JP2871066B2 - Ｘ線画像処理装置 - Google Patents
Ｘ線画像処理装置Info
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Description
この発明は、Ｘ線診断装置に関し、とくにＸ線透視画
像の雑音を低減するＸ線画像処理装置に関する。
像の雑音を低減するＸ線画像処理装置に関する。
Ｘ線イメージインテンシファイアとＸ線TV撮像装置と
を用いたＸ線診断装置では、低線量下でＸ線透視画像を
得るようにしているため、量子ノイズが多く、十分な画
質を確保することが難しい。そこで、Ｘ線透視画像に対
しリカーシブフィルタや移動積分などのフィルタ処理を
行って雑音を低減しているが、これらのフィルタ処理は
時間方向の積分であるため、動きの大きな被写体につい
ては動きによるぼけが生じ、逆に画質が劣化してしま
う。 そのため、従来より、被写体の動きを検出して雑音低
減の程度を変化させることで、動きによるぼけを抑える
ようにした雑音低減フィルタが考えられている。この場
合、被写体の動きの検出方式として、Ｘ線透視画像のフ
レーム間差分で画素ごとの濃度差を求める方式や、フレ
ーム間差分を１フレーム間で積分した値を動き検出量と
する方式などが提案されている（今西哲雄：被写体の動
きに適応するリカーシブフィルタとその消化管Ｘ線透視
検査への応用、Medical Imaging Technology,vol.8,No.
3,313−314,1990）。
を用いたＸ線診断装置では、低線量下でＸ線透視画像を
得るようにしているため、量子ノイズが多く、十分な画
質を確保することが難しい。そこで、Ｘ線透視画像に対
しリカーシブフィルタや移動積分などのフィルタ処理を
行って雑音を低減しているが、これらのフィルタ処理は
時間方向の積分であるため、動きの大きな被写体につい
ては動きによるぼけが生じ、逆に画質が劣化してしま
う。 そのため、従来より、被写体の動きを検出して雑音低
減の程度を変化させることで、動きによるぼけを抑える
ようにした雑音低減フィルタが考えられている。この場
合、被写体の動きの検出方式として、Ｘ線透視画像のフ
レーム間差分で画素ごとの濃度差を求める方式や、フレ
ーム間差分を１フレーム間で積分した値を動き検出量と
する方式などが提案されている（今西哲雄：被写体の動
きに適応するリカーシブフィルタとその消化管Ｘ線透視
検査への応用、Medical Imaging Technology,vol.8,No.
3,313−314,1990）。
しかしながら、従来のフレーム間差分の１フレーム間
積分値を動き検出量とする方式は、消化管検査に有効で
あるが、Ｘ線絞りによりＸ線照射野が変化すると、同じ
被写体が同じ速度で移動していても照射野の面積に応じ
て検出される動き検出量が異なってしまう。そのため、
たとえば、照射野が狭い場合には被写体の移動スピード
が大きくても検出量は小さくなり、被写体の動きが小さ
いと判断されることになって、より大きな雑音低減効果
が付与され、その結果動きによるぼけが大きくなって画
質が劣化してしまうという問題が生じる。 この発明は、上記に鑑み、Ｘ線照射野が変化しても動
きぼけが大きくならないようにして、画質劣化を防ぐよ
うに改善しながら、画像のノイズを低減する、Ｘ線画像
処理装置を提供することを目的とする。
積分値を動き検出量とする方式は、消化管検査に有効で
あるが、Ｘ線絞りによりＸ線照射野が変化すると、同じ
被写体が同じ速度で移動していても照射野の面積に応じ
て検出される動き検出量が異なってしまう。そのため、
たとえば、照射野が狭い場合には被写体の移動スピード
が大きくても検出量は小さくなり、被写体の動きが小さ
いと判断されることになって、より大きな雑音低減効果
が付与され、その結果動きによるぼけが大きくなって画
質が劣化してしまうという問題が生じる。 この発明は、上記に鑑み、Ｘ線照射野が変化しても動
きぼけが大きくならないようにして、画質劣化を防ぐよ
うに改善しながら、画像のノイズを低減する、Ｘ線画像
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、この発明のＸ線画像処理
