JP2020156710A - 画像処理装置、表示装置、断層画像表示システム、画像処理方法、および、プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
以下、実施の形態に係る画像表示システム1000について、図面を参照しながら説明する。
図1は、実施の形態に係る画像表示システム1000の機能ブロック図である。図1に示すように、画像表示システム1000は、3次元ボクセルデータを記憶管理する断層画像データベース200と、画像処理装置100と、表示装置300とを含んでなる。
断層画像データベース200は、3次元ボクセルデータに基づく複数の断層画像を1つの断層画像群として記憶管理するサーバ装置である。3次元ボクセルデータおよび断層画像群については後述する。断層画像データベース200は、断層画像群を構成する複数の断層画像を記憶するためのストレージと、画像処理装置100と通信するためのインターフェースとを備える。断層画像データベース200は、例えば、プロセッサとメモリ、および、ソフトウェアを備えるコンピュータとして実現され、ストレージとして、例えば、ハードディスク、SSD等を備え、インターフェースとして、例えば、10GBASE−T対応のインタフェースカードを備える。
表示装置300は、画像処理装置100と接続され、画像処理装置100から出力される画像を表示するディスプレイ装置である。表示装置は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、CRT等を備え、画像処理装置100から画像を受信するためのインターフェースとして、例えば、DVI、DisplayPort等を備える。
画像処理装置100は、断層画像データベース200から3次元ボクセルデータに基づく複数の断層画像を断層画像群として生成し、画像処理を行って表示装置300に表示する装置である。画像処理装置100は、例えば、一般的なCPU(Central Processing Unit)およびGPU(Graphics Processing Unit)とRAMと、これらで実行されるプログラムを備えるコンピュータとして実現される。画像処理装置100は、図1に示すように、断層画像取得部101、断層画像保持部102、スキンライン抽出部103、マスクデータ作成部104、マスク処理部105、表示制御部106を備える。
断層画像取得部101は、断層画像データベース200から、被検体の***に係る3次元ボクセルデータから生成された複数の断層画像からなる断層画像群を取得する回路である。
断層画像保持部102は、断層画像410−1、410−2、…、410−nからなる断層画像群420を記憶保持する回路である。断層画像保持部102は、例えば、半導体メモリで実現される。
スキンライン抽出部103は、断層画像群420を構成する断層画像から1以上の断層画像を選択し、それぞれの断層画像からスキンラインを抽出する回路である。実施の形態において、スキンライン抽出部103は、z座標が最も小さい断層画像410−1、z座業が最も大きい断層画像410−n、z座標が中央値である断層画像410−(n/2)の3つを選択する。
マスクデータ作成部104は、スキンラインデータを基準として、断層画像群420を構成するそれぞれの断層画像に対する暗色化処理の対象となる領域(以下、「マスク」と呼ぶ)を決定する回路である。
マスク処理部105は、断層画像群420を構成するそれぞれの断層画像に対して、マスクデータに基づいて暗色化処理を行う回路である。
表示制御部106は、マスク処理部105が暗色化処理を行った後の断層画像を表示装置300に表示させる回路である。
なお、図示していないが、画像処理装置100は、上記した各機能部を制御する制御部と、ユーザからの入力を受け付ける入力部とを備える。入力部は、例えば、キーボード、マウス、トラックボール等により実現される。なお、入力部は、表示装置300の表示部と一体で形成されるタッチパネルを含んでもよい。
以下、画像処理装置100の動作について、図面を参照しながら説明する。図3は画像処理装置100におけるデータの流れを、図4は画像処理装置100における処理の流れをそれぞれ示す概略図であり、図5は画像処理装置100の動作を示すフローチャートである。
