JP3383072B2 - 画像処理方法及び画像処理装置 - Google Patents
画像処理方法及び画像処理装置Info
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- JP3383072B2 JP3383072B2 JP10991494A JP10991494A JP3383072B2 JP 3383072 B2 JP3383072 B2 JP 3383072B2 JP 10991494 A JP10991494 A JP 10991494A JP 10991494 A JP10991494 A JP 10991494A JP 3383072 B2 JP3383072 B2 JP 3383072B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、２次元あるいは３次元
の画像データ中の対象物体のエッジまたは輪郭を抽出す
る際に使用する画像処理方法及びその装置に関する。
の画像データ中の対象物体のエッジまたは輪郭を抽出す
る際に使用する画像処理方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、画像情報からエッジを抽出する方
法としては、１次微分や２次微分などの濃度勾配を用い
たものや、１次微分においてはその計算を簡便にしたSo
bel オペレータ等の差分オペレータが広く用いられてい
る。
法としては、１次微分や２次微分などの濃度勾配を用い
たものや、１次微分においてはその計算を簡便にしたSo
bel オペレータ等の差分オペレータが広く用いられてい
る。
【０００３】これらのエッジ検出方法は、基本的に濃度
勾配の大きさに応じた値を出力する。従って、濃度勾配
が大きな場所ではその出力値が大きく、濃度勾配が小さ
な場所では出力値が小さくなる。
勾配の大きさに応じた値を出力する。従って、濃度勾配
が大きな場所ではその出力値が大きく、濃度勾配が小さ
な場所では出力値が小さくなる。
【０００４】前記オペレータによる画像処理では、この
ように濃度勾配の大きさによってそれぞれ異なった値が
出力となる。そのため、画像中の対象物体のエッジ検出
を行なう場合には、前記オペレータ出力によるエッジ画
像をしきい値処理により２値化することが行なわれる。
ように濃度勾配の大きさによってそれぞれ異なった値が
出力となる。そのため、画像中の対象物体のエッジ検出
を行なう場合には、前記オペレータ出力によるエッジ画
像をしきい値処理により２値化することが行なわれる。
【０００５】図１４は、上記のエッジオペレータを用い
てエッジを検出する場合の図である。
てエッジを検出する場合の図である。
【０００６】図１４（ａ），（ｃ）は、座標に対する輝
度値の変化であって、横軸は画像上のある方向（例えば
Ｘ軸やＹ軸）を表し、縦軸は輝度値を表す。
度値の変化であって、横軸は画像上のある方向（例えば
Ｘ軸やＹ軸）を表し、縦軸は輝度値を表す。
【０００７】図１４（ｂ），（ｄ）は、上記エッジオペ
レータの出力値の座標に対する変化を示す図（エッジ画
像）である。
レータの出力値の座標に対する変化を示す図（エッジ画
像）である。
【０００８】図１４（ａ）において、エッジ画像をしき
い値処理により，２値化し対象物体１３１の対象物体エ
ッジ１３２を検出する場合、しきい値がＴａのように小
さいと不必要なエッジ１３３が多く検出される。一方、
Ｔｂのように大きいと必要なエッジ１３２が欠落してし
まうことになる。
い値処理により，２値化し対象物体１３１の対象物体エ
ッジ１３２を検出する場合、しきい値がＴａのように小
さいと不必要なエッジ１３３が多く検出される。一方、
Ｔｂのように大きいと必要なエッジ１３２が欠落してし
まうことになる。
【０００９】そのため、しきい値を何度も変更しながら
Ｔｃのような最適なしきい値を探す必要がある。
Ｔｃのような最適なしきい値を探す必要がある。
【００１０】また、図１４（ｃ）は、図１４（ａ）の画
像のコントラストが変わったものであるが、図１４
（ａ）と同様のしきい値Ｔｃでは不必要なノイズエッジ
１３３が混入してしまい新たに最適なしきい値を設定し
直す必要がある。
像のコントラストが変わったものであるが、図１４
（ａ）と同様のしきい値Ｔｃでは不必要なノイズエッジ
１３３が混入してしまい新たに最適なしきい値を設定し
直す必要がある。
【００１１】従って、動画像において対象物体エッジの
検出をする場合、画像のコントラストが変化しないよう
な場合においては一度しきい値を設定するのみで済む
が、画像のコントラストがフレーム毎に変化するような
場合には、１フレーム毎に前述のしきい値調整を行なわ
ねばならず、多大な労力が必要であった。
検出をする場合、画像のコントラストが変化しないよう
な場合においては一度しきい値を設定するのみで済む
が、画像のコントラストがフレーム毎に変化するような
場合には、１フレーム毎に前述のしきい値調整を行なわ
ねばならず、多大な労力が必要であった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】前記したように、画像
中の対象物体のエッジ検出において２値化を行なう場合
に、しきい値を何度も変更しながら設定し直す必要があ
り、動画像のように複数フレームから構成される画像に
おいて、画像のコントラストがフレーム毎に変化するよ
うな場合には１フレーム毎に前述のしきい値調整を行な
う必要があり、多大な労力を要するといった問題点があ
った。
中の対象物体のエッジ検出において２値化を行なう場合
に、しきい値を何度も変更しながら設定し直す必要があ
り、動画像のように複数フレームから構成される画像に
