JP2582666B2 - Abnormal shadow detector - Google Patents
Abnormal shadow detectorInfo
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- JP2582666B2 JP2582666B2 JP2244197A JP24419790A JP2582666B2 JP 2582666 B2 JP2582666 B2 JP 2582666B2 JP 2244197 A JP2244197 A JP 2244197A JP 24419790 A JP24419790 A JP 24419790A JP 2582666 B2 JP2582666 B2 JP 2582666B2
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- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
- Facsimiles In General (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、被写体の放射線画像を表わす画像データに
基づいて放射線画像に略円形パターンとして現われる異
常陰影を検出する異常陰影検出装置に関するものであ
る。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an abnormal shadow detection device that detects an abnormal shadow appearing as a substantially circular pattern in a radiation image based on image data representing the radiation image of the subject. .
(従来の技術) 記録された放射線画像を読み取って画像データを得、
この画像データに適切な画像処理を施した後、画像を再
生記録することは種々の分野で行なわれている。たとえ
ば、後の画像処理に適合するように設計されたガンマ値
の低いX線フイルムを用いてX線画像を記録し、このX
線画像が記録されたフイルムからX線画像を読み取って
電気信号(画像データ)に変換し、この画像データに画
像処理を施した後コピー写真等に可視像として再生する
ことにより、コントラスト,シャープネス,粒状性等の
画質性能の良好な再生画像を得ることが行なわれている
(特公昭61−5193号公報参照)。(Prior art) Reading a recorded radiation image to obtain image data,
After performing appropriate image processing on the image data, reproduction and recording of the image are performed in various fields. For example, an X-ray image is recorded using an X-ray film having a low gamma value designed to be compatible with later image processing, and this X-ray image is recorded.
An X-ray image is read from a film on which a line image is recorded, converted into an electric signal (image data), subjected to image processing, and then reproduced as a visible image in a copy photograph or the like, thereby providing contrast and sharpness. It has been practiced to obtain a reproduced image having good image quality performance such as graininess and the like (see Japanese Patent Publication No. 61-5193).
また本願出願人により、放射線(X線,α線,β線,
γ線,電子線,紫外線等)を照射するとこの放射線エネ
ルギーの一部が蓄積され、その後可視光等の励起光を照
射すると蓄積されたエネルギーに応じて輝尽発光を示す
蓄積性蛍光体(輝尽性蛍光体)を利用して、人体等の被
写体の放射線画像情報をシート状の蓄積性蛍光体に一旦
記録し、この蓄積性蛍光体シートをレーザー光等の励起
光で走査して輝尽発光光を生ぜしめ、得られた輝尽発光
光を光電的に読み取って画像データを得、この画像デー
タに基づき被写体の放射線画像を写真感光材料等の記録
材料、CRT等に可視像として出力させる放射線画像記録
再生システムがすでに提案されている(特開昭55−1242
9号,同56−11395号,同55−163472号,同56−104645
号,同55−116340号等)。In addition, the applicant (X-ray, α-ray, β-ray,
Irradiation with gamma rays, electron beams, ultraviolet rays, etc. accumulates a part of this radiation energy, and then irradiation with excitation light, such as visible light, causes a stimulable phosphor (luminous) to emit stimulated emission according to the accumulated energy. Radiation image information of a subject such as a human body is temporarily recorded in a sheet-shaped stimulable phosphor using a stimulable phosphor, and the stimulable phosphor sheet is scanned with excitation light such as laser light to radiate the light. Generates luminescent light, obtains image data by photoelectrically reading the obtained stimulating luminescent light, and outputs a radiation image of the subject as a visible image to a recording material such as a photographic photosensitive material or a CRT based on this image data. A radiation image recording / reproducing system for causing the radiation image to be reproduced has already been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 55-1242).
No. 9, 56-11395, 55-163472, 56-104645
No. 55-116340, etc.).
このシステムは、従来の銀塩写真を用いる放射線写真
システムと比較して極めて広い放射線露出域にわたって
画像を記録しうるという実用的な利点を有している。す
なわち、蓄積性蛍光体においては、放射線露光量に対し
て蓄積後に励起によって輝尽発光する発光光の光量が極
めて広い範囲にわたって比例することが認められてお
り、従って種々の撮影条件により放射線露光量がかなり
大幅に変動しても、蓄積性蛍光体シートより放射される
輝尽発光光の光量を読取ゲインを適当の値に設定して光
電変換手段により読み取って電気信号に変換し、この電
気信号を用いて写真感光材料等の記録材料、CRT等の表
示装置に放射線画像を可視像として出力させることによ
って、放射線露光量の変動に影響されない放射線画像を
得ることができる。This system has the practical advantage of being able to record images over a very large radiation exposure area compared to conventional radiographic systems using silver halide photography. That is, in the case of the stimulable phosphor, it has been recognized that the amount of emitted light that is stimulated by excitation after accumulation is proportional to the radiation exposure amount over an extremely wide range. Even if fluctuates considerably, the amount of the stimulating light emitted from the stimulable phosphor sheet is read by the photoelectric conversion means with the reading gain set to an appropriate value and converted into an electric signal. By outputting a radiation image as a visible image on a recording material such as a photographic light-sensitive material or a display device such as a CRT using, a radiation image which is not affected by a change in radiation exposure can be obtained.
上記X線フイルムや蓄積性蛍光体シート等を用いたシ
ステム、特に人体の医療診断用として構成されたシステ
ムにおいて、近年、単に観察(診断)に適した良好な画
質性能を備えた再生画像を得ることに加えて、画像の自
動認識が行なわれてきている(たとえば特開昭62−1254
81号公報参照)。In recent years, in a system using the X-ray film or the stimulable phosphor sheet, particularly a system configured for medical diagnosis of a human body, a reproduced image having good image quality suitable for observation (diagnosis) is simply obtained. In addition, automatic recognition of images has been performed (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-1254).
No. 81).
ここで画像の自動認識とは、画像データに種々の処理
を施すことにより、複雑な放射線画像から目的とするパ
ターンを抽出する操作をいい、たとえば人体の胸部X線
画像のような種々の線状,円形状のパターンの入り混じ
った非常に複雑な画像から、たとえば腫瘍に対応する陰
影を抽出する操作等をいう。Here, automatic image recognition refers to an operation of extracting a target pattern from a complex radiation image by performing various processes on image data. For example, various linear shapes such as a chest X-ray image of a human body are used. , For example, an operation of extracting a shadow corresponding to a tumor from a very complicated image mixed with a circular pattern.
このように複雑な放射線画像(たとえば人体の胸部X
線画像)において目的とするパターン(たとえば腫瘍
影)を抽出し、その抽出したパターンを明示した可視画
像を再生表示することにより、観察者の観察の補助(た
とえば医師の診断の補助)を行なわせることができる。Such a complicated radiographic image (for example, the chest X of the human body)
A target pattern (for example, tumor shadow) is extracted from the line image), and a visible image in which the extracted pattern is specified is reproduced and displayed, thereby assisting an observer in observation (for example, assisting a doctor in diagnosis). be able to.
(発明が解決しようとする課題) 例えば人体の胸部X線画像上に略円形状パターンとし
て現われる例えば腫瘍影等の異常陰影を自動的に抽出す
る場合、このX線画像は非常に複雑であるため腫瘍影の
みが抽出されず、例えば血管が二叉に分かれている血管
分岐点の陰影や血管が撮影の際のX線が進む方向に延び
ているいわゆる血管のタンジェントの陰影等もほぼ円形
状パターンをなすためこれら血管分岐点の陰影や血管の
タンジェントの陰影等も腫瘍影として抽出されてしまう
ことが多い。(Problems to be Solved by the Invention) When automatically extracting, for example, an abnormal shadow such as a tumor shadow which appears as a substantially circular pattern on a chest X-ray image of a human body, the X-ray image is extremely complicated. Only a tumor shadow is not extracted. For example, a shadow of a blood vessel bifurcation where a blood vessel is bifurcated or a so-called tangent shadow of a blood vessel in which a blood vessel extends in a direction in which X-ray travels during imaging is almost a circular pattern. Therefore, the shadow of the blood vessel branch point, the shadow of the tangent of the blood vessel, and the like are often extracted as tumor shadows.
本発明は、上記事情に鑑み、血管影等の線状パターン
の一部が異常陰影として検出されることを防止し、高精
度に異常陰影を検出することのできる異常陰影検出装置
を提供することを目的とするものである。The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an abnormal shadow detection device that can prevent a part of a linear pattern such as a blood vessel shadow from being detected as an abnormal shadow and can detect an abnormal shadow with high accuracy. It is intended for.
(課題を解決するための手段) 本発明の第一の異常陰影検出装置は、 被写体の放射線画像を表わす画像データに基づいて、
前記放射線画像上に略円形状パターンとして現われる異
常陰影を検出する異常陰影検出装置において、 異常陰影強調フィルタを用いて前記放射線画像上を走
査することにより前記異常陰影が強調された異常陰影強
調画像を求める異常陰影強調手段、 線状パターン強調フィルタを用いて前記放射線画像上
を走査することにより前記放射線画像上に延びる線状パ
ターンが強調された線状パターン強調画像を求める線状
パターン強調手段、 前記異常陰影強調画像から、該異常陰影強調画像と前
記線状パターン強調画像との双方で強調されている領域
の強調を取り消した第二の異常陰影強調画像を求める差
分演算手段、および 前記第二の異常陰影強調画像から前記異常陰影を抽出
する異常陰影抽出手段を備えたことを特徴とするもので
ある。(Means for Solving the Problems) A first abnormal shadow detecting device of the present invention is based on image data representing a radiation image of a subject.
In an abnormal shadow detection device that detects an abnormal shadow appearing as a substantially circular pattern on the radiation image, an abnormal shadow enhanced image in which the abnormal shadow is enhanced by scanning the radiation image using an abnormal shadow enhancement filter is provided. An abnormal shadow enhancement means to be obtained; a linear pattern enhancement means for obtaining a linear pattern enhanced image in which a linear pattern extending on the radiation image is enhanced by scanning the radiation image using a linear pattern enhancement filter; Difference calculating means for obtaining, from the abnormal shadow-enhanced image, a second abnormal shadow-enhanced image in which the regions emphasized in both the abnormal shadow-enhanced image and the linear pattern-enhanced image have been canceled; and An abnormal shadow extracting means for extracting the abnormal shadow from the abnormal shadow emphasized image is provided.
また本発明の第二の異常陰影検出装置は、 被写体の放射線画像を表わす画像データに基づいて、
前記放射線画像上に略円形状パターンとして現われる異
常陰影を検出する異常陰影検出装置において、 線状パターン強調フィルタを用いて前記放射線画像上
を走査することにより前記放射線画像上に延びる線状パ
ターンが強調された線状パターン強調画像を求める線状
パターン強調手段、 前記放射線画像と前記線状パターン強調画像との差の
画像である線形パターン縮退画像を求める差分演算手
段、 異常陰影強調フィルタを用いて前記線形パターン縮退
画像上を走査することにより前記異常陰影が強調された
異常陰影強調画像を求める異常陰影強調手段、および 前記異常陰影強調画像から前記異常陰影を抽出する異
常陰影抽出手段を備えたことを特徴とするものである。In addition, the second abnormal shadow detection device of the present invention, based on image data representing a radiation image of the subject,
An abnormal shadow detection device that detects an abnormal shadow appearing as a substantially circular pattern on the radiation image, wherein a linear pattern extending on the radiation image is enhanced by scanning the radiation image using a linear pattern enhancement filter. Linear pattern emphasizing means for obtaining a linear pattern emphasized image, difference calculating means for obtaining a linear pattern degenerate image which is an image of a difference between the radiation image and the linear pattern emphasized image, and an abnormal shadow emphasis filter. An abnormal shadow enhancing unit that obtains an abnormal shadow enhanced image in which the abnormal shadow is enhanced by scanning on the linear pattern degenerate image; and an abnormal shadow extracting unit that extracts the abnormal shadow from the abnormal shadow enhanced image. It is a feature.
