图像处理方法技术

本发明专利技术的图像处理方法在步骤(S1)中提取发生弯曲或旋转偏移并在颈椎和骨盆之间延伸的长边方向的椎体的中心线，在步骤(S2)中，基于在步骤(S1)中提取出的该中心线来通过几何学变换将椎体修正为直线状，通过执行步骤(S3)的椎体检测算法来提取在步骤(S2)中修正后的椎体的区域。这样，在步骤(S2)中修正后的椎体的区域成为直线状，因此即使在修正前的原始图像中的椎体自身的弯曲、摄影位置的偏移、旋转偏移之类的不利条件下，椎体检测算法也为简单的算法。通过几何学变换将椎体修正为直线状，由此能够以简单的算法在修正后的图像中准确地提取椎体的区域，能够通过步骤(S2)中的几何学变换的逆变换(步骤(S4))在修正前的原始图像中也准确地提取椎体的区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种进行图像处理的图像处理方法，特别是涉及一种自动提取椎体的区域的技术。
技术介绍
在自动提取椎体的区域的图像处理方法中，是使用由X射线透视摄影装置、骨密度测定装置等得到的拍入了脊柱的医用图像来进行的。以下，采用骨密度测定装置为例进行说明。在骨密度测定装置中，例如进行DXA(Dual Energy X-Ray Absorptiome try：双能X射线骨密度测量法)法这样的使用了具有两个不同的能量峰的X射线束的测定。具体地说，在使被检体(患者)躺在床上并屈膝的状态下拍摄腰椎，获得选择性地仅拍入了骨骼的图像(X射线衰减图像)。为了求出骨盐定量等骨密度，需要准确地求出各个椎体的面积，该骨盐定量是表示固定量的骨骼中含有的(钙、磷等)矿物质成分在骨骼中所含有的量的指标。因此，提出了一种自动提取椎体的区域的技术(例如参照专利文献1、2，非专利文献1、2)。在区域的提取中，检测横向轮廓(边线)，并检测彼此相邻的椎体间的边界线，由此分别提取各个椎体。此外，脊柱如图6所示那样在颈椎和骨盆之间上下延伸，除了椎体A以外，在彼此相邻的椎体A间还存在椎间(椎间盘)C。通过在椎间C的中心划线来检测椎体A间的边界线。以往，考虑根据腰椎的轮廓(边线)的缩颈位置、椎间的像素值(在监视器中显示像素值的情况下通过灰度处理而成为“亮度”)低的情况或椎体与椎体之间的明暗、椎体上下端的边缘信息等来检测椎体间的边界。此外，在本说明书中，只要没有特殊说明，就将像素值和亮度等同地对待。专利文献1：日本特表2004-509722公报专利文献2：日本特开2009-207727号公报非专利文献1：“Prodigy for Bone Health，”[online]，GE healthcare公司，因特网<URL：http://www3.gehealthcare.com/en/Products/Categories/Bone_Hea lth/DXA/Prodigy_for_Bone_Health#tabs/tab4EA97F28C16A4A7FBDAF86CC8F673F6B>非专利文献2：“Raising the bar in skeletal health imaging，”[online]，HO LOGIC公司，因特网<URL：http://www.hologic.com/en/skeletal/osteoporosis-assessment/discovery/>
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，在这些检测处理中，实际上存在以下问题：在椎体弯曲、旋转而偏移等情况下，需要与各种图案对应。此外，在椎体弯曲的情况中还包括椎体的位置(与椎体对应的像素)从图像中心平行移动地偏移的情况。即使是能够进行理想的椎体图像的区域提取的算法，也不能在以下情况下准确地提取椎体的区域，该情况是指如上所述的椎体发生弯曲的情况、即使是正常的椎体也由于摄影位置偏移而以向旋转方向偏移的状态进行了拍摄的情况(发生了旋转偏移的情况)等。本专利技术是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种能够准确地提取椎体的区域的图像处理方法。用于解决问题的方案本专利技术为了实现这种目的而采用如下结构。即，本专利技术的进行图像处理的图像处理方法，其特征在于，包括以下工序：中心线提取工序，提取发生弯曲或旋转偏移并在颈椎和骨盆之间延伸的长边方向的椎体的中心线；几何学变换工序，基于在所述中心线提取工序中提取出的该中心线来通过几何学变换将椎体修正为直线状；椎体区域提取工序，提取在所述几何学变换工序中修正后的椎体的区域；以及逆变换工序，