装置においては、Ｘ線透視画像のビデオ信号が入力され
るリカーシブフィルタ手段と、Ｘ線照射野を検出する手
段と、リカーシブフィルタ処理後の画像と原画像との差
分値の絶対値の１フレーム間総和値を求める手段と、こ
の総和値を上記の検出された照射野により修正する手段
と、この修正された総和値で制御された比率でリカーシ
ブフィルタ処理後の画像と原画像とを加算する手段とを
備えられている。
装置においては、Ｘ線透視画像のビデオ信号が入力され
るリカーシブフィルタ手段と、Ｘ線照射野を検出する手
段と、リカーシブフィルタ処理後の画像と原画像との差
分値の絶対値の１フレーム間総和値を求める手段と、こ
の総和値を上記の検出された照射野により修正する手段
と、この修正された総和値で制御された比率でリカーシ
ブフィルタ処理後の画像と原画像とを加算する手段とを
備えられている。
リカーシブフィルタ手段により、画像の時間方向の積
分がなされてノイズ低減が行われる。 一方、リカーシブフィルタ処理後の画像と原画像との
差分値の絶対値の１フレーム間総和値を求めると、それ
は被写体の動きに対応したものとなる。 ところが、Ｘ線照射野が小さいときは、同じ被写体が
同じ速度で移動していても、上記の１フレーム間の総和
値も小さなものとなる。 そこで、Ｘ線照射野を別に検出して、照射野の大きさ
に応じて上記の総和値を修正する。これにより、照射野
の大きさが変わったことの影響を相殺できるので、その
修正された総和値は照射野の大小に関わりなく、被写体
の動きに対応したものとなる。 そして、この修正された総和値で、リカーシブフィル
タ処理後の画像と原画像とを加算する場合の、その比率
を制御すれば、照射野の大きさの変動に関わりなく、動
きの大きな被写体については原画像の比率を大きくし、
動きの小さな被写体についてはリカーシブフィルタ処理
後の画像の比率を大きくすることができる。そのため、
大きな動きの被写体について動きによるぼけを生じさせ
ることなく、最適なノイズ低減処理を行うことができ
る。
分がなされてノイズ低減が行われる。 一方、リカーシブフィルタ処理後の画像と原画像との
差分値の絶対値の１フレーム間総和値を求めると、それ
は被写体の動きに対応したものとなる。 ところが、Ｘ線照射野が小さいときは、同じ被写体が
同じ速度で移動していても、上記の１フレーム間の総和
値も小さなものとなる。 そこで、Ｘ線照射野を別に検出して、照射野の大きさ
に応じて上記の総和値を修正する。これにより、照射野
の大きさが変わったことの影響を相殺できるので、その
修正された総和値は照射野の大小に関わりなく、被写体
の動きに対応したものとなる。 そして、この修正された総和値で、リカーシブフィル
タ処理後の画像と原画像とを加算する場合の、その比率
を制御すれば、照射野の大きさの変動に関わりなく、動
きの大きな被写体については原画像の比率を大きくし、
動きの小さな被写体についてはリカーシブフィルタ処理
後の画像の比率を大きくすることができる。そのため、
大きな動きの被写体について動きによるぼけを生じさせ
ることなく、最適なノイズ低減処理を行うことができ
る。
以下、この発明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、Ｘ線管１からのＸ
線は可変絞り装置２で絞られ、被検者３に照射される。
被検者３を透過したＸ線はイメージインテンシファイア
４に入射し、Ｘ線透視像は可視光の画像に変換され、撮
像管５によってテレビジョン方式のビデオ信号に変換さ
れる。このＸ線透視像のビデオ信号はA/D変換器６によ
ってデジタル信号に変換された後、リカーシブフィルタ
回路７に送られる。 このリカーシブフィルタ回路７は、２つの乗算器71、
72と、加算器73と、フレームメモリ75とを有している。
現在のフレームの画像に対して乗算器71で1/Kを乗算し
たものと、過去のフレームの画像のフレームメモリ75に
蓄えられていたものに対して乗算器72で｛１−（1/
K）｝を乗算したものとを加算器73で加算し、再びフレ
ームメモリ75に格納するということを、各フレーム毎に
繰り返すことによりリカーシブフィルタとしての機能を
