放射线图像分析装置及方法以及程序的制作方法_4

文档序号:9675131阅读:来源:国知局
性能的处理装置的信息即可。例如,可以考虑表示固定式 射线源、便携式射线源、如在图像读取室中安装的标准式控制台、平板终端等的便携式控制 台、固定式检测面板、便携式检测面板的信息。由于便携式摄影设备(便携式射线源、便携 式检测面板、便携式控制台)也有根据轻量化、紧凑化等需求而某种程度上限制了处理能 力的设备,所以在摄影设备信息为表示便携式摄影设备的信息的情况下,也可以将判定条 件设定为执行第二控制。另一方面,在医院的摄影室中配置的固定式设备(固定式射线源、 固定式检测面板、读影室用标准式控制台)作为保证某种程度上的处理能力的设备,也可 以将判定条件设定为执行第一控制。
[0095] 此外,例如,判定部36A也可以根据针对每个摄影场所将第一控制或者第二控制 建立对应的建立对应信息,在第一控制与被摄体图像的摄影场建立对应的情况下,执行第 一控制,在第二控制与被摄体的摄影场所建立对应的情况下,执行第二控制。
[0096] 此外,"摄影场所"是指,只要是能够推测是否为使用了如医院的摄影室等的具有 充分的处理性能的处理装置的环境的场所、或者能够确认是否需要将体厚分布推定处理的 执行时间设为容许范围以下的场所即可。例如,作为摄影场所的种类,可以考虑摄影室、急 救车内、巡诊车内、室外、病房、其他不是医疗用设施的场所等。建立对应信息只要以如下方 式建立对应即可:若摄影场所表示使用了如医院的摄影室等的具有充分的处理性能的处理 装置的环境,则执行第一控制,若摄影场所表示未使用如医院的摄影室等的具有充分的处 理性能的处理装置的环境(急救车内、医生车内、巡诊车内、室外、病房、其他不是医疗用设 施的场所),则执行第二控制。或者,建立对应信息也能够以如下方式建立对应:若摄影场 所表示能够确认需要将体厚分布推定处理的执行时间设为容许范围以下的场所(急救车 内、医生车内、巡诊车内、室外、病房、其他不是医疗用设施的场所),则执行第二控制,若摄 影场所表示能够确认不需要将体厚分布推定处理的执行时间设为容许范围以下的场所,则 执行第一控制。
[0097] 此外,在进行除了摄影室以外的放射线摄影的情况下,由于没有充分实施用于抑 制从摄影环境入射到放射线检测器的散射线的对策,所以存在要在摄影时尽早显示处理后 图像,确认处理后图像的散射线的影响,并决定是否需要再次摄影这样的需求。若在判定部 36A根据摄影场所而切换第一控制和第二控制的情况下,在建立对应信息中,通过将第二控 制与没有散射线防范的摄影场所建立对应,还能够适当地应对这样的需求。
[0098] 判定部36A根据表示被摄体图像的紧急显示的需要与否的紧急显示信息,在需要 紧急显示的情况下,执行第二控制,在不需要紧急显示的情况下,执行第一控制。
[0099] 在急救患者的图像诊断时等紧急度高的情况下,存在要从被摄体图像的摄影时起 尽早显示对拍摄到的被摄体图像进行所需的图像处理而得到的处理后图像这样的需求。因 此,通过在需要紧急显示的情况下执行第二控制,从而尽早显示处理后图像而进行观察的 方式是有效的。在该情况下,能够尽早提供有助于紧急医疗的信息。例如,能够将所显示的 处理后图像作为在紧急车辆等中用于将被摄体运送到有适当的专家的医院的判断材料而 起到作用。或者,能够在紧急车辆等到达医院之前,将处理后图像迅速地送达。
[0100]另外,也可以通过任意的方法来取得被摄体图像的紧急显示的需要与否的情况。 例如,也可以在受理到指示紧急显示的用户的操作输入的情况下,判断为需要紧急显示,例 如,在没有受理到指示紧急显示的用户的操作输入的情况下,判断为不需要紧急显示。
