(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像の限られた一部となる、画像中の複数の関心領域（ＲＯＩ）候補を決定する段階と、
前記複数のＲＯＩ候補の各々からグレースケール値の特徴を抽出する段階と、
前記複数のＲＯＩ候補の各々の重み付けされた前記特徴のスコアに基づいて最適なＲＯＩ候補を選択する段階と、
前記選択された最適なＲＯＩ候補の輝度値を計算する段階と、
前記選択された最適なＲＯＩ候補の輝度値に基づいて、イメージング用の技術的パラメータを自動調節する段階と、
を有する画像自動輝度検出方法。
【請求項２】
前記複数のＲＯＩ候補は互いにオーバーラップした複数のＲＯＩ候補を含んでいる、請求項１記載の画像自動輝度検出方法。
【請求項３】
複数のＲＯＩ候補の各々から特徴を抽出する前記段階は、画素についてのグレースケール値の統計的特性に基づいた特徴、画素間の関係に基づいた特徴、及び／又は画像変換に基づいた特徴を抽出する段階を含んでいる、請求項１または２に記載の画像自動輝度検出方法。
【請求項４】
前記抽出される特徴は、最大値を持つ画素の平均、最小値を持つ画素の平均、及びエッジ検出フィルタを適用することによって抽出されるエッジ情報を含んでいる、請求項１乃至３のいずれかに記載の画像自動輝度検出方法。
【請求項５】
前記最大値を持つ画素は、降順に並べた全ての画素値の内の所定の百分率の上位の画素を表し、また前記最小値を持つ画素は、昇順に並べた全ての画素値の内の所定の百分率の上位の画素を表している、請求項４記載の画像自動輝度検出方法。
【請求項６】
最適なＲＯＩ候補を選択する前記段階は、更に、
前記複数の特徴の各々について降順に前記複数のＲＯＩ候補の全てをキューイングして、そのキュー内の前記複数のＲＯＩ候補の各々のシリアル番号を該ＲＯＩ候補の特徴のスコアとして決定する段階と、
前記複数のＲＯＩ候補の各々の前記抽出された特徴のスコアにそれぞれ該特徴の所定の重み付け係数を乗算してそれぞれの積を求めて、それらの積を加算することによって、前記複数のＲＯＩ候補の各々の重み付けされたスコアを計算する段階とを含み、
この場合、最小の重み付けされたスコアを持つＲＯＩ候補が最適なＲＯＩとして選択され、
前記所定の重み付け係数は、前記抽出された特徴の各々についてトレーニングによって求められること、
を特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像自動輝度検出方法。
【請求項７】
選択された最適なＲＯＩ候補の輝度値を計算する前記段階は、複数の画素の平均値又は中央値を計算することを含み、前記輝度値を計算するために用いられる複数の画素には、全ての画素、又はＲＯＩ内の予め選択された複数のサンプル画素、又は所定の百分率の強度の画素が含まれる、請求項１乃至６のいずれかに記載の画像自動輝度検出方法。
【請求項８】
前記画像が実時間Ｘ線蛍光透視装置により収集され、前記技術的パラメータが、前記Ｘ線蛍光透視装置のＸ線管に印加される電流値または電圧値を含む、請求項１乃至７のいずれかに記載の画像自動輝度検出方法。
【請求項９】
画像中の複数の関心領域（ＲＯＩ）候補を決定するための決定モジュールと、
前記複数のＲＯＩ候補の各々からグレースケール値の特徴を抽出するための抽出モジュールと、
前記複数のＲＯＩ候補の各々の重み付けされた前記特徴のスコアに基づいて最適なＲＯＩ候補を選択するための選択モジュールと、
前記選択された最適なＲＯＩ候補の輝度値を計算するためのフィードバック・モジュールと、
前記選択された最適なＲＯＩ候補の輝度値に基づいて、イメージング用の技術的パラメータを自動調節するモジュールと、
を有する画像自動輝度検出装置。
【請求項１０】
前記複数のＲＯＩ候補は互いにオーバーラップした複数のＲＯＩ候補を含んでいる、請求項９記載の画像自動輝度検出装置。
【請求項１１】
前記抽出モジュールは、画素についてのグレースケール値の統計的特性に基づいた特徴、画素間の関係に基づいた特徴、及び／又は画像変換に基づいた特徴を抽出する、請求項９または１０に記載の画像自動輝度検出装置。
【請求項１２】
前記抽出モジュールは、最大値を持つ画素の平均、最小値を持つ画素の平均、及びエッジ検出フィルタを適用することによって抽出されるエッジ情報を抽出する、請求項９乃至１１のいずれかに記載の画像自動輝度検出装置。
【請求項１３】
