JP6587610B2 - 映像医療機器により取得した画像を処理するシステムおよびそのシステムの作動方法 - Google Patents
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Description
・解釈可能性基準とも称する、少なくとも1つの画像の定量的基準を定義するステップ
・順次画像をバッファに格納するステップ
・バッファ内の各画像に対して、第1のアルゴリズムを使用して、前記解釈可能性基準に基づいて少なくとも1つの出力を決定するステップ
・前記出力をタイムラインに貼り付けるステップ
これにより、医療映像データの利用者は、取得のほとんどの解釈可能部分について注意を集中することが可能になる。
・動力学的安定性
・バッファ内の画像の類似性
・以前の画像に対して画像によってカバーされていない新規情報の量
・画質
・アーチファクトの存在および重要性
・撮像されたアーチファクトの性質および種類
・所定の組のカテゴリ内の所与のカテゴリ、例えば、診断クラスに属する確率
・画像の特性もしくは非特性
・画像のあいまいさ、例えば、一組みの診断クラスに関する視覚的あいまいさ
・診断もしくは意味解釈を提案することの困難さ
・少なくとも1つの出力の表示を無効または可能にする
・現在の時間的領域とは異なる時間的領域に属する最も近い次の時点に、時間カーソルを移動する
・現在の時間的領域とは異なる時間的領域に属する最も近い以前の時点に、時間カーソルを移動する
・少なくとも1つの時間的領域を選択する
・時間的領域を修正および変更する
・選択された時間的領域と関連付けられた画像をストレージ装置に格納し、場合によっては、それら画像に注釈を付ける
・現在の時間的領域で、または利用者によって選択された少なくとも1つの時間的領域で、少なくとも1つの第2のアルゴリズムを起動する前記第2のアルゴリズムは、入力として、時間的領域と関連付けられた画像サブシーケンスを使用する。第2のアルゴリズムは、例えば、これらの入力画像サブシーケンスを分類するステップまたはモザイク化するステップで構成することができる。
・少なくとも1つの第2のアルゴリズムによって生成された少なくとも1つの出力を視覚化するステップであり、前記第2のアルゴリズムは、潜在的に、現在の時間的領域で自動的に起動する。有利には、この第2の出力は、何らの利用者との対話処理無しに、自動的に表示してもよい。
[動力学的安定性]
・強度変化観測された画像信号は、実際、全体的および局所的光反射、照射の強度、光退色効果、および撮像アーチファクトなどに応じて変化する可能性がある。
・空間の歪み記載された領域の観測された形態は、視点に応じて変化する可能性があり、組織は、呼吸、心拍、計器との接触によりさまざまな画像の間で変化する可能性があり、利用者は、計器の倍率を変える可能性があり、および装置はアーチファクトを生成する可能性などがある。
・局所的領域全体の中の配向のモードまたは平均を発見すること、およびこの主配向に従って領域または勾配値を再配向すること
・サブ領域内の局所的領域を細分割するために円形バンドを使用すること
・主配向を計算するために使用される角度ビンの数は、サブ領域ヒストグラムを計算するために使用される角度ビンの数より多いことが有利であろう。これにより、回転変化に対してより高い不変性をもたらす可能性のある、より正確な再配向方針を有することを可能にすることができる。
・別の窓化関数を使用して、各勾配サンプルの寄与に重み付けしてもよい。
・重複記述子の不足2つの連続した画像に関係する任意の自明でない空間変換の場合、連続した画像の間に重複が存在する可能性があるが、ほとんどの場合において、第2の画像内に存在しない第1の画像における空間領域が存在するであろう。非重複領域におけるそれらの記述子に対して、関連付けられるべき他の画像内に良好な記述子が存在しない。
・フラット記述子画像内に非常に少ないコントラストまたはフラット領域を伴う領域は、任意の信頼できる勾配情報を有さない。勾配の分布は均一であり、撮像システムの固有ノイズによって駆動される。これは、フラット領域の間のランダム一致に繋がる可能性がある。同じ問題は、単一方向に沿ってのみコントラストを示す領域に対するあまり厳正ではない方法で現れる可能性がある。これは、いわゆる、窓問題である。
[高度内部データベースの使用]
・全体的および局所的視覚特性
・全体的および局所的フレーム間類似性距離
・全体的および局所的変位領域
・視覚特性クラスタリングから構築されるvisual word
・視覚的署名
・映像サブシーケンスの間の類似性距離
・関心映像の映像サブシーケンスから、外部データベースの映像への類似性距離
・すでに取得および注釈付けされた画像または映像を含む外部データベースから抽出された事後知識情報
・視覚特性のクラスタリング
・映像サブシーケンスと関連付けられた視覚的署名の計算
・視覚的署名の間の距離の計算
[分類ベース方式および回帰ベース方式]
[視覚的類似性評価およびクラスタリング]
[解釈可能性特徴と第2のアルゴリズムとの結合]
・少なくとも1つの映像サブシーケンスからより大きな視野域の画像を生成するための画像または映像モザイク
・例えば、関連映像を視覚的シーンにクラスタ化するための、映像サブシーケンスの教師無しクラスタリング、
・例えば、各映像サブシーケンスの視覚的非特性を推定するための、映像サブシーケンスの教師無し特徴づけ
・例えば、予測診断もしくは病理学的クラスおよび予測の信頼レベルを、映像サブシーケンスと、または完全な関心映像と、関連付けるための、映像サブシーケンスの教師あり分類
