特許 5992848 体動表示装置および方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5992848

(24)【登録日】2016年8月26日

(45)【発行日】2016年9月14日

(54)【発明の名称】体動表示装置および方法

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/00 20060101AFI20160901BHJP

【ＦＩ】

   A61B6/00 350C

   A61B6/00 360Z

【請求項の数】29

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2013-43671(P2013-43671)

(22)【出願日】2013年3月6日

(65)【公開番号】特開2014-171487(P2014-171487A)

(43)【公開日】2014年9月22日

【審査請求日】2015年4月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】306037311

【氏名又は名称】富士フイルム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100073184

【弁理士】

【氏名又は名称】柳田 征史

(74)【代理人】

【識別番号】100090468

【弁理士】

【氏名又は名称】佐久間 剛

(72)【発明者】

【氏名】川村 隆浩

【審査官】 安田 明央

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０７５８６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２１７９３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０００４２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１０２８５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１９０５３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０３４５２１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ６／００−６／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

放射線画像上の複数の部分において、該放射線画像に含まれる被写体の体動の程度を表す指標値を算出する指標値算出手段と、
前記複数の部分における指標値に基づく複数の体動情報のうちの少なくとも１つを、表示手段に選択的に表示する表示制御手段とを備え、
前記体動情報が前記複数の部分の拡大画像である場合、前記表示制御手段は、前記拡大画像のうちの少なくとも１つを選択的に前記表示手段に表示し、前記被写体の部位に応じて、前記拡大画像の表示範囲および該拡大画像の拡大率の少なくとも一方を変更する手段であることを特徴とする体動表示装置。

【請求項2】

放射線画像上の複数の部分において、該放射線画像に含まれる被写体の体動の程度を表す指標値を算出する指標値算出手段と、
前記複数の部分における指標値に基づく複数の体動情報のうちの少なくとも１つを、表示手段に選択的に表示する表示制御手段とを備え、
前記体動情報が前記複数の部分の拡大画像である場合、前記表示制御手段は、前記拡大画像のうちの少なくとも１つを選択的に前記表示手段に表示し、前記表示手段の表示特性に応じて、前記拡大画像の表示範囲および該拡大画像の拡大率の少なくとも一方を変更する手段であることを特徴とする体動表示装置。

【請求項3】

放射線画像上の複数の部分において、該放射線画像に含まれる被写体の体動の程度を表す指標値を算出する指標値算出手段と、
前記複数の部分における指標値に基づく複数の体動情報のうちの少なくとも１つを、表示手段に選択的に表示する表示制御手段とを備え、
前記体動情報が前記複数の部分の拡大画像である場合、前記表示制御手段は、前記拡大画像のうちの少なくとも１つを選択的に前記表示手段に表示し、前記体動の有無を判断する際に参照する参照画像を前記拡大画像とともに表示する手段であることを特徴とする体動表示装置。

【請求項4】

前記表示制御手段は、前記体動の有無を判断する際に参照する参照画像を前記拡大画像とともに表示する手段であることを特徴とする請求項１または２記載の体動表示装置。

【請求項5】

放射線画像上の複数の部分において、放射線画像の高周波成分のコントラストおよび低周波成分のコントラストを算出するコントラスト算出手段と、
前記高周波成分のコントラストと前記低周波成分のコントラストとの比率を、前記放射線画像に含まれる被写体の体動の程度を表す指標値として算出する指標値算出手段と、
前記複数の部分における指標値に基づく複数の体動情報のうちの少なくとも１つを、表示手段に選択的に表示する表示制御手段とを備えたことを特徴とする体動表示装置。

【請求項6】

前記体動情報が前記複数の部分の拡大画像である場合、前記表示制御手段は、前記拡大画像のうちの少なくとも１つを選択的に前記表示手段に表示する手段であることを特徴とする請求項５記載の体動表示装置。

【請求項7】

前記表示制御手段は、前記被写体の部位に応じて、前記拡大画像の表示範囲および該拡大画像の拡大率の少なくとも一方を変更する手段であることを特徴とする請求項６記載の体動表示装置。

【請求項8】

前記表示制御手段は、前記表示手段の表示特性に応じて、前記拡大画像の表示範囲および該拡大画像の拡大率の少なくとも一方を変更する手段であることを特徴とする請求項６記載の体動表示装置。

【請求項9】

前記表示制御手段は、前記体動の有無を判断する際に参照する参照画像を前記拡大画像とともに表示する手段であることを特徴とする請求項６から８のいずれか１項記載の体動表示装置。

【請求項10】

前記体動情報が前記指標値の大きさを表す情報である場合、前記表示制御手段は、前記体動情報のうちの少なくとも１つを、前記放射線画像に選択的に重畳して前記表示手段に表示する手段であることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項記載の体動表示装置。

【請求項11】

前記体動情報は、前記指標値の大きさに応じて色および／または形状が異なるマークであることを特徴とする請求項１０記載の体動表示装置。

【請求項12】

前記体動情報は、前記指標値の大きさおよび向きに応じたベクトルであることを特徴とする請求項１０記載の体動表示装置。

【請求項13】

前記表示制御手段は、前記表示手段の表示特性に応じた数の前記体動情報を表示する手段であることを特徴とする請求項１０から１２のいずれか１項記載の体動表示装置。

【請求項14】

前記表示制御手段は、特定の値となる指標値を算出した部分についての体動情報を表示する手段であることを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項記載の体動表示装置。

【請求項15】

放射線画像上の複数の解析点において、該放射線画像に含まれる被写体の体動の方向および大きさを指標値として算出する指標値算出手段と、
前記複数の解析点のうちの一の解析点および該一の解析点と最も近い距離にある他の解析点のそれぞれについて、前記体動の方向および大きさが所定の類似度以上である場合には、いずれか一方の解析点を削除する処理を行い、該処理を前記複数の解析点の全てに対して繰り返し行い、最終的に残った解析点を、前記体動の方向および大きさが類似する解析点のグループの代表解析点に決定する手段とを備えたことを特徴とする体動表示装置。

