JP5634744B2 - X線診断装置、画像処理装置及びプログラム - Google Patents
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Description
X線撮像が行なわれる(S1)。X線診断装置10は、X線発生器1とX線検出器2との間に位置する被検体(図示を省略)の同一部位を重複させて、X線発生器1とX線検出器2とを相対移動させて連続撮影を行い、複数の画像(本実施形態では図4の画像Aと画像Bとに相当する)を撮像して電気信号を出力し、画像記憶装置31へ送信する。画像記憶装置31は、その電気信号に基づく画像A、画像Bを保存する。
接合位置設定部32は、画像記憶装置31に格納された画像A、画像Bの接合位置を設定する(S2)。接合位置設定処理は、ユーザから接合位置の入力を求めても良いし、撮影した複数枚の画像A、Bから、画像処理装置30を用いた画像処理によって導出してもよい。この画像処理の一例として、例えば、図4に示すように、画像Aの下部の一部領域からなる領域50と、画像Bの上部にあって、かつ領域50よりも広い面積を有する探索範囲51と、を定義する。そして、領域50を探索範囲51内においてずらしながら、探索範囲51において最も濃度相関値が高い位置を探し、そのときの探索範囲51に対する領域50の位置を確保するように、画像Aと画像Bとを重ね合わせた位置を接合位置として設定し、このとき画像A、画像Bにおいて重なりあう領域を、各画像の重ね合わせ領域50及び重ね合わせ領域52として求める。接合位置検出のアルゴリズムは、上記に限らず、画像Aと画像Bとの凡その接合位置及び重ね合わせ領域が検出できるものであれば、いかなるものを用いてもよい。
画像位置修正部33は、接合領域検出部32が設定した接合位置における画像Aの重ね合わせ領域50と、画像Bの重ね合わせ領域52との画素位置の修正を行う(S3)。以下の画素位置修正処理では、重ね合わせ領域50を小領域に分割する。一方、重ね合わせ領域52内において、小領域毎に、その小領域と最も相関が高い走査領域を求める。そして、小領域と走査領域の双方を射影変換して画素位置を修正し、重ね合わせ領域50と重ね合わせ領域52とを一致させる。次に図3の順に沿って、画素位置修正部33による画素位置修正処理について説明する。
画素位置修正部33は、2つの画像の重ね合わせ領域のうち、一方の画像の重ね合わせ領域、例えば画像Aの重ね合わせ領域50を、小領域に分割する小領域分割処理を行う(S301)。この小領域は、後述するステップS303における射影投影を行う単位領域となる。
画像位置修正部33は、ステップS301で分割した各小領域の全ての頂点の画素について、もう一方の画像領域、すなわち画像Bの重ね合わせ領域52の画素のうち、最も関連性が高い画素を探索する相関値導出処理を行う(S302)。
画素位置修正部33は、各走査領域の中心点、すなわち、各関心領域に対する関心点に相当する点を、関心点に対して最も相関が高い画素P2(in,jn)として求める(S303)。図7では、各走査領域56a、56b、56c、56dの中心点となる画素P2 (1,1)、P2 (1,2)、P2 (2,1)、P2 (2,2)が、各関心点P1(1,1)、P1(1,2)、P1(2,1)、P1(2,2)に対して最も相関が高い画素として求められる。以下、画素P2(in,jn)の座標を(x2in,y2jn)で表す。
画素位置修正部33は、各関心点と、それぞれの関心点に対して相関が最も高い画素と、を一致させるように移動する画素補正処理を施すために、まず、各関心点及びその関心点と最も相関が高い画素の座標を一致させるための修正座標を求める(S304)。
SubtractionPoint(in,jn)=(x1in-x2in,y1jn-y2jn)・・・(1)
但し、 (x1in,y1jn):関心点P1(in,jn)の座標
(x2in,y2jn):最も相関が高い画素P2(in,jn)の座標
(x’2in,y’2jn)=(x2in,y2jn)+(-(1- A(y)))・ SubtractionPoint(in,jn) ・・・(3)
但し、(x’1in,y’1jn):座標修正後の画素P’1(in,jn)の座標
(x’2in,y’2jn):座標修正後の最も相関が高い画素P’2(in,jn)の座標
A(y):重み付け係数
A(y)=-1/Height+1・・・(4)
但し、Height:重ね合わせ領域50(または52)のyマトリクスサイズ
y:重ね合わせ領域50(または52)P(i,j)のy成分の最大値を代入する
画素位置修正部33は、関心点により定義される小領域、及びその小領域の頂点と最も相関が高い画素により定義される領域(以下「比較領域」という)と、を一致させるよう、小領域及び比較領域を射影変換する画素補正処理を施すために、まず、各関心点及びその関心点と最も相関が高い画素の座標を一致させるための修正座標を求める(S305)。
x’=(a1x+b1y+c1)/(a0x+b0y+1)・・・(5)
