JP2006087827A - Diagnostic imaging apparatus and image processing system, program and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、三次元領域に含まれる画像データをスライス上に設定された関心領域の補間により抽出することが可能な画像診断装置、画像処理システム、画像処理プログラムおよび画像処理方法に関する。 The present invention relates to an image diagnostic apparatus, an image processing system, an image processing program, and an image processing method capable of extracting image data included in a three-dimensional region by interpolation of a region of interest set on a slice.
従来、医用分野で取り扱われるX線CT装置、MRI装置等の画像診断装置において収集された画像情報から、三次元領域をスライス上に設定された関心領域(ROI)の補間により抽出することが可能なシステムとして図11に示す画像処理システムがある(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, it is possible to extract a three-dimensional region by interpolation of a region of interest (ROI) set on a slice from image information collected by an image diagnostic apparatus such as an X-ray CT apparatus or MRI apparatus handled in the medical field. An example of such a system is an image processing system shown in FIG. 11 (see, for example, Patent Document 1).
図11に示すように従来の画像処理システム1は、画像記憶部3、表示処理部5、表示部7、座標変換部9、マウス11、距離画像演算部13、距離画像記憶部15、ROI補間部17、ROI記憶部19、画像抽出部21、抽出画像記憶部23、三次元表示処理部25を備える。
As shown in FIG. 11, the conventional
そして、画像処理システム1では、例えばX線CT装置に接続され、X線CT装置で得られたスライスごとのCT値が画像データとして画像記憶部3に記憶される。表示処理部5は、画像記憶部3に記憶された画像データの表示処理を行なって二値化された画像データを生成し、生成した各スライスにおける二値画像データを表示部7に与えることにより表示させる。
The
次に、三次元領域を抽出するために、表示部7に表示されたあるスライス画像において、基準となるROI(以下、基準ROIと記す)の輪郭がマウス11により設定される。そして、座標変換部9は、マウス11からの基準ROI設定情報を受け取って、基準ROIの輪郭に対応する画素の座標を求める。座標変換部9は、求められた画素の座標を距離画像演算部13に与える。
Next, in order to extract a three-dimensional region, an outline of a reference ROI (hereinafter referred to as a reference ROI) is set by the
次に、距離画像演算部13は、基準ROIの輪郭に対応する画素の値を所定の値、例えば100にし、その画素の値を基準に、基準ROIの輪郭の内側に1画素進む毎に1を足した値をその画素の値とするとともに、基準ROIの輪郭の外側に1画素進む毎に1を引いた値をその画素の値とし、これを距離画像データとして全画素について求め、それらを距離画像記憶部15に記憶する。
Next, the distance
このような基準ROIは複数選択することが可能であり、選択された基準ROIの数だけ、距離画像データが作成されて距離画像記憶部15に記憶される。
A plurality of such reference ROIs can be selected, and distance image data is created and stored in the distance
そして、距離画像記憶部15に記憶された基準ROIに対応する距離画像データから、ROI補間部17により三次元領域を抽出するための情報が作成されてROI記憶部19に書き込まれる。
Then, information for extracting a three-dimensional region by the
図12は、図11に示す従来の画像処理システム1のROI補間部17による三次元領域の抽出方法を説明する図である。
FIG. 12 is a diagram for explaining a three-dimensional region extraction method by the
図12(a)の実線で示すように、3つのスライス(S1,S2,S3)上におけるROIが基準ROI(R1,R2,R3)として選択され、各基準ROIに対応する距離画像データが作成される。そして、CT装置から点線で示すスライス画像(S)とともにスライス画像の間隔(サンプリングピッチ)情報がROI補間部17に入力される。
As indicated by the solid line in FIG. 12A, ROIs on three slices (S1, S2, S3) are selected as reference ROIs (R1, R2, R3), and distance image data corresponding to each reference ROI is created. Is done. Then, the slice image interval (sampling pitch) information is input to the
次に、ROI補間部17は、基準ROIから得られた各距離画像データに線形補間を行なう。この結果、図12(b)に示すような三次元領域Dが作成される。さらに、このようにして作成された三次元領域から、点線で示す他の各スライス画像に対応する距離画像データがそれぞれ求められる。そして、ROI補間部17は、求められた各スライスの距離画像データにおいて、距離画像データの画素値が所定値以上の領域をROIとして設定する。
Next, the
ROI補間部17は、線形補間により作成されたROIと基準ROIとをROI記憶部19に各スライス画像に対応させて書き込む。
The
次に、各スライス画像のROIと基準ROIとがROI記憶部19に記憶されると画像抽出部21では、ROI記憶部19に記憶されている各ROIに基づき、画像記憶部3に記憶されている各スライス画像の内、ROI部分のみ、あるいはROI外部分のみを抽出し、抽出画像として抽出画像記憶部23に書き込んで記憶させる。
Next, when the ROI and the reference ROI of each slice image are stored in the
次に、三次元表示処理部25は、抽出画像記憶部23に記憶されている抽出画像に対し、重ね合わせ処理、表示部7の階調に合わせる処理等の各種三次元表示処理を行う。その後、三次元表示処理された抽出画像が表示部7の画面上にシェーディング・ボリューム・レンダリング(SVR:Shading volume rendering)画像、最大値投影(MIP:Maximum Intensity Projection;)画像、断面変換(MPR:Multi−planar reconstruction;)画像等の三次元画像として表示される。
Next, the three-dimensional
つまり、従来の画像処理システム1は、基準となる複数の平行なMPR画像等のスライス画像上に基準ROIを設定し、位置的に隣り合う基準ROI間を線形補間することにより三次元領域を抽出するシステムである。このような、線形補間による三次元領域の抽出技術は、例えば任意形状の臓器を抽出する手段として利用される。
従来の画像処理システム1では、スライス画像の位置関係を固定し、固定されたスライス画像に対して垂直方向に線形補間処理が実施されるため、例えば血管等の器官のようにスライス画像に垂直でない器官や臓器を適切に抽出することが困難であるという問題が有る。
In the conventional
図13は、図11に示す従来の画像処理システム1のROI補間部17による三次元領域の抽出方法を用いた場合に生じる問題の一例を説明する図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a problem that occurs when the three-dimensional region extraction method by the
血管等のように抽出すべき器官や臓器がスライス画像に垂直でない場合には、図13(a)に示すように、基準ROI(R1,R2,R3)が血管等の器官に沿って、すなわちスライス画像(S1,S2,S3)に垂直方向の軸線に沿わずに斜め方向の軸線に沿って作成される。この結果、スライス画像に対して垂直方向の線形補間により得られる三次元領域Dは図13(b)に示すように、スライス画像ごとに分離した領域となる場合が生じる。 When the organ or organ to be extracted such as a blood vessel is not perpendicular to the slice image, as shown in FIG. 13A, the reference ROI (R1, R2, R3) is along the organ such as the blood vessel, that is, The slice image (S1, S2, S3) is created along the axis in the oblique direction, not along the axis in the vertical direction. As a result, the three-dimensional region D obtained by linear interpolation in the vertical direction with respect to the slice image may be a region separated for each slice image as shown in FIG.
また、別の問題点として、抽出対象となる臓器や器官がスライス画像上において長軸と短軸との差が大きい楕円等のように真円からかけ離れた扁平な断面形状である一方、各スライス間において各断面形状がねじれた位置関係にあるような場合にも、抽出が困難となるという点が挙げられる。 Another problem is that the organ or organ to be extracted has a flat cross-sectional shape that is far from the perfect circle, such as an ellipse with a large difference between the major axis and minor axis on the slice image. Even when the cross-sectional shapes are in a twisted positional relationship, extraction is difficult.
図14は、図11に示す従来の画像処理システム1のROI補間部17による三次元領域の抽出方法を用いた場合に生じる問題の別の一例を説明する図である。
FIG. 14 is a diagram for explaining another example of a problem that occurs when the three-dimensional region extraction method by the
抽出すべき器官や臓器のスライス画像上における断面形状が扁平で、かつ各スライス間において各断面形状がねじれた位置関係にあるような場合には、図14(a)に示すように、各基準ROI(R1,R2)が相対的に互いに回転した状態で作成される。この結果、スライス画像(S1,S2)に対して垂直方向の線形補間により得られる三次元領域Dは図14(b)に示すように、縊れた部分を有する領域となる。 When the cross-sectional shape of the organ to be extracted or the slice image of the organ is flat and the cross-sectional shapes are twisted between the slices, as shown in FIG. The ROIs (R1, R2) are created in a state where they are rotated relative to each other. As a result, the three-dimensional region D obtained by linear interpolation in the vertical direction with respect to the slice image (S1, S2) is a region having a sharp portion as shown in FIG.
本発明はかかる従来の事情に対処するためになされたものであり、三次元領域の画像データを抽出する際、三次元領域のスライス画像上における断面がスライス画像に垂直方向の軸線に沿わない場合や、各スライス間において各断面形状がねじれた位置関係にあるような場合のように、スライス画像に対して垂直方向の線形補間を行なうことが不適切である場合であっても、適切に三次元領域の画像データを抽出することが可能な画像診断装置、画像処理システム、画像処理プログラムおよび画像処理方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to cope with such a conventional situation, and when extracting image data of a three-dimensional region, a cross section on the slice image of the three-dimensional region does not follow an axis perpendicular to the slice image. Even when it is inappropriate to perform linear interpolation in the vertical direction on the slice image, as in the case where the cross-sectional shapes are twisted between the slices, the cubic is appropriately An object of the present invention is to provide an image diagnostic apparatus, an image processing system, an image processing program, and an image processing method capable of extracting image data of an original area.
