JP7143794B2

JP7143794B2 - Image processing device, image processing system and program

Info

Publication number: JP7143794B2
Application number: JP2019048600A
Authority: JP
Inventors: 亜麻衣畑野; 達也 ▲高▼木
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2019-03-15
Filing date: 2019-03-15
Publication date: 2022-09-29
Anticipated expiration: 2039-03-15
Also published as: JP2020146381A

Description

本発明は、画像処理装置、画像処理システム及びプログラムに関する。 The present invention relates to an image processing device, an image processing system and a program.

従来、被写体に放射線を照射することにより得られた放射線画像をより見やすくする目的で、階調処理等の画像処理が行われている。 2. Description of the Related Art Conventionally, image processing such as gradation processing is performed for the purpose of making a radiographic image obtained by irradiating a subject with radiation easier to see.

例えば、特許文献１には、胸部放射線画像の心臓部と肺野部の信号値を基準として階調処理を行うことが記載されている。
また、特許文献２には、胸部放射線画像の胸椎部分又は肩部分の平均値を基準信号値として、基準信号値が所定の出力信号値となるように、また、コントラストが一定となるように、階調変換を行うことが記載されている。 For example, Patent Literature 1 describes that gradation processing is performed based on the signal values of the heart and lung areas of a chest radiographic image.
Further, in Patent Document 2, the average value of the thoracic vertebrae portion or the shoulder portion of the chest radiation image is used as a reference signal value, and the reference signal value is a predetermined output signal value and the contrast is constant. It is described that gradation conversion is performed.

特開昭５５－０８８７４０号公報JP-A-55-088740 特開２０００－０７９１１０号公報JP-A-2000-079110

胸部放射線画像を用いた診断では、主として肺野領域を関心領域として、その濃度に注目して病状の診断が行われている。 In the diagnosis using chest radiographic images, the disease condition is diagnosed mainly by focusing on the density of the lung field region as the region of interest.

しかしながら、特許文献１においては、関心領域の信号値を基準として階調変換を行うため、関心領域の濃度によって階調処理条件が変わってしまうという恐れがある。
また、特許文献２においては、コントラストを一定とするため、被検者の体型や撮影条件（例えば、被検者のポジショニングや***等）が一定であれば、病状による濃度の違いを正しく描出することができる。しかし、被検者の体型や撮影条件が変化すると、関心領域の濃度に影響してしまい、病状に応じた濃度を正しく描出することができないという恐れがある。
また、胸部放射線画像に限らず、他の部位の放射線画像や、例えば、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）等の、放射線撮影装置とは異なる他のモダリティーにより撮影された医用画像においても同様である。 However, in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-100000, tone conversion is performed based on the signal value of the region of interest, so there is a risk that the tone processing conditions may change depending on the density of the region of interest.
Further, in Patent Document 2, since the contrast is kept constant, if the subject's body type and imaging conditions (eg, subject's positioning, body posture, etc.) are constant, differences in density due to disease conditions can be accurately depicted. be able to. However, if the subject's body shape or imaging conditions change, the density of the region of interest is affected, and there is a risk that the density corresponding to the disease state cannot be accurately rendered.
In addition, the same applies to radiographic images of other regions and medical images captured by other modalities such as MRI (Magnetic Resonance Imaging), which are not limited to chest radiographic images.

本発明の課題は、医用画像において、被検者の体型の変化や個人差、撮影条件等の影響を受けずに、関心領域の病状を正しく描出できるようにすることである。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to accurately depict a medical condition in a region of interest in a medical image without being affected by changes in body shape, individual differences, imaging conditions, and the like.

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明の画像処理装置は、
医用画像における被写体領域内の、診断に使用する領域である関心領域の外における２箇所以上の異なる信号値を基準信号値に設定し、設定した基準信号値に基づいて、前記医用画像に適用するコントラスト変換関数を算出する算出手段と、
前記コントラスト変換関数を用いて、前記医用画像に階調変換を行う階調処理手段と、
を備える。 In order to solve the above problems, the image processing device of the invention according to claim 1 is:
Setting different signal values at two or more points outside a region of interest , which is a region used for diagnosis, within a subject region in a medical image as a reference signal value, and applying the set reference signal value to the medical image. calculation means for calculating a contrast conversion function;
Gradation processing means for performing gradation conversion on the medical image using the contrast conversion function;
Prepare.

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記医用画像は胸部画像であり、前記関心領域は、肺野領域である。 The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1 ,
The medical image is a chest image and the region of interest is a lung region.

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、
前記算出手段は、低濃度側の基準信号値と高濃度側の基準信号値を含む２箇所以上の異なる信号値を前記基準信号値に設定する。 The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2 ,
The calculating means sets two or more different signal values including a reference signal value on the low-density side and a reference signal value on the high-density side as the reference signal value.

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、
前記算出手段は、前記低濃度側の基準信号値と当該低濃度側の基準信号値に対応する予め定められた低濃度側の出力濃度値、及び前記高濃度側の基準信号値と当該高濃度側の基準信号値に対応する予め定められた高濃度側の出力濃度値により決定される直線の式を前記コントラスト変換関数として算出する。 The invention according to claim 4 is the invention according to claim 3 ,
The calculation means calculates a predetermined low-density output density value corresponding to the low-density-side reference signal value and the low-density-side reference signal value, and the high-density-side reference signal value and the high-density-side output density value. An equation of a straight line determined by a predetermined output density value on the high density side corresponding to the reference signal value on the high density side is calculated as the contrast conversion function.

請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載の発明において、
前記低濃度側の基準信号値は、椎体の信号値である。 The invention according to claim 5 is the invention according to claim 3 or 4 ,
The reference signal value on the low-density side is the signal value of the vertebral body.

請求項６に記載の発明は、請求項３～５のいずれか一項に記載の発明において、
前記高濃度側の基準信号値は、鎖骨周辺部の信号値である。 The invention according to claim 6 is the invention according to any one of claims 3 to 5 ,
The reference signal value on the high density side is the signal value around the clavicle.

請求項７に記載の発明は、請求項１～６のいずれか一項に記載の発明において、
前記算出手段により算出された前記コントラスト変換関数の傾きが予め定められた範囲外であるか否かを判定する判定手段を備える。 The invention according to claim 7 is the invention according to any one of claims 1 to 6 ,
A judgment means is provided for judging whether or not the slope of the contrast conversion function calculated by the calculation means is outside a predetermined range.

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、
前記算出手段により算出された前記コントラスト変換関数の傾きを調整する調整手段を備える。 The invention according to claim 8 is the invention according to claim 7 ,
An adjustment means is provided for adjusting the slope of the contrast conversion function calculated by the calculation means.

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、
前記調整手段は、前記判定手段により前記コントラスト変換関数の傾きが予め定められた範囲外であると判定した場合に、前記コントラスト変換関数の傾きが予め定められた範囲内となるように調整する。 The invention according to claim 9 is the invention according to claim 8 ,
The adjustment means adjusts the slope of the contrast conversion function so that it falls within a predetermined range when the determination means determines that the slope of the contrast conversion function is outside a predetermined range.

請求項１０に記載の発明は、請求項１～９のいずれか一項に記載の発明において、
前記階調処理手段により階調変換された前記医用画像を表示する表示手段を備える。 The invention according to claim 10 is the invention according to any one of claims 1 to 9 ,
A display means for displaying the medical image that has undergone gradation conversion by the gradation processing means is provided.

請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の発明において、
前記階調変換に使用された前記コントラスト変換関数の傾きをユーザー操作に応じて再調整し、前記医用画像に適用する再調整手段を備える。 The invention according to claim 11 is the invention according to claim 10 ,
A readjustment means is provided for readjusting the slope of the contrast conversion function used for the gradation conversion according to a user's operation and applying it to the medical image.

請求項１２に記載の発明は、
請求項１～９のいずれか一項に記載の画像処理装置と、
前記階調処理手段により階調変換された前記医用画像を表示する表示装置と、
を備える。 The invention according to claim 12 ,
The image processing device according to any one of claims 1 to 9 ,
a display device that displays the medical image that has undergone gradation conversion by the gradation processing means;
Prepare.

