JPH03222577A - 画像のダイナミックレンジ圧縮処理方法 - Google Patents
画像のダイナミックレンジ圧縮処理方法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
を処理して前記オリジナル画像よりもダイナミックレン
ジの狭い画像を担持する処理済画像信号を求める画像の
ダイナミックレンジ圧縮処理方法に関するものである。
号に適切な画像処理を癖した後、画像を再生表示するこ
とは種々の分野で行なわれている。
ンマ値の低いX線フィルムを用いてX線画像を記録し、
このX線画像が記録されたフィルムからX線画像を読み
取って電気信号(画像信号)に変換し、この画像信号に
画像処理を施した後コピー写真等に可視像として再生す
ることにより、コントラスト、シャープネス、粒状性等
の画質性能の良好な再生画像を得ることが行なわれてい
る(特公昭61−5193号公報参照)。
、電子線、紫外線等)を照射するとこの放射線エネルギ
ーの一部が蓄積され、その後可視光等の励起光を照射す
ると蓄積されたエネルギーに応じて輝尽発光を示す蓄積
性蛍光体(輝尽性蛍光体)を利用して、人体等の被写体
の放射線画像情報をシート状の蓄積性蛍光体に一旦記録
し、この蓄積性蛍光体シートをレーザー光等の励起光で
走査して輝尽発光光を生ぜしめ、得られた輝尽発光光を
光電的に読み取って画像信号を得、この画像信号に基づ
き被写体の放射線画像を写真感光材料等の記録材料、C
RTデイスプレィ装置等に可視画像として出力させる放
射線画像記録再生システムがすでに提案されている(特
開昭55−12429号、同5B−11395号7同5
5−1[13472号、同5B−10411i45号、
同55−116340号等)。
ステムと比較して極めて広い放射線露出域にわたって画
像を記録しうるという実用的な利点を有している。すな
わち、蓄積性蛍光体においては、放射線露光量に対して
蓄積後に励起によって輝尽発光する発光光の光量が極め
て広い範囲にわたって比例することが認められており、
従って種々の撮影条件により放射線露光量がかなり大幅
に変動しても、蓄積性蛍光体ンートより放射される輝尽
発光光の光量を読取ゲインを適当な値に設定して光電変
換手段により読み取って電気信号(画像信号)に変換し
、この画像信号を用いて写真感光材料等の記録材料、C
RTデイスプレィ装置等の表示装置に放射線画像を可視
画像として出力させることによって、放射線露光量の変
動に影響されない放射線画像を得ることができる。
視画像を得るシステムにおいて、観察対象領域が低濃度
域から高濃度域の広い濃度域に渡っている場合や、どの
濃度域を観察対象とするかが不明な場合等に、オリジナ
ル画像の高濃度域が観察に適した濃度となるように画像
処理を施した画像とオリジナル画像の低濃度域が観察に
適した濃度となるように画像処理を施した画像との双方
を並べて再生することか行なわれている。
寸法が小さくなり見すらいという問題がある。
高濃度と最低濃度との差即ちダイナミックレンジを狭め
るように高濃度域もしくは低濃度域もしくは画像全体の
コントラストを下げることも行なわれている。
下げた領域内の微細構造も見にくくなるという問題が生
じる。
うオリジナル画像信号S orgの値の一例をプロット
した図である。オリジナル画像はX方向に沿って全体と
しては階段状の濃度(画像信号Sorg)を有し、かつ
各階段内に比較的高空間周波数の微細構造を有している
。
ことによりダイナミックレンジを圧縮した場合の、それ
ぞれ画像信号の変換グラフの一例を示した図、および画
像上のX方向に沿う変換後の画像信号Sorg’の値を
示した図である。
A図に示すグラフAに沿って画像信号Sorg ’ に
変換されると、第9B図に示すように高濃度域の濃度が
低下するが、これとともに高濃度域の階段内の微細構造
もコントラストを失う結果となり、このことは観察対象
としている、全体として高濃度の領域内の微細構造が非
常に観察しにくいものとなってしまうことを意味してい
る。
げることによりダイナミックレンジを圧縮した場合の、
それぞれ画像信号の変換グラフの一例を示した図、およ
び画像上のX方向に沿う変換後の画像信号Sorg’
の値を示した図である。
A図に示すグラフBに沿って画像信号Sorg ’に変
換されると、第10B図に示すように今度は低濃度域内
の微細構造が非常に観察しにくいものとなってしまう結
果となる。
より画像内の適性観察領域を広げるとともに、各領域内
の微細構造の観察適性をも確保した、画像のダイナミッ
クレンジ圧縮処理方法を提供することを目的とするもの
である。
は、 オリジナル画像を表わすオリジナル画像信号S org
を処理して前記オリジナル画像よりもダイナミックレン
ジの狭い画像を担持する処理済画像信号S procを
求める画像のダイナミックレンジ圧縮処理方法において
