JP6351388B2 - Sepha roentgen apparatus and noise reduction method - Google Patents
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Description
本発明は、セファロレントゲン装置及びノイズ低減方法に関する。 The present invention relates to a cephalon roentgen apparatus and a noise reduction method.
従来、矯正歯科の歯科治療のために、正面頭部Ｘ線規格写真（正面セファロ：Postero-anterior cephalogram：ＰＡ）や、側方頭部Ｘ線規格写真（側方セファロ：lateral cephalogram：ＬＡ）が用いられている。例えば、側方セファロが取得されると、ドクターが、側方セファロのレントゲン写真において、顔面頭蓋の解剖学的形状をトレースして、図６に示すような投射図６００を作成し、多数のセファロ計測点（例えばＳ点、Ａ点等）を同定して記入する。 Conventionally, for orthodontic treatment, frontal X-ray standard photographs (Postero-anterior cephalogram: PA) and lateral head X-ray standard photographs (lateral cephalogram: LA) are available. It is used. For example, once the lateral cephalo is acquired, the doctor traces the anatomical shape of the facial skull in the lateral cephalometric radiograph to create a projection diagram 600 as shown in FIG. Identify and fill in the measurement points (eg, S point, A point, etc.).
投射図６００において、後頭部側（図６において左側）には、Ｓ点（名称：セラ）等が記入される。ここで、こめかみ周辺にはＳ点を含む多数の計測点がある。一方、頭部の前面側（図６において右側）には、Ａ点（名称：Ａ点）、ＡＮＳ点（名称：前鼻棘）、Ｎ点（名称：ナジオン）、Ｐｏｇ点（名称：ポゴニオン）等が記入される。Ｎ点とＰｏｇ点とを結ぶ線は顔面平面Ｆｐと呼ばれ計測面となっている。なお、実際の投射図には、基準平面、他の計測面、他の計測点が存在するが図６にはその一部を例示した。 In the projection diagram 600, an S point (name: sera) or the like is written on the occipital side (left side in FIG. 6). Here, there are a large number of measurement points including the S point around the temple. On the other hand, on the front side of the head (right side in FIG. 6), A point (name: A point), ANS point (name: anterior nose spine), N point (name: Nadion), Pog point (name: Pogonion) Etc. are filled in. A line connecting the N point and the Pog point is called a face plane Fp and is a measurement plane. An actual projection diagram includes a reference plane, another measurement surface, and other measurement points. FIG.
そして、側方セファロで対象とする被写体（患者）の頭部において、例えば鼻骨周辺、***、皮膚等の主として前面側（図６において右側）に配置された軟組織部分と、歯牙や側頭骨等を含む主として後頭部の側（図６において左側）に配置された大部分の硬組織部分とでは、Ｘ線の透過率が大きく異なっている。 Then, in the head of the subject (patient) targeted by the lateral cephalo, for example, the soft tissue portion arranged mainly on the front side (right side in FIG. 6) such as the periphery of the nasal bone, the lips, and the skin, and the teeth and temporal bones, etc. The X-ray transmittance is greatly different from that of most hard tissue portions mainly disposed on the occipital region side (left side in FIG. 6).
そのため、被写体の頭部において、Ａ点等の骨密度の低い軟組織部分が明瞭になるようにＸ線曝射条件を調整して撮影すると、Ｓ点等の骨密度の高い硬組織部分についてはＸ線が透過しにくくなりレントゲン写真では真っ白になってしまう。
逆に、Ｓ点等の骨密度の高い硬組織部分が明瞭になるようにＸ線強度を上げて撮影すると、Ａ点等の骨密度の低い軟組織部分についてはＸ線が透過しやすくなりレントゲン写真では黒くなって見えなくなってしまう。
Therefore, when the X-ray exposure conditions are adjusted so that a soft tissue portion with a low bone density such as point A becomes clear in the head of the subject, X is obtained for a hard tissue portion with a high bone density such as S point. The line becomes difficult to transmit and becomes white in the X-ray photograph.
Conversely, if the X-ray intensity is increased so that a hard tissue portion with a high bone density such as S point becomes clear, X-rays are easily transmitted through a soft tissue portion with a low bone density such as A point. Then it becomes black and disappears.
一方で、図６に示すような投射図６００を作成するためには、例えばＳ点等の硬組織部分と、Ａ点やＮ点等の軟組織部分と、の両方が明瞭に表示された１枚のセファロが必要である。なお、セファロ診断では図６に示すような投射図６００を作成する必要があるため、左側だけのセファロ画像と右側だけのセファロ画像とをＸ線曝射条件を変えて個別に撮影して撮影後に２つの画像を繋げて１枚にすることはドクターにとって手間がかかり、診断に支障をきたすゆえ現実的ではない。 On the other hand, in order to create a projection diagram 600 as shown in FIG. 6, for example, one sheet clearly displaying both hard tissue portions such as S points and soft tissue portions such as A points and N points. Cephalos are required. In addition, since it is necessary to create a projection diagram 600 as shown in FIG. 6 in the cephalometric diagnosis, the cephalo image on the left side and the cephalo image on the right side only are individually photographed while changing the X-ray exposure conditions, and after the photographing. Combining two images into one sheet is not practical because it takes time and trouble for the doctor.
そこで、従来、例えば側方セファロ撮影時に、軟組織フィルタと呼ばれる金属片を配置して、頭部の前面側（図６において右側）に入射するＸ線ビームを物理的に遮ることで、例えばＳ点等の硬組織部分とＡ点やＮ点等の軟組織部分との両方が明瞭に表示されたセファロ画像を得る方法があった。 Therefore, conventionally, for example, at the time of lateral cephalometric imaging, a metal piece called a soft tissue filter is arranged to physically block the X-ray beam incident on the front side of the head (right side in FIG. 6), for example, point S There has been a method of obtaining a cephalometric image in which both a hard tissue portion such as A and a soft tissue portion such as A point and N point are clearly displayed.
また、側方セファロを取得するために、Ｘ線ビームを物理的に遮るのではなく画像処理により軟組織部分を覆うデジタルフィルタを用いる方法があった（特許文献１参照）。この特許文献１に記載の技術では、ドクター（オペレータ）は用意された多数のフィルタの中から、被写体の軟組織と硬組織との境界の形状に最も近い形状を有する一枚のフィルタを選び出す必要があるがその作業の負担を軽減することを課題としている。 In order to acquire a lateral cephalo, there has been a method using a digital filter that covers a soft tissue portion by image processing instead of physically blocking an X-ray beam (see Patent Document 1). In the technique described in Patent Document 1, it is necessary for the doctor (operator) to select a single filter having a shape closest to the shape of the boundary between the soft tissue and the hard tissue of the subject from among a number of prepared filters. However, there is a challenge to reduce the burden of the work.
なお、頭蓋骨周辺の硬組織及び軟組織の双方の画像取得を目的とした技術ではないが、画像補償フィルタの従来技術が特許文献２に開示されている。この特許文献２に開示された画像処理方法は、表示画像のすべてに対して画像処理を施すのではなく、コントラストが必要な部分にのみコントラストをつけることを課題としている。そして、元データから処理対象範囲を求めて、その対象範囲の領域について算出した補償処理値データを、微細情報を残した元データから減算することで、補償済画像データを生成する。この補償済画像データは、対象範囲の領域以外の微細情報を保ったまま、対象範囲のダイナミックレンジのみをデータ補償する。 In addition, although it is not the technique aiming at the image acquisition of both the hard tissue and soft tissue around a skull, the prior art of an image compensation filter is disclosed by patent document 2. FIG. The image processing method disclosed in Patent Document 2 does not perform image processing on all display images, but has a problem of providing contrast only to a portion requiring contrast. Then, the processing target range is obtained from the original data, and the compensated image data is generated by subtracting the compensation processing value data calculated for the region of the target range from the original data leaving the fine information. This compensated image data compensates only the dynamic range of the target range while maintaining fine information other than the region of the target range.
