圖像診斷裝置以及圖像修正方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種針對(duì)時(shí)間序列的圖像數(shù)據(jù)來(lái)修正攝像對(duì)象的位置偏移，并能夠提高修正結(jié)果的可靠性的圖像診斷裝置。該圖像診斷裝置由如下部分構(gòu)成：輸入圖像數(shù)據(jù)的輸入部（13）；算出表示攝像對(duì)象的位置偏移的修正向量，并挑選在圖像修正部中利用的圖像數(shù)據(jù)的修正單元（14）；基于修正向量對(duì)圖像數(shù)據(jù)實(shí)施修正處理來(lái)創(chuàng)建修正圖像數(shù)據(jù)的圖像修正部（20）；對(duì)修正單元和圖像修正部進(jìn)行控制的控制部（21）；將修正圖像數(shù)據(jù)以及計(jì)測(cè)數(shù)據(jù)作為保存數(shù)據(jù)進(jìn)行保存的存儲(chǔ)器（22）；將保存數(shù)據(jù)輸出至外部的輸出部（23）；顯示保存數(shù)據(jù)的顯示部（24）；和由操作者進(jìn)行輸入操作的外部輸入裝置（30）。
【專(zhuān)利說(shuō)明】圖像診斷裝置以及圖像修正方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及針對(duì)時(shí)間序列的圖像數(shù)據(jù)來(lái)修正攝像對(duì)象的位置偏移的圖像處理，特別是涉及對(duì)修正結(jié)果的可靠度進(jìn)行評(píng)價(jià)并實(shí)現(xiàn)修正處理的圖像修正技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]針對(duì)在不同的時(shí)間取得的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)實(shí)施加法運(yùn)算或減法運(yùn)算等圖像處理，來(lái)提取攝像對(duì)象的隨時(shí)間的變化的時(shí)間序列圖像處理的技術(shù)，在各種領(lǐng)域被廣泛利用。特別是，在醫(yī)療圖像診斷的領(lǐng)域，伴隨著裝置的高性能化，除了以往作為主流的對(duì)組織的形狀進(jìn)行圖像化的技術(shù)之外，關(guān)于對(duì)組織的性狀進(jìn)行評(píng)價(jià)的功能評(píng)價(jià)技術(shù)的技術(shù)開(kāi)發(fā)也受到關(guān)注。超聲波診斷的圖像的攝像時(shí)間比MRI (Magnetic Resonance Imaging:核磁共振成像)裝置、CT(Computed Tomography:計(jì)算機(jī)X射線(xiàn)斷層攝影術(shù))短,能以更細(xì)的時(shí)間分辨率捕捉隨時(shí)間的變化。因此，基于時(shí)間序列圖像處理的功能評(píng)價(jià)特別有效，很多廠(chǎng)商提出了特色的功能診斷技術(shù)。例如，對(duì)關(guān)注的組織從體表部進(jìn)行壓迫，并根據(jù)壓迫前后的圖像數(shù)據(jù)來(lái)算出組織的變形量，從而來(lái)估計(jì)腫瘤的硬度這樣的技術(shù)，主要在乳癌診斷的領(lǐng)域被利用。另外，在造影診斷的領(lǐng)域，針對(duì)在關(guān)注組織中流入造影劑的過(guò)程內(nèi)所取得的一連串的圖像數(shù)據(jù)以像素為單位來(lái)實(shí)施選擇最大亮度的處理，并對(duì)血管分布進(jìn)行強(qiáng)調(diào)顯示的技術(shù)被廣泛知曉。
[0003]這樣的時(shí)間序列圖像處理中的重要的技術(shù)是對(duì)圖像數(shù)據(jù)間產(chǎn)生的攝像對(duì)象的位置偏移進(jìn)行修正的技術(shù)。在醫(yī)療領(lǐng)域，由于患者負(fù)擔(dān)、投放造影劑的手法的關(guān)系，圖像數(shù)據(jù)的取得機(jī)會(huì)受限，因此如何從所取得的圖像數(shù)據(jù)中排除位置偏移的影響成為了問(wèn)題。作為相關(guān)聯(lián)的先行技術(shù)，例如有專(zhuān)利文獻(xiàn)1、專(zhuān)利文獻(xiàn)2。
[0004]專(zhuān)利文獻(xiàn)I的修正技術(shù)將成為修正對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)的分辨率降低，通過(guò)拉普拉斯濾波器來(lái)取得特征性信息。利用該特征性信息來(lái)對(duì)圖像數(shù)據(jù)間的活動(dòng)進(jìn)行修正。專(zhuān)利文獻(xiàn)2的修正技術(shù)將成為修正對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)分割成多個(gè)區(qū)域，通過(guò)在各區(qū)域中計(jì)測(cè)修正量，來(lái)評(píng)價(jià)關(guān)注對(duì)象的包括變形在內(nèi)的身體運(yùn)動(dòng)分量。
[0005]先行技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0007]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:W02006/026177號(hào)公報(bào)
[0008]專(zhuān)利文獻(xiàn)2:W02006/123742號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009](發(fā)明所要解決的課題)
[0010]如上所述 ，在針對(duì)時(shí)間序列的圖像數(shù)據(jù)來(lái)修正攝像對(duì)象的位置偏移的處理，特別是修正伴隨身體運(yùn)動(dòng)的位置偏移的處理中，修正的準(zhǔn)確性非常重要。專(zhuān)利文獻(xiàn)I在提高修正精度上有效，另外，專(zhuān)利文獻(xiàn)2在提高針對(duì)變形的修正精度上有效。但二者均不具備用于評(píng)價(jià)修正結(jié)果的準(zhǔn)確性的機(jī)構(gòu)。時(shí)間序列圖像處理中，時(shí)間序列上的僅一個(gè)修正誤差就會(huì)使結(jié)果圖像中不自然的構(gòu)造圖案變得明顯，與未實(shí)施修正處理的情況相比反而使畫(huà)質(zhì)變差的情況很多。因此，時(shí)間序列圖像處理中，在實(shí)現(xiàn)修正精度的高精度化的同時(shí)，用于評(píng)價(jià)結(jié)果的可靠性的機(jī)構(gòu)也是不可缺少的。
[0011]本發(fā)明的目的在于解決上述課題，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)修正精度的高精度化且能夠?qū)Y(jié)果的可靠性進(jìn)行評(píng)價(jià)的圖像診斷裝置以及圖像修正方法。
[0012](用于解決課題的手段)
[0013]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明中提供一種對(duì)時(shí)間序列的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行修正的圖像診斷裝置，其具備:修正單元，其基于與基準(zhǔn)圖像之間的類(lèi)似度來(lái)從時(shí)間序列的圖像數(shù)據(jù)中選擇執(zhí)行修正的圖像數(shù)據(jù)，并輸出表示所選擇出的圖像數(shù)據(jù)的位置偏移的修正向量；圖像修正部，其基于修正向量對(duì)圖像數(shù)據(jù)實(shí)施修正處理來(lái)創(chuàng)建修正圖像數(shù)據(jù)；和顯示部，其顯示基于修正圖像數(shù)據(jù)的圖像。
[0014]另外，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明中提供一種下述結(jié)構(gòu)的圖像診斷裝置，即，在上述圖像診斷裝置中，修正單元具備:區(qū)域設(shè)定部，其針對(duì)時(shí)間序列的圖像數(shù)據(jù)來(lái)設(shè)定實(shí)施修正處理的區(qū)域；基準(zhǔn)設(shè)定部，其從時(shí)間序列的圖像數(shù)據(jù)中設(shè)定基準(zhǔn)圖像；第一類(lèi)似區(qū)域搜索部，其從圖像數(shù)據(jù)中搜索與基準(zhǔn)圖像類(lèi)似的區(qū)域，并輸出表示類(lèi)似度的類(lèi)似值；類(lèi)似度評(píng)價(jià)部，其生成用于評(píng)價(jià)類(lèi)似值的類(lèi)似度參數(shù)；和圖像選擇部，其基于類(lèi)似度參數(shù)，來(lái)選擇圖像修正部中使用的圖像數(shù)據(jù)。
