(57)【要約】【課題】撮影部位毎に指定された関心領域を記憶しておき、同じ部位の撮影の場合はその領域を利用する。【解決手段】本発明に係る放射線デジタル画像処理システムは、被写体の解剖学的領域を抽出する解剖学的領域抽出手段と、撮影部位毎に関心領域の相対位置を記憶する位置記憶手段と、被写体の解剖学的領域における前記記憶手段に記憶された相対位置の特徴量を生成する特徴量生成手段と有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の解剖学的領域を抽出する解剖学的領域抽出手段と、撮影部位毎に関心領域の相対位置を記憶する位置記憶手段と、被写体の解剖学的領域における前記記憶手段に記憶された相対位置の特徴量を生成する特徴量生成手段と有することを特徴とする放射線デジタル画像処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線デジタル画像を処理する放射線デジタル画像処理システムに関するもので、撮影部位毎に関心領域の相対位置を記憶しておき、同じ部位の撮影の場合は相対位置に対応した領域の特徴量を利用する画像処理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年より、Ｘ線等の放射線を被写体に照射し、その透過像である放射線画像を直接固体撮像素子で撮像し、撮像された放射線画像に対応した画像信号をＣＲＴ（Cathode Ray Tube）表示装置等により可視像として表示したり、或は撮像された放射線画像に対応した画像信号をデジタル化し、デジタルデータの状態で画像処理を施した後、プリントアウトしたりするような放射線画像撮影システムが開発されている。
【０００３】
上述の放射線画像撮影システムにおいては、その撮影目的に応じて撮影する部位が異なり、また放射線画像を可視化する際に行う画像処理では、処理する部位毎に関心領域が異なるため、部位毎にそれぞれ異なった濃度調整やコントラスト調整等の画像処理を施す必要がある。
【０００４】
ところで、最近では医療施設内においてもコンピュータネットワークが徐々に整備されつつあり、上記放射線画像撮影システム以外にも、輝尽性蛍光体シートを用いた放射線画像撮影装置（ＣＲ）やイメージインテンシファイアを用いた放射線画像撮影装置（Ｉ．Ｉ．−ＤＲ）等の異なる放射線画像撮影装置によって撮影された放射線画像情報を同じ画像処理装置で処理し、処理された放射線画像情報をＣＲＴ表示装置、フィルムイメージャ装置或はドライプリンタ装置等の異なる出力装置に出力するような使われ方をする場合もある。
【０００５】
そして、上述のような場合には、画像処理装置において行う画像処理を各撮影装置や出力装置に対応させるために、該画像処理装置を操作する操作者自身が複数の手順の設定操作を行わなければならず、操作者にとっては大変煩雑な作業となっていた。又、放射線画像データの任意の領域を指定するカーソルにより、指定された領域に対応する放射線画像データを、部位や症例等によって予め設定しておいた濃度に変換することが可能である（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平１−２６７７８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記発明ではカーソルにより撮影の毎に領域を指定する必要がある。
【０００８】
例えば、腹部を撮影した場合に、関心領域は腸や腎臓といった軟部組織である場合と腰椎や骨盤等の骨部である場合といったように異なるため、実際の関心領域が軟部組織であるか、骨部であるかによって、異なる濃度やコントラストで画像処理を行うように操作者自身がマウスやタッチパネル等の入力機器を操作し、放射線画像における関心領域に対応した画像処理を行うように画像処理装置を設定する必要があり、操作者にとってはこれら操作も手間の掛かることであった。
【０００９】
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであり、操作者の手を煩わすことなく放射線デジタル画像に対して自動的に最適な画像処理を施すために、撮影部位毎に指定された関心領域の相対位置を記憶しておき、同じ部位の撮影の場合は相対位置に対応した領域の特徴量を利用する放射線デジタル画像処理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係る放射線デジタル画像処理システムは、被写体の解剖学的領域を抽出する解剖学的領域抽出手段と、撮影部位毎に関心領域の相対位置を記憶する位置記憶手段と、被写体の解剖学的領域における前記記憶手段に記憶された相対位置の特徴量を生成する特徴量生成手段と有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、操作者の手を煩わすことなく放射線デジタル画像に対して自動的に最適な画像処理を施すために、撮影部位毎に指定された関心領域の相対位置を記憶しておき、同じ部位の撮影の場合は相対位置に対応した領域の特徴量を利用する画像処理システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を本発明の実施の形態としての放射線デジタル画像処理システムに基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１は本発明の実施の形態としての放射線デジタル画像処理システムの概略構成を示した図である。
