JP6790274B2 - 画像上に配置された点のシーケンスを含む輪郭を修正する方法及び装置 - Google Patents

画像上に配置された点のシーケンスを含む輪郭を修正する方法及び装置 Download PDF

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Description

本発明は、画像解析(例えば医用画像解析)の分野に関し、特に、画像上に配置された点のシーケンスを含む輪郭を修正する方法及び装置に関する。
画像解析は、多くの状況において有用なツールとなりうる。例えば医用画像解析は、医用撮像技術によって取得した画像中に存在する被験者の解剖学的構造(臓器等)に関する情報を提供するのに有用である。提供された情報を使用して、被験者について臨床所見をとり、医用的介入が必要かどうかを判断することができる。コンピュータ断層撮影(CT)、磁気共鳴(MR)、超音波(US)、X線等を含む多くの異なる種類の医用撮像技術が存在する。画像解析は、多くの他の状況でも有用である。
多くの場合、画像解析には、画像上に輪郭を配置又は描画して、画像中に存在する特定の特徴が画定することが伴う。輪郭(多角形、曲線、線、形状等)の配置又は描画は、画像内の特徴の注釈付けにおける一般的な作業である。例えば医用画像の場合、輪郭は、異なる解剖学的構造若しくは解剖学的構造の異なる部分間の境界又は関心領域を画定することができる。輪郭は、デジタル病理学に関する有用な情報を提供することができるので、輪郭が効率的に示されることが重要である。場合によっては、特定の分野で意味のある標識を輪郭に割り当てることができる(例えば「腫瘍領域」といった標識を病理学分野で使用することができる)。
輪郭を描画するために様々な形式のユーザインタラクションを伴う多くの描画ツールが存在する。1つの輪郭描画形式は、フリーフォーム編集と呼ばれる。これには、(マウスを使用する等して)カーソル又は(タッチスクリーン上といった)指の位置を移動させて、シーケンスに点を追加することが伴う。輪郭描画を可能にするほとんどのソフトウェアは、フリーフォーム編集をサポートしている。完全にフリーフォームであるツールもあれば、例えばスプラインを使って輪郭形状を滑らかにするツールもある。ユーザが画像上に点を配置することによってフリーフォームを使用して描画することを可能にする方法が存在する。しかしながら、既存の方法では、シーケンスに点を追加したり、シーケンスから点を削除したりすることは困難である。例えばフリーフォームモードでは、現行の方法では、前に描画した点を簡単に消去したり、前に描画した輪郭を簡単に編集したりすることができない。輪郭をフリーフォームで描画する既存の方法はまた、輪郭への点の追加と輪郭からの点の削除との簡単な交代を可能にしない。
例えば米国特許出願公開第2005/0088426A1号は、輪郭消去方法を提供している。この方法では、インク・ストロークの一部は、消去輪郭が当該インク・ストロークと接触すると消去される。しかし、この方法は、消去モードしか含まないので、追加モードと消去モードとの簡単な切り替えを可能にしない。
例えばJason Cranford Teague(「Photoshop 7 at Your Fingertips」、2006年12月26日(2006−12−26)、254〜255頁、XP055373767)は、ペンツールをラインセグメント又はアンカー点にそれぞれ重ねることによって、アンカー点追加ツール又はアンカー点削除ツールに自動的に切り替える方法を提供する。
既存の方法による輪郭への点の追加及び輪郭からの点の削除が困難であるということは、既存の注釈編集ツールが非効率的であることを意味する。しかし、効率的な注釈編集ツールは、機械学習アルゴリズムをトレーニングするために画像からトレーニングサンプルを得ることが重要である。通常、これらの機械学習アルゴリズムは、画像領域を分類するようにトレーニングされる。トレーニングデータは、専門家によって慎重に描画された輪郭で構成される。画像上の注釈の数を最大限とするためには、効率的な描画ツールがあることが重要である。
したがって、画像上に配置された点のシーケンスを含む輪郭を修正する改良された方法及び装置が必要である。
上述のように、既存の手法の制限は、輪郭への点の追加や、輪郭からの点の削除が困難であるということである。したがって、これらの既存の問題を克服する、画像上に配置された点のシーケンスを含む輪郭の修正を可能にする方法及び装置があることが有益である。
したがって、本発明の第1の態様によれば、画像上に配置された点のシーケンスを含む輪郭を修正する方法が提供される。方法は、シーケンスの1つ以上の点に対する画像上の可動インジケータの位置を検出するステップと、1つ以上の点から画像上の可動インジケータの検出された位置までの距離に基づいて、自動的に輪郭から少なくとも1つの点を削除するステップか、又は、輪郭に少なくとも1つの点を追加するステップとを含む。可動インジケータは、ユーザによって動かすことができる。つまり、1つ以上の点から検出された位置までの距離の計算値に応じて、少なくとも1つの点が輪郭に自動的に追加されるか又は削除される。具体的には、少なくとも1つの点を自動に追加する又は削除する決定及び/又は実行は、距離が閾値距離を超えるかどうかに依存する。即ち、決定及び/又は実行は、上記値が閾値距離以下であるかどうかに依存する。つまり、消去モード又は追加モードは、上記距離の計算値に応じて、少なくとも1つの点に対する後続の動作のために起動される。追加モード又は削除モードの自動起動だけでなく、所望の操作の実行は、画面上でインジケータを動かすこと以外のユーザのインタラクションを必要としない。例えば従来の解決策とは対照的に、ユーザは、例えばあるモードから別のモードに切り替えるために及び/又は起動されたモード(輪郭の最初の点を生成するための特定の実施形態を除く)に従って少なくとも1つの点に対する実行(追加又は削除)を引き起こすために、画面上で特定のクリック又はタッチを行う必要がない。
幾つかの実施形態では、少なくとも1つの点は、点のシーケンスにおける点の総数未満の数の点を含むことができる。
幾つかの実施形態では、方法は、1つ以上の点から画像上の可動インジケータの検出された位置までの距離に基づいて、輪郭から少なくとも1つの点を削除するステップと輪郭に少なくとも1つの点を追加するステップとを自動的に切り替えるステップを含んでよい。
