(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
三次元画像のボリュームデータに対する画像処理を実行する画像処理装置であって、
前記ボリュームデータから予め与えられた条件を満たす三次元の初期領域を抽出する抽出処理実行部と、
前記初期領域から球に向け、段階的に変化させ、前記初期領域に修正処理を施して三次元の修正領域を抽出する領域修正処理実行部と、
前記ボリュームデータから前記三次元画像の複数の断面図を作成して当該複数の断面図の少なくとも一部を出力する可視化処理実行部とを有しており、
前記可視化処理実行部は、
前記初期領域を表示する場合には、当該初期領域に含まれるボクセルを有する一以上の断面図を当該可視化処理実行部が作成した複数の断面図から選択して、選択された一以上の断面図を当該初期領域に含まれるボクセルとその他の領域とを区別可能に出力し、
前記修正領域を表示する場合には、当該修正領域に含まれるボクセルを有する一以上の断面図を当該可視化処理実行部が作成した複数の断面図から選択して、選択された一以上の断面図を当該修正領域に含まれるボクセルとその他の領域とを区別可能に出力することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像処理装置であって、
前記可視化処理実行部は、前記初期領域を表示した後に前記修正領域を表示する場合に、当該初期領域に含まれるボクセルを有する断面図の数と当該修正領域に含まれるボクセルを有する断面図の数が異なる場合には、出力する断面図の数を変更することを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
請求項１記載の画像処理装置であって、
前記可視化処理実行部は、前記初期領域を表示した後に前記修正領域を表示する場合に、前記初期領域と前記修正領域の三次元領域におけるサイズが異なる場合には、出力する断面図の数を変更することを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
請求項１乃至３記載の画像処理装置であって、
前記領域修正処理実行部は、前記条件として与えられるパラメータを変更することにより前記修正領域を抽出することを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
請求項１乃至４記載の画像処理装置であって、
前記領域修正処理実行部は、前記段階的に変化させる順序を、尤もらしさが低下する軸として、予め定められたルールとして定義し、該ルールに沿って領域が変化するように前記修正領域を抽出することを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
請求項１乃至５記載の画像処理装置であって、
前記領域修正処理実行部は、多角的近似、離散的正弦変換、あるいはモルフォロジカルフィルタのいずれかを用いることを特徴とする画像処理装置。
【請求項７】
画像処理装置が三次元画像のボリュームデータに対する画像処理を実行する方法であって、
前記画像処理装置の抽出処理実行部が、前記ボリュームデータから予め与えられた条件を満たす三次元の初期領域を抽出するステップと、
前記初期領域から球に向け、段階的に変化させ、前記画像処理装置の領域修正処理実行部が、前記初期領域に修正処理を施して三次元の修正領域を抽出するステップと、
前記画像処理装置の可視化処理実行部が、前記ボリュームデータから前記三次元画像の複数の断面図を作成するステップと、
前記可視化処理実行部が、前記初期領域に含まれるボクセルを有する一以上の断面図を当該可視化処理実行部が作成した複数の断面図から選択して、選択された一以上の断面図を当該初期領域に含まれるボクセルとその他の領域とを区別可能に出力するステップと、
前記可視化処理実行部が、前記修正領域に含まれるボクセルを有する一以上の断面図を当該可視化処理実行部が作成した複数の断面図から選択して、選択された一以上の断面図を当該修正領域に含まれるボクセルとその他の領域とを区別可能に出力するステップとを有することを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項７記載の方法であって、