さらに本発明の第三の異常陰影検出装置は、 被写体の放射線画像を表わす画像データに基づいて、
前記放射線画像上に略円形状パターンとして現われる異
常陰影を検出する異常陰影検出装置において、 異常陰影強調フィルタを用いて前記放射線画像上を走
査することにより前記異常陰影が強調された異常陰影強
調画像を求める異常陰影強調手段、 線状パターン強調フィルタを用いて前記異常陰影強調
画像上を走査することにより、該異常陰影強調画像に強
調されている線状パターンのみが強調された第二の線状
パターン強調画像を求める線状パターン強調手段、 前記異常陰影強調画像と前記第二の線形パターン強調
画像との差の画像である第三の異常陰影強調画像を求め
る差分演算手段、および 前記第三の異常陰影強調画像から前記異常陰影を抽出
する異常陰影抽出手段を備えたことを特徴とするもので
ある。Further, the third abnormal shadow detection device according to the present invention, based on image data representing a radiation image of the subject,
In an abnormal shadow detection device that detects an abnormal shadow appearing as a substantially circular pattern on the radiation image, an abnormal shadow enhanced image in which the abnormal shadow is enhanced by scanning the radiation image using an abnormal shadow enhancement filter is provided. A second linear pattern in which only the linear pattern emphasized in the abnormal shadow-enhanced image is emphasized by scanning the abnormal shadow-enhanced image using a linear pattern emphasis filter. Linear pattern enhancement means for obtaining an enhanced image; difference calculation means for obtaining a third abnormal shadow-enhanced image that is an image of a difference between the abnormal shadow-enhanced image and the second linear pattern-enhanced image; and the third abnormality An abnormal shadow extracting means for extracting the abnormal shadow from the shadow emphasized image is provided.
(作用) 本発明の第一の異常陰影検出装置は、放射線画像から
異常陰影強調画像と線状パターン強調画像とを作り出
し、該異常陰影強調画像からそれら双方の画像で強調さ
れている領域の強調を取り消した第二の異常陰影強調画
像を作り出すようにしたため該第二の異常陰影強調画像
では異常陰影強調フィルタで誤って強調された線状パタ
ーンの強調が取消されることとなり、該第二の異常陰影
強調画像に基づいて高精度に異常陰影を検出することが
できる。(Operation) The first abnormal shadow detection device of the present invention creates an abnormal shadow emphasized image and a linear pattern emphasized image from a radiation image, and enhances the region emphasized in both images from the abnormal shadow emphasized image. In order to create a second abnormal shadow-enhanced image in which is canceled, in the second abnormal shadow-enhanced image, the emphasis of the linear pattern erroneously emphasized by the abnormal shadow emphasis filter is canceled, and the second abnormal shadow-enhanced image is canceled. An abnormal shadow can be detected with high accuracy based on the abnormal shadow emphasized image.
また本発明の第二の異常陰影検出装置は、放射線画像
から先ず線状パターン強調画像を作り出し、もとの放射
線画像からこの作り出し線状パターン強調画像を引き算
することにより線状パターン縮退画像を作り出し、この
線状パターン縮退画像に対し異常陰影を強調する操作を
施すようにしたため、異常陰影強調フィルタが同時に線
状パターンの一部をも強調してしまうようなフィルタで
あっても線状パターンは強調されず異常陰影のみが高精
度に検出されることとなる。Further, the second abnormal shadow detection device of the present invention creates a linear pattern emphasized image from a radiation image, and subtracts the created linear pattern emphasized image from an original radiation image to create a linear pattern degenerate image. However, since an operation of enhancing the abnormal shadow is performed on the linear pattern degenerate image, even if the abnormal shadow enhancement filter simultaneously enhances a part of the linear pattern, the linear pattern is Only abnormal shadows are detected with high accuracy without being emphasized.
さらに本発明の第三の異常陰影検出装置は、放射線画
像から先ず異常陰影強調画像を作り出し、次にこの異常
陰影強調画像中に強調されている線状パターンのみが強
調された第二の線状パターン好調画像を求め、上記異常
陰影強調画像からこの第二の線状パターン強調画像を引
き算することによりこの異常陰影強調画像中に強調され
ている線形パターンが除去され、異常陰影のみが高精度
に検出される。Further, the third abnormal shadow detection device of the present invention firstly generates an abnormal shadow-enhanced image from the radiographic image, and then enhances only the linear pattern emphasized in this abnormal shadow-enhanced image. A pattern favorable image is obtained, and the linear pattern emphasized in the abnormal shadow emphasized image is removed by subtracting the second linear pattern emphasized image from the abnormal shadow emphasized image. Is detected.
(実 施 例) 以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明
する。尚、ここでは前述した蓄積性蛍光体シートを用
い、人体の肺内に典型的には略球形として生じる腫瘍の
陰影を異常陰影として検出する例について説明する。こ
の腫瘍は画像データに基づいて再生された可視画像上で
は周囲と比べ白っぽい(濃度が低い)略円形のパターン
として現われる。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, an example will be described in which the above-described stimulable phosphor sheet is used to detect, as an abnormal shadow, a tumor shadow that typically occurs in the lungs of a human body as a substantially spherical shape. This tumor appears on the visible image reproduced based on the image data as an almost circular pattern that is whitish (has a lower density) than the surroundings.
第9図は、X線撮影装置の一例の概略図である。 FIG. 9 is a schematic diagram of an example of an X-ray imaging apparatus.
このX線撮影装置10のX線源11からX線12が人体13の
胸部13aに向けて照射され、人体13を透過したX線12aが
蓄積性蛍光体シート14に照射されることにより、人体の
胸部13aのX線画像が蓄積性蛍光体シート14に蓄積記録
される。The X-ray source 11 of the X-ray imaging apparatus 10 irradiates X-rays 12 toward the chest 13a of the human body 13 and irradiates the stimulable phosphor sheet 14 with the X-rays 12a transmitted through the human body 13 so that the human body The X-ray image of the chest 13a is stored and recorded on the stimulable phosphor sheet 14.
第10図は、X線画像読取装置の一例と、本発明の異常
陰影検出装置の一実施例であるコンピュータシステムと
を表わした斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing an example of an X-ray image reading apparatus and a computer system which is an embodiment of the abnormal shadow detection apparatus of the present invention.
第9図に示すX線撮影装置10で撮影が行なわれた後、
蓄積性蛍光体シート14がこのX線画像読取装置の所定位
置にセットされる。After the radiography is performed by the X-ray radiographing apparatus 10 shown in FIG.
The stimulable phosphor sheet 14 is set at a predetermined position of the X-ray image reading device.
この所定位置にセットされた、X線画像が蓄積記録さ
れた蓄積性蛍光体シート14は、モータ21により駆動され
るエンドレスベルト等のシート搬送手段22により、矢印
Y方向に搬送(副走査)される。一方、レーザー光源23
から発せられた光ビーム24はモータ25により駆動され矢
印方向に高速回転する回転多面鏡26によって反射偏向さ
れ、fθレンズ等の集束レンズ27を通過した後、ミラー
28により光路を変えて前記蓄積性蛍光体シート14に入射
し副走査の方向(矢印Y方向)と略垂直な矢印X方向に
主走査する。蓄積性蛍光体シート14の光ビーム24が照射
された箇所からは、蓄積記録されているX線画像情報に
応じた光量の輝尽発光光29が発散され、この輝尽発光光
29は光ガイド30によって導かれ、フォトマルチプライヤ
(光電子増倍管)31によって光電的に検出される。上記
光ガイド30はアクリル板等の導光性材料を成形して作ら
れたものであり、直線状をなす入射端面30aが主走査線
に沿って延びるように配され、円環状に形成された射出
端面30bにはフォトマルチプライヤ31の受光面が結合さ
れている。入射端面30aから光ガイド30内に入射した輝
尽発光光29は、該光ガイド30の内部を全反射を繰り返し
て進み、射出端面30bから射出してフォトマルチプライ
ヤ31に受光され、X線画像を表わす輝尽発光光29がフォ
トマルチプライヤ31によって電気信号に変換される。The stimulable phosphor sheet 14, which is set at the predetermined position and on which the X-ray image is stored, is conveyed (sub-scanning) in the direction of arrow Y by sheet conveying means 22 such as an endless belt driven by a motor 21. You. Meanwhile, laser light source 23
Is reflected and deflected by a rotating polygon mirror 26 driven by a motor 25 and rotating at high speed in the direction of the arrow, and passes through a focusing lens 27 such as an fθ lens.
The optical path is changed by 28 to be incident on the stimulable phosphor sheet 14, and the main scanning is performed in an arrow X direction substantially perpendicular to the sub-scanning direction (arrow Y direction). From the portion of the stimulable phosphor sheet 14 irradiated with the light beam 24, a stimulable luminescent light 29 of a light amount corresponding to the accumulated and recorded X-ray image information is diverged, and this stimulable luminescent light is emitted.
29 is guided by a light guide 30 and is photoelectrically detected by a photomultiplier (photomultiplier tube) 31. The light guide 30 is formed by molding a light-guiding material such as an acrylic plate, and is arranged so that the linear incident end face 30a extends along the main scanning line, and is formed in an annular shape. The light receiving surface of the photomultiplier 31 is connected to the emission end face 30b. The stimulated emission light 29 that has entered the light guide 30 from the incident end face 30a travels through the inside of the light guide 30 by repeating total reflection, exits from the emission end face 30b, is received by the photomultiplier 31, and is received by the X-ray image. Is converted into an electric signal by the photomultiplier 31.
フォトマルチプライヤ31から出力されたアナログ出力
信号SAは対数増幅器32で対数的に増幅され、A/D変換器3
3でディジタル化され、ディジタル信号としての画像デ
ータSDが得られる。The analog output signal S A output from the photomultiplier 31 is logarithmically amplified by a logarithmic amplifier 32, and the A / D converter 3
The image is digitized in step 3 to obtain image data SD as a digital signal.
このようにして得られた画像データSDは、コンピュー
タシステム40に入力される。このコンピュータシステム
40は、本発明の異常陰影検出装置の一例を構成するもの
であり、CPUおよび内部メモリが内蔵された本体部41,補
助メモリとしてのフロッピィディスクが挿入され駆動さ
れるドライブ部42,オペレータがこのコンピュータシス
テム40に必要な指示等を入力するためのキーボード43,X
線画像および必要な情報を表示するためのCRTディスプ
レイ44から構成されている。The image data SD obtained in this manner is input to the computer system 40. This computer system
Reference numeral 40 denotes an example of the abnormal shadow detection device of the present invention. The main unit 41 includes a CPU and an internal memory, a drive unit 42 into which a floppy disk as an auxiliary memory is inserted and driven, and an operator. Keyboard 43, X for inputting necessary instructions and the like to computer system 40
It comprises a line image and a CRT display 44 for displaying necessary information.
このコンピュータシステム40に入力された画像データ
SDに基づいて、X線画像上の異常陰影の検出が行なわれ
る。Image data input to this computer system 40
Abnormal shadows on the X-ray image are detected based on the SD .
