JP2007300966A - Image processor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、医用Ｘ線画像の画像処理を行う画像処理装置に関するものである。特に、胸部Ｘ線画像から自動的に胸椎領域を探索して設定することが可能な画像処理装置に関するものである。 The present invention relates to an image processing apparatus that performs image processing of medical X-ray images. In particular, the present invention relates to an image processing apparatus capable of automatically searching and setting a thoracic vertebra region from a chest X-ray image.
以前より医用画像診断の分野において、Ｘ線画像を用いて診断する方法が利用されている。Ｘ線画像は、Ｘ線発生器からＸ線を被検者に照射し、被検者を透過したＸ線の入射量（強度）をＸ線検出器により検出して、画像化することで得られる。ところで、通常のＸ線画像では、空気、筋肉、骨といったＸ線吸収量の異なるものすべてを適切なコントラストで表示することは困難であり、Ｘ線画像の輝度やコントラスト等の調整といった画像処理が画像処理装置により行われている。特に、胸部Ｘ線画像のように、１つの画像の中で被検者の厚さや脊椎と肺野のように組織構造が位置によって大きく変化している場合は、輝度やコントラスト等を調整して表示することが必要である。 In the field of medical image diagnosis, a diagnosis method using an X-ray image has been used. An X-ray image is obtained by irradiating a subject with X-rays from an X-ray generator, detecting the amount of X-ray incident (intensity) transmitted through the subject with an X-ray detector, and imaging it. It is done. By the way, in normal X-ray images, it is difficult to display all the different X-ray absorption amounts such as air, muscles, and bones with appropriate contrast, and image processing such as adjustment of the brightness and contrast of the X-ray image is difficult. It is performed by an image processing device. In particular, when the thickness of the subject or the tissue structure changes greatly depending on the position, such as the spine and lung field, in one image, such as a chest X-ray image, adjust the brightness, contrast, etc. It is necessary to display.
胸部Ｘ線画像を得て、自動的に所定の階調処理を行う画像処理装置が、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１の画像処理装置では、胸部Ｘ線画像から自動的に胸椎領域を探索し、胸椎領域の基準信号値を求めて、この基準信号値が予め定めた信号値で出力されるように画像に階調処理を施している。この胸椎領域の探索方法は、I)気管部分での水平方向プロファイルにより胸椎左右端を求め、II)垂直方向プロファイルにより肺野上端を求め、これを胸椎上端とし、III)胸椎下端を胸椎上端からの一定距離として求めている。 For example, Patent Document 1 discloses an image processing apparatus that obtains a chest X-ray image and automatically performs predetermined gradation processing. In the image processing apparatus of Patent Document 1, a thoracic vertebra region is automatically searched from a chest X-ray image, a reference signal value of the thoracic vertebra region is obtained, and an image is output so that the reference signal value is output as a predetermined signal value. Is subjected to gradation processing. The thoracic vertebra area search method is as follows: I) Find the left and right thoracic vertebrae by the horizontal profile in the trachea part, II) Find the upper pulmonary field by the vertical profile, and use this as the thoracic vertebra upper end. It is calculated as a certain distance.
しかし、胸部Ｘ線画像において、肺野上端よりも肺野下端（横隔膜側）、つまり、胸椎において頚椎側よりも腰椎側の方が一般的に被検者の体厚が厚い。よって、胸部Ｘ線画像の横隔膜側では、Ｘ線検出器に入射するＸ線の入射量が少なく、かつ強度分布の変化が少ないため、十分な輝度とコントラストが得られず、この領域を描出することは困難である。したがって、横隔膜側の胸椎領域の画素値を基準信号値に用いてＸ線画像の階調処理を行うことで、適したＸ線画像の輝度とコントラストを得ることが求められている。しかし、横隔膜側の胸椎領域を自動的に探索して設定する方法が現状では確立されていない。 However, in the chest X-ray image, the body thickness of the subject is generally thicker at the lower pulmonary field (diaphragm side) than at the upper pulmonary field, that is, at the lumbar side at the thoracic vertebra side than at the cervical vertebra side. Therefore, on the diaphragm side of the chest X-ray image, the amount of X-rays incident on the X-ray detector is small and the change in intensity distribution is small, so that sufficient luminance and contrast cannot be obtained, and this region is drawn. It is difficult. Therefore, it is required to obtain appropriate brightness and contrast of the X-ray image by performing gradation processing of the X-ray image using the pixel value of the thoracic vertebra region on the diaphragm side as a reference signal value. However, a method for automatically searching and setting the thoracic vertebra region on the diaphragm side has not been established at present.
特許文献１に記載の胸椎領域の探索方法では、肺野上端（胸椎上端）からの一定距離を胸椎下端として胸椎領域を求めており、横隔膜側の基準信号値を取得することができない。 In the search method of the thoracic vertebra region described in Patent Document 1, the thoracic vertebra region is obtained with a certain distance from the upper end of the lung field (upper thoracic vertebra) as the lower end of the thoracic vertebra, and the reference signal value on the diaphragm side cannot be acquired.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的の一つは、胸部Ｘ線画像から自動的に横隔膜側の胸椎領域を探索して設定することが可能な画像処理装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and one of its purposes is to provide an image processing apparatus capable of automatically searching and setting a thoracic vertebra region on the diaphragm side from a chest X-ray image. There is to do.
また、本発明の別の目的は、設定したこの胸椎領域の画像特徴量を抽出して、その画像特徴量が目標値となるように階調処理を行う画像処理装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide an image processing apparatus that extracts the image feature amount of the set thoracic vertebra region and performs gradation processing so that the image feature amount becomes a target value.
本発明の画像処理装置は、胸部Ｘ線画像から一方の肺野領域を抽出して、この肺野領域内の所定の開始位置からＹ軸（縦）方向プロファイルにより肺野下端を求め、この肺野下端位置からＸ軸（横）方向プロファイルにより胸椎領域を探索して設定することで上記の目的を達成する。 The image processing apparatus of the present invention extracts one lung field region from a chest X-ray image, obtains a lung field lower end from a predetermined start position in the lung field region by a Y-axis (longitudinal) direction profile, and The above-mentioned object is achieved by searching and setting the thoracic vertebra region by the X-axis (lateral) profile from the lower end position.
本発明の画像処理装置は、Ｘ線画像の画像処理を行う画像処理装置であって、以下のＩ〜ＶＩＩＩの各手段を具えることを特徴とする。 An image processing apparatus of the present invention is an image processing apparatus that performs image processing of an X-ray image, and includes the following means I to VIII.
