关注区域跟踪装置制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于提供一种在基于包含组织的彩色图像来跟踪组织中的关注区域的情况下也能够高精度地执行跟踪的关注区域跟踪装置。图像处理部(44)具备灰度图像生成部(61)、发光区域去除部(62)、关注区域跟踪部(63)以及时间强度曲线测定部(64)。另外，关注区域跟踪部(63)具备：特征图像提取部(73)，其基于由灰度图像生成部(61)生成的灰度图像，来提取组织中的特征图像；二值化部(74)，其将灰度图像二值化来生成二值化图像；以及跟踪部(75)，其通过在多个帧内检测由该二值化部(74)生成的二值化图像中的特征图像的移动量，来跟踪关注区域。

Area tracking device

An object of the present invention is to provide a region of interest tracking device capable of performing tracking with high accuracy in the case of tracking an area of interest in an organization based on a color image containing the organization. The image processing unit (44) has a gray image generating unit (61), a luminous region removing unit (62), a region of interest tracking unit (63) and a time intensity curve measuring unit (64). In addition, the region of interest tracking unit (63) has a feature image extraction unit (73), which extracts feature images in an organization based on gray images generated by the gray image generation unit (61), a binarization unit (74), which binarizes gray images to generate binary images, and a tracking unit (75) which detects the binary images in multiple frames. The moving amount of the characteristic image in the two valued image generated by the two valued part (74) is used to track the attention area.

