JP2012071039A - 画像処理装置、放射線画像システム、画像処理方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】被写体が斜めに撮影された場合であっても、オリジナルの放射線画像の画素情報を保持しつつ、容易に診断領域を切り出すことのできる画像処理装置を提供する。
【解決手段】被写体の放射線画像を撮影する画像撮影装置によって撮影された該放射線画像に、トリミング処理を施す画像処理装置であって、被写体が所定の方向になるように、放射線画像を回転させて表示用画像を生成する画像回転手段と、表示用画像に対して、矩形で表される診断領域指定枠によって切り出す第１診断領域を指定する診断領域指定手段と、表示用画像の回転量と、第１診断領域を示す診断領域情報とから、放射線画像上での第２診断領域を算出し、該第２診断領域を切り出すように放射線画像に対してトリミング処理を施すトリミング処理手段とを有することにより、上記課題を解決する。
【選択図】図３

Description

本発明は、被写体の放射線画像を撮影する画像撮影装置によって撮影された該放射線画像に、トリミング処理を施す画像処理装置、放射線画像システム、画像処理方法およびプログラムに関するものである。

医師の診断用画像として、放射線（Ｘ線等）を被写体（患者）に照射して撮影された放射線画像が広く利用されている。また、現在では、ＣＲ（コンピューティッドラジオグラフィー）方式や、ＤＲ（ディジタルラジオグラフィー）方式の放射線画像撮影装置の普及により、放射線画像の撮影、画像処理、表示等をディジタル処理する医療用の放射線画像システムが実用化されている。

放射線画像システムは、例えば、被写体の放射線画像を撮影して、そのディジタル画像データを出力する画像撮影装置、撮影された放射線画像に対して画像処理を施す画像処理装置、画像処理後の放射線画像を表示する画像診断装置等を備えている。これらの画像撮影装置、画像処理装置、画像診断装置等は、例えば、それぞれ病院内の異なる場所に設置され、ネットワークを介して互いに接続されている。

画像撮影装置で撮影された被写体の放射線画像の画像データは、画像撮影装置から出力され、ネットワークを介して画像処理装置に入力され、画像処理装置で画像処理される。その後、医師の診断の際に、画像処理後の画像データが画像処理装置から出力され、ネットワークを介して画像診断装置に入力され、画像診断装置に表示される。医師の診断は、画像診断装置に表示された診断用画像を見ることで行われる。

ここで、被写体が斜めに撮影された場合、画像処理装置において、適切な診断領域のみを切り出すために、画像を回転させる処理、またはトリミング枠を回転させる処理（もしくは、自由に領域を指定するトリミング処理）等が必要となる。

特許文献１には、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る胸部画像回転装置が開示されている。

特許文献２には、人体の少なくとも一部の画像を含む画像データを処理する画像処理装置において、画像のトリミング処理を行う際に、画像が回転するように、画像データ変換を行う画像処理装置が開示されている。

特開２００９−２０１８７２号公報 特開２００２−３６８９７５号公報

被写体が斜めに撮影された場合に、放射線画像を回転させてトリミング処理を行うと、斜めに写った被写体はまっすぐになるためトリミング処理は行いやすいが、放射線画像を回転させる処理により、回転後に該当する画素情報がない場合、補完処理によって画素情報を生成する必要がある。このため、オリジナルの放射線画像とは異なる画像として記録されるという問題があった。

また、トリミング枠を回転させる処理（もしくは、トリミング枠を変形させる処理）を行うと、斜めの被写体に対して斜めの線を引くことになるため、一般的なアプリケーションのように画面方向と等しい（表示領域の左右の辺および上下の辺と略平行な）矩形領域ではないため操作が複雑となり、効率的に処理を進めなければならない医療画像撮影現場では問題となる。

