JPH08111816A - 医用画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】関心領域設定の操作によって医師が診断を中断
することなく効率的に診断を行うことができる医用画像
表示装置の提供を目的とする。 【構成】デジタル化された画像データを記憶するディス
ク２と、ディスク２の入出力を制御するＩ／Ｏ部４と、
画像データを保持する画像メモリ６と、画像データに対
して、ヒストグラムを生成して画素値の最大と最小の値
もしくはそれに準じた値を出力するヒストグラム生成部
８と、画像データの読み込み、画像表示の指示、ヒスト
グラム生成領域の計算等を行う制御部１８と、画素値を
輝度に変換する変換テーブルを生成して変換を実行する
ＬＵＴ１０〜１３と、各ＬＵＴで変換された表示画像を
表示する表示制御部２０と、入力装置２８とマウス２６
とからの入力を制御し、入力情報を生成する入力制御部
２２とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばＸ線画像等の診
断に用いられる医用画像を表示する医用画像表示装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】医用画像表示装置は、Ｘ線によるコンピ
ュータ断層撮影装置（ＣＴ）等の各種モダリティによっ
て、デジタル画像として得られた医用画像をＣＲＴ等の
表示装置に表示するものである。デジタル画像は、画素
値（数値）によって構成されているので、各画素値を表
示装置の表示能力に応じた明るさ（輝度）に変換して表
示している。医師は、このようにしてＣＲＴに表示され
た画像を見ながら診断を行っている。

【０００３】このとき医師は、表示された画像が診断に
適した画像、例えば診断を行いたい特定部位のコントラ
ストが明瞭な画像、となるように画像の階調を変化させ
ながら診断を行っている。全体又は一部領域における画
像の画素値を利用して階調を自動的に変化させるための
公知の技術として、例えばヒストグラムイコライゼーシ
ョン（ヒストグラムの平坦化）がある。ヒストグラムイ
コライゼーションについては、参考文献：ROBERT H.SHE
RRIFR,"Regionary Adaptive Histogram Equalization o
f the Chest",IEEE Trans.of Medical Imaging,Vol.MI-
6,No1,Mar.1987を参照することができる。

【０００４】ヒストグラムイコライゼーションは、各画
素値に対する頻度の分布（ヒストグラム）が等しくなる
ように画像の階調変換を行うものである。このような階
調処理技術を利用した場合、医師は画像の全体又は一部
の所望の領域（関心領域）を指定することによって、そ
の領域の画像に階調変換を施し、少なくともその領域の
表示を診断に適したものにすることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｘ線画
像のように大きな階調の幅を持った画像では、診断を行
うために複数の領域を指定しなくてはならない。例えば
胸部単純Ｘ線画像においては、縦隔内構造物と肺野の血
管影をみるために二つの領域を指定する必要がある。こ
のとき、医師は複数の領域設定を行う操作を必要とし、
診断が中断されるという問題点があった。また、肺野の
血管影等の長い構造物を追跡する場合、指定した領域か
ら構造物が出てしまうと、その部分の表示が診断に適さ
なくなる場合があり、新たに領域を設定しなくてはなら
ないという問題点があった。したがって本発明の目的
は、関心領域の操作によって医師が診断を中断すること
なく効率的に診断を行える医用画像表示装置を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の医用画像表示装
置は、医用画像を表示する医用画像表示装置において、
医用画像の所定の領域を関心領域として指定する関心領
域指定手段と、関心領域を移動、または変形することに
より関心領域を変更する手段と、関心領域の画素値に基
づいて少なくとも関心領域内の画像の階調を変更する階
調変更手段と、を具備することを特徴とする。

【０００７】本発明の医用画像表示装置は、医用画像を
表示する医用画像表示装置において、医用画像の所定の
領域を関心領域として指定する関心領域指定手段と、医
用画像を移動することにより関心領域を変更する手段
と、関心領域の画素値に基づいて少なくとも関心領域内
の画像の階調を変更する階調変更手段と、を具備するこ
とを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明によれば、領域を一度設定しておけば、
その領域の画像中の位置や領域の形もしくは大きさを任
意に変更することができるので、診断を中断して新たに
領域を設定するための操作を必要とせず、他の領域の画
像を診断に適した階調にリアルタイムで変更することが
できる。また、血管影等の長い構造物を追跡する場合、
領域を構造物に沿って自在に移動させることができるの
で、連続的に診断を行うことができる。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明による医用
画像表示装置の一実施例を説明する。ここでは、二次記
憶装置から入力された画像データのヒストグラムを作成
し、このヒストグラムに基づいて変換テーブルを作成
し、この変換テーブルにより画像データの画素値を輝度
に変換して表示するシステムについて説明する。

