(57)【要約】【課題】胸部Ｘ線画像における左右の肺部の経時差分データ抽出技術において、少ない計算量で高速に左右の肺部の中心位置を検出する。【解決手段】胸部Ｘ線正面画像データより第１のプロファイルを測定する第１プロファイル測定部と、得られた第１のプロファイルに基づき第１の閾値を決定する第１閾値計算部と、左右の肺部のそれぞれの輝度の最大値とその位置を求める領域測定部と、第１の閾値を基準にして得られた左右の肺部のそれぞれの輝度の最大値とその位置に基づき左右の肺部の有無を判定する判定部と、を備え、判定部の結果を用いて中心位置検出部により、左右の肺部の中心位置を検出する医用画像データ処理装置。【選択図】図１
2007082808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
胸部Ｘ線正面画像データより第１のプロファイルを測定する第１プロファイル測定部と、
得られた第１のプロファイルに基づき第１の閾値を決定する第１閾値計算部と
左右の肺部のそれぞれの輝度の最大値とその位置を求める領域測定部と、
前記第１の閾値を基準にして得られた前記左右の肺部のそれぞれの輝度の最大値とその位置に基づき前記左右の肺部の有無を判定する判定部と、を備えることを特徴とする医用画像データ処理装置。
【請求項２】
前記判定部の出力により前記左右の肺部の中心位置を検出する中心位置検出部と、
前記中心位置検出部を制御する制御部と、を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の医用画像データ処理装置。
【請求項３】
前記第１プロファイル測定部は、
肺部垂直範囲を測定する肺部垂直範囲測定部を有し、肺部垂直範囲全体または上端の１部を平均化して得られた平均プロファイルを前記第１のプロファイルとする、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の医用画像データ処理装置。
【請求項４】
前記肺部垂直範囲測定部は、
画像の垂直プロファイル測定部と、
肺部上端測定部と、
肺部下端測定部と、を備えることを特徴とする請求項３に記載の医用画像データ処理装置。
【請求項５】
前記垂直プロファイル測定部は、
画像の所定水平幅の列を平均化して垂直プロファイルとする、ことを特徴とする前記請求項４に記載の医用画像データ処理装置。
【請求項６】
前記垂直プロファイル測定部は、
画像の所定水平幅の列を平均化して垂直プロファイルとし、
前記垂直プロファイルを低域通過フィルタで平滑化するフィルタリング部を更に備える、ことを特徴とする請求項４に記載の医用画像データ処理装置。
【請求項７】
前記肺部上端測定部は、
前記垂直プロファイルの１次差分の配列前半における第１番目の凹部のゼロクロス点を測定して肺部上端位置とする、ことを特徴とする前記請求項４に記載の医用画像データ処理装置。
【請求項８】
前記肺部下端測定部は、
前記肺部上端から前記垂直プロファイルの最大値の位置を求め、最大値位置以降の平均値を第２の閾値とし、前記肺部垂直プロファイルの後半で前記第２の閾値より小さくなる輝度の画素の位置を肺部下端位置とする、ことを特徴とする請求項４に記載の医用画像データ処理装置。
【請求項９】
前記第１プロファイル測定部は、
前記平均プロファイルを平滑化するフィルタリング部を有する、ことを特徴とする請求項３に記載の医用画像データ処理装置。
【請求項１０】
前記第１閾値計算部は、
前記第１のプロファイルに画像の所定水平幅内で最小値と最大値を求め、求めた最大値と最小値の平均を第１の閾値とする、ことを特徴とする請求項１に記載の医用画像データ処理装置。
【請求項１１】
前記左右肺部の輝度の最大値とその位置を決定する領域測定部は、
それぞれ、前記求めた輝度の最小値の位置の左右に前記第２の閾値を越えた範囲を求め、この範囲のうち従隔に最も近い区間の輝度の最大値を求め、前記最大値の位置はそれぞれ左右の肺部の輝度の最大値の位置とする、ことを特徴とする請求項１０に記載の医用画像処理装置。
【請求項１２】
前記左右肺部の有無を判定する判定部は、
前記輝度の最小値の位置の左右に前記第２の閾値を越えた輝度の画素があり、かつ輝度の最大値の位置が所定範囲内にある場合に肺部があると判断し、そうでない場合に肺部がないと判断する、ことを特徴とする前記請求項１０に記載の医用画像データ処理装置。
【請求項１３】
