JPH03282973A - Ｘ線画像処理装置 - 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、Ｘ線テレビジョンカメラによって得たＸ線透
視像の画像信号を処理する装置に関し、特に低コントラ
スト物体を透視する際の、ノイズリダクションのための
画像処理を行う装置に関する。

（従来の技術） Ｘ線透視システムにおいて透視画像に含まれるノイズを
除去するために従来からリカーシブフィルタが用いられ
ている。その際、運動物体にはりカーシブフィルタの効
果を弱くかけ、静止物体には強くかけるようにしている
。しかし、この方法では運動物体画像のノイズは低減さ
れない。

また、特開昭６３−２７１６６８号ではりカーブフィル
タ手段と１つの画像内での２次元的平滑化を行う平滑化
手段とを組合わせることによって静止物体と運動物体の
両方のノイリダクションを効率よく行うＸ線画像処理装
置を提案している。

以下第５図にしたがって特開昭６３−２７１６６８号で
示される従来例を説明する。

Ａ／Ｄ変換器１を経てディジタル信号に変換された現時
の画像信号は乗算器２、乗算器８、加算器３およびフレ
ームメモリ６により構成されるリカーシブフィルタ回路
と、平滑化回路９に分岐入力される。リカーシブフィル
タ回路では、現時の画像信号とフレームメモリ６から読
み出した前フレームの画像信号とが（１−ｋ）対にの割
合で加算される。平滑化回路９では現画像信号が１７レ
ムの画像内で２次元的なスムージング処理を受ける。リ
カーシブフィルタ回路を経た信号と、平滑化回路を経た
信号とは、乗算器４、乗算器１０および加算器５によっ
て構成される混合回路により（１−Ｌ）対しの割合で加
算され、フレームメモリ６に送られる。フレームメモリ
６では画素毎に記憶の更新が行われ、更新されたフレー
ムメモリの内容はＤ／Ａ変換器７を経てアナログ信号に
戻されて図示しないテレビジョンモニター装置などに出
力される。

モーションディテクタ１１には平滑化回路９の出力とフ
レームメモリ６から読み出した信号とが送られており、
これらを画素毎に減算し、差信号の大小で被写体の動き
の大小を検出する。この差信号に応じて、混合回路に与
えられる係数りの値を変化させる。すなわち、被写体の
動きが大きく差信号が大きい場合はＬの値が大きくされ
、平滑化回路９の出力がより多く加算器５より出力され
、被写体の動きが小さく差信号が小さい場合はＬの値が
小さくされ、リカーシブフィルタ回路の出力がより多く
加算器５より出力される。

このようにして、被写体の動きの速い部分は、出力画像
信号の平滑化回路を経た出力の混合比が大きく、平滑化
によるノイズリダクションが行われ、動きのおそい部分
は、出力画像信号のりカシブフィルタ回路を経た出力の
混合比が大きく、残像効果によるノイズリダクションが
行われる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながらこれらのＸ線画像処理装置は、低コントラ
ストな物体を透視した場合に、ノイズリダクションを効
率良く行うための手段はとられておらず、カテーテルな
どの低コントラストな物体が動いた時に、これらのＸ線
画像処理装置で撮影した場合、画像信号とノイズの差が
少ないため、ノイズも運動として検出されてノイズが低
減されなかったり、特開昭６３−２７１６６８号の例で
は、平滑化回路の作用により画像データが欠落したり、
微細な画像が失われる場合がある。

本発明では、カテーテルなどの低コントラストで微細な
物体が連動している場合でも静止している場合でもノイ
ズの低減した鮮明な画像を得ることができるＸ線画像処
理装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明の画像処理装置は、
複数の画像間での残像効果を与えるリカシブフィルタ手
段と、このリカーシブフィルタ手段を経た画像信号と現
時の画像信号とを混合する混合手段と、現時の画像信号
とりカーシブフィルタ手段を経た画像信号とを画素ごと
に比較し、画素の変化が所定値を越えた際に出力信号を
生ずる比較手段と、前記比較手段による比較画素を中心
に画素マトリックス状のウィンド’７％定する設定手段
と、前記ウィンドウ内の画素値の変化の生じた画素位置
に応じて前記混合手段の混合比を決定する混合比決定手
段とから構成され、混合比決定手段は前記ウィンドウの
中心画素の画素値変化に対し、現時の画像信号を画素値
変化が中心画素から遠ざかる画素位置で生ずるにつれて
、リカーシブフィルタ手段を経た画像信号の混合比を大
きくするよう構成した。

