(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体または動物の所定部位が撮影された動画像及び該動画像に基づく時間的に連続した画像のうち少なくとも一方を第１の時間間隔毎の診断用画像として生成する診断用画像生成部と、
前記診断用画像において、所定時刻における第１画像と、前記所定時刻から前記第１の時間間隔よりも長い第２の時間間隔後の第２画像と、を取得する画像対象設定部と、
前記第１画像及び前記第２画像の画素のうち所定条件を満足する画素の色を識別可能に変換する画素色変換部と、
前記画素色変換部によって画素の色が変換された前記第１画像及び前記第２画像を用いて表示用画像を生成する表示画像生成部と、
を備え、
前記診断用画像生成部は、
前記動画像を取得する動画像取得部と、
前記動画像取得部において取得された動画像におけるフレーム画像間の差分画像を生成する差分画像生成部と、
を含み、
前記診断用画像は、
前記差分画像である、
画像生成装置。
【請求項２】
人体または動物の所定部位が撮影された動画像及び該動画像に基づく時間的に連続した画像のうち少なくとも一方を第１の時間間隔毎の診断用画像として生成する診断用画像生成部と、
前記診断用画像において、所定時刻における第１画像と、前記所定時刻から前記第１の時間間隔よりも長い第２の時間間隔毎に得られる複数の第２画像と、を取得する画像対象設定部と、
前記第１画像及び前記第２画像の画素のうち所定条件を満足する画素の色を識別可能に変換する画素色変換部と、
前記画素色変換部によって画素の色が変換された前記第１画像及び前記第２画像を用いて表示用画像を生成する表示画像生成部と、
を備え、
前記診断用画像生成部は、
前記動画像を取得する動画像取得部と、
前記動画像取得部において取得された動画像におけるフレーム画像間の差分画像を生成する差分画像生成部と、
を含み、
前記診断用画像は、
前記差分画像である、
画像生成装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の画像生成装置であって、
前記画像対象設定部は、
前記所定部位の周期的な変化である所定部位周期を設定する所定部位周期設定部を含み、
前記第２の時間間隔を前記所定部位周期に基づいて設定する、
を含む、
画像生成装置。
【請求項４】
請求項２に記載の画像生成装置であって、
前記画像対象設定部は、
前記所定部位の周期的な変化である所定部位周期を設定する所定部位周期設定部と、
前記所定部位周期のｋ（ｋは正の整数）分の１となる周期分割時間と、前記第２画像の枚数をｍ（ｍは正の整数）とするとき、ｍ≧ｋを満足する前記ｍとを設定する間隔設定部と、
を含み、
前記周期分割時間及び前記ｍに基づき、前記周期分割時間を前記第２の時間間隔として前記ｍ枚の第２画像を取得する、
画像生成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像生成装置であって、
ｍ＝ｋの関係が成立する、
画像生成装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のうち、いずれか１項記載の画像生成装置であって、
前記診断用画像に設定領域を設定する領域設定部、
をさらに含み、
前記画素色変換部は、
前記設定領域に存在する画素の色を変換する、
画像生成装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のうち、いずれか１項記載の画像生成装置であって、
前記画像色変換部は、
前記第１画像及び前記第２画像のうち、所定の範囲内の画素値を持つ画素を色変換用画素として検出する画素検出部と、
前記画素検出部によって検出された前記色変換用画素の色を変換する画素色変換部と、
を含む、
画像生成装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のうち、いずれか１項記載の画像生成装置であって、
前記画素色変換部は、
前記第１画像及び前記第２画像のうち、時間的に隣接する画像間において異なる色となるように、画素の色を変換する、
画像生成装置。
【請求項９】
請求項３に記載の画像生成装置であって、
前記画素色変換部は、
前記第１画像及び前記第２画像のうち、時間的に隣接する画像間において異なる色となり、かつ、前記所定部位周期ごとに同一色となるように、画素の色を変換する、
画像生成装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のうち、いずれか１項記載の画像生成装置であって、
前記表示画像生成部は、
前記第１画像及び前記第２画像のうち、複数枚の画像の累積画像を前記表示用画像として生成する累積画像生成部、
を有する、
画像生成装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の画像生成装置であって、
前記累積画像に基づき、色間の距離もしくは同一色の色を認識した面積から前記所定部位の移動量を測定する測定部、
をさらに備えることを特徴とする、
画像生成装置。
【請求項１２】
請求項３ないし請求項５のうち、いずれか１項記載の画像生成装置であって、
前記所定部位周期設定部は、
前記動画像に基づき前記所定部位周期を検出する、
画像生成装置。
【請求項１３】
請求項６に記載の画像生成装置であって、
前記領域設定部は、
前記診断用画像内の前記所定部位の輪郭を抽出する輪郭抽出部を含み、
前記輪郭に基づいて前記設定領域を設定する、
画像生成装置。
【請求項１４】
人体または動物の所定部位が撮影された動画像及び該動画像に基づく時間的に連続した画像のうち少なくとも一方を第１の時間間隔毎の診断用画像として生成する診断用画像生成部と、
前記診断用画像において、所定時刻における第１画像と、前記所定時刻から前記第１の時間間隔よりも長い第２の時間間隔後の第２画像と、を取得する画像対象設定部と、
前記第１画像及び前記第２画像の画素のうち所定条件を満足する画素の色を識別可能に変換する画素色変換部と、
前記画素色変換部によって画素の色が変換された前記第１画像及び前記第２画像を用いて表示用画像を生成する表示画像生成部と、
を備え、
前記画像色変換部は、
前記第１画像及び前記第２画像のうち、所定の範囲内の画素値を持つ画素を色変換用画素として検出する画素検出部と、
前記画素検出部によって検出された前記色変換用画素の色を変換する画素色変換部と、
を含む、
画像生成装置。
【請求項１５】
人体または動物の所定部位が撮影された動画像及び該動画像に基づく時間的に連続した画像のうち少なくとも一方を第１の時間間隔毎の診断用画像として生成する診断用画像生成部と、
前記診断用画像において、所定時刻における第１画像と、前記所定時刻から前記第１の時間間隔よりも長い第２の時間間隔毎に得られる複数の第２画像と、を取得する画像対象設定部と、
前記第１画像及び前記第２画像の画素のうち所定条件を満足する画素の色を識別可能に変換する画素色変換部と、
前記画素色変換部によって画素の色が変換された前記第１画像及び前記第２画像を用いて表示用画像を生成する表示画像生成部と、
を備え、
前記画像色変換部は、
前記第１画像及び前記第２画像のうち、所定の範囲内の画素値を持つ画素を色変換用画素として検出する画素検出部と、
前記画素検出部によって検出された前記色変換用画素の色を変換する画素色変換部と、
を含む、
画像生成装置。
【請求項１６】
人体または動物の所定部位が撮影された動画像及び該動画像に基づく時間的に連続した画像のうち少なくとも一方を第１の時間間隔毎の診断用画像として生成する診断用画像生成部と、
前記診断用画像において、所定時刻における第１画像と、前記所定時刻から前記第１の時間間隔よりも長い第２の時間間隔後の第２画像と、を取得する画像対象設定部と、
前記第１画像及び前記第２画像の画素のうち所定条件を満足する画素の色を識別可能に変換する画素色変換部と、
前記画素色変換部によって画素の色が変換された前記第１画像及び前記第２画像を用いて表示用画像を生成する表示画像生成部と、
を備え、
前記診断用画像生成部は、
前記動画像を取得する動画像取得部と、
前記動画像取得部において取得した動画像におけるフレーム画像間の動き情報を用いて動き情報画像を生成する動き画像生成部と、
を含み、
前記診断用画像は、
前記動き情報画像である、
画像生成装置。
【請求項１７】
人体または動物の所定部位が撮影された動画像及び該動画像に基づく時間的に連続した画像のうち少なくとも一方を第１の時間間隔毎の診断用画像として生成する診断用画像生成部と、
前記診断用画像において、所定時刻における第１画像と、前記所定時刻から前記第１の時間間隔よりも長い第２の時間間隔毎に得られる複数の第２画像と、を取得する画像対象設定部と、
前記第１画像及び前記第２画像の画素のうち所定条件を満足する画素の色を識別可能に変換する画素色変換部と、
前記画素色変換部によって画素の色が変換された前記第１画像及び前記第２画像を用いて表示用画像を生成する表示画像生成部と、
を備え、
前記診断用画像生成部は、
前記動画像を取得する動画像取得部と、
前記動画像取得部において取得した動画像におけるフレーム画像間の動き情報を用いて動き情報画像を生成する動き画像生成部と、
を含み、
前記診断用画像は、
前記動き情報画像である、
前記診断用画像生成部は、
前記動画像を取得する動画像取得部と、
前記動画像取得部において取得した動画像におけるフレーム画像間の動き情報を用いて動き情報画像を生成する動き画像生成部と、
を含み、
前記診断用画像は、
前記動き情報画像である、
画像生成装置。
【請求項１８】
人体または動物の所定部位が撮影された動画像及び該動画像に基づく時間的に連続した画像のうち少なくとも一方を第１の時間間隔毎の診断用画像として生成する診断用画像生成部と、
前記診断用画像において、所定時刻における第１画像と、前記所定時刻から前記第１の時間間隔よりも長い第２の時間間隔後の第２画像と、を取得する画像対象設定部と、
前記第１画像及び前記第２画像の画素のうち所定条件を満足する画素の色を識別可能に変換する画素色変換部と、
