JPH04341248A - Image distortion correction device, and inter-image arithmetic unit, and image motion calculating device - Google Patents

Image distortion correction device, and inter-image arithmetic unit, and image motion calculating device

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JPH04341248A
JPH04341248A JP3140810A JP14081091A JPH04341248A JP H04341248 A JPH04341248 A JP H04341248A JP 3140810 A JP3140810 A JP 3140810A JP 14081091 A JP14081091 A JP 14081091A JP H04341248 A JPH04341248 A JP H04341248A
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images
memory
distortion
deviation
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Isao Horiba
堀場 勇夫
Ritsuo Asai
律雄 浅井
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Hitachi Medical Corp
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Abstract

PURPOSE:To calculate and correct the distortion even between images which are separated from each other timewise, and also, varied frequently by calculating the shift amount between each adjacent image, and also, correcting the shift of an image at the time of reference and an image after an arbitrary time by using an accumulated value of the shift amount between each adjacent image existing between both its images. CONSTITUTION:First of all, each adjacent image after the time of reference is stored in memories 5, 6, while updating it, a distortion vector of a section unit is derived, and it is stored in a memory 31. Subsequently, this distortion vector is accumulated and added by an adding part 32 with regard to an image and the adjacent one in-between. Next, by the distortion vector obtained by accumulation and addition, an image at the time of final updating is corrected, and stored in a memory 37. Thereafter, a difference of this corrected image, and the image at the time of reference stored in a memory 4 is derived by a difference part 9. A result of this difference is a result of inter-image operation, and becomes a dynamic state function image.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、連続的に与えられる画
像間のずれを補正する画像歪補正装置、その補正後の画
像を使う画像間演算装置、更に、一般的には画像動きを
算出する算出装置に関する。
[Industrial Application Field] The present invention relates to an image distortion correction device that corrects the deviation between continuously given images, an inter-image arithmetic device that uses the corrected images, and, moreover, generally calculates image movement. The present invention relates to a calculation device for calculating data.

【0002】0002

【従来の技術】医学の分野では、被検査体の動態機能像
を求め、この動態機能像を診断に用いる。動態機能像は
、動態対象となる被検査体の同一部位を、異なる2つの
時間でそれぞれ測定し、2つの時間での画像相互の関係
を求める。画像相互間の関係は、例えば、対象となる画
像相互間の差分を求め、差分結果を動態機能像として位
置付ける処理を云う。然るに、動きのある臓器では、目
的とする機能情報に動きの情報が重畳し、本来の動態機
能像の信頼性を損ねる原因となる。
2. Description of the Related Art In the field of medicine, a dynamic functional image of a subject is obtained and used for diagnosis. The dynamic functional image is obtained by measuring the same region of the subject subject to dynamic movement at two different times, and determining the mutual relationship between the images at the two times. The relationship between images refers to, for example, a process of determining a difference between target images and positioning the difference result as a dynamic functional image. However, in moving organs, movement information is superimposed on the desired functional information, causing a loss in the reliability of the original dynamic functional image.

【0003】この不必要な動きの除去をはかるための出
願を本件出願人はすでに行っている(特願昭57ー15
1802号)。
[0003] The applicant has already filed an application to eliminate this unnecessary movement (Japanese Patent Application No. 1983-15).
No. 1802).

【発明が解決しようとする課題】この先願は、2つの画
像間の歪みを相互相関により求め、この歪みで画像を補
正して動きの量の除去をはかるものである。しかし、近
接した画像であって且つ比較的変化の少ない歪みの場合
は相関をとれるが、連続的に多数枚の画像で近接してい
ないある程度時間的に変化がある2枚の画像では相関が
とれない問題点がある。
In this prior application, the distortion between two images is determined by cross-correlation, and the image is corrected using this distortion to remove the amount of motion. However, a correlation can be established in the case of distortions that are close together and have relatively little change, but a correlation cannot be established in the case of two consecutive images that are not close together and have some degree of temporal change. There are some problems.

【0004】本発明の目的は、時間的に連続して得られ
る連続的多数枚の画像において互いに時間的に離れて且
つ変化の多い画像間にあってもその歪みを算出し、補正
可能とする画像歪み補正装置、及びその補正結果を利用
する画像間演算装置を提供するものである。
[0004] An object of the present invention is to calculate image distortion that can be corrected even between images that are temporally distant from each other and have many changes in a large number of consecutive images that are obtained temporally continuously. The present invention provides a correction device and an inter-image calculation device that utilizes the correction results.

【0005】更に、本発明の目的は、時間的に連続だけ
でない画像間の動き量の算出装置をも提供するものであ
る。
A further object of the present invention is to provide an apparatus for calculating the amount of motion between images that are not only temporally continuous.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の画像歪算出装置
は、時間的に連続する画像にあって、相隣り合う画像間
のずれ量を算出すると共に、基準時の画像と任意の時間
後の画像とのずれ量は、その両者の画像間に存在する相
隣り合う画像間のずれ量の累積値をもって与え、該累積
値によって上記任意の時間後の画像のずれを補正してな
る(請求項1)。
[Means for Solving the Problems] The image distortion calculation device of the present invention calculates the amount of deviation between adjacent images in temporally continuous images, and calculates the amount of deviation between images at a reference time and after an arbitrary time. The amount of deviation from the image is given by the cumulative value of the amount of deviation between adjacent images that exists between the two images, and the deviation of the image after the above arbitrary time is corrected using the cumulative value. Item 1).

