JP2000101840A - 画像処理装置、方法及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 Ｘ線画像を階調変換して一定階調の出力画像
を得る。 【解決手段】 す抜け削除手段１０１は、入力画像から
す抜け領域を削除し、ヒストグラム作成手段１０２は、
す抜け領域が削除された画像領域の濃度ヒストグラムを
作成する。凹凸部抽出手段１０３は、作成された濃度ヒ
ストグラムの凹凸部を抽出し、解析手段１０４は、抽出
された凹凸部の情報を用いてダイナミックレンジ変更の
ための特徴量を計算する。平滑化手段１０６は、入力画
像を平滑化し、変更手段１０７は、解析手段１０４で得
られた特徴量と平滑化手段１０６で得られた平滑画像と
に基づいて画像の濃度を変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、入力画像のダイナ
ミックレンジの拡大、圧縮を行う画像処理装置、方法及
びこれらに用いられるコンピュータ読み取り可能な記憶
媒に関し、特に、Ｘ線撮影された画像の微細構造を保存
したまま特定領域のダイナミックレンジを拡大、縮小す
る場合に用いて好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、Ｘ線四肢部画像は、Ｘ線が透過
しやすい軟部組織の画像、及びＸ線が非常に透過しにく
い骨部の画像より構成されるため、画素値の存在するレ
ンジが非常に広い。このため、軟部組織及ぴ骨部の両方
を同時に観察することが可能なＸ線四肢部画像を得るこ
とは困難であるとされてきた。

【０００３】そこで、この問題を回避する方法として、
従来より特許第２６６３１８９号記載のダイナミックレ
ンジ圧縮方法がある。この方法は、補償後（処理後）の
画素値Ｓ_D 、オリジナル画素値（入力画素値）Ｓ_ORG 、
オリジナル画像をマスクサイズＭ×Ｍ画素で移動平均を
とった時の平均画素値Ｓ_US及び図１５に示されるような
特性を有する関数ｆ（Ｘ）を用いて、

【０００４】 Ｓ_D ＝Ｓ_ORG ＋ｆ（Ｓ_US） ───（１） Ｓ_US＝ΣＳ_ORG ／Ｍ² ───（２） なる式（１）、（２）で表わされるものである。

【０００５】ここで、関数ｆ（Ｓ_US）が有する特性につ
いて説明すると、まず、図１５に示す特性は、「０≦Ｓ
_US≦ＢＡＳＥ」ではｆ（Ｓ_US）が「０」となり、「Ｓ_US
＞ＢＡＳＥ」ではｆ（Ｓ_US）が切片を「しきい値ＢＡＳ
Ｅ」、傾き「ＳＬＯＰＥ」として単調減少するものであ
る。

【０００６】従って、オリジナルの画素値Ｓ_ORG を濃度
相当量として、上記（１）式を実行した際には、画像の
平均濃度の高いところで濃度を引き下げる、という画像
に対する効果が得られる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来方法では、予めＢＡＳＥとＳＬＯＰＥが決まってる
ため、どのような濃度分布の入力画像に対しても一律に
ダイナミックレンジを圧縮する範囲と度合いが決まって
おり、ダイナミックレンジを圧縮したくない注目領域ま
で圧縮してしまうと共に、逆に圧縮したい領域を圧縮で
きないという問題があった。

【０００８】また、従来方法では入力画像の濃度分布の
幅が狭い場合に、逆にダイナミックレンジを拡大すると
いう思想がなく、濃度範囲を有効活用できないという問
題があった。

【０００９】また、例えば人体の四肢の様に、主に２種
の組織（骨と軟部組織）から構成される物体の画像をフ
ィルム出力する場合、注目領域（骨）はＦ／Ｓ系のフイ
ルム出力と同様な出力が望まれ、さらに、Ｆ／Ｓ系のフ
ィルムでは見えない高濃度領域（軟部組織の上部濃度）
も見える様にフィルム出力することが望まれている。さ
らに、どのような入力画像に対しても同様の階調（例え
ば骨の濃度１．０、軟部組織の濃度の上限は３．０とし
て出力する）のフィルム出力が望まれている。

【００１０】しかしながら、従来の方法では、階調変換
のための特徴量を安定して抽出するという思想がなく、
一律に一定濃度領域のダイナミックレンジ領域を圧縮す
るため、入力画像の濃度分布の違いにより、出力画像の
階調が変動してしまい、入力画像に依存しない安定した
濃度の階調変換が得られないという問題があった。

【００１１】本発明は、上述の問題に鑑みて為されたも
ので、放射線画像中の微細構造を示す画像の階調を保存
しつつ、該放射線画像中の任意の画像領域の階調を圧縮
或は拡大し、放射線画像における所望の観察領域の画像
の階調を適性な状態に保ちながら該放射線画像の階調を
所望の階調にすることができる画像処理装置及び画像処
理方法を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明による画像処理装置においては、放射線撮
影により得られた放射線画像中の被写体領域の濃度ヒス
トグラムを作成する作成手段と、前記作成手段により作
成された濃度ヒストグラムの情報を用いて画像の特徴量
を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された
画像の特徴量に基づいて前記放射線画像の階調を制御す
る制御手段とを有する。

【００１３】また、本発明による他の画像処理装置にお
いては、放射線画像により得られた放射線画像中の所定
領域における第１の特徴量を抽出する第１の特徴量抽出
手段と、前記放射線画像における第２の特徴量を抽出す
る第２の特徴量抽出手段と、前記第１の特徴量抽出手段
において抽出される第１の特徴量と、前記第２の特徴量
抽出手段において抽出される第２の特徴量に基づいて前
記放射線画像の階調を制御する制御手段とを有する。

【００１４】また、本発明による画像処理方法において
は、放射線撮影により得られた放射線画像中の被写体領
域の濃度ヒストグラムを作成する作成ステップと、前記
作成ステップにおいて作成された濃度ヒストグラムの情
報を用いて画像の特徴量を算出する算出ステップと、前
記算出ステップにおいて算出された画像の特徴量に基づ
いて前記放射線画像の階調を制御する制御ステップとを
有する。

【００１５】また、本発明による他の画像処理方法にお
いては、放射線画像により得られた放射線画像中の所定
領域における第１の特徴量を抽出する第１の特徴量抽出
ステップと、前記放射線画像における第２の特徴量を抽
出する第２の特徴量抽出ステップと、前記第１の特徴量
抽出ステップにおいて抽出される第１の特徴量と、前記
第２の特徴量抽出ステップにおいて抽出される第２の特
徴量に基づいて前記放射線画像の階調を制御する制御ス
テップとを有する。

【００１６】また、本発明による記憶媒体においては、
放射線撮影された画像のす抜け領域を削除する削除処理
と、上記作成された濃度ヒストグラムの凹凸部を抽出す
る抽出処理と、上記抽出された凹凸部の情報を用いてダ
イナミックレンジ変更のための第１の特徴量を計算する
計算処理と、上記画像を平滑化する平滑化処理と、上記
計算された第１の特徴量と上記平滑化処理で得られた平
滑化画像に基づいて画像濃度を変更する変更処理とを実
行するためのプログラムを記憶している。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
と共に説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に
よる画像処理装置の構成を示すブロック図である。図１
において、１０１は入力画像からす抜け領域（Ｘ線が素
通りした領域）を削除するす抜け削除手段、１０２はす
抜け削除手段１０１です抜け領域を削除した画像の領域
の濃度ヒストグラムを作成するヒストグラム作成手段、
１０３はヒストグラム作成手段１０２で作成された濃度
ヒストグラムの凹凸部を抽出する凹凸部抽出手段、１０
４は凹凸抽出手段１０３で得られた凹凸部の情報を用い
てダイナミックレンジ変更のための特徴量と階調変換の
ための特徴量を計算する解析手段、１０６は入力画像を
平滑化する平滑化手段、１０７は解析手段１０４で得ら
れた特徴量と平滑化手段１０６で得られた平滑画像に基
づき濃度を変更する変更手段である。

【００１８】図２は第１の実施の形態による画像処理装
置の処理の流れを示すフローチャートである。図３は横
軸に濃度値、縦軸に濃度値の出現頻度をとった凹部を持
つヒストグラムで、横軸のｍａｘが最大濃度値、Ｔａ２
が左側凸部の最大値、濃度Ｔａ２の頻度をｈ１、右側凸
部の最大値をＴａ３、濃度Ｔａ３の頻度をｈ２、濃度Ｔ
ａ２以下の平均濃度値をＴａ１、濃度Ｔａ３以下の平均
濃度値をＴａ４とする。Ｔａ１、Ｔａ４が後述する階調
変換に用いる濃度値となる。図４は横軸に濃度値、縦軸
に濃度値の出現頻度をとった凹部の無いヒストグラム
で、横軸のｍａｘが最大濃度値、Ｔａ６が凸部の最大
値、濃度Ｔａ６の頻度をｈ３とするものである。

