CN103747736A - 图像处理装置以及具备该图像处理装置的放射线摄影装置 - Google Patents

Abstract

根据本发明，能够提供如下一种高速的图像处理装置：当去除由统计噪声导致的伪影时，点状的构造物、两个条纹的重叠部分的可视性不会劣化。即，根据本发明的结构，能够提供如下一种高速的图像处理装置(1)：当去除由统计噪声导致的伪影时，能够与拍进原始图像(P0)中的被检体的构造物的形状相应地输出可视性高的处理图像(P4)。本发明的噪声频带图像生成部(17)将频带图像、各向同性模糊化图像(P1)以及各向异性模糊化图像(P2)一边按各像素基于边缘可靠度E变更加权一边进行叠加，来进行图像处理。根据本发明的结构，在原始图像(P0)的伪影去除处理中，点状的构造物、两个条纹的重叠部分的可视性不会劣化。

Description

图像处理装置以及具备该图像处理装置的放射线摄影装置

技术领域

本发明涉及一种能够去除在放射线摄影中拍进图像中的统计噪声的图像处理装置以及具备该图像处理装置的放射线摄影装置。

背景技术

在医疗机构中具备一种利用放射线来获取被检体的图像的放射线摄影装置。这种放射线摄影装置尽可能地抑制摄影时照射的放射线的线量。这是由于需要防止不必要的放射线辐射被检体。

因而，得到的图像中经常拍进被称为统计噪声的粒状的伪影。该统计噪声例如是由放射线检测器所具备的各个检测元件所具有的放射线检测的偏差产生的，具有放射线量越少则越显著地呈现的倾向。因而，该伪影会在图像中放射线量经常不足的骨部等部分显著地呈现。

统计噪声并不限于骨部还遍布整个图像地呈现。因而，以往想出一种从图像去除源自统计噪声的伪影来提高图像的可视性的结构(例如参照专利文献1、专利文献2)。在这种图像处理中，如何一边去除伪影一边残留被检体的本来的图像成为问题。

示出以往结构的图像处理中的高级的图像处理的两个例子。根据专利文献3的方法，首先，针对各个像素计算作为指标的边缘可靠度，该指标表示在构成图像的某个像素与其周围的像素之间看到的像素值的变化是起因于被检体的构造体还是起因于统计噪声。而且，根据该计算结果针对各个像素以不同的加权来进行图像处理。即，针对边缘可靠度高且像素值的变化起因于被检体的构造体的像素，施加各向异性滤波，并使对图像进行了依赖于方向的平滑化而得到的各向异性滤波图像的权重变大，针对边缘可靠度低且像素值的变化起因于统计噪声的像素，使频带图像的权重变大。通过这样能够在残留被检体的构造体的同时去除图像中呈现的源自统计噪声的伪影。

边缘可靠度所表示的边缘是指源自被检体的构造体的条纹状的像。源自统计噪声的伪影是粒状的，因此在图像中不会条纹状地呈现。因此，图像中的条纹状的像并非表示统计噪声而是表示被检体的构造体。因而，在图像中的边缘可靠度高的部分拍进了源自被检体的条纹状的构造体。因而，在图像处理中对条纹状的构造体施加各向异性滤波。

此时，沿着该条纹状的构造体均匀地施加各向异性滤波。通过对附近的梯度矢量各向同性地进行平均，并且使用低分辨率的梯度矢量进行修正，由此能够减少噪声的影响且准确地计算出各向异性滤波的朝向、即该条纹状的构造体的朝向。由此，虽然将叠加于条纹状的构造体的统计噪声消除，但条纹状的构造本身不会模糊不清。

接着，对专利文献4中的图像处理方法进行说明。关于该方法，即使是相同的方向也能够根据边缘可靠度来变更所使用的各向异性滤波。即，边缘可靠度越高则施加方向依赖性越强的各向异性滤波。通过这样，针对在图像中清晰地拍进了条纹的构造体，进行使该构造体更为残留那样的图像处理，相反地，针对模糊地拍进图像中的构造体，在维持其拍进方式的状态下进行图像处理。

专利文献1：专利4072491号授权公报

专利文献2：日本特开2004-242285号公报

专利文献3：专利4197392号授权公报

专利文献4：日本特开2002-133410号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，根据以往的结构存在如下问题。

即，根据以往的放射线摄影装置，存在即使进行图像处理也不能获取清晰的图像的问题。

即，根据专利文献3的结构，所拍进的像的形状由于图像的部分不同而发生变形。图20示出拍进图像中的引导线。引导线是手术中被导入被检体的线，虽然不是源自被检体的构造物，却是条纹状地拍进图像中的物体，并且需要手术操作者进行目视识别。图20的上部是施加图像处理前的状态。引导线表现为局部地变粗，但该部分是表示扩张血管的球囊的位置的附属于引导线的球囊标记。

图20的中部示出作用于图20的上部的图像的图像处理的情形。在图像中不是引导线的部分的边缘可靠度低，因此频带图像的权重变大。另一方面，图像中的引导线的部分的边缘可靠度高，因此各向异性滤波的权重变大。由此，如图20的中部所示，图像中的引导线的部分在箭头的方向上模糊不清。

此时，引导线的球囊标记也同样地在箭头的方向上模糊不清，因此该球囊标记如图20的下部所示那样在相同方向上被拉长。也就是说，当进行图像处理时，图像中的球囊标记之类的点状的构造物的形状变得不自然。即使准确地计算出引导线的朝向也不能解决该问题。

另一方面，根据专利文献4的方法，在各方向上具有多种各向异性滤波器。而且，对噪声可靠度表示中间值的图像中的点状的构造物的部分施加方向依赖性弱的各向异性滤波，因此能够减轻点状的构造物被拉长的现象。但是，即使利用这种方法也不足以获取适于诊断的图像。

另外，由于进行图像处理而使造影血管的交叉点等两个条纹的重叠部分的可视性劣化。图21的上部表示进行图像处理前的阶段。在图像中，深条纹和浅条纹这两个条纹为交叉的状态。当对该图像施加专利文献3所涉及的图像处理时，图像中的条纹的部分的边缘可靠度高，因此被施加各向异性滤波。由此，图像中的条纹的部分如图21的中部所示那样在箭头的方向上模糊不清。

当想要针对条纹的交叉点基于边缘可靠度进行条纹的方向的判断时，判断深条纹的方向。因而，当施加各向异性滤波时，如图21的下部所示那样，成为用图像中的深条纹来截断浅条纹那样的图像。图像中的条纹的交叉点是应该使两个条纹相互叠加地拍进的交叉点，因此当进行图像处理时，条纹的交叉点部分变得不自然。

另一方面，根据专利文献4的方法，在各方向上具有多种各向异性滤波器。而且，对噪声可靠度表示中间值的条纹的交叉点的部分施加方向依赖性弱的各向异性滤波，因此能够减轻深条纹和浅条纹被截断的现象。但是，即使利用这种方法也不足以获取适于诊断的图像。

另外，根据专利文献4的方法，需要事先在各方向上保持多个各向异性滤波器，需要用于存储它们的大容量的存储装置，特别当插入硬件时成为问题。并且，必须根据图像的部分从方向和边缘可靠度之类的多个条件来判断使用哪个各向异性滤波器，因此图像处理花费时间，特别是在实时处理中成为问题。

