JP2005046534A - 医用画像処理方法及び装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 診断目的の撮影によって得られた複数種類の画像データの処理や画像の表示を効率的に行うことができる医用画像処理方法、及び、医用画像処理装置を提供する。
【解決手段】 この医用画像処理装置は、複数の装置において診断目的の撮影によってそれぞれ得られた複数種類の画像データを、複数の装置から並列的に入力する入力手段51a、51b、・・・と、複数の装置からそれぞれ入力された複数種類の画像データに対して、並列的に画像処理を施す画像処理手段52a、52b、・・・と、画像処理手段によって画像処理が施された複数種類の画像データに基づいて、1つの画面に複数の画像を並列的に表示させる画像構成手段53とを具備する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、放射線撮影等の診断目的の撮影によって得られた画像データを処理して画像を表示又は出力する医用画像処理方法及び医用画像表示装置に関する。
従来より、放射線(X線、α線、β線、γ線、電子線、紫外線等)を用いた撮影方法は様々な分野で利用されており、特に医療分野においては、診断のための最も重要な手段の一つとなっている。最初のX線写真が実現されてから、X線写真法は数々の改良を重ねられ、現在では蛍光スクリーンとX線フィルムを組み合わせた方法が主流となっている。一方、近年においては、X線CTや超音波、MRI等の様々なディジタル化された装置が実用化されており、病院内での診断情報処理システム等の構築が進められようとしている。X線画像についてもディジタル化するための多くの研究がなされてきたが、輝尽性蛍光体を用いた放射線撮影方法が確立され、従来のX線写真法に置き換わるものとして注目されている。
輝尽性蛍光体(蓄積性蛍光体)とは、放射線を照射するとその放射線エネルギの一部が蓄積され、その後、可視光等の励起光を照射すると、蓄積されたエネルギに応じて輝尽発光する物質であり、その存在は従来から知られていた。これを用いた放射線撮影方法は、画像撮影装置を用いて、輝尽性蛍光体を塗布したシートに人体等の被写体の放射線画像を撮影記録し、画像読取装置を用いて、この輝尽性蛍光体シートをレーザ光等の励起光で走査すると輝尽発光光が生じるので、この光を光電的に読み取ることにより画像データを得るものである。さらに、画像処理装置を用いて、この画像データを適切に処理した後、CRT等のディスプレイに出力したり、レーザプリンタ等によりフィルムに印刷して、放射線画像を可視画像として表示することができる。
このような放射線撮影方法は、撮影感度や画質の面で、従来のX線写真法に匹敵する性能を持っている。例えば、従来のX線写真法と比較して、露光域が極めて広く、また、露光量に対する輝尽発光光の応答が露光域全域に渡ってほぼ比例している。このため、被写体をどのような放射線量で撮影しても、画像の存在する発光域をとらえ、過不足なく正規化してディジタル信号化することができる。また、このようにして得た信号を適切な画像処理方法と組み合わせることにより、様々な撮影条件の下でも定常的に良質な画像を提供することが可能である。さらに、直接、ディジタル化された画像情報を得ているので、画像の劣化を招くことなく、大量のデータを長期保存することが可能になるばかりか、医療診断情報システムへの発展等も可能になる。
ここで、画像読取装置と画像処理装置とは、ネットワークを介して接続されるのが一般的であり、複数の画像読取装置を1つの画像処理装置に接続することも可能である。しかしながら、複数の画像読取装置から1つの画像処理装置に複数種類の画像データを同時に入力したり、画像データを入力しながら複数種類の画像処理を施すことは行われていなかったので、1つの画像読取装置からの画像データの入力に時間がかかる場合には、その入力が終了するまでは他の画像読取装置からの画像データの入力や画像処理を行うことができず、複数種類の放射線画像を効率的に処理又は表示することができなかった。
