JPH07184877A - Method for image processing and apparatus therefor - Google Patents

Method for image processing and apparatus therefor

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JPH07184877A
JPH07184877A JP5332861A JP33286193A JPH07184877A JP H07184877 A JPH07184877 A JP H07184877A JP 5332861 A JP5332861 A JP 5332861A JP 33286193 A JP33286193 A JP 33286193A JP H07184877 A JPH07184877 A JP H07184877A
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energy
discrete points
magnetic marker
intersection
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Mayumi Yuasa
真由美 湯浅
Hideki Yoshioka
秀樹 吉岡
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Abstract

PURPOSE:To automate detection of a point of intersection of a magnetic mark in an MR image with the magnetic mark and a contour of an object in the image by moving a plurality of discrete points to converge them so as to minimize the sum total of elastic energy, image energy and outer energy. CONSTITUTION:When an image as an object for detecting a magnetic mark is two dimensional data, data for an MR image with the magnetic mark as an object is inputted in an image data inputting part 1 and the initial values of the positional coordinates of a plurality of discrete points are set in an initial value setting part 2. Then, a plurality or the discrete points are moved in a discrete point moving part 3 in such a way that the total energy expressed as the sum of elastic energy, image energy and outer energy is made minimum. Successively, in a convergence judging part 4, whether the condition of convergence could be satisfied is judged on every movement of the discrete points and when the condition of convergence is not satisfied, the discrete points are moved again by the discrete point moving part 3 and the result is displayed on a display from an outputting part 5.

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、2次元または3次元の
磁気標識付MR画像における磁気標識部の検出する画像
処理方法及びその装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image processing method and apparatus for detecting a magnetic marker portion in a two-dimensional or three-dimensional MR image with a magnetic marker.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、虚血性心疾患による死亡者の増加
等により、それらの疾患の診断のために、画像による心
壁の動きの解析が行われるようになってきている。
2. Description of the Related Art In recent years, due to an increase in the number of fatalities due to ischemic heart disease and the like, analysis of the movement of the heart wall by images has come to be performed for the diagnosis of these diseases.

【0003】MRI装置は、無侵襲に生体内の情報を画
像として得ることができ、X線CTと違って任意の断面
の画像や3次元画像を直接得ることができる。その上、
近年撮像技術の向上により、現実的な時間で動画像を得
ることが可能となってきている。
The MRI apparatus is capable of noninvasively obtaining in-vivo information as an image and, unlike X-ray CT, can directly obtain an image of an arbitrary cross section or a three-dimensional image. Moreover,
In recent years, improvements in imaging technology have made it possible to obtain moving images in a realistic time.

【0004】動画像を用いて生体内の組織の動き情報を
得る際には画像間の位置の対応をいかにつけるかが問題
であった。それを解決する方法として、MRIの場合に
は画像中に磁気標識を入れる方法がある。
When obtaining motion information of a tissue in a living body using a moving image, it has been a problem how to make correspondence between positions of images. In the case of MRI, there is a method of putting a magnetic marker in the image as a method of solving it.

【0005】磁気標識とは、MRIの撮像技術の一つで
あり、ある組織断面に対して選択的に出力信号の位相を
変化させることにより、画像中に線状または格子状の標
識を入れたものである。磁気標識は組織の移動とともに
移動するため、異なる時相の画像間で対応をつけること
が可能なので、心臓など動態部の動き解析に有効であ
る。図2は、心臓部の2次元磁気標識付MR画像の例で
ある。6は左心室の心壁、7は放射状に入れた磁気標識
である。
The magnetic marker is one of MRI imaging techniques, and a linear or lattice marker is inserted in an image by selectively changing the phase of an output signal with respect to a certain tissue section. It is a thing. Since the magnetic marker moves with the movement of the tissue, it is possible to make correspondence between images of different time phases, which is effective for motion analysis of the dynamic part such as the heart. FIG. 2 is an example of a two-dimensional magnetically labeled MR image of the heart. Reference numeral 6 is the heart wall of the left ventricle, and 7 is a magnetic marker radially inserted.

【0006】従来、磁気標識付MR画像を用いた動きの
解析は、例えば心臓の形状モデルを利用する方法(A.A.Y
oung,et.al: “Three-dimensional Motion and Deforma
tionof the Heart Wall: Estimation with Spatial Mod
ulation of Magnetization− A Model-based Approach
”, Radiology, vol.185, pp.241-247, 1992) がある
が、磁気標識の交点及び心壁の輪郭の検出は手動で行っ
ている。このため、解析に時間と手間がかかるという問
題点がある。
Conventionally, a motion analysis using a magnetically labeled MR image is performed by using, for example, a heart shape model (AAY
oung, et.al: “Three-dimensional Motion and Deforma
tionof the Heart Wall: Estimation with Spatial Mod
ulation of Magnetization- A Model-based Approach
, ”, Radiology, vol.185, pp.241-247, 1992), but the detection of the intersection of magnetic markers and the contour of the heart wall is done manually. Therefore, the analysis takes time and labor. There is a point.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来は、
磁気標識の検出は手動で行われていたため、時間と手間
がかかる上、誤差が大きいという問題点があった。
SUMMARY OF THE INVENTION As described above, conventionally,
Since the detection of the magnetic marker is performed manually, it takes time and labor, and there is a problem that the error is large.

【0008】そこで、本発明は、磁気標識付MR画像中
の磁気標識と画像中の対象物の輪郭との交点、または、
前記画像中の複数の磁気標識同士の交点の検出を自動化
することを目的とする画像処理方法及びその装置を提供
する。
Therefore, the present invention is directed to the intersection of the magnetic marker in the MR image with magnetic marker and the contour of the object in the image, or
There is provided an image processing method and an apparatus thereof for the purpose of automating the detection of the intersection of a plurality of magnetic markers in the image.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】第1の発明の画像処理方
法は、磁気標識付MR画像中の磁気標識と対象物の輪郭
との交点、または、前記画像中の複数の磁気標識同士の
交点の検出方法であって、磁気標識付MR画像を入力
し、前記画像中に複数個の離散点を配し、前記複数個の
離散点が有する弾性エネルギーを求め、前記複数個の離
散点が有する磁気標識部分の特徴と磁気標識以外の部分
の特徴によって決定される画像エネルギーを求め、少な
くとも前記弾性エネルギーと前記画像エネルギーとの総
和を最小にするように前記複数個の離散点を収束するま
で移動させ、収束した離散点の位置により前記交点の位
置を検出するものである。
An image processing method according to a first aspect of the present invention is directed to an intersection of a magnetic marker in an MR image with magnetic markers and a contour of an object, or an intersection of a plurality of magnetic markers in the image. Of the MR image with a magnetic label, a plurality of discrete points are arranged in the image, the elastic energy of the plurality of discrete points is obtained, and the plurality of discrete points have The image energy determined by the characteristics of the magnetic marker portion and the characteristics of the portion other than the magnetic marker is obtained, and the plurality of discrete points are moved to converge so that the sum of at least the elastic energy and the image energy is minimized. Then, the position of the intersection is detected by the position of the converged discrete point.