本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种在去除由统计噪声导致的伪影时点状的构造物、两个条纹的重叠部分的可视性不会劣化的高速的图像处理装置以及具备该图像处理装置的放射线摄影装置。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题，本发明采用如下的结构。

即，本发明所涉及的图像处理装置是处理通过对被检体进行透视摄影而获得的图像的图像处理装置，其特征在于，具备：(A)频带图像生成单元，其提取拍进被检体的像的原始图像中的频率成分的一部分来生成频带图像；(B)梯度计算单元，其针对频带图像的各个像素计算像素值的梯度的大小和方向；(C)各向同性模糊化单元，其使各向同性的平滑滤波器作用于频带图像，来生成各向同性模糊化图像；(D)各向异性模糊化单元，其使依赖于梯度的方向的各向异性的平滑滤波器作用于频带图像，来生成各向异性模糊化图像；(E)边缘可靠度获取单元，其针对各个像素基于梯度的大小和该像素的周围的频带图像的像素值来计算指标；以及(F)处理图像生成单元，其将频带图像、各向同性模糊化图像以及各向异性模糊化图像以按各个像素基于指标进行加权的方式进行叠加，来生成从原始图像去除了噪声成分的处理图像。

[作用和效果]根据本发明，能够提供一种在去除由统计噪声导致的伪影时两个条纹的重叠部分的可视性不会劣化的图像处理装置。即，本发明所涉及的图像处理装置根据原始图像生成各向同性模糊化图像和各向异性模糊化图像。各向同性模糊化图像是在原始图像中针对被检体的没有拍进的部分进行了恰当的伪影去除而得到的图像，相反，各向异性模糊化图像是针对被检体的拍进的部分进行了恰当的伪影去除而得到的图像。因此，处理图像生成单元将这两个图像一边按每个像素进行加权一边叠加于频带图像，从而生成从频带图像提取伪影成分后的噪声频带图像，该噪声频带图像用于去除拍进原始图像中的伪影。

本发明的最大特征是，处理图像生成单元将频带图像、各向同性模糊化图像以及各向异性模糊化图像一边按各个像素基于边缘可靠度变更加权一边进行叠加来进行图像处理。边缘可靠度是指用于判断在处理对象的像素与其周围的像素之间看到的像素值的变异是由被检体的像导致还是由伪影导致的指标。例如当该边缘可靠度为中间值时，处理对象的像素位于拍进频带图像中的点状的像或者两个线状的像中的交叉点。根据本发明，在该点状的像或者交叉点的部分不使用各向异性模糊化图像(即使使用也以比各向同性模糊化图像弱的强度进行使用)而生成噪声频带图像。各向异性模糊化图像中的相当于点状的像的部分在特定的方向上被拉长而使像变得不自然，在相当于交叉点的部分，深的线状的像极端地被强调而使像变得不自然。根据本发明，当生成噪声频带图像时不使用这样的部分，因此最终获取的处理图像中的被检体的点状的构造物或者构造物的轮廓所重叠的交叉点的部分不会紊乱，保持了可视性。这样，能够与拍进原始图像中的被检体的构造物的形状相应地输出可视性高的处理图像。

另外，根据本发明，不需要如以往结构那样事先在各方向上保持多个各向异性滤波器，用于存储它们的存储装置小容量即可。并且，只要根据图像的部分仅以梯度所示的方向为条件来判断使用哪个各向异性滤波器即可，因此能够提供一种提高了处理速度的图像处理装置。

另外，也可以将本发明所涉及的图像处理装置的各向同性模糊化单元构成为(c)使不依赖于各向同性的各向同性的平滑滤波器作用于原始图像，来生成各向同性模糊化图像，将各向异性模糊化单元构成为(d)使依赖于梯度的方向的各向异性的平滑滤波器作用于原始图像，来生成各向异性模糊化图像。

[作用和效果]根据上述结构也能够提供一种在去除由统计噪声导致的伪影时点状的构造物、两个条纹的重叠部分的可视性不会劣化的图像处理装置。根据上述结构，各向同性模糊化单元和各向异性模糊化单元不经由频带图像而直接生成模糊化图像。通过这样，图像处理的速度提高。

另外，在上述图像处理装置中，更为优先的是，在与处理对象的像素对应的边缘可靠度高而表示该像素位于拍进频带图像中的线状的像中时，处理图像生成单元以与各向同性模糊化图像相比各向异性模糊化图像被更多地从频带图像扣除的方式进行图像处理。

[作用和效果]上述结构表示本发明的图像处理装置的更为具体的结构。如果在边缘可靠度高的部分以与各向同性模糊化图像相比各向异性模糊化图像被更多地从频带图像扣除的方式进行图像处理，则拍进频带图像中的线状的像不会模糊不清而能够输出可视性高的处理图像。

另外，在上述图像处理装置中，更为优选的是，当与处理对象的像素对应的边缘可靠度低而表示该像素不位于拍进频带图像中的线状的像中时，以不进一步从频带图像扣除各向同性模糊化图像和各向异性模糊化图像的方式进行处理图像。

[作用和效果]上述结构表示本发明的图像处理装置的更为具体的结构。如果在边缘可靠度低的部分以抑制模糊化图像的扣除处理的方式进行图像处理，则频带图像中不会叠加有源自模糊化图像的新的伪影，能够输出可视性高的处理图像。

另外，在上述图像处理装置中，更为优选的是，当与处理对象的像素对应的边缘可靠度表示中间值时，以与各向异性模糊化图像相比各向同性模糊化图像被更多地从频带图像扣除的方式进行图像处理。

[作用和效果]上述结构表示本发明的图像处理装置的更为具体的结构。如果在边缘可靠度表示中间值的部分以与各向异性模糊化图像相比各向同性模糊化图像被更多地从频带图像扣除的方式进行图像处理，则拍进频带图像中的被检体的点状的构造物或者构造物的轮廓相重叠的交叉点的部分不会紊乱，能够输出可视性高的处理图像。

另外，在上述图像处理装置中，更为优选的是，处理图像生成单元基于频带图像的频率成分来变更加权的方式。

[作用和效果]上述结构表示本发明的图像处理装置的更为具体的结构。如果处理图像生成单元基于频带图像的频率成分来变更加权的方式，则能够与频率成分相应地进行恰当的伪影去除处理。

另外，在上述图像处理装置中，更为优选的是，处理图像生成单元基于表示对原始图像进行摄影时的曝光量的信息来变更加权的方式。

[作用和效果]上述结构表示本发明的图像处理装置的更为具体的结构。如果处理图像生成单元基于表示曝光量的信息来变更加权的方式，则能够与曝光量相应地进行恰当的伪影去除处理。

另外，在上述图像处理装置中，更为优选的是，各向同性模糊化单元基于表示对原始图像进行摄影时的曝光量的信息来变更各向同性的平滑滤波器的形状、大小，或者各向异性模糊化单元基于表示对原始图像进行摄影时的曝光量的信息来变更各向异性的平滑滤波器的形状、大小。

[作用和效果]上述结构表示本发明的图像处理装置的更为具体的结构。如果各向同性模糊化单元基于表示曝光量的信息来变更各向同性的平滑滤波器的形状、大小，或者各向异性模糊化单元基于表示曝光量的信息来变更各向异性的平滑滤波器的形状、大小，则能够与曝光量相应地进行恰当的伪影去除处理。

