JPH0882880A - Method for deciding corresponding point for aligning radiograph - Google Patents
Method for deciding corresponding point for aligning radiographInfo
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Landscapes
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Image Processing (AREA)
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は複数の放射線画像の位置
ずれを補正して画像の位置合せをする際に用いる対応点
を求める方法に関し、とくに詳細には放射線画像の重ね
合わせ処理またはサブトラクション処理のために放射線
画像の位置合せを行う際の対応点を求める方法に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for correcting misalignment of a plurality of radiation images to obtain corresponding points used when aligning the images, and more particularly to overlaying or subtracting radiation images. The present invention relates to a method for obtaining corresponding points when aligning radiation images.
【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 A stimulable phosphor is used to temporarily record radiation image information of an object such as a human body on a stimulable phosphor sheet (hereinafter referred to as a stimulable phosphor sheet), and this is recorded by excitation light. A method is known in which scanning is performed to cause stimulated emission of light, the stimulated emission of 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 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
るものである。On the other hand, overlay processing of radiation images has been conventionally known (see, for example, JP-A-56-11399).
Generally, radiation images are used for diagnostic purposes and other purposes, but in using them, it is required to satisfactorily detect minute radiation absorption differences of a subject. The degree of this detection in the radiographic image is called contrast detectability or simply detectability. The higher the detectability, the higher the diagnostic performance.
It can be said that the radiographic image has high practical value. Therefore, in order to improve the diagnostic performance, it is desired to increase this detectability, but the biggest obstacle factor is various noises. The superposition processing is a method of significantly 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 (accumulated and recorded) on a plurality of stacked stimulable phosphor sheets, and a plurality of image signals obtained by subjecting the plurality of sheets to a reading process are subjected to an addition process. Is to reduce.
【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 carry out this superimposing processing, for example, two stimulable phosphor sheets are put in a cassette in an overlapping manner to photograph an object, and the two stimulable phosphor sheets are attached to the cassette. A method is used in which normal reading processing is sequentially performed to obtain two sets of image signals, and the two sets of image signals are added.
【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 radiation images 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) the image signal of the radiation image in which the contrast agent is not injected from the image signal of the radiation image in which the specific structure is emphasized by the injection of the contrast agent. So-called temporal subtraction processing, which (2)
Radiation having different energy distributions is radiated to the same subject, or radiation after passing through the subject is radiated to the two radiation detecting means by changing the energy distribution state, whereby images having different specific structures are displayed. This is a so-called energy subtraction process in which an image of a specific structure is extracted by allowing it to exist between two radiographic images, and then performing an appropriate weighting between the image signals of the two radiographic images and 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 an extremely effective method especially for medical diagnosis, it has received a great deal of attention in recent years, and its research and development have been actively promoted by making full use of electronic 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。However, the following problems occur in the radiation image superposition processing method and subtraction processing method using the above-described stimulable phosphor sheet.
【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 sheet, two (or sometimes three or more) stimulable phosphor sheets are sequentially or simultaneously inserted into the photographing table and overlapped with each other. The radiation image to be subtracted is taken, and then the stimulable phosphor sheet is individually inserted into the reading device, and each time the stimulable luminescent light emitted by irradiating the stimulable phosphor sheet with excitation light is detected. The radiographic image is read out by this, but in this process, even if the mechanical accuracy of all devices involved in imaging and reading is increased, positional deviation and rotational deviation occur between the images to be superposed or subtracted. Becomes As a result, although various noises are averaged and reduced in the superposition processing by this processing, blurring occurs in the entire image including the edge portion of the structure in the image, and the image to be observed becomes unsuitable for observation, In addition, in the subtraction process, the image to be erased is not erased, or conversely, the image to be extracted is erased to generate a false image, which makes it impossible to obtain an accurate subtraction image. As described above, it has been found that the positional deviation and the rotational deviation described above cause serious trouble 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。When 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 photo film capable of capturing an X-ray image as a visible image, it is impossible to visually match two X-ray images, and it is extremely difficult to correct the deviation.
【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 that occur between the two radiation images can be detected by some means, if the conventionally known arithmetic processing is performed to correct the data of the read radiation image, especially the rotational deviation occurs. A great amount of time is spent in the 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。Therefore, the applicant of the present invention has proposed a subtraction processing method for a radiation image using a marker having a shape which provides a reference point or a reference line in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-163338. This method records a marker on two stimulable phosphor sheets at a fixed position with respect to the radiographic image, detects the marker when reading the radiographic image,
Positional deviation and rotational deviation are calculated to rotate and / or move one of the deviations of the radiation image to be subtracted on the digital data, and the image data is subtracted between the corresponding pixels of this radiation image. . The alignment step in the subtraction processing method for a radiation image using this marker can also be applied to the above-described overlay processing method. In that case, after the alignment is performed, 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-mentioned marker must be stored and recorded together with the subject in the stimulable phosphor sheet. Then, there is a problem that the image information of the subject cannot be obtained from the portion of the accumulated and recorded radiation image that overlaps the position of the marker.
【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
マーカーの代りとなる対応点を求め、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 application has proposed a method of aligning a radiation image 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 the plurality of radiation images to be aligned, template matching is performed for other radiation images using the template region, and at least two markers are provided for each radiation image. In the method to find the corresponding points instead of, affine-transform each corresponding point so that the corresponding points of each radiographic image match, and perform rotation movement correction, enlargement or reduction ratio correction and parallel movement correction for each radiographic image. is there.
【0015】この方法によれば、画像の中からマーカー
の代りとなる対応点を見つけ出して利用するものである
から、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, since the corresponding point which is a substitute for the marker is found out from the image and used, the marker or the like is not recorded together with the subject for alignment, and it is quick and highly accurate. Can be aligned.
【0016】[0016]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た位置合せ方法においてはテンプレートマッチングによ
り各放射線画像の対応点を求めるようにしているが、例
えば、放射線画像中のノイズを対応点として求めてしま
う場合があり、このような対応点は各放射線画像の位置
的に共通した対応点とならず位置合せを精度良く行うこ
とができなかった。また、対応点が放射線画像のエッジ
上等の相関値の分布が尾根状となる位置に求められた場
合、位置合せのときにこの尾根に沿って画像がずれ、そ
の結果として位置合せを精度良く行うことができない場
合があった。However, in the above-described alignment method, the corresponding points of each radiation image are obtained by template matching. For example, when noise in the radiation image is obtained as the corresponding points. However, such a corresponding point is not a corresponding point that is positionally common to the radiographic images, and the alignment cannot be performed accurately. Further, when the corresponding points are obtained at the position where the distribution of the correlation value on the edge of the radiographic image is ridge-shaped, the image is displaced along this ridge at the time of alignment, and as a result, the alignment can be performed accurately. There were times when it couldn't be done.