幾つかの実施形態では、輪郭から少なくとも1つの点を削除するステップ、輪郭に少なくとも1つの点を追加するステップ、又は、オプションとして、輪郭から少なくとも1つの点を削除して輪郭に少なくとも1つの点を追加するステップは、画像上の可動インジケータの検出された位置と1つ以上の点との間の最短距離に基づいていてよい。幾つかの実施形態では、輪郭から少なくとも1つの点を削除するステップ、輪郭に少なくとも1つの点を追加するステップ、又は、オプションとして、輪郭から少なくとも1つの点を削除して輪郭に少なくとも1つの点を追加するステップは、最短距離が閾値距離を超えているかどうかに基づいていてよい。
幾つかの実施形態では、最短距離が閾値距離以下である場合、輪郭から少なくとも1つの点を削除することができる。幾つかの実施形態では、輪郭から少なくとも1つの点を削除するステップは、可動インジケータの検出された位置と可動インジケータの検出された位置から最短距離にある点との間の点のシーケンスに位置する点を輪郭から削除するステップを含んでよい。幾つかの実施形態では、少なくとも1つの点が閾値の数を超える点を含むか又は輪郭の長さが閾値の長さを超える場合にのみ、当該少なくとも1つの点を削除することができる。
幾つかの実施形態では、輪郭から少なくとも1つの点を削除するステップは、点のシーケンスの第1の部分又は点のシーケンスの第2の部分が、可動インジケータの検出された位置からの最短距離にある点を含むかどうかを決定するステップと、可動インジケータの検出された位置からの最短距離にある点を含む輪郭の部分から点を削除するステップとを含んでよい。
幾つかの実施形態では、最短距離が閾値距離よりも大きい場合、可動インジケータの検出された位置で、少なくとも1つの点を輪郭に追加することができる。
幾つかの実施形態では、輪郭から少なくとも1つの点を削除するステップは、可動インジケータの検出された位置から所定距離未満の点を輪郭から削除するステップを含んでよい。
幾つかの実施形態では、輪郭に少なくとも1つの点を追加するステップは、可動インジケータの検出された位置で、輪郭に少なくとも1つの点を追加するステップを含んでよい。幾つかの実施形態では、方法は更に、少なくとも1つの追加点を、追加点から最短距離にある輪郭上の点に接続するステップを含んでよい。
本発明の第2の態様によれば、コンピュータ可読媒体を含むコンピュータプログラムプロダクトが提供される。コンピュータ可読媒体は、その中に具現化されたコンピュータ可読コードを有し、コンピュータ可読コードは、適切なコンピュータ又はプロセッサによって実行されると、当該コンピュータ又はプロセッサに、上述の1つ以上の方法を行わせるように構成されている。
本発明の第3の態様によれば、画像上に配置された点のシーケンスを含む輪郭を修正する装置が提供される。装置は、シーケンスの1つ以上の点に対する画像上の可動インジケータの位置を検出し、1つ以上の点から画像上の可動インジケータの検出された位置までの距離に基づいて、輪郭から少なくとも1つの点を自動的に削除するか、輪郭に少なくとも1つの点を追加するプロセッサを含む。可動インジケータは、ユーザによって動かすことができる。
上記の態様及び実施形態によれば、既存の技術の制限が対処される。具体的には、上述の態様及び実施形態によれば、輪郭に点を追加すること、輪郭から点を削除すること又はその両方によって、輪郭を容易かつ効率的に修正(又は編集)することが可能である。更に、上述の態様及び実施形態は、画像内に配置された輪郭の正確な構成かつ修正を可能にする。
したがって、既存の問題を克服する、画像上に配置された輪郭を修正する改良された方法及び装置が提供される。1つ以上の点から検出された位置までの距離の計算値に応じて、少なくとも1つの点が輪郭に自動的に追加されるか又は輪郭から削除される。具体的には、少なくとも1つの点を自動的に追加又は削除する決定及び/又は実行は、距離が閾値距離を超えるかどうかに依存する。即ち、決定及び/又は実行は、値が閾値距離以下であるかどうかに依存する。つまり、消去モード又は追加モードは、上記距離の計算値に応じて少なくとも1つの点に対する後続の動作のために起動される。追加モード又は削除モードの起動だけでなく、所望の操作の実行は、これらはすべて自動であるので、画面上でインジケータを動かすこと以外のユーザのインタラクションを必要としない。例えば従来の解決策とは対照的に、ユーザは、例えばあるモードから別のモードに切り替えるために及び/又は起動されたモード(輪郭の最初の点を生成するための特定の実施形態を除く)に従って少なくとも1つの点に対する実行(追加又は削除)を引き起こすために、画面上で特定のクリック又はタッチを行う必要がない。
本発明をよりよく理解するために、また、本発明がどのように実施されるのかをより明確に示すために、単なる例として添付図面を参照する。
図1は、一実施形態による装置のブロック図である。 図2は、一実施形態による方法を示すフローチャートである。 図3は、1つの例示的な実施形態による輪郭の図である。 図4は、別の例示的な実施形態による輪郭の図である。 図5は、別の例示的な実施形態による輪郭の図である。
上述のように、本発明は、既存の問題を克服する、画像上に配置された点のシーケンスを含む輪郭を修正する改良された方法及び装置を提供する。
図1は、一実施形態による画像上に配置された点のシーケンスを含む輪郭を修正するために使用することができる一実施形態による装置100のブロック図を示す。
画像は、任意の種類の画像であってよい。一例では、画像は医用画像である。医用画像の例としては、コンピュータ断層撮影(CT)画像、磁気共鳴(MR)画像、超音波(US)画像、X線画像、蛍光透視画像、陽電子放出断層撮影(PET)画像、単一光子放出型コンピュータ断層撮影(SPECT)画像、核医学画像又は任意の他の医用画像が挙げられるが、これらに限定されない。幾つかの実施形態では、画像は、解剖学的構造の画像である。画像内の解剖学的構造は、心臓、肺、腸、腎臓、肝臓といった臓器又は任意の他の解剖学的構造であってよい。画像内の解剖学的構造は、1つ以上の解剖学的部分を含むことができる。例えば心臓の画像は、心室、心房、大動脈及び/又は心臓の任意の他の部分を含むことができる。
画像は、複数の画素を含む2次元画像であっても、又は、複数の2次元画像を含んでもよく、この場合、各2次元画像が複数の画素を含み、時間が第3の次元である(即ち、解剖学的構造の画像は、2D+t画像であってよい)。画像は、複数のボクセルを含む3次元画像、複数のボクセルをそれぞれ含む複数の(例えば時系列といったシーケンスの)3次元画像を含む4次元画像であってよい。いずれの実施形態においても、輪郭は、画像内の異なる構造間の境界、画像内の構造の異なる部分間の境界、画像内の関心領域等を示すことができる。