Ｉ．胸部Ｘ線画像から、少なくとも一方の肺野領域を抽出する肺野領域抽出手段
ＩＩ．前記抽出された肺野領域内の開始位置座標（Xg,Yg）を求める開始位置計算手段
ＩＩＩ．前記Ｘ線画像に平滑化処理を行い、前記（Xg,Yg）からＹ軸方向にこの平滑化処理されたＸ線画像のプロファイルを解析する縦方向解析手段
ＩＶ．前記Ｙ軸方向のプロファイルの傾きを計算する傾き計算手段
Ｖ．前記計算されたプロファイルの傾きから、この傾きが最小となる位置Ycを検出して肺野下端位置座標（Xg,Yc）を求める下端位置検出手段
ＶＩ．前記肺野下端位置座標（Xg,Yc）からＸ軸方向に、平滑化処理された前記Ｘ線画像のプロファイルを解析する横方向解析手段
ＶＩＩ．前記Ｘ軸方向のプロファイルにおいて値が最小となる位置Xcを検出して胸椎基準位置座標（Xc,Yc）を求める基準位置検出手段
ＶＩＩＩ．前記胸椎基準位置座標（Xc,Yc）を用いて胸椎領域を設定する胸椎領域設定手段
I. Lung field region extracting means for extracting at least one lung field region from the chest X-ray image II. Start position calculation means for obtaining start position coordinates (Xg, Yg) in the extracted lung field region III. Longitudinal analysis means for performing smoothing processing on the X-ray image and analyzing the profile of the smoothed X-ray image in the Y-axis direction from the (Xg, Yg) IV. Inclination calculating means for calculating the inclination of the profile in the Y-axis direction. Lower end position detecting means for detecting a position Yc at which the inclination is minimum from the calculated inclination of the profile to obtain a lung field lower end position coordinate (Xg, Yc) VI. Lateral analysis means for analyzing the profile of the X-ray image smoothed in the X-axis direction from the lung field lower-end position coordinates (Xg, Yc) VII. Reference position detection means for detecting a position Xc having a minimum value in the profile in the X-axis direction to obtain a thoracic vertebra reference position coordinate (Xc, Yc) VIII. Thoracic vertebra region setting means for setting a thoracic vertebra region using the thoracic vertebra reference position coordinates (Xc, Yc)
この構成によれば、胸部Ｘ線画像から自動的に横隔膜側の胸椎領域を探索して設定することが可能である。 According to this configuration, it is possible to automatically search and set the diaphragm side thoracic vertebra region from the chest X-ray image.
特に、上記肺野領域抽出手段において、右肺野領域を抽出することが好ましい。 In particular, it is preferable to extract the right lung field region in the lung field region extraction means.
一般的に心臓は胸の中央からやや左寄りに位置しており、Ｘ線画像上では心陰影が左肺野側に膨らんで存在することになる。左肺野領域を抽出して所定の開始位置から左肺野下端を求めようとした場合、心陰影のエッジを左肺野下端として検出する虞がある。したがって、右肺野領域を抽出して所定の開始位置から右肺野下端を求めた方が、被検者の横隔膜の位置に対応した胸椎領域を設定し易い。 In general, the heart is located slightly to the left from the center of the chest, and on the X-ray image, the heart shadow swells to the left lung field side. When the left lung field region is extracted and the lower end of the left lung field is obtained from a predetermined start position, there is a possibility that the edge of the heart shadow is detected as the lower end of the left lung field. Therefore, it is easier to set the thoracic vertebra region corresponding to the position of the subject's diaphragm by extracting the right lung field region and obtaining the right lung field lower end from the predetermined start position.
以下、本発明の画像処理装置をより詳しく説明する。 Hereinafter, the image processing apparatus of the present invention will be described in more detail.
本発明の画像処理装置は、Ｘ線発生器からＸ線を被検者に照射して、被検者を透過してＸ線検出器に入射されたＸ線の強度分布を画像データ化したＸ線画像が入力される。このようなＸ線画像を得るには、イメージングプレート（IP）、イメージインテンシファイア（I.I.）、平面検出器（FPD）などが好適に利用できる。 An image processing apparatus according to the present invention irradiates a subject with X-rays from an X-ray generator, and transmits an X-ray intensity distribution that is transmitted through the subject and incident on the X-ray detector into image data. A line image is input. In order to obtain such an X-ray image, an imaging plate (IP), an image intensifier (I.I.), a flat panel detector (FPD), or the like can be suitably used.
[肺野領域抽出手段]
肺野領域抽出手段は、入力された胸部Ｘ線画像（入力画像）から肺野領域を抽出する。このような肺野領域の抽出は公知の手段を利用することができ、抽出する肺野領域は２値画像を用いて粗く抽出するようにしてもよい。例えば、入力された胸部Ｘ線画像において、画素値がある閾値範囲にある画素を１（黒）、それ以外を０（白）とすることで入力画像を２値化して２値画像を得ることができる。閾値は適宜な値を選んで決定すればよく、固定値としてもよいし、Ｘ線が被検者を透過することなくＸ線検出器に入射した領域（直接線領域）の画素値を参照して決定してもよい。閾値は、入力画像内あるいは入力画像の部分領域内の各画素の画素値の最大値を参照して決定してもよい。部分領域としては、例えば画像中央の部分領域（例えばサイズは全体の50％）を設定する。また、肺野領域抽出手段は、一方の肺野領域を抽出することを行う。胸部正面画像では、撮影部位や撮影方法といった撮影メニューが予めわかっており、おおまかな左右の肺野領域の位置は推定できる。例えば、得られた２値画像を左右２分割することで左右いずれか一方の肺野領域を抽出することができる。
[Lung field extraction means]
The lung field region extraction means extracts a lung field region from the input chest X-ray image (input image). A known means can be used for such extraction of the lung field region, and the lung field region to be extracted may be roughly extracted using a binary image. For example, in an input chest X-ray image, a pixel value within a certain threshold range is set to 1 (black), and the others are set to 0 (white), thereby binarizing the input image and obtaining a binary image. Can do. The threshold value may be determined by selecting an appropriate value, may be a fixed value, or refers to a pixel value in an area (direct line area) where X-rays enter the X-ray detector without passing through the subject. May be determined. The threshold value may be determined with reference to the maximum pixel value of each pixel in the input image or a partial region of the input image. As the partial area, for example, a partial area at the center of the image (for example, the size is 50% of the whole) is set. In addition, the lung field region extracting means extracts one lung field region. In the chest front image, the imaging menu such as the imaging region and the imaging method is known in advance, and the approximate positions of the left and right lung field regions can be estimated. For example, the left and right lung field regions can be extracted by dividing the obtained binary image into left and right two parts.
ここで、入力画像には被検者を透過したＸ線の強度分布をＸ線検出器により画像データ化したものを用いることができる。代表的には、被検者をＸ線撮影した原画像に対して、オフセット補正、ゲイン補正、キズ補正等の基本補正やトリミング処理等の画像処理といった前処理を行い、この前処理画像を入力画像として用いる。また、直接線領域を前記入力画像（前処理画像）から除去して入力画像としてもよい。その他、Ｘ線発生器にＸ線の照射範囲を規定するＸ線絞りを備えている場合には、前記入力画像（前処理画像）からＸ線絞りの領域を除去した照射範囲に限定して入力画像を特定してもよい。 Here, as the input image, an X-ray intensity distribution that has been transmitted through the subject and converted into image data by an X-ray detector can be used. Typically, pre-processing such as basic processing such as offset correction, gain correction, scratch correction, and image processing such as trimming processing is performed on the original image obtained by radiographing the subject, and this pre-processed image is input. Used as an image. Further, the direct line area may be removed from the input image (preprocessed image) to be an input image. In addition, when the X-ray generator is provided with an X-ray aperture that defines the X-ray irradiation range, the input is limited to the irradiation range obtained by removing the X-ray aperture region from the input image (preprocessed image). An image may be specified.