本発明の目的は、放射線画像から表示用画像を生成し、該表示用画像に対してトリミング枠を指定することで、被写体が斜めに撮影された場合であっても、オリジナルの放射線画像の画素情報を保持しつつ、容易に診断領域を切り出すことのできる画像処理装置、放射線画像システム、画像処理方法およびプログラムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、被写体の放射線画像を撮影する画像撮影装置によって撮影された該放射線画像に、トリミング処理を施す画像処理装置であって、前記被写体が所定の方向になるように、前記放射線画像を回転させて表示用画像を生成する画像回転手段と、前記表示用画像に対して、矩形で表される診断領域指定枠によって切り出す第１診断領域を指定する診断領域指定手段と、前記表示用画像の回転量と、前記第１診断領域を示す診断領域情報とから、前記放射線画像上での第２診断領域を算出し、該第２診断領域を切り出すように前記放射線画像に対してトリミング処理を施すトリミング処理手段と、を有することを特徴とする画像処理装置を提供する。

また、前記トリミング処理は、矩形であるトリミング枠の左右の辺および上下の辺が、それぞれ前記放射線画像の左右の辺および上下の辺と平行であり、前記第２診断領域を包含する最小の矩形を切り出す処理であることが好ましい。
また、前記トリミング処理は、さらに前記最小の矩形内の前記第２診断領域を除く部分をマスク処理することが好ましい。

また、前記診断領域情報は、前記第１診断領域の少なくとも１つの頂点の座標と直交する辺の長さ、または前記第１診断領域の対角にある２つの頂点の座標であることが好ましい。

また、上記課題を解決するために、本発明は、放射線画像を撮影して、該放射線画像の撮影範囲の画像データを出力する画像撮影装置と、上記に記載の画像処理装置と、前記画像処理装置から出力される診断用画像の画像データを受け取って、該受け取った画像データに対応する診断用画像を表示する画像診断装置とを備えることを特徴とする放射線画像システムを提供する。

また、上記課題を解決するために、本発明は、被写体の放射線画像を撮影する画像撮影装置によって撮影された該放射線画像に、トリミング処理を施す画像処理方法であって、前記被写体が所定の方向になるように、前記放射線画像を回転させて表示用画像を生成する画像回転ステップと、前記表示用画像に対して、矩形で表される診断領域指定枠によって切り出す第１診断領域を指定する診断領域指定ステップと、前記表示用画像の回転量と、前記第１診断領域を示す診断領域情報とから、前記放射線画像上での第２診断領域を算出し、該第２診断領域を切り出すように前記放射線画像に対してトリミング処理を施すトリミング処理ステップと、を有することを特徴とする画像処理方法を提供する。

また、上記課題を解決するために、本発明は、上記に記載の画像処理方法の各ステップを手順としてコンピュータに実行させるためのプログラムを提供する。

本発明によれば、被写体が斜めに撮影された場合であっても、オリジナルの放射線画像の画素情報を保持しつつ、容易に診断領域を切り出すことができる。また、オリジナルの放射線画像の左右の辺および上下の辺と、それぞれ略平行な左右の辺および上下の辺を有する矩形で診断領域を包含し、該矩形内の診断領域を除く部分をマスク処理することで、画像圧縮時にデータ量を抑えることができる。

本発明に係る画像処理装置を示すブロック図である。 撮影からトリミング処理までの処理の流れの一例を示すフローチャートである。 （ａ）〜（ｄ）は、回転、トリミング、および切り出し処理の一例を示す説明図である。

本発明に係る画像処理装置およびそれを用いる放射線画像システムを、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて以下に詳細に説明する。

図１は、本発明に係る放射線画像システムの構成を表す一実施形態のブロック図である。
図１に示す放射線画像システム１０は、画像撮影装置１２と、画像処理装置（コンソール）１４と、画像保存装置（ＰＡＣＳ）１６と、画像診断装置（ビューア）１８とによって構成されている。各装置は、例えば、それぞれ病院内の異なる場所に設置され、ネットワークを介して互いに接続されている。各種の画像データや各種の要求（要求信号）はネットワークを介して送受信される。

画像撮影装置１２は、画像処理装置１４から入力される放射線画像の撮影要求に応じて、Ｘ線等の放射線を被写体に照射して被写体の放射線画像を撮影し、撮影した放射線画像のディジタル画像データを出力する。画像撮影装置１２から出力される放射線画像の画像データは画像処理装置１４に入力される。画像撮影装置１２は、例えば、ＣＲ方式、ＤＲ方式の画像撮影装置を含む各種構成のものが利用可能である。

