(57)【要約】【課題】第２階調よりも階調数の小さな第１階調に階調変換された医用画像を、元の第２階調の医用画像に正確に復元する。【解決手段】暫定階調変換パラメータ算出部１０５は、算出した第１差が第１閾値以上の場合、第１差が小さくなるように第１階調変換パラメータを変更し、第２階調変換パラメータとして取得し、算出した第１差が第１閾値以上でない場合、第１階調変換パラメータを第２階調変換パラメータとして取得する。階調変換パラメータ決定部１０６は、複数の第３輝度ヒストグラムに対応する複数の第２階調変換パラメータのうち第２差が最小の第２階調変換パラメータを、第３階調変換パラメータとして推定する。画像生成部１０７は、第３階調変換パラメータを用いて、第１画像の階調を第２階調に変換した第３画像を生成する。【選択図】図１
2018102358.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
医用画像を生成する医用画像生成方法であって、
（ａ１）第１医用画像データベースから第１階調で表現された第１画像を取得し、かつ、第２医用画像データベースから第２階調で表現された１以上の第２画像を取得し、前記第１階調は、前記第２階調よりも小さく、
（ａ２）前記第１画像の第１輝度ヒストグラムを算出し、かつ、前記１以上の第２画像の第２輝度ヒストグラムを算出し、
（ａ３）第１階調変換パラメータを用いて、前記１以上の第２輝度ヒストグラムのそれぞれを、前記第１階調で表現された１以上の第３輝度ヒストグラムに変換し、
（ａ４）前記第１輝度ヒストグラムと前記１以上の第３輝度ヒストグラムのそれぞれとの差を算出することで、１以上の第１差を算出し、
（ａ５）前記第１差が第１閾値以上の場合には、前記第１階調変換パラメータに対する前記第１差の変動量を用いて、前記第１差が小さくなるように前記第１階調変換パラメータを変更し、前記変更した第１階調変換パラメータを第２階調変換パラメータとして取得し、
前記第１差が前記第１閾値より小さい場合には、前記第１階調変換パラメータを前記第２階調変換パラメータとして取得し、
（ａ６）前記第２画像が複数の場合、複数の第１差のうち最小の値を有する第１差を算出したときに取得された前記第２階調変換パラメータを、前記第１画像を変換した第３階調変換パラメータとして推定し、
前記第２画像が１つの場合、前記（ａ５）で取得された前記第２階調変換パラメータを前記第３階調変換パラメータとして推定し、
（ａ７）前記第３階調変換パラメータを用いて、前記第１画像の階調を変換した画像を生成する、
医用画像生成方法。
【請求項２】
前記第２医用画像データベースは、複数の第２画像を記録しており、前記複数の第２画像は、体型の異なる複数のユーザの画像を含み、
前記（ａ１）において、前記第２医用画像データベースから前記複数の第２画像を取得し、
前記（ａ６）において、前記複数の第１差のうち最小の値を有する第１差を算出したときに取得された前記第２階調変換パラメータを、前記第１画像を変換した第３階調変換パラメータとして推定することにより、前記複数の第２画像のうち、前記第１画像と体型が最も近い第２画像に対応する前記第２階調変換パラメータを前記第３階調変換パラメータとして推定する、
請求項１に記載の医用画像生成方法。
【請求項３】
前記第２医用画像データベースは、複数の第２画像を記録しており、前記複数の第２画像は、撮像部位が異なる複数の画像を含み、
前記（ａ１）において、前記第２医用画像データベースから前記複数の第２画像を取得し、
前記（ａ６）において、前記複数の第１差のうち最小の値を有する第１差を算出したときに取得された前記第２階調変換パラメータを、前記第１画像を変換した第３階調変換パラメータとして推定することにより、前記複数の第２画像のうち、前記第１画像と撮像部位が最も近い第２画像に対応する前記第２階調変換パラメータを前記第３階調変換パラメータとして推定する、
請求項１に記載の医用画像生成方法。
【請求項４】
前記撮像部位は、上肺野、中肺野、又は下肺野である、
請求項３に記載の医用画像生成方法。
【請求項５】
前記（ａ３）において、前記第１階調変換パラメータの初期値は、前記第１画像を撮像した装置によって規定される画像種類と、前記第１画像の撮像部位との組み合わせから予め定められた値が設定される、
請求項１〜３のいずれかに記載の医用画像生成方法。
【請求項６】
前記第１階調変換パラメータは、ウィンドウ値及びウィンドウ幅を含み、
前記（ａ５）において、前記第１差が前記第１閾値以上の場合には、前記第１差を最小にする前記ウィンドウ値及びウィンドウ幅をそれぞれ探索する、
請求項１〜５のいずれかに記載の医用画像生成方法。
【請求項７】
前記（ａ５）において、
前記第１差が前記第１閾値以上の場合には、前記変動量を用いて前記第１階調変換パラメータを更新する処理を繰り返し、
記第１階調変換パラメータの更新回数が第２閾値に到達するまでに前記第１差が前記第１閾値より小さくなった場合、前記第１差が前記第１閾値より小さくなったときの第１階調変換パラメータを前記第２階調変換パラメータとして取得し、
前記第１階調変換パラメータの更新回数が前記第２閾値に到達するまでに前記第１差が前記第１閾値より小さくならなかった場合、前記更新回数が前記第２閾値に到達したときの前記第１階調変換パラメータを前記第２階調変換パラメータとして取得する、
請求項１〜６のいずれかに記載の医用画像生成方法。
【請求項８】
医用画像を生成する医用画像生成装置であって、
第１医用画像データベースから第１階調で表現された第１画像を取得する第１画像取得部と、
第２医用画像データベースから前記第１階調よりも大きい第２階調で表現された１以上の第２画像を取得する第２画像取得部と、
前記第１画像の第１輝度ヒストグラムを算出する第１輝度ヒストグラム算出部と、
前記１以上の第２画像の第２輝度ヒストグラムを算出する第２輝度ヒストグラム算出部と、
第１階調変換パラメータを用いて、前記１以上の第２輝度ヒストグラムのそれぞれを、前記第１階調で表現された１以上の第３輝度ヒストグラムに変換し、前記第１輝度ヒストグラムと前記１以上の第３輝度ヒストグラムのそれぞれとの差分を算出することで、１以上の第１差を算出し、前記第１差が第１閾値以上の場合には、前記第１階調変換パラメータに対する前記第１差の変動量を用いて、前記第１差が小さくなるように前記第１階調変換パラメータを変更し、前記変更した第１階調変換パラメータを第２階調変換パラメータとして取得し、前記第１差が前記第１閾値より小さい場合には、前記第１階調変換パラメータを前記第２階調変換パラメータとして取得する暫定階調変換パラメータ算出部と、
前記第２画像が複数の場合、複数の第１差のうち最小の値を有する第１差を算出したときに取得された前記第２階調変換パラメータを、前記第１画像を変換した第３階調変換パラメータとして推定し、前記第２画像が１つの場合、前記第２階調変換パラメータを前記第３階調変換パラメータとして推定する階調変換パラメータ決定部と、
前記第３階調変換パラメータを用いて、前記第１画像の階調を変換した画像を生成する画像生成部とを備える、
医用画像生成装置。
【請求項９】
前記第２医用画像データベースは、複数の第２画像を記録しており、前記複数の第２画像は、体型の異なる複数のユーザの画像を含み、
前記第２画像取得部は、前記第２医用画像データベースから前記複数の第２画像を取得し、
前記階調変換パラメータ決定部は、前記複数の第１差のうち最小の値を有する第１差を算出したときに取得された前記第２階調変換パラメータを、前記第１画像を変換した第３階調変換パラメータとして推定することにより、前記複数の第２画像のうち、前記第１画像と体型が最も近い第２画像を用いて前記第３階調変換パラメータとして推定する、
請求項８に記載の医用画像生成装置。
【請求項１０】
前記第２医用画像データベースは、複数の第２画像を記録しており、前記複数の第２画像は、撮像部位が異なる複数の画像を含み、
前記第２画像取得部は、前記第２医用画像データベースから前記複数の第２画像を取得し、
前記階調変換パラメータ決定部は、前記複数の第１差のうち最小の値を有する第１差を算出したときに取得された前記第２階調変換パラメータを、前記第１画像を変換した第３階調変換パラメータとして推定することにより、前記複数の第２画像のうち、前記第１画像と撮像部位が最も近い第２画像に対応する前記第２階調変換パラメータを前記第３階調変換パラメータとして推定する
請求項８に記載の医用画像生成装置。
【請求項１１】
前記撮像部位は、上肺野、中肺野、又は下肺野である、
請求項１０に記載の医用画像生成装置。
【請求項１２】
前記暫定階調変換パラメータ算出部は、前記第１画像を撮像した装置によって規定される画像種類と、前記第１画像に含まれる撮像部位との組み合わせから予め定められた値を前記第１階調変換パラメータの初期値として設定する、
請求項８〜１１のいずれかに記載の医用画像生成装置。
【請求項１３】
前記第１階調変換パラメータは、ウィンドウ値及びウィンドウ幅を含み、
前記暫定階調変換パラメータ算出部は、前記第１差が前記第１閾値以上の場合には、前記第１差を最小にする前記ウィンドウ値及びウィンドウ幅をそれぞれ探索する、
請求項８〜１２のいずれかに記載の医用画像生成装置。
【請求項１４】
前記暫定階調変換パラメータ算出部は、
前記第１差が前記第１閾値以上の場合には、前記変動量を用いて前記第１階調変換パラメータを更新する処理を繰り返し、
記第１階調変換パラメータの更新回数が第２閾値に到達するまでに前記第１差が前記第１閾値より小さくなった場合、前記第１差が前記第１閾値より小さくなったときの第１階調変換パラメータを前記第２階調変換パラメータとして取得し、
