CN103210638A - 图像处理装置以及方法 - Google Patents

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Abstract

一实施方式所涉及的图像处理装置具备选择部、第1提取部、第2提取部、判定部、确定部以及生成部。选择部从处理对象图像中选择1个像素。第1提取部从上述处理对象图像中提取包含所选择的上述像素的第1像素区域。第2提取部从作为与上述处理对象图像不同的图像的参照图像中提取与上述第1像素区域对应的第2像素区域。判定部判定上述第1像素区域与上述第2像素区域的类似度。确定部根据上述类似度确定滤波系数。生成部按照上述滤波系数，将上述处理对象图像、和紧接之前生成的显示图像进行加权相加，从而生成新的显示图像。

Description

图像处理装置以及方法
技术领域
本发明的实施方式涉及具备图像处理装置的X射线诊断装置。
背景技术
作为利用了X射线诊断装置的医疗技术，例如，进行透视下的导管治疗。在X射线透视中，减少X射线的剂量以减少被检体以及医疗技术人员的被辐射量，因此，重叠于图像上的噪声变大。为了降低图像的噪声，X射线诊断装置具备使用递归滤波来进行滤波处理的图像处理装置。递归滤波是按照滤波系数，将时间上连续的多个图像进行加权相加的滤波。以往，该滤波系数在图像内被设定为恒定的值。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平7-107344号公报
发明内容
然而，递归滤波存在使导管或被检体的脏器等被拍摄体活动的部分生成余像，从而在显示出的图像中生成移动体模糊这样的问题。
目的在于提供一种不生成移动体模糊而能够降低噪声的图像处理装置以及方法。
一实施方式所涉及的图像处理装置具备存储部、选择部、第1提取部、第2提取部、判定部、确定部以及生成部。存储部存储多个图像。选择部从上述多个图像中的处理对象图像所包含的多个像素中选择1个像素。第1提取部从上述处理对象图像中提取包含所选择的上述像素的第1像素区域。第2提取部从上述多个图像中的作为与上述处理对象图像不同的图像的参照图像中提取与上述第1像素区域对应的第2像素区域。判定部判定上述第1像素区域与上述第2像素区域的类似度。确定部根据上述类似度来确定滤波系数。生成部按照关于上述多个像素的每一个确定的滤波系数，将上述处理对象图像、和紧接之前生成的显示图像进行加权相加，从而生成新的显示图像。
附图说明
图1是概略地表示第1实施方式所涉及的X射线诊断装置的框图。
图2是概略地表示图1所示的图像处理部的框图。
图3是表示由图1所示的摄影部进行摄影的X射线图像的概略图。
图4是表示图2所示的选择部选择像素的顺序的一个例子的概略图。
图5是表示图2的图像处理部的动作的一个例子的流程图。
图6概略地表示图2所示的滤波系数确定部中保存的参照表所保持的数据的曲线图。
图7是表示由图2所示的滤波系数存储部制成的系数图的一个例子的概略图。
图8是概略地表示第2实施方式所涉及的图像处理部的框图。
图9是表示图8的图像处理部的动作的一个例子的流程图。
图10是表示输入图8的图像处理部的X射线图像的概略图。
具体实施方式
以下，根据需要参照附图而说明实施方式所涉及的图像处理装置以及方法。在实施方式中，列举组装有图像处理装置的X射线诊断装置为例进行说明。另外，在以下的实施方式中，设为关于附加同一编号的部分进行相同的动作，并省略重复的说明。
（第1实施方式）
图1概略地示出第1实施方式所涉及的X射线诊断装置100。如图1所示，该X射线诊断装置100具备C字形的C臂135，该C臂135被未图示的臂支承部支承为可旋转且可移动。在C臂135的一端设置产生X射线的X射线产生部110，在其另一端设置有检测从X射线产生部110照射且透过了被检体P的X射线的X射线检测部120。这些X射线产生部110以及X射线检测部120隔着被检体P而相互对置地配置，该被检体P被载置在设置于床装置（未图示）的床铺136上。在床装置上设置有操作部170。
