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JP4878239B2 - Ultrasonic diagnostic equipment - Google Patents
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Description

本発明は、超音波診断装置に関し、特に超音波画像データの処理に関する。   The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus, and more particularly to processing of ultrasonic image data.

超音波を送受波することにより得られる超音波画像内から、診断対象となる組織などの画像部分を抽出する技術が知られている。   A technique for extracting an image portion such as a tissue to be diagnosed from an ultrasonic image obtained by transmitting and receiving ultrasonic waves is known.

例えば、特許文献1には、超音波画像に対してラベリング処理を施して孤立領域を特定し、特定した孤立領域の体積値からその孤立領域がノイズ領域か否かを判断する技術が記載されている。一般に、ラベリング処理を利用することにより、画素同士の連結性を判断して連結された複数の画素の集合体を特定することができる。なお、画素同士の連結性を判断する技術は、特許文献2にも記載されている。   For example, Patent Document 1 describes a technique for identifying an isolated region by performing a labeling process on an ultrasonic image and determining whether the isolated region is a noise region from the volume value of the identified isolated region. Yes. In general, by using a labeling process, it is possible to specify a collection of connected pixels by determining connectivity between pixels. A technique for determining connectivity between pixels is also described in Patent Document 2.

特開2004−267584号公報JP 2004-267484 A 特許第2895414号公報Japanese Patent No. 2895414

ラベリング処理を利用して複数の画素の集合体を特定することにより、例えば、その集合体の体積などを求めることができる。先に示した特許文献1の技術では、体積値を利用してノイズか否かを判断しているが、体積値に基づいて例えば組織の大きさなどを診断してもよい。このように、ラベリング処理を利用することにより、様々な応用技術への発展が期待される。   By specifying an aggregate of a plurality of pixels using a labeling process, for example, the volume of the aggregate can be obtained. In the technique disclosed in Patent Document 1 described above, it is determined whether noise is generated using the volume value. However, for example, the size of the tissue may be diagnosed based on the volume value. In this way, the development to various applied technologies is expected by using the labeling process.

ところが、ラベリング処理は、例えば超音波画像内の全域を対象としてデータ処理を実行するため、その演算のための負荷が無視できない。特に、ラベリング処理を段階的に、例えば、仮ラベルを付すための仮ラベリング処理と、仮ラベルを最終的なラベルへ変換するためのリラベリング処理を実行する場合には、超音波画像内の全域を対象としたデータ処理が繰り返し実行されることになり、演算のための負荷がさらに増大し、処理時間が長くなるなどの問題が発生する。   However, in the labeling process, for example, data processing is executed for the entire region in the ultrasonic image, and therefore the load for the calculation cannot be ignored. In particular, when performing the labeling process step by step, for example, when performing a temporary labeling process for attaching a temporary label and a relabeling process for converting a temporary label into a final label, the entire area in the ultrasonic image As a result, the processing for data is repeatedly executed, which further increases the load for computation and increases the processing time.

本発明は、このような背景において成されたものであり、その目的は、超音波画像に対するラベリング処理の改良技術を提供することにある。   The present invention has been made in such a background, and an object thereof is to provide an improved technique for labeling processing for an ultrasonic image.

上記目的を達成するために、本発明の好適な態様である超音波診断装置は、超音波を送受波して得られる超音波画像の画像データを処理する超音波診断装置であって、超音波画像を構成する複数の画素を複数種類に分類する画素分類手段と、同一種類に分類された複数の画素の局所的な塊である画素群に対して仮ラベルを対応付けるラベリング処理手段と、複数の画素群に対応した複数の仮ラベル同士の接続関係を示すラベル関係テーブルに基づいて、接続された状態にある複数の仮ラベルを統合した真ラベルを求めるテーブル解析手段とを有し、これにより、同一種類に分類され接続された状態にある複数の画素の集合体に対応した真ラベルが求められることを特徴とする。   In order to achieve the above object, an ultrasonic diagnostic apparatus according to a preferred aspect of the present invention is an ultrasonic diagnostic apparatus that processes image data of an ultrasonic image obtained by transmitting and receiving ultrasonic waves, A pixel classifying unit that classifies a plurality of pixels constituting an image into a plurality of types, a labeling processing unit that associates a temporary label with a pixel group that is a local cluster of a plurality of pixels classified into the same type, a plurality of types Based on a label relation table indicating a connection relation between a plurality of temporary labels corresponding to a pixel group, the table analysis means for obtaining a true label obtained by integrating a plurality of temporary labels in a connected state, thereby, A true label corresponding to an aggregate of a plurality of pixels that are classified and connected to the same type is obtained.

上記態様において、超音波画像の画像データは、例えば、二次元平面内の複数のピクセルデータまたは三次元空間内の複数のボクセルデータである。上記態様によれば、ラベル関係テーブルに基づいて真ラベルが求められるため、例えば、真ラベルを求めるためにラベリング処理を繰り返し実行する必要がなくなり、演算処理の負荷が軽減される。   In the above aspect, the image data of the ultrasonic image is, for example, a plurality of pixel data in a two-dimensional plane or a plurality of voxel data in a three-dimensional space. According to the above aspect, since the true label is obtained based on the label relation table, for example, it is not necessary to repeatedly execute the labeling process in order to obtain the true label, and the load of the arithmetic process is reduced.

望ましい態様において、前記ラベリング処理手段は、注目画素とその近傍画素を指定するウィンドウを超音波画像内で走査し、ウィンドウ内の注目画素と近傍画素の接続関係に基づいて複数の画素の局所的な塊である画素群を求め、さらに、ウィンドウ内の複数の画素に関する仮ラベルから仮ラベル同士の接続関係を示すラベル関係テーブルを求めることを特徴とする。   In a preferred aspect, the labeling processing unit scans a window that designates a target pixel and its neighboring pixels in an ultrasonic image, and locally detects a plurality of pixels based on a connection relationship between the target pixel and neighboring pixels in the window. A pixel group that is a cluster is obtained, and a label relationship table that indicates a connection relationship between the temporary labels is obtained from temporary labels for a plurality of pixels in the window.

望ましい態様において、前記テーブル解析手段は、仮ラベル同士の接続関係を示すラベル関係テーブルと仮ラベルごとの体積とに基づいて、真ラベルに対応した集合体の体積を求めることを特徴とする。   In a desirable mode, the table analysis means obtains the volume of the aggregate corresponding to the true label based on the label relation table showing the connection relation between the temporary labels and the volume for each temporary label.

また、上記目的を達成するために、本発明の好適な態様である画像処理方法は、超音波を送受波して得られる超音波画像の画像データを処理する方法であって、超音波画像を構成する複数の画素を複数種類に分類する画素分類工程と、同一種類に分類された複数の画素の局所的な塊である画素群に対して仮ラベルを対応付けるラベリング処理工程と、複数の画素群に対応した複数の仮ラベル同士の接続関係を示すラベル関係テーブルに基づいて、接続された状態にある複数の仮ラベルを統合した真ラベルを求めるテーブル解析工程とを含み、これにより、同一種類に分類され接続された状態にある複数の画素の集合体に対応した真ラベルが求められることを特徴とする。   In order to achieve the above object, an image processing method according to a preferred aspect of the present invention is a method for processing image data of an ultrasound image obtained by transmitting and receiving ultrasound, A pixel classifying step for classifying a plurality of constituting pixels into a plurality of types, a labeling process for associating a temporary label with a pixel group that is a local cluster of a plurality of pixels classified into the same type, and a plurality of pixel groups And a table analysis step for obtaining a true label obtained by integrating a plurality of temporary labels in a connected state based on a label relation table indicating a connection relation between a plurality of temporary labels corresponding to A true label corresponding to an aggregate of a plurality of pixels in a classified and connected state is obtained.