前記画素色変換部によって画素の色が変換された前記第１画像及び前記第２画像を用いて表示用画像を生成する表示画像生成部と、
を備え、
前記表示画像生成部は、
前記第１画像及び前記第２画像のうち、複数枚の画像の累積画像を前記表示用画像として生成する累積画像生成部、
を有し、
前記累積画像に基づき、色間の距離もしくは同一色の色を認識した面積から前記所定部位の移動量を測定する測定部、
をさらに備えることを特徴とする、
画像生成装置。
【請求項１９】
人体または動物の所定部位が撮影された動画像及び該動画像に基づく時間的に連続した画像のうち少なくとも一方を第１の時間間隔毎の診断用画像として生成する診断用画像生成部と、
前記診断用画像において、所定時刻における第１画像と、前記所定時刻から前記第１の時間間隔よりも長い第２の時間間隔毎に得られる複数の第２画像と、を取得する画像対象設定部と、
前記第１画像及び前記第２画像の画素のうち所定条件を満足する画素の色を識別可能に変換する画素色変換部と、
前記画素色変換部によって画素の色が変換された前記第１画像及び前記第２画像を用いて表示用画像を生成する表示画像生成部と、
を備え、
前記表示画像生成部は、
前記第１画像及び前記第２画像のうち、複数枚の画像の累積画像を前記表示用画像として生成する累積画像生成部、
を有し、
前記累積画像に基づき、色間の距離もしくは同一色の色を認識した面積から前記所定部位の移動量を測定する測定部、
をさらに備えることを特徴とする、
画像生成装置。
【請求項２０】
画像生成装置に含まれるコンピュータによって実行されることにより、前記コンピュータを、請求項１ないし請求項１９のうち、いずれか１項記載の画像生成装置として機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人体または動物の所定部位が撮影された診断用画像の画像生成技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療現場では、Ｘ線等を用いて内臓や骨格等に含まれる患部を撮影することにより、各種検査や診断が行われている。そして、近年では、デジタル技術の適用により、Ｘ線等を用いて患部の動きを捉えた動態画像を比較的容易に取得することが可能となっている。【０００３】
そこでは、ＦＰＤ（flat panel detector）等の半導体イメージセンサを利用し、対象部位を含む被写体領域に対し動態画像を撮影できるため、従来のＸ線撮影による静止画撮影及び診断では実施できなかった対象部位などの動き解析による診断を実施することが可能になってきた。例えば、胸部Ｘ線動態画像から肺野内の換気情報を抽出し、肺野内濃度変化や動きなどから、動態機能の定量的解析により、診断／治療を支援(Ｘ線動画用ＣＡＤ)する検討も実施されている。【０００４】
例えば、特許文献１が開示する画像形成技術では、時間軸方向に前後する２つの画像の差分値に基づく差分画像に対して、時間的に新しい差分画像と時間的に遡った差分画像との濃淡を漸次変化させた差分連続画像を作成する。【０００５】
また、特許文献２が開示する画像処理技術では、複数の差分画像から各対応する画素群毎に、画素値の最大値、最小値、平均値、中間値のいずれかを画素値として画像が生成される。【０００６】
さらに、特許文献３が開示する動画像処理技術では、胸部の動態画像から横隔膜の上下位置の時間変化を算出するとともに、肺野領域の小ブロック内の画素信号値の時間変化を算出し、横隔膜の時間変化に対する小ブロックの時間変化の位相遅れ時間に応じた輝度値で表示を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２７１４８４号公報
【特許文献２】特許第４４０４２９１号公報
【特許文献３】特開２０１０−２６８９７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１−３の従来技術では、画像解析によって時間的に変化する動きを可視化することは可能であるが、所定の時間間隔での変化量を画像上で捉えることが困難であるという課題がある。【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、人体または動物の所定部位が撮影された動画像から、所定部位の状態変化の量を画像上で正確に捉えることができる画像生成技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の１側面による画像生成装置は、人体または動物の所定部位が撮影された動画像及び該動画像に基づく時間的に連続した画像のうち少なくとも一方を第１の時間間隔毎の診断用画像として生成する診断用画像生成部と、前記診断用画像において、所定時刻における第１画像と、前記所定時刻から前記第１の時間間隔よりも長い第２の時間間隔後の第２画像と、を取得する画像対象設定部と、前記第１画像及び前記第２画像の画素のうち所定条件を満足する画素の色を識別可能に変換する画素色変換部と、前記画素色変換部によって画素の色が変換された前記第１画像及び前記第２画像を用いて表示用画像を生成する表示画像生成部とを備え、前記診断用画像生成部は、前記動画像を取得する動画像取得部と、前記動画像取得部において取得された動画像におけるフレーム画像間の差分画像を生成する差分画像生成部とを含み、前記診断用画像は、前記差分画像である。
【００１１】
本発明の他の側面による画像生成装置は、人体または動物の所定部位が撮影された動画像及び該動画像に基づく時間的に連続した画像のうち少なくとも一方を第１の時間間隔毎の診断用画像として生成する診断用画像生成部と、前記診断用画像において、所定時刻における第１画像と、前記所定時刻から前記第１の時間間隔よりも長い第２の時間間隔毎に得られる複数の第２画像と、を取得する画像対象設定部と、前記第１画像及び前記第２画像の画素のうち所定条件を満足する画素の色を識別可能に変換する画素色変換部と、前記画素色変換部によって画素の色が変換された前記第１画像及び前記第２画像を用いて表示用画像を生成する表示画像生成部とを備え、前記診断用画像生成部は、前記動画像を取得する動画像取得部と、前記動画像取得部において取得された動画像におけるフレーム画像間の差分画像を生成する差分画像生成部とを含み、前記診断用画像は、前記差分画像である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の画像生成装置によれば、人体または動物の所定部位が撮影された動画像及び該動画像に基づく時間的に連続した画像のうち少なくとも一方を第１の時間間隔毎の診断用画像として生成し、該診断用画像において、所定時刻における第１画像と、前記所定時刻から前記第１の時間間隔よりも長い第２の時間間隔毎の第２画像と、を取得するとともに、第１画像及び第２画像の画素のうち所定条件を満足する画素の色を識別可能に変換し表示用画像を生成する。これにより、第１画像及び第２画像から所定部位の状態変化の量を正確に視認することが可能となる。これによって、ユーザにとっての利便性が向上し、適切な医療診断が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は各実施形態に係る放射線動態画像撮影システムの全体構成を示す図である。
【図２】図２は第１実施形態に係る画像生成装置の機能構成を示すブロック図である。
【図３】図３は差分画像の生成を説明する模式図である。
【図４】図４は肺野領域の輪郭抽出を例示する模式図である。
【図５】図５は肺野領域の特徴点の位置を例示した模式図である。
【図６】図６は呼吸情報の波形データを時系列で示した模式図である。
【図７】図７は診断用画像の設定領域の設定について例示する模式図である。
【図８】図８は表示用画像を例示する模式図である。
【図９】図９は第１実施形態において実現される画像生成装置の基本動作を説明するフローチャートである。
【図１０】図１０は第１実施形態における全体の流れを説明する概念図である。
【図１１】図１１は第１実施形態の変形例に係る画像生成装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１２】図１２は心電計で計測された波形の一部を例示する模式図である。
【図１３】図１３は心臓壁の変動を例示する模式図である。
【図１４】図１４は心臓の横幅の変動サイクルを例示する模式図である。
【図１５】図１５は心拍情報の波形データを時系列で示した模式図である。
【図１６】図１６は第２実施形態に係る画像生成装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１７】図１７は累積画像を表示用画像として生成した結果を例示する模式図である。
【図１８】図１８は累積画像を表示用画像として生成した結果を例示する模式図である。
【図１９】図１９は累積画像を表示用画像として生成した結果を例示する模式図である。
【図２０】図２０は第２実施形態において実現される画像生成装置の基本動作を説明するフローチャートである。
【図２１】図２１は第３実施形態に係る画像生成装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２２】図２２は動き情報画像（ベクトル表示画像）の生成を説明する模式図である。
【図２３】図２３は第３実施形態において実現される画像生成装置の基本動作を説明するフローチャートである。
【図２４】図２４は第４実施形態に係る画像生成装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２５】図２５は所定部位の移動量の測定について説明する模式図である。
【図２６】図２６は第４実施形態において実現される画像生成装置の基本動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜１．第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係る放射線動態画像撮影システムについて以下説明する。