おいて、画像のコントラストがフレーム毎に変化するよ
うな場合には１フレーム毎に前述のしきい値調整を行な
う必要があり、多大な労力を要するといった問題点があ
った。
【００１３】そこで、第１、２の発明は、動画像におい
て各フレーム毎に画像のコントラストが異なる場合で
も、１フレーム毎にしきい値を調整する必要がない動画
像処理における画像処理方法を提供することを目的とす
る。
て各フレーム毎に画像のコントラストが異なる場合で
も、１フレーム毎にしきい値を調整する必要がない動画
像処理における画像処理方法を提供することを目的とす
る。
【００１４】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、時間
的に連続した複数のフレームから構成される動画像中の
対象物体のエッジ検出を行う画像処理方法において、エ
ッジ検出処理を行う現フレームの時間的に一つ前のフレ
ームの画像中での対象物体の輪郭抽出結果、または、領
域抽出結果を用いて画像情報に関する強調値を設定し、
前記現フレームの画像中における前記設定した強調値の
画像情報を強調し、この強調した画像情報を有する前記
現フレームの画像にエッジ検出オペレータ処理を行い対
象物体のエッジ検出を行うことを特徴とする画像処理方
法である。請求項２の発明は、時間的に連続した複数の
フレームから構成される動画像中の対象物体のエッジ検
出を行う画像処理方法において、エッジ検出処理を行う
べき現フレームの画像にエッジ検出オペレータ処理を行
って出力値を求め、前記現フレームの時間的に一つ前の
フレームの画像中での対象物体の輪郭抽出結果、また
は、領域抽出結果を用いて画像情報に関する強調値を設
定し、前記エッジ検出処理を行った現フレームにおける
前記設定した強調値の出力値を強調し、対象物体のエッ
ジ検出を行うことを特徴とする画像処理方法である。請
求項３の発明は、前記強調値は、前記一つ前のフレーム
で抽出された対象物体の輪郭を、前記現フレームの画像
上の同一位置に配置した場合の輪郭上での画像情報もし
くはその近傍での画像情報を用いて設定されることを特
徴とする請求項１記載の画像処理方法である。請求項４
の発明は、対象物体が移動する場合において、前記現フ
レームの画像中での対象物体の移動位置を予測して、こ
の予測位置において前記画像情報、もしくは、前記出力
値の強調処理を行うことを特徴とする請求項１もしくは
２記載 の画像処理方法である。請求項５の発明は、前記
画像情報として、一定の輝度または一定の色の情報を用
いるか、もしくは、輝度または色の情報の平均値を用い
ることを特徴とする請求項１記載の画像処理方法であ
る。請求項６の発明は、前記処理後の出力値として、一
定の出力値を用いるか、もしくは、出力値の平均値を用
いることを特徴とする請求項２記載の画像処理方法であ
る。請求項７の発明は、時間的に連続した複数のフレー
ムから構成される動画像中の対象物体のエッジ検出を行
う画像処理装置において、エッジ検出処理を行う現フレ
ームの時間的に一つ前のフレームの画像中での対象物体
の輪郭抽出結果、または、領域抽出結果を用いて画像情
報に関する強調値を設定し、前記現フレームの画像中に
おける前記設定した強調値と同じ値を有する画像情報を
強調する強調処理手段と、この強調処理手段により強調
した画像情報を有する前記現フレームの画像にエッジ検
出オペレータ処理を行い対象物体のエッジ検出を行うエ
ッジ検出オペレータ処理手段とよりなることを特徴とす
る画像処理装置である。請求項８の発明は、時間的に連
続した複数のフレームから構成される動画像中の対象物
体のエッジ検出を行う画像処理装置において、エッジ検
出処理を行うべき現フレームの画像にエッジ検出オペレ
ータ処理を行って出力値を求めるエッジ検出オペレータ
処理手段と、前記現フレームの時間的に一つ前のフレー
ムの画像中での対象物体の位置と同一位置もしくはその
近傍の輪郭抽出結果、または、領域抽出結果を用いて画
像情報に関する強調値を設定し、前記エッジ検出処理を
行った現フレームにおける前記設定した強調値の出力値
を強調し、対象物体のエッジ検出を行う強調処理手段と
よりなることを特徴とする画像処理装置である。
的に連続した複数のフレームから構成される動画像中の
対象物体のエッジ検出を行う画像処理方法において、エ
ッジ検出処理を行う現フレームの時間的に一つ前のフレ
ームの画像中での対象物体の輪郭抽出結果、または、領
域抽出結果を用いて画像情報に関する強調値を設定し、
前記現フレームの画像中における前記設定した強調値の
画像情報を強調し、この強調した画像情報を有する前記
現フレームの画像にエッジ検出オペレータ処理を行い対
象物体のエッジ検出を行うことを特徴とする画像処理方
法である。請求項２の発明は、時間的に連続した複数の
フレームから構成される動画像中の対象物体のエッジ検
出を行う画像処理方法において、エッジ検出処理を行う
べき現フレームの画像にエッジ検出オペレータ処理を行
って出力値を求め、前記現フレームの時間的に一つ前の
フレームの画像中での対象物体の輪郭抽出結果、また
は、領域抽出結果を用いて画像情報に関する強調値を設
定し、前記エッジ検出処理を行った現フレームにおける
前記設定した強調値の出力値を強調し、対象物体のエッ
ジ検出を行うことを特徴とする画像処理方法である。請
求項３の発明は、前記強調値は、前記一つ前のフレーム
で抽出された対象物体の輪郭を、前記現フレームの画像
上の同一位置に配置した場合の輪郭上での画像情報もし
くはその近傍での画像情報を用いて設定されることを特
徴とする請求項１記載の画像処理方法である。請求項４
の発明は、対象物体が移動する場合において、前記現フ
