JP3347865B2 - How to align radiographic images - Google Patents
How to align radiographic imagesInfo
- Publication number
- JP3347865B2 JP3347865B2 JP04662994A JP4662994A JP3347865B2 JP 3347865 B2 JP3347865 B2 JP 3347865B2 JP 04662994 A JP04662994 A JP 04662994A JP 4662994 A JP4662994 A JP 4662994A JP 3347865 B2 JP3347865 B2 JP 3347865B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- radiation
- radiation image
- corresponding point
- point
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Image Analysis (AREA)
- Radiography Using Non-Light Waves (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Image Processing (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は放射線画像の重ね合せ処
理またはサブトラクション処理を施す複数の画像の位置
ズレを補正して画像の位置合せをする方法に関し、さら
に詳しくはより精度良く放射線画像の位置合せを行う方
法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for correcting the positional deviation of a plurality of images to be subjected to a superposition process or a subtraction process of a radiographic image, and to align the images. It relates to a method for performing matching.
【0002】[0002]
【従来の技術】蓄積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一旦蓄積性蛍光体のシート(以
下、蓄積性蛍光体シートと称する)に記録し、これを励
起光で走査して輝尽発光させ、この輝尽発光光を光電的
に読み取って画像信号を得、この画像信号を処理して診
断適性の良い被写体の放射線画像を得る方法が知られて
いる。この最終的な画像はハードコピーとして再生した
り、あるいはCRT上に再生したりすることができる。2. Description of the Related Art Using a stimulable phosphor, radiation image information of a subject such as a human body is temporarily recorded on a stimulable phosphor sheet (hereinafter referred to as a stimulable phosphor sheet), and this is recorded with excitation light. 2. Description of the Related Art There is known a method in which a stimulating light is emitted by scanning, and the stimulating light is photoelectrically read to obtain an image signal, and the image signal is processed to obtain a radiation image of a subject having good diagnostic suitability. This final image can be played back as a hard copy or on a CRT.
【0003】一方、従来より放射線画像の重ね合せ処理
が公知となっている(例えば特開昭56-11399号参照)。
一般に、放射線画像は診断用その他の目的に使われる
が、その使用に当たっては被写体の微小な放射線吸収差
を良好に検出することが要求される。放射線画像におけ
るこの検出の程度をコントラスト検出能または単に検出
能と呼ぶが、この検出能の高いもの程診断性能も高く、
実用的価値が高い放射線画像であると言うことができ
る。したがって診断性能を高めるため、この検出能を高
くすることが望まれるが、その最も大きな障害要因は各
種ノイズである。重ね合せ処理は、その各種ノイズを大
幅に減少させ、被写体の僅かな放射線吸収差も最終画像
において明確に観察可能にして、検出能を大幅に向上さ
せる方法である。すなわち、複数枚重ねた蓄積性蛍光体
シートに放射線画像を撮影(蓄積記録)し、この複数枚
のシートを読取処理にかけて得た複数の画像信号を加算
処理し、このことにより、前述の各種ノイズを減少させ
る。On the other hand, superposition processing of radiation images has been conventionally known (see, for example, JP-A-56-11399).
Generally, a radiographic image is used for diagnosis and other purposes, and in using the radiographic image, it is required to detect a minute radiation absorption difference of a subject satisfactorily. The degree of this detection in a radiographic image is referred to as contrast detectability or simply detectability, and the higher the detectability, the higher the diagnostic performance,
It can be said that the radiation image has a high practical value. Therefore, in order to enhance the diagnostic performance, it is desired to increase the detectability, but the biggest obstacle is various noises. The superposition process is a method of greatly reducing the various noises, making it possible to clearly observe even a slight radiation absorption difference of the subject in the final image, and greatly improving the detectability. That is, a radiation image is captured (stored and recorded) on a plurality of stimulable phosphor sheets, and a plurality of image signals obtained by subjecting the plurality of sheets to a reading process are added. Decrease.
【0004】従来、実際にこの重ね合せ処理を行うため
には、例えば、カセッテに蓄積性蛍光体シートを2枚重
ねて入れて被写体の撮影を行い、2枚の蓄積性蛍光体シ
ートに対して通常の読取処理を逐次行って2組の画像信
号を得、この2組の画像信号を加算処理する方法が用い
られている。Conventionally, in order to actually perform this superposition processing, for example, two stimulable phosphor sheets are placed in a cassette in a superimposed state, and an object is photographed. A method of sequentially performing normal reading processing to obtain two sets of image signals and adding the two sets of image signals is used.
【0005】また一方、従来より放射線画像のサブトラ
クション処理が公知となっている。この放射線画像のサ
ブトラクションとは、異なった条件で撮影した2つの放
射線画像を光電的に読み出してデジタル画像信号を得た
後、これらのデジタル画像信号を両画像の各画素を対応
させて減算処理し、放射線画像中の特定の構造物を抽出
させる差信号を得る方法であり、このようにして得た差
信号を用いれば、特定構造物のみが抽出された放射線画
像を再生することができる。On the other hand, subtraction processing of a radiation image has been conventionally known. This subtraction of a radiation image means that two radiation images captured under different conditions are photoelectrically read out to obtain digital image signals, and then these digital image signals are subjected to subtraction processing in correspondence with each pixel of both images. This is a method of obtaining a difference signal for extracting a specific structure in a radiation image. By using the difference signal thus obtained, a radiation image in which only the specific structure is extracted can be reproduced.
【0006】このサブトラクション処理には、基本的に
次の2つの方法がある。すなわち、(1) 造影剤注入によ
り特定の構造物が強調された放射線画像の画像信号か
ら、造影剤が注入されていない放射線画像の画像信号を
引き算(サブトラクト)することによって特定の構造物
を抽出するいわゆる時間サブトラクション処理と、(2)
同一の被写体に対して相異なるエネルギー分布を有する
放射線を照射し、あるいは被写体透過後の放射線をエネ
ルギー分布状態を変えて2つの放射線検出手段に照射し
て、それにより特定の構造物が異なる画像を2つの放射
線画像間に存在せしめ、その後この2つの放射線画像の
画像信号間で適当な重み付けをした上で引き算(サブト
ラクト)を行って、特定の構造物の画像を抽出するいわ
ゆるエネルギーサブトラクション処理である。There are basically the following two methods for this subtraction processing. That is, (1) a specific structure is extracted by subtracting (subtracting) an image signal of a radiographic image to which a contrast agent is not injected from an image signal of a radiological image in which a specific structure is enhanced by injection of a contrast agent. So-called time subtraction processing, and (2)
The same object is irradiated with radiation having different energy distributions, or the radiation transmitted through the object is irradiated to two radiation detecting means with different energy distribution states, thereby forming an image in which a specific structure is different. This is a so-called energy subtraction process in which an image of a specific structure is extracted by presenting a signal between two radiographic images and then performing appropriate subtraction (subtraction) between the image signals of the two radiographic images and then performing subtraction. .
【0007】このサブトラクション処理は特に医療診断
上きわめて有効な方法であるため、近年大いに注目さ
れ、電子工学技術を駆使してその研究、開発が盛んに進
められている。Since this subtraction processing is a particularly effective method for medical diagnosis, it has attracted much attention in recent years, and its research and development have been actively promoted by making full use of electronic engineering technology.
【0008】しかしながら、上述したような蓄積性蛍光
体シートを用いた放射線画像の重ね合せ処理方法および
サブトラクション処理方法においては以下のような問題
が生じる。[0008] However, the following problems occur in the method of superimposing and subtracting radiation images using the stimulable phosphor sheet as described above.
【0009】すなわち、蓄積性蛍光体シートを用いた前
記各処理方法においては、2枚(3枚以上の場合もあ
る)の蓄積性蛍光体シートを順次もしくは同時に撮影台
に挿入して重ね合わせまたはサブトラクションすべき放
射線画像を撮影し、その後に蓄積性蛍光体シートを個別
に読取装置に挿入し、その都度蓄積性蛍光体シートに励
起光を照射することにより発せられた輝尽発光光を検出
することにより放射線画像を読み出すが、この過程にお
いては、撮影および読取りに関わるすべての装置の機械
的精度を上昇させたとしても、重ね合わせまたはサブト
ラクションされるべき画像間で位置ズレおよび回転ズレ
が生じることとなる。この結果、重ね合せ処理において
は各種ノイズがこの処理により平均化されて減少するも
のの、画像中の構造物の縁の部分をはじめ画像全体にボ
ケが生じ、観察すべき画像が観察に適さなくなり、また
サブトラクション処理においては消去されるべき画像が
消去されなかったり、逆に抽出すべき画像が消去されて
偽画像が生じて正確なサブトラクション像を得ることが
できなくなる。このように前述した位置ズレおよび回転
ズレにより、診断上重大な支障が生じるということが見
出された。That is, in each of the above-described processing methods using the stimulable phosphor sheets, two (or three or more) stimulable phosphor sheets are sequentially or simultaneously inserted into the photographing table and overlapped or overlapped. A radiation image to be subtracted is taken, and then the stimulable phosphor sheet is individually inserted into the reader, and each time the stimulable phosphor sheet is irradiated with excitation light to detect the stimulated emission light. Radiographic images are read out, but in this process, even if the mechanical accuracy of all the devices related to imaging and reading is increased, there is a positional shift and a rotational shift between the images to be superimposed or subtracted. Becomes As a result, in the superimposition process, although various noises are averaged and reduced by this process, blurring occurs in the entire image including the edges of the structures in the image, and the image to be observed is not suitable for observation, Further, in the subtraction processing, an image to be erased is not erased, or an image to be extracted is erased, and a false image is generated, so that an accurate subtraction image cannot be obtained. As described above, it has been found that the positional deviation and the rotational deviation described above cause serious problems in diagnosis.
