JP5416377B2 - Image processing apparatus, X-ray foreign object detection apparatus including the same, and image processing method - Google Patents

Image processing apparatus, X-ray foreign object detection apparatus including the same, and image processing method Download PDF

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Description

本発明は、例えばX線画像を処理する画像処理装置、及びX線画像に基づいて混入異物の有無を検出するX線異物検出装置、並びに画像処理方法に関する。   The present invention relates to an image processing apparatus that processes, for example, an X-ray image, an X-ray foreign object detection apparatus that detects the presence or absence of a mixed foreign object based on the X-ray image, and an image processing method.

従来、X線画像を処理する装置として、点像分布関数(Point Spread Function:PSF)を画像復元パラメータとして復元処理することにより、被写体画像の輪郭が不明瞭となる現象(以下「画像ボケ」という)を抑制して画像復元を行うものが知られている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, as a device for processing an X-ray image, a restoration process using a point spread function (PSF) as an image restoration parameter causes the outline of the subject image to become unclear (hereinafter referred to as “image blur”). ) Is known to perform image restoration (for example, see Patent Document 1).

特許文献1に記載されたものは、高速フーリエ変換(Fast Fourier Transform:FFT)処理した画像データをFFT処理したPSFで除算し、その演算結果を逆FFT処理する手法によってデコンボリューション(逆畳み込み積分)演算を行って復元画像を生成するようになっている。
特開2008−73318号公報
Patent Document 1 describes a method that divides image data that has been subjected to Fast Fourier Transform (FFT) processing by PSF that has been subjected to FFT processing, and performs deconvolution (deconvolution integration) by a method that performs inverse FFT processing on the calculation result. An operation is performed to generate a restored image.
JP 2008-73318 A

しかしながら、従来のものでは、FFT処理後のデコンボリューション演算による画像ボケ復元処理において高周波ノイズが発生するという副作用があることが知られている。この高周波ノイズは、例えばウィーナフィルタ(wiener filter)を使用することによって抑制できるが、ウィーナフィルタを使用すると、そのローパスフィルタ効果によりボケ画像復元効果も抑制されてしまい、被測定物に混入した微小異物を検出することができないという課題があった。   However, it is known that the conventional one has a side effect that high-frequency noise is generated in the image blur restoration process by the deconvolution operation after the FFT process. This high-frequency noise can be suppressed by using, for example, a Wiener filter. However, if a Wiener filter is used, the blur image restoration effect is also suppressed by the low-pass filter effect, and minute foreign matter mixed in the object to be measured. There has been a problem that cannot be detected.

具体的に図12を用いて説明する。図12(a)は、2つの円内に微小異物が存在する被測定物の原画像の濃度を3D表示している。この原画像は、微小異物を示す信号がポアソンノイズに埋もれた様子を示している。また、図12(b)は、原画像に対し、ウィーナフィルタを使用して画像復元処理を行った復元画像を示している。図12(b)に示すように、ウィーナフィルタによる画像復元処理では微小異物を検出することができないことがわかる。   This will be specifically described with reference to FIG. FIG. 12A shows in 3D the density of the original image of the object to be measured in which minute foreign objects exist in two circles. This original image shows a state in which a signal indicating a minute foreign object is buried in Poisson noise. FIG. 12B shows a restored image obtained by performing image restoration processing on the original image using a Wiener filter. As shown in FIG. 12B, it can be seen that minute foreign objects cannot be detected by the image restoration process using the Wiener filter.

また、従来のものでは、X線の散乱による画像ボケ(以下「散乱ボケ」という。)が発生して微小異物を示す信号がポアソンノイズに埋もれてしまい、X線検出器の分解能を単に向上させるだけでは微小異物が検出できないという課題があった。   Further, in the conventional device, image blur due to X-ray scattering (hereinafter referred to as “scattering blur”) occurs, and a signal indicating a minute foreign matter is buried in Poisson noise, which simply improves the resolution of the X-ray detector. There is a problem that a minute foreign object cannot be detected by itself.

また、X線画像に対して画像復元の反復計算を行う反復法も知られているが、この方法によって十分な画質を得るためには、反復計算を行うための処理時間を多く要するので、リアルタイム処理が必要なX線異物検出装置には採用できないという課題があった。   In addition, an iterative method that performs iterative calculation for image restoration on an X-ray image is also known. However, in order to obtain sufficient image quality by this method, a large amount of processing time is required for performing iterative calculation. There has been a problem that it cannot be adopted in an X-ray foreign matter detection apparatus that requires processing.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、従来のものよりも高精細な画像を高速に取得することができる画像処理装置及びそれを備えたX線異物検出装置並びに画像処理方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an image processing apparatus capable of acquiring a high-definition image at a higher speed than conventional ones, an X-ray foreign object detection apparatus including the same, and image processing It aims to provide a method.

本発明の請求項1に係る画像処理装置は、被測定物を撮影した画像における検出対象物のエッジを示すエッジ情報を含む被測定物画像のデータを入力する画像データ入力手段と、前記検出対象物の標準試験片を用いて予め取得したエッジ画像に基づいて定めたパラメータによるパラメトリック関数で点像分布関数を近似した関数近似点像分布関数を生成する関数近似点像分布関数生成手段と、前記被測定物画像をガウシアン関数に基づいたコンボリューション画像とし、前記関数近似点像分布関数に基づいてデコンボリューション演算による画像復元処理を行って復元画像を生成する復元画像生成手段と、前記エッジ情報を保存した状態で前記復元画像からノイズを除去するエッジ保存平滑化手段とを備え、前記エッジ保存平滑化手段が、第1及び第2のエッジ保存平滑化処理をそれぞれ行う第1及び第2のエッジ保存平滑化部を備え、前記第1のエッジ保存平滑化部は、前記第1のエッジ保存平滑化処理として、注目画素の近隣画素を含む局所濃度の標準偏差が第1閾値以下のとき前記局所濃度の単純平均を前記注目画素の濃度とした画像データを前記第2のエッジ保存平滑化部に出力し、前記局所濃度の標準偏差が前記第1閾値を超えるとき前記局所濃度の単純平均を予め定めた補正関数で補正して前記注目画素の濃度とした画像データを前記第2のエッジ保存平滑化部に出力するものであり、前記第2のエッジ保存平滑化部は、前記第2のエッジ保存平滑化処理として、前記第1のエッジ保存平滑化部が出力する画像データに係る画像の前記被測定物画像に対する濃度変化値が、第2閾値を超えるときバイラテラルフィルタによるエッジ保存平滑処理を行った画像データを出力し、前記第2閾値以下のとき前記第1のエッジ保存平滑化部からの画像データを該エッジ保存平滑処理を行わずに出力するものであり、前記エッジ保存平滑化手段は、前記第1及び前記第2のエッジ保存平滑化処理をそれぞれ順次2回ずつ実施するものである構成を有している。 An image processing apparatus according to claim 1 of the present invention includes an image data input unit that inputs data of an object image including edge information indicating an edge of an object to be detected in an image obtained by photographing the object to be measured, and the detection object A function approximate point spread function generating means for generating a function approximate point spread function by approximating a point spread function with a parametric function based on a parameter determined based on an edge image acquired in advance using a standard specimen of an object, and A restored image generating means for generating a restored image by performing an image restoration process by a deconvolution operation based on the function approximate point spread function based on a Gaussian function as a measured object image, and the edge information and a edge preserving smoothing means for removing noise from the restored image with saved state, said edge preserving smoothing means, the And a first edge preserving smoothing unit that performs a second edge preserving smoothing process, respectively, and the first edge preserving smoothing unit is a pixel of interest as the first edge preserving smoothing process. When the standard deviation of the local density including the neighboring pixels is equal to or less than the first threshold value, the image data having the simple average of the local density as the density of the target pixel is output to the second edge storage smoothing unit, and the local density When the standard deviation of the pixel exceeds the first threshold value, the simple average of the local density is corrected with a predetermined correction function, and the image data having the density of the target pixel is output to the second edge storage smoothing unit And the second edge preserving / smoothing unit, as the second edge preserving / smoothing processing, has a density of an image related to the image data output from the first edge preserving / smoothing unit with respect to the measured object image. Change value When the second threshold value is exceeded, the image data subjected to the edge preserving smoothing process by the bilateral filter is output, and when it is equal to or less than the second threshold value, the image data from the first edge preserving smoothing unit is output to the edge preserving smoothing process. The edge preserving smoothing means has a configuration in which the first and second edge preserving smoothing processes are sequentially performed twice each .

この構成により、本発明の請求項1に係る画像処理装置は、点像分布関数を近似した関数近似点像分布関数を生成してデコンボリューション演算による画像復元を行い、エッジ情報を保存した状態でノイズを除去するエッジ保存平滑化処理を行う。   With this configuration, the image processing apparatus according to claim 1 of the present invention generates a function approximate point spread function approximating the point spread function, performs image restoration by deconvolution operation, and stores edge information. Perform edge preserving smoothing to remove noise.

また、この構成により、本発明の請求項に係る画像処理装置は、第1のエッジ保存平滑化処理において平滑化されなかったエッジ部分についてのみバイラテラルフィルタでエッジ保存平滑化処理を行う。 Further, this configuration, the image processing apparatus according to claim 1 of the present invention performs the edge preserving smoothing processing in the bilateral filter for only the edge portion which has not been smoothed in the first edge preserving smoothing process.

本発明の請求項に係る画像処理装置は、前記エッジ保存平滑化手段は、バイラテラルフィルタによってエッジ保存平滑処理を複数回行うエッジ保存平滑化部を備えた構成を有している。 The image processing apparatus according to claim 2 of the present invention has a configuration in which the edge preserving smoothing unit includes an edge preserving smoothing unit that performs edge preserving smoothing processing a plurality of times using a bilateral filter.

この構成により、本発明の請求項に係る画像処理装置は、デコンボリューション演算による画像復元処理後にエッジ保存平滑化処理を複数回行う。 With this configuration, the image processing apparatus according to claim 2 of the present invention performs the edge preserving smoothing process a plurality of times after the image restoration process by the deconvolution operation.

本発明の請求項に係る画像処理装置は、被測定物を撮影した画像における検出対象物のエッジを示すエッジ情報を含む被測定物画像のデータを入力する画像データ入力手段と、前記検出対象物の標準試験片を用いて予め取得したエッジ画像に基づいて定めたパラメータによるパラメトリック関数で点像分布関数を近似した関数近似点像分布関数を生成する関数近似点像分布関数生成手段と、前記エッジ情報を保存した状態でノイズを除去する第1及び第2のエッジ保存平滑化処理をそれぞれ行う第1及び第2のエッジ保存平滑化部を有するエッジ保存平滑化手段と、前記エッジ保存平滑化手段が出力する画像データに係る画像をガウシアン関数に基づいたコンボリューション画像とし、前記関数近似点像分布関数に基づいてデコンボリューション演算による画像復元処理を行って復元画像を生成する復元画像生成手段とを備え、前記第1のエッジ保存平滑化部は、前記第1のエッジ保存平滑化処理として、注目画素の近隣画素を含む局所濃度の標準偏差が第1閾値以下のとき前記局所濃度の単純平均を前記注目画素の濃度とした画像データを前記第2のエッジ保存平滑化部に出力し、前記局所濃度の標準偏差が前記第1閾値を超えるとき前記局所濃度の単純平均を予め定めた補正関数で補正して前記注目画素の濃度とした画像データを前記第2のエッジ保存平滑化部に出力するものであり、前記第2のエッジ保存平滑化部は、前記第2のエッジ保存平滑化処理として、前記第1のエッジ保存平滑化部が出力する画像データに係る画像の前記被測定物画像に対する濃度変化値が、第2閾値を超えるときバイラテラルフィルタによるエッジ保存平滑処理を行った画像データを出力し、前記第2閾値以下のとき前記第1のエッジ保存平滑化部からの画像データを該エッジ保存平滑処理を行わずに出力するものであり、前記エッジ保存平滑化手段は、前記画像復元処理を挟んで、前記第1及び前記第2のエッジ保存平滑化処理をそれぞれ順次2回ずつ実施するものである構成を有している。 An image processing apparatus according to a third aspect of the present invention includes an image data input unit that inputs data of an object to be measured including edge information indicating an edge of the object to be detected in an image obtained by photographing the object to be measured; A function approximate point spread function generating means for generating a function approximate point spread function by approximating a point spread function with a parametric function based on a parameter determined based on an edge image acquired in advance using a standard specimen of an object, and Edge-preserving smoothing means having first and second edge-preserving smoothing sections for performing first and second edge-preserving smoothing processes for removing noise in a state where edge information is preserved, and the edge-preserving smoothing An image related to the image data output by the means is a convolution image based on a Gaussian function, and a deconvolution based on the function approximate point spread function Restored image generating means for generating a restored image by performing an image restoration process by a calculation of the image, and the first edge preserving smoothing unit is a neighboring pixel of the target pixel as the first edge preserving smoothing process. When the standard deviation of the local density including is less than or equal to the first threshold, image data with the simple average of the local density as the density of the target pixel is output to the second edge storage smoothing unit, and the standard deviation of the local density When the image data exceeds the first threshold value, the simple average of the local density is corrected with a predetermined correction function, and the image data set as the density of the target pixel is output to the second edge storage smoothing unit, In the second edge preserving smoothing unit, as the second edge preserving smoothing process, a density change value with respect to the measurement object image of an image related to the image data output from the first edge preserving smoothing unit is obtained. The second When the threshold value is exceeded, the image data subjected to the edge preserving smoothing process by the bilateral filter is output, and when it is equal to or less than the second threshold value, the image data from the first edge preserving smoothing unit is not subjected to the edge preserving smoothing process. And the edge preserving smoothing means performs the first and second edge preserving smoothing processes twice in sequence with the image restoration process in between. doing.

