專利名稱：圖像處理設(shè)備及其方法
圖^^t理設(shè)備及其方法
相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)U于2008年1月31日M的日本專利申請(qǐng)2008 - 21456并要求 ^i先權(quán)，^r文通過引用并^^文。
絲領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種圖1狄理設(shè)備， 一種圖像處理方法以及圖^f狄iS^^。 背景鉢
用于識(shí)別心肌區(qū)域的分節(jié)(segmentation )技^r輪4MC^a^是一種支持 心臟疾病診斷的重要的圖^^t理^M^。
在JP-A2000 - 217818 (KOKAI)中，公開了一種使用心臟的橫截面圖像 中的環(huán)形位置作為解剖學(xué)特征iM^取左心室輪廓的方法。
在JP-A10 一 99334 (KOKAI)中，描述了 一種^JU解剖學(xué)特征例如環(huán)面或 乳頭朋來調(diào)^^廓的方法。
然而，當(dāng)通it^心室的短軸圖像來實(shí)施心肌的分節(jié)(或者輪廓的提取)時(shí)， 存在不能^^解剖學(xué)特征的情況。絲于短軸圖像的滅面位置，存在圖像中 不包括可能為解剖學(xué)特征的乳頭肌的情況。在這種情況下，不能^^I解剖學(xué)特 征。由于^N^差異，乳頭財(cái)身的位1^不同的，因》b^并不是可信賴的特征。 ^i^樣的情況下，無^f捐解剖學(xué)特征實(shí)施心l/L^節(jié)。
如上所述的，相關(guān)才i^具有這樣的問齓'存在不能^^I解剖學(xué)特征實(shí)施心 M^^節(jié)的情況。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明的一個(gè)目的是提^-"種圖像處理設(shè)備及其方法， 即使當(dāng)圖像上沒有呈iW剖學(xué)特征時(shí)也^ii行心旨節(jié)。
才鵬本發(fā)明的實(shí)施例，>^#~"種圖<象處理設(shè)備，包拾詞典，被i^J^
6#^||練(training)數(shù)據(jù)，該訓(xùn)練數(shù)據(jù)是有關(guān)訓(xùn)練心臟的多^1|練圖像的#—個(gè) 的數(shù)據(jù)，并且包^i;ll練心臟的訓(xùn)練心肌區(qū)^J^t據(jù)，該訓(xùn)練心肌區(qū)^iiW: 據(jù)是對(duì)應(yīng)于在該訓(xùn)練心臟的心Mii^上指定的三^"l練位置的數(shù)據(jù)，并JLit^ ^S川練位置與預(yù)定參考三角形的三個(gè)頂點(diǎn)的位置有關(guān)；圖^^T入單元，被iM ^T入診斷心臟的診斷圖朱位置指定單元，被i^J^^診斷圖像中的診斷心
臟的心肌邊界上，指定與參考三角形的M頂點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的三^Ht斷位置，以類
似于參考三角形的相似圖形；計(jì)料元，被"&J^jt辦于相應(yīng)多^H川練圖像 將三個(gè)訓(xùn)練位置與三個(gè)診斷位置進(jìn)行匹配，并將診斷圖像與訓(xùn)練心肌區(qū)域邊界 數(shù)據(jù)相比較，^M^得相似性；以及輸出單元，被iO^T出與診斷心臟的心肌
邊Wt據(jù)具有最高相似性的訓(xùn)練心肌區(qū)^MiWt據(jù)。
才N^^發(fā)明的另一方面，i^^^供了一種圖^象處理i殳備，包括詞典，被設(shè) 置^f^"l練數(shù)據(jù)，該訓(xùn)練數(shù)據(jù)是有關(guān)訓(xùn)練心臟的多^^川練圖像的—個(gè)的數(shù) 據(jù)，并且包^i亥訓(xùn)練心臟的訓(xùn)練心肌區(qū)j^iiW:據(jù)，該訓(xùn)練心肌區(qū)域邊W:據(jù) 是對(duì)應(yīng)于在該訓(xùn)練心臟的心M^界上指定的兩^H川練位置的數(shù)據(jù)，并JJ^兩個(gè) 訓(xùn)練位置與預(yù)定參考直線的兩端的位置有關(guān)；圖^^T入單元，被iM^"入診 斷心臟的診斷圖〗^;位置指定單元，被"i^^^診斷圖像中的診斷心臟的心肌 ii^J^指定與參考直對(duì)目對(duì)應(yīng)的兩^Ht斷位置；計(jì)#元，被"&￡ 過將兩 ^H川練位置與所述兩個(gè)診斷位置進(jìn)行匹配，并#^斷圖#^訓(xùn)練心肌區(qū)^^界 數(shù)據(jù)相t嫩，；jM^得相似性；以及輸出單元，被{^ 出與診斷心臟的心肌 區(qū)^4Wt據(jù)絲最高相似性的訓(xùn)練心肌區(qū)^UtW:據(jù)。
才緣本發(fā)明，甚至育腿過不具有清,剖學(xué)特征的麟面圖^it行心齡
節(jié)'


圖1^示##本發(fā)明的第一實(shí)施例的圖像處理設(shè)備的設(shè)置的框圖； 圖2^示^t的^f呈圖3 ^于解釋當(dāng)創(chuàng)建詞典時(shí)心臟的短軸圖像中的三點(diǎn)^￡( spec迅catioii)
