圖像處理裝置以及程序的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及拍攝有人體或者動物的身體的動態(tài)圖像的圖像處理技術。
【背景技術】
[0002]在醫(yī)療現(xiàn)場，通過使用X射線等對包含于內(nèi)臟、骨格等中的患部進行攝影，進行各種檢查、診斷。另外，近年來，通過應用數(shù)字技術，能夠比較容易地取得使用X射線等捕捉到患部的活動的動態(tài)圖像(由多個幀圖像構(gòu)成的圖像組)。
[0003]因此，能夠利用FPD (flat panel detector:平板探測器)等半導體影像傳感器，對包括診斷對象區(qū)域的被攝體區(qū)域拍攝動態(tài)圖像，所以嘗試實施在以往的基于X射線攝影的靜止畫面攝影以及診斷中無法實施的起因于診斷對象區(qū)域等的活動解析的病理解析、診斷。尤其是在X射線胸部的動態(tài)解析中，還實施了提取肺野內(nèi)的換氣信息、血流信息，通過針對各位置的與肺野內(nèi)濃度變化、血流的活動有關的動態(tài)功能定量的解析，來支援(X射線動畫用CAD)診斷/治療的探討。
[0004]作為上述的定量的解析方法，提出了根據(jù)胸部的動態(tài)圖像的幀圖像來解析時間上的變化，從而生成對診斷有效的解析信息的技術。
[0005]例如，專利文獻1公開的技術中公開有如下技術:如使用高通濾波器的血流解析、使用低通濾波器的換氣解析那樣分開使用濾波器，去除血流和換氣各自的對濃度值的影響，從而精度良好地提取基于濾波器間差分的換氣、血流。
[0006]另外，專利文獻2公開的技術中公開了依據(jù)幀圖像屬于動脈相位以及靜脈相位中的哪一個進行分類而生成累計圖像的技術。
[0007]另外，專利文獻3公開的技術中公開了測量左右橫隔膜、肺尖部的位置，求出移動量，根據(jù)移動量對活動進行圖形顯示的技術。
[0008]另外，專利文獻4公開的技術中公開了計算每個周期的特征量(周期長度/振幅)，并作為診斷支援信息進行圖形顯示的技術。
[0009]進而，專利文獻5公開的技術中公開了選出重要度高的多個圖像并作為縮略圖一覽顯示、通過縮略圖的選擇操作來再生動畫的技術。
[0010]專利文獻1:日本特開2012-110399號公報
[0011]專利文獻2:日本特開2012-005729號公報
[0012]專利文獻3:國際公開第2006/137294號
[0013]專利文獻4:日本特開2009-273671號公報
[0014]專利文獻5:日本特開2012-011120號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]但是，通過上述專利文獻2的方法表現(xiàn)的累計圖像制作有時間分割的肺動脈相位以及肺靜脈相位這2個縮略圖圖像，但無法判斷每個搏動(心拍)周期的差異。
[0016]另外，通過上述專利文獻3的方法表現(xiàn)的圖形能夠在視覺上觀察時間方向的變化，但無法在視覺上識別幀圖像上的差異。
[0017]另外，通過上述專利文獻4的方法表現(xiàn)的圖形顯示有每個心拍周期的解析值，但無法在視覺上識別幀圖像上的差異。
[0018]另外，通過上述專利文獻5的方法表現(xiàn)的縮略圖對動態(tài)圖像的差異進行了縮略圖顯示，但對象沒有周期性，并非表示每個周期的差異的縮略圖顯示。