前記中心位置検出部は、第１、第２、及び第３検出部を有し、
前記中心位置検出部を制御する制御部は、
前記肺部の有無を判定する判定部の判定結果に従って、左右の肺部がある、左右の肺部の一方がない、左右の肺部が共にない、の三つの場合に分類し、それぞれの場合に対して中心位置の検出を行う前記第１、第２、及び第３検出部のいずれかを選択する、ことを特徴とする請求項２に記載の医用画像データ処理装置。
【請求項１４】
前記制御部は、
左右の肺部があると判断した場合に前記第１検出部を選択し、左右の肺部の一方がないと判断した場合に前記第２検出手段を選択し、左右の肺部が共にないと判断した場合に前記第３検出部を選択する、ことを特徴とする前記請求項１３に記載の医用画像データ処理装置。
【請求項１５】
前記第１検出部は、
前記第２の閾値を越えた輝度の画素範囲の内側または外側の平均位置、あるいはそれらの平均位置を左右の肺部の中心位置とする、ことを特徴とする前記請求項１４に記載の医用画像データ処理装置。
【請求項１６】
前記第２検出部は、
肺部の内側位置を求める肺部内側測定部と、
前記肺部の内側位置から左右の肺部の中心位置を決定する中心位置決定部を有する、ことを特徴とする前記請求項１４に記載の医用画像処理装置。
【請求項１７】
前記肺部の内側位置を求める肺部内側測定部は、
前記輝度の最小値の位置から肺部の外側へ向かって前記第１のプロファイルの差分を計算し、前記差分の一番目の凹部のゼロクロス位置を求めて肺部の外側とし、前記輝度の最小値の位置から肺部外側位置までの肺部外側位置の値と一番近い輝度の画素の位置を肺部の内側とする、ことを特徴とする請求項１６に記載の医用画像データ処理装置。
【請求項１８】
前記肺部の内側位置から左右の肺部の中心位置を決定する中心位置決定部は、
前記肺部の内側位置から、撮影された放射線画像の画素ピッチで決定された縦膈幅の半分離れた位置を左右の肺部の中心位置とする、ことを特徴とする請求項１６に記載の医用画像データ処理装置。
【請求項１９】
前記第３検出部は、
前記最小値の位置を左右の肺部の中心位置とする、ことを特徴とする請求項１４に記載の医用画像データ処理装置。
【請求項２０】
前記第１プロファイル測定部は、
前記胸部Ｘ線正面画像の肺部垂直範囲を複数のストライプに分割し、前記各ストライプについて平均化して第１のプロファイルを求め、左右の肺部の中心位置を求めた後に各中心位置を内挿補間する、ことを特徴とする請求項１記載の医用画像データ処理装置。
【請求項２１】
胸部Ｘ線正面画像データより第１のプロファイルを測定する第１プロファイル測定ステップと、
得られた第１のプロファイルに基づき第１の閾値を決定する第１閾値計算ステップと、
左右の肺部のそれぞれの輝度の最大値とその位置を求める領域測定ステップと、
前記第１の閾値を基準にして得られた前記左右の肺部のそれぞれの輝度の最大値とその位置に基づき前記左右の肺部の有無を判定する判定ステップと、を備えることを特徴とする医用画像データ処理方法。
【請求項２２】
前記判定ステップの出力により前記左右の肺部の中心位置を検出する中心位置検出ステップと、を更に備えることを特徴とする請求項２１に記載の医用画像データ処理方法。
【請求項２３】
胸部Ｘ線正面画像データより第１のプロファイルを測定する第１プロファイル測定ステップと、
得られた第１のプロファイルに基づき第１の閾値を決定する第１閾値計算ステップと、
左右の肺部のそれぞれの輝度の最大値とその位置を求める領域測定ステップと、
前記第１の閾値を基準にして得られた前記左右の肺部のそれぞれの輝度の最大値とその位置に基づき前記左右の肺部の有無を判定する判定ステップと、を備えた医用画像データ処理方法の手順をコンピュータに実行させるプログラムが記録された記録媒体。
【請求項２４】
前記判定ステップの出力により前記左右の肺部の中心位置を検出する中心位置検出ステップと、を更に備えた医用画像データ処理方法の手順をコンピュータに実行させるプログラムが記録された請求項２３に記載の記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医用画像のＣＡＤ（コンピュータ支援診断：Computer Aided Diagnosis）技術等における対称組織の有無判定、および分離方法に関し、特に胸部Ｘ線正面画像の左右肺部の有無の判定、および左右の肺部の分離方法を提供する医用画像データ処理装置及び医用画像データ処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
