(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
立位撮影装置、臥位撮影装置、カセッテのいずれかで撮像された入力画像の画像情報に含まれる撮影装置情報及び撮影部位情報のうち少なくとも一つの情報に基づき、前記入力画像の回転があるか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段により回転があると判断された場合に前記入力画像の回転角度分元に戻すように画像を回転変換した画像に対して解析処理された結果に応じた画像処理を前記入力画像に施し、回転がないと判断された場合には前記入力画像に対して解析処理された結果に応じた画像処理を前記入力画像に施す画像処理手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記判断手段は、前記撮影装置情報により撮影装置がカセッテ撮影装置と判断したときに回転があると判断し、撮影装置が立位撮影装置と判断したときに回転がないと判断し、撮影装置が臥位撮影装置と判断したときに撮影部位情報に基づき回転があるか判断することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
立位撮影装置、臥位撮影装置、カセッテのいずれかで撮像された入力画像の画像情報に含まれる撮影装置情報及び撮影部位情報のうち少なくとも一つの情報に基づき、前記入力画像の回転があるか否かを判断する判断ステップと、
前記判断ステップにより回転があると判断された場合に前記入力画像の回転角度分元に戻すように画像を回転変換した画像に対して解析処理された結果に応じた画像処理を前記入力画像に施し、回転がないと判断された場合には前記入力画像に対して解析処理された結果に応じた画像処理を前記入力画像に施す画像処理ステップとを有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項４】
立位撮影装置、臥位撮影装置、カセッテのいずれかで撮像された入力画像の画像情報に含まれる撮影装置情報及び撮影部位情報のうち少なくとも一つの情報に基づき、前記入力画像の回転があるか否かを判断する判断ステップと、
前記判断ステップにより回転があると判断された場合に前記入力画像の回転角度分元に戻すように画像を回転変換した画像に対して解析処理された結果に応じた画像処理を前記入力画像に施し、回転がないと判断された場合には前記入力画像に対して解析処理された結果に応じた画像処理を前記入力画像に施す画像処理ステップとをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタル画像処理（コンピュータ画像処理）における画像解析のための技術に関し、特に、Ｘ線ディジタル画像を画像処理してより診断能の高い画像に変換するためのパラメータを決定するための技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線撮影装置には図８に示すように立位、臥位、カセッテなどいくつかの種類がある。また、これらのＸ線撮影装置は従来のフィルム−スクリーンを用いたアナログ撮影から、フラットパネルディテクタを用いた装置や輝尽性蛍光体を用いた装置などのディジタル撮影に置き換わりつつある。
【０００３】
ディジタル撮影においては得られたディジタル画像をコンピュータで画像処理することによってより診断能の高い画像にしたり、安定した濃度で出力したりすることが可能である。この画像処理を最適に行うために、入力された画像がどのような画像であるかを解析して各画像処理の最適パラメータを求めている。この画像解析のアルゴリズムは、対象となる画像が前記の立位、臥位、カセッテなどいくつかの種類のＸ線撮影装置によって得られることによる画像の性質の違いがあっても常に同じアルゴリズムが用いられていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、立位、臥位、カセッテなど異なる撮影装置で得られた画像間に性質に違いが生じることがある。その性質の違いの中の典型的な例として回転角度が挙げられる。例えば、図９に示すように、カセッテのような固定されずにフレキシブルに使える装置で撮影された画像は、回転された画像である場合が多くなるという事がある。また、臥位の撮影装置のようにセンサは固定されているにもかかわらず、部位によっては撮影手法、ポジショニングなどによって回転された画像が多い場合もある。
【０００５】
このように、回転されている画像が入力されたにもかかわらず、回転されていない前提で作られた画像解析アルゴリズムを常に用いていたのでは誤って解析される確率が非常に高くなってしまう。また、回転された画像が入力されることがほとんどない撮影装置に対して回転を考慮した画像解析アルゴリズムを用いれば、処理時間が長くなるばかりで結果はほとんど変わらず、場合によっては誤る確率が高くなる場合もあり、画像解析の性能、精度に支障がでてしまう。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、入力画像の画像情報に基づいて回転角度の補正が必要であると判断される画像に対してのみ補正を施すことにより、不必要な補正処理時間を短縮することができ、且つ精度の高い画像解析を可能とすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像処理装置は、立位撮影装置、臥位撮影装置、カセッテのいずれかで撮像された入力画像の画像情報に含まれる撮影装置情報及び撮影部位情報のうち少なくとも一つの情報に基づき、前記入力画像の回転があるか否かを判断する判断手段と、前記判断手段により回転があると判断された場合に前記入力画像の回転角度分元に戻すように画像を回転変換した画像に対して解析処理された結果に応じた画像処理を前記入力画像に施し、回転がないと判断された場合には前記入力画像に対して解析処理された結果に応じた画像処理を前記入力画像に施す画像処理手段とを有することを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明に係る放射線画像処理システムの一例の全体構成を示す概略図である。Ｘ線発生装置制御部４により制御されたＸ線源３より発生したＸ線は患者２を透過して、Ｘ線センサ１により検知される。検知されたＸ線はディジタルＸ線画像として画像入力部５に入力される。