この構成により、本発明の請求項に係る画像処理装置は、第1のエッジ保存平滑化処理をした後、デコンボリューション演算による画像復元処理を行って復元画像を生成し、その後、第2のエッジ保存平滑化処理を行う。 With this configuration, the image processing apparatus according to claim 3 of the present invention performs the first edge preserving smoothing process, and then performs the image restoration process by the deconvolution operation to generate the restored image, and then the second Perform edge preserving smoothing.

本発明の請求項に係る画像処理装置は、前記バイラテラルフィルタが、注目画素と近隣画素との距離に基づいたパラメータで定めたスーパーガウシアン関数と、前記注目画素と前記近隣画素との濃度差に基づいたパラメータで定めたサブガウシアン関数とに基づいて重み付けが設定された双加重移動平均フィルタである構成を有している。 In the image processing device according to claim 4 of the present invention, the bilateral filter includes a super Gaussian function determined by a parameter based on a distance between the target pixel and a neighboring pixel, and a density difference between the target pixel and the neighboring pixel. The weighting is set based on the sub-Gaussian function determined by the parameter based on the above, and the configuration is a double weighted moving average filter.

この構成により、本発明の請求項に係る画像処理装置は、バイラテラルフィルタを双加重移動平均フィルタとしてエッジ保存平滑化処理を行う。 With this configuration, the image processing apparatus according to claim 4 of the present invention performs the edge preserving smoothing process using the bilateral filter as a double weighted moving average filter.

本発明の請求項に係る画像処理装置は、前記ガウシアン関数は、サブガウシアン関数及びスーパーガウシアン関数を含み、前記関数近似点像分布関数生成手段は、サブガウシアン関数及びスーパーガウシアン関数のいずれか1つを前記パラメータによって定めて前記関数近似点像分布関数を生成するものである構成を有している。 In the image processing apparatus according to claim 5 of the present invention, the Gaussian function includes a sub-Gaussian function and a super-Gaussian function, and the function approximate point spread function generation means is any one of the sub-Gaussian function and the super-Gaussian function. The function approximate point spread function is generated by determining one by the parameters.

この構成により、本発明の請求項に係る画像処理装置は、サブガウシアン関数及びスーパーガウシアン関数のうちのいずれか1つの関数をパラメータによって定めて関数近似点像分布関数を生成する。 With this configuration, the image processing apparatus according to claim 5 of the present invention generates a function approximate point spread function by determining any one of the sub-Gaussian function and the super-Gaussian function by a parameter.

本発明の請求項に係るX線異物検出装置は、画像処理装置と、X線を前記被測定物に照射するX線源と、前記被測定物を透過したX線を検出して検出情報を前記画像処理装置に出力するX線検出手段とを備え、前記画像処理装置は、前記検出情報に基づいて前記被測定物に含まれる異物を検出する異物検出手段を備えた構成を有している。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an X-ray foreign object detection device, an image processing device, an X-ray source that irradiates the object to be measured with X-rays, and an X-ray transmitted through the object to be detected. X-ray detection means for outputting to the image processing apparatus, and the image processing apparatus comprises a foreign substance detection means for detecting a foreign substance contained in the object to be measured based on the detection information. Yes.

この構成により、本発明の請求項に係るX線異物検出装置は、点像分布関数を近似した関数近似点像分布関数を生成してデコンボリューション演算による画像復元を行い、エッジ情報を保存した状態でノイズを除去するエッジ保存平滑化処理を行う画像処理装置を備え、被測定物に含まれる異物を検出する。 With this configuration, the X-ray foreign object detection device according to claim 6 of the present invention generates a function approximate point spread function approximating the point spread function, performs image restoration by deconvolution operation, and stores edge information. An image processing apparatus that performs edge preserving smoothing processing for removing noise in a state is provided, and foreign matter contained in the object to be measured is detected.

本発明の請求項に係る画像処理方法は、被測定物を撮影した画像における検出対象物のエッジを示すエッジ情報を含む被測定物画像のデータを入力する画像データ入力ステップと、前記検出対象物の標準試験片を用いて予め取得したエッジ画像に基づいて定めたパラメータによるパラメトリック関数で点像分布関数を近似した関数近似点像分布関数を生成する関数近似点像分布関数生成ステップと、前記被測定物画像をガウシアン関数に基づいたコンボリューション画像とし、前記関数近似点像分布関数に基づいてデコンボリューション演算による画像復元処理を行って復元画像を生成する画像復元ステップと、前記エッジ情報を保存した状態で前記復元画像からノイズを除去するエッジ保存平滑化ステップとを含み、前記エッジ保存平滑化ステップは、第1及び第2のエッジ保存平滑化処理をそれぞれ行う第1及び第2のエッジ保存平滑化ステップを含み、前記第1のエッジ保存平滑化ステップにおいて、前記第1のエッジ保存平滑化処理として、注目画素の近隣画素を含む局所濃度の標準偏差が第1閾値以下のとき前記局所濃度の単純平均を前記注目画素の濃度とした画像データを出力し、前記局所濃度の標準偏差が前記第1閾値を超えるとき前記局所濃度の単純平均を予め定めた補正関数で補正して前記注目画素の濃度とした画像データを出力し、前記第2のエッジ保存平滑化ステップにおいて、前記第2のエッジ保存平滑化処理として、前記第1のエッジ保存平滑化ステップで出力する画像データに係る画像の前記被測定物画像に対する濃度変化値が、第2閾値を超えるときバイラテラルフィルタによるエッジ保存平滑処理を行った画像データを出力し、前記第2閾値以下のとき前記第1のエッジ保存平滑化ステップからの画像データを該エッジ保存平滑処理を行わずに出力し、前記エッジ保存平滑化ステップにおいて、前記第1及び前記第2のエッジ保存平滑化処理をそれぞれ順次2回ずつ実施する構成を有している。 An image processing method according to claim 7 of the present invention includes an image data input step of inputting data of a measured object image including edge information indicating an edge of the detected object in an image obtained by photographing the measured object; A function approximate point spread function generating step for generating a function approximate point spread function by approximating the point spread function with a parametric function based on a parameter determined based on an edge image acquired in advance using a standard specimen of an object; An image restoration step for generating a restored image by performing an image restoration process by a deconvolution operation based on the function approximate point spread function based on a Gaussian function as a measured object image, and storing the edge information the look including an edge preserving smoothing step to remove noise from the restored image, the edge preserving smoothing in state The step includes first and second edge preserving smoothing steps for performing first and second edge preserving smoothing processes, respectively. In the first edge preserving smoothing step, the first edge preserving smoothing is performed. As processing, when the standard deviation of the local density including the neighboring pixels of the target pixel is equal to or smaller than the first threshold value, image data in which the simple average of the local density is set as the density of the target pixel is output, and the standard deviation of the local density is When the first threshold value is exceeded, a simple average of the local densities is corrected with a predetermined correction function to output image data having the density of the pixel of interest. In the second edge preserving smoothing step, As the edge preserving smoothing process, the density change value of the image relating to the image data output in the first edge preserving smoothing step with respect to the measured object image exceeds a second threshold value. Output image data that has undergone edge preserving smoothing processing using a bilateral filter, and output the image data from the first edge preserving smoothing step without performing the edge preserving smoothing processing when it is equal to or less than the second threshold value. In the edge preserving smoothing step, each of the first and second edge preserving smoothing processes is sequentially performed twice .

この構成により、本発明の請求項に係る画像処理方法は、点像分布関数を近似した関数近似点像分布関数を生成してデコンボリューション演算による画像復元を行い、エッジ情報を保存した状態でノイズを除去するエッジ保存平滑化処理を行う。 With this configuration, the image processing method according to claim 7 of the present invention generates a function approximate point spread function approximating the point spread function, performs image restoration by deconvolution operation, and stores edge information. Perform edge preserving smoothing to remove noise.

また、この構成により、本発明の請求項に係る画像処理方法は、第1のエッジ保存平滑化処理において平滑化されなかったエッジ部分についてのみバイラテラルフィルタでエッジ保存平滑化処理を行う。 With this configuration, the image processing method according to claim 7 of the present invention performs the edge preserving smoothing process with the bilateral filter only for the edge portion that has not been smoothed in the first edge preserving smoothing process.

本発明の請求項に係る画像処理方法は、前記エッジ保存平滑化ステップは、バイラテラルフィルタによってエッジ保存平滑処理を複数回行うエッジ保存平滑化ステップを含む構成を有している。 The image processing method according to an eighth aspect of the present invention has a configuration in which the edge preserving smoothing step includes an edge preserving smoothing step in which the edge preserving smoothing process is performed a plurality of times by a bilateral filter.

この構成により、本発明の請求項に係る画像処理方法は、エッジ保存平滑化処理を複数回行う。 With this configuration, the image processing method according to claim 8 of the present invention performs the edge preserving smoothing process a plurality of times.

本発明の請求項に係る画像処理方法は、被測定物を撮影した画像における検出対象物のエッジを示すエッジ情報を含む被測定物画像のデータを入力する画像データ入力ステップと、前記検出対象物の標準試験片を用いて予め取得したエッジ画像に基づいて定めたパラメータによるパラメトリック関数で点像分布関数を近似した関数近似点像分布関数を生成する関数近似点像分布関数生成ステップと、前記エッジ情報を保存した状態でノイズを除去する第1及び第2のエッジ保存平滑化処理をそれぞれ行う第1及び第2のエッジ保存平滑化ステップを有するエッジ保存平滑化ステップと、前記エッジ保存平滑化ステップで出力する画像データに係る画像をガウシアン関数に基づいたコンボリューション画像とし、前記関数近似点像分布関数に基づいてデコンボリューション演算による画像復元処理を行って復元画像を生成する画像復元ステップとを含み、前記第1のエッジ保存平滑化ステップにおいて、前記第1のエッジ保存平滑化処理として、注目画素の近隣画素を含む局所濃度の標準偏差が第1閾値以下のとき前記局所濃度の単純平均を前記注目画素の濃度とした画像データを出力し、前記局所濃度の標準偏差が前記第1閾値を超えるとき前記局所濃度の単純平均を予め定めた補正関数で補正して前記注目画素の濃度とした画像データを出力し、前記第2のエッジ保存平滑化ステップにおいて、前記第2のエッジ保存平滑化処理として、前記第1のエッジ保存平滑化ステップで出力する画像データに係る画像の前記被測定物画像に対する濃度変化値が、第2閾値を超えるときバイラテラルフィルタによるエッジ保存平滑処理を行った画像データを出力し、前記第2閾値以下のとき前記第1のエッジ保存平滑化ステップからの画像データを該エッジ保存平滑処理を行わずに出力し、前記エッジ保存平滑化ステップにおいて、前記画像復元ステップを挟んで、前記第1及び前記第2のエッジ保存平滑化処理をそれぞれ順次2回ずつ実施する構成を有している。 An image processing method according to claim 9 of the present invention includes an image data input step of inputting data of a measurement object image including edge information indicating an edge of the detection object in an image obtained by photographing the measurement object; A function approximate point spread function generating step for generating a function approximate point spread function by approximating the point spread function with a parametric function based on a parameter determined based on an edge image acquired in advance using a standard specimen of an object; Edge-preserving smoothing step having first and second edge-preserving smoothing steps for performing first and second edge-preserving smoothing processes for removing noise in a state where edge information is preserved, respectively, and the edge-preserving smoothing The image related to the image data output in step is a convolution image based on a Gaussian function, and the function approximate point spread function is And an image restoration step of generating a restored image by performing an image restoration process by a deconvolution operation, and in the first edge preservation smoothing step, as the first edge preservation smoothing process, When the standard deviation of the local density including the pixel is less than or equal to a first threshold value, image data is output with a simple average of the local density as the density of the pixel of interest, and when the standard deviation of the local density exceeds the first threshold value A simple average of the local density is corrected with a predetermined correction function to output image data having the density of the target pixel. In the second edge storage smoothing step, as the second edge storage smoothing process, When the density change value of the image related to the image data output in the first edge preserving smoothing step with respect to the measured object image exceeds a second threshold value, Outputting image data subjected to edge preserving smoothing processing by a lateral filter, and outputting the image data from the first edge preserving smoothing step without performing the edge preserving smoothing processing when the second threshold value or less, In the edge preserving / smoothing step, the first and second edge preserving / smoothing processes are sequentially performed twice each with the image restoration step in between.

