JP2000306089A

JP2000306089A - 画像処理方法および装置並びに記録媒体

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Publication number: JP2000306089A
Application number: JP2000022828A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Yamada; 雅彦山田
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1999-02-17
Filing date: 2000-01-31
Publication date: 2000-11-02
Anticipated expiration: 2020-01-31
Also published as: JP4244094B2

Abstract

(57)【要約】【課題】画像中に含まれるノイズ成分を低減し、エッ
ジ成分が目立つようにする。【解決手段】原画像信号Ｓorgに対してウェーブレッ
ト変換手段１においてウェーブレット変換を施してウェ
ーブレット変換係数信号を得る。画素ベクトル算出手段
２において各信号の画素ベクトルを求め、画素ベクトル
修正手段３において画素ベクトルを修正する。この画素
ベクトルはエッジ部分ほど大きくなり、平坦部ほど小さ
くなる。修正された画素ベクトルにより各信号を平滑化
手段４にて平滑化し、さらに平滑化された信号および修
正画素ベクトルに基づいて分離手段により各信号におけ
るノイズ成分とエッジ成分とを分離する。処理手段６に
おいては分離結果に基づいてノイズ成分を強調し、エッ
ジ成分を低減する処理を行ない、処理がなされた信号を
逆ウェーブレット変換７において逆ウェーブレット変換
して処理済み画像信号Ｓprocを得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原画像を表す原画
像信号に対してノイズを低減する処理や所望の構造物を
強調する処理を施す画像処理方法および装置並びに画像
処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラム
を記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】画像を表す画像信号を得、この画像信号
に適切な画像処理を施した後、画像を再生表示すること
が種々の分野で行なわれている。例えば放射線画像の診
断性能を向上させるために、画像信号に対してボケマス
ク処理等の周波数強調処理を施す方法が本出願人により
提案されている（特開昭55-163772 等）。この周波数処
理は、原画像を表す画像信号からボケマスク信号を減算
したものに強調度を乗じたものを加える処理を施すもの
で、これにより画像において所定の空間周波数成分を強
調するようにしたものである。

【０００３】一方、上述した画像信号を処理するための
方法として、画像を複数の周波数帯域毎の多重解像度画
像に変換し、各周波数帯域の画像に対して所定の処理を
行なって、再度これを逆多重解像度変換することによ
り、最終的な処理済み画像を得るための多重解像度変換
なる方法が提案されている。この多重解像度変換の方法
としてはウェーブレット変換、ラプラシアンピラミッド
等の方法が知られている。

【０００４】ここで、ウェーブレット変換について説明
する。ウェーブレット変換は、周波数解析の方法として
近年開発されたものであり、ステレオのパターンマッチ
ング、データ圧縮等に応用がなされているものである
（OLIVIER RIOUL and MARTIN VETTERLI;Wavelets and S
ignal Processing,IEEE SP MAGAZINE,P.14-38,OCTOBER1
991、Stephane Mallat;Zero-Crossings of a Wavelet
Transform,IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEOR
Y,VOL.37,NO.4,P.1019-1033,JULY 1991 ）。

【０００５】一方、ラプラシアンピラミッドなる方法は
例えば特開平5-244508号、特開平6-96200 、特開平6-30
1766号に記載されており、このラプラシアンピラミッド
は、原画像に対してガウス関数で近似されたようなマス
クによりマスク処理を施した後、画像をサブサンプリン
グして画素数を間引いて半分にすることにより、原画像
の１／４のサイズのボケ画像を得、このボケ画像のサン
プリングされた画素に値が０の画素を補間して元の大き
さの画像に戻し、この画像に対してさらに上述したマス
クによりマスク処理を施してボケ画像を得、このボケ画
像を原画像から減算して原画像の所定の周波数帯域を表
す細部画像を得るものである。この処理を得られたボケ
画像に対して繰り返すことにより原画像の１／２^２Ｎの
大きさのボケ画像をＮ個作成するものである。ここで、
ガウス関数で近似されたようなマスクによりマスク処理
を施した画像に対してサンプリングを行なっているた
め、実際にはガウシアンフィルタを用いているが、ラプ
ラシアンフィルタをかけた場合と同様の処理済み画像が
得られる。そしてこのように原画像サイズの画像から順
に１／２^２Ｎの大きさの低周波数帯域の画像が得られる
ため、この処理の結果得られた画像はラプラシアンピラ
ミッドと呼ばれる。

【０００６】なお、このラプラシアンピラミッドについ
ては、Burt P.J.,“Fast Filter Transforms for Image
Processing”，Computer Graphics and Image Process
ing16巻、20〜51頁、1981年；Crowley J.L.,Stern R.
M.,“Fast Computation of the Difference of Low・Pa
ss Transform”IEEETrans.on Pattern Analysis andMac
hine Intelligence、６巻、２号、1984年３月、Mallat
S.G.,“A Theory forMultiresolution Signal Decompos
ition ；The Wavelet Representation”IEEETrans.on P
attern Analysis and Machine Intelligence 、11巻、
７号、1989年７月；Ebrahimi T.,Kunt M.,“Image comp
ression by Gabor Expansion”，Optical Engineering,
30巻、７号、873 〜880 頁、1991年７月、およびPieter
Vuylsteke,Emile Schoeters，“Multiscale Image Con
trast Amplification ”SPIEVol.2167 Image Processin
g(1994),pp551 〜560 に詳細が記載されている。

【０００７】一方、放射線画像においては、放射線量が
少なく濃度が低い部分において、放射線の量子ノイズが
目立ってしまう。このため、放射線画像を表す画像信号
をウェーブレット変換等の手法により多重解像度変換し
て複数の周波数帯域毎の帯域制限画像信号を得、各帯域
制限画像信号に対してノイズを低減する処理を施す方法
が種々提案されている（特開平6-274615号、同9-212623
号等）。

【０００８】例えば特開平6-274615号には、スムージン
グ関数の２次導関数を基本ウェーブレット関数として、
画像信号をウェーブレット変換することにより複数の周
波数帯域毎の帯域制限画像信号を得、各帯域制限画像信
号に対して画像処理を施す際に、所望とする周波数帯域
よりも１段階低周波側の周波数帯域の信号値が０となる
点を検出し、検出された０点付近が他の部分よりも大き
い値となるような強調係数を設定し、この設定された強
調係数により所望とする周波数帯域の帯域制限画像信号
を強調し、さらに処理が施された帯域制限画像信号と他
の帯域制限画像信号とを逆ウェーブレット変換して最終
的な処理済み画像信号を得るようにした方法が提案され
ている。ここで、放射線画像のうち、主要被写体はウェ
ーブレット変換後の複数の周波数帯域の信号のうち比較
的低い周波数帯域に表現され、ノイズ成分は比較的高い
周波数帯域に表現されるものである。したがって、複数
の周波数帯域の信号のうち、低い周波数帯域の信号の値
が０となっている０点は、主要被写体と他の部分の境目
である画像信号の変曲点、すなわち主要被写体のエッジ
部分に関連した部分であり、高い周波数帯域の信号の値
が０となっている０点は、ノイズ成分に関連した部分で
ある可能性が高い。このため、比較的低い周波数帯域の
信号の０点付近の値が大きくなるような強調係数を設定
し、この強調係数をこの０点を求めた周波数帯域よりも
１段階高い周波数帯域の信号に乗算することにより、こ
の１段階高い周波数帯域の信号は、主要被写体のエッジ
部分に対応する部分が強調された信号とすることがで
き、これにより主要被写体のエッジに対応する部分のみ
が強調された信号を得ることができる。

【０００９】また、特開平9-212623号には、画像信号を
ウェーブレット変換することにより複数の周波数帯域毎
の帯域制限画像信号を得、各帯域制限画像信号において
所定の閾値以下の信号値を０とする処理を施し、処理が
施された帯域制限画像信号を逆ウェーブレット変換する
ことにより最終的な処理済み画像信号を得るようにした
方法が提案されている。この方法によれば、ノイズが目
立つ比較的信号値の低濃度部分の信号値が０となるた
め、画像中のノイズと見なせる低濃度部分を０とするこ
とができ、これにより画像中のノイズ成分を除去するこ
とができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平6-274615号
に記載された方法は、所望とする周波数帯域よりも１段
低周波側の周波数帯域の信号値に基づいて所望とする帯
域制限画像信号の強調を行なっているが、所望とする周
波数帯域において微小構造を有する被写体を表す信号
は、低周波数帯域側の帯域制限画像信号に反映されない
ため微小構造は強調されず、最終的に得られる処理済み
画像信号において微小構造の被写体が目立たないものと
なってしまう。

【００１１】また、上記特開平9-212623号に記載された
方法は、所定値以下の帯域制限画像信号を全て０として
しまうため、画像中の構造物であっても信号値が所定値
以下となるとノイズと見なされて処理済み画像信号から
除去されてしまうこととなる。

【００１２】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
り、画像中に含まれるノイズ成分を目立たなくし、構造
物が目立つように処理を施すことができる画像処理方法
および装置並びに画像処理方法をコンピュータに実行さ
せるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可
能な記録媒体を提供することを目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明による第１の画像
処理方法は、原画像を表す原画像信号から複数の周波数
帯域毎の画像を表す帯域制限画像信号を作成し、前記各
帯域制限画像信号により表される各帯域制限画像の各画
素における画素ベクトルを算出し、該画素ベクトルに基
づいて、前記各帯域制限画像のノイズ成分およびエッジ
成分を分離し、前記各帯域制限画像信号に対して、前記
ノイズ成分に対する平滑化処理および／または前記エッ
ジ成分に対する強調処理を施して、処理済み帯域制限画
像信号を得、該処理済み帯域制限画像信号に基づいて、
処理済み画像信号を得ることを特徴とするものである。

【００１４】ここで「画素ベクトル」は、周波数帯域画
像のある画素を注目画素とした場合、注目画素の画素値
の傾斜方向および傾斜の大きさを表すものである。「画
素ベクトル」を求めるに際しては、例えば、注目画素を
中心とする複数の方向に対して、注目画素の画素値とそ
の近傍の画素の画素値（近傍画素をある方向にある複数
の画素とした場合はその平均値）との差を求め、その差
が最も大きい方向あるいは最も小さい方向を決定し、そ
の方向およびその差に基づいて画素ベクトルを算出する
とよい。

【００１５】ここで、差が最も大きい方向を画素ベクト
ルとした場合はその画素ベクトルは信号勾配の方向を表
し、差が最も小さい方向を画素ベクトルとした場合はそ
の画素ベクトルは等信号線の方向を表すものとなる。な
お、信号勾配の方向に画素ベクトルを求めた場合、その
大きさを注目画素とその近傍画素の画素値の差とすれ
ば、画素ベクトルが大きいほどその画素ベクトルを求め
た画素はエッジ成分にあるものとなり、画素ベクトルが
小さいほどその画素ベクトルを求めた画素は平坦部にあ
るものと見なせる。逆に、信号勾配の方向に画素ベクト
ルを求めた場合に、その大きさを注目画素とその近傍画
素の画素値の差の逆数とすれば、画素ベクトルが小さい
ほどその画素ベクトルを求めた画素はエッジ成分にある
ものとなり、画素ベクトルが大きいほどその画素ベクト
ルを求めた画素は平坦部にあるものと見なせる。

【００１６】さらに、等信号線方向に画素ベクトルを求
めた場合、その大きさを注目画素とその近傍画素の画素
値の差とすれば、画素ベクトルが小さいほどその画素ベ
クトルを求めた画素はエッジ成分にあるものとなり、画
素ベクトルが大きいほどその画素ベクトルを求めた画素
は平坦部にあるものと見なせる。逆に等信号線方向に画
素ベクトルを求めた場合に、その大きさを注目画素とそ
の近傍画素の画素値の差の逆数とすれば、画素ベクトル
が大きいほどその画素ベクトルを求めた画素はエッジ成
分にあるものとなり、画素ベクトルが小さいほどその画
素ベクトルを求めた画素は平坦部にあるものと見なせ
る。

【００１７】なお、画素ベクトルの方向としては差が最
も大きい方向と２番目に差が大きい方向、あるいは差が
最も小さい方向と２番目に差が小さい方向の２種類のも
のを求めてもよく、この場合、画素ベクトルは２つのベ
クトルからなるものとなる。

