JP2018068863A - ガーゼ検出システム - Google Patents
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Abstract
Description
撮影された画像を入力する画像入力部と、
入力画像内の所定の大きさの領域を対象として、当該領域がガーゼ画像の特徴を含むか否かを画像処理によって判断する判断部と、
前記判断部によりガーゼ画像の特徴を含むと判断された領域があった場合、入力画像内でガーゼを検出したことを報知する判断結果出力部とを備えている。
撮影された画像を入力する画像入力部と、
入力画像内の所定の大きさの領域を判断対象領域として、当該領域がガーゼ画像の特徴を含むか否かを画像処理によって判断する判断部と、
前記判断部によりガーゼ画像の特徴を含むと判断された判断対象領域があった場合、入力画像内でガーゼを検出したことを報知する判断結果出力部とを備えている。
前記判断結果出力部が、撮影された画像において、ガーゼ画像の特徴を含むと判断された判断対象領域を強調表示させる表示制御部を備えている。
前記判断部が、
前記判断対象領域に二値化処理を行って各画素を白画素と黒画素とに分類する二値化処理部と、
前記判断対象領域内で所定の面積以下の黒画素ブロックを検出するブロック検出部とを備え、
前記判断対象領域において前記ブロック検出部により検出された黒画素ブロックの個数が閾値以上である場合に、当該判断対象領域がガーゼ画像の特徴を含むと判断する。
前記判断対象領域において少なくとも一の方向において連続する隣接画素間の輝度差を求める輝度差検出部を備え、
前記輝度差検出部で求められた輝度差に周期的な変化が見られる場合に、当該判断対象領域がガーゼ画像の特徴を含むと判断する。
前記判断部が、
前記判断対象領域の境界線と連続しない白画素の閉領域を検出する白領域検出部を備え、
前記白領域検出部が前記閉領域を検出した場合は、当該判断対象領域はガーゼ画像の特徴を含まないと判断する。
前記判断対象領域内の画素の輝度について正規化されたヒストグラムを生成するヒストグラム生成部と、
前記ヒストグラムが所定の均等性をもって分布している場合に、当該判断対象領域がガーゼ画像の特徴を含むと判断する均一性判断部とを備える。
前記判断部が、
ガーゼ画像の特徴パターンを学習するニューラルネットワークを備え、
入力画像内の所定の大きさの領域を判断対象領域として、当該領域の画像が、前記ニューラルネットワークで学習された特徴パターンと一致する場合に、当該判断対象領域がガーゼ画像の特徴を含むと判断する。
時間的に連続する複数の入力画像を対象として、前記判断部によってガーゼ画像の特徴を含むと判断された領域の移動方向を検出する動き検出部と、
前記動き検出部の検出結果に基づいて、入力画像の範囲外から範囲内へ移動したガーゼの数と、入力画像の範囲内から範囲外へ移動したガーゼの数とをカウントする計数部とをさらに備え、
入力画像の範囲外から範囲内へ移動したガーゼの数よりも、入力画像の範囲内から範囲外へ移動したガーゼの数の方が少ない場合、前記判断結果出力部がガーゼの残存を報知する。
コンピュータのプロセッサにガーゼ検出処理を実行させるコンピュータ読み取り可能なプログラムであって、
前記画像検出処理が、
撮影された画像を入力する画像入力処理と、
入力画像内の所定の大きさの領域を判断対象領域として、当該判断対象領域がガーゼ画像の特徴を含むか否かを画像処理によって判断する判断処理と、
前記判断処理によりガーゼ画像の特徴を含むと判断された領域があった場合、入力画像内でガーゼを検出したことを報知する判断結果出力処理とを含む。
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。なお、説明を分かりやすくするために、以下で参照する図面においては、構成が簡略化または模式化して示されたり、一部の構成部材が省略されたりしている。また、各図に示された構成部材間の寸法比は、必ずしも実際の寸法比を示すものではない。
(1.第1実施形態の概要)
第1実施形態に係るガーゼ検出システムは、術野を撮影するカメラから画像を読み込んで、1フレーム毎に画像処理を行って、撮影画像からガーゼ画像の特徴を検出する。この特徴検出の結果、ガーゼ画像の特徴が含まれている蓋然性が高いと判断される場合は、撮影画像内でガーゼ画像の特徴を示す領域を強調表示すること等により、執刀医や補助者に対して、術野内にガーゼが存在することを注意喚起する。
図1は、第1実施形態に係るガーゼ検出システム100の機能的な概略構成を示すブロック図である。なお、図1に示すブロック図は、ガーゼ検出システム100の機能をブロックに分類して概念的に示したものであって、実際にそれぞれのブロックが個別のハードウエアとして実装されていることを要するものではない。それぞれのブロックは、サーバやコンピュータのCPUが所定のプログラムを実行することによって実現することができる。他のブロック図についても同様である。
ここで、図2を参照しながら、判断部2による画像処理の流れを説明する。
σW 2=(n1σ1 2+n2σ2 2)/(n1+n2) ・・・(1)
σb 2={n1(m1−M)2+n2(m2−M)2}/(n1+n2) ・・・(2)
以上のように、第1実施形態に係るガーゼ検出システム100は、撮影された画像を二値化画像に変換し、黒画素のブロックとして表れるガーゼの網目が、判断対象領域内で所定個数以上検出されるか否かによって、術野内にガーゼが存在するか否かを判断する。そして、ガーゼ画像であると判断された箇所をモニタ上で強調表示することにより、執刀医および補助者に対してガーゼの存在を注意喚起する。
