辐射线图像解析装置、辐射线治疗系统、标识部分检测方法以及程序的制作方法_3

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0109] [数学式 10]
[0110] Is=c?exp(-yt)+d... (10)
[0111] 此外,在式(11)中示出透射长t和周围亮度13标识亮度I "的关系的近似式的其 他例。
[0112] [数学式 11]
[0113]
[0114] 例如,在式(11)中代入式(5),从而获得式(12)。
[0115] [数学式 I2]
[0116]
[0117] 针对1"来整理式(12),从而获得式(13)。
[0118] [数学式 13]
[0119]
[0120] 与式⑶的情况同样,例如考虑将式(13)中的标识亮度1"相加常数后的值设为 判定阈值I tto。
[0121] 在此,图7是表示周围亮度和标识亮度的关系的例子的图表。在该图中,点P311~ P313表示使管电压比较小的情况下的基于测定值的周围亮度和标识亮度的关系,线L21表 示该管电压下的式(13)的计算值。此外,点P321~P323表示使管电压比较大的情况下的 基于测定值的周围亮度和标识亮度的关系,线L22表示该管电压下的式(13)的计算值。
[0122] 点P311~P313和线L21大体一致。此外,点P321~P323和线L22大体一致。如 此,能够利用式(13)来高精度地算出标识亮度。即,能够基于参考部分的亮度来高精度地 估计标识亮度。为此,将标识部分检测用的判定阈值例如设为标识亮度的估计值相加常数 后的值、或者标识亮度的估计值和标识以外的部分的亮度的下限值的中间的值(例如平均 值或加权平均值),从而可高精度地进行标识部分的检测。
[0123] 接下来,说明有来自正交的辐射线源的辐射线的散射的情况下的判定阈值。
[0124] 图8是表示有来自正交的辐射线源的辐射线的散射的情况下的、标识亮度以及周 围亮度的例子的说明图。另外,图8以传感器阵列361的情况为例来表示,但对于传感器阵 列362也同样。
[0125] 图8(A)表示在不位于患者T11而仅有标识MK的状态下进行1个方向的摄像的情 况(在图8的例子中,摄像用辐射线源342不照射辐射线,仅摄像用辐射线源341照射辐射 线的情况)的例子。此外,图8(B)表示在有患者T11以及标识MK的状态下进行1个方向 的摄像的情况的例子。此外,图8 (C)表示在有患者T11以及标识MK的状态下从2个方向 同时进行摄像的情况(更具体而言,摄像用辐射线源341和342同时照射辐射线的情况) 的例子。
[0126] 在图8(A)的例子中,由于来自摄像用辐射线源341的辐射线XII,标识以外的部分 成为亮度A0。另一方面,在标识部分,由于标识MK而辐射线XII衰减,成为亮度A1。因此, 周围亮度除以标识亮度所得的亮度比成为A0/A1。
[0127] 另一方面,在图8(B)的例子中,来自摄像用辐射线源341的辐射线XII由患者T11 的人体衰减。另一方面,辐射线XII在患者T11的体内散射后的辐射线X21也到达传感器 阵列361。由此,标识以外的部分成为亮度(AO' +B)。此外,标识部分成为亮度(Al' +B)。 因此,周围亮度除以标识亮度所得的亮度比成为(AO' +BV(A1' +B)。
[0128] 此外,在图8(C)的例子中,除了图8(B)的情况下的辐射线之外,来自摄像用辐射 线源342的辐射线X12在患者T11的体内散射后的辐射线X22也到达传感器阵列361。由 此,标识以外的部分成为亮度(AO' +B+C)。此外,标识部分成为亮度(Al' +B+C)。因此,周 围亮度除以标识亮度所得的亮度比成为(AO' +B+CV(A1' +B+C)。尤其是,来自摄像用辐射 线源342的辐射线X12在患者T11的体内散射后的辐射线X22的量,在标识部分和标识以 外的部分大致相同,因此周围亮度除以标识亮度所得的亮度比较之于图8 (B)的情况变小。
[0129] 为此,如式(14)那样,将仅有1个方向的摄像的情况下的标识亮度1"相加表示从 其他方向的摄像中混入的辐射线(在图8的例子中,来自摄像用辐射线源342的辐射线X12 在患者T11的体内散射后的辐射线)的影响的系数(估计散射线系数)e所得的标识亮度 设为I'n。
[0130][数学式 14]
[0131] I,n=ln+e…(14)
[0132] 可以说,1"表示基于来自与传感器阵列361对应的摄像用辐射线源341的辐射线 的亮度,e表示基于来自正交的摄像用辐射线源342的辐射线的亮度,I' "表示对I "和e进 行合计后的亮度。
[0133] 针对I' "来整理式(14),从而获得式(15)。
[0134][数学式 15]
[0135] In= I,n-e…(15)
[0136] 此外,如式(16)那样,将仅有1个方向的摄像的情况下的周围亮度I s相加估计散 射线系数e所得的周围亮度设为I' s。
[0137][数学式 16]
[0138] I,s=Is+e...(16)
[0139] 可以说,Is表示基于来自与传感器阵列361对应的摄像用辐射线源341的辐射线 的亮度,e表示基于来自正交的摄像用辐射线源342的辐射线的亮度,I' s表示对I 3和e进 行合计后的亮度。
[0140] 针对I' 3来整理式(16),从而获得式(17)。
[0141][数学式 17]
[0142] IS=I' s_e…(17)
[0143] 例如,在式(8)中代入式(15)以及式(17),从而获得式(18)。