【００１５】
＜１−１．放射線動態画像撮影システムの全体構成＞
第１実施形態に係る放射線動態画像撮影システムは、人体または動物の身体を被写体として、被写体の放射線画像の撮影を行い、所望の表示用画像を生成する。とりわけ、本実施形態では、撮影された放射線画像から診断の目的に応じた画像を設定して加工することで、診断精度を向上させる。
【００１６】
図１は、第１実施形態に係る放射線動態画像撮影システムの全体構成を示す図である。図１に示すように、放射線動態画像撮影システム１００は、撮影装置１と、撮影制御装置２（撮影用コンソール）と、画像生成装置３（診断用コンソール）と、心電計４とを備える。撮影装置１及び心電計４と、撮影制御装置２とが通信ケーブル等により接続され、撮影制御装置２と、画像生成装置３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。放射線動態画像撮影システム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規格に則って行われる。
【００１７】
＜１−１−１．撮影装置１の構成＞
撮影装置１は、例えば、Ｘ線撮影装置等によって構成され、呼吸に伴う被写体Ｍの胸部の動態を撮影する装置である。動態撮影は、被写体Ｍの胸部に対し、Ｘ線等の放射線を繰り返して照射しつつ、時間順次に複数の画像を取得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（動画像）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。
【００１８】
図１に示すように、撮影装置１は、照射部（放射線源）１１と、放射線照射制御装置１２と、撮像部（放射線検出部）１３と、読取制御装置１４とを備えて構成されている。
【００１９】
照射部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。図示例は人体用のシステムであり、被写体Ｍは検査対象者に相当する。以下では被写体Ｍを「被検者」とも呼ぶ。
【００２０】
放射線照射制御装置１２は、撮影制御装置２に接続されており、撮影制御装置２から入力された放射線照射条件に基づいて照射部１１を制御して放射線撮影を行う。
【００２１】
撮像部１３は、ＦＰＤ等の半導体イメージセンサにより構成され、照射部１１から照射されて被検者Ｍを透過した放射線を電気信号（画像情報）に変換する。
【００２２】
読取制御装置１４は、撮影制御装置２に接続されている。読取制御装置１４は、撮影制御装置２から入力された画像読取条件に基づいて撮像部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、撮像部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。そして、読取制御装置１４は、取得した画像データ（フレーム画像）を撮影制御装置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、パルスレートと一致している。
【００２３】
ここで、放射線照射制御装置１２と読取制御装置１４とは互いに接続され、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。
【００２４】
＜１−１−２．撮影制御装置２の構成＞
撮影制御装置２は、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。
【００２５】
図１に示すように、撮影制御装置２は、制御部２１と、記憶部２２と、操作部２３と、表示部２４と、通信部２５とを備えて構成され、各部はバス２６により接続されている。
【００２６】
制御部２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）や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、撮影制御装置２各部の動作や、撮影装置１の動作を集中制御する。
【００２７】
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る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。
【００２８】
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とを備えて構成され、キーボードに対するキー操作、マウス操作、あるいは、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。
【００２９】
表示部２４は、カラーＬＣＤ（Liquid Crystal Display）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。
【００３０】
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。
【００３１】
＜１−１−３．画像生成装置３の構成＞
画像生成装置３は、撮像装置１から送信された動態画像を、撮影制御装置２を介して取得し、医師等が読影診断するための画像を表示する。
【００３２】
図１に示すように、画像生成装置３は、制御部３１と、記憶部３２と、操作部３３と、表示部３４と、通信部３５とを備えて構成され、各部はバス３６により接続されている。
【００３３】
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、画像生成装置３各部の動作を集中制御する（詳細は後述する）。
【００３４】
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。例えば、記憶部３２は、後述する画像生成処理を実行するための画像生成処理プログラムを記憶している。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。
【００３５】
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、あるいは、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。
【００３６】
表示部３４は、カラーＬＣＤ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、データ、及び、後述する表示用画像を表示する。
【００３７】
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。
【００３８】
＜１−１−４．心電計４の構成＞
図１では心電計４は被検者Ｍとは離れて示されているが、実際には心電計４の各電極端子は被検者Ｍに装着されており、被検者Ｍの心電波形をデジタル信号として出力する。
【００３９】
図１に示すように、心電計４は、位相検出部４１を備えて構成され、位相検出部４１は、制御部２１のＣＰＵからの制御信号に応答して、撮影装置１による撮影動作を同期させるための基礎情報として、被写体Ｍの心拍の位相を検出する。また、位相検出部４１は、撮影制御装置２内に設けることも可能である。
【００４０】
＜１−２．画像生成装置３の具体的構成＞
本発明の第１実施形態における放射線動態画像撮影システム１００の画像生成装置３は、被検者Ｍの肺野（所定部位）の周期的な時間変化と関連して、肺野の状態変化の量を正確に視認できる画像を生成する。
【００４１】
以下では、画像生成装置３で実現される機能的な構成について説明する。
【００４２】
＜１−２−１．画像生成装置３の機能構成＞
図２は、放射線動態画像撮影システム１００における画像生成装置３において、ＣＰＵ等が各種プログラムに従って動作することにより制御部３１で実現される機能構成を他の構成とともに示す図である。この実施形態の画像生成装置３は、主として心臓および両肺を含む胸部が撮影された動態画像を使用する。
【００４３】
制御部３１は、主に、診断用画像生成部２００と、画像対象設定部３００と、画素色変換部４００と、表示画像生成部５００と、から構成される。
【００４４】
以下では、図２で示されたような制御部３１の機能的な構成が、あらかじめインストールされたプログラムの実行によって実現されるものとして説明するが、専用のハードウエア構成で実現されても良い。
【００４５】
以降、診断用画像生成部２００、画像対象設定部３００、画素色変換部４００、及び、表示画像生成部５００が行う各処理についての具体的内容を、図２を参照しながら順次説明する。
【００４６】
＜１−２−１−１．診断用画像生成部２００＞
診断用画像生成部２００は、動画像を取得する動画像取得部１１０と、フレーム画像間の差分画像を生成する差分画像生成部１１５と、を備え、人体または動物の所定部位の幾何学的状態が時間変化する状態を時間順次に捉えた動画像を動画像取得部１１０により取得するとともに、該動画像に基づく時間的に連続した差分画像（診断用画像）を差分画像生成部１１５により生成している。
【００４７】
以降、動画像取得部１１０及び差分画像生成部１１５が行う各処理についての具体的内容を、図２を参照しながら順次説明する。
【００４８】
＜１−２−１−１−１．動画像取得部１１０＞
動画像取得部１１０では、撮像装置１の読取制御装置１４によって撮影された人体または動物の所定部位の幾何学的状態が時間変化する状態を時間順次に捉えた動画像を取得する。ここで、所定部位とは、画像生成装置３（図２参照）では肺野領域である。
【００４９】
なお、図２は、撮像装置１と画像生成装置３との間に、撮影制御装置２が介在し、撮影制御装置２の記憶部２２に記憶された検出データが通信部２５を介して、画像生成装置３の通信部３５に出力される。
【００５０】
＜１−２−１−１−２．差分画像生成部１１５＞
差分画像生成部１１５では、動画像取得部１１０において取得される動画像におけるフレーム画像間の差分画像を生成する。つまり、動画的な態様で差分画像を再生可能な動画像（差分動画像）が生成される。
