JPH03283769A - 画像平滑化処理方法および装置 - 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、画像を表わす画像データに基づいて、該画像
に平（６）画像を施す画像平（６）画像方法、およびこ
の方法を実施する装置に関するものである。

（従来の技術） 記録されたｊｌｉ像を読み取って画像データを得、この
画像データに適切な画像処理を施した後、画像を再生記
録することが種々の分野で行われている。たとえば、後
の画像処理に適合するように設計されたガンマ値の低い
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
号に変換し、この電気信号（画像データ）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の出来るシステムが開発さ
れている（特公昭８１−５１９３号公報参照）。

また本出願人により、放射！Ｉ（Ｘ線、α線、β線、γ
線、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た光量の輝尽発光光
を放射する蓄積性蛍光体（輝尽性蛍光体）を利用して、
人体等の被写体の放射線画像を一部シート状の蓄積性蛍
光体に撮影記録し、蓄積性蛍光体シートをレーザ光等の
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
号に基づいて被写体の放射線画像を写真感光材料等の記
録材料、ＣＲＴ等に可視像として出力させる放射線記録
再生システムがすでに提案されている（特開昭５５−１
２４２９号、同５Ｂ−１１３９５号。

同５５−１１３４０号、同５Ｂ−１８４８４５号、同５
５−１１８３４０号等）。

このシステムは、従来の銀塩写真を用いる放射線写真シ
ステムと比較して極めて広い放射線露光域にわたって画
像を記録し得るという実用的な利点を有している。すな
わち、放射線露光量に対する、蓄積後に励起によって発
光する輝尽発光光の光量が極めて広い範囲に渡って比例
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
体シートより放射される輝尽発光光を読取りゲインを適
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（画像データ）に変換し、この画像データを用いて写
真感光材料、ＣＲＴ等の表示装置に放射線画像を可視像
として出力することによって、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。

上記Ｘ線フィルムや蓄積性蛍光体シート等を用いるシス
テムにおいて撮影の際のＸ線やその他の放射線のゆらぎ
等に起因して、画像の粒状性を低下させる比較的高空間
周波数帯のノイズが混入する場合があり、このノイズを
低減させるために、画像を読み取って得た画像データに
施す画像処理の一つとして種々の平（６）画像方法が提
案されている。

従来提案されている平（６）画像方法の代表的なものを
数例列挙すると、画像上の各画素に対し、該画素を中心
とした所定領域内の各画素に対応する画像データの平均
値を求め、この平均値を中心の画素の画像データとする
単純な平均化処理方法、上記所定領域内の画像データの
中央値（メジアン）を中心の画素の画像データとするメ
ジアンフィルタを用いる方法、上記所定領域内をさらに
複数の小領域に分け、これらの各小領域毎に分散を求め
て分散の最も小さい小領域を選択し、その小領域内の画
像データの平均値を中央の画素の画像データとするエツ
ジ保存フィルタ（Ｖ−フィルタ）を用いる方法、画像デ
ータをフーリエ変換し、高空間周波数成分を取り除いた
後逆フーリエ変換する方法等がある（例えば、「画像処
理の基本技法」く技法人門纒〉長谷用純−／輿水大和／
中山晶／横井茂樹　共著　技術評論社参照）。

（発明が解決しようとする課ｊＩ） 上記の単純な平均化処理方法は演算が単純であり演算時
間が早いという長所を有するが、被写体の複数の組織の
境界等該被写体の撮影により得られた画像の濃度が急激
に変化した点（以下「エツジ」と呼ぶ）がぼけてしまう
という欠点を有する。

また上記メジアンフィルタを用いる方法は演算が比較的
簡単であるがエツジの保存も不完全であるとともに画素
を入れ替えることになるので等高線状のアーチファクト
が発生する場合があるという欠点を有する。さらに上記
エツジ保存フィルタの場合は、エツジが保存されるとい
う長所を有するが、互いに隣接した画素をそれぞれ上記
中央の画像として処理を行なった際に互いに隣接した画
素間で選択される小領域が種々に変化した場合、平（６
）画像後の画像上にハニカム状のアーチファクトが発生
するという欠点を有する。また上記フーリエ変換を用い
る方法は演算に非常に時間がかかるという問題があり、
またエツジも保存されないという問題もある。

本発明は、上記事情に鑑み、エツジを保存するとともに
、上記メジアンフィルタやエツジ保存フィルタのような
アーチファクトを発生させることのない画像平（６）画
像方法、およびその平（６）画像方法を実施するための
装置を提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明の第一の画像平（６）画像方法は、画像を表わす
画像データに基づいて該画像に平（６）画像を施す画像
平（６）画像方法において、各画素点に対応して該各画
素点の周囲の所定領域内の画像データのヒストグラムを
求め、前記ヒストグラムの、画像データＱＬに対応する
頻度を表わす関数をｈ　（ＱＬ　）　、画像データＱＬ
の絶対値｜ＱＬ｜が増加するにしたがって単調減少する
関数をｆ（ＱＬ）、前記各画素点の画像データをＱＣと
したとき、処理後の頻度を表わす開数ｇ（ＱＬ）を、式 ％式％）（１） にしたがって求め、 前記処理後の頻度を表わす関数ｇ（ＱＬ）で重みづけを
した、前記所定領域内の画像データＱ。