[開始位置計算手段]
開始位置計算手段は、抽出された肺野領域内の開始位置座標（Xg,Yg）を計算により求める。開始位置座標は適宜な位置を選んで決定すればよく、例えば、抽出された肺野領域の重心としてもよいし、肺野領域の最大横径の中心としてもよい。
[Start position calculation means]
The starting position calculation means obtains the starting position coordinates (Xg, Yg) in the extracted lung field region by calculation. The start position coordinates may be determined by selecting an appropriate position. For example, the start position coordinates may be the center of gravity of the extracted lung field region, or may be the center of the maximum lateral diameter of the lung field region.
[縦方向解析手段]
縦方向解析手段は、平滑化処理された画像を用いて、上記（Xg,Yg）から上下方向にプロファイルを解析する。入力画像の平滑化（smoothing）処理は公知の手段を利用することができる。この平滑化処理は、例えば、入力画像を適宜なマスクサイズの平均フィルタで平滑化する。入力画像を平滑化処理することで、画像に含まれるノイズ等を減弱させて、プロファイルを滑らかな曲線とすることができ、後述する肺野領域のエッジを容易に検出することができる。プロファイルとは、画像上のある線分における画素値の変化を表したものであり、縦軸に画素値、横軸に距離（位置）をとることで得られる。また、縦方向解析手段では、この平滑化処理された入力画像に対して上記（Xg,Yg）から横隔膜に向かってＹ軸（縦）方向にプロファイルを解析する。
[Vertical analysis method]
The vertical direction analysis means analyzes the profile in the vertical direction from the above (Xg, Yg) using the smoothed image. A known means can be used for smoothing the input image. In this smoothing process, for example, the input image is smoothed with an average filter having an appropriate mask size. By smoothing the input image, noise and the like included in the image can be attenuated, the profile can be made a smooth curve, and the edge of the lung field region described later can be easily detected. A profile represents a change in pixel value in a certain line segment on an image, and is obtained by taking a pixel value on the vertical axis and a distance (position) on the horizontal axis. The longitudinal analysis means analyzes the profile in the Y-axis (vertical) direction from the (Xg, Yg) toward the diaphragm with respect to the smoothed input image.
[傾き計算手段]
傾き計算手段は、得られた縦方向プロファイルの傾きを計算する。プロファイルの傾きは画素値の変化の勾配を表したものであり、例えば任意の位置から一定距離離れた２点の画素値をそれぞれ取得して計算することで求められる。
[Slope calculation means]
The inclination calculation means calculates the inclination of the obtained vertical profile. The gradient of the profile represents the gradient of the change in the pixel value, and can be obtained, for example, by acquiring and calculating pixel values at two points that are separated from an arbitrary position by a certain distance.
[下端位置検出手段]
下端位置検出手段では、肺野下端の検出は肺野領域と肺野領域の外側縁とで画素値が大きく変化することを利用する。例えば肺野下端位置座標は前記した縦方向プロファイルの傾きが最小となる位置Ycを検出して（Xg,Yc）として求められる。
[Lower position detection means]
In the lower end position detection means, detection of the lower end of the lung field utilizes the fact that the pixel value changes greatly between the lung field region and the outer edge of the lung field region. For example, the lung field lower end position coordinates are obtained as (Xg, Yc) by detecting the position Yc at which the inclination of the vertical profile is minimized.
[横方向解析手段]
横方向解析手段は、縦方向解析手段と同じように入力画像に対して平滑化処理を行い、この画像に対して上記（Xg,Yc）から抽出した肺野領域とは別の肺野領域に向かってＸ軸（横）方向にプロファイルを解析する。
[Transverse analysis method]
The horizontal analysis means performs smoothing processing on the input image in the same manner as the vertical analysis means, and applies this image to a lung field area different from the lung field area extracted from (Xg, Yc) above. The profile is analyzed in the X-axis (lateral) direction.
[基準位置検出手段]
基準位置検出手段は、得られた横方向プロファイルから胸椎基準位置座標を求める。この位置座標は後述の胸椎領域設定手段において、胸椎位置を特定するのに用いられる。例えば胸椎基準位置座標は前記した横方向プロファイルの画素値が最小となる位置Xcを検出して（Xc,Yc）として求められる。
[Reference position detection means]
The reference position detecting means obtains thoracic vertebra reference position coordinates from the obtained lateral profile. The position coordinates are used to specify the thoracic vertebra position in the thoracic vertebra region setting means described later. For example, the reference position coordinate of the thoracic vertebra is obtained as (Xc, Yc) by detecting the position Xc at which the pixel value of the horizontal profile described above is minimum.
[胸椎領域設定手段]
胸椎領域設定手段は、上記（Xc,Yc）を用いて胸椎領域を設定する。例えば、（Xc,Yc）を胸椎領域の中心と考え、例えば円形状、矩形状、多角形状の任意の形状の領域を設定する。
[Thoracic spine area setting means]
The thoracic vertebra region setting means sets the thoracic vertebra region using the above (Xc, Yc). For example, (Xc, Yc) is considered as the center of the thoracic vertebra region, and a region having an arbitrary shape such as a circular shape, a rectangular shape, or a polygonal shape is set.
さらに、本発明の画像処理装置は、他方の肺野領域についても、一方の肺野領域から設定された胸椎領域と同様に胸椎領域を求め、一方の胸椎基準位置座標と他方の胸椎基準位置座標とが異なる場合には、Ycの値がより腰椎に近い方の胸椎領域を選択して設定する胸椎領域選択手段を具えることが好ましい。 Furthermore, the image processing apparatus according to the present invention also obtains a thoracic vertebra region for the other lung field region in the same manner as the thoracic vertebra region set from the one lung field region, and the one thoracic vertebra reference position coordinate and the other thoracic vertebra reference position coordinate Are different from each other, it is preferable to include a thoracic vertebra region selection means for selecting and setting a thoracic vertebra region having a Yc value closer to that of the lumbar vertebra.
この構成によれば、以下に示されるような場合であっても、上記Ycの値が腰椎に近い方の胸椎領域を選択することで、Ｙ座標がより横隔膜の位置に近い胸椎領域を設定することができる。 According to this configuration, even in the case shown below, the thoracic vertebra region whose Y coordinate is closer to the position of the diaphragm is set by selecting the thoracic vertebra region whose Yc value is closer to the lumbar vertebra. be able to.
