JPWO2017030056A1 - 画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
複数の層から構成される対象物体を撮影した画像を入力画像とし、該入力画像から層のエッジを検出して検出されたエッジを層の境界線候補として示す境界線候補画像を作成すること、
前記入力画像の輝度値を微分して層の輝度勾配を示す輝度値微分画像を作成すること、
前記境界線候補画像と抽出しようとする境界線が存在する存在確率画像から作成される境界線位置を示す境界線位置確率画像と、前記輝度値微分画像とに基づき経路探索を行って境界線を抽出することを特徴とする。
存在確率画像は層の境界線毎に存在確率画像を格納した存在確率画像格納部から抽出しようとする境界線に応じて読み出され、また重み付け係数は層の境界線毎に重み付け係数を格納した重み付け係数格納部から抽出しようとする境界線に応じて読み出される。
前記境界線候補画像と抽出しようとする境界線が存在する存在確率画像から作成される境界線位置確率画像と、前記輝度値微分画像とに基づき評価得点画像が作成され、境界線抽出手段は、前記作成された評価得点画像から評価得点の合計が最高になる経路を探索して、該合計評価得点が最高になった経路を境界線として抽出する。
抽出された境界線が修正された場合、格納部に格納されている当該境界線用の存在確率画像が修正され、また重み付け係数が修正された場合には、格納部に格納されている当該境界線用の重み付け係数が修正される。
また、本発明では、抽出しようとする境界線が存在している部分は、存在確率画像による演算により評価得点が高くなるので、境界線の抽出精度を顕著に向上させることができる。
また、抽出しようとする境界線に応じて輝度情報を重み付けすることにより、特性の異なる境界線を高精度で抽出することが可能となる。
図1は、被検眼眼底の断層画像を取得して画像処理するシステム全体を示すブロック図である。断層像撮影装置10は、被検眼の眼底の断層像を撮影する装置(OCT:Optical Coherence Tomography)であり、例えばフーリエドメイン方式で動作する。断層像撮影装置10は公知であるので、その詳細な説明は省略するが、断層像撮影装置10には、低コヒーレンス光源が設けられ、低コヒーレンス光源からの光が参照光と信号光に分割される。信号光は、図2に図示したように、眼底E上で、例えばX、Y方向にラスタースキャンされる。眼底Eで走査され反射された信号光は、参照ミラーで反射した参照光と重畳され干渉光を発生し、該干渉光に基づいて眼底の深度方向(Z方向)の情報を示すOCT信号が発生する。
まず、図4のステップS1に示したように、網膜層の境界線を抽出しようとする断層画像BN(N=1、2、.....t)を記憶部23から読み出して表示部24に表示させ入力画像Bを選択する。この入力画像は、図2に示したt枚の断層画像BNのうち一枚、あるいは数枚、あるいは全部でもよく、または任意の画像処理を加えた後の画像であってもよい。複数枚の断層画像の境界線を抽出する場合には、いずれか一枚の断層画像を入力画像として選択する。ここでは、例えば、図2の眼底の黄斑部Rをスキャンする走査線ykで取得される断層画像Bkを記憶部23から読み出し入力画像Bとする。
CILM=EILM×HILM+WILM×GILM+QILM×B’
図4のステップS9で示したように、入力画像から複数の境界線を抽出する場合には、抽出済みの境界線を利用して他の境界線を効果的に抽出することができる。以下に、その実施形態を図9を参照して説明する。
画像処理部30には、探索範囲設定手段35が設けられており、この探索範囲設定手段35により、抽出済みの境界線を利用して境界線の探索範囲を動的に設定することができる。
上述したような処理を介して抽出された各境界線には、図12、図13に図示したように、その境界線上に制御点を設定することができる。
20 画像処理装置
21 制御部
22 断層画像形成部
23 記憶部
24 表示部
25 操作部
26 存在確率画像格納部
27 重み付け係数格納部
30 画像処理部
31 境界線候補画像作成手段
32 輝度値微分画像作成手段
33 評価得点画像作成手段
34 境界線抽出手段
35 探索範囲設定手段
36 制御点設定手段
Claims (22)
- 複数の層から構成される対象物体を撮影した画像を入力画像とし、該入力画像から層のエッジを検出して検出されたエッジを層の境界線候補として示す境界線候補画像を作成する境界線候補画像作成手段と、
前記入力画像の輝度値を微分して層の輝度勾配を示す輝度値微分画像を作成する輝度値微分画像作成手段と、
前記境界線候補画像と抽出しようとする境界線が存在する存在確率画像から作成される境界線位置を示す境界線位置確率画像と、前記輝度値微分画像とに基づき経路探索を行って境界線を抽出する境界線抽出手段と、
を備えたことを特徴とする画像処理装置。 - 前記入力画像を鉛直方向に(所望の画素数だけ)シフトした輝度値情報画像を作成する輝度値情報画像作成手段をさらに備えたことを特徴とする、請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記輝度値微分画像が、抽出しようとする境界線に応じた第1の重み付け係数で重み付けされることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像処理装置。
