JP2871054B2 - 画像処理装置 - Google Patents
画像処理装置Info
- Publication number
- JP2871054B2 JP2871054B2 JP2263411A JP26341190A JP2871054B2 JP 2871054 B2 JP2871054 B2 JP 2871054B2 JP 2263411 A JP2263411 A JP 2263411A JP 26341190 A JP26341190 A JP 26341190A JP 2871054 B2 JP2871054 B2 JP 2871054B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- output
- input
- smoothing
- variance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 19
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000012886 linear function Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000002583 angiography Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000009432 framing Methods 0.000 description 1
- 238000002601 radiography Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Studio Circuits (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Description
この発明は、画質の改善を図るための画像処理装置に
関し、とくにDSA（デジタルサブトラクションアンギオ
グラフィ）装置やDR（デジタルラジオグラフィ）装置な
どの医用Ｘ線装置で得た画像のノイズを減少させること
に好適な画像処理装置に関する。
関し、とくにDSA（デジタルサブトラクションアンギオ
グラフィ）装置やDR（デジタルラジオグラフィ）装置な
どの医用Ｘ線装置で得た画像のノイズを減少させること
に好適な画像処理装置に関する。
従来より、DSA装置やDR装置などに医用Ｘ線装置で
は、画質改善のためつぎのような２つの方式が提案され
ている。 まず、第１の方式は、入力画像を時間方向にスムージ
ングするというものであり、たとえばリカーシブフィル
タ回路がこれに相当する。 第２の方式は、入力画像を時間方向にスムージングす
るとともに、原画像との減算を行い、その結果得られた
画像に対して非線形入出力変換を行い、スムージングさ
れた画像との減算を行うというものである。
は、画質改善のためつぎのような２つの方式が提案され
ている。 まず、第１の方式は、入力画像を時間方向にスムージ
ングするというものであり、たとえばリカーシブフィル
タ回路がこれに相当する。 第２の方式は、入力画像を時間方向にスムージングす
るとともに、原画像との減算を行い、その結果得られた
画像に対して非線形入出力変換を行い、スムージングさ
れた画像との減算を行うというものである。
しかしながら、従来の第１の方式では画像のS/N比は
向上するが動きのある被写体（たとえばカテーテル）が
ぼけてしまうという問題がある。 また、従来の第２の方式では、この第１の方式の欠点
は補えるものの、スムージングの度合や非線形入出力テ
ーブルについては、被写体の動きに合わせて人間が最適
な状態となるように調整しなくてはならないという煩雑
さがある。 この発明は、上記に鑑み、上記第２の方式を改善し、
被写体の動きを自動的に検出し予測することによりスム
ージングの度合と非線形入出力変換特性をつねに最適な
ものとするようリアルタイムに自動調整することができ
る。画像処理装置を提供することを目的とする。
向上するが動きのある被写体（たとえばカテーテル）が
ぼけてしまうという問題がある。 また、従来の第２の方式では、この第１の方式の欠点
は補えるものの、スムージングの度合や非線形入出力テ
ーブルについては、被写体の動きに合わせて人間が最適
な状態となるように調整しなくてはならないという煩雑
さがある。 この発明は、上記に鑑み、上記第２の方式を改善し、
被写体の動きを自動的に検出し予測することによりスム
ージングの度合と非線形入出力変換特性をつねに最適な
ものとするようリアルタイムに自動調整することができ
る。画像処理装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため、この発明による画像処理
装置においては、実時間でつぎつぎに入力される原画像
を時間方向にスムージングする手段と、このスムージン
グ後の画像と上記の原画像との間の減算を行う手段と、
該減算結果として得られた画像の各画素値を変換する手
