CN1342441A - 图像处理方法和设备、记录介质以及成像设备 - Google Patents

图像处理方法和设备、记录介质以及成像设备 Download PDF

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Abstract

为了提供能适当进行过滤的图像处理方法,限定了一局部区域,该区域包括原始图像中所关心的象素(504);在所述区域内按多种模式限定象素组(506);选择所述区域中最符合原始图像结构的象素组模式(508、510);以及,将包含有所关心的象素的象素组的平均象素值用作为用于所关心的象素的新象素值。

Description

图像处理方法和设备、记录介质以及成像设备
技术领域
本发明涉及图像处理方法和设备、记录介质以及成像设备，具体地说，本发明涉及用于除掉图像噪音的图像处理方法和设备、用于记录计算机程序以便进行上述图像处理功能的介质以及包括上述图像处理设备的成像设备。
背景技术
在MRI(磁共振成像)设备中，把要成像的对象运载进磁系统的内部空间(即其中产生有静态磁场的空间)，用呈梯度变化的磁场和高频磁场在对象内部生成磁共振信号，以及根据接收到的信号生成(重建)断层图像。
为了使得观察者能更详细地看到断层图像中的精细结构，要进行过滤以除掉图像中的噪音。尽管所述过滤是以低通过滤为基础的，但是，由于单独使用低通过滤会降低图像的清晰图，故使用具有用于保留清晰度的辅助过程的过滤。
但是，具有用于保留清晰度的辅助过程的过滤具有副作用即：会增强由噪音形成的附带纹理，从而会产生在解剖学上没有意义的结构(虚假结构)。
发明内容
所以，本发明的目的是提供一种用于进行适当过滤的图像处理方法和设备、一种用于记录计算机程序以便执行上述图像处理功能的介质以及一种包括上述图像处理设备的成像设备。
(1)依照本发明用于解决上述问题的一个方面，本发明是这样一种图像处理方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；在所述区域中按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；从上述限定的多个象素组模式中选定一种最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；以及，通过将包含有选定象素组模式的所关心的象素的象素组的平均象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
依照本发明的这一方面，由于选择了最符合原始图像中的结构的象素组模式，并且，在该象素组模式中，将含有所关心的象素的象素组的平均象素值用作所关心的象素的新象素值，故可以进行不太会产生虚假结构的过滤。
(2)依照本发明用于解决上述问题的另一个方面，本发明是这样一种图像处理方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；在所述区域中按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；从上述限定的多个象素组模式中选定一种最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；计算上述选定象素组模式中含有所关心的象素的象素组的平均象素值；计算所述区域的平均象素值；通过将从所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
依照本发明的这一方面，由于从按与(1)相类似的方式计算出的象素组的平均象素值与一个区域的平均象素值的加权加法中获得用于上述所关心的象素的新象素值，故可以进行不太会产生虚假结构的过滤。
(3)依照本发明用于解决上述问题的又一个方面，本发明是这样一种图像处理方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；在所述区域中按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；从上述限定的多个象素组模式中选定一种最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；计算上述选定象素组模式中含有所关心的象素的象素组的平均象素值；计算所述区域的平均象素值；对所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值作加权加法；以及，通过将从所述加权加法中得到的象素值与上述所关心的象素的象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
依照本发明的这一方面，由于从按与(2)相类似的方式计算出的象素值与原始图像中所关心的象素的象素值的加权加法中获得用于上述所关心的象素的新象素值，故可在不使原始图像中特征结构出错的情况下进行过滤。
(4)依照本发明用于解决上述问题的再一个方面，本发明是这样一种图像处理方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；在所述区域中按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；从上述预定的多个象素组模式中选定一种最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；计算上述限定象素组模式中含有所关心的象素的象素组的平均象素值；计算所述区域的平均象素值；对所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值作加权加法；通过将从所述加权加法中得到的象素值与上述所关心的象素的象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像，以及，对所形成的图像与所述原始图像作加权加法。
依照本发明的这一方面，由于对由按与(3)相类似的方式计算出的象素值所形成的图像与原始图像作加权加法，故可以减缓过滤的效果。
(5)依照本发明用于解决上述问题的还一个方面，本发明是如(4)所述的图像处理方法，其特征在于，用于上述所形成的图像与所述原始图像的加权加法的加权因子是可调的。
依照本发明的这一方面，可以通过调节加权因子而调节过滤的效果。
(6)依照本发明用于解决上述问题的又一个方面，本发明是如(2)--(5)中任何一个所述的图像处理方法，其特征在于，用于所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值的加权加法的加权因子是所述象素组的象素值的相应残差平方和的总和的最小值和最大值的函数，对上述每个象素组模式都计算出所说的总和。
依照本发明的这一方面，在如(2)--(5)任何一个所述的图像处理中，由于用于所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值的加权加法的加权因子是所述象素组的象素值的相应残差平方和的总和的最小值和最大值的函数，且对上述每个象素组模式都计算出所说的总和，故可以进行不太会产生虚假结构的过滤。
(7)依照本发明用于解决上述问题的另一个方面，本发明是如(6)所述的图像处理方法，其特征在于，所述函数是这样的函数，它在所述残差平方和的总和的最小值与最大值相等时使所述区域的平均象素值的权重最大，并且在所述残差平方和的总和的最小值小于上述最大值时减少所述区域的平均象素值的权重。
依照本发明的这一方面，在如(6)所述的图像处理中，由于所述函数是这样的函数，它在所述残差平方和的总和的最小值与最大值相等时，使区域的平均象素值的权重最大，并且在所述残差平方和的总和的最小值小于上述最大值时，减少所述区域的平均象素值的权重，故可以进行不太会产生虚假结构的过滤。
(8)依照本发明用于解决上述问题的还一个方面，本发明是如(3)--(7)中任何一个所述的图像处理方法，其特征在于，用于从前述加权加法中获得的象素值与上述所关心的象素的象素值的加权加法的加权因子是所述象素组的象素值的残差平方和的总和的最小值的函数，对上述每个象素组模式以及所述原始图像的噪音的变化都计算出所说的总和。
依照本发明的这一方面，在如(3)--(7)中任何一个所述图像处理中，由于用于从前述加权加法中获得的象素值与原始图像中的所关心的象素的象素值的加权加法的加权因子是所述象素组的象素值的残差平方和的总和的最小值的函数，对上述每个象素组模式以及所述原始图像的噪音的变化都计算出所说的总和，所以，可在不使原始图像中特征结构出错的情况下进行过滤。
(9)依照本发明用于解决上述问题的再一个方面，本发明是如(8)所述的图像处理方法，其特征在于，所述函数是这样的函数，它在所述残差平方和的总和的最小值除以所述象素组模式中象素数量等于前述噪音变化时，使从前述加权加法中获得的象素值的权重最大，并且在所述残差平方和的总和的最小值除以所述象素组模式中象素数量后与前述噪音变化之差变大时，减少从前述加权加法中获得的象素值的权重。
依照本发明的这一方面，在如(8)所述的图像处理中，所述函数是这样的函数，它在所述残差平方和的总和的最小值除以所述象素组模式中象素数量后等于前述噪音变化时，使从前述加权加法中获得的象素值的权重最大，并且在所述残差平方和的总和的最小值除以所述象素组模式中象素数量后与前述噪音变化之差变大时，减少从前述加权加法中获得的象素值的权重，所以，可在不使原始图像中特征结构出错的情况下进行过滤。
(10)依照本发明用于解决上述问题的又一个方面，本发明是如(1)--(9)中任何一个所述的图像处理方法，其特征在于，通过选出一个其中所述象素组的象素值的残差平方和的总和为最小值的象素组模式而执行选定象素组模式的步骤。
依照本发明的这一方面，在如(1)--(9)中任何一个所述的图像处理中，由于通过选出其中所述象素组的象素值的残差平方和的总和为最小值的象素组模式而执行选定象素组模式的步骤，故可以选出最符合原始图像结构的象素组模式。
(11)依照本发明用于解决上述问题的又一个方面，本发明是如(1)--(9)中任何一个所述的图像处理方法，其特征在于，通过选出一个其中所述象素组的象素值的残差平方和的总和最接近原始图像的噪音变化乘以象素组模式中象素数量的象素组模式而执行选定象素组模式的步骤。
依照本发明的这一方面，在如(1)--(9)中任何一个所述的图像处理中，由于通过选出一个其中所述象素组的象素值的残差平方和的总和最接近原始图像的噪音变化乘以象素组模式中象素数量的象素组模式而执行选定象素组模式的步骤，故可以选出最符合原始图像结构的象素组模式。
(12)依照本发明用于解决上述问题的再一个方面，本发明是这样一种图像处理方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：按多种模式限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；在所限定的区域的多种模式的每一种模式中，都按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；从上述限定的多个象素组模式中选定一种在整个所限定的区域的多种模式下都最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；以及，通过将包含有选定象素组模式的所关心的象素的象素组的平均象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
依照本发明的这一方面，由于选择了在整个所限定的区域的多种模式下都最符合所述区域中原始图像的结构的象素组模式，并且，在该象素组模式中，将含有所关心的象素的象素组的平均象素值用作为所关心的象素的新象素值，故可以进行不太会产生虚假结构的过滤。
(13)依照本发明用于解决上述问题的另一个方面，本发明是这样一种图像处理方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：按多种模式限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；在所限定的区域的多种模式的每一种模式中，都按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；从上述限定的多个象素组模式中选定一种在整个所限定的区域的多种模式下都最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；计算上述选定象素组模式中含有所关心的象素的象素组的平均象素值；在所述区域的多种模式中的限定了所述选定象素组模式的那个模式下计算所述区域的平均象素值；以及，通过将从所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
依照本发明的这一方面，由于从按与(12)相类似的方式计算出的象素组的平均象素值与一定区域的平均象素值的加权加法中获得用于上述所关心的象素的新象素值，故可以进行不太会产生虚假结构的过滤。
(14)依照本发明用于解决上述问题的又一个方面，本发明是这样一种图像处理方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：按多种模式限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；在所限定的区域的多种模式的每一种模式中，都按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；从上述限定的多个象素组模式中选定一种在整个所限定的区域的多种模式下都最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；计算上述选定象素组模式中含有所关心的象素的象素组的平均象素值；在所述区域的多种模式中的限定了所述选定象素组模式的那个模式下计算所述区域的平均象素值；对所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值作加权加法；以及，通过将从所述加权加法中得到的象素值与上述所关心的象素的象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
依照本发明的这一方面，由于从按与(19)相类似的方式计算出的象素值与原始图像中所关心的象素的象素值的加权加法中获得用于上述所关心的象素的新象素值，故可在不使原始图像中特征结构出错的情况下进行过滤。
(15)依照本发明用于解决上述问题的再一个方面，本发明是这样一种图像处理方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：按多种模式限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；在所限定的区域的多种模式的每一种模式中，都按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；从上述限定的多个象素组模式中选定一种在整个所限定的区域的多种模式下都最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；计算包含所选定象素组模式中所关心的象素的象素组的平均象素值；在所述区域的多种模式中的限定了所述选定象素组模式的那个模式下计算所述区域的平均象素值；对所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值作加权加法；通过将从所述加权加法中得到的象素值与上述所关心的象素的象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像；以及，对所形成的图像与所述原始图像作加权加法。
依照本发明的这一方面，由于对由按与(14)相类似的方式计算出的象素值所形成的图像与原始图像作加权加法，故可以减缓过滤的效果。
(16)依照本发明用于解决上述问题的还一个方面，本发明是如(15)所述的图像处理方法，其特征在于，用于上述所形成的图像与所述原始图像的加权加法的加权因子是可调的。
依照本发明的这一方面，可以通过调节加权因子而调节过滤的效果。
(17)依照本发明用于解决上述问题的又一个方面，本发明是如(13)--(16)中任何一个所述的图像处理方法，其特征在于，用于所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值的加权加法的加权因子是所述象素组的象素值的相应残差平方和的总和的最小值和最大值的函数，在整个所限定的区域的多种模式下对上述每个象素组模式都计算出所说的总和。
依照本发明的这一方面，在如(13)--(16)任何一个所述的图像处理中，由于用于所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值的加权加法的加权因子是所述象素组的象素值的相应残差平方和的总和的最小值和最大值的函数且在整个所限定的区域的多种模式下就上述每个象素组模式而言都计算出所说的总和，故可以进行不太会产生虚假结构的过滤。
(18)依照本发明用于解决上述问题的另一个方面，本发明是如(17)所述的图像处理方法，其特征在于，所述函数是这样的函数，它在所述残差平方和的总和的最小值与最大值相等时，使所述区域的平均象素值的权重最大，并且在所述残差平方和的总和的最小值小于上述最大值时减少所述区域的平均象素值的权重。
依照本发明的这一方面，在如(17)所述的图像处理中，由于所述函数是这样的函数，它在所述残差平方和的总和的最小值与最大值相等时对区域最大值的平均象素值加权并且在所述残差平方和的总和的最小值小于上述最大值时减少所述区域的平均象素值的权重，故可以进行不太会产生虚假结构的过滤。
(19)依照本发明用于解决上述问题的还一个方面，本发明是如(14)--(18)中任何一个所述的图像处理方法，其特征在于，用于从前述加权加法中获得的象素值与上述所关心的象素的象素值的加权加法的加权因子是所述象素组的象素值的残差平方和的总和的最小值的函数，对整个所限定的区域的多种模式下的上述每个象素组模式以及所述原始图像的噪音的变化都计算出所说的总和。
依照本发明的这一方面，在如(14)--(18)中任何一个所述图像处理中，由于用于从前述加权加法中获得的象素值与原始图像中的所关心的象素的象素值的加权加法的加权因子是所述象素组的象素值的残差平方和的总和的最小值的函数，对整个所限定的区域的多种模式下的上述每个象素组模式以及所述原始图像的噪音的变化都计算出所说的总和，所以，可在不使原始图像中特征结构出错的情况下进行过滤。
(20)依照本发明用于解决上述问题的再一个方面，本发明是如(19)所述的图像处理方法，其特征在于，所述函数是这样的函数，它在所述残差平方和的总和的最小值除以所述象素组模式中象素数量等于前述噪音变化时，使从前述加权加法中获得的象素值的权重最大，并且在所述残差平方和的总和的最小值除以所述象素组模式中象素数量后与前述噪音变化之差变大时减少从前述加权加法中获得的象素值的权重。