【００１０】図１は本実施例の概略構成を示すブロック
図である。ディスク２は画像データを記憶する二次記憶
装置である。画像データは図示しないＸ線装置により撮
影された人体の胸部単純Ｘ線画像であって、複数の画素
値によってデジタル化された医用画像である。

【００１１】Ｉ／Ｏ部４はディスク２の入出力を制御す
る入出力制御装置、画像メモリ６はディスク２から読み
込まれた画像データを保持する記憶装置、ヒストグラム
生成部は画像メモリ６が保持する画像データに対して、
制御部１８から指定された領域のヒストグラムを生成
し、その領域の画素値の最大と最小の値もしくはそれに
準じた値を出力するものである。制御部１８は画像デー
タの読み込み、画像表示の指示、ヒストグラム生成領域
の計算等を行う。

【００１２】画素値／輝度変換のためのルックアップテ
ーブル（ＬＵＴ１０〜１３）はヒストグラム生成部８か
ら供給された画素値の最大値、最小値に応じて変換テー
ブルを生成し、画素値を輝度に変換するものである。な
お本実施例では、ＬＵＴ１０は常に画像全体に対する変
換テーブルを生成し、これを記憶する。また、本実施例
では複数関心領域設定のためにＬＵＴ１１〜１３の３つ
のルックアップテーブルを具備している。表示制御部２
０は、各ＬＵＴで変換された各画像データを統合し、表
示を行うための画像データを生成し表示装置２４に送
る。本実施例では表示装置２４はＣＲＴによって構成さ
れている。また、表示制御部２０は入力制御部２２から
指示されたオーバーレイ情報を統合する。入力制御部２
２は、操作者が画像拡大等の指示を本システムに与える
ための入力装置２８と、関心領域設定のためのマウス２
６からの入力を制御し、入力情報を生成する。

【００１３】本実施例では、画像データは二次記憶装置
であるディスク２に格納され読み込まれることとしてい
るが、通信回線やデジタル化された画像データを生成す
る撮影装置から直接入力してもよい。また、表示装置は
ＣＲＴとしているが、ＬＣＤ（液晶表示装置）等その他
の表示装置であってもよい。

【００１４】以上のように構成された本実施例の動作を
説明する。本実施例では先ず、画像データ全体に対して
画素値／輝度変換を行うＬＵＴ１０を使用して作成した
全体画像を表示する。

【００１５】図示しないＣＰＵの指示により、Ｉ／Ｏ部
４は画像データをディスク２から読み出して画像メモリ
６に送る。ヒストグラム生成部８は画像メモリ６から画
像データを読み出して画素値の最大値、最小値を求めＬ
ＵＴ１０に送る。

【００１６】ＬＵＴ１０は画像全体に対する画素値／輝
度変換のための変換テーブルを作成し、この変換テーブ
ルに基づいて画像データの画素値を輝度に変換して表示
画像を作成して表示制御２０に送る。表示制御２０は送
られた表示画像を表示装置２４に表示する。

【００１７】このようにして、表示装置２４に全体画像
が表示される。次に、操作者が観察を行いたい領域を関
心領域（ＲＯＩ）として１つ設定すると、関心領域内の
画像に階調処理が施されて表示される。

【００１８】ここで、関心領域設定の動作について詳し
く説明する。関心領域は、操作者がマウス２６を用いて
設定することとして説明するが、マウス２６以外の他の
入力手段、例えば入力装置２４等により設定してもよ
い。

【００１９】操作者は、マウス２６を操作して、画面中
におけるマウス２６の位置を示すマウスポインタ（図示
しない）を関心領域として設定したい画像領域の中心に
移動させる。入力制御部２２は、マウス２６の移動距離
を検出し、ＣＲＴ表示座標系におけるマウスポインタの
座標を計算し、この座標を表示制御部２０に送る。表示
制御部２０はオーバーレイ情報中におけるマウスポイン
タの位置を示す情報を送られた座標に更新する。次に操
作者がマウス２６に付属する第１ボタンを押したまま関
心領域の端までマウスポインタを移動させて第１ボタン
を放すことによって関心領域の領域指定がなされる。入
力制御部２２はマウス２６の第１ボタンが押されると、
そのときのマウスポインタの座標を保持し、第１ボタン
が押されている間のマウス２６の移動距離を検出してい
る。領域指定がなされると、入力制御部２２は、保持し
ているマウスポインタの座標を中心座標とし、マウスポ
インタの移動距離を半径とする円を表示装置２４に描く
指示を表示制御部２０に送る。表示制御部２０は指示さ
れた円をオーバーレイに描き、表示装置２４はこのオー
バーレイを表示する。この円を、ここで指定された関心
領域を表すオブジェクトと呼ぶことにする。関心領域設
定の終了後、オブジェクトの円の中心の座標と半径は、
入力制御部２２の図示しない一部記憶装置にて保持され
る。続いて入力制御部２２は、これらオブジェクトの情
報を関心領域の情報として制御部１８に送る。制御部１
８は送られた関心領域の情報に基づいて、オブジェクト
内の画像に階調処理を施して表示する。

