(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
胸部画像を入力する胸部画像入力手段と、
前記入力された胸部画像より椎体領域を抽出する椎体領域抽出手段と、
前記抽出された椎体領域に基づいて、前記胸部画像中における椎体方向を算出する椎体方向算出手段と、
前記算出された椎体方向が前記胸部画像の水平辺に対して垂直となるよう前記胸部画像を回転する胸部画像回転手段と、
前記回転された胸部画像を出力する出力手段とを備え、
前記椎体領域抽出手段が、
前記胸部画像より椎体の太さに対応するエッジ方向値およびエッジ強度値を含むエッジ成分値を抽出するエッジ成分抽出手段と、
前記抽出されたエッジ成分値の大きさに基づいて椎体方向を推定する椎体方向推定手段と、
前記推定された椎体方向に対して略垂直に前記胸部画像を走査し、該走査により得られた胸部画像を所定の閾値と比較することにより椎体領域を抽出する椎体領域決定手段とを備え、
前記椎体方向算出手段が、前記抽出された椎体領域から正中線を検出し、該正中線に基づき、椎体方向を算出するものであることを特徴とする胸部画像回転装置。
【請求項２】
前記出力手段が、前記回転された胸部画像から、少なくとも肺野領域を含むようにトリミングし、前記トリミングされた胸部画像を出力するものであることを特徴とする請求項１記載の胸部画像回転装置。
【請求項３】
胸部画像を入力し、
前記入力された胸部画像より椎体の太さに対応するエッジ方向値およびエッジ強度値を含むエッジ成分値を抽出し、前記抽出されたエッジ成分値の大きさに基づいて椎体方向を推定し、前記推定された椎体方向に対して略垂直に前記胸部画像を走査し、該走査により得られた胸部画像を所定の閾値と比較することにより、椎体領域を抽出し、
前記抽出された椎体領域から正中線を検出し、該正中線に基づいて前記胸部画像中における椎体方向を算出し、
前記算出された椎体方向が前記胸部画像の水平辺に対して垂直となるよう前記胸部画像を回転し、
前記回転された胸部画像を出力することを特徴とする胸部画像回転方法。
【請求項４】
コンピュータに、
胸部画像を入力する機能と、
前記入力された胸部画像より椎体の太さに対応するエッジ方向値およびエッジ強度値を含むエッジ成分値を抽出し、前記抽出されたエッジ成分値の大きさに基づいて椎体方向を推定し、前記推定された椎体方向に対して略垂直に前記胸部画像を走査し、該走査により得られた胸部画像を所定の閾値と比較することにより、椎体領域を抽出する機能と、
前記抽出された椎体領域から正中線を検出し、該正中線に基づいて、前記胸部画像中における椎体方向を算出する機能と、
前記算出された椎体方向が前記胸部画像の水平辺に対して垂直となるよう前記胸部画像を回転する機能と、
前記回転された胸部画像を出力する機能を実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は胸部画像の回転処理に関し、特に胸部画像の椎体方向を用いて胸部画像を回転するに適した、胸部画像回転装置および方法並びにそのためのプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療分野において、被写体の胸部を正面から撮影した胸部画像を自動的に回転することは、ユーザが、不適切な姿勢により撮影された被写体の胸部画像を視認するに欠かせない技術である。
【０００３】
そこで、被写体の左右の乳房を撮影した一対の乳房画像において、撮影される被写体の位置情報に応じて、撮影された乳房画像を回転することにより同一撮影方向の乳房を向かい合った向きになるように乳房画像をモニタで表示する手法が、特許文献１に提案されている。
【０００４】
また、被写体の胸部を正面から撮影した胸部画像の所定の部分領域と、センサの端部方向に基づいて回転角を検出し、その検出結果に基づいて胸部画像を回転させ、回転後の部分領域から特徴量を抽出する方法が、特許文献２に提案されている。
【特許文献１】特開２００１−２２２７０４号公報
