图像处理装置、图像处理方法和存储介质与流程

1.本发明涉及图像处理装置、图像处理方法和存储介质。


背景技术：

2.在医学领域，存在如下技术：通过向用户呈现通过由各种仪器(modality)拍摄而获得的三维图像的投影图像，来提高部位的结构的可见性。
3.日本特开第2009-273644号公报公开了如下技术：通过显示通过以预定厚度(板厚度)对三维图像中的断面进行最大强度投影(mip)而获得的投影图像，来提高部位的结构的可见性。


技术实现要素：

4.在通过以相同的板厚度对在整个断面上拍摄了多个部位的该整个断面进行投影而获得的投影图像中，多个部位的可见性较差。
5.本发明旨在克服上述缺点，并提供了能够提高三维图像中的投影图像的可见性的图像处理技术。
6.根据本发明的一个方面，提供了一种图像处理装置，其包括：
7.区域获得单元，其被构造为，获得三维图像中所包括的断层图像中的第一区域，以及与所述第一区域不同的第二区域；
8.设置单元，其被构造为，针对所述第一区域设置具有第一板厚度的第一板，并针对所述第二区域设置具有第二板厚度的第二板，所述第二板厚度与所述第一板厚度不同；以及
9.生成单元，其被构造为，使用所述第一板和所述第二板生成关于所述断层图像的投影图像。
10.根据本发明的另一方面，提供了一种图像处理装置，其包括：
11.区域获得单元，其被构造为，获得三维图像中所包括的断层图像中的第一区域，以及与所述第一区域不同的第二区域，所述第一区域包括肺部和心脏中的一个；
12.设置单元，其被构造为，针对所述第一区域设置具有第一板厚度的第一板，并针对所述第二区域设置具有第二板厚度的第二板，所述第二板厚度与所述第一板厚度不同；以及
13.生成单元，其被构造为，使用所述第一板和所述第二板生成关于所述断层图像的投影图像。
14.根据本发明的又一方面，提供了一种图像处理装置的图像处理方法，所述图像处理方法包括：
15.获得三维图像中所包括的断层图像中的第一区域，以及与所述第一区域不同的第二区域；
16.针对所述第一区域设置具有第一板厚度的第一板，并针对所述第二区域设置具有
第二板厚度的第二板，所述第二板厚度与所述第一板厚度不同；以及
17.使用所述第一板和所述第二板生成关于所述断层图像的投影图像。
18.根据本发明的再一方面，提供了一种图像处理装置的图像处理方法，所述图像处理方法包括：
19.获得三维图像中所包括的断层图像中的第一区域，以及与所述第一区域不同的第二区域，所述第一区域包括肺部和心脏中的一个；
20.针对所述第一区域设置具有第一板厚度的第一板，并针对所述第二区域设置具有第二板厚度的第二板，所述第二板厚度与所述第一板厚度不同；以及
21.使用所述第一板和所述第二板生成关于所述断层图像的投影图像。
22.通过以下参照附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得清楚。
附图说明
23.图1是示出包括根据第一实施例的图像处理装置的图像处理系统的布置的框图；
24.图2是示出第一实施例中的图像处理装置的控制单元的功能布置的框图；
25.图3是示出第一实施例中的整体处理过程的示例的流程图；以及
26.图4是用于示意性地说明投影处理的图。
具体实施方式
27.下文中将参照附图详细描述实施例。注意，以下实施例并不意图限制本发明的范围。在实施例中描述了多个特征，但并不限于需要所有这些特征的发明，而是可以适当组合这些特征。此外，在附图中，对相同或类似的构造赋予相同的附图标记，并且省略其冗余描述。
28.《第一实施例》
29.根据第一实施例的图像处理装置进行如下显示控制：获得投影图像，并将获得的投影图像显示在显示单元上，在投影图像中，以不同的板厚度对三维图像的多个部位进行投影。通过显示在本实施例中获得的投影图像，用户可以观察投影图像中以合适的板厚度投影的多个部位，从而提高了三维图像中的多个部位的可见性。下面将参照图1描述根据本实施例的布置和处理。
30.图1是示出包括根据第一实施例的图像处理装置100的图像处理系统10的布置的框图。图像处理系统10包括作为其功能单元的图像处理装置100、网络120和数据服务器130。图像处理装置100经由网络120可通信地连接到数据服务器130。网络120例如包括局域网(lan)和广域网(wan)。
31.数据服务器130是图片存档和通信系统(pacs)，其保持并管理医学图像和与医学图像相关联的信息。图像处理装置100可以经由网络120获得数据服务器130中保持的医学图像。数据服务器130接收并存档由医学成像装置(仪器)拍摄的图像，并响应于来自连接到网络120的装置的请求，将图像发送到各装置。数据服务器130包括能够存档接收到的图像和与该图像相关联的各种数据的数据库。
32.在本实施例中，由x射线ct装置拍摄的图像将被例示为三维图像，但是其他仪器可以拍摄三维图像。除了x射线ct装置之外，仪器的示例还可以是mri装置、spect装置和pet装