【0017】本発明は上記事情に鑑み、精度良く位置合
せを行うために、位置合せに適した対応点を求めること
ができる放射線画像の位置合せ用の対応点を決定する方
法を提供することを目的とするものである。In view of the above circumstances, the present invention provides a method for determining corresponding points for alignment of a radiographic image, which can obtain corresponding points suitable for alignment in order to perform accurate alignment. It is intended.
【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
の位置合わせ用対応点決定方法は、複数の放射線画像の
位置合せを行うための対応点を決定する方法において、
前記放射線画像のうちの1つの放射線画像上にテンプレ
ート領域を設定し、該1つの放射線画像以外の他の放射
線画像上において前記テンプレート領域を移動させて該
テンプレート領域と前記他の放射線画像の一部との相関
値を求め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複数の対応点を求
め、前記各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、前記複数の対応点につい
て、(1)前記テンプレートマッチングにより得られ
た、前記テンプレート領域と前記他の放射線画像の一部
との前記相関値が所定値以上であること、(2)前記複
数の対応点近傍の前記相関値の分布が尾根状とならない
こと、(3)任意の2基準対応点間の距離と、該2基準
対応点に対応する他の放射線画像上の2対応点の距離と
の比が一定値の範囲内にあること、の条件のうち少なく
とも1つの条件を満たすか否かの評価を行い、該評価に
適合する対応点を前記位置合せのための対応点とするこ
とを特徴とするものである。A method for determining corresponding points for alignment of radiation images according to the present invention is a method for determining corresponding points for aligning a plurality of radiation images,
A template region is set on one of the radiation images, and the template region is moved on a radiation image other than the one radiation image, and the template region and a part of the other radiation image. By performing template matching to find the correlation value with
A plurality of corresponding points corresponding to each of the radiographic images are obtained, and the corresponding points of one radiographic image among the radiographic images are set as reference corresponding points, and (1) the template matching is performed for the plurality of corresponding points. The correlation value between the template region and a part of the other radiographic image obtained by the above is greater than or equal to a predetermined value, and (2) the distribution of the correlation values near the plurality of corresponding points does not have a ridge shape. (3) The condition that the ratio between the distance between any two reference corresponding points and the distance between two corresponding points on another radiographic image corresponding to the two reference corresponding points is within a certain range. It is characterized in that at least one of the above conditions is evaluated, and corresponding points that match the evaluation are used as the corresponding points for alignment.
【0019】また、前記評価に適合する対応点が所定数
未満である場合には、前記評価に適合しなかった対応点
から所定距離以上離れた放射線画像上において、前記テ
ンプレート領域の設定、前記テンプレートマッチング、
および前記評価を、該評価に適合する対応点が前記所定
数となるまで繰り返し行うことが好ましい。When the number of corresponding points that match the evaluation is less than a predetermined number, the template area is set and the template is set on the radiation image that is a predetermined distance or more from the corresponding points that do not match the evaluation. matching,
And it is preferable to repeat the evaluation until the corresponding points matching the evaluation reach the predetermined number.
【0020】ここで、相関値の分布が尾根状になると
は、例えば放射線画像のエッジの部分を含むテンプレー
ト領域を設定した場合、このテンプレート領域と他の放
射線画像のエッジ付近におけるテンプレートマッチング
により得られる相関値は、この相関値の分布を3次元状
に見た場合、図8に示すように尾根状となる。このよう
な状態を相関値の分布が尾根状である状態と言うことと
する。Here, the distribution of the correlation value having a ridge shape is obtained by template matching in the vicinity of the edge of another radiation image when the template region including the edge portion of the radiation image is set, for example. The correlation value has a ridge shape as shown in FIG. 8 when the distribution of the correlation value is viewed three-dimensionally. Such a state is referred to as a state in which the distribution of correlation values is ridge-shaped.
【0021】またここで、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。Here, the template matching is a process of finding a best matching place by moving the template region on another radiation image when the template region is set on one radiation image as described above. Then, the point representing the place gives the coordinates of the corresponding point.
【0022】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 a template matching, the correlation method and the SSDA (Sequential Similarity Detection Algoli) are used as evaluation scales indicating the matching degree.
thms).
【0023】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。The correlation method is a method in which 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 products (squares) of the pixels themselves 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 products for each corresponding pixel. It is carried out by When the superposition is perfect, the numerator products are not all sums of squares due to noise, etc.
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 is moved variously on the radiographic image and the superposition is achieved with the above-described movement that maximizes the standardized value. However, the movement having the maximum standardized value cannot be determined unless all the movements are completed. Details of this method can be found in, for example, Smith et al.
cloud tracking using precisely aligned digital ATS
pictures ”ibid. , July 1972, volume c-21, pages 715-729.
【0024】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 is a measure of superimposing the sum (residual difference) of absolute values of differences for each pixel.
When the superposition is perfect, it is considered that the residual is minimized even if it is not zero due to noise or the like. Therefore, it is considered that the template region is moved variously on the image and the overlay is achieved with the movement that minimizes the residual error. At this time, if the overlay is deviated, the residual error rapidly increases when the pixels are sequentially added. Therefore, if the residual exceeds a certain threshold in the middle of the addition, the method of aborting the addition immediately and moving to the next movement is this SSD.
It is A. Since the calculation used is only addition, and in many cases the calculation is aborted halfway, the calculation time is greatly shortened. For details of this method, see, for example, Barnea et al. "A class.
of algorithms for fast digital image registration
IEEE. Trans. , Vol. C-21, February 1972, pp. 179-186.
【0025】[0025]
【作用】本発明による放射線画像の位置合せ用の対応点
を決定する方法は、前述した(1)の条件を満たすか否
かの評価により、放射線画像中のノイズのように位置合
せに適していない対応点は排除され、(2)の条件を満
たすか否かの評価により例えば放射線画像のエッジ部分
に求められた対応点のようにエッジに沿ってずれ易い対
応点は排除される。さらに、放射線画像が完全に一致す
るような場合は、各放射線画像における互いに対応する
2対応点間の距離は一定値となるため、(3)の条件を
満たすか否かの評価により各放射線画像に共通しない対
応点は排除されることとなる。このように、3つの条件
のうちのいずれか1の条件を満たすか否かの評価を行う
ことにより、位置合せに不適な対応点は排除され、より
位置合せに適した対応点のみが選択されることとなる。The method of determining corresponding points for alignment of a radiation image according to the present invention is suitable for alignment like noise in a radiation image by evaluating whether or not the condition (1) described above is satisfied. Corresponding points that do not exist are excluded, and corresponding points that are likely to shift along the edge, such as the corresponding points found in the edge portion of the radiation image, are excluded by the evaluation of whether or not the condition (2) is satisfied. Further, when the radiographic images are completely coincident with each other, the distance between the corresponding two corresponding points in each radiographic image has a constant value, and therefore each radiographic image is evaluated by whether or not the condition (3) is satisfied. Corresponding points that are not common to will be eliminated. In this way, by evaluating whether or not any one of the three conditions is satisfied, corresponding points that are not suitable for alignment are eliminated, and only corresponding points that are more suitable for alignment are selected. The Rukoto.
