JPH07220085A - 画像の特定領域抽出方法 - Google Patents

画像の特定領域抽出方法

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JPH07220085A
JPH07220085A JP6014504A JP1450494A JPH07220085A JP H07220085 A JPH07220085 A JP H07220085A JP 6014504 A JP6014504 A JP 6014504A JP 1450494 A JP1450494 A JP 1450494A JP H07220085 A JPH07220085 A JP H07220085A
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JP
Japan
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chain
point
specific area
image
gravity
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Application number
JP6014504A
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English (en)
Inventor
Yoshihiro Goto
良洋 後藤
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Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Original Assignee
Hitachi Medical Corp
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Publication date
Application filed by Hitachi Medical Corp filed Critical Hitachi Medical Corp
Priority to JP6014504A priority Critical patent/JPH07220085A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像中の少なくとも抽出すべき特定領域の一
部を囲む位置に、チェーンを設定し、そのチェーンをな
す各点につき所定の条件で点置換え・追加する処理を繰
り返してチェーンを移動し、最終的に特定領域の外輪郭
部に一致させて特定領域を抽出する方法において、抽出
対象である特定領域中の一部が抽出不要である場合に無
用な処理を行わず、また点置換え・追加処理を繰り返し
行っても処理時間が漸増せず、更に形状による抽出洩れ
をなくす。 【構成】 非処理領域との境界をプロテクトラインとし
て任意に設定でき、非処理領域を除いた領域について抽
出を行い、またチェーンを移動させて行く途中でチェー
ンを平滑化してその長さを短縮し、更にチェーンの移動
を、第1段階でチェーンの重心に対するチェーン移動を
行い、第2段階で、第1段階での移動で特定領域の外輪
郭に達し得なかった残余の領域に向けたチェーン移動を
行わせる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、モニタなどに表示され
た画像、特にX線CT装置やMRI装置で得られた断層
像などの診断画像の中から特定の臓器領域あるいは病巣
領域など、任意に選定された領域(特定領域)のみを抜
き出す画像の特定領域抽出方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種の技術としては、まず、表示され
た画像中の少なくとも抽出すべき特定領域の一部を囲む
位置に、点列からなる閉じたチェーンを設定し、そのチ
ェーンをなす点列の1点について、その点の画素値が前
記特定領域として予め設定された画素値の範囲内に入る
か否か判定し、入るときにはその1点を前記チェーンの
重心から遠ざかる他の点に置き換え、入らないときには
前記重心に近づく他の点に置き換え、その際、新たに形
成されたチェーンに隙間が生じるときはその隙間を埋め
る位置に点を追加して行く点置換え・追加処理を行う。
そして、この処理を前記点列の全ての点について行う共
に、それらの処理を繰り返してチェーンを移動し、最終
的に前記特定領域の外輪郭部に一致させて特定領域の抽
出を行う方法が既に考えられている。
【0003】これを、図7を参照して説明する。図7に
おいて、いまモニタ画面60に診断画像61が表示さ
れ、この診断画像61中の一部の臓器(又は病巣:特定