【0010】このようなズレが蓄積性蛍光体シートに蓄
積記録された放射線画像情報間に生じると放射線画像は
潜像として蓄積性蛍光体中に蓄積記録されているので、
X線画像を可視像としてとらえることのできるX線写真
フイルムの場合と異なって、目視によって2枚のX線写
真を合わせるといったことができず、ズレ補正は極めて
困難なものとなる。If such a deviation occurs between the radiation image information stored and recorded on the stimulable phosphor sheet, the radiation image is stored and recorded in the stimulable phosphor as a latent image.
Unlike the case of an X-ray film capable of capturing an X-ray image as a visible image, it is not possible to visually match two X-ray photographs, and it is extremely difficult to correct the displacement.
【0011】さらに、何らかの手段により2つの放射線
画像間に生じる位置ズレおよび回転ズレを検出しえたと
しても読み取られた放射線画像のデータを補正すべく従
来公知の演算処理を行うと、特に回転ズレの補正の際に
多大な時間が費やされ、実用上非常に大きな問題とな
る。Further, even if the positional deviation and the rotational deviation occurring between the two radiographic images can be detected by some means, if a conventionally known arithmetic processing is performed to correct the data of the read radiographic image, the rotational deviation is particularly reduced. A great deal of time is spent on correction, which is a very serious problem in practical use.
【0012】そこで本出願人により特開昭58-163338 号
に、基準点または基準線を提供するような形状をもつマ
ーカーを用いた放射線画像のサブトラクション処理方法
を提案している。この方法は、マーカーを放射線画像に
対し固定した位置で2枚の蓄積性蛍光体シートに記録
し、この放射線画像の読取りの際にマーカーを検出し、
位置ズレおよび回転ズレを計算してサブトラクションす
べき放射線画像のいズレか一方をデジタルデータ上で回
転および/または移動し、この放射線画像の対応する各
画素間で画像データの引き算を行うものである。このマ
ーカーを用いた放射線画像のサブトラクション処理方法
における位置合せの工程は、上述した重ね合せ処理方法
にも適応することもできる。その場合、位置合せを行っ
た後に放射線画像の対応する各画素間で画像データの加
算処理を行えばよい。The applicant of the present invention has proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-163338 a subtraction processing method for a radiographic image using a marker having a shape that provides a reference point or a reference line. In this method, a marker is recorded on two stimulable phosphor sheets at a fixed position with respect to a radiographic image, and the marker is detected when reading the radiographic image.
One of the radiation images to be subtracted is rotated and / or moved on the digital data by calculating the positional deviation and the rotational deviation, and the image data is subtracted between the corresponding pixels of the radiation image. . The positioning process in the subtraction processing method of the radiological image using the marker can also be applied to the above-described superposition processing method. In this case, after the alignment, the addition processing of the image data may be performed between the corresponding pixels of the radiation image.
【0013】しかしながら、この方法においては放射線
画像の撮影の都度、上述したようなマーカーを被写体と
ともに蓄積性蛍光体シートに蓄積記録しなければならな
い。そして、この蓄積記録した放射線画像のマーカーの
位置と重なる部分からは被写体の画像情報を得ることが
できないという問題がある。However, in this method, each time a radiographic image is taken, the above-described marker must be stored and recorded on the stimulable phosphor sheet together with the subject. Then, there is a problem that image information of the subject cannot be obtained from a portion overlapping the position of the marker of the accumulated and recorded radiographic image.
【0014】そこで、本願出願人により位置合せのため
にマーカー等を用いることなく放射線画像の位置合せを
行う方法が提案されている(特願平4-318533号)。この
方法は、位置合せを行う複数の放射線画像のうちの1つ
の放射線画像にテンプレート領域を設定し、このテンプ
レート領域を用いて他の放射線画像についてテンプレー
トマッチングを行って各放射線画像に少なくとも2つの
対応点を求め、各放射線画像の対応点が一致するように
各対応点をアフィン変換して、各放射線画像について回
転移動補正、拡大または縮小率補正および平行移動補正
を行う方法である。Therefore, the applicant of the present invention has proposed a method of aligning radiographic images without using a marker or the like for alignment (Japanese Patent Application No. 4-318533). In this method, a template region is set in one of a plurality of radiation images to be registered, and template matching is performed on another radiation image using the template region, and at least two corresponding radiation images are assigned to each radiation image. In this method, points are obtained, the corresponding points are affine-transformed so that the corresponding points of the respective radiation images match, and rotational movement correction, enlargement or reduction rate correction, and translation correction are performed on each radiation image.
【0015】この方法によれば、位置合せのためにマー
カー等を被写体とともに記録することなく、迅速で精度
の高い位置合せをすることができる。According to this method, quick and accurate alignment can be performed without recording a marker or the like together with the subject for alignment.
【0016】[0016]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た放射線画像の位置合せ方法では、例えば図13に示すよ
うにアフィン変換を行うための対応点が放射線画像の中
心付近に求められることがある。このように放射線画像
の中心付近に対応点が求められてもある程度の精度で位
置合せを行うことができるが、例えば図13に示す点Oを
中心として対応点50を回転させるように変換した場合、
この対応点50から離れた部分にある点51については対応
点50が変換される度合いと比較して変換量が大きくなり
位置合せの精度が落ちてしまうものである。したがっ
て、放射線画像について位置合せの精度を向上させるに
は対応点が互いに離れていることが望ましい。However, in the above-described radiographic image alignment method, for example, as shown in FIG. 13, a corresponding point for performing affine transformation may be found near the center of the radiographic image. Thus, even if the corresponding point is obtained near the center of the radiation image, the alignment can be performed with a certain degree of accuracy. For example, when the corresponding point 50 is converted to rotate around the point O shown in FIG. ,
The conversion amount of the point 51 located at a portion distant from the corresponding point 50 is larger than the degree of conversion of the corresponding point 50, and the accuracy of the alignment is reduced. Therefore, it is desirable that the corresponding points are apart from each other in order to improve the accuracy of the alignment of the radiation image.
【0017】本発明は上記事情に鑑み、より精度よく放
射線画像の位置合せを行うことができる放射線画像の位
置合せ方法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 has as its object to provide a radiation image positioning method capable of more accurately positioning a radiation image.
【0018】[0018]
【課題を解決するための手段】本発明による放射線画像
の位置合せ方法は、上述したような放射線画像の重ね合
せ処理またはサブトラクション処理のために複数の放射
線画像の位置合せを行う方法において、前記放射線画像
のうちの1つの放射線画像から該1つの放射線画像の特
徴点を複数抽出し、該抽出された複数の特徴点のうち、
前記1つの放射線画像の端縁近傍にありかつ互いに離れ
た位置にある少なくとも2つの特徴点を中心としてテン
プレート領域を設定し、該テンプレート領域を前記1つ
の放射線画像以外の他の放射線画像にマッチングさせる
テンプレートマッチングを行うことにより、前記各放射
線画像の互いに対応する少なくとも2つの対応点を求
め、前記放射線画像のなかの1つの放射線画像の前記各
対応点を基準対応点とし、式According to the present invention, there is provided a method for aligning a plurality of radiographic images for superimposing or subtracting radiographic images as described above. A plurality of feature points of the one radiation image are extracted from one radiation image of the image, and among the plurality of extracted feature points,
A template region is set around at least two feature points near the edge of the one radiation image and at positions separated from each other, and the template region is matched with another radiation image other than the one radiation image. By performing template matching, at least two corresponding points of each radiation image corresponding to each other are obtained, and the corresponding points of one radiation image in the radiation images are set as reference corresponding points,
【0019】[0019]
【数2】 (Equation 2)
【0020】(但し、u,vは基準対応点の座標、x,
yは変換される対応点の座標、a,b,c,dは回転移
動補正および拡大または縮小率補正を示す係数、e,f
は平行移動補正を示す係数)により表されるアフィン変
換の係数を求め、該係数を用いて、前記基準対応点と他
の放射線画像の対応点とが一致するように該対応点の座
標値を前記基準対応点の座標値に変換するアフィン変換
を行うことを特徴とするものである。(Where u and v are the coordinates of the reference corresponding point, x,
y is the coordinates of the corresponding point to be transformed, a, b, c, and d are the coefficients indicating the rotational movement correction and the enlargement or reduction ratio correction, and e and f.