胸部Ｘ線画像データの経時差分データ抽出技術は、異なる時期（たとえば、現在と３ヶ月前）に撮影された人体の一部である共通の被写体の第１原画像データ及び第２原画像データの差分を抽出する。この技術においては、まず、医用画像データ処理技術に関し、第１原画像データ及び第２原画像データ間における被写体画像データの変形を補正した後に、差分画像データ処理を行う。これにより、第１、第２原画像データ間に変化のある部分のみを差分画像データとして抽出する技術である。
【０００３】
このような経時差分データ抽出技術により、２つの原画像データから骨、血管等の変化のない共通の正常な部分を除き、変化の伴った病巣部分の変化分だけを差分画像データとして抽出することができる。
【０００４】
胸部Ｘ線画像の経時差分データ抽出技術において、２枚の被写体画像間の変形を補正して位置合わせをする際には、まず全域的な拡大や縮小、または平行移動をして補正する。次に、たとえば肺部等の細かい変形をワーピング技術を用いて補正し、２枚の被写体画像データの位置合わせを行う。一例として、差分画像データの対象物となる肺部の検出を行う。肺部を検出するためには、左右の肺部を分離する必要がある。また、左右の肺部に病気がある場合、正常の肺として認知できないほどに輝度値が変化する場合があるため、まず、左右の肺部の有無の判定が必要である。
【０００５】
また、胸部Ｘ線画像の胸部正面画像データを用いて心胸郭比を自動測定する際、左右の肺部のエッジを検出するために、左右の肺部を分離して、それぞれ検出することが必要である。また、左右の肺部のような対称的な人体組織の検出には、米国特許６、２６３、０９７に記載の対称組織のプロファイルを利用して、左右の肺部の、仮の中心位置に対する対称度を計算し、左右の肺部間の中心線を検出する方法がある。
【０００６】
図１６に示すように、サイズＭ×Ｎの対象画像の各行に対して、探索始点Ｔから探索終点Ｍ−Ｔ−１までにおける左右の肺部の仮中心位置をＣとする。各仮中心位置Ｃに対して、式（１）を用いて対称度を計算する。
【０００７】
【数１】
2007082808.tif 000003
【０００８】
次に、式（１）で計算された対称度は、ウィンドウ幅ｍ（ｉ）と仮中心位置Ｃの画素値で式（２）を用いて正規化される。
【０００９】
【数２】
2007082808.tif 000004
【００１０】
最後に、求めた仮中心位置Ｃから正規化された対称度の輝度の最小値の位置を、第ｉラインの中心位置とする。しかしながら、上述のように、対称度を用いて解剖的人体組織の中心位置を検出する検出方法は、肺部の姿勢の変化または病気による変化により、左右の肺部の対称性を失った部分に対して、正しい左右の肺部間の中心位置の検出ができない場合は生じる。また、それぞれの仮中心位置Ｃに対してそれぞれ対称度を計算する必要があるため、計算量が多くなってしまう欠点があった。
【特許文献１】米国特許６、２６３，０９７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は被写体画像の姿勢の変化や、病気による被写体画像の変化の有無による影響を受けるとなく、左右の肺部の有無を判定し、左右の肺部間の中心位置を、少ない演算量で高速に検出できる医用画像データ処理装置及び医用画像データ処理方法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】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の実施形態においては、胸部Ｘ線正面画像データより第１のプロファイルを測定する第１プロファイル測定部と、得られた第１のプロファイルに基づき第１の閾値を決定する第１閾値計算部と、左右の肺部のそれぞれの輝度の最大値とその位置を求める領域測定部と、前記第１の閾値を基準にして得られた左右の肺部のそれぞれの輝度の最大値とその位置に基づき左右の肺部の有無を判定する判定部とを備えた医用画像データ処理装置を提供する。
【００１３】
さらに、本発明の他の実施形態においては、左右の肺部の有無を判定する判定部の出力により左右の肺部の中心位置を検出する中心位置検出部と、を更に備えた医用画像データ処理装置を提供する。