ただし、特許文献２に開示された技術は、例えば腹部単純Ｘ線検査用のＸ線診断装置において、小腸内のガス等により被写体中（腸内）に画素値の高い領域が部分的に発生しているときに、画像処理により微細情報のコントラストを良好にするものであり、歯科用の側方セファロに単純に適用できるものではない。なお、内科等の医療関係者は、患者にイレウス（消化管閉塞）の疑いがある場合、小腸等の腹部単純Ｘ線検査を実施し、腹部ガス像の状態をチェックしている。このとき患者は立位の状態で写真（正面）が撮影される。 However, in the technique disclosed in Patent Document 2, for example, in an X-ray diagnostic apparatus for abdominal simple X-ray examination, a region having a high pixel value is partially generated in a subject (intestine) due to gas in the small intestine. In this case, the contrast of fine information is improved by image processing, and it cannot be simply applied to a dental lateral cephalo. Note that medical personnel such as internal medicine, when a patient is suspected of having ileus (gastrointestinal obstruction), performs a simple abdominal X-ray examination of the small intestine and checks the state of the abdominal gas image. At this time, the patient takes a picture (front) in a standing position.
Ｘ線ビームを物理的に遮る従来方法では、軟組織フィルタ（金属片）をレントゲン装置に固定して位置決めしているため、撮影時に患者が顎を引いたりした場合、Ｘ線ビームの照射位置がずれてしまう。また、撮影時に患者が正しい姿勢であっても、顔の形状やサイズに個人差があるため、Ｘ線ビームの照射位置がずれてしまうことがある。このように、軟組織フィルタで遮ったＸ線ビームの照射位置が被写体においてずれてしまうと、例えばＳ点等の硬組織部分とＡ点やＮ点等の軟組織部分との両方が明瞭に表示されたセファロ画像を得ることができなかった。また、この方法では、セファロレントゲン写真に不具合が発生したときに何度も撮り直しを行うことができなかった。 In the conventional method of physically blocking the X-ray beam, the soft tissue filter (metal piece) is fixed and positioned on the X-ray machine, so if the patient pulls the jaw at the time of imaging, the X-ray beam irradiation position shifts. End up. Further, even if the patient is in the correct posture at the time of imaging, the irradiation position of the X-ray beam may be shifted due to individual differences in face shape and size. As described above, when the irradiation position of the X-ray beam blocked by the soft tissue filter shifts in the subject, for example, both the hard tissue portion such as the S point and the soft tissue portion such as the A point and the N point are clearly displayed. A cephalo image could not be obtained. Also, with this method, it was not possible to re-shoot many times when a defect occurred in a Cephalo-radiophotograph.
一方、Ｘ線ビームを物理的に遮るのではなく、患者の頭部の前面部が空間上で位置するであろう３次元位置を予測して、その予測位置に合わせてセファロ画像上の位置座標を予め決めておき、その位置座標をソフトウェアで指定して頭部の前面部にだけフィルタを掛ける画像処理手法が考えられる。この手法ならば、骨密度の高い硬組織部分の画像が明瞭で、かつ骨密度の低い前面部等の軟組織部分を明るく表示させることが可能であると思われる。しかしながら、この手法では、例えば撮影時に患者が顎を引いた場合、軟組織部分を覆うと予測したはずのフィルタの位置から顎が後頭部側にずれるため、元々明るい硬組織部分（後頭部側の部分）がさらに明るくなって白飛びの現象が起きてしまうことになる。よって、ドクターが例えばＳ点等の硬組織部分の計測点を読影する際の妨げになってしまう。 On the other hand, instead of physically blocking the X-ray beam, a three-dimensional position where the front part of the patient's head will be located in space is predicted, and the position coordinates on the cephalometric image are matched to the predicted position. An image processing method is conceivable in which the position coordinate is specified by software and the filter is applied only to the front surface of the head. With this method, it is considered that a hard tissue portion with a high bone density is clear and a soft tissue portion such as a front portion with a low bone density can be displayed brightly. However, in this method, for example, when the patient pulls the jaw at the time of imaging, the jaw is shifted to the occipital region from the position of the filter that should have been predicted to cover the soft tissue portion, so that the originally hard tissue portion (the occipital region) is It will become brighter and the phenomenon of whiteout will occur. Therefore, it becomes a hindrance when a doctor interprets the measurement point of hard tissue parts, such as S point, for example.
また、特許文献１に記載の技術では、頭部の形状が被写体ごとに異なることを前提としており、被写体ごとに適したフィルタの外縁を決定するために、ドクターが、ポイント指定手段で側方セファロ画像の所定のポイントを指定する操作を、患者ごと且つ撮影ごとにしなければならなかった。そのため、撮影の操作の手間がかかっていた。 The technique described in Patent Document 1 is based on the premise that the shape of the head is different for each subject, and in order to determine the outer edge of the filter suitable for each subject, the doctor uses a side designator with a point designation unit. The operation of designating a predetermined point of the image has to be performed for each patient and each image. For this reason, it takes time and effort for the shooting operation.
また、デジタルフィルタを用いる方法において、例えば硬組織部分のコントラスト比を見やすくコントラスト変化するようなフィルタを用いると、その弊害として、Ｘ線の抜けやすい軟組織部分の周辺のコントラスト比が失われ、結果として、画像の情報が失われてしまう。つまり、軟組織部分の骨情報が欠落してしまう。軟組織部分の周辺として、例えば、ＡＮＳ点やＡ点は、前鼻棘の最先端、鼻の下の人中との合わせ目の骨の先端部やその近傍に位置しており、こういった場所の骨の画像情報が欠落してしまうと、セファロ計測点を投射図に正確に記入することができず、診断の妨げになってしまう。 In addition, in the method using a digital filter, for example, if a filter that changes the contrast so that the contrast ratio of the hard tissue portion is easy to see is used, the adverse effect is that the contrast ratio around the soft tissue portion where X-rays are easily lost is lost. , Image information will be lost. That is, the bone information of the soft tissue portion is lost. As the periphery of the soft tissue part, for example, the ANS point and the A point are located at the tip of the front nose spine, at the tip of the bone of the joint with the person under the nose and in the vicinity thereof. If the bone image information is lost, the cephalo measurement points cannot be accurately entered in the projection map, which hinders diagnosis.
そこで、本発明では、前記した問題を解決し、撮影の操作の手間を軽減し、フィルタを用いた上で軟組織部分の骨情報を復元し、側方セファロの計測にとってより適した画像を提供することのできるセファロレントゲン装置及びノイズ低減方法を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention solves the above-described problems, reduces the trouble of imaging operations, restores bone information of the soft tissue portion using a filter, and provides an image more suitable for lateral cephalometric measurement. It is an object of the present invention to provide a separent roentgen apparatus and a noise reduction method that can be used.
前記課題を解決するため、本願発明者らは、硬組織部分のコントラスト比を見やすくコントラスト変化するようなフィルタを用いる方法において種々検討を行った。その結果、上記フィルタを用いるときの弊害を回避するために、取得画像全体のエッジを強調するとノイズが目立って見辛くなる一方、顔面平面付近のコントラストが判別できるような画像のエッジを強調すればノイズを低減できることを見出した。 In order to solve the above-mentioned problems, the inventors of the present application have made various studies on methods using filters that change the contrast so that the contrast ratio of the hard tissue portion can be easily seen. As a result, in order to avoid the negative effects of using the above filter, if the edges of the entire acquired image are emphasized, the noise becomes conspicuous, but the edges of the image that can determine the contrast near the face plane can be enhanced. We found that noise can be reduced.