前記最大値を持つ画素は、降順に並べた全ての画素値の内の所定の百分率の上位の画素を表し、また前記最小値を持つ画素は、昇順に並べた全ての画素値の内の所定の百分率の上位の画素を表している、請求項１２記載の画像自動輝度検出装置。
【請求項１４】
前記選択モジュールは、更に、
複数の特徴の各々について降順に前記複数のＲＯＩ候補の全てをキューイングして、そのキュー内の前記複数のＲＯＩ候補の各々のシリアル番号を該ＲＯＩ候補の特徴のスコアとして決定するためのキューイング・モジュールと、
前記複数のＲＯＩ候補の各々の前記抽出された特徴のスコアにそれぞれ該特徴の所定の重み付け係数を乗算してそれぞれの積を求めて、それらの積を加算することによって、前記複数のＲＯＩ候補の各々の重み付けされたスコアを計算するための計算モジュールと、
を有しており、この場合、最小の重み付けされたスコアを持つＲＯＩ候補が最適なＲＯＩとして選択される、請求項９乃至１３のいずれかに記載の画像自動輝度検出装置。
【請求項１５】
前記所定の重み付け係数は、前記抽出された特徴の各々についてトレーニングによって求められる、請求項１４記載の画像自動輝度検出装置。
【請求項１６】
選択された最適なＲＯＩ候補の輝度値についての前記フィードバック・モジュールによる計算は、複数の画素の平均値又は中央値を計算することを含み、前記輝度値を計算するために用いられる複数の画素には、全ての画素、又はＲＯＩ内の予め選択された複数のサンプル画素、又は所定の百分率の強度の画素が含まれる、請求項９乃至１５のいずれかに記載の画像自動輝度検出装置。
【請求項１７】
前記画像が実時間Ｘ線蛍光透視装置により収集され、前記技術的パラメータが、前記Ｘ線蛍光透視装置のＸ線管に印加される電流値または電圧値を含む、請求項９乃至１６のいずれかに記載の画像自動輝度検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に云えば、イメージング技術に関し、詳しく云えば、画像自動輝度検出方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動輝度検出（ＡＢＤ）は、画像検出にとって、特に実時間Ｘ線蛍光透視にとって必須である。自動輝度検出は、小さい関心領域（ＲＯＩ）内の所与のフレームの輝度を検出することを含み、該輝度は、イメージング用の技術的パラメータ（例えば、ｋＶ、ｍＡなど）の自動調節のためのシステムにフィードバックを供給するために用いられる。既存の自動輝度検出方法は、主に固定されたＲＯＩを手動で選択するか、或いは単純にＲＯＩを低いグレースケール（厚い解剖学的構造）領域へ動かしている。このような方法は、関心領域が臨床医の視野の中に常に留まっているとは限らず且つ常に最も厚い解剖学的構造の中にあるとは限らないので、臨床診療において低過ぎる又は高過ぎる信号を与えることがある。
【０００３】
従って、臨床医にとって関心のある点を自動的に検出して、イメージング・システムに一層正確なフィードバックを供給することのできる自動輝度検出方法及び装置が必要とされている。
【発明の概要】
【０００４】
本発明の一つの目的は、従来技術における欠点を克服するために、画像中の造影剤を検出して追跡することによって実際のイメージング場面中の臨床医にとって関心のある点のより良好な表現を供給するようにした画像内容に基づくＲＯＩ検出方法を提供することである。この目的を達成するために、本発明は次の解決策をとる。
【０００５】
本発明の一実施形態の第１の面によれば、画像自動輝度検出方法が提供され、該方法は、画像中の複数のＲＯＩ候補を決定する段階と、前記複数のＲＯＩ候補の各々から特徴を抽出する段階と、前記複数のＲＯＩ候補の各々の重み付けされたスコアに基づいて最適なＲＯＩ候補を選択する段階と、前記選択された最適なＲＯＩ候補の輝度値を輝度フィードバックとして計算する段階とを有する。
【０００６】
一実施形態によれば、画像中の複数のＲＯＩ候補を決定する前記段階は、複数のＲＯＩ候補の大きさ（サイズ）と複数の方向の各々におけるそれらのオーバーラップとを計算する段階を含む。
【０００７】
一実施形態によれば、複数のＲＯＩ候補の各々から特徴を抽出する前記段階は、画素についてのグレースケール値の統計的特性に基づいた特徴、画素間の関係に基づいた特徴、及び／又は画像変換に基づいた特徴を抽出する段階を含む。好ましくは、一実施形態によれば、これらの抽出される特徴は、最大値を持つ画素の平均 、最小値を持つ画素の平均、及びエッジ検出フィルタを適用することによって抽出されるエッジ情報を含む。