、 各画素点に対応して該各画素点の周囲の所定範囲内のオ
リジナル画像信号Sorgを平均化することによりボケ
マスク信号Susを求め、このボケマスク信号Susの
値が増大するにっれて単調減少する関数をfl (Su
s)としたとき、式 %式%() に従って処理済画像信号s procを求めることを特
徴とするものである。
理方法は、 オリジナル画像を表わすオリジナル画像信号S org
を処理して前記オリジナル画像よりもダイナミックレン
ジの狭い画像を担持する処理済画像信号s procを
求める画像のダイナミックレンジ圧縮処理方法において
、 各画素点に対応して該各画素点の周囲の所定範囲内のオ
リジナル画像信号S orgを平均化することによりボ
ケマスク信号SUSを求め、このボケマスク信号Sus
の値が増大するにつれて単調減少するとともに微係数が
連続する関数をf z (S us)としたとき、 式 %式%(2) に従って処理済画像信号S procを求めることを特
徴とするものである。
って、fl (Sus)もしくはfz (Sus)が
必ず減少するものである必要はなく、部分的にはSus
が変化してもfl (Sus)もしくはfl(S u
s)が変化しない領域が存在していてもよい。
方法は、オリジナル画像信号S orgの低空間周波数
成分が強調されたボケマスク信号Susの値が増大する
につれて単調減少する関数f (Sus) (f 1
(S us)とfz (Sus)との両者を含む
)を用いて、 S proe= S org 十f (S us)
−(31に従ってダイナミックレンジの圧縮の行な
われた処理済画像信号S proeを求めるようにした
ため、画像全体のダイナミックレンジは圧縮されるとと
もに各領域内の比較的高空間周波数成分の多い微細構造
はそのコントラストが維持されることとなリ、これによ
り一つの画像で広い適性観察領域が確保される。
、関数f1 (Sus)の内容を変更するだけで、前述
のとおり低濃度域のダイナミックレンジを圧縮すること
も高濃度域のダイナミックレンジを圧縮することもでき
る。低濃度域のダイナミックレンジ圧縮はたとえば縦隔
部領域まで観察したい胸部X線画像に適しており、−刃
高濃度域のダイナミックレンジ圧縮はたと・えば皮膚辺
縁部まで観察したい四肢骨のX線画像に適している。
は、関数f z (S us)の微係数が連続してい
るため、処理済画像信号S procが担持する画像に
偽輪郭が生じることが防止され、より観察しやすい画像
となる。
9年8月 1030頁 阿南光性はか」に、人体の胸部
X線画像について ■ ボケマスク信号Susを求める ■ ボケマスク信号Susの値を2倍し、最大値(10
23)以上となった場合は最大値(1023)でクリッ
プする。
5)のステップにより、画像のダイナミックレンジを圧
縮する手法が記載されている。この手法は本発明と同様
に画像のダイナミックレンジを圧縮するとともに各領域
内の細部構造のコントラストは維持されるという効果を
有している。
を圧縮するものであって、高濃度域のダイナミックレン
ジを圧縮することはできず、したがって高濃度域のダイ
ナミックレンジも有効に圧縮することのできる本発明の
第一のダイナミックレンジ圧縮処理方法とは異なり、例
えば前述した四肢付画像等の観察には適さないという欠
点がある。またこの手法は本発明の第二のダイナミック
レンジ圧縮処理方法と異なり偽輪郭を生じる可能性があ
るため、ダイナミックレンジは圧縮されたものの今度は
この偽輪郭のために画像が見にくくなるおそれがあると
いう欠点もある。本発明は上記手法の欠点を解決したも
のであって、さらに上記手法よりもステップが簡単であ
り、また圧縮の程度を自由に設定できる等の長所も有す
るものである。
る。尚、ここでは前述した蓄積性蛍光体シートを用いた
例について説明する。
体13に向けて照射され、被写体13を透過したX線が
蓄積性蛍光体シート14に照射されることにより、被写
体13の透過X線画像が蓄積性蛍光体シート14に蓄積
記録される。
ある。
像が記録された蓄積性蛍光体シート14が読取部20の
所定位置にセットされる。
トされると、このシート14はモータ21により駆動さ
れるエンドレスベルト22により、矢印Y方向に搬送(
副走査)される。一方、レーザー光源23から発せられ
た光ビーム24はモータ25により駆動され矢印方向に
高速回転する回転多面鏡26によって反射偏向され、f
θレンズ等の集束レンズ27を通過した後、ミラー28
により光路を変えて前記シート14に入射し副走査の方
向(矢印Y方向)と略垂直な矢印X方向に主走査する。
記録されているX線画像情報に応じた光量の輝尽発光光
29が発散され、この輝尽発光光29は光ガイド30に
よって導かれ、フォトマルチプライヤ(光電子増倍管)
31によって光電的に検田される。上記光ガイド30は
アクリル板等の導光性材料を成形して作られたものであ
