JP2000276603A - 画像処理装置、画像処理システム、画像処理方法、及び記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 照射領域端の画素値を考慮することでより精
度よく照射領域を抽出することができる画像処理装置提
供する。 【解決手段】 １次差分値算出手段１１３ｄは、画像内
の一次元列画素値から１次差分値を算出する。２次差分
値算出手段１１３ｅは、１次差分値から２次差分値を算
出する。判定手段１１３ｆは、１次差分値が正或いは負
の領域で２次差分値が最小値を示す座標の画素値が、画
像内の最大画素値で決まる閾値以上ならば照射領域の一
端点と判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、放射線
（Ｘ線等）撮影にて照射領域絞りを行って得られた撮影
画像に画像処理を行うために、撮影画像から放射線の照
射領域を抽出し、その照射領域から階調変換処理等の画
像処理に用いるパラメータを決定するようになされた装
置やシステムに用いられる、画像処理装置、画像処理シ
ステム、画像処理方法、及びそれを実施するための処理
ステップをコンピュータが読出可能に格納した記憶媒体
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年では、ディジタル技術の進歩によ
り、例えば、Ｘ線等の放射線での撮影により得られた撮
影画像をディジタル化し、そのディジタル画像に画像処
理（階調変換処理等）を行って表示装置（ＣＲＴ等）に
表示する、或いはフィルム上に出力することが行われて
いる。

【０００３】ここで、放射線での撮影においては、人道
上の理由より、また、不要領域からの散乱を防ぎコント
ラスの低下を防止するため、必要領域のみにしか照射し
ない”照射領域しぼり”が行われるのが一般的である。
また、撮影画像に画像処理を行う際には、撮影画像の濃
度値の分布から、画像処理に用いるパラメータを決定
し、そのパラメータ（画像処理パラメータ）に基づい
て、画像処理を行うのが一般的である。

【０００４】しかしながら、撮影画像から、照射領域し
ぼりがなされた照射領域が限定されない場合、必要領域
（関心領域）外の領域の情報、すなわち不要情報をも、
画像処理パラメータの決定に用いることになり、この結
果、適切な画像処理が行えない問題が生じる。したがっ
て、撮影画像から確実に照射領域を抽出し、その照射領
域の情報、すなわち関心領域のみの情報から、画像処理
パラメータを決定する必要がある。

【０００５】そこで、撮影画像からの照射領域の抽出方
法として、例えば、特開平０５−００７５７９号公報に
記載されているような方法がある。ここでの抽出方法で
は、撮影画像を小領域に分割し、それらの小領域内の濃
度分散値の値に基づいて、照射領域を抽出するようにな
されている。また、他の抽出方法として、例えば、特公
平６−９０４１２号公報には、撮影画像の領域端部近傍
の所定数画素間の画像濃度変化を、実質的に１次式から
なる近似式で表し、この近似式による想定画像濃度値
と、サンプル画像信号が示す実際の濃度値との差から、
照射領域を抽出する方法が記載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
０５−００７５７９号公報等に記載の抽出方法では、そ
れぞれの小領域内の分散値を求める必要があり、その分
計算処理時間を要し、効率的に照射領域を抽出できない
という問題がある。また、例えば、撮影画像が胸部画像
であった場合、関心領域内でも、その肺野端部では、急
激に濃度値が変化していることにより、照射領域端部よ
り濃度の変化率が高い場合がありうる。特に、肺野端部
と、ろっ骨と、肺野とが接する領域では、分散値が高く
なる。このため、照射領域端部の座標候補点が照射領域
端部外からも抽出されてしまう可能性が十分ある。した
がって、当該抽出方法では、照射領域端部の判別が難化
するという問題もある。

【０００７】一方、特公平６−９０４１２号公報等に記
載の抽出方法では、上述したような一次近似式を得るた
めに、照射領域外のすそ野の領域を想定するようになさ
れているが、このすそ野領域がうまく抽出できない場
合、照射領域は抽出できない。また、この抽出方法で
は、照射領域外のすそ野が、なだらか部分と急激に立ち
上がる部分の２領域であること想定しており、すそ野が
全てなだらかであったり、或いは、３以上の濃度勾配の
変化があった場合等にも、照射領域は抽出できない。

【０００８】そこで、本発明は、上記の欠点を除去する
ために成されたもので、撮影画像から照射領域を常に正
確に抽出可能としたことにより、最適な画像処理を行う
ことができ、良好な画像を出力することができる画像処
理装置、画像処理システム、画像処理方法、及びそれを
実施するための処理ステップをコンピュータが読出可能
に格納した記憶媒体を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】斯かる目的下において、
第１の発明は、画像から所定領域を抽出する機能を有す
る画像処理装置であって、上記画像内の一次元列画素値
から２次差分値を得る２次差分値取得手段と、上記２次
差分値取得手段にて得られた２次差分値、及び所定閾値
を少なくとも用いて、上記所定領域の端点を判定する判
定手段とを備えることを特徴とする。

【００１０】第２の発明は、上記第１の発明において、
上記判定手段は、上記２次差分値の最小値を示す座標の
画素値が、上記画像内の最大画素値で決まる上記所定閾
値以上である場合に、該座標点を上記所定領域の一端点
と判定することを特徴とする。