レームの画像中での対象物体の移動位置を予測して、こ
の予測位置において前記画像情報、もしくは、前記出力
値の強調処理を行うことを特徴とする請求項１もしくは
２記載 の画像処理方法である。請求項５の発明は、前記
画像情報として、一定の輝度または一定の色の情報を用
いるか、もしくは、輝度または色の情報の平均値を用い
ることを特徴とする請求項１記載の画像処理方法であ
る。請求項６の発明は、前記処理後の出力値として、一
定の出力値を用いるか、もしくは、出力値の平均値を用
いることを特徴とする請求項２記載の画像処理方法であ
る。請求項７の発明は、時間的に連続した複数のフレー
ムから構成される動画像中の対象物体のエッジ検出を行
う画像処理装置において、エッジ検出処理を行う現フレ
ームの時間的に一つ前のフレームの画像中での対象物体
の輪郭抽出結果、または、領域抽出結果を用いて画像情
報に関する強調値を設定し、前記現フレームの画像中に
おける前記設定した強調値と同じ値を有する画像情報を
強調する強調処理手段と、この強調処理手段により強調
した画像情報を有する前記現フレームの画像にエッジ検
出オペレータ処理を行い対象物体のエッジ検出を行うエ
ッジ検出オペレータ処理手段とよりなることを特徴とす
る画像処理装置である。請求項８の発明は、時間的に連
続した複数のフレームから構成される動画像中の対象物
体のエッジ検出を行う画像処理装置において、エッジ検
出処理を行うべき現フレームの画像にエッジ検出オペレ
ータ処理を行って出力値を求めるエッジ検出オペレータ
処理手段と、前記現フレームの時間的に一つ前のフレー
ムの画像中での対象物体の位置と同一位置もしくはその
近傍の輪郭抽出結果、または、領域抽出結果を用いて画
像情報に関する強調値を設定し、前記エッジ検出処理を
行った現フレームにおける前記設定した強調値の出力値
を強調し、対象物体のエッジ検出を行う強調処理手段と
よりなることを特徴とする画像処理装置である。
【００１５】
【作 用】請求項１、７に係る発明について説明する。
【００１６】まず、エッジ検出処理を行う現フレームの
画像中における、この現フレームの時間的に一つ前のフ
レームの画像中での対象物体の位置と同一位置もしくは
その近傍の画像情報の強調処理を行う。
画像中における、この現フレームの時間的に一つ前のフ
レームの画像中での対象物体の位置と同一位置もしくは
その近傍の画像情報の強調処理を行う。
【００１７】そして、この強調した画像情報を有する前
記現フレームの画像にエッジ検出オペレータ処理を行い
対象物体のエッジ検出を行う。
記現フレームの画像にエッジ検出オペレータ処理を行い
対象物体のエッジ検出を行う。
【００１８】請求項２、８に係る発明について説明す
る。
る。
【００１９】まず、エッジ検出処理を行う現フレームの
画像にエッジ検出オペレータ処理を行う。
画像にエッジ検出オペレータ処理を行う。
【００２０】そして、この処理を行った現フレームの画
像中における、この現フレームの時間的に一つ前のフレ
ームの画像中での対象物体の位置と同一位置もしくはそ
の近傍の出力値の強調処理を行い対象物体のエッジ検出
を行う。
像中における、この現フレームの時間的に一つ前のフレ
ームの画像中での対象物体の位置と同一位置もしくはそ
の近傍の出力値の強調処理を行い対象物体のエッジ検出
を行う。
【００２１】両発明では、このようにすることで、フレ
ーム毎に画像のコントラストが変化するような場合でも
その影響を受けにくくなり、フレーム毎にエッジ検出の
しきい値調整を行なう必要がなくなる。
ーム毎に画像のコントラストが変化するような場合でも
その影響を受けにくくなり、フレーム毎にエッジ検出の
しきい値調整を行なう必要がなくなる。
【００２２】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図１３を用
いて説明する。
いて説明する。
【００２３】［各フレームのエッジ抽出方法］
図１は、時間的に連続したフレームにおいて、各フレー
ム中の対象物体の輪郭を抽出する方法の全体の処理の流
れを示す図である。
ム中の対象物体の輪郭を抽出する方法の全体の処理の流
れを示す図である。
【００２４】図１において、ｎフレーム目のエッジを抽
出する例を説明する。
出する例を説明する。
【００２５】(1) データ入力部１０１でｎフレーム目
の画像が入力される。
の画像が入力される。
【００２６】(2) エッジ検出部１０２において、入力
画像のエッジが検出される。この際、ｎ−１フレーム
（前フレーム）目での対象物体の輪郭抽出結果が用いら
れる。
画像のエッジが検出される。この際、ｎ−１フレーム
（前フレーム）目での対象物体の輪郭抽出結果が用いら
れる。
【００２７】(3) エッジ検出部１０２においてエッジ
検出後、輪郭抽出部１０３において対象物体の輪郭抽出
が行われる。ここでの輪郭抽出結果はｎ＋１フレーム目
（次フレーム）でのエッジ検出に用いられる。
検出後、輪郭抽出部１０３において対象物体の輪郭抽出
が行われる。ここでの輪郭抽出結果はｎ＋１フレーム目
（次フレーム）でのエッジ検出に用いられる。
【００２８】対象物体の輪郭抽出の方法は、エッジ強度
の最大値を追跡（尾根線追跡）していく方法や、エネル
ギー最小化原理を用いた方法("Snakes:Active Contour
Models";M.Kass,etal.:Int.J.Computer Vision,321-331
(1988)) 等のいずれの方法でもよい。
の最大値を追跡（尾根線追跡）していく方法や、エネル
ギー最小化原理を用いた方法("Snakes:Active Contour
Models";M.Kass,etal.:Int.J.Computer Vision,321-331