前記第１階調変換パラメータの更新回数が第２閾値に到達するまでに前記第１差が前記第１閾値より小さくならなかった場合、前記更新回数が前記第２閾値に到達したときの前記第１階調変換パラメータを前記第２階調変換パラメータとして取得する、
請求項８〜１３のいずれかに記載の医用画像生成装置。
【請求項１５】
医用画像を生成する医用画像生成装置としてコンピュータを機能させる医用画像生成プログラムであって、
第１医用画像データベースから第１階調で表現された第１画像を取得する第１画像取得部と、
第２医用画像データベースから前記第１階調よりも大きい第２階調で表現された１以上の第２画像を取得する第２画像取得部と、
前記第１画像の第１輝度ヒストグラムを算出する第１輝度ヒストグラム算出部と、
前記１以上の第２画像の第２輝度ヒストグラムを算出する第２輝度ヒストグラム算出部と、
第１階調変換パラメータを用いて、前記１以上の第２輝度ヒストグラムのそれぞれを、前記第１階調で表現された１以上の第３輝度ヒストグラムに変換し、前記第１輝度ヒストグラムと前記１以上の第３輝度ヒストグラムのそれぞれとの差分を算出することで、１以上の第１差を算出し、前記第１差が第１閾値以上の場合には、前記第１階調変換パラメータに対する前記第１差の変動量を用いて、前記第１差が小さくなるように前記第１階調変換パラメータを変更し、前記変更した第１階調変換パラメータを第２階調変換パラメータとして取得し、前記第１差が前記第１閾値より小さい場合には、前記第１階調変換パラメータを前記第２階調変換パラメータとして取得する暫定階調変換パラメータ算出部と、
前記第２画像が複数の場合、複数の第１差のうち最小の値を有する第１差を算出したときに取得された前記第２階調変換パラメータを、前記第１画像を変換した第３階調変換パラメータとして推定し、前記第２画像が１つの場合、前記第２階調変換パラメータを前記第３階調変換パラメータとして推定する階調変換パラメータ決定部と、
前記第３階調変換パラメータを用いて、前記第１画像の階調を変換した画像を生成する画像生成部としてコンピュータを機能させる医用画像生成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、医用画像、例えばＭＲＩ画像、ＣＴ画像などにおいて、高い階調で表現された元画像から低い階調に階調変換された画像の階調変換パラメータを推定する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、読影対象画像に対する画像特徴量が類似する医用画像を含む症例データを検索するに際し、症例データに含まれる読影項目との関連性を考慮に入れて、症例データを検索する技術を開示する。
【０００３】
特許文献２は、ディジタル的に表現された画像の階調を関数により変換する計算機システムにおいて、変換画像の画素値のヒストグラムのパワースペクトルから周期パターンを求め、この周期パターンと事前に求めておいた周期パターンとを比較し、パターンが一致したときの周期パターンに対応付けられた傾きを用いて階調変換の関数を求める技術を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２９６４４号公報
【特許文献２】特開平７−７３３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１は、症例データベースから症例データを検索することを開示するにすぎず、階調変換パラメータの推定に関する開示はない。
【０００６】
特許文献２は、階調変換後の画像を階調変換前の画像に変換する方法を提案しているが、医用画像における階調変換パラメータの一部しか推定できない。医用画像における階調変換では、例えば、ウィンドウ幅とウィンドウ値と呼ばれる二つのパラメータを用いた階調変換が行われる。ウィンドウ幅とは階調変換に用いる範囲の広さを表し、ウィンドウ値とは階調変換に用いる範囲の中心となる階調を表す。特許文献２では、医用画像に関する発明ではないので、ウィンドウ幅及びウィンドウ値の両方を推定することは行われていない。
【０００７】
本開示は、上記の課題を解決するものであって、第２階調よりも階調数の小さな第１階調に階調変換された医用画像を、元の第２階調の医用画像に正確に復元することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の一態様は、医用画像を生成する医用画像生成方法であって、
（ａ１）第１医用画像データベースから第１階調で表現された第１画像を取得し、かつ、第２医用画像データベースから第２階調で表現された１以上の第２画像を取得し、前記第１階調は、前記第２階調よりも小さく、
（ａ２）前記第１画像の第１輝度ヒストグラムを算出し、かつ、前記１以上の第２画像の第２輝度ヒストグラムを算出し、
（ａ３）第１階調変換パラメータを用いて、前記１以上の第２輝度ヒストグラムのそれぞれを、前記第１階調で表現された１以上の第３輝度ヒストグラムに変換し、
（ａ４）前記第１輝度ヒストグラムと前記１以上の第３輝度ヒストグラムのそれぞれとの差を算出することで、１以上の第１差を算出し、
（ａ５）前記第１差が第１閾値以上の場合には、前記第１階調変換パラメータに対する前記第１差の変動量を用いて、前記第１差が小さくなるように前記第１階調変換パラメータを変更し、前記変更した第１階調変換パラメータを第２階調変換パラメータとして取得し、
前記第１差が前記第１閾値より小さい場合には、前記第１階調変換パラメータを前記第２階調変換パラメータとして取得し、
（ａ６）前記第２画像が複数の場合、複数の第１差のうち最小の値を有する第１差を算出したときに取得された前記第２階調変換パラメータを、前記第１画像を変換した第３階調変換パラメータとして推定し、
前記第２画像が１つの場合、前記（ａ５）で取得された前記第２階調変換パラメータを前記第３階調変換パラメータとして推定し、
（ａ７）前記第３階調変換パラメータを用いて、前記第１画像の階調を変換した画像を生成するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、第３階調変換パラメータを精度良く推定できるので、第１画像を元の階調の画像に正確に復元できる。その結果、復元後の第１画像から正確な画像特徴量を抽出することができ、ＣＡＤの性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本開示の実施の形態に係る医用画像生成システムの構成を示すブロック図である。
【図２】肺のＣＴ画像で構成されるテンプレート画像と、そのテンプレート画像の輝度ヒストグラムとの一例を示す図である。
【図３】本開示の実施の形態における医用画像生成装置の処理の全体的な流れを示すフローチャートである。
【図４】図３のステップＳ１０４の処理の詳細を示すフローチャートである。
【図５】図４のステップＳ２０１の処理の詳細を示すフローチャートである。
【図６】第２階調から第１階調への階調変換を説明する模式図である。
【図７】第２輝度ヒストグラムと、第２輝度ヒストグラムを第２階調から第１階調に変換した後の第３輝度ヒストグラムとの一例を示すグラフである。
【図８】図３のステップＳ１０７の処理の詳細を示すフローチャートである。
【図９】第３画像の生成方法を説明する図である。
【図１０】脂肪が多いＣＴ画像の輝度ヒストグラムと脂肪が少ないＣＴ画像の輝度ヒストグラムとの一例を示す図である。
【図１１】撮像部位が異なる肺のＣＴ画像の輝度ヒストグラムの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（本開示に至った知見）
近年、医用画像のデジタル化が進み、大量の医用画像が蓄積されるようになった。そこで、蓄積された大量の医用画像を学習データとして活用し、Ｃｏｍｐｕｔｅｒ−Ａｉｄｅｄ  Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ（ＣＡＤ）の性能向上を図る試みが行われている。
【００１２】
例えば、医用画像の撮像機器の高精度化によって、より精細な画像が短時間で取得できるようになった。しかしながら、その一方で患者一人当たりの画像の枚数が増大したため、医師が診断時に観察しなければならない画像の枚数が増大している。そこで、蓄積された大量の医用画像を活用し、コンピュータによって医師の診断時の負担を軽減する取り組みがなされている。
【００１３】
特許文献１では、診断の参考になる症例データを自動的に検索するシステムを提案している。
【００１４】
また、近年、肺ＣＴ画像におけるがんの自動検出を機械学習によって行い、がん検診における事前スクリーニングを行う取り組みが行われている。また、近年、医用画像とＰｅｒｓｏｎａｌ  Ｈｅａｌｔｈ  Ｒｅｃｏｒｄｓ（ＰＨＲ）と、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｈｅａｌｔｈ  Ｒｅｃｏｒｄ（ＥＨＲ）とを組み合わせ、自動診断や予後予測を行う取り組みがなされている。
【００１５】
医用画像を用いたＣＡＤにおいては、医用画像から様々な画像特徴量を抽出し、これらの画像特徴量を用いて、がんの検出や類似症例の検索が実現される。画像特徴量は医用画像の画素値に基づいて算出されており、画素値に現れるパターンや特徴が数値化されたものである。しかしながら、医用画像では階調変換が行われることが多く、階調変換パラメータの違いによって画素値が変化してしまう。これは、ＣＡＤの性能を低下させる原因となる。
【００１６】
