JPS60165945A - 画像処理方式 - Google Patents
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- JPS60165945A JPS60165945A JP59021683A JP2168384A JPS60165945A JP S60165945 A JPS60165945 A JP S60165945A JP 59021683 A JP59021683 A JP 59021683A JP 2168384 A JP2168384 A JP 2168384A JP S60165945 A JPS60165945 A JP S60165945A
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Landscapes
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
- Processing Or Creating Images (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Image Analysis (AREA)
- Medical Treatment And Welfare Office Work (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は医療診断用デジタル画像処理に係り、とくにX
線CT像と核磁気共鳴INMH)C’ll’像などの複
数棟類の画像を総合的に処理して、1枚の画像では不可
能な軸度の商い医療診断を行なうに好適な画像処理方式
に関する。
線CT像と核磁気共鳴INMH)C’ll’像などの複
数棟類の画像を総合的に処理して、1枚の画像では不可
能な軸度の商い医療診断を行なうに好適な画像処理方式
に関する。
従来、複数種類の画像を用いて医療診断を行なう場合に
は、医帥がそれぞれの画像の特性を考慮して、複数種類
の画f家を並べたり重ねたりして衣示し、視覚により比
較検討して病巣を推定することが行なわれている。
は、医帥がそれぞれの画像の特性を考慮して、複数種類
の画f家を並べたり重ねたりして衣示し、視覚により比
較検討して病巣を推定することが行なわれている。
例えばX線CT像とN M H,−(” ’II’ i
遼は、人体内部の性質の異なる情報を表現している。X
椋CT像は人体谷部のX線吸収率を測足し、その分布を
濃淡の=塚として表わしたものであシ、一方NM1(、
−CTは人体各部のプロトン密度や緩オU時間(プロト
ンの他原子との結合状特によシ変化する物理量)を測定
し、その分布を濃淡の画像として表わしたものであるI
L、 Kaufman、NuclearMagnet
ic R,esonance Imaging in
Medicine。
遼は、人体内部の性質の異なる情報を表現している。X
椋CT像は人体谷部のX線吸収率を測足し、その分布を
濃淡の=塚として表わしたものであシ、一方NM1(、
−CTは人体各部のプロトン密度や緩オU時間(プロト
ンの他原子との結合状特によシ変化する物理量)を測定
し、その分布を濃淡の画像として表わしたものであるI
L、 Kaufman、NuclearMagnet
ic R,esonance Imaging in
Medicine。
Igaku −5hoin r New York ′
Tokyo、 1981 )。
Tokyo、 1981 )。
医師は、患者の同一部位の例えばxscT像と緩和時間
のNMR−CT像を見比べて、癌などの病巣を診断する
。そこでは各々の画像だけでは得られない、複数の画像
が存在することにより始めて診断が可能となる新しい知
見を得るための努力がなされる。
のNMR−CT像を見比べて、癌などの病巣を診断する
。そこでは各々の画像だけでは得られない、複数の画像
が存在することにより始めて診断が可能となる新しい知
見を得るための努力がなされる。
しかし、このような異なる種類の画引壁を比較検討して
診断を行なう場合、以下に示すような微妙な病巣を正確
に人間の目で分離するのは非常に困邸である。第1図に
異種類の画像の中に含まれる病巣とその周辺の領域の′
#淡関係の例を示す。このような場合には、画像Aと画
像Bいずれの画1象を見ても正常領域と病巣はほとんど
同じ濃度であり、それぞれの画像だけからは区別をする
ことは不可能であるが、両L[+11像を併用すること
によシ、両画像が同時に低濃度を示す領域が病巣として
、はつきり区別することができる。
診断を行なう場合、以下に示すような微妙な病巣を正確
に人間の目で分離するのは非常に困邸である。第1図に
異種類の画像の中に含まれる病巣とその周辺の領域の′