(1988)) 等のいずれの方法でもよい。
【００２９】
［エッジ検出部１０２でのエッジ検出処理の第１の実施
例］ 図２は，図１におけるエッジ検出部１０２での処理を詳
しく示した図である。
例］ 図２は，図１におけるエッジ検出部１０２での処理を詳
しく示した図である。
【００３０】(1) 強調値設定部１０４は、データ入力
部１０１で入力された画像である現フレームと、時間的
に一つ前のフレーム（以下、前フレームという）での輪
郭抽出結果を用いて、強調値Ｔｈの設定を行う。
部１０１で入力された画像である現フレームと、時間的
に一つ前のフレーム（以下、前フレームという）での輪
郭抽出結果を用いて、強調値Ｔｈの設定を行う。
【００３１】この時の強調値Ｔｈは、前フレームで抽出
された対象物体の輪郭を、入力された画像上の同一位置
に配置した場合の輪郭上での輝度もしくはその近傍での
輝度を用いて設定される。
された対象物体の輪郭を、入力された画像上の同一位置
に配置した場合の輪郭上での輝度もしくはその近傍での
輝度を用いて設定される。
【００３２】また、その際の輝度の設定は、輪郭上の輝
度やその近傍の輝度の平均値、または一部の平均値、ま
たは一部の輝度等の輪郭近辺の輝度情報を表すものであ
ればいずれを用いてもよい。
度やその近傍の輝度の平均値、または一部の平均値、ま
たは一部の輝度等の輪郭近辺の輝度情報を表すものであ
ればいずれを用いてもよい。
【００３３】(2) その後、強調処理部１０５は、エッ
ジ検出処理を行うべき現在のフレーム（以下、現フレー
ムという）の画像中において強調値Ｔｈの輝度を強調す
る処理を行う。
ジ検出処理を行うべき現在のフレーム（以下、現フレー
ムという）の画像中において強調値Ｔｈの輝度を強調す
る処理を行う。
【００３４】この際の強調処理には様々な方法が考えら
れるが、例えば、図３に示すような方法を用いることが
できる。
れるが、例えば、図３に示すような方法を用いることが
できる。
【００３５】図３（ａ）は、通常の画像における輝度分
布であるが、これを図３（ｂ）に示すように強調値Ｔｈ
を中心としたガウス型の輝度分布となるように変更すれ
ば、画像中でＴｈの輝度が強調される。
布であるが、これを図３（ｂ）に示すように強調値Ｔｈ
を中心としたガウス型の輝度分布となるように変更すれ
ば、画像中でＴｈの輝度が強調される。
【００３６】また、図３（ｃ）のように輝度分布を変更
させる処理を行なってもよい。
させる処理を行なってもよい。
【００３７】(3) このようにして強調値Ｔｈを強調し
た画像を作成し、エッジ検出オペレータ適用部１０６に
おいて対象物体エッジの検出を行なう。
た画像を作成し、エッジ検出オペレータ適用部１０６に
おいて対象物体エッジの検出を行なう。
【００３８】ここに示すエッジ検出オペレータとは、１
次微分や２次微分に基づく方法、１次微分の計算を簡便
にしたSobel オペレータや、輝度値または色またはこれ
らの分散値またはそれらの組み合わせによって分割され
た領域を利用する方法や、画像をフーリエ変換等の周波
数領域に展開する方法等によって対象物体のエッジを検
出するオペレータを示す。
次微分や２次微分に基づく方法、１次微分の計算を簡便
にしたSobel オペレータや、輝度値または色またはこれ
らの分散値またはそれらの組み合わせによって分割され
た領域を利用する方法や、画像をフーリエ変換等の周波
数領域に展開する方法等によって対象物体のエッジを検
出するオペレータを示す。
【００３９】具体的には、図４または図５に示ようにし
て、対象物体エッジ１３２を検出する。
て、対象物体エッジ１３２を検出する。
【００４０】図４及び図５において、横軸は画像上での
座標を示し、（ａ）（ｂ）（ｄ）の縦軸は輝度値、
（ｃ）（ｅ）の縦軸はエッジオペレータ出力を示す。
座標を示し、（ａ）（ｂ）（ｄ）の縦軸は輝度値、
（ｃ）（ｅ）の縦軸はエッジオペレータ出力を示す。
【００４１】図４は、ｎフレーム目の対象物体の大きさ
が、ｎ−１フレーム目より大きく変化した場合を示して
いる。
が、ｎ−１フレーム目より大きく変化した場合を示して
いる。
【００４２】図４（ａ）に示すようにｎ−１フレーム目
において対象物体輪郭１２１が抽出される。
において対象物体輪郭１２１が抽出される。
【００４３】図４（ｂ）に示すｎフレーム目には前輪郭
位置１２１での輝度値が強調値Ｔｈとして設定される。
位置１２１での輝度値が強調値Ｔｈとして設定される。
【００４４】図４（ｄ）に示すごとく強調処理が行われ
る。図４（ｄ）における強調処理は、図３（ｃ）に示し
た処理方法を用いたものである。
る。図４（ｄ）における強調処理は、図３（ｃ）に示し
た処理方法を用いたものである。
【００４５】図４ではこのような処理が以下のフレーム
画像全てにわたり行われ、常に対象物体の輝度値が強調
される。
画像全てにわたり行われ、常に対象物体の輝度値が強調
される。
【００４６】従って、図４（ｃ）及び図４（ｅ）に示す
ように対象物体エッジ１３２よりも大きな出力値を有す
るノイズエッジ１３３が存在していても、強調処理後に
は対象物体エッジ１３２の出力の方がノイズエッジ１３
３より大きくなる。
ように対象物体エッジ１３２よりも大きな出力値を有す
るノイズエッジ１３３が存在していても、強調処理後に
は対象物体エッジ１３２の出力の方がノイズエッジ１３
３より大きくなる。
【００４７】図５は、ｎフレーム目の対象物体の大きさ
が、ｎ−１フレーム目より小さく変化した場合を示して
いる。
が、ｎ−１フレーム目より小さく変化した場合を示して
いる。
【００４８】図５においても図４と同様の処理が行われ
るが、対象物体の周りの輝度値を強調し、相対的に対象
物体のエッジ１３２の出力値を強調するものである。