【００２３】
入力されたディジタルＸ線画像は画像処理部７によってＸ線センサ１の補正処理、階調処理、空間フィルタリング処理等の画像処理がなされる。画像処理のなされたディジタルＸ線画像は診断モニタ９に表示されたり、画像保存部８に保存されたり、ネットワーク１１を介してプリンタ１２、診断ワークステーション１３、画像データベース１４に出力されたりする。表示、出力された画像が満足のいくものでなかった場合には画像処理パラメータを変えるなどしながら画像処理、表示を繰り返し行う。以上の操作は操作部１０によって行われる。
【００２４】
次に、本発明の第１の実施形態における画像解析処理の流れを図２を参照しながら説明する。図２は、本発明の第１の実施形態における画像解析処理の流れを示したフローチャートである。先ず、画像が入力されたら（ステップＳ１１）、その画像の画像情報を用いて撮影装置情報及び撮影部位情報をチェックする（ステップＳ１２）。これらの情報より回転されている頻度の高い撮影装置又は部位であれば、画像解析を行う前に回転角度の判定（ステップＳ１４）及び求まった角度を正規の角度に戻すように変換する処理（ステップＳ１５）を行い、標準的な画像に正規化してから画像解析処理（ステップＳ１３）、そして、その解析結果に応じた画像処理を行う（ステップＳ１６）。
【００２５】
図３は、図２のステップＳ１２の判断処理を詳細に示したフローチャートである。先ず、画像が入力されると（ステップＳ１１）、その画像の画像情報より撮影装置の種類及び撮影部位の情報を取得し、チェックする（ステップＳ１２）。上記ステップＳ１２のチェック処理は、図３に示すように、先ず撮影装置の種類をチェックする（ステップＳ１２１）。その結果、撮影された全ての画像について回転角度判定が必要な撮影装置であれば（ステップＳ１２１／ＹＥＳ）、処理をステップＳ１４に移行し、撮影された全ての画像について回転角度の判定がなされて、以降、同様の処理が行われる。このような撮影装置の一例としてカセッテ撮影装置が挙げられる。
【００２６】
また、上記ステップＳ１２１の判定において、撮影された全ての画像について回転角度判定が必要であるとは限らない撮影装置であれば（ステップＳ１２１／ＮＯ）、次に、撮影された全ての画像について回転角度判定が不必要な撮影装置であるか否かがチェックされる（ステップＳ１２２）。その結果、撮影された全ての画像について回転角度判定が不必要な撮影装置であるときには（ステップＳ１２２／ＹＥＳ）、処理をステップＳ１３に移行し、そのまま画像解析処理がなされて、以降、同様の処理が行われる。このような装置の一例として立位撮影装置が挙げられる。
【００２７】
また、撮影された全ての画像について回転角度判定が不必要とは限らない撮影装置であるときには（ステップＳ１２２／ＮＯ）、各画像について撮影部位のチェックを行う（ステップＳ１２３）。このような撮影装置の一例として臥位撮影装置が挙げられる。撮影部位が回転して撮影される確率の高い撮影部位、例えば肘、足首といった撮影部位であれば、撮影された画像は回転角度判定の必要な撮影部位であると判定され（ステップＳ１２３／ＹＥＳ）、処理をステップＳ１４に移行し、その画像について回転角度の判定がなされて、以降、同様の処理が行われる。一方で、上記ステップＳ１２３の判定により回転角度判定の必要がないと判断された画像については、処理をステップＳ１３に移行して、そのまま画像解析処理がなされる。
【００２８】
以上により、カセッテ撮影など回転された画像が入力される可能性が高い装置であっても制度の高い画像解析が可能となる。
【００２９】
ステップＳ１４の回転角度判定処理の一例を図４と図５を用いて説明する。図４の例では、先ず撮影部位毎に標準画像を作成しておく。この標準画像を一定角度ずつ回転した画像を作成していき、元の標準画像に戻るまで繰り返す。このようにして作成された各々の画像と入力された画像との相関係数を計算するなどして各々のマッチング度を求める。このマッチング度が最も高かった画像の回転された角度を求める回転角度とする方法である。
【００３０】
また、次の図５の例では、回転角度判定の基準となる臓器類として脊椎を選んでいる。そこでまず脊椎を抽出する。脊椎を抽出する方法としては、脊椎と他の臓器等とテクスチャーが大きく異なる事を利用してテクスチャー解析手法を用いて抽出する方法を挙げることができる。テクスチャー解析手法としては、「画像処理アルゴリズムの最新動向」高木幹雄、他編、（株）新技術コミュニケーションズ第１４章IIテクスチャー解析に記載されている種々のテクスチャー解析の手法を用いれば良い。続いて、抽出された脊椎を細線化する。そして細線化された曲線の点列を直線フィッティングする。このフィッティングされた直線の角度を回転角度とする方法である。
【００３１】