画像の種類について例を挙げたが、本発明は、任意の種類の画像上に配置された輪郭を修正するために使用できることを理解されたい。
図1を参照すると、装置100は、装置100の動作を制御し、本明細書に説明される方法を実施することができるプロセッサ102を含む。プロセッサ102は、本明細書に説明されるやり方で装置100を制御するように構成又はプログラムされた1つ以上のプロセッサ、処理ユニット、マルチコアプロセッサ又はモジュールを含むことができる。特定の実施態様では、プロセッサ102は、本発明の実施形態による方法の個々のステップ又は複数のステップを行うようにそれぞれ構成されている又は行うための複数のソフトウェア及び/又はハードウェアモジュールを含むことができる。
簡単に述べると、プロセッサ102は、シーケンスの1つ以上の点に対する画像上の可動インジケータの位置を検出する。可動インジケータは、ユーザによって動かすことができるインジケータである。プロセッサ102はまた、上記1つ以上の点から画像上の可動インジケータの検出された位置までの距離に基づいて、輪郭から少なくとも1つの点を削除する、輪郭に少なくとも1つの点を追加する、又はその両方(即ち、輪郭から少なくとも1つの点を削除して、輪郭に少なくとも1つの点を追加する)を行うことができる。
幾つかの実施形態では、装置100はまた、少なくとも1つのユーザインターフェース104を含む。或いは又は更に、少なくとも1つのユーザインターフェース104は、装置100の外部にある(即ち、装置100とは別箇である又は遠隔にある)。例えば少なくとも1つのユーザインターフェース104は、別のデバイスの一部であってよい。
ユーザインターフェース104は、装置100のユーザに、本発明による方法からもたらされる情報を提供する際に使用される。ユーザは、装置100の任意のユーザであってよい。例えば画像が医用画像である場合、ユーザは、医療提供者、医療専門家、介護者、被検者等であってよい。プロセッサ102は、1つ以上のユーザインターフェース104を制御して、本発明による方法からもたらされる情報を提供する。例えばプロセッサ102は、1つ以上のユーザインターフェース104を制御して、画像及び画像上に配置された点のシーケンスを含む輪郭をレンダリング(即ち、出力又は表示)する。プロセッサ102はまた、1つ以上のユーザインターフェース104を制御して、輪郭に対する可動インジケータの動き及び本明細書に開示される方法の結果としての輪郭の修正をレンダリング(即ち、出力又は表示)する。或いは又は更に、ユーザインターフェース104は、ユーザ入力を受信することができる。つまり、ユーザインターフェース104は、装置100のユーザが、命令、データ又は情報を手動で入力することを可能にする。例えばユーザ入力は、輪郭に対する可動インジケータの動きを含む。プロセッサ102は、1つ以上のユーザインターフェース104からユーザ入力を取得することができる。
ユーザインターフェース104は、装置100のユーザに対する情報、データ又は信号のレンダリング(即ち、出力又は表示)を可能にする任意のユーザインターフェースであってよい。或いは又は更に、ユーザインターフェース104は、装置100のユーザが、ユーザ入力を提供し、装置100とインタラクトし及び/又は装置100を制御することを可能にする任意のユーザインターフェースであってよい。例えばユーザインターフェース104は、1つ以上のスイッチ、1つ以上のボタン、キーパッド、キーボード、マウス、トラックボール、タッチパッド、タッチスクリーン若しくは(例えばタブレット又はスマートフォンといったスマートデバイス上の)アプリケーション、表示画面、グラフィカルユーザインターフェース(GUI)若しくは他の視覚的レンダリングコンポーネント、1つ以上のスピーカ、1つ以上のマイクロフォン若しくは任意の他のオーディオコンポーネント、1つ以上のライト、触覚フィードバックを提供するコンポーネント(例えば振動機能)若しくは任意の他のユーザインターフェース又はユーザインターフェースの組み合わせを含む。
幾つかの実施形態では、装置100のユーザに対して、情報、データ又は信号をレンダリング(即ち、出力又は表示)するように制御されるユーザインターフェースは、ユーザがユーザ入力を提供し、装置100とインタラクトし及び/又は装置100を制御することを可能にするユーザインターフェースと同じであってよい。例えばユーザインターフェースは、画像、画像上に配置された輪郭及び可動インジケータを表示するように制御可能であり、また、ユーザ入力を受信して、タッチスクリーンに行われるジェスチャによって(例えばユーザの指、スタイラス等によって)可動インジケータを動かすように動作可能であるタッチスクリーンであってよい。他の実施形態では、装置100のユーザに対して、情報、データ又は信号をレンダリング(即ち、出力又は表示)するように制御されるユーザインターフェースは、ユーザがユーザ入力を提供し、装置100とインタラクトし及び/又は装置100を制御することを可能にするユーザインターフェースとは異なっていてもよい。例えば表示画面は、画像、画像上に配置された輪郭及び可動インジケータを表示するように制御可能であり、また、入力デバイス(マウス、トラックボール、キーパッド、タッチパッド又は任意の他の入力デバイス等)は、ユーザ入力を受信して、表示画面上の可動インジケータを動かすように動作可能である。
幾つかの実施形態では、装置100はまた、プロセッサ102によって実行されて、本明細書に説明される方法を行うことが可能であるプログラムコードを格納するメモリ106も含む。或いは又は更に、1つ以上のメモリ106が、装置100の外部にある(即ち、装置100とは別箇である又は遠隔にある)。例えば1つ以上のメモリ106は、別のデバイスの一部であってよい。メモリ106を使用して、装置100のプロセッサ102によって取得された若しくは生成された、又は、装置100の外部にある任意のインターフェース、メモリ又はデバイスからの画像、情報、データ、信号及び測定値を格納することができる。例えばメモリ106を使用して、画像、画像上に配置された輪郭(修正前の輪郭であっても、1回以上の修正後の輪郭であっても又はその両方であってもよい)、本明細書に開示された方法からもたらされる任意の他の情報の任意の1つ以上を格納することができる。プロセッサ102は、本明細書に開示された方法からもたらされる情報を記憶するようにメモリ106を制御することができる。