[0015]進(jìn)而，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明中提供一種下述結(jié)構(gòu)的圖像診斷裝置，即，在上述圖像診斷裝置中，還具備變形修正單元，所述變形修正單元具備:區(qū)域分割部，其對(duì)由修正單元設(shè)定的實(shí)施修正處理的區(qū)域進(jìn)行分割來(lái)設(shè)定多個(gè)分割區(qū)域；第二類(lèi)似區(qū)域搜索部，其針對(duì)多個(gè)分割區(qū)域來(lái)搜索與基準(zhǔn)圖像類(lèi)似的區(qū)域，并算出修正向量；錯(cuò)誤修正部，其針對(duì)由第二類(lèi)似區(qū)域搜索部算出的修正向量來(lái)實(shí)施錯(cuò)誤修正。
[0016]另外，本發(fā)明還提供一種通過(guò)處理部對(duì)時(shí)間序列的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行修正的圖像修正方法，其中，處理部基于與`基準(zhǔn)圖像之間的類(lèi)似度來(lái)從時(shí)間序列的圖像數(shù)據(jù)中選擇執(zhí)行修正的圖像數(shù)據(jù)，并算出表示所選擇出的圖像數(shù)據(jù)的位置偏移的修正向量，基于修正向量對(duì)圖像數(shù)據(jù)實(shí)施修正處理來(lái)創(chuàng)建修正圖像數(shù)據(jù)。
[0017](發(fā)明效果)
[0018]根據(jù)本發(fā)明，可提供能夠?qū)崿F(xiàn)修正精度的高精度化且能夠?qū)Y(jié)果的可靠性進(jìn)行評(píng)價(jià)的圖像診斷裝置以及圖像修正方法。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是表示實(shí)施例1的圖像診斷裝置的一構(gòu)成例的框圖。
[0020]圖2是說(shuō)明實(shí)施例1的圖像診斷裝置的處理工序的一例的圖。
[0021]圖3是表示設(shè)定實(shí)施例1的圖像診斷裝置的處理范圍時(shí)的顯示形態(tài)的一例的圖。
[0022]圖4是說(shuō)明實(shí)施例1所涉及的類(lèi)似區(qū)域的搜索的圖。
[0023]圖5是說(shuō)明實(shí)施例1所涉及的類(lèi)似度參數(shù)的內(nèi)容的圖。
[0024]圖6是用于說(shuō)明實(shí)施例1所涉及的高速化處理的圖。
[0025]圖7是說(shuō)明實(shí)施例1所涉及的高速化處理的效果的圖。
[0026]圖8是說(shuō)明實(shí)施例1所涉及的類(lèi)似度參數(shù)的含義的圖。
[0027]圖9A是表示執(zhí)行實(shí)施例1的圖像診斷裝置的圖像選擇時(shí)的顯示的一例的圖。[0028]圖9B是表示用于執(zhí)行實(shí)施例1的圖像診斷裝置的圖像選擇的直方圖的圖。
[0029]圖10是說(shuō)明實(shí)施例1的圖像診斷裝置的向量連結(jié)部的處理的圖。
[0030]圖11是表示實(shí)施例1的圖像診斷裝置的顯示形態(tài)的一例的圖。
[0031]圖12是表示實(shí)施例2的圖像診斷裝置的一構(gòu)成例的框圖。
[0032]圖13是說(shuō)明實(shí)施例2的圖像診斷裝置的處理工序的圖。
[0033]圖14是說(shuō)明實(shí)施例2所涉及的類(lèi)似區(qū)域的搜索的圖。
[0034]圖15是表示實(shí)施例2的圖像診斷裝置的顯示形態(tài)的一例的圖。
[0035]圖16是表示實(shí)施例2的圖像診斷裝置的修正向量的顯示形態(tài)的一例的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]以下，按照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。其中，本說(shuō)明書(shū)中，假定攝像對(duì)象的活動(dòng)為剛體運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)施位置的修正處理，該剛體是指不變形的對(duì)象，剛體運(yùn)動(dòng)是指該對(duì)象內(nèi)的各位置處的移動(dòng)為并進(jìn)移動(dòng)這樣的運(yùn)動(dòng)。另外，基準(zhǔn)圖像是成為修正處理的基準(zhǔn)的圖像數(shù)據(jù)，基于輸入到裝置的時(shí)間序列的圖像數(shù)據(jù)來(lái)設(shè)定。類(lèi)似區(qū)域是指與基準(zhǔn)圖像類(lèi)似的區(qū)域。另外，類(lèi)似度是表示兩個(gè)區(qū)域的數(shù)據(jù)一致的程度。類(lèi)似值 是用于評(píng)價(jià)類(lèi)似度的數(shù)值，是在類(lèi)似區(qū)域的搜索過(guò)程中算出的數(shù)值。類(lèi)似值圖是由在搜索過(guò)程中算出的全部類(lèi)似值構(gòu)成的二維圖，將對(duì)類(lèi)似值圖應(yīng)用了邊緣增強(qiáng)濾波器而得到的二維圖稱(chēng)為類(lèi)似值分散圖。進(jìn)而，類(lèi)似度參數(shù)是用于對(duì)搜索結(jié)果的可靠性進(jìn)行評(píng)價(jià)的數(shù)值。
[0037]【實(shí)施例1】
[0038]以下，利用圖1~圖11，對(duì)作為第I實(shí)施例的圖像診斷裝置的一構(gòu)成例進(jìn)行說(shuō)明。第I實(shí)施例涉及針對(duì)來(lái)自外部裝置的時(shí)間序列的圖像數(shù)據(jù)來(lái)修正攝像對(duì)象的位置偏移，并能夠提高修正結(jié)果的可靠性的圖像診斷裝置。即，第I實(shí)施例是對(duì)時(shí)間序列的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行修正的圖像診斷裝置的實(shí)施例，該圖像診斷裝置具備:修正單元14，其基于與基準(zhǔn)圖像之間的類(lèi)似度來(lái)從時(shí)間序列的圖像數(shù)據(jù)中選擇執(zhí)行修正的圖像數(shù)據(jù)，并輸出表示所選擇出的圖像數(shù)據(jù)的位置偏移的修正向量；圖像修正部20，其基于修正向量對(duì)圖像數(shù)據(jù)實(shí)施修正處理來(lái)創(chuàng)建修正圖像數(shù)據(jù)；和顯示部24，其顯示基于修正圖像數(shù)據(jù)的圖像。另外，第I實(shí)施例是通過(guò)主體12內(nèi)的處理部對(duì)時(shí)間序列的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行修正的圖像修正方法的實(shí)施例，其中，處理部基于與基準(zhǔn)圖像之間的類(lèi)似度來(lái)從時(shí)間序列的圖像數(shù)據(jù)中選擇執(zhí)行修正的圖像數(shù)據(jù)，并算出表示所選擇出的圖像數(shù)據(jù)的位置偏移的修正向量，基于修正向量對(duì)圖像數(shù)據(jù)實(shí)施修正處理來(lái)創(chuàng)建修正圖像數(shù)據(jù)，進(jìn)而將基于該修正圖像數(shù)據(jù)的圖像顯示在顯示部上。
[0039]在本實(shí)施例中，修正單元14具備:區(qū)域設(shè)定部15，其針對(duì)時(shí)間序列的圖像數(shù)據(jù)來(lái)設(shè)定實(shí)施修正處理的區(qū)域；基準(zhǔn)設(shè)定部16，其從時(shí)間序列的圖像數(shù)據(jù)中設(shè)定基準(zhǔn)圖像；第一類(lèi)似區(qū)域搜索部17，其從圖像數(shù)據(jù)中搜索與基準(zhǔn)圖像類(lèi)似的區(qū)域，并輸出表示類(lèi)似度的類(lèi)似值；類(lèi)似度評(píng)價(jià)部18，其生成用于評(píng)價(jià)類(lèi)似值的類(lèi)似度參數(shù)；和圖像選擇部19，其基于類(lèi)似度參數(shù)，來(lái)選擇圖像修正部中使用的圖像數(shù)據(jù)。
