JPH09212647A

JPH09212647A - 画像処理装置

Info

Publication number: JPH09212647A
Application number: JP8040644A
Authority: JP
Inventors: Masato Some; 真人染; Hiromi Shibata; 広海柴田
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1996-02-02
Filing date: 1996-02-02
Publication date: 1997-08-15

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】精度良いテンプレートマッチングを速やかに
行う。【解決手段】少なくとも２つの形状の類似した画像領
域に対応する画像データ領域を含み、画像データ記憶手
段４２に記憶された画像データを二次元的に展開して、
一時的に記憶する一時メモリ６６、表示された画像中の
少なくとも２つの形状の類似した画像領域中の対応する
点に対応する画素を指定する画素指定手段１０４、及び
指定された画素の座標を中心とする微小な領域に対応す
る微小領域画像データ間で、テンプレートマッチングを
実行するテンプレートマッチング手段２０２を備え、複
数のステップにより、前のステップで相関の最も高い画
素と決定された画素を中心とした領域内で、テンプレー
トマッチングを行い、テンプレート領域内の画像データ
から間引く画素数、相関をとる画素間隔及び相関をとる
画素の領域サイズを次第に小さくしながら、テンプレー
トマッチングを実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像処理装置に関する
ものであり、さらに詳細には、画像データに基づいて再
生された複数の画像を重ね合わせ、画像間演算を実行す
るために、複数の画像に対して、効率良く、かつ、精度
良く、テンプレートマッチングをおこなうことのできる
画像処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】放射線が照射されると、放射線のエネル
ギーを吸収して、蓄積、記録し、その後に、特定の波長
域の電磁波を用いて励起すると、照射された放射線のエ
ネルギーの量に応じた光量の輝尽光を発する特性を有す
る輝尽性蛍光体を、放射線の検出材料として用いて、被
写体を透過した放射線のエネルギーを、蓄積性蛍光体シ
ートに設けられた輝尽性蛍光体層に含まれる輝尽性蛍光
体に、蓄積、記録し、しかる後に、電磁波により、輝尽
性蛍光体層を走査して、輝尽性蛍光体を励起し、輝尽性
蛍光体から放出された輝尽光を光電的に検出して、ディ
ジタル画像信号を生成し、画像処理を施して、ＣＲＴな
どの表示手段あるいは写真フイルムなどの記録材料上
に、放射線画像を再生するように構成された放射線診断
システムが知られている（たとえば、特開昭５５−１２
４２９号公報、同５５−１１６３４０号公報、同５５−
１６３４７２号公報、同５６−１１３９５号公報、同５
６−１０４６４５号公報など。）。また、同様な輝尽性
蛍光体を、放射線の検出材料として用い、放射性標識を
付与した物質を、生物体に投与した後、その生物体ある
いはその生物体の組織の一部を試料とし、この試料を、
輝尽性蛍光体層が設けられた蓄積性蛍光体シートと一定
時間重ね合わせることにより、放射線エネルギーを輝尽
性蛍光体に、蓄積、記録し、しかる後に、電磁波によっ
て、輝尽性蛍光体層を走査して、輝尽性蛍光体を励起
し、輝尽性蛍光体から放出された輝尽光を光電的に検出
して、ディジタル画像信号を生成し、画像処理を施し
て、ＣＲＴなどの表示手段上あるいは写真フイルムなど
の記録材料上に、画像を再生するように構成されたオー
トラジオグラフィ画像検出システムが知られている（た
とえば、特公平１−６０７８４号公報、特公平１−６０
７８２号公報、特公平４−３９５２号公報など）。

【０００３】さらに、光が照射されると、そのエネルギ
ーを吸収して、蓄積、記録し、その後に、特定の波長域
の電磁波を用いて励起すると、照射された光のエネルギ
ーの量に応じた光量の輝尽光を発する特性を有する輝尽
性蛍光体を、光の検出材料として用い、蛋白質、核酸配
列などの固定された高分子を、化学発光物質と接触し
て、化学発光を生じさせる標識物質により、選択的に標
識し、標識物質によって選択的に標識された高分子と、
化学発光物質とを接触させて、化学発光物質と標識物質
との接触によって生ずる可視光波長域の化学発光を、蓄
積性蛍光体シートに設けられた輝尽性蛍光体層に、蓄
積、記録し、しかる後に、電磁波により、輝尽性蛍光体
層を走査して、輝尽性蛍光体を励起し、輝尽性蛍光体か
ら放出された輝尽光を光電的に検出して、ディジタル画
像信号を生成し、画像処理を施して、ＣＲＴなどの表示
手段あるいは写真フイルムなどの記録材料上に、放射線
画像を再生して、遺伝子情報などの高分子に関する情報
を得るようにした化学発光検出システムが知られている
（たとえば、米国特許第５，０２８，７９３号、英国特
許出願公開ＧＢ第２，２４６，１９７Ａなど。）。

【０００４】また、電子線あるいは放射線が照射される
と、電子線あるいは放射線のエネルギーを吸収して、蓄
積、記録し、その後に、特定の波長域の電磁波を用いて
励起すると、照射された電子線あるいは放射線のエネル
ギーの量に応じた光量の輝尽光を発する特性を有する輝
尽性蛍光体を、電子線あるいは放射線の検出材料として
用い、金属あるいは非金属試料などに電子線を照射し、
試料の回折像あるいは透過像などを検出して、元素分
析、試料の組成解析、試料の構造解析などをおこなった
り、生物体組織に電子線を照射して、生物体組織の画像
を検出する電子顕微鏡による検出システム、放射線を試
料に照射し、得られた放射線回折像を検出して、試料の
構造解析などをおこなう放射線回折画像検出システムな
どが知られている（たとえば、特開昭６１−５１７３８
号公報、特開昭６１−９３５３８号公報、特開昭５９−
１５８４３号公報など）。これらのシステムは、写真フ
イルムを用いる場合とは異なり、という化学的処理が不
必要であるだけでなく、得られた画像データに画像処理
を施すことによって、所望のように、画像を再生し、あ
るいは、コンピュータによる定量解析が可能になるとい
う利点を有している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような蓄積性蛍光
体シートを用いたシステムにおいては、同一の対象物か
ら複数の画像データを生成し、得られた画像データを用
いて、対象物の特定の部分の画像を重ね合わせて、重ね
合わせ処理をおこなって、ノイズの低減を図ったり、あ
るいは、、サブトラクション処理をおこなって、特定の
部分のみが強調された画像を得る必要のある場合があ
る。いずれの場合には、このような処理を実行するため
には、複数の画像中の特定の画像領域を重ね合わせる必
要があるが、蓄積性蛍光体シートを用いたシステムにあ
っては、画像は、蓄積性蛍光体シートの輝尽性蛍光体層
内に蓄積、記録されており、目視することができないた
め、複数の画像中の特定の画像領域を、正確に重ね合わ
せるために、複数の画像に対して、固定された位置にあ
る位置合わせ用のマーカーを、画像とともに、蓄積性蛍
光体シートに記録し、このマーカーに基づき、画像の一
方を、他方の画像と合致するように、ディジタルデータ
上で、回転および／または移動させ、複数の画像の特定
の画像領域を重ね合わせる方法が提案されている（たと
えば、特開昭５８−１６３３３８号公報。）。

【０００６】しかしながら、この方法では、蓄積性蛍光
体シートに、画像を蓄積、記録させる際に、つねに、位
置合わせ用のマーカーを、同時に、蓄積性蛍光体シート
に蓄積、記録させなければならず、操作が煩雑であるば
かりでなく、位置合わせ用のマーカーを蓄積、記録する
部分が画像データとして利用できないという問題があっ
た。そこで、特開平６−１６５０３６号公報は、位置合
わせをおこなう複数の画像上に、複数の画像間で、ほぼ
共通する少なくとも２つの関心領域を設定し、複数の画
像のうち、基準となる画像の関心領域を基準領域、他の
画像の関心領域をテンプレート領域とし、複数の画像の
それぞれについて、直交座標を定義し、テンプレート領
域を基準領域にマッチングさせるテンプレートマッチン
グを実行し、複数の画像の互いに対応する少なくとも２
つの対応点の座標値を求め、対応点が一致するように、
テンプレート領域を含む画像の座標値を、基準領域を含
む画像の座標値に変換するアフィン変換の係数を求め、
求められた係数を用いて、テンプレート領域を含む画像
について、回転移動補正と拡大または縮小率補正を少な
くともおこなう第１のアフィン変換を実行し、第１のア
フィン変換が実行された複数の画像について、再度、テ
ンプレートマッチングを実行し、アフィン変換の係数を
求め、求められた係数を用いて、テンプレート領域を含
む画像について、回転移動補正と拡大または縮小率補正
をおこなう第２のアフィン変換を実行することにより、
複数の画像の位置合わせをおこなう方法を提案してい
る。