【００１１】第３の発明は、画像から所定領域を抽出す
る機能を有する画像処理装置であって、上記画像内の一
次元列画素値から１次差分値を得る１次差分値取得手段
と、上記１次差分値取得手段にて得られた１次差分値か
ら２次差分値を取得する２次差分値取得手段と、上記１
次差分値取得手段にて得られた１次差分値、上記２次差
分値取得手段にて得られた２次差分値、及び所定閾値を
用いて、上記所定領域の端点を判定する判定手段とを備
えることを特徴とする。

【００１２】第４の発明は、上記第３の発明において、
上記判定手段は、上記１次差分値が正或いは負の領域で
あり、上記２次差分値が最小値を示す座標の画素値が、
上記画像内の最大画素値で決まる上記所定閾値以上であ
る場合に、該座標点を上記所定領域の一端点と判定する
ことを特徴とする。

【００１３】第５の発明は、上記第１又は３の発明にお
いて、上記画像は、放射線撮影により得られた画像を含
み、上記所定領域は、放射線の照射領域を含むことを特
徴とする。

【００１４】第６の発明は、上記第１又は３の発明にお
いて、上記画像内の一定領域内での画素値のプロジェク
ションを得るプロジェクション取得手段を備え、上記２
次差分値取得手段又は上記１次差分値取得手段は、上記
プロジェクション取得手段にて得られたプロジェクショ
ン値を上記一次元列画素値とすることを特徴とする。

【００１５】第７の発明は、上記第１又は３の発明にお
いて、上記一次元列画素値を平滑化する平滑化手段を備
えることを特徴とする。

【００１６】第８の発明は、上記第１又は３の発明にお
いて、上記画像を構成する複数領域に対しての上記判定
手段での判定結果を平均し、その平均結果を最終的な上
記所定領域の端点と決定する端点決定手段を備えること
を特徴とする。

【００１７】第９の発明は、上記第１又は３の発明にお
いて、上記画像を構成する複数領域に対しての上記判定
手段での判定結果に対して重み付けし、その重み付け結
果を平均し、その平均結果を最終的な上記所定領域の端
点と決定する端点決定手段を備えることを特徴とする。

【００１８】第１０の発明は、複数の機器が互いに通信
可能に接続されてなる画像処理システムであって、上記
複数の機器のうち少なくとも１つの機器は、請求項１〜
９の何れかに記載の画像処理装置の機能を有することを
特徴とする。

【００１９】第１１の発明は、画像から所定領域を抽出
するための画像処理方法であって、上記画像内の一次元
列画素値から２次差分値を算出する２次差分値取得ステ
ップと、上記２次差分値取得ステップにより得られた２
次差分値、及び所定閾値を少なくとも用いて、上記所定
領域の端点を判定する判定ステップとを含むことを特徴
とする。

【００２０】第１２の発明は、上記第１１の発明におい
て、上記判定ステップは、上記２次差分値の最小値を示
す座標の画素値が、上記画像内の最大画素値で決まる上
記所定閾値以上である場合に、該座標点を上記所定領域
の一端点と判定するステップを含むことを特徴とする。

【００２１】第１３の発明は、画像から所定領域を抽出
するための画像処理方法であって、上記画像内の一次元
列画素値から１次差分値を算出する１次差分値取得ステ
ップと、上記１次差分値取得ステップにより得られた１
次差分値から２次差分値を算出する２次差分値取得ステ
ップと、上記１次差分値取得ステップにより得られた１
次差分値、上記２次差分値取得ステップにより得られた
２次差分値、及び所定閾値を用いて、上記所定領域の端
点を判定する判定ステップとを含むことを特徴とする。

【００２２】第１４の発明は、上記第１３の発明におい
て、上記判定ステップは、上記１次差分値が正或いは負
の領域であり、上記２次差分値が最小値を示す座標の画
素値が、上記画像内の最大画素値で決まる上記所定閾値
以上である場合に、該座標点を上記所定領域の一端点と
判定するステップを含むことを特徴とする。

【００２３】第１５の発明は、上記第１１又は１３の発
明において、上記画像は、放射線撮影により得られた画
像を含み、上記所定領域は、放射線の照射領域を含むこ
とを特徴とする。

【００２４】第１６の発明は、上記第１１又は１３の発
明において、上記画像内の一定領域内での画素値のプロ
ジェクションを得るプロジェクション取得ステップを含
み、上記２次差分値取得ステップ又は上記１次差分値取
得ステップは、上記プロジェクション取得ステップによ
り得られたプロジェクション値を上記一次元列画素値と
するステップを含むことを特徴とする。

【００２５】第１７の発明は、上記第１１又は１３の発
明において、上記一次元列画素値を平滑化する平滑化ス
テップを含むことを特徴とする。

【００２６】第１８の発明は、上記第１１又は１３の発
明において、上記画像を構成する複数領域に対しての上
記判定手段での判定結果を平均し、その平均結果を最終
的な上記所定領域の端点と決定する端点決定ステップを
含むことを特徴とする。

【００２７】第１９の発明は、上記第１１又は１３の発
明において、上記画像を構成する複数領域に対しての上
記判定手段での判定結果にそれぞれ重み付けし、その重
み付け結果を平均し、その平均結果を最終的な上記所定
領域の端点と決定する端点決定ステップを含むことを特
徴とする。

【００２８】第２０の発明は、画像の濃度分布を求め、
上記濃度分布に応じてエッジ検出条件を設定し、上記設
定されたエッジ検出条件に応じて、上記画像におけるエ
ッジ部を検出することを特徴とする。

