JPH10188033A - スライス画像のスライス間補間処理方法及び装置 - Google Patents
スライス画像のスライス間補間処理方法及び装置Info
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- JPH10188033A JPH10188033A JP8356687A JP35668796A JPH10188033A JP H10188033 A JPH10188033 A JP H10188033A JP 8356687 A JP8356687 A JP 8356687A JP 35668796 A JP35668796 A JP 35668796A JP H10188033 A JPH10188033 A JP H10188033A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、高速処理が可能で、かつアーチフ
ァクトが生じにくい医用スライス画像のスライス間補間
処理方法及び装置を提供する。 【解決手段】 複数のスライス画像に対し、その注目領
域を抽出可能なしきい値で2値化処理する2値化ステッ
プ(ST2)と、2値化ステップにて2値化された連続
するスライス画像において、注目領域の境界座標を各々
検出する境界検出ステップ(ST5,8)と、この検出
された各スライス画像の境界座標を用いて補間すること
により、連続するスライス画像の中間に位置するスライ
ス間補間画像の境界座標を算出する補間画像境界算出ス
テップ(ST6,9)と、スライス間補間画像の境界座
標を用い、注目領域についてのスライス間補間画像を生
成する補間画像生成ステップ(ST7,10)とを有す
るスライス画像のスライス間補間処理方法。
ァクトが生じにくい医用スライス画像のスライス間補間
処理方法及び装置を提供する。 【解決手段】 複数のスライス画像に対し、その注目領
域を抽出可能なしきい値で2値化処理する2値化ステッ
プ(ST2)と、2値化ステップにて2値化された連続
するスライス画像において、注目領域の境界座標を各々
検出する境界検出ステップ(ST5,8)と、この検出
された各スライス画像の境界座標を用いて補間すること
により、連続するスライス画像の中間に位置するスライ
ス間補間画像の境界座標を算出する補間画像境界算出ス
テップ(ST6,9)と、スライス間補間画像の境界座
標を用い、注目領域についてのスライス間補間画像を生
成する補間画像生成ステップ(ST7,10)とを有す
るスライス画像のスライス間補間処理方法。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は例えば医用スライ
ス画像などのスライス画像のスライス間補間処理方法及
び装置に関するものである。
ス画像などのスライス画像のスライス間補間処理方法及
び装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】医用の分野において、X線CT、MRI
などのマルチスライス像から3次元画像を構成する場
合、画像の精度を上げるためにできるだけスライス間隔
(スライス分解能)を狭めて画像収集するが、それでも
通常空間分解能(サンプリング・ピッチ)には及ばな
い。3次元画像構成においてはこの空間分解能とスライ
ス分解能が等しいことが望ましい。しかし、スライス分
解能は一般には低いため、従来からこれを画像処理アル
ゴリズムによって見かけ上空間分解能と等しくすること
が行われている。これを画像補間といい、このとき作成
されるスライス画像間の画像をスライス間補間画像(以
下、単に補間画像ともいう)という。
などのマルチスライス像から3次元画像を構成する場
合、画像の精度を上げるためにできるだけスライス間隔
(スライス分解能)を狭めて画像収集するが、それでも
通常空間分解能(サンプリング・ピッチ)には及ばな
い。3次元画像構成においてはこの空間分解能とスライ
ス分解能が等しいことが望ましい。しかし、スライス分
解能は一般には低いため、従来からこれを画像処理アル
ゴリズムによって見かけ上空間分解能と等しくすること
が行われている。これを画像補間といい、このとき作成
されるスライス画像間の画像をスライス間補間画像(以
下、単に補間画像ともいう)という。
【0003】すなわちスライス画像の補間処理というの
はスライスデータとスライスデータの間隔をスライスデ
ータの空間分解能と等しくするための処理である。
はスライスデータとスライスデータの間隔をスライスデ
ータの空間分解能と等しくするための処理である。
【0004】医用スライス画像(CT、MRIなど)の
スライス間補間画像の生成方法には、従来から以下の方
法が用いられている。
スライス間補間画像の生成方法には、従来から以下の方
法が用いられている。
【0005】(1)補間するスライス画像の値(CT値
などのピクセル値)を上下のスライス間隔の距離比で内
挿補間する方法。
などのピクセル値)を上下のスライス間隔の距離比で内
挿補間する方法。
【0006】(周藤安造著、医学における三次元画像処
理P87〜88) (2)補間するスライス画像の上下のスライス画像を距
離画像に変換し、変換した画像をスライス間隔の距離比
で内挿補間する方法。
理P87〜88) (2)補間するスライス画像の上下のスライス画像を距
離画像に変換し、変換した画像をスライス間隔の距離比
で内挿補間する方法。
【0007】(同書P89〜91)上記各方法のうち、
まず、(1)の方法をより具体的に説明する。図7に示
すようにスライス画像73とスライス画像75との間に
スライス間補間画像74を作成する場合、スライス画像
73,75の対応する各画素の画像値をスライス間補間
画像74〜スライス画像73又は75の距離l,mを用
いて補間し、スライス間補間画像74の各画像値を算出
する。
まず、(1)の方法をより具体的に説明する。図7に示
すようにスライス画像73とスライス画像75との間に
スライス間補間画像74を作成する場合、スライス画像
73,75の対応する各画素の画像値をスライス間補間
画像74〜スライス画像73又は75の距離l,mを用
いて補間し、スライス間補間画像74の各画像値を算出
する。
【0008】これを注目する領域に適応するようなしき
