
で示されている。一連のディジタル化されたＸ線フレー
ムをフレームバッファメモリ２００で受け取り、これか
ら説明するように処理して、出力２１に対応する一連の
ディジタル化Ｘ線フレームを発生する。以下の説明で
は、指数“ｎ”は、この一連の中の処理されている現在
のディジタル化Ｘ線フレームを指し、（ｎ−１）フレー
ムは、この一連の中の前に処理されたＸ線フレームを指
す。各々のＸ線フレームを受け取ると、そのＸ線フレー
ムが直接的に出力像配列２０１に印加される。従って、
自動トラッキングの特徴がイネーブルされていないと、
一連のディジタル化Ｘ線フレームは単にＤＶＰ１９を通
過し、ＣＲＴ駆動器２０２に印加され、この駆動器は、
ＤＡＣ２２及びＣＲＴモニタ２４を制御して、各々の像
を受け取ったまま、実時間で逐次的に表示する。オペレ
ータによって自動トラッキングの特徴がイネーブルされ
ているとき、自動トラッキングの特徴は、トラッキング
すべき特徴の位置（ｘ 0 、ｙ0 ）を入力することによ
り、参照番号２０３のところで初期設定される。
【００２２】図４はＣＲＴスクリーン２４の概略図であ
って、トラッキングすべき像、及びこのトラッキングを
行うのに用いられる２つの構成要素を示す。１つの構成
要素はトラッキングウィンドウ２０５であり、トラッキ
ングウィンドウ２０５は、トラッキングすべき特徴の判
っている最後の位置を中心とする現在のＸ線フレームデ
ータＩ（ｎ）のｍ×ｍ画素サンプルである。初期設定の
とき、この位置は、トラックボール４１によって発生さ
れたカーソル位置ｘ0 、ｙ0 である。後続フレーム
（ｎ）では、トラッキングウィンドウは、前のフレーム
（ｎ−１）で決定された特徴の位置ｘ（ｎ−１）、ｙ
（ｎ−１）を中心としている。トラッキングウィンドウ
２０５の寸法は、トラッキングパラメータｍで表され、
５１２×５１２の画素表示を発生する好ましい実施例で
は、ｍ＝８１の値を用いている。トラッキングウィンド
ウ２０５は、現在のＸ線フレームＩ（ｎ）で確認された
特徴に対する探索（サーチ）をその中で行う区域を決定
する。トラッキングウィンドウ２０５が小さ過ぎると、
相次ぐＸ線フレームを収集する合間に、その特徴がトラ
ッキングウィンドウによって限定されたｍ×ｍの区域の
外側に出てしまうことがあり、トラッキングウィンドウ
２０５が大き過ぎると、探索に時間がかかり過ぎる。
って、トラッキングすべき像、及びこのトラッキングを
行うのに用いられる２つの構成要素を示す。１つの構成
要素はトラッキングウィンドウ２０５であり、トラッキ
ングウィンドウ２０５は、トラッキングすべき特徴の判
っている最後の位置を中心とする現在のＸ線フレームデ
ータＩ（ｎ）のｍ×ｍ画素サンプルである。初期設定の
とき、この位置は、トラックボール４１によって発生さ
れたカーソル位置ｘ0 、ｙ0 である。後続フレーム
（ｎ）では、トラッキングウィンドウは、前のフレーム
（ｎ−１）で決定された特徴の位置ｘ（ｎ−１）、ｙ
（ｎ−１）を中心としている。トラッキングウィンドウ
２０５の寸法は、トラッキングパラメータｍで表され、
５１２×５１２の画素表示を発生する好ましい実施例で
は、ｍ＝８１の値を用いている。トラッキングウィンド
ウ２０５は、現在のＸ線フレームＩ（ｎ）で確認された
特徴に対する探索（サーチ）をその中で行う区域を決定
する。トラッキングウィンドウ２０５が小さ過ぎると、
相次ぐＸ線フレームを収集する合間に、その特徴がトラ
ッキングウィンドウによって限定されたｍ×ｍの区域の
外側に出てしまうことがあり、トラッキングウィンドウ
２０５が大き過ぎると、探索に時間がかかり過ぎる。
【００２３】確認された特徴を自動的にトラッキングす
るための他方の構成要素は、探索の核（サーチカーネ
ル）２０６であり、探索の核２０６は、前に確認された
特徴の位置ｘ（ｎ−１）、ｙ（ｎ−１）を中心とする前
のＸ線フレームデータＩ（ｎ−１）のｐ×ｐ画素サンプ
ルである。探索の核２０６の寸法は、トラッキングパラ
