JP2000155838A - 画像処理装置、方法及びコンピュ―タ読み取り可能な記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像の高周波成分を保持したまま注目領域の
濃度値を所定幅の濃度値に変換する。 【解決手段】 濃度値変換部１１３において、す抜け削
除回路は、入力画像のす抜け領域とす抜け領域に接する
体部分を一定幅内で削除し、最大値最小値抽出回路は、
す抜け削除手段で削除されなかった領域の最大値と最小
値を抽出する。平滑化画像作成回路は、入力画像の平滑
化画像を作成し、高周波成分作成回路は、上記作成され
た平滑化画像と入力画像との差から高周波成分を作成す
る。そして濃度値変回路が、上記作成された平滑化画像
の濃度値を、上記抽出された最大値と最小値の幅が一定
幅となるように変換し、高周波成分足し込み回路が、上
記濃度値変換された画像に上記作成された高周波成分を
足し込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線画像等の画像
のダイナミックレンジ圧縮処理機能を有する画像処理装
置、方法及びそれらに用いられるコンピュータ読み取り
可能な記憶媒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、Ｘ線胸部画像は、Ｘ線が透過し
やすい肺野の画像及びＸ線が非常に透過しにくい縦隔部
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、肺野及び縦隔部の両方を同時に
観察することが可能なＸ線胸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、
「ＳＰＩＥ Ｖｏｌ．６２６ ＭｅｄｉｃｉｎｅＸＩＶ
／ＰＡＣＳ ＩＶ（１９８６）」に記載された方法（以
下、「方法１」と言う）がある。この方法１は、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（入力画像）の低周波数画像の
画素値Ｓ_US、定数Ａ，Ｂ，Ｃ（例えば、Ａ＝２，Ｂ＝
０．７）を持って、 Ｓ_D ＝Ａ［Ｓ_org −Ｓ_US］＋Ｂ［Ｓ_US］＋Ｃ ・・・・（１） なる式（１）で表されるものである。

【０００４】上述のような方法１では、高周波成分（第
１項）、低周波成分（第２項）の重み付けを変えること
が可能で、例えば、定数Ａ，ＢをＡ＝２，Ｂ＝０．７と
した場合、高周波成分を強調し、且つ全体のダイナミッ
クレンジを圧縮する効果が得られる。これは、ある放射
線医師達によれば、本処理なしの画像と比較して、診断
に有効であるという評価が得られている。

【０００５】また、第２５０９５０３特許公報等には、
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（入力画像）のＹ方向のプロフ
ァイルの平均プロファイルＰｙとＸ方向のプロファイル
の平均プロファイルＰｘを持って、 Ｓ_D ＝Ｓ_org ＋Ｆ［Ｇ（Ｐｘ，Ｐｙ）］ ・・・・（２） なる式（２）で表される方法（以下、「方法２」と言
う）が記載されている。

【０００６】ここで、式（２）での関数ｆ（ｘ）が有す
る特性について説明すると、まず、「ｘ＞Ｄｔｈ」では
ｆ（ｘ）が「０」となり、「０≦ｘ≦Ｄｔｈ」ではｆ
（ｘ）が切片を「Ｅ」、傾きを「Ｅ／Ｄｔｈ」として単
調減少するものとなり、次の式（３）で表される。 ｉｆ（ｘ≦Ｄｔｈ） ｆ（ｘ）＝Ｅ−（Ｅ／Ｄｔｈ）ｘ ｅｌｓｅ ｆ（ｘ）＝０ ・・・・（３） また、”Ｐｘ”及び”Ｐｙ”は、 Ｐｙ＝（ΣＰｙｉ）／ｎ ・・・・（４） Ｐｘ＝（ΣＰｘｉ）／ｎ ・・・・（５） なる式（４）及び（５）で表される。

【０００７】式（４）及び（５）において、”ｉ”は”
ｉ＝１〜ｎ”であり、”Ｐｙｉ”及び”Ｐｘｉ”はプロ
ファイルであり、また、式（２）での”Ｇ（Ｐｘ，Ｐ
ｙ）”は、例えば、 Ｇ（Ｐｘ，Ｐｙ）＝ｍａｘ（Ｐｘ，Ｐｙ） ・・・・（６） で示される。

【０００８】上述のような方法２では、低周波画像の画
素値で”Ｄｔｈ”以下の濃度レンジが圧縮される。

【０００９】また、方法２（第２５０９５０３特許公報
等に記載の方法）と同様の方法（以下、「方法３」と言
う）が「日本放射線技術学会雑誌 第４５巻第８号１９
８９年８月 １０３０頁 阿部ほか」に記載されてい
る。この方法３は、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（入力画
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、単調減少関数ｆ（ｘ）を持って、 Ｓ_D ＝Ｓ_org ＋ｆ（Ｓ_US） ・・・・（７） Ｓ_US＝ΣＳ_org ／Ｍ² ・・・・（８） なる式（７）及び（８）で表されるものである。

【００１０】方法３は、式（２）によって表される方法
２とは低周波画像の作成方法が異なり、方法２では１次
元データで低周波画像を作成していたのに対し、２次元
データで低周波画像を作成する方法である。このような
方法３によっても、低周波画像の画素値で”Ｄｔｈ”以
下の濃度レンジが圧縮される。

【００１１】また、第２６６３１８９特許公報等には、
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（入力画像）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、単調
増加関数ｆ１（ｘ）を持って、 Ｓ_D ＝Ｓ_org ＋ｆ１（Ｓ_US） ・・・・（７） Ｓ_US＝ΣＳ_org ／Ｍ² ・・・・（８） なる式（７）及び（８）で表される方法（以下、「方法
４」と言う）が記載されている。

【００１２】ここで、式（７）での関数ｆ１（ｘ）が有
する特性について説明すると、まず、「ｘ＜Ｄｔｈ」で
はｆ（ｘ）が「０」となり、「Ｄｔｈ≦ｘ」ではｆ
（ｘ）が切片を「Ｅ」、傾きを「Ｅ／Ｄｔｈ」として単
調減少するものとなり、次の式（１１）で表される。 ｆ１［ｘ］＝Ｅ−（Ｅ／Ｄｔｈ）Ｘ ・・・・（１１）

【００１３】上述のような方法４では、低周波画像の画
素値Ｄｔｈ以上の画素値（濃度値）が圧縮される。この
ときのアルゴリズムについては、方法３（「日本放射線
技術学会雑誌 第４５巻第８号１９８９年８月 １０３
０頁 阿部ほか」等に記載の方法）と同様である。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の方法では、取得画像（入力画像）を階調
変換してフィルムやＣＲＴに対して出力した場合、視認
確認できない濃度値もしくは輝度値の範囲に階調変換後
の注目領域（被写体領域等）の濃度値もしくは輝度値が
かかるのを防ぐことを目的としていた。

【００１５】このため、従来の方法では、圧縮開始位置
や圧縮率が固定であり、ダイナミックレンジ圧縮を施し
た取得画像を階調変換した場合、注目領域の濃度値もし
くは輝度値が視認領域に入らないことがあった。これは
診断等に支障をきたす問題につながる。

【００１６】また、取得画像によっては、被写体部分の
圧縮が必要以上に行なわれてしまい、本来被写体部分が
保持している情報量が無意味に損出される場合があっ
た。これは、診断能等が低下する問題につながる。