領域)62を抽出したいものとする。この場合、その臓
器62の少なくとも一部を囲む位置に、例えば1画素を
1点とする点列からなる閉じたチェーン63を設定す
る。
【0004】チェーン63の各点の座標情報はメモリ
(図示せず)に格納される。そして、チェーン63をな
す点列のいずれか1点について、その点の画素値が抽出
すべき特定領域として予め設定された画素値の範囲内、
ここでは臓器62のCT値の範囲内に入るか否か判定
し、入るときにはその1点を前記チェーン63の重心G
から遠ざかる他の点に置き換え、入らないときには前記
重心Gに近づく他の点に置き換え、その際、新たに形成
されたチェーン(図示せず)に隙間が生じるときはその
隙間を埋める位置に点を追加して行く点置換え・追加処
理を行う。
【0005】これを、図8及び図9を併用して具体的に
説明する。図8及び図9において、上記点置換え・追加
処理に関係するのは、まず上記判定を受ける点Xの周囲
1画素分の合計8個の画素が該当し、そのうちのチェー
ン63を形成する点、ここでは点Xに隣接する点P及び
点Nは除外され、かつ次に判定を受ける点Nとで共通す
る最近接点のみとする。すると、図8の場合は点a及び
点bだけとなり、図9の場合は点c〜点fの4点とな
る。ここで、チェーン63の重心Gの位置はチェーン6
3を設定したときに求められており、この重心Gと各点
(画素座標)までの距離は演算可能である。
【0006】図8において、いま、点Xの画素値が設定
画素値範囲内に入らないとすると、点Xは重心Gに近づ
くことになるが、その近づく位置が点aとしたとき、元
の位置(図示点X位置)は無用となって削除され、図示
点aがチェーン63を形成する新たな点Xとなる(点a
が点Xに置き換えられ、チェーン63は収縮する)。
【0007】また図9において、点Xの画素値が設定画
素値範囲内に入るとすると、点Xは重心Gから遠ざかる
ことになるが、その遠ざかる位置が点dとしたとき、元
の位置(図示点X位置)が隙間となってしまうので、元
の位置(図示点X位置)には新たな点が追加されつつ、
図示点dがチェーン63を形成する新たな点Xとなる
(点dが点Xに置き換えられ、チェーン63は拡張す
る)。
【0008】そして、この処理を前記点列の全ての点に
ついて行う共に、チエーンが拡張,収縮しなくなるまで
それらの処理を繰り返してチェーン63を移動し、最終
的に特定領域である臓器62の外輪郭部に一致させるも
ので、これにより臓器62が抽出されることになる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上記方法では、次のよ
うな問題点があった。 (1)抽出対象である臓器などの特定領域中の一部につ
いて抽出する必要がない場合でも、特定領域が単体をな
す限りその外輪郭全てを抽出するもので、特定領域中に
ついては非抽出部分についての除外ができなかった。こ
のことは、抽出の必要とする部分以外についての無用な
処理が行われ、またその処理が終わるまで待たされると
いうことになった。
【0010】(2)チェーン63をなす各点について、
前記点置換え・追加処理を繰り返していると、チェーン
形状は細かい凹凸を持ってチェーン長が増加して行き、
処理時間が漸増することとなった。
【0011】(3)特定領域が丸形や楕円形などのよう
に単純な形状であるときは問題ないが、図10のように
曲がりくねった形状である場合には、特定領域91を抽
出するために例えば図示位置にチェーン63を設定した
場合、斜線部92が抽出されずに残ってしまう(抽出洩
れを起こす)などの問題点があった。
【0012】本発明の目的は、抽出対象である臓器など
の特定領域中の一部について抽出する必要がない場合に
無用な処理を行わず、また点置換え・追加処理を繰り返
し行っても処理時間が漸増することもなく、更に曲がり
くねった形状であっても抽出洩れを起こすことのない画
像の特定領域抽出方法を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的は、表示された
画像中の少なくとも抽出すべき特定領域の一部を囲む位
置に、点列からなる閉じたチェーンを設定し、そのチェ
ーンをなす点列の1点について、その点の画素値が前記
特定領域として予め設定された画素値の範囲内に入るか
否か判定し、入るときにはその1点を前記チェーンの重
心から遠ざかる他の点に置き換え、入らないときには前
記重心に近づく他の点に置き換え、その際、新たに形成
されたチェーンに隙間が生じるときはその隙間を埋める
位置に点を追加して行く点置換え・追加処理を前記点列
の全ての点について行う共に、それらの処理を繰り返し
てチェーンを移動し、最終的に前記特定領域の外輪郭部
に一致させて特定領域の抽出を行う画像の特定領域抽出
方法において、(1)前記判定の対象から除外し、前記