医用画像は一般に１０〜１４ｂｉｔ階調を持つが、そのままではディスプレイに表示することができないため、８ｂｉｔ階調に階調変換される。医用画像は、一般的に、診断対象の部位によって、階調変換に用いられるパラメータはおおよそ決まっているが、このパラメータは診断時に医師によって微調整されることがある。そのため、同じ元画像を観察する場合であっても、ＣＡＤを利用する際のディスプレイに表示されている医用画像の画素値は異なる場合がある。
【００１７】
また、例えばＣＴ画像は、例えば、０〜４０９５ＨＵ（ハンスフィールドユニット）の１２ｂｉｔ階調の画素値で表される。また、ＣＴ画像では、０ＨＵ以上８００ＨＵ以下の画素値は空気、８００ＨＵ以上１２００ＨＵ以下の画素値は、脂肪・水・軟組織というように、画素値は被写体の種類に対応している。
【００１８】
しかし、階調変換後の画像は、階調変換パラメータによって異なる画素値を持つので、階調変換後の画像から算出した画像特徴量は、同一の被写体であっても階調変換パラメータに依存して異なる値を示してしまう。一方、階調変換前の画像は、画素値が被写体の種類を直接示している。したがって、画像特徴量は、階調変換後の画像から算出するよりも、階調変換前の画像から算出する方が望ましい。
【００１９】
このように、医用画像の画像特徴量は階調変換前の画像から算出する方が適切であるが、階調変換前の画像が取得できない場合も多い。例えば、論文等の文献に掲載された画像やディスプレイに表示された画像などでは、階調変換前の画像を取得することが困難である。したがって、これらの画像が掲載者独自の階調変換パラメータを用いて階調変換されている場合、これらの画像の画像特徴量を用いて類似症例検索を行ったとしても、正確な類似症例検索を行うことは困難である。
【００２０】
そこで、特許文献２に示すように、階調変換後の画像から階調変換パラメータを推定し、階調変換後の画像を階調変換前の画像に復元することが必要となる。
【００２１】
上述したように、特許文献２では、階調変換後の画像の画素値のヒストグラムのパワースペクトルに対して、事前に求めておいた周期パターンの中からパターンが一致する周期パターンを決定し、決定した周期パターンに対応付けられた傾きが階調変換の関数の傾きとして求められている。
【００２２】
しかしながら、この傾きは、医用画像における２つの階調変換パラメータのうち、ウィンドウ幅に相当しており、ウィンドウ値に相当するものではない。したがって、特許文献２の技術を医用画像に適用したとしても、ウインドウ値が分からないので、階調変換後の画像を元の階調に正確に復元することはできない。
【００２３】
また、特許文献２は、周期パターンと傾きとが事前に対応付けられたデータセットを用意する必要があるため、手間がかかるという課題がある。
【００２４】
更に、特許文献２は、データセット内に該当する周期パターンがない場合、階調変換の関数を算出することができないという課題もある。
【００２５】
更に、特許文献２は、画像一般が適用対象とされており、特に医用画像を適用する例が示されていない。そのため、特許文献２から医用画像の階調変換パラメータを推定することはできない。
【００２６】
本開示は、第２階調よりも階調数の小さな第１階調に階調変換された医用画像を、元の第２階調の医用画像に正確に復元する技術を提供することを目的とする。
【００２７】
本開示の一態様は、医用画像を生成する医用画像生成方法であって、
（ａ１）第１医用画像データベースから第１階調で表現された第１画像を取得し、かつ、第２医用画像データベースから第２階調で表現された１以上の第２画像を取得し、前記第１階調は、前記第２階調よりも小さく、
（ａ２）前記第１画像の第１輝度ヒストグラムを算出し、かつ、前記１以上の第２画像の第２輝度ヒストグラムを算出し、
（ａ３）第１階調変換パラメータを用いて、前記１以上の第２輝度ヒストグラムのそれぞれを、前記第１階調で表現された１以上の第３輝度ヒストグラムに変換し、
（ａ４）前記第１輝度ヒストグラムと前記１以上の第３輝度ヒストグラムのそれぞれとの差を算出することで、１以上の第１差を算出し、
（ａ５）前記第１差が第１閾値以上の場合には、前記第１階調変換パラメータに対する前記第１差の変動量を用いて、前記第１差が小さくなるように前記第１階調変換パラメータを変更し、前記変更した第１階調変換パラメータを第２階調変換パラメータとして取得し、
前記第１差が前記第１閾値より小さい場合には、前記第１階調変換パラメータを前記第２階調変換パラメータとして取得し、
（ａ６）前記第２画像が複数の場合、複数の第１差のうち最小の値を有する第１差を算出したときに取得された前記第２階調変換パラメータを、前記第１画像を変換した第３階調変換パラメータとして推定し、
前記第２画像が１つの場合、前記（ａ５）で取得された前記第２階調変換パラメータを前記第３階調変換パラメータとして推定し、
（ａ７）前記第３階調変換パラメータを用いて、前記第１画像の階調を変換した画像を生成するものである。
【００２８】
第１階調変換パラメータが第１画像を階調変換する際に用いられた第３階調変換パラメータと同じ又は近似していれば、第２画像の輝度ヒストグラムを第１階調変換パラメータを用いて階調変換すると、得られた輝度ヒストグラムは第１画像の第１輝度ヒストグラムと特徴が類似し、両輝度ヒストグラムの差（第１差）は小さくなる。特に、第２画像の画像特徴が第１画像の画像特徴と類似していれば、両ヒストグラムの差は更に小さくなる。
【００２９】
本態様では、第２医用画像データベースから取得された第２画像の第２輝度ヒストグラムが第１階調変換パラメータを用いて第１階調で表された第３輝度ヒストグラムに階調変換され、第１画像の第１輝度ヒストグラムとの差である第１差が算出され、第１差が第１閾値より小さければ、第１階調変換パラメータが第３階調変換パラメータとして推定される。そのため、本態様は第３階調変換パラメータを精度良く推定できる。
【００３０】
更に、本態様において、複数の第２画像を用いると、第１画像と画像特徴が類似する第２画像を用いて第１差を算出することが可能となり、更に第３階調変換パラメータの推定精度を高めることができる。
【００３１】
また、診断者の好みにより通常用いられる階調変換パラメータとは異なる第３階調変換パラメータを用いて第１画像が階調変換されていると、第１階調変換パラメータの初期値が第３階調変換パラメータから大きく乖離し、第１差が第１閾値より大きくなることもある。しかし、画像特徴が第１画像と類似する第２画像において、第１差が小さくなるように第１階調変換パラメータを修正していくと、やがて第１階調変換パラメータが第３階調変換パラメータと近似又は一致し、第１差が当初から第１差が第１閾値よりも小さかった第２画像の第１差よりも小さくなることもある。この場合、修正することで得られた第１階調変換パラメータを第３階調変換パラメータとして推定することが好ましい。
【００３２】
本態様では、第１差が第１閾値以上である第２画像に対応する第１階調変換パラメータにおいては、第１差が小さくなるように第１階調変換パラメータが変更され、変更後の第１階調変換パラメータが第２階調変換パラメータとして取得され、第１差が最小である第２階調変換パラメータが第３階調変換パラメータとして推定されている。そのため、本態様は、更に第３階調変換パラメータの推定精度を高めることができる。
【００３３】
このように、本態様は、第３階調変換パラメータを精度良く推定できるので、第１画像を元の階調の画像に正確に復元できる。その結果、復元後の第１画像から正確な画像特徴量を抽出することができ、ＣＡＤの性能を向上させることができる。
【００３４】
上記態様において、前記第２医用画像データベースは、複数の第２画像を記録しており、前記複数の第２画像は、体型の異なる複数のユーザの画像を含み、
前記（ａ１）において、前記第２医用画像データベースから前記複数の第２画像を取得し、
前記（ａ６）において、前記複数の第１差のうち最小の値を有する第１差を算出したときに取得された前記第２階調変換パラメータを、前記第１画像を変換した第３階調変換パラメータとして推定することにより、前記複数の第２画像のうち、前記第１画像と体型が最も近い第２画像に対応する前記第２階調変換パラメータを前記第３階調変換パラメータとして推定してもよい。
【００３５】
本態様によれば、第２医用画像データベースには体型の異なる複数の第２画像が記録されている。そのため、複数の第２画像のうち第１画像に対する体型が最も近い第２画像と第１画像との比較により得られた第２階調変換パラメータが第１画像の階調変換パラメータとして推定される。そのため、階調変換パラメータの推定精度を高めることができる。
【００３６】
上記態様において、前記第２医用画像データベースは、複数の第２画像を記録しており、前記複数の第２画像は、撮像部位が異なる複数の画像を含み、
前記（ａ１）において、前記第２医用画像データベースから前記複数の第２画像を取得し、
前記（ａ６）において、前記複数の第１差のうち最小の値を有する第１差を算出したときに取得された前記第２階調変換パラメータを、前記第１画像を変換した第３階調変換パラメータとして推定することにより、前記複数の第２画像のうち、前記第１画像と撮像部位が最も近い第２画像に対応する前記第２階調変換パラメータを前記第３階調変換パラメータとして推定してもよい。
【００３７】
本態様によれば、複数の第２画像のうち第１画像に対する撮像部位が最も近い第２画像と第１画像との比較により得られた第２階調変換パラメータが第１画像の階調変換パラメータとして推定される。そのため、階調変換パラメータの推定精度を高めることができる。
【００３８】
上記態様において、前記撮像部位は、上肺野、中肺野、又は下肺野であってもよい。