ここで、ＣＲ方式の画像撮影装置は、被写体を透過した放射線をイメージングプレート（ＩＰ）に記憶させた後、ＩＰをレーザ光でスキャンし、そのときにＩＰから発せられる輝尽光を読み取ってコンピュータ処理により画像データを得るものである。

また、ＤＲ方式の画像撮影装置は、被写体を透過した放射線を、フラットパネルディテクタ（ＦＰＤ）等の放射線固体検出器を用いて検出し、放射線画像のディジタル画像データを取得する。ＤＲ方式の画像撮影装置には、例えば、立位撮影台ないし臥位撮影台の内部にＦＰＤが組み込まれた固定型のものや、ＦＰＤがカセッテ内に収容され、撮影時に画像撮影装置に装着される可搬型のものがある。

続いて、画像処理装置（コンソール）１４は、上記のように、画像撮影装置１２に放射線画像の撮影要求を出力し、撮影要求した被写体の放射線画像（原画像）の画像データを画像撮影装置１２から受け取る。
画像処理装置１４は、照射野領域抽出手段、被写体領域抽出手段、回転処理手段、およびトリミング処理手段から構成され、原画像に対して、照射野認識処理、トリミング処理等を施し、関心領域（医師の診断に必要な画像領域）のみが抽出された診断用画像データを出力する。診断用画像データは画像保存装置１６に入力される。

照射野領域抽出手段は、原画像の画像データの中から、放射線が照射された領域（放射線照射野領域）の画像の画像データを自動抽出する照射野認識処理を行う。照射野認識処理に関して、本出願人は、特開平１０−０７１１３８号公報、特開平１０−１４３６３４号公報、特開平１０−１６２１５６号公報、特開平１０−２７５２１３号公報、特開平１０−２４８８３０号公報等で既に各種の処理方法を提案している。本発明では、これらの公報に開示の照射野認識処理を含む各種の照射野認識処理が利用できるため、その詳細な説明は省略する。

被写体領域抽出手段は、照射野領域画像内の被写体領域を抽出し、被写体の縦方向または横方向を検出する。
回転処理手段は、被写体の縦方向または横方向に基づいて、被写体と診断領域指定枠が略平行または略垂直になるように、照射野領域画像を回転する回転処理を行う。回転処理手段は、表示用画像として回転処理を行った照射野領域画像を出力し、また、当該照射野領域画像の回転量を出力する。

トリミング処理手段では、表示用画像に対して、撮影技師により入力される矩形で表される診断領域指定枠によって第１診断領域の指定が行われ、第１診断領域を示す診断領域情報が生成される。また、撮影技師によってトリミングの終了指示が出されると、表示用画像の回転量と、第１診断領域を示す診断領域情報とから、照射野領域画像上において、第１診断領域に対応する第２診断領域を算出する。
ここで、第１診断領域を示す診断領域情報は矩形を表す情報であり、第１診断領域の少なくとも１つの頂点の座標と直交する辺の長さ、または、第１診断領域の対角にある２つの頂点の座標で表される。

続いて、トリミング処理手段は、照射野領域画像から第２診断領域を包含する最小の矩形（トリミング枠）を切り出し、診断用画像として出力する。ここで、第２診断領域は、照射野領域画像に対して上述の表示用画像の回転量だけ傾いた領域であり、トリミング枠は、左右の辺および上下の辺が、それぞれ照射野領域画像の左右の辺および上下の辺と平行である。つまり、トリミング枠の各辺には第２診断領域の頂点が接している。また、トリミング枠から第２診断領域を除いた部分について、画像データの削減のためマスク処理を行う。

続いて、画像保存装置（ＰＡＣＳ）１６は、画像処理装置１４から入力される全ての診断用画像の画像データ、および撮影条件を保存する画像データベースである。また、画像保存装置１６は、画像診断装置１８から入力される診断用画像の配送要求に応じて、保存済みの全ての診断用画像の画像データの中から、画像診断装置１８によって指定された被写体の診断用画像の画像データを画像診断装置１８に配送（出力）する。

