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JP2007068715A - Medical image processing apparatus and method - Google Patents

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JP2007068715A
JP2007068715A JP2005258016A JP2005258016A JP2007068715A JP 2007068715 A JP2007068715 A JP 2007068715A JP 2005258016 A JP2005258016 A JP 2005258016A JP 2005258016 A JP2005258016 A JP 2005258016A JP 2007068715 A JP2007068715 A JP 2007068715A
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profile
determining
right lung
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medical image
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JP2005258016A
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Bokuryo Kaku
睦凌 郭
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image processing apparatus and an image processing method for always detecting the center position of the right and left lungs with a small operation quantity independently of changes in postures and of the presence or absence of a lesion. <P>SOLUTION: The central line of both lungs is determined by using a boundary of a neck region and an inner boundary of both lungs since the central line of both lungs is always located within the right and left boundaries of the neck region. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、医用画像のCAD(コンピュータ支援診断:Computer Aided Diagnosis)技術等における対称組織の分離方法に関する、特にX線胸部正面写真の左右肺野分離する画像処理装置及び画像処理方法に関する。   The present invention relates to a symmetric tissue separation method in CAD (Computer Aided Diagnosis) technology for medical images, and more particularly to an image processing apparatus and an image processing method for separating left and right lung fields of an X-ray chest front photograph.

胸部X線画像の経時差分技術は、異なる時期に撮影された人体の一部である共通の被写体の第1画像及び第2画像に対し、被写体の変形を補正し、差分処理を行い、両画像に変化のある部分を差分画像として描出する技術である。このような経時差分技術により、2つの画像から骨、血管等の共通の正常な部分を無視して、病巣の変化分だけの画像成分を抽出することができる。   The chest X-ray image temporal subtraction technique corrects subject deformation for a first image and a second image of a common subject that are part of a human body photographed at different times, performs difference processing, and both images This is a technique for rendering a part with a change as a difference image. By such a time-difference technique, it is possible to extract image components corresponding to changes in lesions from two images, ignoring common normal parts such as bones and blood vessels.

胸部X線画像の経時差分技術において、被写体の変形を補正する際、全域的な拡大縮小または平行移動を補正し、次に肺野の細かい変形をワーピング技術により位置合わせを行う。全域的な補正を行う際、多くの場合差分対象物肺野の検出は行う。肺野を検出するため、左右肺野を分離する必要がある。   In the time-difference technique for chest X-ray images, when the deformation of the subject is corrected, the entire area is corrected for enlargement / reduction or translation, and then the fine deformation of the lung field is aligned by a warping technique. When performing global correction, the difference object lung field is often detected. In order to detect lung fields, it is necessary to separate the left and right lung fields.

また、胸部X線正面画像の中で、脊柱の正面写真は脊柱側湾症などの異常の診断に、有効な手段として用いられている。ところが、脊柱部分は、部位によってX線の吸収は大幅に異なり、さらに、撮影後のQA処理などにより、適正な輝度で表示することができない。そのため、左右肺野を分離して縦膈領域を検出し、適当な画像処理を行う必要がある。   Moreover, in the chest X-ray front image, the front view of the spine is used as an effective means for diagnosing abnormalities such as scoliosis. However, the X-ray absorption of the spinal column varies greatly depending on the site, and furthermore, it cannot be displayed with appropriate brightness due to QA processing after imaging. For this reason, it is necessary to separate the left and right lung fields to detect the longitudinal region and perform appropriate image processing.

左右肺野のような対称的な組織を検出には、US6263097に記載の対称組織のプロファイルを利用して、仮中心に対する対称度を計算し、中央線を検出する方法がある。   In order to detect a symmetrical tissue such as the left and right lung fields, there is a method of detecting the center line by calculating the degree of symmetry with respect to the temporary center using the symmetrical tissue profile described in US6263097.

図14に示すように、サイズM×Nの対象画像の各行に対して、始点Tから終点M−T−1までの点を仮中心Cとする。各仮中心に対して、式(1)より対称度S(i,j)を計算する。   As shown in FIG. 14, a point from the start point T to the end point MT−1 is set as the temporary center C for each row of the target image of size M × N. For each temporary center, the degree of symmetry S (i, j) is calculated from equation (1).

Figure 2007068715
ただし、c=T,Λ,M−T−1
g(i,j)は位置(i,j)の画素値であり、
m(i)は第i行の仮中心cにおけるウィンドウ幅。
Figure 2007068715
However, c = T, Λ, M−T−1
g (i, j) is the pixel value at position (i, j)
m (i) is the window width at the temporary center c in the i-th row.

次に、前記計算された対称度はウィンドウ幅m(i)と仮中心の画素値で式(2)より正規化される。   Next, the calculated degree of symmetry is normalized by Equation (2) with the window width m (i) and the temporary center pixel value.

Figure 2007068715
最後に、前記求めた仮中心から正規化された対象度の最小値位置を第iラインの中心とする。
Figure 2007068715
Finally, the minimum value position of the degree of object normalized from the calculated temporary center is set as the center of the i-th line.

しかしながら、対象度により解剖的組織の中心線を検出方法は、肺野姿勢変化または病変により、左右肺野が対象性を失った部分に対して、正しい中心位置を検出できない。また、それぞれの仮中心に対して対象度を計算するため、計算量が多い。
US 6263097号公報
However, the method of detecting the center line of the anatomical tissue according to the degree of object cannot detect the correct center position for the part where the left and right lung fields have lost the target due to the lung field posture change or the lesion. In addition, since the target degree is calculated for each temporary center, the calculation amount is large.
US 6263097

本発明は姿勢変化、病変有無によらず、常に左右肺の中心位置を少ない演算量で検出できる画像処理装置及び画像処理方法を提供することを目的とする。   It is an object of the present invention to provide an image processing apparatus and an image processing method that can always detect the center position of the left and right lungs with a small amount of calculation regardless of posture change and presence / absence of a lesion.

上記課題を解決するために、本発明は、胸部単純X線正面写真の左右肺野の中央線を検出する医用画像処理装置であって、前記胸部単純X線正面写真に代表的プロファイルを決定する手段と、前記代表的プロファイルを用いて閾値を設定する手段と、前記閾値を用いて左右肺野中央を含む領域を決定し、左右肺野中央位置を決定する手段を有することを特徴とする。   In order to solve the above problems, the present invention is a medical image processing apparatus for detecting a central line of left and right lung fields of a chest simple X-ray front photograph, and determines a representative profile for the chest simple X-ray front photograph. Means for setting a threshold value using the representative profile, and means for determining a region including the center of the left and right lung fields using the threshold value, and determining a center position of the left and right lung fields.

本発明において、前記代表的プロファイルを決定する手段は、前記胸部単純X線正面写真の上端に所定水平と垂直幅の領域を積算し、得られた平均水平プロファイルを代表的プロファイルとすることを特徴とする。   In the present invention, the means for determining the representative profile adds a predetermined horizontal and vertical width area to an upper end of the chest simple X-ray front photograph, and uses the obtained average horizontal profile as a representative profile. And

本発明において、前記代表的プロファイルを決定する手段は、左右肺野の中央線所在範囲を決定する第1のプロファイルを決定する手段と、各垂直位置における左右肺野中央線の変化を追跡する第2のプロファイルを決定する手段と、前記第2のプロファイルの垂直位置が移動しながら、第1のプロファイルと第2のプロファイルの重み付け平均を計算し、代表的なプロファイルとすることを特徴とする。   In the present invention, the means for determining the representative profile includes means for determining a first profile for determining a central line location range of the left and right lung fields, and a means for tracking changes in the left and right lung field center lines at each vertical position. The means for determining the second profile and the weighted average of the first profile and the second profile are calculated while the vertical position of the second profile is moving to obtain a representative profile.