【００１４】
本発明の、更に他の実施形態においては、胸部Ｘ線正面画像データより第１のプロファイルを測定する第１プロファイル測定ステップと、得られた第１のプロファイルに基づき第１の閾値を決定する第１閾値計算ステップと、左右の肺部のそれぞれの輝度の最大値とその位置を求める領域測定ステップと、第１の閾値を基準にして得られた左右の肺部のそれぞれの輝度の最大値とその位置に基づき左右の肺部の有無を判定する判定ステップと、を備えた医用画像データ処理方法を提供する。
【００１５】
本発明の、更に他の実施形態においては、左右の肺部の有無を判定する判定ステップの出力により左右の肺部の中心位置を検出する検出ステップと、を更に有する医用画像データ処理方法を提供する。
【００１６】
本発明の、更に他の実施形態においては、胸部Ｘ線正面画像データより第１のプロファイルを測定する第１プロファイル測定ステップと、得られた第１のプロファイルに基づき第１の閾値を決定する第１閾値計算ステップと、左右の肺部のそれぞれの輝度の最大値とその位置を求める領域測定ステップと、第１の閾値を基準にして得られた左右の肺部のそれぞれの輝度の最大値とその位置に基づき左右の肺部の有無を判定する判定ステップと、を備えた医用画像データ処理方法の手順をコンピュータに実行させるプログラムが記録された記録媒体を提供する。
【００１７】
本発明の、更に他の実施形態においては、左右の肺部の有無を判定する判定ステップの出力により左右の肺部の中心位置を検出する中心位置検出ステップと、を更に備えた医用画像データ処理方法の手順をコンピュータに実行させるプログラムが記録された記録媒体を提供する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明における実施形態のよれば、上肺部のプロファイルを利用して、左右の肺部の有無を判定し、それぞれの場合に対して、左右の肺部間の中心位置を異なる方法で検出する。したがって、姿勢の変化や病気による変化の有無によらず、常に左右の肺部の有無を判定し、左右の肺部間の中心位置を少ない演算量で高速に検出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付の図面を参照し、本発明の好適な実施形態について説明する。
【００２０】
＜実施形態１＞
先ず、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る医用画像処理装置の機能的な構成を示す機能ブロック図である。なお、本実施形態に係る医用画像処理装置は、図１に示す機能を実現するための専用の装置であってもよいし、汎用のコンピュータに、後述の処理を実行させる制御プログラムを提供して実現させてもよい。また、図１に示す各機能ブロックは、ハードウエアで実現してもソフトウエアで実現しても、また、ハードウエア及びソフトウエアの協働により実現してもよい。
【００２１】
本発明による第１の実施形態に係る医用画像処理装置の機能ブロックは、図１に示すように、画像入力部１、第１プロファイル測定部２、肺部有無判定部３、検出手段制御部４、及び中心位置検出部５から構成される。
【００２２】
画像入力部１は、画像蓄積部（図示せず）からサイズ h（高さ）×w （幅）のディジタル画像データを読み込む。本明細書における説明においては、すべての画像データは、放射線の暴射量に比例して画素の輝度値を取ると仮定する。すなわち、ポジ画像データを例として説明するが、ネガ画像データに対しては、処理する前にポジ画像データに変換して処理するか、または、対応部分の処理をネガ画像データに対応させて変更して処理する必要がある。
【００２３】
第１プロファイル測定部２は、図２に示すように、肺部垂直範囲測定部１０１と、水平プロファイル測定部１０２から構成される。肺部垂直範囲測定部１０１は、垂直プロファイル測定部１０１１と、フィルタリング部１０１２と、肺部上端測定部１０１３と、肺部下端測定部１０１４から構成される。水平プロファイル測定部１０２は、上肺プロファイル測定部１０１５とフィルタリング部１０１６から構成される。
【００２４】
肺部垂直範囲測定部１０１では、入力された胸部Ｘ線正面画像データに対し、図３（ａ）に示すように、肺部垂直範囲測定部１０１が画像の横方向に通常Ｘ線の直接照射領域のない 0.3 w から 0.7 w の範囲内の各垂直ラインの輝度値を平均化して平均垂直プロファイルを計算する。垂直プロフィル測定部１０１１で求めた垂直プロファイルをフィルタリング部１０１２において、tup = 10、σ = 5 の Gaussian フィルタで平滑化する。
