JPH02245979A - 時間変化領域の可視化方式 - 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】 〔概要〕 実時間動画像処理による時間変化領域を人間の眼で見易
いようにする可視化方式に関し、時間的に変化する画像
の変化領域を人間に見易（表示することを目的とし、 一定時間間毎に表示すべき画像データを出ヵする画像入
力手段と、該画像入力手段からの画像データのうち時間
変化前の画像に関する画像データを基準画像として格納
する基準画像格納手段と、該画像入力手段からの画像デ
ータと該基準画像格納手段からの画像データとの演粋を
行ない、該基準画像データのある領域外の時間変化領域
を抽出する時間変化領域抽出手段と、該時間変化領域抽
出手段からの該時間変化領域内の画像データに対して階
調変換を行なう階調変換手段と、該階調変換手段の出力
階調変換画像データと前記画像入力手段からの入力画像
データと前記時間変化領域抽出手段からのデータとが夫
々供給され、該時間変化領域抽出手段からのデータに基
づき、該入力画像データの前記時間変化領域の部分に該
階調変換画像データをすげ替えて合成する合成手段と、
該合成手段により合成して得られた合成画像データを表
示する画像表示手段とより構成する。

に実時間動ｉｉ［Ｇｌ処理による時間変化領域を人間の
眼で見易いようにする可視化方式に関する。

電子計篩機を用いたディジタル画像処理の一つに、実時
間動画像処理による時間変化領域を可視化するための処
理がある。ここに、動画像処理とは、異なる時刻に取得
された画像間において得られる、時間的に変化した情報
をもとに、移動領域・移動量・速度等を検出したり、異
なる速度をもつ移動領域を区別することである。また実
時間画像処理とは、ある時間間隔で連続して入力される
画像列に対し、その流れを止めることなく連続的に、動
画像処理することであり、このためには各処理が、画像
が入力される時間間隔以内に行わなければならない。

このような実時間動画像処理においては、時間変化領域
をできるだけ人間に見易く表示させることが重要となる
。

〔産業上の利用分野〕

本発明は時間変化領域の可視化方式に係り、特〔従来の
技術〕 動画像処理による時間変化領域の可視化方式としては、
従来、疾患部位の造影剤による変化過程を、色彩変調手
段により、強調するものがある×（特願昭６１−２２４
９３３号）。

また、時間変化領域の可視化に関する他の技術としては
、従来、時間変化領域を顕著にするように観察対象を人
間の眼に見易いように改善することで行われていた。例
えば自動車の空力抵抗を減らすため、さまざまな形状の
車体のモデルを作成し、そのモデルを風洞に設置し、風
にのせて煙を吹きつけ、車体の周辺で渦を巻く様子から
抵抗が大きな位置を観察する実験がある。煙の幅が広い
場合には渦の様子が見えないため、煙を細く出したり、
煙に色を付けたりして渦を見易くする努力が行われてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに、上記の自動車の空力抵抗の観察実験について
は、煙を細く絞っても抵抗があるため煙が拡散して見え
なくなることがあり、また異なる色を付けた複数の煙を
細く絞って別々に、がっ、同時に自動車の方向へ放射し
た場合は、これらが混じるために個々の煙が区別できな
くなっていた。

これは煙の有無を判定したり、色を区別するための情報
を人間の眼では捉え切れないからである。

また、前記した色彩変調手段を用いたものは、造影剤が
ある位置だけを単に表示させるにすぎず、濃度差などの
表示はできなかった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、時間的に変
化する画像の変化領域を人間に見易く表示することがで
きる時間変化領域の可視化り式を提供することを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明になる時間変化領域の可視化方式の原理
ブロック図を示す。同図中、１１は画像入力手段で、一
定時間間隔毎に表示すべき画像データを出力する。１２
は基準画像格納手段で、時間変化前の画像に関する画像
データを基準画像データとして格納する。

１３は時間変化領域抽出手段で、基準画像デ−タのある
領域以外の時間変化領域を抽出する。

１４はＭｉｌｌ変換手段で、時間変化領域内の画像デー
タに対して階調変換を行ない、階調変換画像データを得
る。

１５は合成手段で、入力画像データの時間変化領域の部
分に前記階調変換画像データをすげ替えて合成する。１
６は画像表示手段で、合成手段１５により合成して得ら
れた合成画像データを表示する。