そこで、本発明に係るセファロレントゲン装置は、Ｘ線を放射するＸ線源と、被写体を透過したＸ線を検出してＸ線画像として側方セファロ原画像を出力するＸ線検出手段と、前記側方セファロ原画像に所定の画像処理を施して側方セファロ画像を生成する画像処理手段とを備えたセファロレントゲン装置であって、前記画像処理手段が、前記側方セファロ原画像を基に、画像全体のエッジを強調するのではなく画像の一部分であって顔面平面（Ｆｐ）を含む領域の画像のエッジを強調した第１画像を生成する第１画像生成手段と、前記側方セファロ原画像に対して画像全体の濃度を調整した第２画像を生成する第２画像生成手段と、前記第１画像と前記第２画像とを合成して前記側方セファロ画像を生成する画像合成手段と、を備えることを特徴とする。 Therefore, the Cephalo X-ray apparatus according to the present invention includes an X-ray source that emits X-rays, an X-ray detection unit that detects X-rays transmitted through a subject and outputs a side cephalo original image as an X-ray image; An image processing means comprising image processing means for generating a side cephalo image by performing predetermined image processing on the side cephalo original image, wherein the image processing means is based on the side cephalo original image, A first image generating means for generating a first image in which an edge of an image in a region including a face plane (Fp) is emphasized instead of emphasizing an edge of the entire image, and the lateral cephalo original image Second image generating means for generating a second image in which the density of the entire image is adjusted, image combining means for combining the first image and the second image to generate the lateral cephalo image, Having And features.
かかる構成によれば、セファロレントゲン装置において、第１画像生成手段は、画像全体のエッジを強調するのではなく、顔面平面のエッジを強調する。これにより、画像全体のエッジを強調する場合に比べてノイズを低減することができる。したがって、硬組織部分のコントラスト比を見やすくコントラスト変化するようなフィルタを使用してもその弊害を回避することができる。
そして、セファロレントゲン装置において、第２画像生成手段は、画像全体の濃度を調整した第２画像を生成する。ここで、第２画像は、セファロにおける骨情報等の画像濃淡情報を再現するが、軟組織部分の骨情報が欠落している。
そして、セファロレントゲン装置において、画像合成手段は、第１画像と第２画像を合成して側方セファロ画像を生成する。ここで、第１画像では、顔面平面のエッジが強調されているため、軟組織部分の骨情報が残っているので、第２画像と合成することにより、第２画像において欠落している軟組織部分の骨情報を復元することができる。
さらに、セファロレントゲン装置では、デジタルフィルタの位置座標を予め指定することなく、セファロの画像の濃度情報を調整するだけで側方セファロ画像を生成することができる。したがって、従来よりも撮影の操作の手間を軽減することができる。
According to such a configuration, in the Sepharo X-ray apparatus, the first image generation unit emphasizes the edge of the face plane, not the edge of the entire image. Thereby, noise can be reduced compared with the case where the edge of the whole image is emphasized. Therefore, even if a filter that makes it easy to see the contrast ratio of the hard tissue portion and changes the contrast can be avoided.
Then, in the cephalometric X-ray apparatus, the second image generation means generates a second image obtained by adjusting the density of the entire image. Here, the second image reproduces image density information such as bone information in cephalos, but bone information of the soft tissue portion is missing.
Then, in the Sepharo X-ray apparatus, the image synthesizing unit synthesizes the first image and the second image to generate a side cephalo image. Here, since the edge of the face plane is emphasized in the first image, the bone information of the soft tissue portion remains, so by combining with the second image, the soft tissue portion missing in the second image can be obtained. Bone information can be restored.
Further, in the Sepharo X-ray apparatus, it is possible to generate a side Sepharo image only by adjusting the density information of the Cephalo image without specifying the position coordinates of the digital filter in advance. Therefore, it is possible to reduce the trouble of photographing operation as compared with the conventional case.
また、本発明に係るセファロレントゲン装置は、前記第１画像生成手段が、前記側方セファロ原画像の一部分である顔面平面（Ｆｐ）を含む領域の軟組織を強調するように当該側方セファロ原画像の画像全体の濃度を調整することで顔面平面抽出画像を生成し、この顔面平面抽出画像のエッジを抽出した顔面平面抽出エッジ画像を前記第１画像として生成することが好ましい。 In the cephalon roentgen apparatus according to the present invention, the first side image generating means emphasizes a soft tissue in a region including a facial plane (Fp) that is a part of the side cephalo original image. It is preferable that a face plane extraction image is generated by adjusting the density of the entire image, and a face plane extraction edge image obtained by extracting an edge of the face plane extraction image is generated as the first image.
かかる構成によれば、セファロレントゲン装置において、第１画像生成手段は、まず、顔面平面付近のみのコントラストが判別でき、それ以外のＳ点付近などの骨のコントラスト描写が濃度的に潰れるような画像を顔面平面抽出画像として生成する。そして、第１画像生成手段は、この顔面平面抽出画像のエッジのみを抽出した顔面平面抽出エッジ画像を生成する。これにより、ノイズを低減することができる。 According to such a configuration, in the Sepharo X-ray apparatus, the first image generating unit can first determine the contrast only in the vicinity of the face plane, and the image in which the contrast depiction of the bone, such as in the vicinity of the other S points, is crushed in terms of density. Is generated as a face plane extraction image. Then, the first image generation means generates a face plane extraction edge image obtained by extracting only the edges of the face plane extraction image. Thereby, noise can be reduced.
また、本発明に係るセファロレントゲン装置は、前記第２画像生成手段が、前記側方セファロ原画像に対して画像全体のコントラスト比が読影上良好になるように画像の濃度を調整する画像処理を施したコントラスト変換画像を前記第２画像として生成することが好ましい。ここで、画像全体のコントラスト比が読影上良好になるとは、セファロ計測点として、例えばＳ点等の硬組織部分とＡ点やＮ点等の軟組織部分との両方が表示されることを意味する。 Further, in the Sepharo X-ray apparatus according to the present invention, the second image generation means performs image processing for adjusting an image density so that a contrast ratio of the entire image with respect to the lateral Cephalo original image is favorable for interpretation. It is preferable to generate the applied contrast-converted image as the second image. Here, that the contrast ratio of the entire image is good for interpretation means that, for example, both hard tissue portions such as S point and soft tissue portions such as A point and N point are displayed as cephalometric measurement points. .
また、本発明に係るセファロレントゲン装置は、前記画像全体の画像の濃度を調整する画像処理が、対数変換、ガンマ補正、及びトーンカーブ補正から選択されるいずれかであることが好ましい。これにより、第２画像において、軟組織部分の骨情報が欠落していたとしても、これまで知られている画像処理技術によって、例えばＳ点等の硬組織部分とＡ点やＮ点等の軟組織部分との両方が最大限に明瞭に表示される。 Further, in the Sepharo X-ray apparatus according to the present invention, it is preferable that the image processing for adjusting the image density of the entire image is any one selected from logarithmic conversion, gamma correction, and tone curve correction. Thereby, even if the bone information of the soft tissue portion is missing in the second image, the hard tissue portion such as the S point and the soft tissue portion such as the A point and the N point, for example, by the known image processing technique. And both are displayed with maximum clarity.
また、本発明に係るノイズ低減方法は、前記セファロレントゲン装置におけるノイズ低減方法であって、前記画像処理手段が、前記側方セファロ原画像を基に、画像全体のエッジを強調するのではなく画像の一部分であって顔面平面（Ｆｐ）を含む領域の画像のエッジを強調した第１画像を生成する第１画像生成ステップと、前記側方セファロ原画像に対して画像全体の濃度を調整した第２画像を生成する第２画像生成ステップと、前記第１画像と前記第２画像とを合成して前記側方セファロ画像を生成する画像合成ステップと、を有することを特徴とする。 Further, the noise reduction method according to the present invention is a noise reduction method in the Sepharo X-ray apparatus, in which the image processing unit does not emphasize the edges of the entire image based on the side Sepharo original image. A first image generating step for generating a first image in which an edge of an image of a region including a face plane (Fp) is emphasized, and a density of the entire image is adjusted with respect to the lateral cephalo original image A second image generating step for generating two images; and an image synthesizing step for generating the side cephalo image by combining the first image and the second image.