的圖4賴于解釋心臟的短軸圖像中的三點(diǎn)M^i的圖5 ，于解釋當(dāng)用戶綠輸入心臟的短軸圖像中的心臟的姿態(tài)時(shí)三點(diǎn)規(guī)范的圖6 ^1于解辨娥第二實(shí)施例同時(shí)提取心^^廓以及部分區(qū)域的邊攤 置的圖7^JI]于解樹條變型，心臟的長(zhǎng)^^面圖像中的三點(diǎn)^Lv范的示例的
圖8 A^于解斷鵬第三實(shí)施例的心臟的短軸圖像中的兩點(diǎn)^Ly范的圖。
M實(shí)施方式 (第一實(shí)施例)
^M^^考圖1 -圖5,將描述^^本發(fā)明的第一實(shí)施例的作為心齡節(jié)設(shè)備 的圖4象處理i殳備10。
圖lA^示才娘第一實(shí)施例的被iM以實(shí)施心臟分析的圖像處理設(shè)備10的 框圖。圖^^:理設(shè)備10可以包拾圖^i^入單元22，被"&J^t:圖像的輸 入；^ft器24， ^S己3^^賭圖朱顯示單元26，朝^己狄顯示圖^;位置指 定單元12，,顛己_￡^圖像上指定位置；姿態(tài)估料元14,凈顛己JiM^l所指 定的位置來估算圖像上的心臟的姿態(tài)；第一計(jì)，元16，凈賴Cj^f^J預(yù)先獲 知的訓(xùn)練數(shù)據(jù);J^^取內(nèi)部和夕htp心Mii界的形狀；輸出單元18，凈顛己M^T出 已分節(jié)的邊^(qū)f形狀lt據(jù)；以及詞典20，,顛己M^4^所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)。
可以通過使用，例M用計(jì)^f幾設(shè)備作為基》融更件來實(shí)現(xiàn)圖像處理設(shè)備10。 換言之，通過使安^^該計(jì)^N殳備上的處理H^f辨I^從而實(shí)i皿置指定單
元12、姿態(tài)估^"元14、第一i十，元16、以及輸出單元18。此時(shí)，可以通 過預(yù);^該計(jì)#^設(shè)備中安裝該程序來實(shí)現(xiàn)圖像處理設(shè)備10。也可以通過在需 要時(shí)^M^ft介質(zhì)如CD-ROM中/ l^i亥禾I^或者通過網(wǎng)^"發(fā)該禾踏并在該計(jì) ^^設(shè)備中安裝該禾踏，來實(shí)現(xiàn)圖^^理設(shè)備10。通錄需要時(shí)4捐內(nèi)存、或 者集成在計(jì)算機(jī)設(shè)備中或外掛在計(jì)算機(jī)設(shè)備上的硬盤、或者例如CD-R、 CD"RW、 DVD-RAM、 DVD-R的^ft介質(zhì)，來實(shí)S4^器。
脈參考圖1和圖2,將描述圖像處理設(shè)備10的辦。圖2 B示圖^^: 理設(shè)備IO的##的^^呈圖。
&^#描述訓(xùn)練過程。在詞典20中訓(xùn)練所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)的i^對(duì)皮作為心齡 節(jié)的預(yù)過禾棘實(shí)施。訓(xùn)練所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)的過程不必在心齡節(jié)時(shí)進(jìn)行。
8位置指定單元12也用作在訓(xùn)練時(shí)^^J的用iS川練的位置指定單元12，第 -^十#元16也用作在訓(xùn)練時(shí)用于訓(xùn)練的計(jì)算單元。 以下將描述訓(xùn)練所述訓(xùn)練數(shù)椐的過程的步驟。
首先，確定參考三角形，該參考三角形顯示在心l/lii界上指定的三點(diǎn)的位 置關(guān)系。
該參考三角形是才娥作為提取目標(biāo)的心肌的形狀的橫截面類型來指定的。
!5I^，膝的沖黃戴面位置的不同，心肌的形狀不同。例如，在短4^黃截面圖 像(其中心肌的形狀接近圓形)的情況下，通過指^JEX角形作為參考三角形， 將頂點(diǎn)毫無偏差棘蹤圓周上，并由jt沐效提升了精確度。
在長(zhǎng)4fcf黃截面圖像的情況下，通過指定等腰三角形或者銳角三角形作為參 考三角形，從而鞋了心肌的兩端，并由jt沐效提升了精確度。
以這才羊的方式，通itlt^截面類型切換參考三角形，從而提升了效率。
，用戶準(zhǔn)備訓(xùn)練心臟的多^H川練圖像。接著，用戶^UU位置指定單元 12，在^S"l練圖像中的訓(xùn)練心肌區(qū)域ii^上，指定三^H川練位置，即，三角 形的頂點(diǎn)的位置，以使^^以于參考三角形的相似圖形。在圖3中，顯示了在 短4W^面圖像中參考三角形為JE-^角形的'fW 。
^it種情況下，用戶在訓(xùn)練圖像中的訓(xùn)練心Mii^上指定三個(gè)點(diǎn)的位置， 以使其與正三角形務(wù)似?！度c(diǎn)的位置不必為解剖學(xué)特征。
船，第""i十^J^元16 ^^J與^Slll練圖像中的至少三^i川練位置相對(duì)應(yīng) 的訓(xùn)練心肌區(qū)^4^:據(jù)，并iL^備該訓(xùn)練數(shù)據(jù)以^t在詞典20中。