の平均的な値ＱＣ’を求め、 前記各画素点の画像データＱＣに代えて前記平均的な値
ＱＣ’を該各画素点の画像データとすることを特徴とす
るものである。

また本発明の第二の画像平（６）画像方法は、画像を表
わす画像データに基づいて該画像に平（６）画像を施す
画像平（６）画像方法において、各画素点に対応して、
該各画素点の周囲の所定領域内の画像データのうち、該
各画素点の画像データに所定値を加算した値以下かつ該
画像データから所定値を減算した値以上の値を有する画
像データの平均的な値ＱＣ’を求め、 前記各画素点の画像データＱＣに代えて前記平均的な値
ＱＣ’を該各画素点の画像データとすることを特徴とす
るものである。

ここで、上記第一および第二の画像平（６）画像方法に
おいて、前記「各画素点の周囲の所定領域」は、該各画
素点を含み該各画素点の周囲に形成された領域であって
もよく、もしくは該各画素点を取り巻く近傍領域を含ま
ない、該近傍領域を取り巻くように形成された領域であ
ってもよい。また、「該近傍領域を取り巻くように形成
された領域」は、例えば画像のエツジの延びる方向がほ
ぼ特定されている場合等には全周にわたって取り巻いて
いる必要はない。

また、本発明の第一の画像平（６）画像装置は、本発明
の第一の画像平（６）画像方法を実施する装置であり、
画像を表わす画像データに基づいて該画像に平（６）画
像を施す画像平（６）画像装置において、 各画素点に対応して該各画素点の周囲の所定領域内の画
像データのヒストグラムを求めるヒストグラム演算手段
、 前記ヒストグラムの、画像データＱＬに対応する頻度を
表わす関数をｈ　（ＱＬ　）　、画像データＱＬの絶対
値｜ＱＬ｜が増加するにしたがって単調減少する関数を
ｆ（ＱＬ）、前記各画素点の画像データをＱＣとしたと
き、処理後の頻度を表わす関数ｇ（ＱＬ）を、式 ％式％）（１） にしたがって求めるヒストグラム処理手段、および 前記処理後の頻度を表わす開数ｇ（ＱＬ）で重みづけを
した、前記所定領域内の画像データＱＬの平均的なＭＱ
Ｃ’　を求める平均化手段とを備えたことを特徴とする
ものである。

また、本発明の第二の画像平（６）画像装置は、本発明
の第二の画像平（６）画像方法を実施する装置であり、 画像を表わす画像データに基づいて該画像に平（６）画
像を施す画像平（６）画像装置において、各画素点に対
応して、該各画素点の周囲の所定領域内の画像データの
うち、該各画素点の画像データに所定値を加算した値以
下かつ該画像データから所定値を減算した値以上の値を
有する画像データの平均的な値ＱＣ’を求める平均化手
段を備えたことを特徴とするものである。

ここで、前述した第一および第二の画像平（６）画像方
法と同様に、前記第一および第二の画像平（６）画像装
置において、前記「各画素点の周囲の所定領域」は、該
各画素、点を含み該各画素点の周囲に形成された領域で
あってもよく、もしくは該各画素点を取り巻く近傍領域
を含まない、該近傍領域を取り巻くように形成された領
域であってもよい。また、「該近傍領域を取り巻くよう
に形成された領域」は、前述したように、各画素点を全
周にわたって取り巻いている必要はない。

尚、上記第一の画像平（６）画像方法および第一の画像
平（６）画像装置における上記関数ｆ（ＱＬ）は、画像
データＱＬの絶対値｜ＱＬ｜が増加するに従って常に減
少するものである必要はなく、部に｜ＱＬ｜が増加して
も変化しない平坦な領域が存在してもよい。またその関
数もたとえば正規分布形、三角形１台形等設計思想等に
基づいて種々に定めることができる。

また、上記画像データＱＬを関数ｇ（ＱＬ）で重みづけ
する方法も例えばｇ（ＱＬ）・Ｑｔ＋（ｇ　（ＱＬ　）
　ｌ　２　　・ＱＬ等種々に定めることができる。

また上記第一および第二の画像平（６）画像方法および
第一および第二の画像平（６）画像装置における上記「
平均的な値」についても、狭義の平均値（相加平均によ
り求め・た平均値）に限られるものではなく、たとえば
相乗平均により求めた平均値、中央値等稲々に定めるこ
とができるものである。

（作　　用） 画像゛のエツジ近傍の所定領域内の画像データのヒスト
グラム、を求めると、エツジの両側は平均的な濃度（画
像データの平均値）が互いに異なっている場合が多くこ
の場合該所定領域内の画像データＱＬに対する出現頻度
の山が複数生じた形状のヒス、トゲラムとなる。

ここで、本発明の第一の画像平（６）画像方法におよび
装置における関数ｆ（ＱＬ）は、画像データＱＬの絶対
値｜ＱＬ｜が増加するにしたがって単調減少する関数で
あるため、上記（１）式に従って求めた処理後の頻度を
表わす関数ｇ（ＱＬ）は典型的には上記複数の山のうち
上記各画素点の画像データＱＣが属する山のみが抽出さ
れたものとなる。したがって上記各画素点がエツジの極
く近傍にあっても該各画素点がエツジを挾む２つの領域
のどちら側１にあゐかに応じて、上記各画素点の属する
□領域の画像データのみが抽出される。本発明の第一の
画像平（６）画像方法におよび装置は、このようにして
上記各画素点の属する領域の画像データを抽出して、該
領域の画像データの平均的な値ＱＣ’を求め、この値Ｑ
Ｃ’を上記各画素点の画像データとして用いるようにし
たため、エツジが保存されるとともに前述したようなア
ーチファクトも生じることがない平（６）画像を行なう
ことができる。