【請求項16】

前記代表解析点における前記指標値に基づく体動情報を表示手段に表示する表示制御手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１５記載の体動表示装置。

【請求項17】

前記体動情報が前記指標値の大きさを表す情報である場合、前記表示制御手段は、前記体動情報を、前記放射線画像に重畳して前記表示手段に表示する手段であることを特徴とする請求項１６記載の体動表示装置。

【請求項18】

前記体動情報は、前記指標値の大きさに応じて色および／または形状が異なるマークであることを特徴とする請求項１７記載の体動表示装置。

【請求項19】

前記体動情報は、前記指標値の大きさおよび向きに応じたベクトルであることを特徴とする請求項１７記載の体動表示装置。

【請求項20】

前記表示制御手段は、前記表示手段の表示特性に応じた数の前記体動情報を表示する手段であることを特徴とする請求項１７から１９のいずれか１項記載の体動表示装置。

【請求項21】

前記体動情報が前記代表解析点を中心とする領域を拡大した拡大画像である場合、前記表示制御手段は、前記拡大画像を前記表示手段に表示する手段であることを特徴とする請求項１６から２０のいずれか１項記載の体動表示装置。

【請求項22】

前記表示制御手段は、前記被写体の部位に応じて、前記拡大画像の表示範囲および該拡大画像の拡大率の少なくとも一方を変更する手段であることを特徴とする請求項２１記載の体動表示装置。

【請求項23】

前記表示制御手段は、前記表示手段の表示特性に応じて、前記拡大画像の表示範囲および該拡大画像の拡大率の少なくとも一方を変更する手段であることを特徴とする請求項２１記載の体動表示装置。

【請求項24】

前記表示制御手段は、前記体動の有無を判断する際に参照する参照画像を前記拡大画像とともに表示する手段であることを特徴とする請求項２１から２３のいずれか１項記載の体動表示装置。

【請求項25】

放射線画像上の複数の部分において、該放射線画像に含まれる被写体の体動の程度を表す指標値を算出し、
前記複数の部分における指標値に基づく複数の体動情報のうちの少なくとも１つを、表示手段に選択的に表示する体動表示方法であって、
前記体動情報が前記複数の部分の拡大画像である場合、前記拡大画像のうちの少なくとも１つを選択的に前記表示手段に表示し、
前記被写体の部位に応じて、前記拡大画像の表示範囲および該拡大画像の拡大率の少なくとも一方を変更することを特徴とする体動表示方法。

【請求項26】

放射線画像上の複数の部分において、該放射線画像に含まれる被写体の体動の程度を表す指標値を算出し、
前記複数の部分における指標値に基づく複数の体動情報のうちの少なくとも１つを、表示手段に選択的に表示する体動表示方法であって、
前記体動情報が前記複数の部分の拡大画像である場合、前記拡大画像のうちの少なくとも１つを選択的に前記表示手段に表示し、
前記表示手段の表示特性に応じて、前記拡大画像の表示範囲および該拡大画像の拡大率の少なくとも一方を変更することを特徴とする体動表示方法。

【請求項27】

放射線画像上の複数の部分において、該放射線画像に含まれる被写体の体動の程度を表す指標値を算出し、
前記複数の部分における指標値に基づく複数の体動情報のうちの少なくとも１つを、表示手段に選択的に表示する体動表示方法であって、
前記体動情報が前記複数の部分の拡大画像である場合、前記拡大画像のうちの少なくとも１つを選択的に前記表示手段に表示し、
前記体動の有無を判断する際に参照する参照画像を前記拡大画像とともに表示することを特徴とする体動表示方法。

【請求項28】

放射線画像上の複数の部分において、放射線画像の高周波成分のコントラストおよび低周波成分のコントラストを算出し、
前記高周波成分のコントラストと前記低周波成分のコントラストとの比率を、前記放射線画像に含まれる被写体の体動の程度を表す指標値として算出し、
前記複数の部分における指標値に基づく複数の体動情報のうちの少なくとも１つを、表示手段に選択的に表示することを特徴とする体動表示方法。

【請求項29】

放射線画像上の複数の解析点において、該放射線画像に含まれる被写体の体動の方向および大きさを指標値として算出し、
前記複数の解析点のうちの一の解析点および該一の解析点と最も近い距離にある他の解析点のそれぞれについて、前記体動の方向および大きさが所定の類似度以上である場合には、いずれか一方の解析点を削除する処理を行い、
該処理を前記複数の解析点の全てに対して繰り返し行い、
最終的に残った解析点を、前記体動の方向および大きさが類似する解析点のグループの代表解析点に決定することを特徴とする体動表示方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、放射線画像の撮影時における被写体の体動を表示する体動表示装置および方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

被写体にＸ線等の放射線を照射して被写体を撮影し、被写体の放射線画像を取得する際に、撮影中に被写体が動いてしまう体動により、取得される放射線画像にボケが生じ、画質が劣化してしまう場合がある。とくに、撮影対象が、頚部、胸部、腹部および腰部等の放射線の照射時間が長い部位であったり、小児を撮影したりする場合には、体動が生じやすいことから、放射線画像の劣化が問題となる。

【0003】

このような体動の有無は、撮影を行う技師が、撮影中の被写体の様子を観察し、かつ取得された放射線画像を直ちに確認することにより、見極めることができる。しかしながら、撮影室にあるモニタは解像度が低く、放射線画像が縮小して表示され、かつ観察環境が比較的明るい場合が多いため、表示された放射線画像を観察して体動の有無を判断することは困難である。このような場合、放射線画像を拡大し、拡大する領域を放射線画像上で移動させながら放射線画像の全体の体動を確認することにより、体動の有無を判断することができる。しかしながら、このような作業は、撮影を行う放射線技師のワークフローを低下させることとなる。