依照本发明的这一方面，在如(19)所述的图像处理中，所述函数是这样的函数，它在所述残差平方和的总和的最小值除以所述象素组模式中象素数量后等于前述噪音变化时对从前述加权加法中获得的象素值的权重最大，并且在所述残差平方和的总和的最小值除以所述象素组模式中象素数量后与前述噪音变化之差变大时，减少从前述加权加法中获得的象素值的权重，所以，可在不使原始图像中特征结构出错的情况下进行过滤。
(21)依照本发明用于解决上述问题的又一个方面，本发明是如(12)--(20)中任何一个所述的图像处理方法，其特征在于，通过选出一个其中所述象素组的象素值的残差平方和的总和在整个所限定的区域的多种模式中都为最小值的图像组模式而执行选定象素组模式的步骤。
依照本发明的这一方面，在如(12)--(20)中任何一个所述的图像处理中，由于通过选出一个其中所述象素组的象素值的残差平方和的总和在整个区域的多种模式中都为最小值的象素组模式而执行选定象素组模式的步骤，故可以选出最符合原始图像结构的象素组模式。
(22)依照本发明用于解决上述问题的还一个方面，本发明是如(12)--(20)中任何一个所述的图像处理方法，其特征在于，通过选出一个其中所述象素组的象素值的残差平方和的总和最接近原始图像的噪音变化乘以象素组模式中象素数量的象素组模式而执行选定象素组模式的步骤。
依照本发明的这一方面，在如(12)--(20)中任何一个所述的图像处理中，由于通过选出一个其中所述象素组的象素值的残差平方和的总和最接近原始图像的噪音变化乘以象素组模式中象素数量的象素组模式而执行选定象素组模式的步骤，故可以选出最符合原始图像结构的象素组模式。
(23)依照本发明用于解决上述问题的再一个方面，本发明是这样一种图像处理设备，其特征在于，所述设备包括：区域限定装置，它用于限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；象素组限定装置，它用于在所述区域中按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；选择装置，它用于从上述限定的多个象素组模式中选定一种最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；以及，图像生成装置，它用于通过将包含有选定象素组模式的所关心的象素的象素组的平均象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
依照本发明的这一方面，由于选择了最符合原始图像中的结构的象素组模式，并且，在该象素组模式中，将含有所关心的象素的象素组的平均象素值用作为所关心的象素的新象素值，故可以进行不太会产生虚假结构的过滤。
(24)依照本发明用于解决上述问题的另一个方面，本发明是这样一种图像处理设备，其特征在于，所述设备包括：区域限定装置，它用于限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；象素组限定装置，它用于在所述区域中按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；选择装置，它用于从上述限定的多个象素组模式中选定一种最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；第一象素值计算装置，它用于计算上述选定象素组模式中含有所关心的象素的象素组的平均象素值；第二象素值计算装置，计算所述区域的平均象素值；以及，图像生成装置，它用于通过将从所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
依照本发明的这一方面，由于从按与(23)相类似的方式计算出的象素组的平均象素值与一定区域的平均象素值的加权加法中获得用于上述所关心的象素的新象素值，故可以进行不太会产生虚假结构的过滤。
(25)依照本发明用于解决上述问题的又一个方面，本发明是这样一种图像处理设备，其特征在于，所述设备包括：区域限定装置，它用于限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；象素组限定装置，它用于在所述区域中按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；选择装置，它用于从上述限定的多个象素组模式中选定一种最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；第一象素值计算装置，它用于计算上述选定象素组模式中含有所关心的象素的象素组的平均象素值；第二象素值计算装置，它用于计算所述区域的平均象素值；加法装置，它用于对所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值作加权加法；以及，图像生成装置，它用于通过将从所述加权加法中得到的象素值与上述所关心的象素的象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
依照本发明的这一方面，由于从按与(24)相类似的方式计算出的象素值与原始图像中所关心的象素的象素值的加权加法中获得用于上述所关心的象素的新象素值，故可在不使原始图像中特征结构出错的情况下进行过滤。
(26)依照本发明用于解决上述问题的另一个方面，本发明是这样一种图像处理设备，其特征在于，所述设备包括：区域限定装置，它用于限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；象素组限定装置，它用于在所述区域中按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；选择装置，它用于从上述限定的多个象素组模式中选定一种最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；第一象素值计算装置，它用于计算上述选定象素组模式中含有所关心的象素的象素组的平均象素值；第二象素值计算装置，它用于计算所述区域的平均象素值；第一加法装置，它用于对所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值作加权加法；图像生成装置，它用于通过将从所述加权加法中得到的象素值与上述所关心的象素的象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像；以及，第二加法装置，它用于对所产生的图像和所述原始图像作加权加法。
依照本发明的这一方面，由于对由按与(25)相类似的方式计算出的象素值所形成的图像与原始图像作加权加法，故可以减缓过滤的效果。
(27)依照本发明用于解决上述问题的还一个方面，本发明是如(26)所述的图像处理设备，其特征在于，用于上述所形成的图像与所述原始图像的加权加法的加权因子是可调的。
依照本发明的这一方面，可以通过调节加权因子而调节过滤的效果。
(28)依照本发明用于解决上述问题的又一个方面，本发明是如(24)--(27)中任何一个所述的图像处理设备，其特征在于，用于所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值的加权加法的加权因子是所述象素组的象素值的相应残差平方和的总和的最小值和最大值的函数，对上述每个象素组模式都计算出所说的总和。
依照本发明的这一方面，在如(24)--(27)任何一个所述的图像处理中，由于用于所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值的加权加法的加权因子是所述象素组的象素值的相应残差平方和的总和的最小值和最大值的函数且对上述每个象素组模式都计算出所说的总和，故可以进行不太会产生虚假结构的过滤。
(29)依照本发明用于解决上述问题的另一个方面，本发明是如(28)所述的图像处理设备，其特征在于，所述函数是这样的函数，它在所述残差平方和的总和的最小值与最大值相等时使所述区域最大值的平均象素值的权重最大，并且在所述残差平方和的总和的最小值小于上述最大值时减少所述区域的平均象素值的权重。
依照本发明的这一方面，在如(28)所述的图像处理中，由于所述函数是这样的函数，它在所述残差平方和的总和的最小值与最大值相等时使区域的平均象素值的权重最大，并且在所述残差平方和的总和的最小值小于上述最大值时减少所述区域的平均象素值的权重，故可以进行不太会产生虚假结构的过滤。
(30)依照本发明用于解决上述问题的还一个方面，本发明是如(25)--(29)中任何一个所述的图像处理设备，其特征在于，用于从前述加权加法中获得的象素值与上述所关心的象素的象素值的加权加法的加权因子是所述象素组的象素值的残差平方和的总和的最小值的函数，对上述每个象素组模式以及所述原始图像的噪音的变化都计算出所说的总和。
依照本发明的这一方面，在如(25)--(29)中任何一个所述图像处理中，由于用于从前述加权加法中获得的象素值与原始图像中的所关心的象素的象素值的加权加法的加权因子是所述象素组的象素值的残差平方和的总和的最小值的函数，对上述每个象素组模式以及所述原始图像的噪音的变化都计算出所说的总和，所以，可在不使原始图像中特征结构出错的情况下进行过滤。
(31)依照本发明用于解决上述问题的再一个方面，本发明是如(30)所述的图像处理设备，其特征在于，所述函数是这样的函数，它在所述残差平方和的总和的最小值除以所述象素组模式中象素数量等于前述噪音变化时，使从前述加权加法中获得的象素值的权重最大，并且在所述残差平方和的总和的最小值除以所述象素组模式中象素数量后与前述噪音变化之差变大时，减少从前述加权加法中获得的象素值的权重。
依照本发明的这一方面，在如(30)所述的图像处理中，所述函数是这样的函数，它在所述残差平方和的总和的最小值除以所述象素组模式中象素数量等于前述噪音变化时，使从前述加权加法中获得的象素值的权重最大，并且在所述残差平方和的总和的最小值除以所述象素组模式中象素数量后与前述噪音变化之差变大时，减少从前述加权加法中获得的象素值的权重，所以，可在不使原始图像中特征结构出错的情况下进行过滤。
(32)依照本发明用于解决上述问题的又一个方面，本发明是如(23)--(31)中任何一个所述的图像处理设备，其特征在于，通过选出一个其中所述象素组的象素值的残差平方和的总和为最小值的象素组模式而选定象素组模式。
依照本发明的这一方面，在如(23)--(31)中任何一个所述的图像处理中，由于通过选出一个其中所述象素组的象素值的残差平方和的总和为最小值的象素组模式而选定象素组模式，故可以选出最符合原始图像结构的象素组模式。
(33)依照本发明用于解决上述问题的还一个方面，本发明是如(23)--(31)中任何一个所述的图像处理设备，其特征在于，通过选出一个其中所述象素组的象素值的残差平方和的总和最接近原始图像的噪音变化乘以象素组模式中象素数量的象素组模式而选定象素组模式。
依照本发明的这一方面，在如(23)--(31)中任何一个所述的图像处理中，由于通过选出一个其中所述象素组的象素值的残差平方和的总和最接近原始图像的噪音变化乘以象素组模式中象素数量的象素组模式而选定象素组模式，故可以选出最符合原始图像结构的象素组模式。
(34)依照本发明用于解决上述问题的再一个方面，本发明是这样一种图像处理设备，其特征在于，所述设备包括：区域限定装置，它用于按多种模式限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；象素组限定装置，它用于在所限定的区域的多种模式的每一种模式中都按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；选择装置，它用于从上述限定的多个象素组模式中选定一种在整个所限定的区域的多种模式下都最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；以及，图像形成装置，它用于通过将包含有选定象素组模式的所关心的象素的象素组的平均象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
依照本发明的这一方面，由于选择了在整个所限定的区域的多种模式下都最符合所述区域中原始图像的结构的象素组模式，并且，在该象素组模式中，将含有所关心的象素的象素组的平均象素值用作为所关心的象素的新象素值，故可以进行不太会产生虚假结构的过滤。
(35)依照本发明用于解决上述问题的另一个方面，本发明是这样一种图像处理设备，其特征在于，所述设备包括：区域限定装置，它用于按多种模式限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；象素组限定装置，它用于在所限定的区域的多种模式的每一种模式中都按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；选择装置，它用于从上述限定的多个象素组模式中选定一种在整个所限定的区域的多种模式下都最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；第一象素值计算装置，它用于计算上述选定象素组模式中含有所关心的象素的象素组的平均象素值；第二象素值计算装置，它用于在所述区域的多种模式中的限定了所述选定象素组模式的那个模式下计算所述区域的平均象素值；以及，图像形成装置，它用于通过将从所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
依照本发明的这一方面，由于从按与(34)相类似的方式计算出的象素组的平均象素值与一定区域的平均象素值的加权加法中获得用于上述所关心的象素的新象素值，故可以进行不太会产生虚假结构的过滤。
(36)依照本发明用于解决上述问题的又一个方面，本发明是这样一种图像处理设备，其特征在于，所述设备包括：区域限定装置，它用于按多种模式限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；象素组限定装置，它用于在所限定的区域的多种模式的每一种模式中都按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；选择装置，它用于从上述限定的多个象素组模式中选定一种在整个所限定的区域的多种模式下都最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；第一象素值计算装置，它用于在所述区域的多种模式中的限定了所述选定象素组模式的那个模式下计算所述区域的平均象素值；第二象素值计算装置，它用于在所述区域的多种模式中的限定了所述选定象素组模式的那个模式下计算所述区域的平均象素值；加法装置，它用于对所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值作加权加法；以及，图像形成装置，它用于通过将从所述加权加法中得到的象素值与上述所关心的象素的象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
依照本发明的这一方面，由于从按与(19)相类似的方式计算出的象素值与原始图像中所关心的象素的象素值的加权加法中获得用于上述所关心的象素的新象素值，故可在不使原始图像中特征结构出错的情况下进行过滤。
(37)依照本发明用于解决上述问题的再一个方面，本发明是这样一种图像处理设备，其特征在于，所述设备包括：区域限定装置，它用于按多种模式限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；象素组限定装置，它用于在所限定的区域的多种模式的每一种模式中都按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；选择装置，它用于从上述限定的多个象素组模式中选定一种在整个所限定的区域的多种模式下都最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；第一象素值计算装置，它用于计算包含所选定象素组模式中所关心的象素的象素组的平均象素值；第二象素值计算装置，它用于在所述区域的多种模式中的限定了所述选定象素组模式的那个模式下计算所述区域的平均象素值；第一加法装置，它用于对所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值作加权加法；图像形成装置，它用于通过将从所述加权加法中得到的象素值与上述所关心的象素的象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像；以及，第二加法装置，它用于对所形成的图像与所述原始图像作加权加法。
依照本发明的这一方面，由于对由按与(36)相类似的方式计算出的象素值所形成的图像与原始图像作加权加法，故可以减缓过滤的效果。
(38)依照本发明用于解决上述问题的还一个方面，本发明是如(37)所述的图像处理设备，其特征在于，用于上述所形成的图像与所述原始图像的加权加法的加权因子是可调的。
依照本发明的这一方面，可以通过调节加权因子而调节过滤的效果。
(39)依照本发明用于解决上述问题的又一个方面，本发明是如(35)--(38)中任何一个所述的图像处理设备，其特征在于，用于所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值的加权加法的加权因子是所述象素组的象素值的相应残差平方和的总和的最小值和最大值的函数，在整个所限定的区域的多种模式下对上述每个象素组模式都计算出所说的总和。
依照本发明的这一方面，在如(35)--(38)任何一个所述的图像处理中，由于用于所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值的加权加法的加权因子是所述象素组的象素值的相应残差平方和的总和的最小值和最大值的函数且在整个所限定的区域的多种模式下对上述每个象素组模式都计算出所说的总和，故可以进行不太会产生虚假结构的过滤。
(40)依照本发明用于解决上述问题的另一个方面，本发明是如(39)所述的图像处理设备，其特征在于，所述函数是这样的函数，它在所述残差平方和的总和的最小值与最大值相等时，使所述区域的平均象素值的权重最大，并且在所述残差平方和的总和的最小值小于上述最大值时减少所述区域的平均象素值的权重。
依照本发明的这一方面，在如(39)所述的图像处理中，由于所述函数是这样的函数，它在所述残差平方和的总和的最小值与最大值相等时使区域的平均象素值的权重最大，并且在所述残差平方和的总和的最小值小于上述最大值时减少所述区域的平均象素值的权重，故可以进行不太会产生虚假结构的过滤。