前記可視化処理実行部は、前記初期領域を表示した後に前記修正領域を表示する場合に、当該初期領域に含まれるボクセルを有する断面図の数と当該修正領域に含まれるボクセルを有する断面図の数が異なる場合には、出力する断面図の数を変更することを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項７記載の方法であって、
前記可視化処理実行部は、前記初期領域を表示した後に前記修正領域を表示する場合に、前記初期領域と前記修正領域の三次元領域におけるサイズが異なる場合には、出力する断面図の数を変更することを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項７乃至９記載の方法であって、
前記領域修正処理実行部は、前記条件として与えられるパラメータを変更することにより前記修正領域を抽出することを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項７乃至１０記載の方法であって、
前記領域修正処理実行部は、前記領域修正処理実行部は、前記段階的に変化させる順序を、尤もらしさが低下する軸として、予め定められたルールとして定義し、該ルールに沿って領域が変化するように前記修正領域を抽出することを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項７乃至１１記載の方法であって、
前記領域修正処理実行部は、、多角的近似、離散的正弦変換、あるいはモルフォロジカルフィルタのいずれかを用いることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
三次元ボリュームデータ内に設定された三次元領域を手動で補正する画像処理技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
X線CT(X-ray Computed Tomography)装置やMRI(Magnetic Resonance Imaging)装置等に代表される医用画像検査装置を用いた診断では、撮影された三次元医用画像(以下、「医用画像ボリュームデータ」、ともいう)に対して、複数の医用画像処理アルゴリズムを用いて可視化処理を行い、診断の補助とする場合がある。ここで用いる医用画像処理アルゴリズムには、入力した医用画像ボリュームデータから必要な組織部位のデータだけを抽出して表示したり、画像のエッジを強調して表示したりするなど、場合に応じて複数の種別の処理方法が存在する。【０００３】
ここで、医用画像処理アルゴリズムを自動的に適用して画像表示を行う場合、安全性や正確性を考慮すると、全ての処理を自動的に適用することは非常に困難であり、最終的には医師及び技師による確認や修正が必要となる場合がほとんどである。しかし近年、医用画像撮像装置は技術の進歩により、一回に取得可能な断層画像（以下、「スライス画像」ともいう）の枚数 が加速度的に増加しており、撮影結果として出力される医用画像ボリュームデータの量も膨大なサイズとなっている。このように医用画像ボリュームデータの量が多い場合は特に、先述の人手による確認や修正といった作業は、医師や技師にかかる負担や人的コストを非常に高いものとなる。このような負担を軽減するためにも、自動的に行う処理の部分の正確性・妥当性を可能な限り高めることが求められていると同時に、手動で行う処理の部分に関しては簡便性や効率性を高めることも昨今重視されている課題である。【０００４】
特許文献1には、三次元領域の輪郭線を自由曲線として修正する方法が提案されており、具体的には、ポインティングデバイスの移動距離と移動時間を曲線の修正に反映する方法が開示されている。【０００５】
特許文献2には、抽出したい領域とは別に、ガイド領域を設定し、このガイド領域の範囲内に収まるように，抽出領域に修正を加える方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許４４４４３４６号
【特許文献２】特許４３９４１２７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
自動で抽出された領域にたいして手動で修正を加える場合にそれを簡便に行う方法としてこれまでに提案されている技術には、輪郭線上に修正したい点が複数ある場合であっても、一箇所ずつしか修正できないことや、自由曲線として修正するため、修正後の曲線（輪郭線）が元の画像情報から大きく異なってしまう可能性があること、また変化の経過を保存する場合には、修正点の量によってはデータ量が大きくなってしまうということや、抽出目的の領域以外にガイドとなる領域の設定をしなければならないことなどの問題点がある。【０００８】