果たしている。乗算器76、77及び加算器74は、リカーシ
ブフィルタ処理後の画像と原画像とを所定の比率で加算
するためのものである。 そして、この比率は動き検出回路８により制御され
る。動き検出回路８には、リカーシブフィルタ処理後の
画像と原画像との差分をとる減算器81が備えられてお
り、この減算器81の出力の絶対値を絶対値回路82で求
め、それを１フレーム分だけ加算器83で加算する。する
とこの加算信号Σは、被写体の動きの量を表すものとな
る。 すなわち、たとえば得られた画像が第２図Ａのような
ものであったとすると、その被写体像21が矢印22で示す
ような方向で動く場合、その動きのスピードが大きけれ
ば、リカーシブフィルタ処理後の画像と原画像との間の
ずれも大きくなり、そのため、リカーシブフィルタ処理
後の画像と原画像との間の差分値の絶対値の１フレーム
間の総和値である信号Σも大きくなる。 ところが可変絞り装置２でＸ線が絞られて照射野が狭
くなっている場合には、第２図Ｂのように絞り像（絞り
の影）23が画像に現れる。この場合、被写体像21がいか
に大きなスピードで動いていても、その被写体像21が現
れる領域自体が限定され、且つ、絞り像23は動かないの
で、その動きのスピードの割には上記の信号Σは小さい
ものとなってしまい、動き量に対応しなくなってしま
う。 そこで、ここではA/D変換器６からのデジタルビデオ
信号を照射野検出器85にも入力し、黒レベルに近い値を
しきい値としてその値よりも大きな値を持つ画素数を求
める。この画素数が第２図Ｂのような絞り像23でマスク
されていない領域つまり照射野の大きさに対応する。こ
うして求めた照射野情報を変換器84に送り、上記の信号
Σを修正する。これにより、照射野の大きさが変わった
ことに応じて信号Σを修正し、照射野の変動があって
も、被写体像21の動き量に正確に対応させることができ
る。 この実施例では、変換器84に第３図の曲線31、32、
…、3nで表される種々の変換特性を持たせ、照射野変換
器85からの信号によりこれらの曲線のいずれかを選択す
るよう構成している。そして、選択された変換特性に応
じて、信号Σが係数1/Lに変換される。 たとえば、絞り全開の場合には曲線31の特性が指定さ
れ、大きな信号Σは、動きが大きいものとして大きな係
数1/Lに変換される。このとき乗算器76の係数1/Lが大き
くなり、乗算器77の係数｛１−（1/L）｝は小さくなる
ため、原画像の比率を高くし、リカーシブフィルタ処理
後の画像の比率を低くした上で加算器74でこれらの画像
の加算が行われることになり、動きのある被写体像21の
残像は抑えられる。 照射野が小さくなるにつれて特性曲線は曲線3n側のも
のが選択される。そのため、照射野が小さくなって、同
じ被写体像21が同じスピードで動いていても信号Σが小
さくなる場合、その被写体像21が同じで動きのスピード
も同じであれば、同じ係数1/Lに変換することができ
る。そのため、絞り全開のときとなんら変わらず、動き
のある被写体像21の残像を抑えることができる。 そして、加算器74から出力されるデジタルビデオ信号
をD/A変換器９を経てモニター装置10に送ることによ
り、動きのある場合にはリカーシブフィルタ作用を抑制
して動きによるぼけを抑えて画質の劣化を防いだ画像が
表示される。 なお、上記の実施例では照射野の大きさ（面積）を出
力ビデオ信号より求めているが、可変絞り装置２からＸ
線絞りの位置情報を直接得て、それを変換器84に入力す
るようにしてもよい。
ら詳細に説明する。第１図において、Ｘ線管１からのＸ
線は可変絞り装置２で絞られ、被検者３に照射される。
被検者３を透過したＸ線はイメージインテンシファイア
４に入射し、Ｘ線透視像は可視光の画像に変換され、撮
像管５によってテレビジョン方式のビデオ信号に変換さ
れる。このＸ線透視像のビデオ信号はA/D変換器６によ
ってデジタル信号に変換された後、リカーシブフィルタ
回路７に送られる。 このリカーシブフィルタ回路７は、２つの乗算器71、
72と、加算器73と、フレームメモリ75とを有している。
現在のフレームの画像に対して乗算器71で1/Kを乗算し
