(57)【要約】【課題】大腸などの管腔臓器を含む管腔画像から管腔臓器内の残滓の領域を高精度に抽出する。【解決手段】管腔臓器を含む管腔画像から気体領域を抽出する気体領域抽出部１１と、管腔臓器内における残滓の領域の候補を管腔画像から残滓候補領域として抽出する残滓候補領域抽出部１２と、気体領域と残滓候補領域との境界を含む境界候補領域を検出する境界候補領域検出部１３と、境界候補領域内の画像における複数の方向成分を代表する代表方向成分を取得する代表方向成分取得部１４と、代表方向成分に基づいて、境界候補領域の中から気体領域と残滓の領域との境界を含む境界領域を検出する境界領域検出部１５と、境界領域を含む残滓候補領域を残滓の領域として抽出する残滓領域抽出部１６とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管腔臓器を含む管腔画像から気体領域を抽出する気体領域抽出部と、
前記管腔臓器内における残滓の領域の候補を前記管腔画像から残滓候補領域として抽出する残滓候補領域抽出部と、
前記気体領域と前記残滓候補領域との境界を含む境界候補領域を検出する境界候補領域検出部と、
前記境界候補領域内の画像における複数の方向成分を代表する代表方向成分を取得する代表方向成分取得部と、
前記代表方向成分に基づいて、前記境界候補領域の中から前記気体領域と前記残滓の領域との境界を含む境界領域を検出する境界領域検出部と、
前記境界領域を含む前記残滓候補領域を前記残滓の領域として抽出する残滓領域抽出部とを備えたことを特徴とする領域抽出処理装置。
【請求項２】
前記境界候補領域検出部が、前記気体領域と前記残滓候補領域とをそれぞれ膨張させ、該膨張後の前記気体領域と前記残滓候補領域とで共通する領域を前記境界候補領域として検出するものであることを特徴とする請求項１記載の領域抽出処理装置。
【請求項３】
前記代表方向成分取得部が、前記複数の方向成分の投票処理を行って代表方向成分を取得するものであることを特徴とする請求項１または２記載の領域抽出処理装置。
【請求項４】
前記代表方向成分取得部が、前記方向成分を極座標変換した値の投票を行い、前記極座標空間において最大ピークの方向成分を前記代表方向成分として取得するものであり、
前記境界領域検出部が、前記代表方向成分を含む境界候補領域を前記境界領域として検出するものであることを特徴とする請求項３記載の領域抽出処理装置。
【請求項５】
前記投票の結果、前記最大ピークが予め設定された閾値未満である場合には、前記境界領域検出部における前記境界領域の検出と前記残滓領域抽出部における前記残滓の領域の抽出とを行わないことを特徴とする請求項４記載の領域抽出処理装置。
【請求項６】
前記代表方向成分取得部が、前記境界候補領域における各画素の法線方向成分を算出し、該法線方向成分に基づいて前記代表方向成分を取得するものであることを特徴とする請求項１から４いずれか１項記載の領域抽出処理装置。
【請求項７】
前記代表方向成分取得部が、前記境界候補領域における濃度勾配に基づいて前記各画素の法線方向成分を算出するものであることを特徴とする請求項６記載の領域抽出処理装置。
【請求項８】
前記代表方向成分取得部が、ソーベルフィルタを用いて前記濃度勾配を算出するものであることを特徴とする請求項７記載の領域抽出処理装置。
【請求項９】
前記残滓候補領域抽出部が、前記残滓候補領域として、前記残滓の領域とともに骨または造影血管の領域を抽出するものであることを特徴とする請求項１から９いずれか１項記載の領域抽出処理装置。
【請求項１０】
前記管腔臓器が、大腸であることを特徴とする請求項１から９いずれか１項記載の領域抽出装置。
【請求項１１】
前記管腔画像が、３次元画像であることを特徴とする請求項１から１０いずれか１項記載の領域抽出装置。
【請求項１２】
管腔臓器を含む管腔画像から気体領域を抽出し、
前記管腔臓器内における残滓を表す領域の候補を前記管腔画像から残滓候補領域として抽出し、
前記気体領域と前記残滓候補領域との境界を含む境界候補領域を検出し、
前記境界候補領域内の画像における複数の方向成分を代表する代表方向成分を取得し、
前記代表方向成分に基づいて、前記境界候補領域の中から前記気体領域と前記残滓の領域との境界を含む境界領域を検出し、
前記境界領域を含む前記残滓候補領域を前記残滓の領域として抽出することを特徴とする領域抽出処理方法。
【請求項１３】
コンピュータを、
管腔臓器を含む管腔画像から気体領域を抽出する気体領域抽出部と、
