(57)【要約】【課題】測定対象の骨部の大きさに依存しないで正確な測定値を得ること。【解決手段】このＸ線画像検査装置１は、放射線画像を基に得られた画像データを用いて検査対象の第２中手骨を含む解析領域を特定する解析領域特定装置であって、画像データにおける第２中手骨の軸を基準にして解析領域を初期設定する領域初期設定部１７と、画像データを基に、第２中手骨の隣に位置する第３中手骨のエッジ部分を検出する中手骨検出部１５と、解析領域の範囲を第３中手骨のエッジ部分を含まないように調整する領域調整部１９とを備える。【選択図】図１
2012232062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線画像を基に得られた画像データを用いて検査対象の対象中手骨を含む解析領域を特定する解析領域特定方法であって、
初期設定手段が、前記画像データにおける前記対象中手骨の像を基準にして前記解析領域を初期設定する初期設定工程と、
像検出手段が、前記画像データを基に、前記対象中手骨の隣に位置する周辺中手骨の像を検出する像検出工程と、
調整手段が、前記解析領域の範囲を前記周辺中手骨の像を含まないように調整する調整工程と、
を備えることを特徴とする解析領域特定方法。
【請求項２】
前記像検出工程では、前記画像データを基に、前記周辺中手骨を含む領域で境界線を抽出することによって、前記周辺中手骨の像のエッジ部分を検出する、
ことを特徴とする請求項１記載の解析領域特定方法。
【請求項３】
前記調整工程では、前記エッジ部分が前記解析領域の内側に存在するか否かを判定し、当該判定結果に応じて前記解析領域の範囲を調整する、
ことを特徴とする請求項２に記載の解析領域特定方法。
【請求項４】
前記調整工程では、前記解析領域の幅を前記周辺中手骨の像を含まないように小さくする、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の解析領域特定方法。
【請求項５】
放射線画像を基に得られた画像データを用いて検査対象の対象中手骨を含む解析領域を特定する解析領域特定プログラムであって、
コンピュータを、
前記画像データにおける前記対象中手骨の像を基準にして前記解析領域を初期設定する初期設定手段、
前記画像データを基に、前記対象中手骨の隣に位置する周辺中手骨の像を検出する像検出手段、及び
前記解析領域の範囲を前記周辺中手骨の像を含まないように調整する調整手段、
として機能させることを特徴とする解析領域特定プログラム。
【請求項６】
放射線画像を基に得られた画像データを用いて検査対象の対象中手骨を含む解析領域を特定する解析領域特定装置であって、
前記画像データにおける前記対象中手骨の像を基準にして前記解析領域を初期設定する初期設定手段と、
前記画像データを基に、前記対象中手骨の隣に位置する周辺中手骨の像を検出する像検出手段と、
前記解析領域の範囲を前記周辺中手骨の像を含まないように調整する調整手段と、
を備えることを特徴とする解析領域特定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線画像データを対象に骨に関する計測を行う解析領域を特定する解析領域特定方法、解析領域特定プログラム、及び解析領域特定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、Ｘ線画像を用いて第２中手骨の中点の骨塩量測定を行うＭＤ法が広く用いられている。これは、手の甲を対象に標準物質と共にＸ線撮影を行い、第２中手骨の中点を通る横断パターン濃度を標準物質の濃度と比較して標準物質の厚みに変換した後、骨密度に関する指標を計算する方法である。また、下記特許文献１には、計測値の再現性を向上させるために被検骨の骨管の方向を定量的に計測する骨計測装置が開示されている。この骨計測装置によれば、放射線撮影により得られた影像を対象に、外部入力デバイスを通じて第２中手骨中央の骨管部中央付近に基準点が手動指定され、その基準点を通過する補助線が自動生成される。そして、その基準点上部に補助線を基準にして観測領域が設定され、その観測領域内の投影プロファイルの対称度が最も大きくなるように補助線の角度が自動調整される。さらに、この調整された補助線を基に、外部入力デバイスを通じて第２中手骨の骨底部および骨頭部が手動計測される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１５１６０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したような従来の骨計測装置では、第２中手骨の骨頭部および骨底部が手動計測され、その骨頭部および骨底部によって算出される中心点を基準にして所定サイズの計測領域が設定されている。そして、その計測領域における濃度変化プロファイルから骨塩量指標等の測定データが得られるため、様々な大きさの骨部を測定対象にした場合に正確な測定データを得ることが困難である。
【０００５】
