(57)【要約】  このシステム及び方法は、単一の分類装置に換えて、与えられた入力画像に対して複数の異なる分類装置を適用できる。複数の分類装置は、入力画像に基づき複数の分類画像を生成し、この複数の分類画像は、連続的に人間の観察者に表示される。その中で、入力画像の分類は時間で変化し、この時間は、分類された画像のどの一つが与えられた瞬間に表示されるのかに基づいている。この動的分類画像は動的刺激を提供し、この動的刺激は人間の視覚システムを促進して、少数の分類画像から時々生じる分類エラーを免除し、また大多数の分類画像から全体として正しい分類を維持する。
2008512793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動的分類画像を生成するためのシステムであって、
同じ入力画像を処理するようにされた異なる複数の分類装置であって、前記入力画像に基づき分類画像を作り出す、複数の分類装置と、
前記複数の分類装置に結合された動的分類画像処理装置であって、前記複数の分類装置からの前記分類画像を連続的に出力する、動的分類画像処理装置と、を備える、システム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記動的分類画像処理装置は、一秒間に、分類画像の１０から３０個の間の速度で、前記分類画像を連続的に表示するように適合されている、システム。
【請求項３】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記複数の分類装置は、分類装置の同じ組を用いて前記入力画像を分類する、システム。
【請求項４】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記分類画像は色分けされる、システム。
【請求項５】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記分類装置は、ベイズ分類装置、ｋ−最近傍分類装置、ニューラルネットワーク分類装置等を含むグループから選択される、システム。
【請求項６】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記動的分類画像処理装置は、所定の順序で前記分類画像を連続的に表示する、システム。
【請求項７】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記動的分類画像処理装置は、ランダムな順序で前記分類画像を連続的に表示する、システム。
【請求項８】
請求項１に記載のシステムにおいて、動的分類は、前記入力画像の、使用者が定義した部分のみに適用される、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野は画像分類に関連し、より詳細には動的分類画像を生成するためのシステム及び方法に関連する。
【背景技術】
【０００２】
分類装置（Ｃｌａｓｓｉｆｅｒ）は、画像中の画素（ピクセル）又は領域を、幾つかの予め定義された種類のうちの一つに分類するために、画像処理に用いられる。例えば、分類装置は、自然の景色の画像中の領域を、葉、草、又は空のような、幾つかの種類のうちの一つに分類する。医療分野においては、分類装置は、患者の画像中の領域を、異なるタイプの組織に、例えば、異常の又は病気に掛かった組織と正常な組織とに分類するために用いられる。
【０００３】
多くの異なるタイプの分類装置が発展しており、ベイズ分類装置（Ｂａｙｅｓｉａｎ  Ｃｌａｓｓｉｆｉｅｒ）、ｋ−最近傍分類装置（ｋ−ｎｅａｒｅｓｔ  ｎｅｉｇｈｂｏｒ  Ｃｌａｓｓｉｆｉｅｒ）、ニューラルネットワーク分類装置が含まれる。典型的に、分類装置は、分類装置が特別な分類を識別するように処理（訓練）されることによって、与えられた分類問題にカスタマイズされる。これは、通常分類装置を与えることを含み、この分類装置は、既知の分類を代表する一組の例示画像領域を備える。この分類装置は、一組の例示画像領域から特徴を引き出し、関連規則に基づく既知の分類と、これらの特徴を関連付けることを学習する。一旦、分類装置が分類を識別するように処理されたら、分類装置は、新しい画像中にこれらの分類の発生を識別することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
実際問題として、分類装置は多少の時に画像領域を誤って分類する。したがって、分類の正確性を向上する必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
ここで説明されるシステム及び方法は、単一の分類装置に換えて、複数の異なる分類装置を与えられた入力画像に適用することにより、分類の正確性を向上する。一つの代表的な実施形態において、複数の分類装置は、好ましくは、入力画像に基づき複数の分類された画像を生成し、この複数の分類された画像は、人間の観察者に連続して表示される。分類された画像生成物の連続した表示は、動的分類画像を生成し、動的分類画像中で、入力画像の分類は時間で変化し、この時間は、分類画像のどの一つが与えられた瞬間に表示されるかに基づく。動的分類画像は、動的刺激を提供し、この動的刺激は人間の視覚システムを促進して、少数の分類画像からの分類エラーを免除（容赦）し、また多数の分類画像からの正しい分類を維持する。