【0007】更に、本発明の画像間演算装置は、この補
正で得た画像と、時間的に連続する画像の最初の画像と
の間で画像間演算を行わせるようにした(請求項2)。
Furthermore, the inter-image calculation device of the present invention performs inter-image calculation between the image obtained by this correction and the first image of the temporally continuous images (claim 2). .

【0008】更に、本発明の画像歪算出装置は、時間的
に連続する画像の中で基準時以降の相隣り合う画像を更
新しながら相互に格納する第1、第2のメモリと、該第
1、第2、のメモリ内の相隣り合う画像を規定区分内で
切出して対応した区分毎に相互相関をとって区分毎の歪
ベクトルを求める手段と、該歪ベクトルを相隣り合う画
像の更新毎に累積加算する手段と、任意の更新後に得ら
れる累積加算された歪ベクトルによってこの任意の更新
時の最後の画像のずれを補正する手段と、より成る(請
求項3)。
Furthermore, the image distortion calculation device of the present invention includes first and second memories that mutually store adjacent images after a reference time among temporally continuous images while updating them; means for extracting adjacent images in the first and second memories within prescribed divisions and calculating cross-correlation for each corresponding division to obtain distortion vectors for each division; and updating of the distortion vectors for the adjacent images. and means for correcting the deviation of the last image at the time of any update using the cumulatively added distortion vector obtained after any update (Claim 3).

【0009】更に、本発明の画像間演算装置は、時間的
に連続する画像の中で基準時以降のの相隣り合う画像を
更新しながら相互に格納する第1、第2のメモリと、上
記基準時の画像を格納する第3のメモリと、上記第1、
第2のメモリ内の相隣り合う画像を規定区分内で切出し
て対応した区分毎に相互相関をとって区分毎の歪ベクト
ルを求める手段と、該歪ベクトルを相隣り合う画像の更
新毎に累積加算する手段と、任意の更新後に得られる累
積加算された歪ベクトルによってこの任意の更新時の画
像の画像のずれを補正する手段と、上記第3のメモリの
基準時の画像と該補正後の画像との間で画像間演算を行
わせる手段と、より成る(請求項4)。
Furthermore, the inter-image arithmetic device of the present invention includes first and second memories that mutually store adjacent images after a reference time among temporally continuous images while updating them; a third memory for storing an image at a reference time;
Means for extracting adjacent images in the second memory within a prescribed section and calculating cross-correlation for each corresponding section to obtain a distortion vector for each section, and accumulating the distortion vector each time the adjacent images are updated. means for correcting the image deviation of the image at the time of the arbitrary update by the cumulatively added distortion vector obtained after the arbitrary update, and the image at the reference time in the third memory and the image after the correction. and means for performing inter-image calculations with the images (claim 4).

【0010】更に、本発明の画像動き算出装置は、連続
的に与えられる画像にあって、相隣り合う画像間のずれ
量を算出すると共に、基準画像と任意画像とのずれ量は
、その両者の画像間に存在する相隣り合う画像間のずれ
量の累積値をもって与えてなる(請求項5)。
Furthermore, the image motion calculation device of the present invention calculates the amount of deviation between adjacent images among continuously given images, and calculates the amount of deviation between a reference image and an arbitrary image based on the amount of deviation between both images. (claim 5).

【0011】[0011]

【作用】本発明によれば、連続的多数枚の画像を用い、
それらの画像で相隣り合う2枚の画像の歪みをそれぞれ
算出し、その歪み量を累積加算することによって、近接
していない時間的変化がある画像の歪みを自動的に補正
できる(請求項1、3)。
[Operation] According to the present invention, using a large number of consecutive images,
By calculating the distortion of two adjacent images and cumulatively adding the amounts of distortion, it is possible to automatically correct the distortion of images that are not close and have temporal changes (Claim 1) , 3).

【0012】更に、本発明によれば、その補正した画像
を用いた画像間演算を可能とする(請求項2、4)。
Furthermore, according to the present invention, inter-image calculations can be performed using the corrected images (claims 2 and 4).

【0013】更に、本発明によれば、動きのある画像間
にあって画像の動きを算出する(請求項5)。
Furthermore, according to the present invention, the movement of images between moving images is calculated (claim 5).

【0014】[0014]

【実施例】第1図は本発明の画像間演算(差分)装置の
実施例を示す。検出系1は、被検体からの透過X線の検
出を行う。前処理系2は、アナログ的に処理可能な前処
理回路であり、ノイズ処理、波形整形を行う。AD変換
器3は、前処理系2からの処理出力を取り込みAD変換
する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an embodiment of the image-to-image calculation (difference) device of the present invention. The detection system 1 detects transmitted X-rays from the subject. The preprocessing system 2 is a preprocessing circuit that can perform analog processing, and performs noise processing and waveform shaping. The AD converter 3 takes in the processing output from the preprocessing system 2 and performs AD conversion.