上記態様の画像処理方法は、例えば、超音波診断装置がその装置内で実行する。あるいは、上記態様の画像処理方法に即したプログラムを読み込んだコンピュータが上記画像処理方法を実行してもよい。   In the image processing method of the above aspect, for example, an ultrasonic diagnostic apparatus is executed in the apparatus. Or the computer which read the program according to the image processing method of the said aspect may perform the said image processing method.

本発明により、超音波画像に対するラベリング処理の改良技術が提供される。これにより、例えば、真ラベルを求めるためにラベリング処理を繰り返し実行する必要がなくなり演算処理の負荷が軽減される。   According to the present invention, an improved technique of labeling processing for ultrasonic images is provided. Thereby, for example, it is not necessary to repeatedly execute the labeling process to obtain the true label, and the load of the arithmetic process is reduced.

以下、本発明の好適な実施形態を説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described.

図1には、本発明に係る超音波診断装置の好適な実施形態が示されており、図1はその全体構成を示す機能ブロック図である。送受信部12は、対象組織を含む空間内にプローブ10を介して超音波を送受波する。そして、対象組織を含む空間内からエコーデータを各時相毎に取得して三次元データメモリ(1)14へ記憶する。   FIG. 1 shows a preferred embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention, and FIG. 1 is a functional block diagram showing the overall configuration thereof. The transmission / reception unit 12 transmits / receives an ultrasonic wave via the probe 10 in a space including the target tissue. Then, echo data is acquired for each time phase from the space including the target tissue and stored in the three-dimensional data memory (1) 14.

プローブ10は、三次元空間を構成する複数のボクセルからエコーデータを取得する三次元超音波画像用のプローブでもよいし、二次元平面を構成する複数のピクセルからエコーデータを取得する二次元超音波画像用のプローブでもよい。なお、以下の説明では、三次元または二次元の超音波画像を形成するにあたっての構成単位であるボクセルやピクセルを画素と呼ぶ。   The probe 10 may be a probe for a three-dimensional ultrasound image that acquires echo data from a plurality of voxels that form a three-dimensional space, or a two-dimensional ultrasound that acquires echo data from a plurality of pixels that form a two-dimensional plane. An image probe may be used. In the following description, voxels and pixels that are structural units for forming a three-dimensional or two-dimensional ultrasonic image are referred to as pixels.

ノイズ除去処理部16は、三次元データメモリ(1)14から読み出した各画素のエコーデータ(超音波画像データ)に対してノイズ除去処理を施す。例えば、空間的に孤立して存在する輝度値の異なる画素をノイズと判断し、その輝度値を変換するなどの処理を施してノイズを除去する。   The noise removal processing unit 16 performs noise removal processing on echo data (ultrasound image data) of each pixel read from the three-dimensional data memory (1) 14. For example, pixels that are spatially isolated and have different luminance values are determined as noise, and the noise is removed by performing processing such as converting the luminance value.

二値化処理部18は、比較器などから構成され、ノイズ除去された超音波画像データを所定しきい値に基づいて二値化処理し、超音波画像内の各画素を輝度値が異なる二種類の画素に分類して二値化画像を形成する。例えば、高輝度の画素を抽出して低輝度の画素を背景とする二値化画像を形成する。   The binarization processing unit 18 is composed of a comparator and the like, binarizes the ultrasonic image data from which noise has been removed based on a predetermined threshold, and each pixel in the ultrasonic image has a different luminance value. A binarized image is formed by classifying into different types of pixels. For example, a high-luminance pixel is extracted to form a binary image with the low-luminance pixel as the background.

領域抽出処理ブロック20は、二値化画像に対してラベリング処理などを施し、二値化画像内から、例えば対象組織に対応する複数の画素の集合体にラベルを付したラベル画像を形成し、その画像データを三次元データメモリ(2)40へ記憶する。また、領域抽出処理ブロック20は、例えば対象組織に対応する複数の画素の集合体の体積値を求めて表示画像形成部44へ出力する。領域抽出処理ブロック20内の具体的な構成や処理内容については後に詳述する。   The region extraction processing block 20 performs a labeling process on the binarized image, and forms a label image in which a set of a plurality of pixels corresponding to the target tissue is labeled from within the binarized image, for example. The image data is stored in the three-dimensional data memory (2) 40. The region extraction processing block 20 obtains a volume value of an aggregate of a plurality of pixels corresponding to the target tissue, for example, and outputs it to the display image forming unit 44. A specific configuration and processing contents in the region extraction processing block 20 will be described in detail later.

セレクタ42は、ユーザからの指示などに応じて、三次元データメモリ(1)14に記憶された原画像データまたは三次元データメモリ(2)40に記憶されたラベル画像データを選択し、表示画像形成部44へ出力する。   The selector 42 selects the original image data stored in the three-dimensional data memory (1) 14 or the label image data stored in the three-dimensional data memory (2) 40 according to an instruction from the user, and displays the display image. Output to the forming unit 44.

表示画像形成部44は、原画像データまたはラベリング画像データに基づいて、表示画像を形成する。例えば、原画像データまたはラベリング画像データが三次元画像データであれば、表示画像形成部44は、三次元画像データに対してボリュームレンダリング処理などを施して表示画像を形成する。   The display image forming unit 44 forms a display image based on the original image data or the labeling image data. For example, if the original image data or the labeling image data is 3D image data, the display image forming unit 44 performs a volume rendering process or the like on the 3D image data to form a display image.

表示画像形成部44によって形成された表示画像はモニタ46に表示される。なお、表示画像形成部44は、領域抽出処理ブロック20で求められた体積値を数値やグラフなどで表示してもよい。   The display image formed by the display image forming unit 44 is displayed on the monitor 46. Note that the display image forming unit 44 may display the volume value obtained in the region extraction processing block 20 as a numerical value or a graph.

図2は、領域抽出処理ブロック(図1の符号20)の内部構成を示す機能ブロック図である。また、図3は、領域抽出処理ブロックにおける画像処理の説明図である。図2および図3を利用して領域抽出処理ブロックによる画像処理について説明する。   FIG. 2 is a functional block diagram showing the internal configuration of the region extraction processing block (reference numeral 20 in FIG. 1). FIG. 3 is an explanatory diagram of image processing in the region extraction processing block. Image processing by the region extraction processing block will be described with reference to FIGS.

図2に示す仮ラベリング処理部22は、二値化処理部(図1の符号18)から出力される二値化画像データに基づいて、二値化画像に対して仮ラベリング処理を施す。また、その仮ラベリング処理の過程において仮ラベル同士の接続関係を示すラベル関係テーブル32を生成する。   The provisional labeling processing unit 22 shown in FIG. 2 performs provisional labeling processing on the binarized image based on the binarized image data output from the binarization processing unit (reference numeral 18 in FIG. 1). In addition, a label relation table 32 indicating the connection relation between the temporary labels is generated in the process of the temporary labeling process.

図3に示すように、二値化処理によって得られる二値化画像(a)は、例えば、高輝度の複数の画素52とそれ以外の低輝度の背景画素54の二種類の画素に分類されている。この二値化画像(a)に対して仮ラベリング処理を施すことにより、仮ラベル画像(b)が得られる。   As shown in FIG. 3, the binarized image (a) obtained by the binarization process is classified into two types of pixels, for example, a plurality of high-luminance pixels 52 and other low-luminance background pixels 54. ing. A temporary label image (b) is obtained by applying a temporary labeling process to the binarized image (a).

仮ラベリング処理は、注目画素とその近傍画素を指定するウィンドウ56を超音波画像内で走査し、ウィンドウ56内の注目画素と近傍画素の接続関係に基づいて複数の画素の局所的な塊である画素群を求めることによって実現される。   The provisional labeling process is a local block of a plurality of pixels based on a connection relationship between a pixel of interest and a neighboring pixel in the window 56 by scanning a window 56 that designates the pixel of interest and its neighboring pixel in the ultrasound image. This is realized by obtaining a pixel group.