【００１９】図５は高濃度側のダイナミックレンジを圧
縮する場合に用いる関数を示し、図６は高濃度側のダイ
ナミックレンジを拡大する場合に用いる関数を示す。両
図において、ＢＡＳＥはダイナミックレンジ変更開始の
濃度値である。図７は入力画像濃度をＸ線フイルムの濃
度に変換する階調変換曲線を示し、横軸が入力画像濃度
値、縦軸が出力画像濃度値を表し、ｄ１が濃度１．０、
ｄ２が濃度１．５、ｄ３が濃度３．０に対応する。上記
階調変換曲線は、例えば画像データを実際のフィルム出
力に模して出力する場合等に用いる。

【００２０】次に動作について説明する。す抜け削除手
段１０１は、入力画像からす抜け領域とす抜け領域と一
定輻で接する領域とを削除する。具体的には、Ｘ線の照
射領域内のす抜け領域及びす抜け領域と一定間隔内で接
する体領域を例えば０画素で置き換える次のような画像
の変換を行う。

【００２１】

【数１】

【００２２】ここで、ｆ（ｘ，ｙ）は画像データを示
し、ｆ１（ｘ，ｙ）はす抜け領域及びす抜け領域と一定
間隔内で接する体領域を削除した後の画像を示す。ｓｇ
ｎ（ｘ，ｙ）は以下のように表される。Ｔｈ１は実験に
より定められる定数、ｄ１，ｄ２は体領域を削除する幅
を決める定数である。 ｓｇｎ（ｘ，ｙ）＝０ ｆ（ｘ，ｙ）≧Ｔｈ１のとき ｓｇｎ（ｘ，ｙ）＝１ その他 ───（４）

【００２３】次にヒストグラム作成手段１０２は、す抜
け削除手段１０１で０に置き換えられなかった濃度値の
ヒストグラムを作成する。そして凹凸部抽出手段１０３
は、Ｆｈｉｓ（ｘ）をヒストグラム曲線、ｄを定数と
し、 Ｆｈｉｓ（ｘ−ｄ）＞Ｆｈｉｓ（ｘ）かつＦｈｉｓ（ｘ
＋ｄ）＞Ｆｈｉｓ（ｘ） なる領域を凹部とし、その他の領域を凸部と判定する。
また定数ｄは（５）式で示される濃度分布ｂ１で正規化
され（６）式で表される。 ｂ１＝ｍａｘ−ｍｉｎ ───（５） ｄ＝ｃ×ｂ１ ───（６）

【００２４】次に、解析手段１０４の処理を図２の流れ
に従い説明する。まず凹凸部抽出手段１０３で凹部が抽
出されたかどうか判定し（ステップＳ２０１）、凹部が
無い場合は、図４の凸部の最大値Ｔａ６を抽出する（ス
テップＳ２０２）。そして（７）式に従い階調変換のた
めの濃度特徴量Ｔａ５を計算する。

【００２５】

【数２】

【００２６】そして図７に示す階調変換曲線から所定の
濃度値を抽出する。例えば、濃度値Ｔａ５が所望する縦
軸の出力濃度値（例えば１．０）になる様に階調変換曲
線を横軸に平行にシフトするか、入力濃度値を横軸に沿
ってシフトする（例えば、これは実際のフイルム濃度上
で注目領域Ｔａ５の濃度が示す領域の濃度値に対応す
る）。そして所望する出力濃度値の最高値（例えば３．
０）に対応する入力画像ｄ３を抽出する（これは例えば
一般日本人がフイルム上濃度で識別できる濃度限界であ
る）。

【００２７】次に、（８）、（９）、（１０）式に従い
ｒａｔｉｏ，ＳＬＯＰＥ１を計算する（ステップＳ２０
４）。 ｒａｔｉｏ＝（ｄ３−Ｔａ６）／（ｍａｘ−Ｔａ６） ───（８） もしｒａｔｉｏが１以下ならば ＳＬＯＰＥ１＝１−ｒａｔｉｏ ───（９） ｒａｔｉｏが１より大きければ ＳＬＯＰＥ１＝ｒａｔｉｏ−１ ───（１０）

【００２８】次に、ステップＳ２０１で凹部が見つかっ
た場合は、図３の左凸部の最大値Ｔａ２とその頻度ｈ１
を抽出する（ステップＳ２０５）。次に、右凸部の最大
値Ｔａ３とその頻度ｈ２を抽出する（ステップＳ２０
６）。そしてｈ１とｈ２の比率を計算し（ステップＳ２
０７）、比率が定数ｃ１より大きい場合は、階調変換に
用いる特徴量Ｔａ４を式（１１）に従い計算する（ステ
ップＳ２０８）。そして図７に示す階調変換曲線から所
定の濃度値を抽出する。例えば、濃度値Ｔａ４が所望す
る縦軸の出力濃度値（例えば１．０）になる様に階調変
換曲線を横軸に平行にシフトするか、入力濃度値を横軸
に沿ってシフトする（例えば、これは実際のフィルム濃
度上で注目領域Ｔａ４の濃度が示す領域の濃度値に対応
する）。そして所望する出力濃度値の量高値（例えば
３．０）に対応する入力画像ｄ３を抽出する（これは例
えば一般日本人がフィルム上濃度で識別できる濃度限界
である）。

【００２９】

【数３】

【００３０】次に、（１２）、（１３）、（１４）式に
従いｒａｔｉｏ，ＳＬＯＰＥ２を計算する（ステップＳ
２０９）。 ｒａｔｉｏ＝（ｄ３−Ｔａ３）／（ｍａｘ−Ｔａ３） ───（１２） もしｒａｔｉｏが１以下ならば ＳＬＯＰＥ２＝１−ｒａｔｉｏ ───（１３） ｒａｔｉｏが１より大きければ ＳＬＯＰＥ２＝ｒａｔｉｏ−１ ──（１４）

【００３１】ステップＳ２０７がＹｅｓの場合は、階調
変換の特徴量に用いるＴａ１を（１５）式に従い計算す
る（ステップＳ２１０）。そして図７に示す階調変換曲
線から所定の濃度値を抽出する。例えば、濃度値Ｔａ１
が所望する縦軸の出力濃度値（例えば１．０）になる様
に階調変換曲線を横軸に平行にシフトするか、入力濃度
値を横軸に沿ってシフトする（例えば、これは実際のフ
ィルム濃度上で注目領域Ｔａ１の濃度が示す領域の濃度
値に対応する）。そして所望する出力濃度値の最高値
（例えば３．０）に対応する入力画像ｄ３を抽出する
（これは例えば一般日本人がフィルム上濃度で識別でき
る濃度限界である）。

【００３２】

【数４】

【００３３】次に、（１６）、（１７）、（１８）式に
従いｒａｔｉｏ，ＳＬＯＰＥ３を計算する（ステップＳ
２１１）。 ｒａｔｉｏ＝（ｄ３−Ｔａ２）／（ｍａｘ−Ｔａ２） ───（１６） もしｒａｔｉｏが１以下ならば ＳＬＯＰＥ３＝１−ｒａｔｉｏ ───（１７） ｒａｔｉｏが１より大きければ ＳＬＯＰＥ３＝ｒａｔｉｏ−１ ──（１８）

【００３４】次に、平滑手段１０６はモルフォロジカル
フィルタによる演算を（１９）、（２０）、（２１）、
（２２）（２３）式に従い平滑画像ｆｕｓ（ｘ，ｙ）画
像を計算する。ここでｆｏ（ｘ，ｙ）を入力画像とす
る。

【００３５】 ｆ１（ｘ，ｙ）＝ｍｉｎ｛ｆｏ（ｘ＋ｘ１，ｙ＋ｙ１）−Ｄ（ｘ１，ｙ１）｜ ｘ１×ｘ１＋ｙ１×ｙ１≦ｒ１×ｒ１｝ ─────（１９） ｆ２（ｘ，ｙ）＝ｍａｘ｛ｆ１（ｘ＋ｘ１，ｙ＋ｙ１）＋Ｄ（ｘ１，ｙ１）｜ ｘ１×ｘ１＋ｙ１×ｙ１≦ｒ１×ｒ１｝ ─────（２０） ｆ３（ｘ，ｙ）＝ｍａｘ｛ｆ２（ｘ＋ｘ１，ｙ＋ｙ１）＋Ｄ（ｘ１，ｙ１）｜ ｘ１×ｘ１＋ｙ１×ｙ１≦ｒ１Ｘｒ１｝ ─────（２１） ｆｕｓ（ｘ，ｙ）＝ｍｉｎ｛ｆ３（ｘ＋ｘ１，ｙ＋ｙ１）−Ｄ（ｘ１，ｙ１） ｜ｘ１×ｘ１＋ｙ１×ｙ１≦ｒ１×ｒ１｝ ─────（２２）