【００１４】
図１において、１０１は放射線デジタル画像データを後段の画像記録部１０２へ出力する画像データ形成部で、例えばＸ線等の放射線を被写体に照射し、その透過像である放射線画像を直接固体撮像素子を用いて撮像し、撮像された放射線画像に対応した放射線デジタル画像データを出力する放射線画像撮影装置である。
【００１５】
尚、画像データ形成部１０１は、上記放射線画像撮影装置の他に、輝尽性蛍光体シートに蓄積記録された放射線画像を読み取る放射線画像読取装置、放射線を被写体に照射し、その透過像である放射線画像を蛍光板で受光し、該蛍光板の受光像を固体撮像素子によって放射線デジタル画像データに変換する放射線画像撮影装置、或はコンピュータネットワークに接続されている放射線画像撮影装置から供給される放射線デジタル画像データを入力するための入力インターフェース等がある。即ち、該画像データ形成部１０１自身が放射線画像撮影装置である必要はなく、例えば遠隔地の病院等に設置されている放射線画像撮影装置により撮影された放射線画像を示す放射線画像データが、インターネット等のコンピュータネットワークを経由して本放射線デジタル画像処理システムに入力されるような構成であっても良い。
【００１６】
１０２は前記画像データ形成部１０１より出力される放射線デジタル画像データを記録するための画像データ記録部で、例えばデータを高速に書き込み可能な半導体メモリやハードディスクドライブ装置等により構成されている。
【００１７】
１０３は後段の部位指定部１０６に指定された部位情報を基に前記画像データ記録部１０２に記憶された放射線デジタル画像データを解析し、解剖学的画像領域を抽出する解剖学的抽出部である。
【００１８】
１０４は位置記憶部で後段の位置指定部１０７で指定された関心領域の相対位置を部位毎に記憶している。
【００１９】
１０５は前記解剖学的領域指定部１０３の解剖学的領域と前記位置記憶部１０４から相対位置の情報から、後段の画像処理部１０８の画像処理に用いる特徴量に関する情報を生成する特徴量生成部である。
【００２０】
特徴量に関する情報としては相対位置に対応する領域における画素値の最大値、最小値、平均値、中央値、最頻値等がある。
【００２１】
１０８は前記特徴量生成部１０５の特徴量に関する情報とに基づいて、前記画像記録部１０２に記録された放射線デジタル画像データを、関心領域が最適な濃度及び／又は階調となるように画像処理を施す。
【００２２】
１０９は画像転送部で、前記画像処理部１０８で処理された画像データにヘッダを付加して、ネットワーク１１０を介して、フィルムイメージャ１１１等に画像データを転送する。画像データにヘッダとしては、画像ＩＤ、撮影日時、撮影部位、管電圧、管電流、曝射時間等のＸ線撮影条件、撮影に使用した画像データ形成部のシリアルナンバ、グリッド種別等の画像データ形成部に関する情報、患者ＩＤ、患者名、生年月日、性別等の患者情報、画像の横方向の画素数、縦方向の画素数、画像のビット数、画素ピッチ等の情報がる。
【００２３】
本システムは、大きく分けて２つの工程がある。１つは部位毎の関心領域を記憶する工程、もう１つは、記憶した関心領域を基に画像処理を施す工程である。
【００２４】
部位毎の関心領域を記憶する工程について、図２〜図６に基づいて腹部の関心領域を記憶する例を説明する。図２にこの工程のフローを示す。図３は部位指定部１０６の例を示した図である。この例では、画像データ形成部１０１の操作を行うコントロール部３０１の一部である。コントロール部３０１は、例えば、液晶ディスプレイとアナログ抵抗膜式タッチセンサーシートにより構成されたタッチパネルを適用する。このコントロール部３０１は、撮影後に、撮影された画像３０２を表示することができる。実際に撮影した撮影条件もＸ線発生手段からの撮影条件表示３０３に表示する。その他にも患者の氏名、性別、年齢等の患者情報３０４を表示する。部位指定部１０６は、頭部、頚部といった撮影部位で分類された釦３０５から成る。操作者は、撮影する部位を部位指定部１０６の釦３０５を選択する。本例では「腹部」の釦を押すことになる。
【００２５】
図４は腹部の放射線画像を示している。腹部の画像は、被写体領域と非被写体領域、所謂“す抜け”４０３の２つに分けることができる。被写体領域は、腸や腎臓等を含む軟部組織４０１と脊椎や骨盤等の骨部４０２に大きく分類することができる。