尚、本実施例ではコンピュータシステム40を構成する
ハードウェアとこのコンピュータシステム40内で実行さ
れるソフトウェアとを組合せた各機能が、本発明にいう
各手段の一例と観念される。In the present embodiment, each function obtained by combining the hardware constituting the computer system 40 and the software executed in the computer system 40 is regarded as an example of each means according to the present invention.
ここで先ずコンピュータシステム40内で行なわれる処
理の流れについて説明し、次にその処理の中で用いられ
る腫瘍影強調フィルタおよび血管影強調フィルタについ
て説明する。Here, the flow of processing performed in the computer system 40 will be described first, and then the tumor shadow enhancement filter and the blood vessel shadow enhancement filter used in the processing will be described.
第1A図,第1B図,第1C図は、本発明のそれぞれ第一,
第二,第三の異常陰影検出装置の、各態様を表わしたブ
ロック図である。FIG. 1A, FIG. 1B, and FIG.
It is a block diagram showing each aspect of the 2nd, 3rd abnormal shadow detection apparatus.
第1A図に示すように画像データSDがコンピュータシス
テム40に入力されると、該コンピュータシステム内の腫
瘍影強調手段51では入力された画像データSDに基づいて
後述する腫瘍影強調フィルタを用いてX線画像上を走査
し、このX線画像上に腫瘍影が強調された腫瘍影強調画
像が生成される。ここでこの腫瘍影強調画像中には血管
の分岐点の陰影や血管のタンジェントの陰影等も腫瘍影
と同様に強調されている。また、このコンピュータシス
テム40内の血管影強調手段52では、入力された画像デー
タSDに基でいて後述する血管影強調フィルタを用いてX
線画像上を走査し、このX線画像上に血管影が強調され
た血管影強調画像が生成される。このようにして腫瘍影
強調画像と血管影強調画像とが生成されると、差分演算
手段53において、腫瘍影強調画像で強調された陰影のう
ち血管影強調画像で強調された陰影の強調が解除され、
真に腫瘍影の陰影のみが強調された第二の腫瘍影強調画
像が生成される。腫瘍影抽出手段54では、この第二の腫
瘍影強調画像に基づいて真の腫瘍影のみが高精度に抽出
される。As shown in FIG. 1A, when the image data SD is input to the computer system 40, the tumor shadow enhancement means 51 in the computer system uses a tumor shadow enhancement filter described later based on the input image data SD. Scanning on the X-ray image to generate a tumor shadow emphasized image in which the tumor shadow is enhanced on the X-ray image. Here, in the tumor shadow emphasized image, the shadow of a branch point of a blood vessel, the shadow of a tangent of a blood vessel, and the like are also emphasized similarly to the tumor shadow. The vascular shadow enhancing means 52 in the computer system 40 uses the vascular shadow enhancing filter, which will be described later, based on the input image data SD.
A line image is scanned, and a blood vessel shadow enhanced image in which the blood vessel shadow is enhanced on the X-ray image is generated. When the tumor shadow-enhanced image and the blood vessel shadow-enhanced image are generated in this manner, the difference calculation unit 53 cancels the emphasis of the shadow emphasized by the blood vessel shadow-enhanced image among the shadows emphasized by the tumor shadow-enhanced image. And
A second tumor shadow emphasized image in which only the shadow of the tumor shadow is truly enhanced is generated. In the tumor shadow extracting means 54, only the true tumor shadow is extracted with high accuracy based on the second tumor shadow emphasized image.
第1B図に示すブロック構成では、コンピュータシステ
ム40内に画像データSDが入力されると、この画像データ
SDは血管影強調手段55と差分演算手段56とに入力され、
血管影強調手段55では該画像データSDに基づいてX線画
像上の血管影が強調された血管影強調画像が生成され
る。この血管影強調画像を表わす画像データSD1も差分
演算手段56に入力される。この差分演算手段56では入力
された2つの画像データSD,SD1に基づき、もとのX線画
像から血管影強調画像を引き算することによりもとのX
線画像から血管影が取り除かれた血管影縮退画像が求め
られる。この血管影縮退画像を表わす画像データSD2は
腫瘍影強調手段57に入力される。この腫瘍影強調手段57
では入力された画像データSD2に基づいて腫瘍影を強調
する処理を行なうが、この画像データSD2が担持する画
像は血管影が取り除かれた画像であるため血管影が強調
されることなく、したがって腫瘍影抽出手段58において
真の腫瘍影のみが高精度に抽出される。In the block configuration shown in FIG. 1B, when image data SD is input into the computer system 40, the image data SD
SD is input to the blood vessel shadow enhancing means 55 and the difference calculating means 56,
The vascular shadow enhancing means 55 generates a vascular shadow enhanced image in which the vascular shadow on the X-ray image is enhanced based on the image data SD . Image data S D1 representing the blood vessel shadow enhanced image is also input to the differential operation circuit 56. The difference calculating means 56 subtracts the blood vessel shadow enhanced image from the original X-ray image based on the two input image data S D and S D1 to obtain the original X data.
A blood vessel shadow degenerated image in which the blood vessel shadow has been removed from the line image is obtained. Image data S D2 representing the blood vessel shadow degenerate image is input to the tumor shadow enhancement means 57. This tumor shadow enhancing means 57
In performs the process of enhancing tumor shadow on the basis of the image data S D2 entered, without the image that the image data S D2 is supported vascular shadow for an image vascular shadow is removed is emphasized, Therefore, only the true tumor shadow is extracted with high accuracy by the tumor shadow extracting means 58.
第1C図に示すブロック構成では、コンピュータシステ
ム40に入力された画像データSDは先ず腫瘍影強調手段59
において腫瘍影強調画像が生成され、この腫瘍影強調画
像を担持する画像データSD3が血管影強調手段60および
差分演算手段61に入力される。この血管影強調手段60で
は腫瘍影強調画像に対し血管影強調処理を行なう。この
処理により腫瘍影強調画像で強調された陰影のうちの血
管影は、腫瘍影強調フィルタと血管影強調フィルタとの
双方で強調されることとなり、これにより腫瘍影強調画
像で強調された陰影のうちの血管影を浮き出せることが
可能となる。この血管影強調手段60で生成された第2の
血管影強調画像を表わす画像データSD4も腫瘍影強調手
段59から出力された画像データSD3ととも差分演算手段6
1に入力される。差分演算手段61では入力された画像デ
ータSD3,SD4に基づき、腫瘍影強調画像中に強調された
血管影が引き算されて第三の異常陰影強調画像が生成さ
れ、その後腫瘍影抽出手段62において第三の異常陰影強
調画像に基づいて腫瘍影が高精度に抽出される。In the block configuration shown in FIG. 1C, the image data SD input to the computer
, A tumor shadow enhanced image is generated, and image data SD3 carrying the tumor shadow enhanced image is input to the blood vessel shadow enhancing means 60 and the difference calculating means 61. The vascular shadow enhancement means 60 performs vascular shadow enhancement processing on the tumor shadow enhanced image. The blood vessel shadow among the shadows emphasized in the tumor shadow emphasized image by this processing is emphasized by both the tumor shadow emphasized filter and the blood vessel shadow emphasized filter. It becomes possible to raise the shadow of the blood vessel. The image data SD4 representing the second blood vessel shadow enhanced image generated by the blood vessel shadow enhancing means 60 is also different from the image data SD3 output from the tumor shadow enhanced means 59 by the difference calculating means 6.
Entered into 1. Based on the input image data S D3 and S D4 , the difference calculating means 61 subtracts the blood vessel shadow emphasized in the tumor shadow emphasized image to generate a third abnormal shadow emphasized image. , The tumor shadow is extracted with high accuracy based on the third abnormal shadow emphasized image.
以上のような構成のいずれかを用いることにより腫瘍
影が血管影から分離され、真の腫瘍影が高精度に抽出さ
れる。By using any of the above configurations, the tumor shadow is separated from the blood vessel shadow, and the true tumor shadow is extracted with high accuracy.
次に、異常陰影強調手段および血管影強調手段で用い
られる腫瘍影強調フィルタ、血管影強調フィルタについ
て説明する。ここでは第1A図に示すブロック図に示すよ
うに画像データSDに基づいて腫瘍影、血管影を強調する
場合について説明するが、他の画像データSD2,SD3に基
づいて腫瘍影、血管影を強調する場合も同様に行なうこ
とができる。Next, the tumor shadow enhancement filter and the blood vessel shadow enhancement filter used in the abnormal shadow enhancement means and the blood vessel shadow enhancement means will be described. Here, a case will be described in which a tumor shadow and a blood vessel shadow are enhanced based on the image data SD as shown in the block diagram shown in FIG. 1A.However, a tumor shadow and a blood vessel shadow based on the other image data S D2 and S D3 are described. The same can be applied to enhance the shadow.
異常陰影強調手段 コンピュータシステム40内の異常陰影強調手段では、
上記画像データSDに基づいて、腫瘍影抽出フィルタを用
いてX線画像上を走査することにより、X線画像に現わ
れた腫瘍影を抽出する。Abnormal shadow enhancing means In the abnormal shadow enhancing means in the computer system 40,
A tumor shadow appearing in the X-ray image is extracted by scanning the X-ray image using a tumor shadow extraction filter based on the image data SD .
第2図は、腫瘍影を抽出する実空間フィルタの例を説
明するために、X線画像上の所定の画素P0を中心に該X
線画像上に仮想的に描いた図である。FIG. 2, for explaining an example of a real space filter for extracting tumor shadow, said around a predetermined pixel P 0 on the X-ray image X
It is the figure drawn virtually on the line image.
所定の画素P0が腫瘍影内の画素であるか否かが判定さ
れる。ここで示すようなフィルタを用いてX線画像上を
走査することにより、該X線画像に現われる腫瘍影が強
調された腫瘍影強調画像が生成される。尚、以下におい
て最初に説明するフィルタは、特願平1−162904号に記
載されたフィルタである。Given pixel P 0 is whether the pixel of the tumor Kagenai is determined. By scanning the X-ray image using the filter as shown here, a tumor shadow emphasized image in which the tumor shadow appearing in the X-ray image is enhanced is generated. The filter described first below is a filter described in Japanese Patent Application No. 1-162904.
第3図は、上記所定の画素P0を中心とした、第2図の
線分L1とL5の延びる方向(x方向)のX線画像のプロフ
ァイルの一例を示した図である。Figure 3 is centered on the given pixel P 0, which is a diagram showing an example of a profile of the X-ray image of the second view of the line segment L 1 and L 5 of extending direction (x-direction).
第2図に示すように、X線画像内の所定の画素P0から
該X線画像の周囲に延びる複数(ここでは8本)の線分
Li(i=1,2,……,8)を想定し、さらに所定の画素P0を
中心とした、それぞれ半径r1,r2,r3の円Rj(j=1,2,
3)を想定する。所定の画素P0の画像データをf0とし、
各線分Liと各円Rjとの各交点に位置する各画素Pij(第
2図にはP11,P12,P13,P51,P52,P53について記号を示し
てある。)の画像データfijとする。As shown in FIG. 2, a plurality of (eight in this case) line segments extending from a predetermined pixel P 0 in the X-ray image to the periphery of the X-ray image
Assuming L i (i = 1, 2,..., 8), circles R j (j = 1, 2, and 3 ) having radii r 1 , r 2 , and r 3 centered on a predetermined pixel P 0 , respectively.
Assume 3). The image data of the predetermined pixel P 0 is f 0 ,
Each pixel P ij located at each intersection of each line segment Li and each circle R j (in FIG. 2, symbols are shown for P 11 , P 12 , P 13 , P 51 , P 52 , and P 53 . ) Is image data f ij .