[0040]圖1表示實(shí)施例1的圖像診斷裝置的功能框圖。實(shí)施例1的圖像診斷裝置具備:取得圖像數(shù)據(jù)的外部裝置11 ;實(shí)施圖像數(shù)據(jù)的修正處理的主體12 ;顯示從主體12輸出的信息的顯示部24 ;和外部輸入裝置30。主體12具備:輸入部12，其用于輸入圖像數(shù)據(jù)；修正單元14，其利用圖像數(shù)據(jù)，假定攝像對(duì)象的活動(dòng)為剛體運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)施修正處理，并輸出修正向量；圖像修正部20，其利用修正向量來(lái)對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，創(chuàng)建修正圖像數(shù)據(jù)并進(jìn)行輸出；控制部21，其控制主體12 ;存儲(chǔ)器22，其將圖像數(shù)據(jù)、計(jì)測(cè)數(shù)據(jù)作為保存數(shù)據(jù)進(jìn)行保存；輸出部23，其將存儲(chǔ)器22中保存的由主體12創(chuàng)建的修正圖像數(shù)據(jù)等圖像數(shù)據(jù)、計(jì)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出；和向量連結(jié)部25。
[0041]修正單元14具備:區(qū)域設(shè)定部15，其針對(duì)輸入到輸入部13的圖像數(shù)據(jù)設(shè)定實(shí)施修正處理的區(qū)域；基準(zhǔn)設(shè)定部16，其從圖像數(shù)據(jù)中設(shè)定成為修正處理的基準(zhǔn)的基準(zhǔn)圖像；類(lèi)似區(qū)域搜索部17，其從作為對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)中搜索與基準(zhǔn)圖像類(lèi)似的類(lèi)似區(qū)域，并算出修正向量；類(lèi)似度評(píng)價(jià)部18，其對(duì)類(lèi)似區(qū)域搜索部17的結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)；和圖像選擇部19，其基于類(lèi)似度評(píng)價(jià)部18的結(jié)果，選擇在圖像修正部20中使用的圖像數(shù)據(jù)。
[0042]關(guān)于外部裝置11，設(shè)想了來(lái)自超聲波診斷裝置、MRI裝置、CT裝置等醫(yī)療用圖像診斷裝置的超聲波圖像數(shù)據(jù)、MRI圖像數(shù)據(jù)、CT圖像數(shù)據(jù)，但本實(shí)施例的圖像診斷裝置還可用于數(shù)字照相機(jī)、CCD照相機(jī)等，與外部裝置的種類(lèi)無(wú)關(guān)地能夠應(yīng)用于所有圖像數(shù)據(jù)。另外，外部輸入裝置30例如是鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、跟蹤球等，操作者可使用這些裝置來(lái)向主體12等輸入所需的指令、數(shù)據(jù)。
[0043]在上述功能塊之中，向量連結(jié)部25是具有在由修正單元14的基準(zhǔn)設(shè)定部16設(shè)定的基準(zhǔn)圖像為多個(gè)的情況下對(duì)基于各基準(zhǔn)圖像算出的修正向量的結(jié)果進(jìn)行連結(jié)的功能的部件，在基準(zhǔn)圖像為一個(gè)的情況下不需要使用該部件。
[0044]本實(shí)施例的圖像診斷裝置的主體12可由通常的計(jì)算機(jī)裝置實(shí)現(xiàn)。即，通常的計(jì)算機(jī)裝置由中央處理部(Central Processing Unit:CPU)、作為存儲(chǔ)部的存儲(chǔ)器、作為輸入輸出部的輸入輸出接口等構(gòu)成。在圖1的主體12內(nèi)的各功能塊之中，輸入部13和輸出部23對(duì)應(yīng)于輸入輸出接口，存儲(chǔ)器22對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)器，控制部21對(duì)應(yīng)于CPU。另外，作為功能塊的修正單元14、向量連結(jié)部25、圖像修正部20對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器22中并由CPU執(zhí)行的功能程序。進(jìn)而，顯示部24和外部輸入裝置30對(duì)應(yīng)于計(jì)算機(jī)裝置所附帶的顯示器、鍵盤(pán)等。本說(shuō)明書(shū)中，有時(shí)將修正單元14、圖像修正部20、控制部21以及向量連結(jié)部25總稱(chēng)為處理部。
[0045]下面，按照?qǐng)D2所示的流程圖對(duì)本實(shí)施例的裝置的修正單元14的處理進(jìn)行說(shuō)明。該流程圖的各處理步驟中除了輸入輸出處理以外都可由CPU執(zhí)行的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0046]首先，說(shuō)明在修正單元14的區(qū)域設(shè)定部15中實(shí)施的工序I的處理范圍的設(shè)定。如以下依次說(shuō)明的那樣，該處理范圍中包括時(shí)間范圍和圖像范圍。在實(shí)施修正的圖像數(shù)據(jù)已從外部裝置11輸入到了輸入部13的階段，顯示部24如圖3所示顯示圖像數(shù)據(jù)中的例示圖像數(shù)據(jù)31、輸入按鈕34、修正執(zhí)行按鈕35。另外，如圖3所示，顯示了表示例示圖像數(shù)據(jù)31的平均亮度的時(shí)間變化的亮度曲線(xiàn)36。在顯示部24的顯示畫(huà)面的下部，設(shè)置了表示圖像數(shù)據(jù)的時(shí)間范圍的量規(guī)37、和用于對(duì)例示圖像數(shù)據(jù)31進(jìn)行變更的指示器38，操作者通過(guò)利用外部輸入裝置30來(lái)移動(dòng)指示器38，能夠在量規(guī)37上自由變更例示圖像數(shù)據(jù)31。
[0047]實(shí)施修正處理的時(shí)間范圍利用指示器38來(lái)設(shè)定。若操作者對(duì)指示器38進(jìn)行操作，在所希望的地方對(duì)輸入按鈕34進(jìn)行了選擇，則開(kāi)始位置被確定，量規(guī)37上顯示表示開(kāi)始位置的箭頭標(biāo)記。同樣地確定結(jié)束位置。由指示器38表示的時(shí)間的位置也被顯示在亮度曲線(xiàn)36上，因此操作者能夠以例示圖像數(shù)據(jù)31和亮度曲線(xiàn)36為參考來(lái)確定開(kāi)始和結(jié)束的位置。另外，所確定的開(kāi)始和結(jié)束的位置以圖3所示的形式顯示在顯示部24中。
[0048]在區(qū)域設(shè)定部15中，利用由例示圖像數(shù)據(jù)31上顯示的四角的框顯示的處理區(qū)域33來(lái)設(shè)定實(shí)施修正處理的圖像范圍。若操作者利用外部輸入裝置30在圖像數(shù)據(jù)31的內(nèi)部對(duì)處理區(qū)域33的位置、范圍進(jìn)行調(diào)整，并選擇了輸入按鈕34，則實(shí)施修正處理的圖像范圍即處理區(qū)域33被確定。隨著處理區(qū)域33的位置、范圍的變更，顯示部24所顯示的亮度曲線(xiàn)36立即被變更。
[0049]接著，在基 準(zhǔn)設(shè)定部16中，實(shí)施工序2的修正處理的第I基準(zhǔn)圖像的設(shè)定。如上所述，基準(zhǔn)圖像是指成為修正處理的基準(zhǔn)的圖像數(shù)據(jù)。若在工序I中確定了處理區(qū)域33，則在亮度曲線(xiàn)36上顯示表示第I基準(zhǔn)圖像的位置的標(biāo)記39。標(biāo)記39的位置對(duì)應(yīng)于量規(guī)37上的指示器38的位置。通過(guò)使指示器38在量規(guī)37上移動(dòng)，并在所希望的位置選擇輸入按鈕34，從而第I基準(zhǔn)圖像被確定。此外，在工序2的處理中，指示器38的初始位置設(shè)為工序I中設(shè)定的時(shí)間范圍的開(kāi)始位置。
[0050]若通過(guò)輸入按鈕34的選擇而確定了第I基準(zhǔn)圖像，則在亮度曲線(xiàn)36上同樣地顯示表示省略了圖示的第2基準(zhǔn)圖像的位置的標(biāo)記。關(guān)于設(shè)定了多個(gè)該基準(zhǔn)圖像的情況在后面進(jìn)行說(shuō)明。其中，第2基準(zhǔn)圖像以后的設(shè)定方法與第I基準(zhǔn)圖像的設(shè)定方法相同，直至操作者選擇了顯示部24所顯示的修正執(zhí)行按鈕35為止反復(fù)進(jìn)行。在確定了第I基準(zhǔn)圖像后選擇了修正執(zhí)行按鈕35的情況下，基準(zhǔn)圖像僅為一個(gè)。
[0051]然后，在類(lèi)似區(qū)域搜索部A17中，實(shí)施工序3的類(lèi)似區(qū)域的搜索。首先說(shuō)明基準(zhǔn)圖像為一個(gè)的情況。