チェーンの移動が及ばない非処理領域との境界をプロテ
クトラインとして任意に設定可能で、前記非処理領域を
除いた前記特定領域について抽出を行うこと、(2)前
記チェーンを移動させて行く途中の適宜時にそのチェー
ンを平滑化してチェーン長を短縮する処理を具備するこ
と、(3)前記チェーンの移動を2段階で行い、その第
1段階としてチェーンの重心に対する前記チェーン移動
を行い、第2段階として前記第1段階での移動で前記特
定領域の外輪郭に達し得なかった残余の領域(フロンテ
ィヤ領域)に向けて前記チェーンの移動を行わせるこ
と、により達成される。
【0014】
【作用】
(1)前記判定の対象から除外し、チェーンの移動が及
ばない非処理領域との境界をプロテクトラインとして任
意に設定可能で、前記非処理領域を除いた特定領域につ
いて抽出を行うことによれば、抽出対象である臓器など
の特定領域中の一部について抽出する必要がない場合に
無用な処理を行わない。したがって、その処理が終わる
まで待たされるということもない。
【0015】(2)チェーンを移動させて行く途中の適
宜時にそのチェーンを平滑化してチェーン長を短縮する
処理を具備することによれば、点置換え・追加処理を繰
り返して行って、チェーン形状が細かい凹凸を持ちチェ
ーン長が増加し行っても、その途中でチェーン長が短縮
されるので、処理時間が漸増することもない。
【0016】(3)チェーンの移動を2段階で行い、そ
の第1段階としてチェーンの重心に対するチェーン移動
を行い、第2段階として第1段階での移動で特定領域の
外輪郭に達し得なかった残余の領域(フロンティヤ領
域)に向けてチェーンの移動を行わせることによれば、
曲がりくねった形状であっても抽出洩れを起こすことは
なく、特定領域全ての部分の抽出が行われる。
【0017】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図1は、本発明による画像の特定領域抽出方法の
一実施例を示すフローチャートで、以下この図1を参照
して本発明方法をステップ順に説明する。
【0018】ステップ1 まず、表示された画像中の抽出すべき特定領域中の所望
位置にプロテクトラインを設定する。ここでプロテクト
ラインとは、後述する判定の対象から除外し、チェーン
の移動が及ばない非処理領域との境界をいう。例えば、
図2に示すように、モニタ画面20に表示された診断画
像21中の一部の臓器(又は病巣:特定領域)22のう
ち、斜線部分23を除いた部分を抽出したいものとす
る。
【0019】この場合、マウス24を使ってカーソル2
5を動かし、プロテクトライン26を診断画像21中に
書く(設定する)。このときプロテクトライン26の画
素値は、抽出すべき特定領域として予め設定された画素
値、ここでは臓器22のCT値CT1〜CT2の範囲から
遠く外れた値とする。例えばCT画像から皮膚を抽出す
るときならば、皮膚とはおよそ関係のないCT値204
7をメモリ(図示せず)に書き込む。これにより、斜線
部分23を除外し抽出領域を限定することができる。な
お、プロテクトライン26は複数本設定可能である。
【0020】ステップ2 従来方法は、形が比較的単純な場合の臓器62(図7参
照)の抽出に有効であるが、本発明方法では、図3及び
図4に示すように曲がりくねった複雑な形の臓器(又は
病巣:特定領域)30,40の抽出をも可能である。本
ステップ2はそのためのステップで、臓器22(図3及
び図4では臓器30,40)のCT値CT1〜CT2の範
囲をしきい値として指定し、臓器30,40を含む診断
画像のCT値がこの範囲内の値であれば例えば−3を、
そうでなければ−4を書き込んだリファレンス画像3
1,41を作成する。このリファレンス画像31,41
は後のステップ4,8,9で使用する。
【0021】ステップ3 臓器30,40の少なくとも一部を囲む位置に、例えば
1画素を1点とする点列からなる閉じたチェーン32,
42を初期設定する。
【0022】ステップ4 チェーン32,42を形成する点列の1点について、そ
の点の画素値が臓器30,40として予め設定された画
素値の範囲内、ここではCT値CT1〜CT2の範囲内に
入るか否か判定し、入るときにはその1点をチェーン3
2,42の重心から遠ざかる他の点に置き換え、入らな
いときには前記重心に近づく他の点に置き換え、その
際、新たに形成されたチェーンに隙間が生じるときはそ
の隙間を埋める位置に点を追加して行く点置換え・追加
処理を前記点列の全ての点について行う。
【0023】この処理は従来方法と同様であるが、ここ
では、同時に、チエーン32,42の通った跡に、それ
が前記重心から遠ざかる移動(拡張移動)の跡である場
合には+1を、前記重心からに近づく移動(収縮移動)
の跡である場合には−1を、各々リファレンス画像3