【００３６】Ｄ（ｘ，ｙ）を半球状フィルタ、ｒ１を任
意の定数とし、入力画像に応じて選択される。 Ｄ（ｘ，ｙ）＝ｓｑｒｔ（（ｒ１−ｘ）² ＋（ｒ１−ｙ）² ）、 ｘ² ＋ｙ² ≦ｒ１² ＝−∞、その他 ───（２３）

【００３７】次に、ｒａｔｉｏが１以下の場合には、図
５で示される単調減少関数ｆ１（）を用い、式（２４）
に従い濃度変更を行う。ここでのＢＡＳＥにはＳＬＯＰ
Ｅ１を用いる場合はＴａ６、ＳＬＯＰＥ２を用いる場合
はＴａ３、ＳＬＯＰＥ３を用いる場合はＴａ２を用い
る。 ｆｅ（ｘ，ｙ）＝ｆｏ（ｘ，ｙ）＋ｆ３（ｆｕｓ（ｘ，ｙ））；ｆｕｓ（ｘ， ｙ）＞ＢＡＳＥ ＝ｆｏ（ｘ，ｙ）；ｆｕｓ（ｘ，ｙ）≦ＢＡＳＥ ───（２４）

【００３８】また、ｒａｔｉｏが１より大きい場合に
は、図６で示される単調増加関数ｆ２（）を用い、式
（２５）に従い濃度変更を行う。 ｆｅ（ｘ，ｙ）＝ｆｏ（ｘ，ｙ）＋ｆ４（ｆｕｓ（ｘ，ｙ））；ｆｕｓ（ｘ・ ｙ）＞ＢＡＳＥ ＝ｆｏ（ｘ，ｙ）；ｆｕｓ（ｘ，ｙ）≦ＢＡＳＥ ───（２５）

【００３９】そして、ＳＬＯＰＥ１を用いる場合はＴａ
５、ＳＬＯＰＥ２を用いる場合はＴａ４、ＳＬＯＰＥ３
を用いる場合はＴａ１を濃度値ｄ１に一致させ、図７で
示される階調変換曲線で階調変換を行う（ステップＳ２
０８）。従って、どのような入力データが入力されても
階調変換のための濃度特徴量はフィルム上で１．０とな
り、ｍａｘは３．０となる。そのため、注目領域（ＢＡ
ＳＥ以下の入力濃度値）は実際のＸ線フィルムの見方に
近く、それ以外の濃度領域も上部の濃度限界が３．０と
なり、肉眼で識別できるように階調変換できる。

【００４０】以上のように第１の実施の形態によれば、
入力画像の最大濃度値が所定濃度値より小さい場合に
は、細部構造を不変のまま、所定濃度値までダイナミッ
クレンジを拡大することができ、濃度領域を有効に活用
することができる。また、入力画像の最大濃度値が所定
濃度値より小さい場合には、細部構造を不変のまま、所
定濃度値までダイナミックレンジを圧縮することがで
き、濃度領域を有効に活用することができる。

【００４１】さらに、注目領域を実際のフィルム画像の
ように階調変換することができ、それ以外の濃度領域も
所定濃度範囲に階調変換することが可能である。また、
入力画像の濃度分布が主に２種の組織（例えば骨と軟部
組織）より構成される場合に、濃度分布の形状により、
ダイナミックレンジを変更するＢＡＳＥ位置を変更する
ので、低濃度側の分布（例えば骨）のダイナミックレン
ジの変更量は少なく、高濃度側（軟部組織）のダイナミ
ックレンジを主に変更できる効果がある。

【００４２】図８は本発明の第２の実施の形態による画
像処理装置の構成を示すブロック図である。図８におい
て、３０１は入力画像の所定領域から濃度特徴量を抽出
する第１の特徴量抽出手段、３０２は入力画像からす抜
け領域を削除するす抜け削除手段、３０３はす抜け削除
手段３０２です抜け領域を削除した領域から濃度特徴量
を抽出する第２の特徴量抽出手段、３０４は第１の特徴
量抽出手段３０１で抽出された濃度特徴量と第２の特徴
量抽出手段３０３で抽出された濃度特徴量からダイナミ
ックレンジ圧縮に用いるパラメータとしての濃度基準値
と比率を計算し決定するパラメータ決定手段としての第
３の特徴量抽出手段、３０５は入力画像を平滑化する平
滑化手段、３０６は第３の特徴量抽出手段３０４で得ら
れた上記パラメータと平滑化手段３０５で得られた平滑
化画像に基づいて濃度を変更する変更手段である。

【００４３】図９はす抜け領域を削除した肺側面の画像
で、Ａが第１の特徴量抽出手段３０１が特徴量を抽出す
る所定領域、Ｂが肺領域と体領域の境界、Ｃがす抜け領
域と接する部分を一定の割合で削除した体領域を示す。

【００４４】図１０は高濃度側のダイナミックレンジを
変更する場合に用いる関数を示し、ｄ１が第１の特徴量
抽出手段３０１が抽出した特徴、実線が高濃度側のダイ
ナミックレンジを圧縮する場合に用いる関数、点線が高
濃度側のダイナミックレンジを拡大する場合に用いる関
数を示す。

【００４５】図１１は低濃度側のダイナミックレンジを
変更する場合に用いる関数を示し、ｄ１が第１の特徴量
抽出手段が抽出した特徴、実線が低濃度側のダイナミッ
クレンジを圧縮する場合に用いる関数、点線が低濃度側
のダイナミックレンジを拡大する場合に用いる関数を示
す。

【００４６】図１２は入力画像濃度をｘ線フィルムの濃
度に変換する階調変換曲線を示し、横軸が入力画像濃度
値、縦軸が出力画像濃度値を表し、ｄ１が濃度１．５，
ｄ２が濃度３．０，ｄ３が濃度Ｏ．２５に対応する。上
記階調曲線は、例えば画像データを実際のフィルム出力
に模して出力する場合等で用いる。

【００４７】次に動作について説明する。第１の特徴量
抽出手段３０１は、図９のＡの領域の様に予め決められ
た所定領域から濃度特徴量を抽出し、この特徴量の値を
ｄ１とする。そして、このｄ１を階調変換及びダイナミ
ックレンジ圧縮のための特徴量の計算に用いる。本実施
の形態では、例えば所定領域Ａ内の濃度平均値を特徴量
とするものである。また、例えば所定領域内の濃度中間
値、最高値を用いてもよい。

【００４８】次に、す抜け削除手段１０２はす抜け領域
とす抜け領域と一定幅で接する領域を削除する。具体的
には、Ｘ線の照射領域内のす抜け領域及びす抜け領域と
一定間隔内で接する体領域を例えば０画素で置き換える
前記（３）式による画像の変換を行う。

【００４９】次に、第２の特徴量抽出手段３０３では、
（２６）、（２７）式で示されるす抜け除去後の画像中
で０でない領域の最上部座標Ｙ１と最下部Ｙｈを抽出
し、（２８）式で示されるＹｌとＹｈの中間座標Ｙｍを
計算する。 ＹＩ＝ｍｉｎ｛ｙ｜ｆ１（ｘ，ｙ）＞０｝ ───（２６） Ｙｈ＝ｍａｘ｛ｙ｜ｆ１（ｘ，ｙ）＞０｝ ───（２７） Ｙｍ＝（Ｙ１＋Ｙｈ）／２ ───（２８）

【００５０】そして、（２９）式で示されるＹｌからＹ
ｍ（頭部側半分）の間のｆ１（ｘ，ｙ）の最大値ｍａｘ
１と（３０）式で示されるＹｍからＹｈ（腹側半分）の
間の最大値ｍａｘ２を抽出する。ここでｍａｘ１は例え
ば腕前面上部の最大濃度値、ｍａｘ２は肺内の心臓下部
の最大濃度値を示す。