請求項１３に記載の発明のプログラムは、
コンピューターを、
医用画像における被写体領域内の、診断に使用する領域である関心領域の外における２箇所以上の異なる信号値を基準信号値に設定し、設定した基準信号値に基づいて、前記医用画像に適用するコントラスト変換関数を算出する算出手段、
前記コントラスト変換関数を用いて、前記医用画像に階調変換を行う階調処理手段、
として機能させる。 The program of the invention according to claim 13 ,
the computer,
Setting different signal values at two or more points outside a region of interest , which is a region used for diagnosis, within a subject region in a medical image as a reference signal value, and applying the set reference signal value to the medical image. calculation means for calculating a contrast conversion function ;
Gradation processing means for performing gradation conversion on the medical image using the contrast conversion function;
function as

本発明によれば、医用画像において、被検者の体型の変化や個人差、撮影条件等の影響を受けずに、関心領域の病状を正しく描出することが可能となる。 According to the present invention, in medical images, it is possible to accurately depict a disease condition in a region of interest without being affected by changes in body shape of subjects, individual differences, imaging conditions, and the like.

本発明の実施形態における画像処理システムの全体構成を示す図である。1 is a diagram showing the overall configuration of an image processing system according to an embodiment of the present invention; FIG. 図１のコンソールの機能的構成を示すブロック図である。2 is a block diagram showing the functional configuration of the console of FIG. 1; FIG. 図２の制御部により実行される階調処理を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flow chart showing gradation processing executed by the control unit in FIG. 2; FIG. コントラスト変換関数の算出手法を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a method of calculating a contrast conversion function; FIG. コントラスト変換関数の傾きの調整手法を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a method of adjusting the slope of a contrast conversion function; （ａ）は、体厚が標準体型より厚い被検者と標準体型の被検者の胸部画像及びそのヒストグラムを示す図、（ｂ）は、（ａ）に示す胸部画像に従来技術のコントラスト変換関数により階調変換を施した画像及びコントラスト変換関数のグラフを示す図、（ｃ）は、（ａ）に示す胸部画像に本実施形態のコントラスト変換関数により階調変換を施した画像及びコントラスト変換関数のグラフを示す図である。(a) is a diagram showing the chest images and their histograms of a subject whose body thickness is thicker than the standard body type and a subject of the standard body type, and (b) is a contrast conversion of the prior art to the chest image shown in (a). A diagram showing an image subjected to tone conversion using a function and a graph of a contrast conversion function, (c) is an image and contrast conversion obtained by performing tone conversion on the chest image shown in (a) using the contrast conversion function of this embodiment. FIG. 4 is a diagram showing a graph of a function; （ａ）は、同一被検者を異なる時期に撮影した胸部画像及びそのヒストグラムを示す図、（ｂ）は、（ａ）に示す胸部画像に従来技術のコントラスト変換関数により階調変換を施した画像及びコントラスト変換関数のグラフを示す図、（ｃ）は、（ａ）に示す胸部画像に本実施形態のコントラスト変換関数により階調変換を施した画像及びコントラスト変換関数のグラフを示す図である。(a) is a diagram showing chest images and their histograms taken of the same subject at different times, and (b) is a chest image shown in (a) subjected to gradation conversion using a conventional contrast conversion function. FIG. 12(c) is a diagram showing an image and a graph of a contrast conversion function, and (c) is a diagram showing an image obtained by performing gradation conversion on the chest image shown in (a) using the contrast conversion function of the present embodiment, and a graph of the contrast conversion function. . 腹部画像に階調処理を行う場合の関心領域及び基準点を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a region of interest and reference points when performing gradation processing on an abdominal image;

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the scope of the invention is not limited to the illustrated examples.

〔画像処理システム１００の構成〕
まず、本実施形態の構成を説明する。
図１は、本実施形態に係る画像処理システム１００の全体構成例を示す図である。図１に示すように、画像処理システム１００は、撮影装置１と、コンソール２とがデータ送受信可能に接続されて構成されている。 [Configuration of image processing system 100]
First, the configuration of this embodiment will be described.
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration example of an image processing system 100 according to this embodiment. As shown in FIG. 1, the image processing system 100 is configured by connecting an imaging device 1 and a console 2 so that data can be transmitted and received.

撮影装置１は、放射線検出器１１ｂと、放射線検出器１１ｂを装填可能な撮影台１１と、放射線発生装置１２とを備えて構成されている。撮影台１１は、そのホルダー１１ａ内に放射線検出器１１ｂを装填することができるようになっている。 The imaging apparatus 1 includes a radiation detector 11 b , an imaging table 11 on which the radiation detector 11 b can be loaded, and a radiation generator 12 . The imaging stand 11 is designed so that a radiation detector 11b can be loaded in its holder 11a.

放射線検出器１１ｂは、ＦＰＤ（Flat Panel Detector）等の半導体イメージセンサーにより構成され、被写体Ｈを挟んで放射線発生装置１２と対向するように設けられている。放射線検出器１１ｂは、例えば、ガラス基板等を有しており、基板上の所定位置に、放射線発生装置１２から照射されて少なくとも被写体Ｈを透過した放射線（Ｘ線）をその強度に応じて検出し、検出した放射線を電気信号に変換して蓄積する複数の検出素子（画素）がマトリックス状に配列されている。各画素は、例えばＴＦＴ（Thin Film Transistor）等のスイッチング部を備えて構成されている。放射線検出器１１ｂは、コンソール２から入力された画像読取条件に基づいて各画素のスイッチング部を制御して、当該各画素に蓄積された電気信号の読み取りをスイッチングしていき、各画素に蓄積された電気信号を読み取ることにより、画像データを取得する。そして、放射線検出器１１ｂは、取得した画像データをコンソール２に出力する。
放射線検出器１１ｂから出力される画像データは、各画素の濃度を表す信号値からなる。 The radiation detector 11b is composed of a semiconductor image sensor such as an FPD (Flat Panel Detector), and is provided so as to face the radiation generator 12 with the subject H interposed therebetween. The radiation detector 11b has, for example, a glass substrate or the like, and detects radiation (X-rays) emitted from the radiation generator 12 at a predetermined position on the substrate and transmitted through at least the subject H according to its intensity. A plurality of detection elements (pixels) are arranged in a matrix to convert the detected radiation into an electrical signal and store the electrical signal. Each pixel includes a switching unit such as a TFT (Thin Film Transistor). The radiation detector 11b controls the switching unit of each pixel based on the image reading conditions input from the console 2, switches the reading of the electric signal accumulated in each pixel, and switches the reading of the electric signal accumulated in each pixel. Image data is obtained by reading the electrical signals. The radiation detector 11 b then outputs the acquired image data to the console 2 .
The image data output from the radiation detector 11b consists of signal values representing the density of each pixel.

放射線発生装置１２は、被写体Ｈを挟んで放射線検出器１１ｂと対向する位置に配置され、コンソール２から入力された放射線照射条件に基づいて被写体Ｈである患者を介して、ホルダー１１ａに装填された放射線検出器１１ｂに放射線を照射して撮影を行う。コンソール２から入力される放射線照射条件は、例えば、管電流の値、管電圧の値、放射線照射時間、ｍＡｓ値、ＳＩＤ（放射線検出器１１ｂと放射線発生装置１２の管球との最短距離）、グリッドの有無、グリッドの種類等である。 The radiation generator 12 is arranged at a position facing the radiation detector 11b with the subject H interposed therebetween, and is loaded into the holder 11a via the patient who is the subject H based on the radiation irradiation conditions input from the console 2. Imaging is performed by irradiating the radiation detector 11b with radiation. Radiation irradiation conditions input from the console 2 include, for example, tube current value, tube voltage value, radiation irradiation time, mAs value, SID (shortest distance between the radiation detector 11b and the tube of the radiation generator 12), The presence or absence of a grid, the type of grid, and the like.