【０００７】この方法によれば、重ね合わせるべき複数
の画像中に少なくとも２つの関心領域を設定し、これら
の関心領域を用いて、テンプレートマッチング、アフィ
ン変換を実行し、位置合わせをおこなっているので、複
数の画像全体につき、テンプレートマッチング、アフィ
ン変換を実行して、位置合わせをする場合に比して、迅
速かつ高精度で、複数の画像の位置合わせをおこなうこ
とが可能になる。しかしながら、この方法においてもな
お、２つの関心領域内のすべての画素の間で、相関をと
って、テンプレートマッチングを実行する必要があるた
め、演算時間を十分に短縮することができないという問
題があった。

【０００８】そこで、特開昭６３−２１１４７４号公報
は、テンプレートマッチングに要する演算時間を短縮す
るため、テンプレートマッチングを段階的に実行し、各
段階で、相関度の最も高い点を決定し、それにしたがっ
て、テンプレート領域を小さくして、マッチングの各段
階における処理データ量が一定となるように、テンプレ
ートマッチングをおこなうテンプレートマッチング方法
を提案している。しかしながら、このように、テンプレ
ート領域を小さくしながら、テンプレートマッチングを
おこなう場合には、ある段階で、誤って、相関度の最も
高い点を決定すると、精度良く、テンプレートマッチン
グをおこなうことができないという問題があった。した
がって、本発明は、短い演算時間で、かつ、精度良く、
テンプレートマッチングをおこなうことのできる画像処
理装置を提供することを目的とするものである。

【０００９】

【発明の構成】本発明のかかる目的は、少なくとも２つ
の形状の類似した画像領域に対応する画像データ領域を
含み、画像データ記憶手段に記憶された画像データを二
次元的に展開して、一時的に記憶する一時メモリ手段
と、該一時メモリ手段に記憶された画像データに基づい
て、画像を再生する表示手段と、該表示手段上に表示さ
れた画像中の少なくとも２つの形状の類似した画像領域
中の対応する点に対応する画素を指定する画素指定手段
と、該画素指定手段により指定された画素の座標を中心
とする微小な領域に対応する微小領域画像データ間で、
テンプレートマッチングを実行するテンプレートマッチ
ング手段とを備え、該テンプレートマッチング手段が、
複数のステップにより、前のステップで相関の最も高い
画素と決定された画素を中心とした領域内で、テンプレ
ートマッチングをおこない、テンプレート領域内の画像
データから間引く画素数、相関をとる画素間隔および相
関をとる画素の領域サイズを、ステップ毎に、次第に小
さくながら、テンプレートマッチングを実行するように
構成された画像処理装置によって達成される。本発明に
よれば、テンプレートマッチング手段が、複数のステッ
プによって、前のステップで相関の最も高い画素と決定
された画素を中心とした領域内で、テンプレートマッチ
ングをおこない、テンプレート領域内の画像データから
間引く画素数、相関をとる画素間隔および相関をとる画
素の領域サイズを、ステップ毎に、次第に小さくなが
ら、テンプレートマッチングを実行しているので、短い
演算時間で、しかも、高精度で、テンプレートマッチン
グをおこなうことが可能になる。

【００１０】本発明の好ましい実施態様においては、前
記テンプレートマッチング手段が、最終のステップを除
く各ステップにおいて、相関の高い順に、所定の画素を
選択して、前記相関の最も高い画素を決定するように構
成されている。本発明の好ましい実施態様によれば、最
終のステップを除く各ステップにおいて、相関の高い順
に、所定数の画素を選択し、前記相関の最も高い画素を
決定するように構成されているから、演算時間を短縮し
て、より高精度で、テンプレートマッチングをおこなう
ことが可能になる。本発明のさらに好ましい実施態様に
おいては、前記画素指定手段が、前記表示手段上に表示
された画像中の少なくとも２つの形状の類似した画像領
域中の対応する少なくとも２つの点に対応する画素を指
定可能で、さらに、前記画素指定手段により指定された
少なくとも２つの画素の座標を中心とする微小な領域に
対応する微小領域画像データ間で、前記少なくとも２つ
の画像領域の１つの基準画像領域に、他の画像領域の回
転角度および拡大／縮小倍率が合致するように、前記他
の画像領域に対応する画像データ中の前記微小領域画像
データに、回転補正および拡大／縮小倍率補正を施すデ
ータ補正手段と、前記テンプレートマッチング手段によ
り実行されたテンプレートマッチングの結果に基づい
て、前記一時メモリ手段に記憶された画像データに対し
て、アフィン変換を施すアフィン変換手段とを備え、前
記テンプレートマッチング手段が、前記データ補正手段
により補正された微小領域画像データおよび前記基準画
像領域に対応する画像データ中の前記微小領域画像デー
タに対して、テンプレートマッチングを実行するように
構成されている。

【００１１】本発明のさらに好ましい実施態様によれ
ば、データ補正手段により、画素指定手段により指定さ
れた少なくとも２つの画素の座標を中心とする微小な領
域に対応する微小領域画像データ間で、少なくとも２つ
の画像領域の１つの基準画像領域に、他の画像領域の回
転角度および拡大／縮小倍率が合致するように、他の画
像領域に対応する画像データ中の前記微小領域画像デー
タに、回転補正および拡大／縮小倍率補正が施された後
に、微小領域画像データに、テンプレートマッチング手
段によるテンプレートマッチングが実行されるので、テ
ンプレートマッチングに要する演算時間を、さらに大幅
に短縮することが可能となる。本発明のさらに好ましい
実施態様においては、さらに、アフィン変換を施された
画像データおよび前記基準画像領域に対応する画像デー
タに、サブトラクション処理を施すサブトラクション処
理部を備えている。本発明のさらに好ましい実施態様に
おいては、前記画像データが、異なった条件の下で、同
一対象物から生成されている。本発明のさらに好ましい
実施態様においては、前記画像データが、蓄積性蛍光体
シートを用いて生成されている。

【００１２】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記画像データが、被写体の放射線画像、オートラ
ジオグラフィ画像データ、放射線回折画像データ、電子
顕微鏡画像データおよび化学発光画像データよりなる群
から選ばれる画像データにより構成されている。本発明
のさらに好ましい実施態様においては、前記被写体の放
射線画像データ、前記オートラジオグラフィ画像デー
タ、前記放射線回折画像データまたは前記電子顕微鏡画
像データが、試料から発せられる放射線または電子線
を、輝尽性蛍光体に蓄積、吸収させ、しかる後に、前記
輝尽性蛍光体に、電磁波を照射して、該輝尽性蛍光体か
ら発せられた光を光電変換することにより生成されてい
る。本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記
化学発光画像データが、試料から発せられる可視光を、
輝尽性蛍光体に蓄積、吸収させ、しかる後に、前記輝尽
性蛍光体に、電磁波を照射して、該輝尽性蛍光体から発
せられた光を光電変換することにより生成されている。

