(57)【要約】【課題】動態撮影により得られた複数の画像に対する最適な画像処理条件を高速に決定できるようにする。【解決手段】本発明に係る動態画像処理システム１００によれば、画像処理装置４の制御部４１は、動態撮影により取得された動態画像のフレーム数に基づいて、間引き率を算出し、算出した間引き率で複数のフレーム画像のそれぞれを間引きして合成した間引き合成画像を作成し、作成した間引き合成画像に基づいて画像処理条件を決定し、当該決定された画像処理条件に基づいて複数のフレーム画像のそれぞれに画像処理を施す。【選択図】図３
2010114613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の動態を示す複数のフレーム画像に画像処理を施す動態画像処理方法であって、
前記複数のフレーム画像の画像数に基づいて、前記複数の各フレーム画像の画素の間引き率を算出する工程と、
前記算出された間引き率で前記複数のフレーム画像のそれぞれを間引きして合成した間引き合成画像を作成する工程と、
前記作成された間引き合成画像に基づいて画像処理条件を決定し、当該決定された画像処理条件に基づいて前記複数のフレーム画像のそれぞれに画像処理を施す工程と、
を含む動態画像処理方法。
【請求項２】
前記複数のフレーム画像のそれぞれを間引きするに際し、前記複数のフレーム画像間で間引きにより抽出される画素の位置が互いに異なるように前記複数のフレーム画像を間引きする請求項１に記載の動態画像処理方法。
【請求項３】
被写体の動態撮影を行い、前記被写体の動態を示す複数のフレーム画像を取得する撮影手段と、
前記撮影手段により取得された複数のフレーム画像の画像数に基づいて、前記複数の各フレーム画像の画素の間引き率を算出する間引き率算出手段と、
前記算出された間引き率で前記複数のフレーム画像のそれぞれを間引きして合成した間引き合成画像を作成する間引き合成画像作成手段と、
前記作成された間引き合成画像に基づいて画像処理条件を決定し、当該決定された画像処理条件に基づいて前記複数のフレーム画像のそれぞれに画像処理を施す画像処理手段と、
を備える動態画像処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動態画像処理方法、動態画像処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のフィルム／スクリーンや輝尽性蛍光体プレートを用いた放射線の静止画撮影及び診断に対し、ＦＰＤ（flat panel detector）等の半導体イメージセンサを利用して検査
対象部位の動態画像を撮影し、診断に応用する試みがなされるようになってきている。具体的には、半導体イメージセンサの画像データの読取・消去の応答性の早さを利用し、半導体イメージセンサの読取・消去のタイミングと合わせて放射源からパルス状の放射線を連続照射し、１秒間に複数回の撮影を行って、検査対象部位の動態を撮影する。撮影により取得された一連の複数枚の画像を順次表示することにより、医師は検査対象部位の一連の動きを認識することが可能となる。
【０００３】
従来の静止画撮影により得られた画像は、例えば特許文献１に記載されているように、圧縮されて表示や保存に利用されている。また、静止画に適用すべき画像処理の内容は、特許文献２に記載されているように、静止画を間引いた間引き画像に基づき決定することが行われている。
【特許文献１】特許第２６４６２０３号公報
【特許文献２】特許第３０３８４２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、動態撮影により得られた一連の複数の画像に画像処理を施す場合、従来のように複数の画像のそれぞれに対し画像処理条件を決定する処理を行うのでは時間がかかる。また、同一被写体についての一連の画像に対し、異なった画像処理条件で画像処理を行うこととなり、被写体の時間的な変化を観察するには好ましくない。
【０００５】