[0144][数学式 18]
[0145]
[0146] 考虑将该式(18)的右边用作标识部分检测用的判定阈值。在此情况下,判定阈值 I th/变得如式(19)那样。
[0147][数学式19]
[0148]
[0149] 例如,摄像用辐射线源341以及传感器阵列361、和摄像用辐射线源342以及传感 器阵列362同时进行摄像的情况下,针对摄像用辐射线源341以及传感器阵列361摄像到 的辐射线图像,真空管条件获取部112获取摄像用辐射线源341的管电压以及mAs值。然 后,亮度关系信息获取部130将该管电压以及mAs值代入到式(3)以及式(4)中算出系数c 以及d的值,将所得的系数值代入到式(19)中。该系数值代入后的式(19)成为以周边亮 度I' s以及估计散射线系数e为自变量且输出判定阈值I ^的函数。
[0150] 为此,候选像素判定部221在系数值代入后的式(19)的周边亮度I' s中代入参考 亮度获取部120获取到的参考亮度,通过以估计散射线系数e为自变量的函数来获取标识 部分检测用的判定阈值I。
[0151] 在式(19)中,将标识亮度的计算值设为判定阈值1&。因而,在辐射线图像中,如 果由于散射光等的影响而使得标识部分的亮度变大,则存在候选像素判定部221难以提取 该标识部分的情况。然而,即便在该情况下,如后述,系数值设定部210通过增大估计散射 线系数e的值,从而候选像素判定部221也可提取该标识部分。
[0152]另外,式(19)为有来自正交的辐射线源的辐射线的散射的情况下的判定阈值的 例子,并不限于此。例如,在式(13)中代入式(15)以及式(17),从而获得式(20)。
[0153][数学式20]
[0154]
[0155] 与式(18)的情况同样,例如也可以将式(20)的右边设为判定阈值I tto。
[0156] 标识部分检测部200基于亮度关系信息获取部130获取到的亮度关系信息、和参 考亮度获取部120获取到的参考部分的亮度,来检测标识部分。具体而言,标识部分检测部 200基于在亮度关系信息获取部130获取到的函数中代入参考亮度获取部120获取到的参 考部分的亮度所得的判定阈值,将该判定阈值以下的亮度的部分检测为标识部分。
[0157]系数值设定部210设定亮度关系信息获取部130获取到的亮度关系信息中的、估 计散射线系数的值。然后,若结束判定部230判定为未结束标识部分的检测,则系数值设定 部210变更该系数的值。
[0158]图9是表示系数值设定部210所设定的估计散射线系数值、和由式(20)算出的标 识亮度的关系的例子的图表。在该图中,线L31表示系数值设定部210将估计散射线系数 值设定为〇时由式(20)算出的标识亮度。此外,线L32表示系数值设定部210在估计散射 线系数值上相加给定的值而从〇进行了更新时由式(20)算出的标识亮度。线L32表示系 数值设定部210在估计散射线系数值上进一步相加给定的值时由式(20)算出的标识亮度。
[0159] 如图9所示,随着系数值设定部210将估计散射线系数值设定得较大,所算出的标 识亮度变大,候选像素判定部221所设定的判定阈值也变大。判定阈值越大则越易于判定 为标识部分,因此标识部分候选提取部220所提取的标识部分的候选的数量增大。
[0160] 为此,系数值设定部210首先将估计散射线系数值设定为0,直至标识部分候选提 取部220提取与预先设定的标识的个数相同数量以上的标识部分的候选为止,逐渐增大估 计散射线系数值。
[0161] 标识部分候选提取部220基于系数值设定部210对估计散射线系数值进行设定后 的亮度关系信息、和参考亮度获取部120获取到的参考部分的亮度,来提取标识部分的候 选。此外,若系数值设定部210变更估计散射线系数值,则标识部分候选提取部220基于变 更后的估计散射线系数值再次进行标识部分的候选的提取。
[0162] 候选像素判定部221按照辐射线图像的每个像素,基于亮度关系信息获取部130 获取到的亮度关系信息、和参考亮度获取部获取到的参考部分的亮度,来判定是否为标识 部分的像素的候选。
[0163] 模板适用部222将包含标识的区域和标识以外的区域在内的模板适用于候选像 素判定部221的判定结果中来提取标识部分的候选。
[0164] 图10是表不模板适用部222所利用的模板的例子的说明图。
[0165] 该图所示的模板包含:根据标识的形状以及大小而设定的标识的区域F11、和在 标识的区域F11的周围所设定的标识以外的区域F12。
[0166] 模板适用部222首先算出区域F11中包含的像素的亮度的平均值All、和区域F12 中包含的像素的亮度的平均值A12。其次,模板适用部222算出所算出的平均值Al 1和A12 的平均值A,并算出区域F11中包含的像素之中的亮度为A以下的像素的数心。在Nd为阈 值以上的情况、即比区域F12暗的区域呈圆形存在的情况下,模板适用部222将区域F11的 中央的像素(在图10中由粗线所示的像素)检测为标识部分的候选的中心位置。
[0167] 候选缩减部223基于从多个方向同时摄像所得的辐射线图像之一即第1图像中的 标识部分的候选的位置,来设定在从其他方向摄像所得的辐射线图像即第2图像中应该存 在标识部分的候选的范围。然后,在所设定的范围内无标识部分的候选的情况下,候选缩减 部223将第1图像中的标识部分的候选
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