この構成により、本発明の請求項に係る画像処理方法は、第1のエッジ保存平滑化処理をした後、デコンボリューション演算による画像復元処理を行って復元画像を生成し、その後、第2のエッジ保存平滑化処理を行う。 With this configuration, in the image processing method according to claim 9 of the present invention, after performing the first edge-preserving smoothing process, the image restoration process is performed by the deconvolution operation, and then the second image is generated. Perform edge preserving smoothing.

本発明の請求項1に係る画像処理装置は、点像分布関数を近似した関数近似点像分布関数を生成してデコンボリューション演算による画像復元を行い、エッジ情報を保存した状態でノイズを除去するエッジ保存平滑化処理を行うことにより、従来のものよりも高精細な画像を高速に取得することができる。   An image processing apparatus according to claim 1 of the present invention generates a function approximate point spread function approximating a point spread function, performs image restoration by deconvolution operation, and removes noise while preserving edge information. By performing the edge preserving smoothing process, it is possible to obtain a higher-definition image at a higher speed than the conventional one.

本発明の請求項に係る画像処理装置は、第1のエッジ保存平滑化処理において平滑化されなかったエッジ部分についてのみバイラテラルフィルタでエッジ保存平滑化処理を行うことにより、従来のものよりも高精細な画像を高速に取得することができる。 The image processing apparatus according to claim 1 of the present invention, by performing edge preserving smoothing processing in the bilateral filter for only the edge portion which has not been smoothed in the first edge preserving smoothing process, than the conventional High-definition images can be acquired at high speed.

本発明の請求項に係る画像処理装置は、デコンボリューション演算による画像復元処理後にエッジ保存平滑化処理を複数回行うことにより、従来のものよりも格段に高精細な画像を高速に取得することができる。 The image processing apparatus according to claim 2 of the present invention obtains a remarkably high-definition image at a higher speed than the conventional one by performing the edge preserving smoothing process a plurality of times after the image restoration process by the deconvolution operation. Can do.

本発明の請求項に係る画像処理装置は、第1のエッジ保存平滑化処理をした後、デコンボリューション演算による画像復元処理を行って復元画像を生成し、その後、第2のエッジ保存平滑化処理を行うことにより、従来のものよりも高精細な画像を高速に取得することができる。 An image processing apparatus according to a third aspect of the present invention performs a first edge preserving smoothing process, then performs an image restoration process by a deconvolution operation to generate a restored image, and then a second edge preserving smoothing By performing the processing, it is possible to obtain a higher-definition image than the conventional one at high speed.

本発明の請求項に係る画像処理装置は、バイラテラルフィルタを双加重移動平均フィルタとしてエッジ保存平滑化処理を行うことにより、従来のものよりも高精細な画像を高速に取得することができる。 The image processing apparatus according to claim 4 of the present invention can acquire a finer image at a higher speed than the conventional one by performing edge preserving smoothing processing using a bilateral filter as a bi-weighted moving average filter. .

本発明の請求項に係る画像処理装置は、サブガウシアン関数及びスーパーガウシアン関数のうちのいずれか1つの関数をパラメータによって定めて関数近似点像分布関数を生成することにより、従来のものよりも高精細な画像を高速に取得することができる。 The image processing apparatus according to claim 5 of the present invention generates a function approximate point spread function by determining any one of a sub-Gaussian function and a super-Gaussian function by a parameter, thereby generating a function approximate point spread function. High-definition images can be acquired at high speed.

本発明の請求項に係るX線異物検出装置は、点像分布関数を近似した関数近似点像分布関数を生成してデコンボリューション演算による画像復元を行い、エッジ情報を保存した状態でノイズを除去するエッジ保存平滑化処理を行う画像処理装置を備え、被測定物に含まれる異物を検出することにより、散乱ボケが発生してポアソンノイズに埋もれ、従来のものでは検出できなかった微小異物もリアルタイムに検出することができる。 According to a sixth aspect of the present invention, an X-ray foreign object detection device generates a function approximate point spread function approximating a point spread function, performs image restoration by deconvolution operation, and generates noise in a state where edge information is stored. Equipped with an image processing device that performs edge-preserving smoothing processing to remove, and by detecting foreign matter contained in the object to be measured, scattering blur occurs and is buried in Poisson noise. It can be detected in real time.

本発明の請求項に係る画像処理方法は、点像分布関数を近似した関数近似点像分布関数を生成してデコンボリューション演算による画像復元を行い、エッジ情報を保存した状態でノイズを除去するエッジ保存平滑化処理を行うことにより、従来のものよりも高精細な画像を高速に取得することができる。 An image processing method according to claim 7 of the present invention generates a function approximate point spread function approximating a point spread function, performs image restoration by deconvolution operation, and removes noise while preserving edge information. By performing the edge preserving smoothing process, it is possible to obtain a higher-definition image at a higher speed than the conventional one.

本発明の請求項に係る画像処理方法は、第1のエッジ保存平滑化処理において平滑化されなかったエッジ部分についてのみバイラテラルフィルタでエッジ保存平滑化処理を行うことにより、従来のものよりも高精細な画像を高速に取得することができる。 The image processing method according to claim 7 of the present invention performs edge preserving smoothing processing with a bilateral filter only for the edge portion that has not been smoothed in the first edge preserving smoothing processing, so that the conventional image processing method can be used. High-definition images can be acquired at high speed.

本発明の請求項に係る画像処理方法は、エッジ保存平滑化処理を複数回行うことにより、従来のものよりも高精細な画像を高速に取得することができる。 In the image processing method according to the eighth aspect of the present invention, by performing the edge preserving smoothing process a plurality of times, it is possible to obtain a higher-definition image than the conventional one at high speed.

本発明の請求項に係る画像処理方法は、第1のエッジ保存平滑化処理をした後、デコンボリューション演算による画像復元処理を行って復元画像を生成し、その後、第2のエッジ保存平滑化処理を行うことにより、従来のものよりも高精細な画像を高速に取得することができる。 In the image processing method according to claim 9 of the present invention, after performing the first edge preserving smoothing process, an image restoration process is performed by a deconvolution operation to generate a restored image, and then the second edge preserving smoothing is performed. By performing the processing, it is possible to obtain a higher-definition image than the conventional one at high speed.

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
まず、本発明の第1の実施形態におけるX線異物検出装置の構成について説明する。
(First embodiment)
First, the configuration of the X-ray foreign object detection device in the first embodiment of the present invention will be described.

図1に示すように、本実施形態におけるX線異物検出装置10は、X線を照射するX線源1と、X線が照射される被測定物2と、被測定物2を搬送する搬送手段3と、被測定物2及び搬送手段3を透過したX線を検出するX線検出器4と、画像処理を行う画像処理装置5と、検査情報を入力する検査情報入力手段6と、画像を表示する画像表示手段7とを備えている。   As shown in FIG. 1, the X-ray foreign object detection device 10 in this embodiment includes an X-ray source 1 that irradiates X-rays, a measurement object 2 that is irradiated with X-rays, and a conveyance that conveys the measurement object 2. Means 3, an X-ray detector 4 for detecting X-rays transmitted through the object to be measured 2 and the conveying means 3, an image processing device 5 for performing image processing, an inspection information input means 6 for inputting inspection information, and an image The image display means 7 is displayed.

X線源1は、例えば陰極フィラメントからの熱電子をその陰極と陽極との間の高電圧により陽極ターゲットに衝突させてX線を発生させるX線管を有しており、発生したX線を下方のX線検出器4に向けて不図示のスリットにより搬送手段3の幅員方向(搬送方向と直交する方向)に広がる扇形のビームに整形して照射するようになっている。すなわち、X線源1は、X線検出器4と共にいわゆるX線ファンビーム光学系を構成している。   The X-ray source 1 has an X-ray tube that generates X-rays by colliding a thermoelectron from a cathode filament with an anode target by a high voltage between the cathode and the anode, for example. The beam is shaped and irradiated toward the lower X-ray detector 4 by a slit (not shown) shaped into a fan-shaped beam extending in the width direction of the conveying means 3 (direction perpendicular to the conveying direction). That is, the X-ray source 1 and the X-ray detector 4 constitute a so-called X-ray fan beam optical system.

被測定物2は、例えば食品や医薬品等であって、含有する微小異物の検出対象となるものである。なお、図1においては、便宜上被測定物2を個体として示しているが、被測定物2は、粒状体、フレーク、粉体等を含むばら状又は粉状のものであってもよい。   The object to be measured 2 is, for example, food, medicine, or the like, and is a detection target for contained fine foreign matter. In FIG. 1, the device under test 2 is shown as an individual for the sake of convenience, but the device under test 2 may be in the form of a rose or powder containing granular materials, flakes, powders, and the like.

搬送手段3は、例えばベルトコンベアで構成され、被測定物2をその品種に対応する所定の一定搬送速度で搬送するとともに、その搬送途中で被測定物2をX線源1とX線検出器4との間に通すようになっている。X線源1から照射されたX線は、被測定物2による吸収とベルトコンベアによる僅かな吸収とを受けてこれらを透過した後、X線検出器4に到達する。   The conveyance means 3 is constituted by, for example, a belt conveyor, and conveys the object 2 to be measured at a predetermined constant conveyance speed corresponding to the product type, and the object 2 is measured in the middle of the conveyance with the X-ray source 1 and X-ray detector. 4 is passed through. The X-rays irradiated from the X-ray source 1 are absorbed by the object to be measured 2 and slightly absorbed by the belt conveyor, pass through them, and reach the X-ray detector 4.

X線検出器4は、搬送手段3の幅員方向に隣り合う複数の透過領域のそれぞれについて、被測定物2を透過したX線を検出し各透過領域における所定時間毎の累積透過量のデータを検出情報として出力するようになっている。このX線検出器4は、詳細を図示しないが、例えばX線ラインセンサで構成されている。このX線ラインセンサは、検出素子を搬送手段3の幅員方向にアレイ状に所定ピッチで配設した公知のもので、所定解像度でのX線検出を行うことができるものである。   The X-ray detector 4 detects X-rays that have passed through the DUT 2 for each of a plurality of transmission areas adjacent in the width direction of the transport means 3, and stores data on the accumulated transmission amount for each predetermined time in each transmission area. It is output as detection information. The X-ray detector 4 is configured by, for example, an X-ray line sensor, although details are not shown. This X-ray line sensor is a publicly known sensor in which detection elements are arranged in an array in the width direction of the transport means 3 at a predetermined pitch, and can detect X-rays with a predetermined resolution.

前述のX線源1、搬送手段3及びX線検出器4は、それぞれ所定のタイミングで動作するよう図示しない制御装置によって制御されるようになっている。この制御装置は、例えばCPU、ROM、RAM及びI/Oインターフェースを有するマイクロコンピュータを含んで構成されており、ROMに格納された所定のプログラムに従って搬送及びX線の照射・検出制御を実行するためのプログラム等を有している。   The aforementioned X-ray source 1, transport means 3 and X-ray detector 4 are each controlled by a control device (not shown) so as to operate at a predetermined timing. This control device is configured to include a microcomputer having, for example, a CPU, a ROM, a RAM, and an I / O interface, and executes conveyance and X-ray irradiation / detection control according to a predetermined program stored in the ROM. It has the program etc.

画像処理装置5は、画像データを入力する画像入力手段51と、画像を復元する画像復元手段52と、異物を検出する異物検出手段53と、異物か否かを判定する異物判定手段54とを備えている。画像処理装置5は、前述の制御装置と同様な構成になっており、微小異物を検出するための画像処理プログラムをマイクロコンピュータが実行するようになっている。   The image processing apparatus 5 includes an image input unit 51 that inputs image data, an image restoration unit 52 that restores an image, a foreign matter detection unit 53 that detects a foreign matter, and a foreign matter determination unit 54 that determines whether or not a foreign matter is present. I have. The image processing device 5 has the same configuration as that of the above-described control device, and the microcomputer executes an image processing program for detecting minute foreign matter.

画像入力手段51は、X線検出器4の複数の検出素子からのX線検出信号をそれぞれA/D変換するとともに、それら検出素子の配設ピッチに対応する所定の単位搬送時間毎に、搬送路幅員方向の全n(nは正の整数、例えば640)個の透過領域について、その単位時間内の累積の透過X線量(以下「透過量」という)のデータを、例えば0から1023までの階調を表す透過量レベルのライン検出情報として外部に出力することができ、そのためのA/D変換器やメモリ等(いずれも図示省略)を有している。なお、画像入力手段51は、各被測定物2に対してライン走査がなされるとき画像入力手段51のメモリに書き込まれた透過量データに対応して、被測定物2が無くX線透過量の値が最大で被測定物2によるX線吸収量がゼロとなるときに最小濃度値となり、X線透過量の値が最小で被測定物2によるX線吸収量が最大となるときに最大濃度値となるように、すなわち対数変換を用いて等価厚データに変換したX線画像を出力するようになっている。なお、画像入力手段51は、本発明に係る画像データ入力手段を構成する。   The image input means 51 A / D-converts X-ray detection signals from a plurality of detection elements of the X-ray detector 4 and conveys them at every predetermined unit conveyance time corresponding to the arrangement pitch of the detection elements. For all n (n is a positive integer, for example, 640) transmission region in the width direction, data of accumulated transmission X-ray dose (hereinafter referred to as “transmission amount”) within the unit time is obtained from 0 to 1023, for example. It can be output to the outside as transmission detection level line detection information representing gradation, and has an A / D converter, a memory, and the like (all not shown). Note that the image input means 51 has no X-ray transmission amount corresponding to the transmission amount data written in the memory of the image input means 51 when line scanning is performed on each DUT 2. When the value of X is the maximum and the X-ray absorption amount by the object to be measured 2 becomes zero, the minimum density value is obtained, and when the value of the X-ray transmission amount is the minimum and the X-ray absorption amount by the object to be measured 2 becomes maximum An X-ray image converted to equivalent thickness data using logarithmic conversion so as to obtain a density value is output. The image input means 51 constitutes image data input means according to the present invention.