【００２５】
肺部上端測定部１０１３は、図３（ｂ）に示すように、平滑化された垂直プロファイルの前半において１次差分を計算し、第１番目の凹部のゼロクロス点(１次差分が負の値から正の値へ変化する点)の位置を求め、この位置を肺部上端とする。この場合、凹部のゼロクロス点がない場合、垂直プロファイルの最上端、すなわち、画像データの第１行を肺部上端とする。なお、図３（ｂ）の横軸はｈ（高さ）、縦軸は輝度値である。
【００２６】
次に肺部下端測定部１０１４が、この肺部上端から、垂直プロファイルの最大値を求め、最大値位置から最後まで垂直プロファイルの平均値を計算する。そして、最大値位置から前記平均値より小さくなる点の位置を肺部下端とする。図３（ｃ）は測定された肺部上端と下端を示す。
【００２７】
そして、水平プロファイル測定部１０２では、上肺プロファイル測定部１０１５が、図３（ｄ）に示すように、求めた肺部上端の 0.2×肺部高さで決まる位置から、肺部上端と下端の中央までの上肺に、平均水平プロファイルを計算する。また、フィルタリング部１０１６が、上記の計算で得られた平均水平プロファイルを、tup = 10、σ = 5のGaussianフィルタで平滑化する。このように平滑化した平均水平プロファイルを第１のプロファイルとする。
【００２８】
以上説明した第１のプロファイル設定部２の処理の基本概念は、図４のフローチャートで示される。
【００２９】
すなわち、ステップＳ１０１〜Ｓ１０４において、垂直プロファイル測定部１０１１が、肺部垂直プロファイルを計算する。かくして得られた肺部垂直プロファイルをステップＳ１０５において、フィルタリング部１０１２の Gaussian フィルタで平滑化する。その後、ステップＳ１０６〜Ｓ１０９では、肺部上端測定部１０１３が、垂直プロファイルの１次差分を計算する。更にステップＳ１１０〜Ｓ１１４において、肺部上端測定部１０１３が、垂直プロファイルの前半に凹部のゼロクロス点を探し、その位置を肺部上端位置とする。
【００３０】
さらに、ステップＳ１１５〜Ｓ１１９において、肺部下端測定部１０１４は、得られた肺部上端位置から、垂直プロファイルの最大値位置を探す。ステップＳ１２０〜Ｓ１２４では、肺部下端位置を決定するために、肺部下端測定部１０１４が第１の閾値を計算する。そして、ステップＳ１２５〜Ｓ１２９で、肺部下端測定部１０１４は肺部下端位置を決定する。得られた肺部下端位置に基づき、ステップＳ１３０〜Ｓ１３１で、上肺プロファイル測定部１０１５が第１のプロファイルの垂直範囲を計算するとともに、ステップＳ１３２〜Ｓ１３５で第１のプロファイルを計算する。その後、ステップＳ１３６において、フィルタリグ部１０１６が平滑化し第１のプロファイルとする。
【００３１】
図５に示す肺部有無判定部３においては、閾値計算部２０１が、前記第１のプロファイルから、0.3 wから0.7 wの範囲内で輝度の最小値と最大値を探す。得られた輝度の最小値と最大値の平均値を第２の閾値とする。
【００３２】
次に、右肺有無判定部２０２の連続領域測定部２０２１が、輝度の最小値の位置から左へ向かって、第２の閾値より大きい第一番目の連続領域を探す。そして、このような連続領域があり、かつ、この連続領域の輝度の最大値位置が通常肺部のある範囲 0.2 w〜0.8 w にある場合、右肺判定部２０２２において左側に右肺があると判断する。そうでない場合には、右肺判定部２０２２において左側に肺部がないと判断する。同様に、左肺有無判定部２０３の連続領域測定部２０３１及び左肺判定部２０３２が左肺部の有無を判定する。図１０に、左肺部がなく、右肺部がある場合のプロファイル例を示す。
【００３３】
以上説明した肺部有無判定部３の処理の基本概念は、図７のフローチャートで示される。
【００３４】
すなわち、ステップＳ２０１〜Ｓ２０５において、閾値計算部２０１は、第１のプロファイルにおいて、0.3 w から 0.7 w の範囲内における輝度の最大値を探す。次に、ステップＳ２０６〜Ｓ２１０において、閾値計算部２０１は、第１のプロファイルにおいて、0.3 w から 0.7 w の範囲内における輝度の最小値を探す。そして、ステップＳ２１１において、閾値計算部２０１は得られた輝度の最小値と最大値から、第２の閾値を計算する。