本発明の課題は、動態撮影により得られた複数の画像に対する最適な画像処理条件を高速に決定できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
被写体の動態を示す複数のフレーム画像に画像処理を施す動態画像処理方法であって、
前記複数のフレーム画像の画像数に基づいて、前記複数の各フレーム画像の画素の間引き率を算出する工程と、
前記算出された間引き率で前記複数のフレーム画像のそれぞれを間引きして合成した間引き合成画像を作成する工程と、
前記作成された間引き合成画像に基づいて画像処理条件を決定し、当該決定された画像処理条件に基づいて前記複数のフレーム画像のそれぞれに画像処理を施す工程と、
を含む。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記複数のフレーム画像のそれぞれを間引きするに際し、前記複数のフレーム画像間で間引きにより抽出される画素の位置が互いに異なるように前記複数のフレーム画像を間引きする。
【０００８】
請求項３に記載の発明の動態画像処理システムは、
被写体の動態撮影を行い、前記被写体の動態を示す複数のフレーム画像を取得する撮影手段と、
前記撮影手段により取得された複数のフレーム画像の画像数に基づいて、前記複数の各フレーム画像の画素の間引き率を算出する間引き率算出手段と、
前記算出された間引き率で前記複数のフレーム画像のそれぞれを間引きして合成した間引き合成画像を作成する間引き合成画像作成手段と、
前記作成された間引き合成画像に基づいて画像処理条件を決定し、当該決定された画像処理条件に基づいて前記複数のフレーム画像のそれぞれに画像処理を施す画像処理手段と、
を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、動態撮影により得られた複数の画像に対する最適な画像処理条件を高速に決定することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係る実施の形態について説明する。ただし、本発明は図示例のものに限定されるものではない。
【００１１】
〔動態画像処理システム１００の構成〕
まず、構成を説明する。
図１に、本実施の形態における動態画像処理システム１００の全体構成を示す。
図１に示すように、動態画像処理システム１００は、撮影装置１と、撮影用コンソール２とが通信ケーブル等により接続され、撮影用コンソール２と、診断用コンソール３と、画像処理装置４と、画像サーバ５とがＬＡＮ（Local Area Network）等の通信ネットワークＮＴを介して接続されて構成されている。動態画像処理システム１００を構成する各装置は、ＤＩＣＯＭ（Digital Image and Communications in Medicine）規格に準じており、各装置間の通信は、ＤＩＣＯＭに則って行われる。
【００１２】
〔撮影装置１の構成〕
撮影装置１は、例えば、呼吸に伴う肺の膨張及び収縮の形態変化、心臓の拍動等の、周期性（サイクル）をもつ人体の動態を撮影する装置である。動態撮影は、検査対象部位に対し、放射線を連続照射して複数の画像を取得（即ち、連続撮影）することにより行う。この連続撮影により得られた一連の画像を動態画像と呼ぶ。また、動態画像を構成する複数の画像のそれぞれをフレーム画像と呼ぶ。
撮影装置１は、図１に示すように、放射線源１１、放射線照射制御装置１２、放射線検出部１３、読取制御装置１４、サイクル検出センサ１５、サイクル検出装置１６等を備えて構成されている。
【００１３】
放射線源１１は、放射線照射制御装置１２の制御に従って、被写体Ｍに対し放射線（Ｘ線）を照射する。
放射線照射制御装置１２は、撮影用コンソール２に接続されており、撮影用コンソール２から入力された放射線照射条件に基づいて放射線源１１を制御して放射線撮影を行う。撮影用コンソール２から入力される放射線照射条件は、例えば、連続照射時のパルスレート、パルス幅、パルス間隔、撮影時間、Ｘ線管電流の値、Ｘ線管電圧の値、フィルタ種等である。パルスレートは、１秒あたりの放射線照射回数であり、後述するフレームレートと一致している。パルス幅は、放射線照射１回当たりの放射線照射時間である。パルス間隔は、連続撮影において、１回の放射線照射開始から次の放射線照射開始までの時間であり、後述するフレーム間隔と一致している。