Is a coefficient indicating translation correction), and calculates a coefficient of the affine transformation represented by the following equation. Using the coefficient, the coordinate value of the corresponding point is set such that the reference corresponding point coincides with the corresponding point of another radiographic image. An affine transformation for converting the coordinate value of the reference corresponding point into a coordinate value is performed.
【0021】ここで、特徴点とは、1つの放射線画像を
ラプラシアンフィルタ、クロス型フィルタ等のフィルタ
によりフィルタリング処理しこのフィルタリング処理に
より得られた処理値のうち所定値以上となる点、放射線
画像を微分処理することにより得られた放射線画像のエ
ッジ部分を表す値のうち所定値以上となる点などの放射
線画像の特徴的な部分を表す点をいう。Here, a feature point is defined as a point at which one radiation image is filtered by a filter such as a Laplacian filter or a cross-type filter, and a point at which a processing value obtained by the filtering processing becomes a predetermined value or more, a radiation image. A point representing a characteristic part of the radiation image, such as a point having a value equal to or more than a predetermined value among values representing an edge part of the radiation image obtained by the differentiation processing.
【0022】また、「放射線画像の端縁近傍にある特徴
点」とは、例えばフィルタリング処理あるいは微分処理
により抽出された特徴点のうち放射線画像の端部から所
定距離内にある複数の特徴点のうち処理値が最大となる
特徴点、放射線画像端部から数えて近い位置にある数個
の特徴点のうち前述した処理値が最大となる点、放射線
画像の4角に最も近い位置にある特徴点などをいう。The "feature points near the edge of the radiation image" are, for example, a plurality of feature points within a predetermined distance from the end of the radiation image among the feature points extracted by filtering processing or differentiation processing. The feature point having the largest processing value, the feature point having the largest processing value among the several feature points located close to the end of the radiation image, and the feature located closest to the four corners of the radiation image Points and so on.
【0023】さらに、テンプレートマッチングとは、上
述したように1の放射線画像上にテンプレート領域を設
定した場合、このテンプレート領域を他の放射線画像上
で動かすことにより最もマッチングのとれる場所を探し
出す処理で、その場所を表す点が対応点の座標を与える
ものである。Further, template matching is a process of, when a template region is set on one radiographic image as described above, moving the template region on another radiographic image to search for the best matching location. The point representing that location gives the coordinates of the corresponding point.
【0024】このようなテンプレートマッチングにおい
て、そのマッチング度を表す評価尺度には、相関法およ
びSSDA(Sequential Similarity Detection Algoli
thms)が挙げられる。In such template matching, an evaluation scale representing the degree of matching includes a correlation method and an SSDA (Sequential Similarity Detection Algorithm).
thms).
【0025】この相関法とは、対応する各画素ごとに積
を算出し、その積の和を標準化した値(以下標準化値と
称する)を重ね合せの尺度とするものである。この標準
化は、それぞれの領域に於いて画素自身の積(2乗)の
和を算出してさらにそれぞれの和の積を算出し、この積
の平方根を対応する各画素ごとの積の和の分母とするこ
とにより行われる。重ね合せが完全な場合、雑音(ノイ
ズ)などによって分子の積が全て2乗の和とはならず、
このため標準化値は1にはならなくても1に最も近い最
大値になると考えられる。よって、テンプレート領域を
放射線画像上でいろいろ移動させて、上述した標準化値
が最大になる移動をもって重ね合せが達成されたと考え
られる。しかしながら、この標準化値が最大となる移動
は、全ての移動が終了しなければ判定することができな
い。この方法の詳細は、例えばSmith らの「Automated
cloud tracking using precisely aligned digital ATS
pictures 」ibid.、1972年 7月c-21巻、715-729 頁に
記載されている。In the correlation method, a product is calculated for each corresponding pixel, and a value obtained by standardizing the sum of the products (hereinafter referred to as a standardized value) is used as a measure of superposition. In this standardization, the sum of the product (square) of the pixel itself in each area is calculated, the product of each sum is further calculated, and the square root of this product is calculated as the denominator of the sum of the product for each pixel. Is performed. When the superposition is complete, the products of the molecules are not all sums of squares due to noise and the like.
Therefore, it is considered that the standardized value does not become 1, but becomes the maximum value closest to 1. Therefore, it is considered that the template region was moved variously on the radiographic image, and the superimposition was achieved with the movement that maximizes the above-described standardized value. However, the movement with the maximum standardized value cannot be determined unless all the movements are completed. For details of this method, see, for example, Smith et al., “Automated
cloud tracking using precisely aligned digital ATS
pictures "ibid. , July 1972, c-21, pp. 715-729.
【0026】また、SSDAとは、各画素ごとに差の絶
対値の和(残差)を重ね合せの尺度とするものである。
重ね合せが完全な場合、雑音(ノイズ)などによって残
差は0にはならなくても最小にはなると考えられる。よ
って、テンプレート領域を画像上でいろいろ移動させ
て、残差が最小になる移動をもって重ね合せが達成され
たと考える。この際、重ね合せがズレていると、各画素
について順次に加算していくとき残差が急激に増大す
る。そこで加算の途中で残差があるしきい値を超えたら
早々に加算を打ち切り次の移動に移る方法がこのSSD
Aである。用いる計算は加算だけであり、しかも多くの
場合途中で打ち切られるため、大幅に計算時間が短縮さ
れる。この方法の詳細は、例えばBarneaらの「A class
of algorithms for fast digital image registration
」IEEE.Trans .、1972年 2月c-21巻、179-186 頁に
記載されている。The SSDA uses the sum of the absolute values of the differences (residuals) for each pixel as a measure of superposition.
When the superposition is complete, it is considered that the residual is minimized even if it does not become 0 due to noise or the like. Therefore, it is considered that the superposition has been achieved by moving the template region variously on the image and moving the template region to minimize the residual. At this time, if the superposition is shifted, the residual increases rapidly when the pixels are sequentially added. Therefore, if the residual exceeds a certain threshold value in the middle of the addition, the addition is stopped as soon as possible, and the SSD moves to the next movement.
A. The calculation to be used is only addition, and in many cases is terminated halfway, so that the calculation time is greatly reduced. For details of this method, see, for example, “A class
of algorithms for fast digital image registration
IEEE. Trans. , February 1972, c-21, pp. 179-186.
【0027】[0027]
【作用】本発明による放射線画像の位置合せ方法は、テ
ンプレート領域を設定する放射線画像の特徴点の中から
この放射線画像の端縁近傍にありかつ互いに離れた位置
にある特徴点を含むようにテンプレート領域を設定して
他の放射線画像についてテンプレートマッチングを行い
対応点を求めるようにしたため、この対応点は放射線画
像上において放射線画像の端縁に近くかつ互いに離れた
位置にあるものとなる。そしてこのような互いに離れた
位置にある対応点をアフィン変換することにより各対応
点の間に位置する画像についても基準点を設定した放射
線画像の対応する部分に精度良く変換されることとな
る。According to the radiographic image registration method of the present invention, a template is selected so as to include feature points near the edge of the radiographic image and apart from each other from among the feature points of the radiographic image for setting the template area. Since an area is set and template matching is performed on another radiographic image to obtain a corresponding point, the corresponding point is located on the radiographic image near the edge of the radiographic image and separated from each other. By affine-transforming the corresponding points at positions apart from each other, an image located between the corresponding points is also accurately converted to a corresponding portion of the radiation image in which the reference point is set.
【0028】[0028]
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0029】図1は、本発明に用いられる放射線画像を
記録する装置の一実施例である放射線撮影装置の概略図
である。この撮影により得られる放射線画像は、エネル
ギーサブトラクション処理に用いられるものである。FIG. 1 is a schematic view of a radiation imaging apparatus which is an embodiment of an apparatus for recording a radiation image used in the present invention. The radiographic image obtained by this imaging is used for energy subtraction processing.
【0030】フィルタ6を間に挟み蓄積性蛍光体シート
5および7がシート7を下にして重ねられている。この
上には、被写体4を介して放射線3を発する放射線源2
が配置されている。以上のように、放射線撮影装置1が
構成されている。The stimulable phosphor sheets 5 and 7 are stacked with the sheet 7 down with the filter 6 interposed therebetween. Above this, a radiation source 2 that emits radiation 3 through a subject 4
Is arranged. The radiation imaging apparatus 1 is configured as described above.
