JP2015009126A

JP2015009126A - Image processor, image processing method, photographing controller, radiation photographing system and program

Info

Publication number: JP2015009126A
Application number: JP2013139256A
Authority: JP
Inventors: 佳士町田; Yoshiji Machida
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2013-07-02
Filing date: 2013-07-02
Publication date: 2015-01-19
Anticipated expiration: 2033-07-02
Also published as: JP6230303B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To determine a contrast medium area by taking a manner of temporal fluctuation of a pixel value into consideration.SOLUTION: An image processor includes a generation part for generating a first image on the basis of a plurality of frame images included in a radiation moving image, a measurement part for measuring a temporal change of a pixel value at a corresponding pixel position in the plurality of frame images, and processing means for performing processing for changing the pixel value at the pixel position in the first image by using the measured pixel value to acquire a second image.

Description

本発明は、画像処理装置、画像処理方法、撮影制御装置、放射線撮影システムおよびプログラムに関する。 The present invention relates to an image processing device, an image processing method, an imaging control device, a radiation imaging system, and a program.

放射線動画像の複数フレームに対して加算する処理や、あるいは時間方向に対応する複数の画素値から１つを選択する処理などのフィルタ処理により、ノイズ低減、高画質化、或いは特定の被写体領域を強調した画像を生成する技術が知られている。特許文献１には、リカーシブフィルタにより放射線動画像を処理してノイズを低減する技術が開示されている。 Noise reduction, high image quality, or a specific subject area can be obtained by filtering such as processing for adding to multiple frames of a radiological moving image or processing for selecting one of a plurality of pixel values corresponding to the time direction. A technique for generating an enhanced image is known. Patent Document 1 discloses a technique for processing a moving radiation image by a recursive filter to reduce noise.

また、特許文献２には、造影剤を入れた画像で平均画像とボトムホールド画像を作成して両方を比較することにより得られる重み係数を用いて両画像を合成する技術が開示されている。 Patent Document 2 discloses a technique for synthesizing both images using a weighting coefficient obtained by creating an average image and a bottom-hold image from images containing a contrast agent and comparing both.

特開昭６２−２７１６６８号公報JP-A-62-271668 特開２０１１−３６４３３号公報JP 2011-36433 A

しかしながら、複数のフレーム画像に基づいて画像を生成する際には、画像に重畳するノイズの影響を受けてしまい、被写体に関連する情報を適切に強調することやノイズを効果的に低減することができない場合がある。 However, when an image is generated based on a plurality of frame images, it is affected by noise superimposed on the image, and information related to the subject can be appropriately emphasized or noise can be effectively reduced. There are cases where it is not possible.

本発明は、画素値の時間的な変動を考慮して適切な被写体画像を得ることができる技術を提供する。 The present invention provides a technique capable of obtaining an appropriate subject image in consideration of temporal variations in pixel values.

本発明の一つの側面にかかる画像処理装置は、放射線動画像に含まれる複数のフレーム画像に基づいて第一の画像を生成する生成手段と、
前記複数のフレーム画像において、対応する画素位置における画素値の時間的な変化を測定する測定手段と、
前記画素値を用いて、前記第一の画像における前記画素位置の画素値を変更する処理を行い第二の画像を取得する処理手段と、を有することを特徴とする。 An image processing apparatus according to one aspect of the present invention includes a generation unit that generates a first image based on a plurality of frame images included in a radiation moving image;
Measuring means for measuring temporal changes in pixel values at corresponding pixel positions in the plurality of frame images;
And processing means for acquiring a second image by performing a process of changing a pixel value at the pixel position in the first image using the pixel value.

本発明によれば、画素値の時間的な変動を考慮して適切な被写体画像を得ることができる。 According to the present invention, an appropriate subject image can be obtained in consideration of temporal variations in pixel values.

実施形態にかかる放射線画像処理装置の構成図。The block diagram of the radiographic image processing apparatus concerning embodiment. 実施形態にかかる画像処理の流れを示すフローチャート。6 is a flowchart showing a flow of image processing according to the embodiment. 造影領域判定部の構成の詳細を示す図。The figure which shows the detail of a structure of a contrast area | region determination part. 造影剤が流入した領域の判定処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of the determination process of the area | region where the contrast agent flowed in. 画像の各位置におけるフレーム間の画素値変動の一例を示す図。The figure which shows an example of the pixel value fluctuation | variation between the frames in each position of an image. 造影領域と判定されたフレームの数を画像の各位置について示す図。The figure which shows the number of the frames determined as the contrast area | region about each position of an image. 造影剤が流入した領域の判定結果を示す図。The figure which shows the determination result of the area | region where the contrast agent flowed in. 撮影部位、撮影条件ごとに造影剤判定に用いるパラメータを示す図。The figure which shows the parameter used for contrast agent determination for every imaging | photography site | part and imaging | photography conditions. 他の実施形態にかかる画像処理装置の構成図。The block diagram of the image processing apparatus concerning other embodiment. 他の実施形態にかかる放射線撮影システムの構成図。The block diagram of the radiography system concerning other embodiment.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the components described in this embodiment are merely examples, and the technical scope of the present invention is determined by the scope of the claims, and is not limited by the following individual embodiments. Absent.

本実施形態では、放射線画像処理装置１００に対して本発明を適用した例を説明する。１つの実施形態である放射線画像処理装置１００は、外部から入力される放射線動画像に含まれる複数のフレーム画像を時間フィルタ処理または更に空間フィルタ処理も加えて第一の画像を生成し出力する生成回路を有する。また、放射線画像処理装置１００は複数のフレーム画像において時間方向（時間の経過）に対応する特定位置における画素値の時間的な変動を測定する測定回路を有する。また、放射線画像処理装置１００は測定回路により測定される時間的な変動に基づいて第一の画像における特定位置の画素値を変更する処理を行い第二の画像を得る処理回路を有する。本実施形態の１つの特徴は、時間方向に対応する特定位置において、画素値の時間的な変動を測定することで、放射線動画像に記録された時間的または空間的に変動するノイズと被写体成分とを分離しようとする点にある。これにより、少なくとも特定のパターンで変動するノイズと、それと異なる挙動を示す被写体成分とを分離することが可能となる。あるいは時間的に特定のパターンを示す被写体に関する変動を特定することができる。 In the present embodiment, an example in which the present invention is applied to the radiation image processing apparatus 100 will be described. The radiological image processing apparatus 100 according to one embodiment generates a first image by outputting a plurality of frame images included in a radiological moving image input from the outside with time filtering or further spatial filtering. It has a circuit. Further, the radiation image processing apparatus 100 includes a measurement circuit that measures temporal variations of pixel values at specific positions corresponding to the time direction (elapse of time) in a plurality of frame images. The radiographic image processing apparatus 100 includes a processing circuit that obtains a second image by performing a process of changing a pixel value at a specific position in the first image based on a temporal variation measured by the measurement circuit. One feature of the present embodiment is that temporal and spatially varying noise and subject components recorded in a radiological moving image are measured by measuring temporal variations in pixel values at a specific position corresponding to the time direction. And is in the point of trying to separate. As a result, it is possible to separate at least noise that fluctuates in a specific pattern and subject components that exhibit different behavior. Or the fluctuation | variation regarding the to-be-photographed object which shows a specific pattern in time can be specified.

放射線画像処理装置１００は、少なくとも１つのＣＰＵ（central processing unit）やＲＡＭ（Random Access Memory）を有する。外部または内部の記憶装置から読み出したプログラムをＲＡＭに展開しＣＰＵが逐次または並列的にプログラムに含まれる指令を実行することで実現される。 The radiation image processing apparatus 100 includes at least one CPU (central processing unit) and RAM (Random Access Memory). A program read from an external or internal storage device is developed in a RAM, and the CPU executes commands included in the program sequentially or in parallel.