たものと、過去のフレームの画像のフレームメモリ75に
蓄えられていたものに対して乗算器72で｛１−（1/
K）｝を乗算したものとを加算器73で加算し、再びフレ
ームメモリ75に格納するということを、各フレーム毎に
繰り返すことによりリカーシブフィルタとしての機能を
果たしている。乗算器76、77及び加算器74は、リカーシ
ブフィルタ処理後の画像と原画像とを所定の比率で加算
するためのものである。 そして、この比率は動き検出回路８により制御され
る。動き検出回路８には、リカーシブフィルタ処理後の
画像と原画像との差分をとる減算器81が備えられてお
り、この減算器81の出力の絶対値を絶対値回路82で求
め、それを１フレーム分だけ加算器83で加算する。する
とこの加算信号Σは、被写体の動きの量を表すものとな
る。 すなわち、たとえば得られた画像が第２図Ａのような
ものであったとすると、その被写体像21が矢印22で示す
ような方向で動く場合、その動きのスピードが大きけれ
ば、リカーシブフィルタ処理後の画像と原画像との間の
ずれも大きくなり、そのため、リカーシブフィルタ処理
後の画像と原画像との間の差分値の絶対値の１フレーム
間の総和値である信号Σも大きくなる。 ところが可変絞り装置２でＸ線が絞られて照射野が狭
くなっている場合には、第２図Ｂのように絞り像（絞り
の影）23が画像に現れる。この場合、被写体像21がいか
に大きなスピードで動いていても、その被写体像21が現
れる領域自体が限定され、且つ、絞り像23は動かないの
で、その動きのスピードの割には上記の信号Σは小さい
ものとなってしまい、動き量に対応しなくなってしま
う。 そこで、ここではA/D変換器６からのデジタルビデオ
信号を照射野検出器85にも入力し、黒レベルに近い値を
しきい値としてその値よりも大きな値を持つ画素数を求
める。この画素数が第２図Ｂのような絞り像23でマスク
されていない領域つまり照射野の大きさに対応する。こ
うして求めた照射野情報を変換器84に送り、上記の信号
Σを修正する。これにより、照射野の大きさが変わった
ことに応じて信号Σを修正し、照射野の変動があって
も、被写体像21の動き量に正確に対応させることができ
る。 この実施例では、変換器84に第３図の曲線31、32、
…、3nで表される種々の変換特性を持たせ、照射野変換
器85からの信号によりこれらの曲線のいずれかを選択す
るよう構成している。そして、選択された変換特性に応
じて、信号Σが係数1/Lに変換される。 たとえば、絞り全開の場合には曲線31の特性が指定さ
れ、大きな信号Σは、動きが大きいものとして大きな係
数1/Lに変換される。このとき乗算器76の係数1/Lが大き
くなり、乗算器77の係数｛１−（1/L）｝は小さくなる
ため、原画像の比率を高くし、リカーシブフィルタ処理
後の画像の比率を低くした上で加算器74でこれらの画像
の加算が行われることになり、動きのある被写体像21の
残像は抑えられる。 照射野が小さくなるにつれて特性曲線は曲線3n側のも
のが選択される。そのため、照射野が小さくなって、同
じ被写体像21が同じスピードで動いていても信号Σが小
さくなる場合、その被写体像21が同じで動きのスピード
も同じであれば、同じ係数1/Lに変換することができ
る。そのため、絞り全開のときとなんら変わらず、動き
のある被写体像21の残像を抑えることができる。 そして、加算器74から出力されるデジタルビデオ信号
をD/A変換器９を経てモニター装置10に送ることによ
り、動きのある場合にはリカーシブフィルタ作用を抑制
して動きによるぼけを抑えて画質の劣化を防いだ画像が
表示される。 なお、上記の実施例では照射野の大きさ（面積）を出
力ビデオ信号より求めているが、可変絞り装置２からＸ
線絞りの位置情報を直接得て、それを変換器84に入力す
るようにしてもよい。
この発明のＸ線画像処理装置によれば、Ｘ線照射野が
変化してもそれに対応して、リカーシブフィルタ処理後
の画像と原画像との差分値の絶対値の１フレーム間の総
和値として求めた動き検出量を修正することができ、小
さな照射野のとき被写体の動きが大きくても上記の動き
検出量が小さくなってしまうことを防ぐことができるた