另外，更为优选的是，在安装有上述图像处理装置的放射线摄影装置中，具备：放射线源，其照射放射线；放射线源控制单元，其控制放射线源；检测单元，其检测所照射的放射线并输出检测信号；以及图像生成单元，其基于由检测单元输出的检测信号来生成原始图像。

[作用和效果]上述结构表示本发明的图像处理装置被安装于实际的放射线摄影装置的结构。如果要在透视摄影中抑制被检体的曝光，则所得到的图像中易于拍进源自统计噪声的伪影。能够通过本发明所涉及的图像处理装置来消除该伪影，因此能够提供如下一种放射线摄影装置：即使不重新进行摄影或者不以防止伪影为目的用较强的线量进行摄影，也能够输出可视性优良的图像。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种高速的图像处理装置，该图像处理装置在去除由统计噪声导致的伪影时，能够与拍进原始图像中的被检体的构造物的形状相应地输出可视性高的处理图像。即，本发明所涉及的图像处理装置根据原始图像来生成各向同性模糊化图像和各向异性模糊化图像。本发明的处理图像生成单元将频带图像、各向同性模糊化图像以及各向异性模糊化图像一边按各个像素基于边缘可靠度变更加权一边进行叠加来进行图像处理。例如，各向异性模糊化图像中的相当于点状的像的部分在特定的方向上被拉长而使像变得不自然，在相当于交叉点的部分，深的线状的像被极端地强调而使像变得不自然。根据本发明，在原始图像的伪影去除处理中不使用这样的部分，因此最终获得的处理图像中的被检体的点状的构造物或者构造物的轮廓相重叠的交叉点的部分不会紊乱，保持了可视性。这样，能够与拍进原始图像中的被检体的构造物的形状相应地输出可视性高的处理图像。

另外，根据本发明，事先在各方向上保持一个各向异性滤波器即可，用于存储它们的存储装置为小容量即可。并且，只要根据图像的部分仅以梯度所示的方向为条件来判断使用哪个各向异性滤波器即可，因此能够提供一种提高了处理速度的图像处理装置。

附图说明

图1是说明实施例1所涉及的图像处理装置的结构的功能框图。

图2是对实施例1所涉及的频带图像进行说明的示意图。

图3是对实施例1所涉及的频带图像进行说明的示意图。

图4是对实施例1所涉及的频带图像进行说明的示意图。

图5是对实施例1所涉及的频带图像进行说明的示意图。

图6是对实施例1所涉及的梯度的结构进行说明的示意图。

图7是对实施例1所涉及的梯度的结构进行说明的示意图。

图8是说明实施例1所涉及的图像处理装置的动作的流程图。

图9是说明实施例1所涉及的图像处理装置的动作的示意图。

图10是说明实施例1所涉及的图像处理装置的动作的示意图。

图11是说明实施例1所涉及的图像处理装置的动作的示意图。

图12是说明实施例1所涉及的图像处理装置的动作的示意图。

图13是说明实施例1所涉及的图像处理装置的动作的示意图。

图14是说明实施例1所涉及的图像处理装置的动作的示意图。

图15是说明实施例1所涉及的图像处理装置的动作的示意图。

图16是说明实施例1所涉及的图像处理装置的动作的示意图。

图17是说明实施例1所涉及的图像处理装置的动作的示意图。

图18是说明实施例2所涉及的X射线摄影装置的结构的功能框图。

图19是说明本发明的一个变形例所涉及的结构的功能框图。

图20是说明以往结构的问题的示意图。

图21是说明以往结构的问题的示意图。

具体实施方式

以下，作为用于实施发明的方式对具体的实施例进行说明。

实施例1

以下，说明本发明的实施例。实施例中的X射线相当于本发明的放射线。另外，FPD是平板检测器的缩写。

如图1所示，实施例1所涉及的图像处理装置1为如下结构：当输入通过利用X射线对被检体进行透视摄影而获取到的图像(称为原始图像P0)时，输出处理图像P4，该处理图像P4是去除了该原始图像P0的整个图像中所拍进的由统计噪声导致的粒状的伪影而得到的。所谓统计噪声，是由进行透视摄影时检测X射线的FPD所具有的检测像素检测X射线时的强度的偏差导致的噪声，与检测元件的检测特性有关。因而，即使对FPD均匀地照射X射线，源自统计噪声的粒状的伪影也不会消除。

<图像处理装置的整体结构>

实施例1所涉及的图像处理装置1具备：(A)频带图像生成部12，其生成频带图像α、β、γ……，该频带图像α、β、γ是从原始图像P0提取各频带的频率成分而得到的；(B)梯度计算部13，其针对各个频带图像α、β、γ……计算梯度m(α、β、γ……)；(C)各向同性模糊化部14，其针对各个频带图像α、β、γ……生成各向同性模糊化图像P1(α、β、γ……)；(D)各向异性模糊化部15，其参照梯度m(α、β、γ……)针对各个频带图像α、β、γ……生成各向异性模糊化图像P2(α、β、γ……)；(E)边缘可靠度获取部16，其基于梯度m(α、β、γ……)来获取边缘可靠度E；以及(F)噪声频带图像生成部17，其基于边缘可靠度E将频带图像α、β、γ……、各向同性模糊化图像P1(α、β、γ……)以及各向异性模糊化图像P2(α、β、γ……)相叠加来生成噪声频带图像P3(α、β、γ……)。梯度计算部13相当于本发明的梯度计算单元。

频带图像生成部12相当于本发明的频带图像生成单元，梯度计算部13相当于本发明的梯度计算单元。另外，各向同性模糊化部14相当于本发明的各向同性模糊化单元，各向异性模糊化部15相当于本发明的各向异性模糊化单元。另外，边缘可靠度获取部16相当于本发明的边缘可靠度获取单元，噪声频带图像生成部17和处理图像生成部22相当于本发明的处理图像生成单元。

另外，图像处理装置1还具备：频带合成部19，其使噪声频带图像P3(α、β、γ……)相叠加来生成噪声图像N；像素值调整部21，其参照原始图像P0来调整噪声图像N的像素值；以及处理图像生成部22，其将像素值调整后的噪声图像N叠加于原始图像P0来生成处理图像P4。

对由频带图像生成部12生成的频带图像α、β、γ……进行说明。图2是对原始图像P0进行频率分析所得到的结果。原始图像P0具有从高频到低频的大范围的频率成分。为了便于说明，将各频率的响应均设为1。图3是对频带图像α进行频率分析所得到的结果。如图3所示，频带图像α是提取原始图像P0的最高频侧的频率区域中存在的频率成分而得到的图像。图4是对频带图像β进行频率分析所得到的结果。如图4所示，频带图像β是提取原始图像P0的第二高频侧的频率区域中存在的频率成分而得到的图像。图5是对频带图像γ进行频率分析所得到的结果。如图5所示，频带图像γ是提取原始图像P0的第三高频侧的频率区域中存在的频率成分而得到的图像。这样，频带图像α、β、γ按该顺序具有高频的源自原始图像P0的频率成分。在本实施例的说明中，为了简化说明，设为原始图像P0被分离为三个频带图像α、β、γ。然而，实际上从原始图像P0生成三个以上的频带图像。