[0052]在此，定義以后的說(shuō)明中利用的用語(yǔ)。如前面所述，類(lèi)似度是表示作為搜索結(jié)果的類(lèi)似區(qū)域與處理區(qū)域一致的程度。處理區(qū)域是指基準(zhǔn)圖像中的成為處理對(duì)象的區(qū)域。類(lèi)似值是用于評(píng)價(jià)類(lèi)似度的數(shù)值，是在類(lèi)似區(qū)域搜索部A17以及實(shí)施例2中要說(shuō)明的類(lèi)似區(qū)域搜索部B中實(shí)施的類(lèi)似區(qū)域的搜索過(guò)程中算出的數(shù)值。類(lèi)似值圖是在搜索過(guò)程中算出的全部類(lèi)似值所構(gòu)成的二維圖。例如在通過(guò)基于最小二乘法的殘差估計(jì)來(lái)實(shí)施類(lèi)似區(qū)域的搜索的情況下，取得類(lèi)似值圖的最小值的位置被評(píng)價(jià)為類(lèi)似度最高。另外，將對(duì)類(lèi)似值圖應(yīng)用了邊緣增強(qiáng)濾波器而得到的二維圖作為類(lèi)似值分散圖。進(jìn)而，從類(lèi)似值圖或類(lèi)似值分散圖中選定用于評(píng)價(jià)搜索結(jié)果的可靠性的數(shù)值，并將此設(shè)為類(lèi)似度參數(shù)。
[0053]圖4是用于說(shuō)明基準(zhǔn)圖像與類(lèi)似區(qū)域搜索的對(duì)象圖像之間的關(guān)系的示意圖，參照該圖4來(lái)說(shuō)明主體12的類(lèi)似區(qū)域搜索部A17中的類(lèi)似區(qū)域的搜索。類(lèi)似區(qū)域搜索部A17中的類(lèi)似區(qū)域的搜索，在工序I內(nèi)設(shè)定的第I基準(zhǔn)39中的基準(zhǔn)圖像41上的處理區(qū)域33、與工序I內(nèi)設(shè)定的時(shí)間范圍的除基準(zhǔn)圖像41之外的全部圖像數(shù)據(jù)之間實(shí)施。以下，將實(shí)施類(lèi)似區(qū)域的搜索的圖像數(shù)據(jù)稱(chēng)為對(duì)象圖像。如圖4所示，在對(duì)象圖像43上，設(shè)置位于與處理區(qū)域33相同的中心位置，并在處理區(qū)域33的四周放大了由操作者預(yù)先設(shè)定的范圍(以下設(shè)為S)而得到的搜索區(qū)域44。圖4的虛線(xiàn)所示的區(qū)域45表示對(duì)象圖像43上的處理區(qū)域33的位置。從搜索區(qū)域44提取與處理區(qū)域33相同尺寸的區(qū)域，實(shí)施用于算出類(lèi)似值的運(yùn)算。使提取的區(qū)域以I像素為單位移動(dòng)，在各移動(dòng)目的地實(shí)施運(yùn)算，從而創(chuàng)建具有圖5的左側(cè)所示的(2S + 1)X (2S + I)的尺寸的類(lèi)似值圖51。在圖5中，57表示灰色標(biāo)度。此外，關(guān)于用于對(duì)該類(lèi)似度進(jìn)行評(píng)價(jià)的數(shù)值即類(lèi)似值算出的具體例，在后面進(jìn)行說(shuō)明。
[0054]此外，本實(shí)施例中，在創(chuàng)建類(lèi)似值圖51時(shí)，通過(guò)對(duì)要搜索的像素進(jìn)行間隔提取而能夠縮短處理時(shí)間。在進(jìn)行間隔提取時(shí)，首先，對(duì)基準(zhǔn)圖像41和對(duì)象圖像43應(yīng)用Low -Pass Filter (LPF:低通濾波器)。使LPF的尺寸與間隔提取的像素?cái)?shù)為同等程度。例如在以2像素為單位實(shí)施搜索的情況下，應(yīng)用2 X 2的LPF。該情況下，類(lèi)似值圖的尺寸成為(S +I) X (S+1)。通過(guò)從類(lèi)似值圖中算出成為最小值的位置，從而具有間隔提取的2像素的量的誤差的修正向量被確定。然后，在作為類(lèi)似值圖的最小值的位置的修正向量的位置附近，再次實(shí)施類(lèi)似區(qū)域的搜索。該處理以誤差的量的修正為目的，因此不對(duì)基準(zhǔn)圖像41和對(duì)象圖像43應(yīng)用LPF，間隔提取也以O(shè)進(jìn)行。通過(guò)以上的處理，算出最終的修正向量。
[0055]圖6是示意性表示基于上述的間隔提取處理的運(yùn)算的高速化、和所包含的誤差的圖。如該圖所示，本處理是階段性提高所算出的修正向量的精度的處理。在之前的例子中，以2像素的量的精度來(lái)實(shí)施第1次搜索，以I像素的量的精度來(lái)實(shí)施第2次搜索。通過(guò)提高間隔提取的像素?cái)?shù)，能夠進(jìn)一步降低在初次搜索中實(shí)施的類(lèi)似值的運(yùn)算次數(shù)。但是為了修正間隔提取的像素?cái)?shù)的量的誤差而實(shí)施的再搜索的次數(shù)也會(huì)增加，減少運(yùn)算時(shí)間的效果也會(huì)降低。
[0056]圖7中表示間隔提取間隔與類(lèi)似值的運(yùn)算次數(shù)的關(guān)系的一例。從該圖可以明確，基于間隔提取處理的運(yùn)算的高速化的效果是明顯的，例如在S=32的情況下，可判斷為8pixels是最佳的間隔提取間隔。
[0057]此外，類(lèi)似區(qū)域搜索部A17中的用于算出前述的類(lèi)似值的運(yùn)算是指以差分平方和、差分絕對(duì)值和為代表的求取圖像間的殘差的方式，或者以互相關(guān)運(yùn)算為代表的方式。在利用殘差的方式中，取得 類(lèi)似值圖的最小值的位置并利用相關(guān)運(yùn)算的方式中，取得類(lèi)似值圖的最大值的位置被檢測(cè)為類(lèi)似性最高的區(qū)域。如圖4所示，由于搜索區(qū)域44和處理區(qū)域33的中心位置相同，因此在算出類(lèi)似值的圖像數(shù)據(jù)間的移動(dòng)量為O的情況下，類(lèi)似性最高的位置為類(lèi)似值圖的中心。因此，從類(lèi)似值圖的中心位置連結(jié)類(lèi)似度高的位置的向量，成為本實(shí)施例中的修正向量。以下，假定采用利用殘差的方式，設(shè)取得類(lèi)似值圖的最小值的位置是類(lèi)似性最高的區(qū)域，來(lái)繼續(xù)本實(shí)施例的說(shuō)明。
[0058]類(lèi)似區(qū)域搜索部A17作為其搜索結(jié)果而輸出類(lèi)似值圖51和修正向量。執(zhí)行了類(lèi)似區(qū)域搜索部A17中的工序3的類(lèi)似區(qū)域的搜索后，在修正單元14的類(lèi)似度評(píng)價(jià)部18中，利用類(lèi)似區(qū)域搜索部A17所生成的類(lèi)似值圖51來(lái)實(shí)施工序4的類(lèi)似度參數(shù)的算出。在本實(shí)施例中，由類(lèi)似值圖的最小值來(lái)定義第I類(lèi)似度參數(shù)。在圖5的情況下，類(lèi)似值圖51的最小值53成為第I類(lèi)似參數(shù)，將類(lèi)似值圖51上的最小值53的位置設(shè)為(xl，x2)，由Il (xl,yl)來(lái)表示第I類(lèi)似度參數(shù)。
[0059]然后，在類(lèi)似度評(píng)價(jià)部18中，對(duì)類(lèi)似值圖51應(yīng)用邊緣增強(qiáng)濾波器來(lái)創(chuàng)建圖5的右側(cè)所示的類(lèi)似值分散圖52。作為邊緣增強(qiáng)濾波器的例子，利用拉普拉斯濾波器。類(lèi)似度評(píng)價(jià)部18中的邊緣增強(qiáng)濾波器的應(yīng)用效果在于提高類(lèi)似值圖51中要評(píng)價(jià)的類(lèi)似度的可靠性。此外，在圖5中，58表灰色標(biāo)度。
[0060]圖8表示了可靠性高的例子和可靠性低的例子這兩個(gè)例子的類(lèi)似值圖61、63、和作為對(duì)各類(lèi)似值圖61、62應(yīng)用了邊緣增強(qiáng)濾波器后的結(jié)果的各個(gè)類(lèi)似值分散圖62、64。類(lèi)似值圖61、62由與值相應(yīng)的等高線(xiàn)圖來(lái)表現(xiàn)。類(lèi)似值圖61、63、類(lèi)似值分散圖62、64均以黑白顏色來(lái)表現(xiàn)值的大小。在可靠性高的例子的類(lèi)似值圖61中，表示最小值的位置的等高線(xiàn)密度高且具有局部性，相對(duì)于此，在可靠性低的例子的類(lèi)似值圖63中，表示最小值的位置的等高線(xiàn)密度擴(kuò)大。如上所述，在本實(shí)施例的類(lèi)似度評(píng)價(jià)部18中，類(lèi)似度由類(lèi)似值圖的最小值來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。但是，在最小值的附近存在多個(gè)具有同等程度的值的位置的情況下，評(píng)價(jià)結(jié)果的可靠性下降。在等高線(xiàn)圖中，最小值附近的等高線(xiàn)密度暗示了類(lèi)似度的分散，密度越高則最小值越具有局部性，成為可靠性越高的結(jié)果。