コンソール２は、放射線照射条件や画像読取条件を撮影装置１に出力して撮影装置１による放射線撮影及び放射線画像の読み取り動作を制御するとともに、撮影装置１により取得された放射線画像に画像処理を施す画像処理装置として機能する。
コンソール２は、図２に示すように、制御部２１、記憶部２２、操作部２３、表示部２４、通信部２５を備えて構成され、各部はバス２６により接続されている。 The console 2 outputs radiation irradiation conditions and image reading conditions to the imaging device 1 to control radiation imaging and radiographic image reading operations by the imaging device 1, and performs image processing on the radiographic images acquired by the imaging device 1. It functions as an image processing device.
As shown in FIG. 2, the console 2 includes a control section 21, a storage section 22, an operation section 23, a display section 24, and a communication section 25, which are connected by a bus .

制御部２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory
）等により構成される。制御部２１のＣＰＵは、操作部２３の操作に応じて、記憶部２２に記憶されているシステムプログラムや各種処理プログラムを読み出してＲＡＭ内に展開し、展開されたプログラムに従って、コンソール２各部の動作や、撮影装置１の放射線照射動作及び読み取り動作を集中制御する。また、撮影装置１の放射線検出器１１ｂから送信された放射線画像に対し、後述する階調処理等を始めとする各種処理を実行する。
制御部２１は、図３に示す階調処理を実行することにより、算出手段、階調処理手段、判定手段、調整手段、再調整手段として機能する。 The control unit 21 includes a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory)
), etc. The CPU of the control unit 21 reads the system program and various processing programs stored in the storage unit 22 according to the operation of the operation unit 23, expands them in the RAM, and operates each unit of the console 2 according to the expanded programs. Also, it centrally controls the radiation irradiation operation and the reading operation of the imaging device 1 . Further, various processing including gradation processing, which will be described later, is performed on the radiographic image transmitted from the radiation detector 11b of the imaging device 1 .
The control unit 21 functions as calculation means, gradation processing means, determination means, adjustment means, and readjustment means by executing the gradation processing shown in FIG.

記憶部２２は、不揮発性の半導体メモリーやハードディスク等により構成される。記憶部２２は、制御部２１で実行される各種プログラムやプログラムにより処理の実行に必要なパラメーター、或いは処理結果等のデータを記憶する。各種プログラムは、読取可能なプログラムコードの形態で格納され、制御部２１は、当該プログラムコードに従った動作を逐次実行する。 The storage unit 22 is configured by a nonvolatile semiconductor memory, hard disk, or the like. The storage unit 22 stores various programs executed by the control unit 21, parameters necessary for executing processing by the programs, or data such as processing results. Various programs are stored in the form of readable program codes, and the control unit 21 sequentially executes operations according to the program codes.

例えば、記憶部２２は、撮影部位に対応する放射線照射条件及び画像読取条件を記憶している。更に、記憶部２２は、図示しないＲＩＳ（Radiology Information System）等から送信される撮影オーダー情報が記憶されている。撮影オーダー情報には、患者情報、検査情報（検査ＩＤ、撮影部位（正面、側面、Ａ→Ｐ、Ｐ→Ａ等の撮影方向も含む）、***、検査日等）が含まれる。 For example, the storage unit 22 stores radiation irradiation conditions and image reading conditions corresponding to imaging regions. Further, the storage unit 22 stores radiographing order information transmitted from an unillustrated RIS (Radiology Information System) or the like. The imaging order information includes patient information, examination information (examination ID, imaging region (including imaging directions such as front, side, A→P, P→A, etc.), body position, examination date, and the like).

また、記憶部２２は、撮影により取得された放射線画像や、画像処理により生成された画像を患者情報や検査情報に対応付けて記憶する。 In addition, the storage unit 22 stores radiation images acquired by imaging and images generated by image processing in association with patient information and examination information.

操作部２３は、カーソルキー、数字入力キー、及び各種機能キー等を備えたキーボードと、マウス等のポインティングデバイスを備えて構成され、キーボードに対するキー操作やマウス操作により入力された指示信号を制御部２１に出力する。また、操作部２３は、表示部２４の表示画面にタッチパネルを備えても良く、この場合、タッチパネルを介して入力された指示信号を制御部２１に出力する。更に、操作部２３には、放射線発生装置１２に動態撮影を指示するための曝射スイッチが備えられている。 The operation unit 23 includes a keyboard having cursor keys, numeric input keys, various function keys, etc., and a pointing device such as a mouse. 21. Further, the operation unit 23 may have a touch panel on the display screen of the display unit 24 , and in this case, outputs an instruction signal input through the touch panel to the control unit 21 . Furthermore, the operation unit 23 is provided with an exposure switch for instructing the radiation generator 12 to perform dynamic imaging.

表示部２４は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＣＲＴ（Cathode Ray Tube）等のモニターにより構成され、制御部２１から入力される表示信号の指示に従って、操作部２３からの入力指示やデータ等を表示する。 The display unit 24 is configured by a monitor such as an LCD (Liquid Crystal Display) or a CRT (Cathode Ray Tube), and displays input instructions, data, etc. from the operation unit 23 according to instructions of display signals input from the control unit 21. do.

通信部２５は、放射線発生装置１２及び放射線検出器１１ｂとデータ送受信を行うためのインターフェースを有する。なお、コンソール２と放射線発生装置１２及び放射線検出器１１ｂとの通信は、有線通信であっても無線通信であってもよい。
また、通信部２５は、ＬＡＮアダプターやモデムやＴＡ（Terminal Adapter）等を備え、通信ネットワークに接続された図示しないＲＩＳ等との間のデータ送受信を制御する。 The communication unit 25 has an interface for transmitting and receiving data with the radiation generator 12 and the radiation detector 11b. Communication between the console 2 and the radiation generator 12 and the radiation detector 11b may be wired or wireless.
The communication unit 25 includes a LAN adapter, a modem, a TA (Terminal Adapter), etc., and controls data transmission/reception with a RIS (not shown) connected to a communication network.

〔画像処理システム１００の動作〕
撮影装置１においてホルダー１１ａに放射線検出器１１ｂがセットされた状態で、コンソール２において操作部２３により撮影対象の撮影オーダー情報が選択されると、選択された撮影オーダー情報に応じた放射線照射条件及び放射線画像読取条件が記憶部２２から読み出されて撮影装置１に送信される。被写体Ｈのポジショニングが行われて曝射スイッチが押下されると、撮影装置１において、放射線発生装置１２により放射線が照射され、放射線検出器１１ｂにより放射線画像の画像データが読み取られ、読み取られた画像データ（放射線画像Ｇとする）がコンソール２に送信される。 [Operation of image processing system 100]
With the radiation detector 11b set on the holder 11a in the imaging apparatus 1, when the imaging order information of the imaging target is selected by the operation unit 23 on the console 2, the radiation irradiation conditions and Radiographic image reading conditions are read from the storage unit 22 and transmitted to the imaging device 1 . When the subject H is positioned and the exposure switch is pressed, radiation is emitted from the radiation generator 12 in the imaging device 1, image data of the radiographic image is read by the radiation detector 11b, and the read image is obtained. Data (assumed to be a radiation image G) is transmitted to the console 2 .

コンソール２において、通信部２５により放射線検出器１１ｂから放射線画像Ｇを受信すると、制御部２１は、階調処理（濃度変換処理）を実行する。なお、本実施形態では、放射線画像Ｇが胸部放射線画像であり、肺野領域を診断に使用する関心領域とした場合を例にとり説明する。 In the console 2, when the radiation image G is received from the radiation detector 11b by the communication section 25, the control section 21 executes gradation processing (density conversion processing). In this embodiment, an example will be described in which the radiographic image G is a chest radiographic image, and the lung field region is the region of interest used for diagnosis.

図３は、階調処理の流れを示すフローチャートである。階調処理は、制御部２１と記憶部２２に記憶されているプログラムとの協働により実行される。 FIG. 3 is a flowchart showing the flow of gradation processing. Gradation processing is executed by cooperation between the control unit 21 and a program stored in the storage unit 22 .