本発明に係る画像診断装置は、上述の目的を達成するために、請求項1に記載したように、被検体の二次元断層画像データを収集する画像データ収集手段と、前記二次元断層画像データに設定された基準となる複数の関心領域を基準ROIとして、この基準ROIの重心の位置を検出するROI重心位置検出手段と、前記ROI重心位置検出手段により検出された前記重心の位置に基づいて、前記二次元断層画像データのスライス方向に隣り合う前記基準ROIの重心の位置が前記スライスに垂直な方向の直線上となるように、前記基準ROIが設定された前記二次元断層画像データとともに前記基準ROIが設定されていない前記二次元断層画像データを前記スライスに平行な方向に均等に平行移動させるROI重心位置一致手段と、このROI重心位置一致手段による平行移動後における前記二次元断層画像データの前記スライスに垂直な方向の線形補間を行なうことにより三次元領域を設定するとともに、設定された前記三次元領域に含まれる前記平行移動後における前記二次元断層画像データの部分を前記二次元断層画像データの関心領域として設定する垂直線形補間手段と、前記関心領域が設定された前記平行移動後における前記二次元断層画像データの重心の位置が平行移動前における重心の位置に復帰されるように前記二次元断層画像データを平行移動させるROI重心位置復帰手段とを有することを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, an image diagnostic apparatus according to the present invention includes, as described in
また、本発明に係る画像診断装置は、上述の目的を達成するために、請求項2に記載したように、被検体の二次元断層画像データを収集する画像データ収集手段と、前記二次元断層画像データに設定された基準となる複数の関心領域を基準ROIとして、基準ROIの回転角度を検出するROI回転角度検出手段と、前記ROI回転角度検出手段により検出された前記回転角度に基づいて、前記二次元断層画像データのスライス方向に隣り合う前記基準ROIの回転角度が一致するように前記基準ROIが設定された前記二次元断層画像データとともに前記基準ROIが設定されていない前記二次元断層画像データを前記スライスに平行な面上において均等に回転移動させるROI回転角度一致手段と、このROI回転角度一致手段による回転移動後における前記二次元断層画像データの前記スライスに垂直な方向の線形補間を行なうことにより三次元領域を設定するとともに、設定された前記三次元領域に含まれる前記回転移動後における前記二次元断層画像データの部分を前記二次元断層画像データの関心領域として設定する垂直線形補間手段と、前記関心領域が設定された前記回転移動後における前記二次元断層画像データの回転角度が回転移動前における回転角度に復帰されるように前記二次元断層画像データを回転移動させるROI回転角度復帰手段とを有することを特徴とするものである。
In order to achieve the above-mentioned object, an image diagnostic apparatus according to the present invention includes an image data collection unit that collects two-dimensional tomographic image data of a subject, and the two-dimensional tomographic image as described in
また、本発明に係る画像処理システムは、上述の目的を達成するために、請求項3に記載したように、被検体の二次元断層画像データに設定された基準となる複数の関心領域を基準ROIとして、この基準ROIの重心の位置を検出するROI重心位置検出手段と、前記ROI重心位置検出手段により検出された前記重心の位置に基づいて、前記二次元断層画像データのスライス方向に隣り合う前記基準ROIの重心の位置が前記スライスに垂直な方向の直線上となるように、前記基準ROIが設定された前記二次元断層画像データとともに前記基準ROIが設定されていない前記二次元断層画像データを前記スライスに平行な方向に均等に平行移動させるROI重心位置一致手段と、このROI重心位置一致手段による平行移動後における前記二次元断層画像データの前記スライスに垂直な方向の線形補間を行なうことにより三次元領域を設定するとともに、設定された前記三次元領域に含まれる前記平行移動後における前記二次元断層画像データの部分を前記二次元断層画像データの関心領域として設定する垂直線形補間手段と、前記関心領域が設定された前記平行移動後における前記二次元断層画像データの重心の位置が平行移動前における重心の位置に復帰されるように前記二次元断層画像データを平行移動させるROI重心位置復帰手段とを有することを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, an image processing system according to the present invention uses a plurality of regions of interest serving as a reference set in the two-dimensional tomographic image data of a subject as a reference. The ROI is adjacent to the slice direction of the two-dimensional tomographic image data based on the ROI centroid position detecting means for detecting the position of the centroid of the reference ROI and the position of the centroid detected by the ROI centroid position detecting means. The two-dimensional tomographic image data in which the reference ROI is not set together with the two-dimensional tomographic image data in which the reference ROI is set so that the position of the center of gravity of the reference ROI is on a straight line perpendicular to the slice ROI center-of-gravity position matching means for uniformly translating the image in the direction parallel to the slice, and after the parallel movement by this ROI center-of-gravity position matching means A three-dimensional region is set by performing linear interpolation in a direction perpendicular to the slice of the two-dimensional tomographic image data, and the two-dimensional tomographic image data after the translation included in the set three-dimensional region is set. Vertical linear interpolation means for setting a portion as a region of interest of the two-dimensional tomographic image data, and the position of the center of gravity of the two-dimensional tomographic image data after the parallel movement in which the region of interest is set is the position of the center of gravity before the parallel movement ROI center-of-gravity position return means for translating the two-dimensional tomographic image data so as to return to the position.
また、本発明に係る画像処理システムは、上述の目的を達成するために、請求項4に記載したように、被検体の二次元断層画像データに設定された基準となる複数の関心領域を基準ROIとして、基準ROIの回転角度を検出するROI回転角度検出手段と、前記ROI回転角度検出手段により検出された前記回転角度に基づいて、前記二次元断層画像データのスライス方向に隣り合う前記基準ROIの回転角度が一致するように前記基準ROIが設定された前記二次元断層画像データとともに前記基準ROIが設定されていない前記二次元断層画像データを前記スライスに平行な面上において均等に回転移動させるROI回転角度一致手段と、このROI回転角度一致手段による回転移動後における前記二次元断層画像データの前記スライスに垂直な方向の線形補間を行なうことにより三次元領域を設定するとともに、設定された前記三次元領域に含まれる前記回転移動後における前記二次元断層画像データの部分を前記二次元断層画像データの関心領域として設定する垂直線形補間手段と、前記関心領域が設定された前記回転移動後における前記二次元断層画像データの回転角度が回転移動前における回転角度に復帰されるように前記二次元断層画像データを回転移動させるROI回転角度復帰手段とを有することを特徴とするものである。 In order to achieve the above-mentioned object, the image processing system according to the present invention uses a plurality of regions of interest serving as a reference set in the two-dimensional tomographic image data of a subject as described in claim 4. As ROI, ROI rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the reference ROI, and the reference ROI adjacent in the slice direction of the two-dimensional tomographic image data based on the rotation angle detected by the ROI rotation angle detection means The two-dimensional tomographic image data for which the reference ROI is not set together with the two-dimensional tomographic image data for which the reference ROI is set so that the rotation angles coincide with each other are rotated evenly on a plane parallel to the slice. ROI rotation angle matching means and the slice of the two-dimensional tomographic image data after rotational movement by the ROI rotation angle matching means. A three-dimensional region is set by performing linear interpolation in a direction perpendicular to the two-dimensional tomographic image data after the rotational movement included in the set three-dimensional region Vertical linear interpolation means for setting the region of interest, and the two-dimensional tomographic image so that the rotation angle of the two-dimensional tomographic image data after the rotational movement in which the region of interest is set is returned to the rotation angle before the rotational movement. ROI rotation angle return means for rotating and moving data.
また、本発明に係る画像処理プログラムは、上述の目的を達成するために、請求項5に記載したように、コンピュータを、被検体の二次元断層画像データに設定された基準となる複数の関心領域を基準ROIとして、この基準ROIの重心の位置を検出するROI重心位置検出手段、前記ROI重心位置検出手段により検出された前記重心の位置に基づいて、前記二次元断層画像データのスライス方向に隣り合う前記基準ROIの重心の位置が前記スライスに垂直な方向の直線上となるように、前記基準ROIが設定された前記二次元断層画像データとともに前記基準ROIが設定されていない前記二次元断層画像データを前記スライスに平行な方向に均等に平行移動させるROI重心位置一致手段、このROI重心位置一致手段による平行移動後における前記二次元断層画像データの前記スライスに垂直な方向の線形補間を行なうことにより三次元領域を設定するとともに、設定された前記三次元領域に含まれる前記平行移動後における前記二次元断層画像データの部分を前記二次元断層画像データの関心領域として設定する垂直線形補間手段並びに前記関心領域が設定された前記平行移動後における前記二次元断層画像データの重心の位置が平行移動前における重心の位置に復帰されるように前記二次元断層画像データを平行移動させるROI重心位置復帰手段として機能させることを特徴とするものである。
In order to achieve the above-mentioned object, the image processing program according to the present invention, as set forth in
また、本発明に係る画像処理プログラムは、上述の目的を達成するために、請求項6に記載したように、コンピュータを、被検体の二次元断層画像データに設定された基準となる複数の関心領域を基準ROIとして、基準ROIの回転角度を検出するROI回転角度検出手段、前記ROI回転角度検出手段により検出された前記回転角度に基づいて、前記二次元断層画像データのスライス方向に隣り合う前記基準ROIの回転角度が一致するように前記基準ROIが設定された前記二次元断層画像データとともに前記基準ROIが設定されていない前記二次元断層画像データを前記スライスに平行な面上において均等に回転移動させるROI回転角度一致手段、このROI回転角度一致手段による回転移動後における前記二次元断層画像データの前記スライスに垂直な方向の線形補間を行なうことにより三次元領域を設定するとともに、設定された前記三次元領域に含まれる前記回転移動後における前記二次元断層画像データの部分を前記二次元断層画像データの関心領域として設定する垂直線形補間手段並びに前記関心領域が設定された前記回転移動後における前記二次元断層画像データの回転角度が回転移動前における回転角度に復帰されるように前記二次元断層画像データを回転移動させるROI回転角度復帰手段として機能させることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, an image processing program according to the present invention provides a computer with a plurality of interests serving as a reference set in two-dimensional tomographic image data of a subject. ROI rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the reference ROI with the region as the reference ROI, and the adjacent to the slice direction of the two-dimensional tomographic image data based on the rotation angle detected by the ROI rotation angle detection means The two-dimensional tomographic image data for which the reference ROI is not set together with the two-dimensional tomographic image data for which the reference ROI is set so that the rotation angles of the reference ROI coincide with each other on a plane parallel to the slice. ROI rotation angle matching means to be moved, and the two-dimensional tomographic image data after rotational movement by this ROI rotation angle matching means A three-dimensional region is set by performing linear interpolation in a direction perpendicular to the slice of the two-dimensional tomographic image data after the rotational movement included in the set three-dimensional region. Vertical linear interpolation means for setting the region of interest of image data, and the two-dimensional so that the rotation angle of the two-dimensional tomographic image data after the rotational movement in which the region of interest is set is returned to the rotation angle before the rotational movement. It is characterized by functioning as ROI rotation angle return means for rotationally moving tomographic image data.