[0019]另外，在上述專利文獻1的技術中，并未制作使用了多個幀圖像的累計圖像、即相當于靜止圖像的縮略圖圖像。
[0020]這樣，在上述專利文獻1?5的技術中，無法捕捉幀圖像上的二維空間的時間變化，所以存在針對時間方向的一覽性以及視覺上的觀察困難這樣的課題。
[0021]本發(fā)明是鑒于這樣的情況而完成的，其目的在于提供一種能夠在視覺上容易地捕捉幀圖像上的二維空間的時間變化，能夠即時選擇動態(tài)圖像的整體時間中的期望的時間范圍的圖像處理技術。
[0022]為了解決上述課題，本發(fā)明的方案1提供一種圖像處理裝置，其特征在于，具備:動態(tài)圖像取得單元，取得動態(tài)圖像，該動態(tài)圖像由在時間方向上對人體或者動物的身體內(nèi)部的物理的狀態(tài)周期性地變化的動態(tài)周期的狀態(tài)依次進行攝影而得到的多個幀圖像構(gòu)成；時間范圍設定單元，進行時間范圍設定處理，該時間范圍設定處理包括在所述動態(tài)圖像內(nèi)的整體時間中，(al)按照所述動態(tài)周期單位設定第1時間范圍的第1時間范圍設定處理和(a2)設定第2時間范圍的第2時間范圍設定處理；縮略圖生成單元，進行分別生成第1縮略圖圖像以及第2縮略圖圖像的縮略圖生成處理，所述第1縮略圖圖像以及第2縮略圖圖像是對所述第1時間范圍內(nèi)以及所述第2時間范圍內(nèi)各自的所述幀圖像分別進行統(tǒng)計處理而得到的靜止圖像；以及顯示單元，進行視覺上可比較所述第1縮略圖圖像和所述第2縮略圖圖像的顯示。
[0023]另外，方案2的發(fā)明在方案1記載的圖像處理裝置中，所述第2時間范圍設定處理包括按照所述動態(tài)周期單位設定所述第2時間范圍的處理。
[0024]另外，方案3的發(fā)明在方案1或者方案2記載的圖像處理裝置中，所述時間范圍設定處理包括在所述動態(tài)圖像內(nèi)的整體時間中，設定用于設定所述第1時間范圍和所述第2時間范圍的父時間范圍的父時間范圍設定處理，所述第1時間范圍和所述第2時間范圍都是存在于所述父時間范圍內(nèi)的時間范圍。
[0025]另外，方案4的發(fā)明在方案3記載的圖像處理裝置中，所述父時間范圍設定處理包括:將所述第1時間范圍以及所述第2時間范圍中的任意一個時間范圍設定為層次顯示用父時間范圍的處理；以及將所述層次顯示用父時間范圍新設定為所述父時間范圍的處理，所述第1時間范圍設定處理以及所述第2時間范圍設定處理包括對所述層次顯示用父時間范圍內(nèi)分別新設定所述第1時間范圍以及所述第2時間范圍的處理。
[0026]另外，方案5的發(fā)明在方案3記載的圖像處理裝置中，所述第2時間范圍設定處理包括設定為使所述第2時間范圍成為所述父時間范圍的全部時間范圍的處理。
[0027]另外，方案6的發(fā)明在方案3記載的圖像處理裝置中，所述時間范圍設定處理還包括設定為所述第1時間范圍和所述第2時間范圍各自的全部的時間范圍不重復、并且所述全部的時間范圍連續(xù)的處理。
[0028]另外，方案7的發(fā)明在方案6記載的圖像處理裝置中，所述時間范圍設定處理還包括設定為使所述第1時間范圍和所述第2時間范圍的合計時間范圍與所述父時間范圍一致的處理。
[0029]另外，方案8的發(fā)明在方案3記載的圖像處理裝置中，所述時間范圍設定處理包括設定為包含在所述第1時間范圍和所述第2時間范圍各自的全部的時間范圍中的所述動態(tài)周期的數(shù)量相互一致的處理。