【0010】第2の発明の画像処理方法は、磁気標識付
MR画像中の磁気標識と対象物の輪郭との交点、また
は、前記画像中の複数の磁気標識同士の交点の検出方法
であって、磁気標識付MR画像を入力し、前記画像中に
複数個の離散点を配し、前記複数個の離散点が有する弾
性エネルギーを求め、前記複数個の離散点の内、一部の
離散点が有する磁気標識部分の特徴と磁気標識以外の部
分の特徴によって決定されるエネルギー及びその他の離
散点が有する磁気標識以外の部分の特徴によって決定さ
れるエネルギーとよりなる画像エネルギーを求め、少な
くとも前記弾性エネルギーと前記画像エネルギーとの総
和を最小にするように前記複数個の離散点を収束するま
で移動させ、収束した離散点の位置により前記交点の位
置を検出するものである。
The image processing method of the second invention is a method for detecting an intersection of a magnetic marker in an MR image with magnetic markers and a contour of an object, or an intersection of a plurality of magnetic markers in the image. , Inputting an MR image with magnetic markers, arranging a plurality of discrete points in the image, obtaining elastic energies possessed by the plurality of discrete points, and determining some of the plurality of discrete points The image energy consisting of the energy determined by the characteristics of the magnetic marker portion and the characteristics of the portion other than the magnetic marker and the energy determined by the characteristics of the portion other than the magnetic marker possessed by other discrete points is obtained, and at least the elasticity The plurality of discrete points are moved until they converge so that the total sum of energy and the image energy is minimized, and the position of the intersection is detected by the position of the converged discrete points. That.

【0011】[0011]

【作 用】上記第1の発明は、画像処理方法における磁
気標識付MR画像中の磁気標識と対象物の輪郭との交
点、または、前記画像中の複数の磁気標識同士の交点の
検出方法について説明する。
[Operation] The first invention relates to a method for detecting an intersection of a magnetic marker in an MR image with magnetic markers and a contour of an object in an image processing method, or an intersection of a plurality of magnetic markers in the image. explain.

【0012】磁気標識付MR画像を入力する。An MR image with magnetic markers is input.

【0013】前記入力した画像中に複数個の離散点を配
する。
A plurality of discrete points are arranged in the input image.

【0014】前記複数個の離散点が有する弾性エネルギ
ーを求める。
Elastic energy possessed by the plurality of discrete points is obtained.

【0015】前記全ての離散点が有する磁気標識部分の
特徴と磁気標識以外の部分の特徴によって決定される画
像エネルギーを求める。
Image energies determined by the characteristics of the magnetically labeled portions of all the discrete points and the characteristics of the portions other than the magnetically labeled portions are obtained.

【0016】少くとも前記弾性エネルギーと前記画像エ
ネルギーとの総和を最小にするように前記複数個の離散
点を収束するまで移動させる。
The plurality of discrete points are moved until they converge so that at least the sum of the elastic energy and the image energy is minimized.

【0017】収束した離散点の位置により前記交点の位
置を検出するなお、使用する離散点は、画像中に配した
複数個の離散点を全て使用してもよいが、その一部分の
みの離散点を使用してもよい。
The positions of the intersections are detected by the positions of the converged discrete points. As the discrete points to be used, all of the plurality of discrete points arranged in the image may be used, but only some of the discrete points are used. May be used.

【0018】第2の発明の画像処理方法は、第1の発明
における画像エネルギーに代えて、前記複数個の離散点
の内、一部の離散点が有する磁気標識部分の特徴と磁気
標識以外の部分の特徴によって決定されるエネルギー及
びその他の離散点が有する磁気標識以外の部分の特徴に
よって決定されるエネルギーとよりなる画像エネルギー
を用いる。
In the image processing method of the second invention, in place of the image energy in the first invention, the characteristics of the magnetic marker part of some of the discrete points among the plurality of discrete points and the features other than the magnetic markers. The image energy is used, which consists of the energy determined by the features of the part and the energy determined by the features of the part other than the magnetic label of the other discrete points.

【0019】[0019]

【実施例】第 1 の 実 施 例 以下、本発明の第1の実施例を図1〜8を用いて説明す
る。
EXAMPLES First Example Hereinafter, a first example of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0020】[磁気標識検出の対象画像が、2次元デー
タの場合]図1は、本実施例のブロック図とフローチャ
ートを兼ねた図である。この図を用いて図2のような放
射状の磁気標識の入った心臓部の2次元MR画像から、
磁気標識と心壁の輪郭との交点を求める場合について説
明する。
[When the target image for magnetic label detection is two-dimensional data] FIG. 1 is a block diagram and a flow chart of this embodiment. Using this figure, from a two-dimensional MR image of the heart containing radial magnetic labels as shown in Figure 2,
A case of finding the intersection between the magnetic marker and the contour of the heart wall will be described.

【0021】(1)画像データ入力部1 画像データ入力部1において、対象とする磁気標識付M
R画像のデータを入力する。
(1) Image data input unit 1 In the image data input unit 1, a magnetic tag M with a target is attached.
Input the data of R image.

【0022】(2)初期値設定部2 初期値設定部2において、複数個の離散点の位置座標の
初期値を設定する。初期値の例を図3に示す。
(2) Initial value setting unit 2 The initial value setting unit 2 sets initial values of the position coordinates of a plurality of discrete points. An example of the initial value is shown in FIG.

【0023】(3)離散点移動部3 離散点移動部3において、[数1]においてEall で表
されるような全エネルギーが最小になるように前記複数
個の離散点を移動させる。
(3) Discrete Point Moving Unit 3 In the discrete point moving unit 3, the plurality of discrete points are moved so that the total energy represented by E all in [Equation 1] is minimized.

【0024】[0024]

【数1】 iは、図5で示す複数個の離散点の番号である。wtag
(i),wext (i)は、重み係数である。
[Equation 1] i is the number of a plurality of discrete points shown in FIG. w tag
(I) and w ext (i) are weighting factors.

【0025】Eint (i)は、弾性エネルギーであり、
本実施例では、次式を用いる。
E int (i) is elastic energy,
In this embodiment, the following equation is used.

【0026】[0026]

【数2】 但し、vi (x,y)は離散点の位置座標である。[Equation 2] However, v i (x i , y i ) is the position coordinates of the discrete points.

【0027】Etag (i)は、磁気標識の特徴を表す画
像エネルギーであって、画像濃度と、画像のエッジ強度
を表すエネルギーの重みの和を用いる。すなわち、
E tag (i) is the image energy that represents the characteristics of the magnetic label, and the sum of the image density and the weight of energy that represents the edge strength of the image is used. That is,

【数3】 となる。[Equation 3] Becomes

【0028】但し、Iimage (vi )は、画像濃度であ
り、Eedge(i)は、エッジ強度を表すエネルギーであ
る。
However, I image (v i ) is the image density, and E edge (i) is the energy representing the edge strength.

【0029】ここで、磁気標識の特徴を表す画像エネル
ギーとして上式を用いたのは、磁気標識部分は画像中の
他の部分と比べて画像濃度が急激に変化して、磁気標識
と輪郭の交点ではエッジ強度が大きくなっているからで
ある。
Here, the above equation is used as the image energy representing the characteristic of the magnetic marker because the image density of the magnetic marker portion changes sharply as compared with other portions in the image, and This is because the edge strength is high at the intersection.

【0030】Eedge(i)としては、本実施例では、As E edge (i), in this embodiment,

【数4】 [Equation 4]

【0031】を用いる。Is used.

【0032】Eext (i)は必要に応じて付加する外部
エネルギーである。本実施例では[数5]は離散点をあ
る点v0 から遠ざけたり、v0 に近付けたりするエネル
ギーである。遠ざけるか近付けるかは係数kの正負によ
って決まる。
E ext (i) is external energy added as needed. In the present embodiment, [Equation 5] is energy that moves a discrete point away from a certain point v 0 or approaches v 0 . Whether to move away or to move closer depends on whether the coefficient k is positive or negative.

【0033】[0033]

【数5】 [Equation 5]

【0034】エネルギーの総和が最小となるような離散
点の位置を求める解法として、例えば変分法による方法
を用いる。変分法によれば[数1]が最小となるために
は[数6]のような連立方程式が成り立つことが必要で
ある。
For example, a variational method is used as a solution for finding the positions of discrete points that minimize the total energy. According to the variational method, in order to minimize [Equation 1], simultaneous equations such as [Equation 6] must be established.