1,41に書き込んで行く(図3(b),図4(b)参
照)。
【0024】ステップ5 ステップ4を所定の回数だけ実行したかを判定し、実行
したならば次のステップ6に進む。
【0025】ステップ6 移動中の適宜時にチエーンを平滑化し、チエーン長さを
短くする。すなわち、図5に示すように、一般に、チェ
ーンをなす各点について、前記点置換え・追加処理を繰
り返していると、チェーンは、図5中の51に示すよう
に細かい凹凸を持ち、チェーン長は増加して行き、処理
時間も増加するようになる。そこでチエーン51を平滑
化し、チェーン52のようにする。これには、チエーン
51を形成する点を何個か毎に纏めて座標の平均値を出
し、その平均値をもつ各点を結んで行って新たなチエー
ン52とすればよい。
【0026】ステップ7 点置換え・追加処理、すなわち拡張,収縮動作(チェー
ン移動)が止まったかどうかを判定する。止まったら、
次のステップ8に進む。
【0027】ステップ8 フロンテイア領域(活性ないし未開拓領域)へ向けて処
理を拡張する。図3及び図4において、チェーン32,
42の初期設定後に上記ステップ4〜7を繰り返すと、
チエーンは図3(b),図4(b)中の点線に示すよう
になったところで処理が停止してしまう。すなわち、図
3及び図4に示すように曲がりくねった複雑な形の臓器
(又は病巣:特定領域)30,40の抽出を行う場合
に、上記ステップ4〜7の処理だけであると、斜線部分
が残ってしまう。
【0028】このような抽出洩れを防ぐために、フロン
テイア領域33,43(斜線部分)へ向けて処理を拡張
する。この場合、図3(b),図4(b)に示すリファ
レンス画像31,41を参照したときに、チエーンをな
す点の隣に−1,−4の点が存在し、かつ、−3の点は
存在しないとき(フロンティア領域33,43との境界
をF1−F2で示した図3(b)の場合)は、−4の点
(複数あれば最初の点)に拡張して行き、その跡には−
1を書き込んでおく。それ以外のときは、拡張しない。
【0029】また、チエーンをなす点の隣に+1,−3
の点が存在し、かつ、−4の点は存在しないとき(フロ
ンティア領域33,43との境界をF3−F4で示した
図4(b)の場合)は、−3の点(複数あれば最初の
点)に拡張して行き、その跡には+1を書き込んでお
く。それ以外のときは拡張しない。
【0030】ステップ9 フロンティア領域33,43への処理の拡張が止まった
かどうかを判定する。止まっていたら、処理を終了す
る。これにより、複雑な形の臓器30,40であって
も、抽出洩れなく、その全ての部分の抽出が行われる。
【0031】図6は本発明方法が適用可能なハードウェ
ア構成例を示すブロック図である。この図6において、
61はCPU、62は主メモリ、63は磁気ディスク、
64は表示メモリ、65はマウスコントローラで、これ
らは共通バス66に接続されている。磁気ディスク63
には、診断画像及び前記点置換え・追加処理(チェーン
移動処理)を行うプログラムなどが格納されている。
【0032】CPU61は、前記診断画像及びプログラ
ムを読み出し、主メモリ62を用いて前記点置換え・追
加処理などを行い、その結果を表示メモリ64に送り、
CRTモニタ67に表示させる。マウスコントローラ6
5に接続されたマウス24は、前記チェーンの初期設定
やプロテクトラインの設定などに用いられる。抽出され
た画像は、必要に応じて磁気ディスク63に格納され
る。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、抽
出対象である臓器などの特定領域中の一部について抽出
する必要がない場合に無用な処理を行わず、また点置換
え・追加処理を繰り返し行っても処理時間が漸増するこ
ともなく、更に曲がりくねった形状であっても抽出洩れ
を起こすことのない画像の特定領域抽出方法を提供でき
るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による画像の特定領域抽出方法の一実施
例を示すフローチャートである。
【図2】本発明方法において診断画像中の臓器のうちの
一部分を除いて抽出したい場合のプロテクトライン設定
の説明図である。
【図3】フロンテイア領域へ向けての拡張処理の一例を
説明するための図である。
【図4】フロンテイア領域へ向けての拡張処理の他の例
を説明するための図である。
【図5】チエーンの平滑化の一例を説明するための図で
ある。
【図6】本発明方法が適用可能なハードウェア構成例を
示すブロック図である。
【図7】従来方法の概略説明図である。
【図8】同上方法における点置換え処理の説明図であ
る。
【図9】同上方法における点追加処理の説明図である。
【図10】従来方法における抽出洩れの説明図である。
【符号の説明】
