JPH01250183A - 医用画像差異認識表示方法及びこの医用画像差異認識表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、互いに異なる画像の差異を認識表示する画像
差異認識表示方法及びこの方法に使用する画像差異認識
表示装置の改良に関する。

（従来の技術） 従来から、互いに異なる画像の差異を認識表示する画像
差異認識表示方法としては、一方の画像メモリの各画素
に格納されている画像構成用の明るさデータから他方の
画像メモリの対応する各画素に格納されている明るさデ
ータを差し引いて明るさデータの差を画素毎に算出し、
その差の絶対値を各画素毎にとってこれを画像構成用の
明るさデータとして用いることにより画像を表示し、互
いに異なる画像の差異を認識表示するようにしたものが
ある。

第１図〜第１０図はこの従来の画像差異認識表示方法を
説明するための図であって、第１図は一方の画像メモリ
の一水平走査線に存在する画素を横軸にとり、縦軸にそ
の各画素に格納されている明るさデータをとって、その
各画素に格納されている明るさデータと各画素との関係
を模式的に示し、第２図は他方の画像メモリの対応する
一水平走査線に存在する対応画素を横軸にとり、縦軸に
その各対応画素に格納されている明るさデータをとって
、その各対応画素に格納されている明るさデータと各対
応画素との関係を模式的に示している。

ここで、一方の画像メモリの一水平走査線に存在するｉ
番目の画素人、に格納されている明るさデータをＢい他
方の画像メモリの対応する一水平走査線上のｉ番目の対
応画素Ａ、′に格納されている明るさデータをＢ、′と
して、この明るさデータの差ＢＬ　　Ｂｔ’を、各画素
毎（ｉ＝１〜ｎ）に行なうと、第３図に示すように各画
素毎に明るさデータの差が得られ、他方の画像メモリの
各対応画素の明るさを基準として一方の画像メモリの対
応する画素の明るさが明るいか暗いかが得られる。とこ
ろで、このデータは正負の値を持つが通常のデイスプレ
ィでは負の明るさを持たないのでこのまま表示すること
はできない。

そこで、この明るさデータの差の絶対値をとると、第４
図に示すようなものとなり、この明るさデータの差の絶
対値を各水平走査線毎に求めて表示することにより、他
方の画像メモリに格納されている画像を基準にして一方
の画像メモリに格納されている画像の明るさの差異を認
識することが可能である。

しかしながら、この従来の画像差異認識表示方法では、
明るさデータの差の絶対値により表示するので、基準と
なるべき他方の画像の各対応画素毎に比較するべき一方
の画像の各画素毎の明るさが明るいのか暗いのかの判定
を直観的に行なうことができない不都合がある。

また、初期の撮影で得られた画像を他方の画像メモリに
格納してその一水平走査線に存在する各画素に格納され
ている明るさデータが第６図に示すようなものであると
し、次の撮影の際に得られた画像が左の方に移動したと
すると、一方の画像メモリの対応する一水平走査線に存
在する各画素に格納されている明るさデータは第５図に
示すように左にシフトしたものとなり、ｉ番目（ｊ番目
）の画素について画素Ａ、に記憶されている明るさデー
タＢＬから画素Ａ、′に記憶されている明るさデータＢ
Ｌ’（画素Ａ、に記憶されている明るさデータＢ、から
画素Ａ、′に記憶されている明るさデータＢｊ′）を差
し引くと明るさデータの差Ｂ、−Ｂｙ、’　　（ＢＪ　
Ｒｓ　’）が得られ、これをｉ　　（ｊ）＝１〜ｎにつ
いて行なうと、第３図、第４図に示す明るさデータＢｔ
　　Ｂｔ’、　その差の絶対値ＩＢＬ−ＢＬ’ｌが得ら
れるので、物の移動を認識表示することができるが、明
るさの差の絶対値で表示する従来の画像差異認識表示方
法では、その移動の方向を認識表示し難い不都合がある
。

さらに、他方の画像メモリのある水平走査線上の各対応
画素に格納されている明るさデータの分布Ｘ′が第８図
に示すように広域であるとして、一方の画像メモリの対
応する水平走査線上の各画素に格納されている明るさデ
ータの分布Ｘが第７図に示すように狭域の場合には、明
るさデータの差をとると、第９図に示すようなものとな
るが。

第１０図に示すように絶対値をとって表示すると、明る
さデータの差のもつ符号の意味が失われ、幅が広がった
のか狭くなったのか判定不可能であるとい・う不都合も
ある。

そこで、基準となるべき他方の画像メモリの明るさデー
タを「０レベル」とせずに一定のバイアスレベルを与え
て他方の画像メモリの画像を一定の明るさに保って、認
識表示させる画像差異認識表示方法が提案されている。