【0004】

このため、放射線画像に基づいて体動を自動で検出し、検出結果を表示する手法が提案されている。例えば、放射線画像に含まれるエッジの劣化を、縦方向横方向の２方向の特徴量として学習しておき、放射線画像上に複数の関心領域を設定し、各関心領域からエッジを抽出し、学習した特徴量と抽出したエッジとに基づいて、関心領域における体動が含まれる確率を算出し、算出した確率に基づいて体動によるブレが放射線画像に生じているか否かを関心領域毎に判定する手法が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１に記載された手法においては、放射線画像と関心領域の枠とを重ねて表示し、体動が含まれる関心領域は他の関心領域と枠の色を異なるものとする等して、体動の有無を認識しやすくしている。また、関心領域に体動が含まれる確率を表す数値を併せて表示するようにもしている。さらに、選択した関心領域を放射線画像の隣に拡大して表示することにより、体動の確認を行いやすくしている。

【0005】

また、体動の有無を自動で判定し、体動があった場合に技師の指示により、放射線画像を拡大表示する手法も提案されている（特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】米国特許第７８９９２２９号明細書

【特許文献2】特開２００６−０００３７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１に記載された手法は、複数の関心領域のそれぞれについて体動の有無を判定できるものの、各関心領域において同じ方向に同じ大きさの体動が生じていた場合でも、すべての関心領域を確認する必要があるため、体動の有無の確認作業の効率はそれほどよいものではない。また、特許文献２に記載された手法は、体動がある場合に放射線画像を拡大表示するものであり、体動がある部分を技師が探す必要がある。

【0008】

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、放射線画像に含まれる体動の有無を確認する作業をより効率よく行うことができるようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明による体動表示装置は、放射線画像上の複数の部分において、放射線画像に含まれる被写体の体動の程度を表す指標値を算出する指標値算出手段と、
複数の部分における指標値に基づく複数の体動情報のうちの少なくとも１つを、表示手段に選択的に表示する表示制御手段とを備えたことを特徴とするものである。

【0010】

なお、本発明による体動表示装置においては、体動情報が指標値の大きさを表す情報である場合、表示制御手段を、体動情報のうちの少なくとも１つを、放射線画像に選択的に重畳して表示手段に表示する手段としてもよい。

【0011】

この場合、体動情報を、指標値の大きさに応じて色および／または形状が異なるマークとしてもよい。

【0012】

また、体動情報を、指標値の大きさおよび向きに応じたベクトルとしてもよい。

【0013】

また、表示制御手段を、表示手段の表示特性に応じた数の体動情報を表示する手段としてもよい。

【0014】

また、本発明による体動表示装置においては、体動情報が複数の部分の拡大画像である場合、表示制御手段を、体動情報のうちの少なくとも１つを選択的に表示手段に表示する手段としてもよい。

【0015】

この場合、表示制御手段を、被写体の部位に応じて、拡大画像の表示範囲および拡大画像の拡大率の少なくとも一方を変更する手段としてもよい。

【0016】

また、この場合、表示制御手段を、表示手段の表示特性に応じて、拡大画像の表示範囲および拡大画像の拡大率の少なくとも一方を変更する手段としてもよい。

【0017】

また、この場合、表示制御手段を、体動の有無を判断する際に参照する参照画像を体動情報とともに表示する手段としてもよい。

【0018】

また、本発明による体動表示装置においては、表示制御手段を、特定の値となる指標値を算出した部分についての体動情報を表示する手段としてもよい。

【0019】

本発明による体動表示方法は、放射線画像上の複数の部分において、放射線画像に含まれる被写体の体動の程度を表す指標値を算出し、
複数の部分における指標値に基づく複数の体動情報のうちの少なくとも１つを、表示手段に選択的に表示することを特徴とするものである。

【0020】

なお、本発明による体動表示方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして提供してもよい。

【発明の効果】

【0021】

本発明の体動表示装置および方法によれば、放射線画像上の複数の部分において、放射線画像に含まれる被写体の体動の程度を表す指標値が算出され、複数の部分における指標値に基づく複数の体動情報のうちの少なくとも１つが、表示手段に選択的に表示される。このため、複数の部分についてのすべての体動情報が表示されることが無くなり、その結果、体動の有無の確認作業を効率よく行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の第１の実施形態による体動表示装置を適用した放射線画像撮影システムの構成を示す概略図

【図2】信号処理部において行われる処理を示すフローチャート

【図3】多重解像度変換を説明するための図

【図4】設定した解析点の例を示す図

【図5】解析点を中心とする８方向を示す図

【図6】解析領域および水平方向のラインを説明するための図

【図7】横軸に指標値を、縦軸に解析点の数をプロットしたヒストグラムを示す図

【図8】解析点のグループ化の結果を示す図

【図9】体動情報としてのマークを放射線画像に表示した状態を示す図

【図10】体動情報としてのベクトルを放射線画像に表示した状態を示す図

【図11】体動情報としての拡大画像を放射線画像に表示した状態を示す図

【図12】放射線画像およびその拡大画像と参照画像とを並べて表示した状態を示す図

【図13】体動情報としてのマークおよび拡大画像を放射線画像に表示した状態を示す図

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施形態による体動表示装置を適用した放射線画像撮影システムの構成を示す概略図である。本実施形態による放射線画像撮影システムは、被写体を撮影することにより、被写体の放射線画像Ｇ０を取得する撮影装置１０と、放射線画像Ｇ０に基づいて体動を検出する、第１の実施形態の体動表示装置を備えた信号処理部２０と、信号処理部２０に各種指示を与えるための入力部３０と、撮影により取得された放射線画像等を表示する表示部４０とから構成されている。

【0024】

撮影装置１０は、被写体Ｈに放射線Ｒを照射する放射線管球１２、放射線管球１２の駆動を制御する撮影制御部１３および被写体Ｈが載置される撮影台１４を備える。撮影台１４には、被写体Ｈの放射線検出信号を出力する放射線検出器１１が設けられている。放射線検出器１１は、マトリクス状に配置された画素毎に照射放射線のエネルギーレベルに対応した放射線検出信号を出力するものであり、この検出信号はＡ／Ｄ変換処理され、被写体Ｈの放射線画像Ｇ０を表すデジタル画像信号として出力される。

