JP3067104B2 - 画像処理方法および装置並びに医用画像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像処理方法およ
び装置並びに医用画像装置に関し、特に、外部設定条件
にしたがって画像を処理して表示する画像処理方法およ
び装置、並びに、そのような画像処理装置を備えた医用
画像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、Ｘ線ＣＴ（ｃｏｍｐｕｔｅｄ
ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置、磁気共鳴撮像（ＭＲＩ：
ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｉｍａｇｉｎ
ｇ）装置等の医用画像装置により医用画像を獲得したと
き、画像の関心領域（ＲＯＩ：ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ ｉ
ｎｔｅｒｅｓｔ）より良く観察するために、操作者は、
画像表示のウィンドウ幅（ｗｉｎｄｏｗ ｗｉｄｔｈ）
やウィンドウレベル（ｗｉｎｄｏｗ ｌｅｖｅｌ）、あ
るいは画像データのフィルタリング係数等の画像処理条
件を様々に変更し、それを反映させ画像を観察しながら
最適な表示画像を得るようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の医用画像装置で
は、操作者が入力する設定条件にしたがった画像処理が
逐一行われ、そのつど処理結果の画像が表示器に表示さ
れるが、画像のマトリクスサイズ（ｍａｔｒｉｘ ｓｉ
ｚｅ）が例えば５１２ｘ５１２以上になるようなデータ
数が多い画像については、処理を終えるまでに時間がか
かり、設定条件の変更を反映した画像をリアルタイム
（ｒｅａｌ ｔｉｍｅ）に得ることが困難になるという
問題点があった。また、このため、操作者による医用画
像装置の操作が円滑でなくなり、作業能率が低下すると
いう問題があった。

【０００４】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたもので、その目的は、操作者とによる対話形式の
操作の能率が良い画像処理方法および装置並びに医用画
像装置を実現することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】（１）上記の課題を解決
する第１の発明は、外部設定条件にしたがって画像を処
理して表示する画像処理方法であって、前記外部設定条
件の変更中は前記外部設定条件にしたがって前記画像の
一部分を処理するとともに前記処理した画像を前記画像
の未処理部分と組み合わせて表示し、前記外部設定条件
の確定後は前記外部設定条件にしたがって前記画像全体
を処理して表示する、ことを特徴とする画像処理方法で
ある。

【０００６】（２）上記の課題を解決する第２の発明
は、外部設定条件にしたがって画像を処理して表示する
画像処理装置であって、前記外部設定条件の変更中に前
記外部設定条件にしたがって前記画像の一部分を処理す
る部分処理手段と、前記部分処理手段が処理した画像と
前記画像の未処理部分を組み合わせた画像を生成する組
み合わせ画像生成手段と、前記外部設定条件の確定後に
前記外部設定条件にしたがって前記画像全体を処理した
画像を生成する全体画像生成手段と、前記外部設定条件
の変更中は前記組み合わせ画像生成手段が生成した画像
を表示し、前記外部設定条件の確定後は前記全体画像生
成手段が生成した画像を表示する表示手段と、を具備す
ることを特徴とする画像処理装置である。

【０００７】（３）上記の課題を解決する第３の発明
は、被検体についての画像を獲得する医用画像獲得手段
と、外部設定条件にしたがって前記画像を処理する画像
処理手段と、前記処理した画像を表示する表示手段とを
有する医用画像装置であって、前記画像処理手段は、前
記外部設定条件の変更中に前記外部設定条件にしたがっ
て前記画像の一部分を処理する部分処理手段と、前記部
分処理手段が処理した画像と前記画像の未処理部分を組
み合わせた画像を生成する組み合わせ画像生成手段と、
前記外部設定条件の確定後に前記外部設定条件にしたが
って前記画像全体を処理した画像を生成する全体画像生
成手段とを備え、前記表示手段は、前記外部設定条件の
変更中は前記組み合わせ画像生成手段が生成した画像を
表示し、前記外部設定条件の確定後は前記全体画像生成
手段が生成した画像を表示する、ことを特徴とする医用
画像装置である。

【０００８】（４）上記の課題を解決する第４の発明
は、前記外部設定条件の変更をマウスの移動によって行
う、ことを特徴とする（３）に記載の医用画像装置であ
る。第１の発明ないし第３の発明において、前記画像の
一部分は関心領域を２分するものであることが、外部設
定条件の変更の効果を比較対照により確認する点で好ま
しい。