【００１４】
放射線検出部１３は、ＦＰＤ等の半導体イメージセンサにより構成される。ＦＰＤは、例えば、ガラス基板等を有しており、基板上の所定位置に、放射線源１１から照射されて少なくとも被写体Ｍを透過した放射線をその強度に応じて検出し、検出した放射線を電気信号に変換して蓄積する複数の画素がマトリックス状に配列されている。各画素は、例えばＴＦＴ（Thin Film Transistor）等のスイッチング部により構成されている。
読取制御装置１４は、撮影用コンソール２に接続されている。読取制御装置１４は、撮影用コンソール２から入力された画像読取条件に基づいて放射線検出部１３の各画素のスイッチング部を制御して、当該各画素に蓄積された電気信号の読み取りをスイッチングしていき、放射線検出部１３に蓄積された電気信号を読み取ることにより、画像データを取得する。この画像データがフレーム画像である。そして、読取制御装置１４は、取得したフレーム画像を撮影用コンソール２に出力する。画像読取条件は、例えば、フレームレート、フレーム間隔、画素サイズ、画像サイズ（マトリックスサイズ）等である。フレームレートは、１秒あたりに取得するフレーム画像数であり、パルスレートと一致している。フレーム間隔は、連続撮影において、１回のフレーム画像の取得動作開始から次のフレーム画像の取得動作開始までの時間であり、パルス間隔と一致している。
【００１５】
ここで、放射線照射制御装置１２と読取制御装置１４は互いに接続され、互いに同期信号をやりとりして放射線照射動作と画像の読み取りの動作を同調させるようになっている。
【００１６】
サイクル検出センサ１５は、被写体Ｍの検査対象部位の状態を検出して検出情報をサイクル検出装置１６に出力する。サイクル検出センサ１５としては、例えば、検査対象部位が肺（喚気）の場合、呼吸モニタベルト、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ、光
学カメラ、スパイロメータ等を適用することができる。また、検査対象部位が心臓（血流）である場合、心電計等を適用することができる。
【００１７】
サイクル検出装置１６は、サイクル検出センサ１５により入力された検出情報に基づいて、検査対象部位の動態のサイクル数、及び現在の検査対象部位の状態が１サイクル中のどの状態であるかを検出し、検出結果（サイクル情報）を撮影用コンソール２の制御部２１に出力する。ここで、サイクル数とは、より詳しくは、単位時間当たりのサイクル数のことであり、例えば、検査対象部位が肺（喚気）の場合は呼吸数（回／秒）、心臓（血流）、心臓の場合は心拍数（回／秒）である。
サイクル検出装置１６は、例えば、検査対象部位が肺（喚気）の場合は、サイクル検出センサ１５（呼吸モニタベルト、ＣＣＤカメラ、光学カメラ、スパイロメータ等）により肺の状態が吸気から呼気への変換点であることを示す検出情報が入力されたタイミングを１サイクルの基点とし、次にこの状態が検出されるタイミングまでの間を１サイクルとして認識する。
また、サイクル検出装置１６は、検査対象部位が心臓の場合は、サイクル検出センサ１５（心電計等）によりＲ波が入力されたタイミングを基点とし、次にＲ波が検出されるタイミングまでの間を１サイクルとして認識する。
そして、１秒当たりに認識したサイクル数をサイクル数として検出する。
【００１８】
〔撮影用コンソール２の構成〕
撮影用コンソール２は、撮影条件（放射線照射条件や画像読取条件）を撮影装置１に出力して撮影装置１による放射線撮影及び放射線画像の読み取り動作を制御するとともに、撮影装置１により取得された動態画像を撮影技師によるポジショニングの確認や診断に適した画像であるか否かの確認用に表示する。
撮影用コンソール２は、図１に示すように、制御部２１、記憶部２２、操作部２３、表示部２４、通信部２５を備えて構成され、各部はバス２６により接続されている。
【００１９】