【0035】[0035]

【数6】 但し、各項の重みは定数とし、[Equation 6] However, the weight of each term is a constant,

【数7】 とする。[Equation 7] And

【0036】今、x座標のみを考えるとすると、[数
6]の連立方程式はベクトル表示で次式のように表すこ
とができる。
Now, considering only the x-coordinate, the simultaneous equations of [Equation 6] can be expressed by the following expression in vector notation.

【0037】[0037]

【数8】 但し、[Equation 8] However,

【数9】 となる。但し、a=β,b=−α−4β,c=2α+6
β,fi =−f(vi )である。
[Equation 9] Becomes However, a = β, b = −α−4β, c = 2α + 6
β, f i = −f (v i ).

【0038】この連立方程式をヤコビ法を用いて逐次近
似法で解く。Aを次式のように対角行列Dとそれ以外の
部分Fに分ける。
This simultaneous equation is solved by the successive approximation method using the Jacobi method. A is divided into a diagonal matrix D and the other part F as in the following equation.

【0039】[0039]

【数10】 n回目の近似解をxとすると、n+1回目の近似解x
n+1 は、
[Equation 10] If the nth approximate solution is x n , the n + 1th approximate solution x
n + 1 is

【数11】 となる。但し、γは収束速度パラメータである。[Equation 11] Becomes However, γ is a convergence speed parameter.

【0040】離散点移動部3の構成例を図4に示す。An example of the structure of the discrete point moving unit 3 is shown in FIG.

【0041】画像エネルギー算出部9、外部エネルギー
算出部10において、それぞれ[数1]におけるEtag
(i)、Eext (i)を算出する。
In the image energy calculation unit 9 and the external energy calculation unit 10, E tag in [ Equation 1] is calculated.
(I), E ext (i) are calculated.

【0042】パラメータ記憶部12において、各エネル
ギーの重み係数、[数11]における行列D、Fの要素
の値、γ等が記憶されている。
The parameter storage unit 12 stores the weighting coefficient of each energy, the values of the elements of the matrices D and F in [Equation 11], γ, and the like.

【0043】次座標算出部11において、[数11]を
用いて各離散点の次座標を計算して、離散点を移動させ
る。
The next coordinate calculation unit 11 calculates the next coordinate of each discrete point using [Equation 11] and moves the discrete point.

【0044】(4)収束判定部4 収束判定部4において、離散点を移動させるごとに収束
条件を満たすかどうかを判定し、収束条件を満たさない
場合には再び離散点移動部3で離散点の移動を行ない、
収束条件を満たすまで繰り返す。
(4) Convergence determination unit 4 The convergence determination unit 4 determines whether or not the convergence condition is satisfied each time the discrete point is moved. If the convergence condition is not satisfied, the discrete point moving unit 3 again returns the discrete point. Move
Repeat until the convergence condition is satisfied.

【0045】収束条件としては、本実施例では[数1
2]で表されるようなn回目の繰り返しでのエネルギー
の変化量ΔEall n が、ある一定量より小さくなったと
きとする。
As the convergence condition, in the present embodiment, [Equation 1]
It is assumed that the energy change amount ΔE all n in the n-th repetition becomes smaller than a certain fixed amount as represented by [2].

【0046】[0046]

【数12】 収束判定部4の一構成例を図6に示す。[Equation 12] FIG. 6 shows a configuration example of the convergence determination unit 4.

【0047】エネルギー算出部13において、[数1]
におけるEall を算出する。それをn回目の値Eall n
として、記憶部14に記憶しておく。
In the energy calculation unit 13, [Equation 1]
Calculate E all in. The value of the nth time E all n
Is stored in the storage unit 14.

【0048】そして、エネルギー比較部15で、記憶部
14に予め記憶しておいたn−1回目の値Eall n-1
の差の絶対値ΔEall n を求めて、それが一定量εより
小さければ収束したと判定し、大きければ収束していな
いと判定する。ここで収束条件を満たした収束状態は、
各離散点が、全て磁気標識と心壁の輪郭との交点に集ま
る。したがって、この交点の座標は、各離散点の移動後
の座標から容易に求められる。
Then, the energy comparison unit 15 obtains the absolute value ΔE all n of the difference from the n−1-th value E all n−1 stored in the storage unit 14 in advance, and this is a constant amount ε. If it is smaller, it is determined that it has converged, and if it is larger, it is determined that it has not converged. Here, the convergence state that satisfies the convergence condition is
All discrete points gather at the intersection of the magnetic marker and the contour of the heart wall. Therefore, the coordinates of this intersection can be easily obtained from the coordinates after the movement of each discrete point.

【0049】(5)出力部5 上記結果を出力部5から出力する。結果の出力方法とし
ては、データとしてファイルに記録したり、ディスプレ
イに表示するなどの方法があるが、本実施例ではディス
プレイに表示する。
(5) Output unit 5 The above result is output from the output unit 5. As a method of outputting the result, there is a method of recording it in a file as data or displaying it on a display. In this embodiment, it is displayed on the display.

【0050】[磁気標識検出の対象画像が、3次元デー
タの場合]次に、磁気標識検出の対象画像がボクセルデ
ータまたは複数枚のスライスデータからなる3次元デー
タである場合について説明する。
[When the Target Image for Magnetic Label Detection is Three-Dimensional Data] Next, the case where the target image for magnetic label detection is three-dimensional data consisting of voxel data or a plurality of slice data will be described.

【0051】3次元データを対象とする場合には、図5
のような離散点の代わりに例えば図7のような格子の上
に離散点を配置して、それを図8のように閉輪郭化した
ものを用いる。この場合、格子間隔は一定である必要は
ない。
When the three-dimensional data is targeted, FIG.
Instead of such discrete points, for example, discrete points are arranged on a grid as shown in FIG. 7, and closed contours are used as shown in FIG. In this case, the lattice spacing need not be constant.

【0052】また、全エネルギーは[数1]と同様の次
式のようなものを用いる。
For the total energy, the following equation similar to [Equation 1] is used.

【0053】[0053]

【数13】 tag (i,j)、wext (i,j)は重み係数、i,
jは、各離散点における図7のような格子上での座標を
表す。
[Equation 13] w tag (i, j) and w ext (i, j) are weighting factors, i,
j represents the coordinates of each discrete point on the grid as shown in FIG.

【0054】また、弾性エネルギーEint (i,j)と
しては次式を用いる。
The following equation is used as the elastic energy E int (i, j).

【0055】[0055]

【数14】 但し、vi,j =(xi,j ,yi,j ,zi,j )である。磁
気標識の特徴を表すエネルギーEtag (i,j)として
は[数3]と同様の次式を用いる。
[Equation 14] However, v i, j = (x i, j , y i, j , z i, j ). As the energy E tag (i, j) representing the characteristic of the magnetic label, the following equation similar to [Equation 3] is used.

【0056】[0056]

【数15】 image (vi,j )は、画像濃度であり、E
edge(i,j)は、エッジ強度を表すエネルギーであ
る。
[Equation 15] I image (v i, j ) is the image density and E
edge (i, j) is energy representing edge strength.

【0057】Eedge(i,j)としては、次式を用い
る。
The following equation is used as E edge (i, j).

【0058】[0058]

【数16】 ext (i,j)としても[数5]と同様に次式を用い
る。
[Equation 16] Similarly to [Equation 5], the following equation is used as E ext (i, j).

【0059】[0059]

【数17】 全エネルギーとして[数1]の代わりに[数13]を用
いる以外は2次元の場合と同様に、エネルギーの総和を
最小になるように離散点を移動させる処理を行うことに
より、磁気標識を検出する。
[Equation 17] As in the case of the two-dimensional case, except that [Equation 13] is used instead of [Equation 1] as the total energy, magnetic points are detected by moving the discrete points so as to minimize the total energy. To do.