【００２９】第２１の発明は、上記第２０の発明におい
て、上記エッジ検出条件は、上記濃度分布により求めら
れた高濃度部の値に応じて得られることを特徴とする。

【００３０】第２２の発明は、請求項１１〜２１の何れ
かに記載の画像処理方法の処理ステップを、コンピュー
タが読出可能に格納した記憶媒体であることを特徴とす
る。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて説明する。

【００３２】（第１の実施の形態）本発明は、例えば、
図１に示すようなＸ線撮影装置１００に適用される。こ
のＸ線撮影装置１００は、”照射領域しぼり”を行いな
がらのＸ線撮影機能を有するものであり、上記図１に示
すように、Ｘ線を発生するＸ線発生回路１０１と、被写
体１０３を透過したＸ線光が結像される２次元Ｘ線セン
サ１０４と、２次元Ｘ線センサ１０４から出力される撮
影画像を収集するデータ収集回路１０５と、データ収集
回路１０５にて収集された撮影画像に前処理を行う前処
理回路１０６と、前処理回路１０６にて前処理が行われ
た撮影画像（原画像）等の各種情報や各種処理実行のた
めの処理プログラムを記憶するメインメモリ１０９と、
Ｘ線撮影実行等の指示や各種設定を本装置に対して行う
ための操作パネル１１０と、前処理回路１０６にて前処
理が行われた撮影画像（原画像）の照射しぼりの有無を
判定する照射しぼり有無判定回路１１２と、照射しぼり
有無判定回路１１２での判定結果に基づいて前処理回路
１０６にて前処理が行われた撮影画像（原画像）から照
射領域を抽出する照射領域抽出回路１１３と、照射領域
抽出回路１１３での抽出結果に基づいて前処理回路１０
６にて前処理が行われた撮影画像（原画像）に画像処理
を行う画像処理回路１１４と、画像処理回路１１４にて
画像処理が行われた撮影画像等を表示する画像表示器１
１１と、本装置全体の動作制御を司るＣＰＵ１０８とを
含んでなり、データ収集回路１０５、前処理回路１０
６、照射しぼり有無判定回路１１２、照射領域抽出回路
１１３、画像処理回路１１４、ＣＰＵ１０８、メインメ
モリ１０９、操作パネル１１０、画像表示器１１１はそ
れぞれＣＰＵバス１１５に接続され互いにデータ授受で
きるようになされている。

【００３３】ここで、照射領域抽出回路１１３は、撮影
画像の一次元データから１次差分値と２次差分値を算出
し、それらの差分値と撮影画像を構成する画素値から照
射領域端を抽出するようになされている。このような照
射領域抽出回路１１３の構成が、本実施の形態での最も
特徴とする構成である。照射領域抽出回路１１３は、撮
影画像を構成する全画素値のうちの最大画素値から照射
領域端を判定するための閾値を算出する閾値算出回路１
１３ａと、撮影画像内の一定幅の画像領域内での画素値
から一次元列のプロジェクションデータを作成するプロ
ジェクション作成回路１１３ｂと、プロジェクション作
成回路１１３ｂにて作成された一次元列のプロジェクシ
ョンデータを平滑化する平滑化回路１１３ｃと、平滑化
回路１１３ｃにて平滑化された一次元列のプロジェクシ
ョンデータ（以下、「一次元列データ」とも言う）から
１次差分値を算出する１次差分値算出回路１１３ｄと、
１次差分値算出回路１１３ｄにて算出された１次差分値
から２次差分値を算出する２次差分値算出回路１１３ｅ
と、閾値算出回路１１３ａにて算出された閾値、１次差
分値算出回路１１３ｄにて算出された１次差分値、及び
２次差分値算出回路１１３ｅにて算出された２次差分値
の各値から照射領域端を判定する判定回路１１３ｆと、
判定回路１１３ｆにて判定された照射領域端を記憶する
記憶回路１１３ｇと、記憶回路１１３ｇに記憶された照
射領域端の平均値を算出してそれを最終的な照射端とす
る端点算出回路１１３ｈとを含んでなる。

【００３４】そこで、上述のようなＸ線撮影装置１００
において、まず、メインメモリ１０９には、ＣＰＵ１０
８での各種処理実行に必要なデータや処理プログラム等
が予め記憶されると共に、ＣＰＵ１０８の作業用として
のワークメモリを含むものである。メインメモリ１０９
に記憶される処理プログラム、特に、照射領域抽出のた
めの処理プログラムとして、ここでは例えば、図２のフ
ローチャートに従った処理プログラムを用いる。したが
って、ＣＰＵ１０８は、上記処理プログラム等をメイン
メモリ１０９から読み出して実行することで、操作パネ
ル１１０からの操作に従った、以下に説明するような本
装置全体の動作制御を行う。