【００３９】
本態様によれば、第１画像が上肺野、中肺野、又は下肺野を含む場合において、階調変換パラメータの推定精度を高めることができる。
【００４０】
上記態様において、前記（ａ３）において、前記第１階調変換パラメータの初期値は、前記第１画像を撮像した装置によって規定される画像種類と、前記第１画像の撮像部位との組み合わせから予め定められた値が設定されてもよい。
【００４１】
本態様によれば、画像種類と撮像部位との組み合わせから予め定められた値が第１階調変換パラメータの初期値として設定されるため、第１差を第１閾値より小さくする階調変換パラメータを効率良く決定できる。また、第１差が第１閾値以上になったとしても、より少ない更新回数で第１差を第１閾値より小さくする階調変換パラメータを探索できる。
【００４２】
上記態様において、前記第１階調変換パラメータは、ウィンドウ値及びウィンドウ幅を含み、
前記（ａ５）において、前記第１差が前記第１閾値以上の場合には、前記第１差を最小にする前記ウィンドウ値及びウィンドウ幅をそれぞれ探索してもよい。
【００４３】
本態様によれば、医用画像の階調変換パラメータとして広く使用されているウィンドウ値及びウィンドウ幅を第１画像の階調変換パラメータとして推定できる。
【００４４】
上記態様において、前記（ａ５）において、
前記第１差が前記第１閾値以上の場合には、前記変動量を用いて前記第１階調変換パラメータを更新する処理を繰り返し、
記第１階調変換パラメータの更新回数が第２閾値に到達するまでに前記第１差が前記第１閾値より小さくなった場合、前記第１差が前記第１閾値より小さくなったときの第１階調変換パラメータを前記第２階調変換パラメータとして取得し、
前記第１階調変換パラメータの更新回数が前記第２閾値に到達するまでに前記第１差が前記第１閾値より小さくならなかった場合、前記更新回数が前記第２閾値に到達したときの前記第１階調変換パラメータを前記第２階調変換パラメータとして取得してもよい。
【００４５】
本態様によれば、第１階調変換パラメータの更新回数が第２閾値に到達するまでに第１差が第１閾値よりも小さくならなければ、そこで更新処理が打ち切られるので、更新処理に費やされる時間が長期化することを防止できる。
【００４６】
上記の医用画像生成方法の作用効果は医用画像生成装置及び医用画像生成プログラムにおいても同様に実現される。
【００４７】
（実施の形態）
（構成の説明）
以下、本開示の実施の形態に係る医用画像生成システム１０００について、図面を用いて詳細に説明する。
【００４８】
図１は、本開示の実施の形態に係る医用画像生成システム１０００の構成を示すブロック図である。図１に示す医用画像生成システム１０００は、医用画像生成装置１００１と、医用画像データベース１０３とを備える。
【００４９】
医用画像生成装置１００１は、第１画像取得部１００と、第１輝度ヒストグラム算出部１０１と、第２画像取得部１０２と、第２輝度ヒストグラム算出部１０４と、暫定階調変換パラメータ算出部１０５と、階調変換パラメータ決定部１０６と、画像生成部１０７とを備える。以下、図１に示した各構成要素の詳細について述べる。
【００５０】
（医用画像データベース１０３）
医用画像データベース１０３は、例えば、医用画像生成装置１００１と別に設けられたコンピュータが備える不揮発性の記憶装置で構成されている。このコンピュータは例えば、インターネット等のネットワークを介して医用画像生成装置１００１と接続されている。但し、これは一例であり、医用画像データベース１０３は、医用画像生成装置１００１を構成するコンピュータが備える不揮発性の記憶装置で構成されてもよい。
【００５１】
医用画像データベース１０３は、第１階調で表現された１又は複数の第１画像と、第２階調で表現された１又は複数の第２画像とを記録する。以下、第２画像はテンプレート画像とも表記される。
【００５２】
第１画像及び第２画像の例は、医用画像診断装置で撮像された画像である。医用画像診断装置は、患者を傷つけることなく、目視できない部分をイメージ化し、体内の断面の像又は体内の三次元像を得る装置である。医用画像診断装置の例は、ＣＴ装置、超音波診断装置、又はＭＲＩ装置である。
【００５３】
第１階調は、第２階調よりも小さい。第１階調の一例は、８ｂｉｔ階調であり、第２階調の一例は、１２ｂｉｔ階調である。但し、これは一例であり、第１階調は、第２階調よりも小さい階調であれば、８ｂｉｔ階調以外の階調が採用されてもよいし、第２階調は、第１階調よりも大きいのであれば、１２ｂｉｔ階調以外の階調が採用されてもよい。
【００５４】
第２階調で表現された第２画像の例は、医用画像診断装置で撮像された画像である。例えば、第２画像は、医用画像診断装置で撮像された画像から階調を下げる加工がされていない画像である。
【００５５】
第１階調で表現された第１画像の例は、ディスプレイに表示するために、医用画像診断装置で撮像された画像から階調が下げられた画像である。第１階調で表現された第１画像のその他の例は、画像容量を下げるために、医用画像診断装置で撮像された画像から階調が下げられた画像である。例えば、論文等の文献においては、医用画像診断装置で撮像された画像に対して、通常の階調変換に用いられる階調変更パラメータとは異なる、執筆者が独自に設定した階調変換パラメータを用いて第２階調から第１階調に階調変換された画像が掲載されることがある。そのため、階調変換パラメータを推定する必要がある。
【００５６】
なお、医用画像データベース１０３が第１画像の階調変換前の元画像を記憶しているとすると、医用画像データベース１０３から元画像を取得すれば足り、第１画像を元画像に復元する必要がなくなる。そこで、本開示では、医用画像データベース１０３は、第１画像の元画像を記憶していないものとする。
【００５７】
テンプレート画像は、例えば、疾患を有しない患者の医用画像が採用される。したがって、医用画像データベース１０３には、例えば、医師に異常なしと診断された患者の医用画像が第２画像として記録される。
【００５８】
第２画像として疾患を有している人物の医用画像を採用すると、第２画像の輝度ヒストグラムが疾患部分の輝度の影響を受け、本来的に対象とする撮像部位の特徴を正確に表すことができなくなり、後述する階調変換パラメータの推定精度が低下する。そこで、医用画像データベース１０３は、疾患を有しない人物の医用画像を第２画像として記録する。
【００５９】
図２は、肺のＣＴ画像で構成されるテンプレート画像７０１と、そのテンプレート画像７０１の輝度ヒストグラム７０２との一例を示す図である。
【００６０】
輝度ヒストグラム７０２に示すように、このテンプレート画像７０１は、空気領域と、脂肪・水・軟組織の領域とにおいてピークがある。肺のＣＴ画像では、０ＨＵ以上８００ＨＵ以下の輝度は空気領域に対応し、８００ＨＵ以上１２００Ｕ以下の輝度は脂肪・水・軟組織に対応し、１２００ＨＵ以上４０００ＨＵ以下の輝度は石灰化組織に対応している。したがって、このテンプレート画像７０１は、空気領域と、脂肪・水・軟組織の領域とを含んでいることが分かる。このように、医用画像においては、身体の部位が定まればおよその輝度ヒストグラムでの階調の分布が分かり、階調の分布から階調変換パラメータが決定されるので、身体の部位が分かれば階調変換パラメータを類推できる。
【００６１】
医用画像データベース１０３は、第１画像及び第２画像を、身体の部位を示す情報と対応付けて記録しても良い。具体的には、第１画像及び第２画像は、第１画像及び第２画像のそれぞれに含まれる身体の部位を示す情報と対応付けて記録される。身体の部位の一例は、肺である。この場合、身体の部位を示す情報としては、「肺」が採用される。但し、これは一例であり、身体の部位を示す情報としては、「肺」以外の部位を示す情報が採用できる。例えば、「胃」、「腸」、「心臓」、及び「脳」等が身体の部位を示す情報として採用できる。
【００６２】
医用画像データベース１０３は、同一の記憶装置に、第１画像及び第２画像を記録してもよいし、別の記憶装置に、第１画像及び第２画像を記録してもよい。例えば、医用画像データベース１０３は、第１画像を記録する第１医用画像データベースと、第２画像を記録する第２医用画像データベースとを備え、それぞれ別の記憶装置に記録されていてもよい。また、第１医用画像データベースと第２医用画像データベースとは同一の記憶装置に記録されていてもよい。
【００６３】
（第１画像取得部１００）
第１画像取得部１００は、医用画像データベース１０３から第１階調で表現された第１画像を取得し、第１画像を第１輝度ヒストグラム算出部１０１に出力する。ここで、第１画像取得部１００は、例えば、キーボード及びマウス等を含む入力装置（図略）を用いてユーザにより入力された第１画像を選択するための操作指示にしたがって、医用画像データベース１０３から１つの第１画像を取得すればよい。なお、医用画像データベース１０３がネットワークを介して接続されているのであれば、第１画像取得部１００は通信装置を含み、この通信装置を用いて第１画像を取得すればよい。
【００６４】
（第１輝度ヒストグラム算出部１０１）
第１輝度ヒストグラム算出部１０１は、第１画像取得部１００から取得した第１画像の第１輝度ヒストグラムを算出し、第１輝度ヒストグラムを暫定階調変換パラメータ算出部１０５に出力する。
【００６５】
第１輝度ヒストグラムの算出方法は、公知の方法を用いることができる。第１輝度ヒストグラム算出部１０１は、例えば、（ａ）第１画像において、各階調の画素数を調べ、（ｂ）ヒストグラムの階級に階調を設定し、（ｃ）ヒストグラムの度数に各階調の画素数を設定することで、第１輝度ヒストグラムを算出すればよい。