第-^i十鮮元16獲得坐標(biāo)變^^，坐標(biāo)變^4iiA使得訓(xùn)練圖像中的 三^S川練位置與預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)化三角形的頂點(diǎn)的位置重疊。術(shù)儉嚇準(zhǔn)化三角形" 的^t念與所述參考三角形不同。它^了便于通過當(dāng)獲得這些圖像的相似性時(shí) 將^jH^描述的診斷圖^^i"l練圖^f示準(zhǔn)化而進(jìn)行》b^產(chǎn)生的fe念。該標(biāo)準(zhǔn)化 三角形由在虛才財(cái)示準(zhǔn)化坐標(biāo)系中呈現(xiàn)的三個(gè)坐標(biāo)位置構(gòu)成，并且其形狀不必為 所述參考三角形的相似圖形，而可以為不同的形狀。所述坐標(biāo)變^Ji^A將
訓(xùn)練圖像坐標(biāo)系轉(zhuǎn)^/標(biāo)準(zhǔn)化坐標(biāo)系的^Ji^。
接下來，第一i十料元16通過坐標(biāo)變^ii^lfi川練圖像中的訓(xùn)練輪廓形 狀|^據(jù)的坐##準(zhǔn)4匕，并JJ^P所述輪廓形狀。
對(duì)于所述輪廓形狀的訓(xùn)練，例如，可以《吏用通用的主動(dòng)形狀才莫型(見T.F.Cootes， CJ.Taylor， D.H. Cooper和J.Graham的"Active shape'models-thdr training and application", Computer \lsion and Image Understanding, 61(1):38國59Jan.1995 )。
在主動(dòng)形狀模型中，輪廓形狀的分布和輪廓附近的圖像的亮度分布 (profile)凈M^作為訓(xùn)練輪廓形狀數(shù)據(jù)。
^^廓形狀的分布的訓(xùn)練中，例如，對(duì)矢量分布的主^*進(jìn)行分析，其 中，表示輪廓的頂點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)被設(shè)置，并且將具有大的特征值的高級(jí) (superior)形狀矢量^^在詞典20中作為輪廓形狀數(shù)據(jù)。
在圖像的亮^L^布的訓(xùn)練中，例如，分析在垂直于所ii^廓的直線上的圖 像亮度數(shù)據(jù)的分布(亮y^^布)的主^量，并且#^#^^4^在詞典20中 作為亮J^^布。
在上述的訓(xùn)練過程中，對(duì)多^^川練圖像的^個(gè)，參考通過位置指定單元 12指定的三個(gè)點(diǎn)實(shí)皿廓形狀的訓(xùn)練，從而創(chuàng)建訓(xùn)練數(shù)據(jù)。換言之，實(shí)施還包 括圖像中的心肌的姿態(tài)的分布的輪廓訓(xùn)練。
第一計(jì)^元16將所創(chuàng)建的訓(xùn)練數(shù)據(jù)^^ft在詞典20中，并且將其用于心 M^節(jié)過程，如下所述的那樣。
接下來，描述心齡節(jié)的步驟。
首先,通過圖^^T入單元22 #^斷心臟的診斷圖#^#^##器24中(圖 2中的步驟l )。診斷圖像可以從醫(yī)療圖像診^lfi殳^^^l聲波診^i殳備、X-ray CT設(shè)備、或者M(jìn)RI設(shè)^T入，或者可以輸入^^在圖^J3艮務(wù)器等中的圖像作 為輸入。
^|^##器24中的診斷圖像顯示4^示單元26上(圖2中的步驟2)。
用戶^^J位置指定單元12同時(shí)參考所顯示的診斷圖像,在診斷心臟的心肌 邊界上指定三^i貪斷位置(圖2中的步驟3 )。勤旨定的三^斷位置被iS^ 與心Mii界上的預(yù)定參考三角形的相似圖形翻以。
例如，存^^診斷圖像中的心臟的短軸圖像中解剖學(xué)特征不清晰的情況， 如圖4所示。在這樣的情況下，用戶指定心Mi^的最高點(diǎn)和(^L高點(diǎn)外的兩 點(diǎn)，例如，以約120度的角度。
i^^在解剖學(xué)特;^;清楚，但是用戶可以大致確^^軸圖像的旋轉(zhuǎn)姿態(tài)的
情況，如圖5所示。^il樣的情況下，用戶指定三點(diǎn)，其中輸入的i^點(diǎn)(參考三角形的頂點(diǎn))被旋轉(zhuǎn)以匹s"走轉(zhuǎn)的角度。
當(dāng)輸Ait^個(gè)診斷位置時(shí)，可以調(diào)錄置指定單元12以在顯示單元26上 顯示圖標(biāo)，以用作用于輸入的位置關(guān)系的指導(dǎo)(guide)。例如，位置指定單元 12顯示圖4中顯示的Y形或者三角形圖標(biāo)，用于指導(dǎo)三點(diǎn)的^JL角度。因此， 用戶容易實(shí)船^t三角形的位置關(guān)系的輸入。
il^個(gè)診斷點(diǎn)的位置關(guān)系可以通過心Mii界上的診斷圖像的圖像坐標(biāo)系中 的最高位置、最4緣置、^位置和U位置中的一個(gè)、以及心Mii界上的另 兩個(gè)點(diǎn)來指定，以獲得與參考三角形的相似圖形類似的位置關(guān)系。例如，在許 多情況下，當(dāng)鋪廓(trans他oracically)獲^^聲波圖像時(shí)，心臟的;Ut姿態(tài) 在一定的恒定*下，從而在圖像的上部出現(xiàn)心臟的前壁。4ii樣的情況下， 通過如上所述的對(duì)位置關(guān)系的確定，獲得進(jìn)一步的穩(wěn)定的心M^節(jié)。