前記管腔臓器内における残滓を表す領域の候補を前記管腔画像から残滓候補領域として抽出する残滓候補領域抽出部と、
前記気体領域と前記残滓候補領域との境界を含む境界候補領域を検出する境界候補領域検出部と、
前記境界候補領域内の画像における複数の方向成分を代表する代表方向成分を取得する代表方向成分取得部と、
前記代表方向成分に基づいて、前記境界候補領域の中から前記気体領域と前記残滓の領域との境界を含む境界領域を検出する境界領域検出部と、
前記境界領域を含む前記残滓候補領域を前記残滓の領域として抽出する残滓領域抽出部として機能させることを特徴とする領域抽出処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管腔臓器を含む管腔画像から管腔臓器内の残滓の領域を抽出する領域抽出処理装置および方法並びにプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＴ（Computed Tomography）装置などのモダリティによって撮影された３次元画像から患者の大腸、小腸、胃などの管腔臓器を抽出し、その抽出した管腔臓器の３次元画像を画像診断に用いることが行われている。
【０００３】
たとえば、大腸に空気を入れた状態でＣＴ撮影を行い、その撮影によって得た３次元画像を大腸の内側からボリュームレンダリングすることによって、あたかも内視鏡で観察するような画像を作り出すことが可能であり、この画像を仮想内視鏡画像と呼んでいる。
【０００４】
この仮想内視鏡画像を生成する際には、３次元画像上で大腸領域を抽出する必要がある。また、検査前に大腸の中を空にする必要があるが、大腸内に残滓が残る場合がある。この残滓が仮想内視鏡画像に残っていると大腸内の観察の妨げとなる。
【０００５】
そこで、あらかじめ残滓を造影してＣＴ撮影を行い、そのＣＴ撮影後に画像処理でその残滓領域を取り除くことによって仮想的に残滓の存在しない３次元画像を生成してボリュームレンダリングすることもあり、これをデジタルクレンジング処理と呼んでいる。図１０は、デジタルクレンジング処理を施す前の３次元画像を用いて生成した仮想内視鏡画像の一例であり、図１１は、デジタルクレンジング処理を施した後の３次元画像を用いて生成した仮想内視鏡画像の一例である。
【０００６】
そして、上述したデジタルクレンジング処理を行うためには、図１２に示すような造影された残滓領域を適切に抽出する必要がある。
【０００７】
そこで、特許文献１においては、大腸領域（気体領域）と残滓領域との境界が水平なのを利用し、その水平な領域を含む領域を残滓領域として抽出する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−１９８０５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、残滓の液面が水平であることを前提としているため、うつ伏せの状態でＣＴ撮影を行った画像を天地を逆にして表示した場合には、残滓の液面が必ずしも水平ではないので、残滓領域を適切に抽出することができない。また、残滓領域が比較的小さい領域である場合には、液面が小さいので水平な平面であるか否かの判別は非常に困難である。
【００１０】
また、たとえば、図１３に示すように、大腸同士が接触し、その片側に残滓がたまっている場合には、その大腸同士が接触している部分が比較的水平な平面となるので、大腸の腸壁の部分まで残滓領域として誤検出する可能性がある。このような誤検出があると、デジタルクレンジング処理の際、大腸の腸壁の画像まで除去してしまい、穴が開いた仮想内視鏡画像が生成されてしまう。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑み、大腸などの管腔臓器を含む管腔画像から管腔臓器内の残滓の領域を高精度に抽出することができる領域抽出処理装置および方法並びにプログラムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の領域抽出処理装置は、管腔臓器を含む管腔画像から気体領域を抽出する気体領域抽出部と、管腔臓器内における残滓の領域の候補を管腔画像から残滓候補領域として抽出する残滓候補領域抽出部と、気体領域と残滓候補領域との境界を含む境界候補領域を検出する境界候補領域検出部と、境界候補領域内の画像における複数の方向成分を取得し、その取得した複数の方向成分を代表する代表方向成分を取得する代表方向成分取得部と、上記代表方向成分に基づいて、境界候補領域の中から気体領域と残滓の領域との境界を含む境界領域を検出する境界領域検出部と、境界領域を含む残滓候補領域を残滓の領域として抽出する残滓領域抽出部とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、上記本発明の領域抽出処理装置においては、境界候補領域検出部を、気体領域と残滓候補領域とをそれぞれ膨張させ、その膨張後の気体領域と残滓候補領域とで共通する領域を境界候補領域として検出するものとできる。