【００１３】本発明において、被写体の放射線画像デー
タ、オートラジオグラフィ画像データ、放射線回折画像
データまたは電子顕微鏡画像データを生成するために使
用することのできる輝尽性蛍光体としては、放射線また
は電子線のエネルギーを蓄積可能で、電磁波によって励
起され、蓄積している放射線または電子線のエネルギー
を光の形で放出可能なものであればよく、とくに限定さ
れるものではないが、可視光波長域の光によって励起可
能であるものが好ましい。具体的には、たとえば、特開
昭５５−１２１４５号公報に開示されたアルカリ土類金
属弗化ハロゲン化物系蛍光体（Ｂａ_1-x,Ｍ²⁺ _x）ＦＸ：
ｙＡ（ここに、Ｍ²⁺はＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、ＺｎおよびＣ
ｄからなる群より選ばれる少なくとも一種のアルカリ土
類金属元素、ＸはＣｌ、ＢｒおよびＩからなる群より選
ばれる少なくとも一種のハロゲン、ＡはＥｕ、Ｔｂ、Ｃ
ｅ、Ｔｍ、Ｄｙ、Ｐｒ、Ｈｏ、Ｎｄ、ＹｂおよびＥｒか
らなる群より選ばれる少なくとも一種の３価金属元素、
ｘは０≦ｘ≦０．６、ｙは０≦ｙ≦０．２である。）、
特開平２−２７６９９７号公報に開示されたアルカリ土
類金属弗化ハロゲン化物系蛍光体ＳｒＦＸ：Ｚ（ここ
に、ＸはＣｌ、ＢｒおよびＩからなる群より選ばれる少
なくとも一種のハロゲン、ＺはＥｕまたはＣｅであ
る。）、特開昭５９−５６４７９号公報に開示されたユ
ーロピウム付活複合ハロゲン物系蛍光体ＢａＦＸ・ｘＮ
ａＸ’：ａＥｕ²⁺（ここに、ＸおよびＸ’はいずれも、
Ｃｌ、ＢｒおよびＩからなる群より選ばれる少なくとも
一種のハロゲンであり、ｘは０＜ｘ≦２、ａは０＜ａ≦
０．２である。）、特開昭５８−６９２８１号公報に開
示されたセリウム付活三価金属オキシハロゲン物系蛍光
体であるＭＯＸ：ｘＣｅ（ここに、ＭはＰｒ、Ｎｄ、Ｐ
ｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ
およびＢｉからなる群より選ばれる少なくとも一種の三
価金属元素、ＸはＢｒおよびＩのうちの一方あるいは双
方、ｘは、０＜ｘ＜０．１である。）、特開昭６０−１
０１１７９号公報および同６０−９０２８８号公報に開
示されたセリウム付活希土類オキシハロゲン物系蛍光体
であるＬｎＯＸ：ｘＣｅ（ここに、ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｇ
ｄおよびＬｕからなる群より選ばれる少なくとも一種の
希土類元素、ＸはＣｌ、ＢｒおよびＩからなる群より選
ばれる少なくとも一種のハロゲン、ｘは、０＜ｘ≦０．
１である。）および特開昭５９−７５２００号公報に開
示されたユーロピウム付活複合ハロゲン物系蛍光体Ｍ^II
ＦＸ・ａＭ^IＸ’・ｂＭ^'IIＸ^'' ₂・ｃＭ^IIIＸ^''' ₃
・ｘＡ：ｙＥｕ²⁺（ここに、Ｍ^IIはＢａ、ＳｒおよびＣ
ａからなる群より選ばれる少なくとも一種のアルカリ土
類金属元素、Ｍ^IはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、ＲｂおよびＣｓか
らなる群より選ばれる少なくとも一種のアルカリ金属元
素、Ｍ’^IIはＢｅおよびＭｇからなる群より選ばれる少
なくとも一種の二価金属元素、Ｍ^IIIはＡｌ、Ｇａ、Ｉ
ｎおよびＴｌからなる群より選ばれる少なくとも一種の
三価金属元素、Ａは少なくとも一種の金属酸化物、Ｘは
Ｃｌ、ＢｒおよびＩからなる群より選ばれる少なくとも
一種のハロゲン、Ｘ’、Ｘ^''およびＸ^'''はＦ、Ｃｌ、
ＢｒおよびＩからなる群より選ばれる少なくとも一種の
ハロゲンであり、ａは、０≦ａ≦２、ｂは、０≦ｂ≦１
０ ^-2、ｃは、０≦ｃ≦１０^-2で、かつ、ａ＋ｂ＋ｃ≧１
０^-2であり、ｘは、０＜ｘ≦０．５で、ｙは、０＜ｙ≦
０．２である。）が、好ましく使用し得る。本発明にお
いて、化学発光画像データを生成するために使用するこ
とのできる輝尽性蛍光体としては、可視光波長域の光の
エネルギーを蓄積可能で、電磁波によって励起され、蓄
積している可視光波長域の光のエネルギーを光の形で放
出可能なものであればよく、とくに限定されるものでは
ないが、可視光波長域の光によって励起可能であるもの
が好ましい。具体的には、たとえば、特開平４−２３２
８６４号公報に開示された金属ハロリン酸塩系蛍光体、
希土類元素付活蛍光体、アルミン酸塩系蛍光体、珪酸塩
系蛍光体、フッ化物系蛍光体が、好ましく使用し得る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて、本発
明にかかる好ましい実施態様につき、詳細に説明を加え
る。図１は、本発明の実施態様にかかる画像処理装置に
より処理される画像データを生成する画像読み取り装置
の一例を示す略斜視図である。図１において、蓄積性蛍
光体シート１には、放射性標識物質により標識化された
薬物を実験用マウスに投与してから、第１の所定時間、
たとえば、１時間が経過した後に、採取した実験用マウ
スの脳切片（図示せず）に含まれる放射性標識物質の位
置情報が、放射線エネルギーの形で、蓄積されている。
ここに、位置情報とは、試料中における放射性標識物質
もしくはその集合体の位置を中心とした各種の情報、た
とえば、試料中に存在する放射性標識物質の集合体の存
在位置と形状、その位置における放射性標識物質の濃
度、分布などからなる情報の一つもしくは任意の組み合
わせとして得られる各種の情報を意味するものである。
放射性標識物質の位置情報が蓄積記録された蓄積性蛍光
体シート１を、レーザ光２により、走査して、励起し、
輝尽光を発生させる。

【００１５】レーザ光２は、レーザ光源３により発生さ
れ、フィルタ４を通過することにより、レーザ光２によ
る励起によって蓄積性蛍光体シート１から発生する輝尽
光の波長領域に対応する波長領域の部分がカットされ
る。次いで、レーザ光２は、ビーム・エクスパンダ５に
より、そのビーム径が正確に調整され、ガルバノミラー
等の光偏向器６に入射する。光偏向器６によって偏向さ
れたレーザ光２は、ｆθレンズ７を介して、平面反射鏡
８により反射され、蓄積性蛍光体シート１上に、一次元
的に入射する。ｆθレンズ７は、蓄積性蛍光体シート１
上を、レーザ光２により走査するときに、つねに、均一
のビーム速度で、走査がなされることを保証するもので
ある。このようなレーザ光２による走査と同期して、蓄
積性蛍光体シート１は、図１において、矢印Ａの方向に
移動され、その全面が、レーザ光２によって走査される
ようになっている。蓄積性蛍光体シート１は、レーザ光
２が照射されると、蓄積記録していた放射線エネルギー
に比例する光量の輝尽光を発光し、発光した輝尽光は、
導光性シート９に入射する。

【００１６】導光性シート９は、その受光端部が直線状
をなし、蓄積性蛍光体シート１上の走査線に対向するよ
うに近接して配置され、また、その射出端部は、円環状
をなし、フォトマルチプライアなどの光電変換型の光検
出器１０の受光面に接続されている。この導光性シート
９は、アクリル系合成樹脂などの透明な熱可塑性樹脂シ
ートを加工して作られており、受光端部から入射した光
が、その内面で、全反射を繰り返しながら、射出端部を
経て、光検出器１０の受光面に伝達されるように、その
形状が定められている。したがって、レーザ光２の照射
に応じて、蓄積性蛍光体シート１から発光した輝尽光
は、導光性シート９に入射し、その内部で、全反射を繰
り返しながら、射出端部を経て、光検出器１０によって
受光される。光検出器１０の受光面には、蓄積性蛍光体
シート１から発光される輝尽光の波長領域の光のみを透
過し、レーザ光２の波長領域の光をカットするフィルタ
が貼着されており、光検出器１０は、蓄積性蛍光体シー
ト１から発光された輝尽光のみを光電的に検出するよう
に構成されている。光検出器１０によって光電的に検出
された輝尽光は、電気信号に変換され、所定の増幅率を
有する増幅器１１によって、所定のレベルの電気信号に
増幅された後、Ａ／Ｄ変換器１２に入力される。電気信
号は、Ａ／Ｄ変換器１２において、信号変動幅に適した
スケールファクタで、ディジタル信号に変換され、ライ
ンバッファ１３に入力される。ラインバッファ１３は、
走査線１列分の画像データを一時的に記憶するものであ
り、以上のようにして、走査線１列分の画像データが記
憶されると、そのデータを、ラインバッファ１３の容量
よりもより大きな容量を有する送信バッファ１４に出力
し、送信バッファ１４は、所定の容量の画像データが記
憶されると、画像データを、オートラジオグラフィ画像
解析装置に出力するように構成されている。