【００１７】さらに、ダイナミックレンジを拡大すると
いう発想が無かったので、フィルムやＣＲＴ上に画像を
出力する場合に、注目領域のダイナミックレンジを有効
に出力することができないという問題があった。すなわ
ち、注目領域のダイナミックレンジを所定の領域に変換
するという思想がなかった。

【００１８】本発明は上記のような問題を解決するため
になされたもので、高周波成分の振幅を保った状態で、
注目領域のダイナミックレンジを所定の濃度領域に変換
できるようにすることを目的とする。

【００１９】

【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、第１の発明は、注目領域の画像の最大値と最小値
を抽出する抽出手段と、入力画像の平滑化画像を作成す
る平滑化手段と、上記作成された平滑化画像と上記入力
画像との差から高周波成分を作成する作成手段と、上記
作成された平滑化画像の濃度値を、上記抽出された最大
値と最小値の幅が一定幅となるように変換する変換手段
と、上記濃度値が変換された画像に上記作成された高周
波成分を足し込む足し込み手段とを設けたことを特徴と
する。

【００２０】第２の発明は、上記第１の発明において、
上記抽出手段は、上記入力画像の最大値と最小値を抽出
することを特徴とする。

【００２１】第３の発明は、上記第１の発明において、
上記入力画像のす抜け領域とこのす抜け領域に接する体
部分とを一定幅内で削除する削除手段を設け、上記抽出
手段は、上記削除手段で削除されなかった領域の最大値
と最小値を抽出することを特徴とする。

【００２２】第４の発明は、上記第１の発明において、
上記抽出手段は、上記平滑化画像の最大値と最小値を抽
出することを特徴とする。

【００２３】第５の発明は、医療用の入力画像の特徴量
を抽出する抽出手段と、上記特徴量に基づき上記入力画
像に対して第１のアルゴリズムを用いたダイナミックレ
ンジ変換を施す第１のダイナミックレンジ変換手段と、
上記特徴量に基づき上記入力画像に対して第２のアルゴ
リズムを用いたダイナミックレンジ変換を施す第２のダ
イナミックレンジ変換手段と、上記第１又は第２のアル
ゴリズム変換手段にてダイナミックレンジ変換が施され
た上記入力画像を出力する出力手段とを備えることを特
徴とする。

【００２４】第６の発明は、上記第５の発明において、
上記入力画像によって示される部位に基づいて、上記第
１のダイナミックレンジ変換手段又は上記第２のダイナ
ミックレンジ変換手段を選択する選択手段を備えること
を特徴とする。

【００２５】第７の発明は、上記第５の発明において、
外部指示に基づいて、上記第１のダイナミックレンジ変
換手段又は上記第２のダイナミックレンジ変換手段を選
択する選択手段を備えることを特徴とする。

【００２６】第８の発明は、上記第５の発明において、
上記第１のダイナミックレンジ変換手段は、上記入力画
像の高周波成分を生成する生成手段と、上記特徴量に基
づき上記入力画像に対して階調変換処理を施す階調変換
処理手段と、上記階調変換処理が施された上記入力画像
に対して上記高周波成分を加算する換算手段とを含むこ
とを特徴とする。

【００２７】第９の発明は、注目領域の画像の最大値と
最小値を抽出する抽出手順と、入力画像の平滑化画像を
作成する平滑化手順と、上記作成された平滑化画像と上
記入力画像との差から高周波成分を作成する作成手順
と、上記作成された平滑化画像の濃度値を、上記抽出さ
れた最大値と最小値の幅が一定幅となるように変換する
変換手順と、上記濃度値が変換された画像に上記作成さ
れた高周波成分を足し込む足し込み手順とを設けたこと
を特徴とする。

【００２８】第１０の発明は、上記第９の発明におい
て、上記抽出手順は、上記入力画像の最大値と最小値を
抽出することを特徴とする。

【００２９】第１１の発明は、上記第９の発明におい
て、上記入力画像のす抜け領域とこのす抜け領域に接す
る体部分とを一定幅内で削除する削除手順を設け、上記
抽出手順は、上記削除手順で削除されなかった領域の最
大値と最小値を抽出することを特徴とする。

【００３０】第１２の発明は、上記第９の発明におい
て、上記抽出手順は、上記平滑化画像の最大値と最小値
を抽出することを特徴とする。

【００３１】第１３の発明は、医療用の入力画像の特徴
量を抽出する抽出手順と、上記特徴量に基づき上記入力
画像に対して第１のアルゴリズムを用いたダイナミック
レンジ変換を施す第１のダイナミックレンジ変換手順
と、上記特徴量に基づき上記入力画像に対して第２のア
ルゴリズムを用いたダイナミックレンジ変換を施す第２
のダイナミックレンジ変換手順と、上記第１又は第２の
アルゴリズムを用いたダイナミックレンジ変換が施され
た上記入力画像を出力する出力手順とを含むことを特徴
とする。

【００３２】第１４の発明は、上記第１３の発明におい
て、上記入力画像によって示される部位に基づいて、実
行するダイナミックレンジ変換手順として上記第１のダ
イナミックレンジ変換手順と上記第２のダイナミックレ
ンジ変換手順の何れかを選択する選択工程を含むことを
特徴とする。

【００３３】第１５の発明は、上記第１３の発明におい
て、ユーザからのマニュアル指示に応じて、実行するダ
イナミックレンジ変換手順として上記第１のダイナミッ
クレンジ変換手順と上記第２のダイナミックレンジ変換
手順の何れかを選択する選択工程を含むことを特徴とす
る。

【００３４】第１６の発明は、上記第１３の発明におい
て、上記第１のダイナミックレンジ変換手順は、上記入
力画像の高周波成分を生成する生成手順と、上記特徴量
に基づき上記入力画像に対して階調変換処理を施す階調
変換処理手順と、上記階調変換処理が施された上記入力
画像に対して上記高周波成分を加算する換算手順とを含
むことを特徴とする。

【００３５】第１７の発明は、注目領域の画像の最大値
と最小値を抽出する抽出処理と、入力画像の平滑化画像
を作成する平滑化処理と、上記作成された平滑化画像と
上記入力画像との差から高周波成分を作成する作成処理
と、上記作成された平滑化画像の濃度値を、上記抽出さ
れた最大値と最小値の幅が一定幅となるように変換する
変換処理と、上記濃度値が変換された画像に上記作成さ
れた高周波成分を足し込む足し込み手順とを実行するた
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
記憶媒体であることを特徴とする。

【００３６】第１８の発明は、上記第１７の発明におい
て、上記抽出処理は、上記入力画像の最大値と最小値を
抽出することを特徴とする。

【００３７】第１９の発明は、上記第１７の発明におい
て、上記入力画像のす抜け領域とこのす抜け領域に接す
る体部分とを一定幅内で削除する削除処理を上記プログ
ラムに設け、上記抽出処理は、上記削除処理で削除され
なかった領域の最大値と最小値を抽出することを特徴と
する。

【００３８】第２０の発明は、上記第１７の発明におい
て、上記抽出処理は、上記平滑化画像の最大値と最小値
を抽出することを特徴とする。

【００３９】第２１の発明は、医療用の入力画像の特徴
量を抽出する抽出処理と、上記特徴量に基づき上記入力
画像に対して第１のアルゴリズムを用いたダイナミック
レンジ変換を施す第１のダイナミックレンジ変換処理
と、上記特徴量に基づき上記入力画像に対して第２のア
ルゴリズムを用いたダイナミックレンジ変換を施す第２
のダイナミックレンジ変換処理と、上記第１又は第２の
アルゴリズムを用いたダイナミックレンジ変換が施され
た上記入力画像を出力する出力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
媒体であることを特徴とする。