この方法によれば、明るさ暗さの判別、物の移動方向の
識別、像の幅の広さ、狭さを原理的に判定することが可
能である。

（発明が解決しようとする課題） しかし、このバイアスを与えて画像の差異を認識表示す
る画像差異認識表示方法は、基準となるべき他方の画像
メモリの明るさデータにバイアスを加えて、基準となる
画像に一定の明るさを与えているので、微妙な変化を直
観的に把握しにくく、変化の方向がとくにわかりにいも
のとなり、かつ、バイアスを加えて正負に二分した分だ
け、明るさのダイナミックレンジが従来よりも低下する
という問題点がある。

そこで１本発明の目的は、ダイナミッレンジを低下させ
ることなく視覚的に容易に異なる画像の微妙な差異を認
識表示できる画像差異認識表示方法及びこの方法に使用
する画像差異認識表示装置を提供することにある。

見匪立復双 （課題を解決するための手段） 本発明に係る画像差異認識表示方法の特徴は、一方の画
像メモリの各画素に格納されている画像構成用の明るさ
データから他方の画像メモリの各対応画素に格納されて
いる明るさデータを差し引いて明るさデータの差を画素
毎に算出し、算出結果である明るさデータの正負を互い
に異なる色に対応させると共にその画素毎の明るさデー
タの差の絶対値に対応させてその色の明るさを異ならせ
、前記各画素毎の明るさデータの差に前記色を付加して
互いに異なる画像の差異を前記色の相異により認識表示
させるところにある。

本発明に係る画像差異認識表示装置の構成は。

入力された画像を各画素毎に明るさデータとして格納す
る互いに異なる一対の画像メモリと、前記一対の画像メ
モリの一方の画像メモリの各画素に格納されている明る
さデータを他方の画像メモリの各対応画素に格納されて
いる明るさデータから差し引くことを各画素毎に行なっ
て明るさデータの差を各画素毎に算出する減算回路と、
該減算回路により得られた明るさデータの差が正である
のか負であるのかの判別を前記各画素毎に行なう判別回
路と。

前記判別回路の正負の判別出力が入力され、前記明るさ
データの差の絶対値の大きさに基づき色の明るさが変化
して表示されるように明るさデータの差が正と負とで互
いに異なる色信号を発生する色信号発生器と、 前記色信号発生器から出力される色信号を画像合成する
画像表示装置とからなり、前記各画像メモリに記憶され
ている画像の差異を色の差により認識表示させることに
ある。

（実施例） 以下に１本発明に係る画像差異認識表示方法及びこの方
法に使用する画像差異認識表示装置の実施例を図面を参
照しつつ説明する。

第１１図は本発明に係る画像差異に認識表示方法に使用
する画像差異認識表示装置のブロック回路図を示し、こ
の第１１図において、１は比較されるべき画像を明るさ
データとして格納する一方の画像メモリ、２は基準とな
るべき画像を明るさデータとして格納する他方の画像メ
モリで、この画像メモリ１．２には、たとえば図示を略
すテレビカメラの撮像管から映像信号が入力される。

この画像メモリ１．２の明るさデータは、画像表示装［
３，４にそれぞれ入力される０画像表示装置３，４はそ
の画像メモリ１．２に格納されている明るさデータを原
画として表示する。双方の画像メモリ１．２の明るさデ
ータは共に減算回路５に入力されている。

この減算回路５は画像メモリ１の各画素に格納されてい
る明るさデータを画像メモリ２の各対応画素に格納され
ている明るさデータから差し引くことを各画素ごとに行
なって明るさデータの差を各画素ごとに算出する機能を
有する。減算回路５の出力は、明るさデータの差が正で
あるのか負であるのかの判別を各画素ごとに行なう判別
回路６に入力されている。

その判別回路６の判別出力は色信号発生器７．８に入力
されている。色信号発生器７は明るさデータの正に対応
ずけられ、色信号発生器８は明るさデータの負に対応ず
けられている０色信号発生器７．８は明るさデータの差
の絶対値の大きさに対応して明るさが異なると共に明る
さデータの差の正負によって互いに色を異ならせるため
の色信号を発生する機能を有する。

たとえば、画像メモリ１の一水平走査線に存在する各画
素を横軸にとり、縦軸にその各画素に格納されている明
るさデータをとって、その各画素と明るさデータとの関
係を模式的に示すと、第１２図に示すようなものとなる
。この第１２図において、符号ｚ１はバックグラウンド
レベル２．に対して際立って明るい部分、符号Ｚ３はバ
ックグラウンドレベルＺ、に対して若干暗い部分、符号
Ｚ４はバックグラウンドレベル２．に対して若干明るい
部分を示している。一方１画像メモリ２にはバックグラ
ウンドレベルの画像が格納されているものとすると、画
像メモリ２の対応する水平走査線に存在する各対応画素
に格納されている明るさデータは第１３図に示すような
ものとなる。

