[发明专利]图像处理装置及图像处理方法

说明书

一种图像处理装置，实施参照图像与浮动图像的对位，图像处理装置为了将浮动图像变形而对浮动图像设置控制栅格。图像处理装置从浮动图像和参照图像分别提取特征点。从参照图像和浮动图像中分别搜索与所提取的特征点对应的位置。使用搜索出的位置，设定设置在浮动图像上的控制栅格中的控制点的初始位置。提取出的特征点在参照图像和浮动图像各自中相互对应，是在各个图像中特征性的部分。

技术领域

本发明涉及图像处理装置及图像处理方法，特别涉及在多个图像之间进行对位的图像处理装置及图像处理方法。

背景技术

在二维或三维的多个(以下也有称作多张的情况)图像之间进行对位的技术被用在各种领域中，是重要的技术。例如，在医疗用图像的领域中，取得CT(ComputedTomography)图像、MR(Magnetic Resonance)图像、PET(Positron Emission Tomography)图像、超声波图像等各种三维图像。对所取得的各种三维图像而言，为了能够对位并重合显示而利用图像的对位技术。这样的显示方法被称作融合图像显示，能够进行利用图像的特征的显示。例如，CT图像适合于显示详细的形状，PET图像适合于显示代谢或血流等身体的功能。

进而，在医疗领域中，为了观察同一患者的经过，通过在以时间序列取得的多张医疗用图像之间进行对位，以时间序列观察病变部的状态，能够容易地实施疾病的有无及进展状况的诊断。在多个图像之间进行对位的情况下，将被固定的图像称作参照图像，将为了对位而被坐标变换的图像称作浮动图像。

在多个图像之间进行对位的技术可以分类为刚体对位法和非刚体对位法。在刚体对位方法中，对图像进行平行移动和旋转，实施图像的对位。该方法适合于骨骼等不易变形的部位的图像。另一方面，在非刚体对位法中，对图像进行包括局部变形的复杂的变形，求出图像之间的对应关系。因此，适用于对于在治疗计划及/或经过观察中取得的多张医疗用图像的对位、或者在标准的人体-内脏模型与个别的模型之间进行医疗用图像之间的对位等，其应用范围幅度较大。

在通常周知的非刚体对位法中，在浮动图像上配置控制栅格，通过使该控制栅格中的控制点移动，使浮动图像变形。在变形后的浮动图像与参照图像之间求出图像类似度，进行基于求出的图像类似度的优化计算，求出控制栅格中的控制点的移动量(变形量)。在此情况下，控制栅格中的控制点间的像素的移动量通过配置在该像素的周围的控制点的移动量的插补来计算。使用得到的各像素的移动量进行浮动图像的坐标变换，实施使图像局部地变形那样的对位。此外，通过使控制点的间隔即栅格数变化，能够实施多重分辨率的变形。

在专利文献1中示出了不是使用栅格状的控制点、而是在浮动图像中将对应于与参照图像类似的部位的界标作为控制点来使用，并使用该控制点将图像进行瓦片(tile)分割而进行变形。在求出局部性的变形的情况下，在分割出的瓦片中追加界标，再将瓦片分割而实施对位。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特表2007－516744号公报

发明内容

发明要解决的问题

在上述使用控制栅格的对位中，控制栅格中的控制点的数量达到几千或几万左右。因此，求出各个控制点的移动量的优化计算变得复杂。因此，对位的精度依存于控制栅格中的控制点的初始位置。使用上述刚体对位法，能够设定各个控制点的大体的初始位置。但是，在因软组织或内脏的老化等而发生了复杂的变形的情况下，刚体对位法本身有可能不能适用。因此，难以求出正确的初始位置。

此外，在将对位的结果进行修正的情况下，要求将上述控制栅格中的多个控制点1个点1个点地向对应的位置移动。该作业非常繁琐。