画像復元手段52は、パラメータ設定手段521、PSF生成手段522、デコンボリューション手段523、エッジ保存平滑化手段524を備え、画像入力手段51から入力するX線画像(以下「被測定物画像」という。)のデータに対し、カーネルサイズN(N×N画素)のカーネルを用いる局所処理を含む画像復元処理を行うようになっている。   The image restoration unit 52 includes a parameter setting unit 521, a PSF generation unit 522, a deconvolution unit 523, and an edge preserving smoothing unit 524, and an X-ray image (hereinafter referred to as “measurement object image”) input from the image input unit 51. ) Data is subjected to image restoration processing including local processing using a kernel of kernel size N (N × N pixels).

パラメータ設定手段521は、例えば、キーボードやマウス等の入力デバイス、パラメータのデータを記憶するメモリ等を備えている。このパラメータは、エッジ保存平滑化パラメータ、例えばカーネル内において画素濃度値を求める対象としている画素(以下「注目画素」という。)を中心に濃度及び距離に応じて近隣画素の画素値を重み付けするためのパラメータ(後述)等を設定するものであって、関数近似PSF(後述)を設定するためのカーネルサイズN、標準偏差σ、指数γを含む。これらのパラメータのデータは、異物検出の工程を実施する前に、検出対象である微小異物の標準試験片を被測定物2に含有させ、微小異物の標準試験片が最も鮮明に撮像された際のデータを採用したものである。標準試験片としては、例えば直径が0.2mm〜2mm程度の金属球を用いるのが好ましい。また、パラメータのデータは、X線源1が照射するX線エネルギ値、X線検出器4の素子サイズ、X線検出器4の種類、被測定物の種類等に応じて設定するのが好ましい。また、パラメータのデータは、微小異物の種類や大きさを考慮して定めるのが好ましい。   The parameter setting unit 521 includes, for example, an input device such as a keyboard and a mouse, a memory for storing parameter data, and the like. This parameter is an edge-preserving smoothing parameter, for example, for weighting the pixel values of neighboring pixels according to the density and distance centered on a pixel whose pixel density value is to be obtained in the kernel (hereinafter referred to as “target pixel”). Parameters (described later) and the like, and includes a kernel size N, a standard deviation σ, and an index γ for setting a function approximation PSF (described later). Before performing the foreign substance detection process, the data of these parameters are obtained when the standard test piece of the minute foreign matter to be detected is included in the object 2 and the standard test piece of the fine foreign object is imaged most clearly. The data is adopted. As the standard test piece, for example, a metal sphere having a diameter of about 0.2 mm to 2 mm is preferably used. The parameter data is preferably set according to the X-ray energy value irradiated by the X-ray source 1, the element size of the X-ray detector 4, the type of the X-ray detector 4, the type of the object to be measured, and the like. . The parameter data is preferably determined in consideration of the type and size of the minute foreign matter.

PSF生成手段522は、パラメータ設定手段521が設定したパラメータσ、γに基づくパラメトリック関数でPSFを近似した関数近似PSFを生成し、そのデータを、デコンボリューション手段523及びエッジ保存平滑化手段524に出力するようになっている。なお、PSF生成手段522は、本発明に係る関数近似点像分布関数生成手段を構成する。   The PSF generation unit 522 generates a function approximate PSF that approximates the PSF with a parametric function based on the parameters σ and γ set by the parameter setting unit 521, and outputs the data to the deconvolution unit 523 and the edge preserving smoothing unit 524. It is supposed to be. The PSF generation unit 522 constitutes a function approximate point spread function generation unit according to the present invention.

具体的には、PSF生成手段522は、パラメータ設定手段521が設定したσ、γに基づいた関数近似PSFを(1)式により生成する。なお、rは注目画素から所定画素までの距離を示す。   Specifically, the PSF generation unit 522 generates a function approximate PSF based on σ and γ set by the parameter setting unit 521 by using equation (1). R indicates the distance from the target pixel to the predetermined pixel.

PSF(r) ∝ exp{-0.5・(r/σ)γ} (1) PSF (r) ∝ exp {-0.5 ・ (r / σ) γ } (1)

ここで、関数近似PSFは、γ=2ならば一般のガウシアン関数、γ>2ならばサブガウシアン関数、γ<2ならばスーパーガウシンアン関数となり、図2に近似モデルの斜視図を示す。図2(a)は、N=11、σ=1.2、γ=2.5(サブガウシアン)として関数近似した関数近似PSFモデル(左図)と、そのアナログイメージでのPSF関数モデル(右図)とを示す。また、図2(b)は、N=11、σ=1.2、γ=1.5(スーパーガウシアン)として関数近似した関数近似PSFモデル(左図)と、そのアナログイメージでのPSF関数モデル(右図)とを示す。ここで、カーネルサイズNは前記関数近似PSFモデルの全体(≠0)を包含する最小サイズとすることが望ましい。図2に示すように、PSFを関数近似してモデル化し、画素値の重み付け計算を簡素化することにより、処理の高速化を図ることができる。   Here, the function approximation PSF is a general Gaussian function if γ = 2, a sub-Gaussian function if γ> 2, and a super Gaussian function if γ <2, and FIG. 2 shows a perspective view of the approximation model. FIG. 2A shows a function approximation PSF model (left figure) obtained by function approximation with N = 11, σ = 1.2, and γ = 2.5 (sub-Gaussian), and a PSF function model (right figure) in its analog image. Figure). FIG. 2B shows a function approximation PSF model (left figure) obtained by function approximation with N = 11, σ = 1.2, and γ = 1.5 (super Gaussian), and a PSF function model in an analog image thereof. (Right figure). Here, it is desirable that the kernel size N is a minimum size including the entire function approximate PSF model (≠ 0). As shown in FIG. 2, the processing speed can be increased by modeling the PSF by function approximation and simplifying the pixel value weighting calculation.

図1に戻り、デコンボリューション手段523は、例えば、ウィーナフィルタや逆フィルタ(Inverse Filter)を備え、被測定物画像がガウシアン関数(σ、γ)に基づいたコンボリューション画像とし、関数近似PSFに基づいてデコンボリューション演算により画像復元処理を行って復元画像を生成するようになっている。なお、デコンボリューション手段523は、本発明に係る復元画像生成手段を構成する。   Returning to FIG. 1, the deconvolution means 523 includes, for example, a Wiener filter and an inverse filter (Inverse Filter), the measured object image is a convolution image based on a Gaussian function (σ, γ), and is based on a function approximation PSF. Thus, a restored image is generated by performing an image restoration process by a deconvolution operation. Note that the deconvolution means 523 constitutes a restored image generation means according to the present invention.

エッジ保存平滑化手段524は、第1及び第2のエッジ保存平滑化処理をそれぞれ行う第1のエッジ保存平滑化部524a及び第2のエッジ保存平滑化部524bを備えている。また、エッジ保存平滑化手段524は、微小異物の標準試験片を被測定物2に含有させて予め取得した第1閾値及び第2閾値の各データを記憶するメモリ(図示省略)を備え、微小異物の標準試験片が最も鮮明に撮像された際の第1閾値及び第2閾値を採用したものを記憶するようになっている。このエッジ保存平滑化手段524は、後述するように、第1及び第2のエッジ保存平滑化処理をそれぞれ順次2回ずつ実施するものである。   The edge preserving / smoothing means 524 includes a first edge preserving / smoothing unit 524a and a second edge preserving / smoothing unit 524b that perform first and second edge preserving smoothing processes, respectively. Further, the edge preserving / smoothing means 524 includes a memory (not shown) for storing each data of the first threshold value and the second threshold value acquired in advance by including a standard test piece of minute foreign matter in the DUT 2. A standard test piece of a foreign object that uses the first threshold value and the second threshold value when the image is most clearly imaged is stored. As will be described later, the edge preserving / smoothing means 524 performs the first and second edge preserving / smoothing processes twice in sequence.

第1のエッジ保存平滑化部524aは、例えば適応型移動平均フィルタを備え、デコンボリューション手段523から復元画像のデータを入力し、カーネルサイズN'の正方形窓内を均等に重み付けした平均値画像を生成すると共に、正方形窓内の濃度値の標準偏差Sを求めるようになっている。また、第1のエッジ保存平滑化部524aは、第1閾値をAで表すとき、標準偏差S≦第1閾値Aならば平均値画像のデータを出力するようになっている。すなわち、第1のエッジ保存平滑化部524aは、エッジを含まない画像に対しては平均値画像のデータを出力することにより、処理の高速化を図っている。   The first edge preserving / smoothing unit 524a includes, for example, an adaptive moving average filter, inputs restored image data from the deconvolution means 523, and calculates an average value image obtained by equally weighting the inside of a square window having a kernel size N ′. At the same time, the standard deviation S of the density values in the square window is obtained. Further, when the first threshold value is represented by A, the first edge preserving / smoothing unit 524a outputs the data of the average value image if the standard deviation S ≦ the first threshold value A. That is, the first edge preserving / smoothing unit 524a increases the processing speed by outputting average image data for an image that does not include an edge.

また、第1のエッジ保存平滑化部524aは、標準偏差S>第1閾値Aならば(2)式に示す補正により求めた画像データPを出力するようになっている。(2)式において、Iは被測定物画像の画素濃度、I'は平均値画像の画素濃度を示す。また、rate=(S−A)/(S+A)である。 Further, the first edge preserving / smoothing unit 524a outputs the image data P obtained by the correction shown in the equation (2) if the standard deviation S> the first threshold A. In the equation (2), I represents the pixel density of the measured object image, and I ′ represents the pixel density of the average value image. Further, rate = (S 2 −A 2 ) / (S 2 + A 2 ).

P=I'+(I-I')×rate (2)   P = I '+ (I-I') x rate (2)

第2のエッジ保存平滑化部524bは、例えばバイラテラルフィルタ(Bilateral filter)を備え、第1のエッジ保存平滑化処理後の画像の被測定物画像に対する濃度変化値に基づいて画像データを出力するようになっている。   The second edge preserving / smoothing unit 524b includes, for example, a bilateral filter, and outputs image data based on the density change value of the image after the first edge preserving smoothing process with respect to the measured object image. It is like that.

ここで、ガウシアン関数を、中心からの距離rと標準偏差σと指数γとをパラメータとして(3)式に示すように表す。   Here, the Gaussian function is expressed as shown in the equation (3) using the distance r from the center, the standard deviation σ, and the index γ as parameters.

G(r,σ,γ)=(0.4/σ)・exp{-0.5(r/σ)γ} (3) G (r, σ, γ) = (0.4 / σ) · exp {−0.5 (r / σ) γ } (3)

バイラテラルフィルタは、第2閾値をBで表すとき、濃度変化値>第2閾値Bならば、(4)式に示すように、注目画素と近隣画素との距離Δdに対するσ'及びγ'をパラメータとするスーパーガウシンアン関数と、注目画素と近隣画素との濃度差Δiに対するσ''及びγ''をパラメータとするサブガウシアン関数とに基づいて設定された双加重係数Wで重み付けする移動平均フィルタであって、双加重係数Wで重み付けした平均値画像のデータを出力するようになっている。この場合、バイラテラルフィルタは、双加重移動平均フィルタとして機能する。   When the second threshold value is represented by B and the density change value> the second threshold value B, the bilateral filter calculates σ ′ and γ ′ with respect to the distance Δd between the target pixel and the neighboring pixel as shown in the equation (4). Movement weighted with a bi-weighting coefficient W set based on a super Gaussian function as a parameter and a sub-Gaussian function with σ ″ and γ ″ as parameters for the density difference Δi between the target pixel and neighboring pixels An average filter, which outputs data of an average value image weighted by a bi-weighting coefficient W. In this case, the bilateral filter functions as a dual weighted moving average filter.

W ∝ exp{-0.5・(Δd/σ')γ'}・exp{-0.5・(Δi/σ'')γ''} (4) W ∝ exp {−0.5 · (Δd / σ ′) γ ′ } · exp {−0.5 · (Δi / σ ″) γ ″ } (4)

具体的には、例えば、カーネルサイズN''の丸窓内をG(Δd,σ',1)で示されるスーパーガウシアン関数と、G(Δi,σ'',4)で示されるサブガウシアン関数とで双加重係数Wが得られる。   Specifically, for example, a super Gaussian function indicated by G (Δd, σ ′, 1) and a sub-Gaussian function indicated by G (Δi, σ ″, 4) in a round window having a kernel size N ″. And the bi-weighting coefficient W is obtained.