また、本発明に係る画像処理方法は、上述の目的を達成するために、請求項7に記載したように、被検体の二次元断層画像データに設定された基準となる複数の関心領域を基準ROIとして、この基準ROIの重心の位置を検出するステップと、検出された前記重心の位置に基づいて、前記二次元断層画像データのスライス方向に隣り合う前記基準ROIの重心の位置が前記スライスに垂直な方向の直線上となるように、前記基準ROIが設定された前記二次元断層画像データとともに前記基準ROIが設定されていない前記二次元断層画像データを前記スライスに平行な方向に均等に平行移動させるステップと、前記平行移動後における前記二次元断層画像データの前記スライスに垂直な方向の線形補間を行なうことにより三次元領域を設定するとともに、設定された前記三次元領域に含まれる前記平行移動後における前記二次元断層画像データの部分を前記二次元断層画像データの関心領域として設定するステップと、前記関心領域が設定された前記平行移動後における前記二次元断層画像データの重心の位置が平行移動前における重心の位置に復帰されるように前記二次元断層画像データを平行移動させるステップとを有することを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the image processing method according to the present invention uses a plurality of regions of interest serving as a reference set in the two-dimensional tomographic image data of the subject as a reference. As the ROI, the step of detecting the position of the center of gravity of the reference ROI and the position of the center of gravity of the reference ROI adjacent in the slice direction of the two-dimensional tomographic image data based on the detected position of the center of gravity in the slice. The two-dimensional tomographic image data for which the reference ROI is not set and the two-dimensional tomographic image data for which the reference ROI is not set are equally parallel to a direction parallel to the slice so as to be on a straight line in a vertical direction. A three-dimensional region is formed by performing a linear interpolation in a direction perpendicular to the slice of the two-dimensional tomographic image data after the parallel movement. And setting a portion of the two-dimensional tomographic image data after the translation included in the set three-dimensional region as a region of interest of the two-dimensional tomographic image data, and the region of interest set Translating the two-dimensional tomographic image data so that the position of the center of gravity of the two-dimensional tomographic image data after translation is restored to the position of the center of gravity before translation. .
また、本発明に係る画像処理方法は、上述の目的を達成するために、請求項8に記載したように、被検体の二次元断層画像データに設定された基準となる複数の関心領域を基準ROIとして、基準ROIの回転角度を検出するステップと、検出された前記回転角度に基づいて、前記二次元断層画像データのスライス方向に隣り合う前記基準ROIの回転角度が一致するように前記基準ROIが設定された前記二次元断層画像データとともに前記基準ROIが設定されていない前記二次元断層画像データを前記スライスに平行な面上において均等に回転移動させるステップと、前記回転移動後における前記二次元断層画像データの前記スライスに垂直な方向の線形補間を行なうことにより三次元領域を設定するとともに、設定された前記三次元領域に含まれる前記回転移動後における前記二次元断層画像データの部分を前記二次元断層画像データの関心領域として設定するステップと、前記関心領域が設定された前記回転移動後における前記二次元断層画像データの回転角度が回転移動前における回転角度に復帰されるように前記二次元断層画像データを回転移動させるステップとを有することを特徴とするものである。 In order to achieve the above-mentioned object, the image processing method according to the present invention is based on a plurality of regions of interest serving as a reference set in the two-dimensional tomographic image data of the subject. As the ROI, the step of detecting the rotation angle of the reference ROI and, based on the detected rotation angle, the rotation angle of the reference ROI adjacent in the slice direction of the two-dimensional tomographic image data match. Rotating the two-dimensional tomographic image data for which the reference ROI is not set together with the two-dimensional tomographic image data for which the reference is set on the plane parallel to the slice; and the two-dimensional after the rotational movement A three-dimensional region is set by performing linear interpolation in a direction perpendicular to the slice of tomographic image data, and the set three-dimensional A portion of the two-dimensional tomographic image data after the rotational movement included in a region is set as a region of interest of the two-dimensional tomographic image data; and the two-dimensional tomographic image after the rotational movement in which the region of interest is set And rotating the two-dimensional tomographic image data so that the rotation angle of the data is restored to the rotation angle before the rotation movement.
本発明に係る画像診断装置、画像処理システム、画像処理プログラムおよび画像処理方法においては、三次元領域の画像データを抽出する際、三次元領域のスライス画像上における断面がスライス画像に垂直方向の軸線に沿わない場合や、各スライス間において各断面形状がねじれた位置関係にあるような場合のように、スライス画像に対して垂直方向の線形補間を行なうことが不適切である場合であっても、適切に三次元領域の画像データを抽出することができる。 In the diagnostic imaging apparatus, the image processing system, the image processing program, and the image processing method according to the present invention, when extracting the image data of the three-dimensional region, the cross-section on the slice image of the three-dimensional region is the axis line perpendicular to the slice image. Even if it is inappropriate to perform linear interpolation in the vertical direction on the slice image, such as when the cross-sectional shape is twisted between each slice The image data of the three-dimensional area can be appropriately extracted.
本発明に係る画像診断装置、画像処理システム、画像処理プログラムおよび画像処理方法の実施の形態について添付図面を参照して説明する。 Embodiments of an image diagnostic apparatus, an image processing system, an image processing program, and an image processing method according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は本発明に係る画像診断装置の一例としての超音波診断装置の実施の形態を示す機能ブロック図である。 FIG. 1 is a functional block diagram showing an embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus as an example of an image diagnostic apparatus according to the present invention.
画像診断装置に一例としての超音波診断装置30は、パルサー等を備えた送信回路31、受信回路32、超音波プローブ33、画像生成回路34および画像処理システム35を有する。送信回路31および受信回路32は、超音波プローブ33と接続され、送信回路31において生成された電気パルスを超音波プローブ33に備えられる複数の超音波振動子群に印加することにより図示しない被検体に向けて超音波パルスを送信する一方、被検体において生じた反射波信号を超音波プローブ33で受信して受信回路32に出力できるように構成される。
An ultrasonic
受信回路32は、超音波プローブ33から受けた反射波信号をデジタル信号に変換した後、遅延加算処理や検波、圧縮といった各種処理を行なうことにより、画像信号を生成する機能を有する。
The receiving circuit 32 has a function of generating an image signal by converting a reflected wave signal received from the
また、画像生成回路34は、受信回路32から画像信号を受けて、被検体の各スライスにおける画像データを生成する機能と、生成した各スライスにおける画像データを画像処理システム35にスライス画像データとして与える機能を有する。
The
つまり、送信回路31、受信回路32、超音波プローブ33および画像生成回路34により、超音波診断装置30には、被検体の二次元断層画像データを収集する画像データ収集手段としての機能が備えられる。
That is, the ultrasound
画像処理システム35は、画像記憶部36、表示処理部37、表示部38、座標変換部39、マウス40、距離画像演算部41、距離画像記憶部42、ROI補間部43、ROI記憶部44、画像抽出部45、抽出画像記憶部46、三次元表示処理部47を備える。画像処理システム35は、コンピュータに画像処理プログラムを読み込ませることにより構築することができるが、画像処理システム35の一部または全部を回路により構成してもよい。
The
そして、画像処理システム35は、例えば画像診断装置の一例としての超音波診断装置30に内蔵される。ただし、画像処理システム35を他のMRI装置やX線CT装置等の画像診断装置に内蔵してもよいし、画像診断装置とは独立して構成し、画像診断装置から必要なデータを入力して情報処理を行なうようにしてもよい。
The
画像処理システム35の画像記憶部36には、画像生成回路34によって得られたスライス画像データが二次元の縦横複数の画素に対応させて記憶される。
The
表示処理部37は、画像記憶部36に記憶されているスライス画像データに対し、表示部38の階調に合わせる処理、二値化処理等の表示処理を行う機能を有する。そして、表示部38は、例えばCRT、液晶表示装置等の表示装置およびキーボード等の入力部(いずれも図示せず)から成る。表示部38は、前記入力部の操作により基準となるROI(以下、基準ROIと記す)を設定するためのスライス画像データを選択する機能と、表示処理部37により表示処理、二値化処理されたスライス画像や後述の三次元表示処理部47によって三次元表示処理された画像を表示させる機能を有する。
The
座標変換部39は、マウス40等の入力手段により入力される基準ROIの設定情報に基づいて、表示部38において選択されたスライス画像データの基準ROIを設定する機能と、設定された基準ROIの輪郭に対応する画素の座標を求める機能とを有する。基準ROIの設定情報としては、例えばマウス40の移動量とすることができる。
The coordinate
距離画像演算部41は、座標変換部39により求められた基準ROIの輪郭の座標に対応する画素の値を所定の値にし、その画素の値を基準として、基準ROIの輪郭の内側に1画素進む毎に1を足した値をその画素の値とするとともに、基準ROIの輪郭の外側に1画素進む毎に1を引いた値をその画素の値とし、新たな画素値を有する画像を距離画像データとして全画素について求める機能を有する。
The distance
距離画像記憶部42には、距離画像演算部41により求められた距離画像データが記憶される。
The distance
ROI補間部43は、距離画像記憶部42から基準ROIを有する距離画像データを読み込むとともに、画像生成回路34からスライス画像データおよびスライス画像の間隔(サンプリングピッチ)情報を受け取り、幾何学的な座標変換処理とともに基準ROIを用いた線形補間を行なうことにより、各スライス画像データそれぞれに対応する距離画像データを求める機能と、求められた各距離画像データの画素値が所定値以上の領域をROIとして設定する機能とを有する。
The
図2は図1に示す超音波診断装置30に内蔵される画像処理システム35のROI補間部43の詳細構成を示す機能ブロック図である。
FIG. 2 is a functional block diagram showing a detailed configuration of the
ROI補間部43は、ROI重心位置検出部43a、ROI重心位置一致部43b、ROI回転角度検出部43c、ROI回転角度一致部43d、垂直線形補間部43e、ROI重心位置復帰部43f、ROI回転角度復帰部43gを有し、これらの構成要素により、ROI補間部43には、それぞれROI重心位置検出手段、ROI重心位置一致手段、ROI回転角度検出手段、ROI回転角度一致手段、垂直線形補間手段、ROI重心位置復帰手段、ROI回転角度復帰手段としての機能が備えられる。
The
ROI重心位置検出部43aは、距離画像記憶部42から読み込んだ各距離画像データにおけるそれぞれの基準ROIの重心の位置を検出する機能と、検出した各基準ROIの重心の位置を位置ずれ情報としてROI重心位置一致部43bおよびROI重心位置復帰部43fに与える機能を有する。但し、ROI重心位置検出部43aの入力データは、ROI内が一定値でROI外が0のデータ等のように距離画像データ以外のデータであってもよい。
The ROI barycentric
図3は、図1に示す超音波診断装置30に内蔵される画像処理システム35の入力データの例を説明する図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining an example of input data of the
図3(a−1)は、ROI重心位置検出部43aの入力データの一例である距離画像データであり、図3(a−2)は、図3(a−1)の点線部分における画素値のヒストグラムである。
3A-1 is distance image data that is an example of input data of the ROI barycentric
図3(a−1)および図3(a−2)に示すように、距離画像データの基準ROIは、画素値が例えば100以上の領域として定義される。 As shown in FIGS. 3A-1 and 3A-2, the reference ROI of the distance image data is defined as an area having a pixel value of 100 or more, for example.