【００５１】 ｍａｘ１＝ｍａｘ｛ｆ１（ｘ，ｙ）｜Ｙ１≦ｙ≦Ｙｍｌ───（２９） ｍａｘ２＝ｍａｘ｛ｆ１（ｘ，ｙ）｜Ｙｍ≦ｙ≦Ｙｈ｝───（３０） さらに、（３１）式で示されるｆ１（ｘ，ｙ）の最小値
をＭｉｎとする。 ｍｉｎ＝ｍｉｎ｛ｆ１（ｘ，ｙ）｜ｆ１（ｘ，ｙ）≠０｝──（３１）

【００５２】そして図１２に示す階調変換曲線から所定
の濃度値を抽出する。例えば、濃度値ｄ１が所望の縦軸
の出力濃度値（例えば１．５）になる様に階調変換曲線
を横軸に平行にシフトするか、入力濃度値を横軸に沿っ
てシフトする。そして所望の出力濃度値の最高値（例え
ば３．０）に対応する入力画像値ｄ２を抽出する（これ
は一般日本人がフイルム上濃度で識別できる濃度限界で
ある）。そして、所望の出力濃度値の最低値（例えば
０．２５）に対応する入力画像値ｄ３を抽出する。

【００５３】次に、（３２）、（３３）、（３４）式に
従い高濃度のダイナミックレンジの圧縮、拡大に用いる
ｒａｔｉｏ、ＳＬＯＰＥを計算する。ここでのｍａｘは
ｍａｘ１またはｍａｘ２のいずれかを示す。 ｒａｔｉｏ＝（ｄ２−ｄ１）／（ｍａｘ−ｄ１） ───（３２） もしｒａｔｉｏが１以下ならば ＳＬＯＰＥ＝１−ｒａｔｉｏ ───（３３） ｒａｔｉｏが１より大きければ ＳＬＯＰＥ＝ｒａｔｉｏ−１ ───（３４）

【００５４】次に、（３５）、（３６）、（３７）式に
従い低濃度のダイナミックレンジの圧縮、拡大に用いる
ｒａｔｉｏ１，ＳＬＯＰＥ１を計算する。 ｒａｔｉｏ１＝（ｄ１−ｄ３）／（ｄ１−ｍｉｎ） ───（３５）

【００５５】もしｒａｔｉｏ１が１以下ならば ＳＬＯＰＥｌ＝１−ｒａｔｉｏ ───（３６） ｒａｔｉｏが１より大きければ ＳＬＯＰＥｌ＝ｒａｔｉｏ−１ ───（３７）

【００５６】そして、平滑化手段３０５はモルフォロジ
カルフィルタによる演算を前記（１９）〜（２２）式と
同様の演算に従い、ｆ１（ｘ，ｙ）〜ｆ３（ｘ，ｙ）を
順次求めながら平滑画像ｆｕｓ（ｘ，ｙ）画像を計算す
る。ここでｆｏ（ｘ，ｙ）を入力画像とする。また、Ｄ
（ｘ，ｙ）のフィルタも前記（２３）式と同様である。

【００５７】そして、変更手段１０６は高濃度側と低濃
度側のダイナミックレンジ圧縮、拡大を行う。ｒａｔｉ
ｏが１以下の場合には、図１０の実線で示される単調減
少関数、ｒａｔｉｏが１以上の場合には、単調増加関数
となるｆ１（）を用い、式（３８）に従い濃度変更を行
う。ここでのＢＡＳＥにはｄ１を用いる。変換後の画像
をｆｅ（ｘ，ｙ）とする。

【００５８】 ｆｅ（ｘ，ｙ）＝ｆｏ（ｘ，ｙ）＋ｆ１（ｆｕｓ（ｘ，ｙ））；ｆｕｓ（ｘ， ｙ）＞ＢＡＳＥ ＝ｆｏ（ｘ，ｙ）；ｆｕｓ（ｘ，ｙ）≦ＢＡＳＥ ───（３８）

【００５９】さらに、低濃度側のダイナミックレンジ圧
縮、拡大を行う。ｒａｔｉｏ１が１以下の場合に、図１
１の実線で示される単調減少関数、ｒａｔｉｏが１以上
の場合には単調増加関数となるｆ３（）を用い、式（３
９）に従い濃度変更を行う。ここでのＢＡＳＥにはｄ１
を用いる。変換後の画像をｆｅ（ｘ，ｙ）とする。

【００６０】 ｆｅ（ｘ，ｙ）＝ｆｏ（ｘ，ｙ）＋ｆ１（ｆｕｓ（ｘ，ｙ））；ｆｕｓ（ｘ， ｙ）≦ＢＡＳＥ ＝ｆｏ（ｘ，ｙ）；ｆｕｓ（ｘ，ｙ）＞ＢＡＳＥ ───（３９）

【００６１】そして、入力画像のｄ１を濃度値１．５に
変換される位置に一致させ、図１２の階調変換曲線で階
調変換を行う。従って、どのような入力データが入力さ
れても階調変換のための濃度特徴量はフィルム上で１．
５となり、ｍａｘは３．０、ｍｉｎは０．２５となる。
そのため、注目領域（ダイナミックレンジの変換をしな
い領域）は実際のＸ線フィルムの見方に近く、それ以外
の濃度領域も上部の濃度限界が３．０、下部の濃度値が
０．２５となり、肉眼で識別できるように階調変換でき
る。

【００６２】以上のように第２の実施の形態によれば、
入力画像の最大濃度値が所定濃度値より小さい場合に
は、細部構造を不変のまま、所定濃度値までダイナミッ
クレンジを拡大することができ、濃度領域を有効に活用
することができる。さらに、入力画像の最大濃度値が所
定濃度値より大きい場合には、細部構造を不変のまま、
所定濃度値までダイナミックレンジを圧縮することがで
き、濃度領域を有効に活用することができる。さらに注
目領域は実際のフィルム画像のように階調変換すること
ができ、それ以外の濃度領域も所定濃度範囲に階調変換
することが可能である。

【００６３】次に、第３の実施の形態を説明する。図１
３は高濃度側のダイナミックレンジを圧縮する場合に用
いる関数を示し、ｄ１が第１の特徴量抽出手段３０１が
抽出した特徴量、実線が高濃度側のダイナミックレンジ
を圧縮する場合に用いる関数、点線が高濃度側のダイナ
ミックレンジを拡大する場合に用いる関数を示す。ＳＬ
ＯＰＥの開始点をｍａｘとｄ１の間の任意の位置ｄ４と
する。

【００６４】図１４は低濃度側のダイナミックレンジを
圧縮する場合に用いる関数を示し、ｄ１が第１の特徴量
抽出手段が抽出した特徴量、実線が低濃度側のダイナミ
ックレンジを圧縮する場合に用いる関数、点線が低濃度
側のダイナミックレンジを拡大する場合に用いる関数を
示す。ＳＬＯＰＥの開始点をｍｉｎとｄ１の間の任意の
位置ｄ５とする。

【００６５】次に動作について説明する。（４０）、
（４１）、（４２）式に従い高濃度のダイナミックレン
ジの圧縮、拡大に用いるｒａｔｉｏ，ＳＬＯＰＥを計算
する。ここでのｍａｘはｍａｘ１またはｍａｘ２のいず
れかを示す。

【００６６】 ｒａｔｉｏ＝（ｄ２−ｄ４）／（ｍａｘ−ｄ４） ───（４０） もしｒａｔｉｏが１以下ならば ＳＬＯＰＥ＝１−ｒａｔｉｏ ───（４１） ｒａｔｉｏが１より大きければ ＳＬＯＰＥ＝ｒａｔｉｏ−１ ───（４２）

【００６７】次に、（４３）、（４４）、（４５）式に
従い低濃度のダイナミックレンジの圧縮、拡大に用いる
ｒａｔｉｏ１，ＳＬＯＰＥ１を計算する。 ｒａｔｉｏ１＝（ｄ５−ｄ３）／（ｄ５−ｍｉｎ） ───（４３）

【００６８】もしｒａｔｉｏ１が１以下ならば ＳＬＯＰＥ１＝１−ｒａｔｉｏ１ ───（４４） ｒａｔｉｏ１が１より大きければ ＳＬＯＰＥ１＝ｒａｔｉｏ１−１ ───（４５） 以降は第２の実施の形態と同様の処理を行う。

【００６９】以上のように第３の実施の形態によればＳ
ＬＯＰＥの開始点を任意に移動できるため、ダイナミッ
クレンジを変更する範囲を調整できる効果がある。

【００７０】次に、本発明による記憶媒体について説明
する。図１、図８の各機能ブロックによるシステムは，
ハード的に構成してもよく、また、ＣＰＵやメモリ等か
らなるコンピュータシステムに構成してもよい。コンピ
ュータシステムに構成する場合、上記メモリは本発明に
よる記憶媒体を構成する。この記憶媒体には、前述した
動作を制御するための図２のフローチャートを含む処理
手順を実行するためのプログラムが記憶される。

