JP5017909B2 - 領域抽出装置、領域抽出方法及びプログラム - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施形態に係る領域抽出装置1の概要を示す図である。領域抽出装置1は、計測データ(詳細には3次元計測データ(立体計測データとも称する))から所望の領域(詳細には立体領域)を抽出する装置である。
次に、上述した領域抽出装置1の各機能についてより詳細に説明する。なお、以下の説明においては、X線CT装置によって取得される医用の3次元画像(ボリュームデータとも称する)からの物体(例えば臓器)の抽出処理について述べるが、本発明は他の計測データ(例えば、MRI装置によって取得される医用の3次元画像等)からの領域抽出処理にも適用することができる。
上述のように、暫定領域抽出処理(ステップS1)では、使用者(ユーザ)によって指定された物体(臓器)を、暫定的に抽出することを目的とする。ここでは、領域拡張手法を用いる。
次に、モデルフィッティング手法における標準モデルの初期位置を決定する初期位置決定処理(ステップS2)について、図8〜図11を参照しながら説明する。図8は、重心点を利用した初期位置決定処理(ステップS2)の詳細を示すフローチャートである。また、図9は、3次元画像(計測データ)に含まれる物体OBaを示す図であり、図11は、標準モデルSOを初期位置に移動させる様子を概念的に示す図である。図11においては、標準モデルを初期配置した際の抽出対象物体と標準モデルとの位置関係も示されている。
ステップS3のモデルフィッテイング処理は、予め準備された一般的(標準的)な抽出対象物体のモデルである「標準モデル」を、抽出対象物体から得られる情報(形状等)を用いて変形する処理である。なお、本出願においては、モデルフィッティング処理による変形後の標準モデル(換言すれば抽出対象物体の情報が反映された標準モデル)を「個別モデル」とも称するものとする。
以上、この発明の実施の形態について説明したが、この発明は、上記に説明した内容に限定されるものではない。
抽出対象物体(ステップS1で暫定的に抽出された物体)が固有の特徴点(例えば、先鋭部の先端の点等)を有している場合には、当該特徴点と標準モデルにおいて当該特徴点に対応する点(「対応特徴点」とも称する)との一致度合いに基づいて、標準モデルの初期位置を決定することができる。
標準モデルSO2とステップS1で暫定的に抽出された抽出対象物体OB3との重なり度合いに基づいて、標準モデルの初期位置を決定することができる。図16は、標準モデルSO2を3次元画像TDP3内に配置した様子を示す図である。
上述した初期位置決定手法(TQ1〜TQ3)を組み合わせて、標準モデルの初期位置を決定する。
11 暫定領域抽出部
12 初期位置決定部
13 モデルフィッティング部
14 抽出領域出力部
20 制御部
22 記憶部
SO 標準モデル
SPR 仮想バネ
Claims (16)
- 計測データから所望の領域を抽出する領域抽出装置であって、
領域拡張手法により、前記計測データから抽出対象領域を暫定的に抽出する暫定抽出手段と、
暫定的に抽出された前記抽出対象領域を用いて、前記抽出対象領域の標準的なモデルである標準モデルの初期位置を決定する初期位置決定手段と、
前記標準モデルを用いたモデルフィッティング手法により、前記計測データから前記抽出対象領域を抽出する手段と、
暫定的に抽出された前記抽出対象領域の特徴点を抽出する手段と、
を備え、
前記初期位置決定手段は、暫定的に抽出された前記抽出対象領域の特徴点と、前記標準モデルにおける対応特徴点との一致度合いに基づいて、前記標準モデルの初期位置を決定することを特徴とする領域抽出装置。 - 計測データから所望の領域を抽出する領域抽出装置であって、
領域拡張手法により、前記計測データから抽出対象領域を暫定的に抽出する暫定抽出手段と、
暫定的に抽出された前記抽出対象領域を用いて、前記抽出対象領域の標準的なモデルである標準モデルの初期位置を決定する初期位置決定手段と、
前記標準モデルを用いたモデルフィッティング手法により、前記計測データから前記抽出対象領域を抽出する手段と、
を備え、
前記初期位置決定手段は、前記標準モデルと暫定的に抽出された前記抽出対象領域との重なり度合いに基づいて、前記標準モデルの初期位置を決定することを特徴とする領域抽出装置。 - 請求項1または請求項2に記載の領域抽出装置において、
前記計測データは、3次元の計測データであり、
前記暫定抽出手段は、3次元の領域拡張手法により前記3次元の計測データから3次元の抽出対象領域を暫定的に抽出することを特徴とする領域抽出装置。 - 請求項1または請求項2に記載の領域抽出装置において、
前記暫定抽出手段は、前記領域拡張手法における領域拡張処理を複数の開始点から開始することを特徴とする領域抽出装置。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載の領域抽出装置において、