【0060】第 2 の 実 施 例 次に、本発明の第2の実施例について図9〜13を用い
て説明する。
[0060] The second implementation example Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 9-13.

【0061】[磁気標識検出の対象画像が、2次元デー
タの場合]図9は、磁気標識検出の対象とする画像また
は対象画像と類似の画像から、画像中の対象物の輪郭を
予め抽出し、その結果を磁気標識の検出に利用する場合
のブロック図とフローチャートを兼ねた図である。この
図により図2のような心臓部の2次元の磁気標識付MR
画像から、磁気標識と心壁の輪郭との交点を求める場合
について説明する。
[When the Target Image for Magnetic Label Detection is Two-Dimensional Data] FIG. 9 shows the contour of the target in the image extracted in advance from the image targeted for magnetic label detection or an image similar to the target image. FIG. 3 is a diagram that also serves as a block diagram and a flow chart when the result is used for detection of a magnetic marker. Based on this figure, the MR with a two-dimensional magnetic marker of the heart as shown in
A case where the intersection between the magnetic marker and the contour of the heart wall is obtained from the image will be described.

【0062】磁気標識検出の対象画像と類似の画像とし
ては、動画像では対象画像と同時相で磁気標識の入って
いない画像、対象画像と近い時相で磁気標識の入ってい
ない画像のいずれかを用いる。
As the image similar to the target image for magnetic label detection, either a moving image in which the magnetic label is not present in the same phase as the target image, or an image in which the magnetic label is not present in a time phase close to the target image. To use.

【0063】(1)輪郭抽出部16 はじめに輪郭抽出部16で対象物の輪郭を抽出する。第
1の実施例における磁気標識検出と同様にエネルギー最
小化によって抽出する場合の構成例を図10に示す。
(1) Outline Extracting Unit 16 First, the outline extracting unit 16 extracts the outline of the object. FIG. 10 shows a configuration example in the case of extraction by energy minimization similar to the magnetic label detection in the first embodiment.

【0064】まず,画像データ入力部1で輪郭抽出を行
う画像を入力し、次の初期値設定部2で複数個の離散点
の初期座標の値を設定する。
First, the image data input section 1 inputs an image for contour extraction, and the next initial value setting section 2 sets initial coordinate values of a plurality of discrete points.

【0065】そして、離散点移動部3で第1の実施例に
おける磁気標識検出の場合と同様に、エネルギーの総和
が最小になるように離散点を移動させる処理を行う。
Then, the discrete point moving section 3 carries out a process of moving the discrete points so that the total energy becomes the same as in the case of the magnetic marker detection in the first embodiment.

【0066】但し、全エネルギーとして次式のEall
用いる。
However, E all of the following equation is used as the total energy.

【0067】[0067]

【数18】 [Equation 18]

【0068】但し、wedge(i)、wext (i)は重み
係数である。Eint (i)は弾性エネルギーであり、本
実施例では[数2]を用いる。Eext (i)は、必要に
応じて付加する外部エネルギーで、本実施例では[数
5]を用いる。Eedge(i)は画像エネルギーであり、
本実施例では[数4]のエッジ強度を表すエネルギーを
用いる。
However, w edge (i) and w ext (i) are weighting factors. E int (i) is elastic energy, and [Equation 2] is used in this embodiment. E ext (i) is external energy added as necessary, and in this embodiment, [Equation 5] is used. E edge (i) is the image energy,
In this embodiment, the energy representing the edge strength of [Equation 4] is used.

【0069】(2)離散点配置部17 輪郭を抽出した後、離散点配置部17で、抽出した輪郭
上に複数個の離散点を配置する。但し、前述したような
エネルギー最小化で輪郭抽出を行なった場合には、すで
に離散点が配置されているため、新たに離散点を配置す
る必要はないが、必要に応じて離散点の並べ変えを行
う。具体的には、隣接する離散点が重なってしまった場
合には一方を取り除く、隣接する離散点間の距離が離れ
過ぎた場合には補間するといった処理を行う。
(2) Discrete Point Arrangement Unit 17 After extracting the contour, the discrete point arrangement unit 17 arranges a plurality of discrete points on the extracted contour. However, when contour extraction is performed by energy minimization as described above, it is not necessary to arrange new discrete points because discrete points have already been arranged. I do. Specifically, when adjacent discrete points overlap, one of them is removed, and when the distance between adjacent discrete points is too large, interpolation is performed.

【0070】(3)磁気標識対応点決定部18 次に、それらの配置された離散点の中から、磁気標識対
応点決定部18で磁気標識対応点を決定する。配置され
た離散点は輪郭線上にあるが、それら離散点のうち一部
の点を磁気標識に対応させて、それ以外の点は輪郭線に
対応するようにすれば、それら複数の離散点は輪郭から
外れることなく、磁気標識部を検出することができる。
このような、磁気標識に対応させる点のことを磁気標識
対応点と呼ぶことにする。
(3) Magnetic Mark Corresponding Point Determining Section 18 Next, the magnetic marker corresponding point determining section 18 determines the magnetic marker corresponding points from the arranged discrete points. The arranged discrete points are on the contour line, but if some of these discrete points are made to correspond to the magnetic markers and the other points are made to correspond to the contour line, then these plural discrete points become It is possible to detect the magnetic marker portion without deviating from the contour.
Such points corresponding to the magnetic markers will be referred to as magnetic marker corresponding points.

【0071】磁気標識対応点の決定方法としては、図2
に模式的に示す画像が主であるため、磁気標識部分7の
画像濃度が低いので、各点の近傍を輪郭線上に沿って探
索し、画像濃度が低いところが多い場合にはそれを磁気
標識対応点とするという方法を採用する。なお、画像濃
度が低いとは、画像上明るさが暗い箇所をいう。本手法
により、輪郭抽出後の離散点が図11のようになった場
合には、図12の×に示す磁気標識対応点20を決定す
ることができる。この磁気標識対応点20は、求めたい
磁気標識と心壁の輪郭との交点の近傍には位置している
が、正確な位置ではないため、さらに磁気標識検出部1
9で正確な位置を決定する。
As a method of determining the magnetic mark corresponding points, FIG.
Since the image shown schematically in Fig. 6 is the main image, the image density of the magnetic marker part 7 is low. Therefore, the vicinity of each point is searched along the contour line, and if there are many places where the image density is low, it is handled as a magnetic marker. The method of making points is adopted. It should be noted that the low image density means a place where the brightness is dark on the image. With this method, when the discrete points after the contour extraction are as shown in FIG. 11, the magnetic marker corresponding points 20 shown by x in FIG. 12 can be determined. The magnetic marker corresponding point 20 is located in the vicinity of the intersection of the desired magnetic marker and the contour of the heart wall, but it is not an accurate position, and therefore the magnetic marker detection unit 1 is further provided.
Determine the exact position at 9.

【0072】(4)磁気標識検出部19 磁気標識対応点が決定された後は、磁気標識検出部19
で磁気標識と心壁の輪郭との交点を正確に検出する。
(4) Magnetic marker detecting section 19 After the magnetic marker corresponding points are determined, the magnetic marker detecting section 19
Accurately detects the intersection of the magnetic marker and the contour of the heart wall.

【0073】磁気標識検出部の一構成例を図13に示
す。
FIG. 13 shows an example of the structure of the magnetic marker detecting section.

【0074】これは、図10における離散点移動部3以
降の処理と同様である。
This is the same as the processing after the discrete point moving unit 3 in FIG.

【0075】まず、磁気標識検出の対象画像が、輪郭抽
出した画像と同一でない場合には画像データ入力部1で
同一の画像データを入力する。同一の画像データの場合
は、輪郭抽出部16で入力した画像データを用いる。
First, if the target image for magnetic label detection is not the same as the contour-extracted image, the same image data is input to the image data input unit 1. In the case of the same image data, the image data input by the contour extraction unit 16 is used.