【００１７】図２は、本発明の実施態様にかかる画像処
理装置を含むオートラジオグラフィ画像解析装置および
画像読み取り装置のブロックダイアグラムである。図２
において、オートラジオグラフィ画像解析装置３０は、
蓄積性蛍光体シート１に蓄積記録され、画像読み取り装
置２０によって読み取られて、ディジタル信号に変換さ
れた試料に含まれる放射性標識物質の位置情報を含む画
像データを受け、濃度、色調、コントラストなどが適正
で、観察解析特性に優れた可視画像を再生し得るよう
に、データ処理を施す画像処理装置６０と、画像読み取
り装置２０から画像処理装置６０に入力され、データ処
理が施された画像データを記憶する画像データ記憶手段
４０と、試料に含まれる放射性標識物質の位置情報を含
む画像データを画像として再生するＣＲＴ５０を備えて
いる。画像読み取り装置２０の送信バッファ１４に、一
時的に記憶された画像データは、オートラジオグラフィ
画像解析装置３０の画像処理装置６０の受信バッファ６
２に入力されて、一時的に記憶され、受信バッファ６２
内に、所定量の画像データが記憶されると、記憶された
画像データが、画像データ記憶手段４０の画像データ一
時記憶部４１に出力され、記憶される。このようにし
て、画像読み取り装置２０の送信バッファ１４から、画
像処理装置６０の受信バッファ６２に送られ、一時的に
記憶された画像データは、さらに、受信バッファ６２か
ら、画像データ記憶手段４０の画像データ一時記憶部４
１に記憶される。こうして、蓄積性蛍光体シート１の全
面を、レーザ光２によって走査して得られた画像データ
が、画像データ記憶手段４０の画像データ一時記憶部４
１に記憶されると、画像処理装置６０のデータ処理部６
４は、画像データ一時記憶部４１から画像データを読み
出し、画像処理装置６０の一時メモリ６６に記憶して、
必要なデータ処理を施した後、このような画像データの
みを、画像データ記憶手段４０の画像データ記憶部４２
に記憶させ、しかる後に、画像データ一時記憶部４１に
記憶された画像データを消去する。

【００１８】同様にして、放射性標識物質により標識化
された薬物を実験用マウスに投与してから、第２の所定
時間、たとえば、２時間が経過した後に、採取した実験
用マウスの脳切片（図示せず）に含まれる放射性標識物
質の位置情報が、放射線エネルギーの形で蓄積された蓄
積性蛍光体シート１が、レーザ光２によって走査され
て、画像データが生成され、画像データ記憶手段４０の
画像データ記憶部４２に記憶させる。画像データ記憶手
段４０の画像データ記憶部４２に記憶された画像データ
は、操作者が、画像を観察解析するために、データ処理
部６４によって、読み出されて、ＣＲＴ５０の画面上に
表示されるようになっている。図３は、本発明の実施態
様にかかる画像処理装置６０のブロックダイアグラムで
ある。図３において、画像処理装置６０は、画像読み取
り装置２０の送信バッファ１４から画像データを受け取
る受信バッファ６２と、データ処理を実行するデータ処
理部６４と、画像データを一時的に記憶する一時メモリ
６６を備えている。ここに、一時メモリ６６は、画像デ
ータを、二次元的に展開して、一時的に記憶するように
構成されており、複数枚の蓄積性蛍光体シート１から読
み出された画像データを、同時に、二次元的に展開し
て、一時的に記憶することのできるメモリ容量を有して
いる。

【００１９】画像処理装置６０は、さらに、一時メモリ
６６に一時的に記憶された画像データの中から、画像デ
ータの一部を選択する画像データ選択部６８と、画像デ
ータ選択部６８により選択された画像データを拡大ある
いは縮小する画像データ拡大／縮小部７０と、画像デー
タ拡大／縮小部７０により拡大あるいは縮小された画像
データを、二次元的に展開して、一時的に記憶する拡大
／縮小画像データ記憶部７２と、図形データ記憶部７４
に記憶された図形データの中から、所定の図形データを
選択し、拡大／縮小画像データ記憶部７２に二次元的に
展開されて、一時的に記憶された画像データに重ね合わ
せるために、位置およびサイズを設定する図形データ設
定部７６、拡大／縮小画像データ記憶部７２に一時的に
記憶された画像データと、図形データ設定部７６により
選択され、ＣＲＴ５０の画面上に表示すべき図形データ
とを合成するデータ合成部７８と、データ合成部７８に
よって合成された画像データおよび図形データを、二次
元的に展開して、一時的に記憶する合成データ記憶部８
０と、合成データ記憶部８０に一時的に記憶された画像
データおよび図形データの中から、所定のデータ領域を
選択するデータ領域選択部８２と、データ領域選択部８
２によって選択された画像データおよび図形データのデ
ータ領域を、二次元的に展開して、一時的に記憶するウ
インドメモリ８４と、一時メモリに記憶された画像デー
タに演算処理を施す画像データ演算部８６と、ウインド
メモリ８４に、二次元的に展開されて、一時的に記憶さ
れた画像データおよび図形データに基づいて、ＣＲＴ５
０の画面上に、画像を生成する画像表示部８８とを備え
ている。

【００２０】画像データ選択部６８には、選択画像デー
タ決定手段９０からの画像データ選択信号が入力され、
画像データ拡大／縮小部７０には、画像データ倍率決定
手段９２からの拡大／縮小信号が入力されている。さら
に、図形データ設定部７６には、図形データ表示手段９
４からの図形データ表示信号が、データ合成部７８に
は、どの図形データを選択し、どのように画像データと
図形データを合成して、ＣＲＴ５０の画面上に表示する
かを決定するデータ合成指示手段９６からのデータ合成
信号が、それぞれ、入力されている。また、データ領域
選択部８０には、データ領域指定手段９８からのデータ
領域指定信号が入力され、画像表示部８６には、画像表
示指示手段１０２からの画像表示指示信号が入力されて
いる。画像データ演算部８８には、画像データ演算指示
手段１００からの画像データ演算信号および画素指定手
段１０４からの画素指定信号が入力されている。本実施
態様においては、選択画像データ決定手段９０、画像デ
ータ倍率決定手段９２、図形データ表示手段９４、デー
タ合成指示手段９６、データ領域指定手段９８、画像表
示指示手段１０２、画像データ演算指示手段１００およ
び画素指定手段１０４は、マウス（図示せず）によって
操作可能に構成されている。

【００２１】以上のように構成されたオートラジオグラ
フィ画像解析装置３０は、以下のようにして、画像デー
タ記憶手段４０に記憶された画像データおよび図形デー
タ記憶部７４に記憶された図形データに基づいて、ＣＲ
Ｔ５０の画面上に表示された画像中に、関心領域を画定
する。まず、画像データ記憶部４２に記憶された画像デ
ータが、一時メモリ６６に、二次元的に展開されて、記
憶される。次いで、選択画像データ決定手段９０が操作
されて、一時メモリ６６に二次元的に展開されて、記憶
された画像データの一部が選択され、画像データ選択部
６８に、二次元的に展開されて、記憶される。その後、
画像データ選択部６８に二次元的に展開されて、記憶さ
れた画像データは、拡大も縮小もされることなく、拡大
／縮小画像データ記憶部７２に、二次元的に展開され
て、記憶され、さらに、図形データが合成されることな
く、合成データ記憶部８２に、二次元的に展開されて、
記憶される。合成データ記憶部８２に二次元的に展開さ
れて、記憶された画像データは、ウインドメモリ８４
に、二次元的に展開されて、記憶され、画像表示指示手
段１０２が操作されることによって、ＣＲＴ５０の画面
上に、画像として表示される。