【００３５】
次に、ステップＳ２１２〜Ｓ２１７において、右肺有無判定部２０２の連続領域測定部２０２１が、輝度の最小値の位置から左へ向かって、第２の閾値より大きい第一番目の連続領域を探す。そして、ステップＳ２１８〜Ｓ２２３では、右肺判定部２０２２が、左側第1番目連続領域の左右端点を探し、ステップＳ２２４〜Ｓ２２８では、左側第1番目連続領域の輝度の最大値の位置を探す。そして、ステップＳ２２９〜Ｓ２３２で、右肺判定部２０２２は右肺部の有無を判定する。
【００３６】
同様に、ステップＳ２３３〜Ｓ２３８において、左肺有無判定部２０３の連続領域測定部２０３１が、輝度の最小値の位置から右へ向かって、第２の閾値より大きい第一番目の連続領域を探す。そして、ステップＳ２３９〜Ｓ２４４では、左肺判定部２０３２が、右側第1番目連続領域の左右端点を探し、ステップＳ２４５〜Ｓ２４９では、右側第1番目連続領域の輝度の最大値位置を探す。そして、ステップＳ２５０〜Ｓ２５２で、左肺判定部２０３２は左肺部の有無を判定する。
【００３７】
検出手段制御部４は、図６に示すように、肺部有無判定部３の判定結果により、検出手段選択部３０１がスイッチ３０２、３０３を制御し、中心位置検出部５で用意された左右肺の中心位置検出部３０４〜３０６を選択する。具体的にいうと、左右の肺部が共にあると判定した場合、第１中心位置検出部３０４を選択し、左右の肺部の一方のみがあると判定した場合、第２中心位置検出部３０５を選択する。さらに、左右の肺部が共にないと判定した場合、第３中心位置検出部３０６を選択し、両方の肺部の中心位置を検出する。
【００３８】
中心位置検出部５では、それぞれ、第１、第２、第３中心位置検出部３０４、３０５、３０６に対応して３つの検出方法が用意される。
【００３９】
第１中心位置検出部３０４の検出方法１は、図８に示すように、肺部の有無を判定する際、求めた輝度の最小値の左右にある二つの連続領域の内外端点を平均化し、その平均値を左右の肺部の中心位置とする。図８において、横軸はｗ（幅）、縦軸は輝度値である。  また、この実施形態において、連続領域の４つ内外端点の平均値ではなく、内側または外側の二つ端点のみについて平均して左右の肺部の中心位置としてもよい。さらに、肺部の有無を判定する際に求めた連続領域ではなく、左右の肺部の輝度の最大値のうち、小さい方の輝度の最大値から最小値までについて、新たな第２の閾値を設定して連続領域を求め、連続領域の内側または外側、あるいは内外端点の平均化した位置を左右の肺部の中心位置としてもよい。
【００４０】
第２中心位置検出部３０５の検出方法２は、図９に示すように、肺部外側測定部４０１と、閾値比較部４０２と、肺部内側測定部４０３と、第１中心位置決定部４０４と、第２中心位置決定部４０５から構成される。左肺部がない場合、図１０に示すように、肺部外側測定部４０１が、肺部の有無を判定する際、求めた連続領域の内側から右肺部へ、第１のプロファイルの１次差分を計算する。１次差分の第一番目の凹部のゼロクロス点を右肺部の外側とする。次に、閾値比較部４０２が、その位置の値を第３の閾値として先の輝度の最小値と比較し、第３の閾値が大きい場合、肺部内側測定部４０３が、前記最小値の位置から右肺部の外側位置まで、その閾値を始めて超える輝度の画素の位置を求め、右肺部の内側とする。
【００４１】
最後に、第１中心位置決定部４０４が、内側位置から左右の肺部の中心部へ、通常Ｘ線正面画像の縦膈帯域幅の半分に w/20 の距離を足して、左右の肺部の中心位置とする。閾値比較部４０２で、第３の閾値が小さいと判断した場合、第２中心位置決定部４０５が、その位置の輝度の値が最小値より小さい場合、最小値の位置を左右の肺部の中心位置とする。右肺部がない場合、同様な方法で、左右の肺部の中心位置を求める。
【００４２】
第３中心位置検出部３０６の検出方法３は、単純に前記の輝度の最小値の位置を左右の肺部の中心位置とする。
【００４３】
また、検出方法２または検出方法３において、第１のプロファイルの中央領域に輝度の最小値の位置を左右の肺部の中心位置とすることは、あくまでもデフォルト値とし、殆どの場合はこの値にならない。そのため、この値はプロファイルの中央位置としてもよい。
【００４４】
これらの三つの検出方法は、検出手段制御部４により選択され、それぞれの場合に対して、左右の肺部の中心位置を検出し、出力する。検出結果は図１１に示す。