例えば、図3に示すように、2×2の4個分の画素に対応した破線枠の右下を注目画素としたウィンドウ56を利用し、そのウィンドウ56をx方向に沿って一画素分ずつ段階的に移動させていく。そして、各移動位置において、ウィンドウ56内の注目画素が高輝度の画素52に対応する場合にその注目画素に対して仮ラベルを付す。仮ラベルは、1,2,3,・・・の順に付していく。但し、ウィンドウ56内の近傍画素に既に仮ラベルが付されている場合には、近傍画素に付された仮ラベルと同じ番号の仮ラベルを注目画素に付していく。   For example, as shown in FIG. 3, a window 56 having a pixel of interest in the lower right of a broken line frame corresponding to 4 pixels of 2 × 2 is used, and the window 56 is arranged for each pixel along the x direction. Move it step by step. Then, at each moving position, when the target pixel in the window 56 corresponds to the high-luminance pixel 52, a temporary label is attached to the target pixel. The temporary labels are attached in the order of 1, 2, 3,. However, if the neighboring pixel in the window 56 has already been assigned a temporary label, a temporary label having the same number as the temporary label attached to the neighboring pixel is attached to the target pixel.

x方向に沿ってウィンドウ56を移動させて一行分の画素に関するラベリング処理が終了すると、y軸方向に沿って一画素分だけ行を移動させ、さらに、x方向に沿ってウィンドウ56を移動させる。この一連の移動処理を繰り返すことにより、ウィンドウ56を超音波画像内の全域で走査(ラスタ走査)させる。こうして、各移動位置におけるウィンドウ56内の注目画素と近傍画素の接続関係に基づいて複数の画素の局所的な塊である画素群が求められる。つまり、仮ラベル画像(b)に示されるように、仮ラベル「1」の画素群と、仮ラベル「2」の画素群と、仮ラベル「3」の画素群と、仮ラベル「4」の画素群が求められる。   When the window 56 is moved along the x direction and the labeling process for pixels for one row is completed, the row is moved by one pixel along the y-axis direction, and the window 56 is further moved along the x direction. By repeating this series of movement processes, the window 56 is scanned (raster scanning) over the entire area of the ultrasonic image. In this way, a pixel group that is a local cluster of a plurality of pixels is obtained based on the connection relationship between the target pixel in the window 56 and the neighboring pixels at each movement position. That is, as shown in the temporary label image (b), the pixel group of the temporary label “1”, the pixel group of the temporary label “2”, the pixel group of the temporary label “3”, and the temporary label “4” A pixel group is determined.

なお、仮ラベリング処理を実行していく過程において、仮ラベル同士の接続情報が求められる。つまり、例えば、ウィンドウ56のある移動位置において、仮ラベル「1」の画素と仮ラベル「2」の画素がウィンドウ56内に存在する場合、仮ラベル「1」と仮ラベル「2」が接続された状態にあると判断し、仮ラベル「1」と仮ラベル「2」が接続していることを示す接続情報(2,1)をラベル関係テーブルLRT(d)に登録する。   In addition, in the process of executing the temporary labeling process, connection information between temporary labels is obtained. That is, for example, when the pixel of the temporary label “1” and the pixel of the temporary label “2” exist in the window 56 at a certain moving position of the window 56, the temporary label “1” and the temporary label “2” are connected. The connection information (2, 1) indicating that the temporary label “1” and the temporary label “2” are connected is registered in the label relation table LRT (d).

ちなみに、図3の仮ラベル画像(b)では、仮ラベル「1」と仮ラベル「3」も接続された状態にあるため、仮ラベル「1」と仮ラベル「3」が接続していることを示す接続情報(3,1)もラベル関係テーブルLRT(d)に登録される。   Incidentally, in the temporary label image (b) of FIG. 3, since the temporary label “1” and the temporary label “3” are also connected, the temporary label “1” and the temporary label “3” are connected. Is also registered in the label relation table LRT (d).

こうして、図2に示す仮ラベリング処理部22によって、仮ラベル画像とラベル関係テーブル32が求められる。なお、仮ラベル画像の画像データは、仮ラベル画像メモリ24に記憶され、また、テーブル解析部28にも供給される。   Thus, the temporary label image and the label relation table 32 are obtained by the temporary labeling processing unit 22 shown in FIG. The image data of the temporary label image is stored in the temporary label image memory 24 and also supplied to the table analysis unit 28.

図2に示すテーブル解析部28は、ラベル関係テーブル32に基づいてテーブル解析処理を実行してラベル相関テーブル34を生成し、さらに、ラベル変換テーブル36を生成する。つまり、図3に示すように、仮ラベル同士の接続関係を示すラベル関係テーブルLRT(d)から、テーブル解析処理により、ラベル変換テーブルLTT(e)が求められる。ラベル変換テーブルLTT(e)は、仮ラベルと真ラベルの対応関係を示すテーブルであり、画像内において接続された状態にある複数の仮ラベルを統合した真ラベルを示すテーブルである。   The table analysis unit 28 shown in FIG. 2 executes a table analysis process based on the label relation table 32 to generate a label correlation table 34 and further generates a label conversion table 36. That is, as shown in FIG. 3, the label conversion table LTT (e) is obtained by the table analysis process from the label relation table LRT (d) indicating the connection relation between the temporary labels. The label conversion table LTT (e) is a table showing the correspondence between the temporary label and the true label, and is a table showing the true label obtained by integrating a plurality of temporary labels connected in the image.

図3に示すように、ラベル関係テーブルLRT(d)から、仮ラベル「1」と仮ラベル「2」が接続された状態にあることがわかり、また、仮ラベル「1」と仮ラベル「3」が接続された状態にあることがわかる。ラベル変換テーブルLTT(e)では、互いに接続された状態にある仮ラベル「1」,「2」,「3」が、真ラベル「1」に統合されている。なお、仮ラベル「4」は他に接続状態にある仮ラベルがないため、ラベル番号のみが変更されて真ラベル「2」となっている。   As shown in FIG. 3, it can be seen from the label relation table LRT (d) that the temporary label “1” and the temporary label “2” are connected, and the temporary label “1” and the temporary label “3”. "Is in a connected state. In the label conversion table LTT (e), the temporary labels “1”, “2”, and “3” that are connected to each other are integrated into the true label “1”. Since there is no other temporary label in the connected state, the temporary label “4” is changed to the true label “2” by changing only the label number.

そして、図3に示すように、仮ラベル画像(b)に対して、ラベル変換テーブルLTT(e)を利用したリラベリング処理が施されて、真ラベル画像(c)が得られる。仮ラベル画像(b)内において互いに接続された状態にある仮ラベル「1」,「2」,「3」が、真ラベル画像(c)内において真ラベル「1」に統合されている。また、仮ラベル画像(b)内の仮ラベル「4」が、真ラベル画像(c)内において真ラベル「2」に対応している。   Then, as shown in FIG. 3, a relabeling process using the label conversion table LTT (e) is performed on the temporary label image (b) to obtain a true label image (c). The temporary labels “1”, “2”, and “3” that are connected to each other in the temporary label image (b) are integrated into the true label “1” in the true label image (c). The temporary label “4” in the temporary label image (b) corresponds to the true label “2” in the true label image (c).

図2に示す抽出領域判定部26は、仮ラベル画像メモリ24に記憶された仮ラベル画像のデータとラベル変換テーブル36に基づいて真ラベル画像を求め、真ラベル画像内から所定の真ラベルに対応した抽出領域(例えば、所定の対象組織)を判定し、その体積値を出力する。   The extraction area determination unit 26 shown in FIG. 2 obtains a true label image based on the data of the temporary label image stored in the temporary label image memory 24 and the label conversion table 36, and corresponds to a predetermined true label from the true label image. The extracted region (for example, a predetermined target tissue) is determined, and the volume value is output.