そこで、本発明は、かかる課題に鑑みて為されたものであり、測定対象の骨部の大きさに依存しないで正確な測定値を得ることが可能な解析領域特定方法、解析領域特定プログラム、及び解析領域特定装置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】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の解析領域特定方法は、放射線画像を基に得られた画像データを用いて検査対象の対象中手骨を含む解析領域を特定する解析領域特定方法であって、初期設定手段が、画像データにおける対象中手骨の像を基準にして解析領域を初期設定する初期設定工程と、像検出手段が、画像データを基に、対象中手骨の隣に位置する周辺中手骨の像を検出する像検出工程と、調整手段が、解析領域の範囲を周辺中手骨の像を含まないように調整する調整工程と、を備える。
【０００７】
或いは、本発明の解析領域特定プログラムは、放射線画像を基に得られた画像データを用いて検査対象の対象中手骨を含む解析領域を特定する解析領域特定プログラムであって、コンピュータを、画像データにおける対象中手骨の像を基準にして解析領域を初期設定する初期設定手段、画像データを基に、対象中手骨の隣に位置する周辺中手骨の像を検出する像検出手段、及び解析領域の範囲を周辺中手骨の像を含まないように調整する調整手段、として機能させる。
【０００８】
或いは、本発明の解析領域特定装置は、放射線画像を基に得られた画像データを用いて検査対象の対象中手骨を含む解析領域を特定する解析領域特定装置であって、画像データにおける対象中手骨の像を基準にして解析領域を初期設定する初期設定手段と、画像データを基に、対象中手骨の隣に位置する周辺中手骨の像を検出する像検出手段と、解析領域の範囲を周辺中手骨の像を含まないように調整する調整手段と、を備える。
【０００９】
このような解析領域特定方法、解析領域特定プログラム、或いは解析領域特定装置によれば、画像データの対象中手骨の像を基準に解析領域が初期設定され、その解析領域の範囲が対象中手骨の隣りの周辺中手骨の像を含まないように調整される。これにより、対象中手骨に関する計測値が該中手骨のみを含む画像データの領域から計算されることになり、測定対象の骨部の大きさに依存しないで正確な測定値を得ることができる。
【００１０】
像検出工程では、画像データを基に、周辺中手骨を含む領域で境界線を抽出することによって、周辺中手骨の像のエッジ部分を検出する、ことが好適である。こうすれば、周辺中手骨の範囲が簡易に検出され、その検出結果に応じて解析領域の範囲を効率的に調整することができる。
【００１１】
また、調整工程では、エッジ部分が解析領域の内側に存在するか否かを判定し、当該判定結果に応じて解析領域の範囲を調整する、ことも好適である。この場合、周辺中手骨が解析領域の範囲に含まれるかが簡易に検出され、その検出結果に応じて解析領域の範囲を効率的に調整することができる。
【００１２】
さらに、調整工程では、解析領域の幅を周辺中手骨の像を含まないように小さくする、ことも好適である。こうすれば、解析領域の範囲を骨部の大きさに適合させて適切に調整することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、測定対象の骨部の大きさに依存しないで正確な測定値を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の好適な一実施形態に係るＸ線画像検査装置の概略構成を示す機能ブロック図である。
【図２】（ａ）は図１の平滑化部によって生成された第１平滑化画像データのイメージを示す図、（ｂ）は図１の平滑化部によって生成された第２平滑化画像データのイメージを示す図である。
【図３】図２（ａ）に示した第１平滑化画像データを対象に生成された第１の二値化データのイメージを示す図である。
【図４】図２（ｂ）に示した第２平滑化画像データを対象に生成された第２の二値化データのイメージを示す図である。
【図５】図１のＸ線画像検査装置によって実行される骨塩量測定処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】図１の外形抽出部によって実行される外形抽出処理の詳細手順を示すフローチャートである。
【図７】図１の外形抽出部の処理対象の画像データのイメージを示す図である。
【図８】図１の外形抽出部の処理対象の画像データのイメージを示す図である。
【図９】図１の骨部抽出部によって実行される骨部抽出処理の詳細手順を示すフローチャートである。
【図１０】図１の骨部抽出部の処理対象の画像データのイメージを示す図である。
【図１１】図１の骨部抽出部の処理対象の画像データのイメージを示す図である。
【図１２】図１の中手骨検出部によって実行される中手骨検出処理の詳細手順を示すフローチャートである。
【図１３】図１の中手骨検出部の処理対象の画像データのイメージを示す図である。
【図１４】図１の中手骨検出部の処理対象の画像データのイメージを示す図である。