接著，姿態(tài)估，元14獲得坐標(biāo)變^Ji^，坐標(biāo)變^JJi^使得在診斷
圖像中指定的三^H貪斷位置與用i^川練的標(biāo)準(zhǔn)化坐標(biāo)系的標(biāo)準(zhǔn)4t角形的頂點(diǎn) 的位置相重疊。
例Mit^個(gè)診斷位置的坐標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)化三角形的頂點(diǎn)坐標(biāo)之間的關(guān)系來 計(jì)算仿射變換矩陣，獲得所述坐標(biāo)變^ii^。
通itA^^i貪斷位置的坐標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)化三角形的頂點(diǎn)坐標(biāo)之間的關(guān)系，計(jì)算 位置、比例、旋轉(zhuǎn)的#^，從而獲得所i^標(biāo)變^ii^。
這^^M",姿態(tài)估胖元14計(jì)算坐標(biāo)變^Ji^以獲得姿態(tài)，例^it斷圖 像上的心肌的位置、比例以;sj走轉(zhuǎn)角度(圖2中的步驟4 )。
第--i十胖元16從訓(xùn)練圖像中提取由位置指定單元12指定的診斷圖像中 的三個(gè)診斷位置、診斷圖像、以及心^UiJR^廓(圖2中的步驟5)。以下描述 主動(dòng)形鄉(xiāng)型。
首先，第-"i十料元16將詞典20中的其中"HS"I練數(shù)據(jù)的訓(xùn)練輪廓形狀 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)^7診斷圖像上的坐標(biāo)。通過標(biāo)準(zhǔn)化三角形的^^K貞點(diǎn)的位置、以^Jf 過姿態(tài)估，元14獲得的坐標(biāo)變^Ji式的反向轉(zhuǎn)換，來實(shí)施所述轉(zhuǎn)換。
，第"-i十料元16獲得診斷圖像中的輪廓周圍的亮^^布與訓(xùn)練輪廓 形狀數(shù)據(jù)的亮JL^布之間的相似性。
，第~^十胖元16對(duì)與^#在詞典20中的多^^練圖<轉(zhuǎn)關(guān)的所有 輪廓形狀數(shù)據(jù)重復(fù)同樣的過程。
ii然后，第一計(jì)，元16從詞典20中的訓(xùn)練數(shù)據(jù)中，搜索^^廓形狀的分 布范圍內(nèi)具有最高亮^^布相似性的輪廓形狀數(shù)據(jù)。
隨后，第"^i十，元16提取具有最高相似性的輪廓形狀數(shù)據(jù)，作為代表診 斷圖像中的診斷心臟的心Mii^^廓的數(shù)據(jù)。
絲，輸出單元18輸出所提取的輪廓形狀數(shù)據(jù)(圖2中的步驟6 )。
^it一步描述的，才 第一實(shí)施例，才娥用戶的輸入，即使當(dāng)診斷圖像上 的解剖學(xué)特征不清楚時(shí)，通過^^利用三^^l練位置以絲過指定i^個(gè)點(diǎn)的
位置的輪41€取的輪廓形狀的訓(xùn)練，獲得心齡節(jié)的滿意結(jié)果。因此，才娥第 一實(shí)施例，在例如指定感興趣的區(qū)域的用戶辦的簡(jiǎn)化方面，獲得了絲的進(jìn) 步。
(第二實(shí)施例)
Syt參考圖6，描述根塘第二實(shí)施例的圖^^:理設(shè)備10。 才娘第二實(shí)施例，通過指定三個(gè)點(diǎn)的位置，艦錄訓(xùn)練心M^"廓形狀時(shí)
事先訓(xùn)練心肌部分區(qū)域邊界的位置，同時(shí)獲得心齡節(jié)轉(zhuǎn)分區(qū)^Ui界的位置
指定(見圖6)。
術(shù)it"心肌部分區(qū)坎，4^J^剖學(xué)上^^l的區(qū)域，并且包括，例:M皮稱為"心 底前壁"或t'心M壁"的區(qū)域。 S(U^述訓(xùn)練過程。
對(duì)于心肌輪廓形狀的訓(xùn)練過程，使用訓(xùn)練輪廓形狀數(shù)悟、訓(xùn)練圖像以及訓(xùn) 練部分區(qū)^i，置數(shù)據(jù)。
以與第一實(shí)施例相同的方式，用戶^^J位置指定單元12,對(duì)iS"練心臟的
多^H"I練圖像的^HS指定三^i"l練位置以便與指定的參考三角形的相似圖 形魏。
，第-"i十料元16獲得坐標(biāo)變^Ji^，坐標(biāo)變^J^/f吏得三^i"l 練位置與標(biāo)準(zhǔn)化三角形的頂點(diǎn)的位置相重疊。然后，第-"i十^"元16通#標(biāo) 變絲狄，轉(zhuǎn)換訓(xùn)練輪廓形狀數(shù)"i^Mil練部分區(qū)^JHi置數(shù)據(jù)的坐標(biāo)。然 后，第-"i十^i元16 ^^p輪廓形^^^JHi置。
更^fe， ^"廓形狀lfcl&^^iM置l^據(jù)也;^頂點(diǎn)坐標(biāo)^:據(jù)。因此， 第-^十料元16作為矢量排列坐標(biāo)教據(jù)，刑^I其用iS川練。通過訓(xùn)練創(chuàng)建的
