JP7126673B2 - Endoscope image processing program and endoscope system - Google Patents
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Description
本発明は、内視鏡画像処理プログラム、内視鏡システム及び内視鏡画像処理方法に関する。 The present invention relates to an endoscope image processing program, an endoscope system, and an endoscope image processing method.
医療用内視鏡の操作を補助するために、例えば特許文献1及び特許文献2に記載された方法では、検査施工前に取得した3次元医用画像と内視鏡先端の位置情報を一致させることにより、複雑な形態をした管腔臓器内への容易で安全な内視鏡挿入を支援することが可能である。このような、術前、検査前の3次元画像データを用いた医師に対する医療機器操作のナビゲーションは、検査、手術を目的とした様々なアプリケーションとして提案されている。 In order to assist the operation of a medical endoscope, for example, in the methods described in Patent Documents 1 and 2, a three-dimensional medical image acquired before conducting an examination is matched with the positional information of the tip of the endoscope. Therefore, it is possible to support easy and safe insertion of an endoscope into a hollow organ having a complicated shape. Such navigation of medical device operation for doctors using pre-operative and pre-examination three-dimensional image data has been proposed as various applications for the purpose of examination and surgery.
従来技術のような医療機器の体内への誘導技術においては、事前に患者の3次元解剖データが取得可能なことが前提となっている。一方で、医療資源、医療経済的視点から、3次元医用画像を多用することは、臨床的には親和性が高いとはいえない。 Techniques for guiding medical devices into the body, such as conventional techniques, are based on the premise that three-dimensional anatomical data of a patient can be acquired in advance. On the other hand, from the viewpoint of medical resources and medical economy, the frequent use of three-dimensional medical images is not clinically highly compatible.
また、内視鏡位置情報と画像のみを用いて、臓器の3次元形態を推定する場合、分岐を有する臓器(例えば、気管、血管、腎盂等)の場合は、目標とする形状の予測が困難である。例えば、内視鏡画像内における分岐部の同定や、挿入されていく方向の管腔と分岐していく管腔の分離、追跡によって、対象臓器の形態的特徴をより多く取得することが必要である。 In addition, when estimating the three-dimensional shape of an organ using only endoscope position information and images, it is difficult to predict the target shape for organs that have branches (e.g., trachea, blood vessels, renal pelvis, etc.). is. For example, it is necessary to acquire more morphological characteristics of target organs by identifying bifurcations in endoscopic images, separating and tracking the lumens in the direction of insertion and the lumens that branch out. be.
本発明は、上記課題を解決しようとするものであり、管腔組織等の分岐部の同定及び追跡を可能とする内視鏡画像処理方法および内視鏡システムを提供することを目的とするものである。 An object of the present invention is to solve the above problems, and to provide an endoscopic image processing method and an endoscopic system that enable identification and tracking of bifurcations such as luminal tissue. is.
上記課題を解決するために、本発明の一つの観点によれば、内視鏡画像処理プログラムを、コンピュータに、内視鏡により管腔臓器内の画像を取得する内視鏡画像取得ステップと、前記内視鏡画像取得ステップにより取得した管腔臓器内の画像に基づき管腔臓器内の分岐部を抽出する分岐部抽出ステップと、前記分岐部抽出ステップにより抽出した管腔臓器内の分岐部に識別情報を付与する識別情報付与ステップを実行させるための内視鏡画像処理プログラムとした。さらに、前記分岐部抽出ステップにおいて、前記内視鏡画像取得ステップにより取得した前記管腔臓器内の画像の輝度に関する情報に基づき前記管腔臓器内の分岐部を抽出すると望ましい。また、前の時間帯に取得した画像について前記分岐部抽出ステップにより抽出した分岐部の情報と後の時間帯に取得した画像について前記分岐部抽出ステップにより抽出した分岐部の情報とを比較することにより、前記前の時間帯に取得した画像について前記分岐部抽出ステップにより抽出した分岐部と前記後の時間帯に取得した画像についての前記分岐部抽出ステップにより抽出した分岐部の対応を求める追跡ステップを実行させると望ましい。 In order to solve the above problems, according to one aspect of the present invention, an endoscope image processing program is provided in a computer, an endoscope image acquisition step of acquiring an image of the inside of a hollow organ with an endoscope; a bifurcation extracting step of extracting a bifurcation in the hollow organ based on the image of the hollow organ acquired in the endoscopic image acquisition step; An endoscope image processing program for executing an identification information adding step for adding identification information. Furthermore, it is desirable that the bifurcation extracting step extracts the bifurcation in the hollow organ based on information on