上記構成によれば、断層画像群に含まれる複数の断層画像に対して単一のマスク領域を用いるため、断層画像それぞれに対してスキンラインを検出しマスク領域を設定する必要がない。したがって、断層画像を高速に表示することができ、特に、断層画像を連続的に表示したり、被検体内において近接する2つの場所に対応する2つの断層画像を比較したりする場合において、ユーザビリティを向上することができる。また、上記構成では、断層画像群に含まれる複数の断層画像のうち、***領域面積が最大となる断層画像に基づいてマスク領域を設定する。断層画像群に含まれる複数の断層画像は***領域の位置、範囲、大きさが互いに類似しているから、断層画像に対して他の断層画像に基づくマスク領域を適用しても、***領域が最大の断層画像における***領域に該当する箇所がマスク領域によってマスクされないため、マスク領域によって***領域がマスクされる可能性を低減させることができる。また、実施の形態では、非***領域にスキンラインに接する予備領域を設け、予備領域をマスク領域から排除することとした。この構成によれば、***領域面積が最大となる断層画像における非***領域に***領域の一部が存在するような断層画像が存在しても、マスク領域によって***領域がマスクされる可能性を低減させることができる。具体的には、例えば図7(c)に示すように、***領域面積が最大となる断層画像におけるスキンライン501−1に対して、断層画像450−2におけるスキンライン502−2の一部がスキンライン501−1より非***領域側に存在する場合においても、マスク領域の胸壁側のエッジ610は常にスキンライン501−1より非***領域側に存在するため、***領域の一部がマスク510によってマスクされない。
実施の形態では、断層画像データベース200が3次元ボクセルデータに基づく複数の断層画像からなる断層画像群を既に記憶保存しているとしたが、画像表示システム1000はさらに撮像装置と、ボクセルデータ生成装置、および、ボクセルデータ変換装置とを含むとしてもよい。
(1)実施の形態では、スキンライン抽出部は、z方向に並ぶ複数の断層画像からなる断層画像群に対して、z方向の両端と中央の断層画像を基準断層画像として選択するとした。しかしながら、基準断層画像の選択基準はこれに限られず、例えば、z方向に並べたときに2、4、6、…、2m番目の画像を選択する、3、6、…、3p番目の画像を選択する、など、q枚おき(qは1以上の自然数)に断層画像を選択する、としてもよい。または、基準断層画像をz方向に均等に抽出せず、例えば、z方向の中央付近について多くの基準断層画像を抽出する、z方向の鉛直上側について基準断層画像を少なくする、としてもよい。または、例えば、z方向の両端と中央の断層画像のうちのいずれか1つのみを選択し、***領域面積の算出を行わず、選択された1つの断層画像のスキンラインに基づいてマスク領域を決定する、としてもよい。
(1)実施の形態に係る画像処理装置は、複数の断層画像を表示装置に表示する画像処理装置であって、被検体の***から取得された複数の断層画像を断層画像群として取得する画像取得部と、前記断層画像群に含まれる1以上の断層画像から***領域のスキンラインを検出するスキンライン検出部と、前記スキンライン検出部がスキンラインを検出した断層画像から選択された第1断層画像の前記スキンラインに基づき、前記第1断層画像の非***領域にマスク領域を設定するマスク設定部と、前記断層画像群に含まれる前記第1断層画像とは異なる第2断層画像の、前記第1断層画像の前記マスク領域と同じ領域を暗色化処理して表示装置に表示する画像処理部とを備えることを特徴とする。
101 断層画像取得部
102 断層画像保持部
103 スキンライン抽出部
104 マスクデータ作成部
105 マスク処理部
106 表示制御部
200 断層画像データベース
300 表示装置
1000 画像表示システム
Claims (13)
- 複数の断層画像を表示装置に表示する画像処理装置であって、
被検体の***から取得された複数の断層画像を断層画像群として取得する画像取得部と、
前記断層画像群に含まれる1以上の断層画像から***領域のスキンラインを検出するスキンライン検出部と、
前記スキンライン検出部がスキンラインを検出した断層画像から選択された第1断層画像の前記スキンラインに基づき、前記第1断層画像の非***領域にマスク領域を設定するマスク設定部と、
前記断層画像群に含まれる前記第1断層画像とは異なる第2断層画像の、前記第1断層画像の前記マスク領域と同じ領域を暗色化処理して表示装置に表示する画像処理部と
を備えることを特徴とする画像処理装置。 - 前記複数の断層画像を3次元ボクセルデータとして取得し、前記3次元ボクセルデータから前記断層画像群を生成して前記画像取得部に出力するボクセルデータ変換部
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記スキンライン検出部は、複数の前記断層画像からスキンラインを検出し、
前記マスク設定部は、複数の前記断層画像のうち、***領域の面積が最大である断層画像を第1断層画像として選択する
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。 - 前記スキンライン検出部は、前記断層画像群に含まれる断層画像を対応する被検体の領域が一方向に並ぶように並べたときに順序が最初、中央、最後の順となる断層画像のスキンラインを検出する