メータｐで表され、好ましい実施例では、ｐは４１の値
に設定されている。後で詳しく説明するが、現在のＸ線
フレームＩ（ｎ）における確認された特徴を突き止める
ことは、トラッキングウィンドウ２０５内で、探索の核
２０６にあるデータと、トラッキングウィンドウ２０５
にある対応するデータとの相関が最善である位置を見出
すことにより行われる。言い換えれば、この最善の符合
（マッチ）が見つかるまで、探索の核２０６をトラッキ
ングウィンドウ２０５内で動かす。この位置ｘ（ｎ）、
ｙ（ｎ）が、トラッキング中の特徴の計算による現在位
置である。
るための他方の構成要素は、探索の核（サーチカーネ
ル）２０６であり、探索の核２０６は、前に確認された
特徴の位置ｘ（ｎ−１）、ｙ（ｎ−１）を中心とする前
のＸ線フレームデータＩ（ｎ−１）のｐ×ｐ画素サンプ
ルである。探索の核２０６の寸法は、トラッキングパラ
メータｐで表され、好ましい実施例では、ｐは４１の値
に設定されている。後で詳しく説明するが、現在のＸ線
フレームＩ（ｎ）における確認された特徴を突き止める
ことは、トラッキングウィンドウ２０５内で、探索の核
２０６にあるデータと、トラッキングウィンドウ２０５
にある対応するデータとの相関が最善である位置を見出
すことにより行われる。言い換えれば、この最善の符合
（マッチ）が見つかるまで、探索の核２０６をトラッキ
ングウィンドウ２０５内で動かす。この位置ｘ（ｎ）、
ｙ（ｎ）が、トラッキング中の特徴の計算による現在位
置である。
【００２４】図３に戻って説明すると、データＩ（ｎ）
の各々のＸ線フレームは処理された後、遅延装置２１０
に保存され、次のフレーム中、前のフレームデータＩ
（ｎ−１）として利用され得る。この前のデータＩ（ｎ
−１）から、ブロック２１１でｐ×ｐ個の画素の探索の
核２０６が選択される。探索の核２０６の中心は、マル
チプレクサ（ＭＵＸ）２１２によって定められる。マル
チプレクサ２１２は、初期設定された特徴の位置の値ｘ
0 、ｙ0 又は前のフレームからの計算による値ｘ（ｎ−
１）、ｙ（ｎ−１）のいずれかを選択するように、リセ
ット入力によって制御される。探索の核２０６は、ｐ×
ｐ個のデータ配列Ｋ（ｎ−１）として出力される。
の各々のＸ線フレームは処理された後、遅延装置２１０
に保存され、次のフレーム中、前のフレームデータＩ
（ｎ−１）として利用され得る。この前のデータＩ（ｎ
−１）から、ブロック２１１でｐ×ｐ個の画素の探索の
核２０６が選択される。探索の核２０６の中心は、マル
チプレクサ（ＭＵＸ）２１２によって定められる。マル
チプレクサ２１２は、初期設定された特徴の位置の値ｘ
0 、ｙ0 又は前のフレームからの計算による値ｘ（ｎ−
１）、ｙ（ｎ−１）のいずれかを選択するように、リセ
ット入力によって制御される。探索の核２０６は、ｐ×
ｐ個のデータ配列Ｋ（ｎ−１）として出力される。
【００２５】トラッキングウィンドウ２０５は、ブロッ
ク２１３で現在のＸ線フレームデータＩ（ｎ）から抽出
される。トラッキングウィンドウ選択部２１３は、その
寸法を決定するトラッキングパラメータｍを受け取ると
共に、その中心点を決定する最後の既知の特徴の位置を
マルチプレクサ２１２から受け取る。トラッキングウィ
ンドウは、ｍ×ｍのデータ配列Ｔ（ｎ）として出力され
る。
ク２１３で現在のＸ線フレームデータＩ（ｎ）から抽出
される。トラッキングウィンドウ選択部２１３は、その
寸法を決定するトラッキングパラメータｍを受け取ると
共に、その中心点を決定する最後の既知の特徴の位置を
マルチプレクサ２１２から受け取る。トラッキングウィ
ンドウは、ｍ×ｍのデータ配列Ｔ（ｎ）として出力され
る。
【００２６】トラッキングウィンドウ２０５と探索の核
２０６とを相関させるために必要な計算を簡単にするた
めに、各配列にある要素の平均値を各配列の要素から減
算する。ブロック２１４で示すように、探索の核の配列
Ｋ（ｎ−１）にある要素の平均値を計算し、次いでこの
平均値を探索の核２０６にある各々の要素から減算し