the brightness of the image in the hollow organ acquired in the endoscopic image acquisition step. Also, comparing the branch information extracted by the branch extracting step for the image acquired in the previous time period and the branch information extracted by the branch extracting step for the image acquired in the later time period. a tracking step of obtaining a correspondence between the bifurcation extracted by the bifurcation extracting step for the image acquired in the preceding time period and the bifurcation extracted by the bifurcation extraction step for the image acquired in the subsequent time period by It is recommended to run
また、本発明の他の観点によれば、内視鏡システムを、管腔臓器内の画像を取得する内視鏡と、前記内視鏡により取得した管腔臓器内の画像に基づき管腔臓器内の分岐部を抽出する分岐部抽出部と、前記分岐部抽出部により抽出した管腔臓器内の分岐部に識別情報を付与する識別情報付与部とを備えるものとした。さらに、前の時間帯に取得した画像について前記分岐部抽出部により抽出した分岐部の情報と後の時間帯に取得した画像について前記分岐部抽出部により抽出した分岐部の情報とを比較することにより、前記前の時間帯に取得した画像について前記分岐部抽出部により抽出した分岐部と前記後の時間帯に取得した画像についての前記分岐部抽出部により抽出した分岐部の対応を求める追跡部を備えるものとした。 According to another aspect of the present invention, an endoscope system comprises an endoscope for obtaining an image of the inside of a hollow organ, and an image of the inside of the hollow organ obtained by the endoscope. and an identification information providing unit for providing identification information to the bifurcation in the hollow organ extracted by the bifurcation extracting unit. Further, comparing the branch information extracted by the branch extraction unit for the image acquired in the previous time period with the branch information extracted by the branch extraction unit for the image acquired in the later time period. A tracking unit that obtains a correspondence between the bifurcation extracted by the bifurcation extraction unit for the image acquired in the previous time period and the bifurcation extracted by the bifurcation extraction unit for the image acquired in the subsequent time period. shall be provided.
また、本発明の他の観点によれば、内視鏡画像処理方法を、内視鏡により管腔臓器内の画像を取得する内視鏡画像取得ステップと、前記内視鏡画像取得ステップにより取得した管腔臓器内の画像に基づき管腔臓器内の分岐部を抽出する分岐部抽出ステップと、前記分岐部抽出ステップにより抽出した管腔臓器内の分岐部に識別情報を付与する識別情報付与ステップとを有するものとした。 According to another aspect of the present invention, an endoscopic image processing method comprises: an endoscopic image obtaining step of obtaining an image inside a hollow organ with an endoscope; a bifurcation extraction step of extracting a bifurcation in the hollow organ based on the image of the inside of the hollow organ obtained; and an identification information adding step of adding identification information to the bifurcation in the hollow organ extracted by the bifurcation extraction step. and
本発明によれば、管腔組織の分岐部の同定及び追跡を可能とする内視鏡画像処理方法及び内視鏡システムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an endoscopic image processing method and an endoscopic system that enable identification and tracking of bifurcations in luminal tissue.
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明の実施形態は以下に説明する実施例に限定されるものではない。 Examples of the present invention will be described below, but embodiments of the present invention are not limited to the examples described below.
本発明は、複数の分岐を持つ管腔構造物内を移動するカメラの映像より、分岐部の同定及び追跡を可能にする動画像処理アルゴリズムである。 The present invention is a dynamic image processing algorithm that enables identification and tracking of bifurcations from images of a moving camera within a luminal structure with multiple bifurcations.
本発明の実施例として、分岐を有する管腔臓器内に挿入された内視鏡映像システムと、システムから映像を受け取り必要な処理を施す映像処理装置と、処理結果を提示する可視化装置で構成される映像処理システムが挙げられる。 An embodiment of the present invention comprises an endoscope imaging system inserted into a hollow organ having branches, an image processing device that receives images from the system and performs necessary processing, and a visualization device that presents the processing results. video processing system.