【００１４】
また、代表方向成分取得部を、複数の方向成分の投票処理を行って代表方向成分を取得するものとできる。
【００１５】
また、代表方向成分取得部を、方向成分を極座標変換した値の投票を行い、その極座標空間において最大ピークの方向成分を代表方向成分として取得するものとし、境界領域検出部を、代表方向成分を含む境界候補領域を境界領域として検出するものとできる。
【００１６】
上記投票の結果、最大ピークが予め設定された閾値未満である場合には、境界領域検出部における境界領域の検出と残滓領域抽出部における残滓の領域の抽出とを行わないようにできる。
【００１７】
また、代表方向成分取得部を、境界候補領域における各画素の法線方向成分を算出し、その法線方向成分に基づいて代表方向成分を取得するものとできる。
【００１８】
また、代表方向成分取得部を、境界候補領域における濃度勾配に基づいて各画素の法線方向成分を算出するものとできる。
【００１９】
また、代表方向成分取得部を、ソーベルフィルタを用いて濃度勾配を算出するものとできる。
【００２０】
また、残滓候補領域抽出部を、残滓候補領域として、残滓の領域とともに骨または造影血管の領域を抽出するものとできる。
【００２１】
また、管腔臓器を大腸とすることができる。
【００２２】
また、管腔画像を３次元画像とすることができる。
【００２３】
本発明の領域抽出処理方法は、管腔臓器を含む管腔画像から気体領域を抽出し、管腔臓器内における残滓を表す領域の候補を管腔画像から残滓候補領域として抽出し、気体領域と残滓候補領域との境界を含む境界候補領域を検出し、境界候補領域内の画像における複数の方向成分を代表する代表方向成分を取得し、代表方向成分に基づいて、境界候補領域の中から気体領域と残滓の領域との境界を含む境界領域を検出し、境界領域を含む残滓候補領域を残滓の領域として抽出することを特徴とする。
【００２４】
本発明の領域抽出処理プログラムは、コンピュータを、管腔臓器を含む管腔画像から気体領域を抽出する気体領域抽出部と、管腔臓器内における残滓を表す領域の候補を管腔画像から残滓候補領域として抽出する残滓候補領域抽出部と、気体領域と残滓候補領域との境界を含む境界候補領域を検出する境界候補領域検出部と、境界候補領域内の画像における複数の方向成分の代表方向成分を取得する代表方向成分取得部と、代表方向成分に基づいて、境界候補領域の中から気体領域と残滓の領域との境界を含む境界領域を検出する境界領域検出部と、境界領域を含む残滓候補領域を残滓の領域として抽出する残滓領域抽出部として機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の領域抽出処理装置および方法並びにプログラムによれば、管腔臓器を含む管腔画像から気体領域を抽出し、管腔臓器内における残滓の領域の候補を管腔画像から残滓候補領域として抽出し、気体領域と残滓候補領域との境界を含む境界候補領域を検出し、境界候補領域内の画像における複数の方向成分を代表する代表方向成分を取得し、その代表方向成分に基づいて、境界候補領域の中から気体領域と残滓の領域との境界を含む境界領域を検出し、その境界領域を含む残滓候補領域を残滓の領域として抽出するようにしたので、残滓の領域を高精度に抽出することができる。なお、本発明の効果については後で詳述する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の領域抽出処理装置および方法並びにプログラムの一実施形態を用いた医用画像診断支援システムの概略構成を示すブロック図
【図２】図１に示す医用画像診断支援システムの作用を説明するためのフローチャート
【図３】膨張後の空気領域の一例を示す図
【図４】膨張後の残滓候補領域の一例を示す図
