JPH1188589A - 画像処理装置およびその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンピュータネットワークの進歩に伴い、診
断画像もコンピュータシステムで扱いたいという要求が
生じているが、現在普及しているモダリティは、コンピ
ュータシステムに画像データを出力する機能をもたな
い。 【解決手段】 画像入力装置10のCPU1は、モダリティイ
ンタフェイス5を介してモダリティ20から診断画像を入
力し、入力した画像をDICOMフォーマットの画像データ
に変換し、得られた画像データをネットワークインタフ
ェイス8を介してネットワーク25に出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像処理装置および
その方法に関し、とくに、医療用の画像診断装置によっ
て得られる画像を処理する画像処理装置およびその方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】超音波、X線、MR(Magnetic resonance)
などを利用したコンピュータ断層撮影(CT: Computeriz
ed Tomography)が医療分野に普及している。

【０００３】CTによる診断を行う際は、まず、検査技師
により操作されるモダリティと呼ばれる画像診断装置に
よって患者の断層画像などが撮影される。この画像は装
置のコンソールにあるビデオディスプレイに表示され
る。そして、モダリティに接続されたイメージャと呼ば
れるフィルムレコーダを検査技師が操作することで、診
断に必要な画像を指示し、指示された画像がイメージャ
へ入力され、大判のフィルムにハードコピーされる。こ
のフィルムが診断画像として医師に渡され、患者の診断
が行われる。なお、以下の説明においては、モダリティ
により撮影される画像をすべて診断画像と呼ぶ。

【０００４】また、通常、一枚のフィルムには数コマの
診断画像がレイアウトされる。さらに、フィルムに記録
された診断画像には、図1に一例を示すように、画像の
周囲に、患者名（図1の左下近傍に「XXX YYYY」で示す
部分）、患者ID（図1の左下近傍に「123456」で示す部
分）、検査日時（図1の右上）、検査条件（図1の左上）
のほか、図1には表示されていないが、患者の生年月日
や担当医師名などの属性情報が文字情報として付加され
る。

【０００５】一方、コンピュータネットワーク技術の進
歩に伴い、医用画像のファイリングシステムを構築し
て、診断画像もコンピュータシステムで扱いたいという
要求が生じている。これに伴い、通信プロトコルやデー
タフォーマットの規格化が検討され、米国のACR(Americ
an College of Radiology)およびNEMA(The National El
ectrical Manufacturers Association)により制定され
たDICOM(Digital Image Communication in Medicine)規
格が世界的な標準になろうとしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現在普
及しているモダリティは、コンピュータシステムに画像
データを出力する機能をもたない。このため、コンピュ
ータシステムへ診断画像を入力するには、フィルムに記
録された診断画像をフィルムリーダで読み取り、フィル
ムリーダによって得られた画像データを例えばDICOMに
合致したフォーマットに変換するなどの作業が必要にな
る。

【０００７】本発明は、上述の問題を解決するためのも
のであり、画像診断装置により得られる画像をコンピュ
ータネットワークに供給する画像処理装置およびその方
法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記の目的を
達成する一手段として、以下の構成を備える。

【０００９】本発明にかかる画像処理装置は、コンピュ
ータネットワークに接続される画像処理装置であって、
画像診断装置から画像を入力する入力手段と、前記入力
画像を所定フォーマットの画像データに変換する変換手
段と、前記画像データを前記コンピュータネットワーク
に出力する制御手段とを有することを特徴とする。

【００１０】本発明にかかる画像処理方法は、コンピュ
ータネットワークに接続される画像処理装置の画像処理
方法であって、画像診断装置から画像を入力し、前記入
力画像を所定フォーマットの画像データに変換し、前記
画像データを前記コンピュータネットワークに出力する
ことを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる一実施形態
の画像処理装置を図面を参照して詳細に説明する。

