JPH04352935A - 画像処理方法及びこれを用いたシステム - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は例えば眼底カメラで得ら
れる眼底画像、あるいはリモートセンシング画像等のシ
ェーディングを補正する画像処理の技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】眼底画像等の医療画像、あるいはリモー
トセンシング画像等において、画像中に暗い領域、即ち
シェーディングが部分的に存在したとき、該シェーディ
ングを補正して全体的に明るい画像に補正して出力する
ことが望ましい。本願出願人は特願平２−１９９４９号
にて、このシェーディング補正の方法に関する提案を行
なった。これは入力画像を平滑化処理したボケ画像をシ
ェーディング補正用マスク画像として、入力画像との比
すなわち比画像を得てシェーディング補正を行なう。あ
るいは撮像光学系に応じた一定のシェーディング補正用
のマスク画像を用意し比画像を得てシェーディング補正
を行なうものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記ボケ画像を用いて
シェーディング補正を行なう場合、平滑化処理を行なっ
てボケ画像を生成する。ここで十分な平滑化処理がなさ
れないと（先の提案の実施例において、平滑化フィルタ
Ｆのサイズが小さ過ぎた時、あるいは繰り返し回数が少
なかった場合）十分にボケていないボケ画像を生成して
しまう。前記シェーディングの補正方法において、ボケ
画像は撮影時の照明の状態を近似したものとして利用し
ている。ところが十分にボケていない画像は、照明の近
似の情報だけでなく撮影対象物の情報（例えば反射率）
も含んでしまい、最終的な出力画像は上記撮影対象物の
情報の一部が欠落したものとなってしまう。そこで上記
シェーディングの補正方法では、ボケ画像で近似したシ
ェーディングを含む照明の影響を入力画像から取り除き
、理想的な照明をその画像に付加しているため、ボケ画
像に含まれている情報は出力画像から取り除くようにし
ている。

【０００４】しかし十分なボケ画像を得るために、単純
に平滑化フィルタのサイズを大きくしたり繰り返し回数
を増やすと、膨大な計算量が必要で処理時間が大きくな
ってしまう課題を有している。又、照明の状態を示す画
像を作成するために、入力画像をどのくらいボカしたら
良いかは一定では無く、入力画像の性質によって異なる
。このため入力画像に応じた平滑化フィルタのサイズと
繰り返し回数の最適値の決定が、最終的に得られる画像
の質に大きな影響を与える。

【０００５】本発明は上記課題を解決し、入力画像の性
質に応じた最適なシーェディング補正画像が得られる画
像処理の手法の提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び作用】上記課題を解決
する本発明の画像処理方法は、画像を入力するステップ
と、該入力した画像の性質を表わすパラメータを設定す
るステップと、該パラメータを用いてシェーディング補
正用のマスク画像を作成するステップと、該マスク画像
を用いて前記入力した画像のシェーディング補正を行な
うステップを有することを特徴とする。

【０００７】

【実施例】以下、本発明を眼科画像処理システムに適用
した実施例を説明する。勿論、これ以外の医療画像、あ
るいはリモートセンシング画像の処理システム等にも適
用可能であることは言うまでもない。図１は眼底画像処
理システムの全体構成を示す。同図において、１は眼底
カメラ装置であり、内蔵するＣＣＤカメラによってモノ
クロあるいはカラー眼底画像を撮影することができる。 ２はスライドスキャナで、既に撮影された眼底写真を読
取ってデジタル化して入力する。３は様々な画像処理や
解析診断、さらにはシステム全体の制御を行なうコンピ
ュータで、パーソナルコンピュータやワークステーショ
ン等が用いられる。４は大量の画像データや出力結果を
保存するための光磁気ディスク等のメモリ装置、５はＣ
ＲＴや液晶のカラーディスプレイ、６はプリンタである
。７はキーボードやマウス等の入力デバイスであり、オ
ペレータがシステムに様々な指示を与える。処理された
画像は、カラーディスプレイ５上に様々な形態で表示出
力、あるいはプリンタ６にてハードコピーをプリント出
力する。医師はそれを見ながら診断を下すことができる
。