置。根据本实施例的图像处理装置100适用于由各种仪器获得的三维图像。
33.图像处理装置100进行根据本实施例的图像处理。图像处理装置100是生成三维图像的投影图像并将其显示在显示单元150上的装置，并且用作由诸如医生的用户操作的图像解读终端装置。图像处理装置100包括：通信接口(if)111(通信单元)、只读存储器(rom)112、随机存取存储器(ram)113、存储单元114和控制单元115。图像处理装置100连接到指令单元140和显示单元150。
34.通信if 111(通信单元)由lan卡等形成，并且实现外部装置(例如，数据服务器130)与图像处理装置100之间的通信。rom 112由非易失性存储器等形成，并存储各种程序。ram 113由易失性存储器等形成，并暂时存储各种类型的信息作为数据。存储单元114由硬盘驱动器(hdd)等形成，并且存储各种类型的信息作为数据。
35.指令单元140由包括键盘、鼠标和触摸面板的图形用户界面(gui)形成，并将来自用户(例如，医生)的指令输入到图像处理装置100。根据来自对指令单元140进行操作的用户的指令，要处理的图像被输入到图像处理装置100。注意，对图像的选择可以不基于来自用户的指令，并且可以由图像处理装置100的控制单元115基于预定规则自动选择要处理的图像。
36.图2是示出控制单元115的功能布置的框图。控制单元115由中央处理单元(cpu)等形成，并且对图像处理装置100中的处理进行整体控制。控制单元115包括：作为其功能单元的输入图像获得单元101、区域获得单元102、投影图像获得单元103以及显示控制单元104。
37.输入图像获得单元101经由通信if 111(通信单元)和网络120从数据服务器130获得要处理的输入图像。区域获得单元102根据输入图像获得观察对象的区域。投影图像获得单元103根据输入图像生成投影图像。显示控制单元104对要在显示单元150上显示的图像进行生成、并且对生成的图像进行显示控制。
38.显示单元150由诸如lcd或crt的任意设备形成，并且向用户显示诸如图像的各种类型的信息。更具体地，显示单元150显示从图像处理装置100获得的输入图像和投影图像。
39.图像处理装置100的上述组成元件根据计算机程序来工作。例如，控制单元115(cpu)使用ram 113作为工作区，加载并执行存储在rom112或存储单元114中的计算机程序，从而实现组成元件的功能。注意，可以使用专用电路来实现图像处理装置100的一些或全部组成元件。可以使用云计算机来实现控制单元115的一些组成元件的功能。
40.例如，可以通过经由网络120可通信地连接图像处理装置100和安装在与图像处理装置100不同的位置的算术装置、并且在图像处理装置100与算术装置之间交换数据，来实现图像处理装置100或控制单元115的组成元件的功能。
41.接下来，将参照图3说明图1中的图像处理装置100的处理的示例。图3是示出图像处理装置100的处理过程的示例的流程图。在本实施例中，将通过例示拍摄被检体的ct图像来说明从三维图像获得投影图像的处理。然而，该实施例甚至适用于由其他仪器获得的图像。
42.(s1010：获得输入图像)
43.在步骤s1010中，如果用户经由指令单元140输入获得三维图像的指令，则输入图像获得单元101从数据服务器130获得由用户指定为输入图像的图像(图像数据)。输入图像获得单元101将获得的输入图像输出到区域获得单元102、投影图像获得单元103以及显示
控制单元104。
44.(s1020：获得指令)
45.在步骤s1020中，控制单元115经由指令单元140获得用户指令。获得由用户指定的观察对象的部位名称、关注断面的位置以及对观察对象的部位进行的投影处理中的板厚度，作为用户指令。控制单元115将获得的观察对象的部位名称和获得的关注断面的位置输出到区域获得单元102，并将关注断面的位置和板厚度输出到投影图像获得单元103。
46.在本实施例中，用户指令可以是除观察对象的部位名称、关注断面的位置和板厚度以外的指令。例如，用户指令可以是当图像显示在显示单元150上且用户观察图像时进行的公知操作(例如，图像的缩放或亮度转换)。注意，在本实施例中，将省略对已知操作的描述。无论用户指令如何，可以从例如数据服务器130或存储单元114获得板厚度、关注断面的位置以及预定的任意观察对象的部位名称。
47.可由用户经由指令单元140从显示在显示单元150上的多个观察对象候选(例如，肺部、心脏和骨)中选择观察对象的部位名称。
48.(s1030：获得区域)