【0015】メモリ4、メモリ5、メモリ6は画像メモ
リ(イメージメモリ)であり、メモリ4では、最も早い
時刻(基準時刻)の画像Aを格納し、メモリ5及びメモ
リ6は連続的に読み込まれる近接した画像B、画像Cを
格納する。ディジタルサブトラクションアンギオグラフ
ィの分野では、メモリ4に格納する画像をマスク画像と
呼び、メモリ5には、1番はじめに格納する画像がメモ
リ4に格納される画像と等しいマスク画像であり、それ
以後連続的に格納される画像はライブ画像と呼ばれてい
る。またメモリ6に格納される画像はライブ画像である
Memory 4, memory 5, and memory 6 are image memories; memory 4 stores image A at the earliest time (reference time), and memory 5 and memory 6 are read continuously. Images B and C that are close to each other are stored. In the field of digital subtraction angiography, the image stored in the memory 4 is called a mask image, and the first image stored in the memory 5 is the same mask image as the image stored in the memory 4, and thereafter Images stored in are called live images. Furthermore, the images stored in the memory 6 are live images.

【0016】ここで、メモリ4に格納したマスク画像は
、画像間演算(本実施例では画像間差分)のための基準
画像となる。また、近接した画像とは、本実施例では相
隣り合う画像とするが、一般的には任意である。
Here, the mask image stored in the memory 4 becomes a reference image for inter-image calculation (in this embodiment, inter-image difference). Further, in this embodiment, adjacent images are images that are adjacent to each other, but in general, it is arbitrary.

【0017】本実施例では、メモリ5、6に基準時刻以
降の相隣り合う画像を更新しながら格納させて、区分単
位の歪ベクトルを求め(メモリ31)、この歪ベクトル
を相隣り合う画像間について累積加算し(加算部32)
、得られた累積加算した歪ベクトルで最後の更新時の画
像を補正し(メモリ37)、この補正した画像とメモリ
4に格納した基準時の画像との差分を求める(差分部9
)。この差分結果が画像間演算結果であり、動態機能像
となる。
In this embodiment, adjacent images after the reference time are stored in the memories 5 and 6 while being updated, and a distortion vector for each segment is obtained (memory 31). Cumulatively add for (addition unit 32)
The image at the last update is corrected using the obtained cumulatively added distortion vector (memory 37), and the difference between this corrected image and the reference image stored in the memory 4 is calculated (difference section 9).
). This difference result is the inter-image calculation result and becomes a dynamic functional image.

【0018】以下、切出し部10、11以降の構成及び
動作を説明する。 (1)、切出し部10、11…切出し部10、11はメ
モリ5、6に格納した相隣り合う画像について、規定の
区分(サンプルウィンド)に従って切出す。図2には、
それぞれメモリ5、6に格納した2次元原画像R(x、
y)と、m×nの区分Dでの切出し例を示す。切出しは
、ラスタスキャンの順で左上から右上、左上から左下へ
の順である。かくして、1つの原画像R(x、y)から
複数の区画Dを切出せる。更に切出し部10、11は、
切出しウィンド関数W(i、j)と切出し区分内の画像
データとの積算(乗算のこと、以下同じ)を行い、切出
し区分の境界領域での不連続性を少なくする処理を行う
。即ち、区画Dにおいては、その区画中心領域と、境界
近傍領域とを比べると、境界近傍領域は、区画の境界近
くであり、かつ境界によって区別した区画をそれぞれ独
立して扱うので、データとしての不連続性が強く、区間
中心領域は、区画境界から遠ざかっているためデータと
しての連続性が強い。従って、画像切出しによる中心領
域外の不連続性による悪影響を除去するために、中心領
域は強調し、境界近傍領域は圧縮する処理を必要とする
。この処理のための関数がウィンド関数W(i、j)で
あり、中心部程高いレベルを持ち、周辺部程低いレベル
となる図2に示す如き関数である。このウィンド関数W
(i、j)と区分内の画像データとの間で、対応座標毎
に積算を行えば、切出し区分の境界領域での不連続性を
実質上なくすことができる。
The configuration and operation of the cutting sections 10, 11 and subsequent sections will be explained below. (1) Cutting units 10 and 11...The cutting units 10 and 11 cut out adjacent images stored in the memories 5 and 6 according to prescribed divisions (sample windows). In Figure 2,
Two-dimensional original images R(x,
y) and an example of cutting out in m×n division D. The cutting is performed in the raster scan order from upper left to upper right and from upper left to lower left. In this way, a plurality of sections D can be cut out from one original image R (x, y). Furthermore, the cutout parts 10 and 11 are
The extraction window function W(i, j) and the image data within the extraction section are multiplied (multiplied, hereinafter the same) to perform processing to reduce discontinuities in the boundary area of the extraction section. That is, in section D, when comparing the center region of the section and the region near the boundary, the near-boundary region is near the border of the section, and since the sections separated by the border are treated independently, the data There is strong discontinuity, and the central region of the section is far from the section boundary, so there is strong continuity as data. Therefore, in order to remove the adverse effects of discontinuities outside the central region due to image cutting, it is necessary to emphasize the central region and compress the regions near the boundaries. The function for this processing is the wind function W(i,j), which has a higher level toward the center and a lower level toward the periphery, as shown in FIG. 2. This wind function W
By performing integration for each corresponding coordinate between (i, j) and the image data within the section, discontinuity in the boundary region of the cutout section can be substantially eliminated.