また、本発明の第二の画像平（６）画像方法におよび装
置では、上記第一の画像平滑化ｌＩ＆珊方法におよび装
置における、上記複数の山のうち各画素点の画像データ
ＱＣが属する山のみを抽出するための上記（１）式に基
づく演算を行なうことに代えて、各画素点の周囲の所定
領域内の画像データのうち、該各画素点の画像データに
所定値を加算した値以下かつ該画像データから所定値を
減算した値以上の値を有する画像データ、即ち該各画素
点画像データと値の近似した画像データの平均的な、値
ＱＣ’を求めるようにしたため、上記（１）式に基づく
演算よりはるかに簡単な演算で典型的にはヒストグラム
上の複数の山のうち上記各画素点の画像データＱＬが属
する山のみを抽出したこととほぼ同等となり、この平均
的な値ＱＣ’を上記各画素点の画像データとして用いる
ようにしたため、エツジが保存されるとともに前述した
ようなアーチファクトも生じることがない平（６）画像
を、上記第一の画像平（６）画像方法および、装置と比
べ高速に行なうことができる。

また、各画素点につい、て平均的な値ＱＣ’を求める一
回の演算処理の対象となる画像デー、夕としては該各画
素点の周囲の所定領域内の画像データが用いられ、前述
したように該所定領域として該各画素点を含み、該各画
素点の周囲に形成された領域゛を用いてもよいが、該各
画素点を取り巻く近傍領域を含まない、該近傍領域を取
り巻くように形成された領域を上記所定領域とすると、
該各画素点が画像のエツジの近傍ににある場合に、骸所
定領域内にエツジそのものの領域が含まれる割合が比較
的小さく、エツジ近傍のエツジの領域からは多少離れた
領域が比較的大きくなり、このた吟該所定領域内の画像
データのヒストグラムを求めると該ヒストグラムにおけ
る複数の山が互いに比較的分離することとなり、このた
め上記ヒストグラム上の複数の山のうち上記各画素点の
画像データＱＬが属する山のみを比較的高精度に抽出す
ることができ、したがっ１てエツジを保存しながら平滑
化する平（６）画像をさらに高精度に行なうことができ
る。

（実　施　例） 以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明す
る。尚ここでは前述した蓄積性蛍光体シートを用いる例
について説明する。

第５図は、Ｘ線撮影装置の概略図である。

このＸ線撮影装置１のＸ線管２から発せられたＸ線３に
より被写体（人体の胸部）４が照射される。被写体４を
透過したＸ線３ａは蓄積性蛍光体シート５に照射され、
Ｘ線３ａのエネノ１ギーが該蓄積性蛍光体シート５に蓄
積される。

第６図は、Ｘ線画像読取装置と、本発明の画像平（６）
画像装置の一実施例を内包した画像処理表示装置の斜視
図である。

第５図に示すＸ線撮影装置１で撮影が行なわれた後、蓄
積性蛍光体シート５がＸ線画像読取装置ｌＯの所定位置
にセットされる。

所定位置にセットされた、Ｘ線画像が蓄積記録された蓄
積性蛍光体シート５は、図示しない駆動手段により駆動
されるエンドレスベルト等のシート搬送手段１５により
、矢印Ｙ方向に搬送（副走査）される。一方、レーザ光
源１Ｂから発せられた光ビーム１７はモータ１８により
駆動され矢印２方向に高速回転する回転多面鏡１９によ
って反射偏向され、ｆθレンズ等の集束レンズ２０を通
過した後、ミラー２１により光路をかえて蓄積性蛍光体
シート５に入射し、副走査の方向（矢印Ｙ方向）と略直
角な矢印Ｘ方向に主走査する。蓄積性蛍光体シート５の
、光ビーム１７が照射された箇所からは、蓄積記録され
ているＸ線画像情報に応じた光量の輝尽発光光２２が発
せられ、この輝尽発光光２２は光ガイド２３によって導
かれ、フォトマルチプライヤ（光電子増倍管）２４によ
って光電的に検出される。光ガイド２３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２３ａが蓄積性蛍光体シート１４上の主走
査線にそって延びるように配され、円環状に形成された
射出端面２３ｂにフォトマルチプライヤ２４の受光面が
結合されている。入射端面２３ａから光ガイド２３内に
入射した輝尽発光光２２は、該光ガイド２３の内部を全
反射を繰り返して進み、射出端面２３ｂから射出してフ
ォトマルチプライヤ２４に受光され、放射線画像を表わ
す輝尽発光光２２がフォトマルチプライヤ２４によって
電気信号に変換される。

フォトマルチプライヤ２４から出力されたアナログ信号
ＳＡは、ログアンプ２５で対数的に増幅された後、Ａ／
Ｄ変換器２Ｂに入力され、サンプリングされて、ディジ
タルの画像信号ＳＤが得られる。