【００１２】［画像入力装置の構成］図2は画像入力装
置10の構成例を示すブロック図である。

【００１３】図2において、CPU1は、ROM2やハードディ
スク(HD)7などに格納された各種のプログラムに基づ
き、バス4を介して画像入力装置10全体を制御するとと
もに、RAM3をワークメモリとして利用して各種の画像処
理や通信処理を実行する。

【００１４】モダリティインタフェイス5は、モダリテ
ィ20から画像を取得するためのインタフェイスである。
画像の取得方法としては、モダリティ20から出力される
アナログビデオ信号から画像をキャプチャする方法、モ
ダリティ20に所定フォーマットのディジタル画像データ
を出力させる方法があるが、モダリティインタフェイス
5はその両方に対応している。

【００１５】モダリティ20から所定フォーマットの画像
データが出力される場合、CPU1は、モダリティインタフ
ェイス5によって受信される画像データをHD7に格納す
る。一方、モダリティ20から出力されるアナログビデオ
信号から画像をキャプチャする場合、CPU1は、モダリテ
ィインタフェイス5に含まれるフレームグラバによりア
ナログビデオ信号をディジタイズし、所定のフォーマッ
トに変換してHD7に格納する。

【００１６】なお、モダリティ20から出力される画像デ
ータのフォーマットは、例えば、画像サイズを示す縦横
のドット数、ビット深さなどを含むヘッダに、例えば8
ビット/画素のグレースケール画像データまたはインデ
ックスカラー画像データ、あるいは、各8ビット計24ビ
ット/画素のRGB画像データなどが続く形式である。ま
た、シーメンスが開発したフォーマットなども知られて
いる。

【００１７】イメージャインタフェイス11は、イメージ
ャ27にプリントさせる画像を出力するためのインタフェ
イスである。画像の出力方法としては、HD7に格納され
た画像データをアナログビデオ信号に変換して出力する
方法、所定フォーマットのディジタル画像データを出力
する方法があるが、イメージャインタフェイス11はその
両方に対応している。なお、モダリティ20から出力され
た画像データまたはアナログビデオ信号をそのままイメ
ージャ27に送るときは、CPU1は、モダリティインタフェ
イス5およびイメージャインタフェイス11を直結する。

【００１８】HD7に格納された画像データは、CPU1によ
り、ネットワークインタフェイス8およびEthernetなど
のネットワーク25を介して、例えば、コンピュータ23や
24、イメージャ22に接続された画像出力装置21、また
は、DICOMプロトコルに対応したインタフェイスをもつD
ICOMプリンタ26へ送られる。なお、この画像データの転
送プロトコルにはDICOMを使用する。また、画像出力装
置21の詳細は後述する。

【００１９】コンピュータ23や24は、ネットワーク、画
像データベース、画像ビュワー、イメージャなどを用い
て医用画像をファイリング、ビューイング、プリントす
るPACS(Picture Archive and Communication System)と
呼ばれるシステムを構成する。画像入力装置10は、ネッ
トワークインタフェイス8を介して、PACSなどから送ら
れてくる画像データを入力することもできる。

【００２０】以上の動作は、RS232CやRS422などのシリ
アルインタフェイス6に接続されたキーパッド9から入力
されるコマンドをCPU1が解釈することにより実行される
ものである。つまり、LCDおよびタッチパネルから構成
されるキーパッド9を用いて、画像入力装置10のオンオ
フ、リセットをはじめとする各種動作を指示するコマン
ド、画像取得条件、画像出力条件、および、前述した属
性情報を含む各種情報を表す文字コードなどを入力・編
集することができる。さらに、キーパッド9には、CPU1
により画像入力装置10の画像取得状況やエラーを知らせ
るための表示が行われる。従って、ユーザは、キーパッ
ド9を操作することにより、モダリティ20やイメージャ2
7を直接操作するのとほぼ同等の機能を、モダリティ2
0、画像入力装置10およびイメージャ27に実行させるこ
とができる。

【００２１】なお、上述した画像入力装置10の操作は、
キーパッド9からに限定されるものではない。例えば、
ネットワーク25を介してコンピュータ23や24から、シリ
アルインタフェイス6を介して接続されるコンピュータ
などからも画像入力装置10を操作することができる。