幾つかの実施形態では、装置100はまた、装置100が装置100の内部又は外部にある任意のインターフェース、メモリ及びデバイスと通信することを可能にする通信インターフェース(又は回路)108を含む。通信インターフェース108は、任意のインターフェース、メモリ及びデバイスと無線で又は有線接続を介して通信することができる。例えば1つ以上のユーザインターフェース104が装置100の外部にある実施形態では、通信インターフェース108は、1つ以上の外部ユーザインターフェース104と無線で又は有線接続を介して通信することができる。同様に、1つ以上のメモリ106が装置100の外部にある実施形態では、通信インターフェース108は、1つ以上の外部メモリ106と無線で又は有線接続を介して通信することができる。
当然ながら、図1は、本発明のこの態様を説明するのに必要なコンポーネントのみを示しており、実際の実施態様では、装置100は、図示したもの以外のコンポーネントを含むことができる。例えば装置100は、装置100に給電する電池又は他の電源、又は、装置100を主電源に接続する手段を含むことができる。
図2は、一実施形態による輪郭修正方法200を示す。例示される方法200は、一般に装置100のプロセッサ102によって又はその制御下で行われる。
図2には示されていないが、画像が、上述したようなユーザインターフェースを介してユーザに対してレンダリング(即ち、出力又は表示)される。このようにすると、ユーザは、画像を見て、画像上に配置された輪郭を修正することができる。輪郭は、画像上に配置された点のシーケンス(又は一連の点)を含む。点のシーケンスは、輪郭の始点から輪郭の終点までの順序付けられたシーケンスであってよい。輪郭は、任意の形態を取ることができ、例えば多角形、曲線、線、形状等の任意の1つ以上を含むことができる。幾つかの実施形態では、点のシーケンスにおける各点は、シーケンスにおける次の点に線分によって接続することができる。輪郭の形態について例が挙げられているが、当然ながら、任意の他の形態の輪郭も可能である。
こちらも図2に示されていないが、方法は、画像上の輪郭の初期位置決めを含むことができる。幾つかの実施形態では、画像上の輪郭の初期位置決めは、上述したようなユーザインターフェースによって、ユーザが最初に画像上に輪郭を位置決めするステップを含むことができる。例えば画像上の輪郭の初期位置決めは、ユーザが画像上に輪郭を描画するステップ又はメモリから取り出した輪郭を画像に適用する(又は導入する)ステップを含んでよい。他の実施形態では、画像上の輪郭の初期位置決めは、ユーザによる後の修正のために、装置100のプロセッサ102が最初に画像上に輪郭を位置決めするステップを含んでよい。例えばプロセッサ102は、画像内の1つ以上の特徴(境界、関心領域又は任意の他の特徴等)を検出し、検出された特徴に対して画像上に輪郭を配置することができる。
その次に、画像上に配置された点のシーケンスを含む輪郭は、ユーザによって修正することができる。輪郭は、可動インジケータの動きを通して修正することができる。具体的には、画像上で可動インジケータを動かすだけで、輪郭は、輪郭から少なくとも1つの点を削除(又は消去)する、輪郭に少なくとも1つの点を追加する又は両方(即ち、輪郭から少なくとも1つの点を削除して輪郭に少なくとも1つの点を追加する)を行うことによって自動的に修正される。輪郭に少なくとも1つの点が追加される場合、当該少なくとも1つの点は、可動インジケータの検出された位置で追加される。幾つかの実施形態では、輪郭に追加される点間の間隔は、可動インジケータが画像内に輪郭を配置するために動く速度に依存する。例えば可動インジケータの移動速度が速い場合、可動インジケータの移動速度が遅い場合よりも少ない数の点が輪郭に追加される。
上述のように、可動インジケータは、上述したようなユーザインターフェースを使用してユーザによって動かすことができる。幾つかの実施形態では、可動インジケータは、ユーザによって動かすことができるカーソルを含んでよい。例えば可動カーソルは、ポインティングデバイス(キーパッド、マウス、トラックボール、タッチパッド又は任意の他のポインティングデバイス等)を介してユーザによって動かすことができる。他の実施形態では、ユーザインターフェースは、タッチスクリーンを含み、可動インジケータは、ユーザによってタッチスクリーンに対して行われるジェスチャを含むことができる。例えばジェスチャには、ユーザの指や、ユーザがタッチスクリーン上で動かすことによって動くことができるスタイラスが含まれる。
したがって、画像上に配置された点のシーケンスを含む輪郭は、可動インジケータの動きを通じてのみ、ユーザが修正することができる。図2を参照すると、ステップ202において、シーケンスの1つ以上の点に対する画像上の可動インジケータの位置が最初に検出される。可動インジケータの位置は、画像をレンダリングしている(即ち、出力又は表示している)ユーザインターフェース(例えば表示画面)上の可動インジケータの位置である。
ステップ204において、上記1つ以上の点から画像上の可動インジケータの検出された位置までの距離に基づいて、輪郭から少なくとも1つの点が自動的に削除(又は消去)される、輪郭に少なくとも1つの点が自動的に追加される、又は、輪郭から少なくとも1つの点が自動的に削除(又は消去)され、輪郭に少なくとも1つの点が追加される。したがって、輪郭に1つ以上の新しい点を追加する、輪郭から1つ以上の既存の点を削除する、又は、輪郭に1つ以上の新しい点を追加して輪郭から1つ以上の既存の点を削除する自動決定及び実行(つまり、アクティブモードの選択と実際の点に対する実行)は、輪郭の点のシーケンスに既に存在している1つ以上の点から(又はそれらに対する)画像上の可動インジケータの検出された位置までの距離に依存する。したがって、画像上に配置された点のシーケンスを含む輪郭は、このようにして修正することができる。幾つかの実施形態では、可動インジケータの動きが検出された場合にのみ、新しい点が輪郭に自動的に追加されてもよい。
本明細書に説明される実施形態の何れかにおいて、方法は、上記1つ以上の点から画像上の可動インジケータの検出された位置までの距離に基づいて、輪郭から少なくとも1つの点を削除することと、輪郭に少なくとも1つの点を追加することとを自動的に切り替えるステップを含んでよい。したがって、装置100のプロセッサ102は、輪郭上に既にある点に対する輪郭に対する可動インジケータの現在位置に基づき、輪郭に1つ以上の新しい点を追加することと、輪郭から1つ以上の既存の点を削除することとを切り替えることができる。これにより、輪郭(例えば特定の形状を有する輪郭)の効率的かつ正確な構築及び編集が可能になる。