【０００９】（作用）本発明では、外部設定条件の変更
中は、それを画像の一部分だけに反映させた画像を生成
して表示することにより、画像処理時間を短縮し、条件
変更に対応した画像をリアルタイムで得られるようにす
る。また、条件変更を行うのにマウスを利用し、操作性
を良くする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態
に限定されるものではない。図１に、医用画像装置のブ
ロック（ｂｌｏｃｋ）図を示す。本装置は本発明の実施
の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明の
装置に関する実施の形態の一例が示される。本装置の動
作によって、本発明の方法に関する実施の形態の一例が
示される。

【００１１】図１に示すように、本装置は、信号採取部
２を有する。信号採取部２は、被検体４から医用画像生
成のための信号を採取するものである。信号採取部２
は、医用画像装置の種類に応じて様々な形態のものが用
いられる。

【００１２】例えば、Ｘ線ＣＴ装置では、被検体４をス
キャン（ｓｃａｎ）するＸ線照射・検出系を備えたガン
トリ（ｇａｎｔｒｙ）が用いられる。ＭＲＩ装置では、
磁気共鳴を利用して被検体４から信号を採取するマグネ
ットシステム（ｍａｇｎｅｔｓｙｓｔｅｍ）が用いられ
る。超音波撮像装置では、被検体４内に超音波を送波し
てそのエコー（ｅｃｈｏ）を受信する超音波プローブ
（ｐｒｏｂｅ）が用いられる。このような信号採取部２
は、いずれも既存のものを利用することができる。その
他の医用画像装置でも、その種類に応じてそれぞれ既存
のものを用いることができる。

【００１３】信号採取部２は画像生成部６に接続され、
被検体４から採取した信号を画像生成部６に入力するよ
うになっている。画像生成部６は、信号採取部２から入
力された信号に基づいて画像を生成するようになってい
る。信号採取部２および画像生成部６は、本発明におけ
る医用画像獲得手段の実施の形態の一例である。

【００１４】画像生成部６も、医用画像装置の種類に応
じて様々な形態のものが用いられる。例えば、Ｘ線ＣＴ
装置では、被検体４の複数ビュー（ｖｉｅｗ）の投影デ
ータを逆投影して断層像を再構成する装置（コンピュー
タ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等）が用いられる。ＭＲＩ装置
では、磁気共鳴信号の逆フーリエ（Ｆｏｕｒｉｅｒ）変
換により画像を再構成する装置（コンピュータ等）が用
いられる。超音波撮像装置では、超音波エコーの強度に
基づいてＢモード（ｍｏｄｅ）像等を求める装置が用い
られる。これらの画像生成部６はいずれも既存のものを
用いることができる。その他の医用画像装置でも、その
種類に応じてそれぞれ既存のものを用いることができ
る。

【００１５】画像生成部６には画像処理部８が接続され
ている。画像処理部８は、画像生成部６が生成した画像
を加工して、表示に適した画像を作成するものである。
画像処理部８は、本発明における画像処理手段の実施の
形態の一例である。また、部分処理手段の実施の形態の
一例である。また、組み合わせが像生成手段の実施の形
態の一例である。また、全体画像生成手段の実施の形態
の一例である。画像処理部８は、例えばコンピュータ等
を用いて構成される。画像処理部８の詳細な構成につい
てはのちにあらためて説明する。

【００１６】画像処理部８には表示部１０が接続され、
画像処理部８から出力された画像およびその他の情報を
表示するようになっている。表示部１０は、本発明にお
ける表示手段の実施の形態の一例である。表示部１０は
例えばグラフィックディスプレー（ｇｒａｐｈｉｃ ｄ
ｉｓｐｌａｙ）等で構成される。

【００１７】以上の、信号採取部２、画像生成部６、画
像処理部８および表示部１０は制御部１４に接続されて
いる。制御部１４は例えばコンピュータ等を用いて構成
される。制御部１４は、それら各部に制御信号を与えて
その動作を制御するようになっている。また、各部から
制御部１４に状態報知信号等が入力されるようになって
いる。

【００１８】制御部１４には操作部１６が接続され、操
作者により各種の指令や情報等を入力できるようになっ
ている。操作部１６は、本発明における視線設定手段の
実施の形態の一例である。操作部１６は、例えば、キー
ボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）やマウス（ｍｏｕｓｅ）等
のポインティングデバイス（ｐｏｉｎｔｉｎｇ ｄｅｖ
ｉｃｅ）、および、その他の操作具を備えた操作卓等で
構成される。画像処理部８、表示部１０、制御部１４お
よび操作部１６からなる部分は、本発明の画像処理装置
の実施の形態の一例である。