以上のような方法によって回転角度が求まったら、求まった回転角度分元に戻すように画像を回転変換する。この回転変換を行うためには幾何変換処理を用いれば良い。図６を用いて幾何変換処理を説明する。変換前の画像の座標を（ｕ，ｖ）変換後の画像の座標を（ｘ，ｙ）として、変換後の各画素の座標（ｘ，ｙ）に対応する変換前の画像の座標（ｕ，ｖ）を変換式に従って求める。通常は離散的な座標（ｘ，ｙ）に対して離散的な座標（ｕ，ｖ）つまり整数値のｕ，ｖにはならない。このために最も近い座標の画素を用いるか、周囲４点の画素を求めて内挿する方法がよく用いられる。回転変換のための変換式にはヘルマート変換の変換式を用いる。ヘルマート変換の変換式は次式によって示される。
【００３２】
【数１】
0004677129.tif 000002
【００３３】
ここで縮尺は１．０とすればよい。回転変換を行った画像に対しては従来の画像解析処理を施せば良い。
【００３４】
また、本発明の第２の実施形態における画像解析処理の流れを図７を参照しながら説明する。図７は、本発明の第２の実施形態における画像解析処理の流れを示したフローチャートである。先ず、画像が入力されたら（ステップＳ２１）、その画像情報を用いて撮影装置情報及び撮影部位情報をチェックする（ステップＳ２２）。これらの情報より回転されている頻度の高い撮像装置、部位であれば、画像解析のアルゴリズムを変えて、回転されている画像であることを考慮した画像解析処理を行い（ステップＳ２４）、そして、その解析結果に応じた画像処理を行う（ステップＳ２５）。
【００３５】
また、図７のステップＳ２２における撮影装置の種類及び撮影部位のチェックに図３のアルゴリズムを適用することができる。このチェックで回転された画像であると判断された場合、即ち図３のステップＳ１２１又はステップＳ１２３でＹＥＳと判定された場合には、その画像について回転されている画像であることを考慮した画像解析方法を用いる。ここで回転されている画像であることを考慮した画像解析の一例として、回転不変の特徴量のみを用いて構成した特徴ベクトルを認識に用いる方法が挙げられる。
【００３６】
上述した実施形態の機能を実現するべく各種のデバイスを動作させるように、該各種デバイスと接続された装置あるいはシステム内のコンピュータに対し、上記実施形態の機能を実現するためのソフトウェアのプログラムコードを供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（ＣＰＵあるいはＭＰＵ）に格納されたプログラムに従って上記各種デバイスを動作させることによって実施したものも、本発明の範疇に含まれる。
【００３７】
また、この場合、上記ソフトウェアのプログラムコード自体が上述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、およびそのプログラムコードをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムコードを格納した記録媒体は本発明を構成する。かかるプログラムコードを記憶する記録媒体としては、例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【００３８】
また、コンピュータが供給されたプログラムコードを実行することにより、上述の実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードがコンピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）あるいは他のアプリケーションソフト等と共同して上述の実施形態の機能が実現される場合にもかかるプログラムコードは本発明の実施形態に含まれることは言うまでもない。
【００３９】
さらに、供給されたプログラムコードがコンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後、そのプログラムコードの指示に基づいてその機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合にも本発明に含まれることは言うまでもない。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、カセッテ撮影など回転された画像が入力される可能性が高い装置であっても精度の高い画像解析が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る放射線画像処理システムの一例の全体構成を示す概念図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における画像解析処理の流れを示したフローチャートである。
【図３】図２のステップＳ１２の判断処理を詳細に示したフローチャートである。
【図４】回転角度を求めるアルゴリズムを説明するための第１概念図である。
【図５】回転角度を求めるアルゴリズムを説明するための第２概念図である。
【図６】幾何変換処理を説明するための概念図である。
【図７】本発明の第２の実施形態における画像解析処理の流れを示したフローチャートである。
【図８】従来のＸ線撮影装置を例示した図である。
【図９】回転されている画像を説明するための図である。
【符号の説明】
１  Ｘ線センサ
２  患者
３  Ｘ線源
４  Ｘ線発生装置制御部
５  画像入力部
６  Ｘ線撮影システム制御部
７  画像入力部
８  画像保存部
９  診断モニタ
１０  操作部
１１  ネットワーク
【図１】
0004677129.tif 000003
【図２】
0004677129.tif 000004
【図３】
0004677129.tif 000005
【図４】
0004677129.tif 000006
【図５】
0004677129.tif 000007
【図６】
0004677129.tif 000008
【図７】
0004677129.tif 000009
【図８】
0004677129.tif 000010
【図９】
0004677129.tif 000011