#淡関係の例を示す。このような場合には、画像Aと画
像Bいずれの画1象を見ても正常領域と病巣はほとんど
同じ濃度であり、それぞれの画像だけからは区別をする
ことは不可能であるが、両L[+11像を併用すること
によシ、両画像が同時に低濃度を示す領域が病巣として
、はつきり区別することができる。
この例のように2種類の画像の濃度を診断情報として利
用する場合なら人間の頭で比較検討するこ七により両画
像を枕台的に解析することも可能であるが、3種類以上
の画像を用いたS@や、濃度だけでなく画素の周辺領域
の濃度分散イーなどの枕計鍛を考慮しての解析は人間に
は不可能である。
用する場合なら人間の頭で比較検討するこ七により両画
像を枕台的に解析することも可能であるが、3種類以上
の画像を用いたS@や、濃度だけでなく画素の周辺領域
の濃度分散イーなどの枕計鍛を考慮しての解析は人間に
は不可能である。
とくに第3次以上の統計量の差は、第2次統計量が同じ
であtLば人間の目で区別できないといわれているI
B、 JuJesz、 Experiments in
theVisu21 Perception at
Texture、ScientificAmerica
n+ I)I)34−43.1975 )。
であtLば人間の目で区別できないといわれているI
B、 JuJesz、 Experiments in
theVisu21 Perception at
Texture、ScientificAmerica
n+ I)I)34−43.1975 )。
本発明の目的は、異なった複数棟類の画像をわ0合的に
解析して、病巣の可能性を人+=+の目f視1に分かシ
易くする画像処理方式を提供することにある。
解析して、病巣の可能性を人+=+の目f視1に分かシ
易くする画像処理方式を提供することにある。
上述の目的を達成するため、本発明においては複数の画
引壁間で対応する画素の値の絹を元とする集合とその集
合に含まれる2個の元に対し距離を足載し、事前に設定
した病巣を代表する元とすべての画素との距離を計算し
て、これを病巣である可能性の強度として表現する。
引壁間で対応する画素の値の絹を元とする集合とその集
合に含まれる2個の元に対し距離を足載し、事前に設定
した病巣を代表する元とすべての画素との距離を計算し
て、これを病巣である可能性の強度として表現する。
この時事前に設定する病巣を代表する元は、医学的知識
を表現したものであり、例えば原発性肝癌、子宮頚癌な
ど疾病の部位、発生原因、種類などにより異なり、さら
に医学の進歩により変化するものである。このため本発
明では、病巣を代表する元を医師が画像上で病巣と診断
した領域の元から計算し、症例数の増加とともに医学的
知識の相反を向上させる方法をとることも可能である。
を表現したものであり、例えば原発性肝癌、子宮頚癌な
ど疾病の部位、発生原因、種類などにより異なり、さら
に医学の進歩により変化するものである。このため本発
明では、病巣を代表する元を医師が画像上で病巣と診断
した領域の元から計算し、症例数の増加とともに医学的
知識の相反を向上させる方法をとることも可能である。
さらに「対応する画素の111.の組を元とする集合」
の代わりに[対応する画素周辺領域の画業集合の杭計値
を元とする集合」に対して同一の処理を行なうことによ
シ、人間の目ではその特徴を把握することのできない3
次以上の統計量を用いて診断軸度を向上することも可能
である。
の代わりに[対応する画素周辺領域の画業集合の杭計値
を元とする集合」に対して同一の処理を行なうことによ
シ、人間の目ではその特徴を把握することのできない3
次以上の統計量を用いて診断軸度を向上することも可能
である。
以下、本発明の1実伽例を第2図から絹6図を用いて説
明する。第2図は、本発明による画像処理方式のlfi
成例である。全体システムの官埋や画像処理演算を行な
うコンピュータ100を中心に、処理対象となるいくつ
かの医用画像を蓄積する画像記憶装置200、医用画像
や画像処理演算の結果を表示するグラフィック・ディス
プレイ300、病巣領域等のディスプレイ上の位置を入
力するトラック・ボルル400、画像処理演算を高速で
処理するためのイメージ・プロセッサ500゜医用画像
データや各種の病巣の%徴に関する知識データを保存す
る磁気ディスク600.医師などのオペレータがコンピ
ュータ100への指示を入力するキーボード700から
構成する。医用自画としては、X線eT1象11やNM
R,−C’ll’より計量tl サi’L ルプロトン
密&f&12、鰹緩tll#tlj、I I i’+
)1家13、横緩和時間(’l”2] j家14、ポジ
トロンcT像15などすべての医用イメージング装置か