て、ｐ×ｐ個の要素の配列Ｍ（ｎ−１）を発生する。ブ
ロック２１５で示すように、トラッキングウィンドウデ
ータＴ（ｎ）に対して同じ作用が施されて、ｍ×ｍ個の
要素の配列Ｍ（ｎ）を発生する。この平均除去作用を利
用して、相関機能に要求される乗算の分量を平易にす
る。この平易化は、相関の分母項で行われる。この項は
不規則な変数の分散に比例する。ゼロ平均過程の分散を
実施するために必要な操作の数は、ゼロでない平均の不
規則な変数に対して必要な操作の数よりもずっと少な
い。即ち、
２０６とを相関させるために必要な計算を簡単にするた
めに、各配列にある要素の平均値を各配列の要素から減
算する。ブロック２１４で示すように、探索の核の配列
Ｋ（ｎ−１）にある要素の平均値を計算し、次いでこの
平均値を探索の核２０６にある各々の要素から減算し
て、ｐ×ｐ個の要素の配列Ｍ（ｎ−１）を発生する。ブ
ロック２１５で示すように、トラッキングウィンドウデ
ータＴ（ｎ）に対して同じ作用が施されて、ｍ×ｍ個の
要素の配列Ｍ（ｎ）を発生する。この平均除去作用を利
用して、相関機能に要求される乗算の分量を平易にす
る。この平易化は、相関の分母項で行われる。この項は
不規則な変数の分散に比例する。ゼロ平均過程の分散を
実施するために必要な操作の数は、ゼロでない平均の不
規則な変数に対して必要な操作の数よりもずっと少な
い。即ち、
【００２７】
【数１】
【００２８】自動的なトラッキング機能を改善するため
に、トラッキングウィンドウデータＭ（ｎ）及び探索の
核データＭ（ｎ−１）の両方をフィルタにかけて雑音を
低減させる。従って、ブロック２２７及び２２８で示す
ように、トラッキングウィンドウデータは低域フィルタ
に印加されると共に、探索の核データは低域フィルタに
印加される。低域フィルタ２２７及び２２８は、データ
を平滑にするために５×５のフィルタの核を用いる普通
のボックスカー平均フィルタである。
に、トラッキングウィンドウデータＭ（ｎ）及び探索の
核データＭ（ｎ−１）の両方をフィルタにかけて雑音を
低減させる。従って、ブロック２２７及び２２８で示す
ように、トラッキングウィンドウデータは低域フィルタ
に印加されると共に、探索の核データは低域フィルタに
印加される。低域フィルタ２２７及び２２８は、データ
を平滑にするために５×５のフィルタの核を用いる普通
のボックスカー平均フィルタである。
【００２９】相関及びその結果得られるトラッキング作
用を改善するために、トラッキングウィンドウデータＭ
（ｎ）及び探索の核データＭ（ｎ−１）の両方が更にフ
ィルタにかけられて、特徴のエッジを強める。心臓血管
のエッジを強めるのに特に役に立つフィルタは、ロバー
ト・フィルタ演算子である。ブロック２１６で示すよう
に、探索の核データ配列Ｍ（ｎ−１）にある各々の値ｐ
ijをフィルタ作用にかけた値Ｒijに置き換える。ここ
で、Ｒijは次のように計算される。
用を改善するために、トラッキングウィンドウデータＭ
（ｎ）及び探索の核データＭ（ｎ−１）の両方が更にフ
ィルタにかけられて、特徴のエッジを強める。心臓血管
のエッジを強めるのに特に役に立つフィルタは、ロバー
ト・フィルタ演算子である。ブロック２１６で示すよう
に、探索の核データ配列Ｍ（ｎ−１）にある各々の値ｐ
ijをフィルタ作用にかけた値Ｒijに置き換える。ここ
で、Ｒijは次のように計算される。
【００３０】 Ｒij＝｜ｐij−ｐi+1,j+1 ｜＋｜ｐi,j+1 −ｐi+1,j ｜ 同様に、ブロック２１７で示すように、トラッキングウ
ィンドウデータ配列Ｍ（ｎ）にある各々の値ｍijをフィ
ルタにかけられた値ｒijに置き換える。ここで、ｒijは
次のように計算される。 ｒij＝｜ｍij−ｍi+1,j+1 ｜＋｜ｍi,j+1 −ｍi+1,j ｜ フィルタにかけられた２つの配列Ｍ（ｎ−１）及びＭ
（ｎ）は、このとき相関ができる状態にある。
ィンドウデータ配列Ｍ（ｎ）にある各々の値ｍijをフィ
ルタにかけられた値ｒijに置き換える。ここで、ｒijは