【0026】なお、複数の記録媒体を重ね合せて撮影を
行った場合に、放射線源に近い側にある放射線画像上に
ある任意の2対応点間の距離と、この2対応点に対応す
る放射線源に遠い側にある2対応点との距離とでは、後
者には放射線が広がって照射されるため後者の方が大き
いものとなる。したがって、(3)の評価の際に前者と
後者との比を一定値の範囲内とすることにより、複数の
記録媒体を重ね合せて撮影を行うことにより複数の放射
線画像を得た場合であっても、位置合せに適した対応点
を精度良く求めることができる。When a plurality of recording media are superposed and imaged, the distance between any two corresponding points on the radiation image near the radiation source and the radiation corresponding to these two corresponding points. With respect to the distance between the two corresponding points on the side farther from the source, the latter is larger because the latter is irradiated with the radiation. Therefore, in the evaluation of (3), by setting the ratio of the former to the latter within the range of a constant value, a plurality of recording media are overlapped and radiographed to obtain a plurality of radiographic images. However, it is possible to accurately obtain corresponding points suitable for alignment.
【0027】また、(1)、(2)および(3)の条件
のうちいずれの条件も満たさないため、対応点の数が少
な過ぎて、位置合せを正確に行うことができない場合が
生じることがある。このような場合、すなわち、上記評
価に適合する対応点が所定数未満である場合は、評価に
適合しなかった対応点から所定距離以上離れた放射線画
像上において、テンプレート領域の設定、テンプレート
マッチングおよび評価を、評価に適合する対応点が所定
数以上になるまで繰り返し行うことにより、位置合せの
ための対応点をより多く求めることができるため、この
対応点を用いることにより位置合せをより正確に行うこ
とができる。Further, since none of the conditions (1), (2) and (3) is satisfied, the number of corresponding points may be too small to perform accurate alignment. There is. In such a case, that is, when the number of corresponding points that match the evaluation is less than a predetermined number, on the radiographic image separated by a predetermined distance or more from the corresponding points that do not match the evaluation, template region setting, template matching and By performing the evaluation repeatedly until the number of corresponding points that match the evaluation reaches a predetermined number or more, more corresponding points for alignment can be obtained. Therefore, by using these corresponding points, alignment can be performed more accurately. It can be carried out.
【0028】ここで、評価に適合しなかった対応点から
所定距離以上離れた放射線画像上において上記評価等を
繰り返し行うのは、例えば評価に適合しなかった対応点
において、相関値の分布が尾根状となるものであった場
合、この対応点の近傍で上記評価等を再度行うと、求め
られた対応点において相関値の分布が尾根状となってし
まい、上記(2)の条件に適合しないことがある。この
ため、評価に適合しなかった対応点から所定距離以上離
れた放射線画像上において、再度上記評価等を繰り返し
行うようにしたものである。Here, the above-mentioned evaluation and the like are repeatedly performed on the radiation image which is separated from the corresponding point which does not conform to the evaluation by a predetermined distance or more. For example, at the corresponding point which does not conform to the evaluation, the distribution of the correlation value is a ridge. If the above-mentioned evaluation is performed again in the vicinity of this corresponding point, the distribution of the correlation value becomes a ridge at the obtained corresponding point, which does not meet the condition of (2) above. Sometimes. For this reason, the above evaluation and the like are repeated again on the radiation image that is separated by a predetermined distance or more from the corresponding point that does not match the evaluation.
【0029】[0029]
【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 now be described in detail with reference to the drawings.
【0030】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 diagram of a radiation imaging apparatus which is an embodiment of an apparatus for recording a radiation image used in the present invention. The radiation image obtained by this imaging is used for energy subtraction processing.
【0031】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 facing down with the filter 6 sandwiched therebetween. On 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.
【0032】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。Radiation 3 emitted from the radiation source 2 is applied to the subject 4. The radiation 3a that has passed 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 in the first stimulable phosphor sheet 5, whereby the sheet 5 is exposed. Radiation images are accumulated and recorded. The radiation 3b transmitted through the sheet 5 is further transmitted through the filter 6, and the radiation 3c transmitted through the filter 6 is second.
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.
【0033】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 stimulable phosphor sheet 5 and 7.
It is the figure which represented typically the radiographic image accumulated and recorded in. The radiation images 4a and 4b of the subject 4 are accumulated and recorded on substantially the entire surfaces 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.
【0034】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 the alignment method of the present invention and performs subtraction processing. It is a perspective view of an image processing display device.
【0035】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 radiography is performed by the radiographic apparatus 1 shown in FIG. 1, the first and second stimulable phosphor sheets 5 and 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 accumulated and recorded in the first stimulable phosphor sheet 5 will be described.
【0036】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 in which the first radiation image is stored and recorded, which is set at a predetermined position, is moved in the arrow Y direction by the sheet conveying means 15 such as an endless belt driven by a driving means (not shown). It is transported (sub-scan). On the other hand, a light beam 17 emitted from a laser light source 16 is reflected and deflected by a rotating polygon mirror 19 driven by a motor 18 and rotating at a high speed in the arrow Z direction, and after passing through a focusing lens 20 such as an fθ lens, an optical path is passed by a mirror 21. Incident on the stimulable phosphor sheet 5 by changing the direction, and the sub-scanning direction (arrow Y direction)
The main scanning is performed in the direction of the arrow X, which is substantially vertical. From the place where the light beam 17 of the stimulable phosphor sheet 5 is irradiated, stimulated emission light 22 having a light amount corresponding to the stored and recorded radiation image information is emitted. And is photoelectrically detected by a photomultiplier (photomultiplier tube) 24. The light guide 23 is made by molding a light guide material such as an acrylic plate, and is arranged so that the linear incident end face 23a extends along the main scanning line on the stimulable phosphor sheet 5. , Injection end face 23 formed in an annular shape
The light receiving surface of the photomultiplier 24 is coupled to b. The photostimulated luminescent light 22 that has entered the light guide 23 through the incident end face 23a travels through the inside of the light guide 23 after repeating total reflection, and then exits from the exit end face 23b to exit from the photomultiplier 24.
The photostimulated luminescent 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 the log amplifier 25, is then input to the A / D converter 26, is sampled, and is a digital image signal SO.
Is obtained. This image signal SO represents the first radiation image accumulated and recorded on the first stimulable phosphor sheet 5, and is referred to as the first image signal SO 1 . The first image signal SO 1 is temporarily recorded in the internal memory in the image processing display device 30.
【0037】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 a visible image based on auxiliary information for the instructions and an image signal,
Floppy disk drive device 33 in which a floppy disk as an auxiliary storage medium is loaded and driven, and a CPU
A main body 34 having a built-in memory and an internal memory is provided.
