图像处理装置以及图像处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供图像处理装置以及图像处理方法。图像处理装置具有：基准面生成单元，其对于构成管腔内图像的各像素的多个颜色要素，使用各颜色要素的像素值进行形态学处理，按照每个所述颜色要素生成表示各像素位置上的所述颜色要素的基准值的基准面；以及异常区域检测单元，其根据各像素的像素值与基准面的每个颜色要素的差分，从管腔内图像中检测异常区域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及从对管腔内部进行拍摄得到的管腔内图像中检测异常区域的。
技术介绍
一直以来，作为导入患者等被检者体内对体内管腔内部进行观察的医用观察装置，内视镜得到广泛普及。另外，近年来开发了在胶囊型壳体内部具有摄像装置及向体外无线发送由该摄像装置拍摄的图像数据的通信装置等的吞入型内视镜(胶囊型内窥镜)。因为由这些医用观察装置所拍摄的体内管腔内图像(管腔内图像)的观察/诊断需要很多经验，所以期望具有能辅助医师诊断的医疗诊断支援功能。作为实现该功能的图像识别技术之一，提出了通过从管腔内图像中自动检测出血部位等异常区域(病变区域)来示出应该重点诊断的图像的技术。例如，在日本特开2005-192880号公报中公开了如下技术将图像内的各像素的像素值或平均化的像素值映射到基于其颜色信息的特征空间来进行聚类，将离正常的粘膜区域的类的欧几里得距离为预定值以上的数据检测为异常区域。但是，管腔内图像中的异常区域通常表现为具有与周围不同的颜色的区域。但是， 在日本特开2005-192880号公报的技术中，在映射到特征空间时图像上的位置信息丧失， 因此即使是具有与周围不同的颜色的区域，只要在特征空间中位于正常粘膜类的附近，则可能会产生作为不偏离平均颜色而没有被检测为异常区域的情况。另一方面，在具有与周围不同的颜色的区域中，除了异常区域以外，还包含像素值由于粘膜自身的凹凸而发生变化的区域。因此，仅凭借检测具有与周围不同的颜色的区域，有时会将上述那样的区域错误检测为异常区域。
技术实现思路
本专利技术正是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供能够高精度地从管腔内图像中检测异常区域的。本专利技术的图像处理装置从管腔内图像中检测异常区域，该图像处理装置具有基准面生成部，其对于构成所述管腔内图像的各像素的多个颜色要素，使用所述各颜色要素的像素值进行形态学处理，按照每个所述颜色要素生成表示各像素位置上的所述颜色要素的基准值的基准面；以及异常区域检测部，其根据所述各像素的像素值与所述基准面的每个所述颜色要素的差分，从所述管腔内图像中检测异常区域。此外，本专利技术的图像处理方法从管腔内图像中检测异常区域，该图像处理方法包含基准面生成过程，对于构成所述管腔内图像的各像素的多个颜色要素，使用各个所述颜色要素的像素值进行形态学处理，按照每个所述颜色要素生成表示各像素位置上的所述颜色要素的基准值的基准面；以及异常区域检测过程，根据所述各像素的像素值与所述基准面的每个所述颜色要素的差分，从所述管腔内图像中检测异常区域。如果将以下本专利技术的详细说明与附图对照着进行阅读，则能够进一步理解以上所述的情况以及本专利技术的其它目的、特征、优点和技术及产业上的意义。附图说明图1是说明实施方式1的图像处理装置的功能结构的框图。图2是示出实施方式1的图像处理装置进行的处理过程的整体流程图。图3是示出管腔内图像的一例的示意图。图4是示出实施方式1中的尺寸确定处理的详细处理过程的流程图。图5是说明分割区域的主轴和区域宽度的图。图6是示出计算出图5所示的区域宽度的与主轴正交的线的方向上的线轮廓的图。图7是说明基准面生成处理的原理的图。图8是说明基准面生成处理的原理的另一个图。图9是示出基准面生成处理的详细处理过程的流程图。图10是示出异常区域检测处理的详细处理过程的流程图。图IlA是示出正常的粘膜区域中的像素值的R值分布的图。图IlB是示出正常的粘膜区域中的像素值的G值分布的图。图IlC是示出正常的粘膜区域中的像素值的B值分布的图。图12A是示出异常区域中的像素值的R值分布的图。图12B是示出异常区域中的像素值的G值分布的图。图12C是示出异常区域中的像素值的B值分布的图。图13是说明实施方式2的图像处理装置的功能结构的框图。图14是示出实施方式2的图像处理装置进行的处理过程的整体流程图。图15是示出实施方式2中的尺寸确定处理的详细处理过程的流程图。图16是示出应用了本专利技术的计算机系统的结构的系统结构图。图17是示出构成图16的计算机系统的主体部的结构的框图。具体实施例方式以下，参照附图说明本专利技术的优选实施方式。另外，本专利技术不受该实施方式限定。 另外，在各附图的记载中，对相同部分标注相同标号来示出。这里，本实施方式的图像处理装置对例如由内视镜或胶囊型内窥镜等医用观察装置对被检者体内的消化道等管腔内部进行拍摄得到的图像(管腔内图像)进行处理，从而检测出血部位等异常区域。此外，在本实施方式中，由医用观察装置所拍摄的管腔内图像例如是在各像素中具有与R(红)、G(绿)、B (蓝)的各颜色成分相对应的像素级(像素值) 的彩色图像。以下，在本实施方式中，将各像素的像素值的R值、G值和B值这三个值用作多个颜色要素的像素值。实施方式1首先，对实施方式1的图像处理装置的结构进行说明。图1是说明实施方式1的图像处理装置1的功能结构的框图。如图1所示，实施方式1的图像处理装置1具有图像取得部11、输入部12、显示部13、记录部14、运算部15和控制图像处理装置1整体的动作的控制部30。