JPH04207866A

JPH04207866A - 画像処理装置

Info

Publication number: JPH04207866A
Application number: JP2340305A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Oe; 大江　光雄
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 1992-07-29
Also published as: US5392211A

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、ＴＶカメラの出力画像信号における残像を消
去する画像処理装置に関する。

（従来の技術）近年、ＴＶカメラ、ＴＶモニタの技術向上に伴い、種々
の分野で画像化が行なわれている。Ｘ線診断装置の分野
でも、Ｘ線フィルムに被検体のＸ線像を撮影する代わり
に、イメージインテンシファイアによりＸＭ像を光学像
に変換して、ＴＶカメラを用いて透視光学像を撮像しＴ
Ｖモニタに透視像を表示するＸ線ＴＶシステムが開発さ
れている。ここで、Ｘ線管として左右の２焦点を有する
ステレオＸ線管を用い、左右の焦点から交互にＸ線を曝
射し、左右の透視像を撮像すれば、被検体を立体的に透
視可能なステレオＸ線ＴＶシステムが実現される。

このようなステレオＸＭＴＶシステムにおいては、左右
の焦点から曝射されたＸ線による左右の透視像は１個の
イメージインテンシファイア、及び１個のＴＶカメラで
検出するが、左右の画像は厳密に分離して左右の眼で観
察する必要がある。

しかしながら、一般にＴＶカメラは、撮像面の残像特性
に基づき、各フィールド、または各フレームの画像信号
中に、　１フイールド、またはｌフレ−ム前の画像成分
が残っているので、左右の透視像を厳密に左右の眼で分
離して観察することができず、表示画面上で左右の透視
像が交わって表示されてしまい、画像が見づらくなって
しまう。ＴＶカメラの撮像面での残像は通常１０％程度
ある。

なお、説明の一例としてステレオＸ１ＴＶシステムを説
明したが、残像の影響はＴＶカメラを用いる一般的な画
像化システムについても同様である。

（発明が解決しようとする課題）本発明は上述した事情に対処すべくなされてもので、そ
の目的は、ＴＶカメラの各周期毎の出力画像信号におけ
る前の周期の画像信号の残像を消去する簡単な構成の画
像処理装置を提供することである。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明による画像処理装置は、ＴＶカメラから周期的に
出力される画像信号がディジタル信号に変換されてから
入力され、各周期毎にカメラの出力画像信号に（１−ａ
）（ここで、ａは次の関係を満たす任意の定数・　○＜
ａ＜−１）を乗算する第１掛算器と、　１周期前の画像
処理装置の出力画像信号にａを乗算する第２掛算器と、
各周期毎に第１、第２掛算器の出力を加算して画像処理
装置の出力画像信号を求める加算器とを具備する。

（作用）本発明による画像処理装置によれば、　１周期前の信号
を処理する第２掛算器の乗数ａをＴＶカメラの残像係数
に応じた負の値にすることにより、各周期毎に残像が消
去された画像信号をリアルタイムで得ることができる。

（実施例）以下、図面を参照して本発明による画像処理装置の一実
施例を説明する。第１図は第１実施例の構成を示すブロ
ック図である。この実施例による画像処理装置は、図示
せぬＴＶカメラから出力される各フレーム毎の画像信号
がディジタル信号に変換されてから入力され、各フレー
ムの入力信号と１フレーム前の出力信号とを所定の係数
を掛けてから加算することにより、各フレームの出力信
号を得る巡回型（リカーシブ）ディジタルフィルタから
なる。ここでは、ＴＶカメラはノンインターレース方式
が採用され、　１周期毎に１フレームの画像信号を出力
するとする。

各フレームの入力信号（ＴＶカメラの出力信号）Ｙ、が
掛算器２を介して加算器４の第１入力端に入力される。

掛算器２の乗数は（１−ａ）である。

ここで、ａは後述するように、絶対値が１以下の負の定
数である。加算器４の出力が残像が消去された後のディ
ジタルフィルタの出力Ｙ、″となり、図示せぬ表示部等
の後段の装置に供給される。

一方、加算器４の出力Ｙ、”はフレームメモリ６にも供
給される。フレームメモリ６は信号を１フレ一ム期間だ
け遅延させて出力する。すなわち、フレームメモリ６の
出力ＹＩ−１′はディジタルフィルタの入力信号よりも
１フレーム前のディジタルフィルタの出力となる。この
信号Ｙ　＋−ｉ’が掛算器８を介して加算器４の第２入
力端に入力される。

掛算器８の乗数はａである。

第１図の動作を説明する。ＴＶカメラの各フレームの出
力信号（ディジタルフィルタの入力信号）Ｙ、は、その
残像特性により、現在のフレームのカメラ人力画像情報
をＸ７．１フレーム前のカメラ出力をＹ、、、残像係数
をｋ（現フレームのカメラ出力における前のフレームの
カメラ出力の残像の程度を示す１以下の正の小数）とす
ると、次のように表わされる。