制御部２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory
）等により構成される。制御部２１のＣＰＵは、操作部２３の操作に応じて、記憶部２２に記憶されているシステムプログラムや各種処理プログラムを読み出してＲＡＭ内に展開し、展開されたプログラムに従って、後述する撮影制御処理を始めとする各種処理を実行し、撮影用コンソール２各部の動作や、撮影装置１の放射線照射動作及び読み取り動作を集中制御する。また、制御部２１には、図示しないタイマが接続されている。
【００２０】
記憶部２２は、不揮発性の半導体メモリやハードディスク等により構成される。記憶部２２は、制御部２１で実行される各種プログラムやプログラムにより処理の実行に必要なパラメータ、或いは処理結果等のデータを記憶する。例えば、記憶部２２は、図２に示す撮影制御処理を実行するための撮影制御処理プログラムを記憶している。また、記憶部２２は、検査対象部位に対応付けて撮影条件（放射線照射条件及び画像読取条件）を記憶している。各種プログラムは、読取可能なプログラムコードの形態で格納され、制御部２１は、当該プログラムコードに従った動作を逐次実行する。
【００２１】
操作部２３は、カーソルキー、数字入力キー、及び各種機能キー等を備えたキーボードと、マウス等のポインティングデバイスを備えて構成され、キーボードに対するキー操作やマウス操作により入力された指示信号を制御部２１に出力する。また、操作部２３は、表示部２４の表示画面にタッチパネルを備えても良く、この場合、タッチパネルを介して入力された指示信号を制御部２１に出力する。
【００２２】
表示部２４は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＣＲＴ（Cathode Ray Tube）等のモニタにより構成され、制御部２１から入力される表示信号の指示に従って、操作部２３からの入力指示やデータ等を表示する。
【００２３】
通信部２５は、ＬＡＮアダプタやモデムやＴＡ（Terminal Adapter）等を備え、通信ネットワークＮＴに接続された各装置との間のデータ送受信を制御する。
【００２４】
〔診断用コンソール３の構成〕
診断用コンソール３は、画像サーバ５から動態画像を取得し、取得した動態画像を表示して医師が読影診断するための端末である。
診断用コンソール３は、図１に示すように、制御部３１、記憶部３２、操作部３３、表示部３４、通信部３５を備えて構成され、各部はバス３６により接続されている。
【００２５】
制御部３１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ等により構成される。制御部３１のＣＰＵは、操作部３３の操作に応じて、記憶部３２に記憶されているシステムプログラムや、各種処理プログラムを読み出してＲＡＭ内に展開し、展開されたプログラムに従って各種処理を実行し、診断用コンソール３各部の動作を集中制御する。
【００２６】
記憶部３２は、不揮発性の半導体メモリやハードディスク等により構成される。記憶部３２は、制御部３１で実行される各種プログラムやプログラムにより処理の実行に必要なパラメータ、或いは処理結果等のデータを記憶する。これらの各種プログラムは、読取可能なプログラムコードの形態で格納され、制御部３１は、当該プログラムコードに従った動作を逐次実行する。
【００２７】
操作部３３は、カーソルキー、数字入力キー、及び各種機能キー等を備えたキーボードと、マウス等のポインティングデバイスを備えて構成され、キーボードに対するキー操作やマウス操作により入力された指示信号を制御部３１に出力する。また、操作部３３は、表示部３４の表示画面にタッチパネルを備えても良く、この場合、タッチパネルを介して入力された指示信号を制御部３１に出力する。
【００２８】
表示部３４は、ＬＣＤやＣＲＴ等のモニタにより構成され、制御部３１から入力される表示信号の指示に従って、操作部３３からの入力指示やデータ等を表示する。
【００２９】
通信部３５は、ＬＡＮアダプタやモデムやＴＡ等を備え、通信ネットワークＮＴに接続された各装置との間のデータ送受信を制御する。