(41)依照本发明用于解决上述问题的还一个方面，本发明是如(36)--(40)中任何一个所述的图像处理设备，其特征在于，用于从前述加权加法中获得的象素值与上述所关心的象素的象素值的加权加法的加权因子是所述象素组的象素值的残差平方和的总和的最小值的函数，对整个所限定的区域的多种模式下的上述每个象素组模式以及所述原始图像的噪音的变化都计算出所说的总和。
依照本发明的这一方面，在如(36)--(40)中任何一个所述图像处理中，由于用于从前述加权加法中获得的象素值与原始图像中的所关心的象素的象素值的加权加法的加权因子是所述象素组的象素值的残差平方和的总和的最小值的函数，对整个所限定的区域的多种模式下的上述每个象素组模式以及所述原始图像的噪音的变化都计算出所说的总和，所以，可在不使原始图像中特征结构出错的情况下进行过滤。
(42)依照本发明用于解决上述问题的再一个方面，本发明是如(41)所述的图像处理设备，其特征在于，所述函数是这样的函数，它在所述残差平方和的总和的最小值除以所述象素组模式中象素数量等于前述噪音变化时，使从前述加权加法中获得的象素值的权重最大，并且在所述残差平方和的总和的最小值除以所述象素组模式中象素数量后与前述噪音变化之差变大时，减少从前述加权加法中获得的象素值的权重。
依照本发明的这一方面，在如(41)所述的图像处理中，所述函数是这样的函数，它在所述残差平方和的总和的最小值除以所述象素组模式中象素数量等于前述噪音变化时，使从前述加权加法中获得的象素值的权重最大，并且在所述残差平方和的总和的最小值除以所述象素组模式中象素数量后与前述噪音变化之差变大时，减少从前述加权加法中获得的象素值的权重，所以，可在不使原始图像中特征结构出错的情况下进行过滤。
(43)依照本发明用于解决上述问题的又一个方面，本发明是如(34)--(42)中任何一个所述的图像处理设备，其特征在于，通过选出一个其中所述象素组的象素值的残差平方和的总和在整个所限定的区域的多种模式中都为最小值的图像组模式而选定象素组模式。
依照本发明的这一方面，在如(34)--(42)中任何一个所述的图像处理中，由于通过选出一个其中所述象素组的象素值的残差平方和的总和在整个区域的多种模式中都为最小值的象素组模式而选定象素组模式，故可以选出最符合原始图像结构的象素组模式。
(44)依照本发明用于解决上述问题的还一个方面，本发明是如(34)--(42)中任何一个所述的图像处理设备，其特征在于，通过选出一个其中所述象素组的象素值的残差平方和的总和最接近原始图像的噪音变化乘以象素组模式中象素数量的象素组模式而选定象素组模式。
依照本发明的这一方面，在如(34)--(42)中任何一个所述的图像处理中，由于通过选出一个其中所述象素组的象素值的残差平方和的总和最接近原始图像的噪音变化乘以象素组模式中象素数量的象素组模式而选定象素组模式，故可以选出最符合原始图像结构的象素组模式。
(45)依照本发明用于解决上述问题的一个方面，本发明是这样一种记录介质，其特征在于，所述记录介质以计算机可读的方式记录有计算机程序以便执行下列功能：限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；在所述区域中按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；从上述限定的多个象素组模式中选定一种最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；以及，通过将包含有选定象素组模式的所关心的象素的象素组的平均象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
依照本发明的这一方面，由于记录在所述记录媒体上的程序使计算机执行选择最符合原始图像中的结构的象素组模式的功能，并且，在该象素组模式中，将含有所关心的象素的象素组的平均象素值用作所关心的象素的新象素值，故可以进行不太会产生虚假结构的过滤。
(46)依照本发明用于解决上述问题的另一个方面，本发明是这样一种记录介质，其特征在于，所述记录介质以计算机可读的方式记录有计算机程序，该程序用于执行下列功能：限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；在所述区域中按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；从上述限定的多个象素组模式中选定一种最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；计算上述选定象素组模式中含有所关心的象素的象素组的平均象素值；计算所述区域的平均象素值；通过将从所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
依照本发明的这一方面，由于记录在所述记录媒体上的程序使计算机执行从按与(45)相类似的方式计算出的象素组的平均象素值与一定区域的平均象素值的加权加法中获得用于上述所关心的象素的新象素值的功能，故可以进行不太会产生虚假结构的过滤。
(47)依照本发明用于解决上述问题的又一个方面，本发明是这样一种记录介质，其特征在于，所述记录介质以计算机可读的方式记录有计算机程序以便执行下列功能：限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；在所述区域中按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；从上述限定的多个象素组模式中选定一种最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；计算上述选定象素组模式中含有所关心的象素的象素组的平均象素值；计算所述区域的平均象素值；对所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值作加权加法；以及，通过将从所述加权加法中得到的象素值与上述所关心的象素的象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
依照本发明的这一方面，由于记录在所述记录媒体上的程序使计算机执行从按与(46)相类似的方式计算出的象素值与原始图像中所关心的象素的象素值的加权加法中获得用于上述所关心的象素的新象素值的功能，故可在不使原始图像中特征结构出错的情况下进行过滤。
(48)依照本发明用于解决上述问题的再一个方面，本发明是这样一种记录介质，其特征在于，所述记录介质以计算机可读的方式记录有计算机程序以便执行下列功能：限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；在所述区域中按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；从上述预定的多个象素组模式中选定一种最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；计算上述选定象素组模式中含有所关心的象素的象素组的平均象素值；计算所述区域的平均象素值；对所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值作加权加法；通过将从所述加权加法中得到的象素值与上述所关心的象素的象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像，以及，对所形成的图像与所述原始图像作加权加法。
依照本发明的这一方面，由于记录在所述记录媒体上的程序使计算机执行对由按与(47)相类似的方式计算出的象素值所形成的图像与原始图像作加权加法的功能，故可以减缓过滤的效果。
(49)依照本发明用于解决上述问题的还一个方面，本发明是如(48)所述的记录介质，其特征在于，用于上述所形成的图像与所述原始图像的加权加法的加权因子是可调的。
依照本发明的这一方面，可以通过调节加权因子而调节过滤的效果。
(50)依照本发明用于解决上述问题的又一个方面，本发明是如(46)--(49)中任何一个所述的记录介质，其特征在于，用于所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值的加权加法的加权因子是所述象素组的象素值的相应残差平方和的总和的最小值和最大值的函数，对上述每个象素组模式都计算出所说的总和。
依照本发明的这一方面，在如(46)--(49)任何一个所述的图像处理中，由于用于所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值的加权加法的加权因子是所述象素组的象素值的相应残差平方和的总和的最小值和最大值的函数，且对上述每个象素组模式都计算出所说的总和，故可以进行不太会产生虚假结构的过滤。
(51)依照本发明用于解决上述问题的另一个方面，本发明是如(50)所述的记录介质，其特征在于，所述函数是这样的函数，它在所述残差平方和的总和的最小值与最大值相等时使所述区域的平均象素值的权重最大，并且在所述残差平方和的总和的最小值小于上述最大值时减少所述区域的平均象素值的权重。
依照本发明的这一方面，在如(50)所述的图像处理中，由于所述函数是这样的函数，它在所述残差平方和的总和的最小值与最大值相等时使区域的平均象素值的权重最大，并且在所述残差平方和的总和的最小值小于上述最大值时减少所述区域的平均象素值的权重，故可以进行不太会产生虚假结构的过滤。
(52)依照本发明用于解决上述问题的还一个方面，本发明是如(47)--(51)中任何一个所述的记录介质，其特征在于，用于从前述加权加法中获得的象素值与上述所关心的象素的象素值的加权加法的加权因子是所述象素组的象素值的残差平方和的总和的最小值的函数，对上述每个象素组模式以及所述原始图像的噪音的变化都计算出所说的总和。
依照本发明的这一方面，在如(47)--(51)中任何一个所述图像处理中，由于用于从前述加权加法中获得的象素值与原始图像中的所关心的象素的象素值的加权加法的加权因子是所述象素组的象素值的残差平方和的总和的最小值的函数，对上述每个象素组模式以及所述原始图像的噪音的变化都计算出所说的总和，所以，可在不使原始图像中特征结构出错的情况下进行过滤。
(53)依照本发明用于解决上述问题的再一个方面，本发明是如(52)所述的记录介质，其特征在于，所述函数是这样的函数，它在所述残差平方和的总和的最小值除以所述象素组模式中象素数量等于前述噪音变化时，使从前述加权加法中获得的象素值的权重最大，并且在所述残差平方和的总和的最小值除以所述象素组模式中象素数量后与前述噪音变化之差变大时，减少从前述加权加法中获得的象素值的权重。
依照本发明的这一方面，在如(52)所述的图像处理中，所述函数是这样的函数，它在所述残差平方和的总和的最小值除以所述象素组模式中象素数量等于前述噪音变化时，使从前述加权加法中获得的象素值的权重最大，并且在所述残差平方和的总和的最小值除以所述象素组模式中象素数量后与前述噪音变化之差变大时，减少从前述加权加法中获得的象素值的权重，所以，可在不使原始图像中特征结构出错的情况下进行过滤。
(54)依照本发明用于解决上述问题的又一个方面，本发明是如(45)--(53)中任何一个所述的记录介质，其特征在于，通过选出一个其中所述象素组的象素值的残差平方和的总和为最小值的象素组模式而选定象素组模式。
依照本发明的这一方面，在如(1)--(9)中任何一个所述的图像处理中，由于通过选出一个其中所述象素组的象素值的残差平方和的总和为最小值的象素组模式而选定象素组模式，故可以选出最符合原始图像结构的象素组模式。
(55)依照本发明用于解决上述问题的还一个方面，本发明是如(45)--(53)中任何一个所述的记录介质，其特征在于，通过选出一个其中所述象素组的象素值的残差平方和的总和最接近原始图像的噪音变化乘以象素组模式中象素数量的象素组模式而选定象素组模式。
依照本发明的这一方面，在如(45)--(53)中任何一个所述的图像处理中，由于通过选出其中所述象素组的象素值的残差平方和的总和最接近原始图像的噪音变化乘以象素组模式中象素数量的象素组模式而选定象素组模式，故可以选出最符合原始图像结构的象素组模式。
(56)依照本发明用于解决上述问题的再一个方面，本发明是这样一种记录介质，其特征在于，所述记录介质以计算机可读的方式记录有计算机程序以便执行下列功能：按多种模式限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；在所限定的区域的多种模式的每一种模式中，都按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；从上述限定的多个象素组模式中选定一种在整个所限定的区域的多种模式下都最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；以及，通过将包含有选定象素组模式的所关心的象素的象素组的平均象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
依照本发明的这一方面，由于记录在所述记录媒体上的程序使计算机执行选择在整个所限定的区域的多种模式下都最符合所述区域中原始图像的结构的象素组模式的功能，并且，在该象素组模式中，将含有所关心的象素的象素组的平均象素值用作所关心的象素的新象素值，故可以进行不太会产生虚假结构的过滤。
(57)依照本发明用于解决上述问题的另一个方面，本发明是这样一种记录介质，其特征在于，所述记录介质以计算机可读的方式记录有计算机程序以便执行下列功能：按多种模式限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；在所限定的区域的多种模式的每一种模式中都按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；从上述限定的多个象素组模式中选定一种在整个所限定的区域的多种模式下都最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；计算上述选定象素组模式中含有所关心的象素的象素组的平均象素值；在所述区域的多种模式中的限定了所述选定象素组模式的那个模式下计算所述区域的平均象素值；以及，通过将从所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
依照本发明的这一方面，由于记录在所述记录媒体上的程序使计算机执行从按与(56)相类似的方式计算出的象素组的平均象素值与一定区域的平均象素值的加权加法中获得用于上述所关心的象素的新象素值的功能，故可以进行不太会产生虚假结构的过滤。
(58)依照本发明用于解决上述问题的又一个方面，本发明是这样一种记录介质，其特征在于，所述记录介质以计算机可读的方式记录有计算机程序以便执行下列功能：按多种模式限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；在所限定的区域的多种模式的每一种模式中都按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；从上述限定的多个象素组模式中选定一种在整个所限定的区域的多种模式下都最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；在所述区域的多种模式中的限定了所述选定象素组模式的那个模式下计算所述区域的平均象素值；对所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值作加权加法；以及，通过将从所述加权加法中得到的象素值与上述所关心的象素的象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
依照本发明的这一方面，由于记录在所述记录媒体上的程序使计算机执行从按与(57)相类似的方式计算出的象素值与原始图像中所关心的象素的象素值的加权加法中获得用于上述所关心的象素的新象素值的功能，故可在不使原始图像中特征结构出错的情况下进行过滤。
(59)依照本发明用于解决上述问题的再一个方面，本发明是这样一种记录介质，其特征在于，所述记录介质以计算机可读的方式记录有计算机程序以便执行下列功能：按多种模式限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；在所限定的区域的多种模式的每一种模式中都按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；从上述限定的多个象素组模式中选定一种在整个所限定的区域的多种模式下都最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；计算包含所选定象素组模式中所关心的象素的象素组的平均象素值；在所述区域的多种模式中的限定了所述选定象素组模式的那个模式下计算所述区域的平均象素值；对所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值作加权加法；通过将从所述加权加法中得到的象素值与上述所关心的象素的象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像；以及，对所形成的图像与所述原始图像作加权加法。
依照本发明的这一方面，由于记录在所述记录媒体上的程序使计算机执行对由按与(58)相类似的方式计算出的象素值所形成的图像与原始图像作加权加法的功能，故可以减缓过滤的效果。
(60)依照本发明用于解决上述问题的还一个方面，本发明是如(59)所述的记录介质，其特征在于，用于上述所形成的图像与所述原始图像的加权加法的加权因子是可调的。
依照本发明的这一方面，可以通过调节加权因子而调节过滤的效果。
(61)依照本发明用于解决上述问题的又一个方面，本发明是如(57)--(60)中任何一个所述的记录介质，其特征在于，用于所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值的加权加法的加权因子是所述象素组的象素值的相应残差平方和的总和的最小值和最大值的函数，在整个所限定的区域的多种模式下对上述每个象素组模式都计算出所说的总和。
依照本发明的这一方面，在如(57)--(60)任何一个所述的图像处理中，由于用于所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值的加权加法的加权因子是所述象素组的象素值的相应残差平方和的总和的最小值和最大值的函数，且在整个所限定的区域的多种模式下对上述每个象素组模式都计算出所说的总和，故可以进行不太会产生虚假结构的过滤。
(62)依照本发明用于解决上述问题的另一个方面，本发明是如(61)所述的记录介质，其特征在于，所述函数是这样的函数，它在所述残差平方和的总和的最小值与最大值相等时，使所述区域的平均象素值的权重最大，并且在所述残差平方和的总和的最小值小于上述最大值时减少所述区域的平均象素值的权重。