【特許文献１】特開２００２−３６０５５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、近年、医療現場において、病室からの移動が困難な患者の撮影や手術室での緊急撮影等のニーズが高まっており、病室などに移動させて被写体の胸部等を撮影可能とする図９に示すような移動型Ｘ線装量（以下、回診車Ｍという）が実用化されつつある。例えば、回診車Ｍにより撮影される場合において、図１０のように、ベッド８０で寝ている被写体（患者）の背面にカセッテ７０を置いて撮影するため、カセッテ７０の設定や被写体の姿勢が不適切である場合に、カセッテ７０の辺に対する被写体の体軸が著しく傾いて撮影される場合がある。
【０００６】
この場合、特許文献１に記載される方法では、撮影された画像に表れる解剖学的特徴領域（例えば、肺野、椎体、乳房等）の傾きの程度を把握した上で、画像の回転をおこなうことができず、かつ被写体の位置情報を利用しないと回転をおこなうことができないという問題があった。
【０００７】
また、特許文献２に記載される方法では、被写体の体軸が著しく傾いて撮影された場合、画像の所定の部分領域から特徴量を抽出しようとすると、上記部分領域の形状が傾いた角度によって異なるため、特徴量を精度良く抽出できず、上記所定の部分領域を正確に抽出することができず、かつセンサの端部の傾き情報を必要とし、画像の情報のみからでは回転することができないという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、上記事情に鑑み、胸部画像の回転性能をより向上させることが可能な胸部画像回転装置および方法並びにそのためのプログラムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の胸部画像回転装置は、胸部画像を入力する胸部画像入力手段と、入力された胸部画像より椎体領域を抽出する椎体領域抽出手段と、抽出された椎体領域に基づいて、胸部画像中における椎体方向を算出する椎体方向算出手段と、算出された椎体方向が胸部画像の水平辺に対して垂直となるよう胸部画像を回転する胸部画像回転手段と、回転された胸部画像を出力する出力手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
「胸部画像の水平辺」とは、入力された胸部画像の水平方向を向いた一辺をいう。例えば、椎体が伸びる方向に対して略垂直な方向を向く一辺であってもよい。
【００１１】
「出力手段」とは、入力された胸部画像や回転された胸部画像等を出力するものである。例えば、上記胸部画像等を表示するモニタ等や、上記胸部画像等を印刷するプリンタ等であってもよい。また、回転された胸部画像から、少なくとも肺野領域を含むようにトリミングし、トリミングされた胸部画像を出力するものであってもよい。また、トリミング後の胸部画像の水平辺と、回転される前の胸部画像の水平辺が平行となるようにトリミングをおこなってもよい。
【００１２】
「椎体領域抽出手段」とは、入力された胸部画像より椎体領域を抽出するものをいう。また、胸部画像より椎体の太さに対応するエッジ方向値およびエッジ強度値を含むエッジ成分値を抽出するエッジ成分抽出手段と、抽出されたエッジ成分値の大きさに基づいて、椎体方向を推定する椎体方向推定手段と、推定された椎体方向に対して略垂直に前記胸部画像を走査し、所定の閾値を設定することにより椎体領域を抽出する椎体領域決定手段とを備えるものであってもよい。
【００１３】
更に、「椎体方向算出手段」が、上記椎体領域抽出手段により抽出された椎体領域から正中線を検出し、正中線に基づき、椎体方向を算出するものであってもよい。
【００１４】
本発明の胸部画像回転装置は、複数の胸部画像を入力する胸部画像入力手段と、入力された複数の胸部画像毎に椎体領域を抽出する椎体領域抽出手段と、抽出された椎体領域に基づいて、複数の胸部画像毎に胸部画像中における椎体方向を算出する椎体方向算出手段と、複数の胸部画像における所定の胸部画像の前記算出された椎体方向に、複数の胸部画像における他の胸部画像の算出された椎体方向が一致するよう、他の胸部画像を回転する胸部画像回転手段と、所定の胸部画像と、回転された少なくとも１つ以上の他の胸部画像とを出力する出力手段とを備えたものであってもよい。
【００１５】
「所定の胸部画像」とは、胸部画像入力手段により入力された複数の胸部画像のうち、基準となる胸部画像をいう。
【００１６】
「他の胸部画像」とは、胸部画像入力手段により入力された複数の胸部画像のうち、上記所定の胸部画像以外の胸部画像をいう。
【００１７】