〔作用〕

画像入力手段１１により得られた入力画像データは一定
時副間隔毎に取り出されて基準画像格納手段１２１時間
変化領域抽出手段１３及び後述の合成手段１５に夫々供
給される。ここで、基準画像格納手段１２は利用者が＄
す郭手段を介して指示するタイミングで、時間変化前の
入力画像データを基準画像データとして格納する。従っ
て、基準画像は静止画像である。

その後、時間変化領域抽出手段１３により実時間動画像
の部分、すなわち時間変化領域が抽出される。その時間
変化領域の画像データは階調変換手段１４に供給され、
ここで所定のＩＩＩ変換が行なわれ、人間の眼に見易い
画像データとなる。また、このＷ１ｍ！変換は画像表示
手段１６がモノクロの表示を行なう場合は抽出された時
間変化領域のダイナミックレンジを拡げるような変換で
あり、カラー表示の場合は抽出された時間変化領域の画
像データの成る＋ｉ調領域毎に設定した色相の擬似カラ
ー処理を施す変換である。

合成手段１５より取り出された合成画像データを画像表
示手段１６により表示すると、時間変化領域の実時間動
画像と時間無変化領域の基準画像（静止画像）とよりな
る合成画像が表示される。

従って、時間変化領域の動画像は、階調変換により人間
の眼に見易く表示される。

〔実施例〕

第２図は本発明の一実施例のブロック図を示す。

同図中、第１図と同一構成部分には同一符号を付し、そ
の説明を省略する。なお、第２図中、各手段をｔＩＩＪ
ｗＪするあ制御手段及びそのＩＩ　Ｉｌｌ信号線は省略
しである。また、画像データ中には同期信号も含まれて
いるものとする。

第２図において、画像入力手段１１は例えばテレビカメ
ラと、テレビカメラの出力撮像信号をＡ／Ｄ変換して画
像データを得るＡ／Ｄ変換器とからなる。なお、この画
像入力手段１１が複数の画像を同時に入力する構成の場
合は、それらの入力画像信号のタイミングのズレを調整
する画像信号遅延手段が必要となるが、その図示は省略
しである。

上記の画像入力手段１１からの画像データはデータ線ａ
を介して基準画像格納手段（これはランダム・アクセス
・メモリで構成されている）１２゜合成手段１５及び差
分画像算出手段２１に夫々供給される。ここで、本実施
例を前記した自り車の空力抵抗の観察実験に適用した場
合は、上記の基準画像格納手段１２に格納される基準画
像は第４図Ａに示す如く煙を吹きつける前の自動車４１
だけの画像である。この基準画像Ａの格納は実験者が入
力手段を用いて行なわれる。

次に上記の自動車に煙を吹き付は実験を開始する。従っ
て、このときに画像入力手段１１により得られる入力画
像データは第４図Ｂに示す如く上記の自動車４１に煙４
２が吹き付けられている状態を示す画像を示しており、
この入力画像データは基準画像格納手段１２に格納され
ることなく、差分画像算出手段２１に供給され、ここで
基準画像格納手段１２よりデータ線すを介して入力され
る前記基準画像Ａと差分をとられる。

ここで、差分画像算出手段２１は例えば第３図に示す如
き構成とされており、各々量子化ビット数８ビツトの入
力画像データと基準画像データとをレジスタ３１及び３
２により一時記憶した後、算術論理演算ユニット（ＡＬ
Ｕ）３３により入力画像データと基準画像データとの減
俳を行ない、これにより得られた差分画像データをレジ
スタ３４で一時記憶する。

この差分画像データは入力画像データ中上記の基準画像
データが打ち消されることにより、画像情報が時間的に
連続して変化している動画像の画像データだけとなるか
ら、その画像は第４図Ｃに示す如く煙４２の動画像とな
る。

この差分画像データは第２図に示す閾値処理手段２２に
より予め設定されている閾値と比較され、一画面の領域
中、動画像が存在する時間変化領域の画像データは例え
ば“１”、それ以外の自然な変化領域・時間無変化領域
の画像データは“０”なる値のデータ、すなわち時間変
化領域と自然な変化領域・無変化領域を区別したデータ
に変換されてデータ線ｄへ出力する。