【0076】離散点移動部3で離散点を移動させる処理
を行う。但し、画像エネルギーとしては、磁気標識対応
点に対しては[数1]を特別に与え、その他の点に対し
ては、[数18]を用いる。すなわち全エネルギーは次
式のように表わされる。
The discrete point moving section 3 carries out a process of moving the discrete points. However, as the image energy, [Equation 1] is specially given to the magnetic label corresponding point, and [Equation 18] is used to the other points. That is, the total energy is expressed by the following equation.

【0077】[0077]

【数19】 [Formula 19]

【0078】但し、wtag (i)、wext (i)、w
(i)、wedge(i)、w' ext (i)は重み係数であ
る 収束判定部4で収束したと判定したら、出力部5で結果
を出力する。ここで収束条件を満たした収束状態は、各
磁気標識対応点が、全て磁気標識と心壁の輪郭との交点
に正確に集まる。したがって、この交点の座標は、各磁
気標識対応点の移動後の座標から容易に求められる。
However, w tag (i), w ext (i), w
(I), w edge (i), and w ′ ext (i) are weighting factors. When the convergence determining unit 4 determines that they have converged, the output unit 5 outputs the result. In the converged state where the convergence condition is satisfied, all the magnetic marker corresponding points are accurately gathered at the intersections between the magnetic markers and the contour of the heart wall. Therefore, the coordinates of this intersection can be easily obtained from the coordinates after the movement of each magnetic marker corresponding point.

【0079】このように輪郭抽出結果を磁気標識検出に
利用することにより、画像中の対象物の輪郭線と磁気標
識の交点を精度よく検出することができる。
By using the contour extraction result for magnetic marker detection in this way, it is possible to accurately detect the intersection of the contour line of the object and the magnetic marker in the image.

【0080】[磁気標識検出の対象画像が、3次元デー
タの場合]磁気標識検出の対象画像がボクセルデータま
たは複数枚のスライスデータからなる3次元データであ
る場合についても図7中の格子点上に離散点の配置を行
ない、輪郭抽出の際の全エネルギーを[数18]の代わ
りに、
[When the target image for magnetic label detection is three-dimensional data] Even when the target image for magnetic label detection is three-dimensional data composed of voxel data or slice data of a plurality of slices, on the grid points in FIG. By arranging discrete points in, and instead of using [Equation 18] for the total energy in contour extraction,

【数20】 を用い、磁気標識検出の際の全エネルギーを[数19]
の代わりに、
[Equation 20] To calculate the total energy for magnetic label detection [Equation 19]
Instead of,

【数21】 [Equation 21]

【0081】を用いればよい。但し、Eint (i,j)
としては[数14]、Etag (i,j)としては[数1
5]、Eext (i,j)としては[数17]、E
edge(i,j)としては[数16]を用いる。
May be used. However, E int (i, j)
As [ Equation 14], and E tag (i, j) as [Equation 1]
5], E ext (i, j) is [Equation 17], E
[Equation 16] is used as edge (i, j).

【0082】第 3 の 実 施 例 次に、本発明の第3の実施例について図14を用いて説
明する。
[0082] A third implementation example Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 14.

【0083】[磁気標識検出の対象画像が、2次元デー
タの場合]図14は、複数時相の画像を用いて動きの検
出を行う場合のうち、特に輪郭抽出を予め行う場合のブ
ロック図とフローチャートを兼ねた図である。
[When the target image for magnetic label detection is two-dimensional data] FIG. 14 is a block diagram showing a case in which contours are extracted in advance when motions are detected using images of a plurality of time phases. It is a figure which also served as a flowchart.

【0084】初期画像において磁気標識検出部19で磁
気標識検出を行うまでの処理は、第2の実施例の図9と
同様である。まず、輪郭抽出部16で輪郭を抽出する。
次に離散点配置部17で、離散点を配置する。磁気標識
対応点決定部18で磁気標識対応点を決定し、磁気標識
検出部19で磁気標識を検出する。
The process until the magnetic label detection unit 19 detects the magnetic label in the initial image is the same as that in FIG. 9 of the second embodiment. First, the contour extracting unit 16 extracts a contour.
Next, the discrete point placement unit 17 places discrete points. The magnetic marker corresponding point determination unit 18 determines the magnetic marker corresponding point, and the magnetic marker detection unit 19 detects the magnetic marker.

【0085】(1)動き量測定部21 次に、動き量測定部21において、磁気標識検出後の各
磁気標識対応点の座標とそれに対応する前画像における
磁気標識対応点の座標との差を動き量として求める。
(1) Motion amount measuring unit 21 Next, in the motion amount measuring unit 21, the difference between the coordinates of each magnetic marker corresponding point after detection of the magnetic marker and the corresponding coordinates of the magnetic marker corresponding point in the previous image is calculated. Calculated as the amount of movement.

【0086】l番目の画像における磁気標識対応点の点
列をvl 、l+1番目の画像における磁気標識対応点の
点列をvl+1 とすると、l番目の画像からl+1番目の
画像への各磁気標識対応点の動きベクトルである移動量
Δvl は、[数22]で表される。
If the point sequence of the magnetic marker corresponding points in the l-th image is v l and the point sequence of the magnetic marker corresponding points in the l + 1-th image is v l + 1 , the l-th image to the l + 1-th image The movement amount Δv l, which is the motion vector of each magnetic marker corresponding point, is represented by [Equation 22].

【0087】[0087]

【数22】 求めた移動量Δvl は、記憶部22でメモリー等に記憶
しておく。
[Equation 22] The calculated movement amount Δv l is stored in a memory or the like in the storage unit 22.

【0088】(2)終了判定部23 終了判定部23において、画像がまだあるかどうかを判
定し、画像がまだある場合には磁気標識検出部19に戻
って次の画像の処理を行う。画像がそれ以上ない場合に
は出力部5で結果を出力して終了する。ここで出力の方
法としては、移動量Δvl を動きベクトルとして表示す
るか、数値化して表示する方法が考えられる。
(2) End determination section 23 In the end determination section 23, it is determined whether or not there is an image, and if there is an image, the procedure returns to the magnetic marker detection section 19 to process the next image. If there are no more images, the output unit 5 outputs the result and the process ends. Here, as an output method, it is possible to display the movement amount Δv l as a motion vector or to display it numerically.

【0089】これらの処理を繰り返すことにより、複数
時相の画像から動きの検出を定量的に行うことができ
る。
By repeating these processes, the motion can be quantitatively detected from the images of a plurality of time phases.

【0090】[磁気標識検出の対象画像が、3次元デー
タの場合]磁気標識検出の対象画像が、ボクセルデータ
または複数枚のスライスデータからなる3次元データで
ある場合についても、例えば、図7のような格子上に離
散点の配置を行い、エネルギーの式として第1、第2の
実施例で示したように3次元用の式を用いれば同様に磁
気標識の検出及び動き量の測定を行うことができる。
[When the target image for magnetic label detection is three-dimensional data] Even when the target image for magnetic label detection is three-dimensional data consisting of voxel data or slice data of a plurality of slices, for example, as shown in FIG. If discrete points are arranged on such a grid and the three-dimensional equations are used as the energy equations as shown in the first and second embodiments, the detection of the magnetic marker and the measurement of the motion amount are similarly performed. be able to.

【0091】第 4 の 実 施 例 次に、本発明の第4の実施例について図15〜19を用
いて説明する。
[0091] implementation of the fourth Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 15-19.

【0092】本実施例は、2次元の磁気標識付MR画像
において複数の磁気標識の交点を検出する例である。複
数の磁気標識間の交点とは、図15の25に示すもので
ある。
The present embodiment is an example of detecting an intersection of a plurality of magnetic markers in a two-dimensional MR image with magnetic markers. The intersection between the plurality of magnetic markers is shown at 25 in FIG.

