JP4065463B2 - Image processing apparatus, image processing method, and computer-readable recording medium - Google Patents

Description

【０００７】
で表され、分散値は１／Ｐとなる。すなわち、移動平均フィルタリングにより、ノイズは１／√Ｐとなる。
【０００８】
図６には移動平均点数をパラメータとする濃度値とノイズとの関係が示されている。
同図において、４１は後述の文献によるＸ線フィルム画像読取り装置に必要とされるＳＮ比をノイズに換算したものを示し、４２は移動平均点数を２点としたときのノイズを示し、４３は移動平均点数を４点としたときのノイズを示し、４４は移動平均点数を８点としたときのノイズを示している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本来、Ｘ線フィルム画像読取り装置に必要とされるＳＮ比は、文献Ｈｉｇｈ−ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ，ｈｉｇｈ−ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｉｃ ｆｉｌｍ ｓｃａｎｎｅｒ（ＳＰＩＥ Ｖｏ１．１２３１Ｍｅｄｉｃａｌ Ｉｍａｇｉｎｇ ＩＶ）によると、フィルムのＳＮ比に依存し、フィルムのノイズの３分の１以下であることが必要であるとされている。
このＳＮ比を読取り濃度範囲内において達成するために、多点の移動平均フィルタリングを行うと、ノイズは抑えられるもののＭＴＦが低下し、画像がボケてしまうという問題点があった。また、ＭＴＦの低下を抑えるために移動平均フィルタの点数を減らすと、本来Ｘ線フィルム画像読取り装置に必要とされるＳＮ比を読取り濃度範囲内において達成できないという問題があった。
【００１０】
従って、本発明の目的は、ＭＴＦ低下による画質劣化を抑えつつ、Ｘ線フィルム画像読取り装置に本来必要とされるＳＮ比を広濃度範囲に渡り実現することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像処理装置は、移動平均フィルタリングする際に用いる画素の数である移動平均点数を変更することで、空間フィルタ特性を変えるフィルタ手段と、画像信号における着目画素の濃度値に要求されるＳＮ比のノイズ換算値以下となる移動平均点数の中の最小数を選択する選択手段とを備え、上記選択手段で選択された移動平均点数で、上記フィルタ手段により上記着目画素に対してフィルタリング処理することを特徴とする。
【００１２】
本発明のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、画像処理するためにコンピュータを、移動平均フィルタリングする際に用いる画素の数である移動平均点数を変更することで、空間フィルタ特性を変えるフィルタ手段と、画像信号における着目画素の濃度値に要求されるＳＮ比のノイズ換算値以下となる移動平均点数の中の最小数を選択する選択手段として機能させ、かつ上記選択手段で選択された移動平均点数で、上記フィルタ手段により上記着目画素に対してフィルタリング処理させるためのプログラムを記録したことを特徴とする。
【００１３】
本発明の画像処理方法は、移動平均フィルタリングする際に用いる画素の数である移動平均点数の中から、画像信号における着目画素の濃度値に要求されるＳＮ比のノイズ換算値以下となる移動平均点数の最小数を選択する工程と、選択された移動平均点数で、上記着目画素に対してフィルタリング処理する工程とを備えることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。
図１はノイズ低減を行うようにしたＸ線フィルム画像読取り装置の第１の実施の形態を示す。
図１において、蛍光ランプ、ハロゲンランプ等の光源１からの光は、Ｘ線フィルム２を透過し光学系レンズ３により集光され、ＣＣＤラインセンサ４上へ結像される。
【００１６】
Ｘ線フィルム２は図示しない搬送手段により順次矢印の方向に搬送されるため、ＣＣＤラインセンサ４は搬送方向と直交する方向の一次元像を受光することにより、Ｘ線フィルム２はＣＣＤラインセンサ４により走査されて全画像が読み込まれる。ＣＣＤラインセンサ４で受光された光は光電変換され、１画素ずつ電圧値として出力される。この電圧値は、アンプ５により増幅される共に、図示しないノイズ低減回路（ＣＤＳ）によりノイズ低減された後、Ａ／Ｄ変換器６に入力されてｎビットのデジタルデータＤ_i （１≦ｉ≦ｐ ｐ：１ラインの画素数）に変換される。
【００１７】
次に、黒補正回路７では、減算器７ａにより、対応する画素データからオフセット成分として予め収集した暗分布Ｂ_i を減ずる。暗分布Ｂ_i は暗分布メモリ７ｂにストアされている。黒補正回路７の出力をＤ_i ′とすると、
Ｄ_i ′＝Ｄ_i −Ｂ_i （１≦ｉ≦ｐ） ………（４）
となる。
【００１８】
黒補正回路７の出力は割り算を行うための対数変換ルックアップテーブル（ＬＵＴ）８に入力される。この対数変換ルックアップテーブル８はｎビット入力ｎビット出力であり、具体的には、
Ｙｉ＝Ｒｏｕｎｄ（Ａ・Ｌｏｇ１０（Ｄｉ′＋１）＋０．５）（１≦ｉ≦ｐ）………（５）
Ａ：（２ⁿ −１）／Ｌｏｇ１０（２ⁿ ）
となる。ここで、Ｒｏｕｎｄ（＊）は少数点以下を切り捨てることを意味する。対数変換ルックアップテーブル８は上式（５）の変換を行う。
【００１９】
次に、白補正回路９では、減算器９ａにより、予め収集した明分布メモリ９ｂに収集した対数変換した明分布Ｌｉ′に対応する画素から、対数変換ルックアップテーブル８の出力Ｙ_i を減ずる。Ｌ_i をフィルムを通さずに収集したＡ／Ｄ変換器６による出力データとすると、対数変換した明分布Ｌ_i ′は、
Ｌ_i ′＝Ｒｏｕｎｄ（Ａ・Ｌｏｇ１０（Ｌ_i −Ｂ_i ＋１）＋０．５）（１≦ｉ≦ｐ） ………（６）
Ａ：（２ⁿ −１）／Ｌｏｇ１０（２ⁿ ）
で表される。
【００２０】
従って、減算器９ａで行われる減算によって、フィルムの透過率を計算する除算が実行される。この出力は対数値であるため濃度出力となる。濃度出力Ｚ_i は、
Ｚ_i ＝Ｌ_i ′−Ｙ_i （１≦ｉ≦ｐ） ………（７）
となる。このようにして得られた濃度値は、濃度適応型フィルタ１０に入力される。
【００２１】
図２は濃度適応型フィルタ１０の第１の構成例を示している。
この濃度適応型フィルタ１０は、８個のシフトレジスタＳＲ７、ＳＲ６、ＳＲ５、…、ＳＲ０、３個の加算器１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、ＬＵＴ１０ｄ、ビットシフタ１０ｅ、１０ｆ、マルチプレクサ１０ｇにより構成される。
【００２２】
シフトレジスタＳＲ４、ＳＲ３の出力は加算器１０ａに入力され、加算器１０ａの出力は加算器１０ｂ及びビットシフタ１０ｅに入力される。また、ビットシフタ１０ｅの出力はマルチプレクサ１０ｇに入力される。シフトレジスタＳＲ５、ＳＲ２及び加算器１０ａの出力は加算器１０ｂに入力され、加算器１０ｂの出力は加算器１０ｃ及びビットシフタ１０ｆに入力される。また、ビットシフタ１０ｆの出力はマルチプレクサ１０ｇに入力される。
【００２３】
シフトレジスタＳＲ７、ＳＲ６、ＳＲ１、ＳＲ０及び、加算器１０ｂの出力は加算器１０ｃに入力され、加算器１０ｃの出力はマルチプレクサ１０ｇ及びＬＵＴ１０ｄに入力される。また，ＬＵＴ１０ｄの出力はマルチプレクサ１０ｇに入力される。そして、マルチプレクサ１０ｇの出力は図１の濃度補正テーブル１１に入力される。
【００２４】
次に濃度適応型フィルタ１０の動作について説明する。
上述の様にして得られた画像データは順次シフトレジスタＳＲ７〜ＳＲ０に入力され、すべてのシフトレジスタに画像データが入力された時点で、シフトレジスタＳＲ４、ＳＲ３の出力は加算器１０ａに入力される。
シフトレジスタＳＲ７、ＳＲ６、…、ＳＲ１、ＳＲ０内の値をそれぞれＺ_i-7 、Ｚ_I-6 、…、Ｚ_i-1 、Ｚ_i （８≦ｉ≦ｐ）とすると、加算器１０ａでは、シフトレジスタＳＲ４、ＳＲ３のデータＺ_i-4 、Ｚ_i-3 が加算され、ビットシフタ１０ｅ及び加算器１０ｂに入力される。
【００２５】
ビットシフタ１０ｅでは、入力されたデータが４倍され、マルチプレクサ１０ｃに（ｎ＋３）ビットデータとして入力される。加算器１０ｂでは、シフトレジスタＳＲ５、ＳＲ２のデータＺ_i-5 、Ｚ_i-2 及び加算器１０ａからのデータＺ_i-4 ＋Ｚ_i-3 が加算され、ビットシフタ１０ｆ及び加算器１０ｃに入力される。
【００２６】
ビットシフタ１０ｆでは、入力されたデータが２倍され、マルチプレクサ１０ｃに（ｎ＋３）ビットデータとして入力される。加算器１０ｃでは、シフトレジスタＳＲ７、ＳＲ６、ＳＲ１、ＳＲ０のデータＺ_i-7 、Ｚ_i-6 、Ｚ_i-1 、Ｚ_i 及び、加算器１０ｂからのデータＺ_i-5 ＋Ｚ_i-4 ＋Ｚ_i-3 ＋Ｚ_i-2 が加算され、マルチプレクサ１０ｇ及びＬＵＴ１０ｄに入力される。すなわち、マルチプレクサ１０ｇには、
【００２７】
【数２】