C臂135以及床铺136由机构部130来定位。机构部130具备机构控制部131、床铺移动机构132以及臂旋转·移动机构133。机构控制部131按照来自系统控制部101的移动控制指令，生成用于分别驱动床铺移动机构132以及臂旋转·移动机构133的驱动信号。床铺移动机构132由来自机构控制部131的驱动信号进行驱动，使床铺136移动。臂旋转·移动机构133由来自机构控制部131的驱动信号进行驱动，使C臂135移动，并且使该C臂135在被检体P的体轴周围旋转。这样，通过调整床铺136的位置和C臂135的位置以及角度，来调整X射线产生部110以及X射线检测部120对于被检体P的相对位置。
X射线产生部110连接有高电压产生部115。该高电压产生部115对X射线产生部110施加高电压。具体而言，X射线产生部110具备X射线控制部116以及高电压产生器117。X射线控制部116从系统控制部101接收包含X射线条件的X射线照射指令，生成用于产生由该X射线条件所指定的电压的电压施加控制信号并送出至高电压产生器117。作为一个例子，X射线条件包含对X射线产生部110的X射线管111的电极间施加的管电压、管电流、X射线照射时间以及X射线照射定时等。高电压产生器117产生与从X射线控制部116接收到的电压施加控制信号对应的高电压并施加到X射线产生部110。
X射线产生部110具备X射线管111以及X射线光圈器112。X射线管111通过由高电压产生器117施加高电压而产生X射线。X射线光圈器112被配置在X射线管111与被检体P之间，限定从X射线管111朝向被检体P照射的X射线的照射范围。
X射线检测部120具备平面检测器121、栅极驱动器122以及投影数据生成部125。平面检测器121具有二维排列的多个半导体检测元件。栅极驱动器122生成用于读出平面检测器121所蓄积的电荷的驱动脉冲。透过了被检体P的X射线由平面检测器121的半导体检测元件转换成电荷并进行蓄积。所蓄积的电荷通过栅极驱动器122供给的驱动脉冲而被依次读出。
投影数据生成部125将从平面检测器121读出的电荷转换成投影数据。具体而言，投影数据生成部125具备电荷·电压转换器123以及A/D转换器124。电荷·电压转换器123将从平面检测器121读出的电荷的每一个转换成电压信号。A/D转换器124将从电荷·电压转换器123输出的电压信号转换成数字信号并输出为投影数据。
X射线图像生成部140根据从投影数据生成部125输出的投影数据生成X射线图像（透视图像），并将所生成的X射线图像保存到X射线图像存储部141中。在本实施方式中，由X射线产生部110继续朝向被检体P照射X射线，在X射线检测部120中，以恒定的周期（例如，1/30秒的周期）执行X射线检测，由此，沿着时间序列取得与被检体P相关的多个X射线图像。即，拍摄与被检体P相关的X射线动态图像。X射线动态图像例如由每1秒数十帧的X射线图像构成。X射线图像存储部141将所拍摄到的X射线图像、与表示X射线图像各自被拍摄到的时间（或者顺序）的帧编号一起存储。由这些X射线产生部110、高电压产生部115、X射线检测部120、机构部130、C臂135、床铺136、X射线图像生成部140以及X射线图像存储部141构成对X射线动态图像进行摄影的摄影部。
另外，X射线诊断装置100具备图像处理部150，该图像处理部150对X射线图像存储部141所存储的X射线图像进行后述的递归滤波处理，生成显示图像。由图像处理部150生成的显示图像被发送给显示部160。
显示部160显示在图像处理部150中生成的显示图像。具体而言，显示部160具备显示用数据生成电路161、转换电路162以及监视器装置163。显示用数据生成电路161从图像处理部150接收显示图像，生成用于在监视器装置163中显示的显示用数据。转换电路162将由显示用数据生成电路161生成的显示用数据转换成映像信号并送出至监视器装置163。其结果，在监视器装置163中显示被检体P的X射线图像。作为监视器装置163，能够使用CRT（cathode-ray tube：阴极射线管）显示器、液晶显示器（LCD：Liquid Crystal Display）等。
操作部170包括键盘以及鼠标等输入装置。操作部170接收来自用户的输入，生成与输入对应的操作信号并送出至系统控制部101。例如，操作部170用于设定X射线条件。