この画像信号ＳＤは画像処理表示装置３０内に入力され
る。

この画像処理表示装置３０は、種々の指示を入力するキ
ーボード３１．指示のための補助情報や画像信号に基づ
く可視画像を表示するＣＲＴデイスプレィ３２、補助記
憶媒体としての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駆動装置３３、およびＣＰＵや内
部メモリが内蔵された本体部３４を備えている。

上記のようにして求められた画像信号ＳＤは、撮影の際
のＸ線のゆらぎ等に起因するノイズが混入したＸ線画像
を表わすものである。そこでこのノイズを低減させるた
め、この画像信号ＳＤに以下のようにして平（６）画像
が施される。

第１図は、画像信号ＳＤが表わすＸ線画像の一部領域を
表わした図である。

Ｘ線画像４０上に所定の画素Ｐ０を考え、その画素Ｐｏ
を中心とした所定領域り息を考える。この所定領域ＤＩ
内の多数の画素にそれぞれ対応する多数の画像データを
用いて以下に示す演算処理を行ない、Ｘ線画像４０を構
成する各画素を順次上記所定の画素Ｐｏとしてこの演算
処理を繰り返す（これを「Ｘ線画像上を走査する」と称
する）ことにより、Ｘ線画像４０の平（６）画像が行な
われる。

第２Ａ図、第２Ｂ図はＸ線画像上の所定の画素Ｐａ　　
（この所定の画素Ｐｏの画像信号をＳＤ′とする。）を
中心とした所定領域り内の多数の画素に対応する画像信
号ＳＤの出現頻度をプロットした、互いに異なる２つの
ヒストグラムを表わした図、 第３図は、画像信号ＳＤを変数とした関数の一例を表わ
した図、 第４図は、画像信号ＳＤが担持するＸ線画像および画像
信号ＳＤを処理して求めた画像の、空間周波数ｆに対す
るスペクトルを表わした図である。

第４図に示すグラフ５１が画像信号ＳＤが担持するＸ線
画像のスペクトルを表わしており、ノイズ成分が含まれ
ている。

第２Ａ図、第２Ｂ図に示すようなヒストグラムを表わす
関数を一般にｈ（Ｓｏ）で表わし、絶対値ｌ５ＤＩが増
加するに従って単調減少する、例えば第３図に示すよう
な関数をｆ（ＳＤ）とする。

このとき、式 ｇ　（Ｓｏ）　−ｈ　（Ｓｏ）Ｘｆ　　（ＳＤ−８ｏ’
　）・・・■ に従って処理後の頻度を表わす関数ｇ（Ｓｏ）を求める
。この関数ｇ（Ｓｏ）は、関数ｈ（Ｓｏ）がたとえば第
２Ａ図に示すように複数の山を有する場合は中央の画素
の画像信号ＳＤ′が属する山のみを抽出する作用を有す
る。

上記（２）式に従って開数ｇ（Ｓｏ）を求めた後、該開
数ｇ（Ｓｏ）で重みづけをした画像信号Ｓ。

の平均的な値ＳＤを求める。本実施例では開数ｇ（Ｓｏ
　）の−次モーメントが次式に従って求められ、この−
次モーメントが上記平均的な値ＳＤとされる。

・・・■ Ｘ線画像の各画素をそれぞれ所定の画素Ｐｏとして上記
■、（３式に従う処理が行なわれ、これにより平滑化画
像信号Ｓｏ　　（簡単のため、各画素に対応する画像信
号と画像全体を表わす画像信号とで同一の記号を用いて
いる。）が求められる。この平滑化画像信号ＳＤは第４
図のグラフ５２に示−すように、もとの画像信号ＳＤの
主として高空間層波数成分（グラフ５３）を取り除いた
信号であるが、エツジ近傍の画素については第２Ａ図に
示すようにその画素の属する山のみを抽出した後の平均
的な値を求めた信号であるため、もとのＸ線画像中のエ
ツジはぼけることなく保存されている。

以上のような平（６）画像により平滑化画像信号ＳＤが
求められた後、該平滑化画像信号ＳＤに対してさらに周
波数強調処理等の適切な画像処理が施され、−像処理後
の画像信号が画像処理表示装置３０（第５図参照）のＣ
ＲＴデイスプレィ３２に送られ、この画像信号に基づく
可視画像が再生表示される。

上記実施例は観察に供する画像について平（６）画像を
行なう例であるが、本発明の平（６）画像方法は画像の
平（６）画像を行なう“場合に広く適用することができ
るものであり、たとえば以下のような用い方も可能であ
る。

以下複数の放射線画像を表わす複数の画像信号基づいて
サブトラクション処理を施す場合に用いられる平（６）
画像の例について説明する。

ここで放射線画像のサブトラクション処理とは、複数の
放射線画像の差に対応する画像を得る処理をいい、具体
的にはこれら複数の放射線画像を所定のサンプリング間
隔で読み取って各放射線画像に対応する複数のディジタ
ルの画像信号を得、これら複数の□ディジタルの画像信
号の各対応するサンプリング点毎に減算処理を施すこと
により、放射線画像中の特定の被写体部分のみを強調ま
たは抽出した放射線画像を得る処理をいう。