本明細書に説明される実施形態の何れかにおいて、輪郭に自動的に追加される少なくとも1つの点又は輪郭から削除される少なくとも1つの点は、点のシーケンスにおける点の総数より少ない数の点を含む。輪郭から少なくとも1つの点を削除する場合、これは、点のシーケンスのうちの少なくとも幾つかの点が維持されることを意味する。つまり、輪郭の一部だけが消去される。
図3は、1つの例示的な実施形態による輪郭300の図である。
図3の例示的な実施形態に示されるように、点k−N〜k−1のシーケンスを含む輪郭300が、画像(図示せず)上に配置される。Nは、シーケンスにおける点の総数である。この例示的な実施形態では、点のシーケンスにおける各点k−1〜k−Nは、シーケンスにおける次の点に線分によって接続される。例えば点k−1は点k−2に接続され、点k−2は点k−3に接続され、以下、シーケンスの最後の点k−Nまで同様にされる。画像上の輪郭300の初期位置決めは、前述の方法のうちの何れかの方法で行われてよい。
画像上に配置された点のシーケンスを含む輪郭300は、次に、図2を参照して前述したように、可動インジケータの動きを通じてユーザによって修正される。具体的には、図2を参照して前述したように、シーケンスの1つ以上の点に対する画像上の可動インジケータの位置が検出され(図2のステップ202)、上記1つ以上の点から画像上の可動インジケータの検出された位置までの距離に基づいて、輪郭300から少なくとも1つの点が削除される、輪郭300に少なくとも1つの点が追加される、又は、輪郭300から少なくとも1つの点が削除されて輪郭300に少なくとも1つの点が追加される(図2のステップ204)。上記動き以外にユーザのインタラクションは必要ないため、この方法は完全に自動化される。
図3の例示的な実施形態では、輪郭300から少なくとも1つの点を自動的に削除すること、輪郭300に少なくとも1つの点を追加すること、又は、輪郭300から少なくとも1つの点を削除して輪郭300に少なくとも1つの点を追加することは、画像上の可動インジケータの検出された位置と、上記1つ以上の点との間の最短距離Dに基づいている。例えば幾つかの実施形態では、輪郭300から少なくとも1つの点を削除すること、輪郭300に少なくとも1つの点を追加すること、又は、その両方(即ち、輪郭300から少なくとも1つの点を削除して輪郭300に少なくとも1つの点を追加する)は、最短距離Dが閾値距離εを超えるかどうかに基づいている。閾値距離εは、ユーザ設定可能パラメータであってよい。
最短距離Dが閾値距離εよりも大きい(即ち、D>ε)場合、可動インジケータの検出された位置で、輪郭300に少なくとも1つの点が追加される。最短距離Dが閾値距離ε以下(即ち、Dε)である場合、輪郭300から少なくとも1つの点が削除される。この場合、可動インジケータの検出された位置で、少なくとも1つの点を輪郭300に追加することもできる。更に、幾つかの実施形態では、少なくとも1つの追加点は、当該追加点から最短距離にある輪郭300上の点に接続することができる。
図3に示す例では、輪郭300からの少なくとも1つの点の自動削除は、可動インジケータの検出された位置と、可動インジケータの検出された位置から最短距離Dである点との間の点のシーケンス内に配置される点を輪郭300から削除することを含む。幾つかの実施形態では、少なくとも1つの点は、当該少なくとも1つの点が、閾値の数を超える点を含むか、又は、輪郭300の長さ(例えば輪郭の点のシーケンスを結ぶ線分の長さの合計)が閾値の長さを超える場合にのみ削除される。
図3に示す例では、輪郭300の一部における1つ以上の点までの画像上の可動インジケータの距離を決定して、画像上の可動インジケータの検出された位置と輪郭300の当該一部における1つ以上の点との間の最短距離Dが分かる。具体的には、各点k−N〜k−5までの画像上の可動インジケータの距離が決定され、画像上の可動インジケータの検出された位置と上記点との間の最短距離Dが分かる。輪郭300の点のシーケンスの最後のm個の点は、シーケンスの最後の点を削除することを回避するために考慮されない。図示する例では、mの値は、5に設定されている。しかしながら、当然ながら、mの値は、点の総数Nよりも小さい任意の他の整数に設定されてよい。
図3(a)に示す例では、最短距離Dは、画像上の可動インジケータの検出された位置と点k−5との間である。画像上の可動インジケータの検出された位置と点k−N〜k−5との間の最短距離Dは、閾値距離εよりも大きい(即ち、D>ε)ので、点kが、可動インジケータの検出された位置で、輪郭300に追加される。追加点kは、追加点kから最短距離にある輪郭300上の点である点k−1に接続される。つまり、点kを輪郭300の残りの部分に接続する新しい接続が行われる。
同様に、図3(b)に示す例では、輪郭300の長さがより多くの点を追加したことによって時間の経過と共に伸び、輪郭300はまた、急に曲がっているが、可動インジケータの検出された位置と点k−N〜k−5との間の最短距離Dが閾値距離εより大きい(即ち、D>ε)ので、画像上の可動インジケータの現在の検出された位置で、別の点kが輪郭300に依然として追加される。図3(b)に示す例では、最短距離Dは、画像上の可動インジケータの検出された位置と点k−6との間にある。追加点kは、追加点kから最短距離にある輪郭300上の点である点k−1に接続される。つまり、点kを輪郭300の残りの部分に接続する新しい接続が行われる。
図3(c)に示す例では、可動インジケータの検出された位置と点k−N〜k−5との間の最短距離Dは、閾値距離ε以下(即ち、Dε)である。したがって、可動インジケータの検出された位置(又は輪郭300の端から)と可動インジケータの検出された位置から最短距離Dにある点(又は可動インジケータの検出された位置までの最小距離に達する位置)との間の点のシーケンス内に位置する全ての点が輪郭300から削除される。図3(c)に示すように、シーケンス内に残っている点が点k−N〜k−1になる。この図示する例では、点kがまた、可動インジケータの検出された位置で輪郭300に追加されている。追加点kは、追加点kから最短距離にある輪郭300上の点である点k−1に接続される。つまり、点kを輪郭300の残りの部分に接続する新しい接続が行われる。
図3の例は、可動インジケータの現在位置と、輪郭300上の点への可動インジケータの位置の最短距離とに基づいて、輪郭300に点を追加することと、輪郭300から点を削除することとの自動切り替えを示す。
図4は、別の例示的な実施形態による輪郭400の図である。