訓(xùn)練數(shù)據(jù)包括輪廓形狀數(shù)據(jù)(輪廓形狀的分布和亮^^布)以及部分區(qū)域1^界
12位置數(shù)據(jù)。
船，將描述心齡節(jié)。
第一計(jì)#元16推皿過位置指定單元12指定的三個(gè)診斷位置、診斷圖 寸l^乂及詞典20中的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，提取心I^J4^廓和心肌部分區(qū)^ii界的位置。
首先，如第一實(shí)施例，第-"i十料元16獲得坐標(biāo)變^Ji^，該坐標(biāo)變換 表iiiC使得指定的三個(gè)診斷位置與訓(xùn)練時(shí)所使用的標(biāo)準(zhǔn)化三角形的頂點(diǎn)的位置 相重疊。
然后，第一i十^4元16通it^標(biāo)反向變giiA， #^|練數(shù)據(jù)中的輪廓形
狀數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)^;診斷圖像上的坐標(biāo)。
歸，第-"i十料元16^fiHt斷圖像中的輪廓周圍的^^布與詞典20 中的亮JL^布之間的相似性。
te，第-"i十料元16對(duì)于多^i川練圖像中的^-個(gè)，實(shí)施同樣的i^呈。
然后，第一計(jì)^元16在詞典20中的訓(xùn)練數(shù)據(jù)中的輪廓形狀的分布范圍 內(nèi)，搜索具有最高^L^布相似性的輪廓形狀數(shù)據(jù)。從而，第""i十料元16能 提取心Mii^廓。
然后，第-"i十，元16讀取與所提取的輪廓形^^t，的部分區(qū)m^ 位置數(shù)據(jù)，以1^lt取部分區(qū)^i界的位置。
^il樣的"^i中，##第二實(shí)施例，通過指定相同的三個(gè)點(diǎn)的位置， 過預(yù)先訓(xùn)練心肌部分區(qū)域邊界的位置，同時(shí)獲得心脅節(jié)神分區(qū)域邊界的位 置指定。因此，才鵬第二實(shí)施例，在例如指定感興趣的區(qū)域的用戶辦的簡(jiǎn)化 方面，獲得了進(jìn)一步絲的進(jìn)步。
(第三實(shí)施例)
#參考圖8，描述根據(jù)第三實(shí)施例的圖^^理i殳備10。 在第三實(shí)施例中，通過^^I參考直線而不是參考三角形，4^廓上指定兩 點(diǎn)的位置，實(shí)施心^L^節(jié)。
將主^"描述圖^象處理設(shè)備10與上述實(shí)施例不同的點(diǎn)。 將描述預(yù)先實(shí)施的訓(xùn)練處理。
在該訓(xùn)練處理中，指定參考直線，該參考直線指示穿過指定在心4/li^界上 的兩個(gè)點(diǎn)的直線的傾斜度。例如，當(dāng)指定輪廓上的最高點(diǎn)和最低彔時(shí)，參考直
^^皮確^;垂直直線。首先，當(dāng)對(duì)is川練心臟的多個(gè)訓(xùn)練圖像的^HSU參考直線以穿過訓(xùn)練 心肌區(qū)域的估計(jì)重心時(shí)，貫穿心肌區(qū)域的邊界的兩點(diǎn)(即，在參考直線兩端的
點(diǎn))被用作所述兩個(gè)訓(xùn)練位置。因此，用戶通過位置指定單元12，指定這兩個(gè) 點(diǎn)(見圖8)。這兩^H川練位置不必為解剖學(xué)特征。
，第^i十料元16至少^^]這兩個(gè)訓(xùn)練位置^i川練心肌區(qū)^i微 據(jù)，并且準(zhǔn)備訓(xùn)練數(shù)據(jù)。第一計(jì)，元16^^這兩^H川練位置的坐標(biāo)，以獲取
《吏這兩點(diǎn)之間的距離為標(biāo)準(zhǔn)化直線上的單位M的坐標(biāo)變^Ji式，實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)
^it程以勤^^廓形狀，以及創(chuàng)建詞典20的訓(xùn)練數(shù)悟。
術(shù)儉嚇準(zhǔn)化直線"的概念與參考三角形相同，與參考直線不同。標(biāo)準(zhǔn)化直
線的扭無念A(yù)^了當(dāng)獲^:些圖像的相似性時(shí)便于通過標(biāo)準(zhǔn)化診斷圖像(稍后描
述)^N川練圖像^Mi行t嫩而產(chǎn)生的。該標(biāo)準(zhǔn)化直線由存在于虛扣對(duì)示準(zhǔn)化坐標(biāo)
系中的兩個(gè)坐標(biāo)位置構(gòu)成。 船，將描述心齡節(jié)。
首先，當(dāng)預(yù)定參考直線iM在心肌區(qū)域的估計(jì)重心時(shí)，用戶^JU位置指定
單元12,指定貫穿心M^界的兩個(gè)診斷位置。
，第一i十，元16獲得坐標(biāo)變^iiiC該坐標(biāo)變^iiiU^^斤迷兩 個(gè)點(diǎn)之間的距離對(duì)應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)化直線上的^iM。
然后，第"""i十，元16通it^標(biāo)反向變^Ji^， ^i川練數(shù)據(jù)中的輪廓形 狀^t據(jù)轉(zhuǎn)^^i貪斷圖像上的坐標(biāo)。