るが、対象物体の周りの輝度値を強調し、相対的に対象
物体のエッジ１３２の出力値を強調するものである。
【００４９】図５においては、図５（ｂ）のようにｎフ
レーム目における前輪郭位置１２１での輝度値は単一の
値ではない。このような場合には図６に示すような２種
類の強調値Ｔｈ１、Ｔｈ２を強調するような処理を行え
ばよい。
レーム目における前輪郭位置１２１での輝度値は単一の
値ではない。このような場合には図６に示すような２種
類の強調値Ｔｈ１、Ｔｈ２を強調するような処理を行え
ばよい。
【００５０】図５においても、図４と同様に上記の処理
が以下のフレーム画像全てにわたり行われる。
が以下のフレーム画像全てにわたり行われる。
【００５１】図４及び図５ではフレーム毎にコントラス
トは変化していないが、変化している場合でも常に対象
物体のエッジ出力が強調されることは自明である。従っ
て、はじめにある程度大きなしきい値Ｔｂを設定してお
けば不必要なエッジを多く検出したり、必要な対象物体
のエッジが欠落することもなくなる。また、その設定も
全てのフレームにわたって行う必要がなくなる。
トは変化していないが、変化している場合でも常に対象
物体のエッジ出力が強調されることは自明である。従っ
て、はじめにある程度大きなしきい値Ｔｂを設定してお
けば不必要なエッジを多く検出したり、必要な対象物体
のエッジが欠落することもなくなる。また、その設定も
全てのフレームにわたって行う必要がなくなる。
【００５２】［具体例］
次に、実際の画像に適用した場合についての具体例を説
明する。
明する。
【００５３】図７は、ＭＲＩやＸ線ＣＴ等で得られる心
臓部の医用画像で、ｎ−１フレーム目〜ｎ＋１フレーム
目へと心臓が拡張していく場合の模式図である。
臓部の医用画像で、ｎ−１フレーム目〜ｎ＋１フレーム
目へと心臓が拡張していく場合の模式図である。
【００５４】このような医用画像では、内壁の輪郭を抽
出して心筋梗塞等の診断が行なわれる。しかし、血流と
内壁とのコントラストが悪く、各フレームでコントラス
トも変化し、内壁のエッジを首尾よく検出するのは困難
である。
出して心筋梗塞等の診断が行なわれる。しかし、血流と
内壁とのコントラストが悪く、各フレームでコントラス
トも変化し、内壁のエッジを首尾よく検出するのは困難
である。
【００５５】(1) 図７で示した画像において、ｎ−１
フレーム目での内壁の輪郭抽出結果１２１をｎフレーム
目の画像上の同一位置に配置する。
フレーム目での内壁の輪郭抽出結果１２１をｎフレーム
目の画像上の同一位置に配置する。
【００５６】(2) この時、ｎ−１フレーム目での内壁
の輪郭抽出結果１２１上での輝度またはその近傍での輝
度の平均値を前述の強調値Ｔｈとし、Ｔｈを強調させる
処理を行なう（この場合には、血液の輝度を強調するこ
とになる）。
の輪郭抽出結果１２１上での輝度またはその近傍での輝
度の平均値を前述の強調値Ｔｈとし、Ｔｈを強調させる
処理を行なう（この場合には、血液の輝度を強調するこ
とになる）。
【００５７】(3) その後、エッジ検出オペレータによ
ってエッジ検出を行ない、内壁の輪郭を抽出する。同様
にしてｎ＋１フレーム目では、ｎフレーム目の輪郭抽出
結果１２２を用いて、ｎ＋１フレーム目における血液輝
度の強調が行なわれる。
ってエッジ検出を行ない、内壁の輪郭を抽出する。同様
にしてｎ＋１フレーム目では、ｎフレーム目の輪郭抽出
結果１２２を用いて、ｎ＋１フレーム目における血液輝
度の強調が行なわれる。
【００５８】上記のような処理を繰り返すことで、各フ
レームでコントラストが変化していても、調整を必要と
せず常に、対象物体近辺のある輝度部分が強調（図７の
場合は血液部分）されるため、対象物体の境界部分にお
けるエッジ検出オペレータの出力が大きくなる。
レームでコントラストが変化していても、調整を必要と
せず常に、対象物体近辺のある輝度部分が強調（図７の
場合は血液部分）されるため、対象物体の境界部分にお
けるエッジ検出オペレータの出力が大きくなる。
【００５９】従って、エッジ検出オペレータ適用後、２
値化を行なう場合でも各フレーム毎にしきい値を調整す
る必要がなくなり、首尾よくエッジ検出を行なうことが
できる。
値化を行なう場合でも各フレーム毎にしきい値を調整す
る必要がなくなり、首尾よくエッジ検出を行なうことが
できる。
【００６０】
［エッジ検出部１０２でのエッジ検出処理の他の実施
例］ 図８は、図１におけるエッジ検出部１０２での処理の第
２の実施例を示す図である。
例］ 図８は、図１におけるエッジ検出部１０２での処理の第
２の実施例を示す図である。
【００６１】(1) データ入力部１０１から入力された
画像は、エッジ検出オペレータ適用部１０６において対
象物体エッジの検出が行なわれる。
画像は、エッジ検出オペレータ適用部１０６において対
象物体エッジの検出が行なわれる。
【００６２】(2) 次に、強調値設定部１０４で前フレ
ームでの輪郭抽出結果を用いて強調値の設定が行なわれ
る。この時の強調値は、前フレームで抽出された物体の
輪郭を入力された画像上の同一位置に配置した場合の輪
郭上でのエッジ強度（前述のエッジ検出オペレータの出
力値）、もしくはその近傍でのエッジ強度を用いて設定
される。
ームでの輪郭抽出結果を用いて強調値の設定が行なわれ
る。この時の強調値は、前フレームで抽出された物体の
輪郭を入力された画像上の同一位置に配置した場合の輪
郭上でのエッジ強度（前述のエッジ検出オペレータの出
力値）、もしくはその近傍でのエッジ強度を用いて設定
される。
【００６３】この場合も図２の場合と同様に、強調値は
エッジ強度の平均値や一部のエッジ強度等輪郭近辺のエ
ッジ強度を表すものであればいずれを用いてもよい。