まず、制御部２１は、受信した放射線画像Ｇから被写体領域を認識する（ステップＳ１）。
ステップＳ１においては、例えば、放射線画像Ｇの信号値のヒストグラムを作成し、ヒストグラムから被写体領域と背景領域を分ける閾値を決定し、決定した閾値よりも信号値の低い領域を被写体領域として認識する。閾値の決定は、例えば、判別分析法、pタイル法、固定しきい値法、mode法等を用いて行うことができる。あるいは、ニューラルネットワーク、特徴量抽出とクラスタリング等を用いた機械学習により閾値を決定することとしてもよい。 First, the control unit 21 recognizes a subject area from the received radiation image G (step S1).
In step S1, for example, a histogram of the signal values of the radiographic image G is created, a threshold for separating the subject area and the background area is determined from the histogram, and an area with a signal value lower than the determined threshold is recognized as the subject area. The threshold can be determined using, for example, the discriminant analysis method, the p-tile method, the fixed threshold method, the mode method, or the like. Alternatively, the threshold may be determined by machine learning using a neural network, feature quantity extraction and clustering, or the like.

次いで、制御部２１は、放射線画像Ｇの被写体領域内の関心領域外における２箇所の異なる信号値を、コントラスト変換関数を算出するための基準信号値に設定する（ステップＳ２）。
基準信号値は、コントラスト変換関数を用いた階調処理により予め定められた出力濃度値で出力される信号値である。
ステップＳ２においては、被写体領域の高濃度側の信号値と低濃度側の信号値の２つの信号値を基準信号値として決定する。高濃度側の信号値とは、例えば、被写体領域内の信号値の平均より高い信号値、低濃度側の信号値とは、例えば、被写体領域内の信号値の平均より低い信号値である。あるいは、高濃度側の信号値は、放射線画像Ｇの信号値のヒストグラムあるいは累積ヒストグラムの上位ｍパーセント以上の信号値、低濃度側の信号値は、放射線画像Ｇの信号値のヒストグラムあるいは累積ヒストグラムの下位ｎパーセント以下の信号値である（ｍ、ｎは正の数）。あるいは、高濃度側の信号値は、被写体領域内の信号値の中央値より高い信号値、低濃度側の信号値は、被写体領域内の信号値の中央値より低い信号値としてもよい。 Next, the control unit 21 sets two different signal values outside the region of interest within the subject region of the radiographic image G as reference signal values for calculating the contrast conversion function (step S2).
The reference signal value is a signal value output with a predetermined output density value through gradation processing using a contrast conversion function.
In step S2, two signal values, ie, a signal value on the high density side and a signal value on the low density side of the subject area are determined as reference signal values. A signal value on the high-density side is, for example, a signal value higher than the average signal value in the subject area, and a signal value on the low-density side is, for example, a signal value lower than the average signal value in the subject area. Alternatively, the signal value on the high density side is the signal value of the top m percent or more of the histogram of the signal values of the radiation image G or the cumulative histogram, and the signal value on the low density side is the histogram of the signal values of the radiation image G or the cumulative histogram. It is the signal value of the bottom n percent or less (m and n are positive numbers). Alternatively, the signal value on the high density side may be a signal value higher than the median value of the signal values in the subject area, and the signal value on the low density side may be a signal value lower than the median value of the signal values in the subject area.

例えば、予め設定された座標、領域認識処理により自動抽出された領域上の座標、過去画像で基準点として設定された座標、又はユーザー操作により画像から選択された座標を基準点として、２箇所の基準点の信号値を基準信号値として設定する。領域認識処理は、例えば、テンプレートマッチング、グラフカット等の領域分割アルゴリズムや、ニューラルネットワーク、特徴量抽出とクラスタリング等の機械学習を用いて行うことができる。
２箇所の基準点は、被写体領域内であって関心領域外の、関心領域と比べて被写体の体型や撮影条件の影響を受けにくく、また病状の如何によって濃度が変化しない、低濃度側の領域と高濃度側の領域に設けることが好ましい。例えば、低濃度側の基準点としては椎体上の点、高濃度側の基準点としては、鎖骨周辺部（鎖骨の上又は下の濃度の高い部分）上の点を用いることができる。このようにすれば、病状の如何による濃度変化のない低濃度側の椎体及び高濃度側の鎖骨周辺部が被検者の体型や撮影条件等に影響されずに予め定められた出力濃度値として出力され、関心領域の病状による濃度変化を精度よく描出することが可能となる。
なお、高濃度側の基準点は、右肩の鎖骨周辺部に設定してもよいし、左肩の鎖骨周辺部に設定してもよいし、両肩の鎖骨周辺部に設定してもよい。また、基準点を含む所定の領域（例えば、椎体領域や鎖骨周辺領域）の信号値の代表値（例えば、平均信号値や最大値、最小値等）を基準信号値としてもよい。 For example, using preset coordinates, coordinates on an area automatically extracted by area recognition processing, coordinates set as reference points in past images, or coordinates selected from an image by user operation as reference points, Set the signal value of the reference point as the reference signal value. The region recognition processing can be performed using, for example, region division algorithms such as template matching and graph cutting, and machine learning such as neural networks, feature quantity extraction and clustering.
The two reference points are within the subject region but outside the region of interest, and are less affected by the body shape of the subject and imaging conditions than the region of interest, and the density does not change depending on the condition of the disease. and the high-concentration side region. For example, a point on the vertebral body can be used as the reference point on the low-density side, and a point on the clavicle periphery (high-density part above or below the clavicle) can be used as the reference point on the high-density side. In this way, the vertebral bodies on the low-density side and the clavicle periphery on the high-density side, which do not change in density due to the condition of the patient, can be output at predetermined output density values without being affected by the subject's body type, imaging conditions, etc. , and it is possible to accurately depict the density change due to the disease condition in the region of interest.
The reference point on the high-density side may be set around the clavicle of the right shoulder, around the clavicle of the left shoulder, or around the clavicle of both shoulders. Alternatively, a representative value (eg, average signal value, maximum value, minimum value, etc.) of signal values in a predetermined region (eg, vertebral body region or clavicle peripheral region) including the reference point may be used as the reference signal value.

次いで、制御部２１は、設定された基準信号値に基づいて、コントラスト変換関数の式を算出する（ステップＳ３）。
例えば、制御部２１は、図４に示すように、設定された低濃度側の基準信号値Ｄ１と当該低濃度側の基準信号値Ｄ１に対応する予め定められた低濃度側の出力濃度値Ｏ１、及び設定された高濃度側の基準信号値Ｄ２と当該高濃度側の基準信号値Ｄ２に対応する予め定められた出力濃度値Ｏ２により決定される直線Ｌの式をコントラスト変換関数として算出し、その傾きを求める。 Next, the control unit 21 calculates the formula of the contrast conversion function based on the set reference signal value (step S3).
For example, as shown in FIG. 4, the control unit 21 controls the set low-darkness-side reference signal value D1 and the predetermined low-darkness-side output density value O1 corresponding to the low-darkness-side reference signal value D1. , and the set high-density side reference signal value D2 and a predetermined output density value O2 corresponding to the high-density side reference signal value D2, calculating the equation of the straight line L as a contrast conversion function, Find its slope.