このように、本実施形態では、仮ラベル画像(b)に対してリラベリング処理を施して真ラベル画像(c)を得ている。本実施形態では、リラベリング処理の際にラベル変換テーブルLTT(e)を利用することにより演算の負荷を軽減している。つまり、リラベリング処理の際に、仮ラベリング処理の場合のような超音波画像内の全域を対象とした処理を行う必要がないため、演算の負荷が軽減されて演算時間が短縮される。   Thus, in the present embodiment, the real label image (c) is obtained by performing the relabeling process on the temporary label image (b). In the present embodiment, the calculation load is reduced by using the label conversion table LTT (e) during the relabeling process. That is, in the relabeling process, it is not necessary to perform the process for the entire area in the ultrasonic image as in the case of the temporary labeling process, so that the calculation load is reduced and the calculation time is shortened.

なお、本実施形態において、リラベリング処理の際に利用されるラベル変換テーブルLTT(e)は、比較的容易なテーブル解析処理によって得られる。次に、そのテーブル解析処理について詳述する。   In the present embodiment, the label conversion table LTT (e) used in the relabeling process is obtained by a relatively easy table analysis process. Next, the table analysis process will be described in detail.

図4から図6は、テーブル解析部(図2の符号28)によるテーブル解析処理を説明するための図である。本実施形態では、ラベル関係テーブルLRTに基づいてラベル相関テーブルLCTが作成され、ラベル相関テーブルLCTを介して、ラベル変換テーブルLTTが作成される。   4 to 6 are diagrams for explaining table analysis processing by the table analysis unit (reference numeral 28 in FIG. 2). In the present embodiment, a label correlation table LCT is created based on the label relationship table LRT, and a label conversion table LTT is created via the label correlation table LCT.

図4(a)〜図5(e)は、ラベル関係テーブルLRTからラベル相関テーブルLCTが作成される様子を示している。   4A to 5E show how the label correlation table LCT is created from the label relationship table LRT.

図4(a)は、ラベル関係テーブルLRTを示している。ラベル関係テーブルLRTは、仮ラベリング処理を実行していく過程において求められる仮ラベル同士の接続情報を登録したテーブルである。図4(a)のラベル関係テーブルLRT内において、接続情報(α,β)は、仮ラベルαと仮ラベルβが接続された状態であることを示している。例えば、接続情報(4,3)は、仮ラベル4と仮ラベル3が接続された状態であることを示しており、また、接続情報(3,2)は、仮ラベル3と仮ラベル2が接続された状態であることを示している。   FIG. 4A shows the label relation table LRT. The label relation table LRT is a table in which connection information between temporary labels obtained in the process of executing the temporary labeling process is registered. In the label relation table LRT in FIG. 4A, the connection information (α, β) indicates that the temporary label α and the temporary label β are connected. For example, the connection information (4, 3) indicates that the temporary label 4 and the temporary label 3 are connected, and the connection information (3, 2) indicates that the temporary label 3 and the temporary label 2 are connected. It shows that it is connected.

図4(b)は、ラベル相関テーブルLCTの初期状態を示している。ラベル相関テーブルLCTは、仮ラベルをアドレスとし、各仮ラベルに接続される接続相手の仮ラベルをデータとしたテーブルである。初期状態において、各仮ラベルのデータ、つまり、接続相手の仮ラベル(接続情報)はゼロクリアしておく。   FIG. 4B shows an initial state of the label correlation table LCT. The label correlation table LCT is a table in which temporary labels are used as addresses and temporary labels of connection partners connected to the temporary labels are used as data. In the initial state, the data of each temporary label, that is, the temporary label (connection information) of the connection partner is cleared to zero.

そして、ラベル関係テーブルLRTの先頭(番号0)から番号5までの接続情報を、ラベル相関テーブルLCTに反映させた状態が図4(c)である。例えば、図4(a)のラベル関係テーブルLRTの接続情報(4,3)が反映された結果、図4(c)のラベル相関テーブルLCTのアドレス(仮ラベル)4に接続相手の仮ラベル3が登録されている。   FIG. 4C shows a state in which the connection information from the head (number 0) to number 5 of the label relation table LRT is reflected in the label correlation table LCT. For example, as a result of reflecting the connection information (4, 3) of the label relation table LRT of FIG. 4A, the temporary label 3 of the connection partner is added to the address (temporary label) 4 of the label correlation table LCT of FIG. Is registered.

ここで、図4(c)に示す状態のラベル相関テーブルLCTに対して、図4(a)のラベル関係テーブルLRTの6番目の接続情報(8,4)が登録される場合を考える。図4(c)に示す状態において、既にラベル相関テーブルLCTのアドレス(仮ラベル)8には、接続相手の仮ラベル7が書き込まれている。この場合には、アドレス(仮ラベル)8および4から、データ0の仮ラベルをそれぞれ探索する。   Here, consider a case where the sixth connection information (8, 4) of the label relation table LRT of FIG. 4A is registered with respect to the label correlation table LCT in the state shown in FIG. In the state shown in FIG. 4C, the temporary label 7 of the connection partner is already written in the address (temporary label) 8 of the label correlation table LCT. In this case, a temporary label of data 0 is searched from addresses (temporary labels) 8 and 4, respectively.

つまり、図5(d)に示すように、アドレス8および4の各々から、アドレスが小さい方へ向かってデータ0の仮ラベルが検索され、アドレス5とアドレス1が検出される。そして、図5(e)に示すように、大きい方のアドレスに小さい方のアドレスを書き込む処理を行う。つまり、大きい方のアドレス5に小さい方のアドレス1が書き込まれる。このようにテーブルを処理することにより、仮ラベル8と4が接続していることを、既にある接続情報を上書きすることなく表現することができる。   That is, as shown in FIG. 5D, a temporary label of data 0 is searched from each of the addresses 8 and 4 toward the smaller address, and addresses 5 and 1 are detected. Then, as shown in FIG. 5E, a process of writing the smaller address to the larger address is performed. That is, the smaller address 1 is written to the larger address 5. By processing the table in this way, it is possible to express that the temporary labels 8 and 4 are connected without overwriting existing connection information.

ちなみに、三次元のラベリング処理では二次元の処理よりも接続関係がより複雑となる。そこで、後の探索時間を短くするため、例えば、図5(f)に示すように、探索開始のアドレス8と4に仮ラベルの最小値を書き込む処理を追加してもよい。   Incidentally, the connection relationship is more complicated in the three-dimensional labeling process than in the two-dimensional process. Therefore, in order to shorten the later search time, for example, as shown in FIG. 5F, a process of writing the minimum value of the temporary label to the search start addresses 8 and 4 may be added.

このように、ラベル相関テーブルLCTとは、仮ラベルの接続の連鎖の状態(相関関係)を表すテーブルであり、アドレスを仮ラベル、データにはそのアドレスの仮ラベルよりも常に小さい値を書くという形式で作成される。また、ラベル相関テーブルLCTにおいて、同一の連結成分に属する最小の仮ラベルとなるアドレスのデータは、そのことを明示するため、初期値「0」のままとする。   As described above, the label correlation table LCT is a table representing the connection state (correlation) of the temporary label connection, and the address is a temporary label and the data always has a smaller value than the temporary label of the address. Created in format. Further, in the label correlation table LCT, the data of the address that is the smallest temporary label belonging to the same connected component is left with the initial value “0” in order to clearly indicate that fact.

図6(g),(h)は、ラベル相関テーブルLCTからラベル変換テーブルLTTが作成される様子を示している。ラベル変換テーブルLTTは、仮ラベルをアドレスとし、各仮ラベルに対応した真のラベルをデータとしたテーブルである。   FIGS. 6G and 6H show how the label conversion table LTT is created from the label correlation table LCT. The label conversion table LTT is a table in which temporary labels are used as addresses, and true labels corresponding to the temporary labels are used as data.