または、後述する各ユニットに対応する専用のプロセッサや、あるいはＦＰＧＡにより実装された処理ユニットを結合し連関させることにより実施される。ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）やＧＰＵ(Graphics Processing Unit)等のプロセッサにプログラムを読み込ませ、必要なパラメータ等や画像データ等をロードさせた処理も可能である。ＣＰＵやＧＰＵ等を含め、どの物理的なユニットにどの処理を担当させるか、どの処理をまとめて特定のユニットに処理させるかについては、上述した以外にも種々の実施形態をとりうる。 Alternatively, it is implemented by connecting and linking dedicated processors corresponding to each unit, which will be described later, or processing units implemented by FPGA. Processing in which a program such as a FPGA (Field-Programmable Gate Array) or GPU (Graphics Processing Unit) is loaded and necessary parameters, image data, or the like is loaded is also possible. In addition to the above, various embodiments can be adopted as to which physical unit, including a CPU and GPU, is responsible for which processing and which processing is collectively processed by a specific unit.

実施形態に係る放射線画像処理装置を図１に基づいて説明する。当該実施形態は、本発明をいわゆるＤＳＡ（Digital Angiography Subtraction：デジタルサブトラクション血管造影）や放射線血管造影に関連する画像処理に適用したものである。放射線画像処理装置は、サブトラクション画像から最小値ホールド画像と平均値画像とを生成し、合わせてこれらを画素値の時間的変動に基づき特定される造影領域の内部と外部で合成比率を変えて合成し、画質の良いロードマップ画像を得る処理を実行する。ここで、ロードマップ画像は造影剤の流入領域を累積した画像となっており、血管位置が強調されているため血管に関する治療や手術で用いて有用な画像である。 A radiographic image processing apparatus according to an embodiment will be described with reference to FIG. In this embodiment, the present invention is applied to image processing related to so-called DSA (Digital Angiography Subtraction) and radiation angiography. The radiological image processing apparatus generates a minimum value hold image and an average value image from the subtraction image, and combines them by changing the composition ratio inside and outside the contrast region specified based on temporal variation of the pixel value. Then, a process for obtaining a road map image with good image quality is executed. Here, the road map image is an image in which the inflow region of the contrast agent is accumulated, and the blood vessel position is emphasized. Therefore, the road map image is a useful image for use in blood vessel treatment or surgery.

かかるＤＳＡに用いられる画像に対して、特定位置の画素値の変動を利用することにより、造影剤の流入領域を精度良く特定することができるのが実施形態の特徴の１つである。 It is one of the features of the embodiment that the inflow region of the contrast agent can be specified with high accuracy by utilizing the fluctuation of the pixel value at a specific position for the image used in the DSA.

放射線画像処理装置１００は、入力部１０１、マスク像作成部１０２、サブトラクション像作成部１０３、最小値ホールド像作成部１０４、平均画像作成部１０５、造影領域判定部１０６、ロードマップ像作成部１０７を有する。 The radiation image processing apparatus 100 includes an input unit 101, a mask image creation unit 102, a subtraction image creation unit 103, a minimum value hold image creation unit 104, an average image creation unit 105, a contrast area determination unit 106, and a road map image creation unit 107. Have.

入力部１０１は、外部から放射線画像データを取得し、マスク像作成部１０２およびサブトラクション像作成部１０３に放射線画像データを入力する。またはこれに代えて、入力部１０１は取得した放射線画像データを不図示のメモリに格納する処理を行うことも可能であり、後述する各部（マスク像作成部１０２、サブトラクション像作成部１０３）はメモリから放射線画像データを取得することとしてもよい。あるいは、入力部１０１は、マスク像作成部１０２およびサブトラクション像作成部１０３への入力とメモリへの格納の両方の処理を行うことも可能である。 The input unit 101 acquires radiation image data from the outside, and inputs the radiation image data to the mask image creation unit 102 and the subtraction image creation unit 103. Alternatively, the input unit 101 can perform processing for storing the acquired radiation image data in a memory (not shown), and each unit (a mask image creation unit 102 and a subtraction image creation unit 103) described later is a memory. It is good also as acquiring radiographic image data from. Alternatively, the input unit 101 can perform both the input to the mask image creation unit 102 and the subtraction image creation unit 103 and the storage in the memory.

ここで取得される放射線画像データは、複数のフレーム画像を含む放射線動画像と、差分処理の対象となる放射線静止画像である。放射線動画像はユーザあるいは装置の自動制御により、被検者に造影剤が注入され、かかる造影剤が血管内を流れる様子を撮影したものである。また、放射線静止画像は、少なくとも注目されるべき領域に造影剤が流入する前に撮影された放射線画像である。 The radiological image data acquired here is a radiological moving image including a plurality of frame images and a radiological still image to be subjected to difference processing. A radiographic moving image is an image of a state in which a contrast medium is injected into a subject under the control of a user or an apparatus and the contrast medium flows in a blood vessel. The radiation still image is a radiation image taken before the contrast agent flows into at least a region to be noted.

これら放射線画像データは、実施形態の１つでは放射線を電気信号に変換しデジタル放射線画像データを得る放射線動画像撮影装置から有線あるいは無線通信部を介して直接取得する。このようにすれば撮影時にリアルタイムで被写体血管を確認するために用いることができ有用である。また別の実施形態としてデータベースから取得することとすれば、既存の放射線画像データから造影剤流入領域の特定及びロードマップ画像の生成をすることができ有用である。 In one embodiment, these radiographic image data are directly acquired via a wired or wireless communication unit from a radiographic image capturing apparatus that converts digital radiation into electrical signals and obtains digital radiographic image data. This is useful because it can be used for confirming the subject's blood vessels in real time during imaging. Further, if acquired from a database as another embodiment, it is useful because it is possible to specify a contrast agent inflow region and generate a road map image from existing radiographic image data.

マスク像作成部１０２は、入力された放射線静止画像にノイズ低減処理等を施し、マスク画像を生成する。マスク像作成部１０２は、生成したマスク画像を、サブトラクション像作成部１０３、最小値ホールド像作成部１０４、平均画像作成部１０５、造影領域判定部１０６に入力し、または、これに代えて、あるいはこれとともに、マスク画像をメモリに記憶させる。 The mask image creating unit 102 performs noise reduction processing or the like on the input radiation still image to generate a mask image. The mask image creation unit 102 inputs the generated mask image to the subtraction image creation unit 103, the minimum value hold image creation unit 104, the average image creation unit 105, and the contrast area determination unit 106, or instead of this, At the same time, the mask image is stored in the memory.

マスク画像は造影剤が流入する前の被写体を示す画像であり、造影剤が流入している最中の画像とマスク画像との差分を取ることで、通常、被写体成分等に埋もれてしまっている造影剤流入領域の画像成分を取り出すことができる。 The mask image is an image showing the subject before the contrast agent flows in, and is usually buried in the subject component by taking the difference between the image in the middle of the contrast agent flowing in and the mask image. The image component in the contrast agent inflow region can be extracted.

なお、マスク画像として、入力された放射線画像をそのまま利用することも可能であり、その場合にはマスク像作成部１０２は不要となる。 Note that the input radiation image can be used as it is as the mask image, and in this case, the mask image creation unit 102 is not necessary.

マスク画像の元となる放射線画像データは、放射線撮影装置で得られた静止画像データでも、動画像撮影された１フレームの画像であっても良く、さらには、複数の放射線画像データを合成して得られた画像であってもよい。 The radiation image data that is the basis of the mask image may be still image data obtained by a radiation imaging apparatus, or may be a single frame image captured by a moving image, and further, a plurality of radiation image data may be synthesized. The obtained image may be used.

後段の差分処理の前処理を兼ねる場合には、差分処理のためにマスク画像を対数変換する処理を行うこととする。 In the case where it also serves as a pre-process for the subsequent difference process, a process for logarithmically transforming the mask image is performed for the difference process.