系统控制部101控制X射线诊断装置100整体。例如，系统控制部101控制摄影部、图像处理部150以及显示部160，以使得拍摄被检体的X射线动态图像并实时地进行显示。在拍摄X射线动态图像时，系统控制部101按照从操作部170输入的X射线条件进行X射线量的调整以及X射线照射的开/关控制等。
图2概略地示出本实施方式的图像处理部150。如图2所示，图像处理部150具备选择部201、第1提取部202、第2提取部203、类似度判定部204、滤波系数确定部205、滤波系数存储部206、显示图像生成部207以及显示图像存储部208。在图像处理部150中，按照帧顺序依次输入存储于图1的X射线图像存储部141的X射线图像。另外，X射线图像存储部141也可以包含在图像处理部150中。
在图像处理部150中，沿着时间序列取得的X射线图像以帧为单位被依次向选择部201以及第1提取部202发送。以下，将作为进行递归滤波处理的对象而向选择部201以及第1提取部202发送的1帧X射线图像称为处理对象图像。另外，将处理对象图像的1帧前的X射线图像作为第1参照图像向第2提取部203发送。例如，如图3所示，处理对象图像是时间t的X射线图像310，第1参照图像是时间t-1的X射线图像320。
选择部201从处理对象图像310所包含的多个像素中依次选择1个像素311。表示所选择的像素311的位置的位置信息被发送给第1提取部202、第2提取部203以及滤波系数存储部206。如图4所示，例如按照光栅扫描顺序一个一个地选择处理对象图像310内的像素。另外，选择的顺序并不限定于光栅扫描顺序的例子，也可以是任何的顺序。
如图3所示，第1提取部202从处理对象图像310中提取包含利用来自选择部201的位置信息确定的像素311的像素块312。在图3中，由选择部201选择出的像素311添加斜线而示出。本实施方式的像素块312包括像素311以及与该像素311相邻的8个像素，即，是将所选择的像素311配置在中心的3×3像素块。另外，像素块312并不限定于图3所示的正方形的像素块的例子，也可以是任意的尺寸。另外，所选择的像素311也可以不位于像素块312的中心。
第2提取部203从参照图像320中提取与像素块312对应的像素块322。本实施方式的像素块322是与第1像素块312的尺寸相同的尺寸的像素块，包含利用来自选择部201的位置信息确定的像素321。更具体而言，像素块322是将像素321配置在中心的3×3像素块。
类似度判定部204判定从处理对象图像310提取出的像素块312与从参照图像320提取出的像素块322之间的类似度。滤波系数确定部205根据由类似度判定部204判定出的类似度，确定与所选择的像素311相关的滤波系数（加权系数）。滤波系数存储部206关于所选择的像素311将所确定的滤波系数与位置信息建立对应地存储。在图像处理部150中，依次选择处理对象图像310内的像素，其结果，关于处理对象图像310内的像素的每一个确定滤波系数。
显示图像生成部207按照滤波系数存储部206所存储的滤波系数，将处理对象图像310和显示图像存储部208所存储的第2参照图像进行加权相加，生成显示图像。把将时间t的X射线图像设定为处理对象图像310时所生成的显示图像设为时间t的显示图像。在生成时间t的显示图像时，在显示图像存储部208中，将紧接之前生成的时间t-1的显示图像作为第2参照图像进行存储。由显示图像生成部207生成的时间t的显示图像被向显示部160发送，并且为了用于下一时间t+1的显示图像的生成，作为新的第2参照图像存储在显示图像存储部208中。这样，通过递归地使用所生成的显示图像，从而能够有效地除去在X射线图像中随机地产生的噪声。
任意地，在图像处理部150中，也可以设置有平滑化部209，将关于处理对象图像310内的像素的每一个确定的滤波系数进行平滑化处理。在图像处理部150中设置平滑化部209的情况下，显示图像生成部207使用由平滑化部209平滑化后的滤波系数生成显示图像。通过对针对每个像素确定的滤波系数进行平滑化处理，从而生成更自然的显示图像。
接着，对X射线诊断装置100的动作进行说明。
首先，简单地说明摄影部收集X射线图像的方法。