段と、この変換後の画像と上記スムージング後の画像と
を加算する手段と、上記減算後の画像から画像の動きを
予測し上記スムージングの度合を変化させるとともに上
記の変換特性を変化させる手段とを備えることが特徴と
なっている。
装置においては、実時間でつぎつぎに入力される原画像
を時間方向にスムージングする手段と、このスムージン
グ後の画像と上記の原画像との間の減算を行う手段と、
該減算結果として得られた画像の各画素値を変換する手
段と、この変換後の画像と上記スムージング後の画像と
を加算する手段と、上記減算後の画像から画像の動きを
予測し上記スムージングの度合を変化させるとともに上
記の変換特性を変化させる手段とを備えることが特徴と
なっている。
つぎつぎに入力される原画像を時間方向にスムージン
グした画像ともとの原画像との減算を行って得た画像か
ら画像の動きが予測される。 そこで、その予測にしたがって上記スムージングの度
合を変化させるとともに、上記の減算後の画像の入出力
変換特性を変化させれば、スムージングの度合と非線形
入出力変換特性を、被写体の動きに合わせて自動的にリ
アルタイムでつねに最適なものとすることができ、つね
にS/N比の優れた且つ動きによるぼけのない高画質の画
像を得ることができる。
グした画像ともとの原画像との減算を行って得た画像か
ら画像の動きが予測される。 そこで、その予測にしたがって上記スムージングの度
合を変化させるとともに、上記の減算後の画像の入出力
変換特性を変化させれば、スムージングの度合と非線形
入出力変換特性を、被写体の動きに合わせて自動的にリ
アルタイムでつねに最適なものとすることができ、つね
にS/N比の優れた且つ動きによるぼけのない高画質の画
像を得ることができる。
以下、この発明をＸ線TV画像の画質改善に適用した場
合の一実施例について図面を参照しながら詳細に説明す
る。第１図において、A/D変換器１に入力される信号
は、Ｘ線画像のビデオ信号である。すなわち、図示しな
いＸ線管からＸ線が被写体に向けて照射され、被写体を
透過したＸ線がイメージインテンシファイアに入射し、
イメージインテンシファイアにおいて光学的な画像に変
換され、その光学的な画像がTVカメラによってビデオ信
号に変換され、そのビデオ信号がたとえば30フレーム／
秒でこのA/D変換器１に入力される。 このビデオ信号はA/D変換器１でデジタル信号に変換
された後、時間方向にスムージングする回路、ここでは
リカーシブフィルタ回路２に送られる。このリカーシブ
フィルタ回路２は加算器21及び２個の入出力変換器22、
23で構成されている。これら入出力変換器22、23はたと
えばROMやRAMなどで構成された画素値の変換回路で、入
出力変換器22では画素値が1/Kに、入出力変換器23では
画素値が１−1/Kに変換される。このＫはリカーシブフ
ィルタ係数であり、このＫを変化させるとスムージング
効果が変化し、Ｋが大きいときスムージングの度合が大
きくなる。 つぎに、このリカーシブフィルタ回路２から出力され
た画像と原画像とが減算器３で減算される。その結果、
原画像の持つノイズ成分と動き成分とからなる画像が減
算器３から出力されることになる。 この減算器３の出力画像は非線形な入出力変換器４に
入力される。そして加算器５において、この入出力変換
器４の出力画像がリカーシブフィルタ回路２の出力画像
と加算され、その加算後の画像がD/A変換器６を経て図
示しないTVモニター装置などに出力される。 一方、減算器３からの出力画像は分散及び最大値検出
回路７に送られ、画素値の分散と最大値が検出される。
ここで、患者のフレーミングなどが行われている状態な
どの画像全体に大きな動きがある場合について考えてみ
ると、その場合には、この減算器３の出力画像における
分散、最大値とも大となる。このことから、分散が大で
最大値も大であれば、画像全体に大きな動きがあるもの
と予測できる。反対に、画像に動きがなければ、分散、
最大値とも小さなものとなる。そのため、分散、最大値
とも小であれば画像全体に動きがないものと予測でき
る。その中間の状態として、画像の一部分についてのみ
動きがある場合、たとえばカテーテルが挿入されている
状態の場合、分散は小さい値となるが、最大値は大きく
なる。そこで、分散が小、最大値が大であれば画像の一
部に動きがあると予測できる。なお、分散が大で、最大
値が小の場合は有り得ない。 そこで、分散・最大値を検出することは画像の動きを
予測することにより、それに応じてリカーシブフィルタ
回路２のリカーシブフィルタ係数Ｋと入出力変換器４の
入出力変換特性が変更させられる。すなわち、Ｋは第２
図に示すように分散の関数として変化させられる。入出
力変換特性は、第３図のように分散と最大値との関数と
して定義させられ、写像され変更されるMDS（Motion De
tection Sensitivity;動き補償感度）に応じて第４図、
第５図、第６図のように変化させられる。つまり、この
実施例では、MDSが大きければ入出力変換器４の特性を
第４図のように定めることにより減算器３の出力画像を