【００１９】図２に、画像処理部８のブロック図を示
す。同図に示すように、画像処理部８はＣＰＵ（ｃｅｎ
ｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）８０２を
有する。ＣＰＵ８０２には、バス（ｂｕｓ）８０４を介
してメインメモリ（ｍａｉｎｍｅｍｏｒｙ）８０６、外
部メモリ８０８およびインタフェース（ｉｎｔｅｒｆａ
ｃｅ）８１０，８１２，８１４が接続されている。メイ
ンメモリ８０６は例えばＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃ
ｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）等により構成される。外部メモ
リ８０８は例えばＨＤＤ（ｈａｒｄ ｄｉｓｋ ｄｒｉ
ｖｅ）等により構成される。インタフェース８１０，８
１２，８１４は、それぞれ制御部１４、表示部１０およ
び画像生成部６用のインタフェースである。

【００２０】外部メモリ８０８は、ＣＰＵ８０２が実行
する画像処理プログラム（ｐｒｏｇｒａｍ）およびその
他の各種のプログラムを記憶している。また、インタフ
ェース８１４を通じて画像生成部６から入力した画像デ
ータを記憶する。さらに、画像データに各種の処理を施
すための条件を規定するデータ（条件データ）を記憶し
ている。条件データは、操作部１６から制御部１４およ
びインタフェース８１０を通じて、設定および変更する
ことが可能になっている。外部メモリ８０８に記憶され
た画像は、インタフェース８１２を通じて表示部１０に
与え、可視像として表示できるようになっている。

【００２１】本装置の動作を説明する。操作部１６を通
じて操作者から与えられる指令に基づき、制御部１４に
よる制御の下で本装置の動作が進行する。図３に、本装
置の動作のフロー（ｆｌｏｗ）図を示す。

【００２２】先ず、ステップ（ｓｔｅｐ）３０２で、操
作者が捜査部１６を操作して所望の画像を呼び出し表示
部１０に表示させる。これによって、例えば図４の
（ａ）に示すような画面が表示部１０に表示される。同
図は脳の断層像を示す画面の略図である。

【００２３】次に、ステップ３０４で、操作者はこの画
像を観察して画像処理条件の変更の要否を判断する。例
えば、ＲＯＩにおける画像の濃度分解能が病変部等を識
別するのに十分でないとき等は、画像処理のウィンドウ
幅やウィンドウレベルが適切でない可能性があるので、
画像処理条件すなわちウィンドウ幅およびウィンドウレ
ベルを変更することにする。なお、表示画像がこのまま
で満足できるものである場合は、以下の操作を行わな
い。

【００２４】次に、ステップ３０６で、ＲＯＩの中心を
例えばマウス等のポインティングデバイスで指摘する。
すなわち、矢印で表されるポインタ（ｐｏｉｎｔｅｒ）
でＲＯＩの中心を示してマウスボタン（ｍｏｕｓｅ ｂ
ｕｔｔｏｎ）を押す。このようにＲＯＩ中心に指摘に応
じて、ステップ３０８で、画像処理部８が、例えば図４
の（ｂ）にハッチング（ｈａｔｃｈｉｎｇ）で示すよう
に、ＲＯＩ中心を含む所定の区画４０を形成する。

【００２５】区画４０の大きさは、そこに含まれる画像
データに対する下記の画像処理が、例えば、長くても１
００ｍｓ好ましくは３０ｍｓ以内に完了できる程度とな
っている。このような区画は、全画面が例えば５１２ｘ
５１２のマトリクスで構成される場合、２５６ｘ２５６
程度のマトリクスとなる。

【００２６】次に、ステップ３１０で、操作者は画像処
理条件の変更を行う。ここでは、例えばウィンドウ幅お
よびウィンドウレベルを変更するものとすると、例えば
マウスボタンを押したままでマウスを左右に動かすこと
によりウィンドウ幅の増減を行い、また、前後に動かす
ことによりウィンドウレベルの増減を行う。このような
マウスの使用により、操作性の良い条件変更を行うこと
ができる。

【００２７】このようなウィンドウ幅およびウィンドウ
レベルの変更に応じて、画像処理部８は、ステップ３１
２で、区画４０に属する画像データについてウィンドウ
処理を行う。そして、ステップ３１４で、処理済みの画
像を画面上の区画４０にはめ込んで表示する。

【００２８】これによって、区画４０の画像は例えば図
４の（ｃ）に示すように、ウィンドウ幅およびウィンド
ウレベルの変更を反映した画像となる。条件変更に伴う
区画４０の画像処理が例えば３０ｍｓ程度の時間で行わ
れるので、条件変更の変更をリアルタイムに反映した画
像を表示することができる。