次のように計算される。 ｒij＝｜ｍij−ｍi+1,j+1 ｜＋｜ｍi,j+1 −ｍi+1,j ｜ フィルタにかけられた２つの配列Ｍ（ｎ−１）及びＭ
（ｎ）は、このとき相関ができる状態にある。
【００３１】相関は、小さい方の探索の核２０６を一層
大きいトラッキングウィンドウ２０５内の相次ぐ位置へ
移動させ、配列の対応する要素を参照番号２１８に示す
ように減算する反復過程によって実施する。探索の核２
０６の各々の位置で、この減算過程によって生じたゼロ
の数をブロック２１９で計数し、探索の核の中心点の
ｘ、ｙ位置と共に相関マトリクス２２０に記憶する。探
索の核２０６がトラッキングウィンドウ２０５の極限の
範囲内で取り得るすべての位置へ移動させられた後、相
関マトリクス２２０を検査して、最大数のゼロが見つか
った位置を決定する。この位置がトラッキングされてい
る特徴の計算による新しい位置である。
大きいトラッキングウィンドウ２０５内の相次ぐ位置へ
移動させ、配列の対応する要素を参照番号２１８に示す
ように減算する反復過程によって実施する。探索の核２
０６の各々の位置で、この減算過程によって生じたゼロ
の数をブロック２１９で計数し、探索の核の中心点の
ｘ、ｙ位置と共に相関マトリクス２２０に記憶する。探
索の核２０６がトラッキングウィンドウ２０５の極限の
範囲内で取り得るすべての位置へ移動させられた後、相
関マトリクス２２０を検査して、最大数のゼロが見つか
った位置を決定する。この位置がトラッキングされてい
る特徴の計算による新しい位置である。
【００３２】相関器の出力は、現在のＸ線フレームＩ
（ｎ）においてトラッキングされる特徴の位置ｘ
（ｎ）、ｙ（ｎ）として用いられるのが普通であるが、
予測器２２１によって予測された位置に対する検査が行
われる。予測器２２１は、前の３つのＸ線フレームｎ−
１、ｎ−２及びｎ−３からのトラッキング点の値を記憶
している。
（ｎ）においてトラッキングされる特徴の位置ｘ
（ｎ）、ｙ（ｎ）として用いられるのが普通であるが、
予測器２２１によって予測された位置に対する検査が行
われる。予測器２２１は、前の３つのＸ線フレームｎ−
１、ｎ−２及びｎ−３からのトラッキング点の値を記憶
している。
【００３３】これらの値を用いて、現在のトラッキング
位置の予測値、及び実際のトラッキング位置ｘ（ｎ）、
ｙ（ｎ）がその範囲内で見つかると予想される半径を計
算する。実際のトラッキング位置がこの半径の範囲内に
なければ、予測値に置き換え、それを現在位置ｘ
（ｎ）、ｙ（ｎ）として参照番号２２２から出力する。
予測器２２１の動作についての更に詳しいことは、１９
８６年にアーテク・ハウス・インコーポレイテッド社か
ら出版されたサミュエルＳ．ブラックマンの著書「レー
ダへの適用に関する多重標的トラッキング」の第２章を
参照されたい。
位置の予測値、及び実際のトラッキング位置ｘ（ｎ）、
ｙ（ｎ）がその範囲内で見つかると予想される半径を計
算する。実際のトラッキング位置がこの半径の範囲内に
なければ、予測値に置き換え、それを現在位置ｘ
（ｎ）、ｙ（ｎ）として参照番号２２２から出力する。
予測器２２１の動作についての更に詳しいことは、１９
８６年にアーテク・ハウス・インコーポレイテッド社か
ら出版されたサミュエルＳ．ブラックマンの著書「レー
ダへの適用に関する多重標的トラッキング」の第２章を
参照されたい。
【００３４】トラッキングされる特徴の現在位置ｘ
（ｎ）、ｙ（ｎ）は、次のＸ線フレームの処理に用いる
ために遅延装置２２３に記憶されると共に、表示ウィン
ドウ選択部２２４で用いられて、現在のＸ線フレームデ
ータＩ（ｎ）から抽出すべきＸ線像配列Ｗ（ｎ）の中心
を突き止める。好ましい実施例では、現在のトラッキン
グ位置ｘ（ｎ）、ｙ（ｎ）を中心とする２５６×２５６
個の画素のデータ配列Ｗ（ｎ）が、５１２×５１２のＸ
線フレームＩ（ｎ）から抽出される。Ｗ（ｎ）内にあっ
て、５１２×５１２配列Ｉ（ｎ）の外側にあるあらゆる
点は、ゼロに設定され、黒である。この後、抽出された