【００２８】
が入力される。
ＬＵＴ１０ｄは加算器１０ｃからの入力に対し、後述する図５に示す濃度Ｑ０及びＱ１に相当する値を境に０、１及び２が出力されるように設定されている。すなわち、ＬＵＴ１０ｄは（２⁽ⁿ⁺³⁾ −１）・Ｑ０／Ｌｏｇ１０（２⁽ⁿ⁺³⁾ ）及び、（２⁽ⁿ⁺³⁾ −１）・Ｑ１／Ｌｏｇ１０（２⁽ⁿ⁺³⁾ ）を境に０、１及び２が出力されるように設定される。
【００２９】
【数３】

【００３０】
に対して
ＬＵＴ_out ＝０（０≦Ａ₁ ≦Ｐ０）
ＬＵＴ_out ＝１（Ｐ０＜Ａ_i ≦Ｐ１）
ＬＵＴ_out ＝２（Ｐ１＜Ａ_i ≦２⁽ⁿ⁺³⁾ −１）
Ｐ０：（２⁽ⁿ⁺³⁾ −１）・Ｑ０／Ｌｏｇ１０（２⁽ⁿ⁺³⁾ ）
Ｐ１：（２⁽ⁿ⁺³⁾ −１）・Ｑ１／Ｌｏｇ１０（２⁽ⁿ⁺³⁾ ） ………（１２）
となる。
【００３１】
ＬＵＴ１０ｄの出力はマルチプレクサ１０ｇに入力され、マルチプレクサ１０ｇはＬＵＴ１０ｄの出力が０のときはビットシフタ１０ｃからの入力、即ち上記式（８）を出力し、ＬＵＴ１０ｄの出力が１のときは加算器１０ｂからの入力、即ち上記式（９）を出力し、ＬＵＴ１０ｄの出力が２のときは加算器１０ｃからの入力、即ち上記式（１０）を濃度補正テーブル１１に出力する。
【００３２】
尚、ここでは、加算器１０ｃの出力をＬＵＴ１０ｄの入力としたが、別に設けた平均値もしくは加算値を算出する回路からの出力をＬＵＴ１０ｄの入力としてもよい。
【００３３】
以上の動作によって、濃度がＱ０以下のときは２点を積和した出力を、Ｑ０より大きくＱ１以下のときは４点を積和した出力を、また、濃度がＱ１より大きいときは８点を積和した出力を得ることができる。
【００３４】
上述の第１の構成例では、ビット数を合せる演算回路を簡略化するために積和点数を２、４、８点としているので、急激にフィルタの特性が変化し、フィルタの切り換わり点が画像上に不自然に現れてしまう恐れがある。そこで、第１の構成例にさらに特性の異なる空間フィルタを追加した場合について説明する。
図３は特性の異なる空間フィルタを追加した濃度適応型フィルタ１０の第２の構成例を示している。
図３に示す濃度適応型フィルタ１０は、図２の構成に新たに演算回路１０ｈ及び演算回路１０ｉを追加したものである。
【００３５】
加算器１０ａ、加算器１０ｂの出力が演算回路１０ｈに入力され、加算器１０ｂ、加算器１０ｃの出力が演算回路１０ｉに入力されている。また、演算回路１０ｈ及び演算回路１０ｉの出力はマルチプレクサ１０ｇに入力されている。
演算回路１０ｈでは、加算器１０ａからの式（１３）による出力を２倍し、加算器１０ｂからの式（１４）による出力を加算した値をマルチプレクサ１０ｇに入力する。演算回路１０ｉでは、加算器１０ｃからの式（１５）による出力を１／２倍し、加算器１０ｂからの式（１５）による出力を加算した値をマルチプレクサ１０ｇに入力する。
【００３６】
【数４】