一方、下記の特許文献1には、多種類の異なる医用画像が入力されている場合の最適な処理・表示を行う際に使用可能な画像生成装置が開示されている。この画像生成装置は、少なくとも1枚の画像データが入力される画像データ入力手段と、前記画像データ入力手段により入力された画像データに対して複数の異なる画像処理を施す画像処理手段と、前記画像処理手段で画像処理が施された処理済み画像データ及び前記画像データ入力手段で入力された画像データの中から表示すべき複数の画像データを選択する画像データ選択手段と、前記画像データ選択手段で選択された複数の画像データによる画像を略同時に表示する表示手段とを備えている。
しかしながら、この画像生成装置は、多種類の異なる医用画像が入力されている場合に、様々な種類の入力画像や、様々な種類の画像処理が施された入力画像を、比較のために同時に表示するものであり、複数種類の画像データの処理や複数の画像の表示を効率的に行うことを目的とするものではない。
特開2001−178686号公報 (第1、5頁、図1)
そこで、上記の点に鑑み、本発明は、診断目的の撮影によって得られた複数種類の画像データの処理や複数の画像の表示を効率的に行うことができる医用画像処理方法、及び、医用画像処理装置を提供することを目的とする。
以上の課題を解決するため、本発明の第1の観点に係る医用画像処理方法は、複数の装置において診断目的の撮影によってそれぞれ得られた複数種類の画像データを、複数の装置から並列的に入力するステップ(a)と、複数の装置からそれぞれ入力された複数種類の画像データに対して、並列的に画像処理を施すステップ(b)と、ステップ(b)において画像処理が施された複数種類の画像データに基づいて、複数の画像を並列的に表示するステップ(c)とを具備する。
また、本発明の第2の観点に係る医用画像処理方法は、診断目的の撮影によって得られた画像データを入力するステップ(a)と、ステップ(a)において入力された画像データに対して、複数種類の画像処理を並列的に施すステップ(b)と、ステップ(b)において複数種類の画像処理がそれぞれ施された複数種類の画像データに基づいて、複数の画像を並列的に表示するステップ(c)とを具備する。
さらに、本発明の第1の観点に係る医用画像処理装置は、複数の装置において診断目的の撮影によってそれぞれ得られた複数種類の画像データを、複数の装置から並列的に入力する入力手段と、複数の装置からそれぞれ入力された複数種類の画像データに対して、並列的に画像処理を施す画像処理手段と、画像処理手段によって画像処理が施された複数種類の画像データに基づいて、1つの画面に複数の画像を並列的に表示させる画像構成手段とを具備する。
また、本発明の第2の観点に係る医用画像処理装置は、診断目的の撮影によって得られた画像データを入力する入力手段と、入力手段によって入力された画像データに対して、複数種類の画像処理を並列的に施す画像処理手段と、画像処理手段によって複数種類の画像処理がそれぞれ施された複数種類の画像データに基づいて、1つの画面に複数の画像を並列的に表示させる画像構成手段とを具備する。
本発明の第1の観点によれば、複数の装置においてそれぞれ得られた複数種類の画像データを複数の装置から並列的に入力し、それらの画像データに対して並列的に画像処理を施し、複数の画像を並列的に表示することにより、複数種類の画像データの入力から複数の画像の表示までを効率的に行うことができる。また、本発明の第2の観点によれば、入力された画像データに対して複数種類の画像処理を並列的に施し、複数の画像を並列的に表示することにより、複数種類の画像データの処理や複数の画像の表示を効率的に行うことができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。なお、同一の構成要素には同一の参照番号を付して、説明を省略する。
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を含む医用画像撮影システムの構成を示すブロック図である。図1に示すように、この医用画像撮影システムは、被検者に放射線を照射して撮影を行うことにより記録シート(輝尽性蛍光体シート)1に放射線画像を記録する医用画像撮影装置10と、記録シート1に記録されている放射線画像等の情報を光電的に読み取って画像データを生成する複数の医用画像読取装置20a、20b、・・・と、これらの医用画像読取装置20a、20b、・・・から画像データを入力して各種の処理を行い、画像を表示又は出力する医用画像処理装置30とによって構成される。これらの装置は、ネットワークN1に接続されている。さらに、必要に応じて、データベースサーバ、IDカードリーダ、又は、端末装置等の外部装置60が、ネットワークN1に接続される。