【００４０】第２２の発明は、上記第２１の発明におい
て、上記入力画像によって示される部位に基づいて、実
行するダイナミックレンジ変換処理として上記第１のダ
イナミックレンジ変換処理と上記第２のダイナミックレ
ンジ変換処理の何れかを選択する選択処理を上記プログ
ラムに設けることを特徴とする。

【００４１】第２３の発明は、上記第２１の発明におい
て、ユーザからのマニュアル指示に応じて、実行するダ
イナミックレンジ変換処理として上記第１のダイナミッ
クレンジ変換処理と上記第２のダイナミックレンジ変換
処理の何れかを選択する選択処理を上記プログラムに設
けることを特徴とする。

【００４２】第２４の発明は、上記第２１の発明におい
て、上記第１のダイナミックレンジ変換処理は、上記入
力画像の高周波成分を生成する生成処理と、上記特徴量
に基づき上記入力画像に対して階調変換処理を施す階調
変換処理と、上記階調変換処理が施された上記入力画像
に対して上記高周波成分を加算する換算処理とを含むこ
とを特徴とする。

【００４３】

【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。

【００４４】（第１の実施の形態）図１は、本発明の実
施の形態による画像処理装置１００を示す。この画像処
理装置１００は、濃度値変換機能を有するＸ線画像の画
像処理装置であり、前処理回路１０６、濃度値変換部１
１３，ＣＰＵ１０８、メインメモリ１０９、操作パネル
１１０、画像表示装置１１１を備えており、ＣＰＵバス
１０７を介して互いにデータ授受されるようになされて
いる。

【００４５】また、画像処理装置１００は、前処理回路
１０６に接続されたデータ収集回路１０５と、データ収
集回路１０５に接続された２次元Ｘ線センサ１０４及び
Ｘ線発生回路１０１とを備えており、これらの各回路は
ＣＰＵバス１０７にも接続されている。

【００４６】図２は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（ａ）は入力画像を示し、図
３（ｂ）は上記入力画像からＸ線の照射領域とす抜け領
域（Ｘ線が素通りした領域）とを削除した図である。図
４は階調変換曲線上で視認できる濃度域と注目領域の濃
度域との関係を示す図であり、横軸が入力画像の濃度
値、縦軸が出力画像の濃度値である。

【００４７】上記構成による画像処理装置１００におい
て、メインメモリ１０９は、ＣＰＵ１０８の処理に必要
な各種のデータなどが記憶されると共に、ＣＰＵ１０８
の作業用としてのワークメモリを含む。ＣＰＵ１０８
は、メインメモリ１０９を用いて、操作パネル１１０か
らの操作に従って装置全体の動作制御等を行う。これに
より画像処理装置１００は、以下のように動作する。

【００４８】まず、Ｘ線発生回路１０１は、被検査体１
０３に対してＸ線ビーム１０２を放射する。このＸ線ビ
ーム１０２は、被検査体１０３を減衰しながら透過し
て、２次元Ｘ線センサ１０４に到達し、２次元Ｘ線セン
サ１０４よりＸ線画像として出力される。ここでは、２
次元Ｘ線センサ１０４から出力されるＸ線画像を、例え
ば図３（ａ）のような膝、胸椎画像とする。

【００４９】データ収集回路１０５は、２次元Ｘ線セン
サ１０４から出力されたＸ線画像を電気信号に変換して
前処理回路１０６に供給する。前処理回路１０６は、デ
ータ収集回路１０５からの信号（Ｘ線画像信号）に対し
て、オフセット補正処理やゲイン補正処理等の前処理を
行う。前処理が行われたＸ線画像信号は入力画像とし
て、ＣＰＵ１０８の制御により、ＣＰＵバス１０７を介
してメインメモリ１０９、照射領域抽出回路１１２及び
濃度値変換部１１３のす抜け削除回路１１３ａに転送さ
れる。

【００５０】濃度値変換部１１３において、１１３ａは
す抜け領域とす抜け領域と一定幅で接する体領域とを削
除するす抜け削除回路、１１３ｂはす抜け削除回路１１
３ａで削除されなかった領域から、濃度値の最大値と最
小値を算出する最高値最小値抽出回路、１１３ｃは入力
画像の平滑化画像を作成する平滑化画像作成回路、１１
３ｄは入力画像と平滑化画像との差分から高周波成分を
作成する高周波成分作成回路、１１３ｅは最大値最小値
抽出回路１１３ｂで抽出された最大値と最小値に基づき
平滑化画像の濃度値を変換する濃度値変換回路、１１３
ｆは濃度値変換回路１１３ｅで変換された画像に高周波
成分作成回路１１３ｄで作成した高周波を足し込む高周
波成分足し込み回路である。

【００５１】次に濃度値変換部１１３の動作について図
２のフローチャートにより説明する。ＣＰＵバス１０７
を介して前処理回路１０６で処理された入力画像をＣＰ
Ｕ１０８の制御により受信した照射領域抽出回路１１２
は、入力画像中の照射領域を抽出する（ステップＳ２０
１）。また、同時に入力画像を受信したす抜け削除回路
１１３ａは照射領域外及び照射領域内のす抜け領域とす
抜け領域と一定間隔内で接する体領域とを例えば０画素
で置き換える（ステップＳ２０２）。具体的には次の式
（１２）で表されるような画像の変換を行う。

【００５２】

【数１】

【００５３】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）は以下の式（４）のように表される。Ｔｈ
１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 ・・・・（１３）。 図３（ｂ）は、入力画像の照射領域外及びす抜け領域を
０で置き換えた場合の画像である。

【００５４】次に、最大最小値抽出回路１１３ｂでは、
画像濃度値の最大値（図４の”ｄ２”）と最小値（図４
の”ｄ３”）を算出する（ステップＳ２０３）。ここ
で、最大値、最小値を算出するのに、照射領域及びす抜
け領域を除去した領域の平滑化画像から抽出してもよ
い。次に平滑化画像作成回路１１３ｃは次式に従い平滑
化画像を作成する（ステップＳ２０４）。ｆｕｓ（ｘ，
ｙ）は入力画像ｆ０（ｘ，ｙ）の平滑化（低周波）画像
の画素値であり、例えば、式（１４）〜（１８）、又は
式（１９）で示される。

【００５５】 ｆ２（ｘ，ｙ）＝ｍｉｎ｛ｆ０（ｘ＋ｘ１，ｙ＋ｙ１）−Ｄ（ｘ１，ｙ１） ｜ｘ１×ｘ１＋ｙ１×ｙ１≦ｒ１×ｒ１｝・・・・（１４） ｆ３（ｘ，ｙ）＝ｍａｘ｛ｆ２（ｘ＋ｘ１，ｙ＋ｙ１）＋Ｄ（ｘ１，ｙ１） ＋ｘ１×ｘ１＋ｙ１×ｙ１≦ｒ１×ｒ１｝・・・・（１５） ｆ４（ｘ，ｙ）＝ｍａｘ｛ｆ３（ｘ＋ｘ１，ｙ＋ｙ１）＋Ｄ（ｘ１，ｙ１） ｜ｘ１×ｘ１＋ｙ１Ｘｙ１≦ｒ１Ｘｒ１｝・・・・（１６） ｆｕｓ（ｘ，ｙ）＝ｍｉｎ｛ｆ４（ｘ＋ｘ１，ｙ＋ｙ１） −Ｄ（ｘ１，ｙ１）｜ｘ１×ｘ１＋ｙ１×ｙ１≦ｒ１×ｒ１｝ ・・・・（１７）