【００６６】
（第２画像取得部１０２）
第２画像取得部１０２は、医用画像データベース１０３に記録された第２階調で表現された第２画像を取得し、取得した第２画像を第２輝度ヒストグラム算出部１０４に出力する。第２画像取得部１０２は、複数の第２画像を取得しても良い。医用画像データベース１０３がネットワークを介して接続されているのであれば、第２画像取得部１０２は通信装置を含み、この通信装置を用いて第２画像を取得すればよい。
【００６７】
ここで、第２画像取得部１０２は、第１画像に応じて、第２画像を選択しても良い。具体的には、第２画像取得部１０２は、第１画像に含まれる身体の部位を示す情報に基づいて、医用画像データベース１０３から第２画像を取得すればよい。例えば、第１画像において、部位を示す情報として「肺」が含まれているとするならば、第２画像取得部１０２は、医用画像データベース１０３の中から、身体の部位を示す情報として「肺」を含む第２画像を取得すればよい。
【００６８】
医用画像データベース１０３は、疾患のない複数の人物の輝度ヒストグラムの平均を事前に記憶しておいてもよい。また、空気領域や軟組織領域の大きさは、撮像部位や脂肪の多寡によって変動する。そのため、医用画像データベース１０３は、上肺野、中肺野、及び下肺野のそれぞれにおける疾患のない複数の人物の脂肪量に応じた輝度ヒストグラムを平均を事前に記憶しておいてもよい。この場合、第２画像取得部１０２は、医用画像データベース１０３から第１画像に対して撮像部位や脂肪量が対応する平均の輝度ヒストグラムを取得してもよい。
【００６９】
（第２輝度ヒストグラム算出部１０４）
第２輝度ヒストグラム算出部１０４は、第２画像取得部１０２から取得した第２画像の第２輝度ヒストグラムを算出し、算出した第２輝度ヒストグラムを暫定階調変換パラメータ算出部１０５に出力する。
【００７０】
ここで、第２輝度ヒストグラム算出部１０４は、第２画像取得部１０２において複数の第２画像が取得された場合、複数の第２画像のそれぞれについて複数の第２輝度ヒストグラムを算出し、算出した複数の第２輝度ヒストグラムを暫定階調変換パラメータ算出部１０５に出力すればよい。但し、これは一例であり、第２輝度ヒストグラム算出部１０４は、算出した複数の第２輝度ヒストグラムについて階調毎の平均値又は中間値を算出することで１つの第２輝度ヒストグラムを算出し、暫定階調変換パラメータ算出部１０５に出力してもよい。
【００７１】
（暫定階調変換パラメータ算出部１０５）
暫定階調変換パラメータ算出部１０５は、第１階調変換パラメータを用いて、第２輝度ヒストグラムを第１階調に階調変換して、第３輝度ヒストグラムを算出する。これにより、第１階調変換パラメータを用いて、第２階調を有する第２輝度ヒストグラムが、第１階調を有する第３輝度ヒストグラムに変換される。第３輝度ヒストグラムの算出方法の詳細は後述する。第１階調変換パラメータは、予め設定されたパラメータであり、ウィンドウ値及ウィンドウ幅を含む。
【００７２】
ここで、第２輝度ヒストグラム算出部１０４において複数の第２輝度ヒストグラムが算出されたのであれば、暫定階調変換パラメータ算出部１０５は、第１階調変換パラメータを用いて、複数の第２輝度ヒストグラムを複数の第３輝度ヒストグラムに変換すればよい。
【００７３】
暫定階調変換パラメータ算出部１０５は、第１輝度ヒストグラムと、第３輝度ヒストグラムとの差を算出することで、第１差を算出する。ここで、複数の第３輝度ヒストグラムが算出されたのであれば、暫定階調変換パラメータ算出部１０５は、第１輝度ヒストグラムと複数の第３輝度ヒストグラムとのそれぞれの第１差を算出すればよい。
【００７４】
暫定階調変換パラメータ算出部１０５は、算出した第１差が第１閾値以上の場合、第１階調変換パラメータに対する第１差の変動量を算出し、算出した変動量を用いて、第１差が小さくなるように第１階調変換パラメータを変更する更新処理を繰り返し実行する。そして、暫定階調変換パラメータ算出部１０５は、更新処理が終了したときの第１階調変換パラメータを第２階調変換パラメータとして取得すると共に、更新処理が終了したときの、第１輝度ヒストグラムと第３輝度ヒストグラムとの第１差を第２差として取得する。
【００７５】
一方、暫定階調変換パラメータ算出部１０５は、算出した第１差が第１閾値以上でない場合、更新処理を実行することなく第１階調変換パラメータを第２階調変換パラメータとして取得すると共に、算出した第１差を第２差として取得する。
【００７６】
ここで、暫定階調変換パラメータ算出部１０５は、例えば、第１輝度ヒストグラムと第３輝度ヒストグラムとの二乗平均誤差を第１差として採用すればよい。
【００７７】
なお、具体的な第１階調変換パラメータに対する更新処理と、第２差との算出方法は後述する。
【００７８】
（階調変換パラメータ決定部１０６）
階調変換パラメータ決定部１０６は、第３輝度ヒストグラムが複数算出されたのであれば、複数の第３輝度ヒストグラムに対応する複数の第２階調変換パラメータのうち第２差が最小の第２階調変換パラメータを、第３階調変換パラメータとして推定する。
【００７９】
一方、階調変換パラメータ決定部１０６は、第３輝度ヒストグラムが１つ算出されたのであれば、１つの第３輝度ヒストグラムに対応する第２階調変換パラメータを、第３階調変換パラメータとして推定する。
【００８０】
（画像生成部１０７）
画像生成部１０７は、第３階調変換パラメータを用いて、第１画像の階調を第２階調に変換した第３画像を生成する。
【００８１】
次に、医用画像生成装置１００１の動作について説明する。
【００８２】
（フローチャート）
図３は、本開示の実施の形態における医用画像生成装置１００１の処理の全体的な流れを示すフローチャートである。
【００８３】
（ステップＳ１００）
第１画像取得部１００は、例えば、ユーザの操作指示にしたがって、医用画像データベース１０３から第１階調で表現された第１画像を取得し、第１画像を第１輝度ヒストグラム算出部１０１に出力する。
【００８４】
（ステップＳ１０１）
第１輝度ヒストグラム算出部１０１は、ステップＳ１００で取得された第１画像の第１輝度ヒストグラムを算出し、算出した第１輝度ヒストグラムを暫定階調変換パラメータ算出部１０５に出力する。
【００８５】
（ステップＳ１０２）
第２画像取得部１００は、医用画像データベース１０３に格納された第２階調で表現された第２画像の中から処理対象となる１つの第２画像を取得し、取得した１つの第２画像を第２輝度ヒストグラム算出部１０４に出力する。
【００８６】
（ステップＳ１０３）
第２輝度ヒストグラム算出部１０４は、ステップＳ１０２で取得した第２画像の第２輝度ヒストグラムを算出し、算出した第２輝度ヒストグラムを暫定階調変換パラメータ算出部１０５に出力する。
【００８７】
（ステップＳ１０４）
暫定階調変換パラメータ算出部１０５は、ステップＳ１０３で算出された第１階調変換パラメータを用いて、第２階調変換パラメータを算出する。ステップＳ１０４の処理の詳細は図４を用いて後述する。
【００８８】
（ステップＳ１０５，Ｓ１０６）
暫定階調変換パラメータ算出部１０５は、ステップＳ１０２において、医用画像データベース１０３に格納された全ての第２画像が取得されたか否かを判定する。全ての第２画像が取得されていない場合（ステップＳ１０５でＮＯ）、処理はステップＳ１０２に戻され、次の処理対象となる１つの第２画像が医用画像データベース１０３から取得される。
【００８９】
一方、全ての第２画像が取得されている場合（ステップＳ１０５でＹＥＳ）、階調変換パラメータ決定部１０６は、全ての第２画像のうち、第２差が最小である第２画像に対応する第２階調変換パラメータを第３階調変換パラメータとして決定する（ステップＳ１０６）。
【００９０】
（ステップＳ１０７）
画像生成部１０７は、ステップＳ１０６で決定された第３階調変換パラメータを用いて、ステップＳ１００で取得された第１画像を、第２階調に階調変換し、第２階調で表現された第３画像を生成する。これにより、第１階調で表現された第１画像が第２階調で表現された第３画像に復元される。
【００９１】
図４は、図３のステップＳ１０４の処理の詳細を示すフローチャートである。以下、図４を用いて暫定階調変換パラメータと第２差との算出方法について説明する。
【００９２】
まず、暫定階調変換パラメータ算出部１０５は、第１階調変換パラメータの初期値を設定する（ステップＳ２００）。ここで、初期値は、ＭＲＩ及びＣＴなどの第１画像を撮像した装置によって規定される画像種類と、空気領域及び石灰化組織などの第１画像に含まれる撮像部位との組み合わせから予め定められた値が採用されてもよい。例えば、暫定階調変換パラメータ算出部１０５は、画像種類と撮像部位とをユーザに入力させるための入力画面を図略のディスプレイに表示し、この入力画面を介して入力された画像種類と撮像部位とから初期値を設定してもよい。この場合、暫定階調変換パラメータ算出部１０５は、画像種類と撮像部位との組み合わせと、その組み合わせに対応する初期値とが対応付けられた初期値決定テーブルを事前に記憶しておき、この初期値決定テーブルを参照することで、入力された画像種類と撮像部位とに対応する初期値を決定すればよい。例えば、画像種類がＣＴ画像であり、撮像部位が肺野領域であり、第２階調が０〜４０９５であれば、ウィンドウ幅の初期値として１５００ＨＵ、ウィンドウ値の初期値として８００ＨＵが採用できる。
【００９３】
或いは、階調変換パラメータをユーザに直接入力させる入力画面を図略のディスプレイに表示し、暫定階調変換パラメータ算出部１０５は、この入力画面を介してユーザにより入力された階調変換パラメータを初期値として決定してもよい。