【００３５】ステップＳ２００：先ず、Ｘ線発生回路１
０１は、被検査体１０３に対してＸ線ビーム１０２を放
射する。このＸ線発生回路１０１から放射されたＸ線ビ
ーム１０２は、被検査体１０３を減衰しながら透過し
て、２次元Ｘ線センサ１０４に到達し、２次元Ｘ線セン
サ１０４によりＸ線画像として出力される。ここでは、
撮影の際に照射領域しぼりが行われており、２次元Ｘ線
センサ１０４から出力されるＸ線画像を、例えば、図３
に示すような胸部画像３００とする。この図３におい
て、”Ａ”の方形が２次元Ｘ線センサ１０４での撮影領
域を示し、”Ｂ”の方形がＸ線の照射領域を示し、特
に、黒色部が直接Ｘ線が２次元Ｘ線センサ１０４にあた
っている領域（以下、「す抜け領域」と言う）を示して
いる。次に、データ収集回路１０５は、２次元Ｘ線セン
サ１０４から出力されたＸ線画像を電気信号に変換し、
それを前処理回路１０６に供給する。前処理回路１０６
は、データ収集回路１０５からの信号（Ｘ線画像信号）
に対して、オフセット補正処理やゲイン補正処理等の前
処理を行う。この前処理回路１０６で前処理が行われた
Ｘ線画像信号は原画像の情報として、ＣＰＵ１０８の制
御により、ＣＰＵバス１１５を介して、メインメモリ１
０９、照射しぼり有無判定回路１１２、及び照射領域抽
出回路１１３にそれぞれ転送される。照射しぼり有無判
定回路１１２は、任意の判定方法を用いて（例えば、特
願平１０−２３９１０２号に記載の方法等）、処理対象
の原画像（対象画像）に照射領域しぼりが行われた画像
領域が有るか否か（以下、照射領域しぼりが行われた画
像領域がある撮影画像を「照射しぼり有りの画像」と言
い、そうでない画像を「照射しぼり無しの画像」と言
う）を判定する。照射しぼり有無判定回路１１２での判
定の結果、対象画像が照射しぼり有りの画像であった場
合、照射領域抽出回路１１３は、対象画像から照射領域
端部を、次のステップＳ２０１からの処理によって取得
する。

【００３６】ステップＳ２０１：ここでは例えば、対象
画像での照射領域を方形と想定し（上記図３参照）、そ
の左端（左照射端）を抽出する場合について説明する。
この場合、先ず、閾値算出回路１１３ａは、対象画像を
構成する全画素値の中から、最大値を算出する。具体的
には例えば、全画素値の累積ヒストグラムを作成し、そ
の所定点（上位５％点等）を最大値とする。或いは、全
画素値をソートし、その所定点（上位５％点等）を最大
値とする。

【００３７】ステップＳ２０２：次に、閾値算出回路１
１３ａは、ステップＳ２０１にて算出した最大値を、定
数倍（例えば、０．８倍）して、その結果値を閾値Ｔｈ
とする。

【００３８】ステップＳ２０３：プロジェクション作成
回路１１３ｂは、例えば、上記図３に示すように、対象
画像３００のＹ軸方向の長さＬｙを距離ｄ１で４０等分
した領域（以下、「プロジェクション領域」と言う）の
それぞれのプロジェクションを算出する。例えば、ｎ番
目のプロジェクション領域のプロジェクションＦｎ
（ｘ）を、画素値ｆ（ｘ，ｙ）を持って、

【００３９】

【数１】

【００４０】なる式（１）を用いて算出する。

【００４１】ステップＳ２０４：平滑化回路１１３ｃ
は、プロジェクション作成回路１１３ｂにてプロジェク
ション領域毎に算出された一次元列のプロジェクション
を、プロジェクション領域毎に平滑化する。例えば、ｎ
番目のプロジェクション領域のプロジェクションＦｎ
（ｘ）を、定数ｄ２（例えば、４ｍｍ）を持って、

【００４２】

【数２】

【００４３】なる式（２）〜（４）を用いて平滑化す
る。

【００４４】ステップＳ２０５：１次差分値算出回路１
１３ｄは、平滑化回路１１３ｃでのプロジェクション領
域毎の平滑化結果から１次差分値を求める。例えば、ｎ
番目のプロジェクション領域の平滑化結果Ｆ２ｎ（ｘ）
から１次差分値Ｓｎ（ｘ）を、差分距離ｄ３（例えば、
７ｍｍ）を持って、

【００４５】

【数３】

【００４６】なる式（５）を用いて算出する。

【００４７】ステップＳ２０６：２次差分値算出回路１
１３ｅは、１次差分値算出回路１１３ｄにて算出された
プロジェクション領域毎の１次差分値から２次差分値を
算出する。例えば、ｎ番目のプロジェクション領域の１
次差分値Ｓｎ（ｘ）から２次差分値ＳＳｎ（ｘ）を、

【００４８】

【数４】

【００４９】なる式（６）を用いて算出する。

【００５０】ステップＳ２０７：判定回路１１３ｆは、
プロジェクション領域毎の１次差分値算出回路１１３ｄ
にて算出された１次差分値、及び２次差分値算出回路１
１３ｅにて算出された２次差分値から、プロジェクショ
ン領域毎の照射領域の左端点の候補点を算出する。例え
ば、ｎ番目のプロジェクション領域の照射領域の左端点
の候補点Ｅｌｎを、１次差分値Ｓｎ（ｘ）及び２次差分
値ＳＳｎ（ｘ）から、対象画像のＸ軸方向の長さＬｘを
持って、

【００５１】

【数５】

【００５２】なる式（７）を用いて算出する。この式
（７）により、ｎ番目のプロジェクション領域の照射領
域の左端点の候補点Ｅｌｎとして、１次差分値Ｓｎ
（ｘ）が正の領域で２次差分値ＳＳｎ（ｘ）が最小値の
座標が算出される。

【００５３】ステップＳ２０８：次に、判定回路１１３
ｆは、ステップＳ２０７にて算出したプロジェクション
領域毎の照射領域の左端点の候補点について、閾値算出
回路１１３ａで得られた閾値Ｔｈを用いた判定を行う。
例えば、ｎ番目のプロジェクション領域の照射領域の左
端点の候補点Ｅｌｎについては、