このサブトラクション処理には基本的には次の二つがあ
る。すなわち、造影剤の注入により被写体の特定の部分
（たとえば人体を被写体としたときの血管等）が強調さ
れた放射線画像から造影剤射線吸収率を有することを利
用して、同一の被写体に対して互いに異なるエネルギー
を有する放射線を照射してこれら互いに異なるエネルギ
ーを有する各放射線による複数の放射線画像を得、これ
ら複数の放射線画像を適当に重み付けしてその差を演算
することによって被写体の特定部分を抽出するいわゆる
エネルギーサブトラクションとがある。本出願人も蓄積
性蛍光体シートを用いたエネルギーサブトラクションに
ついて提案している（特開昭５９−８３４８６号公報、
特開昭６０−２２５５４１号公報参照）。

上記エネルギーサブトラクション処理後の画像は処理前
の複数の放射線画像（以下エネルギーサブトラクション
処理前の放射線画像を「原画像」と称する。）を減算処
理することにより得られた画像であるため、原画像と比
べＳ／Ｎ比が低下し見にくい画像となってしまうという
問題点がある。

構成された被写体に互いにエネルギーの異なるｒＸ線画
像を読み取ってこれら複数のＸｌｌ−像のそれぞれを表
わす複数の画像データを得、これら複数の画像データに
基づいてエネルギーサブトラクション処理を行なって被
写体の主として軟部が記録された軟部画像を表わす軟部
画像データもしくは被写体の主として骨部が記録された
骨部画像を表わす骨部画像データを求め、求められた軟
部画像もしくは骨部画像を観察の対象とする場合がある
。この軟部画像、骨部画像はそれぞれ前部、軟部の陰影
が消去された画像であるため、骨部もしくは軟部に隠れ
てしまっていた陰影や骨部もしくは軟部の影響で見にく
くなってしまっていた陰影を浮かび上がらせることがで
き、所定の観察目的に良くマツチングする。しかし前述
したようにこれら軟部画像、骨部画像はサブトラクショ
ン処理により得られた画像であるため、原画像と比ベノ
イズ成分が強調され、この点からはむしろ観察適性が悪
化してしまっていた。

ここではこの問題点を解決して原画像とほぼ同程度まで
Ｓ／Ｎ比が改善された画像を生成する際に、本発明の平
（６）画像が採用される。

第５図に示したＸ線撮影装置１を用いて、蓄積性蛍光体
シート５に被写体４（人体の胸部）のＸ線画像を蓄積記
録した後、短時間に蓄積性蛍光体シート５に代えて他の
新たな蓄積性蛍光体シート６を配置するとともにＸ線管
２の管電圧を変えて照射するＸ線のエネルギーを変え、
該蓄積性蛍光体シート６にも同一被写体４のＸ線画像を
蓄積記録する。ここでは蓄積性蛍光体シート５には比較
的低エネルギーのＸ線により撮影された第一のＸ線画像
が蓄積記録され、蓄積性蛍光体シート６には比較的高エ
ネルギーのＸ線により撮影された第二のＸ線画像が蓄積
記録されたものとする。

尚、ここでは２枚の蓄積性蛍光体シート５，６には短時
間ではあるが互いに異なる時刻に撮影を行なっているが
、低エネルギーのＸ線を吸収するフィルタを挾んで２枚
の蓄積性蛍光体シート５゜６を重ねておき、−回の撮影
で２枚のＸ線画像を得るようにしてもよい。

上記のようにして２枚の蓄積性蛍光体シート５゜６にそ
れぞれＸ線画像が蓄積記録された後、これらの蓄積性蛍
光体シート５．６が一枚ずつ第６図に示したＸ線画像読
取装置ｌＯにセットされ、前述したようにして画像信号
ＳＯが得られ、画像処理表示装置３０に入力される。こ
こでは蓄積性蛍光体シート５に蓄積記録された、低エネ
ルギーＸ線による第一のＸ線画像を表わす画像信号ＳＤ
を第一の画像信号ＳＤＩ、蓄積性蛍光体シート６に蓄積
記録された高エネルギーＸ線による第二のＸ線画像を表
わす画像信号ＳＤを第二の画像信号ＳＤ２と称する。

第７図は、画像処理表示装置３０に入力された第一およ
び第二のＸ！１画像を表わす２つの画像信号Ｓ　ＤＩ＋
　Ｓ　Ｄ２に基づいて、該画像処理表示装置３０内で行
なわれる処理の流れを表わした図である。

画像処理表示装置３０に入力された第一および第二のＸ
線画像信号ＳＤＩ＋　　ＳＣ２は、第７図に示すそれぞ
れ第一のＸ線画像４１．第二のＸ線画像４２を担持する
信号である。前述したように、第一のＸ線画像４１は比
較的低エネルギーのＸ線による画像であり、第二のＸ線
画像４２は比較的高エネルギーのＸ線による画像である
が、互いに軟部および骨部の濃度は異なるものの両者と
もこれら軟部および骨部の双方が記録された原画像であ
る。

これら第一および第二のＸ線画像信号ＳＤＩ＋ＳＤ２は
第６図に示す画像処理表示装置３０内において、先ずこ
れら２つの画像信号Ｓ　Ｄｌ　＊　　Ｓ　Ｄ　２がそれ
ぞれ担持する各Ｘ線画像４１．４２の相対的な位置合わ
せが画像信号上で行なわれる（特開昭５８−１８３３３
８号公報参照）。この位置合わせは、撮影の際に被写体
に付したマーク（図示せず）が重なるように２つのＸ線
画像を相対的に直線的な移動および回転移動を行なうこ
とにより行なわれる。