図4の例示的な実施形態に示されるように、点k−N〜k−1のシーケンスを含む輪郭400が、画像(図示せず)上に配置される。Nは、シーケンスにおける点の総数である。この例示的な実施形態では、点のシーケンスにおける各点k−1〜k−Nは、シーケンスにおける次の点に線分によって接続する。例えば点k−1は点k−2に接続し、点k―2は点k−3に接続し、以下、シーケンスの最後の点k−Nまで同様にされる。画像上の輪郭400の初期位置決めは、前述の方法のうちの何れかの方法で行われてよい。
画像上に配置された点のシーケンスを含む輪郭400は、次に、図2を参照して前述したように、可動インジケータを動かすだけでユーザによって修正される。具体的には、図2を参照して前述したように、シーケンスの1つ以上の点に対する画像上の可動インジケータの位置が検出され(図2のステップ202)、上記1つ以上の点から画像上の可動インジケータの検出された位置までの距離に基づいて、輪郭400から少なくとも1つの点が自動的に削除される、輪郭400に少なくとも1つの点が追加される、又は、1つのオプションとして、輪郭400から少なくとも1つの点が削除されて輪郭400に少なくとも1つの点が追加される(図2のステップ204)。
図4の例示的な実施形態では、輪郭400から少なくとも1つの点を削除すること、輪郭400に少なくとも1つの点を追加すること、又は、1つのオプションとして、輪郭400から少なくとも1つの点を削除して輪郭400に少なくとも1つの点を追加することは、画像上の可動インジケータの検出された位置と、上記1つ以上の点との間の最短距離Dに基づいている。例えば幾つかの実施形態では、輪郭400から少なくとも1つの点を削除すること、輪郭400に少なくとも1つの点を追加すること、又は、1つのオプションとしてのその両方(即ち、輪郭400から少なくとも1つの点を削除して輪郭400に少なくとも1つの点を追加する)は、最短距離Dが閾値距離εを超えるかどうかに基づいている。閾値距離εは、ユーザ設定可能パラメータであってよい。
最短距離Dが閾値距離εより大きい(即ち、D>ε)場合、可動インジケータの検出された位置で、少なくとも1つの点が輪郭400に自動的に追加される。最短距離Dが閾値距離ε以下(即ち、Dε)である場合、少なくとも1つの点が輪郭400から自動的に削除される。この場合、可動インジケータの検出された位置で、少なくとも1つの点を輪郭400に自動的に追加することもできる。更に、幾つかの実施形態では、少なくとも1つの追加点は、当該追加点から最短距離にある輪郭400上の点に自動的に接続することができる。
図4に示す例では、輪郭400の一部における1つ以上の点までの画像上の可動インジケータの距離を決定して、画像上の可動インジケータの検出された位置と輪郭400の当該一部における1つ以上の点との間の最短距離Dが分かる。図示される例では、この最短距離Dは、画像上の可動インジケータの検出された位置と点k−Nとの間にある。最短距離Dは、閾値距離ε以下(即ち、Dε)である。これは、少なくとも1つの点が輪郭400から自動的に削除されることを意味する。
図4に示す例において、輪郭400から少なくとも1つの点をどの端から削除するかを決定するために、点のシーケンスの第1の部分又は点のシーケンス第2の部分が、可動インジケータの検出された位置から最短距離にある点を含むかどうかが決定される。その後、可動インジケータの検出された位置から最短距離にある点を含む輪郭400の部分から点が削除される。この図示される例では、点のシーケンスの第1の半分402又は点のシーケンスの第2の半分404が、可動インジケータの検出された位置からの最短距離にある点を含むかどうかが決定される。輪郭400の第1の半分402及び第2の半分404は、輪郭400の長さの中間(即ち、輪郭400の長さの半分)にある輪郭400上の位置を決定することによって画定される。図4には示されていないが、点のシーケンスの第1の半分402が、可動インジケータの検出された位置から最短距離にある点を含むと決定されるので、輪郭400の第1の半分から点が自動的に削除される。具体的には、輪郭400の第1の半分において、シーケンスの始点から点が削除される。幾つかの実施形態では、輪郭400の第1の半分におけるシーケンスの始点に可動インジケータが近づくにつれて、輪郭400の第1の半分におけるシーケンスの始点から、点が一度に1つずつ自動的に削除されてよい。
図4に示す例では、移動可能なインジケータの検出された位置で、点kがまた、輪郭400に自動的に追加される。追加点kは、輪郭400上の点のシーケンスの第1の半分401の始点から点が削除されると、当該追加点kから最短距離にある輪郭400上の点である点k−1に接続される。つまり、点kを輪郭400の残りの部分に接続する新しい接続が自動的に行われる。このような操作が行われている間に、シーケンスの第1の半分の点の内容が動的に更新される。
全体として、可動インジケータがシーケンスの第1の半分近くにある図4に示すこの特定の状況では、1つの点が削除され、1つの点が追加されたと見なすことができる。方法が並列処理に基づいて実施されるならば、これら2つの動作は、通常、同時に行われてもよい。したがって、実施形態では、可動インジケータが点のシーケンスの第1の半分402に向かって動かされ、(例えば)点k−Nまでの閾値距離に達すると、点k−Nは、輪郭から自動的に削除され、同時に又は直後であるが、依然として検出された位置において、新しい点kが輪郭に自動的に追加される。この動作の結果はまた、単に可動インジケータを動かし続けるだけで、シーケンスの第1の半分における点k−Nの空間位置を、シーケンスの終わりに近い新しい点kで自動的に置き換えるものと見なすことができる。このようにして、例えば可動インジケータを調整位置に動かすだけで、輪郭の連続的に更新される第1の半分の位置を自動的に調整することができる。
図5は、別の例示的な実施形態による輪郭500の図である。
図5の図示的な例における輪郭500は、輪郭が閉じた形状又は多角形であるという点で閉じた輪郭である。輪郭500は、画像(図示せず)上に配置された点のシーケンスを含む。この例示的な実施形態では、点のシーケンスにおける各点は、シーケンスにおける次の点に線分によって接続される。画像上の輪郭500の初期位置決めは、前述の方法のうちの何れかの方法で行うことができる。
