專利名稱：圖像處理裝置及圖像處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)CT圖像、MR圖像、US圖像等醫(yī)用圖像的圖像處理。
背景技術(shù)：
近年來,正在進(jìn)行利用了 CT (Computed Tomography,計(jì)算機(jī)化斷層x射線照相法)圖像、MR (Magnetic Resonance,磁共振)圖像、US (Ultrasound,超聲波)圖像等醫(yī)用圖像的診斷。另外，提出了用于從這些醫(yī)用圖像中提取成為觀察對(duì)象的部位，或者刪除無用區(qū)域，從而制作方便診斷的圖像的各種圖像處理方法。另外，也開發(fā)了從醫(yī)用圖像中檢測(cè)異常陰影的被稱為CAD (Computer Aided Diagnosis,計(jì)算機(jī)輔助診斷)的計(jì)算機(jī)支援診斷裝置。這樣，開發(fā)出了多種針對(duì)醫(yī)用圖像的對(duì)應(yīng)于各種處理目的的處理算法。然而，醫(yī)用圖像根據(jù)拍攝部位、檢查的種類而表現(xiàn)不同的特征。因此，即使是相同的處理目的，也是根據(jù)部位而按不同的流程進(jìn)行處理的情況下效率高。例如，在根據(jù)醫(yī)用圖像檢測(cè)異常陰影時(shí)，根據(jù)拍攝部位、診斷內(nèi)容的不同而應(yīng)用不同的異常陰影檢測(cè)算法。例如，在頭部和腹部應(yīng)用不同的異常陰影檢測(cè)算法。作為選擇適合醫(yī)用圖像的異常陰影檢測(cè)算法的裝置，例如提出了專利文獻(xiàn)I所示的異常陰影檢測(cè)裝置等。專利文獻(xiàn)I中記載了一種異常陰影檢測(cè)裝置，該異常陰影檢測(cè)裝置預(yù)先按被檢測(cè)體的每個(gè)部位存儲(chǔ)異常陰影檢測(cè)算法，在根據(jù)醫(yī)用圖像檢測(cè)異常陰影時(shí)，制作以不同的日期時(shí)間拍攝的解剖學(xué)上同一部位的斷層像的組合，在各組合的斷層像彼此之間取差分，另夕卜，識(shí)別該斷層像的被檢測(cè)體部位，選擇并應(yīng)用與被識(shí)別出的部位對(duì)應(yīng)的異常陰影檢測(cè)算法。在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1: JP特許第4401121號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題然而，上述專利文獻(xiàn)I中，在根據(jù)醫(yī)用圖像識(shí)別拍攝部位時(shí)，是根據(jù)作為對(duì)象的圖像(斷層像)與前后斷層像之間的連續(xù)性、和特定像素值范圍的像素的分布形狀等來進(jìn)行判斷的。例如是否為頭部，是根據(jù)圖像中是否存在與頭蓋骨對(duì)應(yīng)的CT值高的橢圓狀的區(qū)域來判斷的。另外，是否為頸部是根據(jù)是否為從頭部切片(Slice)連續(xù)的區(qū)域來判斷。另外，是否為胸部是通過在CT值負(fù)900以下是否存在中空的封閉區(qū)域來判斷的(專利文獻(xiàn)I的說明書第

段)。另外，即使拍攝部位相同且處理目的相同，在圖像的種類(檢查的種類、拍攝方法的種類、造影劑的有無等)不同的情況下，也存在應(yīng)用不同的處理算法能夠縮短處理時(shí)間的情況。例如，由于不使用造影劑拍攝的圖像與使用造影劑拍攝的圖像之間表現(xiàn)出不同的特征，因此采用不同的處理算法能夠高速地進(jìn)行處理。
本發(fā)明是鑒于上述問題而開發(fā)的，其目的在于提供一種能夠從多個(gè)處理算法中，根據(jù)作為處理對(duì)象的圖像的部位及處理目的來選擇并應(yīng)用最佳的處理算法的圖像處理裝置等。用于解決課題的手段為了實(shí)現(xiàn)上述目的，第I發(fā)明是一種圖像處理裝置，對(duì)醫(yī)用圖像應(yīng)用規(guī)定的處理算法來進(jìn)行圖像處理，該圖像處理裝置具備:存儲(chǔ)部，其針對(duì)作為基準(zhǔn)的圖像，計(jì)算以關(guān)注區(qū)域的任意點(diǎn)為中心來運(yùn)算像素值所得的基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)，將該基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)與部位建立對(duì)應(yīng)并預(yù)先進(jìn)行存儲(chǔ)；計(jì)算部，其針對(duì)作為處理對(duì)象的圖像，計(jì)算以關(guān)注區(qū)域的任意點(diǎn)為中心來運(yùn)算像素值所得的對(duì)象特性曲線數(shù)據(jù)；比較部，其將由所述計(jì)算部計(jì)算出的對(duì)象特性曲線數(shù)據(jù)與所述存儲(chǔ)部中存儲(chǔ)的基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)進(jìn)行比較；選擇部，其基于所述比較部的比較結(jié)果，從所述存儲(chǔ)部中選擇與和所述對(duì)象特性曲線數(shù)據(jù)相關(guān)高的基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)建立對(duì)應(yīng)地進(jìn)行存儲(chǔ)的處理算法；以及圖像處理部，其進(jìn)行應(yīng)用了與由所述選擇部選擇出的部位相應(yīng)的處理算法的圖像處理。