この後、サブトラクシモレ処理が行なわれる。

ここでＸ線の吸収係数μを、被写体の軟部と骨部、およ
び低エネルギーＸ線と高エネルギーＸ線とに分けて次の
ように定める。

μＬＴ＝低エネルギーＸ線による軟部の吸収係数μＨＴ
：高エネルギーＸ線による軟部の吸収係数μＬＢ　：低
エネルギーＸ線による骨部の吸収係数μＨ３：高エネル
ギーＸ線による骨部の吸収係数このとき、２つの画像信
号ＳＤＩ＋　　ＳＯ２の互いに対応する画素毎に、式 ただしＣはバイアス成分を表わす に従って重み付は引き算を行なうことによって、骨部の
陰影が抽出された骨部画像４３（第７図参照）また、２
つの画像信号ＳＤＩ＋ する画素毎に、式 ＳＯ２の互いに対応 ゛ただしＣ′はバイアス成仝を表わす に従って重み付は引き算を行なうことにょらて、軟部の
陰影が抽出された軟部画像４番（第７図参照）を表わす
軟部画像信号Ｓ２が求められる。

次に骨部画像データＳ１を処理することにより、骨部画
像４３に含まれるノイズ成分の抽出が行なわれる。ここ
ではこのノイズ成分の抽出の゛ため、に、先ず骨部画像
信号Ｓ１に本発明の画像平（６）画像方法を用いて平（
６）画像が行なわれ、平滑イし画像信号Ｓ１が求められ
る。この平滑化画像信号Ｓ１の求め方は前述した実施例
で述べたため、ここではその説明は省略する。

次に各画素毎に骨部画像信号Ｓ１か・ら平滑化画像信号
Ｓ１を引き算することにより、ノイズ成分のみを抽出し
たノイズ信号ＳＮが求められる。

５Ｎ−８ｌ−５１−（ｅ９ このノイズ信号ＳＮは骨部画像４３の高周波ノイズを抽
出した信号である。ここで平滑化画像信号Ｓ１において
は骨部画像のエツジの情報はたとえノイズ成分と同程度
の高空間周波数であっても保存されているため、上記６
式に従って骨部画像信号Ｓ１と平滑化画像信号Ｓ１との
差を求・めることによりエツジの情報はきれいにキャン
セルされ、したがうてエツジの情報を失わせるような平
（６）画像を行なった場合と比べ、ノイズ信号ＳＮはよ
り純粋に骨部画像のノイズ成分のみを担持した信号とな
る。

次にこのようにして求められたノイズ信号ＳＮと軟部画
像４４（第７図参照）を表わす軟部画像信号Ｓ２とが各
画素毎に重み付は足し算され、これにより画像情報とて
は上記軟部画像４４と略同−の情報を担持するとともに
該軟部画像４４よりもノイズ成分が低減された処理”済
軟部画像４Ｓが求められる。本実施例ではこの重′み付
は足し算は、式に従って行なわれ、これによりノイズ成
分の一層の低減が図られる。

■式に従って求められた画像信゛号’Ｓ３は画像処理表
示装置８０のＣＲＴデイスプレィ３２に送られ、この画
像信号Ｓ３に基づく可視画像がＣＲＴデイスプレィ３２
に再生表示される。

尚、上記例は骨部画像信号Ｓ１からノイズ信号ＳＮを求
めて軟部画像信号Ｓ２に加算した例であるが、骨部画像
を観察対象とする場合は、軟部画像信号Ｓ２からノイズ
信号ＳＮ′を求めて骨部画像信号Ｓ１に加算すればよい
。

次の平（６）画像の他の実施例について説明する。

第８図は、第１図と同様にＸ線画像の一部領域を表わし
た図である。

ここでは、第１図の場合と異なり所定の画素Ｐｏに関し
て平（６）画像を行なうにあたり、該所定の画素Ｐｏを
取り巻く近傍領域Ｄ２′を含まない、該近傍領域Ｄ２′
を取り巻くように形成された領域Ｄｚ内の各画素に対応
する画像信号ｓＤが用いられる。

第９図は、所定の画素ＰｏがＸ線画像のエツジの近傍に
ある場合の、ｊＩ！８図に示す領域Ｄｚ内の各画素の画
像信号ＳＱのヒストグラムを表わした図である。

このヒストグラムは第２Ａ図に示すヒストグラムと比べ
２つの山が互いに良く分離されている。

例えば第８図に一点鎖線で示す位置にエツジが存在し、
該エツジより左側の領域４０ａに対応する画像信号Ｓｏ
は比較的低い値を有し、このため第９図の左側の山４０
ａ′　と対応し、第８図のエツジより右側の領域４０ｂ
に対応する画像信号ＳＯは比較的高い値を有し、したが
って第９図の右側の山４０ｂ′　と対応するものとする
。ここでエツジ上もしくは該エツジの極く近傍の画素に
対応する画像信号Ｓｏは、第８図の左右の２つの領域４
０ａ　、　４０ｂにそれぞれ対応する画像信号Ｓｏのい
ずれにも属さないそれらの画像信号ＳＤの中間的な値を
有する確率が高い。即ちエツジ上もしくはエツジの極く
近傍の画素に対応する画像信号Ｓｏは第９図に示すヒス
トグラムにおいて２つの山４０ａ　’　、　４０ｂ′の
境界付近に位置する確率が高い。したがって第８図に示
すように、所定の画素ｐｏに関して平（６）画像を行な
う場合に、該所定の画素Ｐ０を取り巻く近傍領域Ｄ２′
を平滑化の演算の対象から外すようにすることによりエ
ツジ上ないしエツジの極く近傍の画素の画像信号ＳＤが
演算に関与する率が少なくなりヒストグラム上の複数の
山の分離度が向上し、所定の画素Ｐ０が属する山のみを
抽出する精度が向上する。