画像診断装置（ビューア）１８は、上記のように、画像保存装置１６に診断用画像の配送要求を出力し、配送要求した被写体の診断用画像の画像データを画像保存装置１６から受け取り、画像データに対応する診断用画像を表示する。

次に、図２に示すフローチャート、および図３を参照して、放射線画像システム１０の動作を説明する。

放射線画像の撮影時には、撮影技師により入力手段を介して、放射線画像の撮影指示（例えば、撮影ボタンの押下等）が画像処理装置１４に入力される。これにより、放射線画像の撮影要求が、画像処理装置１４から出力されて画像撮影装置１２に入力され、画像撮影装置１２で被写体の放射線撮影が行われる（ステップＳ１０）。撮影が終了すると、撮影された放射線画像の画像データが画像撮影装置１２から出力されて画像処理装置１４に入力される。

画像処理装置１４では、まず、放射線画像の撮影範囲の画像データ（原画像）に照射野認識処理が施され、図３（ａ）に示すような照射野領域画像２２が生成される。続いて、被写体領域抽出手段により照射野領域画像内の被写体領域が抽出され、被写体２４の縦方向または横方向が検出される。
回転処理手段では、検出された被写体２４の縦方向または横方向に基づいて、被写体２４と診断領域指定枠２８（例えば、マウス等によって入力される枠等）が略平行になるように、照射野領域画像２２に対して回転処理が施される。回転後の照射野領域画像は、図３（ｂ）に示すように表示用画像２６として、画像処理装置１４の図示しない表示部に表示される（ステップＳ１２）。なお、被写体２４と診断領域指定枠２８は必ずしも略平行でなくてもよく、任意の角度（つまり、任意の回転量の回転処理）であってもよい。

続いて、撮影技師によって、表示部に表示された表示用画像２６を見ながら入力手段を介して、診断領域指定枠２８によって指定される第１診断領域３０が画像処理装置１４に入力され、トリミング処理手段で第１診断領域３０を示す診断領域情報が生成される（ステップＳ１４）。また、第１診断領域３０の入力が終了すると、撮影技師によりトリミング終了（第１診断領域の入力終了）の指示が入力され、第１診断領域３０を示す診断領域情報が確定される（ステップＳ１６）。なお、表示用画像２６は、第１診断領域３０を示す診断領域情報の確定後に破棄されるが、保存しておいてもよい。

第１診断領域３０を示す診断領域情報が確定されると、表示用画像２６の回転量と第１診断領域３０を示す診断領域情報とから、図３（ｃ）に示すように、照射野領域画像２２上において、第１診断領域３０に対応する第２診断領域３２が算出される。つまり、第１診断領域３０が照射野領域画像２２に反映される。このため、第２診断領域３２は、補完処理が発生せず、オリジナルの放射線画像と同じ画素情報を有する。また、照射野領域画像２２において、第２診断領域３２を包含する最小の矩形であるトリミング枠３４が設定される（ステップＳ１８）。

さらに、図３（ｄ）に示すように、照射野領域画像２２からトリミング枠３４が切り出され、診断用画像３８（診断用画像の画像データ）として生成され出力される（ステップＳ２０）。このとき、トリミング枠３４から第２診断領域３２を除いた領域３６については不要な部分であるので、画像データの容量の削減のためにマスク処理が行われるのがよい。なお、第２診断領域３２だけを取り出して、より小さなフィルムサイズに納める場合には、改めて回転処理を行うか、表示用画像２６の回転量を用いて表示用画像２６と等しい回転を行ってマスク部分を除いた範囲（つまり、第２診断領域３２）を出力してもよい。ただし、この場合にはオリジナルの画素情報は保持されない。

画像処理装置１４での画像処理が終了すると、診断用画像の画像データが画像処理装置１４から出力される。診断用画像の画像データは画像保存装置１６に入力されて保存される。

診断用画像が画像保存装置１６に保存された後（ステップＳ２２）、画像診断装置１８から画像保存装置１６に対して診断用画像の配送要求が出力され、画像保存装置１６では、該配送要求に応じて、保存済みの全ての診断用画像の画像データの中から、画像診断装置１８によって指定された被写体の診断用画像の画像データが検索されて出力され、画像診断装置１８に配送（入力）される（ステップＳ２４）。