[0101] 判定部36A也可以例如对不要求较高的图像品质的部位、体厚分布中的厚度的变 动少的部位等执行第二控制,对其他的部位执行第一控制。例如,判定部36A也可以根据判 定部将第一控制或者第二控制与被摄体的每个部位建立对应而得到的建立对应信息,在第 一控制与被摄体的部位建立对应的情况下,执行第一控制,在第二控制与被摄体的部位建 立对应的情况下,执行第二控制。被摄体图像的部位可以通过任意的方法来取得,例如,可 以根据指令信息(摄影指示信息)来取得被摄体图像的部位,也可以通过公知的图像识别 信息来取得被摄体图像的部位。
[0102] 在该情况下,通过根据部位来适当地切换第一控制和第二控制,在连续地进行根 据被摄体图像而生成处理后图像的处理的情况下等,能够实现根据被摄体图像而生成处理 后图像的处理的高效化,而不会对用户带来输入负担。
[0103] 并且,判定部36A也可以根据表示被摄体图像是动态图像还是静止图像的信息, 在被摄体图像为静止图像的情况下,执行第一控制,在被摄体图像为动态图像的情况下,执 行第二控制。这是因为,对于动态图像,为了防止时间延迟,存在要尽早显示对被摄体图像 进行了所需的图像处理而得到的处理后图像这样的需求。此外,优选在对构成动态图像的 一帧图像决定了体厚分布之后,针对从构成动态图像的帧图像去除上述一帧图像之后的其 他帧图像共同使用所决定的体厚分布。能够抑制对各帧图像进行决定体厚分布的处理所导 致的时间延迟、降低计算负荷。
[0104] 此外,优选的是,作为第一结束条件和第二结束条件,可以适时选择与需求的事项 相应的适当的结束条件。
[0105] 此外,在本实施方式中,第一结束条件表示在推定图像生成部中生成的推定图像 和被摄体图像的差异的容许值即第一阈值。此外,将第二结束条件设为表示在推定图像生 成部中生成的推定图像和被摄体图像的差异的容许值即第二阈值,且将第二阈值设为比第 一阈值大的值。在这样的情况下,能够通过简单的方法来实现第二控制的执行时间相对于 第一控制的执行时间的缩短。此外,容易控制第二控制的执行时间相对于第一控制的执行 时间的比例。
[0106] 进一步详细说明第一结束条件和第二结束条件。第一结束条件和第二结束条件示 出表示被摄体图像Ik和推定图像Im的差异的错误值V mw的阈值(作为被摄体图像Ik和 推定图像Im的差异的容许值的第一阈值)。第二条件中的错误值Vmw的阈值(第二阈值) 被设定为比第一条件中的错误值V otot的阈值(第一阈值)大。第一阈值被预先设定与目 标精度相应的适当的值。第二阈值被预先设定与能够容许的执行时间相应的适当的值。
[0107] 说明体厚分布决定部36的第一结束条件的判定方法。如式(9)以及式(10)所示, 体厚分布决定部36定义下述的表示被摄体图像Ik和推定图像Im的差异的错误值V mw,作 为结束条件而判定错误值1""是否为阈值以下。并且,如式(10)所示,将从被摄体图像Ik 减去推定图像Im而得到的差分图像Id的各像素值的平方和规定为错误函数。另外, 作为第一结束条件,可以应用能够判定被摄体图像Ik和推定图像Im的差异充分小到能够 容许的程度的所有判定方法。
[0112] 此外,并不限定于上述例子,而能够通过表示被摄体图像Ik和推定图像Im的差异 的所有方法来规定错误函数。例如,如下述式(11)所示,也可以将从被摄体图像Ik减 去推定图像Im所得的差分图像Id的各像素值的绝对值的总和设为错误函数f OTOT。
[0115] 另外,在式(1)~(11)中,对相同的要素标注相同的标号,并省略说明。能够应用 将表示被摄体图像Ik和推定图像Im的差异的错误值V otot最小化的所有最适用方法,例如, 能够使用单一(simplex)法或最速下降法、共辄斜度法。
[0116] 此外,例如,第二结束条件也可以表示体厚分布修正处理的执行次数的上限值。例 如,可以考虑使用多个被检体图像的样本而执行第一控制,将比得到的样本的执行次数的 平均值等充分小的次数设定为体厚分布修正处理的执行次数的限制值。在该情况下,能够 通过简单的方法来抑制推定体厚修正处理重复的执行时间超过容许范围。
