JPS6195480A

JPS6195480A - 画像間位置合わせ方式

Info

Publication number: JPS6195480A
Application number: JP21614084A
Authority: JP
Inventors: Koichi Morishita; 森下　孝一; Tetsuo Yokoyama; 哲夫横山; Nobutake Yamagata; 山縣　振武
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1984-10-17
Filing date: 1984-10-17
Publication date: 1986-05-14

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は、画像間の位置合わせ方式に係わり、特に異な
った撮影装置により得られる画像を組み合わせて表示す
るのに好適な画像間位置合わせ方式に関する。

〔発明の背景〕

従来は、特願昭５７−１２５７８８号「医用画像重ね合
わせ方式」に見られるようにオペレータが異種医用画像
上に各々対応する特徴点を指示入力し、特徴点の位置ず
れを最小にして画像を重ね合わす処理を、対話的に行な
い、正確な位置合わせをする方式、あるいは、特願昭５
９−１８３３２号に見られるように画像の輪郭を抽出し
１輪郭から画像間の平行移動成分および回転成分を求め
て自動的に位置合わせを行なう方式等がある。しかしな
がら前者の方式では１手間がかかることもさせることな
がら、単調な部位（頭部ＣＴ像の外輪郭等）の対応づけ
が難しい、又、後者の方式は輪郭の抽出精度により位置
合わせ精度が左右され、画像の内部に明確な特徴点（例
えば請求等）が存在する様な場合でも、その点を使用し
た位置合わせを行なうことができない。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、異なる装置で撮影した性質の異なる画
像間の位置合わせ行なう際に、人間（マン）の得意とす
る方式と、計算機（マシン）の得意とする方式を相補的
に組み合わせ、より高精度な位置合わせ方式を提供する
ことにある。

〔発明の概要〕

本発明の基本的な考え方は、計算機により、画像の外輪
郭を用いて自動的に位置合わせを行なうモード（オート
モード）と、オートモードで抽出された対応点を修正し
、さらに明確な特徴点を人間が追加指示入力するモード
（修正モード）の２段階の処理により正確な位置合わせ
を行なうものである。以下では、説明をわかりやすくす
るためにＸ＠ＣＴとＮＭＲ−ＣＴ像を例として述べる。

Ｘ線ＣＴの像は、Ｘ線吸収係数の分布を、ＮＭＲ−ＣＴ
は通常、プロトン密度あるいは緩和時間の分布をあられ
しており１両画像の形状はかなり違ったものとなってい
る。従って５両画像間で共通に見い出される領域を用い
て位置合わせを行なう必要がある。この共通領域として
は１画像の内部よりも外輪郭（頭部画像の場合は頭がい
の皮膚等）の方が適していることに着目し、まず輪郭に
よる自動位置合わせにより、平行移動および回転成分の
位置ずれを補正する０本補正により一応の位置合わせは
出来るが、外輪郭の情報しか利用していないため軸郭の
抽出精度によっては誤差が生じる。そこで、修正モード
では、前記オートモードで求められた対応点を修正した
り、新しい対応点を指定した後、再度全対応点を用いて
位に合わせ処理を実行する。

上記に述べた方式により、計算機の得意とする統計的処
理と人間のパターン認識能力を生かした処理を実現でき
、より正確な位置合わせを実現することができる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図〜第５図により説明す
る。

第１図は、軸郭によるオートモードの処理内容を示して
いる。１１．１３はそれぞれの画像から抽出した外輪郭
を示している。これらの輪郭から重心１２．１４を求め
１画像間の平行移動成分１５を算出する。今、輪郭画像
をｆ　（ＸＩ　ｙ）　ｔｇ　（ＸＰ　ｙ）とした時１重
心（ｆ、、ｆ、）は、ｆ、＝ΣΣｘ−ｆ　（ｘ、ｙ）７
ΣΣｆ　　（ｘｔ　　ｙ）了、＝ΣΣｙ−ｆ（ｘ、ｙ）
／ΣΣｆ　（ｘ、　ｙ）（但し、ｆ（ｘ、ｙ）は輪郭点
の時１．それ以外は０となる。）となり、（ｇ、　ｔ　ｇｙ　）も同様に求まる０両重心
から平行移動量ＣＡｘ＋Ａｙ）を算出すればよい。