20,60 モニタ画面 21,61 診断画像 22,30,40,62 臓器(又は病巣:特定領域) 24 マウス 25 カーソル 26 プロテクトライン 31,41 リファレンス画像 32,42,63 チェーン 33,43 フロンティア領域 51 平滑前のチェーン 52 平滑後のチェーン G 重心
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 G06T 1/00 G06F 15/62 390 B

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表示された画像中の少なくとも抽出すべ
    き特定領域の一部を囲む位置に、点列からなる閉じたチ
    ェーンを設定し、そのチェーンをなす点列の1点につい
    て、その点の画素値が前記特定領域として予め設定され
    た画素値の範囲内に入るか否か判定し、入るときにはそ
    の1点を前記チェーンの重心から遠ざかる他の点に置き
    換え、入らないときには前記重心に近づく他の点に置き
    換え、その際、新たに形成されたチェーンに隙間が生じ
    るときはその隙間を埋める位置に点を追加して行く点置
    換え・追加処理を前記点列の全ての点について行う共
    に、それらの処理を繰り返してチェーンを移動し、最終
    的に前記特定領域の外輪郭部に一致させて特定領域の抽
    出を行う画像の特定領域抽出方法において、前記判定の
    対象から除外し、前記チェーンの移動が及ばない非処理
    領域との境界をプロテクトラインとして任意に設定可能
    で、前記非処理領域を除いた前記特定領域について抽出
    を行うことを特徴とする画像の特定領域抽出方法。
  2. 【請求項2】 表示された画像中の少なくとも抽出すべ
    き特定領域の一部を囲む位置に、点列からなる閉じたチ
    ェーンを設定し、そのチェーンをなす点列の1点につい
    て、その点の画素値が前記特定領域として予め設定され
    た画素値の範囲内に入るか否か判定し、入るときにはそ
    の1点を前記チェーンの重心から遠ざかる他の点に置き
    換え、入らないときには前記重心に近づく他の点に置き
    換え、その際、新たに形成されたチェーンに隙間が生じ
    るときはその隙間を埋める位置に点を追加して行く点置
    換え・追加処理を前記点列の全ての点について行う共
    に、それらの処理を繰り返してチェーンを移動し、最終
    的に前記特定領域の外輪郭部に一致させて特定領域の抽
    出を行う画像の特定領域抽出方法において、前記チェー
    ンを移動させて行く途中の適宜時にそのチェーンを平滑
    化してチェーン長を短縮する処理を具備することを特徴
    とする画像の特定領域抽出方法。
  3. 【請求項3】 表示された画像中の少なくとも抽出すべ
    き特定領域の一部を囲む位置に、点列からなる閉じたチ
    ェーンを設定し、そのチェーンをなす点列の1点につい
    て、その点の画素値が前記特定領域として予め設定され
    た画素値の範囲内に入るか否か判定し、入るときにはそ
    の1点を前記チェーンの重心から遠ざかる他の点に置き
    換え、入らないときには前記重心に近づく他の点に置き
    換え、その際、新たに形成されたチェーンに隙間が生じ
    るときはその隙間を埋める位置に点を追加して行く点置
    換え・追加処理を前記点列の全ての点について行う共
    に、それらの処理を繰り返してチェーンを移動し、最終
    的に前記特定領域の外輪郭部に一致させて特定領域の抽
    出を行う画像の特定領域抽出方法において、前記チェー
    ンの移動を2段階で行い、その第1段階としてチェーン
    の重心に対する前記チェーン移動を行い、第2段階とし
    て前記第1段階での移動で前記特定領域の外輪郭に達し
    得なかった残余の領域に向けて前記チェーンの移動を行
    わせることを特徴とする画像の特定領域抽出方法。
JP6014504A 1994-02-08 1994-02-08 画像の特定領域抽出方法 Pending JPH07220085A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002002002A1 (fr) * 2000-06-30 2002-01-10 Hitachi Medical Corporation Dispositif d'assistance au diagnostic par image

Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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