第2發(fā)明是一種圖像處理方法，對(duì)醫(yī)用圖像應(yīng)用規(guī)定的處理算法來進(jìn)行圖像處理，該圖像處理方法包括:存儲(chǔ)步驟，針對(duì)作為基準(zhǔn)的圖像，計(jì)算以關(guān)注區(qū)域的任意點(diǎn)為中心來運(yùn)算像素值所得的基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)，將該基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)與部位建立對(duì)應(yīng)并預(yù)先進(jìn)行存儲(chǔ)；計(jì)算步驟，針對(duì)作為處理對(duì)象的圖像，計(jì)算以關(guān)注區(qū)域的任意點(diǎn)為中心來運(yùn)算像素值所得的對(duì)象特性曲線 數(shù)據(jù)；比較步驟，對(duì)通過所述計(jì)算步驟計(jì)算出的對(duì)象特性曲線數(shù)據(jù)與在所述存儲(chǔ)步驟中存儲(chǔ)的基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)進(jìn)行比較；選擇步驟，根據(jù)所述比較步驟中比較的結(jié)果，從所述存儲(chǔ)步驟中選擇與和所述對(duì)象特性曲線數(shù)據(jù)相關(guān)高的基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)建立對(duì)應(yīng)地進(jìn)行存儲(chǔ)的處理算法；和圖像處理步驟，進(jìn)行應(yīng)用了與通過所述選擇步驟選擇出的部位相應(yīng)的處理算法的圖像處理。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種圖像處理裝置等，能夠從多個(gè)處理算法中，根據(jù)作為處理對(duì)象的圖像的部位及處理目的選擇并應(yīng)用最佳的處理算法。


圖1是表示圖像處理裝置100的整體構(gòu)成的圖。圖2是表示本發(fā)明涉及的圖像處理裝置100中存儲(chǔ)的算法表2的一例的圖。圖3是說明算法選擇處理的流程的流程圖。圖4的(a)是說明從CT圖像獲取向量徑上的像素值數(shù)據(jù)的圖，(b)是從二值圖像獲取向量徑上的像素值數(shù)據(jù)的圖，(C)是說明從二值圖像獲取圓周上的像素值數(shù)據(jù)的圖。圖5的(a)是胸部斷層像(無造影劑)30的一例，(b)是從胸部斷層像(無造影齊U )30的二值圖像中提取出的向量徑上的像素值數(shù)據(jù)3A的一例，(C)是從胸部斷層像(無造影劑)30的二值圖像中提取出的圓周上的像素值數(shù)據(jù)3B的一例。圖6的(a)是胸部斷層像(有造影劑)40的一例，(b)是從胸部斷層像(有造影齊U )40的二值圖像中提取出的向量徑上的像素值數(shù)據(jù)4A的一例，(C)是從胸部斷層像(無造影劑)40的二值圖像中提取出的圓周上的像素值數(shù)據(jù)4B的一例。圖7的(a)是胸部上部端的斷層像(無造影劑)50的一例，(b)是從胸部上部端的斷層像(無造影劑)50的二值圖像中提取出的向量徑上的像素值數(shù)據(jù)5A的一例，(c)是從胸部上部端的斷層像(無造影劑)50的二值圖像中提取出的圓周上的像素值數(shù)據(jù)5B的一例。圖8的(a)是腹部斷層像(有造影劑)60的一例，(b)是從腹部斷層像(有造影齊U )60的二值圖像中提取出的向量徑上的像素值數(shù)據(jù)6A的一例，(C)是從腹部斷層像(有造影劑)60的二值圖像中提取出的圓周上的像素值數(shù)據(jù)6B的一例。圖9是針對(duì)表示斷層像的部位的部位提示圖像82進(jìn)行說明的圖。圖10是表示對(duì)有造影劑胸部圖像應(yīng)用的肋骨提取算法的一例。圖11是對(duì)有造影劑胸部圖像的肋骨提取算法進(jìn)行說明的圖。圖12的(a)是肋骨去除處理前的胸部MIP圖像91，(b)是肋骨去除處理后的胸部MIP圖像92。圖13是對(duì)無造影劑胸部圖像應(yīng)用的肋骨提取算法的一例。圖14是從無造影劑胸部圖像中去除肋骨而構(gòu)成的MIP圖像93。圖15是說明噪聲去除處理的流程圖。圖16是特性曲線數(shù)據(jù)提取的另外一例(螺旋狀)。圖17是特性曲線數(shù)據(jù)提取的其他例(將向量徑的中心設(shè)定在被檢測(cè)體外的例子)。 圖18是表示 第2實(shí)施方式的算法表200的一例的圖。圖19是根據(jù)圖像211計(jì)算出的基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)(向量徑上的像素值數(shù)據(jù)311)的一例。圖20是根據(jù)圖像211計(jì)算出的基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)(圓周上的像素值數(shù)據(jù)312)的一例。圖21是根據(jù)圖像211計(jì)算出的基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)(X方向相加數(shù)據(jù)313、y方向相加數(shù)據(jù)314)的一例。圖22是頭部頭頂部的剖面圖213的示意圖。圖23是頭部眼球附近的剖面圖214的示意圖。圖24是胸部剖面圖215的示意圖。圖25是腿部剖面圖216的示意圖。圖26是說明第2實(shí)施方式的算法選擇處理的流程的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下，基于附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式詳細(xì)進(jìn)行說明。第I實(shí)施方式首先，參照?qǐng)D1，對(duì)應(yīng)用本發(fā)明的圖像處理裝置100的圖像處理系統(tǒng)I的構(gòu)成進(jìn)行說明。如圖1所示，圖像處理系統(tǒng)I具備:具有顯示裝置107、輸入裝置109的圖像處理裝置100 ;與圖像處理裝置100經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)110而連接的圖像數(shù)據(jù)庫(kù)111 ;以及醫(yī)用圖像拍攝裝置112。圖像處理裝置100，是進(jìn)行圖像生成、圖像解析等處理的計(jì)算機(jī)。