本発明の胸部画像回転方法は、胸部画像を入力し、入力された胸部画像より椎体領域を抽出し、抽出された椎体領域に基づいて、胸部画像中における椎体方向を算出し、算出された椎体方向が胸部画像の水平辺に対して垂直となるよう胸部画像を回転し、回転された胸部画像を出力することを特徴とする。
【００１８】
本発明の胸部画像回転方法は、複数の胸部画像を入力し、入力された複数の胸部画像毎に椎体領域を抽出し、抽出された椎体領域に基づいて、複数の胸部画像毎に胸部画像中における椎体方向を算出し、複数の胸部画像における所定の胸部画像の算出された椎体方向に、複数の胸部画像における他の胸部画像の算出された椎体方向が一致するよう、他の胸部画像を回転し、所定の胸部画像と、回転された少なくとも１つ以上の他の胸部画像とを出力することを特徴とするものであってもよい。
【００１９】
本発明の胸部画像回転するプログラムは、コンピュータに、胸部画像を入力する機能と、
入力された胸部画像より椎体領域を抽出する機能と、抽出された椎体領域に基づいて、胸部画像中における椎体方向を算出する機能と、算出された椎体方向が胸部画像の水平辺に対して垂直となるよう胸部画像を回転する機能と、回転された胸部画像を出力する機能を実行させることを特徴とするものである。
【００２０】
本発明の胸部画像回転するプログラムは、コンピュータに、複数の胸部画像を入力する機能と、入力された複数の胸部画像毎に椎体領域を抽出する機能と、抽出された椎体領域に基づいて、複数の胸部画像毎に胸部画像中における椎体方向を算出する機能と、複数の胸部画像における所定の胸部画像の前記算出された椎体方向に、複数の胸部画像における他の胸部画像の算出された椎体方向が一致するよう、他の胸部画像を回転する機能と、所定の胸部画像と、回転された少なくとも１つ以上の他の胸部画像とを出力する機能とを実行させることを特徴とするものであってもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の胸部画像回転装置および方法並びにプログラムによれば、入力された胸部画像より椎体領域を抽出し、抽出された椎体領域に基づいて、胸部画像中における椎体方向を算出し、算出された椎体方向が胸部画像の水平辺に対して垂直となるよう胸部画像を回転することにより、被写体の体軸方向に基づいて、胸部画像を回転することができるとともに、胸部画像のみから適切な回転角を算出することができる。
【００２２】
また、本発明の胸部画像回転装置および方法並びにプログラムによれば、入力された複数の胸部画像毎に椎体領域を抽出し、抽出された椎体領域に基づいて、複数の胸部画像毎に胸部画像中における椎体方向を算出し、複数の胸部画像における所定の胸部画像の算出された椎体方向に、複数の胸部画像における他の胸部画像の算出された椎体方向が一致するよう、他の胸部画像を回転することにより、胸部画像を経過観察する際に、胸部画像毎に表される被写体の傾きが異なっていても、所定の被写体の傾きに揃えて出力することができるとともに、胸部画像のみから適切な回転角を算出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明の胸部画像回転装置の一実施形態について説明する。
【００２４】
図１は本発明の胸部画像回転装置の好ましい実施の形態を示すブロック図である。
【００２５】
なお、図１のような胸部画像回転装置の構成は、補助記憶装置（不図示）に読み込まれた胸部画像回転プログラムをコンピュータ（例えばパーソナルコンピュータ等）上で実行することにより実現される。また、この胸部画像回転プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭまたは内部メモリ等の情報記憶媒体に記憶され、もしくはインターネット等のネットワークを介して配布され、コンピュータにインストールされることになる。
【００２６】
胸部画像回転装置は、例えば被写体の胸部を撮影して得た胸部画像から椎体領域を算出し、被写体の体軸を考慮して胸部画像を回転させるものであって、胸部画像入力手段１０、椎体領域抽出手段２０、椎体方向算出手段３０、胸部画像回転手段４０、出力手段５０等を有している。
【００２７】
胸部画像入力手段１０は、例えば、放射線画像により取得される胸部画像を取得するものである。なお、胸部画像入力手段１０は、例えば放射線画像のみならず、いわゆるＣＴ画像、ＭＲＩ画像、ＲＩ画像、ＰＥＴ画像、Ｘ線画像等の医用画像の入力を受け付けるものであってもよい。
