時(shí)間方向上進(jìn)行監(jiān)視的結(jié)果。如圖10所示，呼吸的周期性的變化(呼吸循環(huán))B的I周期PC由吸氣和呼氣構(gòu)成，包括一次呼氣和一次吸氣。在吸氣中，隨著橫隔膜下降并吸入氣而胸廓中的肺野的區(qū)域變大。以最大限度吸入氣時(shí)(吸氣與呼氣的變換點(diǎn))為最大吸氣時(shí)BI。在呼氣中，隨著橫隔膜上升并吐出氣而肺野的區(qū)域變小，而以最大限度排出氣時(shí)(呼氣與吸氣的變換點(diǎn))為最大呼氣時(shí)B2。
[0118]在此，在本說(shuō)明書中，圖像特征量的振幅值最大的值稱為最大振幅值A(chǔ)Pl，將振幅值最小的值稱為最小振幅值A(chǔ)P2，并且將最大振幅值A(chǔ)Pl和最小振幅值A(chǔ)P2統(tǒng)稱為振幅值A(chǔ)P。此外，表示最大振幅值A(chǔ)Pl的點(diǎn)相當(dāng)于位于從吸氣向呼氣的變換點(diǎn)的成為最大吸氣的點(diǎn)BI，表示最小振幅值A(chǔ)P2的點(diǎn)相當(dāng)于位于從呼氣向吸氣的變換點(diǎn)的成為最大呼氣的點(diǎn)B2o
[0119]這樣，基準(zhǔn)周期提取部310(參照周期提取部320)使用所獲取的多個(gè)基準(zhǔn)幀圖像SG(多個(gè)參照幀圖像RG)來(lái)實(shí)施肺野區(qū)域的輪廓OL的提取，從所提取的區(qū)域檢測(cè)肺野區(qū)域的面積，從而檢測(cè)第I呼吸循環(huán)Tl (第2呼吸循環(huán)T2)。
[0120]〈1-3-1-2-2.肺野區(qū)域的變化(呼吸循環(huán))的第2檢測(cè)方法>
[0121]在此，作為呼吸循環(huán)的檢測(cè)方法的又一變形例，說(shuō)明能夠代替上述第I呼吸循環(huán)的檢測(cè)方法來(lái)采用的第2呼吸循環(huán)的檢測(cè)方法。
[0122]在該第2檢測(cè)方法中，使用另一設(shè)備的測(cè)量結(jié)果。即，與攝影多個(gè)基準(zhǔn)幀圖像SG(或多個(gè)參照幀圖像RG)同步地從外部獲取呼吸信息，將該呼吸信息與基準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)圖像(或參照運(yùn)動(dòng)圖像)相對(duì)應(yīng)地進(jìn)行存儲(chǔ)來(lái)利用。
[0123]在本實(shí)施方式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(參照?qǐng)D1)中，設(shè)置有循環(huán)檢測(cè)裝置16，因此能夠利用該裝置。在該情況下，基準(zhǔn)周期提取部310能夠經(jīng)由基準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)圖像獲取部210獲取多個(gè)基準(zhǔn)幀圖像SG，并且能夠經(jīng)由循環(huán)檢測(cè)裝置16獲取與此同步的呼吸信息。另一方面，在參照周期提取部320中，從參照?qǐng)D像存儲(chǔ)部51經(jīng)由參照運(yùn)動(dòng)圖像獲取部220獲取多個(gè)參照幀圖像RG，并且獲取與此同步的呼吸信息。關(guān)于參照運(yùn)動(dòng)圖像，設(shè)在該參照運(yùn)動(dòng)圖像的攝影時(shí)由循環(huán)檢測(cè)裝置16獲取呼吸信息，該呼吸信息與參照運(yùn)動(dòng)圖像相對(duì)應(yīng)地保存在參照?qǐng)D像存儲(chǔ)部51中。