【００５１】
図３は、動画像取得部１１０において取得される動画像のフレーム画像に対して、フレーム画像間の差分画像の生成を説明する模式図である。図３で示されるように、時刻Ｉｓ１〜Ｉｓ３でそれぞれ撮影されたフレーム画像（静止画像）に対して、時刻Ｉｓ１とＩｓ２との時間差を差分時間差としてフレーム画像間の差分をとることにより差分画像Ｄ１を生成し、時刻Ｉｓ２とＩｓ３との時間差を差分時間差としてフレーム画像間の差分をとることにより差分画像Ｄ２を生成する。ここで、本実施形態の差分時間差は、動画像取得部１１０により取得された動画像のフレーム間隔そのものであり、１５ｆｐｓ(frame per second)の動画像であれば、約０．０６７秒となる。なお、動画像のフレーム間隔及び差分時間差は、これに限らず、任意の時間間隔を設定することも可能である。
【００５２】
つまり、静止画像の差分をとり、差分画像ＤＩ（Ｉは有限整数）の時系列配列により差分動画像が生成されることになる。ここで、本実施形態において、差分画像ＤＩの時間間隔（第１の時間間隔）は、動画像取得部１１０により取得された動画像のフレーム間隔と一致し、上記差分時間差と同じく、約０．０６７秒となる。なお、差分画像ＤＩの時間間隔は、これに限らず、任意の時間間隔を設定することが可能であるが、動画的な態様での表示に適した比較的短い時間間隔とされる。生成された差分画像ＤＩは、診断用画像ＪＧとして記憶部３２に記憶される。
【００５３】
＜１−２−１−２．画像対象設定部３００＞
画像対象設定部３００は、所定部位周期設定部１２０と、画像対象設定部１２５と、間隔設定部１３０と、領域設定部１４０と、を備え、診断用画像ＪＧにおいて、所定時刻における第１画像と、所定時刻を始点として（但し、所定時刻は含まない）画像取得間隔（第２の時間間隔）毎に得られる、時間的に新しいｍ（ｍは正の整数）枚の第２画像と、を取得する。この場合の画像取得間隔（第２の時間間隔）は、診断に適した時間間隔が設定され、上述した差分画像ＤＩの時間間隔（第１の時間間隔）よりも長い時間が設定される。
【００５４】
以降、所定部位周期設定部１２０、画像対象設定部１２５、間隔設定部１３０、及び、領域設定部１４０が行う各処理についての具体的内容を、図２を参照しながら順次説明する。
【００５５】
＜１−２−１−２−１．所定部位周期設定部１２０＞
所定部位周期設定部１２０では、所定部位の周期的な変化である所定部位周期を設定する。そして、画像対象設定部３００は、上記の第２の時間間隔を該所定部位周期に基づいて設定する。
【００５６】
具体的に、本実施形態の所定部位周期設定部１２０は、被検者Ｍの肺の周期的な時間変化、すなわち、呼吸の位相情報や周波数（周期）情報を検出する。ここにおける時間変化の検出とは、臓器の外形などの幾何学的状態についての時間的変化の検出を意味する。
【００５７】
以下では、呼吸による周期情報についての算出方法を説明する。
【００５８】
本実施形態では、図２で示されるように所定部位周期設定部１２０では、動画像取得部１１０によって取得された撮影画像を用いて、肺野部の面積値あるいは特徴点間距離を算出することで、呼吸情報を得る。すなわち、診断用画像生成部２００における動画像取得部１１０は、動画像を所定部位周期設定部１２０に出力可能であり（図２参照）、所定部位周期設定部１２０は、動画像で捉えられた肺野領域の面積値あるいは特徴点間距離（所定部位の形状）の変化に基づき、呼吸周期を検出する。肺野部の面積の求め方は、肺野部の輪郭抽出を行い、輪郭に囲まれた領域の画素数を肺野領域として定義することが可能である。
【００５９】
図４は、肺野部の輪郭抽出を例示する模式図である。肺野部の抽出は、図４で示すように、左右ごとに抽出しても、心臓や脊椎の領域を含んだ輪郭として抽出してもよい。抽出方法としては、従来技術（例えば、"Image feature analysis and computer-aided diagnosis: Accurate determination of ribcage boundary in chest radiographs”, Xin-Wei Xu and Kunio Doi, Medical Physics, Volume 22(5), May 1995, pp.617-626.等参照）等を採用することができる。
【００６０】
このように、所定部位周期設定部１２０では、取得された撮影画像を用いて、肺野部の輪郭ＯＬの抽出を実施し、抽出された領域内のピクセル数を特徴量として、該特徴量を肺野領域の面積として検出する。
【００６１】
また、動画像取得部１１０によって取得された撮影画像を用いて、肺野領域の特徴点間の距離を算出し、呼吸情報とすることも可能である。すなわち、肺野部の抽出を上記方法と同様に実施し、抽出された領域から、特徴点２点を求め、その２点間の距離を求めることで特徴量を算出する。
【００６２】
図５は、肺野領域の特徴点の位置を例示した図である。肺領域の上端ＬＴから下端ＬＢまでの長さ（肺野長）の変化を算出する場合、図５（ａ）では、肺尖部を肺領域の上端ＬＴとし、肺尖部から体軸方向におろした直線と横隔膜との交点を肺領域の下端ＬＢとして抽出した例であり、図５（ｂ）では、肺尖部を肺領域の上端ＬＴとし、肋横角を肺領域の下端ＬＢとして抽出した例である。
【００６３】
このように、所定部位周期設定部１２０では、取得された撮影画像を用いて、肺野領域の輪郭ＯＬの抽出を実施し、抽出された領域から特徴点間の距離を求め、特徴点間距離を検出することで、呼吸周期を設定する。
【００６４】
以上のように、所定部位周期設定部１２０では、動画像で捉えられた肺野領域の面積値あるいは特徴点間距離の時間的変化（所定部位の形状の変化）に基づき、呼吸周期を検出する。したがって、動画像で捉えられた肺野領域の面積値あるいは特徴点間距離の時間的変化（所定部位の形状の変化）に基づき、呼吸周期を自動的に取得することが可能となる。
【００６５】
また、この画像処理による呼吸情報検出方法において、ノイズ成分を除去するためには、所定部位周期設定部１２０では、動画像で捉えられた肺野領域の面積値あるいは特徴点間距離の時間的変化（所定部位の形状の変化）に基づき、周波数解析を用いて呼吸周期を検出することが好ましい。すなわち、肺野領域の面積値あるいは特徴点間距離を捉えた部分画像（図４及び図５における肺野部の輪郭ＯＬの領域）の時間軸方向の変動（図６参照）に対して周波数解析を行う。これにより、ノイズ成分を取り除いた所望の変動成分を自動的に抽出することができるため、肺野領域の面積値あるいは特徴点間距離の時間的変化（所定部位の状態変化の量）をより正確に把握することが可能となる。
【００６６】
なお、本実施形態では、撮影画像を用いて呼吸情報を得たが、外部機器による計測結果を用いてもよい。この場合、所定部位周期設定部１２０には、外部機器より呼吸周期に関する情報が入力される。外部機器により計測する方法としては、例えば、特許第3793102号に記載されているような装置を用いることができる。また、レーザー光とＣＣＤカメラで構成されたセンサによるモニタリングにより実施する手法（例えば、"FG視覚センサを用いた就寝者の呼吸モニタリングに関する検討",青木  広宙,中島  真人,電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集  2001年.情報・システムソサイエティ大会講演論文集,  320-321,  2001-08-29.等参照）等を採用することもできる。すなわち、レーザー照射や呼吸モニタベルト等を用いて被写体Ｍの胸部の動きを検出する方法や、気速計によって呼吸の気流を検出することによっても、呼吸情報を得ることができ、これらの方法を適用することも可能である。
【００６７】
＜１−２−１−２−２．間隔設定部１３０＞
間隔設定部１３０では、所定部位周期設定部１２０において設定された所定部位周期Ｔのｋ（ｋは正の整数）分の１となる周期分割時間ｔとｍ≧ｋを満足する第２画像の枚数ｍとを設定する。ｋ、ｍの設定については、例えば、ユーザが画像を見ながらスライダーバーなどを用いて、インタラクティブに設定してもよいし、予めｋ、ｍの値を画像生成装置３に入力しておく方法でもよい。
【００６８】
図６は、所定部位周期設定部１２０において検出された呼吸情報の波形データを時系列で示した模式図である。なお、縦軸が、肺野領域の面積値あるいは特徴点間距離の時間的変化に相当する。すなわち、図６では、上記の呼吸情報検出方法が採用されることで、特徴量を算出し、時間方向にモニタリングした結果となる。
【００６９】
図６で示されるように、呼吸の周期（呼吸サイクル）Ｂの１周期は、吸気と呼気とから構成され、１回の呼気と１回の吸気からなる。吸気では、横隔膜が下がって息が吸い込まれるに連れて胸郭中の肺野の領域が大きくなる。息を最大限に吸い込んだとき（吸気と呼気の変換点）が最大吸気時Ｂ１である。呼気では、横隔膜が上がって息が吐き出されるに連れて肺野の領域が小さくなるが、息を最大限に排出したとき（呼気と吸気の変換点）が最大呼気時Ｂ２となる。図６では、所定部位検出部１２０により、最大吸気時Ｂ１を基準として呼吸周期Ｔが設定された後、間隔設定部１３０が周期Ｔの周期分割時間ｔを設定する。ここでは、ｋ＝４が採用され、周期Ｔの４分の１となる周期分割時間ｔとｍ＝４とが設定された例である。例えば、呼吸周期Ｔが４秒であれば、周期分割時間ｔは１秒となる。
【００７０】
このように、動画像取得部１１０にて取得された動画像のうち、第１画像Ｇ１及びｍ枚の第２画像Ｇ２の時間の決定に関しては、所定部位周期設定部１２０及び間隔設定部１３０が、画像取得間隔を設定することで決定される。
【００７１】
＜１−２−１−２−３．画像対象設定部１２５、領域設定部１４０＞
画像対象設定部１２５は、間隔設定部１３０において設定された周期分割時間ｔ及び第２画像取得枚数ｍに基づき、周期分割時間ｔを画像取得間隔（第２の時間間隔）としてｍ枚の第２画像Ｇ２（図６参照）を診断用画像ＪＧの中から取得する。
【００７２】