【００５６】”Ｄ（ｘ，ｙ）”は、円盤状フィルタであ
り、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）＝０、ｘ×ｘ＋ｙ×ｙ≦ｒ１×ｒ１ ＝−∞、 その他 ・・・・（１８）

【００５７】ここで得られたｆｕｓ（ｘ，ｙ）のプロフ
ァイルはエッジ構造を保存しているものであり、従来ダ
イナミックレンジ圧縮の欠点であるオーバーシュート、
アンダーシュートが起きないものである。

【００５８】平滑化画像は、例えば式（１７）で示され
る平均濃度を用いてもよいし、次の式（１９）を用いて
もよい。ここでｄは定数である。

【００５９】

【数２】

【００６０】また、例えばＥｒｏｓｉｏｎ、Ｄａｉ１ａ
ｔｉｏｎ、Ｏｐｅｎｉｎｇ、Ｃ１ｏｓｉｎｎｇ等のモル
フォロジカルフィルタを用い平滑化画像を作成してもよ
い。

【００６１】次に、高周波成分作成回路１１３ｃでは、
入力画像ｆ０（ｘ，ｙ）と平滑化画像ｆｕｓ（ｘ，ｙ）
とから次式に従い高周波画像ｆｈ（ｘ，ｙ）を作成する
（ステップＳ２０５）。次に濃度値変換回路１１３ｅ
は、最大最小値値抽出回路１１３ｂで抽出した最大値
（ｄ３）、最小値（ｄ２）、そして階調変換後の視認濃
度値で決まる濃度値ｄ１，ｄ４に基づき次式により濃度
値を変換し、濃度値変換した平滑化画像Ｓｕｓ０×
（ｘ，ｙ）を作成する（ステップＳ２０６）。

【００６２】図４において、ＳｉｇｈｔｍａｘとＳｉｇ
ｈｔｍｉｎが視認できる最大最小濃度値であり、ｄ１，
ｄ４に対応する。平滑化画像の濃度値がｍｉｎ（平滑化
画像が取り得る最小値）からｄ１以下の場合、 Ｓｕｓｕ０（ｘ，ｙ）＝（ｄ１−ｍｉｎ）×（（Ｓｕｓ（ｘ，ｙ）） −ｍｉｎ）／（ｄ２−ｍｉｎ）十ｍｉｎ ・・・・（２０）

【００６３】ｄ２＜Ｓｕｓ（ｘ，ｙ）≦ｄ３の場合、 Ｓｕｓｕ０（ｘ，ｙ）＝（ｄ４−ｄ１）×（Ｓｕｓ（ｘ，ｙ）−ｄ２） ／（ｄ３−ｄ２）十ｄ１ ・・・・（２１）

【００６４】ｄ３＜Ｓｕｓ（ｘ，ｙ）≦ｍａｘの場合、 Ｓｕｓｕ０（ｘ，ｙ）＝（ｍａｘ−ｄ４）×（Ｓｕｓ（ｘ，ｙ）−ｄ３） ／（ｍａｘ−ｄ３）十ｄ４ ・・・（２２）

【００６５】そして、濃度値変換した画像Ｓｕｓｕｏ
（ｘ，ｙ）に高周波画像ｆｈ（ｘ，ｙ）を足し込み、最
終画像ｆｅ（ｘ，ｙ）を得る（ステップＳ２０７）。ｆ
ｅ（ｘ，ｙ）＝Ｓｕｓｕ０（ｘ，ｙ）十ｆｈ（ｘ，ｙ）
・・・（２３）最終的には、得られた画像ｆｅ（ｘ，
ｙ）を階調変換回路１１４で階調変換してフィルム出力
又は画像表示装置１１１に表示する。

【００６６】尚、本実施の形態では、す抜け領域がある
画像に対する場合について説明したが、す抜け領域がな
い場合は、す抜け削除回路１１３ａを経由せず、照射領
域内の画像から、最大最小値抽出回路１１３ｂにより最
大値と最小値を抽出すればよい。

【００６７】本実施の形態によれば、高周波成分を保持
したまま、注目領域の画像を一定幅に圧縮、拡大するこ
とが可能であり、画像情報を有効に使える効果がある。
さらに、上記一定幅をフィルムなどの視認領域とすれ
ば、フィルム上の視認領域の幅に注目領域を拡大縮小す
ることができる効果が有る。また、最大値、最小値を平
滑化画像から抽出する場合は、濃度値変換部１１３での
変換をより精度よく行える効果が有る。

【００６８】（第２の実施の形態）図５は、本発明の実
施の形態による画像処理装置を適用したＸ線撮影装置６
００の構成を示す。

【００６９】Ｘ線撮影装置６００は、画像処理機能を有
するものであり、前処理回路６０６、ＣＰＵ６０８、メ
インメモリ６０９、操作パネル６１０、画像表示器６１
１、及び画像処理回路６１２を備えており、これらの各
回路はＣＰＵバス６０７を介して互いにデータ授受され
るようになされている。

【００７０】また、Ｘ線撮影装置６００は、前処理回路
６０６に接続されたデータ収集回路６０５と、データ収
集回路６０５に接続された２次元Ｘ線センサ６０４及び
Ｘ線発生回路６０１とを備えており、これらの各回路も
ＣＰＵバス６０７に接続されている。

【００７１】画像処理回路６１２は、階調変換のための
特徴量を算出する特徴抽出回路６１２ａと、後述する第
１の階調変換回路６１２ｄの階調変換曲線からダイナミ
ックレンジを変更する範囲と変更量を算出する制御回路
６１２ｂと、制御回路６１２ｂで算出されたダイナミッ
クレンジを変更する範囲と変更量から原画像のダイナミ
ックレンジを変更するＤＲＣ回路６１２ｃと、ＤＲＣ回
路６１２ｃにてダイナミックレンジが変更された原画像
の階調変換を行なう第１の階調変換回路６１２ｄとを備
えている。

【００７２】ＤＲＣ回路６１２ｃは、原画像の階調変換
を行なう第２の階調変換回路６１３と、第２の階調変換
回路６１３にて階調変換された画像に対して原画像の高
周波成分を足し込む高周波成分調整回路とを備えてい
る。

【００７３】図６は、例えば、頸椎側面で撮影を行なっ
た場合に得られる画像（Ｘ線撮影画像）において、特徴
量を抽出する領域ａを示したものである。

【００７４】図７は、第１の階調変換回路６１２ｄの階
調変換曲線を示したものであり、この図７において、横
軸は画素値を示し、縦軸は濃度値を示す。”Ｓｌ”は、
濃度上で視認識限界の下限濃度値に対応する画素値を示
し、”Ｓｈ”は、濃度上で視認識限界の上限濃度値に対
応する画素値を示す。”Ｓｍｉｎ”及び”Ｓｍａｘ”
は、注目領域の最小画素値及び最大画素値を示す。”Ｓ
ａ”は、特徴抽出回路６１２ａにて算出された特徴量に
対応する画素値を示し、”ｄｌ”及び”ｄｈ”はそれぞ
れ、ダイナミックレンジの変更しない範囲の下限濃度値
及び上限濃度値に対応する画素値を示す。

