JP2013146558A5 - 画像処理装置、ｘ線コンピュータ断層撮影装置および画像処理方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、画像処理装置、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置および画像処理方法に関する。

本実施形態に係る画像処理装置は、画像のノイズを除去する画像処理装置であって、
ａ）前記画像の各画素に対応付けられる方向インデックスを初期化する手段であって、前記方向インデックスは、全変動の離散勾配に関する増加と減少とそれらの混在とのいずれかを示す、前記初期化する手段と、
ｂ）前記各画素について、前記全変動の離散勾配を決定する手段であって、前記離散勾配は前記増加、前記減少または前記混在を示す、前記決定する手段と、
ｃ）前記方向インデックスが前記混在である場合には、前記離散勾配を用いて当該画素の前記方向インデックスを更新する手段と、
ｄ）前記方向インデックスと前記離散勾配とが等しい場合には、前記各画素の画素値を所定値だけ変更して前記全変動を減少させる手段と、
ｅ）所定の条件に到達するまで、前記手段ｂ）から前記手段ｄ）までを反復して実行させる手段と、を備える。

Claims (17)

1. 画像のノイズを除去する画像処理装置であって、
   ａ）前記画像の各画素に対応付けられる方向インデックスを初期化する手段であって、前記方向インデックスは、全変動の離散勾配に関する増加と減少とそれらの混在とのいずれかを示す、前記初期化する手段と、
   ｂ）前記各画素について、前記全変動の離散勾配を決定する手段であって、前記離散勾配は前記増加、前記減少または前記混在を示す、前記決定する手段と、
   ｃ）前記方向インデックスが前記混在である場合には、前記離散勾配を用いて当該画素の前記方向インデックスを更新する手段と、
   ｄ）前記方向インデックスと前記離散勾配とが等しい場合には、前記各画素の画素値を所定値だけ変更して前記全変動を減少させる手段と、
   ｅ）所定の条件に到達するまで、前記手段ｂ）から前記手段ｄ）までを反復して実行させる手段と、
   を備える画像処理装置。
2. 前記所定の条件とは、前記画素のそれぞれに対する勾配方向において前記方向インデックスと前記離散勾配とが異なることである、請求項１記載の画像処理装置。
3. 前記所定の条件とは、前記手段ｂ）から前記手段ｄ）までが所定の回数反復して実行されることである、請求項１記載の画像処理装置。
4. 所定の方向における２次元画像ｆ（ｉ，ｊ，ｋ）に対する勾配方向は次の関数ｇｔｖによって決定される、
   請求項１記載の画像処理装置。
5. ドット値ｍが所定の閾値ｍ₀よりも大きいときには、ｆ（ｉ，ｊ，ｋ）の点は孤立したノイズドットである、請求項４記載の画像処理装置。
6. 前記ドット値ｍは（ｉ，ｊ，ｋ）におけるドットを削除するために決定され、前記ドット値ｍは、ａを前記所定の値として、
   下記の数式によって定義される、
   請求項５記載の画像処理装置。
7. 前記孤立したノイズドットは、ｆ（ｉ，ｊ，ｋ）＝ｆ（ｉ，ｊ，ｋ）＋ｍａ／２ｇｔｖ（ｉ，ｊ，ｋ）によって削除される、請求項６記載の画像処理装置。
8. 前記ドット値ｍは（ｉ，ｊ，ｋ）におけるドットを削除するために決定され、前記ドット値ｍは、ａを前記所定の値として、下記の数式によって定義される、
   請求項５記載の画像処理装置。
9. 前記孤立したノイズドットは、ｆ（ｉ，ｊ，ｋ）＝ｆ（ｉ，ｊ，ｋ）＋ｍａ／４ｇｔｖ（ｉ，ｊ，ｋ）によって削除される、請求項８記載の画像処理装置。
10. 前記手段ａ）から前記手段ｅ）までは逐次近似法によって実行される、請求項１記載の画像処理装置。
11. 前記手段ａ）から前記手段ｅ）までは解析的再構成法によって実行される、請求項１記載の画像処理装置。
12. ｆ）測定されたデータから画像評価を取得する手段と、
    ｇ）少なくとも単一のレイを用いて前記画像評価を前方へ投影し、再投影されたデータを生成する手段と、
    ｈ）前記再投影されたデータと前記測定されたデータとの間の差を決定する手段と、