【図１５】図１の中手骨検出部の処理対象の画像データのイメージを示す図である。
【図１６】図１の中手骨検出部の処理対象の画像データのイメージを示す図である。
【図１７】図１の中手骨検出部の処理対象の画像データのイメージを示す図である。
【図１８】図１の中手骨検出部の処理対象の画像データのイメージを示す図である。
【図１９】図１の中手骨検出部の処理対象の画像データのイメージを示す図である。
【図２０】図１の領域初期設定部１７によって実行される領域初期設定処理の詳細手順を示すフローチャートである。
【図２１】図１の領域初期設定部によって画像データ上に設定される解析領域のイメージを示す図である。
【図２２】図１の領域調整部によって実行される領域調整処理の詳細手順を示すフローチャートである。
【図２３】図１の領域調整部によって画像データ上で調整される解析領域のイメージを示す図である。
【図２４】記録媒体に記録されたプログラムを実行するためのコンピュータのハードウェア構成を示す図である。
【図２５】記録媒体に記憶されたプログラムを実行するためのコンピュータの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る解析領域特定方法および解析領域特定装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１６】
図１は、本発明の好適な一実施形態に係る解析領域特定装置であるＸ線画像検査装置１の概略構成を示す機能ブロック図である。同図に示すＸ線画像検査装置１は、Ｘ線透過画像を基に得られた画像データを取得し、その画像データを参照して手の第２中手骨を対象に骨塩量を測定するための情報処理装置である。この画像データは、厚さが一方向に変化するように形成されたアルミニウム製の標準物質と検査対象者の手とを同時にＸ線撮影したＸ線透過画像をビットマップ形式やＪＰＥＧ形式等のデジタルデータに変換したものである。画像データは、通信ネットワークやＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、半導体メモリ等の記録媒体を介してＸ線画像検査装置１に入力される。ここで、画像データは、Ｘ線透過画像が写されたＸ線フィルムをデジタルカメラで撮影したり、専用の読取装置（図示せず）を用いて、Ｘ線透過画像が記録されたイメージングプレートにレーザ照射をして輝尽性蛍光像を得ることによって生成される。
【００１７】
このＸ線画像検査装置１は、図１に示すように、機能的構成要素として、シェーディング補正部３、平滑化部５、第１の二値化部７、第２の二値化部９、外形抽出部１１、骨部抽出部１３、中手骨検出部（像検出手段）１５、領域初期設定部（初期設定手段）１７、領域調整部（調整手段）１９、及び計測値計算部２１を備える。以下、各構成要素の機能について説明する。
【００１８】
シェーディング補正部３は、入力された画像データを対象にシェーディング補正を施し、画像データの輝度ムラを補正する。具体的には、シェーディング補正部３は、画像データに９×９メディアンフィルタを適用することにより画素データを平滑化し、平滑化した画像データのフレーム内の左右の固定領域内での平均輝度値をそれぞれ算出する。さらに、シェーディング補正部３は、算出した２つの平均輝度値間の差を用いて補正カーブを算出し、平滑化された画像データ全体を対象に、その補正カーブによって１回目のシェーディング補正を施す。そして、シェーディング補正部３は、上記のようにしてシェーディング補正された画像データ中における手と標準物質の領域を除くバックグラウンド領域を、水平ライン及び垂直ラインに沿ってサンプリングし、サンプリング値を基に水平方向及び垂直方向の補正カーブを２次の最小２乗法を用いて算出し、算出した補正カーブを用いてシェーディング補正用画像を生成する。シェーディング補正部３は、１回目のシェーディング補正が行われた画像データに対して、シェーディング補正用画像を差し引くことで２回目のシェーディング補正が施された画像データを得る。
【００１９】
平滑化部５は、シェーディング補正部３からシェーディング補正後の画像データが入力され、その画像データに対して平滑化処理を施す。すなわち、平滑化部５は、画像データに９×９メディアンフィルタを適用することでノイズ除去を行った後、その画像データに対して、９×９平均値フィルタを１回適用することで１回平滑化処理が施された第１平滑化画像データを生成する。さらに、平滑化部５は、第１平滑化画像データに９×９平均値フィルタをもう１回適用することで計２回平滑化処理が施された第２平滑化画像データを生成する。図２（ａ）には、平滑化部５によって生成された第１平滑化画像データの例、図２（ｂ）には、平滑化部５によって生成された第２平滑化画像データの例を示している。このように、２つの平滑化画像データには、そのフレームに沿った座標軸Ｘ，Ｙによって決まる座標毎に画素値が設定されており、フレームの中央においてＹ軸方向に沿って配置された標準物質の像Ｓと、その標準物質を挟んで指先を−Ｙ軸方向に向けるように配置された左右の手の像ＨＬ，ＨＲが表されている。また、２つの平滑化画像データを比較して分かるように、第１平滑化画像データでは左右の手の像ＨＬ，ＨＲの皮膚の部分とバックグラウンド画像との境界が明瞭に現れている。これに対して、第２平滑化画像データでは左右の手の像ＨＬ，ＨＲの皮膚の部分とバックグラウンド画像との境界がさらなる平滑化処理によりぼやけ、左右の手の像ＨＬ，ＨＲの手骨と皮膚の部分との境界がより明瞭に現れている。これは、平滑化部５による平滑化処理の回数によって画像データの解像度の低下する度合いが変化するためである。