サブトラクション像作成部１０３（差分回路）は、マスク画像と放射線動画像の各フレーム画像を差し引きすることにより複数のサブトラクション像（第一の画像）を作成する。差し引きする処理の１実施形態では、各画像を対数変換し、得られた画素値の対数値同士を減算処理することにより行われる。これにより、マスク画像の撮影時と放射線動画像の各フレームとで変動のない被写体成分を低減または除去できるとともに、理想的には被写体の変動部分のみ、つまりは血管に流入する造影剤の画像成分のみを含むこととなる。現実的には、ノイズ成分のほか、被写体の体動や呼吸や脈拍による動きがキャンセルされずに残る可能性がある。ノイズ成分には、比較的分散の小さいランダムノイズのほか、Ｘ線ショットノイズがある。 The subtraction image creation unit 103 (difference circuit) creates a plurality of subtraction images (first images) by subtracting each frame image of the mask image and the radiation moving image. In one embodiment of the subtracting process, each image is logarithmically converted, and the obtained logarithmic values of pixel values are subtracted from each other. As a result, it is possible to reduce or eliminate the subject component that does not vary between the time of taking the mask image and each frame of the radiological moving image, and ideally, only the variation portion of the subject, that is, the image component of the contrast agent that flows into the blood vessel. Only will be included. In reality, in addition to the noise component, there is a possibility that the movement of the subject due to body movement, breathing, and pulse will remain without being canceled. Noise components include random noise with relatively small variance and X-ray shot noise.

Ｘ線ショットノイズとは、例えば、Ｓｉ単結晶を材料とする基板に形成されたＣＭＯＳ撮像素子に対して、Ｓｉ単結晶にてＸ線が電気信号に変換されることにより生ずるノイズである。通常、Ｘ線センサには蛍光体が形成され、Ｘ線を可視光帯域の光に変更した上で可視光を検出する構成となっているが、蛍光体を透過してＸ線がＳｉ基板に直接到達する可能性があり、これによって生ずるノイズである。例えば、マスク画像にショットノイズが入った場合、これを放射線動画像の各フレームから差分処理することにより、ショットノイズの反転により低画素値の領域が生ずることとなる。 X-ray shot noise is, for example, noise generated when an X-ray is converted into an electrical signal in a Si single crystal with respect to a CMOS image sensor formed on a substrate made of Si single crystal. Usually, a phosphor is formed in the X-ray sensor, and the X-ray is changed to visible light and then visible light is detected. However, the X-ray is transmitted to the Si substrate through the phosphor. This is the noise that can be reached directly. For example, when shot noise is included in the mask image, this is subjected to differential processing from each frame of the radiation moving image, so that a region having a low pixel value is generated due to inversion of shot noise.

なおここで、画素値が小さいとは、被写体内での吸収が大きく、Ｘ線センサへの到達線量が小さいことを意味する。つまり、サブトラクション像の画素値は造影剤や上述のノイズの影響で部分的に小さくなることを意味する。 Here, the small pixel value means that the absorption within the subject is large and the arrival dose to the X-ray sensor is small. That is, it means that the pixel value of the subtraction image is partially reduced due to the influence of the contrast agent and the noise described above.

望ましくは、取得される放射線動画像の複数フレーム間、及び当該複数フレームとマスク画像との間では位置合わせがなされており、１の画像における位置と他の画像における位置との対応をマップとして放射線画像処理装置１００内のメモリに保持している。あるいは、２画像のサイズが等しい場合、同一の座標に位置する画素がそれぞれ対応としてもよく、そのために少なくとも一方の画像の移動や変形を前処理として行っても良い。このようにすれば、マップという形で画像間対応付けの情報を持たなくともよくなる。もちろん、これら画像の位置合わせ処理をサブトラクション像作成部１０３で前処理として行うこととしても、放射線画像処理装置１００内の不図示の位置合わせ処理部で行うこととしてもよい。その場合の一実施形態として、入力部１０１とマスク像作成部１０２の出力側に位置合わせ処理部の入力側が結合され、位置合わせ処理部の出力側はサブトラクション像作成部１０３の入力側に結合される構成となる。 Desirably, alignment is performed between a plurality of frames of the acquired radiation moving image and between the plurality of frames and the mask image, and the radiation corresponding to the position in one image and the position in another image is used as a map. It is held in a memory in the image processing apparatus 100. Alternatively, when the sizes of the two images are equal, the pixels located at the same coordinates may correspond to each other, and for that purpose, movement or deformation of at least one of the images may be performed as preprocessing. In this way, it is not necessary to have information on the association between images in the form of a map. Of course, these image alignment processes may be performed as pre-processing by the subtraction image creation unit 103 or may be performed by an alignment processing unit (not shown) in the radiation image processing apparatus 100. In this case, as an embodiment, the input side of the registration processing unit is coupled to the output side of the input unit 101 and the mask image creation unit 102, and the output side of the registration processing unit is coupled to the input side of the subtraction image creation unit 103. It becomes the composition which becomes.

位置ずれが生じない、または、ほぼ生じないシステム下で撮影された画像を用いることももちろん可能である。例えば、下肢等の動きの少ない撮影部位で、かつ被写体の体動が生じないと仮定できる程度の極短時間の間に、造影剤を注入した撮影を行うことで得られる動画像に対しては、位置ずれの処理を行う必要がない。 Of course, it is also possible to use an image photographed under a system in which positional displacement does not occur or hardly occurs. For example, for a moving image obtained by performing imaging by injecting a contrast medium in a very short period of time that can be assumed that there is no movement of the subject, such as a lower limb movement part There is no need to perform misalignment processing.

最小値ホールド像作成部１０４は、サブトラクション像作成部１０３で得られた一連のサブトラクション像から、最小値ホールド（ＭＩＰ：Minimum Intensity Projection）像を作成する。最小値ホールド像は、一連のサブトラクション画像の対応する各位置の画素から、画素値の最小値を取り出すことにより生成される。例えば、画像の右上を原点（０，０）としたとき、ある位置（ｘ，ｙ）において各サブトラクション像の画素値を集め、画素値の最小値を算出する。算出された最小値を最小値ホールド像における当該位置（ｘ，ｙ）の画素値とする。この処理を画像の各位置で実行し、最小値ホールド像を得る。つまり、ある位置について撮影の途中から造影剤が流入している場合、造影剤に対応する画素値を選択的に抽出することができる。しかしながら、単純に小さい画素値を選択してきている処理であるため、ショットノイズの影響を拾う可能性がある。 The minimum value hold image creation unit 104 creates a minimum value hold (MIP: Minimum Intensity Projection) image from the series of subtraction images obtained by the subtraction image creation unit 103. The minimum value hold image is generated by taking out the minimum pixel value from the pixels at corresponding positions in the series of subtraction images. For example, when the upper right of the image is the origin (0, 0), the pixel values of each subtraction image are collected at a certain position (x, y), and the minimum pixel value is calculated. The calculated minimum value is set as the pixel value at the position (x, y) in the minimum value hold image. This process is executed at each position of the image to obtain a minimum value hold image. That is, when a contrast medium flows from the middle of imaging at a certain position, a pixel value corresponding to the contrast medium can be selectively extracted. However, since this process is simply selecting a small pixel value, there is a possibility of picking up the influence of shot noise.

なお反転画像で処理する場合には、最大値ホールド像を生成することになる。ここで、最大値ホールド像は、一連のサブトラクション画像の対応する各位置の画素から、画素値の最大値を取り出すことにより生成される。 In the case of processing with a reverse image, a maximum value hold image is generated. Here, the maximum value hold image is generated by extracting the maximum value of the pixel values from the pixels at corresponding positions in the series of subtraction images.

本実施形態では、最大値ホールド像を含めて最小値ホールド像と呼称することにする。なお、反転処理に関わらず、最小値ホールドではなく最大値ホールド画像に適用しても良い。その場合、ＣＯ_２造影など陰性造影剤に対応することが可能となる。 In the present embodiment, the minimum value hold image including the maximum value hold image is referred to. Note that the present invention may be applied to the maximum value hold image instead of the minimum value hold regardless of the inversion processing. In that case, it becomes possible to deal with negative contrast agents such as CO ₂ contrast.

なおここで、必ずしも最小値を得る必要はなく、たとえば、画素値のうち下から５％以下の画素値を除外した残りの画素値から最小の値を得ることとしてもよい。この場合には、厳密な意味での最小値ホールド像ではなく、一連のサブトラクション像の空間的な各位置において時間方向に見た一連の画素列から、造影剤領域に対応する範囲の画素値を生成して得られる画像である。このように処理することで、体動等の影響を低減することができる。 Here, it is not always necessary to obtain the minimum value. For example, the minimum value may be obtained from the remaining pixel values excluding pixel values of 5% or less from the bottom among the pixel values. In this case, instead of the minimum value hold image in a strict sense, the pixel values in the range corresponding to the contrast agent region are determined from a series of pixel rows viewed in the time direction at each spatial position of the series of subtraction images. It is an image obtained by generating. By processing in this way, the influence of body movement or the like can be reduced.