【００７１】この記憶媒体としては、ＲＯＭ、ＲＡＭ等
の半導体メモリ、光ディスク、光磁気ディスク、磁気媒
体等を用いてよく、これらをＣＤ−ＲＯＭ、ＦＤ、磁気
カード、磁気テープ、不揮発性メモリカード等に構成し
て用いてよい。

【００７２】従って、この記憶媒体を図１、図８に示し
たシステム以外の他のシステムあるいは装置で用い、そ
のシステムあるいはコンピュータがこの記憶媒体に格納
されたプログラムコードを読み出し、実行することによ
っても、前述した各実施の形態と同等の機能を実現でき
ると共に、同等の効果を得ることができ、本発明の目的
を達成することができる。

【００７３】また、コンピュータ上で稼働しているＯＳ
等が処理の一部又は全部を行う場合、あるいは記憶媒体
から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに
挿入された拡張機能ボードやコンピュータに接続された
拡張機能ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そ
のプログラムコードの指示に基づいて、上記拡張機能ボ
ードや拡張機能ユニットに備わるＣＰＵ等が処理の一部
又は全部を行う場合にも、各実施の形態と同等の機能を
実現できると共に、同等の効果を得ることができ、本発
明の目的を達成することができる。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
及び２８に記載の発明によれば、放射線画像中の被写体
領域の濃度ヒストグラムより算出される画像の特徴量に
基づいて該放射線画像の階調を制御するので、該放射線
画像中の被写体領域における特徴量を安定して抽出する
ことができ、該放射線画像の階調を該放射線画像中の被
写体領域の濃度ヒストグラムより得られる特徴量に基づ
いて所望の階調にすることができる。例えば、放射線画
像中の被写体領域における最大画素濃度値が所定の画素
濃度値よりも小さい場合でも、微細構造を示す画像を保
存したままで該放射線画像のダイナミックレンジを拡大
或は圧縮し、放射線画像中の被写体領域を有効に活用す
ることができる。

【００７５】請求項２及び２９に記載の発明によれば、
す抜け領域が削除された画像を被写体領域の画像として
濃度ヒストグラムを作成するので、不要な情報を除去
し、必要な情報のみから濃度ヒストグラムを作成するこ
とができる。

【００７６】請求項３及び３０に記載の発明によれば、
放射線画像の濃度ヒストグラムの凹凸部を抽出し、抽出
された凹凸部の情報を用いて画像の特徴量を算出するの
で、例えば、それぞれが骨や軟部組織などに対応した複
数種の画像成分によって構成されている放射線画像にお
いて各画像成分は該放射線画像の濃度ヒストグラムにお
いて凹凸として表れるため、放射線画像の濃度ヒストグ
ラムの凹凸部の情報を所望の画像成分の情報として抽出
することができる。

【００７７】請求項４及び３１に記載の発明によれば、
放射線画像の濃度ヒストグラム座標の画素濃度値軸上に
おいて互いに等間隔に位置する３つの画素濃度値の頻度
を比較するので、該放射線画像の濃度ヒストグラムの凹
凸部を安定して抽出し、抽出された凹凸部の情報を用い
て画像の特徴量を算出することができる。

【００７８】請求項５及び３２に記載の発明によれば、
放射線画像の濃度ヒストグラム座標の画素濃度値軸上に
おいて、前記濃度ヒストグラムにおける画素濃度値の分
布の幅によって正規化された距離だけお互いに離れてい
る３つの画素濃度値の頻度を比較するので、被写体によ
って放射線画像の画素濃度値の分布の幅が異なっても該
放射線画像の濃度ヒストグラムの凹凸部を安定して抽出
し、抽出された凹凸部の情報を用いて画像の特徴量を算
出することができる。

【００７９】請求項６及び３３に記載の発明によれば、
放射線画像を平滑化することにより得られた平滑化画像
と画像の特徴量に基づいて前記放射線画像の階調を制御
するので、放射線画像上のノイズや高周波成分の振幅の
影響を受けずに階調を制御することができ、しかも、高
周波成分の振幅を保存することができる。

【００８０】請求項７及び３４に記載の発明によれば、
モルフォロジカルフィルターによって放射線画像を平滑
化することにより得られた平滑化画像と画像の特徴量に
基づいて前記放射線画像の階調を制御するので、放射線
画像のエッジ構造が平滑化画像上で保存され、しかも、
放射線画像のエッジ部におけるアンダーシュートやオー
バーシュートの影響を受けずに放射線画像の階調を制御
することができる。

【００８１】請求項８及び３５に記載の発明によれば、
放射線画像の特徴量に基づいて該放射線画像のダイナミ
ックレンジを変更することにより該放射線画像の階調を
制御する際に、前記画像の特徴量に基づいて、前記放射
線画像のダイナミックレンジを変更する画素濃度領域を
規定するための第１のパラメータと、前記放射線画像の
ダイナミックレンジを変更する度合いを規定するための
第２のパラメータとを決定するので、放射線画像におけ
る任意の領域のダイナミックレンジを保ったまま、他の
任意の領域のダイナミックレンジを圧縮することができ
る。

【００８２】請求項９及び３６に記載の発明によれば、
放射線画像の濃度ヒストグラムの凸部を示す情報に基づ
いて求められる画素濃度値を該放射線画像の特徴量とす
るので、該放射線画像の濃度ヒストグラムの凸部は、特
定の被写体画像における画素濃度値の分布の中心を示
し、しかも、被写体によらず安定して該濃度ヒストグラ
ムに表れるため、常に安定した特徴量を得ることができ
る。

【００８３】請求項１０及び３７に記載の発明によれ
ば、放射線画像の濃度ヒストグラムの凸部の頻度最大値
に基づいて求められる画素濃度値を該放射線画像の特徴
量とするので、該放射線画像の濃度ヒストグラムの凸部
の頻度最大値は、特定の被写体画像における画素濃度値
の中で最も多くを占める値であり、しかも被写体によら
ず安定して抽出できるので、常に安定した特徴量を得る
ことができる。

【００８４】請求項１１及び３８に記載の発明によれ
ば、放射線画像の濃度ヒストグラムの凸部の頻度最大値
に対応する画素濃度値以下の画素濃度値の平均値を該放
射線画像の特徴量とするので、該放射線画像の濃度ヒス
トグラムの凸部の頻度最大値に対応する画素濃度値以下
の画素濃度値の平均値は、特定の被写体画像における画
素濃度値を代表する値であり、しかも被写体によらず安
定して算出できるので、常に安定した特徴量を得ること
ができる。

【００８５】請求項１２及び３９に記載の発明によれ
ば、放射線画像の濃度ヒストグラムの凸部を示す情報に
基づいて、該濃度ヒストグラムに凸部が複数存在する場
合には、各凸部の最大頻度値を比較することにより選択
される１つの凸部を示す情報に基づいて求められる画素
濃度値を該放射線画像の特徴量とするので、該放射線画
像中における特定の被写体画像の割合によって該放射線
画像の濃度ヒストグラムの複数の凸部を一つの凸部に融
合することができ、更に、所望の被写体画像に対応した
特徴量を常に安定して得ることができる。

【００８６】請求項１３及び４０に記載の発明によれ
ば、放射線画像の特徴量としての画素濃度値が所望の画
素濃度値に変換されるような画素濃度変換特性を設定す
ることにより、被写体によらず、安定して所望の画素濃
度変換特性を得ることができる。

【００８７】請求項１４及び４１に記載の発明によれ
ば、放射線画像の特徴量としての画素濃度値と、設定さ
れた画素濃度変換特性とに基づき、放射線画像のダイナ
ミックレンジを変更する度合いを規定するためのパラメ
ータを決定することにより、ダイナミックレンジ変更後
の放射線画像の濃度分布の幅を所望の幅にすることがで
きる。

【００８８】請求項１５及び４２に記載の発明によれ
ば、記憶媒体に記憶されているプログラムに従って動作
するコンピュータにより、放射線画像の階調を該放射線
画像中の被写体領域の濃度ヒストグラムより得られる特
徴量に基づいて所望の階調にする処理動作を制御するこ
とができる。

【００８９】請求項１６及び４３に記載の発明によれ
ば、放射線画像中の所定領域より抽出される第１及び第
２の特徴量に基づいて該放射線画像の階調を制御するの
で、該放射線画像の階調を該放射線画像中の所定領域を
基準とした所望の階調にすることができる。