【0025】

なお、放射線検出器１１としては、例えば特開平７−７２２５３号公報に記載されているように、放射線の照射を受けて可視光を発するシンチレータと、その可視光を検出する固体光検出素子とが積層されてなるもの、あるいは例えば特開２０１０−２０６０６７号公報に記載されているように、放射線の照射を受けてそのエネルギーに対応した電気信号を出力する放射線光導電層を有してなるものを適用することができる。

【0026】

信号処理部２０は、放射線画像Ｇ０を表すデジタル画像信号が入力される前処理部２１、多重解像度変換部２２、解析点設定部２３、コントラスト算出部２４、指標値算出部２５、および表示制御部２６を備える。なお、指標値算出部２５および表示制御部２６が、本発明の体動表示装置を構成する。

【0027】

入力部３０は、例えばキーボード３１およびマウス３２等からなるものであり、放射線技師等の使用者による各種指示を信号処理部２０に入力する。

【0028】

表示部４０は、例えば液晶ディスプレイやＣＲＴディスプレイ等からなるものであり、体動の有無の判定結果や、撮影された被写体の放射線画像等を必要に応じて表示する。

【0029】

以上述べた信号処理部２０、入力部３０および表示部４０は、例えば一般的なパーソナルコンピュータ等のコンピュータシステムから構成することができる。

【0030】

次いで、放射線画像の撮影について説明する。放射線画像の撮影に際しては、放射線検出器１１が撮影装置１０の撮影台１４の上に載置され、その上に被写体Ｈが置かれる。この状態で撮影制御部１３が操作されることにより放射線管球１２が駆動されて、放射線Ｒが被写体Ｈを透過して放射線検出器１１に照射される。撮影が終了すると、放射線検出器１１から放射線画像Ｇ０を表すデジタル画像信号が取得される。この放射線画像Ｇ０は表示部４０において再生表示可能である。

【0031】

放射線画像Ｇ０は、信号処理部２０に入力される。以下、信号処理部２０が行う処理について説明する。図２は信号処理部２０において行われる処理を示すフローチャートである。信号処理部２０に入力された放射線画像Ｇ０は、まず前処理部２１において、放射線の照射ムラおよび放射線検出器１１の検出ムラ等に起因する信号値の変動を補正する処理、放射線画像Ｇ０の画質を向上させるための濃度、コントラスト、周波数成分等を補正する画像処理、並びに必要に応じて適宜なされるその他の処理を受ける（前処理、ステップＳＴ１）。

【0032】

次いで、多重解像度変換部２２が、前処理済みの放射線画像Ｇ０を多重解像度変換し、放射線画像Ｇ０の高周波成分および低周波成分を抽出する（ステップＳＴ２）。図３は多重解像度変換を説明するための図である。まず、多重解像度変換部２２は、放射線画像Ｇ０に対してσ＝１のガウシアンフィルタによりフィルタリング処理を行って、放射線画像Ｇ０を１／２に縮小してガウシアン成分Ｇ１を生成する。ガウシアン成分Ｇ１は放射線画像Ｇ０を１／２に縮小したものとなる。次いで、多重解像度変換部２２は、例えば３次Ｂスプライン補間等の補間演算を行って、ガウシアン成分Ｇ１を放射線画像Ｇ０と同一サイズに拡大し、拡大したガウシアン成分Ｇ１を放射線画像Ｇ０から減算して、最高周波数帯域のラプラシアン成分Ｌ０を生成する。本実施形態においては、このラプラシアン成分Ｌ０を高周波成分として用いる。なお、本実施形態では、最高周波数帯域を便宜上第０の周波数帯域と称する。

【0033】

次いで、多重解像度変換部２２は、ガウシアン成分Ｇ１に対してσ＝１のガウシアンフィルタによりフィルタリング処理を行って、ガウシアン成分Ｇ１をさらに１／２に縮小してガウシアン成分Ｇ２を生成し、ガウシアン成分Ｇ２をガウシアン成分Ｇ１と同一サイズに拡大し、拡大したガウシアン成分Ｇ２をガウシアン成分Ｇ１から減算して、第１の周波数帯域のラプラシアン成分Ｌ１を生成する。さらに、所望とする周波数帯域のラプラシアン成分が生成されるまで上記の処理を繰り返すことにより、複数の周波数帯域のラプラシアン成分Ｌｊ（ｊ＝０〜ｎ）を生成する。

【0034】

本実施形態においては、第３の周波数帯域のラプラシアン成分Ｌ３が得られるまで、上記の処理を繰り返し、第１周波数帯域のラプラシアン成分Ｌ０と同一サイズとなるように、ラプラシアン成分Ｌ３を８倍に拡大して、ラプラシアン成分Ｌ３′を生成する。そして、このラプラシアン成分Ｌ３′を低周波成分として用いる。

【0035】

ここで、ガウシアン成分の各画素の信号値はその画素の濃度を表し、ラプラシアン成分の各画素の信号値は、その画素におけるその周波数帯域の周波数成分の大きさを表すものとなる。

【0036】

なお、ウェーブレット変換等の他の多重解像度変換の手法を用いることにより、周波数帯域が異なる複数の帯域画像を生成して最高周波数帯域の帯域画像を高周波成分、上記と同様の第３の周波数帯域の帯域画像を８倍に拡大したものを低周波成分として用いてもよい。なお、低周波成分の周波数帯域は第３の周波数帯域に限定されるものではなく、最高周波数帯域よりも低い周波数帯域であれば、任意の周波数帯域の周波数成分を低周波成分として用いることができる。また、高周波成分としては、放射線画像Ｇ０そのものを用いるようにしてもよい。