ここで、所定の画素P0の画像データf0と各画素Pijの
画像データfijとの差分Δijが下記(1)式に従って求
められる。Here, the difference delta ij between the image data f 0 of a given pixel P 0 and the image data f ij of each pixel P ij is calculated according to the following equation (1).
Δij=fij−f0 …(1) (i=1,2,……,8;j=1,2,3) 次に各線分Li毎に、(1)式で求められた差分Δijの
最大値が求められる。即ち、線分L1,L5について例を示
すと、線分L1については、画素P11,P12,P13に対応する
各差分 Δ11=f11−f0 Δ12=f12−f0 Δ13=f13−f0 のうちの最大値が求められる。この例では、第3図に示
すようにΔ13>Δ12>11であり、したがってΔ13が最大
値となる。 Δ ij = f ij -f 0 ... (1) (i = 1,2, ......, 8; j = 1,2,3) then for each line segment L i, the difference obtained in (1) The maximum value of Δij is obtained. That is, when an example line segments L 1, L 5, for the line segment L 1, pixel P 11, P 12, P each difference corresponding to 13 Δ 11 = f 11 -f 0 Δ 12 = f 12 - The maximum value of f 0 Δ 13 = f 13 −f 0 is obtained. In this example, Δ 13 > Δ 12 > 11 as shown in FIG. 3, and therefore Δ 13 is the maximum value.
また線分L5については画素P51,P52,P53に対応する各
差分 Δ51=f51−f0 Δ52=f52−f0 Δ53=f53−f0 のうちの最大値Δ53が求められ、これが各差分Δ51,Δ
52,Δ53を代表する代表値とされる。The maximum value of the pixel P 51, P 52, P 53 each difference corresponding to Δ 51 = f 51 -f 0 Δ 52 = f 52 -f 0 Δ 53 = f 53 -f 0 for line L 5 delta 53 is obtained, which is the difference delta 51, delta
52 is a representative value representing the delta 53.
このように各線分Li毎に所定の画素P0と複数の画素P
ijとの差分Δijの最大値を求め、この求められた最大値
を該線分に関する代表値とする。The line segments L i for each predetermined pixel P 0 as a plurality of pixels P
the maximum value of the difference delta ij with ij, the maximum value this that the obtained representative values for the line segment.
次に、所定の画素P0から互いに反対方向に延びる2本
の線分をひと組として、即ち線分L1と線分L5、線分L2と
線分L6、線分L3と線分L7、および線分L4と線分L8のそれ
ぞれをひと組として、各組毎に2つの代表値の平均値
(それぞれM15,M26,M37,M48)が求められる。線分L1と
線分L5との組については、その平均値M15は、 として求められる。Next, the person sets the two line segments extending in opposite directions from a given pixel P 0, i.e. the line segment L 1 and the line segment L 5, a line segment L 2 and the line segment L 6, a line segment L 3 With the line segment L 7 and each of the line segment L 4 and the line segment L 8 as one set, the average value of two representative values (M 15 , M 26 , M 37 , and M 48 , respectively) is obtained for each set. . The set of the segment L 1 and the line segment L 5, the average value M 15 is Is required.
このように所定の画素P0から互いに反対方向に延びる
2本の線分をひと組として取り扱うことにより、腫瘍影
7が濃度勾配のある位置にあってその画像データの分布
が非対称となっていても腫瘍影を確実に検出することが
できる。By handling this way the two line segments extending in opposite directions from a given pixel P 0 as human pair, the distribution of the image data tumor shadow 7 is in the position where a concentration gradient is not asymmetrical Can reliably detect the tumor shadow.
上記のようにして平均値M15,M26,M37,M48が求められ
ると、これらの平均値M15,M26,M37,M48に基づいて、以
下のようにして、所定の画素P0に対応する画像データが
求められる。この求め方は特定のものに限定されるもの
ではないが、たとえば以下の方法が採用される。If the average value M 15, M 26, M 37 , M 48 as described above is determined, on the basis of these average values M 15, M 26, M 37 , M 48 , as described below, predetermined image data corresponding to the pixel P 0 is calculated. This method of obtaining is not limited to a specific method. For example, the following method is adopted.
第4図は、所定の画素P0に対応する画像データC1の求
め方の一例を説明するための図である。横軸は上記のよ
うにして求めた平均値M15,M26,M37,M48、縦軸はこれら
平均値M15,M26,M37,M48に対応する各評価値C15,C26,
C37,C48である。4 is a diagram for explaining an example how obtaining the image data C 1 corresponding to a predetermined pixel P 0. Average M 15 horizontal axis obtained as described above, M 26, M 37, M 48, these average M 15 is the vertical axis, M 26, M 37, the evaluation value C 15 corresponding to M 48, C 26 ,
C 37 and C 48 .
平均値M15,M26,M37,M48がある値M1より小さい場合評
価値は零、ある値M2より大きい場合評価値は1.0、M1〜M
2の中間では、その値の大きさに応じて0.0〜1.0の間の
値が評価値となる。このようにして、各平均値M15,M26,
M37,M48にそれぞれ対応する評価値C15,C26,C37,C48が求
められ、これらの評価値C15,C26,C37,C48の和 C1=C15+C26+C37+C48 …(3) が画素P0の画像データC1とされる。即ち、この画像デー
タC1は最小値0.0と最大値4.0との間のいずれかの値を有
する。このような演算をX線画像の各画素を所定の画素
P0として行なうことにより、腫瘍影強調画像を表わす画
像データが生成される。尚、この画像データC1を所定の
しきい値Th1と比較し、C1≧Th1の画素のみを抽出すると
これにより腫瘍影が抽出されることになる。If the average value M 15 , M 26 , M 37 , M 48 is smaller than a certain value M 1, the evaluation value is zero, and if it is larger than a certain value M 2, the evaluation value is 1.0, M 1 to M 1
In the middle of 2, the evaluation value is a value between 0.0 and 1.0 depending on the magnitude of the value. In this way, the average values M 15 , M 26 ,
Evaluation values C 15 , C 26 , C 37 , C 48 corresponding to M 37 , M 48 are obtained, and the sum of these evaluation values C 15 , C 26 , C 37 , C 48 C 1 = C 15 + C 26 + C 37 + C 48 (3) is taken as the image data C 1 of the pixel P 0 . That is, the image data C 1 has any value between the minimum value of 0.0 and a maximum value 4.0. Such an operation is performed by converting each pixel of the X-ray image into a predetermined pixel.
By performing a P 0, the image data representing the tumor shadow enhanced image is generated. Incidentally, comparing the image data C 1 with a predetermined threshold Th1, so that the tumor shadow is extracted by this when extracting only pixels of C 1 ≧ Th1.
上記各評価C15,C26,C37,C48を求めるにあたり、第4
図に一点鎖線で示すように小さな値M2′で飽和するよう
な変換式を用いて上記各評価値C15,C26,C37,C48を求め
るようにすると、(3)式に従って求められた画像デー
タC1は、より円形に近い腫瘍影の場合に大きな値を有す
る画像データC1となり、逆に第4図に二点鎖線で示すよ
うに大きな値M2″まで飽和しないような変換式を用いて
画像データC1を求めると、この画像データC1は周囲との
コントラストの大きい腫瘍影に対して大きな値を有する
画像データC1となる。したがってその目的に応じて適切
な変換式が選定される。In obtaining each of the above evaluations C 15 , C 26 , C 37 , and C 48 ,
When the above evaluation values C 15 , C 26 , C 37 , and C 48 are obtained using a conversion equation that saturates at a small value M 2 ′ as shown by a dashed line in the figure, the following equation (3) is obtained. The obtained image data C 1 becomes image data C 1 having a large value in the case of a tumor shadow closer to a circle, and conversely does not saturate to a large value M 2 ″ as shown by a two-dot chain line in FIG. When obtaining the image data C 1 using the conversion equation, the image data C 1 is the image data C 1 having a large value for large tumors shadow contrast with the surroundings. Thus appropriate conversion according to the purpose The formula is selected.
尚、腫瘍影を強調ないし抽出するフィルタのアルゴリ
ズムは、上記アルゴリズムに限定されるものではない。
以下に、他の例について説明する(特願平1−162905号
参照)。The algorithm of the filter for enhancing or extracting the tumor shadow is not limited to the above algorithm.
Hereinafter, another example will be described (see Japanese Patent Application No. 1-162905).
第2図の各画素Pij(i=1,2,…8;j=1,2,3)の画像
データfijのグラジェント▽fij求められる。The gradient ▽ f ij of the image data f ij of each pixel P ij (i = 1, 2,... 8; j = 1, 2, 3) in FIG. 2 is obtained.
第5図は、上記グラジェントおよび以下に示す演算方
法を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the gradient and the calculation method described below.
グラジェント▽fijが求められた後、これらのグラジ
ェント▽ijのベクトルの長さが1.0に揃えられる。即
ち、グラジェント▽fijの大きさを|▽fij|としたと
き、規格化グラジェント▽fij/|▽fij|が求められる。After the gradient ▽ f ij is obtained, the length of the vector of these gradients ▽ ij is adjusted to 1.0. That is, assuming that the magnitude of the gradient ▽ f ij is | ▽ f ij |, the normalized gradient ▽ f ij / | ▽ f ij | is obtained.
次に、この規格化グラジェント▽fij/|▽fij|の、線
分Liの方向の成分が求められる。即ち、各画素Pijから
所定の画素P0に向かう単位ベクトルを としたとき、 (ただし*は内積を表わす)が求められる。Then, the normalized gradient ▽ f ij / | ▽ f ij | , the direction component of the line segment L i is calculated. That is, a unit vector from each pixel P ij toward a predetermined pixel P 0 is And when (Where * represents the inner product).
その後、該成分について内向き(所定の画素P0の方
向)を正、外向きを負としたとき、各線分Li(i=1,2,
…,8)毎に各最大値 が求められる。Thereafter, the components a inward (direction of the predetermined pixels P 0) positive for, when the outward and negative, each line segment L i (i = 1, 2,
…, 8) each maximum value Is required.
さらにこれら各最大値 を加算した加算値 が求められる。この加算値を線分Liの本数(本実施例で
は8本)で割れば平均値となる。したがってこの加算値
は平均値に単に定数を掛けたものであって、平均値と同
一視できる。Furthermore, each of these maximum values Value obtained by adding Is required. By dividing the added value by the number of line segment L i (8 in this embodiment) becomes an average value. Therefore, this added value is obtained by simply multiplying the average value by a constant, and can be identified with the average value.
この加算値 が画像データC2とされる。この画像データC2を所定のし
きい値Th4と比較し、C2≧Th4の画像を抽出することによ
り腫瘍影が抽出される。This sum There are image data C 2. The image data C 2 is compared with a predetermined threshold value Th4, the tumor shadow is extracted by extracting an image of a C 2 ≧ Th4.
このフィルタは、グラジェント▽fijの大きさ|▽fij
|を規格化し、その方向(線分Liとの方向の相違の程
度)のみに注意することにより、周囲とのコントラスト
によらず形状が円形であることにより大きな値をもつ画
像データC2が求められ、これにより腫瘍影が大きな確度
をもって抽出される。This filter has the magnitude of the gradient ▽ f ij | ▽ f ij
| Normalized, by careful only in that direction (degree direction difference between the line segment L i), the shape regardless of the contrast and surrounding image data C 2 having a larger value by a circular And thereby extract the tumor shadow with great certainty.