【００３７】
上述の２点、４点及び８点の積和出力以外に、２点の積和の２倍と４点の積和とを加えた出力及び４点の積和と８点の積和の１／２を加えた出力を追加し、順次切換えて出力することにより、フィルタが切り換わった際の画像の特性の変化を小さくできる。
【００３８】
以上は、２点、４点及び８点の積和出力を得るものであり、シフトレジスタの数を１６、３２、…と増やし、加算回路、ビットシフタを追加することにより、さらに積和点数を増やしてＳＮを上げることも可能である。
【００３９】
次に、図１の濃度補正テーブル１１は、受光素子もしくは発光素子の光学的な光指向性の影響による濃度値の誤差、集光光学系もしくは受光素子表面の光散乱による濃度値誤差、及び受光素子もしくは後段の電気回路の非線型性による濃度値の誤差を補正する目的で用いられる。
この濃度補正テーブル１１は、基準となる濃度値を持つフィルムを予め読み込み、結果をその濃度値に合せるようなテーブルを作成して使用する。濃度補正テーブル１１によって補正された値をＺ_i ″（１≦ｉ≦ｐ−７）とする。
【００４０】
次に、補間回路１２は、画素ピッチを所望のものに変換する目的で用いられる。補間は主走査、副走査方向で行われるべきであるが、副走査方向に関してはフィルムの搬送速度をＶ［ｍｍ／ｓｅｃ］、ＣＣＤの蓄積時間をＴ［ｓｃｃ］とすれば、副走査方向のピッチＸ_s は、
Ｘ_s ＝Ｖ・Ｔ［ｍｍ］ ………（１６）
と容易に設定でき、ＶもしくはＴの調整で行えるので、補間は主走査方向のみで行う。ちなみに副走査方向のピッチＸ_s を変えるためにＣＣＤの光蓄積時間Ｔを変更するとき、光源の光量はＣＣＤの出力が適切になるように調整される。
【００４１】
上記主走査方向の補間の計算は、
【００４２】
【数５】

【００４３】
となる。ここでｎは補間に利用する前後の画素の総数であり、Ｘｆは所望の主走査方向のサンプリングピッチであり、Ｘｏは光学系の倍率とＣＣＤの実際の画素間隔で定まる実際に取得したサンプリングピッチである。εはＸｆとＸｏのサンプリングによる偏差であり、
ε＝ｉ・Ｘｆ／Ｘｏ−Ｒｏｕｎｄ（ｉ・Ｘｆ／Ｘｏ）；（１≦ｉ≦ｐ−７）
（｜ε｜＜１） ………（１８）
で表せる。
【００４４】
Ｗは補間する場合の核となる関数であり、例えば、２点の直線補間を行う場合、

と定まる。このときは、ｎ＝２を選択する。
【００４５】
補間回路１２の出力は後段の画像圧縮回路１４もしくはハードディスク１５への書込みのバッファとしての画像メモリ１３に一旦書込まれる。画像圧縮回路１４では、画像データの圧縮を行うが、例えば標準的な圧縮方法であるＪＰＥＧ圧縮を行う。この場合、画像メモリ１３から８Ｘ８ブロック単位でデータを読み出し、圧縮されたデータを後段へ出力する。この圧縮動作は操作者の設定によりパスすることもできる。
【００４６】
この圧縮出力は大容量のバッファであるハードディスク１５へ書込まれる。これは後段のインターフェイス１６による外部装置への出力時間の遅れによって本装置の次のフィルムを読取る時間に影響を出さないためのものであり、フィルムの読取りと外部へのデータ出力とが、ほぼ独立して行えるようにするためのバッファである。ハードディスク１５に書込まれたこれらのデータは、インターフェイス１６を介して予め設定された転送先に出力される。
【００４７】
尚、本実施の形態では、異なる特性を出力可能な空間フィルタについて説明したが、異なる特性を持つ複数の空間フィルタの出力を選択するように構成することも可能である。
また、本実施の形態では、１次元の空間フィルタについて説明したが、ラインバッファ等を用いて上述のフィルタを２次元の空間フィルタとすることも可能である。
【００４８】
本実施の形態によれば、着目画素の前後の複数画素を積和した値に応じて、用いる積和フィルタの特性を変えることができる。具体的には、濃度の高いところでは、積和点数の多い出力を用い、濃度の低いところでは、積和点数の少ない出力を用いる様に出力選択回路を設定することにより、低濃度部でＭＴＦを低下させることなく、高濃度部においてノイズを抑制した画像を得ることができる。
【００４９】
図５は、本発明により得られるＸ線フィルム画像読取り装置のノイズの特性を示す。
図中、５１は前記文献によるＸ線フィルム画像読取り装置に要求されるＳＮ比のノイズ換算値を示し、５２は移動平均点数を２点としたときのノイズを示し、５３は移動平均点数を４点としたときのノイズを示し、５４は移動平均点数を８点としたときのノイズを示し、５５は濃度Ｑ０、Ｑ１の点において移動平均点数を２点から４点、４点から８点に切換えることにより得られるＸ線フィルム画像読取り装置のノイズの特性を示している。
【００５０】
濃度Ｑ０は移動平均点数が２点の際のＸ線フィルム画像読取り装置のノイズと、装置に要求されるＳＮ比のノイズ換算値が等しくなる濃度であり、また濃度Ｑ１は移動平均点数が４点の際のＸ線フィルム画像読取り装置のノイズと、装置に要求されるＳＮ比のノイズ換算値が等しくなる濃度である。
【００５１】
従って、低濃度部におけるＭＴＦ低下による画質劣化を抑えつつ、Ｘ線フィルム画像読取り装置に本来必要とされるＳＮ比を広濃度範囲に渡り実現することができる。
【００５２】
図４はノイズ低減を行うようにしたＸ線フィルム画像読取り装置の第２の実施の形態を示す。
蛍光ランプ、ハロゲンランプ等の光源１からの光は、Ｘ線フィルム２を透過し光学系レンズ３により集光され、ＣＣＤラインセンサ４上へ結像される。ＣＣＤラインセンサ４の出力はアンプ５により増幅されると共に、ノイズ低減回路（ＣＤＳ）によりノイズ低減された後、Ａ／Ｄ変換器６によりｎビットのデジタルデータＤ_i （１≦ｉ≦ｐ ｐ：１ラインの画素数）に変換される。
【００５３】
黒補正回路７では、減算器７ａにより、対応する画素データからオフセット成分として予め収集した暗分布Ｂ_i を減ずる。暗分布Ｂ_i は暗分布メモリ７ｂにストアされている。黒補正回路の出力をＤ_i ′とすると、
Ｄ_i ′＝Ｄ_i −Ｂ_i （１≦ｉ≦ｐ） ………（２０）
となる。このようにして得られた黒補正回路の出力Ｄ_i ′は、濃度適応型フィルタ１０に入力される。濃度適応型フィルタの構成は図２、図３と同じである。
【００５４】
次に図２の濃度適応型フィルタの動作について説明する。
上述のようにして得られた画像データは順次シフトレジスタに入力され、すべてのシフトレジスタに画像データが入力された時点で、シフトレジスタＳＲ４、ＳＲ３の出力は加算器１０ａに入力される。
シフトレジスタＳＲ７、ＳＲ６、…、ＳＲ１、ＳＲ０内の値をそれぞれＤ_i-7 ′Ｄ_I-6 ′、…、Ｄ_i-1 ′、Ｄ_i ′（８≦ｉ≦ｐ）とすると、加算器１０ａでは、シフトレジスタＳＲ４、ＳＲ３のデータＤ_i-4 ′、Ｄ_i-3 ′が加算され、ビットシフタ１０ｅ及び、加算器１０ｂに入力される。
【００５５】
ビットシフタ１０ｅでは入力されたデータが４倍され、マルチプレクサ１０ｃに（ｎ＋３）ビットデータとして入力される。加算器１０ｂでは、シフトレジスタＳＲ５、ＳＲ２のデータＤ_i-5 ′、Ｄ_i-2 ′及び加算器１０ａからのデータＤ_i-4 ′＋Ｄ_i-3 ′が加算され、ビットシフタ１０ｆ及び加算器１０ｃに入力される。ビットシフタ１０ｆでは入力されたデータが２倍され、マルチプレクサ１０ｃに（ｎ＋３）ビットデータとして入力される。加算器１０ｃでは、シフトレジスタＳＲ７、ＳＲ６、ＳＲ１、ＳＲ０のデータＤ_i-7 ′、Ｄ_i-6 ′、Ｄ_i-1 ′、Ｄ_i ′及び、加算器１０ｂからのデータＤ_i-5 ′＋Ｄ_i-4 ′＋Ｄ_i-3 ′＋Ｄ_i-2 ′が加算され、マルチプレクサ１０ｇ及び、ＬＵＴ１０ｄに入力される。すなわち、マルチプレクサ１０ｇには、
【００５６】
【数６】