平均画像作成部１０５は、一連の複数のサブトラクション像の画素値を加算平均し平均画像を作成する。加算平均することにより、Ｘ線ショットノイズ等のノイズの影響は低減された画像が生成される。すなわち、平均画像作成部１０５は、複数のサブトラクション像のフレーム間で対応する画素について、画素値を加算平均した平均画像を作成する。一方で、造影剤流入領域にあっては、造影剤の流入していない期間の長さに応じて造影剤の影響も低減されることとなる。なお、ショットノイズは一連のサブトラクション像の中でごく一部にのみ存在すると考えられることから、ショットノイズが画像に与える影響の低減効果は、造影剤が画像に与える影響の低減効果よりもはるかに大きい。 The average image creation unit 105 averages pixel values of a series of subtraction images to create an average image. By averaging the images, an image in which the influence of noise such as X-ray shot noise is reduced is generated. That is, the average image creation unit 105 creates an average image obtained by adding and averaging pixel values for pixels corresponding between frames of a plurality of subtraction images. On the other hand, in the contrast agent inflow region, the influence of the contrast agent is reduced according to the length of the period during which the contrast agent does not flow. Since shot noise is considered to exist only in a part of a series of subtraction images, the effect of reducing the effect of shot noise on the image is far greater than the effect of reducing the influence of contrast media on the image. large.

造影領域判定部１０６は、一連のサブトラクション像の情報を用いて造影剤領域を判定する。判定結果をロードマップ像作成部に出力する。 The contrast region determination unit 106 determines a contrast agent region using information of a series of subtraction images. The determination result is output to the road map image creation unit.

造影領域判定部１０６の判定処理では、複数のサブトラクション像から得られる画像の各画素位置の画素値の時間的な変化の情報を用いて、画像の空間方向の各画素位置について、造影剤領域であるか否かを判定する。造影領域判定部１０６は、サブトラクション像の各画素の位置（ｘ、ｙ）に対応して、造影剤領域であるか否かを示す造影部判定結果の係数（例えば、０，１）を配置した造影剤領域マップデータを生成する。ここで、造影領域判定部１０６は、造影剤領域マップデータについて領域拡張処理等を行い、離散的に分布している造影剤領域を除去し、あるいは、近接する造影剤領域を結合する補正処理を行うことが可能である。これは、造影剤は血管に注入するものであるため、画像上では帯状の領域として現れることによる。 In the determination process of the contrast area determination unit 106, information on temporal changes in pixel values at each pixel position of an image obtained from a plurality of subtraction images is used for the contrast agent area for each pixel position in the spatial direction of the image. It is determined whether or not there is. The contrast region determination unit 106 arranges a coefficient (for example, 0, 1) of the contrast region determination result indicating whether or not the region is a contrast agent region, corresponding to the position (x, y) of each pixel of the subtraction image. Contrast agent region map data is generated. Here, the contrast region determination unit 106 performs a region expansion process or the like on the contrast agent region map data, and performs a correction process to remove the contrast agent regions that are discretely distributed or to combine adjacent contrast agent regions. Is possible. This is because the contrast agent is injected into the blood vessel and thus appears as a band-like region on the image.

ロードマップ像作成部１０７は、平均画像と最小値ホールド像と造影領域判定部１０６の判定結果を用いて、画像の空間方向の各位置について、平均画像と最小値ホールド像の画素値について、それぞれの重みづけ係数を決定し、ロードマップ像を作成する。この重みづけ係数は、造影剤領域であるか否かの判定結果を用いて決定する。例えば、造影剤領域でないと判定された位置では上述のショットノイズ等のノイズの低減効果を重視して平均画像の重みづけ係数を大きくし、最小値ホールド像の重み付けを小さくする。逆に造影剤領域では、最小値ホールド像の重み付け係数の方を大きくし、平均画像の重みづけ係数を小さくする。平均画像は造影剤の影響が多少なりとも低減されてしまっているため、最小値ホールド像の重みを大きくし、造影剤領域を強調するためである。 The road map image creation unit 107 uses the average image, the minimum value hold image, and the determination result of the contrast area determination unit 106, and for each position in the spatial direction of the image, for the pixel value of the average image and the minimum value hold image, respectively. A weighting coefficient is determined and a road map image is created. This weighting coefficient is determined using the determination result of whether or not it is a contrast medium region. For example, at a position determined not to be a contrast agent region, the weight reduction coefficient of the average image is increased and the weight of the minimum hold image is decreased with an emphasis on the noise reduction effect such as the shot noise described above. In contrast, in the contrast agent region, the weighting coefficient of the minimum value hold image is increased, and the weighting coefficient of the average image is decreased. This is because, in the average image, the influence of the contrast agent is reduced to some extent, so that the weight of the minimum hold image is increased and the contrast agent region is emphasized.

出力部１０８はロードマップ像を、例えば、表示部に出力する。なお、出力先としては表示部に限らず、別途透視画像とのブレンディング処理等を行う画像処理装置等に出力してもよい。また、画像を保存する記憶媒体等に出力してもよい。 The output unit 108 outputs the road map image to, for example, a display unit. The output destination is not limited to the display unit, and may be output to an image processing apparatus or the like that separately performs blending processing with a fluoroscopic image. Alternatively, the image may be output to a storage medium that stores the image.

次に、図２に従い上述の放射線画像処理装置１００が実行する処理の流れを詳細に説明する。ステップＳ２０１で入力部１０１は、外部から複数フレームの放射線画像データを取得する。取得した複数フレームの放射線画像データはマスク像作成部１０２とサブトラクション像作成部１０３に出力される。 Next, the flow of processing executed by the radiation image processing apparatus 100 will be described in detail with reference to FIG. In step S201, the input unit 101 acquires a plurality of frames of radiation image data from the outside. The acquired plural frames of radiation image data are output to the mask image creation unit 102 and the subtraction image creation unit 103.

ステップＳ２０２で、マスク像作成部１０２は、入力された複数フレームの放射線画像データから造影剤流入前の画像データを選択し、マスク像を作成する。ステップＳ２０３でサブトラクション像作成部１０３は作成されたマスク像と、入力された複数フレームのサブトラクション像を差分処理し、サブトラクション像を作成する。 In step S <b> 202, the mask image creation unit 102 selects image data before inflow of contrast medium from the input plurality of frames of radiation image data, and creates a mask image. In step S203, the subtraction image creation unit 103 performs difference processing between the created mask image and the input subtraction images of a plurality of frames to create a subtraction image.

以下、ステップＳ２０４乃至Ｓ２０６は並列に処理される。ステップＳ２０４では、最小値ホールド像作成部１０４で最小値ホールド像が生成され、平均画像作成部１０５で平均画像が生成され、造影領域判定部１０６で造影領域マップが生成され、ロードマップ像作成部１０７に入力される。造影領域判定結果は、各画素に０〜１までの係数αで表わされる。 Hereinafter, steps S204 to S206 are processed in parallel. In step S204, the minimum value hold image generation unit 104 generates a minimum value hold image, the average image generation unit 105 generates an average image, the contrast region determination unit 106 generates a contrast region map, and a road map image generation unit. 107 is input. The contrast region determination result is represented by a coefficient α of 0 to 1 for each pixel.

ステップＳ２０７において、ロードマップ像作成部１０７は、ロードマップ像（第二の画像）を作成する。ロードマップ像の画素値は、各画素（ｘ、ｙ）について以下の式（１）で算出される。 In step S207, the road map image creation unit 107 creates a road map image (second image). The pixel value of the road map image is calculated by the following formula (1) for each pixel (x, y).

