JP2758715B2 - Background noise removal device for subject cross-sectional images - Google Patents

Background noise removal device for subject cross-sectional images

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JP2758715B2
JP2758715B2 JP2307876A JP30787690A JP2758715B2 JP 2758715 B2 JP2758715 B2 JP 2758715B2 JP 2307876 A JP2307876 A JP 2307876A JP 30787690 A JP30787690 A JP 30787690A JP 2758715 B2 JP2758715 B2 JP 2758715B2
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和彦 福田
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、例えばMRI装置等により撮像されて同一輪
郭をした多数の被検体断面画像から、背景の空白部分の
ノイズを除去する被検体断面画像の背景ノイズ除去装置
に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a cross-section of an object for removing noise in a blank portion of a background from a plurality of cross-section images of an object having the same contour imaged by, for example, an MRI apparatus. The present invention relates to a background noise removal device for an image.

(従来の技術) 従来のMRI装置等を用いて人体等の断面画像を撮像す
る場合は、人体の同一部分について撮像条件としてのエ
コー時間やパルス反復時間等を指示するパラメータを変
えるながら多数の画像を撮像するのが一般的である。当
然ながら同一部位を撮像して得られた画像は実画像部分
の輪郭が一致する。
(Prior Art) When imaging a cross-sectional image of a human body or the like using a conventional MRI apparatus or the like, a large number of images are taken while changing parameters indicating the echo time, pulse repetition time, and the like as imaging conditions for the same part of the human body. Is generally taken. As a matter of course, in the image obtained by imaging the same site, the outline of the real image portion matches.

また、撮像した断面画像は実画像部分の周囲を占める
背景部分に空気が撮像されているので、理論上、画像信
号の強度は零となり、何もうつらない画像となる。
Further, in the cross-sectional image taken, air is imaged in a background portion occupying the periphery of the real image portion. Therefore, theoretically, the intensity of the image signal becomes zero, and the image becomes a dull image.

しかし、実際には背景部にノイズが発生し、特に撮像
条件の設定によっては、発生したノイズの信号強度と実
画像部分の信号強度との差があまりなくなってみにくい
画像となる。
However, actually, noise is generated in the background portion, and an image in which the difference between the signal intensity of the generated noise and the signal intensity of the real image portion is hardly reduced depending on the setting of the imaging conditions in particular.

また、撮像後の画像処理によっては、背景ノイズが増
幅されて実画像以上の信号強度となってしまい、極めて
みにくい画像になることもある。
Further, depending on the image processing performed after the imaging, the background noise is amplified and the signal intensity becomes higher than that of the actual image, and the image may be extremely invisible.

このように本来不要である背景画像部分にノイズが発
生し、しかもそのノイズが目立つものであったり、処理
により増幅されて強調されると、実画像部分がみにくい
ばかりでなく診断がしにくくなる。そのため、背景部分
に発生したノイズは除去する必要がある。
As described above, when noise is generated in a background image portion that is not originally required, and when the noise is conspicuous, or is amplified and emphasized by processing, not only the actual image portion is hardly seen but also diagnosis becomes difficult. Therefore, it is necessary to remove noise generated in the background portion.

そこで、従来は第7図に示す処理により、ノイズの除
去をしていた。
Therefore, conventionally, noise has been removed by the processing shown in FIG.

この方法では、第7図aに示す撮像画像Fが入力され
ると、図bのヒストグラムに示すように画像Fについて
各画像の信号強度の分布が求められる。このヒストグラ
ムにおける右側の分布が、人体断面を示す実画像部Foに
関する信号強度の分布であり、左側の分布がノイズを含
む背景画像部Fbに関する信号強度の分布である。両分布
は明確に分離されるので、その中間の頻度が零となった
谷部のところの信号強度をしきい値Th3とする。次に画
像Fの各画素ごとの信号強度をこのしきい値Th3と比較
して、しきい値Th3以下の画素は一律に零またはしきい
値Th3以下の信号強度に変換する。これらの処理をする
と図cに示す画像Hとなり、周囲の背景画像が一様に無
地の暗色に変換される。
In this method, when the captured image F shown in FIG. 7A is input, the distribution of the signal intensity of each image is obtained for the image F as shown in the histogram of FIG. The distribution on the right side of the histogram is the distribution of the signal intensity for the real image portion Fo showing the human body cross section, and the distribution on the left side is the distribution of the signal intensity for the background image portion Fb including noise. Since the two distributions are clearly separated from each other, the signal intensity at the valley where the intermediate frequency becomes zero is set as the threshold Th3. Next, the signal intensity of each pixel of the image F is compared with the threshold value Th3, and the pixels having the threshold value Th3 or less are uniformly converted to the signal intensity of zero or the threshold value Th3 or less. When these processes are performed, an image H shown in FIG. C is obtained, and the surrounding background image is uniformly converted to a plain dark color.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、この方法では実画像部Foの信号強度と
ノイズを含む背景画像部Fbの信号強度の分布がほぼ完全
に分離している場合は良いが、第8図bに示すように、
実画像部Foの分布と背景画像部Fbの分布とが重なってい
る場合はうまくノイズを除去できないことがある。
(Problems to be Solved by the Invention) However, this method is good when the signal intensity distribution of the real image portion Fo and the signal intensity distribution of the background image portion Fb including noise are almost completely separated. As shown in b
If the distribution of the real image portion Fo and the distribution of the background image portion Fb overlap, noise may not be removed properly.

