JP5029702B2 - 画像生成装置、画像生成方法およびプログラム - Google Patents
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Description
また、第2の態様に係る画像生成装置は、第1の態様に係る画像生成装置であって、位相がそれぞれ対応し合う前記第1差分静止画像と前記第2差分静止画像との差分をとることによって、第3差分静止画像の時系列的な組を生成することにより、差分動画像を得るフレーム間経時差分画像生成手段をさらに有する。
また、第9の態様に係る画像生成方法は、第8の態様に係る画像生成方法であって、位相がそれぞれ対応し合う前記第1差分静止画像と前記第2差分静止画像との差分をとることによって、第3差分静止画像の時系列的な組を生成することにより、差分動画像を得るフレーム間経時差分画像生成工程をさらに有する。
また、第2の態様に係る画像生成装置によれば、基準動画像内において時間的に変動する部分と、参照動画像内において時間的に変動する部分との比較を行うにあたって、位相のずれに起因するアーチファクトを軽減可能である。
図1は、この発明を医療用画像撮影装置と協働して患者の特定部位(例えば肺)の診断画像を生成可能な画像生成装置1に適用した各実施形態に共通の構成を示すブロック図である。
第1実施形態では、同じ患者について、異なる時期にそれぞれ1呼吸サイクル以上の肺野領域を撮影して得られたX線動画像(例えば、1ケ月前の検査で撮影した動画像と、直近の検査で撮影した動画像)を画像生成装置1に入力する。画像生成装置1は入力された2つの動画像と、それから導出される呼吸の位相情報とを基に、少なくとも一方についての補間動画像を作成する。
θ=F(t:T) ...式(A)
と表現できる。
θ=t/T−int(t/T) ...式(B)
と表現できる。ただし記号intは、引数の整数部を示す。
θ=t ...式(C)
で定めることもできる。
θ=G(P/P0) ...式(D)
によって位相θを定めることもできる。周期関数Gは例えば周期Tを持つ逆正弦関数(arcsine)である。これは呼吸サイクルによってパラメータPが周期的に変化することを利用した定義であるが、パラメータPは時間tの周期関数(周期T)であるから、
P=P(t:T) ...式(E)
と書くことが可能であり、この場合も時間tの関数を位相θの代理指標とすることができる。
t1=t/T1、
t2=t/T2、
を2つの動画像のそれぞれの位相θ1、θ2の代理指標とすれば、「位相が同一」とは、第1の動画像中の位相指標t1と、第2の動画像中の位相指標t2とが同一の値を持つことを意味することになる。このように、2つの動画像の1呼吸サイクルの時間が異なる場合は、時間軸の正規化を行い調整する。
s=(4−1)/(5−1)=0.75
として位相:4の補間画像を作成し、基準動画像[1]の静止画像の位相と対応させる。
第2実施の形態では、補間動画像と基準動画像から上述した経時差分画像を作成する。すなわち、生成された補間動画像と基準動画像とで、互いに対応する位相を持つ静止画像どうしの差分をとることによって、差分静止画像を生成する。
第3実施の形態でも補間動画像を構成する一連の静止画像を得るまでは第1実施形態と同じ構成および動作となる。第3実施形態ではさらに、補間動画像と基準動画像からフレーム間経時差分画像を作成する。すなわち、基準動画像において時間的に隣接する2つの静止画像の差分と、これらの隣接する2つの静止画像の位相に対応する補間動画像の2つの静止画像の差分とをとり、さらにそれらの差分をとり、フレーム間経時差分画像を得る。
以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明は上記説明した内容のものに限定されるものではない。
Claims (9)
- 画像生成装置であって、
異なる時期に同一の対象物を撮影して得られ、それぞれが静止画像の時系列的な組によって構成される2つの動画像のそれぞれについて、前記対象物の周期的な動きの位相を検出する位相検出手段と、