[0124]此外，在該第2呼吸循環(huán)的檢測(cè)方法中，例如能夠使用日本專利第3793102號(hào)所記載的裝置。另外，還能夠采用通過(guò)利用激光和由CCD照相機(jī)構(gòu)成的傳感器的監(jiān)視來(lái)實(shí)施的方法(例如參照“FG視覺(jué)傳感器爸用就寢者的呼吸監(jiān)視器y >夕関才§檢討”、青木広宙、中島真人、電子信息通信學(xué)會(huì)'乂寸Y工尹4大會(huì)講演論文集2001年.信息.>只尹Λ '乂寸Y工尹4大會(huì)講演論文集、320-321、2001-08-29.等)等。
[0125]另外，除了呼吸循環(huán)以外，如圖11?圖13所示那樣還存在檢測(cè)心搏循環(huán)(心臟區(qū)域的變化)的方法，但關(guān)于心搏循環(huán)，稍后在〈變形例 > 的欄中進(jìn)行詳述。
[0126]〈1-3-1-2-3.呼吸周期檢測(cè)方法〉
[0127]接著，說(shuō)明基于第1(第2)呼吸循環(huán)Tl (Τ2)檢測(cè)呼吸周期的方法。第I或第2呼吸周期PCI (PC2)分別能夠基于如下定時(shí)來(lái)進(jìn)行檢測(cè):(al)第I或第2呼吸循環(huán)Tl (T2)在基準(zhǔn)期間內(nèi)表示最小值的定時(shí)或在基準(zhǔn)期間內(nèi)表示最大值的定時(shí)；(a2)第I或第2呼吸循環(huán)Tl (T2)的斜率的正負(fù)變化的定時(shí)；(a3)第I或第2呼吸循環(huán)Tl (T2)的拐點(diǎn)的定時(shí)；(a4)第I或第2呼吸循環(huán)Tl (T2)成為規(guī)定的閾值的定時(shí)；以及(a5)第I或第2呼吸循環(huán)T1(T2)的斜率的絕對(duì)值變?yōu)榇笥诨鶞?zhǔn)值的定時(shí)。下面，說(shuō)明使用這些定時(shí)(al)?(a5)的第I?5呼吸周期的檢測(cè)方法，既可以設(shè)成通過(guò)由用戶進(jìn)行的選擇來(lái)能夠選擇這些檢測(cè)方法中的某一個(gè)，也可以基于利用多個(gè)檢測(cè)方法檢測(cè)出的結(jié)果例如使用平均值等來(lái)得到最終的結(jié)果。此外，在本實(shí)施方式中，采用使用定時(shí)(al)的第I呼吸周期的檢測(cè)方法。因而，以下說(shuō)明的第2?5呼吸周期的檢測(cè)方法是代替第I呼吸周期的檢測(cè)方法或者對(duì)第I呼吸周期的檢測(cè)方法加上而采用的。
[0128]圖14?圖18是說(shuō)明呼吸周期的檢測(cè)方法的圖，是與圖10同樣地按時(shí)間序列示出圖像特征量(肺野區(qū)域的面積)的圖。此外，黑圓點(diǎn)表示幀圖像的攝影定時(shí)。
[0129]〈1-3-1-2-3-1.第I周期檢測(cè)方法:最大值、最小值>
[0130]第I周期檢測(cè)方法是基于在本實(shí)施方式中采用的定時(shí)(al)的檢測(cè)方法，基于呼吸循環(huán)的基準(zhǔn)期間內(nèi)的最大值(最大吸氣時(shí))B1或基準(zhǔn)期間內(nèi)的最小值(最大呼氣時(shí))B2檢測(cè)呼吸周期。此外，此處的最大值、最小值也可以是近似值。即，如圖14所示，基于表示第I或第2呼吸循環(huán)Tl (T2)的基準(zhǔn)期間SI內(nèi)的最大值BI的定時(shí)或表示基準(zhǔn)期間S2內(nèi)的最小值B2的定時(shí)檢測(cè)呼吸周期PCI (PC2)。在此，作為搜索最大值BI時(shí)的基準(zhǔn)期間SI，設(shè)定最大振幅值A(chǔ)P1(參照?qǐng)D10)存在一個(gè)的期間(是圖像特征量為平均值以上的期間，其中具有峰值)。作為搜索最小值B2時(shí)的基準(zhǔn)期間S2，設(shè)定最小振幅值A(chǔ)P2 (參照?qǐng)D10)存在一個(gè)的期間(是圖像特征量為平均值以下的期間，其中具有峰值)。