【００２０】
第１の二値化部７は、平滑化部５から出力された第１平滑化画像データを対象に、予め設定された第１の閾値ＶＴＨ１を用いて、各座標の画素値を第１の閾値ＶＴＨ１との比較結果に応じて二値化データ（第１の二値化データ）に置き換えることによって二値化する。このような第１の閾値ＶＴＨ１としては、画像データにおける左右の手の像ＨＬ，ＨＲの皮膚部分をバックグラウンド画像から浮き彫りにできるような適切な値が予め選択されて設定されている。図３には、図２（ａ）に示した第１平滑化画像データを対象に生成された第１の二値化データの例を示している。この場合は、バックグラウンド画像の領域Ａ１を画素値“０”、左右の手の像の領域ＡＨＬ１，ＡＨＲ１を画素値“１“に置き換えている。
【００２１】
第２の二値化部９は、平滑化部５から出力された第２平滑化画像データを対象に、予め設定された第１の閾値ＶＴＨ１とは異なる第２の閾値ＶＴＨ２を用いて、各座標の画素値を第２の閾値ＶＴＨ２との比較結果に応じて二値化データ（第２の二値化データ）に置き換えることによって二値化する。このような第２の閾値ＶＴＨ２としては、画像データにおける左右の手の像ＨＬ，ＨＲの手骨部分を皮膚部分から浮き彫りにできるような適切な値が予め選択されて設定されている。例えば、バックグラウンド領域、皮膚部分、及び手骨部分の順で画素値が大きくなるネガ画像を対象とする場合には、第２の閾値ＶＴＨ２は第１の閾値ＶＴＨ１より大きい値に設定される。逆に、バックグラウンド領域、皮膚部分、及び手骨部分の順で画素値が小さくなるポジ画像を対象とする場合には、第２の閾値ＶＴＨ２は第１の閾値ＶＴＨ１より小さい値に設定される。図４には、図２（ｂ）に示した第２平滑化画像データを対象に生成された第２の二値化データの例を示している。この場合は、バックグラウンド画像及び左右の手の手骨を除く領域Ａ２を画素値“０”、左右の手の手骨部分の領域ＡＨＬ２，ＡＨＲ２を画素値“１”に置き換えている。
【００２２】
外形抽出部１１は、第１の二値化部７から出力された第１の二値化データを対象にして、左手の第２指（人差し指）と左手の第３指（中指）との間にある第１の指股部の位置ＰＦ１と、左手の第２指（人差し指）と左手の第１指（親指）との間にある第２の指股部の位置ＰＦ２と、左手の第３指（中指）と左手の第４指（薬指）との間にある第３の指股部の位置ＰＦ３と、を特定する。これにより、第２指及び第３指の両方の付け根位置が特定される。また、骨部抽出部１３は、第２の二値化部９から出力された第２の二値化データを対象にして、左手の第２中手骨底と左手の第３中手骨底との間にある第１の骨股部の位置ＰＦ４と、左手の第２中手骨底と左手の第１中手骨底との間にある第２の骨股部の位置ＰＦ５と、左手の第３中手骨底と左手の第４中手骨底との間にある第３の骨股部の位置ＰＦ６とを特定する。これにより、第２中手骨及び第３中手骨の両方の付け根位置が特定される。
【００２３】
中手骨検出部１５は、外形抽出部１１によって特定された２点の位置ＰＦ１，ＰＦ２と、骨部抽出部１３によって特定された２点の位置ＰＦ４，ＰＦ５とで囲まれる第２中手骨の領域を設定する。さらに、中手骨検出部１５は、シェーディング補正部３によってシェーディング補正された画像データ中の設定した領域を対象にして、左手の第２中手骨の像を検出すると共にその第２中手骨の軸出しを行う。また、中手骨検出部１５は、外形抽出部１１によって特定された２点の位置ＰＦ１，ＰＦ３と、骨部抽出部１３によって特定された２点の位置ＰＦ４，ＰＦ６とで囲まれる第２中手骨の隣にある第３中手骨の領域を設定する。さらに、中手骨検出部１５は、シェーディング補正部３によってシェーディング補正された画像データ中の設定した領域を対象にして、左手の第３中手骨の像を検出する。
【００２４】
領域初期設定部１７は、中手骨検出部１５によって軸出しされた軸を基準にして、シェーディング補正部３によってシェーディング補正された画像データを参照して、第２中手骨のトップ位置とボトム位置を推定する。この第２中手骨のトップ位置とは、第２中手骨の先端（骨頭部）の位置を意味し、第２中手骨のボトム位置とは、第２中手骨の基端（骨底部）の位置を意味する。また、領域初期設定部１７は、トップ位置とボトム位置との間の中間点の位置を算出し、その中間点を中心にした矩形の解析領域を初期設定する。
【００２５】
領域調整部１９は、領域初期設定部１７が設定した解析領域の範囲を調整する。すなわち、領域調整部１９は、中手骨検出部１５によって検出された画像データ内の第３中手骨の像の位置が解析領域の範囲に含まれないように解析領域の範囲を調整する。