前記モデルフィッティング手法においては、暫定的に抽出された前記抽出対象領域の境界画素を前記標準モデルの制御点に対応づけることによってフィッティング処理が行われることを特徴とする領域抽出装置。 - 請求項1から請求項5のいずれかに記載の領域抽出装置において、
前記計測データは、医用の画像データであることを特徴とする領域抽出装置。 - 請求項1に記載の領域抽出装置において、
前記抽出対象物体が前記特徴点を複数有する場合においては、前記標準モデルの初期配置後の対応特徴点と、これに対応する前記抽出対象物体の特徴点との各距離の和が最小となるように前記標準モデルの初期位置を決定することを特徴とする領域抽出装置。 - 請求項2に記載の領域抽出装置において、
前記標準モデルと前記抽出対象物体との重複部分についての前記標準モデルにおける重なり量率と前記抽出対象物体における重なり量率との総和を用いて定義される所定の関数が大きくなるように前記標準モデルの初期位置を決定することを特徴とする領域抽出装置。 - 計測データから所望の領域を抽出する領域抽出方法であって、
領域拡張手法により、前記計測データから抽出対象領域を暫定的に抽出する暫定抽出工程と、
暫定的に抽出された前記抽出対象領域を用いて、前記抽出対象領域の標準的なモデルである標準モデルの初期位置を決定する初期位置決定工程と、
前記標準モデルを用いたモデルフィッティング手法により、前記計測データから前記抽出対象領域を抽出する工程と、
暫定的に抽出された前記抽出対象領域の特徴点を抽出する工程と、
を備え、
前記初期位置決定工程においては、暫定的に抽出された前記抽出対象領域の特徴点と、前記標準モデルにおける対応特徴点との一致度合いに基づいて、前記標準モデルの初期位置が決定されることを特徴とする領域抽出方法。 - 計測データから所望の領域を抽出する領域抽出方法であって、
領域拡張手法により、前記計測データから抽出対象領域を暫定的に抽出する暫定抽出工程と、
暫定的に抽出された前記抽出対象領域を用いて、前記抽出対象領域の標準的なモデルである標準モデルの初期位置を決定する初期位置決定工程と、
前記標準モデルを用いたモデルフィッティング手法により、前記計測データから前記抽出対象領域を抽出する工程と、
を備え、
前記初期位置決定工程においては、前記標準モデルと暫定的に抽出された前記抽出対象領域との重なり度合いに基づいて、前記標準モデルの初期位置が決定されることを特徴とする領域抽出方法。 - 請求項9または請求項10に記載の領域抽出方法において、
前記計測データは、3次元の計測データであり、
前記暫定抽出工程においては、3次元の領域拡張手法により前記3次元の計測データから抽出対象領域が暫定的に抽出されることを特徴とする領域抽出方法。 - 請求項9または請求項10に記載の領域抽出方法において、
前記暫定抽出工程においては、前記領域拡張手法における領域拡張処理が複数の開始点から開始されることを特徴とする領域抽出方法。 - 計測データから所望の領域を抽出するプログラムであって、
コンピュータに、
領域拡張手法により、前記計測データから抽出対象領域を暫定的に抽出する暫定抽出工程と、
暫定的に抽出された前記抽出対象領域を用いて、前記抽出対象領域の標準的なモデルである標準モデルの初期位置を決定する初期位置決定工程と、
前記標準モデルを用いたモデルフィッティング手法により、前記計測データから前記抽出対象領域を抽出する工程と、
暫定的に抽出された前記抽出対象領域の特徴点を抽出する工程と、
を備え、
前記初期位置決定工程においては、暫定的に抽出された前記抽出対象領域の特徴点と、前記標準モデルにおける対応特徴点との一致度合いに基づいて、前記標準モデルの初期位置が決定されることを特徴とするプログラム。 - 計測データから所望の領域を抽出するプログラムであって、
コンピュータに、
領域拡張手法により、前記計測データから抽出対象領域を暫定的に抽出する暫定抽出工程と、
暫定的に抽出された前記抽出対象領域を用いて、前記抽出対象領域の標準的なモデルである標準モデルの初期位置を決定する初期位置決定工程と、
前記標準モデルを用いたモデルフィッティング手法により、前記計測データから前記抽出対象領域を抽出する工程と、
を備え、
前記初期位置決定工程においては、前記標準モデルと暫定的に抽出された前記抽出対象領域との重なり度合いに基づいて、前記標準モデルの初期位置が決定されることを特徴とするプログラム。 - 請求項13または請求項14に記載のプログラムにおいて、
前記計測データは、3次元の計測データであり、
前記暫定抽出工程においては、3次元の領域拡張手法により前記3次元の計測データから抽出対象領域が暫定的に抽出されることを特徴とするプログラム。 - 請求項13または請求項14に記載のプログラムにおいて、
前記暫定抽出工程においては、前記領域拡張手法における領域拡張処理が複数の開始点から開始されることを特徴とするプログラム。
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