【０００８】
ここで、最大値を持つ画素は、降順に並べた全ての画素値の内の所定の百分率の上位の画素を表し、また最小値を持つ画素は、昇順に並べた全ての画素値の内の所定の百分率の上位の画素を表す。
【０００９】
一実施形態によれば、複数のＲＯＩ候補の各々の重み付けされたスコアに基づいて最適なＲＯＩ候補を選択する前記段階は、更に、複数の特徴の各々について降順に前記複数のＲＯＩ候補の全てをキューイング(queing)して、そのキュー（待ち行列）内の前記複数のＲＯＩ候補の各々のシリアル番号を該ＲＯＩ候補の特徴のスコアとして決定する段階と、前記複数のＲＯＩ候補の各々の前記抽出された特徴のスコアにそれぞれ該特徴の所定の重み付け係数を乗算してそれぞれの積を求めて、それらの積を加算することによって、前記複数のＲＯＩ候補の各々の重み付けされたスコアを計算する段階とを含み、この場合、最小の重み付けされたスコアを持つＲＯＩ候補が最適なＲＯＩとして選択される。
【００１０】
ここで、前記所定の重み付け係数は、前記抽出された特徴の各々についてトレーニングによって求められる。
【００１１】
一実施形態によれば、選択された最適なＲＯＩ候補の輝度値を計算する前記段階は、複数の画素の平均値又は中央値を計算することを含み、前記輝度値を計算するために用いられる複数の画素には、全ての画素、又はＲＯＩ内の予め選択された複数のサンプル画素、又は所定の百分率の強度の画素が含まれる。
【００１２】
本発明の一実施形態の第２の面によれば、画像自動輝度検出装置が提供され、該装置は、画像中の複数のＲＯＩ候補を決定するための決定モジュールと、前記複数のＲＯＩ候補の各々から特徴を抽出するための抽出モジュールと、前記複数のＲＯＩ候補の各々の重み付けされたスコアに基づいて最適なＲＯＩ候補を選択するための選択モジュールと、前記選択された最適なＲＯＩ候補の輝度値を輝度フィードバックとして計算するためのフィードバック・モジュールとを有する。
【００１３】
一実施形態によれば、前記決定モジュールによる複数のＲＯＩ候補の決定は、複数のＲＯＩ候補の大きさと複数の方向の各々におけるそれらのオーバーラップとを計算することを含む。
【００１４】
一実施形態によれば、前記抽出モジュールは、画素についてのグレースケール値の統計的特性に基づいた特徴、画素間の関係に基づいた特徴、及び／又は画像変換に基づいた特徴を抽出する。好ましくは、一実施形態によれば、抽出モジュールによって抽出される特徴は、最大値を持つ画素の平均、最小値を持つ画素の平均、及びエッジ検出フィルタを適用することによって抽出されるエッジ情報を含む。
【００１５】
ここで、前記最大値を持つ画素は、降順に並べた全ての画素値の内の所定の百分率の上位の画素を表し、また前記最小値を持つ画素は、昇順に並べた全ての画素値の内の所定の百分率の上位の画素を表す。
【００１６】
一実施形態によれば、前記選択モジュールは、更に、複数の特徴の各々について降順に前記複数のＲＯＩ候補の全てをキューイングして、そのキュー内の前記複数のＲＯＩ候補の各々のシリアル番号を該ＲＯＩ候補の特徴のスコアとして決定するためのキューイング・モジュールと、前記複数のＲＯＩ候補の各々の前記抽出された特徴のスコアにそれぞれ該特徴の所定の重み付け係数を乗算してそれぞれの積を求めて、それらの積を加算することによって、前記複数のＲＯＩ候補の各々の重み付けされたスコアを計算するための計算モジュールとを含み、この場合、最小の重み付けされたスコアを持つＲＯＩ候補が最適なＲＯＩとして選択される。
【００１７】
ここで、前記所定の重み付け係数は、前記抽出された特徴の各々についてトレーニングによって求められる。
【００１８】
一実施形態によれば、選択された最適なＲＯＩ候補の輝度値についての前記フィードバック・モジュールによる計算は、複数の画素の平均値又は中央値を計算することを含み、前記輝度値を計算するために用いられる複数の画素には、全ての画素、又はＲＯＩ内の予め選択された複数のサンプル画素、又は所定の百分率の強度の画素が含まれる。
【００１９】