次いで、制御部２１は、コントラスト変換関数の傾きが所定の範囲外であるか否かを判断する（ステップＳ４）。
コントラスト変換関数の傾きが所定の範囲外であると判定した場合（ステップＳ４；；ＹＥＳ）、制御部２１は、コントラスト変換関数の傾きが所定の範囲内となるように調整し（ステップＳ５）、ステップＳ６に移行する。
ステップＳ５においては、例えば、図５（ａ）に示すように、コントラスト変換関数（直線Ｌ）の傾きが予め定められた傾きの上限Ｌ１と下限Ｌ２の範囲外である場合、図５（ｂ）に示すように、グラフ上において、コントラスト変換関数（直線Ｌ）が、いずれか一つの基準信号値（図５（ｂ）では基準信号値Ｄ２）と対応する出力濃度値（図５（ｂ）ではＯ２）の交点を通り、傾きが予め定められた上限Ｌ１又は下限Ｌ２となるように調整する。あるいは、被写体領域の信号値のヒストグラムに応じて、コントラスト変換関数の傾きが予め定められた範囲内に収まるように基準信号値（基準点の位置）を調整してもよい。
コントラスト変換関数の傾きの調整は、制御部２１が自動的に行ってもよいし、ユーザー操作により行ってもよい。ユーザー操作により調整を行う場合、例えば、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、現在のコントラスト変換関数（直線Ｌ）、予め定められた傾きの範囲の上限Ｌ１と下限Ｌ２をグラフ上に表示し、ユーザーが操作部２３により直線Ｌを操作することで調整してもよい。または、上記グラフと信号値ヒストグラムを重ねて表示し、ユーザーが操作部２３により基準信号値を調整することとしてもよい。
コントラスト変換関数の傾きが所定の範囲内となるように調整することで、肺野濃度が極端に明るくなりすぎたり暗くなりすぎたりすることを抑えることができる。 Next, the control unit 21 determines whether or not the slope of the contrast conversion function is outside a predetermined range (step S4).
If it is determined that the slope of the contrast conversion function is outside the predetermined range (step S4; YES), the controller 21 adjusts the slope of the contrast conversion function so that it falls within the predetermined range (step S5), Move to step S6.
At step S5, for example, as shown in FIG. , on the graph, the contrast conversion function (straight line L) corresponds to one of the reference signal values (the reference signal value D2 in FIG. 5(b)) and the corresponding output density value (in FIG. 5(b) O2), and the slope is adjusted to the predetermined upper limit L1 or lower limit L2. Alternatively, the reference signal value (the position of the reference point) may be adjusted so that the slope of the contrast conversion function falls within a predetermined range according to the histogram of the signal values of the subject area.
The adjustment of the slope of the contrast conversion function may be automatically performed by the control unit 21 or may be performed by a user's operation. When adjustment is performed by user operation, for example, as shown in FIGS. , and the user may operate the straight line L using the operation unit 23 to make the adjustment. Alternatively, the graph and the signal value histogram may be superimposed and displayed, and the user may adjust the reference signal value using the operation unit 23 .
By adjusting the slope of the contrast conversion function so that it falls within a predetermined range, it is possible to prevent the lung field density from becoming excessively bright or excessively dark.

コントラスト変換関数の傾きが所定の範囲内である場合（ステップＳ４；ＮＯ）、制御部２１は、ステップＳ６に移行する。
なお、コントラスト変換関数の傾きが所定の範囲内であっても、コントラスト変換関数の傾きを調整できるようにしてもよい。 If the slope of the contrast conversion function is within the predetermined range (step S4; NO), the controller 21 proceeds to step S6.
Even if the slope of the contrast conversion function is within a predetermined range, the slope of the contrast conversion function may be adjusted.

ステップＳ６において、制御部２１は、算出した（調整した）コントラスト変換関数を適用して放射線画像Ｇに階調変換を行い（ステップＳ６）、階調変換された放射線画像Ｇを表示部２４に表示させる（ステップＳ７）。 In step S6, the control unit 21 applies the calculated (adjusted) contrast conversion function to perform gradation conversion on the radiation image G (step S6), and displays the gradation-converted radiation image G on the display unit 24. (step S7).

次いで、制御部２１は、操作部２３によりコントラストの再調整が指示されたか否かを判断する（ステップＳ８）。
コントラストの再調整が指示されたと判断した場合（ステップＳ８；ＹＥＳ）、制御部２１は、表示部２４にコントラスト再調整画面（図示せず）を表示し、ユーザーによる操作部２３の操作に従って放射線画像Ｇのコントラスト変換関数の傾きを再調整し（ステップＳ９）、再調整されたコントラスト変換関数を適用して放射線画像Ｇに階調変換を行って表示部２４に表示させる（ステップＳ１０）。 Next, the control unit 21 determines whether or not an instruction to readjust the contrast has been given by the operation unit 23 (step S8).
If it is determined that contrast readjustment has been instructed (step S8; YES), the control unit 21 displays a contrast readjustment screen (not shown) on the display unit 24, and displays a radiographic image according to the operation of the operation unit 23 by the user. The slope of the contrast conversion function of G is readjusted (step S9), and the readjusted contrast conversion function is applied to apply gradation conversion to the radiation image G and display it on the display unit 24 (step S10).

次いで、制御部２１は、操作部２３により再調整の終了が指示されたか否かを判断する（ステップＳ１１）。再調整の終了が指示されていないと判断した場合（ステップＳ１１；ＮＯ）、制御部２１は、ステップＳ８に戻る。
ステップＳ８において、コントラスト再調整が指示されなかった場合（ステップＳ８；ＮＯ）、又はステップＳ１１において、再調整の終了が指示されたと判断した場合（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、制御部２１は、階調処理を終了する。 Next, the control unit 21 determines whether or not the operation unit 23 has instructed to end the readjustment (step S11). If it is determined that the end of readjustment has not been instructed (step S11; NO), the control section 21 returns to step S8.
If contrast readjustment is not instructed in step S8 (step S8; NO), or if it is determined that termination of readjustment is instructed in step S11 (step S11; YES), the control unit 21 End the process.

以下、基準点を被写体領域内の関心領域外に１点設けた場合の階調処理結果（従来技術。図６（ｂ）、図７（ｂ）参照）と２点設けた場合（本実施形態。図６（ｃ）、図７（ｃ））の階調処理結果について説明する。 Below, the result of gradation processing when one reference point is provided outside the region of interest within the subject region (conventional technique; see FIGS. 6B and 7B) and when two reference points are provided (this embodiment) 6(c) and 7(c)) will be described.

図６（ａ）の左側は、被検者Ａの胸部の放射線画像（胸部画像）Ａ１とその信号値のヒストグラム、右側は、被検者Ｂの胸部画像Ｂ１とその信号値のヒストグラムを模式的に示している。被検者Ａは、標準体型より体厚の厚い患者であり、被検者Ｂは、標準体型の患者である。 The left side of FIG. 6A schematically shows a radiographic image (chest image) A1 of the chest of subject A and a histogram of its signal values, and the right side shows a chest image B1 of subject B and a histogram of its signal values. shown in Subject A is a patient with a thicker body than the standard body type, and subject B is a patient with a standard body type.

図６（ｂ）の左側は、胸部画像Ａ１に対し、胸部画像Ａ１の椎体上の点Ｐ１１を基準点とし、基準点Ｐ１１の信号値Ｄ１１と予め定められた出力濃度値Ｏ１の交点を通る傾きαの直線Ｌ１１をコントラスト変換関数として階調変換を行うことにより得られた画像Ａ１１と、胸部画像Ａ１の信号値のヒストグラム上に直線Ｌ１１のグラフを重ねて示したグラフである。右側は、胸部画像Ｂ１に対し、胸部画像Ｂ１の椎体上の点Ｐ２１を基準点とし、基準点Ｐ２１の信号値Ｄ２１と予め定められた出力濃度値の交点Ｏ１を通る傾きαの直線Ｌ２１をコントラスト変換関数として階調変換を行うことにより得られた画像Ｂ１１と、胸部画像Ｂ１の信号値のヒストグラム上に直線Ｌ２１のグラフを重ねて示したグラフである。 The left side of FIG. 6(b) uses a point P11 on the vertebral body of the chest image A1 as a reference point and passes through the intersection of the signal value D11 of the reference point P11 and the predetermined output density value O1. 11 is a graph showing an image A11 obtained by performing gradation conversion using a straight line L11 with a slope α as a contrast conversion function, and a graph of the straight line L11 superimposed on the histogram of the signal values of the chest image A1. On the right side, with respect to the chest image B1, a point P21 on the vertebral body of the chest image B1 is used as a reference point, and a straight line L21 with an inclination α passing through the intersection O1 of the signal value D21 of the reference point P21 and the predetermined output density value is drawn. FIG. 10 is a graph showing an image B11 obtained by performing tone conversion as a contrast conversion function and a graph of a straight line L21 overlaid on histograms of signal values of the chest image B1. FIG.