【００５７】
が入力される。ＬＵＴ１０ｄは加算器１０ｃからの入力に対し、図５に示した濃度Ｑ０及びＱ１に相当する値を境に０、１及び２が出力されるように設定されている。
ここで、第１の実施の形態では、シフトレジスタに入力される値が濃度値であったが、第２の実施の形態では、シフトレジスタに入力される値が黒補正後の透過光データである。本来はシェーディングにより黒補正後の透過光データから濃度値を推測できないが、通常は光量ムラの少ない光源を用いるため、黒補正後の透過光データからでも濃度値は推測できる。すなわち、ＬＵＴ１０ｄはＬ・１０^-Q0 及びＬ・１０^-Q1 （Ｌ：暗分布を除去した明分布の平均値）を境に０、１及び２が出力されるように設定される。ＬＵＴ１０ｄの出力は、
【００５８】
【数７】

【００５９】
に対して
ＬＵＴ_out ＝２（０≦Ａ₁ ≦Ｐ０）
ＬＵＴ_out ＝１（Ｐ０＜Ａ_i ≦Ｐ１）
ＬＵＴ_out ＝０（Ｐ１＜Ａ_i ≦２⁽ⁿ⁺³⁾ −１） ………（２２）
Ｐ０：Ｌ・１０^-Q1
Ｐ１：Ｌ・１０^-Q0
となる。
【００６０】
ＬＵＴ１０ｄの出力はマルチプレクサ１０ｇに入力され、マルチプレクサ１０ｇはＬＵＴ１０ｄの出力が０のときはビットシフタ１０ｅからの入力、即ち
【００６１】
【数８】

【００６２】
を出力し、ＬＵＴ１０ｄの出力が１のときは加算器１０ｂからの入力、即ち
【００６３】
【数９】

【００６４】
を出力し、ＬＵＴ１０ｄの出力が２のときは加算器１０ｃからの入力、即ち
【００６５】
【数１０】

【００６６】
を濃度補正テーブル１１に出力する。
【００６７】
上記の動作によって、濃度がＱ０以下のときは２点を積和した出力を、Ｑ０より大きくＱ１以下のときは４点を積和した出力を、また、濃度がＱ１より大きいときは８点を積和した出力を得ることができる。
以上は、２点、４点及び８点の積和出力を得るものであるが、シフトレジスタの数を１６、３２、…と増やし、加算回路、ビットシフタを追加することにより、さらに積和点数を増やしてＳＮを上げることも可能である。
【００６８】
濃度適応型フィルタ１０の出力は割り算を行うための対数変換ルックアップテーブル８に入力される。濃度適応型フィルタの出力をＤ_i ″（１≦ｉ≦ｐ−７）とすると、対数変換ルックアップテーブル８は、（ｎ＋３）ビット入力（ｎ＋３）ビット出力であり具体的には、
Ｙｉ＝Ｒｏｕｎｄ（Ａ・Ｉｏｇ１０（Ｄ_i ″＋１）＋０．５）（１≦ｉ≦ｐ−７）
Ａ：（２⁽ⁿ⁺³⁾ −Ｉ）／Ｉｏｇ１０（２⁽ⁿ⁺³⁾ ） ………（２６）
となる。ここで、Ｒｏｕｎｄ（＊）は少数点以下を切り捨てることを意味する。対数変換ルックアップテーブル８は上式（２６）の変換を行う。
【００６９】
白補正回路９では、減算器９ａにより、予め収集した対数変換した明分布Ｌ_i ′に対応する画素から、対数変換ルックアップテーブル８の出力Ｙ_i を減ずる。Ｌ_i をフィルムを通さずに収集した濃度適応型フィルタの出力データとすると、対数変換した明分布Ｌ_i ′は、
Ｌ_i ′＝Ｒｏｕｎｄ（Ａ・Ｌｏｇ１０（Ｌ_i ＋１）＋０．５）（１≦ｉ≦ｐ）
Ａ：（２⁽ⁿ⁺³⁾ −Ｉ）／Ｌｏｇ１０（２⁽ⁿ⁺³⁾ ） ………（２７）
で表される。
【００７０】
従って、減算器９ａで行われる減算によって、フィルムの透過率を計算する除算が実行される。この出力は対数値であるため濃度出力となる。濃度出力Ｚ_i は、
Ｚ_i ＝Ｌ_i ′−Ｙ_i （１≦ｉ≦ｐ） ………（２８）
となる。この出力は濃度補正テーブル１１に入力される。
濃度補正テーブル１１以降の動作は、第１の実施の形態と同様である。
【００７１】
本実施の形態によれば、黒補正後の画素データに対し、着目画素の前後の複数画素を積和した値に応じて、用いる積和フィルタの特性を変えることができる。具体的には、高濃度に相当するところでは、積和点数の多い出力を用い、低濃度に相当するところでは、積和点数の少ない出力を用いる様に出力選択回路を設定することにより、高濃度部において対数変換を行う前にＳＮ比（ビット数）を上げることができるため、より対数変換ルックアップテーブルの量子化ノイズの影響を少なくすることができる。その結果、低濃度部においてＭＴＦを低下させることなく、Ｘ線フィルム画像読取り装置に必要とされるＳＮ比を広濃度範囲に渡り実現することができる。
【００７２】
また、暗分布の平均値を予め算出しておけば、黒補正前であっても画素データの濃度値が推測できるため、濃度適応型フィルタを黒補正回路の前に置くことにより、黒補正演算前にＳＮ比（ビット数）を上げることができ、黒補正における量子化ノイズの影響をより少なくすると共に、対数変換ルックアップテーブルの量子化ノイズの影響を少なくすることができる。
【００７３】
尚、図１、図４の各機能ブロックによるシステムは、ハード的に構成してもよく、また、ＣＰＵやメモリ等から成るマイクロコンピュータシステムに構成してもよい。マイクロコンピュータシステムに構成する場合、上記メモリは本発明による記憶媒体を構成する。この記憶媒体には、前述した処理を実行するためのプログラムが記憶されている。またこの記憶媒体としはＲＯＭ、ＲＡＭ等の半導体メモリ、光ディスク、光磁気ディスク、磁気媒体等を用いてもよく、これらをＣＤ−ＲＯＭ、フロィピディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカード等として用いてもよい。
【００７４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、出力される画像信号のＳ／Ｎ比を適切なものにすることができる。
【００７６】
従って、Ｘ線フィルムを読み取った画像信号を処理する場合は、低濃度部での解像度を低下させることなく、Ｘ線フィルム画像読取り装置に必要とされるＳＮ比を広濃度範囲にわたって実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】濃度適応型フィルタの第１の構成例を示すブロック図である。
【図３】濃度適応型フィルタの第２の構成例を示すブロック図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示すブロック図である。
【図５】本発明により得られる濃度値とノイズとの関係を示す特性図である。
【図６】移動平均点数をパラメータとする濃度値とノイズとの関係を示す特性図である。
【符号の説明】
２ Ｘ線フィルム
４ ＣＣＤラインセンサ
１０ 濃度適応型フィルタ
１１ 濃度補正テーブル
１２ 補間回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to an image processing apparatus, an image processing method, and a computer-readable recording medium suitable for processing a digitized image signal obtained by optically reading a medical X-ray film image. .
[0002]
[Prior art]
As an apparatus for reading conventional X-ray film images, light is irradiated to the X-ray film from a light source such as a halogen lamp or a semiconductor laser, and the transmitted light from the film is received by an image sensor such as a CCD line sensor or a photomultiplier. An X-ray film image reading apparatus that converts an electric signal into a digital value is known. Since these X-ray film image reading apparatuses are sometimes used for diagnosis or the like, high performance is required.
[0003]
In such an image reading apparatus, it is necessary to obtain information with high gradation characteristics that is faithful to the film, and identification of gradation in the apparatus is required to match visual characteristics. The discrimination for visual gradation is not linear with the amount of light transmitted from the film,
Concentration D = −LOG10 (T), T: Transmittance (1)
It is known that it can be distinguished even by a faint difference when the amount of light is small, that is, when it is close to black. Therefore, the X-ray film image reading apparatus normally outputs a density value. A CCD line sensor, which is an image sensor, outputs an electrical signal having a magnitude proportional to light, but includes noise components such as reset noise and shot noise in the output. Also, noise components due to amplifiers, A / D converters, and the like are included in the output of AD. These noises do not depend on the amount of light except for shot noise, and are almost constant.
[0004]
The density D is expressed by the formula (1) as described above. When this equation (1) is fully differentiated,
dD = − (10^DLOGe) dT (2)
Where the noise is the variance value σ²If the distribution is a normal distribution according to, the dispersion value of the density D is (10^DLOGe)²σ²It becomes.
That is, when the noise is a standard deviation σ, the noise converted to the density value is an exponential function (10^D(LOGe).
[0005]
Since this noise can be regarded as an independent random number, conventionally, the noise is suppressed by performing spatial filtering by moving average or the like. That is, a set of pixels is represented by {H_i| I = 1 to N}, where P is the moving average score, the moving average filter is
[0006]
[Expression 1]