[0061]由類(lèi)似度評(píng)價(jià)部18算出的類(lèi)似值分散圖是對(duì)該等高線(xiàn)密度進(jìn)行評(píng)價(jià)的手法，邊緣增強(qiáng)濾波器作為對(duì)等高線(xiàn)密度進(jìn)行評(píng)價(jià)的手段是有效的。等高線(xiàn)密度越高，在類(lèi)似值分散圖中以越高的值進(jìn)行顯示。在圖8中，可靠性高的例子的類(lèi)似值分散圖62以及可靠性低的例子的類(lèi)似值分散圖64，都是等高線(xiàn)密度高的位置用明顯高的值(白色)表示。特別是在可靠性低的例子中，類(lèi)似值圖63中最小值的位置不清楚，但通過(guò)在類(lèi)似值分散圖64中示出的暗示類(lèi)似度的分散的信息，表示出了差異。
[0062]作為邊緣增強(qiáng)濾波器的一例的拉普拉斯濾波器，可采用利用了與關(guān)注像素相鄰的4像素的4鄰域拉普拉斯濾波器、或利用了與關(guān)注像素相鄰的全部圖像的8鄰域拉普拉斯濾波器。關(guān)于在對(duì)所述的等高線(xiàn)密度進(jìn)行評(píng)價(jià)方面最佳的濾波器的尺寸，根據(jù)處理范圍33所包含的亮度圖案的構(gòu)造、構(gòu)成圖像數(shù)據(jù)的最小單位的亮度分布以及圖像數(shù)據(jù)的像素尺寸而不同。
[0063]例如在超聲波診斷裝置的情況下，構(gòu)成圖像數(shù)據(jù)的最小單位是斑點(diǎn)(speckle)尺寸。斑點(diǎn)尺寸由照射超聲波的設(shè)備的口徑、頻率、深度等攝像條件來(lái)決定。當(dāng)處理范圍33與斑點(diǎn)尺寸為同等程度的情況下，在原理上，若在超過(guò)該斑點(diǎn)尺寸的移動(dòng)步驟中不創(chuàng)建類(lèi)似值圖，則類(lèi)似值圖上的相鄰像素之間，值的差小，在4鄰域或8鄰域的濾波器中不能對(duì)等高線(xiàn)密度進(jìn)行評(píng)價(jià)。該情況下，需要放大類(lèi)似值圖的像素尺寸，或放大濾波器尺寸。但通常取得的腹部或乳腺部的圖像數(shù)據(jù)的亮度圖案復(fù)雜，且所設(shè)定的處理范圍33與斑點(diǎn)尺寸相比充分大，因此通過(guò)利用了相鄰像素的邊緣增強(qiáng)濾波器能夠進(jìn)行所述等高線(xiàn)密度的評(píng)價(jià)。
[0064]將本實(shí)施例中的第2類(lèi)似度參數(shù)定義為與取得類(lèi)似值圖的最小值的位置所對(duì)應(yīng)的類(lèi)似值分散圖上的值。在圖5的情況下，第2類(lèi)似度參數(shù)成為取得類(lèi)似值圖51的最小值的位置所對(duì)應(yīng)的類(lèi)似值分散圖`52上的值54。在此，將值54的位置設(shè)為(xl，yl)而成為12(xl,yl)。
[0065]另外，將第3類(lèi)似度參數(shù)定義為取得類(lèi)似值圖的最小值的位置與取得類(lèi)似值分散圖的最大值的位置之間的距離。在圖5的情況下，第3類(lèi)似度參數(shù)為取得類(lèi)似值圖51的最小值53的位置與取得類(lèi)似值分散圖52的最大值55的位置之間的距離，即，設(shè)取得類(lèi)似值分散圖52的最大值55的位置為(x2,y2),則成為距離sqrt{ (xl — x2) " 2 + (yl — y2)
a 2}。
[0066]此外，關(guān)于上述的類(lèi)似度參數(shù)，在作為對(duì)類(lèi)似值進(jìn)行運(yùn)算的方式而利用了相關(guān)運(yùn)算的情況下，通過(guò)將類(lèi)似值圖以及類(lèi)似值分散圖中利用的最大值和最小值的指標(biāo)改為相反，則類(lèi)似度參數(shù)的算出同樣成立，這是顯而易見(jiàn)的內(nèi)容。
[0067]在由類(lèi)似度評(píng)價(jià)部18得到的結(jié)果之中可靠性最高的結(jié)果是第3類(lèi)似度參數(shù)為O的情況。如前所述，利用類(lèi)似值分散圖52的意義在于對(duì)類(lèi)似值圖51的等高線(xiàn)密度進(jìn)行評(píng)價(jià)。因此，不一定要對(duì)包圍類(lèi)似值圖的最小值的等高線(xiàn)密度進(jìn)行評(píng)價(jià)，根據(jù)情況而12 (x2,y2)有時(shí)會(huì)位于類(lèi)似值圖的最大值周邊。因此，針對(duì)類(lèi)似值圖實(shí)施對(duì)預(yù)先設(shè)定的閾值例如類(lèi)似值圖的最大值與最小值的一半的值以下的區(qū)域進(jìn)行提取的處理，將該區(qū)域內(nèi)的12 (x2,y2)用于類(lèi)似度參數(shù)的計(jì)算，這在對(duì)可靠性進(jìn)行評(píng)價(jià)方面更有效果。
[0068]此外，作為在類(lèi)似度評(píng)價(jià)部18中算出的類(lèi)似度參數(shù)，除了上述的類(lèi)似度參數(shù)1、2、3之外，利用類(lèi)似值圖算出的其他統(tǒng)計(jì)值也是有效的。例如，可列舉類(lèi)似值圖的標(biāo)準(zhǔn)偏差或預(yù)先設(shè)定的閾值例如類(lèi)似值圖的最大值與最小值的一半的值以下的像素?cái)?shù)。
[0069]若在類(lèi)似度評(píng)價(jià)部18中算出了類(lèi)似度參數(shù)，則執(zhí)行圖2的工序5即選擇所使用的圖像數(shù)據(jù)。即，由修正單元14的圖像選擇部19實(shí)施在圖像修正部20中使用的圖像數(shù)據(jù)的選擇。本實(shí)施例的圖像診斷裝置中，在工序4中算出了類(lèi)似度參數(shù)的階段，顯示部24上以圖9A所示的形式顯示由類(lèi)似度評(píng)價(jià)部18輸出的第1、第2、第3類(lèi)似度參數(shù)。其中，從該圖可以明確，第2類(lèi)似度參數(shù)對(duì)值的倒數(shù)進(jìn)行圖表化來(lái)顯示，使得值越低則可靠性越高的趨勢(shì)在所有類(lèi)似度參數(shù)中是共通的。所顯示的內(nèi)容可由操作者自由選擇，例如也可實(shí)施僅顯示第3類(lèi)似度參數(shù)的形態(tài)。另外，表示在類(lèi)似區(qū)域搜索部A17中基于類(lèi)似值圖的最小值的位置而算出的修正向量的、距離方向(圖像數(shù)據(jù)的縱向)與方位方向(圖像數(shù)據(jù)的橫向)的移動(dòng)向量也顯示于顯示部24。圖9A中的各圖表的橫軸表示了由區(qū)域設(shè)定部15設(shè)定的時(shí)間范圍中的圖像數(shù)據(jù)編號(hào)。也可取代該圖像數(shù)據(jù)編號(hào)，而將由區(qū)域設(shè)定部15設(shè)定的時(shí)間范圍本身設(shè)定為橫軸。
[0070]在圖9A的各類(lèi)似度參數(shù)的圖表中，各圖表上設(shè)有由虛線(xiàn)表示的用于設(shè)置閾值的閾值線(xiàn)，操作者對(duì)各類(lèi)似度參數(shù)實(shí)施閾值設(shè)定，將在閾值線(xiàn)以下的圖像數(shù)據(jù)以及修正向量作為修正處理中利用的數(shù)據(jù)而輸出。將各閾值線(xiàn)的初始值設(shè)為各類(lèi)似度參數(shù)的最大值，在初始階段利用全部修正向量。閾值線(xiàn)的變更被立刻反映于修正向量的圖表中，例如僅將所利用的修正向量以顏色的不同或標(biāo)識(shí)的不同來(lái)顯示。圖像選擇部19中，在閾值線(xiàn)的調(diào)整已結(jié)束的階段，操作者通過(guò)選擇輸入按鈕34，完成在圖像修正部20中使用的進(jìn)行修正的圖像數(shù)據(jù)以及修正向量的選擇。由圖像選擇部19算出的修正向量保存于存儲(chǔ)器22，并輸出至圖像修正部20。
[0071]此外，如圖9B所示，可將顯示部24所顯示的類(lèi)似度參數(shù)的形態(tài)變更為直方圖的形態(tài)來(lái)設(shè)定閾值線(xiàn)。另外，也可利用統(tǒng)計(jì)方式對(duì)類(lèi)似度參數(shù)進(jìn)行處理，從而使閾值線(xiàn)的設(shè)定自動(dòng)化。計(jì)算所算出的各類(lèi)似度參數(shù)的平均值、方差值、標(biāo)準(zhǔn)偏差、直方圖，在除去偏離值的位置，設(shè)定閾值線(xiàn)。例如，在圖9B所示的第3類(lèi)似度參數(shù)的直方圖中，根據(jù)由平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差來(lái)決定的應(yīng)用范圍而自動(dòng)設(shè)定閾值線(xiàn)。