い値で2値化し、データ値1となる領域を取り出して立
体的に表示したのが図8である。図8において、領域7
6、78はスライス画像73,75に対応し、領域77
はスライス間補間画像74に対応する。
い値で2値化し、データ値1となる領域を取り出して立
体的に表示したのが図8である。図8において、領域7
6、78はスライス画像73,75に対応し、領域77
はスライス間補間画像74に対応する。
【0009】次に、(2)の方法をより具体的に説明す
る。この方法では、まず、原スライス画像から、ある注
目する領域(頭蓋骨など)を2値化処理により抽出した
2値画像を生成し、生成した2値画像をさらに距離画像
に変換する。この距離画像とは、2値化による抽出境界
をしきい値とし、この境界から2値データ値1となる内
側に向けて上記しきい値から順次画像値を大きくし、2
値データ値0となる外側に向けてしきい値から順次画像
値を小さくした疑似的な画像値で満たされた画像であ
る。(2)の方法は、スライス画像に代えて上下の距離
画像を用い、以下(1)の方法と同様にしてスライス間
補間画像作成するものである。
る。この方法では、まず、原スライス画像から、ある注
目する領域(頭蓋骨など)を2値化処理により抽出した
2値画像を生成し、生成した2値画像をさらに距離画像
に変換する。この距離画像とは、2値化による抽出境界
をしきい値とし、この境界から2値データ値1となる内
側に向けて上記しきい値から順次画像値を大きくし、2
値データ値0となる外側に向けてしきい値から順次画像
値を小さくした疑似的な画像値で満たされた画像であ
る。(2)の方法は、スライス画像に代えて上下の距離
画像を用い、以下(1)の方法と同様にしてスライス間
補間画像作成するものである。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方法には以下のような問題点がある。
方法には以下のような問題点がある。
【0011】(1)の方法は、処理が簡単で高速処理が
可能であるが、ある注目する領域(頭蓋骨など)を2値
化処理により抽出し3次元表示するときに、上下スライ
ス画像の間隔や画像の相違が大きいときには、3次元表
示した画像に段差縞模様、すなわちアーチファクトが生
じやすい。アーチフェクトが生じるのは、具体的には図
8に示すように、補間画像が上下スライス画像のいずれ
かの画像に近いものとなってしまうためである。この場
合スライス番号i+1の画像と補間画像がほとんど同じ
になっている。これにより、折角補間しても補間による
スムージングの効果があまり生じず段差状の表示となっ
てしまう。
可能であるが、ある注目する領域(頭蓋骨など)を2値
化処理により抽出し3次元表示するときに、上下スライ
ス画像の間隔や画像の相違が大きいときには、3次元表
示した画像に段差縞模様、すなわちアーチファクトが生
じやすい。アーチフェクトが生じるのは、具体的には図
8に示すように、補間画像が上下スライス画像のいずれ
かの画像に近いものとなってしまうためである。この場
合スライス番号i+1の画像と補間画像がほとんど同じ
になっている。これにより、折角補間しても補間による
スムージングの効果があまり生じず段差状の表示となっ
てしまう。
【0012】(2)の方法は、上記した距離画像を用い
て補間画像を生成するので、補間画像における対しきい
値の疑似的な画像値は確実に上下スライス画像の中間的
な値となり、補間によるスムージングの効果が確実に奏
されアーチフェクトが生じにくい。しかし、この方法で
は、距離画像を生成するのに大変な計算時間が掛かる
上、原スライス画像から、2値画像を生成し、2値画像
をさらに距離画像に変換し、変換した上下の距離画像を
内挿補間して補間画像を求め、さらに、再び2値化して
対象の3次元画像に供するようにしているので、計算機
の計算時間が長くなり、また使用メモリ領域も非常に大
きいものとなってしまう。すなわちこの方法はアルゴリ
ズムが複雑で、極めて大きなCPU資源やメモリ資源を
要するものである。
て補間画像を生成するので、補間画像における対しきい
値の疑似的な画像値は確実に上下スライス画像の中間的
な値となり、補間によるスムージングの効果が確実に奏
されアーチフェクトが生じにくい。しかし、この方法で
は、距離画像を生成するのに大変な計算時間が掛かる
上、原スライス画像から、2値画像を生成し、2値画像
をさらに距離画像に変換し、変換した上下の距離画像を
内挿補間して補間画像を求め、さらに、再び2値化して
対象の3次元画像に供するようにしているので、計算機
の計算時間が長くなり、また使用メモリ領域も非常に大
きいものとなってしまう。すなわちこの方法はアルゴリ
ズムが複雑で、極めて大きなCPU資源やメモリ資源を
要するものである。
【0013】本発明は、このような実情を考慮してなさ
れたもので、高速処理が可能で、かつアーチファクトが
生じにくいスライス画像のスライス間補間処理方法及び
装置を提供することを目的とする。
れたもので、高速処理が可能で、かつアーチファクトが
生じにくいスライス画像のスライス間補間処理方法及び
装置を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1に対応する発明は、スライス画像のスライ
ス間補間処理方法において、複数のスライス画像に対
し、その注目領域を抽出可能なしきい値で2値化処理す
る2値化ステップと、2値化ステップにて2値化された
連続するスライス画像において、注目領域の境界座標を
各々検出する境界検出ステップと、この検出された各ス
ライス画像の境界座標を用いて、連続するスライス画像
の中間に位置するスライス間補間画像の境界座標を算出
する補間画像境界算出ステップと、スライス間補間画像
の境界座標を用い、注目領域についてのスライス間補間
画像を生成する補間画像生成ステップとを有するスライ
ス画像のスライス間補間処理方法である。
に、請求項1に対応する発明は、スライス画像のスライ
ス間補間処理方法において、複数のスライス画像に対
し、その注目領域を抽出可能なしきい値で2値化処理す
る2値化ステップと、2値化ステップにて2値化された
連続するスライス画像において、注目領域の境界座標を
各々検出する境界検出ステップと、この検出された各ス
ライス画像の境界座標を用いて、連続するスライス画像