[0030]另外，方案9的發(fā)明在方案1記載的圖像處理裝置中，所述縮略圖生成處理包括:統(tǒng)計值計算處理，針對所述第1時間范圍內(nèi)或者所述第2時間范圍內(nèi)，按照與所述幀圖像對應的每個像素分別計算像素統(tǒng)計值；以及像素值決定處理，根據(jù)所述像素統(tǒng)計值，決定所述第1縮略圖圖像用或者所述第2縮略圖圖像用的像素值。
[0031]另外，方案10的發(fā)明在方案9記載的圖像處理裝置中，所述統(tǒng)計值計算處理還包括利用包含在計算出所述像素統(tǒng)計值的所述時間范圍內(nèi)的所述動態(tài)周期的數(shù)量對所述像素統(tǒng)計值進行標準化的處理。
[0032]另外，方案11的發(fā)明在方案9記載的圖像處理裝置中，所述像素值決定處理還包括使用包括所述第1時間范圍以及所述第2時間范圍中的至少一方的比較用的時間范圍中的像素統(tǒng)計值來決定所述第1縮略圖圖像用或者所述第2縮略圖圖像用的像素值的處理。
[0033]另外，方案12的發(fā)明在方案9記載的圖像處理裝置中，所述像素統(tǒng)計值是針對所述第1時間范圍內(nèi)以及所述第2時間范圍內(nèi)，與所述幀圖像對應的每個像素的像素濃度的最大值、平均值、最小值、中央值中的任意一個值。
[0034]另外，方案13的發(fā)明在方案3記載的圖像處理裝置中，所述時間范圍設定處理還包括(a3)統(tǒng)計值計算處理，針對包含于所述父時間范圍的多個時間范圍內(nèi)，按照與所述幀圖像對應的每個像素計算多個像素統(tǒng)計值；以及(a4)類似度計算處理，根據(jù)所述多個時間范圍中的所述多個像素統(tǒng)計值，計算所述多個時間范圍中的、時間上鄰接的時間范圍間的類似度，所述第1時間范圍設定處理以及所述第2時間范圍設定處理包括根據(jù)所述類似度，從所述多個時間范圍分別設定所述第1時間范圍以及所述第2時間范圍的處理。
[0035]另外，方案14的發(fā)明在方案1記載的圖像處理裝置中，具備受理用戶所設定的設定信息的操作單元，所述設定信息包括用于設定預定的時間范圍的信息，所述縮略圖生成處理還包括通過使用由所述操作單元輸入的所述設定信息指示的所述預定的時間范圍內(nèi)的幀圖像來進行所述統(tǒng)計處理，從而生成所述預定的時間范圍的縮略圖圖像的處理，所述顯示單元進行顯示所述預定的時間范圍的縮略圖圖像的處理。
[0036]另外，方案15的發(fā)明在方案14記載的圖像處理裝置中，所述設定信息還包括用于設定非顯示時間范圍的信息，所述顯示單元進行如下處理:根據(jù)由所述操作單元輸入的所述設定信息，使所述第1縮略圖圖像或者所述第2縮略圖圖像中的、時間范圍包含于所述非顯示時間范圍的縮略圖圖像非顯示。
[0037]另外，方案16的發(fā)明在方案14記載的圖像處理裝置中，所述設定信息包括用于將所述第1時間范圍以及所述第2時間范圍中的2個以上的預定數(shù)量的時間范圍設定為匯集時間范圍的信息，所述縮略圖生成處理還包括通過使用由所述操作單元輸入的所述設定信息指示的所述匯集時間范圍內(nèi)的幀圖像來進行所述統(tǒng)計處理，從而生成所述匯集時間范圍的縮略圖圖像的處理，所述顯示單元進行:使時間范圍包含于所述匯集時間范圍的預定數(shù)量的縮略圖圖像非顯示的處理；以及顯示所述匯集時間范圍的縮略圖圖像的處理。