図3(b−1)は、ROI重心位置検出部43aの入力データの一例であるROI内が一定値1でROI外が0のデータであり、図3(b−2)は、図3(b−1)の点線部分における画素値のヒストグラムである。
FIG. 3B-1 is data in which the ROI inside the ROI, which is an example of the input data of the ROI
図3(b−1)および図3(b−2)に示すように、ROI内が一定値1でROI外が0のデータをROI重心位置検出部43aの入力データとする場合には、画素値が例えば1の領域としてROIが定義される。
As shown in FIGS. 3 (b-1) and 3 (b-2), when data having a constant value of 1 within the ROI and 0 outside the ROI is used as input data to the ROI barycentric
一方、ROI重心位置一致部43bは、画像生成回路34からは基準ROIが設定されていない各スライス画像データを、ROI重心位置検出部43aからは各基準ROIの重心の位置ずれ情報をそれぞれ受けて、スライス方向に隣り合う各基準ROIの重心位置がスライスに垂直な方向の直線上となるように、基準ROIが設定された距離画像データとともに基準ROIが設定されていない各スライス画像データをスライスに平行な方向に均等に平行移動させる機能と、平行移動後の各距離画像データおよびスライス画像データをROI回転角度一致部43dまたは垂直線形補間部43eに与える機能とを有する。
On the other hand, the ROI center-of-gravity
ROI回転角度検出部43cは、距離画像記憶部42から読み込んだ各距離画像データにおけるそれぞれの基準ROIの回転角度をセントラルモーメント法等の任意の手法により検出する機能と、検出した各基準ROIの回転角度を角度ずれ情報としてROI回転角度一致部43dおよびROI回転角度復帰部43gに与える機能とを有する。ROI回転角度検出部43cの入力データは、ROI内が一定値でROI外が0のデータ等のように距離画像データ以外のデータであってもよい。
The ROI rotation
ここで、基準ROIの回転角度は、任意の方法で定義することができる。例えば、座標軸への基準ROIの正射影を成分とするベクトルの座標軸に対する傾きとすることもできる。セントラルモーメント法による場合には、基準ROIの回転角度は、基準ROIの図形が伸びている方向と座標軸とのなす角となる。 Here, the rotation angle of the reference ROI can be defined by an arbitrary method. For example, it is also possible to set the inclination of a vector whose component is an orthogonal projection of the reference ROI to the coordinate axis with respect to the coordinate axis. In the case of the central moment method, the rotation angle of the reference ROI is an angle formed by the direction in which the figure of the reference ROI extends and the coordinate axis.
尚、セントラルモーメント法による基準ROIの回転角度θの計算式は、式(1)で示される。 The calculation formula of the rotation angle θ of the reference ROI by the central moment method is expressed by the formula (1).
[数1]
θ=(1/2)tan−1{2M11/(M20−M02)} ・・・(1)
[Equation 1]
θ = (1/2) tan −1 {2M 11 / (M 20 −M 02 )} (1)
ただし、式(1)において、セントラルモーメントM11,M20,M02は,基準ROIの輪郭を表す関数f(i,j)および関数f(i,j)の重心座標(ig,jg)から式(2)により求められる。 However, in the formula (1), the central moments M 11 , M 20 , M 02 are the function f (i, j) representing the contour of the reference ROI and the barycentric coordinates (i g , j g ) of the function f (i, j). ) From the above equation (2).
[数2]
Mpq=ΣiΣj(i−ig)p・(j−jg)q・f(i,j) ・・・(2)
[Equation 2]
Mpq = Σ i Σ j (i−i g ) p · (j−j g ) q · f (i, j) (2)
ROI回転角度一致部43dは、ROI回転角度検出部43cから受けた各基準ROIの回転角度の角度ずれ情報に基づいて、ROI重心位置一致部43bから受けた平行移動後の各距離画像データおよびスライス画像データを、スライス方向に平行な面上において均等に回転移動させることにより、各距離画像データおよびスライス画像データの回転角度を一致させる機能と、回転移動後の各距離画像データおよびスライス画像データを垂直線形補間部43eに与える機能とを有する。
The ROI rotation
垂直線形補間部43eは、ROI重心位置一致部43bまたはROI回転角度一致部43dから受けた平行移動後ないし回転移動後における各距離画像データおよびスライス画像データに基づいて、スライス方向に隣り合う各距離画像データのスライスに垂直な方向の線形補間を行なうことにより三次元領域(Voxelデータ)を設定する機能と、平行移動後ないし回転移動後におけるスライス画像データのうち設定された三次元領域に含まれる部分を各スライス画像データのROIとして設定する機能とを有する。
The vertical
そして、垂直線形補間部43eは、移動後の基準ROIおよび設定した各スライス画像データのROIをROI情報として、平行移動後ないし回転移動後における各距離画像データおよびスライス画像データとともにROI重心位置復帰部43fまたはROI回転角度復帰部43gに与えるように構成される。
Then, the vertical
ROI回転角度復帰部43gは、ROI回転角度検出部43cから受けた基準ROIの回転角度の角度位置ずれ情報に基づいて、垂直線形補間部43eから受けた各距離画像データおよびスライス画像データの回転角度がROI回転角度一致部43dによる回転移動前における回転角度に復帰されるように回転移動させる機能と、回転角度復帰後における各距離画像データおよびスライス画像データをROI重心位置復帰部43fに与える機能とを有する。
The ROI rotation
ROI重心位置復帰部43fは、ROI重心位置検出部43aから受けた、基準ROIの位置ずれ情報に基づいて、垂直線形補間部43eまたはROI回転角度復帰部43gから受けた各距離画像データおよびスライス画像データの重心位置がROI重心位置一致部43bによる平行移動前における重心位置に復帰されるように平行移動させる機能と、重心位置復帰後における各距離画像データおよびスライス画像データをROI情報とともにROI記憶部44に書き込む機能を有する。
The ROI center-of-gravity
このため、画像処理システム35のROI記憶部44には、ROI補間部43により設定されたROIと基準ROIとが各距離画像データおよびスライス画像データに対応させて記憶される。
Therefore, the
画像抽出部45は、ROI記憶部44に記憶されている各ROIおよび基準ROIに基づき、画像記憶部36に記憶されている各スライス画像データを元データとして、各ROIおよび基準ROIに含まれる部分のデータ抽出処理を行なうことによりROI内抽出画像データを生成する機能、ROI外部の画像データで構成されるROI外抽出画像データを生成する機能、その他必要に応じてペイント処理といった画像処理を行うことによりペイント画像を生成する機能を有する。
The
抽出画像記憶部46には、ROI抽出部21により生成されたROI内抽出画像データ、ROI外抽出画像データ、ペイント画像データが記憶される。
The extracted
三次元表示処理部47は、抽出画像記憶部46に記憶されているROI内抽出画像データ、ROI外抽出画像データ、ペイント画像データに対し、二値化処理、重ね合わせ処理、表示部38の階調に合わせる処理等の三次元表示処理を行うことにより、SVR画像、MIP画像、MPR画像等の三次元画像を表示するための三次元画像データを生成する機能を有する。
The three-dimensional
なお、画像記憶部36、距離画像記憶部42、ROI記憶部17および抽出画像記憶部46は、例えば、それぞれビデオメモリ等の記憶装置から成るが、単一または複数の記憶装置で共有するようにしても良い。また、表示処理部37、距離画像演算部41、ROI補間部43、画像抽出部45および三次元表示処理部47は、例えば、それぞれCPU、マイクロプロセッサ等の演算処理装置に各種プログラムを読み込ませて構成されるが、単一または複数の演算処理装置を共有するようにしても良い。
The
次に、超音波診断装置30の作用について説明する。
Next, the operation of the ultrasonic
図4は、図1に示す超音波診断装置30により、三次元領域に含まれる画像を表示させる際の手順を示すフローチャートであり、図中Sに数字を付した符号はフローチャートの各ステップを示す。
FIG. 4 is a flowchart showing a procedure for displaying an image included in a three-dimensional region by the ultrasonic
まず、ステップS1において、被検体のスライス画像データが収集される。すなわち、送信回路31において生成された電気パルスが超音波プローブ33に備えられる複数の超音波振動子群に印加され、図示しない被検体に向けて超音波パルスが送信される。そして、被検体において生じた反射波信号が超音波プローブ33で受信されて受信回路32に出力される。
First, in step S1, slice image data of the subject is collected. That is, the electric pulse generated in the transmission circuit 31 is applied to a plurality of ultrasonic transducer groups provided in the
さらに、受信回路32は、超音波プローブ33から受けた反射波信号をデジタル信号に変換した後、遅延加算処理や検波、圧縮といった各種処理を行なうことにより、画像信号を生成する。また、画像生成回路34は、受信回路32から画像信号を受けて、被検体の各スライスにおける画像データをスライス画像データとして生成する。生成されたスライス画像データは、画像処理システム35の画像記憶部36に書き込まれて保存される。
Further, the reception circuit 32 converts the reflected wave signal received from the
そして、このようにして収集されたスライス画像データから、例えば血管部分のデータを抽出して血管をSVR画像、MIP画像、MPR画像等の三次元画像として表示させる場合には、表示させようとする血管が含まれるような三次元領域を設定する必要がある。そこで、画像処理システム35により三次元領域を設定して血管を三次元画像として表示させるための各種画像処理が行なわれる。
When the blood vessel portion data is extracted from the slice image data collected in this way and the blood vessels are displayed as a three-dimensional image such as an SVR image, MIP image, or MPR image, they are displayed. It is necessary to set a three-dimensional region that includes blood vessels. Therefore, various image processing for setting a three-dimensional region and displaying a blood vessel as a three-dimensional image by the
すなわち、ステップS2において、三次元領域を設定するための基準となる基準ROIをスライス画像データ上に設定するために、スライス画像データが選択される。そのために、表示処理部37は、画像記憶部36に記憶された画像データの表示処理を行なって二値化された画像データを生成し、生成した各スライスにおける二値画像データを表示部38に与えることにより表示させる。このため、ユーザは表示部38に設けられた図示しない入力装置の操作により基準ROIを設定するためのスライス画像データを選択することができる。
That is, in step S2, slice image data is selected in order to set a reference ROI serving as a reference for setting a three-dimensional region on the slice image data. For this purpose, the
次に、ステップS3において、選択されたスライス画像データにおいて、基準ROIの輪郭がマウス40等の入力手段により設定される。すなわち、座標変換部39は、マウス40からの基準ROI設定情報を受け取って、基準ROIの輪郭に対応する画素の座標を求める。そして、座標変換部39は、求められた画素の座標を距離画像演算部41に与える。
Next, in step S3, the outline of the reference ROI is set by the input means such as the
次に、ステップS4において、距離画像演算部41により距離画像データが作成されて距離画像記憶部42に保存される。すなわち、距離画像演算部41は、基準ROIの輪郭に対応する画素の値を所定の値、例えば100にし、その画素の値を基準に、基準ROIの輪郭の内側に1画素進む毎に1を足した値をその画素の値とするとともに、基準ROIの輪郭の外側に1画素進む毎に1を引いた値をその画素の値とし、これを距離画像データとして全画素について求め、それらを距離画像記憶部42に記憶する。
Next, in step S <b> 4, distance image data is created by the distance
つまり、距離画像データが距離画像記憶部42に記憶されることにより基準ROIを三次元領域の設定に用いるための処理が完了する。そして、このような基準ROIの設定および距離画像データの作成は、三次元領域に必要とされる精度に応じて複数回に亘って行なわれる。すなわち、基準ROIをより多く設定すれば、三次元領域の精度を向上させることができる。
That is, the process for using the reference ROI for setting the three-dimensional region is completed by storing the distance image data in the distance
そこで、ステップS5において、基準ROIの設定がさらに必要な場合には、再びステップS2においてスライス画像データが選択され、同様な手順で基準ROIが設定されるとともに距離画像データが作成される。 Therefore, if further setting of the reference ROI is necessary in step S5, slice image data is selected again in step S2, and the reference ROI is set and distance image data is created in the same procedure.