の中間に位置するスライス間補間画像の境界座標を算出
する補間画像境界算出ステップと、スライス間補間画像
の境界座標を用い、注目領域についてのスライス間補間
画像を生成する補間画像生成ステップとを有するスライ
ス画像のスライス間補間処理方法である。
【0015】本発明は、このような手法をとることによ
り、注目領域に対して2値化レベルにおいて、連続する
スライス画像の中間的な画像を確実に補間画像として得
ることができるとともに、中間的な画像を生成すること
なく最低数の処理ステップで補間画像を生成できるの
で、高速及び省メモリでかつアーチファクトが生じにく
いスライス間補間処理を行うことができる。
り、注目領域に対して2値化レベルにおいて、連続する
スライス画像の中間的な画像を確実に補間画像として得
ることができるとともに、中間的な画像を生成すること
なく最低数の処理ステップで補間画像を生成できるの
で、高速及び省メモリでかつアーチファクトが生じにく
いスライス間補間処理を行うことができる。
【0016】次に、請求項2に対応する発明は、請求項
1に対応する発明において、境界検出ステップにおいて
は、スライス画像がxy平面上に存在するときに、y座
標固定−x方向走査により検出された各y座標について
の始点及び終点と、x座標固定−y方向走査により検出
された各x座標についての始点及び終点とを境界座標と
するスライス画像のスライス間補間処理方法である。
1に対応する発明において、境界検出ステップにおいて
は、スライス画像がxy平面上に存在するときに、y座
標固定−x方向走査により検出された各y座標について
の始点及び終点と、x座標固定−y方向走査により検出
された各x座標についての始点及び終点とを境界座標と
するスライス画像のスライス間補間処理方法である。
【0017】本発明は、このような手法をとることによ
り、請求項1に対応する発明と同様な作用効果を奏する
他、確実にスライス間補間画像の境界座標を得ることが
できる。
り、請求項1に対応する発明と同様な作用効果を奏する
他、確実にスライス間補間画像の境界座標を得ることが
できる。
【0018】また、請求項3に対応する発明は、スライ
ス画像のスライス間補間処理装置において、複数のスラ
イス画像に対し、その注目領域を抽出可能なしきい値で
2値化処理する2値化処理手段と、2値化処理手段にて
2値化された連続するスライス画像において、注目領域
の境界座標を各々検出する境界検出手段と、この検出さ
れた各スライス画像の境界座標を用いて、連続するスラ
イス画像の中間に位置するスライス間補間画像の境界座
標を算出する補間画像境界算出手段と、スライス間補間
画像の境界座標を用い、注目領域についてのスライス間
補間画像を生成する補間画像生成手段とを備えたスライ
ス画像のスライス間補間処理装置である。
ス画像のスライス間補間処理装置において、複数のスラ
イス画像に対し、その注目領域を抽出可能なしきい値で
2値化処理する2値化処理手段と、2値化処理手段にて
2値化された連続するスライス画像において、注目領域
の境界座標を各々検出する境界検出手段と、この検出さ
れた各スライス画像の境界座標を用いて、連続するスラ
イス画像の中間に位置するスライス間補間画像の境界座
標を算出する補間画像境界算出手段と、スライス間補間
画像の境界座標を用い、注目領域についてのスライス間
補間画像を生成する補間画像生成手段とを備えたスライ
ス画像のスライス間補間処理装置である。
【0019】本発明は、このような手段を設けたことに
より、請求項1に対応する発明と同様な作用効果を奏す
る。
より、請求項1に対応する発明と同様な作用効果を奏す
る。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。
て説明する。
【0021】この本実施例の医用スライス画像のスライ
ス間補間処理方法では、まず、スライス画像を注目領域
を抽出できるしきい値で2値画像に変換する。次に、上
下の2値画像をXおよびY方向に、一方向から走査し
て、各X座標およびY座標における、データ値1が存在
する領域の始点と終点を求める。上下スライス画像の各
X座標、Y座標の始点と終点を内挿補間して、補間画像
の始点と終点を求める。そして、補間画像の始点と終点
の間にデータ値1を設定し補間画像を求めるものであ
る。
ス間補間処理方法では、まず、スライス画像を注目領域
を抽出できるしきい値で2値画像に変換する。次に、上
下の2値画像をXおよびY方向に、一方向から走査し
て、各X座標およびY座標における、データ値1が存在
する領域の始点と終点を求める。上下スライス画像の各
X座標、Y座標の始点と終点を内挿補間して、補間画像
の始点と終点を求める。そして、補間画像の始点と終点
の間にデータ値1を設定し補間画像を求めるものであ
る。
【0022】図1は本発明の実施の形態に係る医用スラ
イス画像のスライス間補間処理装置の一例を示す構成図
であり、本装置は、例えば磁気ディスク等の記録媒体に
記録されたプログラムを読み込み、このプログラムによ
って動作が制御される計算機によって実現される。
イス画像のスライス間補間処理装置の一例を示す構成図
であり、本装置は、例えば磁気ディスク等の記録媒体に
記録されたプログラムを読み込み、このプログラムによ
って動作が制御される計算機によって実現される。
【0023】医用スライス画像のスライス間補間処理装
置本体21は、ワークステーションやパソコン等の計算
機からなり、注目する領域の3次元画像や各種中間画
像,データ等を表示するCRT等の表示装置22に接続
されている。
置本体21は、ワークステーションやパソコン等の計算
機からなり、注目する領域の3次元画像や各種中間画
像,データ等を表示するCRT等の表示装置22に接続
されている。
【0024】また特に図示しないが、スライス間補間処
理装置本体21は、医用スライス画像を撮影可能なC
T、MRIなどの撮影装置と接続され、そのスライス画
像が入力部23に入力されデータ保存部24に保存され
る。なお、スライス間補間処理装置本体21はCT、M
RIなどの内部に設けられる構成であってもよい。
理装置本体21は、医用スライス画像を撮影可能なC
T、MRIなどの撮影装置と接続され、そのスライス画
像が入力部23に入力されデータ保存部24に保存され