【００２６】
図５に腹部画像の各画素値のヒストグラムを示す。
【００２７】
ヒストグラムは大まかに２つの山に別れる。画素値の低い方の山が被写体領域の山５０１で、画素値の高い方の山がす抜けの山５０２である。被写体領域の山５０１の中で、画素値の低い方、即ち閾値Ｔ１以下が骨部に相当する。被写体領域の山５０１の画素値の高い方、即ち、閾値Ｔ１以上でＴ２以下の（右側の）裾野が軟部組織に相当する。
【００２８】
位置記憶部１０４は位置指定部１０７で指定された関心領域を相対位置として記憶する。この相対位置は、画像データ形成部が固体撮像素子の場合、その固体撮像素子の角を原点とした座標系による位置でも良く、固体撮像素子の中心を原点とした座標系でも良い。又、被写体領域の重心を原点とした座標系であっても良い。本例では被写体領域の重心を原点とした座標系として説明する。
【００２９】
先ず、前述したようにヒストグラムを解析することで被写体領域と非被写体領域に領域を分割する。そして、非被写体領域の画素値を０にする処理を行う。この処理を行った結果を図６に示す。斜線部の６０１が画素値を０とした領域である。
【００３０】
次に、被写体領域の重心座標を求める。画像のサイズをＭ×Ｎとして画像データをｆ（ｘ，ｙ）とすると重心座標Ｏｒｇ＿ｘ、Ｏｒｇ＿ｙは下記の式で得られる。
【００３１】
Ｏｒｇ＿ｘ＝  …  （１）
Ｏｒｇ＿ｙ＝  …  （２）
但し、＝０  ＝０のとき、
＝１  ＞０のとき、
求まった重心座標Ｏｒｇ＿ｘ、Ｏｒｇ＿ｙを原点とする。
【００３２】
更に、被写体領域において、ヒストグラムを解析することで骨部と軟部組織に領域を分割する。それぞれ分割された領域において、領域外の画素値を０にする処理を行う。この処理を行った結果を軟部組織の場合は図７に、骨の場合は図８にそれぞれ示す。ここでは、７０１，８０１，８０２が領域外を示す。
【００３３】
図９は位置指定部１０７の例を示した図である。
【００３４】
例えば、位置指定部１０７は前述のコントロール部６０１の一部の撮影された画像を表示する画面である。撮影された画像上の関心領域をタッチパネル上で選択することで位置を指定する。タッチパネル上で１点を指定すれば、或る一定のサイズの領域が枠で９０１のように囲まれる。若しくは、２点を指定することで、右上と左下の角が決まり、矩形の領域が決定されても良い。図９では矩形であるが、円形であっても構わない。
【００３５】
次に、位置指定部１０７で指定された部分が骨部と軟部組織のどちらの領域に含まれるかを決定する。
【００３６】
位置指定部１０７で指定された部分が画像データ上でどの座標に相当するか算出した後、その座標が骨部と軟部組織のどちらの領域に含まれるかを決定する。
【００３７】
位置記憶部１０４には、例えば、この矩形領域の相対位置及び矩形領域の大きさと骨部と軟部組織のどちらの領域であるかが記憶される。本例では、図７に表示されている範囲に矩形があることから、軟部組織を指定していると決定される。位置記憶部１０４は撮影された複数のデータに対してこの工程を繰り返し行い、相対位置の平均値を記憶していっても構わない。又、この相対位置は被写体領域の大きさによって正規化しても良い。つまり、平均的な被写体サイズより大きな被写体では、相対位置が原点位置より大きく離れることがあり、又その逆に、被写体が小さい場合は、原点位置に近づくことがあるからである。
【００３８】
図１０を基に記憶した関心領域を基に画像処理を施す工程を説明する。
【００３９】
先ず、撮影する部位を位指定部１０６によって選択する。本例では「腹部」の釦を押す。
【００４０】
前述したように、先ず、ヒストグラムを解析して被写体領域と非被写体領域に領域を分割し、被写体領域の重心座標を求め、原点と算出する。
【００４１】
次に、被写体領域において、ヒストグラムを解析して骨部と軟部組織に領域を分割し、軟部組織の領域を求める。
【００４２】
位置記憶部１０４に記憶された「腹部」の矩形領域の相対位置と軟部組織の領域が重なる領域、若しくは近い領域を関心領域する。相対位置を被写体のサイズで正規化している場合は、撮影された被写体を平均的な被写体と比較して、被写体サイズが平均サイズと大きく異なる場合は相対位置を補正して算出する。
【００４３】
特徴量生成部１０５では、例えば、関心領域内の画素値を全て加算することにより全加算値を算出し、算出された全加算値を関心領域内の画像領域内の画素数で割ることにより平均値Ａを算出し、画像処理部１０８に出力する。
【００４４】
本例の場合は、部位指定部１０６において撮影部位が「腹部」と選択されているので、画像処理部１０８では前記特徴量生成部１０５から特徴量に関する情報として供給される平均値Ａが、最終的にフィルムイメージャ１１１から出力されるフィルム上において最適な濃度値Ｄとなるような濃度変換特性を有する濃度変換カーブに基づいた濃度変換処理が行われる。