り、直線状をなす入射端面30aが蓄積性蛍光体シート
14上の主走査線に沿って延びるように配され、円環状
に形成された射出端面30bにフォトマルチプライヤ3
1の受光面が結合されている。
光29は、該光ガイド30の内部を全反射を繰り返して
進み、射出端面30bから射出してフォトマルチプライ
ヤ31に受光され、X線画像を表わす輝尽発光光29か
フォトマルチプライヤ31によって電気信号に変換され
る。
信号SOは対数増幅器32で対数的に増幅され、A/D
変換器33でディジタル化され、これによりオリジナル
画像信号s orgが得られ、画像処理表示部40に入
力される。この画像処理表示部40は、可視画像を再生
表示するためのCRTデイスプレィ41、CPU、内部
メモリ、インターフェイス等が内蔵された本体部42、
フロッピィディスクが装填され駆動されるフロッピィデ
ィスクドライブ部43、およびこのX線画像読取装置に
必要な情報を入力するためのキーボード44から構成さ
れている。
画像を担持するオリジナル画像信号S orgが入力さ
れると、このオリジナル画像信号s orgを以下のよ
うに変換することにより画像のダイナミックレンジが圧
縮される。
対応するオリジナル画像信号S orgを表わした図で
ある。図にSl、等で示した記号が対応する各画素点の
オリジナル画像信号Sorgを表わしている。ここで中
央の白丸で示した画素のボケマスク信号Susが Σ Σ S l+k + 1” SuSモ ′−一 (2m+1) (2n+1) の演算により求められ、この演算を各画素について行な
うことにより画像全体のボケマスク信号SuSが求めら
れる。尚、m、nは、オリジナル画像信号S orgを
得る際のサンプリング間隔やオリジナルX線画像の性質
等により適宜選択される値である。
関数の一例を表わした図である。
d点までは零、それ以上は直線的に傾斜した関数形を有
している。この関数f(Sus)を用いて各画素点(i
、 j)について、 5proc =SB+f (Sus)の演算を行ない
、画像全体について処理済画像信号S procが求め
られる。
ル画像信号S orgが第8図に示したように変化して
いる場合の、処理済画像信号S proeを示した図で
ある。
が高い領域のダイナミックレンジが圧縮され、しかも各
領域内の比較的高空間周波数成分からなる微細構造のコ
ントラストは圧縮前の状態が維持されている。したがっ
てこの処理済画像信号S procに基づいてCRTデ
イスプレィ41に再生表示された可視画像は高濃度領域
の濃度がその内部の微細構造のコントラストを維持した
まま全体として下がった画像となる。尚、第3図に示す
ように濃度がステップ的に変化すると処理済画像信号S
procにオーバーシュートやアンダーシュートが発
生するが、実際の画像ではこのようなステップ的な急激
な濃度変化はほとんど存在せず無視できるものである。
関数の他の例を表わした図である。この関数f (Su
s)は、ボケマスク信号Susの値が小さい領域で変化
し、ボケマスク信号Susの値がe点より大きい領域で
はf (Sus) =0となる関数である。
8図に示すように変化しているオリジナル画像信号S
orgを変換して求めた処理済画像信号S procを
表わした図である。
レンジが圧縮されているが、各領域内の微細構造のコン
トラストは、第3図の場合と同様に維持されている。こ
の処理済画像信号s procに基づいてCRTデイス
プレィ41に可視画像を再生表示すると、該可視画像は
微細構造のコントラストが維持された状態で低濃度領域
が全体として濃い画像となる。
れ線とならず微係数が連続する関数である。
ナル画像には何ら特別の輪郭は存在しないにも拘らず処
理済画像信号S proeに基づいて再生表示された可
視画像に偽輪郭が生じる場合がある。
数としたため、偽輪部が生じることも防止される。
像を読み取って画像信号を得るシステムであるが、本発
明は蓄積性蛍光体シートを用いるシステムに限られるも
のではなく、X線フィルム等に記録されたX線画像、そ
の他記録シートに記録された一般の画像等を読み取って
画像信号を得るシステムに広く適用できるものである。
クレンジ圧縮処理方法は、ボケマスク信号Susを求め
、このボケマスク信号Susを変数とした単調減少関数
f (S us) (f s (S us)または
fz(Sus))を用いて、式 %式%) に従って処理済画像信号S proeを求めるようにし
たため、画像の微細構造のコントラストを低下させるこ
となく全体のダイナミックレンジを圧縮することができ
る。
、単調減少関数f s (S us)の内容を変更す
るだけで低濃度域も、高濃度域も圧縮処理することか可
能である。
は、単調減少関数f 2 (S us)がその微係数
が連続したものであるため、処理済画像信号S pro
cに基づいて再生表示された可視画像に偽輪郭が生じる
ことが防止される。
対応するオリジナル画像信号S orgを表わした図、 第2図は、ボケマスク信号Susを変数とした単調減少
関数の一例を表わした図、 第3図は、オリジナル画像上のX方向についてオリジナ
ル画像信号S orgが第8図に示したように変化して
いる場合の、処理済画像信号S procを示した図、 第4図は、ボケマスク信号Susを変数とした単調減少
関数の他の例を表わした図、 第5図は、第4図に示す関数f(Sus)を用いて、第
8図に示すように変化しているオリジナル画像信号S
orgを変換して求めた処理済画像信号S procを
表わした図、 第6図は、X線撮影装置の一例の概略図、第7図は、X
線画像読取装置の一例を表わした斜視図、 第8図は、オリジナル画像上のある方向(X方向)に沿
うオリジナル画像信号S orgの値の一例をプロット
した図、 第9A図、第9B図は高濃度域のコントラストを下げる
ことによりダイナミックレンジを圧縮した場合の、それ
ぞれ画像信号の変換グラフの一例を示した図、および画
像上のX方向に沿う変換後の画像信号Sorg’の値を
示した図、第10A図、第10B図は低濃度域のコント
ラストを下げることによりダイナミックレンジを圧縮し
た場合の、それぞれ画像信号の変換グラフの一例を示し
た図、および画像上のX方向に沿う変換後の画像信号S
org’の値を示した図である。 10・・・X線撮影装置 14・・・蓄積性蛍光体シ
ート20・・・読取部 40・・・画像処理表
示部第 2 図 f(Sus) 第 図 第 8 図 第 9八図 m=−50rQ 第9B図
Claims (2)
- (1)オリジナル画像を表わすオリジナル画像信号So
rgを処理して前記オリジナル画像よりもダイナミック
レンジの狭い画像を担持する処理済画像信号Sproc
を求める画像のダイナミックレンジ圧縮処理方法におい
て、 各画素点に対応して該各画素点の周囲の所定範囲内のオ
リジナル画像信号Sorgを平均化することによりボケ
マスク信号Susを求め、 このボケマスク信号Susの値が増大するにつれて単調
減少する関数をf_1(Sus)としたとき、式 Sproc=Sorg+f_1(Sus) に従って処理済画像信号Sprocを求めることを特徴
とする画像のダイナミックレンジ圧縮処理方法。 - (2)オリジナル画像を表わすオリジナル画像信号So
rgを処理して前記オリジナル画像よりもダイナミック
レンジの狭い画像を担持する処理済画像信号Sproc
を求める画像のダイナミックレンジ圧縮処理方法におい
て、 各画素点に対応して該各画素点の周囲の所定範囲内のオ
リジナル画像信号Sorgを平均化することによりボケ
マスク信号Susを求め、 このボケマスク信号Susの値が増大するにつれて単調
減少するとともに微係数が連続する関数をf_2(Su
s)としたとき、 式 Sproc=Sorg+f_2(Sus) に従って処理済画像信号Sprocを求めることを特徴
とする画像のダイナミックレンジ圧縮処理方法。
Priority Applications (5)
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---|---|---|---|
JP2018206A JP2663189B2 (ja) | 1990-01-29 | 1990-01-29 | 画像のダイナミックレンジ圧縮処理方法 |
EP91101148A EP0440166B1 (en) | 1990-01-29 | 1991-01-29 | Method for compressing dynamic ranges of images |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2018206A JP2663189B2 (ja) | 1990-01-29 | 1990-01-29 | 画像のダイナミックレンジ圧縮処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03222577A true JPH03222577A (ja) | 1991-10-01 |
JP2663189B2 JP2663189B2 (ja) | 1997-10-15 |
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ID=11965172
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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EP (1) | EP0440166B1 (ja) |
JP (1) | JP2663189B2 (ja) |
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