また、上記実施例においては、第2図に示すように8
本の線分L1〜L8上の各画素Pijに対応する各画像データf
ijを用いたが、この線分は8本である必要はなく、たと
えば16本等であってもよいことはもちろんである。ま
た、所定の画素P0からの距離についてもr1,r2,r3の3つ
の距離について演算を行なったが、これについても3つ
の距離に限るものでもなく、抽出すべき腫瘍影の大きさ
がほぼ一定している場合は距離は1つでもよく、(この
場合は代表値を求める演算は不要となる)また、種々の
大きさの腫瘍影をさらに精度よく強調ないし抽出するた
めに、距離r1から距離r3までほぼ連続的な多数の距離に
ついて演算を行なってもよい。In the above embodiment, as shown in FIG.
Each image data f corresponding to each pixel P ij on the line segments L 1 to L 8
Although ij is used, it is needless to say that the number of line segments does not need to be eight, and may be, for example, sixteen. In addition, the calculation was performed for three distances r 1 , r 2 , and r 3 with respect to the distance from the predetermined pixel P 0 , but the calculation is not limited to the three distances, and the size of the tumor shadow to be extracted is not limited to three. When the distance is almost constant, the distance may be one (in this case, the calculation for obtaining the representative value is unnecessary). In order to enhance or extract the tumor shadows of various sizes with higher accuracy, from the distance r 1 to a distance r 3 may perform an operation for almost continuous number of distances.
次に、さらに異なるアルゴリズムを有するフィルタに
ついて説明する(特願平1−162909号参照)。Next, a filter having a different algorithm will be described (see Japanese Patent Application No. 1-162909).
第6図は、このアルゴリズムを説明するために、X線
画像上の所定の画素P0を中心に該画像上に仮想的に描い
た図である。Figure 6, in order to illustrate this algorithm, a diagram depicting virtually on the image around a predetermined pixel P 0 on the X-ray image.
第6図に示すように、X線画像内の所定の画素P0から
該X線画像の周囲に延びる複数(ここでは8本)の線分
Li(i=1,2,…,8)を想定し、さらに所定の画素P0を中
心とした半径rの円Rを想定する。また所定の画素P0を
含む中心領域Q0と、線分Li(i=1,2,…,8)のそれぞれ
と円Rとの交点の各画素Pi(ip1,2,…,8)を含む各周辺
領域Qiを考える。尚、上記半径r、中央領域Q0,各周辺
領域Qiの面積、および想定する周辺領域の数等は、対象
とする腫瘍影の大きさ、判定精度、演算速度等を考慮し
て適切に定められる。また、本実施例では、所定の画素
P0から等距離rだけ離れた各画素Piを想定しているが、
たとえば第6図のX方向に長径をもつ腫瘍影を抽出対象
とする場合、画素P1,P5として画素P0から遠距離にある
画素を選択する等、各画素Pi毎に所定の画素P0からの距
離が異なっていてもよい。As shown in FIG. 6, a plurality of (eight in this case) line segments extending from a predetermined pixel P 0 in the X-ray image to the periphery of the X-ray image
Assume L i (i = 1, 2,..., 8), and further assume a circle R having a radius r and centered on a predetermined pixel P 0 . Further, each pixel P i (ip1,2,..., 8) at the intersection of the center region Q 0 including the predetermined pixel P 0 and each of the line segments L i (i = 1, 2,. ) Are considered. Incidentally, the radius r, the center region Q 0, Suto of each peripheral area of the region Q i, and assuming that the peripheral region, the size of the tumor shadow of interest, determination accuracy, to properly consider the operation speed, etc. Determined. In the present embodiment, a predetermined pixel
It is assumed that each pixel P i is equidistant r from P 0 ,
For example, if to be extracted tumor shadow having major axis in the X direction of FIG. 6, etc., a predetermined pixel for each pixel P i for selecting the pixels that are far from the pixel P 0 as a pixel P 1, P 5 it may be different from the distance from P 0.
上記のようにして想定した中央領域Q0および各周辺領
域Qi内の多数の画素に対応する多数の画像データの平均
値Q0,Qi(i=1,2,…,8)が求められる。尚、ここでは
簡単のため、各領域Q0,Qi(i=1,2,…,8)を指す記号
と該各領域内の画像データの平均値を指す記号とで同一
の記号を用いている。Average values Q 0 , Q i (i = 1, 2,..., 8) of a large number of image data corresponding to a large number of pixels in the central region Q 0 and the peripheral regions Q i assumed as described above are obtained. Can be For the sake of simplicity, the same symbol is used for a symbol indicating each area Q 0 , Q i (i = 1, 2,..., 8) and a symbol indicating the average value of image data in each area. ing.
ここで、これらの差分Δi(i=1,2,…,8)の平均値 と、 分散 が求められる。Here, the average value of these differences Δ i (i = 1, 2,..., 8) And the distribution Is required.
次に、これら平均値 分散σ2の比率C3が、 として求められ、この比率C3が所定の画素P0に対応する
画像データC3とされる。この場合も前述の画像データ
C1,C2の場合と同様に、所定のしきい値Th5と比較し、C3
≧Th5の場合は比較的平均値 が大きく分散σ2が小さいため所定の画素P0が腫瘍影内
の画素であると判定される。Next, these average values The ratio C 3 of the variance σ 2 is Obtained as this ratio C 3 is the image data C 3 corresponding to the predetermined pixel P 0. In this case, the image data
C 1, as in the case of C 2, is compared with a predetermined threshold value Th5, C 3
≧ Th5, relatively average The predetermined pixel P 0 for variance sigma 2 is smaller increase is determined to be a pixel of tumor Kagenai.
第2図を参照してさらにに異なる実空間フィルタにつ
いて説明する。Another different real space filter will be described with reference to FIG.
第2図に示すように、X線画像内の所定の画素P0から
該X線画像の周囲に延びる複数(ここでは8本)の線分
Li(i=1,2,…,8)を想定し、さらに所定の画素P0を中
心とした、それぞれ半径r1,r2,r3の3つの円Rj(j=1,
2,3)を想定する。所定の画素P0を含む中央領域をQ0と
し、各線分Liと各円Rjとの各交点に位置する各画素素P
ij(第2図にはP11,P12,P13,P51,P52,P53について記号
を示してある。)を含む各周辺領域をQij(i=1,2,…,
8;j=1,2,3)(ただし第2図には、明示的にはQ0および
Q11,Q12,Q13,Q51,Q52,Q53のみ示してある。)とする。As shown in FIG. 2, a plurality of (eight in this case) line segments extending from a predetermined pixel P 0 in the X-ray image to the periphery of the X-ray image
Assuming L i (i = 1, 2,..., 8), three circles R j (j = 1, 2 ) with respective radii r 1 , r 2 , r 3 centered on a predetermined pixel P 0
2,3) is assumed. The central region including the predetermined pixel P 0 is defined as Q 0, and each pixel element P located at each intersection of each line segment Li and each circle R j
ij (in FIG. 2, symbols are shown for P 11 , P 12 , P 13 , P 51 , P 52 , P 53 ), and Q ij (i = 1, 2 ,.
8; j = 1,2,3) (However, in FIG. 2, Q 0 and
Only Q 11 , Q 12 , Q 13 , Q 51 , Q 52 and Q 53 are shown. ).
この各領域Q0およびQij(i=1,2,…,8;j=1,2,3)毎
に、該各領域Q0,Qij内の多数の各画素に対応する多数の
各X線画像データの平均値Q0,Qij(i=1,2,…,8;j=1,
2,3)が求められる。尚、ここでも簡単のため、各領域Q
0,Qij(i=1,2,…,8;j=1,2,3)を指す記号と該各領域
内の画像データの平均値を指す記号とで同一の記号を用
いている。For each of the regions Q 0 and Q ij (i = 1, 2,..., 8; j = 1, 2, 3), a large number of pixels corresponding to a large number of pixels in each of the regions Q 0 , Q ij Average values Q 0 , Q ij (i = 1, 2,..., 8; j = 1,
2,3) is required. For simplicity, each area Q
The same symbol is used for the symbol indicating 0 , Q ij (i = 1, 2,..., 8; j = 1, 2, 3) and the symbol indicating the average value of the image data in each area.
次に中央領域の平均値Q0と各周辺領域の平均値Qijの
それぞれとの各差分Δij(i=1,2,…,8;j=1,2,3)が Δij=Qij−Q0 …(5) として求められ、さらに各線分Li毎に、差分Δijの最大
値Δiが求められる。Next, each difference Δ ij (i = 1, 2,..., 8; j = 1, 2, 3) between the average value Q 0 of the central region and the average value Q ij of each peripheral region is Δ ij = Q ij -Q 0 ... determined as (5), further each line segment L i, the maximum value delta i of the difference delta ij is calculated.
次に、最大値Δi(i=1〜8)を代表する第一の特
性値Uと最大値Δi(i=1〜8)のばらつきを表わす
第二の特性値Vとが求められる。このために、まず以下
の演算式に従って各特性値U1〜U4,V1〜V4が求められ
る。Next, a second characteristic value V representing the variation of the maximum value Δ i (i = 1~8) first characteristic value representative of the U and the maximum value Δ i (i = 1~8) is obtained. For this purpose, first, the characteristic values U 1 to U 4 and V 1 to V 4 are obtained according to the following arithmetic expressions.
U1=(Δ1+Δ2+Δ5+Δ6)/4 …(6) U2=(Δ1+Δ2+Δ6+Δ7)/4 …(7) U3=(Δ3+Δ4+Δ7+Δ8)/4 …(8) U4=(Δ4+Δ5+Δ8+Δ1)/4 …(9) V1=U1/U3 …(10) V2=U2/U4 …(11) V3=U3/U1 …(12) V4=U4/U2 …(13) ここで、たとえば(6)式に従って特性値U1を求める
場合について説明すると、隣接する2つの領域(Δ1と
Δ2、またはΔ5とΔ6)について加算することは平滑
化を意味し、画素P0を挾んだ互いに反対側の領域(Δ1
+Δ2とΔ5+Δ6)について加算することはたとえば
濃度勾配のある領域に腫瘍影があってもその腫瘍影を検
出することができるようにするためである。 U 1 = (Δ 1 + Δ 2 + Δ 5 + Δ 6) / 4 ... (6) U 2 = (Δ 1 + Δ 2 + Δ 6 + Δ 7) / 4 ... (7) U 3 = (Δ 3 + Δ 4 + Δ 7 + Δ 8 ) / 4 ... (8) U 4 = (Δ 4 + Δ 5 + Δ 8 + Δ 1) / 4 ... (9) V 1 = U 1 / U 3 ... (10) V 2 = U 2 / U 4 ... (11) V 3 = U 3 / U 1 (12) V 4 = U 4 / U 2 (13) Here, for example, a case where the characteristic value U 1 is obtained according to the equation (6) will be described. delta 1 and delta 2 or delta adding about 5 and delta 6) means smoothing, region of opposite sides sandwiching the pixel P 0 (delta 1,
The addition of + Δ 2 and Δ 5 + Δ 6 ) is performed so that even if there is a tumor shadow in an area having a concentration gradient, the tumor shadow can be detected.
また、たとえば(10)式に従って特性値V1を求める場
合について説明すると、特性値U1と特性値U3とは互いに
直交する方向について求めた特性値であり、したがって
第3図に示す腫瘍影57が円形であればV1≒1.0となり円
形から外れる場合、即ち画素P0が線状の陰影内にある場
合はV1は1.0から外れることになる。Further, for example, (10) will be described for obtaining the characteristic value V 1 in accordance with formula, is a characteristic value determined for directions perpendicular to each other and the characteristic value U 1 and the characteristic value U 3, thus the tumor shadow as shown in FIG. 3 If 57 is circular, V 1 ≒ 1.0, and if it deviates from the circle, that is, if pixel P 0 is within a linear shadow, V 1 will deviate from 1.0.