【0019】これを数式で示せば、処理後の切出し画像
データQpq(i、j)は次式となる。
Expressing this mathematically, the processed cutout image data Qpq(i,j) is expressed as follows.

【数1】     Qpq(i、j)=W(i、j)×R(i+m
p、j+nq)ここで、p、qとは、区分を示す座標で
あり、具体的には、区分の先頭位置を(p、q)として
選んである。切出しウィンド関数W(i、j)は、後処
理における画像切出しの効果による誤差を低減するため
サイドローブが小さい事、及び有限関数であることが必
須要件である。 今、切出しウィンド関数W(i、j)を極座標で示すと
[Equation 1] Qpq (i, j) = W (i, j) × R (i + m
p, j+nq) Here, p and q are coordinates indicating a division, and specifically, the starting position of the division is selected as (p, q). The cropping window function W(i,j) must have small side lobes and be a finite function in order to reduce errors due to the effect of image cropping in post-processing. Now, if we express the cutout wind function W(i, j) in polar coordinates, we get

【数2】W(i、j)=G(r) となる。極座標の原点を各区画での中心位置に設定する
と、rは、
[Formula 2] W(i, j)=G(r). When the origin of polar coordinates is set at the center position of each section, r is

【数3】 となる。更に、G(r)としては、ブラックマンの関数
(最大サイドローブは−40dBである)で与えると、
[Math. 3] Furthermore, when G(r) is given by Blackman's function (the maximum side lobe is -40 dB),

【数4】 となる。三角関数で与えた場合には、[Math 4] becomes. When given by trigonometric functions,

【数5】 となる。但し、この場合の最大サイドローブは、−28
dBである。
[Equation 5] However, the maximum sidelobe in this case is -28
It is dB.

【0020】以上の切出し部10、11での数1の具体
的な処理手順は以下となる。切出し区画の各座標(i、
j)対応に、切出しウィンド関数をメモリ5、6とは異
なるメモリに格納しておく。このメモリのウィンド関数
とメモリ5、6の区画対応データとを各座標単位に積算
する。この積算結果が数1の演算結果となる。積算結果
はバッファメモリに一時格納し、次の処理にそなえる。
The specific processing procedure of Equation 1 in the above cutout units 10 and 11 is as follows. Each coordinate (i,
j) Correspondingly, the cutout window function is stored in a memory different from the memories 5 and 6. The window function of this memory and the partition correspondence data of memories 5 and 6 are integrated for each coordinate unit. This integration result becomes the calculation result of Equation 1. The integration results are temporarily stored in a buffer memory and prepared for the next processing.

【0021】以上の切出し部10、11の動作を同時に
説明してきたが両者は処理対象がメモリ5か6かの画像
という点だけを異にし、他は全く同じ処理となる。切出
しウィンド関数W(i、j)も同じ関数値を設定しても
よい。
The operations of the cutout units 10 and 11 have been explained simultaneously, but the only difference between the two is that the processing target is an image in the memory 5 or 6, and the other processes are exactly the same. The same function value may be set for the extraction window function W(i, j).

【0022】(2)、FFT演算部12、13…本実施
例では、メモリ5、6の対応する区分についてその画像
データ間で相互相関(相関部16)をとらせることとし
ているが、これを周波数領域で行わせるためにFFT演
算部12、13を設けた。また、周波数領域の場合、区
分切出しの悪影響の除去も簡単に可能なため、FFT演
算部12、13を設けた。このFFT演算部12、13
を設けたことにより、各区分の画像データは、周波数領
域へ変換される。
(2) FFT calculation units 12, 13...In this embodiment, a cross-correlation (correlation unit 16) is taken between the image data of corresponding sections of the memories 5 and 6. FFT calculation units 12 and 13 are provided to perform the calculation in the frequency domain. Further, in the case of the frequency domain, since it is possible to easily remove the adverse effects of segmentation, FFT calculation units 12 and 13 are provided. These FFT calculation units 12 and 13
By providing this, the image data of each section is converted into the frequency domain.

【0023】(3)、空間フィルタ14…区分切出しの
悪影響の除去及び注目空間周波数の強調及びノイズ除去
の目的のために設けた。これによって、相互相関部16
での処理感度の向上をはかった。この空間フィルタ14
は、積算部21とメモリ24と共通メモリ20とで形成
された第1の空間フィルタと、積算部22とメモリ25
と共通メモリ20とで形成された第2の空間フィルタと
より成る。それぞれ、メモリ5、メモリ6に対応したも
のである。この2つの空間フィルタのそれぞれの特性は
、同一であり、図3、図4の如き特性をなす。異った特
性としてもよい。図3は、横軸に周波数ωを、縦軸に周
波数スペクトルF(ω)をとってなる特性図を示す。 横軸上のナイキストは、表現しうる最大周波数を意味す
る。この実施例では、切出した画素空間が表現しうる最
大周波数を云う。図4に切出し画像とナイキストの周波
数との関係を示す。rの最大となる場合(+rmax)
の右側の最大周波数が正のナイキストの周波数を意味す
る。
(3) Spatial filter 14: Provided for the purpose of removing the adverse effects of segmentation, emphasizing the spatial frequency of interest, and removing noise. As a result, the cross-correlation unit 16
We aimed to improve the processing sensitivity. This spatial filter 14
is a first spatial filter formed by the integrating section 21, the memory 24, and the common memory 20, and the integrating section 22 and the memory 25.
and a second spatial filter formed by the common memory 20 and the common memory 20. They correspond to memory 5 and memory 6, respectively. The characteristics of these two spatial filters are the same, and have the characteristics as shown in FIGS. 3 and 4. It may have different characteristics. FIG. 3 shows a characteristic diagram in which the horizontal axis represents the frequency ω and the vertical axis represents the frequency spectrum F(ω). Nyquist on the horizontal axis means the maximum frequency that can be expressed. In this embodiment, it refers to the maximum frequency that can be expressed by the extracted pixel space. FIG. 4 shows the relationship between the cropped image and the Nyquist frequency. When r is maximum (+rmax)
The maximum frequency on the right side of is the positive Nyquist frequency.