このように、両分布が重なった場合は、実画像部Foに
ついての画像信号を削除しないように両分布の中間の谷
部よりも背景画像部Fb側の極大値に近い信号強度をしき
い値Th4とする。このしきい値Th4を用いてノイズの除去
処理をすると、図cに示す画像となり、実画像部Foの低
レベルの部分も除去されずに残る。しかし、背景画像部
Fb中の信号強度の大きいノイズは除去されずに斑点状の
ノイズ画像Nとして残ってしまう。
As described above, when both distributions overlap, the signal intensity closer to the maximum value on the background image portion Fb side than the middle valley of both distributions is set to the threshold so as not to delete the image signal for the real image portion Fo. Th4. When noise removal processing is performed using this threshold value Th4, an image shown in FIG. 3C is obtained, and the low-level portion of the real image portion Fo remains without being removed. However, the background image part
Noise having a large signal strength in Fb is not removed and remains as a speckled noise image N.

また、このノイズ画像Nを完全に除去しようとした場
合は、第9図に示す処理がおこなわれる。すなわち第9
図bに示すように、実画像部Foと背景画像部Fbそれぞれ
の信号強度分布の中間の谷部の信号強度をしきい値Th5
とする。このしきい値Th5を用いてノイズの除去処理を
すると、図cに示す画像となり、背景画像部Fb中のノイ
ズは完全に除去できるものの実画像部Fo中の信号強度の
低い部分Lが除去されてしまう。この実画像部Fo中にお
ける信号強度の低い人体部分としては、腸内部、肺等の
空洞があり、この部分の画像が消去されることは診断を
する際に好ましくないこともある。
When the noise image N is to be completely removed, the processing shown in FIG. 9 is performed. That is, the ninth
As shown in FIG. B, the signal intensity at the middle valley between the signal intensity distributions of the real image portion Fo and the background image portion Fb is set to a threshold value Th5.
And When noise removal processing is performed using this threshold value Th5, an image shown in FIG. 3C is obtained. Although noise in the background image portion Fb can be completely removed, a portion L with a low signal intensity in the real image portion Fo is removed. Would. A human body part having a low signal intensity in the real image part Fo includes a cavity such as the inside of the intestine and the lungs, and erasing the image of this part may not be preferable for diagnosis.

このように従来のノイズ除去方法は、限られた画像に
ついてのみ有効であり、一般の画像に適用できない欠点
がある。
As described above, the conventional noise removal method is effective only for a limited number of images, and has a disadvantage that it cannot be applied to general images.

本発明は上記問題点を解決するためになされたもの
で、その目的とするところは、実画像とノイズを含む背
景画像との信号強度が重なるような被検体断面画像であ
ってもノイズを含む背景画像だけを有効に除去できる被
検体断面画像の背景ノイズ除去装置を提供することにあ
る。
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to include noise even in a cross-sectional image of an object in which the signal intensity of a real image and a background image including noise overlap. An object of the present invention is to provide a background noise removing device for a subject cross-sectional image which can effectively remove only a background image.

(課題を解決するための手段) 上記実施例を達成するために、第1の発明は、ほぼ同
一輪郭をした一連の被検体断面画像群の中の一つの画像
を取り出し、その画像を構成する画素の濃淡レベル分布
から、実画像部と実画像部周囲の背景画像部を区分する
画素の濃淡レベル値を求めてしきい値とするしきい値決
定手段と、求められたしきい値を用いて、取り出された
画像を2値化画像に変換する2値化画像変換手段と、変
換された2値化画像の少なくとも上下左右の4方向から
画素列ごとにHレベルである画素のランレングスを求
め、得られたランレングスが所定値を越えたところを実
画像部と背景画像部との境界位置とみなし、境界位置の
手前をLレベルの画素列としそれ以後をHレベルの画素
列とした輪郭パターンをランレングスの検出方向ごとに
作成する輪郭パターン作成手段と、方向ごとに作成され
た輪郭パターンを重ね合わせ、各画素ごとにHレベルに
ついての論理積を求め、全パターンともHレベルである
画素からなるマスクパターンを作成するマスクパターン
作成手段と、作成されたマスクパターンを用いて一連の
被検体断面画像それぞれにマスク処理をして、実画像周
囲のノイズを含む背景画像部を除去する背景画像除去手
段とを備えたことを特徴とする。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above-described embodiment, the first invention extracts one image from a series of subject cross-sectional image groups having substantially the same contour and forms the image. Threshold value determining means for determining a gray level value of a pixel for dividing a real image portion and a background image portion around the real image portion from a gray level distribution of pixels and using the obtained threshold value as a threshold value; A binarized image converting means for converting the extracted image into a binarized image; and a run length of pixels which are at H level for each pixel column from at least four directions, up, down, left, and right of the converted binarized image. A position where the obtained run length exceeds a predetermined value is regarded as a boundary position between the real image portion and the background image portion, and a portion in front of the boundary position is defined as an L-level pixel column, and subsequent portions are defined as an H-level pixel column. How to detect run length of contour pattern The contour pattern creating means created for each direction is superimposed on the contour pattern created for each direction, and the logical product of the H level is obtained for each pixel, and a mask pattern including all the H level pixels is created. Mask pattern creating means for performing mask processing on each of a series of subject cross-sectional images using the created mask pattern, and background image removing means for removing a background image portion including noise around the real image. It is characterized by the following.