49.在步骤s1030中，区域获得单元102获得：在三维图像中所包括的断层图像中的第一区域，以及不同于第一区域的第二区域。例如，区域获得单元102获得：在三维图像中所包括的断层图像中的包括肺部或心脏的第一区域，以及不同于第一区域的第二区域。基于在步骤s1020中获得的观察对象的部位名称，区域获得单元102获得输入图像中的观察对象的区域。区域获得单元102将获得的观察对象的区域输出到投影图像获得单元103。区域获得单元102获得观察对象的区域作为掩模图像，其中，在观察对象的区域的像素处存储表示观察对象的部位的像素值(例如255)，而在观察对象的区域以外的像素处存储不同的像素值(例如0)。观察对象的预定区域可以是在输入图像中所包括的观察对象的部位的三维区域，或者是在步骤s1020中获得的关注断面上的二维区域。
50.尽管在本实施例中，将使用肺部作为观察对象的部位的示例来说明处理，但本实施例也适用于其他部位。例如，部位可以是任意的器官(诸如心脏或肝脏)、或者血管、气管或骨。观察对象的部位的数量不限于一个，并且也可以在步骤s1020中获得多个观察对象的部位名称，并在步骤s1030中获得各部位的区域。
51.可以使用已知的图像处理技术获得肺部的区域。例如，处理可以是针对输入图像使用像素值的阈值的任意阈值处理、或已知的分割处理(诸如图形切割处理)。另选地，可以从数据服务器130获得表示肺部的区域信息的数据(肺部的掩模图像)。也可以基于用户指令等在显示单元150上显示输入图像中的任意二维断层图像(关注断面)，并将用户经由指令单元140在显示的二维断层图像中指定的任意区域设置为观察对象的区域。
52.(s1040：获得投影图像)
53.在步骤s1040中，投影图像获得单元103获得通过对在步骤s1010中获得的输入图像进行投影处理而生成的投影图像。投影图像是如下的图像，其通过针对图像空间中的关注断面上的各区域设置具有预定厚度(板厚度)的“板”、并将板中的像素投影到关注断面上而生成。换句话说，投影图像是如下图像，其中，在关注断面上收集(投影)在关注断面之前和之后的几个切片的图像中的对应位置处的各像素的像素值。
54.关注断面是由用户经由指令单元140指定的位置处的断面。注意，关注断面不限于
由用户指定的位置，并且可以是预定的任意断面(诸如，输入图像在轴向方向的上端或下端的切片(轴向平面)或中心处的切片)。关注断面不限于轴向平面，并且可以是任意方向的断面(诸如冠状平面或矢状平面)。关注断面的数量不限于一个，并且可以指定多个断面以生成各断面的投影图像。另选地，可以生成与输入图像的轴向平面、冠状平面和矢状平面相对应的投影图像。
55.投影图像获得单元103针对关注断面上要处理的像素(关注像素)的位置，基于自适应确定的板厚度进行投影处理。自适应确定的板厚度是根据关注像素所属的部位而设置的板厚度。关注像素所属的部位可以根据关注像素的位置是否落在区域获得单元102在步骤s1030中获得的区域内来识别。投影图像获得单元103在三维图像中所包括的断层图像中的预定区域的内部与外部之间设置具有不同板厚度的板，并使用设置的板生成关于断层图像的投影图像。投影图像获得单元103针对断层图像中的包括不同部位的各个区域设置不同的板厚度。投影图像获得单元103针对断层图像中的第一区域设置具有第一板厚度的第一板，并针对不同于第一区域的第二区域设置具有第二板厚度的第二板。投影图像获得单元103使用第一板和第二板生成关于断层图像的投影图像。
56.投影图像获得单元103基于在预定区域中所包括的部位的形式来设置板厚度。投影图像获得单元103在包括第一部位(例如，肺部)的第一区域内设置第一板厚度，并且在包括与第一部位不同的第二部位(例如，心脏)的第二区域内设置不同于第一板厚度的第二板厚度。例如，当关注像素是肺部区域中(区域内)的像素时，投影图像获得单元103设置适合于观察部位的形式(诸如肺野中的局部血管或支气管的结构)的板厚度(例如5mm)。当关注像素是心脏区域中(区域内)的像素时，投影图像获得单元103设置适合于观察部位的形式(诸如心脏壁的属性)的板厚度(例如10mm)。当关注像素既不是肺部区域中的像素也不是心脏区域中的像素时，投影图像获得单元103设置适合于掌握关注断面的解剖位置的板厚度(例如，1mm)。
57.虽然在本实施例中，通过mip方法获得投影图像的示例将作为投影处理的示例来说明，但其他投影处理也适用于本实施例中。例如，投影处理可以是诸如最小强度投影(minip)方法或平均强度投影方法的任意处理。投影处理可以是预定方法或由用户经由指令单元140指定。另选地，可以根据观察对象的部位改变投影处理。
58.图4是用于示意性说明投影处理的图，并示出了如下示例，其中，关注像素p0所属区域的板厚度被设置为2t[mm](＝关注断面+前两个切片和后两个切片)。板厚度是表示与关注断面(断层图像)的距离的数值。在图4中，关注像素p0是关注断面s0上的像素，并且p0(x，y，z0)是坐标(x，y，z0)处的像素值。在+z方向的切片s1中，由p1(x，y，z1)表示与关注断面s0上的关注像素p0相对应的位置处的像素值。在切片s2中，由p2(x，y，z2)表示与关注断面s0上的关注像素p0相对应的位置处的像素值。这也适用于-z方向。在切片s-1