船，第-^十胖元16獲得診斷圖像中的輪廓周圍的亮;t^布與訓(xùn)練數(shù)據(jù)
的亮JL^布之間的相似性。
然后，第"-i十^^元16從訓(xùn)練數(shù)據(jù)中搜索^fe"廓形狀的分布范圍內(nèi)具有最 高^^布相似性的訓(xùn)練圖像的輪廓形狀。因此，第-^i十粋元16提取心Mii 棘廓。
4it樣的iM中，##第三實(shí)施例，在訓(xùn)練過程中，形狀中變化的tJL增 大，并因jt述過^^I直線作為參考圖形^ii過兩個(gè)點(diǎn)的輸入實(shí)施心齡節(jié)，精 瑜鵬差。然而相反地，可以減少勤旨定的點(diǎn)的數(shù)目。根據(jù)第三實(shí)施例，通過 少量的輸A^得心齡節(jié)，即，^f械面圖像中不存在解剖學(xué)特征的情況下， 狄兩個(gè)點(diǎn)。 (變型)
14本發(fā)明不限于上述的實(shí)施例，并且可以在不背離本發(fā)明的范圍的JJ 出上，
在實(shí)施階軟中，修改和實(shí)施iail部分。而且，通過組合上述實(shí)施例公開的多個(gè) 適當(dāng)?shù)摹禞L^部分，可以獲得;^發(fā)明的M方式。例如，可以從實(shí)施例所/iHf的 所有《i^部分中除去某些^a^部分。
例如，^M"上述實(shí)施例的描述中，描述了用于心臟的短iN黃截面圖像的示 例。然而，本發(fā)明并不限于短iNM面圖像。例如，對(duì)于長(zhǎng)4fc^面圖像，通 過如圖7所示的指定三個(gè)點(diǎn)，獲得了同樣的優(yōu)點(diǎn)。
^it樣的情況下，對(duì)于心臟的每種對(duì)桑戴面類型(長(zhǎng)4^黃戴面圖像、短4W 截面圖像)，可以提供在參考三角形和參考直線之間切換圖形的切換單元。
權(quán)利要求
1. 一種圖像處理設(shè)備，包括詞典，被設(shè)置成存儲(chǔ)訓(xùn)練數(shù)據(jù)，所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)是與訓(xùn)練心臟的多個(gè)訓(xùn)練圖像的每一個(gè)相關(guān)的數(shù)據(jù)，并且包括所述訓(xùn)練心臟的訓(xùn)練心肌區(qū)域邊界數(shù)據(jù)，所述訓(xùn)練心肌區(qū)域邊界數(shù)據(jù)是與三個(gè)訓(xùn)練位置相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，所述三個(gè)訓(xùn)練位置被指定在所述訓(xùn)練心臟的心肌邊界上，并且所述三個(gè)訓(xùn)練位置與預(yù)定參考三角形的三個(gè)頂點(diǎn)的位置有關(guān)；圖像輸入單元，被配置成輸入診斷心臟的診斷圖像；位置指定單元，被配置成在所述診斷圖像中的診斷心臟的心肌邊界上，指定與所述參考三角形的各個(gè)頂點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的三個(gè)診斷位置，以便與所述參考三角形的相似圖形類似；第一計(jì)算單元，被配置成通過對(duì)于相應(yīng)多個(gè)訓(xùn)練圖像將所述三個(gè)訓(xùn)練位置和所述三個(gè)診斷位置進(jìn)行匹配，并將所述診斷圖像和所述訓(xùn)練心肌區(qū)域邊界數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，來獲得相似性；以及輸出單元，被配置成輸出與所述診斷心臟的心肌區(qū)域邊界數(shù)據(jù)具有最高相似性的所述訓(xùn)練心肌區(qū)域邊界數(shù)據(jù)。
2. -"#圖敘理設(shè)備，包括詞典，被iM^H^川練數(shù)據(jù)，所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)是與訓(xùn)練心臟的多^^川練圖 像的^"個(gè)相關(guān)的數(shù)據(jù)，并且包括所述訓(xùn)練心臟的訓(xùn)練心肌區(qū)域邊M:據(jù)，所述訓(xùn)練心肌區(qū)域邊Wt據(jù)是與兩^^川練位置相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，所述兩個(gè)訓(xùn)練位置 被指定在所述訓(xùn)練心臟的心Mii界上，并JU斤述兩^H川練隹置與預(yù)定參考直線 的兩端的位置有關(guān)；圖^^r入單元，凈顛己M^入診斷心臟的診斷圖^;位置指定單元，^SeJ^所述診斷圖像中的所述診斷心臟的心inii界上，指定與所述參考直對(duì)目對(duì)應(yīng)的兩個(gè)診斷位置；第--i十，元，凈顛己置員過將所述兩^1|練位置和所述兩#斷位置進(jìn)行匹配，并將所迷診斷圖^^所述訓(xùn)練心肌區(qū)^^^lt據(jù)進(jìn)行比較，^!^尋相 似性；以及輸出單元，^S己置膽出與所述診斷心臟的心肌區(qū)^i^Wt據(jù)具有最高相似性的所述訓(xùn)練心肌區(qū)jyMiW:據(jù)。