ここでは、前述した実施例と異なり、第９図に示すよう
に、第８図に示す領域Ｄｚ内の各画素に対応する画像信
号ＳＤのうち、所定の画素Ｐｏの画像信号ＳＱ’　±α
（αはあらかじめ定められた所定値）の範囲内の値を有
する画像信号（第９図に斜線を施した部分に対応する）
の平均値Ｓｏを求ぬ、この平均値Ｓｏを所定の画素Ｐｏ
に対応する新たな画像信号とする。この実施例において
所定の画素Ｐｏの画像信号Ｓｏ′を中心としてＳｏ′±
αの範囲内の値を有する画像信号ＳＤを抽出する操作が
該所定の画素Ｐ０が属する山を抽出することに対応する
。このＳＤ′±αの範囲内にある画像信号Ｓｏを抽出す
る演算は、前述した実施例と比べ比較的簡単な演算で済
み、したがって高速な処理を行なうことが可能である。

第１０図は、第１図、第８図と同様に、Ｘ線画像の一部
領域を表わした図である。

ここで用いられる所定の画素Ｐｏに関して平（６）画像
を行なうための領域り、は、所定の画素Ｐ０を取り巻く
近傍領域り、′が含まれていないということに関しては
第８図の場合と同様であるが、図の左右に２つに分かれ
ている。エツジの延びる方向が図の縦方向であることが
あらかじめ判明している場合、この図に示すような左右
に分離した領域Ｄ３を用いることにより、エツジ上もし
くはエツジ近傍の画素を演算から取り除くことができ、
さらに精度のよい演算を行なうことが可能となる。

このように本発明の画像平（６）画像方法は種々の態様
を包含するものであり、また種々の場合に用いることが
でき、画像のエツジを保存したままノイズ成分を低減さ
せることができる。

尚、上記各実施例は、蓄積性蛍光体シートを用いた例で
あるが、本発明は蓄積性蛍光体シートを用いたものに限
られるものではなくＸ線フィルム（撮影に際して一般に
増感スクリーンと組合わされる）等を用いたものにも適
用することができ、さらに本発明は放射線画像の平（６
）画像に限られるものではなくエツジを保存したままノ
イズ成分を低減させる平（６）画像を行なう際に一般の
画像に対して適用することができるものである。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明の第一の画像平（６
）画像方法および装置は、各画素点に対応して該各画素
点の周囲の所定領域内の画像データのヒストグラムを求
め、前述した各関数ｈ（ＱＬ）ｆ（ＱＬ）を用いて式 ％式％） に従って関数ｇ（ＱＬ）を求め、この関数ｇ（ＱＬ、）
で重みづけをした所定領域内の画像データＱｔの平均的
な値ＱＣ’を求めるようにしたため、また本発明の第二
の画像平（６）画像方法および装置は、各画素点に対応
して、該各画素点の周囲の所定領域内の画像データのう
ち、該各画素点の画像データに所定値を加算した値以下
かつ該画像データから所定値を減算した値以上の値を有
する画像データの平均的な値ＱＣ’を求めるようにした
ため、画像内のエツジを保存するとともにアーチファク
トの発生を防止した平（６）画像が施される。

また、上記各画素点の周囲の所定領域として、該各画素
点を取り巻く近傍領域を含まない、該近傍領域を取り巻
くように形成された領域を用いることにより、上記近傍
領域をも含めた平（６）画像よりもさらに高精度の平（
６）画像を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、画像信号ＳＤが表わすＸ線画像の一部領域を
表わした図、 第２Ａ図、第２Ｂ図は、ある画素を中心とした所定領域
内の多数の画素に対応する画像信号の出現頻度をプロッ
トした、異なる２つのヒストグラムを表わした図、 第３図は、画像信号ＳＤを変数とした関数の一例を表わ
した図、 第４図は、画像信号ＳＤが表わすＸ線画像および画像信
号ＳＤを処理して求めた画像の、空間周波数スペクトル
を表わした図、 第５図は、Ｘ線撮影装置の概略図、 第６図は、Ｘ線画像読取装置と、本発明の画像平（６）
画像装置を内包した画像処理表示装置の斜視図、 第７図は、画像処理表示装置内で行なわれる処理の流れ
を表わした図、 第８図は、第１図と同様にＸ線画像の一部領域を表わし
た図、 第９図は、所定の画素ＰｏがＸ線画像のエツジの近傍に
ある場合の、第８図に示す領域Ｄｚ内の各画素の画像信
号Ｓｏのヒストグラムを表わした図、 第１０図は、第１図、第８図と同様に、Ｘ線画像の一部
領域を表わした図である。 １・・・Ｘ線撮影装置　　　　２・・・Ｘ線管３．３ａ
・・・Ｘ線　　　　　　４・・・被写体５．６・・・蓄
積性蛍光体シート １Ｂ・・・レーザ光源 ２２・・・輝尽発光光 ２４・・・フォトマルチプライヤ ２５・・・ログアンプ ３０・・・画像処理表示装置 ４１、４２・・・原画像 ４４・・・軟部画像 １９・・・回転多面鏡 ２３・・・光ガイド ２６・・・Ａ／Ｄ変換器 ４０・・・Ｘ線画像 ４３・・・骨部画像 ４５・・・処理済軟部画像 第２Ａ図 第 図 第 図