【0031】この放射線源2から発せられた放射線3が
被写体4に照射される。被写体4を透過した放射線3aは
第1の蓄積性蛍光体シート5に照射され、放射線3aのエ
ネルギーの一部が第1の蓄積性蛍光体シート5に記録さ
れ、これによりシート5に被写体4の放射線画像が蓄積
記録される。シート5を透過した放射線3bはさらにフィ
ルタ6を透過し、フィルタ6を透過した放射線3cが第2
の蓄積性蛍光体シート7に照射される。これによりシー
ト7にも被写体4の放射線画像が蓄積記録される。The subject 3 is irradiated with radiation 3 emitted from the radiation source 2. The radiation 3a transmitted through the subject 4 is applied to the first stimulable phosphor sheet 5 and a part of the energy of the radiation 3a is recorded on the first stimulable phosphor sheet 5, whereby the sheet 5 A radiation image is stored and recorded. The radiation 3b that has passed through the sheet 5 further passes through the filter 6, and the radiation 3c that has passed through the filter 6 is the second radiation 3b.
The stimulable phosphor sheet 7 is irradiated. As a result, the radiation image of the subject 4 is also stored and recorded on the sheet 7.
【0032】図2は、各蓄積性蛍光体シート5および7
に蓄積記録された放射線画像を模式的に表した図であ
る。各蓄積性蛍光体シート5および7の略全面に被写体
4の各放射線画像4a、4bが蓄積記録されている。すなわ
ち、放射線画像4aは上側の蓄積性蛍光体シート5から、
放射線画像4bは下側の蓄積性蛍光体シート7から得られ
た放射線画像となる。FIG. 2 shows each of the stimulable phosphor sheets 5 and 7.
FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a radiation image stored and recorded in the storage device. Radiation images 4a and 4b of the subject 4 are accumulated and recorded on substantially the entire surface of each of the stimulable phosphor sheets 5 and 7. That is, the radiation image 4a is obtained from the stimulable phosphor sheet 5 on the upper side.
The radiation image 4b is a radiation image obtained from the lower stimulable phosphor sheet 7.
【0033】図3は、本発明に用いる放射線画像を読取
る読取ユニットの一実施例である放射線画像読取装置お
よび本発明の位置合せ方法を実施し、サブトラクション
処理を行う演算ユニットの一実施例である画像処理表示
装置の斜視図である。FIG. 3 shows an embodiment of a radiation image reading apparatus which is an embodiment of a reading unit for reading a radiation image used in the present invention, and an embodiment of an arithmetic unit which carries out a subtraction process by executing the alignment method of the present invention. It is a perspective view of an image processing display.
【0034】図1に示す放射線撮影装置1で撮影が行わ
れた後、第1および第2の蓄積性蛍光体シート5、7が
1枚ずつ放射線画像読取装置10の所定位置にセットされ
る。ここでは、第1の蓄積性蛍光体シート5に蓄積記録
された第1の放射線画像の読取りの場合について説明す
る。After the radiographic apparatus 1 shown in FIG. 1 performs radiography, the first and second stimulable phosphor sheets 5, 7 are set one by one at a predetermined position of the radiographic image reading apparatus 10. Here, the case of reading the first radiation image stored and recorded on the first stimulable phosphor sheet 5 will be described.
【0035】所定位置にセットされた、第1の放射線画
像が蓄積記録された蓄積性蛍光体シート5は、図示しな
い駆動手段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15により、矢印Y方向に搬送(副走査)され
る。一方、レーザ光源16から発せられた光ビーム17はモ
ータ18により駆動され矢印Z方向に高速回転する回転多
面鏡19によって反射偏向され、fθレンズ等の集束レン
ズ20を透過した後、ミラー21により光路を変えて蓄積性
蛍光体シート5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5の光ビーム17が照射されたか所からは、蓄積記録さ
れている放射線画像情報に応じた光量の輝尽発光光22が
発せられ、この輝尽発光光22は光ガイド23によって導か
れ、フォトマルチプライヤ(光電子増倍管)24によって
光電的に検出される。光ガイド23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23a が蓄積性蛍光体シート5上の主走査線にそっ
て延びるように配され、円環状に形成された射出端面23
b にフォトマルチプライヤ24の受光面が結合されてい
る。入射端面23a から光ガイド23内に入射した輝尽発光
光22は、該光ガイド23の内部を全反射を繰り返して進
み、射出端面23b から射出してフォトマルチプライヤ24
に受光され、放射線画像を表す輝尽発光光22がフォトマ
ルチプライヤ24によって電気信号に変換される。フォト
マルチプライヤ24から出力されたアナログ信号Sは、ロ
グアンプ25で対数的に増幅された後、A/D変換器26に
入力され、サンプリングされてデジタルの画像信号SO
が得られる。この画像信号SOは第1の蓄積性蛍光体シ
ート5に蓄積記録された第1の放射線画像を表すもので
あり、第1の画像信号SO1 と呼ぶ。この第1の画像信
号SO1 は画像処理表示装置30内の内部メモリーに一旦
記録される。The stimulable phosphor sheet 5 set at a predetermined position and on which the first radiation image is stored is recorded in the direction of arrow Y by a sheet conveying means 15 such as an endless belt driven by a driving means (not shown). It is conveyed (sub-scan). On the other hand, a light beam 17 emitted from a laser light source 16 is reflected and deflected by a rotary polygon mirror 19 driven by a motor 18 and rotated at a high speed in the direction of arrow Z, and transmitted through a focusing lens 20 such as an fθ lens. In the direction of sub-scan (arrow Y direction)
The main scanning is performed in the direction of arrow X, which is substantially vertical. From the portion of the stimulable phosphor sheet 5 where the light beam 17 has been irradiated, stimulated emission light 22 having a light amount corresponding to the radiation image information stored and recorded is emitted. And is photoelectrically detected by a photomultiplier (photomultiplier tube) 24. The light guide 23 is formed by molding a light-guiding material such as an acrylic plate, and is arranged such that a linear incident end face 23a extends along a main scanning line on the stimulable phosphor sheet 5. The injection end face 23 formed in an annular shape
The light receiving surface of the photomultiplier 24 is connected to b. The stimulated emission light 22 that has entered the light guide 23 from the incident end face 23a travels inside the light guide 23 by repeating total reflection, exits from the emission end face 23b, and exits from the photomultiplier 24.
The photostimulated luminescence light 22 representing the radiation image is converted into an electric signal by the photomultiplier 24. The analog signal S output from the photomultiplier 24 is logarithmically amplified by a log amplifier 25, and then input to an A / D converter 26 where it is sampled to obtain a digital image signal SO.
Is obtained. This image signal SO represents the first radiation image stored and recorded on the first stimulable phosphor sheet 5, and is referred to as a first image signal SO1. This first image signal SO 1 is temporarily recorded in an internal memory in the image processing display device 30.
【0036】この画像処理表示装置30は、種々の指示を
入力するキーボード31、指示のための補助情報や画像信
号に基づく可視画像を表示するCRTディスプレイ32、
補助記憶媒体としてのフロッピーディスクが装填され駆
動されるフロッピィディスク駆動装置33、およびCPU
や内部メモリが内蔵された本体部34が備えられている。The image processing display device 30 includes a keyboard 31 for inputting various instructions, a CRT display 32 for displaying auxiliary information for instructions and a visible image based on image signals,
Floppy disk drive 33 loaded with and driven by a floppy disk as an auxiliary storage medium, and CPU
And a main unit 34 having a built-in internal memory.
【0037】次に上記と同様にして、第2の蓄積性蛍光
体シート7に蓄積記録された第2の放射線画像を表す第
2の画像信号SO2 が得られ、この第2の画像信号SO
2 も画像処理表示装置30内の内部メモリに一旦記憶され
る。Next, in the same manner as described above, a second image signal SO 2 representing the second radiation image stored and recorded on the second stimulable phosphor sheet 7 is obtained.
2 is also temporarily stored in the internal memory in the image processing display device 30.
【0038】このようにしてサブトラクション演算を行
うべき2つの画像信号SO1 、SO2 が内部メモリに記
憶されると、これら2つの画像信号SO1 、SO2 が読
み出されて、これら2つの画像信号SO1 、SO2 が担
持する各放射線画像の各画素間で対応したサブトラクシ
ョン演算が行われるように、画像の位置合せが行われ
る。When the two image signals SO 1 and SO 2 to be subjected to the subtraction operation are stored in the internal memory, the two image signals SO 1 and SO 2 are read out, and these two image signals SO 1 and SO 2 are read out. Image positioning is performed so that the corresponding subtraction operation is performed between each pixel of each radiation image carried by the signals SO 1 and SO 2 .
【0039】ここで、本実施例における、画像信号SO
1 ,SO2 ,が表す2つの放射線画像の位置合せ方法に
ついて説明する。Here, the image signal SO in this embodiment is
A method of aligning two radiation images represented by 1 , SO 2 will be described.