[0131]關(guān)于多個(gè)基準(zhǔn)幀圖像SG或參照幀圖像RG，通過(guò)如上所述那樣對(duì)圖像特征量進(jìn)行分析，能夠獲取最大值BI和最小值B2。另外，如果在期間S1、期間S2這樣的固定期間的范圍中取最大值BI和最小值B2，則能夠獲知呼吸的I周期內(nèi)的最大吸氣時(shí)和最大呼氣時(shí)。然后，檢測(cè)“按點(diǎn)B1、點(diǎn)B2、點(diǎn)BI的順序搜索的期間”、“按點(diǎn)B2、點(diǎn)B1、點(diǎn)B2的順序搜索的期間”、“點(diǎn)B2存在于兩個(gè)兩端(起點(diǎn)、終點(diǎn))的期間”、“點(diǎn)BI存在于兩個(gè)兩端的期間”中的某一個(gè)期間來(lái)作為呼吸周期PCI (PC2)即可。然后，能夠?qū)⑴c一個(gè)呼吸周期PCI (PC2)對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)幀圖像SG(參照幀圖像RG)分類為I周期量的幀圖像。
[0132]通過(guò)這樣，基于多個(gè)基準(zhǔn)幀圖像SG或參照幀圖像RG檢測(cè)第I或第2呼吸周期PCI (PC2) ο
[0133]〈1-3-1-2-3-2.第2周期檢測(cè)方法:斜率的正負(fù)>
[0134]第2周期檢測(cè)方法是基于定時(shí)(a2)的檢測(cè)方法，基于呼吸循環(huán)(變化曲線)的斜率的正負(fù)的變換點(diǎn)檢測(cè)呼吸周期。即，如圖15的(a)所示，基于第I或第2呼吸循環(huán)Tl (T2)的曲線的斜率的正負(fù)變化的變化點(diǎn)B10、B20檢測(cè)呼吸周期PCI (PC2)。此外，作為變化點(diǎn)B10、B20，也可以使用近似值。
[0135]圖15的(b)是關(guān)于多個(gè)基準(zhǔn)幀圖像SG或參照幀圖像RG按時(shí)間順序取幀圖像間的圖像特征量的差分、并與圖15的(a)的時(shí)間軸對(duì)應(yīng)地示出該差分為正和負(fù)中的哪個(gè)符號(hào)的圖表。如圖15的(b)所示，如果按時(shí)間序列求出圖像特征量的差分，則能夠檢測(cè)該差分從正變?yōu)樨?fù)的變化點(diǎn)B10、從負(fù)變?yōu)檎淖兓c(diǎn)B20。然后，檢測(cè)“按變化點(diǎn)B10、變化點(diǎn)B20、變化點(diǎn)BlO的順序搜索的期間”、“按變化點(diǎn)B20、變化點(diǎn)B10、變化點(diǎn)B20的順序搜索的期間”、“變化點(diǎn)B20存在于兩個(gè)兩端的期間”、“變化點(diǎn)BlO存在于兩個(gè)兩端的期間”中的某一個(gè)期間來(lái)作為呼吸周期即可。然后，將與一個(gè)呼吸周期對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)幀圖像SG或參照幀圖像RG分類為I周期量的幀圖像。
[0136]此外，也可以代替如上所述那樣按時(shí)間序列求出幀圖像間的圖像特征量的差分，而求出第I或第2呼吸循環(huán)Tl (T2)的曲線的微分值。
[0137]〈1-3-1-2-3-3.第3周期檢測(cè)方法:拐點(diǎn)>
[0138]作為第3周期檢測(cè)方法，是基于定時(shí)(a3)的檢測(cè)方法，基于呼吸循環(huán)(變化曲線)的拐點(diǎn)檢測(cè)呼吸周期。即，如圖16所示，基于表示第I或第2呼吸循環(huán)Tl (T2)的拐點(diǎn)B3、B4的定時(shí)檢測(cè)呼吸周期PCI (PC2)。此外，作為拐點(diǎn)B3、B4，也可以使用近似值。