【００５４】

【数６】

【００５５】なる式（８）により、候補点Ｅｌｎの座標
のプロジェクション値Ｆｎ（Ｅｌｍ）が閾値Ｔｈ以上で
あるか否かを判別する。

【００５６】ステップＳ２０９：そして、式（８）の条
件を満たす候補点のみを、対象プロジェクション領域の
照射領域の左端の候補点とする。これにより、例えば、
ｎ番目のプロジェクション領域の左端点の候補点Ｅｌｎ
の座標のプロジェクション値Ｆｎ（Ｅｌｎ）が閾値Ｔｈ
以上であった場合、その候補点Ｅｌｎは、ｎ番目のプロ
ジェクション領域の照射領域の左端点候補点とされて、
記憶回路１１３ｇに記憶される。

【００５７】ステップＳ２１０：上述のようなステップ
Ｓ２０３〜Ｓ２０９による照射領域の左端点の抽出処理
を、１〜４０までのプロジェクション領域の全てに対し
て実行し終えたか否かを判別する。この判別の結果、未
だ処理終了でない場合には、ステップＳ２０３に戻り、
次の（ｎ＋１）番目のプロジェクション領域に対してス
テップＳ２０３〜Ｓ２０９の処理を実行する。そして、
全てのプロジェクション領域への処理終了後に、次のス
テップＳ２１１へと進む。

【００５８】ステップＳ２１１：上述のようにして、１
〜４０のプロジェクション領域全てに対して、照射領域
の左端点候補点の抽出が行われた後、端点算出回路１１
３ｈは、記憶回路１１３ｇに記憶された照射領域の左端
点の候補点の平均座標を算出し、その算出結果を、最終
的に照射領域の左端点として決定する。

【００５９】上述のようにして照射領域の左端点を決定
し終えると、照射領域の右端点、上端点、及び下端点に
ついても、ステップＳ２０１〜Ｓ２１１と同様の処理を
実行することで、そｒぞれ決定する。これにより、対象
画像から照射領域が確実に抽出されることになる。

【００６０】ステップＳ２１２：画像処理回路１１４
は、対象画像において、照射領域抽出回路１１３にて抽
出された照射領域から、対象画像に階調変換処理等の画
像処理を行う際に用いる画像処理パラメータを決定し、
そのパラメータを用いて該画像処理を行う。この画像処
理回路１１４で画像処理された対象画像は、画像表示器
１１１で表示されたり、フィルム上に出力されたりす
る。

【００６１】上述のように、本実施の形態では、直接Ｘ
線があたっている領域では照射領域端のエッジが強く出
るため照射領域内のエッジを誤抽出することが少ない、
ということから、対象画像内の一次元画素値ｆ（ｘ，
ｙ）の１次元差分値Ｓｎ（ｘ）及び２次元差分値ＳＳｎ
（ｘ）を算出し、１次元差分値Ｓｎ（ｘ）が正領域で２
次元差分値ＳＳｎ（ｘ）が最小値である座標点を照射領
域端点の候補点として求め、その候補点の画素値が、対
象画像内の最大値から決定される閾値Ｔｈ以上であった
場合に、照射射領域端点と決定する。このように、照射
領域端点における画素値を参照して、一定閾値以上であ
る画素のみを照射領域端点として決定するように構成し
たので、より高精度で照射領域端部を抽出することがで
きる。また、照射領域端点を決定する際、１次差分値Ｓ
ｎ（ｘ）の符号（正領域であるか負領域であるか、式
（７）参照）を考慮するように構成したので、照射領域
端部の濃度勾配の向きを考慮して、照射領域端部を抽出
することができるため、照射領域内のエッジを誤抽出す
ることを減少させると共に、精度良く照射領域端部を抽
出することができる。また、対象画像を一定領域（プロ
ジェクション領域）に分割し、その領域毎に、プロジェ
クションを作成するように構成したので、帯域情報を抽
出でき、より直接Ｘ線があたっているエッジを強調でき
る。また、これらのプロジェクションの平滑化を行うよ
うに構成してので、ノイズの影響がフィリタリング処理
により平滑化されることにより、ノイズの影響も受け難
くなる。したがって、照射領域端部の抽出精度を向上さ
せることができる。特に、ライン状のノイズの影響を受
けることなく、より正確に照射領域端部を抽出すること
ができる。また、それぞれのプロジェクション領域から
得られた照射領域端部の候補点の座標の平均をとり、そ
の平均結果を最終的に照射領域端部と決定するように構
成したので、照射端の画素値のばらつきによる影響を軽
減することができ、より精度よく照射領域端部を抽出す
ることができる。

【００６２】（第２の実施の形態）上述した第１の実施
の形態にて実行される上記図２に示した処理を、例え
ば、図４に示すフローチャートに従った処理としてもよ
い。すなわち、第１の実施の形態では、照射領域の端点
の候補の選択基準を、対象画像内の最大値から決定され
る閾値Ｔｈ以上であるか以下であるかとしていたのに対
して（上記図２：ステップＳ２０７，Ｓ２０８参照）、
本実施の形態では、照射領域の端点の候補に対して、そ
の画素値に応じて重み付けする。具体的には、上記図４
に示すように、先ず、上記図２のステップＳ２００〜Ｓ
２０６と同様の処理が実行されることで、プロジェクシ
ョン領域毎の１次差分値及び２次差分値が算出される。
その後、次のようなステップＳ３０１からの処理が実行
される。