本発明において、前記第1のプロファイルを決定する手段は、前記胸部単純X線正面写真の上端に所定水平と垂直幅の領域を積算し、得られた平均水平プロファイルを第1のプロファイルとすることを特徴とする前記請求項3に記載の医用画像処理装置。   In the present invention, the means for determining the first profile adds an area of a predetermined horizontal and vertical width to an upper end of the chest simple X-ray front photograph, and uses the obtained average horizontal profile as the first profile. The medical image processing apparatus according to claim 3, wherein:

本発明において、前記第2のプロファイルを決定する手段は、前記胸部単純X線正面写真に所定垂直位置に、所定水平と垂直幅の領域を積算し、得られた平均水平プロファイルを第2のプロファイルとすることを特徴とする前記請求項3に記載の医用画像処理装置。   In the present invention, the means for determining the second profile includes adding a region of a predetermined horizontal and vertical width to a predetermined vertical position on the chest simple X-ray front photograph, and obtaining the obtained average horizontal profile as the second profile. The medical image processing apparatus according to claim 3, wherein:

本発明において、前記計算された第1のプロファイル、第2のプロファイルまたは代表的なプロファイルを低域フィルタでフィルタリングする手段をさらに有することを特徴とする。   The present invention is characterized by further comprising means for filtering the calculated first profile, second profile or representative profile with a low-pass filter.

本発明において、前記代表的プロファイルを用いて閾値を設定する手段は、前記代表的プロファイルの中央領域に最小値を求め、最小値より経験的に決められた値と加算し閾値とすることを特徴とする。   In the present invention, the means for setting a threshold value using the representative profile obtains a minimum value in a central region of the representative profile, and adds the value to an empirically determined value from the minimum value as a threshold value. And

本発明において、前記代表的プロファイルを用いて閾値を設定する手段は、前記代表的プロファイルの中央領域に最小値を求め、画像の最大画素値と重み付け平均値を計算し閾値とすることを特徴とする。   In the present invention, the means for setting a threshold value using the representative profile obtains a minimum value in a central region of the representative profile, calculates a maximum pixel value and a weighted average value of the image, and sets the threshold value. To do.

本発明において、前記代表的プロファイルを用いて閾値を設定する手段は、前記代表的プロファイルの中央領域に最小値を求め、プロファイルの最大画素値と重み付け平均値を計算し閾値とすることを特徴とする。   In the present invention, the means for setting a threshold value using the representative profile obtains a minimum value in a central region of the representative profile, calculates a maximum pixel value and a weighted average value of the profile, and sets the threshold value. To do.

本発明において、前記左右肺野中央位置を決定する手段は、前記求めた閾値を用いて前記最小値左右に、閾値より小さいプロファイルの領域を決定し、該領域の中央を左右肺野中央位置とすることを特徴とする。   In the present invention, the means for determining the left and right lung field center position determines a region of a profile smaller than the threshold value to the left and right of the minimum value using the obtained threshold value, and the center of the region is defined as the left and right lung field center position. It is characterized by doing.

本発明において、前記左右肺野中央位置を平滑化する手段、あるいは、前記左右肺野中央位置を内挿補間し平滑化する手段をさらに有することを特徴とする。   The present invention is characterized by further comprising means for smoothing the center position of the left and right lung fields or means for interpolating and smoothing the center position of the left and right lung fields.

また、本発明は、胸部単純X線正面写真の左右肺野の中央線を検出する医用画像処理装置であって、前記胸部単純X線正面写真に、左右肺野の中央線所在範囲を決定する第1のプロファイルを決定する手段と、第1のプロファイルに基づいて第1の閾値を決定する手段と、第1の閾値を用いて、左右肺野中央線所在範囲の左右境界位置を求める手段と、各垂直位置における左右肺野中央線の変化を追跡する第2のプロファイルを決定する手段と、第2のプロファイルに基づいて第2の閾値を決定する手段と、第2の閾値を用いて、各垂直位置における左右肺野の内側境界位置を求める手段と、前記中央線所在範囲の左右境界位置と左右肺野の内側境界位置に基づいて、左右肺野中央位置を決定する手段を備えることを特徴とする。   Further, the present invention is a medical image processing apparatus for detecting a center line of left and right lung fields in a chest simple X-ray front photograph, and determines a center line location range of left and right lung fields in the chest simple X-ray front photograph. Means for determining a first profile; means for determining a first threshold based on the first profile; means for determining a left-right boundary position of a left-right lung field central line location range using the first threshold; Using a second threshold, means for determining a second profile for tracking changes in the left and right lung field center line at each vertical position, means for determining a second threshold based on the second profile, Means for determining the inner boundary position of the left and right lung fields at each vertical position; and means for determining the left and right lung field center positions based on the left and right boundary positions of the center line location range and the inner boundary position of the left and right lung fields. Features.

図15に示すように、本発明において、頚部領域の輝度レベルは低く、両側のX線直接照射領域は相対的に高いとの性質を利用し、頚部領域の境界に高い輝度差を用いて、頚部境界線を容易に検出できる。また、両肺の中央線は常に頚部領域の左右境界内にある性質を利用し、頚部領域の境界と両肺の内側の境界線を用いて、境界位置から、または、頚部領域と肺部領域のプロファイルを合成し、両肺の中央線を決定する。こうすることにより、撮影時被検者姿勢変化などによる肺野内側の形変化を常に検出できるとともに、病変、手術などによる片肺がない場合でも、両肺を非常に少ない演算量で安定して分離できる。   As shown in FIG. 15, in the present invention, using the property that the brightness level of the cervical region is low and the X-ray direct irradiation regions on both sides are relatively high, using a high luminance difference at the boundary of the cervical region, The neck boundary line can be easily detected. The center line of both lungs always uses the property that is within the left and right borders of the cervical region, and uses the border between the cervical region and the inner border of both lungs, from the border position, or from the cervical region and the lung region. Synthesize the profiles and determine the midline of both lungs. This makes it possible to always detect changes in the shape of the inside of the lung field due to changes in the posture of the subject at the time of imaging, and to stabilize both lungs with a very small amount of computation even when there is no single lung due to a lesion or surgery. Can be separated.

以下、添付の図面を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る肺野検出処理システムおよび同システムにおける両肺分離部の一例を示すブロック図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a lung field detection processing system according to the first embodiment of the present invention and both lung separation units in the system.

図1において、肺野検出処理システムは、画像入力部101と、両肺分離部102と、出力部103とを備えて構成される。   In FIG. 1, the lung field detection processing system includes an image input unit 101, both lung separation units 102, and an output unit 103.

両肺分離部102において、代表的なプロファイル決定部102aと、閾値決定部102bと、中央位置決定部102cとを備えって構成される。   Each of the lung separation units 102 includes a representative profile determination unit 102a, a threshold value determination unit 102b, and a center position determination unit 102c.

画像入力部101は、不図示の蓄積装置に蓄積された画像データベースから、X線胸部正面画像をメモリに読み込む。   The image input unit 101 reads an X-ray chest front image into a memory from an image database stored in a storage device (not shown).

両肺分離部102において、前記読み込まれた胸部正面画像に、両肺中央の輝度レベルが非常に低い特徴を反映した代表的なプロファイルは代表的なプロファイル決定部102aで計算される。   In both lung separation units 102, a representative profile determination unit 102a calculates a representative profile that reflects the characteristic that the luminance level at the center of both lungs is very low in the read chest front image.

本実施例において、図3四角a に示すように、前記代表的なプロファイルは胸部正面画像のトップから0.1hラインまでの頚部領域を積算し(hは胸部正面画像の高さである)、平均プロファイルを代表的なプロファイルとする。図4に該代表的なプロファイルを示す。図4に示すように、代表的なプロファイルに頚部領域の輝度レベルは低く、両側のX線直接照射領域は相対的に高いとの性質を示す。また、頚部領域の境界に高い輝度差を示す。本実施例において、両肺の中央線は常に頚部領域の左右境界内にある性質を利用し、頚部領域の境界中央を両肺の中央線とする。   In the present embodiment, as shown in FIG. 3 square a, the representative profile integrates the cervical region from the top of the chest front image to the 0.1 h line (h is the height of the chest front image), and the average The profile is a representative profile. FIG. 4 shows the representative profile. As shown in FIG. 4, the typical profile shows that the brightness level of the cervical region is low and the X-ray direct irradiation regions on both sides are relatively high. Moreover, a high luminance difference is shown at the boundary of the cervical region. In this embodiment, the center line of both lungs is always in the left and right boundaries of the neck region, and the center of the border of the neck region is the center line of both lungs.