梯度m表示频带图像上的像素值的变化，因此作为与频带图像的各像素对应的特征值的数据成为二维排列的数据集。构成该梯度m的数据为矢量形式，其长度是表示频带图像上的像素的像素值与其周边的像素的像素值比相差多少的值。而且，该矢量的方向示出了在以频带图像上的某个像素为中心对周边的像素进行比较时，周边的像素中的具有与该中心的像素差异最大的像素值的像素相对于该中心的像素存在于哪个方向。例如，关于以完全相同的像素值进行填充而得到的频带图像所对应的梯度m，由于相邻的像素的像素值完全相同，因此用表示0的数据进行填充。该数据各自没有方向也没有长度。

另一方面，如图6的上部所示那样中心具有像素值不同的部分的频带图像所对应的梯度m在图6的下部示出。即，关于梯度m，参照图6的下部可知，在图6的上部的频带图像中环状地呈现的像素值的转变部分，数据的矢量的长度变长。该长度是指在频带图像上的像素与相邻的像素之间不同的像素值差中的最大的长度。而且，矢量的方向表示与该位置所对应的频带图像上的像素有关的特征，具体地说，是指当从像素移到相邻的像素时，像素值的变化最急剧的方向。这样，在梯度m中，在频带图像中沿着被检体的像的轮廓呈现矢量。该矢量的延伸方向与被检体像的轮廓的延伸方向正交。

梯度m中呈现的矢量并非全部表示被检体的像的轮廓。图7的上部所示的频带图像拍进了粒状的伪影。该伪影源自统计噪声。如图7的下部所示，在与该频带图像对应的梯度m中排列有源自粒状的伪影的短的矢量。这些矢量并非表示被检体的像的轮廓。

这样，实际的梯度m成为表示被检体的像的轮廓的矢量与表示粒状的伪影的矢量混合的状态。

对边缘可靠度获取部16所获取的边缘可靠度E进行说明。边缘可靠度E成为判断梯度m中的各矢量是表示被检体的像的轮廓还是表示粒状的伪影的值。因而，边缘可靠度是针对梯度m的各个矢量存在且与频带图像的各像素对应的特征值。该边缘可靠度E越高，则矢量表示被检体的像的轮廓的可能性越高。

图像处理装置1具备CPU作为硬件资源，该CPU通过执行各种程序来实现各部11、12、13、14、15、16、17、18、19、21、22。另外，上述各部也可以分割成负责它们的运算装置来执行。存储部28存储用于图像处理的各种参数、表、数式。还能够预先存储用户的图像处理的指定。

<图像处理装置的动作>

接着，对图像处理装置1的动作进行说明。为了使用实施例1所涉及的图像处理装置1生成处理图像P4，如图8所示，首先生成频带图像(频带图像生成步骤S1)，针对各个频带图像计算梯度m(梯度计算步骤S2)。接着，使各个频带图像各向同性地模糊化来生成各向同性模糊化图像P1(各向同性模糊化步骤S3)，基于梯度m利用具有各向异性的滤波器使各个频带图像模糊化，来生成各向异性模糊化图像P2(各向异性模糊化步骤S4)。然后，基于梯度m获取边缘可靠度E(边缘可靠度获取步骤S5)，基于频带图像、各向同性模糊化图像P1、各向异性模糊化图像P2以及边缘可靠度E来生成噪声频带图像P3(噪声频带图像生成步骤S6)。然后，将噪声频带图像P3进行合成来生成噪声图像N(噪声图像生成步骤S7)，在参照原始图像P0对噪声图像N实施像素值调整之后(像素值调整步骤S8)，噪声图像N被叠加于原始图像P0而生成处理图像P4(处理图像生成步骤S9)。以下，对这些步骤按顺序分别说明。

<频带图像生成步骤S1>

对频带图像生成部12的动作进行说明。如图9所示，频带图像生成部12依次获取频带图像α、频带图像β、频带图像γ。对这些动作按顺序分别说明。下述频带图像α、β、γ的生成方法改进了以往的拉普拉斯算子金字塔分解。

首先，对频带图像α的获取进行说明。原始图像P0被发送到频带图像生成部12。频带图像生成部12使作为高通滤波器发挥功能的矩阵作用于构成原始图像P0的各个像素。图10示出了对构成原始图像P0的像素s进行高通滤波处理时的情形。频带图像生成部12例如从存储部28读出5×5的高通滤波器用的矩阵，并使该矩阵作用于像素s。于是，如图10所示，矩阵作用于以像素s为中心的5行5列大小的像素区域R。然后，频带图像生成部12将使矩阵发挥作用而得到的像素数据配置在频带图像α中的相当于像素s的位置(与像素s为同一位置)。频带图像生成部12对构成原始图像P0的像素s以外的所有像素进行相同的动作，此时，使获取到的像素数据与原始图像P0相对应地映射到频带图像α。高通滤波器仅使像素区域R中含有的高频成分通过，因此频带图像α成为像素数据发生细微变化的粗糙的图像。在图9中用符号HPF表示该高通滤波处理。

接着，对频带图像β的获取进行说明。首先如图9所示，频带图像生成部12生成将原始图像P0在例如纵向、横向上同时缩小1/2而得到的缩小图像p1。在图9中，用Mag(-)表示该图像缩小处理。

然后，频带图像生成部12对缩小图像p1实施低通滤波。即，频带图像生成部12从存储部28读出与高通滤波器用的矩阵的尺寸相同的5×5的低通滤波器用的矩阵，使该矩阵作用于构成缩小图像p1的各个像素。通过矩阵的作用而得到的像素数据与缩小图像p1对应地映射到低通图像L1。该情形与使用了图10的说明相同。不同点是所使用的矩阵不同以及图像的尺寸变小。这样，如果暂时缩小原始图像P0并实施低通滤波，则即使不扩大限定低通滤波器的矩阵，也能够提取频率成分，因此能够大幅抑制计算成本。在图9中，用符号LPF表示该低通滤波处理。

如图9所示，频带图像生成部12生成将低通图像L1在例如纵向、横向上同时放大二倍而得到的放大低通图像M1。在图9中，用Mag(+)表示该图像缩小处理。也就是说，放大低通图像M1和原始图像P0的图像的大小相同。频带图像生成部12从原始图像P0扣除频带图像α和放大低通图像M1来生成频带图像β。

对该频带图像β进行说明。图11示意性地示出各图像中含有的频率成分的范围。如图11所示，原始图像P0具有全部的频率成分。而且，频带图像α仅由最高频侧的成分构成，放大低通图像M1仅由缩小图像p1的低频成分构成。如图11所示，从原始图像P0扣除频带图像α和放大低通图像M1而得到的频带图像β具有原始图像P0的所有频率成分中的、从频带图像α所具有的最低频率到放大低通图像M1所具有的最高频率为止所夹的区间内的频率成分。

接着，对频带图像γ的获取进行说明。频带图像生成部12从存储部28读出大小为高通滤波器用的矩阵的大约两倍的大小的、9×9的带通滤波器用的矩阵，使该矩阵作用于构成缩小图像p1的各个像素。通过矩阵的作用而得到的像素数据与缩小图像p1对应地被映射到频带图像γ。该情形与使用了图10的说明相同。不同点是所使用的矩阵的种类不同、矩阵的大小在纵向、横向上均为原来的二倍、处理对象的缩小图像p1的面积为原始图像P0的1/4。在图9中用符号BPF表示该带通滤波处理。这样生成的频带图像γ是针对比频带图像β更低频侧的频带提取原始图像P0的频率成分而得到的图像。