画像対象設定部１２５は、画像取得間隔（＝周期分割時間ｔ）のｋ倍の時間が所定部位周期Ｔと一致するように画像取得間隔を設定することにより、少なくとも所定部位周期Ｔ内の変化を認識可能な第１画像Ｇ１及びｍ枚の第２画像Ｇ２を取得する（図６参照）。これによって、所定部位周期Ｔ内変化に対して、適切な医療診断が可能となる。
【００７３】
また、ｍ＝ｋの関係が成立するとき（図６参照）、画像対象設定部１２５が、１回の所定部位周期Ｔ内の時間変化に応じた差分画像を第１画像Ｇ１及びｍ枚の第２画像Ｇ２として取得する。これによって、所定部位周期Ｔ内の時間変化に特化した医療診断が可能となる。
【００７４】
具体的に、第１画像Ｇ１及びｍ枚の第２画像Ｇ２の時間に関して図６の場合を例にすると、画像対象設定部１２５は、時刻＝ｔ０における診断用画像ＪＧ（差分画像）を第１画像Ｇ１とし、時刻＝ｔ０＋ｔにおける診断用画像ＪＧ（差分画像）を第２画像Ｇ２１とし、時刻＝ｔ０＋２ｔにおける診断用画像ＪＧ（差分画像）を第２画像Ｇ２２とし、時刻＝ｔ０＋３ｔにおける診断用画像ＪＧ（差分画像）を第２画像Ｇ２３とし、時刻＝ｔ０＋４ｔにおける診断用画像ＪＧ（差分画像）を第２画像Ｇ２４とすることで、第１画像Ｇ１及びｍ＝４枚の第２画像Ｇ２１〜Ｇ２４を取得することになる。
【００７５】
なお、時刻＝ｔ０の決定については、本実施形態では、所定部位周期設定部１２０で検出された所定部位周期Ｔに基づいて自動的に設定しており、具体的には、最大吸気時Ｂ１をｔ０と設定している。ｔ０の設定については、例えば、ユーザが画像を見ながらスライダーバーなどを用いて、インタラクティブに設定してもよいし、予め、おおよそのｔ０の値を画像生成装置３に入力しておき、所定部位周期設定部１２０において所定部位周期Ｔが設定された後、画像対象設定部１２５が具体的にｔ０の値を決定してもよい。また、所望の時刻＝ｔ０に診断用画像ＪＧ（差分画像）が存在しないときは、当該時刻＝ｔ０に最も近い診断用画像ＪＧ（差分画像）を第１画像Ｇ１として採用する。これは第２画像Ｇ２についても同様である。
【００７６】
一方、領域設定部１４０により、診断用画像ＪＧに注目したい領域を設定することができる。具体的には、領域設定部１４０は、診断用画像ＪＧ内の肺野（所定部位）の輪郭を抽出する輪郭抽出部を含み、当該輪郭抽出部によって抽出された輪郭に基づいて設定領域を設定する。図７は、診断用画像ＪＧへの設定領域の設定について説明する模式図であり、図７（ａ）は手動で設定する場合であり、図７（ｂ）は自動的に設定する場合である。
【００７７】
設定領域ＯＬとして右肺野を指定する場合、図７（ａ）で示す例では、操作部３３の操作によって画像上で矩形の領域を指定することにより、右肺野を含む領域を手動で設定することができる。一方、図７（ｂ）で示す例では、操作部３３の操作で右肺野を指定する命令が入力されると、自動的に右肺野の領域を検出し、右肺野の境界と略一致するように設定領域ＯＬが設定される。なお、自動設定の手法としては、先述した呼吸情報検出方法における輪郭抽出方法が採用可能である。
【００７８】
このように、領域設定部１４０において設定領域ＯＬを設定することにより、診断を行いたい部分に注目して、その部分の状態変化を正確に視認できる画像を生成することが可能となる。
【００７９】
＜１−２−１−３．画素色変換部４００＞
図２に戻って、画素色変換部４００は、画素検出部１３５と、変換色設定部１５０と、画素色変換部１４５と、を備え、第１画像Ｇ１及びｍ枚の第２画像Ｇ２の画素のうち画素色変換条件（所定条件）を満足する画素の色を識別可能に変換する。
【００８０】
また、画素色変換部４００は、変換色設定部１５０による変換色設定内容に基づき、第１画像Ｇ１及びｍ枚の第２画像Ｇ２のうち、時間的に隣接する画像間において異なる色となるように、画素の色を変換することも可能である。なお、ここでいう時間的に隣接する画像とは、第１画像Ｇ１及びｍ枚の第２画像Ｇ２の中で時間的に最も近い関係にあることを意味する。
【００８１】
さらに、画素色変換部４００は、変換色設定部１５０による変換色設定内容に基づき、第１画像Ｇ１及びｍ枚の第２画像Ｇ２のうち、所定部位周期ごとに同一色となるように、画素の色を変換することも可能である。
【００８２】
以降、画素検出部１３５、変換色設定部１５０、及び、画素色変換部１４５が行う各処理についての具体的内容を、図２を参照しながら順次説明する。
【００８３】
画素色変換部１３５は、設定領域に存在する画素の色を変換する。すなわち、画素検出部１３５では、画像対象設定部１２５において設定された第１画像Ｇ１及びｍ枚の第２画像Ｇ２それぞれに対し、且つ、領域設定部１４０において設定された選択領域ＯＬの画素において、所定条件を満足する画素を色変換用画素として検出する。ここで、所定条件とは、第１画像Ｇ１及びｍ枚の第２画像Ｇ２が差分画像であり、画素毎に輝度値（差分値）を有するため、当該画素の輝度値が所定の範囲にあることを意味する。なお、領域設定部１４０によって選択領域ＯＬが設定されなかった場合や領域設定部１４０自体が設けられていない場合には、画像全体を対象とすればよい。
【００８４】
また、変換色設定部１５０では、先述の間隔設定部１３０で設定された周期分割時間ｔ（画像取得間隔）及びｍに基づき、変換色を設定しており、当該変換色設定内容に基づいて、画素色変換部１４５が、第１画像Ｇ１及びｍ枚の第２画像Ｇ２それぞれに対して、画素検出部１３５によって検出された色変換用画素の色を変換する。
【００８５】
本実施形態において、変換色設定部１５０における変換色は、白黒以外の色に変換される。具体的には、Ｘ線動画像の場合は画素の色は輝度値のみであるため、ＲＧＢ値のそれぞれの値はＲ＝Ｇ＝Ｂ＝ｉであり、一般に白黒で表示される。このため、色変換用画素のＲＧＢ値を例えば、Ｒ＝Ｇ＝ａ＊ｉ（ａは輝度値を調整する係数）, Ｂ＝０等と変換することにより、白黒表示されたＸ線画像に対して識別可能にする。
【００８６】
以上のように、画素色変換部４００は、第１画像Ｇ１及びｍ枚の第２画像Ｇ２それぞれに対し、選択領域ＯＬに存在する画素において所定条件を満足する画素を色変換用画素として検出する。これにより、肺等の所定部位の時間変化に対して、選択領域ＯＬ内の画素のみが色変換対象となるため、選択領域ＯＬに特化した時間変化に着目できる。このため、ユーザにとっての利便性がより向上し、医療目的に見合った画像を生成することが可能となる。
【００８７】
＜１−２−１−４．表示画像生成部５００＞
表示画像生成部５００は、上述の画素色変換部４００によって画素の色が変換された第１画像Ｇ１及びｍ枚の第２画像Ｇ２を用いて表示用画像を生成する。なお、本実施形態では、診断用画像ＪＧは差分画像であるため、取得された第１画像Ｇ１及びｍ枚の第２画像Ｇ２においても差分画像となる。
【００８８】
図８は、図６の場合を例にして、表示画像生成部５００によって生成された第１画像Ｇ１及び第２画像Ｇ２１，Ｇ２３の表示用画像ＩＧ１，ＩＧ２１，ＩＧ２３を示す模式図であり、図８（ａ）は、第１画像Ｇ１に対する表示用画像ＩＧ１であり、図８（ｂ）は、ｍ＝１における第２画像Ｇ２１に対する表示用画像ＩＧ２１であり、図８（ｃ）は、ｍ＝３における第２画像Ｇ２３に対する表示用画像ＩＧ２３である（図６参照）。なお、第１画像Ｇ１による色変換された画素（以下、「第１色変換画素」と称する）ｇ１と、第２画像Ｇ２１、Ｇ２３による色変換された画素（以下、「第２色変換画素」と称する）ｇ２１、ｇ２３はそれぞれ異なる色であることが好ましい。
【００８９】
本実施形態では、これらの表示用画像ＩＧ１，ＩＧ２１，ＩＧ２３は、表示部３４において時間的に連続して表示され、繰り返し表示することも可能である。
【００９０】
図８で示されるように、色変換された画素の分布は、第１色変換画素ｇ１（図８（ａ）参照）から第２色変換画素ｇ２１（図８（ｂ）参照）を経て第２色変換画素ｇ２３（図８（ｃ）参照）に至るまで時空間的に変化している。なお、この例の場合の画素色変換条件と領域設定とは、右肺野領域の血流を示すように設定されている。すなわち、時間を追うごとに、色変換画素は、右肺野領域における心臓に近い位置から離れた位置に移動するとともに、心臓に近い位置の分布は広がっている様子が見て取れる。このため、右肺野領域における時間に伴う状態変化、具体的には血流の状態を正確に視認することが可能となる。
【００９１】
以上のように、診断用画像ＪＧが差分画像であることにより、簡易に動き情報を生成し、変化点を明瞭にすることが可能となる。また、第１画像Ｇ１及びｍ枚の第２画像Ｇ２のうち、時間的に隣接する画像間において異なる色となるように、画素の色を変換することにより、所定部位の状態変化の量を明確に可視化することが可能となる。これによって、ユーザにとっての利便性がより向上し、より適切な医療診断が可能となる。
【００９２】
また、第１画像Ｇ１及びｍ枚の第２画像Ｇ２のうち、時間的に隣接する画像間において異なる色となり、かつ、所定部位周期Ｔごとに同一色となるように、画素の色を変換すれば、所定部位周期毎に同一色とした色分けを行うことができるため、周期的な所定部位の状態変化を比較的容易に視覚認識することが可能となる。
【００９３】
＜１−２−２．画像生成装置３の基本動作＞
図９は、本実施形態に係る画像生成装置３において実現される基本動作を説明するフローチャートであり、図１０は、表示用画像を生成するまでの全体の流れを示す概念図である。既に各部の個別機能の説明は行ったため（図２参照）、ここでは全体の流れのみ説明する。
【００９４】
図９に示すように、まず、ステップＳ１において、制御部３１の動画像取得部１１０が、撮像装置１の読取制御装置１４によって撮影された動画像を、撮影制御装置２を介して取得する。
【００９５】
ステップＳ２では、差分画像生成部１１５が、ステップＳ１において取得された動画像におけるフレーム画像間の差分画像を生成し、診断用画像ＪＧとする（図１０（ａ）参照）。
【００９６】
ステップＳ３では、所定部位周期設定部１２０が、肺の幾何学的形状の周期的な時間変化を検出し、呼吸における周期を設定する。具体的に、周期的な時間変化の検出方法は、動画像におけるフレーム画像の画像特徴量（上記の呼吸情報検出方法）に基づき検出される（図４，図５，図６参照）。