（作用） 上記のように構成されたＸ線画像処理装置の各部は次の
ように作用する。

画像信号が得られたとき、これをリカーシブフィルタ手
段に通すことで、そのフレーム以前の複数の画像との間
での残像効果を得ることができる。

画素値変化の比較手段により、現時の画像信号とリカー
シブフィルタ手段を経た画像信号との差が所定値より大
きい場合に、被写体のその部分に動きがあったとして検
出される。ウィンドウ設定手段により、現時の画像信号
とリカーシブフィルタ手段を経た画像信号の混合比を決
定する画素に対して、運動の検出された画素の位置関係
が定められる。混合比決定手段によりウィンドウ中心の
画素に対する混合比が決定され、その画素が運動の検出
された画素から離れているほど、リカーシブフィルタ手
段を経た画像信号の混合比が大きくなる。このようにし
て、ある一定の所定値より速い運動を示す部分は原画像
のままで、その画素を中心に、周辺に向かって連続的に
残像効果の大きい画像を得ることができる。

（実施例） 本発明の一実施例を第１図に示す。Ｘ線テレビジョンカ
メラから得られたＸ線透過像の画像信号は、Ａ／Ｄ変換
器１を経てディジタル信号に変換され、乗算器２に送ら
れて（１−Ｋ）倍された後加算器３に代入される。フレ
ームメモリ９には、これより前の時点のフレームの画像
信号が記憶されており、これが読み出されて乗算器１０
によりに倍され、加算器３に入力される。この加算器３
の出力はデイレイ４により、後述する所定の画素数分遅
延されて乗算器６に出力される０乗算器６では画像信号
がＬ倍されて加算器８に出力される。

一方Ａ／Ｄ変換器１の出力は、デイレイ５によりデイレ
イ４と同数の画素分が遅延されて乗算器７に送られ、乗
算器７で画像信号は（１−Ｌ）倍されて加算器８に送ら
れる。

加算器８は乗算器６の出力と乗算器７の出力とを加算し
、その出力がフレームメモリ９に送られて画素毎に記憶
の更新が行われる。更新されたフレームメモリ９の内容
は、Ｄ／Ａ変換器１２を経てアナログ信号に戻されて、
図示しないテレビジョンモニタ装置などに出力される。

以上の構成は平滑化回路およびデイレイ４．５がない点
を除けば、従来のＸ線画像処理装置と同じであるが、本
発明のＸ線画像処理装置はモーションディテクタ１１が
最も特徴的である。

本発明に用いられるモーションディテクタのブロック図
を第２図に示す、Ａ／Ｄ変換された現時の画像信号とフ
レームメモリ６がら出力された前フレームの画像信号は
減算器２０により減算され、物体の動きが検出される。

この差出力は比較器２２によりノイズレベルよりわずか
に大きい値を持つしきい値発生機２１からの出力と比較
され、しきい値より大きい動きのある画素が検出される
。

動きの検出された画素の画素値は１、−動きの検出され
なかった画素の画素値はＯとなり、シフトレジスタ２３
．２５．２７およびデイレイ２４．２６より構成される
画素マトリックス状ウィンド設定回路に出力される。シ
フトレジスタ２３．２５．２７は隣接した３つの画素値
を同時にパスライン２８ＩＩ′−出力し、デイレイ２４
．２５はフレームの１ライン分遅延されて画素値を出力
する。いま第３図において比較器２２から画素ｄの画素
値が出力されたとき、シフトレジスタ２３がらは画素ｄ
に先行する３つの画素Ｃ３＋　ｂ、　、Ｃ４の画素値が
出力される。また、シフトレジスタ２５がらはデイレイ
２４により１ライン分出力が遅延され、画素Ｃ３、ｂ吟
、魯より１ライン早く読込んだ画素す７、α　、ｂ３の
画素値が出力される。同様にして、シフトレジスタ２７
からは画素ｃ１　　、ｂＩ、　Ｃｊ　の画素値が出力さ
れる。このようにしてパスライン２８には第３図の破線
で囲った３×３の画素マトリックス状ウィンドが設定さ
れる。

パスライン２８からそれぞれの画素値がルックアップテ
ーブル３１に分岐出力される。すなわちウィンドの中心
である画素ａの画素値と、ＯＲ回路２９を介した画素環
の上下左右にある画素ｂ７〜鴫の画素値と、ＯＲ回路３
０を介したウィンドの対角上にある画素Ｃ７〜ｃ４の画
素値がルックアップテーブル３１に出力される。ルック
アップテーブル３１は画素畠の画素値（ア）と画素ｂ１
〜ｂ、の画素値（イ）と画素ｃ１〜ｃ４の画素値の組合
わせにより表１に示すように係数りの値を出力する。