【００２２】操作者は、ＣＲＴ５０の画面上に表示され
た画像を観察し、必要に応じて、画像データ倍率決定手
段９２が操作して、画像データ拡大／縮小部７０によ
り、画像データ選択部６８に二次元的に展開されて、記
憶された画像データが拡大あるいは縮小し、画像データ
を、拡大／縮小画像データ記憶部７２に、二次元的に展
開して、記憶させる。次いで、拡大／縮小画像データ記
憶部７２に二次元的に展開されて、記憶された画像デー
タは、データ合成部７８により読み出され、合成データ
記憶部８２に、二次元的に展開されて、記憶される。そ
の後、操作者が、データ領域指定手段９８を操作して、
合成データ記憶部８２に二次元的に展開されて、記憶さ
れた画像データの一部の領域を指定すると、指定された
画像データが、ウインドメモリ８４に送られて、二次元
的に展開されて、記憶され、画像表示指示手段１０２が
操作されると、画像表示部８６により、ＣＲＴ５０の画
面上に、画像として表示される。図４は、こうして、Ｃ
ＲＴ５０の画面上に表示された実験用マウスの脳切片中
の放射性標識物質のオートラジオグラフィ画像を示して
いる。図４においては、放射性標識物質により標識化さ
れた薬物を実験用マウスに投与してから、第１の所定時
間、たとえば、１時間が経過した後に、採取した実験用
マウスの脳切片に含まれる放射性標識物質の位置情報
が、放射線エネルギーの形で、蓄積された蓄積性蛍光体
シート１および第２の所定時間、たとえば、２時間が経
過した後に、採取した実験用マウスの脳切片に含まれる
放射性標識物質の位置情報が、放射線エネルギーの形
で、蓄積された蓄積性蛍光体シート１から読み取られ
て、画像データ記憶部４２に記憶された画像データの中
から、選択画像データ決定手段９０およびデータ領域指
定手段９８により選択された画像データに基づき、２つ
の脳切片の画像が、ＣＲＴ５０の画面上に表示された例
が示されている。

【００２３】図４に示されるように、ＣＲＴ５０の画面
上に表示された２つの画像は、放射性標識物質により標
識化された薬物を実験用マウスに投与してから、第１の
所定時間が経過した後に、採取した実験用マウスの脳切
片に含まれる放射性標識物質の位置情報および第２の所
定時間が経過した後に、採取した実験用マウスの脳切片
に含まれる放射性標識物質の位置情報を示すものである
から、同じ形状を有する画像領域を含んでいる。このよ
うな画像を解析する際、たとえば、第１の所定時間から
第２の所定時間までの間に、実験用マウスの脳の所定の
部分に、どの程度の量の薬物が蓄積されたかを調べるた
め、対応する画像領域を重ね合わせ、その画像領域内の
画像データを構成する各画素の有する濃度レベルを引き
算するサブトラクション処理を実行することがある。そ
こで、本実施態様においては、まず、２つの画像中の重
ね合わせる画像領域を画定することができるように構成
されている。まず、操作者は、ＣＲＴ５０の画面上に表
示された濃度を求める画像領域を画定するために使用す
る図形を、マウス（図示せず）を用いて、ＣＲＴ５０の
画面上に描くことにより、選択する。すなわち、操作者
が、あらかじめ、データ合成指示手段９６を操作して、
画像データと図形データの合成を指示し、マウスを操作
することにより、図形データ表示手段９４を操作する
と、マウスの操作に応じた位置情報を含む図形データ表
示信号が図形データ設定部７６に入力され、図形データ
設定部７６により、その位置情報に対応する図形データ
が、図形データ記憶部７４から読み出され、データ合成
部７８に読み出されて、拡大／縮小画像データ記憶部７
２に二次元的に展開され、記憶された画像データと合成
されて、合成データ記憶部８２に、二次元的に展開され
て、記憶され、ウインドメモリ８４を経て、ＣＲＴ５０
の画面上に表示された画像上に、図形が表示される。そ
の結果、画像データに基づいて、ＣＲＴ５０に表示され
ている画像中の所定の画像領域が、図形によって画定さ
れる。合成データ記憶部８２に、二次元的に展開され
て、記憶された画像データおよび図形データの座標値
は、画像データ演算部８６に入力される。

【００２４】図５は、こうして、ＣＲＴ５０の画面上に
表示された２つの画像中の対応する画像領域が、関心領
域として、図形によって画定された状態を示している。
しかしながら、図４および図５に示された例において
は、２つの画像は、実験用マウスの脳切片を蓄積性蛍光
体シート１と重ね合わせて、露光する際の脳切片の向き
が同じではなかったため、画像領域の一方が他方に対し
て、回転しており、また、選択画像データ決定手段９０
およびデータ領域指定手段９８によって選択された画像
データの領域が異なっていたため、画像に占める位置も
異なっており、さらには、画像データ拡大／縮小部７０
による拡大／縮小の倍率が異なっていたため、その大き
さも異なっている。したがって、そのままでは、２つの
関心領域を重ね合わせることができない。そこで、本実
施態様においては、ＣＲＴ５０の画面上に表示された２
つの画像の対応する２つの関心領域を重ね合わせる場合
には、２つの画像のずれを補正するために、操作者は、
まず、マウスを用いて、画像データ演算指示手段１００
を操作した後、ＣＲＴ５０の画面上に表示された２つの
画像の対応する２つの関心領域を観察しながら、マウス
を用いて、２つの関心領域内の対応すると考えられる点
を、それぞれ、２つづつ、指定する。その結果、画素指
定手段１０４が操作されて、画像データ演算部８６に、
画像データ演算信号が入力され、画像データ演算部８６
は、一時メモリ６６にアクセスし、一時メモリ６６に二
次元的に展開され、一時的に記憶された２つの画像デー
タから、操作者によって指定された２点の座標値を読み
出す。

【００２５】図６は、画像データ演算部８６のブロック
ダイアグラムである。図６に示されるように、画像デー
タ演算部８６は、一時メモリ６６に記憶された２つの画
像データを読み出し、２つの画像データ間のずれを算出
し、一時メモリ６６に二次元的に展開されて、一時的に
記憶された２つの画像データの一方の補正をおこなうデ
ータ補正部２００と、データ補正部２００により補正さ
れた画像データを、一時メモリ６６から読み出し、テン
プレートマッチングを実行するテンプレートマッチング
部２０２と、テンプレートマッチング部２０２により実
行されたテンプレートマッチングの結果にしたがって、
一時メモリ６６に記憶された一方の画像データ中の関心
領域に対応する画像データにアフィン変換を施すアフィ
ン変換部２０４と、アフィン変換部２０４によりアフィ
ン変換が施された関心領域に対応する画像データと他方
の画像データ中の関心領域に対応する画像データとを読
み出し、サブトラクション処理を施し、サブトラクショ
ン処理が施された画像データを一時メモリ６６に出力し
て、画像データが記憶されていないメモリ領域に、二次
元的に展開させ、一時的に記憶させるサブトラクション
処理部２０６と、サブトラクション処理が施された画像
データに基づいて、指定した関心領域に対応する画像デ
ータの領域内の画素の有する濃度レベルの積算値を求
め、必要に応じて、表データを作成して、ウインドメモ
リ８４に出力する演算処理部２０８を備えている。

【００２６】操作者により、画素指定手段１０４が操作
されて、関心領域内の対応すると考えられる点が、それ
ぞれ、２つづつ、指定されると、データ補正部２００
に、その点の位置情報を含む画素指定信号が入力され、
データ補正部２００は、画素指定信号にしたがって、一
時メモリ６６に二次元的に展開され、一時的に記憶され
ている画像データの中から指定された画素の座標値を読
み出す。図７は、画素指定手段１０４が操作されて、関
心領域内に、２点づつの対応すると考えられる点が指定
された状態を示すＣＲＴ５０の画面である。図７に示さ
れるように、画素指定手段１０４により、関心領域内
に、２点づつの対応すると考えられる点３００、３０
２、４００、４０２が指定されているので、各関心領域
内において指定された２点３００および３０２ならびに
４００および４０２に対応する画素の座標値に基づい
て、その２点を結ぶ線分の長さを求め、比較することに
より、拡大／縮小の倍率を差を求めることができ、ま
た、２点を結ぶ線分の角度を求めて、比較することによ
り、関心領域の一方が他方に対して、どの程度、回転さ
れているかを求めることができる。ここに、本実施態様
においては、図４および図５に示される左側の画像が基
準画像であり、したがって、右側の画像内に画定された
関心領域が、左側の画像内に画定された関心領域に重ね
合わされる。したがって、データ補正部２００は、こう
して、各関心領域内において指定された２点に基づい
て、右側の画像中の関心領域と左側の画像中の関心領域
の拡大／縮小の倍率を差および右側の画像中の関心領域
が左側の画像中の関心領域に対して、どの程度、回転さ
れているかを求める。そのため、データ補正部２００
は、操作者により指定された点４００に対応する画素を
中心とする２００×２００の画素からなる微小なテンプ
レート領域内の画像データを、回転角度および拡大／縮
小倍率が、点３００に対応する画素を中心とする２００
×２００の画素からなる微小な基準領域内の画像データ
と合致するように補正するとともに、点４０２に対応す
る画素を中心とする２００×２００の画素からなる微小
なテンプレート領域内の画像データを、回転角度および
拡大／縮小倍率が、点３０２に対応する画素を中心とす
る２００×２００の画素からなる微小な基準領域内の画
像データと合致するように補正する。