【００９７】
ステップＳ４では、間隔設定部１３０が、ステップＳ３において設定された所定部位周期Ｔのｋ（ｋは２以上の整数）分の１となる周期分割時間ｔとｍ≧ｋを満足する当該ｍとを設定する（図６参照）とともに、領域設定部１４０が、診断用画像ＪＧに設定領域ＯＬを設定する。
【００９８】
また、このとき、変換色設定部１５０が、間隔設定部１３０で設定された周期分割時間ｔ（画像取得間隔）及びｍに基づき、変換色を設定する。
【００９９】
ステップＳ５では、画像対象設定部１２５が、ステップＳ４において設定された周期分割時間ｔ、ｍ及び設定領域に基づき、周期分割時間ｔを画像取得間隔として第１画像Ｇ１及びｍ枚の第２画像Ｇ２を取得するとともに、設定領域を第１画像Ｇ１及びｍ枚の第２画像Ｇ２１〜Ｇ２ｍそれぞれにおける設定領域内の画素を特定する（図１０（ｂ）参照）。
【０１００】
ステップＳ６では、画素検出部１３５が、ステップＳ５において特定された第１画像Ｇ１及びｍ枚の第２画像Ｇ２１〜Ｇ２ｍそれぞれの設定領域ＯＬの画素において、輝度値が所定の範囲内における画素を色変換用画素として検出する。
【０１０１】
ステップＳ７では、画素色変換部１４５が、第１画像Ｇ１及びｍ枚の第２画像Ｇ２１〜Ｇ２ｍそれぞれに対して、ステップＳ４にて設定された変換色に基づいて、ステップＳ６にて検出された色変換用画素の色を変換する。
【０１０２】
ステップＳ８では、表示画像生成部５００が、ステップＳ７にて画素の色が変換された第１画像Ｇ１及びｍ枚の第２画像Ｇ２１〜Ｇ２ｍを用いて表示用画像ＩＧ１及びｍ枚の表示用画像ＩＧ２１〜ＩＧ２ｍを生成する（図１０（ｃ）参照）。なお、色変換された画素の分布は、第１色変換画素ｇ１（図１０（ａ）参照）から第２色変換画素ｇ２１（図１０（ｂ）参照）を経て第２色変換画素ｇ２ｍ（図１０（ｃ）参照）に至るまで時空間的に変化する。
【０１０３】
最後に、ステップＳ９において、表示画像生成部５００が、ステップＳ８において生成した表示用画像ＩＧ１及びｍ枚の表示用画像ＩＧ２１〜ＩＧ２ｍを表示部３４に出力することで、表示部３４のモニタに表示し、本動作フローが終了される。
【０１０４】
以上、画像生成装置３では、人体または動物の所定部位が撮影された動画像に基づく時間的に連続した差分画像を第１の時間間隔毎の診断用画像ＪＧとして生成する。該診断用画像ＪＧにおいて、所定時刻における第１画像Ｇ１と、該所定時刻から前記第１の時間間隔よりも長い第２の時間間隔毎のｍ枚の第２画像Ｇ２と、を取得するとともに、第１画像Ｇ１及びｍ枚の第２画像Ｇ２の画素のうち所定条件を満足する画素の色を識別可能に変換し表示用画像ＩＧ１およびｍ枚の表示用画像ＩＧ２１〜ＩＧ２ｍを生成する。これにより、第１画像Ｇ１及びｍ枚の第２画像Ｇ２から所定部位の状態変化の量を正確に視認することが可能となる。これによって、ユーザにとっての利便性が向上し、適切な医療診断が可能となる。
【０１０５】
＜１−３．第１実施形態の変形例＞
本発明の第１実施形態の変形例における放射線動態画像撮影システム１００”の画像生成装置３”では、被検者Ｍの心臓（所定部位）の周期的な時間変化と関連して、心臓の状態変化の量を正確に視認できる画像を生成する。
【０１０６】
図１１は、放射線動態画像撮影システム１００”における画像生成装置３”における機能構成を示す図である。
【０１０７】
なお、図１１は、撮像装置１と画像生成装置３”との間（または、心電計４と画像生成装置３”との間）に、撮影制御装置２が介在し、撮影制御装置２の記憶部２２に記憶された検出データが通信部２５を介して、画像生成装置３”の通信部３５に出力される。
【０１０８】
以下では、図１１を参照しながら、画像生成装置３”で実現される機能的な構成のうち、第１実施形態における画像生成装置３と異なる点について説明する。
【０１０９】
＜１−３−１．所定部位周期設定部１２０”＞
本変形例の所定部位周期設定部１２０”では、被検者Ｍの心臓の周期的な時間変化、すなわち、心拍の位相情報や周波数（周期）情報を検出し心拍周期（所定部位周期）を設定する。
【０１１０】
したがって、第１実施形態における上記のステップＳ３が、本変形例では、次のように変更される。すなわち、所定部位周期設定部１２０”が、心臓の幾何学的形状の周期的な時間変化を検出し、心拍における周期を設定する。具体的に、周期的な時間変化の検出方法は、心電計４の位相検出部４１から取得された結果（第１の心拍情報検出方法）または動画像におけるフレーム画像の画像特徴量（第２の心拍情報検出方法）に基づき検出される（詳細は後述する）。
【０１１１】
以下では、心拍による周期情報についての算出方法を説明する。
【０１１２】
○  第１の心拍情報検出方法：心電計の検出結果
第１の心拍情報検出方法として、図１１で示されるように所定部位周期設定部１２０”では、心電計４の位相検出部４１から取得された結果を用いる。すなわち、所定部位周期設定部１２０”は、外部より心拍周期が設定可能に構成される。図１２は、被検者Ｍの心電図波形の１周期を例示する図である。なお、図１２では、横軸が時刻、縦軸が電気信号の大きさ（電圧）を示しており、いわゆるＰ波、Ｑ波、Ｒ波、Ｓ波、Ｔ波及びＵ波の形状をそれぞれ示す曲線Ｐｐ，Ｑｐ，Ｒｐ，Ｓｐ，Ｔｐ及びＵｐを含む電気信号の変化を示す曲線が示されている。
【０１１３】
そこで、所定部位周期設定部１２０”では、位相検出部４１から取得された検出結果に基づいて、上記の点（Ｐｐ，Ｑｐ，Ｒｐ，Ｓｐ，Ｔｐ及びＵｐ）を検出することで、心拍周期を設定する。
【０１１４】
なお、位相検出部４１による検出動作は撮像装置１による撮像動作と同期して行われる（図１参照）。
【０１１５】
このように、所定部位周期設定部１２０”では、外部より心拍周期が設定可能に構成されることにより、所定部位の周期的な時間変化を自動的に取得することが可能となる。
【０１１６】
○  第２の心拍情報検出方法：心臓壁の動き量
一方、第２の心拍情報検出方法として、図２で示されるように所定部位周期設定部１２０”では、動画像取得部１１０によって取得された撮影画像を用いて、心臓壁の動き量を算出することで、心拍情報とする。すなわち、診断用画像生成部２００における動画像取得部１１０は、動画像を所定部位周期設定部１２０”に出力可能であり（図２参照）、所定部位周期設定部１２０”は、動画像で捉えられた心臓壁の変動（所定部位の形状の変化）に基づき、心拍周期を検出する。なお、動画像において、撮影対象の所定部位である肺とともに心臓も捉えられていることが前提条件である。詳細には、動画像から心臓壁の変動が検出されることで、各フレーム画像が撮影されたタイミングにおける心臓の拍動の位相が検出される。したがって、心臓壁が心臓の拍動の位相として検出される。
【０１１７】
図１３は、動画像で捉えられた心臓壁の変動を例示する模式図である。図１３で示されるように、心臓壁ＨＬの変動の一例として、心臓の横幅の変動を採用する。図１３(ａ)〜(ｃ)では、心臓が拡張していく過程で、心臓の横幅がｗ１からｗ３へと大きくなっていく状態が例示されている。
【０１１８】
そこで、所定部位周期設定部１２０”では、各フレーム画像から、心臓の横幅を検出することで、心拍周期を設定する。具体的に、心臓の横幅を検出する手法としては、例えば、心臓の輪郭を検出して行う手法等が挙げられる。そして、この心臓の輪郭を検出する手法としては、種々の公知の手法を採用することができ、例えば、心臓の形状を示すモデル（心臓モデル）を用いて、Ｘ線画像中の特徴点と、心臓モデルの特徴点とを合わせて行くことで、心臓の輪郭を検出する手法（例えば、"Image feature analysis and computer-aided diagnosis in digital radiography: Automated analysis of sizes of heart and lung in chest images", Nobuyuki Nakamori et al., Medical Physics, Volume 17, Issue 3, May,1990, pp.342-350.等参照）等を採用することができる。
【０１１９】
図１４は、動画像を構成する複数のフレーム画像について、撮影された時刻と心臓の横幅との関係を例示する模式図である。図１４では、横軸が時刻、縦軸が心臓の横幅を示し、丸印が検出された心臓の横幅の値を示している。
【０１２０】
ここで、時刻ｔで捉えられた心臓の横幅をＨｗt、時刻ｔ＋１で捉えられた心臓の横幅をＨｗt+1とし、（Ｈｗt+1−Ｈｗt）≧０が成立する場合には、時刻ｔで捉えられたフレーム画像が心臓の拡張時に分類され、（Ｈｗt+1−Ｈｗt）＜０が成立する場合には、時刻ｔで捉えられたフレーム画像が心臓の収縮時に分類される。
【０１２１】
このように、心臓の横幅、すなわち、心臓壁ＨＷの変動を検出することで、心臓の拡張時および収縮時が分類できるため、心臓の拍動の位相を検出することが可能となる。
【０１２２】
以上のように、所定部位周期設定部１２０”では、動画像で捉えられた心臓壁の動き（所定部位の形状の変化）に基づき、心拍周期を検出する。したがって、動画像で捉えられた心臓壁の動き（所定部位の形状の変化）に基づき、心拍周期を自動的に取得することが可能となる。
【０１２３】
また、第２の心拍情報検出方法は、第１の心拍情報検出方法と比較して間接的に心拍周期を検出するため、ノイズ成分も含まれやすいと予想される。そこで、所定部位周期設定部１２０では、動画像で捉えられた心臓壁ＨＬの動き（所定部位の形状の変化）に基づき、周波数解析を用いて心拍周期を検出することが好ましい。すなわち、心臓壁ＨＬの動きを捉えた部分画像（図１３における心臓壁ＨＬの領域）の時間軸方向の変動（図１４参照）に対して周波数解析を行う。これにより、ノイズ成分を取り除いた所望の変動成分を自動的に抽出することができるため、心臓壁ＨＬの動き量（所定部位の状態変化の量）をより正確に把握することが可能となる。
【０１２４】
＜１−３−２．間隔設定部１３０”＞
間隔設定部１３０”では、所定部位周期設定部１２０”において設定された所定部位周期Ｔのｋ（ｋは正の整数）分の１となる周期分割時間ｔとｍ≧ｋを満足する第２画像の枚数ｍとを設定する。