【0093】図16は、このような複数の磁気標識間の
交点を検出する場合のブロック図とフローチャートを兼
ねた図である。
FIG. 16 is both a block diagram and a flow chart for detecting such an intersection between a plurality of magnetic markers.

【0094】(1)画像データ入力部1 はじめに、画像データ入力部1で対象とする磁気標識付
MR画像のデータを入力する。
(1) Image Data Input Unit 1 First, the image data input unit 1 inputs the data of the target MR image with a magnetic marker.

【0095】(2)初期値設定部2 次に、初期値設定部2で複数個の離散点の位置座標の初
期値を設定する。初期値の例を図17に示す。
(2) Initial value setting unit 2 Next, the initial value setting unit 2 sets initial values of the position coordinates of a plurality of discrete points. An example of the initial value is shown in FIG.

【0096】初期値の設定方法としては、第2の実施例
で示したようなエネルギー最小化などで心壁輪郭を抽出
した後、磁気標識対応点を決定してそれらの磁気標識対
応点を初期値として用いる。
As a method of setting the initial value, after extracting the heart wall contour by energy minimization as shown in the second embodiment, the magnetic marker corresponding points are determined and the magnetic marker corresponding points are initialized. Used as a value.

【0097】(3)離散点移動部3 次に、離散点移動部3で全エネルギーが最小になるよう
に離散点を移動させる。全エネルギーとしては、[数
1]で表されるものを使用する。但し、Eint (i)と
しては[数2]、Etag (i)としては[数3]を用い
る。図17において、初期値より外側の交点を検出する
には各離散点が外側に行くほどそのエネルギーが低くな
るような外部エネルギーEext (i)を用いる。本実施
例では[数5]でv0 を[数23]で表わされるような
全離散点の重心とし、係数kを負の値としたものを用い
る。
(3) Discrete Point Moving Unit 3 Next, the discrete point moving unit 3 moves the discrete points so as to minimize the total energy. As the total energy, the one represented by [Equation 1] is used. However, [ Equation 2] is used as E int (i), and [ Equation 3] is used as E tag (i). In FIG. 17, in order to detect an intersection outside the initial value, the external energy E ext (i) is used so that the energy of each discrete point decreases toward the outside. In this embodiment, v 0 in [Equation 5] is the center of gravity of all discrete points as represented by [Equation 23], and the coefficient k is a negative value.

【0098】[0098]

【数23】 但し、Nは、離散点の数を示す。[Equation 23] However, N indicates the number of discrete points.

【0099】この場合、kの値は離散点を収縮させるE
int (i)より膨張させるEext (i)の方が大きくな
るように調整する。
In this case, the value of k is E which contracts the discrete points.
Adjust so that E ext (i) to be expanded is larger than int (i).

【0100】(4)収束判定部4 そして、収束判定部4で収束を判定する。(4) Convergence determination unit 4 Then, the convergence determination unit 4 determines convergence.

【0101】磁気標識部分は画像中の他の部分と比べて
画像濃度が急激に変化しているため、磁気標識の境界部
分ではエッジ強度が大きくなっている。また、磁気標識
の境界部分に沿ってはエッジ強度があまり変化しないた
めに、[数3]の変化量が少ない。
Since the image density of the magnetic marker portion changes more rapidly than the other portions in the image, the edge strength is large at the boundary portion of the magnetic marker. Further, since the edge strength does not change much along the boundary portion of the magnetic sign, the amount of change in [Equation 3] is small.

【0102】したがって、[数1]においてE
ext (i)の項が支配的な状態となる。このために離散
点移動部3において各離散点は磁気標識の境界部分に沿
って外側に移動する。
Therefore, in [Equation 1], E
The term of ext (i) becomes the dominant state. Therefore, in the discrete point moving unit 3, each discrete point moves outward along the boundary portion of the magnetic marker.

【0103】ところが、離散点が複数の磁気標識の交点
に達すると、[数3]が一時的に低くなり、[数1]で
表される全エネルギーが極小値をとる。そのため、[数
12]のΔEall n で表されるような全エネルギーの変
化量や離散点の移動量がある一定値より小さくなるとい
う条件や、繰り返しの回数によって収束させることがで
きる。図18に離散点の動きの例を示す。矢印の方向が
全エネルギーの低くなる方向すなわち初期値に比べて外
側を示している。前記の収束条件により、離散点は磁気
標識の境界部分に沿ってa、bと移動するが、交点に達
するとcで止まる。
However, when the discrete points reach the intersections of a plurality of magnetic markers, [Equation 3] temporarily becomes low, and the total energy represented by [Equation 1] takes a minimum value. Therefore, it can be converged by the condition that the amount of change in total energy and the amount of movement of discrete points, which are represented by ΔE all n in [Equation 12], are smaller than a certain value or the number of repetitions. FIG. 18 shows an example of the movement of discrete points. The direction of the arrow indicates the direction in which the total energy decreases, that is, the outside, compared to the initial value. Due to the above-mentioned convergence condition, the discrete points move a and b along the boundary portion of the magnetic marker, but stop at c when reaching the intersection.

【0104】収束条件を満たすまで離散点の移動を繰り
返す。
The movement of the discrete points is repeated until the convergence condition is satisfied.

【0105】(5)終了判定部26 収束条件を満たしたら、今度は終了判定部26で、終了
するかどうかを判定する。
(5) End Judgment Unit 26 When the convergence condition is satisfied, this time the end judgment unit 26 judges whether or not to end.

【0106】終了の判定は、検出する複数の磁気標識間
の交点の数を予め設定しておき、その数に達したら終了
する。あるいは離散点が、画像の外に出たら終了すると
する。
The determination of the end is made by presetting the number of intersections between a plurality of magnetic markers to be detected and ending when the number is reached. Alternatively, it is assumed that the discrete point ends when it goes out of the image.

【0107】このように収束計算を複数回繰り返すこと
で、複数個の交点を検出することが可能となる。終了判
定部26で終了した場合には出力部5で結果を出力す
る。
By repeating the convergence calculation a plurality of times in this way, it is possible to detect a plurality of intersections. When the end determination unit 26 finishes, the output unit 5 outputs the result.

【0108】なお、本発明はここに挙げた実施例に限定
されるものではない。
The present invention is not limited to the examples given here.

【0109】第1の実施例において、収束判定部4にお
ける収束条件としては、エネルギーの変化量による方法
を挙げたが、複数個の離散点の移動量がある一定値より
小さくなったとき、あるいはこのような条件で収束しな
い場合もあることを考慮して、繰り返し回数で収束させ
るようにすることもできる。
In the first embodiment, as the convergence condition in the convergence determination unit 4, the method based on the amount of change in energy is mentioned. However, when the amount of movement of a plurality of discrete points becomes smaller than a certain value, or In consideration of the fact that there may be cases where convergence does not occur under such conditions, it is possible to make the convergence occur by the number of iterations.

【0110】第2の実施例では、輪郭抽出部16で、輪
郭抽出方法としてエネルギー最小化による方法の例を示
したが、手で輪郭抽出した結果を用いても差し支えな
い。これは第3の実施例でも同様である。
In the second embodiment, the contour extraction section 16 shows an example of a method of energy minimization as a contour extraction method, but the result of contour extraction by hand may be used. This also applies to the third embodiment.