ａ．心臓が胸の中央からやや右寄りに位置している場合
ｂ．心臓が肥大して心陰影が右肺野側にも膨らんで存在する場合
ｃ．ペースメーカ等の人工物が埋め込まれている場合
ｄ．胸水等の疾患を有している場合
a. When the heart is located slightly to the right of the center of the chest b. When the heart is enlarged and the cardiac shadow swells to the right lung field side c. When an artificial object such as a pacemaker is embedded d. If you have a disease such as pleural effusion
ペースメーカ等の人工物や胸水等の疾患がＸ線画像上で肺野領域と重なるように存在する場合には、その位置のＸ線吸収量が高く、その陰影のエッジを肺野下端として検出する虞がある。したがって、左右両方の肺野領域内の開始位置から胸椎領域をそれぞれ探索することで、一方の肺野領域において肺野下端でない位置を検出した場合であっても、被検者の横隔膜の位置に対応した胸椎領域を安定して設定することができる。 When an artifact such as a pacemaker or a disease such as pleural effusion is present on the X-ray image so as to overlap the lung field region, the X-ray absorption amount at that position is high, and the shadow edge is detected as the lower end of the lung field. There is a fear. Therefore, by searching the thoracic vertebra area from the start position in both the left and right lung field areas, even if a position that is not the lower end of the lung field is detected in one lung field area, the position of the subject's diaphragm is maintained. The corresponding thoracic vertebra region can be set stably.
本発明の画像処理装置は、抽出された肺野領域内の開始位置座標から胸椎領域を探索する前に、肺野領域の面積を求める面積計算手段と、その値が閾値より小さい場合には、肺野が無いと判定する判定手段とを具えることが好ましい。そして、判定手段において、一方の肺野が無いと判定された場合には、一方の肺野領域から胸椎領域を探索することは行わず、肺野領域の面積が閾値以上の他方の肺野領域から胸椎領域を探索して設定することが好ましい。 The image processing apparatus of the present invention, before searching the thoracic vertebra region from the start position coordinates in the extracted lung field region, area calculation means for obtaining the area of the lung field region, and when the value is smaller than the threshold, It is preferable to include determination means for determining that there is no lung field. When the determination means determines that one lung field does not exist, the thoracic vertebra region is not searched from one lung field region, and the other lung field region whose area is equal to or larger than a threshold value is not searched. It is preferable to search and set the thoracic vertebra region from
この構成によれば、例えば一方の肺を摘出した片肺の被検者のＸ線画像であって、一方の肺野領域の抽出精度が極端に低い場合であっても、他方の肺野領域から胸椎領域を設定することができ、被検者の横隔膜の位置に対応した胸椎領域を安定して設定することができる。なお、判定手段に用いられる閾値としては、適宜な値を設定すればよく、例えば10cm2とすることが挙げられる。閾値は被検者に応じて変更してもよい。 According to this configuration, for example, an X-ray image of a subject with one lung extracted from one lung, and even if the extraction accuracy of one lung field region is extremely low, the other lung field region Thus, the thoracic vertebra region can be set, and the thoracic vertebra region corresponding to the position of the subject's diaphragm can be set stably. In addition, what is necessary is just to set an appropriate value as a threshold value used for a determination means, for example, setting it as 10 cm < 2 >. The threshold value may be changed according to the subject.
また、本発明の画像処理装置は、設定された胸椎領域の画像特徴量を抽出する胸椎領域特徴量抽出手段と、前記抽出された画像特徴量が目標値となるように階調処理を行う階調処理手段とを具えることが好ましい。 The image processing apparatus according to the present invention also includes a thoracic vertebra region feature amount extraction unit that extracts an image feature amount of a set thoracic vertebra region, and a gradation process that performs the gradation processing so that the extracted image feature amount becomes a target value. It is preferable to provide tone processing means.
本発明の画像処理装置では、上述したように横隔膜側の胸椎領域を探索して設定することが可能である。したがって、胸椎領域の画像特徴量を抽出して、この画像特徴量が目標値となるように階調処理を行うことで、描出することが困難であった胸部Ｘ線画像の横隔膜側を描出することができる。目標値には予め胸椎領域に対応した値を設定しておき、階調処理では、画像特徴量が目標値に変換される階調変換特性を作成し、この階調変換特性に基づいて入力画像の階調処理を行う。また、胸椎領域の画像特徴量は個々の被検者により値が変化するものであるが、目標値となるように階調処理を行うことで、被検者によらず胸部Ｘ線画像の胸椎領域の輝度を安定化することができる。さらに、左右両方の肺野領域内の開始位置から胸椎領域をそれぞれ探索した場合は、より安定して横隔膜側の胸椎領域を設定することが可能であり、被検者によらず胸部Ｘ線画像の胸椎領域の輝度をより安定化することができる。なお、胸椎領域の画像特徴量には、設定した領域内の各画素の例えば画素値の平均値、中央値、最頻値や最大値、最小値を用いることができる。 In the image processing apparatus of the present invention, it is possible to search and set the thoracic vertebra region on the diaphragm side as described above. Therefore, by extracting the image feature amount of the thoracic vertebra region and performing gradation processing so that the image feature amount becomes the target value, the diaphragm side of the chest X-ray image that was difficult to be drawn is drawn. be able to. A value corresponding to the thoracic vertebra region is set in advance as the target value, and in the gradation processing, a gradation conversion characteristic for converting the image feature amount into the target value is created, and the input image is based on the gradation conversion characteristic. Gradation processing is performed. Further, the image feature amount of the thoracic vertebra region varies depending on the individual subject. By performing gradation processing so as to become the target value, the thoracic vertebrae of the chest X-ray image can be obtained regardless of the subject. The brightness of the area can be stabilized. Furthermore, when the thoracic vertebra region is searched from the start positions in both the left and right lung field regions, it is possible to set the thoracic vertebra region on the diaphragm side more stably, and the chest X-ray image is used regardless of the subject. The luminance of the thoracic spine region can be further stabilized. For example, the average value, median value, mode value, maximum value, and minimum value of the pixel values of each pixel in the set area can be used as the image feature amount of the thoracic vertebra area.
本発明の画像処理装置によれば、次の効果を奏することができる。 According to the image processing apparatus of the present invention, the following effects can be obtained.
胸部Ｘ線画像から一方の肺野領域を抽出して、この肺野領域内の開始位置から胸椎領域を探索することで、被検者の横隔膜の位置に対応した胸椎領域を設定することが可能である。 By extracting one lung field from the chest X-ray image and searching for the thoracic vertebra area from the start position in this lung field, it is possible to set the thoracic vertebra area corresponding to the position of the subject's diaphragm It is.
さらに、他方の肺野領域内の開始位置から胸椎領域を探索することを行い、より横隔膜の位置に近い胸椎領域を設定することで、被検者の横隔膜の位置に対応した胸椎領域を安定して設定することが可能である。 Furthermore, the thoracic vertebra region is searched from the start position in the other lung field region, and the thoracic vertebra region corresponding to the position of the subject's diaphragm is stabilized by setting the thoracic vertebra region closer to the position of the diaphragm. Can be set.