【０００８】眼底カメラ１のＣＣＤカメラで眼底を撮影
し、得られた眼底像をＡ／Ｄコンバータでデジタル化し
てメモリ装置４に格納、あるいは予め撮影した眼底写真
等をスライドスキャナ２で取り込んでメモリ装置４に格
納する。次にコンピュータ３において、画像のシェーデ
ィング補正の処理を行なう。本実施例における処理の概
要は以下の通りである。

【０００９】一般に入力画像の中でシェーディングを含
む照明の情報は画像の低周波成分に含まれている。よっ
て画像の低周波成分を取出すためにボケ画像（シェーデ
ィング補正用マスク画像）を利用する。ここで画像をど
れくらいボカすかは、換言すればどの周波数以下の成分
を取出すかである。この周波数を「カット周波数」と呼
ぶ。先に述べた理由により、撮影対象物の成分の最低周
波数以下にこのカット周波数を設定すれば良い。そこで
本実施例では実質的にこのカット周波数に対応したパラ
メータを得るためのステップを用意した。例えば、眼底
画像の場合であれば、最低周波数を持つと考えられる黄
斑部分の周波数を求めてこれをカット周波数とする。黄
斑部分の周波数は入力画像中での黄斑部分の大きさの割
合に対応するため本実施例では黄斑部分の大きさに注目
してパラメータとする。そしてこのパラメータを基にカ
ット周波数以下の成分を取出したボケ画像を生成するた
めの平滑化フィルタのサイズや繰り返し回数を決定する
。このときフィルタサイズを大きく、あるいは繰り返し
回数を多くすると、より低周波の部分を取出すことがで
きる。

【００１０】図２は本実施例の画像処理の詳細なステッ
プを表わすフローチャート図である。以下、図２のフロ
ーチャートに従って処理手順を詳細に説明する。ステッ
プ１１においては、既にメモリ装置内に格納してある図
２に示す如きオリジナル眼底画像Ａを画像処理プロセッ
サ４に読み込む。なお、本発明はモノクロ画像、カラー
画像のいずれであっても良いが、ここではモノクロ画像
であるとする。

【００１１】ステップ１２では画像の性質に応じた最適
なカット周波数に対応したパラメータＰを求めて設定す
る。このパラメータを基に平滑化フィルタＦの適用方法
（フィルタのサイズ、フィルタを適用する回数）を決定
することができる。本実施例では眼底画像特有の黄斑部
分の周波数をカット周波数とする。黄斑部の最低周波数
は黄斑部の大きさを全体画像の幅で割れば求めることが
できため、画像中での黄斑部の大きさに着目してこれを
パラメータとして採用する。

【００１２】黄斑部の大きさを求める方法としては、本
実施例では以下の２つの内のいずれかを選択できるよう
になっている。 （１）オペレータがマニュアルで設定する。図３に示す
ように、ディスプレイ６上に表示される眼底画像上で、
オペレータが黄斑部分を判断してこれをマウス等のポイ
ンティングデバイスで指定して大きさを設定する。 （２）撮影条件に応じて自動設定する。撮影時の眼底カ
メラの撮影条件、例えば撮影画角（撮影した範囲を示す
、眼底中心からの角度）によって黄斑部分の大きさが図
４に示すように変化する。よって眼底画像の撮影時に撮
影画角を記憶しておき、この画角から黄斑部分の大きさ
をコンピュータ３が推定して自動設定する。

【００１３】次にステップ１３においては、ステップ１
２で得たパラメータＰをインデックスとして予め用意さ
れたテーブルを参照することにより、平滑化フィルタＦ
の適用方法（フィルタのサイズ、フィルタを適用する回
数）を決定する。この平滑化フィルタＦによって前記カ
ット周波数以下の成分を有するマスク画像（ボケ画像）
を作成することができる。図５はここで使用するテーブ
ルの内容の一例を示すものである。平滑化フィルタの周
波数特性（どの周波数以下の成分を取出すフィルタであ
るかを示す）は、フィルタをフーリエ変換すれば知るこ
とができる。そこで様々なサイズ及び繰り返し回数の平
滑化フィルタをフーリエ変換し、前記カット周波数に対
応したフィルタサイズ及び繰り返し回数を設定する。

【００１４】次に、ステップ１４においては、オリジナ
ル眼底画像に対して、ステップ１３で決定したサイズの
平滑化フィルタＦによって決定した繰り返し回数だけ平
滑化処理を行ない、平均画像Ｂ（シェーディング補正用
マスク画像）を算出する。この平均画像Ｂは前記カット
周波数以下の成分を有するものである。