频带图像生成部12除了生成缩小图像p1以外，还生成将缩小图像p1在纵向、横向上各缩小1/2后的缩小图像p2。也对该缩小图像p2实施带通滤波，来生成频带图像δ。这样生成的频带图像δ是针对比频带图像γ更低频侧的频带提取原始图像P0的频率成分而得到的图像。这样，频带图像生成部12也可以生成与比频带图像γ更低频侧的频带图像。这些频带图像还可以用于后面的图像处理。但是，在实施例1的说明中，为了进行简单的说明，设为仅利用频带图像α、β、γ进行图像处理。

<梯度计算步骤S2>

频带图像α、β、γ被发送到梯度计算部13。在梯度计算部13中，通过对各个频带图像α、β、γ进行规定的操作来生成梯度m(α、β、γ)。图12、图13表示该梯度计算部13基于频带图像α来生成梯度mα的情形。梯度计算部13读出构成频带图像α的对象像素a的像素值(对象像素值)。在图12中该像素值为115。接着，读出包围对象像素a的八个周围像素b的像素值(周围像素值)。该像素值如图12所示那样取各种值。梯度计算部13对八个周围像素值进行比较，在八个周围像素值中选择对象像素值与周围像素值的差(像素值差)最大的周围像素b。在图12中用虚线圈住来表示所选择出的周围像素b(选择像素)。

然后，梯度计算部13配置在梯度mα上的与对象像素a对应的位置(与对象像素a为同一位置)处的矢量。该矢量的长度表示与选择像素有关的像素值差，矢量的方向表示从对象像素a观察时的选择像素所存在的方向。梯度计算部13一边变更对象像素a一边针对频带图像α的整个区域计算梯度mα。与其它频带图像有关的梯度计算部13的动作与该动作相同。这样，梯度计算部13针对频带图像α、β、γ的各个像素计算像素值的梯度的大小和方向。

<各向同性模糊化步骤S3>

频带图像α、β、γ还被发送到各向同性模糊化部14。各向同性模糊化部14对各个频带图像α、β、γ实施高斯滤波，来生成各向同性模糊化图像P1(α、β、γ)。各向同性模糊化部14一边变更作用对象的像素一边使限定高斯滤波的矩阵发挥作用，通过将此时得到的各个值二维地排列来生成图像。通过各向同性模糊化部14使被检体的构造体和源自统计噪声的粒状的伪影均被模糊化。与其它频带图像有关的各向同性模糊化部14的动作与该动作相同。

此外，高斯滤波器的形状、大小也可以基于表示摄影时的曝光量的信息来变更。即，照射线量越大，则预先使高斯滤波器的形状、大小越小，由此反映出照射线量越大则噪声越少的特性，能够获取模糊不清少的各向同性模糊化图像P1(α、β、γ)。

<各向异性模糊化步骤S4>

梯度m(α、β、γ)被发送到各向异性模糊化部15。各向异性模糊化部15对频带图像α、β、γ实施如图14那样的各向异性模糊化滤波，来生成各向异性模糊化图像P2(α、β、γ)。当对图像的一个像素施加该各向异性模糊化滤波时，该像素以向某一方向的两侧扩展的方式产生模糊化的效果。当各向异性模糊化部15对频带图像α实施该模糊化动作时，生成各向异性模糊化图像P2α。

对各向异性模糊化滤波进行说明。当如图15那样对在中心处拍进像的图像纵向地施加各向异性模糊化滤波时，如图16的左侧所示，原本为圆形的像在纵向上模糊化并被拉长。附带说一下，图16的右侧示出了对图15的图像施加各向同性滤波的情况。当对图像施加各向同性滤波时，拍进图像中的像以保持原状地扩展的方式被模糊化。

当各向异性模糊化部15生成各向异性模糊化图像P2α时，对各个像素施加各向异性模糊化滤波。该各向异性模糊化滤波的施加方向在各个像素都不同。即，各向异性模糊化部15参照梯度mα的各数据所示的方向来决定各向异性模糊化滤波器。当各向异性模糊化部15对频带图像α的某个像素施加各向异性模糊化滤波时，向与该像素所对应的梯度mα上的矢量数据的方向正交的方向施加各向异性模糊化滤波。与其它频带图像有关的各向异性模糊化部15的动作与该动作相同。

如在图7中已说明那样，梯度mα上的矢量的方向为与频带图像α中的被检体的像的轮廓正交的方向，因此如图17的左侧的实线的箭头所示，向沿着频带图像α中的被检体的像的轮廓的方向施加各向异性模糊化滤波。于是，即使实施各向异性模糊化滤波，被检体的像也不会模糊不清。另一方面，叠加于被检体的像的轮廓的粒状的伪影发生模糊化，从而无法视觉识别出。

此外，各向异性模糊化滤波器的形状、大小也可以基于表示摄影时的曝光量的信息来进行变更。即，照射线量越大，则预先使各向异性模糊化滤波器的形状、大小越小，由此反映出照射线量越大则噪声越少的特性，能够获取模糊不清少的各向异性模糊化图像P2(α、β、γ)。

基于上述说明认为各向异性模糊化图像P2α的可视性提高。但是，如图17的左侧的虚线的箭头所示，各向异性模糊化滤波器还对不是被检体的像的轮廓的部分起作用。因而，在该部分，频带图像α所具有的像素值的细微的方向性被强调，因此如图17的右侧所示，图像起毛。

<边缘可靠度获取步骤S5>

梯度m(α、β、γ)还被发送到边缘可靠度获取部16。在边缘可靠度获取部16中，根据梯度m(α、β、γ)上的某个数据和与该数据相邻的频带图像的数据来对各个数据获取边缘可靠度E，该边缘可靠度E是表示该数据所示的像素值的差是否源自噪声的指标。即，边缘可靠度获取部16读出构成梯度m的对象数据的矢量的长度(对象矢量长Vt)。接着，读出包围频带图像的对象数据的八个周围数据的像素值，获取与对象数据的像素值的差分，读出八个周围数据的矢量的长度(周围矢量长Vn)。边缘可靠度获取部16根据每个值，基于下面的公式来获取边缘可靠度E。边缘可靠度E相当于本发明的指标。

E=Vt/Vn的平均

即，边缘可靠度E成为表示对象矢量相对于其周围的矢量长多少的指标。如果假设与对象矢量对应的频带图像的一部分仅是拍进了没有方向性的粒状的伪影，则即使对象矢量长，也由于周围矢量也长而只能获得低的边缘可靠度E。

相反，如果设为与对象矢量对应的频带图像的一部分拍进了被检体的轮廓，则该部分具有方向性。即，位于被检体的轮廓的对象矢量与周围矢量相比显著变长。因而，能够对这种对象矢量获取高的边缘可靠度E。

另外，频带图像中被检体的轮廓彼此交叉的交叉点的对象矢量的方向被定为与深的线状的像正交的方向，矢量的长度也被抑制。因而，该交叉点的边缘可靠度E为中间值。各向异性模糊化图像P2(α、β、γ)中的该部分的深的线状的像被极端地强调，因此可视性差。