中，由p-1
(x，y，z-1
)表示与关注断面s0上的关注像素p0相对应的位置处的像素值。在切片s-2
中，由p-2
(x，y，z-2
)表示与关注断面s0上的关注像素p0相对应的位置处的像素值。
[0059]
如图4所示，当对关注像素p0和关注像素前两个切片和关注像素后两个切片的像素(＝2
×
2)进行投影处理时，在关注断面上收集(投影)在切片图像中的对应位置处的各像素的像素值。例如，在图4的示例中，可以通过在关注断面s0上收集(投影)在关注断面s0前两个切片和后两个切片的图像中的对应位置处的各像素p-2
、p-1
、p0、p1和p2的像素值，来获得
投影图像的像素值。也就是说，在本实施例中，通过基于针对输入图像中的关注断面上的各关注像素而设置的板厚度获得五个像素的最大像素值并将最大像素值投影在投影图像中的关注像素的位置来生成投影图像。在关注断面上收集(投影)图4中的关注断面s0和前后切片的像素的像素值的方法只是示例。例如，可以在以+z方向的端点p2或-z方向的端点p-2
为中心的板内获得最大像素值，并将该最大像素值投影在关注断面s0上。
[0060]
当关注断面是与图像的坐标轴不同的任意方向的断面时，可以通过在关注断面上收集(投影)前后切片中的与关注像素相对应的像素在如下位置处的像素值，来进行投影处理，在该位置处，穿过关注像素的关注断面的垂直线与前后切片相互交叉(cross)。
[0061]
在图4中，根据在设置的板中所包括的所有像素获得最大像素值，但是可以仅使用在板中所包括的像素当中的、关注像素所属区域的像素，来进行投影处理。例如，可以基于板中的部位中所包括的像素来生成投影图像。更具体地，图4中的关注像素p0以及p1和p2所属的区域是观察对象的肺部区域。当p-1
和p-2
所属的区域不是观察对象的区域时，p0、p1和p2的最大像素值被设置为投影图像中的关注像素的像素值。这可以防止由在关注断面上的观察对象区域中投影观察对象的部位以外的区域的像素值而引起的观察对象的部位的可见性下降。
[0062]
另选地，即使在板中所包括的像素属于关注像素所属的区域，被确定为噪声的像素也可能不用于投影处理。例如，对于ct图像，一般肺部的区域中的组织的ct值(例如，-1000至100)中不包括的像素可以被确定为噪声。这可以防止由将噪声投影到在关注断面上的观察对象的区域中而引起的观察对象的部位的可见性下降。
[0063]
可以使用由用户经由指令单元140在步骤s1020中指定的任意值，作为板厚度。另选地，可以从存储单元114或数据服务器130获得针对观察对象的部位预先确定的板厚度。另选地，可以根据关注像素和周围像素的图像特征量来设置板厚度。例如，可以基于根据在观察对象的部位中所包括的像素的图像信息(例如，像素值)获得的部位的特征信息(在下文中也被称为图像特征量)来设置板厚度。另选地，可以基于图像特征量与阈值之间的比较来设置板厚度。例如，当观察对象的部位是血管时，可以通过已知的图像处理技术计算表示线结构的似然度的图像特征量，并且当关注像素和周围像素的图像特征量等于或大于阈值时，可以将该像素视为表示血管的像素，并可以设置适合观察血管的板厚度。另选地，关注像素和周围像素的像素值的差异(variance)可被用作图像特征量。例如，像素值几乎相等且差异较小的区域可被视为表示大结构(诸如脂肪或肌肉)的区域，具有较大差异的区域可被视为表示精细结构(诸如血管)的区域，并可设置适合各区域的板厚度。在这种情况下，可以省略步骤s1030中的获得观察对象的区域的处理。图像特征量不限于表示线结构的似然度的特征量，并且可以通过已知的图像处理技术获得的其他图像特征量也是适用的。
[0064]
可以通过上述方法针对在观察对象的区域中所包括的像素设置板厚度，并且可以将预定的固定值(例如，1mm)设置为观察对象的区域中不包括的像素的板厚度。观察对象的区域中不包括的像素的板厚度可以被设置为0mm，并且对板厚度为0mm的像素可以不应用mip方法。另选地，可以仅针对观察对象的区域中所包括的像素设置板厚度，而针对观察对象的区域中不包括的像素不设置板厚度。换句话说，对观察对象的区域中不包括的像素可以不应用mip方法。例如，当观察对象是肺部和心脏时，对肺部区域设置适合观察局部血管和支气管的结构的板厚度(例如5mm)，对心脏设置适合观察心脏壁的属性的板厚度(例如
10mm)，并进行投影处理。然后，在观察对象以外的区域不进行投影处理而生成存储了输入图像中的关注断面的像素值的投影图像。在这种情况下，在一个投影图像中，可以以肺部和心脏的适当的板厚度同时观察肺部和心脏，并且可以高效地在视觉上检查各结构。一般地，在投影图像中，有时很难掌握深度方向的位置信息。为了解决该问题，显示输入图像中的关注断面的像素，而不对观察对象的部位周围的区域(例如肋骨)进行投影，并将观察对象的投影区域与周围区域进行比较。在确认位置信息的同时，可以在视觉上检查观察对象的结构。