【００２６】
計測値計算部２１は、シェーディング補正部３によってシェーディング補正された画像データ中から、解析領域の骨長手方向と交差する投影プロファイルを数本（３０〜４０本）読み出す。そして、計測値計算部２１は、投影プロファイル中の両端のエッジ点間の画素値のバックグラウンドからのオフセット分ＧＳを検出し、この検出値ＧＳの積分値ΣＧＳをエッジ点間距離Ｄで除算した後、この値ΣＧＳ／Ｄをさらに標準物質であるアルミニウムの厚さに換算して骨塩量評価に用いる骨密度パラメータとして算出する。計測値計算部２１は、算出した値ΣＧＳ／Ｄをディスプレイやプリンタ等の外部出力デバイスや外部データに出力する。
【００２７】
次に、本実施形態のＸ線画像検査装置１によって実行される骨塩量測定方法を説明するとともに、本実施形態の解析領域特定方法について詳細に説明する。
【００２８】
図５は、Ｘ線画像検査装置１によって実行される骨塩量測定処理の手順を示すフローチャートである。まず、Ｘ線画像検査装置１に外部から画像データが入力されると、シェーディング補正部３によって画像データにシェーディング補正が施される（ステップＳ０１）。シェーディング補正された画像データは、平滑化部５によって平滑化処理が施されて、第１平滑化画像データ及び第２平滑化画像データが生成される（ステップＳ０２）。その後、第１の二値化部７によって第１平滑化画像データが二値化されることによって、第１の二値化データが生成される（ステップＳ０３）。さらに、第２の二値化部９によって第２平滑化画像データが二値化されることによって、第２の二値化データが生成される（ステップＳ０４）。
【００２９】
次に、外形抽出部１１によって、第１の二値化データを対象にして外形抽出処理が実行されることにより、第１〜第３の指股部の位置ＰＦ１，ＰＦ２，ＰＦ３が特定される（ステップＳ０５）。さらに、骨部抽出部１３によって、第２の二値化データを対象にして骨部抽出処理が実行されることにより、第１〜第３の骨股部の位置ＰＦ４，ＰＦ５，ＰＦ６が特定される（ステップＳ０６）。その後、中手骨検出部１５によって、シェーディング補正された画像データ中に、４点の位置ＰＦ１，ＰＦ２，ＰＦ４，ＰＦ５で囲まれた領域が設定され、その領域を対象にして、左手の第２中手骨の像が検出されると共にその第２中手骨の軸を計算する軸出し処理が実行される。また、それと同時に、中手骨検出部１５によって、シェーディング補正された画像データ中に、４点の位置ＰＦ１，ＰＦ３，ＰＦ４，ＰＦ６で囲まれた領域が設定され、その領域を対象にして、左手の第３中手骨の像が検出される（ステップＳ０７、中手骨検出処理）。
【００３０】
そして、領域初期設定部１７によって、軸出しされた軸を基準にしてシェーディング補正された画像データが参照されることによって、第２中手骨のトップ位置及びボトム位置が推定された後に、トップ位置とボトム位置との間の中間点の位置が算出され、その中間点を中心にした矩形の解析領域が初期設定される（ステップＳ０８、領域初期設定処理）。次に、領域調整部１９によって、中手骨検出部１５によって検出された第３中手骨の像の位置が参照され、その像位置が初期設定された解析領域に含まれないように解析領域の範囲が調整される（ステップＳ０９、領域調整処理）。その後、計測値計算部２１によって、シェーディング補正された画像データ中の解析領域の画素値を読み出すことによって、骨密度パラメータが算出される（ステップＳ１０）。最後に、計測値計算部２１によって算出された骨密度パラメータが外部に出力される（ステップＳ１１）。
【００３１】
また、図６は、外形抽出部１１によって実行される外形抽出処理の詳細手順を示すフローチャート、図７〜８は、外形抽出部１１の処理対象の画像データのイメージを示す図である。
【００３２】
この外形抽出処理においては、まず、第１の二値化データにおいて左上（以下、＋Ｘ軸方向を右方向、＋Ｙ軸方向を下方向とする。）の矩形状の固定領域Ａ３が設定され（ステップＳ１０１）、その固定領域Ａ３において、画素値が“１”となる最も上方の画素位置の座標が、第３指（中指）の先端位置Ｐ１として探索される（ステップＳ１０２、図７）。すなわち、この位置Ｐ１は、同一の画素値“１”の画素群である領域ＡＨＬ１の−Ｙ軸方向に最も突出する画素位置として探索される。
【００３３】
次に、第１の二値化データにおける左手像の領域ＡＨＬ１の境界の画素位置が、第３指の先端位置Ｐ１から時計回りに追跡され、追跡された位置が追跡された順番のインデックス情報と共に一時記憶される（ステップＳ１０３、図８）。その後、追跡された境界位置の中から、Ｙ軸方向の極大値となる位置が追跡順に抽出され、抽出された位置のうち最も若番のものが第１の指股部の位置ＰＦ１として決定される（ステップＳ１０４）。さらに、抽出された位置のうち２番目に若番のものが第２の指股部の位置ＰＦ２として決定される（ステップＳ１０５）。同様にして、第１の二値化データにおける左手像の領域ＡＨＬ１の境界の画素位置が、第３指の先端位置Ｐ１から反時計回りに追跡され、最初にＹ軸方向の極大値となる位置が第３の指股部の位置ＰＦ３として決定される（ステップＳ１０６）。