【００３０】
〔画像処理装置４の構成〕
画像処理装置４は、撮影用コンソール２から送信された動態画像に画像処理を施して画像サーバ５に送信する。
画像処理装置４は、図１に示すように、制御部４１、記憶部４２、通信部４３等を備えて構成され、各部はバス４４により接続されている。
【００３１】
制御部４１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ等により構成される。制御部４１のＣＰＵは、記憶部４２に記憶されているシステムプログラムや、各種処理プログラムを読み出してＲＡＭ内に展開し、展開されたプログラムに従って、後述する動態画像処理を始めとする各種処理を実行する。
【００３２】
記憶部４２は、不揮発性の半導体メモリやハードディスク等により構成される。記憶部４２は、制御部４１で実行される動態画像処理プログラムを始めとする各種プログラムやプログラムにより処理の実行に必要なパラメータ、或いは処理結果等のデータを記憶する。これらの各種プログラムは、読取可能なプログラムコードの形態で格納され、制御部４１は、当該プログラムコードに従った動作を逐次実行する。
【００３３】
通信部４３は、ＬＡＮアダプタやモデムやＴＡ等を備え、通信ネットワークＮＴに接続された各装置との間のデータ送受信を制御する。
【００３４】
〔画像サーバ５の構成〕
画像サーバ５は、ハードディスク等により構成される記憶装置を有し、画像処理装置４から送信された動態画像を記憶装置に検索可能に記憶し管理するコンピュータ装置である。画像サーバ５は、診断用コンソール３から動態画像の取得要求が送信されると、要求された動態画像を記憶装置から読み出して診断用コンソール３に送信する。
【００３５】
〔動態画像処理システム１００の動作〕
次に、上記動態画像処理システム１００における動作について説明する。
【００３６】
（撮影装置１、撮影用コンソール２の動作）
まず、撮影装置１、撮影用コンソール２による撮影動作について説明する。
図２に、撮影用コンソール２の制御部２１において実行される撮影制御処理を示す。撮影制御処理は、制御部２１と記憶部２２に記憶されている撮影制御処理プログラムとの協働により実行される。
【００３７】
まず、撮影技師により撮影用コンソール２の操作部２３が操作され、撮影対象（被写体Ｍ）の患者情報（氏名、身長、体重、年齢、性別等）の入力、検査対象部位や撮影方向等の選択が行われる（ステップＳ１）。
【００３８】
次いで、選択された検査対象部位に対応する撮影条件が記憶部２２から読み出されて撮影装置１に設定される（ステップＳ２）。具体的には、選択された検査対象部位に対応する放射線照射条件が記憶部２２から読み出されて放射線照射制御装置１２に設定されるとともに、選択された検査対象部位に対応する画像読取条件が記憶部２２から読み出されて読取制御装置１４に設定される。
【００３９】
次いで、操作部２３の操作による放射線照射の指示が待機され、操作部２３により放射線照射指示が入力されると（ステップＳ３；ＹＥＳ）、サイクル検出装置１６にサイクル検出開始の指示が出力され、サイクル検出センサ１５及びサイクル検出装置１６による被写体Ｍの検査対象部位の動態のサイクル検出が開始されるとともに（ステップＳ４）、放射線照射制御装置１２及び読取制御装置１４に撮影開始指示が出力され、撮影装置１によって動態撮影が行われる（ステップＳ５）。
即ち、放射線照射制御装置１２に設定されたパルス間隔で放射線源１１により放射線が照射され、放射線検出部１３によりフレーム画像が取得される。サイクル検出装置１６により予め定められた動態サイクル（例えば、肺の呼吸１サイクル）が検出されると、制御部２１により放射線照射制御装置１２及び読取制御装置１４に撮影終了の指示が出力され、撮影動作が停止される。
【００４０】
撮影により取得されたフレーム画像は順次撮影用コンソール２に入力され、撮影順を示す番号（撮影番号）と対応付けて記憶部２２に記憶されるとともに（ステップＳ６）、表示部２４に表示される（ステップＳ７）。撮影技師は、表示された一連のフレーム画像、即ち動態画像によりポジショニング等を確認し、撮影により診断に適した画像が取得された（撮影ＯＫ）か、再撮影が必要（撮影ＮＧ）を判断する。そして、操作部２３を操作して、判断結果を入力する。