次に、閾値決定部102bは、代表的なプロファイルの中央部、たとえば、0.3wから0.7wまでの範囲内に(wは胸部正面画像の幅である)、最小輝度値を求め、最小輝度値に、経験的に決められた所定値を加えて閾値Tとする。該経験的に決められた所定値は、頚部領域に気管などの正常な解剖構造の投影によるプロファイルに輝度レベルの上昇を避けられるように設定される。12ビットで量子化された胸部正面画像において、経験的には該所定値は500とすればよい。   Next, the threshold value determination unit 102b obtains the minimum luminance value in the central part of the representative profile, for example, within the range from 0.3w to 0.7w (w is the width of the chest front image), and the minimum luminance value A threshold value T is obtained by adding a predetermined value determined empirically. The predetermined value determined empirically is set so that an increase in luminance level can be avoided in a profile obtained by projecting a normal anatomical structure such as a trachea in the cervical region. In a chest front image quantized with 12 bits, the predetermined value may be empirically set to 500.

中央位置決定部102cは、前記求めた閾値Tを用いて、代表的なプロファイルの中央部、すなわち、0.3wから0.7wまでの範囲内に、閾値Tより小さい輝度値の範囲を求め、該範囲の中央を両肺中央線の水平位置とする。   The center position determining unit 102c uses the obtained threshold value T to obtain a brightness value range smaller than the threshold value T in a central part of a typical profile, that is, a range from 0.3w to 0.7w. The center of the lung is the horizontal position of both lung center lines.

出力部103は、前記求めた両肺の中央線を出力する。出力先は図2に示すような表示部のみでもよいし、または、図2に示すような左右肺野を検出し表示する後続処理でもよい。そのほか、出力された中央線を用いて、縦膈領域を設定し、縦膈内の器官を強調するまたはその他の画像処理を行う後続処理でもよい。   The output unit 103 outputs the calculated center line of both lungs. The output destination may be only the display unit as shown in FIG. 2, or the subsequent processing for detecting and displaying the left and right lung fields as shown in FIG. In addition, it may be a subsequent process that uses the output center line to set a downspout area and emphasize an organ in the downspout or perform other image processing.

また、本実施例において、代表的なプロファイル決定部102aでは、図3の四角bに示すように、垂直に胸部正面画像のトップから0.1hラインまで、水平に胸部正面画像の0.3wから0.7wまでの範囲を解析領域とし、解析領域内の各ラインを積算し、代表的なプロファイルとしてもよい。その後の102bと102c処理は全プロファイルにおいて行う。   Further, in the present embodiment, the representative profile determination unit 102a, as shown by the square b in FIG. 3, vertically extends from the top of the chest front image to the 0.1h line, and horizontally from 0.3w to 0.7w of the chest front image. The range up to and including the analysis region, and the lines in the analysis region may be integrated to form a representative profile. Subsequent 102b and 102c processing is performed for all profiles.

また、代表的なプロファイル決定部102aにおいて、解析領域内の各ラインを積算し、平均プロファイルを求めた後、低域通過フィルタで平滑化し、平滑化したプロファイルを代表的なプロファイルとしてもよい。   Alternatively, the representative profile determination unit 102a may integrate each line in the analysis region to obtain an average profile, and then smooth the result with a low-pass filter, and use the smoothed profile as the representative profile.

また、閾値決定部102bにおいて、頚部領域の境界に高い輝度差を利用して、前記閾値を決定する際、経験的に決定された所定値を最小値に加えることではなく、式(3)に示すような最小値と画像の最大値の重み付平均としてもよいし、式(4)に示すような最小値とプロファイルの最大値の重み付平均としてもよい。   Further, when the threshold value determination unit 102b determines the threshold value by using a high luminance difference at the boundary of the cervical region, the predetermined value determined empirically is not added to the minimum value, It may be a weighted average of the minimum value and the maximum value of the image as shown, or may be a weighted average of the minimum value and the maximum value of the profile as shown in Equation (4).

Figure 2007068715
ただし、Iminはプロファイルの最小値である。MAXは画像の最大値であり、12ビット画像において、MAX=4095。
Figure 2007068715
However, I min is the minimum value of the profile. MAX is the maximum value of an image, and MAX = 4095 for a 12-bit image.

Figure 2007068715
ただし、Iminはプロファイルの最小値であり、Imaxはプロファイルの最大値である。
Figure 2007068715
However, I min is the minimum value of the profile, and I max is the maximum value of the profile.

図5に本実施例のフローチャートを示す。   FIG. 5 shows a flowchart of this embodiment.

S101:画像入力部101が、処理対象とするX線正面画像をメモリに読み込む。   S101: The image input unit 101 reads an X-ray front image to be processed into a memory.

S102:両肺分離部102の代表的なプロファイル決定部102aが、処理する画像にトップから0.1hラインまで四角い領域を解析領域として設定する。   S102: The representative profile determination unit 102a of both lung separation units 102 sets a square region from the top to the 0.1h line as an analysis region in the image to be processed.

S103:両肺分離部102の代表的なプロファイル決定部102aが、前記設定された解析領域を積算し、平均プロファイルを計算する。該プロファイルは代表的なプロファイルとする。   S103: The representative profile determination unit 102a of both lung separation units 102 integrates the set analysis regions and calculates an average profile. The profile is a representative profile.

S104:両肺分離部102の閾値決定部102bが、前記代表的なプロファイルに0.3wから0.7wまでの中央領域に最小値を探索する。   S104: The threshold value determination unit 102b of both lung separation units 102 searches the representative profile for a minimum value in the central region from 0.3w to 0.7w.

S105:両肺分離部102の閾値決定部102bが、前記最小値に経験的に決定された所定値を加えて、閾値Tを設定する。   S105: The threshold value determination unit 102b of both lung separation units 102 sets a threshold value T by adding a predetermined value empirically determined to the minimum value.

S106:両肺分離部102の中央位置決定部102cが、前記代表的なプロファイルに0.3wから0.7wまでの中央領域に、閾値Tより小さい値の領域を探索し、該領域の中央位置を両肺の中央位置と決定する。   S106: The central position determination unit 102c of both lung separation units 102 searches the central region from 0.3w to 0.7w in the representative profile for a region having a value smaller than the threshold value T, and determines the central position of the region. Determine the central position of the lung.

S107:検出結果を出力する。   S107: Output the detection result.

(第2の実施形態)
図6は、本発明の第2の実施形態に係る肺野検出処理システムおよび同システムにおける両肺分離部の一例を示すブロック図である。
(Second embodiment)
FIG. 6 is a block diagram showing an example of a lung field detection processing system according to the second embodiment of the present invention and both lung separation units in the system.

本実施形態は第1の実施形態と同じように、画像入力部101と、両肺分離部102と出力部103と、を備えて構成されるが、両肺分離部102は第1の実施形態と異なる。   As in the first embodiment, the present embodiment includes an image input unit 101, both lung separation units 102, and an output unit 103. Both lung separation units 102 are configured according to the first embodiment. And different.

両肺分離部102は、第1のプロファイル決定部102a、 第2のプロファイル決定部102b、平均部102c、閾値決定部102d、中央位置決定部102e、垂直位置設定部102fとを備えて構成される。以下、両肺分離部102について説明する。   The both lung separation units 102 include a first profile determination unit 102a, a second profile determination unit 102b, an average unit 102c, a threshold determination unit 102d, a center position determination unit 102e, and a vertical position setting unit 102f. . Hereinafter, the both lung separation unit 102 will be described.

図7に示すように、第1のプロファイル決定部102aは、第1実施形態と同じように、読み込まれた胸部正面画像のトップから0.1hラインまでの頚部領域を第1のプロファイル解析領域とし(hは胸部正面画像の高さである)、該領域を積算し、平均プロファイルを第1のプロファイルとして決定する。   As shown in FIG. 7, as in the first embodiment, the first profile determination unit 102a uses the cervical region from the top of the read chest front image to the 0.1h line as the first profile analysis region ( h is the height of the front image of the chest), the areas are integrated, and the average profile is determined as the first profile.