ら得られる画像が対象となる。
明する。第2図は、本発明による画像処理方式のlfi
成例である。全体システムの官埋や画像処理演算を行な
うコンピュータ100を中心に、処理対象となるいくつ
かの医用画像を蓄積する画像記憶装置200、医用画像
や画像処理演算の結果を表示するグラフィック・ディス
プレイ300、病巣領域等のディスプレイ上の位置を入
力するトラック・ボルル400、画像処理演算を高速で
処理するためのイメージ・プロセッサ500゜医用画像
データや各種の病巣の%徴に関する知識データを保存す
る磁気ディスク600.医師などのオペレータがコンピ
ュータ100への指示を入力するキーボード700から
構成する。医用自画としては、X線eT1象11やNM
R,−C’ll’より計量tl サi’L ルプロトン
密&f&12、鰹緩tll#tlj、I I i’+
)1家13、横緩和時間(’l”2] j家14、ポジ
トロンcT像15などすべての医用イメージング装置か
ら得られる画像が対象となる。
第2図の附成例における動作を第3図の流れ図を用いて
説明する。本発明では、画素の値のmを元とする果合と
2個の元に対する距離を定義するが、ここでは最も簡単
な例として実数体上のべりトル空間の場合について説明
する。
説明する。本発明では、画素の値のmを元とする果合と
2個の元に対する距離を定義するが、ここでは最も簡単
な例として実数体上のべりトル空間の場合について説明
する。
X線の吸収率分布を画像化したXmCT像をXI I
’+ J )、プロトン密度分布を画像化したNMR像
をX2111 J )、プロトンの縦緩和時間(T1)
分布を画像化したNMR,像をx、(i、j)とする〔
但し、j+Jは画素番号〕。この時、3種の画像−1で
張られる画素ベクトルは、X” ’ Xl + ”l
+ x3 )で表わされる。ここで任意の2ベクトルX
、、Xb間の距離を例えば、次のようにユークリッド距
離で定義する。
’+ J )、プロトン密度分布を画像化したNMR像
をX2111 J )、プロトンの縦緩和時間(T1)
分布を画像化したNMR,像をx、(i、j)とする〔
但し、j+Jは画素番号〕。この時、3種の画像−1で
張られる画素ベクトルは、X” ’ Xl + ”l
+ x3 )で表わされる。ここで任意の2ベクトルX
、、Xb間の距離を例えば、次のようにユークリッド距
離で定義する。
距ptW I Xs Xbl=1 1x*I Xbl1
2+(Xs2 ”bJ2+(Xs3−xbs)2X線C
’l”、NMR−CT (ρン、NMR−CTMl’、
)の3種類の画像を用いて総合診断しようとする医師等
のオペレータは、例えば肝癌や原発性肺癌などの診断の
目標をキーボード700よシ入力する。コンピュータ1
00は、事前に知識として☆B気ディスク600に蓄積
した、肝癌や原発性肺癌などを代表するベクトルを基準
ベクトルx。
2+(Xs2 ”bJ2+(Xs3−xbs)2X線C
’l”、NMR−CT (ρン、NMR−CTMl’、
)の3種類の画像を用いて総合診断しようとする医師等
のオペレータは、例えば肝癌や原発性肺癌などの診断の
目標をキーボード700よシ入力する。コンピュータ1
00は、事前に知識として☆B気ディスク600に蓄積
した、肝癌や原発性肺癌などを代表するベクトルを基準
ベクトルx。
として選択する。次に画素ベクトルXと基準ベクトルx
。の距離’j [j、 J )= lx xoIをすべ
ての画素(i、j)[ついて計算する。この新しく作ら
れた画像yri、j)は、いわば人体の各部が肝癌や原
発性肺癌などである可能性の強さを画素濃度として表わ
したものである。
。の距離’j [j、 J )= lx xoIをすべ
ての画素(i、j)[ついて計算する。この新しく作ら
れた画像yri、j)は、いわば人体の各部が肝癌や原
発性肺癌などである可能性の強さを画素濃度として表わ
したものである。
この病巣の可能性を#度表現した画像でも診断上有効で
あるが、さらに人間にとって状態を捕握し易い等高線画
像を以下に述べる処理で作成する。
あるが、さらに人間にとって状態を捕握し易い等高線画
像を以下に述べる処理で作成する。
ます、濃度がZ、からZ 10 (Zl <Z2 <
”・<Zlo )までの10段階しかないラベリング画
像を、’;1t=Y (i、 Jl 但し k=1.2.・・・、10 ’jmax : Y (j、 J lの最大値YIIu
n:y(+、J)の最小値 に=10の時のみ右側の不等号は等号を含む として作成する。
”・<Zlo )までの10段階しかないラベリング画
像を、’;1t=Y (i、 Jl 但し k=1.2.・・・、10 ’jmax : Y (j、 J lの最大値YIIu
n:y(+、J)の最小値 に=10の時のみ右側の不等号は等号を含む として作成する。