第2の発明は、第1の発明におけるしきい値決定手段
を、ほぼ同一輪郭をした一連の被検体断面画像群の中の
一つの画像を取り出す手段と、取り出された画像からコ
ーナ部を抽出する手段と、抽出されたコーナ部の画像を
構成する画素の濃淡レベル分布を求める手段と、求めら
れた濃淡レベル分布から実画像部と背景画像部とを区分
する画素の濃淡レベル値を求めてしきい値とする手段と
により構成したことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, the threshold value determining means according to the first aspect of the present invention comprises: a means for extracting one image from a series of subject cross-sectional image groups having substantially the same contour; and extracting a corner portion from the extracted image. Means for obtaining the gray level distribution of the pixels constituting the image of the extracted corner portion, and obtaining the gray level value of the pixel for separating the real image portion and the background image portion from the obtained gray level distribution. And means for setting a threshold value.

(作 用) 第1の発明においては、ほぼ同一輪郭をした一連の被
検体断面画像群の中の一つの画像が取り出され、その画
像を構成する画素の濃淡レベル分布から、実画像部と実
画像部周囲の背景画像部を区分する画素の濃淡レベル値
が求められてしきい値となる。このしきい値にもとづ
き、取り出された画像が2値化画像に変換される。
(Operation) In the first invention, one image is taken out of a series of cross-sectional image groups of the subject having substantially the same contour, and the actual image portion and the actual image portion are extracted from the gray level distribution of pixels constituting the image. The gray level value of the pixel that separates the background image portion around the image portion is obtained and becomes a threshold value. Based on the threshold value, the extracted image is converted into a binarized image.

次いで、変換された2値化画像の少なくとも上下左右
の4方向から画素列ごとにHレベルである画素のランレ
ングスが求められる。得られたランレングスが所定値を
越えたことにより実画像部と背景画像部との境界位置を
検出し、境界位置の手間をLレベルの画素列に、それ以
後をHレベルの画素列にした輪郭パターンがランレング
スの検出方向ごとに作成される。
Next, the run lengths of the pixels at the H level are obtained for each pixel column from at least four directions, up, down, left, and right, of the converted binary image. When the obtained run length exceeds a predetermined value, the boundary position between the real image portion and the background image portion is detected, and the trouble of the boundary position is set to the L-level pixel column, and the subsequent portions are set to the H-level pixel column. An outline pattern is created for each run length detection direction.

さらに、ランレングスの検出方向ごとに作成された輪
郭パターンが重ね合わせられて各画素ごとにHレベルに
ついての論理積が求められ、全パターンともHレベルで
ある画素からなるマスクパターンが作成される。
Further, the contour pattern created for each run-length detection direction is superimposed, the logical product of the H level is obtained for each pixel, and a mask pattern including all the H level pixels is created.

次に、作成されたマスクパターンを用いたマスク処理
が一連の被検体断面画像それぞれに対しておこなわれ、
実画像部周囲の背景画像部が除去されて輪郭内の実画像
のみが残る。
Next, mask processing using the created mask pattern is performed on each of a series of subject cross-sectional images,
The background image around the real image is removed, leaving only the real image within the outline.

第2の発明においては、ほぼ同一輪郭をした一連の被
検体断面画像群の中の一つの画像が取り出されると、そ
の画像のコーナ部が抽出され、コーナ部画像を構成する
画素の濃淡のレベル分布が求められる。
In the second aspect, when one image is taken out from a group of a series of cross-sectional images of the subject having substantially the same contour, a corner portion of the image is extracted, and a gray level of a pixel constituting the corner portion image is obtained. The distribution is determined.

次いで、得られた画素の濃淡レベル分布から、実画像
部と背景画像部を区分する画素の濃淡レベル値が求めら
れてしきい値となり、このしきい値が用いられて取り出
された画像が2値化画像に変換される。
Next, from the obtained gray level distribution of the pixels, the gray level value of the pixel that separates the real image portion and the background image portion is obtained and becomes a threshold value. Converted to a binarized image.

(実施例) 以下、図に沿って本発明の実施例を説明する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は第1および第2の発明の実施例を示すブロッ
ク図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the first and second inventions.

図において、画像F1,F2,・・・FnはMRI装置等により
撮像され、同一輪郭であるが撮像条件がそれぞれ異なる
画像である。画像処理部1は入力された画像F1,F2,・・
・Fnについて各種の画像処理をくわえ、画像G1,G2,・・
・Gnとしてマスク処理部5へ送る。
In the figure, images F 1 , F 2 ,..., F n are images captured by an MRI apparatus or the like and have the same contour but different imaging conditions. The image processing unit 1 receives the input images F 1 , F 2 ,.
・ In addition to various image processing for F n , images G 1 , G 2 ,
Send to the mask processing unit 5 as Gn .