画像上に配置された点のシーケンスを含む輪郭500は、図2を参照して前述したように、可動インジケータの動きのみを通じてユーザによって修正することができる。具体的には、図2を参照して前述したように、シーケンスの1つ以上の点に対する画像上の可動インジケータの位置が検出され(図2のステップ202)、上記1つ以上の点から画像上の可動インジケータの検出された位置までの距離に基づいて、輪郭500から少なくとも1つの点が自動的に削除される、輪郭500に少なくとも1つの点が追加される、又は、輪郭500から少なくとも1つの点が削除されて輪郭500に少なくとも1つの点が追加される(図2のステップ204)。少なくとも1つの点が輪郭500に追加される図5に図示される例では、当該少なくとも1つの点は、可動インジケータの検出された位置で輪郭500に追加される。更に、幾つかの実施形態では、少なくとも1つの追加点は、追加点からの最短距離にある輪郭500上の点に自動的に接続することができる。
図5に示すように、この例示的な実施形態によれば、輪郭500から少なくとも1つの点を自動的に削除することは、シーケンスにおける点が可動インジケータの検出された位置から所定距離未満であるかどうかに基づいている。より具体的には、輪郭500から少なくとも1つの点を削除することは、シーケンスにおける点が可動インジケータの検出された位置の所定半径R内(又は検出された位置から所定半径距離未満)であるかどうかに基づいている。特に、輪郭500から少なくとも1つの点を削除することは、可動インジケータの検出された位置から所定距離未満(又は、より具体的には、検出された位置から所定半径R未満、又は、所定半径距離未満)である点を輪郭500から削除することを含む。したがって、可動インジケータが、輪郭500上の1つ以上の点から所定距離より近く(又は、より具体的には、1つ以上の点から所定半径Rよりも近く、又は、所定半径距離未満)に配置される場合、図5(b)に示すように、閉じた輪郭500は、1つ以上の点の削除により自動的に開く。複数の輪郭が画像内に配置される場合、可動インジケータの検出された位置に最も近い輪郭を、このようにして自動的に開くことができる。
図5(b)にも示すように、この図示される例では、点の削除に加えて、可動インジケータの検出された位置で、点kが輪郭500に自動的に追加される。追加点kは、当該追加点kから最短距離にある輪郭500上の点に接続される。つまり、点kを輪郭500の残りの部分に接続する新しい接続が自動的に行われる。このようにして、点kが輪郭500の開放部分の最も近い端に追加される。
したがって、画像上に配置された点のシーケンスを含む輪郭を自動的に修正する改良された方法及び装置が提供される。本明細書に説明される方法及び装置は、任意の画像(例えば解剖学的構造の医用画像又は任意の他の種類の画像)中の輪郭を修正するために使用することができる。方法及び装置は、画像解析及び視覚化ツールにおいて有益である。
コンピュータ可読媒体を含むコンピュータプログラムプロダクトも提供される。コンピュータ可読媒体は、その中にコンピュータ可読コードが具現化され、コンピュータ可読コードは、適切なコンピュータ又はプロセッサによる実行時に、コンピュータ又はプロセッサに本明細書に説明された1つ以上の方法を行わせる。したがって、当然ながら、本発明は、本発明を実現するために適応されたコンピュータプログラム、特に担体上又は担体内のコンピュータプログラムにも適用される。プログラムは、部分的にコンパイルされた形式又は本発明による方法の実施における使用に適した任意の他の形式にあるソースコード、オブジェクトコード、コード中間ソース及びオブジェクトコードの形式であってよい。
当然ながら、このようなプログラムは、多くの異なるアーキテクチュアルデザインを有することができる。例えば本発明による方法又はシステムの機能を実施するプログラムコードは、1つ以上のサブルーチンに細分化することができる。これらのサブルーチン間で機能を分配する多くの異なる方法が当業者には明らかであろう。サブルーチンは、自己完結型プログラムを形成するために1つの実行可能ファイルにまとめて格納することができる。このような実行可能ファイルは、コンピュータ実行可能命令、例えばプロセッサ命令及び/又はインタプリタ命令(例えばJava(登録商標)インタプリタ命令)を含んでよい。或いは、サブルーチンの1つ以上又は全てが、少なくとも1つの外部ライブラリファイルに格納され、例えば実行時に、静的又は動的にメインプログラムとリンク付けされてよい。メインプログラムは、サブルーチンのうちの少なくとも1つに対する少なくとも1つの呼び出しを含む。サブルーチンはまた、互いに関数呼び出しを含むことができる。
コンピュータプログラムプロダクトに関する実施形態は、本明細書に説明される方法のうちの少なくとも1つ方法の各処理段階に対応するコンピュータ実行可能命令を含む。これらの命令を、サブルーチンに細分化し、及び/又は、静的に若しくは動的にリンク付けされてよい1つ以上のファイルに格納することができる。コンピュータプログラムプロダクトに関する別の実施形態は、本明細書に説明されるシステム及び/又はプロダクトの少なくとも1つの各手段に対応するコンピュータ実行可能命令を含む。これらの命令を、サブルーチンに細分し、及び/又は、静的に若しくは動的にリンク付けされてよい1つ以上のファイルに格納することができる
コンピュータプログラムの担体は、当該プログラムを担持することができる任意のエンティティ又はデバイスであってよい。例えば担体は、例えばCD−ROM若しくは半導体ROMであるROM、又は、例えばハードディスクである磁気記録媒体といったデータ記憶装置を含んでよい。更に、担体は、電気若しくは光ケーブルを介して、又は、無線若しくは他の手段によって伝達されうる電気若しくは光信号といった伝送可能な担体であってよい。プログラムがこのような信号で具現化される場合、担体は、当該ケーブル、他のデバイス又は手段によって構成されてよい。或いは、担体は、プログラムが埋め込まれている集積回路であってもよい。集積回路は、関連方法を行うように適応されるか、又は、当該関連方法の実行において使用される。
開示された実施形態に対する変形は、図面、開示及び添付の特許請求の範囲の検討から、請求された発明を実施する際に当業者によって理解され達成される。
例えば当業者は、本発明が新しい輪郭を作成する方法、プログラム及び装置を包含することを確実に理解するであろう。したがって、前述した全ての実施形態は、このような新しい輪郭の初期(開始)点が位置決めされた後に使用することができる。この最初の位置決めのために、この最初の点をどこに位置決めすべきかを検出する目的のために、任意の種類のユーザインタラクションイベントを選択することができ、例えばスクリーン上の最初のクリック又は指による最初の接触を上記検出に使用することができる。当然ながら、輪郭の最終決定は、もう一度クリックすることによって、又は、指でスクリーンに触れることを止めることによって、最終点を位置決めするといったように、所定のインタラクションイベントを検出することによって行われてもよい。なお、このような方法では、インタラクションは、非常に単純かつ非常に効率的なままである。