[0065]
(s1050：显示图像)
[0066]
在步骤s1050中，显示控制单元104进行如下控制：从输入图像获得单元101和投影图像获得单元103获得输入图像和投影图像，并将这些图像显示在显示单元150上。显示控制单元104还进行如下控制：基于从输入图像获得单元101和投影图像获得单元103获得的图像生成要在显示单元150上显示的图像，并将生成的图像显示在显示单元150上。
[0067]
显示控制单元104具有一般医学图像查看器的功能，并且具有如下功能(切片显示功能)：根据经由指令单元140的用户指令，获得(切出)切片图像(关注断面)作为输入图像中的任意二维断层图像，并将获得的切片图像显示在显示单元150上。显示控制单元104还具有如下功能：在显示单元150上显示在步骤s1030中获得的关注断面(与输入图像的切片图像的断面位置相同的断面位置)的投影图像。
[0068]
显示控制单元104具有如下切换显示模式，其中，根据经由指令单元140的用户指令来切换投影图像和输入图像的切片图像，并在显示单元150上显示任一图像。另选地，可以始终显示投影图像。在这种情况下，可以省略获得输入图像的切片图像。显示控制单元104可以具有如下联锁显示模式，其中，输入图像的切片图像和投影图像并排显示在显示单元150上，并且根据用户指令同时改变和显示这两个图像中的关注断面的位置。
[0069]
以上描述了步骤s1020至步骤s1050中的一系列处理的细节，并且在本实施例中可以重复执行步骤s1020至步骤s1050中的处理。即，可以在步骤s1020中经由指令单元140新获得用户指令，以根据新获得的指令重复执行步骤s1030至步骤s1050中的处理。
[0070]
例如，可以根据经由指令单元140的用户指令改变观察对象的区域。即，根据经由指令单元140的用户指令，在步骤s1030中获得新指定的观察对象的区域，并且显示控制单元104进行如下控制：将在步骤s1040中新获得的投影图像显示在显示单元150上。当已经获得了由用户指定的观察对象的区域时，可以跳过步骤s1030。例如，当在步骤s1030中获得由用户指定的观察对象的区域并将其输出到存储单元114并且用户再次指定同一观察对象的部位名称时，投影图像获得单元103在步骤s1040中可以使用从存储单元114获得的观察对象的区域获得投影图像。然后，显示控制单元104对在显示单元150上显示获得的投影图像进行控制。
[0071]
可以根据经由指令单元140的用户指令改变关注断面。即，根据经由指令单元140的用户指令，在步骤s1040中获得新指定的关注断面的投影图像，并且显示控制单元104进行如下控制：将在步骤s1040中获得的新投影图像显示在显示单元150上。当已经针对由用户指定的关注断面获得了投影图像时，可以跳过步骤s1040。例如，在步骤s1040中针对由用户指定的关注断面获得的投影图像可以被输出到存储单元114，并且当用户再次指定相同的关注断面时，显示控制单元104可以进行如下控制：从存储单元114获得投影图像并将其
显示在显示单元150上。
[0072]
可以根据经由指令单元140的用户指令来改变对观察对象的部位进行的投影处理中的板厚度。也就是说，根据经由指令单元140的用户指令，在步骤s1040中获得新的板厚度的投影图像，并且显示控制单元104进行如下控制：将在步骤s1040中获得的新投影图像显示在显示单元150上。当针对由用户指定的板厚度已经获得了投影图像时，可以跳过步骤s1040。例如，在步骤s1040中以由用户指定的板厚度获得的投影图像可以被输出到存储单元114，并且当用户再次指定相同的板厚度时，显示控制单元104可以进行如下控制：从存储单元114获得投影图像并将其显示在显示单元150上。
[0073]
注意，在步骤s1040的处理中，显示控制单元104可以经由网络120在数据服务器130或图像处理装置100的存储单元114中存档生成的投影图像。可以在其他任意的医学图像查看器上显示投影图像。在这种情况下，不需要总是进行步骤s1050中的图像显示。
[0074]
根据第一实施例，通过以与观察对象的部位相对应的板厚度生成投影图像，可以提高三维图像中的观察对象的部位的局部结构和位置信息的可见性。
[0075]
(变型例1-1)
[0076]