[0038]另外，方案17的發(fā)明在方案1記載的圖像處理裝置中，具備受理用戶所設定的設定信息的操作單元，所述設定信息包括用于設定所述第1縮略圖圖像以及所述第2縮略圖圖像中的、運動圖像比較用縮略圖圖像的信息，所述顯示單元進行根據(jù)由所述操作單元輸入的所述設定信息，再生與所述運動圖像比較用縮略圖圖像對應的動態(tài)圖像的處理。
[0039]另外，方案18的發(fā)明在方案1至方案17的任意一項記載的圖像處理裝置中，所述動態(tài)周期包括心拍周期或者呼吸周期中的任意一方的周期。
[0040]另外，方案19的發(fā)明提供一種程序，由包含在圖像處理裝置中的計算機執(zhí)行，從而使所述計算機作為方案1至18中的任意一項所述的圖像處理裝置發(fā)揮功能。
[0041]根據(jù)方案1至方案18記載的圖像處理裝置，具備:縮略圖生成單元，進行使用第1時間范圍內(nèi)以及第2時間范圍內(nèi)各自的幀圖像分別生成第1縮略圖圖像以及第2縮略圖圖像的縮略圖生成處理，第1縮略圖圖像以及第2縮略圖圖像是對動態(tài)圖像內(nèi)的整體時間中的、動態(tài)周期單位的第1時間范圍內(nèi)以及第2時間范圍內(nèi)各自的動態(tài)圖像的內(nèi)容分別進行統(tǒng)計處理而得到的靜止圖像；以及顯示單元，進行視覺上可比較第1縮略圖圖像和第2縮略圖圖像的顯示。即，視覺上可比較地顯示將動態(tài)圖像的內(nèi)容表現(xiàn)為靜止圖像的第1縮略圖圖像和第2縮略圖圖像，所以即使用戶沒有觀察全部的動態(tài)圖像，只要觀察第1縮略圖圖像和第2縮略圖圖像，就能夠一目了然地掌握匯集了第1時間范圍以及第2時間范圍的動態(tài)圖像的內(nèi)容的特征。由此，能夠適當并且高效地觀察動態(tài)圖像內(nèi)的每個第1時間范圍以及第2時間范圍的差異。因此，能夠根據(jù)每個第1時間范圍以及第2時間范圍的的差異，即時判斷并選擇用戶所期望的時間范圍，診斷效率得到提高。由此，能夠適當并且高效地進行動態(tài)診斷。
[0042]根據(jù)方案2記載的圖像處理裝置，第2時間范圍設定處理包括按照動態(tài)周期單位而設定第2時間范圍的處理。S卩，第1時間范圍以及第2時間范圍都按照動態(tài)周期單位來設定，從而按照動態(tài)周期單位生成第1縮略圖圖像和第2縮略圖圖像。由此，能夠按照動態(tài)周期單位來調(diào)整時間范圍，所以能夠適當?shù)乇容^兩者的差異。
[0043]根據(jù)方案3記載的圖像處理裝置，時間范圍設定處理包括設定動態(tài)圖像內(nèi)的整體時間中的、用于設定第1時間范圍和第2時間范圍的父時間范圍的父時間范圍設定處理，第1時間范圍和第2時間范圍都是存在于父時間范圍內(nèi)的時間范圍。即，通過設定作為分析對象的父時間范圍，能夠設定存在于當前時間范圍內(nèi)的適當?shù)牡?時間范圍和第2時間范圍。由此，能夠生成適合于比較的第1縮略圖圖像和第2縮略圖圖像。
[0044]根據(jù)方案4記載的圖像處理裝置，父時間范圍設定處理包括:將第1時間范圍以及第2時間范圍中的任意一個時間范圍設定為層次顯示用父時間范圍的處理；以及將層次顯示用父時間范圍新設定為父時間范圍的處理，第1時間范圍設定處理以及第2時間范圍設定處理包括針對層次顯示用父時間范圍內(nèi)，分別新設定第1時間范圍以及第2時間范圍的處理。即，通過將第1時間范圍或者第2時間范圍新設定為新的父時間范圍(層次顯示用父時間范圍)，能夠?qū)Ρ环纸膺^一次的時間范圍更細分化。由此，能夠顯示更詳細地分解了的縮略圖圖像，所以也能夠詳細地進行縮略圖圖像彼此的比較判斷。