一方、ステップS5において、基準ROIの設定が終了すると、ステップS6において、ROI補間部43により幾何学的なスライス画像データおよび距離画像データの座標変換処理とともに基準ROIを用いた線形補間を行なうことにより三次元領域を設定し、設定した三次元領域に含まれる各スライス画像データの部分がROIとして設定される。
On the other hand, when the setting of the reference ROI is completed in step S5, in step S6, the
ここで、ROI補間部43による座標変換処理および線形補間処理の詳細について説明する。ROI補間部43では、基準ROIを用いてスライスに垂直方向に線形補間を行なうことにより、基準ROIが設定されない各スライス画像データについても自動的にROIが設定される。しかし、例えば血管の三次元画像を生成させるような場合には、望ましいROIは、必ずしもスライスに垂直方向の直線に沿うとは限らず、またスライス間において所望とする複数のROIがねじれの関係にある場合もある。
Here, the details of the coordinate conversion process and the linear interpolation process performed by the
このため、単に基準ROIを用いてスライスに垂直方向に線形補間を行なうのみでは、所望とするROIが適切に設定されない恐れがある。そこで、このような問題を回避するために、ROI補間部43では、線形補間処理の前後において、基準ROIや各スライス画像データの座標変換処理が行なわれる。
For this reason, there is a possibility that a desired ROI may not be appropriately set by simply performing linear interpolation in the direction perpendicular to the slice using the reference ROI. Therefore, in order to avoid such a problem, the
図5は、図4に示すフローチャートにおいて、ROI補間部43により各スライス画像データのROIを設定する手順の詳細を示すフローチャートであり、図6は、図2に示すROI補間部43による各スライス画像データのROIの設定方法を説明する図である。
5 is a flowchart showing details of a procedure for setting the ROI of each slice image data by the
また、図5中Sに数字を付した符号はフローチャートの各ステップを示す。 Moreover, the code | symbol which attached | subjected the number to S in FIG. 5 shows each step of a flowchart.
まず、ステップS10において、ROI重心位置検出部43aにより各基準ROIの重心が検出され、検出された各基準ROIの重心の位置が位置ずれ情報としてROI重心位置一致部43bおよびROI重心位置復帰部43fに与えられる。すなわち、図6(a)に示すように、例えば実線で示す2枚の距離画像データ(S1,S2)上における各基準ROI(R1,R2)の重心位置がROI重心位置検出部43aにより検出される。
First, in step S10, the center of gravity of each reference ROI is detected by the ROI center-of-gravity
次に、ステップS11において、ROI重心位置一致部43bは、画像生成回路34からは基準ROIが設定されていない各スライス画像データを、ROI重心位置検出部43aからは各基準ROIの重心の位置ずれ情報をそれぞれ受けて、スライス方向に隣り合う各基準ROIの重心位置がスライスに垂直な方向の直線上となるように、基準ROIが設定された距離画像データとともに基準ROIが設定されていない各スライス画像データをスライスに平行な方向に均等に平行移動させる。
Next, in step S11, the ROI center-of-gravity
すなわち、図6(b)に示すように、画像生成回路34から基準ROIが設定されていない点線で示す各スライス画像データ(S)が読み込まれ、距離画像データ(S1,S2)とともに各基準ROI(R1,R2)の重心位置がスライスに垂直な方向の直線上となるように、均等に平行移動せしめられる。
That is, as shown in FIG. 6B, each slice image data (S) indicated by a dotted line in which the reference ROI is not set is read from the
この結果、設定すべき所望のROIが、スライスに垂直方向の直線に沿わない場合であっても、平行移動により、設定すべきROIをスライスに垂直方向の直線に沿わせることができる。ただし、スライス間において所望とする複数のROIがねじれの関係にある場合には、平行移動後の基準ROIおよび各スライス画像データを用いてスライスに垂直方向に線形補間を行なっても適切なROIを設定することができない恐れがある。しかし、スライス間において所望とする複数のROIがねじれの関係にある場合であっても、基準ROIおよび各スライス画像データを回転移動させれば、ねじれの関係をなくすことができる。 As a result, even if the desired ROI to be set does not follow a straight line perpendicular to the slice, the ROI to be set can be made to follow the vertical straight line to the slice by translation. However, when a plurality of desired ROIs are twisted between slices, an appropriate ROI can be obtained even if linear interpolation is performed in the vertical direction to the slices using the reference ROI after translation and each slice image data. There is a possibility that it cannot be set. However, even when a plurality of desired ROIs between slices have a twist relationship, the twist relationship can be eliminated by rotating the reference ROI and each slice image data.
そこで、ステップS12において、スライス間において所望とする複数のROIがねじれの関係にあるか否かが判定される。すなわち、ROI回転角度検出部43cは、距離画像記憶部42から読み込んだ各距離画像データにおけるそれぞれの基準ROIの回転角度をセントラルモーメント法等の任意の手法により角度ずれ情報として検出する。そして、検出された角度ずれ情報により、基準ROIがねじれの関係にあるか否かを判定することができる。
Accordingly, in step S12, it is determined whether or not a plurality of desired ROIs have a twist relationship between slices. That is, the ROI rotation
そして、例えば、図6(b)に示すように基準ROI(R1,R2)が扁平でなくねじれの関係にない場合には、回転移動が不要であると判定される。 For example, as shown in FIG. 6B, when the reference ROI (R1, R2) is not flat and has no twist relationship, it is determined that the rotational movement is unnecessary.
そして、ステップS13において、平行移動後の各距離画像データおよびスライス画像データは、垂直線形補間部43eに与えられ、平行移動後における各距離画像データおよびスライス画像データに基づいて、スライス方向に隣り合う各距離画像データのスライスに垂直な方向の線形補間を行なうことにより三次元領域を設定する。そして、平行移動後におけるスライス画像データのうち設定された三次元領域に含まれる部分を各スライス画像データのROIとして設定する。
In step S13, the distance image data and the slice image data after the parallel movement are given to the vertical
すなわち、図6(c)の実線に示すような三次元領域(D)が設定され、三次元領域(D)に含まれる各スライス画像データ(S)の点線部分がROI(R)として設定される。 That is, a three-dimensional region (D) as shown by a solid line in FIG. 6C is set, and a dotted line portion of each slice image data (S) included in the three-dimensional region (D) is set as ROI (R). The
ここで、線形補間によるROIの設定方法の詳細について説明する。 Here, the details of the ROI setting method by linear interpolation will be described.
図7は、2枚の距離画像を用いて線形補間によりROIを設定する方法を説明する図である。 FIG. 7 is a diagram illustrating a method for setting an ROI by linear interpolation using two distance images.
図7に示すように2枚の距離画像(スライス画像n−1の入力画像およびスライス画像nの入力画像)は、基準ROIの輪郭上の画素が例えば100とされる。そして、基準ROIの内側に一つ進む毎に1を足した値が画素値とされる一方、基準ROIの外側に一つ進む毎に1を引いた値が画素値とされる。 As shown in FIG. 7, in the two distance images (the input image of the slice image n-1 and the input image of the slice image n), the number of pixels on the contour of the reference ROI is 100, for example. A value obtained by adding 1 each time the value advances one inside the reference ROI is used as a pixel value, while a value obtained by subtracting 1 each time the value is advanced outside the reference ROI is set as a pixel value.
そして、これらの距離画像を基に線形補間が行なわれ、距離画像間におけるスライス画像データから補間画像が新たな距離画像として生成される。すなわち、スライス画像n−1から生成された距離画像の座標(x,y)における画素値をn−1(x,y)、スライス画像nから生成された距離画像の座標(x,y)における画素値をn(x,y)とすると、新たな距離画像の座標(x,y)における画素値T(x,y)は、式(3)で示される。 Then, linear interpolation is performed based on these distance images, and an interpolation image is generated as a new distance image from slice image data between the distance images. That is, the pixel value at the coordinates (x, y) of the distance image generated from the slice image n-1 is n-1 (x, y), and the coordinates (x, y) of the distance image generated from the slice image n are used. Assuming that the pixel value is n (x, y), the pixel value T (x, y) at the coordinates (x, y) of the new distance image is expressed by Expression (3).