また、設定された横隔膜側の胸椎領域から画像特徴量を抽出して、その画像特徴量が目標値となるように入力画像に対して階調処理を行うことで、描出することが困難な胸部Ｘ線画像の横隔膜側を描出することができ、最適なＸ線画像の輝度とコントラストが得られる。 Also, by extracting image features from the set diaphragm side thoracic vertebra region and performing gradation processing on the input image so that the image feature values become target values, the chest that is difficult to render The diaphragm side of the X-ray image can be drawn, and the optimum brightness and contrast of the X-ray image can be obtained.
以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。なお、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施することができる。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to a following example at all, In the range which does not change the summary, it can change suitably and can implement.
[Ｘ線画像診断装置]
まず、本発明の画像処理装置を具備するＸ線画像診断装置について説明する。図１は本発明の実施に用いたＸ線画像診断装置の概略構成図である。Ｘ線画像診断装置100は、Ｘ線発生器101とＸ線検出器103とを具備し、これらを用いて被検者ＰのＸ線画像データを取得する。取得した画像は画像処理装置107に入力され、画像処理が行われる。そして、画像処理済みの画像が表示装置108に出力され、表示される。
[X-ray diagnostic imaging equipment]
First, an X-ray diagnostic imaging apparatus including the image processing apparatus of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an X-ray image diagnostic apparatus used for carrying out the present invention. The X-ray image
以下、各部の構成をより詳しく説明する。 Hereinafter, the configuration of each unit will be described in more detail.
Ｘ線発生器101は、高電圧発生器104から所定の高電圧が印加されることでＸ線を発生するＸ線管球102を有しており、被検者ＰにＸ線を照射する。このＸ線発生器101には、アルミ板や銅板等でできた付加フィルタや、付加フィルタの種類を検出するためのマイクロスイッチ等が含まれる。また、このＸ線発生器101は支持器105によりアーム106を介して支持されている。
The
Ｘ線検出器103は、被検者Ｐを透過したＸ線の強度分布を画像データに変換するものであり、FPD（Flat
Panel Detector）を用いている。この検出器103には、グリッドやイオンチャンバ、グリッドの種類を検出するためのマイクロスイッチ等が含まれる。
The
Panel Detector) is used. The
高電圧発生器104は、従来から利用されているものを用いている。この高電圧発生器104は、撮影スイッチが押された際にＸ線管球102に対して設定された管電圧や管電流を供給する。
As the
支持器105は、アーム106やＸ線検出器103を支持するもので、アーム106やＸ線検出器103を上下方向に移動できる機構を有している。アーム106は、伸縮可能であり、一端側が支持器105に支持され、他端側にＸ線発生器101が取り付けられている。アーム106を上下動することでＸ線発生器101の垂直位置を調整し、アーム106を伸縮することでＸ線発生器101とＸ線検出器103との距離（撮影距離）を調整することができる。
The
画像処理装置107は、Ｘ線検出器103から入力された画像に対して画像処理を行う。画像処理装置107には、パーソナルコンピュータ（PC）を利用しており、画像を保存するためのハードディスクといった記憶装置や病院内のローカルエリアネットワーク（LAN）に接続するためのLANカードといった接続機器等を備えている。
The
表示装置108は、液晶モニタであり、画像処理装置107から出力された画像処理済みの画像を表示する。また、このモニタ108にはタッチパネルが取り付けられており、このタッチパネルから被検者情報や検査情報を入力したり、これら情報を表示することができるようになっている。
The
[Ｘ線画像の撮影手順]
まず、タッチパネルから被検者情報や検査情報を入力する。検査情報が入力されると、画像処理装置（PC）107を介して検査部位に対応した撮影条件（管電圧、管電流、撮影時間、撮影距離、付加フィルタ等）がモニタ108に表示されると共に、Ｘ線発生器101に備える付加フィルタ切替器により対応した付加フィルタが設定される。Ｘ線発生器101およびＸ線検出器103は、付加フィルタおよびグリッドの種類をマイクロスイッチにより検出して、設定されている付加フィルタおよびグリッドの種類をPC107に入力する。支持器105は、Ｘ線発生器101とＸ線検出器103との距離を検出するためのエンコーダを備えており、この撮影距離をPC107に入力する。
[X-ray imaging procedure]
First, subject information and examination information are input from the touch panel. When examination information is input, imaging conditions (tube voltage, tube current, imaging time, imaging distance, additional filter, etc.) corresponding to the examination site are displayed on the
次に、撮影スイッチが押されると、高電圧発生器104からＸ線管球102に対して高電圧が印加され、Ｘ線管球102からＸ線が照射される。被検者Ｐを透過したＸ線はＸ線検出器103に入射され、Ｘ線検出器103からPC107にＸ線画像データが入力される。また、高電圧発生器104からPC107に撮影時間が入力される。
Next, when the imaging switch is pressed, a high voltage is applied from the
そして、PC107において、入力された画像に対してオフセット補正やゲイン補正といった基本補正、画質を調整するための階調処理等の画像処理が行われ、画像処理済みの画像はモニタ108に表示される。また、画像処理済みの画像はPC107に備えるハードディスク等の記憶装置に保存される。このとき、入力画像や画像以外の被検者情報や撮影条件（管電圧、管電流、撮影距離、撮影時間、付加フィルタおよびグリッドの種類等）、補正処理情報等も保存するようにしてもよい。さらに、PC107に保存した情報はLANを経由して、PACS（Picture Archiving and
Communication System）やRIS（Radiology Information System）といった医用情報システム、ビュワ（Viewer）といった高精細高輝度モニタ、レーザープリンタ（LP）等に転送するようにしてもよい。PACSを利用して画像の保管、検索を行うことや、ビュワ上に表示された画像を医師が読影し、必要に応じてLPでフィルム上に出力して診断を行うことも可能となる。
In the
The information may be transferred to a medical information system such as a communication system (RIS) or a radiology information system (RIS), a high-definition high-intensity monitor such as a viewer, or a laser printer (LP). Images can be stored and searched using PACS, and images displayed on the viewer can be interpreted by a doctor, and output on a film using LP as needed for diagnosis.
＜実施例１＞
[一方の肺野領域から胸椎領域を設定する手順]
本発明の画像処理装置を用いて胸椎領域を設定する手順を説明する。図２は、胸椎領域を設定する手順を示すフローチャートであり、図３〜１４は、胸椎領域の設定手順を説明するための図である。ここでは、右肺野領域を抽出して、その領域の重心位置から横隔膜側の胸椎領域を探索して設定する場合を例に説明する。
<Example 1>
[Procedure to set the thoracic vertebra area from one lung field area]
A procedure for setting a thoracic vertebra region using the image processing apparatus of the present invention will be described. FIG. 2 is a flowchart showing a procedure for setting a thoracic vertebra region, and FIGS. 3 to 14 are diagrams for explaining a procedure for setting a thoracic vertebra region. Here, a case where the right lung field region is extracted and the thoracic vertebra region on the diaphragm side is searched and set from the center of gravity of the region will be described as an example.