【0024】図3の特性F1で、領域E1は切出しウィ
ンドの効果を低減する領域、領域E2はノイズ除去の領
域を示す。領域E3は、注目空間周波数成分を強調する
部分である。但し、0.1〜0.2LP/cmである。 ここでLPとはライン・ペアを意味する。更に、図3で
は、切出しウィンドの周波数の低減をはかっている。0
から領域E1に至る太線のスペクトルはそのことを意味
する。
In the characteristic F1 of FIG. 3, a region E1 represents a region for reducing the effect of the cutting window, and a region E2 represents a region for noise removal. Region E3 is a portion that emphasizes the spatial frequency component of interest. However, it is 0.1 to 0.2 LP/cm. Here, LP means line pair. Furthermore, in FIG. 3, the frequency of the cutting window is reduced. 0
This is what the bold line spectrum extending from to region E1 means.

【0025】以上の空間周波数特性を共通メモリ20に
格納させておき、積算部21、22でFFT演算部12
、13の出力とメモリ20の出力との複素数掛算を行う
。この積算部21、22での2つの掛算は、FFT演算
結果である周波数スペクトルに対して複素フーリエ空間
上で図3に示す如き空間周波数特性を掛算することであ
り、これによりこの特性の反映した周波数スペクトルを
得る。メモリ24、25は、積算部21、22の掛算結
果のスペクトルを格納する。この格納は、分割区画の座
標単位に行う。図3の特性の反映した周波数スペクトル
とは、切出しウィンド周波数を低減したものであること
、即ち、切出しウィンドの悪影響を除去したものである
こと、ノイズ除去を行ったものであること、の諸特徴を
持つ。
The above spatial frequency characteristics are stored in the common memory 20, and the integration units 21 and 22 perform the FFT calculation unit 12.
, 13 and the output of the memory 20 are multiplied by a complex number. The two multiplications in the integration units 21 and 22 are to multiply the frequency spectrum, which is the result of FFT calculation, by the spatial frequency characteristic shown in FIG. Obtain the frequency spectrum. The memories 24 and 25 store the spectra of the multiplication results of the integration units 21 and 22. This storage is performed in coordinate units of divided sections. The frequency spectrum that reflects the characteristics shown in Figure 3 is one in which the cut-out wind frequency is reduced, that is, the negative influence of the cut-out window is removed, and noise is removed. have.

【0026】(4)、相互相関部16…区分単位に周波
数領域での相互相関をとる。周波数領域上での相互相関
とは、相互相関対象の一方を複素共役化し、これを他方
との間で積算することである。相互相関をとる目的は、
ずれ量算出のために利用するためである。
(4) Cross-correlation unit 16: calculates cross-correlation in the frequency domain for each section. Cross-correlation in the frequency domain means converting one of the objects of cross-correlation into a complex conjugate and integrating this with the other. The purpose of cross-correlation is
This is to use it for calculating the amount of deviation.

【0027】この相互相関部16は、複素共役化し積算
する積算演算部26とこの結果を格納するメモリ27よ
り成る。相互相関対象は、メモリ24、25の空間フィ
ルタ処理した結果であり、複素共役化の対象は、メモリ
24、25のどちらか一方である。相互相関結果は1つ
の区分毎に複数得られる。
The cross-correlation unit 16 includes an integration calculation unit 26 that performs complex conjugation and integration, and a memory 27 that stores the result. The cross-correlation target is the result of spatial filter processing of the memories 24 and 25, and the target of complex conjugation is one of the memories 24 and 25. Multiple cross-correlation results are obtained for each segment.

【0028】(5)、I‐FFT演算部17…逆フーリ
エ変換部であり、画像B、C間の部分相互相関結果を、
周波数領域から元の2次元空間上の領域に戻す処理であ
る。
(5) I-FFT calculation unit 17...This is an inverse Fourier transform unit, which calculates the partial cross-correlation results between images B and C,
This is a process of returning the frequency domain to the original two-dimensional space.

【0029】(6)、ピーク検出部30…これは、各区
分毎の歪ベクトルを求めるものである。即ち、I‐FF
T演算部17で得た相隣り合う画像B、C間の相互相関
の各区分内で得られる相互相関値の中で、最大のものを
検出する。かくして、各区分毎に、1個のピーク値が求
まり、その時の位置及び大きさを区分毎に歪ベクトルと
し、これをメモリ31に区分対応に格納する。
(6) Peak detection section 30...This is for finding the distortion vector for each section. That is, I-FF
Among the cross-correlation values obtained in each section of the cross-correlation between the adjacent images B and C obtained by the T calculation unit 17, the maximum one is detected. In this way, one peak value is found for each section, and the position and magnitude at that time are used as a distortion vector for each section, and this is stored in the memory 31 corresponding to the section.