[0072]在此，作為本實(shí)施例的變形例，說(shuō)明在本實(shí)施例的圖像診斷裝置的基準(zhǔn)設(shè)定部16中不是僅設(shè)定第I基準(zhǔn)而是設(shè)定了多個(gè)基準(zhǔn)圖像的情況。設(shè)定多個(gè)基準(zhǔn)圖像適用于例如對(duì)利用了造影劑的圖像數(shù)據(jù)實(shí)施修正處理的情況。由于在造影劑的流入前后圖像的亮度圖案較大程度地發(fā)生變化，因此基于單一的基準(zhǔn)圖像的修正處理可靠性下降，會(huì)高頻度發(fā)生修正向量的錯(cuò)誤。因此，操作者在工序2中設(shè)定修正的基準(zhǔn)圖像時(shí)，通過(guò)參考圖3所示的亮度曲線(xiàn)，能夠準(zhǔn)確掌握處理區(qū)域33的亮度的時(shí)間變化，從而能夠在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)定適當(dāng)數(shù)量的基準(zhǔn)圖像。
[0073]設(shè)想如圖10的上部所示那樣在區(qū)間A設(shè)定了第I基準(zhǔn)39和第2基準(zhǔn)40的情況。針對(duì)各基準(zhǔn)來(lái)實(shí)施圖2的工序3和工序4。其中，關(guān)于實(shí)施的區(qū)間，對(duì)于第I基準(zhǔn)39而言是從開(kāi)始位置到第2基準(zhǔn)40為止，對(duì)于第2基準(zhǔn)40而言是從第I基準(zhǔn)到結(jié)束位置為止。
[0074]以第I基準(zhǔn)以及第2基準(zhǔn)算出的第1、第2、第3類(lèi)似度參數(shù)、以及修正向量的結(jié)果被輸出至向量連結(jié)部25，實(shí)施利用了類(lèi)似度參數(shù)的修正向量的連結(jié)處理(工序6)。
[0075]在圖10的下部，將第I基準(zhǔn)39以及第2基準(zhǔn)40下的第I類(lèi)似度參數(shù)的圖表46、47在區(qū)間A的范圍內(nèi)進(jìn)行表示。類(lèi)似度參數(shù)如前所述，參數(shù)值低的類(lèi)似度參數(shù)的可靠性高。因此，在區(qū)間A中，比較基于第I基準(zhǔn)以及第2基準(zhǔn)的參數(shù)值，選擇根據(jù)取低的值的基準(zhǔn)而算出的修正向量。此外，也可組合第2以及第3類(lèi)似度參數(shù)來(lái)實(shí)施連結(jié)處理，其實(shí)施方式可由操作者自由選擇。另外，閾值線(xiàn)也被設(shè)置在時(shí)間軸方向上，從而也能夠進(jìn)行時(shí)間范圍的調(diào)整。此外，以上的連結(jié)處理由向量連結(jié)部25自動(dòng)實(shí)施。另外，區(qū)間A的類(lèi)似度參數(shù)被保存于存儲(chǔ)器22，操作者能夠適當(dāng)?shù)赝ㄟ^(guò)顯示部24來(lái)確認(rèn)連結(jié)處理的妥當(dāng)性。在妥當(dāng)性低的情況下，操作者能夠自由變更向量連結(jié)部25的處理內(nèi)容。[0076]然后，在圖像修正部20中，利用從修正單元14輸出的上述成為修正對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)和修正向量來(lái)創(chuàng)建修正圖像數(shù)據(jù)。創(chuàng)建的修正圖像數(shù)據(jù)是利用修正向量對(duì)圖像數(shù)據(jù)中的攝像對(duì)象的位置偏移進(jìn)行修正后的圖像。即，利用由類(lèi)似區(qū)域搜索部17獲得的類(lèi)似值圖，由類(lèi)似度評(píng)價(jià)部19進(jìn)行評(píng)價(jià)，通過(guò)將圖像選擇部19中選擇出的對(duì)象圖像的圖像數(shù)據(jù)移動(dòng)所對(duì)應(yīng)的修正向量，從而創(chuàng)建修正了攝像對(duì)象的剛體運(yùn)動(dòng)后的修正圖像數(shù)據(jù)。在該階段，顯示部24上如圖11所示,修正圖像數(shù)據(jù)的一例91、作為修正向量的移動(dòng)向量(距離方向)111和移動(dòng)向量(方位方向)112沿著表示時(shí)間軸的橫軸進(jìn)行顯示。
[0077]如圖11所示，顯示部24上還具備再生按鈕93，若利用外部輸入裝置30選擇了再生按鈕93，則通過(guò)控制部21的程序動(dòng)作，修正圖像數(shù)據(jù)能夠以運(yùn)動(dòng)圖像進(jìn)行再生。顯示部24上還顯示了圖像處理按鈕94、變形修正按鈕95、讀取按鈕96。變形修正按鈕95將在第2實(shí)施例中進(jìn)行說(shuō)明，因此這里省略說(shuō)明。
[0078]圖像處理按鈕94的上部還設(shè)有處理A框97、處理B框98。若利用外部輸入裝置30在處理A框97中輸入了標(biāo)記并選擇了圖像處理按鈕94，則執(zhí)行預(yù)先輸入到主體12中的圖像處理，例如創(chuàng)建平均加法運(yùn)算圖像、最大亮度圖像的處理，處理后的圖像顯示于顯示部24。對(duì)于處理B框98也是同樣的。處理A框、處理B框所對(duì)應(yīng)的各種處理的程序源碼保存在存儲(chǔ)器22中，操作者不僅能夠自由地進(jìn)行編輯，還能夠通過(guò)追加處理框來(lái)增加圖像處理的種類(lèi)。
[0079]讀取按鈕96是用于執(zhí)行各種圖像數(shù)據(jù)的讀取的按鈕。該讀取按鈕96具備通過(guò)利用下拉菜單等讀取過(guò)去取得的圖像數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的修正向量、類(lèi)似度參數(shù)、修正圖像數(shù)據(jù)、處理圖像等的功能，通過(guò)采用這樣的結(jié)構(gòu)，能夠在同一畫(huà)面上比較當(dāng)前取得的結(jié)果和過(guò)去取得的圖像數(shù)據(jù)。
[0080]【實(shí)施例2】
[0081]實(shí)施例2的圖像診斷裝置在實(shí)施例1的圖像診斷裝置的基礎(chǔ)上還具備變形修正單元26，是能夠應(yīng)對(duì)攝像對(duì)象進(jìn)行變形運(yùn)動(dòng)的情況的圖像診斷裝置。即，實(shí)施例2的圖像診斷裝置涉及具有下述結(jié)構(gòu)的圖像診斷裝置，其在上述的實(shí)施例1的圖像診斷裝置的基礎(chǔ)上還具備變形修正單元26，變形修正單元26具備:區(qū)域分割部27，其對(duì)由修正單元14設(shè)定的實(shí)施修正處理的區(qū)域進(jìn)行分割來(lái)設(shè)定多個(gè)分割區(qū)域；第二類(lèi)似區(qū)域搜索部28，其針對(duì)多個(gè)分割區(qū)域搜索與基準(zhǔn)圖像類(lèi)似的區(qū)域，來(lái)算出修正向量；和錯(cuò)誤修正部29，其對(duì)由第二類(lèi)似區(qū)域搜索部28算出的修正向量實(shí)施錯(cuò)誤修正。
[0082]利用圖12~圖16，說(shuō)明實(shí)施例2的圖像診斷裝置。此外，在本實(shí)施例中，利用了另一個(gè)類(lèi)似區(qū)域搜索部B，但為了避免混淆，有時(shí)將類(lèi)似區(qū)域搜索部A、類(lèi)似區(qū)域搜索部B分別稱(chēng)為第一類(lèi)似區(qū)域搜索部、第二類(lèi)似區(qū)域搜索部。
[0083]圖12表示成為實(shí)施例2的圖像診斷裝置的框圖。變形修正單元26由區(qū)域分割部27、類(lèi)似區(qū)域搜索部B28、錯(cuò)誤修正部29構(gòu)成。從來(lái)自外部裝置11的圖像數(shù)據(jù)的輸入到修正單元14以及向量連結(jié)部25為止的處理內(nèi)容與實(shí)施例1相同，因此省略說(shuō)明。在之前說(shuō)明的圖像修正部20中創(chuàng)建修正了攝像對(duì)象的剛體運(yùn)動(dòng)后的修正圖像數(shù)據(jù)，從圖11中所示的顯示的狀態(tài)開(kāi)始進(jìn)行說(shuō)明。
[0084]如圖11所示，顯示部24上設(shè)有變形修正按鈕95。若操作者利用外部輸入裝置30選擇了變形修正按鈕95，則由圖像選擇部19選擇出的圖像數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的修正向量從存儲(chǔ)器22被輸出至變形修正單元26。
[0085]圖13表示實(shí)施例2的變形修正單元26中的處理工序。該處理工序的處理可由作為處理部的CPU的軟件處理來(lái)實(shí)現(xiàn)，這與之前的實(shí)施例是同樣的。
[0086]首先，在工序9中，如圖14所示，將由修正單元14設(shè)定的處理區(qū)域33進(jìn)一步劃分成多個(gè)分割區(qū)域120。該分割區(qū)域120的大小可由操作者自由設(shè)定，但設(shè)最小的大小在構(gòu)成圖像數(shù)據(jù)的最小單位的大小以上。例如為超聲波診斷裝置的情況下，構(gòu)成圖像數(shù)據(jù)的最小單位是斑點(diǎn)尺寸。該斑點(diǎn)尺寸由照射超聲波的設(shè)備的口徑、頻率、深度等攝像條件決定。因此，分割區(qū)域120的大小可以是根據(jù)位置而不同的設(shè)定。
