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IMAGE PROCESSING APPARATUS AND ITS PROGRAM

Patent code P08A013961
File No. P05-016
Posted date Oct 31, 2008
Application number P2005-029797
Publication number P2006-212294A
Patent number P4512824
Date of filing Feb 4, 2005
Date of publication of application Aug 17, 2006
Date of registration May 21, 2010
Inventor
  • (In Japanese)羽石 秀昭
  • (In Japanese)鈴木 昌彦
  • (In Japanese)藤田 智
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人 千葉大学
Title IMAGE PROCESSING APPARATUS AND ITS PROGRAM
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image processing apparatus which can estimate a three-dimensional position near a site to be measured in a subject with high precision and speed, and a program therefor.
SOLUTION: The image processing apparatus has: a two-dimensional actual fluoroscopic data-storing part which stores data of a two-dimensional actual fluoroscopic image; a correction part which corrects the data of the two-dimensional actual fluoroscopic image; a three-dimensional image data-storing part which stores data of three-dimensional image; a bone area-extracting part and a bone area-dividing part which make data of a three-dimensional bone area based on the data of the three-dimensional image; a shift parameter-setting part which sets a shift parameter on the data of a three-dimensional bone area; a virtual fluoroscopic image-calculating part which makes data of a two-dimensional virtual fluoroscopic image based on the data of the three-dimensional bone area and the set shift parameter; and a matching-evaluating part which matches the data of the two-dimensional actual fluoroscopic image with the data of the two-dimensional virtual fluoroscopic image.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


人体の関節の疾患の診断や治療においては、患者の診断や治療の対象となる部位における3次元的な動作の把握が必要である。この目的のために、現状では、連続撮影が可能なX線透視装置を用いた動作観察が行われている。しかし、連続X線透視像は一方向のみの投影像を観察するものであるため、三次元的な動きの把握が困難であり、その精度が十分でない。



一方、X線透視撮影の他にX線CT装置で被験者の測定対象部位近傍の三次元の画像データを予め収集しておき、情報処理装置で三次元の画像データに対して透視投影して得られる仮想的な二次元の透視画像データを作成し、実際に収集した二次元の透視画像データと一致するように三次元の画像データを回転・平行移動することで三次元位置を推定して把握しようとする方法がある(例えば下記非特許文献1参照。)



しかしながら、この方法は一方向からのみ仮想的な二次元の透視画像データを作成しているため、特に奥行き方向に対して精度が悪いという問題がある。



なお一方で、X線透視撮影を二方向に増やして同様の推定を行う方法も報告されている(例えば下記非特許文献2参照)。
【非特許文献1】
Baltzopoulo A、“A videofluoroscopy methods for optical distortion concertion and measurement of knee-joint kinematics”、Clinical Biomechanics、1995年、10巻、2号、85~92頁
【非特許文献2】
Asanoら、“In vivo three-dimensional knee kinematics using a biplanar image-matching technique“、2001年、388、157~166頁

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は画像処理装置及びそれに用いられるプログラムに関し、特に、X線透視装置やX線CT装置などから取得される画像データを処理する画像処理装置及び、そのためのプログラムに好適なものである。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
二次元実透視像データを格納する二次元実透視データ格納部、
該二次元実透視像データに対し補正を行う補正部、
三次元画像データを格納する三次元画像データ格納部、
該三次元画像データに基づいて三次元骨部データを作成する骨領域抽出・分割部、
該三次元骨部データに対して移動パラメータを設定する移動パラメータ設定部、
前記三次元骨部データ及び前記設定した移動パラメータに基づいて二次元仮想透視像データを作成する仮想透視像計算部、
前記二次元実透視像データと前記二次元仮想透視像データとのマッチングを行うマッチング評価部、を有し、
前記移動パラメータ設定部は、三次元骨部データを表示装置に表示する三次元骨部データ表示部、該三次元骨部データに対して骨軸を設定する第一の骨軸設定部、二次元実透視像データを表示装置に表示する二次元実透視像データ表示部、該二次元実透視像データに対して骨軸を設定する第二の骨軸設定部、前記第一及び第二の骨軸設定部が設定した骨軸に基づいて移動パラメータを設定する移動パラメータ計算部、を有する画像処理装置。

【請求項2】
 
前記マッチング評価部がマッチしないと判断した場合、前記パラメータを更新する移動パラメータ更新部、を有することを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。

【請求項3】
 
前記仮想透視像計算部は、前記マッチング評価部がマッチングしないと判断し、前記移動パラメータを更新した場合、該更新した移動パラメータに基づいて改めて二次元仮想透視像データを作成することを特徴とする請求項2記載の画像処理装置。

【請求項4】
 
前記第一の骨軸設定部で設定される骨軸は2本であり、
前記第二の骨軸設定部で設定される骨軸も2本であることを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。

【請求項5】
 
コンピュータに、
二次元実透視像データを格納する手段、
該二次元実透視像データに対し補正を行う手段、
三次元画像データを格納する手段、
該三次元画像データに基づいて三次元骨部データを作成する手段、
該三次元骨部データに対して移動パラメータを設定する手段、
前記三次元骨部データ及び前記設定した移動パラメータに基づいて二次元仮想透視像データを作成する手段、
前記二次元実透視像データと前記二次元仮想透視像データとのマッチングを行う手段、として機能させ、更に、
前記移動パラメータを設定する手段は、三次元骨部データを表示装置に表示する手段、該三次元骨部データに対して骨軸を設定する第一の設定手段、二次元実透視像データを表示装置に表示する手段、該二次元実透視像データに対して骨軸を設定する第二の設定手段、前記第一及び第二の設定手段が設定した骨軸に基づいて移動パラメータを設定する手段、としても機能させるためのプログラム。

【請求項6】
 
前記マッチングを行う手段がマッチングしないと判断した場合、前記移動パラメータを更新する手段、としても機能することを特徴とする請求項5記載のプログラム。

【請求項7】
 
前記二次元仮想透視像を作成する手段は、前記マッチングを行う手段がマッチングしないと判断し、前記移動パラメータを更新した場合、該更新した移動パラメータに基づいて改めて二次元仮想透視像データを作成することを特徴とする請求項6記載のプログラム。

【請求項8】
 
前記第一の設定手段で設定される骨軸は2本であり、
前記第二の設定手段で設定される骨軸も2本であることを特徴とする請求項5記載のプログラム。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2005029797thum.jpg
State of application right Registered
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