【0038】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。Then, in the same manner as described above, the second image signal SO 2 representing the second radiation image accumulated and recorded on the second stimulable phosphor sheet 7 is obtained, and the second image signal SO 2 is obtained.
2 is also temporarily stored in the internal memory in the image processing display device 30.
【0039】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 in this way, these two image signals SO 1 and SO 2 are read out and these two images are read. The images are aligned so that a corresponding subtraction operation is performed between the pixels of the radiation images carried by the signals SO 1 and SO 2 .
【0040】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, in the present embodiment, the image signal SO
A method of aligning two radiation images represented by 1 and SO 2 will be described.
【0041】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
力最大値を与える点を検出する。In the method of aligning a radiation image according to the present invention, the radiation image 4a obtained from the stimulable phosphor sheet 5 located near the radiation source 2 in FIG. 1 is divided into four equal parts as shown in FIG. Four areas 14A, 14B, 14C, 14
Determine D. Then, for each area, an image is filtered using a cross-type filter to detect a point that gives the maximum output value of the filter.
【0042】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 filter matrix is Aij (i =
1,2, ... n, j = 1,2, ... n), the filter expression is
【0043】[0043]
【数1】 [Equation 1]
【0044】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However, the cross type filter is 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 the present embodiment, for example,
【0045】[0045]
【数2】 [Equation 2]
【0046】というマトリクスを用いる。The following matrix is used.
【0047】このようなクロス型のフィルタを用いるこ
とによって、図4に示すように、ろっ骨とろっ骨とが交
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4つの点40
A,40B,40C,40Dを検出することができる。なお、
このようなクロスエッジは4つの領域14A〜14D中に複
数存在するが、本実施例においては各領域においてフィ
ルタの出力が最大値となった点40A,40B,40C,40D
を検出するものとする。By using such a cross-type filter, as shown in FIG. 4, a complex portion having a structure such as a cross edge where ribs intersect with each other, that is, the density is extremely high when viewed from the surrounding area. Can be detected, and in this embodiment, four points 40 can be detected.
A, 40B, 40C, 40D can be detected. In addition,
A plurality of such cross edges exist in the four areas 14A to 14D, but in the present embodiment, the points 40A, 40B, 40C and 40D at which the output of the filter has the maximum value in each area.
Shall be detected.
【0048】このようにして4つの点40A〜40Dが検出
されると、この4つの点を基準対応点とし、各基準対応
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5に示すように4等分した各領域
14A〜14Dに基準対応点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, these four points are set as reference corresponding points, and a template region centered on each reference corresponding point is set on the radiation image 4a. That is, as shown in FIG. 5, each area divided into four equal parts.
Template regions 41A to 41D centering on the corresponding reference points 40A to 40D are set in 14A to 14D.
【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, the template regions 41A to 41D are moved within a predetermined range on the radiation image 4b to perform template matching. Here, template matching is performed using the above-mentioned correlation method or SSDA. In the correlation method, as described above, the point having the maximum standardized value gives the coordinates of the corresponding points described below. Also, SSDA
As described above, the point where the sum of residuals is 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6に示すように放射線画像4bに複数
の対応点が求められる。By performing template matching in this way, a plurality of corresponding points can be obtained in the radiation image 4b as shown in FIG.
【0051】次いで、このようにして求められた複数の
対応点について、以下の条件を満たすか否かの評価を行
う。すなわち、(1)テンプレートマッチングにより得
られた、テンプレート領域41A〜41Dと放射線画像4bの
一部との相関値が所定値以上であること、(2)対応点
近傍の相関値の分布が尾根状とならないこと、(3)任
意の2基準対応点間の距離と、2基準対応点に対応する
放射線画像4b上の2対応点の距離との比が一定値の範囲
内にあること、の評価を行う。以下この評価について詳
細に説明する。Next, the plurality of corresponding points thus obtained are evaluated as to whether or not the following conditions are satisfied. That is, (1) the correlation value between the template regions 41A to 41D and a part of the radiation image 4b obtained by the template matching is equal to or more than a predetermined value, and (2) the distribution of the correlation value near the corresponding points is ridge-like. (3) Evaluation that the ratio between the distance between any two reference corresponding points and the distance between the two corresponding points on the radiographic image 4b corresponding to the two reference corresponding points is within a certain range. I do. This evaluation will be described in detail below.
【0052】まず、(1)の評価について説明する。First, the evaluation of (1) will be described.
【0053】図6に示す放射線画像4b上において求めら
れた複数の対応点について、各対応点におけるテンプレ
ートマッチングを行った際の相関値を求め、各対応点に
おける相関値の値が0.84未満となる対応点を排除する。
すなわち、各対応点における相関値をCORR(i,
j)(i,jは対応点の座標)としたときに、 CORR(i,j)<0.84 …(3) となった対応点を図6に示す複数の対応点から排除す
る。これにより放射線画像4b中に求められた複数の対応
点のうち、ノイズのように位置合せに不適な対応点が排
除される。For a plurality of corresponding points obtained on the radiation image 4b shown in FIG. 6, a correlation value is calculated when template matching is performed at each corresponding point, and the value of the correlation value at each corresponding point is less than 0.84. Eliminate corresponding points.
That is, the correlation value at each corresponding point is CORR (i,
j) (i, j are the coordinates of the corresponding points), the corresponding points that satisfy CORR (i, j) <0.84 (3) are excluded from the plurality of corresponding points shown in FIG. As a result, of the plurality of corresponding points found in the radiation image 4b, the corresponding points such as noise that are not suitable for alignment are eliminated.
【0054】次いで、前述した評価(2)について説明
する。Next, the above-mentioned evaluation (2) will be described.
【0055】まず、図6に示す放射線画像4b上において
求められた複数の対応点について、各対応点を中心とし
て上下左右および45度斜め方向の8点における相関値の
傾きを求める。例えば、図7に示す対応点である画素50
を中心として8つの画素51A〜51Hにおけるテンプレー
トマッチングの際の相関値の傾きを求める。First, with respect to a plurality of corresponding points obtained on the radiation image 4b shown in FIG. 6, the inclinations of the correlation values at the eight points in the vertical and horizontal directions and the 45 ° diagonal direction with respect to each corresponding point are obtained. For example, the pixel 50 that is the corresponding point shown in FIG.
The inclination of the correlation value at the time of template matching in the eight pixels 51A to 51H is obtained with the center of
【0056】すなわち、 Ak=(CORR(i,j)−CORRk(i,j))/10 …(4) 但し、CORR(i,j):対応点における相関値 CORRk(i,j):k方向における10画素先の相関
値 Ak:k方向における傾き により傾きを求め、角傾きAkについて Ak<Th(Th=0.00075 ) …(5) ならば、その画素を図6に示す複数の対応点から排除す
る。That is, Ak = (CORR (i, j) -CORRk (i, j)) / 10 (4) where CORR (i, j): Correlation value at corresponding point CORRk (i, j): k The correlation value after 10 pixels in the direction Ak: The inclination is obtained from the inclination in the k direction, and if the angular inclination Ak is Ak <Th (Th = 0.00075) (5), the pixel is determined from the plurality of corresponding points shown in FIG. Exclude.