医用画像撮影装置10は、記録シート1の位置を上下に移動させることにより被検者における撮影位置を昇降させる撮影位置昇降機構11と、被検者の足の位置を決める撮影台12と、被検者に放射線を照射する放射線発生部13と、与えられた撮影条件に従って放射線発生部13等を制御する撮影制御部14と、各種の命令や撮影条件を入力するために用いられる入力部15とを含んでいる。撮影制御部14は、ネットワークN1に接続されており、ネットワークN1を介して撮影条件を設定することも可能である。
放射線撮影に用いられる記録シート1は、輝尽性蛍光体物質を塗布したものであり、放射線が照射されることにより被写体の情報が記録される。所定の撮影条件の下で被検者の放射線撮影が行われ、その放射線画像が記録シート1に記録される。撮影後、記録シート1は、いずれかの医用画像読取装置の所定の位置にセットされる。
図1に示す医用画像読取装置20aにおいて、レーザ光源21から出射した光ビームは、光走査部22を通って記録シート1の表面を走査する。この走査により光ビームが記録シート1に照射され、光ビームが照射された箇所から蓄積記録された放射線画像情報に応じた光量の輝尽発光光が生じる。輝尽発光光は、フォトマルチプライヤ(光電子増倍管)23により光電的に検出され、アナログ信号として出力されて増幅器24により増幅され、A/D変換器25によりディジタル化される。このようにして生成された画像データが、画像付帯情報と共に、ネットワークN1を介して医用画像処理装置30に入力される。
医用画像処理装置30は、各種の命令や表示形式についての設定等を入力するために用いられる入力部31と、画像を表示する表示部32と、画像をフィルム等に印刷するプリンタ33と、処理部40とを含んでいる。処理部40は、入力された画像データを処理すると共に、1つの画面に複数の画像を同時に表示するための画像データを構成する。
図2は、図1に示す医用画像処理装置の詳細な構成を示すブロック図である。処理部40は、中央演算装置(以下、CPUという)50と、入力された画像データ及び画像付帯情報を一時的に記憶するメモリ41と、画像データ及び画像付帯情報を記録する記録媒体としてのハードディスク42と、ハードディスク制御部43と、インタフェース44と、ネットワークインタフェース45とを含んでいる。これらは、バスラインBLを介して相互に接続されている。
CPU50は、インタフェース44を介して、キーボードやマウス等の入力部31や、CRTディスプレイ等の表示部32及びプリンタ33に接続されており、ネットワークインタフェース45及びネットワークN1を介して、医用画像撮影装置10及び医用画像読取装置20に接続されている。また、ハードディスク42には、CPU50に動作を行わせるためのソフトウェア(プログラム)が記録されている。なお、記録媒体としては、内蔵のハードディスク42の他に、外付けハードディスク、フレキシブルディスク、MO、MT、RAM、CD−ROM、又は、DVD−ROM等を用いることもできる。
次に、CPU50とソフトウェア(プログラム)とによって構成される機能ブロックについて説明する。本実施形態においては、機能ブロックとして、複数の入力部51a、51b・・・と、複数の画像処理部52a、52b・・・と、画像構成部53と、出力部54とが含まれている。
複数の入力部51a、51b、・・・は、画像データ及び画像付帯情報を、ネットワークN1及びネットワークインタフェース45を介して、図1に示す複数の医用画像読取装置20a、20b、・・・から並列的に入力する。ここで、画像データの入力は、入力部51a及び51bにおいて、所定の処理単位毎に順次行われる。
複数の画像処理部52a、52b・・・は、階調処理や空間周波数処理等の画像処理を、それぞれの入力部51a、51b、・・・によって入力された画像データに対して並列的に施す。ここで、画像処理は、画像処理部52a及び52bにおいて、所定の処理単位毎に順次行われる。画像処理部52a及び52bにおいて行われる画像処理は、同一種類の画像処理であっても良いし、異なる種類の画像処理であっても良い。