【００１８】さらに、ある注目画素について画素ベクト
ルを等信号線の方向に求め、画素ベクトルの大きさを上
記差の逆数とした場合、上述したように画素ベクトルが
大きいほどその注目画素はエッジにあり、画素ベクトル
が小さいほどその注目画素は濃度が平坦な部分にあると
見なすことができ、平坦な部分においてはその画素はノ
イズと見なすことができる。

【００１９】以上のことから、「画素ベクトルに基づい
て各帯域制限画像のノイズ成分およびエッジ成分を分
離」するに際しては、画素ベクトルの方向および／また
は大きさに応じて、その画素がエッジにあるか平坦部に
あるかを判断し、その判断結果に応じて、帯域制限画像
信号からノイズ成分やエッジ成分を分離するとよいとい
うことが判る。

【００２０】なお、「ノイズ成分に対する平滑化処理」
とは、ノイズ成分に対応する画素の画素値を小さくする
処理のことをいい、「エッジ成分に対する強調処理」と
は、エッジ成分に対応する画素の画素値を大きくする処
理のことをいう。

【００２１】なお、本発明による第１の画像処理方法に
おいては、前記各画素の近傍の画素における画素ベクト
ルにも基づいて、前記ノイズ成分および前記エッジ成分
を分離することが好ましい。

【００２２】また、本発明による第１の画像処理方法に
おいては、一の周波数帯域における帯域制限画像の一の
画素における画素ベクトルを、該一の周波数帯域よりも
低周波数帯域の画像における前記一の画素に対応する画
素の画素ベクトルに基づいて修正し（この修正方法を第
１の修正方法という）、該修正された画素ベクトルに基
づいて、前記ノイズ成分および前記エッジ成分を分離す
ることが好ましい。

【００２３】ここで、「画素ベクトルを修正する」と
は、一の周波数帯域における一の画素の画素ベクトルの
方向を、一の周波数帯域よりも低周波数帯域における一
の画素に対応する画素の画素ベクトルの方向と一致させ
ることをいう。なお、「画素ベクトルを修正する」に際
しては、周辺画素ベクトルも修正の対象としてもよい。

【００２４】さらに、本発明による第１の画像処理方法
においては、一の周波数帯域における帯域制限画像の一
の画素を含む所定領域の分散値を算出し、該分散値に基
づいて前記一の画素の画素ベクトルを修正するか否かを
判断し、前記一の画素の画素ベクトルを修正すると判断
された場合は、該一の画素における画素ベクトルを、前
記一の周波数帯域よりも低周波数帯域の画像における前
記一の画素に対応する画素の画素ベクトルに基づいて修
正し（この修正方法を第２の修正方法という）、該修正
された画素ベクトルに基づいて、前記ノイズ成分および
前記エッジ成分を分離することが好ましい。

【００２５】ここで、「分散値」とは、上記所定領域の
分散値のみならず、画素ベクトルを算出した際の注目画
素とその近傍の画素との差分値であってもよい。また、
この差分値としては、例えば注目画素近傍８画素から画
素ベクトルを求めた場合は、注目画素と近傍８画素の差
の和、あるいはこの差の平均値等としてもよい。

【００２６】また、「分散値に基づいて前記一の画素の
画素ベクトルを修正するか否かを判断する」とは、ある
画素を含む所定領域の分散値が他の領域における分散値
よりも小さい場合にはそこを平坦部と見なして低周波数
帯域の画像を参照せず、分散値が大きい場合は低周波数
帯域の画像を参照するよう判断することをいう。

【００２７】また、「画素ベクトルを修正する」とは、
一の周波数帯域における一の画素の画素ベクトルの方向
を、一の周波数帯域よりも低周波数帯域における一の画
素に対応する画素の画素ベクトルの方向と一致させるこ
とをいう。ここでも「画素ベクトルを修正する」に際し
ては、周辺画素ベクトルも修正の対象としてもよい。

【００２８】また、本発明による第１の画像処理方法に
おいて、帯域制限画像信号を生成する方法としては種々
の方法を用いることができ、例えば、帯域制限画像信号
を原画サイズで持つこともできる。例えば、原画に対し
て複数サイズのマスクで平滑化し、原画サイズの複数の
帯域制限画像信号を得て、各々ノイズ成分およびエッジ
成分を分離した帯域制限画像信号を用いて、ノイズ成分
に対する平滑化処理やエッジ成分に対する強調処理など
を行なうことができる。

【００２９】また、帯域制限画像信号を生成する方法と
して、多重解像度変換を利用する、つまり、原画像信号
を多重解像度変換することにより帯域制限画像信号を作
成し、処理済み帯域制限画像信号に対して逆多重解像度
変換処理を施すことにより前記処理済み画像信号を得る
ようにすることもできる。なお、逆多重解像度変換は、
前記多重解像度変換に対応するものであって、この逆多
重解像度変換を施すことにより、元の信号を復元（可逆
／非可逆のいずれでもよい）することができるものであ
ることはいうまでもない。ここで、「原画像信号を多重
解像度変換することにより帯域制限画像信号を作成」す
るに際しては、ラプラシアンピラミッドの手法によるラ
プラシアンピラミッド分解により、あるいはウェーブレ
ット変換により原画像信号を複数の周波数帯域毎の周波
数応答特性を表す信号に変換する方法などを用いること
ができる。この場合、「逆多重解像度変換」としては、
ラプラシアンピラミッド分解により帯域制限画像信号を
得た場合はラプラシアンピラミッド再構成の方法が用い
られ、ウェーブレット変換により帯域制限画像信号を得
た場合は逆ウェーブレット変換が用いられるのはいうま
でもない。

【００３０】このように、多重解像度変換を利用する場
合には、各解像度レベルにおける帯域制限画像信号をそ
れぞれ比べたとき、各帯域制限画像信号が表し得る画像
の周波数帯域は、それぞれ、一の解像度レベルよりも低
解像度（低画素密度）の画像ほど、低周波のものとな
る。したがって、多重解像度変換を利用する場合におけ
る、上記「一の周波数帯域よりも低周波数帯域」とは、
「一の解像度レベルよりも低解像度」と等価となる。よ
って、例えば、「画素ベクトルを修正する」に際して
は、一の解像度レベルの画像における一の画素の画素ベ
クトルの方向を、一の解像度レベルよりも低解像度レベ
ルの画像における一の画素に対応する画素の画素ベクト
ルの方向と一致させるとよい。

【００３１】本発明による第２の画像処理方法は、原画
像を表す原画像信号から複数の周波数帯域毎の画像を表
す帯域制限画像信号を作成し、前記各帯域制限画像信号
により表される各帯域制限画像の各画素における画素ベ
クトルを算出し、該画素ベクトルの方向に基づいて各帯
域制限画像信号を平滑化して各平滑化帯域制限画像信号
を得、該各平滑化帯域制限画像信号に基づいて、処理済
み画像信号を得ることを特徴とするものである。

【００３２】この場合、一の画素の近傍の画素における
周辺画素ベクトルを算出し、該周辺画素ベクトルの方向
にも基づいて、前記平滑化を行なうことが好ましい。

【００３３】ここで、「画素ベクトルの方向に基づいて
各帯域制限画像信号を平滑化」するとは、画素ベクトル
の方向に基づいて、エッジ成分が保存されつつエッジ成
分に含まれるノイズ（エッジ上のノイズ）が抑制される
ように帯域制限画像信号を平滑化することを意味する。
例えば、画素ベクトルが等信号線方向のベクトルの場
合、画素ベクトルを求めた注目画素とそのベクトル方向
にある画素さらにはベクトル方向とは反対側にある画素
とを用いて平滑化するとよい。また「平滑化」に際して
は、画素ベクトル方向にある画素の画素値の平均値を求
める方法や、平滑化フィルタを用いて平滑化する方法な
どを用いることができる。

【００３４】また「各平滑化帯域制限画像信号に基づい
て、処理済み画像信号を得る」に際しては、平滑化帯域
制限画像信号を用いて平滑化前の帯域制限画像信号に含
まれるノイズ成分を抑制するものである限りどのような
方法を用いてもよい。

【００３５】なお、本発明による第２の画像処理方法に
おいては、一の画素の近傍の画素における周辺画素ベク
トルを算出し、該周辺画素ベクトルの方向にも基づい
て、前記平滑化を行なうことが好ましい。

【００３６】また、本発明による第２の画像処理方法に
おいては、上記第１あるいは第２の修正方法を用いて画
素ベクトルを修正し、該修正された画素ベクトルの方向
に基づいて、前記平滑化を行なうことが好ましい。

【００３７】さらに、本発明による第２の画像処理方法
においては、画素ベクトルの大きさに基づいて、各平滑
化帯域制限画像信号により表される各平滑化帯域制限画
像のノイズ成分およびエッジ成分を分離し、前記各平滑
化帯域制限画像信号に対して、前記ノイズ成分に対する
平滑化処理および／または前記エッジ成分に対する強調
処理を施して、処理済み帯域制限画像信号を得、前記各
平滑化帯域制限画像信号に代えて、該各処理済み帯域制
限画像信号に基づいて、前記処理済み画像信号を得るよ
うにすれば、一層好ましい。

【００３８】この場合においても、一の画素の近傍の画
素における周辺画素ベクトルを算出し、該周辺画素ベク
トルの大きさにも基づいて、ノイズ成分およびエッジ成
分を分離することが好ましい。

【００３９】なお第１の方法と同様に「ノイズ成分に対
する平滑化処理」はノイズ成分に対応する画素の画素値
を小さくする処理であり、「エッジ成分に対する強調処
理」はエッジ成分に対応する画素の画素値を大きくする
処理である。

【００４０】また、この場合、上記第１あるいは第２の
修正方法を用いて画素ベクトルを修正し、該修正された
画素ベクトルの大きさに基づいて、ノイズ成分およびエ
ッジ成分を分離することが好ましい。

【００４１】また、本発明による第２の画像処理方法に
おいて、帯域制限画像信号を生成する方法としては、第
１の方法と同様に、種々の方法を用いることができ、例
えば、原画像信号を多重解像度変換することにより帯域
制限画像信号を作成し、その後所定の処理を施した後
に、各平滑化帯域制限画像信号に対して逆多重解像度変
換処理を施すことにより、あるいは各平滑化帯域制限画
像のノイズ成分およびエッジ成分を分離する場合には、
処理済み帯域制限画像信号に対して逆多重解像度変換処
理を施すことにより、それぞれ処理済み画像信号を得る
こともできる。

【００４２】本発明による第１の画像処理装置は、本発
明による第１の画像処理方法を実施するためのものであ
り、原画像を表す原画像信号から複数の周波数帯域毎の
画像を表す帯域制限画像信号を作成する帯域制限画像信
号作成手段と、前記各帯域制限画像信号により表される
各帯域制限画像の各画素における画素ベクトルを算出す
る画素ベクトル算出手段と、該画素ベクトルに基づい
て、前記各帯域制限画像のノイズ成分およびエッジ成分
を分離する分離手段と、前記各帯域制限画像信号に対し
て、前記ノイズ成分に対する平滑化処理および／または
前記エッジ成分に対する強調処理を施して、処理済み帯
域制限画像信号を得る処理手段と、該各処理済み帯域制
限画像信号に基づいて、処理済み画像信号を得る画像信
号生成手段とを備えたことを特徴とするものである。

【００４３】なお、本発明による第１の画像処理装置に
おいては、前記分離手段は、前記各画素の近傍の画素に
おける画素ベクトルにも基づいて、前記ノイズ成分およ
び前記エッジ成分を分離する手段であることが好まし
い。

【００４４】また、一の周波数帯域における帯域制限画
像の一の画素における画素ベクトルを、該一の周波数帯
域よりも低周波数帯域の画像における前記一の画素に対
応する画素の画素ベクトルに基づいて修正する修正手段
をさらに備え、前記分離手段は、前記画素ベクトルに代
えて、該修正された画素ベクトルに基づいて、前記ノイ
ズ成分および前記エッジ成分を分離する手段であること
が好ましい。

【００４５】さらに、一の周波数帯域における帯域制限
画像の一の画素を含む所定領域の分散値を算出する分散
値算出手段と、該分散値に基づいて前記一の画素の画素
ベクトルを修正するか否かを判断する判断手段と、前記
一の画素の画素ベクトルを修正すると判断された場合
は、該一の画素における画素ベクトルを、前記一の周波
数帯域よりも低周波数帯域の画像における前記一の画素
に対応する画素の画素ベクトルに基づいて修正する修正
手段とをさらに備え、前記分離手段は、前記画素ベクト
ルに代えて、該修正された画素ベクトルに基づいて、前
記ノイズ成分および前記エッジ成分を分離する手段であ
ることが好ましい。

【００４６】また、本発明による第１の画像処理装置に
おいては、帯域制限画像信号作成手段を、原画像信号を
多重解像度変換することにより帯域制限画像信号を作成
する多重解像度変換処理手段を有するものとすると共
に、画像信号生成手段を、処理済み帯域制限画像信号に
対して逆多重解像度変換処理を施すことにより処理済み
画像信号を得る逆多重解像度変換処理手段を有するもの
とすることができる。

【００４７】本発明による第２の画像処理装置は、本発
明による第２の画像処理方法を実施するためのものであ
り、原画像を表す原画像信号から複数の周波数帯域毎の
画像を表す帯域制限画像信号を作成する帯域制限画像信
号作成手段と、前記各帯域制限画像信号により表される
各帯域制限画像の各画素における画素ベクトルを算出す
る画素ベクトル算出手段と、該画素ベクトルの方向に基
づいて前記各帯域制限画像信号を平滑化して平滑化帯域
制限画像信号を得る平滑化手段と、該各平滑化帯域制限
画像信号に基づいて、処理済み画像信号を得る画像信号
生成手段とを備えたことを特徴とするものである。

【００４８】なお、本発明による第２の画像処理装置に
おいては、平滑化手段は、一の画素の近傍の画素におけ
る周辺画素ベクトルを求め、該周辺画素ベクトルの方向
にも基づいて、前記平滑化を行なう手段であることが好
ましい。

【００４９】また、一の周波数帯域における帯域制限画
像の一の画素における画素ベクトルを、該一の周波数帯
域よりも低周波数帯域の画像における前記一の画素に対
応する画素の画素ベクトルに基づいて修正する修正手段
をさらに備え、前記平滑化手段は、前記画素ベクトルの
方向に代えて、該修正された画素ベクトルの方向に基づ
いて、前記平滑化を行なう手段であることが好ましい。

【００５０】さらに、一の周波数帯域における帯域制限
画像の一の画素を含む所定領域の分散値を算出する分散
値算出手段と、該分散値に基づいて前記一の画素の画素
ベクトルを修正するか否かを判断する判断手段と、前記
一の画素の画素ベクトルを修正すると判断された場合
は、該一の画素における画素ベクトルを、前記一の周波
数帯域よりも低周波数帯域の画像における前記一の画素
に対応する画素の画素ベクトルに基づいて修正する修正
手段とをさらに備え、前記平滑化手段は、前記画素ベク
トルの方向に代えて、該修正された画素ベクトルの方向
に基づいて、前記平滑化を行なう手段であることが好ま
しい。

【００５１】また本発明による第２の画像処理装置にお
いては、画素ベクトルの大きさに基づいて、各平滑化帯
域制限画像信号により表される各平滑化帯域制限画像の
ノイズ成分およびエッジ成分を分離する分離手段と、各
平滑化帯域制限画像信号に対して、ノイズ成分に対する
平滑化処理および／またはエッジ成分に対する強調処理
を施して、処理済み帯域制限画像信号を得る処理手段と
をさらに備えたものとすると共に、画像信号生成手段
を、各平滑化帯域制限画像信号に代えて、該各処理済み
帯域制限画像信号に基づいて、処理済み画像信号を得る
ものとするのが好ましい。

【００５２】この装置の場合、分離手段は、一の画素の
近傍の画素における周辺画素ベクトルの大きさにも基づ
いて、ノイズ成分およびエッジ成分を分離する手段であ
ることが好ましい。

【００５３】また、一の周波数帯域における帯域制限画
像の一の画素における画素ベクトルを、該一の周波数帯
域よりも低周波数帯域の画像における前記一の画素に対
応する画素の画素ベクトルに基づいて修正する修正手段
をさらに備えたものとすると共に、分離手段を、画素ベ
クトルの大きさに代えて、該修正された画素ベクトルの
大きさに基づいて、ノイズ成分およびエッジ成分を分離
する手段とするのが好ましい。

【００５４】あるいは、一の周波数帯域における帯域制
限画像の一の画素を含む所定領域の分散値を算出する分
散値算出手段と、該分散値に基づいて前記一の画素の画
素ベクトルを修正するか否かを判断する判断手段と、前
記一の画素の画素ベクトルを修正すると判断された場合
は、該一の画素における画素ベクトルを、前記一の周波
数帯域よりも低周波数帯域の画像における前記一の画素
に対応する画素の画素ベクトルに基づいて修正する修正
手段とをさらに備えたものとすると共に、分離手段を、
画素ベクトルの大きさに代えて、該修正された画素ベク
トルの大きさに基づいて、ノイズ成分およびエッジ成分
を分離する手段とするのが好ましい。

【００５５】また、本発明による第２の画像処理装置に
おいては、帯域制限画像信号作成手段を、原画像信号を
多重解像度変換することにより帯域制限画像信号を作成
する多重解像度変換処理手段を有するものとすると共
に、画像信号生成手段を、各平滑化帯域制限画像信号に
対して、あるいは、処理済み帯域制限画像信号に対し
て、逆多重解像度変換処理を施すことにより処理済み画
像信号を得る逆多重解像度変換処理手段を有するものと
することができる。

【００５６】なお、本発明による第１および第２の画像
処理方法を、コンピュータに実行させるためのプログラ
ムとして、コンピュータ読取り可能な記録媒体に記録し
て提供してもよい。

【００５７】

【発明の効果】本発明による第１の画像処理方法および
装置によれば、各帯域制限画像の各画素における画素ベ
クトルが算出され、この画素ベクトルに基づいて各帯域
制限画像のノイズ成分およびエッジ成分が分離される。

【００５８】ここで、上述したように、画素ベクトルを
等信号線方向に求めるか信号勾配方向に求めるか、さら
には上記差として求めるか上記差の逆数として求めるか
によって状況が異なるが、例えば画素ベクトルを等信号
線方向に求め、画素ベクトルの大きさを上記差の逆数と
した場合、エッジ部分においては画素ベクトルは大き
く、平坦部すなわちノイズ部分においては画素ベクトル
は小さくなる。したがって、画素ベクトルの大きさに応
じて各帯域制限画像のノイズ成分およびエッジ成分を分
離することができる。そして、分離されたノイズ成分に
対する画素の画素値を低減する平滑化処理および／また
はエッジ成分に対する画素値を強調する強調処理を施す
ことにより、各帯域制限画像においてノイズ成分が目立
たなくなり、エッジ成分が目立つようになる。したがっ
て、処理済み帯域制限画像信号を逆多重解像度変換処理
することにより得られる処理済み画像信号においても、
エッジ成分が目立ちノイズ成分が目立たなくなるため、
処理済み画像信号に基づいて高画質の画像を再現するこ
とができる。

【００５９】ここで、画素ベクトルを等信号線方向に求
め、画素ベクトルの大きさを上記差の逆数とした場合に
おいて、画素ベクトルの値が比較的小さい場合は、その
画素ベクトルを求めた一の画素は平坦部すなわちノイズ
にあると見なせるが、画像中の微小なエッジにある可能
性もある。一方、その画素がエッジにある場合はその近
傍の画素における画素ベクトルは同一の方向を向き、ノ
イズである場合はその近傍の画素における画素ベクトル
はランダムな方向を向く。したがって、各画素の近傍画
素の画素ベクトルにも基づくことにより、ある画素がエ
ッジを表すものであるかノイズを表すものであるかの確
度を向上させることができ、これによりノイズ成分およ
びエッジ成分をより正確に分離することができる。

【００６０】また、原画像に含まれる比較的大きなエッ
ジは低周波数帯域の画像においても残るが、ノイズにつ
いては低周波帯域画像ほど小さくなるものである。この
ため、一の周波数帯域における帯域制限画像の一の画素
における画素ベクトルを、一の周波数帯域よりも低周波
数帯域の画像における一の画素に対応する画素の画素ベ
クトルの方向と同じにすることにより、その画素がエッ
ジ成分にある場合はその画素ベクトルはよりエッジ成分
を表すものとなる。一方、その画素がノイズ成分にある
場合は低周波帯域画像の方が細かなノイズが小さくなる
ことから画素ベクトルはランダムな方向を向きかつ大き
さはさらに小さくなるため、その画素ベクトルはより平
坦部すなわちノイズ成分を表すものとなる。したがっ
て、一の周波数帯域における帯域制限画像の一の画素に
おける画素ベクトルを、一の周波数帯域よりも低周波数
帯域の画像における一の画素に対応する画素の画素ベク
トルに基づいて修正することにより、その画素がエッジ
であるかノイズであるかの確度を向上させることがで
き、これによりノイズ成分およびエッジ成分の分離をよ
り正確に行なうことができる。

【００６１】さらに、例えば原画像信号を多重解像度変
換した場合の比較的高解像度レベルの画像など比較的高
周波数帯域の画像においては詳細なエッジ情報が表現さ
れ、中間周波数帯域の画像においては中間周波数帯域の
エッジ情報が、低周波数帯域の画像においては低周波数
帯域の大きなエッジ情報が表現されることとなる。一般
的に各周波数帯域の画像が持っているエネルギは高周波
数帯域ほど小さくなるが、ノイズのエネルギは周波数帯
域に依存しないという特性があるため、低周波数帯域の
画像ほどＳ／Ｎが良好なものとなる。ここで、原画像に
おけるノイズが混入していない部分（図８（ａ）参照）
は、いずれの帯域制限画像においてもエッジ部分にのみ
信号を有することとなるため（図８（ｂ）〜（ｄ）参
照）、比較的高周波数帯域の画像において、画素ベクト
ルを求めた画素を含む所定領域における画素値の分散値
が小さければ、低周波帯域画像の画素ベクトルを参照し
なくてもその画素ベクトルを求めた注目画素は平坦部に
あると見なすことができる。

【００６２】一方、原画像におけるノイズが混入した部
分（図９（ａ））は、高周波数帯域の画像においてはノ
イズの影響により画素ベクトルの方向が乱されて分散値
が大きくなるが（図９（ｂ））、低周波数帯域となるほ
ど信号に対するノイズの影響が小さくなって分散値が小
さくなる（図９（ｃ）、（ｄ））。したがって、一の帯
域制限画像において画素ベクトルを求めた一の画素を含
む所定領域における画素値の分散値が大きい場合は、低
周波数帯域の画像における対応する画素ベクトルを参照
しなければ、その画素ベクトルを求めた画素が平坦部に
あるものであるのかエッジ部分にあるものであるのかが
分からない。このため、一の帯域制限画像において上記
分散値が大きい場合は、低周波数帯域の画像を参照し
て、画素ベクトルを低周波帯域画像における対応する画
素の画素ベクトルと一致させることにより、平坦部の画
素ベクトルはより平坦部を表すものとして、エッジ部分
の画素ベクトルはよりエッジ部分を表すものとして修正
されることとなる。したがって、修正された画素ベクト
ルに基づけば、ノイズ成分およびエッジ成分を正確に分
離することができることとなる。

【００６３】本発明による第２の画像処理方法および装
置によれば、第１の画像処理方法および装置と同様に、
各帯域制限画像の各画素における画素ベクトルが算出さ
れる。また、本発明による第２の画像処理方法および装
置によれば、画素ベクトルの方向に基づいて各帯域制限
画像を平滑化している。

【００６４】ここで、原画像にノイズが混入している場
合、画像中のエッジ成分にもノイズが含まれることとな
るが、第２の方法のように、画素ベクトルあるいは前述
の各方法を用いて修正された画素ベクトルの方向に基づ
いて帯域制限画像信号を平滑化して平滑化帯域制限画像
信号を得、該平滑化帯域制限画像信号に基づいて処理済
み画像信号を得る方法を用いれば、エッジ成分を失うこ
となくエッジ上のノイズを抑制でき、またエッジ以外の
平坦部のノイズも抑制できるので、最終的には、エッジ
上のノイズが目立たなくなるとともに、平坦部における
ノイズも目立たなくなる。