【００２９】操作者はこのような画像を観察しながら、
区画４０の画像が満足できる状態になるまでウィンドウ
幅およびウィンドウレベルの調整を続ける。これをフロ
ー図におけるステップ３１０〜３１６のループで示す。
条件変更の結果がリアルタイムで画像に反映されるの
で、調整作業を能率良く行うことができる。区画４０の
画像が満足できる状態になったとき、操作者はマウスボ
タンから指をはなす。これによって画像処理条件が確定
する。

【００３０】ウィンドウ幅およびウィンドウレベルの確
定を受けて、ステップ３１８で、画像処理部８は全画面
の画像データについて最終的に確定した設定値によるウ
ィンドウ処理を行い、ステップ３２０で処理済みの画像
を表示部１０に表示する。これによって、例えば図４の
（ｄ）に示すように、画面全体が適正なウィンドウ幅お
よびウィンドウレベルで表示される。

【００３１】図５に、区画４０の形成の他の例を示す。
同図では、ポインタで指摘したＲＯＩの中心に関してそ
の片側に区画４０’を形成するようにしている。このよ
うにすることにより、ＲＯＩに関して、条件変更の効果
が条件未変更の部分との対比によって確認できるように
なり、適正な条件を設定することがさらに容易になる。

【００３２】以上、画像処理条件の変更をウィンドウ幅
およびウィンドウレベルの調整ヲ例にとって説明した
が、画像処理条件はウィンドウ幅およびウィンドウレベ
ルのみに限るものではなく、例えば、画像データをフィ
ルタリングするフィルタ係数の調節や、画像のズーミン
グ（ｚｏｏｍｉｎｇ）係数の調整、その他種々の画像処
理条件の調節に適用して良い。

【００３３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、操作者とによる対話形式の操作の能率が良い画像
処理方法および装置並びに医用画像装置を実現すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図
である。

【図２】図１に示した装置における画像処理部のブロッ
ク図である。

【図３】図１に示した装置の動作のフロー図である。

【図４】図１に示した装置による画像表示の模式図であ
る。

【図５】図１に示した装置による画像表示の模式図であ
る。

【符号の説明】

２ 信号採取部 ４ 被検体 ６ 画像生成部 ８ 画像処理部 １０ 表示部 １４ 制御部 １６ 操作部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06T 1/00 G06T 17/00 - 17/50 A61B 5/055 A61B 6/03 360

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部設定条件にしたがって画像を処理し
   て表示する画像処理方法であって、前記外部設定条件の
   変更中は変更した該外部設定条件にしたがって前記画像
   の一部分を処理するとともに前記処理した部分画像を前
   記画像の未処理部分と組み合わせて表示し、前記外部設
   定条件の確定後は確定した該外部設定条件にしたがって
   前記画像全体を処理して表示する、ことを特徴とする画
   像処理方法。
2. 【請求項２】 外部設定条件にしたがって画像を処理し
   て表示する画像処理装置であって、前記外部設定条件の
   変更中に変更した該外部設定条件にしたがって前記画像
   の一部分を処理する部分処理手段と、前記部分処理手段
   が処理した部分画像と前記画像の未処理部分を組み合わ
   せた画像を生成する組み合わせ画像生成手段と、前記外
   部設定条件の確定後に確定した該外部設定条件にしたが
   って前記画像全体を処理した画像を生成する全体画像生
   成手段と、前記外部設定条件の変更中は前記組み合わせ
   画像生成手段が生成した画像を表示し、前記外部設定条
   件の確定後は前記全体画像生成手段が生成した画像を表
   示する表示手段と、を具備することを特徴とする画像処
   理装置。
3. 【請求項３】 被検体についての画像を獲得する医用画
   像獲得手段と、外部設定条件にしたがって前記画像を処
   理する画像処理手段と、前記処理した画像を表示する表
   示手段とを有する医用画像装置であって、前記画像処理
   手段は、前記外部設定条件の変更中に変更した該外部設
   定条件にしたがって前記画像の一部分を処理する部分処
   理手段と、前記部分処理手段が処理した部分画像と前記
   画像の未処理部分を組み合わせた画像を生成する組み合
   わせ画像生成手段と、前記外部設定条件の確定後に確定
   した該外部設定条件にしたがって前記画像全体を処理し
   た画像を生成する全体画像生成手段とを備え、前記表示
   手段は、前記外部設定条件の変更中は前記組み合わせ画
   像生成手段が生成した画像を表示し、前記外部設定条件
   の確定後は前記全体画像生成手段が生成した画像を表示
   する、ことを特徴とする医用画像装置。
4. 【請求項４】 前記外部設定条件の変更をマウスの移動
   によって行うとともに、前記外部設定条件の確定をマウ
   スの解放により行う、ことを特徴とする請求項３に記載
   の医用画像装置。