画像構成部53は、表示部32の画面に複数の放射線画像を並列的に表示するために、複数の画像処理部52a、52b・・・によってそれぞれ画像処理が施された複数種類の画像データに基づいて、画像のレイアウトを構成する。画像構成部53において画像のレイアウトが構成された画像データは、出力部54からインタフェース44を介して表示部32に出力され、表示部32の画面に複数の放射線画像が並列的に表示される。なお、本実施形態においては、入力部や画像処理部等をCPUとソフトウェアによって構成したが、ディジタル回路やアナログ回路で構成しても良い。
次に、本実施形態に係る医用画像処理装置を含む医用画像撮影システムの動作について、図1〜図3を参照しながら説明する。図3は、この医用画像撮影システムの動作を示すフローチャートである。
まず、ステップS11において、1つ又は複数の医用画像撮影装置10を用いて、被検者に放射線を照射することにより放射線撮影を行い、複数の記録シートにこれらの放射線画像を記録する。次に、ステップS12aにおいて、医用画像読取装置20aが、記録シートに記録されている放射線画像を読み取り、画像データを生成すると共に、ステップS12bにおいて、医用画像読取装置20bが、記録シートに記録されている放射線画像を読み取り、画像データを生成する。
ステップS13aにおいて、医用画像処理装置30の入力部51aが、医用画像読取装置20aから画像データ及び画像付帯情報を入力すると共に、ステップS13bにおいて、入力部51bが、医用画像読取装置20bから画像データ及び画像付帯情報を入力する。例えば、入力部51aが、医用画像読取装置20aから画像データをパケット単位で受け取り、受け取った画像データが所定の処理単位(例えば、1ライン分)に達したら、その画像データを画像処理部52aに出力する。次に、入力部51bが、医用画像読取装置20bから画像データをパケット単位で受け取り、受け取った画像データが所定の処理単位(例えば、1ライン分)に達したら、その画像データを画像処理部52bに出力する。このような動作を繰り返すことにより、医用画像処理装置30に、2種類の画像データが順次入力される。あるいは、入力部51a及び51bが、受け取った分の画像データを直ちに画像処理部52a及び52bにそれぞれ出力し、画像処理部52a及び52bにおいて、受け取った画像データが所定の処理単位(例えば、1ライン分)に達したら、その画像データの処理を行うようにしても良い。
あるいは、医用画像処理装置30は、3つ以上の医用画像読取装置から画像データを並列的に入力するようにしても良い。ただし、あまり多くの医用画像読取装置から画像データを並列的に入力すると、処理のオーバヘッドが大きくなったり、画像データの記憶に要するメモリ容量が増加して、ソフトウェアが使用するメモリ容量を圧迫したりするので、並列的に入力する画像データのチャンネル数を制限することが望ましい。例えば、1フレーム分の画像データを処理するのに必要なメモリ容量が100Mバイトであるとすると、全メモリ容量からソフトウェアが使用するメモリ容量を引いた残存メモリ容量を100Mバイトで割った数を、同時入力可能なチャンネル数とする。
ステップS14aにおいて、画像処理部52aが、入力部51aによって入力された画像データに対して画像処理を施すと共に、ステップS14bにおいて、画像処理部52bが、入力部51bによって入力された画像データに対して画像処理を施す。例えば、画像処理部52aが、入力部51aによって入力された画像データに対して1ライン分の画像処理を施すと、次に、画像処理部52bが、入力部51bによって入力された画像データに対して1ライン分の画像処理を施す。このような動作を繰り返すことにより、2種類の画像データに対して、画像処理が順次施される。なお、画像処理部52aにおける画像処理と、画像処理部52bにおける画像処理とは、必ずしも交互に行う必要はない。
ステップS15において、画像構成部53が、画像処理が施された2種類の画像データに基づいて、画像のレイアウトを構成することにより、複数の放射線画像が、表示部32の画面に並列的に表示される。ここで、画像処理が施された複数種類の画像データに基づいて画像を順次表示するようにすれば、画像処理が施された画像データの量が増加するに従って、表示部32の画面に表示される複数の画像の面積が順次増加するようになる。一方、画像処理が施された複数種類の画像データをメモリ41に記憶しておき、1フレーム分の画像処理が終了した後に、一気に画像を表示するようにしても良い。