まず、ラベル相関テーブルLCT(図5(e))をアドレス(仮ラベル)の最小値側からスキャンし、該当アドレスの接続する仮ラベルが「0」の場合には、その時点までに現れた「0」の出現個数を真のラベル値としてラベル変換テーブルLTTの該当アドレスのデータとして書き込む。例えば、図5(e)のラベル相関テーブルLCTでは、アドレス(仮ラベル)1のデータ(接続する仮ラベル)が「0」であり、これが1回目に現れた「0」であるため、図6(g)のラベル変換テーブルLTTのアドレス(仮ラベル)1に、「0」の出現個数である「1」が真のラベル値として書き込まれる。   First, the label correlation table LCT (FIG. 5E) is scanned from the minimum value side of the address (temporary label), and when the temporary label to which the corresponding address is connected is “0”, “ The number of occurrences of “0” is written as data of the corresponding address of the label conversion table LTT as a true label value. For example, in the label correlation table LCT of FIG. 5 (e), the data of the address (temporary label) 1 (the temporary label to be connected) is “0”, which is “0” appearing for the first time. “1”, which is the number of occurrences of “0”, is written as the true label value at the address (temporary label) 1 of the label conversion table LTT in (g).

一方、ラベル相関テーブルLCT(図5(e))をアドレス(仮ラベル)の最小値側からスキャンし、該当アドレスの接続する仮ラベルが「0」以外の場合には、接続する仮ラベルのアドレスのラベル変換テーブルLTTのデータを読み出し、該当アドレスのラベル変換テーブルLTTのデータとして書き込む。例えば、図5(e)のラベル相関テーブルLCTでは、アドレス(仮ラベル)2のデータ(接続する仮ラベル)が「1」であり、「0」ではないため、図6(g)に示すように、接続する仮ラベル1に対応したデータ1が、ラベル変換テーブルLTTのアドレス(仮ラベル)2に書き込まれる。   On the other hand, when the label correlation table LCT (FIG. 5E) is scanned from the minimum value side of the address (temporary label) and the temporary label to which the corresponding address is connected is other than “0”, the address of the temporary label to be connected. The data of the label conversion table LTT is read and written as the data of the label conversion table LTT at the corresponding address. For example, in the label correlation table LCT of FIG. 5 (e), the data at address (temporary label) 2 (the temporary label to be connected) is “1” and not “0”, and therefore, as shown in FIG. 6 (g). The data 1 corresponding to the temporary label 1 to be connected is written to the address (temporary label) 2 of the label conversion table LTT.

こうして、ラベル相関テーブルLCT(図5(e))をアドレス(仮ラベル)の最小値側からアドレスの最大値までスキャンすることにより、図6(h)に示す状態のラベル変換テーブルLTTが得られる。そして、最終的に得られたラベル変換テーブルLTTを利用したリラベリング処理により、真ラベル画像(図3(c))が得られることは先に説明したとおりである。   Thus, by scanning the label correlation table LCT (FIG. 5E) from the minimum value side of the address (provisional label) to the maximum value of the address, the label conversion table LTT in the state shown in FIG. 6H is obtained. . As described above, the true label image (FIG. 3C) is obtained by the relabeling process using the finally obtained label conversion table LTT.

なお、図4〜図6を利用して本実施形態におけるテーブル解析処理の具体例を説明したが、本実施形態のテーブル解析処理は、以下のように一般化して説明することもできる。まず、ラベル関係テーブル(LRT)からラベル相関テーブル(LCT)を作成するアルゴリズムについて説明する。   Although a specific example of the table analysis processing in the present embodiment has been described with reference to FIGS. 4 to 6, the table analysis processing in the present embodiment can be generalized and described as follows. First, an algorithm for creating a label correlation table (LCT) from the label relation table (LRT) will be described.

最初に、LCTに対する前処理として、アドレス1から仮ラベル最大値のアドレスまでの内容(データ)を0に初期化しておく。この処理は1次ラベリング時(仮ラベリング処理時)の仮ラベル発生のたびにLCTの仮ラベルのアドレスに0を書いておけばよいので、テーブル解析処理(ラベル統合化処理)に入った時点で終了させておくことも可能である。   First, as preprocessing for LCT, contents (data) from address 1 to the address of the temporary label maximum value are initialized to 0. In this process, every time a temporary label is generated at the time of primary labeling (at the time of temporary labeling), it is only necessary to write 0 to the address of the temporary label of the LCT. Therefore, when the table analysis process (label integration process) starts. It is also possible to end it.

次に、LRTを参照して接続している仮ラベルの組み合わせを読み出す。以下、この接続情報の組み合わせのうち大きい方をLLとし、小さい方をLSと呼ぶことにする。そしてLCTのアドレスLLのデータが「0」(即ち何も書かれていない初期状態)ならばそのままLSを書き込む。もしLCTのアドレスLLのデータが「0」でない(既に別の接続情報が書き込まれている)ならば、これを上書きすると接続情報の一部が失われてしまう事になるので、その時点で何も書き込まれていない連結成分中の仮ラベル最小値のところにこの情報を書き込むことを考える。   Next, the combination of the temporary labels connected is read with reference to the LRT. Hereinafter, the larger one of the combinations of the connection information is referred to as LL, and the smaller one is referred to as LS. If the data of the LCT address LL is “0” (that is, the initial state in which nothing is written), the LS is written as it is. If the data in the LCT address LL is not “0” (already another connection information is already written), if this is overwritten, a part of the connection information will be lost. Consider writing this information at the temporary label minimum value in the connected component that has not been written.

LCTのアドレスLLの内容が0でないのが判明したら、まずはLCTの接続情報をLLとLSアドレスからそれぞれ最後まで辿って(データが0のアドレスまで探索して)、その時点での連結成分における仮ラベル最小値を求める。なお、LLから辿り着いたものをLLMIN、LSから辿り着いたものをLSMINと呼ぶことにする。   If it is found that the contents of the LCT address LL are not 0, the LCT connection information is first traced from the LL and LS addresses to the end (searching for the address where the data is 0). Find the label minimum. In addition, what arrived from LL is called LLMIN, and what arrived from LS is called LSMIN.

そして探索結果が、LLMIN>LSMINの時にはLLMINアドレスにLSMINを書き込み、LLMIN<LSMINの時にはLSMINアドレスにLLMINを書き込む。なお、LLMIN=LSMINのときはLLMINおよびLSMINアドレスにはデータを書き込まずに0のままとする。   When the search result is LLMIN> LSMIN, LSMIN is written to the LLMIN address, and when LLMIN <LSMIN, LLMIN is written to the LSMIN address. When LLMIN = LSMIN, no data is written to the LLMIN and LSMIN addresses, and the value remains 0.

以上のような処理をLRTの有効データの最後まで行えばラベル相関テーブル(LCT)の作成は完了である。このようにすれば、連結成分中のどの仮ラベルからもその接続情報の連鎖をたどって必ず最小値に辿り着けることになる。   If the above processing is performed to the end of the valid data of the LRT, creation of the label correlation table (LCT) is completed. In this way, it is always possible to reach the minimum value from any temporary label in the connected component by following the chain of connection information.

次に、完成したラベル相関テーブル(LCT)からラベル変換テーブル(LTT)を作成するアルゴリズムについて説明する。なお、真のラベル数のみを知りたいのであれば、完成したLCTを参照して仮ラベルの最大値アドレスまで0の数をカウントするのみでもよい。真のラベル画像のためのLTTを得るのであれば次のようにして行う。ただし、真のラベルは1から昇順に付けるものとする。   Next, an algorithm for creating a label conversion table (LTT) from the completed label correlation table (LCT) will be described. If it is desired to know only the true number of labels, the number of zeros may be counted up to the maximum value address of the temporary label with reference to the completed LCT. If an LTT for a true label image is to be obtained, the process is performed as follows. However, true labels shall be assigned in ascending order from 1.