【００３４】
また、図９は、骨部抽出部１３によって実行される骨部抽出処理の詳細手順を示すフローチャート、図１０〜１１は、骨部抽出部１３の処理対象の画像データのイメージを示す図である。
【００３５】
この骨部抽出処理においては、まず、第２の二値化データにおけるフレームに沿った周縁画素が全て画素値“０”に設定される（ステップＳ２０１）。次に、第２の二値化データ中で最も左下に位置する画素値“１”の座標が、始点画素の位置Ｐ２として特定される。この位置Ｐ２は、画素値“１”の画素のうち、フレームの左下隅部に位置する周縁画素に最も近い位置を探索することにより特定される。さらに、その始点画素の下方に隣接する画素の座標が終点画素の位置Ｐ３として特定され、その終点画素の画素値が“１”に設定される（ステップＳ２０２、図１０）。これらの位置Ｐ２，Ｐ３は、手骨部分の領域ＡＨＬ２の境界追跡処理時の始点及び終点として利用される。
【００３６】
次に、第２の二値化データにおける画素値“１”を有する左手手骨像の領域ＡＨＬ２の境界の画素位置が、始点画素の位置Ｐ２から時計回りに終点画素の位置Ｐ３まで追跡され、第５中手骨、第４中手骨、第３中手骨、第２中手骨、及び第１中手骨の順番で追跡された境界線の位置が、追跡された順番のインデックス情報と共に一時記憶される（ステップＳ２０３、図１１（ａ））。その後、追跡された境界位置が、Ｙ軸方向の座標値で平滑化される（図１１（ｂ））。この平滑化は、移動平均により実行され、その窓サイズは固定値である。
【００３７】
さらに、平滑化された境界線の位置の中から、Ｙ軸方向で極大値となる４点の位置が抽出される（ステップＳ２０４）。次に、抽出された位置のうち追跡の順番で３番目のものが選び出されて、第１の骨股部の位置ＰＦ４として決定され、追跡の順番で４番目のものが選び出されて、第２の骨股部の位置ＰＦ５として決定され、追跡の順番で２番目のものが選び出されて、第３の骨股部の位置ＰＦ６として決定される（ステップＳ２０５）。ここで、ステップＳ２０５で骨股部の位置決定に失敗した場合には、図５のステップＳ０４の処理に戻って、第２の閾値ＶＴＨ２を変更して再度第２の二値化処理を繰り返す。この場合、第２の閾値ＶＴＨ２が所定の変更幅で変更され、所定の上限回数まで二値化データを生成しても骨股部の位置決定に失敗した場合には、エラー処理として処理が中断される。
【００３８】
また、図１２は、中手骨検出部１５によって実行される中手骨検出処理の詳細手順を示すフローチャート、図１３〜１８は、中手骨検出部１５の処理対象の画像データのイメージを示す図である。
【００３９】
この中手骨検出処理では、まず、シェーディング補正された画像データに対して、９×９メディアンフィルタが適用されることで平滑化処理が施される（ステップＳ３０１）。次に、この画像データに対して固定の閾値を用いた７×７の動的二値化処理が実行される（ステップＳ３０２、図１３（ａ））。次に、動的二値化された画像データに５×５メディアンフィルタが３回適用されることで、その画像データに平滑化処理が施される（ステップＳ３０３、図１３（ｂ））。
【００４０】
さらに、平滑化された画像データ中に、外形抽出処理（図５のステップＳ０５）及び骨部抽出処理（ステップＳ０６）で特定された４点の位置ＰＦ１，ＰＦ２，ＰＦ４，ＰＦ５が、第２中手骨を含む領域を規定する点として設定される（ステップＳ３０４、図１４）。そして、２点の位置ＰＦ２，ＰＦ５の間、及び２点の位置ＰＦ１，ＰＦ４の間をそれぞれ一定比（固定比）で分割した位置が算出された後、算出された２つの位置からその２つの位置を結ぶ線に沿ってフレーム内側へ向かって画素が参照され、画素値“０”から“１”に変化する位置Ｐ４，Ｐ５が追跡開始点として探索される（ステップＳ３０５、図１４）。このときの画素の探索方向はＸ軸に対して斜めに傾いている。そこで、追跡開始点が４連結の境界探索の始点として適用できるように、最初に探索された位置からＸ軸に沿って外側に向かって画素値が“１”から“０”に変化する位置を再度探索し、その位置を追跡開始点として決定することが好ましい。
【００４１】
その後、平滑化された画像データ中の第２中手骨の左右のエッジ部分の画像ＡＥ１，ＡＥ２の境界線が、それぞれ、追跡開始点から追跡される（ステップＳ３０６、図１５）。このとき、左エッジの画像ＡＥ１は時計回りに追跡され、右エッジの画像ＡＥ２は反時計回りに追跡される。さらに、追跡された左エッジの境界線の点列が追跡順の末尾から追跡順に対して逆順に再追跡され、Ｙ座標が極小となるトップ位置の点Ｐ６から追跡開始点までの点列Ｌ１が特定される（図１６（ａ））。加えて、追跡された左エッジの境界線の点列が追跡順の先頭から追跡され、Ｙ座標が極大となるボトム位置の点Ｐ７が探索された後、境界線の点列の末尾から逆順に再追跡され、末尾からボトム位置の点Ｐ７までの点列Ｌ２が特定される（図１６（ｂ））。そして、特定された点列Ｌ１，Ｌ２が結合された後に上下端の一画素ずつの画素データが削除されることによって、第２中手骨の左エッジ部分の外側のラインが抽出される。同様に、追跡する方向を逆回転として、第２中手骨の右エッジ部分の外側のラインが抽出される。