[0007]
The dispersion value is 1 / P. That is, noise becomes 1 / √P by moving average filtering.
[0008]
FIG. 6 shows the relationship between the density value using the moving average score as a parameter and noise.
In the same figure, 41 shows what converted into S / N ratio required for the X-ray film image reader by literature mentioned later, 42 shows noise when a moving average score is 2 points, 43 shows The noise when the moving average score is 4 points is shown, and 44 is the noise when the moving average score is 8 points.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
According to the document High-resolution, high-performance radiographic film scanner (SPIE Vo1.1231 Medical Imaging IV), the signal-to-noise ratio required for the X-ray film image reader originally depends on the film noise ratio. It is said that it is necessary to be 1/3 or less.
In order to achieve this S / N ratio within the read density range, when multi-point moving average filtering is performed, noise is suppressed, but MTF is lowered and the image is blurred. Further, when the number of moving average filters is reduced in order to suppress the decrease in MTF, there is a problem that the SN ratio originally required for the X-ray film image reading apparatus cannot be achieved within the reading density range.
[0010]
Accordingly, an object of the present invention is to realize an SN ratio originally required for an X-ray film image reading apparatus over a wide density range while suppressing image quality deterioration due to a decrease in MTF.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
  The image processing apparatus of the present invention is required for the filter means for changing the spatial filter characteristics by changing the moving average score, which is the number of pixels used for moving average filtering, and the density value of the pixel of interest in the image signal. Selecting means for selecting the minimum number of moving average points that are equal to or less than the noise conversion value of the S / N ratio, and filtering processing for the pixel of interest by the filtering means with the moving average points selected by the selecting means It is characterized by doing.
[0012]
  The computer-readable recording medium of the present invention includes a filter unit that changes a spatial filter characteristic by changing a moving average score, which is the number of pixels used when moving average filtering a computer for image processing, and an image It functions as a selection means for selecting the minimum number of moving average points that are equal to or less than the noise conversion value of the SN ratio required for the density value of the pixel of interest in the signal, and the moving average points selected by the selection means are as follows: A program for filtering the target pixel by the filter unit is recorded.
[0013]
  According to the image processing method of the present invention, the moving average that is equal to or less than the noise conversion value of the SN ratio required for the density value of the pixel of interest in the image signal is selected from the moving average score that is the number of pixels used for moving average filtering. The method includes a step of selecting a minimum number of points, and a step of filtering the target pixel with the selected moving average number of points.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a first embodiment of an X-ray film image reading apparatus which performs noise reduction.
In FIG. 1, light from a light source 1 such as a fluorescent lamp or a halogen lamp passes through an X-ray film 2, is collected by an optical system lens 3, and forms an image on a CCD line sensor 4.
[0016]
Since the X-ray film 2 is sequentially conveyed in the direction of the arrow by a conveyance means (not shown), the CCD line sensor 4 receives a one-dimensional image in a direction orthogonal to the conveyance direction, so that the X-ray film 2 is detected by the CCD line sensor 4. The whole image is read by scanning. The light received by the CCD line sensor 4 is photoelectrically converted and output as a voltage value for each pixel. This voltage value is amplified by the amplifier 5 and reduced in noise by a noise reduction circuit (CDS) (not shown), and then input to the A / D converter 6 to input n-bit digital data D._i(1 ≦ i ≦ pp: number of pixels in one line)
[0017]
Next, in the black correction circuit 7, the dark distribution B collected in advance as an offset component from the corresponding pixel data by the subtractor 7a._iReduce. Dark distribution B_iIs stored in the dark distribution memory 7b. The output of the black correction circuit 7 is D_iLet's say
D_i'= D_i-B_i(1 ≦ i ≦ p) ……… (4)
It becomes.
[0018]
The output of the black correction circuit 7 is input to a logarithmic conversion lookup table (LUT) 8 for performing division. This logarithmic conversion look-up table 8 is an n-bit input and an n-bit output. Specifically,
Yi = Round (A · Log10 (Di ′ + 1) +0.5) (1 ≦ i ≦ p) (5)
A: (2ⁿ-1) / Log10 (2ⁿ)
It becomes. Here, Round (*) means to round off the decimal point. The logarithmic conversion lookup table 8 performs the conversion of the above equation (5).
[0019]
Next, the white correction circuit 9 outputs the output Y of the logarithmic conversion lookup table 8 from the pixels corresponding to the logarithmically converted light distribution Li ′ collected in the light distribution memory 9b collected in advance by the subtractor 9a._iReduce. L_iIs the output data from the A / D converter 6 collected without passing through the film, the logarithmically converted light distribution L_i′ Is
L_i′ = Round (A · Log10 (L_i-B_i+1) +0.5) (1 ≦ i ≦ p) (6)
A: (2ⁿ-1) / Log10 (2ⁿ)
It is represented by
[0020]
Accordingly, a division for calculating the transmittance of the film is executed by the subtraction performed by the subtracter 9a. Since this output is a logarithmic value, it becomes a density output. Concentration output Z_iIs
Z_i= L_i'-Y_i(1 ≦ i ≦ p) (7)
It becomes. The density value obtained in this way is input to the density adaptive filter 10.
[0021]
FIG. 2 shows a first configuration example of the density adaptive filter 10.
This density adaptive filter 10 includes eight shift registers SR7, SR6, SR5,..., SR0, three adders 10a, 10b, 10c, LUT 10d, bit shifters 10e, 10f, and a multiplexer 10g.
[0022]
The outputs of the shift registers SR4 and SR3 are input to the adder 10a, and the output of the adder 10a is input to the adder 10b and the bit shifter 10e. The output of the bit shifter 10e is input to the multiplexer 10g. The outputs of the shift registers SR5 and SR2 and the adder 10a are input to the adder 10b, and the output of the adder 10b is input to the adder 10c and the bit shifter 10f. The output of the bit shifter 10f is input to the multiplexer 10g.
[0023]
The outputs of the shift registers SR7, SR6, SR1, SR0 and the adder 10b are input to the adder 10c, and the output of the adder 10c is input to the multiplexer 10g and the LUT 10d. The output of the LUT 10d is input to the multiplexer 10g. The output of the multiplexer 10g is input to the density correction table 11 in FIG.
[0024]
Next, the operation of the density adaptive filter 10 will be described.
The image data obtained as described above is sequentially input to the shift registers SR7 to SR0, and when the image data is input to all the shift registers, the outputs of the shift registers SR4 and SR3 are input to the adder 10a. .
The values in the shift registers SR7, SR6,._i-7, Z_I-6... Z_i-1, Z_iAssuming that (8 ≦ i ≦ p), the adder 10a uses the data Z of the shift registers SR4 and SR3._i-4, Z_i-3Are added to the bit shifter 10e and the adder 10b.
[0025]
In the bit shifter 10e, the input data is quadrupled and input to the multiplexer 10c as (n + 3) bit data. In the adder 10b, the data Z of the shift registers SR5 and SR2_i-5, Z_i-2And data Z from the adder 10a_i-4+ Z_i-3Are added to the bit shifter 10f and the adder 10c.
[0026]
In the bit shifter 10f, the input data is doubled and input to the multiplexer 10c as (n + 3) bit data. In the adder 10c, the data Z of the shift registers SR7, SR6, SR1, SR0_i-7, Z_i-6, Z_i-1, Z_iAnd data Z from the adder 10b_i-5+ Z_i-4+ Z_i-3+ Z_i-2Are added and input to the multiplexer 10g and the LUT 10d. That is, the multiplexer 10g has
[0027]
[Expression 2]