【０１２５】
図１５は、所定部位周期設定部１２０”において検出された心拍情報の波形データを時系列で示した模式図である。なお、縦軸が、心臓壁の動きの時間的変化に相当する。すなわち、図１５では上記の第２の心拍情報検出方法が採用されることで、特徴量を算出し、時間方向にモニタリングした結果となる。
【０１２６】
図１５で示されるように、所定部位検出部１２０”により、点Ｒｐ（図１２参照）を基準として心拍周期Ｔが設定された後、間隔設定部１３０が周期Ｔの周期分割時間ｔを設定する。ここでは、ｋ＝３が採用され、周期Ｔの３分の１となる周期分割時間ｔとｍ＝６とが設定された例である。例えば、心拍周期Ｔが１秒であれば、周期分割時間ｔは約０．３４秒となる。
【０１２７】
＜１−３−３．画像対象設定部１２５”＞
画像対象設定部１２５”では、間隔設定部１３０”において設定された周期分割時間ｔ及び第２画像取得枚数ｍに基づき、周期分割時間ｔを画像取得間隔（第２の時間間隔）としてｍ枚の第２画像Ｇ２（図１５参照）を診断用画像ＪＧの中から取得する。
【０１２８】
具体的に、図１５の場合を例にすると、図６の説明と同様に、第１画像Ｇ１及びｍ＝６枚の第２画像Ｇ２１〜Ｇ２６を取得することになる。
【０１２９】
＜２．第２実施形態＞
図１６は、本発明の第２実施形態として構成された画像生成装置３Ａ（図１参照）で用いられる制御部３１Ａの機能構成を示す図である。この制御部３１Ａは、第１実施形態の画像生成装置３における制御部３１（図２参照）の代替として使用される。第１実施形態と異なる点は、表示用画像生成部５００Ａが累積画像生成部１５５を備える点である。なお、残余の構成は画像生成装置３と同様である。
【０１３０】
＜２−１．累積画像生成部１５５＞
累積画像生成部１５５は、画素の色が変換された第１画像Ｇ１及びｍ枚の第２画像Ｇ２のうち、複数枚の画像の累積画像ＭＧを表示用画像ＩＧとして生成する。
【０１３１】
図１７〜図１９は、画素の色が変換された第１画像Ｇ１及びｍ枚の第２画像Ｇ２のうち、複数枚の画像の累積画像ＭＧを表示用画像ＩＧとして生成した結果を例示する模式図である。ここで、累積画像生成部１５５は、画素色変換部１４５により画素の色が変換された第１画像Ｇ１及びｍ枚の第２画像Ｇ２の各画像の画素値を累積平均して累積画像の画素値として算出した１枚の診断用画像ＪＧ（差分画像）に、重畳的に第１色変換画素ｇ１及び第２色変換画素ｇ２の分布を追加して表示用画像ＩＧを生成する。なお、図１７〜図１９における被写体はそれぞれ異なるものとする。
【０１３２】
図１７（ａ）及び図１８（ａ）では、図６の場合を例にして、第１画像Ｇ１及び１枚の第２画像Ｇ２１の２枚の画像の累積画像ＭＧを表示用画像ＩＧとして生成した結果を例示する。なお、図１７（ａ）では、領域設定部１４０によって設定領域が右肺野下部領域として設定され、図１８（ａ）では、右肺野全体領域として設定されている。第１画像Ｇ１及び第２画像Ｇ２１の２枚の累積画像ＭＧを生成した場合、図１７（ａ）及び図１８（ａ）で示されるように、第１色変換画素ｇ１と第２色変換画素ｇ２１との累積画像ＭＧとして表示用画像ＩＧが生成される。ここで、画素色変換部４００は、第１色変換画素ｇ１及び第２色変換画素ｇ２１において、同じ色を採用してもよいが、異なる色となるように、画素の色を変換することも可能である。
【０１３３】
図１７（ｂ）及び図１８（ｂ）では、図６の場合（ｋ＝４の場合）を例にして、第１画像Ｇ１及び３枚の第２画像Ｇ２１〜Ｇ２３の４枚の画像（１回の呼吸周期Ｔ内の時間変化に応じた画像）の累積画像ＭＧを表示用画像ＩＧとして生成した結果を例示する。図１７（ａ）及び図１８（ａ）と同様に、図１７（ｂ）では、領域設定部１４０によって設定領域が右肺野下部領域として設定され、図１８（ｂ）では、右肺野全体領域として設定されている。第１画像Ｇ１及び第２画像Ｇ２１〜Ｇ２３の４枚の累積画像ＭＧを生成した場合、図１７（ｂ）及び図１８（ｂ）で示されるように、第１色変換画素ｇ１と第２色変換画素ｇ２１〜ｇ２３との累積画像ＭＧとして表示用画像ＩＧが生成される。ここで、画素色変換部４００は、第１色変換画素ｇ１及び第２色変換画素ｇ２１〜ｇ２３において、それぞれ同じ色を採用してもよいが、異なる色となるように、画素の色を変換することも可能である。
【０１３４】
図１９（ａ）及び図１９（ｂ）では、ｋ＝１の場合において、第１画像Ｇ１及び３枚の第２画像Ｇ２１〜Ｇ２３の４枚の画像（４回の呼吸周期Ｔに応じた画像）の累積画像ＭＧを表示用画像ＩＧとして生成した例である。図１９（ａ）では、第１色変換画素ｇ１及び第２色変換画素ｇ２１〜ｇ２３の分布が一致しているのに対し、図１９（ｂ）では、第１色変換画素ｇ１及び第２色変換画素ｇ２１〜ｇ２３の分布がそれぞれ不一致である状態を示す。すなわち、図１９（ａ）では、呼吸状態が安定しているため、周期Ｔごとに同一箇所が色変換されるが、図１９（ｂ）では、呼吸状態が不安定であるため、周期Ｔごとに異なる箇所が色変換されたことを意味している。
【０１３５】
図１９の例では、累積画像ＭＧの生成のための複数枚の画像は、所定部位周期Ｔごとに選択され、時間的に隣接する画像間において異なる色となるように、画素の色を変換する。これにより、周期的な所定部位の動きを、一枚の表示用画像ＩＧを参照して容易に視覚認識することが可能となる。
【０１３６】
＜２−２．画像生成装置３Ａの基本動作＞
続いて、図２０は、第２実施形態に係る画像生成装置３Ａの動作フローを例示した図である。なお、図２０のうち、ステップＳＴ１〜ＳＴ７は図９のステップＳ１〜Ｓ７と同様であるため、その説明は省略する。
【０１３７】
この第２実施形態では、第１実施形態では存在しなかった累積画像生成部１５５が付加されたことで、下記の工程が加わる。
【０１３８】
すなわち、第１実施形態と同様の工程として、ステップＳＴ１〜ステップＳＴ７を経て、図２０で示されるように、ステップＳＴ８にて、表示画像生成部５００Ａにおける累積画像生成部１５５が、ステップＳＴ７にて画素の色が変換された第１画像Ｇ１及びｍ枚の第２画像Ｇ２のうち、複数枚の画像の累積画像ＭＧを表示用画像ＩＧとして生成する（図１７〜図１９参照）。
【０１３９】
最後に、ステップＳＴ９において、表示画像生成部５００Ａが、ステップＳＴ８において生成された表示用画像ＩＧを表示部３４にて出力することで、表示部３４のモニタに表示し、本動作フローが終了される。
【０１４０】
以上のように画像生成装置３Ａでは、画素の色が変換された第１画像Ｇ１及びｍ枚の第２画像Ｇ２のうち、複数枚の画像の累積画像ＭＧを表示用画像ＩＧとして生成することにより、所定部位の動きに対して、一枚の表示用画像ＩＧを参照して確認することが可能となる。
【０１４１】
＜３．第３実施形態＞
図２１は、本発明の第３実施形態として構成された画像生成装置３Ｂ（図１参照）で用いられる制御部３１Ｂの機能構成を示す図である。この制御部３１Ｂは、第１実施形態の画像生成装置３における制御部３１（図２参照）の代替として使用される。第１実施形態と異なる点は、診断用画像生成部２００Ｂが、第１実施形態の差分画像生成部１１５の代替として、動き画像生成部１１６を備える点である。なお、残余の構成は画像生成装置３と同様である。
【０１４２】
＜３−１．動き画像生成部１１６＞
動き画像生成部１１６は、動画像取得部１１０において取得した動画像におけるフレーム画像間の動き情報を用いて動き情報画像（ベクトル表示画像）を生成する。つまり、動画的な態様で動き情報画像を再生可能な動画像（動き情報動画像）が生成される。
【０１４３】
動き情報画像の生成方法としては、対応点探索処理などの一般的なトラッキング手法を用いることができる。例えば、対応点探索処理を採用する場合は、対応点基準画像上の任意の注目点に対応する対応点参照画像上の点（対応点）を探索して求め、得られた注目点と対応点との関係から動き情報を得た後、当該動き情報から距離（動き量、すなわち、所定部位の状態変化の量）情報を取得する。すなわち、本発明の動画像（時系列画像）においては、時間的に前のフレーム画像が対応点基準画像であり、時間的に後のフレーム画像が対応点参照画像である。この対応点基準画像上の注目点に対してテンプレートが設定され、このテンプレートと対応する対応点参照画像上のウインドウが探索され、この探索されたウインドウから対応点が求められる。
【０１４４】
図２２は、動画像取得部１１０において取得した動画像におけるフレーム画像間の動き情報を用いて動き情報画像（ベクトル表示画像）の生成を説明する模式図である。図２２で示されるように、時刻Ｉｓ１〜Ｉｓ３でそれぞれ撮影されたフレーム画像（静止画像）に対して、例えば、上述の対応点探索処理を施すことにより、時刻Ｉｓ１のフレーム画像（対応点基準画像）と時刻Ｉｓ２のフレーム画像（対応点参照画像）との時間差を動き情報時間差として、フレーム画像間の動き情報を算出し、ベクトル表示画像Ｖ１を生成し、時刻Ｉｓ２のフレーム画像（対応点基準画像）と時刻Ｉｓ３のフレーム画像（対応点参照画像）との時間差を動き情報時間差として、フレーム画像間の動き情報を算出し、ベクトル表示画像Ｖ２を生成する。ここで、本発明の動き情報時間差とは、動画像取得部１１０により取得された動画像のフレーム間隔そのものであってもよいし、所定の時間間隔を予め設定することも可能である。
【０１４５】
このように、ベクトル表示画像の時系列配列により動き情報動画像が生成されることになる。生成されたベクトル表示画像ＶＩ（Ｉは有限整数）は、診断用画像ＪＧとして記憶部３２に記憶される。
【０１４６】
＜３−２．画素色変換部４００Ｂ、表示画像生成部５００Ｂ＞
また、診断用画像として差分画像の代わりにベクトル表示画像を採用したことに伴い、画素色変換部４００Ｂ及び表示画像生成部５００Ｂが変更される。特に、画素色変換部４００Ｂにおける画素検出部１３５Ｂ及び画素色変換部１４５Ｂが、第１実施形態の画素検出部１３５及び画素色変換部１４５に対して、下記の点で変更されている。
【０１４７】
