JP4967967B2 - Image diagnosis support apparatus and program - Google Patents
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Images
Description
本発明は、画像診断支援装置及びプログラムに関する。 The present invention relates to an image diagnosis support apparatus and a program.
従来、***を放射線撮影して得られた***画像は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示装置に表示されるか又はフィルム上にプリントされ、医師の読影診断に供されている。左右の***における正常構造は略同じであるため、医師が***画像を診断する場合、一対の左右の***画像を並べて表示して比較する所謂比較読影が行われる。 Conventionally, a breast image obtained by radiographing a breast is displayed on a display device such as a CRT (Cathode Ray Tube) or an LCD (Liquid Crystal Display) or printed on a film for doctor's interpretation diagnosis. Has been. Since the normal structures of the left and right breasts are substantially the same, when a doctor diagnoses a breast image, so-called comparative interpretation is performed in which a pair of left and right breast images are displayed side by side and compared.
医師による***画像の読影診断を支援するため、***画像を解析して異常陰影を検出する各種技術も提案されている。例えば、特許文献１には、左右非対称性陰影の候補領域を検出する技術が記載されている。左右非対称性陰影は、癌を完全には否定できない良性陰影であるカテゴリIIIに属するものであり、左右の***画像の濃度が非対称であることを特徴とするものである。
特許文献１においては、乳頭、上端位置、下端位置の３点を基準点として設定し、この３点が左右の***画像において対称になるように位置合わせを行って、左右非対称性陰影候補領域の検出を行っている。 In Patent Document 1, three points of the nipple, upper end position, and lower end position are set as reference points, and alignment is performed so that these three points are symmetric in the left and right breast images, and the left-right asymmetric shadow candidate region is determined. Detection is in progress.
しかしながら、***撮影時には***を圧迫するため、左右の***の圧迫の強さや方向の違い等により左右でズレが生じ、左右の***画像における***の端が診断上対応する同じ組織とはならない場合がある。そのため、特許文献１の技術では、見かけ上左右の***画像の位置を合わせてはいるが、左右の***画像内における同じ組織のある位置、即ち、診断上対応する位置が対応していないこともあり、精度良く左右非対称性陰影領域を検出できないといった問題点があった。 However, because the breasts are compressed during mammography, there is a case where the left and right breasts are misaligned due to differences in the strength and direction of compression of the left and right breasts, and the ends of the breasts in the left and right breast images may not be the same tissue for diagnosis. is there. For this reason, in the technique of Patent Document 1, the positions of the left and right breast images are apparently matched, but the position of the same tissue in the left and right breast images, that is, the position corresponding to the diagnosis may not correspond. There is a problem that it is impossible to accurately detect a left-right asymmetric shadow region.
また、特許文献１においては、左右の***画像において濃度調整を行わずに左右非対称性陰影候補領域を検出している。しかしながら、左右の***画像は、それぞれ別個に撮影されることから、撮影条件によって左右の***画像に濃度差が生じている場合もあり、特許文献１においては、このような左右の***画像の撮影条件による濃度差を調整せずに左右非対称性陰影候補領域の検出を行っているため、精度良く検出できないといった問題点があった。 In Patent Document 1, a left / right asymmetric shadow candidate region is detected without performing density adjustment in left and right breast images. However, since the left and right breast images are separately photographed, there may be a difference in density between the left and right breast images depending on the photographing conditions. In Patent Document 1, such right and left breast images are photographed. Since the left-right asymmetric shadow candidate area is detected without adjusting the density difference depending on the conditions, there is a problem that it cannot be detected with high accuracy.
本発明の課題は、一対の左右の***画像において左右非対称性陰影候補領域を精度良く検出できるようにすることである。 An object of the present invention is to enable accurate detection of a left / right asymmetric shadow candidate region in a pair of left and right breast images.
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明の画像診断支援装置は、
一対の左右の***画像のそれぞれにおいて、乳頭の位置を検出し、前記検出された乳頭の位置に基づいて***の傾きを示す直線を算出し、前記検出された乳頭の位置を原点、前記算出された***の傾きを示す直線を軸とする極座標系を設定し、この極座標系において前記左右の***画像における位置の対応付けを行う左右***位置対応付け手段と、
前記左右の***画像のうち一方の***画像の予め定められた基準領域の濃度が他方の***画像における基準領域の濃度と一致するように前記一方の***画像全体の濃度をシフトして前記左右の***画像の濃度を合わせる濃度補正手段と、
前記濃度補正済みの左右の***画像の対応する位置毎に、濃度の差分値を算出する濃度差分値算出手段と、
前記算出された差分値が予め定められた閾値を超える領域を抽出する抽出手段と、
前記抽出された領域の濃度値、面積又は円形度の少なくとも一つに基づいて、前記抽出された領域の中から左右非対称性陰影候補領域を検出する非対称性陰影候補領域検出手段と、
を備える。
In order to solve the above-described problem, an image diagnosis support apparatus according to the first aspect of the present invention provides:
In each of the pair of left and right breast images, the position of the nipple is detected, a straight line indicating the inclination of the breast is calculated based on the detected position of the nipple, the position of the detected nipple is used as the origin, and the calculation is performed. Left and right breast position associating means for associating positions in the left and right breast images in this polar coordinate system,
Of the left and right breast images, the density of the whole breast image is shifted so that the density of a predetermined reference area of one breast image matches the density of the reference area of the other breast image. Density correction means for matching the density of the breast image;
Density difference value calculating means for calculating a density difference value for each corresponding position of the left and right breast images after density correction;
Extraction means for extracting a region where the calculated difference value exceeds a predetermined threshold;
An asymmetric shadow candidate area detecting means for detecting a left-right asymmetric shadow candidate area from the extracted area based on at least one of the density value, area or circularity of the extracted area;
Is provided.