本発明の一実施形態の第３の面によれば、イメージング・システムが提供され、該イメージング・システムは、ＲＯＩ事前設定(ROI predefining) モジュールと、事前設定済みＲＯＩ(predefined ROI)調節モジュールと、画像自動輝度検出装置と、ＲＯＩ表示選択モジュールと、ＲＯＩ実時間調節モジュールとを有し、この場合、前記ＲＯＩ事前設定モジュールは前記事前設定済みＲＯＩ調節モジュールに接続されて、事前設定済みＲＯＩを前記事前設定済みＲＯＩ調節モジュールに入力し、また前記事前設定済みＲＯＩ調節モジュールは前記画像自動輝度検出装置に接続され、該画像自動輝度検出装置は事前設定済みＲＯＩ又は調節された事前設定済みＲＯＩを初期位置として使用し、更に前記画像自動輝度検出装置は前記ＲＯＩ表示選択モジュールにも接続されて、現在のＲＯＩを表示のために前記ＲＯＩ表示選択モジュールに入力し、更に前記画像自動輝度検出装置は前記ＲＯＩ実時間調節モジュールに接続されて、そのＲＯＩを、前記ＲＯＩ実時間調節モジュールからの調節されたＲＯＩに基づいて設定する。
【００２０】
この場合、前記イメージング・システムが動作しているとき、前記ＲＯＩ事前設定モジュールは、事前設定済みＲＯＩをユーザーによって入力するか否か決定するために、ターン・オン又はターン・オフすることができ、また、前記イメージング・システムが動作しているとき、前記事前設定済みＲＯＩ調節モジュールは、事前設定済みＲＯＩを調節するか否か決定するために、ターン・オン又はターン・オフすることができ、更に、前記イメージング・システムが動作しているとき、前記ＲＯＩ表示選択モジュールは、ＲＯＩ位置を実時間でレビューするか否か決定するために、ターン・オン又はターン・オフすることができ、また更に、前記イメージング・システムが動作しているとき、前記ＲＯＩ実時間調節モジュールは、ＲＯＩ位置を実時間で手動調節するか否か決定するために、ターン・オン又はターン・オフすることができる。
【００２１】
一実施形態によれば、前記イメージング・システムに含まれる画像自動輝度検出装置は、本発明の実施形態の前記第２の面による画像自動輝度検出装置である。
【００２２】
本発明の様々な実施形態に従った画像自動輝度検出方法及び装置、並びにイメージング・システムは、臨床医にとって関心のある点を自動的に検出し、次いでより正確なフィードバックをイメージング・システムに供給することができる。このような自動輝度検出方法及び装置を使用することにより、Ｘ線蛍光透視システムにおける線量管理がより効率良くなり、これは、線量を無駄にすることなく一定の画像品質を得ることができることを意味する。フィードバックの強さは、それぞれの特定の用途、取得設定などのために構成設定して、これにより更に線量／ＩＱ性能を最適化し且つシステムの高効率の利用をもたらすことができる。
【００２３】
以下に、本発明を様々な実施形態について図面を参照して具体的に説明する。図面全体を通じて、同じ又は実質的に同じ構成要素は同じ参照番号で示されている。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に従った画像自動輝度検出方法の概略流れ図である。
【図２】図２は、本発明の別の実施形態に従った関心領域（ＲＯＩ）候補を決定する際の概略図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に従った最適な関心領域（ＲＯＩ）候補を選択する際の概略図である。
【図４】図４は、一実施形態に従った画像自動輝度検出装置の概略図である。
【図５】図５は、別の実施形態に従った画像自動輝度検出装置の概略図である。
【図６】図６は、別の実施形態に従った画像自動輝度検出装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の一実施形態に従った画像分析のための方法は、例えば、動的に遂行されるＸ線蛍光透視シーケンスのための一連の段階を含む。計算は、例えば、Ｘ線蛍光透視シーケンス内の各々のフレーム又はダウン・サンプルしたフレームのサブセットに関する。図１に示されているように、一実施形態による画像自動輝度検出方法は、主に、決定段階１００、抽出段階２００、選択段階３００及びフィードバック段階４００を含む。決定段階１００は、画像中の複数のＲＯＩ候補を決定するために用いられ、また抽出段階２００は、複数のＲＯＩ候補の各々から特徴を抽出するために用いられ、また選択段階３００では、複数のＲＯＩ候補の各々の重み付けされたスコアに基づいて最適なＲＯＩ候補を選択し、またフィードバック段階４００では、選択された最適なＲＯＩ候補の輝度値を輝度フィードバックとして計算する。これらの段階について以下に具体的に説明する。