【0037】

次いで、解析点設定部２３が、後述するコントラストを算出するための解析点を、前処理が施された放射線画像Ｇ０に設定する（ステップＳＴ３）。具体的には、低周波成分Ｌ３′を用いて解析点を設定する。以下、解析点の設定について説明する。解析点設定部２３は、放射線画像Ｇ０に含まれるスキンラインや照射野枠の影響を除外して、体動を検出する対象を放射線画像Ｇ０に含まれる骨部を含む被写体領域に限定すべく、放射線画像Ｇ０から被写体領域を抽出する。具体的には、対象となる被写体についての学習結果を用いる手法、被写体についてのルールベースの手法、グラフカット法等の各種セグメンテーション技術を用いて、放射線画像Ｇ０から被写体領域を抽出する。ここで、解析点は、体動の有無を判定しやすい部分、具体的には、骨部のエッジ上に解析点を抽出することが好ましい。このため、解析点設定部２３は、多重解像度変換部２２が生成した低周波成分Ｌ３′における被写体領域Ａ０から比較的高い画素値となる画素を解析点として設定する。このようにして設定した解析点の例を図４に示す。

【0038】

次いで、コントラスト算出部２４が、解析点における高周波成分のコントラストおよび低周波成分のコントラストを算出する（ステップＳＴ４）。ここで、被写体に放射線を照射するわずかな時間（数十ミリ秒〜数百ミリ秒）においては、体動は一方向のブレとして現れる。体動が発生した場合、放射線画像Ｇ０は体動の方向と同一方向に劣化するが、体動の方向とは垂直な方向には劣化しない。このため、コントラスト算出部２４は、まず各解析点におけるエッジの勾配方向を算出する。具体的には、コントラスト算出部２４は、低周波成分Ｌ３′上に、図５に示すように、解析点Ｐ０を中心とする８つの方向を設定する。例えば、紙面の下から上に向かう方向を基準（０度）とした場合、−６７．５度、−４５度、−２２．５度、０度、２２．５度、４５度、６７．５度および９０度の８つの方向を設定する。なお、８つの方向をそれぞれθ１〜θ８とする。また、設定する方向は８に限定されるものではなく、２方向、４方向あるいは１６方向等、任意の数とすることができる。

【0039】

そして、各方向毎に、解析点Ｐ０を中心とする特定サイズの解析領域を設定する。解析領域は、例えば９×９画素の矩形の領域である。そして、解析領域内に複数のラインを仮想的に設定し、各ラインにおける画素値の最大値と最小値との差分値を各ラインにおけるコントラストとして算出する。ここで、ラインの方向は、その解析領域を設定した方向と一致させる。例えば、図５に示す方向θ１に解析領域を設定した場合、その解析領域に設定するラインの方向はθ１となる。

【0040】

図６は解析領域および水平方向のラインを説明するための図である。図６に示すように解析点Ｐ０のある方向θ１に設定した解析領域Ａ２に複数のラインが設定される。なお、ライン数は、解析領域Ａ２の垂直方向の画素数と同一とすればよい。すなわち、解析領域Ａ２のサイズが９×９画素であれば、ライン数は９とすればよい。しかしながら、ライン数を適宜間引いて少なくしてもよい。

【0041】

そして、コントラスト算出部２４は、すべてのラインについてのコントラストの平均値を、低周波成分Ｌ３′においてその解析領域を設定した方向についてのコントラストとして算出する。そして、コントラスト算出部２４は、８つの方向θ１〜θ８のすべてに設定した解析領域のそれぞれについて、コントラストの平均値を各解析領域についてのコントラストＣＬθｉ（ｉ＝１〜８）として算出する。さらに、コントラスト算出部２４は、算出した８つのコントラストＣＬθｉのうち、最も値が高いコントラストを算出した解析領域を設定した方向を、その解析点についてのエッジの勾配方向に決定する。

【0042】

同様に、コントラスト算出部２４は、高周波成分Ｌ０についても、低周波成分Ｌ３′と同様に、すべての解析点において、８つの方向θ１〜θ８のすべてについての８つのコントラストＣＨθｉ（ｉ＝１〜８）を算出する。そして、算出した８つのコントラストＣＨθｉのうち、最も値が高いコントラストを算出した解析領域を設定した方向を、その解析点についてのエッジの勾配方向に決定する。

【0043】

なお、各解析点において、コントラストが変化する方向は低周波成分Ｌ３′であっても高周波成分Ｌ０であっても同一となることから、各解析点におけるエッジの勾配方向は一致することとなる。このため、各解析点において同一のエッジ勾配方向についての、それぞれ１つの高周波成分のコントラストＣＨθｉおよび低周波成分のコントラストＣＬθｉが算出される。

【0044】

ここで、撮影中に体動が生じた場合、取得される放射線画像Ｇ０においては、高周波成分のコントラストは低下するが、低周波成分のコントラストは殆ど低下しない。また、撮影条件あるいは被写体の種類によって、放射線画像全体のコントラストは変動するが、その変動は低周波成分のコントラストの差として現れる。したがって、高周波成分のコントラストと低周波成分のコントラストとの比率は、体動の程度を表す指標値として用いることができる。

【0045】

このため、指標値算出部２５は、各解析点における高周波成分のコントラストＣＨθｉおよび低周波成分のコントラストＣＬθｉの比率、より具体的には、低周波成分のコントラストＣＬθｉに対する高周波成分のコントラストＣＨθｉの比率ＣＲθｉ（＝ＣＨθｉ／ＣＬθｉ）を算出する（ステップＳＴ５）。さらに、指標値算出部２５は、方向θｉ毎に、比率ＣＲθｉの平均値ＣＲｍθｉを算出し、最も低い平均値ＣＲｍθｉを体動の程度を表す指標値として算出する（ステップＳＴ６）。

【0046】

なお、体動に程度を表す指標値の算出は上記手法に限定されるものではなく、各解析点における８つの方向のすべてについての高周波成分のコントラストＣＨθｉおよび低周波成分のコントラストＣＬθｉの比率ＣＲθｉを算出し、方向θｉ毎にすべての解析点についての高周波成分のコントラストＣＨθｉおよび低周波成分のコントラストＣＬθｉの比率ＣＲθｉの平均値ＣＲｍθｉを算出し、この平均値のうちで最も低い平均値ＣＲｍＬを体動の程度を表す指標値として算出してもよい。