【0111】第3の実施例では、磁気標識検出部19に
おける磁気標識検出の方法としては、磁気標識対応点の
みを用いる方法、すなわち、画像エネルギーとしては磁
気標識対応点が磁気標識部分に引き付けられるようなエ
ネルギーのみを用いる方法もある。この場合には全エネ
ルギーとして[数1]を用いる。
In the third embodiment, as a method of detecting the magnetic label in the magnetic label detector 19, only the magnetic label corresponding points are used, that is, the magnetic label corresponding points are attracted to the magnetic label portion as the image energy. There is also a method of using only such energy. In this case, [Equation 1] is used as the total energy.

【0112】第4の実施例において、複数の磁気標識間
の交点を検出する場合、初期値は手で設定しても差し支
えない。
In the fourth embodiment, when detecting the intersection between a plurality of magnetic markers, the initial value may be manually set.

【0113】また、収束判定部4における収束条件とし
て、画像のエッジ方向の変化量がある一定値よりも大き
くなることを収束条件とすることもできる。次式は勾配
によって求めたエッジ方向の変化量の例である。
Further, the convergence condition in the convergence determination unit 4 can be that the amount of change in the edge direction of the image is larger than a certain value. The following equation is an example of the amount of change in the edge direction obtained by the gradient.

【0114】[0114]

【数24】 [Equation 24]

【数25】 図19にΔθn (i)の例を示す。[Equation 25] FIG. 19 shows an example of Δθ n (i).

【0115】収束条件としては、全ての、もしくは一部
の離散点におけるエッジ方向の変化量Δθn (i)
が、ある一定値を越えた時、すなわち、次式の条件が成
立する時とする方法や、
The convergence condition is the change amount Δθ n (i) in the edge direction at all or some of the discrete points.
, When it exceeds a certain value, that is, when the condition of the following equation is satisfied,

【数26】 あるいは、次式のような平均値がある一定値を越えた時
とする方法が考えられる。
[Equation 26] Alternatively, it is possible to use a method as shown in the following formula, in which the average value exceeds a certain value.

【0116】[0116]

【数27】 但し、Nは、離散点の数を示す。[Equation 27] However, N indicates the number of discrete points.

【0117】[0117]

【発明の効果】第1及び第2の発明であると、磁気標識
付MR画像中の磁気標識と画像中の対象物の輪郭との交
点、または、前記画像中の複数の磁気標識同士の交点の
検出が容易に行えるようになるため、その検出における
時間と手間が短縮できると共に、画像中の対象物各部の
動きの定量化が正確かつ容易になる。
According to the first and second inventions, the intersection of the magnetic marker in the MR image with magnetic markers and the contour of the object in the image, or the intersection of the plurality of magnetic markers in the image. Can be easily detected, so that the time and labor for the detection can be shortened and the movement of each part of the object in the image can be quantified accurately and easily.

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

【図1】本発明の第1の実施例の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】磁気標識付MR画像の例(模式図)である。FIG. 2 is an example (schematic diagram) of a magnetically labeled MR image.

【図3】初期値の例である。FIG. 3 is an example of initial values.

【図4】離散点移動部の一構成例である。FIG. 4 is a configuration example of a discrete point moving unit.

【図5】複数離散点の番号を表す図(2次元)である。FIG. 5 is a diagram (two-dimensional) representing numbers of a plurality of discrete points.

【図6】収束判定部の一構成例である。FIG. 6 is a configuration example of a convergence determination unit.

【図7】複数離散点の番号を表す図(3次元)である。FIG. 7 is a diagram (three-dimensional) showing numbers of a plurality of discrete points.

【図8】複数離散点の配置を表す図(3次元)である。FIG. 8 is a diagram (three-dimensional) showing an arrangement of a plurality of discrete points.

【図9】本発明の第2の実施例の構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram of a second embodiment of the present invention.

【図10】輪郭抽出部の一構成例である。FIG. 10 is a configuration example of a contour extraction unit.

【図11】輪郭抽出結果の例である。FIG. 11 is an example of a contour extraction result.

【図12】磁気標識対応点の例である。FIG. 12 is an example of magnetic marker corresponding points.

【図13】磁気標識検出部の一構成例である。FIG. 13 is a configuration example of a magnetic label detection unit.

【図14】本発明の第3の実施例の構成図である。FIG. 14 is a configuration diagram of a third embodiment of the present invention.

【図15】磁気標識付MR画像の例である。FIG. 15 is an example of an MR image with magnetic labels.

【図16】複数の磁気標識の交点を検出する場合の処理
の流れ図である。
FIG. 16 is a flow chart of processing when detecting an intersection of a plurality of magnetic markers.

【図17】初期値の例である。FIG. 17 is an example of initial values.

【図18】離散点の動きの例である。FIG. 18 is an example of movement of discrete points.

【図19】エッジ方向の変化量の例である。FIG. 19 is an example of the amount of change in the edge direction.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 画像データ入力部 2 初期値設定部 3 離散点移動部 4 収束判定部 5 出力部 6 左心室の心壁 7 磁気標識 8 離散点(○で表された部分) 9 画像エネルギー算出部 10 外部エネルギー算出部 11 次座標算出部 12 パラメータ記憶部 13 エネルギー算出部 14 記憶部 15 エネルギー比較部 16 輪郭抽出部 17 離散点配置部 18 磁気標識対応点決定部 19 磁気標識検出部 20 磁気標識対応点(×で表された部分) 21 動き量測定部 22 記憶部 23 終了判定部 24 磁気標識 25 複数の磁気標識の交点 26 終了判定部 27 初期離散点 1 Image Data Input Section 2 Initial Value Setting Section 3 Discrete Point Moving Section 4 Convergence Judgment Section 5 Output Section 6 Left Ventricle Heart Wall 7 Magnetic Labeling 8 Discrete Points (Part Represented by O) 9 Image Energy Calculation Section 10 External Energy Calculation unit 11 Secondary coordinate calculation unit 12 Parameter storage unit 13 Energy calculation unit 14 Storage unit 15 Energy comparison unit 16 Contour extraction unit 17 Discrete point arrangement unit 18 Magnetic marker corresponding point determination unit 19 Magnetic marker detection unit 20 Magnetic marker corresponding point (× 21) Motion amount measuring unit 22 Storage unit 23 End determination unit 24 Magnetic marker 25 Intersection of a plurality of magnetic markers 26 End determination unit 27 Initial discrete point

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成6年1月7日[Submission date] January 7, 1994

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図2[Name of item to be corrected] Figure 2

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図2】 [Fig. 2]

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図3[Name of item to be corrected] Figure 3

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図3】 [Figure 3]

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図11[Name of item to be corrected] Fig. 11

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図11】 FIG. 11

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図12[Name of item to be corrected] Fig. 12

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図12】 [Fig. 12]

【手続補正5】[Procedure Amendment 5]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図15[Correction target item name] Figure 15

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図15】 FIG. 15

【手続補正6】[Procedure correction 6]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図17[Name of item to be corrected] Fig. 17

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図17】 FIG. 17

【手続補正7】[Procedure Amendment 7]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図18[Name of item to be corrected] Fig. 18

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図18】 FIG. 18

【手続補正8】[Procedure Amendment 8]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図19[Name of item to be corrected] Fig. 19

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図19】 FIG. 19

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 9061−5L G06F 15/70 350 B ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location 9061-5L G06F 15/70 350 B