【0040】本発明による放射線画像の位置合せ方法に
おいては、図1における放射線源2に近い位置にある蓄
積性蛍光体シート5より得られた放射線画像4aを図4に
示すように4等分して4つの領域14A,14B,14C,14
Dを定める。そして各領域について、クロス型のフィル
タを用いて画像をフィルタリング処理してフィルタの出
力値が所定値以上(例えば0.8 )となる点を特徴点とし
て検出する。In the method of aligning a radiation image according to the present invention, a radiation image 4a obtained from the stimulable phosphor sheet 5 located at a position near the radiation source 2 in FIG. 1 is divided into four equal parts as shown in FIG. Four areas 14A, 14B, 14C, 14
D is determined. For each area, the image is filtered using a cross-type filter, and a point at which the output value of the filter is equal to or more than a predetermined value (for example, 0.8) is detected as a feature point.
【0041】ここで、フィルタのマトリクスをAij(i=
1,2,……n 、j=1,2,……n )としたとき、フィルタを表
す式はHere, the matrix of the filter is represented by Aij (i =
1,2, ... n, j = 1,2, ... n), the expression for the filter is
【0042】[0042]
【数3】 (Equation 3)
【0043】となるが、クロス型フィルタとは、要素a
=Ai,j(i=j or i=n-j-1),b=Ai,j(i ≠j and i ≠n-
j-1)としたときにa≠b(a>b)であるようなマトリ
クスをいうものであり、本実施例においては、例えばWhere the cross-type filter is composed of the element a
= Ai, j (i = j or i = nj-1), b = Ai, j (i ≠ j and i ≠ n-
j-1) means a matrix such that a ≠ b (a> b). In this embodiment, for example,
【0044】[0044]
【数4】 (Equation 4)
【0045】というマトリクスを用いる。The following matrix is used.
【0046】このようなクロス型のフィルタを用いるこ
とによって、肋骨と肋骨とが交わるクロスエッジのよう
な構造の複雑な部分、すなわち、その周囲の領域からみ
て極端に濃度が変化する点を検出することができ、本実
施例においては図4に示す黒点のように複数の特徴点を
検出することができる。By using such a cross-type filter, a complicated portion having a structure such as a cross edge where a rib intersects with each other, that is, a point where the density extremely changes when viewed from the surrounding area is detected. In this embodiment, it is possible to detect a plurality of feature points like black points shown in FIG.
【0047】このように複数の特徴点が検出されると、
この特徴点のうち放射線画像4aの4角に最も近くかつ互
いに離れた4つの特徴点を抽出する。これは放射線画像
4aの4角から検出された特徴点の距離を算出し、その距
離が最も小さかった4つの特徴点が抽出されるものであ
る。本発明による実施例においては、図5に示すように
4つの点40A,40B,40C,40Dを検出することができ
る。When a plurality of feature points are detected as described above,
Of these feature points, four feature points closest to the four corners of the radiation image 4a and separated from each other are extracted. This is a radiographic image
The distance between the feature points detected from the four corners of 4a is calculated, and the four feature points having the shortest distance are extracted. In the embodiment according to the present invention, four points 40A, 40B, 40C and 40D can be detected as shown in FIG.
【0048】このようにして4つの点40A〜40Dが検出
されると、各点を中心としたテンプレート領域を放射線
画像4a上に設定する。すなわち、図6に示すように4等
分した各領域14A〜14Dに点40A〜40Dを中心としたテ
ンプレート領域41A〜41Dを設定する。When the four points 40A to 40D are detected in this way, a template region centering on each point is set on the radiation image 4a. That is, as shown in FIG. 6, template regions 41A to 41D centered on points 40A to 40D are set in the regions 14A to 14D divided into four.
【0049】次いで各テンプレート領域41A〜41Dを放
射線画像4b上において所定範囲内で移動させてテンプレ
ートマッチングを行う。ここで、テンプレートマッチン
グは上述した相関法またはSSDAを用いて行う。相関
法においては前述したように標準化値が最大となる点が
以下に記載する対応点の座標を与える。また、SSDA
においても上述したように残差の和が最小となる点が対
応点の座標を与える。Next, template matching is performed by moving each of the template areas 41A to 41D within a predetermined range on the radiation image 4b. Here, the template matching is performed using the above-described correlation method or SSDA. In the correlation method, as described above, the point at which the standardized value is maximum gives the coordinates of the corresponding point described below. Also, SSDA
As described above, the point at which the sum of the residuals becomes the minimum gives the coordinates of the corresponding point.
【0050】このようにしてテンプレートマッチングを
行うことにより、図7に示すように放射線画像4bの4つ
の領域43A〜43Dのそれぞれに4つの対応点44A〜44D
が求められる。By performing template matching in this manner, as shown in FIG. 7, four corresponding points 44A to 44D are respectively assigned to the four regions 43A to 43D of the radiation image 4b.
Is required.
【0051】次いで、放射線画像4a上における各点40A
〜40Dを基準対応点とし、各基準対応点の座標を(ui
,vi )(i=1〜4)として、アフィン変換Next, each point 40A on the radiation image 4a
-40D are set as reference corresponding points, and the coordinates of each reference corresponding point are (uii
, Vi) (i = 1 to 4) and the affine transformation
【0052】[0052]
【数5】 (Equation 5)
【0053】但し、mは拡大,縮小率、θは回転量、
A,Bは回転移動補正および拡大または縮小率補正を示
す係数、C,Dは平行移動補正を示す係数 にしたがって、各対応点(xi ,yi )の座標を変換す
ることにより第1の放射線画像4aと第2の放射線画像4b
とを重ね合せる。ここで式(3) に基づく座標変換では、
第2の放射線画像全体をX方向とY方向とで互いに独立
に拡大もしくは縮小すること、第2の放射線画像全体を
回転移動すること、および第2の放射線画像をX方向,
Y方向に平行移動すること、のすべてが同時に行われ
る。Where m is the enlargement / reduction ratio, θ is the amount of rotation,
A and B are the coefficients indicating the rotational movement correction and the enlargement or reduction ratio correction, and C and D are the coefficients indicating the parallel movement correction, by converting the coordinates of each corresponding point (xi, yi) to obtain the first radiation image. 4a and second radiation image 4b
And superimpose. Here, in coordinate transformation based on equation (3),
Enlarging or reducing the entire second radiation image in the X direction and the Y direction independently of each other; rotating and moving the entire second radiation image;
The translation in the Y direction is all performed simultaneously.
【0054】ここで、式(3) に含まれる係数A,B,
C,Dの求め方について説明する。Here, the coefficients A, B,
How to obtain C and D will be described.
【0055】本発明においては、最小二乗法により係数
A,B,C,Dを決定するものであり、まず、基準対応
点(ui ,vi )と対応点(xi ,yi )との位置的な
誤差Eを、 E=Σ(u−ui )2 +Σ(v−vi )2 =Σ(A・xi −B・yi +C−ui )2 +Σ(B・xi +A・yi +D−vi )2 …(4) とし、誤差Eの二乗誤差を最小にするために式(4) を解
くと、In the present invention, the coefficients A, B, C and D are determined by the least squares method. First, the positional relationship between the reference corresponding point (ui, vi) and the corresponding point (xi, yi) is determined. The error E is calculated as follows: E = Σ (u−ui) 2 + Σ (v−vi) 2 = Σ (A · xi−B · y + C−ui) 2 + Σ (B · xi + A · yi + D−vi) 2 . 4) and solving equation (4) to minimize the square error of the error E,
【0056】[0056]
【数6】 (Equation 6)
【0057】となる。よって、式(5) から1次方程式を
解くと、係数A,B,C,Dは以下のように求められ
る。Is as follows. Therefore, when the linear equation is solved from the equation (5), the coefficients A, B, C and D are obtained as follows.
【0058】 A=[d・(e+f)−b・i −c・j ]/Δ B=[d・(g+h)+c・i−b・j]/Δ C=[−b・(e+f)+c・(−g+h)+a・i]/Δ D=[−c・(e+f)−b・(−g+h)+a・j]/Δ 但し、Δ=a・d−b2 −c2 a=Σ(xi 2 +yi 2 ),b=Σxi ,c=Σyi ,d=Σ e=Σxi ・ui ,f=Σyi ・vi , g=Σyi ・ui ,h=Σxi ・vi ,i=Σui ,j=Σvi …(6) このようにして求められた係数、A,B,C,Dを用い
て式(3) により座標変換を行うことにより、各対応点44
A〜44Dと基準対応点41A〜41Dとの誤差が最小となる
ように第2の放射線画像4bを第1の放射線画像4aに略等
しく合せることができる。すなわち、図8に示すよう
に、本発明の位置合せ方法により55組の放射線画像の位
置合せを行ったデータでみてみると、基準レベルを|R
|=4.5 、max|Ri |=1.00とした場合、すべてのデ
ータが基準レベル以内、しかも|R|=3.15、 max|R
i |=0.7 内に入っており、図9に示す従来の方法によ
る位置合せ結果と比較して、非常に高精度に位置合せが
行われていることがわかる。A = [d · (e + f) −b · i−c · j] / Δ B = [d · (g + h) + c · i−b · j] / Δ C = [− b · (e + f) + c · (-g + h) + a · i] / Δ D = [- c · (e + f) -b · (-g + h) + a · j] / Δ where, Δ = a · d-b 2 -c 2 a = Σ ( xi 2 + yi 2 ), b = Σxi, c = Σyi, d = Σe = Σxi · ui, f = Σyi · vi, g = Σyi · ui, h = Σxi · vi, i = Σui, j = Σvi. 6) By using the coefficients A, B, C, and D obtained in this way and performing coordinate transformation according to equation (3), each corresponding point 44
The second radiation image 4b can be made substantially equal to the first radiation image 4a so that the error between A to 44D and the reference corresponding points 41A to 41D is minimized. That is, as shown in FIG. 8, when reference is made to data obtained by performing registration of 55 sets of radiation images by the registration method of the present invention, the reference level is | R
| = 4.5, max | Ri | = 1.00, all data are within the reference level, and | R | = 3.15, max | R
i | = 0.7, which indicates that the alignment is performed with extremely high accuracy as compared with the alignment result by the conventional method shown in FIG.