【００２２】また、イメージャ27は、一般に、モダリテ
ィ20のコンソールから制御される（所謂ホストコントロ
ール）が、画像入力装置10に接続されたモダリティ20お
よびイメージャ27の操作を、画像入力装置10を介するこ
とで、キーパッド9や、ネットワーク25を介してコンピ
ュータ23や24からエミュレートすることができる。

【００２３】［画像入力装置の動作および処理］以下で
は、画像入力装置10の主な動作および処理を詳細に説明
する。なお、以下の説明においては、キーパッド9の画
面表示に関する処理などキーパッド9のCPUおよびプログ
ラムによって実行される処理と、画像データの入出力に
関する処理などCPU1によって実行される処理とをひとま
とめに説明するが、実際には、両CPUが通信することに
よりこれらの処理が順次実行されることは言うまでもな
い。

【００２４】また、詳細な説明は省略するが、キーパッ
ド9のレスポンスエリアには、画像入力装置10から送っ
た指示に対するモダリティ20やイメージャ27のレスポン
スやエラーメッセージ、画像データをネットワーク25を
介して伝送する場合の伝送状態、エラーメッセージ、あ
て先からのレスポンスなどが表示される。

【００２５】●画像の入出力処理 図3(a)はキーパッド9の表示画面の一例を示す図であ
る。同図に示す所定エリアまたはアイコンに触れること
により画像の入出力動作などが実行される。例えば、ユ
ーザが、画像ストアエリアの何れかに触れると、そのエ
リアに対応するHD7のメモリ領域にモダリティ20から出
力された画像データが格納される。なお、図3(b)に一例
を示すように画像が格納されていない空きエリアは白く
表示され、画像を格納中または消去中のエリアは例えば
網掛表示され、画像が格納されたエリアは黒く表示され
る。もし、黒く表示された画像ストアエリアに所定時間
以上を触れた場合、そのエリアの画像が消去される。

【００２６】図4は画像の入出力処理の一例を示すフロ
ーチャートで、どのエリアまたはアイコンが指示された
かを判定し、判定結果に基づき対応する処理を行うもの
である。

【００２７】図4において、ステップS11で属性情報エリ
アが指示された場合はステップS12で、キーパッド9にア
ルファベットキーやテンキーなどが表示され、患者ID、
患者氏名、性別、生年月日、担当医などの属性情報を入
力し編集することができる。ここで入力・編集された属
性情報は、HD7の所定領域に格納される。

【００２８】ステップS13で画像ストアエリアが指示さ
れた場合はステップS14で、指示された画像ストアエリ
アに対応するHD7の領域に、モダリティ20から取得され
た画像データが格納される。

【００２９】ステップS15でプリント/出力切替アイコン
が指示された場合はステップS16で、出力モードを切替
える。画像入力装置10は、イメージャ27に画像をプリン
トさせるプリントモード、DICOMプリンタ26やイメージ
ャ22に画像をプリントさせるネットワークプリントモー
ド、および、画像データをコンピュータ23や24に伝送す
る出力モードの三つのモードをもち、これら三つのモー
ドを順に切替えることができる。さらに、これら三つの
モードの組み合わせも可能であり、プリントモードとネ
ットワークプリントモード、ネットワークプリントモー
ドと出力モード、出力モードとプリントモード、およ
び、三つのモードすべて、といった組み合わせができ
る。

【００３０】ステップS17でプリント条件表示エリアが
指示された場合はステップS18で、設定されているモー
ドに対応するプリント条件または出力条件を設定するた
めの画面がキーパッド9に表示される。

【００３１】プリンタモードにおいては、画像のレイア
ウト（縦×横のコマ数）、フィルムのサイズ・種類・向
き、背景色の指定、トリム（縁取り線）の指定、画像極
性（ネガまたはポジ）の指定、最低および最高濃度、コ
ピー枚数などのプリント条件が設定できる。