【００７５】図８は、第２の階調変換回路６１３の階調
変換曲線を示したものであり、この図８において、横軸
は入力画素値を示し、縦軸は出力画素値を示す。”ｄ
ｌ”、”ｄｈ”、及び”Ｓａ”は、図７での画素値と同
じ画素値を示す。図８に示す階調変換曲線ａは、直線成
分のみから構成され、同図に示す階調変換曲線ｂは、階
調変換曲線ａの微分値が連続となるようななだらかな曲
線から構成されている。

【００７６】ここで、上述のようなＸ線撮影装置６００
において、メインメモリ６０９は、ＣＰＵ６０８による
本装置全体の動作制御のための処理に必要な処理プログ
ラムや各種のデータ等が記憶されるものであると共に、
ＣＰＵ６０８の作業用メモリとしてのワークメモリを含
むものである。したがって、ＣＰＵ６０８は、メインメ
モリ６０９及びメインメモリ６０９に記憶された情報を
用いて、操作パネル６１０からの操作に従った本装置全
体の動作制御等を行なう。これにより、Ｘ線撮影装置６
００は次のように動作する。

【００７７】先ず、Ｘ線発生回路６０１が被写体６０３
に対してＸ線ビーム６０２を放射する。Ｘ線発生回路６
０１から放射されたＸ線ビーム６０２は、被写体６０３
を減衰しながら透過して、２次元Ｘ線センサ６０４に到
達し、２次元Ｘ線センサ６０４によりＸ線画像として出
力される。この２次元Ｘ線センサ６０４から出力される
Ｘ線画像は、例えば、人体部画像である。

【００７８】データ収集回路６０５は、２次元Ｘ線セン
サ６０４から出力されたＸ線画像を電気信号に変換して
前処理回路６０６に供給する。前処理回路６０６は、デ
ータ収集回路６０５からの信号（Ｘ線画像信号）に対し
て、オフセット補正処理やゲイン補正処理等の前処理を
施す。この前処理回路６０６にて前処理が施されたＸ線
画像信号は入力画像として、ＣＰＵ６０８の制御によ
り、ＣＰＵバス６０７を介して、メインメモリ６０９及
び画像処理回路６１２にそれぞれ転送される。

【００７９】画像処理回路６１２は、例えば、図９に示
すフローチャートに従って次のように動作する。

【００８０】先ず、ＣＰＵバス６０７を介して前処理回
路６０６から供給された入力画像（前処理が施された原
画像）ｆ０（ｘ，ｙ）を、ＣＰＵ６０８の制御により受
信した特徴抽出回路６１２ａは、階調変換のための特徴
量Ｓ_a を算出する（ステップＳ７０１）。ここでの特徴
量の抽出方法は、入力画像ｆ０（ｘ，ｙ）での被写体の
部位毎に異なり、本出願人から複数の方法が提案されて
いる。例えば、入力画像ｆ０（ｘ，ｙ）が、頸椎の撮影
により得られた画像である場合には、特願平１０−２７
２２８４号に記載された方法を用いる。この方法は、特
徴量Ｓａとして、図６の”ａ”に示した領域内の画素値
の平均値を算出する方法である。

【００８１】次に、第１の階調変換回路６１２ｄでの階
調変換曲線を、特徴抽出回路６１２ａにて得られた特徴
量Ｓａを用いて規定する（ステップＳ７０２）。例え
ば、図７に示すように、特徴量Ｓａの画素値が濃度値
１．０に変更されるような階調変換曲線を規定する。

【００８２】次に、制御回路６１２ｂは、ステップＳ７
０２にて規定された階調変換曲線から入力画像ｆ０
（ｘ，ｙ）のダイナミックレンジを変更する範囲と変更
量を算出する（ステップＳ７０３）。この算出方法とし
ての一例を次に述べる。

【００８３】例えば、通常の日本人は、画像での視認識
できるの濃度値が、濃度値０．２から０．３の範囲とな
っている。そこで、先ず、ステップＳ７０２にて規定さ
れた階調変換曲線に基づき、濃度値０．２、０．３に階
調変換される画素値Ｓｌ、Ｓｈを算出する。次に、ダイ
ナミックレンジを変更しない幅を、 ｄｌ＝Ｓａ−ｈｌ ・・・・（２４） ｄｈ＝Ｓａ＋ｈｈ ・・・・（２５） なる式（２４）及び（２５）に従って算出する。式（２
４）及び（２５）において、”ｈｌ”及び”ｈｈ”は定
数であり、”ｄｌ”及び”ｄｈ”はダイナミックレンジ
を変更する起点となる画素である。

【００８４】そして、”ｄｌ”以下の画素値、”ｄｌ”
以上の画素値の変更量Ｒｌ，Ｒｈを、 Ｒｌ＝（Ｓｌ−ｄｌ）／（Ｓｍｉｎ−ｄｌ） ・・・・（２６） Ｒｈ＝（Ｓｈ−ｄｈ）／（Ｓｍａｘ−ｄｈ） ・・・・（２７） なる式（２６）及び（２７）に従って算出する。式（２
６）及び（２７）において、”Ｓｍｉｎ”及び”Ｓｍａ
ｘ”は、被写体領域（注目領域）の画素値のうちの最小
値及び最大値を示す。すなわち、ｄｌ以下の画素値のダ
イナミックレンジをＲｌ倍すると、画素値Ｓｍｉｎは画
素値Ｓｌに変更される。同様に、画素値Ｓｍａｘは画素
値Ｓｈに変更される。換言すれば、起点をｄｌ，ｄｈと
し、変更量をＲｌ，Ｒｈとすると、階調変換後の被写体
領域の濃度値は、視野領域（ここでは例えば、濃度値
０．２〜０．３）の幅と一致する。

【００８５】上述のように、変更量Ｒｌ，Ｒｈを求める
ことにより、ダイナミックレンジを圧縮しても、撮影画
像の注目領域の全てを出力画像上に再現することができ
る。したがって、特徴抽出の不安定性を吸収することが
でき、診断能力の向上を図ることができる。

【００８６】また、変更量Ｒｌ，Ｒｈに対する拘束条件
として、 Ｒｌ＜Ｃｌ ・・・・（２８） Ｒｈ＜Ｃｈ ・・・・（２９） なる式（２８）及び（２９）に示すような条件を設ける
ようにしてもよい。式（２８）及び（２９）におい
て、”Ｃｌ”及び”Ｃｈ”はそれぞれ定数を示す。これ
らの定数Ｃｌ，Ｃｈ、及び上述した定数ｈｌ，ｈｈは、
例えば、撮影対象となる被写体の部位毎に実験的に決ま
る定数である。このように、拘束条件を設けることによ
って、圧縮のしすぎを防ぐことができるため、圧縮のし
すぎによる診断能力の低下を確実に防止することができ
る。

【００８７】上述のようにして、ダイナミックレンジを
変更する起点となる画素ｄｌ，ｄｈ、及び変更量Ｒｌ，
Ｒｈが求まると、これらのｄｌ，ｄｈ，Ｒｌ，Ｒｈに基
づき、図８に示したような第２の階調変換回路６１３の
階調変換曲線を規定する。図８に示す階調変換曲線ａで
の画素値ｄｌ以下の傾きは”Ｒｌ”であり、画素値ｄｌ
から画素値ｄｈの範囲の傾きは”１”であり、画素値ｄ
ｈ以上の傾きは”Ｒ_h ”である。一方、同じく図８に示
す階調変換曲線ｂは、特願昭１１−７６８８２号等に記
載されている技術によって、階調変換曲線ａの微分値が
連続となるようになだらかにした曲線である。第２の階
調変換回路６１３の階調変換曲線として、階調変換曲線
ａを用いる場合には、微分不連続点で偽輪郭が発生する
ことがあるが、階調変換曲線ｂを用いる場合には、当該
偽輪郭が発生することはない。ここでは一例として、階
調変換曲線ｂを第２の階調変換回路６１３で用いるもの
とする。