[0045]根據(jù)方案5記載的圖像處理裝置，第2時間范圍設定處理包括設定為使第2時間范圍成為父時間范圍的全部時間范圍的處理。即，通過將父時間范圍設為第2時間范圍，能夠?qū)⒌?時間范圍設定為第2時間范圍的希望關注的一部分的時間范圍。由此，能夠著眼于第2縮略圖圖像中的、希望關注的時間范圍而顯示第1縮略圖圖像。因此，例如，能夠?qū)l(fā)生異常的時間范圍顯示為第1縮略圖圖像。
[0046]根據(jù)方案6記載的圖像處理裝置，時間范圍設定處理還包括設定為第1時間范圍和第2時間范圍各自的全部的時間范圍不重復、并且全部的時間范圍連續(xù)的處理。S卩，通過使第1時間范圍和第2時間范圍的時間范圍間在時間上處于連續(xù)關系，能夠針對連續(xù)的時間范圍不遺漏地生成縮略圖圖像。由此，能夠考慮時間方向而并列顯示連續(xù)的時間的縮略圖圖像來確認。因此，例如，在異常部位出現(xiàn)并消失的情況下，能夠診斷其時間過程。
[0047]根據(jù)方案7記載的圖像處理裝置，時間范圍設定處理還包括設定為使第1時間范圍和第2時間范圍的合計時間范圍與父時間范圍一致的處理。即，能夠在分析對象的整個父時間范圍內(nèi)，作為連續(xù)的時間范圍而不遺漏地生成縮略圖圖像。由此，能夠考慮時間方向，并列顯示整個分析對象范圍中的連續(xù)的時間的縮略圖圖像來確認。因此，例如，在異常部位出現(xiàn)并消失的情況下，能夠在整個分析對象范圍中診斷其時間過程。
[0048]根據(jù)方案8記載的圖像處理裝置，時間范圍設定處理包括設定為使包含于第1時間范圍和第2時間范圍各自的全部的時間范圍的所述動態(tài)周期的數(shù)量相互一致的處理。即，在時間范圍之間動態(tài)周期的數(shù)量無差異，所以能夠設定適于比較的時間范圍。由此，能夠不依賴于動態(tài)周期的數(shù)量，而適當?shù)剡M行縮略圖圖像之間的比較。
[0049]根據(jù)方案9記載的圖像處理裝置，縮略圖生成處理包括:統(tǒng)計值計算處理，針對第1時間范圍內(nèi)或者第2時間范圍內(nèi)，按照與幀圖像對應的每個像素分別計算像素統(tǒng)計值；以及像素值決定處理，根據(jù)像素統(tǒng)計值，決定第1縮略圖圖像用或者第2縮略圖圖像用的像素值。即，能夠?qū)⒏鲿r間范圍內(nèi)的像素統(tǒng)計值視覺辨認為靜止圖像。另外，通過使用公共的像素統(tǒng)計值(例如最大值、合計值等)來生成各縮略圖圖像，易于比較確認各時間范圍內(nèi)的動態(tài)圖像的特征的差異。
[0050]根據(jù)方案10記載的圖像處理裝置，統(tǒng)計值計算處理還包括利用包含在計算出像素統(tǒng)計值的時間范圍內(nèi)的動態(tài)周期的數(shù)量對像素統(tǒng)計值進行標準化的處理。在進行第1及第2縮略圖圖像之間的比較的情況下，例如，如果像素統(tǒng)計值是合計值，則通過將該合計值除以動態(tài)周期的數(shù)量(標準化)，能夠得到每單位周期的像素統(tǒng)計值。即，即使在縮略圖圖像間的動態(tài)周期的數(shù)量不同的情況下，也能夠制作在比較時等同的縮略圖圖像。由此，能夠不依賴于動態(tài)周期的數(shù)量，而適當?shù)剡M行縮略圖圖像間的比較。