如圖1所不，圖像處理裝置100具備:CPU(Central Processing Unit,中央處理器)101、主存儲(chǔ)器102、存儲(chǔ)裝置103、通信接口(通信I/F) 104、顯示存儲(chǔ)器105、與鼠標(biāo)108等外部設(shè)備之間的接口(I/F) 106，各部件通過總線113而相連接。CPUlOI，將主存儲(chǔ)器102或者存儲(chǔ)裝置103等中存儲(chǔ)的程序讀出至主存儲(chǔ)器102的RAM上的工作存儲(chǔ)區(qū)并執(zhí)行，對(duì)通過總線113而連接的各部進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)圖像處理裝置100進(jìn)行的各種處理。
另外，在第I實(shí)施方式中，CPUlOl在對(duì)作為處理對(duì)象的圖像進(jìn)行目的處理時(shí)，執(zhí)行后述的算法選擇處理(圖3)，選擇并應(yīng)用最佳的處理算法。關(guān)于算法選擇處理將在后述。主存儲(chǔ)器102 由 ROM (Read Only Memory,只讀存儲(chǔ)器)、RAM (Random AccessMemory，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)等構(gòu)成。ROM對(duì)計(jì)算機(jī)的啟動(dòng)程序、BIOS等的程序、數(shù)據(jù)等進(jìn)行恒久保持。另外，RAM對(duì)從ROM、存儲(chǔ)裝置103等加載的程序、數(shù)據(jù)等進(jìn)行暫時(shí)保持，并且具備用于CPU101進(jìn)行各種處理而使用的工作區(qū)。存儲(chǔ)裝置103是向HDD(硬盤驅(qū)動(dòng)器)、其它記錄介質(zhì)進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫的存儲(chǔ)裝置，存儲(chǔ)CPU101執(zhí)行的程序、程序執(zhí)行所需要的數(shù)據(jù)、OS (操作系統(tǒng))等。關(guān)于程序，存儲(chǔ)與OS相當(dāng)?shù)目刂瞥绦?、?yīng)用程序。這些各程序編碼，通過CPU101根據(jù)需要被讀出并移動(dòng)至主存儲(chǔ)器102的RAM，作為各種單元而被執(zhí)行。另外，在存儲(chǔ)裝置103中存儲(chǔ)圖2所示的算法表2。如圖2所示，在算法表2中，將根據(jù)作為基準(zhǔn)的圖像計(jì)算出的基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)D1、D2、……與處理算法Al、A2、……建立對(duì)應(yīng)地進(jìn)行登記。至少按不同部位(位置編號(hào)P1、P2、……)計(jì)算基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)D1、D2、……。優(yōu)選，除了部位之外，還按圖像的不同種類(檢查的種類、拍攝方法的種類)來進(jìn)行計(jì)算。作為圖像的種類，可列舉例如有無造影劑。這樣的算法表2按不同處理目的而被準(zhǔn)備多個(gè)?；鶞?zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)D1、D2、……是成為在后述的算法選擇處理中與對(duì)象特性曲線數(shù)據(jù)之間比較的基準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。另外，基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)Dl、D2、……是以關(guān)注區(qū)域的重心為中心來運(yùn)算斷層像的像素值分布的特性曲線。具體而言，將如下的(I) (5)的數(shù)據(jù)等作為上述基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)來算出:(I)將以關(guān)注區(qū)域的重心為中心而旋轉(zhuǎn)的向量徑(動(dòng)徑)A上的各點(diǎn)的像素值按每個(gè)旋轉(zhuǎn)角度Θ進(jìn)行累計(jì)得到的向量徑上的像素值數(shù)據(jù)(參照?qǐng)D4(a)、(b))；(2)將以關(guān)注區(qū)域的重心為中心的圓周B上的各點(diǎn)的像素值按每個(gè)半徑Ri進(jìn)行累計(jì)得到的圓周上的像素值數(shù)據(jù)(參照?qǐng)D4(c))；(3)將以關(guān)注區(qū)域的重心為中心的橢圓圓周上的各點(diǎn)的像素值按每個(gè)橢圓軸徑(短軸或者長(zhǎng)軸中的任一者)Re進(jìn)行累計(jì)得到的橢圓上的像素值數(shù)據(jù)(未圖示)；(4)對(duì)以關(guān)注區(qū)域的重心為中心而旋轉(zhuǎn)的向量徑A上的各點(diǎn)的像素值乘以例如與離重心的距離相應(yīng)的加權(quán)系數(shù)，并按每個(gè)旋轉(zhuǎn)角度Θ進(jìn)行加權(quán)相加得到的向量徑上的像素值數(shù)據(jù)；(5)對(duì)以關(guān)注區(qū)域的重心為中心的圓周B上的各點(diǎn)的像素值乘以例如與向量徑A的旋轉(zhuǎn)角相應(yīng)的加權(quán)系數(shù)，將按每個(gè)半徑Ri進(jìn)行加權(quán)相加所得的圓周上的像素值數(shù)據(jù)。