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像を表わす画像データに基づいて該画像に平滑
   化処理を施す画像平滑化処理方法において、各画素点に
   対応して該各画素点の周囲の所定領域内の画像データの
   ヒストグラムを求め、 前記ヒストグラムの、画像データＱ＿Ｌに対応する頻度
   を表わす関数をｈ（Ｑ＿Ｌ）、画像データＱ＿Ｌの絶対
   値｜Ｑ＿Ｌ｜が増加するにしたがって単調減少する関数
   をｆ（Ｑ＿Ｌ）、前記各画素点の画像データをＱ＿Ｃと
   したとき、処理後の頻度を表わす関数ｇ（Ｑ＿Ｌ）を、
   式 ｇ（Ｑ＿Ｌ）＝ｈ（Ｑ＿Ｌ）×ｆ（Ｑ＿Ｌ−Ｑ＿Ｃ）に
   したがって求め、 前記処理後の頻度を表わす関数ｇ（Ｑ＿Ｌ）で重みづけ
   をした、前記所定領域内の画像データＱ＿Ｌの平均的な
   値Ｑ＿Ｃ′を求め、 前記各画素点の画像データＱ＿Ｃに代えて前記平均的な
   値Ｑ＿Ｃ′を該各画素点の画像データとすることを特徴
   とする画像平滑化処理方法。
2. （２）画像を表わす画像データに基づいて該画像に平滑
   化処理を施す画像平滑化処理方法において、各画素点に
   対応して、該各画素点の周囲の所定領域内の画像データ
   のうち、該各画素点の画像データに所定値を加算した値
   以下かつ該画像データから所定値を減算した値以上の値
   を有する画像データの平均的な値Ｑ＿Ｃ′を求め、 前記各画素点の画像データＱ＿Ｃに代えて前記平均的な
   値Ｑ＿Ｃ′を該各画素点の画像データとすることを特徴
   とする画像平滑化処理方法。
3. （３）前記各画素点の周囲の所定領域が、該各画素点を
   含み該各画素点の周囲に形成された領域であることを特
   徴とする請求項１または２記載の画像平滑化処理方法。
4. （４）前記各画素点の周囲の所定領域が、該各画素点を
   取り巻く近傍領域を含まない、該近傍領域を取り巻くよ
   うに形成された領域であることを特徴とする請求項１ま
   たは２記載の画像平滑化処理方法。
5. （５）画像を表わす画像データに基づいて該画像に平滑
   化処理を施す画像平滑化処理装置において、各画素点に
   対応して該各画素点の周囲の所定領域内の画像データの
   ヒストグラムを求めるヒストグラム演算手段、 前記ヒストグラムの、画像データＱ＿Ｌに対応する頻度
   を表わす関数をｈ（Ｑ＿Ｌ）、画像データＱ＿Ｌの絶対
   値｜Ｑ＿Ｌ｜が増加するにしたがって単調減少する関数
   をｆ（Ｑ＿Ｌ）、前記各画素点の画像データをＱ＿Ｃと
   したとき、処理後の頻度を表わす関数ｇ（Ｑ＿Ｌ）を、
   式 ｇ（Ｑ＿Ｌ）＝ｈ（Ｑ＿Ｌ）×ｆ（Ｑ＿Ｌ−Ｑ＿Ｃ）に
   したがって求めるヒストグラム処理手段、および 前記処理後の頻度を表わす関数ｇ（Ｑ＿Ｌ）で重みづけ
   をした、前記所定領域内の画像データＱ＿Ｌの平均的な
   値Ｑ＿Ｃ′を求める平均化手段とを備えたことを特徴と
   する画像平滑化処理装置。
6. （６）画像を表わす画像データに基づいて該画像に平滑
   化処理を施す画像平滑化処理装置において、各画素点に
   対応して、該各画素点の周囲の所定領域内の画像データ
   のうち、該各画素点の画像データに所定値を加算した値
   以下かつ該画像データから所定値を減算した値以上の値
   を有する画像データの平均的な値Ｑ＿Ｃ′を求める平均
   化手段を備えたことを特徴とする画像平滑化処理装置。
7. （７）前記各画素点の周囲の所定領域が、該各画素点を
   含み該各画素点の周囲に形成された領域であることを特
   徴とする請求項５または６記載の画像平滑化処理装置。
8. （８）前記各画素点の周囲の所定領域が、該各画素点を
   取り巻く近傍領域を含まない、該近傍領域を取り巻くよ
   うに形成された領域であることを特徴とする請求項５ま
   たは６記載の画像平滑化処理装置。