る。なお、スライス間補間処理装置本体21はCT、M
RIなどの内部に設けられる構成であってもよい。
【0025】入力部23に入力されたスライス画像は2
値化処理部25により2値化され、データ保存部24に
より保存されるようになっている。また、このデータ保
存部24は、各種データを保存し、補間画像作成部26
や3次元画像合成部27が行う処理において記憶装置と
しての役割を果たす。
値化処理部25により2値化され、データ保存部24に
より保存されるようになっている。また、このデータ保
存部24は、各種データを保存し、補間画像作成部26
や3次元画像合成部27が行う処理において記憶装置と
しての役割を果たす。
【0026】また、特に図示しないが、スライス間補間
処理装置本体21には、入力部23、データ保存部2
4、2値化処理部25、補間画像作成部26及び3次元
画像合成部27の動作を調整し制御する制御手段が設け
られている。
処理装置本体21には、入力部23、データ保存部2
4、2値化処理部25、補間画像作成部26及び3次元
画像合成部27の動作を調整し制御する制御手段が設け
られている。
【0027】補間画像作成部26は、入力部23から入
力され2値化処理部25により2値化されたスライス画
像に基づき、スライス間補間画像を作成し、データ保存
部24に保存するものであって、スライス画像操作部2
8、始終点補間部29及びデータ点設定部30を備えて
いる。
力され2値化処理部25により2値化されたスライス画
像に基づき、スライス間補間画像を作成し、データ保存
部24に保存するものであって、スライス画像操作部2
8、始終点補間部29及びデータ点設定部30を備えて
いる。
【0028】スライス画像走査部28は、2値化された
スライス画像をx方向及びy方向に走査し、各y、x座
標値におけるデータ値1の始点と終点を検出する。
スライス画像をx方向及びy方向に走査し、各y、x座
標値におけるデータ値1の始点と終点を検出する。
【0029】始終点補間部29は、上下のスライス画像
の各x、y座標値におけるデータ値1の始点と終点及び
スライス間補間画像との距離比を用いて内挿補間を行
い、スライス間補間画像の各x、y座標値におけるデー
タ値1の始点と終点を演算する。
の各x、y座標値におけるデータ値1の始点と終点及び
スライス間補間画像との距離比を用いて内挿補間を行
い、スライス間補間画像の各x、y座標値におけるデー
タ値1の始点と終点を演算する。
【0030】データ点設定部30は、始終点補間部29
で演算された補間画像の各x、y座標値における始点と
終点との間にデータ値1を設定し、2値画像からなるス
ライス間補間画像を作成する。
で演算された補間画像の各x、y座標値における始点と
終点との間にデータ値1を設定し、2値画像からなるス
ライス間補間画像を作成する。
【0031】3次元画像合成部27は、データ保存部2
4に保存されている各スライス画像及び作成されたスラ
イス間補間画像から注目する領域の3次元画像を作成
し、表示装置22に表示する。
4に保存されている各スライス画像及び作成されたスラ
イス間補間画像から注目する領域の3次元画像を作成
し、表示装置22に表示する。
【0032】次に、以上のように構成された本発明の実
施の形態に係る医用スライス画像のスライス間補間処理
装置の動作について説明する。
施の形態に係る医用スライス画像のスライス間補間処理
装置の動作について説明する。
【0033】図2は本実施形態のスライス間補間処理装
置の動作を示す流れ図である。
置の動作を示す流れ図である。
【0034】まず、CT等においてスライス画像が撮影
され、入力部23を介してスライス間補間処理装置本体
に取り込まれる(ST1)。取り込まれたスライス画像
の例を図3に示す。
され、入力部23を介してスライス間補間処理装置本体
に取り込まれる(ST1)。取り込まれたスライス画像
の例を図3に示す。
【0035】図3は上下のスライス画像の画像値を示す
図である。
図である。
【0036】同図において、スライス番号iの画像1、
補間画像の作成予定位置2、スライス番号i+1の画像
3、画素値4、しきい値処理したときの抽出領域5が示
されている。このときの画像値(画素値)は、例えば輝
度データに対応し、0〜255の階調で表現されるもの
である。また、同図では各画像においてx×yが8×8
の画素から構成された例が示されている。z方向は、画
像のスライス方向を示す。
補間画像の作成予定位置2、スライス番号i+1の画像
3、画素値4、しきい値処理したときの抽出領域5が示
されている。このときの画像値(画素値)は、例えば輝
度データに対応し、0〜255の階調で表現されるもの
である。また、同図では各画像においてx×yが8×8
の画素から構成された例が示されている。z方向は、画
像のスライス方向を示す。
【0037】次に、取り込まれたスライス画像が2値化
処理部25によって2値化される(ST2)。
処理部25によって2値化される(ST2)。
【0038】図4は上下のスライス画像及び作成される
スライス間補間画像の2値データを示す図である。
スライス間補間画像の2値データを示す図である。
【0039】同図は、図3に対応するものであり、スラ
イス番号iの2値画像6、生成された補間画像7、スラ
イス番号i+1の2値画像8、補間画像におけるしきい
値処理された抽出領域9が示されている。
イス番号iの2値画像6、生成された補間画像7、スラ
イス番号i+1の2値画像8、補間画像におけるしきい
値処理された抽出領域9が示されている。
【0040】つまり、ステップST2において、図3に
示すスライス番号iとi+1の濃淡画像データ1,3を
注目領域を抽出可能なある一定のしきい値(この場合1
00)で2値化処理された結果が図4の2値画像6,8
である。
示すスライス番号iとi+1の濃淡画像データ1,3を
注目領域を抽出可能なある一定のしきい値(この場合1
00)で2値化処理された結果が図4の2値画像6,8
である。
【0041】スライス画像が2値化された後、補間画像
作成処理が開始されるが、まず図2のステップ3におい
てすべての補間画像が作成済みか否かが判断される。こ
こで、補間処理を行う画像であれば、最初はステップS
T4に進み、ステップST4〜ST10の処理が実行さ
れて1枚目のスライス間補間画像が作成される。