以下、本実施形態に係るガーゼ検出システム100の変形例をいくつか開示する。以下の変形例は、二値化画像に黒画素ブロックとして表れるガーゼの網目の検出によってガーゼの有無を判定する機能の他に、ガーゼの有無をより正確に判定するために、補助的な判定機能を有するものである。
図5は、第1の変形例に係るガーゼ検出システム101の機能的な概略構成を示すブロック図である。図5に示すように、ガーゼ検出システム101は、判断部2において、ブロック検出部22の後段に、輝度差検出部23をさらに備えている。
図6は、第2の変形例に係るガーゼ検出システム102の機能的な概略構成を示すブロック図である。図6に示すように、ガーゼ検出システム102は、判断部2において、二値化処理部21の前段に、てかり抑制処理部24をさらに備えている。
図7は、第3の変形例に係るガーゼ検出システム103の機能的な概略構成を示すブロック図である。図7に示すように、ガーゼ検出システム103は、判断部2において、二値化処理部21の前段に、色相判断部25をさらに備えている。なお、色相判断部25についても、ブロック検出部22の後に配置することも可能である。ただし、処理の高速化の観点からは、二値化処理部21の前段にあることが望ましい。
図8は、第4の変形例に係るガーゼ検出システム104の機能的な概略構成を示すブロック図である。
図10は、第5の変形例に係るガーゼ検出システム105の機能的な概略構成を示すブロック図である。
以下、本発明の第2実施形態について説明する。図12は、第2実施形態に係るガーゼ検出システム200の機能的な概略構成を示すブロック図である。
以下、本発明の第3実施形態について説明する。図13は、第3実施形態に係るガーゼ検出システム300の機能的な概略構成を示すブロック図である。
Claims (9)
- 撮影された画像を入力する画像入力部と、
入力画像内の所定の大きさの領域を判断対象領域として、当該領域がガーゼ画像の特徴を含むか否かを画像処理によって判断する判断部と、
前記判断部によりガーゼ画像の特徴を含むと判断された判断対象領域があった場合、入力画像内でガーゼを検出したことを報知する判断結果出力部とを備えた、ガーゼ検出システム。 - 前記判断結果出力部が、撮影された画像において、ガーゼ画像の特徴を含むと判断された判断対象領域を強調表示させる表示制御部を備えた、請求項1に記載のガーゼ検出システム。
- 前記判断部が、
前記判断対象領域に二値化処理を行って各画素を白画素と黒画素とに分類する二値化処理部と、
前記判断対象領域内で所定の面積以下の黒画素ブロックを検出するブロック検出部とを備え、
前記判断対象領域において前記ブロック検出部により検出された黒画素ブロックの個数が閾値以上である場合に、当該判断対象領域がガーゼ画像の特徴を含むと判断する、請求項1または2に記載のガーゼ検出システム。 - 前記判断部が、
前記判断対象領域において少なくとも一の方向において連続する隣接画素間の輝度差を求める輝度差検出部を備え、
前記輝度差検出部で求められた輝度差に周期的な変化が見られる場合に、当該判断対象領域がガーゼ画像の特徴を含むと判断する、請求項1〜3のいずれか一項に記載のガーゼ検出システム。 - 前記判断部が、
前記判断対象領域の境界線と連続しない白画素の閉領域を検出する白領域検出部を備え、
前記白領域検出部が前記閉領域を検出した場合は、当該判断対象領域はガーゼ画像の特徴を含まないと判断する、請求項1〜4のいずれか一項に記載のガーゼ検出システム。 - 前記判断部が、
前記判断対象領域内の画素の輝度について正規化されたヒストグラムを生成するヒストグラム生成部と、
前記ヒストグラムが所定の均等性をもって分布している場合に、当該判断対象領域がガーゼ画像の特徴を含むと判断する均一性判断部とを備える、請求項1〜5のいずれか一項に記載のガーゼ検出システム。 - 前記判断部が、
ガーゼ画像の特徴パターンを学習するニューラルネットワークを備え、
入力画像内の所定の大きさの領域を判断対象領域として、当該領域の画像が、前記ニューラルネットワークで学習された特徴パターンと一致する場合に、当該判断対象領域がガーゼ画像の特徴を含むと判断する、請求項1または2に記載のガーゼ検出システム。 - 時間的に連続する複数の入力画像を対象として、前記判断部によってガーゼ画像の特徴を含むと判断された領域の移動方向を検出する動き検出部と、
前記動き検出部の検出結果に基づいて、入力画像の範囲外から範囲内へ移動したガーゼの数と、入力画像の範囲内から範囲外へ移動したガーゼの数とをカウントする計数部とをさらに備え、
入力画像の範囲外から範囲内へ移動したガーゼの数よりも、入力画像の範囲内から範囲外へ移動したガーゼの数の方が少ない場合、前記判断結果出力部がガーゼの残存を報知する、請求項1〜7のいずれか一項に記載のガーゼ検出システム。 - コンピュータのプロセッサにガーゼ検出処理を実行させるコンピュータ読み取り可能なプログラムであって、
前記画像検出処理が、
撮影された画像を入力する画像入力処理と、
入力画像内の所定の大きさの領域を判断対象領域として、当該判断対象領域がガーゼ画像の特徴を含むか否かを画像処理によって判断する判断処理と、
前記判断処理によりガーゼ画像の特徴を含むと判断された領域があった場合、入力画像内でガーゼを検出したことを報知する判断結果出力処理とを含む、プログラム。
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