また一方で、画像F1,F2,・・・Fnは画像処理が不要で
あれば、ただちにマスク処理部5へ送られる。
On the other hand, the images F 1 , F 2 ,... Fn are immediately sent to the mask processing unit 5 if image processing is unnecessary.

同時に、画像F1,F2,・・・Fnのうち先頭の画像F1がし
きい値計算部2へ入力される。
At the same time, the image F 1, F 2, the image F 1 beginning of the · · · F n is input to the threshold calculating section 2.

しきい値計算部2は、画像F1を構成する画素ごとの濃
淡レベルである信号強度の分布状態を検出して、画像F1
中の実画像部とノイズを含む背景画像部を区分するしき
い値を求めて2値化部3へ送る。
The threshold value calculation unit 2 detects the distribution state of the signal intensity, which is the gray level of each pixel constituting the image F 1, and obtains the image F 1
A threshold value for distinguishing a middle real image portion from a background image portion containing noise is obtained and sent to the binarization portion 3.

2値化部3は求められたしきい値を用いて画像F1を2
値化画像に変換し、マスクパターン作成部4へ送る。
The binarizing unit 3 converts the image F 1 into 2 using the obtained threshold value.
The image is converted into a value image and sent to the mask pattern creation unit 4.

マスクパターン作成部4は、入力された2値化画像を
用いて画像F1における実画像の輪郭外部をLレベルの画
素に、輪郭内部をHレベルの画素に変換してマスクパタ
ーンを作成し、マスク処理部5へ送る。
Mask pattern creating section 4, the actual image of the contour outside the image F 1 to the pixels of the L level, to create a mask pattern by converting the internal contour pixels of H level using binarized image input, Send to the mask processing unit 5.

マスク処理部5は入力されたマスクパターンを用いて
画像F1,F2,・・Fnまたは画像G1,G2,・・Gnにマスク処理
をくわえ、ノイズを含む背景画像部の画素を一様にLレ
ベルに変換し、背景ノイズ除去画像H1,H2,・・・Hnとし
て出力する。
Image F 1, F 2 mask processing unit 5 by using the mask pattern input, · · F n or images G 1, G 2, adding masking to · · G n, the pixels of the background image portion including noise uniformly converted into L level, the background noise removed image H 1, H 2, and outputs it as · · · H n.

これら一連の処理により、撮像された同一輪郭の画像
F1,F2,・・・Fnが入力されると、診断上見苦しいノイズ
を除去した画像H1,H2,・・・Hnが得られる。
By these series of processing, the image of the same contour captured
F 1, F 2, the · · · F n is inputted, the image H 1, H 2 was removed diagnostically unsightly noise, · · · H n is obtained.

この画像H1,H2,・・・Hnは、輪郭外が信号強度の低い
一様な背景部となり、輪郭内は元の画像がそのままに保
たれる。
This image H 1, H 2, ··· H n is the contour outside becomes low signal strength uniform background section, the contour original image is kept intact.

なお、しきい値計算部2へ入力される画像は、先頭の
F1に限定されるものではなく、任意の画像を入力させる
ことができる。
Note that the image input to the threshold value calculation unit 2 is
Is not limited to F 1, it is possible to input any image.

第2図は第2の発明の実施例を示し、第1図のしきい
値計算部2の処理の説明図である。
FIG. 2 shows an embodiment of the second invention, and is an explanatory diagram of the processing of the threshold value calculation unit 2 in FIG.

一般に、MRI装置等により人体の断面画像を撮像して
得られる画面は、図中の画像F1に示すように、中心部に
対象人体の断面を示す実画像部Foが位置し、その周囲を
空白の背景画像部Fbが取り囲んでいる。通常、空気を撮
像した画像である背景画像部Fbには、発生したノイズが
一様に分布している。
In general, screen obtained by imaging the human body cross-sectional image by the MRI apparatus and the like, as shown in image F 1 in the drawing, the center actual image portion Fo is positioned representing the target body cross-section, the periphery A blank background image portion Fb is surrounding. Normally, the generated noise is uniformly distributed in the background image portion Fb which is an image of the air.

そこで、通常は実画像部Foに占められることがない画
面の四隅のコーナ部Fcから背景画像部Fbの一部を抽出
し、その中に含まれる画素ごとの信号強度の分布を求め
る。次いで、ノイズを含む背景画像部Fbの信号強度の最
大値を検出し(ブロック7)、その値を画像の2値化変
換処理に用いるしきい値とする(ブロック8)。
Therefore, a part of the background image portion Fb is extracted from the corner portions Fc at the four corners of the screen that are not normally occupied by the real image portion Fo, and the distribution of the signal intensity of each pixel included therein is obtained. Next, the maximum value of the signal intensity of the background image portion Fb including noise is detected (block 7), and the detected value is used as a threshold value used in the binarization conversion processing of the image (block 8).

これらの処理は画像F1に含まれる全画像の信号強度の
分布にもとづいてしきい値を算出する場合に比べ、処理
時間が大幅に短縮され装置の高速化がはかられる。
These processes compared to the case of calculating the threshold based on the distribution of the signal intensities of all images contained in the image F 1, faster processing time is greatly shortened device is worn.