【００９０】請求項１７及び４４に記載の発明によれ
ば、前記放射線画像中の所定領域における画素濃度値の
最大値、平均値或は中間値の何れかを第１の特徴量とし
て抽出するので、これらを該第１の特徴量として放射線
画像の階調を安定して変換することができる。

【００９１】請求項１８及び４５に記載の発明によれ
ば、前記放射線画像における画素濃度値の最大値及び／
又は最小値を第２の特徴量として抽出するので、階調変
換後の放射線画像の画素濃度値の分布の幅を所望の幅に
制限することができる。

【００９２】請求項１９及び４６に記載の発明によれ
ば、す抜け領域が削除された画像を被写体領域の画像と
して第２の特徴量を抽出するので、不要な情報を除去
し、必要な情報のみから第２の特徴量を抽出することが
できる。

【００９３】請求項２０及び４７に記載の発明によれ
ば、す抜け領域が削除された画像を２つの領域に分割
し、分割された２つの領域のいずれかにおける画素濃度
値の最大値を第２の特徴量として抽出するので、放射線
画像中に互いに画素濃度値の分布特性が異なる２つの領
域が存在する場合でも、各領域における特徴量を安定し
て抽出することができる。

【００９４】請求項２１及び４８に記載の発明によれ
ば、放射線画像を平滑化することにより得られた平滑化
画像と該放射線画像中の所定領域より抽出される第１及
び第２の特徴量とに基づいて前記放射線画像の画素濃度
値を変更するので、放射線画像上のノイズや高周波成分
の振幅の影響を受けずに階調を制御することができ、し
かも、高周波成分の振幅を保存することができる。

【００９５】請求項２２及び４９に記載の発明によれ
ば、モルフォロジカルフィルターによって放射線画像を
平滑化することにより得られた平滑化画像と画像の第１
及び第２の特徴量に基づいて前記放射線画像の階調を制
御するので、放射線画像のエッジ構造が平滑化画像上で
保存され、しかも、放射線画像のエッジ部におけるアン
ダーシュートやオーバーシュートの影響を受けずに放射
線画像の階調を制御することができる。

【００９６】請求項２３及び５０に記載の発明によれ
ば、放射線画像の第１及び第２の特徴量に基づいて該放
射線画像のダイナミックレンジを変更することにより該
放射線画像の階調を制御する際に、前記画像の第１及び
第２の特徴量に基づいて、前記放射線画像のダイナミッ
クレンジを変更する画素濃度領域を規定するための第１
のパラメータと、前記放射線画像のダイナミックレンジ
を変更する度合いを規定するための第２のパラメータと
を決定するので、放射線画像における任意の領域のダイ
ナミックレンジを保ったまま、他の任意の領域のダイナ
ミックレンジを変更することができる。

【００９７】請求項２４及び５１に記載の発明によれ
ば、放射線画像中の所定領域より第１の特徴量として抽
出される画素濃度値を第１のパラメータとするので、該
放射線画像中の所望の領域の階調を変更することができ
る。

【００９８】請求項２５及び５２に記載の発明によれ
ば、放射線画像のダイナミックレンジを変更する画素濃
度領域を規定するための第１のパラメータとして決定さ
れた画素濃度値が所望の画素濃度値に変換されるような
画素濃度変換特性を設定することにより、被写体によら
ず、安定して所望の画素濃度値変換特性を得ることがで
きる。

【００９９】請求項２６及び５３に記載の発明によれ
ば、放射線画像のダイナミックレンジを変更する画素濃
度領域を規定するための第１のパラメータとしての画素
濃度値と設定された画素濃度変換特性とに基づき、放射
線画像のダイナミックレンジを変更する度合いを規定す
るための第２のパラメータを決定することにより、ダイ
ナミックレンジ変更後の放射線画像の濃度分布の幅を所
望の幅にすることができる。

【０１００】請求項２７及び５４に記載の発明によれ
ば、記憶媒体に記憶されているプログラムに従って動作
するコンピュータにより、放射線画像の階調を該放射線
画像中の所定領域を基準とした所望の階調にする処理動
作を制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による画像処理装置
を示すブロック図である。

【図２】第１の実施の形態による処理の流れを示すフロ
ーチャートである。

【図３】濃度ヒストグラムを示す特性図である。

【図４】濃度ヒストグラムを示す特性図である。

【図５】関数ｆ１（）の形態を示す特性図である。

【図６】関数ｆ２（）の形態を示す特性図である。

【図７】階調変換曲線を示す特性図である。

【図８】本発明の第２の実施の形態による画像処理装置
を示すブロック図である。

【図９】す抜け領域を削除した肺側面画像を示す構成図
である。

【図１０】関数ｆ１の形態を示す特性図である。

【図１１】関数ｆ３の形態を示す特性図である。

【図１２】階調変換曲線を示す特性図である。

【図１３】関数ｆ２の形態を示す特性図である。

【図１４】関数ｆ４の形態を示す特性図である。

【図１５】従来の関数の形態を示す特性図である。

【符号の説明】

１０１ す抜け削除手段 １０２ ヒストグラム作成手段 １０３ 凹凸部抽出手段 １０４ 解析手段 １０６ 平滑化手段 １０７ 変更手段 ３０１ 第１の特徴量抽出手段 ３０２ す抜け削除手段 ３０３ 第２の特徴量抽出手段 ３０４ 第３の特徴量抽出手段 ３０５ 平滑化手段 ３０６ 変更手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 5/262 Ｇ０６Ｆ 15/68 ３１０Ｊ