[数3]
T(x,y)={m・n(x,y)+l・n−1(x,y)}/(l+m)・・・(3)
ただし、l,mは、元になる距離画像から新たな距離画像までの距離に応じて決定される値である。例えば、2枚の距離画像の中間に新たな距離画像を生成する場合には、式(3)において、l=m=1として2枚の距離画像の画素値の平均を画素値とする距離画像が作成される。
[Equation 3]
T (x, y) = {m · n (x, y) + l · n−1 (x, y)} / (l + m) (3)
Here, l and m are values determined according to the distance from the original distance image to the new distance image. For example, when a new distance image is generated in the middle of two distance images, a distance image in which the average of the pixel values of the two distance images is set as 1 = m = 1 in Equation (3). Is created.
図8は、図7に示す距離画像および補間画像を二値化して立体的に表した図である。 FIG. 8 is a diagram in which the distance image and the interpolation image shown in FIG.
図7に示す各距離画像において、画素値100を閾値として二値化し、立体的に表すと、図8に示すように段差がより小さくなるように階段上に形成された三次元領域となる。
In each distance image shown in FIG. 7, when the
そして、垂直線形補間部43eは、このように設定された各スライス画像データのROIおよび平行移動後の基準ROIをROI情報として、平行移動後における各距離画像データおよびスライス画像データとともにROI重心位置復帰部43fに与える。
Then, the vertical
次に、ステップS14において、ROI重心位置復帰部43fは、ROI重心位置検出部43aから受けた基準ROIの位置ずれ情報に基づいて、垂直線形補間部43eから受けた各距離画像データおよびスライス画像データの重心位置がROI重心位置一致部43bによる平行移動前における重心位置に復帰されるように平行移動させる。
Next, in step S14, the ROI center-of-gravity
すなわち、図6(d)のようにROI(R)および基準ROI(R1,R2)が平行移動せしめられ、スライスに垂直な方向の直線に沿わない三次元領域(D)に含まれるようにROI(R)および基準ROI(R1,R2)が設定される。 That is, as shown in FIG. 6D, the ROI (R) and the reference ROI (R1, R2) are translated, and the ROI is included in the three-dimensional region (D) not along the straight line in the direction perpendicular to the slice. (R) and the reference ROI (R1, R2) are set.
一方、ステップS12において、スライス間において所望とする複数のROIがねじれの関係にあると判定された場合には、基準ROIや各スライス画像データの回転移動が行なわれる。この場合には、基準ROIや各スライス画像データの回転移動に先立って、ROI回転角度検出部43cから基準ROIの角度ずれ情報がROI回転角度一致部43dおよびROI回転角度復帰部43gに与えられる。
On the other hand, if it is determined in step S12 that a plurality of desired ROIs are in a torsional relationship between slices, the reference ROI and each slice image data are rotationally moved. In this case, prior to the rotational movement of the reference ROI and each slice image data, the angular displacement information of the reference ROI is given from the ROI rotation
そして、ステップS15において、ROI重心位置一致部43bから平行移動後の各距離画像データおよびスライス画像データが、ROI回転角度一致部43dに与えられ、各距離画像データおよびスライス画像データの回転移動が行なわれる。
In step S15, the distance image data and the slice image data after the parallel movement are supplied from the ROI barycentric
図9は、図2に示すROI補間部43により、基準ROIや各スライス画像データの回転移動が行なわれる場合におけるROIの設定方法を説明する図である。
FIG. 9 is a diagram for explaining a ROI setting method when the
例えば図9(a)に示すように基準ROI(R1,R2)の平行移動により、2つの距離画像データ(S1,S2)上に扁平な基準ROI(R1,R2)が一定の角度だけ回転した状態となる。そして、ROI回転角度一致部43dが、ROI回転角度検出部43cから受けた各基準ROI(R1,R2)の回転角度の角度ずれ情報に基づいて、図9(b)に示すように平行移動後の各距離画像データ(S1,S2)およびスライス画像データ(S)を、スライス方向に平行な面上において均等に回転移動させることにより、各距離画像データ(S1,S2)およびスライス画像データ(S)の回転角度を一致させる。さらに、ROI回転角度一致部43dは、回転移動後の各距離画像データ(S1,S2)およびスライス画像データ(S)を垂直線形補間部43eに与える。
For example, as shown in FIG. 9A, the flat reference ROI (R1, R2) is rotated by a certain angle on the two distance image data (S1, S2) by the parallel movement of the reference ROI (R1, R2). It becomes a state. Then, as shown in FIG. 9B, the ROI rotation
次に、図5のステップS16において、垂直線形補間部43eは、図9(c)に示すようにROI回転角度一致部43dから受けた回転移動後における各距離画像データ(S1,S2)の基準ROI(R1,R2)に基づいて、スライス方向に隣り合う各距離画像データ(S1,S2)のスライスに垂直な方向の線形補間を行なうことにより三次元領域(D)を設定する。そして、回転移動後におけるスライス画像データ(S)のうち設定された三次元領域(D)に含まれる部分を各スライス画像データ(S)のROI(R)として設定する。さらに、垂直線形補間部43eは、基準ROI(R1,R2)および設定した各スライス画像データ(S)のROI(R)をROI情報として、平行移動後および回転移動後における各距離画像データ(S1,S2)およびスライス画像データ(S)とともにROI回転角度復帰部43gに与える。
Next, in step S16 of FIG. 5, the vertical
次に、ステップS17において、ROI回転角度復帰部43gは、ROI回転角度検出部43cから受けた基準ROI(R1,R2)の回転角度の角度位置ずれ情報に基づいて、図9(d)に示すように垂直線形補間部43eから受けた各距離画像データ(S1,S2)およびスライス画像データ(S)の回転角度がROI回転角度一致部43dによる回転移動前における回転角度に復帰されるように回転移動させる。そして、回転角度復帰後における各距離画像データ(S1,S2)およびスライス画像データ(S)をROI重心位置復帰部43fに与える。この結果、血管のようにねじれた物体を抽出するような場合であっても、連結性の保たれた三次元領域(D)を抽出することができる。
Next, in step S17, the ROI rotation
そして、各距離画像データおよびスライス画像データの回転移動を行なわなかった場合と同様に、ステップS14において、ROI重心位置復帰部43fにより各距離画像データおよびスライス画像データの重心位置が平行移動前における重心位置に復帰されるように平行移動される。
Then, similarly to the case where the rotational movement of each distance image data and slice image data is not performed, in step S14, the center of gravity position of each distance image data and slice image data is converted to the center of gravity before the parallel movement by the ROI center of gravity
次に、ステップS18において、このように平行移動や回転移動を伴って生成されたROIは、ROI重心位置復帰部43fによりROI情報として重心位置復帰後における各距離画像データおよびスライス画像データをとともにROI記憶部44に書き込まれる。つまり、各スライス画像データに血管等の物体を抽出するためのROIが設定される。
Next, in step S18, the ROI generated with the parallel movement and the rotational movement in this way is ROI together with each distance image data and slice image data after the return of the center of gravity position as ROI information by the ROI center of gravity
このようにROIが設定されると、図4のステップS7において、画像抽出部45では、ROI記憶部44に記憶されている各ROIに基づき、画像記憶部36に記憶されている各スライス画像データの内、ROI部分のみが抽出される。そして、抽出されたROI部分の各スライス画像データは、画像抽出部45により抽出画像記憶部46に書き込まれて保存される。
When the ROI is set in this way, in step S7 in FIG. 4, the
ただし、ROI部分に含まれるスライス画像データの抽出処理の他、削除処理やペイント処理等の処理を行なってもよい。 However, in addition to extraction processing of slice image data included in the ROI portion, processing such as deletion processing and paint processing may be performed.
図10は、図11に示す超音波診断装置30の画像抽出部45によるスライス画像データに対する処理を示す図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating processing on slice image data by the
例えば図10(a)に示すような領域Aのスライス画像データが画像記憶部36から画像抽出部45に読み込まれる一方、図10(b)に示すような領域BのROIがROI記憶部44から画像抽出部45に読み込まれる。そして、画像抽出部45は、例えば、ROI部分に含まれるスライス画像データの抽出処理を行なうことにより、図10(c)に示すような領域A,Bの共通部分に含まれるスライス画像データを作成する。また、画像抽出部45は、例えば、ROI部分に含まれるスライス画像データの削除処理を行なうことにより、図10(d)に示すような領域Aと領域B以外の領域との共通部分に含まれるスライス画像データを作成することもできる。さらに、画像抽出部45は、例えば、ROI部分のペイント処理を行なうことにより、図10(e)に示すような領域Aと領域Bの和で示されるスライス画像データを作成することもできる。
For example, the slice image data of the region A as shown in FIG. 10A is read from the
次に、図4のステップS8において、三次元表示処理部47は、抽出画像記憶部46に記憶されているROI部分のスライス画像データに対し、重ね合わせ処理、表示部38の階調に合わせる処理等の三次元表示処理を行って、表示部38に与える。この結果、表示部38には、血管等の器官や臓器が抽出されてSVR画像、MIP画像、MPR画像等の三次元画像として表示される。
Next, in step S8 of FIG. 4, the 3D
すなわち以上に示す超音波診断装置30は、スライス方向に隣り合う基準ROIの重心がスライス垂直方向の直線上となるように、基準ROIが設定された距離画像データ間におけるスライス画像データとともに均等に距離画像データをスライス方向方向に平行移動してから線形補間処理によって三次元領域を設定し、その後に距離画像データおよびスライス画像データを元の位置に復元させることによって、連結性の保たれた三次元領域をROIとして抽出するものである。
That is, the ultrasonic
このため、血管等の器官や臓器のようにスライス方向の断面における重心の位置が、スライス方向に対して垂直な軸線上にない場合であっても、適切なROIを設定して、三次元領域として抽出することができる。 For this reason, even if the position of the center of gravity in the cross section in the slice direction is not on an axis perpendicular to the slice direction, such as an organ such as a blood vessel or an organ, an appropriate ROI is set and a three-dimensional region is set. Can be extracted as
さらに、超音波診断装置30は、ねじれた関係にある臓器の抽出には、上記に加え、スライス方向に隣り合う基準ROIの回転角度が一致するように基準ROIが設定された距離画像データ間におけるスライス画像データとともに均等に距離画像データをスライス方向に平行な面上において回転移動してから線形補間処理によって三次元領域を設定し、その後に距離画像データおよびスライス画像データを元の位置に復元させることによって、連結性の保たれた三次元領域をROIとして抽出するものである。
Furthermore, in addition to the above, the ultrasonic
つまり、以上のようなROI補間領域抽出装置によれば、ROIの設定面に対し、斜めに存在する臓器であっても、ねじれた関係にある臓器あっても、適正に平行移動や回転移動を伴う線形補間によって三次元領域を抽出することができる。 In other words, according to the ROI interpolation area extracting apparatus as described above, even if the organ exists obliquely with respect to the setting surface of the ROI or the organ has a twisted relationship, it can appropriately translate and rotate. A three-dimensional region can be extracted by linear interpolation.