そこで、三次元領域に対する手動修正を行う際に、できるだけ簡便に修正を行うことが可能な画像処理方法、画像処理装置、及びプログラムが要求されている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
三次元画像のボリュームデータに対する画像処理を実行する画像処理装置であって、ボリュームデータから予め与えられた条件を満たす三次元の初期領域を抽出する抽出処理実行部と、初期領域に修正処理を施して三次元の修正領域を抽出する領域修正処理実行部と、ボリュームデータから三次元画像の複数の断面図を作成して当該複数の断面図の少なくとも一部を出力する可視化処理実行部とを有する。【００１０】
可視化処理実行部は、初期領域を表示する場合には、当該初期領域に含まれるボクセルを有する一以上の断面図を当該可視化処理実行部が作成した複数の断面図から選択して、選択された一以上の断面図を当該初期領域に含まれるボクセルとその他の領域とを区別可能に出力し、
修正領域を表示する場合には、当該修正領域に含まれるボクセルを有する一以上の断面図を当該可視化処理実行部が作成した複数の断面図から選択して、選択された一以上の断面図を当該修正領域に含まれるボクセルとその他の領域とを区別可能に出力する。
【発明の効果】
【００１１】
３次元ボリュームデータに対して自動で抽出された３次元関心領域に対して、簡便にかつ短時間に修正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】画像処理装置の構成例を示すシステム構成図である。
【図２】画像処理アルゴリズム実行部２１で実行される領域抽出修正処理の一例を示すフローチャートである。
【図３】可視化処理実行部３１で実行される三次元領域可視化処理により表示装置１２に示される画面表示の一例を示すイメージ図である。
【図４】自動抽出処理実行部３４で抽出される初期領域が、領域修正処理実行部３２で抽出アルゴリズムのパラメータを変更することで修正された領域の一例を示したイメージ図である。
【図５】領域修正処理実行部３２に保存されているパラメータ表で、パラメータの値そのものが設定されている場合の一例を示す表である。
【図６】領域修正処理実行部３２に保存されているパラメータ表で、パラメータの値が数式の形で設定されている場合の一例を示す表である。
【図７】領域修正処理実行部３２に保存されている修正処理項目表の一例を示す表である。
【図８】自動抽出処理実行部３４で抽出される初期領域が領域修正処理実行部３２で修正された領域の一例を修正の過程も含めて示したイメージ図である。
【図９】領域修正処理実行部３２で修正された複数の修正領域の例を示すイメージ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、画像処理装置、画像処理方法およびプログラムについて、図を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】
図１は、画像処理装置の構成例を示す図である。
【００１５】
図1に示すように、システムは、三次元画像（以下ボリュームデータとも呼ぶ）やそれに関わるデータを記憶する外部記憶装置１０、Ｘ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置等で撮像され再構成されたボリュームデータに対して画像処理を行う画像処理装置１１、画像処理された画像を表示する表示装置１２、各処理の開始等の指示や、画面や抽出結果に対する操作を入力する入力装置１３を備える。
【００１６】
画像処理装置１１は、ボリュームデータやそれに関わる情報を保存する内部メモリ２０、画像処理アルゴリズム実行部２１及び入力操作取得部２２を備える。画像処理アルゴリズム実行部２１は画像処理装置１１に備えるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）によるプログラム処理や専用回路により実現される。さらに、内部メモリ２０、及び画像処理装置１１の機能を実現するためのプログラムを格納する記憶部（図示略）は、ＲＡＭ(Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ)、ＲＯＭ(Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ)、ＨＤＤ(Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ)、フラッシュメモリ等の記憶媒体により構成される。