一方、垂直位置設定部102fは、画像のトップから、1つの垂直位置を設定する。該垂直位置の中央位置を決定した次第、垂直位置を1ライン増して、102b、102c、102d、102eの処理を行う。このように、画像のボトムまで繰り返し各水平ラインの中央位置を検出する。   On the other hand, the vertical position setting unit 102f sets one vertical position from the top of the image. As soon as the center position of the vertical position is determined, the vertical position is increased by one line, and the processes 102b, 102c, 102d, and 102e are performed. In this way, the center position of each horizontal line is detected repeatedly to the bottom of the image.

図7に示すように、第2のプロファイル決定部102bは、設定された垂直位置に、所定の垂直幅の領域を第2プロファイル解析領域とし、解析領域内の各ラインを積算し、平均プロファイルを計算する。前記解析領域の所定の垂直幅は設定された垂直位置のラインとほぼ同じ変化を持ち、該ラインのノイズを平滑できる程度である。経験として、上下各5ラインでよい。   As shown in FIG. 7, the second profile determination unit 102b sets a region having a predetermined vertical width as a second profile analysis region at the set vertical position, integrates each line in the analysis region, and calculates an average profile. calculate. The predetermined vertical width of the analysis area has almost the same change as the line at the set vertical position, and the noise of the line can be smoothed. As an experience, 5 lines above and below are sufficient.

平均部102cは、式(5)に示すように、第1のプロファイルと第2のプロファイルの重み付け平均を計算する。平均されたプロファイルは代表的なプロファイルとする。また、付けられた重みは第1プロファイルの頚部境界で決められた両肺中央範囲と、第2のプロファイルで各垂直位置の肺野内側境界の両方とも反映できるように、設定される。経験として第1のプロファイルに0.4、第2のプロファイルに0.6とすればよい。   The averaging unit 102c calculates a weighted average of the first profile and the second profile as shown in Expression (5). The averaged profile is a representative profile. In addition, the weights assigned are set so that both the mid-lung range determined at the cervical boundary of the first profile and the inner boundary of the lung field at each vertical position in the second profile can be reflected. As an experience, the first profile may be 0.4 and the second profile may be 0.6.

Figure 2007068715
ただし、I1jは第1プロファイルに水平位置jにおける画素値であり、I2は第2プロファイルに水平位置jにおける画素値である。
Figure 2007068715
However, I1 j is a pixel value at the horizontal position j in the first profile, and I2 j is a pixel value at the horizontal position j in the second profile.

閾値決定部102dは、代表的なプロファイルの中央部、たとえば、0.3wから0.7wまでの範囲内に(wは胸部正面画像の幅である)、最小輝度値を求め、最小輝度値に、経験的に決められた所定値を加えて閾値Tとする。同じく、12ビットで量子化された胸部正面画像において、経験的には該所定値は500とすればよい。   The threshold value determining unit 102d obtains the minimum luminance value in the central portion of the typical profile, for example, within the range from 0.3w to 0.7w (w is the width of the chest front image), and the minimum luminance value The threshold value T is set by adding a predetermined value. Similarly, in the chest front image quantized with 12 bits, the predetermined value may be empirically set to 500.

中央位置決定部102eは前記求めた閾値Tを用いて、代表的なプロファイルの中央部、すなわち、0.3wから0.7wまでの範囲内に、閾値Tより小さい輝度値の範囲を求め、該範囲の中央を該垂直位置の両肺中央とする。   The center position determination unit 102e uses the obtained threshold value T to obtain a brightness value range smaller than the threshold value T in a central part of a typical profile, that is, in a range from 0.3w to 0.7w. The center is the center of both lungs in the vertical position.

また、本実施例において、第1のプロファイル決定部102a、第2のプロファイル決定部102b、平均部102cで、求めた各プロファイルを低域通過フィルタで平滑化し、平滑化してもよい。   In the present embodiment, the first profile determination unit 102a, the second profile determination unit 102b, and the average unit 102c may smooth the obtained profiles with a low-pass filter.

同じく、第1実施例のように、閾値決定部102eにおいて、頚部領域の境界に高い輝度差を利用して、前記閾値を決定する際、経験的に決定された所定値を最小値に加えることではなく、最小値と画像の最大値またはプロファイルの最大値の重み付平均としてもよい。   Similarly, as in the first embodiment, in the threshold value determination unit 102e, when the threshold value is determined using a high luminance difference at the boundary of the cervical region, a predetermined value determined empirically is added to the minimum value. Instead, a weighted average of the minimum value and the maximum value of the image or the maximum value of the profile may be used.

また、検出された両肺の中央線をそのまま出力してもよいが、平滑化して出力してもよい。   Moreover, although the detected center line of both lungs may be output as it is, it may be output after being smoothed.

図8に、本実施形態のフローチャートを示す。   FIG. 8 shows a flowchart of the present embodiment.

S201:画像入力部101が、処理対象とするX線正面画像をメモリに読み込む。   S201: The image input unit 101 reads an X-ray front image to be processed into a memory.

S202:両肺分離部102の第1のプロファイル決定部102aが、処理する画像にトップから0.1hラインまで四角い領域を第1解析領域として設定する。   S202: The first profile determination unit 102a of both lung separation units 102 sets a square area from the top to the 0.1h line as the first analysis area in the image to be processed.

S203:両肺分離部102の第1のプロファイル決定部102aが、前記設定された第1解析領域を積算し、平均プロファイルを計算する。該プロファイルは第1のプロファイルとする。   S203: The first profile determination unit 102a of both lung separation units 102 integrates the set first analysis region and calculates an average profile. This profile is the first profile.

S204:両肺分離部102の垂直位置設定部102fは位置ポインタkを1に初期化する。   S204: The vertical position setting unit 102f of both lung separation units 102 initializes the position pointer k to 1.

S205:両肺分離部102の垂直位置設定部102fは現在垂直位置が画像の高さhまで辿るかどうかを判断する。辿る場合、ステップS211へ進む。そうでない場合、ステップS206へ進む。   S205: The vertical position setting unit 102f of both lung separation units 102 determines whether or not the current vertical position follows up to the image height h. When tracing, the process proceeds to step S211. Otherwise, the process proceeds to step S206.

S206:両肺分離部102の第2のプロファイル決定部102bが、現在位置ポインタkの上下5ラインの領域を第2の解析領域に設定する。   S206: The second profile determination unit 102b of both lung separation units 102 sets the area of the upper and lower 5 lines of the current position pointer k as the second analysis area.

S207:両肺分離部102の第2のプロファイル決定部102bが、前記設定された第2解析領域を積算し、平均プロファイルを計算する。該プロファイルは第2のプロファイルとする。   S207: The second profile determination unit 102b of both lung separation units 102 integrates the set second analysis region and calculates an average profile. The profile is a second profile.

S208:両肺分離部102の平均部102cが、第1のプロファイルと第2のプロファイルを重み付けて、平均化し、代表的なプロファイルとする。   S208: The average unit 102c of both lung separation units 102 weights the first profile and the second profile and averages them to obtain a representative profile.

S209:両肺分離部102の閾値決定部102dが、前記代表的なプロファイルに0.3wから0.7wまでの中央領域に最小値を探索する。   S209: The threshold value determination unit 102d of both lung separation units 102 searches the representative profile for a minimum value in the central region from 0.3w to 0.7w.

S210:両肺分離部102の閾値決定部102dが、前記最小値に経験的に決定された所定値を加えて、閾値Tを設定する。   S210: The threshold determination unit 102d of both lung separation units 102 sets a threshold T by adding a predetermined value empirically determined to the minimum value.

S211:両肺分離部102の中央位置決定部102eが、前記代表的なプロファイルに0.3wから0.7wまでの中央領域に、閾値Tより小さい値の領域を探索し、該領域の中央位置を該垂直位置における両肺の中央位置と決定する。   S211: The central position determination unit 102e of both lung separation units 102 searches the central region from 0.3w to 0.7w in the representative profile for a region having a value smaller than the threshold value T, and determines the central position of the region. Determine the central position of both lungs in the vertical position.

S212:垂直位置設定部102fが、位置ポインタkを増して、ステップ205に戻す。   S212: The vertical position setting unit 102f increments the position pointer k and returns to step 205.

S213:結果を出力する。   S213: Output the result.

(第3の実施形態)
図9は、本発明の第3の実施形態に係る肺野検出処理システムおよび同システムにおける両肺分離部の一例を示すブロック図である。
(Third embodiment)
FIG. 9 is a block diagram showing an example of a lung field detection processing system according to the third embodiment of the present invention and both lung separation units in the system.