【００２７】図８は、補正前の点３００、３０２、４０
０および４０２により決定された基準領域およびテンプ
レート領域内の画像を模式的に示すものであり、図９
は、補正後の点３００、３０２、４００および４０２に
より決定された基準領域およびテンプレート領域内の画
像を模式的に示すものである。図８および図９に示され
るように、テンプレート領域内の画像のみが、データ補
正部２００により、回転補正および拡大／縮小倍率を補
正を受けている。こうして、データ補正部２００によ
り、回転角度および拡大／縮小倍率が補正された微小な
テンプレート領域内の画像データおよび微小な基準領域
内の画像データは、テンプレートマッチング部２０２に
出力される。テンプレートマッチング部２０２は、デー
タ補正部２００から入力された画像データに基づき、操
作者により指定された点４００に対応する画素を中心と
する微小なテンプレート領域内の画像データと点３００
に対応する画素を中心とする同じ数の画素からなる微小
な基準領域内の画像データに対して、テンプレートマッ
チングを実行するとともに、点４０２に対応する画素を
中心とする同じ数の画素からなる微小なテンプレート領
域内の画像データと点３０２に対応する画素を中心とす
る同じ数の画素からなる微小な基準領域内の画像データ
に対して、テンプレートマッチングを実行する。

【００２８】テンプレートマッチング部２０２は、ま
ず、２００×２００の画素からなる微小なテンプレート
領域内の画像データの８画素毎に、７画素を間引き、微
小な基準領域内の画像データと、８画素毎に、６４×６
４の画素の領域内で、周知の方法で、相関をとって、相
関の値の高い順に４つの画素を選び出し、この４つの画
素の相関の値に基づいて、最小二乗法により、最も相関
の高い画素を求める。こうして、求められた最も相関の
高い画素は、±１４画素の誤差を有している。そこで、
テンプレートマッチング部２０２は、次いで、２００×
２００の画素からなる微小なテンプレート領域内の画像
データの４画素毎に、３画素を間引いて、微小な基準領
域内の画像データと、４画素毎に、直前のステップで、
最も相関が高いと決定された画素を中心とする２９×２
９の画素の領域内で、相関をとって、相関の値の高い順
に４つの画素を選び出し、この４つの画素の相関の値に
基づいて、最小二乗法により、最も相関の高い画素を求
める。こうして、求められた最も相関の高い画素は、±
６画素の誤差を有している。したがって、テンプレート
マッチング部２０２は、次いで、２００×２００の画素
からなる微小なテンプレート領域内の画像データの２画
素毎に、１画素を間引いて、微小な基準領域内の画像デ
ータと、２画素毎に、直前のステップで、最も相関が高
いと決定された画素を中心とする１３×１３の画素の領
域内で、相関をとって、相関の値の高い順に４つの画素
を選び出し、この４つの画素の相関の値に基づいて、最
小二乗法により、最も相関の高い画素を求める。こうし
て、求められた最も相関の高い画素は、±２画素の誤差
を有している。

【００２９】最後に、テンプレートマッチング部２０２
は、２００×２００の画素からなる微小なテンプレート
領域内の各画素と、微小な基準領域内の各画素とを、直
前のステップで、最も相関が高いと決定された画素を中
心とする５×５の画素の領域内で、相関をとって、最も
相関の高い画素を求める。ここに、テンプレートマッチ
ングに要する演算時間を短縮するため、各領域内に、対
応する２画素づつ、指定して、各画素を含む所定領域の
画像データについて、相関法などに基づき、テンプレー
トマッチングが実行されるが、それでも、図４および図
５に示されるように、テンプレート領域の基準領域に対
する拡大／縮小倍率が大きく、かつ、テンプレート領域
の基準領域に対する回転角度が大きい場合には、テンプ
レートマッチングの精度が低下してしまう。殊に、オー
トラジオグラフィ画像は、試料と蓄積性蛍光体シート１
とを暗室内で重ね合わせて、露光するため、試料と蓄積
性蛍光体シート１とを、つねに、所定の関係で重ね合わ
せることができず、テンプレート領域を含む画像領域の
基準領域に対する回転角度が大きい場合がしばしばあ
り、したがって、テンプレートマッチングの精度が低下
してしまう場合が多い。しかしながら、本実施態様にお
いては、まず、操作者により、２つの関心領域内の対応
すると考えられる２点が、それぞれ、指定され、２つの
関心領域内において指定された対応する２点の座標値に
基づいて、データ補正部２００によって、回転角度およ
び拡大／縮小倍率が補正されることにより、微小なテン
プレート領域内の画像データは、それぞれ、対応する基
準領域内の画像データと、回転角度および拡大／縮小倍
率がほぼ等しくなるように補正されているから、テンプ
レートマッチング部２０２により、高精度で、テンプレ
ートマッチングをおこなうことができる。

【００３０】また、第１ステップでは、２００×２００
の画素からなる微小なテンプレート領域内の画像データ
の８画素毎に、７画素を間引き、微小な基準領域内の画
像データと、８画素毎に、６４×６４の画素の領域内
で、周知の方法で、相関をとって、最も相関の高い画素
を求め、第２ステップ以降、次第に、微小なテンプレー
ト領域内の画像データから間引く画素数、相関をとる画
素間隔および相関をとる画素の領域を小さくして、テン
プレートマッチングをおこなっているので、演算時間を
短縮することが可能になる。しかも、最終ステップで
は、テンプレート領域内のすべての画素と、基準領域内
のすべての画素との相関をとり、また、各ステップにお
いて、相関の値の高い順に４つの画素を選び出し、この
４つの画素の相関の値に基づき、最小二乗法により、最
も相関の高い画素を求めているので、テンプレート領域
を次第に小さくして、テンプレートマッチングをおこな
う場合に比して、テンプレートマッチングの精度を大幅
に向上させることができる。テンプレートマッチング２
０２は、こうして、テンプレートマッチングをおこな
い、アフィン変換をおこなうための係数を求めて、アフ
ィン変換部２０４に出力する。

【００３１】本実施態様においては、図４および図５に
示されるように、重ね合わせる画像は、基準画像に対し
て、平行移動、回転、拡大あるいは縮小されているだけ
であるので、次式によって、重ね合わせる画像に対応す
る画像データの基準画像に対応する画像データに対する
位置のずれを補正することができる。

【００３２】

【数１】ここに、ｘａ、ｙａは、基準領域の座標であり、ｘｂ、
ｙｂはテンプレート領域の座標、αは、テンプレート領
域を含む画像領域の基準領域に対する拡大／縮小倍率で
あり、θは、テンプレート領域を含む画像領域の基準領
域に対する回転角度、ａおよびｂは、テンプレート領域
を含む画像の基準領域に対する平行移動量を示すもので
ある。アフィン変換部２０４は、テンプレートマッチン
グ部２０２により求められ、入力された係数α、θ、ａ
およびｂは、アフィン変換部２０４に出力され、一時メ
モリ６６に二次元的に展開され、一時的に記憶されてい
る画像データのうち、テンプレート領域を含む画像デー
タを読み出して、アフィン変換を施し、一時メモリ６６
に出力する。その結果、アフィン変換が施された画像デ
ータに基づいて、画像がＣＲＴ５０の画面上に表示され
る。図１０は、こうして、得られた画像データに基づく
画像が表示されたＣＲＴ５０の画面を示すものである。
さらに、操作者が、画像データ演算指示手段１００を操
作して、サブトラクション処理を指示すると、サブトラ
クション実行信号が、サブトラクション処理部２０６に
入力され、サブトラクション処理部２０６は、一時メモ
リ６６に二次元的に展開され、一時的に記憶されている
２つの画像データ中の関心領域に対応する画像データを
読み出して、サブトラクション処理を施し、サブトラク
ション処理が施された画像データを、一時メモリ６６の
画像データが記憶されていないメモリ領域に、二次元的
に展開して、記憶させるとともに、演算処理部２０８に
出力する。