【００１７】
画像処理アルゴリズム実行部２１は、ボリュームデータに対して可視化処理を実行し表示装置に表示する可視化処理実行部３１、抽出された領域の情報を格納する抽出領域格納部３３、自動抽出された領域に対する修正処理を行う領域修正処理実行部３２、ボリュームデータに対して自動抽出処理を行う自動抽出処理実行部３４を備える。
【００１８】
図２を用い、自動抽出処理結果を修正する際の全体の流れを説明する。
【００１９】
まず、入力装置１３からの入力、もしくはシステムからの指示で、三次元自動抽出領域修正処理を開始する（ステップ４０）。
【００２０】
外部記憶装置１０から内部メモリ２０に転送されるボリュームデータが画像処理アルゴリズム実行部２１に入力され、自動抽出処理実行部３４は、入力ボリュームデータに対して自動抽出処理を実行する（ステップ４１）。自動抽出処理実行部３４で行われる自動抽出処理とは例えば、領域拡張法や、ＬｅｖｅｌＳｅｔ法などの処理を指す。ここでいう領域拡張法とは、自動または手動で指定した１ボクセル以上のシード点から、隣接ボクセルが拡張条件に適合するかどうかを判断しながら領域を拡張させてボリュームデータから所望の三次元領域を抽出す  る手法であり、ＬｅｖｅｌＳｅｔとは、二次元空間内に存在するオブジェクトの境界面を、三 次元空間内で定義される曲面を時間発展させることにより検出することで、ボリュームデータから所望の三次元領域を抽出する手法である。
【００２１】
抽出領域格納部３３は、ステップ４１で自動抽出された三次元領域（抽出領域とも呼ぶ）をまずは初期領域として格納する（ステップ４２）。
【００２２】
可視化処理実行部３１は、抽出領域格納部３３に格納された初期領域に対して可視化処理を実行する（ステップ４３）。可視化処理実行部３１では例えば、Ａｘｉａｌ、Ｓａｇｉｔｔａｌ、Ｃｏｒｏｎａｌ等の規定された断面や任意断面での断面図を表示するＭｕｌｔｉ Ｐｌａｎａｒ Ｒｅｆｏｒｍａｔ（ＭＰＲ）、任意曲面での断面図を表示するＣｕｒｅｖｅｄ  Ｍｕｌｔｉ  Ｐｌａｎａｒ  Ｒｅｆｏｒｍａｔ（ＣＭＰＲ）等の三次元可視化手法を入力ボリュームデータに対して用いる。この結果入力ボリュームデータによって現される三次元画像（三次元領域）の複数の断面図が作成される。この際、入力ボリュームデータのうち、自動抽出処理実行部３４で抽出された三次元領域と、そうでない領域とは別の色付けを行うなどし、抽出された三次元領域を視認可能とする。
【００２３】
抽出された三次元領域を正確に確認するためには、断面（以下スライスともいう）上のどのボクセルが初期領域として抽出されているかを確認することが重要である。そこでステップ４３では、二次元平面上で三次元形状を正確に把握するため、初期領域として設定されるボクセル全てを二次元平面上に表示する方法をとる。具体的には例えば、入力ボリュームデータから複数のスライスを作成した際に抽出領域に含まれるボクセルを有するスライスを可視化処理実行部３１が記憶しておき、この記憶しておいたスライスのデータ表示装置１２に出力して表示させる方法がある。この際、表示されるスライス内で抽出領域として設定されたボクセルには色付けを行っておくと良い。また、ＣＭＰＲで作成される任意に設定した平面に平行な複数の断面のうち、抽出領域として設定されるボクセルが含まれる断面を可視化処理実行部３１が記憶しておき、記憶しておいた断面を表示装置１２に表示させる方法でもよい。
【００２４】
このように表示された状態で、抽出されている領域を確認し（ステップ４４）、初期領域が関心領域を過不足なく抽出している場合は、この時点で抽出処理の終了となる（ステップ４７）。
【００２５】
過不足がある場合には、表示されている領域（例えば初期領域）の修正処理を行う（ステップ４５）が、ここで用いられる修正処理とは例えば、先に述べた自動抽出処理のパラメータを変更する方法や、モルフォロジカル処理や輪郭補正法による輪郭の修正等が挙げられる。ただしここでは、ユーザが自由に輪郭を修正するのではなく、初期領域または入力ボリュームデータの輝度情報にある程度忠実な修正を加えたものを新たな抽出領域とする。この新たな抽出領域は修正領域として抽出領域格納部３３に格納される。