另外，基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)，即可以是從頭部、頸部、胸部、腹部、腰部、腿部等各部位中針對(duì)代表性的一個(gè)剖面計(jì)算出的數(shù)據(jù)，也可以是針對(duì)各部位計(jì)算出多個(gè)剖面的數(shù)據(jù)。如果對(duì)各部位的多個(gè)剖面的基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，并預(yù)先登記在算法表2中，則在與對(duì)象特性曲線數(shù)據(jù)進(jìn)行比較時(shí)，不僅可與對(duì)象剖面進(jìn)行比較，還可與前后剖面進(jìn)行比較，能夠更準(zhǔn)確地得到比較結(jié)果。圖2中，A1、A2、A3、A4、……是算法的識(shí)別編號(hào)，N1、N2、N3、N4、……是基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)D1、D2、D3、D4、……的采樣點(diǎn)數(shù)，PU P2、P3、P4、……是表示作為基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)D1、D2、D3、D4、……的根源的圖像在解剖學(xué)上的位置的編號(hào)，Dl、D2、D3、D4、……是
基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)?；鶞?zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)Dl、D2、D3、D4、……的采樣點(diǎn)數(shù)被用于標(biāo)準(zhǔn)化。即，若進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化使得基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)與被比較的對(duì)象特性曲線數(shù)據(jù)的采樣點(diǎn)數(shù)成為相同的數(shù)目，則不管被檢測(cè)體的體格差如何，都能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行比較。在算法表2中登記的各處理算法被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置103中。通信I/F104具有通信控制裝置、通信端口等，對(duì)圖像處理裝置100與網(wǎng)絡(luò)110之間的通信進(jìn)行中轉(zhuǎn)。另外，通信I/F104經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)110進(jìn)行與圖像數(shù)據(jù)庫(kù)111、其它計(jì)算機(jī)、或者X射線CT裝置、MRI裝置等醫(yī)用圖像拍攝裝置112之間的通信控制。I/F106是用于連接外圍設(shè)備的端口，進(jìn)行與外圍設(shè)備之間的數(shù)據(jù)的收發(fā)。例如，也可以使鼠標(biāo)108或指示筆(stylus pen)等指向設(shè)備(pointing device)經(jīng)由I/F106而連接。顯示存儲(chǔ)器105臨時(shí)存儲(chǔ)從CPUlOl輸入的顯示數(shù)據(jù)的緩沖器。被存儲(chǔ)的顯示數(shù)據(jù)在規(guī)定的定時(shí)被輸出給顯 示裝置107。顯示裝置107，由液晶面板、CRT監(jiān)視器等顯示器裝置、和用于與顯示器裝置合作以執(zhí)行顯示處理的邏輯電路構(gòu)成，經(jīng)由顯示存儲(chǔ)器105而與CPUlOl連接。顯示裝置107，通過CPUlOl的控制而顯示在顯示存儲(chǔ)器105中存儲(chǔ)的顯示數(shù)據(jù)。輸入裝置109是例如鍵盤等的輸入裝置，將通過操作者輸入的各種指示或信息輸出給CPUlOl。操作者，使用顯示裝置107、輸入裝置109、及鼠標(biāo)108等外部設(shè)備交互式地操作圖像處理裝置100。另外，顯示裝置107及輸入裝置109也可以是例如觸摸板顯示器這樣的一體式裝置。這種情況下，輸入裝置109的鍵盤排列被顯示在觸摸板顯示器。網(wǎng)絡(luò) 110 包含:LAN (Local Area Network,局域網(wǎng))、WAN (Wide Area Network,廣域網(wǎng))、內(nèi)部網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等各種通信網(wǎng)絡(luò)，對(duì)圖像數(shù)據(jù)庫(kù)111、服務(wù)器、其它信息設(shè)備等與圖像處理裝置100之間的通信連接進(jìn)行中轉(zhuǎn)。圖像數(shù)據(jù)庫(kù)111，對(duì)通過醫(yī)用圖像拍攝裝置112拍攝的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行積蓄并存儲(chǔ)。