在床的床铺136上载置被检体P。如果从系统控制部101向机构控制部131提供了移动控制指令，则机构控制部131分别对床铺移动机构132以及臂旋转·移动机构133送出驱动信号。床铺移动机构132根据驱动信号进行动作，将床铺136调整到所希望的位置。另外，C臂旋转·移动机构133根据驱动信号进行动作，将C臂135调整到所希望的位置以及角度。
另外，系统控制部101对X射线控制部116以及X射线产生部110送出包含X射线条件的X射线照射指令。由此，X射线控制部116生成用于产生以X射线条件指定的电压的电压施加控制信号并送出至高电压产生器117。高电压产生器117产生与来自X射线控制部116的电压施加控制信号对应的高电压并施加给X射线产生部110。如果对X射线产生部110的X射线管111施加高电压，则从X射线管111产生X射线，并朝向被检体P进行照射。
从X射线管111照射的X射线通过X射线光圈器112，透过被检体P而入射至平面检测器121。入射至平面检测器121的X射线通过半导体检测元件转换成电荷并进行蓄积。所蓄积的电荷通过来自栅极驱动器122的驱动脉冲而被读出。所读出的电荷由电荷·电压转换器123转换成电压信号。来自电荷·电压转换器123的电压信号由A/D转换器124转换成数字信号并作为投影数据而输出。X射线图像生成部140根据投影数据，沿着时间序列生成与被检体P相关的X射线图像。
接着，参照图5，说明图像处理部150的递归滤波处理的一个例子。
在图5的步骤S501中，对图像处理部150，作为处理对象图像而输入某个时间的X射线图像，作为第1参照图像而输入处理对象图像的1帧前的X射线图像。在此，如图3所示，说明处理对象图像是时间t的X射线图像310，第1参照图像是时间t-1的X射线图像320的情况。
在步骤S502中，选择部201从处理对象图像310中选择1个像素311。在本实施方式中，设以坐标（x，y）来表示X射线图像内的各像素的位置，在坐标（x，y）的各分量x以及y为整数值的位置配置像素。在步骤S502中，设由选择部201选择的像素311的位置为坐标（x，y）。
在步骤S503中，第1提取部202从处理对象图像310中提取包含在步骤S502中选择出的像素311的第1像素块312。本实施方式的第1像素块312是将所选择的像素311配置在中心的3×3像素块。
在步骤S504中，第2提取部203从第1参照图像320中提取与在步骤S503中提取出的第1像素块312对应的第2像素块322。本实施方式的第2像素块322是第1参照图像320上的像素块，是将位于与所选择的像素311的坐标相同的坐标（x，y）的像素321配置在中心的3×3像素块。
在步骤S505中，类似度判定部204判定第1像素块312与第2像素块322之间的类似度。例如，如下述数学公式（1）所示，类似度判定部204根据第1像素块312的像素值和第2像素块322的像素值的差分值，计算类似度S（x，y）。
【数学公式1】
S ( x , y ) = A × exp ( - B × Σ 1 - ≤ i ≤ 1 - 1 ≤ j ≤ 1 | I t ( x + i , y + j ) - I t - 1 ( x + i , y + j ) | ) - - - ( 1 )
在此，It（x，y）表示处理对象图像310上的坐标（x，y）的像素所具有的像素值，It-1（x，y）表示第1参照图像320上的坐标（x，y）的像素所具有的像素值。由于X射线图像是黑白图像，因此，X射线图像的各像素作为像素值而具有亮度值。即，像素值It（x，y）以及像素值It-1（x，y）是标量。另外，在数学公式（1）中，A以及B是预先确定的正的值。
如数学公式（1）所示，第1像素块312与第2像素块322越类似，则类似度S（x，y）变得越大。即，在帧间的像素值的变化小的静止区域中，类似度S（x，y）变大，在帧间的像素值的变化大的动态区域中，类似度S（x，y）变小。
另外，类似度S（x，y）并不限定于按照数学公式（1）计算的例子，也可以按照其他的计算式来计算。作为一个例子，类似度S（x，y）也可以根据像素值的差分的平方和来计算。另外，说明了像素值是标量的例子，但如对彩色图像进行处理时等，像素值也可以是向量。