【０００６】
本発明の他のシステム、特徴、及び有利な点は、図面及び詳細な説明の考察に基づき、当業者に明らか又は明らかになるであろう。このような追加的なシステム、方法、特徴、及び有利な点の全ては、この説明に含まれ、本発明の範囲内にあり、また特許請求の範囲によって保護されることが意図される。本発明は、例示的な実施形態の詳細を必要とすることに限定されないことも意図される。
【０００７】
発明の詳細は、添付図面の検討によってある程度探り出されよう。図面中において、同様の参照番号は、同様の部分に関連する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、動的分類システム１０の一つの代表的な実施形態の機能ブロック図である。このシステム１０は、複数の異なる画像分類装置２０−１乃至２０−ｎと、動的画像処理装置３０とを含む。任意の数の分類装置は、ここで提供されるシステム及び方法と共に使用できるものの、単純化のために、２つの画像分類装置２０−１及び２０−ｎのみを示す。複数の分類装置２０−１から２０−ｎ（「２０−１−ｎ」）は、感覚（意義）が異なっており、それらは、入力画像を分類するために、異なるコンピュータ上の手順を用いる。複数の分類装置は、ベイズ分類装置、ｋ−最近傍分類装置、ニューラルネットワーク分類装置等を含む、様々な分類装置を含んでもよい。
【０００９】
作動中に、それぞれの分類装置２０−ｎは、画素値を意味する画像データからなる入力画像１５を受け取る。入力画像１５は、撮像装置、コンピュータメモリ、画像処理装置等から生成されてもよい。それぞれの分類装置２０−ｎは、入力画像１５を分類画像２５−１−ｎに分類することが好ましく、その中で、入力画像１５の領域は、それぞれ一組の分類から一の分類に割り当てられる。それぞれの領域は、入力画像１５の一又はそれ以上の画素からなる。好ましくは、分類装置２０−１−ｎは、同じ組の分類を用いて入力画像を分類してもよい。分類画像２５−１−ｎは色分けされてもよく、その中で、それぞれの分類は、他の分類からそれを区別するために異なる色によって表現される。たとえ同じ入力画像１５が分類装置２０−１−ｎに入力されたとしても、結果として得られる分類画像２５−１−ｎは、違ってもよい。これは、それぞれの分類装置２０−１−ｎが、入力画像１５を分類するために異なるコンピュータ上の手順を用いることが、好ましいからである。例えば、一つの分類装置２０−１が入力画像１５の領域を誤って分類する一方、他の分類装置２０−２−ｎが正しく入力画像１５の領域を分類する。
【００１０】
分類画像２５−１−ｎは、動的分類画像処理蔵置３０に入力され、この装置は、連続して分類画像２５−１−ｎを表示装置（図示せず）に出力する。好ましくは、分類画像２５−１−ｎは、他の速度（率）を用いてもよいものの、一秒間に、１０乃至３０個の分類画像２５−１−ｎの速度で連続的に出力される。例えば、分類画像２５−１−ｎが、一秒間に、３０個の分類画像２５−１−ｎの速度で連続的に出力される時に、それぞれの分類画像は、表示装置に１／３０秒の間、表示される。好ましくは、この処理装置３０は、分類画像２５−１−ｎを通して連続的に循環する。分類画像２５−１−ｎの連続表示は、人間の観察者に対して動的分類画像を生成し、その中で、入力画像の分類は時間に応じて変化し、この時間は、分類画像２５−１−ｎのどの一つが与えられた瞬間に表示されているかに従う。
【００１１】
分類装置２０−１−ｎ及び動的分類画像処理装置３０は、異なる処理装置、同じ処理装置、又はそれらの組合せに基づいて、実行されてもよい。例えば、分類装置２０−１−ｎは、一組のプログラムとして実行されてもよく、ここで、それぞれのプログラムは、分類装置２０−１−ｎの一つのために、コンピュータ上の手順を規定する。分類装置２０−１−ｎ及び動的分類画像処理装置３０は、そして、それぞれの分類装置２０−１−ｎのためのプログラムを連続的に実行する処理装置を有することによって、同じ処理装置に基づき実行されてもよい。この実行にあたって、異なる分類装置２０−１−ｎは、処理装置によって、入力画像に対して連続的に適用される。
【００１２】
この動的分類画像は、動的刺激を提供することによって分類の正確性を向上し、この動的刺激は、人間の視覚システムを促進して、少数の分類画像から時々生じる分類エラーを免除し、また大多数の分類画像からの全体として正しい分類を維持する。これが、図２と関連する簡単な一例として図示されうる。図２は、分類画像４０−１乃至４０−４の一組を示す。この例において、分類画像４０−１から４０−４は、血管の入力画像を２つの分類、血液（陰にされたもの）と非血液（陰にされていないもの）と、に分類する。この例において、分類画像４０−１は血液としての組織領域に誤って分類され、この組織領域は、血管内部５０の一般領域の外側に位置する孤立した血液の小点５５として現れている一方、他の３つの分類画像４０−２から４０−４は、正しく非血液として組織を分類する。
【００１３】
