形状特徴に基づく超音波3次元画像の高画質化

Research Project

Project/Area Number	17700407
Research Category	Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Biomedical engineering/Biological material science
Research Institution	National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
Principal Investigator	椿井正義独立行政法人産業技術総合研究所, 実環境計測・診断研究ラボ, 産総研特別研究員 (70367118)
Project Period (FY)	2005 – 2006
Project Status	Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help	¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000) Fiscal Year 2006: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000) Fiscal Year 2005: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Keywords	超音波画像 / 画像鮮鋭化 / 画像強調 / 形状特徴
Research Abstract	1.形状特徴を利用した画像鮮鋭化生体組織の超音波Bモード動画像を処理対象として,組織境界等の輝度コントラストを強調する画質改善手法を議論した.形状特徴を利用した画像処理手法であるモルフォロジー演算を応用して,低雑音かつ高コントラストの画像鮮鋭化を実現した.超音波画像では,音波の散乱や干渉によってスペックルパターンが発生しており,組織境界が不鮮明である.従来一般に用いられている画像鮮鋭化法では,スペックルパターンが顕著に強調されてしまい,組織境界のコントラストが十分に強調できなかった. 2.画像計測システムの構築携帯型超音波画像計測装置「ユビキタスエコー」((独)産業技術総合研究所と広島工業大学の共同開発,(株)グローバルヘルスが販売)をDual-Core Processorを搭載したパーソナルコンピュータ(PC)に接続した.超音波装置が取得した画像データはPCに転送され,PCのディスプレイに表示される.112×320画素(336×960mm)の超音波Bモード像が10frames/sで表示された.画像鮮鋭化はPC上に実装し,Dual-Core Processorの機能を用いて,画像の取得・表示と同時に並列実行される. 3.実験結果画像鮮鋭化の結果,組織境界の輝度勾配が急峻になり,画像の視認性が向上した.スペックルパターンは強調されなかった.境界の近傍でオーバーシュートやリンギング等のアーチファクトは発生しなかった.モルフォロジー演算の連鎖則を利用した高速演算法の導入により,画像鮮鋭化の演算速度は大幅に改善された.画像鮮鋭化の演算時間は,画像の取得と表示に要する時間よりも短縮された.画像鮮鋭化と画像の取得・表示をDual-Core Processorによって並列実行した結果,画像鮮鋭化を実装していない場合と同じフレームレートを実現した.