JP3248951B2 - 画像処理装置 - Google Patents

画像処理装置

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JP3248951B2
JP3248951B2 JP20794092A JP20794092A JP3248951B2 JP 3248951 B2 JP3248951 B2 JP 3248951B2 JP 20794092 A JP20794092 A JP 20794092A JP 20794092 A JP20794092 A JP 20794092A JP 3248951 B2 JP3248951 B2 JP 3248951B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は画像診断装置における画
像処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】X線CTはX線を被検体の全周若しくは
半周に亘って照射し、被検体を透過したX線を検出して
画像再構成し、得た断層像を画像表示装置に表示する装
置である。
【0003】このX線CTによる集団検診が、例えば肺
癌の早期発見のために行われている。肺癌の早期発見の
ためには肺を短いピッチでスライスし、多くの断層像の
画像から検索する必要があり、時間的制約もあって1回
の撮影で多くの画像が得られるヘリカルスキャンによる
撮像が考えられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際に
ヘリカルスキャンによる集団検診を行うと、被検者1人
当たり数十枚の画像を得ることが一般的である。このよ
うに1人当たり数十枚の画像撮像を数十人に対して行え
ば、得られる画像は膨大なものとなり、医師の労力の増
大と、見損じを生ずる可能性を回避することが困難であ
る。
【0005】又、早期癌のような小さな病巣は骨等の強
輝度の映像に妨害されて、発見が困難になるおそれがあ
る。更にその他のノイズによっても妨害され易い。本発
明は上記の点に鑑みてなされたもので、その目的は、ヘ
リカルスキャンにより多数のスライス画像を観察して病
巣を発見する医師の労力を省くと共に見損じを回避する
画像処理装置を実現することである。
【0006】他の目的は、目的とする小さな映像が他の
強輝度映像に妨害されることのない画像処理装置を実現
することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決する本
発明は、X線CT等の診断装置により1回のスキャンで
得られる多数の画像データを処理する画像処理装置にお
いて、実空間において通過させる画像再構成されたイメ
ージデータをその信号レベルによって決定する実空間フ
ィルタ処理回路と、前記イメージデータを周波数空間の
イメージデータに変換してその周波数によって通過デー
タを決定し、再び実空間のイメージデータに変換する周
波数空間フィルタ処理回路と、前記実空間フィルタ処理
回路によるデータ処理と周波数空間フィルタ処理回路に
よるデータ処理とをシステム制御装置の制御により選択
する切替装置と、フィルタ処理されて入力される各イメ
ージデータ毎に重み付けを行う重み付け演算回路と、該
重み付け演算回路において重み付けされた若しくは重み
付けされない各スライスのイメージデータの同一ピクセ
ルのデータの内設定されたレベルのデータを抽出して投
影画像を生成する画像生成回路とを具備することを特徴
とするものである。
【0008】
【作用】画像再構成されたイメージデータが入力される
と、システム制御装置の制御により切替装置はフィルタ
処理回路を選択する。実空間フィルタ処理回路にイメー
ジデータが入力されると、実空間において設定されたレ
ベルのイメージデータが通過を許される。周波数空間フ
ィルタ処理回路に入力されると、イメージデータは周波
数空間のデータに変換され不要の周波数の信号及びノイ
ズが除去される。このデータは再び実空間に戻されて重
み付け演算回路に入力される。システム制御装置の制御
によってはフィルタ処理をすることなく出力される。重
み付け演算回路では多数枚のイメージデータに対しピッ
チ毎に重み付けを行う。重み付けも不必要の場合は行わ