【００４５】
以上説明した検出手段制御部４と中心位置検出部５の処理の基本的概念は、図１２のフローチャートで示される。
【００４６】
すなわち、ステップＳ３０１〜Ｓ３０３で検出手段選択部３０１が、左右の肺部の有無を判定する。そして、スイッチ３０２と３０３を制御し、左肺部がなく、右肺部がある場合にはステップＳ４０１へ進み、左肺部と右肺部が共にない場合にはステップＳ５０１に進む。また、左肺部と右肺部が共にある場合にはステップＳ６０１に進み、左肺部があり、右肺部がない場合にはステップＳ７０１に進む。
【００４７】
ステップＳ４０１〜Ｓ４１７及びステップＳ７０１〜Ｓ７１７における処理は検出方法２に対応するものであり、それぞれ、右肺部のみある場合と、左肺部のみある場合と、に対する処理方法である。また、ステップＳ５０１での処理は、左肺部と右肺部がともにない場合に対する検出方法３に対応するものである。さらに、ステップＳ６０１での処理は、左肺部と右肺部が共にある場合の検出方法１に対応するものである。以下それらについて詳細に述べる。また、ステップＳ７０１〜Ｓ７１７での処理は、ステップＳ４０１〜Ｓ４１７での処理に対応するものであるので、詳細な説明は省略する。
【００４８】
まず、ステップＳ５０１において、先に求めた第１プロファイルの 0.3 w〜0.7 w の間の輝度の最小値の位置を左右の肺部の中心位置とする。また、ステップＳ６０１において、先に求めた左右連続領域の左右端点の平均位置を左右の肺部の中心位置とする。
【００４９】
そして、ステップＳ４０１〜Ｓ４０４において、肺部外側測定部４０１は、左連続領域の右端から外側へ、第１プロファイルの１次差分を計算する。さらに、ステップＳ４０５〜Ｓ４０９において、肺部外側測定部４０１は、左連続領域の右端から外側へ、第１プロファイルの１次差分データに第１の凹部のゼロクロス点を探し、この位置を右肺部の外側とする。次に、ステップＳ４１０において、閾値比較部４０２は、求めた右肺部の外側位置のプロファイル値を第３の閾値とする。そして、この第３の閾値は先の輝度の最小値と比較され、小さい場合には、ステップＳ４１１へ進み、そうでない場合には、ステップＳ４１２へ進む。
【００５０】
ステップＳ４１１においては、第２中心位置決定部４０５が、先の輝度の最小値の位置を左右の肺部の中心位置とする。そして、ステップＳ４１２〜Ｓ４１６で、肺部内側測定部４０３が、前記の輝度の最小値の位置から右肺部の外側位置まで、第３の閾値を最初に超える画素の位置を求め、右肺部の内側とする。最後に、ステップＳ４１７で、第１中心位置決定部４０４が、前記右肺部の内側位置から左右の肺部の中心部へ、通常Ｘ線正面画像の縦膈帯域幅の半分に w/20 の距離を足して、左右の肺部の中心位置とする。
【００５１】
＜実施形態２＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００５２】
図１３に本実施形態のブロック図を示す。
【００５３】
画像入力部１０は、不図示の画像蓄積部から、胸部正面画像データをメモリに読み込む。ストライプ分割部１１は、図１４に示すように、胸部正面画像において、肺部の上端から下端まで、複数のストライプに分割する。分割された各ストライプに対して、左右肺部中心検出部１２で、先の第１の実施形態と同じ方法を用いて、左右の肺部の中心位置を検出する。検出された各ストライプの中心位置は、内挿補間部１３で補間され、出力表示部１４で出力表示される。
【００５４】
また、本発明は、複数の機器（例えば、ホストコンピュータ、インタフェース機器、撮像装置、ＷＥＢアプリケーション等）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置に適用してもよい。
【００５５】
たとえば、図１５には、本発明の実施形態として使用することが出来るコンピュータ装置の一例を示す。
【００５６】
図１５において、コンピュータ本体５０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）５５、ＲＯＭ５６、ＲＡＭ５７、内蔵ハードデイスクドライブ（ＨＤＤ）５８、ＣＤーＲＯＭドライブ５９等がバス（ＢＵＳ）６０を介して接続されている。また、コンピュータ本体５０には、入力装置としてのキーボード５３、マウス５４などが接続されると共に、画像入力装置５１等も接続される。さらに、出力装置として、ブラウン管や液晶パネルなどで構成される表示装置５２も接続される。この様に構成されたコンピュータ装置を使用し、それぞれの実施形態を実行するソフトウェアのプログラムコードをＣＤーＲＯＭドライブ５９から内蔵ハードデイスクドライブ（ＨＤＤ）５８に読み込み、実行させることで実現できる。