ここで、LCTのアドレスkの内容をLCT[k]、LTTのアドレスkの内容をLTT[k]と表すものとする。まず、初期状態として、k=1(kは処理対象のアドレス)、c=1(cはLCT中の0の数をカウントして真のラベル数を得るためのもの)として、完成したLCTをアドレスk=1から参照をはじめる。   Here, the contents of the LCT address k are represented as LCT [k], and the contents of the LTT address k are represented as LTT [k]. First, as an initial state, k = 1 (k is an address to be processed), c = 1 (c is for obtaining the true label number by counting the number of 0s in the LCT), and the completed LCT Reference is started from address k = 1.

そして、LCT[k]=0ならばLTTのアドレスkにcの値を書き込み、c←c+1(cをカウントアップ)とする。LCT[k]≠0ならばLTTのアドレスLCT[k]からその内容(LTT[LCT[k]])を読み出し、それをLTTのアドレスkに書き込む。これを仮ラベルの最大値アドレスまで行えばよい。   If LCT [k] = 0, the value of c is written to the address k of the LTT, and c ← c + 1 (c is counted up). If LCT [k] ≠ 0, the contents (LTT [LCT [k]]) are read from the LTT address LCT [k] and written to the LTT address k. This may be performed up to the maximum value address of the temporary label.

例えば、仮ラベル1と2、2と3が接続している場合のLCTの内容は、LCT[1] =0,LCT[2]=1,LCT[3]=2となるが、これをLTTに変換することを考える。k=1ではLCT[1]=0であるからLTT[1]にはc=1が書き込まれる。k=2ではLCT[2]≠0であるからLTT[1]を参照してLTT[2]には1が書き込まれる。k=3ではLCT[3]≠0であるからLTT[2]を参照して、LTTのアドレス3には1が書き込まれる。ここまでの処理が終了した時点で、LTT[1]=LTT[2]=LTT[3]=1であるから、仮ラベル1と2と3は真のラベル1に統合されたことになる。   For example, when the temporary labels 1, 2, 2, and 3 are connected, the contents of the LCT are LCT [1] = 0, LCT [2] = 1, LCT [3] = 2. Think about converting to. Since k = 1, LCT [1] = 0, c = 1 is written to LTT [1]. Since LCT [2] ≠ 0 at k = 2, 1 is written to LTT [2] with reference to LTT [1]. Since LCT [3] ≠ 0 at k = 3, 1 is written to address 3 of the LTT with reference to LTT [2]. Since LTT [1] = LTT [2] = LTT [3] = 1 at the end of the processing so far, the temporary labels 1, 2 and 3 are integrated into the true label 1.

以上のように、本実施形態では、仮ラベリング処理とテーブル解析処理により、真のラベルを求めているが、本実施形態では、さらに、ラベル変換テーブルLTTを求めるテーブル解析処理の際に、仮ラベルごとの体積と仮ラベル同士の接続関係から、真のラベル値ごとの体積を求めることができる。   As described above, in this embodiment, the true label is obtained by the temporary labeling process and the table analysis process. However, in this embodiment, the temporary label is further obtained in the table analysis process for obtaining the label conversion table LTT. The volume for each true label value can be obtained from the connection relationship between each volume and the temporary label.

図7は、体積の演算処理を説明するための図である。まず、テーブル解析処理の過程で得られるラベル相関テーブルLCTと仮ラベルごとの体積との対応関係から図7(a)に示すテーブルを作成する。   FIG. 7 is a diagram for explaining volume calculation processing. First, the table shown in FIG. 7A is created from the correspondence between the label correlation table LCT obtained in the process of the table analysis process and the volume for each temporary label.

仮ラベルごとの体積は、例えば、各仮ラベルを構成する画素数と各画素に対応した体積とから求めることができる。テーブル解析部(図2の符号28)は、仮ラベル体積値演算テーブル(図2の符号38)に仮ラベルごとの体積を登録しておく。   The volume for each temporary label can be obtained from, for example, the number of pixels constituting each temporary label and the volume corresponding to each pixel. The table analysis unit (reference numeral 28 in FIG. 2) registers the volume for each temporary label in the temporary label volume value calculation table (reference numeral 38 in FIG. 2).

次に、図7(b)に示すように、仮ラベル最大値側からラベル相関テーブルLCTをスキャンし、各仮ラベルの体積を接続相手の仮ラベルの体積に加算する処理を行う。但し、接続相手の仮ラベルが0の場合には加算処理を行わない。こうして、ラベル相関テーブルLCTの最小値までスキャンを実行すると、スキャン終了後には仮ラベル最小値アドレスの体積に各連結成分の体積が格納されたものが得られる。つまり、図7(b)に示すように、アドレス(仮ラベル)4に、仮ラベル4から6の体積が加算された値「450」が書き込まれ、また、アドレス(仮ラベル)1に、仮ラベル1から3の体積が加算された値「360」が書き込まれる。   Next, as shown in FIG. 7B, the label correlation table LCT is scanned from the temporary label maximum value side, and the volume of each temporary label is added to the volume of the temporary label of the connection partner. However, the addition process is not performed when the temporary label of the connection partner is 0. In this way, when the scan is executed up to the minimum value of the label correlation table LCT, a volume in which the volume of each connected component is stored in the volume of the temporary label minimum value address is obtained after the scan is completed. That is, as shown in FIG. 7B, a value “450” obtained by adding the volumes of the temporary labels 4 to 6 is written to the address (temporary label) 4, and A value “360” obtained by adding the volumes of labels 1 to 3 is written.

そして、図7(c)に示すように、仮ラベル最小値側からスキャンして、ラベル相関テーブルLCTをラベル変換テーブルLTTへ変換するのと同様に、接続する仮ラベルのアドレスのデータを参照して、体積の加算結果の値を各連結成分の体積値(その仮ラベルが所属する連結成分の体積値)に書き換える。   Then, as shown in FIG. 7C, scanning from the temporary label minimum value side and referring to the data of the address of the temporary label to be connected is performed in the same manner as converting the label correlation table LCT into the label conversion table LTT. Then, the value of the volume addition result is rewritten to the volume value of each connected component (the volume value of the connected component to which the temporary label belongs).

以上のようにして、各画素の仮ラベル値から、その画素の属する連結成分の真のラベル値だけでなく、体積値も同時に分かるテーブル(図7(c))を作成することができる。このテーブルを作成する処理としては、テーブル解析処理のみであるため、ラベル画像(超音波画像データ全体)を一度スキャンして各領域の体積を求める場合に比べて、大幅に処理時間を短縮することができる。   As described above, from the temporary label value of each pixel, it is possible to create a table (FIG. 7C) in which not only the true label value of the connected component to which the pixel belongs but also the volume value can be known at the same time. Since this table creation process is only a table analysis process, the processing time can be greatly shortened compared with the case where the label image (whole ultrasonic image data) is scanned once to obtain the volume of each area. Can do.

このように、本実施形態では、ラスタ走査型の仮ラベリング処理に加え、仮ラベリング処理中に仮ラベルごとの体積をテーブル(仮ラベル体積値テーブル)に保存しておき、仮ラベリング終了後に、テーブル処理のみで各領域の体積を求めている。そのため、各領域の体積を求めるためだけに、さらに超音波画像データ全体をスキャンする必要がなく、例えば、複数の領域(対象物)の体積値をより短時間で求めることが可能になり、また、体積値を基準とした対象物の抽出をより短時間で行うことが可能になる。また、真のラベル画像を保存するためのメモリを省略することもできる。   As described above, in the present embodiment, in addition to the raster scanning type temporary labeling process, the volume for each temporary label is stored in the table (temporary label volume value table) during the temporary labeling process. The volume of each region is obtained only by processing. Therefore, it is not necessary to scan the entire ultrasonic image data only to obtain the volume of each region, and for example, it becomes possible to obtain the volume values of a plurality of regions (objects) in a shorter time. The object can be extracted in a shorter time based on the volume value. In addition, a memory for storing a true label image can be omitted.