[0139]例如，基于第I或第2呼吸循環(huán)T1(T2)具有周期這樣的前提，以函數(shù)來(lái)表現(xiàn)第I或第2呼吸循環(huán)Tl (Τ2)，提取通過(guò)取該函數(shù)的二次微分來(lái)可知的凹凸有變化的點(diǎn)來(lái)作為拐點(diǎn)。然后，檢測(cè)多個(gè)基準(zhǔn)幀圖像SG或參照幀圖像RG的攝影定時(shí)中的與該拐點(diǎn)最近的攝影定時(shí)來(lái)作為拐點(diǎn)Β3、Β4(參照?qǐng)D16)。然后，檢測(cè)“按拐點(diǎn)Β3、拐點(diǎn)Β4、拐點(diǎn)Β3的順序搜索的期間”、“按拐點(diǎn)B4、拐點(diǎn)B3、拐點(diǎn)B4的順序搜索的期間”、“拐點(diǎn)B4存在于兩個(gè)兩端的期間”、“拐點(diǎn)B3存在于兩個(gè)兩端的期間”中的某一個(gè)期間來(lái)作為呼吸周期即可。然后，將與一個(gè)呼吸周期對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)幀圖像SG或參照幀圖像RG分類為I周期量的幀圖像。
[0140]〈1-3-1-2-3-4.第4周期檢測(cè)方法:規(guī)定的閾值>
[0141]作為第4周期檢測(cè)方法，是基于定時(shí)(a4)的檢測(cè)方法，基于呼吸循環(huán)成為規(guī)定的閾值的定時(shí)檢測(cè)呼吸周期。即，如圖17所示，基于第I或第2呼吸循環(huán)Tl (T2)的成為固定的閾值Vl的點(diǎn)B30、B40檢測(cè)呼吸周期PCI (PC2)。在此所說(shuō)的閾值vl優(yōu)選設(shè)為第I或第2呼吸循環(huán)T1(T2)中的像素特征量的中間的值。此外，作為點(diǎn)Β30、Β40，也可以使用近似值。
[0142]例如，基于第I或第2呼吸循環(huán)Tl (Τ2)具有周期這樣的前提，以函數(shù)來(lái)表現(xiàn)第I或第2呼吸循環(huán)Tl (Τ2)，檢測(cè)成為固定的閾值的點(diǎn)。然后，檢測(cè)多個(gè)基準(zhǔn)幀圖像SG或參照幀圖像RG的攝影定時(shí)中的與該點(diǎn)最近的攝影定時(shí)來(lái)作為點(diǎn)Β30、點(diǎn)Β40(參照?qǐng)D17)。然后，檢測(cè)“按點(diǎn)Β30、點(diǎn)Β40、點(diǎn)Β30的順序搜索的期間”、“按點(diǎn)Β40、點(diǎn)Β30、點(diǎn)Β40的順序搜索的期間”、“點(diǎn)Β40存在于兩個(gè)兩端的期間”、“點(diǎn)Β30存在于兩個(gè)兩端的期間”中的某一個(gè)期間來(lái)作為呼吸周期即可。然后，將與一個(gè)呼吸周期對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)幀圖像SG或參照幀圖像RG分類為I周期量的幀圖像。
[0143]〈1-3-1-2-3-5.第5周期檢測(cè)方法:斜率的絕對(duì)值>
[0144]作為第5周期檢測(cè)方法，是基于定時(shí)(a5)的檢測(cè)方法，基于呼吸循環(huán)(變化曲線)的斜率的絕對(duì)值檢測(cè)呼吸周期。S卩，如圖18所示，基于第I或第2呼吸循環(huán)Tl (T2)的斜率的絕對(duì)值變得大于基準(zhǔn)值的定時(shí)檢測(cè)呼吸周期PCI (PC2) ο在此所說(shuō)的基準(zhǔn)值是所設(shè)想的第I或第2呼吸循環(huán)Tl (T2)的成為最大的斜率的值，能夠使用經(jīng)驗(yàn)上已知的值等。
[0145]例如，與第2周期檢測(cè)方法同樣地，如圖18的(a)所示，在多個(gè)基準(zhǔn)幀圖像SG或參照幀圖像RG中，按時(shí)間順序取幀圖像間的圖像特征量的差分，將該差分Dl作為表示斜率的值(如果幀圖像的時(shí)間間隔固定，則差分成為表示斜率的值)。然后，如圖18的(b)所示，求出該差分Dl變得大于基準(zhǔn)值的點(diǎn)B31(或者也可以是點(diǎn)B31’ )(參照?qǐng)D18的(b))。