在步骤S506中，滤波系数确定部205根据由类似度判定部204判定出的类似度S（x，y）来确定滤波系数G（x，y）。作为一个例子，在滤波系数确定部205中保存有参照表，该参照表将与多个类似度相关的数据、和与对应多个类似度每一个的滤波系数相关的数据一起保存。滤波系数确定部205按照由类似度判定部204判定出的类似度S（x，y）参照参照表，取得与该类似度S（x，y）建立有对应的滤波系数G（x，y）。在另一例子中，滤波系数确定部205也可以以函数形式保持类似度与滤波系数之间的关系。
图6以曲线图示出类似度判定部204的参照表所保持的数据。在图6中，如实线所示，本实施方式的滤波系数G（x，y）取0以上1以下的值，类似度S（x，y）越大则滤波系数G（x，y）变得越大。因此，当所选择的像素311是静止区域内的像素时，求得的滤波系数G（x，y）较大。与此相对，当所选择的像素311是动态区域内的像素时，求得的滤波系数G（x，y）较小。所确定的滤波系数G（x，y）与所选择的像素311的位置信息建立对应地存储在滤波系数存储部206中。
另外，例如如图6的虚线或者双点划线所示，类似度与滤波系数之间的关系也可以根据X射线条件而变更。此时的类似度与滤波系数之间的关系，在图6中，例如也可以设为X射线剂量越大，则越接近双点划线。即，当X射线剂量是α时，类似度与滤波系数例如是以实线所示的关系，当X射线剂量是β（β＞α）时，类似度与滤波系数的关系如虚线或者两点划线所示。并且，类似度与滤波系数之间的关系也可以在X射线条件发生了变化时自动地变更为合适的条件，也可以因操作者操作操作部170而进行变更。不管在哪一种情况下，滤波系数G（x，y）都随着类似度S（x，y）变大而变大。
在步骤S507中，判定是否针对处理对象图像310内的所有的像素都确定了滤波系数。当存在没有确定滤波系数的像素时，返回到步骤S502。直到针对处理对象图像310内的所有的像素都确定了滤波系数为止，重复从步骤S502到步骤S506所示的处理。
如果针对处理对象图像310内的所有的像素都确定了滤波系数，则进入步骤S508。在步骤S508中，平滑化部209将对每个像素确定的滤波系数进行平滑化处理。在滤波系数存储部206中，与位置信息建立关联地保存有滤波系数。如图7所示，平滑化部209按照位置信息制成将滤波系数配置在像素位置的系数图（滤波系数的图像）。之后，平滑化部209例如使用平均化滤波或者高斯滤波等进行滤波系数的平滑化。
在步骤S509中，显示图像生成部207使用对处理对象图像310内的每个像素确定的滤波系数，生成与处理对象图像310对应的时间t的显示图像。作为一个例子，显示图像生成部207按照下述数学公式（2），针对每个像素，使用滤波系数G（x，y）而将处理对象图像310的像素值It（x，y）、和存储在显示图像存储部208中的第2参照图像的像素值It-1ˊ（x，y）进行加权相加，计算时间t的显示图像的像素值Itˊ（x，y）。第2参照图像是紧接之前生成的时间t-1的显示图像。
【数学公式2】
It′(x，y)＝It-1′(x，y)×G(x，y)+It(x，y)×(1-G(x，y))    (2)
如数学公式（2）所示，滤波系数越大则显示图像受第2参照图像的影响越大。如上述那样，关于静止区域内的像素，滤波系数被确定为大的值，关于动态区域内的像素，滤波系数G被确定为小的值。因此，在静止区域中，第2参照图像的影响变大，能够降低噪声。另外，在动态区域中，第2参照图像的影响变小，能够抑制余像的产生。其结果，能够生成没有余像且降低了噪声的显示图像。
在步骤S510中，所生成的显示图像作为新的第2参照图像被暂时存储到显示图像存储部208中。另外，在步骤S511中，所生成的显示图像被输出给显示部160。通过这样地进行递归滤波处理，从而能够生成没有余像且降低了噪声的显示图像，其结果，能够显示没有移动体模糊的清晰的动态图像。
另外，说明了将处理对象图像的1帧前的X射线图像作为第1参照图像来使用的例子，但也可以将处理对象图像前的多个X射线图像作为第1参照图像来使用。
如以上那样，由于本实施方式所涉及的X射线诊断装置100具备有针对X射线图像内的每个像素确定滤波系数的图像处理部，因此，能够不生成移动体模糊地显示降低了噪声的X射线图像。
（第2实施方式）