【図５】図３に示す空気領域を膨張させた領域と、図４に示す残滓候補領域を膨張させた領域との共通領域である境界候補領域を示す図
【図６】ソーベルフィルタの一例を示す図
【図７】各ボクセルの法線方向成分を極座標変換した値の投票結果の一例を示す図
【図８】境界候補領域における各ボクセルの法線方向成分の一例を示す図
【図９】境界候補領域における各ボクセルの法線方向成分の一例を示す図
【図１０】デジタルクレンジング処理前の仮想内視鏡画像の一例を示す図
【図１１】デジタルクレンジング処理後の仮想内視鏡画像の一例を示す図
【図１２】大腸内における造影された残滓領域の一例を示す図
【図１３】大腸同士が接触して片方に残滓がたまっている状態を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の領域抽出処理装置および方法並びにプログラムの一実施形態を用いた医用画像診断支援システムについて、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本実施形態の医用画像診断支援システムの概略構成を示すブロック図である。
【００２８】
本実施形態の医用画像診断支援システムは、図１に示すように、医用画像表示制御装置１と、３次元画像保管サーバ２と、ディスプレイ３と、入力装置４とを備えている。
【００２９】
医用画像表示制御装置１は、コンピュータに本実施形態の医用画像表示制御プログラムがインストールされたものである。また、医用画像表示制御装置１は、本発明の領域抽出処理装置の一実施形態を含むものである。
【００３０】
医用画像表示制御装置１は、中央処理装置（ＣＰＵ）および半導体メモリや、ハードディスクやＳＳＤ(Solid State Drive)等のストレージデバイスを備えている。ストレージデバイスには、本実施形態の領域抽出処理プログラムを含む医用画像表示制御プログラムがインストールされており、この医用画像表示制御プログラムが中央処理装置によって実行されることによって、図１に示すような３次元画像取得部１０、気体領域抽出部１１、残滓候補領域抽出部１２、境界候補領域検出部１３、代表方向成分取得部１４、境界領域検出部１５、残滓領域抽出部１６、残滓領域除去部１７、仮想内視鏡画像生成部１８および表示制御部１９が動作する。
【００３１】
３次元画像取得部１０は、手術前または検査前などに予め撮影された被検体の３次元画像５を取得するものである。３次元画像５としては、たとえばＣＴ（Computed Tomography）装置やＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置や超音波撮影装置などから出力されたスライスデータから再構成されたボリュームデータなどがある。３次元画像５は、３次元画像保管サーバ２に被検体の識別情報とともに予め保管されており、３次元画像取得部１０は、入力装置４において入力された被検体の識別情報に対応する３次元画像５を３次元画像保管サーバ２から読み出すものである。なお、３次元画像取得部１０において多数のスライスデータを取得してボリュームデータを生成するようにしてもよい。
【００３２】
本実施形態においては、３次元画像取得部１０は、ＣＴ装置によって撮影された大腸を含む３次元画像を取得するものとする。なお、大腸に限らず、胃や小腸などといった残滓が存在する可能性のあるその他の管腔臓器を含む３次元画像を取得するようにしてもよい。
【００３３】
気体領域抽出部１１は、３次元画像取得部１０によって取得された３次元画像５が入力され、その入力された３次元画像５に含まれる気体領域を抽出するものである。本実施形態においては、気体領域として空気領域を抽出する。
【００３４】
具体的には、気体領域抽出部１１は、３次元画像５からＣＴ値が−８００以下の領域を抽出する。この抽出された空気領域は、実質的に大腸領域を示すものである。ただし、上述したようにＣＴ値の閾値判定によって気体領域を抽出した場合、大腸以外に小腸や、胃や肺も抽出される場合もあるが、これらの領域は、後の処理で残滓領域の抽出処理の対象から除外されることになるので特に問題はない。なお、その他の気体を大腸内に充填させる場合にはその気体領域を抽出するようにすればよい。
【００３５】
残滓候補領域抽出部１２は、３次元画像取得部１０によって取得された３次元画像５が入力され、その入力された３次元画像５に含まれる残滓候補領域を抽出するものである。
【００３６】
