JPH0332276B2 - - Google Patents

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JPH0332276B2
JPH0332276B2 JP56119778A JP11977881A JPH0332276B2 JP H0332276 B2 JPH0332276 B2 JP H0332276B2 JP 56119778 A JP56119778 A JP 56119778A JP 11977881 A JP11977881 A JP 11977881A JP H0332276 B2 JPH0332276 B2 JP H0332276B2
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JP
Japan
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image
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frame
circuit
movement
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JP56119778A
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English (en)
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JPS5820089A (ja
Inventor
Seishi Kageyama
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Granted legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00Television systems
    • H04N7/18Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)
  • Processing Of Color Television Signals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はX線診断像をイメージ・インテンシフ
アイアを介してテレビジヨンカメラで撮影したX
線テレビジヨン画像のS/Nの向上を図り得るX
線テレビジヨン画像の加算処理装置に関する。
近時、被検体(患者)をX線透視して得られた
X線診断像をイメージ・インテンシフアイア
(I・I)を介して光学像変換し、この光学像を
テレビジヨンカメラで撮影してモニタテレビジヨ
ンに表示して診断医療を行うX線テレビジヨンシ
ステムが注目されている。
このイメージ・インテンシフアイア間接撮影法
によれば、被検体に照射するX線の照射線量が少
なくてよく、X線管の負荷を軽減して小焦点撮影
を行い得る等の優れた効果を奏する。この小焦点
によるX線拡大撮影法を用いて得られるイメー
ジ・インテンシフアイア間接撮影像の解像度は、
X線直接撮影像の解像度に匹敵し、各種のX線診
断医療に幅広く導入されるようになつてきてい
る。
例えばX線直接撮影では、画像1枚を得る為
に、一般に22mR(ミリレントゲン)のX線を被
検体に照射するのに対し、イメージ・インテンシ
フアイア間接撮影では1分間当り75mR程度のX
線を照射すればよい。このX線被曝線量は、テレ
ビジヨン画像1枚当り、つまり1フレーム画像当
りに換算した場合には1.25mR程度と非常に小さ
いものである。ところがこのように1フレーム画
像当りのX線量が少ないが故に、その濃度および
S/Nが共に低く、この結果、画像1枚毎に十分
効果的な画像解析ができないと云う不具合があ
る。
そこで従来、時間分解能の優れた透視システム
では、各フレーム画像をフレーム間において重み
付け加算し、その画像のS/Nを高めることが行
われている。即ち、今、各フレーム間において画
像信号成分に変化がなく、各雑音成分はそれぞれ
ランダム性雑音であるとすれば、nフレームに亘
つてフレーム画像を加算することによつてn・S
なる信号電力と、√・Nなる雑音成分が得られ
ることになる。従つて、フレーム加算処理された
のちの信号のS/Nは√S/Nとなり、この結
果画像のS/Nの向上を図り得る。例えば4フレ
ームに亘つて加算処理を行つた場合、S/Nは2
倍に向上し、64フレームに亘つて加算処理した場
合にはS/Nは8倍に向上する。
然し乍ら、このようなS/N向上効果は、加算
処理に供される複数フレームの画像が同一位相で
あることが必要であり、この為にはフレーム画像
を同期的に抽出することが必要である。仮りにn