次にこのラベリング画像に次に示すRobertの一次
微分フィルタをかけると、第4図に示すような等高線画
像を作ることができる。
微分フィルタをかけると、第4図に示すような等高線画
像を作ることができる。
II gradf口、1月1=D(i、j)−f (i
+l、j+i月++f+ 1+1. j)−t+r、j
+1月I L、 G−Roberts+ Nachin
’e Perceptionof”l”bree I]
mensionaI 5olids+ 1nOptic
al ElecLro optical proces
singof information+ NIT P
ress f1965)ンこめ等高線画像を例えばX線
CT像x、(i、j)と重ね合わせると、第4図に示す
ように肝蔵の中で、癌の可能性の高い領域が右上と左下
であることを一目瞭然に知ることができる。
+l、j+i月++f+ 1+1. j)−t+r、j
+1月I L、 G−Roberts+ Nachin
’e Perceptionof”l”bree I]
mensionaI 5olids+ 1nOptic
al ElecLro optical proces
singof information+ NIT P
ress f1965)ンこめ等高線画像を例えばX線
CT像x、(i、j)と重ね合わせると、第4図に示す
ように肝蔵の中で、癌の可能性の高い領域が右上と左下
であることを一目瞭然に知ることができる。
以上の動作は事前に磁気ディスク600以上に保存した
病巣の特徴に関する知識を活用して、患者の身体各部分
の病巣の可能性を計算したものである。以下、病巣の特
徴に関する知識を@得する動作を詳細に説明する(第5
図)。例えば肝癌であることが確定した患者の同一横断
面のX @! CT像、NMR−c’rtρ)塚、I’
LM)(、−C’l’ (’I”lJ像の肝癌領域をオ
ペレータである医師がトラックボール400を用いて入
力する。第6図の左側の3個の画像中の領域D1〜D、
は、このようにして入力した肝癌に対応する領域を示し
ている。
病巣の特徴に関する知識を活用して、患者の身体各部分
の病巣の可能性を計算したものである。以下、病巣の特
徴に関する知識を@得する動作を詳細に説明する(第5
図)。例えば肝癌であることが確定した患者の同一横断
面のX @! CT像、NMR−c’rtρ)塚、I’
LM)(、−C’l’ (’I”lJ像の肝癌領域をオ
ペレータである医師がトラックボール400を用いて入
力する。第6図の左側の3個の画像中の領域D1〜D、
は、このようにして入力した肝癌に対応する領域を示し
ている。
これらの領域にはそれぞれ複数個のth索ベクトルX
II nl l X12 D2+・・・+X15Dl+
が対応する。これらの画素ベクトルの集合を多数の患
者について磁気ディスク600上に蓄積し、その平均値
を肝癌を代表するベクトル、すなわち肝癌の病巣のひと
つの特徴に関する知識として磁気ディスク600に保存
する。櫛々な種類の病巣について、多くの知識が保存さ
れるに従って、本発明により出力される病巣の可能性を
示す画像の信頼性が増すことになる。
II nl l X12 D2+・・・+X15Dl+
が対応する。これらの画素ベクトルの集合を多数の患
者について磁気ディスク600上に蓄積し、その平均値
を肝癌を代表するベクトル、すなわち肝癌の病巣のひと
つの特徴に関する知識として磁気ディスク600に保存
する。櫛々な種類の病巣について、多くの知識が保存さ
れるに従って、本発明により出力される病巣の可能性を
示す画像の信頼性が増すことになる。
本発明によれば、患者の同一部位を撮影した複数ね類の
医用画像を杭合的に解析して、人間が複数種類の医用画
像を目視によシ比較検討したのでは発見できないような
病巣の可能性を人間の目に分かシ易くディスプレイ上に
表示することができるので為医師が正確、迅速に診断す
るのを補佐する効果がある。
医用画像を杭合的に解析して、人間が複数種類の医用画
像を目視によシ比較検討したのでは発見できないような
病巣の可能性を人間の目に分かシ易くディスプレイ上に
表示することができるので為医師が正確、迅速に診断す
るのを補佐する効果がある。
巣1図は2拙類の画揮データ會2次元座標上に表現した
図、第2図は本発明による画像処理方式の1構成例であ
る、第3図は本発明の詳細な説明する流れ図、第4図は
本発明の結果をディスプレイに表示した様子を示す図、
第5図は本発明の知識を獲得する動作を示した流れ図、
第6図はその知識獲得の様子を示す模式図である。 100・・・コンピュータ、200・・・画像記憶装置
、300・・・グラフィック・ディスプレイ、400・