本実施形態によれば、例えば、医用画像読取装置20aからの画像データの入力に時間がかかる場合において、医用画像読取装置20aからの画像データの入力が終了しなくても医用画像読取装置20bからの画像データの入力を開始することができるので、複数種類の放射線画像の処理及び表示を能率的に行うことができる。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
本発明の第2の実施形態においては、図2における点線で示すように、入力部51aによって入力された画像データが、画像処理部52a及び52bの両方に供給される。その他の点に関しては、第1の実施形態と同様である。本実施形態に係る医用画像処理装置を含む医用画像撮影システムの動作について、図1、図2、及び、図4を参照しながら説明する。図4は、この医用画像撮影システムの動作を示すフローチャートである。
まず、ステップS21において、医用画像撮影装置10を用いて、被検者に放射線を照射することにより放射線撮影を行い、記録シートに放射線画像を記録する。次に、ステップS22において、医用画像読取装置20aが、記録シートに記録されている放射線画像を読み取り、画像データを生成する。
ステップS23において、医用画像処理装置30の入力部51aが、医用画像読取装置20aから画像データ及び画像付帯情報を入力する。入力された画像データ及び画像付帯情報は、メモリ41に一旦記憶される。
ステップS24aにおいて、画像処理部52aが、入力部51aによって入力された画像データに対して、第1の種類の画像処理を施すと共に、ステップS24bにおいて、画像処理部52bが、入力部51aによって入力された画像データに対して、第2の種類の画像処理を施す。例えば、画像処理部52aが、入力部51aによって入力された画像データに対して、所定のパラメータを用いて1ライン分の空間周波数処理を施すと、次に、画像処理部52bが、入力部51bによって入力された画像データに対して、別のパラメータを用いて1ライン分の空間周波数処理を施す。このような動作を繰り返すことにより、同一の画像データに対して、2種類の画像処理が順次施される。なお、画像処理部52aにおける画像処理と、画像処理部52bにおける画像処理とは、必ずしも交互に行う必要はない。
ステップS25において、画像構成部53が、2種類の画像処理が施された画像データに基づいて、画像のレイアウトを構成することにより、2つの放射線画像が、表示部32の画面に並列的に表示される。
本実施形態によれば、1つの画面に表示された複数の放射線画像を比較することにより、どのパラメータが最も適しているかを視覚的に評価することができる。なお、空間周波数処理の他に、階調処理、濃度調節、回転処理、反転処理等の様々な画像処理において、複数種類のパラメータを用いて並列的に画像処理を施し、その結果得られる複数の放射線画像を1つの画面に並列的に表示させるようにしても良い。
本発明は、放射線撮影等の診断目的の撮影によって得られた画像データを処理して画像を表示又は出力する医用画像処理方法及び医用画像表示装置において利用することが可能である。
本発明の第1の実施形態に係る医用画像処理装置を含む医用画像撮影システムの構成を示すブロック図である。 図1に示す医用画像処理装置の詳細な構成を示すブロック図である。 本発明の第1の実施形態に係る医用画像処理装置を含む医用画像撮影システムの動作を示すフローチャートである。 本発明の第2の実施形態に係る医用画像処理装置を含む医用画像撮影システムの動作を示すフローチャートである。
符号の説明
1 記録シート(輝尽性蛍光体シート)
10 医用画像撮影装置
11 撮影位置昇降機構
12 撮影台
13 放射線発生部
14 撮影制御部
15 入力部
20a、20b 医用画像読取装置
21 レーザ光源
22 光走査部
23 フォトマルチプライヤ(光電子増倍管)
24 増幅器
25 A/D変換器
30 医用画像処理装置
31 入力部
32 表示部
33 プリンタ
40 処理部
41 メモリ
42 ハードディスク
43 ハードディスク制御部
44 インタフェース
45 ネットワークインタフェース
50 中央演算装置(CPU)
