JP2021023515A - 画像処理装置およびその制御方法、放射線撮影装置、プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
複数種類の放射線エネルギーに対応する複数の放射線画像を取得する取得手段と、
前記取得手段が取得した複数の放射線画像と前記複数種類の放射線エネルギーとに基づいて物質特性画像を生成する生成手段と、
第1のタイミングで前記取得手段が取得した複数の放射線画像に基づいて前記生成手段が生成した物質特性画像と、前記第1のタイミングよりも後の第2のタイミングで前記取得手段が取得した複数の放射線画像に基づいて前記生成手段が生成した物質特性画像との類似度を計算する計算手段と、
前記計算手段により計算された類似度に基づいて、前記生成手段が前記第2のタイミングにおける物質特性画像の生成に用いる複数種類の放射線エネルギーの少なくとも1つを推定する推定手段と、を備える。
図1は、第1実施形態に係る放射線撮影システム100の構成例を示すブロック図である。放射線撮影システム100は、放射線発生装置104、放射線管101、平面検出器(以下、FPD102)、情報処理装置120を有する。尚、放射線撮影システム100の構成を単に放射線撮影装置ともいう。
第1実施形態では、物質特性画像の計算にニュートンラプソン法などの反復計算を用いた。第2実施形態では、複数種類のエネルギーをそれぞれ単色エネルギーに近似することで、反復計算を用いずに、簡易的に、物質特性画像を取得する。なお、第2実施形態の放射線撮影システム100の構成は第1実施形態(図1)と同様である。以下の説明では、第1実施形態と同様の部分は説明を省略し、主に第2実施形態に特有な構成部分について説明を行う。
本発明は、上記の実施形態に限定することなく、要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実施できるものである。本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラム若しくは記憶媒体等としての実施態様を採ることもできる。具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用してもよいし、また、一つの機器からなる装置に適用してもよい。
Claims (19)
- 複数種類の放射線エネルギーに対応する複数の放射線画像と前記複数種類の放射線エネルギーとに基づいて物質特性画像を生成する生成手段と、
第1のタイミングで取得された複数の放射線画像に基づいて前記生成手段が生成した物質特性画像と、前記第1のタイミングよりも後の第2のタイミングで取得された複数の放射線画像に基づいて前記生成手段が生成した物質特性画像との類似度を計算する計算手段と、
前記計算手段により計算された類似度に基づいて、前記生成手段が前記第2のタイミングにおける物質特性画像の生成に用いる複数種類の放射線エネルギーの少なくとも1つを推定する推定手段と、を備えることを特徴とする画像処理装置。 - 前記推定手段は、前記計算手段により計算された類似度が大きくなるように放射線エネルギーを探索することにより、前記第2のタイミングにおける前記複数種類の放射線エネルギーの少なくとも1つを推定する推定手段と、を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。
- 前記類似度は、前記第1のタイミングで生成された物質特性画像と前記第2のタイミングで生成された物質特性画像との差分二乗和、差分絶対和、または相互相関を指標とする類似度であ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。
- 前記生成手段は、管電圧とパルス幅を含む撮影条件に応じた実効的な管電圧を登録したテーブルから、前記第2のタイミングにおける撮影条件に基づいて取得した実効的な管電圧の放射線エネルギーを用いて物質特性画像を生成することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記推定手段は、前記生成手段が取得した前記実効的な管電圧を初期値として、前記類似度を大きくするように放射線エネルギーを探索することを特徴とする請求項4に記載の画像処理装置。
- 前記物質特性画像は、軟物質、骨、造影剤の少なくとも何れかの厚さの画像であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記推定手段は、前記類似度を最大にする放射線エネルギーを最適化手法により探索することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記最適化手法による探索の収束条件は、前記類似度が閾値を越えたこと、前記類似度の変化が所定の範囲に入ったこと、あらかじめ設定されたループ回数を実行したこと、のいずれかを満足することである、ことを特徴とする請求項7に記載の画像処理装置。
- 前記推定手段は、管電圧、管電流、パルス幅の少なくとも1つを含む撮影条件の変化に応じて前記第2のタイミングにおける放射線エネルギーの推定を開始し、前記第1のタイミングは、前記撮影条件の前記変化の発生より前のタイミングであることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記推定手段が、前記生成手段により生成された物質特性画像の劣化の検出に応じて前記第2のタイミングにおける放射線エネルギーの推定を開始し、前記第1のタイミングは、前記劣化が検出されるより前のタイミングであることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記推定手段は、放射線画像のフレームごとに前記第2のタイミングにおける放射線エネルギーの推定を行うことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 物質特性画像に、前記計算手段が類似度を計算するための領域を設定する設定手段をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記設定手段は、放射線画像のフレーム間における画素値の変動が閾値よりも大きい画素を除外した領域を、前記類似度を計算するための領域に設定することを特徴とする請求項12に記載の画像処理装置。
- 前記設定手段は、ユーザによる領域の指定に従って、前記類似度を計算するための領域を設定することを特徴とする請求項12に記載の画像処理装置。
- 前記生成手段は、特定の物質の少なくとも2種類の放射線エネルギーに対応する放射線減衰と、前記少なくとも2種類の放射線エネルギーに対応する放射線画像と、に基づいて得られる非線形連立方程式を解くことにより、特定の物質の厚さを取得することを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記生成手段は、前記少なくとも2種類の放射線エネルギーをそれぞれ単色エネルギーに近似して前記非線形連立方程式を解くことを特徴とする請求項15に記載の画像処理装置。
- 複数種類の放射線エネルギーに対応する複数の放射線画像を撮影する放射線検出部と、
前記放射線検出部により撮影された複数の放射線画像と前記複数種類の放射線エネルギーとに基づいて物質特性画像を生成する生成手段と、
第1のタイミングで前記放射線検出部が取得した複数の放射線画像に基づいて前記生成手段が生成した物質特性画像と、前記第1のタイミングよりも後の第2のタイミングで前記放射線検出部が取得した複数の放射線画像に基づいて前記生成手段が生成した物質特性画像との類似度を計算する計算手段と、
前記計算手段により計算された類似度に基づいて、前記生成手段が前記第2のタイミングにおける物質特性画像の生成に用いる複数種類の放射線エネルギーの少なくとも1つを推定する推定手段と、を備えることを特徴とする放射線撮影装置。 - 複数種類の放射線エネルギーに対応する複数の放射線画像と前記複数種類の放射線エネルギーとに基づいて物質特性画像を生成する生成工程と、
第1のタイミングで取得された複数の放射線画像に基づいて前記生成工程で生成された物質特性画像と、前記第1のタイミングよりも後の第2のタイミングで取得された複数の放射線画像に基づいて前記生成工程で生成された物質特性画像との類似度を計算する計算工程と、
前記計算工程により計算された類似度に基づいて、前記生成工程において前記第2のタイミングにおける物質特性画像の生成に用いられる複数種類の放射線エネルギーの少なくとも1つを推定する推定工程と、を備えることを特徴とする画像処理装置の制御方法。 - 請求項18に記載された制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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