JPH0441553B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術的分野〕 この発明は空間フイルタリング処理を用いた画
像処理装置に関する。

〔発明の技術的な背景とその問題点〕

最近Ｘ線診断の分野において被検体（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（以下IIと略称する。）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
で撮影しこれをモニタテレビジヨンに診断像とし
て表示する所謂II間接撮影法が注目されている。

このような撮影法によれば被検体へのＸ線量を
大巾になくできる利点がある。例えばＸ線直接撮
影では画像１枚を得るのに普通20mR（ミリレン
トゲン）のＸ線を被検体に照射するのに対しII間
接撮影では１分間あたり880mR程度のＸ線照射
量となるが、テレビジヨン画像１枚あたり、つま
り１フレーム画像あたりに換算すると約1/22mR
程度となり非常に小さくなる。これによりＸ線管
の負荷を軽減して小焦点撮影を行ない得る利点も
ある。

ところが、このように１フレーム画像あたりの
Ｘ線量が大巾に少なくなると、これにより得られ
る画像の濃度およびＳ／Ｎ比がともに劣化し、こ
の結果画像11枚毎に充分効果的な画面解析ができ
ない欠点があつた。

一方、このような撮影法によつてもＸ線管焦点
サイズ、拡大撮影による幾何学的ボケあるいはII
系のボケなどによる空間解像度の低下が問題にな
つている。このため従来これらのボケ因子につい
てそれぞれの特性を調べその修復法を個々に用意
することが考えられているが各因子は完全に独立
でなく、しかもこれらを１つ１つ調整する困難さ
などの理由で充分の効果をあげていないのが現状
である。

〔発明の目的〕

この発明は上記欠点を除去するためになされた
もので、単一の入力装置を用いて各画像のＳ／Ｎ
比向上を図り得るとともに空間解像度向上をも図
り得る画像処理装置を提供することを目的とす
る。

〔発明の概要〕

この発明は、記憶手段に記憶された画像情報の
マトリツクス状の画素群について空間フイルタの
フイルタ係数により空間フイルタリング処理を行
うものにおいて、入力手段より入力される２次元
アドレスの変化量および方向の２次元パラメータ
を連続的に変化させ、この２次元パラメータによ
りマトリツクス状画素群の水平方向および垂直方
向の各画素に乗じるフイルタ係数を計算により求
めるとともに、これらフイルタ係数に応じて前記
画像の水平方向および垂直方向について低周波数
強調または高周波数強調を可能にしている。

〔発明の効果〕

表示手段の画面と対話形式で入力手段より２次
元パラメータを入力することで雑音低減つまり
Ｓ／Ｎの向上および空間解像度の向上など目的に
応じた処理を容易に得られ、効果的な画面分析に
必要な良質な画像を得ることができる。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図面に従い説明す
る。

第１図において、１は画像メモリで、このメモ
リ１は被検体を透過して得られたＸ線透過像をII
を介して光学変換するとともにテレビジヨンカメ
ラにて撮像して得られた情報つまり診断像２をデ
イジタル的に記憶するようにしている。

画像メモリ１に画像処理部３を接続し、この処
理部３にＤ／Ａ変換器４を介して画像モニタ５を
接続している。

上記画像処理部３は空間フイルタリング処理を
行なうもので画像の低域周波数強調又は高域周波
数強調処理を行なう空間フイルタ処理回路３１お
よび同フイルタ処理回路３１のフイルタ係数を決
定するフイルタパラメータ計算回路３２を有して
いる。

ここで、かかる画像処理部３の具体例を説明す
ると、いま空間フイルタとして第２図に示すよう
に水平(H)方向３画素、垂直(u)方向３ラインの３×
３マトリツクス状の画素群での処理を考えると、
上記フイルタパラメータ計算回路３２からのフイ
ルタ係数は中心画素に乗ずるフイルタ係数ｃ水平
隣接画素に乗ずるフイルタ係数ｈおよび垂直隣接
画素に乗ずるフイルタ係数ｖよりなつている。ま
た、これらフイルタ係数ｃ，ｈ，ｖが与えられる
空間フイルタ処理回路３１は第３図に示すように
第２図で述べた垂直方向の第11のライン３１ａに
対し０画素分の遅延素子３１ａ１，３１ａ２，３
１ａ３、第２のライン３１ｂに対し１画素分の遅
延素子３１ｂ１，３１ｂ２，３１ｂ３および第３
のライン３１ｃに対し１画素分の遅延素子３１Ｃ
１，３１Ｃ２，３１Ｃ３を夫々有し、このうち遅
延素子３１ａ２，３１ｂ１，３１ｂ２，３１ｂ３
および３１ｃ２の夫々の出力端子に乗算器３１ｄ
１，３１ｄ２，３１ｄ３，３１ｄ４３３１ｄ５を
接続するとともにこれら乗算器３１ｄ１〜３１ｄ
５に加算器３１ｅを接続しており、上記フイルタ
係数ｃが乗算器３１ｄ１、フイルタ係数ｈが乗算
器３１ｄ２，３１ｄ４およびフイルタ係数ｖが乗
算器３１ｄ１，３１ｄ５に夫々与えられるように
している。