I_R = α×I_min+(1-α)×I_mean…（１）
I_R ：ロードマップ像の画素値
I_min ：最小値ホールド像の画素値
I_mean：平均値画像の画素値
α ：造影部判定結果の係数
ステップＳ２０８で、出力部１０８はロードマップ像を外部に出力し、放射線画像処理装置１００の処理を終える。図３に基づいて造影領域判定部１０６の構成を説明する。図３に示す通り造影領域判定部１０６はサブトラクション像入力部３０１、画素値変動データ作成部３０２、解析部３０３、判定結果作成部３０４、判定結果出力部３０５を有する。 I _R = α × I _min + (1−α) × I _mean (1)
I _R : Pixel value of the road map image
I _min : Pixel value of the minimum value hold image
I _mean : Pixel value of the average image
α: Coefficient of contrast determination result In step S208, the output unit 108 outputs the road map image to the outside, and the processing of the radiation image processing apparatus 100 is finished. The configuration of the contrast area determination unit 106 will be described with reference to FIG. As illustrated in FIG. 3, the contrast area determination unit 106 includes a subtraction image input unit 301, a pixel value variation data generation unit 302, an analysis unit 303, a determination result generation unit 304, and a determination result output unit 305.

図４のフローチャートに従い、造影領域判定部１０６による画像処理の機能及び処理の手順について説明する。 The function and processing procedure of image processing performed by the contrast area determination unit 106 will be described with reference to the flowchart of FIG.

ステップＳ４０１で、サブトラクション像入力部３０１はサブトラクション像作成部１０３からの入力を受け、一連のサブトラクション像を取得する。入力されたサブトラクション像は画素値変動データ作成部３０２に出力される。 In step S401, the subtraction image input unit 301 receives an input from the subtraction image generation unit 103 and acquires a series of subtraction images. The input subtraction image is output to the pixel value variation data creation unit 302.

ステップＳ４０２で、画素値変動データ作成部３０２は、画像の各位置（ｘ，ｙ）について、時間方向に画素値を並べる処理を行う。このようにして並べられた画素値が、各位置（ｘ，ｙ）における画素値変動データとなる。 In step S402, the pixel value variation data creation unit 302 performs a process of arranging pixel values in the time direction for each position (x, y) of the image. The pixel values arranged in this way become pixel value fluctuation data at each position (x, y).

図５は、ある位置（ｘ，ｙ）における画素値変動データを示す図であり、横軸にフレーム番号が時間方向に並べられ、縦軸に画素値が取られている。図５（ａ）では造影剤が流入しない画素の典型的な画素値変動データを示す。ノイズにより一定幅で画素値が変動するものの、概して入射Ｘ線量に応じた画素値を示し、造影剤が流入するほどの大きな変動は存在しない。 FIG. 5 is a diagram showing pixel value variation data at a certain position (x, y), in which the horizontal axis indicates the frame number in the time direction, and the vertical axis indicates the pixel value. FIG. 5A shows typical pixel value fluctuation data of a pixel into which no contrast agent flows. Although the pixel value fluctuates within a certain range due to noise, the pixel value generally corresponds to the incident X-ray dose, and there is no large fluctuation that the contrast agent flows into.

図５（ｂ）は造影剤が流入しない画素であって、かつ大きなインパルスノイズが含まれる画素の典型的な画素値変動データを示す。図５（ａ）が示すデータに対し、Ｘ線ショットノイズ等のインパルスノイズにより極短時間の間画素値が変動している。 FIG. 5B shows typical pixel value variation data of a pixel into which no contrast agent flows and which includes a large impulse noise. For the data shown in FIG. 5A, the pixel value fluctuates for a very short time due to impulse noise such as X-ray shot noise.

図５（ｃ）は造影剤が流入する画素の典型的な画素値変動データを示す。造影剤が流入すると、造影剤が流入している間、即ち血管内に注入された一定量の造影剤が通り過ぎる間、画素値が大きく変動する。造影剤はＸ線吸収体であるため、画素値が大きく下がることとなる。実際には、図５（ｂ）の変動モードと、図５（ｃ）の変動モードが合成された変動モードを示す場合も考えられる。 FIG. 5C shows typical pixel value fluctuation data of a pixel into which a contrast medium flows. When the contrast agent flows in, the pixel value greatly fluctuates while the contrast agent flows in, that is, while a certain amount of contrast agent injected into the blood vessel passes. Since the contrast agent is an X-ray absorber, the pixel value is greatly reduced. Actually, there may be a case where a fluctuation mode in which the fluctuation mode of FIG. 5B and the fluctuation mode of FIG. 5C are combined is shown.

このように、ある位置での時間的な変動のモードを見ることで、造影剤領域とそれ以外の領域の判定をすることができる。 In this way, the contrast agent region and other regions can be determined by looking at the temporal variation mode at a certain position.

説明を図４のフローチャートに戻し、ステップＳ４０３で、解析部３０３は画素値変動データから造影領域を判定する。解析部３０３は、造影領域の判定結果を、造影領域と判定されるフレーム数に対する、画素値閾値以下の画素値を持つ画素の連続フレーム数の割合を各画素について計算することによって取得する。解析部３０３は、各画素についてこの判定処理を行い、各位置についての判定結果を各位置の情報とともに判定結果作成部３０４に出力する。 Returning to the flowchart of FIG. 4, in step S <b> 403, the analysis unit 303 determines a contrast region from the pixel value variation data. The analysis unit 303 acquires the determination result of the contrast region by calculating the ratio of the number of consecutive frames of pixels having a pixel value equal to or less than the pixel value threshold to the number of frames determined to be the contrast region for each pixel. The analysis unit 303 performs this determination process for each pixel, and outputs a determination result for each position to the determination result creation unit 304 together with information on each position.

図６は、閾値以下の画素値を持つ画素の連続フレーム数の一例である。図６において４×４で並べられた計１６個の四角形のそれぞれが画像における各位置（ｘ、ｙ）を示している。図６の例では、４×４画素の例を示しているが、もちろん２６８８×２６８８画素程度の数であってもよい。また、画素ごとではなく、複数の画素を単位として、例えば、縦横２画素ずつ計４画素を一単位として、単位毎に造影剤領域か否かの判定をしてもよい。画素のピッチが造影剤流入領域に対して非常に小さい場合や、計算量を削減したい場合には有効である。 FIG. 6 is an example of the number of consecutive frames of pixels having pixel values equal to or less than the threshold value. In FIG. 6, each of a total of 16 squares arranged in 4 × 4 represents each position (x, y) in the image. In the example of FIG. 6, an example of 4 × 4 pixels is shown, but of course, the number may be about 2688 × 2688 pixels. Further, instead of each pixel, a plurality of pixels may be used as a unit, for example, a total of 4 pixels each having 2 vertical and horizontal pixels may be determined as a unit to determine whether or not each region is a contrast medium region. This is effective when the pixel pitch is very small relative to the contrast agent inflow region or when it is desired to reduce the amount of calculation.

図７は、造影領域を判定するためのフレーム数の閾値（造影領域判定フレーム数）を４０とした場合の造影領域の判定結果の一例である。複数のサブトラクション像のフレーム間で対応する画素について、画素値が画素閾値以下となる画素について連続したフレーム数が０の場合に判定結果（造影部判定結果の係数α）は０．０となる。画素値閾値以下の画素値を持つ画素の連続フレーム数が１０フレームの場合には、連続フレーム数（＝１０）を造影領域判定フレーム数（＝４０）で割って、α＝０．２５となる。連続フレーム数が２０フレームの場合にはα＝０．５となり、連続フレーム数が４０フレームの場合にはα＝１．０となる。もちろん、造影領域判定フレーム数よりも連続フレーム数が小さい場合にはα＝０としてもよいし、造影領域判定フレーム数と同じフレーム数である場合や造影領域判定フレーム数よりも連続フレーム数が大きい場合にはα＝１としてもよい。 FIG. 7 is an example of the determination result of the contrast region when the threshold value of the number of frames for determining the contrast region (the number of contrast region determination frames) is 40. For the pixels corresponding to the frames of the plurality of subtraction images, the determination result (the coefficient α of the contrast determination result) is 0.0 when the number of consecutive frames is 0 for the pixel whose pixel value is equal to or less than the pixel threshold. When the number of continuous frames of pixels having pixel values less than or equal to the pixel value threshold is 10, the number of continuous frames (= 10) is divided by the number of contrast area determination frames (= 40), and α = 0.25. . When the number of continuous frames is 20, α = 0.5, and when the number of continuous frames is 40, α = 1.0. Of course, when the number of continuous frames is smaller than the number of contrast area determination frames, α = 0 may be set. When the number of frames is the same as the number of contrast area determination frames, the number of continuous frames is larger than the number of contrast area determination frames. In this case, α = 1 may be set.