具体的には、残滓候補領域抽出部１２は、３次元画像５からＣＴ値が１２０以上の領域を抽出する。このようにＣＴ値の閾値判定によって残滓候補領域を抽出した場合、残滓の領域以外に骨や造影血管の領域も同時に抽出されることになる。すなわち、本実施形態においては、骨や造影血管などといった残滓のＣＴ値に近いＣＴ値を有する領域も残滓候補領域として抽出される。ただし、骨や造影血管の領域などは、後の処理によって最終的には残滓領域から除外されることになるので特に問題はない。
【００３７】
境界候補領域検出部１３は、気体領域抽出部１１によって抽出された空気領域と残滓候補領域抽出部１２によって抽出された残滓候補領域とに基づいて、これらの領域の境界を含む境界候補領域を検出するものである。
【００３８】
具体的には、境界候補領域検出部１３は、気体領域抽出部１１によって抽出された空気領域と残滓候補領域抽出部１２によって抽出された残滓候補領域とをそれぞれ膨張させ、その膨張後の空気領域と残滓候補領域とで共通する領域を境界候補領域として検出するものである。なお、境界候補領域を検出する方法としては、上記の方法に限らず、空気領域と残滓候補領域との境界を含む領域を検出する処理であればその他の処理を用いるようにしてもよい。
【００３９】
代表方向成分取得部１４は、境界候補領域検出部１３によって検出された境界候補領域内の画像の方向成分の投票を行い、その投票の結果に基づいて代表方向成分を取得するものである。なお、代表方向成分取得部１４における投票処理については、後で詳述する。
【００４０】
境界領域検出部１５は、代表方向成分取得部１４によって取得された代表方向成分に基づいて、上述した境界候補領域の中から気体領域と残滓領域との境界を含む境界領域を検出するものである。この境界領域の検出処理についても、後で詳述する。
【００４１】
残滓領域抽出部１６は、境界領域検出部１５において検出された境界領域に基づいて、残滓領域を抽出するものである。具体的には、残滓領域抽出部１６は、境界領域検出部１５において検出された境界領域を含む残滓候補領域を最終的な残滓領域として抽出するものである。これにより残滓候補領域に含まれていた骨や造影血管の領域を除外することができる。
【００４２】
残滓領域除去部１７は、３次元画像５から残滓領域抽出部１６によって抽出された残滓領域を除去するものである。すなわち、いわゆるデジタルクレンジング処理を行うものである。
【００４３】
仮想内視鏡画像生成部１８は、残滓領域除去部１７においてデジタルクレンジング処理の施された３次元画像５に基づいて仮想内視鏡画像を生成するものである。
【００４４】
具体的には、仮想内視鏡画像生成部１８は、予め設定された視点と視線方向とに基づく視線ベクトルを中心として放射線状に伸ばした複数の光線方向上のボクセルデータを、所定の投影面に投影した中心投影による画像を仮想内視鏡画像として生成するものである。なお、中心投影の具体的な方法としては、たとえば公知のボリュームレンダリング手法等を用いることができる。
【００４５】
表示制御部１９は、仮想内視鏡画像生成部１８において生成された仮想内視鏡画像をディスプレイ３に表示させるものである。
【００４６】
入力装置４は、マウスやキーボードなどを備えたものであり、ユーザによる操作入力を受け付けるものである。入力装置４は、たとえば上述したように仮想内視鏡画像を生成する際に用いられる視点や視線方向などの設定入力を受け付けるものである。
【００４７】
次に、本実施形態の医用画像診断支援システムの作用について、図２に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００４８】
まず、入力装置４を用いてユーザによって被検体の識別情報が入力され、医用画像表示制御装置１の３次元画像取得部１０は、その入力された被検体の識別情報に対応する３次元画像５を３次元画像保管サーバ２から読み出して取得する（Ｓ１０）。
【００４９】
３次元画像取得部１０によって取得された３次元画像５は、気体領域抽出部１１に入力され、気体領域抽出部１１は、入力された３次元画像５から空気領域を抽出する（Ｓ１２）。
【００５０】
また、３次元画像取得部１０によって取得された３次元画像５は、残滓候補領域抽出部１２にも入力され、残滓候補領域抽出部１２は、入力された３次元画像５から残滓候補領域を抽出する（Ｓ１４）。
【００５１】