另一方面，频带图像中存在被检体的点状的构造物的位置的对象矢量的方向被定为特定的方向，周围矢量长的平均值变大。因而，该点状的构造物的边缘可靠度E为中间值。各向异性模糊化图像P2(α、β、γ)中的该部分的点状的像在特定的方向上被拉长，因此可视性差。

边缘可靠度获取部16针对梯度m(α、β、γ)分开地计算边缘可靠度E。如果梯度mα具有1,000×1,000的纵横排列的像素，则针对三个梯度m(α、β、γ)求取了2,250,000次边缘可靠度E。

<噪声频带图像生成步骤S6>

边缘可靠度E被发送到噪声频带图像生成部17。在噪声频带图像生成部17中，基于该边缘可靠度E，将频带图像α、β、γ、各向同性模糊化图像P1(α、β、γ)以及各向异性模糊化图像P2(α、β、γ)一边按各像素变更加权一边进行叠加，来生成从频带图像α、β、γ仅提取噪声成分而得到的噪声频带图像P3(α、β、γ)。

该噪声频带图像生成部17通过从频带图像α、β、γ扣除不是噪声成分的成分，来从频带图像α、β、γ提取噪声成分。此时，噪声频带图像生成部17针对频带图像α、β、γ、各向同性模糊化图像P1(α、β、γ)以及各向异性模糊化图像P2(α、β、γ)上的分别存在于相同的位置的三个像素的像素值一边进行加权一边进行叠加，来获取新的像素值。也就是说，噪声频带图像生成部17一边改变频带图像α、β、γ上的像素的位置一边进行该像素值的获取。所获取到的像素值仿照频带图像α、β、γ在二维上排列，从而生成噪声频带图像P3(α、β、γ)。即，频带图像α、β、γ、各向同性模糊化图像P1(α、β、γ)以及各向异性模糊化图像P2(α、β、γ)合成为一个图像。此时生成的噪声频带图像P3(α、β、γ)正好是从频带图像α、β、γ仅提取噪声而得到的图像。之后，说明针对频带图像α的噪声频带图像P3α的生成方法。对于其它频带图像β、γ，也通过相同的动作来生成各噪声频带图像P3(β、γ)。

说明噪声频带图像生成部17针对处理对象的像素(对象像素)进行图像处理时的具体的结构。噪声频带图像生成部17根据在同一位置且分别存在于种类互不相同的三个图像(频带图像、各向同性模糊化图像、各向异性模糊化图像)的三个对象像素的像素值来获取新的像素值时的动作，由于与该像素对应的边缘可靠度E的值不同而发生变化。即，当与对象像素对应的边缘可靠度E高而表示该像素位于拍进频带图像α中的线状的像中时，噪声频带图像生成部17使各向异性模糊化图像P2α与各向同性模糊化图像P1α相比被更多地从频带图像α扣除。该部分是拍进被检体的轮廓的部分，因此去除噪声后的被检体的轮廓被清楚地拍进各向异性模糊化图像P2α中。因而，如果噪声频带图像生成部17从频带图像α优先扣除各向异性模糊化图像P2α，则频带图像α的被检体的成分被去除而残留噪声成分。

另外，在与对象像素对应的边缘可靠度E介于中间而表示该像素位于拍进频带图像α中的两个线状的像(被检体的轮廓)的交叉点处时，噪声频带图像生成部17以与各向异性模糊化图像P2α相比各向同性模糊化图像P1α被更多地从频带图像α扣除的方式进行图像处理。该部分是拍进被检体的点状的构造物、轮廓的交叉点的部分，因此各向异性模糊化图像P2α不适于可视性。另一方面，在各向同性模糊化图像P1α中，存在于频带图像α的噪声成分发生模糊化，噪声成分减少。因而，如果噪声频带图像生成部17从频带图像α优先扣除各向同性模糊化图像P1α，则频带图像α的被检体的成分被去除而残留噪声成分。

另外，当与对象像素对应的边缘可靠度E低而表示该像素不位于拍进上述频带图像中的线状的像中时，与边缘可靠度E高的情况相比，噪声频带图像生成部17以不进一步从频带图像α扣除各向同性模糊化图像P1α和各向异性模糊化图像P2α的方式进行图像处理。该部分是没有拍进被检体的像的部分，频带图像α中含有大量噪声成分。因而，在该部分中，即使不怎么进行从频带图像α扣除的处理，也能够提取噪声成分。

噪声频带图像生成部17通过这样生成的噪声频带图像P3(α、β、γ)为从各个频带图像α、β、γ仅提取噪声成分而得到的图像。

对边缘可靠度E的判断方法进行说明。噪声频带图像生成部17基于存储部28中存储的表或者数式来进行边缘可靠度E是否高的判断。表是如下一种数据集：将边缘可靠度E、表示扣除多少各向同性模糊化图像P1α的系数以及表示扣除多少各向异性模糊化图像P2α的系数相关联。噪声频带图像生成部17在针对对象像素进行处理时，读出与该对象像素对应的边缘可靠度E，并从表获取与该边缘可靠度E对应的系数。然后，噪声频带图像生成部17基于所获取到的系数来进行针对频带图像α扣除各向同性模糊化图像P1α和各向异性模糊化图像P2α的处理。

该表既可以根据频带图像α、β、γ的频带来进行变更，也可以基于表示对原始图像P0进行摄影时的曝光量的信息来变更加权的方式。关于噪声频带图像生成部17使用数式时的数式，当代入边缘可靠度E时能够导出上述各系数。

即，以频带图像越低频则表的值越大的方式进行变更。另外，事先测量原始图像P0的像素值与入射线量之间的关系，以原始图像P0的像素值越大则表的值越大的方式进行变更。由此，反映出在低频下曝光量越大则噪声越少的特性，能够获取噪声少的噪声频带图像P3(α、β、γ)。也可以将噪声少的放大低通图像M1的像素值代替原始图像P0的像素值而用作曝光量的指标。

<噪声图像生成步骤S7>

噪声频带图像P3(α、β、γ)被发送到频带合成部19。然后，频带合成部19将噪声频带图像P3(α、β、γ)一边施加加权一边相互进行叠加来生成噪声图像N。该噪声图像N表示针对原始图像P0的所有频率的噪声。能够与检查目的相应地变更频带合成部19使噪声频带图像P3(α、β、γ)叠加时的加权。

<像素值调整步骤S8>

噪声图像N被发送到像素值调整部21。在像素值调整部21中，一边参照原始图像P0一边针对构成噪声图像N的每个像素进行像素值的调整。即，像素值调整部21参照与噪声图像N上的处理对象的像素(对象像素)对应的原始图像P0的像素的像素值，根据该像素值调整对象像素的像素值。通过施加该处理，最终得到的图像的可视性提高。能够与检查目的相应地变更像素值调整部21所进行的调整像素值的方式。