【００３２】ネットワークプリントモードにおいては、
プリントモードにおける設定項目のほかにプリンタの指
定ができ、さらに、DICOMプリンタ26を出力先に選んだ
場合は、フィルムの格納先としてフィルムレシーブマガ
ジンまたは自動現像機を選択することができる。

【００３３】また、出力モードにおいては、画像データ
の出力先などの出力条件が設定できる。なお、出力モー
ドにおけるデータフォーマットは、DICOMフォーマット
に限らず、コンピュータ23や24上で稼働する画像ファイ
リングシステムなどに応じたフォーマットにすることも
可能であり、それらデータフォーマット（例えば、NEMA
やPostScript(R)）も必要に応じて設定することができ
る。

【００３４】ステップS19でプリント/出力アイコンが指
示された場合はステップS20で、設定されているモード
およびプリント/出力条件に基づき画像データを出力す
る。つまり、プリントモードにおいては、モダリティ20
から取得した一または複数コマの診断画像に属性情報を
オーバレイした画像がイメージャ27から出力されるよう
に、イメージャインタフェイス11を介して画像データま
たはアナログビデオ信号が出力される。また、ネットワ
ークプリントモードにおいては、モダリティ20から取得
した一または複数コマの診断画像に属性情報をオーバレ
イした画像がDICOMプリンタ26またはイメージャ22から
出力されるように形成されたDICOMフォーマットのデー
タが、ネットワークインタフェイス8から出力される。
また、出力モードにおいては、モダリティ20から取得し
た一または複数コマ分の診断画像の画像データと、それ
ら画像データの属性情報とが、DICOMフォーマットによ
りネットワークインタフェイス8から出力される。

【００３５】勿論、前述したプリントモード、ネットワ
ークプリントモードおよび出力モードの三つのモードの
組み合わせが設定されている場合、設定された組み合わ
せに応じてデータが出力されるのは言うまでもない。

【００３６】このように、画像入力装置10およびキーパ
ッド9によりステップS11からS20の処理が繰返される。

【００３７】●文字認識処理 CPU1は、コンピュータ23や24またはキーパッド9からの
指示に従い、モダリティインタフェイス5またはネット
ワークインタフェイス8を介して入力され、HD7などに格
納されている画像データに含まれる文字情報、つまり属
性情報を構成する文字を、ROM2またはHD7に格納された
プログラムによって認識する機能を有している。

【００３８】図5は文字認識処理の一例を示すフローチ
ャートである。CPU1は、ステップS1で、HD7から画像デ
ータを読出し、ステップS2で、HD7から読出した画像デ
ータをRAM3上に展開する。ステップS3で、RAM3に展開さ
れた画像から予め設定された文字認識対象領域の画像を
抽出し、ステップS4で、抽出した文字認識対象領域の画
像から、後述する方法により、文字パターンを分離し一
文字ずつの画像に分離する。そして、ステップS5で文字
認識処理を実行し、ステップS6で認識結果をキャラクタ
データとして出力する。このキャラクタデータは、画像
データとともにHD7に格納されたり、文字情報を要求し
たコンピュータなどへ送られる。

【００３９】なお、文字認識対象領域を予め設定するの
は、記録位置がほぼ決まっている属性情報の特性を活か
して文字認識に要する時間を短縮し、かつ、認識精度を
向上するためである。勿論、画像全体から文字認識する
ことも可能である。

【００４０】図7は文字画像の分離処理の一例を示すフ
ローチャートである。ステップS41で、幾つかのしきい
値で画像を二値化し、各二値画像から文字に対応する白
または黒色のパターンを抽出する。なお、しきい値は、
黒地に白文字の場合は中間より白色に近い三から四値、
白地に黒文字の場合は中間より白色に近い三から四値に
設定する。次に、ステップS42で、抽出した文字パター
ンの連続領域をラベリングし、ステップS43で、ラベリ
ングされた各連続領域についてその特徴量を求める。特
徴量としては、画素値の最大値、平均値、標準偏差およ
び最小値、並びに、領域の幅および高さなどがある。