[0117] 此外,例如,第二结束条件也可以表示重复的体厚分布修正处理的执行时间之和 的上限值。图7是用于说明第二结束条件的例子的图,是在横轴表示体厚分布推定处理的 执行时间的累积值,在纵轴表示被摄体图像和推定图像的差异的值的图。如图7所示,通过 体厚分布决定部36重复体厚分布修正处理,使被摄体图像Ik和推定图像Im的差异缓慢地 减小。第一结束条件表示被摄体图像和推定图像的差异的容许值vl,第二结束条件表示体 厚分布修正处理的执行时间之和的上限值tl4。在执行了第二控制的情况下,体厚分布决 定部36重复执行体厚分布修正处理,当体厚分布修正处理的执行时间之和超过上限值tl4 时,不再执行体厚分布修正处理,将通过最后执行的体厚分布修正处理而修正了的推定体 厚分布决定为被摄体K的体厚分布Tk(参照图7实线)。此外,在执行了第一控制的情况 下,体厚分布决定部36重复执行体厚分布修正处理直到满足容许值Vl为止,将通过最后执 行的体厚分布修正处理而修正了的推定体厚分布决定为被摄体K的体厚分布Tk(参照图7 单点划线)。
[0118] 由于直到被摄体图像Ik和推定图像Im的差异收敛到满足第一结束条件的程度为 止花费超过容许范围的执行时间的话并不是所期望的,所以通过将第二结束条件设为表示 体厚分布修正处理的执行时间之和的上限值tl4,能够通过简单且可靠的方法来抑制推定 体厚修正处理重复的执行时间超过容许范围。此外,通过切换被设定为满足期望的精度的 第一结束条件和被设定为满足期望的容许时间的第二结束条件,能够适当地应对体厚分布 推定处理的高精度化的需求和体厚分布推定处理的执行时间的限制的需求。另外,判定部 36A可以判断体厚分布修正处理的执行时间之和是否比上限值大,也可以通过判断体厚分 布推定处理的执行时间之和是否比上限值大来间接地判断体厚分布修正处理的执行时间 之和是否比上限值大。此外,作为第二结束条件,能够设为表示能够与第一结束条件相比相 对地减少体厚分布修正处理的执行时间之和或者相对地减少体厚分布修正处理的执行次 数的任意的条件。
[0119] 散射线信息取得部37应用所取得的体厚分布Tk,通过式(2)取得被摄体图像Ik 的推定初始射线图像,根据式(3)取得被摄体图像Ik(x,y)的推定散射线图像Is(x,y)。
[0120] 散射线去除部38通过从被摄体图像Ik(x,y)减去被摄体图像Ik的推定散射线图 像Is (X,y)而生成去除了散射线的影响的散射线去除处理后图像,并存储在存储部42中。
[0121] 图像处理部39对被摄体图像Ik进行去除噪声的噪声去除处理、灰度处理以及频 率处理等所需的图像处理而取得处理完毕的放射线图像。另外,图像处理部39将实施了所 需的图像处理的处理后图像存储在存储部42中。此外,图像处理部39只要对被摄体图像 Ik进行所需的图像处理即可,可以对被摄体图像Ik本身进行所需的图像处理,也可以对实 施了散射线去除处理的被摄体图像Ik(散射线去除处理后图像)进行所需的图像处理。
[0122] 以下,使用图6所示的流程图,说明由本实施方式的图像分析装置30实施的放射 线图像分析处理的流程。
[0123] 首先,图像取得部31从存储部42取得通过对作为被摄体K的患者进行放射线摄 影而得到的被摄体图像Ik(SOl)。
[0124] 接着,虚拟模型取得部32从存储部42取得具有初始体厚分布TO (X,y)的被摄体 K的虚拟模型M(S02)。
[0125] 接着,推定图像生成部33生成将在与被摄体图像同等的摄影条件下拍摄虚拟模 型M时得到的推定初始射线图像Ip、和在与被摄体图像同等的摄影条件下拍摄虚拟模型M 时得到的推定散射线图像Is进行了合成的推定图像Im(S03)。
[0126] 接着,判定部36A根据预先确定的判定条件,判定是执行第一控制还是执行第二 控制(S04)。
[0127] 体厚分布决定部36在执行第一控制的情况下,将第一结束条件用作结束条件,在 执行第二控制的情况下,将第二结束条件用作结束条件。接着,体厚
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