【００８８】次に、ＤＲＣ回路６１２ｃは、以降の処理
で、高周波成分を保持するか否かを選択する（ステップ
Ｓ７０４）。高周波成分を保持せずに処理実行した場合
に得られる結果画像は、低周波成分が重要である軟部組
織等を診断する場合に用いて有効である。一方、高周波
成分を保持して処理実行した場合に得られる結果画像
は、高周波成分が重要である骨部、肺野等を診断する場
合に用いて有効である。すなわち、処理対象の画像が軟
部組織等の画像であれば、高周波成分を保持しないと選
択し、処理対象の画像が骨部、肺野等の画像であれば、
高周波成分を保持すると選択することによって、軟部組
織や、骨部、肺野等のそれぞれの診断に有効な結果画像
が得られる。このステップＳ７０４での選択は、撮影部
位（軟部組織、骨部、肺野等）に基づき自動選択する構
成としてもよいし、ユーザがマニュアル選択する構成と
してもよい。

【００８９】ステップＳ７０４での選択の結果、高周波
成分を保持しない場合、第２の階調変換回路６１３によ
り、入力画像（原画像）に対して階調変換曲線ｂ（図８
参照）を用いた階調変換を施す（ステップＳ７０８）。
そして、第１の階調変換回路６１２ｄにより、第２の階
調変換回路６１３での階調変換後の入力画像に対して階
調変換を施す（ステップＳ７０９）。

【００９０】ここで、入力画像（原画像）の座標を”
ｘ，ｙ”、原画像の画素値を”ｆ０（ｘ，ｙ）”、第２
の階調変換回路６１３の階調変換曲線ｂを”Ｆ
（ｘ）”、階調変換曲線ｂを用いた階調変換後の画像の
画素値を”ｆ１（ｘ，ｙ）”、第１の階調変換回路６１
２ｄの階調変換曲線を”Ｆ１（ｘ）”とすると、結果的
に得られる画像（最終画像）ｆ２（ｘ，ｙ）は、 ｆ２（ｘ，ｙ）＝Ｆ１（Ｆ（ｆ０（ｘ，ｙ）） ・・・・（３０） なる式（３０）で表される。この場合、”Ｆ１（Ｆ
（ｘ））を、１つの階調変換曲線と考えてよい。

【００９１】一方、ステップＳ７０４での選択の結果、
高周波成分を保持する場合、先ず、高周波成分調整回路
６１４により、原画像ｆ０（ｘ，ｙ）の高周波成分ｆｈ
（ｘ，ｙ）を、 ｆｈ（ｘ，ｙ）＝ｆ０（ｘ，ｙ）−ｆｕｓ（ｘ，ｙ） ・・・・（３１） なる式（３１）により算出する（ステップＳ７０５）。
式（３１）において、”ｆｕｓ（ｘ，ｙ）”は、平滑化
画像であり、マスクサイズの大きさを示す定数ｄを持っ
て、

【００９２】

【数３】

【００９３】なる式（３２）により算出される。

【００９４】次に、第２の階調変換回路６１３により、
原画像ｆ０（ｘ，ｙ）に対して、 ｆ１（ｘ，ｙ）＝Ｆ（ｆ０（ｘ，ｙ）） ・・・・（３３） なる式（３３）で示される階調変換を施し、当該階調変
換後の画像ｆ１（ｘ，ｙ）を取得する（ステップＳ７０
６）。

【００９５】次に、高周波成分調整回路６１４により、
第２の階調変換回路６１３の階調変換曲線ｂの微係数か
ら係数ｃ（ｘ）を、

【００９６】

【数４】

【００９７】なる式（３４）により算出する。この式
（３４）に示されるように、係数ｃ（ｘ）は、階調変換
曲線ｂの傾きから”１”を引いた値である。そして、係
数ｃ（ｘ）に基づいて、ステップＳ７０６にて取得され
た第２の階調変換回路６１３での階調変換後の画像ｆ１
（ｘ，ｙ）に対して、ステップＳ７０６にて取得された
原画像ｆ０（ｘ，ｙ）の高周波成分ｆｈ（ｘ，ｙ）を足
し込み、その処理後画像ｆ３（ｘ，ｙ）を得る。すなわ
ち、処理後画像ｆ３（ｘ，ｙ）は、 ｆ３（ｘ，ｙ）＝ｆ１（ｘ，ｙ）＋ｃ（ｆ０（ｘ，ｙ）） ×ｆｈ（ｘ，ｙ）・・・・（３５） なる式（３５）で表される（ステップＳ７０７）。

【００９８】そして、第１の階調変換回路６１２ｄによ
り、ステップＳ７０７にて得られた処理後画像ｆ３
（ｘ，ｙ）に対して、 ｆ２（ｘ，ｙ）＝Ｆ１（ｆ３（ｘ，ｙ）） ・・・・（３６） なる式（３６）に従った階調変換を行い、この結果得ら
れた画像ｆ２（ｘ，ｙ）を最終画像として得る（ステッ
プＳ７０９）。

【００９９】尚、ステップＳ７０５の式（３１）におけ
る平滑化画像ｆｕｓ（ｘ，ｙ）を、例えば、次の式（３
７）〜（４１）で示されるモルフォジ演算を用いて算出
するようにしてもよい。 ｆ２（ｘ，ｙ）＝ｍｉｎ｛ｆ０（ｘ＋ｘ１，ｙ＋ｙ１）−Ｄ（ｘ１，ｙ１） ｜ｘ１×ｘ１＋ｙ１×ｙ１≦ｒ１×ｒ１｝・・・・（３７） ｆ３（ｘ，ｙ）＝ｍａｘ｛ｆ２（ｘ＋ｘ１，ｙ＋ｙ１）＋Ｄ（ｘ１，ｙ１ ｜ｘ１×ｘ１＋ｙ１×ｙ１≦ｒ１×ｒ１｝・・・・（３８） ｆ４（ｘ，ｙ）＝ｍａｘ｛ｆ３（ｘ＋ｘ１，ｙ＋ｙ１）＋Ｄ（ｘ１，ｙ１） ｜ｘ１×ｘ１＋ｙ１×ｙ１≦ｒ１×ｒ１｝・・・・（３９） ｆｕｓ（ｘ，ｙ）＝ｍｉｎ｛ｆ４（ｘ＋ｘ１，ｙ＋ｙ１） ＋Ｄ（ｘ１，ｙ１）｜ｘ１×ｘ１＋ｙ１×ｙ１≦ｒ１×ｒ１｝ ・・・・（４０） 式（３７）〜（４０）において、”Ｄ（ｘ１，ｙ１）”
は、円盤状フィルタであり、入力画像に応じて選択され
る任意の定数ｒ１を持って、 Ｄ（ｘ１，ｙ１）＝０、ｘ１×ｘ１＋ｙ１×ｙ１≦ｒ１×ｒ１ ＝−∞、その他 ・・・・（４１） なる式（４１）で表される。