【００４２】
次に、抽出された左右のエッジ部分のラインＬ３，Ｌ４が整形される（ステップＳ３０７）。すなわち、両ラインＬ３，Ｌ４が、互いにＹ軸方向に共通の長さとなるように切り詰めるために、Ｙ軸方向の共通範囲Ｗ１を残して上下端の部分Ｌ５，Ｌ６が削除される（図１７（ａ））。さらに、両ラインＬ３，Ｌ４を構成する点列を対象にして、同一のＹ座標の点のうち最も外側の点だけ残して残余の点は削除するように整形処理される（図１７（ｂ））。
【００４３】
さらに、整形された左右のエッジ部分のラインＬ３，Ｌ４を基にして、第２中手骨の軸出しが行われる（ステップＳ３０８、図１８）。詳細には、エッジ部分のラインＬ３，Ｌ４間の中点が各Ｙ座標で算出され、それらの中点で構成される点列が構成される。その後、その点列データを基に１次のカーブフィッティングによって係数ａ，ｂが算出され、その点列を近似する一次関数ｙ＝ａｘ＋ｂが導出される。なお、画像データの座標系はＹ軸の下方がＹ座標の増加する方向となっているので、傾き（係数ａ）が無限となることを防ぐためにＸ軸とＹ軸を転置して係数ａ，ｂの計算が行われる。
【００４４】
その後、平滑化された画像データ中に、外形抽出処理（図５のステップＳ０５）及び骨部抽出処理（ステップＳ０６）で特定された４点の位置ＰＦ１，ＰＦ３，ＰＦ４，ＰＦ６が、第３中手骨を含む領域を規定する点として設定される（ステップＳ３０９）。そして、上記のステップＳ３０５〜Ｓ３０７と同様にして、平滑化された画像データ中から、第２中手骨の左隣りに位置する第３中手骨の左右のエッジ部分のラインＬ７，Ｌ８が抽出される（ステップＳ３１０〜Ｓ３１２、図１９）。
【００４５】
また、図２０は、領域初期設定部１７によって実行される領域初期設定処理の詳細手順を示すフローチャート、図２１は、領域初期設定部１７によって画像データ上に設定される解析領域のイメージを示す図である。
【００４６】
この領域初期設定処理では、まず、シェーディング補正された画像データに対して、エッジ強調処理、動的二値化処理、及び平滑化処理等の各種調整処理が施される（ステップＳ４０１）。その後、調整された画像データを対象にして、第２中手骨のトップ位置Ｐ８及びボトム位置Ｐ９が探索される（ステップＳ４０２、図２１）。具体的には、中手骨検出処理で軸出しされた第２中手骨の軸Ｌ９に沿って画像データの画素が探索され、画素値が“１”から“０”に変化する位置がトップ位置Ｐ８及びボトム位置Ｐ９として探索される。  次に、検出されたトップ位置Ｐ８及びボトム位置Ｐ９の中点の位置Ｐ１０が算出され、その位置Ｐ１０を基準に矩形状の解析領域Ａ４が初期設定される（ステップＳ４０３）。具体的には、この解析領域Ａ４は、位置Ｐ１０を中心として、軸Ｌ９に沿った幅がトップ位置Ｐ８及びボトム位置Ｐ９間の距離の所定割合（例えば、１０％）となり、軸Ｌ９に垂直な方向の幅が所定値（例えば、実寸値換算で１８ｍｍ）となるように設定される。
【００４７】
また、図２２は、領域調整部１９によって実行される領域調整処理の詳細手順を示すフローチャート、図２３は、領域調整部１９によって画像データ上で調整される解析領域のイメージを示す図である。
【００４８】
この領域調整処理では、まず、シェーディング補正された画像データ上で第３中手骨の右エッジ部分のラインＬ８の位置が追跡される（ステップＳ５０１、図２３）。さらに、追跡されたラインＬ８の位置座標と画像データ上に初期設定された解析領域Ａ４の境界座標とが比較され、ラインＬ８の位置座標が解析領域Ａ４の境界の内側に存在するか否かが判定される（ステップＳ５０２）。判定の結果、ラインＬ８の位置座標が解析領域Ａ４の境界の内側に存在すると判定された場合には（ステップＳ５０２；ＹＥＳ）、解析領域Ａ４の範囲を調整するための縮小幅が計算される（ステップＳ５０３）。具体的には、解析領域Ａ４内に存在するラインＬ８の位置座標のうち軸Ｌ９に最も近い位置Ｐ１１が抽出され、その位置Ｐ１１から所定距離Ｗ２の位置に解析領域Ａ４の左端が位置するように、縮小幅が計算される。
【００４９】
その後、解析領域Ａ４の範囲が、その左端部を算出された縮小幅の分だけ軸Ｌ９に近づけるように変更されることによって、調整される（ステップＳ５０４）。これによって、解析領域Ａ４は、その内側に第３中手骨の像を含まないように幅が小さくされることによって、解析領域Ａ５に変更される。一方、ラインＬ８の位置座標が解析領域Ａ４の境界の内側に存在しないと判定された場合には（ステップＳ５０２；ＮＯ）、解析領域Ａ４の範囲が調整されることなく領域調整処理を終了する。
【００５０】
以下、コンピュータをＸ線画像検査装置１として動作させる解析領域特定プログラムについて説明する。
【００５１】
本発明の実施形態に係る解析領域特定プログラムは、記録媒体に格納されて提供される。記録媒体としては、フロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、あるいはＲＯＭ等の記録媒体、あるいは半導体メモリ等が例示される。