そして、このような画像処理機能を備えた画像処理システム35は、超音波診断装置30に限らず、X線CT装置やMRI装置等の画像診断装置に内蔵して、二次元(2D)スライス画像データから3D画像データを再構成するためのROI設定に適用させることができる。
The
尚、画像処理システム35では、スライス画像データにROIを設定する例を示したが、ROIを設定する対象が複数の平行な面であれば、MPR画像データ等の任意断面における被検体の二次元断層画像データを対象としてROIを設定してもよい。
In the
また、距離画像を基準ROIの輪郭の内側に1画素進む毎に1を足した値をその画素の値とするとともに、基準ROIの輪郭の外側に1画素進む毎に1を引いた値をその画素の値とすることで作成したが、任意数画素進む毎に任意数を加減した値を画素値として距離画像を作成してもよい。さらに、X線CT装置で収集されたCT画像に基づいてROIを設定する場合には、画素値の代わりにCT値を用いてもよい。 In addition, a value obtained by adding 1 each time the distance image advances one pixel inside the outline of the reference ROI is used as the value of the pixel, and a value obtained by subtracting 1 every time one pixel moves outside the outline of the reference ROI Although it was created by setting the value of the pixel, a distance image may be created by using a value obtained by adding or subtracting an arbitrary number every time an arbitrary number of pixels advance. Furthermore, when setting the ROI based on the CT image collected by the X-ray CT apparatus, the CT value may be used instead of the pixel value.
また、画像処理システム35に距離画像データおよびスライス画像データの平行移動処理の機能を設けずに、回転移動処理の機能のみを設けてもよい。
Further, the
30 超音波診断装置
31 送信回路
32 受信回路
33 超音波プローブ
34 画像生成回路
35 画像処理システム
36 画像記憶部
37 表示処理部
38 表示部
39 座標変換部
40 マウス
41 距離画像演算部
42 距離画像記憶部
43 ROI補間部
43a ROI重心位置検出部
43b ROI重心位置一致部
43c ROI回転角度検出部
43d ROI回転角度一致部
43e 垂直線形補間部
43f ROI重心位置復帰部
43g ROI回転角度復帰部
44 ROI記憶部
45 画像抽出部
46 抽出画像記憶部
47 三次元表示処理部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記二次元断層画像データに設定された基準となる複数の関心領域を基準ROIとして、この基準ROIの重心の位置を検出するROI重心位置検出手段と、
前記ROI重心位置検出手段により検出された前記重心の位置に基づいて、前記二次元断層画像データのスライス方向に隣り合う前記基準ROIの重心の位置が前記スライスに垂直な方向の直線上となるように、前記基準ROIが設定された前記二次元断層画像データとともに前記基準ROIが設定されていない前記二次元断層画像データを前記スライスに平行な方向に均等に平行移動させるROI重心位置一致手段と、
このROI重心位置一致手段による平行移動後における前記二次元断層画像データの前記スライスに垂直な方向の線形補間を行なうことにより三次元領域を設定するとともに、設定された前記三次元領域に含まれる前記平行移動後における前記二次元断層画像データの部分を前記二次元断層画像データの関心領域として設定する垂直線形補間手段と、
前記関心領域が設定された前記平行移動後における前記二次元断層画像データの重心の位置が平行移動前における重心の位置に復帰されるように前記二次元断層画像データを平行移動させるROI重心位置復帰手段と、
を有することを特徴とする画像診断装置。 Image data collection means for collecting two-dimensional tomographic image data of a subject;
ROI center-of-gravity position detecting means for detecting a position of the center of gravity of the reference ROI with a plurality of regions of interest serving as a reference set in the two-dimensional tomographic image data as a reference ROI;
Based on the position of the center of gravity detected by the ROI center of gravity position detecting means, the position of the center of gravity of the reference ROI adjacent to the slice direction of the two-dimensional tomographic image data is on a straight line in the direction perpendicular to the slice. ROI centroid position matching means for equally translating the two-dimensional tomographic image data for which the reference ROI is not set together with the two-dimensional tomographic image data for which the reference ROI is set, in a direction parallel to the slice;
A three-dimensional region is set by performing linear interpolation in a direction perpendicular to the slice of the two-dimensional tomographic image data after the parallel movement by the ROI centroid position matching means, and the three-dimensional region included in the set three-dimensional region Vertical linear interpolation means for setting a portion of the two-dimensional tomographic image data after translation as a region of interest of the two-dimensional tomographic image data;
ROI centroid position return for translating the two-dimensional tomographic image data so that the position of the centroid of the two-dimensional tomographic image data after the parallel movement in which the region of interest is set is restored to the position of the centroid before the parallel movement. Means,
A diagnostic imaging apparatus comprising:
前記二次元断層画像データに設定された基準となる複数の関心領域を基準ROIとして、基準ROIの回転角度を検出するROI回転角度検出手段と、
前記ROI回転角度検出手段により検出された前記回転角度に基づいて、前記二次元断層画像データのスライス方向に隣り合う前記基準ROIの回転角度が一致するように前記基準ROIが設定された前記二次元断層画像データとともに前記基準ROIが設定されていない前記二次元断層画像データを前記スライスに平行な面上において均等に回転移動させるROI回転角度一致手段と、
このROI回転角度一致手段による回転移動後における前記二次元断層画像データの前記スライスに垂直な方向の線形補間を行なうことにより三次元領域を設定するとともに、設定された前記三次元領域に含まれる前記回転移動後における前記二次元断層画像データの部分を前記二次元断層画像データの関心領域として設定する垂直線形補間手段と、
前記関心領域が設定された前記回転移動後における前記二次元断層画像データの回転角度が回転移動前における回転角度に復帰されるように前記二次元断層画像データを回転移動させるROI回転角度復帰手段と、
を有することを特徴とする画像診断装置。 Image data collection means for collecting two-dimensional tomographic image data of a subject;
ROI rotation angle detection means for detecting a rotation angle of the reference ROI using a plurality of regions of interest serving as a reference set in the two-dimensional tomographic image data as a reference ROI;
Based on the rotation angle detected by the ROI rotation angle detection means, the two-dimensional image in which the reference ROI is set so that the rotation angles of the reference ROIs adjacent in the slice direction of the two-dimensional tomographic image data coincide with each other. ROI rotation angle matching means for rotating the two-dimensional tomographic image data for which the reference ROI is not set together with the tomographic image data evenly on a plane parallel to the slice;
A three-dimensional region is set by performing linear interpolation in a direction perpendicular to the slice of the two-dimensional tomographic image data after the rotational movement by the ROI rotation angle matching means, and the three-dimensional region included in the set three-dimensional region Vertical linear interpolation means for setting a portion of the two-dimensional tomographic image data after rotational movement as a region of interest of the two-dimensional tomographic image data;
ROI rotation angle return means for rotating the two-dimensional tomographic image data so that the rotation angle of the two-dimensional tomographic image data after the rotational movement in which the region of interest is set is returned to the rotation angle before the rotational movement. ,
A diagnostic imaging apparatus comprising:
前記ROI重心位置検出手段により検出された前記重心の位置に基づいて、前記二次元断層画像データのスライス方向に隣り合う前記基準ROIの重心の位置が前記スライスに垂直な方向の直線上となるように、前記基準ROIが設定された前記二次元断層画像データとともに前記基準ROIが設定されていない前記二次元断層画像データを前記スライスに平行な方向に均等に平行移動させるROI重心位置一致手段と、
このROI重心位置一致手段による平行移動後における前記二次元断層画像データの前記スライスに垂直な方向の線形補間を行なうことにより三次元領域を設定するとともに、設定された前記三次元領域に含まれる前記平行移動後における前記二次元断層画像データの部分を前記二次元断層画像データの関心領域として設定する垂直線形補間手段と、
前記関心領域が設定された前記平行移動後における前記二次元断層画像データの重心の位置が平行移動前における重心の位置に復帰されるように前記二次元断層画像データを平行移動させるROI重心位置復帰手段と、
を有することを特徴とする画像処理システム。 ROI barycentric position detecting means for detecting the position of the barycenter of the reference ROI with a plurality of regions of interest serving as a reference set in the two-dimensional tomographic image data of the subject as a reference ROI;
Based on the position of the center of gravity detected by the ROI center of gravity position detecting means, the position of the center of gravity of the reference ROI adjacent to the slice direction of the two-dimensional tomographic image data is on a straight line in the direction perpendicular to the slice. ROI centroid position matching means for equally translating the two-dimensional tomographic image data for which the reference ROI is not set together with the two-dimensional tomographic image data for which the reference ROI is set, in a direction parallel to the slice;
A three-dimensional region is set by performing linear interpolation in a direction perpendicular to the slice of the two-dimensional tomographic image data after the parallel movement by the ROI barycentric position matching means, and the three-dimensional region included in the set three-dimensional region Vertical linear interpolation means for setting a portion of the two-dimensional tomographic image data after translation as a region of interest of the two-dimensional tomographic image data;
ROI centroid position return for translating the two-dimensional tomographic image data so that the position of the centroid of the two-dimensional tomographic image data after the parallel movement in which the region of interest is set is restored to the position of the centroid before the parallel movement. Means,
An image processing system comprising:
前記ROI回転角度検出手段により検出された前記回転角度に基づいて、前記二次元断層画像データのスライス方向に隣り合う前記基準ROIの回転角度が一致するように前記基準ROIが設定された前記二次元断層画像データとともに前記基準ROIが設定されていない前記二次元断層画像データを前記スライスに平行な面上において均等に回転移動させるROI回転角度一致手段と、
このROI回転角度一致手段による回転移動後における前記二次元断層画像データの前記スライスに垂直な方向の線形補間を行なうことにより三次元領域を設定するとともに、設定された前記三次元領域に含まれる前記回転移動後における前記二次元断層画像データの部分を前記二次元断層画像データの関心領域として設定する垂直線形補間手段と、
前記関心領域が設定された前記回転移動後における前記二次元断層画像データの回転角度が回転移動前における回転角度に復帰されるように前記二次元断層画像データを回転移動させるROI回転角度復帰手段と、
を有することを特徴とする画像処理システム。 ROI rotation angle detection means for detecting a rotation angle of the reference ROI using a plurality of regions of interest serving as a reference set in the two-dimensional tomographic image data of the subject as a reference ROI;
Based on the rotation angle detected by the ROI rotation angle detection means, the two-dimensional image in which the reference ROI is set so that the rotation angles of the reference ROIs adjacent in the slice direction of the two-dimensional tomographic image data coincide with each other. ROI rotation angle matching means for rotating the two-dimensional tomographic image data for which the reference ROI is not set together with the tomographic image data evenly on a plane parallel to the slice;