第3図および第4図は、第1図の2値化部3において
おこなわれる画像を2値化処理する際の説明図である。
FIG. 3 and FIG. 4 are explanatory diagrams when binarizing an image performed by the binarizing unit 3 in FIG.

第3図において、図aに示される入力画像F1を構成す
る画素の信号強度のヒストグラムが図bであり、実画像
部Foと背景画像部Fbの分布が明確に分離されている。こ
の場合、ヒストグラム中の実画像部Foおよび背景画像部
Fbの分布の中間に位置して頻度が零である谷部の信号強
度をしきい値Th1とする。
In FIG. 3, the histogram of the signal intensity of pixels constituting the input image F 1 as shown in the figure a is a diagram b, the distribution of the actual image portion Fo and the background image portion Fb are clearly separated. In this case, the real image portion Fo and the background image portion in the histogram
The signal intensity of the valley located at the middle of the Fb distribution and having a frequency of zero is defined as a threshold Th1.

このしきい値Th1を用いて、画像F1を2値化したのが
図cに示すパターンPである。すなわち、画像F1を構成
する画素ごとにその信号強度をしきい値Th1と比較し
て、しきい値Th1より高いレベルであればその画素をH
レベルに変換し、反対に低いレベルであればその画素を
Lレベルに変換する。こうして得られたパターンPは、
実画像部Foに対応するHレベルの画素からなる部分Po
と、背景画像部Fbに対応するLレベルの画素からなる部
分Pbとから構成される。
Using this threshold Th1, the image F 1 binarized is the pattern P shown in FIG. C. That is, the signal intensity for each pixel constituting the image F 1 as compared to the threshold value Th1 and the pixel if higher than the threshold Th1 level H
The level is converted to a level, and if the level is low, the pixel is converted to an L level. The pattern P thus obtained is
Portion Po composed of H-level pixels corresponding to real image portion Fo
And a portion Pb composed of L-level pixels corresponding to the background image portion Fb.

この例では、実画像部Foおよび背景画像部Fbの信号強
度が完全に異なるレベルに分離しているため、しきい値
Th1を用いた単純な2値化処理だけで、鮮明なパターン
Pが求められる。この場合はパターンPをそのままマス
クパターンとして、マスク処理部5へ送ることも可能で
ある。
In this example, since the signal intensities of the real image portion Fo and the background image portion Fb are completely separated into different levels, the threshold
A clear pattern P is obtained only by a simple binarization process using Th1. In this case, the pattern P can be sent to the mask processing unit 5 as a mask pattern as it is.

しかしながら、一般には実画像部Foおよび背景画像部
Fbの信号強度分布が互いに重なる場合が多い。
However, in general, the real image portion Fo and the background image portion
The signal intensity distributions of Fb often overlap each other.

第4図がそのような場合の処理例を示す。図aに示さ
れる入力画像F1を構成する画素の信号強度のヒストグラ
ムが図bであり、実画像部Foと背景画像部Fbの分布が重
なっている。そこで、ヒストグラム中の実画像部および
Foおよび背景画像部Fbの分布の中間に位置する谷部の信
号強度をしきい値Th2とする。
FIG. 4 shows a processing example in such a case. Histogram of signal intensities of the pixels constituting the input image F 1 as shown in the figure a is a diagram b, the distribution of the actual image portion Fo and the background image portion Fb overlap. Therefore, the actual image part in the histogram and
The signal intensity of the valley located in the middle of the distribution of Fo and the background image portion Fb is set as a threshold Th2.

このしきい値Th2を用いて、画像F1を2値化したのが
図cに示すパターンPである。パターンPは、実画像部
Foの輪郭内におけるHレベルの画素からなる部分Poおよ
びLレベルの画素からなる部分Piと、背景画像部Fbに対
応するLレベルの画素からなる部分Pbとから構成され
る。輪郭内のLレベルの画素からなる部分Piは、実画像
部Foにおいて信号強度がしきい値Th2よりも低い部分の
画素がHレベルに変換されずにLレベルに変換されたも
のである。このように、実画像部Foに対応したHレベル
の画素からなる部分Po内部にLレベルの画素からなる部
分Piが生じるため、パターンPをマスクパターンとして
用いると、実画像部Foの一部を除去してしまうので、通
常はこのままで使用することができない。なお、画像F1
が人体の肺等を撮像して得られたものであって、明らか
に空気の部分が撮像されて実画像部Fo中に含まれている
のであれば、得られたパターンPをそのままマスクパタ
ーンとして用いても支障がない場合がある。
Using this threshold Th2, the image F 1 binarized is the pattern P shown in FIG. C. Pattern P is a real image part
The outline of Fo is composed of a portion Po composed of H-level pixels, a portion Pi composed of L-level pixels, and a portion Pb composed of L-level pixels corresponding to the background image portion Fb. The portion Pi of the contour, which is composed of L-level pixels, is obtained by converting the pixels of the real image portion Fo whose signal intensity is lower than the threshold value Th2 to the L level without being converted to the H level. As described above, since a portion Pi composed of L-level pixels is generated inside a portion Po composed of H-level pixels corresponding to the real image portion Fo, when the pattern P is used as a mask pattern, a part of the real image portion Fo is Usually, it cannot be used as it is. The image F 1
Is obtained by imaging a lung or the like of a human body, and if an air portion is clearly imaged and included in the real image portion Fo, the obtained pattern P is used as a mask pattern as it is. There is a case where there is no problem even if used.

