圖像處理裝置、方法及程序的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及使用圖割法從圖像提取區(qū)域的圖像處理裝置、方法及程序。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，由于醫(yī)療器械(例如多檢測(cè)器型CT等)的進(jìn)步，高質(zhì)量的高分辨率的三維圖像被用于圖像診斷。在此，三維圖像由多個(gè)二維圖像構(gòu)成且信息量多，因此有醫(yī)師找到希望的觀察部位來(lái)進(jìn)行診斷耗時(shí)的情況。因此，識(shí)別關(guān)注的臟器，例如使用最大值投影法(MIP法)及最小值投影法(MinIP法)等方法，從包含關(guān)注的臟器的三維圖像中提取關(guān)注的臟器并進(jìn)行MIP顯示等、進(jìn)行三維圖像的體繪制(VR)顯示、進(jìn)行CPR(Curved PlanerReconstruct1n，曲面重建)顯示，從而提高臟器整體、病變的可視性并謀求診斷的高效化。
[0003]另外，提出了從三維圖像提取臟器的各種方法。例如在專利文獻(xiàn)I中提出了如下方法:從構(gòu)成三維圖像的多個(gè)二維圖像提取臟器的特定的區(qū)域，堆積提取的區(qū)域從而生成特定的區(qū)域的三維圖像。
[0004]然而，專利文獻(xiàn)I中記載的方法是從二維圖像提取區(qū)域，因此在各個(gè)二維圖像中提取范圍有微妙地不同的情況，因此在被看作三維圖像的情況下的區(qū)域的提取精度不是這么好。
[0005]另一方面，作為從圖像提取希望的區(qū)域的方法已知有圖割法(參照非專利文獻(xiàn)I)。圖割法是如下方法:制作由表示圖像中的各像素的節(jié)點(diǎn)Nij、表示各像素是對(duì)象區(qū)域還是背景區(qū)域的節(jié)點(diǎn)S、T、連接相鄰的像素的節(jié)點(diǎn)彼此的鏈路即n-link、連接表示各像素的節(jié)點(diǎn)Nij與表示對(duì)象區(qū)域的節(jié)點(diǎn)S及表示背景區(qū)域的節(jié)點(diǎn)T的鏈路即s-link及t_link構(gòu)成的圖，分別由s-link、t-link及n-link的粗細(xì)(值的大小)來(lái)表示各像素是對(duì)象區(qū)域的像素還是背景區(qū)域的像素，根據(jù)運(yùn)算結(jié)果所得鏈路的粗細(xì)來(lái)分割成對(duì)象區(qū)域與背景區(qū)域，從圖像提取對(duì)象區(qū)域。通過(guò)使用這樣的圖割法，能夠精度良好地提取醫(yī)用三維圖像所包含的心臟、肺、肝臟等區(qū)域。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2003-10172號(hào)公報(bào)
[0009]非專利文獻(xiàn)1:Υ.Y.Boykov and M.Jolly, “Interactive Graph Cuts forOptimal Boundary and Reg1n Segmentat1n of Objects in N-D images，，, Proceedingsof ‘‘Internat1nal Conference on Computer Vis1n，，，Vancouver, Canada, Vol.1,pp.105-112，2001
【發(fā)明內(nèi)容】
[0010]發(fā)明要解決的課題
[0011]然而，在使用圖割法從圖像提取區(qū)域的情況下，成為運(yùn)算對(duì)象的圖像的尺寸越大，則像素?cái)?shù)及鏈路數(shù)越多，因此處理所需的內(nèi)存及處理時(shí)間增加。特別在對(duì)三維圖像應(yīng)由圖割法的情況下，像素?cái)?shù)及鏈路數(shù)與二維圖像相比指數(shù)增加。因此，使用圖割法對(duì)希望的區(qū)域進(jìn)行提取非常耗時(shí)。另外，在使用內(nèi)存容量小的低規(guī)格的計(jì)算機(jī)的情況下，有無(wú)法使用圖割法來(lái)提取區(qū)域的情況。
[0012]本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于縮短在使用圖割法從圖像提取區(qū)域時(shí)所需的處理時(shí)間，且減少用于運(yùn)算的內(nèi)存量。
[0013]用于解決課題的方法
[0014]本發(fā)明的圖像處理裝置通過(guò)圖割法從處理對(duì)象圖像提取特定區(qū)域，其特征在于，具備:
[0015]第一提取單元，生成處理對(duì)象圖像的低分辨率圖像，通過(guò)圖割法從低分辨率圖像提取特定區(qū)域；
[0016]輪廓區(qū)域設(shè)定單元，基于特定區(qū)域的提取結(jié)果，將包含處理對(duì)象圖像中的特定區(qū)域的輪廓的輪廓區(qū)域設(shè)定于處理對(duì)象圖像；以及
[0017]第二提取單元，通過(guò)圖割法從輪廓區(qū)域提取與特定區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域。