y’=(a2x+b2y+c2)/(a0x+b0y+1)・・・(6)
但し、x:x軸の座標
y:y軸の座標
x’:射影変換後のx座標
y’:射影変換後のy座標
長尺画像作成処理部34は、射影変換を行った重ね合わせ領域50’と重ね合わせ領域52’とが重なるように画像A及び画像Bの位置合わせを行い、長尺画像の濃度値を、重ね合わせ領域50’と重ね合わせ領域52’とにおいて一致する画素の画素値の平均値や、座標修正量算出と同様に、式(4)の重み付けを行って和を使用して求める。
最後に、長尺画像をD/A変換して表示する(S5)。長尺画像の出力装置は、モニタ、フィルムプリンタ、でも良いし、データとしてサーバーや、記録媒体へ保存してもよい。
Claims (6)
- X線を照射するX線照射手段と、
前記X線照射手段から照射されたX線を検出し電気信号へ変換するX線検出手段と、
前記X線検出手段から得られた電気信号に基づく複数の画像を各画像の一部分を重ね合わせて接合する位置を設定する接合位置設定手段と、
前記複数の画像に含まれる重ね合わせ領域のうち、少なくとも一方の重ね合せ領域の画素位置を修正する画素位置修正手段と、
前記複数の画像を、前記修正が行われた重ね合わせ領域において接合した長尺画像を作成する長尺画像作成手段と、を備え、
前記画素位置修正手段は、
前記複数の画像のうちの一方の画像に含まれる前記重ね合わせ領域に、複数の横線と複数の縦線とを設定し、前記縦線と横線で区切られた複数の小領域に分割する手段と、
前記分割した小領域の頂点の画素が、前記複数の画像のうちの他方の画像に含まれる重ね合わせ領域のどの画素と最も関連性が高いかを探索する相関値導出手段と、
前記小領域の頂点の画素と、これに対応する前記最も関連性の高い画素の少なくとも一方の座標を変換して、両画素の座標を一致させる座標変換手段と、を備えることを特徴とするX線診断装置。 - 前記相関値導出手段が、
前記小領域の頂点の画素ごとに、前記頂点の画素を含む関心領域を設定し、
前記他方の画像に前記関心領域と対応する形状の走査領域を設定し、前記関心領域と前記走査領域の相関を求める動作を、前記走査領域を複数の位置に移動させながら行って、前記関心領域と最も関連性の高い走査領域を抽出し、
この抽出された走査領域内の点を、前記頂点の画素と最も相関が高い画素とすることを特徴とする請求項1に記載のX線診断装置。 - 前記座標変換手段は、前記小領域の頂点の画素と、これに対応する前記最も関連性の高い画素の双方に対して座標変換を行い、座標を一致させる、
ことを特徴とする請求項1または2に記載のX線診断装置。 - 前記座標変換手段は、前記小領域の頂点の画素の座標と前記最も関連性の高い画素の座標との差分に対し、前記重ね合わせ領域のサイズに基づく重み付け係数を乗算した座標修正量を用いて、前記小領域の頂点の画素の座標及び前記最も関連性の高い画素の座標を修正し、その修正後の座標を用いて座標変換処理を行う、
ことを特徴とする請求項3に記載のX線診断装置。 - 医用画像撮像装置により得られた複数の画像を、各画像の一部分を重ね合わせて接合する位置を設定する接合位置設定手段と、
前記複数の画像に含まれる重ね合わせ領域のうち、少なくとも一方の重ね合わせ領域の画素位置を修正する画素位置修正手段と、
前記複数の画像を、前記修正が行われた重ね合わせ領域において接合した長尺画像を作成する長尺画像作成手段と、を備え、
前記画素位置修正手段は、
前記複数の画像のうちの一方の画像に含まれる重ね合わせ領域に、複数の横線と複数の縦線とを設定し、前記縦線と横線で区切られた複数の小領域に分割する手段と、
前記分割した小領域の頂点の画素が、前記複数の画像のうちの他方の画像に含まれる重ね合わせ領域のどの画素と最も関連性が高いかを探索する相関値導出手段と、
前記小領域の頂点の画素と、これに対応する前記最も関連性の高い画素の少なくとも一方の座標を変換して、両画素の座標を一致させる座標変換手段と、を備える、
ことを特徴とする画像処理装置。 - 医用画像撮像装置により得られた複数の画像を、各画像の一部分を重ね合わせて接合する位置を設定する接合位置設定ステップと、
前記複数の画像に含まれる重ね合わせ領域のうち、一方の画像に含まれる重ね合わせ領域に、複数の横線と複数の縦線とを設定し、前記縦線と横線で区切られた複数の小領域に分割する分割ステップと、
前記分割した小領域の頂点の画素が、前記複数の画素のうちの他方の画像に含まれる重ね合わせ領域のどの画素と最も関連性が高いかを探索する相関値導出ステップと、
前記小領域の頂点の画素と、これに対応する前記最も関連性の高い画素の少なくとも一方の座標を変換して、両画素の座標を一致させる座標変換ステップと、
前記複数の画像を、前記修正が行われた重ね合わせ領域において接合した長尺画像を作成する長尺画像作成ステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする画像処理プログラム。
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