依照本发明的这一方面，在如(61)所述的图像处理中，由于所述函数是这样的函数，它在所述残差平方和的总和的最小值与最大值相等时，使区域的平均象素值的权重最大，并且在所述残差平方和的总和的最小值小于上述最大值时，减少所述区域的平均象素值的权重，故可以进行不太会产生虚假结构的过滤。
(63)依照本发明用于解决上述问题的还一个方面，本发明是如(58)--(62)中任何一个所述的记录介质，其特征在于，用于从前述加权加法中获得的象素值与上述所关心的象素的象素值的加权加法的加权因子是所述象素组的象素值的残差平方和的总和的最小值的函数，对整个所限定的区域的多种模式下的上述每个象素组模式以及所述原始图像的噪音的变化都计算出所说的总和。
依照本发明的这一方面，在如(58)--(62)中任何一个所述图像处理中，由于用于从前述加权加法中获得的象素值与原始图像中的所关心的象素的象素值的加权加法的加权因子是所述象素组的象素值的残差平方和的总和的最小值的函数，对整个所限定的区域的多种模式下的上述每个象素组模式以及所述原始图像的噪音的变化都计算出所说的总和，所以，可在不使原始图像中特征结构出错的情况下进行过滤。
(64)依照本发明用于解决上述问题的再一个方面，本发明是如(63)所述的记录介质，其特征在于，所述函数是这样的函数，它在所述残差平方和的总和的最小值除以所述象素组模式中象素数量等于前述噪音变化时，使从前述加权加法中获得的象素值的权重最大，并且在所述残差平方和的总和的最小值除以所述象素组模式中象素数量后与前述噪音变化之差变大时，减少从前述加权加法中获得的象素值的权重。
依照本发明的这一方面，在如(63)所述的图像处理中，所述函数是这样的函数，它在所述残差平方和的总和的最小值除以所述象素组模式中象素数量等于前述噪音变化时，使从前述加权加法中获得的象素值的权重最大，并且在所述残差平方和的总和的最小值除以所述象素组模式中象素数量与前述噪音变化之差变大时，减少从前述加权加法中获得的象素值的权重，所以，可在不使原始图像中特征结构出错的情况下进行过滤。
(65)依照本发明用于解决上述问题的又一个方面，本发明是如(56)--(64)中任何一个所述的记录介质，其特征在于，通过选出一个其中所述象素组的象素值的残差平方和的总和在整个所限定的区域的多种模式中都为最小值的图像组模式而选定象素组模式。
依照本发明的这一方面，在如(56)--(64)中任何一个所述的图像处理中，由于通过选出一个其中所述象素组的象素值的残差平方和的总和在整个区域的多种模式中都为最小值的象素组模式而选定象素组模式，故可以选出最符合原始图像结构的象素组模式。
(66)依照本发明用于解决上述问题的还一个方面，本发明是如(56)--(64)中任何一个所述的记录介质，其特征在于，通过选出一个其中所述象素组的象素值的残差平方和的总和最接近原始图像的噪音变化乘以象素组模式中象素数量的象素组模式而选定象素组模式。
依照本发明的这一方面，在如(56)--(64)中任何一个所述的图像处理中，由于通过选出一个其中所述象素组的象素值的残差平方和的总和最接近原始图像的噪音变化乘以象素组模式中象素数量的象素组模式而选定象素组模式，故可以选出最符合原始图像结构的象素组模式。
(67)依照本发明用于解决上述问题的再一个方面，本发明是这样一种成像设备，其特征在于，所述设备包括：信号收集装置，它用于收集来自对象的信号；原始图像生成装置，它用于根据上述收集收到信号生成原始图像；区域限定装置，它用于限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；象素组限定装置，它用于在所述区域中按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；选择装置，它用于从上述限定的多个象素组模式中选定一种最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；以及，图像生成装置，它用于通过将包含有选定象素组模式的所关心的象素的象素组的平均象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
依照本发明的这一方面，由于选择了最符合原始图像中的结构的象素组模式，并且，在该象素组模式中，将含有所关心的象素的象素组的平均象素值用作所关心的象素的新象素值，故可以进行不太会产生虚假结构的过滤。
(68)依照本发明用于解决上述问题的另一个方面，本发明是这样一种成像设备，其特征在于，所述设备包括：信号收集装置，它用于收集来自对象的信号；原始图像生成装置，它用于根据上述收集收到信号生成原始图像；区域限定装置，它用于限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；象素组限定装置，它用于在所述区域中按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；选择装置，它用于从上述限定的多个象素组模式中选定一种最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；第一象素值计算装置，它用于计算上述选定象素组模式中含有所关心的象素的象素组的平均象素值；第二象素值计算装置，计算所述区域的平均象素值；以及，图像生成装置，它用于通过将从所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值的加权加法中获得的象素值用作上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
依照本发明的这一方面，由于从按与(67)相类似的方式计算出的象素组的平均象素值与一定区域的平均象素值的加权加法中获得用于上述所关心的象素的新象素值，故可以进行不太会产生虚假结构的过滤。
(69)依照本发明用于解决上述问题的又一个方面，本发明是这样一种成像设备，其特征在于，所述设备包括：信号收集装置，它用于收集来自对象的信号；原始图像生成装置，它用于根据上述收集收到信号生成原始图像；区域限定装置，它用于限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；象素组限定装置，它用于在所述区域中按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；选择装置，它用于从上述限定的多个象素组模式中选定一种最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；第一象素值计算装置，它用于计算上述选定象素组模式中含有所关心的象素的象素组的平均象素值；第二象素值计算装置，计算所述区域的平均象素值；加法装置，它用于对所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值作加权加法；以及，图像生成装置，它用于通过将从所述加权加法中得到的象素值与上述所关心的象素的象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
依照本发明的这一方面，由于从按与(68)相类似的方式计算出的象素值与原始图像中所关心的象素的象素值的加权加法中获得用于上述所关心的象素的新象素值，故可在不使原始图像中特征结构出错的情况下进行过滤。
(70)依照本发明用于解决上述问题的另一个方面，本发明是这样一种成像设备，其特征在于，所述设备包括：信号收集装置，它用于收集来自对象的信号；原始图像生成装置，它用于根据上述收集收到信号生成原始图像；区域限定装置，它用于限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；象素组限定装置，它用于在所述区域中按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；选择装置，它用于从上述限定的多个象素组模式中选定一种最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；第一象素值计算装置，它用于计算上述选定象素组模式中含有所关心的象素的象素组的平均象素值；第二象素值计算装置，它用于计算所述区域的平均象素值；第一加法装置，它用于对所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值作加权加法；图像生成装置，它用于通过将从所述加权加法中得到的象素值与上述所关心的象素的象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像；以及，第二加法装置，它用于对所产生的图像和所述原始图像作加权加法。
依照本发明的这一方面，由于对由按与(69)相类似的方式计算出的象素值所形成的图像与原始图像作加权加法，故可以减缓过滤的效果。
(71)依照本发明用于解决上述问题的还一个方面，本发明是如(70)所述的成像设备，其特征在于，用于上述所形成的图像与所述原始图像的加权加法的加权因子是可调的。
依照本发明的这一方面，可以通过调节加权因子而调节过滤的效果。
(72)依照本发明用于解决上述问题的又一个方面，本发明是如(68)--(71)中任何一个所述的成像设备，其特征在于，用于所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值的加权加法的加权因子是所述象素组的象素值的相应残差平方和的总和的最小值和最大值的函数，就上述每个象素组模式而言都计算出所说的总和。
依照本发明的这一方面，在如(68)--(71)任何一个所述的图像处理中，由于用于所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值的加权加法的加权因子是所述象素组的象素值的相应残差平方和的总和的最小值和最大值的函数，且对上述每个象素组模式都计算出所说的总和，故可以获得用不太会产生虚假结构的过滤进行处理的图像。
(73)依照本发明用于解决上述问题的另一个方面，本发明是如(72)所述的成像设备，其特征在于，所述函数是这样的函数，它在所述残差平方和的总和的最小值与最大值相等时，使所述区域的平均象素值的权重最大，并且在所述残差平方和的总和的最小值小于上述最大值时减少所述区域的平均象素值的权重。
依照本发明的这一方面，在如(72)所述的图像处理中，由于所述函数是这样的函数，它在所述残差平方和的总和的最小值与最大值相等时，使区域的平均象素值的权重最大，并且在所述残差平方和的总和的最小值小于上述最大值时减少所述区域的平均象素值的权重，故可以进行不太会产生虚假结构的过滤。
(74)依照本发明用于解决上述问题的还一个方面，本发明是如(69)--(73)中任何一个所述的成像设备，其特征在于，用于从前述加权加法中获得的象素值与上述所关心的象素的象素值的加权加法的加权因子是所述象素组的象素值的残差平方和的总和的最小值的函数，对上述每个象素组模式以及所述原始图像的噪音的变化都计算出所说的总和。
依照本发明的这一方面，在如(69)--(73)中任何一个所述图像处理中，由于用于从前述加权加法中获得的象素值与原始图像中的所关心的象素的象素值的加权加法的加权因子是所述象素组的象素值的残差平方和的总和的最小值的函数，对上述每个象素组模式以及所述原始图像的噪音的变化都计算出所说的总和，所以，可在不使原始图像中特征结构出错的情况下进行过滤。
(75)依照本发明用于解决上述问题的再一个方面，本发明是如(74)所述的成像设备，其特征在于，所述函数是这样的函数，它在所述残差平方和的总和的最小值除以所述象素组模式中象素数量等于前述噪音变化时，使从前述加权加法中获得的象素值的权重最大，并且在所述残差平方和的总和的最小值除以所述象素组模式中象素数量后与前述噪音变化之差变大时，减少从前述加权加法中获得的象素值的权重。
依照本发明的这一方面，在如(74)所述的图像处理中，所述函数是这样的函数，它在所述残差平方和的总和的最小值除以所述象素组模式中象素数量等于前述噪音变化时，使从前述加权加法中获得的象素值的权重最大，并且在所述残差平方和的总和的最小值除以所述象素组模式中象素数量与前述噪音变化之差变大时，减少从前述加权加法中获得的象素值的权重，所以，可在不使原始图像中特征结构出错的情况下进行过滤。
(76)依照本发明用于解决上述问题的又一个方面，本发明是如(67)--(75)中任何一个所述的成像设备，其特征在于，通过选出一个其中所述象素组的象素值的残差平方和的总和为最小值的象素组模式而选定象素组模式。
依照本发明的这一方面，在如(23)--(31)中任何一个所述的图像处理中，由于通过选出一个其中所述象素组的象素值的残差平方和的总和为最小值的象素组模式而选定象素组模式，故可以选出最符合原始图像结构的象素组模式。
(77)依照本发明用于解决上述问题的还一个方面，本发明是如(67)--(75)中任何一个所述的成像设备，其特征在于，通过选出一个其中所述象素组的象素值的残差平方和的总和最接近原始图像的噪音变化乘以象素组模式中象素数量的象素组模式而选定象素组模式。
依照本发明的这一方面，在如(67)--(75)中任何一个所述的图像处理中，由于通过选出一个其中所述象素组的象素值的残差平方和的总和最接近原始图像的噪音变化乘以象素组模式中象素数量的象素组模式而选定象素组模式，故可以选出最符合原始图像结构的象素组模式。
(78)依照本发明用于解决上述问题的再一个方面，本发明是这样一种成像设备，其特征在于，所述设备包括：信号收集装置，它用于收集来自对象的信号；原始图像生成装置，它用于根据上述收集收到信号生成原始图像；区域限定装置，它用于按多种模式限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；象素组限定装置，它用于在所限定的区域的多种模式的每一种模式中都按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；选择装置，它用于从上述限定的多个象素组模式中选定一种在整个所限定的区域的多种模式下都最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；以及，图像形成装置，它用于通过将包含有选定象素组模式的所关心的象素的象素组的平均象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
依照本发明的这一方面，由于选择了在整个所限定的区域的多种模式下都最符合所述区域中原始图像的结构的象素组模式，并且，在该象素组模式中，将含有所关心的象素的象素组的平均象素值用作所关心的象素的新象素值，故可以获得用不太会产生虚假结构的过滤进行处理的图像。
(79)依照本发明用于解决上述问题的另一个方面，本发明是这样一种成像设备，其特征在于，所述设备包括：信号收集装置，它用于收集来自对象的信号；原始图像生成装置，它用于根据上述收集收到信号生成原始图像；区域限定装置，它用于按多种模式限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；象素组限定装置，它用于在所限定的区域的多种模式的每一种模式中都按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；选择装置，它用于从上述限定的多个象素组模式中选定一种在整个所限定的区域的多种模式下都最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；第一象素值计算装置，它用于计算上述选定象素组模式中含有所关心的象素的象素组的平均象素值；第二象素值计算装置，它用于在所述区域的多种模式中的限定了所述选定象素组模式的那个模式下计算所述区域的平均象素值；以及，图像形成装置，它用于通过将从所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
依照本发明的这一方面，由于从按与(78)相类似的方式计算出的象素组的平均象素值与一定区域的平均象素值的加权加法中获得用于上述所关心的象素的新象素值，故可以获得用不太会产生虚假结构的过滤进行处理的图像。
(80)依照本发明用于解决上述问题的又一个方面，本发明是这样一种成像设备，其特征在于，所述设备包括：信号收集装置，它用于收集来自对象的信号；原始图像生成装置，它用于根据上述收集收到信号生成原始图像；区域限定装置，它用于按多种模式限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；象素组限定装置，它用于在所限定的区域的多种模式的每一种模式中都按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；选择装置，它用于从上述限定的多个象素组模式中选定一种在整个所限定的区域的多种模式下都最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；第一象素值计算装置，它用于在所述区域的多种模式中的限定了所述选定象素组模式的那个模式下计算所述区域的平均象素值；第二象素值计算装置，它用于在所述区域的多种模式中的限定了所述选定象素组模式的那个模式下计算所述区域的平均象素值；加法装置，它用于对所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值作加权加法；以及，图像形成装置，它用于通过将从所述加权加法中得到的象素值与上述所关心的象素的象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
依照本发明的这一方面，由于从按与(79)相类似的方式计算出的象素值与原始图像中所关心的象素的象素值的加权加法中获得用于上述所关心的象素的新象素值，故可以获得用不太会产生虚假结构的过滤进行处理的图像。
(81)依照本发明用于解决上述问题的再一个方面，本发明是这样一种成像设备，其特征在于，所述设备包括：信号收集装置，它用于收集来自对象的信号；原始图像生成装置，它用于根据上述收集收到信号生成原始图像；区域限定装置，它用于按多种模式限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；象素组限定装置，它用于在所限定的区域的多种模式的每一种模式中都按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；选择装置，它用于从上述限定的多个象素组模式中选定一种在整个所限定的区域的多种模式下都最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；第一象素值计算装置，它用于计算包含所选定象素组模式中所关心的象素的象素组的平均象素值；第二象素值计算装置，它用于在所述区域的多种模式中的限定了所述选定象素组模式的那个模式下计算所述区域的平均象素值；第一加法装置，它用于对所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值作加权加法；图像形成装置，它用于通过将从所述加权加法中得到的象素值与上述所关心的象素的象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像；以及，第二加法装置，它用于对所形成的图像与所述原始图像作加权加法。