配列Ｗ（ｎ）は双一次補間器２２５に印加される。双一
次補間器２２５は、２５６×２５６画素の像配列Ｗ
（ｎ）を拡大することによりその寸法を２倍にして、５
１２×５１２画素の像配列Ｂ（ｎ）を形成する。正味の
効果は、トラッキングされている特徴に対してズームイ
ンすると共に、その特徴及びその周囲の構造を２倍に拡
大することである。この結果得られた像配列Ｂ（ｎ）
は、出力像配列２０１に印加され、ＣＲＴ駆動器２０２
によってＣＲＴモニタ２４上に表示される。
（ｎ）、ｙ（ｎ）は、次のＸ線フレームの処理に用いる
ために遅延装置２２３に記憶されると共に、表示ウィン
ドウ選択部２２４で用いられて、現在のＸ線フレームデ
ータＩ（ｎ）から抽出すべきＸ線像配列Ｗ（ｎ）の中心
を突き止める。好ましい実施例では、現在のトラッキン
グ位置ｘ（ｎ）、ｙ（ｎ）を中心とする２５６×２５６
個の画素のデータ配列Ｗ（ｎ）が、５１２×５１２のＸ
線フレームＩ（ｎ）から抽出される。Ｗ（ｎ）内にあっ
て、５１２×５１２配列Ｉ（ｎ）の外側にあるあらゆる
点は、ゼロに設定され、黒である。この後、抽出された
配列Ｗ（ｎ）は双一次補間器２２５に印加される。双一
次補間器２２５は、２５６×２５６画素の像配列Ｗ
（ｎ）を拡大することによりその寸法を２倍にして、５
１２×５１２画素の像配列Ｂ（ｎ）を形成する。正味の
効果は、トラッキングされている特徴に対してズームイ
ンすると共に、その特徴及びその周囲の構造を２倍に拡
大することである。この結果得られた像配列Ｂ（ｎ）
は、出力像配列２０１に印加され、ＣＲＴ駆動器２０２
によってＣＲＴモニタ２４上に表示される。
【００３５】トラッキングされる特徴を表示する方法に
は、多くの変形がある。例えば、一層小さい配列Ｗ
（ｎ）を表示ウィンドウ選択部２２４によって抽出する
ことができ、倍率は２倍に制限する必要がない。更に、
小さい表示ウィンドウＷ（ｎ）を抽出することができ、
拡大したものでスクリーン全体を埋める代わりに、処理
されていないＸ線フレームＩ（ｎ）と同時にその小さい
表示ウィンドウを表示することができる。例えば、Ｘ線
フレームＩ（ｎ）全体を出力像配列２０１に記憶し、特
徴を中心に有する一層小さい表示ウィンドウＷ（ｎ）
を、組み合わせ像の１つの隅に現れるように記憶するこ
とができる。従って、心臓の専門家は、すべての構造が
心臓サイクルの間に動くときに、それらすべての構造を
Ｘ線システムの視野内で見ることができ、それと同時
に、心臓サイクルの間、確認された特徴が中心合わせさ
れ、静止したたままであるような拡大されたウィンドウ
を見ることができる。
は、多くの変形がある。例えば、一層小さい配列Ｗ
（ｎ）を表示ウィンドウ選択部２２４によって抽出する
ことができ、倍率は２倍に制限する必要がない。更に、
小さい表示ウィンドウＷ（ｎ）を抽出することができ、
拡大したものでスクリーン全体を埋める代わりに、処理
されていないＸ線フレームＩ（ｎ）と同時にその小さい
表示ウィンドウを表示することができる。例えば、Ｘ線
フレームＩ（ｎ）全体を出力像配列２０１に記憶し、特
徴を中心に有する一層小さい表示ウィンドウＷ（ｎ）
を、組み合わせ像の１つの隅に現れるように記憶するこ
とができる。従って、心臓の専門家は、すべての構造が
心臓サイクルの間に動くときに、それらすべての構造を
Ｘ線システムの視野内で見ることができ、それと同時
に、心臓サイクルの間、確認された特徴が中心合わせさ
れ、静止したたままであるような拡大されたウィンドウ
を見ることができる。
【００３６】拡大された像Ｂ（ｎ）を観察するのに非常
に役立つ他の特徴は、像のうち、専門家にとって目障り
になることのあるような部分を遮るマスクを用いること
である。例えば、トラッキングされる特徴は常に像Ｂ
（ｎ）の中心にあるので、Ｘ線システムの視野の境界に
ある暗い領域のような普通は静止している特徴は、拡大
された像Ｂ（ｎ）に出たり入ったりするときに、移動し
て非常に目障りになることがある。こういう目障りを遮