第2实施方式的图像处理部的结构与第1实施方式不同。在第1实施方式中，从第1参照图像中提取1个第2像素块，根据该第2像素块来确定滤波系数。与此相对，在第2实施方式中，从第1参照图像中提取多个第2像素块，计算第1像素块与第2像素块的每一个之间的类似度，检测类似度为最大的第2像素块，根据该检测出的第2像素块来确定滤波系数。
图8概略地示出第2实施方式所涉及的图像处理部800。图8所示的图像处理部800除了图2所示的图像处理部150的结构之外，还具备有像素区域设定部801以及最大类似度检测部802。像素区域设定部801在第1参照图像上设定用于提取第2像素块的像素区域。最大类似度检测部802从由类似度判定部204确定的类似度中检测最大的类似度。
图9示出了图像处理部800的动作的一个例子。在图9的步骤S901中，对图像处理部800，作为处理对象图像而输入某个时间的X射线图像作，作为第1参照图像而输入处理对象图像的1帧前的X射线图像。在此，如图10所示，设处理对象图像是时间t的X射线图像1010，第1参照图像是时间t-1的X射线图像1020。
在步骤S902中，选择部201从处理对象图像1010中选择1个像素1011。设所选择的像素1011的坐标为坐标（x1，y1）。表示所选择的像素1011的坐标（x1，y1）的位置信息被发送给第1提取部202、滤波系数存储部206以及像素区域设定部801。
在步骤S903中，第1提取部202从处理对象图像1010中提取包含在步骤S902中选择出的像素1011的第1像素块1012。本实施方式的第1像素块1012是将所选择的像素1011配置在中心的3×3像素块。
在步骤S904中，像素区域设定部801按照来自选择部201的位置信息，在第1参照图像1020上设定规定的尺寸的像素区域1023。在图10的例子中，像素区域1023是将利用来自选择部201的位置信息确定的第1参照图像1020上的像素作为中心的5像素×5像素的区域。另外，只要比第1像素块1010的尺寸大，则像素区域1023的尺寸也可以是任何尺寸。
在步骤S905中，第2提取部203从像素区域1023中提取多个第2像素块1022。所提取的第2像素块1022的尺寸与第1像素块1012的尺寸相同。当像素区域1023的尺寸是5像素×5像素、第2像素块1022的尺寸是3像素×3像素时，提取9个第2像素块1022。在图10中，对所提取出的第2像素块1022中的一个添加了斜线。
另外，并不限定于将处理对象图像1010的1帧前的X射线图像1020作为第1参照图像来使用的例子，也可以将处理对象图像1010之前的多个X射线图像，例如，时间t-2的X射线图像（未图示）以及时间t-1的X射线图像1020作为第1参照图像来使用。
在步骤S906中，类似度判定部204判定第1像素块1012与第2像素块1022的每一个之间的类似度。如果设位于第2像素块1022的中心的像素1021的坐标为坐标（x2，y2），则类似度判定部204例如按照下述数学公式（3），计算第1像素块1012与第2像素块1022之间的类似度s（x2，y2）。
【数学公式3】
s ( x 2 , y 2 ) = A × exp ( - B × Σ - 1 ≤ i ≤ 1 - 1 ≤ j ≤ 1 | I t ( x 1 + i , y 1 + j ) - I t - 1 ( x 2 + i , y 2 + j ) | ) - - - ( 3 )
在步骤S907中，最大类似度检测部802例如按照下述数学公式（4），将计算出的类似度s（x2，y2）的最大值检测为最大类似度S（x1，y1）。最大类似度检测部802对滤波系数确定部205提供最大类似度S（x1，y1）、和表示提供了最大类似度S（x1，y1）的第2像素块1022的中心位置的位置信息。设提供了最大类似度S（x1，y1）的第2像素块1022的中心位置为坐标（x3，y3）。
【数学公式4】
S ( x 1 , y 1 ) = arg max x 2 , y 2 s ( x 2 , y 2 ) - - - ( 4 )
在上述的步骤S904到步骤S907中，从像素区域1023中检测与第1像素块1012最类似的像素块。