図６（ｃ）の左側は、胸部画像Ａ１に対し、胸部画像Ａ１の椎体上の点Ｐ１１及び鎖骨上部の点Ｐ１２を基準点とし、基準点Ｐ１１の信号値Ｄ１１と予め定められた低濃度側の出力濃度値Ｏ１の交点及び基準点Ｐ２１の信号値Ｄ１２と予め定められた高濃度側の出力濃度値Ｏ２の交点を通る直線Ｌ１２をコントラスト変換関数をとして階調変換を行うことにより得られた画像Ａ１２と、胸部画像Ａ１の信号値のヒストグラム上に直線Ｌ１２のグラフを重ねて示したグラフである。右側は、胸部画像Ｂ１に対し、胸部画像Ｂ１の椎体上の点Ｐ２１及び鎖骨上部の点Ｐ２２を基準点とし、基準点Ｐ２１の信号値Ｄ２１と予め定められた低濃度側の出力濃度値Ｏ１の交点及び基準点Ｐ２２の信号値Ｄ２２と予め定められた高濃度側の出力濃度値Ｏ２の交点を通る直線Ｌ２２をコントラスト変換関数をとして階調変換を行うことにより得られた画像Ｂ１２と、胸部画像Ｂ１の信号値のヒストグラム上に直線Ｌ２２のグラフを重ねて示したグラフである。 The left side of FIG. 6(c) shows the signal value D11 of the reference point P11 and the predetermined low density, with the point P11 on the vertebral body and the point P12 above the clavicle of the chest image A1 as the reference points for the chest image A1. A straight line L12 passing through the intersection point of the output density value O1 on the side and the intersection point of the signal value D12 of the reference point P21 and the predetermined output density value O2 on the high density side is used as a contrast conversion function to perform gradation conversion. 12 is a graph in which a graph of a straight line L12 is superimposed on histograms of signal values of an image A12 and a chest image A1. On the right side, a point P21 on the vertebral body of the chest image B1 and a point P22 above the clavicle of the chest image B1 are used as reference points, and the signal value D21 of the reference point P21 and the predetermined output density value O1 on the low-density side are shown. and the intersection of the signal value D22 of the reference point P22 and the predetermined output density value O2 on the high density side. It is the graph which superimposed the graph of the straight line L22 on the histogram of the signal value of image B1, and showed it.

なお、図６（ａ）～（ｃ）に示すヒストグラムにおいて、ドットの帯で示す領域は、肺野領域の信号値（濃度）の範囲を示している。 In the histograms shown in FIGS. 6A to 6C, the area indicated by the dot band indicates the range of signal values (density) in the lung area.

被検者Ａは、被検者Ｂに比べて体厚が厚いため、図６（ｂ）のヒストグラムに矢印で示すように、椎体の濃度から肺野の濃度までの間にある腹部濃度が、標準体型の被検者Ｂに比べて多くなり、椎体の濃度～肺野の濃度までの距離が伸びる。そのため、椎体上の点Ｐ１１を基準点とする基準信号値Ｄ１１と出力濃度値Ｏ１の交点を通る予め定められた傾きαのコントラスト変換関数を適用すると、図６（ｂ）に一点鎖線で示すように、本来よりも肺野の出力濃度が高くなり、胸部画像１１のように肺野が暗く描出されてしまう。そのため、肺野に病変があることが認識できない。 Since the body thickness of subject A is thicker than that of subject B, as indicated by the arrows in the histogram of FIG. , and the distance from the density of the vertebral body to the density of the lung field increases compared to the subject B of the standard body type. Therefore, if a contrast conversion function with a predetermined gradient α that passes through the intersection of the output density value O1 and the reference signal value D11 with the point P11 on the vertebral body as a reference point is applied, the result is shown by a dashed line in FIG. 6(b). , the output density of the lung field becomes higher than it should be, and the lung field is rendered dark like the chest image 11 . Therefore, the presence of a lesion in the lung field cannot be recognized.

一方、図６（ｃ）に示すように、低濃度側の椎体だけでなく、高濃度側の鎖骨上部にも基準点を設け、椎体の基準点Ｐ１１の信号値Ｄ１１と予め定められた低濃度側の出力濃度値Ｏ１の交点及び鎖骨上部の基準点Ｐ１２の信号値Ｄ１２と予め定められた高濃度側の出力濃度値Ｏ２の交点を通る直線によりコントラスト変換関数を算出して適用すると、胸部画像Ａ１２のように、病変のある肺野が、病変を反映して白く適切な濃度で描出される。 On the other hand, as shown in FIG. 6(c), a reference point is provided not only on the vertebral body on the low density side but also on the upper part of the clavicle on the high density side, and the signal value D11 of the reference point P11 of the vertebral body is determined in advance. If a straight line passing through the intersection of the output density value O1 on the low-density side and the signal value D12 of the reference point P12 above the clavicle and the predetermined output density value O2 on the high-density side is calculated and applied, Like the chest image A12, the lesioned lung field is depicted in white with appropriate density reflecting the lesion.

また、図７（ａ）の左側は、標準体型で肺野に病変のある被検者Ｃの胸部の胸部画像Ｃ１とその信号値のヒストグラム、右側は、胸部画像Ｃ１を撮影したときとは異なる時期に撮影した（胸部画像Ｃ２は病変発生前、胸部画像Ｃ１は病変発生後に撮影）被検者Ｃの胸部画像Ｃ２とその信号値のヒストグラムを模式的に示している。胸部画像Ｃ１と胸部画像Ｃ２とは、被検者は同一であるが、撮影条件が異なる。具体的には、ポジショニングが異なり（胸部画像Ｃ１のみ右腕が映り込んでいる）、また異物の有無が異なっている（胸部画像Ｃ１のみ体内に金属等の異物が埋め込まれている）。 In addition, the left side of FIG. 7A shows a chest image C1 of the chest of a subject C who has a normal body type and a lesion in the lung field and a histogram of the signal values, and the right side shows a different image from when the chest image C1 was captured. A chest image C2 of a subject C taken at different times (a chest image C2 was taken before the lesion occurred, and a chest image C1 was taken after the lesion occurred) and a histogram of the signal values thereof are schematically shown. Although the chest image C1 and the chest image C2 are of the same subject, the imaging conditions are different. Specifically, the positioning is different (only the chest image C1 shows the right arm), and the presence or absence of a foreign object is different (only the chest image C1 has a foreign object such as metal embedded in the body).

図７（ｂ）の左側は、胸部画像Ｃ１に対し、胸部画像Ｃ１の椎体上の点Ｐ３１を基準点とし、基準点Ｐ３１の信号値と予め定められた出力濃度値Ｏ１の交点を通る傾きαの直線Ｌ３１をコントラスト変換関数として階調変換を行うことにより得られた画像Ｃ１１と、胸部画像Ｃ１の信号値のヒストグラム上に直線Ｌ３１のグラフを重ねて示したグラフである。右側は、胸部画像Ｃ２に対し、胸部画像Ｃ２の椎体上の点Ｐ４１を基準点とし、基準点Ｐ４１の信号値Ｄ４１と予め定められた出力濃度値Ｏ１の交点を通る傾きαの直線Ｌ４１をコントラスト変換関数として階調変換を行うことにより得られた画像Ｃ２１と、胸部画像Ｃ２の信号値のヒストグラム上に直線Ｌ４１のグラフを重ねて示したグラフである。 The left side of FIG. 7(b) shows the slope of the chest image C1, with the point P31 on the vertebral body of the chest image C1 as the reference point, and passing through the intersection of the signal value of the reference point P31 and the predetermined output density value O1. FIG. 11 is a graph showing an image C11 obtained by performing gradation conversion using a straight line L31 of α as a contrast conversion function, and a graph of a straight line L31 superimposed on a histogram of signal values of a chest image C1. On the right side, with respect to the chest image C2, a point P41 on the vertebral body of the chest image C2 is used as a reference point, and a straight line L41 with an inclination α passing through the intersection of the signal value D41 of the reference point P41 and the predetermined output density value O1 is drawn. FIG. 10 is a graph in which a graph of a straight line L41 is superimposed on histograms of signal values of an image C21 obtained by performing tone conversion as a contrast conversion function and a chest image C2.