【0047】

表示制御部２６は、複数の解析点における指標値に基づく複数の体動情報の少なくとも１つを、表示部４０に選択的に表示する。以下、体動情報の選択的な表示について説明する。

【0048】

上述したように、撮影中に体動が生じた場合、取得される放射線画像Ｇ０においては、高周波成分のコントラストは低下するが、低周波成分のコントラストは殆ど低下しない。このため、体動が生じなかった場合、指標値は１に近い値となるが、体動が生じた場合、指標値は１より小さく、かつ体動が大きいほど小さい値となる。このため、表示制御部２６は、まず各解析点における指標値をしきい値Ｔｈ１と比較し、複数の解析点のうち、指標値がしきい値Ｔｈ１未満となる解析点を抽出する（ステップＳＴ７）。なお、しきい値Ｔｈ１は１よりも小さいあらかじめ定められた値とする。

【0049】

表示制御部２６は、抽出した解析点について、さらにその指標値の大きさを複数段階に分類する（ステップＳＴ８）。本実施形態においては３段階に分類するものとするが、分類数はこれに限定されるものではない。図７は横軸に指標値を、縦軸に解析点の数をプロットしたヒストグラムを示す図である。表示制御部２６は、図７に示すように、ヒストグラムにおいて、指標値がしきい値Ｔｈ１未満となった部分をさらに３つの領域Ｈ１〜Ｈ３に分類する。ここで、領域Ｈ１〜Ｈ３においては、指標値が小さい領域ほど体動が大きいものとなっている。このため、表示制御部２６は、放射線画像Ｇ０を表示部４０に表示する際に、各領域Ｈ１〜Ｈ３に分類される解析点に対して、指標値の大きさに応じて色が異なるマークを体動情報として表示する。例えば、指標値が小さい順、すなわち体動が大きい順に、赤、青、白のマークを表示する。

【0050】

さらに表示制御部２６は、各解析点において体動の方向および大きさ（すなわち指標値の大きさ）を確認し、隣接する解析点間において、体動の方向および大きさが同一となる解析点をグループ化する（ステップＳＴ９）。図８はグループ化の結果を示す図である。なお、図８においては、複数の解析点は３つのグループＧｒ１〜Ｇｒ３にグループ化されたものとする。

【0051】

そして表示制御部２６は、各グループＧｒ１〜Ｇｒ３を代表する代表解析点を決定する（ステップＳＴ１０）。なお、グループＧｒ２は非常に多くの解析点を含むため、適宜複数のグループ（ここでは２つのグループＧｒ２−１，Ｇｒ２−２）に分割し、各グループＧｒ２−１，Ｇｒ２−２において１つの代表解析点を決定するものとする。なお、代表解析点は、例えば各グループＧｒ１〜Ｇｒ３における最も中心に位置する解析点とすればよい。

【0052】

そして、表示制御部２６は、放射線画像Ｇ０上の各グループＧｒ１〜Ｇｒ３の代表解析点の位置にマークすなわち体動情報を表示し（ステップＳＴ１１）、処理を終了する。図９はマークを表示した放射線画像Ｇ０を示す図である。なお、表示部０に表示されるのは、放射線画像Ｇ０における被写体領域Ａ０であるが、以下の説明においては、放射線画像Ｇ０が表示されるものとして説明する。図９に示すように、各グループＧｒ１，Ｇｒ２−１，Ｇｒ２−２，Ｇｒ３の代表解析点に、それぞれ色が異なる三角形のマークＭ１〜Ｍ４が表示されている。ここで、図９においては、色が異なることを三角形の塗りつぶしの態様を変更することにより表している。なお、色に代えて指標値の大きさに応じてマークの形状を変更するようにしてもよく、色とともにマークの形状を変更してもよい。

【0053】

このように、第１の実施形態においては、指標値に基づく複数の体動情報のうちの少なくとも１つを表示部４０に選択的に表示するようにしたため、複数の解析点についてのすべての体動情報が表示されることが無くなり、その結果、体動の有無の確認作業を効率よく行うことができる。

【0054】

また、体動情報を指標値の大きさに応じて色が異なるマークとしているため、色の違いに基づいて体動があることにより観察に注意すべき部分の選別が容易となる。

【0055】

また、しきい値Ｔｈ１未満となる指標値となる解析点についての体動情報を表示するようにしたため、体動があり、観察に注意すべき部分を特定しやすくすることができる。

【0056】

なお、上記第１の実施形態においては、体動の方向および大きさが同一となる解析点をグループ化し、各グループの代表解析点の位置に体動情報を表示しているが、隣接する解析点間の距離と体動の方向および大きさの類似度とに基づいて、代表解析点を決定するようにしてもよい。例えば、ある解析点と、その解析点と最も近い距離にある別の解析点とについて、体動の方向と大きさが所定の類似度以上である場合には、その２つの解析点は同一グループに属するものとして、いずれか一方の解析点を残し、他方の解析点を削除する。これをすべての解析点を対象として繰り返し行い、最終的に残った解析点を体動の方向および大きさが類似する解析点のグループの代表解析点に決定し、その代表解析点の位置に体動の方向および大きさを表示するようにしてもよい。

【0057】

なお、上記第１の実施形態においては、マークに代えて、図１０に示すように、体動の大きさおよび向きに応じたベクトルを放射線画像Ｇ０に表示するようにしてもよい。なお、図１０においては、指標値の大きさに応じてベクトルの大きさを異なるものとしているが、体動の大きさに応じてベクトルの太さ、線種および色の少なくとも１つを変更するようにしてもよい。これにより、体動の原因を推測しやすくすることができ、その結果、再撮影を行う際に、体動が生じた部分を固定する等の対策をとりやすくすることができる。