【００２８】
また、本発明の胸部画像回転装置は、胸部画像について説明するが、他の解剖学的特徴（椎体を含む部位や四肢骨等）を扱うものであってもよい。
【００２９】
椎体領域抽出手段２０は、胸部画像入力手段１０により入力された胸部画像より椎体領域を抽出するものである。
【００３０】
椎体方向算出手段３０は、椎体領域抽出手段２０により抽出された椎体領域に基づいて、胸部画像中における椎体方向を算出するものである。
【００３１】
胸部画像回転手段４０は、椎体方向算出手段３０により算出された椎体方向が胸部画像の水平方向に対して垂直となるよう胸部画像を回転させるものである。
【００３２】
出力手段５０は、胸部画像回転手段４０により回転された胸部画像を出力するものである。出力手段５０は、例えば、胸部画像を表示する液晶モニタ等である。後述する回診車Ｍのモニタ６６等であってもよい。また、出力手段は、プリンタ等であってもよい。
【００３３】
次に、以上の構成の胸部画像回転装置において行われる実施態様における処理について説明する。
【００３４】
図２は胸部画像回転装置の一連の処理フローチャートである。
【００３５】
まず、図２に示す如く、胸部画像入力手段１０により被写体の胸部を撮影して得た胸部画像、例えば図３（ａ）に示すような胸部画像を入力する（＃１）。次に、椎体領域抽出手段２０が、例えば図３（ｂ）に示すような胸部画像から椎体領域を抽出する（＃２）。
【００３６】
椎体領域抽出手段２０は、胸部画像より椎体の太さに対応するエッジ方向値およびエッジ強度値を含むエッジ成分値を抽出するエッジ成分抽出手段（不図示）と、エッジ成分抽出手段により抽出されたエッジ成分値の大きさに基づいて、椎体方向を推定する椎体方向推定手段（不図示）と、椎体方向推定手段により推定された椎体方向に対して略垂直に胸部画像を走査し、所定の閾値を設定することにより椎体領域を抽出する椎体領域決定手段（不図示）とを備えるものであってもよい。
【００３７】
エッジ成分抽出手段が、椎体の太さに対応するエッジ方向値および椎体の太さに対応するエッジ強度値を含むエッジ成分値を抽出する。そして、エッジ成分抽出手段は、所定のフィルタを用いて複数の方向から、複数のエッジ方向値及び複数のエッジ強度値をエッジ成分値として抽出し、抽出された複数のエッジ成分値のうち最も高いエッジ強度値と、最も高いエッジ強度値に対応するエッジ方向値を算出し、算出された最も高いエッジ強度値と及び最も高いエッジ強度値に対応するエッジ方向値を算出する。具体的には、胸部画像入力手段１０により入力された胸部画像に対して、椎体の太さに対応するエッジ方向値およびエッジ強度値を含むエッジ成分値を抽出するため、式（１）に示されるガボールフィルタ（Gabor filter）を用いた処理を行う。
【００３８】
［数１］
Gabor(x, y,θ) = exp [-(1/2σ2) (x2 + y2)] cos [(π/σ) (x sinθ + y cosθ)] 
ここで、σは、抽出するエッジの太さに対応するパラメータであり、胸部画像の椎体の太さに対応するように値を調整する。θは、抽出するエッジの方向に対応し、Gabor(x, y,θ) は、水平方向から反時計回りにθの方向のエッジを抽出する。
【００３９】
複数の方向から複数のエッジ方向値及び複数のエッジ強度値をエッジ成分値として抽出するために、例えば、θを０度から１６５度の範囲において、１５度刻みで変化させた複数のガボールフィルタを用意する。
【００４０】
胸部画像入力手段１０により入力された胸部画像に対して、胸部画像の画素毎に上記用意した複数のガボールフィルタ毎を通し、画素毎のフィルタ値を算出する。フィルタ値として、強度の絶対値が算出される。
【００４１】
一つの画素から複数のフィルタ分のフィルタ値が算出されるので、その算出されたフィルタ値の中から、絶対値が最大の強度の成分（最も高いエッジ強度値）及び上記最も高いエッジ強度値に対応するエッジ方向値を求める。そして、全ての画素について、最も高いエッジ強度値及び最も高いエッジ強度値に対応するエッジ方向値を求める。
【００４２】
こうして、エッジ成分抽出手段が、胸部画像の各画素において、最も高いエッジ強度値及び最も高いエッジ方向値を求め、求められた最も高いエッジ強度値及び最も高いエッジ強度値に対応するエッジ方向値を算出し、上記最も高いエッジ強度値及び最も高いエッジ強度値に対応するエッジ方向値からそれぞれの分布画像を生成する。