次に、気体領域抽出部１１によって抽出された空気領域の情報と、残滓候補領域抽出部１２によって抽出された残滓候補領域の情報とが、境界候補領域検出部１３に入力され、境界候補領域検出部１３は、これらの情報に基づいて境界候補領域を検出する（Ｓ１６）。具体的には、境界候補領域検出部１３は、上述したように空気領域と残滓候補領域とをそれぞれ膨張させ、その膨張後の空気領域と残滓候補領域とで共通する領域を境界候補領域として検出する。
【００５２】
図３は、膨張後の空気領域の一例を示すものであり、図３に示す斜線の領域が空気領域を膨張させた領域である。また、図４は、膨張後の残滓候補領域の一例を示すものであり、図４に示す斜線の領域が残滓候補領域を膨張させた領域である。なお、ここでは空気領域や残滓候補領域などを見易くするために３次元画像ではなくスライス画像を示している。
【００５３】
図４に示すように、残滓候補領域には、大腸内の残滓領域だけでなく、大腸周辺の骨の領域も含まれている。図５は、図３に示す空気領域を膨張させた領域と、図４に示す残滓候補領域を膨張させた領域との共通領域である境界候補領域（図５の斜線領域）を示すものである。図５に示すように、境界候補領域には、大腸内の残滓領域と空気領域との境界領域だけでなく、大腸周辺の骨の領域と空気領域と境界領域も含まれている。
【００５４】
そして、境界候補領域検出部１３によって検出された境界候補領域の情報は、代表方向成分取得部１４に出力される。代表方向成分取得部１４は、境界領域候補の各ボクセル（画素）の方向成分を算出し、その方向成分を極座標変換した値の投票を行う（Ｓ１８）。具体的には、代表方向成分取得部１４は、図６に示すようなソーベルフィルタを用いて境界領域候補内の画像の濃度勾配を算出し、その濃度勾配に基づいて各ボクセルの法線方向を算出する。そして、代表方向成分取得部１４は、各ボクセルの法線方向を極座標変換し、その極座標変換した各値の投票を行う。
【００５５】
図７は、極座標変換した各値を投票した結果の一例を示すものである。図７においては投票数が多いほど白く示されている。空気領域と残滓領域との境界領域のボクセルは、全て同じ方向の法線方向となるので、残滓領域が存在する場合には、図７に示すように１点で大きなピークが出現することになる。
【００５６】
そして、代表方向成分取得部１４は、まず、極座標空間における最大ピークが予め設定された閾値以上であるか否かを確認する（Ｓ２０）。そして、極座標空間における最大ピークが閾値以上である場合には（Ｓ２０，ＹＥＳ）、残滓領域が存在するものと判断し、その最大ピークとなる法線方向成分を代表方向成分として取得する（Ｓ２２）。そして、その代表方向成分の情報を境界領域検出部１５に出力する。
【００５７】
境界領域検出部１５は、代表方向成分に基づいて、図５に示す境界候補領域の中から、空気領域と残滓領域との境界を含む境界領域を検出する（Ｓ２４）。具体的には、境界領域検出部１５は、残滓候補領域内におけるボクセルの中から、上述した代表方向成分を有するボクセルを特定し、その特定したボクセル群を境界領域として検出する。
【００５８】
図８および図９は、境界候補領域における各ボクセルの法線方向成分の一例を示すものである。図８における法線方向成分Ｖ１，Ｖ２は、代表方向成分と一致するものであるため、この法線方向成分Ｖ１，Ｖ２を有するボクセル群は境界領域として検出される。一方、図８における法線方向成分Ｖ３，Ｖ４は、代表方向成分と一致しないため、この法線方向成分Ｖ３，Ｖ４を有するボクセル群は境界領域として検出されない。したがって、境界候補領域の中から骨の領域の境界を含む境界候補領域を除外することができる。
【００５９】
また、図９における法線方向成分Ｖ５，Ｖ６は、代表方向成分と一致するものであるため、この法線方向成分Ｖ５，Ｖ６を有するボクセル群は境界領域として検出される。一方、図９における法線方向成分Ｖ７は、代表方向成分と一致しないため、この法線方向成分Ｖ７を有するボクセル群は境界領域として検出されない。したがって、大腸同士が接触している境界を含む境界候補領域を境界領域として誤検出してしまうのを回避することができる。
【００６０】
そして、残滓領域抽出部１６は、上述したようにして境界領域検出部１５において検出された境界領域を含む残滓候補領域を残滓領域として抽出する（Ｓ２６）。
【００６１】
残滓領域除去部１７は、残滓領域抽出部１６において抽出された残滓領域の情報に基づいて、３次元画像５から残滓領域のボクセルを除外し、これによりデジタルクレンジング処理の施された３次元画像５を取得する（Ｓ２８）。