依照本发明的这一方面，由于对由按与(80)相类似的方式计算出的象素值所形成的图像与原始图像作加权加法，故可以减缓过滤的效果。
(82)依照本发明用于解决上述问题的还一个方面，本发明是如(81)所述的成像设备，其特征在于，用于上述所形成的图像与所述原始图像的加权加法的加权因子是可调的。
依照本发明的这一方面，可以通过调节加权因子而调节过滤的效果。
(83)依照本发明用于解决上述问题的又一个方面，本发明是如(79)--(82)中任何一个所述的成像设备，其特征在于，用于所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值的加权加法的加权因子是所述象素组的象素值的相应残差平方和的总和的最小值和最大值的函数，在整个所限定的区域的多种模式下对上述每个象素组模式都计算出所说的总和。
依照本发明的这一方面，在如(79)--(82)任何一个所述的图像处理中，由于用于所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值的加权加法的加权因子是所述象素组的象素值的相应残差平方和的总和的最小值和最大值的函数且在整个所限定的区域的多种模式下就上述每个象素组模式而言都计算出所说的总和，故可以进行不太会产生虚假结构的过滤。
(84)依照本发明用于解决上述问题的另一个方面，本发明是如(83)所述的成像设备，其特征在于，所述函数是这样的函数，它在所述残差平方和的总和的最小值与最大值相等时，使所述区域的平均象素值的权重最大，并且在所述残差平方和的总和的最小值小于上述最大值时减少所述区域的平均象素值的权重。
依照本发明的这一方面，在如(39)所述的图像处理中，由于所述函数是这样的函数，它在所述残差平方和的总和的最小值与最大值相等时，使区域的平均象素值的权重最大，并且在所述残差平方和的总和的最小值小于上述最大值时减少所述区域的平均象素值的权重，故可以进行不太会产生虚假结构的过滤。
(85)依照本发明用于解决上述问题的还一个方面，本发明是如(80)--(84)中任何一个所述的成像设备，其特征在于，用于从前述加权加法中获得的象素值与上述所关心的象素的象素值的加权加法的加权因子是所述象素组的象素值的残差平方和的总和的最小值的函数，对整个所限定的区域的多种模式下的上述每个象素组模式以及所述原始图像的噪音的变化都计算出所说的总和。
依照本发明的这一方面，在如(80)--(84)中任何一个所述图像处理中，由于用于从前述加权加法中获得的象素值与原始图像中的所关心的象素的象素值的加权加法的加权因子是所述象素组的象素值的残差平方和的总和的最小值的函数，对整个所限定的区域的多种模式下的上述每个象素组模式以及所述原始图像的噪音的变化都计算出所说的总和，所以，可获得用不使原始图像中特征结构出错的过滤进行处理的图像。
(86)依照本发明用于解决上述问题的再一个方面，本发明是如(85)所述的成像设备，其特征在于，所述函数是这样的函数，它在所述残差平方和的总和的最小值除以所述象素组模式中象素数量等于前述噪音变化时，使从前述加权加法中获得的象素值的权重最大，并且在所述残差平方和的总和的最小值除以所述象素组模式中象素数量与前述噪音变化之差变大时，减少从前述加权加法中获得的象素值的权重。
依照本发明的这一方面，在如(85)所述的图像处理中，所述函数是这样的函数，它在所述残差平方和的总和的最小值除以所述象素组模式中象素数量等于前述噪音变化时，使从前述加权加法中获得的象素值的权重最大，并且在所述残差平方和的总和的最小值除以所述象素组模式中象素数量后与前述噪音变化之差变大时，减少从前述加权加法中获得的象素值的权重，所以，可在不使原始图像中特征结构出错的情况下进行过滤。
(87)依照本发明用于解决上述问题的又一个方面，本发明是如(78)--(86)中任何一个所述的成像设备，其特征在于，通过选出一个其中所述象素组的象素值的残差平方和的总和在整个所限定的区域的多种模式中都为最小值的图像组模式而选定象素组模式。
依照本发明的这一方面，在如(78)--(86)中任何一个所述的图像处理中，由于通过选出一个其中所述象素组的象素值的残差平方和的总和在整个区域的多种模式中都为最小值的象素组模式而选定象素组模式，故可以选出最符合原始图像结构的象素组模式。
(88)依照本发明用于解决上述问题的还一个方面，本发明是如(78)--(86)中任何一个所述的成像设备，其特征在于，通过选出一个其中所述象素组的象素值的残差平方和的总和最接近原始图像的噪音变化乘以象素组模式中象素数量的象素组模式而选定象素组模式。
依照本发明的这一方面，在如(78)--(86)中任何一个所述的图像处理中，由于通过选出其中所述象素组的象素值的残差平方和的总和最接近原始图像的噪音变化乘以象素组模式中象素数量的象素组模式而选定象素组模式，故可以选出最符合原始图像结构的象素组模式。
(89)依照本发明用于解决上述问题的还一个方面，本发明是如(67)--(88)中任何一个所述的成像设备，其特征在于，所述信号是磁共振信号。
依照本发明的这一方面，可以提供一种包括图像处理设备的磁共振成像设备，所述图像处理设备可进行适当的过滤。
所以，本发明可提供用于适当进行过滤的图像处理方法和设备、用于记录执行上述图像处理功能的计算机程序的介质以及包括上述图像处理设备的成像设备。
从以下对附图中所示的本发明最佳实施例的说明中可以看出本发明的其它目的和优点。
图1是本发明一个实施例的设备的框图；
图2是本发明一个实施例的设备的框图；
图3是说明图1或2示出的设备所执行的示例性脉冲序列的图；
图4是说明图1或2示出的设备所执行的示例性脉冲序列的图；
图5是图1或2示出的设备所执行的图像处理的流程图；
图6是说明一局部区域的概念的图；
图7是说明一局部区域的概念的图；
图8是说明一局部区域的概念的图；
图9是说明一局部区域的概念的图；
图10是说明一局部区域的概念的图；
图11是说明一局部区域的概念的图；
图12是说明一组象素组的概念的图；
图13是图1或2示出的设备所进行的图像处理的流程图；
图14是说明加权因子的曲线图；
图15是说明一局部区域中原始图像的结构的概念的图；
图16是图1或2示出的设备所进行的图像处理的流程图；
图17是说明加权因子的曲线图；
图18是图1或2示出的设备所进行的图像处理的流程图。
以下参照附图详细说明本发明的若干实施例。图1示出了是本发明一个实施例的成像设备的框图。该设备的结构表示本发明设备的实施例。该设备的操作表示本发明方法的实施例。
如图1所示，本设备带有磁体系统100。磁体系统100带有主磁场线圈部102、梯度线圈部106以及RF(射频)线圈部108。这些线圈部具有大致的圆柱形状并且共心设置。要加以成像的对象300位于支架500内并被未示出的运载装置运进和运出磁体系统100的通常为圆柱形的内部空间(孔径)。
主磁场线圈部102在磁体系统100的内部空间内产生一静态磁场。该静态磁场的方向通常平行于对象300的主体轴线的方向。也就是说，产生一“水平”的磁场。例如用超导线圈来制成主磁场线圈部102。可以很容易地认识到，主磁场线圈部102并不局限于超导线圈，而是可以用通常的导体线圈或类似的线圈制成。
梯度线圈部106生成用于使静态磁场强度有梯度的梯度磁场。所生成的梯度磁场有下列三种：限幅梯度磁场、显示梯度磁场以及相编码梯度磁场。梯度线圈部106具有三种未示出的梯度线圈，它们对应于上述三种梯度磁场。
RF线圈部108生成高频磁场，它用于在处于静态磁场空问中的对象300的内部激励出自旋。以下有时将高频磁场的产生称为传递RF激励信号。RF线圈部108还接收电磁波即激励出的自旋所产生的磁共振信号。
梯度线圈部108具有未示出的传送和接收线圈。就这些传送和接收线圈而言，可使用同一线圈或独立的专用线圈。
梯度线圈部106与梯度驱动部103相连。梯度驱动部103向梯度线圈部106提供驱动信号，以生成梯度磁场。梯度驱动部103具有三个未示出的驱动电路，它们对应于梯度线圈部106中的三个梯度线圈。
RF线圈部108与RF驱动部140相连。RF驱动部140向RF线圈部108提供驱动信号，以便生成RF激励信号，从而在对象300内激励出自旋。
RF线圈部108与数据采集部150相连。数据采集部150获得RF线圈部108所接收的接收信号并将这些信号采集成观察数据。
梯度驱动部130、RF驱动部140及数据采集部150与控制部160相连。控制部160通过数据采集部160控制梯度驱动部130，以便成像。
由磁体系统100、梯度驱动部130、RF驱动部140、数据采集部150和控制部160构成的部分是本发明信号收集装置的一个实施例。
数据采集部150的输出与数据处理部170相连。例如用计算机来形成数据处理部170。数据处理部170具有一未示出的存储器。该存储器存储有用于数据处理部170的程序以及若干种数据。通过执行存储在上述存储器中的程序的数据处理部170来实现本发明设备的功能。
数据处理部170将从数据采集部150中获得的数据存储在存储器内。数据空间形成在存储器内。数据空间构成了两维傅立叶空间。数据处理部170对该两维傅立叶空间内的数据执行两维逆傅立叶变换，以便形成(重构)对象300的图像。上述两维傅立叶空间以下有时称为k-空间。数据处理部170是本发明原始图像生成装置的实施例。
数据处理部170还具有过滤重构图像的功能。数据处理部170是本发明原始图像处理装置的实施例。数据处理部170的过滤功能将在以后加以详细说明。
数据处理部170与控制部160相连。数据处理部170在控制部160的上方并对其进行控制。数据处理部170与显示部180和操作部190相连。显示部180包括图形显示器等。操作部190包括配备有指点装置的键盘等。
显示部180显示重构的图像以及输出来自数据处理部170的多种信息。操作部190由操作人员来加以操作并将若干命令、信息等输入给数据处理部170。操作人员通过显示部180和操作部190以交互的方式操作本设备。
图2示出了另一种类型的成像设备的框图，它是本发明的另一个实施例。所述设备的结构表示本发明设备的一个实施例。该设备的操作表示本发明方法的一个实施例。
图2所示的设备具有与图1所示设备中的不同类形的磁体系统100’。由于所述设备除磁体系统100’以外具有与图1所示设备相类似的结构，故类似的部分用类似的标号表示并略去对它们的说明。
磁体系统100’带有主磁场磁体部102’、梯度线圈部106’以及RF(射频)线圈部108’。主磁场磁体部102’和所述线圈部均包括一对在一个空间上彼此相对的部件。所述主磁场磁体部’和所述线圈部均具有大致为盘状形状并设置成有共用的中心轴线。对象300位于支架500内并被未示出的运载装置运进和运出磁体系统100’的内部空间(孔径)。
主磁场磁体部102’在磁体系统100’的内部空间内产生一静态磁场。该静态磁场的方向通常垂直于对象300的主体轴线的方向。也就是说，产生一“垂直”的磁场。例如用永久磁体来制成主磁场磁体部102’。可以很容易地认识到，主磁场磁体部102’并不局限于永久磁体，而是可以用超导或通常的导电电磁体或类似的电磁体制成：
梯度线圈部106’生成用于使静态磁场强度有梯度的梯度磁场。所生成的梯度磁场有下列三种：限幅梯度磁场、显示梯度磁场以及相编码梯度磁场。梯度线圈部106’具有三种未示出的梯度线圈，它们对应于上述三种梯度磁场。
RF线圈部108’传送一RF激励信号，它用于在处于静态磁场空间中的对象300的内部激励出自旋。RF线圈部108’还接收激励出的自旋所产生的磁共振信号。梯度线圈部106’具有未示出的传送和接收线圈。就这些传送和接收线圈而言，可使用同一线圈或独立的专用线圈。
由磁体系统100’、梯度驱动部130’、RF驱动部140、数据采集部150和控制部160构成的部分是本发明信号收集装置的实施例。
图3示出了供磁共振成像使用的示例性脉冲序列。该脉冲序列是符合梯度回波(GRE)技术的一种脉冲序列。
具体地说，(1)是用于GRE技术的RF激励的α°脉冲的序列，(2)、(3)、(4)和(5)分别是GRE技术的限幅梯度Gs、显示梯度Gr、相编码梯度Gp和梯度回波MR的序列。应该注意，α°脉冲是由它的中心信号来表示的。脉冲序列沿时间轴t从左向右行进。
如图所示，α°脉冲进行所述自旋的α°激励，其中，自旋翻转角(flipangle)α°不大于90°。同时，通过应用限幅梯度Gs来获得对某种限制进行有选择的激励。
在α°激励之后，按相编码梯度Gp对自旋进行相编码。然后，自旋先相移再按显示梯度Gr回复相位，以生成梯度回波MR。梯度回波MR在α°激励之后的回波时间TE处具有最大信号强度。梯度回波MR作为观察数据由数据采集部150进行收集。
在TR周期内上述脉冲序列重复64-512次。对于每一次重复，相编码梯度Gp都会有变化，从而每次提供不同的相编码。因此，能获得填充k-空间的64-512次观察的观察数据。
图4中说明了磁共振成像脉冲序列的另一个实例。该脉冲序列是符合自旋回波(SE)技术的一种脉冲序列。
具体地说，(1)是用于SE技术的RF激励的90°和180°脉冲的序列，(2)、(3)、(4)和(5)分别是SE技术的限幅梯度Gs、显示梯度Gr、相编码梯度Gp和自旋回波MR的序列。应该注意，90°和180°脉冲是由它们的中心信号来表示的。脉冲序列沿时间轴t从左前进至右。
如图所示，90°脉冲进行所述自旋的90°激励。同时，应用限幅梯度Gs来获得对某种限制进行有选择的激励。在从90°激励开始的预定时间之后，进行按180°脉冲的180°激励或逆向自旋。再有，同时加载限幅梯度Gs以便对同一限幅进行有选择的倒置。
在90°激励与逆向自旋之间的时间中，加载显示梯度Gr和相编码梯度Gp。显示梯度Gr使自旋相移。相编码梯度Gp对自旋进行相编码。
在逆向自旋之后，按显示梯度Gr使自旋回复相位，以形成自旋回波MR。自旋回波MR在α°激励之后的TE具有最大信号强度。数据采集部150收集自旋回波MR作为观察数据。在TR周期内上述脉冲序列重复64-512次。对于一次重复，相编码梯度Gp都会有变化，从而每次提供不同的相编码。因此，能获得填充k-空间的64-512次观察的观察数据。
应该注意，所述成像时使用的脉冲序列并不局限于SE或GRE技术的脉冲序列，而可以是诸如快速自旋回波(PSE)、快速恢复PSE和回波平面成像(EPI)技术之类的任何其它适当技术的脉冲序列。
数据处理部170对该k-空间的观察数据执行两维逆傅立叶变换，以便重构对象300的断层图像。重构的图像存储在存储器内并由显示部180来加以显示。
为了除掉图像中的噪音，在数据处理部170内进行图像过滤。作为图像重构的一部分执行过滤，或者由根据重构图像观察结果进行选择的操作人员来执行过滤。
图5示出了数据处理部170所进行的图像过滤操作的流程图。如图所示，在步骤502限定原始图像中所关心的象素。所关心的象素的值要由以后的过滤来加以确定，并且，将原始图像中的一个象素限定为所关心的象素。例如，将原始图像中心处的象素限定为第一个象素。
然后，在步骤504限定原始图像中的局部区域。该局部区域是含有所关心的象素的区域，例如，如图6所示，限定对准所关心象素k的3×3象素矩阵。应该注意，所述局部区域并不局限于3×3象素矩阵，即可以是任何适当的区域，例如是5×5或7×7象素矩阵。用于执行步骤504过程的数据处理部170是本发明区域限定装置的实施例。
然后，在步骤506限定一个象素组的集。该象素组的集是象素组的集合(集)，一个象素组是象素的一个集合(组)。所述象素组由局部区域中的多个象素构成。象素在象素组中不彼此重叠。用于执行步骤506过程的数据处理部170是本发明象素组限定装置的实施例。
在与象素的组合相对应的象素组结构中存在有若干模式。具体地说，在图6中，当将三个垂直象素系列表示为A1、A2和A3时，一种模式是3组结构，其中，象素系列A1、A2和A3中的每一系列均构成了一独立的象素组。另一种模式是2组结构，其中，象素系列A1构成了一个象素组，象素系列A2和A3一道构成了另一个象素组。再一种模式是另一种2组结构，其中，象素系列A1和A2一道构成了一个象素组，象素系列A3构成了另一个象素组。
另外，如图7所示，在将三个水平象素系列表示为B1、B2和B3时，一种模式是一个3组结构，其中，象素系列B1、B2和B3中的每一系列均构成了一独立的象素组。另一种模式是一个2组结构，其中，象素系列B1构成了一个象素组，象素系列B2和B3一道构成了另一个象素组。再一种模式是另一种2组结构，其中，象素系列B1和B2一道构成了一个象素组，象素系列B3构成了另一个象素组。
而且，如图8所示，在将沿45°的方向朝右侧上升的象素系列表示为C2并分别将位于C2两侧且具有倒V形和V形形状的两个象素系列表示为C1和C3时，一种模式是3组结构，其中，象素系列C1、C2和C3中的每一系列均构成了一独立的象素组。另一种模式是2组结构，其中，象素系列C1构成了一个象素组，象素系列C2和C3一道构成了另一个象素组。再一种模式是另一种2组结构，其中，象素系列C1和C2一道构成了一个象素组，象素系列C3构成了另一个象素组。
此外，如图9所示，在将沿45°的方向朝左侧上升的象素系列表示为D2并分别将位于D2两侧且具有V形和倒V形形状的两个象素系列表示为D1和D3时，一种模式是一个3组结构，其中，象素系列D1、D2和D3中的每一系列均构成了一独立的象素组。另一种模式是2组结构，其中，象素系列D1构成了一个象素组，象素系列D2和D3一道构成了另一个象素组。再一种模式是另一种2组结构，其中，象素系列D1和D2一道构成了一个象素组，象素系列D3构成了另一个象素组。
在步骤506将象素组结构的这些模式限定为成集的象素组。因此，限定了总数为12集的象素组。
应该注意，在步骤504中限定局部区域时，如图10所示的实例，可将菱形象素矩阵限定为用于沿45°方向的象素系列的局部区域。在这种情况下，除图6所示的方形象素矩阵的局部区域以外，还限定了图10所示的菱形象素矩阵的局部区域。换句话说，可按多种模式限定局部区域。尽管在这一实例中模式数量为2，但依照局部区域大小的不同而存在有两种以上的模式。
在这种菱形矩阵中，在将沿45°的方向朝右侧上升的三个象素系列表示为E1、E2和E3时，可将成集的象素组限定成具有：一个3组结构，其中，象素系列E1、E2和E3中的每一系列均构成了一独立的象素组；一个2组结构，其中，象素系列E1构成了一个象素组，象素系列E2和E3一道构成了另一个象素组；以及，另一种2组结构，其中，象素系列E1和E2一道构成了一个象素组，象素系列E3构成了另一个象素组。
