【手続補正書】
【提出日】平成18年11月14日(2006.11.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】画像処理方法及び画像処理装置
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  画像のダイナミックレンジ圧縮処理ステップを含む画像処理方法であって、上記ダイナミックレンジ圧縮処理ステップは、
上記画像を第１の部位と第２の部位に分別する分別ステップと、
少なくとも上記第１及び第２の部位の何れかの部位に含まれる画素の少なくとも２以上の特徴量を抽出する抽出ステップと、上記特徴量の統計量を少なくとも上記第１及び第２の部位の何れかの部位に対して求める統計量取得ステップと、
上記統計量に基づいて画素値変換を行う変換ステップとを含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】  画像のダイナミックレンジ圧縮処理ステップを含む画像処理方法であって、上記ダイナミックレンジ圧縮処理ステップは、
上記画像を第１の部位と第２の部位に分別する分別ステップと、
上記第１の部位と第２の部位の境界部位を求める境界取得ステップと、
少なくとも上記第１の部位、第２の部位、及び境界部位の何れかの部位に含まれる画素の少なくとも２以上の特徴量を抽出する抽出ステップと、
上記特徴量の統計量を少なくとも上記第１の部位、第２の部位、及び境界部位の何れかの部位に対して求める統計量取得ステップと、
上記統計量に基づいて画素値変換を行う変換ステップとを含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項３】  上記画像は、Ｘ線画像であり、
上記分別ステップは、上記Ｘ線画像において、Ｘ線が透過しやすい部位を上記第１の部位として、Ｘ線が透過しやすい部位を上記第２の部位として分別するステップを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理方法。
【請求項４】  上記抽出ステップは、少なくとも画素値と周辺平均画素値からなる上記特徴量を抽出するステップを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理方法。
【請求項５】  上記抽出ステップは、少なくとも画素値と周辺平均画素値からなる上記特徴量を抽出するステップを含み、
上記変換ステップは、上記画素値及び上記周辺平均画素値を直交する軸とする２次元平面上の基準線を定義するステップと、当該基準線と各画素の上記画素値及び上記周辺平均画素値に対応する点の距離に比例した量に基づいて上記画素値を偏移するステップとを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理方法。
【請求項６】  上記抽出ステップは、少なくとも画素値と周辺平均画素値からなる上記特徴量を抽出するステップを含み、
上記変換ステップは、上記画素値及び上記周辺平均画素値を直交する軸とする２次元平面上の基準線を上記統計量に応じて定義するステップと、当該基準線と各画素の上記画素値及び上記周辺平均画素値に対応する点の距離に比例した量に基づいて上記画素値を偏移するステップとを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理方法。
【請求項７】  上記変換ステップは、上記統計量に応じて上記基準線の少なくとも通過点及び傾きの何れかを決定するステップを含むことを特徴とする請求項６記載の画像処理方法。
【請求項８】  上記変換ステップは、上記２次元平面上の第１の点の画素値を、当該第１の点を通過し上記直交する軸に対して所定の角度を有する直線と上記基準線の交点に対応する第２の点の画素値に変換するステップを含むことを特徴とする請求項５又は６に記載の画像処理方法。
【請求項９】  上記変換ステップは、上記２次元平面上の第１の点の画素値を、当該第１の点を通過し上記直交する軸に対して所定の角度を有する直線と上記基準線の交点に対応する第２の点の画素値に変換するステップと、上記統計量に応じて上記所定の角度を決定するステップとを含むことを特徴とする請求項６記載の画像処理方法。
【請求項１０】  上記変換ステップは、上記特徴量の次元数と同一次元数で上記画素値変換を行うステップを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理方法。
【請求項１１】  上記統計量取得ステップは、平均値及び条件付平均値からなる上記統計量を求めるステップを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理方法。
【請求項１２】  上記画像は、Ｘ線画像であり、
上記分別ステップは、上記第１の部位と第２の部位を解剖学的に分別するステップを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理方法。
【請求項１３】  画像のダイナミックレンジ圧縮処理を行う画像処理装置であって、
上記画像を第１の部位と第２の部位に分別する分別手段と、
少なくとも上記第１及び第２の部位の何れかの部位に含まれる画素の少なくとも２以上の特徴量を抽出する抽出手段と、
上記特徴量の統計量を少なくとも上記第１及び第２の部位の何れかの部位に対して求める統計量取得手段と、
上記統計量に基づいて画素値変換を行う変換手段とを備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項１４】  画像のダイナミックレンジ圧縮処理を行う画像処理装置であって、
上記画像を第１の部位と第２の部位に分別する分別手段と、
上記第１の部位と第２の部位の境界部位を求める境界取得手段と、