画素値の閾値及び造影領域と判定されるフレーム数の閾値（造影領域判定フレーム数）は被検体の検査部位、画像取得時のフレームレート、造影剤注入速度、造影剤濃度、造影剤の量、造影剤の種類のうち少なくともいずれか１つの情報に応じて決定される。 The threshold value of the pixel value and the threshold value of the number of frames determined as the contrast region (contrast region determination frame number) are the examination site of the subject, the frame rate at the time of image acquisition, the contrast agent injection speed, the contrast agent concentration, the amount of contrast agent, It is determined according to at least one of the types of contrast agents.

画素値の閾値、及び造影領域判定フレーム数の一例を図８に示す。例えば、部位が脳血管の場合、画素値閾値は１７００、造影領域判定フレーム数は４０である。部位が下肢静脈の場合、画素値閾値は２０００、造影領域判定フレーム数は４０となり、部位が脳血管の場合に比べて相違する。このように、撮影される手技（撮影手技）の情報に応じて、画素値の閾値、判定フレーム数（造影領域判定フレーム数）を切り替えることによって、精度よく造影領域の判定を行うことが可能となる。これは、撮影部位や造影剤濃度によって画像の画素値は変わるため閾値を変更する必要があり、撮影フレームレート、造影剤の注入量や注入速度によって造影剤が流入するフレーム数は変化するためである。その他、撮影に使用するセンサや照射条件によって個別の設定を予め定め、記憶部が記憶しておき、解析部３０３はこの設定情報を適宜用いて解析処理を行うことができる。 An example of the threshold value of the pixel value and the number of contrast area determination frames is shown in FIG. For example, when the part is a cerebral blood vessel, the pixel value threshold is 1700, and the number of contrast region determination frames is 40. When the part is the lower limb vein, the pixel value threshold is 2000 and the number of contrast region determination frames is 40, which is different from the case where the part is a cerebral blood vessel. As described above, it is possible to accurately determine the contrast region by switching the threshold value of the pixel value and the number of determination frames (the number of contrast region determination frames) according to the information of the technique to be imaged (imaging method). Become. This is because the threshold value must be changed because the pixel value of the image changes depending on the imaging region and the contrast agent concentration, and the number of frames into which the contrast agent flows changes depending on the imaging frame rate, the injection amount and the injection speed of the contrast agent. is there. In addition, individual settings are determined in advance according to the sensor used for imaging and the irradiation conditions, and the storage unit stores them, and the analysis unit 303 can perform analysis processing using this setting information as appropriate.

再び図４のフローチャートに説明を戻し、ステップＳ４０４で、判定結果作成部３０４は各画素の位置について、判定結果をまとめ、造影剤領域マップのデータを作成する。造影剤領域マップとは、各位置に判定結果の値を配置したマップデータであり、二次元の画像データとして扱えるデータである。 Returning to the flowchart of FIG. 4 again, in step S404, the determination result creation unit 304 summarizes the determination results for the positions of the respective pixels, and creates contrast medium region map data. The contrast agent area map is map data in which the value of the determination result is arranged at each position, and is data that can be handled as two-dimensional image data.

ステップＳ４０５で、判定結果出力部３０５は、この造影剤領域マップのデータを造影部判定結果として、ロードマップ像作成部１０７に出力する。 In step S <b> 405, the determination result output unit 305 outputs the contrast medium region map data to the road map image creation unit 107 as a contrast unit determination result.

以上のとおり、画像の各位置における時間方向の画素値変動を解析することにより、造影剤領域であるか否かを判定することができる。また、この判定結果を用いて、平均画像と最小値ホールド像を合成し、ノイズが少なく精度の良いロードマップ像を生成することができる。 As described above, it is possible to determine whether or not a region is a contrast agent region by analyzing temporal pixel value fluctuations at each position of the image. Further, by using this determination result, the average image and the minimum value hold image can be combined to generate a road map image with less noise and high accuracy.

上述の実施形態では、平均画像作成部１０５は平均画像を作成し、ロードマップ像作成部１０７は平均画像と最小値ホールド像とを合成することによりロードマップ像を作成していたが、実施形態はこの処理に限定されない。図９は他の実施形態にかかる放射線画像処理装置９００の構成例を示す図であり、図１で説明した放射線画像処理装置１００の構成と同一の構成については、同一の参照番号を付して、説明を省略する。図９に示す放射線画像処理装置９００では、図１で説明した平均画像作成部１０５が背景画素値作成部９０５に置き換えられる。 In the above-described embodiment, the average image creation unit 105 creates an average image, and the road map image creation unit 107 creates a road map image by synthesizing the average image and the minimum value hold image. Is not limited to this process. FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example of a radiographic image processing apparatus 900 according to another embodiment. The same configurations as those of the radiographic image processing apparatus 100 described in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. The description is omitted. In the radiographic image processing apparatus 900 shown in FIG. 9, the average image creation unit 105 described in FIG. 1 is replaced with a background pixel value creation unit 905.

背景画素値作成部９０５は固定の背景画素値を算出し、ロードマップ像作成部９０７は、造影剤領域と判定された領域以外の領域の画素値を背景領域画素値に置き換えて、ロードマップ像を作成することも可能である。 The background pixel value creating unit 905 calculates a fixed background pixel value, and the road map image creating unit 907 replaces the pixel value of the region other than the region determined to be the contrast agent region with the background region pixel value, and the road map image It is also possible to create.

背景画素値の算出処理としては、一連のサブトラクション像に関し、各画像について、画素値の頻度を求めるための統計処理（例えば、平均値、標準偏差の算出、ヒストグラムの生成）を行い、最頻値となる画素値を背景画素値として算出することが考えられる。このようにすることで、造影剤領域以外の領域について、ノイズの影響をより低減したロードマップ画像を得ることができる。 As background pixel value calculation processing, statistical processing (for example, calculation of an average value, standard deviation, generation of a histogram) for obtaining the frequency of pixel values for each image is performed on a series of subtraction images, and the mode value is obtained. It is conceivable to calculate the pixel value that becomes as the background pixel value. By doing in this way, the road map image which reduced the influence of noise more about areas other than a contrast agent field can be obtained.

図１０に基づいて、上述の画像処理装置を放射線撮影制御装置のユニットとして実装した場合の放射線撮影システム１０００の構成例を説明する。実施形態にかかる放射線撮影システム１０００は、Ｘ線発生部１００１と、Ｘ線撮影装置１００２と、撮影制御装置１００３と、表示装置１００４とを有する。 Based on FIG. 10, the structural example of the radiography system 1000 at the time of mounting the above-mentioned image processing apparatus as a unit of a radiography control apparatus is demonstrated. The radiation imaging system 1000 according to the embodiment includes an X-ray generation unit 1001, an X-ray imaging apparatus 1002, an imaging control apparatus 1003, and a display apparatus 1004.

Ｘ線発生部１００１は、放射線（Ｘ線）を発生する反射型または透過型のＸ線源１０１１と、Ｘ線絞り１０１２と、高圧発生部１０１３と、Ｘ線制御部１０１４とを有する。Ｘ線絞り１０１２は、Ｘ線源１０１１から発せられるＸ線をＸ線束の形状を整形する。高圧発生部１０１３は、Ｘ線源１０１１に高圧電源を供給する。Ｘ線制御部１０１４は、外部から入力された照射条件に応じてＸ線発生部１００１の全体を制御する。 The X-ray generator 1001 includes a reflective or transmissive X-ray source 1011 that generates radiation (X-rays), an X-ray diaphragm 1012, a high-voltage generator 1013, and an X-ray controller 1014. The X-ray stop 1012 shapes the shape of the X-ray bundle of X-rays emitted from the X-ray source 1011. The high voltage generator 1013 supplies high voltage power to the X-ray source 1011. The X-ray control unit 1014 controls the entire X-ray generation unit 1001 in accordance with irradiation conditions input from the outside.