かかる手順によれば、ノイズ低減方法において、第１画像生成ステップにて、画像全体のエッジを強調するのではなく、顔面平面のエッジを強調する。これにより、画像全体のエッジを強調する場合に比べてノイズを低減することができる。したがって、硬組織部分のコントラスト比を見やすくコントラスト変化するようなフィルタを使用してもその弊害を回避することができる。
そして、ノイズ低減方法において、第２画像生成ステップにて、画像全体の濃度を調整した第２画像を生成する。
そして、ノイズ低減方法において、画像合成ステップにて、第１画像と第２画像を合成して側方セファロ画像を生成する。この合成により、第２画像において欠落している軟組織部分の骨情報を復元することができる。
さらに、ノイズ低減方法では、デジタルフィルタの位置座標を予め指定することなく、セファロの画像の濃度情報を調整するだけで側方セファロ画像を生成することができる。したがって、従来よりも撮影の操作の手間を軽減することができる。
According to such a procedure, in the noise reduction method, in the first image generation step, the edge of the face plane is emphasized, not the edge of the entire image. Thereby, noise can be reduced compared with the case where the edge of the whole image is emphasized. Therefore, even if a filter that makes it easy to see the contrast ratio of the hard tissue portion and changes the contrast can be avoided.
In the noise reduction method, a second image in which the density of the entire image is adjusted is generated in the second image generation step.
In the noise reduction method, in the image synthesis step, the first image and the second image are synthesized to generate a side cephalometric image. By this synthesis, the bone information of the soft tissue portion missing in the second image can be restored.
Furthermore, in the noise reduction method, it is possible to generate a side cephalo image only by adjusting the density information of the cephalo image without specifying the position coordinates of the digital filter in advance. Therefore, it is possible to reduce the trouble of photographing operation as compared with the conventional case.
本発明によれば、撮影の操作の手間を軽減し、フィルタを用いた上で軟組織部分の骨情報を復元し、側方セファロの計測にとってより適した画像を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the trouble of imaging operation, restore bone information of a soft tissue portion using a filter, and provide an image more suitable for lateral cephalometric measurement.
以下、図面を参照して本発明のセファロレントゲン装置を実施するための形態（以下「実施形態」という）について詳細に説明する。
［セファロレントゲン装置の構成］
図１に示すセファロレントゲン装置１０は、Ｘ線源１１と、Ｘ線検出手段１２と、Ａ／Ｄコンバータ１３と、記憶手段１４と、画像出力手段１５と、画像処理手段２０と、を備えている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments for carrying out a Sepharo X-ray apparatus of the present invention (hereinafter referred to as “embodiments”) will be described in detail below with reference to the drawings.
[Configuration of Sepharo X-ray system]
1 includes an X-ray source 11, an X-ray detection unit 12, an A / D converter 13, a storage unit 14, an image output unit 15, and an image processing unit 20. Yes.
Ｘ線源１１は、従来公知のＸ線を放射するものであり、Ｘ線を発生して曝射するためのＸ線管を備える。なお、Ｘ線源１１からのコーン状のＸ線ビームは、例えば図示しないコリメータにより照射範囲が規制される。 The X-ray source 11 emits conventionally known X-rays and includes an X-ray tube for generating and exposing X-rays. Note that the irradiation range of the cone-shaped X-ray beam from the X-ray source 11 is regulated by, for example, a collimator (not shown).
Ｘ線検出手段１２は、被写体を透過したＸ線を検出してＸ線画像（側方セファロ原画像）を出力するものである。Ｘ線検出手段１２は、Ｘ線イメージセンサやＸ線検出器、またはそれらの組合せである。ここで、イメージセンサは、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサ、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）センサ、ＣｄＴｅセンサ等である。また、Ｘ線検出器は、Ｘ線イメージインテンシファイア（Image Intensifier：Ｉ．Ｉ．）、フラットパネル検出器（Flat Panel Detector：ＦＰＤ）等である。 The X-ray detection means 12 detects X-rays that have passed through the subject and outputs an X-ray image (side cephalometric original image). The X-ray detection means 12 is an X-ray image sensor, an X-ray detector, or a combination thereof. Here, the image sensor is, for example, a CCD (Charge Coupled Device) image sensor, a CMOS image sensor, a TFT (Thin Film Transistor) sensor, a CdTe sensor, or the like. The X-ray detector is an X-ray image intensifier (I.I.), a flat panel detector (FPD), or the like.
Ａ／Ｄコンバータ１３は、Ｘ線検出手段１２の出力信号を取得し、Ａ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変換したＸ線検出手段１２の出力信号を、記憶手段１４に格納する。Ｘ線検出手段１２の出力信号は、Ｘ線検出手段１２に２次元配列された複数の画素の出力信号であり、側方セファロ原画像のことである。 The A / D converter 13 acquires the output signal of the X-ray detection means 12, performs A / D conversion, and stores the output signal of the X-ray detection means 12 after A / D conversion in the storage means 14. The output signal of the X-ray detection means 12 is an output signal of a plurality of pixels that are two-dimensionally arranged on the X-ray detection means 12, and is a lateral cephalometric original image.
記憶手段１４と画像処理手段２０とは、例えば、一般的なコンピュータ（計算機）で実現することができ、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）と、入力／出力インタフェースとを含んで構成されている。 The storage unit 14 and the image processing unit 20 can be realized by, for example, a general computer (computer), and include a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), and the like. HDD (Hard Disk Drive) and an input / output interface.
記憶手段１４は、一般的な画像メモリやハードディスク等から構成され、Ｘ線検出手段１２から送られてくる出力信号（側方セファロ原画像）を記憶する。記憶手段１４は、Ａ／Ｄ変換された側方セファロ原画像を記憶する。 The storage unit 14 includes a general image memory, a hard disk, and the like, and stores an output signal (side cephalometric original image) sent from the X-ray detection unit 12. The storage means 14 stores the A / D-converted side cephalo original image.
画像出力手段１５は、画像処理手段２０の処理結果である画像データ（側方セファロ画像）を出力するものであり、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）、ＥＬ（Electronic Luminescence）等から構成される。 The image output means 15 outputs image data (lateral cephalo image) that is the processing result of the image processing means 20, and includes, for example, a CRT (Cathode Ray Tube), a liquid crystal display (LCD), a PDP, and the like. (Plasma Display Panel), EL (Electronic Luminescence) and the like.
以下、図１及び図２を参照（適宜図６参照）しながら画像処理手段２０について説明する。
画像処理手段２０は、側方セファロ原画像３００（図２参照）に所定の画像処理を施して側方セファロ画像（３０５：図２参照）を生成するものである。
画像処理手段２０は、図１に示すように、第１画像生成手段２００と、第２画像生成手段２０３と、画像合成手段２０４と、を備えている。
第１画像生成手段２００は、側方セファロ原画像３００（図２参照）を基に、顔面平面（Ｆｐ：図６参照）のエッジを強調した第１画像（顔面平面抽出エッジ画像３０２：図２参照）を生成するものである。
The image processing means 20 will be described below with reference to FIGS. 1 and 2 (see FIG. 6 as appropriate).
The image processing unit 20 performs predetermined image processing on the side cephalo original image 300 (see FIG. 2) to generate a side cephalo image (305: see FIG. 2).
As shown in FIG. 1, the image processing unit 20 includes a first image generation unit 200, a second image generation unit 203, and an image composition unit 204.
The first image generating means 200 is a first image (facial plane extraction edge image 302: FIG. 2) in which the edge of the face plane (Fp: see FIG. 6) is emphasized based on the lateral cephalo original image 300 (see FIG. 2). Reference).
本実施形態では、第１画像生成手段２００は、図１に示すように、ウィンドウ処理手段２０１と、エッジ抽出手段２０２と、を備えることとした。
ウィンドウ処理手段２０１は、側方セファロ原画像３００（図２参照）に対して顔面平面の軟組織を強調するように画像全体の濃度を調整することで顔面平面抽出画像３０１（図２参照）を生成するものである。
In the present embodiment, the first image generation unit 200 includes a window processing unit 201 and an edge extraction unit 202 as shown in FIG.
The window processing unit 201 generates the facial plane extracted image 301 (see FIG. 2) by adjusting the density of the entire image so as to emphasize the soft tissue of the facial plane with respect to the lateral cephalo original image 300 (see FIG. 2). To do.