次に１両輪郭から慣性の主軸１６．１７を求め、画像間
の回転成分１８を算出する。これは、慣性モーメントを
計算し、そのモーメントを最小にする主軸を求めること
により抽出する。即ち、原点を通る直線ｙ＝ｚｔａｎθ
についての画像ｆのモーメントは、ｍｅ　＝　／／　（Ｘ　ｓｉｎθ−ｙ　ｃｏｓθ）”ｆ
（ｘ＋ｙ）ｄｘｄｙであり、今ｍ３゜＝　ｆｆ　ｘ”　ｆ　（ｘ、ｙ）ｄｘｄｙ　。

ｍ□ｌ　＝＃　　Ｘ　ｙｆ　（ｘ＋ｙ）ｄｘｄｙ＋ｍａ
ｔ　＝　ｆｆ　Ｙ　”　ｆ　（ｘ、ｙ）ｄｘｄｙとした
時、詳細は省略するが１ｍ＃を最小とするθ、は、の解として求まる。これにより１両画像のθ、を求め１
回転成分Δθを抽出することができる。

以上により、（ΔＸ、Δｙ）＋　Δθが求まり。

最後に一方の画像を座標変換することにより位置合わせ
を行なうことが可能となる。

第２図に修正モードの内容を示す、（ａ）は。

オートモードにより位置補正された画像２０゜２００の
重心から等角度の直＠２２，２２０を引き１輪郭との交
点２１，２１０を求めたものである０本画像に対し、（
ｂ）に示すようにまず対応点２３，２３０の追加を行な
う、追加点は、この図に見られるように画像中で特徴が
あり他の部分と明確１こ区別できる点を選ぶ。さらに、
（ｃ）に示すように、（ａ）で示された対応点がずれて
いる場合には、修正を行なう、ここでは、対応点２４に
対し２４０，２５に対し２５０がそれぞれ修正後の点で
ある。

上記に述べた追加・修正により最終的に得られた対応点
を第３図に示す、この対応点を用い１例えば最小二乗法
による高次多項式を用いて座標変換を行ない、より精度
の高い位置合わせを実現する。

以上述べた処理を第４図に示す。ステップ４１〜４５ま
でがオートモード、４６〜４９は修正モードを示してい
る。又、修正モードは、ステップ４８の結果によりステ
ップ４９で、くり返し処理することも可能である。

第５図に全体のシステム構成図の一例を示す。

上述した処理は医用画像端末５５にて実行される。

即ち、各種装置あるいはネットワークよりインターフェ
ース５６を介して、様々な画像が光ディスク５４に蓄積
される。医師あるいは検査技師５２は、光ディスク５４
の任意の画像を取り出し、ＣＲＴディスプレイ５０でト
ラックボール５１等を用いて前記に述べた手順により位
置合わせを行ない１画像を観察する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、異なる装置で撮影した画像（Ｘ線ＣＴ
、ＮＭＲ−ＣＴ等）間の位置合わせを、輪郭を用いて計
算機で自動的に処理するモードと人間が対話的に対応点
を指示して処理を進めるモードの２方式を効果的に組み
合わせることができ、位置合わせ処理のスピードアップ
および高精度化を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は輪郭を用いた、計算機によるオートモードの位
置合わせ方式を説明する図、第２図は対話的修正モード
の説明図、第３図はオートモード、修正モードの両モー
ドで得られた対応点を示す図、第４図は本方式の処理手
順をフローで示した図、第５図は全体システム構成のブ
ロック図である。１１・・・輪郭、１２・・・重心、１５・・・平行移動
成分、１７・・・慣性の主軸、１８・・・回転成分、２
１，２１０・・・自動抽出された対応点、２３・・・追
加した対応点、２４０．２５０・・・修正された対応点
、５０・・・対話第２図ｎ

Claims

【特許請求の範囲】

１、複数の画像を記憶する手段と、該複数の画像の輪郭
を用いて画像間の平行移動成分および回転成分を抽出し
て画像間の位置合わせを自動的に行なう手段と、人間が
対話的に画像間の対応点を指示し、該対応点を用いて位
置合わせを手動的に行なう手段とを有し、前記各手段を
組み合わせることにより位置合わせ精度を高めることを
特徴とする画像間位置合わせ方式。