在圖1所示的圖像處理系統(tǒng)I中，圖像數(shù)據(jù)庫(kù)111構(gòu)成為經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)Iio與圖像處理裝置100連接，但也可以在圖像處理裝置100內(nèi)的例如存儲(chǔ)裝置103中設(shè)置圖像數(shù)據(jù)庫(kù)111。接著，參照?qǐng)D3 圖17對(duì)第I實(shí)施方式涉及的圖像處理裝置100的動(dòng)作進(jìn)行說明。圖像處理裝置100的CPU101，從主存儲(chǔ)器102中讀出與圖2所示的算法選擇處理相關(guān)的程序及數(shù)據(jù)，基于該程序及數(shù)據(jù)執(zhí)行處理。另外，在開始執(zhí)行以下處理時(shí)，計(jì)算關(guān)于作為基準(zhǔn)的圖像的基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)D1、D2、D3、D4、……，并如圖2所示登記在存儲(chǔ)裝置103的算法表2中。另外，按不同部位以及不同圖像種類(例如有無造影劑等)，將要應(yīng)用的處理算法Al、A2、A3、A4、……與基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)D1、D2、D3、D4、……建立對(duì)應(yīng)地進(jìn)行登記。另外，作為運(yùn)算對(duì)象的圖像(斷層像)的數(shù)據(jù)從圖像數(shù)據(jù)庫(kù)111等經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)110及通信I/F104而被取入，并被存儲(chǔ)在圖像處理裝置100的存儲(chǔ)裝置103中。圖像是通過X射線CT裝置、MRI裝置、超音波裝置等而拍攝的圖像。假設(shè)在以下示例中采用二維軸向CT圖像，但也可以利用冠狀圖像、矢形圖像。圖像處理裝置100的CPUlOl，首先取入作為處理對(duì)象的圖像(CT圖像)，針對(duì)所取入的圖像求出特性曲線數(shù)據(jù)(步驟SI)。以下，將針對(duì)作為處理對(duì)象的圖像計(jì)算出的特性曲線數(shù)據(jù)稱作對(duì)象特性曲線數(shù)據(jù)。在此，針對(duì)特性曲線數(shù)據(jù)的計(jì)算進(jìn)行說明。第I實(shí)施方式中，特性曲線(基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)、對(duì)象特性曲線數(shù)據(jù))，是以關(guān)注區(qū)域的重心為中心而對(duì)圖像的像素值分布進(jìn)行累計(jì)而得到的。另外以下說明中，針對(duì)使關(guān)注區(qū)域?yàn)楸粰z測(cè)體區(qū)域，使向量徑A、圓周B的中心為被檢測(cè)體區(qū)域的重心的示例進(jìn)行說明，但也可以使關(guān)注區(qū)域?yàn)榧构菂^(qū)域等，將特定的臟器作為關(guān)注區(qū)域。在獲取向量徑上的像素值數(shù)據(jù)作為特性曲線的情況下，如圖4(a)所示，CPUlOl在圖像30上設(shè)定以關(guān)注區(qū)域的重心為中心而旋轉(zhuǎn)的向量徑A，按每個(gè)旋轉(zhuǎn)角度Θ對(duì)向量徑A上的各點(diǎn)的像素值(圖4(a)中CT值)進(jìn)行累計(jì)。于是，得到如圖5(b)、圖6(b)、圖7(b)、圖8(b)等所示那樣的與旋轉(zhuǎn)角度Θ對(duì)應(yīng)的像素值的累計(jì)值(向量徑上的像素值數(shù)據(jù))。圖5(b)、圖6(b)、圖7(b)、圖8(b)是橫軸表示Θ、縱軸表示累計(jì)值的向量徑上的像素值數(shù)據(jù)3A，4A、5A、6A的示例。旋轉(zhuǎn)角度Θ的幅度是任意的，例如設(shè)為每Ji/180[rad]。另外，如圖4(b )所示，根據(jù)規(guī)定的閾值對(duì)作為對(duì)象的圖像進(jìn)行二值化，針對(duì)二值化所形成的斷層像(二值圖像31)通過對(duì)向量徑上的各像素值(「I」或者「O」)進(jìn)行累計(jì)，從而計(jì)算出向量徑上的像素值數(shù)據(jù)。根據(jù)二值圖像31計(jì)算向量徑上的像素值數(shù)據(jù)的情況下由于容易進(jìn)行相加處理，因此能夠高速進(jìn)行處理。另外，在獲取圓周上的像素值數(shù)據(jù)作為特性曲線數(shù)據(jù)的情況下，如圖4(c)所示，CPU101，在圖像30或者二值圖像31上設(shè)定以關(guān)注區(qū)域的重心為中心的圓周B，按每個(gè)半徑Ri對(duì)圓周B上的各點(diǎn)的像素值進(jìn)行累計(jì)。于是，得到如圖5 (c)、圖6 (c)、圖7 (c)、圖8 (c)等所示那樣的與半徑Ri對(duì)應(yīng)的像素值的累計(jì)值(圓周上的像素值數(shù)據(jù))。圖5 (c)、圖6 (c)、圖7(c)、圖8(c)，是以Ri表示橫軸，以累計(jì)值表示縱軸的圓周上的像素值數(shù)據(jù)3B，4B、5B、6B的示例。半徑Ri的單位幅度是任意的，例如設(shè)為每一個(gè)像素。圖4(c)是對(duì)二值圖像31的各像素值(「I」或者「O」)進(jìn)行累計(jì)的示例，但也可以根據(jù)CT圖像獲取圓周上的像素值數(shù)據(jù)(未圖示)。另外，也可以將上述的圓周上的像素值數(shù)據(jù)的圓B作為橢圓，獲取橢圓上像素值數(shù)據(jù)作為特性曲線數(shù)據(jù)。