【0058】

一方、表示部４０の表示特性、具体的には表示部４０の解像度、表示輝度、表示範囲等に応じて、放射線画像Ｇ０を確認するのに最適な、体動情報の表示個数が存在する。例えば、表示部４０の解像度が低い場合、体動情報を多く表示すると、却って体動の確認がしにくくなってしまう。このため、表示部４０の表示特性に応じた数の体動情報を表示することにより、体動の確認をより容易に行うことができる。

【0059】

また、上記第１の実施形態においては、体動情報として指標値の大きさを表すマーク等を表示しているが、解析点を中心とする領域を拡大した拡大画像を体動情報として表示するようにしてもよい。以下、これを第２の実施形態として説明する。

【0060】

拡大画像を表示する解析点は、上記第１の実施形態と同様に決定する。すなわち、体動が同一方向となる解析点をグループ化し、各グループを代表する代表解析点を決定する。そして、代表解析点を中心とするあるサイズの領域を放射線画像Ｇ０上に設定し、各領域の拡大画像を放射線画像Ｇ０に並べて表示する。図１１は第２の実施形態における体動情報の表示を説明するための図である。図１１に示すように、４つの解析点に対して各解析点を中心とする矩形の領域Ａ１１〜Ａ１４を設定する。そして、放射線画像Ｇ０に並べて、各領域Ａ１１〜Ａ１４の拡大画像を体動情報として表示する。ここで、拡大画像のサイズとしては、表示部４０における画面サイズの１／４〜１／２程度することが好ましい。また、複数の拡大画像を並べて表示するのみならず、複数の拡大画像を順次切り替え可能に表示するようにしてもよいことはもちろんである。

【0061】

なお、第２の実施形態のように拡大画像を体動情報として表示する場合、表示される被写体Ｈの部位に応じて、体動の確認に適した拡大画像の表示範囲および拡大率は異なる。このため、表示部４０の表示特性に応じて拡大画像の表示範囲および拡大率の少なくとも一方を変更するようにしてもよい。これにより、拡大画像を用いての体動の確認をより容易に行うことができる。

【0062】

また、表示部４０の表示特性に応じて、体動の確認に適した拡大画像の表示範囲および拡大率は異なる。このため、表示部４０の表示特性に応じて拡大画像の表示範囲および拡大率の少なくとも一方を変更するようにしてもよい。これにより、拡大画像を用いての体動の確認をより容易に行うことができる。

【0063】

ところで、熟練した放射線技師であれば、拡大画像を見れば体動の有無を判定することは容易であるが、経験が浅い技師は体動の有無を判定することが困難な場合が多い。このため、放射線画像撮影システムと接続されたあるいはシステム内に設けられたデータベースに、体動の有無を確認した放射線画像Ｇ０およびその放射線画像Ｇ０についての指標値を保存しておき、体動の有無の確認の対象となる放射線画像Ｇ０について、第２の実施形態のように拡大画像を体動情報として表示するに際し、同一部位の過去に撮影された放射線画像のうち、対象となる放射線画像Ｇ０について算出した指標値と比較的近い指標値となる放射線画像を参照画像として、対象となる放射線画像Ｇ０と並べて表示部４０に表示するようにしてもよい。図１２は放射線画像Ｇ０およびその拡大画像と参照画像とを並べて表示した状態を示す図である。図１２に示すように参照画像Ｒ０を放射線画像Ｇ０および拡大画像と並べて表示することにより、拡大画像に体動が含まれているか否かの確認を、参照画像Ｒ０を用いて容易に行うことができるため、体動の有無の確認作業をより効率よく行うことができる。

【0064】

一方、参照画像Ｒ０としては、対象となる放射線画像Ｇ０について算出した指標値と比較的近い指標値となるもののみならず、体動がないと判定された放射線画像を参照画像Ｒ０として用いてもよい。この場合においても、参照画像Ｒ０を参照することにより、拡大画像に体動が含まれているか否かの確認を容易に行うことができるため、体動の有無の確認作業をより効率よく行うことができる。

【0065】

なお、上記第１の実施形態においては、体動情報として指標値の大きさを表すマーク等を、第２の実施形態においては体動情報として拡大画像を表示しているが、指標値の大きさを表すマーク等および拡大画像の双方を体動情報として表示するようにしてもよい。以下、これを第３の実施形態とする。図１３はマークおよび拡大画像の双方を表示した状態を示す図である。図１３に示すように、第３の実施形態においては、放射線画像Ｇ０に第１の実施形態と同様にマークＭ１〜Ｍ４が表示されており、かつマークＭ１〜Ｍ４を付与した解析点を中心とするある領域Ａ１１〜Ａ１４の拡大画像が放射線画像Ｇ０と並んで表示されている。これにより、体動の有無の確認をより容易に行うことができる。

【0066】

ところで、上記第１から第３の実施形態において、体動の有無を確認した後、体動がありと判定される場合には、再撮影を行う必要がある。この際、体動の程度に応じて再撮影時の撮影条件を変更することが好ましい。例えば、体動が発生した場合、再撮影時に放射線の照射時間を短く設定することにより、体動の影響を低減させることができる。例えば、最初の撮影時において、管電流が１００ｍＡ、放射線の照射時間が１５０ｍｓｅｃで体動が発生した場合、再撮影時においては、管電流を３００ｍＡ、照射時間を５０ｍｓｅｃと言うように、照射時間を短くした撮影条件が設定されるようにしておく。これにより、再撮影時に、体動の影響を低減することができる。

【0067】

また、体動の有無を確認した後、体動がありと判定される場合には、その体動が生じた箇所を固定する等して、体動が発生しないようにした後に、再撮影を行うようにしてもよい。

【0068】

また、上記第１から第３の実施形態においては、しきい値Ｔｈ１未満となる指標値となった解析点のみにおいて選択的に体動情報を表示しているが、すべての解析点を対象として、選択的に体動情報を表示するようにしてもよい。