そのまま加算器５に送るので、結果的に加算器５からの
出力画像として原画像に近い画像を得る。MDSが小さい
場合は入出力変換器４の特性は第６図のようになり、減
算器３の出力画像は加算器５に送られないこととなって
加算器５からの出力画像はリカーシブフィルタ回路２の
出力画像ということになる。MDSがその中間の値のとき
は、第５図に示すように、入力の中央のある幅Ｗで出力
が０となり、それ以外の入力については１対１に対応す
る出力が得られるような入出力特性となる。したがっ
て、このとき、画素値の中央付近の値についてはスムー
ジングされた値となり、それ以外の画素値については原
画像の値となる。そして、このMDSの値に応じて幅Ｗが
連続的に変化させられる（Ｗが最大値をとるとき第６図
の特性となり、Ｗが最小値をとるとき第４図の特性とな
る）こととなる。 以上述べた、原画像とリカーシブフィルタ回路２の出
力画像との間の減算画像における分散、最大値の各値
と、画像の予測される動きと、Ｋ、MDSとの関係をとり
まとめるとつぎの表のようになる。 なお、分散が大で最大値が小の場合は上記の通り有り
得ないため、省略している。 この実施例では、上記の通り分散の値の大小が画像の
動きに対応するため、分散が小さいときは画像の動きが
少ないのでノイズを低減させるためＫの値を大きくして
スムージング効果を大きくし、分散が大きいときは画像
の動きが大きいのでＫの値を小さくしてスムージング効
果を小さくする。これとともに、分散と最大値との関数
として定義させられたMDSに応じてスムージングされた
画素値と原画像の画素値とを選ぶようにしている。この
ような動き予測によるＫの値の変更と入出力変換器４の
特性の変更とを画像のブランキング期間に行ってリアル
タイムでの自動調整を行うようにしている。 なお、この実施例では分散及び最大値の検出を画像の
全体について行っているが、複数個の代表点を設定し、
それらについて分散、最大値の検出を行うようにしても
よい。また、Ｋの値は分散に対して線形な関数とし、MD
Sの値は最大値に対して線形な関数としたが、これに限
らず非線形な関数とすることももちろん可能である。 さらに、動きを予測するため画像の分散と最大値とを
検出するようにしたが、他の指標を検出して動きを予測
するようにしてもよい。
合の一実施例について図面を参照しながら詳細に説明す
る。第１図において、A/D変換器１に入力される信号
は、Ｘ線画像のビデオ信号である。すなわち、図示しな
いＸ線管からＸ線が被写体に向けて照射され、被写体を
透過したＸ線がイメージインテンシファイアに入射し、
イメージインテンシファイアにおいて光学的な画像に変
換され、その光学的な画像がTVカメラによってビデオ信
号に変換され、そのビデオ信号がたとえば30フレーム／
秒でこのA/D変換器１に入力される。 このビデオ信号はA/D変換器１でデジタル信号に変換
された後、時間方向にスムージングする回路、ここでは
リカーシブフィルタ回路２に送られる。このリカーシブ
フィルタ回路２は加算器21及び２個の入出力変換器22、
23で構成されている。これら入出力変換器22、23はたと
えばROMやRAMなどで構成された画素値の変換回路で、入
出力変換器22では画素値が1/Kに、入出力変換器23では
画素値が１−1/Kに変換される。このＫはリカーシブフ
ィルタ係数であり、このＫを変化させるとスムージング
効果が変化し、Ｋが大きいときスムージングの度合が大
きくなる。 つぎに、このリカーシブフィルタ回路２から出力され
た画像と原画像とが減算器３で減算される。その結果、
原画像の持つノイズ成分と動き成分とからなる画像が減
算器３から出力されることになる。 この減算器３の出力画像は非線形な入出力変換器４に
入力される。そして加算器５において、この入出力変換
器４の出力画像がリカーシブフィルタ回路２の出力画像
と加算され、その加算後の画像がD/A変換器６を経て図
示しないTVモニター装置などに出力される。 一方、減算器３からの出力画像は分散及び最大値検出
回路７に送られ、画素値の分散と最大値が検出される。
ここで、患者のフレーミングなどが行われている状態な
どの画像全体に大きな動きがある場合について考えてみ
ると、その場合には、この減算器３の出力画像における
分散、最大値とも大となる。このことから、分散が大で
最大値も大であれば、画像全体に大きな動きがあるもの
と予測できる。反対に、画像に動きがなければ、分散、
最大値とも小さなものとなる。そのため、分散、最大値
とも小であれば画像全体に動きがないものと予測でき
る。その中間の状態として、画像の一部分についてのみ
動きがある場合、たとえばカテーテルが挿入されている
状態の場合、分散は小さい値となるが、最大値は大きく
なる。そこで、分散が小、最大値が大であれば画像の一
部に動きがあると予測できる。なお、分散が大で、最大
値が小の場合は有り得ない。 そこで、分散・最大値を検出することは画像の動きを
予測することにより、それに応じてリカーシブフィルタ
回路２のリカーシブフィルタ係数Ｋと入出力変換器４の