少なくとも上記第１の部位、第２の部位、及び境界部位の何れかの部位に含まれる画素の少なくとも２以上の特徴量を抽出する抽出手段と、
上記特徴量の統計量を少なくとも上記第１の部位、第２の部位、及び境界部位の何れかの部位に対して求める統計量取得手段と、
上記統計量に基づいて画素値変換を行う変換手段とを備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項１５】  上記画像は、Ｘ線画像であり、
上記分別手段は、上記Ｘ線画像において、Ｘ線が透過しやすい部位を上記第１の部位として、Ｘ線が透過しやすい部位を上記第２の部位として分別することを特徴とする請求項１３又は１４に記載の画像処理装置。
【請求項１６】  上記抽出手段は、少なくとも画素値と周辺平均画素値からなる上記特徴量を抽出することを特徴とする請求項１３又は１４に記載の画像処理装置。
【請求項１７】  上記抽出手段は、少なくとも画素値と周辺平均画素値からなる上記特徴量を抽出し、
上記変換手段は、上記画素値及び上記周辺平均画素値を直交する軸とする２次元平面上の基準線を定義し、当該基準線と各画素の上記画素値及び上記周辺平均画素値に対応する点の距離に比例した量に基づいて上記画素値を偏移することを特徴とする請求項１３又は１４に記載の画像処理装置。
【請求項１８】  上記抽出手段は、少なくとも画素値と周辺平均画素値からなる上記特徴量を抽出し、
上記変換手段は、上記画素値及び上記周辺平均画素値を直交する軸とする２次元平面上の基準線を上記統計量に応じて定義し、当該基準線と各画素の上記画素値及び上記周辺平均画素値に対応する点の距離に比例した量に基づいて上記画素値を偏移することを特徴とする請求項１３又は１４に記載の画像処理装置。
【請求項１９】  上記変換手段は、上記統計量に応じて上記基準線の少なくとも通過点及び傾きの何れかを決定することを特徴とする請求項１８記載の画像処理装置。
【請求項２０】  上記変換手段は、上記２次元平面上の第１の点の画素値を、当該第１の点を通過し上記直交する軸に対して所定の角度を有する直線と上記基準線の交点に対応する第２の点の画素値に変換することを特徴とする請求項１７又は１８に記載の画像処理装置。
【請求項２１】  上記変換手段は、上記２次元平面上の第１の点の画素値を、当該第１の点を通過し上記直交する軸に対して所定の角度を有する直線と上記基準線の交点に対応する第２の点の画素値に変換し、上記統計量に応じて上記所定の角度を決定することを特徴とする請求項１８に記載の画像処理装置。
【請求項２２】  上記変換手段は、上記特徴量の次元数と同一次元数で上記画素値変換を行うことを特徴とする請求項１３又は１４に記載の画像処理装置。
【請求項２３】  上記統計量取得手段は、平均値及び条件付平均値からなる上記統計量を求めることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の画像処理装置。
【請求項２４】  上記画像は、Ｘ線画像であり、上記分別手段は、上記第１の部位と第２の部位を解剖学的に分別することを特徴とする請求項１３又は１４に記載の画像処理装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、解剖学的情報を利用したＸ線胸部画像等のダイナミックレンジ圧縮処理機能を有する画像処理方法及び画像処理装置に関するものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
そこで、本発明は、上記の欠点を除去するために成されたもので、常に高品位且つ安定した画像を効率的に得ることができる画像処理方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、常に高品位且つ安定した画像を効率的に得る画像処理装置を提供することを目的とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
（方法１）
偏移基準線（Warping Line）の通過する点（ｘ2 ，ｙ2 ）を、縦隔部分に属する点が形成する相関分布（Correlation distribution）の重心（平均）とする。すなわち、縦隔部分に属する点の画素値及びその周辺画素値の平均値（周辺平均画素値）とする。この方法では、縦隔部分に含まれる画素の半分が多少なりともダイナミックレンジ圧縮を受けることになる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
（方法２）
偏移基準線（Warping Line）の通過する点（ｘ2 ，ｙ2 ）を、肺部分と縦隔部分の境界領域の平均値（条件付平均値）とする。この方法では、縦隔部分に含まれる全ての画素が多少なりともダイナミックレンジ圧縮を受けることになる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
この方法での肺部分と縦隔部分の境界（境界部位）の抽出は、「"Fandamentals of DigitalImage Processing"（384page 周辺） Anil K.Jain著」にその詳細が記載されている形状処理、すなわちモロフォジ（morphology）処理と論理演算により行う。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
続いて、画像２０１と画像２０２の排他的論理和（ＸＯＲ）を演算することで、縦隔の外側輪郭部の画像２０３を得る。この画像２０３と、肺野部の画像２０４（上記図１（ａ））との論理積（ＡＮＤ）を演算することで、肺野と縦隔の境界の画像２０５を抽出する（境界取得手段）。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
【数６】
1999191150.tif 000001