るため、オペレータは、ＣＲＴ表示装置２４の周囲に現
れる暗いマスクを形成するように、表示プロセッサ２３
０を構成することができる。この結果、このマスク内に
できる円形開口の直径は、心臓の専門家が関心のある構
造を見ることができるが、重要でない又は目障りな特徴
が隠されるように定めることができる。このマスクの特
徴の構成は、本出願人に譲渡された米国特許番号第４５
７１６１９号に記載されている。
に役立つ他の特徴は、像のうち、専門家にとって目障り
になることのあるような部分を遮るマスクを用いること
である。例えば、トラッキングされる特徴は常に像Ｂ
（ｎ）の中心にあるので、Ｘ線システムの視野の境界に
ある暗い領域のような普通は静止している特徴は、拡大
された像Ｂ（ｎ）に出たり入ったりするときに、移動し
て非常に目障りになることがある。こういう目障りを遮
るため、オペレータは、ＣＲＴ表示装置２４の周囲に現
れる暗いマスクを形成するように、表示プロセッサ２３
０を構成することができる。この結果、このマスク内に
できる円形開口の直径は、心臓の専門家が関心のある構
造を見ることができるが、重要でない又は目障りな特徴
が隠されるように定めることができる。このマスクの特
徴の構成は、本出願人に譲渡された米国特許番号第４５
７１６１９号に記載されている。
【００３７】上に述べた動作モードにおいて、表示プロ
セッサ２３０は、収集されたときに実時間で処理済みの
各々のＸ線フレームを表示するようにオペレータによっ
て構成されている。この蛍光透視動作モードは、冠状血
管形成術のような手術を実施するとき、心臓専門医を助
けるために用いられる場合が最も多い。しかしながら、
表示プロセッサ２３０は、注意深い診断を下すために後
で再生することができるように、処理済みのＸ線フレー
ムシーケンスを記憶するように構成することもできる。
例えば、心臓サイクル全体にわたる患者の心臓を示すた
めの一連のＸ線フレームを収集することができる。その
後、このフレームシーケンスは表示プロセッサ２３０に
よって、実時間のスローモーションとして又は歩進的に
出力像配列２０１から読み出されて、心臓の専門医が特
定の冠状動脈に起こる変化を注意深く辿ることができる
ようにすることができる。特定の冠状動脈が本発明によ
って動かないようにされ、且つ拡大されるのみでなく、
このシーケンスを回文モードで観察することができる。
このモードでは、表示プロセッサ２３０はこのシーケン
スを読み出して、心臓サイクルを表す。しかしながら、
同じシーケンスを再び繰り返す代わりに、表示プロセッ
サ２３０は次に、反対の順序でＸ線フレームシーケンス
を読み出して表示する。このような反対の再生は冠状サ
イクルを反対に表すが、このような回文式の再生は、順
方向に繰り返すためにこのシーケンスをリセットすると
きに起こる特徴の位置の不連続を回避する。その結果、
中心に置かれた特徴の周りに動く構造は、その位置が周
期的に飛び越すことなく、再生中、常に滑かに動く。前
に述べたマスクの特徴の場合と同じく、この回文モード
は他の煩わしさを心臓医から取り去ってくれる。
セッサ２３０は、収集されたときに実時間で処理済みの
各々のＸ線フレームを表示するようにオペレータによっ
て構成されている。この蛍光透視動作モードは、冠状血
管形成術のような手術を実施するとき、心臓専門医を助
けるために用いられる場合が最も多い。しかしながら、
表示プロセッサ２３０は、注意深い診断を下すために後
で再生することができるように、処理済みのＸ線フレー
ムシーケンスを記憶するように構成することもできる。
例えば、心臓サイクル全体にわたる患者の心臓を示すた
めの一連のＸ線フレームを収集することができる。その
後、このフレームシーケンスは表示プロセッサ２３０に
よって、実時間のスローモーションとして又は歩進的に
出力像配列２０１から読み出されて、心臓の専門医が特
定の冠状動脈に起こる変化を注意深く辿ることができる
ようにすることができる。特定の冠状動脈が本発明によ