【００６５】また、平滑化の後、さらに、画素ベクトル
の大きさに基づいて、平滑化帯域制限画像信号のノイズ
成分およびエッジ成分を分離し、平滑化帯域制限画像信
号に対して、ノイズ成分に対する平滑化処理および／ま
たはエッジ成分に対する強調処理を施して処理済帯域制
限画像信号を得るようにすれば、エッジ上のノイズを目
立たせることなくエッジ強調を行なうことができ、また
平坦部のノイズを一層低減することができるので、一層
高画質の画像を再現することができる。

【００６６】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
形態について説明する。

【００６７】図１は本発明の第１の実施形態による画像
処理装置の構成を示す概略ブロック図である。図１に示
すように本発明の第１の実施形態による画像処理装置
は、放射線画像を表す原画像信号Ｓorgに対してウェー
ブレット変換を施すウェーブレット変換手段１と、ウェ
ーブレット変換手段１において得られたウェーブレット
変換係数信号から後述するようにして画素ベクトルを算
出する画素ベクトル算出手段２と、画素ベクトル算出手
段２において算出された画素ベクトルを修正する画素ベ
クトル修正手段３と、画素ベクトル修正手段３において
修正された修正画素ベクトルに基づいてウェーブレット
変換係数信号を平滑化して平滑化信号を得る平滑化手段
４と、修正された画素ベクトルに基づいて平滑化信号か
らノイズ成分とエッジ成分とを分離する分離手段５と、
分離手段５における分離結果に基づいて平滑化信号のエ
ッジ部分を強調し、ノイズ部分を平滑化する処理を施す
処理手段６と、処理手段６において処理が施された平滑
化信号に対して逆ウェーブレット変換処理を施して処理
済み画像信号Ｓprocを得る逆ウェーブレット変換手段７
とを備える。

【００６８】なお、本実施形態は、例えば特開昭55-124
92号や特開昭56-11395号等に記録されている蓄積性蛍光
体シートを利用した放射線画像情報記録再生システムに
おいて、蓄積性蛍光体シートに記録された人体の放射線
画像をレーザビーム走査によりデジタル画像信号として
読み取ったものを対象としている。なお、放射線画像の
読み取りは、図２に示すように、蓄積性蛍光体シート１
０に対して主走査方向（横方向）にレーザビームを走査
させながらシート１０を副走査方向（縦方向）に移動さ
せてシート１０を２次元走査することにより行なわれた
ものである。

【００６９】図３はウェーブレット変換手段１の構成を
示す概略ブロック図である。なお、本実施形態において
は、ウェーブレット変換の各係数が直交する直交ウェー
ブレット変換を行なうものであり、ウェーブレット変換
手段１は、本発明の帯域制限画像信号作成手段として機
能するものである。また、逆ウェーブレット変換手段７
は、本発明の画像信号生成手段として機能するものであ
る。

【００７０】まず、図３に示すように原画像信号Ｓorg
に対してウェーブレット変換部１１においてウェーブレ
ット変換が施される。図４はウェーブレット変換部１１
において行なわれる処理を示すブロック図である。図４
に示すように、原画像信号Ｓorg（信号ＬＬｋ）の主走
査方向に基本ウェーブレット関数Ｈ，Ｇによりフィルタ
リング処理を行なうとともに、主走査方向の画素を１画
素おきに間引き（図中↓２で表す）、主走査方向の画素
数を１／２にする。ここで、関数Ｈはハイパスフィルタ
であり、関数Ｇはローパスフィルタである。さらに、こ
の画素が間引かれた信号のそれぞれに対して副走査方向
に関数Ｈ，Ｇによりフィルタリング処理を行なうととも
に、副走査方向の画素を１画素おきに間引き、副走査方
向の画素数を１／２にして、ウェーブレット変換係数信
号（以下単に信号とすることもある）ＨＨ１，ＨＬ１，
ＬＨ１，ＬＬ１（ＨＨｋ＋１，ＨＬｋ＋１，ＬＨｋ＋
１，ＬＬｋ＋１）を得る。ここで、信号ＬＬ１は原画像
の縦横を１／２に縮小した画像を表し、信号ＨＬ１、Ｌ
Ｈ１およびＨＨ１はそれぞれ原画像の１／２縮小画像に
おいて縦エッジ、横エッジおよび斜めエッジ成分の画像
を表すものとなる。

【００７１】次に、信号ＬＬ１に対してさらにウェーブ
レット変換部１１においてウェーブレット変換が施され
て、信号ＨＨ２，ＨＬ２，ＬＨ２，ＬＬ２が得られる。
ここで、信号ＬＬ２は原画像の縦横を１／４に縮小した
画像を表し、信号ＨＬ２、ＬＨ２およびＨＨ２はそれぞ
れ原画像の１／４縮小画像において縦エッジ、横エッジ
および斜めエッジ成分の画像を表すものとなる。

【００７２】以下、上記と同様にして、各周波数帯域に
おいて得られるウェーブレット変換係数信号ＬＬｋに対
するウェーブレット変換をｎ回繰り返すことによりウェ
ーブレット変換係数信号ＨＨ１〜ＨＨｎ，ＨＬ１〜ＨＬ
ｎ，ＬＨ１〜ＬＨｎ，ＬＬ１〜ＬＬｎを得る。ここで、
ｎ回目のウェーブレット変換により得られるウェーブレ
ット変換係数信号ＨＨｎ，ＨＬｎ，ＬＨｎ，ＬＬｎは、
原画像信号Ｓorgと比較して主副各方向の画素数が(1/
2）^ｎとなっているため、各ウェーブレット変換係数
信号はｎが大きいほど周波数帯域が低く、原画像データ
の周波数成分のうち低周波数成分を表すデータとなる。
したがって、ウェーブレット変換係数信号ＨＨｋ（ｋ＝
０〜ｎ、以下同様）は、原画像信号Ｓorgの主副両方向
の周波数の変化を表すものであり、ｋが大きいほど低周
波信号となる。またウェーブレット変換係数信号ＨＬｋ
は原画像信号Ｓorgの主走査方向の周波数の変化を表す
ものであり、ｋが大きいほど低周波信号となる。さらに
ウェーブレット変換係数信号ＬＨｋは原画像信号Ｓorg
の副走査方向の周波数の変化を表すものであり、ｋが大
きいほど低周波信号となる。

【００７３】ここで、図５にウェーブレット変換係数信
号を複数の周波数帯域毎に示す。なお、図５においては
便宜上２回目のウェーブレット変換を行った状態までを
表すものとする。なお、図５において信号ＬＬ２は原画
像を主副各方向が１／４に縮小した画像を表すものとな
っている。

【００７４】なお、ウェーブレット変換係数信号ＨＨ
ｋ，ＨＬｋ，ＬＨｋ，ＬＬｋ（ｋ＝１〜ｎ）のうち、信
号ＨＨｋ，ＨＬｋ，ＬＨｋはその周波数帯域におけるエ
ッジ成分を表すものであり、換言すれば原画像における
特定の周波数帯域（帯域制限画像特性）を有する画像を
表すもの、すなわち主にその周波数帯域における画像の
コントラストを表すものとなっている。また、ある周波
数帯域におけるウェーブレット変換係数信号ＨＨｋ，Ｈ
Ｌｋ，ＬＨｋの画素の総和は０に近い値となる。また、
ウェーブレット変換係数信号ＬＬｋは上述したように原
画像を縮小した画像を表すものとなっている。なお、本
実施形態においては、ウェーブレット変換係数信号ＨＨ
ｋ，ＨＬｋ，ＬＨｋを帯域制限画像信号と称し、ウェー
ブレット変換係数信号ＬＬｋを解像度信号と称し、帯域
制限画像信号および解像度信号を総称してウェーブレッ
ト変換係数信号と称するものとする。

【００７５】画素ベクトル算出手段２においては以下の
ようにして画素ベクトルが算出される。図６は画素ベク
トルの算出方法を説明するための図である。なお、この
画素ベクトルの算出は全周波数帯域のウェーブレット変
換係数信号により表される画像における全画素について
行なわれる。ある画素を注目画素（図６において黒色で
示す）とした場合において、注目画素を中心とした７×
７の領域を設定する。そしてこの領域内における注目画
素近傍の４８画素について、注目画素を中心とした０〜
１５の１６方向における一定長さ分（図６においては３
画素分、例えば２の方向における斜線画素）の画素値の
平均値を算出し、この平均値と注目画素の画素値との差
が最も小さい方向を決定する。なお、図７に示すように
注目画素の近傍８画素を用いて、８方向における注目画
素と隣接画素との差を求め、この差が最も小さい方向を
決定してもよい。このようにして求められた方向は濃度
の傾きが最も小さい方向であり、等信号線すなわち信号
勾配の法線方向を向くものである。そして、この方向と
上述したように求められた差の逆数を大きさに持つベク
トルを画素ベクトルとして求める。したがって、この画
素ベクトルは、等信号線の方向において濃度差が小さい
ほど大きいものとなる。なお、上記差が０の場合は画素
ベクトルの大きさは無限大となってしまうため、画素ベ
クトルの大きさに上限値（例えば８ビットの場合は２５
５）を設定することが好ましい。

【００７６】なお、上述した平均値と注目画素の画素値
との差（あるいは近傍画素と注目画素との差、以下単に
差とする）が最も大きい方向は信号勾配方向となり、こ
の方向に画素ベクトルを求めることもできる。この場
合、画素ベクトルの大きさは上記差をそのまま用いるこ
とができる。なお、本実施形態においては画素ベクトル
は等信号線方向を向き、画素ベクトルの大きさは上記差
の逆数として説明する。

【００７７】図１に示すように、画素ベクトル修正手段
３は、一の周波数帯域（本例においては一の解像度レベ
ル）における帯域制限画像の注目画素（一の画素）を含
む所定領域の分散値を算出する分散値算出手段３ａと、
該分散値に基づいて注目画素の画素ベクトルを修正する
か否かを判断する判断手段３ｂと、注目画素の画素ベク
トルを修正すると判断された場合は、該注目画素におけ
る画素ベクトルを、前記一の周波数帯域よりも低周波数
帯域の画像（本例においては解像度レベルが低下した低
解像度画像）における注目画素に対応する画素の画素ベ
クトルに基づいて修正する修正手段３ｃとからなる構成
である。

【００７８】この画素ベクトル修正手段３においては以
下のようにして分散値が算出された後画素ベクトルが修
正される。原画像信号をウェーブレット変換した場合、
比較的高周波数帯域の画像においては詳細なエッジ情報
が表現され、中間周波数帯域の画像においては中間周波
数帯域のエッジ情報が、低周波数帯域の画像においては
低周波数帯域の大きなエッジ情報が表現されることとな
る。一般的に各周波数帯域の画像が持っているエネルギ
は高周波数帯域ほど小さくなるが、ノイズのエネルギは
周波数帯域に依存しないという特性があるため、低周波
数帯域の画像ほどＳ／Ｎが良好なものとなる。ここで、
原画像におけるノイズが混入していない部分（図８
（ａ）参照）は、いずれの帯域制限画像においてもエッ
ジ部分にのみ信号を有することとなるため（図８（ｂ）
〜（ｄ）参照）、比較的高帯域制限画像において、画素
ベクトルを求めた画素を含む所定領域における画素値の
分散値が小さければ、低周波帯域画像の画素ベクトルを
参照しなくてもその画素ベクトルを求めた注目画素は平
坦部にあると見なすことができる。

【００７９】一方、原画像におけるノイズが混入した部
分（図９（ａ））は、高帯域制限画像においてはノイズ
の影響により画素ベクトルの方向が乱されて分散値が大
きくなるが（図９（ｂ））、低周波数帯域となるほど信
号に対するノイズの影響が小さくなって分散値が小さく
なる（図９（ｃ）、（ｄ））。したがって、高帯域制限
画像において画素ベクトルを求めた注目画素を含む所定
領域における画素値の分散値が大きい場合は、低周波数
帯域の画像における対応する画素ベクトルを参照しなけ
れば、その画素ベクトルを求めた注目画素が平坦部にあ
るものであるのかエッジ部分にあるものであるのかが分
からない。

【００８０】このため、分散値算出手段３ａは、画素ベ
クトルを求めた注目画素を中心とする例えば３×３の領
域内における画素値の分散値を全画素について求める。
判断手段３ｂは、分散値算出手段３ａによって求められ
た分散値に基づいて、分散値が同一周波数帯域の画像に
おける他の領域と比較して相対的に小さい場合には、そ
こは平坦部と見なして画素ベクトルの修正を行なう必要
がないと判断する一方、分散値が同一周波数帯域の画像
における他の領域と比較して相対的に大きい場合には、
そこは平坦部であるかエッジ部分であるか分からないた
め、画素ベクトルの修正を行なう必要があると判断す
る。修正手段３ｃは、判断手段３ｂの判断結果に基づい
て、画素ベクトルの修正を行なう必要がないと判断され
たとき（分散値が他の領域と比較して相対的に小さいと
き）には、画素ベクトル算出手段２において求められた
画素ベクトルをそのまま修正画素ベクトルとする一方、
修正を行なう必要があると判断されたとき（分散値が他
の領域と比較して相対的に大きいとき）には、低周波帯
域画像（本例においては解像度レベルが低下した低解像
度画像）における対応する画素の画素ベクトルをその注
目画素の修正画素ベクトルとする。これにより、平坦部
の画素ベクトルはより平坦部を表すものとして、エッジ
部分の画素ベクトルはよりエッジ部分を表すものとして
修正されることとなり、その画素ベクトルを求めた注目
画素が平坦部にあるかエッジ部分にあるかの確度を向上
させることができる。

【００８１】なお、画素ベクトル修正手段３において
は、画素ベクトルを算出した際の注目画素とその近傍の
画素との差分値を分散値として求めてもよい。この差分
値としては、例えば注目画素近傍８画素から画素ベクト
ルを求めた場合は、注目画素と近傍８画素の差の和、あ
るいはこの差の平均値等としてもよい。

【００８２】平滑化手段４においては修正画素ベクトル
に基づいて以下のようにして平滑化処理が行なわれる。
なお、平滑化処理は各周波数帯域の帯域制限画像信号Ｈ
Ｈｋ，ＨＬｋ，ＬＨｋおよび最低解像度の解像度信号Ｌ
Ｌｎに対して行なわれる。図１０は平滑化手段４におけ
る平滑化処理を説明するための図である。注目画素を中
心とする３×３の領域において各画素の画素値が図１０
（ａ）に示す値を有する場合、画素ベクトル（修正画素
ベクトル）は図１０（ｂ）に示すものとなる。そして、
図１０（ｂ）に斜線で示すように注目画素と画素ベクト
ル方向にある画素および画素ベクトル方向と反対方向に
ある画素を用いて平滑化フィルタによりフィルタリング
を行なう。ここで、平滑化フィルタとしては、方向性を
持っているフィルタであればどのようなフィルタを用い
てもよく、例えば図１１（ａ）に示す平均値フィルタや
図１１（ｂ）に示す平滑化フィルタを用いることができ
る。図１１（ａ）に示す平均値フィルタを用いた場合、
図１０（ａ）に示す画素値は図１２（ａ）に示すように
平滑化されて注目画素の画素値は１０１となる。また、
図１１（ｂ）に示す平滑化フィルタを用いた場合、図１
２（ｂ）に示すように注目画素の画素値は１４１となる
ように平滑化される。このように平滑化を行なうことに
より、例えばエッジ上にノイズが混入されている場合
に、そのノイズを目立たなくすることができる。また、
エッジ上でなくとも平坦部において平滑化を行なうこと
により、平坦部にあるノイズを目立たなくすることがで
きる。なお、平滑化されたウェーブレット変換係数信号
を平滑化信号（平滑化帯域制限画像信号）とする。

【００８３】なお、ここでは画素ベクトル方向にある画
素および画素ベクトル方向と反対方向にある画素を用い
て平滑化を行なっているが、画素ベクトル方向にある画
素のみを用いて平滑化を行なってもよい。この場合、図
１０（ａ）に示す注目画素は９９（＝（１０１＋９８）
／２）の値を有するように平滑化される。

【００８４】また、注目画素の近傍４８画素から画素ベ
クトルを求めた場合において、画素ベクトルの方向が図
１３に示す方向であった場合には、図１３の斜線に示す
ように注目画素および画素ベクトル方向の画素（さらに
は画素ベクトルと反対方向の画素）を用いて平滑化を行
えばよい。具体的には、図１３に示す斜線で示す全７画
素における画素値の平均値を注目画素の画素値とすれば
よい。

【００８５】分離手段５においては画素ベクトルや修正
画素ベクトルの大きさに基づいて、以下のようにしてエ
ッジ成分とノイズ成分とが分離される。すなわち、上記
画素ベクトル修正手段３において求められた修正画素ベ
クトルが大きい画素についてはエッジ成分にあるものと
見なし、修正画素ベクトルが小さい画素については平坦
部すなわちノイズ成分にあるものと見なし、各周波数帯
域の平滑化信号により表される画像の各画素をラベリン
グすることにより、エッジ成分とノイズ成分とを分離す
る。

【００８６】なお、画素ベクトルが小さい場合には、注
目画素は平坦部すなわちノイズ成分にあるものと見なせ
るが、微小エッジ部分にある可能性もある。このため、
分離手段５においては、画素ベクトルが小さい場合には
注目画素の画素ベクトルとその近傍画素の画素ベクトル
の方向とを参照し、図１４（ａ）に示すように近傍の画
素ベクトルが注目画素の画素ベクトルと同一方向を向い
ている場合にはその注目画素をエッジ成分にあるものと
見なし、図１４（ｂ）に示すように近傍の画素ベクトル
が注目画素の画素ベクトルと異なる方向を向いている場
合には、その注目画素をノイズ成分にあるものと見なす
ようにすることが好ましい。なお、図１４においては各
画素の数字は画素ベクトルの方向（図７参照）を示すも
のである。

【００８７】処理手段６においては分離手段５において
求められたラベリングの結果に基づいてエッジ成分にあ
ると見なされた画素については画素値を大きくする強調
処理を、ノイズ成分にあると見なされた画素については
画素値を小さくする平滑化処理を行なう。なお、この処
理は分離手段５において求められたエッジ成分およびノ
イズ成分に関する情報により、画素そのものを変更する
処理すなわち各帯域制限画像における局所的なコントラ
ストを変更するための処理であるため、各周波数帯域に
おける画像のコントラストを表す平滑化された帯域制限
画像信号（平滑化信号）ＨＨｋ，ＨＬｋ，ＬＨｋに対し
てのみ処理が行なわれ、処理済み帯域制限画像信号ＨＨ
ｋ′，ＨＬｋ′，ＬＨｋ′（ｋ＝１〜ｎ）が得られる。
なお、解像度信号については平滑化手段４において平滑
化処理が施されているため、平滑化処理が施された解像
度信号を処理済み解像度信号ＬＬｎ′とする。なお、こ
れらを総称して処理済み信号ＨＨｋ′，ＨＬｋ′，ＬＨ
ｋ′（ｋ＝１〜ｎ），ＬＬｎ′とする。

【００８８】また、処理手段６においてエッジ成分と見
なされた画素を強調する際は、画素値に応じて強調の程
度を変更するようにしてもよい。すなわち、画素値が大
きい場合にさらに画素値を大きくする強調処理を施す
と、エッジが強調されすぎて処理済み画像信号Ｓprocを
再生することにより得られる画像にオーバーシュートあ
るいはアンダーシュートが発生するおそれがある。した
がって、画素値が大きい場合にはその強調の程度を低く
することによりオーバーシュート、アンダーシュートの
発生を防止することができる。

【００８９】次いで、上記のようにして得られた処理済
み信号ＨＨｋ′，ＨＬｋ′，ＬＨｋ′，ＬＬｎ′に対し
て逆ウェーブレット変換手段７において逆ウェーブレッ
ト変換が施される。図１５は、逆ウェーブレット変換手
段７の構成を示す概略ブロック図である。図１５に示す
ように、最低周波数帯域の処理済み信号ＨＨｎ′，ＨＬ
ｎ′，ＬＨｎ′，ＬＬｎ′に対して逆ウェーブレット変
換部１２において逆ウェーブレット変換を施して処理済
み信号ＬＬｎ−１′を得る。図１６は逆ウェーブレット
変換部１２において行なわれる処理を示すブロック図で
ある。図１６に示すように処理済み信号ＬＬｎ′（ＬＬ
ｋ′）および処理済み信号ＬＨｎ′（ＬＨｋ′）の副走
査方向に対して画素間に１画素分の間隔をあける処理を
行なうとともに（図中↑２で表す）、関数Ｇ，Ｈに対応
する逆ウェーブレット変換関数Ｇ′，Ｈ′によりフィル
タリング処理を副走査方向に施してこれらを加算し、さ
らに加算により得られた信号（第１の加算信号とする）
の主走査方向に対して画素間に１画素分の間隔をあける
処理を行なうとともに、関数Ｇ′によりフィルタリング
処理を主走査方向に施して第１の信号を得る。一方、信
号ＨＬｎ′（ＨＬｋ′）および信号ＨＨｎ′（ＨＨ
ｋ′）の副走査方向に対して画素間に１画素分の間隔を
あける処理を行なうとともに、関数Ｇ′，Ｈ′によりフ
ィルタリング処理を副走査方向に施してこれらを加算
し、さらに加算により得られた信号（第２の加算信号と
する）の主走査方向に対して画素間に１画素分の間隔を
あける処理を行なうとともに、関数Ｈ′によりフィルタ
リング処理を主走査方向に施して第２の信号を得る。そ
して第１および第２の信号を加算して処理済み信号ＬＬ
ｎ−１′（ＬＬｋ−１′）を得る。

【００９０】次に、処理済み信号ＨＨｎ−１′，ＨＬｎ
−１′，ＬＨｎ−１′，ＬＬｎ−１′に対して上記と同
様に逆ウェーブレット変換部１２において逆ウェーブレ
ット変換を行なって、処理済み信号ＬＬｎ−２′を得
る。そして、以下上記と同様にして逆ウェーブレット変
換を最高周波数帯域まで繰り返すことにより処理済み画
像信号Ｓprocが得られる。

【００９１】次いで、第１の実施形態の動作について説
明する。図１７は第１の実施形態の動作を示すフローチ
ャートである。まず、原画像信号Ｓorgに対してウェー
ブレット変換手段１においてウェーブレット変換が行な
われて各周波数帯域毎のウェーブレット変換係数信号が
得られる（ステップＳ１）。次に、各ウェーブレット変
換係数信号に基づいて画素ベクトル算出手段２において
上述したように画素ベクトルが算出される（ステップＳ
２）。画素ベクトルの算出の後、画素ベクトル修正手段
３において画素ベクトルが修正されて修正画素ベクトル
が求められる（ステップＳ３）。そして、修正画素ベク
トルに基づいて、各ウェーブレット変換係数信号に対し
て平滑化手段４において平滑化処理が施されて平滑化信
号が得られる（ステップＳ４）。

【００９２】次に分離手段５において画素ベクトル修正
手段３において求められた修正画素ベクトルに基づい
て、平滑化信号に対してノイズ成分とエッジ成分とを分
離する処理が施される（ステップＳ５）。そして、処理
手段６において分離手段５における分離の結果に基づい
て、平滑化された帯域制限画像信号に対してエッジ成分
と見なされた画素の画素値を大きくする強調処理、およ
びノイズ成分と見なされた画素の画素値を小さくする平
滑化処理が行なわれ、処理済み信号ＨＨｋ′，ＨＬ
ｋ′，ＬＨｋ′，ＬＬｎ′が得られる（ステップＳ
６）。そして、逆ウェーブレット変換手段７において処
理済み信号ＨＨｋ′，ＨＬｋ′，ＬＨｋ′，ＬＬｎ′に
対して逆ウェーブレット変換を施して処理済み画像信号
Ｓprocが得られる（ステップＳ７）。

【００９３】ここで、各周波数帯域において得られる処
理済み信号ＨＨｋ′，ＨＬｋ′，ＬＨｋ′，ＬＬｎ′は
ノイズ成分が低減され、エッジ成分が強調される処理が
施されているため、最終的に得られる処理済み画像信号
Ｓprocにおいても、ノイズ成分が低減され、エッジ成分
が強調されたものとなる。したがって、ノイズが目立た
なくなるとともにエッジが明瞭となった高画質の画像を
再現可能な処理済み画像信号Ｓprocを得ることができ
る。