上記差分の最大値Δi(i=1〜8)を代表する第一
の特性値Uとして、U1〜U4の最大値 U=MAX(U1,U2,U3,U4) …(14) が採用され、上記差分の最大値Δi(i=1〜8)のば
らつきを表わす第二の特性値Vとしては、V1〜V4の最大
値 V=MAX(V1,V2,V3,V4) …(15) が採用される。このようにして第一および第二の特性値
U,Vが求められると、所定の画素P0が腫瘍影内の画素で
あるか否かを判定するための特性値C4として、これら第
一および第二の特性値の比率 が採用され、この比率C4が所定の画素P0の画像データと
される。尚、この画像データC4を所定のしきい値Th6と
比較することにより、C4≧Th6の場合この所定の画素P0
は腫瘍影内の画素であると判定することができる。As a first characteristic value U representing the maximum value Δ i (i = 1~8) of the difference, the maximum value U = MAX of U 1 ~U 4 (U 1, U 2, U 3, U 4) ... (14) is adopted, and as the second characteristic value V representing the variation of the maximum value Δ i (i = 1 to 8) of the difference, the maximum value V 1 to V 4 V = MAX (V 1 , V 2, V 3, V 4) ... (15) is employed. Thus, the first and second characteristic values
U, the V is obtained, as a characteristic value C 4 for a given pixel P 0 to determine whether the pixel of tumor Kagenai, the ratio of these first and second characteristic values There are employed, the ratio C 4 is an image data of a predetermined pixel P 0. By comparing the image data C 4 with a predetermined threshold value Th 6, if C 4 ≧ Th 6, the predetermined pixel P 0
Can be determined to be pixels within the tumor shadow.
尚、上記フィルタ例においては、第2図に示すように
8本の線分L1〜L8上の画素Pijを含む各周辺領域Qijに対
応する画素データの平均値Qijを用いたが、この線分は
8本である必要はなく、たとえば16本等であってもよい
ことはもちろんである。また第6図を用いて説明した実
施例についても同様である。また、第2図を用いて説明
した上記実施例ではr1,r2,r3の3つの距離について演算
を行なったが、これについても3つの距離に限るもので
もなく、種々の大きさの腫瘍影をさらに精度よく抽出す
るために、距離をr1からr3まで連続的に変えて演算を行
なってもよい。In the above filter example, as shown in FIG. 2, the average value Q ij of the pixel data corresponding to each peripheral area Q ij including the pixels P ij on the eight line segments L 1 to L 8 was used. However, the number of the line segments does not need to be eight, and may be, for example, sixteen. The same applies to the embodiment described with reference to FIG. Further, in the above-described embodiment described with reference to FIG. 2 , the calculation is performed for the three distances r 1 , r 2 , and r 3. However, the calculation is not limited to the three distances and may be of various sizes. to extract more accurately Shuyokage, distance may be performed continuously varied computed from r 1 to r 3.
上記各実空間フィルタのいずれか又はこれらの組合せ
もしくは他の公知のフィルタを用いてX線画像上を走査
することにより該X線画像上に典型的には円形のパター
ンとして現われる腫瘍影が強調された腫瘍影強調画像が
生成される。尚、この腫瘍影強調フィルタは実際には腫
瘍影を強調するものではなく円形パターンを強調するも
のであるため、血管影の分岐点の陰影や血管のタンジェ
ントの陰影等も腫瘍影と同様に強調されることとなる。Scanning the x-ray image using any of the above real space filters or a combination thereof or other known filters enhances tumor shadows that typically appear as circular patterns on the x-ray image. An enhanced tumor shadow image is generated. In addition, since the tumor shadow enhancement filter does not actually enhance the tumor shadow but enhances the circular pattern, the shadow of the branch point of the blood vessel shadow and the shadow of the tangent of the blood vessel are also enhanced in the same manner as the tumor shadow. Will be done.
血管影強調手段 コンピュータシステム40内の血管影抽出手段では、上
記画像データSDに基づいて以下に示す血管影抽出フィル
タを用いてX線画像上を走査することにより、X線画像
に現われた血管影が抽出される。Vessel shadow enhancing means The vascular shadow extracting means in the computer system 40 scans the X-ray image on the basis of the image data SD using a vascular shadow extraction filter described below, thereby obtaining a blood vessel appearing in the X-ray image. Shadows are extracted.
X線画像上に仮想的に描いた第6図を用いて血管影抽
出フィルタの一例について説明する。An example of a blood vessel shadow extraction filter will be described with reference to FIG. 6 virtually drawn on an X-ray image.
ここで示すようなフィルタを用いてX線画像上を走査
することにより、該X線画像に現われる血管影が強調さ
れる。By scanning on the X-ray image using the filter as shown here, the blood vessel shadow appearing in the X-ray image is emphasized.
第7図は、上記所定の画素P0を中心とした、第6図の
線分L1とL5の延びる方向(x方向)のX線画像のプロフ
ァイルの一例を示した図、 第8図は、血管影と第6図に示したフィルタとを重ね
て模式的に描いた図である。ここでは所定の画素P0は、
血管影1のほぼ中心にあるものとする。Figure 7 is centered on the given pixel P 0, shows an example of a profile of the X-ray image of the 6 view line L 1 and L 5 of extending direction (x-direction), FIG. 8 FIG. 7 is a diagram schematically depicting a blood vessel shadow and a filter shown in FIG. Here, the predetermined pixel P 0 is
It is assumed that the shadow is substantially at the center of the blood vessel shadow 1.
第6図に示すように、X線画像内の所定の画素P0から
該X線画像の周囲に延びる複数(ここでは8本)の線分
Li(i=1,2,…,8)を想定し、さらに所定の画素P0を中
心とした半径rの円Rを想定し、また線分Li(i=1,2,
…,8)のそれぞれと円Rとの交点上にある各画素Pi(i
=1,2,…,8)を含む各周辺領域Qiとを考える。尚、上記
半径r,各周辺領域Qiの面積,および周辺領域の数等は、
認識の対象とする血管影の太さ、X線画像に混入してい
る雑音成分の大きさ、認識の精度、演算速度等を考慮し
て適切に定められる。As shown in FIG. 6, a plurality of (eight in this case) line segments extending from a predetermined pixel P 0 in the X-ray image to the periphery of the X-ray image
Assuming L i (i = 1, 2,..., 8), further assuming a circle R with a radius r centered on a predetermined pixel P 0 , and a line segment L i (i = 1, 2,
, 8) and each pixel P i (i
= 1, 2, ..., I think of each peripheral area Q i, including 8). Incidentally, when referring to the number of the radius r, the area of each peripheral region Q i, and the peripheral region,
It is appropriately determined in consideration of the thickness of the blood vessel shadow to be recognized, the size of the noise component mixed in the X-ray image, the recognition accuracy, the calculation speed, and the like.
ここで上記のようにして想定した中央領域Q0と各周辺
領域Qi内の多数の画素に対応する多数の画像データの平
均値Q0,Qi(i=1,2,…,8)が求められる。尚、ここで
は感嘆のため、各領域Q0,Qi(i=1,2,…,8)を指す記
号と該各領域内の画像データの平均値を指す記号とで同
一の記号を用いている。Here, the average values Q 0 , Q i (i = 1, 2,..., 8) of a large number of image data corresponding to a large number of pixels in the central region Q 0 and the peripheral regions Q i assumed as described above. Is required. Here, for the sake of exclamation, the same symbol is used for a symbol indicating each area Q 0 , Q i (i = 1, 2,..., 8) and a symbol indicating the average value of image data in each area. ing.
ここで、中央領域Q0および各周辺領域Qiについて画像
データの平均値Q0,Qiを求めた後、第6図に示す線分Li
(i=1,2,…,8)のうち所定の画素P0から互いに反対方
向に延びる2本の線分上にある2つの周辺領域、すなわ
ちQ1とQ5,Q2とQ6,Q3とQ7,Q4とQ8をひと組として、各差
分Δi,i+4(i=1,2,3,4)が、次式 Δi,i+4=Δi+Δi+4−|Δi−Δi+4| …(17) に従って求められ、この差分Δi,i+4のうちの最大値 Δmax=MAX(Δi,i+4) …(18) と最小値 Δmin=MIN(Δi,i+4) …(19) が求められ、これら最大値Δmaxと最小値Δminとの差分 Δ=Δmax−Δmin …(20) が求められる。Here, after calculating the average values Q 0 and Q i of the image data for the central region Q 0 and each peripheral region Q i , the line segment L i shown in FIG. 6 is obtained.
(I = 1, 2,..., 8), two peripheral regions on two line segments extending in opposite directions from a predetermined pixel P 0 , that is, Q 1 and Q 5 , Q 2 and Q 6 , Q 3 and Q 7, Q 4 and the Q 8 as a human group, each difference delta i, i + 4 are (i = 1, 2, 3, 4), the following equation Δ i, i + 4 = Δ i + Δ i + 4 - | Δ i -Δ i + 4 | ... determined according to (17), the difference Δ i, i = + maximum value of 4 Δmax MAX (Δ i, i + 4) ... (18) and the minimum value .DELTA.min = MIN (delta i, i + 4 ) (19) is obtained, and the difference Δ = Δmax−Δmin (20) between these maximum value Δmax and minimum value Δmin is obtained.
ここで上記演算の意義について説明する。 Here, the significance of the above calculation will be described.