【００２０】ここで、階調処理、表示処理の動作につい
て詳しく説明する。制御部１８は、現在表示している画
像データと表示座標系の相対位置を保持している。ま
た、制御部１８は前述した入力制御部２２から関心領域
の情報（表示座標系における円の中心と半径）を取得し
た後、表示画像の相対位置情報から、指定された画像の
関心領域の情報（画像の座標系における円の中心と半
径）を計算する。次に、現在使用していないＬＵＴ１０
〜１３に、その関心領域を対応させ、画像の関心領域情
報、ＬＵＴ番号をヒストグラム生成部８に送る。また、
制御部１８はＬＵＴ管理情報として各ＬＵＴ１０〜１３
に対応する関心領域の情報（表示座標系、画像の座標
系）を保持する。

【００２１】ヒストグラム生成部８は画像メモリ６か
ら、指定された領域の画像情報を取り出してヒストグラ
ムを生成し、そのヒストグラムから画素値変換テーブル
作成に必要な情報を抽出する。画素値変換テーブル作成
に必要な情報とは、例えばヒストグラムに現われた画素
値の最大値と最小値である。

【００２２】このようにして、制御部１８によって得ら
れた画像の領域情報と、ヒストグラム生成部８によって
得られた画素値変換テーブル作成に必要な情報とを、Ｌ
ＵＴ１０〜１３のうちのいづれかのＬＵＴに送る。ここ
で、領域内の画素値に基づいて画像全体の階調を変更す
る場合、前述した二つの情報をＬＵＴ１０に送る。

【００２３】情報が送られたＬＵＴは、その情報から画
素値の画素値変換テーブルを作成する。図２は、画素値
変換テーブル作成の一例を示す図である。ヒストグラム
生成部８から画素値の最大値と最小値とを受け取ると、
ＬＵＴはＣＲＴの有効輝度の最大値と最小値が、画素値
の最大値と最小値に対応するように画素値変換テーブル
を作成する。ＣＲＴの有効輝度とは、ＣＲＴの輝度が入
力画素値の変動に対して線形に変化すると見なせる範囲
である。ＬＵＴは変換テーブル作成の後、画像メモリ６
から指定された領域の画像情報を読み込み、この画素値
変換テーブルを利用して画素値を変換する。そして、領
域情報とともに変換後の画像情報を表示制御部２０に送
る。

【００２４】表示制御部２０は図示しない表示メモリを
有し、表示装置２０であるＣＲＴには、この表示メモリ
に保持されている画素値に対応した輝度でそれぞれの画
素が表示される。表示制御部２０はＬＵＴから受け取っ
た画像領域情報から、更新すべき表示メモリの番地を計
算する。次にその番地の内容を受信した画像情報に書き
換える。さらに、全ての画像情報について書き換えた
後、画像のオーバーレイ情報を表示メモリに書き加え、
表示装置２４に画像を出力する。

【００２５】本実施例では、複数の関心領域を設定する
際に、操作者はマウス２６により画面中において関心領
域の位置を自在に移動あるいは変形させることができ
る。ここで、関心領域変更の動作について詳しく説明す
る。

【００２６】図３は、関心領域を示すオブジェクトの位
置を移動して関心領域を変更する様子を示す図である。
まず、操作について説明する。操作者はマウス２６を操
作して移動したい関心領域を示すオブジェクトの辺縁ま
たはその上もしくはオブジェクトを特定するシンボル
（図示しない）にマウスポインタを移動する。そして第
１ボタンを押したままマウス２６を移動させると、その
移動に伴ってオブジェクトも移動し、第１ボタンを放す
とオブジェクトの位置移動が完了する。