<处理图像生成步骤S9>

被实施像素值调整后的噪声图像N被发送到处理图像生成部22。处理图像生成部22对噪声图像N加权并从原始图像P0扣除。由噪声图像N成为从原始图像P0提取噪声成分而得到的图像来看，能够通过噪声图像N的扣除处理消除原始图像P0上的噪声成分。在这样生成的处理图像P4中抑制了噪声成分。而且，在原始图像P0(准确地说是频带图像α、β、γ)中的边缘可靠度E为中间值的部分，能够抑制各向异性模糊化图像P2α的影响地生成处理图像P4，因此在处理图像P4中的点状的构造物、被检体的轮廓相重叠的交叉点的部分，图像不会紊乱。另外，通过调整噪声图像N的权重，能够简便地调整处理的强度。能够与检查目的相应地变更处理图像生成部22中的噪声图像N的权重。

如上所述，根据实施例1的结构，能够提供一种在去除由统计噪声导致的伪影时点状的构造物、两个条纹的重叠部分的可视性不会劣化的高速的图像处理装置1。即，实施例1的结构所涉及的图像处理装置1根据原始图像P0(准确地说是频带图像α、β、γ)来生成各向同性模糊化图像P1和各向异性模糊化图像P2。各向同性模糊化图像P1是对在原始图像P0中没有拍进被检体的部分进行恰当的伪影去除而得到的图像，相反地，各向异性模糊化图像P2是对拍进了被检体的部分进行恰当的伪影去除而得到的图像。因此，噪声频带图像生成部17将这两个该图像一边按每个像素进行加权一边叠加于频带图像α、β、γ，来生成从频带图像α、β、γ提取伪影成分后的噪声频带图像P3，该噪声频带图像P3用于去除拍进原始图像P0中的伪影。

实施例1的结构的最大特征是，噪声频带图像生成部17在与处理对象的像素对应的边缘可靠度E介于中间的情况下，以与各向异性模糊化图像P2相比各向同性模糊化图像P1被更多地从频带图像α、β、γ扣除的方式进行图像处理。边缘可靠度E是一种指标，用于判断在处理对象的像素与其周围的像素之间看到的像素值的变异是由被检体的像导致的，还是由伪影导致的。如果该边缘可靠度E为中间值，则处理对象的像素位于拍进频带图像α、β、γ中的点状的构造物、两个线状的像的交叉点。根据实施例1的结构，在该交叉点的部分不使用各向异性模糊化图像P2(通过即使使用各向异性模糊化图像P2也以比各向同性模糊化图像P1弱的强度来进行使用)而生成噪声频带图像P3。在各向异性模糊化图像P2中的相当于交叉点的部分，轻微的像素值的偏差被极端地强调而使像变得不自然。根据实施例1的结构，当生成噪声频带图像P3时不使用这样的部分，因此最终获取的处理图像P4中的被检体的构造物的轮廓相重叠的交叉点的部分不会紊乱，保持了可视性。

另外，根据实施例1的结构，不需要如以往结构那样事先在各方向上保持多个各向异性滤波器，用于存储它们的存储装置为小容量即可。并且，只要根据图像的部分仅以梯度所示的方向为条件来判断使用哪个各向异性滤波器即可，因此能够提供一种处理速度提高的图像处理装置。

另外，如果在边缘可靠度E高的部分以与各向同性模糊化图像P1相比各向异性模糊化图像P2被更多地从频带图像α、β、γ扣除的方式进行图像处理，则拍进频带图像α、β、γ中的线状的像不会模糊不清，能够输出可视性高的处理图像P4。

如上所述，如果在边缘可靠度E低的部分以抑制模糊化图像的扣除处理的方式进行图像处理，则频带图像α、β、γ中不会叠加有源自模糊化图像的新的伪影，能够输出可视性高的处理图像P4。

另外，如果噪声频带图像生成部17基于频带图像的频率成分来变更加权的方式，则能够与频率成分相应地进行恰当的伪影去除处理。

另外，如果噪声频带图像生成部17基于表示曝光量的信息来变更加权的方式，则能够与曝光量相应地进行恰当的伪影去除处理。

另外，如果各向同性模糊化部14基于表示摄影时的曝光量的信息来变更高斯滤波器的形状、大小，或者各向异性模糊化部15基于表示摄影时的曝光量的信息来变更各向异性模糊化滤波器的形状、大小，则能够与曝光量相应地进行恰当的伪影去除处理。

实施例2

接着，对实施例2所涉及的X射线摄影装置20进行说明。如图18所示，实施例2所涉及的X射线摄影装置20为具备实施例1所涉及的图像处理装置1(在图18中记载为图像处理部32)的立位摄影用的X射线摄影装置。在此，在实施例2所涉及的X射线摄影装置20中，省略实施例1所涉及的图像处理部32的结构和动作说明。

首先，对实施例2所涉及的X射线摄影装置20的结构进行说明。X射线摄影装置20构成为对立位的被检体M进行摄影，如图18所示，该X射线摄影装置20具有：支柱2，其从地面向铅直方向v延伸；X射线管3，其照射X射线；FPD4，其被支柱2支承；以及悬垂支承体7，其在铅直方向v上延伸并且被顶棚支承。悬垂支承体7对X射线管3进行悬垂支承。X射线管3相当于本发明的放射线源，FPD4相当于本发明的检测单元。

FPD4能够相对于支柱2在铅直方向v上滑动。另外，悬垂支承体7在铅直方向v上伸缩自如，X射线管3在铅直方向v上的位置随着悬垂支承体7的伸缩而发生变更。通过设置在支柱2与FPD4之间的FPD移动机构35来执行FPD4相对于支柱2的铅直方向v的移动。通过FPD移动控制部36来控制该移动。

对X射线管3的移动进行说明。X射线管3通过设置于悬垂支承体7的X射线管移动机构33来进行移动。X射线管移动控制部34是为了控制X射线管移动机构33而设置的。通过X射线管移动机构33使X射线管3在如下方向上进行移动：(1)铅直方向v、(2)接近和背离FPD4的方向、(3)与从X射线管3朝向FPD4的方向正交的水平方向S(图18中的贯穿纸面方向、被检体M的体侧方向)。在X射线管3在铅直方向v上进行移动的情况下，悬垂支承体7进行伸缩。

FPD4具有检测X射线的检测面4a(参照图18)。检测面4a以在铅直方向v上竖立的方式配置于X射线摄影装置20。由此，能够高效地拍摄站立的被检体M。检测面4a被配置为面向X射线管3的X射线照射口。换句话说，沿着水平方向S、铅直方向v这两个方向所成的平面来配置检测面4a。另外，检测面4a是矩形，一边与水平方向S一致，与这一边正交的另一边与铅直方向v一致。

X射线管控制部6对X射线管3的管电压、管电流、X射线的照射时间进行控制。X射线管控制部6控制X射线管3，使得以规定的管电流、管电压、脉冲宽度输出放射线。管电流等参数被存储在存储部37中。X射线管控制部6相当于本发明的放射线源控制单元。

图像生成部31将从FPD4输出的检测数据进行组合来生成拍进被检体M的投影像的原始图像P0。图像处理部32去除拍进原始图像P0中的源自统计噪声的伪影来生成处理图像P4。图像生成部31相当于本发明的图像生成单元。

操作台38是为了手术操作者输入各指示而设置的，还通过该操作台38来对图像处理部32进行各种指示。存储部37对X射线管3的控制信息、X射线管3的位置信息、FPD4的铅直方向v的位置信息等用于X射线摄影的各种参数均进行存储。此外，如图18所示，X射线摄影装置20具备统一控制各部6、34、36、31、32的主控制部41。该主控制部41由CPU构成，通过执行各种程序来实现各部。另外，上述各部也可以被分割成负责它们的运算装置来执行。显示部39是为了显示所拍摄到的处理图像P4而设置的。