【0057】このように、ある方向について相関値の傾
きが小さい場合、その画素は図8に示すような相関値の
分布が尾根状となっている部分に存在するものと判断さ
れる。このように、相関値の分布が尾根状となっている
部分に対応点が存在すると、位置合せを行ったときこの
尾根に沿って画像がずれてしまうこととなる。したがっ
て、図8に示すようにある画素52の近傍の相関値の分布
が尾根状となり、対応点の位置が矢印A方向にずれ易い
ような場合は、(2)の条件を満たすか否かの評価によ
りその対応点は位置合せのためには不適なものとして、
複数の対応点から排除される。As described above, when the slope of the correlation value is small in a certain direction, it is determined that the pixel exists in the portion where the distribution of the correlation value shown in FIG. 8 has a ridge shape. In this way, if the corresponding points are present in the portion where the distribution of the correlation value is ridge-shaped, the image will be displaced along this ridge when the alignment is performed. Therefore, as shown in FIG. 8, when the distribution of correlation values in the vicinity of a certain pixel 52 has a ridge shape and the position of the corresponding point tends to shift in the direction of arrow A, whether or not the condition (2) is satisfied is determined. According to the evaluation, the corresponding points are unsuitable for alignment,
Excluded from multiple corresponding points.
【0058】次いで、前述した評価(3)について説明
する。Next, the above-mentioned evaluation (3) will be described.
【0059】まず、放射線画像4a上の4つの基準対応点
40A〜40Dのうちの任意の2点間の距離と、この2点に
対応する放射線画像4b上の2対応点間の距離とを求め
る。例えば、図9に示すように、放射線画像4a上におけ
る基準対応点40A,40B間の距離ABと、放射線画像4b
上における対応点40A′,40B′間の距離A′B′を求
める。すなわち、基準対応点40A,40Bの座標を(U
i,Vi),(Uj,Vj)とし、対応点40A′,40
B′の座標を(Xi,Yi),(Xj,Yj)としたと
きにFirst, four reference corresponding points on the radiation image 4a
The distance between any two points of 40A to 40D and the distance between two corresponding points on the radiation image 4b corresponding to these two points are obtained. For example, as shown in FIG. 9, the distance AB between the reference corresponding points 40A and 40B on the radiation image 4a and the radiation image 4b
The distance A'B 'between the corresponding points 40A' and 40B 'above is obtained. That is, the coordinates of the reference corresponding points 40A and 40B are (U
i, Vi), (Uj, Vj), and corresponding points 40A ', 40
When the coordinates of B'are (Xi, Yi), (Xj, Yj)
【0060】[0060]
【数3】 (Equation 3)
【0061】により距離AB,A′B′を求める。The distances AB and A'B 'are obtained by
【0062】次いで距離AB,A′B′の比を求め、こ
の比が所定のしきい値の範囲内にあるか否かをみる。す
なわち Th1<A′B′/AB<Th2 …(7) なる評価を行い、式(7) の条件を満たす対応点のみが位
置合せに適した対応点として用いられる。Then, the ratio of the distances AB and A'B 'is obtained, and it is checked whether or not this ratio is within a predetermined threshold range. That is, Th1 <A'B '/ AB <Th2 (7) is evaluated, and only corresponding points satisfying the condition of Expression (7) are used as corresponding points suitable for alignment.
【0063】ここで、式(7) における比A′B′/AB
は各点の位置が真に対応する場合、本来ならば1となる
はずであるが、図1に示す放射線画像の撮影の際には、
蓄積性蛍光体シート7に蓄積記録される放射線画像は、
蓄積性蛍光体シート5に蓄積記録される放射線画像と比
較して若干大きい画像となる。これは、蓄積性蛍光体シ
ート7は放射線源2からみてシート5よりも離れた位置
にあるため、放射線が広がって照射されることにより生
ずる現象である。したがって、式(7) におけるA′B′
/ABの条件を1と定めずに、1より若干大きいしきい
値Th1からTh2の範囲にあるようにして、条件
(3)の評価を行うことが望ましい。Here, the ratio A'B '/ AB in equation (7)
Is supposed to be 1 when the positions of the points truly correspond, but when the radiation image shown in FIG. 1 is taken,
The radiation image accumulated and recorded on the stimulable phosphor sheet 7 is
The image is slightly larger than the radiation image accumulated and recorded on the stimulable phosphor sheet 5. This is a phenomenon caused by the radiation being spread and irradiated because the stimulable phosphor sheet 7 is located farther from the sheet 5 as viewed from the radiation source 2. Therefore, A'B 'in equation (7)
It is desirable that the condition (3) is evaluated by setting the condition of / AB as 1 and setting it within the range of threshold values Th1 to Th2 slightly larger than 1.
【0064】このように、図6に示す複数の対応点の評
価を行い、最終的に位置合せに適した対応点として図10
に示すように最大4つの対応点44A〜44Dが4つの領域
43A〜43D内において選択される。In this way, the plurality of corresponding points shown in FIG. 6 are evaluated, and finally, as the corresponding points suitable for alignment, the corresponding points shown in FIG.
As shown in, maximum four corresponding points 44A to 44D are four areas.
Selected within 43A-43D.
【0065】次いで、放射線画像4a上における各基準対
応点40A〜40Dの座標を(ui ,vi )(i=1〜4)とし
て、アフィン変換Then, the coordinates of the reference corresponding points 40A to 40D on the radiation image 4a are set to (ui, vi) (i = 1 to 4), and affine transformation is performed.
【0066】[0066]
【数4】 [Equation 4]
【0067】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。However, m is the enlargement / reduction ratio, θ is the rotation amount,
A and B are the first radiation image by converting the coordinates of each corresponding point (xi, yi) according to the coefficient indicating the rotational movement correction and the enlargement or reduction ratio correction, and C and D according to the coefficient indicating the parallel movement correction. The 4a and the second radiation image 4b are superposed. Here, in the coordinate transformation based on the equation (3), the entire second radiographic image is enlarged or reduced independently in the X direction and the Y direction, the second radiographic image is rotationally moved, and the second radiographic image is rotated. The parallel translation of the radiation image in X direction and Y direction is performed at the same time.
【0068】ここで、式(8) 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, and
A method of obtaining C and D will be described.
【0069】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 …(9) とし、誤差Eの二乗誤差を最小にするために式(9) を解
くと、In the present invention, the coefficients A, B, C and D are determined by the method of least squares. First, the positional relationship between the reference corresponding points (ui, vi) and the corresponding points (xi, yi) is determined. The error E is represented by 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 ... 9) and solving equation (9) to minimize the squared error of the error E,
【0070】[0070]
【数5】 (Equation 5)
【0071】となる。よって、式(10)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。It becomes Therefore, when the linear equation is solved from the equation (10), the coefficients A, B, C and D are obtained as follows.