【００２６】
一実施形態によれば、先ず複数のＲＯＩ候補が決定されるが、同じ大きさ及び形状を持つ幾つかのＲＯＩ候補を選択するのが好ましい（段階１００）。ここで、照射する対象物の位置が限定されていず、且つ複数のＲＯＩ候補の選択が出来る限り視野(field of view) 全体（例えば、Ｘ線の視野全体）にわたって行われるべきであると仮定する。実際の必要性に合わせて、ＲＯＩは任意の形状、例えば、矩形、円形などにすることができるが、通常は便宜のために正方形が選択される。実際のシステムでは、視野はまた矩形、円形、多角形などにすることができる。 図２に示されているように、検出された領域Ｄ内の視野ＦＯＶが矩形であり且つＲＯＩが正方形であるとき、ＲＯＩ候補は次の態様によって決定することができる。複数のＲＯＩ候補はオーバーラップした複数の正方形であって、視野（ＦＯＶ）内の領域を一様にカバーする。視野についての頂点はシステム・フィードバックから求めることができる。典型的には、矩形の視野を用いる場合、視野の頂点座標は、図２に示されているように、（ｘ１、ｙ１），（ｘ２、ｙ１），（ｘ２、ｙ２），（ｘ１、ｙ２）であり、従って、ＲＯＩ候補の大きさＲＳは
ＲＳ＝ｍｉｎ（２５６，ｍｉｎ（ｘ２−ｘ１、ｙ２−ｙ１））
であると仮定することができる。
【００２７】
視野が常に正方形であるとは限らないことを考慮して、各方向におけるオーバーラップが計算される。すなわち、
Overlap#X ＝ｍｉｎ（ＲＳ／２，（Ｎｘ＊ＲＳ−（ｘ２−ｘ１））／（Ｎｘ−１））
Overlap#Y ＝ｍｉｎ（ＲＳ／２，（Ｎｙ＊ＲＳ−（ｙ２−ｙ１））／（Ｎｙ−１））
ここで、Ｎｘ及びＮｙは、各方向における複数のＲＯＩ候補の最大数であり、またＮｘ＊Ｎｙは、複数のＲＯＩ候補の最大合計数である。アルゴリズムの時間要件によれば、Ｎｘ及びＮｙの大きさは調節可能である。
【００２８】
ＲＯＩが矩形、円形、楕円形及び他の形状であるとき、同様な方法を用いて、単純にＲＳをＸ方向及びＹ方向において異なるパラメータに設定して計算することによって複数のＲＯＩ候補を選択することができる。 Ｘ方向におけるＲＳの長さは、ＲＯＩに外接する最小の矩形のＸ方向における辺の長さを表し、また、Ｙ方向におけるＲＳの長さは、ＲＯＩに外接する最小の矩形のＹ方向における辺の長さを表す。視野が異なる形状であるとき、ＲＯＩの移動範囲が視野内に制限されていれば、同様な方法を用いて複数のＲＯＩ候補を選択することができる。
【００２９】
画像は４種類の領域、すなわち、生の放射線(raw radiation) 、解剖学的構造、造影剤、及び異物を含むことがある。自動輝度検出（ＡＢＤ）アルゴリズムのために、造影剤が用いられている場合、造影剤区域をカバーするＲＯＩが選択されるべきであり、また造影剤が用いられていない場合、解剖学的構造をカバーするＲＯＩが選択されるべきである。しかしながら、いかなる場合でも、生の放射線又は異物を持つＲＯＩは破棄されるべきである。
【００３０】
複数のＲＯＩ候補の各々によってカバーされた種類の領域を検出するために、各々のＲＯＩから幾つかの特徴を抽出することが必要であり（段階２００）、これらの特徴には、限定するものではないが、（平均値、中央値などのような）画素についてのグレースケール値の統計的特性に基づいた特徴、（エッジ演算子を用いて画像をフィルタ処理して、フィルタ処理した画素の平均値を特徴として抽出することによって得られるものような）画素間の関係に基づいた特徴、（ウェーブレット変換を適用して、変換された画素の平均値を特徴として抽出することによって得られるものような）画像変換に基づいた特徴が含まれる。一実施形態では、このような因子を時間的複雑さ等として考慮して、次の３種類の比較的効果的な特徴を用いることが好ましい。すなわち、
Ｔmax ：最大値１０％内の複数の画素の平均、
Ｔmin ：最小値１０％内の複数の画素の平均、
Ｅdge ：エッジ検出フィルタを適用することによって抽出されるエッジ情報。
【００３１】
これらの特徴は、Ｘ線蛍光透視画像の内容に基づいて設計され、例えば、生の放射線は比較的低いＴmax 値を持ち、次いで造影剤区域は通常は高いＴmin 値及びＥdge 値を持つ。これらの特徴を選択する目的は、造影剤を持ち且つ生の放射線のないＲＯＩを区別することである。次の段階を準備するために、特徴の値が大きければ大きいほど、ＲＯＩがターゲット（目標）に近いと仮定する。従って、必要な場合、Ｔmax のような特徴の値の前に負の符号を付加すべきであり、それは最小値１０％内の複数の画素の平均と定義される。造影剤を持つＲＯＩは通常比較的小さい画素平均値を持つので、平均は比較的大きい。