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
【数７】
1999191150.tif 000002
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９４】
なる式により表される。なお、上式より明らかなように偏移後、即ち変換後のｙ6はｙ2と同一次元数である。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０４】
データ収集回路（ＤＡＳ）３０５は、２次元Ｘ線センサ３０４から出力されたＸ線画像を電気信号に変換して前処理回路３０６に供給する。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０５】
前処理回路（ＰＲＥＰ）３０６は、データ収集回路３０５からの信号（Ｘ線画像信号）に対して、オフセット補正処理やゲイン補正処理等の前処理を行う。この前処理回路３０５で前処理が行われたＸ線画像信号は、ＣＰＵ３０８の制御により、ＣＰＵバス３０７を介して磁気ディスクドライバ３１０及び画像縮小回路３１３に各々転送される。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０９】
セグメンテーション回路３１４（分別手段及び境界取得手段）は、ＣＰＵバス３０７を介して転送されてきた縮小画像信号に対して、上述したような種々のセグメンテーションを行うことで、肺野部分（領域）を抽出し、その結果得られた肺野領域に基づいて、縦隔領域及び肺縦境界領域を決定する。ここで、セグメンテーション回路３１４に与えられる画像信号は、原画像信号ではなく、上述のようにして画像縮小回路３１３で縮小して得られた縮小画像信号であるため、上述のセクメンテーション処理を行うための各種演算時間を短縮することができ、したがって、効率よく処理を進めることができる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１１】
ダイナミックレンジ圧縮回路（ＤＲＵ）３１５において、偏移基準線の通過点（Warping Line point）決定回路（ＷＰＵ）３１５ａ（抽出手段及び統計量取得手段）は、セグメンテーション回路３１４でセグメンテーションが行われた結果を用いて、上述のようにして、偏移基準線（Warping Line）が通過する点（ｘ2 ，ｙ2 ）を決定する。
（ｘ2 ，ｙ2 ）の候補としては、縦隔部分の重心、又は肺縦境界部分の平均を使用するが、何れかを使用するかは操作パネル３１１により設定される。
したがって、ＣＰＵ３０８は、操作パネル３１１での設定に従って、縦隔部分の重心、又は肺縦境界部分の平均を使用して、偏移基準線（Warping Line）が通過する点（ｘ2 ，ｙ2 ）を決定するように、通過点決定回路３１５ａを制御する。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１２】
偏移基準線の傾き（Warping Line slope）決定回路（ＷＳＵ）３１５ｂ（抽出手段及び統計量取得手段）は、通過点決定回路３１５ａで決定された偏移基準線（Warping Line）が通過する点（ｘ2 ，ｙ2 ）を用いて、上述のようにして、偏移基準線（Warping Line）の傾きslopeを決定する。尚、偏移基準線（Warping Line）の傾き slopeについては、傾き決定回路３１５ｂにより決定してもよいが、操作パネル３１１により、装置固有の値や、使用者の希望の値に設定するようにしてもよい。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１３】
偏移角（Warping angle）決定回路（ＷＡＵ）３１５ｃ（抽出手段及び統計量取得手段）は、傾き決定回路３１５ｂで決定された偏移基準線（Warping Line）の傾き slopeを用いて、上述のようにして、ダイナミックレンジ圧縮の圧縮率Δｄ又はΔｐに基づき、偏移角（Warping angle）φを決定する。ここで、ダイナミックレンジ圧縮の圧縮率を"Δｄ"とするか"Δｐ"とするかは、操作パネル３１１により設定される。したがって、ＣＰＵ３０８は、操作パネル３１１での設定に従って、ダイナミックレンジ圧縮の圧縮率を"Δｄ"又は"Δｐ"として、偏移角（Warping angle）φを決定するように、偏移角決定回路３１５ｃを制御する。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１４】
演算回路（ＷＴＵ）３１５ｄ（変換手段）は、例えば、「SPIE Medical Imaging 97 "Anatomic Region Based Dynamic Range Compression for Chest Radiographs UsingWarping Transformation of Correlated Distribution "」に記載されている圧縮方法を利用して、上述のようにして、通過点決定回路３１５ａで決定された偏移基準線（Warping Line）を通過する点（ｘ2 ，ｙ2 ）、偏移基準線の傾き決定回路３１５ｂで決定された偏移基準線（Warping Line）の傾き slope、及び偏移角決定回路３１５ｃで決定された偏移角（Warping angle）φに基づき、画素値変換を行うことで、ダイナミックレンジ圧縮画像信号を得る。このとき、磁気ディスクドライブ３１０は、ＣＰＵ３０８の制御により、図示していない磁気ディスクにファイルした生画像信号をＣＰＵバス３０７を介して演算回路３１５ｄに転送する。したがって、演算回路３１５ｄは、ＣＰＵバス３０７を介して転送されてきた生画像信号に上述の画素値変換を行うことでダイナミックレンジ圧縮画像信号を得る。