【００２６】
ステップ４５で抽出された修正領域について、可視化処理実行部３１はステップ４３の場合と同様に可視化処理を実行し、表示する（ステップ４６）。
【００２７】
この後ステップ４４〜４６を繰り返し、ステップ４４にて関心領域を過不足なく抽出できたと判断された時点で、抽出処理の終了となる（ステップ４７）。
【００２８】
三次元領域を複数の二次元断面像の集合として表示する場合、抽出領域格納部３３に格納される三次元領域が複数あってかつ現在表示されている三次元領域とは別の三次元領域に表示を切り替える必要が生じることがある。たとえば図２の例だと、当初初期領域について可視化表示をしていたところ、修正領域に可視化処理の対象を切り替えて表示する場合などである。この場合、元のボリュームデータから作成される断面の角度とそのスライス間隔が同じであっても、表示を指示された三次元領域が、現在表示されている三次元領域とサイズが異なる場合、表示すべき二次元断面の数が異なることもある。そのような場合であっても、可視化処理実行部３１は  表示する二次元断面の数を自動的に変更し、表示すべき三次元領域全体をカバーするように二次元断面の集合を選択して表示する。これは先述の通り、可視化処理実行部３１が可視化処理を実行するたびに、抽出領域を含むスライスを記憶しておき、記憶したスライスのデータを表示するようにしているからである。  三次元領域を二次元断面の集合として表示する場合の詳細について、図３を用いて説明する．図３は、可視化処理実行部３１で実行される三次元領域の可視化処理により表示装置１２に示される画面表示の一例を示すイメージ図である。図３においてハッチングされた部分が抽出領域である。
【００２９】
図３左は初期領域の表示を表す。初期領域は入力ボリュームデータから作成された複数スライスのうち、３つのスライスに跨っている。したがって３つのスライスのデータが表示される。
【００３０】
ステップ４４で行われる確認において、修正の必要あり，と判断された場合の修正領域１の表示を図３中に示す。ここでは修正領域１のスライス方向の大きさがが、初期領域よりも大きい場合を例示している。修正領域１は初期領域に対してスライス二枚分大きいサイズであったため（すなわち修正領域１は初期領域よりサイズが大きく５つのスライスに跨っていたため）、修正領域１全てが表示されるよう、自動的に表示スライス数が変更されている様子を示している。
【００３１】
修正領域１にも修正が必要だと判断され、修正領域１を修正した次の修正領域２の表示を図３右に示す。修正領域２の大きさは修正領域１よりも小さく、修正領域２は４つのスライスに跨っているめ、表示スライス数を減じて表示が行われている。
【００３２】
ここで，ステップ４３および４６における表示に際し，上記に述べたような二次元スライス表示に加えて、三次元形状を二次元画面上である程度把握することを目的とし、三次元可視化画像を同時に表示することもできる。三次元可視化画像を作成する方法としては例えば、ボクセル値から透明度を設定し、各視線上にあるボクセルに対して光の吸収と拡散を想定して光を加算して立体的に表示するＶｏｌｕｍｅ  Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ（ＶＲ）や、各視線上にあるボクセルの、最大のボクセル値を投影するＭａｘｉｍｕｍ  Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ（ＭＩＰ）等が挙げられる。この方法を用いれば、初期領域から修正されていく過程で、正確な形状と大まかな三次元形状を１つの画面でとらえることが可能である。
【００３３】
次に、ステップ４５における領域の修正処理の具体的な例について述べる。初期領域は入力ボリュームデータの画素やその部位において一般的で尤もらしいと判断される形状に抽出された画像であるが、入力ボリュームデータの画像特徴やシステムの利用場面によっては異なる抽出形状が望ましい場合もある。
【００３４】
ここでは例の一つとして、均質なＣＴ値を持つ臓器内に発生した腫瘍を抽出する場合について述べる。ＣＴ画像を用いた画像診断では、臓器の健全な実質部分と腫瘍に代表される病変部分を画像上で見分けるため、造影剤が利用されることも多い。造影剤とは、血管から血液内に注入する特定の薬剤で、血液に混入した造影剤が腫瘍に到達する時間と、腫瘍から臓器実質に造影剤が流れ出るまでの時間が異なるため、造影剤が注入されてから撮影するまでの時間に応じて、腫瘍と臓器実質の輝度が異なることが知られている。