【００３２】
前に述べたように、選択されたＲＯＩは造影剤区域又は解剖学的構造をカバーするが、生の放射線及び異物を避ける。一実施形態では、これらの抽出された特徴に基づいて、最適なＲＯＩが、重み付けされたスコアについての方法によって選択される（段階３００）。この方法は何らの閾値を必要としないが、異なる領域の間での自然な輝度関係にのみ依存し、従って、様々なイメージング技術に対してロバストである。図３に示されているように、一実施形態によれば、各々のＲＯＩ候補の重み付けされたスコアに基づいて、最適なＲＯＩ候補を選択する段階は、更に、キューイング段階３０１及び計算段階３０３を含む。以下に詳しく説明する。
【００３３】
最初に、各々の特徴について、全てのＲＯＩ候補を降順にキューイングし（段階３１０）、次いで、そのキュー内の各々のＲＯＩ候補のシリアル番号を該ＲＯＩ候補の特徴のスコアとして決定する。例えば、３つのＲＯＩ候補、すなわち、ＲＯＩ１、ＲＯＩ２及びＲＯＩ３があり、それらのＴmax の値がそれぞれ１７０、２１０及び１５０である場合、特徴Ｔmax についてのＲＯＩのキュー（待ち行列）は、ＲＯＩ１（２）、ＲＯＩ２（１）及びＲＯＩ３（３）であり、そこでＲＯＩ１、ＲＯＩ２及びＲＯＩ３のスコアは、それぞれ２、１及び３である。前に述べたように、特徴の値が大きければ大きいほど、そのＲＯＩがより一層最適であり、従って、最適なＲＯＩは、キューイングの後に比較的小さいスコアを持つはずである。
【００３４】
次に、各々のＲＯＩの重み付けされたスコアを計算する（段階３２０）。すなわち、
重み付けされたスコア＝［ｗ１，ｗ２，ｗ３］＊［Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３］T 。
重み付け係数（ｗｉによって表されている）は特徴ｉ（ｉ＝１〜３）について設定され、これは、相異なる領域が差別化されているときに各々の特徴が等しく完了していないためである。特徴が選択された後、重み値、すなわち、重み付け係数を、トレーニングによって求めることができる。一実施形態では、特徴Ｔmax 、Ｔmin 及びＥdge が選択された場合、トレーニングによって得られる重み値はそれぞれ［１，１，１．５］であり、これらの重み値を実験データ・セットに適用することにより、より良好な結果を達成することができる。従って、計算中、Ｔmax 、Ｔmin 及びＥdge の重み付け係数は、それぞれ［１，１，１．５］に設定することができる。上式で、Ｓｉは、特徴ｉについてのＲＯＩのスコアを表す。
【００３５】
最後に、最小の重み付けされたスコアを持つＲＯＩが、最適なＲＯＩとして選択される。一実施形態に従った上述のキューイング及び計算処理並びに計算結果を表１に示す。
【００３６】
【表１】
0006014651.tif 000002
勿論、重み付け解決策は、放射線技師にとって関心のある異なる診療点を図解するために、遂行されるアプリケーションに基づいて変えることができる。
【００３７】
上述の段階の後に、臨床医にとって関心のある点をカバーする少なくとも１つのＲＯＩが選択される。次いで、関心のある点の信号レベルを表すために、前記選択されたＲＯＩの輝度値を計算し、これを輝度フィードバックとして用いる（段階４００）。一例として、ＲＯＩの平均画素値を輝度フィードバックとして用いることができる。このような例は、限定するものではないが、画素の平均値、中央値などを含む。測定基準を計算するために用いるように選択される複数の画素としては、全ての画素、ＲＯＩ内の予め選択された複数のサンプル画素、所定の百分率の強度の画素などが挙げられ得る。
【００３８】
本発明の実施形態による方法は、臨床医にとって関心のある点を自動的に検出し、次いでＸ線蛍光透視システムに一層正確なフィードバックを供給することができる。このＡＢＤ（自動輝度検出）方法の使用により、Ｘ線蛍光透視システムにおける線量管理がより効率良くなり、これは、線量を無駄にすることなく一定の画像品質を得ることができることを意味する。フィードバックの強さは、それぞれの特定の用途、取得設定などのために構成設定して、これにより更に線量／ＩＱ性能を最適化し且つシステムの高効率の利用をもたらすことができる。