Ｙ、＝Ｘ、＋ｋ　−Ｙ、−０−（１）第１図の回路構成からディジタルフィルタの出力Ｙ１′
は次のように表わされる。

Ｙ、’　＝　（１−ａ）−Ｙ、＋ａ　−Ｙ、、’　　　
−（２）（２）式に（１）式を代入すると、　（２）式
は次のように変形される。

Ｙ、’　　＝　（１−ａ）　　・　（Ｘ、＋に−Ｙ、ｌ
）十ａ−（（１−ａ）　−Ｙ、−４＋ａ−Ｙ、−２’　
）＝　（１−ａ）−Ｘ、＋　（１−ａ）　　・　（ｋ＋
ａ）−Ｙ、−１＋ａ２−　Ｙ、−、＝−（３）ここで、
　ａ＝−にとし、には通常的ｌＯ％程度に領　１）であ
るのでａ２（＝０．０１）＃Ｏとみなすことができ、デ
ィジタルフィルタの出力ＹＩ′　は次のように表わされ
る。

Ｙ、’　＝　（１−ａ）　　・Ｘ、　　　　−（４）（
４）式から、　ａ＝−にとすれば、ＴＶカメラから供給
される各フレームの画像信号には前のフレームの残像が
約ｌＯ％程度含まれていても、　ａ＝−にとすることに
より、ディジタルフィルタから出力される各フレームの
画像信号Ｙｌ′からは残像を消去することができること
がわかる。

このように、第１実施例によれば、ＴＶカメラの出力信
号を処理するディジタルフィルタにおいて、　１フレー
ム前のフィルタ出力を処理する掛算器８の乗数を残像係
数に応じた負の値にすることにより、簡単な構成により
、ＴＶカメラの出力から残像を消去することができる。

また、ディジタルフィルタは各フレームの入力信号に１
フレーム前の残像消去後の信号を加算して出力信号を得
ているので、　リアルタイムで各フレーム毎に残像を消
去した信号を出力できる。

次に、第２図を参照して第２実施例としてのステレオＸ
線装置を説明する。被検体１３を挟んでステレオＸ線管
１２とイメージインテンシファイア１４が対向して配置
される。ステレオＸ線管１２は所定間隔（通常３５〜６
５ｍｍ）　’１１１間された左右の焦点り、Ｒを有し、
Ｘ線高圧発生器１１からの高圧パルスに応じて左右の焦
点り、　　Ｒから交互にパルスＸ線を被検体１３に曝射
する。被検体１３を透過したＸ線像はイメージインテン
シファイア（１，１，）１４により光学像に変換され、
イメージインテンシファイア１４と一体化されている光
学系１５を介してＴＶカメラ１６に入射される。これに
より、Ｘ線透視像がＴＶカメラ１６で撮像される。ＴＶ
カメラ１６はノンインターレース方式が採用され、　１
周期毎に１フレームの画像信号を出力する。

ＴＶカメラ１６の出力が本発明にかかる残像消去のため
のりカーシブディジタルフィルタを有する画像処理装置
１７に入力される。各フレームの画像信号は、先ず、Ａ
／Ｄ変換器１８を介して掛算器１９に入力される。掛算
器１９は各フレームの入力信号Ｙ、を（１−ａ）倍して
加算器２０の第１入力端に供給する。ここで、　ａ＝−
にとする。

ｋはＴＶカメラ１６の残像係数であり、通常は１以下の
正の小数である。そのため、残像が約１０％存在する場
合は、ミニー領　１である。加算器２０の出力ＹＩ′が
Ｄ／Ａ変換器２３を介して、残像が消去された画像処理
装置１７の出力としてＴＶモニタ２４に供給される。

一方、加算器２０の出力Ｙ、′は画像メモリ２１に供給
される０画像メモリ２１は１フレ一ム分の信号を記憶す
る容量を有し、　■フレーム期間だけ信号遅延させて出
力する。そのため、掛算器１９が処理している各フレー
ムのＴＶカメラ１６の出力信号ＹＩ′よりも１フレーム
前の加算器２０の出力Ｙ　、、、−１’が掛算器２２に
より処理される。掛算器２２は入力信号Ｙ、−１’を８
倍して加算器２０の第２入力端に供給する。