本実施形態は第1の実施形態と同じように、画像入力部101と、両肺分離部102と出力部103とを備えて構成されるが、両肺分離部102は第1の実施形態と異なる。   As in the first embodiment, this embodiment includes an image input unit 101, both lung separation units 102, and an output unit 103. Both lung separation units 102 are the same as those in the first embodiment. Different.

両肺分離部102は、第1のプロファイル決定部102a、 第2のプロファイル決定部102b、平均部102c、閾値決定部102d、中央位置決定部102e、内挿補間部102f、ストライプ分割部102g、垂直位置設定部102hとを備えて構成される。以下、両肺分離部102について説明する。   Both lung separation units 102 are a first profile determination unit 102a, a second profile determination unit 102b, an average unit 102c, a threshold determination unit 102d, a center position determination unit 102e, an interpolation unit 102f, a stripe division unit 102g, a vertical And a position setting unit 102h. Hereinafter, the both lung separation unit 102 will be described.

第1のプロファイル決定部102aは、第1実施形態と同じように、読み込まれた胸部正面画像のトップから0.1hラインまでの頚部領域を第1プロファイルの解析領域とし(hは胸部正面画像の高さである)、該領域を積算し、平均プロファイルを第1のプロファイルとして決定する。   As in the first embodiment, the first profile determination unit 102a sets the cervical region from the top of the read chest front image to the 0.1h line as the analysis region of the first profile (h is the height of the chest front image). That is, the areas are integrated, and the average profile is determined as the first profile.

一方、ストライプ分割部102gは、図10に示すように、読み込んだX線正面画像を所定数のストライプに分割する。ストライプ数は両肺中央線の変化を十分に追跡できるサンプル数とすればよい。経験として5〜10のいずれの値である。   On the other hand, as shown in FIG. 10, the stripe dividing unit 102g divides the read X-ray front image into a predetermined number of stripes. The number of stripes may be the number of samples that can sufficiently track changes in both lung center lines. As an experience, any value of 5-10.

垂直位置設定部102hは、各ストライプについて、ストライプの中央垂直位置を設定する。該垂直位置の中央位置を決定した次第、ストライプを1増して、102b、102c、102d、102eの処理を行う。このように、前記の処理を繰り返し、各ストライプの中央位置を検出する。   The vertical position setting unit 102h sets the central vertical position of the stripe for each stripe. As soon as the center position of the vertical position is determined, the stripe is incremented by 1 and the processes 102b, 102c, 102d, and 102e are performed. Thus, the above process is repeated to detect the center position of each stripe.

第2のプロファイル決定部102b、平均部102c、閾値決定部102d、中央位置決定部102eの処理は、第2実施形態と同じなので、説明を省略する。   Since the processes of the second profile determination unit 102b, the average unit 102c, the threshold value determination unit 102d, and the center position determination unit 102e are the same as those in the second embodiment, description thereof is omitted.

全てのストライプに対して、両肺の中央位置を内挿補間部102fは、最初と最後のストライプ間に、各ストライプにおける両肺の中央位置を内挿補間する。最初と最後のストライプ垂直中央位置の外側から画像のトップとボトムの範囲には、該位置の中央位置で外挿する。   The interpolating unit 102f interpolates the central positions of both lungs for all stripes, and interpolates the central positions of both lungs in each stripe between the first and last stripes. Extrapolation is performed at the center position of the top and bottom of the image from the outside of the vertical center position of the first and last stripes.

Figure 2007068715
ただし、f(i)は各ストライプにおける中央位置の内挿補間式であり、s1とsnは最初と最後のストライプ中心の垂直位置である。
Figure 2007068715
However, f (i) is an interpolating between expression of the central position in each stripe, s 1 and s n is the vertical position of the first and last stripes center.

また、本実施例において、第1のプロファイル決定部102a、第2のプロファイル決定部102b、平均部102cで、求めた各プロファイルを低域通過フィルタで平滑化し、平滑化してもよい。   In the present embodiment, the first profile determination unit 102a, the second profile determination unit 102b, and the average unit 102c may smooth the obtained profiles with a low-pass filter.

同じく、第1実施例のように、閾値決定部102eにおいて、頚部領域の境界に高い輝度差を利用して、前記閾値を決定する際、経験的に決定された所定値を最小値に加えることではなく、最小値と画像の最大値またはプロファイルの最大値の重み付平均としてもよい。   Similarly, as in the first embodiment, in the threshold value determination unit 102e, when the threshold value is determined using a high luminance difference at the boundary of the cervical region, a predetermined value determined empirically is added to the minimum value. Instead, a weighted average of the minimum value and the maximum value of the image or the maximum value of the profile may be used.

図11に、第3実施形態のフローチャートを示す。   FIG. 11 shows a flowchart of the third embodiment.

S301:画像入力部101が、処理対象とするX線正面画像をメモリに読み込む。   S301: The image input unit 101 reads an X-ray front image to be processed into a memory.

S302:両肺分離部102の第1のプロファイル決定部102aが、処理する画像にトップから0.1hラインまで四角い領域を第1解析領域として設定する。   S302: The first profile determination unit 102a of both lung separation units 102 sets a square region from the top to the 0.1h line as the first analysis region in the image to be processed.

S303:両肺分離部102の第1のプロファイル決定部102aが、前記設定された第1解析領域を積算し、平均プロファイルを計算する。該プロファイルは第1のプロファイルとする。   S303: The first profile determination unit 102a of both lung separation units 102 integrates the set first analysis region and calculates an average profile. This profile is the first profile.

S304:両肺分離部102のストライプ分割部102gが、X線正面画像をN個のストライプに分割する。   S304: The stripe division unit 102g of both lung separation units 102 divides the X-ray front image into N stripes.

S305:両肺分離部102の垂直位置設定部102hは個数ポインタkを1に初期化する。   S305: The vertical position setting unit 102h of both lung separation units 102 initializes the number pointer k to 1.

S306:両肺分離部102の垂直位置設定部102fは現在処理するストライプが最後のストライプであるかどうかを判断する。最後のストライプ場合、ステップS314へ進む。そうでない場合、ステップS307へ進む。   S306: The vertical position setting unit 102f of both lung separation units 102 determines whether or not the stripe to be processed is the last stripe. If it is the last stripe, the process proceeds to step S314. Otherwise, the process proceeds to step S307.

S307〜S313の処理が第2実施形態と同じなので、説明を省略する
S314:両肺分離部102の内挿補間部102fが、最初と最後のストライプ間に、各ストライプにおける両肺の中央位置を内挿補間する。
Since the processing of S307 to S313 is the same as that of the second embodiment, description thereof is omitted.
S314: The interpolation unit 102f of both lung separation units 102 interpolates the central position of both lungs in each stripe between the first and last stripes.

S315:両肺分離部102の内挿補間部102fが、最初と最後のストライプ垂直中央位置の外側は、該位置の中央位置で外挿する。   S315: The interpolation unit 102f of both lung separation units 102 extrapolates the outside of the first and last stripe vertical center positions at the center position of the positions.

S316:検出結果を出力する。   S316: Output the detection result.

(第4の実施形態)
図12は、本発明の第4の実施形態に係る肺野検出処理システムおよび同システムにおける両肺分離部の一例を示すブロック図である。
(Fourth embodiment)
FIG. 12 is a block diagram showing an example of a lung field detection processing system according to the fourth embodiment of the present invention and both lung separation units in the system.

本実施形態は第1の実施形態と同じように、画像入力部101と、両肺分離部102と出力部103とを備えて構成されるが、両肺分離部102は第1の実施形態と異なる。   As in the first embodiment, this embodiment includes an image input unit 101, both lung separation units 102, and an output unit 103. Both lung separation units 102 are the same as those in the first embodiment. Different.

両肺分離部102は、第1のプロファイル決定部102aと、第1閾値決定部102cと、第1境界位置決定部102eと、第2のプロファイル決定部102bと、第2閾値決定部102dと、第2境界位置決定部102fとを備えて構成される。以下、両肺分離部102について説明する。   The two lung separation units 102 include a first profile determination unit 102a, a first threshold determination unit 102c, a first boundary position determination unit 102e, a second profile determination unit 102b, a second threshold determination unit 102d, And a second boundary position determination unit 102f. Hereinafter, the both lung separation unit 102 will be described.