【００５２】
図２４は、記録媒体に記録されたプログラムを実行するためのコンピュータのハードウェア構成を示す図であり、図２５は、記録媒体に記憶されたプログラムを実行するためのコンピュータの斜視図である。コンピュータとして、ＣＰＵを具備しソフトウエアによる処理や制御を行なうサーバ装置、パーソナルコンピュータ等の各種データ処理装置を含む。
【００５３】
図２４に示すように、コンピュータ３０は、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ装置、ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置、ＤＶＤドライブ装置等の読取装置１２と、オペレーティングシステムを常駐させた作業用メモリ（ＲＡＭ）１４と、記録媒体１０に記憶されたプログラムを記憶するメモリ１６と、ディスプレイといった表示装置１８と、入力装置であるマウス２０及びキーボード２２と、データ等の送受を行うための通信装置２４と、プログラムの実行を制御するＣＰＵ２６とを備えている。コンピュータ３０は、記録媒体１０が読取装置１２に挿入されると、読取装置１２から記録媒体１０に格納された解析領域特定プログラムにアクセス可能になり、当該解析領域特定プログラムによって、本実施形態のＸ線画像検査装置１として動作することが可能になる。
【００５４】
図２５に示すように、解析領域特定プログラムは、搬送波に重畳されたコンピュータデータ信号４１としてネットワークを介して提供されるものであってもよい。この場合、コンピュータ３０は、通信装置２４によって受信した解析領域特定プログラムをメモリ１６に格納し、当該解析領域特定プログラムを実行することができる。
【００５５】
以上説明したＸ線画像検査装置１及びこれを用いた解析領域特定方法によれば、画像データの第２中手骨の軸Ｌ９を基準に解析領域Ａ４が初期設定され、その解析領域Ａ４の範囲が第２中手骨の隣りの第３中手骨のエッジ部分を含まないように調整される。これにより、第２中手骨に関する骨塩量等の計測値が該第２中手骨のみを含む画像データの領域から計算されることになり、測定対象の手の骨部の大きさに依存しないで正確な測定値を得ることができる。
【００５６】
ここで、第３中手骨の像のエッジ部分が検出されて、この検出結果を基に解析領域Ａ４が調整される。これにより、第３中手骨の範囲が簡易に検出され、その検出結果に応じて解析領域の範囲を効率的に調整することができる。
【００５７】
また、第３中手骨の像のエッジ部分が解析領域Ａ４の内側に存在するか否かが判定され、その判定結果に応じて解析領域Ａ４の範囲が調整される。これにより、第３中手骨が解析領域Ａ４の範囲に含まれるかが簡易に検出され、その検出結果に応じて解析領域Ａ４の範囲を効率的に調整することができる。
【００５８】
さらに、解析領域Ａ４の幅が第３中手骨の像を含まないように小さくされるので、解析領域Ａ４の範囲を手の骨部の大きさに適合させて適切に調整することができる。
【００５９】
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。すなわち、上記実施形態の中手骨検出処理及び領域調整処理（図５のステップＳ０７，０９）においては、画像データから第２中手骨の左隣の第３中手骨のエッジ部分を検出して、そのエッジ部分が解析領域Ａ４の内側に含まれないように調整している。これに対して、画像データから第２中手骨の右隣の第１中手骨のエッジ部分を検出して、そのエッジ部分が解析領域Ａ４の内側に含まれないように、解析領域Ａ４の右端部を変更するように調整してもよい。このようにしても、第２中手骨を対象とした解析領域が適切に調整される。
【符号の説明】
【００６０】
１…Ｘ線画像検査装置、１５…中手骨検出部（像検出手段）、１７…領域初期設定部（初期設定手段）、１９…領域調整部（調整手段）。
【図１】
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【図５】
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【図６】
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【図９】
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【図１２】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図７】
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【図８】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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