本発明のアルゴリズムを図1に提示する。本アルゴリズムは、単一の内視鏡画像から臓器の分岐部候補を抽出するステップ101と、内視鏡運動に伴う一連のシーケンス画像における分岐部の追跡のステップ102と、追跡結果を表示するステップ103で構成される。
The algorithm of the invention is presented in FIG. The algorithm includes
分岐部抽出ステップ101では、内視鏡画像内の輝度、彩度、2次微分値などから、分岐部の可能性が高い領域を抽出し、ラベリング処理(分岐部として抽出された領域に、識別番号等の識別情報を付与する処理)を行う。この際、ラベル面積が小さいもの等を削除すると、ノイズ等の不要情報が除去されて望ましい。
In the
抽出された各分岐部にはID及びステータスを付与し、それぞれの分岐を追跡することで、内視鏡の進行方向の枝(Master branch、マスターブランチ)と未観察領域となる分岐(Sub branch、サブブランチ)の分離、内視鏡がSub branchへ進入した場合の識別等が可能となる点が特徴である。 Each extracted bifurcation is given an ID and status, and by tracking each bifurcation, a branch in the direction of travel of the endoscope (Master branch) and a branch that becomes an unobserved area (Sub branch) It is characterized by being able to separate the sub-branch) and identify when the endoscope enters the sub-branch.
追跡ステップ102では、まずBranchesデータ(分岐部情報を格納する構造体(branch)配列)を初期化する。各branchにはstatus変数(master、sub、lost等)が付与されている。ラベリングで抽出されたblob(ブロッブ)群のうち、前の画像におけるMaster branchの重心に最も近いものをCurrent frameのMaster branchとする。前画像のsub branchを参照しながら、連続性のあるblobを検索する。「連続性」の判断は、blobの重心の距離で判断する。
In the
追跡結果を表示するステップ103では、BranchesデータからSub branchのみを抽出する。さらに10フレーム以上連続して検出されたBranchに限定する。パノラマ画像生成用スキャンラインと、各blobの重なる部分を分岐部としてマーク(識別情報付与)する。
In
図2は、模型における内視鏡映像と分岐点抽出結果を示す図である。201は、master branch(main branch)であり、202は、sub branchである。 FIG. 2 is a diagram showing an endoscopic image and branch point extraction results in a model. 201 is a master branch (main branch) and 202 is a sub branch.
図3は、抽出された分岐部、分岐点を示す図である。図3の上の画像が元画像であり、図3の下の画像が、元画像から分岐部を抽出した結果である、緑色でマークした部分が抽出された分岐部である。301は、抽出した分岐部を見やすく加工して表示した画像である。
FIG. 3 is a diagram showing extracted branching portions and branching points. The upper image in FIG. 3 is the original image, and the lower image in FIG. 3 is the result of extracting the branching portion from the original image, which is the extracted branching portion marked in green.
本実施例でいう分岐部を有する管腔臓器とは、例えば気管、血管、腎盂等が挙げられ、内視鏡操作の教育や診断・治療支援技術への応用が期待される。 The hollow organ having a bifurcation in this embodiment includes, for example, the trachea, blood vessels, renal pelvis, etc., and is expected to be applied to education of endoscope operation and diagnosis/treatment support technology.
本実施例によれば、多数の分岐部を有する管腔臓器を内視鏡を使用して診断又は手術を行う場合でも、既に観察した分岐部とまだ観察していない未観察の観察臓器を診断者が容易に認識することができ、診断。手術の効率化や誤診断の防止につながるという効果がある。 According to this embodiment, even when diagnosing or performing surgery on a hollow organ having many bifurcations using an endoscope, it is possible to diagnose already observed bifurcations and unobserved organs that have not yet been observed. can be easily recognized and diagnosed by a person. This has the effect of improving the efficiency of surgery and preventing misdiagnosis.
本発明は、内視鏡画像処理プログラム、内視鏡システム及び内視鏡画像処理方法として産業上利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is industrially applicable as an endoscopic image processing program, an endoscopic system, and an endoscopic image processing method.
101 分岐部候補を抽出するステップ
102 分岐部の追跡のステップ
103 追跡結果を表示するステップ
201 マスターブランチ
202 サブブランチ
301 分岐部
101 step of extracting
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006042902A (en) | 2004-07-30 | 2006-02-16 | Olympus Corp | Electronic endoscope apparatus and endoscope image processing apparatus |
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006042902A (en) | 2004-07-30 | 2006-02-16 | Olympus Corp | Electronic endoscope apparatus and endoscope image processing apparatus |
| JP2013000403A (en) | 2011-06-17 | 2013-01-07 | Olympus Corp | Endoscope apparatus and endoscope apparatus operation method |
| WO2013035380A1 (en) | 2011-09-08 | 2013-03-14 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | Image processing device and image processing method |
| WO2014156378A1 (en) | 2013-03-27 | 2014-10-02 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | Endoscope system |
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