作成処理が開始されるが、まず図2のステップ3におい
てすべての補間画像が作成済みか否かが判断される。こ
こで、補間処理を行う画像であれば、最初はステップS
T4に進み、ステップST4〜ST10の処理が実行さ
れて1枚目のスライス間補間画像が作成される。
【0042】まず、図4に示すような、作成対象となる
補間画像の上下のスライス画像であるスライス番号iの
2値画像6及びスライス番号i+1の2値画像8が取り
出される(ST4)。
補間画像の上下のスライス画像であるスライス番号iの
2値画像6及びスライス番号i+1の2値画像8が取り
出される(ST4)。
【0043】次に、y座標を固定して、X方向への走査
が行われ画素値=1の始点と終点が検出される(ST
5)。例えば図4の2値画像6においては、まず、スラ
イス番号iのy座標値=1の画素をx座標の正方向に走
査して、画素値=1であるx座標の始点PSiと終点P
Eiを求める。以下、各y座標値について同様な処理が
される。また例えば2値画像8においては、まず、スラ
イス番号i+lのy座標値=1の画素をx座標の正方向
に走査して、画素値=1であるx座標の始点PSi+1 と
終点PEi+1 を求め、以下、同様に各y座標値について
の始点、終点が求められる。
が行われ画素値=1の始点と終点が検出される(ST
5)。例えば図4の2値画像6においては、まず、スラ
イス番号iのy座標値=1の画素をx座標の正方向に走
査して、画素値=1であるx座標の始点PSiと終点P
Eiを求める。以下、各y座標値について同様な処理が
される。また例えば2値画像8においては、まず、スラ
イス番号i+lのy座標値=1の画素をx座標の正方向
に走査して、画素値=1であるx座標の始点PSi+1 と
終点PEi+1 を求め、以下、同様に各y座標値について
の始点、終点が求められる。
【0044】次に、上下のスライス2値画像6,8と、
補間画像7との間のそれぞれの距離l,mを用い、補間
画像7の各y座標における始点PS及び終点PEが
(1)式、(2)式により求められる(ST6)。これ
は補間画像と上下の画像間の間隔比l,mを用いた内挿
補間である。
補間画像7との間のそれぞれの距離l,mを用い、補間
画像7の各y座標における始点PS及び終点PEが
(1)式、(2)式により求められる(ST6)。これ
は補間画像と上下の画像間の間隔比l,mを用いた内挿
補間である。
【0045】 PS=(mPSi+lPSi+1 )/(l+m) …(1) PE=(mPEi+lPEi+1 )/(l+m) …(2) 次に、補間画像の各y座標におけるx座標の画素値を、
対応する始点PSから終点PEの間のx座標のデータ値
を1とし、その他のデータ値が0とされる(ST7)。
対応する始点PSから終点PEの間のx座標のデータ値
を1とし、その他のデータ値が0とされる(ST7)。
【0046】以上の処理により補間画像の一部分が生成
されるが、y座標を固定したX方向への走査のみでは、
補間画像の全画像情報を得ることはできない。例えば図
4のy=7の座標では、2値画像6においてはxy座標
(4,7)、(7,7)においてそれぞれ始点と終点が
検出されるが、2値画像8では始点及び終点は検出され
ない。このように2値画像8での始点及び終点のx座標
が存在しない状態にあるとき、始点及び終点のx座標が
例えばそれぞれ零であるとして計算すると、(1)式及
び(2)式で求めた始点PS及び終点PEの値は不適切
なものとなる。そこで、このように2値画像6,8のい
ずれか一方に始点及び終点のx座標が存在しないy座標
においては、データ値1となる領域を生成させないよう
にしなければならない。しかし、x座標固定−y方向走
査を考慮して、補間画像7を生成すれば、以下説明する
ように、上記例のy=7の座標でも、データ点を生成す
ることができ、より正確な補間を実現することができ
る。
されるが、y座標を固定したX方向への走査のみでは、
補間画像の全画像情報を得ることはできない。例えば図
4のy=7の座標では、2値画像6においてはxy座標
(4,7)、(7,7)においてそれぞれ始点と終点が
検出されるが、2値画像8では始点及び終点は検出され
ない。このように2値画像8での始点及び終点のx座標
が存在しない状態にあるとき、始点及び終点のx座標が
例えばそれぞれ零であるとして計算すると、(1)式及
び(2)式で求めた始点PS及び終点PEの値は不適切
なものとなる。そこで、このように2値画像6,8のい
ずれか一方に始点及び終点のx座標が存在しないy座標
においては、データ値1となる領域を生成させないよう
にしなければならない。しかし、x座標固定−y方向走
査を考慮して、補間画像7を生成すれば、以下説明する
ように、上記例のy=7の座標でも、データ点を生成す
ることができ、より正確な補間を実現することができ
る。
【0047】つまり、x座標固定−y方向走査を例えば
x=6固定で行うと、2値画像6においてはxy座標
(6,1)、(6,8)、2値画像8においては(6,
1)、(6,6)で始点及び終点が検出されるため、y
座標固定の場合と同様な処理を実行すると、補間画像に
おいて座標(6,7)にデータ値1が設定されることと
なる。つまり、y座標固定−x方向走査だけでは得られ
なかった補間画像上の点がx座標固定−y方向走査をも
実行することで得られることになる。
x=6固定で行うと、2値画像6においてはxy座標
(6,1)、(6,8)、2値画像8においては(6,
1)、(6,6)で始点及び終点が検出されるため、y
座標固定の場合と同様な処理を実行すると、補間画像に
おいて座標(6,7)にデータ値1が設定されることと
なる。つまり、y座標固定−x方向走査だけでは得られ
なかった補間画像上の点がx座標固定−y方向走査をも
実行することで得られることになる。
【0048】したがって、図2の流れ図において、ステ
ップST8〜ST10でx座標固定−y方向走査の処理
を実行する。
ップST8〜ST10でx座標固定−y方向走査の処理
を実行する。
【0049】まず、スライス番号iとi+1のx座標値
が固定され、画素がy座標の正方向に走査され、P
Si、PEi、PSi+1 、PEi+1 が求められる(ST
8)。次いで、ステップST6と同様にして補間画像の
各x座標に対するPSとPEが求められる(ST9)。