減算回路５により画像メモリ１の各画素に格納されてい
る明るさデータから画像メモリの各対応画素に格納され
ている明るさデータを差し引くと、第１４図に示すよう
に対応する一水平走査線上の各画素について明るさデー
タの差が得られる。この第１４図において、７１′は際
立って明るい部分に対応する明るさデータの差で正であ
り、Ｚ、′は若干暗い部分に対応する明るさデータの差
で負であり、２４′は若干明るい部分に対応する明るさ
データの差で正であり、「０」レベルはバックグラウン
ドレベルＺｆに対応している。

その明るさデータの差Ｚ１′、ｚ、’、ｚ４’の出力が
判別回路６に入力されて正であるのか負であるのかが、
判別回路６によって判定され、その判別出力に基づき色
信号発生器７．８は明るさのデータの差２１′、２３′
、２４′、明るさデータの正負に応じて第１５図に示す
ような色信号を発生する。この第１５図において、Ｚ１
″は際立って明るさの差が大きい部分Ｚ工′に対応し、
Ｚ、″は若干明るさが暗い部分ｚ、′に対応し、２．″
は若干明るさが明るい部分Ｚ４′に対応しており、Ｚ、
″、７４″は明るさデータの差が正であるからたとえば
赤色信号とされ、Ｚ３″は明るさデータの差が負である
からたとえば青色信号とされ、かつ、その明るさの差の
絶対値の大きさに対応する明度をもつ色信号となる。

よって、この色信号が画像表示装置９に入力されて画像
表示されると、基準となるバックグラウンド画像に対し
て比較すべき画像の明るさの差が明るい方に大きい箇所
（Ｚ　Ｘに相当する箇所）は明るい赤色で表示され、基
準となるバックグラウンド画像に対して比較すべき画像
の明るさの差が暗い方に若干大きい箇所（Ｚ、に相当す
る箇所）は若干明るい青色で表示され、基準となるバッ
クグラウンド画像に対して比較すべき画像の明るさの差
が若干明るい方に大きい箇所（Ｚ、に相当する箇所）は
若干明るい赤色で表示されることになり１人間は色覚に
鋭敏であることから、基準となる画像と比較すべき画像
との差異を鋭敏に識別することが可能となり、第１６図
に示すように従来のバックグラウンドレベル（０レベル
）にバイアス■を加えて認識表示させる画像差異認識表
示方法では、基準となるバックグラウンドレベルＺ２に
一定の明るさがあるために認識が困難であった微妙な差
異のある箇所（Ｚ、、ｚ４に相当する箇所）を認識でき
る。

また、バイアスレベルＶを境に明るさを部分せずに明る
い部分と暗い部分とを識別できるので、ダイナミックレ
ンジの低下を防止しつつ互いに異なる画像の差異を認識
表示できる。

第１７図は本発明に係る画像差異認識表示方法の他の実
施例を説明するためのもので、異なる時期に撮影された
眼底写真１０．１１（第１８図参照）をテレビカメラ１
２．１３を用いて撮影し、その映像信号をＡＤＣ回路１
４．１５を介して画像メモリ１．２に入力し、画像メモ
リ１，２にその明るさデータをそれぞれ格納して、その
画像メモリ１，２の明るさデータを減算回路５に入力さ
せ、その減算回路５によって一方の画像メモリ１の各画
素に格納されている画像構成用の明るさデータから他方
の画像メモリの各対応画素に格納されている明るさデー
タを差し引く処理、その明るさデータの正負を判別する
処理、その判別出力により色信号を発生させる処理を行
なって１画像表示することにより、第１８図の画面１６
に示すように、たとえば、血管１７の移動方向を認識表
示できるようにしたものである。

この第１８図において、比較すべき方の眼底写真１０の
血管１７が基準となる方の眼底写真１１の血管１７に対
して右の方に移動しているとすると、画面１６に得られ
る画像は、実線で示す斜線の部分が赤色で表示され、破
線で示す斜線の部分が青色で表示され、色の相異により
鋭敏に血管の移動を認識できる。なお、第１８図におい
て、１８は乳頭を示す。

第１９図は本発明に係る画像差異認識表示方法に使用す
る画像差異認識表示装置の更に他の実施例を示し、減算
回路５、判別回路６、色信号発生器７．８の機能に相当
する処理をマイクロコンピュータ１９に代行させる構成
とすると共に、画像メモリ１（２）としてのフレームメ
モリを四分割して。