一方、第2のエッジ保存平滑化部524bは、濃度変化値≦第2閾値Bならば第1のエッジ保存平滑化処理後の画像データをそのまま出力するようになっている。   On the other hand, the second edge preserving / smoothing unit 524b outputs the image data after the first edge preserving / smoothing process as it is when the density change value ≦ the second threshold value B.

以上のように、第2のエッジ保存平滑化部524bは、第1のエッジ保存平滑化部524aでは平滑化されなかったエッジ部分(濃度変化値>第2閾値B)についてのみバイラテラルフィルタでエッジ保存平滑化処理を行うものである。   As described above, the second edge preserving / smoothing unit 524b uses the bilateral filter as an edge only for the edge portion (density change value> second threshold B) that has not been smoothed by the first edge preserving smoothing unit 524a. A storage smoothing process is performed.

異物検出手段53は、画像復元手段52が復元した画像に基づいて被測定物に混入している微小異物を微小ではない異物とともに検出し、異物を示す異物画像データを異物判定手段54に出力するようになっている。   The foreign matter detection means 53 detects the fine foreign matter mixed in the measurement object together with the non-fine foreign matter based on the image restored by the image restoration means 52, and outputs the foreign matter image data indicating the foreign matter to the foreign matter determination means 54. It is like that.

異物判定手段54は、異物検出手段53が出力した異物画像データに基づいて被測定物2に混入している微小異物を微小ではない異物とともに判定し、その判定結果を示す信号及び微小異物を含む被測定物2の画像データを画像表示手段7に出力するようになっている。   The foreign matter determination means 54 determines the minute foreign matter mixed in the DUT 2 based on the foreign matter image data output from the foreign matter detection means 53 together with the non-fine foreign matter, and includes a signal indicating the determination result and the fine foreign matter. The image data of the device under test 2 is output to the image display means 7.

検査情報入力手段6は、例えばキーボードやマウス等を備えた入力デバイスで構成され、被測定物2の品番及び検査条件を指定する設定値や検査アルゴリズム等の情報(以下「検査情報」という。)を画像処理装置5に入力するようになっている。   The inspection information input means 6 is composed of, for example, an input device having a keyboard, a mouse, and the like, and information such as setting values and inspection algorithms for specifying the product number and inspection conditions of the DUT 2 (hereinafter referred to as “inspection information”). Is input to the image processing apparatus 5.

画像表示手段7は、例えば液晶ディスプレイを備え、異物判定手段54の判定結果及び微小異物を含む被測定物2のX線画像を表示するようになっている。   The image display means 7 includes, for example, a liquid crystal display, and displays a determination result of the foreign matter determination means 54 and an X-ray image of the DUT 2 including minute foreign matter.

次に、本実施形態におけるX線異物検出装置10の動作について図1及び図3を用いて説明する。図3は、本実施形態におけるX線異物検出装置10のフローチャートである。   Next, the operation of the X-ray foreign object detection device 10 in this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a flowchart of the X-ray foreign object detection device 10 in the present embodiment.

検査情報入力手段6は、検査情報を画像処理装置5に入力し(ステップS1)、画像処理装置5の画像復元手段52は、画像入力手段51から入力する被測定物画像のデータに対し、画像復元処理を実行し(ステップS2)、復元画像のデータを異物検出手段53に出力する。   The inspection information input means 6 inputs inspection information to the image processing apparatus 5 (step S1), and the image restoration means 52 of the image processing apparatus 5 performs image processing on the data of the measured object image input from the image input means 51. The restoration process is executed (step S2), and the restored image data is output to the foreign matter detection means 53.

異物検出手段53は、復元画像から被測定物に混入した微小異物を微小ではない異物とともに検出し(ステップS3)、微小異物を含む異物画像データを異物判定手段54に出力する。   The foreign matter detection means 53 detects the fine foreign matter mixed in the object to be measured from the restored image together with the non-fine foreign matter (step S3), and outputs the foreign matter image data including the fine foreign matter to the foreign matter determination means 54.

異物判定手段54は、異物か否かを判定し(ステップS4)、その判定結果を示す信号及び画像データを画像表示手段7に出力する。   The foreign matter determining means 54 determines whether or not it is a foreign matter (step S4), and outputs a signal and image data indicating the determination result to the image display means 7.

画像表示手段7は、異物検出の判定結果及び被測定物のX線画像を表示する(ステップS5)。   The image display means 7 displays the determination result of foreign object detection and the X-ray image of the object to be measured (step S5).

次に、前述のステップS2における画像復元処理について、図1及び図4を用いて詳細に説明する。図4は、本実施形態における画像復元処理を示すフローチャートである。   Next, the image restoration process in step S2 described above will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 4 is a flowchart showing image restoration processing in the present embodiment.

画像復元手段52のパラメータ設定手段521は、パラメータN、σ、γのデータを設定し、PSF生成手段522は、設定されたパラメータのデータで関数近似PSFを生成する(ステップS11)。   The parameter setting unit 521 of the image restoration unit 52 sets data of parameters N, σ, and γ, and the PSF generation unit 522 generates a function approximate PSF with the set parameter data (step S11).

画像入力手段51は、X線検出器4から被測定物画像のデータを入力し(ステップS12)、デコンボリューション手段523に出力する。   The image input unit 51 inputs data of the measurement object image from the X-ray detector 4 (step S12) and outputs the data to the deconvolution unit 523.

デコンボリューション手段523は、被測定物画像をガウシアン関数に基づいたコンボリューション画像としてデコンボリューション演算による画像復元処理を行って復元画像を生成し(ステップS13)、復元画像のデータをエッジ保存平滑化手段524の第1のエッジ保存平滑化部524aに出力する。   The deconvolution means 523 generates a restored image by performing image restoration processing by deconvolution operation using the measured object image as a convolution image based on a Gaussian function (step S13), and stores the restored image data as an edge storage smoothing means. The first edge preserving smoothing unit 524a of 524 outputs the result.

第1のエッジ保存平滑化部524aは、適応型移動平均フィルタにより、復元画像のデータに対し、カーネルサイズN'の正方形窓内を均等に重み付けした平均値画像を生成し(ステップS14)、また、正方形窓内の濃度値の標準偏差Sを求める。   The first edge preserving / smoothing unit 524a generates an average value image obtained by weighting the restored image data equally within the square window of the kernel size N ′ with the adaptive moving average filter (step S14). The standard deviation S of the density value in the square window is obtained.

また、第1のエッジ保存平滑化部524aは、濃度値の標準偏差Sと第1閾値Aとを比較する(ステップS15)。   Further, the first edge preserving / smoothing unit 524a compares the standard deviation S of the density values with the first threshold value A (step S15).

ステップS15において、第1のエッジ保存平滑化部524aは、濃度値の標準偏差S≦第1閾値Aと判断した場合、平均値画像のデータをそのまま第2のエッジ保存平滑化部524bに出力する(ステップS16)。   In step S15, when the first edge preserving smoothing unit 524a determines that the standard deviation S of the density values is equal to or less than the first threshold value A, the first edge preserving smoothing unit 524a outputs the average value image data as it is to the second edge preserving smoothing unit 524b. (Step S16).

一方、ステップS15において、第1のエッジ保存平滑化部524aは、濃度値の標準偏差S≦第1閾値Aと判断しなかった場合(標準偏差S>第1閾値Aの場合)、前述の(2)式に示す補正により求めた画像データPを第2のエッジ保存平滑化部524bに出力する(ステップS17)。   On the other hand, in step S15, if the first edge preserving smoothing unit 524a does not determine that the density value standard deviation S ≦ the first threshold value A (standard deviation S> first threshold value A), The image data P obtained by the correction shown in the equation 2) is output to the second edge preserving / smoothing unit 524b (step S17).

第2のエッジ保存平滑化部524bは、第1のエッジ保存平滑化処理(ステップS14〜17)により生成された画像の被測定物画像に対する濃度変化値と第2閾値Bとを比較する(ステップS18)。   The second edge preserving / smoothing unit 524b compares the density change value of the image generated by the first edge preserving smoothing process (steps S14 to S17) with the second threshold B (step S14-17). S18).

ステップS18において、第2のエッジ保存平滑化部524bは、濃度変化値≦第2閾値Bと判断した場合、第1のエッジ保存平滑化処理により生成された画像のデータをそのまま第1のエッジ保存平滑化部524aに出力する。   In step S18, when the second edge storage smoothing unit 524b determines that the density change value ≦ the second threshold value B, the image data generated by the first edge storage smoothing process is directly used as the first edge storage. The data is output to the smoothing unit 524a.

一方、ステップS18において、第2のエッジ保存平滑化部524bは、濃度変化値≦第2閾値Bと判断しなかった場合(濃度変化値>第2閾値Bの場合)、バイラテラルフィルタによって、前述の(4)式に示す双加重係数Wで重み付けした平均値画像のデータを第1のエッジ保存平滑化部524aに出力する(ステップS19)。   On the other hand, in step S18, if the second edge preserving smoothing unit 524b does not determine that the density change value ≦ the second threshold value B (when the density change value> the second threshold value B), the bilateral filter performs the above-described operation. The average value image data weighted by the bi-weighting coefficient W shown in equation (4) is output to the first edge preserving smoothing unit 524a (step S19).

第1のエッジ保存平滑化部524aは、前述のステップS14〜S17で行った第1のエッジ保存平滑処理を再度実施し(ステップS20)、第2のエッジ保存平滑化部524bは、前述のステップS18、S19で行った第2のエッジ保存平滑処理を再度実施し(ステップS21、S22)、画像復元手段52は、処理画像のデータを異物検出手段53に出力する(ステップS23)。   The first edge preserving / smoothing unit 524a performs the first edge preserving / smoothing process performed in steps S14 to S17 again (step S20), and the second edge preserving / smoothing unit 524b The second edge preserving smoothing process performed in S18 and S19 is performed again (Steps S21 and S22), and the image restoration unit 52 outputs the processed image data to the foreign matter detection unit 53 (Step S23).

以上のように、エッジ保存平滑化手段524は、第1のエッジ保存平滑化部524a及び第2のエッジ保存平滑化部524bによって、1回目のエッジ保存平滑化処理(ステップS14〜S19)と、2回目のエッジ保存平滑化処理(ステップS20〜S22)とを実行するという特徴を有する。   As described above, the edge preserving smoothing unit 524 performs the first edge preserving smoothing process (steps S14 to S19) by the first edge preserving smoothing unit 524a and the second edge preserving smoothing unit 524b, A feature is that the second edge preserving smoothing process (steps S20 to S22) is executed.

次に、本実施形態の主要なステップにおける処理画像を図5に示す。図5は、図12(a)の2つの円内に微小異物が存在する被測定物の原画像に対応するものである。   Next, the processed image in the main steps of this embodiment is shown in FIG. FIG. 5 corresponds to the original image of the object to be measured in which minute foreign matter exists in the two circles of FIG.

図5(a)は、ステップS13において、デコンボリューション手段523がデコンボリューション演算による画像復元処理を行って生成した復元画像を示す。図5(a)に示すように、デコンボリューション演算による画像復元処理のみでは、微小異物の検出は困難であることが分かる。   FIG. 5A shows a restored image generated by the deconvolution means 523 performing image restoration processing by deconvolution operation in step S13. As shown in FIG. 5A, it can be understood that it is difficult to detect a minute foreign object only by image restoration processing by deconvolution calculation.

図5(b)は、ステップS14〜S19に示した1回目のエッジ保存平滑化処理後の画像を示している。図5(b)に示すように、1回目のエッジ保存平滑化処理によって、図5(a)に示したものより微小異物を示す信号が特徴付けられて現れているが、微小異物の存在場所以外にも類似した信号が現れているので、微小異物の正確な特定は困難であることが分かる。   FIG. 5B shows an image after the first edge preserving smoothing process shown in steps S14 to S19. As shown in FIG. 5 (b), the first edge preserving smoothing process characterizes and shows a signal indicating a fine foreign material than that shown in FIG. 5 (a). Since similar signals appear in addition to the above, it can be understood that it is difficult to accurately identify the minute foreign matter.

図5(c)は、ステップS20〜S22に示した2回目のエッジ保存平滑化処理後の画像を示している。図5(c)に示すように、2回目のエッジ保存平滑化処理によって、微小異物を示す信号が微小異物の存在場所に明瞭に現れており、微小異物を容易に検出することができることが分かる。   FIG. 5C shows an image after the second edge preserving smoothing process shown in steps S20 to S22. As shown in FIG. 5 (c), it can be seen that the second edge preserving smoothing process clearly shows the signal indicating the minute foreign matter at the location where the minute foreign matter is present, so that the minute foreign matter can be easily detected. .