れない。画像生成回路では重み付けされた多数枚のイメ
ージデータから同一のピクセルにおける設定されたレベ
ルのデータを抽出して、抽出データに基づき画像を生成
する。
【0009】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図1は本発明の一実施例の画像処理装置の
ブロック図、図2は図1の本実施例の画像処理装置を用
いたX線CTのブロック図である。
【0010】図2において、1はX線CTを構成する機
構部分であるガントリで、X線管2と検出器3を被検体
の周囲で各種のスキャン方式に応じた動作をさせる。4
は被検体5を載置してガントリ1の内部に送り込むため
のテーブルである。ガントリ1のティルト、テーブル4
の移動等はテーブル・ガントリ制御装置6によって制御
される。
【0011】X線管2はX線管駆動発生制御装置7の制
御により回転停止及びX線の発生休止を行う。検出器3
は検出器駆動装置8の制御により被検体5の周囲を回転
する。X線管2の照射により被検体5を透過したX線は
検出器3で検出され、データ採集装置9でデータが採集
される。採集されたデータは画像再構成装置10に転送
される。
【0012】画像再構成装置10は入力されたデータを
画像再構成してイメージデータを表示装置11に表示
し、同時にデータ保存装置12に格納する。データ保存
装置12に保存されたイメージデータは読み出されて3
D構成装置13において集団検診に適した3D像が形成
され、その投影イメージは表示装置11に表示される。
14はデータ保存装置12からデータを読み出し、フィ
ルタ処理及び重み付け処理を行った後、多数枚のイメー
ジデータの内、同一ピクセルのデータから最大レベルの
データを抽出して1枚の画像を生成する画像処理装置
で、フィルタ処理により不要なデータ及びノイズを除去
し、最大レベルのデータが抽出されて1枚の画像とされ
るため、医師の労力が低減される。
【0013】次に本実施例の画像処理装置14の行う画
像処理を図1の画像処理装置14のブロック図により説
明する。図において、図2と同一の部分には同一の符号
を付してある。21はデータ保存装置12から読み出さ
れたイメージデータを、実空間において一定のCT値の
データの通過を許容若しくは遮断する実空間フィルタ処
理回路である。実空間フィルタ処理回路21の動作特性
を図4に示す。この図は横軸にCT値、縦軸に増幅率を
取ってあり、増幅率1のレベルでは減衰なく入力信号が
通過し、0のレベルでは入力信号は遮断される。図にお
いて、(イ)図はCTナンバが−200〜+200の範
囲のデータを通過させる帯域通過型のフィルタの特性を
示している。(ロ)図はCTナンバが−500〜+50
0の範囲のデータの通過を遮断する帯域減衰型のフィル
タ特性を示している。
【0014】22は入力されたイメージデータを周波数
空間のデータに変換し、周波数帯域濾波若しくは帯域減
衰処理を施した後実空間のイメージデータにして出力す
る周波数空間フィルタ処理回路で、図5に示す回路構成
を有している。図において、221は入力されたイメー
ジデータを高速にフーリエ変換して周波数空間のデータ
にするFFT、222はFFT221の出力に通過周波
数範囲の制限を与える周波数フィルタで、帯域濾波器若
しくは帯域減衰器であるか、又は両者を備えて選択でき
るようになっている。
【0015】223は周波数フィルタ222で処理され
た周波数空間のイメージデータを高速フーリエ逆変換し
て実空間に戻す逆FFTでフィルタ処理された実空間上
のイメージデータを出力する。
【0016】図1に戻り、23はシステム制御装置15
の制御により入力されたイメージデータを実空間フィル
タ処理回路21と周波数空間フィルタ処理回路22とに
適宜組み合わせて入力させるための切り替えを行う切替
回路で、入力イメージデータを実空間フィルタ処理回路
21と周波数空間フィルタ処理回路22と次回路との何
れかへ入力させる切り替え、実空間フィルタ処理回路2
1の出力を実空間フィルタ処理回路21と周波数空間フ
ィルタ処理回路22と次回路との何れかへ入力させる切
り替え及び周波数空間フィルタ処理回路22の出力を実
空間フィルタ処理回路21と周波数空間フィルタ22と
次回路との何れかへ入力させる切り替えを行っている。
【0017】24は実空間フィルタ処理回路21の出力