【0069】

また、上記第１から第３の実施形態においては、解析点設定部２３において体動の有無を判定するための複数の解析点を設定しているが、放射線画像Ｇ０を表示部４０に表示し、使用者がマニュアル操作にて複数の解析点を設定するようにしてもよい。また、解析点を放射線画像Ｇ０上における固定の場所としてもよい。この場合においても、複数の解析点における複数の体動情報を選択的に表示することにより、体動の有無の確認作業を容易に行うことができる。

【0070】

また、上記第１から第３の実施形態においては、各解析点における高周波成分のコントラストＣＨθｉおよび低周波成分のコントラストＣＬθｉの比率に基づく指標値を算出しているが、体動の有無を確認可能な指標値であればこれに限定されるものではなく、公知の種々の指標値を用いることができる。例えば、上記特許文献１に記載された手法を用いて関心領域における体動の確率を算出し、算出した確率を指標値として用いるようにしてもよい。この場合、指標値が大きいほど体動が大きいこととなる。

【0071】

また、上記第１から第３の実施形態においては、放射線画像Ｇ０において複数の解析点から、選択的に４つの解析点における体動情報を表示しているが、体動情報を表示する解析点の数はこれに限定されるものではなく、任意の数の解析点における体動情報を表示するようにしてもよい。なお、表示する体動情報の数としては５から２０程度が好ましいが、上述したように表示部４０の表示特性に応じて、この数を適宜増減することが好ましい。

【0072】

また、上記第１から第３の実施形態においては、複数の解析点を設定して体動の程度を表す指標値を算出しているが、解析点に代えて放射線画像Ｇ０に複数の領域を設定し、領域毎に体動の程度を表す指標値を算出するようにしてもよい。

【0073】

また、上記第１から第３の実施形態においては、多重解像度変換部２２において放射線画像Ｇ０を多重解像度変換して、放射線画像Ｇ０の高周波成分および低周波成分を取得しているが、解析点を含む所定範囲の領域の放射線画像Ｇ０をフーリエ変換して、解析点についてのパワースペクトルを求め、パワースペクトルにおけるあらかじめ定められた高周波数帯域の値および低周波数帯域の値を、解析点における高周波成分のコントラストおよび低周波成分のコントラストとして算出してもよい。この場合、高周波成分のコントラストと低周波成分のコントラストとの比率は、実質的には、パワースペクトルにおける高周波成分と低周波成分との比率となる。

【0074】

また、上記第１から第３の実施形態においては、放射線検出器１１を用いて被写体の放射線画像を撮影する撮影装置１０において取得した放射線画像を用いて体動を判定しているが、特開平８−２６６５２９号公報、特開平９−２４０３９号公報等に示される放射線検出体としての蓄積性蛍光体シートに被写体の放射線画像情報を蓄積記録し、蓄積性蛍光体シートから光電的に読み取ることにより取得した放射線画像を用いて体動を判定するに際しても、本発明を適用できることはもちろんである。

【0075】

また、上述したように、放射線画像およびその指標値をデータベースに保存しておく場合、データベースを参照することにより、被写体Ｈの撮影部位に応じて体動がどの程度発生するかを確認することが可能となる。このため、撮影時においてデータベースを参照して、撮影部位が体動が発生しやすい部位であるか否かを確認し、体動が発生しやすい部位を撮影する場合には、体動が発生し易い部位を固定したり、放射線の照射時間を短くしたりして、体動を発生しにくくすることが可能となる。

【0076】

以下、本発明の従属項の作用効果について説明する。

【0077】

体動情報が指標値の大きさを表す情報である場合、体動情報のうちの少なくとも１つを放射線画像に選択的に重畳して表示することにより、体動の大きさの確認を効率よく行うことができる。

【0078】

また、体動情報を指標値の大きさに応じて色が異なるマークとすることにより、色の違いに基づいて、体動があることから観察に注意すべき部分の選別が容易となる。

【0079】

また、体動情報を指標値の大きさおよび向きに応じたベクトルとすることにより、体動の原因を推測しやすくすることができ、その結果、再撮影を行う際に、体動がある部分を固定する等の対策をとりやすくすることができる。

【0080】

また、特定の値以上の指標値となる部分についての体動情報を表示することにより、体動があることから観察に注意すべき部分を特定しやすくすることができる。

【0081】

また、表示手段の表示特性、具体的には解像度、表示輝度、表示範囲等に応じて、画像を確認するのに最適な、体動情報の表示個数が存在する。例えば、解像度が低い表示手段では、体動情報を多く表示すると、却って体動の確認がしにくくなってしまう。このため、表示手段の表示特性に応じた数の体動情報を表示することにより、体動の確認をより容易に行うことができる。

【0082】

また、体動情報が複数の部分の拡大画像である場合、体動情報のうちの少なくとも１つを選択的に表示することにより、体動の大きさの確認を効率よく行うことができる。

【0083】

また、被写体の部位に応じて、体動の確認に適した拡大画像の表示範囲および拡大率は異なる。このため、表示手段の表示特性に応じて拡大画像の表示範囲および拡大率の少なくとも一方を変更することにより、体動の確認をより容易に行うことができる。

【0084】

また、表示手段の表示特性、具体的には解像度、表示輝度、表示範囲等に応じて、体動の確認に適した拡大画像の表示範囲および拡大率は異なる。このため、表示手段の表示特性に応じて拡大画像の表示範囲および拡大率の少なくとも一方を変更することにより、体動の確認をより容易に行うことができる。

【0085】

また、体動を含む参照画像を体動情報とともに表示することにより、拡大画像に体動が含まれているか否かの確認を、参照画像を用いて容易に行うことができるため、体動の有無の確認作業をより効率よく行うことができる。

【符号の説明】

【0086】

１０ 撮影装置
１１ 放射線検出器
１２ 放射線管球
１３ 撮影制御部
１４ 撮影台
２０ 信号処理部
２１ 前処理部
２２ 多重解像度変換部
２３ 解析点設定部
２４ コントラスト算出部
２５ 指標値算出部
２６ 表示制御部
３０ 入力部
４０ 表示部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】