また、上記の差分画像データは第２図に示すデータ線Ｃ
を介して前記階調変換手段１４を構成している擬似カラ
ー処理手段２３に供給され、ここで所定の階調範囲毎に
割り当てられた所定の色相の画像データに変換される。

すなわち、説明の簡単のため、差分画像データが８ビツ
トで、２５６ｗ１講あるものとすると、例えばそれを１
６階Ａ単位で１６分割し、各分割したＮ調範囲の画像デ
ータに対して１色ずつ計１６色を割り当てる。又は３原
色を巡回的に割り当てることで行なう。

これにより、擬似カラー処理手段２３よりデータＩＩｅ
へ取り出された階調変換画像データによる画像は、第４
図りに示す如く、白色の煙４２の階調、すなわち輝度に
応じて例えば互いに異なる色相の５本の煙部分４３〜４
７の擬似カラー画像となる。なお、煙部分４３〜４７の
擬似カラー画像は３原色の繰り返しでもよい。

なお、同値処理手段２２と擬似カラー処理手段２３とは
例えば電子計算機のソフトウェアによる処理により実現
される。

上記のｌｌ調変換画像データとデータ線ａを介して入力
される入力画像データとは第２図の合成手段１３に夫々
供給され、前記データ線ｄを介して入力されるデータに
基づき、時間変化領域と判定された領域は擬似カラー画
像データが選択出力され、自然な変化領域・無変化領域
と判定された領域は入力画像データが選択出力される。

従って、合成手段１５よりデータ線ｆへ出力される画像
データによる画像は、第４図Ｅに示す如く、入力画像Ｂ
中、その時間変化領域と判定された領域に、煙部分４３
〜４７の擬似カラー画像がすげ替えられた合成画像とな
る。この合成画像Ｅが陰極線管（ＣＲＴ）等による画像
表示手段１６により表示される。

従って、本実施例によれば、時間変化領域の通常は人間
の眼で捉え切れない煙の動画像が、擬似カラー画像とし
て表示されるため、人間の眼で容易に識別でき、しかも
輝度に応じて異なる色相で表示されるから、輝度差の識
別も容易にできる。

なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく
、例えば第３図に示したＡＬＵ３３の代りに予め減算結
果がテーブルとして格納されているメモリを使用するこ
ともできる（その場合は、入力画像データと基準画像デ
ータとはアドレスとして入力される）。

また、階調変換手段１４は前記した擬似カラー処理手段
２３以外に、■等頻度変換手段、■対数変換手段、■指
数変換手段、■鋸状変換手段のいずれも可能である。こ
こに、等頻度変換手段は全階調数がＮであるとすると平
均階調がＮ／２となるように画像データを変換する手段
である。また、対数変換手段は対数分布に従うＭ”Ａ変
換を行なう手段であり、明るい背景の明るい画像の場合
、背景と画像（複数写体）との明暗の差が大となるから
、有効である。これに対して、指数変換手段は指数分布
に従う階調変換を行なう手段であり、暗い背景の暗い画
像に有効である。更に、前記鋸状変換手段は等階調の部
分をある周期で明るく見えるようなＮ調変換を行なう手
段である。