【００２７】次に、この場合における関心領域変更の動
作を説明する。入力制御部２２は、マウス２６の第１ボ
タンが押された場合、マウスポインタが任意の関心領域
に含まれているか否かを判断する。すなわち、入力制御
部２２からマウスポインタの表示座標系における座標が
制御部１８に送られ、制御部１８はＬＵＴ管理情報を検
索し、マウスポインタがいずれかの関心領域に含まれて
いるか否かを判断し、含まれている場合はこのマウスポ
インタを含む関心領域を対象関心領域として、後述する
領域変更手段の動作を続行する。もし、マウスポインタ
がいずれの関心領域にも含まれない場合は、操作者が行
った本操作は前述した領域設定手段による領域設定の操
作と見なし新たな関心領域を設定するための動作を行
う。なお、複数関心領域の設定については後述する。

【００２８】第１ボタンが押されたままマウス２６が移
動した場合、マウス２６の位置の情報が任意の時間おき
に入力制御部２２から制御部１８に送られる。制御部１
８は、マウス２６の第１ボタンが押された座標と受信し
た時点での座標の差分を求め、その差分に対応した距離
を対象関心領域の中心座標に加算することにより、対象
となる関心領域の情報を更新する。次に制御部１８は、
更新後の関心領域情報とそれに対応するＬＵＴ番号とを
ヒストグラム生成部に送る。以降の動作は、前述した階
調変更手段、画像表示手段と同様な動作により画像の階
調を変更し表示を行う。

【００２９】さらに、上記の動作の途中においてマウス
２６の第１ボタンが放されると、上記の動作は停止し、
領域変更動作を完了する。このとき、制御部１８は対象
関心領域を示すオブジェクトの情報（表示座標系におけ
る円の半径）を入力制御部２２に送り、入力制御部２２
はマウスポインタの情報と共に本オブジェクトの情報を
一時記憶し、また、この情報に基づいてオブジェクトを
オーバーレイに描くように表示制御部２０に指示する。

【００３０】なお、関心領域を変形（形もしくは大きさ
の変更）する場合についても同様の動作に準じて行う。
このようにして、操作者はマウス２６により画面中にお
いて関心領域の位置を自在に移動させることができ、例
えば肺野の縦隔内構造物と血管影を観察するような場
合、観察対象を変更する度に診断を中断して新たに関心
領域を設定し直すという不便な操作が不要となる。

【００３１】また本実施例では、複数の関心領域が設定
された場合、最後に設定された関心領域、または設定さ
れた複数関心領域のうちマウス２６にて指示されたもの
の１つを対象領域とし、対象領域が操作者に明示される
ようになっている。なお、以降の説明において、複数の
関心領域に対する階調処理、表示処理の動作は前述した
説明の動作と同様である。

【００３２】ここで、対象領域を明示する動作について
詳しく説明する。複数の関心領域が設定されている場
合、最後に設定された関心領域または、マウス２６を移
動して任意の関心領域を示すオブジェクトの辺縁または
その上もしくはオブジェクトを特定するシンボルの上で
最後に第１ボタンが押された関心領域を対象領域とす
る。対象領域はこれ以外の指定方法であっても良い。

【００３３】図４は、明示された対象領域の一例を示す
図である。前述した関心領域設定および関心領域変更に
おいて、対象領域を明示するために入力制御部２２はオ
ブジェクトを描く指示を表示制御部２０に送る際に、オ
ブジェクトの輪郭の外側にさらに輪郭を描くように指示
することにより、太い輪郭をもったオブジェクトを表示
する。

【００３４】さらに入力制御部２２は、一時記憶に記憶
していた指定以前の対象領域に関するオブジェクトの情
報を取り出して消去し、対象領域でないオブジェクトと
して再表示する指示を表示制御部２０に送る。そして現
在の対象領域を表す情報を入力制御部の一時記憶に保持
する。

【００３５】このようにして、対象領域が操作者に対し
明示される。さらに本実施例では、対象領域（関心領
域）を画面の中心として拡大して表示することができ
る。

【００３６】図５は、対象領域を中心として画像を拡大
する様子を示す図である。対象となる関心領域が指示さ
れた状態において、操作者により画像の拡大が指示され
ることによって、入力装置２８から拡大の指示と対象領
域の情報が入力制御部２２を通じて制御部１８に送られ
る。制御部１８は対象関心領域の情報から画像の関心領
域情報を計算し、また、その関心領域に対応するＬＵＴ
番号をＬＵＴ管理情報から求める。次に画像の関心領域
の中心座標を中心とする画像情報を画像メモリ６から取
り出し、任意の拡大率による拡大処理を行う。拡大処理
は任意のアルゴリズムを用いてよい。その後拡大した画
像情報を画像メモリ６を介して前記で求めたＬＵＴ番号
のＬＵＴに送り、画像データの画素値を輝度に変換して
表示する。また、制御部１８は、画像の拡大率および表
示した画像データと表示座標系の相対位置を保持する。