エッジ強度の平均値や一部のエッジ強度等輪郭近辺のエ
ッジ強度を表すものであればいずれを用いてもよい。
【００６４】(3) その後、強調処理部１０５におい
て、設定されたエッジ強度の強調値Ｔｈを強調する処理
が行なわれ、輪郭抽出部１０３で対象物体の輪郭が抽出
されて、その結果は次のフレームでのエッジ検出に用い
られる。
て、設定されたエッジ強度の強調値Ｔｈを強調する処理
が行なわれ、輪郭抽出部１０３で対象物体の輪郭が抽出
されて、その結果は次のフレームでのエッジ検出に用い
られる。
【００６５】図９、図１０は、図１におけるエッジ検出
部１０２での処理の第３，４の実施例を示す図である。
部１０２での処理の第３，４の実施例を示す図である。
【００６６】すなわち、図２及び図８におけるエッジ検
出部１０２に２値化処理部１０７を加えた場合を示す。
上述したように、本実施例ではフレーム毎のコントラス
ト変化に影響を受けにくいため、２値化処理部１０７で
のしきい値はフレーム毎に変更する必要はない。
出部１０２に２値化処理部１０７を加えた場合を示す。
上述したように、本実施例ではフレーム毎のコントラス
ト変化に影響を受けにくいため、２値化処理部１０７で
のしきい値はフレーム毎に変更する必要はない。
【００６７】
［対象物体が移動している場合のエッジ検出方法］
図１１は、図７のように物体が同心円状に変化するので
はなく、対象物体が等速の平行移動を伴って変化をする
場合の第１の実施例の図である。
はなく、対象物体が等速の平行移動を伴って変化をする
場合の第１の実施例の図である。
【００６８】対象物体の運動方向と速度があらかじめわ
かっている場合には、図１１に示すように前フレームで
の輪郭抽出結果を移動分Δｘだけシフトさせてやり、上
記と同様に強調処理とエッジ検出オペレータを適用すれ
ばよい。
かっている場合には、図１１に示すように前フレームで
の輪郭抽出結果を移動分Δｘだけシフトさせてやり、上
記と同様に強調処理とエッジ検出オペレータを適用すれ
ばよい。
【００６９】また、対象物体の運動方向と速度があらか
じめわかっていない場合には、ｎ−１フレーム目の輪郭
抽出結果１２１とｎフレーム目の輪郭抽出結果１２２か
ら次のフレームでの移動距離Δｘを予測する。続いて、
ｎ＋１フレーム目ではｎフレーム目での輪郭抽出結果を
Δｘ分移動させ、強調処理とエッジ検出オペレータの適
用を行なえばよい。
じめわかっていない場合には、ｎ−１フレーム目の輪郭
抽出結果１２１とｎフレーム目の輪郭抽出結果１２２か
ら次のフレームでの移動距離Δｘを予測する。続いて、
ｎ＋１フレーム目ではｎフレーム目での輪郭抽出結果を
Δｘ分移動させ、強調処理とエッジ検出オペレータの適
用を行なえばよい。
【００７０】図１２は、対象物体が移動する場合の第２
の実施例の図で、前フレームでの輪郭抽出結果を用いる
際に抽出された輪郭よりも小さな輪郭を用いる場合であ
る。
の実施例の図で、前フレームでの輪郭抽出結果を用いる
際に抽出された輪郭よりも小さな輪郭を用いる場合であ
る。
【００７１】(1) ｎ−１フレーム目の輪郭抽出結果１
２１とｎフレーム目での輪郭抽出結果からｎ＋１フレー
ム目での移動距離Δｘを予測する。
２１とｎフレーム目での輪郭抽出結果からｎ＋１フレー
ム目での移動距離Δｘを予測する。
【００７２】(2) 次にｎ＋１フレーム目で強調値を設
定する際に、ｎフレーム目での輪郭抽出結果１２２より
も小さな輪郭１２１´を用いる。
定する際に、ｎフレーム目での輪郭抽出結果１２２より
も小さな輪郭１２１´を用いる。
【００７３】このようにすることで図１２に示すよう
に、物体が加速度を伴っており予測値ΔｘよりさらにΔ
ｘ’ずれた場合においても対象物体の内側の輝度を強調
することができ、エッジ検出を行なうことができる。
に、物体が加速度を伴っており予測値ΔｘよりさらにΔ
ｘ’ずれた場合においても対象物体の内側の輝度を強調
することができ、エッジ検出を行なうことができる。
【００７４】上記の実施例において、ｎ−１フレーム目
（または動画像における１番初めのフレーム）における
輪郭抽出及び平行移動を伴う場合のｎ−１フレーム目と
ｎフレーム目の輪郭抽出は、手動で行なってもよく、従
来のようにエッジ検出におけるしきい値調整を手動で行
なった後、前述の尾根線追跡やSNAKESを用いて輪郭抽出
を行なう方法、輝度分布等を用いて領域抽出を行なう方
法いずれの方法でもよい。
（または動画像における１番初めのフレーム）における
輪郭抽出及び平行移動を伴う場合のｎ−１フレーム目と
ｎフレーム目の輪郭抽出は、手動で行なってもよく、従
来のようにエッジ検出におけるしきい値調整を手動で行
なった後、前述の尾根線追跡やSNAKESを用いて輪郭抽出
を行なう方法、輝度分布等を用いて領域抽出を行なう方
法いずれの方法でもよい。
【００７５】［その他の実施例］
上記実施例において、エッジ検出における強調処理の強
調値の設定には前フレームでの対象物体の輪郭を用いて
いたが、図１３に示すように領域抽出結果を用いてもよ
い。
調値の設定には前フレームでの対象物体の輪郭を用いて
いたが、図１３に示すように領域抽出結果を用いてもよ
い。
【００７６】図１３において、エッジ検出部１０２で対
象物体のエッジが検出された後、領域抽出部１０８でエ
ッジで囲まれた内部の領域が抽出される。
象物体のエッジが検出された後、領域抽出部１０８でエ
ッジで囲まれた内部の領域が抽出される。
【００７７】この際の領域抽出方法としては、図９また
は図１０で２値化されたエッジ画像に対して画像をラス
タスキャンし、エッジが存在する範囲を長方形状に抽出
する方法や、上述の輪郭抽出を行なってからその内部と