【0072】 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 …(1 1) このようにして求められた係数、A,B,C,Dを用い
て式(8) 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40A〜40D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11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12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] / ΔD = [− 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 = Σ e = Σxi · ui, f = Σyi · vi, g = Σyi · ui, h = Σxi · vi, i = Σui, j = Σvi ... 1 1) By using the coefficients A, B, C, and D obtained in this way to perform coordinate conversion using equation (8), each corresponding point 44
The second radiographic image 4b can be approximately equalized to the first radiographic image 4a so that the error between A to 44D and the reference corresponding points 40A to 40D is minimized. That is, as shown in FIG. 11, when looking at the data obtained by aligning 55 sets of radiation images by the alignment method of the present invention, the reference level is | R.
When | = 4.5 and max | Ri | = 1.00, all data are within the reference level, and | R | = 3.15, max | R
It is within i | = 0.7, and it can be seen that the alignment is performed with extremely high precision as compared with the alignment result by the conventional method shown in FIG.
【0073】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 …(12) 但し、Wa,Wbは重み付け係数、Cはバイアス分を表
す。[0073] 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 (12) where Wa and Wb are weighting coefficients and C is a bias component.
【0074】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。The weighted subtraction is performed by the image signal S1 corresponding to the image of the difference between the two radiation images.
Is generated. This image signal S1 is used for the image processing display device 30.
Sent to the CRT display 32, and a visible image (energy subtraction image) based on the image signal S1 is reproduced and displayed on the CRT display 32. The main body
The function (combination of hardware and software) for performing the above subtraction processing executed in 34 is considered as an example of the arithmetic unit of the present invention.
【0075】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 the 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 due to the following reasons. That is, when a radiation image is stored and recorded on two stimulable phosphor sheets by 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. Therefore, the distance between the two sheets is different from the radiation source 2 and the subject 4, and therefore the size of the radiation image recorded on each sheet 5 and 7 is different, and the sheets are far from the radiation source 2. The radiation image 4b accumulated and recorded on the sheet 7 at the position becomes an image with more blurring and more scattered rays than the radiation image 4a accumulated and recorded on the sheet 5. Further, when the above-mentioned affine transformation is performed, the image quality of the transformed image deteriorates to some extent because it is necessary to perform some kind of interpolation between pixels. Therefore, rather than affine-transforming the high-quality radiation image 4a and degrading the image quality, the radiation image 4a
By converting the radiation image 4b, which is inferior in image quality as compared to, the image quality of the resulting subtraction image is guaranteed. Therefore, the radiation image 4b obtained from the stimulable phosphor sheet 7 located far from the radiation source 2 is affine-transformed.
【0076】また、上述した実施例においては、前述し
た3つの条件(1),(2)および(3)のすべての条
件を満たした対応点の位置合せのために用いるようにし
ているが、3つの条件のうち少なくとも1つの条件を満
たす対応点を位置合せのために用いるようにしてもよ
い。但し、条件が多いほどより位置合せに適した対応点
が選択されるため、条件の数は求められる位置合せの精
度により決定すればよい。Further, in the above-mentioned embodiment, it is used for alignment of corresponding points satisfying all the above-mentioned three conditions (1), (2) and (3). Corresponding points that satisfy at least one of the three conditions may be used for alignment. However, the more the conditions are, the more corresponding points are selected for the alignment. Therefore, the number of conditions may be determined according to the required alignment accuracy.
【0077】さらに、上述した実施例においては、条件
(1)における相関値のしきい値として0.84を用いてい
るが、このしきい値はいかなる値でもよく、さらに、図
13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。このように線量に
応じてしきい値を変化させるのは、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-mentioned embodiment, 0.84 is used as the threshold value of the correlation value in the condition (1), but this threshold value may be any value.
As shown in 13, the threshold value may be set to increase as the dose of the radiation image increases. The reason why the threshold value is changed according to the dose is that when the radiation dose is low, noise increases, the output value of the filter decreases, and it becomes difficult to obtain the feature point.
【0078】また、上述した実施例においては、条件
(2)についての評価を行う際に、対応点である画素50
の上下左右および斜め45度方向の8つの画素51A〜51H
における相関値の傾きを求めるようにしているが、画素
50の上下左右方向の4つの画素51A,51C,51E,51G
における相関値の傾きを求めるようにしてもよいもので
ある。但し、この方向の数は多いほどより位置合せに適
した対応点が選択されるため、相関値の傾きを求める画
素の数は、求められる位置合せの精度により決定すれば
よい。In addition, in the above-described embodiment, when the condition (2) is evaluated, the pixel 50 which is the corresponding point is calculated.
Eight pixels 51A to 51H in the up, down, left, right and diagonal directions of 45 degrees
The slope of the correlation value at
Four pixels 51A, 51C, 51E, 51G in the vertical and horizontal directions of 50
It is also possible to obtain the slope of the correlation value at. However, as the number of this direction increases, the corresponding point more suitable for the alignment is selected. Therefore, the number of pixels for which the slope of the correlation value is obtained may be determined according to the required alignment accuracy.
【0079】なお、上述した条件(2)に関する評価を
行うことにより、例えば照射野絞りを用いて放射線画像
の撮影を行った場合のように、照射野エッジ上に対応点
が求められても、この対応点は排除されるため、照射野
エッジに沿って画像がずれて位置合せがなされることは
なくなる。By performing the evaluation on the condition (2) described above, even if a corresponding point is obtained on the edge of the irradiation field, as in the case where a radiation image is captured using the irradiation field diaphragm, Since these corresponding points are eliminated, the images will not be misaligned and aligned along the irradiation field edge.
【0080】また、上述した実施例においては、対応点
が選択された後に、アフィン変換により位置合せを行う
ようにしているが、位置合せの方法はアフィン変換に限
定されるものではなく、前述した特開昭58-163338 号に
開示されたマーカーを用いて位置合せを行う方法におい
て、マーカーの代わりに対応点を用いて位置ズレを補正
するようにしてもよい。Further, in the above-described embodiment, the alignment is performed by the affine transformation after the corresponding points are selected. However, the alignment method is not limited to the affine transformation, and the above-mentioned method is used. In the method of position alignment using the marker disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 58-163338, the position shift may be corrected by using corresponding points instead of the marker.
【0081】さらに、上述した実施例において、評価を
行った結果、対応点が2個以下となってしまった場合、
すなわち、精度良く位置合せを行うには対応点が少なす
ぎる場合は、前述した評価における条件をゆるくして再
度評価を行って対応点を求めるようにすればよい。Further, in the above-mentioned embodiment, when the number of corresponding points is 2 or less as a result of the evaluation,
That is, when there are too few corresponding points for accurate alignment, the conditions in the evaluation described above may be relaxed and the evaluation may be performed again to find the corresponding points.