這種情況下，CPU101，按每個(gè)橢圓軸徑(短軸或者長(zhǎng)軸中的任一者)Re對(duì)橢圓圓周上的各點(diǎn)的像素值進(jìn)行累計(jì)。生成橫軸表示Re，縱軸表示累計(jì)值的橢圓上像素值數(shù)據(jù)。關(guān)于橢圓上像素值數(shù)據(jù)，也可以與向量徑上的像素值數(shù)據(jù)、圓周上的像素值數(shù)據(jù)同樣地，將CT值或者二值中的任一者作為運(yùn)算對(duì)象來獲取特性曲線數(shù)據(jù)(未圖示)。另外，在對(duì)CT值進(jìn)行累計(jì)的情況下，CPUlOl可以乘以取決于CT值的加權(quán)系數(shù)后進(jìn)行相加。例如，如果對(duì)所有像素將最大CT值的倒數(shù)作為加權(quán)系數(shù)并與各像素值相乘，則由于能夠使相加值變小，因此能夠防止溢出。另外，為了與被檢測(cè)體的體格對(duì)應(yīng)，因而優(yōu)選將從被檢測(cè)體重心(向量徑A的中心)至體表的長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)化，即將到體表為止的采樣點(diǎn)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化。另外，在采樣點(diǎn)數(shù)不同的情況下，在后述的步驟S2 (比較處理)中，在計(jì)算與基準(zhǔn)特性曲線的相關(guān)時(shí)，進(jìn)行插值運(yùn)算，使之成為相同的采樣點(diǎn)數(shù)。這樣通過對(duì)特性曲線數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，從而即使被檢測(cè)體圖像與作為基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)的根源的基準(zhǔn)斷層像之間存在體格差，也能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行比較。圖5 圖8是表示針對(duì)不同部位的斷層像計(jì)算出的特性曲線數(shù)據(jù)的示例的圖。圖5(a)是無造影劑胸部斷層像30，圖5 (b)是從圖5(a)的無造影劑胸部斷層像30的二值圖像中提取出的向量徑上的像素值數(shù)據(jù)3A，圖5(c)是從圖5(a)的無造影劑胸部斷層像30的二值圖像中提取出的圓周上的像素值數(shù)據(jù)3B。另外，圖6 (a)是有造影劑胸部斷層像40，圖6 (b)是從圖6 (a)的有造影劑胸部斷層像40的二值圖像中提取出的向量徑上的像素值數(shù)據(jù)4A，圖6 (c)是從圖6 (a)的有造影劑胸部斷層像40的二值圖像中提取出的圓周上的像素值數(shù)據(jù)4B。另外，圖7 (a)是無造影劑胸部上部端的斷層像50，圖7 (b)是從圖7 (a)的無造影劑胸部上部端的斷層像50的二值圖像中提取出的向量徑上的像素值數(shù)據(jù)5A，圖7(c)是從圖7(a)的無造影劑胸部上 部端的斷層像50的二值圖像中提取出的圓周上的像素值數(shù)據(jù)5B。另外，圖8 (a)是有造影劑腹部斷層像60，圖8 (b)是從圖8 (a)的有造影劑腹部斷層像60的二值圖像中提取出的向量徑上的像素值數(shù)據(jù)6A，圖8 (c)是從圖8 (a)的有造影劑腹部斷層像60的二值圖像中提取出的圓周上的像素值數(shù)據(jù)6B。如圖5 圖8所示，向量徑上的像素值數(shù)據(jù)3A 6A、圓周上的像素值數(shù)據(jù)3B 6B分別成為根據(jù)部位及造影劑的有無而不同的曲線。雖然未圖示，但關(guān)于橢圓上像素值數(shù)據(jù)也表示為分別根據(jù)部位及造影劑的有無而不同的曲線。S卩，例如即使是相同的胸部，根據(jù)是胸部的上部(肺尖部)還是中央部而特性曲線也不同，胸部和腹部之間則會(huì)產(chǎn)生更加大的差異。頭部、頸部、腰部、腿部、腳部等其他部位的特性曲線數(shù)據(jù)也同樣能夠計(jì)算。在步驟SI中，若計(jì)算對(duì)象特性曲線數(shù)據(jù)(向量徑上的像素值數(shù)據(jù)、圓周上的像素值數(shù)據(jù)、或者橢圓上的像素值數(shù)據(jù)中的至少任一者)，則接著，CPU101，對(duì)在存儲(chǔ)裝置103中存儲(chǔ)的各基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)與在步驟SI中計(jì)算出的對(duì)象特性曲線數(shù)據(jù)進(jìn)行比較(步驟S2)。步驟S2的比較處理，例如通過計(jì)算對(duì)象特性曲線數(shù)據(jù)與基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)的相關(guān)的大小而進(jìn)行。相關(guān)的大小，采用例如以下的式⑴示出的皮爾森積矩相關(guān)系數(shù)便能夠計(jì)算出。式I
權(quán)利要求