ウィンドウ処理手段２０１は、ＷＷ／ＷＬ変換処理（ウィンドウ処理）により、画像全体の濃度を調整するものである。階調処理であるウィンドウ処理は、従来公知の技術であって、特にＣＴ（Computed Tomography）等では濃度調整の常套手段である。ウィンドウ処理では、ウィンドウ値（Window Level：ＷＬ）と、ウィンドウ幅（Window Width：ＷＷ）との２つのパラメータがあり、これらのパラメータが調整される。 The window processing means 201 adjusts the density of the entire image by WW / WL conversion processing (window processing). Window processing, which is gradation processing, is a conventionally known technique, and is a conventional means for density adjustment particularly in CT (Computed Tomography). In the window processing, there are two parameters, a window value (Window Level: WL) and a window width (Window Width: WW), and these parameters are adjusted.
ここで、ウィンドウ値は、所謂ブライトネスに相当し、ウィンドウ幅の中央値（センターの位置）を決めるものである。例えば８ビットならば２５５までの数値で表す。
また、ウィンドウ幅は、所謂コントラストに相当し、コントラストの調整幅を決めるものである。例えば８ビットならば、０〜２５５の数値で表す。
Here, the window value corresponds to so-called brightness, and determines the median value (center position) of the window width. For example, if it is 8 bits, it is expressed by a numerical value up to 255.
The window width corresponds to so-called contrast, and determines the contrast adjustment width. For example, if it is 8 bits, it is represented by a numerical value of 0-255.
このウィンドウ処理手段２０１は、側方セファロ原画像３００（図２参照）から、軟組織部分周辺の画像データを選択的に抽出し、コントラストを変更して表示する画像処理をかける。これにより、ウィンドウ処理手段２０１は、画像全体のうち、顔面平面（Ｆｐ：図６参照）付近等の軟組織部分周辺以外の領域を意図的につぶした画像を生成する。 This window processing means 201 selectively extracts image data around the soft tissue portion from the lateral cephalo original image 300 (see FIG. 2), and performs image processing for changing the contrast and displaying it. As a result, the window processing unit 201 generates an image that intentionally collapses a region other than the vicinity of the soft tissue portion, such as the vicinity of the facial plane (Fp: see FIG. 6), in the entire image.
ウィンドウ処理手段２０１は、具体的には、軟組織部分周辺以外の領域であって、元々歯牙や骨が写っていた領域については、真っ白に塗りつぶす。例えば図４（ａ）に示す原画像から、図４（ｂ）に示す顔面平面抽出画像（３０１：図２）を生成する。なお、図４（ａ）に示す原画像とは、記憶手段１４に記憶された、Ａ／Ｄ変換された側方セファロ原画像のことであって、画像処理を施していないものである。 Specifically, the window processing unit 201 paints a white area in a region other than the periphery of the soft tissue portion where the tooth or bone was originally reflected. For example, the face plane extracted image (301: FIG. 2) shown in FIG. 4 (b) is generated from the original image shown in FIG. 4 (a). The original image shown in FIG. 4A is an A / D-converted lateral cephalo original image stored in the storage unit 14 and is not subjected to image processing.
なお、セファロレントゲン装置で実際に取得する側方セファロ原画像（センサ出力）について事前に様々な条件でウィンドウ値やウィンドウ幅を実験的に求めて決定しておく。そして、それぞれの条件が設定されたときに、ウィンドウ処理手段２０１は、事前に決定しておいた、セファロ診断にとって最適なウィンドウ値やウィンドウ幅を用いて顔面平面抽出画像を生成する。 Note that the window value and the window width are experimentally obtained and determined in advance under various conditions for the lateral cephalo original image (sensor output) actually acquired by the cephaloradiometer. When each condition is set, the window processing unit 201 generates a facial plane extraction image using the window value and window width that are optimal for the cephalometric diagnosis, which are determined in advance.
エッジ抽出手段２０２は、顔面平面抽出画像３０１（図２参照）のエッジを抽出した顔面平面抽出エッジ画像３０２（図２参照）を第１画像として生成するものである。
エッジ抽出フィルタは、例えば、微分フィルタ（Differential filter）等である。一次微分の場合、例えば、ソーベルフィルタ（Sobel filter）、プリューウィットフィルタ（Prewitt filter）、ロバーツフィルタ（Roberts filter）等を挙げることができる。二次微分の場合、例えば、ラプラシアンフィルタ（Laplacian filter）等を挙げることができる。エッジ抽出手段２０２は、例えば、ウェーブレット変換（Wavelet Transformation）やマルチ周波数処理（Multi-Objective Frequency Processing：ＭＦＰ）等の周波数変換フィルタ処理を行うものでも構わない。なお、公知のマルチ周波数処理は、複数の空間周波数帯域の成分を強調する処理である。
The edge extraction unit 202 generates a face plane extraction edge image 302 (see FIG. 2) obtained by extracting the edges of the face plane extraction image 301 (see FIG. 2) as a first image.
The edge extraction filter is, for example, a differential filter. In the case of the first derivative, for example, a Sobel filter, a Prewitt filter, a Roberts filter, and the like can be given. In the case of the second derivative, for example, a Laplacian filter can be cited. The edge extraction unit 202 may perform, for example, frequency conversion filter processing such as wavelet transformation or multi-objective frequency processing (MFP). The known multi-frequency processing is processing that emphasizes components in a plurality of spatial frequency bands.
このエッジ抽出手段２０２は、顔面平面抽出画像３０１（図２参照）に対して、エッジを強調するフィルタをかける。これにより、エッジ抽出手段２０２は、顔面平面抽出画像３０１（図２参照）のうち、顔面平面（Ｆｐ：図６参照）付近等の軟組織部分周辺のエッジが強調された画像を生成する。 The edge extracting unit 202 applies a filter for enhancing the edge to the face plane extracted image 301 (see FIG. 2). Thereby, the edge extraction means 202 produces | generates the image which emphasized the edge of soft tissue part periphery, such as the face plane (Fp: refer FIG. 6) vicinity, etc. among the face plane extraction images 301 (refer FIG. 2).
エッジ抽出手段２０２は、具体的には、軟組織部分周辺の領域であって、鼻骨や***が元々写っていた領域について輪郭をくっきりさせる。例えば図４（ｂ）に示す顔面平面抽出画像（３０１：図２）から、図４（ｃ）に示す顔面平面抽出エッジ画像（３０２：図２）を生成する。なお、この第１画像において、エッジ以外の領域の濃淡を示す色は、例えば８ビットで表すと、理想的な画素値０の黒色ではなく、ノイズ等の影響により、画素値が０に非常に近いグレーで表されている。 Specifically, the edge extraction unit 202 sharpens the outline of a region around the soft tissue portion where the nasal bones and lips were originally reflected. For example, the face plane extraction edge image (302: FIG. 2) shown in FIG. 4 (c) is generated from the face plane extraction image (301: FIG. 2) shown in FIG. 4 (b). In this first image, when the color indicating the density of the region other than the edge is expressed by 8 bits, for example, it is not black with an ideal pixel value of 0, but the pixel value is very 0 due to the influence of noise or the like. It is represented in near gray.
なお、ウィンドウ処理手段２０１から出力される顔面平面抽出画像について事前に様々な条件で顔面平面（Ｆｐ：図６参照）付近等の軟組織部分周辺のエッジが強調された画像を実験的に求めてそれらの画像を確認しておくことで、エッジを抽出する条件を決定しておく。そして、エッジ抽出手段２０２は、事前に決定しておいたエッジを抽出する条件を用いて顔面平面抽出エッジ画像を生成する。 It should be noted that the facial plane extracted images output from the window processing means 201 are experimentally obtained by preliminarily obtaining images in which edges around the soft tissue part such as the vicinity of the facial plane (Fp: see FIG. 6) are emphasized under various conditions. The condition for extracting the edge is determined by confirming the image. Then, the edge extraction unit 202 generates a face plane extraction edge image using a predetermined condition for extracting an edge.