って動かないようにされ、且つ拡大されるのみでなく、
このシーケンスを回文モードで観察することができる。
このモードでは、表示プロセッサ２３０はこのシーケン
スを読み出して、心臓サイクルを表す。しかしながら、
同じシーケンスを再び繰り返す代わりに、表示プロセッ
サ２３０は次に、反対の順序でＸ線フレームシーケンス
を読み出して表示する。このような反対の再生は冠状サ
イクルを反対に表すが、このような回文式の再生は、順
方向に繰り返すためにこのシーケンスをリセットすると
きに起こる特徴の位置の不連続を回避する。その結果、
中心に置かれた特徴の周りに動く構造は、その位置が周
期的に飛び越すことなく、再生中、常に滑かに動く。前
に述べたマスクの特徴の場合と同じく、この回文モード
は他の煩わしさを心臓医から取り去ってくれる。
【図１】本発明を用いるディジタル心臓血管Ｘ線システ
ムの見取図である。
ムの見取図である。
【図２】図１のディジタル心臓血管Ｘ線システムの概略
図である。
図である。
【図３】図２のディジタルビデオプロセッサの一部であ
る本発明による適応形特徴トラッキングフィルタのブロ
ック図である。
る本発明による適応形特徴トラッキングフィルタのブロ
ック図である。
【図４】本発明を実施するために用いられる構成部品で
ある探索の核及びトラッキングウィンドウを示す像の概
略図である。
ある探索の核及びトラッキングウィンドウを示す像の概
略図である。
１１ Ｘ線管 １２ 画像増倍管 １５ ビデオカメラ １９ ディジタルビデオプロセッサ ２４ ＣＲＴモニタ ２０５ トラッキングウィンドウ ２０６ 探索のウィンドウ ２１１ 探索の核選択部 ２１３ 追跡ウィンドウ選択部 ２１６、２１７ ロバート・フィルタ ２１８ 減算器（相関器） ２２４ 表示ウィンドウ選択部 ２２７、２２８ 低域フィルタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェームス・アンソニー・スミス アメリカ合衆国、ウィスコンシン州、ペワ ウキー、ヒーザー・レーン、ダブリュ 275・エヌ2441（番地なし) (72)発明者 ルチ・マンガリック アメリカ合衆国、イリノイ州、ブァッファ ロー・グローブ、ヒルダール・レーン、 913番
Claims (11)
- 【請求項１】 Ｘ線フレームシーケンスを発生するディ
ジタルＸ線システムにおいて、Ｘ線フレームシーケンス
を自動的に表示する方法であって、 第１のＸ線フレームに表されている特徴を確認する工程
を備えており、 前記シーケンス内の後続の各々のＸ線フレームに対し
て、 前のＸ線フレーム内にある確認された特徴を中心とする
画素値の配列である探索の核を該前のＸ線フレームから
抽出する工程と、 前記前のＸ線フレーム内にある確認された特徴を中心と
する画素値の配列であるトラッキングウィンドウを現在
のＸ線フレームから抽出する工程と、 前記探索の核及び前記トラッキングウィンドウ内に表さ
れている特徴のエッジを強めるために、前記探索の核及
び前記トラッキングウィンドウの両方にあるデータをフ
ィルタにかける工程と、 前記探索の核と前記トラッキングウィンドウとの間の相
関のピークを突き止めることにより、前記現在のＸ線フ
レームにおける確認された特徴の位置を見出す工程と、 前記確認された特徴の現在の位置を中心とする像データ
の配列を前記現在のＸ線フレームから抽出する工程と、 前記像データの配列を用いて表示を発生する工程とを備
えているＸ線フレームシーケンスを自動的に表示する方
法。 - 【請求項２】 前記探索の核及び前記トラッキングウィ
ンドウをフィルタにかける工程は、前記探索の核及び前
記トラッキングウィンドウ内にある各々の画素値にロバ
ート操作を適用することにより行われる請求項１に記載
の方法。 - 【請求項３】 前記探索の核と前記トラッキングウィン
ドウとの間の相関のピークは、 前記トラッキングウィンドウ内の対応する画素値から前
記探索の核内にある画素値を減算し、 該減算する工程から生ずるゼロの数が最大になるよう