【００４１】
操作部２３の所定の操作により撮影ＯＫを示す判断結果が入力されると（ステップＳ８；ＹＥＳ）、動態画像が通信部２５を介して画像処理装置４に送信される（ステップＳ９）。具体的には、動態撮影で取得されたフレーム画像のそれぞれに、動態画像を識別するための識別ＩＤや、患者情報、検査対象部位、放射線照射条件、画像読取条件、撮影番号等の情報が付帯され（例えば、ＤＩＣＯＭ形式の画像データのヘッダ領域に書き込まれ）、通信部２５を介して画像処理装置４に送信される。そして、撮影制御処理は終了する。一方、操作部２３の所定の操作により撮影ＮＧを示す判断結果が入力されると（ステップＳ８；ＮＯ）、記憶部２２に記憶された動態画像が削除され（ステップＳ１０）、撮影制御処理は終了する。
【００４２】
（画像処理装置４の動作）
次に、画像処理装置４における動作について説明する。
画像処理装置４においては、通信部４３を介して撮影用コンソール２から動態画像を構成する一連のフレーム画像が受信されると、制御部４１と記憶部４２に記憶されている動態画像処理プログラムとの協働により図３に示す動態画像処理が実行される。
【００４３】
まず、受信された複数のフレーム画像の画像数（動態画像のフレーム数）に基づいて、各フレーム画像の画素の間引き率が算出される（ステップＳ２０）。ここで算出される間引き率は、ステップＳ２１で間引き合成画像を作成する際に使用される、各フレーム画像の画素の間引き率（間引き前のフレーム画像の画素数に対する間引き後のフレーム画像の画素数の割合）である。ステップＳ２０では、例えば、フレーム数の逆数が間引き率として算出される。動態画像のフレーム数がＫである場合、間引き率は１／Ｋである。
【００４４】
次いで、受信された複数のフレーム画像から１枚の間引き合成画像が作成される（ステップＳ２１）。
ここで、間引き合成画像について説明する。以下、フレーム画像と間引き合成画像の画素位置はＸＹ座標空間で示す。
間引き合成画像は、動態画像の各フレーム画像と同じ画像サイズを有する画像である。間引き合成画像は、動態画像のフレーム数をＫとすると、各フレーム画像からＫ画素周期で信号値を抽出して合成することにより作成される。
【００４５】
図４に、間引き合成画像の作成について模式的に示す。例えば、動態画像が図４に示すような撮影番号１〜４の４つのフレーム画像により構成されている場合、まず、撮影番号１のフレーム画像の（１，１）の位置にある画素の信号値（○）が間引き合成画像の（１，１）の位置にある画素の信号値として抽出される。次いで、撮影番号２のフレーム画像の（２，１）の位置にある画素の信号値（×）が間引き合成画像の（２，１）の位置にある画素の信号値として抽出される。次いで、撮影番号３のフレーム画像の（３，１）の位置にある画素の信号値（△）が間引き合成画像の（３，１）の位置にある画素の信号値として抽出される。次いで、撮影番号４のフレーム画像の（４，１）の位置にある画素の信号値（□）が間引き合成画像の（４，１）の位置にある画素の信号値として抽出される。
このようにして、画素位置を一つずらす毎に撮影番号を一つずらしたフレーム画像（最終の撮影番号の次は撮影番号１）から信号値を抽出する処理が繰り返され、図４に示すような間引き合成画像が作成される。
【００４６】
即ち、間引き合成画像は、フレーム数をＫとすると、間引き後に残る（抽出される）画素位置が互いに異なるようにＫ枚のフレーム画像のそれぞれを間引き率１／Ｋで間引きして１枚に合成した画像である。
【００４７】
次いで、間引き合成画像に基づいて画像処理条件が決定される（ステップＳ２２）。
ステップＳ２２の具体的な例として、胸部の動態画像の階調処理条件を決定する場合を例にとり以下に説明する。
【００４８】
図５に、胸部の動態画像を構成する各フレーム画像及び各フレーム画像の画素信号値のヒストグラム（信号値ヒストグラムと呼ぶ）の例を示す。図５に示す動態画像は、１呼吸サイクルを撮影したものである。