図７（ｃ）の左側は、胸部画像Ｃ１に対し、胸部画像Ｃ１の椎体上の点Ｐ３１及び鎖骨上部の点Ｐ３２を基準点とし、基準点Ｐ３１の信号値Ｄ３１と予め定められた低濃度側の出力濃度値Ｏ１の交点及び基準点Ｐ３２の信号値Ｄ３２と予め定められた高濃度側の出力濃度値Ｏ２の交点を通る直線Ｌ３２をコントラスト変換関数をとして階調変換を行うことにより得られた画像Ｃ１２と、胸部画像Ｃ１の信号値のヒストグラム上に直線Ｌ３２のグラフを重ねて示したグラフである。右側は、胸部画像Ｃ２に対し、胸部画像Ｃ２の椎体上の点Ｐ４１及び鎖骨上部の点Ｐ４２を基準点とし、基準点Ｐ４１の信号値Ｄ４１と予め定められた低濃度側の出力濃度値Ｏ１の交点及び基準点Ｐ４２の信号値Ｄ４２と予め定められた高濃度側の出力濃度値Ｏ２の交点を通る直線Ｌ４２をコントラスト変換関数をとして階調変換を行うことにより得られた画像Ｃ２２と、胸部画像Ｃ２の信号値のヒストグラム上に直線Ｌ４２のグラフを重ねて示したグラフである。 The left side of FIG. 7(c) shows a signal value D31 of the reference point P31 and a predetermined low density, with the point P31 on the vertebral body and the point P32 above the clavicle of the chest image C1 as reference points for the chest image C1. A straight line L32 passing through the intersection point of the output density value O1 on the side and the intersection point of the signal value D32 of the reference point P32 and the predetermined output density value O2 on the high density side is obtained by performing gradation conversion using the contrast conversion function. 12 is a graph in which a graph of a straight line L32 is superimposed on histograms of signal values of an image C12 and a chest image C1. On the right side, a point P41 on the vertebral body of the chest image C2 and a point P42 above the clavicle of the chest image C2 are used as reference points, and the signal value D41 of the reference point P41 and the predetermined output density value O1 on the low-density side are shown. and the intersection of the signal value D42 of the reference point P42 and the predetermined output density value O2 on the high density side. It is the graph which superimposed and showed the graph of the straight line L42 on the histogram of the signal value of the image C2.

なお、図７（ａ）～（ｃ）に示すヒストグラムにおいて、ドットの帯で示す領域は、肺野領域の信号値（濃度）の範囲を示している。 In the histograms shown in FIGS. 7A to 7C, the area indicated by the dot band indicates the range of signal values (density) in the lung area.

被検者Ｃの胸部画像Ｃ１は、腕の骨や金属等の椎体の濃度から肺野の濃度の間の濃度で映る異物が映り込んでいるため、図７（ｂ）に矢印で示すように、これらの映り込みのない胸部画像Ｃ２より椎体の濃度から肺野の濃度までの濃度範囲が広がり、グラフ上の入力側の椎体の信号値から肺野の信号値の距離が長くなる。そのため、椎体の信号値Ｄ３１と予め定められた出力濃度値Ｏ１の交点と予め定められた傾きαにより定められるコントラスト変換関数を適用すると、図７（ｂ）に一点鎖線で示すように、本来よりも肺野の出力濃度が高くなり、胸部画像Ｃ１１に示すように肺野が暗く描出されてしまう。そのため、肺野の肺野に病変があることが認識できない。 In the chest image C1 of the subject C, a foreign object such as an arm bone or metal appears in a density between the density of the vertebral body and the density of the lung field. Furthermore, the density range from the density of the vertebral body to the density of the lung field widens from the chest image C2 without these reflections, and the distance from the signal value of the vertebral body on the input side of the graph to the signal value of the lung field increases. . Therefore, if a contrast conversion function determined by the intersection of the signal value D31 of the vertebral body and the predetermined output density value O1 and the predetermined gradient α is applied, as indicated by the one-dot chain line in FIG. The output density of the lung field becomes higher than that of the chest image C11, and the lung field is drawn darkly as shown in the chest image C11. Therefore, it is not possible to recognize that there is a lesion in the lung field.

一方、図７（ｃ）に示すように、低濃度側の椎体上の点Ｐ３１だけでなく、高濃度側の鎖骨上部上の点Ｐ３２にも基準点を設け、椎体の基準点の信号値Ｄ３１と予め定められた低濃度側の出力濃度値Ｏ１の交点及び鎖骨上部の基準点の信号値Ｄ３２と予め定められた高濃度側の出力濃度値Ｏ２の交点を通る直線Ｌ３２によりコントラスト変換関数を算出して適用すると、胸部画像Ｃ１２に示すように、腕の骨や金属等の低濃度で映る異物が映り込んでいても、病変のある肺野が病変を反映した適切な濃度で、すなわち病変のない胸部画像Ｃ２２より低い濃度で描出される。 On the other hand, as shown in FIG. 7(c), a reference point is provided not only at a point P31 on the vertebral body on the low density side but also at a point P32 on the upper clavicle on the high density side. A straight line L32 passing through the intersection of the value D31 and the predetermined output density value O1 on the low-density side and the intersection of the signal value D32 of the reference point above the clavicle and the predetermined output density value O2 on the high-density side provides the contrast conversion function. is calculated and applied, as shown in the chest image C12, even if a foreign object such as an arm bone or metal is reflected at a low density, the lung field with the lesion has an appropriate density that reflects the lesion, that is, It is rendered at a lower density than the lesion-free chest image C22.

以上説明したように、コンソール２の制御部２１は、放射線画像における被写体領域内の、診断に使用する関心領域外における２箇所以上の異なる信号値を基準信号値に設定し、設定した基準信号値に基づいて、放射線画像に適用するコントラスト変換関数を算出する。そして、算出したコントラスト変換関数を用いて、放射線画像に階調変換を行う。
したがって、被検者の体型の変化や個人差、撮影条件等の影響を受けずに、関心領域の病状を正しく描出できるようにすることができる。 As described above, the control unit 21 of the console 2 sets two or more different signal values outside the region of interest used for diagnosis within the subject region in the radiographic image as reference signal values, and sets the set reference signal values , a contrast conversion function to be applied to the radiographic image is calculated. Then, using the calculated contrast conversion function, gradation conversion is performed on the radiographic image.
Therefore, it is possible to accurately depict the disease condition of the region of interest without being affected by changes in the body shape of the subject, individual differences, imaging conditions, and the like.

なお、上記実施形態における記述内容は、本発明の好適な一例であり、これに限定されるものではない。 It should be noted that the description in the above embodiment is a preferred example of the present invention, and the present invention is not limited to this.

例えば、上記実施形態においては、撮影装置１を制御するコンソール２が画像処理装置としての機能を備える場合について説明したが、画像処理装置はコンソールとは別体であってもよい。また、階調処理結果を表示する表示装置は画像処理装置と一体であってもよいし、別体であってもよい。 For example, in the above-described embodiment, the console 2 that controls the photographing device 1 has a function as an image processing device, but the image processing device may be separate from the console. Also, the display device for displaying the gradation processing result may be integrated with the image processing device or may be separate from the image processing device.