第２画像生成手段２０３は、側方セファロ原画像３００（図２参照）に対して画像全体の濃度を調整した第２画像（コントラスト変換画像３０３：図２参照）を生成する。
本実施形態では、第２画像生成手段２０３は、側方セファロ原画像３００（図２参照）に対して画像全体のコントラスト比が読影上良好になるように画像の濃度を調整する画像処理を施したコントラスト変換画像３０３（図２参照）を第２画像として生成する。
ここで、画像全体の画像の濃度を調整する画像処理は、公知の対数変換、ガンマ補正、及びトーンカーブ補正から選択されるいずれかを用いることができる。
これら対数変換、ガンマ補正、トーンカーブ補正等の濃度変換補正は、Ｘ線が透過しにくい部分に相当する画像領域の形状を認識しやすくするような補正を行うことができる。
The second image generation unit 203 generates a second image (contrast conversion image 303: see FIG. 2) in which the density of the entire image is adjusted with respect to the lateral cephalo original image 300 (see FIG. 2).
In the present embodiment, the second image generation means 203 performs image processing for adjusting the image density so that the contrast ratio of the entire image is favorable for interpretation on the lateral cephalo original image 300 (see FIG. 2). The contrast converted image 303 (see FIG. 2) is generated as a second image.
Here, as the image processing for adjusting the image density of the entire image, any one selected from known logarithmic conversion, gamma correction, and tone curve correction can be used.
These density conversion corrections such as logarithmic conversion, gamma correction, and tone curve correction can be performed so that the shape of an image region corresponding to a portion that is difficult to transmit X-rays can be easily recognized.
この第２画像生成手段２０３は、側方セファロ原画像３００（図２参照）に対して対数変換、ガンマ補正、あるいはトーンカーブ補正をかけることで、例えばＳ点等の硬組織部分とＡ点やＮ点等の軟組織部分との両方が最大限に明瞭に表示された第２画像（コントラスト変換画像３０３：図２参照）を得る。ただし、この第２画像は、濃度変換補正をしているため、Ｘ線が透過し易い部分に相当する画像領域の濃度のコントラストが圧縮される。そのため、Ａ点等の軟組織の中に存在する骨密度の低い骨等が認識し辛くなるという弊害がある。その結果、第２画像は、軟組織部分の骨情報が欠落している。なお、この第２画像を生成することは、従来のデジタルフィルタを用いた画像処理で可能である。 This second image generating means 203 applies a logarithmic transformation, gamma correction, or tone curve correction to the lateral cephalo original image 300 (see FIG. 2), for example, a hard tissue portion such as S point, A point, A second image (contrast conversion image 303: see FIG. 2) in which both the soft tissue portion such as the N point is clearly displayed to the maximum is obtained. However, since the second image is subjected to density conversion correction, the density contrast of the image area corresponding to the portion through which X-rays are easily transmitted is compressed. Therefore, there is an adverse effect that it becomes difficult to recognize bones with low bone density that exist in soft tissues such as point A. As a result, the second image lacks the bone information of the soft tissue part. Note that the second image can be generated by image processing using a conventional digital filter.
第２画像生成手段２０３は、具体的には、例えば図４（ｄ）に示す原画像から、図４（ｅ）に示すコントラスト変換画像（３０３：図２）を生成する。ここで、図４（ｄ）に示す原画像は、図４（ａ）に示す原画像と同じものである。 Specifically, the second image generating unit 203 generates a contrast-converted image (303: FIG. 2) shown in FIG. 4 (e) from, for example, the original image shown in FIG. 4 (d). Here, the original image shown in FIG. 4D is the same as the original image shown in FIG.
なお、セファロレントゲン装置で実際に取得する側方セファロ原画像（センサ出力）に対して、事前に様々な条件で、対数変換、ガンマ補正、あるいはトーンカーブ補正をかけた画像を実験的に求めてそれらの画像を確認しておくことで、画像処理条件を決定しておく。そして、第２画像生成手段２０３は、事前に決定しておいた画像処理条件を用いてコントラスト変換画像を生成する。 In addition, an image obtained by applying logarithmic transformation, gamma correction, or tone curve correction to the lateral cephalo original image (sensor output) actually acquired by the cephalometric X-ray apparatus under various conditions in advance is experimentally obtained. Image processing conditions are determined by confirming those images. Then, the second image generating unit 203 generates a contrast converted image using image processing conditions determined in advance.
画像合成手段２０４は、第１画像（顔面平面抽出エッジ画像３０２：図２参照）と、第２画像（コントラスト変換画像３０３：図２参照）とを合成して側方セファロ画像３０５（図２参照）を生成するものである。この画像合成手段２０４は、第１画像の各画素と第２画像の各画素とを画素の位置をそれぞれ対応させて画素値（例えば輝度値）を加算することで、第１画像と第２画像とを合成する。なお、図２の符号３０４は、合成前の第１画像及び第２画像を模式的に示している。 The image synthesizing unit 204 synthesizes the first image (facial plane extraction edge image 302: see FIG. 2) and the second image (contrast conversion image 303: see FIG. 2), and the lateral cephalo image 305 (see FIG. 2). ). The image synthesizing unit 204 adds the pixel values (for example, luminance values) by causing the pixels of the first image and the pixels of the second image to correspond to each other, thereby adding the first image and the second image. And synthesize. In addition, the code | symbol 304 of FIG. 2 has shown typically the 1st image and 2nd image before a synthesis | combination.
画像合成手段２０４は、具体的には、例えば図４（ｃ）に示す顔面平面抽出エッジ画像（３０２：図２）と、図４（ｅ）に示すコントラスト変換画像（３０３：図２）とを合成することで、図４（ｆ）に示す最終出力画像（３０５：図２）を生成し、画像出力手段１５に出力する。これにより、画像出力手段１５は、最終出力画像（３０５：図２）を側方セファロとして画面表示する。 Specifically, the image synthesizing unit 204 generates, for example, a face plane extracted edge image (302: FIG. 2) shown in FIG. 4C and a contrast-converted image (303: FIG. 2) shown in FIG. By synthesizing, a final output image (305: FIG. 2) shown in FIG. 4F is generated and output to the image output means 15. As a result, the image output means 15 displays the final output image (305: FIG. 2) on the screen as a side cephalo.
［セファロレントゲン装置のノイズ低減方法］
次に、図３を参照（適宜図１、図２及び図６参照）しながら、セファロレントゲン装置のノイズ低減方法について説明する。図３は、画像処理手段２０による処理の流れを示すフローチャートである。なお、図３では説明を簡便にするために、第１画像の生成に続いて第２画像の生成を行うように説明するが、第１画像及び第２画像を並行して生成してもよい。
[Noise reduction method of Sepha roentgen apparatus]
Next, referring to FIG. 3 (refer to FIG. 1, FIG. 2 and FIG. 6 as appropriate), the noise reduction method of the sepharent apparatus will be described. FIG. 3 is a flowchart showing the flow of processing by the image processing means 20. In FIG. 3, for the sake of simplicity of explanation, the second image is generated following the generation of the first image. However, the first image and the second image may be generated in parallel. .
図３に示すように、画像処理手段２０において、ウィンドウ処理手段２０１によって、側方セファロ原画像３００（図２参照）に対してウィンドウ処理を行い、顔面平面Ｆｐ（図６参照）のエッジを強調し顔面平面抽出画像（３０１：図２）を生成する（ステップＳ１０１：第１画像生成ステップａ）。
続いて、画像処理手段２０において、エッジ抽出手段２０２によって、顔面平面抽出画像３０１（図２参照）のエッジを抽出して顔面平面抽出エッジ画像３０２（図２参照）を第１画像として生成する（ステップＳ１０２：第１画像生成ステップｂ）。
As shown in FIG. 3, in the image processing unit 20, the window processing unit 201 performs window processing on the lateral cephalometric original image 300 (see FIG. 2) and emphasizes the edge of the face plane Fp (see FIG. 6). A facial plane extraction image (301: FIG. 2) is generated (step S101: first image generation step a).