なお、前述した動作ステップをプログラミングして記憶媒体に記憶し、例えばマイクロコンピュータにプログラムを読み取らせて実行させることにより、マイクロコンピュータを画像処理装置5やX線異物検出装置10として機能させることができる。   The above-described operation steps are programmed and stored in a storage medium, and the microcomputer can be caused to function as the image processing device 5 or the X-ray foreign matter detection device 10 by causing the microcomputer to read and execute the program, for example. .

以上のように、本実施形態における画像処理装置5によれば、画像復元処理を行うデコンボリューション手段523の後段に、第1及び第2のエッジ保存平滑化処理をそれぞれ行う第1のエッジ保存平滑化部524a及び第2のエッジ保存平滑化部524bを有するエッジ保存平滑化手段524を備え、エッジ保存平滑化手段524が、第1及び第2のエッジ保存平滑化処理をそれぞれ順次2回ずつ実施する構成としたので、従来のものよりも高精細な画像を高速に取得することができる。   As described above, according to the image processing apparatus 5 in the present embodiment, the first edge-preserving smoothing that performs the first and second edge-preserving smoothing processes after the deconvolution means 523 that performs the image restoration process, respectively. Edge preserving smoothing means 524 having a converting section 524a and a second edge preserving smoothing section 524b, and the edge preserving smoothing means 524 performs the first and second edge preserving smoothing processes twice each sequentially. Therefore, a higher-definition image can be acquired at a higher speed than the conventional one.

また、本実施形態におけるX線異物検出装置10によれば、従来のものよりも高精細な画像を高速に取得することができる画像処理装置5を備える構成としたので、散乱ボケが発生してポアソンノイズに埋もれ、従来のものでは検出できなかった微小異物もリアルタイムに検出することができる。   In addition, according to the X-ray foreign object detection device 10 in the present embodiment, since the image processing device 5 that can acquire a higher-definition image than the conventional one is provided at high speed, scattering blur occurs. Small foreign objects that are buried in Poisson noise and could not be detected by conventional devices can be detected in real time.

(第2の実施形態)
まず、本発明の第2の実施形態における構成について説明する。
(Second Embodiment)
First, the configuration in the second embodiment of the present invention will be described.

図6に示すように、本実施形態におけるX線異物検出装置20は、第1の実施形態におけるX線異物検出装置10(図1参照)の画像処理装置5の一部を変更し、画像処理装置8としたものである。したがって、第1の実施形態におけるX線異物検出装置10と同様な構成には同一の符号を付し、その構成の説明を省略する。   As shown in FIG. 6, the X-ray foreign object detection device 20 in the present embodiment changes a part of the image processing device 5 of the X-ray foreign object detection device 10 (see FIG. 1) in the first embodiment, and performs image processing. The apparatus 8 is used. Therefore, the same reference numerals are given to the same components as those of the X-ray foreign object detection device 10 in the first embodiment, and the description of the configurations will be omitted.

本実施形態における画像処理装置8は、画像復元手段81を備え、画像復元手段81は、第1のエッジ保存平滑化手段811、デコンボリューション手段812、第2のエッジ保存平滑化手段813を備えている。エッジ保存平滑化手段811、813は、第1のエッジ保存平滑化部811a、813a及び第2のエッジ保存平滑化部811b、813bを備えている。   The image processing apparatus 8 in this embodiment includes an image restoration unit 81, and the image restoration unit 81 includes a first edge storage smoothing unit 811, a deconvolution unit 812, and a second edge storage smoothing unit 813. Yes. The edge preserving / smoothing means 811 and 813 are provided with first edge preserving / smoothing units 811a and 813a and second edge preserving / smoothing units 811b and 813b.

第1のエッジ保存平滑化部811a、813a及び第2のエッジ保存平滑化部811b、813bは、それぞれ、第1の実施形態における第1のエッジ保存平滑化部524a及び第2のエッジ保存平滑化部524b(図1参照)と同様な構成を有する。   The first edge preserving smoothing units 811a and 813a and the second edge preserving smoothing units 811b and 813b are respectively the first edge preserving smoothing unit 524a and the second edge preserving smoothing in the first embodiment. The configuration is similar to that of the portion 524b (see FIG. 1).

次に、画像復元手段81による画像復元処理について、図6及び図7を用いて説明する。図7は、本実施形態における画像復元処理を示すフローチャートであって、第1の実施形態(図4参照)と同様なステップには同一の符号を付し、その動作の説明を省略する。   Next, image restoration processing by the image restoration means 81 will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a flowchart showing the image restoration processing in the present embodiment. The same steps as those in the first embodiment (see FIG. 4) are denoted by the same reference numerals, and the description of the operation is omitted.

画像復元手段81は、第1のエッジ保存平滑化手段811によって、画像入力手段51から入力した被測定物画像のデータに対し、1回目のエッジ保存平滑化処理(ステップS31〜S33)を行う。この処理は、第1の実施形態におけるステップS14〜S19の処理と同様である。   The image restoration unit 81 performs the first edge storage smoothing process (steps S31 to S33) on the data of the object image input from the image input unit 51 by the first edge storage smoothing unit 811. This process is the same as the process of steps S14 to S19 in the first embodiment.

デコンボリューション手段812は、1回目のエッジ保存平滑化処理がなされた画像をガウシアン関数に基づいたコンボリューション画像としてデコンボリューション演算による画像復元処理を行って復元画像を生成し(ステップS34)、第2のエッジ保存平滑化手段813に出力する。   The deconvolution means 812 generates a restored image by performing an image restoration process by a deconvolution operation using the image subjected to the first edge preserving smoothing process as a convolution image based on a Gaussian function (step S34). To the edge preserving / smoothing means 813.

第2のエッジ保存平滑化手段813は、復元画像に対し、2回目のエッジ保存平滑化処理(ステップS35〜S40)を行う。この処理は、第1の実施形態におけるステップS20〜S22の処理と同様であるが、ステップS36及びS39における閾値が第1の実施形態のものとは異なるものとしている。   The second edge preserving / smoothing means 813 performs the second edge preserving / smoothing process (steps S35 to S40) on the restored image. This process is the same as the process in steps S20 to S22 in the first embodiment, but the threshold values in steps S36 and S39 are different from those in the first embodiment.

すなわち、2回目のエッジ保存平滑化処理において、第3のエッジ保存平滑化処理(ステップS35〜S38)のうち、ステップS36において、第1のエッジ保存平滑化部811aは、濃度値の標準偏差S'と第3閾値とを比較している。また、ステップS39において、第3のエッジ保存平滑化処理後の画像の被測定物画像に対する濃度変化と第4閾値とを比較している。ここで、第3閾値及び第4閾値は、第1の実施形態と同様に、微小異物の標準試験片を被測定物2に含有させて予め取得したものであって、微小異物の標準試験片が最も鮮明に撮像されるよう、1回目のエッジ保存平滑化処理(ステップS31〜S33)に用いる閾値とは異ならせたものである。なお、閾値の設定はこれに限定されず、エッジ保存平滑化処理の1回目と2回目とで同様の閾値を用いる構成としてもよい。   That is, in the second edge preserving smoothing process, in the third edge preserving smoothing process (steps S35 to S38), in step S36, the first edge preserving smoothing unit 811a performs the standard deviation S of density values. 'And the third threshold value are compared. In step S39, the density change of the image after the third edge preserving smoothing process with respect to the object image is compared with the fourth threshold value. Here, the third threshold value and the fourth threshold value are obtained in advance by including the standard test piece of the minute foreign matter in the DUT 2 as in the first embodiment. Is different from the threshold used for the first edge preserving smoothing process (steps S31 to S33) so that the image is captured most clearly. Note that the threshold setting is not limited to this, and the same threshold may be used for the first and second edge preserving smoothing processes.

次に、本実施形態の主要なステップにおける処理画像を図8に示す。図8は、図12(a)の2つの円内に微小異物が存在する被測定物の原画像に対応するものである。   Next, the processed image in the main steps of this embodiment is shown in FIG. FIG. 8 corresponds to the original image of the object to be measured in which minute foreign matter exists in the two circles of FIG.

図8(a)は、ステップS31〜S33に示した1回目のエッジ保存平滑化処理後の画像を示している。図8(a)に示すように、1回目のエッジ保存平滑化処理のみでは、微小異物を示す信号がポアソンノイズに埋もれているので、微小異物の検出は困難であることが分かる。   FIG. 8A shows an image after the first edge preserving smoothing process shown in steps S31 to S33. As shown in FIG. 8A, it can be understood that the detection of the minute foreign matter is difficult because the signal indicating the minute foreign matter is buried in the Poisson noise only by the first edge preserving smoothing process.

図8(b)は、ステップS34において、1回目のエッジ保存平滑化処理後の画像に対し、デコンボリューション手段812がデコンボリューション演算による画像復元処理を行って生成した復元画像を示す。図8(b)に示すように、デコンボリューション演算による画像復元処理では、図8(a)に示したものより微小異物を示す信号が特徴付けられて現れているが、微小異物の存在場所以外にも類似した信号が現れているので、微小異物の正確な特定は困難であることが分かる。   FIG. 8B shows a restored image generated by performing the image restoration process by the deconvolution unit 812 on the image after the first edge preserving smoothing process in step S34. As shown in FIG. 8B, in the image restoration process based on the deconvolution calculation, a signal indicating a minute foreign matter appears more characteristic than that shown in FIG. 8A. Since a similar signal also appears, it can be understood that it is difficult to accurately identify the minute foreign matter.

図8(c)は、ステップS35〜S40に示した2回目のエッジ保存平滑化処理後の画像を示している。図8(c)に示すように、2回目のエッジ保存平滑化処理によって、微小異物を示す信号が微小異物の存在場所に明瞭に現れており、微小異物を容易に検出することができることが分かる。   FIG. 8C shows an image after the second edge preserving smoothing process shown in steps S35 to S40. As shown in FIG. 8C, it can be seen that the second edge preserving smoothing process clearly shows the signal indicating the minute foreign matter at the location where the minute foreign matter is present, and the minute foreign matter can be easily detected. .

以上のように、本実施形態における画像処理装置8によれば、第1のエッジ保存平滑化処理を行う第1のエッジ保存平滑化手段811と、第1のエッジ保存平滑化処理後にデコンボリューション演算による画像復元処理を行うデコンボリューション手段812と、画像復元処理後に第2のエッジ保存平滑化処理を行う第2のエッジ保存平滑化手段813とを備える構成としたので、従来のものよりも高精細な画像を高速に取得することができる。   As described above, according to the image processing apparatus 8 of the present embodiment, the first edge preserving smoothing unit 811 that performs the first edge preserving smoothing process, and the deconvolution operation after the first edge preserving smoothing process. The deconvolution unit 812 that performs image restoration processing according to the above and the second edge preservation smoothing unit 813 that performs second edge preservation smoothing processing after the image restoration processing are provided. Can acquire high-speed images.

また、本実施形態におけるX線異物検出装置20によれば、従来のものよりも高精細な画像を高速に取得することができる画像処理装置8を備える構成としたので、散乱ボケが発生してポアソンノイズに埋もれ、従来のものでは検出できなかった微小異物もリアルタイムに検出することができる。   In addition, according to the X-ray foreign object detection device 20 in the present embodiment, since the image processing device 8 that can obtain a higher-definition image at a higher speed than the conventional one is provided, scattering blur occurs. Small foreign objects that are buried in Poisson noise and could not be detected by conventional devices can be detected in real time.

(第3の実施形態)
まず、本発明の第3の実施形態における構成について説明する。
(Third embodiment)
First, the configuration in the third embodiment of the present invention will be described.

図9に示すように、本実施形態におけるX線異物検出装置30は、第1の実施形態におけるX線異物検出装置10(図1参照)の画像処理装置5の一部を変更し、画像処理装置9としたものである。したがって、第1の実施形態におけるX線異物検出装置10と同様な構成には同一の符号を付し、その構成の説明を省略する。   As shown in FIG. 9, the X-ray foreign object detection device 30 in the present embodiment changes a part of the image processing device 5 of the X-ray foreign object detection device 10 (see FIG. 1) in the first embodiment, and performs image processing. The apparatus 9 is used. Therefore, the same reference numerals are given to the same components as those of the X-ray foreign object detection device 10 in the first embodiment, and the description of the configurations will be omitted.

本実施形態における画像処理装置9は、画像復元手段91を備え、画像復元手段91は、エッジ保存平滑化手段911を備えている。エッジ保存平滑化手段911は、エッジ保存平滑化部911aを備えている。   The image processing apparatus 9 in this embodiment includes an image restoration unit 91, and the image restoration unit 91 includes an edge preserving smoothing unit 911. The edge preserving / smoothing means 911 includes an edge preserving / smoothing unit 911a.

エッジ保存平滑化部911aは、バイラテラルフィルタを備え、前述の(4)式に示す双加重係数Wで重み付けした平均値画像のデータを生成するようになっている。   The edge preserving / smoothing unit 911a includes a bilateral filter and generates average value image data weighted by the bi-weighting coefficient W shown in the above-described equation (4).