図５に示すように、呼吸サイクルは、呼気期と吸気期により構成される。呼気期は、呼気では、息が吐き出される。それに連れて、図５に示すように肺野の領域が小さくなり、横隔膜が上がってくる。吸気期は、息が吸い込まれる。それに連れて、図５に示すように胸郭中の肺野の領域が大きくなり、横隔膜が押し下げられる。
胸部を撮影した画像の信号値ヒストグラムは、図６に示すように、大まかに３つの領域が現れる。高信号域は被写体Ｍを透過せず直接Ｘ線が検出された直接Ｘ線領域であり、低信号域はＸ線の透過率が低い心臓、骨等の体幹部領域である。それらの間が肺を透過した肺野領域である。
胸部の動態画像におけるフレーム画像間における変化の大部分は、図５に示すように、肺野領域の拡張／収縮である。そのため、フレーム画像間における信号値ヒストグラムの変化は肺野領域と体幹部領域のバランスの変化がほとんどとなる。
【００４９】
ここで、胸部画像の階調処理条件を決定する場合、一般的には１枚の画像から信号値ヒストグラムを作成し、信号値ヒストグラムに基づいて階調処理条件を算出し、決定している。
しかし、動態画像の各フレーム画像について１枚毎に信号値ヒストグラムを作成し階調処理条件を決定するのでは時間的コストがかかる。また、動態画像を構成する一連のフレーム画像のそれぞれに異なる階調処理条件を設定すると被写体の時間的な変化が観察できなくなるので好ましくない。
【００５０】
そこで、本実施の形態においては、階調処理条件を高速かつ一律に設定するため、間引き合成画像から信号値ヒストグラムＨを算出し、階調処理条件を決定する。図７に、図５に示す一連のフレーム画像から作成した間引き合成画像及びこの間引き合成画像から作成した信号値ヒストグラムＨの一例を示す。図７に示すように、間引き合成画像の信号値ヒストグラムＨは、それぞれのフレーム画像から得られた信号値ヒストグラムの平均ヒストグラムとほぼ同等となる。
【００５１】
信号値ヒストグラムから階調処理条件を決定する方法は、例えば、特開昭６３−３１６４１号公報、特開２００４−２３０００１号公報等の公知の技術を適用することができる。
まず、信号値ヒストグラムＨから判別分析等によって直接Ｘ線領域と肺野領域との閾値を求め、図８（ａ）に示すように直接Ｘ線領域を除いた部分を関心領域ａとする。次いで、関心領域ａの信号値の累積ヒストグラムを求め、所定の累積ヒストグラム値（例えば、累積度数が５％、９５％）に対応する信号値Ｓａ１、Ｓａ２を求め、このＳａ１、Ｓａ２を基準信号値として決定する。
【００５２】
次に、予め検査対象部位等に応じて用意された基準階調曲線を変形することにより、図８（ｂ）に示すように入力信号値Ｓｉｎの基準信号値Ｓａ１、Ｓａ２がそれぞれ出力信号値ＳｏｕｔにおけるＳａ１´、Ｓａ２´に変換されるような階調変換曲線Ｆ（Ｓｉｎ）を定める。この階調変換曲線Ｆ（Ｓｉｎ）が階調処理条件である。ここで、Ｓａ１´、Ｓａ２´は、それぞれ出力装置（本実施の形態においては診断用コンソール３の表示部３４）において予め定められた基準出力濃度Ｄ１、Ｄ２に対応する入力信号値である。
【００５３】
画像処理条件が決定されると、決定された画像処理条件で各フレーム画像に画像処理が施される（ステップＳ２３）。
例えば、上記ステップＳ２２で求められた階調変換曲線Ｆ（Ｓｉｎ）を用いて各フレーム画像の画素の信号値が変換され、階調処理が施される。
【００５４】
画像処理が終了すると、動態画像が通信部４３を介して画像サーバ５に送信され（ステップＳ２４）、動態画像処理は終了する。
【００５５】
画像サーバ５においては、画像処理装置４から送信された動態画像の一連のフレーム画像が受信されると、受信された一連のフレーム画像を記憶装置に記憶する。また、画像サーバ５は、診断用コンソール３から動態画像の取得要求が受信されると、要求された動態画像を記憶装置から読み出して診断用コンソール３に送信する。
【００５６】
