医用超音波エコー画像のJPEG2000における圧縮条件の最適化とその画質評価法に関する研究

摘要

Medical ultrasonic echo image is indispensable diagnostic technique and a large number of the investigation is carried out every day. Therefore, the image compression technique is very important. Authors have proposed a technique using Genetic Algorithm (GA) to optimize quantization condition in JPEG2000. The result has shown image quality evaluation by PSNR (the objective assessment) and one by ultrasonographer (the subjective assessment by PSNR) are sometimes not equivalent. In this research, some objective assessment methods and the subjective assessment are compared for 4 images whose diseases part and scanning method are different (image group A). The result shows the objective assessment by contrast is more consistent with the subjective assessment than the objective assessment by PSNR. Next, proposed GA is modified by using the contrast factor. The compressed images are evaluated by the objective assessment by contrast and the subjective assessment. In this experiment, other 4 images which are not used to decide the contrast factor are used (image group B). As the result, the contrast factor is effective for not only image group A but image group B. The result suggests the contrast factor can be used instead of the subjective assessment.%超音波画像診断は欠かすことが出来ない診断方法として，毎日多くの検査が行われている。よって，画像の圧縮保管技術は重要である。著者らは，これまでにGA法を用いた圧縮条件の最適化について検討してきた。このとき，PSNRによる客観評価結果と主観評価結果が一致しない場合があることが示された。そこで本研究では，撮影方法，部位が異なる4枚のエコー画像を用い，数種類の客観評価基準により圧縮画像の評価実験を行い，主観評価実験との比較検討を行った。その結果，画素値の定量性を測るPSNRよりも，相対的な画素値の差を測るコントラストの方が適切であることが示された。この結果を踏まえて，GA法をコントラストを用いた方法に改善し画像圧縮実験を行った。これまでの実験と同じ4枚のエコー画像に加えて，この考え方が実験に利用したエコー画像に依存した結果ではなく，エコー画像一般に適用可能であることを示すために異なる4枚のエコー画像を追加し，8枚のエコー画像について実験を行った。主観評価実験の結果，コントラストを用いたGA法がPSNRを用いたGA法よりも良い結果を示し，エコー画像一般に適用可能な方法であることが示された。