次に、画像復元手段91による画像復元処理について、図9及び図10を用いて説明する。図10は、本実施形態における画像復元処理を示すフローチャートであって、第1の実施形態(図4参照)と同様なステップには同一の符号を付し、その動作の説明を省略する。   Next, image restoration processing by the image restoration unit 91 will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is a flowchart showing the image restoration process in the present embodiment. The same steps as those in the first embodiment (see FIG. 4) are denoted by the same reference numerals, and the description of the operation is omitted.

画像復元手段91は、エッジ保存平滑化部911aによって、デコンボリューション手段523から入力した復元画像のデータに対し、2回のエッジ保存平滑化処理(ステップS41、S42)を行う。この処理は、第1の実施形態におけるステップS19又はS22の処理を2回行うことと同様である。   The image restoration unit 91 performs two edge preservation smoothing processes (steps S41 and S42) on the restored image data input from the deconvolution means 523 by the edge preservation smoothing unit 911a. This process is the same as performing the process of step S19 or S22 in the first embodiment twice.

次に、本実施形態の主要なステップにおける処理画像を図11に示す。図11は、図12(a)の2つの円内に微小異物が存在する被測定物の原画像に対応するものである。   Next, the processed image in the main steps of this embodiment is shown in FIG. FIG. 11 corresponds to an original image of an object to be measured in which minute foreign objects are present in the two circles of FIG.

図11(a)は、ステップS13において、デコンボリューション手段523がデコンボリューション演算による画像復元処理を行って生成した復元画像を示す。図11(a)に示すように、デコンボリューション演算による画像復元処理のみでは、微小異物の検出は困難であることが分かる。   FIG. 11A shows a restored image generated by the deconvolution means 523 performing image restoration processing by deconvolution operation in step S13. As shown in FIG. 11A, it can be understood that it is difficult to detect a minute foreign object only by image restoration processing by deconvolution calculation.

図11(b)は、ステップS41に示した1回目のエッジ保存平滑化処理後の画像を示している。図11(b)に示すように、1回目のエッジ保存平滑化処理によって、図11(a)に示したものより微小異物を示す信号が特徴付けられて現れているが、微小異物の存在場所以外にも類似した信号が現れているので、微小異物の正確な特定は困難であることが分かる。   FIG. 11B shows an image after the first edge preserving smoothing process shown in step S41. As shown in FIG. 11 (b), the first edge preserving smoothing process characterizes and shows a signal indicating a fine foreign material than that shown in FIG. 11 (a). Since similar signals appear in addition to the above, it can be understood that it is difficult to accurately identify the minute foreign matter.

図11(c)は、ステップS42に示した2回目のエッジ保存平滑化処理後の画像を示している。図11(c)に示すように、2回目のエッジ保存平滑化処理によって、微小異物を示す信号が微小異物の存在場所に明瞭に現れており、微小異物を容易に検出することができることが分かる。   FIG. 11C shows an image after the second edge preserving smoothing process shown in step S42. As shown in FIG. 11C, it is understood that the signal indicating the minute foreign matter appears clearly at the location where the minute foreign matter is present by the second edge preserving smoothing process, and the minute foreign matter can be easily detected. .

以上のように、本実施形態における画像処理装置9によれば、画像復元処理を行うデコンボリューション手段523の後段に、エッジ保存平滑化部911aを有するエッジ保存平滑化手段911を備え、エッジ保存平滑化手段911が、バイラテラルフィルタによって、復元画像に対してエッジ保存平滑化処理を2回実施する構成としたので、従来のものよりも格段に高精細な画像を高速に取得することができる。   As described above, according to the image processing apparatus 9 in the present embodiment, the edge preserving smoothing unit 911 having the edge preserving smoothing unit 911a is provided at the subsequent stage of the deconvolution means 523 that performs the image restoration processing, and the edge preserving smoothing is performed. Since the converting means 911 is configured to perform the edge preserving smoothing process twice on the restored image by the bilateral filter, it is possible to obtain a remarkably high-definition image faster than the conventional one.

また、本実施形態におけるX線異物検出装置30によれば、従来のものよりも格段に高精細な画像を高速に取得することができる画像処理装置9を備える構成としたので、散乱ボケが発生してポアソンノイズに埋もれ、従来のものでは検出できなかった微小異物もリアルタイムに検出することができる。   Further, according to the X-ray foreign object detection device 30 in the present embodiment, since the image processing device 9 that can acquire a remarkably high-definition image at a higher speed than the conventional one is provided, scattering blur occurs. As a result, it is possible to detect in real time a minute foreign object that is buried in Poisson noise and cannot be detected by a conventional device.

以上のように、本発明は、従来のものよりも高精細な画像を高速に取得することができるという効果を有し、移動中の被測定物にX線を透過させその透過状態に基づいて被測定物に含まれる微小異物を検出する画像処理装置及びそれを備えたX線異物検出装置並びに画像処理方法に有用である。   As described above, the present invention has an effect that a high-definition image can be acquired at a higher speed than the conventional one, and an X-ray is transmitted through a moving object to be measured based on its transmission state. The present invention is useful for an image processing apparatus that detects minute foreign substances contained in an object to be measured, an X-ray foreign object detection apparatus including the same, and an image processing method.

図1は、本発明に係るX線異物検出装置の第1の実施形態におけるブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of an X-ray foreign object detection device according to the present invention. 図2は、本発明に係るX線異物検出装置の第1の実施形態において、PSFモデルの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a PSF model in the first embodiment of the X-ray foreign object detection device according to the present invention. 図3は、本発明に係るX線異物検出装置の第1の実施形態のフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart of the first embodiment of the X-ray foreign object detection device according to the present invention. 図4は、本発明に係るX線異物検出装置の第1の実施形態における画像復元処理のフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart of image restoration processing in the first embodiment of the X-ray foreign object detection device according to the present invention. 図5は、本発明に係るX線異物検出装置の第1の実施形態における処理画像である。FIG. 5 is a processed image in the first embodiment of the X-ray foreign object detection device according to the present invention. 図6は、本発明に係るX線異物検出装置の第2の実施形態におけるブロック図である。FIG. 6 is a block diagram of a second embodiment of the X-ray foreign object detection device according to the present invention. 図7は、本発明に係るX線異物検出装置の第2の実施形態における画像復元処理のフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart of image restoration processing in the second embodiment of the X-ray foreign object detection device according to the present invention. 図8は、本発明に係るX線異物検出装置の第2の実施形態における処理画像である。FIG. 8 is a processed image in the second embodiment of the X-ray foreign object detection device according to the present invention. 図9は、本発明に係るX線異物検出装置の第3の実施形態におけるブロック図である。FIG. 9 is a block diagram of a third embodiment of the X-ray foreign object detection device according to the present invention. 図10は、本発明に係るX線異物検出装置の第3の実施形態における画像復元処理のフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart of image restoration processing in the third embodiment of the X-ray foreign object detection device according to the present invention. 図11は、本発明に係るX線異物検出装置の第3の実施形態における処理画像である。FIG. 11 is a processed image in the third embodiment of the X-ray foreign object detection device according to the present invention. 図12(a)は、ポアソンノイズに埋もれた微小異物の位置を示す原画像である。図12(b)は、ウィーナフィルタによる復元画像である。FIG. 12A is an original image showing the position of a minute foreign object buried in Poisson noise. FIG. 12B is a restored image by the Wiener filter.

符号の説明Explanation of symbols

1 X線源
2 被測定物
3 搬送手段
4 X線検出器
5、8、9 画像処理装置
6 検査情報入力手段
7 画像表示手段
10、20、30 X線異物検出装置
51 画像入力手段(画像データ入力手段)
52、81、91 画像復元手段
53 異物検出手段
54 異物判定手段
521 パラメータ設定手段
522 PSF生成手段(関数近似点像分布関数生成手段)
523、812 デコンボリューション手段(復元画像生成手段)
524、811、813、911 エッジ保存平滑化手段
524a、811a、813a 第1のエッジ保存平滑化部
524b、811b、813b 第2のエッジ保存平滑化部
911a エッジ保存平滑化部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 X-ray source 2 Measured object 3 Conveyance means 4 X-ray detector 5, 8, 9 Image processing apparatus 6 Inspection information input means 7 Image display means 10, 20, 30 X-ray foreign material detection apparatus 51 Image input means (image data) Input means)
52, 81, 91 Image restoration means 53 Foreign matter detection means 54 Foreign matter determination means 521 Parameter setting means 522 PSF generation means (function approximate point spread function generation means)
523, 812 Deconvolution means (restored image generation means)
524, 811, 813, 911 Edge preserving smoothing means 524a, 811a, 813a First edge preserving smoothing unit 524b, 811b, 813b Second edge preserving smoothing unit 911a Edge preserving smoothing unit

Claims (9)