[0146]另外，在該方法中，作為變得大于基準(zhǔn)值的點(diǎn)，將斜率的“絕對(duì)值”作為對(duì)象，因此還包括斜率變得最小的點(diǎn)(斜率在負(fù)方向上大的點(diǎn))。因而，如圖18的(c)所示，作為差分Dl的絕對(duì)值變得大于基準(zhǔn)值的點(diǎn)，除了點(diǎn)B31以外，還檢測(cè)點(diǎn)B41。然后，檢測(cè)“按點(diǎn)B31、點(diǎn)B41、點(diǎn)B31的順序搜索的期間”、“按點(diǎn)B41、點(diǎn)B31、點(diǎn)B41的順序搜索的期間”、“點(diǎn)B41存在于兩個(gè)兩端的期間”、“點(diǎn)B31存在于兩個(gè)兩端的期間”中的某一個(gè)期間來(lái)作為呼吸周期即可。然后，將與一個(gè)呼吸周期對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)幀圖像SG或參照幀圖像RG分類為I周期量的幀圖像。
[0147]〈1-3-1-3.周期調(diào)整部 400〉
[0148]在周期調(diào)整部400中，按每個(gè)第I或第2呼吸周期(對(duì)象區(qū)域周期)PC1、PC2，實(shí)施使基準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)圖像和參照運(yùn)動(dòng)圖像的肺野區(qū)域(對(duì)象區(qū)域)的周期性的變化在特定的相位上同步的周期調(diào)整處理。周期調(diào)整處理能夠基于作為如下特征點(diǎn)中的某一個(gè)特征點(diǎn)的調(diào)整用特征點(diǎn)執(zhí)行:(bl)第I及第2呼吸循環(huán)T1、T2在每個(gè)第I及第2呼吸周期PC1、PC2中成為最小的第I特征點(diǎn)；(b2)第I及第2呼吸循環(huán)Tl、T2在每個(gè)第I及第2呼吸周期PC1、PC2中成為最大的第2特征點(diǎn)；(b3)第I及第2呼吸循環(huán)Tl、T2在每個(gè)第I及第2呼吸周期PC1、PC2中成為拐點(diǎn)的第3特征點(diǎn)；(b4)第I及第2呼吸循環(huán)T1、T2在每個(gè)第I及第2呼吸周期PC1、PC2中成為規(guī)定的閾值的第4特征點(diǎn)；以及(b5)第I及第2呼吸循環(huán)T1、T2在每個(gè)第I及第2呼吸周期PC1、PC2中斜率的絕對(duì)值成為最大的第5特征點(diǎn)。該調(diào)整用特征點(diǎn)表示取同步的特定的相位。
[0149]另外，周期調(diào)整處理包括如下處理:將第I呼吸循環(huán)Tl和第2呼吸循環(huán)Τ2中的某一方設(shè)為固定用呼吸循環(huán)，將另一方設(shè)為作為調(diào)整的對(duì)象的調(diào)整用呼吸循環(huán)，使調(diào)整用呼吸循環(huán)成為調(diào)整用特征點(diǎn)的定時(shí)以與固定用呼吸循環(huán)成為調(diào)整用特征點(diǎn)的定時(shí)一致的方式在時(shí)間方向上移位。第I呼吸循環(huán)Tl和第2呼吸循環(huán)Τ2分別對(duì)應(yīng)于基準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)圖像(由多個(gè)基準(zhǔn)幀圖像SG構(gòu)成)和參照運(yùn)動(dòng)圖像(由多個(gè)參照幀圖像RG構(gòu)成)，因此使第I呼吸循環(huán)Tl或第2呼吸循環(huán)Τ2在時(shí)間方向上移位是指使基準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)圖像或參照運(yùn)動(dòng)圖像在時(shí)間方向上