画像診断装置１８では、配送要求した被写体の診断用画像の画像データを受け取ると、画像データに対応する診断用画像が表示される（ステップＳ２４）。

診断の際には、医師（診断用画像の読影者）により、画像診断装置１８に表示された診断用画像を見ることで診断が行われる。

以上のように、放射線画像システム１０では、被写体が斜めに撮影された場合であっても、オリジナルの放射線画像の画素情報を保持しつつ、容易に診断領域を切り出すことができる。また、オリジナルの放射線画像の左右の辺および上下の辺と、それぞれ略平行な左右の辺および上下の辺を有する矩形で診断領域を包含し、該矩形内の診断領域を除く部分をマスク処理することで、画像圧縮時にデータ量を抑えることができる。

なお、本発明においては、上述した画像処理方法の各工程をコンピュータに実行させるための画像処理プログラムとして構成しても良いし、また、コンピュータを、画像処理方法の各工程を実施する各手段として、または、上述した画像処理装置を構成する各手段として機能させる画像処理プログラムとして構成しても良い。
また、本発明を、上述した画像処理プログラムをコンピュータにより読取可能な媒体またはコンピュータにより読取可能なメモリとして構成してもよい。

以上、本発明に係る画像処理装置、放射線画像システム、画像処理方法およびプログラムについて詳細に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよい。

１０ 放射線画像システム
１２ 画像撮影装置
１４ 画像処理装置
１６ 画像保存装置
１８ 画像診断装置
２２ 照射野領域画像
２４ 被写体
２６ 表示用画像
２８ 診断領域指定枠
３０ 第１診断領域
３２ 第２診断領域
３４ トリミング枠
３６ 領域
３８ 診断用画像

Claims (7)

1. 被写体の放射線画像を撮影する画像撮影装置によって撮影された該放射線画像に、トリミング処理を施す画像処理装置であって、
   前記被写体が所定の方向になるように、前記放射線画像を回転させて表示用画像を生成する画像回転手段と、
   前記表示用画像に対して、矩形で表される診断領域指定枠によって切り出す第１診断領域を指定する診断領域指定手段と、
   前記表示用画像の回転量と、前記第１診断領域を示す診断領域情報とから、前記放射線画像上での第２診断領域を算出し、該第２診断領域を切り出すように前記放射線画像に対してトリミング処理を施すトリミング処理手段と、を有することを特徴とする画像処理装置。
2. 前記トリミング処理は、矩形であるトリミング枠の左右の辺および上下の辺が、それぞれ前記放射線画像の左右の辺および上下の辺と平行であり、前記第２診断領域を包含する最小の矩形を切り出す処理であることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記トリミング処理は、さらに前記最小の矩形内の前記第２診断領域を除く部分をマスク処理することを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記診断領域情報は、前記第１診断領域の少なくとも１つの頂点の座標と直交する辺の長さ、または前記第１診断領域の対角にある２つの頂点の座標であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像処理装置。
5. 放射線画像を撮影して、該放射線画像の撮影範囲の画像データを出力する画像撮影装置と、
   請求項１〜４のいずれかに記載の画像処理装置と、
   前記画像処理装置から出力される診断用画像の画像データを受け取って、該受け取った画像データに対応する診断用画像を表示する画像診断装置とを備えることを特徴とする放射線画像システム。
6. 被写体の放射線画像を撮影する画像撮影装置によって撮影された該放射線画像に、トリミング処理を施す画像処理方法であって、
   前記被写体が所定の方向になるように、前記放射線画像を回転させて表示用画像を生成する画像回転ステップと、
   前記表示用画像に対して、矩形で表される診断領域指定枠によって切り出す第１診断領域を指定する診断領域指定ステップと、
   前記表示用画像の回転量と、前記第１診断領域を示す診断領域情報とから、前記放射線画像上での第２診断領域を算出し、該第２診断領域を切り出すように前記放射線画像に対してトリミング処理を施すトリミング処理ステップと、を有することを特徴とする画像処理方法。
7. 請求項６に記載の画像処理方法の各ステップを手順としてコンピュータに実行させるためのプログラム。

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