【０１００】式（３７）〜（４１）により得られる平滑
化画像ｆｕｓ（ｘ，ｙ）のプロファイルは、エッジ構造
を保存しているものであり、従来ダイナミックレンジ圧
縮の欠点であるオーバーシュート、アンダーシュートが
起きないものである。

【０１０１】本実施の形態によれば、入力画像の任意の
階調領域の濃度分布幅を圧縮、伸張することができ、且
つ階調変換後の高周波成分の振幅を階調変換前の画像の
高周波成分の振幅を保持できる効果がある。また、階調
変換曲線で決まる画素値に基づき、画像のダイナミック
レンジを変更するので、階調変換後の画像の濃度値を想
定して、ダイナミックレンジを変更できるので、階調変
換後の濃度値の範囲を一意に調整できる効果がある。

【０１０２】また、階調変換曲線から視認限界で決まる
画素値を求め、その画素値の値に基づきダイナミックレ
ンジを変更する範囲、量を決定できるので、注目領域の
画素値の濃度値の範囲を視認範囲にすることができる効
果がある。また、注目領域が視認領域にあることから、
注目領域全体を観察することが可能であり、診断能が上
がる効果がある。また、注目領域を視認領域の幅に一致
することが可能であり、注目領域の情報量を濃度値とし
て最大限に表現できる。また、画像のダイナミックレン
ジを変更しない範囲を有するので、診断等で重要となる
画素範囲をダイナミックレンジを変更しない領域とし、
従来通りの濃度値で表現し、さらに、従来では視認でき
なかった領域も濃度値として観察できるため、診断能が
上がる効果がある。また、ダイナミックレンジの変更手
段において高周波成分を保持するため、高周波成分の情
報量を落とすことがなく、さらに従来では濃度値上で視
認できなかった領域の濃度値も観察できるため、診断能
が上がる効果がある。

【０１０３】（他の実施の形態）上述の実施の形態は、
ハード的に実現してもよく、また、ソフト的に構成して
もよい。例えば、ＣＰＵやメインメモリ等のメモリ等か
らなるコンピュータシステムを用いて、図２又は図９に
示したフローチャートによる処理を実行するためのプロ
グラムを実現することにより、上述の実施の形態におけ
る構成を実現してもよい。

【０１０４】上記プログラムを記憶する記憶媒体として
は、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の半導体メモリ、光ディスク、光
磁気ディスク、磁気記憶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
性メモリカード等を用いることができる。

【０１０５】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、上記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
発明に含まれることは言うまでもない。

【０１０６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像の微細な部分である高周波成分を保持したまま、注
目領域の画像を一定幅に圧縮、拡大することが可能であ
り、これにより、画像情報を有効に使うことができる効
果がある。また、上記一定幅をフィルムなどの視認領域
とすれば、フィルム上の視認領域の幅に注目領域を拡大
縮小することができる効果がある。

【０１０７】また、画像にす抜け領域がある場合に、す
抜け領域を除去することにより、注目領域をさらに精度
よく抽出することが可能であり、濃度値変換の精度が上
がる効果がある。

【０１０８】さらに、平滑化画像から最大値、最小値を
抽出することにより、濃度値変換をより精度よく行うこ
とができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態に係る画像処理装置の構成を
示すブロック図である。

【図２】第１の実施の形態での処理手順を示すフローチ
ャートである。

【図３】入力画像と照射領域とす抜け領域とを除去した
画像を示す構成図である。

【図４】第１の実施の形態での動作を説明するための特
性図である。

【図５】第２の実施の形態に係る画像処理装置を適用し
たＸ線撮影装置の構成を示すブロック図である。

【図６】特徴量を抽出する領域を説明するための図であ
る。

【図７】上記画像処理装置の第１の階調変換曲線の階調
変換曲線を説明するための図である。

【図８】上記画像処理装置の第２の階調変換曲線の階調
変換曲線を説明するための図である。

【図９】第２の実施の形態での処理手順を示すフローチ
ャートである。

【符号の説明】

１０５ データ収集回路 １０８ ＣＰＵ １０９ メインメモリ １１０ 操作パネル １１２ 照射領域抽出回路 １１３ 濃度値変換回路 １１３ａ す抜け削除回路 １１３ｂ 最大最小値抽出回路 １１３ｃ 平滑化画像作成回路 １１３ｄ 高周波成分作成回路 １１３ｅ 濃度値変換回路 １１２ｆ 高周波成分足し込み回路

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年１２月６日（１９９９．１２．
６）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００８３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００８３】例えば、通常の日本人は、画像での視認識
できるの濃度値が、濃度値０．２から３．０の範囲とな
っている。そこで、先ず、ステップＳ７０２にて規定さ
れた階調変換曲線に基づき、濃度値０．２、３．０に階
調変換される画素値Ｓｌ、Ｓｈを算出する。次に、ダイ
ナミックレンジを変更しない幅を、 ｄｌ＝Ｓａ−ｈｌ ・・・・（２４） ｄｈ＝Ｓａ＋ｈｈ ・・・・（２５） なる式（２４）及び（２５）に従って算出する。式（２
４）及び（２５）において、”ｈｌ”及び”ｈｈ”は定
数であり、”ｄｌ”及び”ｄｈ”はダイナミックレンジ
を変更する起点となる画素である。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００８４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００８４】そして、”ｄｌ”以下の画素値、”ｄｌ”
以上の画素値の変更量Ｒｌ，Ｒｈを、 Ｒｌ＝（Ｓｌ−ｄｌ）／（Ｓｍｉｎ−ｄｌ） ・・・・（２６） Ｒｈ＝（Ｓｈ−ｄｈ）／（Ｓｍａｘ−ｄｈ） ・・・・（２７） なる式（２６）及び（２７）に従って算出する。式（２
６）及び（２７）において、”Ｓｍｉｎ”及び”Ｓｍａ
ｘ”は、被写体領域（注目領域）の画素値のうちの最小
値及び最大値を示す。すなわち、ｄｌ以下の画素値のダ
イナミックレンジをＲｌ倍すると、画素値Ｓｍｉｎは画
素値Ｓｌに変更される。同様に、画素値Ｓｍａｘは画素
値Ｓｈに変更される。換言すれば、起点をｄｌ，ｄｈと
し、変更量をＲｌ，Ｒｈとすると、階調変換後の被写体
領域の濃度値は、視野領域（ここでは例えば、濃度値
０．２〜３．０）の幅と一致する。