Subsequently, in the image processing unit 20, the edge extraction unit 202 extracts the edge of the face plane extraction image 301 (see FIG. 2) to generate a face plane extraction edge image 302 (see FIG. 2) as the first image (see FIG. 2). Step S102: First image generation step b).
そして、画像処理手段２０において、第２画像生成手段２０３は、側方セファロ原画像３００（図２参照）に対して画像全体のコントラスト比が読影上良好になる画像処理を施したコントラスト変換画像３０３（図２参照）を第２画像として生成する（ステップＳ１０３：第２画像生成ステップ）。 Then, in the image processing unit 20, the second image generation unit 203 performs a contrast conversion image 303 obtained by performing image processing on the lateral cephalo original image 300 (see FIG. 2) so that the contrast ratio of the entire image is good in interpretation. (See FIG. 2) is generated as a second image (step S103: second image generation step).
そして、画像処理手段２０において、画像合成手段２０４は、第１画像（顔面平面抽出エッジ画像３０２：図２参照）と、第２画像（コントラスト変換画像３０３：図２参照）とを合成して側方セファロ画像３０５（図２参照）を生成する（ステップＳ１０４：画像合成ステップ）。これにより、軟組織部周辺を強調した画像を得ることができ、セファロ診断に有効な画像を得ることができる。 In the image processing means 20, the image synthesizing means 204 synthesizes the first image (face plane extraction edge image 302: see FIG. 2) and the second image (contrast conversion image 303: see FIG. 2). A one-way Cephalo image 305 (see FIG. 2) is generated (step S104: image composition step). Thereby, an image in which the periphery of the soft tissue part is emphasized can be obtained, and an image effective for cephalometric diagnosis can be obtained.
［セファロレントゲン装置のノイズ低減効果］
ここで、図４（ｅ）に示す合成前の第２画像（コントラスト変換画像３０３：図２参照）と、図４（ｆ）に示す最終出力画像（３０５：図２）との比較について、図５を参照（適宜、図２、図３、図４及び図６参照）しながら説明する。
図５（ａ）は図４（ｅ）の部分拡大写真であり、図５（ｂ）は図４（ｆ）の部分拡大写真である。ここでは、側方セファロの投射図における計測点であるＮ点からＡＮＳ点までの部分を拡大している。
[Noise reduction effect of Sepha roentgen apparatus]
Here, a comparison between the pre-combination second image (contrast conversion image 303: see FIG. 2) shown in FIG. 4E and the final output image (305: FIG. 2) shown in FIG. 5 (refer to FIG. 2, FIG. 3, FIG. 4 and FIG. 6 as appropriate).
5 (a) is a partially enlarged photograph of FIG. 4 (e), and FIG. 5 (b) is a partially enlarged photograph of FIG. 4 ( f ). Here, the part from the N point which is a measurement point to the ANS point in the projection diagram of the lateral cephalos is enlarged.
例えば、鼻骨と前頭骨との縫合の最前点に位置する計測点であるＮ点については、図５（ａ）に示す第２画像の部分拡大写真よりも、図５（ｂ）に示す最終出力画像の部分拡大写真の方がより鮮明になっている。
また、前鼻棘の最先端、鼻の下の人中との合わせ目の骨の先端部に位置する計測点であるＡＮＳ点についても、図５（ａ）に示す第２画像の部分拡大写真よりも、図５（ｂ）に示す最終出力画像の部分拡大写真の方がより鮮明になっている。
なお、図５の拡大図では割愛したが、Ａ点についても、図５（ａ）に示す第２画像の部分拡大写真よりも、図５（ｂ）に示す最終出力画像の部分拡大写真の方がより鮮明になっていた。
For example, for the N point that is the measurement point located at the foremost point of stitching between the nasal bone and the frontal bone, the final output shown in FIG. 5B is more than the partially enlarged photograph of the second image shown in FIG. A partially enlarged picture of the image is clearer.
In addition, with respect to the ANS point, which is a measurement point located at the tip of the anterior spinal spine and the joint bone with the person under the nose, a partially enlarged photograph of the second image shown in FIG. The partially enlarged photograph of the final output image shown in FIG. 5B is clearer than that.
Although omitted in the enlarged view of FIG. 5, the partial enlarged photograph of the final output image shown in FIG. 5 (b) is also better for point A than the partially enlarged photograph of the second image shown in FIG. 5 (a). Became clearer.
ここで、仮に側方セファロ原画像３００（図２参照）から、軟組織部分周辺以外の領域を意図的につぶした画像を生成せずに、直接的に原画像全体のエッジを強調した画像を生成した場合を想定する。この場合、硬軟組織部分の領域においてノイズが目立って見辛くなってしまう。言い換えると、画像上で本来白い歯牙や骨部分において白黒がはっきりついた斑な画像になってしまう。その結果、投射図の計測点の同定に支障となってしまう。
さらに、原画像全体のエッジを抽出した後で、第２画像（コントラスト変換画像３０３：図２参照）と加算すると、その結果の画像全体の濃度が平坦なものとなってしまい、Ｘ線透過画像として不自然な濃度になってしまう。
Here, from the lateral Cefaro original image 300 (see FIG. 2), an image in which the edge of the entire original image is directly emphasized is generated without generating an image that intentionally collapses the region other than the periphery of the soft tissue portion. Assuming that In this case, noise becomes conspicuous and hard to see in the region of the hard and soft tissue portion. In other words, the image becomes a spotted image with white and black clearly in the originally white teeth and bones. As a result, it becomes an obstacle to the identification of the measurement point of the projection diagram.
Furthermore, when the edges of the entire original image are extracted and then added to the second image (contrast conversion image 303: see FIG. 2), the resulting density of the entire image becomes flat, and the X-ray transmission image Will result in an unnatural concentration.
これに対して、本実施形態では、第１画像生成手段２００において、側方セファロ原画像３００（図２参照）の画像全体のうち顔面平面（Ｆｐ：図６参照）付近等の軟組織部分周辺以外の領域を意図的につぶした画像を生成し、その画像である顔面平面抽出画像（３０１：図２）からエッジを強調して顔面平面抽出エッジ画像３０２（図２）を生成する。これにより、直接的に原画像全体のエッジを強調した画像を生成した場合と比べて、大幅にノイズを低減できる効果を奏する。
さらに、本実施形態に係るノイズ低減方法では、上記顔面平面抽出エッジ画像３０２（図２）と、第２画像（コントラスト変換画像３０３：図２参照）とを合成すると、その結果のセファロ画像において、顔面平面Ｆｐ（図６参照）付近のみを強調するので、Ｘ線透過画像として自然な濃度を実現できる。
On the other hand, in the present embodiment, in the first image generation means 200, other than the vicinity of the soft tissue portion such as the vicinity of the facial plane (Fp: see FIG. 6) in the entire lateral cephalo original image 300 (see FIG. 2). An image in which the region is intentionally collapsed is generated, and a face plane extraction edge image 302 (FIG. 2) is generated by emphasizing edges from the face plane extraction image (301: FIG. 2) that is the image. Thereby, compared with the case where the image which emphasized the edge of the whole original image directly is produced | generated, there exists an effect which can reduce noise significantly.
Furthermore, in the noise reduction method according to the present embodiment, when the face plane extraction edge image 302 (FIG. 2) and the second image (contrast conversion image 303: see FIG. 2) are combined, in the resulting cephalo image, Since only the vicinity of the face plane Fp (see FIG. 6) is emphasized, a natural density can be realized as an X-ray transmission image.
以上説明したように、本実施形態に係るセファロレントゲン装置１０によれば、デジタルフィルタの位置座標を予め指定することなく、セファロの画像の濃度情報を調整するだけで側方セファロ画像を生成することができる。したがって、例えば撮影時に患者が顎を引いた場合であっても、フィルタの位置決めをしていないので、対応可能であり、顔の形状やサイズに個人差があっても、その影響を受けずに、濃度調整により側方セファロ画像を生成することができる。 As described above, according to the Cefal roentgen device 10 according to the present embodiment, it is possible to generate a lateral cephalo image only by adjusting the density information of the cephalo image without specifying the position coordinates of the digital filter in advance. Can do. Therefore, for example, even when the patient pulls his / her chin at the time of photographing, the filter is not positioned, so it is possible to cope with it, even if there are individual differences in face shape and size, without being affected by it Lateral cephalo images can be generated by adjusting the density.