第1のプロファイル決定部102aは第1実施形態と同じように、頚部領域の平均プロファイルを決定する。第1閾値決定部102cは第1実施形態と同じように、第1プロファイル中央領域内(0.3w~0.7w)の最小値に基づいて、第1閾値を決定する。第1境界位置決定部102eは、第1プロファイル中央領域内(0.3w〜0.7w)に第1閾値より小さい値の範囲を探索し、該範囲の両端は第1の左右境界位置とする。   The first profile determination unit 102a determines the average profile of the cervical region as in the first embodiment. As in the first embodiment, the first threshold value determination unit 102c determines the first threshold value based on the minimum value in the first profile center region (0.3w to 0.7w). The first boundary position determination unit 102e searches for a range having a value smaller than the first threshold in the first profile central region (0.3w to 0.7w), and sets both ends of the range as first left and right boundary positions.

一方、垂直位置設定部102hは、画像のトップから、1つの垂直位置を設定する。該垂直位置の中央位置を決定した次第、垂直位置を1ライン増して、102b、102d、102f、102gの処理を行う。このように、画像のボトムまで繰り返し各水平ラインの中央位置を検出する。   On the other hand, the vertical position setting unit 102h sets one vertical position from the top of the image. As soon as the central position of the vertical position is determined, the vertical position is increased by one line, and the processes 102b, 102d, 102f, and 102g are performed. In this way, the center position of each horizontal line is detected repeatedly to the bottom of the image.

第2のプロファイル決定部102bは、第2実施形態と同じように、設定された垂直位置に、左右肺野中央線の変化を追跡する第2のプロファイルを決定する。第2閾値決定部は、第2プロファイル中央領域内(0.3w〜0.7w)の最小値に基づいて、第2閾値を決定する。第2境界位置決定部102fは、第2プロファイル中央領域内(0.3w〜0.7w)に第2閾値より小さい値の範囲を探索し、該範囲の両端は第2の左右境界位置とする。   Similar to the second embodiment, the second profile determination unit 102b determines a second profile that tracks changes in the left and right lung field center lines at the set vertical position. The second threshold value determination unit determines the second threshold value based on the minimum value in the second profile center region (0.3w to 0.7w). The second boundary position determining unit 102f searches the second profile center region (0.3w to 0.7w) for a range having a value smaller than the second threshold, and sets both ends of the range as the second left and right boundary positions.

中央位置決定部102gは、前記求めた第1の左境界位置と第2の左境界位置と比較し、より右側の境界を左端点として記憶する。一方、前記求めた第1の右境界位置と第2の右境界位置と比較し、より左側の境界を右端点として記憶する。前記左右端点の中心位置を左右肺野の中心とする。   The center position determination unit 102g compares the obtained first left boundary position and the second left boundary position, and stores the more right boundary as the left end point. On the other hand, the obtained first right boundary position and the second right boundary position are compared, and the left boundary is stored as the right end point. The center position of the left and right end points is the center of the left and right lung fields.

また、本実施例において、第1のプロファイル決定部102a、第2のプロファイル決定部102bで、求めた各プロファイルを低域通過フィルタで平滑化し、平滑化してもよい。   In the present embodiment, the first profile determination unit 102a and the second profile determination unit 102b may smooth the obtained profiles with a low-pass filter.

同じく、第1閾値決定部102cと第2閾値決定部102dにおいて、頚部領域の境界に高い輝度差を利用して、前記閾値を決定する際、経験的に決定された所定値を最小値に加えることではなく、最小値と画像の最大値またはプロファイルの最大値の重み付平均としてもよい。   Similarly, when the first threshold value determining unit 102c and the second threshold value determining unit 102d determine the threshold value by using a high luminance difference at the boundary of the cervical region, the predetermined value determined empirically is added to the minimum value. Instead, a weighted average of the minimum value and the maximum value of the image or the maximum value of the profile may be used.

また、検出された両肺の中央線をそのまま出力してもよいが、平滑化して出力してもよい。   Moreover, although the detected center line of both lungs may be output as it is, it may be output after being smoothed.

また、本実施形態において、第3実施形態と同じように、画像を多数のストライプに分割して、各ストライプにおいて第2のプロファイルを決定し、両肺の中央位置を求め、各ストライプの両肺中央位置を補間して、両肺を分離してもよい。   Further, in this embodiment, as in the third embodiment, the image is divided into a large number of stripes, the second profile is determined in each stripe, the center position of both lungs is obtained, and both lungs in each stripe are determined. The lungs may be separated by interpolating the central position.

図13に本実施形態のフローチャートを示す。   FIG. 13 shows a flowchart of the present embodiment.

S401:画像入力部101が、処理対象とするX線正面画像をメモリに読み込む。   S401: The image input unit 101 reads an X-ray front image to be processed into a memory.

S402:両肺分離部102の第1のプロファイル決定部102aが、処理する画像にトップから0.1hラインまで四角い領域を第1解析領域として設定する。   S402: The first profile determination unit 102a of both lung separation units 102 sets a square area from the top to the 0.1h line as the first analysis area in the image to be processed.

S403:両肺分離部102の第1のプロファイル決定部102aが、前記設定された第1解析領域を積算し、平均プロファイルを計算する。該プロファイルは第1のプロファイルとする。   S403: The first profile determination unit 102a of both lung separation units 102 integrates the set first analysis region and calculates an average profile. This profile is the first profile.

S404:両肺分離部102の第1閾値決定部102cが、前記代表的なプロファイルに0.3wから0.7wまでの中央領域に最小値を探索する。前記最小値に経験的に決定された所定値を加えて、第1閾値T1を設定する。   S404: The first threshold value determination unit 102c of both lung separation units 102 searches the representative profile for a minimum value in the central region from 0.3w to 0.7w. A first threshold value T1 is set by adding a predetermined value empirically determined to the minimum value.

S405:両肺分離部102の中央位置決定部102eが、前記第1のプロファイルに0.3wから0.7wまでの中央領域に、第1閾値T1より小さい値の領域を探索し、該領域左右境界位置を第1の境界位置として記憶する。   S405: The central position determination unit 102e of both lung separation units 102 searches the central region from 0.3w to 0.7w in the first profile for a region having a value smaller than the first threshold value T1, and the left and right boundary positions of the region Is stored as the first boundary position.

S406:両肺分離部102の垂直位置設定部102hは位置ポインタkを1に初期化する。   S406: The vertical position setting unit 102h of both lung separation units 102 initializes the position pointer k to 1.

S407:両肺分離部102の垂直位置設定部102hは現在の垂直位置が画像の最下端に辿るかどうかを判断する。辿る場合、ステップS414へ進む。そうでない場合、ステップS408〜S413の処理を繰り返す。   S407: The vertical position setting unit 102h of both lung separation units 102 determines whether or not the current vertical position follows the lowest end of the image. When tracing, the process proceeds to step S414. Otherwise, the processes in steps S408 to S413 are repeated.

S408〜S410:第2実施形態と同じように、第2のプロファイルと第2の閾値T2を決定する。   S408 to S410: As in the second embodiment, the second profile and the second threshold T2 are determined.

S411:両肺分離部102の第2境界位置決定部102fが、前記第2のプロファイルに0.3wから0.7wまでの中央領域に、第2閾値T2より小さい値の領域を探索し、該領域左右境界位置を第2の境界位置として記憶する。   S411: The second boundary position determination unit 102f of the both lung separation units 102 searches the central region from 0.3w to 0.7w in the second profile for a region having a value smaller than the second threshold T2, and The boundary position is stored as the second boundary position.

S412:両肺分離部102の中央位置決定部102gが、前記求めた第1の左境界位置と第2の左境界位置と比較し、より右側の境界を左端点として記憶する。一方、前記求めた第1の右境界位置と第2の右境界位置と比較し、より左側の境界を右端点として記憶する。前記左右端点の中心位置を左右肺野の中心とする。   S412: The central position determination unit 102g of both lung separation units 102 compares the obtained first left boundary position and the second left boundary position, and stores the more right boundary as the left end point. On the other hand, the obtained first right boundary position and the second right boundary position are compared, and the left boundary is stored as the right end point. The center position of the left and right end points is the center of the left and right lung fields.