第5図は、第1図のマスクパターン作成部4において
おこなわれる処理の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of the processing performed in the mask pattern creating section 4 of FIG.

マスクパターン作成部4では、2値化部3から入力さ
れたパターンPについて、上下左右の4方向からそれぞ
れ画素を走査することによりHレベルである画素のラン
レングスが求められる。求めたランレングスが予め設定
されていた値を越えると、その位置を画素がLレベルか
らHレベルに変化した位置、すなわち背景画像部Fbと実
画像部Foの境界とみなす。この境界は実画像部Foの輪郭
でもある。検出された境界位置の手前をLレベルの画素
とし、それ以後をHレベルの画素として各走査列ごとに
輪郭を求めると、それぞれ実画像部Foに対し一方向側の
輪郭に相当する輪郭パターンPl,Pr,Pu,Pdが得られる。
The mask pattern creation unit 4 scans the pixels from the four directions of up, down, left, and right with respect to the pattern P input from the binarization unit 3 to obtain the run length of the pixels at the H level. If the obtained run length exceeds a preset value, the position is regarded as the position where the pixel changes from the L level to the H level, that is, the boundary between the background image portion Fb and the real image portion Fo. This boundary is also the outline of the real image portion Fo. When the contour of each scanning row is obtained by setting the L level pixel before the detected boundary position and the H level pixel thereafter, the contour pattern Pl corresponding to the contour in one direction with respect to the real image portion Fo is obtained. , Pr, Pu, Pd are obtained.

次に、得られた輪郭パターンPl,Pr,Pu,Pdを重合わ
せ、Hレベルの画素についての論理積を求めると(ブロ
ック11)、パターンPaが得られる。このパターンPaは、
パターンP中に含まれるLレベルである画素の部分Piが
除去されて実画像部Foの輪郭に対応した形状となる。
Next, when the obtained contour patterns Pl, Pr, Pu, and Pd are overlapped to obtain a logical product of the pixels at the H level (block 11), a pattern Pa is obtained. This pattern Pa is
The portion Pi of the pixel at the L level included in the pattern P is removed to obtain a shape corresponding to the contour of the real image portion Fo.

なお、検出されたHレベルである画素のランレングス
値が画像の境界部であるか否かを判別する基準として予
め設定される値は、背景画像部Fb内に発生するノイズの
最大長よりも大きい値である。
The value set in advance as a criterion for determining whether the detected run-length value of the pixel at the H level is the boundary of the image is larger than the maximum length of the noise generated in the background image portion Fb. This is a large value.

また、このようにして設定された値を、検出されたラ
ンレングスが越えた場合に画像の境界部であると判別さ
れることにより、ランレングスの先頭画素が境界位置で
あっても実際に輪郭パターンPl,Pr,Pu,Pdとして表示さ
れる位置は設定値分、先方にずれた位置となる。そのた
め、パターンPa内にあらわされた輪郭は、実画像部Foの
実際の輪郭よりも内側に寄ったものとなる。そこで、実
際の輪郭に修正するため、Hレベルである画素につい
て、パターンPaと元のパターンPとの論理和を求めて
(ブロック12)、マスクパターンPmとする。すなわち、
このマスクパターンPmは、パターンPと同一の輪郭を有
し、しかも内部にあったLレベルである画素の部分Piが
除去されたものとなる。
In addition, when the value set in this way exceeds the detected run length, it is determined that the image is at the boundary of the image. The positions displayed as the patterns Pl, Pr, Pu, Pd are positions shifted to the front by the set value. Therefore, the contour represented in the pattern Pa is closer to the inside than the actual contour of the real image portion Fo. Therefore, in order to correct the actual contour, the logical sum of the pattern Pa and the original pattern P is obtained for the pixel at the H level (block 12), and is set as a mask pattern Pm. That is,
This mask pattern Pm has the same contour as the pattern P, and is obtained by removing the portion Pi of the pixel at the L level which is inside.

なお、この実施例はパターンP内のHレベルである画
素の部分Poの輪郭と輪郭パターンPl,Pr,Pu,Pdとの位置
ずれを最後に論理和により補正したが、パターンPから
輪郭パターンPl,Pr,Pu,Pdに変換する時点で、設定した
ランレングス値の分、走査方向に戻した位置に輪郭パタ
ーンPl,Pr,Pu,Pdを形成すれば、最初から正確な輪郭パ
ターンを得ることができる。この場合は、輪郭パターン
の論理積から合成したパターンPaを補正する必要がない
ため、そのままマスクパターンとして用いることができ
る。
In this embodiment, the positional deviation between the contour of the pixel portion Po at the H level in the pattern P and the contour patterns Pl, Pr, Pu, Pd is finally corrected by the logical sum. , Pr, Pu, Pd, at the time of conversion, if the contour pattern Pl, Pr, Pu, Pd is formed at the position returned in the scanning direction by the set run length value, it is possible to obtain an accurate contour pattern from the beginning Can be. In this case, since it is not necessary to correct the pattern Pa synthesized from the logical product of the contour patterns, the pattern Pa can be used as it is as a mask pattern.