【００６３】ステップＳ３０１：先ず、判定回路１１３
ｆは、ｎ番目のプロジェクション領域の照射領域の左端
Ｅｌｎを、

【００６４】

【数７】

【００６５】なる式（９）を用いて算出する。これによ
り、照射領域の左端の候補点として、１次差分値Ｓｎ
（ｘ）が正の領域で２次差分値ＳＳｎ（ｘ）が最小値の
座標が算出される。

【００６６】ステップＳ３０２：ステップ３０１にて算
出された候補点Ｅｌｎの座標に対応するプロジェクショ
ン値（画素値）ｆｎ（Ｅｌｎ）は、記憶回路１１３ｇに
記憶される。

【００６７】ステップＳ２０９：また、ステップ３０１
にて算出された候補点Ｅｌｎの座標も、記憶回路１１３
ｇに記憶される。

【００６８】ステップＳ２１０：上述のようなステップ
Ｓ２０３〜Ｓ２０６、Ｓ３０１、Ｓ３０２、Ｓ２０９に
よる照射領域の左端点の抽出処理を、１〜４０までのプ
ロジェクション領域の全てに対して実行し終えたか否か
を判別する。この判別の結果、未だ処理終了でない場合
には、ステップＳ２０３に戻り、次の（ｎ＋１）番目の
プロジェクション領域に対して上記の処理を実行する。
そして、全てのプロジェクション領域への処理終了後
に、次のステップＳ３０３へと進む。

【００６９】ステップＳ３０３：端点算出回路１１３ｈ
は、記憶回路１１３ｇに記憶されたプロジェクション領
域毎の候補点及びプロジェクション値から、次のように
して照射領域の左端を決定する。すなわち、

【００７０】

【数８】

【００７１】なる式（１０）及び（１１）により、プロ
ジェクション領域毎の候補点にそれぞれ重みつけし、そ
の平均をとり、その結果を、最終的な照射領域の左端Ｅ
ｌとする。ここで、式（１０）及び（１１）での”
Ｗ（）”関数は、照射領域の端部の候補点Ｅｌｎにおけ
る平均した画素値ｆｎ（Ｅｌｎ）に依存する重み付け関
数である。すなわち、照射領域の端点における平均した
画素値に基づく重み付け関数であり、ここでは式（１
０）に示すように、平均した画素値の単調増加関数とし
ている。ここでの重み付け関数の形式は、対象画像の性
質によって任意に決定可能であり、単調増加関数に限定
されるものではない。

【００７２】したがって、上述のような図４による処理
を実行することで、例えば、画素値が高い程Ｘ線のセン
サ面での受光量（透過Ｘ線量）が大きいものとした場
合、算出した照射領域端部での画素値が大きい程、算出
した照射領域端部の座標が実際の照射領域端部に一致す
る可能性が高くなる。また、複数の算出した照射領域端
部の座標を考慮することで、最終的な算出座標が実際の
照射領域端部の座標に一致する可能性が高くなる。この
ような２つの性質を結び付けることで、照射領域をより
精度よく抽出することができる。

【００７３】すなわち、本発明の実施の形態では、画像
（放射線画像等）から所定領域（放射線の照射領域等）
を抽出する際、画像内の一次元列画素値から２次差分値
を得て、その２次差分値を示す座標の画素値が、画像内
の最大画素値で決まる閾値以上なら所定領域の一端点と
判定する等して、所定領域端部を抽出する。具体的には
例えば、対象画像を、照射しぼりを行ってＸ線撮影して
得られた画像とし、その画像から照射領域を抽出する場
合、直接Ｘ線があたっている領域では照射領域端のエッ
ジが強く出るため照射領域内のエッジを誤抽出すること
が少ない、ということから、対象画像内の一次元列画素
値から１次元差分値を算出し、その１次元差分値から２
次元差分値を算出し、１次元差分値が正領域で２次元差
分値が最小値である座標点を、照射領域端点の候補点と
して求め、その候補点の画素値が、対象画像内の最大値
から決定される閾値以上であることを、エッジ検出条件
とし、その条件を満たす場合に、照射射領域の一端点と
決定する。すなわち、画像の濃度分布に応じたエッジ検
出条件に基づいて、画像におけるエッジ部を検出する。
このように、照射領域端点における画素値を参照して、
一定閾値以上である画素のみを照射領域端点（エッジ
部）として決定するので、より高精度で照射領域端部を
抽出することができる。また、照射領域端点を決定する
際、１次差分値の符号（正領域であるか負領域である
か）を考慮するように構成すれば、照射領域端部の勾配
の向きを考慮して、照射領域端部を抽出することができ
るため、照射領域内のエッジを誤抽出することを減少さ
せると共に、精度良く照射領域端部を抽出することがで
きる。また、対象画像が一定領域で分割された領域（プ
ロジェクション領域）のプロジェクションを作成し、そ
のプロジェクションを平滑化し、その結果から１次差分
値を算出するように構成すれば、帯域情報を抽出でき、
より直接Ｘ線があたっているエッジを強調できると共
に、ノイズの影響がフィリタリング処理により平滑化さ
れることにより、ノイズの影響も受け難くなる。したが
って、照射領域端部の抽出精度を向上させることができ
る。特に、ライン状のノイズの影響を受けることなく、
より正確に照射領域端部を抽出することができる。ま
た、複数行の一次元列画素値から得られた、複数のプロ
ジェクション領域の照射領域端部の候補点の平均をと
り、その平均結果を最終的に照射領域端部と決定するよ
うに構成すれば、照射端のばらつきを減少させることが
でき、より精度よく照射領域端部を抽出することができ
る。また、照射領域の端点の候補点に対して、その画素
値に応じて重み付けするように構成すれば（対象画像の
性質によって関数形を任意に決定可能な単調増加関数等
を用いての重み付けの構成）、例えば、画素値が高い程
Ｘ線のセンサ面での受光量（透過Ｘ線量）が大きいもの
とした場合、照射領域端部における透過Ｘ線量が大きい
画素の座標が最終的な照射領域の端点として得られる可
能性が高くなり、この結果、この算出して得られた該照
射領域端部が、実際の照射領域端部に一致する可能性が
高くなる。したがって、照射領域をより精度よく抽出す
ることができる。よって、放射線画像等の画像から照射
領域を常に正確に抽出することができる。このため、こ
のような正確な抽出結果から、画像処理を行うための画
像処理パラメータを決定することで、最適な画像処理を
行うこともでき、良好な画像を出力することもできる。
これは、特に、Ｘ線撮影等に対して有効である。