が固定され、画素がy座標の正方向に走査され、P
Si、PEi、PSi+1 、PEi+1 が求められる(ST
8)。次いで、ステップST6と同様にして補間画像の
各x座標に対するPSとPEが求められる(ST9)。
【0050】そして、補間画像の各x座標に対して始点
PSから終点PEのy座標の間の画素値が1に設定され
る(ST10)。このときの画素値の設定は、各始点P
S〜終点PE間のデータ値を1に設定するのみであり、
他の画素をデータ値0にすることはしない。つまり、ス
テップST6で得られた始点〜終点間と、ステップST
8で得られた始点〜終点間のOR条件(論理和条件)で
データ値1を設定することになる。
PSから終点PEのy座標の間の画素値が1に設定され
る(ST10)。このときの画素値の設定は、各始点P
S〜終点PE間のデータ値を1に設定するのみであり、
他の画素をデータ値0にすることはしない。つまり、ス
テップST6で得られた始点〜終点間と、ステップST
8で得られた始点〜終点間のOR条件(論理和条件)で
データ値1を設定することになる。
【0051】このようにして、スライス間補間画像が作
成されると、ステップST3に戻り、次に補間画像が作
成されるか否かが再び判定される。
成されると、ステップST3に戻り、次に補間画像が作
成されるか否かが再び判定される。
【0052】そして、全補間画像作成が終了していれ
ば、ステップST11に進み、スライス画像及びスライ
ス間補間画像から注目領域の3次元画像が作成され(S
T11)、表示されて(ST12)終了する。
ば、ステップST11に進み、スライス画像及びスライ
ス間補間画像から注目領域の3次元画像が作成され(S
T11)、表示されて(ST12)終了する。
【0053】以上の処理において、例えば図3のスライ
ス番号iの濃淡画像1とスライス番号i+1の濃淡画像
3に対して補間画像を作成すると、図4に示す補間画像
7が得られる。このとき抽出される領域は、太線で示す
抽出領域9である。図4の各抽出領域をボクセルの立体
図で示すと図5となる。
ス番号iの濃淡画像1とスライス番号i+1の濃淡画像
3に対して補間画像を作成すると、図4に示す補間画像
7が得られる。このとき抽出される領域は、太線で示す
抽出領域9である。図4の各抽出領域をボクセルの立体
図で示すと図5となる。
【0054】図5は本実施形態のスライス間補間処理装
置により補間処理した画像を用い、しきい値処理による
領域抽出をしたときのボクセル立体図の模式図である。
置により補間処理した画像を用い、しきい値処理による
領域抽出をしたときのボクセル立体図の模式図である。
【0055】同図においては、スライス番号iの2値画
像6とスライス番号iの画像10、生成された補間画像
7と補間画像11、スライス番号i+1の2値画像8と
スライス番号i+1の画像12とが対応している。
像6とスライス番号iの画像10、生成された補間画像
7と補間画像11、スライス番号i+1の2値画像8と
スライス番号i+1の画像12とが対応している。
【0056】図5に示すように、本実施形態の方法で
は、スライス番号iとi+1の形状差(段差)が補間画
像により取り除かれている。従来技術で示した図8と比
較するとその差は明確である。さらに、本実施形態の方
法で得られた補間画像を用いた3次元画像を図6に示
す。
は、スライス番号iとi+1の形状差(段差)が補間画
像により取り除かれている。従来技術で示した図8と比
較するとその差は明確である。さらに、本実施形態の方
法で得られた補間画像を用いた3次元画像を図6に示
す。
【0057】図6は頭部X線CTを本実施形態の補間処
理装置で補間しディスプレー上に3次元表示した中間調
画像を写真印刷して示す図である。図6(a)は本実施
例によるもの、図6(b)は比較例であって、従来技術
(1)によるものである。
理装置で補間しディスプレー上に3次元表示した中間調
画像を写真印刷して示す図である。図6(a)は本実施
例によるもの、図6(b)は比較例であって、従来技術
(1)によるものである。
【0058】同図に示されるように、本実施形態の方法
を適用した場合には、アーチファクトがほとんど生じて
おらず、一方、従来技術(1)の方法では、アーチファ
クトが生じている。
を適用した場合には、アーチファクトがほとんど生じて
おらず、一方、従来技術(1)の方法では、アーチファ
クトが生じている。
【0059】上述したように、本発明の実施の形態に係
る医用スライス画像のスライス間補間処理方法及び装置
は、スライス画像を2値化し、各2値画像のy座標固定
−x方向走査及びx座標固定−y方向走査により検出さ
れた始点及び終点に基づき、2値化されたスライス補間
画像を作成するようにしたので、高速処理が可能で、か
つアーチファクトが生じにくい医用スライス画像を生成
するためのスライス間補間画像を提供することができ
る。
る医用スライス画像のスライス間補間処理方法及び装置
は、スライス画像を2値化し、各2値画像のy座標固定
−x方向走査及びx座標固定−y方向走査により検出さ
れた始点及び終点に基づき、2値化されたスライス補間
画像を作成するようにしたので、高速処理が可能で、か
つアーチファクトが生じにくい医用スライス画像を生成
するためのスライス間補間画像を提供することができ
る。
【0060】つまり、本実施形態の方法よれば、図5に
示すようにスライス番号iとi+1の形状差(段差)が
補間により取り除かれ、これを用いた3次元画像でも図
6で示したように、アーチファクトがほとんど生じな
い。
示すようにスライス番号iとi+1の形状差(段差)が
補間により取り除かれ、これを用いた3次元画像でも図
6で示したように、アーチファクトがほとんど生じな
い。
【0061】また、アーチファクトが生じにくいスライ
ス間補間画像を提供できる従来技術(2)では、原画像
→2値画像→距離画像と変換し、距離画像から、補間画
像を生成し、3次元表示するときには、補間画像を含む
距離画像をさらに2値化処理し、極めて複雑なアルゴリ
ズムであるため、計算時間を短くし及び使用メモリを少
なくするのが困難であった。これに対し、本実施形態で
は、原画像を2値化処理した画像から、補間画像を生成
し、生成した補間画像をそのまま3次元表示に使用でき
るので、アーチファクトが生じにくいスライス間補間画