<X射线摄影装置的动作>

接着，对X射线摄影装置20的动作进行说明。在摄影之前，使被检体M站立在夹在X射线管3和FPD4之间的位置处。由此，被检体M被载置于X射线摄影装置20。当手术操作者通过操作台38来进行X射线管3和FPD4的位置的调整时，X射线管3和FPD4按照用于控制各自的移动的控制部34、36的控制而移动到被检体M的摄影区域。

当手术操作者通过操作台38发出摄影开始的指示时，X射线管控制部6按照存储部37中存储的照射时间、管电流、管电压来照射脉冲状的X射线。FPD4对透过被检体而来的X射线进行检测并将检测信号输出到图像生成部31。图像生成部31基于各检测信号来生成拍进了被检体M的透视像和源自统计噪声的伪影的原始图像P0。通过图像处理部32将原始图像P0转换为去除了伪影的处理图像P4。将该处理图像P4显示在显示部39中并结束X射线摄影装置20所进行的摄影动作。

如上所述，实施例2的结构表示将上述实施例1的结构的图像处理装置1安装于实际的放射线摄影装置的结构。如果想要在透视摄影中抑制被检体的曝光，则所得到的图像中易于拍进源自统计噪声的伪影。能够通过实施例1的结构所涉及的图像处理装置1来消除该伪影，因此能够提供如下一种放射线摄影装置：即使不重新进行摄影、或者不以防止伪影为目的以强线量进行摄影，也能够输出可视性优良的图像。

本发明并不限于上述结构，能够如下面那样变形并实施。

(1)根据上述实施例，对各向同性模糊化部14和各向异性模糊化部15输入了频带图像α、β、γ，但也可以代替该频带图像α、β、γ而如图19所示那样输入原始图像P0。此时的各部14、15与实施例时不同，在进行模糊化处理的同时进行提取原始图像P0中的特定的频率的处理。由此，能够在一个步骤中根据原始图像P0生成各向同性模糊化图像P1(α、β、γ)和各向异性模糊化图像P2(α、β、γ)，因此能够提供一种使结构更为简单且动作更快的图像处理装置。

(2)上述实施例是医用的装置，但本发明也能够应用于工业用、原子能用的装置。

(3)上述实施例所述的X射线是本发明中的放射线的一例。因而，本发明还能够适用于除X射线以外的放射线。

产业上的可利用性

如上所述，本发明的图像处理装置适用于医用领域。

附图标记说明

3：X射线管(放射线源)；4：FPD(检测单元)；6：X射线管控制部(放射线源控制单元)；a：对象像素；b：周围像素；m：梯度；E：边缘可靠度；P0：原始图像；P1：各向同性模糊化图像；P2：各向异性模糊化图像；P3：噪声频带图像；P4：处理图像；α、β、γ：频带图像；12：频带图像生成部(频带图像生成单元)；13：梯度计算部(梯度计算单元)；14：各向同性模糊化部(各向同性模糊化单元)；15：各向异性模糊化部(各向异性模糊化单元)；16：边缘可靠度获取部(边缘可靠度获取单元)；17：噪声频带图像生成部(处理图像生成单元)；22：处理图像生成部(处理图像生成单元)；31：图像生成部(图像生成单元)。

Claims (9)

1.一种图像处理装置，处理通过对被检体进行透视摄影而获得的图像，其特征在于，具备：

(A)频带图像生成单元，其提取拍进被检体的像的原始图像中的频率成分的一部分来生成频带图像；

(B)梯度计算单元，其针对上述频带图像的各个像素计算像素值的梯度的大小和方向；

(C)各向同性模糊化单元，其使各向同性的平滑滤波器作用于上述频带图像，来生成各向同性模糊化图像；

(D)各向异性模糊化单元，其使依赖于上述梯度的方向的各向异性的平滑滤波器作用于上述频带图像，来生成各向异性模糊化图像；

(E)边缘可靠度获取单元，其针对各个像素基于上述梯度的大小和该像素的周围的上述频带图像的像素值来计算指标；以及

(F)处理图像生成单元，其将上述频带图像、上述各向同性模糊化图像以及上述各向异性模糊化图像以按各个像素基于上述指标进行加权的方式进行叠加，来生成从上述原始图像去除了噪声成分的处理图像。

2.一种图像处理装置，处理通过对被检体进行透视摄影而获得的图像，其特征在于，具备：

(A)频带图像生成单元，其提取拍进被检体的像的原始图像中的频率成分的一部分来生成频带图像；

(B)梯度计算单元，其针对上述频带图像的各个像素计算像素值的梯度的大小和方向；

(c)各向同性模糊化单元，其使各向同性的平滑滤波器作用于上述原始图像，来生成各向同性模糊化图像；

(d)各向异性模糊化单元，其使依赖于上述梯度的方向的各向异性的平滑滤波器作用于上述原始图像，来生成各向异性模糊化图像；

(E)边缘可靠度获取单元，其针对各个像素基于上述梯度的大小和该像素的周围的上述频带图像的像素值来计算指标；以及

(F)处理图像生成单元，其将上述频带图像、上述各向同性模糊化图像以及上述各向异性模糊化图像以按各个像素基于上述指标进行加权的方式进行叠加，来生成从上述原始图像去除了噪声成分的处理图像。

3.根据权利要求1或2所述的图像处理装置，其特征在于，

当与处理对象的像素对应的边缘可靠度高时，与处理对象的像素对应的边缘可靠度越高，则上述处理图像生成单元以与上述各向同性模糊化图像相比上述各向异性模糊化图像越被更多地从上述频带图像扣除的方式进行图像处理。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的图像处理装置，其特征在于，

当与处理对象的像素对应的边缘可靠度低时，以不进一步从上述频带图像扣除上述各向同性模糊化图像和上述各向异性模糊化图像的方式进行处理图像。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的图像处理装置，其特征在于，

当与处理对象的像素对应的边缘可靠度表示中间值时，以与上述各向异性模糊化图像相比上述各向同性模糊化图像被更多地从上述频带图像扣除的方式进行图像处理。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的图像处理装置，其特征在于，

上述处理图像生成单元基于上述频带图像的频率成分来变更加权的方式。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的图像处理装置，其特征在于，

上述处理图像生成单元基于表示对上述原始图像进行摄影时的曝光量的信息来变更加权的方式。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的图像处理装置，其特征在于，

上述各向同性模糊化单元基于表示对上述原始图像进行摄影时的曝光量的信息来变更上述各向同性的平滑滤波器的形状和大小中的至少一个，或者，

上述各向异性模糊化单元基于表示对上述原始图像进行摄影时的曝光量的信息来变更上述各向异性的平滑滤波器的形状和大小中的至少一个。

9.一种放射线摄影装置，其特征在于，安装有根据权利要求1至8中的任一项所述的图像处理装置，该放射线摄影装置具备：

放射线源，其照射放射线；

放射线源控制单元，其控制上述放射线源；

检测单元，其检测所照射的放射线并输出检测信号；以及

图像生成单元，其基于由上述检测单元输出的检测信号来生成上述原始图像。

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