【００６２】
残滓領域除去部１７においてデジタルクレンジング処理の施された３次元画像５は、仮想内視鏡画像生成部１８に出力され、仮想内視鏡画像生成部１８、デジタルクレンジング処理の施された３次元画像５を用いて仮想内視鏡画像を生成する（Ｓ３０）。
【００６３】
仮想内視鏡画像生成部１８において生成された仮想内視鏡画像は、表示制御部１９に出力され、表示制御部１９は、入力された仮想内視鏡画像をディスプレイ３に表示させる（Ｓ２８）。
【００６４】
上記実施形態の医用画像診断支援システムによれば、境界候補領域内の画像における方向成分の投票を行い、その投票の結果に基づいて、境界候補領域の中から気体領域と残滓の領域との境界を含む境界領域を検出し、その境界領域を含む残滓候補領域を残滓の領域として抽出するようにしたので、上述したように骨や造影血管などを除く残滓領域のみを高精度に抽出することができ、さらに大腸同士が接触している境界を含む境界候補領域を境界領域として誤検出してしまうのを回避することができる。
【００６５】
なお、Ｓ２０において、境界領域検出部１５によって、極座標空間における最大ピークが閾値未満であることが確認された場合には（Ｓ２０，ＮＯ）、残滓領域が存在しないものとして判断し、上述した境界領域の検出処理と残滓領域の抽出処理と残滓領域の除外処理は行われない。すなわち、３次元画像取得部１０によって取得された３次元画像５がそのまま仮想内視鏡画像生成部１８に出力され、その３次元画像５を用いて仮想内視鏡画像が生成される。
【００６６】
このように残滓領域が存在しない場合には、境界領域の検出処理〜残滓領域の除外処理までを行わないようにすることによって、仮想内視鏡画像を表示するまでの処理時間を短縮することができる。
【００６７】
また、上記実施形態において、最大ピークの法線方向成分を有するボクセル群を８０％未満しか含まない境界候補領域は、境界領域として検出しないようにすることが望ましい。これにより、最大ピークの法線方向成分を有するボクセルをごく僅かだけ含むような境界領域候補を境界領域としてご検出することを回避することができる。また、上述したような方法に限らず、たとえば、各境界領域候補に含まれる最大ピークの法線方向成分を有するボクセル群の分布状態からその面方向を算出し、その面方向と上記法線方向成分が直交するか否かを判定し、直交すると判定された境界領域候補を境界領域として検出するようにしてもよい。
【００６８】
また、上記実施形態においては、各画素の法線方向成分に対して１票を割り当てて投票処理を行うようにしたが、重み付き投票処理を行うようにしてもよい。たとえば、各画素の体軸からの距離を取得し、その距離が遠いほど重み付けを小さくして重み付き投票処理を行うようにしてもよい。
【００６９】
また、上記実施形態においては、投票処理によって代表方向成分を取得するようにしたが、これに限らず、たとえば各画素の法線方向成分のベクトルを重み付け加算して代表方向成分のベクトルを算出したり、各画素の法線方向成分のベクトルの平均ベクトルを算出してこれを代表方向成分のベクトルとしたりしてもよい。なお、上記重み付け加算の重み付けの方法としては、上述した重み付き投票処理と同様である。
【符号の説明】
【００７０】
１     医用画像表示制御装置
２     ３次元画像保管サーバ
３     ディスプレイ
４     入力装置
１０   ３次元画像取得部
１１   気体領域抽出部
１２   残滓候補領域抽出部
１３   境界候補領域検出部
１４   代表方向成分取得部
１５   境界領域検出部
１６   残滓領域抽出部
１７   残滓領域除去部
１８   仮想内視鏡画像生成部
１９   表示制御部
【図１】
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【図２】
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【図６】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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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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