請求項２に記載の発明のプログラムは、
コンピュータを、
一対の左右の***画像のそれぞれにおいて、乳頭の位置を検出し、前記検出された乳頭の位置に基づいて***の傾きを示す直線を算出し、前記検出された乳頭の位置を原点、前記算出された***の傾きを示す直線を軸とする極座標系を設定し、この極座標系において前記左右の***画像における位置の対応付けを行う左右***位置対応付け手段、
前記左右の***画像のうち一方の***画像の予め定められた基準領域の濃度が他方の***画像における基準領域の濃度と一致するように前記一方の***画像全体の濃度をシフトして前記左右の***画像の濃度を合わせる濃度補正手段、
前記濃度補正済みの左右の***画像の対応する位置毎に、濃度の差分値を算出する濃度差分値算出手段、
前記算出された差分値が予め定められた閾値を超える領域を抽出する抽出手段、
前記抽出された領域の濃度値、面積又は円形度の少なくとも一つに基づいて、前記抽出された領域の中から左右非対称性陰影候補領域を検出する非対称性陰影候補領域検出手段、
として機能させる。
The program of the invention described in claim 2 is:
Computer
In each of the pair of left and right breast images, the position of the nipple is detected, a straight line indicating the inclination of the breast is calculated based on the detected position of the nipple, the position of the detected nipple is used as the origin, and the calculation is performed. Left and right breast position associating means for associating positions in the left and right breast images in this polar coordinate system
Of the left and right breast images, the density of the whole breast image is shifted so that the density of a predetermined reference area of one breast image matches the density of the reference area of the other breast image. Density correction means for matching the density of the breast image;
A density difference value calculating means for calculating a density difference value for each corresponding position of the left and right breast images after density correction;
Extraction means for extracting an area where the calculated difference value exceeds a predetermined threshold;
An asymmetric shadow candidate area detecting means for detecting a left / right asymmetric shadow candidate area from the extracted area based on at least one of the density value, area or circularity of the extracted area;
To function as.
本発明によれば、左右の***画像の撮影時の***の圧迫による変形誤差に影響されることなく、また、左右の***画像の撮影条件による濃度差の影響を受けることなく、左右非対称性陰影候補領域を精度良く検出することができる。 According to the present invention, the left-right asymmetric shadow is not affected by the deformation error due to breast compression at the time of capturing the left and right breast images, and is not affected by the density difference due to the imaging conditions of the left and right breast images. Candidate regions can be detected with high accuracy.
以下、本発明に係る実施の形態について説明する。ただし、本発明は図示例のものに限定されるものではない。 Embodiments according to the present invention will be described below. However, the present invention is not limited to the illustrated example.
まず、本実施の形態における構成を説明する。
図１に、本実施の形態における画像診断支援装置１０の機能構成例を示す。
図１に示すように、画像診断支援装置１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１、Ｉ／Ｆ（InterFace）１２、操作部１３、表示部１４、通信部１５、ＲＡＭ（Random Access Memory）１６、ＲＯＭ（Read Only Memory）１７、プリンタ１８等を備えて構成され、各部はバス１９により接続されて構成されている。
First, the configuration in the present embodiment will be described.
FIG. 1 shows a functional configuration example of an image
As shown in FIG. 1, the diagnostic
ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１７に記憶されているシステムプログラムや各種処理プログラムを読み出してＲＡＭ１６内に展開し、展開されたプログラムとの協働により後述する左右非対称性陰影候補検出処理を始めとする各種処理を実行し、画像診断支援装置１０の各部の動作を集中制御する。
The
Ｉ／Ｆ１２は、画像生成装置Ｇと接続するためのインターフェイスであり、画像生成装置Ｇにおいて生成された画像データを画像診断支援装置１０に入力する。
The I /
画像生成装置Ｇは、患者の***を被写体として撮影し、撮影した画像をデジタル変換して、***画像データを生成する装置である。画像生成装置Ｇとしては、例えば、ＣＲ（Computed Radiography）装置、ＦＰＤ（Flat Panel Detector）装置等が適用可能である。なお、本実施の形態において、画像生成装置Ｇは、一の患者について左右一対の***画像データ（左***画像データＬ及び右***画像データＲ）を生成し、画像診断支援装置１０に入力する。
The image generation apparatus G is an apparatus that captures a patient's breast as a subject and digitally converts the captured image to generate breast image data. As the image generation device G, for example, a CR (Computed Radiography) device, an FPD (Flat Panel Detector) device, or the like is applicable. In the present embodiment, the image generation apparatus G generates a pair of left and right breast image data (left breast image data L and right breast image data R) for one patient and inputs them to the image
操作部１３は、カーソルキーや数字キー、各種機能キーからなるキーボードを備えて構成され、押下されたキーに対応する操作信号をＣＰＵ１１に出力する。なお、必要に応じてマウスやタッチパネル等のポインティングディバイスを含むこととしてもよい。
The
表示部１４は、ＬＣＤやＣＲＴ等のモニタにより構成され、ＣＰＵ１１から入力される表示信号の指示に従って、***画像等の表示を行う。
The
通信部１５は、ネットワークインターフェイスカード、モデム、ターミナルアダプタ等の通信用インターフェイスにより構成され、通信ネットワーク上の外部機器と各種情報の送受信を行う。例えば、通信部１５を介して画像生成装置Ｇから画像データを受信する構成としてもよいし、通信部１５を介して病院内の画像サーバ等に接続する構成としてもよい。
The
ＲＡＭ１６は、ＣＰＵ１１によって実行される各種プログラムやこれらプログラムによって処理されたデータ等を一時的に記憶するワークエリアを形成する。
The
ＲＯＭ１７は、ＣＰＵ１１で実行される各種プログラムやプログラムにより処理の実行に必要なパラメータ、或いは処理結果等のデータを記憶する。これらの各種プログラムは、読取可能なプログラムコードの形態で格納され、ＣＰＵ１１は、当該プログラムコードに従った動作を逐次実行する。
The
プリンタ１８は、ＣＰＵ１１の制御に従って、画像データに基づきフィルム等の記録媒体上に画像を形成し出力する。
The
（画像診断支援装置１０の動作）
次に、本実施の形態における動作について説明する。
画像診断支援装置１０においては、画像生成装置Ｇから左***画像データＬ（以下、***画像データＬとする）及び右***画像データＲ（以下、***画像データＲとする）が入力されると、以下に説明する左右非対称性陰影候補検出処理を実行する。なお、***画像データＬ、Ｒの画素値は、濃度値を表す値である。
(Operation of diagnostic imaging support apparatus 10)
Next, the operation in this embodiment will be described.