【００９４】また、原画像にノイズが混入している場
合、エッジ成分にもノイズが含まれることとなる。この
場合、画素ベクトルに基づいてノイズ成分およびエッジ
成分を分離してエッジ成分を強調すると、エッジ成分に
含まれるノイズをも強調してしまうこととなる。本実施
形態においては、画素ベクトルや修正画素ベクトルの方
向に基づいて平滑化手段４において平滑化を行なってい
るため、エッジ成分を失うことなくエッジ上のノイズ成
分を抽出でき、またエッジ以外の平坦部のノイズも抽出
できるので、最終的には、エッジ上のノイズが目立たな
くなるとともに、平坦部におけるノイズも目立たなくな
り、高画質の画像を再現できる。

【００９５】また、画素ベクトルの大きさに基づいて、
平滑化された帯域制限画像信号（すなわち平滑化信号）
のノイズ成分およびエッジ成分を分離した後、平滑化信
号に対して、ノイズ成分に対する平滑化処理やエッジ成
分に対する強調処理を施して処理済み帯域制限画像信号
を得、この処理済み帯域制限画像信号を逆ウェーブレッ
ト変換して処理済み画像信号Ｓprocを得ているので、エ
ッジ上のノイズを目立たせることなくエッジ強調を行な
うことができ、また平坦部のノイズを一層低減すること
ができるので、一層高画質の画像を再現することができ
る。

【００９６】なお、上記第１の実施形態においては、処
理手段６においてエッジ成分にあると見なされた画素の
強調およびノイズ成分にあると見なされた画素の平滑化
の双方の処理を行なっているが、いずれか一方の処理の
みを行なうことによっても、ノイズが目立たなくなりエ
ッジが目立つような画像を再現することができる。

【００９７】また、上記第１の実施形態においては、ウ
ェーブレット変換係数信号を平滑化手段４において平滑
化しているが、これに限定されるものではなく、図１８
に示す第２の実施形態のように、第１の実施形態におけ
る平滑化手段４を取り除いた構成とすることにより、平
滑化することなく、分離手段５においてウェーブレット
変換係数信号に対して直接エッジ成分とノイズ成分とを
分離する処理を施し、平滑化されていない帯域制限画像
信号に対して処理手段６において処理を行なうようにし
てもよい。なお、この場合、処理手段６においてエッジ
成分にあると見なされた画素に対して強調処理を行なう
と、エッジ成分に含まれるノイズを強調するという問題
が生じ得るので、第１の実施形態に示した平滑化手段４
を備えたものの方が、画質の上で有利である。

【００９８】次いで、本発明の第３の実施形態について
説明する。図１９は本発明の第３の実施形態による画像
処理装置の構成を示す概略ブロック図である。図１９に
示すように本発明の第３の実施形態による画像処理装置
は、放射線画像を表す原画像信号Ｓorgに対してウェー
ブレット変換を施すウェーブレット変換手段２１と、ウ
ェーブレット変換手段２１において得られたウェーブレ
ット変換係数信号から画素ベクトルを算出する画素ベク
トル算出手段２２と、画素ベクトル算出手段２２におい
て算出された画素ベクトルを修正する画素ベクトル修正
手段２３と、画素ベクトル修正手段２３において修正さ
れた修正画素ベクトルに基づいてウェーブレット変換係
数信号を平滑化して平滑化信号を得る平滑化手段２４
と、平滑化手段２４において得られた平滑化信号に対し
て逆ウェーブレット変換処理を施して処理済み画像信号
Ｓprocを得る逆ウェーブレット変換手段２７とを備え
る。上記第１の実施形態との違いは、分離手段５を設け
ておらず、平滑化手段２４により得られる平滑化信号を
逆ウェーブレット変換手段２７において逆ウェーブレッ
ト変換して処理済み画像信号Ｓprocを得る構成とした点
である。

【００９９】なお、ウェーブレット変換手段２１、画素
ベクトル算出手段２２、画素ベクトル修正手段２３、平
滑化手段２４および逆ウェーブレット変換手段２７にお
いて行なわれる処理は上記第１の実施形態におけるウェ
ーブレット変換手段１、画素ベクトル算出手段２、画素
ベクトル修正手段３、平滑化手段４および逆ウェーブレ
ット変換手段７において行なわれる処理と同一であるた
め、ここでは詳細な説明は省略する。

【０１００】図２０は第３の実施形態の動作を示すフロ
ーチャートである。図２０に示すように、まず、原画像
信号Ｓorgに対してウェーブレット変換手段２１におい
てウェーブレット変換が行なわれて各周波数帯域毎のウ
ェーブレット変換係数信号が得られる（ステップＳ１
１）。次に、各ウェーブレット変換係数信号に基づいて
画素ベクトル算出手段２２において上述したように画素
ベクトルが算出される（ステップＳ１２）。画素ベクト
ルの算出の後、画素ベクトル修正手段２３において画素
ベクトルが修正されて修正画素ベクトルが求められる
（ステップＳ１３）。そして、修正画素ベクトルに基づ
いて、各ウェーブレット変換係数信号に対して平滑化手
段４において平滑化処理が施されて平滑化信号が得られ
る（ステップＳ１４）。そして、平滑化信号を処理済み
信号とし、逆ウェーブレット変換手段２７において処理
済み信号に対して逆ウェーブレット変換を施して処理済
み画像信号Ｓprocが得られる（ステップＳ１５）。

【０１０１】ここで、原画像にノイズが混入している場
合、画像中のエッジ成分にもノイズが含まれることとな
る。このため、画素ベクトルに基づいて平滑化を行なう
ことにより、エッジ成分に含まれるノイズが目立たなく
なるとともに、平坦部におけるノイズも目立たなくな
る。したがって、第３の実施形態のように各周波数帯域
のウェーブレット変換係数信号に対して平滑化処理を施
すことにより、各帯域制限画像においてノイズ成分が目
立たなくなり、エッジ成分がより目立つようになる。し
たがって、平滑化された帯域制限画像信号を逆ウェーブ
レット変換することにより得られる処理済み画像信号Ｓ
procにおいても、エッジ成分が目立ちノイズ成分が目立
たなくなるため、処理済み画像信号Ｓprocに基づいて高
画質の画像を再現することができる。

【０１０２】ここで、第３の実施形態においては、第１
の実施形態と同様に、画素ベクトルや修正画素ベクトル
の方向に基づいて平滑化手段２４において平滑化を行な
っているため、エッジ成分を失うことがなく、またエッ
ジ以外の平坦部のノイズを抑制することができるので、
エッジが保存されたノイズの目立たない、高画質の画像
を再現できる。

【０１０３】なお、上記第１〜第３の実施形態において
は、画素ベクトル算出手段２，２２において、注目画素
の画素値とその近傍画素の画素値の平均値（あるいは近
傍画素の画素値）との差が最も小さい方向を画素ベクト
ルの方向として求めているが、上記差が２番目に小さい
方向を第２の画素ベクトルとして求めてもよい。あるい
は信号勾配方向に画素ベクトルを求める場合には、上記
差が２番目に大きい方向を第２の画素ベクトルとして求
めてもよい。このように第２の画素ベクトルを求めるこ
とにより、例えば図２１（ａ）に示すようにエッジ成分
が屈曲して存在する場合においては図２１（ｂ）に示す
ように２つの画素ベクトルが求められる。そして、平滑
化手段４，２４において第１および第２の画素ベクトル
の双方を用いて平滑化を行なうことにより、エッジ成分
をその方向性を維持してより正確に平滑化することがで
きる。

【０１０４】また、画像に含まれる比較的大きなエッジ
は低周波帯域画像においても残るが、ノイズについては
低周波帯域画像ほど小さくなるものである。このため、
ある周波数帯域における帯域制限画像の一の画素におけ
る画素ベクトルの方向を、低周波数帯域の画像における
一の画素に対応する画素の画素ベクトルの方向と同じに
することにより、その画素がエッジ成分にある場合はそ
の画素ベクトルはよりエッジ成分を表すものとなる。一
方、その画素がノイズ成分にある場合は低周波帯域画像
の方が細かなノイズが小さくなることから、画素ベクト
ルはランダムな方向を向きかつ大きさはさらに小さくな
るため、その画素ベクトルはより平坦部すなわちノイズ
成分を表すものとなる。したがって、上記第１〜第３の
実施形態においては、画素ベクトル修正手段３，２３に
おいて、上記分散値に基づく処理に代えてある周波数帯
域のある画素における画素ベクトルの方向を、さらに低
周波数帯域の画像における上記ある画素に対応する画素
の画素ベクトルの方向と同じになるように修正すること
により、その画素がエッジ成分にあるかノイズ成分にあ
るかの確度を向上させることができる。特に第１および
第２の実施形態においては、これにより分離手段５にお
けるノイズ成分およびエッジ成分の分離を正確に行なう
ことができる。

【０１０５】さらに、上記第１〜第３の実施形態におい
ては、画素ベクトル修正手段３，３３において画素ベク
トルを修正しているが、画素ベクトル算出手段２，２２
において算出された画素ベクトルをそのまま用いて平滑
化およびノイズ成分とエッジ成分との分離を行なっても
よい。

【０１０６】一方、画像信号の保存形式としては、ＪＰ
ＥＧ、ＧＩＦ、ＴＩＦＦ等種々の形式が存在するが、近
年画像信号を解像度毎に階層的に分解し、各階層毎のデ
ータ（階層データ）を符号化して圧縮保管するファイル
形式が提案されている。このファイル形式は、具体的に
は原画像信号をウェーブレット変換等により複数の解像
度毎の階層データに分解し、この分解された各解像度毎
の階層データを階層順に符号化して１つのファイルとし
て圧縮して保管するものである。したがって、このよう
なファイル形式の画像信号を作成する場合に、本発明に
よる処理を同時に行なうことにより、ノイズが低減され
かつエッジが目立つ画像を再現可能なファイル形式の画
像データを作成することができる。また、本発明による
処理と、画像信号を階層化して圧縮する処理とを同時に
行なうことができるため、効率よく画像信号を圧縮する
ことができる。

【０１０７】また、例えば人体の胸部のように軟部およ
び骨部から構成された被写体に互いにエネルギの異なる
放射線を照射して複数の放射線画像を得、これら複数の
放射線画像を読み取ってこれら複数の放射線画像のそれ
ぞれを表す複数の画像信号を得、これら複数の画像信号
に基づいてエネルギーサブトラクション処理を行なって
被写体の主として軟部が記録された軟部画像を表す軟部
画像信号もしくは被写体の主として骨部が記録された骨
部画像を表す骨部画像信号を求め、求められた軟部画像
もしくは骨部画像を観察の対象とする場合がある。この
場合において、軟部画像もしくは骨部画像のノイズ成分
を低減するために、骨部画像信号に対して平滑化処理を
施して第１の平滑化画像信号を求め、原画像信号から第
１の平滑化画像信号を減算することにより軟部画像を表
す軟部画像信号を求める第１の処理を行ない、さらに軟
部画像信号に対して平滑化処理を施して第２の平滑化画
像信号を求め、原画像信号から第２の平滑化画像信号を
減算することにより、ノイズが除去された骨部画像信号
を求める第２の処理を行ない、上記第１および第２の処
理を繰り返すことにより、ノイズ成分を低減するように
したエネルギーサブトラクション画像生成方法が提案さ
れている（例えば特開平5-236351号）。ここで、このよ
うなエネルギーサブトラクション画像生成方法におい
て、平滑化画像を求める際に、本発明による処理を施す
ようにしてもよいものである。このように、エネルギー
サブトラクション画像生成方法において、本発明による
処理を施すことによって平滑化画像信号を求めることに
より、ノイズ成分のみが低減されてエッジ成分を目立つ
ものとすることができ、これにより高画質の軟部画像も
しくは骨部画像を得ることができる。