【００３５】
例えば臓器実質よりも輝度が低くなるような画像を対象とした腫瘍領域抽出処理としては、輝度が低い部分を腫瘍として抽出することが一般的であるが、腫瘍の性質によっては腫瘍内に更に低輝度な部分を生じることがある。原因としては腫瘍内の造影剤の広がりにむらがある場合や、腫瘍内に血栓ができている場合、腫瘍内に壊死領域がある場合等が考えられる。このような場合、輝度が低い部分を抽出することを基本アルゴリズムとする抽出処理を行うと、最も低輝度な領域のみが初期領域として抽出されることが多い。しかしこの場合、最も低輝度な領域のみを抽出するのではなく、画素の値としては最も低輝度な領域と高輝度な領域（臓器実質）との中間の値となる領域も腫瘍として抽出することが望ましい。
【００３６】
本手法によれば、初期領域の確認時（図２のステップ４４）に過不足ありと入力装置１３から入力し、抽出領域格納部内で次に尤もらしい領域を領域修正実行部３３が抽出して（図２のステップ４５）、可視化処理実行部３１が提示することで（図２のステップ４６）、所望の抽出領域を得ることができる。この修正処理の一例を、図４を用いて説明する。
【００３７】
図４は、自動抽出処理実行部３４で抽出される初期領域が、領域修正処理実行部３２で抽出アルゴリズムのパラメータを変更することで修正された例を示したイメージ図である。
【００３８】
ここでは図４上の輝度を持つような画像を入力画像と仮定する。説明のため、領域１、２、３はそれぞれ領域内で単一の輝度を持つと仮定し、自動抽出アルゴリズムは閾値による二値化処理で、予め設定された輝度よりも小さい輝度を持つ領域を抽出領域とするというアルゴリズムであったとする。ここで、領域１は輝度１、領域２は輝度２、領域３は輝度３なる輝度を持つボクセルで構成され、輝度１は輝度２よりも大きく、輝度２は輝度３よりも大きいとする。
【００３９】
予め設定された初期閾値が領域３よりも大きく、領域２よりも小さい場合、自動抽出処理の結果としては領域３のみ、即ち図４下左に示すように初期領域Ａが抽出される。例えば領域２が臓器全体の領域、領域３が病変部分の領域であり、処理の目的としては病変部分の抽出であったとすれば、初期領域Ａは目的の領域を過不足なく抽出できていることとなるので、処理はここで終了する。しかし、領域１が臓器の一部を写ったもので、領域２および領域３が病変部分であった場合、初期領域Ａは病変部分の一部しか抽出できていないこととなるため、この場合は領域修正処理が必要となる。そこで、初期領域Ａの次に抽出結果として尤もらしいものを抽出するため、抽出アルゴリズムのパラメータを変更する。即ち、ここでの抽出アルゴリズムは閾値による二値化処理であるので、初期閾値を輝度２よりも大きく、輝度１よりも小さい修正閾値Ａへと変更することで、図４下右に示す修正領域Ｂを得ることができ、目的の領域を過不足なく抽出することが可能となる。
【００４０】
このような輝度の変化は三段階以上にわたることもあるが、修正領域確認時に過不足ありと入力していくことで三段階以上の輝度の変化にも対応可能である。
また、修正領域の作成および領域格納部への格納は、初期領域の表示前に全て行っていてもよいし、表示処理と並列して処理を行うことや、過不足ありと入力されてから処理を行うことも可能である。初期領域の次に尤もらしい領域の抽出とは例えば，初期領域の抽出時に利用された抽出アルゴリズムのパラメータを変更し，より外側に領域境界を設定するような方法などがあり，これは初期領域を元に修正領域を作成するため、複数の領域抽出処理を行うよりも処理は短時間で済む。また勿論これは抽出対象領域がその周辺領域よりも高輝度となる場合であっても適用可能である。
【００４１】
修正閾値の設定方法としては、図５に示すようなパラメータ表を、領域修正処理実行部が予め持っていて、それを参照して閾値を設定する方法でもよいし、図６に示すパラメータ表の例のように、パラメータを式の形で持っておき、修正閾値とする方法もとれる。ここでｆ１  、ｆ２  、ｆ３  、ｆ’１  、ｆ’２  、ｆ’３・・・は、予め設定する任意の関数であり、ｆ１＝ｆ’１  、ｆ２＝ｆ’２  、ｆ３＝ｆ’３、・・・でもよいし、個々に設定されていてもよい。
【００４２】