3. 條 慎求l所述的設(shè)備，進(jìn)一步包拾位置指定單元，^i己置絲所述訓(xùn)練心臟的所述心^iii界上指^^n個(gè) 訓(xùn)練位置，以便與所述訓(xùn)練圖像上的參考三角形的相似圖形刻以；以及第二計(jì)料元，,顏己置^A^斤述訓(xùn)練圖像中提取與所ii^H川練位置相對(duì) 應(yīng)的所述訓(xùn)練心臟的訓(xùn)練心肌區(qū)^U4Wt據(jù)，并且將^4#在所述詞典中。
4. ## '漆求2所迷的設(shè)備，進(jìn)一步包拾位置指定單元，凈顛己置絲所迷訓(xùn)練心臟的所述心M^界上指^^斤述兩個(gè) 訓(xùn)練位置，以便與所述訓(xùn)練圖像上的參考直^目對(duì)應(yīng)；以及第二計(jì)料元，^S己置^A^斤述訓(xùn)練圖像中提取與所述兩^H川練位置相對(duì) 應(yīng)的所述訓(xùn)練心臟的訓(xùn)練心肌區(qū)^iWL據(jù)，并且將其4#在所述詞典中。
5. 才^^5U'決求l所述的設(shè)備，其中，^#在所述詞典中的相應(yīng)訓(xùn)練數(shù)據(jù) 包括所述訓(xùn)練心臟的心M4^廓形狀數(shù)"^心肌部分區(qū)^U^Wt據(jù)，并且所逸斷出單;^于所述心^^廓形狀數(shù)^^對(duì)應(yīng)于具有最高相似性的所述 訓(xùn)練心肌區(qū)域邊Wt據(jù)的所述心肌部分區(qū)域邊Mt據(jù)，輸出所述診斷心臟的心 肌部分區(qū)域的心賄界形#邊雜置。
6，才^t權(quán)矛J^求2所述的設(shè)備，其中，^#在所述詞典中的相應(yīng)訓(xùn)練數(shù)據(jù) 包括所述訓(xùn)練心臟的心M^廓形狀數(shù)4Np心肌部分區(qū)^Wt據(jù)，并且所述輸出單驢于所述心^^廓形狀數(shù)#^對(duì)應(yīng)于具有最高相似性的所述 訓(xùn)練心肌區(qū)域邊Wt據(jù)的所述心肌部分區(qū)域邊W:據(jù)，輸出所述診斷心臟的心 肌部分區(qū)域的心^1^界形#邊#置。
7. 才緣^ij^求1所述的設(shè)備，其中，當(dāng)所述診斷圖像為心臟的短4*#^ 面圖^象時(shí)，通過所述位置指定單^旨定的所t個(gè)診斷位置為所述診斷圖像的 圖像坐標(biāo)系中的所述心Mii界上的最高位置、最4^i置、絲位置以^A位 置中的一個(gè)，以及J斤述心Mii界上的其它兩點(diǎn)。
8. 才mt權(quán)禾'J^求1所述的設(shè)備，其中，所述心肌區(qū)域邊^(qū)Wt據(jù)表示內(nèi)部和 夕^心^/Ui^^廓的形狀。
9. ##^']#求2所述的設(shè)備，其中，所述心肌區(qū)^Wt據(jù)表示內(nèi)部和 夕h^心Mii^^廓的形狀。
10. 條W'漆求1所述的設(shè)備，包拾切換單元，艦置財(cái)于所述心臟的^—個(gè)橫截面類型，切^^斤述參考三角形。
11. 才fU^U'J^求2所述的設(shè)備，包括切換單元，^S己S^t于所迷心臟 的^""個(gè)皿面類型，切^^斤述參考直線。
12. —種圖像處理方法，包括下列步驟在詞典中^H"I練數(shù)據(jù)，所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)是與訓(xùn)練心臟的多^^練圖像的每 一個(gè)相關(guān)的數(shù)據(jù)，并且包括所述訓(xùn)練心臟的訓(xùn)練心肌區(qū)域邊W:據(jù)，所述訓(xùn)練心肌區(qū)域邊Wt據(jù)是與三^H川練位置相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，所iCHyH川練位置被指定 在所述訓(xùn)練心臟的心^/Ui界上，并JJ斤ii^個(gè)訓(xùn)練位置與預(yù)定參考三角形的三 個(gè)頂點(diǎn)的位置有關(guān)；輸入診斷心臟的診斷圖像在所述診斷圖像中的診斷心臟的心M^界上，指定與所述參考三角形的各 個(gè)頂點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的三個(gè)診斷位置，以便與所述參考三角形的相似圖形務(wù)似；通浙于相應(yīng)多個(gè)訓(xùn)練圖像將所t個(gè)訓(xùn)練位置和所i^個(gè)診斷位置進(jìn)行 匹配，并將所述診斷圖^^所述訓(xùn)練心肌區(qū)^Mt據(jù)進(jìn)行t嫩，^:得相似 性；以及輸出與所述診斷心臟的心肌區(qū)^iWt據(jù)具有最高相似性的所述訓(xùn)練心肌 區(qū)艦微據(jù)。