i=1の場合を考えると、(17)式は、 Δ1,5=Δ1+Δ5−|Δ1−Δ5| …(21) となる。ここで第7図に示す実線のプロファイル2の場
合はQ1≒Q5であるためΔ1≒5となり、したがって|Δ
1−Δ5|≒0となり、上記(21)式は Δ1,5≒2Q1−2Q0 …(22) となる。一方第7図に示す破線のプロファイル3の場
合、即ち所定の画素P0が血管影1の中にはなく境界線3a
の近傍にある場合は、Q1とQ5とは大きく異なっているた
め、例えばQ5=Q0と考えると、Δ5≒0となり、したが
って Δ1,5≒0 …(23) となる。即ち(17),(18)式の演算を行なうことによ
り境界線を血管影として認識してしまうことが防止され
る。ただし、このままでは第8図に示す血管影の幅と略
同一の径を有する、腫瘍影等の略円形状のパターンにつ
いても同様の出力値となり、X線画像上に長く延びる血
管影のみでなく円形状パターンも同様に強調されること
となる。以下に、この点について一例を示す。第7図,
第8図を参照し、所定の画素P0が血管影1のほぼ中心に
ある場合、 Q0=Q2=Q3=Q7=Q8 …(24) Q1=Q4=Q5=Q6 …(25) と考えると、(22)式に示したように Δ1,5≒2Q1−2Q0 …(22) となり、また Δ26=Δ37=Δ48=0 …(26) となり、 Δmax=Δ15=2Q1−2Q0 …(27) となる。Considering the case of i = 1, the expression (17) is as follows: Δ 1,5 = Δ 1 + Δ 5 − | Δ 1 −Δ 5 | (21) Here in the case of solid line profile 2 shown in FIG. 7 Q 1 ≒ Q 5 a is for delta 1 ≒ 5 becomes, therefore | delta
1− Δ 5 | ≒ 0, and the above equation (21) becomes Δ 1,5 ≒ 2Q 1 −2Q 0 ... (22). On the other hand when the dashed profile 3 shown in FIG. 7, i.e., a given pixel P 0 border 3a rather than into the vessel Pictures 1
If in the vicinity of, because it differs significantly from the Q 1, Q 5, for example, considering that Q 5 = Q 0, the delta 5 ≒ 0, and the thus Δ 1,5 ≒ 0 ... (23) . That is, by performing the calculations of the equations (17) and (18), the boundary line is prevented from being recognized as a blood vessel shadow. However, in this state, a similar output value is obtained for a substantially circular pattern such as a tumor shadow having a diameter substantially the same as the width of the blood vessel shadow shown in FIG. 8. The circular pattern will be similarly emphasized. An example of this point will be described below. Fig. 7,
Referring to FIG. 8, when a predetermined pixel P 0 is in the approximate center of the blood vessel shadow 1, Q 0 = Q 2 = Q 3 = Q 7 = Q 8 ... (24) Q 1 = Q 4 = Q 5 = Considering Q 6 … (25), Δ 1,5 ≒ 2Q 1 −2Q 0 … (22) as shown in equation (22), and Δ 26 = Δ 37 = Δ 48 = 0 (26) Δmax = Δ 15 = 2Q 1 −2Q 0 (27)
一方、所定の画素P0が第8図に示す腫瘍影4のほぼ中
心にある場合、 Q1=Q2=Q3=Q4=Q5=Q6=Q7=Q8 …(28) と考えると、(18)式により Δ15=Δ26=Δ37=Δ48=2Q1−2Q0 …(29) となり、最大値Δmaxは上記(27)式と同じく Δmax=2Q1−2Q0 …(30) となる。即ちこのままでは第8図に示す血管影1と腫瘍
影4とは区別されない。即ちこの血管影抽出フィルタで
は、血管影の太さと同程度の径を有する腫瘍影も血管影
として抽出することなる。On the other hand, if the given pixel P 0 is in the approximate center of the tumor shadow 4 shown in FIG. 8, Q 1 = Q 2 = Q 3 = Q 4 = Q 5 = Q 6 = Q 7 = Q 8 ... (28) Considering that, (18) by Δ 15 = Δ 26 = Δ 37 = Δ 48 = 2Q 1 -2Q 0 ... (29) , and the same Δmax = 2Q 1 -2Q maximum .DELTA.max the above (27) 0 … (30) That is, the blood vessel shadow 1 and the tumor shadow 4 shown in FIG. That is, with this blood vessel shadow extraction filter, a tumor shadow having a diameter approximately equal to the thickness of the blood vessel shadow is also extracted as a blood vessel shadow.
そこで前述した(19),(20)式に示す演算を行なう
ことにより、この円形状パターンを血管影として認識し
てしまうことの防止が図られる。Thus, by performing the calculations shown in the above-described equations (19) and (20), it is possible to prevent the circular pattern from being recognized as a blood vessel shadow.
この場合、所定の画素P0が血管影1の中心にあり、上
記(24),(25)式のように考えると、(26)式より Δmin=0 …(31) であるため、(20)式に(30),(31)式を代入し、 Δ=Δmax−Δmin =2Q1−2Q0−0 2Q1−2Q0 …(32) となる。一方、所定の画素P0が腫瘍影4の中心にあり、
上記(28)式のように考えると、(29)式より Δmin=2Q1−Q0 …(33) となり、(20)式に(30),(33)式を代入し Δ=Δmax−Δmin =(2Q1−2Q0)−(2Q1−2Q0) =0 (34) となる。即ち、血管影1の場合((32)式)と腫瘍影4
の場合((34)式)では画像データとして異なる値が求
められ、腫瘍影4を排除し、X線画像上に延びる血管影
1のみを強調することができる。In this case, since the predetermined pixel P 0 is at the center of the blood vessel shadow 1 and is considered as in the above equations (24) and (25), Δmin = 0... (31) from equation (26). Equations (30) and (31) are substituted into the equation, and Δ = Δmax−Δmin = 2Q 1 −2Q 0 −0 2Q 1 −2Q 0 (32) On the other hand, the predetermined pixel P 0 is at the center of the tumor shadow 4,
Considering the above equation (28), from equation (29), Δmin = 2Q 1 −Q 0 (33), and substituting equations (30) and (33) into equation (20), Δ = Δmax−Δmin = (2Q 1 -2Q 0) - a (2Q 1 -2Q 0) = 0 (34). That is, in the case of the blood vessel shadow 1 (Equation (32)), the tumor shadow 4
In the case of (Expression (34)), different values are obtained as image data, so that the tumor shadow 4 can be excluded and only the blood vessel shadow 1 extending on the X-ray image can be emphasized.
以上の血管影抽出フィルタにおいては、中央領域Q0の
画像データの平均値Q0と各周辺領域Qiの画像データの平
均値Qiとを用いたが、これら中央領域Q0と各周辺領域Qi
の面積はX線画像に重畳されている雑音の大きさ等によ
り設定されるものであり、したがって雑音が小さい場合
や、別途雑音除去処理が行なわれる場合等には、平均値
Q0,Qiを用いることに代えて前述した所定の画素P0およ
び各画素Piに対応する画像データそのものを用いてもよ
いものである。In the above blood vessel shadow extraction filter, was used as the average value Q 0 of the image data of the central area Q 0 and the mean value Q i of the image data of each peripheral area Q i, each peripheral region and these central regions Q 0 Q i
Is set according to the magnitude of the noise superimposed on the X-ray image. Therefore, when the noise is small or when noise removal processing is performed separately, the average value
Instead of using Q 0 and Q i , the above-described predetermined pixel P 0 and the image data itself corresponding to each pixel P i may be used.
また、以上の血管影抽出フィルタにおいては所定距離
r(第1図参照)を固定して考えている。血管影にも細
いものも太いものもあり、そのうちの特定の幅の血管影
のみを認識する場合は所定距離rを固定してもよいが、
上記のようにしてある所定距離rに関して血管影の認識
を行なう操作を種々の所定距離rについて行なって複数
の画像データを得、これら複数の画像データのうちの最
大値を新たな画像データとすることより、細い血管影か
ら太い血管影までの種々の幅をもって血管影を強調する
ようにしてもよい。In the above-described blood vessel shadow extraction filter, a predetermined distance r (see FIG. 1) is considered to be fixed. There are also thin and thick vascular shadows, and when only vascular shadows of a specific width are recognized, the predetermined distance r may be fixed.
The operation of recognizing the blood vessel shadow with respect to the predetermined distance r as described above is performed for various predetermined distances r to obtain a plurality of image data, and the maximum value of the plurality of image data is used as new image data. Thus, the blood vessel shadow may be enhanced with various widths from a thin blood vessel shadow to a thick blood vessel shadow.
尚、血管影抽出フィルタについても上記2例に限られ
るものではなく、円形状パターンをも血管影として強調
してしまうような血管影強調フィルタでなければ公知の
種々の血管影抽出フィルタを用いることができることは
いうまでもない。The blood vessel shadow extraction filter is not limited to the above two examples, and various known blood vessel shadow extraction filters may be used unless the blood vessel shadow enhancement filter emphasizes a circular pattern as a blood vessel shadow. It goes without saying that you can do it.
以上のようにして腫瘍影強調画像、血管影強調画像を
生成することができ、対応する各画素毎に画像データの
差分を求めることにより血管影を強調から外すことがで
きこれにより真の腫瘍影のみが強調され、例えば前述し
たようなしきい値処理等により真の腫瘍影のみを高精度
に検出することができる。As described above, a tumor shadow-enhanced image and a blood vessel shadow-enhanced image can be generated, and a blood vessel shadow can be excluded from enhancement by obtaining a difference between image data for each corresponding pixel, thereby enabling a true tumor shadow to be generated. Only the true tumor shadow can be detected with high accuracy by, for example, the threshold processing described above.
以上のようにして腫瘍影を検出した後、たとえばCRT
ディスプレイ44(第9図参照)に可視画像を再生表示す
る際、腫瘍影として検出された領域を明示することによ
り観察者の補助を行なわせることができる。After detecting the tumor shadow as described above, for example, CRT
When a visible image is reproduced and displayed on the display 44 (see FIG. 9), it is possible to assist the observer by specifying the area detected as the tumor shadow.
以上の実施例は、蓄積性蛍光体を用いて得られた人体
の胸部X線画像に典型的には円形として現われる腫瘍影
を抽出する例であるが、本発明は胸部X線画像に限られ
るものではなく、さらに蓄積性蛍光体を用いるシステム
に限られるものでもなく、被写体の放射線画像を表わす
画像データに基づいて該放射線画像上の異常陰影を検出
する際に広く用い得る構成を備えているものである。The above embodiment is an example of extracting a tumor shadow that typically appears as a circle in a human chest X-ray image obtained using a stimulable phosphor, but the present invention is limited to a chest X-ray image. However, the present invention is not limited to a system using a stimulable phosphor, and has a configuration that can be widely used when detecting an abnormal shadow on a radiation image based on image data representing the radiation image of the subject. Things.
(発明の効果) 以上詳細に説明したように、本発明の第一の異常陰影
検出装置は、異常陰影強調フィルタを用いて前記放射線
画像上を走査することにより前記異常陰影が強調された
異常陰影強調画像を求める異常陰影強調手段と、線状パ
ターン強調フィルタを用いて放射線画像上を走査するこ
とにより放射線画像上に延びる線状パターンが強調され
た線状パターン強調画像を求める線状パターン強調手段
と、異常陰影強調画像から、該異常陰影強調画像と線状
パターン強調画像との双方で強調されている領域の強調
を取り消した第二の異常陰影強調画像を求める差分演算
手段と、第二の異常陰影強調画像から異常陰影を抽出す
る異常陰影抽出手段を備えているため、線状パターンの
一部が異常陰影として抽出されてしまうことが防止さ
れ、異常陰影が高精度に抽出される。(Effects of the Invention) As described in detail above, the first abnormal shadow detection device of the present invention scans the radiation image using an abnormal shadow emphasis filter, thereby enhancing the abnormal shadow. Abnormal shadow enhancing means for obtaining an enhanced image, and linear pattern enhancing means for obtaining a linear pattern enhanced image in which a linear pattern extending on the radiation image is enhanced by scanning the radiation image using a linear pattern enhancing filter And a difference calculating means for obtaining, from the abnormal shadow-enhanced image, a second abnormal shadow-enhanced image in which the regions emphasized in both the abnormal shadow-enhanced image and the linear pattern-enhanced image have been canceled. Since an abnormal shadow extracting means for extracting an abnormal shadow from an abnormal shadow emphasized image is provided, it is possible to prevent a part of a linear pattern from being extracted as an abnormal shadow, and An ordinary shadow is extracted with high accuracy.
また本発明の第二の異常陰影検出装置は、線状パター
ン強調フィルタを用いて放射線画像上を走査することに
より放射線画像上に延びる線状パターンが強調された線
状パターン強調画像を求める線状パターン強調手段と、
放射線画像と線状パターン強調画像との差の画像である
線形パターン縮退画像を求める差分演算手段と、異常陰
影強調フィルタを用いて線形パターン縮退画像上を走査
することにより異常陰影が強調された異常陰影強調画像
を求める異常陰影強調手段と、異常陰影強調画像から異
常陰影を抽出する異常陰影抽出手段とを備えているた
め、上記第一の異常陰影検出装置と同様に線状パターン
の一部が異常陰影として抽出されてしまうことが防止さ
れ、異常陰影が高精度に抽出される。Further, the second abnormal shadow detection apparatus of the present invention scans a radiographic image using a linear pattern emphasis filter to obtain a linear pattern enhanced image in which a linear pattern extending on the radiographic image is emphasized. Pattern emphasis means,
Difference calculation means for obtaining a linear pattern degenerate image which is an image of the difference between the radiation image and the linear pattern emphasized image, and an abnormality in which an abnormal shadow is enhanced by scanning the linear pattern degenerate image using an abnormal shadow enhancement filter Since there is provided an abnormal shadow enhancing means for obtaining a shadow enhanced image and an abnormal shadow extracting means for extracting an abnormal shadow from the abnormal shadow enhanced image, a part of the linear pattern is similar to the first abnormal shadow detecting apparatus. It is prevented from being extracted as an abnormal shadow, and the abnormal shadow is extracted with high accuracy.