【００４５】
画像処理部１０８は、濃度変換処理の基準となる濃度変換カーブを示すデータを撮影部位毎に複数種記憶したルックアップテーブル（以下、単にＬＵＴと略す）を備えており、先ず、部位指定部１０６において選択された撮影部位に対応する濃度変換カーブに関するデータを該ＬＵＴから読み出す。即ち、本例の場合には、図１１に太線で示すような濃度変換特性を有する「腹部」用の濃度変換カーブを示すデータがＬＵＴから自動的に読み出される。
【００４６】
そして、画像処理部１０８では、特徴量生成部１０５において算出された平均値Ａが濃度値Ｄとなるように、ＬＵＴから読み出されたデータが示す濃度変換カーブを平行移動し、実際に濃度変換処理を用いる濃度変換カーブ（図１１に細線で示すような濃度変換特性を有する濃度変換カーブ）に補正する。
【００４７】
更に、画像処理部１０８では、補正された濃度変換カーブに従って画像記録部１０２から出力される患者の腹部を撮影した放射線デジタル画像データが示す放射線デジタル画像に対して濃度変換処理を施した後、濃度変換処理が施された放射線デジタル画像データを画像転送部１０９に供給する。
【００４８】
画像データを転送されたフィルムイメージャ１１１等では、画像転送部１０９より供給される放射線デジタル画像データが示す画素値に対応したレーザー強度で、フィルムに放射線デジタル画像を焼き付けることにより、該フィルムに最適な濃度の放射線デジタル画像を形成することができるようになる。
【００４９】
尚、上述の動作例では、撮影部位が“腹部”の場合を例として説明したが、例えば撮影部位が“胸部”の場合には、被写体領域のヒストグラムを解析して肺野部と、縦隔部及び横隔膜下等のその他領域に分割し、肺野部の領域を求める。そして、位置記憶部１０４に記憶された「胸部」の矩形領域の相対位置と肺野部の領域が重なる領域を関心領域する。関心領域内の特徴量を算出し、濃度変換処理が行われる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、撮影部位毎に関心領域の相対位置を記憶しておき、同じ部位の撮影の場合は相対位置に対応した領域の特徴量を利用する画像処理システムへの利用可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係る放射線デジタル画像処理システム構成の一例を示す図である。
【図２】本発明に係る放射線デジタル画像処理システムにおける工程の一例を説明するフローチャートである。
【図３】本発明に係る放射線デジタル画像処理システムの操作画面の一例を示した図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る被写体表示領域の部分を拡大して示した図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る被写体のヒストグラムを示した図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る被写体表示領域の以外除いたことを示した図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る被写体の軟部組織領域を示した図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る被写体の骨部領域を示した図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る位置指定部を示した図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る放射線デジタル画像処理システムにおける工程の一例を説明するフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態に係るルックアップテーブルを示した図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０１  画像データ形成部
１０２  画像記録部
１０３  解剖学的領域抽出部
１０４  位置記憶部
１０５  特徴量生成部
１０６  部位指定部
１０７  位置指定部
１０８  画像処理部
１０９  画像転送部
１１０  ネットワーク
１１１  フィルムイメージャ
【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】
2005184750.tif 000009
【図８】
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【図９】
2005184750.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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