なお、本実施形態で取り扱う画像データは、三次元の画像データであってもよい。そこで、三次元の画像データに対する処理への拡張について説明する。   Note that the image data handled in the present embodiment may be three-dimensional image data. Therefore, an extension to processing for three-dimensional image data will be described.

図8は、3次元のラベリングの概念を説明するための図である。図8(a)には、2次元の画像データに対するラベリングの概念図が示されている。2次元の画像データでは、入力画像(例えば二値化画像)から、仮ラベリング処理により2次元のラベル画像が形成される。2次元のラベル画像では、画素同士の平面的な接続状態から得られる画素の集合体ごとにラベル番号が付される。図8(a)では、ラベル1から3の3つの集合体にラベル番号が付されている。   FIG. 8 is a diagram for explaining the concept of three-dimensional labeling. FIG. 8A shows a conceptual diagram of labeling for two-dimensional image data. In the two-dimensional image data, a two-dimensional label image is formed from an input image (for example, a binarized image) by a temporary labeling process. In the two-dimensional label image, a label number is assigned to each aggregate of pixels obtained from a planar connection state between pixels. In FIG. 8A, label numbers are assigned to the three aggregates of labels 1 to 3.

これに対し、図8(b)には、3次元の画像データに対するラベリングの概念図が示されている。3次元の画像データでは、画素同士の立体的な接続状態から得られる画素の集合体ごとにラベル番号が付される。つまり、平面的な接続状態、例えば1フレーム内における接続状態に加えて、フレーム間の接続状態まで考慮され、図8(b)に示すような、ラベル1から3の3つの立体的な集合体にラベル番号が付される。   On the other hand, FIG. 8B shows a conceptual diagram of labeling for three-dimensional image data. In the three-dimensional image data, a label number is assigned to each set of pixels obtained from a three-dimensional connection state between pixels. In other words, in addition to the planar connection state, for example, the connection state within one frame, the connection state between the frames is considered, and three three-dimensional aggregates of labels 1 to 3 as shown in FIG. Is labeled.

図9および図10は、3次元のラベリング処理を説明するための図である。2次元のラベリング(周囲4つの画素との連結:4連結)を3次元のラベリング(平面の4連結とその上下の6連結)に拡張することを考える。   9 and 10 are diagrams for explaining the three-dimensional labeling process. Consider expanding two-dimensional labeling (connection with four surrounding pixels: four connections) to three-dimensional labeling (four connections on a plane and six connections above and below it).

まず、図9(a)に示すように3次元データを各フレーム(xy平面)に分割し、各フレームごとに仮ラベリング処理を行い、フレームの並び順に(z軸方向に沿って)複数のフレームに対して仮ラベリング処理を行う。その際、各フレームの仮ラベルは、直前フレームまでのラベル数の総和に1を加えた値から始まるものとする。つまり、第1番目のフレームから最終番目のフレームまで、仮ラベルが1,2,3,・・・の順に昇順に付されていく。   First, as shown in FIG. 9A, the three-dimensional data is divided into each frame (xy plane), provisional labeling processing is performed for each frame, and a plurality of frames are arranged in the frame arrangement order (along the z-axis direction). A temporary labeling process is performed on the. At that time, the temporary label of each frame starts from a value obtained by adding 1 to the total number of labels up to the immediately preceding frame. That is, the temporary labels are assigned in ascending order of 1, 2, 3,... From the first frame to the final frame.

そして、図9(b)に示すように、注目画素dの仮ラベルTLdと、直前フレームの同一アドレスuの仮ラベルTLuに着目し、TLd≠TLu≠0のときに、その組み合わせ(TLd,TLu)を仮ラベル間の接続情報とする。これにより、平面内(フレーム内)の4連結に加えて、その上下(フレーム間)の連結を加えた6連結に関する接続情報が得られる。そして、2次元の場合と同様にテーブル解析を行えば3次元のラベル変換テーブル(LTT)を得ることができる。なお、直前フレームの仮ラベル画像を参照することにより、各フレームの仮ラベリングを行いながらフレーム間の接続情報を得る処理を行うこともできる。   Then, as shown in FIG. 9B, paying attention to the temporary label TLd of the pixel of interest d and the temporary label TLu of the same address u in the immediately preceding frame, when TLd ≠ TLu ≠ 0, the combination (TLd, TLu ) As connection information between temporary labels. Thereby, in addition to the four connections in the plane (in the frame), connection information regarding the six connections including the upper and lower connections (between the frames) is obtained. If a table analysis is performed in the same manner as in the two-dimensional case, a three-dimensional label conversion table (LTT) can be obtained. Note that by referring to the temporary label image of the immediately preceding frame, processing for obtaining connection information between frames can be performed while performing temporary labeling of each frame.

図10は、3次元の仮ラベル画像(a)と、3次元の真のラベル画像(b)と、仮ラベル画像のフレーム間の接続情報(c)との対応関係を示している。   FIG. 10 shows a correspondence relationship between a three-dimensional temporary label image (a), a three-dimensional true label image (b), and connection information (c) between frames of the temporary label image.

図10に示す例において、仮ラベル画像(a)内には、3つのフレームの各々に、仮ラベル1,3,6の画素群が存在している。そして、仮ラベル画像のフレーム間の接続情報(c)には、仮ラベル1と3が接続された状態であることを示す接続情報(3,1)や、仮ラベル3と6が接続された状態であることを示す接続情報(6,3)が含まれている。そのため、真のラベル画像(b)では、仮ラベル画像(a)の仮ラベル1,3,6の画素群が一つに纏められて、真ラベル1の集合体を形成している。   In the example shown in FIG. 10, in the temporary label image (a), the pixel groups of the temporary labels 1, 3, and 6 exist in each of the three frames. The connection information (c) between frames of the temporary label image includes connection information (3, 1) indicating that the temporary labels 1 and 3 are connected, and temporary labels 3 and 6 are connected. Connection information (6, 3) indicating the state is included. Therefore, in the true label image (b), the pixel groups of the temporary labels 1, 3, and 6 of the temporary label image (a) are combined into one to form an aggregate of the true label 1.

また、真のラベル画像(b)では、仮ラベル画像(a)の仮ラベル2,5,8の画素群が一つに纏められて真ラベル2の集合体を形成しており、仮ラベル画像(a)の仮ラベル4,7の画素群が一つに纏められて真ラベル3の集合体を形成している。   Further, in the true label image (b), the pixel groups of the temporary labels 2, 5, and 8 of the temporary label image (a) are combined into one to form an aggregate of the true label 2, and the temporary label image The pixel groups of the temporary labels 4 and 7 in FIG.

なお、フレーム間の仮ラベル同士の接続情報は、一般にラスタ走査順に同じ接続情報が連続して発生する頻度が高い。そこで、テーブルを単純化するために、一つ前の接続情報と比較して同じ接続情報が発生した場合には、接続情報として採用しない(LRTに保存しない)ようにすれば、接続情報数を大幅に削減することができ、テーブル解析にかかる処理時間の短縮にもつながる。   Note that the connection information between temporary labels between frames generally has a high frequency of occurrence of the same connection information successively in the raster scanning order. Therefore, in order to simplify the table, when the same connection information is generated as compared with the previous connection information, if the connection information is not adopted (not stored in the LRT), the number of connection information is reduced. This can greatly reduce the processing time required for table analysis.