[0028]
Is entered.
The LUT 10d is set such that 0, 1, and 2 are output with respect to the input from the adder 10c, with values corresponding to densities Q0 and Q1 shown in FIG. That is, the LUT 10d is (2^{(n + 3)}-1) Q0 / Log10 (2^{(n + 3)}) And (2^{(n + 3)}-1) Q1 / Log10 (2^{(n + 3)}), 0, 1, and 2 are output.
[0029]
[Equation 3]

[0030]
Against
LUT_out= 0 (0 ≦ A₁≦ P0)
LUT_out= 1 (P0 <A_i≦ P1)
LUT_out= 2 (P1 <A_i≦ 2^{(n + 3)}-1)
P0: (2^{(n + 3)}-1) Q0 / Log10 (2^{(n + 3)})
P1: (2^{(n + 3)}-1) Q1 / Log10 (2^{(n + 3)}) ……… (12)
It becomes.
[0031]
The output of the LUT 10d is input to the multiplexer 10g. When the output of the LUT 10d is 0, the multiplexer 10g outputs the input from the bit shifter 10c, that is, the above equation (8), and when the output of the LUT 10d is 1, the output from the adder 10b. The input, that is, the above equation (9) is output. When the output of the LUT 10d is 2, the input from the adder 10c, that is, the above equation (10) is output to the density correction table 11.
[0032]
Here, the output of the adder 10c is used as the input of the LUT 10d. However, an output from a circuit for calculating an average value or an added value provided separately may be used as the input of the LUT 10d.
[0033]
By the above operation, an output obtained by multiplying and summing two points when the density is Q0 or less, an output obtained by summing and summing four points when the density is greater than Q0 and less than Q1, and 8 points when the density is greater than Q1. A product-summed output can be obtained.
[0034]
In the first configuration example described above, the product-sum points are 2, 4, and 8 in order to simplify the arithmetic circuit for combining the number of bits. Therefore, the characteristics of the filter suddenly change, and the switching point of the filter is It may appear unnatural on the image. Therefore, a case where a spatial filter having different characteristics is further added to the first configuration example will be described.
FIG. 3 shows a second configuration example of the density adaptive filter 10 to which spatial filters having different characteristics are added.
The density adaptive filter 10 shown in FIG. 3 is obtained by newly adding an arithmetic circuit 10h and an arithmetic circuit 10i to the configuration of FIG.
[0035]
The outputs of the adder 10a and the adder 10b are input to the arithmetic circuit 10h, and the outputs of the adder 10b and the adder 10c are input to the arithmetic circuit 10i. The outputs of the arithmetic circuit 10h and the arithmetic circuit 10i are input to the multiplexer 10g.
In the arithmetic circuit 10h, the output of the expression (13) from the adder 10a is doubled, and the value obtained by adding the output of the expression (14) from the adder 10b is input to the multiplexer 10g. In the arithmetic circuit 10i, the output of the expression (15) from the adder 10c is halved, and the value obtained by adding the output of the expression (15) from the adder 10b is input to the multiplexer 10g.
[0036]
[Expression 4]