また、上記実施形態においては、胸部の放射線画像に階調変換を行う際に本発明を適用した場合を例にとり説明したが、他の部位を撮影した放射線画像に対しても本発明を適用可能である。例えば、図３で説明した階調処理の処理対象を腹部の放射線画像とし、図８に示すように、低濃度側の基準点を脊椎等の骨領域上の点Ｐ５、高濃度側の基準点をスキンライン上の点Ｐ６に設定して図３で説明した手法によりコントラスト変換関数を算出して階調変換を行うことにより、被検者の体型の変化や個人差、撮影条件等の影響を受けずに、関心領域としての腹部領域の病状を正しく描出することができる。ここで、腹部領域とは、図８に点線で囲んで示すように、被写体領域のうち、脊椎を含まない、肺野下端から腸骨上端までの軟部組織の領域を指す。 Further, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to perform gradation conversion on a radiographic image of the chest has been described as an example, but the present invention can also be applied to radiographic images obtained by imaging other regions. is. For example, the target of the gradation processing described in FIG. 3 is a radiographic image of the abdomen, and as shown in FIG. is set to the point P6 on the skin line, and the contrast conversion function is calculated by the method described with reference to FIG. It is possible to correctly delineate the pathology of the abdominal region as a region of interest without suffering. Here, the abdominal region refers to a soft tissue region from the lower end of the lung field to the upper end of the ilium, which does not include the spine, in the subject region, as indicated by the dotted line in FIG.

また、上記実施形態においては、コントラスト変換関数を算出するための基準信号値を２箇所の基準信号値としたが、２箇所以上としてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the reference signal values for calculating the contrast conversion function are the reference signal values at two locations, but the reference signal values may be at two locations or more.

また、上記実施形態においては、放射線画像に対して本発明を適用する場合について説明したが、本発明は、例えば、ＭＲＩ等の、放射線撮影装置とは異なる他のモダリティーにより撮影された医用画像についても適用可能である。 Further, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to radiographic images has been described. is also applicable.

また、例えば、上記の説明では、本発明に係るプログラムのコンピューター読み取り可能な媒体としてハードディスクや半導体の不揮発性メモリー等を使用した例を開示したが、この例に限定されない。その他のコンピューター読み取り可能な媒体として、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を適用することが可能である。また、本発明に係るプログラムのデータを通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウエーブ（搬送波）も適用される。 Further, for example, in the above description, an example using a hard disk, a semiconductor non-volatile memory, or the like is disclosed as a computer-readable medium for the program according to the present invention, but the present invention is not limited to this example. As other computer-readable media, portable recording media such as CD-ROMs can be applied. A carrier wave is also applied as a medium for providing program data according to the present invention via a communication line.

その他、画像処理システムを構成する各装置の細部構成及び細部動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。 In addition, the detailed configuration and detailed operation of each device that constitutes the image processing system can be changed as appropriate without departing from the gist of the present invention.

１００画像処理システム
１撮影装置
１１撮影台
１１ａホルダー
１１ｂ放射線検出器
１２放射線発生装置
２コンソール
２１制御部
２２記憶部
２３操作部
２４表示部
２５通信部
２６バス 100 Image processing system 1 Imaging device 11 Imaging table 11a Holder 11b Radiation detector 12 Radiation generator 2 Console 21 Control unit 22 Storage unit 23 Operation unit 24 Display unit 25 Communication unit 26 Bus

Claims

医用画像における被写体領域内の、診断に使用する領域である関心領域の外における２箇所以上の異なる信号値を基準信号値に設定し、設定した基準信号値に基づいて、前記医用画像に適用するコントラスト変換関数を算出する算出手段と、
前記コントラスト変換関数を用いて、前記医用画像に階調変換を行う階調処理手段と、
を備える画像処理装置。 Setting different signal values at two or more points outside a region of interest , which is a region used for diagnosis, within a subject region in a medical image as a reference signal value, and applying the set reference signal value to the medical image. calculation means for calculating a contrast conversion function;
Gradation processing means for performing gradation conversion on the medical image using the contrast conversion function;
An image processing device comprising:

前記医用画像は胸部画像であり、前記関心領域は、肺野領域である請求項１に記載の画像処理装置。 2. The image processing apparatus according to claim 1 , wherein said medical image is a chest image, and said region of interest is a lung region.

前記算出手段は、低濃度側の基準信号値と高濃度側の基準信号値を含む２箇所以上の異なる信号値を前記基準信号値に設定する請求項１又は２に記載の画像処理装置。 3. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the calculating means sets two or more different signal values including a reference signal value on the low-density side and a reference signal value on the high-density side as the reference signal value.

前記算出手段は、前記低濃度側の基準信号値と当該低濃度側の基準信号値に対応する予め定められた低濃度側の出力濃度値、及び前記高濃度側の基準信号値と当該高濃度側の基準信号値に対応する予め定められた高濃度側の出力濃度値により決定される直線の式を前記コントラスト変換関数として算出する請求項３に記載の画像処理装置。 The calculation means calculates a predetermined low-density output density value corresponding to the low-density-side reference signal value and the low-density-side reference signal value, and the high-density-side reference signal value and the high-density-side output density value. 4. The image processing apparatus according to claim 3 , wherein an equation of a straight line determined by a predetermined output density value on the high density side corresponding to a reference signal value on the high density side is calculated as the contrast conversion function.

前記低濃度側の基準信号値は、椎体の信号値である請求項３又は４に記載の画像処理装置。 5. The image processing apparatus according to claim 3 , wherein the reference signal value on the low-density side is a signal value of a vertebral body.

前記高濃度側の基準信号値は、鎖骨周辺部の信号値である請求項３～５のいずれか一項に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to any one of claims 3 to 5 , wherein the reference signal value on the high-density side is a signal value around the clavicle.

前記算出手段により算出された前記コントラスト変換関数の傾きが予め定められた範囲外であるか否かを判定する判定手段を備える請求項１～６のいずれか一項に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to any one of claims 1 to 6 , further comprising determination means for determining whether or not the slope of said contrast conversion function calculated by said calculation means is outside a predetermined range.

前記算出手段により算出された前記コントラスト変換関数の傾きを調整する調整手段を備える請求項７に記載の画像処理装置。 8. The image processing apparatus according to claim 7 , further comprising adjusting means for adjusting the slope of said contrast conversion function calculated by said calculating means.

前記調整手段は、前記判定手段により前記コントラスト変換関数の傾きが予め定められた範囲外であると判定した場合に、前記コントラスト変換関数の傾きが予め定められた範囲内となるように調整する請求項８に記載の画像処理装置。 When the determination means determines that the slope of the contrast conversion function is out of a predetermined range, the adjustment means adjusts the slope of the contrast conversion function so that it falls within a predetermined range. Item 9. The image processing apparatus according to item 8 .

前記階調処理手段により階調変換された前記医用画像を表示する表示手段を備える請求項１～９のいずれか一項に記載の画像処理装置。 10. The image processing apparatus according to any one of claims 1 to 9 , further comprising display means for displaying the medical image tone-converted by the tone processing means.

前記階調変換に使用された前記コントラスト変換関数の傾きをユーザー操作に応じて再調整し、前記医用画像に適用する再調整手段を備える請求項１０に記載の画像処理装置。 11. The image processing apparatus according to claim 10 , further comprising readjusting means for readjusting the slope of said contrast conversion function used for said tone conversion according to a user's operation and applying it to said medical image.

請求項１～９のいずれか一項に記載の画像処理装置と、
前記階調処理手段により階調変換された前記医用画像を表示する表示装置と、
を備える画像処理システム。 The image processing device according to any one of claims 1 to 9 ,
a display device that displays the medical image that has undergone gradation conversion by the gradation processing means;
An image processing system comprising

コンピューターを、
医用画像における被写体領域内の、診断に使用する領域である関心領域の外における２箇所以上の異なる信号値を基準信号値に設定し、設定した基準信号値に基づいて、前記医用画像に適用するコントラスト変換関数を算出する算出手段、
前記コントラスト変換関数を用いて、前記医用画像に階調変換を行う階調処理手段、
として機能させるためのプログラム。 the computer,
Setting different signal values at two or more points outside a region of interest , which is a region used for diagnosis, within a subject region in a medical image as a reference signal value, and applying the set reference signal value to the medical image. calculation means for calculating a contrast conversion function ;
Gradation processing means for performing gradation conversion on the medical image using the contrast conversion function;
A program to function as