像としつつ、かつ従来より計算時間を大幅に短縮でき、
メモリの使用量を少なくすることができる。
ス間補間画像を提供できる従来技術(2)では、原画像
→2値画像→距離画像と変換し、距離画像から、補間画
像を生成し、3次元表示するときには、補間画像を含む
距離画像をさらに2値化処理し、極めて複雑なアルゴリ
ズムであるため、計算時間を短くし及び使用メモリを少
なくするのが困難であった。これに対し、本実施形態で
は、原画像を2値化処理した画像から、補間画像を生成
し、生成した補間画像をそのまま3次元表示に使用でき
るので、アーチファクトが生じにくいスライス間補間画
像としつつ、かつ従来より計算時間を大幅に短縮でき、
メモリの使用量を少なくすることができる。
【0062】なお、本発明は、上記各実施の形態に限定
されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に
変形することが可能である。
されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に
変形することが可能である。
【0063】また、上記実施形態で説明したアルゴリズ
ムにおいては、各2値画像6,8についてy座標固定−
x方向走査もしくはx座標固定−y方向走査をすべて行
ってから補間画像の始点及び終点演算を行うようなアル
ゴリズムとしたが、本発明はこのような手順に限られる
ものではない。例えば、ある固定y座標について、x方
向走査、補間画像の始点及び終点演算、画素値の設定を
行い、それから次の固定y座標について同処理を実行す
るような流れとしてもよい。また、x座標固定の場合も
同様な処理としてもよい。
ムにおいては、各2値画像6,8についてy座標固定−
x方向走査もしくはx座標固定−y方向走査をすべて行
ってから補間画像の始点及び終点演算を行うようなアル
ゴリズムとしたが、本発明はこのような手順に限られる
ものではない。例えば、ある固定y座標について、x方
向走査、補間画像の始点及び終点演算、画素値の設定を
行い、それから次の固定y座標について同処理を実行す
るような流れとしてもよい。また、x座標固定の場合も
同様な処理としてもよい。
【0064】このように、境界座標検出に関する演算手
順自体には種々の変形例が考えられる。
順自体には種々の変形例が考えられる。
【0065】また、図2のステップST10において
は、検出すべき注目領域が画像内の所定領域に存在する
もの,つまり一定の境界で囲まれた内側領域内がデータ
値1となる状態であったため、OR条件(論理和条件)
でデータ値1を設定するようにした。しかし、逆に注目
領域が一定の境界で囲まれた外側がデータ値1で一定の
境界で囲まれた内側がデータ値0となる場合では、アー
チフェクトを打ち消す補間画像を得るためには図2のス
テップST10においてAND条件(論理積条件)でデ
ータ値1を設定する必要がある。つまり、本発明はこの
ようにAND条件(論理積条件)でデータ値1を設定す
る場合も含むものであり、注目領域の状態に応じてステ
ップST10におけるOR条件とAND条件を切り換え
るようにしてもよい。
は、検出すべき注目領域が画像内の所定領域に存在する
もの,つまり一定の境界で囲まれた内側領域内がデータ
値1となる状態であったため、OR条件(論理和条件)
でデータ値1を設定するようにした。しかし、逆に注目
領域が一定の境界で囲まれた外側がデータ値1で一定の
境界で囲まれた内側がデータ値0となる場合では、アー
チフェクトを打ち消す補間画像を得るためには図2のス
テップST10においてAND条件(論理積条件)でデ
ータ値1を設定する必要がある。つまり、本発明はこの
ようにAND条件(論理積条件)でデータ値1を設定す
る場合も含むものであり、注目領域の状態に応じてステ
ップST10におけるOR条件とAND条件を切り換え
るようにしてもよい。
【0066】また、実施形態に記載した手法は、計算機
に実行させることができるプログラムとして、例えば磁
気ディスク(フロッピーディスク、ハードディスク
等)、光ディスク(CD−ROM、DVD等)、半導体
メモリ等の記憶媒体に格納し、また通信媒体により伝送
して頒布することもできる。本装置を実現する計算機
は、記憶媒体に記録されたプログラムを読み込み、この
プログラムによって動作が制御されることにより上述し
た処理を実行する。
に実行させることができるプログラムとして、例えば磁
気ディスク(フロッピーディスク、ハードディスク
等)、光ディスク(CD−ROM、DVD等)、半導体
メモリ等の記憶媒体に格納し、また通信媒体により伝送
して頒布することもできる。本装置を実現する計算機
は、記憶媒体に記録されたプログラムを読み込み、この
プログラムによって動作が制御されることにより上述し
た処理を実行する。
【0067】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、高
速処理が可能で、かつアーチファクトが生じにくいスラ
イス画像のスライス間補間処理方法及び装置を提供する
ことができる。
速処理が可能で、かつアーチファクトが生じにくいスラ
イス画像のスライス間補間処理方法及び装置を提供する
ことができる。
【図1】本発明の実施の形態に係るスライス画像のスラ
イス間補間処理装置の一例を示す構成図。
イス間補間処理装置の一例を示す構成図。
【図2】同実施形態のスライス間補間処理装置の動作を
示す流れ図。
示す流れ図。
【図3】上下のスライス画像の画像値を示す図。
【図4】上下のスライス画像及び作成されるスライス間
補間画像の2値データを示す図。
補間画像の2値データを示す図。
【図5】同実施形態のスライス間補間処理装置により補
間処理した画像を用い、しきい値処理による領域抽出を
したときのボクセル立体図の模式図。
間処理した画像を用い、しきい値処理による領域抽出を
したときのボクセル立体図の模式図。
【図6】頭部X線CTを本実施形態の補間処理装置で補
間しディスプレー上に3次元表示した中間調画像を写真
印刷して示す図。
間しディスプレー上に3次元表示した中間調画像を写真
印刷して示す図。
【図7】従来技術(1)によるスライス間補間画像の生
成を説明する図。
成を説明する図。
【図8】従来技術(1)により補間処理した画像を用