まず、入力された胸部Ｘ線画像の取り込みを行う（S201）。この入力画像は、オフセット補正、ゲイン補正等の基本補正やトリミング処理等の画像処理が予め施されており、入力画像における画素値は12ビット（4096階調）の値で与えられている。図３は入力画像を示し、Ｒは右肺野領域を、Ｌは左肺野領域を示す。 First, the input chest X-ray image is captured (S201). This input image is subjected to image processing such as basic correction such as offset correction and gain correction and trimming processing in advance, and the pixel value in the input image is given as a value of 12 bits (4096 gradations). FIG. 3 shows an input image, where R represents the right lung field region and L represents the left lung field region.
次に、入力画像において画素値がT1からT2の範囲にある画素を１（黒）、それ以外を０（白）とすることで２値化することを行い、肺野領域を粗く抽出する（S202）。例えば、閾値T1には固定値700を用い、閾値T2には直接線領域（Ｘ線が被検者を透過せず直接Ｘ線検出器に入射した領域）の画素値に50％を乗じて求めた値を設定している。また、閾値T1は、入力画像の中央の部分領域（サイズは全体の50％）内の各画素の画素値の最大値に50％を乗じた値としてもよい。直接線領域の画素値は、事前にＸ線撮影する際の撮影条件（管電圧、管電流、撮影距離、撮影時間、付加フィルタとグリッドの種類）で被検者のない状態で撮影することを行い、この撮影条件での直接線領域の画素値を装置内のメモリにテーブルとして保存しておき、この保存した画素値を参照することで求めてもよい。また、直接線領域の画素値は、入力画像の中央の部分領域（サイズは全体の50％）内の各画素の画素値の最大値を参照して、関数（例：y＝x＋t）を用いて求めてもよい。ここで、yは直接線領域の画素値、xは部分領域の画素値の最大値、tは定数（例えば300）である。また、この肺野領域から右肺野領域のみを抽出することを行う（S203）。胸部正面画像では、撮影部位や撮影方法といった撮影メニューが予めわかっており、おおまかな左右の肺野領域の位置は推定できる。例えば、得られた２値画像を左右２分割することで右肺野領域を抽出している。図４は入力画像から得られた２値画像を示し、図５は抽出した右肺野領域を示す。 Next, the input image is binarized by setting a pixel whose pixel value is in the range from T1 to T2 to 1 (black) and the other pixels to 0 (white), and a lung field region is roughly extracted ( S202). For example, a fixed value 700 is used for the threshold value T1, and the threshold value T2 is obtained by multiplying the pixel value of the direct ray region (the region where X-rays do not pass through the subject directly enter the X-ray detector) by 50%. Value is set. The threshold value T1 may be a value obtained by multiplying the maximum value of the pixel values of each pixel in the central partial region (size is 50% of the whole) of the input image by 50%. The pixel values in the direct line area should be taken in the absence of a subject under the imaging conditions (tube voltage, tube current, imaging distance, imaging time, type of additional filter and grid) when X-ray imaging is performed in advance. The pixel value of the direct line area under this imaging condition may be stored as a table in a memory in the apparatus, and may be obtained by referring to the stored pixel value. In addition, the pixel value of the direct line area uses a function (eg, y = x + t) by referring to the maximum value of the pixel values of each pixel in the central partial area (size is 50% of the whole) of the input image. You may ask. Here, y is the pixel value of the direct line region, x is the maximum pixel value of the partial region, and t is a constant (for example, 300). Further, only the right lung field region is extracted from this lung field region (S203). In the chest front image, the imaging menu such as the imaging region and the imaging method is known in advance, and the approximate positions of the left and right lung field regions can be estimated. For example, the right lung field region is extracted by dividing the obtained binary image into left and right parts. FIG. 4 shows a binary image obtained from the input image, and FIG. 5 shows the extracted right lung field region.
次に、抽出した右肺野領域の重心を計算により求める（S204）。例えば、重心（Xg,Yg）は次の計算式により求めている。 Next, the center of gravity of the extracted right lung field region is obtained by calculation (S204). For example, the center of gravity (Xg, Yg) is obtained by the following calculation formula.
Xg＝(ΣXi)／N （i＝1,2,…,N） （式１）
Yg＝(ΣYi)／N （i＝1,2,…,N） （式２）
Xg = (ΣXi) / N (i = 1,2, ..., N) (Formula 1)
Yg = (ΣYi) / N (i = 1,2, ..., N) (Formula 2)
ここで、（Xi,Yi）は右肺野領域（図５の黒塗り領域）の画素の座標であり、Nは右肺野領域の画素数である。図６に右肺野領域の重心（Xg,Yg）を示す。 Here, (Xi, Yi) is the coordinates of the pixel in the right lung field area (black area in FIG. 5), and N is the number of pixels in the right lung field area. FIG. 6 shows the center of gravity (Xg, Yg) of the right lung field region.
次に、入力画像を平滑化処理して得られた画像を用いて、右肺野領域の重心（Xg,Yg）から横隔膜に向かって縦１ライン上のプロファイルを解析する（S205）。図７に右肺野領域の重心（Xg,Yg）から縦方向プロファイルを解析した範囲を黒線で示す。図８は右肺野領域の縦方向プロファイルP（y）を示しており、平滑化処理された画像を用いることで、振動が少なく、滑らかなプロファイルが得られる。 Next, using the image obtained by smoothing the input image, the profile on one vertical line from the center of gravity (Xg, Yg) of the right lung field region toward the diaphragm is analyzed (S205). FIG. 7 shows a black line indicating the range in which the longitudinal profile is analyzed from the center of gravity (Xg, Yg) of the right lung field region. FIG. 8 shows a vertical profile P (y) of the right lung field region. By using a smoothed image, a smooth profile is obtained with less vibration.
次に、この縦方向プロファイルP(y)の傾きを計算により求める（S206）。例えば、傾きG（y）は次の計算式により求めている。 Next, the inclination of the vertical profile P (y) is obtained by calculation (S206). For example, the gradient G (y) is obtained by the following calculation formula.
G（y）＝（P（y+n）＋P（y-n））／2n （n≧1） （式３） G (y) = (P (y + n) + P (y-n)) / 2n (n ≧ 1) (Formula 3)
ここで、yは縦方向の位置であり、P（y）は縦方向のプロファイル（画素値）である。また、nは1以上の整数であり、適宜な値を選択すればよい。図９は縦方向プロファイルの傾きG（y）を示しており、n＝25として求めた。 Here, y is a vertical position, and P (y) is a vertical profile (pixel value). N is an integer of 1 or more, and an appropriate value may be selected. FIG. 9 shows the gradient G (y) of the vertical profile, and it was determined as n = 25.