51a、51b 入力部
52a、52b 画像処理部
53 画像構成部
54 出力部

Claims (16)

  1. 複数の装置において診断目的の撮影によってそれぞれ得られた複数種類の画像データを、前記複数の装置から並列的に入力するステップ(a)と、
    前記複数の装置からそれぞれ入力された複数種類の画像データに対して、並列的に画像処理を施すステップ(b)と、
    ステップ(b)において画像処理が施された複数種類の画像データに基づいて、複数の画像を並列的に表示するステップ(c)と、
    を具備する医用画像処理方法。
  2. ステップ(a)が、前記複数の装置から所定の処理単位の画像データを順次入力することを含む、請求項1記載の医用画像処理方法。
  3. ステップ(b)が、所定の処理単位ごとの複数種類の画像データに対して、画像処理を順次施すことを含む、請求項1記載の医用画像処理方法。
  4. ステップ(c)が、ステップ(b)において画像処理が施された複数種類の画像データの量が増加するに従って、1つの画面に表示される複数の画像の面積を順次増加させることを含む、請求項1記載の医用画像処理方法。
  5. 診断目的の撮影によって得られた画像データを入力するステップ(a)と、
    ステップ(a)において入力された画像データに対して、複数種類の画像処理を並列的に施すステップ(b)と、
    ステップ(b)において複数種類の画像処理がそれぞれ施された複数種類の画像データに基づいて、複数の画像を並列的に表示するステップ(c)と、
    を具備する医用画像処理方法。
  6. ステップ(b)が、所定の処理単位ごとの画像データに対して、複数種類の画像処理を順次施すことを含む、請求項5記載の医用画像処理方法。
  7. ステップ(c)が、ステップ(b)において複数種類の画像処理がそれぞれ施された複数種類の画像データの量が増加するに従って、1つの画面に表示される複数の画像の面積を順次増加させることを含む、請求項5記載の医用画像処理方法。
  8. 前記所定の処理単位の画像データが、1ライン分の画像データである、請求項1〜7のいずれか1項記載の医用画像処理方法。
  9. 複数の装置において診断目的の撮影によってそれぞれ得られた複数種類の画像データを、前記複数の装置から並列的に入力する入力手段と、
    前記複数の装置からそれぞれ入力された複数種類の画像データに対して、並列的に画像処理を施す画像処理手段と、
    前記画像処理手段によって画像処理が施された複数種類の画像データに基づいて、1つの画面に複数の画像を並列的に表示させる画像構成手段と、
    を具備する医用画像処理装置。
  10. 前記入力手段が、前記複数の装置から所定の処理単位の画像データを順次入力する、請求項9記載の医用画像処理装置。
  11. 前記画像処理手段が、所定の処理単位ごとの複数種類の画像データに対して、画像処理を順次施す、請求項9記載の医用画像処理装置。
  12. 前記画像構成手段が、前記画像処理手段によって画像処理が施された複数種類の画像データの量が増加するに従って、1つの画面に表示される複数の画像の面積を順次増加させる、請求項9記載の医用画像処理装置。
  13. 診断目的の撮影によって得られた画像データを入力する入力手段と、
    前記入力手段によって入力された画像データに対して、複数種類の画像処理を並列的に施す画像処理手段と、
    前記画像処理手段によって複数種類の画像処理がそれぞれ施された複数種類の画像データに基づいて、1つの画面に複数の画像を並列的に表示させる画像構成手段と、
    を具備する医用画像処理装置。
  14. 前記画像処理手段が、所定の処理単位ごとの画像データに対して、複数種類の画像処理を順次施す、請求項13記載の医用画像処理装置。
  15. 前記画像構成手段が、前記画像処理手段によって複数種類の画像処理がそれぞれ施された複数種類の画像データの量が増加するに従って、1つの画面に表示される複数の画像の面積を順次増加させる、請求項13記載の医用画像処理装置。
  16. 前記所定の処理単位の画像データが、1ライン分の画像データである、請求項9〜15のいずれか1項記載の医用画像処理装置。
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