【0059】このようにしてアフィン変換が行われた
後、サブトラクション処理、すなわち画像信号SO2 の
位置合せ後の画像信号をSO2 ′としたとき、 S1−Wa・SO1 −Wb・SO2 ′+C …(7) 但し、Wa,Wbは重み付け係数、Cはバイアス分を表
す。[0059] After this manner affine transformation is performed, subtraction processing, i.e. the image signal after the alignment of the image signal SO 2 SO 2 'when the, S1-Wa · SO 1 -Wb · SO 2' + C (7) where Wa and Wb represent weighting coefficients, and C represents a bias.
【0060】により重み付け引き算が行われ、これによ
り2つの放射線画像の差の画像に対応する画像信号S1
が生成される。この画像信号S1は画像処理表示装置30
のCRTディスプレイ32に送られ、この画像信号S1に
基づく可視画像(エネルギーサブトラクション画像)が
CRTディスプレイ32に再生表示される。なお、本体部
34で実行される上記サブトラクション処理を行う機能
(ハードウェアとソフトウェアとの組合せ)が本発明の
演算ユニットの一例と観念される。A weighted subtraction is performed, whereby the image signal S1 corresponding to the difference image between the two radiation images is obtained.
Is generated. This image signal S1 is transmitted to the image processing display device 30.
And the visible image (energy subtraction image) based on the image signal S1 is reproduced and displayed on the CRT display 32. The main unit
The function (combination of hardware and software) of performing the above-described subtraction processing executed in 34 is considered as an example of the arithmetic unit of the present invention.
【0061】なお、上述した実施例においては、式(2)
に示すクロス型フィルタを用いて放射線画像をフィルタ
リング処理しているが、これに限定されるものではな
く、フィルタのマトリクスをAijとしたときに要素a=
Ai,j (i=(n+1) /2 or j=(n+1) /2)、b=Ai,j
(i≠(n+1) /2 and j≠(n+1) /2)としたときにa≠
b(a>b)である十字型のフィルタを用いるようにし
てもよいものである。In the above-described embodiment, the expression (2)
The filtering process is performed on the radiation image using the cross-type filter shown in (1), but is not limited to this. When the matrix of the filter is Aij, the element a =
Ai, j (i = (n + 1) / 2 or j = (n + 1) / 2), b = Ai, j
(I ≠ (n + 1) / 2 and j ≠ (n + 1) / 2), then a ≠
A cross-shaped filter where b (a> b) may be used.
【0062】このような十字型フィルタとしては、例え
ばAs such a cross filter, for example,
【0063】[0063]
【数7】 (Equation 7)
【0064】というようなマトリクスを用いることがで
きる。The following matrix can be used.
【0065】このような十字型のフィルタを用いること
によって、胸部放射線画像における肺野部と横隔膜とが
交わるような部分を検出することができ、図10に示すよ
うな点45A,45Bを特徴点として検出することができ
る。なお、このような点は、放射線画像4aから複数抽出
できるが、本実施例においては、放射線画像の端部に最
も近い点45A,45Bをテンプレート領域を設定する特徴
点として検出するものとする。By using such a cross-shaped filter, it is possible to detect a portion where the lung field intersects with the diaphragm in the chest radiographic image, and the points 45A and 45B shown in FIG. Can be detected as Although a plurality of such points can be extracted from the radiation image 4a, in this embodiment, the points 45A and 45B closest to the end of the radiation image are detected as feature points for setting the template area.
【0066】さらに、上述した実施例においては、単一
のクロス型フィルタにより放射線画像をフィルタリング
処理するようにしているが、複数種類のフィルタにより
放射線画像をフィルタリング処理するようにしてもよい
ものである。例えば、上述した胸部の放射線画像の場合
には、放射線画像の上半分の領域においては、肩関節あ
るいは肋骨が交差する点を検出するために、式(2) に示
すクロス型フィルタを用い、下半分の領域においては、
肺野と横隔膜との境界を抽出させるために、式(8) に示
す十字型のクロス型フィルタを用いるようにしてもよ
い。Further, in the above-described embodiment, the radiation image is filtered by a single cross-type filter. However, the radiation image may be filtered by a plurality of types of filters. . For example, in the case of the above-described radiographic image of the chest, in the upper half area of the radiographic image, a cross-type filter shown in Expression (2) is used to detect a point where a shoulder joint or a rib intersects. In half the area,
In order to extract the boundary between the lung field and the diaphragm, a cross-shaped cross-type filter shown in Expression (8) may be used.
【0067】また、上述した実施例においてはクロス型
フィルタとして式(2),(8) に示すフィルタを用いている
が、これに限定されるものではなく、マトリクスの要素
が交差するようにマトリクスが形成されているものであ
れば、いかなるフィルタを用いることができる。In the above-described embodiment, the filters shown in the equations (2) and (8) are used as the cross-type filters. However, the present invention is not limited to this. Any filter can be used as long as the filter is formed.
【0068】また、上述した実施例においては、クロス
型フィルタを用いて放射線画像の特徴点を検出するよう
にしているが、例えばラプラシアンフィルタ等いかなる
フィルタを用いてもよいものである。In the above-described embodiment, the characteristic point of the radiation image is detected by using the cross-type filter. However, any filter such as a Laplacian filter may be used.
【0069】さらに、上述した実施例においては、フィ
ルタリング処理により放射線画像の特徴点を検出するよ
うにしているが、これに限定されるものではなく、例え
ば微分処理により放射線画像のエッジとなる部分を求
め、このエッジ部分の濃度がある値以上となる点を特徴
点として求めるようにしてもよいものである。Further, in the above-described embodiment, the feature points of the radiation image are detected by the filtering process. However, the present invention is not limited to this. The point at which the density of the edge portion is equal to or higher than a certain value may be obtained as a feature point.
【0070】また、上述した実施例においては特徴点の
うち放射線画像の4角に最も近い位置にある特徴点を中
心としてテンプレート領域を設定するようにしている
が、例えば放射線画像の4角から所定範囲内にある複数
の特徴点のうち、前述したフィルタリング処理値が最大
となる点、あるいは、放射線画像の4角から数えて近い
位置にある数個の特徴点のうち、前述した処理値が最大
となる点等放射線画像の端縁近傍にありかつ互いに離れ
た位置にある特徴点であれば、いかなる点を用いてもよ
いものである。In the above-described embodiment, the template area is set around the feature point closest to the four corners of the radiation image among the feature points. Among the plurality of feature points within the range, the point at which the above-described filtering processing value is the largest, or among several feature points close to the four corners of the radiation image, the above-described processing value is the largest. Any point may be used as long as it is a characteristic point near the edge of the radiation image and at a position apart from each other, such as a point.
【0071】さらに、前述した実施例においては、フィ
ルタリング処理により得られる処理値がしきい値0.8 以
上の点を特徴点として検出するようにしているが、この
しきい値はいかなる値でもよく、さらに、図11に示すよ
うに放射線画像の線量が大きい部分ほどしきい値を大き
くするようにしてもよい。これは、放射線量が低いとノ
イズが多くなりフィルタの出力値が小さくなって特徴点
を求め難くなるからである。Further, in the above-described embodiment, a point where the processing value obtained by the filtering processing is equal to or larger than the threshold value 0.8 is detected as a feature point. However, the threshold value may be any value. As shown in FIG. 11, the threshold value may be set to be larger as the dose of the radiation image is larger. This is because if the radiation dose is low, noise increases and the output value of the filter decreases, making it difficult to find a feature point.