对于在步骤s1040中获得投影图像时设置的观察对象的板厚度，可以根据在观察对象的区域中所包括的部位的位置来设置不同的板厚度。可以根据关注像素相对于观察对象的区域的位置来改变板厚度。例如，当观察对象是肺部时，血管和支气管的结构在靠近纵隔膜的区域较大，而在靠近胸腔的区域较小。因此，可以根据观察对象的肺部结构的大小，通过增大纵隔膜侧的区域的板厚度并减小胸腔侧的区域的板厚度来生成投影图像。在这种情况下，与以对应于纵隔膜侧结构的较大板厚度对整个肺部进行的投影处理相比，可以更高效地进行投影处理。通过根据观察对象的区域中的关注像素的位置使用适当的板厚度，可以防止观察对象以外的区域中的噪声和像素值混入，并且可以提高观察对象的部位的可见性。
[0077]
(变型例1-2)
[0078]
在步骤s1030中，区域获得单元102获得观察对象的区域作为掩模图像，但该图像可以是即使在同一观察对象的区域中也具有不同像素值的图像。
[0079]
例如，该图像可以是表示部位存在于观察对象的区域内的概率的似然度图。在这种情况下，可以根据似然度针对各像素设置观察对象的区域的板厚度。例如，与似然度成比例的值可以是板厚度＝基准板厚度
×
似然度(0至1)。基准板厚度表示在本实施中设置的板厚度。当关注像素的似然度等于或低于阈值(例如，0.1)时，关注像素很可能不是观察对象，并且可以不进行投影处理。因此，在具有低似然度的像素处(例如，在观察对象的区域的端部)，板厚度较小，从而减少了因投影处理而导致的观察对象以外的区域中的像素值的混入。
[0080]
(变型例1-3)
[0081]
在本实施例中以医学图像为对象描述了处理，但是处理可以应用于医学图像以外的三维图像。例如，处理可应用于拍摄工业构件的工业三维图像。仪器可以是ct装置或其他装置。在这种情况下，可以通过对作为观察对象的工业构件内部的部件进行投影处理，而对观察对象的部件以外的工业构件的轮廓不进行投影处理，来生成投影图像。例如，在视觉上检查投影在投影图像上的内部部件的缺陷(裂纹、气泡或异物)的形式时，可以使用未投影
的轮廓来容易地掌握与周围环境的位置关系。
[0082]
(变型例1-4)
[0083]
在步骤s1020的处理中，根据用户指令获得观察对象的部位名称，但是可能不会总是获得预定的部位名称。例如，在步骤s1030中由用户经由指令单元140指定的任意区域可以被设置为观察对象的区域，而在步骤s1020中没有获得观察对象的部位名称。在这种情况下，没有获得观察对象的部位名称，因此投影图像获得单元103不是基于与部位相对应的板厚度，而是基于预定的板厚度或与图像特征量相对应的板厚度，来进行投影处理。另选地，除了观察对象的区域以外，都不进行投影处理，并且获得并显示存储了输入图像中的关注断面的像素值的投影图像。只有用户想要观察的局部区域可以被投影和显示，并且可以高效地进行处理。
[0084]
《第二实施例》
[0085]
在第一实施例中，在显示单元上显示由一个三维图像生成的投影图像。在第二实施例中，在显示单元上显示由包括多个三维图像(帧)的三维运动图像生成的多个投影图像而形成的运动图像，使得可以容易地在视觉上检查观察对象的动态信息。
[0086]
根据第二实施例的图像处理系统10的布置与参照图1描述的第一实施例中的布置类似。示出第二实施例中的由图像处理装置100进行的整体处理的过程的流程图与参照图3描述的第一实施例中的流程图类似。在下面的描述中，将只说明与第一实施例的区别。
[0087]
在第二实施例中，将通过例示拍摄被检体的ct图像的运动图像来描述由三维运动图像获得多个投影图像的处理。然而，该实施例也适用于由其他仪器获得的运动图像。
[0088]
(s1010：获得输入图像)
[0089]
在步骤s1010中，如果用户经由指令单元140输入获得三维运动图像的指令，则输入图像获得单元101从数据服务器130获得由用户指定的运动图像(运动图像数据)作为输入图像。输入图像获得单元101将获得的输入图像输出到区域获得单元102、投影图像获得单元103和显示控制单元104。
[0090]
(s1020：获得指令)
[0091]
在步骤s1020中，与第一实施例类似，控制单元115经由指令单元140获得：由用户指定的观察对象的部位名称、关注断面的位置以及对观察对象的部位进行的投影处理中的板厚度。控制单元115将获得的观察对象的部位名称和获得的关注断面的位置输出到区域获得单元102，并将关注断面的位置和板厚度输出到投影图像获得单元103。
[0092]
在本实施例中，显示单元150上显示的运动图像的帧号可由用户指定并输出到显示控制单元104。如果没有用户指令，则可以输出预定的帧号。
[0093]
(s1030：获得区域)
[0094]
在步骤s1030中，与第一实施例类似，区域获得单元102基于在步骤s1020中获得的观察对象的部位名称，获得观察对象在输入图像中的区域。区域获得单元102将获得的观察对象的区域输出到投影图像获得单元103。
[0095]
在本实施例中，可以获得在运动图像的各帧中所包括的观察对象的部位的三维区域，或者可以获得各帧中的同一断面位置(关注断面)的观察对象的部位的二维区域。可以仅从步骤s1020中获得的该帧号的帧中的关注断面获得观察对象的区域。