【００７４】尚、本発明の目的は、上述した各実施の形
態のホスト及び端末の機能を実現するソフトウェアのプ
ログラムコードを記憶した記憶媒体を、システム或いは
装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ
（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログ
ラムコードを読みだして実行することによっても、達成
されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から
読み出されたプログラムコード自体が各実施の形態の機
能を実現することとなり、そのプログラムコードを記憶
した記憶媒体は本発明を構成することとなる。プログラ
ムコードを供給するための記憶媒体としては、ＲＯＭ、
フロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク、光
磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、
不揮発性のメモリカード等を用いることができる。ま
た、コンピュータが読みだしたプログラムコードを実行
することにより、各実施の形態の機能が実現されるだけ
でなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピ
ュータ上で稼動しているＯＳ等が実際の処理の一部又は
全部を行い、その処理によって各実施の形態の機能が実
現される場合も含まれることは言うまでもない。さら
に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コ
ンピュータに挿入された拡張機能ボードやコンピュータ
に接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込
まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その
機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなど
が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって
各実施の形態の機能が実現される場合も含まれることは
言うまでもない。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、画
像から、常に高精度で照射領域端部を抽出することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態において、本発明を適用した
Ｘ線撮影装置の構成を示すブロック図である。

【図２】上記Ｘ線撮影装置において、照射領域抽出回路
の動作を説明するためのフローチャートである。

【図３】上記Ｘ線撮影装置にて処理対象となる撮影画像
の一例を説明するための図である。

【図４】第２の実施の形態において、上記照射領域抽出
回路の動作を説明するためのフローチャートである。

【符号の説明】

１００ Ｘ線撮影装置 １０１ Ｘ線発生回路 １０２ Ｘ線ビーム １０３ 被写体 １０４ ２次元Ｘ線センサ １０５ データ収集回路 １０６ 前処理回路 １０８ ＣＰＵ １０９ メインメモリ １１０ 操作パネル １１１ 画像表示器 １１２ 照射しぼり有無判定回路 １１３ 照射領域抽出回路 １１３ａ 閾値算出回路 １１３ｂ プロジェクション作成回路 １１３ｃ 平滑化回路 １１３ｄ １次差分値算出回路 １１３ｅ ２次差分値算出回路 １１３ｆ 判定回路 １１３ｇ 記憶回路 １１３ｈ 端点算出回路 １１４ 画像処理回路 １１５ ＣＰＵバス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4C093 AA01 AA26 CA01 CA50 EB17 EE01 FC18 FC19 FD01 FD03 FD09 FD12 FD13 FD20 FF06 FF15 FF16 FF19 FF42 5B057 AA08 BA03 CE05 CH08 DA08 DC07 DC19 DC22 5C054 AA06 CA02 CB05 EA05 EH07 FB01 FC04 FC12 FE09 FF03 GB15 HA12 5L096 BA06 BA13 EA05 EA35 FA13 FA38 GA07 GA51 9A001 BZ03 EE04 HH25 HH27 JJ09 KK25 KK60