【００４３】
なお、前述した最も高いエッジ強度値は、上記フィルタ値として、算出された強度の絶対値の最大値であるが、所定値以上の強度の絶対値から一つを選択した値であってもよい。また、最も高いエッジ強度値に対応するエッジ方向値においても、同様に、所定値以上の方向の絶対値から一つを選択した値であってもよい。
【００４４】
図４（ｂ）に示す画像は、上記式を用いて胸部画像に対応する最も高いエッジ強度値から生成されたエッジ強度に関する分布画像を濃淡で表現したものである。図４（ｃ）に示す画像は、上記式を用いて胸部画像に対応する最も高いエッジ強度値に対応するエッジ方向値から生成されたエッジ方向に関する分布画像を濃淡で表現したものである。
【００４５】
次に、椎体方向推定手段は、エッジ成分抽出手段により抽出されたエッジ成分値の大きさに基づいて、椎体方向を推定する。具体的には、椎体方向推定手段が、関心領域設定手段（不図示）により設定される図４（ｄ）に示すような画像の中心に適当な大きさである円形の関心領域を設定する。
【００４６】
ここで、図５で示されるように、胸部画像のＸ軸からθの角度を向いた両方向ベクトルを式（２）のように定義する。なお、式（２）のベクトルは、式（３）のようになる。
【００４７】
［数２］
d(θ) = (cos 2θ, sin 2θ)  
［数３］
d(θ) = d(θ+π) 
上記設定された関心領域内の画素 i (i = １・・・n) において、最も高いエッジ強度値の絶対値を  |G(θi)|のように表し、最も高いエッジ強度値に対応するエッジ方向値をθiのように表す。関心領域内でd(θi)を、|G(θi)|で重みを付けて平均すると、式（４）のように、平均方向ベクトル d_mean(x, y) が算出される。
【００４８】
なお、上述した関心領域内の画素 i (i = １・・・n)は、胸部画像全体の画素として設定してもよい。
【００４９】
［数４］
d_mean = {Σ(i = 1・・・n) |G(θi)| d(θi)} / Σ(i = 1・・・n) |G(θi)|
このように椎体方向推定手段は、算出されたd_mean(x, y)によって、椎体方向を推定することを可能とする。
【００５０】
椎体方向推定手段は、算出されたd_mean(x, y)を式（５）、式（６）Ｘ軸の角度に変換する。
【００５１】
［数５］
y >= 0 の時    θ_mean = (1/2) arccos x
［数６］
y < 0  の時   θ_mean = π - (1/2) arccos x
椎体方向推定手段が、最も高いエッジ強度値に対応するエッジ方向値θiを、最も高いエッジ強度値の絶対値|G(θi)|で重みをつけて平均しないことにより、θ= 0 と θ= π（両者は本質的に同方向）の平均をとることで π/2 になることを防ぐことを可能とする。
【００５２】
椎体方向推定手段は、関心領域を設定することにより、関心領域外の肋骨が重なる領域である左右の測端部や鎖骨等の成分を排除することができるので、正確に椎体領域の推定を行うことができる。
【００５３】
次に、椎体領域決定手段は、椎体方向推定手段により推定された椎体方向に対して略垂直に胸部画像を走査し、走査により得られた胸部画像と所定の閾値を比較することにより、各画素を椎体領域として抽出する。
【００５４】
例えば、所定の閾値以下の胸部画像の各画素を椎体領域として抽出する。
【００５５】
椎体方向推定手段により推定された椎体方向を利用して、正中線を検出する。胸部画像の場合、正中線は椎体上にあり、椎体の領域は、その周辺の肺野や横隔膜の領域よりも濃度が低いので、この濃度差を利用して検出する方法が考えられる。肺野と椎体の中間濃度に対応する適当な閾値を設定し、二値化処理により椎体領域を抽出してもよい。
【００５６】
例えば、椎体領域抽出手段２０は、関心領域設定手段３５により設定された関心領域内で、に対して略垂直に胸部画像を走査（スキャン）し、走査された各画素列において、濃度が低い方から適当な個数だけ画素を選択していくと、図６（a）に示すような椎体を覆う領域を抽出することができる。
【００５７】