【００３７】さらに、拡大表示されているとき、対象領
域の位置を画面の中心で固定した状態で表示画像自体を
移動させることができる。図６は、表示画像を移動して
関心領域を変更する様子を示す図である。

【００３８】現在の画像表示が、前述した対象領域が画
面の中心となるように拡大する手段によって拡大表示が
なされた状態にあるとき、マウス２６の第２ボタンを押
すと、現在のマウスポインタの情報が入力制御部２２で
取得され、第２ボタンが押されたことを示す情報と取得
された座標が制御部１８に送られる。第２ボタンが押さ
れた状態で操作者がマウス２６を移動すると、任意の時
間おきにマウスポインタの座標情報が入力制御部２２を
通じて制御部１８に送られる。制御部１８は受信した座
標と第２ボタンが押されたときの座標の差分を求め、こ
れを画像座標系に変換し画像の変位を求める。そして画
像の中心座標に前記求めた変位を加算し、変位が加算さ
れた中心座標を中心とする画像データを画像メモリ６か
ら読み込み、拡大処理を施したのち画像メモリ６を介し
てＬＵＴに送り、画像データの変換を施した後表示を行
う。また、制御部１８は画像の拡大率および表示した画
像データと表示座標系の相対位置を保持する。

【００３９】以上説明したように、本実施例によれば、
一度領域を設定しておけば、新たに領域を設定すること
なく他の領域の画像を診断に適した階調で表示すること
ができる。また、血管影などの長い構造物を追跡する場
合、領域を構造物に沿って移動させることにより連続的
に診断を行うことができる。

【００４０】従って、医師は画像を診断に適した階調で
表示するために関心領域を設定し直すという不便な操作
を強いられることなく効率的に診断を行うことができ
る。なお、本発明は上述した実施例に限定されるもので
はなく種々変形して実施可能である。例えば、画素値の
頻度を表すヒストグラムを作成するヒストグラム生成部
８の代わりに、画素値の最大値、最小値を検出する検出
器を用いてもよい。また、画素値／輝度変換のための変
換テーブルを作成して変換を実行するルックアップテー
ブルが、ヒストグラム生成部８から得られるヒストグラ
ムに基づいてヒストグラムイコライゼーション等の階調
処理を行うようにしても良い。また、本装置が複数のル
ックアップテーブルによって構成されたものについて説
明したが、これは１つであってもよい。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、関心領域の操作によっ
て医師が診断を中断することなく効率的に診断を行える
医用画像表示装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の一実施例に係る医用画像表示装置の
概略構成を示すブロック図。

【図２】画素値変換テーブル作成の一例を示す図。

【図３】オブジェクトを移動して関心領域を変更する様
子を示す図。

【図４】明示された対象領域の一例を示す図。

【図５】対象領域を中心として画像を拡大する様子を示
す図。

【図６】表示画像を移動して関心領域を変更する様子を
示す図。

【符号の説明】

２…ディスク ４…Ｉ／Ｏ部 ６…画像メモリ ８…ヒストグラム生成部 １０〜１３…ＬＵＴ １８…制御部 ２０…表示制御部 ２２…入力制御部 ２４…表示装置 ２６…マウス ２８…入力装置

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｇ０６Ｆ 15/64 Ｊ ３３０

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 医用画像を表示する医用画像表示装置に
   おいて、 前記医用画像の所定の領域を関心領域として指定する関
   心領域指定手段と、 前記関心領域を移動、または変形することにより前記関
   心領域を変更する手段と、 前記関心領域の画素値に基づいて少なくとも前記関心領
   域内の画像の階調を変更する階調変更手段と、を具備す
   ることを特徴とする医用画像表示装置。
2. 【請求項２】 医用画像を表示する医用画像表示装置に
   おいて、 前記医用画像の所定の領域を関心領域として指定する関
   心領域指定手段と、 前記医用画像を移動することにより前記関心領域を変更
   する手段と、 前記関心領域の画素値に基づいて少なくとも前記関心領
   域内の画像の階調を変更する階調変更手段と、を具備す
   ることを特徴とする医用画像表示装置。
3. 【請求項３】 前記関心領域が複数の場合、いずれか一
   つの関心領域を他の関心領域と区別可能な如く表示する
   関心領域明示手段をさらに備えたことを特徴とする請求
   項１または請求項２に記載の医用画像表示装置。
4. 【請求項４】 画像拡大を指定する手段と、 この手段により画像拡大が指定された場合、前記関心領
   域を画面中央に配置し、かつ、前記医用画像および前記
   関心領域を拡大して表示する手段をさらに具備すること
   を特徴とする請求項１に記載の医用画像表示装置。