【0072】なお、上記実施例においては、図1におけ
る放射線源2からみて遠い位置にある蓄積性蛍光体シー
ト7より得られる放射線画像からテンプレートマッチン
グにより検出された対応点をアフィン変換するようにし
ているが、これは以下の理由によるものである。すなわ
ち、図1に示すようないわゆるワンショットで2枚の蓄
積性蛍光体シートに放射線画像を蓄積記録するような場
合は、2枚のシート5,7はフィルタ6を挟んで空間的
に互いに異なる位置に配置されることとなり、これによ
り2枚のシートの放射線源2および被写体4からの距離
が異なり、このため各シート5,7に記録される放射線
画像の寸法が異なり放射線源2からみて遠い位置にある
シート7に蓄積記録される放射線画像4bはシート5に蓄
積記録される放射線画像4aと比較してボケたり、散乱線
が多い画像となる。また、上述したアフィン変換を行っ
た場合、変換された画像については、各画素間は何らか
の補間をする必要があるため多少なりとも画質が劣化す
るものである。したがって、画質のよい放射線画像4aを
アフィン変換し画質を劣化させるよりも、放射線画像4a
と比較して画質が劣る放射線画像4bを変換した方が、結
果として得られるサブトラクション画像の画質が担保さ
れることとなる。したがって、放射線源2からみて遠い
位置にある蓄積性蛍光体シート7から得られた放射線画
像4bをアフィン変換することとしたものである。In the above embodiment, the corresponding points detected by template matching are affine-transformed from the radiation image obtained from the stimulable phosphor sheet 7 located far from the radiation source 2 in FIG. However, this is for the following reasons. That is, when a radiation image is accumulated and recorded on two stimulable phosphor sheets in a so-called one shot as shown in FIG. 1, the two sheets 5 and 7 are spatially different from each other with the filter 6 interposed therebetween. In this case, the two sheets have different distances from the radiation source 2 and the subject 4. Therefore, the dimensions of the radiation images recorded on each of the sheets 5 and 7 are different and are far from the radiation source 2. The radiation image 4b accumulated and recorded on the sheet 7 at the position is an image having more blur and more scattered radiation than the radiation image 4a accumulated and recorded on the sheet 5. In addition, when the above-described affine transformation is performed, the image quality of the converted image deteriorates to some extent because it is necessary to perform some interpolation between pixels. Therefore, the radiation image 4a is better than the affine transformation of the high quality radiation image 4a to deteriorate the image quality.
By converting the radiation image 4b whose image quality is inferior to that of, the image quality of the resulting subtraction image is ensured. Therefore, the radiation image 4b obtained from the stimulable phosphor sheet 7 located far from the radiation source 2 is affine-transformed.
【0073】また、上述した実施例においては、放射線
画像上に4つの対応点を設定してアフィン変換を行うよ
うにしているが、この点の数は2点以上であればいくつ
でもよく、また対応点が多いほど位置合せの精度も向上
するものである。しかしながら、対応点の数が多いと演
算時間が長くなるため、位置合せ精度と演算時間との兼
ね合いから対応点の数を設定するのが好ましい。In the above-described embodiment, the affine transformation is performed by setting four corresponding points on the radiation image. However, the number of these points may be any number as long as it is two or more. As the number of corresponding points increases, the accuracy of alignment improves. However, if the number of the corresponding points is large, the calculation time becomes long. Therefore, it is preferable to set the number of the corresponding points in consideration of the alignment accuracy and the calculation time.
【0074】さらに、上述した実施例においては、エネ
ルギーサブトラクション処理を行うために2つの放射線
画像の位置合せを行うようにしているが、重ね合せ処理
を行うために2つの放射線画像の位置合せを行うように
してもよい。すなわち、図9に示すように図2と同様の
放射線画像撮影装置1においてフィルタ6を用いること
なく2枚の蓄積性蛍光体シート5′,7′に被写体4の
放射線画像を蓄積記録し、蓄積性蛍光体シート5′,
7′から図3に示す放射線画像読取装置により2つの放
射線画像を表す画像信号SO1 ,SO2 を得、2枚の蓄
積性蛍光体シート5′,7′から得られた放射線画像の
うち、シート7′から得られた放射線画像を上述した実
施例と同様にアフィン変換を施して位置合せを行った
後、重ね合せ処理、すなわち画像信号SO2 の位置合せ
後の画像信号SO2 ′としたとき、 S2=Wc・SO1 +Wd・SO2 ′ …(9) 但し、Wc,Wdは重み付け係数 により、重み付け加算が行われ、これにより2つの放射
線画像の和の画像に対応する画像信号S2を生成するも
のである。Further, in the above-described embodiment, the two radiation images are aligned for performing the energy subtraction processing. However, the two radiation images are aligned for performing the superimposition processing. You may do so. That is, as shown in FIG. 9, the radiation image of the subject 4 is accumulated and recorded on the two stimulable phosphor sheets 5 'and 7' without using the filter 6 in the radiation image capturing apparatus 1 similar to that of FIG. Phosphor sheet 5 ',
Image signals SO 1 and SO 2 representing two radiographic images are obtained from the radiographic image reading device shown in FIG. 3 from 7 ′, and among the radiographic images obtained from the two stimulable phosphor sheets 5 ′ and 7 ′, 'after the alignment is subjected to affine transformation similar to the embodiment described above the radiation image obtained from the superposition processing, i.e. the image signal sO 2 after alignment of the image signal sO 2' sheet 7 was At this time, S2 = Wc · SO 1 + Wd · SO 2 ′ (9) where Wc and Wd are weighted and added by weighting factors, whereby an image signal S2 corresponding to the sum of two radiation images is obtained. To generate.
【0075】また、上述した実施例においては、クロス
型フィルタにより放射線画像をフィルタリング処理し
て、フィルタ出力の最大値を与える点を検出するように
しているが、この点としては例えば、分割された各領域
の中の最大値を表す点、ある所定値以上の点等、いかな
る点を用いてもよいものである。Further, in the above-described embodiment, the point at which the maximum value of the filter output is detected is detected by filtering the radiation image by the cross-type filter. Any point may be used, such as a point representing the maximum value in each region, a point equal to or greater than a predetermined value, and the like.
【0076】さらに、上述した実施例においては、2つ
の放射線画像の位置合せについて説明しているが、位置
合せを行う放射線画像の数は3枚以上であってもよいも
のである。この場合、3以上の放射線画像のうち、1つ
の放射線画像に上述した基準対応点を設定し、他の放射
線画像についてテンプレートマッチングにより対応点を
設定し、各放射線画像の対応点をアフィン変換により基
準対応点に合わせるようにすればよい。Further, in the above-described embodiment, the description has been given of the positioning of two radiographic images. However, the number of radiographic images to be positioned may be three or more. In this case, among the three or more radiation images, the above-described reference corresponding points are set for one radiation image, the corresponding points are set for the other radiation images by template matching, and the corresponding points of each radiation image are set to the reference points by affine transformation. What is necessary is just to make it correspond to a corresponding point.
【0077】また、上述した実施例においては式(3) に
示すアフィン変換により位置合せを行うようにしている
が、一般式であるFurther, in the above-described embodiment, the alignment is performed by the affine transformation shown in the equation (3).
【0078】[0078]
【数8】 (Equation 8)
【0079】(但し、u,vは基準対応点の座標、x,
yは変換される対応点の座標、a,b,c,dは回転移
動補正および拡大または縮小率補正を示す係数、e,f
は平行移動補正を示す係数)により表されるアフィン変
換を行うものであれば、いかなる係数により位置合せを
行うようにしてもよいものである。(Where u and v are the coordinates of the reference corresponding point, x,
y is the coordinates of the corresponding point to be transformed, a, b, c, and d are the coefficients indicating the rotational movement correction and the enlargement or reduction ratio correction, and e and f.
Any coefficient may be used as long as it performs affine transformation represented by (a coefficient indicating translation correction).
【0080】[0080]
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
る放射線画像の位置合せ方法は、アフィン変換を行うた
めの対応点を放射線画像の近傍にありかつ互いに離れた
位置に求めるようにしたため、対応点が近接している場
合と比較して位置合せの精度を向上させることができる
ため、より精度良く位置合せを行うことができる。As described above in detail, in the radiographic image registration method according to the present invention, the corresponding points for performing the affine transformation are determined at positions near and apart from the radiographic image. Since the accuracy of the alignment can be improved as compared with the case where the corresponding points are close to each other, the alignment can be performed more accurately.
【図1】本発明の実施例によるサブトラクションを行う
放射線画像を得る放射線画像記録装置の概略図FIG. 1 is a schematic diagram of a radiation image recording apparatus for obtaining a subtraction radiation image according to an embodiment of the present invention.
【図2】各蓄積性蛍光体シートに蓄積記録された放射線
画像を模式的に表す図FIG. 2 is a diagram schematically showing a radiation image accumulated and recorded on each stimulable phosphor sheet.
【図3】本発明による放射線画像位置合せ方法を実施す
るための装置を内包した画像読取装置の概略を表す図FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an image reading apparatus including an apparatus for performing a radiation image registration method according to the present invention.