それ以外にもパラメータそのものを規定するのではなく、アルゴリズムの実行結果を表として保持しておくこともできる。例えば、図７は修正処理項目表の例であるが、このように設定した修正項目表を参照し、各修正項目を全て満たす場合、もしくはいずれかを満たす場合、一定数以上満たす場合、等で収束条件を決めておく。
【００４３】
次に，輝度に忠実な形での抽出領域よりも、それを覆う形での抽出領域が求められる場合について述べる。即ち，関心領域の範囲としては正しい抽出が行えているが、その利用場面によって、球に近い形や、より滑らかな抽出形状が望まれる場合などである。この場合は抽出アルゴリズムやそのパラメータを変更するのではなく，初期領域から大きく逸脱しない形で形状を変化させて表示させていく。つまり，領域輪郭に対して多角形近似や離散的正弦変換を利用した近似を行ったり，モルフォロジカルフィルタを利用して滑らかな輪郭にしたりする方法を用いる。１つの手法でパラメータを変更させる場合や，複数の手法を適用することで複数の輪郭が生成され，尤度は適用場面によって異なってくるとも考えられるが，一般的な場合の一つの方法としては，初期領域に最も近い形から球に代表される三次元幾何学図形に近い形までを、できるだけ段階的に変化させる順序を尤もらしさが低下する軸とすることが挙げられる。尤もらしさの低下を予めルールとして定義しておき、このルールに沿って抽出領域の形状が変化するよう領域修正を行う。
【００４４】
ここでは、尤もらしさの低下は領域形状が初期領域から楕円球へと変わる順であると定義した場合の例を具体的に述べる。まず、自動抽出手法を用いて初期領域を抽出する。ここでの自動抽出手法は先述の領域拡張法やＬｅｖｅｌＳｅｔ等のアルゴリズムを用いてもよいし，もしくは画像の特徴によっては閾値を用いた二値化などの手法でもよい。
【００４５】
こうして得られた初期領域に対する修正領域として、まずは領域内部の空白部分を塗りつぶすアルゴリズムを考える。塗りつぶしのためのアルゴリズムの例として、モルフォロジカルフィルタ等を用いる場合について図８を用いて説明する。
【００４６】
図８は自動抽出処理実行部３４で抽出される初期領域が領域修正処理実行部３２で修正された領域の一例を修正の過程も含めて示したイメージ図である。まず、図８左に示す初期領域B内の空白部分を埋め尽くすまでＤｉｌａｔｉｏｎ処理を行う。Ｄｉｌａｔｉｏｂ処理とは、領域輪郭を一画素分ずつ膨張させる処理である。この処理により初期領域B内部の空白部分が塗りつぶされた状態を修正途中領域として図８中に表した。この後に、Ｄｉｌａｔｉｏｎ処理を行った回数と同じ階数だけＥｒｏｓｉｏｎ処理を行ったものを修正領域イとして図８右に示す。Ｅｒｏｓｉｏｂ処理とはＤｉｌａｔｉｏｎ処理を逆の操作を行う処理で、領域の輪郭を一画素分ずつ収縮させる。こうして、初期領域B内部の空白部分を塗りつぶした修正領域イが作成され、ここではこれが初期領域Bの次に尤もらしい領域として表示される。
【００４７】
修正領域イよりも更に楕円球に近づける方法の一例を、図９を用いて説明する。図９は領域修正処理実行部３２で修正された複数の修正領域の例を示すイメージ図である。図９左に示した修正領域イの輪郭の、凹となる部分を直線で置き換えたものが図９中の修正領域ロであり，初期領域の長径および短径を長軸および短軸とした楕円が図９右の修正領域ハである。こうして修正領域は、修正領域イ→修正領域ロ→修正領域ハの順に変化することとなる。なお、図４、図８および図９とそれに伴う説明は、抽出領域が二次元領域とした場合であるが、抽出領域が三次元領域であった場合でも同様のアルゴリズムによって修正領域を生成することが可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１０  外部記憶装置
１１  画像処理装置
１２  表示装置
１３  入力装置
２０  内部メモリ
２１  画像処理アルゴリズム実行部
２２  入力操作取得部
３１  可視化処理実行部
３２  領域修正処理実行部
３３  抽出領域格納部
３４  自動抽出処理実行部
【図１】
0005857061.tif 000002
【図２】
0005857061.tif 000003
【図３】
0005857061.tif 000004
【図４】
0005857061.tif 000005
【図５】
0005857061.tif 000006
【図６】
0005857061.tif 000007
【図７】
0005857061.tif 000008
【図８】
0005857061.tif 000009
【図９】
0005857061.tif 000010