In the image diagnosis support
図２に、画像診断支援装置１０において実行される左右非対称性陰影候補検出処理のフローを示す。当該処理は、ＣＰＵ１１とＲＯＭ１７に記憶されている左右非対称性陰影候補検出処理プログラムとの協働によるソフトウエア処理により実現される。
FIG. 2 shows a flow of the left / right asymmetric shadow candidate detection process executed in the image
まず、入力された左右の***画像データＬと***画像データＲに左右***位置対応付け処理が施される（ステップＳ１）。 First, the left and right breast position data is subjected to the left and right breast image data L and the breast image data R (step S1).
以下、図３を参照して、ステップＳ１における左右***位置対応付け処理について説明する。当該処理は、ＣＰＵ１１とＲＯＭ１７に記憶されている左右***位置対応付け処理プログラムとの協働によるソフトウエア処理により実現される。
Hereinafter, the left and right breast position association processing in step S1 will be described with reference to FIG. This processing is realized by software processing in cooperation with the
まず、左右の***画像データＬ、***画像データＲのそれぞれについて、ステップＳ１０１〜Ｓ１０６の処理が実行される。以下、***画像データＬについてステップＳ１０１〜Ｓ１０６の処理を説明するが、***画像データＲについても同様の処理が施される。 First, the processes of steps S101 to S106 are executed for each of the left and right breast image data L and breast image data R. Hereinafter, although the process of steps S101-S106 is demonstrated about the breast image data L, the same process is performed also about the breast image data R.
ステップＳ１０１においては、***画像データＬの各画素を注目画素としてソベル（Sobel）フィルタによりフィルタ処理が施され、***画像データＬ０が取得される（ステップＳ１０１）。***画像データＬ０の各画素値は、エッジ強度を示す。
以下、図４に示すように、***画像データＬ０における各画素の位置は、***画像データＬ０における***の上下方向をＸ軸、これと垂直方向をＹ軸とした座標（Ｘ，Ｙ）で表す。また、***画像データＬ０における座標（Ｘ，Ｙ）の画素値をＶ（Ｘ，Ｙ）と表す。また、Ｘ軸方向の画像端の座標をＸｍａｘ、Ｙ軸方向の画像端をＹｍａｘとして表す。
In step S101, each pixel of the breast image data L is used as a pixel of interest, and filtering processing is performed by a Sobel filter to obtain breast image data L0 (step S101). Each pixel value of the breast image data L0 indicates edge strength.
Hereinafter, as shown in FIG. 4, the position of each pixel in the breast image data L0 is represented by coordinates (X, Y) in which the vertical direction of the breast in the breast image data L0 is the X axis and the vertical direction is the Y axis. . Further, the pixel value of the coordinates (X, Y) in the breast image data L0 is represented as V (X, Y). Further, the coordinates of the image end in the X-axis direction are represented as Xmax, and the image end in the Y-axis direction is represented as Ymax.
次いで、***画像データＬ０の各Ｘ座標（０〜Ｘｍａｘ）において、Ｙ軸方向に探索が行われ、Ｖ（Ｘ，Ｙ）が最大となる座標Ｓ（Ｘ）が抽出される（ステップＳ１０２）。これにより、***画像データＬ０の各Ｘ座標におけるエッジが抽出される。抽出されたエッジは、図４に示すように、***画像データＬ０における***領域Ｓａと***外領域Ｓｂ（背景）との境界点であり、スキンラインＳＬを構成する。 Next, a search is performed in the Y-axis direction at each X coordinate (0 to Xmax) of the breast image data L0, and a coordinate S (X) that maximizes V (X, Y) is extracted (step S102). Thereby, the edge in each X coordinate of the breast image data L0 is extracted. As shown in FIG. 4, the extracted edge is a boundary point between the breast area Sa and the extramammary area Sb (background) in the breast image data L0, and constitutes a skin line SL.
次いで、図５に示すように、ステップＳ１０２で抽出された各Ｓ（Ｘ）について、Ｓ（Ｘ）とＳ（Ｘ＋ｄ（ｄは、例えば１０））とを結んだ直線と、Ｓ（Ｘ）〜Ｓ（Ｘ＋ｄ）の各点との距離Ｄがそれぞれ算出され、算出された距離Ｄの最大値Ｄ（Ｘ）が算出される（ステップＳ１０３）。 Next, as shown in FIG. 5, for each S (X) extracted in step S <b> 102, a straight line connecting S (X) and S (X + d (d is 10), for example), and S (X) ˜ A distance D to each point of S (X + d) is calculated, and a maximum value D (X) of the calculated distance D is calculated (step S103).
各Ｓ（Ｘ）についてＤ（Ｘ）が算出されると、算出されたＤ（Ｘ）のうち最も大きい値をもつＳ（Ｘ）が乳頭位置を表す乳頭座標（ａ，ｂ）として検出される（ステップＳ１０４）。 When D (X) is calculated for each S (X), S (X) having the largest value among the calculated D (X) is detected as nipple coordinates (a, b) representing the nipple position. (Step S104).
次いで、検出された乳頭座標（ａ，ｂ）を中心とし、図６に模式的に示すように端点をスキンラインＳＬとする半径２０ｍｍ〜５０ｍｍの同心円が少なくとも二つ描画され、その中点が算出される（ステップＳ１０５）。処理の精度を向上させるため、二以上の複数の同心円を描き、複数点を算出するようにしてもよい。 Next, at least two concentric circles having a radius of 20 mm to 50 mm are drawn with the detected nipple coordinates (a, b) as the center and the end points as skin lines SL as schematically shown in FIG. 6, and the midpoint is calculated. (Step S105). In order to improve processing accuracy, a plurality of points may be calculated by drawing two or more concentric circles.