入出力変換特性が変更させられる。すなわち、Ｋは第２
図に示すように分散の関数として変化させられる。入出
力変換特性は、第３図のように分散と最大値との関数と
して定義させられ、写像され変更されるMDS（Motion De
tection Sensitivity;動き補償感度）に応じて第４図、
第５図、第６図のように変化させられる。つまり、この
実施例では、MDSが大きければ入出力変換器４の特性を
第４図のように定めることにより減算器３の出力画像を
そのまま加算器５に送るので、結果的に加算器５からの
出力画像として原画像に近い画像を得る。MDSが小さい
場合は入出力変換器４の特性は第６図のようになり、減
算器３の出力画像は加算器５に送られないこととなって
加算器５からの出力画像はリカーシブフィルタ回路２の
出力画像ということになる。MDSがその中間の値のとき
は、第５図に示すように、入力の中央のある幅Ｗで出力
が０となり、それ以外の入力については１対１に対応す
る出力が得られるような入出力特性となる。したがっ
て、このとき、画素値の中央付近の値についてはスムー
ジングされた値となり、それ以外の画素値については原
画像の値となる。そして、このMDSの値に応じて幅Ｗが
連続的に変化させられる（Ｗが最大値をとるとき第６図
の特性となり、Ｗが最小値をとるとき第４図の特性とな
る）こととなる。 以上述べた、原画像とリカーシブフィルタ回路２の出
力画像との間の減算画像における分散、最大値の各値
と、画像の予測される動きと、Ｋ、MDSとの関係をとり
まとめるとつぎの表のようになる。 なお、分散が大で最大値が小の場合は上記の通り有り
得ないため、省略している。 この実施例では、上記の通り分散の値の大小が画像の
動きに対応するため、分散が小さいときは画像の動きが
少ないのでノイズを低減させるためＫの値を大きくして
スムージング効果を大きくし、分散が大きいときは画像
の動きが大きいのでＫの値を小さくしてスムージング効
果を小さくする。これとともに、分散と最大値との関数
として定義させられたMDSに応じてスムージングされた
画素値と原画像の画素値とを選ぶようにしている。この
ような動き予測によるＫの値の変更と入出力変換器４の
特性の変更とを画像のブランキング期間に行ってリアル
タイムでの自動調整を行うようにしている。 なお、この実施例では分散及び最大値の検出を画像の
全体について行っているが、複数個の代表点を設定し、
それらについて分散、最大値の検出を行うようにしても
よい。また、Ｋの値は分散に対して線形な関数とし、MD
Sの値は最大値に対して線形な関数としたが、これに限
らず非線形な関数とすることももちろん可能である。 さらに、動きを予測するため画像の分散と最大値とを
検出するようにしたが、他の指標を検出して動きを予測
するようにしてもよい。
この発明の画像処理装置によれば、被写体の動きを自
動的に検出してその動きを予測し、それに応じてスムー
ジングの度合と非線形入出力変換特性をリアルタイムに
自動調整しているため、スムージングの度合と非線形入
出力変換特性がつねに最適なものとされ、被写体がいか
なる動きをしていても、つねにS/N比の優れた且つ動き
によるぼけのない高画質の画像を得ることができる。
動的に検出してその動きを予測し、それに応じてスムー
ジングの度合と非線形入出力変換特性をリアルタイムに
自動調整しているため、スムージングの度合と非線形入
出力変換特性がつねに最適なものとされ、被写体がいか
なる動きをしていても、つねにS/N比の優れた且つ動き
によるぼけのない高画質の画像を得ることができる。
第１図はこの発明の一実施例のブロック図、第２図はリ
カーシブフィルタ係数の変化を示すグラフ、第３図はMD
Sを表すグラフ、第４図、第５図及び第６図は入出力変
換器４の入出力変換特性をそれぞれ示すグラフである。 １……A/D変換器、２……リカーシブフィルタ回路、2
1、５……加算器、22、23、４……入出力変換器、３…
…減算器、６……D/A変換器、７……分散及び最大値検
出回路。
カーシブフィルタ係数の変化を示すグラフ、第３図はMD
Sを表すグラフ、第４図、第５図及び第６図は入出力変
換器４の入出力変換特性をそれぞれ示すグラフである。 １……A/D変換器、２……リカーシブフィルタ回路、2
1、５……加算器、22、23、４……入出力変換器、３…
…減算器、６……D/A変換器、７……分散及び最大値検
出回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宇野 往道 京都府京都市中京区西ノ京桑原町１番地 株式会社島津製作所三条工場内 (56)参考文献 特開 平１−277975（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) A61B 6/00 - 6/14
Claims (1)
- 【請求項１】実時間でつぎつぎに入力される原画像を時
間方向にスムージングする手段と、このスムージング後
の画像と上記の原画像との間の減算を行う手段と、該減