請求項において、「含む」との用語は、他の要素又はステップを排除するものではなく、また、不定冠詞「a」又は「an」は複数を排除するものではない。単一のプロセッサ又は他のユニットが、特許請求の範囲に記載される幾つかのアイテムの機能を果たすことができる。特定の手段が互いに異なる従属請求項に記載されているということだけで、これらの手段の組み合わせを有利に使用することができないことを示すものではない。コンピュータプログラムは、他のハードウェアと共に又はその一部として供給される光記憶媒体又は固体媒体といった適切な媒体に格納/分散配置されることができるが、インターネット又は他の有線若しくは無線通信システムを介する他の形態で分散配置されることもできる。請求項における任意の参照符号は、範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

Claims (11)

  1. 画像上に配置された点のシーケンスを含む輪郭を修正する方法であって、当該方法は、
    前記シーケンスの1つ以上の点に対する前記画像上のユーザによって動かすことができる可動インジケータの位置を検出するステップと、
    前記画像上の前記可動インジケータの検出された位置と前記1つ以上の点との間の最短距離に基づいて、自動的に前記輪郭から少なくとも1つの点を削除するステップか、又は、前記輪郭に少なくとも1つの点を追加するステップと、
    前記1つ以上の点から前記画像上の前記可動インジケータの検出された位置までの前記最短距離に基づいて、前記輪郭から少なくとも1つの点を削除するステップと前記輪郭に少なくとも1つの点を追加するステップとを自動的に切り替えるステップと、
    を含み、
    前記輪郭から少なくとも1つの点を削除するステップ、又は、前記輪郭に少なくとも1つの点を追加するステップは、前記最短距離が閾値距離を超えるかどうかに基づき、前記最短距離が前記閾値距離以下である場合、前記輪郭から少なくとも1つの点が削除され、
    前記輪郭から少なくとも1つの点を削除するステップは、前記可動インジケータの検出された位置と、前記可動インジケータの検出された位置から前記最短距離にある点との間の前記点のシーケンスに配置された点を前記輪郭から削除するステップを含む、方法。
  2. 前記少なくとも1つの点は、前記点のシーケンスにおける点の総数未満の数の点を含む、請求項1に記載の方法。
  3. 前記少なくとも1つの点が、閾値の数を超える点を含むか、又は、前記輪郭の長さが閾値の長さを超える場合にのみ、前記少なくとも1つの点が削除される、請求項1又は2に記載の方法。
  4. 前記輪郭から少なくとも1つの点を削除するステップは、
    前記点のシーケンスの第1の部分又は前記点のシーケンスの第2の部分が、前記可動インジケータの検出された位置から前記最短距離にある点を含むかどうかを決定するステップと、
    前記可動インジケータの検出された位置から前記最短距離にある点を含む前記輪郭の部分から点を削除するステップと、
    を含む、請求項1又は2に記載の方法。
  5. 前記最短距離が前記閾値距離よりも大きい場合、前記可動インジケータの検出された位置で、前記輪郭に少なくとも1つの点が追加される、請求項1から4の何れか一項に記載の方法。
  6. 前記輪郭から少なくとも1つの点を削除するステップは、
    前記可動インジケータの検出された位置から所定距離未満である点を前記輪郭から削除するステップを含む、請求項1又は2に記載の方法。
  7. 前記輪郭に少なくとも1つの点を追加するステップは、
    前記可動インジケータの検出された位置で、前記輪郭に少なくとも1つの点を追加するステップを含む、請求項1、2又は6に記載の方法。
  8. 追加された少なくとも1つの点を、前記追加された少なくとも1つの点から最短距離にある前記輪郭上の点に接続するステップを更に含む、請求項5又は7に記載の方法。
  9. 画像上に配置される点のシーケンスを含む輪郭を作成する方法であって、
    前記画像内に前記シーケンスの初期点を配置するための第1のインタラクションイベントを生成するステップと、
    請求項1から8の何れか一項に記載の輪郭を修正する方法を実行するステップと、
    前記画像内に前記シーケンスの最終点を配置するための第2のインタラクションイベントを生成し、これによって前記輪郭を完成させるステップと、
    を含む、方法。
  10. 具現化されたコンピュータ可読コードを有するコンピュータプログラムであって、前記コンピュータ可読コードは、適切なコンピュータ又はプロセッサによって実行されると、前記適切なコンピュータ又は前記プロセッサに、請求項1から9の何れか一項に記載の方法を行わせる、コンピュータプログラム。
  11. 画像上に配置された点のシーケンスを含む輪郭を修正する装置であって、当該装置は、
    前記シーケンスの1つ以上の点に対する前記画像上のユーザによって動かすことができる可動インジケータの位置を検出し、
    前記画像上の前記可動インジケータの検出された位置と前記1つ以上の点との間の最短距離に基づいて、自動的に前記輪郭から少なくとも1つの点を削除するか、又は、前記輪郭に少なくとも1つの点を追加し、
    前記1つ以上の点から前記画像上の前記可動インジケータの検出された位置までの前記最短距離に基づいて、前記輪郭から少なくとも1つの点を削除することと、前記輪郭に少なくとも1つの点を追加することとを自動的に切り替えるプロセッサを含み、
    前記輪郭から少なくとも1つの点を削除すること、又は、前記輪郭に少なくとも1つの点を追加することは、前記最短距離が閾値距離を超えるかどうかに基づき、前記最短距離が前記閾値距離以下である場合、前記輪郭から少なくとも1つの点が削除され、
    前記輪郭から少なくとも1つの点を削除することは、前記可動インジケータの検出された位置と、前記可動インジケータの検出された位置から前記最短距離にある点との間の前記点のシーケンスに配置された点を前記輪郭から削除することを含む、装置。
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