・・トラックボール、500・・・イメージプロセッサ
、。 を1口 画家AΦ画画線濃 度30
図、第2図は本発明による画像処理方式の1構成例であ
る、第3図は本発明の詳細な説明する流れ図、第4図は
本発明の結果をディスプレイに表示した様子を示す図、
第5図は本発明の知識を獲得する動作を示した流れ図、
第6図はその知識獲得の様子を示す模式図である。 100・・・コンピュータ、200・・・画像記憶装置
、300・・・グラフィック・ディスプレイ、400・
・・トラックボール、500・・・イメージプロセッサ
、。 を1口 画家AΦ画画線濃 度30
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、被検体の同一部位を撮影した各種の1画像を蓄積し
、各画像間で対応する画素の値の組を元とする集合とそ
の集合に含まれる2個の元に対し距離を定義し、事前に
設定した元とすべての画素との距離を表現した画像を表
示することを特徴とした1IiII像処理方式。 2、前記特許請求の範囲第1項の記載の画像処理方式に
おいて前記事前に設定する元を各種の画像に対してオペ
レータが指示した部位の画素の埴を第1]用して計算す
ることを特徴とする画像処理方式。 3、…1記%許情求の岬囲第1項の記載の画像処理方式
において前記に対応する画素の値の組を元とする集合は
対応する画素周辺領域の画素集合の統計値の組を元とす
る集会とすることを%徴とする1I7II源処理方式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59021683A JPS60165945A (ja) | 1984-02-10 | 1984-02-10 | 画像処理方式 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59021683A JPS60165945A (ja) | 1984-02-10 | 1984-02-10 | 画像処理方式 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60165945A true JPS60165945A (ja) | 1985-08-29 |
Family
ID=12061857
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59021683A Pending JPS60165945A (ja) | 1984-02-10 | 1984-02-10 | 画像処理方式 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60165945A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62103555A (ja) * | 1985-10-31 | 1987-05-14 | Yokogawa Medical Syst Ltd | Nmrイメ−ジング装置 |
JPS62138263U (ja) * | 1986-02-19 | 1987-08-31 | ||
JPS62204393A (ja) * | 1986-03-05 | 1987-09-09 | Hitachi Ltd | 画像処理エキスパ−トシステム |
JPS63163188A (ja) * | 1986-12-25 | 1988-07-06 | Tokyu Constr Co Ltd | 構造物に埋設された放射線吸収体の探査方法 |
JP2015510412A (ja) * | 2012-01-27 | 2015-04-09 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | 定量的t1マッピングを用いた、リスクに晒されたエリアの自動化された検出 |
-
1984
- 1984-02-10 JP JP59021683A patent/JPS60165945A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62103555A (ja) * | 1985-10-31 | 1987-05-14 | Yokogawa Medical Syst Ltd | Nmrイメ−ジング装置 |
JPH0316857B2 (ja) * | 1985-10-31 | 1991-03-06 | Yokokawa Medeikaru Shisutemu Kk | |
JPS62138263U (ja) * | 1986-02-19 | 1987-08-31 | ||
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