算結果として得られた画像の各画素値を変換する手段
と、この変換後の画像と上記スムージング後の画像とを
加算する手段と、上記減算後の画像から画像の動きを予
測し上記スムージングの度合を変化させるとともに上記
の変換特性を変化させる手段とを備えることを特徴とす
る画像処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2263411A JP2871054B2 (ja) | 1990-09-30 | 1990-09-30 | 画像処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2263411A JP2871054B2 (ja) | 1990-09-30 | 1990-09-30 | 画像処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04139587A JPH04139587A (ja) | 1992-05-13 |
| JP2871054B2 true JP2871054B2 (ja) | 1999-03-17 |
Family
ID=17389125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2263411A Expired - Lifetime JP2871054B2 (ja) | 1990-09-30 | 1990-09-30 | 画像処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2871054B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006230512A (ja) * | 2005-02-23 | 2006-09-07 | Hitachi Medical Corp | Ｘ線画像診断装置及び画像処理方法並びにプログラム |
| JP5215050B2 (ja) * | 2008-06-10 | 2013-06-19 | 株式会社東芝 | 画像処理装置 |
| JP5864958B2 (ja) * | 2011-08-31 | 2016-02-17 | キヤノン株式会社 | 画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよびコンピュータ記録媒体 |
| JP6254813B2 (ja) * | 2013-10-10 | 2017-12-27 | キヤノン株式会社 | Ｘ線画像処理装置および方法、並びにｘ線撮像装置、プログラム |
-
1990
- 1990-09-30 JP JP2263411A patent/JP2871054B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04139587A (ja) | 1992-05-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100343744B1 (ko) | 영상신호의 콘트라스트 향상 장치 | |
| JP3492395B2 (ja) | Ｘ線検査装置 | |
| JP3828251B2 (ja) | 映像のダイナミックレンジ拡大装置 | |
| JP3159465B2 (ja) | 画像表示装置 | |
| JP2871054B2 (ja) | 画像処理装置 | |
| JPH03140071A (ja) | 画像表示装置 | |
| JP3410778B2 (ja) | リカーシブフィルタ、ｘ線診断装置 | |
| JP3163875B2 (ja) | 医用画像処理装置 | |
| JP2792133B2 (ja) | 画像処理装置 | |
| JP2885066B2 (ja) | 画像処理装置 | |
| JP3721632B2 (ja) | Ｘ線画像デジタル処理装置 | |
| JP3326819B2 (ja) | 画像処理装置 | |
| JPH0647035A (ja) | 画像処理装置 | |
| JP2871066B2 (ja) | Ｘ線画像処理装置 | |
| JP3629875B2 (ja) | Ｘ線画像デジタル処理装置 | |
| JP3298445B2 (ja) | Ｘ線画像デジタル処理装置 | |
| JP2841675B2 (ja) | Ｘ線画像処理装置 | |
| JPH06169906A (ja) | Ｘ線画像診断装置 | |
| JPH10229519A (ja) | Ｘ線画像デジタル処理装置 | |
| JP3334321B2 (ja) | Ｘ線テレビジョン装置 | |
| JP2594987B2 (ja) | インターラインフリッカー除去回路 | |
| JPH04246981A (ja) | デジタルアンギオグラフィ装置 | |
| JPH088653B2 (ja) | デジタル画像処理装置 | |
| JPH0669447B2 (ja) | Ｘ線画像処理装置 | |
| JPH0833922B2 (ja) | 画像ノイズリダクシヨン装置 |