４つの分離画像４０−１から４０−４は、動的分類画像を生成しながら、人間の観察者、例えば、内科医に対して連続的に表示され、この動的分類画像中で、組織領域は、その時のほぼ４分の１で血液の小点５５として誤って分類され、その時のほぼ４分の３で非血液として正しく分類される。なぜなら、この誤って分類された血液の小点５５は、動的分類画像中に、その時のほぼ４分の１に現れるのみであり、この動的分類画像は内科医を促進して、分類画像４０−１から、誤って分類された血液の小点５５を免除し、また分類画像４０−２から４０−４から正しい分類を維持する。加えて、内科医は、自己の経験を引き出して、この血液の小点５５がエラーであるかを知覚することができる。この例において、誤って分類された血液の小点５５は、血管内部５０の全体領域の外側に現れ、これが内科医の経験に反する。血液の小点５５が動的分類画像に現れないその時における４分の３が、血液の小点５５がエラーであるという内科医の知覚を補強して、内科医が正しい分類を維持することを促進する。
【００１４】
したがって、動的分類画像は動的刺激を提供して、この動的刺激が人間の視覚システムを促進して、特にエラーが非現実的な状況で発生する場合に、少数の分類画像から時々生じるエラーを免除し、また、特に正しい分類が予期される状況で発生する場合に、大多数の分類画像からの全体として正しい分類を維持する。この動的分類システムは、人間の視覚システムのかなりの処理能力を利用する。これにより、コンピュータ上における集中的な分類設計に換えて、このシステムが、相対的に簡単な個別のシステムの一組を用いて高い精度を達成することを可能にし、これがコンピュータの速度の有利な点に解釈される。
【００１５】
動的分類画像を構成する個々の分類画像２５−１−ｎは、使用者に対して異なったやり方で連続的に表示されてもよい。例えば、分類画像２０−１−ｎは、所定の順序又はランダムな順序で連続的に表示されてもいい。加えて、特別な分類画像を再び表示する前に、動的処理装置が全ての分類画像を通して循環するという制限無しに、動的処理装置３０は、分類画像２０−１−ｎをランダムに表示してもいい。
【００１６】
また、分類装置２０−１−ｎは、入力画像１５を同じ画像領域に分割することを必要としない。分類装置２０−１−ｎは、分割装置２０−１−ｎによって用いられるコンピュータ上の手中に基づいて、入力画像を異なる画像領域に分割してもいい。
【００１７】
他の実施形態において、動的画像システムは、名目上、単一の分類画像を表示して、動的分類画像の表示をオプションで使用者に与えてもいい。例えば、もし使用者が単一の分類画像にエラーがあることに感づいたなら、このオプションを選択することができる。
【００１８】
さらに他の実施形態において、動的分類は、入力画像の選択領域にのみ適用され、入力画像の残った領域が単一の分類装置によって分類される。図３は、代表的な出力画像６０を図示し、この出力画像は、動的分類画像領域６５と単一分類画像領域６０とに分割されている。単一分類画像領域７０の範囲内で、動的分類が入力画像に適用され、単一分類画像領域７０の範囲内で、単一分類装置が入力画像に適用される。この実施形態において、動的分類システムは、出力画像６０の中で動的分類画像領域６５の、位置及び／若しくは範囲を明示することをオプションで、使用者に提供してもよい。加えて、動的分類システムは、分類装置の同じ組又は分類装置の異なる組を用いる多重動的分類画像領域を含んでもよい。
【００１９】
ここで説明したシステム及び方法は、画像分類装置２０−１−ｎが適用できる医療画像化（イメージング）の任意の形態とともに用いられることができる。これらの多くの異なる形態の画像化のほんの一例としては、血管内超音波画像化システム（ＩＶＵＳ）がある。ＩＶＵＳを用いる一つの代表的な実施形態として、血管のような身体管腔内部の超音波画像が、前記管内に位置する超音波画像化装置で撮影され、そして動的分類システム１０を用いて表示される。
【００２０】
前述の説明において、本発明は、その特別な実施形態を参照して説明された。しかしながら、発明のより幅広い精神及び範囲からはずれることなしに、さまざまな変更及び改変を本発明に加えてもよい。例えば、一つの実施形態の特徴のそれぞれを、他の実施形態に示される他の特徴に混合して調和させることもできる。当業者に知られている特徴及び過程は、希望により同様に組み入れてもよい。付加的であり且つ明らかであるが、特徴を希望により追加したり又は取り去ってもよい。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲及びその均等を考慮する以外は限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】動的分類システムの一つの代表的な実施形態の機能ブロック図である。
【図２】４つの代表的な分類画像の組を示す図である。
【図３】動的画像領域と単一の分類画像領域とに分割された代表的出力画像を示す図である。
【図１】
2008512793.tif 000003
【図２】
2008512793.tif 000004
【図３】
2008512793.tif 000005
【国際調査報告】
2008512793.tif 000006
2008512793.tif 000007