前記2つの動画像のうちの一方の動画像に含まれるそれぞれの静止画像の位相を基準位相として、前記2つの動画像のうちの前記一方の動画像とは異なる他方の動画像に含まれる静止画像の補間によって前記基準位相のそれぞれに対応する補間静止画像を生成することにより、補間動画像を得る補間画像生成手段と、
前記一方の動画像において時間的に隣接する2つずつの静止画像の差分をとることによって、第1差分静止画像の時系列的な組を生成する手段と、
前記補間動画像に含まれる補間静止画像の時間的に隣接する2つずつの差分をとることによって、前記第1差分静止画像の組に対応した位相配列を有する第2差分静止画像の時系列的な組を生成する手段と、
を有することを特徴とする画像生成装置。 - 請求項1に記載の画像生成装置であって、
位相がそれぞれ対応し合う前記第1差分静止画像と前記第2差分静止画像との差分をとることによって、第3差分静止画像の時系列的な組を生成することにより、差分動画像を得るフレーム間経時差分画像生成手段、
をさらに有することを特徴とする画像生成装置。 - 請求項1または請求項2に記載の画像生成装置であって、
前記2つの動画像は、人間または動物の身体の特定部位を含んだ範囲を前記対象物として撮影したものであり、
前記位相は、前記特定部位に相当する特定画像領域の時間的変動状態から決定されることを特徴とする画像生成装置。 - 請求項3に記載の画像生成装置であって、
前記位相は、前記特定画像領域の幾何学的サイズの時間的変動状態から求められることを特徴とする画像生成装置。 - 請求項3または請求項4に記載の画像生成装置であって、
前記特定画像領域は、呼吸サイクルを周期として、呼吸によって動く肺野領域、または、心拍サイクルを周期として、心拍によって動く心臓領域、であることを特徴とする画像生成装置。 - 請求項1から請求項5のいずれか1つの請求項に記載の画像生成装置であって、
前記補間画像生成手段は、
前記2つの動画像を構成するそれぞれの静止画像の枚数が異なるときに、静止画像の数が少ない方の動画像を基準動画像とし、静止画像の数が多い方の動画像を参照動画像とした場合において、前記基準動画像に含まれるそれぞれの静止画像の位相を前記基準位相として、前記参照動画像に含まれる静止画像の補間によって前記基準位相のそれぞれに対応する補間静止画像を生成することにより、前記補間動画像を得ることを特徴とする画像生成装置。 - コンピュータによって実行されることにより、
前記コンピュータを、請求項1ないし請求項6のいずれか1つの請求項に記載の画像生成装置として機能させるプログラム。 - 画像生成方法であって、
異なる時期に同一の対象物を撮影して得られ、それぞれが静止画像の時系列的な組によって構成される2つの動画像のそれぞれについて、前記対象物の周期的な動きの位相を検出する位相検出工程と、
前記2つの動画像のうちの一方の動画像に含まれるそれぞれの静止画像の位相を基準位相として、前記2つの動画像のうちの前記一方の動画像とは異なる他方の動画像に含まれる静止画像の補間によって前記基準位相のそれぞれに対応する補間静止画像を生成することにより、補間動画像を得る補間画像生成工程と、
前記一方の動画像において時間的に隣接する2つずつの静止画像の差分をとることによって、第1差分静止画像の時系列的な組を生成する工程と、
前記補間動画像に含まれる補間静止画像の時間的に隣接する2つずつの差分をとることによって、前記第1差分静止画像の組に対応した位相配列を有する第2差分静止画像の時系列的な組を生成する工程と、
を有することを特徴とする画像生成方法。 - 請求項8に記載の画像生成方法であって、
位相がそれぞれ対応し合う前記第1差分静止画像と前記第2差分静止画像との差分をとることによって、第3差分静止画像の時系列的な組を生成することにより、差分動画像を得るフレーム間経時差分画像生成工程、
をさらに有することを特徴とする画像生成方法。
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