Claims (55)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放射線撮影により得られた放射線画像中
   の被写体領域の濃度ヒストグラムを作成する作成手段
   と、 前記作成手段により作成された濃度ヒストグラムの情報
   を用いて画像の特徴量を算出する算出手段と、 前記算出手段により算出された画像の特徴量に基づいて
   前記放射線画像の階調を制御する制御手段とを有するこ
   とを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 前記作成手段は、放射線画像中のす抜け
   領域を削除する削除手段を備え、該削除手段によりす抜
   け領域が削除された画像を被写体領域の画像として濃度
   ヒストグラムを作成することを特徴とする請求項１に記
   載の画像処理装置。
3. 【請求項３】 前記算出手段は、前記作成手段により作
   成された濃度ヒストグラムの情報を用いて、該濃度ヒス
   トグラムの凹凸部を抽出する抽出手段を備え、該抽出手
   段により抽出された凹凸部の情報を用いて画像の特徴量
   を算出することを特徴とする請求項１に記載の画像処理
   装置。
4. 【請求項４】 前記抽出手段は、濃度ヒストグラム座標
   の画素濃度値軸上において互いに等間隔に位置する３つ
   の画素濃度値の頻度を比較することにより該濃度ヒスト
   グラムの凹凸部を抽出することを特徴とする請求項３に
   記載の画像処理装置。
5. 【請求項５】 前記抽出手段は、濃度ヒストグラム座標
   の画素濃度値軸上において、前記濃度ヒストグラムにお
   ける画素濃度値の分布の幅によって正規化された距離だ
   けお互いに離れている３つの画素濃度値の頻度を比較す
   ることにより該濃度ヒストグラムの凹凸部を抽出するこ
   とを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
6. 【請求項６】 前記制御手段は、前記放射線画像を平滑
   化することにより平滑化画像を得る平滑化手段を備え、
   該平滑化手段により得られた平滑化画像と上記算出手段
   により算出された画像の特徴量に基づいて前記放射線画
   像の階調を制御することを特徴とする請求項１に記載の
   画像処理装置。
7. 【請求項７】 前記平滑化手段は、モルフォロジカルフ
   ィルターを備え、該モルフォロジカルフィルターによっ
   て前記放射線画像を平滑化することを特徴とする請求項
   ６に記載の画像処理装置。
8. 【請求項８】 前記制御手段は、前記算出手段により算
   出された画像の特徴量に基づいて前記放射線画像のダイ
   ナミックレンジを変更することにより該放射線画像の階
   調を制御するものであり、前記画像の特徴量に基づい
   て、前記放射線画像のダイナミックレンジを変更する画
   素濃度領域を規定するための第１のパラメータと、前記
   放射線画像のダイナミックレンジを変更する度合いを規
   定するための第２のパラメータとを決定することを特徴
   とする請求項１に記載の画像処理装置。
9. 【請求項９】 前記制御手段は、前記算出手段において
   画像の特徴量として算出された前記濃度ヒストグラムの
   凸部を示す情報に基づいて求められる画素濃度値を第１
   のパラメータとすることを特徴とする請求項８に記載の
   画像処理装置。
10. 【請求項１０】 前記制御手段は、前記算出手段におい
    て画像の特徴量として算出された前記濃度ヒストグラム
    の凸部の頻度最大値に基づいて求められる画素濃度値を
    第１のパラメータとすることを特徴とする請求項８に記
    載の画像処理装置。
11. 【請求項１１】 前記制御手段は、前記算出手段におい
    て画像の特徴量として算出された前記濃度ヒストグラム
    の凸部の頻度最大値に対応する画素濃度値以下の画素濃
    度値の平均値を第１のパラメータとすることを特徴とす
    る請求項８に記載の画像処理装置。
12. 【請求項１２】 前記制御手段は、前記算出手段におい
    て画像の特徴量として算出された前記濃度ヒストグラム
    の凸部を示す情報に基づいて、該濃度ヒストグラムに凸
    部が複数存在する場合には、各凸部の最大頻度値を比較
    することにより選択される１つの凸部を示す情報に基づ
    いて求められる画素濃度値を第１のパラメータとするこ
    とを特徴とする請求項８に記載の画像処理装置。
13. 【請求項１３】 前記制御手段は、決定された前記第１
    のパラメータとしての画素濃度値が所望の画素濃度値に
    変換されるような画素濃度変換特性を設定するための設
    定手段を有することを特徴とする請求項８に記載の画像
    処理装置。
14. 【請求項１４】 前記制御手段は、決定された前記第１
    のパラメータとしての画素濃度値と前記設定手段により
    設定された画素濃度変換特性とに基づき、前記第２のパ
    ラメータを決定することを特徴とする請求項１３に記載
    の画像処理装置。
15. 【請求項１５】 前記画像処理装置は、前記作成手段と
    前記算出手段と前記制御手段における処理動作を実行す
    るためのプログラムが記憶されているコンピュータによ
    り読み取り可能な記憶媒体を備え、該記憶媒体に記憶さ
    れているプログラムに従って動作するコンピュータによ
    り処理動作が制御されるように構成されていることを特
    徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
16. 【請求項１６】 放射線画像により得られた放射線画像
    中の所定領域における第１の特徴量を抽出する第１の特
    徴量抽出手段と、前記放射線画像における第２の特徴量
    を抽出する第２の特徴量抽出手段と、前記第１の特徴量
    抽出手段において抽出される第１の特徴量と、前記第２
    の特徴量抽出手段において抽出される第２の特徴量に基
    づいて前記放射線画像の階調を制御する制御手段とを有
    することを特徴とする画像処理装置。
17. 【請求項１７】 前記第１の特徴量抽出手段は、前記放
    射線画像中の所定領域における画素濃度値の最大値、平
    均値或は中間値の何れかを第１の特徴量として抽出する
    ことを特徴とする請求項１６に記載の画像処理装置。
18. 【請求項１８】 前記第２の特徴量抽出手段は、前記放
    射線画像における画素濃度値の最大値及び／又は最小値
    を第２の特徴量として抽出することを特徴とする請求項
    １６に記載の画像処理装置。
19. 【請求項１９】 前記画像処理装置は、更に前記放射線
    画像中のす抜け領域を削除する削除手段を有し、前記第
    ２の特徴量抽出手段は、前記削除手段によりす抜け領域
    が削除された画像における第２の特徴量を抽出すること
    を特徴とする請求項１６に記載の画像処理装置。
20. 【請求項２０】 前記第２の特徴量抽出手段は、前記削
    除手段によりす抜け領域が削除された画像を２つの領域
    に分割し、分割された２つの領域のいずれかにおける画
    素濃度値の最大値を第２の特徴量として抽出することを
    特徴とする請求項１９に記載の画像処理装置。
21. 【請求項２１】 前記制御手段は、前記放射線画像を平
    滑化することにより平滑化画像を得る平滑化手段を備
    え、該平滑化手段により得られた平滑化画像と、前記第
    １の特徴量抽出手段において抽出される第１の特徴量
    と、前記第２の特徴量抽出手段において抽出される第２
    の特徴量とに基づいて前記放射線画像の画素濃度値を変
    更することを特徴とする請求項１６に記載の画像処理装
    置。
22. 【請求項２２】 前記平滑化手段は、モルフォロジカル
    フィルターを備え、該モルフォロジカルフィルターによ
    って前記放射線画像を平滑化することを特徴とする請求
    項２１に記載の画像処理装置。
23. 【請求項２３】 前記制御手段は、前記第１の特徴量抽
    出手段において抽出される第１の特徴量と、前記第２の
    特徴量抽出手段において抽出される第２の特徴量とに基
    づいて前記放射線画像のダイナミックレンジを変更する
    ことにより該放射線画像の階調を制御するものであり、
    前記第１の特徴量抽出手段において抽出される第１の特
    徴量と、前記第２の特徴量抽出手段において抽出される
    第２の特徴量とに基づいて、前記放射線画像のダイナミ
    ックレンジを変更する画素濃度領域を規定するための第
    １のパラメータと、前記放射線画像のダイナミックレン
    ジを変更する度合いを規定するための第２のパラメータ
    とを決定することを特徴とする請求項１６に記載の画像
    処理装置。
24. 【請求項２４】 前記制御手段は、前記第１の特徴量抽
    出手段において抽出される第１の特徴量に基づいて求め
    られる画素濃度値を第１のパラメータとすることを特徴
    とする請求項２３に記載の画像処理装置。
25. 【請求項２５】 前記制御手段は、決定された前記第１
    のパラメータとしての画素濃度値が所望の画素濃度値に
    変換されるような画素濃度変換特性を設定するための設
    定手段を有することを特徴とする請求項２３に記載の画
    像処理装置。
26. 【請求項２６】 前記制御手段は、決定された前記第１
    のパラメータとしての画素濃度値と前記設定手段により
    設定された画素濃度変換特性とに基づき、前記第２のパ
    ラメータを決定することを特徴とする請求項２５に記載
    の画像処理装置。
27. 【請求項２７】 前記画像処理装置は、前記第１の特徴
    量抽出手段と前記第２の特徴量抽出手段と前記制御手段
    における処理動作を実行するためのプログラムが記憶さ
    れているコンピュータにより読み取り可能な記憶媒体を
    備え、該記憶媒体に記憶されているプログラムに従って
    動作するコンピュータにより処理動作が制御されるよう
    に構成されていることを特徴とする請求項１６に記載の
    画像処理装置。
28. 【請求項２８】 放射線撮影により得られた放射線画像
    中の被写体領域の濃度ヒストグラムを作成する作成ステ
    ップと、 前記作成ステップにおいて作成された濃度ヒストグラム
    の情報を用いて画像の特徴量を算出する算出ステップ
    と、 前記算出ステップにおいて算出された画像の特徴量に基