【００５７】
また、この場合、前記ソフトウェアのプログラムコード自体が前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、及びそのプログラムコードをコンピュータ装置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であっても本発明の技術的範囲に含まれる。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。本発明を前記記録媒体に適用する場合、その記録媒体には、先に説明したフローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。
【００５８】
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、前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装置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前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。
【００５９】
さらに、供給されたプログラムコードがコンピュータ装置の機能拡張ボードやコンピュータ装置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、その処理によって前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。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明による医用画像データ処理装置及び医用画像データ処理方法における第１の実施形態の概念的機能ブロック図である。
【図２】本発明による第１の実施形態の第１プロファイル測定部のブロック図である。
【図３】垂直プロファイルと肺部の垂直範囲を示す線図である。
【図４】第１プロファイル計算部の機能を説明するためのフローチャートである。
【図５】肺部有無判定部のブロック図である。
【図６】検出手段制御部のブロック図である。
【図７】肺部有無判定部の機能を説明するためのフローチャートである。
【図８】左右の肺部がある場合の中心位置検出を示す線図である。
【図９】第２中心位置検出部のブロック図である。
【図１０】左肺部がない場合の中心位置検出を示す線図である。
【図１１】本発明による第１の実施形態での検出結果を示す線図である。
【図１２】検出手段制御部と中心位置検出部の機能を説明するためのフローチャートである。
【図１３】本発明による第２の実施形態のブロック図である。
【図１４】第２の実施形態における、分割されたストライプと各ストライプの中心位置を示す図である。
【図１５】本発明の第１及び第２の実施形態において使用可能なコンピュータ装置である。
【図１６】従来技術におけるプロファイルの対称度の計算を説明するための線図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  画像入力部
２  第１プロファイル測定部
３  肺部有無判定部
４  検出手段制御部
５  中心位置検出部
１１  ストライプ分割部
１０１  肺部垂直範囲測定部
１０２  水平プロファイル測定部
２０１  閾値計算部
２０２  右肺有無判定部
２０３  左肺有無判定部
３０１  検出手段選択部
３０４、３０５、３０６  第１、第２、第３中心位置検出部
４０１  肺部外側測定部
４０２  閾値比較部
４０３  肺部内側測定部
４０４、４０５  第１、第２中心位置決定部
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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