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】磁気標識付MR画像中の磁気標識と対象物
の輪郭との交点、または、前記画像中の複数の磁気標識
同士の交点の検出方法であって、 磁気標識付MR画像を入力し、 前記画像中に複数個の離散点を配し、 前記複数個の離散点が有する弾性エネルギーを求め、 前記複数個の離散点が有する磁気標識部分の特徴と磁気
標識以外の部分の特徴によって決定される画像エネルギ
ーを求め、 少なくとも前記弾性エネルギーと前記画像エネルギーと
の総和を最小にするように前記複数個の離散点を収束す
るまで移動させ、 収束した離散点の位置により前記交点の位置を検出する
ことを特徴とする画像処理方法。
1. A method for detecting an intersection between a magnetic marker and an outline of an object in an MR image with a magnetic marker, or an intersection between a plurality of magnetic markers in the image, wherein an MR image with a magnetic marker is input. Then, a plurality of discrete points are arranged in the image, the elastic energy possessed by the plurality of discrete points is obtained, and the characteristic of the magnetic marker portion and the characteristic of the portion other than the magnetic marker are possessed by the plurality of discrete points. Obtaining the determined image energy, moving the plurality of discrete points until they converge so that at least the sum of the elastic energy and the image energy is minimized, and the position of the intersection is determined by the position of the converged discrete points. An image processing method characterized by detecting.
【請求項2】磁気標識付MR画像中の磁気標識と対象物
の輪郭との交点、または、前記画像中の複数の磁気標識
同士の交点の検出方法であって、 磁気標識付MR画像を入力し、 前記画像中に複数個の離散点を配し、 前記複数個の離散点が有する弾性エネルギーを求め、 前記複数個の離散点の内、一部の離散点が有する磁気標
識部分の特徴と磁気標識以外の部分の特徴によって決定
されるエネルギー及びその他の離散点が有する磁気標識
以外の部分の特徴によって決定されるエネルギーとより
なる画像エネルギーを求め、 少なくとも前記弾性エネルギーと前記画像エネルギーと
の総和を最小にするように前記複数個の離散点を収束す
るまで移動させ、 収束した離散点の位置により前記交点の位置を検出する
ことを特徴とする画像処理方法。
2. A method of detecting an intersection between a magnetic marker and an outline of an object in an MR image with a magnetic marker, or an intersection between a plurality of magnetic markers in the image, wherein an MR image with a magnetic marker is input. Then, a plurality of discrete points are arranged in the image, the elastic energy possessed by the plurality of discrete points is obtained, and among the plurality of discrete points, a feature of a magnetic marker portion which some of the discrete points have Image energy consisting of the energy determined by the characteristics of the portion other than the magnetic marker and the energy determined by the characteristics of the portion other than the magnetic marker possessed by other discrete points is obtained, and at least the sum of the elastic energy and the image energy The image processing method is characterized in that the plurality of discrete points are moved until they converge so as to minimize, and the position of the intersection is detected by the position of the converged discrete points.
【請求項3】前記MR画像、または、前記MR画像と類
似の画像から、画像中の対象物の輪郭を抽出し、 抽出した輪郭上に複数個の離散点を配し、 前記複数個の離散点の画像中における位置を初期値と
し、 前記複数個の離散点の一部もしくは全部を用いて前記交
点の検出を行うことを特徴とする請求項1もしくは請求
項2記載の画像処理方法。
3. An outline of an object in the image is extracted from the MR image or an image similar to the MR image, and a plurality of discrete points are arranged on the extracted outline. The image processing method according to claim 1 or 2, wherein the position of the point in the image is used as an initial value, and the intersection is detected by using a part or all of the plurality of discrete points.
【請求項4】異なる時相毎の画像中の磁気標識と画像中
の対象物の輪郭との交点、または、前記画像中の複数の
磁気標識同士の交点を検出し、 前記異なる時相の画像における交点の検出結果により、
前記交点の動きベクトルを検出することを特徴とする請
求項1もしくは請求項2記載の画像処理方法。
4. An image of a different time phase is detected by detecting an intersection of a magnetic marker in an image and a contour of an object in the image for each different time phase, or an intersection of a plurality of magnetic markers in the image. According to the detection result of the intersection point in
The image processing method according to claim 1 or 2, wherein a motion vector at the intersection is detected.
【請求項5】前記離散点が有する磁気標識部分によって
決定されるエネルギー及び磁気標識以外の部分によって
決定されるエネルギーよりなる画像エネルギーとして、
画像濃度を表すエネルギーと、画像のエッジ強度を表す
エネルギーの重みの和を用いることを特徴とする請求項
1もしくは請求項2記載の画像処理方法。
5. An image energy composed of energy determined by a magnetic marker portion having the discrete points and energy determined by a portion other than the magnetic marker,
3. The image processing method according to claim 1, wherein the sum of the weights of the energy representing the image density and the energy representing the edge strength of the image is used.
【請求項6】磁気標識付MR画像中の磁気標識と対象物
の輪郭との交点、または、前記画像中の複数の磁気標識
同士の交点を検出する装置であって、 磁気標識付MR画像を入力する入力手段と、 前記画像中に複数個の離散点を配する離散点配置手段
と、 前記複数個の離散点が有する弾性エネルギーを求める弾
性エネルギー算出手段と、 前記複数個の離散点が有する磁気標識部分の特徴と磁気
標識以外の部分の特徴によって決定される画像エネルギ
ーを求める画像エネルギー算出手段と、 少なくとも前記弾性エネルギーと前記画像エネルギーと
の総和を最小にするように前記複数個の離散点を収束す
るまで移動させると、 この離散点移動収束手段により収束した離散点の位置に
より前記交点の位置を検出する交点検出手段とよりなる
ことを特徴とする画像処理装置。
6. An apparatus for detecting an intersection of a magnetic marker and an outline of an object in an MR image with a magnetic marker, or an intersection of a plurality of magnetic markers in the image, the MR image with a magnetic marker being detected. Input means for inputting, discrete point arranging means for arranging a plurality of discrete points in the image, elastic energy calculating means for obtaining elastic energy of the plurality of discrete points, and a plurality of discrete points Image energy calculating means for obtaining image energy determined by the characteristics of the magnetic marker portion and the characteristics of portions other than the magnetic marker, and the plurality of discrete points so as to minimize the sum of at least the elastic energy and the image energy. Is moved until it converges, the intersection point detecting means detects the position of the intersection point based on the position of the discrete point converged by the discrete point moving / converging means. The image processing apparatus according to symptoms.
【請求項7】磁気標識付MR画像中の磁気標識と対象物
の輪郭との交点、または、前記画像中の複数の磁気標識
同士の交点を検出する装置であって、 磁気標識付MR画像を入力する入力手段と、 前記画像中に複数個の離散点を配する離散点配置手段
と、 前記複数個の離散点が有する弾性エネルギーを求める弾
性エネルギー算出手段と、 前記複数個の離散点の内、一部の離散点が有する磁気標
識部分の特徴と磁気標識以外の部分の特徴によって決定
されるエネルギー及びその他の離散点が有する磁気標識
以外の部分の特徴によって決定されるエネルギーとより
なる画像エネルギーを求める画像エネルギー算出手段
と、 少なくとも前記弾性エネルギーと前記画像エネルギーと
の総和を最小にするように前記複数個の離散点を収束す
るまで移動させる離散点移動収束手段と、 この離散点移動収束手段により収束した離散点の位置に
より前記交点の位置を検出する交点検出手段とよりなる
ことを特徴とする画像処理装置。
7. An apparatus for detecting an intersection between a magnetic marker and an outline of an object in an MR image with a magnetic marker, or an intersection between a plurality of magnetic markers in the image, wherein the MR image with a magnetic marker is detected. Input means for inputting, discrete point arranging means for arranging a plurality of discrete points in the image, elastic energy calculating means for obtaining elastic energy of the plurality of discrete points, and among the plurality of discrete points , Image energy consisting of the energy determined by the characteristics of the magnetic marker portion having some discrete points and the characteristics of the portion other than the magnetic marker, and the energy determined by the characteristics of the portion other than the magnetic marker having other discrete points Image energy calculating means for obtaining the image energy, and moving until the plurality of discrete points are converged so as to minimize the total sum of the elastic energy and the image energy. A discrete point moving converging means for an image processing apparatus characterized by comprising further an intersection detecting means for detecting the position of the intersection point by the position of the discrete points converged by the discrete points moving the converging means.
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