【0082】またこのような場合、上記(1)、(2)
および(3)の条件のうちいずれの条件をも満たさない
対応点から所定距離以上離れた位置、すなわち図14に示
すように評価に適合しない対応点を含む領域の、条件を
満たさない対応点から半径r以上離れた位置において、
対応点が位置合せを正確に行うことができる所定数以上
となるまで、上述したテンプレート領域の設定、テンプ
レートマッチングおよび評価を繰り返し行うようにすれ
ばよい。In such a case, the above (1) and (2)
From the corresponding points that do not satisfy the conditions, that is, at a position separated by a predetermined distance or more from the corresponding points that do not satisfy any of the conditions of (3), that is, in the region including the corresponding points that do not match the evaluation as shown in FIG. At a position separated by a radius r or more,
The above-described template region setting, template matching, and evaluation may be repeatedly performed until the corresponding points reach a predetermined number or more with which accurate alignment can be performed.
【0083】すなわち、図14に示すように領域14A で求
められた基準対応点40A が評価に適合しない対応点であ
った場合、この対応点40A から半径r離れた斜線の領域
において、放射線画像4aに対して上述したフィルタリン
グ処理を行ってテンプレート領域を設定し、この新たに
設定されたテンプレート領域を放射線画像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。そしてこのテンプレートマッチングにより新たな対
応点が求められた後、この対応点について上述した
(1)、(2)および(3)の条件のうち少なくとも1
つの条件を満たすか否かの評価を行う。そしてこれによ
り、位置合せを行う対応点の数が所定数以上(例えば3
個以上)となった場合は、この対応点を用いて位置合せ
を行う。一方、位置合せを行う対応点の数が所定数以上
とならない場合は、位置合せを行う対応点の数が所定数
以上となるまで、上記テンプレート領域の設定、テンプ
レートマッチングおよび評価を繰り返し行う。このよう
に、対応点の数が所定数以上となるまでテンプレート領
域の設定等を繰り返し行うことにより、位置合せを行う
対応点を確実に複数個求めることができ、このように複
数個の対応点を用いて位置合せを行うことにより、より
精度良く位置合せを行うことが可能となる。That is, as shown in FIG. 14, when the reference corresponding point 40A obtained in the area 14A is a corresponding point that does not match the evaluation, the radiation image 4a is generated in the shaded area separated by a radius r from the corresponding point 40A. For the above, the filtering process described above is performed to set a template region, and the newly set template region is moved within a predetermined range on the radiation image 4b to perform template matching. Then, after a new corresponding point is obtained by this template matching, at least one of the conditions (1), (2) and (3) described above for this corresponding point.
Evaluate whether or not one of the conditions is satisfied. As a result, the number of corresponding points for alignment is equal to or greater than a predetermined number (for example, 3
If more than one), the corresponding points are used for alignment. On the other hand, when the number of corresponding points to be aligned does not exceed the predetermined number, the setting of the template area, template matching, and evaluation are repeated until the number of corresponding points to be aligned exceeds the predetermined number. In this way, by repeatedly setting the template area and the like until the number of corresponding points becomes equal to or greater than the predetermined number, it is possible to reliably obtain a plurality of corresponding points for alignment. It becomes possible to perform the alignment more accurately by performing the alignment using.
【0084】ここで、評価に適合しなかった対応点から
半径r以上離れた放射線画像上において上記評価等を繰
り返し行うのは、例えば評価に適合しなかった対応点に
おいて、相関値の分布が尾根状となるものであった場
合、この対応点の近傍で上記評価等を再度行うと、求め
られた新たな対応点の近傍の領域において相関値の分布
がまた尾根状となってしまうことがあり、上記(2)の
条件に適合しないことがある。このため、評価に適合し
なかった対応点から半径r以上離れた放射線画像上にお
いて、再度上記評価等を繰り返し行うようにしたもので
ある。なお、この半径rはこの尾根状となる部分を避け
ることができるように設定することが必要である。Here, the above-mentioned evaluation and the like are repeatedly performed on the radiographic image separated by a radius r or more from the corresponding points which are not suitable for the evaluation. If the above-mentioned evaluation is performed again in the vicinity of this corresponding point, the distribution of the correlation value may become ridge-shaped again in the area near the obtained new corresponding point. , It may not meet the above condition (2). For this reason, the above-described evaluation and the like are repeated again on the radiation image that is separated by a radius r or more from the corresponding point that does not match the evaluation. The radius r needs to be set so that the ridge-like portion can be avoided.
【0085】なお、このように評価を繰り返し行う場合
には、演算時間短縮のため繰り返し回数を制限すること
が好ましい。本出願人の胸部の放射線画像を対象とした
実験によれば、約500 例のデータベースにおいて位置合
せを行うための対応点の数を4個とした場合、平均的な
対応点の数は繰り返しを行わない場合は2.8個、繰り
返し回数を3回に制限した場合は3.8個であった。し
たがって、繰り返し回数を制限する場合は3回程度に制
限することが好ましい。When the evaluation is repeated in this way, it is preferable to limit the number of repetitions in order to shorten the calculation time. According to the experiment of the radiographic image of the chest of the applicant, when the number of corresponding points for alignment in the database of about 500 cases is 4, the average number of corresponding points is repeated. When not performed, it was 2.8, and when the number of repetitions was limited to 3, it was 3.8. Therefore, when limiting the number of repetitions, it is preferable to limit the number of times to about three.
【0086】また、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15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 ′ …(13) 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-mentioned embodiment, the two radiation images are aligned in order to perform the energy subtraction processing, but the two radiation images are aligned in order to perform the superposition processing. You may do it. That is, as shown in FIG. 15, 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 shown in FIG. Fluorescent phosphor sheet 5 ', 7'
From the radiation image reading apparatus shown in FIG. 3, image signals SO 1 and SO 2 representing two radiation images are obtained from the radiation image obtained from the two stimulable phosphor sheets 5 ′ and 7 ′. After performing the affine transformation on the radiographic image obtained from ′ in the same manner as in the above-described embodiment and performing alignment,
Superimposing process, that 'when a, S2 = Wc · SO 1 + Wd · SO 2' image signal SO 2 after alignment of the image signal SO 2 ... (13) However, Wc, Wd by weighting factor, weighting addition Is performed, and thereby, the image signal S2 corresponding to the image of the sum of the two radiation images is generated.
【0087】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 radiation image is filtered by the cross filter to detect the point that gives the maximum value of the filter output. Any point may be used, such as a point representing the maximum value in each area or a point having a certain value or more.
【0088】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-mentioned embodiment, the alignment of two radiation images is explained, but the number of radiation images to be aligned may be three or more. In this case, of the three or more radiation images, one of the radiation images has the above-mentioned reference corresponding point set, the other radiation images have corresponding points set by template matching, and the corresponding points of each radiation image are set as reference points by affine transformation. It may be adapted to the corresponding points.