また、図ではパターンPについて、90度ごとに上下左
右の4方向からHレベルである画素のランレングスを求
めて輪郭パターンを作成したが、対象画像の輪郭が複雑
な形状である場合は、さらに、他方向から輪郭パターン
を作成して正確な形状にする。
Further, in the figure, the contour pattern is created by calculating the run lengths of the pixels at the H level from the four directions of up, down, left, and right every 90 degrees, but if the contour of the target image has a complicated shape, In this case, a contour pattern is created from another direction to obtain an accurate shape.

第6図は、第1図のマスク処理部5においておこなわ
れるマスク処理の説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of the mask processing performed in the mask processing section 5 of FIG.

マスク処理部5には、マスクパターン作成部4が作成
したマスクパターンPmと処理画像G1が入力される。当然
ながらマスクパターンPmの形状と処理画像G1の実画像部
の輪郭とは一致する。
The mask processing unit 5, processing the mask pattern Pm mask pattern creating section 4 creates image G 1 is inputted. Of course the contour of the shape and processing the actual image portion of the image G 1 of the mask pattern Pm match.

ここで、画像G1とマスクパターンPmを重ね合わせ、マ
スクパターンPmを構成するHレベルの画素と、画像G1
各画素の信号強度についての論理積を求め(ブロック1
3)、背景ノイズ消去画像H1を得る。すなわち、マスク
パターンPmのHレベルである画素の部分は、画像G1にお
ける画素信号の強度がそのままであらわされる。また、
マスクパターンPmのLレベルである画素の部分は、一様
にLレベルの画素であらわされる。その結果、入力され
たG1の背景部分に発生しているノイズは全て除去されて
Lレベルの画素となり、一様に暗色をした背景部とな
る。
Here, superimposed image G 1 and the mask pattern Pm, calculated and H-level of the pixels constituting the mask pattern Pm, the logical product of the signal intensity of each pixel of the image G 1 (block 1
3) obtaining a background noise cancellation images H 1. That is, the portion of the pixel at the H level of the mask pattern Pm, the intensity of the pixel signal in the image G 1 is represented by it. Also,
The L level pixels of the mask pattern Pm are uniformly represented as L level pixels. As a result, noise is generated in the background portion in G 1 which is input is all removed to the L level of the pixel, uniformly a background portion in which the dark.

これらの処理がすむと、順に次の画像G2,G3,・・・Gn
が入力されて、同一のマスクパターンPmによるマスク処
理部がおこなわれる。
When these processes are completed, the next images G 2 , G 3 ,.
Is input, and a mask processing unit using the same mask pattern Pm is performed.

なお、マスク処理部5には画像G1,G2・・・Gn以外に
も、画像F1,F2・・・Fnが入力されてマスク処理がおこ
なわれる。
Incidentally, the mask processing unit 5 in addition to the image G 1, G 2 ··· G n , the image F 1, F 2 ··· F n is input mask processing is performed.

実施例ではこのように、処理対象となる人体断面をあ
らわす画像F1,F2・・・Fnの任意の一画像を取り出し、
その画像のコーナ部を抽出して2値化する際のしきい値
を短時間に求め、さらに求めたしきい値により取り出さ
れた画像を2値化し、この2値化画像のHレベルである
画素について4方向からランレングスを求めてマスクパ
ターンを作成し、対象画像に対してマスク処理をくわえ
ることにより、簡単にしかも確実に背景画像部中のノイ
ズを除去することができる。
In the embodiment, as described above, any one of the images F 1 , F 2, ... F n representing the human body cross section to be processed is extracted,
A threshold value for extracting a corner portion of the image and binarizing the image is obtained in a short time, and the image extracted based on the obtained threshold value is binarized, and the H level of the binarized image is obtained. By generating a mask pattern by obtaining run lengths of pixels from four directions and adding mask processing to the target image, noise in the background image portion can be easily and reliably removed.

(発明の効果) 以上述べたように第1の発明によれば、例えばMRI装
置等により撮像した同一輪郭をした多数の被検体断面画
像において、実画像部の信号強度分布とノイズを含む背
景画像部の信号強度分布が一部でも重なるような場合で
も、ノイズを含む背景画像だけを有効に除去することが
できる。
(Effects of the Invention) As described above, according to the first invention, in many subject cross-sectional images having the same contour imaged by an MRI apparatus or the like, for example, the background image including the signal intensity distribution of the real image portion and the noise Even in the case where the signal intensity distributions of the portions partially or overlap, only the background image including noise can be effectively removed.