[0096]
(s1040：获得投影图像)
[0097]
在步骤s1040中，投影图像获得单元103获得：通过对步骤s1010中获得的输入图像进行投影处理而生成的投影图像。
[0098]
在第二实施例中，可以通过与第一实施例中的方法类似的方法从运动图像的各帧获得投影图像，或者可以从步骤s1020中获得的帧号的帧获得投影图像。
[0099]
在本实施例中，投影图像获得单元103使用与观察对象的部位的动态信息相对应的板厚度，获得投影图像。例如，当观察对象的部位名称为肺部时，投影图像获得单元103以与由呼吸引起的肺部运动相对应的板厚度生成投影图像。在这种情况下，即使在其他帧中的关注断面上不存在预定帧中的关注断面上的对应于解剖位置(例如支气管分支的位置)的位置，也可以通过投影处理将该位置投影在该其他帧中的关注断面上，只要该位置包括在板中即可。也就是说，即使用户在观察三维运动图像的预定帧中的关注断面的同时切换帧(回放运动图像)，该用户也可以在视觉上检查观察对象的结构而不丢失解剖位置。注意，可以基于已知方法(诸如输入图像的帧之间的图像对准处理)的处理结果来获得观察对象的动态信息。此时，可以单独对准观察对象的区域的内部和外部，以获得它们的动态信息。可以针对各帧设置与观察对象的部位在连续帧之间的移动的移动量相对应的板厚度，或者将所有帧之间的移动量的典型值(例如，最大移动量、最小移动量或平均移动量)设置为对所有帧公共的板厚度。注意，可以通过适当结合动态信息和在第一实施例或变型例中描述的板厚度设置方法，来设置板厚度。
[0100]
(s1050：显示图像)
[0101]
在步骤s1050中，显示控制单元104进行与第一实施例中的显示控制类似的显示控制。由于输入图像在第二实施例中是运动图像，因此可以根据用户指令切换并显示帧。
[0102]
根据第二实施例，可以回放与观察对象对应的板厚度的投影图像的运动图像，从而提高了三维运动图像中的观察对象的部位的动态信息的可见性。
[0103]
本发明并不限于上述实施例，并且在本发明的精神和范围内可以做出各种改变和变型。因此，为使公众了解本发明的范围，作出以下权利要求。
[0104]
其他实施例
[0105]
还可以通过读出并执行记录在存储介质(也可更完整地称为“非临时性计算机可读存储介质”)上的计算机可执行指令(例如，一个或更多个程序)以执行上述实施例中的一个或更多个的功能、并且/或者包括用于执行上述实施例中的一个或更多个的功能的一个或更多个电路(例如，专用集成电路(asic))的系统或装置的计算机，来实现本发明的实施例，并且，可以利用通过由所述系统或装置的所述计算机例如读出并执行来自所述存储介质的所述计算机可执行指令以执行上述实施例中的一个或更多个的功能、并且/或者控制所述一个或更多个电路执行上述实施例中的一个或更多个的功能的方法，来实现本发明的实施例。所述计算机可以包括一个或更多个处理器(例如，中央处理单元(cpu)，微处理单元(mpu))，并且可以包括分开的计算机或分开的处理器的网络，以读出并执行所述计算机可执行指令。所述计算机可执行指令可以例如从网络或所述存储介质被提供给计算机。所述存储介质可以包括例如硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、分布式计算系统的存储器、光盘(诸如压缩光盘(cd)、数字通用光盘(dvd)或蓝光光盘(bd)
tm
)、闪存设备以及存储卡等中的一个或更多个。
[0106]
本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质
将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置，该系统或装置的计算机或是中央处理单元(cpu)、微处理单元(mpu)
[0107]
读出并执行程序的方法。
[0108]
虽然参照示例性实施例对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不限于所公开的示例性实施例。应当对所附权利要求的范围给予最宽的解释，以使其涵盖所有这些变型例以及等同的结构和功能。

技术特征：