次に、縦方向プロファイルの傾きG（y）から傾きが最小値となる位置Ycを検出する（S207）。この位置（Xg,Yc）が肺野領域のエッジであり、肺野下端位置座標となる。図１０に右肺野領域の肺野下端位置座標（Xg,Yc）を示す。 Next, the position Yc at which the inclination is the minimum value is detected from the inclination G (y) of the vertical profile (S207). This position (Xg, Yc) is the edge of the lung field, and is the lung field lower end position coordinate. FIG. 10 shows the coordinates of the lower lung field position (Xg, Yc) in the right lung field region.
次に、入力画像を平滑化処理して得られた画像を用いて、肺野下端位置座標（Xg,Yc）から左肺野領域に向かって横１ライン上のプロファイルを解析する（S208）。図１１に右肺野領域の肺野下端位置座標（Xg,Yc）から横方向プロファイルを解析した範囲を黒線で示す。図１２は横方向プロファイルP（x）を示している。 Next, using the image obtained by smoothing the input image, the profile on one horizontal line is analyzed from the lung field lower end position coordinate (Xg, Yc) toward the left lung field region (S208). FIG. 11 shows a black line indicating a range in which the lateral profile is analyzed from the lung field lower end position coordinates (Xg, Yc) of the right lung field region. FIG. 12 shows the lateral profile P (x).
次に、この横方向プロファイルP（x）から画素値が最小となる位置Xcを検出する（S209）。この位置（Xc,Yc）が胸椎基準位置座標となる。図１３に胸椎基準位置座標（Xc,Yc）を示す。 Next, the position Xc at which the pixel value is minimum is detected from the horizontal profile P (x) (S209). This position (Xc, Yc) is the thoracic spine reference position coordinate. FIG. 13 shows the thoracic spine reference position coordinates (Xc, Yc).
そして、以上により求めた（Xc,Yc）を用いて、入力画像に胸椎領域を設定する（S210）。例えば、（Xc,Yc）を胸椎領域の中心とし、40mm×30mm程度の矩形領域を設定する。図１４に入力画像に設定した胸椎領域を示す。 Then, using (Xc, Yc) obtained as described above, a thoracic vertebra region is set in the input image (S210). For example, a rectangular region of about 40 mm × 30 mm is set with (Xc, Yc) being the center of the thoracic vertebra region. FIG. 14 shows the thoracic vertebra region set in the input image.
このように、本発明の画像処理装置を用いることで、自動的に横隔膜に近い胸椎位置を検出して胸椎領域を設定することができる。 Thus, by using the image processing apparatus of the present invention, it is possible to automatically detect the thoracic vertebra position near the diaphragm and set the thoracic vertebra region.
さらに、本発明者らは設定した胸椎領域の画像特徴量を抽出することを行い、その特徴量が目標値となるように入力画像に対して階調処理することを行った。具体的には、画像特徴量には設定した領域内の各画素の画素値の平均値を用いて、例えば図１５に示される前記特徴量が目標値となるような階調変換特性を作成し、入力画像の画素値をこの階調変換特性に対応した出力値に変換することを行った。そして、この画像処理済みの画像データを液晶モニタに表示して、入力画像（画像処理なし）と画像処理済みの画像とを比較することを行った。その結果、本発明の装置により画像処理を行った胸部Ｘ線画像では、胸椎領域の輝度を安定化することができ、適した輝度とコントラストが得られることがわかった。 Furthermore, the present inventors extracted the image feature amount of the set thoracic vertebra region, and performed gradation processing on the input image so that the feature amount becomes a target value. Specifically, using the average value of the pixel values of each pixel in the set area as the image feature amount, for example, a gradation conversion characteristic is created so that the feature amount shown in FIG. 15 becomes a target value. The pixel value of the input image was converted to an output value corresponding to this gradation conversion characteristic. Then, the image processed image data is displayed on the liquid crystal monitor, and the input image (without image processing) is compared with the image processed image. As a result, it was found that in the chest X-ray image subjected to image processing by the apparatus of the present invention, the luminance of the thoracic vertebra region can be stabilized and appropriate luminance and contrast can be obtained.
また、種々の胸部Ｘ線画像を用意して、本発明の装置により各画像について胸椎領域の設定を行い、上述した階調処理を行ったところ、被検者によらず胸椎領域の輝度を安定化できることがわかった。また、探索開始点（開始位置座標）を肺野領域の重心とした場合、重心は肺野領域の抽出精度には大きく依存しない傾向にあり、被検者の横隔膜の位置を安定して検出することができ、横隔膜側の胸椎領域を安定して設定できることがわかった。 In addition, various chest X-ray images are prepared, the thoracic vertebra region is set for each image by the apparatus of the present invention, and the gradation processing described above is performed. As a result, the luminance of the thoracic vertebra region is stabilized regardless of the subject. I found out that Further, when the search start point (start position coordinate) is the center of gravity of the lung field region, the center of gravity tends not to greatly depend on the extraction accuracy of the lung field region, and the position of the subject's diaphragm can be detected stably. It was found that the thoracic vertebra region on the diaphragm side can be set stably.
＜実施例２＞
[両方の肺野領域から胸椎領域を設定する手順]
左右両方の肺野領域を抽出することを行い、両方の肺野領域内の開始位置座標から胸椎領域をそれぞれ探索した際に、一方の胸椎領域を設定する手順について説明する。ここで、開始位置座標は実施例１と同じように肺野領域の重心とする。
<Example 2>
[Procedure for setting the thoracic vertebra area from both lung field areas]
A procedure for setting one thoracic vertebra region when both the left and right lung field regions are extracted and the thoracic vertebra region is searched from the start position coordinates in both lung field regions will be described. Here, the start position coordinates are the center of gravity of the lung field region as in the first embodiment.
左右の肺野領域の抽出、重心位置の計算および肺野領域の重心からそれぞれの胸椎領域を探索して設定する手順は、実施例１で述べた手順に従って行う。つまり、左肺野領域の重心から胸椎領域を設定する場合は、S203（図２）において左肺野領域を抽出し、肺野下端位置を求めて、S208（図２）においてその位置から右肺野領域に向かって横方向プロファイルを解析して、胸椎領域を設定するようにすればよい。 The procedures for extracting the left and right lung field regions, calculating the position of the center of gravity, and searching and setting each thoracic vertebra region from the center of gravity of the lung field region are performed according to the procedure described in the first embodiment. That is, when the thoracic vertebra region is set from the center of gravity of the left lung field region, the left lung field region is extracted in S203 (FIG. 2), the lower end position of the lung field is obtained, and the right lung is determined from that position in S208 (FIG. 2). It is only necessary to analyze the lateral profile toward the field region and set the thoracic vertebra region.