を一旦格納するメモリ、25は周波数空間フィルタ処理
回路22の出力を一旦格納するメモリである。26は各
スライス毎のイメージデータに重み付けをする重み付け
演算回路である。この重み付けの一例を挙げると次式の
ように行う。 D′=D(100−dS)/100 …(1) D′=D−k・dS …(2) ここで、Dは入力イメージデータ、D′は重み付け
されたイメージデータ、dSは各スライス毎に与える
数字、kは定数、nはスライス番号である。重み付けは
(1)式,(2)式の何れかを用いて行う。例えば、
(1)式によると、1枚目のデータD1 ′はdS1 =1
としてD1 ′=D1 ×0.99、2枚目のデータD2
はdS2 =2としてD2 ′=D2 ×0.98のように重
み付けを行う。
【0018】27は重み付けされた各スライス毎のイメ
ージデータの内の同一ピクセルのデータを比較して最も
大きなデータを抽出し、各ピクセルの最大値のデータの
みから成る画像を生成する画像生成回路である。
【0019】次に、上記のように構成された実施例の画
像処理装置の動作を図3のフローチャートを用いて説明
する。 ステップ1 イメージデータがデータ保存装置12から読み出されて
入力される。
【0020】ステップ2 関心領域の抽出を以下の手順で行う。各判断はシステム
制御装置15で行う。 ステップ3 フィルタ処理を行うかどうか判断する。行う場合はステ
ップ4に進む。行わない場合はステップ11に進む。
【0021】ステップ4 周波数空間におけるフィルタ処理をするかどうか判断す
る。しない場合即ち実空間でフィルタ処理をする場合は
ステップ5に進む。周波数空間での処理を行う場合はス
テップ7に進む。
【0022】ステップ5 切替回路23は入力イメージデータを実空間フィルタ処
理回路21に入力させる。実空間フィルタ処理回路21
はイメージデータのCTナンバにより、図4に示す
(イ)図又は(ロ)図のフィルタ処理を行う。これによ
り実空間における関心領域の抽出を行い、メモリ24を
経て切替回路23に入力する。
【0023】ステップ6 実空間フィルタ処理が終わったので、フィルタ処理を続
けて行うかどうかを判断する。行う場合はステップ4に
戻る。行わない場合はステップ11に進む。
【0024】ステップ7 切替回路23は入力イメージデータを切り替えてFFT
221に入力させる。FFT221は入力データに高速
フーリエ変換を行い、周波数空間のデータに変換する。
【0025】ステップ8 周波数フィルタ222で不要な周波数の信号及びノイズ
を除去する。 ステップ9 逆FFT223において高速フーリエ逆変換を行い、イ
メージデータを実空間に戻してフィルタ処理されたイメ
ージデータをメモリ25を経て切替回路23に入力す
る。
【0026】ステップ10 周波数空間のフィルタ処理が終わったので、フィルタ処
理を続けて行うかどうか判断する。行う場合はステップ
4に戻る。行わない場合はステップ11に進む。
【0027】ステップ11 入力されたデータに重み付け演算を行うか判断する。行
わない場合はステップ13に進む。行う場合は次のステ
ップに進む。
【0028】ステップ12 入力イメージデータに対し、(1)式又は(2)式の重
み付け演算を行って、スライス毎の各イメージデータに
それぞれ重み付けを行う。例えば、一方から見た画像を
遠去かる方向に輝度を小さくする重み付けをすると、重
ねて透視した場合に立体感が付与される。即ち、深さ方
向に距離に応じて輝度変化がつけられるので立体感が得
られる。
【0029】ステップ13 全部のスライスデータについてステップ11若しくはス
テップ12までの処理が終わっていなければステップ3
に戻る。終わっていれば次のステップに進む。
【0030】ステップ14 重み付けされたイメージデータは画像生成回路27に入
力され、当該回路27は多数のスライスによるイメージ
データの同一ピクセルによるデータの内最大のデータを
抽出し、最大のデータのみによる画像を生成する。
【0031】ステップ15 各ピクセルの最大値データのみで作成された画像を表示
装置11に表示する。以上説明したように本実施例によ
れば、ヘリカルスキャンによりスライス位置の異なる極
めて多数のイメージを得ても1枚1枚を観察するのでは
なく、全データを1枚の画像として不必要な部分のない
画像を観察することができるようになった。又、複数枚
のデータに重み付けをして、距離に応じて輝度を変化さ
せるようにしたため、立体感のある画像が得られて、診
断が容易になった。
【0032】尚、本発明は本実施例に限定されるもので
はない。重み付け演算回路26では遠去かる方向のスラ
イスデータに対してデータを小さくして輝度を下げる重
み付けをしたが、データを大きくする重み付けをしても
良く、その他必要に応じて直線的に変化する重みでな
く、適当な関数により変化する重み付けを行っても良
い。
【0033】又、画像生成回路27は最大値のみを抽出
して最大のデータによる画像を生成するように説明した
が、抽出するデータは最大値に限らず、最小値,中間値
又は平均値であってもよく、更に同一ピクセルのデータ
の和であってもよい。
【0034】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、手間を掛けてヘリカルスキャンによる多数のスライ
ス画像を観察して診断することなく、1枚の画像の観察
でよくなり、又、骨等の強輝度の映像に妨害されること
なく、距離によって輝度変化を与えることにより立体的
に観察できるようになって、病巣の位置を容易に知るこ
とが可能になり、実用上の効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の装置のブロック図である。
【図2】本発明の一実施例の画像処理装置を用いたX線
CTのブロック図である。
【図3】画像処理装置の動作のフローチャートである。
【図4】実空間フィルタ処理回路の動作特性を示す図で
ある。
【図5】周波数空間処理回路の内部構成図である。
【符号の説明】
15 システム制御装置 21 実空間フィルタ処理回路 22 周波数空間フィルタ処理回路 23 切替回路 26 重み付け演算回路 27 画像生成回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−171573(JP,A) 特開 平4−123590(JP,A) 特開 平3−9730(JP,A) 特開 平2−287887(JP,A) 特開 平2−278974(JP,A) 特開 平2−272681(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 6/00 - 6/14

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 X線CT等の診断装置により1回のスキ
    ャンで得られる多数の画像データを処理する画像処理装
    置において、実空間において通過させる画像再構成され
    たイメージデータをその信号レベルによって決定する実
    空間フィルタ処理回路(21)と、前記イメージデータ
    を周波数空間のイメージデータに変換してその周波数に
    よって通過データを決定し、再び実空間のイメージデー
    タに変換する周波数空間フィルタ処理回路(22)と、
    前記実空間フィルタ処理回路(21)によるデータ処理
    と周波数空間フィルタ処理回路(22)によるデータ処
    理とをシステム制御装置(15)の制御により選択する
    切替装置(23)と、フィルタ処理されて入力される各
    イメージデータをスキャン進行方向に並べた場合に、当
    該スキャン進行方向の所定の始点からの距離に応じて、
    遠ざかる方向に各イメージデータの輝度が小さくなるよ
    うに、各イメージデータ毎に重み付けを行う重み付け演
    算回路(26)と、該重み付け演算回路(26)におい
    て重み付けされた若しくは重み付けされない各スライス
    のイメージデータの同一ピクセルのデータの内、設定さ
    れたレベルのデータを抽出して投影画像を生成する画像
    生成回路(27)とを具備することを特徴とする画像処
    理装置。
  2. 【請求項2】 X線CT等の診断装置により1回のスキ
    ャンで得られる多数の画像データを処理する画像処理装
    置において、実空間において通過させる画像再構成され
    たイメージデータをその信号レベルによって決定する実
    空間フィルタ処理回路(21)と、前記イメージデータ
    を周波数空間のイメージデータに変換してその周波数に
    よって通過データを決定し、再び実空間のイメージデー
    タに変換する周波数空間フィルタ処理回路(22)と、
    前記実空間フィルタ処理回路(21)によるデータ処理
    と周波数空間フィルタ処理回路(22)によるデータ処
    理とをシステム制御装置(15)の制御により選択する
    切替装置(23)と、フィルタ処理されて入力される各
    イメージデータをスキャン進行方向に並べた場合に、当
    該スキャン進行方向の所定の始点からの距離に応じて、
    遠ざかる方向に各イメージデータの輝度が大きくなるよ
    うに、各イメージデータ毎に重み付けを行う重み付け演
    算回路(26)と、該重み付け演算回路(26)におい
    て重み付けされた若しくは重み付けされない各スライス
    のイメージデータの同一ピクセルのデータの内、設定さ
    れたレベルのデータを抽出して投影画像を生成する画像
    生成回路(27)とを具備することを特徴とする画像処
    理装置。
  3. 【請求項3】 X線CT等の診断装置により1回のスキ
    ャンで得られる多数の画像データを処理する画像処理装
    置において、実空間において通過させる画像再構成され
    たイメージデータをその信号レベルによって決定する実
    空間フィルタ処理回路(21)と、前記イメージデータ
    を周波数空間のイメージデータに変換してその周波数に
    よって通過データを決定し、再び実空間のイメージデー
    タに変換する周波数空間フィルタ処理回路(22)と、
    前記実空間フィルタ処理回路(21)によるデータ処理
    と周波数空間フィルタ処理回路(22)によるデータ処
    理とをシステム制御装置(15)の制御により選択する
    切替装置(23)と、フィルタ処理されて入力される各
    イメージデータを並べた場合に、観測したいイメージデ
    ータを選択する選択手段、前記選択手段により選択され
    たイメージデータを始点とし、前記始点からの距離に応
    じて、遠ざかる方向に各イメージデータの輝度が小さく
    なるように、各イメージデータ毎に重み付けを行う重み
    付け演算回路(26)と、該重み付け演算回路(26)
    において重み付けされた若しくは重み付けされない各ス
    ライスのイメージデータの同一ピクセルのデータの内、
    設定されたレベルのデータを抽出して投影画像を生成す
    る画像生成回路(27)とを具備することを特徴とする
    画像処理装置。
  4. 【請求項4】 X線CT等の診断装置により1回のスキ
    ャンで得られる多数の画像データを処理する画像処理装
    置において、実空間において通過させる画像再構成され
    たイメージデータをその信号レベルによって決定する実
    空間フィルタ処理回路(21)と、前記イメージデータ
    を周波数空間のイメージデータに変換してその周波数に
    よって通過データを決定し、再び実空間のイメージデー
    タに変換する周波数空間フィルタ処理回路(22)と、
    前記実空間フィルタ処理回路(21)によるデータ処理
    と周波数空間フィルタ処理回路(22)によるデータ処
    理とをシステム制御装置(15)の制御により選択する
    切替装置(23)と、フィルタ処理されて入力される各
    イメージデータを並べた場合に、観測したいイメージデ
    ータを選択する選択手段、前記選択手段により選択され
    たイメージデータを始点とし、前記始点からの距離に応
    じて、遠ざかる方向に各イメージデータの輝度が大きく
    なるように、各イメージデータ毎に重み付けを行う重み
    付け演算回路(26)と、該重み付け演算回路(26)
    において重み付けされた若しくは重み付けされない各ス
    ライスのイメージデータの同一ピクセルのデータの内、
    設定されたレベルのデータを抽出して投影画像を生成す
    る画像生成回路(27)とを具備することを特徴とする
    画像処理装置。
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