S413:両肺分離部102の垂直位置設定部102hは位置ポインタkをインクリメントして、ステップS407に戻る。   S413: The vertical position setting unit 102h of both lung separation units 102 increments the position pointer k and returns to step S407.

なお、本明細書は全部ポジ画像を例として、説明しましたが、ネガ画像に対して、閾値決定部と中央位置決定部のpolarityを変更すればよい。   In the present specification, all positive images have been described as examples. However, the polarities of the threshold value determination unit and the center position determination unit may be changed with respect to the negative image.

また、本発明は、複数の機器(例えば、ホストコンピュータ、インタフェース機器、撮像装置、webアプリケーション等)から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置に適用してもよい。   Further, the present invention may be applied to a system constituted by a plurality of devices (for example, a host computer, an interface device, an imaging device, a web application, etc.) or an apparatus constituted by a single device.

前述した実施形態の機能を実現するべく各種のデバイスを動作させるように、該各種デバイスと接続された装置あるいはシステム内のコンピュータに対し、前記実施形態の機能を実現するためのソフトウェアのプログラムコードを供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(CPUあるいはMPU)に格納されたプログラムに従って前記各種デバイスを動作させることによって実施したものも、本発明の範疇に含まれる。   In order to operate various devices to realize the functions of the above-described embodiments, program codes of software for realizing the functions of the above-described embodiments are provided to an apparatus or a computer in the system connected to the various devices. What is implemented by operating the various devices according to a program supplied and stored in a computer (CPU or MPU) of the system or apparatus is also included in the scope of the present invention.

また、この場合、前記ソフトウェアのプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、及びそのプログラムコードをコンピュータに供給するための手段、例えば、かかるプログラムコードを格納した記録媒体は本発明を構成する。かかるプログラムコードを記憶する記録媒体としては、例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM等を用いることができる。本発明を前記記録媒体に適用する場合、その記録媒体には、先に説明したフローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。   In this case, the program code of the software itself realizes the functions of the above-described embodiments, and the program code itself and means for supplying the program code to the computer, for example, the program code are stored. The recorded medium constitutes the present invention. As a recording medium for storing the program code, for example, a flexible disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, a ROM, or the like can be used. When the present invention is applied to the recording medium, the recording medium stores program codes corresponding to the flowcharts described above.

また、コンピュータが供給されたプログラムコードを実行することにより、前述の実施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がコンピュータにおいて稼働しているOS(オペレーティングシステム)あるいは他のアプリケーションソフト等と共同して前述の実施形態の機能が実現される場合にもかかるプログラムコードは本発明の実施形態に含まれることは言うまでもない。   Further, by executing the program code supplied by the computer, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also the OS (operating system) or other application software in which the program code is running on the computer, etc. It goes without saying that the program code is also included in the embodiment of the present invention even when the functions of the above-described embodiment are realized in cooperation with the embodiment.

さらに、供給されたプログラムコードがコンピュータの機能拡張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格納された後、そのプログラムコードの指示に基づいてその機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPU等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合にも本発明に含まれることは言うまでもない。   Further, after the supplied program code is stored in the memory provided in the function expansion board of the computer or the function expansion unit connected to the computer, the CPU provided in the function expansion board or function expansion unit based on the instruction of the program code Needless to say, the present invention includes a case where the functions of the above-described embodiment are realized by performing part or all of the actual processing.

両肺分離ブロック図。Both lungs separation block diagram. 両肺分離部と後続の肺野検出部ブロック図。The both lung separation part and the following lung field detection part block diagram. 第1実施形態におけるX線胸部正面写真の代表的なプロファイルの解析領域。FIG. 6 is an analysis region of a typical profile of an X-ray chest front photograph in the first embodiment. 頚部領域のプロファイルと両肺中央位置。Neck region profile and central location of both lungs. 第1実施形態のフローチャート。The flowchart of 1st Embodiment. 第2実施形態のブロック図。The block diagram of 2nd Embodiment. X線胸部正面写真の第1と第2プロファイルの解析領域。Analysis area of the first and second profiles of the X-ray chest front photograph. 第2実施形態のフローチャート。The flowchart of 2nd Embodiment. 第3実施形態のブロック図。The block diagram of 3rd Embodiment. X線胸部正面写真の分割されたストライプと各ストライプの中心位置。The X-ray chest front photo divided stripes and the center position of each stripe. 第3実施形態のフローチャート。The flowchart of 3rd Embodiment. 第4実施例のブロック図。The block diagram of 4th Example. 第4実施形態のフローチャート。The flowchart of 4th Embodiment. プロファイルの対称度計算。Profile symmetry calculation. 片肺なし場合の第1と第2プロファイル。First and second profiles without one lung.

Claims (16)