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像から所定領域を抽出する機能を有す
   る画像処理装置であって、 上記画像内の一次元列画素値から２次差分値を得る２次
   差分値取得手段と、 上記２次差分値取得手段にて得られた２次差分値、及び
   所定閾値を少なくとも用いて、上記所定領域の端点を判
   定する判定手段とを備えることを特徴とする画像処理装
   置。
2. 【請求項２】 上記判定手段は、上記２次差分値の最小
   値を示す座標の画素値が、上記画像内の最大画素値で決
   まる上記所定閾値以上である場合に、該座標点を上記所
   定領域の一端点と判定することを特徴とする請求項１記
   載の画像処理装置。
3. 【請求項３】 画像から所定領域を抽出する機能を有す
   る画像処理装置であって、 上記画像内の一次元列画素値から１次差分値を得る１次
   差分値取得手段と、 上記１次差分値取得手段にて得られた１次差分値から２
   次差分値を取得する２次差分値取得手段と、 上記１次差分値取得手段にて得られた１次差分値、上記
   ２次差分値取得手段にて得られた２次差分値、及び所定
   閾値を用いて、上記所定領域の端点を判定する判定手段
   とを備えることを特徴とする画像処理装置。
4. 【請求項４】 上記判定手段は、上記１次差分値が正或
   いは負の領域であり、上記２次差分値が最小値を示す座
   標の画素値が、上記画像内の最大画素値で決まる上記所
   定閾値以上である場合に、該座標点を上記所定領域の一
   端点と判定することを特徴とする請求項３記載の画像処
   理装置。
5. 【請求項５】 上記画像は、放射線撮影により得られた
   画像を含み、 上記所定領域は、放射線の照射領域を含むことを特徴と
   する請求項１又は３記載の画像処理装置。
6. 【請求項６】 上記画像内の一定領域内での画素値のプ
   ロジェクションを得るプロジェクション取得手段を備
   え、 上記２次差分値取得手段又は上記１次差分値取得手段
   は、上記プロジェクション取得手段にて得られたプロジ
   ェクション値を上記一次元列画素値とすることを特徴と
   する請求項１又は３記載の画像処理装置。
7. 【請求項７】 上記一次元列画素値を平滑化する平滑化
   手段を備えることを特徴とする請求項１又は３記載の画
   像処理装置。
8. 【請求項８】 上記画像を構成する複数領域に対しての
   上記判定手段での判定結果を平均し、その平均結果を最
   終的な上記所定領域の端点と決定する端点決定手段を備
   えることを特徴とする請求項１又は３記載の画像処理装
   置。
9. 【請求項９】 上記画像を構成する複数領域に対しての
   上記判定手段での判定結果に対して重み付けし、その重
   み付け結果を平均し、その平均結果を最終的な上記所定
   領域の端点と決定する端点決定手段を備えることを特徴
   とする請求項１又は３記載の画像処理装置。
10. 【請求項１０】 複数の機器が互いに通信可能に接続さ
    れてなる画像処理システムであって、 上記複数の機器のうち少なくとも１つの機器は、請求項
    １〜９の何れかに記載の画像処理装置の機能を有するこ
    とを特徴とする画像処理システム。
11. 【請求項１１】 画像から所定領域を抽出するための画
    像処理方法であって、 上記画像内の一次元列画素値から２次差分値を算出する
    ２次差分値取得ステップと、 上記２次差分値取得ステップにより得られた２次差分
    値、及び所定閾値を少なくとも用いて、上記所定領域の
    端点を判定する判定ステップとを含むことを特徴とする
    画像処理方法。
12. 【請求項１２】 上記判定ステップは、上記２次差分値
    の最小値を示す座標の画素値が、上記画像内の最大画素
    値で決まる上記所定閾値以上である場合に、該座標点を
    上記所定領域の一端点と判定するステップを含むことを
    特徴とする請求項１１記載の画像処理方法。
13. 【請求項１３】 画像から所定領域を抽出するための画
    像処理方法であって、 上記画像内の一次元列画素値から１次差分値を算出する
    １次差分値取得ステップと、 上記１次差分値取得ステップにより得られた１次差分値
    から２次差分値を算出する２次差分値取得ステップと、 上記１次差分値取得ステップにより得られた１次差分
    値、上記２次差分値取得ステップにより得られた２次差
    分値、及び所定閾値を用いて、上記所定領域の端点を判
    定する判定ステップとを含むことを特徴とする画像処理
    方法。
14. 【請求項１４】 上記判定ステップは、上記１次差分値
    が正或いは負の領域であり、上記２次差分値が最小値を
    示す座標の画素値が、上記画像内の最大画素値で決まる
    上記所定閾値以上である場合に、該座標点を上記所定領
    域の一端点と判定するステップを含むことを特徴とする
    請求項１３記載の画像処理方法。
15. 【請求項１５】 上記画像は、放射線撮影により得られ
    た画像を含み、 上記所定領域は、放射線の照射領域を含むことを特徴と
    する請求項１１又は１３記載の画像処理方法。
16. 【請求項１６】 上記画像内の一定領域内での画素値の
    プロジェクションを得るプロジェクション取得ステップ
    を含み、 上記２次差分値取得ステップ又は上記１次差分値取得ス
    テップは、上記プロジェクション取得ステップにより得
    られたプロジェクション値を上記一次元列画素値とする
    ステップを含むことを特徴とする請求項１１又は１３記
    載の画像処理方法。
17. 【請求項１７】 上記一次元列画素値を平滑化する平滑
    化ステップを含むことを特徴とする請求項１１又は１３
    記載の画像処理方法。
18. 【請求項１８】 上記画像を構成する複数領域に対して
    の上記判定手段での判定結果を平均し、その平均結果を
    最終的な上記所定領域の端点と決定する端点決定ステッ
    プを含むことを特徴とする請求項１１又は１３記載の画
    像処理方法。
19. 【請求項１９】 上記画像を構成する複数領域に対して
    の上記判定手段での判定結果にそれぞれ重み付けし、そ
    の重み付け結果を平均し、その平均結果を最終的な上記
    所定領域の端点と決定する端点決定ステップを含むこと
    を特徴とする請求項１１又は１３記載の画像処理方法。
20. 【請求項２０】 画像の濃度分布を求め、 上記濃度分布に応じてエッジ検出条件を設定し、 上記設定されたエッジ検出条件に応じて、上記画像にお
    けるエッジ部を検出することを特徴とする画像処理方
    法。
21. 【請求項２１】 上記エッジ検出条件は、上記濃度分布
    により求められた高濃度部の値に応じて得られることを
    特徴とする請求項２０記載の画像処理方法。
22. 【請求項２２】 請求項１１〜２１の何れかに記載の画
    像処理方法の処理ステップを、コンピュータが読出可能
    に格納したことを特徴とする記憶媒体。