また、第2の発明によれば、取り出された画像を2値
化処理するのに用いるしきい値が、画像のコーナ部にお
ける画素の信号強度分布だけで求められるため、処理時
間が短縮される。
Further, according to the second aspect, the threshold value used for binarizing the extracted image is obtained only from the signal intensity distribution of the pixel in the corner portion of the image, so that the processing time is reduced. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は第1および第2の発明の実施例を示すブロック
図、第2図は第2の発明の実施例にかかるしきい値計算
部の処理を示す説明図、第3図および第4図は2値化部
の処理を示す説明図、第5図はマスクパターン作成部の
処理を示す説明図、第6図はマスク処理部の処理を示す
説明図、第7〜9図は従来の処理例を示す説明図であ
る。 1……画像処理部、2……しきい値計算部、3……2値
化部、4……マスクパターン作成部、5……マスク処理
部、F1,F2,・・・・Fn……入力画像、Fb……背景画像
部、Fc……コーナ部、Fo……実画像部、G1,G2,・・・Gn
……処理画像、H1,H2,・・Hn……背景ノイズ除去画像、
P……パターン、Pa……パターン、Pi……Lレベルであ
る画素の部分、Pl,Pr,Pu,Pd……輪郭パターン、Pm……
マスクパターン、Po……Hレベルである画素の部分、Th
1,Th2……しきい値
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the first and second inventions, FIG. 2 is an explanatory diagram showing a process of a threshold value calculator according to the embodiment of the second invention, and FIGS. FIG. 5 is an explanatory view showing the processing of the binarizing section, FIG. 5 is an explanatory view showing the processing of the mask pattern creating section, FIG. 6 is an explanatory view showing the processing of the mask processing section, and FIGS. FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a processing example. 1 image processing unit, 2 threshold value calculation unit, 3 binarization unit, 4 mask pattern creation unit, 5 mask processing unit, F 1 , F 2 ,. n ...... input image, Fb ...... background image portion, Fc ...... corners, Fo ...... real image portion, G 1, G 2, ··· G n
…… Processed image, H 1 , H 2 ,... H n …… Background noise removed image,
P: pattern, Pa: pattern, Pi: pixel portion at L level, Pl, Pr, Pu, Pd ... contour pattern, Pm ...
Mask pattern, Po ... H-level pixel portion, Th
1, Th2 …… Threshold

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中峠 史朗 神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号 富士電機株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) A61B 5/055 G06T 3/00 - 5/50──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Shiro Nakatoge 1-1, Tanabe Nitta, Kawasaki-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Inside Fuji Electric Co., Ltd. (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) A61B 5/055 G06T 3/00-5/50

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ほぼ同一輪郭をした一連の被検体断面画像
群の中の一つの画像を取り出し、その画像を構成する画
素の濃淡レベル分布から、実画像部と実画像部周囲の背
景画像部を区分する画素の濃淡レベル値を求めてしきい
値とするしきい値決定手段と、 求められたしきい値を用いて、取り出された画像を2値
化画像に変換する2値化画像変換手段と、 変換された2値化画像の少なくとも上下左右の4方向か
ら画素列ごとにHレベルである画素のランレングスを求
め、得られたランレングスが所定値を越えたところを実
画像部と背景画像部との境界位置とみなし、境界位置の
手前をLレベルの画素列としそれ以後をHレベルの画素
列とした輪郭パターンをランレングスの検出方向ごとに
作成する輪郭パターン作成手段と、 方向ごとに作成された輪郭パターンを重ね合わせ、各画
素ごとにHレベルについての論理積を求め、全パターン
ともHレベルである画素からなるマスクパターンを作成
するマスクパターン作成手段と、 作成されたマスクパターンを用いて一連の被検体断面画
像それぞれにマスク処理をして、実画像周囲のノイズを
含む背景画像部を除去する背景画像除去手段と、 を備えたことを特徴とする被検体断面画像の背景ノイズ
除去装置。
An image is extracted from a series of cross-sectional images of a subject having substantially the same contour, and a real image portion and a background image portion surrounding the real image portion are obtained from a gray level distribution of pixels constituting the image. Threshold value deciding means for determining a gray level value of a pixel for classifying the image and setting the threshold value, and converting the extracted image into a binary image using the determined threshold value Means for determining a run length of a pixel at an H level for each pixel column from at least four directions of up, down, left, and right of the converted binary image, and determining that the obtained run length exceeds a predetermined value as an actual image portion. Contour pattern creating means for creating, for each run-length detection direction, an outline pattern in which the front of the boundary position is regarded as an L-level pixel row and the succeeding H-level pixel row is regarded as a boundary position; Created for each And a mask pattern generating means for generating a logical product of the H level for each pixel and generating a mask pattern composed of pixels having all the H levels, and a series of mask patterns using the generated mask pattern. A background image removing unit that performs a mask process on each of the subject cross-sectional images and removes a background image portion including noise around the actual image.
【請求項2】請求項1記載の被検体断面画像の背景ノイ
ズ除去装置において、 ほぼ同一輪郭をした一連の被検体断面画像群の中の一つ
の画像を取り出す手段と、 取り出された画像からコーナ部を抽出する手段と、 抽出されたコーナ部の画像を構成する画素の濃淡レベル
分布を求める手段と、 求められた濃淡レベル分布から実画像部と背景画像部と
を区分する画素の濃淡レベル値を求めてしきい値とする
手段と、 によりしきい値決定手段を構成したことを特徴とする被
検体断面画像の背景ノイズ除去装置。
2. The apparatus for removing background noise from a cross-sectional image of an object according to claim 1, wherein: means for extracting one image from a group of a series of image of the object cross-section having substantially the same contour; Means for extracting a portion, a means for obtaining a gray level distribution of pixels constituting an image of the extracted corner portion, and a gray level value of a pixel for separating a real image portion and a background image portion from the obtained gray level distribution And means for determining a threshold value, and a threshold value determining means by:
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