通过所述几何学变换工序中的所述几何学变换的逆变换，从在所述椎体区域提取工序中提取出的该椎体的区域获得修正前的原始图像中的椎体的区域。根据本专利技术的图像处理方法，在中心线提取工序中提取发生弯曲或旋转偏移并在颈椎和骨盆之间延伸的长边方向的椎体的中心线。由于椎体发生弯曲或旋转偏移，因此提取出的椎体的中心线也发生弯曲或旋转偏移。因此，在几何学变换工序中，基于在中心线提取工序中提取出的该中心线来通过几何学变换将椎体修正为直线状。在椎体区域提取工序中提取在几何学变换工序中修正后的椎体的区域。这样，在几何学变换工序中修正后的椎体的区域成为直线状，因此即使在修正前的原始图像中的椎体自身的弯曲、摄影位置的偏移、旋转偏移之类的不利条件下，在椎体区域提取工序中使用的算法也为简单的算法。由此，通过几何学变换将椎体修正为直线状，由此能够以简单的方法在修正后的图像中准确地提取椎体的区域，能够通过几何学变换工序中的几何学变换的逆变换在修正前的原始图像中也准确地提取椎体的区域。因而，提取性能(检测性能)提高。另外，在区域提取工序中使用的算法为简单的算法，因此还发挥以下效果：用户以手动方式进行修正的修正频率减少，吞吐量提高，提取椎体的区域的算法的通用性也提高。在上述专利技术的图像处理方法中，优选的是，还包括平滑化工序，在该平滑化工序中对所述原始图像进行平滑化，在中心线提取工序中，在平滑化工序中进行平滑化后的该图像中以行为单位搜索像素值的峰，通过排列具有该峰的像素来提取中心线。在原始图像中叠加有噪声成分，因此在平滑化工序中对原始图像进行平滑化，在中心线提取工序中，在平滑化工序中进行平滑化后的该图像中以行为单位搜索像素值的峰，通过排列具有该峰的像素来提取中心线，由此能够降低噪声的影响，从而易于提取中心线。当然，未必需要对原始图像进行平滑化，也可以从原始图像自身提取中心线。在上述的这些专利技术的图像处理方法中，优选的是，还包括椎间提取工序，在该椎间提取工序中基于在中心线提取工序中提取出的中心线的法线方向的线来提取椎间，通过几何学变换工序中的几何学变换的逆变换来获得修正
前的原始图像中的椎间。通过基于中心线的法线方向的线来提取椎间，能够在修正后的图像中准确地提取椎间，并且能够在修正前的原始图像中也准确地提取椎间。更为优选的是，在上述的椎间提取工序中，基于在几何学变换工序中被修正为直线状的中心线的法线方向的线来提取椎间，通过几何学变换工序中的几何学变换的逆变换从在椎间提取工序中提取出的该椎间获得修正前的原始图像中的椎间。即，在几何学变换工序中，中心线也被修正为直线状，因此该被修正为直线状的中心线的法线方向的线在与在颈椎和骨盆之间延伸的长边方向正交的水平方向(短边方向)上延伸。这样，被修正为直线状的中心线的法线方向的线在水平方向上延伸，因此即使在修正前的原始图像中的椎体自身的弯曲、摄影位置的偏移、旋转偏移之类的不利条件下，在椎间提取工序中使用的算法也为简单的算法。由此，能够在基于被修正为直线状的中心线的法线方向的线提取椎间时以简单的算法准确地提取该椎间，能够通过几何学变换工序中的几何学变换的逆变换在修正前的原始图像中也准确地提取椎间。因而，与提取椎体的区域的情况同样地，在椎间的情况下，提取性能(检测性能)也提高。另外，在椎间提取工序中使用的算法为简单的算法，因此还发挥以下效果：用户以手动方式进行修正的修正频率减少，吞吐量提高，提取椎间的算法的通用性也提高。专利技术的效果根据本专利技术所涉及的图像处理方法，在中心线提取工序中提取发生弯曲或旋转偏移并在颈椎和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像处理方法，用于进行图像处理，其特征在于，包括以下工序：中心线提取工序，提取发生弯曲或旋转偏移并在颈椎和骨盆之间延伸的长边方向的椎体的中心线；几何学变换工序，基于在所述中心线提取工序中提取出的该中心线来通过几何学变换将椎体修正为直线状；椎体区域提取工序，提取在所述几何学变换工序中修正后的椎体的区域；以及逆变换工序，通过所述几何学变换工序中的所述几何学变换的逆变换，从在所述椎体区域提取工序中提取出的该椎体的区域获得修正前的原始图像中的椎体的区域。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种图像处理方法，用于进行图像处理，其特征在于，包括以下工序：中心线提取工序，提取发生弯曲或旋转偏移并在颈椎和骨盆之间延伸的长边方向的椎体的中心线；几何学变换工序，基于在所述中心线提取工序中提取出的该中心线来通过几何学变换将椎体修正为直线状；椎体区域提取工序，提取在所述几何学变换工序中修正后的椎体的区域；以及逆变换工序，通过所述几何学变换工序中的所述几何学变换的逆变换，从在所述椎体区域提取工序中提取出的该椎体的区域获得修正前的原始图像中的椎体的区域。2.根据权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，还包括平滑化工序，在该平滑化工序中对所述原始图像进行平滑化，在所述中心线提取工序中，在所述平滑化工序...

【专利技术属性】
技术研发人员：中矢知宏，西野和義，
申请(专利权)人：株式会社岛津制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP