JP3066919B2 - 画像処理方法及びこれを用いたシステム - Google Patents

画像処理方法及びこれを用いたシステム

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JP3066919B2 JP3125884A JP12588491A JP3066919B2 JP 3066919 B2 JP3066919 B2 JP 3066919B2 JP 3125884 A JP3125884 A JP 3125884A JP 12588491 A JP12588491 A JP 12588491A JP 3066919 B2 JP3066919 B2 JP 3066919B2
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慎一郎 古賀
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は例えば眼底カメラで得ら
れる眼底画像、あるいはリモートセンシング画像等のシ
ェーディング補正の画像処理の技術に関する。
【0002】
【従来の技術】眼底画像等の医療画像、あるいはリモー
トセンシング画像等において、画像中に暗い領域、所謂
シェーディングが部分的に存在するとき、該シェーディ
ングを補正して全体的に均一に明るい画像に補正して出
力することが望ましい。このため、従来は入力画像を平
滑化処理したボケ画像をシェーディング補正用マスク画
像として、入力画像との比すなわち比画像を得てシェー
ディング補正を行なっていた。あるいは撮像光学系に応
じた一定のシェーディング補正用マスク画像を用意し
て、入力画像との比画像を得てシェーディングを行なっ
ていた。この方式は特願平1−197645号、特願平
2−199749号等に提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】眼底画像等を撮影する
時、照明が適切でなかったりすると画像中に非常に暗い
部分が生じてしまう場合がある。この画像をデジタル化
すると暗い部分のデジタル値が表現可能な値の最小の一
定値となってしまうことがある。また逆に、画像中に非
常に明るい部分(眼底画像の場合は乳頭部分)がある場
合、この部分のデジタル値が表現可能な値の最大の一定
値となることがある。
【0004】これら両方の部分の値は適切なものではな
い。このため、画像にシェーディング補正を施しても、
この不適切な値を持つ部分では満足な結果が得られない
という課題がある。例えば、カラー画像を扱う場合に
は、色の性質を示すのに用いられる色相や彩度がこの部
分では現実的でない値になってしまう。
【0005】本発明は上記課題を解決すべくなされたも
ので、情報欠落部分を持つカラー画像に対しても良質な
シェーディング補正画像が得られる画像処理の手法の提
供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされたものであり、請求項1に記載の画
像処理方法は、カラー画像中のいずれかの色においてデ
ジタルで表現可能な最大値又は最小値になっている部分
を情報欠落部分として検出する第1ステップと、検出さ
れた前記情報欠落部分を該情報欠落部分に対応する他の
色の情報に置き換えることで前記情報欠落部分を補間す
る第2ステップと、補間した画像のシェーディング補正
を行なう第3ステップと、を有することを特徴とする。
請求項4に記載の画像処理方法は、カラー画像中のいず
れかの色のおいてデジタルで表現可能な最大値又は最小
値になっている部分を情報欠落部分として検出する第1
ステップと、検出された前記情報欠落部分を情報が欠落
していない部分から推定されるデータにより補間する第
2ステップと、補間した画像のシェーディング補正を行
なう第3ステップと、を有することを特徴とする。請求
項8に記載の画像処理システムは、カラー画像を入力す
る入力手段と、前記入力手段により入力されたカラー画
像中のいずれかの色においてデジタルで表現可能な最大
値又は最小値になっている部分を情報欠落部分として検
出する検出手段と、前記検出手段により検出された前記
情報欠落部分を該情報欠落部分に対応する他の色の情報
に置き換えることで前記情報欠落部分を補間する補間手
段と、前記補間手段により補間された画像のシェーディ
ング補正を行なう補正手段と、を有することを特徴とす
る。請求項13に記載の画像処理システムは、カラー画
像を入力する入力手段と、前記入力手段により入力され
たカラー画像中のいずれかの色のおいてデジタルで表現
可能な最大値又は最小値になっている部分を情報欠落部
分として検出する検出手段と、前記検出手段により検出
された前記情報欠落部分を情報が欠落していない部分か
ら推定されるデータにより補間する補間手段と、前記補
間手段により補間された画像のシェーディング補正を行
なう補正手段と、を有することを特徴とする。
【0007】
【実施例】以下、本発明を眼科画像処理システムに適用
した実施例を説明する。勿論、これ以外の医療画像、あ
るいはリモートセンシング画像の処理システム等にも適
用可能であることは言うまでも無い。図1は眼底画像処
理システムの全体構成を示す。同図において、1は眼底
カメラ装置であり、内蔵するCCDカメラによってカラ
ー眼底画像を撮影することができる。2はスライドスキ
ャナで、既に撮影された眼底写真を読取ってデジタル化
して入力する。3は様々な画像処理や解析診断、さらに
はシステム全体の制御を行なうコンピュータで、パーソ
ナルコンピュータやワークステーション等が用いられ
る。4は大量の画像データや出力結果を保存するための
光磁気ディスク等のメモリ装置、5はCRTや液晶のカ
ラーディスプレイ、6はプリンタである。7はキーボー
ドやマウス等の入力デバイスであり、オペレータがシス
テムに様々な指示を与える。処理された画像は、カラー
ディスプレイ5上に様々な形態で表示出力、あるいはプ
リンタ6にてハードコピーをプリント出力する。医師は
それを見ながら診断を下すことができる。
【0008】眼底カメラ1のCCDカメラで眼底を撮影
し、得られた眼底像をA/Dコンバータでデジタル化し
てメモリ装置4に格納、あるいは予め撮影した眼底写真
等をスライドスキャナ2で読み取ってメモリ装置4に格
納する。次にコンピュータ3において、カラー画像のシ
ェーディング補正を行なう。本実施例における処理の概
要は以下の通りである。まず、入力したカラー眼底画像
のRGB空間上で、情報が欠落している色に対して情報
が残っている色の情報を与えることによって情報の補間
を行なう。その後に、色相画像、明度画像、彩度画像か
ら成る色空間に変換し、この中の明度画像に対して濃淡
値の補正(シェーディング補正)を行ない、その後、R
GBのカラー画像に逆変換を行なう。
【0009】図2は本実施例の画像処理の詳細なステッ
プを示すフローチャート図である。以下、図2のフロー
チャート図に従って処理手順を詳細に説明する。まずス
テップ11で、画像メモリ5内からオリジナルの眼底カ
ラー画像Aを画像プロセッサ4に読み込む。次にステッ
プ12で、オリジナルの眼底カラー画像AのRGB各色
で入力した値が最大値または最小値となって情報が欠落
している部分を検出する。この検出した結果を検出結果
Bと呼ぶことにする。図3は入力眼底画像が強いシェー
ディングによりBとRの値が最小値となってしまってい
る例を示す。図3の(a)は入力眼底画像であり、図3
の(b)はそのRGB成分を示す図である。
【0010】ステップ13では、カラー画像AのRGB
各色において検出結果Bの部分の色情報を補間する。こ
の補間した画像をCと呼ぶことにする。具体的には図3
(c)に示すように、情報欠落があるGとBの欠落部分
に対応するRの情報を、RGBの距離を保ったままコピ
ーする。図の上では欠落した部分に対応するRの信号を
下方に平行移動してコピーする。
【0011】ステップ14では、カラー画像Cを色相画
像、明度画像、彩度画像から成る色空間に変換する。こ
の色空間はHSI、HSV、HSL、HCLなどと呼ば
れるが、ここではHSVを用いて説明を行なう。Hは色
相、Sは彩度、Vは明度を表わす。この変換後の画像を
Dと呼ぶことにする。
【0012】ステップ15では、カラー画像Dの中で明
度を表わすVに対し、濃淡値の補正すなわちシェーディ
ング補正を行なう。これは図5に示すように明度Vに対
してだけ操作を行ない、色相H、彩度Sはそのままの値
とする。この補正後のカラー画像をEを呼ぶことにす
る。
【0013】具体的には、図4に示すように明度情報の
画像(a)に対して平滑化処理を行ないボケ画像(b)
を生成する。次に画像(a)を画像(b)で除算して両
者の比を計算して、不適切な照明の影響を除いた画像
(c)を生成する。そして画像(c)の各画素に一定の
値を掛けて、目的とする明度を持つ画像(d)を得る。
掛ける値に応じて画像全体の明るさを自由に設定するこ
とができる。この補正画像をEとする。なお濃淡値を補
正する方法は上記の方法には限らず、眼底カメラ等の撮
像光学系が既知である場合は、それに応じて補正する方
法でもかまわない。ステップ15では図5に示すように
明度情報Vのみを補正して、色相H、彩度Sの各情報は
操作していないので、色相H、彩度Sの各情報には影響
を与えることがない。そしてステップ16では、カラー
画像EをRGB色空間に逆変換してカラー画像をFを得
る。ステップ17では、補正されたカラー画像Fを出力
する。これはディスプレイ5やプリンタ6への画像出
力、メモリ装置4への格納などの操作を有する。
【0014】本実施例によれば、部分的に情報が欠落し
た画像であっても適切な濃淡値の補正が可能で、その際
に色相、彩度の情報は変化しないため診断性の高い画像
を得ることができる。これに加えて、補正後の明るさを
自由に設定できるため、異なった照明で撮影した複数の
画像(例えば、撮影日時や撮影器械が異なる同一患者の
画像)を比較する時、それぞれの画像を同一の明るさに
なるように補正することができる。これによって医師は
より正確な診断を下すことができる。
【0015】次に本発明の他の実施例として、前記図1
と同様の構成の眼科用システムに適用した例を示す。先
の実施例と同様に眼底画像を画像メモリ5に格納してか
ら、コンピュータ3において、カラー画像のシェーディ
ング補正を行なう。本実施例における処理の概要は以下
の通りである。まず、入力眼底画像を色相画像、明度画
像、彩度画像から成る色空間に変換する。そしてこの中
の明度画像に対して濃淡値の補正(シェーディング補
正)を行ない、又、情報欠落部分の色相・彩度の値を、
情報が欠落していない部分の色相・彩度から推定される
値(例えば平均値)を与えて補間する。その後、RGB
のカラー画像に逆変換を行なう。
【0016】処理の詳細を図6のフローチャート図に示
す。図6のフローチャート図において、ステップ21と
ステップ11、ステップ22とステップ12、ステップ
23とステップ14、ステップ26とステップ15、ス
テップ27とステップ16、ステップ28とステップ1
7とが対応しており同様の処理を行なう。
【0017】本実施例では、先の実施例でのステップ1
3の処理(RGBの情報補間)を行なわないので、図7
に示すように色相H、彩度Sの情報の欠落した部分(検
出結果b)が不適切な値となってしまう。そこで本実施
例ではステップ24とステップ25で、図7に示すよう
に、色相Hと彩度Sの画像に対して情報欠落部分に、推
定値として他の部分の平均値を与えて補間する。なお、
情報欠落部分に与える色相、彩度の推定値は平均値には
限らず、画像の性質に応じて色相や彩度を関数で近似し
た値を与えるようにしても良い。このような処理を行な
うことで、本実施例も先の実施例と同様の作用効果を得
ることができる。
【0018】
【発明の効果】以上本発明によれば、部分的に情報が欠
落した画像に対しても、従来のシェーディング補正と同
様の濃淡値の補正が行なえ、良質な補正画像が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の眼底画像処理システムのシステム構成
図である。
【図2】実施例の画像処理手順を示すフローチャート図
である。
【図3】入力眼底画像とそのRGB成分、及び補間した
RGB成分の図である。
【図4】濃淡値補正の説明図である。
【図5】カラー画像における濃淡値補正の説明図であ
る。
【図6】他の実施例の画像処理手順のフローチャート図
である。
【図7】HSV画像上での補間の説明図である。
【符号の説明】
1 眼底カメラ 2 スライドスキャナ 3 コンピュータ 4 メモリ装置 5 ディスプレイ 6 プリンタ 7 入力デバイス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−162467(JP,A) 特開 平3−62175(JP,A) 特開 平4−84930(JP,A) 特開 平4−231930(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06T 1/00 A61B 3/14 G06T 5/00

Claims (18)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カラー画像中のいずれかの色においてデ
    ジタルで表現可能な最大値又は最小値になっている部分
    を情報欠落部分として検出する第1ステップと、 検出された前記情報欠落部分を該情報欠落部分に対応す
    る他の色の情報に置き換えることで前記情報欠落部分を
    補間する第2ステップと、 補間した画像のシェーディング補正を行なう第3ステッ
    プと、 を有することを特徴とする画像処理方法。
  2. 【請求項2】 前記第3ステップは、原画像を平滑化し
    てボケ画像を生成するステップと、前記原画像と前記ボ
    ケ画像との比を計算するステップと、その結果に定数を
    掛けるステップとを有することを特徴とする請求項1記
    載の画像処理方法。
  3. 【請求項3】 前記画像は眼底画像であることを特徴と
    する請求項1又は2記載の画像処理方法。
  4. 【請求項4】 カラー画像中のいずれかの色のおいてデ
    ジタルで表現可能な最大値又は最小値になっている部分
    を情報欠落部分として検出する第1ステップと、 検出された前記情報欠落部分を情報が欠落していない部
    分から推定されるデータにより補間する第2ステップ
    と、 補間した画像のシェーディング補正を行なう第3ステッ
    プと、 を有することを特徴とする画像処理方法。
  5. 【請求項5】 前記第2ステップは、色空間を変換した
    画像において、色相・彩度の情報欠落部分に、情報が欠
    落していない部分の色相・彩度から推定されるデータを
    与えることを特徴とする請求項4記載の画像処理方法。
  6. 【請求項6】 前記第3ステップは、原画像を平滑化し
    てボケ画像を生成するステップと、前記原画像と前記ボ
    ケ画像との比を計算するステップと、その結果に定数を
    掛けるステップとを有することを特徴とする請求項4記
    載の画像処理方法。
  7. 【請求項7】 前記画像は眼底画像であることを特徴と
    する請求項4乃至6のいずれか記載の画像処理方法。
  8. 【請求項8】 カラー画像を入力する入力手段と、 前記入力手段により入力されたカラー画像中のいずれか
    の色においてデジタルで表現可能な最大値又は最小値に
    なっている部分を情報欠落部分として検出する検出手段
    と、 前記検出手段により検出された前記情報欠落部分を該情
    報欠落部分に対応する他の色の情報に置き換えることで
    前記情報欠落部分を補間する補間手段と、 前記補間手段により補間された画像のシェーディング補
    正を行なう補正手段と、 を有することを特徴とする画像処理システム。
  9. 【請求項9】 前記補正手段は、原画像を平滑化してボ
    ケ画像を生成し、前記原画像と前記ボケ画像との比を計
    算し、その結果に定数を掛けることを特徴とする請求項
    8記載の画像処理システム。
  10. 【請求項10】 前記補正手段により補正した画像を出
    力する出力手段を有することを特徴とする請求項8又は
    9記載の画像処理システム。
  11. 【請求項11】 前記出力手段は、ディスプレイあるい
    はプリンタであることを特徴とする請求項10記載の画
    像処理システム。
  12. 【請求項12】 前記画像は眼底画像であることを特徴
    とする請求項8乃至11のいずれか記載の画像処理シス
    テム。
  13. 【請求項13】 カラー画像を入力する入力手段と、 前記入力手段により入力されたカラー画像中のいずれか
    の色のおいてデジタルで表現可能な最大値又は最小値に
    なっている部分を情報欠落部分として検出する検出手段
    と、 前記検出手段により検出された前記情報欠落部分を情報
    が欠落していない部分から推定されるデータにより補間
    する補間手段と、 前記補間手段により補間された画像のシェーディング補
    正を行なう補正手段と、 を有することを特徴とする画像処理システム。
  14. 【請求項14】 前記補間手段は、色空間を変換した画
    像において、色相、彩度の情報欠落部分に、情報が欠落
    していない部分の色相、彩度から推定される値を与える
    ことを特徴とする請求項13記載の画像処理システム。
  15. 【請求項15】 前記補正手段は、原画像を平滑化して
    ボケ画像を生成し、前記原画像と前記ボケ画像との比を
    計算し、その結果に定数を掛けることを特徴とする請求
    項13又は14記載の画像処理システム。
  16. 【請求項16】 前記補正手段により補正した画像を出
    力する出力手段を有することを特徴とする請求項13乃
    至15のいずれか記載の画像処理システム。
  17. 【請求項17】 前記出力手段は、ディスプレイあるい
    はプリンタであることを特徴とする請求項16記載の画
    像処理システム。
  18. 【請求項18】 前記画像は眼底画像であることを特徴
    とする請求項13乃至17のいずれか記載の画像処理シ
    ステム。
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