【００４１】続いて、ステップS44で、文字画像として
の特徴量の範囲や、文字画像どうしが一つの画素を共有
することはないなどの制約を考慮して、文字画像として
適切な領域を抽出する。なお、プロポーショナル文字の
場合、文字によって文字幅が変化するが、この場合でも
正規表現から文字の種類が特定できるので、ある程度は
文字幅を制限することができる。

【００４２】また、ステップS5の文字認識処理は周知で
あるから詳細な説明は省略するが、その概要は次のよう
になる。例えば、単純類似度などの手法を用いて、分離
した一文字分の画像を、予め用意された文字形状辞書に
含まれる画像と比較して、各文字画像と辞書画像との類
似度を表すマッチング率をRAM3などに記憶する。文字認
識対象領域の文字画像すべてに対応するマッチング率が
得られると、予め用意された文字列の正規表現、つまり
文字列の各桁に配置される文字の確率を示す情報および
マッチング率を参照して、最も妥当な文字の組み合わせ
を求める。

【００４３】●その他 属性情報は、キーパッド9により入力する方法および文
字認識により得る方法のほかに、HIS(Hospital Informa
tion System)やRIS(Radiology Information System)と
呼ばれる患者の氏名、IDおよび検査履歴を管理するシス
テムから、ネットワーク25またはシリアルインタフェイ
ス6を介して得ることができる。

【００４４】また、キーパッド9や文字認識処理により
入力された一部の属性情報などをキーとして、ネットワ
ークやシリアルインタフェイスを介して接続されたコン
ピュータ上のデータベースを検索して、残りの属性情報
や必要な情報を得ることもできる。

【００４５】［データフォーマット］DICOMフォーマッ
トが扱う属性情報には多数の種類があり、それらはタグ
と呼ばれる4バイトの識別子によって区別される。画像
データも同様のタグによって区別される。つまり、DICO
Mフォーマットで記述されたデータは次の形式で表さ
れ、データ部分にはタグにより識別される属性情報や画
像データが割り付けられる。 タグ(4バイト)+データの長さ(4バイト)+データ(可変長)
+タグ(4バイト)+…+データ(可変長)+終了コード(EOF)

【００４６】以上説明したように、コンピュータシステ
ムに画像データを出力する機能をもたないモダリティ20
に上記の画像入力装置10を接続すれば、フィルムに記録
された診断画像をフィルムリーダで読み取り、フィルム
リーダによって得られた画像データを例えばDICOMに合
致したフォーマットに変換するなどの作業を不要とし、
ネットワーク25やシリアルインタフェイス6を介して、
容易にコンピュータシステムへ診断画像の画像データを
DICOMフォーマットで出力することができる。

【００４７】そして、例えば前述したプリントモードと
出力モードとを設定しておけば、キーパッド9を一度操
作するだけで、モダリティ20などから得た診断画像をイ
メージャ27に出力させるとともに、その診断画像の画像
データをネットワーク25を介してコンピュータシステム
に伝送することができる。

【００４８】さらに、画像入力装置10によれば、診断画
像に付加された属性情報を文字認識し、認識した属性情
報をキャラクタデータとして出力することができるの
で、診断画像を電子ファイリングする際などに、診断画
像に対応する文字情報やインデックスデータなどを容易
に作成することができる。

【００４９】［画像出力装置の構成］図6は画像出力装
置21の構成例を示すブロック図である。

【００５０】図6において、CPU211は、ROM212やHD217な
どに格納された各種のプログラムに基づき、バス214を
介して画像出力装置21全体を制御するとともに、RAM213
をワークメモリとして利用して各種の画像処理や通信処
理を実行する。

【００５１】イメージャインタフェイス221は、ネット
ワーク25を介して画像入力装置10やコンピュータ23や24
から送られてくる画像を出力するためのインタフェイス
で、画像入力装置10のイメージャインタフェイス11とほ
ぼ同様の構成および機能を有する。画像の出力方法とし
ては、アナログビデオ信号を出力する方法、所定フォー
マットのディジタル画像データを出力する方法がある
が、イメージャインタフェイス221はその両方に対応し
ている。

【００５２】CPU211は、ネットワークインタフェイス21
8により受信したDICOMフォーマットの画像データを、一
旦、HD217へスプールし、HD217にスプールしたDICOMフ
ォーマットの画像データからイメージャ22へ送るべき画
像をRAM213上に展開する。そして、RAM213上の画像を、
イメージャ22の仕様に応じて、アナログビデオ信号また
はディジタル画像データとしてイメージャインタフェイ
ス221から出力する。

【００５３】また、RS232CやRS422などのシリアルイン
タフェイス216にはコンピュータや画像入力装置10を接
続することができ、シリアルインタフェイス216を介し
て、画像出力装置21の動作などを制御するとともに、画
像データを入力することもできる。

【００５４】このように、ネットワーク25などを介して
DICOMフォーマットの画像データを画像出力装置21に送
ることで、その画像出力装置21に接続されたDICOMに未
対応のイメージャ22に診断画像をプリントさせることが
できる。

【００５５】さらに、モダリティ20とイメージャ22とを
ネットワーク25を介して接続することにより、イメージ
ャ22を設置する場所の自由度が向上する。例えば、モダ
リティ20が設置されたCT室から離れた診察室近傍にイメ
ージャ22を配置することもでき、そうすれば、CT室で撮
影された診断画像が診察室近傍で出力されるので、CT室
から診察室へ診断画像を運搬するなどの手間が省ける。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像診断装置により得られる画像をコンピュータネット
ワークに供給する画像処理装置およびその方法を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】診断画像の一例を示す写真、

【図２】本発明にかかる画像入力装置の構成例を示すブ
ロック図、

【図３】図2に示すキーパッドの表示画面の一例を示す
図、

【図４】画像入力装置による画像の入出力処理の一例を
示すフローチャート、

【図５】画像入力装置による文字認識処理の一例を示す
フローチャート、

【図６】図2に示す画像出力装置の構成例を示すブロッ
ク図、

【図７】画像入力装置による文字パターンの分離処理の
一例を示すフローチャートである。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンピュータネットワークに接続される
   画像処理装置であって、 画像診断装置から画像を入力する入力手段と、 前記入力画像を所定フォーマットの画像データに変換す
   る変換手段と、 前記画像データを前記コンピュータネットワークに出力
   する制御手段とを有することを特徴とする画像処理装
   置。
2. 【請求項２】 さらに、前記入力画像または前記画像デ
   ータを記録媒体に可視像を形成する画像形成装置に出力
   する出力手段を有し、 前記コンピュータネットワークへの画像データの出力
   と、前記出力手段による画像または画像データの出力と
   は、略同時に行うことができることを特徴とする請求項
   1に記載された画像処理装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、前記コンピュータネッ
   トワークから前記所定フォーマットの画像データを入力
   することを特徴とする請求項1または請求項2の何れかに
   記載された画像処理装置。
4. 【請求項４】 さらに、画像または画像データに付加さ
   れた文字情報を認識する認識手段を有し、 認識された文字情報は、前記制御手段により、前記コン
   ピュータネットワークへ出力されることを特徴とする請
   求項1から請求項3の何れかに記載された画像処理装置。
5. 【請求項５】 コンピュータネットワークに接続される
   画像処理装置の画像処理方法であって、 画像診断装置から画像を入力し、 前記入力画像を所定フォーマットの画像データに変換
   し、 前記画像データを前記コンピュータネットワークに出力
   することを特徴とする画像処理方法。
6. 【請求項６】 コンピュータネットワークに接続される
   画像処理装置によって実行される画像処理のプログラム
   コードが記録された記録媒体であって、 画像診断装置から画像を入力するステップのコードと、 前記入力画像を所定フォーマットの画像データに変換す
   るステップのコードと、 前記画像データを前記コンピュータネットワークに出力
   するステップのコードとを有することを特徴とする記録
   媒体。