1.一种图像处理装置，其包括：区域获得单元，其被构造为，获得三维图像中所包括的断层图像中的第一区域，以及与所述第一区域不同的第二区域；设置单元，其被构造为，针对所述第一区域设置具有第一板厚度的第一板，并针对所述第二区域设置具有第二板厚度的第二板，所述第二板厚度与所述第一板厚度不同；以及生成单元，其被构造为，使用所述第一板和所述第二板生成关于所述断层图像的投影图像。2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，表示距所述断层图像的第一距离的所述第一板厚度与表示距所述断层图像的第二距离的所述第二板厚度不同。3.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述设置单元针对所述断层图像中的包括不同部位的各区域，设置不同的板厚度。4.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述设置单元基于区域中所包括的部位的形式，设置所述第一板厚度和所述第二板厚度中的至少一个。5.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述设置单元根据区域中所包括的部位的位置，设置不同的板厚度。6.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述设置单元根据部位存在于区域内部的似然度，设置所述第一板厚度和所述第二板厚度中的至少一个。7.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述设置单元基于根据区域中所包括的部位的图像信息获得的所述部位的特征信息，设置所述第一板厚度和所述第二板厚度中的至少一个。8.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述设置单元基于根据区域中所包括的部位的图像信息获得的所述图像信息的差异，设置所述第一板厚度和所述第二板厚度中的至少一个。9.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述设置单元针对包括第一部位的所述第一区域设置所述第一板厚度，并针对包括与所述第一部位不同的第二部位的所述第二区域设置所述第二板厚度。10.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述生成单元基于板中所包括的部位中的像素，生成所述投影图像。11.根据权利要求10所述的图像处理装置，其中，所述生成单元对所述第一区域进行投影处理，而不对所述第二区域进行投影处理。12.根据权利要求1所述的图像处理装置，所述图像处理装置还包括：图像获得单元，其被构造为获得三维图像，其中，所述图像获得单元获得三维运动图像中包括的帧，作为所述三维图像。13.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述设置单元基于动态信息，设置所述第一板厚度和所述第二板厚度中的至少一个，所述动态信息表示作为所述三维图像而获得的三维运动图像的帧中所包括的部位的移动。14.根据权利要求1所述的图像处理装置，所述图像处理装置还包括：显示控制单元，其被构造为在显示单元上显示所述投影图像。15.一种图像处理装置，其包括：
区域获得单元，其被构造为，获得三维图像中所包括的断层图像中的第一区域，以及与所述第一区域不同的第二区域，所述第一区域包括肺部和心脏中的一个；设置单元，其被构造为，针对所述第一区域设置具有第一板厚度的第一板，并针对所述第二区域设置具有第二板厚度的第二板，所述第二板厚度与所述第一板厚度不同；以及生成单元，其被构造为，使用所述第一板和所述第二板生成关于所述断层图像的投影图像。16.一种图像处理装置的图像处理方法，所述图像处理方法包括以下步骤：获得三维图像中所包括的断层图像中的第一区域，以及与所述第一区域不同的第二区域；针对所述第一区域设置具有第一板厚度的第一板，并针对所述第二区域设置具有第二板厚度的第二板，所述第二板厚度与所述第一板厚度不同；以及使用所述第一板和所述第二板生成关于所述断层图像的投影图像。17.一种图像处理装置的图像处理方法，所述图像处理方法包括：获得三维图像中所包括的断层图像中的第一区域，以及与所述第一区域不同的第二区域，所述第一区域包括肺部和心脏中的一个；针对所述第一区域设置具有第一板厚度的第一板，并针对所述第二区域设置具有第二板厚度的第二板，所述第二板厚度与所述第一板厚度不同；以及使用所述第一板和所述第二板生成关于所述断层图像的投影图像。18.一种非暂时性计算机可读存储介质，其存储程序，所述程序使计算机执行根据权利要求16所述的图像处理方法的各步骤。

技术总结
本发明提供图像处理装置、图像处理方法和存储介质。所述图像处理装置包括：区域获得单元，其被构造为，获得三维图像中所包括的断层图像中的第一区域，以及与所述第一区域不同的第二区域；设置单元，其被构造为，针对所述第一区域设置具有第一板厚度的第一板，并针对所述第二区域设置具有第二板厚度的第二板，所述第二板厚度与所述第一板厚度不同；以及生成单元，其被构造为，使用所述第一板和所述第二板生成关于所述断层图像的投影图像。生成关于所述断层图像的投影图像。生成关于所述断层图像的投影图像。


技术研发人员：田中亨
受保护的技术使用者：佳能医疗系统株式会社
技术研发日：2023.03.08
技术公布日：2023/9/13