图像取得部11用于取得由医用观察装置所拍摄的管腔内图像的图像数据，由该图像取得部11所取得的图像数据被记录于记录部14中，在经过运算部15处理之后，根据需要显示在显示部13上。如果像例如医用观察装置是胶囊型内窥镜的情况等那样，使用可与医用观察装置之间交换图像数据的可移动型记录介质，则图像取得部11由拆装自如地安装该记录介质并读出已保存的管腔内图像的图像数据的读出装置构成。另外，如果采用在适当位置设置预先保存由医用观察装置所拍摄的管腔内图像的图像数据的服务器、并从该服务器中取得该图像数据的结构，则图像取得部11由用于与服务器连接的通信装置等构成。并且，经由该图像取得部11与服务器进行数据通信，取得管腔内图像的图像数据。另外，还可以由经由电缆输入来自内窥镜等医用观察装置的图像信号的接口装置等构成。输入部12通过例如键盘、鼠标、触摸面板及各种开关等来实现，其将输入信号输出到控制部30。显示部13由IXD或EL显示器等显示装置来实现，根据控制部30的控制， 显示包含管腔内图像在内的各种画面。记录部14由可更新记录的闪存等ROM或RAM这样的各种IC存储器、内置或者利用数据通信端子连接的硬盘、CD-ROM等信息记录介质及其读取装置等来实现，记录用于使图像处理装置1动作并实现该图像处理装置1所具备的各种功能的程序、以及在该程序的执行中使用的数据等。例如，在记录部14中记录有由图像取得部11所取得的管腔内图像的图像数据。另外，在记录部14中记录用于实现实施方式1的处理、从管腔内图像中检测异常区域的图像处理程序141。运算部15由CPU等硬件来实现，进行用于处理管腔内图像以检测异常区域的各种运算处理。该运算部15包含作为区域分割单元的区域分割部16、作为基准面生成单元的基准面生成部17、和作为异常区域检测单元的异常区域检测部18。区域分割部16根据边缘信息将管腔内图像分割为多个区域(以下，将分割而成的各个区域称作「分割区域」。)基准面生成部17对于R值、G值和B值的每个颜色要素，按照每个分割区域对分割区域内的各像素的像素值进行形态学处理，按照每个颜色要素生成表示分割区域内的各像素位置上的颜色要素的基准值的基准面。该基准面生成部17具有作为尺本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种图像处理装置，其具有：基准面生成部，其对于构成所述管腔内图像的各像素的多个颜色要素，使用各所述颜色要素的像素值进行形态学处理，按照每个所述颜色要素生成表示各像素位置上的所述颜色要素的基准值的基准面；以及异常区域检测部，其根据所述各像素的像素值与所述基准面的每个所述颜色要素的差分，从所述管腔内图像中检测异常区域。

【技术特征摘要】
2010.07.07 JP 2010-1551761.一种图像处理装置，其具有基准面生成部，其对于构成所述管腔内图像的各像素的多个颜色要素，使用各所述颜色要素的像素值进行形态学处理，按照每个所述颜色要素生成表示各像素位置上的所述颜色要素的基准值的基准面；以及异常区域检测部，其根据所述各像素的像素值与所述基准面的每个所述颜色要素的差分，从所述管腔内图像中检测异常区域。2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中， 所述形态学处理包含开处理和闭处理，所述基准面生成部先进行所述闭处理，并针对该闭处理的结果进行所述开处理。3.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，该图像处理装置具有区域分割部，该区域分割部根据所述管腔内图像的边缘信息将所述管腔内图像分割为多个区域，所述基准面生成部通过以所述区域为单位进行所述形态学处理，按照每个所述区域生成每个所述颜色要素的基准面，所述异常区域检测部根据所述区域内的各像素的像素值与针对所述区域生成的基准面之间的每个所述颜色要素的差分，按照每个所述区域进行所述异常区域的检测。4.根据权利要求3所述的图像处理装置，其中，所述基准面生成部具有尺寸确定部，该尺寸确定部根据所述区域内的像素值信息、或者所述区域的大小和所述区域内的像素值信息，按照每个所述区域确定在所述形态学处理中使用的结构要素的尺寸。5.根据权利要求4所述的图像处理装置，其中， 所述尺寸确定部具有区域宽度计算部，其计算所述区域的主轴的正交方向上的所述区域的区域宽度；以及曲率计算部，其计算沿着所述主轴的正交方向的像素值变化曲线的曲率， 所述尺寸确定部根据所述区域宽度和所述曲率确定所述结构要素的尺寸。6.根据权利要求4所述的图像处理装置，其中， 所述尺寸确定部具有颜色边缘像素提取部，其根据所述区域内的各像素的颜色边缘强度，提取该颜色边缘强度为预定阈值以上的颜色边缘像素；以及连接部，其将所述颜色边缘像素中的相连的所述颜色边缘像素作为一个颜色边缘像素组进行连接，所述尺寸确定部根据构成所述颜色边缘像素组的像素数确定所述结构要素的尺寸。7.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中， 所述异常区域检测部具有候选像素检测部，其根据每个所述颜色要素的所述差分检测异常候选像素；以及异常像素判别部，其根据每个所述颜色要素的所述差分的相对比，判别所述异常候选像素是否为属于异常区域的异常像素。8.根据权利要求7所述的图像处理装置，其中， 所述候选像素检测部具有差分计算部，其计算每个所述颜色要素的所述差分；以及亮度归一化部，其根据所述管...

【专利技术属性】
技术研发人员：弘田昌士，神田大和，北村诚，松田岳博，河野隆志，
申请(专利权)人：奥林巴斯株式会社，
类型：发明
国别省市：JP