【００３９】
既存のＡＢＤ方法と比べると、本発明の実施形態による画像内容に基づくＡＢＤ方法は、視野領域に基づいてＲＯＩの大きさ及び数を動的に且つ自動的に調節することができるが、これに対して既存の方法は典型的には固定の大きさ及び数のＲＯＩを使用している。また、本発明の実施形態による画像内容に基づくＡＢＤ方法は、一連の画像に基づく特徴を抽出して分析することができるが、これに対して既存の方法はＲＯＩの特徴分析を何ら行わず、且つ既存の方法によって用いられる情報はグレースケール値の平均値のみである。また、本発明の実施形態による画像内容に基づくＡＢＤ方法は、何らシステム・フィードバック用いることなく、重み付けされたスコアに基づいて最適なＲＯＩを選択し、且つ様々なイメージング技術についてロバストであるが、これに対して以前のＡＢＤ方法は、この部分を対象としていない。更に、本発明の実施形態による方法は、生の放射線の影響を避けることができ、また造影剤がある場合、造影剤区域を追跡することができるが、これに対して以前のＡＢＤ方法はそうすることができない。
【００４０】
図４は、一実施形態に従った画像自動輝度検出装置４００の概略図である。装置４００は、主に、決定モジュール４０２、抽出モジュール４０４、選択モジュール４０６及びフィードバック・モジュール４０８を含む。これらのモジュールは、ソフトウエア、ハードウエア、ファームウエア、又はそれらの任意の組合せによって具現化することができる。この場合において、
決定モジュール４０２は段階１００を遂行するために使用され、
抽出モジュール４０４は段階２００を遂行するために使用され、
選択モジュール４０６は段階３００を遂行するために使用され、また
フィードバック・モジュール４０８は段階４００を遂行するために使用される。
【００４１】
図５は、一実施形態による別の画像自動輝度検出装置４００の概略図である。この装置４００は、ＭＣＵ、ＤＳＰ、ＣＰＵなどのような、処理ユニット５１３を含む。処理ユニット５１３は、記載した様々な段階を遂行するための単一のユニット又は複数のユニットであってよい。更に、装置４００は、随意選択により、画像データを入力し且つフィードバック情報を出力するために相互作用インターフェース５８０及び出力ユニット５９０を含むことができる。また更に、装置４００は、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュ・メモリ、ハードディスク・ドライブなどのような、非揮発性メモリの形態の少なくとも１つのコンピュータ・プログラム製品５１０を含むこともできる。コンピュータ・プログラム製品５１０はコンピュータ・プログラム５１１を含み、該コンピュータ・プログラム５１１は、実行されたときに、図１に示されるような段階を装置４００に遂行させるプログラム・コードを有する。
【００４２】
詳しく述べると、装置４００内のコンピュータ・プログラム５１１に含まれているプログラム・コードは、段階１００を遂行するための決定モジュール５１１ａと、段階２００を遂行するための抽出モジュール５１１ｂと、段階３００を遂行するための選択モジュール５１１ｃと、段階４００を遂行するためのフィードバック・モジュール５１１ｄとを含む。言い換えると、異なるモジュール５１１ａ〜５１１ｄが処理ユニット５１３上で実行されるとき、それらは、図４に示されているようなモジュール４０２、４０４、４０６及び４０８にそれぞれ対応する。
【００４３】
上述の実施形態による画像自動輝度検出装置４００は、Ｘ線ディジタル蛍光透視システムのような様々なイメージング・システムにおいて、ソフトウエア、ハードウエア、ファームウエア、又はそれらの任意の組合せによって具現化することができる。このような具現化は、当業者によって容易に行うことができるので、更に詳しく説明しない。
【００４４】