【図4】放射線画像上に複数の特徴点が求められた状態
を表す図FIG. 4 is a diagram showing a state in which a plurality of feature points have been obtained on a radiographic image.
【図5】放射線画像を分割して基準対応点を設定した状
態を表す図FIG. 5 is a diagram showing a state in which a radiation image is divided and reference corresponding points are set.
【図6】放射線画像にテンプレート領域を設定した状態
を表す図FIG. 6 is a diagram illustrating a state where a template area is set in a radiographic image.
【図7】他の放射線画像に対応点を設定した状態を表す
図FIG. 7 is a diagram showing a state where corresponding points are set in another radiation image;
【図8】本発明による放射線画像位置合せ方法により位
置合せがなされた結果を表す図FIG. 8 is a diagram showing a result of alignment performed by the radiographic image alignment method according to the present invention.
【図9】従来の放射線画像位置合せ方法により位置合せ
がなされた状態を表す図FIG. 9 is a diagram showing a state where alignment has been performed by a conventional radiation image alignment method.
【図10】別のクロス型フィルタにより特徴点を設定し
た状態を表す図FIG. 10 is a diagram showing a state in which feature points are set by another cross-type filter.
【図11】放射線量としきい値との関係を表す図FIG. 11 is a diagram showing a relationship between a radiation dose and a threshold.
【図12】本発明の実施例による重ね合せを行う放射線
画像を得る放射線画像記録装置の概略図FIG. 12 is a schematic diagram of a radiation image recording apparatus for obtaining a radiation image to be superimposed according to an embodiment of the present invention
【図13】放射線画像の位置ズレを説明するための図FIG. 13 is a diagram for explaining a positional shift of a radiographic image;
1 放射線撮影装置 2 放射線源 3 放射線 4 被写体 5 第1の蓄積性蛍光体シート 6 フィルタ 7 第2の蓄積性蛍光体シート 10 放射線画像読取装置 15 シート搬送手段 16 レーザ光源 17 光ビーム 18 モータ 19 回転多面鏡 20 集束レンズ 21 ミラー 22 輝尽発光光 23 光ガイド 24 フォトマルチプライヤ 25 ログアンプ 26 A/D変換器 30 画像処理表示装置 31 キーボード 32 CRTディスプレイ 33 フロッピィディスク駆動装置 34 本体部 40A〜40D 基準対応点 41A〜41D テンプレート領域 44A〜44D,50 対応点 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Radiation imaging apparatus 2 Radiation source 3 Radiation 4 Subject 5 First stimulable phosphor sheet 6 Filter 7 Second stimulable phosphor sheet 10 Radiation image reader 15 Sheet transport means 16 Laser light source 17 Light beam 18 Motor 19 Rotation Polyhedral mirror 20 Focusing lens 21 Mirror 22 Stimulated light 23 Light guide 24 Photomultiplier 25 Log amplifier 26 A / D converter 30 Image processing display 31 Keyboard 32 CRT display 33 Floppy disk drive 34 Main unit 40A to 40D Corresponding points 41A to 41D Template areas 44A to 44D, 50 Corresponding points
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−137942(JP,A) 特開 平2−100583(JP,A) 特開 平3−236831(JP,A) 特開 昭61−246876(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 6/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-59-137942 (JP, A) JP-A-2-100533 (JP, A) JP-A-3-236831 (JP, A) JP-A 61-137 246876 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) A61B 6/00
Claims (1)
ラクション処理のために複数の放射線画像の位置合せを
行う方法において、 前記放射線画像のうちの1つの放射線画像から該1つの
放射線画像の特徴点を複数抽出し、 該抽出された複数の特徴点のうち、前記1つの放射線画
像の端縁近傍にありかつ互いに離れた位置にある少なく
とも2つの特徴点を中心としてテンプレート領域を設定
し、 該テンプレート領域を前記1つの放射線画像以外の他の
放射線画像にマッチングさせるテンプレートマッチング
を行うことにより、前記各放射線画像の互いに対応する
少なくとも2つの対応点を求め、 前記放射線画像のなかの1つの放射線画像の前記各対応
点を基準対応点とし、 式 【数1】 (但し、u,vは基準対応点の座標、x,yは変換され
る対応点の座標、a,b,c,dは回転移動補正および
拡大または縮小率補正を示す係数、e,fは平行移動補
正を示す係数)により表されるアフィン変換の係数を求
め、 該係数を用いて、前記基準対応点と他の放射線画像の対
応点とが一致するように該対応点の座標値を前記基準対
応点の座標値に変換するアフィン変換を行うことを特徴
とする放射線画像の位置合せ方法。1. A method for performing registration of a plurality of radiation images for a superposition process or a subtraction process of the radiation images, wherein a plurality of feature points of the one radiation image are extracted from one of the radiation images. Extracting a plurality of extracted feature points, setting a template region around at least two feature points near an edge of the one radiation image and at positions separated from each other; By performing template matching for matching to another radiation image other than the one radiation image, at least two corresponding points of each of the radiation images are obtained, and each of the one of the radiation images in the radiation image is determined. Using the corresponding point as a reference corresponding point, (Where u and v are the coordinates of the reference corresponding point, x and y are the coordinates of the corresponding point to be converted, a, b, c, and d are the coefficients indicating the rotational movement correction and the enlargement or reduction rate correction, and e and f are the coefficients. A coefficient of the affine transformation represented by (a coefficient indicating translation correction) is obtained, and the coordinate value of the corresponding point is calculated using the coefficient so that the reference corresponding point and the corresponding point of another radiographic image match. An alignment method for a radiographic image, comprising performing affine transformation for converting into coordinate values of a reference corresponding point.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04662994A JP3347865B2 (en) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | How to align radiographic images |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04662994A JP3347865B2 (en) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | How to align radiographic images |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07264483A JPH07264483A (en) | 1995-10-13 |
| JP3347865B2 true JP3347865B2 (en) | 2002-11-20 |
Family
ID=12752593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04662994A Expired - Fee Related JP3347865B2 (en) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | How to align radiographic images |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3347865B2 (en) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6625332B1 (en) | 1999-10-05 | 2003-09-23 | Nec Corporation | Computer-implemented image registration |
| JP4677129B2 (en) * | 2001-06-26 | 2011-04-27 | キヤノン株式会社 | Image processing apparatus, image processing method, and program |
| EP4071458B1 (en) | 2005-09-21 | 2025-11-05 | Luminex Corporation | Methods and systems for image data processing |
| JP4699166B2 (en) * | 2005-10-13 | 2011-06-08 | 富士フイルム株式会社 | Image processing apparatus, image processing method and program thereof |
| JP5349210B2 (en) * | 2009-08-31 | 2013-11-20 | 株式会社ニデック | Fundus image processing device |
| JP5873183B2 (en) | 2011-10-18 | 2016-03-01 | ルミネックス コーポレーション | Image data processing method and system |
| JP2013254380A (en) * | 2012-06-07 | 2013-12-19 | Konica Minolta Inc | Image processing method |
-
1994
- 1994-03-17 JP JP04662994A patent/JP3347865B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07264483A (en) | 1995-10-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3494692B2 (en) | Radiation image alignment method | |
| EP0599345B1 (en) | Method for adjusting positions of radiation images | |
| JP3843169B2 (en) | Method for correcting defects in radiographic image on recording member | |
| JPH10275213A (en) | Radiograph picture irradiating field recognizing method, device therefor, blackening processing method, and device therefor | |
| JP2574181B2 (en) | Abnormal shadow detector | |
| JP3347865B2 (en) | How to align radiographic images | |
| JP2932022B2 (en) | Radiation image alignment method | |
| JP3661797B2 (en) | Method for determining corresponding points for alignment of radiographic images | |
| JPH06215108A (en) | Positioning method for radiation picture | |
| JP3165538B2 (en) | Radiation image alignment method and apparatus | |
| JP2961437B2 (en) | Image output method | |
| JP2582669B2 (en) | Device for determining benign / malignant breast mass shadow | |
| JPH08215183A (en) | Calcification detecting method and its device | |
| JPH07262346A (en) | Aligning method for radiograph | |
| JPH07262370A (en) | Template matching method for image | |
| JP2571132B2 (en) | Abnormal shadow detector | |
| JP2582667B2 (en) | Linear pattern width calculator | |
| JPH0883336A (en) | Method for positioning radiation image | |
| JP2582666B2 (en) | Abnormal shadow detector | |
| JP2952428B2 (en) | Radiation image energy subtraction method and apparatus | |
| JPH11353464A (en) | Device for generating interpolation image | |
| JPH08248541A (en) | Radiograph processing method and device | |
| JP2582665B2 (en) | Abnormal shadow detector | |
| JP2867067B2 (en) | Pattern determination method and apparatus | |
| JPH04156828A (en) | Pattern recognizing device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020827 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070906 Year of fee payment: 5 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070906 Year of fee payment: 5 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080906 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080906 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090906 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090906 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100906 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100906 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110906 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |