JP2006230484A - X-ray diagnostic apparatus, image processing method and image processing program - Google Patents

X-ray diagnostic apparatus, image processing method and image processing program Download PDF

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JP2006230484A JP2005045743A JP2005045743A JP2006230484A JP 2006230484 A JP2006230484 A JP 2006230484A JP 2005045743 A JP2005045743 A JP 2005045743A JP 2005045743 A JP2005045743 A JP 2005045743A JP 2006230484 A JP2006230484 A JP 2006230484A
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清一郎 永井
Takeo Matsuzaki
武夫 松崎
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an X-ray diagnostic apparatus which does not generate false images at the time of performing defective pixel correction processing and resize processing, an image processing method and an image processing program. <P>SOLUTION: In the X-ray diagnostic apparatus comprising an X-ray image detector for detecting X-rays exposed from an X-ray tube to a subject and an image processing part for processing image signals from the X-ray image detector, the image processing part replaces at least one of the pixel value of a pixel after matrix transformation processing and the pixel value of a defective pixel with the pixel value of a prescribed pixel in the case of performing at least one of the matrix transformation processing of an output image from the X-ray image detector and the correction processing of the defective pixel of the X-ray image detector. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、X線診断装置、画像処理方法及び画像処理プログラムに関する。   The present invention relates to an X-ray diagnostic apparatus, an image processing method, and an image processing program.

X線循環器検査では、透視画像を観察しながら、ガイドワイヤや、カテーテルを進める操作が行われる。この場合において、ガイドワイヤや、カテーテルを血管に沿って進める必要があるが、血管はX線画像で観察できない。このため、造影剤を血管に注入し、血管にコントラストを付け、このときの画像(コントラスト画像)を利用してガイドワイヤカテーテルを進めている。ここで、造影剤が流れる様子は、たとえば数秒間観察できるが、この間に得られる複数枚の画像に対してピークホールド処理を行って、1枚の画像が作成される。   In the X-ray circulatory examination, an operation of advancing a guide wire or a catheter is performed while observing a fluoroscopic image. In this case, it is necessary to advance the guide wire or catheter along the blood vessel, but the blood vessel cannot be observed with an X-ray image. For this reason, a contrast agent is injected into a blood vessel, the blood vessel is contrasted, and a guide wire catheter is advanced using an image (contrast image) at this time. Here, the state of the contrast agent flowing can be observed for several seconds, for example, but a peak hold process is performed on a plurality of images obtained in the meantime to create one image.

この「ピークホールド処理」とは、複数毎の画像の同じ画素の画素値のうちで一番小さいもの(最小値を有する画素)または、一番大きいもの(最大値を有する画素)を選び、画像中の全画素に対して選ばれた画素値を用いて1枚の画像を作成する処理である。ここで、最小値及び最大値は、造影剤の種類(例えば、陽性(COなど)、陰性(ヨウ素など))に応じて、使い分ける。 In this “peak hold processing”, the smallest value (the pixel having the minimum value) or the largest value (the pixel having the maximum value) is selected from the pixel values of the same pixels of the plurality of images, and the image is selected. This is a process of creating one image using pixel values selected for all the pixels in the image. Here, the minimum value and the maximum value are selectively used according to the type of contrast agent (for example, positive (CO 2 etc.), negative (iodine etc.)).

上記のピークホールド処理によってロードマップ画像を得る場合の処理の流れを図5に示す。図5に示すように、透視画像を取得して(S1)、その透視画像に対して詳細は後述するリサイズ処理や補間処理を行う(S2)。次に、リサイズ処理や補間処理後の複数の画像に対してピーク検出処理を行って(S3)、その結果ロードマップ画像を得る(S4)。このような一連の処理により、ロードマップ画像を得ることができる。   FIG. 5 shows the flow of processing when a road map image is obtained by the peak hold processing. As shown in FIG. 5, a fluoroscopic image is acquired (S1), and resize processing and interpolation processing, which will be described in detail later, are performed on the fluoroscopic image (S2). Next, peak detection processing is performed on a plurality of images after resizing processing and interpolation processing (S3), and as a result, a road map image is obtained (S4). A road map image can be obtained by such a series of processes.

ところで、X線検出器には、通常製造工程で発生する欠陥画素が存在する。この欠陥画素は、現実的な歩留まりの範囲内では、ゼロにすることは出来ない。そこで、欠陥画素の周囲に存在する複数の正常画素の画素値を使って。欠陥画素の補正処理が行われる。この補正処理は、一般的に周囲の複数の正常画素の画素値から、その距離に応じて(例えば、距離に反比例させる等の)重み付け平均を計算して、この結果を欠陥画素の画素値とすることにより行われる。このような、補正処理においては、正常画素の画素値はノイズ(X線の量子ノイズと回路ノイズ)を含んでいるが、これを平均処理して欠陥画素の画素値を求めているので、欠陥画素の画素値のノイズは正常画素より小さくなることになる。従って、欠陥画素が線状に並ぶような線欠陥の場合、ノイズの小さい画素が線状に並ぶことになる。   By the way, in the X-ray detector, there are defective pixels that are normally generated in the manufacturing process. This defective pixel cannot be made zero within the practical yield range. Therefore, using pixel values of a plurality of normal pixels existing around the defective pixel. A defective pixel correction process is performed. This correction processing generally calculates a weighted average according to the distance (for example, inversely proportional to the distance) from the pixel values of a plurality of surrounding normal pixels, and this result is used as the pixel value of the defective pixel. Is done. In such a correction process, the pixel value of the normal pixel includes noise (X-ray quantum noise and circuit noise), but this is averaged to obtain the pixel value of the defective pixel. The noise of the pixel value of the pixel is smaller than that of the normal pixel. Therefore, in the case of a line defect in which defective pixels are arranged in a line, pixels with low noise are arranged in a line.

また、X線検出器は所定のマトリクスサイズとなっているが、このマトリクスの全体あるいは一部分を画像処理装置へ出力する際に、画像処理装置での処理の簡便化のために、所定のマトリクスサイズに変換して出力されている。このマトリクス変換を「リサイズ処理」と呼ぶ。リサイズ処理では、リサイズ後の画像中の画素の画素値を算出するために、その画素の周囲に位置する元画像の複数の画素の加重平均を算出し、これをリサイズ後の画素の画素値としている。元画像の複数の画素の画素値はノイズ(X線の量子ノイズと回路ノイズ)を含んでいるが、これを平均処理してリサイズ後の画素の画素値を求めることから、上記と同様に、リサイズ後の画素の画素値のノイズが正常画素より小さくなることがある。例えば、リサイズ後の画素の位置が、元画像の画素の位置に一致するときは、リサイズ後の画素の位置に対応する元画像の画素の重みが最大になり、加重平均の結果が元画像の画素の画素値そのものになるので、ノイズの変化はない。一方、リサイズ後の画素の位置が、元画像の複数の画素から均等に離れた位置の場合、複数の画素の加重は均等になるので、このときリサイズ後の画素のノイズは最小となる。リサイズ後の各画素におけるノイズの大きさは、画素の位置によって決定されるため、画像上で規則的に繰り返されることになる。このため、リサイズ後の画像のノイズの大小が画像上で格子状に配列されることとなる。   The X-ray detector has a predetermined matrix size. When the whole or a part of the matrix is output to the image processing apparatus, the predetermined matrix size is used to simplify the processing in the image processing apparatus. It has been converted to output. This matrix conversion is called “resizing processing”. In the resizing process, in order to calculate the pixel value of the pixel in the resized image, a weighted average of a plurality of pixels of the original image located around the pixel is calculated, and this is used as the pixel value of the resized pixel. Yes. The pixel values of the plurality of pixels of the original image include noise (X-ray quantum noise and circuit noise), and this is averaged to obtain the pixel value of the resized pixel. The noise of the pixel value of the pixel after resizing may be smaller than that of a normal pixel. For example, when the resized pixel position matches the pixel position of the original image, the weight of the original image pixel corresponding to the resized pixel position is maximized, and the result of the weighted average is the result of the original image. Since it becomes the pixel value itself of the pixel, there is no change in noise. On the other hand, when the position of the resized pixel is equally spaced from the plurality of pixels of the original image, the weight of the plurality of pixels is equal, and at this time, the noise of the resized pixel is minimized. Since the magnitude of noise in each pixel after resizing is determined by the position of the pixel, it is regularly repeated on the image. For this reason, the magnitude of the noise of the resized image is arranged in a grid pattern on the image.

上記のように、欠陥画素の補正処理や、リサイズ処理を行った場合、対象画素は、正常な画素あるいは元の画素よりも基本的にノイズが小さくなり、線状や格子状に配列される。このような画像に対してピーク検出処理を行うと、画面内でノイズの大きさが異なるため、ロードマップ像に、線状あるいは、格子状のパターンが現われてしまうという問題があった。   As described above, when the defective pixel correction process or the resizing process is performed, the target pixel is basically smaller in noise than the normal pixel or the original pixel, and is arranged in a linear or grid pattern. When peak detection processing is performed on such an image, there is a problem in that a linear or grid pattern appears in the road map image because the magnitude of noise differs within the screen.

本発明は、欠陥画素の補正処理やリサイズ処理行う際に、偽像の生じないX線診断装置、画像処理方法および画像処理プログラムを提供することを目的とする。   It is an object of the present invention to provide an X-ray diagnostic apparatus, an image processing method, and an image processing program that do not generate a false image when performing defective pixel correction processing and resizing processing.

本発明の一局面に係るX線診断装置は、リサイズ処理または欠陥補正をする際に、補間処理を行う代わりに置き換え処理を行う。この置き換え処理により、画素抜けの問題が生じるが、透視ロードマップ画像を使用する透視検査では問題が少ない。   The X-ray diagnostic apparatus according to one aspect of the present invention performs replacement processing instead of performing interpolation processing when performing resizing processing or defect correction. This replacement process causes a problem of missing pixels, but there are few problems in a fluoroscopic inspection using a fluoroscopic roadmap image.

本発明の他の局面に係るX線診断装置は、ピーク検出処理を欠陥補正またはリサイズ処理の前に行う。   An X-ray diagnostic apparatus according to another aspect of the present invention performs peak detection processing before defect correction or resizing processing.

本発明の更に他の局面に係るX線診断装置は、リサイズ処理または欠陥補正をする際に周辺画素からの加重平均値に、その標準偏差から算出したノイズ成分をに加算する。   The X-ray diagnostic apparatus according to still another aspect of the present invention adds a noise component calculated from the standard deviation to a weighted average value from surrounding pixels when performing resizing processing or defect correction.

本発明によれば、欠陥画素の補正処理やリサイズ処理行う際に、偽像の発生を防止できる。   According to the present invention, it is possible to prevent generation of a false image when performing defective pixel correction processing and resizing processing.

図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1は本発明の一実施形態に係るX線診断装置のブロック図である。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of an X-ray diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention.

図1に示すように、本実施形態に係るX線診断装置10は、X線高電圧装置11と、Cアーム21と、TVカメラ制御部23と、ディジタル画像処理部25と、表示部27とを有する。X線高電圧装置11は、X線管13からエックス線を被検体Pにばく射するための高電圧を発生する。Cアーム21は、その一方の端部にX線管13を備えると共に、他方の端部にX線を光学像に変換するイメージインテンシファイア15とこの光学像を集光する光学系17とこの集光された光学像をその明るさに対応させてゲインを変えてTV映像信号に変換するCCDから成るTVカメラ19とを備えている。TVカメラ制御部23は、X線高電圧装置11からの透視スタート信号やX線パルス発生のレート信号に対応させて前記TV映像信号を出力する。ディジタル画像処理部25は、TVカメラ制御部23により出力されたTV映像信号をディジタル信号に変換し、補正処理や画像のリサイズ処理等の画像処理を行う。表示部27は、ディジタル画像処理部25により輪郭強調された信号をモニタ上に表示する。   As shown in FIG. 1, the X-ray diagnostic apparatus 10 according to this embodiment includes an X-ray high voltage apparatus 11, a C arm 21, a TV camera control unit 23, a digital image processing unit 25, and a display unit 27. Have The X-ray high voltage apparatus 11 generates a high voltage for irradiating the subject P with X-rays from the X-ray tube 13. The C arm 21 includes an X-ray tube 13 at one end thereof, an image intensifier 15 for converting X-rays into an optical image at the other end, an optical system 17 for condensing the optical image, and this And a TV camera 19 composed of a CCD for converting the collected optical image into a TV video signal by changing the gain according to the brightness. The TV camera control unit 23 outputs the TV video signal in correspondence with the fluoroscopic start signal from the X-ray high voltage apparatus 11 and the rate signal of X-ray pulse generation. The digital image processing unit 25 converts the TV video signal output from the TV camera control unit 23 into a digital signal, and performs image processing such as correction processing and image resizing processing. The display unit 27 displays the signal whose outline is enhanced by the digital image processing unit 25 on the monitor.

上記のように構成された本発明の第1の実施形態に係るX線診断装置の動作を説明する。
従来は、上記のように、リサイズや欠陥画素の補正を行うのに際し、当該欠陥画素の周辺の複数の画素の加重平均により画素値を算出していた。本実施形態では、
図2は、本発明の第1の実施形態に係る画像処理方法の流れを示す図である。なお、図2において、図5と同じ処理には、同じ符号を付している。なお、以下の説明において、欠陥画素の補正のみについて言及する場合もあるが、リサイズ処理にも含むものとする。
図2に示すように、まず、血管像などの透視画像を取得して、リサイズ処理や欠陥画素の補正処理を行う(S2′)この場合において、本実施形態においては、欠陥画像の補正を行うのに際して、従来のような正常画素の加重平均によって欠陥画素を補正するのではなく、欠陥画素の周囲の画素の1つをその欠陥画素の輝度とする(置き換え)処理によって、欠陥画素の補正を行っている。ここで、置き換え処理は、欠陥画素に最も近い画素で置き換えることが好ましい。なお、欠陥画素に最も近い画素は、欠陥画素に隣接した上下左右の画素であるが、これらの上下左右の画素が正常画素であれば、どの画素で置き換えても構わない。なお、欠陥画素を上下左右の4つの画素のうちどの画素で置き換えてもよいが、例えば、欠陥画素の右側の画素で置き換えるのであれば、他の欠陥画素についても、右側の正常画素で置き換えるようにすることが好ましい。
S2′において、リサイズ処理あるいは欠陥画素の置き換え処理が終了したのであれば、処理後の複数の画像についてピーク検出を行い(S3)、ロードマップ像を得る(S4)。
The operation of the X-ray diagnostic apparatus according to the first embodiment of the present invention configured as described above will be described.
Conventionally, as described above, when resizing or correcting a defective pixel, the pixel value is calculated by a weighted average of a plurality of pixels around the defective pixel. In this embodiment,
FIG. 2 is a diagram showing the flow of the image processing method according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 2, the same processes as those in FIG. In the following description, there may be a case where only correction of a defective pixel is mentioned, but this is also included in the resizing process.
As shown in FIG. 2, first, a fluoroscopic image such as a blood vessel image is acquired, and resizing processing and defect pixel correction processing are performed (S2 ′). In this case, in this embodiment, defect image correction is performed. In this case, the defective pixel is not corrected by a weighted average of normal pixels as in the prior art, but the defective pixel is corrected by a process in which one of the pixels around the defective pixel is set to the luminance of the defective pixel (replacement). Is going. Here, in the replacement process, it is preferable to replace the pixel closest to the defective pixel. The pixels closest to the defective pixel are the upper, lower, left, and right pixels adjacent to the defective pixel. However, any pixel may be used as long as these upper, lower, left, and right pixels are normal pixels. The defective pixel may be replaced with any of the four pixels on the upper, lower, left, and right sides. For example, if the defective pixel is replaced with the pixel on the right side of the defective pixel, the other defective pixel is also replaced with the normal pixel on the right side. It is preferable to make it.
If the resizing process or defective pixel replacement process is completed in S2 ', peak detection is performed for a plurality of processed images (S3), and a road map image is obtained (S4).

上記のような処理により、求めたい画素の画素値のノイズが近傍の画素のノイズと同じになる。このため、S3におけるピーク検出処理をしても、近傍の画素の結果と同じ結果を得ることが出来るので、偽像を生じることがない。   By the above processing, the noise of the pixel value of the pixel to be obtained becomes the same as the noise of the neighboring pixels. For this reason, even if the peak detection process in S3 is performed, the same result as that of the neighboring pixels can be obtained, so that no false image is generated.

図3を参照して、第2の実施形態を説明する。なお、図3において、図5と同じ部分には、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
本実施形態では、従来と同じ処理を行っているが、処理の順序を入れ替えている。具体的には、本実施形態では、ピーク検出を行ってから(S3)、リサイズ処理や補間処理を行っている(S2)。なお、この場合のリサイズ処理や補間処理は、従来と同様に正常画素の加重平均により画素値を算出して行う。
The second embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 3, the same parts as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
In the present embodiment, the same processing as the conventional one is performed, but the processing order is changed. Specifically, in this embodiment, after performing peak detection (S3), resizing processing and interpolation processing are performed (S2). Note that the resizing process and the interpolation process in this case are performed by calculating the pixel value by a weighted average of normal pixels as in the conventional case.

このように、処理の順序を入れ替えることによって、すなわち、リサイズ処理や欠陥画素補正を行う前にピーク検出処理を行うことによって、ピーク検出処理時には各画素のノイズが加重平均により影響を受ける前である。このため、リサイズ処理や補間処理を従来と同様に加重平均で求めても、問題とする偽像は生じない。   In this way, by changing the processing order, that is, by performing the peak detection process before performing the resizing process and the defective pixel correction, the noise of each pixel is not affected by the weighted average during the peak detection process. . For this reason, even if the resizing process and the interpolating process are obtained by the weighted average as in the prior art, a problematic false image does not occur.

図4を参照して第3の実施形態を説明する。なお、図4において、図5と同じ部分には同じ符号を付している。   A third embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 4, the same parts as those in FIG.

前述したように、単純に複数の画素の画素値を用いた加算平均を行って欠陥画素の画素値やリサイズ処理における画素値を求めた場合、ノイズ成分が1つの画素のノイズ成分より小さくなる。この理由は、ノイズ成分は統計誤差によるものであるので、複数の画素値を加重平均した場合、画素値が多くなるにつれて、基本的に、ノイズ成分は0に近づいていくことになる。従って、本実施形態では、加重平均によって小さくなったノイズ成分を補正後の画素値に加算し、これを補間結果としている。これにより、画素補間によるノイズ成分の減少分を補正できる。   As described above, when the pixel value of the defective pixel or the pixel value in the resizing process is obtained by simply performing the averaging using the pixel values of a plurality of pixels, the noise component becomes smaller than the noise component of one pixel. The reason for this is that the noise component is due to a statistical error. Therefore, when a plurality of pixel values are weighted and averaged, the noise component basically approaches 0 as the pixel value increases. Therefore, in this embodiment, the noise component reduced by the weighted average is added to the corrected pixel value, and this is used as the interpolation result. As a result, it is possible to correct a decrease in noise components due to pixel interpolation.

以下、具体的な実施形態について説明する。   Hereinafter, specific embodiments will be described.

正常画素を使用した補間計算方法は、次のとおりである。周辺のN個の正常画素を使用した場合に、加重平均により補間をした場合、求められる画素値は次の式で表される。

Figure 2006230484
The interpolation calculation method using normal pixels is as follows. When N peripheral normal pixels are used, and interpolation is performed using a weighted average, the obtained pixel value is expressed by the following equation.
Figure 2006230484

ここで、wij:重み係数
ij:周辺画素の画素値
(1)式で欠陥画素(又はリサイズ処理における画素。以下、「欠陥画素等」と称する)の画素値を求めた場合、上述したように、ノイズ成分が統計的な誤差成分であるため、1つの画素値に対するノイズ成分よりも小さくなってしまう。そこで、図4に示すような構成により、アルゴリズムによって算出されたノイズ成分(以下、「擬似ノイズ成分」と称する)を、加重平均によって求めた画素値に加算することにより、このノイズ成分を補う。
Where w ij : weighting factor
P ij : Pixel value of surrounding pixels
When the pixel value of a defective pixel (or a pixel in resizing processing, hereinafter referred to as “defective pixel or the like”) is obtained by the expression (1), as described above, the noise component is a statistical error component. It becomes smaller than the noise component for one pixel value. Therefore, with the configuration shown in FIG. 4, the noise component calculated by the algorithm (hereinafter referred to as “pseudo noise component”) is added to the pixel value obtained by the weighted average to compensate for the noise component.

まず、図4により、擬似ノイズ成分の加算の概略の動作を説明し、その後、擬似ノイズ成分の算出のアルゴリズムを説明する。   First, referring to FIG. 4, an outline of the operation of adding pseudo noise components will be described, and then an algorithm for calculating pseudo noise components will be described.

図4に示すように、取得した透視画像(S1)における欠陥画素等の周辺画素の重み付け平均を算出して欠陥画素等の画素値を求める(S5)。同時に取得した画像における欠陥画素等の周辺画素の重み付け係数に対する分散の平方根(標準偏差SD)を求めて(S6)、この結果と予め設定された定数kとの積を求める(S8)。   As shown in FIG. 4, a weighted average of peripheral pixels such as defective pixels in the obtained fluoroscopic image (S1) is calculated to obtain pixel values such as defective pixels (S5). At the same time, the square root of variance (standard deviation SD) with respect to the weighting coefficients of peripheral pixels such as defective pixels in the acquired image is obtained (S6), and the product of this result and a preset constant k is obtained (S8).

また、別に図示しない乱数発生器により、乱数R(例えば、−1<R<1)を発生し(S7)、この乱数とS8で求めた積との乗算により積を求めて(S9)、この結果を擬似ノイズ成分とする。そして、この擬似ノイズ成分とS5で求めた画素値との和を求めて、この結果を欠陥画素等の画素値とする。以降の動作は第1の実施形態と同様であるので、説明を省略する。   Further, a random number generator (not shown) generates a random number R (for example, -1 <R <1) (S7), and a product is obtained by multiplying the random number and the product obtained in S8 (S9). The result is a pseudo noise component. Then, the sum of the pseudo noise component and the pixel value obtained in S5 is obtained, and this result is used as a pixel value of a defective pixel or the like. Subsequent operations are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

なお、上記の動作において、定数kは、補間処理された画像上の偽造が最も見難くなるような値に設定されるが、実際の値は設計・調整段階で設定される。また、定数kは、どの段階で、乗算されても良く、例えば、標準偏差と乱数との積に乗算しても良いし、乱数と定数kとの積を求めてから、その結果と標準偏差との積を求めて擬似ノイズ成分としても良い。更に、乱数Rを-k<R<kの範囲で発生させても良い。   In the above operation, the constant k is set to a value that makes it most difficult to see the forgery on the interpolated image, but the actual value is set in the design / adjustment stage. Further, the constant k may be multiplied at any stage. For example, the constant k may be multiplied by the product of the standard deviation and the random number, or the product of the random number and the constant k is obtained, and the result and the standard deviation are obtained. And a pseudo noise component may be obtained. Furthermore, the random number R may be generated in the range of −k <R <k.

次にノイズ成分の算出のアルゴリズムを説明する。ノイズ成分は、上記のように、
ノイズ成分=k×SD×R (2)
ここで、k:定数(>1)
SD:分散の平方根
R:乱数(−1<R<1)
で求められる。ここで、分散Dを具体的に求めてみると、分散Dは、

Figure 2006230484
Next, a noise component calculation algorithm will be described. The noise component is
Noise component = k × SD × R (2)
Where k: constant (> 1)
SD: square root of variance
R: random number (-1 <R <1)
Is required. Here, when the variance D is specifically obtained, the variance D is
Figure 2006230484

ここで、N:周辺画素数
ij’:分散計算に使用する重み係数。ただし Σwij’/N=1
ij :位置(i,j)の周辺画素の画素値
Pijav :周辺画素の画素値の平均値
で表される。ここで、Pijav =Pbar_wとおいて、(3)式を展開すると、

Figure 2006230484
Where N: number of surrounding pixels
w ij ′: Weighting factor used for variance calculation. However, Σw ij '/ N = 1
P ij : Pixel value of the peripheral pixel at the position (i, j)
P ijav : Average pixel value of surrounding pixels
It is represented by Here, assuming P ijav = Pbar_w, and expanding equation (3),
Figure 2006230484

D = {N/(N-1)}・{P2bar_w’ − 2Pbar_w・Pbar_w’ + Pbar_w2} (5)
となり、w=w’の場合、
D = {N/(N-1)}・{P2bar_w −Pbar_w2} (6)
と求められる。従って、分散は(6)式で求められることになる。
D = {N / (N-1)} · {P2bar_w '− 2Pbar_w · Pbar_w' + Pbar_w 2 } (5)
And when w = w '
D = {N / (N-1)} ・ {P2bar_w −Pbar_w 2 } (6)
Is required. Accordingly, the variance is obtained by equation (6).

なお、実際には、周辺画素数Nは小さい方が演算回路を実現しやすいので、Nを小さくした方が好ましい。例えば、N=2かつw=w’=1の場合を下記に示す。   Actually, the smaller the number N of peripheral pixels is, the easier it is to realize an arithmetic circuit. Therefore, it is preferable to reduce N. For example, the case where N = 2 and w = w ′ = 1 is shown below.

D = {(P1+P2)・(P1-P2)}/2
Nが小さいと、正確な分散を求めることが出来なくなるが、ピーク検出処理による偽像を低減する目的では、有用な結果を得ることが出来る。
D = {(P1 + P2) ・ (P1-P2)} / 2
If N is small, accurate dispersion cannot be obtained, but useful results can be obtained for the purpose of reducing false images due to peak detection processing.

本発明は、上記各実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。
例えば、乱数は独立した発生器で発生するのではなく、周辺画素値から決めてもよい。この場合において、周辺画素値の(加算結果の)下位1ビットの値により−1又は1とする方法もある。また、周辺画素値の(加算結果の)下位2ビットにより−1、−0.5、0.5、1のいずれかの値としても良い。
定数kは、上記のように設計時等に画像効果を考慮して決定するが、ノイズのピークツーピーク値はノイズのSDより大きいため、k>1とすることが望ましい。
なお、上記実施形態では、検出器としてイメージインテンシファイアの例を示したが、それに限らず、検出器として平面検出器(FPD)を適用しても同様の効果を得ることができる。平面検出器としては、間接変換方式、直接変換方式のいずれでも同様に適用できる。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention at the stage of implementation.
For example, the random number is not generated by an independent generator, but may be determined from surrounding pixel values. In this case, there is also a method of setting −1 or 1 depending on the value of the lower 1 bit (of the addition result) of the peripheral pixel value. Further, any one of −1, −0.5, 0.5, and 1 may be used according to the lower 2 bits of the peripheral pixel value (addition result).
The constant k is determined in consideration of image effects at the time of design as described above. However, since the noise peak-to-peak value is larger than the noise SD, it is desirable that k> 1.
In the above embodiment, an example of an image intensifier is shown as a detector. However, the present invention is not limited to this, and the same effect can be obtained even when a flat detector (FPD) is applied as a detector. As a flat detector, either an indirect conversion method or a direct conversion method can be applied in the same manner.

さらに、上記各実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。   Further, the above embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements.

また、例えば各実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。   In addition, for example, even if some structural requirements are deleted from all the structural requirements shown in each embodiment, the problem described in the column of the problem to be solved by the invention can be solved, and the effect described in the effect of the invention Can be obtained as an invention.

本発明の一実施形態に係るX線診断装置のブロック図。1 is a block diagram of an X-ray diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態に係る画像処理方法の流れを示す図The figure which shows the flow of the image processing method which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る画像処理方法の流れを示す図The figure which shows the flow of the image processing method which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態に係る画像処理方法の流れを示す図The figure which shows the flow of the image processing method which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. ピークホールド処理によってロードマップ画像を得る場合の処理の流れを示す図。The figure which shows the flow of a process in the case of obtaining a road map image by a peak hold process.

符号の説明Explanation of symbols

10…X線診断装置
11…X線高電圧装置
13…X線管
15…イメージインテンシファイア
17…光学系
19…TVカメラ
21…Cアーム
23…TVカメラ制御部
25…ディジタル画像処理部
27…表示部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... X-ray diagnostic apparatus 11 ... X-ray high voltage apparatus 13 ... X-ray tube 15 ... Image intensifier 17 ... Optical system 19 ... TV camera 21 ... C arm 23 ... TV camera control part 25 ... Digital image processing part 27 ... Display section

Claims (12)

X線管から被検体にばく射されたX線を検出するX線画像検出器と、前記X線画像検出器からの画像信号を処理する画像処理部とを備えたX線診断装置において、
前記画像処理部は、前記X線画像検出器からの出力画像のマトリクス変換処理及びX線画像検出器の欠陥画素の補正処理の少なくとも一方の処理を行う場合において、前記マトリクス変換処理後の画素の画素値及び前記欠陥画素の画素値の少なくとも一方の画素値を所定の画素の画素値に置き換えることを特徴とするX線診断装置。
In an X-ray diagnostic apparatus comprising: an X-ray image detector that detects X-rays emitted from an X-ray tube to a subject; and an image processing unit that processes an image signal from the X-ray image detector;
The image processing unit performs at least one of matrix conversion processing of an output image from the X-ray image detector and correction processing of defective pixels of the X-ray image detector. An X-ray diagnostic apparatus, wherein a pixel value of at least one of a pixel value and a pixel value of the defective pixel is replaced with a pixel value of a predetermined pixel.
請求項1に記載のX線診断装置において、前記所定の画素は、前記マトリクス変換処理後の画素及び前記欠陥画素の周辺に位置する複数の画素の1つの画素であることを特徴とするX線診断装置。 The X-ray diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the predetermined pixel is one of a plurality of pixels located around the pixel after the matrix conversion process and the defective pixel. Diagnostic device. 請求項1に記載のX線診断装置において、前記画像処理部は、
前記X線画像検出器から出力された連続して取得した複数の画像分の画像信号を用いてピーク検出処理を行って、ピーク画像を得る手段と、
前記ピーク画像を用いて、前記マトリクス変換処理及び前記X線画像検出器の欠陥画素の補正処理の少なくとも一方を行う手段と、を更に具備することを特徴とするX線診断装置。
The X-ray diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the image processing unit includes:
Means for obtaining a peak image by performing a peak detection process using image signals for a plurality of continuously acquired images output from the X-ray image detector;
An X-ray diagnostic apparatus further comprising means for performing at least one of the matrix conversion process and the correction process of a defective pixel of the X-ray image detector using the peak image.
X線管から被検体にばく射されたX線を検出するX線画像検出器と、前記X線画像検出器からの画像信号を処理する画像処理部とを備えたX線診断装置において、前記画像処理部は、
前記X線画像検出器から出力された連続して取得した複数の画像分の画像信号を用いてピーク検出処理を行って、ピーク画像を得る手段と、
前記ピーク画像を用いて、前記マトリクス変換処理及び前記X線画像検出器の欠陥画素の補正処理の少なくとも一方を行う手段と、を具備することを特徴とするX線診断装置。
An X-ray diagnostic apparatus comprising: an X-ray image detector that detects X-rays emitted from an X-ray tube to a subject; and an image processing unit that processes an image signal from the X-ray image detector. The image processor
Means for obtaining a peak image by performing a peak detection process using image signals for a plurality of continuously acquired images output from the X-ray image detector;
Means for performing at least one of the matrix conversion processing and the correction processing of defective pixels of the X-ray image detector using the peak image.
X線管から被検体にばく射されたX線を検出するX線画像検出器と、前記X線画像検出器からの画像信号を処理する画像処理部とを備えたX線診断装置において、
前記画像処理部は、前記X線画像検出器からの出力画像のマトリクス変換処理及びX線画像検出器の欠陥画素の補正処理の少なくとも一方の処理を行う場合において、
前記マトリクス変換処理後の画素の画素値及び前記欠陥画素の画素値を求める手段と、
擬似ノイズ成分を算出する手段と、
前記画素値と前記擬似ノイズ成分を加算して新たな画素値とする手段と、を具備することを特徴とするX線診断装置。
In an X-ray diagnostic apparatus comprising: an X-ray image detector that detects X-rays emitted from an X-ray tube to a subject; and an image processing unit that processes an image signal from the X-ray image detector;
In the case where the image processing unit performs at least one of matrix conversion processing of an output image from the X-ray image detector and correction processing of defective pixels of the X-ray image detector,
Means for obtaining a pixel value of the pixel after the matrix conversion processing and a pixel value of the defective pixel;
Means for calculating a pseudo noise component;
An X-ray diagnostic apparatus comprising: means for adding the pixel value and the pseudo noise component to obtain a new pixel value.
請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のX線診断装置において、前記X線画像検出器から出力された連続して取得した複数の画像分の画像信号を用いたピーク検出処理を行う場合の処理とその他の処理におけるマトリクス変換処理の変換方式および欠陥補正の補正方式の少なくとも一方を切り替えることを特徴とすることを特徴とするX線診断装置。 6. The X-ray diagnostic apparatus according to claim 1, wherein peak detection processing is performed using image signals for a plurality of continuously acquired images output from the X-ray image detector. An X-ray diagnostic apparatus characterized by switching at least one of a conversion method of matrix conversion processing and a correction method of defect correction in processing to be performed and other processing. 画像検出器により検出された画像を処理する画像処理方法において、
前記画像検出器からの出力画像のマトリクス変換処理及び画像検出器の欠陥画素の補正処理の少なくとも一方の処理を行う場合において、前記マトリクス変換処理後の画素の画素値及び前記欠陥画素の画素値の少なくとも一方の画素値を所定の画素の画素値に置き換えることを特徴とする画像処理方法。
In an image processing method for processing an image detected by an image detector,
When performing at least one of matrix conversion processing of an output image from the image detector and correction processing of a defective pixel of the image detector, a pixel value of the pixel after the matrix conversion processing and a pixel value of the defective pixel An image processing method, wherein at least one pixel value is replaced with a pixel value of a predetermined pixel.
画像検出器により検出された画像を処理する画像処理方法において、
前記画像検出器から出力された連続して取得した複数の画像分の画像信号を用いてピーク検出処理を行って、ピーク画像を得るステップと、
前記ピーク画像を用いて、前記マトリクス変換処理及び前記X線画像検出器の欠陥画素の補正処理の少なくとも一方を行うステップと、を具備することを特徴とする画像処理方法。
In an image processing method for processing an image detected by an image detector,
Performing a peak detection process using image signals for a plurality of continuously acquired images output from the image detector to obtain a peak image;
Performing at least one of the matrix conversion processing and the correction processing of defective pixels of the X-ray image detector using the peak image.
画像検出器により検出された画像を処理する画像処理方法において、前記X線画像検出器からの出力画像のマトリクス変換処理及びX線画像検出器の欠陥画素の補正処理の少なくとも一方の処理を行う場合において、
前記マトリクス変換処理後の画素の画素値及び前記欠陥画素の画素値を求めるステップと、
擬似ノイズ成分を算出するステップと、
前記画素値と前記擬似ノイズ成分を加算して新たな画素値とするステップと、を具備することを特徴とする画像処理方法。
In an image processing method for processing an image detected by an image detector, at least one of matrix conversion processing of an output image from the X-ray image detector and correction processing of defective pixels of the X-ray image detector is performed In
Obtaining a pixel value of the pixel after the matrix conversion processing and a pixel value of the defective pixel;
Calculating a pseudo noise component;
And a step of adding the pixel value and the pseudo noise component to obtain a new pixel value.
画像検出器により検出された画像を処理するプログラムにおいて、
前記X線画像検出器からの出力画像のマトリクス変換処理及びX線画像検出器の欠陥画素の補正処理の少なくとも一方の処理を行う場合において、前記マトリクス変換処理後の画素の画素値及び前記欠陥画素の画素値の少なくとも一方の画素値を所定の画素の画素値に置き換える処理を実行することを特徴とするプログラム。
In a program for processing an image detected by an image detector,
When performing at least one of matrix conversion processing of an output image from the X-ray image detector and correction processing of defective pixels of the X-ray image detector, pixel values of the pixels after the matrix conversion processing and the defective pixels A program for executing a process of replacing at least one of the pixel values with a pixel value of a predetermined pixel.
画像検出器により検出された画像を処理するプログラムにおいて、
前記画像検出器から出力された連続して取得した複数の画像分の画像信号を用いてピーク検出処理を行って、ピーク画像を得る処理と、
前記ピーク画像を用いて、前記マトリクス変換処理及び前記X線画像検出器の欠陥画素の補正処理の少なくとも一方を行う処理と、を具備することを特徴とする画像処理方法。
In a program for processing an image detected by an image detector,
A process for obtaining a peak image by performing a peak detection process using image signals for a plurality of continuously acquired images output from the image detector;
An image processing method comprising: performing at least one of the matrix conversion process and the correction process of a defective pixel of the X-ray image detector using the peak image.
画像検出器により検出された画像を処理するプログラムにおいて、前記画像検出器からの出力画像のマトリクス変換処理及び画像検出器の欠陥画素の補正処理の少なくとも一方の処理を行う場合において、
前記マトリクス変換処理後の画素の画素値及び前記欠陥画素の画素値を求める処理と、
擬似ノイズ成分を算出する処理と、
前記画素値と前記擬似ノイズ成分を加算して新たな画素値とする処理と、を具備することを特徴とするプログラム。
In a program for processing an image detected by an image detector, when performing at least one of matrix conversion processing of an output image from the image detector and correction processing of a defective pixel of the image detector,
A process for obtaining a pixel value of the pixel after the matrix conversion process and a pixel value of the defective pixel;
A process of calculating a pseudo noise component;
And a process of adding the pixel value and the pseudo noise component to obtain a new pixel value.
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