して領域を抽出する方法等が考えられるが、いずれの方
法を用いても差しつかえない。
は図１０で２値化されたエッジ画像に対して画像をラス
タスキャンし、エッジが存在する範囲を長方形状に抽出
する方法や、上述の輪郭抽出を行なってからその内部と
して領域を抽出する方法等が考えられるが、いずれの方
法を用いても差しつかえない。
【００７８】前フレームにおいて抽出された領域の次フ
レーム画像における同一位置またはその近傍での画像情
報（例えば領域内の画像輝度の平均値等）を強調するこ
とにより、次フレームのエッジ検出を行なえばよい。
レーム画像における同一位置またはその近傍での画像情
報（例えば領域内の画像輝度の平均値等）を強調するこ
とにより、次フレームのエッジ検出を行なえばよい。
【００７９】また、上記の実施例において強調値Ｔｈと
しては輝度値やエッジ検出オペレータの出力値を用いた
が、輝度値またはエッジ検出オペレータの出力値の分散
値や、画像がカラーの場合はその一部の色や色差やそれ
らの分散値、あるいはこれらを複数個組み合わせたもの
でも差しつかえない。
しては輝度値やエッジ検出オペレータの出力値を用いた
が、輝度値またはエッジ検出オペレータの出力値の分散
値や、画像がカラーの場合はその一部の色や色差やそれ
らの分散値、あるいはこれらを複数個組み合わせたもの
でも差しつかえない。
【００８０】さらに、上記実施例の画像の強調方法以外
の方法として、一部の濃度部分の階調を変化させるよう
な強調方法や、濃度ヒストグラムを変化させるような強
調方法を用いてもよい。
の方法として、一部の濃度部分の階調を変化させるよう
な強調方法や、濃度ヒストグラムを変化させるような強
調方法を用いてもよい。
【００８１】
【発明の効果】本発明によれば、コントラストがフレー
ム毎に異なる動画像においても、各フレーム毎にしきい
値を調整をすることなく対象物体のエッジ検出を行なう
ことができる。
ム毎に異なる動画像においても、各フレーム毎にしきい
値を調整をすることなく対象物体のエッジ検出を行なう
ことができる。
【図１】本発明の一実施例の輪郭処理の流れを示す図。
【図２】エッジ検出部の処理の流れを示す図。
【図３】輝度強調方法の一例を示す図。
【図４】対象物体エッジの強調効果を示す図。
【図５】対象物体エッジの強調効果を示す他の実施例の
図。
図。
【図６】図５における輝度強調方法の一例を示す図。
【図７】医用画像に適用した場合を説明するための図。
【図８】エッジ検出部でのエッジ検出処理の第２の実施
例を示す図。
例を示す図。
【図９】エッジ検出部でのエッジ検出処理の第３の実施
例を示す図。
例を示す図。
【図１０】エッジ検出部でのエッジ検出処理の第４の実
施例を示す図。
施例を示す図。
【図１１】対象物体が移動する場合の第１の実施例を示
す図。
す図。
【図１２】対象物体が移動する場合の第２の実施例を示
す図。
す図。
【図１３】本発明のその他の処理の流れを示す図。
【図１４】従来のエッジ検出におけるしきい値調整を説
明するための図。
明するための図。
１０１ データ入力部
１０２ エッジ検出部
１０３ 輪郭抽出部
１０４ 強調値設定部
１０５ 強調処理部
１０６ エッジ検出オペレータ適用部
１０７ ２値化処理部
１０８ 領域処理部
１２１ ｎ−１フレーム目の輪郭抽出結果
１２２ ｎフレーム目の輪郭抽出結果
１２２’ ｎフレーム目の輪郭抽出結果より小さく設定
された輪郭 １３１ 対象物体 １３２ 対象物体のエッジオペレータ出力 １３３ 対象物体以外のエッジオペレータ出力（ノイズ
エッジ）
された輪郭 １３１ 対象物体 １３２ 対象物体のエッジオペレータ出力 １３３ 対象物体以外のエッジオペレータ出力（ノイズ
エッジ）
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G06T 7/60 250
G06T 1/00 - 5/00
ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (8)
- 【請求項１】時間的に連続した複数のフレームから構成
される動画像中の対象物体のエッジ検出を行う画像処理
方法において、 エッジ検出処理を行う現フレームの時間的に一つ前のフ
レームの画像中での対象物体の輪郭抽出結果、または、
領域抽出結果を用いて画像情報に関する強調値を設定
し、前記現フレームの画像中における前記設定した強調
値の画像情報を強調し、 この強調した画像情報を有する前記現フレームの画像に
エッジ検出オペレータ処理を行い対象物体のエッジ検出
を行うことを特徴とする画像処理方法。 - 【請求項２】時間的に連続した複数のフレームから構成
される動画像中の対象物体のエッジ検出を行う画像処理
方法において、 エッジ検出処理を行うべき現フレームの画像にエッジ検
出オペレータ処理を行って出力値を求め、 前記現フレームの時間的に一つ前のフレームの画像中で
の対象物体の輪郭抽出結果、または、領域抽出結果を用
いて画像情報に関する強調値を設定し、前記エッジ検出
処理を行った現フレームにおける前記設定した強調値の
出力値を強調し、対象物体のエッジ検出を行うことを特
徴とする画像処理方法。 - 【請求項３】前記強調値は、前記一つ前のフレームで抽
出された対象物体の輪郭を、前記現フレームの画像上の
同一位置に配置した場合の輪郭上での画像情報もしくは
その近傍での画像情報を用いて設定されることを特徴と
する請求項１記載の画像処理方法。 - 【請求項４】対象物体が移動する場合において、 前記現フレームの画像中での対象物体の移動位置を予測
して、この予測位置において前記画像情報、もしくは、
前記出力値の強調処理を行うことを特徴とする請求項１
