JP2002135593A - 画像処理装置及びその方法並びに記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 復号化した画像を表示する際に高い画質の
画像を表示すること。 【解決手段】 読み出した画像ファイル内の符号列にお
いて、ＬＬサブバンド以外のサブバンドに含まれる変換
係数を０とし、参照画像を生成する（Ｓ１３０３）。次
にＬＬサブバンド以外の全てのサブバンドにエントロピ
復号、逆量子化を行い、変換係数を求める（Ｓ１３０
４）。そしてＬＬサブバンド以外のサブバンド内の変換
係数に対する参照画像上の領域を求め、この領域内の平
均値Ｍを求める（Ｓ１３０５）。この平均値が所定の閾
値より小さければ（Ｓ１３０６）、この変換係数に対し
て閾値処理を行う（Ｓ１３０７）。以上のＳ１３０５か
らＳ１３０７までのＬＬサブバンド以外の全てのサブバ
ンド内の変換係数に対して行う（Ｓ１３０８）。そして
ＬＬサブバンドの係数を併せて逆離散ウェーブレット変
換を行うことで画像信号を生成し（Ｓ１３０９）、表示
する（Ｓ１３１０）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術】本発明は、周波数変換を施され、
符号化された画像を含む符号列から、当該周波数変換の
変換係数を復元し、復元した当該変換係数に基づいて前
記画像を復元する画像処理装置及びその方法並びに記憶
媒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来からＸ線による医療画像は撮像後フ
イルムに現像され診断に用いられることが広く行われて
きた。しかし近年のコンピュータの性能向上、記憶媒体
の大容量化等から医療画像を電子フォーマットとして保
存または伝送し、診断の用途に用いられることが行われ
るようになってきている。

【０００３】図１０は医療画像を電子フォーマットとし
て扱う場合の一連の処理を行う画像処理装置の構成を示
したものである。同図において、画像入力装置１はＸ線
撮像装置などの撮像装置であり、用途に応じたセンサに
より必要な画像を生成し出力する。ここで生成される画
像は例えば縦横の画素数が各々２５００画素またはそれ
以上の解像度を持ち、各画素の精度は１画素あたり１２
ビットで表現されている。このように解像度が高く、し
かも画素精度が高い画像をそのままの形で保存するため
には大きな容量の記憶媒体が必要となるため、必要に応
じ、画像は圧縮符号化される。

【０００４】同図における画像符号化装置２はこのよう
な画像を圧縮するために用いられ、入力した画像を所定
の方式により可逆または非可逆で圧縮符号化して出力す
る。ここで医療画像においては、その用途から画像に含
まれる情報を完全に保存する可逆圧縮が用いられること
が多い。そのため圧縮符号化方式としては、例えばISO
およびITU-Tにより勧告された圧縮符号化方式であるJPE
Gにおける可逆圧縮モードが用いられる。圧縮符号化さ
れた画像信号は符号列として後続のファイル出力装置３
に出力される。

【０００５】ファイル出力装置３は、画像符号化装置２
により圧縮符号化された符号列に対し、診断に必要な情
報、例えば患者の氏名、撮像時の条件を追加したファイ
ルフォーマットに構成し、記憶・伝送装置４に対して出
力する。記憶・伝送装置４はこのようにして構成された
所定のフォーマットを持つデータをファイルとして記憶
或いは他の装置に対して伝送する。

【０００６】ここで、記憶・伝送装置４を記憶媒体とし
た場合、記憶媒体としてはハードディスク、ＭＯなどが
用いられる。一方、記憶・伝送装置４を伝送装置とした
場合、伝送装置としてはネットワーク等が用いられる。
次にこのように記憶・伝送されたデータを表示する際に
は次のように処理が行われる。

【０００７】記憶・伝送装置４から出力されたファイル
はファイル入力装置５により読み込まれ、必要な情報が
抽出された後、符号列が後続の画像復号装置６に出力さ
れる。画像復号装置６は入力した符号化列を復号し、元
の画像信号に再生して後続の画像表示装置７に対して出
力する。画像表示装置７は入力した画像信号を表示し、
診断等の用途に用いられる。

【発明が解決しようとする課題】前述した画像処理装置
において、画像入力装置１には例えばＸ線を用いた撮像
装置が用いられることが多いが、被験者に与える影響な
どから撮像時のＸ線量は少ないことが望ましい。しか
し、Ｘ線量を小さくすることにより撮像された画像には
量子ノイズが多く含まれることが知られており、このよ
うな量子ノイズは画像表示装置７により診断を行う際の
妨害となる。医療画像におけるこのような量子ノイズを
削減する方法としては、特開平０９−２１２６２３号公
報に開示されているように多重解像度解析を応用したも
のがある。これによると、画像を多重解像度解析した結
果に基づきノイズを除去することが可能であるが、図１
０に示すような装置に組み込むためにはノイズ除去用の
処理を別途付加する必要がある。またこの方法を画像符
号化と組み合わせた場合は表示の際に柔軟に画質を調整
することができない。

【０００８】本発明の目的は、復号化した画像を表示す
る際に高い画質の画像を表示すること目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の目的を達成する
為に、例えば本発明の画像処理装置は以下の構成を備え
る。すなわち、周波数変換を施され、符号化された画像
を含む符号列から、当該周波数変換の変換係数を復元
し、復元した当該変換係数に基づいて前記画像を復元す
る画像処理装置であって、前記変換係数のうち所定の周
波数帯域の変換係数に基づいて復元された参照画像を格
納する格納手段と、前記所定の周波数帯域の変換係数以
外の変換係数のうち、所定の条件を満たす変換係数を前
記格納手段に格納された前記参照画像を用いて変更する
変更手段とを備え、前記変更手段により変更された変換
係数を含む全ての変換係数に基づいて画像を復元する。

【００１０】更に、画像に対して周波数変換を行い、変
換係数を周波数帯域毎に生成する周波数変換手段と、前
記周波数変換手段による変換係数を量子化し、量子化イ
ンデックスを生成する量子化手段と、前記量子化手段に
よる量子化インデックスに対してエントロピ符号化し、
符号列を生成するエントロピ符号化手段と、前記エント
ロピ符号化手段による符号列に当該符号列に関する情報
を付加することで画像ファイルを生成し、外部に出力す
る出力手段とを備える。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って、本発明を
好適な実施形態に従って詳細に説明する。

【００１２】［第１の実施形態］図１（ａ）は本実施形
態における画像処理装置の概略の基本構成を示すブロッ
ク図である。同図において、１から７までの各部分の機
能および全体の処理概要は（図１０に示した）従来の技
術において説明したものと基本的に同じであるため、処
理の概要について再度の説明は省略する。以降では、各
部分の動作の詳細について順次説明を行う。

【００１３】画像入力装置１から入力された画像信号は
画像符号化装置２により圧縮符号化される。図２に画像
符号化装置２の概略構成を示す。画像符号化装置２に入
力された画像信号は離散ウェーブレット変換部２０１に
おいて離散ウェーブレット変換が施されて変換係数が生
成され、該係数は量子化部２０２において量子化され、
さらにエントロピ符号化部２０３により符号化され、後
続の符号列構成部２０４において出力される符号列が構
成されている。以下各部の動作について説明する。

【００１４】離散ウェーブレット変換部２０１は、入力
した画像信号に対して２次元の離散ウェーブレット変換
処理を行い、変換係数を計算して出力する。

【００１５】図３は２次元の変換処理により得られる２
レベルの変換係数群の構成例であり、画像信号は異なる
周波数帯域毎の係数列ＨＨ１、ＨＬ１、ＬＨ１、…、Ｌ
Ｌに分解される。離散ウェーブレット変換については例
えばStephane G. Mallat "ATheory for Multiresolutio
n Signal Decomposition: The Wavelet Representatio
n", IEEE Trans. on Pattern Analysis and Machine In
telligence, Vol.11,No.7, July 1989において詳述され
ているように公知の技術であるため説明は省略するが、
本実施形態においては図３に示すように低周波側を再帰
的に分割する方法によるものとする。なお、以降の説明
ではこれらの係数列をサブバンドと呼ぶ。各サブバンド
の係数は後続の量子化部２０２に出力される。なお、同
図においては帯域に分割する際の分割数（レベル）は２
であるがこれに限定されるものではなく、１以上の任意
の分割数によることができる。

【００１６】量子化部２０２は、入力した係数を所定の
量子化ステップにより量子化し、その量子化値に対する
インデックスを出力する。ここで、量子化は次式により
行われる。

【００１７】 ｑ＝ｓｉｇｎ（ｃ）ｆｌｏｏｒ（ａｂｓ（ｃ）／Δ） （式１） ｓｉｇｎ（ｃ）＝ １； ｃ≧０ （式２） ｓｉｇｎ（ｃ）＝−１； ｃ＜０ （式３） ここで、ｆｌｏｏｒ（Ｘ）はＸを超えない最大の整数値
を表す。またｃは量子化対象となる係数である。また、
本実施形態においてはΔの値として１を含むものとし、
この場合実際に量子化は行われない。このようにして得
られた量子化インデックスはエントロピ符号化部２０３
に出力される。

【００１８】エントロピ符号化部２０３は入力した量子
化インデックスに対しサブバンドを所定の大きさに分割
した矩形領域（以下コードブロックと称す）を単位とし
て、量子化インデックスをビットプレーンに分解し、ビ
ットプレーンを順に２値算術符号化を行ってコードスト
リームを出力する。図４（ａ）はコードブロックＣＢに
分割されたサブバンドを示す図である。同図において例
えばＬＬサブバンドはＣＢ０からＣＢ３の４つのコード
ブロックに分割されており、各コードブロック内の量子
化インデックスはＣＢ０、ＣＢ１、ＣＢ２、ＣＢ３の順
にビットプレーン符号化される。

【００１９】エントロピ符号化部２０３はまずサブバン
ド全体を走査して最大値Ｍを求め、次式により最大の量
子化インデックスＭを表現するために必要なビット数Ｓ
を計算する。

【００２０】 Ｓ＝ｃｅｉｌ（ｌｏｇ２（ａｂｓ（Ｍ））） （式４） ここでｃｅｉｌ（ｘ）はｘ以上の整数の中で最も小さい
整数値を表す。さらに、各コードブロック内においても
同様に最大の量子化インデックスの値から最大ビット数
ＳＢを計算する。図４（ｂ）はエントロピ符号化部２０
３におけるビットプレーン符号化の動作を説明する図で
あり、この例においては４×４の大きさを持つコードブ
ロック内の領域において非０の量子化インデックスが３
個存在しており、それぞれ＋１３、−６、＋３の値を持
っている。エントロピ符号化部４はまずコードブロック
全体を走査して最大値ＭＢを求め、次式により最大の量
子化インデックスを表現するために必要なビット数ＳＢ
を計算する。

【００２１】 ＳＢ＝ｃｅｉｌ（ｌｏｇ２（ａｂｓ（ＭＢ））） （式５） 図４（ｂ）においては、最大の係数値は１３であるので
ＳＢは４であり、コードブロック中の１６個の量子化イ
ンデックスは同図（ｃ）に示すように４つのビットプレ
ーンを単位として処理が行われる。最初にエントロピ符
号化部２０３は最上位ビットプレーン(同図ＭＳＢで表
す)の各ビットを２値算術符号化し、ビットストリーム
として出力する。次にビットプレーンを１レベル下げ、
以下同様に対象ビットプレーンが最下位ビットプレーン
（ＬＳＢ）に至るまで、ビットプレーン内の各ビットを
符号化し、符号列構成部２０４に出力する。この時、各
量子化インデックスの符号は、ビットプレーン走査にお
いて最初の非０ビットが検出されるとそのすぐ後に当該
量子化インデックスの符号がエントロピ符号化される。
また、実際に符号化されたビットプレーン数も符号列構
成部２０４に出力され、後述するようにパラメータとし
て符号列に含まれることになる。なお本実施形態におい
て各ビットプレーンは１つのパスで実行されているが、
複数のパスに分割して実行しても良い。

【００２２】符号列構成部２０４は入力した符号をファ
イル出力装置３に出力するために所定のヘッダ情報等を
付加した符号列を構成する。

【００２３】図５は、このようにして生成され出力され
る符号列の構成を表した概略図である。同図（ａ）は符
号列の全体の構成を示したものであり、ＭＨはメインヘ
ッダ、ＴＨはタイルヘッダ、ＢＳはビットストリームで
ある。メインヘッダＭＨは同図（ｂ）に示すように、符
号化対象となる画像のサイズ（水平および垂直方向の画
素数）、画像を複数の矩形領域であるタイルに分割した
際のサイズ、各色成分数を表すコンポーネント数、各成
分の大きさ、ビット精度を表すコンポーネント情報から
構成されている。なお、本実施形態では画像はタイルに
分割されていないので、タイルサイズと画像サイズは同
じ値を取り、対象画像がモノクロの多値画像の場合コン
ポーネント数は１である。

【００２４】次にタイルヘッダＴＨの構成を図５（ｃ）
に示す。タイルヘッダＴＨには当該タイルのビットスト
リーム長とヘッダ長を含めたタイル長および当該タイル
に対する符号化パラメータから構成される。符号化パラ
メータには離散ウェーブレット変換のレベル、フィルタ
の種別等が含まれている。

【００２５】本実施形態におけるビットストリームの構
成を同図（ｄ）に示す。同図において、ビットストリー
ムは各サブバンド単位でまとめられ、解像度の小さいサ
ブバンドを先頭として順次解像度が高くなる順番に配置
されている。さらに、各サブバンド内は上位ビットプレ
ーンから下位ビットプレーンに向かい、ビットプレーン
を単位として符号が配列されている。

【００２６】さらに、各ビットプレーンの符号は同図
（ｅ）に示すようにコードブロックを単位として構成さ
れておりＰＨは各コードブロックの最大ビットプレーン
ＳＢと該当するビットプレーンＳとの差分、当該ビット
プレーンに含まれるコードブロックを指定する情報等が
含まれている。同図（ｅ）においてビットプレーン（ｓ
−１）には４つのコードブロック（ＣＢ０＿Ｓ−１、Ｃ
Ｂ１＿Ｓ−１、ＣＢ２＿Ｓ−１、ＣＢ３＿Ｓ−１）の符
号が含まれているが、当該ビットプレーンに対応する符
号が存在しないコードブロックについてはＰＨで特定す
ることができる。なおその他の一般的なサブバンドにお
けるビットプレーンの符号の構成は同図（ｆ）に示す。
このようにして生成された符号列は、ファイル出力装置
３に出力される。

【００２７】なお、本実施形態においては各サブバンド
の符号は上位から下位に至るビットプレーンを単位とし
て構成されているが、必ずしもビットプレーンを単位と
しなくても良い。例えば、上位ビットプレーンから所定
数のビットプレーンに対応する符号化されたデータをま
とめたレイヤーを単位としても良い。この場合、ＰＨに
は各コードブロックが含まれているかどうかの情報に加
えて、含まれているコードブロックの符号が何ビットプ
レーン分に相当するかの情報が含まれる。

【００２８】さらに、各ビットプレーンは複数のパスに
分割して符号化されており、レイヤーに含まれる符号化
データはこのパスを単位としても良い。この場合、ＰＨ
には各コードブロックの符号が何パス含まれているかを
示す情報が含まれる。

【００２９】ファイル出力装置３は、画像符号化装置２
より入力した符号列と、画像入力装置１から入力したデ
ータから、保存または伝送するファイルを構成する。こ
の時画像入力装置１からは撮影対象となる患者の氏名、
撮像年月日および撮像時のＸ線量等が入力され、前述し
た符号列と組み合わせて、記憶・伝送装置４に対して出
力する。記憶・伝送装置４は入力したファイルを用途に
応じて記憶またはネットワーク等を介して出力する。

【００３０】上述の本実施形態における画像処理装置が
行う圧縮符号化処理のフローチャートを図１２に示し、
以下説明する。

【００３１】まず画像を入力し（ステップＳ１２０
１）、入力した画像に対して離散ウェーブレット変換
（ステップＳ１２０２）、量子化（ステップＳ１２０
３）を施す。また、各サブバンドをコードブロックに分
割し（ステップＳ１２０４）、コードブロック毎に量子
化インデックスをビットプレーンに分解する（ステップ
Ｓ１２０５）。そして全てのサブバンドに含まれるコー
ドブロックに対して（ステップＳ１２０７）２値算術符
号化を施し（ステップＳ１２０６）、２値算術符号化の
結果（符号列）に上述のヘッダを追加して画像ファイル
を生成し（ステップＳ１２０８）、出力する（ステップ
Ｓ１２０９）。

【００３２】次に、本実施形態における画像処理装置に
おける画像表示時の動作について説明する。記憶・伝送
装置４により記憶された画像ファイルはファイル入力装
置５により読み込まれる。ファイル入力装置５は、入力
した画像ファイルを解析し、前述したファイル出力装置
３により付加された部分と、画像符号化装置２により生
成された符号列を分離し、該符号列に関しては復号処理
のため後続の画像復号装置６に出力する。

【００３３】図１（ｂ）は本実施形態における画像復号
装置６の構成を表すブロック図であり、６０１は符号入
力部、６０２はエントロピ復号部、６０３は逆量子化
部、６０４は画質改善処理部、６０５は逆離散ウェーブ
レット変換部、６０６は参照画像メモリ、６０７は制御
部である。以下にまず各部の機能について、さらに復号
装置６全体の処理の流れについて説明する。

【００３４】符号入力部６０１は符号列を入力し、それ
に含まれるヘッダを解析して後続の処理に必要なパラメ
ータを抽出し制御部６０７に対して送出する。そして制
御部６０７は後述の各部に抽出したパラメータを出力し
ている。また、符号列に含まれるビットストリームはエ
ントロピ復号部６０２に出力される。

【００３５】エントロピ復号部６０２はビットストリー
ムをビットプレーン単位で復号化し、出力する。この時
の様子を図６に示す。同図（ａ）は復号対象となるサブ
バンドの一領域をビットプレーン単位で順次復号する流
れを図示したものであり、同図の矢印の順にビットプレ
ーンが復号され変換係数が復元され、図６（ｂ）に示す
ように３つの量子化インデックスは値は＋１３、−６、
＋３となる。復元された量子化インデックスは逆量子化
部６０３に出力される。

【００３６】逆量子化器６０３は入力した量子化インデ
ックスから、次式に基づいて離散ウェーブレット変換係
数を復元する。

【００３７】 ｃ’＝Δ×ｑ ； ｑ≠０ （式６） ｃ’＝０ ； ｑ＝０ （式７） ここで、ｑは量子化インデックス、Δは量子化ステップ
であり、Δは符号化時に用いられたものと同じ値であ
る。ｃ’は復元された離散ウェーブレット変換係数であ
る。変換係数ｃ’は後続の画質改善処理部６０４に出力
される。

【００３８】画質改善処理部６０４は入力した変換係数
列に対して変換処理（本実施形態では所定の閾値処理）
を施し後続の逆離散ウェーブレット変換部６０５に出力
する。ただし、後述するように制御部６０７により指示
された場合は何も処理を行わずに出力する。それ以外の
場合において画質改善処理部６０４は、入力した離散ウ
ェーブレット変換係数ｃ’に対し所定の方法により決定
された閾値Ｔにより以下のように処理を施す。

【００３９】 ｃｎ＝０ ； ａｂｓ（ｃ’）＜＝Ｔ （式８） ｃｎ＝ｃ’； ａｂｓ（ｃ’）＞ Ｔ （式９） 処理後の離散ウェーブレット係数ｃｎは逆離散ウェーブ
レット変換部６０５に出力される。なお、上述した閾値
Ｔは処理対象となる係数が属するサブバンドにより異な
るものとする。

【００４０】逆離散ウェーブレット変換部６０５は入力
した変換係数に対し２次元の逆離散ウェーブレット変換
を施し画像信号を復元する。２次元の逆離散ウェーブレ
ット変換については前述した文献等により公開されてい
るためにここでは詳述しないが、２次元の逆離散ウェー
ブレット変換処理の実行は制御部６０７により制御され
る。

【００４１】次に画像復号装置６の全体的な動作につい
て説明する。制御部６０７は図５に示した符号列に含ま
れる符号化データのうち所定数のサブバンドに相当する
ものを入力するよう符号入力部６０１を制御する。本実
施形態では図５（ｄ）においてＬＬサブバンドに相当す
る符号化データが読み込まれるものとして説明する。

【００４２】読み込まれたＬＬサブバンドに対応する符
号化データはエントロピ復号部６０２に出力されて復号
処理が行われ、量子化インデックスが復元される。さら
に復元された量子化インデックスは後続の逆量子化部６
０３において逆量子化され、ＬＬサブバンドに属する変
換係数が復元される。

【００４３】復元されたＬＬサブバンドの係数は画質改
善処理部６０４に出力されるが、制御部６０７は画質改
善処理部６０４に対して何も処理をせず入力した係数を
そのまま出力するよう制御する。このようにして画質改
善処理部６０４から出力されたＬＬサブバンドは逆離散
ウェーブレット変換部６０５において逆変換が施される
が、この時ＬＬ以外のサブバンドについてはまだ復号処
理がされていないため、全ての変換係数が０として処理
が行われる。

【００４４】すなわち、図３に示したように符号化にお
いて２レベルの変換が行われていた場合は、図７に示す
ようにＨＬ２、ＬＨ２、ＨＨ２、ＨＬ１、ＬＨ１、ＨＨ
１の各サブバンドには全て値が０の係数が含まれている
と仮定した計算が行われ、画像信号が生成される。この
ようにして生成された画像を参照画像と呼ぶことにす
る。参照画像は参照画像メモリ６０６に出力され、記憶
される。

【００４５】次に制御部６０７は後続の符号列を読み込
むよう符号入力部６０１を制御する。ここで本実施形態
においては後続の符号列は図５（ｄ）においてＬＬを除
く全てのサブバンドに対応する符号化データである。こ
れらの符号化データは前述したのと同様に復号、逆量子
化が行われて変換係数が復元され、画質改善処理部６０
４に入力される。

【００４６】画質改善処理部６０４は前述した方法によ
り閾値処理を行い、得られた係数を後続の逆離散ウェー
ブレット変換部６０５に出力する。ただし画質改善処理
部６０４は先に参照画像メモリ６０６に記憶された参照
画像の画素値に基づいて（式８）、（式９）に従った処
理を行う。すなわち、処理対象となる係数ｃ’が参照画
像上で占める領域において、該領域内の参照画像の画素
値（具体的には輝度値）の平均値をＭとした場合、 Ｍ＜Ｔｉ （式１０） となる時に限り（式８）、（式９）により処理を行う。
ただしＴｉはＸ線撮影における撮像状況によって決まる
値（閾値）であり、Ｔｉ未満の値を持つ画素に対して画
質改善処理が求められるものである。

【００４７】図８はこの時の係数と参照画素の関係を示
したものである。同図において処理対象となるＨＬ１内
の係数Ｃが参照画像上で占める領域内の画素がａ、ｂ、
ｃ、ｄの４つの画素である場合、 Ｍ＝（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）／４ （式１１） となる。以上の処理により、参照画像において平均輝度
レベルがＴｉ未満の領域に対応する係数に対してのみ
（式８）、（式９）による処理が行われる。このように
処理された係数は逆離散ウェーブレット変換部６０５に
出力される。

【００４８】逆離散ウェーブレット変換部６０５は順次
入力したＬＬ以外のサブバンドと先に入力したＬＬサブ
バンドの係数を合わせて逆離散ウェーブレット変換を施
して画像信号（画像）を生成して画像表示装置７に出力
し、画像が表示される。

【００４９】以上の本実施形態における画像表示時の動
作におけるフローチャートを図１３に示し、以下説明す
る。

【００５０】まず記憶・伝送装置４により記憶された画
像ファイルを読み出し（ステップＳ１３０１）、パラメ
ータ、符号列夫々を抽出する（ステップＳ１３０２）。
次に、ＬＬサブバンド以外のサブバンドに含まれる変換
係数を０とし、上述の復号処理を用いて上述の参照画像
を生成する（ステップＳ１３０３）。

【００５１】次にＬＬサブバンド以外のサブバンドに対
してエントロピ復号、逆量子化を行い、変換係数を求め
る（ステップＳ１３０４）。そしてＬＬサブバンド以外
のサブバンド内の変換係数に対する参照画像上の領域を
求め、この領域内の平均値Ｍを求める（ステップＳ１３
０５）。そして（式１０）に従った判断処理に応じて
（ステップＳ１３０６）、（式８）、（式９）に従った
閾値処理を行う（ステップＳ１３０７）。以上のステッ
プＳ１３０５からステップＳ１３０７までの処理をＬＬ
サブバンド以外の全てのサブバンド内の変換係数に対し
て行う（ステップＳ１３０８）。そして先ほどのＬＬサ
ブバンドの係数を併せて逆離散ウェーブレット変換を行
うことで画像信号を生成し（ステップＳ１３０９）、表
示する（ステップＳ１３１０）。

【００５２】以上説明した方法により次の効果を得るこ
とができる。つまり、Ｘ線撮像装置により得られる画像
においては、画像の輝度レベルが小さい部分はＸ線透過
量が小さく、ＳＮ比が悪くなる。本実施形態においては
画像を圧縮符号化した符号列を復号する装置において、
符号列から最も低周波よりのサブバンドのみをまず復号
して参照画像を作成した。この参照画像は原画像の平均
的な輝度レベルを表すものであるため、参照画像におい
て輝度レベルの低い領域にはより多くの量子ノイズが含
まれることとなる。このような領域に対応する高周波帯
域の係数に対して閾値処理を行うことで、効果的なノイ
ズ除去処理を実現し、画質が改善された画像を得ること
ができる。

【００５３】［第２の実施形態］前述した第１の実施形
態においては、参照画像の値に応じて高周波サブバンド
の係数を閾値処理したが、これに限定されるものではな
い。以下に異なる画質改善処理方式による実施形態につ
いて説明する。

【００５４】本実施形態において、画質改善処理部６０
４は入力した係数ｃ’に対し次式に基づいて変換処理を
行う。

【００５５】ｃｎ＝ｆ（ｃ’） （式１２） ただしｆ（ｘ）は所定の入出力特性を持つ関数であり、
例えば図９に示すような入出力関係を持つ場合はある入
力レベル以下の係数は値が抑制され、一方ある範囲の値
に対しては強調される。

【００５６】所定の高周波サブバンドの係数に対してこ
のような変換を行うことにより、値の小さいノイズ成分
に対しては抑制し、ある程度の値を持つ信号成分に対し
ては強調処理を施すことが可能となり、逆変換後の画質
を向上させることができる。

【００５７】［第３の実施形態］以上述べた実施形態に
おいては、参照画像を生成する際にＬＬサブバンドのみ
を用いたが、これに限定されるものではない。すなわ
ち、符号列に配置された各サブバンドの符号化データに
対し所定数のサブバンドを用いてもよい。

【００５８】図１１はＬＬに加えてＨＬ２、ＬＨ２、Ｈ
Ｈ２に対応する符号化データを読み込んで参照画像を生
成する際のサブバンド構成について示したものである。
同図においてはＨＬ１、ＬＨ１、ＨＨ１のサブバンドに
ついては全ての係数が０に設定されるが、その他につい
ては復号された値が用いられる。

【００５９】また、以上述べた実施形態においては参照
画像に対する参照の範囲は、処理対象となる係数が原画
像において占める領域に限られたが、より広い範囲を参
照領域とすることもできる。例えば図８において前述し
た方法によれば２×２の領域を参照したが同図Ｃ２に示
す変換係数に対してＲで示す４×４の領域を参照して平
均値を求めてもよい。このように参照する領域を変化さ
せることで、画像の局所的な特徴に即した処理を行うこ
とができる。すなわち、より広い領域を対象とすること
で画像の細かい変化に影響を受けずに処理を行うことが
できるようになる。

【００６０】またこの際に参照画像の参照範囲を利用者
が対話的に決定するようにしてもよい。例えば参照画像
を実際に表示し、利用者が表示された画像に対してより
高い画質を必要とする部分を指示することにより、当該
部分に対応する係数を処理する際の参照範囲を決定する
ことも可能である。この場合高画質を求められる部位で
は参照範囲を小さく取り、そうではない部位に対しては
広い参照範囲を取ることでより適応的な画質改善処理を
実現することができる。

【００６１】［その他の実施形態］さらに本発明は上記
実施形態を実現するための装置及び方法のみに限定され
るものではなく、上記システム又は装置内のコンピュー
タ（CPUあるいはMPU）に、上記実施形態を実現するため
のソフトウエアのプログラムコードを供給し、このプロ
グラムコードに従って上記システムあるいは装置のコン
ピュータが上記各種デバイスを動作させることにより上
記実施形態を実現する場合も本発明の範疇に含まれる。

【００６２】またこの場合、前記ソフトウエアのプログ
ラムコード自体が上記実施形態の機能を実現することに
なり、そのプログラムコード自体、及びそのプログラム
コードをコンピュータに供給するための手段、具体的に
は上記プログラムコードを格納した記憶媒体は本発明の
範疇に含まれる。

【００６３】この様なプログラムコードを格納する記憶
媒体としては、例えばフロッピー（登録商標）ディス
ク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD
-ROM、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM等を
用いることができる。

【００６４】また、上記コンピュータが、供給されたプ
ログラムコードのみに従って各種デバイスを制御するこ
とにより、上記実施形態の機能が実現される場合だけで
はなく、上記プログラムコードがコンピュータ上で稼働
しているOS(オペレーティングシステム)、あるいは他の
アプリケーションソフト等と共同して上記実施形態が実
現される場合にもかかるプログラムコードは本発明の範
疇に含まれる。

【００６５】更に、この供給されたプログラムコード
が、コンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接
続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された
後、そのプログラムコードの指示に基づいてその機能拡
張ボードや機能格納ユニットに備わるCPU等が実際の処
理の一部または全部を行い、その処理によって上記実施
形態が実現される場合も本発明の範疇に含まれる。

【００６６】本発明を上記記憶媒体に適用する場合、そ
の記憶媒体には、先に説明した（図１２及び又は図１３
に示す）フローチャートに対応するプログラムコードが
格納されることになる。

【００６７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば復号
化した画像を表示する際に高い画質の画像を表示するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態における画像
処理装置の概略の基本構成を示すブロック図で、（ｂ）
は本発明の第１の実施形態における画像復号装置６の構
成を示す図である。

【図２】本発明の第１の実施形態における画像符号化装
置２の概略構成を示すブロック図である。

【図３】２次元の離散ウェーブレット変換により得られ
る２レベルの変換係数群の構成例を示す図である。

【図４】（ａ）はコードブロックＣＢに分割されたサブ
バンドを示す図、（ｂ）は円吐露婦符号化部４における
ビットプレーン符号化の動作を説明する図、（ｃ）はビ
ットプレーンに対する２値算術符号化を説明する図であ
る。

【図５】（ａ）は符号列全体の構成を示す図、（ｂ）は
メインヘッダの構成を示す図、（ｃ）はタイルヘッダの
構成を示す図、（ｄ）はビットストリームの構成を示す
図、（ｅ）、（ｆ）は各ビットプレーンの符号を示す図
である。

【図６】（ａ）は復号対象となるサブバンドの一領域を
ビットプレーン単位で順次復号する流れを示す図、
（ｂ）は復元された量子化インデックスを示す図であ
る。

【図７】参照画像を生成する際の各サブバンドを示す図
である。

【図８】処理対象となる変換係数と、この変換係数が参
照画像上で占める領域との関係を示す図である。

【図９】本発明の第２の実施形態における画質改善処理
部６０４が変換係数に対して変換処理を行う際に用いる
関数を説明する図である。

【図１０】医療画像を電子フォーマットとして扱う場合
の従来の画像処理装置の構成を示す図である。

【図１１】本発明の第３の実施形態における参照画像を
生成する際のサブバンドの構成を示す図である。

【図１２】本発明の第１の実施形態における画像処理装
置が行う圧縮符号化処理のフローチャートである。

【図１３】本発明の第１の実施形態における画像処理装
置が行う画像表示時の動作のフローチャートである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松浦 友彦 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 5C078 AA04 BA44 BA53 CA22 DA01 DA02 DB19

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周波数変換を施され、符号化された画像
   を含む符号列から、当該周波数変換の変換係数を復元
   し、復元した当該変換係数に基づいて前記画像を復元す
   る画像処理装置であって、 前記変換係数のうち所定の周波数帯域の変換係数に基づ
   いて復元された参照画像を格納する格納手段と、 前記所定の周波数帯域の変換係数以外の変換係数のう
   ち、所定の条件を満たす変換係数を前記格納手段に格納
   された前記参照画像を用いて変更する変更手段とを備
   え、 前記変更手段により変更された変換係数を含む全ての変
   換係数に基づいて画像を復元することを特徴とする画像
   処理装置。
2. 【請求項２】 前記変更手段は前記所定の条件を満たす
   変換係数に対して周波数帯域毎に異なる閾値を用いた閾
   値処理を施す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】 前記変更手段は前記所定の条件を満たす
   変換係数に対して所定の入出力特性を有する関数を用い
   た変換処理を施す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】 前記変更手段は、前記所定の周波数帯域
   の変換係数以外の変換係数が前記参照画像上で占める領
   域内の画素値から所定の特徴量を計算し、前記所定の条
   件を満たす変換係数として、前記所定の特徴量が所定の
   条件を満たす変換係数を用いることを特徴とする請求項
   １乃至３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
5. 【請求項５】 前記所定の特徴量は画素値の平均値であ
   ることを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
6. 【請求項６】 前記画素値は画素の輝度値であることを
   特徴とする請求項４又は５に記載の画像処理装置。
7. 【請求項７】 前記領域はユーザが対話的に変更可能で
   あることを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
8. 【請求項８】 前記所定の周波数帯域は最低周波数帯域
   であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項
   に記載の画像処理装置。
9. 【請求項９】 前記所定の周波数帯域は最低周波数帯域
   を含む周波数帯域であることを特徴とする請求項１乃至
   ４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
10. 【請求項１０】 更に、画像に対して周波数変換を行
    い、変換係数を周波数帯域毎に生成する周波数変換手段
    と、 前記周波数変換手段による変換係数を量子化し、量子化
    インデックスを生成する量子化手段と、 前記量子化手段による量子化インデックスに対してエン
    トロピ符号化し、符号列を生成するエントロピ符号化手
    段と、 前記エントロピ符号化手段による符号列に当該符号列に
    関する情報を付加することで画像ファイルを生成し、外
    部に出力する出力手段とを備えることを特徴とする請求
    項１に記載の画像処理装置。
11. 【請求項１１】 周波数変換を施され、符号化された画
    像を含む符号列から、当該周波数変換の変換係数を復元
    し、復元した当該変換係数に基づいて前記画像を復元す
    る画像処理方法であって、 前記変換係数のうち所定の周波数帯域の変換係数以外の
    変換係数のうち、所定の条件を満たす変換係数を前記所
    定の周波数帯域の変換係数に基づいて復元された参照画
    像を用いて変更する変更工程を備え、 前記変更工程で変更された変換係数を含む全ての変換係
    数に基づいて画像を復元することを特徴とする画像処理
    方法。
12. 【請求項１２】 更に、画像に対して周波数変換を行
    い、変換係数を周波数帯域毎に生成する周波数変換工程
    と、 前記周波数変換工程による変換係数を量子化し、量子化
    インデックスを生成する量子化工程と、 前記量子化工程による量子化インデックスに対してエン
    トロピ符号化し、符号列を生成するエントロピ符号化工
    程と、 前記エントロピ符号化工程による符号列に当該符号列に
    関する情報を付加することで画像ファイルを生成し、外
    部に出力する出力工程とを備えることを特徴とする請求
    項１１に記載の画像処理方法。
13. 【請求項１３】 周波数変換を施され、符号化された画
    像を含む符号列から、当該周波数変換の変換係数を復元
    し、復元した当該変換係数に基づいて前記画像を復元す
    る画像処理のプログラムコードを格納する記憶媒体であ
    って、 前記変換係数のうち所定の周波数帯域の変換係数以外の
    変換係数のうち、所定の条件を満たす変換係数を前記所
    定の周波数帯域の変換係数に基づいて復元された参照画
    像を用いて変更する変更工程のプログラムコードを備
    え、 前記変更工程で変更された変換係数を含む全ての変換係
    数に基づいて画像を復元することを特徴とする記憶媒
    体。
14. 【請求項１４】 更に、画像に対して周波数変換を行
    い、変換係数を周波数帯域毎に生成する周波数変換工程
    のプログラムコードと、 前記周波数変換工程による変換係数を量子化し、量子化
    インデックスを生成する量子化工程のプログラムコード
    と、 前記量子化工程による量子化インデックスに対してエン
    トロピ符号化し、符号列を生成するエントロピ符号化工
    程のプログラムコードと、 前記エントロピ符号化工程による符号列に当該符号列に
    関する情報を付加することで画像ファイルを生成し、外
    部に出力する出力工程のプログラムコードとを備えるこ
    とを特徴とする請求項１３に記載の記憶媒体。