【0089】また、上述した実施例においては式(8) 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In the above-described embodiment, the alignment is performed by the affine transformation shown in the equation (8), which is a general equation.
【0090】[0090]
【数6】 (Equation 6)
【0091】(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。(However, u and v are the coordinates of the reference corresponding point, x,
y is the coordinate of the corresponding point to be converted, a, b, c, d are coefficients indicating rotational movement correction and enlargement or reduction correction, and e, f
Is any coefficient as long as it performs the affine transformation represented by (coefficient indicating parallel movement correction).
【0092】[0092]
【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用対応点決定方法は、テンプレ
ートマッチングにより求められた複数の対応点について
前述した(1)、(2)および(3)のうち少なくとも
1つの評価をするようにしたため、位置合せに適した対
応点をより精度良く求めることができ、このように求め
られた対応点を用いて位置合せを行えば、より精度良く
迅速に位置合せを行うことができる。As described in detail above, the method for determining corresponding points for alignment of a radiation image according to the present invention has been described with respect to a plurality of corresponding points obtained by template matching (1), (2) and (). Since at least one of 3) is evaluated, corresponding points suitable for alignment can be more accurately obtained. If alignment is performed using the thus obtained corresponding points, more accurate alignment can be achieved. Alignment can be performed quickly.
【0093】また、上記評価に適合する対応点が所定数
未満であるときに、テンプレート領域の設定、テンプレ
ートマッチングおよび評価を、評価に適合する対応点が
所定数となるまで繰り返し行うことにより、位置合せの
ための対応点をより多く求めることができるため、この
対応点を用いることにより位置合せをより正確に行うこ
とができる。When the number of corresponding points that match the evaluation is less than the predetermined number, the template area is set, the template matching and the evaluation are repeated until the number of corresponding points that match the evaluation reaches a predetermined number. Since more corresponding points for alignment can be obtained, the alignment can be performed more accurately by using these corresponding points.
【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 radiographic image recording apparatus that obtains a radiographic image that performs subtraction 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 schematic diagram of an image reading apparatus including an apparatus for performing a radiation image registration method according to the present invention.
【図4】放射線画像を分割して基準対応点を設定した状
態を表す図FIG. 4 is a diagram showing a state in which a radiographic image is divided and reference corresponding points are set.
【図5】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. 5 is a diagram showing a state in which a template region is set in a radiation image.
【図6】他の放射線画像に対応点を設定した状態を表す
図FIG. 6 is a diagram showing a state in which corresponding points are set in another radiation image.
【図7】評価(2)を説明するための図FIG. 7 is a diagram for explaining evaluation (2).
【図8】相関値の分布が尾根状となる状態を表す図FIG. 8 is a diagram showing a ridge-like distribution of correlation values.
【図9】評価(3)を説明するための図FIG. 9 is a diagram for explaining evaluation (3).
【図10】選択された対応点を表す図FIG. 10 is a diagram showing selected corresponding points.
【図11】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. 11 is a diagram showing a result of registration performed by the radiation image registration method according to the present invention.
【図12】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. 12 is a diagram showing a state in which registration is performed by a conventional radiation image registration method.
【図13】放射線としきい値との関係を表す図FIG. 13 is a diagram showing a relationship between radiation and a threshold value.
【図14】評価に適合しなかった対応点から半径r以上
離れた領域を斜線で表した図FIG. 14 is a diagram in which a region distant by a radius r or more from a corresponding point that does not match the evaluation is represented by diagonal lines.
【図15】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. 15 is a schematic diagram of a radiographic image recording apparatus that obtains a radiographic image for superimposing according to an embodiment of the present invention.
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 対応点 1 Radiography 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 conveying means 16 Laser light source 17 Light beam 18 Motor 19 rotation Polygonal mirror 20 Focusing lens 21 Mirror 22 Excited emission light 23 Light guide 24 Photomultiplier 25 Log amplifier 26 A / D converter 30 Image processing display device 31 Keyboard 32 CRT display 33 Floppy disk drive device 34 Main body 40A-40D Standard Corresponding points 41A to 41D Template area 44A to 44D Corresponding points
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G06T 7/00 G06F 15/62 390 A 9061−5H 15/70 330 P ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI Technical display location G06T 7/00 G06F 15/62 390 A 9061-5H 15/70 330 P
Claims (2)
の対応点を決定する方法において、 前記放射線画像のうちの1つの放射線画像上にテンプレ
ート領域を設定し、 該1つの放射線画像以外の他の放射線画像上において前
記テンプレート領域を移動させて該テンプレート領域と
前記他の放射線画像の一部との相関値を求めるテンプレ
ートマッチングを行うことにより、前記各放射線画像の
互いに対応する複数の対応点を求め、 前記各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、 前記複数の対応点について、(1)前記テンプレートマ
ッチングにより得られた、前記テンプレート領域と前記
他の放射線画像の一部との前記相関値が所定値以上であ
ること、(2)前記複数の対応点近傍の前記相関値の分
布が尾根状とならないこと、(3)任意の2基準対応点
間の距離と、該2基準対応点に対応する他の放射線画像
上の2対応点の距離との比が一定値の範囲内にあるこ
と、の条件のうち少なくとも1つの条件を満たすか否か
の評価を行い、 該評価に適合する対応点を前記位置合せのための対応点
とすることを特徴とする放射線画像の位置合せ用対応点
決定方法。1. A method for determining corresponding points for aligning a plurality of radiation images, wherein a template region is set on one radiation image among the radiation images, and a template region other than the one radiation image is set. By performing template matching to find the correlation value between the template region and a part of the other radiation image by moving the template region on the radiation image of The corresponding points of one radiation image among the radiation images are set as reference corresponding points, and (1) the template region and the other radiation obtained by the template matching are obtained for the plurality of corresponding points. The correlation value with a part of the image is equal to or greater than a predetermined value, and (2) the distribution of the correlation values near the plurality of corresponding points is a ridge. (3) The ratio between the distance between any two reference corresponding points and the distance between two corresponding points on another radiographic image corresponding to the two reference corresponding points is within a certain range. Of at least one of the above conditions is evaluated, and corresponding points that match the evaluation are determined as corresponding points for the alignment, and corresponding points for alignment of the radiographic image are determined. Method.
である場合は、前記評価に適合しなかった対応点から所
定距離以上離れた放射線画像上において、前記テンプレ
ート領域の設定、前記テンプレートマッチング、および
前記評価を、該評価に適合する対応点が前記所定数とな
るまで繰り返し行うことを特徴とする請求項1記載の放
射線画像の位置合せ用対応点決定方法。2. When the number of corresponding points that match the evaluation is less than a predetermined number, the template region is set and the template matching is performed on the radiation image that is a predetermined distance or more from the corresponding points that do not match the evaluation. And the evaluation is repeated until the number of corresponding points conforming to the evaluation reaches the predetermined number.
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