図６は、一実施形態によるイメージング・システムの概略図である。このイメージング・システムは、ＲＯＩ事前設定モジュール６０１と、事前設定済みＲＯＩ調節モジュール６０２と、画像自動輝度検出装置６０３と、ＲＯＩ表示選択モジュール６０４と、ＲＯＩ実時間調節モジュール６０５とを有する。ＲＯＩ事前設定モジュール６０１は事前設定済みＲＯＩ調節モジュール６０２に接続されて、事前設定済みＲＯＩを事前設定済みＲＯＩ調節モジュール６０２に入力する。事前設定済みＲＯＩ調節モジュール６０２は画像自動輝度検出装置６０３に接続され、該装置６０３は事前設定済みＲＯＩ又は調節された事前設定済みＲＯＩを初期位置として使用する。画像自動輝度検出装置６０３はまた、表示のために現在のＲＯＩをＲＯＩ表示選択モジュール６０４に入力するために、ＲＯＩ表示選択モジュール６０４に接続される。画像自動輝度検出装置６０３はまた、そのＲＯＩをＲＯＩ実時間調節モジュール６０５からの調節されたＲＯＩに基づいて設定するために、ＲＯＩ実時間調節モジュール６０５に接続される。
【００４５】
イメージング・システムが動作しているとき、ＲＯＩ事前設定モジュール６０１は、事前設定済みＲＯＩをユーザーによって入力するか否か決定するために、ターン・オン又はターン・オフすることができる。ユーザーは、臨床用途、ユーザーの習慣、患者の体形などに基づいて、１つ以上のＲＯＩを定義することができる。
【００４６】
イメージング・システムが動作しているとき、前記事前設定済みＲＯＩ調節モジュール６０２は、事前設定済みＲＯＩを調節することが必要であるか否か決定するために、ターン・オン又はターン・オフすることができる。ユーザーは、Ｘ線蛍光透視検査の初めに事前設定済みＲＯＩをレビューし調節することができる。
【００４７】
画像自動輝度検出装置６０３は事前設定済みＲＯＩ又は調節された事前設定済みＲＯＩを初期位置として使用し、第１のフレームが事前設定済みＲＯＩの隣接領域に最適なＲＯＩ位置を選択し、その後の各々のフレームが、以前のフレームで選択されたＲＯＩの隣接領域において最適なＲＯＩ位置を探索して、それを更新する。
【００４８】
イメージング・システムが動作しているとき、ＲＯＩ表示選択モジュール６０４は、ＲＯＩ位置を実時間でレビューするか否か決定するために、ターン・オン又はターン・オフすることができる。ユーザーは、Ｘ線蛍光透視検査中にＲＯＩの表示をターン・オン又はターン・オフすることができる。
【００４９】
メージング・システムが動作しているとき、ＲＯＩ実時間調節モジュール６０５は、ＲＯＩ位置を実時間で手動調節するか否か決定するために、ターン・オン又はターン・オフすることができる。ユーザーは、Ｘ線蛍光透視検査中に実時間でＲＯＩ位置をレビューし手動調節することができる。調節された次のフレームから開始して、画像自動輝度検出方法は、調節されたＲＯＩを初期位置として使用し、そして、各々のフレームが最初のＲＯＩの隣接領域において最適なＲＯＩ位置を探索して、それを更新する。
【００５０】
本発明を特定の実施形態に関して説明したが、本発明がそれらの特定の実施形態に制限されることを意図したものではない。当業者には、本発明について様々な修正、等価置換、変更等を為し得ることを理解されたい。例えば、上記実施形態中の１つの段階又はモジュールは、２つ以上の段階又はモジュールに分割することによって具現化することができ、また逆に、上記実施形態中の２つ以上の段階又はモジュールは、１つの１つの段階又はモジュールに組み合わせることによって具現化することができる。しかしながら、このような変更は、本発明の精神から逸脱することなく、本発明の範囲の範囲内に入るべきである。更に、本明細書及び「特許請求の範囲」の記載において用いられている或る用語は、説明のためであって限定するものはないことを考慮されたい。また更に、「一実施形態」、「別の実施形態」などの様々な引用は、相異なる実施形態を表しており、またそれらの実施形態の全て又は幾分かを１つの実施形態に取り入れることができることは勿論である。
【符号の説明】
【００５１】
４００  画像自動輝度検出装置（図４及び図５）
５１０  コンピュータ・プログラム製品
５１１  コンピュータ・プログラム
５１１ａ  決定モジュール
５１１ｂ  抽出モジュール
５１１ｃ  選択モジュール
５１１ｄ  フィードバック・モジュール
５１３  処理ユニット
５８０  相互作用インターフェース
５９０  出力ユニット
６０１  ＲＯＩ事前設定モジュール
６０２  事前設定済みＲＯＩ調節モジュール
６０３  画像自動輝度検出装置
６０４  ＲＯＩ表示選択モジュール
６０５  ＲＯＩ実時間調節モジュール
【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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