その３つの領域に一方の画像メモリ１に対応する画像、
他方の画像メモリ２に対応する画像、一方の画像メモリ
１の画像と他方の画像メモリ２の画像との差によって得
られた画像の各明るさデータを格納し、画像表示装置９
に画像表示させる構成としたものである。なお、２０は
マイクロコンピュータ１９に指令を与えるコンソール、
２１はフレームメモリに格納されている明るさデータ、
明るさデータの差を一時記憶する磁気ディスクである。

ところで、基準となる画像と比較すべき画像との二つの
画像を電気的に処理する場合、二つの画像のマツチング
をとる必要があるが、これには、たとえば、第２０図に
示すように乳頭１８を横切る走査ｍ２２上の画素の明る
さ分布に基づき、明るい部分を所定レベルＳでスライス
して乳頭１８に相当する画素部Ｋを抽出して画像同志の
整合を粗く行なうか、あるいは、第２１図に示すように
、所定のスライスレベルＳで輪郭２３をスライスして輪
郭２３に相当する画素部に′を抽出して画像同志の整合
を粗く行なうかして、その後、画像間の差の出力の積分
値の最小を求めてマツチングをとる。

なお、二つの画像のマツチングをとる方法としては、上
記の他に、基準となる画像の同一箇所をウィンドにより
拡大して拡大像を画像表示装置に映し出し、マウスを用
いて合致ポイントを３箇所以上指定する方法もある。

また、画像表示させる場合、明るさデータの絶対値が小
さいものは判別しにくいが、このとき表示される明るさ
にバイアスを加えることにより判別し易くなる。

見匪立丈米 本発明に係る画像差異認識表示方法及びこの方法に用い
る画像差異認識表示装置は１以上説明したような方法及
び構成であるので、ダイナッミクレンジを低下させるこ
となく視覚的に容易に異なる画像の微妙な差異を認識で
きるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第１０図はこの従来の画像差異認識表示方法を
説明するための模式図、 第１１図は本発明に係る画像差異に認識表示方法に使用
する画像差異認識表示装置のブロック回路図、 第１２図〜第１６図は第１１図に示す画像差異認識表示
装置を説明するための模式図、 第１７図は本発明に係る画像差異に認識表示方法に使用
する画像差異認識表示装置の他の実施例を示すブロック
回路図、 第１８図は第１７図に示す画像差異認識表示装置を説明
するための模式図、 第１９図は第１７図に示す画像差異認識表示装置の更に
他の実施例を示すブロック回路図。 第２０図、第２１図は二つの画像のマツチングをとるこ
とを説明するための模式図である。 １・・・一方の画像メモリ ２・・・他方の画像メモリ ５・・・減算回路 ６・・・判別回路 ７．８・・・色信号発生器 ９・・・画像表示装置 Ａｔ　、　ＡＬ　’・・・画素 Ｂｔ、Ｂｔ’・・・明るさデータ ＢＬ−ＢＬ’・・・明るさデータの差 第１図　　　第２図 第３図 第４図 第５図　　　　第６区 第１４図　　　　第１５図 第１６図 第９図 出来 第１２図 第１０図 第１３図 第１８図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一方の画像メモリの各画素に格納されている画像
   構成用の明るさデータから他方の画像メモリの各対応画
   素に格納されている明るさデータを差し引いて明るさデ
   ータの差を画素毎に算出し、算出結果である明るさデー
   タの正負を互いに異なる色に対応させると共にその画素
   毎の明るさデータの差の絶対値に対応させてその色の明
   るさを異ならせ、前記各画素毎の明るさデータの差に前
   記色を付加して互いに異なる画像の差異を前記色の相異
   により認識表示させることを特徴とする画像差異認識表
   示方法。
2. （２）入力された画像を各画素毎に明るさデータとして
   格納する互いに異なる一対の画像メモリと、前記一対の
   画像メモリの一方の画像メモリの各画素に格納されてい
   る明るさデータを他方の画像メモリの各対応画素に記憶
   されている明るさデータから差し引くことを各画素毎に
   行なって明るさデータの差を各画素毎に算出する減算回
   路と、該減算回路により得られた明るさデータの差が正
   であるのか負であるのかの判別を前記各画素毎に行なう
   判別回路と、 前記判別回路の正負の判別出力が入力され、前記明るさ
   データの差の絶対値の大きさに基づき色の明るさが変化
   して表示されるように前記明るさデータの差が正と負と
   で互いに異なる色信号を発生する色信号発生器と、 前記色信号発生器から出力される色信号を画像合成する
   画像表示装置とからなり、前記各画像メモリに記憶され
   ている画像の差異を色の差により認識表示させることを
   特徴とする画像差異認識表示装置。