また、本発明の第三の異常陰影検出装置は、異常陰影
強調フィルタを用いて前記放射線画像上を操作すること
により前記異常陰影が強調された異常陰影強調画像を求
める異常陰影強調手段と、線状パターン強調フィルタを
用いて異常陰影強調画像上を走査することにより、該異
常陰影強調画像に強調されている線状パターンのみが強
調された第二の線状パターン強調画像を求める線状パタ
ーン強調手段と、異常陰影強調画像と前記第二の線形パ
ターン強調画像との差の画像である第三の異常陰影強調
画像を求める差分演算手段と、第三の異常陰影強調画像
から異常陰影を抽出する異常陰影抽出手段とを備えてい
るため、上記第一および第二の異常陰影検出装置と同様
に、線状パターンが異常陰影として抽出されることが防
止され、異常陰影を高精度に抽出することができる。Further, the third abnormal shadow detection device of the present invention is an abnormal shadow enhancing means for obtaining an abnormal shadow enhanced image in which the abnormal shadow is enhanced by operating on the radiation image using an abnormal shadow enhancing filter, Linear pattern emphasis for obtaining a second linear pattern emphasized image in which only the linear pattern emphasized in the abnormal shadow emphasized image is scanned by scanning over the abnormal shadow emphasized image using the pattern emphasis filter Means for calculating a third abnormal shadow-enhanced image which is an image of a difference between the abnormal shadow-enhanced image and the second linear pattern-enhanced image; and extracting an abnormal shadow from the third abnormal shadow-enhanced image. Since abnormal shadow extraction means is provided, similarly to the first and second abnormal shadow detection devices, the linear pattern is prevented from being extracted as an abnormal shadow, and the abnormal shadow is extracted. It can be extracted to the accuracy.
第1A図,第1B図,第1C図は、本発明のそれぞれ第一,第
二および第三の異常陰影検出装置の各態様を表わしたブ
ロック図、 第2図は、腫瘍影を抽出する実空間フィルタの例を説明
するために、X線画像上の所定の画素P0を中心に該画像
上に仮想的に描いた図、 第3図は、上記所定の画素P0を中心とした、第2図の線
分L1とL5の延びる方向(x方向)のX線画像のプロファ
イルの一例を示した図、 第4図は、所定の画素P0に対応する画像データの求め方
の一例を説明するための図、 第5図は、画像データfijのグラジェント▽ij等のベク
トルを示す図、 第6図は、血管影抽出フィルタの例および腫瘍影抽出フ
ィルタの例を説明するために、X線画像上の所定の画素
P0を中心に該画像上に仮想的に描いた図、 第7図は、所定の画素P0を中心とした、第6図の線分Li
とL5の延びる方向のX線画像のプロファイルの一例を示
した図、 第8図は、血管影と第6図に示したフィルタとを重ねて
模式的に描いた図、 第9図は、X線画像撮影装置の一例の概略図、 第10図は、X線画像読取装置の一例と、本発明の異常陰
影検出装置の一実施例であるコンピュータシステムとを
表わした斜視図である。 10……X線撮影装置、14……蓄積性蛍光体シート 20……X線画像読取装置 23……レーザ光源、26……回転多面鏡 29……輝尽発光光、30……光ガイド 31……フォトマルチプライヤ 40……コンピュータシステム 51,57,59……腫瘍影強調手段 52,55,60……血管影強調手段 53,56,61……差分演算手段 54,58,62……腫瘍影抽出手段FIGS. 1A, 1B, and 1C are block diagrams showing respective embodiments of the first, second, and third abnormal shadow detecting devices of the present invention, and FIG. to illustrate an example of a spatial filter, virtually drawn figure on the image around a predetermined pixel P 0 on the X-ray image, Fig. 3 is centered on the given pixel P 0, diagram showing an example of a profile of the X-ray image on the direction (x-direction) of extension of the line segments L 1 and L 5 of FIG. 2, Fig. 4, the image data corresponding to a predetermined pixel P 0 Determination of FIG. 5 is a diagram for explaining an example, FIG. 5 is a diagram showing a vector such as gradient ij ij of image data f ij , and FIG. 6 is a diagram for explaining an example of a blood vessel shadow extraction filter and an example of a tumor shadow extraction filter. For a given pixel on the X-ray image
FIG. 7 is a diagram virtually drawn on the image centered on P 0. FIG. 7 is a line segment L i of FIG. 6 centered on a predetermined pixel P 0 .
Figure, showing an example of a profile in the direction of X-ray images of extension of L 5 and FIG. 8 is a vascular shadows and drawing overlapping the filter depicted schematically shown in FIG. 6, FIG. 9 is FIG. 10 is a schematic view showing an example of an X-ray image photographing apparatus. FIG. 10 is a perspective view showing an example of an X-ray image reading apparatus and a computer system which is an embodiment of the abnormal shadow detecting apparatus according to the present invention. 10 X-ray imaging device, 14 stimulable phosphor sheet 20 X-ray image reading device 23 Laser light source 26 Rotating polygon mirror 29 Photostimulated emission light 30, Light guide 31 …… Photomultiplier 40 …… Computer system 51,57,59 …… Tumor shadow enhancement means 52,55,60 …… Vessel shadow enhancement means 53,56,61 …… Difference calculation means 54,58,62 …… Tumor Shadow extraction means
Claims (3)
基づいて、前記放射線画像上に略円形状パターンとして
現われる異常陰影を検出する異常陰影検出装置におい
て、 異常陰影強調フィルタを用いて前記放射線画像上を走査
することにより前記異常陰影が強調された異常陰影強調
画像を求める異常陰影強調手段、 線状パターン強調フィルタを用いて前記放射線画像上を
走査することにより前記放射線画像上に延びる線状パタ
ーンが強調された線状パターン強調画像を求める線状パ
ターン強調手段、 前記異常陰影強調画像から、該異常陰影強調画像と前記
線状パターン強調画像との双方で強調されている領域の
強調を取り消した第二の異常陰影強調画像を求める差分
演算手段、および 前記第二の異常陰影強調画像から前記異常陰影を抽出す
る異常陰影抽出手段を備えたことを特徴とする異常陰影
検出装置。1. An abnormal shadow detecting apparatus for detecting an abnormal shadow appearing as a substantially circular pattern on a radiographic image based on image data representing a radiographic image of a subject. Abnormal shadow enhancement means for obtaining an abnormal shadow-enhanced image in which the abnormal shadow is enhanced by scanning a linear pattern extending on the radiation image by scanning the radiation image using a linear pattern enhancement filter. Linear pattern enhancement means for obtaining an enhanced linear pattern enhanced image, from the abnormal shadow enhanced image, the emphasis of a region enhanced in both the abnormal shadow enhanced image and the linear pattern enhanced image is canceled. Difference calculating means for obtaining a second abnormal shadow emphasized image; and extracting the abnormal shadow from the second abnormal shadow emphasized image. An abnormal shadow detection device, comprising: an abnormal shadow extraction unit.
基づいて、前記放射線画像上に略円形状パターンとして
現われる異常陰影を検出する異常陰影検出装置におい
て、 線状パターン強調フィルタを用いて前記放射線画像上を
走査することにより前記放射線画像上に延びる線状パタ
ーンが強調された線状パターン強調画像を求める線状パ
ターン強調手段、 前記放射線画像と前記線状パターン強調画像との差の画
像である線形パターン縮退画像を求める差分演算手段、 異常陰影強調フィルタを用いて前記線形パターン縮退画
像上を走査することにより前記異常陰影が強調された異
常陰影強調画像を求める異常陰影強調手段、および 前記異常陰影強調画像から前記異常陰影を抽出する異常
陰影抽出手段を備えたことを特徴とする異常陰影検出装
置。2. An abnormal shadow detecting apparatus for detecting an abnormal shadow appearing as a substantially circular pattern on a radiation image based on image data representing a radiation image of a subject. A linear pattern enhancement unit that obtains a linear pattern enhancement image in which a linear pattern extending on the radiation image is enhanced by scanning the linear image; a linear image that is an image of a difference between the radiation image and the linear pattern enhancement image Difference calculation means for obtaining a reduced pattern image; abnormal shadow enhancement means for obtaining an abnormal shadow enhanced image in which the abnormal shadow is enhanced by scanning the linear pattern reduced image using an abnormal shadow enhancement filter; and An abnormal shadow detecting device, comprising: an abnormal shadow extracting means for extracting the abnormal shadow from an image. Place.
基づいて、前記放射線画像上に略円形状パターンとして
現われる異常陰影を検出する異常陰影検出装置におい
て、 異常陰影強調フィルタを用いて前記放射線画像上を走査
することにより前記異常陰影が強調された異常陰影強調
画像を求める異常陰影強調手段、 線状パターン強調フィルタを用いて前記異常陰影強調画
像上を走査することにより、該異常陰影強調画像に強調
されている線状パターンのみが強調された第二の線状パ
ターン強調画像を求める線状パターン強調手段、 前記異常陰影強調画像と前記第二の線形パターン強調画
像との差の画像である第三の異常陰影強調画像を求める
差分演算手段、および 前記第三の異常陰影強調画像から前記異常陰影を抽出す
る異常陰影抽出手段を備えたことを特徴とする異常陰影
検出装置。3. An abnormal shadow detecting apparatus for detecting an abnormal shadow appearing as a substantially circular pattern on a radiation image based on image data representing a radiation image of a subject. Abnormal shadow enhancing means for obtaining an abnormal shadow enhanced image in which the abnormal shadow is enhanced by scanning the abnormal shadow enhanced image by scanning the abnormal shadow enhanced image using a linear pattern enhancement filter. Linear pattern emphasizing means for obtaining a second linear pattern emphasized image in which only the linear pattern is emphasized, a third image being a difference image between the abnormal shadow emphasized image and the second linear pattern emphasized image Difference calculating means for obtaining the abnormal shadow-enhanced image, and abnormal shadow extracting means for extracting the abnormal shadow from the third abnormal shadow-enhanced image An abnormal shadow detection device, comprising:
Priority Applications (3)
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| JP2244197A JP2582666B2 (en) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | Abnormal shadow detector |
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|---|---|---|---|
| JP2244197A JP2582666B2 (en) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | Abnormal shadow detector |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04123590A JPH04123590A (en) | 1992-04-23 |
| JP2582666B2 true JP2582666B2 (en) | 1997-02-19 |
Family
ID=17115222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2244197A Expired - Lifetime JP2582666B2 (en) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | Abnormal shadow detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP2582666B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004305486A (en) * | 2003-04-08 | 2004-11-04 | Canon Inc | Image processing apparatus and method and system |
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|---|---|---|---|---|
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| US7526115B2 (en) * | 2004-02-23 | 2009-04-28 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | System and method for toboggan based object segmentation using divergent gradient field response in images |
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1990
- 1990-09-14 JP JP2244197A patent/JP2582666B2/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004305486A (en) * | 2003-04-08 | 2004-11-04 | Canon Inc | Image processing apparatus and method and system |
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