[0037]
In addition to the 2-point, 4-point, and 8-point product-sum outputs described above, an output that is twice the 2-point product-sum and 4-point product-sum, and 4-point product-sum and 8-point product-sum 1 By adding the output with the addition of / 2, and sequentially switching the output, the change in the characteristics of the image when the filter is switched can be reduced.
[0038]
The above is to obtain the product sum output of 2 points, 4 points and 8 points. Increase the number of shift registers to 16, 32, etc., and add the adder circuit and bit shifter to further increase the number of product sum points. It is also possible to raise SN.
[0039]
Next, the density correction table 11 shown in FIG. 1 includes density error due to the influence of optical light directivity of the light receiving element or light emitting element, density value error due to light scattering on the surface of the condensing optical system or light receiving element, and light reception. It is used for the purpose of correcting an error in density value due to the non-linearity of the element or the subsequent electric circuit.
This density correction table 11 is used by creating a table that reads in advance a film having a reference density value and matches the result with the density value. The value corrected by the density correction table 11 is Z_i″ (1 ≦ i ≦ p−7).
[0040]
Next, the interpolation circuit 12 is used for the purpose of converting the pixel pitch into a desired one. Interpolation should be performed in the main scanning and sub-scanning directions. In the sub-scanning direction, assuming that the film conveyance speed is V [mm / sec] and the CCD accumulation time is T [scc], Pitch X_sIs
X_s= V · T [mm] ......... (16)
And can be set by adjusting V or T, so that interpolation is performed only in the main scanning direction. By the way, pitch X in the sub-scanning direction_sWhen changing the light accumulation time T of the CCD to change the light amount, the light amount of the light source is adjusted so that the output of the CCD becomes appropriate.
[0041]
The calculation of interpolation in the main scanning direction is
[0042]
[Equation 5]

[0043]
It becomes. Here, n is the total number of pixels before and after being used for interpolation, Xf is a desired sampling pitch in the main scanning direction, and Xo is an actually acquired sampling pitch determined by the magnification of the optical system and the actual pixel interval of the CCD. It is. ε is a deviation due to sampling of Xf and Xo,
ε = i · Xf / Xo-Round (i · Xf / Xo); (1 ≦ i ≦ p−7)
(| Ε | <1) ……… (18)
It can be expressed as
[0044]
W is a core function for interpolation. For example, when performing two-point linear interpolation,

Is determined. At this time, n = 2 is selected.
[0045]
The output of the interpolation circuit 12 is temporarily written in the image compression circuit 14 in the subsequent stage or the image memory 13 as a buffer for writing to the hard disk 15. The image compression circuit 14 compresses image data. For example, JPEG compression, which is a standard compression method, is performed. In this case, data is read from the image memory 13 in units of 8 × 8 blocks, and the compressed data is output to the subsequent stage. This compression operation can be passed by the operator's setting.
[0046]
This compressed output is written to the hard disk 15 which is a large-capacity buffer. This is because the delay of the output time to the external device by the interface 16 at the subsequent stage does not affect the time for reading the next film of this device, and the reading of the film and the data output to the outside are almost independent. It is a buffer to be able to do it. These data written in the hard disk 15 are output to a preset transfer destination via the interface 16.
[0047]
In the present embodiment, the spatial filter that can output different characteristics has been described. However, it is also possible to select a plurality of spatial filters having different characteristics.
In this embodiment, a one-dimensional spatial filter has been described. However, the above-described filter may be a two-dimensional spatial filter using a line buffer or the like.
[0048]
According to the present embodiment, it is possible to change the characteristics of the product-sum filter to be used according to the value obtained by summing the plurality of pixels before and after the target pixel. Specifically, by setting the output selection circuit so that an output with a high sum of product points is used at a high density and an output with a low sum of products is used at a low density, the MTF in the low density part is set. An image in which noise is suppressed in the high density portion can be obtained without reducing the image quality.
[0049]
FIG. 5 shows noise characteristics of the X-ray film image reading apparatus obtained by the present invention.
In the figure, 51 represents the noise conversion value of the S / N ratio required for the X-ray film image reading apparatus according to the above document, 52 represents the noise when the moving average score is 2, and 53 represents the moving average score of 4 54 indicates noise when the moving average score is 8 points, and 55 indicates the moving average score from 2 points to 4 points and 4 points to 8 points at the density Q0 and Q1 points. The characteristic of the noise of the X-ray film image reader obtained by switching is shown.
[0050]
The density Q0 is a density at which the noise of the X-ray film image reading apparatus when the moving average score is 2 is equal to the noise conversion value of the SN ratio required for the apparatus, and the density Q1 is 4 moving average scores. This is the density at which the noise of the X-ray film image reading apparatus at this time is equal to the noise conversion value of the SN ratio required for the apparatus.
[0051]
Accordingly, it is possible to realize the SN ratio originally required for the X-ray film image reading apparatus over a wide density range while suppressing deterioration in image quality due to MTF reduction in the low density portion.
[0052]
FIG. 4 shows a second embodiment of an X-ray film image reading apparatus which performs noise reduction.
Light from the light source 1 such as a fluorescent lamp or a halogen lamp passes through the X-ray film 2, is condensed by the optical system lens 3, and forms an image on the CCD line sensor 4. The output of the CCD line sensor 4 is amplified by an amplifier 5, and after noise reduction by a noise reduction circuit (CDS), n-bit digital data D is output by an A / D converter 6._i(1 ≦ i ≦ pp: number of pixels in one line)
[0053]
In the black correction circuit 7, the dark distribution B collected in advance as an offset component from the corresponding pixel data by the subtractor 7a._iReduce. Dark distribution B_iIs stored in the dark distribution memory 7b. The output of the black correction circuit is D_iLet's say
D_i'= D_i-B_i(1 ≦ i ≦ p) ……… (20)
It becomes. The output D of the black correction circuit obtained in this way_i'Is input to the density adaptive filter 10. The configuration of the density adaptive filter is the same as in FIGS.
[0054]
Next, the operation of the density adaptive filter of FIG. 2 will be described.
The image data obtained as described above is sequentially input to the shift register, and when the image data is input to all the shift registers, the outputs of the shift registers SR4 and SR3 are input to the adder 10a.
The values in the shift registers SR7, SR6,._i-7'D_I-6', ..., D_i-1', D_i′ (8 ≦ i ≦ p), in the adder 10a, the data D of the shift registers SR4 and SR3_i-4', D_i-3'Is added and input to the bit shifter 10e and the adder 10b.
[0055]
In the bit shifter 10e, the input data is quadrupled and input to the multiplexer 10c as (n + 3) bit data. In the adder 10b, the data D of the shift registers SR5 and SR2_i-5', D_i-2'And data D from the adder 10a_i-4'+ D_i-3'Is added and input to the bit shifter 10f and the adder 10c. In the bit shifter 10f, the input data is doubled and input to the multiplexer 10c as (n + 3) bit data. In the adder 10c, the data D of the shift registers SR7, SR6, SR1, SR0_i-7', D_i-6', D_i-1', D_i'And data D from the adder 10b_i-5'+ D_i-4'+ D_i-3'+ D_i-2'Is added and input to the multiplexer 10g and the LUT 10d. That is, the multiplexer 10g has
[0056]
[Formula 6]