また、例えば、従来の軟組織フィルタのように、顔面平面付近の位置を固定的に指定するか、又は、固定はせずとも指定された位置を自動認識して個別に濃度変換して顔面平面付近を見易くするような従来手法では、間違った位置を濃度変換することによる白飛びの現象が起きてしまう問題を抱えている。しかしながら、本実施形態に係るセファロレントゲン装置１０では、このような問題を解決することができる。 Also, for example, the position near the face plane is fixedly specified, as in the conventional soft tissue filter, or the specified position is automatically recognized without being fixed, and the density is individually converted to the vicinity of the face plane. In the conventional method for making it easy to see, there is a problem that a whiteout phenomenon occurs due to density conversion of an incorrect position. However, such a problem can be solved by the Sepharo X-ray apparatus 10 according to the present embodiment.
また、上述したように、セファロレントゲン装置１０では、ウィンドウ処理やエッジ抽出処理等の画像処理については事前に適切な条件が決定されて画像処理のソフトウェアが用意されているので、ドクターは、例えば被写体ごとに適したフィルタを決定する操作を患者ごと且つ撮影ごとにする必要はなく、例えば図示しない操作パネルに表示されたフィルタのチェックボックスに１回チェックを入れる操作をすれば済む。したがって、ドクターはセファロの計測や診断に専念できる。 Further, as described above, in the Sepharo X-ray apparatus 10, image processing software such as window processing and edge extraction processing is determined in advance and image processing software is prepared. It is not necessary to perform an operation for determining a suitable filter for each patient and for each radiographing. For example, an operation for checking a filter check box displayed on an operation panel (not shown) may be performed once. Therefore, the doctor can concentrate on measuring and diagnosing cephalo.
また、セファロレントゲン装置１０によれば、顔面平面付近の構造をエッジとして抽出した第１画像と、対数変換、ガンマ補正、トーンカーブ補正等の濃度変換補正を行った第２画像とを合成した側方セファロを生成する。このようにすることで、第１画像によって、第２画像において欠落している軟組織部分の骨情報を復元し、側方セファロの計測にとってより適した画像を提供することができる。 Further, according to the Sepharo X-ray apparatus 10, the first image obtained by extracting the structure near the face plane as an edge and the second image subjected to density conversion correction such as logarithmic conversion, gamma correction, and tone curve correction are combined. Generate a directional cephalo. By doing in this way, the bone information of the soft tissue part missing in the second image can be restored by the first image, and an image more suitable for lateral cephalometric measurement can be provided.
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を変えない範囲で実施することができる。例えば、セファロレントゲン装置は、専用の装置である必要はなく、従来公知のように、例えばパノラマモードやセファロモード等の複数の撮影モードを有した汎用的なＸ線撮影装置において、ＬＡ分析のセファロモードで使用される形態であっても構わない。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this, It can implement in the range which does not change the meaning. For example, the Sepharo X-ray apparatus does not need to be a dedicated apparatus, and as conventionally known, for example, in a general-purpose X-ray imaging apparatus having a plurality of imaging modes such as a panorama mode and a cephalometric mode, The mode used in the mode may be used.
１０ セファロレントゲン装置
１１ Ｘ線源
１２ Ｘ線検出手段
１３ Ａ／Ｄコンバータ
１４ 記憶手段
１５ 画像出力手段
２０ 画像処理手段
２００ 第１画像生成手段
２０１ ウィンドウ処理手段
２０２ エッジ抽出手段
２０３ 第２画像生成手段
２０４ 画像合成手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Sepha roentgen apparatus 11 X-ray source 12 X-ray detection means 13 A / D converter 14 Memory | storage means 15 Image output means 20 Image processing means 200 1st image generation means 201 Window processing means 202 Edge extraction means 203 2nd image generation means 204 Image composition means
Claims (5)
前記画像処理手段は、
前記側方セファロ原画像を基に、画像全体のエッジを強調するのではなく画像の一部分であって顔面平面（Ｆｐ）を含む領域の画像のエッジを強調した第１画像を生成する第１画像生成手段と、
前記側方セファロ原画像に対して画像全体の濃度を調整した第２画像を生成する第２画像生成手段と、
前記第１画像と前記第２画像とを合成して前記側方セファロ画像を生成する画像合成手段と、
を備えることを特徴とするセファロレントゲン装置。 An X-ray source that emits X-rays, an X-ray detection unit that detects X-rays transmitted through a subject and outputs a lateral cephalo original image as an X-ray image, and performs predetermined image processing on the lateral cephalo original image An image processing means for generating a lateral cephalometric image by performing a cephalometric X-ray apparatus,
The image processing means includes
A first image that generates a first image that emphasizes the edge of an image that is a part of the image and includes the face plane (Fp) , based on the original lateral cephalo image, rather than enhancing the edge of the entire image. Generating means;
Second image generation means for generating a second image in which the density of the entire image is adjusted with respect to the lateral cephalo original image;
Image synthesizing means for synthesizing the first image and the second image to generate the lateral cephalo image;
A Sepha X-ray apparatus comprising:
前記側方セファロ原画像の一部分である顔面平面（Ｆｐ）を含む領域の軟組織を強調するように当該側方セファロ原画像の画像全体の濃度を調整することで顔面平面抽出画像を生成し、この顔面平面抽出画像のエッジを抽出した顔面平面抽出エッジ画像を前記第１画像として生成することを特徴とする請求項１に記載のセファロレントゲン装置。 The first image generating means includes
A facial plane extraction image is generated by adjusting the density of the entire lateral cephalo original image so as to emphasize the soft tissue in the region including the facial plane (Fp) that is a part of the lateral cephalo original image , The cephalon roentgen apparatus according to claim 1, wherein a face plane extraction edge image obtained by extracting an edge of a face plane extraction image is generated as the first image.
前記側方セファロ原画像に対して画像全体のコントラスト比が読影上良好になるように画像の濃度を調整する画像処理を施したコントラスト変換画像を前記第２画像として生成する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のセファロレントゲン装置。 The second image generation means includes
The contrast-converted image obtained by performing image processing for adjusting the density of the image so that the contrast ratio of the entire image is favorable for interpretation with respect to the lateral cephalometric original image is generated as the second image. The Sepharo X-ray apparatus of Claim 1 or Claim 2.
前記画像処理手段は、
前記側方セファロ原画像を基に、画像全体のエッジを強調するのではなく画像の一部分であって顔面平面（Ｆｐ）を含む領域の画像のエッジを強調した第１画像を生成する第１画像生成ステップと、
前記側方セファロ原画像に対して画像全体の濃度を調整した第２画像を生成する第２画像生成ステップと、
前記第１画像と前記第２画像とを合成して前記側方セファロ画像を生成する画像合成ステップと、
を有することを特徴とするセファロレントゲン装置におけるノイズ低減方法。 An X-ray source that emits X-rays, an X-ray detection unit that detects X-rays transmitted through a subject and outputs a lateral cephalo original image as an X-ray image, and performs predetermined image processing on the lateral cephalo original image A noise reduction method in a Sepharo X-ray apparatus comprising an image processing means for generating a side Sepharo image by applying,
The image processing means includes
A first image that generates a first image that emphasizes the edge of an image that is a part of the image and includes the face plane (Fp) , based on the original lateral cephalo image, rather than enhancing the edge of the entire image. Generation step;
A second image generation step of generating a second image obtained by adjusting the concentration of images whole with respect to the lateral cephalometric original image,
An image combining step of combining the first image and the second image to generate the lateral cephalo image;
A noise reduction method for use in a Sepha X-ray apparatus.
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