【００３３】一時メモリ６６に、二次元的に展開され
て、一時的に記憶されたサブトラクション処理が施され
た画像データは、拡大／縮小画像データ記憶部７２、合
成データ記憶部８２を経て、ウインドメモリ８４に送ら
れ、画像表示指示手段１０２が操作されると、この画像
データに基づいて、サブトラクション処理が施された画
像が、ＣＲＴ５０の画面上に表示される。演算処理部２
０８は、画像データ演算指示手段１００から、演算を指
示する信号が入力されたときは、サブトラクション処理
が施された画像データに基づき、指定した関心領域に対
応する画像データの領域内の画素の有する濃度レベルの
積算値を求め、必要に応じて、表データを作成して、ウ
インドメモリ８４に出力する。こうして、ウインドメモ
リ８４に出力された演算結果を示すデータは、画像表示
指示手段１０２が操作されると、ＣＲＴ５０の画面上に
表示される。本実施態様によれば、テンプレートマッチ
ング手段２０２は、４つのステップによって、前のステ
ップで相関の最も高い画素と決定された画素を中心とし
た領域内で、テンプレートマッチングをおこない、テン
プレート領域内の画像データから間引く画素数、相関を
とる画素間隔および相関をとる画素の領域サイズを、ス
テップ毎に、次第に小さくながら、テンプレートマッチ
ングを実行しているので、短い演算時間で、テンプレー
トマッチングを完了させることが可能になる。また、テ
ンプレートマッチング手段２０２は、最終ステップを除
く各ステップにおいて、相関の値の高い順に４つの画素
を選び出し、この４つの画素の相関の値に基づいて、最
小二乗法により、最も相関の高い画素を求めているか
ら、高精度で、テンプレートマッチングを実行すること
が可能になる。さらに、本実施態様によれば、まず、操
作者によって、２つの関心領域内の対応すると考えられ
る２点が、それぞれ、指定され、２つの関心領域内にお
いて指定された対応する２点の座標値に基づいて、テン
プレート領域を含む画像データの回転角度および拡大／
縮小倍率がほぼ補正された上で、テンプレートマッチン
グが実行されるので、テンプレートマッチング部２０２
により、精度良く、テンプレートマッチングをおこなう
ことができる。

【００３４】本発明は、以上の実施態様に限定されるこ
となく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種
々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含
されるものであることがいうまでもない。たとえば、前
記実施態様においては、放射性標識物質により標識化さ
れた薬物を実験用マウスに投与してから、第１の所定時
間が経過した後に、採取した実験用マウスの脳切片に含
まれる放射性標識物質の位置情報の画像および第２の所
定時間が経過した後に、採取した実験用マウスの脳切片
に含まれる放射性標識物質の位置情報の画像中の対応す
る関心領域を重ね合わせ、サブトラクション処理を施す
場合につき説明を加えたが、本発明は、かかるオートラ
ジオグラフィ画像に限らず、類似の画像領域を含む画像
間で、画像領域を重ね合わせて、処理する必要がある場
合であれば、同一の対象物についての複数の画像の間だ
けでなく、たとえば、脳切片などのように、対称的な画
像領域を含む画像中で、対称的な画像領域を重ね合わせ
る場合にも、広く適用することができる。たとえば、被
写体の放射線画像、放射線回折画像、電子顕微鏡画像、
化学発光画像などにも適用することができる。

【００３５】また、前記実施態様においては、２つの関
心領域を重ね合わせて、２つの関心領域に対応する画像
データにサブトラクション処理を施しているが、関心領
域を重ね合わせた後に、おこなわれる画像間演算処理
は、サブトラクション処理に限らず、重ね合わせ処理な
ど、種々の画像間演算処理をおこなうことができる。

【００３６】さらに、前記実施態様においては、２つの
関心領域を重ね合わせているが、本発明は、３以上の関
心領域の重ね合わせに適用することができる。また、前
記実施態様においては、テンプレート領域を含む画像
が、基準画像に対して、平行移動されて、回転され、異
なった倍率で、拡大／縮小されているのみであるので、
２つの関心領域に、対応する２つの点を指定して、その
点に対応する画素を中心とする微小なテンプレート領域
に対応する画像データに回転補正および倍率補正を施し
た後に、テンプレートマッチングおよびアフィン変換を
実行しているが、試料を、蓄積性蛍光体シート１に重ね
合わせて、露光する際に、試料が正しく蓄積性蛍光体シ
ート１と面接触させないで、露光がなされた場合など、
テンプレート領域を含む画像が、基準画像に対し、さら
に、歪んでいる場合は、２つの関心領域に、対応する３
つの点を指定して、その点に対応する画素を中心とする
微小なテンプレート領域に対応する画像データに回転補
正および倍率補正を施した後に、テンプレートマッチン
グおよびアフィン変換を実行すればよい。この場合に
は、アフィン変換は、次式にしたがって、実行される。

【００３７】

【数２】ここに、ｘａ、ｙａは、基準領域の座標、ｘｂ、ｙｂは
テンプレート領域の座標であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、
ｆは、テンプレートマッチングによって求められる係数
である。さらに、前記実施態様においては、蓄積性蛍光
体シート１を用いて、試料中の放射性標識物質の位置情
報を電気信号に変換して得た画像データを、ＣＲＴ５０
の画面上に、可視画像として表示しているが、蓄積性蛍
光体シート１に代えて、写真フィルムを用いて、一旦、
可視画像を形成し、この可視画像を光電的に読み取っ
て、電気信号に変換した画像データに対して、同様の処
理をおこなうことも可能である。また、前記実施態様に
おいては、テンプレート領域として、２００×２００の
画素からなる微小領域を用いているが、いかなるサイズ
のテンプレート領域を用いるかは任意に決定することが
できる。さらに、前記実施態様においては、第１ステッ
プで、２００×２００の画素からなる微小なテンプレー
ト領域内の画像データの８画素毎に、７画素を間引き、
微小な基準領域内の画像データと、８画素毎に、６４×
６４の画素の領域内で、相関をとって、最も相関の高い
画素を求めているが、これは、４つのステップでテンプ
レートマッチングを完了させ、最終ステップで、２００
×２００の画素からなる微小なテンプレート領域内の各
画素と、微小な基準領域内の各画素とを、直前のステッ
プで、最も相関が高いと決定された画素を中心とする５
×５の画素の領域内で、相関をとって、最も相関の高い
画素を求めるようにしているからであって、必ずしも第
１ステップで、２００×２００の画素からなる微小なテ
ンプレート領域内の画像データの８画素毎に、７画素を
間引き、微小な基準領域内の画像データと、８画素毎
に、６４×６４の画素の領域内で、相関をとって、最も
相関の高い画素を求めることは必ずしも必要ではない。
すなわち、最終ステップで、２００×２００の画素から
なる微小なテンプレート領域内の各画素と、微小な基準
領域内の各画素とを、直前のステップで、最も相関が高
いと決定された画素を中心とする５×５の画素の領域内
で、相関をとり、誤差を生じさせることなく、最も相関
の高い画素を求めるためには、その前のステップでの誤
差は、±２画素でなければならず、最終ステップの直前
のステップで、２００×２００の画素からなる微小なテ
ンプレート領域内の画像データの２画素毎に、１画素を
間引いて、微小な基準領域内の画像データと、２画素毎
に、直前のステップで、最も相関が高いと決定された画
素を中心とする１３×１３の画素の領域内で、相関をと
って、最も相関の高い画素を求めているため、その前の
ステップでの誤差は、±６画素でなければならない。さ
らに、第２ステップで、２００×２００の画素からなる
微小なテンプレート領域内の画像データの４画素毎に、
３画素を間引いて、微小な基準領域内の画像データと、
４画素毎に、直前のステップで、最も相関が高いと決定
された画素を中心とする２９×２９の画素の領域内で、
相関をとり、最も相関の高い画素を求めるようにしてい
るため、その前のステップでの誤差は、±１４画素でな
ければならないため、第１ステップで、２００×２００
の画素からなる微小なテンプレート領域内の画像データ
の８画素毎に、７画素を間引き、微小な基準領域内の画
像データと、８画素毎に、６４×６４の画素の領域内
で、相関をとり、最も相関の高い画素を求めているので
あって、テンプレート領域内の画像データから間引く画
素数、相関をとる画素間隔および相関をとる画素の領域
サイズは、誤差をなくすために、数学的に決定されるも
のであり、したがって、ステップ数によっても、最初の
ステップにおけるテンプレート領域内の画像データから
間引く画素数、相関をとる画素間隔および相関をとる画
素の領域サイズは異なるものである。