次いで、ステップＳ１０５で算出された点群において、最小二乗法により回帰直線が算出され、乳頭座標（ａ，ｂ）を通る***の傾きを示す直線ｌが取得される（ステップＳ１０６）。最小二乗法による回帰直線ｌの算出式は、下記の〔数１〕が用いられる。
***画像データＲについても上述のステップＳ１０１〜Ｓ１０６の処理が施され、乳頭座標（ａ，ｂ）、直線ｌが取得される。 The breast image data R is also subjected to the processing in steps S101 to S106 described above, and the nipple coordinates (a, b) and the straight line l are acquired.
***画像データＬ、***画像データＲのそれぞれについて、乳頭座標（ａ，ｂ）、***の傾きを示す直線ｌが取得されると、***画像データＬ、***画像データＲのそれぞれについて、乳頭座標（ａ，ｂ）を原点、***の傾きを示す直線ｌを軸とする極座標系が設定され、この極座標系において***画像データＬと***画像データＲにおける位置の対応付けが行われる（ステップＳ１０７）。即ち、***画像データＬと***画像データＲの、設定された極座標系における乳頭座標（ａ，ｂ）からの距離と軸ｌからの角度が一致する位置が対応付けられる。 When the nipple coordinates (a, b) and the straight line l indicating the inclination of the breast are acquired for each of the breast image data L and the breast image data R, the nipple coordinates ( A polar coordinate system is set with a, b) as the origin and a straight line l indicating the breast inclination as an axis, and the positions of the breast image data L and the breast image data R are associated in this polar coordinate system (step S107). That is, the distance between the breast image data L and the breast image data R from the nipple coordinates (a, b) in the set polar coordinate system is matched with the position where the angle from the axis l coincides.
次いで、***画像データＲにおいて、乳頭から胸壁側の画像端までの軸ｌ上の距離ｄ１（図７参照）が算出され、***画像データＬにおいて、乳頭から胸壁側の画像端までの軸上ｌの距離ｄ２（図７参照）が算出され、ｄ１とｄ２の何れかの長さに他方が一致するように正規化が行われ（ステップＳ１０８）、処理は図２のステップＳ２に移行する。 Next, in the breast image data R, a distance d1 (see FIG. 7) on the axis 1 from the nipple to the image end on the chest wall side is calculated, and in the breast image data L, on the axis l from the nipple to the image end on the chest wall side. The distance d2 (see FIG. 7) is calculated, normalization is performed so that the other matches the length of either d1 or d2 (step S108), and the process proceeds to step S2 in FIG.
図７に、上述の左右***位置対応付け処理において***画像データＬ及び***画像データＲに設定される極座標系を示す。図７に示すように、上記処理により***画像データＬ及び***画像データＲのそれぞれにおける***領域内の位置を、乳頭座標（ａ，ｂ）を原点、***の傾きをもつ直線ｌを軸とする極座標系により表し、左右の***画像において、乳頭からの距離及び軸ｌからの角度の等しい位置を対応付けることで、左右の***画像の撮影時の圧迫による***の変形誤差に影響されることなく、左右の***の診断上対応する位置を対応付けることができる。 FIG. 7 shows a polar coordinate system set for the breast image data L and the breast image data R in the above-described left and right breast position association processing. As shown in FIG. 7, the position in the breast region in each of the breast image data L and the breast image data R by the above processing is set with the nipple coordinates (a, b) as the origin and the straight line l having the breast inclination as the axis. Expressed by a polar coordinate system, in the left and right breast images, by associating the distance from the nipple and the position with the same angle from the axis l, without being affected by the deformation error of the breast due to the compression at the time of photographing the left and right breast images, Corresponding positions for diagnosis of the left and right breasts can be associated.
図２のステップＳ２においては、入力された左右の***画像データＬと***画像データＲの濃度を合わせるための濃度補正処理が実行される（ステップＳ２）。 In step S2 of FIG. 2, density correction processing for matching the densities of the input left and right breast image data L and breast image data R is executed (step S2).
図８に、図２のステップＳ２において実行される濃度補正処理のフローを示す。当該処理は、ＣＰＵ１１とＲＯＭ１７に記憶されている濃度補正処理プログラムとの協働によるソフトウエア処理により実現される。
FIG. 8 shows a flow of density correction processing executed in step S2 of FIG. This processing is realized by software processing in cooperation with the
濃度補正処理においては、まず、***画像データＬ、***画像データＲのそれぞれに胸筋領域抽出処理が施され、***画像データＬから胸筋領域Ｍ１、***画像データＲから胸筋領域Ｍ２が抽出される（ステップＳ２０１）。 In the density correction process, first, breast image data L and breast image data R are each subjected to pectoral muscle region extraction processing, and a pectoral muscle region M1 is extracted from the breast image data L, and a pectoral muscle region M2 is extracted from the breast image data R. (Step S201).
胸筋領域Ｍ１、Ｍ２は、公知のどのような技術を用いて抽出してもよい。例えば、胸筋領域Ｍ１は、以下の（１）〜（５）ようにして抽出される。
（１）エッジ強調処理
まず、***画像データＬの各画素を注目画素としてプレヴィット（Prewitt）フィルタによりフィルタ処理が施される。これにより、エッジ成分が強調された***画像データＬ１が取得される。この***画像データＬ１の各画素の画素値は、エッジ強度を示す値となる。
The pectoral muscle regions M1 and M2 may be extracted using any known technique. For example, the pectoral muscle region M1 is extracted as follows (1) to (5).
(1) Edge Enhancement Processing First, filtering processing is performed by a Prewitt filter with each pixel of breast image data L as a target pixel. Thereby, breast image data L1 in which the edge component is emphasized is acquired. The pixel value of each pixel of the breast image data L1 is a value indicating the edge strength.
以下、図９（ａ）に示すように、***画像データＬ１における各画素の位置は、***画像データＬ１における***の上下方向をＸ軸、これと垂直方向をＹ軸とした座標（Ｘ，Ｙ）で表す。また、***画像データＬ１における座標（Ｘ，Ｙ）の画素値をＶ（Ｘ，Ｙ）と表す。また、Ｘ軸方向の画像端の座標をＸｍａｘ、Ｙ軸方向の画像端をＹｍａｘとして表す。 Hereinafter, as shown in FIG. 9A, the position of each pixel in the breast image data L1 is coordinate (X, Y) with the vertical direction of the breast in the breast image data L1 as the X axis and the vertical direction as the Y axis. ). Further, the pixel value of the coordinates (X, Y) in the breast image data L1 is represented as V (X, Y). Further, the coordinates of the image end in the X-axis direction are represented as Xmax, and the image end in the Y-axis direction is represented as Ymax.