[0087]然后，由類(lèi)似區(qū)域搜索 部B28來(lái)實(shí)施工序10的類(lèi)似區(qū)域的搜索。圖14中表示了作為修正對(duì)象的對(duì)象圖像121、和攝像對(duì)象122。搜索范圍設(shè)定在從所關(guān)注的分割區(qū)域120的位置僅移動(dòng)了由修正單元14算出的修正向量123后的目的地。因此，由類(lèi)似區(qū)域搜索部B28設(shè)定的搜索范圍124成為比由修正單元14設(shè)定的搜索范圍小的值。類(lèi)似區(qū)域的搜索手法是與實(shí)施例1同樣的，但由于不適合修正處理的圖像數(shù)據(jù)已經(jīng)被修正單元14除去，因此不需要基于邊緣增強(qiáng)濾波器的處理。
[0088]而后，在錯(cuò)誤修正部29中實(shí)施圖13所示的工序11的錯(cuò)誤修正處理。本處理的目的在于，從在多個(gè)分割區(qū)域中算出的各分割區(qū)域的修正向量中檢測(cè)錯(cuò)誤向量并進(jìn)行修正，處理按每個(gè)對(duì)象圖像來(lái)實(shí)施。錯(cuò)誤修正部29的錯(cuò)誤向量的檢測(cè)基于統(tǒng)計(jì)處理來(lái)實(shí)施，計(jì)算在各分割區(qū)域中算出的修正向量的平均值(U)和標(biāo)準(zhǔn)偏差(O ),將從u± O的范圍偏尚的修正向量作為錯(cuò)誤向量，以該錯(cuò)誤向量平均值(U)進(jìn)行修正。
[0089]接著，在工序12中實(shí)施修正向量的插值處理，從而除去相鄰的修正向量的不連續(xù)性。該插值處理是以與分割區(qū)域的間隔相應(yīng)的線(xiàn)性插值處理為例的一般處理即可，并不特別設(shè)置限定。若完成了工序12中的處理，則修正向量在保存至存儲(chǔ)器22的同時(shí)輸出至圖像修正部20，針對(duì)實(shí)施了剛體運(yùn)動(dòng)的修正處理后的圖像數(shù)據(jù)實(shí)施變形修正。
[0090]如圖15所示，顯示部22上顯示實(shí)施了變形修正后的修正圖像數(shù)據(jù)的一例131和攝像對(duì)象132。進(jìn)而在變形修正按鈕95的上部設(shè)置形態(tài)A框133、形態(tài)B框134，通過(guò)由操作者利用外部輸入裝置30在框中輸入標(biāo)記，從而將在分割區(qū)域中算出的修正向量以各種形態(tài)顯示在修正圖像數(shù)據(jù)131上。
[0091]圖16中表示本實(shí)施例的圖像診斷裝置中的顯示部22的顯示形態(tài)的一例。顯示形態(tài)A141是將在各分割區(qū)域中算出的修正向量145以箭頭標(biāo)記的朝向和大小來(lái)顯示的形態(tài)。顯示形態(tài)B142是將各修正向量以網(wǎng)格146的變形來(lái)顯示的形態(tài)。顯示形態(tài)C143是將修正向量以顏色的濃淡147來(lái)顯示的形態(tài)。顯示形態(tài)D144是將相鄰的修正向量的微分值以顏色的濃淡148來(lái)顯示的形態(tài)。在攝像對(duì)象中存在沿不同方向移動(dòng)的邊界面的情況下是有效的。這些形態(tài)的圖像當(dāng)中的至少一個(gè)被半透明化，并重疊顯示在修正圖像數(shù)據(jù)141~144上。在該階段若選擇了圖16的運(yùn)動(dòng)圖像按鈕93，則能夠在運(yùn)動(dòng)圖像上觀(guān)察修正圖像數(shù)據(jù)以及修正向量的時(shí)間變化。此外，顯示形態(tài)可由操作者自由地進(jìn)行變更或追加。另外，顯示部24的形態(tài)也可由操作者自由地進(jìn)行變更，例如在形態(tài)A框和形態(tài)B框的雙方中輸入標(biāo)記，使不同的形態(tài)圖像重疊顯示，或者還可實(shí)施將修正圖像數(shù)據(jù)141~144顯示為縮略圖方式的形態(tài)。
[0092]根據(jù)實(shí)施例2的圖像診斷裝置，關(guān)于針對(duì)時(shí)間序列的圖像數(shù)據(jù)的攝像對(duì)象的位置偏移的修正，不僅可應(yīng)對(duì)攝像對(duì)象的剛體運(yùn)動(dòng)，還可應(yīng)對(duì)進(jìn)行變形運(yùn)動(dòng)的情況。
[0093]如以上詳述的那樣，在本發(fā)明的各種實(shí)施例中可以看出，可提供一種能夠在實(shí)現(xiàn)修正精度的高精度化的同時(shí)對(duì)結(jié)果的可靠性進(jìn)行評(píng)價(jià)的圖像診斷裝置以及圖像修正方法。另外，還可提供能夠準(zhǔn)確地實(shí)施利用多個(gè)圖像數(shù)據(jù)的時(shí)間序列圖像處理，并能夠減輕攝像對(duì)象的活動(dòng)所造成的影響的圖像診斷裝置以及圖像修正方法。進(jìn)而，可提供針對(duì)時(shí)間序列的圖像數(shù)據(jù)修正攝像對(duì)象的位置偏移，并能夠提供修正結(jié)果的可靠性的圖像診斷裝置。此外，本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施例，還包含各種變形例。上述實(shí)施例是為了易于理解地說(shuō)明本發(fā)明而詳細(xì)地進(jìn)行了說(shuō)明的例子，未必要限定為具備說(shuō)明的全部構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。另外，對(duì)于各實(shí)施例的構(gòu)成的一部分，可進(jìn)行其他構(gòu)成的追加.刪除.置換。
[0094]另外，關(guān)于上述的各構(gòu)成、功能、處理部、處理手段等，可將它們的一部分或全部通過(guò)例如在集成電路中進(jìn)行設(shè)計(jì)等來(lái)以硬件實(shí)現(xiàn)。另外，說(shuō)明了以通過(guò)執(zhí)行實(shí)現(xiàn)各個(gè)功能的程序來(lái)以軟件實(shí)現(xiàn)上述的各構(gòu)成、功能等的情況，但實(shí)施各功能的程序、表、文件等的信息不僅可存放于存儲(chǔ)器，還可預(yù)先存放于硬盤(pán)、SSD (Solid State Drive)等記錄裝置,或IC卡、SD卡、DVD等記錄介質(zhì)中，根據(jù)需要也可經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)等進(jìn)行下載、安裝。
[0095]【符號(hào)說(shuō)明】
[0096]11外部裝置
[0097]12 主體
[0098]13輸入部
[0099]14修正單元
[0100]15區(qū)域設(shè)定部
[0101]16基準(zhǔn)設(shè)定部
[0102]17類(lèi)似區(qū)域搜索部A
[0103]18類(lèi)似度評(píng)價(jià)部
[0104]19圖像選擇部
[0105]20圖像修正部
[0106]21控制部
[0107]22存儲(chǔ)器
[0108]23輸出部
[0109]24顯示部
[0110]25向量連結(jié)部[0111]26變形修正單元
[0112]27區(qū)域分割部
[0113]28類(lèi)似區(qū)域搜索部B
[0114]29錯(cuò)誤修正部
[0115]30外部輸入裝置
[0116]31圖像數(shù)據(jù)
[0117]32攝像對(duì)象
[0118]33處理區(qū)域
[0119]34輸入按鈕
[0120]35修正執(zhí)行按鈕
[0121]41基準(zhǔn)圖像
[0122]43對(duì)象圖像
[0123]44搜索區(qū)域
[0124]45處理區(qū)域所對(duì)應(yīng)的位置
[0125]51類(lèi)似值圖
[0126]52類(lèi)似值分散圖
[0127]53類(lèi)似值圖的最小值的位置
[0128]54類(lèi)似值分散圖的53所對(duì)應(yīng)的位置
[0129]55類(lèi)似值分散圖的最大值
[0130]61可靠性高的例子的類(lèi)似值圖
[0131]62可靠性高的例子的類(lèi)似值分散圖
[0132]63可靠性低的例子的類(lèi)似值圖
[0133]64可靠性低的例子的類(lèi)似值分散圖
[0134]91修正圖像數(shù)據(jù)的一例
[0135]92攝像對(duì)象
[0136]93再生按鈕
[0137]94圖像處理按鈕
[0138]95變形修正按鈕
[0139]96讀取按鈕
[0140]97處理A框
[0141]98處理B框
[0142]121變形修正單元中的對(duì)象圖像