画素検出部１３５Ｂでは、第１画像Ｇ１及びｍ枚の第２画像Ｇ２（ベクトル表示画像）それぞれに対し、設定領域の画素において所定の範囲内における画素を色変換用画素（すなわち、ベクトル）として検出する。ここで、所定の範囲とは、第１画像Ｇ１及びｍ枚の第２画像Ｇ２がベクトル表示画像であるため、画素ごとにおけるベクトルの大きさ（動き量、すなわち、所定部位の状態変化の量）に対する値の範囲を意味する。
【０１４８】
画素色変換部１４５Ｂでは、第１画像Ｇ１及びｍ枚の第２画像Ｇ２それぞれに対して、画素検出部１３５Ｂによって検出された色変換用画素（すなわち、ベクトル）の色を変換する。そして、表示画像生成部５００Ｂが、画素色変換部１４５Ｂにて画素の色が変換された第１画像Ｇ１及びｍ枚の第２画像Ｇ２を用いて表示用画像ＩＧ１及びｍ枚の表示用画像ＩＧ２を生成する。
【０１４９】
＜３−３．画像生成装置３Ｂの基本動作＞
続いて、図２３は、第３実施形態に係る画像生成装置３Ｂの動作フローを例示した図である。このうち、ステップＳＰ１，ＳＰ３〜ＳＰ５は、図１６のステップＳ１，Ｓ３〜Ｓ５と同様であるため、その説明は省略する。
【０１５０】
この第３実施形態では、第１実施形態では存在しなかった動き画像生成部１１６が付加されたことで、下記の工程が加わる。
【０１５１】
すなわち、第１実施形態と同様の工程として、ステップＳＰ１を経て、図２３で示されるように、ステップＳＰ２にて、動き画像生成部１１６が、動画像取得部１１０において取得した動画像におけるフレーム画像間の動き情報を用いて動き情報画像（ベクトル表示画像）を生成する（図２２参照）。
【０１５２】
そして、第１実施形態と同様の工程として、ステップＳＰ３〜ＳＰ５を経て、ステップＳＰ６にて、画素検出部１３５Ｂが、第１画像Ｇ１及びｍ枚の第２画像Ｇ２（ベクトル表示画像）それぞれに対し、設定領域の画素において所定の動き量の閾値を超える画素を色変換用画素（すなわち、ベクトル）として検出する。したがって、第３実施形態では、設定領域内の画素のうち、所定の動き量の閾値を超える画素が画素変換条件（所定条件）を満足する画素となる。
【０１５３】
ステップＳＰ７において、画素色変換部１４５Ｂが、第１画像Ｇ１及びｍ枚の第２画像Ｇ２それぞれに対して、画素検出部１３５Ｂによって検出された色変換用画素（すなわち、ベクトル）の色を変換する。
【０１５４】
ステップＳＰ８では、表示画像生成部５００Ｂが、ステップＳＰ７にて画素の色が変換された第１画像Ｇ１及びｍ枚の第２画像Ｇ２を用いて表示用画像ＩＧ１及びｍ枚の表示用画像ＩＧ２を生成する。
【０１５５】
最後に、ステップＳＰ９において、表示画像生成部５００Ｂが、ステップＳＰ８において生成された表示用画像ＩＧ１及びｍ枚の表示用画像ＩＧ２を表示部３４にて出力することで、表示部３４のモニタに表示し、本動作フローが終了される。
【０１５６】
以上のように画像生成装置３Ｂでは、診断用画像が動き情報画像であることにより、変化点の動き量（所定部位の状態変化の量）を明瞭にすることが可能となる。
【０１５７】
＜４．第４実施形態＞
図２４は、本発明の第４実施形態として構成された画像生成装置３Ｃ（図１参照）で用いられる制御部３１Ｃの機能構成を示す図である。この制御部３１Ｃは、第２実施形態の画像生成装置３Ａにおける制御部３１Ａ（図１６参照）の代替として使用される。第２実施形態と異なる点は、測定部６００が新たに付加される点である。なお、本実施形態では、診断用画像生成部２００Ｃが、動画像取得部１１０のみを備える場合（図２４参照）と、動画像取得部１１０及び差分画像生成部１１５の両方を備える場合（図１６参照）の両方を考慮するものとし、残余の構成は画像生成装置３Ａと同様である。
【０１５８】
＜４−１．測定部６００＞
測定部６００では、累積画像生成部１５５において生成された累積画像ＭＧに基づき、色間の距離もしくは同一色の色を認識した面積から所定部位の移動量を測定する。
【０１５９】
図２５は、測定部６００において、同一色の色を認識した面積（図２５（ａ）参照）及び色間の距離（図２５（ｂ）参照）から所定部位の移動量の測定について模式的に説明する図である。ここで、図２５（ａ）では、診断用画像生成部２００Ｃが動画像取得部１１０のみを備える場合であり、診断用画像はフレーム画像そのものであるため、フレーム画像に基づいて累積画像ＭＧが生成される。図２５（ｂ）では、診断用画像生成部２００Ｃが動画像取得部１１０及び差分画像生成部１１５の両方を備える場合であり、診断用画像は差分画像であるため、差分画像に基づいて累積画像ＭＧが生成される。
【０１６０】
図２５（ａ）の例においては、それぞれのフレーム画像において色変換された第１色変換画素ｇ１及び第２色変換画素ｇ２１，ｇ２２が重畳的に表示される。例えば、ｇ１をグリーン（Ｇ）に変換し、ｇ２１をレッド（Ｒ）に変換し、ｇ２２をブルー（Ｂ）に変換した場合、ｇ１だけの領域はグリーンとなり、ｇ１とｇ２１とが重畳された領域はＧ＋Ｒのイエローとなり、ｇ１とｇ２１とｇ２２とが重畳された領域はＧ＋Ｒ＋Ｂの白となる。測定部６００がこれらの各領域の面積を算出することで、所定部位の移動量を測定する。なお、第２色変換画素ｇ２２の色を認識した領域は、第１色変換画素ｇ１及び第２色変換画素ｇ２１の色を認識した領域においても包含されているものとする。
【０１６１】
図２５（ｂ）においては、第１色変換画素ｇ１及び第２色変換画素ｇ２１が累積表示されており、測定部６００が第１色変換画素ｇ１及び第２色変換画素ｇ２１，ｇ２２の色間の距離を算出することで、所定部位の移動量を測定する。
【０１６２】
＜４−２．画像生成装置３Ｃの基本動作＞
続いて、図２６は、診断用画像生成部２００Ｃが動画像取得部１１０のみを備える場合における第４実施形態に係る画像生成装置３Ｃの動作フローを例示した図である。なお、図２６のうち、ステップＳＳ１〜ＳＳ７は図２０のステップＳＴ１，ＳＴ３〜ＳＴ８と同様であるため、その説明は省略する。
【０１６３】
この第４実施形態では、第２実施形態では存在しなかった測定部６００が付加されたことで、下記の工程が加わる。
【０１６４】
すなわち、第２実施形態と同様の工程として、ステップＳＳ１〜ＳＳ７を経て、図２６で示されるように、ステップＳＳ８にて、測定部６００では、ステップＳＳ７にて生成された累積画像ＭＧに基づき、色間の距離もしくは同一色の色を認識した面積から所定部位の移動量を測定する（図２５参照）。
【０１６５】
最後に、ステップＳＳ９において、表示画像生成部５００Ａが、ステップＳＳ７において生成された表示用画像ＩＧを表示部３４にて出力するとともに、測定部６００が、ステップＳＳ８において測定された所定部位の移動量を表示部３４にて出力することで、表示部３４のモニタに表示し、本動作フローが終了される。
【０１６６】
以上のように画像生成装置３Ｃでは、累積画像ＭＧに基づき、色間の距離もしくは同一色の色を認識した面積から所定部位の移動量を測定することにより、所定部位の状態変化の量を定量化することが可能となる。
【０１６７】
＜５．変形例＞
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
【０１６８】
※  本実施形態では、画像生成装置３，３”，３Ａ，３Ｂ，３Ｃを個別に実施されるように各実施形態に分けて記載したが、これらの個別機能は、互いに矛盾しない限り、相互に組み合わせてもよい。
【０１６９】
※  この発明では、身体の撮影対象となる部分のうち、幾何学的状態が周期的に時間変化する部位が位相検出の対象となるが、それは、心臓や肺だけでなく、蠕動などの不随意運動を行う他の臓器であってもよく、また、筋肉や関節などの随意運動を行う部位であってもよい。後者の場合には、被検者に同一の動作を繰り返して行わせつつ、動態撮影を行う。
【０１７０】
※  被写体は、人体だけでなく、動物の身体であってもよい。
【符号の説明】
【０１７１】
１  撮影装置
２  撮影制御装置
３，３”，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ  画像生成装置
４  心電計
３１，３１”，３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ  制御部
３４  表示部
４１  位相検出部
１００，１００”，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ  放射線動態画像撮影システム
１１０  動画像取得部
１１５  差分画像生成部
１１６  動き画像生成部
１２０，１２０”  所定部位周期設定部
１２５，１２５”  画像対象設定部
１３０，１３０”  間隔設定部
１４０  領域設定部
１３５  画素検出部
１５０  変換色設定部
１４５  画素色変換部
１５５  累積画像生成部
２００，２００Ｂ，２００Ｃ  診断用画像生成部
３００，３００”  画像対象設定部
４００，４００Ｂ  画素色変換部
５００，５００Ａ，５００Ｂ  表示画像生成部
６００  測定部
Ｇ１  第１画像
Ｇ２  第２画像
ＩＧ，ＩＧ１，ＩＧ２  表示用画像
ＪＧ  診断用画像
ＭＧ  累積画像
Ｍ  被写体（被検者）
【要約】
画像生成装置では、人体または動物の所定部位が撮影された動画像及び該動画像に基づく時間的に連続した画像のうち少なくとも一方を第１の時間間隔毎の診断用画像として生成する診断用画像生成部と、該診断用画像において、所定時刻における第１画像と、該所定時刻から該第１の時間間隔よりも長い第２の時間間隔毎の第２画像と、を取得する画像対象設定部と、該第１画像及び該第２画像の画素のうち所定条件を満足する画素の色を識別可能に変換する画素色変換部と、画素色変換部によって画素の色が変換された前記第１画像及び前記第２画像を用いて表示用画像を生成する表示画像生成部と、を備える。これにより、人体または動物の所定部位が撮影された動画像から、所定部位の状態変化の量を画像上で正確に捉えることが可能となる。【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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