（２）スキンラインＳＬの抽出
次いで、***画像データＬ１の各Ｘ座標（０〜Ｘｍａｘ）において、Ｙ軸方向に探索が行われ、Ｖ（Ｘ，Ｙ）が最大となる座標Ｓ（Ｘ）が抽出される。これにより、***画像データＬ１の各Ｘ座標におけるエッジが抽出される。抽出されたエッジは、図９（ａ）に示すように、***画像データＬ１における***領域Ｓａと***外領域Ｓｂ（背景）との境界点であり、スキンラインＳＬを構成する。
(2) Extraction of Skin Line SL Next, in each X coordinate (0 to Xmax) of the breast image data L1, a search is performed in the Y-axis direction, and the coordinate S (X) that maximizes V (X, Y) is obtained. Extracted. Thereby, the edge in each X coordinate of the breast image data L1 is extracted. As shown in FIG. 9A, the extracted edge is a boundary point between the breast region Sa and the non-mammal region Sb (background) in the breast image data L1, and constitutes a skin line SL.
（３）胸筋ライン探索開始点の決定
Ｖ（０，Ｙ）が最大となる座標Ｓ（０）（Ｘ座標０の画像端のスキンラインＳＬの位置）より数画素下の座標Ａを開始基準点とし、座標ＡからＹ軸方向に基準点を１画素ずつずらしながら胸筋ライン探索開始点Ｂを探索するための以下の処理が行われる。
まず、図９（ａ）に示すように、各基準点をそれぞれ中心として、角度０〜−３０°の範囲について、１°刻みで***画像データＬ１のＸ軸方向の幅の１／５の長さをもつ探索ラインｌａ０〜ｌａ３０が設定される。次いで、探索ラインｌａ０〜ｌａ３０上の画素値の平均値がそれぞれ算出される。全ての基準点について、探索ラインｌａ０〜ｌａ３０上の画素値の平均値をそれぞれ算出後、算出された平均値が最大となった探索ラインの基準点が胸筋ライン探索開始点Ｂとして決定される。
このとき、胸筋ライン探索開始点Ｂが画像下端（Ｙｍａｘ）に近い場合、例えば、下から１０画素までの場合、胸筋領域はなしと判断される。また、算出された最大の平均値が予め定めら得た閾値、例えば、３００より小さい場合は、胸筋領域なしと判断される。胸筋領域なしと判断された場合、例えば、表示部１４にエラーメッセージ等が表示され、左右非対称性陰影候補検出処理は終了する。
(3) Determination of pectoral muscle line search start point Coordinate A that is several pixels below the coordinate S (0) (position of the skin line SL at the image end of the X coordinate 0) at which V (0, Y) is maximized The following processing is performed to search for the pectoral muscle line search start point B while shifting the reference point pixel by pixel from the coordinate A in the Y-axis direction.
First, as shown in FIG. 9 (a), with respect to each reference point as the center, in the range of
At this time, when the pectoral muscle line search start point B is close to the lower end (Ymax) of the image, for example, from the bottom up to 10 pixels, it is determined that there is no pectoral muscle region. If the calculated maximum average value is smaller than a predetermined threshold, for example, 300, it is determined that there is no pectoral muscle region. If it is determined that there is no pectoral muscle region, for example, an error message or the like is displayed on the
（４）胸筋領域Ｍ１と***領域Ｓｂの境界（胸筋ライン）の探索
図９（ｂ）に示すように、胸筋ライン探索開始点Ｂを基点として、角度±９°の範囲について、１°刻みで***画像データＬ１のＸ軸方向の幅の１／５の長さをもつ探索ラインｌｂ０〜ｌｂ１８が設定される。次いで、探索ラインｌｂ０〜ｌｂ１８上の画素値の平均値がそれぞれ算出される。そして、算出された平均値が最大となった探索ラインｌｂｎが胸筋ラインとして決定される。
次いで、胸筋ライン探索開始点ＢからＸ軸方向の幅の１／１０の地点を基点として、同様の処理が行われる。その後、更に、前回基点とした地点からＸ軸方向の幅の１／１０の地点を基点として、同様の処理が行われる。画像端に到達するまで同様の処理を繰り返すことにより、胸筋ラインが抽出される。
なお、探索ラインｌｂ０〜ｌｂ１８の最大の平均値が予め定めら得た閾値、例えば、３００より小さい場合は、不明瞭な胸筋ラインと判断される。探索ラインｌｂ０〜ｌｂ１８の最大の平均値が閾値より大きい基点が２以上ある場合は、それらの基点から２次の近似曲線を引き、この曲線が胸筋ラインとして抽出される。探索ラインｌｂ０〜ｌｂ１８の最大の平均値が閾値より大きい基点が１以下である場合は、胸筋ライン探索開始点ＢをＸ軸方向に１画素分ずらして上記処理が実行される。
(4) Search for the boundary (pectoral muscle line) between the pectoral muscle region M1 and the breast region Sb As shown in FIG. 9B, the pectoral muscle line search start point B is used as a base point for a range of angle ± 9 °. Search lines lb0 to lb18 having a length of 1/5 of the width in the X-axis direction of the breast image data L1 are set in increments of degrees. Next, the average value of the pixel values on the search lines lb0 to lb18 is calculated. Then, the search line lbn having the maximum calculated average value is determined as the pectoral muscle line.
Next, the same processing is performed using a point that is 1/10 of the width in the X-axis direction from the pectoral muscle line search start point B as a base point. Thereafter, the same processing is performed using a point that is 1/10 of the width in the X-axis direction as the base point from the previous base point. By repeating the same process until the image edge is reached, the pectoral muscle line is extracted.