ＴＶモニタ２４は、ステレオＸ線管１２の左右の焦点り
、　　Ｒから交互に曝射されたパルスＸ線に基づく左右
の透視像を交互に表示する。立体視のために、ＴＶモニ
タ２４の画面の前には、この交互表示に連動して偏光面
が変化し、左右の透視像を光の振動面が互いに直交する
ように偏光する偏光フィルタ２５が設けられ、観察者は
左右の偏光透視像が左右の眼のみで観察できるように、
この左右の偏光透視像と同一の偏光面を有するフィルタ
が左右に配置された偏光メガネ２６をかけてＴＶモニタ
２４の表示画像を観測する。

次に、第２実施例の動作を説明する。Ｘ線高圧発生器１
はステレオＸ線管１２の左右の焦点し、Ｒから、第４図
（ａ）に示すように、一定間隔で交互にパルスＸ線を被
検体１３に曝射させる。左右の焦点り、Ｒは所定間隔離
間しているので、焦点り、　　Ｒから曝射されたＸ線に
より得られたＬ、Ｒ透視像は、第３図（ａ）、　（ｂ）
に示すように、投影角度が異なり、両者間には所定の視
差が生じる。そのため、両者を両眼に分離してそれぞれ
観察すれば、被検体の立体視が可能である。

パルスＸ線の曝射タイミングとＴＶカメラ１６の動作周
期は連動していて、ＴＶカメラのフレーム同期パルスと
同期してパルスＸ線が曝射される。

このため、第４図（ｂ）に示すように、左側焦点りから
パルスＸ線が曝射されると左側透視像がＴＶカメラ１６
から出力され、右側焦点ＲからパルスＸ線が曝射される
と右側透視像がＴＶカメラ１６から出力される。ただし
、ＴＶカメラ１６には残像特性があるので、左右の透視
像信号には、第４図（ｂ）に斜線で示すように、その前
のフレームの右透視像、左透視像の成分が約１０％位含
まれている３　このＴＶカメラの出力が画像処理装置１
７に供給されると、前述したように残像が消去され、第
４図（Ｃ）に示すように、左右の焦点からのパルスＸ線
の交互の曝射に連動して、左右の透視像が交互に画像処
理装置１７から出力され、ＴＶモニタ２４で交互に表示
される。

このため、第２実施例によれば、ステレオＸ線装置にお
いて、表示画面上で左右透視像が交わって表示され、立
体視を見ずらく、あるいは不可能にすることが防止され
る。なお、掛算器の係数ユはＴＶカメラ１６の特性に応
じて設定できるように可変としておくことが好ましい。

本発明は上述した実施例に限定されず、種々変形して実
施可能である。上述の説明では、ＴＶカメラはノンイン
ターレース方式で１周期毎に１フレームの画像信号を出
力するとしたが、インターレース方式でフィールド毎の
画像信号を周期的に出力する場合でも、本発明を実施可
能である。その場合は、各フィールドのカメラ出力と１
フイールド前の処理装置出力とをそれぞれ（１−ａ）倍
、８倍してから加算すればよい。第２実施例では、１つ
の画面に左右の透視像を交互に表示しているが、ステレ
オ表示の手法はこれに限定されず、　２つの画面に左右
の透視像を並べて表示する等どのような手法を用いても
よい。また、ステレオＸ線装置に限らず、立体視を行な
わない単なる画像化装置に対しても同様に実施可能であ
る。なお、Ｘ線装置の場合でも、単なる透視装置ではな
く、血管内に造影剤を注入して造影前後の画像のサブト
ラクションを行なうアンギオグラフィ装置としても実施
可能である。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によれば、リカーシブディ
ジタルフィルタを応用することにより、簡単なハードウ
ェア構成で、かつリアルタイムでＴＶカメラの出力画像
信号から残像を消去する画像処理装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による画像処理装置の第１実施例の構成
を示すブロック図、第２図は第２実施例としてのステレ
オＸ線装置のブロック図、第３図はステレオ透視の原理
を示す図、第４図は第２実施例の動作を示す信号波形図
である。２．８・・・掛算器、４・・・加算器、　６・・・フレ
ームメモリ、　１２・・・ステレオＸ線管、　１６・・
・ＴＶカメラ、１９．２２・・・掛算器、２０・・・加
算器、２１・・・画像メモリ、　２４・・・ＴＶモニタ
、　２５・・・偏光フィルタ、２６・・・偏光メガネ。出願人代理人　　弁理士　　鈴江武彦第１図

Claims

【特許請求の範囲】

周期的に画像信号を出力するカメラの出力に接続され、
各周期の画像における残像を消去する画像処理装置にお
いて、各周期毎にカメラの出力信号に係数（１−ａ）（
ここで、ａは次の関係を満たす任意の定数：０＜ａ＜−
１）を乗算する第１手段と、１周期前の画像処理装置の
出力信号に係数ａを乗算する第２手段と、各周期毎に前
記第１、第２手段の出力を加算して画像処理装置の出力
信号とする手段とを具備することを特徴とする画像処理
装置。