A three-dimensional region is set by performing linear interpolation in a direction perpendicular to the slice of the two-dimensional tomographic image data after the rotational movement by the ROI rotation angle matching means, and the three-dimensional region included in the set three-dimensional region Vertical linear interpolation means for setting a portion of the two-dimensional tomographic image data after rotational movement as a region of interest of the two-dimensional tomographic image data;
ROI rotation angle return means for rotating the two-dimensional tomographic image data so that the rotation angle of the two-dimensional tomographic image data after the rotational movement in which the region of interest is set is returned to the rotation angle before the rotational movement. ,
An image processing system comprising:
被検体の二次元断層画像データに設定された基準となる複数の関心領域を基準ROIとして、この基準ROIの重心の位置を検出するROI重心位置検出手段、
前記ROI重心位置検出手段により検出された前記重心の位置に基づいて、前記二次元断層画像データのスライス方向に隣り合う前記基準ROIの重心の位置が前記スライスに垂直な方向の直線上となるように、前記基準ROIが設定された前記二次元断層画像データとともに前記基準ROIが設定されていない前記二次元断層画像データを前記スライスに平行な方向に均等に平行移動させるROI重心位置一致手段、
このROI重心位置一致手段による平行移動後における前記二次元断層画像データの前記スライスに垂直な方向の線形補間を行なうことにより三次元領域を設定するとともに、設定された前記三次元領域に含まれる前記平行移動後における前記二次元断層画像データの部分を前記二次元断層画像データの関心領域として設定する垂直線形補間手段、
並びに前記関心領域が設定された前記平行移動後における前記二次元断層画像データの重心の位置が平行移動前における重心の位置に復帰されるように前記二次元断層画像データを平行移動させるROI重心位置復帰手段、
として機能させることを特徴とする画像処理プログラム。 Computer
ROI barycentric position detecting means for detecting the position of the barycenter of the reference ROI using a plurality of regions of interest serving as the reference set in the two-dimensional tomographic image data of the subject as a reference ROI;
Based on the position of the center of gravity detected by the ROI center of gravity position detecting means, the position of the center of gravity of the reference ROI adjacent to the slice direction of the two-dimensional tomographic image data is on a straight line in the direction perpendicular to the slice. ROI centroid position matching means for equally translating the two-dimensional tomographic image data for which the reference ROI is not set together with the two-dimensional tomographic image data for which the reference ROI is set, in a direction parallel to the slice;
A three-dimensional region is set by performing linear interpolation in a direction perpendicular to the slice of the two-dimensional tomographic image data after the parallel movement by the ROI barycentric position matching means, and the three-dimensional region included in the set three-dimensional region Vertical linear interpolation means for setting a portion of the two-dimensional tomographic image data after translation as a region of interest of the two-dimensional tomographic image data;
And the ROI centroid position for translating the two-dimensional tomographic image data so that the position of the centroid of the two-dimensional tomographic image data after the parallel movement in which the region of interest is set is returned to the position of the centroid before the parallel movement. Return means,
An image processing program that functions as an image processing program.
被検体の二次元断層画像データに設定された基準となる複数の関心領域を基準ROIとして、基準ROIの回転角度を検出するROI回転角度検出手段、
前記ROI回転角度検出手段により検出された前記回転角度に基づいて、前記二次元断層画像データのスライス方向に隣り合う前記基準ROIの回転角度が一致するように前記基準ROIが設定された前記二次元断層画像データとともに前記基準ROIが設定されていない前記二次元断層画像データを前記スライスに平行な面上において均等に回転移動させるROI回転角度一致手段、
このROI回転角度一致手段による回転移動後における前記二次元断層画像データの前記スライスに垂直な方向の線形補間を行なうことにより三次元領域を設定するとともに、設定された前記三次元領域に含まれる前記回転移動後における前記二次元断層画像データの部分を前記二次元断層画像データの関心領域として設定する垂直線形補間手段、
並びに前記関心領域が設定された前記回転移動後における前記二次元断層画像データの回転角度が回転移動前における回転角度に復帰されるように前記二次元断層画像データを回転移動させるROI回転角度復帰手段、
として機能させることを特徴とする画像処理プログラム。 Computer
ROI rotation angle detection means for detecting a rotation angle of the reference ROI using a plurality of regions of interest serving as a reference set in the two-dimensional tomographic image data of the subject as a reference ROI;
Based on the rotation angle detected by the ROI rotation angle detection means, the two-dimensional image in which the reference ROI is set so that the rotation angles of the reference ROIs adjacent in the slice direction of the two-dimensional tomographic image data coincide with each other. ROI rotation angle matching means for uniformly rotating and moving the two-dimensional tomographic image data in which the reference ROI is not set together with the tomographic image data on a plane parallel to the slice;
A three-dimensional region is set by performing linear interpolation in a direction perpendicular to the slice of the two-dimensional tomographic image data after the rotational movement by the ROI rotation angle matching means, and the three-dimensional region included in the set three-dimensional region Vertical linear interpolation means for setting a portion of the two-dimensional tomographic image data after rotational movement as a region of interest of the two-dimensional tomographic image data;
And ROI rotation angle return means for rotating the two-dimensional tomographic image data so that the rotation angle of the two-dimensional tomographic image data after the rotational movement in which the region of interest is set is returned to the rotation angle before the rotational movement. ,
An image processing program that functions as an image processing program.
検出された前記重心の位置に基づいて、前記二次元断層画像データのスライス方向に隣り合う前記基準ROIの重心の位置が前記スライスに垂直な方向の直線上となるように、前記基準ROIが設定された前記二次元断層画像データとともに前記基準ROIが設定されていない前記二次元断層画像データを前記スライスに平行な方向に均等に平行移動させるステップと、
前記平行移動後における前記二次元断層画像データの前記スライスに垂直な方向の線形補間を行なうことにより三次元領域を設定するとともに、設定された前記三次元領域に含まれる前記平行移動後における前記二次元断層画像データの部分を前記二次元断層画像データの関心領域として設定するステップと、
前記関心領域が設定された前記平行移動後における前記二次元断層画像データの重心の位置が平行移動前における重心の位置に復帰されるように前記二次元断層画像データを平行移動させるステップと、
を有することを特徴とする画像処理方法。 Detecting a position of the center of gravity of the reference ROI with a plurality of regions of interest serving as a reference set in the two-dimensional tomographic image data of the subject as the reference ROI;
Based on the detected position of the center of gravity, the reference ROI is set so that the position of the center of gravity of the reference ROI adjacent in the slice direction of the two-dimensional tomographic image data is on a straight line in the direction perpendicular to the slice. Parallelly moving the two-dimensional tomographic image data in which the reference ROI is not set together with the two-dimensional tomographic image data performed in a direction parallel to the slice;
A three-dimensional region is set by performing linear interpolation in a direction perpendicular to the slice of the two-dimensional tomographic image data after the parallel movement, and the two after the parallel movement included in the set three-dimensional region. Setting a portion of the two-dimensional tomographic image data as a region of interest of the two-dimensional tomographic image data;
Translating the two-dimensional tomographic image data so that the position of the center of gravity of the two-dimensional tomographic image data after the parallel movement in which the region of interest is set is returned to the position of the center of gravity before the parallel movement;
An image processing method comprising:
検出された前記回転角度に基づいて、前記二次元断層画像データのスライス方向に隣り合う前記基準ROIの回転角度が一致するように前記基準ROIが設定された前記二次元断層画像データとともに前記基準ROIが設定されていない前記二次元断層画像データを前記スライスに平行な面上において均等に回転移動させるステップと、
前記回転移動後における前記二次元断層画像データの前記スライスに垂直な方向の線形補間を行なうことにより三次元領域を設定するとともに、設定された前記三次元領域に含まれる前記回転移動後における前記二次元断層画像データの部分を前記二次元断層画像データの関心領域として設定するステップと、
前記関心領域が設定された前記回転移動後における前記二次元断層画像データの回転角度が回転移動前における回転角度に復帰されるように前記二次元断層画像データを回転移動させるステップと、
を有することを特徴とする画像処理方法。 Detecting a rotation angle of the reference ROI with a plurality of regions of interest serving as a reference set in the two-dimensional tomographic image data of the subject as the reference ROI;
Based on the detected rotation angle, the reference ROI is set together with the two-dimensional tomographic image data in which the reference ROI is set such that the rotation angles of the reference ROIs adjacent in the slice direction of the two-dimensional tomographic image data match. Rotating the two-dimensional tomographic image data for which is not set evenly on a plane parallel to the slice;
A three-dimensional region is set by performing linear interpolation in a direction perpendicular to the slice of the two-dimensional tomographic image data after the rotational movement, and the two after the rotational movement included in the set three-dimensional region. Setting a portion of the two-dimensional tomographic image data as a region of interest of the two-dimensional tomographic image data;
Rotationally moving the two-dimensional tomographic image data so that the rotational angle of the two-dimensional tomographic image data after the rotational movement in which the region of interest is set is restored to the rotational angle before the rotational movement;
An image processing method comprising:
Priority Applications (1)
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2004
- 2004-09-27 JP JP2004280207A patent/JP2006087827A/en not_active Withdrawn
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