【0030】(7)、累積加算部19…これは、相隣り
合う画像毎に求まる歪ベクトルを、画像更新毎に累積加
算して歪ベクトルの累積加算結果を得るものであり、そ
のための加算部32と、累積用に前回更新時までの累積
加算ベクトルを格納するメモリ33と、より成る。加算
部32が、今回の相隣り合う画像間の歪ベクトルと、メ
モリ33に格納した前回更新時までの累積加算歪ベクト
ルとの加算を行い、メモリ33がこれを格納し、次の更
新に備えるようにした。尚、この加算は位置と方向性と
を加味したベクトル加算である。
(7) Cumulative addition unit 19...This is for cumulatively adding the distortion vectors found for each adjacent image every time the image is updated to obtain the cumulative addition result of the distortion vectors. 32, and a memory 33 for storing cumulative addition vectors up to the last update for accumulation. The adding unit 32 adds the current distortion vector between adjacent images to the cumulative added distortion vector stored in the memory 33 up to the previous update, and the memory 33 stores this in preparation for the next update. I did it like that. Note that this addition is vector addition that takes position and directionality into account.

【0031】(8)、補間演算部34…この対象は、全
更新終了時に得られた累積歪ベクトルである。ここで、
全更新終了時の累積歪ベクトルとは、基準画像から最終
画像Qまでの間の累積歪ベクトルを云う。最終画像Qと
は、基準画像との間で差分演算対象となる、画像間演算
の一方の画像である。補間演算部34では、区分単位に
得られた累積歪ベクトルを一画面相当の画像の各画素単
位に、分配することである(いわゆる補間処理で行う)
。メモリ35は、この結果である歪座標を格納する。
(8) Interpolation calculation unit 34...This target is the cumulative distortion vector obtained at the end of all updates. here,
The cumulative distortion vector at the end of all updates refers to the cumulative distortion vector from the reference image to the final image Q. The final image Q is one image in the inter-image calculation, which is the target of the difference calculation between the final image and the reference image. The interpolation calculation unit 34 distributes the cumulative distortion vector obtained in each section to each pixel of an image equivalent to one screen (performed by so-called interpolation processing).
. The memory 35 stores the strain coordinates that are the result.

【0032】(9)、補正演算部36…メモリ35の画
素単位の歪ベクトル(歪座標)で、メモリ6の最終画像
Qを歪補正する。この歪補正は、画像Qを基準画像Aの
歪みに合わせる処理である。これにより、画像Aと画像
Qとの歪みは一致する。メモリ37はこの補正後の画像
Qを格納する。
(9) Correction calculation unit 36 . . . corrects the distortion of the final image Q in the memory 6 using the distortion vector (distortion coordinates) in units of pixels in the memory 35. This distortion correction is a process of adjusting the image Q to the distortion of the reference image A. As a result, the distortions of image A and image Q are the same. The memory 37 stores this corrected image Q.

【0033】(10)、差分演算部9…画像間演算とし
ての差分演算を行うものである。即ち、基準画像Aと最
終画像Qとの差分をとる。この際、動きによる歪みは除
去されているため、正しい差分画像が得られる。以上で
図1の実施例の説明を終る。
(10) Difference calculation unit 9...Performs difference calculation as inter-image calculation. That is, the difference between the reference image A and the final image Q is calculated. At this time, since distortion due to movement has been removed, a correct difference image can be obtained. This concludes the explanation of the embodiment shown in FIG.

【0034】次に図5には、歪ベクトルの処理例を示す
。この処理例は、図1のメモリ24、25からメモリ3
5での画素毎の歪ベクトル(歪座標)を求めるまでの処
理例である。図5でブロック40とは、図1の演算部2
6からピーク検出部30までの経路を、一括表示したも
のである。図5において、メモリ24は5×5の区分を
示し、この各区分には、画像Bの区分対応の空間フィル
タ結果B11〜B55が得られる。メモリ25も同様に
、画像Cの区分対応の空間フィルタ結果C11〜C55
が得られる。メモリ31は、区分対応に画像BとCとの
間の歪ベクトルD11〜D55を格納する。メモリ33
には、累積歪ベクトルD′11〜D′55を格納する。 メモリ35には、画素単位の歪ベクトル(即ち、歪座標
)を格納する。
Next, FIG. 5 shows an example of distortion vector processing. In this processing example, from the memories 24 and 25 in FIG.
This is an example of processing up to finding the distortion vector (distortion coordinates) for each pixel in step 5. In FIG. 5, the block 40 refers to the calculation unit 2 in FIG.
6 to the peak detection unit 30 are collectively displayed. In FIG. 5, the memory 24 shows 5×5 sections, and for each section, spatial filter results B11 to B55 corresponding to the section of the image B are obtained. Similarly, the memory 25 stores spatial filter results C11 to C55 corresponding to the classification of the image C.
is obtained. The memory 31 stores distortion vectors D11 to D55 between images B and C corresponding to the classification. memory 33
stores cumulative distortion vectors D'11 to D'55. The memory 35 stores distortion vectors (ie, distortion coordinates) in pixel units.