[0051]根據(jù)方案11記載的圖像處理裝置，像素值決定處理還包括使用包括第1時間范圍以及第2時間范圍中的至少一方的比較用的時間范圍內(nèi)的像素統(tǒng)計值來決定第1縮略圖圖像用或者第2縮略圖圖像用的像素值的處理。S卩，使用比較用的時間范圍內(nèi)的像素統(tǒng)計值來決定第1縮略圖圖像用或者第2縮略圖圖像用的像素值，所以能夠在縮略圖圖像的二維空間上將縮略圖圖像間(動態(tài)圖像的時間方向)的空間的差異對應起來進行視覺辨認比較。由此，能夠更容易地掌握動態(tài)圖像的時空間的變化。另外，能夠使異常的部位變得明了，所以能夠適當并且高效地進行動態(tài)診斷。
[0052]根據(jù)方案12記載的圖像處理裝置，像素統(tǒng)計值是與幀圖像對應的每個像素的像素濃度的最大值、平均值、最小值、中央值中的任意一個值。因此，在作為像素統(tǒng)計值而采用了例如像素濃度的最大值的情況下，在最大值小時，像素濃度被反映得較低，所以起到能夠推測血流的流動惡化的效果。
[0053]根據(jù)方案13記載的圖像處理裝置，時間范圍設定處理還包括(a3)統(tǒng)計值計算處理，針對包含于所述父時間范圍中的多個時間范圍內(nèi)，按照與幀圖像對應的每個像素計算多個像素統(tǒng)計值；以及(a4)類似度計算處理，根據(jù)所述多個時間范圍內(nèi)的所述多個像素統(tǒng)計值，計算所述多個時間范圍中的、在時間上鄰接的時間范圍間的類似度，所述第1時間范圍設定處理以及所述第2時間范圍設定處理包括根據(jù)所述類似度，從所述多個時間范圍分別設定所述第1時間范圍以及所述第2時間范圍的處理。例如，能夠通過時間范圍間的類似度高于預定值這樣的判斷基準，進行時間范圍間的分組，根據(jù)分組分別設定第1時間范圍以及第2時間范圍。S卩，通過在集中了類似度高的時間范圍的時間范圍內(nèi)進行縮略圖圖像化，能夠更高效地進行是否包括應詳細地分析的時間范圍的分類。另外，通過縮小為類似度高的時間范圍，能夠減少要目視比較的縮略圖圖像數(shù)。
[0054]根據(jù)方案14記載的圖像處理裝置，縮略圖生成處理還包括使用由操作單元輸入的設定信息指示的預定的時間范圍內(nèi)的幀圖像來進行統(tǒng)計處理，從而生成預定的時間范圍的縮略圖圖像的處理，顯示單元進行顯示預定的時間范圍的縮略圖圖像的處理。由此，在用戶從操作單元操作輸入了預定的時間范圍時，顯示預定的時間范圍內(nèi)的縮略圖圖像。
[0055]根據(jù)方案15記載的圖像處理裝置，顯示單元進行根據(jù)由操作單元輸入的設定信息，使第1縮略圖圖像或者第2縮略圖圖像中的、時間范圍包含于非顯示時間范圍內(nèi)的縮略圖圖像非顯示的處理。例如，在有多個要分析比較的第1及第2縮略圖圖像時，用戶能夠指定不需要顯示的縮略圖圖像為使其非顯示。由此，能夠僅顯示特別希望關注的縮略圖圖像。因此，能夠有效活用顯示單元的顯示器上的空間。
[0056]根據(jù)方案16記載的圖像處理裝置，縮略圖生成處理還包括使用由操作單元輸入的設定信息指示的匯集時間范圍內(nèi)的幀圖像來進行統(tǒng)計處理，生成匯集時間范圍的縮略圖圖像的處理，顯示單元進行:使時