椎体方向算出手段３０は、椎体領域抽出手段２０により抽出された椎体領域に基づいて、胸部画像中における椎体方向を算出するものである（♯３）。例えば、椎体方向算出手段３０は、正中線検出手段（不図示）を備えるものであり、椎体領域抽出手段２０により抽出された椎体領域から胸部画像に表される両肺の中心線（以下、正中線という）を検出し、該正中線に基づき、椎体方向を算出するものであってもよい。なお、正中線は、必ずしも両肺の厳密な中心線である必要はない。例えば、両肺の中心に位置する椎体領域の中心軸からなる線であってもよい。
【００５８】
その後、正中線検出手段は、椎体領域抽出手段２０により抽出された椎体領域から正中線を検出する。
【００５９】
正中線検出手段は、椎体領域抽出手段２０により抽出された椎体領域に対して、補助記憶装置に記憶されるデータである椎体の幅に対応する適当な長さの長方形を当てはめて、長方形内の該領域の画素数が最大になるように長方形の位置と向きを調整して長方形の中心軸を抽出することで、図６（ｂ）に示すような正中線を検出することができる。
【００６０】
なお、ここで、上記所定の画素値以下である各画素を椎体領域として抽出する手法として、各画素毎に所定の画素値以下である閾値を設定し、椎体領域を抽出するものであってもよいし、また、各画素の全てに所定の画素値以下である同一の閾値を設定し、椎体領域を抽出するものであってもよい。
【００６１】
あるいは、正中線検出手段は、例えば、特開２００７−６８７１５号公報で示す手法を本発明に適応させ、椎体方向推定手段により推定された椎体方向に略垂直な方向に沿ったプロファイルを複数の領域で作成し、そのプロファイルを解析して正中線を検出してもよい。
【００６２】
椎体方向算出手段３０は、例えば、胸部画像を解析することにより、胸部画像の上下方向を判別することができるものである。例えば、胸部画像は、頭側は高画素値、腹側は低画素値になるような画素勾配がある特性を利用して（胸部画像を白黒反転されている場合、頭側は低画素値、腹側は高画素値となる）、正中線検出手段により検出された正中線に沿って胸部画像の画素勾配を分析し、正中線に関して被写体の上下方向を判別し、その後、上述したまたは後述する手法により椎体方向を算出してもよい。
【００６３】
このように、椎体方向算出手段３０は、胸部画像中の椎体領域との位置関係に基づいて、正中線を正確に算出することができるとともに、正中線と平行で被写体の頭部側を向くベクトルを図３（ｃ）に示すような椎体方向として算出することができる。
【００６４】
また、上述の手法以外に、正中線検出手段により、椎体領域抽出手段２０により抽出された椎体領域に対して、補助記憶装置に記憶されるデータである椎体の幅に対応する適当な長さを短辺とする長方形を当てはめた後、椎体方向算出手段３０は、上記長方形内に入る領域の画素の面積が最大のときに、長方形の長辺を椎体方向として算出してもよい。
【００６５】
また、上述の手法以外に、椎体方向算出手段３０は、椎体領域抽出手段２０により抽出された椎体領域に対して、椎体方向の直線を最小二乗法を用いて、椎体方向を算出するものであってもよい。例えば、椎体方向算出手段３０は、椎体領域抽出手段２０により抽出された椎体領域内の画素 (ｘ，ｙ) に対して、式（７）の値の値を最小にするような係数ａ、ｂを求める。
【００６６】
［数７］
Σ[(ax + b) - y]2
求められた係数ａ、ｂを用いて式（８）を椎体に平行な方向の直線とする。
【００６７】
［数８］
y = ax + b
胸部画像の椎体領域の画素値は、一般に被写体の上側（頭部側）が高く、下側（腹側）が低い（胸部画像を白黒反転されている場合、頭側は低画素値、腹側は高画素値となる）。よって、椎体方向算出手段３０は、この胸部画像の画素勾配と、上述した手法により抽出した椎体領域に平行な方向を用いれば、椎体の方向として、例えば、平行で被写体の頭部側を向くベクトルを、図３（ｃ）に示すような椎体方向として算出することができる。
【００６８】
胸部画像回転手段４０は、算出された椎体方向が胸部画像の水平方向に対して垂直となるよう図３（ｄ）に示す胸部画像のように回転させる（＃４）。例えば、算出された椎体方向が胸部画像の水平方向に対して垂直となるよう胸部画像に対して、アフィン変換を用いて回転させてもよい。
【００６９】
出力手段５０は、回転前の胸部画像および／または回転された胸部画像をモニタ等に表示する。
【００７０】
また、出力手段５０は、回転された胸部画像から、少なくとも肺野領域を含むようにトリミングし、トリミングされた胸部画像を出力することも可能とする。