い、しきい値処理による領域抽出をしたときのボクセル
立体図の模式図。
い、しきい値処理による領域抽出をしたときのボクセル
立体図の模式図。
1…スライス番号iの画像 3…スライス番号i+1の画像 4…画素値 5…しきい値処理したときの抽出領域 6…スライス番号iの2値画像 7…生成された補間画像 8…スライス番号i+1の2値画像 9…補間画像におけるしきい値処理された抽出領域 10…スライス番号iの画像 11…補間画像 12…スライス番号i+1の画像 21…スライス間補間処理装置本体 22…表示装置 23…入力部 24…データ保存部 25…2値化処理部 26…補間画像作成部 27…3次元画像合成部
Claims (3)
- 【請求項1】 スライス画像のスライス間補間処理方法
において、 複数のスライス画像に対し、その注目領域を抽出可能な
しきい値で2値化処理する2値化ステップと、 前記2値化ステップにて2値化された連続するスライス
画像において、前記注目領域の境界座標を各々検出する
境界検出ステップと、 この検出された各スライス画像の境界座標を用いて、前
記連続するスライス画像の中間に位置するスライス間補
間画像の境界座標を算出する補間画像境界算出ステップ
と、 前記スライス間補間画像の境界座標を用い、注目領域に
ついてのスライス間補間画像を生成する補間画像生成ス
テップとを有することを特徴とするスライス画像のスラ
イス間補間処理方法。 - 【請求項2】 前記境界検出ステップにおいては、前記
スライス画像がxy平面上に存在するときに、y座標固
定−x方向走査により検出された各y座標についての始
点及び終点と、x座標固定−y方向走査により検出され
た各x座標についての始点及び終点とを前記境界座標と
することを特徴とする請求項1記載のスライス画像のス
ライス間補間処理方法。 - 【請求項3】 スライス画像のスライス間補間処理装置
において、 複数のスライス画像に対し、その注目領域を抽出可能な
しきい値で2値化処理する2値化処理手段と、 前記2値化処理手段にて2値化された連続するスライス
画像において、前記注目領域の境界座標を各々検出する
境界検出手段と、 この検出された各スライス画像の境界座標を用いて、前
記連続するスライス画像の中間に位置するスライス間補
間画像の境界座標を算出する補間画像境界算出手段と、 前記スライス間補間画像の境界座標を用い、注目領域に
ついてのスライス間補間画像を生成する補間画像生成手
段とを備えたことを特徴とするスライス画像のスライス
間補間処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8356687A JPH10188033A (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | スライス画像のスライス間補間処理方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8356687A JPH10188033A (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | スライス画像のスライス間補間処理方法及び装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10188033A true JPH10188033A (ja) | 1998-07-21 |
Family
ID=18450284
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8356687A Pending JPH10188033A (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | スライス画像のスライス間補間処理方法及び装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10188033A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008533554A (ja) * | 2005-01-27 | 2008-08-21 | アペリオ・テクノロジーズ・インコーポレイテッド | 三次元仮想スライドを可視化するためのシステム及び方法 |
-
1996
- 1996-12-27 JP JP8356687A patent/JPH10188033A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008533554A (ja) * | 2005-01-27 | 2008-08-21 | アペリオ・テクノロジーズ・インコーポレイテッド | 三次元仮想スライドを可視化するためのシステム及び方法 |
JP2012084158A (ja) * | 2005-01-27 | 2012-04-26 | Aperio Technologies Inc | 三次元仮想スライドを可視化するためのシステム及び方法 |
US8953859B2 (en) | 2005-01-27 | 2015-02-10 | Leica Biosystems Imaging, Inc. | Viewing three dimensional digital slides |
US9349208B2 (en) | 2005-01-27 | 2016-05-24 | Leica Biosystems Imaging, Inc. | Viewing three dimensional digital slides |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051206 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060125 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
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A02 | Decision of refusal |
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