JP2009082565A - 異常陰影検出装置とプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】医用画像に対し、皮膚付近の濃度変化の大きい領域を特定し、同領域に対して最小二乗法を用いた面補正処理を行うことにより、皮膚付近の濃度変化を緩和し、誤検出の発生を抑制する。
【選択図】図2
Description
医用画像における被写体領域と背景領域との境界を抽出し、前記被写体領域内において前記境界から所定範囲内にある領域に面補正を行う面補正手段と、
前記面補正後の医用画像において異常陰影候補領域を検出する異常陰影候補検出手段と、
を備えることを特徴としている。
前記面補正手段は、前記抽出された境界に対する垂直方向の濃度変化に基づいて、前記面補正を行う所定範囲を特定すること
を特徴としている。
前記医用画像は、マンモグラフィであり、
前記面補正手段は、前記マンモグラフィにおける***領域と背景領域の境界であるスキンラインに対する垂直方向の濃度変化に基づいて、前記面補正を行う所定範囲を特定すること
を特徴としている。
前記面補正手段は、2次元2次多項式を用いて医用画像の面補正を行うこと
を特徴としている。
コンピュータを、
医用画像において被写体領域と背景領域との境界を抽出し、前記被写体領域内において前記境界から所定範囲内にある領域に面補正を行う面補正手段と、
前記面補正後の医用画像において異常陰影候補領域を検出する異常陰影候補検出手段として機能させること
を特徴としている。
図1に、本実施の形態における異常陰影検出装置10の機能的構成を示す。
陰影検出処理は、制御部11と記憶部17に記憶されたプログラムとの協働によるソフトウェア処理により実現される。
次に異常陰影検出処理が実行される(ステップS203)。異常陰影検出処理は異常陰影の候補を検出する処理である。次にステップS203にて検出された異常陰影候補に対して、偽陽性削除処理が実行される(ステップS204)。偽陽性削除処理は、ステップS203で検出された異常陰影の候補のうち、偽陽性の可能性の高い候補を削除する処理である。
なお、以下の説明では、医用画像D1をマンモグラフィとした場合を例にとり説明する。
特定領域算出処理は、制御部11と記憶部17に記憶されたプログラムとの協働によるソフトウェア処理により実現される。
なお、閾値nの値は可変であり、操作部13より入力が行われ記憶部17に値が保持されている。閾値nを大きく設定することにより、ステップS308で算出されるスキンラインからの距離L1が小さくなり特定領域が狭くなる。閾値を小さく設定することにより、ステップS308で算出されるスキンラインからの距離L1が大きくなり特定領域が大きくなる。
面補正処理は、CPU11とプログラムメモリ18に記憶されたプログラムとの協働によるソフトウェア処理により実現される。
図8はサイズM×N(pixel)の関心領域内の画像を表している。座標(x,y)での画素値をFxyとする。図9は図8の関心領域を以下の[数1]で示される2次元2次多項式F(x,y)で近似した画像を表している。
ステップS703では、補正後の画素値F'xyを以下の[数4]によって求めている。
異常陰影検出処理では、入力された医用画像に対して曲率を用いた判断を行うことにより、異常陰影の候補が出力される。
曲率は、位置(x方向、y方向)、濃度(z方向)の3方向の信号成分からなる医用画像の濃度分布から得られる曲面から、注目画素の法断面を円で近似し、その円の半径を求めることにより算出される。
腫瘤等の異常陰影は凹型の形状に分類される。得られた曲率の平均値や、最大値となる曲率、最小値となる曲率等を特徴量として算出し、予め設定された閾値以上の特徴量、つまり凹形状の大きな領域が異常陰影候補として検出される。
偽陽性を削除する方法として、コントラストを用いた偽陽性削除法と、濃度集中度フィルタを用いた偽陽性削除法が一般的に知られている。両手法共に、真の腫瘤等の異常陰影は中心部の濃度が低い事に基づいて偽陽性の判断が行われている。
コントラストを用いた偽陽性削除処理は、制御部11と記憶部17に記憶されたプログラムとの協働によるソフトウェア処理により実現される。図13に示すコントラストを用いた偽陽性削除処理は、上述の異常陰影検出処理で検出された各異常陰影候補の領域に対して行われる。
濃度集中度フィルタを用いた偽陽性削除処理は、制御部11と記憶部17に記憶されたプログラムとの協働によるソフトウェア処理により実現される。図15に示す濃度集中度フィルタを用いた偽陽性削除処理は、上述の異常陰影検出処理で検出された各異常陰影候補の領域に対して行われる。
ステップS1502で得られた勾配情報をもとに勾配ベクトルを作成する。そして候補領域の各画素から勾配ベクトル方向に、検出対象の異常陰影の直径の最大値分投票を行う。ここでの投票とは異常陰影候補領域の各画素から一定距離勾配ベクトルを設定することである。図16の例では、検出対象の異常陰影の直径の最大値を15mmとしている。異常陰影候補領域の各画素に投票が行われた回数が加算され、最終的な投票値が算出される。
つまり各画素の投票値は、図16に示す投票を表す矢印が各画素を通過した回数となる。この例では画素1、画素2、画素3、画素4の投票結果はそれぞれ1,1、2、4となり、投票値の最も大きい領域である画素4の投票値が当該候補領域の濃度集中度としてステップS1503にて算出されることになる。
濃度集中度が大きいということは、候補領域内の各画素の勾配ベクトルの向きが該画素に集中しているということである。異常陰影近辺の各画素の勾配ベクトルは、異常陰影の画素値の大小に係らず、略その異常陰影の中心部を向く。よって、上記濃度集中度が大きな値をとる画素は、異常陰影の中心部の画素ということができる。
11 制御部
12 I/F
13 操作部
14 表示部
15 通信部
16 RAM
17 記憶部
Claims (5)
- 医用画像における被写体領域と背景領域との境界を抽出し、前記被写体領域内において前記境界から所定範囲内にある領域に面補正を行う面補正手段と、
前記面補正後の医用画像において異常陰影候補領域を検出する異常陰影候補検出手段と、
を備えることを特徴とする異常陰影検出装置。 - 前記面補正手段は、前記抽出された境界に対する垂直方向の濃度変化に基づいて、前記面補正を行う所定範囲を特定する請求項1に記載の異常陰影検出装置。
- 前記医用画像は、マンモグラフィであり、
前記面補正手段は、前記マンモグラフィにおける***領域と背景領域の境界であるスキンラインに対する垂直方向の濃度変化に基づいて、前記面補正を行う所定範囲を特定する請求項2に記載の異常陰影検出装置。 - 前記面補正手段は、2次元2次多項式を用いて医用画像の面補正を行う請求項1〜3の何れか一項に記載の異常陰影検出装置。
- コンピュータを、
医用画像において被写体領域と背景領域との境界を抽出し、前記被写体領域内において前記境界から所定範囲内にある領域に面補正を行う面補正手段と、
前記面補正後の医用画像において異常陰影候補領域を検出する異常陰影候補検出手段として機能させるためのプログラム。
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WO2019106877A1 (ja) * | 2017-11-28 | 2019-06-06 | Kddi株式会社 | 画像処理装置、画像処理方法、及びプログラム |
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JP2007007440A (ja) * | 1995-02-24 | 2007-01-18 | Arch Development Corp | 医療画像において腫瘤や実質組織変形をコンピュータを用いて検出する自動化した方法と装置 |
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