[0018]此外，優(yōu)選的是，在本發(fā)明的圖像處理裝置中，輪廓區(qū)域設(shè)定單元基于低分辨率圖像與處理對(duì)象圖像的分辨率的差來(lái)決定輪廓區(qū)域的尺寸。
[0019]另外，優(yōu)選的是，在本發(fā)明的圖像處理裝置中，輪廓區(qū)域設(shè)定單元通過(guò)形態(tài)學(xué)處理的腐蝕處理及膨脹處理來(lái)設(shè)定輪廓區(qū)域。
[0020]另外，優(yōu)選的是，在本發(fā)明的圖像處理裝置中，第二提取單元在圖割法中對(duì)于位于輪廓區(qū)域中的特定區(qū)域的輪廓的內(nèi)側(cè)的像素使s-link的值增大，在圖割法中對(duì)于位于輪廓區(qū)域中的特定區(qū)域的輪廓的外側(cè)的像素使t-link的值增大。
[0021]本發(fā)明的圖像處理方法通過(guò)圖割法從處理對(duì)象圖像提取特定區(qū)域，其特征在于，
[0022]生成處理對(duì)象圖像的低分辨率圖像，通過(guò)圖割法從低分辨率圖像提取特定區(qū)域，
[0023]基于特定區(qū)域的提取結(jié)果，將包含處理對(duì)象圖像中的特定區(qū)域的輪廓的輪廓區(qū)域設(shè)定于處理對(duì)象圖像，
[0024]通過(guò)圖割法從輪廓區(qū)域提取與特定區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域。
[0025]此外，優(yōu)選的是，本發(fā)明的圖像處理方法被提供為用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行該圖像處理方法的程序。
[0026]發(fā)明效果
[0027]根據(jù)本發(fā)明，生成處理對(duì)象圖像的低分辨率圖像，通過(guò)圖割法從低分辨率圖像提取特定區(qū)域。在此，低分辨率圖像比處理對(duì)象圖像的像素?cái)?shù)少，因此能減少運(yùn)算量及使用內(nèi)存，但區(qū)域提取的精度并不那么好。因此，根據(jù)本發(fā)明，基于特定區(qū)域的提取結(jié)果，將在處理對(duì)象圖像中的特定區(qū)域包含輪廓的輪廓區(qū)域設(shè)定于處理對(duì)象圖像，通過(guò)圖割法從輪廓區(qū)域提取與特定區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域。這樣，在本發(fā)明中，僅對(duì)低分辨率圖像及處理對(duì)象圖像的輪廓區(qū)域應(yīng)用圖割法來(lái)提取特定區(qū)域，因此與對(duì)整個(gè)處理對(duì)象圖像應(yīng)用圖割法的情況相比，能夠大幅縮短處理時(shí)間，且能夠大幅減少用于運(yùn)算的內(nèi)存量。
【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的圖像處理裝置的結(jié)構(gòu)的概要框圖
[0029]圖2是用于對(duì)多分辨率轉(zhuǎn)換進(jìn)行說(shuō)明的圖
[0030]圖3是用于對(duì)圖割法進(jìn)行說(shuō)明的圖
[0031]圖4是用于對(duì)通過(guò)圖割法的區(qū)域分割進(jìn)行說(shuō)明的圖
[0032]圖5是表示從低分辨率圖像提取的肝臟區(qū)域的輪廓的圖
[0033]圖6是表示將從低分辨率圖像提取的肝臟區(qū)域的輪廓設(shè)定于三維圖像的狀態(tài)的圖
[0034]圖7是表示形態(tài)學(xué)處理的結(jié)構(gòu)要素的圖
[0035]圖8是表示設(shè)定于三維圖像MO的輪廓區(qū)域的圖
[0036]圖9是表示從三維圖像提取的肝臟區(qū)域的輪廓的圖
[0037]圖10是表示在本實(shí)施方式中進(jìn)行的處理的流程圖
[0038]圖11是表示被提取的肝臟區(qū)域的圖
【具體實(shí)施方式】
[0039]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的圖像處理裝置的結(jié)構(gòu)的概要框圖。此外，圖1所示圖像處理裝置I的結(jié)構(gòu)是通過(guò)在計(jì)算機(jī)(例如個(gè)人計(jì)算機(jī)等)上執(zhí)行被讀入輔助存儲(chǔ)裝置(未圖示)的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的。另外，該程序存儲(chǔ)于CD-ROM等信息存儲(chǔ)介質(zhì)，或者經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)發(fā)布，并安裝于計(jì)算機(jī)。
[0040]圖像處理裝置I例如從通過(guò)X線CT裝置2攝像的多個(gè)二維圖像生成三維圖像MO，使用圖割法自動(dòng)提取該三維圖像MO所包含的特定區(qū)域，具備:圖像獲取部10、低分辨率圖像生成部12、第一提取部14、輪廓區(qū)域設(shè)定部16、第二提取部18及顯示控制部20。此外，在圖像處理裝置I連接有輸入部22及顯示部24。另外，在本實(shí)施方式中，以三