【技术实现步骤摘要】
关注区域跟踪装置
本专利技术涉及一种基于包含组织的彩色图像来跟踪组织中的关注区域的关注区域跟踪装置。
技术介绍
在对被检者进行手术等治疗的情况下，在被检者的关注区域(ROI：RegionofInterest)与被检者的呼吸、身体动作相应地进行移动时，需要跟踪该关注区域。在外科手术的血管、淋巴管的造影中利用了被称为近红外荧光成像的方法。在该近红外荧光成像中，将作为荧光色素的吲哚氰绿(ICG)通过注射器等注入到被检者的体内来投放于患部。而且，当将波长为600nm～850nm(纳米)左右的近红外光作为激励光向该吲哚氰绿照射时，吲哚氰绿发出750nm～900nm左右波长的近红外荧光。通过能够检测近红外光的摄像元件对该荧光进行拍摄，并将其图像显示于液晶显示面板等显示部。根据该近红外荧光成像，能够进行存在于从体表到20mm左右的深度的血管、淋巴管等的观察。另外，近年来对肿瘤进行荧光标记来利用于手术导航的方法受到关注。作为用于对肿瘤进行荧光标记的荧光标记剂，使用5-氨基乙酰丙酸(5-ALA/5-AminolevulinicAcid)。在将该5-氨基乙酰丙酸(以下将其简称为“5-ALA”)投放到被检者中的情况下，5-ALA被代谢为作为荧光色素的PpIX(protoporphyrinIX/原卟啉IX)。此外，该PpIX特异性地蓄积于癌细胞。而且，当朝向作为5-ALA的代谢产物的PpIX照射波长为410nm左右的可见光时，从PpIX发出波长为大致630nm左右的红色的可见光来作为荧光。通过摄像元件对来自该PpIX的荧光进行拍摄并进行观察，能够确认癌细胞。在对这样的来自侵入到体内的荧光色素的荧光进行拍摄的成像装置中，对绘制关注区域的荧光的强度的在时间方向上的信号变化曲线所得到的时间强度曲线(TimeIntensityCurve：TIC)进行解析，求出直到关注区域的像素值达到峰值为止的时间，由此能够定量地对吲哚氰绿等荧光色素的造影时间进行评价。在这样的情况下，需要经时地跟踪移动的关注区域。此外，在专利文献1中，公开了以下结构：在超声波诊断装置中，通过包含图像数据间的图案匹配的处理或者包含二维超声波图像数据间的图案匹配的处理来跟踪关注区域的位置。专利文献1：日本特开2013-226411号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题在拍摄对象是组织且基于该组织的彩色图像来跟踪组织中的关注区域的情况下，关注区域的明亮度根据照明装置的配置、术野的移动而发生变化，因此图案匹配的精度下降。因此，存在无法进行高精度的跟踪的问题。在此，“组织”是指被检者的作为内脏器官的脏器等组织。另外，在“组织”中包含在皮肤移植时被移植的皮肤等除脏器以外的组织。在本申请的说明书等中，将被检者的包含脏器的各种组织简单称为“组织”。本专利技术是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种在基于包含组织的彩色图像来跟踪组织中的关注区域的情况下也能够高精度地执行跟踪的关注区域跟踪装置。用于解决问题的方案第一专利技术是基于包含组织的彩色图像来跟踪所述组织中的关注区域的关注区域跟踪装置，所述关注区域跟踪装置的特征在于，具备：摄像元件，其通过拍摄所述组织，来以规定的帧频拍摄包含所述组织的彩色图像；灰度图像生成部，其基于由所述摄像元件拍摄到的包含所述组织的彩色图像来生成灰度图像；特征图像提取部，其基于由所述灰度图像生成部生成的灰度图像，来提取所述组织中的特征图像；二值化部，其将所述灰度图像二值化；以及跟踪部，其通过在多个帧内检测由所述二值化部进行二值化后的所述特征图像的移动量，来跟踪所述关注区域。第二专利技术是，在第一专利技术中，所述跟踪部通过计算连续的多个帧内的特征图像的移动向量，来检测特征图像的移动量。第三专利技术是，在第一专利技术中，所述跟踪部通过利用预先生成的特征图像的模板对由所述二值化部进行二值化所得到的二值化图像执行模板匹配，来检测特征图像的移动量。第四专利技术是，在第一或第二专利技术中，所述特征图像提取部使用卷积、拉普拉斯滤波器或反锐化掩模来提取所述特征图像。第五专利技术是，在第一或第二专利技术中，还具备发光区域去除部，该发光区域去除部基于包含所述组织的彩色图像来去除组织表面的发光区域，所述灰度图像生成部基于由所述发光区域去除部去除发光区域后的彩色图像，来生成所述灰度图像。专利技术的效果根据第一至第五专利技术，由于在基于灰度图像检测出特征图像之后，跟踪二值化图像中的特征图像的移动，因此在基于包含组织的彩色图像来跟踪组织中的关注区域的情况下，也能够高精度地执行关注区域的跟踪。附图说明图1是将具备本专利技术所涉及的关注区域跟踪装置的成像装置1与显示装置2一同示出的立体图。图2是照明/摄像部12的概要图。图3是照明/摄像部12中的摄像机21的概要图。图4是将本专利技术所涉及的成像装置1的主要的控制系统与显示装置2一同示出的框图。图5是控制部40中的图像处理部44的框图。图6是表示由图像处理部44得到的包含被检者的关注部位的图像的推移的示意图。图7是表示由图像处理部44得到的包含被检者的关注部位的图像的推移的示意图。图8是表示由图像处理部44得到的包含被检者的关注部位的图像的推移的示意图。图9是表示由图像处理部44得到的包含被检者的关注部位的图像的推移的示意图。图10是表示由图像处理部44得到的包含被检者的关注部位的图像的推移的示意图。图11是表示发光去除处理的流程的框图。图12是概念性地表示从发光区域提取出的区域的像素值和大小的示意图。图13是概念性地表示从发光区域提取出的区域的像素值和大小的示意图。图14是概念性地表示从发光区域提取出的区域的像素值和大小的示意图。图15是概念性地表示从发光区域提取出的区域的像素值和大小的示意图。图16是概念性地表示从发光区域提取出的区域的像素值和大小的示意图。图17是概念性地表示从发光区域提取出的区域的像素值和大小的示意图。图18是概念性地表示从发光区域提取出的区域的示意图。图19是概念性地表示从发光区域提取出的区域的示意图。图20是概念性地表示从发光区域提取出的区域的示意图。图21是概念性地表示从发光区域提取出的区域的示意图。图22是概念性地表示从发光区域提取出的区域的示意图。图23是示意性地表示通过轮廓跟踪法来基于排除区域的外周部的像素对排除区域的像素进行补充的工序的说明图。图24是示意性地表示通过移动向量计算法来在多个帧内检测特征图像的移动量的动作的说明图。图25是表示时间强度曲线(TIC)的曲线图。附图标记说明1：成像装置；2：显示装置；12：照明/摄像部；21：摄像机；22：可见光源；23：激励用光源；24：确认用光源；30：臂机构；40：控制部；44：图像处理部；45：图像存储部；46：近红外图像存储部；47：可视图像存储部；52：显示部；55：可见光用摄像元件；56：荧光用摄像元件；61：灰度图像生成部；62：发光区域去除部；63：关注区域跟踪部；64：时间强度曲线测定部；71：排除区域设定部；72：补充部；73：特征图像跟踪部；74：二值化部；75：跟踪部；76：像素值测定部；77：测定位置移动部。具体实施方式<装置结构>以下，基于附图说明本专利技术的实施方式。图1是将具备本专利技术所涉及的关注区域跟踪装置的成像装置1与显示装置2一同示出的立体图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种关注区域跟踪装置，基于包含组织的彩色图像来跟踪所述组织中的关注区域，所述关注区域跟踪装置的特征在于，具备：摄像元件，其通过拍摄所述组织，来以规定的帧频拍摄包含所述组织的彩色图像；灰度图像生成部，其基于由所述摄像元件拍摄到的包含所述组织的彩色图像来生成灰度图像；特征图像提取部，其基于由所述灰度图像生成部生成的灰度图像，来提取所述组织中的特征图像；二值化部，其将所述灰度图像二值化；以及跟踪部，其通过在多个帧内检测由所述二值化部进行二值化后的所述特征图像的移动量，来跟踪所述关注区域。

【技术特征摘要】
2017.02.07 JP 2017-0201121.一种关注区域跟踪装置，基于包含组织的彩色图像来跟踪所述组织中的关注区域，所述关注区域跟踪装置的特征在于，具备：摄像元件，其通过拍摄所述组织，来以规定的帧频拍摄包含所述组织的彩色图像；灰度图像生成部，其基于由所述摄像元件拍摄到的包含所述组织的彩色图像来生成灰度图像；特征图像提取部，其基于由所述灰度图像生成部生成的灰度图像，来提取所述组织中的特征图像；二值化部，其将所述灰度图像二值化；以及跟踪部，其通过在多个帧内检测由所述二值化部进行二值化后的所述特征图像的移动量，来跟踪所述关注区域。2.根据权利要求1所述的关注区域跟踪装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：妻鸟纮之，
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