【００９４】
或いは、暫定階調変換パラメータ算出部１０５は、画像種類及び撮像部位を考慮せずに、予め定められた値を初期値として採用してもよい。この場合、初期値としては、例えば、第１階調から第２階調に変換される際に一般的に使用される階調変換パラメータが初期値として採用されればよい。
【００９５】
次に、暫定階調変換パラメータ算出部１０５は、第１階調変換パラメータを用いて、図３のステップＳ１０３で算出された第２輝度ヒストグラムを第１階調に変換し、第３輝度ヒストグラムを算出する（ステップＳ２０１）。なお、ステップＳ２０１の処理の詳細は、図５を用いて後述する。
【００９６】
次に、暫定階調変換パラメータ算出部１０５は、ステップＳ２０１で算出した第３輝度ヒストグラムと第１輝度ヒストグラム算出部１０１から取得した第１輝度ヒストグラムとの第１差を算出する（ステップＳ２０２）。
【００９７】
ここで、暫定階調変換パラメータ算出部１０５は、例えば、第１輝度ヒストグラムと第３輝度ヒストグラムとのそれぞれについて、各階調の度数を全階調の度数の総和で除算することで、第１輝度ヒストグラムと第３輝度ヒストグラムとを正規化する。そして、暫定階調変換パラメータ算出部１０５は、正規化した第１輝度ヒストグラムと第３輝度ヒストグラムとの二乗平均誤差を第１差として算出すればよい。これにより、暫定階調変換パラメータ算出部１０５は、第１画像及び第２画像を構成する画素の総数が相違する場合であっても、この相違に依存することなく第１差を正確に算出できる。
【００９８】
ここで、暫定階調変換パラメータ算出部１０５は、二乗平均誤差に代えて、第１輝度ヒストグラムと第３輝度ヒストグラムとのカルバックラー距離を第１差として算出してもよい。カルバックラー距離とは、第１輝度ヒストグラムの度数の総和が１となるように規格化された第１輝度ヒストグラムをｐ、第３輝度ヒストグラムの度数の総和が１となるように規格化した第３ヒストグラムをｑとすると、式（１）で表される。
【００９９】
【数１】
2018102358.tif 000003
但し、ｐｉとｑｉとはそれぞれ規格化された第１輝度ヒストグラムｐと規格化された第３輝度ヒストグラムｑとを構成する各ビンの値を表す。また、ｎはビンの総数を表す。なお、各ビンの値とは、各階調の度数を表す。ビンの総数とは、階調の個数を表す。
【０１００】
次に、暫定階調変換パラメータ算出部１０５は、ステップＳ２０２で算出した第１差が第１閾値より小さいか否かを判定する（Ｓ２０３）。第１差が第１閾値より小さい場合（ステップＳ２０３でＹＥＳ）、暫定階調変換パラメータ算出部１０５は、ステップＳ２０２で算出した第１差を第２差とし、ステップＳ２００で設定した第１階調変換パラメータを第２階調変換パラメータとして階調変換パラメータ決定部１０６に出力する（ステップＳ２０６）。この場合、パラメータ更新処理が行われることなく、第２差及び第２階調変換パラメータが決定されることになる。
【０１０１】
一方、第１差が第１閾値より小さくなければ（ステップＳ２０３でＮＯ）、暫定階調変換パラメータ算出部１０５は、第１階調変換パラメータの更新回数が予め定められた第２閾値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２０４）。更新回数が第２閾値より大きい場合（ステップＳ２０４でＹＥＳ）、暫定階調変換パラメータ算出部１０５は、ステップＳ２０１〜ステップＳ２０５により構成される更新処理の最終ループにおいて、ステップＳ２０２で算出された第１差を第２差とし、ステップＳ２０５で更新された第１階調変換パラメータを第２階調変換パラメータとして、階調変換パラメータ決定部１０６に出力する（ステップＳ２０６）。なお、ステップＳ２０６の処理が終了すると、処理は図３のステップＳ１０５に進む。
【０１０２】
第２閾値としては、例えば、医用画像生成装置１００１を構成するコンピュータの処理能力、第２画像の個数等を考慮に入れて、パラメータ更新処理に要する時間が一定時間以下にできる値が採用できる。
【０１０３】
一方、更新回数が第２閾値より大きくなければ（ステップＳ２０４でＮＯ）、暫定階調変換パラメータ算出部１０５は、第１差が小さくなるように第１階調変換パラメータを更新すると共に更新回数を１インクリメントし（ステップＳ２０５）、処理をステップＳ２０１に戻す。
【０１０４】
ここで、暫定階調変換パラメータ算出部１０５は、例えば、式（２）、（３）を用いて、階調変換パラメータを更新すればよい。
【０１０５】
【数２】
2018102358.tif 000004
式（２）、（３）において、Ｗｔは更新前のウィンドウ幅を示し、Ｗｔ＋１は更新後のウィンドウ幅を示し、Ｃｔは更新前のウィンドウ値を示し、Ｃｔ＋１は更新後のウィンドウ値を示し、ｆ（Ｗｔ，Ｃｔ）はウィンドウ幅Ｗｔ及びウィンドウ値Ｃｔに対する第１差を規定する関数を示し、γは比例係数を示す。
【０１０６】
式（２）、（３）に示すように、ウィンドウ幅Ｗｔ＋１は、関数ｆ（Ｗｔ，Ｃｔ）をウィンドウ幅Ｗｔで一階偏微分した偏微分関数に比例係数γを乗じた値を、ウィンドウ幅Ｗｔから減じることで算出される。また、ウィンドウ値Ｃｔ＋１は、関数ｆ（Ｗｔ，Ｃｔ）をウィンドウ値Ｃｔで一階偏微分した偏微分関数に比例係数γを乗じた値を、ウィンドウ値Ｃｔから減じることで算出される。
【０１０７】
ここで、式（２）、（３）に示す第１差の偏微分関数が、ウィンドウ幅Ｗｔ及びウィンドウ値Ｃｔを変数に持つ微分可能な関数で表現できるのであれば、暫定階調変換パラメータ算出部１０５は、ウィンドウ幅Ｗｔ＋１及びウィンドウ値Ｃｔ＋１の最小値を解析的に探索すればよい。一方、式（２）、（３）に示す第１差の偏微分関数が、ウィンドウ幅Ｗｔ及びウィンドウ値Ｃｔを変数に持つ微分可能な関数で表現できないのであれば、ウィンドウ幅Ｗｔ＋１及びウィンドウ値Ｃｔ＋１の最小値を数値的に探索すればよい。
【０１０８】
具体的には、暫定階調変換パラメータ算出部１０５は、第１階調変換パラメータを微少量δｔだけ正方向及び負方向の一方である第１方向に変動させた場合、第１差が減少すれば、更に第１階調変換バラメータを第１方向に微少量δｔだけ変動させる。一方、暫定階調変換パラメータ算出部１０５は、第１階調変換パラメータを微少量δｔだけ第１方向に変動させた場合、第１差が増大すれば、第１階調変換パラメータを第１方向と逆の第２方向に微少量δｔだけ変動させる。暫定階調変換パラメータ算出部１０５は、このような処理を繰り返すことで、ウィンドウ幅Ｗｔ＋１及びウィンドウ値Ｃｔ＋１の最小値を探索すればよい。
【０１０９】
第１画像及び第２画像の画像特徴が異なれば、第１画像及び第２画像の輝度ヒストグラムの特徴が相違し、第１差は第１閾値より小さくならない。一方、第１画像及び第２画像の画像特徴が類似していれば、第１画像及び第２画像の輝度ヒストグラムの特徴が類似し、第１差は第１閾値より小さくなる。但し、第１画像及び第２画像の画像特徴が類似していても、第１画像の階調変換に用いられた第３階調変換パラメータと第１階調変換パラメータとが大きくずれていれば、第１差は第１閾値以上となる。しかし、この場合、第１差が小さくなるように第１階調変換パラメータを修正すると、やがて第１階調変換パラメータが第３パラメータに近似し、第１差は第１閾値より小さくなる。そして、この場合に得られる第１差は、対応する第２画像の画像特徴が、当初から第１差が第１閾値より小さかった別の第２画像の画像特徴よりも第１画像の画像特徴に近ければ、別の第２画像の第１差よりも小さくなる。
【０１１０】
そこで、暫定階調変換パラメータ算出部１０５は、第１差が第１閾値より大きい場合、第１差が小さくなるように第１階調変換パラメータを変更する更新処理を行う。
【０１１１】
なお、第１閾値としては、例えば、第１画像及び第２画像の画像特徴が類似している場合において、第１階調変換パラメータが第３階調変換パラメータと一致する場合に想定される第１差又は想定される第１差に一定のマージンを加えた値が採用できる。例えば、第１階調が８ｂｉｔ階調であり、前述の二乗平均誤差が第１差の算出に用いられる場合、第１閾値としては例えば０．０１が採用される。
【０１１２】
以上、ステップＳ２００からステップＳ２０６の処理を行うことにより、医用画像データベース１０３に記録された複数の第２画像に対応する複数の第２差が得られる。
【０１１３】
図５は、図４のステップＳ２０１の処理の詳細を示すフローチャートである。以下、図５を用いて第３輝度ヒストグラム算出方法について説明する。
【０１１４】
まず、暫定階調変換パラメータ算出部１０５は、第２階調のうち、ウィンドウ値−ウィンドウ幅／２に最も近い輝度を下限輝度として設定する（ステップＳ４００）。ここで、ウィンドウ値−ウィンドウ幅／２に示す輝度が第２階調に存在すれば、暫定階調変換パラメータ算出部１０５は、その輝度を下限輝度として設定すればよい。ウィンドウ値−ウィンドウ幅／２に示す輝度が第２階調に存在しない場合としては、例えば、ウィンドウ幅が奇数であり、ウィンドウ値−ウィンドウ幅／２が小数を含む値になる場合や、ウィンドウ値−ウィンドウ幅／２が第２階調の下限輝度（例えば、０）より小さな値になる場合が該当する。
【０１１５】
次に、暫定階調変換パラメータ算出部１０５は、第２階調のうち、ウィンドウ値＋ウィンドウ幅／２に最も近い輝度を上限輝度として設定する（ステップＳ４０１）。ここで、ウィンドウ値＋ウィンドウ幅／２に示す輝度が第２階調に存在すれば、暫定階調変換パラメータ算出部１０５は、その輝度を上限輝度として設定すればよい。ウィンドウ値＋ウィンドウ幅／２に示す輝度が第２階調に存在しない場合としては、例えば、ウィンドウ幅が奇数であり、ウィンドウ値＋ウィンドウ幅／２が小数を含む値になる場合や、ウィンドウ値＋ウィンドウ幅／２が第２階調の上限輝度（例えば、４０９５）より大きな値になる場合が該当する。
【０１１６】
次に、暫定階調変換パラメータ算出部１０５は、第２階調のうち、下限輝度よりも小さい輝度の度数を下限輝度の度数に加算する（ステップＳ４０２）。これにより、第２階調において下限輝度より小さい輝度は、第１階調において下限輝度として取り扱われる。
【０１１７】
次に、暫定階調変換パラメータ算出部１０５は、第２階調のうち、上限輝度よりも大きい輝度の度数を上限輝度の度数に加算する（ステップＳ４０３）。これにより、第２階調において上限輝度より大きい輝度は、第１階調において上限輝度として取り扱われる。
【０１１８】
次に、暫定階調変換パラメータ算出部１０５は、第２輝度ヒストグラムの上限輝度から下限輝度までを、第１階調に線形変換し（ステップＳ４０４）、第３輝度ヒストグラムを生成する。ステップＳ４０４の処理が終了すると、処理は、図４のステップＳ２０２に進む。
【０１１９】
以上、ステップＳ４００からステップＳ４０４の処理が行われ、図４のステップＳ２０１において、第３輝度ヒストグラムが算出される。
【０１２０】
図６は、第２階調から第１階調への階調変換を説明する模式図である。図６に示すように、第１階調は０〜２５５階調の値をとり、第２階調は０〜４０９５階調の値をとる。第２階調において、暫定階調変換パラメータ算出部１０５は、ウィンドウ値を中心に左右対称に下限輝度及び上限輝度を設定する。そして、暫定階調変換パラメータ算出部１０５は、下限輝度から上限輝度までの第２階調の範囲を２５６階調に等分し、各階調に属する第２階調の度数の和を算出することで、０〜２５５の各階調の度数を算出する。これにより、第２階調の第２輝度ヒストグラムが第１階調の第３輝度ヒストグラムに線形変換される。
【０１２１】
図７は、第２輝度ヒストグラムと、第２輝度ヒストグラムを第２階調から第１階調に変換した後の第３輝度ヒストグラムとの一例を示すグラフである。図７において、グラフ６０１は、第２輝度ヒストグラムを示し、グラフ６０２は、第３輝度ヒストグラムを示している。グラフ６０１，６０２において、縦軸は度数を示し、横軸は階調を示している。グラフ６０１では階調は０〜４０９５の範囲をとり、グラフ６０２では階調は０〜２５６の範囲をとっている。
【０１２２】
グラフ６０１に示す第２輝度ヒストグラムは、０〜４０９５の輝度範囲において、０〜１５００の範囲に度数が分布している。この第２輝度ヒストグラムに対して、度数が分布している範囲において、下限輝度と上限輝度とが設定され、下限輝度から上限輝度までの輝度範囲が第２階調から第１階調に線形変換され、グラフ６０２に示す第３輝度ヒストグラムが得られる。
【０１２３】
図８は、図３のステップＳ１０７の処理の詳細を示すフローチャートである。以下、図８を用いて、図３のステップＳ１０６で決定された第３階調変換パラメータを用いて、第１階調で表現された第１画像を第２階調で表現された第３画像に変換する方法について説明する。以下の説明では、第３階調変換パラメータを構成するウィンドウ値及びウィンドウ幅を推定ウィンドウ値及び推定ウィンドウ幅として説明する。
【０１２４】
まず、画像生成部１０７は、第２階調のうち、推定ウィンドウ値−推定ウィンドウ幅／２に最も近い輝度を下限輝度に設定する（ステップＳ６００）。ここで、ステップＳ４００と同様、ウィンドウ値−ウィンドウ幅／２に示す輝度が第２階調に存在すれば、画像生成部１０７は、その輝度を下限輝度として設定すればよい。
【０１２５】
次に、画像生成部１０７は、第２階調のうち、ウィンドウ値＋ウィンドウ幅／２に最も近い輝度を上限輝度に設定する（ステップＳ６０１）。ここで、ステップＳ４０１と同様、ウィンドウ値＋ウィンドウ幅／２に示す輝度が第２階調に存在すれば、画像生成部１０７は、その輝度を上限輝度として設定すればよい。
【０１２６】
次に、画像生成部１０７は、第１階調の最大値と最小値とが、それぞれ上限輝度と下限輝度となるように、第１画像を第２階調へ線形変換し、第３画像を生成する（ステップＳ６０２）。
【０１２７】
図９は、第３画像の生成方法を説明する図である。図９において、上段左側のＣＴ画像は第１階調で表現された第１画像Ｇ１１１であり、上段右側のグラフＨ１１１は、第１画像Ｇ１１１の輝度ヒストグラムである。また、図９において、下段左側のＣＴ画像は、第１階調から第２階調に線形変換された第３画像Ｇ１１３であり、下段右側のグラフＨ１１３は第３画像Ｇ１１３の輝度ヒストグラムである。なお、グラフＨ１１１，Ｈ１１３において、縦軸は度数を示し、横軸は階調を示している。
【０１２８】
グラフＨ１１１に示すように第１階調の最小値Ａ１１及び最大値Ａ１２が、図５のステップＳ４００及びＳ４０１で設定された下限輝度及び上限輝度となるように第１画像が線形変換される。ここでは、最小値Ａ１１は「０」であり、最大値Ａ１２は「２５５」であるので、「０」が下限輝度、「２５５」が上限輝度となるように第１画像Ｇ１１１は線形変換される。なお、グラフＨ１１３に示すように、第３画像Ｇ１１３は、下限輝度より下側の輝度及び上限輝度より上側の輝度は設定されていない。画像生成部１０７は、第１画像の輝度をｘとすると、例えば、（上限輝度−下限輝度）×（ｘ／２５５）＋下限輝度の数式を用いて線形変換を行えばよい。
【０１２９】
このように、医用画像生成装置１００１によれば、医用画像データベース１０３から取得された第２画像の第２輝度ヒストグラムが第１階調変換パラメータを用いて第１階調で表された第３輝度ヒストグラムに階調変換され、第１画像の第１輝度ヒストグラムとの差である第１差が算出され、第１差が第１閾値より小さければ、第１階調変換パラメータが第３階調変換パラメータとして推定される。そのため、医用画像生成装置１００１は第３階調変換パラメータを精度良く推定できる。
【０１３０】
次に、医用画像生成装置１００１が疾患のない標準的な輝度ヒストグラムを持つ第２画像を用いて階調変換パラメータを推定する効果について説明する。
【０１３１】
一般に、高い階調から低い階調に階調変換された画像から、階調変換に用いられたウィンドウ値を推定することはできない。しかしながら、医用画像においては、被写体は主に人体に限定されるため、個人差はあるものの、その組成が極端に異なることはない。したがって、医用画像の輝度ヒストグラムは、個人差に拘わらず、同様の傾向を持つ。
【０１３２】
再度、図７を参照する。図７のグラフ６０１に示すように、肺のＣＴ画像の輝度ヒストグラムは、少数のピークを備える山型の形状を持つ。そこで、疾患のない標準的な輝度ヒストグラムと第１画像の輝度ヒストグラムとの差が最小になる階調変換パラメータを探索することで、階調変換パラメータを推定することができる。
【０１３３】
但し、第２画像から得られる第３輝度ヒストグラムと第１画像から得られる第１輝度ヒストグラムとにおいて、ピークの数が異なる場合、第１輝度ヒストグラムと第３輝度ヒストグラムとの差を最小化させるような階調変換パラメータを推定しても、その推定した階調変換パラメータは第１画像の階調変換に用いられた階調変換パラメータである可能性が低くなる。例えば、第１画像に含まれる被写体と第２画像に含まれる被写体とが異なる臓器や同じ臓器であっても撮像位置が異なるような場合、第１画像から得られる輝度ヒストグラムと第２画像から得られる輝度ヒストグラムのピーク数が相違する。
【０１３４】
そこで、本実施の形態では、複数の標準的な輝度ヒストグラムを持つ第２画像を医用画像データベース１０３に複数保持させておく。これにより、第１画像に対してピーク数が同じ輝度ヒストグラムを持つ第２画像を用いて第１画像の階調変換パラメータを推定でき、階調変換パラメータの推定精度を高めることができる。その結果、第１画像を元の階調の画像に正確に復元でき、復元後の第１画像から正確な画像特徴量を抽出することができ、ＣＡＤの性能を向上させることができる。
【０１３５】
本開示は以下の変形例を採用できる。
【０１３６】
（変形例１）
変形例１は、医用画像データベース１０３に、標準的な輝度ヒストグラムを持つ第２画像として、体型が異なる複数の人物（ユーザ）に対応する複数の第２画像を記録させたものである。
【０１３７】
ここで、異なる体型としては、脂肪の多寡が採用できる。輝度ヒストグラムは、人物の体型（例えば脂肪量）によって形状が変化する。図１０は、脂肪が多いＣＴ画像の輝度ヒストグラムと脂肪が少ないＣＴ画像の輝度ヒストグラムとの一例を示す図である。グラフ１０１１は、脂肪が少ない人物のＣＴ画像の輝度ヒストグラムである。グラフ１０１２は、脂肪が多い人物のＣＴ画像の輝度ヒストグラムである。なお、グラフ１０１１，１０１２において、縦軸は度数、横軸は階調（０〜４９０５）を示している。
【０１３８】
グラフ１０１１，１０１２を比較すると、両ヒストグラムの形状は類似しているが、脂肪が多い場合の方が、階調「１０００」付近に現れる山の幅が脂肪が少ない場合よりも広いことが分かる。
【０１３９】
また、グラフ１０１１，１０１２を比較すると、いずれも階調「０」付近のピークと、階調「３００」付近のピークとは大きさが近似している。しかし、脂肪が少ない場合は階調「１０００」付近に１つのピークしか現れていないが、脂肪が多い場合は階調「１０００」付近に２つのピークが現れていることが分かる。更に、脂肪が多い場合の階調「１０００」付近の２つのピークのうちの高階調側のピークは脂肪が少ない場合の階調「１０００」付近のピークと大きさが近似しているが、脂肪が多い場合の階調「１０００」付近の２つのピークのうちの低階調側のピークは、脂肪少ない場合の階調「１０００」付近のピークよりも小さいことが分かる。