In addition, when the maximum average value of the search lines lb0 to lb18 is smaller than a predetermined threshold value, for example, 300, it is determined as an unclear pectoral muscle line. When there are two or more base points where the maximum average value of the search lines lb0 to lb18 is larger than the threshold value, a quadratic approximate curve is drawn from these base points, and this curve is extracted as a pectoral muscle line. If the base point where the maximum average value of the search lines lb0 to lb18 is greater than the threshold is 1 or less, the pectoral muscle line search start point B is shifted by one pixel in the X-axis direction and the above processing is executed.
（５）胸筋領域の抽出
胸筋ラインが抽出されると、この抽出された胸筋ラインと、***領域ＳａにおいてスキンラインＳＬと逆側の画像端に囲まれた領域が胸筋領域Ｍ１として抽出される。
(5) Extraction of the pectoral muscle region When the pectoral muscle line is extracted, the extracted pectoral muscle line and the region surrounded by the image end opposite to the skin line SL in the breast region Sa are defined as the pectoral muscle region M1. Extracted.
***画像データＲから抽出される胸筋領域Ｍ２についても同様の処理により抽出される。ただし、（３）において、探索ラインｌａ０〜ｌａ３０は、各基準点を中心として角度１８０°〜２１０°の範囲について設定される。また、（４）において、探索ラインｌｂ０〜ｌｂ１８は、基点から角度１８０°±９°の範囲について設定される。 The pectoral muscle region M2 extracted from the breast image data R is also extracted by the same processing. However, in (3), the search lines la0 to la30 are set for an angle range of 180 ° to 210 ° around each reference point. Further, in (4), the search lines lb0 to lb18 are set for a range of an angle of 180 ° ± 9 ° from the base point.
図８に戻り、胸筋領域Ｍ１、Ｍ２が抽出されると、***画像データＬ、Ｒにおいて、抽出された胸筋領域Ｍ１、Ｍ２の平均画素値がそれぞれ算出される（ステップＳ２０２）。そして、胸筋領域Ｍ１とＭ２の平均画素値が一致するように、一方の***画像データ全体の濃度がシフトされ（ステップＳ２０３）、濃度補正処理後の***画像データＬ２、Ｒ２が取得され、処理は図２のステップＳ３に移行する。 Returning to FIG. 8, when the pectoral muscle regions M1 and M2 are extracted, the average pixel values of the extracted pectoral muscle regions M1 and M2 are calculated in the breast image data L and R, respectively (step S202). Then, the density of the whole breast image data is shifted so that the average pixel values of the pectoral muscle regions M1 and M2 match (step S203), and breast image data L2 and R2 after density correction processing are acquired and processed. Shifts to step S3 in FIG.
図１０（ａ）に、濃度補正処理前の***画像データＬ、Ｒに基づき表示される左右の***画像の一例を示す。図１０（ｂ）に、濃度補正処理後の***画像データＬ２、Ｒ２に基づき表示される左右の***画像の一例を示す。
図１０（ａ）では、撮影条件の違いにより右***画像が左***画像より全体的に濃度が高くなっている。このような状態では、左右の***画像を比較しても有効な診断を行うことが難しい。
そこで、本実施の形態においては、上述の濃度補正処理を行い、一方の胸筋領域（例えば、右***画像の胸筋領域Ｍ２）の平均画素値が他方の胸筋領域（左***の胸筋領域Ｍ１）の平均画素値と一致するように一方の***全体（例えば、右***画像）の濃度をシフトさせる。このように、***画像データＬ、Ｒに濃度補正処理を施すことで、図１０（ｂ）に示すように、左右の***画像の同一組織の濃度を合わせすることができる。
FIG. 10A shows an example of left and right breast images displayed based on breast image data L and R before density correction processing. FIG. 10B shows an example of left and right breast images displayed based on breast image data L2 and R2 after density correction processing.
In FIG. 10A, the density of the right breast image is generally higher than that of the left breast image due to the difference in imaging conditions. In such a state, it is difficult to make an effective diagnosis even if the left and right breast images are compared.
Therefore, in the present embodiment, the above-described density correction processing is performed, and the average pixel value of one pectoral muscle region (for example, the pectoral muscle region M2 in the right breast image) is the other pectoral muscle region (the pectoralis muscle of the left breast). The density of one whole breast (for example, the right breast image) is shifted so as to coincide with the average pixel value of the region M1). Thus, by performing density correction processing on the breast image data L and R, the density of the same tissue in the left and right breast images can be matched as shown in FIG.
図２のステップＳ３においては、濃度補正処理後の***画像データＬ２、***画像データＲ２の対応する位置毎に、濃度の差分値、即ち、画素値の差分値が算出され、濃度差分画像データが生成される（ステップ３）。***画像データＬ２、***画像データＲ２の対応する位置とは、左右の***画像データＬ２、Ｒ２において、乳頭からの距離及び直線ｌからの角度が等しい位置である。 In step S3 of FIG. 2, a density difference value, that is, a pixel value difference value is calculated for each corresponding position in the breast image data L2 and breast image data R2 after density correction processing, and the density difference image data Is generated (step 3). The corresponding positions of the breast image data L2 and the breast image data R2 are positions where the distance from the nipple and the angle from the straight line l are equal in the left and right breast image data L2 and R2.
次いで、濃度差分画像データにおいて、左右の濃度差、即ち、差分値の絶対値が予め定められた閾値（例えば、１０）より大きい領域が抽出される（ステップＳ４）。そして、抽出された領域のそれぞれを注目領域として、非対称性陰影候補領域検出処理が実行される（ステップＳ５）。 Next, in the density difference image data, a left and right density difference, that is, a region where the absolute value of the difference value is larger than a predetermined threshold (for example, 10) is extracted (step S4). Then, the asymmetric shadow candidate area detection process is executed using each of the extracted areas as the attention area (step S5).