【００７１】
また、トリミング後の胸部画像の水平辺と、回転される前の胸部画像の水平辺が平行となるようにトリミングをおこなってもよい。
【００７２】
なお、本発明の胸部画像回転装置に画像処理装置（不図示）を外部に接続しても、内部に組み込んでもよい。
【００７３】
上記画像処理装置は、胸部正面の画像において、被写体の解剖学的領域（例えば、胸部画像等）を検出し、検出した領域の画像信号に基づいて階調処理や周波数処理をおこなってもよい。
【００７４】
また、胸部入力手段１０により入力された胸部画像は、図９に示すような移動型Ｘ線装置（以下、回診車Ｍという）を用いて撮影されることもある。回診車による撮影の場合、ベッドで寝ている被写体（患者）の背面にカセッテを置いて撮影するため、カセッテの辺に対する被写体の体軸の方向が撮影ごとに安定しないことがある。
【００７５】
そこで、本発明の胸部画像回転装置と画像処理装置（不図示）を、回診車の内部に組み込み、カセッテ挿入口６７にカセッテ７０を挿入し、カセッテから胸部画像を読み出し、直接、被写体の正中線を検出してもよい。
【００７６】
この回診車Ｍは、本体部６１、移動台車６２、支持機構６３、Ｘ線発生部６４、操作パネル６５、Ｘ線発生部６４の位置を調整するために支柱６７、パネル６６（表示装置の一態様）及び本体部６１には画像読み取り装置６５にカセッテを挿入するためのカセッテ挿入口６７等を有するものである。モニタ６６にはタッチパネルが取り付けられており、Ｘ線発生部６４や画像読み取り装置６５の設定、あるいは患者情報などの入力、カセッテから画像読み取り装置６５により読み取ることで入力される胸部画像を表示することもできる。
【００７７】
なお、胸部画像を回転後に、ユーザが追って回転角を変更できるようにするために、回転角は入力画像と関連付けて情報記憶媒体に保存しておいてもよい。ユーザが、モニタ６６のタッチパネルを用いて、回転角を手動で修正できるものであってもよく、修正後の回転角による回転画像をモニタ６６に出力できるものであってもよい。
【００７８】
また、上記タッチパネルによる操作手段に代え、回診車Ｍの横に机を配置し、上記机の上に回診車Ｍに接続されたマウスを設置し、モニタ６６に表示される胸部画像に任意に二点を選択することで、その二点に基づいて椎体方向を設定することも可能である。
【００７９】
なお、ユーザが、タッチパネルまたはマウスを用いることにより、上述したトリミングの範囲を変更することも可能とする。
【００８０】
その場合、胸部画像回転手段４０は、上記設定された椎体方向に基づいて回転角を再度算出し、胸部画像を回転するものであってもよい。回転された胸部画像を再度、モニタ６６に表示してもよい。
【００８１】
また、画像処理装置により、正中線の傾きや算出された椎体方向から、正しい向きで撮影されていないことを判別可能とし、モニタ６６に再撮影を行うべき旨の警告表示を行うことも可能である。
【００８２】
本発明の胸部画像装置を回診車Ｍに組み込むことにより、正中線または椎体方向が傾いた胸部画像を撮影したことを早期に確認可能とし、再撮影の準備を迅速に行うことが可能となる。
【００８３】
次いで、本発明の第二の実施形態について説明する。
【００８４】
第二の実施形態は、上述の実施形態（最良の実施形態）と同等の構成要素を有するため、説明に必要な構成についてのみ図示及び記載することとし、上述の実施形態と同様の構成要素には同符号を付して詳細な説明を省略する。
【００８５】
第二の実施形態は、胸部画像入力手段１０が、複数の胸部画像を入力し、椎体領域抽出手段２０が、胸部画像入力手段１０により入力された複数の胸部画像毎に椎体領域を抽出し、椎体方向算出手段３０が、椎体領域抽出手段２０により抽出された椎体領域に基づいて、複数の胸部画像毎に該胸部画像中における椎体方向を算出し、胸部画像回転手段４０が、複数の胸部画像における所定の胸部画像の算出された椎体方向に、複数の胸部画像における他の胸部画像の前記算出された椎体方向が一致するよう、他の胸部画像を回転させ、出力手段５０が、所定の胸部画像と、回転された少なくとも１つ以上の他の胸部画像とを出力するものである。
【００８６】
図７は第二の実施形態における胸部画像回転装置の一連の処理フローチャートである。
【００８７】