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上述した実施形態は、あらゆる点で単なる例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。本発明は、その本質を逸脱しない範囲で各種の変形形態を包含する。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, embodiment mentioned above is only a mere illustration in all the points, and does not limit the scope of the present invention. The present invention includes various modifications without departing from the essence thereof.

例えば、図1に示した構成のうち、二値化処理部18や領域抽出処理ブロック20をコンピュータ内に構成し、コンピュータに二値化処理や領域抽出処理(ラベリング処理やテーブル解析処理)を実行させる形態を実現してもよい。その形態の場合には、例えば、コンピュータが二値化処理や領域抽出処理に対応したプログラムに基づいて動作する。   For example, in the configuration shown in FIG. 1, the binarization processing unit 18 and the region extraction processing block 20 are configured in a computer, and binarization processing and region extraction processing (labeling processing and table analysis processing) are executed on the computer. You may implement | achieve the form to make. In the case of that form, for example, the computer operates based on a program corresponding to binarization processing and region extraction processing.

本発明に係る超音波診断装置の全体構成を示す機能ブロック図である。1 is a functional block diagram showing an overall configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention. 領域抽出処理ブロックの内部構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the internal structure of an area | region extraction process block. 領域抽出処理ブロックにおける画像処理の説明図である。It is explanatory drawing of the image process in an area | region extraction process block. テーブル解析部によるテーブル解析処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the table analysis process by a table analysis part. テーブル解析部によるテーブル解析処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the table analysis process by a table analysis part. テーブル解析部によるテーブル解析処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the table analysis process by a table analysis part. 体積の演算処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the calculation process of a volume. 3次元のラベリングの概念を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the concept of three-dimensional labeling. 3次元のラベリング処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a three-dimensional labeling process. 3次元のラベリング処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a three-dimensional labeling process.

符号の説明Explanation of symbols

18 二値化処理部、20 領域抽出処理ブロック、22 仮ラベリング処理部、26 抽出領域判定部、32 ラベル関係テーブル、34 ラベル相関テーブル、36 ラベル変換テーブル、38 仮ラベル体積値演算テーブル。   18 binarization processing unit, 20 region extraction processing block, 22 temporary labeling processing unit, 26 extraction region determination unit, 32 label relation table, 34 label correlation table, 36 label conversion table, 38 temporary label volume value calculation table.

Claims (4)

超音波を送受波して得られる超音波画像の画像データを処理する超音波診断装置であって、
超音波画像を構成する複数の画素を複数種類に分類する画素分類手段と、
同一種類に分類された複数の画素の局所的な塊である画素群に対して仮ラベルを対応付けるラベリング処理手段と、
複数の画素群に対応した複数の仮ラベル同士の接続関係を示すラベル関係テーブルに基づいて、仮ラベル同士の接続に関する連鎖の状態を示すラベル相関テーブルを作成することにより、接続された状態にある複数の仮ラベルを統合した真ラベルを求めるテーブル解析手段と、
を有し、
これにより、同一種類に分類され接続された状態にある複数の画素の集合体に対応した真ラベルが求められる、
ことを特徴とする超音波診断装置。
An ultrasonic diagnostic apparatus that processes image data of an ultrasonic image obtained by transmitting and receiving ultrasonic waves,
Pixel classification means for classifying a plurality of pixels constituting an ultrasonic image into a plurality of types;
Labeling processing means for associating a temporary label with a pixel group that is a local cluster of a plurality of pixels classified into the same type;
Based on a label relation table indicating a connection relation between a plurality of temporary labels corresponding to a plurality of pixel groups, a label correlation table indicating a chain state related to the connection between the temporary labels is created, thereby being in a connected state. A table analysis means for obtaining a true label obtained by integrating a plurality of temporary labels;
Have
Thereby, a true label corresponding to an aggregate of a plurality of pixels that are classified and connected to the same type is obtained.
An ultrasonic diagnostic apparatus.
請求項1に記載の超音波診断装置において、The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1,
前記テーブル解析手段は、The table analysis means includes
互いに接続関係にある大きい仮ラベルLLと小さい仮ラベルLSを組み合わせた複数の接続情報を示した前記ラベル関係テーブルから、From the label relationship table showing a plurality of connection information combining a large temporary label LL and a small temporary label LS that are connected to each other,
仮ラベルの値をアドレスとしてその仮ラベルと接続関係にある仮ラベルの値をデータとする前記ラベル相関テーブルを作成する、Creating the label correlation table using the value of the temporary label as an address and the value of the temporary label connected to the temporary label as data;
ことを特徴とする超音波診断装置。An ultrasonic diagnostic apparatus.
請求項2に記載の超音波診断装置において、The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 2,
前記テーブル解析手段は、The table analysis means includes
前記ラベル関係テーブルに示される各接続情報を参照して仮ラベルLLと仮ラベルLSの組み合わせを読み出し、Read the combination of the temporary label LL and the temporary label LS with reference to each connection information shown in the label relation table,
前記ラベル相関テーブルを作成するにあたり、In creating the label correlation table,
アドレスLLのデータに仮ラベルの値が書き込まれていない初期状態であれば、アドレスLLのデータをLSとし、If the temporary label value is not written in the data of the address LL, the data of the address LL is set to LS,
アドレスLLのデータに仮ラベルの値が既に書き込まれていれば、アドレスLLのデータをそのまま維持しつつ、アドレスLLからアドレスが小さい方へ向かってデータが初期状態であるアドレスLLMINを探索し、さらに、アドレスLSからアドレスが小さい方へ向かってデータが初期状態であるアドレスLSMINを探索し、If the value of the temporary label has already been written in the data of the address LL, the address LLMIN is maintained as it is, and the address LLMIN in which the data is in an initial state is searched from the address LL toward the smaller address. The address LSMIN in which the data is in the initial state is searched from the address LS toward the smaller address,
LLMIN>LSMINであればアドレスLLMINのデータをLSMINとし、LLMIN<LSMINであればアドレスLSMINのデータをLLMINとし、LLMIN=LSMINであればアドレスLLMIN=LSMINのデータを初期状態に維持する、If LLMIN> LSMIN, the data at address LLMIN is set to LSMIN, if LLMIN <LSMIN, the data at address LSMIN is set to LLMIN, and if LLMIN = LSMIN, the data at address LLMIN = LSMIN is maintained in the initial state.
ことを特徴とする超音波診断装置。An ultrasonic diagnostic apparatus.
超音波を送受波して得られる超音波画像の画像データを処理する方法であって、
超音波画像を構成する複数の画素を複数種類に分類する画素分類工程と、
同一種類に分類された複数の画素の局所的な塊である画素群に対して仮ラベルを対応付けるラベリング処理工程と、
複数の画素群に対応した複数の仮ラベル同士の接続関係を示すラベル関係テーブルに基づいて、仮ラベル同士の接続に関する連鎖の状態を示すラベル相関テーブルを作成することにより、接続された状態にある複数の仮ラベルを統合した真ラベルを求めるテーブル解析工程と、
を含み、
これにより、同一種類に分類され接続された状態にある複数の画素の集合体に対応した真ラベルが求められる、
ことを特徴とする画像処理方法。
A method of processing image data of an ultrasonic image obtained by transmitting and receiving ultrasonic waves,
A pixel classification step of classifying a plurality of pixels constituting the ultrasonic image into a plurality of types;
A labeling process that associates a temporary label with a pixel group that is a local cluster of a plurality of pixels classified into the same type;
Based on a label relation table indicating a connection relation between a plurality of temporary labels corresponding to a plurality of pixel groups, a label correlation table indicating a chain state related to the connection between the temporary labels is created, thereby being in a connected state. A table analysis process for obtaining a true label by integrating a plurality of temporary labels;
Including
Thereby, a true label corresponding to an aggregate of a plurality of pixels that are classified and connected to the same type is obtained.
An image processing method.
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