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 注目領域の画像の最大値と最小値を抽出
   する抽出手段と、 入力画像の平滑化画像を作成する平滑化手段と、 上記作成された平滑化画像と上記入力画像との差から高
   周波成分を作成する作成手段と、 上記作成された平滑化画像の濃度値を、上記抽出された
   最大値と最小値の幅が一定幅となるように変換する変換
   手段と、 上記濃度値が変換された画像に上記作成された高周波成
   分を足し込む足し込み手段とを設けたことを特徴とする
   画像処理装置。
2. 【請求項２】 上記抽出手段は、上記入力画像の最大値
   と最小値を抽出することを特徴とする請求項１記載の画
   像処理装置。
3. 【請求項３】 上記入力画像のす抜け領域とこのす抜け
   領域に接する体部分とを一定幅内で削除する削除手段を
   設け、上記抽出手段は、上記削除手段で削除されなかっ
   た領域の最大値と最小値を抽出することを特徴とする請
   求項１記載の画像処理装置。
4. 【請求項４】 上記抽出手段は、上記平滑化画像の最大
   値と最小値を抽出することを特徴とする請求項１記載の
   画像処理装置。
5. 【請求項５】 医療用の入力画像の特徴量を抽出する抽
   出手段と、 上記特徴量に基づき上記入力画像に対して第１のアルゴ
   リズムを用いたダイナミックレンジ変換を施す第１のダ
   イナミックレンジ変換手段と、 上記特徴量に基づき上記入力画像に対して第２のアルゴ
   リズムを用いたダイナミックレンジ変換を施す第２のダ
   イナミックレンジ変換手段と、 上記第１又は第２のアルゴリズム変換手段にてダイナミ
   ックレンジ変換が施された上記入力画像を出力する出力
   手段とを備えることを特徴とする画像処理装置。
6. 【請求項６】 上記入力画像によって示される部位に基
   づいて、上記第１のダイナミックレンジ変換手段又は上
   記第２のダイナミックレンジ変換手段を選択する選択手
   段を備えることを特徴とする請求項５記載の画像処理装
   置。
7. 【請求項７】 外部指示に基づいて、上記第１のダイナ
   ミックレンジ変換手段又は上記第２のダイナミックレン
   ジ変換手段を選択する選択手段を備えることを特徴とす
   る請求項５記載の画像処理装置。
8. 【請求項８】 上記第１のダイナミックレンジ変換手段
   は、 上記入力画像の高周波成分を生成する生成手段と、 上記特徴量に基づき上記入力画像に対して階調変換処理
   を施す階調変換処理手段と、 上記階調変換処理が施された上記入力画像に対して上記
   高周波成分を加算する換算手段とを含むことを特徴とす
   る請求項５記載の画像処理装置。
9. 【請求項９】 注目領域の画像の最大値と最小値を抽出
   する抽出手順と、 入力画像の平滑化画像を作成する平滑化手順と、 上記作成された平滑化画像と上記入力画像との差から高
   周波成分を作成する作成手順と、 上記作成された平滑化画像の濃度値を、上記抽出された
   最大値と最小値の幅が一定幅となるように変換する変換
   手順と、 上記濃度値が変換された画像に上記作成された高周波成
   分を足し込む足し込み手順とを設けたことを特徴とする
   画像処理方法。
10. 【請求項１０】 上記抽出手順は、上記入力画像の最大
    値と最小値を抽出することを特徴とする請求項９記載の
    画像処理方法。
11. 【請求項１１】 上記入力画像のす抜け領域とこのす抜
    け領域に接する体部分とを一定幅内で削除する削除手順
    を設け、上記抽出手順は、上記削除手順で削除されなか
    った領域の最大値と最小値を抽出することを特徴とする
    請求項９記載の画像処理方法。
12. 【請求項１２】 上記抽出手順は、上記平滑化画像の最
    大値と最小値を抽出することを特徴とする請求項９記載
    の画像処理方法。
13. 【請求項１３】 医療用の入力画像の特徴量を抽出する
    抽出手順と、 上記特徴量に基づき上記入力画像に対して第１のアルゴ
    リズムを用いたダイナミックレンジ変換を施す第１のダ
    イナミックレンジ変換手順と、 上記特徴量に基づき上記入力画像に対して第２のアルゴ
    リズムを用いたダイナミックレンジ変換を施す第２のダ
    イナミックレンジ変換手順と、 上記第１又は第２のアルゴリズムを用いたダイナミック
    レンジ変換が施された上記入力画像を出力する出力手順
    とを含むことを特徴とする画像処理方法。
14. 【請求項１４】 上記入力画像によって示される部位に
    基づいて、実行するダイナミックレンジ変換手順として
    上記第１のダイナミックレンジ変換手順と上記第２のダ
    イナミックレンジ変換手順の何れかを選択する選択工程
    を含むことを特徴とする請求項１３記載の画像処理方
    法。
15. 【請求項１５】 ユーザからのマニュアル指示に応じ
    て、実行するダイナミックレンジ変換手順として上記第
    １のダイナミックレンジ変換手順と上記第２のダイナミ
    ックレンジ変換手順の何れかを選択する選択工程を含む
    ことを特徴とする請求項１３記載の画像処理方法。
16. 【請求項１６】 上記第１のダイナミックレンジ変換手
    順は、 上記入力画像の高周波成分を生成する生成手順と、 上記特徴量に基づき上記入力画像に対して階調変換処理
    を施す階調変換処理手順と、 上記階調変換処理が施された上記入力画像に対して上記
    高周波成分を加算する換算手順とを含むことを特徴とす
    る請求項１３記載の画像処理方法。
17. 【請求項１７】 注目領域の画像の最大値と最小値を抽
    出する抽出処理と、 入力画像の平滑化画像を作成する平滑化処理と、 上記作成された平滑化画像と上記入力画像との差から高
    周波成分を作成する作成処理と、 上記作成された平滑化画像の濃度値を、上記抽出された
    最大値と最小値の幅が一定幅となるように変換する変換
    処理と、 上記濃度値が変換された画像に上記作成された高周波成
    分を足し込む足し込み手順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。
18. 【請求項１８】 上記抽出処理は、上記入力画像の最大
    値と最小値を抽出することを特徴とする請求項１７記載
    のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
19. 【請求項１９】 上記入力画像のす抜け領域とこのす抜
    け領域に接する体部分とを一定幅内で削除する削除処理
    を上記プログラムに設け、上記抽出処理は、上記削除処
    理で削除されなかった領域の最大値と最小値を抽出する
    ことを特徴とする請求項１７記載のコンピュータ読み取
    り可能な記憶媒体。
20. 【請求項２０】 上記抽出処理は、上記平滑化画像の最
    大値と最小値を抽出することを特徴とする請求項１７記
    載のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
21. 【請求項２１】 医療用の入力画像の特徴量を抽出する
    抽出処理と、 上記特徴量に基づき上記入力画像に対して第１のアルゴ
    リズムを用いたダイナミックレンジ変換を施す第１のダ
    イナミックレンジ変換処理と、 上記特徴量に基づき上記入力画像に対して第２のアルゴ
    リズムを用いたダイナミックレンジ変換を施す第２のダ
    イナミックレンジ変換処理と、 上記第１又は第２のアルゴリズムを用いたダイナミック
    レンジ変換が施された上記入力画像を出力する出力処理
    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。
22. 【請求項２２】 上記入力画像によって示される部位に
    基づいて、実行するダイナミックレンジ変換処理として
    上記第１のダイナミックレンジ変換処理と上記第２のダ
    イナミックレンジ変換処理の何れかを選択する選択処理
    を上記プログラムに設けることを特徴とする請求項２１
    記載の記憶媒体。
23. 【請求項２３】 ユーザからのマニュアル指示に応じ
    て、実行するダイナミックレンジ変換処理として上記第
    １のダイナミックレンジ変換処理と上記第２のダイナミ
    ックレンジ変換処理の何れかを選択する選択処理を上記
    プログラムに設けることを特徴とする請求項２１記載の
    記憶媒体。
24. 【請求項２４】 上記第１のダイナミックレンジ変換処
    理は、 上記入力画像の高周波成分を生成する生成処理と、 上記特徴量に基づき上記入力画像に対して階調変換処理
    を施す階調変換処理と、 上記階調変換処理が施された上記入力画像に対して上記
    高周波成分を加算する換算処理とを含むことを特徴とす
    る請求項２１記載の記憶媒体。