Ｘ線撮影装置１００２は、放射線に基づく画像として、複数のフレーム画像の撮影を行う。ここで、Ｘ線撮影装置１００２は、Ｘ線を可視光に変換する蛍光体と、蛍光体から発せられる可視光を検出して電気信号を得るセンサアレイと、駆動回路と、読出し回路と、生成部と、通信回路と、を有する。 The X-ray imaging apparatus 1002 captures a plurality of frame images as images based on radiation. Here, the X-ray imaging apparatus 1002 includes a phosphor that converts X-rays into visible light, a sensor array that detects visible light emitted from the phosphor and obtains an electrical signal, a drive circuit, a readout circuit, and a generator And a communication circuit.

駆動回路は、センサアレイを駆動して蓄積状態及び読出し状態を制御する。読出し回路は、センサアレイが蓄積状態で蓄積した電気信号を読み出す。生成部は、読み出された電気信号に基づきＸ線画像を生成する。通信回路は、生成されたＸ線画像を送信し、あるいはＸ線撮影装置１００２の駆動条件や駆動タイミングを示す信号を受信する。 The drive circuit drives the sensor array to control the accumulation state and the readout state. The readout circuit reads out electrical signals accumulated in the accumulated state by the sensor array. The generation unit generates an X-ray image based on the read electrical signal. The communication circuit transmits the generated X-ray image or receives a signal indicating the driving conditions and driving timing of the X-ray imaging apparatus 1002.

Ｘ線撮影装置１００２は、被検者が横たわる撮影寝台１００５の内部に配置され、天板及び被検体を透過したＸ線を検出し、上述のＸ線画像を取得する。Ｘ線源１０１１から一定間隔パルスまたは連続的にＸ線が照射され、Ｘ線撮影装置１００２はこれを検出してＸ線動画像の各フレーム画像を生成する。 The X-ray imaging apparatus 1002 is disposed inside an imaging bed 1005 on which the subject lies, detects X-rays that have passed through the top plate and the subject, and acquires the above-described X-ray image. X-rays are emitted from the X-ray source 1011 at regular intervals or continuously, and the X-ray imaging apparatus 1002 detects this and generates each frame image of the X-ray moving image.

撮影制御装置１００３は、撮影制御部１０３１と、画像処理部１０３２と、表示制御部１０３３と、を有する。撮影制御部１０３１は、Ｘ線撮影装置１００２に対して駆動パラメータを送信するとともに、Ｘ線発生部１００１のＸ線発生のタイミングとＸ線撮影装置１００２の蓄積状態とを同期させる制御を行う。 The imaging control apparatus 1003 includes an imaging control unit 1031, an image processing unit 1032, and a display control unit 1033. The imaging control unit 1031 transmits drive parameters to the X-ray imaging apparatus 1002 and performs control for synchronizing the X-ray generation timing of the X-ray generation unit 1001 and the accumulation state of the X-ray imaging apparatus 1002.

表示部１００４ａ（第一の表示領域）はロードマップ画像と合成された放射線動画像（Ｘ線動画像）を表示する。表示部１００４ｂ（第二の表示領域）はＸ線撮影装置１００２の駆動条件や、Ｘ線発生部１００１の照射条件を設定するための操作入力を受け付けるユーザインタフェース（ＧＵＩ：Graphical User Interface）を表示する。 The display unit 1004a (first display area) displays a radiation moving image (X-ray moving image) combined with the road map image. The display unit 1004b (second display area) displays a user interface (GUI: Graphical User Interface) that receives an operation input for setting the driving conditions of the X-ray imaging apparatus 1002 and the irradiation conditions of the X-ray generation unit 1001. .

画像処理部１０３２は上述の実施形態で述べた放射線画像処理装置１００をユニットとして撮影制御装置１００３に組み込んだものである。Ｘ線動画像を構成する複数のフレーム画像を入力とし、ロードマップ画像を生成する。画像処理部１０３２は、その他、Ｘ線動画像に対するノイズ低減処理や階調処理を実行し、ロードマップ画像と合成し、表示制御部１０３３に出力する。ロードマップ画像をＸ線動画像との合成は、例えば、ロードマップ画像の画素値を反転処理させた上でＸ線動画像の各フレームに対して加算処理する。これにより、Ｘ線動画像の各フレームからロードマップ画像を差分処理した動画像データを得ることができる。この画像を表示制御部１０３３は表示部１００４ａで表示させることにより、造影剤の流入領域即ち血管領域が強調されるため、血管内のカテーテル挿入術やステント留置術を有効に支援することができる。 The image processing unit 1032 incorporates the radiation image processing apparatus 100 described in the above embodiment as a unit in the imaging control apparatus 1003. A road map image is generated by inputting a plurality of frame images constituting an X-ray moving image. In addition, the image processing unit 1032 performs noise reduction processing and gradation processing on the X-ray moving image, synthesizes it with the road map image, and outputs it to the display control unit 1033. In the synthesis of the road map image and the X-ray moving image, for example, the pixel value of the road map image is inverted and added to each frame of the X-ray moving image. Thereby, it is possible to obtain moving image data obtained by differentially processing the road map image from each frame of the X-ray moving image. Since the display control unit 1033 displays the image on the display unit 1004a, the inflow region of the contrast medium, that is, the blood vessel region is emphasized, so that the catheter insertion or stent placement in the blood vessel can be effectively supported.

Ｘ線発生部１００１のＸ線制御部１０１４、Ｘ線撮影装置１００２、撮影制御装置１００３は、少なくとも１つのＣＰＵやＲＡＭを有する。外部または内部の記憶装置から読み出したプログラムをＲＡＭに展開しＣＰＵが逐次または並列的にプログラムに含まれる指令を実行することで実現される。プログラムの実行により実装された各処理部を連関させることにより上記の処理が実施される。 The X-ray control unit 1014, the X-ray imaging apparatus 1002, and the imaging control apparatus 1003 of the X-ray generation unit 1001 have at least one CPU and RAM. A program read from an external or internal storage device is developed in a RAM, and the CPU executes commands included in the program sequentially or in parallel. The above processing is performed by associating each processing unit implemented by executing the program.

（その他の実施形態）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。 (Other embodiments)
The present invention can also be realized by executing the following processing. That is, software (program) that realizes the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or apparatus via a network or various storage media, and a computer (or CPU, MPU, or the like) of the system or apparatus reads the program. It is a process to be executed.

Claims

放射線動画像に含まれる複数のフレーム画像に基づいて第一の画像を生成する生成手段と、
前記複数のフレーム画像において、対応する画素位置における画素値の時間的な変化を測定する測定手段と、
前記画素値を用いて、前記第一の画像における前記画素位置の画素値を変更する処理を行い第二の画像を取得する処理手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。 Generating means for generating a first image based on a plurality of frame images included in the radiation moving image;
Measuring means for measuring temporal changes in pixel values at corresponding pixel positions in the plurality of frame images;
Processing means for obtaining a second image by performing a process of changing a pixel value of the pixel position in the first image using the pixel value;
An image processing apparatus comprising:

前記生成手段は、前記複数のフレーム画像の各フレーム画像からマスク画像を差分することにより複数のサブトラクション像を前記第一の画像として作成する差分手段を有す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。 The said generation means has a difference means which produces a some subtraction image as said 1st image by subtracting a mask image from each frame image of the said some frame image, The Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. The image processing apparatus described.

前記生成手段は、入力された画像にノイズ低減処理を施して、前記マスク画像を生成するマスク像作成手段を更に有することを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 2, wherein the generation unit further includes a mask image generation unit that performs noise reduction processing on the input image to generate the mask image.

前記測定手段は、前記複数のサブトラクション像の間で対応する画素の画素値の最小値を保持する最小値ホールド像を取得する取得手段を有することを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 2, wherein the measurement unit includes an acquisition unit that acquires a minimum value hold image that holds a minimum value of pixel values of corresponding pixels between the plurality of subtraction images. .