・例えば、所与の病理学的クラスに属する各映像サブシーケンスの完全な関心映像の確率を推定する、映像サブシーケンスの教師あり回帰
・例えば、各映像サブシーケンスの、または診断もしくは病理学的クラスの組に対する完全な関心映像の、視覚的あいまいさを推定するための、映像サブシーケンスの教師あり特徴づけ
・例えば、クエリと視覚的に同様のすでに注釈付けされた映像を外部データベースから抽出するための、クエリとしての少なくとも1つの映像サブシーケンスを伴う、コンテンツベース映像または画像検索
Claims (11)
- 映像医療機器により順次取得される画像を処理するシステムの作動方法であって、
前記システムが、バッファに前記取得された画像を格納するステップと、
前記システムが、前記バッファ内の各画像に対して、第1のアルゴリズムの少なくとも1つの第1の出力値を自動的に判断するステップとを備え、前記第1の出力値は、少なくとも1つの、画像の定量的基準に基づいており、
前記第1のアルゴリズムの前記少なくとも1つの第1出力値は、一組の離散値内の出力値であり、
前記第1のアルゴリズムは、ある画像からの少なくとも1つの領域を別の画像の領域に関連づけるために局所画像記述子の間の相違推定値を計算し、
前記システムが、等しい第1出力値をもつ連続画像からなる複数の映像サブシーケンスへの前記画像の自動化時間的セグメンテーションを実行するステップと、
前記システムが、前記バッファにおける現在表示されている前記画像の位置を示すタイムラインを、前記現在表示されている前記画像の側に表示し、前記第1出力値を前記タイムラインに貼り付けるステップと、
前記システムが、第2のアルゴリズムを用いて少なくとも1つの前記映像サブシーケンスを処理し、少なくとも1つの第2出力値を供給するステップとをさらに備え、
前記第2のアルゴリズムは、
外部データベースに対するクエリとして前記少なくとも1つの映像サブシーケンスを用いてコンテンツベースで画像または映像を検索するアルゴリズムと、
前記少なくとも1つの映像サブシーケンスからより大きな視野域の画像を生成するように構成された画像または映像のモザイクアルゴリズムと、
予測診断もしくは病理学的クラスおよび予測の信頼レベルを前記少なくとも1つの映像サブシーケンスに関連づけるように構成された教師あり分類アルゴリズムと、
前記少なくとも1つの映像サブシーケンスが所与の病理学的クラスに属する確率を推定するように構成された教師あり回帰アルゴリズムと、
診断もしくは病理学的クラスの組に対する前記少なくとも1つの映像サブシーケンスの視覚的あいまいさを推定するように構成された教師あり特徴づけアルゴリズムと、
前記少なくとも1つの映像サブシーケンスの視覚的非典型性を推定するように構成された教師無し特徴づけアルゴリズムと、
から構成される一組のアルゴリズム内の一つのアルゴリズムである、
方法。 - 前記第2のアルゴリズムは、外部データベースに対するクエリとして前記少なくとも1つの映像サブシーケンスを用いてコンテンツベースで画像または映像を検索するアルゴリズムであり、
前記システムが、ユーザに前記サブシーケンスのサブセットを選択させるステップと、
前記システムが、前記選択されたサブセットに対して視覚的署名を計算するステップと、
前記システムが、前記視覚的署名を用いてコンテンツベースで画像または映像を検索するアルゴリズムによって外部データベースを照会し、視覚的に類似する映像または画像を検索するステップと、
前記システムが、一組の視覚的に類似する映像または画像を関連づけられた注釈と共にユーザに提示するステップと、
をさらに備える、
請求項1に記載の方法。 - 前記第1のアルゴリズムは教師無しクラスタリングアルゴリズムであり、前記第1のアルゴリズムの少なくとも1つの出力は各画像に関連づけられたクラスタである、
請求項1に記載の方法。 - 前記教師無しクラスタリングアルゴリズムは、前記バッファ内の各画像に対して計算された視覚的署名にもとづいて実行される、
請求項3に記載の方法。 - 前記選択されたサブセットに対して視覚的署名を計算する前記ステップは、
選択されたサブセットにおいて各画像に対する視覚的署名を計算するステップと、
前記選択されたサブセットにおいて前記画像の前記視覚的署名を平均化するステップと、
各サブセットを前記平均化された視覚的署名に関連づけるステップと、
を備える、
請求項2に記載の方法。 - 前記局所画像記述子は、強度変化、空間歪み、および/または画像回転に関して不変である、
請求項1に記載の方法。 - 前記システムが、前記第2出力値を表示するステップをさらに備える、
請求項1に記載の方法。 - 前記第1のアルゴリズムまたは第2のアルゴリズムの少なくとも一方が、外部データベースを使用する、
請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。 - 前記第1のアルゴリズムまたは第2のアルゴリズムの少なくとも一方が、機械学習に基づく、
請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。 - 前記定量的基準は、動力学的安定性、画像間の類似性、カテゴリに属する確率、画像または映像の典型性、画像または映像の非典型性、画質、アーチファクトの存在、の中の1つである、
請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。 - 映像医療機器により順次取得された画像を処理するシステムであって、前記システムは、請求項1から10のいずれか一項に記載の方法の各ステップを実行する手段を備える、システム。
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