【００１５】ステップ１５ではこの平均画像Ｂの全画素
の濃度レベルの中で最大値ＭＡＸを選出し、ステップ１
６で眼底画像Ｂの全画素のレベルを前記最大値ＭＡＸで
除算する正規化処理を行ない、画素レベルの最大値ＭＡ
Ｘを１とした眼底画像Ｃを得る。ステップ１７で画像メ
モリ５に格納されていて処理の行なわれていないオリジ
ナル眼底画像Ａの全画素レベルを、眼底画像Ｃの対応す
る位置の画素のレベルで除算した眼底画像Ｄを得る。ス
テップ１８ではこの眼底画像Ｄをディスプレイ５やプリ
ンタ６に出力する。図６は上記ステップ１４〜１７で得
られる各画像を示す。

【００１６】さて以上はモノクロ画像の場合の実施例で
あったが、入力画像がカラー画像である場合には以下の
処理を行なう。まず、入力されたＲＧＢ表現の眼底カラ
ー画像を、色相画像、彩度画像、明度画像の３枚の画像
から成るカラー画像へ色空間の変換を行なう。このよう
なカラー画像はＨＳＩ，ＨＳＬ，ＨＳＶ，ＨＣＬなどと
表現される。そして前記３枚の中の明度画像に対して上
記実施例と同様の処理を行なってシェーディングを補正
する。色相画像、彩度画像に対しては操作を行なわない
。その後、３枚の画像をＲＧＢ表現に逆変換することに
より、カラー画像のシェーディング補正を行なうことが
できる。

【００１７】なお、以上の実施例では眼底画像に特有の
性質として眼底画像中の黄斑部分の大きさをマスク画像
作成のパラメータとして用いたが、これ以外の分野の画
像であってもその画像に特有の性質に応じた適切なパラ
メータを設定すれば同様に処理可能である。

【００１８】

【発明の効果】以上本発明によれば、様々な性質の入力
画像に対して、画像中の対象物の情報を失うことなく、
適切なシェーディング補正を行なうことができる。これ
を計算量を多くすることなく達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】眼科画像処理システムの実施例の構成図である
。

【図２】処理のフローチャート図である。

【図３】オペレータによる黄斑部の大きさの指示の説明
図である。

【図４】画角による黄斑部の大きさ推定の説明図である
。

【図５】テーブルの一例の図である。

【図６】シェーディング補正の説明図である。

【符号の説明】

１　　眼底カメラ ２　　スライドスキャナ ３　　コンピュータ ４　　メモリ装置 ５　　ディスプレイ ６　　プリンタ ７　　入力デバイス

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像を入力するステップ、該入力した画像
   の性質を表わすパラメータを設定するステップ、該パラ
   メータを用いてシェーディング補正用のマスク画像を作
   成するステップ、該マスク画像を用いて前記入力した画
   像のシェーディング補正を行なうステップ、を有するこ
   とを特徴とする画像処理方法。
2. 【請求項２】前記画像は眼底画像であり、前記パラメー
   タは該眼底画像の黄斑部の大きさである請求項１記載の
   画像処理方法。
3. 【請求項３】前記黄斑部の大きさはオペレータの指定に
   よって得る請求項２記載の画像処理方法。
4. 【請求項４】前記黄斑部の大きさは眼底画像を撮影した
   眼底カメラの撮影条件によって得る請求項２記載の画像
   処理方法。
5. 【請求項５】前記パラメータをインデックスとして、予
   め用意されたテーブルを用いてシェーディング補正用マ
   スク画像の作成方法を決定する請求項１記載の画像処理
   方法。
6. 【請求項６】画像を入力する入力手段、該入力した画像
   の性質を表わすパラメータを設定する設定手段、該パラ
   メータを用いてシェーディング補正用のマスク画像を作
   成する作成手段、該マスク画像を用いて前記入力した画
   像のシェーディング補正を行なう補正手段、該補正した
   画像を出力する出力手段を有することを特徴とする画像
   処理システム。
7. 【請求項７】前記入力手段は医療用の画像入力装置を有
   する請求項６記載の画像処理システム。
8. 【請求項８】前記出力手段はディスプレイあるいはプリ
   ンタを有する請求項６記載の画像処理システム。