1.一種圖像處理裝置，對(duì)醫(yī)用圖像應(yīng)用規(guī)定的處理算法來進(jìn)行圖像處理，該圖像處理裝置具備: 存儲(chǔ)部，其針對(duì)作為基準(zhǔn)的圖像，計(jì)算以關(guān)注區(qū)域的任意點(diǎn)為中心來運(yùn)算像素值所得的基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)，將該基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)與部位建立對(duì)應(yīng)并預(yù)先進(jìn)行存儲(chǔ)； 計(jì)算部，其針對(duì)作為處理對(duì)象的圖像，計(jì)算以關(guān)注區(qū)域的任意點(diǎn)為中心來運(yùn)算像素值所得的對(duì)象特性曲線數(shù)據(jù)； 比較部，其將由所述計(jì)算部計(jì)算出的對(duì)象特性曲線數(shù)據(jù)與所述存儲(chǔ)部中存儲(chǔ)的基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)進(jìn)行比較； 選擇部，其基于所述比較部的比較結(jié)果，從所述存儲(chǔ)部中選擇與和所述對(duì)象特性曲線數(shù)據(jù)相關(guān)高的基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)建立對(duì)應(yīng)地進(jìn)行存儲(chǔ)的部位；以及 圖像處理部，其進(jìn)行應(yīng)用了與由所述選擇部選擇出的部位相應(yīng)的處理算法的圖像處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其中， 所述基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)以及所述對(duì)象特性曲線數(shù)據(jù)，是將以所述圖像的關(guān)注區(qū)域的重心為中心的向量徑上的像素值按每個(gè)向量徑的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行相加而得的向量徑上的像素值數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其中， 所述基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)以及所述對(duì)象特性曲線數(shù)據(jù)，是將以所述圖像的關(guān)注區(qū)域的重心為中心的圓周上的像素值按每個(gè)半徑進(jìn)行相加而得的圓周上的像素值數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其中， 所述基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)以及所述對(duì)象特性曲線數(shù)據(jù)，是將以所述圖像的關(guān)注區(qū)域的重心為中心的橢圓圓周上的像素值按每個(gè)該橢圓的軸徑進(jìn)行相加而得的橢圓上的像素值數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其中， 所述基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)，按有無造影劑而分別獲取，且按不同所述部位及不同圖像類別與處理算法建立對(duì)應(yīng)地存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)部中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其中， 所述存儲(chǔ)部，還將所述處理算法中利用的參數(shù)與所述基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)建立對(duì)應(yīng)地進(jìn)行存儲(chǔ)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其中， 所述圖像處理裝置還具備顯示部，該顯示部基于所述比較部的比較結(jié)果，獲取作為所述處理對(duì)象的圖像的位置信息，并顯示表示該位置信息的部位提示圖像。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其中， 所述比較部，針對(duì)包含作為對(duì)象的圖像在內(nèi)的一系列的剖面位置的圖像，分別比較對(duì)象特性曲線數(shù)據(jù)與基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其中， 所述比較部，基于所述基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)與所述對(duì)象特性曲線數(shù)據(jù)之間的曲線間距離，求出所述相關(guān)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其中，對(duì)作為所述對(duì)象的圖像的像素值進(jìn)行加權(quán)相加，或者對(duì)將該圖像進(jìn)行二值化得到的二值圖像的像素值進(jìn)行累計(jì)，從而計(jì)算出所述基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)及所述對(duì)象特性曲線數(shù)據(jù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其中， 所述存儲(chǔ)部，還將所述基準(zhǔn)圖像的解剖學(xué)特征和所述處理算法建立對(duì)應(yīng)地進(jìn)行存儲(chǔ)，所述選擇部，在基于所述比較結(jié)果進(jìn)行的選擇之前，從作為所述處理對(duì)象的圖像中提取所述解剖學(xué)特征，從所述存儲(chǔ)部中選擇與被提取出的所述解剖學(xué)特征一對(duì)一地建立了對(duì)應(yīng)的所述處理算法。