診断用コンソール３においては、操作部３３により識別ＩＤ等が入力され、診断対象の動態画像が指定されると、指定された動態画像の取得要求を画像サーバ５に送信する。画像サーバ５から動態画像が受信されると、受信された動態画像を表示部３４に表示する。これにより、動態画像が医師の読影診断に供される。
【００５７】
以上説明したように、動態画像処理システム１００によれば、画像処理装置４の制御部４１は、動態撮影により取得された動態画像のフレーム数に基づいて、間引き率を算出し、算出した間引き率で複数のフレーム画像のそれぞれを間引きして合成した間引き合成画像を作成し、作成した間引き合成画像に基づいて画像処理条件を決定し、当該決定された画像処理条件に基づいて複数のフレーム画像のそれぞれに画像処理を施す。
【００５８】
従って、動態撮影により得られた複数のフレーム画像に対する画像処理条件を高速に決定することが可能となる。また、各フレーム画像に対し同一の画像処理条件で画像処理を施すので、被写体の時間的な変化の観察に適した動態画像を提供することが可能となる。
【００５９】
また、複数のフレーム画像のそれぞれを間引きするに際しては、複数のフレーム画像間で間引きにより抽出される画素の位置が互いに異なるように間引きを行うので、情報の欠落した画素のない、各フレーム画像の情報を平均的に反映した間引き合成画像を作成することが可能となる。
【００６０】
なお、上述した本実施の形態における記述は、本発明に係る好適な動態画像処理システムの一例であり、これに限定されるものではない。
例えば、上記実施の形態においては、胸部の動態画像の階調処理条件を決定する場合を例にとり説明したが、本発明を適用可能な動態画像の種類及び画像処理はこれに限定されるものではない。
【００６１】
また、例えば、上記の説明では、本発明に係るプログラムのコンピュータ読み取り可能な媒体としてハードディスクや半導体の不揮発性メモリ等を使用した例を開示したが、この例に限定されない。その他のコンピュータ読み取り可能な媒体として、ＣＤ-ＲＯＭ等
の可搬型記録媒体を適用することが可能である。また、本発明に係るプログラムのデータを通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウエーブ(搬送波)も適用される。
【００６２】
その他、動態画像処理システム１００を構成する各装置の細部構成及び細部動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施の形態における動態画像処理システムの全体構成例を示す図である。
【図２】図１に示す撮影用コンソールの制御部により実行される撮影制御処理を示すフローチャートである。
【図３】図１に示す画像処理装置の制御部により実行される動態画像処理を示すフローチャートである。
【図４】間引き合成画像の作成方法を模式的に示す図である。
【図５】胸部の動態画像の一連のフレーム画像及び各フレーム画像の信号値ヒストグラムの一例を示す図である。
【図６】胸部画像の信号値ヒストグラムを模式的に示す図である。
【図７】図５に示す複数のフレーム画像から作成した間引き合成画像及びその信号値ヒストグラムを示す図である。
【図８】信号値ヒストグラムから階調処理条件を決定する方法の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
１００  動態画像処理システム
１  撮影装置
１１  放射線源
１２  放射線照射制御装置
１３  放射線検出部
１４  読取制御装置
１５  サイクル検出センサ
１６  サイクル検出装置
２  撮影用コンソール
２１  制御部
２２  記憶部
２３  操作部
２４  表示部
２５  通信部
２６  バス
３  診断用コンソール
３１  制御部
３２  記憶部
３３  操作部
３４  表示部
３５  通信部
３６  バス
４  画像処理装置
４１  制御部
４２  記憶部
４３  通信部
４４  バス
５  画像サーバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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