[0057]
Is entered. The LUT 10d is set so that 0, 1, and 2 are output with respect to the input from the adder 10c, with values corresponding to the densities Q0 and Q1 shown in FIG.
Here, in the first embodiment, the value input to the shift register is a density value, but in the second embodiment, the value input to the shift register is transmitted light data after black correction. is there. Originally, the density value cannot be estimated from the transmitted light data after black correction by shading. However, since the light source with little light amount unevenness is normally used, the density value can be estimated from the transmitted light data after black correction. That is, the LUT 10d is L · 10.^-Q0And L · 10^-Q1It is set so that 0, 1, and 2 are output with (L: average value of light distribution from which dark distribution is removed) as a boundary. The output of the LUT 10d is
[0058]
[Expression 7]

[0059]
Against
LUT_out= 2 (0 ≦ A₁≦ P0)
LUT_out= 1 (P0 <A_i≦ P1)
LUT_out= 0 (P1 <A_i≦ 2^{(n + 3)}-1) ......... (22)
P0: L · 10^-Q1
P1: L · 10^-Q0
It becomes.
[0060]
The output of the LUT 10d is input to the multiplexer 10g. When the output of the multiplexer 10g is 0, the input from the bit shifter 10e, that is,
[0061]
[Equation 8]

[0062]
When the output of the LUT 10d is 1, the input from the adder 10b, that is,
[0063]
[Equation 9]

[0064]
When the output of the LUT 10d is 2, the input from the adder 10c, that is,
[0065]
[Expression 10]

[0066]
Is output to the density correction table 11.
[0067]
By the above operation, when the density is Q0 or less, an output obtained by multiplying and summing two points is obtained. When the density is greater than Q0 and less than Q1, an output obtained by multiplying and summing four points is obtained. When the density is greater than Q1, eight points are obtained. A product-summed output can be obtained.
The above is to obtain the product sum output of 2 points, 4 points and 8 points, but the number of product sum points is further increased by increasing the number of shift registers to 16, 32,... And adding an adder circuit and a bit shifter. It is also possible to increase SN by increasing it.
[0068]
The output of the density adaptive filter 10 is input to a logarithmic conversion lookup table 8 for performing division. The output of the density adaptive filter is D_i″ (1 ≦ i ≦ p−7), the logarithmic conversion lookup table 8 is an (n + 3) -bit input (n + 3) -bit output, specifically,
Yi = Round (A · Iog10 (D_i″ +1) +0.5) (1 ≦ i ≦ p−7)
A: (2^{(n + 3)}-I) / Iog10 (2^{(n + 3)}) ……… (26)
It becomes. Here, Round (*) means to round off the decimal point. The logarithmic conversion lookup table 8 performs the conversion of the above equation (26).
[0069]
In the white correction circuit 9, a light distribution L logarithmically collected in advance by a subtractor 9a._iFrom the pixel corresponding to ′, the output Y of the logarithmic conversion lookup table 8_iReduce. L_iIs the logarithmically converted light distribution L, when the output data of the density adaptive filter collected without passing through the film_i′ Is
L_i′ = Round (A · Log10 (L_i+1) +0.5) (1 ≦ i ≦ p)
A: (2^{(n + 3)}-I) / Log10 (2^{(n + 3)}) ……… (27)
It is represented by
[0070]
Accordingly, a division for calculating the transmittance of the film is executed by the subtraction performed by the subtracter 9a. Since this output is a logarithmic value, it becomes a density output. Concentration output Z_iIs
Z_i= L_i'-Y_i(1 ≦ i ≦ p) ……… (28)
It becomes. This output is input to the density correction table 11.
The operations after the density correction table 11 are the same as those in the first embodiment.
[0071]
According to the present embodiment, the characteristics of the product-sum filter to be used can be changed in accordance with the value obtained by multiplying and summing a plurality of pixels before and after the target pixel with respect to the pixel data after black correction. Specifically, an output selection circuit is set so that an output with a large sum of products and sums is used where it corresponds to a high concentration, and an output with a small sum of products and sums is used in a place corresponding to a low concentration. Since the SN ratio (number of bits) can be increased before logarithmic conversion is performed in the density portion, the influence of quantization noise in the logarithmic conversion lookup table can be further reduced. As a result, the SN ratio required for the X-ray film image reading apparatus can be realized over a wide density range without reducing the MTF in the low density portion.
[0072]
In addition, if the average value of the dark distribution is calculated in advance, the density value of the pixel data can be estimated even before black correction. Therefore, a black correction calculation can be performed by placing a density adaptive filter in front of the black correction circuit. The SN ratio (number of bits) can be increased in advance, and the influence of quantization noise in black correction can be reduced, and the influence of quantization noise in the logarithmic conversion lookup table can be reduced.
[0073]
1 and FIG. 4 may be configured as hardware, or may be configured as a microcomputer system including a CPU, a memory, and the like. When configured in a microcomputer system, the memory constitutes a storage medium according to the present invention. This storage medium stores a program for executing the processing described above. The storage medium may be a semiconductor memory such as ROM or RAM, an optical disk, a magneto-optical disk, a magnetic medium, etc., and these may be used as a CD-ROM, floppy disk, magnetic tape, nonvolatile memory card, or the like. Good.
[0074]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the S / N ratio of the output image signal can be made appropriate.
[0076]
Therefore, when processing the image signal read from the X-ray film, the SN ratio required for the X-ray film image reading apparatus can be realized over a wide density range without reducing the resolution at the low density portion. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a first configuration example of a density adaptive filter.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a second configuration example of a density adaptive filter.
FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a relationship between a density value obtained by the present invention and noise.
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a relationship between a density value using a moving average score as a parameter and noise.
[Explanation of symbols]
2 X-ray film
4 CCD line sensor
10 Concentration adaptive filter
11 Density correction table
12 Interpolation circuit

Claims (6)

Filter means for changing the spatial filter characteristics by changing the moving average number, which is the number of pixels used when moving average filtering,
Selecting means for selecting the minimum number of moving average points that are equal to or less than the noise conversion value of the SN ratio required for the density value of the pixel of interest in the image signal;
An image processing apparatus, wherein the filtering means performs filtering processing on the pixel of interest with the moving average score selected by the selection means.   The image processing apparatus according to claim 1, wherein the filtering unit performs filtering only in one direction of the two-dimensional image. 3. The image processing apparatus according to claim 2, wherein the filter means sets a pixel of interest in the image signal to an intermediate point of the sampling pixels and adds 2 ⁿ sampling pixels. .   The image processing apparatus according to claim 1, wherein the image signal is an X-ray film read by an image reading unit. Computer for image processing,
Filter means for changing the spatial filter characteristics by changing the moving average number, which is the number of pixels used when moving average filtering,
Function as a selection means for selecting the minimum number of moving average points that are equal to or lower than the noise conversion value of the SN ratio required for the density value of the pixel of interest in the image signal;
A computer-readable recording medium in which a program for filtering the pixel of interest by the filter unit is recorded with the moving average score selected by the selection unit. A step of selecting the minimum number of moving average points that is equal to or less than the noise conversion value of the SN ratio required for the density value of the pixel of interest in the image signal from the moving average points that are the number of pixels used for moving average filtering When,
And a step of filtering the pixel of interest with the selected moving average score.

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