図１１に、図２のステップＳ５において、ステップＳ４で抽出された領域のそれぞれに対して施される非対称性陰影候補領域検出処理のフローを示す。当該処理は、ＣＰＵ１１とＲＯＭ１７に記憶されている非対称性陰影候補領域検出処理プログラムとの協働によるソフトウエア処理により実現される。
FIG. 11 shows a flow of asymmetric shadow candidate area detection processing performed for each of the areas extracted in step S4 in step S5 of FIG. This processing is realized by software processing in cooperation with the
非対称性陰影候補領域検出処理においては、まず、注目領域（処理対象の領域）が、ステップＳ４で抽出された領域のうち左右濃度差が最大の領域であるか否かが判断され、左右濃度差が最大の領域であると判断されると（ステップＳ３０１；ＹＥＳ）、左右の***画像データＬ２、Ｒ２における当該注目領域のうち、濃度の低い方が左右非対称性陰影候補領域として検出されてＲＡＭ１６にその位置情報が格納され（ステップＳ３０５）、処理は図２のステップＳ６に移行する。
In the asymmetric shadow candidate area detection process, first, it is determined whether or not the attention area (process target area) is the area where the left-right density difference is the maximum among the areas extracted in step S4. Is determined to be the maximum region (step S301; YES), of the regions of interest in the left and right breast image data L2 and R2, the one with the lower density is detected as a left-right asymmetric shadow candidate region and stored in the
注目領域が、ステップＳ４で抽出された領域のうち左右濃度差が最大の領域ではないと判断されると（ステップＳ３０１；ＮＯ）、***画像データＬ２、***画像データＲ２のそれぞれにおいて、注目領域の濃度が乳腺領域より濃度が低いか否かが判断される。乳腺領域は、例えば、胸筋領域Ｍ１又はＭ２の濃度や***領域Ｓａのヒストグラム等から閾値ＳＨを設定し、***領域Ｓａを閾値ＳＨで二値化し、低濃度側を乳腺領域として求めることができる。***画像データＬ２、***画像データＲ２のそれぞれにおいて、この求められた乳腺領域の平均濃度値が算出され、注目領域の平均濃度値がこの算出された平均濃度値より低いか否かにより、ステップＳ３０２が判断される。 If it is determined that the region of interest is not the region where the left-right density difference is the maximum among the regions extracted in step S4 (step S301; NO), the region of interest in each of the breast image data L2 and the breast image data R2 is determined. It is determined whether the concentration is lower than the mammary gland region. For the mammary gland region, for example, a threshold value SH is set from the density of the pectoral muscle region M1 or M2, the histogram of the breast region Sa, etc., the breast region Sa is binarized with the threshold value SH, and the low density side can be obtained as the mammary gland region. . In each of the breast image data L2 and the breast image data R2, the obtained average density value of the mammary gland region is calculated, and whether or not the average density value of the attention region is lower than the calculated average density value is determined in step S302. Is judged.
***画像データＬ２、***画像データＲ２の何れにおいても、注目領域が乳腺領域の濃度よりも高いと判断されると（ステップＳ３０２；ＮＯ）、当該注目領域は偽陽性として削除され（ステップＳ３０６）、処理は図２のステップＳ６に移行する。
一方、***画像データＬ２、***画像データＲ２の何れかにおいて、注目領域が乳腺領域の濃度よりも低いと判断されると（ステップＳ３０２；ＹＥＳ）、注目領域の面積が予め定められた閾値（例えば、１０ｍｍ２）より大きいか否かが判断される。注目領域の面積が、予め定められた閾値より小さいと判断されると（ステップＳ３０３；ＮＯ）、当該注目領域は偽陽性として削除され（ステップＳ３０６）、処理は図２のステップＳ６に移行する。
一方、注目領域の面積が予め定められた閾値（例えば、１０ｍｍ２）より大きいと判断されると（ステップＳ３０３；ＹＥＳ）、注目領域の円形度が、予め定められた閾値（例えば、０．５）より大きいか否かが判断される。注目領域の円形度は、図１２に示すように、注目領域の総面積と同じ大きさの面積の円の重心を注目領域の重心に置いたときの、注目領域の総面積に対する円の内部にある注目領域の面積の割合である。注目領域の円形度が、予め定められた閾値より小さいと判断されると（ステップＳ３０４；ＮＯ）、当該注目領域は偽陽性として削除され（ステップＳ３０６）、処理は図２のステップＳ６に移行する。
If it is determined that the attention area is higher than the density of the mammary gland area in any of the breast image data L2 and the breast image data R2 (step S302; NO), the attention area is deleted as a false positive (step S306). The process proceeds to step S6 in FIG.
On the other hand, if it is determined that the attention area is lower than the density of the mammary gland area in either the breast image data L2 or the breast image data R2 (step S302; YES), the area of the attention area is set to a predetermined threshold (for example, 10 mm 2 ) is determined. If it is determined that the area of the attention area is smaller than a predetermined threshold (step S303; NO), the attention area is deleted as a false positive (step S306), and the process proceeds to step S6 in FIG.
On the other hand, when it is determined that the area of the attention area is larger than a predetermined threshold (for example, 10 mm 2 ) (step S303; YES), the circularity of the attention area is set to a predetermined threshold (for example, 0.5). ) Is determined. As shown in FIG. 12, the circularity of the attention area is set in the circle with respect to the total area of the attention area when the center of gravity of the circle having the same size as the total area of the attention area is placed on the gravity center of the attention area. It is the ratio of the area of a certain region of interest. If it is determined that the circularity of the attention area is smaller than a predetermined threshold (step S304; NO), the attention area is deleted as a false positive (step S306), and the process proceeds to step S6 in FIG. .
一方、注目領域の円形度が、予め定められた閾値より大きいと判断されると（ステップＳ３０４；ＹＥＳ）、左右の***画像データＬ２、Ｒ２の当該注目領域のうち、濃度の低い方が左右非対称性陰影候補領域として検出されてＲＡＭ１６にその位置情報が格納され（ステップＳ３０５）、処理は図２のステップＳ６に移行する。 On the other hand, if it is determined that the circularity of the region of interest is greater than a predetermined threshold (step S304; YES), the lower one of the regions of interest in the left and right breast image data L2 and R2 has a left-right asymmetry. It is detected as a sexual shadow candidate region, and its position information is stored in the RAM 16 (step S305), and the process proceeds to step S6 in FIG.