フレームに亘る画像加算処理中に、被検体の体動
や臓器の動きが生じると、像の動きの部分の加算
効果が失われ、かえつて解像度の低下を招く問題
が生じた。これ故、常に良好な診断像を得ること
ができなかつた。
本発明はこのような事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、被検体の体動や
臓器の動きの如何んに拘らず、適応的な加算処理
によつて常に良好なX線テレビジヨン診断画像を
得ることのできる実用性の高いX線テレビジヨン
画像の加算処理装置を提供することにある。
本発明の概要は、画像の動きを監視し、常時は
フレーム間加算によつて画像のS/N向上を図
り、動きが大なるときには任意のフレームにおけ
る画像のフレーム内加算処理によつて求められる
画像と前記フレーム間加算された画像との重み付
け加算してなる画像を適応的に出力することによ
つて、常にS/Nの高いX線テレビジヨン診断画
像を得、上述した目的を効果的に達成したもので
ある。
以下、図面を参照して本発明の一実施例につき
説明する。
第1図は実施例装置の概略構成図で、第2図
a,bは画像の加算作用を示す図である。被検体
を透過して得られたX線透過像をイメージ・イン
テンシフアイアを介して光学像変換し、この光学
像をテレビジヨンカメラにて撮像して得られたX
線テレビジヨン画像(診断像)は、1フレーム毎
に順次第1図に示される加算処理装置に入力され
る。この加算処理装置には、N(自然数)個のフ
レームメモリ1-1,1-2〜1-Nが縦続に接続して
設けられており、上記X線テレビジヨン画像は1
フレーム毎に順次蓄積記憶されるようになつてい
る。しかして、現入力X線テレビジヨン画像およ
び各フレームメモリ1-1,1-2〜1-Nにそれぞれ
記憶された時系列な各フレームタイミングのX線
テレビ画像、つまり合計(N+1)個のX線テレ
ビジヨン画像はフレーム間加算回路2に入力さ
れ、所定の重み係数を用いた重み付け加算により
フレーム間加算処理される。このフレーム間加算
処理は第2図aに示すように、複数のフレームの
画像の対応画素信号を相互加算し、これを全面像
領域に亘つて行うものである。従つて、各画像に
含まれる雑音成分は相互に相殺され、この結果前
記したようにS/Nの高い加算処理画像が得られ
ることになる。この場合、加算フレーム数が16の
場合、S/Nが4倍、ビツト数で2ビツトのS/
N向上が期待できる。
一方、任意のフレームのX線テレビジヨン画
像、ここではフレームメモリ1-2に記憶されたX
線テレビジヨン画像は、フレーム内加算回路3に
入力されている。このフレーム内加算(正確には
テレビジヨン画像のフイールド内加算)は、第2
図bに示すように、一画面中の(2m+1)×(2m
+1)画素を加算処理の対象とし、それらの画素
間の画像データを画素相関に従つて重み付け加算
するものである。従つて、今、上記処理対象画素
において、lライン、k画素離れた画素間の相関
係数をR(l,k)とした場合、加算出力の信号
電力は S・+nl=m +nl=-m R(l、k) として示される。またこのときの雑音電力は (2m+1)N として示される。従つて、このフレーム内加算処
理出力のS/Nは 〔+nl=m +nl=-m R(l、k)〕/(2m+1) 倍に向上することになる。この加算処理もフレー
ム画像の全画素について行われる。この場合、例
えば画像が等方性を有するとすれば R(l、k)=R(l、−k)、R(l、k) =R(−l、k) と看做すことができ、m=1、R(0.1)=R(1.0)
=0.8、R(1.1)=0.6なる相関があるものとすれば
上記加算出力のS/Nは2.2×S/Nとして示さ
れ、2.2倍のS/N向上が期待できることになる。
またこのS/N向上は、同時に画像データの約1
ビツトの改善を図り得ることを示している。
従つて、前記フレーム間加算回路2では、現フ
レーム(n=0)を中心とする、その前後の合計
(2n+1)個のフレームの画像の相互加算を行う
ものとすれば、各フレームの画像をFi(i=−n
〜n)とし、加算処理出力画像をoとしたと
き、 o=1/2n+1oi=-m Fi なる、S/Nの改善された画像を得ることにな
る。またフレーム内加算回路3では、lラインk
画素の画素値をxlkとし、(2m+1)画素×(2m+
1)ラインの画素加算を行うことにより、その加
算処理画素値p,pとして xp,p =1/(2m+1)2 +nl=m +nl=-m xlk なるS/N改善された画素データを得ることにな
る。
ところで、先に説明したように、フレーム間加
算では、画像に動きがある場合、その動き部分の
解像度低下を招く。この動き量の大小を判別する
ものとしてフレーム間減算回路4が設けられてお
り、各フレーム画像間の差分から動き成分を検出
している。そして、この動き成分は、絶対値加算