表１ ところが比較器２２で運動が検出された画素は画素ｄで
あるから、係数りの値はウィンドの中国 心の画素禽でなく画素ｄに対する値になってしまう、そ
こで、第１図に示すデイレイ４および５により、リカー
シブフィルタ手段を経て出力された画像信号と現時の画
像信号とを、１ラインと２画素分遅延させてから乗算器
６および７に出力する。

このようにして係数りの値がウィンドの中心の画素衾に
対する値となる。

いま第４図において、斜線をほどこした画素の画像信号
が、ノイズレベルよりわずかに大きく、比較器２２によ
りその画素値が１に出力され、他の領域は０に出力され
た場合、（Ａ）のようにウィンドを設定するとウィンド
中心の画素に対する係数は表１より１／２となる。以下
（Ｂ）、（Ｃ）に示すようにウィンドの中心の画素が動
きの検出された画素に近ずくほどＬの値が小さくなるの
で、現時の画像信号がより多く加算される。

このようにして（Ｄ）に示すように、運動の検出された
画素を中心に、リカーシブフィルタ手段を経た画像信号
の混合比が、周辺に向かって同心円状に大きくなる。

一方第４図に示す画像を従来例のＸ線画像処理装置で処
理した場合、斜線をほどこした画素は運動が検出された
ものの、その信号レベルはノイズレベルよりわずかに大
きいだけなので、早い運動としては検出されず、リカー
シブフィルタ回路の出力が大きく出力されて画像が欠落
しやすい、しかし本発明の画像処理装置では、上記の画
素に対するリカーシブフィタ手段からの出力の混合比は
０であり、しかも隣接した画素に対してはたとえその運
動が検出されなくても、リカーシブフィルタ手段からの
出力の混合比は小さいので、画像が欠落しない。また上
記の画素から離れるにしたがい、リカーシブフィルタ手
段からの出力の混合比は大きくなるので、ノイズの低減
も十分に行われる。

なお本実施例ではウィンドの大きさを３×３のマトリッ
クスにしたが、これより大きいマトリックスを用いても
良い、また、現時の画像信号とリカーシブフィルタを経
たビデオ信号の混合比が同心円状に変化するが、特に同
心円状には限定しない。

（発明の効果） 本発明のＸ線画像処理装置によれば、運動が検出された
画素を現時の画像信号とし、その画素を中心に周辺に向
かって連続的にリカーシブフィルタ手段を経た画像の混
合比を大きくしているので、低コントラストな物体が動
いた場合でも、画像が欠落したりノイズが除去されない
というこｚ６くなる。また低コントラストな物体が静止
している場合では、画面全体にリカーシブフィルタがか
けられるので、ノイズの少ない鮮明な画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は、本発明のＸ線画像処理装置の一
実施例に係り、第１図は本発明のＸ線画像処理装置を表
すブロック図、第２図はモーションディテクタのブロッ
ク図、第３図はウィンドの模式図、第４図はモーション
ディテクタの動作を説明するためのフレーム、第５図は
従来の画像処理装置を表すブロック図である。 ２．４，９：乗算器　　３，８：加算器９：フレームメ
モリ １１：モーションディテクタ ２０：減算器　　２１ニジきい値発生器２２：比較器　
　３１ニルツクアツプテーブル４、　５．２４．２６：
デイレイ ２３、２５．２７：シフトレジスタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の画像間での残像効果を与えるリカーシブフィルタ
   手段と、このリカーシブフィルタ手段を経た画像信号と
   現時の画像信号とを混合する混合手段と、現時の画像信
   号とリカーシブフィルタ手段を経た画像信号とを画素ご
   とに比較し、画素の変化が所定値を越えた際に出力信号
   を生ずる比較手段と、前記比較手段による比較画素を中
   心に画素マトリックス状のウィンドウを設定する設定手
   段と、前記ウィンドウ内の画素値の変化の生じた画素位
   置に応じて前記混合手段の混合比を決定する混合比決定
   手段とよりなり、混合比決定手段は前記ウィンドウの中
   心画素の画素値変化に対し、現時の画像信号を画素値変
   化が中心画素から遠ざかる画素位置で生ずるにつれて、
   リカーシブフィルタ手段を経た画像信号の混合比を大き
   くするものであることを特徴とするＸ線画像処理装置。