図１６は左右両方の肺野領域から胸椎領域をそれぞれ設定した状態を示す。R（Xg,Yg）、L（Xg,Yg）はそれぞれ右肺野領域、左肺野領域の重心を示し、R（Xc,Yc）、L（Xc,Yc）はそれぞれ右肺野領域、左肺野領域の重心から探索した胸椎基準位置座標を示す。図に示すように、左肺野領域の重心から胸椎領域を探索した場合は、心陰影のエッジを肺野下端として検出しており、左右の肺野領域から設定されたそれぞれの胸椎領域の位置が異なっている。そこで、本発明の装置に胸椎領域選択手段を設け、肺野下端位置として検出したYcの値がより腰椎に近い方（Ｙ座標の値が脚側に向かって大きくなる場合にはYcの値が大きい方）の胸椎領域を選択することで、より横隔膜の位置に近い胸椎領域を設定する。この手段によれば、一方の肺野領域において肺野下端でない位置を検出した場合であっても、被検者の横隔膜の位置に対応した胸椎領域を安定して設定できる。例えば、図１６のような胸椎領域がそれぞれ設定された場合には、R（Xg,Yg）から探索した胸椎基準位置座標R（Xc,Yc）の胸椎領域を選択する。 FIG. 16 shows a state in which the thoracic vertebra region is set from both the left and right lung field regions. R (Xg, Yg) and L (Xg, Yg) indicate the center of gravity of the right lung field and left lung field, respectively. R (Xc, Yc) and L (Xc, Yc) represent the right lung field and left, respectively. The thoracic spine reference position coordinates searched from the center of gravity of the lung field region are shown. As shown in the figure, when the thoracic vertebra area was searched from the center of gravity of the left lung field area, the edge of the cardiac shadow was detected as the lower lung field, and the position of each thoracic vertebra area set from the left and right lung field areas Is different. Therefore, the device of the present invention is provided with a thoracic vertebra region selection means, and the value of Yc detected as the lung field lower end position is closer to the lumbar vertebra (when the Y coordinate value increases toward the leg side, the value of Yc is By selecting the larger thoracic vertebra region, the thoracic vertebra region closer to the position of the diaphragm is set. According to this means, even when a position that is not the lower end of the lung field is detected in one lung field region, the thoracic vertebra region corresponding to the position of the subject's diaphragm can be set stably. For example, when the thoracic vertebra region as shown in FIG. 16 is set, the thoracic vertebra region of the thoracic vertebra reference position coordinate R (Xc, Yc) searched from R (Xg, Yg) is selected.
このように選択された胸椎領域の画像特徴量を抽出することを行い、実施例１と同様の階調処理を入力画像に対して行うことで、胸部Ｘ線画像の胸椎領域の輝度を安定化することができ、適した輝度とコントラストが得られる。 By extracting the image feature amount of the selected thoracic vertebra region in this way and performing gradation processing similar to that in the first embodiment on the input image, the luminance of the thoracic vertebra region of the chest X-ray image is stabilized. And suitable brightness and contrast can be obtained.
＜実施例３＞
実施例２において、左右両方の肺野領域を抽出した後、それぞれの肺野領域の面積を求め、一方の肺野領域の面積が閾値S（S＝10cm2）より小さい場合には、一方の肺野が無いと判定し、肺野領域の面積が閾値以上の他方の肺野領域から求めた胸椎領域を設定するようにしてもよい。このように肺野領域の面積情報を利用することで、片肺の被検者の胸部Ｘ線画像であって、肺野領域の抽出精度が極端に低い場合であっても、被検者の横隔膜の位置に対応した胸椎領域の設定が行える。
<Example 3>
In Example 2, after extracting both the left and right lung field regions, the areas of the respective lung field regions are obtained. If the area of one lung field region is smaller than the threshold value S (S = 10 cm 2 ), It may be determined that there is no lung field, and the thoracic vertebra region obtained from the other lung field region having an area of the lung field region equal to or greater than a threshold value may be set. Thus, by using the area information of the lung field, it is a chest X-ray image of a subject with one lung, and even when the extraction accuracy of the lung field is extremely low, The thoracic vertebra region corresponding to the position of the diaphragm can be set.
本発明の画像処理装置は、医用Ｘ線画像の画像処理を行う画像処理装置に好適に利用することができる。 The image processing apparatus of the present invention can be suitably used for an image processing apparatus that performs image processing of medical X-ray images.
100 Ｘ線画像診断装置
101 Ｘ線発生器 102 Ｘ線管球 103 Ｘ線検出器
104 高電圧発生器 105 支持器 106 アーム
107 画像処理装置（PC）
108 表示装置（タッチパネル付き液晶モニタ）
Ｐ 被検者 Ｒ 右肺野領域 Ｌ 左肺野領域
100 X-ray diagnostic imaging equipment
101
104
107 Image processing equipment (PC)
108 Display device (LCD monitor with touch panel)
P Subject R Right lung field L Left lung field
Claims (3)
前記抽出された肺野領域内の開始位置座標（Xg,Yg）を求める開始位置計算手段と、
前記Ｘ線画像に平滑化処理を行い、前記（Xg,Yg）からＹ軸方向にこの平滑化処理されたＸ線画像のプロファイルを解析する縦方向解析手段と、
前記Ｙ軸方向のプロファイルの傾きを計算する傾き計算手段と、
前記計算されたプロファイルの傾きから、この傾きが最小となる位置Ycを検出して肺野下端位置座標（Xg,Yc）を求める下端位置検出手段と、
前記肺野下端位置座標（Xg,Yc）からＸ軸方向に平滑化処理された前記Ｘ線画像のプロファイルを解析する横方向解析手段と、
前記Ｘ軸方向のプロファイルにおいて値が最小となる位置XCを検出して胸椎基準位置座標（Xc,Yc）を求める基準位置検出手段と、
前記胸椎基準位置座標（Xc,Yc）を用いて胸椎領域を設定する胸椎領域設定手段とを具えることを特徴とする画像処理装置。 Lung field region extracting means for extracting at least one lung field region from the chest X-ray image;
Start position calculation means for obtaining start position coordinates (Xg, Yg) in the extracted lung field region;
Vertical direction analyzing means for performing a smoothing process on the X-ray image and analyzing a profile of the smoothed X-ray image in the Y-axis direction from the (Xg, Yg);
An inclination calculating means for calculating an inclination of the profile in the Y-axis direction;
Lower end position detecting means for detecting a position Yc at which the inclination is minimum from the calculated inclination of the profile to obtain a lung field lower end position coordinate (Xg, Yc);
A lateral analysis means for analyzing a profile of the X-ray image smoothed in the X-axis direction from the lung field bottom position coordinates (Xg, Yc);
A reference position detecting means for obtaining a thoracic reference position coordinates (Xc, Yc) to detect the position X C value becomes minimum in the profile of the X-axis direction,
An image processing apparatus comprising: a thoracic vertebra region setting means for setting a thoracic vertebra region using the thoracic vertebra reference position coordinates (Xc, Yc).
前記抽出された画像特徴量が目標値となるように階調処理を行う階調処理手段とを具えることを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。 A thoracic vertebra region feature amount extraction means for extracting the image feature amount of the set thoracic vertebra region;
The image processing apparatus according to claim 1, further comprising a gradation processing unit configured to perform gradation processing so that the extracted image feature amount becomes a target value.
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