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的圖像處理裝置，其中， 在根據(jù)所述解剖學(xué)特征而確定的部位被進(jìn)一步細(xì)化為多個(gè)部位、或者被細(xì)化為多個(gè)圖像類別的情況下，所述存儲(chǔ)部，按每個(gè)被細(xì)化的不同部位或者不同圖像類別，對(duì)所述基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)進(jìn)行分組，并與相應(yīng)的所述解剖學(xué)特征建立對(duì)應(yīng)地進(jìn)行存儲(chǔ)， 所述選擇部，在所述處理算法相對(duì)于從作為所述處理對(duì)象的圖像中提取出的所述解剖學(xué)特征未一對(duì)一地建立對(duì)應(yīng)的情況下，首先，從所述存儲(chǔ)部中讀出與該解剖學(xué)特征相符的組中所含的多個(gè)所述基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)，決定被讀出的多個(gè)所述基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)中與所述對(duì)象特性曲線數(shù)據(jù)相關(guān)高的所述基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)，并從所述存儲(chǔ)部中選擇與被決定的所述基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)建立了對(duì)應(yīng)的所述處理算法。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的圖像處理裝置，其中， 所述解剖學(xué)特征是如下中的任一者: 在被檢測(cè)體中央附近存在的骨區(qū)域的比例； 肺野區(qū)域相對(duì)于被檢測(cè) 體的面積的比例；或者 存在兩個(gè)骨區(qū)域，且在該兩個(gè)骨區(qū)域之間存在沒有骨的區(qū)域。
14.一種圖像處理方法，對(duì)醫(yī)用圖像應(yīng)用規(guī)定的處理算法來進(jìn)行圖像處理，該圖像處理方法包括: 存儲(chǔ)步驟，針對(duì)作為基準(zhǔn)的圖像，計(jì)算以關(guān)注區(qū)域的任意點(diǎn)為中心來運(yùn)算像素值所得的基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)，將該基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)與部位建立對(duì)應(yīng)并預(yù)先進(jìn)行存儲(chǔ)； 計(jì)算步驟，針對(duì)作為處理對(duì)象的圖像，計(jì)算以關(guān)注區(qū)域的任意點(diǎn)為中心來運(yùn)算像素值所得的對(duì)象特性曲線數(shù)據(jù)； 比較步驟，對(duì)通過所述計(jì)算步驟計(jì)算出的對(duì)象特性曲線數(shù)據(jù)與在所述存儲(chǔ)步驟中存儲(chǔ)的基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)進(jìn)行比較； 選擇步驟，根據(jù)所述比較步驟中比較的結(jié)果，從所述存儲(chǔ)步驟中選擇與和所述對(duì)象特性曲線數(shù)據(jù)相關(guān)高的基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)建立對(duì)應(yīng)地進(jìn)行存儲(chǔ)的處理算法；和 圖像處理步驟，進(jìn)行應(yīng)用了與通過所述選擇步驟選擇出的部位相應(yīng)的處理算法的圖像處理。
全文摘要
本發(fā)明提供一種圖像處理裝置，可從多個(gè)處理算法中，根據(jù)作為處理對(duì)象的圖像的部位及處理目的來選擇并應(yīng)用最佳的處理算法，為此，針對(duì)作為基準(zhǔn)的圖像，計(jì)算以關(guān)注區(qū)域的重心為中心而對(duì)像素值進(jìn)行累計(jì)所得的基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)，將該基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)與和處理目的相應(yīng)的處理算法至少按不同部位建立對(duì)應(yīng)并預(yù)先存儲(chǔ)在算法表(2)中。另外，CPU(101)，針對(duì)作為處理對(duì)象的圖像，計(jì)算上述的特性曲線數(shù)據(jù)(對(duì)象特性曲線數(shù)據(jù))，基于與在算法表(2)中存儲(chǔ)的基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)的比較結(jié)果，從算法表(2)中選擇與相關(guān)最高的基準(zhǔn)特性曲線數(shù)據(jù)建立對(duì)應(yīng)的處理算法，進(jìn)行圖像處理。
文檔編號(hào)A61B6/00GK103228214SQ20118005734
公開日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2011年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月29日
發(fā)明者后藤良洋 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立醫(yī)療器械