め、動きぼけが大きくならないようにして画質劣化を防
ぐように改善しながら、画像のノイズを低減することが
できる。
変化してもそれに対応して、リカーシブフィルタ処理後
の画像と原画像との差分値の絶対値の１フレーム間の総
和値として求めた動き検出量を修正することができ、小
さな照射野のとき被写体の動きが大きくても上記の動き
検出量が小さくなってしまうことを防ぐことができるた
め、動きぼけが大きくならないようにして画質劣化を防
ぐように改善しながら、画像のノイズを低減することが
できる。
第１図はこの発明の一実施例のブロック図、第２図は照
射野を変えたときの画像の例を示す図、第３図は信号Σ
から係数1/Lへの変換特性を示すグラフである。 １……Ｘ線管、２……可変絞り装置、３……被検者、４
……イメージインテンシファイア、５……撮像管、６…
…A/D変換器、７……リカーシブフィルタ回路、８……
動き検出回路、９……D/A変換器、10……モニター装
置、71、72、76、77……乗算器、73、74、83……加算
器、81……減算器、82……絶対値回路、84……変換器、
85……照射野検出器、21……被写体像、23……絞り像。
射野を変えたときの画像の例を示す図、第３図は信号Σ
から係数1/Lへの変換特性を示すグラフである。 １……Ｘ線管、２……可変絞り装置、３……被検者、４
……イメージインテンシファイア、５……撮像管、６…
…A/D変換器、７……リカーシブフィルタ回路、８……
動き検出回路、９……D/A変換器、10……モニター装
置、71、72、76、77……乗算器、73、74、83……加算
器、81……減算器、82……絶対値回路、84……変換器、
85……照射野検出器、21……被写体像、23……絞り像。
Claims (1)
- 【請求項１】Ｘ線透視画像のビデオ信号が入力されるリ
カーシブフィルタ手段と、Ｘ線照射野を検出する手段
と、リカーシブフィルタ処理後の画像と原画像との差分
値の絶対値の１フレーム間総和値を求める手段と、この
総和値を上記の検出された照射野により修正する手段
と、この修正された総和値で制御された比率でリカーシ
ブフィルタ処理後の画像と原画像とを加算する手段とを
備えることを特徴とするＸ線画像処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2295618A JP2871066B2 (ja) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | Ｘ線画像処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2295618A JP2871066B2 (ja) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | Ｘ線画像処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04166134A JPH04166134A (ja) | 1992-06-12 |
| JP2871066B2 true JP2871066B2 (ja) | 1999-03-17 |
Family
ID=17822964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2295618A Expired - Lifetime JP2871066B2 (ja) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | Ｘ線画像処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2871066B2 (ja) |
-
1990
- 1990-10-31 JP JP2295618A patent/JP2871066B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04166134A (ja) | 1992-06-12 |
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