- 前記輝度値情報画像が、抽出しようとする境界線に応じた第2の重み付け係数で重み付けされることを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。
- 前記輝度値微分画像が、抽出しようとする境界線に応じた第1の重み付け係数で重み付けされ、
前記輝度値情報画像が、抽出しようとする境界線に応じた第2の重み付け係数で重み付けされることを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。 - 前記存在確率画像は、層の境界線毎に存在確率画像を格納した存在確率画像格納部から抽出しようとする境界線に応じて読み出されることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記第1の重み付け係数は、層の境界線毎に重み付け係数を格納した重み付け係数格納部から抽出しようとする境界線に応じて読み出されることを特徴とする請求項3又は5に記載の画像処理装置。
- 前記第2の重み付け係数は、層の境界線毎に重み付け係数を格納した重み付け係数格納部から抽出しようとする境界線に応じて読み出されることを特徴とする請求項4又は5に記載の画像処理装置。
- 前記境界線候補画像と抽出しようとする境界線が存在する存在確率画像から作成される境界線位置を示す境界線位置確率画像と、前記輝度値微分画像と、前記第1の重み付け係数とに基づき評価得点画像が作成され、前記境界線抽出手段は、前記作成された評価得点画像から評価得点の合計が最高になる経路を探索して、該合計評価得点が最高になった経路を境界線として抽出することを特徴とする請求項3又は5に記載の画像処理装置。
- 前記境界線候補画像と抽出しようとする境界線が存在する存在確率画像から作成される境界線位置を示す境界線位置確率画像と、前記輝度値微分画像と、前記第1の重み付け係数と、前記輝度値情報画像と、前記第2の重み付け係数とに基づき評価得点画像が作成され、前記境界線抽出手段は、前記作成された評価得点画像から評価得点の合計が最高になる経路を探索して、該合計評価得点が最高になった経路を境界線として抽出することを特徴とする請求項5に記載の画像処理装置。
- 抽出された境界線が修正された場合、前記存在確率画像格納部に格納されている当該境界線用の存在確率画像が修正されることを特徴とする請求項6に記載の画像処理装置。
- 前記第1の重み付け係数が修正された場合、前記重み付け係数格納部に格納されている当該第1の重み付け係数が修正されることを特徴とする請求項3又は5に記載の画像処理装置。
- 前記第2の重み付け係数が修正された場合、前記重み付け係数格納部に格納されている当該第2の重み付け係数が修正されることを特徴とする請求項4又は5に記載の画像処理装置。
- 前記入力画像が網膜の断層画像であることを特徴とする請求項1から13のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 複数の層から構成される対象物体を撮影した画像を入力画像とし、該入力画像から層のエッジを検出して検出されたエッジを層の境界線候補として示す境界線候補画像を作成するステップと、
前記入力画像の輝度値を微分して層の輝度勾配を示す輝度値微分画像を作成するステップと、
前記境界線候補画像と抽出しようとする境界線が存在する存在確率画像から作成される境界線位置を示す境界線位置確率画像と、前記輝度値微分画像とに基づき経路探索を行って境界線を抽出するステップと、
を備えたことを特徴とする画像処理方法。 - 前記入力画像を鉛直方向に(所望の画素数だけ)シフトした輝度値情報画像を作成するステップをさらに備えたことを特徴とする請求項15に記載の画像処理方法。
- 前記輝度値微分画像が、抽出しようとする境界線に応じた第1の重み付け係数で重み付けされることを特徴とする請求項15又は16に記載の画像処理方法。
- 前記輝度値情報画像が、抽出しようとする境界線に応じた第2の重み付け係数で重み付けされることを特徴とする請求項16に記載の画像処理方法。
- 前記輝度値微分画像が、抽出しようとする境界線に応じた第1の重み付け係数で重み付けされ、
前記輝度値情報画像が、抽出しようとする境界線に応じた第2の重み付け係数で重み付けされることを特徴とする請求項16に記載の画像処理方法。 - 前記境界線候補画像と抽出しようとする境界線が存在する存在確率画像から作成される境界線位置を示す境界線位置確率画像と、前記輝度値微分画像と、前記第1の重み付け係数とに基づき評価得点画像が作成され、該作成された評価得点画像から評価得点の合計が最高になる経路が探索され、該合計評価得点が最高になった経路が境界線として抽出されることを特徴とする請求項17又は19に記載の画像処理方法。
- 前記境界線候補画像と抽出しようとする境界線が存在する存在確率画像から作成される境界線位置を示す境界線位置確率画像と、前記輝度値微分画像と、前記第1の重み付け係数と、前記輝度値情報画像と、前記第2の重み付け係数とに基づき評価得点画像が作成され、該作成された評価得点画像から評価得点の合計が最高になる経路が探索され、該合計評価得点が最高になった経路が境界線として抽出されることを特徴とする請求項19に記載の画像処理方法。
- コンピュータを請求項1から14のいずれか1項に記載の画像処理装置として機能させるための、あるいはコンピュータに請求項15から21のいずれか1項に記載の画像処理方法を実行させるための画像処理プログラム。
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