【０１０８】また、上記第１〜第３の実施形態において
は、原画像信号Ｓorg に対してウェーブレット変換を施
すことにより得られる信号に対して、上述したような画
素ベクトルに基づく処理を施しているが、ウェーブレッ
ト変換のみならずラプラシアンピラミッド等、原画像信
号Ｓorg を多重解像度変換する手法において得られる周
波数帯域毎の帯域制限画像信号、あるいは多重解像度変
換処理以外の方法を利用して得た帯域制限画像信号に対
しても、上記と同様に処理を施すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態による画像処理装置の
構成を示す概略ブロック図

【図２】本発明に用いられる原画像信号の読み取り方式
を表す図

【図３】ウェーブレット変換手段の構成を示す概略ブロ
ック図

【図４】ウェーブレット変換部において行なわれる処理
を示す図

【図５】ウェーブレット変換係数信号を複数の周波数帯
域毎に示す図

【図６】画素ベクトルの算出を説明するための図（その
１）

【図７】画素ベクトルの算出を説明するための図（その
２）

【図８】ウェーブレット変換係数信号を示す図（その
１）

【図９】ウェーブレット変換係数信号を示す図（その
２）

【図１０】平滑化を説明するための図（その１）

【図１１】平滑化フィルタを示す図

【図１２】平滑化された画素値を示す図

【図１３】平滑化を説明するための図（その２）

【図１４】分離手段における画素ベクトルの参照結果を
示す図

【図１５】逆ウェーブレット変換手段の構成を示す概略
ブロック図

【図１６】逆ウェーブレット変換部において行なわれる
処理を示す図

【図１７】第１の実施形態の動作を示すフローチャート

【図１８】本発明の第２の実施形態による画像処理装置
の構成を示す概略ブロック図

【図１９】本発明の第３の実施形態による画像処理装置
の構成を示す概略ブロック図

【図２０】第３の実施形態の動作を示すフローチャート

【図２１】平滑化の他の例を説明するための図

【符号の説明】

１，２１ウェーブレット変換手段２，２２画素ベクトル算出手段３，２３画素ベクトル修正手段４，２４平滑化手段５分離手段６処理手段７，２７逆ウェーブレット変換手段１１ウェーブレット変換部１２逆ウェーブレット変換部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原画像を表す原画像信号から複数の周
波数帯域毎の画像を表す帯域制限画像信号を作成し、前記各帯域制限画像信号により表される各帯域制限画像
の各画素における画素ベクトルを算出し、該画素ベクトルに基づいて、前記各帯域制限画像のノイ
ズ成分およびエッジ成分を分離し、前記各帯域制限画像信号に対して、前記ノイズ成分に対
する平滑化処理および／または前記エッジ成分に対する
強調処理を施して、処理済み帯域制限画像信号を得、該処理済み帯域制限画像信号に基づいて、処理済み画像
信号を得ることを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】前記各画素の近傍の画素における画素
ベクトルにも基づいて、前記ノイズ成分および前記エッ
ジ成分を分離することを特徴とする請求項１記載の画像
処理方法。
【請求項３】一の周波数帯域における帯域制限画像
の一の画素における画素ベクトルを、該一の周波数帯域
よりも低周波数帯域の画像における前記一の画素に対応
する画素の画素ベクトルに基づいて修正し、前記画素ベクトルに代えて、該修正された画素ベクトル
に基づいて、前記ノイズ成分および前記エッジ成分を分
離することを特徴とする請求項１または２記載の画像処
理方法。
【請求項４】一の周波数帯域における帯域制限画像
の一の画素を含む所定領域の分散値を算出し、該分散値に基づいて前記一の画素の画素ベクトルを修正
するか否かを判断し、前記一の画素の画素ベクトルを修正すると判断された場
合は、該一の画素における画素ベクトルを、前記一の周
波数帯域よりも低周波数帯域の画像における前記一の画
素に対応する画素の画素ベクトルに基づいて修正し、前記画素ベクトルに代えて、該修正された画素ベクトル
に基づいて、前記ノイズ成分および前記エッジ成分を分
離することを特徴とする請求項１または２記載の画像処
理方法。
【請求項５】前記原画像信号を多重解像度変換する
ことにより前記帯域制限画像信号を作成し、前記処理済み帯域制限画像信号に対して逆多重解像度変
換処理を施すことにより前記処理済み画像信号を得るこ
とを特徴とする請求項１から４いずれか１項記載の画像
処理方法。
【請求項６】原画像を表す原画像信号から複数の周
波数帯域毎の画像を表す帯域制限画像信号を作成し、前記各帯域制限画像信号により表される各帯域制限画像
の各画素における画素ベクトルを算出し、該画素ベクトルの方向に基づいて前記各帯域制限画像信
号を平滑化して各平滑化帯域制限画像信号を得、該各平滑化帯域制限画像信号に基づいて、処理済み画像
信号を得ることを特徴とする画像処理方法。
【請求項７】一の画素の近傍の画素における周辺画
素ベクトルを算出し、該周辺画素ベクトルの方向にも基
づいて、前記平滑化を行なうことを特徴とする請求項６
記載の画像処理方法。
【請求項８】一の周波数帯域における帯域制限画像
の一の画素における画素ベクトルを、該一の周波数帯域
よりも低周波数帯域の画像における前記一の画素に対応
する画素の画素ベクトルに基づいて修正し、前記画素ベクトルの方向に代えて、該修正された画素ベ
クトルの方向に基づいて、前記平滑化を行なうことを特
徴とする請求項６または７記載の画像処理方法。
【請求項９】一の周波数帯域における帯域制限画像
の一の画素を含む所定領域の分散値を算出し、該分散値に基づいて前記一の画素の画素ベクトルを修正
するか否かを判断し、前記一の画素の画素ベクトルを修正すると判断された場
合は、該一の画素における画素ベクトルを、前記一の周
波数帯域よりも低周波数帯域の画像における前記一の画
素に対応する画素の画素ベクトルに基づいて修正し、前記画素ベクトルの方向に代えて、該修正された画素ベ
クトルの方向に基づいて、前記平滑化を行なうことを特
徴とする請求項６または７記載の画像処理方法。
【請求項１０】前記画素ベクトルの大きさに基づい
て、前記各平滑化帯域制限画像信号により表される各平
滑化帯域制限画像のノイズ成分およびエッジ成分を分離
し、前記各平滑化帯域制限画像信号に対して、前記ノイズ成
分に対する平滑化処理および／または前記エッジ成分に
対する強調処理を施して、処理済み帯域制限画像信号を
得、前記各平滑化帯域制限画像信号に代えて、該各処理済み
帯域制限画像信号に基づいて、前記処理済み画像信号を
得ることを特徴とする請求項６から９いずれか１項記載
の画像処理方法。
【請求項１１】一の画素の近傍の画素における周辺
画素ベクトルを算出し、該周辺画素ベクトルの大きさに
も基づいて、前記ノイズ成分および前記エッジ成分を分
離することを特徴とする請求項１０記載の画像処理方
法。
【請求項１２】一の周波数帯域における帯域制限画
像の一の画素における画素ベクトルを、該一の周波数帯
域よりも低周波数帯域の画像における前記一の画素に対
応する画素の画素ベクトルに基づいて修正し、前記画素ベクトルの大きさに代えて、該修正された画素
ベクトルの大きさに基づいて、前記ノイズ成分および前
記エッジ成分を分離することを特徴とする請求項１０ま
たは１１記載の画像処理方法。
【請求項１３】一の周波数帯域における帯域制限画
像の一の画素を含む所定領域の分散値を算出し、該分散値に基づいて前記一の画素の画素ベクトルを修正
するか否かを判断し、前記一の画素の画素ベクトルを修正すると判断された場
合は、該一の画素における画素ベクトルを、前記一の周
波数帯域よりも低周波数帯域の画像における前記一の画
素に対応する画素の画素ベクトルに基づいて修正し、前記画素ベクトルの大きさに代えて、該修正された画素
ベクトルの大きさに基づいて、前記ノイズ成分および前
記エッジ成分を分離することを特徴とする請求項１０ま
たは１１記載の画像処理方法。
【請求項１４】前記原画像信号を多重解像度変換す
ることにより前記帯域制限画像信号を作成し、前記各平滑化帯域制限画像信号に対して逆多重解像度変
換処理を施すことにより前記処理済み画像信号を得るこ
とを特徴とする請求項６から９いずれか１項記載の画像
処理方法。
【請求項１５】前記原画像信号を多重解像度変換す
ることにより前記帯域制限画像信号を作成し、前記処理済み帯域制限画像信号に対して逆多重解像度変
換処理を施すことにより前記処理済み画像信号を得るこ
とを特徴とする請求項１０から１３いずれか１項記載の
画像処理方法。
【請求項１６】原画像を表す原画像信号から複数の
周波数帯域毎の画像を表す帯域制限画像信号を作成する
帯域制限画像信号作成手段と、前記各帯域制限画像信号により表される各帯域制限画像
の各画素における画素ベクトルを算出する画素ベクトル
算出手段と、該画素ベクトルに基づいて、前記各帯域制限画像のノイ
ズ成分およびエッジ成分を分離する分離手段と、前記各帯域制限画像信号に対して、前記ノイズ成分に対
する平滑化処理および／または前記エッジ成分に対する
強調処理を施して、処理済み帯域制限画像信号を得る処
理手段と、該各処理済み帯域制限画像信号に基づいて、処理済み画
像信号を得る画像信号生成手段とを備えたことを特徴と
する画像処理装置。
【請求項１７】前記分離手段は、前記各画素の近傍
の画素における画素ベクトルにも基づいて、前記ノイズ
成分および前記エッジ成分を分離する手段であることを
特徴とする請求項１６記載の画像処理装置。
【請求項１８】一の周波数帯域における帯域制限画
像の一の画素における画素ベクトルを、該一の周波数帯
域よりも低周波数帯域の画像における前記一の画素に対
応する画素の画素ベクトルに基づいて修正する修正手段
をさらに備え、前記分離手段は、前記画素ベクトルに代えて、該修正さ
れた画素ベクトルに基づいて、前記ノイズ成分および前
記エッジ成分を分離する手段であることを特徴とする請
求項１６または１７記載の画像処理装置。
【請求項１９】一の周波数帯域における帯域制限画
像の一の画素を含む所定領域の分散値を算出する分散値
算出手段と、該分散値に基づいて前記一の画素の画素ベクトルを修正
するか否かを判断する判断手段と、前記一の画素の画素ベクトルを修正すると判断された場
合は、該一の画素における画素ベクトルを、前記一の周
波数帯域よりも低周波数帯域の画像における前記一の画
素に対応する画素の画素ベクトルに基づいて修正する修
正手段とをさらに備え、前記分離手段は、前記画素ベクトルに代えて、該修正さ
れた画素ベクトルに基づいて、前記ノイズ成分および前
記エッジ成分を分離する手段であることを特徴とする請
求項１６または１７記載の画像処理装置。
【請求項２０】前記帯域制限画像信号作成手段が、
前記原画像信号を多重解像度変換することにより前記帯
域制限画像信号を作成する多重解像度変換処理手段を有
するものであり、前記画像信号生成手段が、前記処理済み帯域制限画像信
号に対して逆多重解像度変換処理を施すことにより前記
処理済み画像信号を得る逆多重解像度変換処理手段を有
するものであることを特徴とする請求項１６から１９い
ずれか１項記載の画像処理装置。
【請求項２１】原画像を表す原画像信号から複数の
周波数帯域毎の画像を表す帯域制限画像信号を作成する
帯域制限画像信号作成手段と、前記各帯域制限画像信号により表される各帯域制限画像
の各画素における画素ベクトルを算出する画素ベクトル
算出手段と、該画素ベクトルの方向に基づいて前記各帯域制限画像信
号を平滑化して平滑化帯域制限画像信号を得る平滑化手
段と、該各平滑化帯域制限画像信号に基づいて、処理済み画像
信号を得る画像信号生成手段とを備えたことを特徴とす
る画像処理装置。
【請求項２２】前記平滑化手段は、一の画素の近傍
の画素における周辺画素ベクトルを求め、該周辺画素ベ
クトルの方向にも基づいて、前記平滑化を行なう手段で
あることを特徴とする請求項２１記載の画像処理装置。
【請求項２３】一の周波数帯域における帯域制限画