まず、図７に示す如く、胸部画像入力手段１０により被写体の胸部を撮影して得た胸部画像、例えば図３（ａ）に示すような胸部画像を複数入力する（＃１０）。次に、上述の実施形態と同様に椎体領域抽出手段２０が、例えば図３（ｂ）に示すような胸部画像から椎体領域を抽出する（＃１１）。椎体領域抽出手段２０は、この椎体領域を抽出する処理を複数の胸部画像に対して行う。次に上述の実施形態と同様に、椎体方向算出手段３０は、椎体領域抽出手段２０により抽出された椎体領域に基づいて、胸部画像中における椎体方向を算出するものである（♯１２）。椎体方向算出手段３０は、この胸部画像中における椎体方向を算出する処理を複数の胸部画像に対して行う。
【００８８】
胸部画像回転手段４０が、複数の胸部画像における所定の胸部画像の算出された椎体方向に、複数の胸部画像における他の胸部画像の前記算出された椎体方向が一致するよう、他の胸部画像を回転させる（＃１３）。
【００８９】
具体的には、図８（ａ）の胸部画像（図８に示す丸１）が、上記所定の胸部画像に該当し、図８（ｂ）の胸部画像（図８に示す丸２）および／または図８（ｃ）の胸部画像（図８に示す丸３）が、上記他の胸部画像に該当するものとして、説明する。
【００９０】
ユーザが複数の胸部画像の経過観察を行うに際し、所定の胸部画像（図８に示す丸１）を基準とし、上記所定の胸部画像（図８に示す丸１）の算出された椎体方向に、他の胸部画像の椎体方向が一致するように、他の胸部画像を回転させる。例えば、図８（ｂ’）および図８（ｃ’）に示すように一致させる。
【００９１】
出力手段５０により、回転前の胸部画像および／または回転させた胸部画像を並べてモニタ等に表示してもよい。
【００９２】
また、モニタ等に表示するに際し、ユーザが比較しやすいように、所定の胸部画像と回転した他の胸部画像の倍率を揃えて表示してもよい。
【００９３】
また、出力手段５０は、回転された胸部画像から、少なくとも肺野領域を含むように回転前の胸部画像および／または回転させた胸部画像をトリミングし、トリミングされた胸部画像を出力することも可能とする。
【００９４】
また、トリミング後の胸部画像の水平辺と、回転される前の胸部画像の水平辺が平行となるようにトリミングをおこなってもよい。
【００９５】
上述の実施形態（最良の実施形態）で説明した構成要素は、第二の実施形態においても用いることができるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】胸部画像回転装置における機能ブロック図
【図２】本発明の最良の実施形態における一連のフローチャート
【図３】本発明の最良の実施形態における処理の推移を示す概念図
【図４】エッジ強度分布及びエッジ方向分布を示す図
【図５】エッジ強度値に対応するエッジ方向値を説明するための概念図
【図６】椎体領域及び正中線を示す図
【図７】本発明の第二の実施形態における一連のフローチャート
【図８】本発明の第二の実施形態における処理の推移を示す概念図
【図９】回診車を示す図
【図１０】回診車が被写体を撮影する一例を示す概念図
【符号の説明】
【００９７】
１０    胸部画像入力手段
２０    椎体領域抽出手段
３０    椎体方向算出手段
４０    胸部画像回転手段
５０    出力手段
６１    本体部
６２    移動車
６３    支持機講
６４    Ｘ線発生部
６５    操作パネル
６６    パネル
６７    カセッテ挿入口
７０    カセッテ
８０    ベット
【図１】
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【図２】
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【図５】
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【図７】
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【図９】
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【図１０】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図８】
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