    ｉ）前記差に基づいて前記画像評価を更新し、更新された画像を生成する手段であって、前記手段ｆ）から前記手段ｉ）までは前記手段ａ）の前に実行される、前記画像を生成する手段と、
    ｊ）前記更新された画像を前記手段ｇ）と前記手段ａ）から前記手段ｅ）までにおける前記画像評価として用い、前記手段ｇ）から前記手段ｉ）までを反復して実行させる手段と、
    を更に備える請求項１記載の画像処理装置。
13. ｆ）測定されたデータから画像評価を取得する手段と、
    ｇ）少なくとも単一のレイを用いて前記画像評価を前方へ投影し、再投影されたデータを生成する手段と、
    ｈ）前記再投影されたデータと前記測定されたデータとの間のデータ差を決定する手段と、
    ｉ）前記データ差を逆投影し、差画像を生成する手段と、
    ｊ）前記差画像に対して、前記手段ａ）から前記手段ｅ）までを実行する手段と、
    ｋ）前記差画像に基づいて前記画像評価を更新し、更新された画像を生成する手段であって、前記手段ｆ）から前記手段ｊ）までは前記手段ａ）の前に実行される、前記画像を生成する手段と、
    ｌ）前記更新された画像を前記手段ｇ）と前記手段ａ）から前記手段ｅ）までにおける前記画像評価として用い、前記手段ｇ）から前記手段ｊ）までを反復して実行させる手段と、
    を更に備える請求項１記載の画像処理装置。
14. 画像のノイズを除去するためのＸ線コンピュータ断層撮影装置であって、
    画素を有する画像を投影データから再構成するための再構成デバイスと、
    所与の画素における全変動の勾配方向における増加と減少と混在とをそれぞれが示す１組の所定の値を設定するための離散全変動（ＴＶ）最小化ユニットであって、方向インデックスを画素のそれぞれに対する前記混在に初期化し、前記画素のそれぞれに対して前記全変動の離散勾配を決定し、前記離散勾配は前記増加、前記減少または前記混在を示し、
    前記方向インデックスが前記混在である場合には、前記離散勾配を用いて前記画素のそれぞれの前記方向インデックスを更新し、前記画素のそれぞれの画素値を、前記画素の中の前記１つの画素に対する前記勾配方向において前記方向インデックスと前記離散勾配とが等しい場合には、所定の値だけ変更して前記全変動を減少させ、所定の条件に到達するまで反復する、離散全変動（ＴＶ）最小化ユニットと、
    を備えるＸ線コンピュータ断層撮影装置。
15. 画像のノイズを除去する方法であって、
    ａ）前記画像の各画素に対応付けられる方向インデックスを初期化するステップと、前記方向インデックスは、全変動の離散勾配に関する増加と減少とそれらの混在とのいずれかを示す、
    ｂ）前記各画素について、前記全変動の離散勾配を決定するステップと、前記離散勾配は前記増加、前記減少または前記混在を示す、
    ｃ）前記方向インデックスが前記混在である場合には、前記離散勾配を用いて当該画素の前記方向インデックスを更新するステップと、
    ｄ）前記方向インデックスと前記離散勾配とが等しい場合には、前記各画素の画素値を所定値だけ変更して前記全変動を減少させるステップと、
    ｅ）所定の条件に到達するまで、前記ステップｂ）から前記ステップｄ）までを反復するステップと、を備える画像処理方法。
16. 画像のノイズを除去する画像処理方法であって、
    ｉ）画素のそれぞれに対して全変動の離散勾配を決定するステップであって、前記離散勾配は増加、減少または混在を示す、ステップと、
    ｉｉ）前記画素のそれぞれの画素値を、前記離散勾配に従って、所定の値だけ変更するステップと、
    ｉｉｉ）所定の条件に到達するまで前記ステップｉ）と前記ステップｉｉ）とを反復するステップと、
    を備える画像処理方法。
17. 画像のノイズを除去する画像処理装置であって、
    ｉ）画素のそれぞれに対して全変動の離散勾配を決定する手段であって、前記離散勾配は増加、減少または混在を示す、前記決定する手段と、
    ｉｉ）前記画素のそれぞれの画素値を、前記離散勾配に従って、所定の値だけ変更する手段と、
    ｉｉｉ）所定の条件に到達するまで前記手段ｉ）と前記手段ｉｉ）とを反復して実行させる手段と、
    を備える画像処理装置。