【００３８】また、前記実施態様においては、４つのス
テップで、テンプレートマッチングをおこなっている
が、テンプレートマッチングをおこなうステップ数は、
対象とする画像に応じて、任意に選択することができ
る。さらに、前記実施態様においては、最終ステップ
で、２００×２００の画素からなる微小なテンプレート
領域内の各画素と、微小な基準領域内の各画素とを、５
×５の画素の領域内で、相関をとり、最も相関の高い画
素を求めるようにしているが、各ステップにおいて、相
関の値の高い順に４つの画素を選び出し、この４つの画
素の相関の値に基づいて、最小二乗法により、最も相関
の高い画素を求めているので、各ステップにおいて、単
に、最も相関の値の高い画素を選ぶ場合に比して、精度
が大幅に向上しているから、演算時間を短縮するため、
最後のステップを省略しても、十分に高い精度で、テン
プレートマッチングをおこなうことができ、したがっ
て、最後のステップを省略することもできる。また、画
像によっては、途中の１または複数のステップを省略し
て、最終ステップを実行することにより、テンプレート
マッチングを実行することもできるし、途中の１または
複数のステップを省略し、さらに、最終ステップを省略
することもできる。

【００３９】また、前記実施態様においては、相関の値
の高い順に４つの画素を選び出し、この４つの画素の相
関の値に基づいて、最小二乗法により、最も相関の高い
画素を求めているが、相関の値の高い順に４つの画素を
選び出すことは必ずしも必要がなく、画像に応じて、相
関の値の高い順に、複数の画素を選び出せばよく、さら
には、最小二乗法以外の方法によって、相関の値の高い
順に、選び出された複数の画素に基づき、最も相関の高
い画素を求めることもできる。さらに、前記実施態様に
おいては、データ補正部２００により、テンプレート領
域の基準領域に対する回転角度、拡大／縮小倍率を補正
して、テンプレートマッチングをおこなっているが、画
像によっては、データ補正部２００によって補正処理を
施すことは必ずしも必要でない。また、本発明におい
て、手段とは、必ずしも物理的手段を意味するものでは
なく、各手段の機能がソフトウエアによって実現される
場合も包含する。また、一つの手段の機能が二以上の物
理的手段により実現されても、二以上の手段の機能が一
つの物理的手段により実現されてもよい。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、短い演算時間で、か
つ、精度良く、テンプレートマッチングをおこなうこと
のできる画像処理装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施態様にかかる画像処理装
置により処理される画像データを生成する画像読み取り
装置の一例を示す略斜視図である。

【図２】図２は、本発明の実施態様にかかる画像処理装
置を含むオートラジオグラフィ画像解析装置および画像
読み取り装置のブロックダイアグラムである。

【図３】図３は、本発明の実施態様にかかる画像処理装
置のブロックダイアグラムである。

【図４】図４は、ＣＲＴの画面上に表示された実験用マ
ウスの脳切片中の放射性標識物質のオートラジオグラフ
ィ画像を示す中間調画像である。

【図５】図５は、２つの画像中の対応する画像領域が、
関心領域として、図形によって画定されたＣＲＴの画面
を示す中間調画像である。

【図６】図６は、画像データ演算部のブロックダイアグ
ラムである。

【図７】図７は、２つの関心領域内に、２点づつの対応
すると考えられる点が指定されたＣＲＴ５０の画面を示
す中間調画像である。

【図８】図８は、補正前の基準領域およびテンプレート
領域内の画像を模式的に示す図面である。

【図９】図９は、補正後の基準領域およびテンプレート
領域内の画像を模式的に示す図面である。

【図１０】図１０は、テンプレート領域を含む画像デー
タが、アフィン変換された後のＣＲＴ５０の画面を示す
中間調画像である。

【符号の説明】

１蓄積性蛍光体シート２レーザ光３レーザ光源４フィルタ５ビーム・エクスパンダ６光偏向器７ｆθレンズ８平面反射鏡９導光性シート１０光検出器１１増幅器１２Ａ／Ｄ変換器１３ラインバッファ１４送信バッファ２０画像読み取り装置３０オートラジオグラフィ画像解析装置４０画像データ記憶手段４１画像データ一時記憶部４２画像データ記憶部５０ＣＲＴ６０データ処理手段６２受信バッファ６４データ処理部６６一時メモリ６８画像データ選択部７０画像データ拡大／縮小部７２拡大／縮小画像データ記憶部７４図形データ記憶部７６図形データ設定部７８データ合成部８０データ領域選択部８２合成データ記憶部８４ウインドメモリ８６画像データ演算部８８画像表示部９０選択画像データ決定手段９２画像データ倍率決定手段９４図形データ表示手段９６データ合成指示手段９８データ領域指定手段１００画像データ演算指示手段１０２画像表示指示手段１０４画素指定手段２００データ補正部２０２テンプレートマッチング部２０４アフィン変換部２０６サブトラクション処理部２０８演算処理部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも２つの形状の類似した画像領
域に対応する画像データ領域を含み、画像データ記憶手
段に記憶された画像データを二次元的に展開して、一時
的に記憶する一時メモリ手段と、該一時メモリ手段に記
憶された画像データに基づいて、画像を再生する表示手
段と、該表示手段上に表示された画像中の少なくとも２
つの形状の類似した画像領域中の対応する点に対応する
画素を指定する画素指定手段と、該画素指定手段により
指定された画素の座標を中心とする微小な領域に対応す
る微小領域画像データ間で、テンプレートマッチングを
実行するテンプレートマッチング手段とを備え、該テン
プレートマッチング手段が、複数のステップにより、前
のステップで相関の最も高い画素と決定された画素を中
心とした領域内で、テンプレートマッチングをおこな
い、テンプレート領域内の画像データから間引く画素
数、相関をとる画素間隔および相関をとる画素の領域サ
イズを、ステップ毎に、次第に小さくながら、テンプレ
ートマッチングを実行するように構成されたことを特徴
とする画像処理装置。
【請求項２】前記テンプレートマッチング手段が、最
終のステップを除く各ステップにおいて、相関の高い順
に、所定の画素を選択して、前記相関の最も高い画素を
決定するように構成されたことを特徴とする請求項１に
記載の画像処理装置。
【請求項３】前記画素指定手段が、前記表示手段上に
表示された画像中の少なくとも２つの形状の類似した画
像領域中の対応する少なくとも２つの点に対応する画素
を指定可能で、さらに、前記画素指定手段により指定さ
れた少なくとも２つの画素の座標を中心とする微小な領
域に対応する微小領域画像データ間で、前記少なくとも
２つの画像領域の１つの基準画像領域に、他の画像領域
の回転角度および拡大／縮小倍率が合致するように、前
記他の画像領域に対応する画像データ中の前記微小領域
画像データに、回転補正および拡大／縮小倍率補正を施
すデータ補正手段と、前記テンプレートマッチング手段
により実行されたテンプレートマッチングの結果に基づ
いて、前記一時メモリ手段に記憶された画像データに対
して、アフィン変換を施すアフィン変換手段とを備え、
前記テンプレートマッチング手段が、前記データ補正手
段により補正された微小領域画像データおよび前記基準
画像領域に対応する画像データ中の前記微小領域画像デ
ータに対して、テンプレートマッチングを実行するよう
に構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載
の画像処理装置。
【請求項４】さらに、アフィン変換を施された画像デ
ータおよび前記基準画像領域に対応する画像データに、
画像間演算処理を施す画像間演算処理手段を備えたこと
を特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】前記画像データが、異なった条件の下
で、同一対象物から得られたものであることを特徴とす
る請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像処理装
置。
【請求項６】前記画像データが、蓄積性蛍光体シート
を用いて生成されたものであることを特徴とする請求項
１ないし５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項７】前記画像データが、被写体の放射線画像
データ、オートラジオグラフィ画像データ、放射線回折
画像データ、電子顕微鏡画像データおよび化学発光画像
データよりなる群から選ばれる画像データにより構成さ
れたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項
に記載の画像形成装置。
【請求項８】前記被写体の放射線画像データ、前記オ
ートラジオグラフィ画像データ、前記放射線回折画像デ
ータまたは前記電子顕微鏡画像データが、試料から発せ
られる放射線または電子線を、輝尽性蛍光体に蓄積、吸
収させ、しかる後に、前記輝尽性蛍光体に、電磁波を照
射して、該輝尽性蛍光体から発せられた光を光電変換す
ることにより生成されたことを特徴とする請求項７に記
載の画像形成装置。
【請求項９】前記化学発光画像データが、試料から発
せられる可視光を、輝尽性蛍光体に蓄積、吸収させ、し
かる後に、前記輝尽性蛍光体に、電磁波を照射して、該
輝尽性蛍光体から発せられた光を光電変換することによ
り生成されたことを特徴とする請求項７に記載の画像形
成装置。