而且，如图11所示，在将沿45°的方向朝左侧上升的三个象素系列表示为F1、F2和F3时，可将成集的象素组限定成具有：一个3组结构，其中，象素系列F1、F2和F3中的每一系列均构成了一独立的象素组；一个2组结构，其中，象素系列F1构成了一个象素组，象素系列F2和F3一道构成了另一个象素组；以及，另一种2组结构，其中，象素系列F1和F2一道构成了一个象素组，象素系列F3构成了另一个象素组。
然后，在步骤508对每个象素组的集都计算象素组的象素值的残差平方和的总和。通过计算象素组的象素值的相应残差平方和并将这些残差平方和在一个象素组的集内组合起来而获得象素值的残差平方和的总和。
用于下列等式之一来计算象素值的残差平方和的总和： PV = Σ M 1 ( P i - P ‾ m 1 ) 2 + Σ M 2 ( P i - P ‾ m 2 ) 2 + Σ M 3 ( P i - P ‾ m 3 ) 2 , ( 1 ) 或 PV = Σ M 1 ( P i - P ‾ m 1 ) 2 + Σ M 2 ( P i - P ‾ m 2 ) 2 , ( 2 )
其中：
Pi为象素值，以及
Pm1， Pm2， Pm3
为象素组M1、M2和M3的象素值的相应平均值。
等式(1)用于一个3组结构的象素组的集，等式(2)用于一个2组结构的象素组的集。由于在本例中存在有12个象素组的集，故可获得12个PV值。
然后，在步骤510选定具有最小PV值的象素组。具体地说，从在前一步骤获得的PV值中抽出具有最小值的PV，并且，标识出具有最小值的象素组的集。
应该注意，在按多种模式限定局部区域时，抽取出在所有局部区域模式中都为最小的PV值，并且，标识出具有最小值的成组象素组。用于执行步骤508和510过程的数据处理部170是本发明选择装置的
实施例。
这样选定的象素组的集是最符合局部区域中原始图像的结构的象素组的集。以下说明其理由。
例如，在图6所示的象素矩阵中，当原始图像中的轮廓或边缘位于象素系列A2上时，象素系列A2的象素具有指示该边缘的值，象素系列A1的象素具有指示所述边缘左侧的结构的值，象素系列A3的象素具有指示所述边缘右侧的结构的值，如图12(a)所示。应该注意，所说的值实际上包括噪声。
在图12中，象素系列中的象素值由点来表示，象素值之差被表示为附图中垂直方向上的位置差，象素系列的位置差由附图中水平方向上的位置差来表示。而且，将所说的点连起来的线表示跨越上述边缘的剖面的轮廓。
在这种情况下，具有由象素系列A1、A2和A3来构成独立象素组这种结构的象素组的集符合原始图像的结构，并且，所述象素组的集具有比任何其它象素组的集小的PV值。
这一点的理由如下。这种情况下的PV值是分别计算出的象素系列A1、A2和A3的象素值的残差平方和的总和。象素系列A1的象素值是这样的值，这些值表示原始图像中具有同样结构(即边缘左侧的结构)的包括噪音在内的部分。象素系列A2的象素值是这样的值，这些值表示原始图像中具有另一种同样结构(即边缘)的包括噪音在内的部分。象素系列A3的象素值是这样的值，这些值表示原始图像中具有再一种同样结构(即边缘右侧的结构)的包括噪音在内的部分。所以，它们相应的残差平方和基本上仅表示噪音的残差平方和，并且，PV基本上仅为噪音的残差平方和的总和。
另一方面，象素组的结构并不符合其它象素组的集中原始图像的结构，所以，这些象素组的集总是包含被形成在具有不同结构的部分上的象素组。在这种象素组中，除噪音以外，残差平方和还会因结构上的差异而增加。因此，这种象素组的集的PV会增加。
在原始图像中的边缘与图6所示的象素矩阵中的象素系列A1相匹配时，象素系列A1的象素具有表示所述边缘的值，并且，象素系列A2和A3的象素具有表示所述边缘右侧上的结构的值，如图12(b)所示。应该注意，这些值在实际上包括噪音。
对于这种结构，一个具有由象素系列A1构成一象素组且由象素系列A2和A3一道构成了另外的象素组这样的2组结构的象素组的集合符合原始图像中的结构，并且，所述这个象素组的集具有最小的PV值。
在原始图像中的边缘与图6所示的象素矩阵中的象素系列A3相匹配时，象素系列A3的象素具有表示所述边缘的值，并且，象素系列A1和A2的象素具有表示所述边缘左侧上的结构的值，如图12(c)所示。应该注意，这些值在实际上包括噪音。
对于这种结构，一个具有由象素系列A1和A2一道构成一象素组且由象素系列A3构成了另外的象素组这样的2组结构的象素组的集符合原始图像中的结构，并且，所述这个象素组的集具有最小的PV值。
如果所述边缘位于水平方向，则由图7所示的象素系列B1、B2和B3的组合构成的三个象素组的集中的一个集具有最小的PV值。
如果所述边缘位于朝右侧上升的45°的方向，则由图8所示的象素系列C1、C2和C3的组合构成的三个象素组的集中的一个集或者由图10所示的象素系列E1、E2和E3的组合构成的三个象素组的集中的一个集具有最小的PV值。
如果所述边缘位于朝左侧上升的45°的方向，则由图9所示的象素系列D1、D2和D3的组合构成的三个象素组的集中的一个集或者由图11所示的象素系列F1、F2和F3的组合构成的三个象素组的集中的一个集具有最小的PV值。
在一个象素组的集与原始图像中的结构相匹配时，PV的最小值基本上等于噪音的残差平方和。噪音的残差平方和对应于噪音的变化乘以该象素组的集中的象素数量。所以，也可以抽出这样的值，它最接近噪音的变化乘以这个象素组的集中的象素数量，而不是抽出最小值，并且，可以选定具有上述值的一个象素组的集。
然后，在步骤512计算出象素组中象素的平均值。在计算所述平均值时使用的象素是象素组中属于在步骤510中选定的象素组的集并包含所关心的象素k的那些象素。
在选定的一个象素组的集例如是具有由象素系列A1、A2和A3中的每个象素系列均构成一独立象素组的这样3组结构的一个象素组的集时，包含有所关心的象素k的象素组是象素系列A2，从而，计算出象素系列A2的平均象素值。
在选定的一个象素组的集例如是具有由象素系列A1构成了一个象素组且由象素系列A2和A3一道构成另外的象素组的这样2组结构的一个象素组的集时，包含有所关心的象素k的象素组是象素系列A2和A3的组合，从而，计算出象素系列A2和A3的平均象素值。
在选定的一个象素组的集例如是由具有象素系列A1和A2一道构成一个象素组且由象素系列A3构成另外的象素组的这样2组结构的一个象素组的集时，包含有所关心的象素k的象素组是象素系列A1和A2的组合，从而，计算出象素系列A1和A2的平均象素值。
在选定的一个象素组的集是由象素系列B1-B3、C1-C3、D1-D3、E1-E3或F1-F3构成的一个象素的集时，如上所述那样计算出包含有所关心的象素k的象素组的平均象素值。
由于在计算所述平均值时使用的象素值是象素组中符合局部区域中原始图像结构的那些象素组，故可获得这样的象素值，该值能反映局部区域内原始图像的结构。而且，由于所获得的象素值是多个象素值的平均值，故能除掉噪音。换句话说，可获得除掉了噪音的象素值，同时能增强原始图像中的结构。可将这样获得的平均象素值用作一新象素值，该值用于所关心的象素k。
在如上所述那样确定了所关心的一个象素的象素值之后，在步骤514确定对所有的所关心的象素来说是否结束前述过程，如果不是，则在步骤516改变所关心的象素。从而例如将与前一象素相邻的下一个象素选定为所关心的新象素。
对所关心的新象素执行过程步骤504-512，并确定其象素值。此后，按相类似的方式逐一处理原始图像中所有所关心的象素。在确定了所有所关心的象素的象素值之后，在步骤518用所确定的象素值Pf1来形成一图像。
所关心的象素是构成原始图像的所有象素。但是，所关心的象素并不局限于此，而可以是根据需要位于诸如原始图像中所关心的区域(ROI)之类的预定区域中的那些象素。用于执行步骤512和518的过程的数据处理部170是本发明图像生成装置的实施例。
在这样形成的图像中，可减少噪音，并且，可适当地增强局部区域中的原始图像的结构。换句话说，通过对原始图像过滤，可以获得质量有改进的图像。过滤后的图像存储在存储器内并被显示到显示部180上。
但是，尽管与通常的过滤相比时其可能性会降低，但已经如上所述那样进行了过滤的图像仍会因提高精细结构的副作用而在受噪音影响的象素的某些组合的情况下显露出一种实际不存在的结构或虚假结构。
所以，利用额外处理来进行过滤以便消除掉这种副作用。图13示出了这种过滤操作的流程图。在图13中，与图5相类似的操作由相似的标号来表示，并略去对它们的说明。用于执行步骤512的过程的数据处理部170是本发明第一象素值计算装置的实施例。
在步骤512的过程之后，在步骤520，计算出PV的最小值与最大值之比w1。具体地说， w 1 = PV min PV max - - - ( 3 )
然后，在步骤522计算出局部区域中象素值的平均值 Pr。
用于对其计算出所述平均值的局部区域是含有在步骤510选定的象素组的集的局部区域。因此，在选定的象素组的集例如被包含在图10或11所示的菱形局部区域内时，就计算出该菱形局部区域的平均象素值。用于执行步骤522的过程的数据处理部170是本发明第二象素值计算装置的实施例。
然后，在步骤524依照下述的等式对Pf1(即象素组的平均象素值)以及 Pr(即一个区域的象素值的平均值)作加权加法。以下将象素组的平均象素值有时称为组平均象素值，将局部区域的平均象素值称为区域平均象素值。而且，将局部区域中的原始图像的结构有时简化为原始图像中的结构。
Pf2＝(1－f(w1))Pf1＋f(w1) Pr，(4)
其中，加权因子f(w1)是w1的单调递增函数并具有图14中实线示例性示出的特征。应该注意，所述特征曲线并不局限于如图所示的向上凸出形状的特征，而可以具有如虚线所示的向下的凸出形状或如点划线所示的直线。
通过对组平均象素值和区域平均象素值作加权加法，组平均象素值会对由该加法获得的象素值Pf2有不同程度的贡献，贡献度随其权重而变。权重是w1的函数(即象素值的PV的最小值与最大值之比)，并且，随着所述比值更接近1，用于组平均象素值的权重减少，而用于区域平均象素值的权重增加。
象素值的PV的最小值与最大值之比接近1意味着PV值对所有的象素组的集都是较小的，而这又意味着所述区域不具有诸如边缘之类的显著结构，象素值之间的差异很有可能来源于噪音。
在这种情况下，可以增加用于区域平均象素值的权重以便提高其贡献度，并且，减少用于组平均象素值的权重以减少其贡献度。由于所述区域很有可能不具有显著结构，故通过增加区域平均象素值的贡献度不可能降低图像的清晰度，而是能获得更重要的效果即：通过减少其贡献度而减少组平均象素值的副作用。
另一方面，由于象素值的PV的最小值与最大值之比接近0意味着所述区域很有可能具有诸如边缘之类的显著结构，故增加用于组平均象素值的权重以便提高其贡献度，并且，减少用于区域平均象素值的权重以减少其贡献度。
对所关心的所有象素逐一执行上述过程，并在步骤524根据最终获得的象素值Pf2产生一图像。所关心的象素是构成原始图像的所有象素。但是，所关心的象素并不局限于此，而可以是根据需要位于诸如原始图像中所关心的区域之类的预定区域中的那些象素。用于执行步骤524和526的过程的数据处理部170是本发明图像生成装置的实施例。
在这样处理的图像中，能有效地运用组平均象素值的特点，同时能除掉其副作用。所以，通过过滤原始图像可获得质量有更大提高的图像。过滤后的图像存储在存储器内并被显示到显示部180上。
上述图像处理假定原始图像在局部区域内的特征结构是一个穿过该局部区域的边缘。因此，如果原始图像中的结构不满足上述假设，则组平均象素值不会适当地反映原始图像中的这种结构。
具体地说，如果原始图象中的结构例如是如图15所示的结构，也就是说，沿垂直、水平和斜向方向中的任何一个方向都没有从局部区域的一端到另一端的同样结构，那么，包含有所关心象素k的象素组一定包含有位于有不同结构的部分中的象素。所以，该象素组中的平均值是多个具有不同结构的部分的平均值，从而使这些部分有降低了的清晰度。
图16示出了利用一个可以避免这一现象的附加过程进行过滤的流程图。在图16中，与图13所示的相类似的过程用类似标号表示，并略去了对它们的说明。用于执行步骤524的过程的数据处理部170是本发明加法装置的实施例。
在步骤524获得象素值Pf2之后，在步骤528计算出PV的最小值除以N与噪音变化之比。具体地说 w 2 = PV min / N V noise - - - - ( 5 )
其中，N是给出PV的最小值的一个象素组的集中的象素总数。所以，PV的最小值除以N表示这个给出了PV的最小值的象素组的集中的象素值的变化。以下将这种变化称为象素值的变化的最小值。
然后，在步骤530根据下面给出的等式对象素值Pf2和原始图像中所关心的象素k的象素值Po作加权加法。将原始图像中所关心的象素k的象素值简化地称为原始图像的象素值。
Pf3＝f(w2)Pf2＋(1－f(w2)Po   (6)
其中，加权因子是w2的函数并例如被给定为： f ( w 2 ) = 2 · w 2 l + w 2 2 - - - - ( 7 )
这一函数具有如图17所示的特征。具体地说，当w2是1时，所述函数的值是1，并且，当w2在大于1的w2范围内变大时，所述函数的值减至0。当w2在小于1的w2范围内变小时，所述函数值减至0。
通过用这一函数对Pf2和Po作加权加法，在象素值的变化的最小值与噪音变化之比大于1时，用于Pf2的权重被减少，用于Po的权重被增加。
象素值的变化的最小值与噪音变化之比接近1意味着具有最小PV值的一个象素组的集与原始图像中的结构相匹配。在这种情况下，增加用于Pf2的权重以便提高其贡献度。
另一方面，象素值的变化的最小值与噪音变化之比大于1意味着具有最小PV值的那个象素组的集与原始图像中的结构不相匹配。在这种情况下，增加用于原始图像的象素值Po的权重以便提高其贡献度，并且，减少用于Pf2的权重以减少其贡献度。因此，可获得这样的象素值，该值能反映原始图像中的结构。
对于普通图像，不可能使象素值的变化的最小值与噪音变化之比小于1，也就是说不可能具有比噪音变化小的象素值变化最小值，所以，这种比值可能指示诸如与噪音过度匹配之类的不正常现象。在这种情况下，减少用于Pf2的权重以减少其贡献度，增加用于原始图像的象素值Po的权重以提高其贡献度。
对所关心的所有象素逐一执行上述过程，并在步骤532根据最终的象素值Pf3产生图像。所关心的象素是构成原始图像的所有象素。但是，所关心的象素并不局限于此，可以根据需要是位于诸如原始图像中所关心的区域之类的预定区域中的那些象素。用于执行步骤530和532的过程的数据处理部170是本发明图像生成装置的实施例。
这样产生的图像可在不使原始图像恶化的情况下表示原始图像中的特殊结构。因此，可从经过更适当地过滤后的原始图像中获得一个图像。过滤后的图像存储在存储器内并被显示到显示部180上。
用上述过程获得的图像通常是有很强过滤效果的图像。为便于观察该图像，需要适当地调节过滤度。
图18示出了用响应这种要求的附加的过程进行过滤的流程图。在图18中，用相类似的标号表示与图16所示的相类似的过程，并略去了对它们的说明。
用于执行步骤524的过程的数据处理部170是本发明第一加法装置的实施例。而且，用于执行步骤530和532的过程的数据处理部170是本发明图像生成装置的实施例。
在步骤532之后，在步骤534由操作人员指定加权因子α。然后，在步骤536，对于同一象素，根据下面的等式对象素值Pf3和原始图像的象素值Po作加权加法：
Pf4＝aPf3＋(1－α)Po (8)
用于执行步骤536的过程的数据处理部170是本发明第二加法装置的实施例。
然后，在步骤538，用象素值Pf4生成图像。通过用加权因子α对Pf3和Po作加权加法，可根据α的值按需要调整对最终图像的过滤度。将图像存储在存储器内并显示到显示部180上。
将用于使计算机执行上述功能的程序以计算机可读方式记录在记录介质上。就记录介质而言，可以例如使用磁记录介质、光记录介质、磁-光记录介质和任何其它适当类型的记录介质。在本说明书中，存储介质与记录介质是同义词。
对由磁共振成像设备中的数据处理部170进行图像过滤的实例进行了上述说明，但是，很容易认识到，可用诸如EWS(工程工作站)或PC(个人计算机)之类的独立于磁共振成像设备的数据处理设备来进行过滤。
而且，尽管在上述说明中将成像设备说明为是磁共振设备，但是，所述成像设备并不局限于此，而可以是诸如X-射线CT(计算层析X射线摄影术)设备、X-射线成像设备、PET(正电子发射层析X射线摄影术)或γ摄影机之类的任何其它类型的成像设备。
此外，尽管参照对医学图像的进行处理的实例说明了本发明，但所处理的对象并不局限于医学图像，本发明可例如一般地应用于对借助光学仪器捕获的数字图像的减噪。
在不脱离本发明精神和范围的情况下构建出多种有很大不同的本发明实施例。应该认识到，除了如后附权利要求所限定的那样，本发明不局限于本说明书所述的具体实施例。

Claims (60)

1.一种图像处理方法，所述方法包括下列步骤：
限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；
在所述区域中按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；
从上述限定的多个象素组模式中选定一种最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；以及
通过将包含有选定象素组模式的所关心的象素的象素组的平均象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
2.一种图像处理方法，所述方法包括下列步骤：
限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；
在所述区域中按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；
从上述限定的多个象素组模式中选定一种最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；
计算上述选定象素组模式中含有所关心的象素的象素组的平均象素值；
计算所述区域的平均象素值；
通过将从所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
3.一种图像处理方法，所述方法包括下列步骤：
限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；
在所述区域中按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；
从上述限定的多个象素组模式中选定一种最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；
计算上述选定象素组模式中含有所关心的象素的象素组的平均象素值；
计算所述区域的平均象素值；
对所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值作加权加法；以及
通过将从所述加权加法中得到的象素值与上述所关心的象素的象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