【0035】図6には、累積歪ベクトルの例を示す。マ
スク画像Mに対して、L1→L2→L3→L4→L5と
して画像を更新し、相隣り合う画像間で歪ベクトルA1
、A2、A3、A4、A5を得る。これは、従来例で述
べた先願の例である。本実施例では、この歪ベクトルを
、累積加算し、累積加算ベクトルZM、Z1=ZM+A
1、Z2=Z1+A2、Z3=Z2+A3、Z4=Z3
+A4、Z5=Z4+A5、を次々に得る。そして、仮
に2つの画像MとL5との間で画像間演算を行うには、
画像L5を歪ベクトルZ5で補正して、画像Mと合わせ
、その後でMとL5との画像間演算を行わせればよい。 尚、L5が図1の実施例での最終画像との意である。
FIG. 6 shows an example of the cumulative distortion vector. For the mask image M, the image is updated as L1 → L2 → L3 → L4 → L5, and the distortion vector A1 is changed between adjacent images.
, A2, A3, A4, and A5 are obtained. This is an example of the prior application mentioned in the conventional example. In this embodiment, this distortion vector is cumulatively added, and the cumulative addition vector ZM, Z1=ZM+A
1, Z2=Z1+A2, Z3=Z2+A3, Z4=Z3
+A4, Z5=Z4+A5, are obtained one after another. Then, to perform inter-image calculation between two images M and L5,
Image L5 may be corrected by distortion vector Z5, combined with image M, and then an inter-image calculation between M and L5 may be performed. Note that L5 means the final image in the embodiment of FIG.

【0036】本実施例によれば、時間の離れた2つの画
像にあって且つ変化の多い場合にも、累積歪ベクトルが
求まるため、歪みを除去でき、正しい画像間演算が可能
となる。
According to this embodiment, even if two images are separated in time and have many changes, the cumulative distortion vector can be determined, so the distortion can be removed and correct inter-image calculations can be performed.

【0037】本実施例は各種の変形、適用が可能であり
、以下列挙する。 (1)、補間演算部34への入力…最終累積歪ベクトル
としたが、図6の相隣り合う画像間の歪ベクトルA1、
A2、…を取り込むようにしてもよい。この場合、累積
歪ベクトルZM、Z1、Z2、…はメモリ33に格納し
ておくことになる。また、A1、A2、…ではなく、部
分累積値ZM、Z1、Z2、…を取り込ませてもよい。 これらは処理目的や処理態様によって異ならせる。
Various modifications and applications of this embodiment are possible, and will be listed below. (1) Input to the interpolation calculation unit 34...Although the final cumulative distortion vector is used, the distortion vector A1 between adjacent images in FIG.
A2, . . . may be taken in. In this case, the cumulative distortion vectors ZM, Z1, Z2, . . . are stored in the memory 33. Furthermore, instead of A1, A2, . . . , partial cumulative values ZM, Z1, Z2, . . . may be imported. These differ depending on the processing purpose and processing mode.

【0038】(2)、相隣り合う画像…必ずしも、物理
的や画像的に相隣り合うものとは限らず、2個間隔や不
定期間隔等いずれも採用可能である。
(2) Adjacent images...They are not necessarily physically or image-wise adjacent, and any two-image interval or irregular interval can be adopted.

【0039】(3)、画像歪算出…この算出歪みを画像
間演算のために利用したが、そうではなく、任意の1つ
の画像の時間変化の除去との目的のみに利用することも
できる。
(3) Image distortion calculation: Although this calculated distortion is used for inter-image calculations, it can also be used solely for the purpose of removing temporal changes in any one image.

【0040】(4)、時間的連続について…動態機能像
の算出には、時間的変化による影響の除去との観点が重
要であるが、画像通信の如き場合にはむしろ積極的に動
きを検出させて符号化データ量を少なくすることが要求
される。本実施例では、こうした画像通信にも利用でき
る。
(4) Regarding temporal continuity...In calculating dynamic functional images, it is important to remove the influence of temporal changes, but in cases such as image communication, it is rather necessary to actively detect movement. Therefore, it is required to reduce the amount of encoded data. This embodiment can also be used for such image communication.

【0041】(5)、差分演算…画像間演算は差分の他
にも加算や積算、論理的処理、数式処理等種々ありうる
(5) Difference calculation: In addition to the difference, there may be various types of inter-image calculations such as addition, integration, logical processing, and mathematical processing.

【0042】(6)、歪ベクトル…歪ベクトルは一例で
あり、一般的にはずれ量でよい。また、区分単位とした
が、画像が少なければ区分は必ずしも必要でない。
(6) Distortion vector...The distortion vector is just one example, and generally the amount of deviation may be used. Also, although the classification unit is used, if there are few images, classification is not necessarily necessary.

【0043】(7)、画像の種類…医用画像以外に物体
認識等の各種撮影画像も含む。
(7) Types of images: In addition to medical images, various photographed images such as object recognition are also included.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明によれば、時間的に連続して得ら
れる連続的多数枚の画像において互いに時間的に離れて
且つ変化の多い画像間にあってもその歪みを算出し、補
正が可能となる。(請求項1、3)。
[Effects of the Invention] According to the present invention, it is possible to calculate and correct distortion even if there are images that are temporally distant from each other and have many changes in a large number of consecutive images that are obtained temporally continuously. Become. (Claims 1 and 3).