〔発明の効果〕

上述の如く、本発明によれば、時間的に変化する画像の
変化領域を入門に見易く表示することができ、また実時
Ｅ動画像の輝度差も明瞭に区別表示することができる等
の特長を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方式の原理ブロック図、第２図は本発明
の一実施例のブロック図、第３図は第２図の要部の一実
施例の構成図、第４図は第２図の各部の動作説明図であ
る。 図において、 １１は画像入力手段、 １２は基準画像格納手段、 １３は時間変化領域抽出手段、 １４は画情変換手段、 １５は合成手段、 １６は画像表示手段、 ２１は差分画像算出手段、 ２２は同値処理手段、 ２３は擬似カラー処理手段 を示す。 第３図 手続補正書 平成元年　７月３１日 平成元年　特許願　第６８４０２号 Ｚ　発明の名称 時間変化領域の可視化方式 ａ　補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　〒２１１　　神奈川県用崎市中原区上小田中１０
１５番地名称（５２２）富士通株式会社 代表者　山本卓眞 ４、代理人 住所　〒１０２　　東京都千代田区麹町５丁目７番地６
、　補正の対象 明細書の特許請求の範囲及び発明の詳細な説明の欄。 ７、補正の内容 中　明細書中、特許請求の範囲の欄記載を別紙の通り補
正する。 ■　同、第２頁第１４行〜第１５行のし時間・・・にす
る」を削除する。 ■　同、第３頁第２行の「画像に関する。１を削除する
。 ４）　同、第３頁第５行〜第６行の「該基準・・・変化
領域」を「該入力画像データ中の該基準画像データから
変化した領域」と補正する。 ■　同、第６頁第１９行〜第７頁第１行の「基準・・・
以外の」を［入力画像データ内の基準画像データから変
化した」と補正する。 ６）　同、第７頁第１９行〜第８頁第１行の「実時間動
画像の部分」を［入力画像データ上の基準画像データか
ら変化した部分］と補正する。 の　同、第９頁第５行〜第１２行の「第２図・・・しで
ある。」を次の通り補正する。 「なお、複数の画像を同時に入力する構成の各手段には
、それらの入力画像信号のタイミングのズレを調整する
画像信号遅延手段が必要となるが、その図示は省略しで
ある。 第２図において、画像入力手段１１は例えばテレビカメ
ラと、テレビカメラの出力Ｉｌ像信号をＡ／Ｄ変換して
画像データを得るＡ／Ｄ変換器とからなる。」 ■　同、第９頁第１４行の「これは」と「ラン」との間
に「−船釣には」を挿入する。 （９）同、第１０頁第２行の「行なわれる」を「行なう
」と補正する。 （１０）同、第１３頁第１７行の「される）。」の後に
「閾値処理手段２２．擬似カラー処理手段２３について
も同様の構成で実現できる。」を加入する。 （１１）同、第１４頁第２行の「すると」と「平均階調
」との間に「各階調を画素値として持つ画素数が等しく
なるようにすることで、」を特徴する 特許請求の範囲 ［一定時間間隔毎に表示すべき画像データを出力する画
像入力手段（１１）と、 該画像入力手段（１１）からの画像データのうち時間変
化り豊亘１データを基準画像として格納する基準画像格
納手段（１２）と、 該画像入力手段（１１）からの画像データと該基準画像
格納手段（１２）からの画像データとの演算を行ない、
該入　　　−一　　の該基準画像データ奴望東上旦亙１
１を抽出する時間変化領域抽出手段（１３）と、 該時間変化領域抽出手段（１３）からの該時間変化領域
内の画像データに対して階調変換を行なう階調変換手段
（１４）と、 該階調変換手段（１５）の出力ＩＩ調変換画像データと
前記画像入力手段（１１）からの入力画像データと前記
時間変化領域抽出手段（１３）からのデータとが夫々供
給され、該時間変化領域抽出手段（１３）からのデータ
に基づき、該入力画像データの前記時間変化領域の部分
に該階調変換画像データをすげ替えて合成する合成手段
（１５）と、 該合成手段（１５）により合成して得られた合成画像デ
ータを表示する画像表示手段（１６）とより構成したこ
とを特徴とする時間変化領域の可視化方式。」

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一定時間間隔毎に表示すべき画像データを出力する画像
   入力手段（１１）と、 該画像入力手段（１１）からの画像データのうち時間変
   化前の画像に関する画像データを基準画像として格納す
   る基準画像格納手段（１２）と、該画像入力手段（１１
   ）からの画像データと該基準画像格納手段（１２）から
   の画像データとの演算を行ない、該基準画像データのあ
   る領域外の時間変化領域を抽出する時間変化領域抽出手
   段（１３）と、 該時間変化領域抽出手段（１３）からの該時間変化領域
   内の画像データに対して階調変換を行なう階調変換手段
   （１４）と、 該階調変換手段（１５）の出力階調変換画像データと前
   記画像入力手段（１１）からの入力画像データと前記時
   間変化領域抽出手段（１３）からのデータとが夫々供給
   され、該時間変化領域抽出手段（１３）からのデータに
   基づき、該入力画像データの前記時間変化領域の部分に
   該階調変換画像データをすげ替えて合成する合成手段（
   １５）と、 該合成手段（１５）により合成して得られた合成画像デ
   ータを表示する画像表示手段（１６）とより構成したこ
   とを特徴とする時間変化領域の可視化方式。