像の一の画素における画素ベクトルを、該一の周波数帯
域よりも低周波数帯域の画像における前記一の画素に対
応する画素の画素ベクトルに基づいて修正する修正手段
をさらに備え、前記平滑化手段は、前記画素ベクトルの方向に代えて、
該修正された画素ベクトルの方向に基づいて、前記平滑
化を行なう手段であることを特徴とする請求項２１また
は２２記載の画像処理装置。
【請求項２４】一の周波数帯域における帯域制限画
像の一の画素を含む所定領域の分散値を算出する分散値
算出手段と、該分散値に基づいて前記一の画素の画素ベクトルを修正
するか否かを判断する判断手段と、前記一の画素の画素ベクトルを修正すると判断された場
合は、該一の画素における画素ベクトルを、前記一の周
波数帯域よりも低周波数帯域の画像における前記一の画
素に対応する画素の画素ベクトルに基づいて修正する修
正手段とをさらに備え、前記平滑化手段は、前記画素ベクトルの方向に代えて、
該修正された画素ベクトルの方向に基づいて、前記平滑
化を行なう手段であることを特徴とする請求項２１また
は２２記載の画像処理装置。
【請求項２５】前記画素ベクトルの大きさに基づい
て、前記各平滑化帯域制限画像信号により表される各平
滑化帯域制限画像のノイズ成分およびエッジ成分を分離
する分離手段と、前記各平滑化帯域制限画像信号に対して、前記ノイズ成
分に対する平滑化処理および／または前記エッジ成分に
対する強調処理を施して、処理済み帯域制限画像信号を
得る処理手段とをさらに備え、前記画像信号生成手段が、前記各平滑化帯域制限画像信
号に代えて、該各処理済み帯域制限画像信号に基づい
て、前記処理済み画像信号を得るものであることを特徴
とする請求項１６から２４いずれか１項記載の画像処理
装置。
【請求項２６】前記分離手段は、一の画素の近傍の
画素における周辺画素ベクトルの大きさにも基づいて、
前記ノイズ成分および前記エッジ成分を分離する手段で
あることを特徴とする請求項２５記載の画像処理装置。
【請求項２７】一の周波数帯域における帯域制限画
像の一の画素における画素ベクトルを、該一の周波数帯
域よりも低周波数帯域の画像における前記一の画素に対
応する画素の画素ベクトルに基づいて修正する修正手段
をさらに備え、前記分離手段は、前記画素ベクトルの大きさに代えて、
該修正された画素ベクトルの大きさに基づいて、前記ノ
イズ成分および前記エッジ成分を分離する手段であるこ
とを特徴とする請求項２５または２６記載の画像処理装
置。
【請求項２８】一の周波数帯域における帯域制限画
像の一の画素を含む所定領域の分散値を算出する分散値
算出手段と、該分散値に基づいて前記一の画素の画素ベクトルを修正
するか否かを判断する判断手段と、前記一の画素の画素ベクトルを修正すると判断された場
合は、該一の画素における画素ベクトルを、前記一の周
波数帯域よりも低周波数帯域の画像における前記一の画
素に対応する画素の画素ベクトルに基づいて修正する修
正手段とをさらに備え、前記分離手段は、前記画素ベクトルの大きさに代えて、
該修正された画素ベクトルの大きさに基づいて、前記ノ
イズ成分および前記エッジ成分を分離する手段であるこ
とを特徴とする請求項２５または２６記載の画像処理装
置。
【請求項２９】前記帯域制限画像信号作成手段が、
前記原画像信号を多重解像度変換することにより前記帯
域制限画像信号を作成する多重解像度変換処理手段を有
するものであり、前記画像信号生成手段が、前記各平滑化帯域制限画像信
号に対して逆多重解像度変換処理を施すことにより前記
処理済み画像信号を得る逆多重解像度変換処理手段を有
するものであることを特徴とする請求項２１から２４い
ずれか１項記載の画像処理装置。
【請求項３０】前記帯域制限画像信号作成手段が、
前記原画像信号を多重解像度変換することにより前記帯
域制限画像信号を作成する多重解像度変換処理手段を有
するものであり、前記画像信号生成手段が、前記処理済み帯域制限画像信
号に対して逆多重解像度変換処理を施すことにより前記
処理済み画像信号を得る逆多重解像度変換処理手段を有
するものであることを特徴とする請求項２５から２８い
ずれか１項記載の画像処理装置。
【請求項３１】原画像を表す原画像信号から複数の
周波数帯域毎の画像を表す帯域制限画像信号を作成する
手順と、前記各帯域制限画像信号により表される各帯域制限画像
の各画素における画素ベクトルを算出する手順と、該画素ベクトルに基づいて、前記各帯域制限画像のノイ
ズ成分およびエッジ成分を分離する手順と、前記各帯域制限画像信号に対して、前記ノイズ成分に対
する平滑化処理および／または前記エッジ成分に対する
強調処理を施して、処理済み帯域制限画像信号を得る手
順と、該処理済み帯域制限画像信号に基づいて、処理済み画像
信号を得る手順とを有する画像処理方法をコンピュータ
に実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ
読取り可能な記録媒体。
【請求項３２】前記分離する手順は、前記各画素の
近傍の画素における画素ベクトルにも基づいて、前記ノ
イズ成分および前記エッジ成分を分離する手順であるこ
とを特徴とする請求項３１記載のコンピュータ読取り可
能な記録媒体。
【請求項３３】一の周波数帯域における帯域制限画
像の一の画素における画素ベクトルを、該一の周波数帯
域よりも低周波数帯域の画像における前記一の画素に対
応する画素の画素ベクトルに基づいて修正する手順をさ
らに有し、前記分離する手順は、前記画素ベクトルに代えて、該修
正された画素ベクトルに基づいて、前記ノイズ成分およ
び前記エッジ成分を分離する手順であることを特徴とす
る請求項２５または２６記載のコンピュータ読取り可能
な記録媒体。
【請求項３４】一の周波数帯域における帯域制限画
像の一の画素を含む所定領域の分散値を算出する手順
と、該分散値に基づいて前記一の画素の画素ベクトルを修正
するか否かを判断する手順と、前記一の画素の画素ベクトルを修正すると判断された場
合は、該一の画素における画素ベクトルを、前記一の周
波数帯域よりも低周波数帯域の画像における前記一の画
素に対応する画素の画素ベクトルに基づいて修正する手
順とをさらに有し、前記分離する手順は、前記画素ベクトルに代えて、該修
正された画素ベクトルに基づいて、前記ノイズ成分およ
び前記エッジ成分を分離する手順であることを特徴とす
る請求項２５または２６記載のコンピュータ読取り可能
な記録媒体。
【請求項３５】前記帯域制限画像信号を作成する手
順が、前記原画像信号を多重解像度変換することにより
前記帯域制限画像信号を作成するものであり、前記処理済み画像信号を得る手順が、前記処理済み帯域
制限画像信号に対して逆多重解像度変換処理を施すこと
により前記処理済み画像信号を得るものであることを特
徴とする請求項３１から３４いずれか１項記載のコンピ
ュータ読取り可能な記録媒体。
【請求項３６】原画像を表す原画像信号から複数の
周波数帯域毎の画像を表す帯域制限画像信号を作成する
手順と、前記各帯域制限画像信号により表される各帯域制限画像
の各画素における画素ベクトルを算出する手順と、該画素ベクトルの方向に基づいて前記各帯域制限画像信
号を平滑化して平滑化帯域制限画像信号を得る手順と、該平滑化帯域制限画像信号に基づいて、処理済み画像信
号を得る手順とを有する画像処理方法をコンピュータに
実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読
取り可能な記録媒体。
【請求項３７】前記平滑化帯域制限画像信号を得る
手順は、一の画素の近傍の画素における周辺画素ベクト
ルの方向にも基づいて前記平滑化を行なう手順であるこ
とを特徴とする請求項３６記載のコンピュータ読取り可
能な記録媒体。
【請求項３８】一の周波数帯域における帯域制限画
像の一の画素における画素ベクトルを、該一の周波数帯
域よりも低周波数帯域の画像における前記一の画素に対
応する画素の画素ベクトルに基づいて修正する手順をさ
らに有し、前記平滑化帯域制限画像信号を得る手順は、前記画素ベ
クトルの方向に代えて、該修正された画素ベクトルの方
向に基づいて、前記平滑化を行なう手順であることを特
徴とする請求項３６または３７記載のコンピュータ読取
り可能な記録媒体。
【請求項３９】一の周波数帯域における帯域制限画
像の一の画素を含む所定領域の分散値を算出する手順
と、該分散値に基づいて前記一の画素の画素ベクトルを修正
するか否かを判断する手順と、前記一の画素の画素ベクトルを修正すると判断された場
合は、該一の画素における画素ベクトルを、前記一の周
波数帯域よりも低周波数帯域の画像における前記一の画
素に対応する画素の画素ベクトルに基づいて修正する手
順とをさらに有し、前記平滑化帯域制限画像信号を得る手順は、前記画素ベ
クトルの方向に代えて、該修正された画素ベクトルの方
向に基づいて前記平滑化を行なう手順であることを特徴
とする請求項３６または３７記載のコンピュータ読取り
可能な記録媒体。
【請求項４０】前記画素ベクトルの大きさに基づい
て、前記各平滑化帯域制限画像信号により表される各平
滑化帯域制限画像のノイズ成分およびエッジ成分を分離
する手順と、前記各平滑化帯域制限画像信号に対して、
前記ノイズ成分に対する平滑化処理および／または前記
エッジ成分に対する強調処理を施して、処理済み帯域制
限画像信号を得る手順とをさらに有し、前記処理済み画像信号を得る手順は、前記各平滑化帯域
制限画像信号に代えて、該各処理済み帯域制限画像信号
に対して逆多重解像度変換処理を施すことにより処理済
み画像信号を得る手順であることを特徴とする請求項３
６から３９いずれか１項記載のコンピュータ読取り可能
な記録媒体。
【請求項４１】前記分離する手順は、一の画素の近
傍の画素における周辺画素ベクトルの大きさにも基づい
て、前記ノイズ成分および前記エッジ成分を分離する手
順であることを特徴とする請求項４０記載のコンピュー
タ読取り可能な記録媒体。
【請求項４２】一の周波数帯域における帯域制限画
像の一の画素における画素ベクトルを、該一の周波数帯
域よりも低周波数帯域の画像における前記一の画素に対
応する画素の画素ベクトルに基づいて修正する手順をさ
らに有し、前記分離する手順は、前記画素ベクトルの大きさに代え
て、該修正された画素ベクトルの大きさに基づいて、前
記ノイズ成分および前記エッジ成分を分離する手順であ
ることを特徴とする請求項４０または４１記載のコンピ
ュータ読取り可能な記録媒体。
【請求項４３】一の周波数帯域における帯域制限画
像の一の画素を含む所定領域の分散値を算出する手順
と、該分散値に基づいて前記一の画素の画素ベクトルを
修正するか否かを判断する手順と、前記一の画素の画素
ベクトルを修正すると判断された場合は、該一の画素に
おける画素ベクトルを、前記一の周波数帯域よりも低周
波数帯域の画像における前記一の画素に対応する画素の
画素ベクトルに基づいて修正する手順とをさらに有し、前記分離する手順は、前記画素ベクトルの大きさに代え
て、該修正された画素ベクトルの大きさに基づいて、前
記ノイズ成分および前記エッジ成分を分離する手順であ
ることを特徴とする請求項４０または４１記載のコンピ
ュータ読取り可能な記録媒体。
【請求項４４】前記帯域制限画像信号を作成する手
順が、前記原画像信号を多重解像度変換することにより
前記帯域制限画像信号を作成するものであり、前記処理済み画像信号を得る手順が、前記各平滑化帯域
制限画像信号に対して逆多重解像度変換処理を施すこと
により前記処理済み画像信号を得るものであることを特
徴とする請求項３６から３９いずれか１項記載のコンピ
ュータ読取り可能な記録媒体。
【請求項４５】前記帯域制限画像信号を作成する手
順が、前記原画像信号を多重解像度変換することにより
前記帯域制限画像信号を作成するものであり、前記処理済み画像信号を得る手順が、前記処理済み帯域
制限画像信号に対して逆多重解像度変換処理を施すこと
により前記処理済み画像信号を得るものであることを特
徴とする請求項４０から４３いずれか１項記載のコンピ
ュータ読取り可能な記録媒体。