被測定物(2)を撮影した画像における検出対象物のエッジを示すエッジ情報を含む被測定物画像のデータを入力する画像データ入力手段(51)と、
前記検出対象物の標準試験片を用いて予め取得したエッジ画像に基づいて定めたパラメータによるパラメトリック関数で点像分布関数を近似した関数近似点像分布関数を生成する関数近似点像分布関数生成手段(522)と、
前記被測定物画像をガウシアン関数に基づいたコンボリューション画像とし、前記関数近似点像分布関数に基づいてデコンボリューション演算による画像復元処理を行って復元画像を生成する復元画像生成手段(523)と、
前記エッジ情報を保存した状態で前記復元画像からノイズを除去するエッジ保存平滑化手段(524)とを備え
前記エッジ保存平滑化手段(524)は、第1及び第2のエッジ保存平滑化処理をそれぞれ行う第1及び第2のエッジ保存平滑化部(524a、524b)を備え、
前記第1のエッジ保存平滑化部(524a)は、前記第1のエッジ保存平滑化処理として、注目画素の近隣画素を含む局所濃度の標準偏差が第1閾値以下のとき前記局所濃度の単純平均を前記注目画素の濃度とした画像データを前記第2のエッジ保存平滑化部(524b)に出力し、前記局所濃度の標準偏差が前記第1閾値を超えるとき前記局所濃度の単純平均を予め定めた補正関数で補正して前記注目画素の濃度とした画像データを前記第2のエッジ保存平滑化部(524b)に出力するものであり、
前記第2のエッジ保存平滑化部(524b)は、前記第2のエッジ保存平滑化処理として、前記第1のエッジ保存平滑化部(524a)が出力する画像データに係る画像の前記被測定物画像に対する濃度変化値が、第2閾値を超えるときバイラテラルフィルタによるエッジ保存平滑処理を行った画像データを出力し、前記第2閾値以下のとき前記第1のエッジ保存平滑化部(524a)からの画像データを該エッジ保存平滑処理を行わずに出力するものであり、
前記エッジ保存平滑化手段(524)は、前記第1及び前記第2のエッジ保存平滑化処理をそれぞれ順次2回ずつ実施するものであることを特徴とする画像処理装置。
Image data input means (51) for inputting data of a measured object image including edge information indicating an edge of a detection target in an image obtained by photographing the measured object (2);
Function approximate point spread function generating means for generating a function approximate point spread function by approximating a point spread function with a parametric function based on a parameter determined based on an edge image acquired in advance using a standard test piece of the detection object (522),
A restored image generating means (523) for making the measured object image a convolution image based on a Gaussian function and performing an image restoration process by a deconvolution operation based on the function approximate point spread function to generate a restored image;
Edge preservation smoothing means (524) for removing noise from the restored image in a state where the edge information is preserved ;
The edge preserving / smoothing means (524) includes first and second edge preserving smoothing units (524a, 524b) for performing first and second edge preserving smoothing processes, respectively.
The first edge preserving smoothing unit (524a), as the first edge preserving smoothing process, performs a simple average of the local densities when the standard deviation of the local density including the neighboring pixels of the target pixel is equal to or less than a first threshold value. Is output to the second edge preserving smoothing unit (524b), and when the standard deviation of the local density exceeds the first threshold, a simple average of the local density is determined in advance. Image data corrected by the correction function to obtain the density of the target pixel is output to the second edge storage smoothing unit (524b),
The second edge preserving / smoothing unit (524b), as the second edge preserving smoothing process, performs the measurement of the image related to the image data output from the first edge preserving / smoothing unit (524a). When the density change value for the image exceeds the second threshold value, the image data subjected to the edge preserving smoothing process by the bilateral filter is output, and when the density change value is not more than the second threshold value, the first edge preserving smoothing unit (524a) outputs the image data. Output the image data without performing the edge preserving smoothing process,
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the edge preserving / smoothing means (524) performs the first and second edge preserving smoothing processes twice in sequence .
前記エッジ保存平滑化手段(911)は、バイラテラルフィルタによってエッジ保存平滑処理を複数回行うエッジ保存平滑化部(911a)を備えたことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 1, wherein the edge preserving smoothing unit (911) includes an edge preserving smoothing unit (911a) that performs the edge preserving smoothing process a plurality of times by a bilateral filter . 被測定物(2)を撮影した画像における検出対象物のエッジを示すエッジ情報を含む被測定物画像のデータを入力する画像データ入力手段(51)と、
前記検出対象物の標準試験片を用いて予め取得したエッジ画像に基づいて定めたパラメータによるパラメトリック関数で点像分布関数を近似した関数近似点像分布関数を生成する関数近似点像分布関数生成手段(522)と、
前記エッジ情報を保存した状態でノイズを除去する第1及び第2のエッジ保存平滑化処理をそれぞれ行う第1及び第2のエッジ保存平滑化部(811a、811b)を有するエッジ保存平滑化手段(811)と、
前記エッジ保存平滑化手段(811)が出力する画像データに係る画像をガウシアン関数に基づいたコンボリューション画像とし、前記関数近似点像分布関数に基づいてデコンボリューション演算による画像復元処理を行って復元画像を生成する復元画像生成手段(812)とを備え、
前記第1のエッジ保存平滑化部(811a)は、前記第1のエッジ保存平滑化処理として、注目画素の近隣画素を含む局所濃度の標準偏差が第1閾値以下のとき前記局所濃度の単純平均を前記注目画素の濃度とした画像データを前記第2のエッジ保存平滑化部(811b)に出力し、前記局所濃度の標準偏差が前記第1閾値を超えるとき前記局所濃度の単純平均を予め定めた補正関数で補正して前記注目画素の濃度とした画像データを前記第2のエッジ保存平滑化部(811b)に出力するものであり、
前記第2のエッジ保存平滑化部(811b)は、前記第2のエッジ保存平滑化処理として、前記第1のエッジ保存平滑化部(811a)が出力する画像データに係る画像の前記被測定物画像に対する濃度変化値が、第2閾値を超えるときバイラテラルフィルタによるエッジ保存平滑処理を行った画像データを出力し、前記第2閾値以下のとき前記第1のエッジ保存平滑化部(811a)からの画像データを該エッジ保存平滑処理を行わずに出力するものであり、
前記エッジ保存平滑化手段(811)は、前記画像復元処理を挟んで、前記第1及び前記第2のエッジ保存平滑化処理をそれぞれ順次2回ずつ実施するものであることを特徴とする画像処理装置。
Image data input means (51) for inputting data of a measured object image including edge information indicating an edge of a detection target in an image obtained by photographing the measured object (2);
Function approximate point spread function generating means for generating a function approximate point spread function by approximating a point spread function with a parametric function based on a parameter determined based on an edge image acquired in advance using a standard test piece of the detection object (522),
Edge preserving smoothing means having first and second edge preserving smoothing units (811a and 811b) for performing first and second edge preserving smoothing processes for removing noise in a state where the edge information is preserved (respectively) 811),
The image related to the image data output by the edge preserving smoothing means (811) is set as a convolution image based on a Gaussian function, and the image is restored by performing image restoration processing by deconvolution operation based on the function approximate point spread function. Restored image generating means (812) for generating
The first edge preserving smoothing unit (811a) performs a simple average of the local densities when the standard deviation of the local density including the neighboring pixels of the target pixel is equal to or less than a first threshold as the first edge preserving smoothing process. Is output to the second edge preserving smoothing unit (811b), and when the standard deviation of the local density exceeds the first threshold, a simple average of the local density is determined in advance. The image data corrected by the correction function to obtain the density of the target pixel is output to the second edge storage smoothing unit (811b),
The second edge preserving / smoothing unit (811b), as the second edge preserving / smoothing process, the device under test for an image related to the image data output by the first edge preserving / smoothing unit (811a). When the density change value for the image exceeds the second threshold, the image data subjected to the edge preserving smoothing process by the bilateral filter is output. When the density change value is equal to or less than the second threshold, the first edge preserving smoothing unit (811a) outputs the image data. Output the image data without performing the edge preserving smoothing process,
The edge preserving / smoothing means (811) performs the first and second edge preserving smoothing processes twice in sequence with the image restoration process in between. apparatus.
前記バイラテラルフィルタは、注目画素と近隣画素との距離に基づいたパラメータで定めたスーパーガウシアン関数と、前記注目画素と前記近隣画素との濃度差に基づいたパラメータで定めたサブガウシアン関数とに基づいて重み付けが設定された双加重移動平均フィルタであることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の画像処理装置。 The bilateral filter is based on a super Gaussian function defined by a parameter based on a distance between a target pixel and a neighboring pixel and a sub-Gaussian function defined by a parameter based on a density difference between the target pixel and the neighboring pixel. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the image processing apparatus is a dual weighted moving average filter in which weighting is set . 前記ガウシアン関数は、サブガウシアン関数及びスーパーガウシアン関数を含み、
前記関数近似点像分布関数生成手段(522)は、サブガウシアン関数及びスーパーガウシアン関数のいずれか1つを前記パラメータによって定めて前記関数近似点像分布関数を生成するものであることを特徴とする請求項から請求項4までのいずれか1項に記載の画像処理装置。
The Gaussian function includes a sub-Gaussian function and a super Gaussian function,
The function approximate point spread function generating means (522) generates one of the sub-Gaussian function and the super Gaussian function by the parameter to generate the function approximate point spread function. The image processing apparatus according to any one of claims 1 to 4.
請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の画像処理装置と、X線を前記被測定物に照射するX線源(1)と、前記被測定物(2)を透過したX線を検出して検出情報を前記画像処理装置に出力するX線検出手段(4)とを備え、The image processing apparatus according to any one of claims 1 to 5, an X-ray source (1) for irradiating the object to be measured with X-rays, and X transmitted through the object to be measured (2) X-ray detection means (4) for detecting a line and outputting detection information to the image processing apparatus,
前記画像処理装置は、前記検出情報に基づいて前記被測定物(2)に含まれる異物を検出する異物検出手段(53)を備えたことを特徴とするX線異物検出装置。The X-ray foreign matter detection device, wherein the image processing device includes foreign matter detection means (53) for detecting foreign matter contained in the object to be measured (2) based on the detection information.
被測定物を撮影した画像における検出対象物のエッジを示すエッジ情報を含む被測定物画像のデータを入力する画像データ入力ステップと、An image data input step for inputting data of a measured object image including edge information indicating an edge of a detection target in an image obtained by photographing the measured object;
前記検出対象物の標準試験片を用いて予め取得したエッジ画像に基づいて定めたパラメータによるパラメトリック関数で点像分布関数を近似した関数近似点像分布関数を生成する関数近似点像分布関数生成ステップと、Function approximate point spread function generation step of generating a function approximate point spread function by approximating the point spread function with a parametric function based on a parameter determined based on an edge image acquired in advance using a standard test piece of the detection object When,
前記被測定物画像をガウシアン関数に基づいたコンボリューション画像とし、前記関数近似点像分布関数に基づいてデコンボリューション演算による画像復元処理を行って復元画像を生成する画像復元ステップと、An image restoration step for generating a restored image by performing an image restoration process by a deconvolution operation based on the function approximate point spread function based on the measured object image as a convolution image based on a Gaussian function;
前記エッジ情報を保存した状態で前記復元画像からノイズを除去するエッジ保存平滑化ステップとを含み、An edge preserving smoothing step for removing noise from the restored image in a state where the edge information is preserved,
前記エッジ保存平滑化ステップは、第1及び第2のエッジ保存平滑化処理をそれぞれ行う第1及び第2のエッジ保存平滑化ステップを含み、The edge preserving smoothing step includes first and second edge preserving smoothing steps for performing first and second edge preserving smoothing processes, respectively.
前記第1のエッジ保存平滑化ステップにおいて、前記第1のエッジ保存平滑化処理として、注目画素の近隣画素を含む局所濃度の標準偏差が第1閾値以下のとき前記局所濃度の単純平均を前記注目画素の濃度とした画像データを出力し、前記局所濃度の標準偏差が前記第1閾値を超えるとき前記局所濃度の単純平均を予め定めた補正関数で補正して前記注目画素の濃度とした画像データを出力し、In the first edge preserving smoothing step, as the first edge preserving smoothing process, when the standard deviation of the local density including neighboring pixels of the target pixel is equal to or less than a first threshold, the simple average of the local density is used as the target Image data having pixel density is output, and when the standard deviation of the local density exceeds the first threshold, the simple average of the local density is corrected by a predetermined correction function to obtain the density of the target pixel. Output
前記第2のエッジ保存平滑化ステップにおいて、前記第2のエッジ保存平滑化処理として、前記第1のエッジ保存平滑化ステップで出力する画像データに係る画像の前記被測定物画像に対する濃度変化値が、第2閾値を超えるときバイラテラルフィルタによるエッジ保存平滑処理を行った画像データを出力し、前記第2閾値以下のとき前記第1のエッジ保存平滑化ステップからの画像データを該エッジ保存平滑処理を行わずに出力し、In the second edge preserving smoothing step, as the second edge preserving smoothing process, a density change value with respect to the measured object image of an image related to the image data output in the first edge preserving smoothing step is obtained. When the second threshold value is exceeded, the image data subjected to the edge preserving smoothing process by the bilateral filter is output, and when it is equal to or less than the second threshold value, the image data from the first edge preserving smoothing step is output to the edge preserving smoothing process. Output without doing
前記エッジ保存平滑化ステップにおいて、前記第1及び前記第2のエッジ保存平滑化処理をそれぞれ順次2回ずつ実施することを特徴とする画像処理方法。In the edge preserving smoothing step, each of the first and second edge preserving smoothing processes is sequentially performed twice, respectively.
前記エッジ保存平滑化ステップは、バイラテラルフィルタによってエッジ保存平滑処理を複数回行うエッジ保存平滑化ステップを含むことを特徴とする請求項7に記載の画像処理方法。 The image processing method according to claim 7, wherein the edge preserving smoothing step includes an edge preserving smoothing step in which edge preserving smoothing is performed a plurality of times by a bilateral filter . 被測定物を撮影した画像における検出対象物のエッジを示すエッジ情報を含む被測定物画像のデータを入力する画像データ入力ステップと、
前記検出対象物の標準試験片を用いて予め取得したエッジ画像に基づいて定めたパラメータによるパラメトリック関数で点像分布関数を近似した関数近似点像分布関数を生成する関数近似点像分布関数生成ステップと、
前記エッジ情報を保存した状態でノイズを除去する第1及び第2のエッジ保存平滑化処理をそれぞれ行う第1及び第2のエッジ保存平滑化ステップを有するエッジ保存平滑化ステップと、
前記エッジ保存平滑化ステップで出力する画像データに係る画像をガウシアン関数に基づいたコンボリューション画像とし、前記関数近似点像分布関数に基づいてデコンボリューション演算による画像復元処理を行って復元画像を生成する画像復元ステップとを含み、
前記第1のエッジ保存平滑化ステップにおいて、前記第1のエッジ保存平滑化処理として、注目画素の近隣画素を含む局所濃度の標準偏差が第1閾値以下のとき前記局所濃度の単純平均を前記注目画素の濃度とした画像データを出力し、前記局所濃度の標準偏差が前記第1閾値を超えるとき前記局所濃度の単純平均を予め定めた補正関数で補正して前記注目画素の濃度とした画像データを出力し、
前記第2のエッジ保存平滑化ステップにおいて、前記第2のエッジ保存平滑化処理として、前記第1のエッジ保存平滑化ステップで出力する画像データに係る画像の前記被測定物画像に対する濃度変化値が、第2閾値を超えるときバイラテラルフィルタによるエッジ保存平滑処理を行った画像データを出力し、前記第2閾値以下のとき前記第1のエッジ保存平滑化ステップからの画像データを該エッジ保存平滑処理を行わずに出力し、
前記エッジ保存平滑化ステップにおいて、前記画像復元ステップを挟んで、前記第1及び前記第2のエッジ保存平滑化処理をそれぞれ順次2回ずつ実施することを特徴とする画像処理方法。
An image data input step for inputting data of a measured object image including edge information indicating an edge of a detection target in an image obtained by photographing the measured object;
Function approximate point spread function generation step of generating a function approximate point spread function by approximating the point spread function with a parametric function based on a parameter determined based on an edge image acquired in advance using a standard test piece of the detection object When,
An edge preserving smoothing step having first and second edge preserving smoothing steps for performing first and second edge preserving smoothing processes for removing noise in a state where the edge information is preserved;
An image related to the image data output in the edge preserving smoothing step is a convolution image based on a Gaussian function, and a restored image is generated by performing an image restoration process by a deconvolution operation based on the function approximate point spread function. Image restoration step,
In the first edge preserving smoothing step, as the first edge preserving smoothing process, when the standard deviation of the local density including neighboring pixels of the target pixel is equal to or less than a first threshold, the simple average of the local density is used as the target Image data having pixel density is output, and when the standard deviation of the local density exceeds the first threshold, the simple average of the local density is corrected by a predetermined correction function to obtain the density of the target pixel. Output
In the second edge preserving smoothing step, as the second edge preserving smoothing process, a density change value with respect to the measured object image of an image related to the image data output in the first edge preserving smoothing step is obtained. When the second threshold value is exceeded, the image data subjected to the edge preserving smoothing process by the bilateral filter is output, and when it is equal to or less than the second threshold value, the image data from the first edge preserving smoothing step is output to the edge preserving smoothing process. Output without doing
In the edge preserving / smoothing step, the first and second edge preserving / smoothing processes are sequentially performed twice each with the image restoration step in between .
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