4.一种图像处理方法，所述方法包括下列步骤：
限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；
在所述区域中按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；
从上述限定的多个象素组模式中选定一种最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；
计算上述选定象素组模式中含有所关心的象素的象素组的平均象素值；
计算所述区域的平均象素值；
对所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值作加权加法；
通过将从所述加权加法中得到的象素值与上述所关心的象素的象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像，以及
对所形成的图像与所述原始图像作加权加法。
5.如权利要求4所述的图像处理方法，其特征在于，用于上述所形成的图像与所述原始图像的加权加法的加权因子是可调的。
6.如权利要求2--4中任何一个所述的图像处理方法，其特征在于，用于所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值的加权加法的加权因子是所述象素组的象素值的相应残差平方和的总和的最小值和最大值的函数，对上述每个象素组模式都计算出所说的总和。
7.如权利要求6所述的图像处理方法，其特征在于，所述函数是这样的函数，它在所述残差平方和的总和的最小值与最大值相等时使所述区域的平均象素值的权重最大，并且在所述残差平方和的总和的最小值小于上述最大值时减少所述区域的平均象素值的权重。
8.如权利要求3或4所述的图像处理方法，其特征在于，用于从前述加权加法中获得的象素值与上述所关心的象素的象素值的加权加法的加权因子是所述象素组的象素值的残差平方和的总和的最小值的函数，对上述每个象素组模式以及所述原始图像的噪音的变化都计算出所说的总和。
9.如权利要求8所述的图像处理方法，其特征在于，所述函数是这样的函数，它在所述残差平方和的总和的最小值除以所述象素组模式中象素数量等于前述噪音变化时，使从前述加权加法中获得的象素值的权重最大，并且在所述残差平方和的总和的最小值除以所述象素组模式中象素数量后与前述噪音变化之差变大时，减少从前述加权加法中获得的象素值的权重。
10.如利要求1-4中任何一个所述的图像处理方法，其特征在于，通过选出一个其中所述象素组的象素值的残差平方和的总和为最小值的象素组模式而执行选定象素组模式的步骤。
11.如权利要求1-4中任何一个所述的图像处理方法，其特征在于，通过选出一个其中所述象素组的象素值的残差平方和的总和最接近原始图像的噪音变化乘以象素组模式中象素数量的象素组模式而执行选定象素组模式的步骤。
12.一种图像处理方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：
按多种模式限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；
在所限定的区域的多种模式的每一种模式中，都按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；
从上述限定的多个象素组模式中选定一种在整个所限定的区域的多种模式下都最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；以及
通过将包含有选定象素组模式的所关心的象素的象素组的平均象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
13.一种图像处理方法，所述方法包括下列步骤：
按多种模式限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；
在所限定的区域的多种模式的每一种模式中，都按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；
从上述限定的多个象素组模式中选定一种在整个所限定的区域的多种模式下都最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；
计算上述选定象素组模式中含有所关心的象素的象素组的平均象素值；
在所述区域的多种模式中的限定了所述选定象素组模式的那个模式下计算所述区域的平均象素值；以及
通过将从所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
14.一种图像处理方法，所述方法包括下列步骤：
按多种模式限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；
在所限定的区域的多种模式的每一种模式中，都按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；
从上述限定的多个象素组模式中选定一种在整个所限定的区域的多种模式下都最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；
计算上述选定象素组模式中含有所关心的象素的象素组的平均象素值；
在所述区域的多种模式中的限定了所述选定象素组模式的那个模式下计算所述区域的平均象素值；
对所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值作加权加法；以及
通过将从所述加权加法中得到的象素值与上述所关心的象素的象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
15.一种图像处理方法，所述方法包括下列步骤：
按多种模式限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；
在所限定的区域的多种模式的每一种模式中，都按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；
从上述限定的多个象素组模式中选定一种在整个所限定的区域的多种模式下都最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；
计算包含所选定象素组模式中所关心的象素的象素组的平均象素值；
在所述区域的多种模式中的限定了所述选定象素组模式的那个模式下计算所述区域的平均象素值；
对所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值作加权加法；
通过将从所述加权加法中得到的象素值与上述所关心的象素的象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像；以及
对所形成的图像与所述原始图像作加权加法。
16.如权利要求15所述的图像处理方法，其特征在于，用于上述所形成的图像与所述原始图像的加权加法的加权因子是可调的。
17.如权利要求13-15中任何一个所述的图像处理方法，其特征在于，用于所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值的加权加法的加权因子是所述象素组的象素值的相应残差平方和的总和的最小值和最大值的函数，在整个所限定的区域的多种模式下对上述每个象素组模式都计算出所说的总和。
18.如权利要求17所述的图像处理方法，其特征在于，所述函数是这样的函数，它在所述残差平方和的总和的最小值与最大值相等时，使所述区域的平均象素值的权重最大，并且在所述残差平方和的总和的最小值小于上述最大值时减少所述区域的平均象素值的权重。
19.如14或15中任何一个所述的图像处理方法，其特征在于，用于从前述加权加法中获得的象素值与上述所关心的象素的象素值的加权加法的加权因子是所述象素组的象素值的残差平方和的总和的最小值的函数，对整个所限定的区域的多种模式下的上述每个象素组模式以及所述原始图像的噪音的变化都计算出所说的总和。
20.如权利要求19所述的图像处理方法，其特征在于，所述函数是这样的函数，它在所述残差平方和的总和的最小值除以所述象素组模式中象素数量等于前述噪音变化时，使从前述加权加法中获得的象素值的权重最大，并且在所述残差平方和的总和的最小值除以所述象素组模式中象素数量后与前述噪音变化之差变大时，减少从前述加权加法中获得的象素值的权重。
21.如权利要求12-15中任何一个所述的图像处理方法，其特征在于，通过选出一个其中所述象素组的象素值的残差平方和的总和在整个所限定的区域的多种模式中都为最小值的图像组模式而执行选定象素组模式的步骤。
22.如权利要求12-15中任何一个所述的图像处理方法，其特征在于，通过选出一个其中所述象素组的象素值的残差平方和的总和最接近原始图像的噪音变化乘以象素组模式中象素数量的象素组模式而执行选定象素组模式的步骤。
23.一种图像处理设备，所述设备包括：
区域限定装置，它用于限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；
象素组限定装置，它用于在所述区域中按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；
选择装置，它用于从上述限定的多个象素组模式中选定一种最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；以及
图像生成装置，它用于通过将包含有选定象素组模式的所关心的象素的象素组的平均象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
24.一种图像处理设备，所述设备包括：
区域限定装置，它用于限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；
象素组限定装置，它用于在所述区域中按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；
选择装置，它用于从上述限定的多个象素组模式中选定一种最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；
第一象素值计算装置，它用于计算上述选定象素组模式中含有所关心的象素的象素组的平均象素值；
第二象素值计算装置，它用于计算所述区域的平均象素值；以及
图像生成装置，它用于通过将从所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
25.一种图像处理设备，所述设备包括：
区域限定装置，它用于限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；
象素组限定装置，它用于在所述区域中按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；
选择装置，它用于从上述限定的多个象素组模式中选定一种最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；
第一象素值计算装置，它用于计算上述选定象素组模式中含有所关心的象素的象素组的平均象素值；
第二象素值计算装置，它用于计算所述区域的平均象素值；
加法装置，它用于对所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值作加权加法；以及
图像生成装置，它用于通过将从所述加权加法中得到的象素值与上述所关心的象素的象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
26.一种图像处理设备，所述设备包括：
区域限定装置，它用于限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；
象素组限定装置，它用于在所述区域中按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；
选择装置，它用于从上述限定的多个象素组模式中选定一种最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；
第一象素值计算装置，它用于计算上述选定象素组模式中含有所关心的象素的象素组的平均象素值；
第二象素值计算装置，它用于计算所述区域的平均象素值；
第一加法装置，它用于对所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值作加权加法；
图像生成装置，它用于通过将从所述加权加法中得到的象素值与上述所关心的象素的象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像；以及
第二加法装置，它用于对所产生的图像和所述原始图像作加权加法。
27.如权利要求26所述的图像处理设备，其特征在于，用于上述所形成的图像与所述原始图像的加权加法的加权因子是可调的。
28.如权利要求24-26中任何一个所述的图像处理设备，其特征在于，用于所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值的加权加法的加权因子是所述象素组的象素值的相应残差平方和的总和的最小值和最大值的函数，对上述每个象素组模式都计算出所说的总和。
29.如权利要求28所述的图像处理设备，其特征在于，所述函数是这样的函数，它在所述残差平方和的总和的最小值与最大值相等时使所述区域的平均象素值的权重最大，并且在所述残差平方和的总和的最小值小于上述最大值时减少所述区域的平均象素值的权重。
30.如权利要求25或26中任何一个所述的图像处理设备，其特征在于，用于从前述加权加法中获得的象素值与上述所关心的象素的象素值的加权加法的加权因子是所述象素组的象素值的残差平方和的总和的最小值的函数，对上述每个象素组模式以及所述原始图像的噪音的变化都计算出所说的总和。
31.如权利要求30所述的图像处理设备，其特征在于，所述函数是这样的函数，它在所述残差平方和的总和的最小值除以所述象素组模式中象素数量等于前述噪音变化时，使从前述加权加法中获得的象素值的权重最大，并且在所述残差平方和的总和的最小值除以所述象素组模式中象素数量后与前述噪音变化之差变大时，减少从前述加权加法中获得的象素值的权重。
32.如权利要求23--26中任何一个所述的图像处理设备，其特征在于，通过选出一个其中所述象素组的象素值的残差平方和的总和为最小值的象素组模式而选定象素组模式。
33.如权利要求23--26中任何一个所述的图像处理设备，其特征在于，通过选出一个其中所述象素组的象素值的残差平方和的总和最接近原始图像的噪音变化乘以象素组模式中象素数量的象素组模式而选定象素组模式。
34.一种图像处理设备，所述设备包括：
区域限定装置，它用于按多种模式限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；
象素组限定装置，它用于在所限定的区域的多种模式的每一种模式中都按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；
选择装置，它用于从上述限定的多个象素组模式中选定一种在整个所限定的区域的多种模式下都最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；以及
图像形成装置，它用于通过将包含有选定象素组模式的所关心的象素的象素组的平均象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
35.一种图像处理设备，所述设备包括：
区域限定装置，它用于按多种模式限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；
象素组限定装置，它用于在所限定的区域的多种模式的每一种模式中都按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；
选择装置，它用于从上述限定的多个象素组模式中选定一种在整个所限定的区域的多种模式下都最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；
第一象素值计算装置，它用于计算上述选定象素组模式中含有所关心的象素的象素组的平均象素值；
第二象素值计算装置，它用于在所述区域的多种模式中的限定了所述选定象素组模式的那个模式下计算所述区域的平均象素值；以及
图像形成装置，它用于通过将从所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
36.一种图像处理设备，所述设备包括：
区域限定装置，它用于按多种模式限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；
象素组限定装置，它用于在所限定的区域的多种模式的每一种模式中都按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；
选择装置，它用于从上述限定的多个象素组模式中选定一种在整个所限定的区域的多种模式下都最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；
第一象素值计算装置，它用于在所述区域的多种模式中的限定了所述选定象素组模式的那个模式下计算所述区域的平均象素值；
第二象素值计算装置，它用于在所述区域的多种模式中的限定了所述选定象素组模式的那个模式下计算所述区域的平均象素值；
加法装置，它用于对所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值作加权加法；以及
图像形成装置，它用于通过将从所述加权加法中得到的象素值与上述所关心的象素的象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
37.一种图像处理设备，其特征在于，所述设备包括：
区域限定装置，它用于按多种模式限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；
象素组限定装置，它用于在所限定的区域的多种模式的每一种模式中都按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；
选择装置，它用于从上述限定的多个象素组模式中选定一种在整个所限定的区域的多种模式下都最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；
第一象素值计算装置，它用于计算包含所选定象素组模式中所关心的象素的象素组的平均象素值；
第二象素值计算装置，它用于在所述区域的多种模式中的限定了所述选定象素组模式的那个模式下计算所述区域的平均象素值；