な、前記トラッキングウィンドウに対する前記探索の核
の位置を決定することにより行われる請求項１に記載の
方法。 - 【請求項４】 前記探索の核内にある画素値の平均値が
計算され、該平均値が該探索の核内にある各々の画素値
から減算され、 前記トラッキングウィンドウ内にある画素値の平均値が
計算され、該平均値が該トラッキングウィンドウ内にあ
る各々の画素値から減算される請求項１に記載の方法。 - 【請求項５】 前記表示は、前記像データの配列を拡大
することにより発生される請求項１に記載の方法。 - 【請求項６】 前記表示は、前記像データの配列を前記
現在のＸ線フレームと組み合わせることにより発生され
る請求項１に記載の方法。 - 【請求項７】 前記表示は、前記像データの配列を、該
像データの配列内に表されているある特徴が見えないよ
うに遮るマスクと組み合わせることにより発生される請
求項１に記載の方法。 - 【請求項８】 前記シーケンス内の像データの各々の配
列が記憶され、該記憶された像データの配列が、該像デ
ータの配列が得られたシーケンス及び該像データの配列
が得られたのとは反対のシーケンスで循環的に表示され
る回文モードで表示される請求項１に記載の方法。 - 【請求項９】 Ｘ線フレームシーケンスを表示する方法
であって、 前記シーケンス内の確認された特徴が実質的に一定の位
置で表示スクリーンに表示されるように、前記シーケン
ス内の各々のＸ線フレームをディジタル処理する工程
と、 ディジタル処理された各々のＸ線フレームを拡大する工
程と、 拡大された各々のＸ線フレーム及びディジタル処理され
た各々のＸ線フレームを表示する工程とを備えたＸ線フ
レームシーケンスを表示する方法。 - 【請求項１０】 前記拡大された各々のＸ線フレーム及
びディジタル処理された各々のＸ線フレームを表示する
工程は、該各々のＸ線フレームの一部をスクリーン上の
表示から遮るマスクと該各々のＸ線フレームを組み合わ
せる工程を含んでいる請求項９に記載の方法。 - 【請求項１１】 前記ディジタル処理されたＸ線フレー
ム及び拡大されたＸ線フレームを表示する工程は、該Ｘ
線フレームが、該Ｘ線フレームが得られたシーケンスで
表示された後に、該Ｘ線フレームが得られたのとは反対
のシーケンスで循環的に表示される回文モードで行われ
る請求項９に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/965,467 US5293574A (en) | 1992-10-23 | 1992-10-23 | Digital x-ray imaging system with automatic tracking |
| US965467 | 1992-10-23 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06217968A true JPH06217968A (ja) | 1994-08-09 |
| JP3540347B2 JP3540347B2 (ja) | 2004-07-07 |
Family
ID=25510003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26284793A Expired - Fee Related JP3540347B2 (ja) | 1992-10-23 | 1993-10-21 | Ｘ線フレームシーケンスを自動的に表示する方法及びｘ線フレームシーケンスを表示する方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5293574A (ja) |
| EP (2) | EP0606709B1 (ja) |
| JP (1) | JP3540347B2 (ja) |
| DE (1) | DE69332674T2 (ja) |
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