回路5に与えられ、動き評価量Eとして E=+oi=-n |Fi−Fo| が求められている。この評価量Eは各フレーム画
像の変化、つまり被検体の移動量に相当するもの
であり、設定値εとの対比により、動きが大きい
が、あるいは小さいが判定されるようになつてい
る。即ち比較回路6は、上記評価量Eと、比較基
準値εとを入力し、 E≧ε なるとき、動きが大、また E<ε なるとき動きが小であると判定している。そし
て、この判定結果は切換え回路7に与えられ、上
記動きの大小に応じて、つまり動きが小なるとき
にはフレーム間加算回路2の加算出力oを選択
抽出し、また動きが大なるときにはフレーム内加
算回路3の加算出力p,pを選択抽出するように構
成されている。
尚、上記比較基準値εは、nおよびm等の兼合
いに応じて定められるもので、S/N改善度がフ
レーム間加算に比してフレーム内加算の方が高く
なる動き評価量Eoを得る値に定めればよい。
以上のように本装置によれば、被検体の体動等
に起因するフレーム画像の動きに応じて、動きが
小なるときにはフレーム間加算処理された画像
を、また動きが大なるときにはフレーム内加算処
理された画像をそれぞれ選択的に出力するので、
画像の動きに拘らず常に解像度が良く、S/Nの
改善されたX線テレビジヨン画像を得ることがで
きる。特に画像の動きによつて解像度の低下した
X線テレビジヨン画像を出力することがないの
で、診断医療に寄与する効果が大きい。そして、
低照射線量であるイメージ・インテンシフアイア
間接診断の特徴を活かした上で、像のS/N向上
を図ることができ、体動や臓器の動きによつて悪
影響を生じることがない。しかも、装置構成も簡
易に実現できるので、実用的利点も多大である。
尚、本発明は上記実施例に限定されるものでは
ない。例えば動き評価値を得る為に用いるフレー
ム画像Fo,Fiとして、個々の画素値を用いるこ
ともでき、また平均化された値を用いることもで
きる。また基準値εとして1種類に限定されず、
一般に複数種類用け、これらの基準値との比較結
果に対応して加算結果の選択出力を制御するよう
にしてもよい。例えば aFo+bxp,p/a+b なる出力値を得るように複数種類のa,bなる定
数を設定し、上記比較結果に応じてこれを選択す
るようにしてもよい。
つまりX線テレビジヨン画像の動きの性質に応
じてフレーム間加算処理された画像とフレーム内
加算処理された画像との加算出力の比率を変え、
全体的に、或いは注目部位の画像品質を高めるよ
うにすれば良い。
またフレーム間加算およびフレーム内加算を
alk(n)なる重み係数を与えて、重み付け加算す
るようにしてもよい。要するに本発明はその要旨
を逸脱しない範囲で種々変形して実施することが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例装置を示す概略構成
図、第2図a,bはフレーム間加算とフレーム内
加算の概念を示すモデル図である。 1-1,1-2,1-N……フレームメモリ、2……
フレーム間加算回路、3……フレーム内加算回
路、4……フレーム間減算回路、5……絶対値加
算回路、6……比較回路、7……切換え回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 時系列なN+1(N;自然数)フレームのX
    線テレビジヨン画像をそのフレーム間において所
    定の重み係数を用いて重み付け加算するフレーム
    間加算回路と、 前記フレームのX線テレビジヨン画像をその画
    素間において画素間の相関によつて定まる重み係
    数を用いて重み付け加算するフレーム内加算回路
    と、 前記X線テレビジヨン画像のフレーム間におけ
    る動きの量を検出する検出回路と、 前記フレーム間加算回路の重み付け加算出力と
    前記フレーム内加算回路の重み付け加算出力とを
    重み付け加算して出力する重み付け回路と、 この重み付け回路の重み係数を前記検出回路に
    て求められる前記X線テレビジヨン画像の動きの
    量に応じて適応的に設定する手段と を具備したことを特徴とするX線テレビジヨン画
    像の加算処理装置。
JP56119778A 1981-07-30 1981-07-30 X線テレビジヨン画像の加算処理装置 Granted JPS5820089A (ja)

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JPS55102972A (en) * 1979-01-31 1980-08-06 Hitachi Ltd Removal unit for noise of picture

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