【０１４０】
したがって、脂肪量の異なる複数の第２画像を医用画像データベース１０３に記録させておくと、第１画像に対する脂肪量がより近い第２画像を用いて階調変換パラメータを推定することができ、階調変換パラメータの推定精度を高めることができる。
【０１４１】
そこで、変形例１では、例えば、１つ以上の臓器のそれぞれにおいて、脂肪量が異なる複数の人物の第２画像を医用画像データベース１０３に記憶させる。
【０１４２】
第２画像取得部１０２は、医用画像データベース１０３から全ての第２画像を取得する。そして、第２輝度ヒストグラム算出部１０４は、全ての第２画像のそれぞれについて第２輝度ヒストグラムを生成する。また、暫定階調変換パラメータ算出部１０５は、複数の第２輝度ヒストグラムから複数の第３輝度ヒストグラムを生成し、第１輝度ヒストグラムと複数の第３輝度ヒストグラムとのそれぞれの第１差を算出する。また、暫定階調変換パラメータ算出部１０５は、複数の第１差のうち第１閾値以上の第１差については第１階調変換パラメータの初期値を第２階調変換パラメータとして取得し、複数の第１差のうち第１閾値以上でない第１差については第１差が小さくなるように第１階調変換パラメータを変更し、変更した第１階調変換パラメータを第２階調変換パラメータとして取得する。これにより、複数の第１差に対応する複数の第２階調変換パラメータが得られる。そして、階調変換パラメータ決定部１０６は、複数の第１差のうち最小の第１差を有する第２階調変換パラメータを第３階調変換パラメータとして決定する。
【０１４３】
これにより、医用画像データベース１０３に記録された第２画像のうち、第１画像に対して体型が最も近い第２画像を用いて第３階調変換パラメータを決定することができ、階調変換パラメータの推定精度を高めることができる。なお、変形例１では、体型として脂肪の多寡を採用したが、本開示はこれに限定されず、身長の多寡が採用されてもよいし、体重の多寡が採用されてもよい。
【０１４４】
（変形例２）
変形例２は、医用画像データベース１０３に、標準的な輝度ヒストグラムを持つ第２画像として、撮像部位の異なる複数の第２画像を記録させたものである。
【０１４５】
撮像部位としては、例えば肺の撮像部位である、例えば上肺野、中肺野、及び下肺野が採用できる。撮像部位によっても、輝度ヒストグラムの形状が変化する。
【０１４６】
図１１は、撮像部位が異なる肺のＣＴ画像の輝度ヒストグラムの一例を示す図である。グラフ９０１は上肺野のＣＴ画像の輝度ヒストグラムである。グラフ９０２は中肺野のＣＴ画像の輝度ヒストグラムである。グラフ９０３は下肺野のＣＴ画像の輝度ヒストグラムである。
【０１４７】
グラフ９０１，９０２，９０３を比較すると、いずれも３つのピークが現れており、階調「１０００」付近のピークの大きさは近似している。しかし、上肺野は、階調「０」付近のピークが中肺野及び下肺野より大幅に大きいことが分かる。また、階調「０」と階調「１０００」との間に現れるピークは、上肺野、中肺野、及び下肺野の順で大きいことが分かる。
【０１４８】
したがって、撮像部位が異なる複数の第２画像を医用画像データベース１０３に記録させておくと、第１画像に対する撮像部位がより近い第２画像を用いて階調変換パラメータを推定することができ、階調変換パラメータの推定精度を高めることができる。
【０１４９】
そこで、変形例２では、例えば、１つ以上の臓器のそれぞれにおいて、撮像部位が異なる複数の第２画像を医用画像データベース１０３に記憶させる。ここで、１つ以上の臓器のそれぞれにおいて、複数の人物の第２画像を医用画像データベース１０３に記憶させておいてもよい。なお、変形例２における医用画像生成装置１００１の処理は変形例１と同じであるため、詳細な説明は省く。
【０１５０】
これにより、医用画像データベース１０３に記録された第２画像のうち、第１画像に対して撮像部位が最も近い第２画像を用いて第３階調変換パラメータを決定することができ、階調変換パラメータの推定精度を高めることができる。
【０１５１】
変形例２では、撮像部位として肺での撮像部位を採用したが、本開示はこれに限定されず、肺以外の他の臓器（例えば、心臓、脳、腸）での撮像部位が採用されてもよい。
【０１５２】
なお、医用画像データベース１０３は、上述した第２画像に限らず、撮像機器の相違や、患者の性別や年齢などが異なる複数の第２画像を記録してもよい。
【０１５３】
（変形例３）
上記実施の形態では、医用画像データベース１０３は複数の第２画像を記録していたが、本開示はこれに限定されず、１つの第２画像を記録していてもよい。
【０１５４】
この場合、図３において、ステップＳ１０５の処理は不要になる。また、ステップＳ１０７において、階調変換パラメータ決定部１０６は、ステップＳ１０４で算出された第２階調変換パラメータを第３階調変換パラメータとして決定すればよい。
【０１５５】
以上、本開示に係る医用画像生成装置１００１について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、これらの実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したもの、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態なども、本開示の範囲内に含まれる。
【０１５６】
医用画像生成装置１００１は、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクドライブ、ディスプレイユニット、キーボード、マウスなどから構成されるコンピュータシステムとして構成されても良い。ＲＡＭまたはハードディスクドライブには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、医用画像生成装置１００１は、その機能を達成する。ここでコンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。
【０１５７】
さらに、上記の推定方法を構成する構成要素の一部または全部は、１個のシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ：大規模集積回路）から構成されても良い。システムＬＳＩは、複数の構成部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。ＲＡＭには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。
【０１５８】
更に、医用画像生成装置１００１を構成する構成要素の一部または全部は、脱着可能なＩＣカードまたは単体のモジュールから構成されても良い。ＩＣカードまたはモジュールは、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成されるコンピュータシステムである。ＩＣカードまたはモジュールは、上記の超多機能ＬＳＩを含んでも良い。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、ＩＣカードまたはモジュールは、その機能を達成する。このＩＣカードまたはこのモジュールは、耐タンパ性を有しても良い。
【０１５９】
また、本開示は、上記に示す方法であるとしても良い。また、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムであっても良いし、前記コンピュータプログラムからなるデジタル信号であっても良い。
【０１６０】
さらに、本発明は、上記コンピュータプログラムまたは上記デジタル信号をコンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ（登録商標））、半導体メモリなどに記録したものとしても良い。また、これらの非一時的な記録媒体に記録されている上記デジタル信号であっても良い。
【０１６１】
また、本開示は、上記コンピュータプログラムまたは上記デジタル信号を、電気通信回線、無線または有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送するものとしても良い。
【０１６２】
また、本発明は、マイクロプロセッサとメモリを備えたコンピュータシステムであって、上記メモリは、上記コンピュータプログラムを記憶しており、上記マイクロプロセッサは、上記コンピュータプログラムに従って動作しても良い。
【０１６３】
また、上記プログラムまたは上記デジタル信号を上記非一時的な記録媒体に記録して移送することにより、または上記プログラムまたは上記デジタル信号を、上記ネットワーク等を経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１６４】
本開示は、第１画像を元の階調の画像に正確に復元できるので、医用画像の正確な読影を行う上で有用である。
【符号の説明】
【０１６５】
１００  第１画像取得部
１０１  第１輝度ヒストグラム算出部
１０２  第２画像取得部
１０３  医用画像データベース
１０４  第２輝度ヒストグラム算出部
１０５  暫定階調変換パラメータ算出部
１０６  階調変換パラメータ決定部
１０７  画像生成部
１０００  医用画像生成システム
１００１  医用画像生成装置
【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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