【0045】更に、本発明によれば、その補正結果を用
いて画像間演算を行うことによって、正しい画像間演算
結果を得る。(請求項2、4)。更に、本発明によれば
、画像の動き算出にも利用可能である(請求項5)。
Furthermore, according to the present invention, correct inter-image calculation results are obtained by performing inter-image calculation using the correction results. (Claims 2 and 4). Furthermore, according to the present invention, it can also be used to calculate the motion of an image (claim 5).

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明の画像間演算装置の実施例図である。FIG. 1 is an embodiment diagram of an inter-image calculation device of the present invention.

【図2】画像切出し及びウィンド関数を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing image cropping and a window function.

【図3】空間フィルタレーションの特性図である。FIG. 3 is a characteristic diagram of spatial filtration.

【図4】空間フィルタレーションの特性図である。FIG. 4 is a characteristic diagram of spatial filtration.

【図5】歪ベクトルの処理例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of distortion vector processing.

【図6】累積歪ベクトルを示す図である。FIG. 6 is a diagram showing cumulative distortion vectors.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  検出系 2  前処理系 14  空間フィルタ 16  相互相関部 19  累積加算部 1 Detection system 2 Pretreatment system 14 Spatial filter 16 Cross correlation part 19 Cumulative addition section

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  時間的に連続する画像にあって、相隣
り合う画像間のずれ量を算出すると共に、基準時の画像
と任意の時間後の画像とのずれ量は、その両者の画像間
に存在する相隣り合う画像間のずれ量の累積値を持って
与え、該累積値によって上記任意時間後の画像のずれを
補正してなる画像歪補正装置。
Claim 1: In temporally continuous images, the amount of deviation between adjacent images is calculated, and the amount of deviation between an image at a reference time and an image after an arbitrary time is determined by calculating the amount of deviation between the two images. An image distortion correction device that provides a cumulative value of the amount of deviation between adjacent images existing in the image data, and corrects the deviation of the image after the above-mentioned arbitrary time using the cumulative value.
【請求項2】  請求項1の画像歪補正装置で得た補正
後の画像と、時間的に連続する画像の最初の画像との間
で画像間演算を行わせるようにした画像間演算装置。
2. An inter-image calculation device for performing an inter-image calculation between a corrected image obtained by the image distortion correction device according to claim 1 and a first image of temporally continuous images.
【請求項3】  時間的に連続する画像の中で基準時以
降の相隣り合う画像を更新しながら相互に格納する第1
、第2のメモリと、該第1、第2のメモリ内の相隣り合
う画像を規定区分内で切出して対応した区分毎に相互相
関をとって区分毎の歪ベクトルを求める手段と、該歪ベ
クトルを相隣り合う画像の更新毎に累積加算する手段と
、任意の更新後に得られる累積加算された歪ベクトルに
よってこの任意の更新時の最後の画像のずれを補正する
手段と、より成る画像歪補正装置。
Claim 3: A first image forming apparatus that mutually stores adjacent images after a reference time among temporally continuous images while updating them.
, a second memory, a means for cutting out adjacent images in the first and second memories within a prescribed division and calculating a cross-correlation for each corresponding division to obtain a distortion vector for each division; Image distortion comprising means for cumulatively adding vectors each time adjacent images are updated, and means for correcting a shift in the last image at the time of any update using the cumulatively added distortion vector obtained after any update. correction device.
【請求項4】  時間的に連続する画像の中で基準時以
降の相隣り合う画像を更新しながら相互に格納する第1
、第2のメモリと、上記基準時の画像を格納する第3の
メモリと、上記第1、第2のメモリ内の相隣り合う画像
を規定区分内で切出して対応した区分毎に相互相関をと
って区分毎の歪ベクトルを求める手段と、該歪ベクトル
を相隣り合う画像の更新毎に累積加算する手段と、任意
の更新後に得られる累積加算された歪ベクトルによって
この任意の更新時の画像の画像のずれを補正する手段と
、上記第3のメモリの基準時の画像と該補正後の画像と
の間で画像間演算を行わせる手段と、より成る画像間演
算装置。
Claim 4: A first image processing system that mutually stores adjacent images after a reference time among temporally continuous images while updating them.
, a second memory, a third memory that stores the image at the reference time, and the adjacent images in the first and second memories are cut out within a prescribed division and cross-correlation is performed for each corresponding division. means for obtaining distortion vectors for each section; means for cumulatively adding the distortion vectors each time adjacent images are updated; An inter-image arithmetic device comprising: means for correcting the image shift of the third memory; and means for performing an inter-image arithmetic operation between the reference image in the third memory and the corrected image.
【請求項5】  連続的に与えられる画像にあって、相
隣り合う画像間のずれ量を算出すると共に、基準画像と
任意画像とのずれ量は、その両者の画像間に存在する相
隣り合う画像間のずれ量の累積値をもって与えてなる画
像動き算出装置。
5. In images that are continuously given, the amount of deviation between adjacent images is calculated, and the amount of deviation between the reference image and the arbitrary image is calculated based on the amount of deviation between adjacent images that exists between the two images. An image motion calculation device that calculates a cumulative amount of shift between images.
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