13. —種圖Y狄理方法，包括下列步驟在詞典中^i川練數(shù)據(jù)，所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)是與訓(xùn)練心臟的多^S)il練圖像的每 一個(gè)相關(guān)的數(shù)據(jù)，并且包括所述訓(xùn)練心臟的訓(xùn)練心肌區(qū)^i^W:據(jù)，所述訓(xùn)練 心肌區(qū)域邊W:據(jù)是與兩^H"I練位置相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，所述兩^Hil練位置被指定 在所述訓(xùn)練心臟的心Mii界上，并il^斤迷兩^H川練位置與預(yù)定參考直線的兩端 的位置有關(guān)；輸入診斷心臟的診斷圖朱在所述診斷圖像中的診斷心臟的心Mii界上，指定與所述參考直斜目對(duì)應(yīng) 的兩個(gè)診斷位置；通過將所述兩^Hil練位置和所述兩個(gè)診斷位置進(jìn)行匹配，并將所述診斷圖 ^^所述訓(xùn)練心肌區(qū)^iW:^i行》嫩，^M^尋相似性；以及輸出與所述診斷心臟的心肌區(qū)^UiWt據(jù)具有最高相似性的所述訓(xùn)練心肌
14. 一種^ft在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的圖像處3^1^,該禾I^實(shí)現(xiàn)下列功能 在詞典中^i"l練數(shù)據(jù)，所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)是與訓(xùn)練心臟的多^^練圖像的每一個(gè)相關(guān)的數(shù)據(jù)，并且包括所述訓(xùn)練心臟的訓(xùn)練心肌區(qū)^JiWt據(jù)，所述訓(xùn)練 心肌區(qū)^Wt據(jù)是與三^i"l練位置相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，所ii^^i川練位置被指定 在所述訓(xùn)練心臟的心^Ui界上，并ili斤i^個(gè)訓(xùn)練位置與預(yù)定參考三角形的三 個(gè)頂點(diǎn)的位置有關(guān)；輸入診斷心臟的診斷圖H^在所述診斷圖像中的診斷心臟的心I/Lii界上，指定與所述參考三角形的各 個(gè)頂點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的三個(gè)診斷位置，以便與所述參考三角形的相似圖形類似；通財(cái)于相應(yīng)多^Hil練圖像將所t^S"l練位置和所ii^個(gè)診斷位置進(jìn)行 匹配，并將所述診斷圖^^所述訓(xùn)練心肌區(qū)域邊W:據(jù)進(jìn)行t嫩，i^^得相似 性；以及輸出與所述診斷心臟的心肌區(qū)^iWt據(jù)具有最高相似性的所述訓(xùn)練心肌
15. -#^#在計(jì)#4幾可讀介質(zhì)中的圖像處3^踏，該考誘實(shí)現(xiàn)下列功能 在詞典中^i川練數(shù)據(jù)，所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)是與訓(xùn)練心臟的多Wil練圖像的每一個(gè)相關(guān)的數(shù)據(jù)，并且包括所述訓(xùn)練心臟的訓(xùn)練心肌區(qū)域邊^(qū)ML據(jù)，所述訓(xùn)練 心肌區(qū)域邊W:據(jù)是與兩個(gè)訓(xùn)練位置相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，所述兩個(gè)訓(xùn)練位置被指定 在所述訓(xùn)練心臟的心Mii界上，并J^斤述兩^H川練位置與預(yù)定參考直線的兩端 的位置有關(guān)；輸入診斷心臟的診斷圖^;在所述診斷圖像中的診斷心臟的心Mii界上，指定與所述參考直對(duì)目對(duì)應(yīng) 的兩個(gè)診斷位置；通過將所述兩個(gè)訓(xùn)練位置和所述兩^H貪斷位置進(jìn)行匹配，并將所述診斷圖 l沐所述訓(xùn)練心肌區(qū)^Wt^i行t傲，^y尋相似性；以及輸出與所述診斷心臟的心肌區(qū)^Jf^:據(jù)具有最高相似性的所述訓(xùn)練心肌 區(qū)艦微據(jù)。
全文摘要
位置指定單元在診斷圖像中的心肌邊界上指定對(duì)應(yīng)于參考三角形的各個(gè)頂點(diǎn)的三個(gè)診斷位置，計(jì)算單元對(duì)于多個(gè)訓(xùn)練圖像的每一個(gè)，將三個(gè)訓(xùn)練位置與三個(gè)診斷位置進(jìn)行匹配，并且將診斷圖像與訓(xùn)練心肌區(qū)域邊界數(shù)據(jù)相比較，以獲得相似性，以及輸出單元輸出具有最高相似性的訓(xùn)練心肌區(qū)域邊界數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G06Q50/22GK101504727SQ20091012671
公開日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2009年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月31日
發(fā)明者武口智行, 西浦正英 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