    づいて前記放射線画像の階調を制御する制御ステップと
    を有することを特徴とする画像処理方法。
29. 【請求項２９】 前記作成ステップは、放射線画像中の
    す抜け領域を削除する削除ステップを備え、該削除ステ
    ップにおいてす抜け領域が削除された画像を被写体領域
    の画像として濃度ヒストグラムを作成することを特徴と
    する請求項２８に記載の画像処理方法。
30. 【請求項３０】 前記算出ステップは、前記作成ステッ
    プにおいて作成された濃度ヒストグラムの情報を用い
    て、該濃度ヒストグラムの凹凸部を抽出する抽出ステッ
    プを備え、該抽出ステップにおいて抽出された凹凸部の
    情報を用いて画像の特徴量を算出することを特徴とする
    請求項２８に記載の画像処理方法。
31. 【請求項３１】 前記抽出ステップは、濃度ヒストグラ
    ム座標の画素濃度値軸上において互いに等間隔に位置す
    る３つの画素濃度値の頻度を比較することにより該濃度
    ヒストグラムの凹凸部を抽出することを特徴とする請求
    項３０に記載の画像処理方法。
32. 【請求項３２】 前記抽出ステップは、濃度ヒストグラ
    ム座標の画素濃度値軸上において、前記濃度ヒストグラ
    ムにおける画素濃度値の分布の幅によって正規化された
    距離だけお互いに離れている３つの画素濃度値の頻度を
    比較することにより該濃度ヒストグラムの凹凸部を抽出
    することを特徴とする請求項３０に記載の画像処理方
    法。
33. 【請求項３３】 前記制御ステップは、前記放射線画像
    を平滑化することにより平滑化画像を得る平滑化ステッ
    プを備え、該平滑化ステップにおいて得られた平滑化画
    像と上記算出ステップにおいて算出された画像の特徴量
    に基づいて前記放射線画像の階調を制御することを特徴
    とする請求項２８に記載の画像処理方法。
34. 【請求項３４】 前記平滑化ステップは、モルフォロジ
    カルフィルターによって前記放射線画像を平滑化するこ
    とを特徴とする請求項３３に記載の画像処理方法。
35. 【請求項３５】 前記制御ステップは、前記算出ステッ
    プにおいて算出された画像の特徴量に基づいて前記放射
    線画像のダイナミックレンジを変更することにより該放
    射線画像の階調を制御するものであり、前記画像の特徴
    量に基づいて、前記放射線画像のダイナミックレンジを
    変更する画素濃度領域を規定するための第１のパラメー
    タと、前記放射線画像のダイナミックレンジを変更する
    度合いを規定するための第２のパラメータとを決定する
    ことを特徴とする請求項２８に記載の画像処理方法。
36. 【請求項３６】 前記制御ステップは、前記算出ステッ
    プにおいて画像の特徴量として算出された前記濃度ヒス
    トグラムの凸部を示す情報に基づいて求められる画素濃
    度値を第１のパラメータとすることを特徴とする請求項
    ３５に記載の画像処理方法。
37. 【請求項３７】 前記制御ステップは、前記算出ステッ
    プにおいて画像の特徴量として算出された前記濃度ヒス
    トグラムの凸部の頻度最大値に基づいて求められる画素
    濃度値を第１のパラメータとすることを特徴とする請求
    項３５に記載の画像処理方法。
38. 【請求項３８】 前記制御ステップは、前記算出ステッ
    プにおいて画像の特徴量として算出された前記濃度ヒス
    トグラムの凸部の頻度最大値に対応する画素濃度値以下
    の画素濃度値の平均値を第１のパラメータとすることを
    特徴とする請求項３５に記載の画像処理方法。
39. 【請求項３９】 前記制御ステップは、前記算出ステッ
    プにおいて画像の特徴量として算出された前記濃度ヒス
    トグラムの凸部を示す情報に基づいて、該濃度ヒストグ
    ラムに凸部が複数存在する場合には、各凸部の最大頻度
    値を比較することにより選択される１つの凸部を示す情
    報に基づいて求められる画素濃度値を第１のパラメータ
    とすることを特徴とする請求項３５に記載の画像処理方
    法。
40. 【請求項４０】 前記制御ステップは、決定された前記
    第１のパラメータとしての画素濃度値が所望の画素濃度
    値に変換されるような画素濃度変換特性を設定するため
    の設定ステップを有することを特徴とする請求項３５に
    記載の画像処理方法。
41. 【請求項４１】 前記制御ステップは、決定された前記
    第１のパラメータとしての画素濃度値と前記設定ステッ
    プにおいて設定された画素濃度変換特性とに基づき、前
    記第２のパラメータを決定することを特徴とする請求項
    ４０に記載の画像処理方法。
42. 【請求項４２】 前記画像処理方法は、前記作成ステッ
    プと前記算出ステップと前記制御ステップにおける処理
    動作を実行するためのプログラムが記憶されているコン
    ピュータにより読み取り可能な記憶媒体を用い、該記憶
    媒体に記憶されているプログラムに従って動作するコン
    ピュータにより実行されることを特徴とする請求項２８
    に記載の画像処理方法。
43. 【請求項４３】 放射線画像により得られた放射線画像
    中の所定領域における第１の特徴量を抽出する第１の特
    徴量抽出ステップと、 前記放射線画像における第２の特徴量を抽出する第２の
    特徴量抽出ステップと、 前記第１の特徴量抽出ステップにおいて抽出される第１
    の特徴量と、前記第２の特徴量抽出ステップにおいて抽
    出される第２の特徴量に基づいて前記放射線画像の階調
    を制御する制御ステップとを有することを特徴とする画
    像処理方法。
44. 【請求項４４】 前記第１の特徴量抽出ステップは、前
    記放射線画像中の所定領域における画素濃度値の最大
    値、平均値或は中間値の何れかを第１の特徴量として抽
    出することを特徴とする請求項４３に記載の画像処理方
    法。
45. 【請求項４５】 前記第２の特徴量抽出ステップは、前
    記放射線画像における画素濃度値の最大値及び／又は最
    小値を第２の特徴量として抽出することを特徴とする請
    求項４３に記載の画像処理方法。
46. 【請求項４６】 前記画像処理方法は、更に前記放射線
    画像中のす抜け領域を削除する削除ステップを有し、前
    記第２の特徴量抽出ステップは、前記削除ステップにお
    いてす抜け領域が削除された画像における第２の特徴量
    を抽出することを特徴とする請求項４３に記載の画像処
    理方法。
47. 【請求項４７】 前記第２の特徴量抽出ステップは、前
    記削除ステップにおいてす抜け領域が削除された画像を
    ２つの領域に分割し、分割された２つの領域のいずれか
    における画素濃度値の最大値を第２の特徴量として抽出
    することを特徴とする請求項４６に記載の画像処理方
    法。
48. 【請求項４８】 前記制御ステップは、前記放射線画像
    を平滑化することにより平滑化画像を得る平滑化ステッ
    プを備え、該平滑化ステップにおいて得られた平滑化画
    像と、前記第１の特徴量抽出ステップにおいて抽出され
    る第１の特徴量と、前記第２の特徴量抽出ステップにお
    いて抽出される第２の特徴量とに基づいて前記放射線画
    像の画素濃度値を変更することを特徴とする請求項４３
    に記載の画像処理方法。
49. 【請求項４９】 前記平滑化ステップは、モルフォロジ
    カルフィルターによって前記放射線画像を平滑化するこ
    とを特徴とする請求項４８に記載の画像処理方法。
50. 【請求項５０】 前記制御ステップは、前記第１の特徴
    量抽出ステップにおいて抽出される第１の特徴量と、前
    記第２の特徴量抽出ステップにおいて抽出される第２の
    特徴量とに基づいて前記放射線画像のダイナミックレン
    ジを変更することにより該放射線画像の階調を制御する
    ものであり、前記第１の特徴量抽出ステップにおいて抽
    出される第１の特徴量と、前記第２の特徴量抽出ステッ
    プにおいて抽出される第２の特徴量とに基づいて、前記
    放射線画像のダイナミックレンジを変更する画素濃度領
    域を規定するための第１のパラメータと、前記放射線画
    像のダイナミックレンジを変更する度合いを規定するた
    めの第２のパラメータとを決定することを特徴とする請
    求項４３に記載の画像処理方法。
51. 【請求項５１】 前記制御ステップは、前記第１の特徴
    量抽出ステップにおいて抽出される第１の特徴量に基づ
    いて求められる画素濃度値を第１のパラメータとするこ
    とを特徴とする請求項５０に記載の画像処理方法。
52. 【請求項５２】 前記制御ステップは、決定された前記
    第１のパラメータとしての画素濃度値が所望の画素濃度
    値に変換されるような画素濃度変換特性を設定するため
    の設定ステップを有することを特徴とする請求項５０に
    記載の画像処理方法。
53. 【請求項５３】 前記制御ステップは、決定された前記
    第１のパラメータとしての画素濃度値と前記設定ステッ
    プにおいて設定された画素濃度変換特性とに基づき、前
    記第２のパラメータを決定することを特徴とする請求項
    ５２に記載の画像処理方法。
54. 【請求項５４】 前記画像処理方法は、前記第１の特徴
    量抽出ステップと前記第２の特徴量抽出ステップと前記
    制御ステップにおける処理動作を実行するためのプログ
    ラムが記憶されているコンピュータにより読み取り可能
    な記憶媒体を用い、該記憶媒体に記憶されているプログ
    ラムに従って動作するコンピュータにより実行されるこ
    とを特徴とする請求項４３に記載の画像処理方法。
55. 【請求項５５】 放射線撮影された画像のす抜け領域を
    削除する削除処理と、 上記画像のす抜け領域を削除された領域の濃度ヒストグ
    ラムを作成する作成処理と、 上記作成された濃度ヒストグラムの凹凸部を抽出する抽
    出処理と、 上記抽出された凹凸部の情報を用いてダイナミックレン
    ジ変更のための第１の特徴量を計算する計算処理と、 上記画像を平滑化する平滑化処理と、 上記計算された第１の濃度特徴量と上記平滑化処理で得
    られた平滑化画像に基づいて画像濃度を変更する変更処
    理とを実行するためのプログラムを記憶したコンピュー
    タ読み取り可能な記憶媒体。