在步骤S908中，滤波系数确定部205根据最大类似度S（x1，y1）来确定滤波系数G（x1，y1）。由于滤波系数G（x1，y1）的确定方法与步骤S506的方法相同，因此省略详细的说明。所确定的滤波系数G（x1，y1）与关于由选择部201选择的像素1011的位置信息（也称为第1位置信息）、以及表示提供最大类似度S（x1，y1）的第2像素块1022的中心位置的位置信息（也称为第2位置信息）建立对应地存储在滤波系数存储部206中。
在步骤S909中，判定是否针对处理对象图像1010内的所有的像素确定了滤波系数。当存在没有确定滤波系数的像素时，返回到步骤S902。直到针对处理对象图像1010内的所有的像素都确定了滤波系数为止，重复从步骤S902到步骤S908所示的处理。
在步骤S910中，平滑化部209将对每个像素确定的滤波系数进行平滑化处理。具体而言，平滑化部209按照第1位置信息制成将滤波系数配置在像素位置的系数图（滤波系数的图像），例如使用平均化滤波或者高斯滤波等，对于系数图进行平滑化处理。
在步骤S911中，显示图像生成部207使用对处理对象图像1010内的每个像素确定的滤波系数，生成与处理对象图像1010对应的时间t的显示图像。作为一个例子，显示图像生成部207按照下述数学公式（5），对每个像素，使用滤波系数G（x1，y1），将处理对象图像1010的坐标（x1，y1）的像素值It（x1，y1）、和显示图像存储部208所存储的第2参照图像的坐标（x3，y3）的像素值It-1ˊ（x3，y3）进行加权相加，计算时间t的显示图像的像素值Itˊ（x1，y1）。第2参照图像是紧接之前生成的时间t-1的显示图像。
【数学公式5】
It′(x1，y1)＝It-1′(x3，y3)×G(x1，y1)+It(x1，y1)×(1-G(x1，y1))    (5)
如数学公式（5）所示，滤波系数越大，则显示图像受第2参照图像的影响越大。如上述那样，关于静止区域内的像素，滤波系数确定为较大的值，关于动态区域内的像素，滤波系数G确定为较小的值。从而，在静止区域中，第2参照图像的影响变大，能够降低噪声。另外，在动态区域中，第2参照图像的影响变小，能够抑制余像的产生。其结果，能够生成没有余像且降低了噪声的显示图像。
在步骤S911中，所生成的显示图像作为新的第2参照图像暂时存储到显示图像存储部208中。另外，在步骤S912中，所生成的显示图像被输出给显示部160。在这样地递归滤波处理后的显示图像中，由于没有余像且降低了噪声，因此，能够在显示部160上显示没有移动体模糊、清晰的动态图像。
如以上那样，具备本实施方式所涉及的图像处理装置800的X射线诊断装置通过从第1参照图像中检测与第1像素块类似的像素块，根据所检测到的像素块确定滤波系数，从而能够生成余像更少、进一步降低了噪声的显示图像，其结果，能够显示更清晰的图像。
另外，说明了将本实施方式所涉及的图像处理部（图像处理装置）组装入X射线诊断装置的例子，但并不限定于此，图像处理装置也可以被组装入图像显示装置等其他的装置，或者也可以作为独立的装置来实现。另外，图像处理装置并不限定于对X射线动态图像进行处理的例子，也能够适用于任何动态图像。
虽然说明了本发明的几个实施方式,但这些实施方式是作为例子而提示的,并不意图限定本发明的范围。这些新的实施方式能够以其他的各种方式进行实施，在不脱离发明的要旨的范围内，能够进行各种的省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含于发明的范围或要旨中，并且包含于权利要求书记载的发明及其均等的范围中。

Claims (9)

1.一种图像处理装置，其特征在于，具备：
第1存储部，存储多个图像；
选择部，从上述多个图像中的处理对象图像所包含的多个像素中选择1个像素；
第1提取部，从上述处理对象图像中提取包含所选择的上述像素的第1像素区域；
第2提取部，从上述多个图像中的作为与上述处理对象图像不同的图像的参照图像中提取与上述第1像素区域对应的第2像素区域；
判定部，判定上述第1像素区域与上述第2像素区域的类似度；
确定部，根据上述类似度确定滤波系数；以及
生成部，按照针对上述多个像素的每一个确定的滤波系数，将上述处理对象图像、和紧接之前生成的显示图像进行加权相加，从而生成新的显示图像。
2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，