図２のステップＳ６においては、表示部１４に***画像データＬ２及び***画像データＲ２に基づく画像が並べて表示されるとともに、ステップＳ５で検出された左右非対称性陰影候補領域の位置を示すアノテーションが重畳されて表示され、本処理は終了する。図１３に、図２のステップＳ６において表示部１４に表示される検出結果の表示例を示す。
In step S6 of FIG. 2, images based on the breast image data L2 and the breast image data R2 are displayed side by side on the
以上説明したように、画像診断支援装置１０によれば、一対の左右の***画像のそれぞれに乳頭の位置を原点、***の傾きを示す直線ｌを軸とする極座標系を設定し、この極座標系において左右の***画像における位置の対応付けを行う。また、左右の***画像のうち一方の***画像の予め定められた基準領域の濃度が他方の***画像における基準領域の濃度と一致するように一方の***画像全体の濃度をシフトして左右の***画像の濃度を合わせる濃度補正を行う。そして、濃度補正済みの左右の***画像の対応する位置毎に、濃度の差分値を算出し、算出された差分値が予め定められた閾値を超える領域を抽出し、抽出された領域の濃度値、面積又は円形度の少なくとも一つに基づいて、抽出された領域の中から左右非対称性陰影候補領域を検出する。
As described above, according to the diagnostic
従って、左右の***画像の撮影時の***の圧迫による変形誤差に影響されることなく、また、左右の***画像の撮影条件による濃度差の影響を受けることなく、左右非対称性陰影候補領域を精度良く検出することが可能となる。 Therefore, the left and right asymmetric shadow candidate areas are accurately detected without being affected by deformation errors due to breast compression when the left and right breast images are taken, and without being affected by the density difference due to the shooting conditions of the left and right breast images. It is possible to detect well.
なお、上記実施の形態においては、胸筋領域を左右の***画像データＬ、Ｒの濃度会わせの基準領域としたが、これに限定されず、***領域Ｓａにおける他の領域を基準領域としてもよい。 In the above embodiment, the pectoral muscle region is the reference region for density matching of the left and right breast image data L and R. However, the present invention is not limited to this, and other regions in the breast region Sa may be used as the reference region. Good.
その他、画像診断支援装置１０の細部構成及び細部動作に関しても、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
In addition, the detailed configuration and detailed operation of the image
１０ 画像診断支援装置
１１ ＣＰＵ
１２ Ｉ／Ｆ
１３ 操作部
１４ 表示部
１５ 通信部
１６ ＲＡＭ
１７ ＲＯＭ
１８ プリンタ
１９ バス
10 diagnostic
12 I / F
13
17 ROM
18
Claims (2)
前記左右の***画像のうち一方の***画像の予め定められた基準領域の濃度が他方の***画像における基準領域の濃度と一致するように前記一方の***画像全体の濃度をシフトして前記左右の***画像の濃度を合わせる濃度補正手段と、
前記濃度補正済みの左右の***画像の対応する位置毎に、濃度の差分値を算出する濃度差分値算出手段と、
前記算出された差分値が予め定められた閾値を超える領域を抽出する抽出手段と、
前記抽出された領域の濃度値、面積又は円形度の少なくとも一つに基づいて、前記抽出された領域の中から左右非対称性陰影候補領域を検出する非対称性陰影候補領域検出手段と、
を備える画像診断支援装置。 In each of the pair of left and right breast images, the position of the nipple is detected, a straight line indicating the inclination of the breast is calculated based on the detected position of the nipple, the position of the detected nipple is used as the origin, and the calculation is performed. Left and right breast position associating means for associating positions in the left and right breast images in this polar coordinate system,
Of the left and right breast images, the density of the whole breast image is shifted so that the density of a predetermined reference area of one breast image matches the density of the reference area of the other breast image. Density correction means for matching the density of the breast image;
Density difference value calculating means for calculating a density difference value for each corresponding position of the left and right breast images after density correction;
Extraction means for extracting a region where the calculated difference value exceeds a predetermined threshold;
An asymmetric shadow candidate area detecting means for detecting a left-right asymmetric shadow candidate area from the extracted area based on at least one of the density value, area or circularity of the extracted area;
An image diagnosis support apparatus comprising:
一対の左右の***画像のそれぞれにおいて、乳頭の位置を検出し、前記検出された乳頭の位置に基づいて***の傾きを示す直線を算出し、前記検出された乳頭の位置を原点、前記算出された***の傾きを示す直線を軸とする極座標系を設定し、この極座標系において前記左右の***画像における位置の対応付けを行う左右***位置対応付け手段、
前記左右の***画像のうち一方の***画像の予め定められた基準領域の濃度が他方の***画像における基準領域の濃度と一致するように前記一方の***画像全体の濃度をシフトして前記左右の***画像の濃度を合わせる濃度補正手段、
前記濃度補正済みの左右の***画像の対応する位置毎に、濃度の差分値を算出する濃度差分値算出手段、
前記算出された差分値が予め定められた閾値を超える領域を抽出する抽出手段、
前記抽出された領域の濃度値、面積又は円形度の少なくとも一つに基づいて、前記抽出された領域の中から左右非対称性陰影候補領域を検出する非対称性陰影候補領域検出手段、
として機能させるためのプログラム。 Computer
In each of the pair of left and right breast images, the position of the nipple is detected, a straight line indicating the inclination of the breast is calculated based on the detected position of the nipple, the position of the detected nipple is used as the origin, and the calculation is performed. Left and right breast position associating means for associating positions in the left and right breast images in this polar coordinate system
Of the left and right breast images, the density of the whole breast image is shifted so that the density of a predetermined reference area of one breast image matches the density of the reference area of the other breast image. Density correction means for matching the density of the breast image;
A density difference value calculating means for calculating a density difference value for each corresponding position of the left and right breast images after density correction;
Extraction means for extracting an area where the calculated difference value exceeds a predetermined threshold;
An asymmetric shadow candidate area detecting means for detecting a left / right asymmetric shadow candidate area from the extracted area based on at least one of the density value, area or circularity of the extracted area;
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