前記測定手段は、前記複数のサブトラクション像のフレーム間で対応する画素について、画素値を加算平均した平均画像を作成する作成手段を有することを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 2, wherein the measurement unit includes a generation unit that generates an average image obtained by adding and averaging pixel values for pixels corresponding to frames of the plurality of subtraction images.

前記測定手段は、前記複数のサブトラクション像のフレーム間で対応する画素について、画素値が画素閾値以下となる連続フレーム数を取得する判定手段を有することを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。 3. The image processing according to claim 2, wherein the measurement unit includes a determination unit that acquires the number of continuous frames in which a pixel value is equal to or less than a pixel threshold for pixels corresponding to the frames of the plurality of subtraction images. apparatus.

前記判定手段は、造影剤が流入している造影領域を判定するためのフレーム数の閾値と、前記連続フレーム数とを比較して、前記造影領域の判定結果を示す情報を取得することを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。 The determination means compares the threshold value of the number of frames for determining a contrast region into which a contrast agent is flowing and the number of continuous frames, and acquires information indicating the determination result of the contrast region. The image processing apparatus according to claim 6.

前記画素閾値および前記フレーム数の閾値は、被検体の検査部位、前記放射線動画像の取得時のフレームレート、造影剤注入速度、造影剤濃度、造影剤の量、造影剤の種類のうち、少なくともいずれか１つの情報に応じて決定されることを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。 The pixel threshold value and the frame number threshold value are at least an examination site of a subject, a frame rate at the time of acquisition of the radiation moving image, a contrast agent injection speed, a contrast agent concentration, a contrast agent amount, and a contrast agent type. The image processing apparatus according to claim 7, wherein the image processing apparatus is determined according to any one piece of information.

前記判定手段は、前記サブトラクション像の各画素の位置に対応して、前記判定結果を示す情報を配置したマップデータを作成することを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 7, wherein the determination unit creates map data in which information indicating the determination result is arranged corresponding to the position of each pixel of the subtraction image.

前記判定手段は、前記マップデータを用いて、近接する造影剤領域を結合する補正処理を行うことを特徴とする請求項９に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 9, wherein the determination unit performs correction processing for combining adjacent contrast agent regions using the map data.

前記処理手段は、前記判定結果を示す情報を用いて、前記複数のサブトラクション像の間で対応する画素の画素値の最小値を保持する最小値ホールド像の重みづけ係数と、前記複数のサブトラクション像のフレーム間で対応する画素について、画素値を加算平均した平均画像の重みづけ係数を決定することを特徴とする請求項７または９に記載の画像処理装置。 The processing means uses the information indicating the determination result, the weighting coefficient of the minimum value hold image that holds the minimum value of the pixel values of the corresponding pixels among the plurality of subtraction images, and the plurality of subtraction images. The image processing apparatus according to claim 7 or 9, wherein a weighting coefficient of an average image obtained by adding and averaging pixel values is determined for pixels corresponding to each other in frames.

前記処理手段は、前記最小値ホールド像の重みづけ係数を用いて画素値を変更した最小値ホールド像と、前記平均画像の重みづけ係数を用いて画素値を変更した平均画像と、を合成して前記第二の画像を取得することを特徴とする請求項１１に記載の画像処理装置。 The processing unit synthesizes a minimum value hold image whose pixel value is changed using a weighting coefficient of the minimum value hold image and an average image whose pixel value is changed using a weighting coefficient of the average image. The image processing apparatus according to claim 11, wherein the second image is acquired.

前記測定手段は、前記複数のサブトラクション像について、画素値の頻度を求めるための統計処理を行い、最頻値となる画素値を背景画素値として取得する取得手段を更に有することを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。 The measurement unit further includes an acquisition unit that performs a statistical process for obtaining a frequency of pixel values for the plurality of subtraction images, and acquires a pixel value that is a mode value as a background pixel value. Item 8. The image processing device according to Item 7.

前記処理手段は、前記フレーム数の閾値により造影剤領域と判定された領域以外の領域の画素値を、前記背景画素値に変更して前記第二の画像を取得することを特徴とする請求項１３に記載の画像処理装置。 The processing means acquires the second image by changing a pixel value of a region other than a region determined to be a contrast agent region by the threshold value of the number of frames to the background pixel value. The image processing apparatus according to 13.

画像処理装置の画像処理方法であって、
前記画像処理装置の生成手段が、放射線動画像に含まれる複数のフレーム画像に基づいて第一の画像を生成する生成工程と、
前記画像処理装置の測定手段が、前記複数のフレーム画像において、対応する画素位置における画素値の時間的な変化を測定する測定工程と、
前記画像処理装置の処理手段が、前記画素値を用いて、前記第一の画像における前記画素位置の画素値を変更する処理を行い第二の画像を取得する処理工程と、
を有することを特徴とする画像処理方法。 An image processing method of an image processing apparatus,
A generating step of generating a first image based on a plurality of frame images included in the radiation moving image, the generating means of the image processing device;
A measuring step in which the measurement unit of the image processing apparatus measures a temporal change in a pixel value at a corresponding pixel position in the plurality of frame images;
A processing step in which processing means of the image processing apparatus performs a process of changing a pixel value at the pixel position in the first image using the pixel value, and acquires a second image;
An image processing method comprising:

放射線を発生させる発生手段と、前記放射線に基づく画像として複数のフレーム画像の撮影を行う撮影手段と、を同期させる制御を行う制御手段と、
前記複数のフレーム画像に対して処理を行う画像処理手段と、を備え、
前記画像処理手段が、
放射線動画像に含まれる複数のフレーム画像に基づいて第一の画像を生成する生成手段と、
前記複数のフレーム画像において、対応する画素位置における画素値の時間的な変化を測定する測定手段と、
前記画素値を用いて、前記第一の画像における前記画素位置の画素値を変更する処理を行い第二の画像を取得する処理手段と、
を有することを特徴とすることを特徴とする撮影制御装置。 Control means for performing control to synchronize generation means for generating radiation and imaging means for imaging a plurality of frame images as images based on the radiation;
Image processing means for performing processing on the plurality of frame images,
The image processing means
Generating means for generating a first image based on a plurality of frame images included in the radiation moving image;
Measuring means for measuring temporal changes in pixel values at corresponding pixel positions in the plurality of frame images;
Processing means for obtaining a second image by performing a process of changing a pixel value of the pixel position in the first image using the pixel value;
An imaging control apparatus characterized by comprising:

放射線撮影システムであって、
放射線を発生させる発生装置と、
前記放射線に基づく画像として複数のフレーム画像の撮影を行う撮影装置と、
前記発生装置および前記撮影装置を制御する撮影制御装置と、を有し、
前記撮影制御装置は、
放射線を発生させる発生手段と、前記放射線に基づく画像として複数のフレーム画像の撮影を行う撮影手段と、を同期させる制御を行う制御手段と、
前記複数のフレーム画像に対して処理を行う画像処理手段と、を有し、
前記画像処理手段が、
放射線動画像に含まれる複数のフレーム画像に基づいて第一の画像を生成する生成手段と、
前記複数のフレーム画像において、対応する画素位置における画素値の時間的な変化を測定する測定手段と、
前記画素値を用いて、前記第一の画像における前記画素位置の画素値を変更する処理を行い第二の画像を取得する処理手段と、
を有することを特徴とすることを特徴とする放射線撮影システム。 A radiography system,
A generator for generating radiation;
An imaging device that captures a plurality of frame images as an image based on the radiation;
A photographing control device for controlling the generating device and the photographing device;
The photographing control device includes:
Control means for performing control to synchronize generation means for generating radiation and imaging means for imaging a plurality of frame images as images based on the radiation;
Image processing means for performing processing on the plurality of frame images,
The image processing means
Generating means for generating a first image based on a plurality of frame images included in the radiation moving image;
Measuring means for measuring temporal changes in pixel values at corresponding pixel positions in the plurality of frame images;
Processing means for obtaining a second image by performing a process of changing a pixel value of the pixel position in the first image using the pixel value;
A radiation imaging system characterized by comprising:

コンピュータを、請求項1乃至１４のいずれか１項に記載の画像処理装置として機能させるためのプログラム。 A program for causing a computer to function as the image processing apparatus according to any one of claims 1 to 14.