[0143]122攝像對(duì)象
[0144]123由修正單元算出的修正向量
[0145]124由變形修正單元設(shè)定的搜索區(qū)域
[0146]133形態(tài) A 框
[0147]134形態(tài) B 框
[0148]141顯示形態(tài)A
[0149]142顯示形態(tài)B[0150]143顯示形態(tài)C
[0151]144顯示形態(tài)D
[0152]145分割區(qū)域的修正向量
[0153]146 網(wǎng)格
[0154] 147,148顏色的濃淡
【權(quán)利要求】
1.一種圖像診斷裝置，對(duì)時(shí)間序列的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，該圖像診斷裝置的特征在于，具備: 修正單元，其基于與基準(zhǔn)圖像之間的類(lèi)似度來(lái)從時(shí)間序列的所述圖像數(shù)據(jù)中選擇執(zhí)行修正的圖像數(shù)據(jù)，并輸出表示所選擇出的所述圖像數(shù)據(jù)的位置偏移的修正向量； 圖像修正部，其基于所述修正向量對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)實(shí)施修正處理來(lái)創(chuàng)建修正圖像數(shù)據(jù)；和 顯示部，其顯示基于所述修正圖像數(shù)據(jù)的圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像診斷裝置，其特征在于， 所述修正單元具備: 區(qū)域設(shè)定部，其針對(duì)時(shí)間序列的所述圖像數(shù)據(jù)來(lái)設(shè)定實(shí)施修正處理的區(qū)域； 基準(zhǔn)設(shè)定部，其從時(shí)間序列的所述圖像數(shù)據(jù)中設(shè)定所述基準(zhǔn)圖像； 第一類(lèi)似區(qū)域搜索部，其從所述圖像數(shù)據(jù)中搜索與所述基準(zhǔn)圖像類(lèi)似的區(qū)域，并輸出表示所述類(lèi)似度的類(lèi)似值； 類(lèi)似度評(píng)價(jià)部，其生成用于評(píng)價(jià)所述類(lèi)似值的類(lèi)似度參數(shù)；和 圖像選擇部，其基于所述類(lèi)似度參數(shù)，來(lái)選擇所述圖像修正部中使用的圖像數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像診斷裝置，其特征在于， 所述第一類(lèi)似區(qū)域搜索部以圖案匹配方式來(lái)執(zhí)行搜索，創(chuàng)建表示所述類(lèi)似值的類(lèi)似值圖并進(jìn)行輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像診斷裝置，其特征在于， 所述類(lèi)似度評(píng)價(jià)部對(duì)所述類(lèi)似值圖應(yīng)用邊緣增強(qiáng)濾波器來(lái)創(chuàng)建類(lèi)似值分散圖。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像診斷裝置，其特征在于， 所述類(lèi)似度評(píng)價(jià)部將所述類(lèi)似值圖的最大值或最小值、所述類(lèi)似值分散圖的最大值或最小值、或者表示在所述類(lèi)似值圖和所述類(lèi)似值分散圖中算出的最大值或最小值的位置的距離當(dāng)中的至少一個(gè)，作為所述類(lèi)似度參數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像診斷裝置，其特征在于， 所述顯示部將所述類(lèi)似度參數(shù)的時(shí)間變化以圖表或直方圖的形態(tài)進(jìn)行顯示。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像診斷裝置，其特征在于， 所述圖像選擇部通過(guò)將針對(duì)所述類(lèi)似度參數(shù)而由操作者設(shè)定的閾值與所述類(lèi)似度參數(shù)進(jìn)行比較，來(lái)實(shí)施執(zhí)行修正的所述圖像數(shù)據(jù)的挑選。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像診斷裝置，其特征在于， 所述圖像選擇部通過(guò)利用了所述類(lèi)似度參數(shù)的平均值、方差值、或者標(biāo)準(zhǔn)偏差的統(tǒng)計(jì)處理來(lái)算出偏離值，并通過(guò)除去所述偏離值來(lái)挑選執(zhí)行修正的所述圖像數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像診斷裝置，其特征在于， 還具備向量連結(jié)部， 在設(shè)定了多個(gè)所述基準(zhǔn)圖像的情況下，所述修正單元針對(duì)多個(gè)所述基準(zhǔn)圖像之間的所述圖像數(shù)據(jù)，關(guān)于多個(gè)所述基準(zhǔn)圖像的各個(gè)，分別算出所述修正向量和所述類(lèi)似度參數(shù)， 所述向量連結(jié)部選擇所算出的多個(gè)所述類(lèi)似度參數(shù)小的一方所對(duì)應(yīng)的所述修正向量，并輸出至所述圖像修正部。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像診斷裝置，其特征在于，所述圖像修正部針對(duì)實(shí)施了修正處理后的多個(gè)所述修正圖像數(shù)據(jù)，還實(shí)施平均加法運(yùn)算圖像、或者保持各像素的最大亮度的最大亮度圖像等處理。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像診斷裝置，其特征在于， 還具備變形修正單元， 所述變形修正單元具備: 區(qū)域分割部，其對(duì) 由所述修正單元設(shè)定的實(shí)施所述修正處理的區(qū)域進(jìn)行分割來(lái)設(shè)定多個(gè)分割區(qū)域； 第二類(lèi)似區(qū)域搜索部，其針對(duì)多個(gè)所述分割區(qū)域來(lái)搜索與所述基準(zhǔn)圖像類(lèi)似的區(qū)域，并算出修正向量； 錯(cuò)誤修正部，其針對(duì)由所述第二類(lèi)似區(qū)域搜索部算出的所述修正向量來(lái)實(shí)施錯(cuò)誤修正。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的圖像診斷裝置，其特征在于， 所述第二類(lèi)似區(qū)域搜索部在僅移動(dòng)了由所述類(lèi)似區(qū)域搜索部算出的所述修正向量后的位置實(shí)施與所述基準(zhǔn)圖像類(lèi)似的區(qū)域的搜索。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的圖像診斷裝置，其特征在于， 所述錯(cuò)誤修正部檢測(cè)由所述第二類(lèi)似區(qū)域搜索部算出的所述分割區(qū)域的修正向量當(dāng)中成為偏離值的向量來(lái)作為錯(cuò)誤向量，并利用所述修正向量的平均值對(duì)所述錯(cuò)誤向量進(jìn)行修正。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的圖像診斷裝置，其特征在于， 還具備外部輸入裝置，其用于選擇是否實(shí)施所述變形修正單元的處理。
15.一種圖像修正方法，通過(guò)處理部對(duì)時(shí)間序列的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，該圖像修正方法的特征在于， 所述處理部基于與基準(zhǔn)圖像之間的類(lèi)似度來(lái)從時(shí)間序列的所述圖像數(shù)據(jù)中選擇執(zhí)行修正的圖像數(shù)據(jù)，并算出表示所選擇出的所述圖像數(shù)據(jù)的位置偏移的修正向量，基于所述修正向量對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)實(shí)施修正處理來(lái)創(chuàng)建修正圖像數(shù)據(jù)。
【文檔編號(hào)】G06T1/00GK103702616SQ201280036738
【公開(kāi)日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2012年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月3日
【發(fā)明者】吉川秀樹(shù), 東隆 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立醫(yī)療器械