ことを特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。 - 前記スキンライン検出部は、前記断層画像群に含まれる断層画像を対応する被検体の領域が一方向に並ぶように並べたときにn枚おき(nは1以上の整数)となる断層画像のスキンラインを検出する
ことを特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。 - 前記スキンライン検出部は、前記断層画像群に含まれる断層画像を対応する被検体の領域が一方向に並ぶように並べたときに順序が最初、中央、最後の順のいずれかとなる断層画像のスキンラインを検出し、
前記マスク設定部は、前記スキンライン検出部がスキンラインを検出した前記断層画像を前記第1断層画像として選択する
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。 - 前記マスク設定部は、前記スキンラインに基づき、非***領域から前記スキンラインに近接する予備領域を除く領域をマスク領域として設定する
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記マスク設定部は、前記スキンラインに基づいて、前記第1断層画像のうち***領域以外の全域をマスク領域として設定する
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記画像処理部は、前記暗色化処理として、前記マスク領域を単一色で塗りつぶす
ことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 複数の断層画像を表示する表示装置であって、
被検体の***から取得された複数の断層画像を断層画像群として取得する画像取得部と、
前記断層画像群に含まれる1以上の断層画像から***領域のスキンラインを検出するスキンライン検出部と、
前記スキンライン検出部がスキンラインを検出した断層画像から選択された第1断層画像の前記スキンラインに基づき、前記第1断層画像の非***領域にマスク領域を設定するマスク設定部と、
前記断層画像群に含まれる前記第1断層画像とは異なる第2断層画像の、前記第1断層画像の前記マスク領域と同じ領域を暗色化処理する画像処理部と、
前記画像処理部が暗色化処理した後の前記第2断層画像を表示する表示部と
を備えることを特徴とする表示装置。 - 3次元ボクセルデータに基づく複数の画像を表示する断層画像表示システムであって、
3次元ボクセルデータを保持するサーバ装置と、表示装置とを備え、前記表示装置は、
被検体の***から取得された3次元ボクセルデータを前記サーバ装置から取得して複数の断層画像からなる断層画像群に変換する断層画像変換部と、
前記断層画像群に含まれる1以上の断層画像から***領域のスキンラインを検出するスキンライン検出部と、
前記スキンライン検出部がスキンラインを検出した断層画像から選択された第1断層画像の前記スキンラインに基づき、前記第1断層画像の非***領域にマスク領域を設定するマスク設定部と、
前記断層画像群に含まれる前記第1断層画像とは異なる第2断層画像の、前記第1断層画像の前記マスク領域と同じ領域を暗色化処理する画像処理部と、
前記画像処理部が暗色化処理した後の前記第2断層画像を表示する表示部とを含む
ことを特徴とする断層画像表示システム。 - 複数の断層画像を表示装置に表示する画像処理方法であって、
被検体の***から取得された複数の断層画像を断層画像群として取得し、
前記断層画像群に含まれる1以上の断層画像から***領域のスキンラインを検出し、
スキンラインを検出した断層画像から選択された第1断層画像の前記スキンラインに基づき、前記第1断層画像の非***領域にマスク領域を設定し、
前記断層画像群に含まれる前記第1断層画像とは異なる第2断層画像の、前記第1断層画像の前記マスク領域と同じ領域を暗色化処理して前記表示装置に表示する
ことを特徴とする画像処理方法。 - 複数の断層画像を表示装置に表示する画像処理を表示装置に接続されるコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記画像処理は、
被検体の***から取得された複数の断層画像を断層画像群として取得し、
前記断層画像群に含まれる1以上の断層画像から***領域のスキンラインを検出し、
スキンラインを検出した断層画像から選択された第1断層画像の前記スキンラインに基づき、前記第1断層画像の非***領域にマスク領域を設定し、
前記断層画像群に含まれる前記第1断層画像とは異なる第2断層画像の、前記第1断層画像の前記マスク領域と同じ領域を暗色化処理して前記表示装置に表示する処理である
ことを特徴とするプログラム。
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