第一加法装置，它用于对所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值作加权加法；
图像形成装置，它用于通过将从所述加权加法中得到的象素值与上述所关心的象素的象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像；以及
第二加法装置，它用于对所形成的图像与所述原始图像作加权加法。
38.如权利要求37所述的图像处理设备，其特征在于，用于上述所形成的图像与所述原始图像的加权加法的加权因子是可调的。
39.如权利要求35-37中任何一个所述的图像处理设备，其特征在于，用于所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值的加权加法的加权因子是所述象素组的象素值的相应残差平方和的总和的最小值和最大值的函数，在整个所限定的区域的多种模式下对上述每个象素组模式都计算出所说的总和。
40.如权利要求39所述的图像处理设备，其特征在于，所述函数是这样的函数，它在所述残差平方和的总和的最小值与最大值相等时，使所述区域的平均象素值的权重最大，并且在所述残差平方和的总和的最小值小于上述最大值时减少所述区域的平均象素值的权重。
41.如权利要求36或37所述的图像处理设备，其特征在于，用于从前述加权加法中获得的象素值与上述所关心的象素的象素值的加权加法的加权因子是所述象素组的象素值的残差平方和的总和的最小值的函数，对整个所限定的区域的多种模式下的上述每个象素组模式以及所述原始图像的噪音的变化都计算出所说的总和。
42.如权利要求41所述的图像处理设备，其特征在于，所述函数是这样的函数，它在所述残差平方和的总和的最小值除以所述象素组模式中象素数量等于前述噪音变化时，使从前述加权加法中获得的象素值的权重最大，并且在所述残差平方和的总和的最小值除以所述象素组模式中象素数量后与前述噪音变化之差变大时，减少从前述加权加法中获得的象素值的权重。
43.如权利要求34-37中任何一个所述的图像处理设备，其特征在于，通过选出一个其中所述象素组的象素值的残差平方和的总和在整个所限定的区域的多种模式中都为最小值的图像组模式而选定象素组模式。
44.如权利要求34-37中任何一个所述的图像处理设备，其特征在于，通过选出一个其中所述象素组的象素值的残差平方和的总和最接近原始图像的噪音变化乘以象素组模式中象素数量的象素组模式而选定象素组模式。
45.一种记录介质，所述记录介质以计算机可读的方式记录有计算机程序以便执行下列功能：
限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；
在所述区域中按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；
从上述限定的多个象素组模式中选定一种最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；以及
通过将包含有选定象素组模式的所关心的象素的象素组的平均象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
46.一种记录介质，所述记录介质以计算机可读的方式记录有计算机程序以便执行下列功能：
在所述区域中按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；
从上述限定的多个象素组模式中选定一种最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；
计算上述选定象素组模式中含有所关心的象素的象素组的平均象素值；
计算所述区域的平均象素值；以及
通过将从所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
47.一种记录介质，所述记录介质以计算机可读的方式记录有计算机程序以便执行下列功能：
限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；
在所述区域中按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；
从上述限定的多个象素组模式中选定一种最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；
计算上述选定象素组模式中含有所关心的象素的象素组的平均象素值；
计算所述区域的平均象素值；
对所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值作加权加法；以及
通过将从所述加权加法中得到的象素值与上述所关心的象素的象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
48.一种记录介质，其特征在于，所述记录介质以计算机可读的方式记录有计算机程序以便执行下列功能：
限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；
在所述区域中按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；
从上述预定的多个象素组模式中选定一种最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；
计算上述选定象素组模式中含有所关心的象素的象素组的平均象素值；
计算所述区域的平均象素值；
对所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值作加权加法；
通过将从所述加权加法中得到的象素值与上述所关心的象素的象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像，以及
对所形成的图像与所述原始图像作加权加法。
49.一种记录介质，所述记录介质以计算机可读的方式记录有计算机程序以便执行下列功能：
按多种模式限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；
在所限定的区域的多种模式的每一种模式中都按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；
从上述限定的多个象素组模式中选定一种在整个所限定的区域的多种模式下都最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；以及
通过将从所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
50.一种记录介质，所述记录介质以计算机可读的方式记录有计算机程序以便执行下列功能：
按多种模式限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；
在所限定的区域的多种模式的每一种模式中都按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；
从上述预定的多个象素组模式中选定一种在整个所限定的区域的多种模式下都最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；
计算上述选定象素组模式中含有所关心的象素的象素组的平均象素值；
在所述区域的多种模式中的限定了所述选定象素组模式的那个模式下计算所述区域的平均象素值；以及
通过将从所述加权加法中得到的象素值与上述所关心的象素的象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
51.一种记录介质，所述记录介质以计算机可读的方式记录有计算机程序以便执行下列功能：
按多种模式限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；
在所限定的区域的多种模式的每一种模式中都按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；
从上述限定的多个象素组模式中选定一种在整个所限定的区域的多种模式下都最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；
计算包含所选定象素组模式中所关心的象素的象素组的平均象素值；
在所述区域的多种模式中的限定了所述选定象素组模式的那个模式下计算所述区域的平均象素值；
对所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值作加权加法；以及
通过将从所述加权加法中得到的象素值与上述所关心的象素的象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
52.一种记录介质，所述记录介质以计算机可读的方式记录有计算机程序以便执行下列功能：
按多种模式限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；
在所限定的区域的多种模式的每一种模式中都按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；
从上述限定的多个象素组模式中选定一种在整个所限定的区域的多种模式下都最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；
计算包含所选定象素组模式中所关心的象素的象素组的平均象素值；
在所述区域的多种模式中的限定了所述选定象素组模式的那个模式下计算所述区域的平均象素值；
对所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值作加权加法；
通过将从所述加权加法中得到的象素值与上述所关心的象素的象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像；以及
对所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值作加权加法。
53.一种成像设备，所述设备包括：
信号收集装置，它用于收集来自对象的信号；
原始图像生成装置，它用于根据上述收集收到信号生成原始图像；
区域限定装置，它用于限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；
象素组限定装置，它用于在所述区域中按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；
选择装置，它用于从上述限定的多个象素组模式中选定一种最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；以及
图像生成装置，它用于通过将包含有选定象素组模式的所关心的象素的象素组的平均象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
54.一种成像设备，所述设备包括：
信号收集装置，它用于收集来自对象的信号；
原始图像生成装置，它用于根据上述收集收到信号生成原始图像；
区域限定装置，它用于限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；
象素组限定装置，它用于在所述区域中按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；
选择装置，它用于从上述限定的多个象素组模式中选定一种最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；
第一象素值计算装置，它用于计算上述选定象素组模式中含有所关心的象素的象素组的平均象素值；
第二象素值计算装置，计算所述区域的平均象素值；以及
图像生成装置，它用于通过将从所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
55.一种成像设备，所述设备包括：
信号收集装置，它用于收集来自对象的信号；
原始图像生成装置，它用于根据上述收集收到信号生成原始图像；
区域限定装置，它用于限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；
象素组限定装置，它用于在所述区域中按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；
选择装置，它用于从上述限定的多个象素组模式中选定一种最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；
第一象素值计算装置，它用于计算上述选定象素组模式中含有所关心的象素的象素组的平均象素值；
第二象素值计算装置，计算所述区域的平均象素值；
加法装置，它用于对所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值作加权加法；以及
图像生成装置，它用于通过将从所述加权加法中得到的象素值与上述所关心的象素的象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
56.一种成像设备，所述设备包括：
信号收集装置，它用于收集来自对象的信号；
原始图像生成装置，它用于根据上述收集收到信号生成原始图像；
区域限定装置，它用于限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；
象素组限定装置，它用于在所述区域中按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；
选择装置，它用于从上述限定的多个象素组模式中选定一种最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；
第一象素值计算装置，它用于计算上述选定象素组模式中含有所关心的象素的象素组的平均象素值；
第二象素值计算装置，它用于计算所述区域的平均象素值；
第一加法装置，它用于对所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值作加权加法；
图像生成装置，它用于通过将从所述加权加法中得到的象素值与上述所关心的象素的象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像；以及
第二加法装置，它用于对所产生的图像和所述原始图像作加权加法。
57.一种成像设备，所述设备包括：
信号收集装置，它用于收集来自对象的信号；
原始图像生成装置，它用于根据上述收集收到信号生成原始图像；
区域限定装置，它用于按多种模式限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；
象素组限定装置，它用于在所限定的区域的多种模式的每一种模式中都按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；
选择装置，它用于从上述限定的多个象素组模式中选定一种在整个所限定的区域的多种模式下都最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；以及
图像形成装置，它用于通过将包含有选定象素组模式的所关心的象素的象素组的平均象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
58.一种成像设备，其特征在于，所述设备包括：
信号收集装置，它用于收集来自对象的信号；
原始图像生成装置，它用于根据上述收集收到信号生成原始图像；
区域限定装置，它用于按多种模式限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；
象素组限定装置，它用于在所限定的区域的多种模式的每一种模式中都按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；
选择装置，它用于从上述限定的多个象素组模式中选定一种在整个所限定的区域的多种模式下都最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；
第一象素值计算装置，它用于计算上述选定象素组模式中含有所关心的象素的象素组的平均象素值；
第二象素值计算装置，它用于在所述区域的多种模式中的限定了所述选定象素组模式的那个模式下计算所述区域的平均象素值；以及
图像形成装置，它用于通过将从所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
59.一种成像设备，所述设备包括：
信号收集装置，它用于收集来自对象的信号；
原始图像生成装置，它用于根据上述收集收到信号生成原始图像；
区域限定装置，它用于按多种模式限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；
象素组限定装置，它用于在所限定的区域的多种模式的每一种模式中都按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；
选择装置，它用于从上述限定的多个象素组模式中选定一种在整个所限定的区域的多种模式下都最符合所述区域中原始图像结构的象素组模式；
第一象素值计算装置，它用于在所述区域的多种模式中的限定了所述选定象素组模式的那个模式下计算所述区域的平均象素值；
第二象素值计算装置，它用于在所述区域的多种模式中的限定了所述选定象素组模式的那个模式下计算所述区域的平均象素值；
加法装置，它用于对所述象素组的平均象素值与所述区域的平均象素值作加权加法；以及
图像形成装置，它用于通过将从所述加权加法中得到的象素值与上述所关心的象素的象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像。
60.一种成像设备，其特征在于，所述设备包括：
信号收集装置，它用于收集来自对象的信号；
原始图像生成装置，它用于根据上述收集收到信号生成原始图像；
区域限定装置，它用于按多种模式限定一局部区域，该区域内包含有原始图像中的所关心的象素；
象素组限定装置，它用于在所限定的区域的多种模式的每一种模式中都按多种模式限定由多个含有上述所关心的象素的象素构成的象素组以及由多个不与前述象素组中象素相重叠的象素构成的象素组；
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图像形成装置，它用于通过将从所述加权加法中得到的象素值与上述所关心的象素的象素值的加权加法中获得的象素值用作为上述所关心的象素的新象素值而形成一图像；以及
第二加法装置，它用于对所形成的图像与所述原始图像作加权加法。
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