上述判定部根据上述第1像素区域内的像素的像素值和上述第2像素区域内的对应的像素的像素值的差分值来判定类似度，
上述类似度越大，上述确定部使上述滤波系数越大。
3.根据权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，
上述第2像素区域包含位于与所选择的上述像素的坐标相同的坐标的像素。
4.根据权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，
还具备：
第2存储部，将由上述确定部确定的滤波系数，与表示由上述选择部选择出的像素的坐标的位置信息建立对应地存储；以及
平滑化部，按照上述位置信息，进行上述第2存储部所存储的滤波系数的平滑化，
上述生成部按照平滑化后的滤波系数，将上述处理对象图像、和作为紧接之前生成的显示图像的参照图像进行加权相加，生成与上述处理对象图像对应的显示图像。
5.一种图像处理方法，该图像处理方法对多个图像进行处理，其特征在于，
从上述多个图像中的处理对象图像所包含的多个像素中选择1个像素，
从上述处理对象图像中提取包含所选择的上述像素的第1像素区域，
从上述多个图像中的作为与上述处理对象图像不同的图像的参照图像中提取与上述第1像素区域对应的第2像素区域，
判定上述第1像素区域与上述第2像素区域的类似度，
根据上述类似度确定滤波系数，
按照针对上述多个像素的每一个确定的滤波系数，将上述处理对象图像、和紧接之前生成的显示图像进行加权相加，从而生成新的显示图像。
6.一种图像处理装置，其特征在于，具备：
存储部，存储多个图像；
选择部，从上述多个图像中的处理对象图像所包含的多个像素中选择1个像素，输出表示该选择的像素的位置的第1位置信息；
第1提取部，从上述处理对象图像中提取包含所选择的上述像素的第1像素区域；
设定部，按照上述第1位置信息，在上述多个图像中的作为与上述处理对象图像不同的图像的参照图像上，设定规定的尺寸的像素区域；
第2提取部，从上述像素区域中提取与上述第1像素区域的尺寸相同的尺寸的多个第2像素区域；
判定部，判定上述第1像素区域与上述多个第2像素区域的每一个的类似度；
检测部，从判定出的上述类似度中检测最大类似度；
确定部，根据上述最大类似度确定滤波系数；以及
生成部，按照关于上述处理对象图像内的上述多个像素的每一个确定的滤波系数，将上述处理对象图像、和紧接之前生成的显示图像进行加权相加，从而生成新的显示图像。
7.根据权利要求6所述的图像处理装置，其特征在于，
上述检测部输出表示提供该最大类似度的第2像素区域所包含的像素的坐标的第2位置信息，
上述生成部按照所确定的上述滤波系数，将利用上述第1位置信息确定的上述处理对象图像上的像素的像素值、和利用上述第2位置信息确定的上述第2参照图像上的像素的像素值进行加权相加，从而生成显示图像。
8.一种图像处理方法，该图像处理方法对多个图像进行处理，其特征在于，
从上述多个图像中的处理对象图像所包含的多个像素中选择1个像素，
从上述处理对象图像中提取包含所选择的上述像素的第1像素区域，
按照所选择出的上述像素的坐标，在上述多个图像中的作为与上述处理对象图像不同的图像的参照图像上设定规定的尺寸的像素区域，
从上述像素区域中提取与上述第1像素区域的尺寸相同的尺寸的多个第2像素区域，
判定上述第1像素区域与上述多个第2像素区域的每一个的类似度，
从判定出的上述类似度中检测最大类似度，
根据上述最大类似度确定滤波系数，
按照关于上述处理对象图像内的上述多个像素的每一个确定的滤波系数，将上述处理对象图像、和紧接之前生成的显示图像进行加权相加，从而生成新的显示图像。
9.一种图像处理装置，其特征在于，具备：
存储部，存储第1图像以及第2图像的数据；
计算部，在将构成上述第1图像的多个像素的每一个设为中心的局部区域、和上述第2图像的对应的像素附近的多个局部区域的每一个之间，计算多个类似度；
选择部，从上述多个类似度中针对每个像素选择最大的类似度；以及
处理部，根据与上述最大类似度对应的加权系数，将上述第1图像以及上述第2图像进行加权相加。
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