胸部単純X線正面写真の左右肺野の中央線を検出する医用画像処理装置であって、前記胸部単純X線正面写真に代表的プロファイルを決定する手段と、前記代表的プロファイルを用いて閾値を設定する手段と、前記閾値を用いて左右肺野中央を含む領域を決定し、左右肺野中央位置を決定する手段を有することを特徴とする医用画像処理装置。   A medical image processing apparatus for detecting a central line of left and right lung fields of a chest simple X-ray front photograph, comprising: means for determining a representative profile in the chest simple X-ray front photograph; and a threshold value using the representative profile. A medical image processing apparatus comprising: means for setting; and means for determining a region including the center of the left and right lung fields using the threshold value and determining a center position of the left and right lung fields. 前記代表的プロファイルを決定する手段は、前記胸部単純X線正面写真の上端に所定水平と垂直幅の領域を積算し、得られた平均水平プロファイルを代表的プロファイルとすることを特徴とする前記請求項1に記載の医用画像処理装置。   The means for determining the representative profile adds a region of a predetermined horizontal and vertical width to the upper end of the chest X-ray front photograph, and uses the obtained average horizontal profile as a representative profile. Item 2. The medical image processing apparatus according to Item 1. 前記代表的プロファイルを決定する手段は、左右肺野の中央線所在範囲を決定する第1のプロファイルを決定する手段と、各垂直位置における左右肺野中央線の変化を追跡する第2のプロファイルを決定する手段と、前記第2のプロファイルの垂直位置が移動しながら、第1のプロファイルと第2のプロファイルの重み付け平均を計算し、代表的なプロファイルとすることを特徴とする前記請求項1に記載の医用画像処理装置。   The means for determining the representative profile includes means for determining a first profile for determining the center line location range of the left and right lung fields, and a second profile for tracking changes in the left and right lung field center lines at each vertical position. The means for determining and calculating the weighted average of the first profile and the second profile while moving the vertical position of the second profile to obtain a representative profile. The medical image processing apparatus described. 前記第1のプロファイルを決定する手段は、前記胸部単純X線正面写真の上端に所定水平と垂直幅の領域を積算し、得られた平均水平プロファイルを第1のプロファイルとすることを特徴とする前記請求項3に記載の医用画像処理装置。   The means for determining the first profile adds a region of a predetermined horizontal and vertical width to an upper end of the chest simple X-ray front photograph, and uses the obtained average horizontal profile as the first profile. The medical image processing apparatus according to claim 3. 前記第2のプロファイルを決定する手段は、前記胸部単純X線正面写真に所定垂直位置に、所定水平と垂直幅の領域を積算し、得られた平均水平プロファイルを第2のプロファイルとすることを特徴とする前記請求項3に記載の医用画像処理装置。   The means for determining the second profile includes adding a predetermined horizontal and vertical width area to the chest simple X-ray front photograph at a predetermined vertical position, and setting the obtained average horizontal profile as the second profile. The medical image processing apparatus according to claim 3, wherein the medical image processing apparatus is characterized. 前記計算された第1のプロファイル、第2のプロファイルまたは代表的なプロファイルを低域フィルタでフィルタリングする手段をさらに有することを特徴とする前記請求項2から請求項5まで記載の医用画像処理装置。   6. The medical image processing apparatus according to claim 2, further comprising means for filtering the calculated first profile, second profile, or representative profile with a low-pass filter. 前記代表的プロファイルを用いて閾値を設定する手段は、前記代表的プロファイルの中央領域に最小値を求め、最小値より経験的に決められた値と加算して閾値とすることを特徴とする前記請求項1に記載の医用画像処理装置。   The means for setting a threshold value using the representative profile obtains a minimum value in a central region of the representative profile, and adds the value determined empirically from the minimum value as the threshold value. The medical image processing apparatus according to claim 1. 前記代表的プロファイルを用いて閾値を設定する手段は、前記代表的プロファイルの中央領域に最小値を求め、画像の最大画素値と重み付け平均値を計算し閾値とすることを特徴とする前記請求項1に記載の医用画像処理装置。   The means for setting a threshold value using the representative profile calculates a minimum value in a central region of the representative profile, calculates a maximum pixel value and a weighted average value of the image, and sets the threshold value. The medical image processing apparatus according to 1. 前記代表的プロファイルを用いて閾値を設定する手段は、前記代表的プロファイルの中央領域に最小値を求め、プロファイルの最大画素値と重み付け平均値を計算し閾値とすることを特徴とする前記請求項1に記載の医用画像処理装置。   The means for setting a threshold value using the representative profile obtains a minimum value in a central region of the representative profile and calculates a maximum pixel value and a weighted average value of the profile as a threshold value. The medical image processing apparatus according to 1. 前記左右肺野中央位置を決定する手段は、前記求めた閾値を用いて前記最小値左右に、閾値より小さいプロファイルの領域を決定し、該領域の中央を左右肺野中央位置とすることを特徴とする前記請求項1に記載の医用画像処理装置。   The means for determining the left and right lung field center position determines a region having a profile smaller than the threshold value to the left and right of the minimum value using the obtained threshold value, and sets the center of the region as the left and right lung field center position. The medical image processing apparatus according to claim 1. 前記左右肺野中央位置を平滑化する手段、あるいは、前記左右肺野中央位置を内挿補間し平滑化する手段をさらに有することを特徴とする前記請求項1に記載の医用画像処理装置。   The medical image processing apparatus according to claim 1, further comprising means for smoothing the center position of the left and right lung fields, or means for smoothing by interpolating the center position of the left and right lung fields. 胸部単純X線正面写真の左右肺野の中央線を検出する医用画像処理装置であって、前記胸部単純X線正面写真に、左右肺野の中央線所在範囲を決定する第1のプロファイルを決定する手段と、第1のプロファイルに基づいて第1の閾値を決定する手段と、第1の閾値を用いて、左右肺野中央線所在範囲の左右境界位置を求める手段と、各垂直位置における左右肺野中央線の変化を追跡する第2のプロファイルを決定する手段と、第2のプロファイルに基づいて第2の閾値を決定する手段と、第2の閾値を用いて、各垂直位置における左右肺野の内側境界位置を求める手段と、前記中央線所在範囲の左右境界位置と左右肺野の内側境界位置に基づいて、左右肺野中央位置を決定する手段を備えることを特徴とする医用画像処理装置。   A medical image processing apparatus for detecting a central line of left and right lung fields in a chest simple X-ray front photograph, wherein a first profile for determining a center line location range of left and right lung fields is determined in the chest simple X-ray front photograph Means for determining the first threshold based on the first profile, means for determining the left and right boundary positions of the left and right lung field center line using the first threshold, and left and right at each vertical position Means for determining a second profile that tracks changes in the lung center line, means for determining a second threshold based on the second profile, and left and right lungs at each vertical position using the second threshold Medical image processing, comprising: means for determining an inner boundary position of a field; and means for determining a central position of the left and right lung fields based on a left and right boundary position of the center line location range and an inner boundary position of the left and right lung fields apparatus. 胸部単純X線正面写真の左右肺野の中央線を検出する医用画像処理方法であって、前記胸部単純X線正面写真に代表的プロファイルを決定するステップと、前記代表的プロファイルを用いて閾値を設定するステップと、前記閾値を用いて左右肺野中央を含む領域を決定し、左右肺野中央位置を決定するステップを有することを特徴とする医用画像処理方法。   A medical image processing method for detecting a central line of left and right lung fields of a chest simple X-ray front photograph, comprising: determining a representative profile in the chest simple X-ray front photograph; and using the representative profile to set a threshold value A medical image processing method comprising: a setting step; and a step of determining a region including the center of the left and right lung fields using the threshold value, and determining a center position of the left and right lung fields. 胸部単純X線正面写真の左右肺野の中央線を検出する医用画像処理方法であって、前記胸部単純X線正面写真に、左右肺野の中央線所在範囲を決定する第1のプロファイルを決定するステップと、第1のプロファイルに基づいて第1の閾値を決定するステップと、第1の閾値を用いて、左右肺野中央線所在範囲の左右境界位置を求めるステップと、各垂直位置における左右肺野中央線の変化を追跡する第2のプロファイルを決定するステップと、第2のプロファイルに基づいて第2の閾値を決定するステップと、第2の閾値を用いて、各垂直位置における左右肺野の内側境界位置を求めるステップと、前記中央線所在範囲の左右境界位置と左右肺野の内側境界位置に基づいて、左右肺野中央位置を決定するステップを備えることを特徴とする医用画像処理方法。   A medical image processing method for detecting a central line of left and right lung fields in a chest simple X-ray front photograph, wherein a first profile for determining a center line location range of left and right lung fields is determined in the chest simple X-ray front photograph A step of determining a first threshold value based on the first profile, a step of obtaining a right and left boundary position of the left and right lung field center line using the first threshold value, and a right and left at each vertical position Determining a second profile that tracks changes in the midfield of the lung, determining a second threshold based on the second profile, and using the second threshold, the left and right lungs at each vertical position A medical image, comprising: determining an inner boundary position of the field; and determining a central position of the left and right lung fields based on the left and right boundary positions of the centerline location range and the inner boundary positions of the left and right lung fields. Processing method. 胸部単純X線正面写真の左右肺野の中央線を検出する医用画像処理方法を実現するプログラムであって、前記胸部単純X線正面写真に代表的プロファイルを決定する工程のプログラムコードと、前記代表的プロファイルを用いて閾値を設定する工程のプログラムコードと、前記閾値を用いて左右肺野中央を含む領域を決定し、左右肺野中央位置を決定する工程のプログラムコードと
を備えることを特徴とするプログラム。
A program for realizing a medical image processing method for detecting a center line of left and right lung fields of a chest simple X-ray front photograph, comprising: a program code for determining a representative profile for the chest simple X-ray front photograph; and the representative And a program code for determining a region including the center of the left and right lung fields using the threshold value, and determining a center position of the left and right lung fields. Program to do.
胸部単純X線正面写真の左右肺野の中央線を検出する医用画像処理方法を実現するプログラムであって、前記胸部単純X線正面写真に、左右肺野の中央線所在範囲を決定する第1のプロファイルを決定する工程のプログラムコードと、第1のプロファイルに基づいて第1の閾値を決定する工程のプログラムコードと、第1の閾値を用いて、左右肺野中央線所在範囲の左右境界位置を求める工程のプログラムコードと、各垂直位置における左右肺野中央線の変化を追跡する第2のプロファイルを決定する工程のプログラムコードと、第2のプロファイルに基づいて第2の閾値を決定する工程のプログラムコードと、第2の閾値を用いて、各垂直位置における左右肺野の内側境界位置を求める工程のプログラムコードと、前記中央線所在範囲の左右境界位置と左右肺野の内側境界位置に基づいて、左右肺野中央位置を決定する工程のプログラムコードと
を備えることを特徴とするプログラム。
A program for realizing a medical image processing method for detecting a center line of left and right lung fields of a chest simple X-ray front photograph, wherein a first line for determining a center line location range of left and right lung fields in the chest simple X-ray front photograph The left and right boundary positions of the left and right lung field center line using the first threshold and the program code of the step of determining the profile of the program, the program code of the step of determining the first threshold based on the first profile, and the first threshold , A program code for determining a second profile for tracking a change in the left and right lung field center line at each vertical position, and a step for determining a second threshold based on the second profile Using the second threshold value, the program code of the step of obtaining the inner boundary position of the left and right lung fields at each vertical position, and the left and right boundaries of the center line location range Based on the inner boundary position of location and the left and right lung field, the program characterized by comprising a program code for determining a lateral lung center position.
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