一方、第１図に戻つて６は入力装置で、この入
力装置６２は２次元パラメータ例えば（ｘ，ｙ）
アドレスを指定するトラツクボール、タブレツト
などからなつていて、そのアドレス変化量および
方向をフイルタ処理パラメータとして上記画像処
理部３のフイルタパラメータ計算回路３２に与え
るようにしている。この場合、入力装置６は第４
図に示すように中心00に対し水平方向ｘにａ，
ｂ、垂直方向ｙにｃ，ｄの操作を夫々可能とした
もので、ここではｘ方向についてはａ方向（例え
ば負方向）とすると水平方向に高域強調、ｂ方向
（例えば正方向）とすると水平方向に低域強調が
得られ、またｙ方向についてはｃ方向（例えば負
方向）とすると垂直方向に高域強調、ｄ方向（例
えば正方向）とすると垂直方向に低域強調が得ら
れるようにしている。

次に、その作用を説明する。

いまII間接撮影法により得られた被検体の診断
像２がデイジタル的に画像メモリ１に記憶されて
いるものとする。

この画像メモリ１の内容は画像処理部３を介し
てＤ／Ａ変換器４に与えられ、ここでアナログ値
に変換され画像モニタ５に表示される。

この状態でモニタ５の表示画像をみながら入力
装置６を操作すると、このときのフイルタ処理パ
ラメータの指定に応じ計算回路３２よりフイルタ
係数（ｃ，ｈ，ｖ）が算出され、これら係数が空
間フイルタ処理回路３１の各乗算器３１ｄ１〜３
１ｄ５を介して乗ぜられ加算器３１ｅを通して出
力れるが、いま、入力装置６の操作を仮に第４図
に示すｘ方向つまり水平方向とすると、第２図の
（ｈ，ｃ，ｈ）に示すように中心画素にｃが乗ぜ
られ、隣接画素にｈ（正負の符号を有する）が乗
ぜられる。

これによりノン・リカーシブフイルタが得ら
れ、この周波数特性Ｈ（ω）は、ωを角周波数と
して Ｈ（ω）＝ｃ＋2h Cosω となる。

したがつて、入力装置６のｘ方向の操作をａ方
向（負方向）とし、フイルタ係数をｃ＝１，ｈ＝
１／２に夫々設定すると Ｈ（ω）＝１−Cosω となり、これによつて第６図に示すような高域周
波数強調特性を有する表示画像がモニタ５に得ら
れることになる。

また、入力装置６のｘ方向の操作をｂ方向（正
方向）としてフイルタ係数をｃ＝１，ｈ＝1/2に
夫々 Ｈ（ω）＝１＋Cosω となりこれによつて第５図に示すような低域周波
数強調特性を有する表示画像がモニタ５に得られ
ることになる。

以下、同様にしてモニタ５の画面をみながら入
力装置６をｘ方向に操作すれば水平方向について
高域又は低域の所望の強調画像を得ることができ
る。

また、これと同様に入力装置６をｙ方向につい
てｃ方向（正方向）に操作すると今度は垂直方向
に高域周波数が強調され、またｄ方向（負方向）
に操作すると同様に垂直方向に低域周波数が強調
される。これによつてモニタ５の画面をみながら
入力装置６をｙ方向に操作すれば垂直方向につい
て高域又は低域の所望の強調画像を得ることがで
きる。

従つて、このような構成によればモニタ画面を
みながらつまり対話形式にて単一の２次元パラメ
ータ入力装置の操作のみにて水平又は垂直方向に
ついて低域周波数強調および高域周波数強調を実
行することができるので、音低減つまりＳ／Ｎの
向上および空間解像度の向上など目的に応じた処
理を容易に得ることができ、これにより充分効果
的な画面分析ができる良質な画像を得られること
になる。

なおこの発明は上記実施例にのみ限定されず要
旨を変更しない範囲で適宜変形して実施できる。

例えば上述では第２図に示すように３×３マト
リツクス状の画素群に対するフイルタ処理につい
て述べたが、一般のＭ×Ｎ画素群に対するフイル
タ処理に適用することもできる。また、上述では
画像メモリ１の出力側に画像処理部３を接続した
が、この処理部３はメモリ１の入力側に接続して
もよい。さらに、上述した空間フイルタリング処
理はコンピユータなどを使用してソフト的に行な
うこともできる。さらにまた上述ではＸ線診断像
についての画像処理について述べたが、一般的な
画像の処理にも適用できることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロツク
図、第２図は同実施例に用いられる画像処理部の
具体例を説明するための図、第３図は同画面処理
部の空間フイルタ処理回路を示すブロツク図、第
４図は同実施例に用いられる入力装置を説明する
ための図、第５図および第６図はこの発明の作用
を説明するための特性図である。 １……画像メモリ、２……診断像、３……画像
処理部、３１……空間フイルタ処理回路、３２…
…フイルタパラメータ計算回路、４……Ｄ／Ａ変
換器、５……画像モニタ、６……入力装置、３１
ａ１〜３１ａ３，３１ｂ１〜３１ｂ３，３１ｃ１
〜３１ｃ３……遅延素子、３１ｄ１〜３１ｄ５…
…乗算器、３１ｅ……加算器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 画像情報を記憶する記憶手段と、２次元アド
   レスの変化量および方向を２次元パラメータとし
   て入力する入力手段と、この入力手段より入力さ
   れる２次元パラメータに応じて前記マトリツクス
   状画素群の水平方向および垂直方向について低周
   波数強調または高周波数強調するためこれら水平
   方向および垂直方向の各画素に乗じるフイルタ係
   数を計算する計算手段と、この計算手段により計
   算されたフイルタ係数により前記記憶手段に記憶
   された画像情報のマトリツクス状の画素群につい
   て空間フイルタリング処理を行うフイルタ処理手
   段と、前記空間フイルタリング処理された画像を
   表示する表示手段とを具備したことを特徴とする
   画像処理装置。