もしくは２記載の画像処理方法。 - 【請求項５】前記画像情報として、一定の輝度または一
定の色の情報を用いるか、もしくは、輝度または色の情
報の平均値を用いることを特徴とする請求項１記載の画
像処理方法。 - 【請求項６】前記処理後の出力値として、一定の出力値
を用いるか、もしくは、出力値の平均値を用いることを
特徴とする請求項２記載の画像処理方法。 - 【請求項７】時間的に連続した複数のフレームから構成
される動画像中の対象物体のエッジ検出を行う画像処理
装置において、 エッジ検出処理を行う現フレームの時間的に一つ前のフ
レームの画像中での対象物体の輪郭抽出結果、または、
領域抽出結果を用いて画像情報に関する強調値を設定
し、前記現フレームの画像中における前記設定した強調
値と同じ値を有する画像情報を強調する強調処理手段
と、 この強調処理手段により強調した画像情報を有する前記
現フレームの画像にエッジ検出オペレータ処理を行い対
象物体のエッジ検出を行うエッジ検出オペレータ処理手
段とよりなることを特徴とする画像処理装置。 - 【請求項８】時間的に連続した複数のフレームから構成
される動画像中の対象物体のエッジ検出を行う画像処理
装置において、 エッジ検出処理を行うべき現フレームの画像にエッジ検
出オペレータ処理を行って出力値を求めるエッジ検出オ
ペレータ処理手段と、 前記現フレームの時間的に一つ前のフレームの画像中で
の対象物体の位置と同一位置もしくはその近傍の輪郭抽
出結果、または、領域抽出結果を用いて画像情報に関す
る強調値を設定し、前記エッジ検出処理を行った現フレ
ームにおける前記設定した強調値の出力値を強調し、対
象物体のエッジ検出を行う強調処理手段とよりなること
を特徴とする画像処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10991494A JP3383072B2 (ja) | 1994-05-24 | 1994-05-24 | 画像処理方法及び画像処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10991494A JP3383072B2 (ja) | 1994-05-24 | 1994-05-24 | 画像処理方法及び画像処理装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002199198A Division JP3742035B2 (ja) | 2002-07-08 | 2002-07-08 | 画像処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07320068A JPH07320068A (ja) | 1995-12-08 |
| JP3383072B2 true JP3383072B2 (ja) | 2003-03-04 |
Family
ID=14522347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10991494A Expired - Lifetime JP3383072B2 (ja) | 1994-05-24 | 1994-05-24 | 画像処理方法及び画像処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3383072B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5974175A (en) * | 1997-01-22 | 1999-10-26 | Fujitsu Limited | Image processing apparatus and method for detecting a contour of an object from images of a motion picture and extracting the object therefrom |
| JP4060615B2 (ja) | 2002-03-05 | 2008-03-12 | 株式会社東芝 | 画像処理装置及び超音波診断装置 |
| US7650025B2 (en) * | 2005-08-01 | 2010-01-19 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | System and method for body extraction in medical image volumes |
| JP5637653B2 (ja) | 2008-08-18 | 2014-12-10 | 株式会社東芝 | 医用画像処理装置、超音波診断装置、及び医用画像処理プログラム |
| CN102473309B (zh) | 2009-07-09 | 2014-09-24 | 柯尼卡美能达医疗印刷器材株式会社 | 轮廓提取装置以及程序 |
| CN105426927B (zh) | 2014-08-26 | 2019-05-10 | 东芝医疗系统株式会社 | 医学图像处理装置、医学图像处理方法和医学图像设备 |
| CN110662112B (zh) * | 2019-09-23 | 2021-10-29 | 四川长虹电器股份有限公司 | 基于对比度识别动漫图像的观影限制方法 |
-
1994
- 1994-05-24 JP JP10991494A patent/JP3383072B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07320068A (ja) | 1995-12-08 |
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