JPH0481981A - Processor for digital radiation image signal - Google Patents
Processor for digital radiation image signalInfo
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- JPH0481981A JPH0481981A JP2194750A JP19475090A JPH0481981A JP H0481981 A JPH0481981 A JP H0481981A JP 2194750 A JP2194750 A JP 2194750A JP 19475090 A JP19475090 A JP 19475090A JP H0481981 A JPH0481981 A JP H0481981A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明はデジタル放射線画像信号の処理装置に関し、詳
しくは、画素数を変更させるために行う補間演算に伴っ
て再生画像の画質を向上させ得るようにした装置に関す
る。[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention relates to a digital radiation image signal processing device, and more specifically, the present invention relates to a digital radiation image signal processing device that can improve the image quality of a reproduced image by performing an interpolation operation to change the number of pixels. The present invention relates to a device that does this.
〈従来の技術〉
X線画像のような放射線画像は、病気診断用などに多く
用いられており、このX線画像を得るために、被写体を
透過したX線を蛍光体層(蛍光スクリーン)に照射し、
これにより可視光を生じさせてこの可視光を通常の写真
と同様に銀塩を使用したフィルムに照射して現像した、
所謂、放射線写真が従来から多く利用されている。<Conventional technology> Radiographic images such as X-ray images are often used for disease diagnosis. irradiate,
This generated visible light, which was then irradiated onto a film using silver salt to develop the film, similar to ordinary photography.
So-called radiographs have been widely used.
しかし、近年、銀塩を塗布したフィルムを使用しないで
、蛍光体層から直接画像を取り出す方法が工夫されるよ
うになってきている。However, in recent years, methods have been devised to directly extract images from the phosphor layer without using a film coated with silver salt.
この方法としては、被写体を透過した放射線を蛍光体に
吸収せしめ、しかる後、この蛍光体を例えば光又は熱エ
ネルギーで励起することによりこの蛍光体が上記吸収に
より蓄積している放射線エネルギーを蛍光として放射せ
しめ、この蛍光を光電変換して画像信号を得る方法があ
る。In this method, the radiation transmitted through the subject is absorbed by a phosphor, and then this phosphor is excited with light or thermal energy, so that the radiation energy accumulated by the phosphor is converted into fluorescence. There is a method of emitting fluorescence and photoelectrically converting the fluorescence to obtain an image signal.
具体的には、例えば米国特許3.859.527号及び
特開昭55−12144号公報等に、輝尽性蛍光体を用
い可視光線又は赤外線を輝尽励起光とした放射画像変換
方法か示されている。この方法は、支持体上に輝尽性蛍
光体層を形成した放射画像変換パネルを使用するもので
、この変換パネルの輝尽性蛍光体層に被写体を透過した
放射線を当て、被写体各部の放射線透過度に対応する放
射線エネルギーを蓄積させて潜像を形成し、しかる後、
この輝尽層を輝尽励起光て走査することによって蓄積さ
れた放射線エネルギーを放射させてこれを光に変換し、
この光信号を光電変換して放射線画像信号を得るもので
ある。Specifically, for example, U.S. Pat. has been done. This method uses a radiation image conversion panel with a stimulable phosphor layer formed on a support.The stimulable phosphor layer of this conversion panel is exposed to radiation that has passed through the object, and A latent image is formed by accumulating radiation energy corresponding to the degree of penetration, and then
By scanning this photostimulation layer with photostimulation excitation light, the accumulated radiation energy is emitted and converted into light,
This optical signal is photoelectrically converted to obtain a radiation image signal.
こσ)ようにして得られた放射線画像信号は、そのまま
の状懸て、或いは画像処理を施されて銀塩フィルム、C
RT等に圧力されて可視化されるか、コンピュータによ
る画像処理のためにデジタル化されることが多い。また
、デジタル化された放射線画像信号は、半導体記憶装置
、磁気記憶装置。The radiographic image signal obtained in this way may be used as is, or after being subjected to image processing, it may be transferred to a silver halide film, C
It is often visualized by RT or the like, or digitized for image processing by a computer. In addition, digitized radiation image signals are stored in semiconductor storage devices and magnetic storage devices.
光デイスク記憶装置、光磁気記憶装置等の画像記憶装置
に格納され、その後必要に応じてこれらの画像記憶装置
から取り出されて銀塩フィルム、CRT等に出力されて
可視化される場合もある。The image may be stored in an image storage device such as an optical disk storage device or a magneto-optical storage device, and then taken out from these image storage devices as needed and output to a silver halide film, CRT, etc. for visualization.
また、放射線画像を記録した銀塩フィルムに、レーザ・
蛍光灯なとの光源からの光を照射して、銀塩フィルムの
透過光を得て、かかる透過光を光電変換して放射線画像
信号を得て、更にデジタル化する方法もある。In addition, the silver halide film that records radiographic images is coated with a laser beam.
There is also a method of irradiating light from a light source such as a fluorescent lamp to obtain transmitted light through a silver halide film, photoelectrically converting the transmitted light to obtain a radiation image signal, and further digitizing it.
前述のように放射線画像を記録した銀塩フィルムからの
デジタル放射線画像信号を得る装置の構成としては、光
ビームを銀塩フィルム上に一次元的に走査させると同時
に、該銀塩フィルムを走査方向と直交する方向に搬送さ
せ、光源と反対側に設けた光検出器で透過光を検出する
よう構成し、たり、また、光源を内蔵する透明なドラム
の側面に放射線画像を記録した銀塩フィルムを貼り付け
、前記ドラムを回転させると同時に、透過光を光検出器
に導くアパーチャを前記ドラムの回転軸と平行に移動さ
せるよう構成されたものなどかある。As described above, the configuration of the apparatus for obtaining digital radiographic image signals from a silver halide film on which a radiographic image has been recorded is to scan a light beam one-dimensionally on the silver halide film, and at the same time scan the silver halide film in the scanning direction. A silver halide film is transported in a direction perpendicular to the light source, and the transmitted light is detected by a photodetector installed on the opposite side of the light source. There is a device in which an aperture that guides transmitted light to a photodetector is moved parallel to the rotation axis of the drum at the same time as the drum is rotated.
〈発明が解決しようとする課題〉
ところで、上記のようにして得たデジタル放射線画像信
号を再生する際には、再生画像における関心領域(医療
用における診断に必要な画像部分を含む領域)の濃度を
一定に仕上げる目的、及び、人体の構造や病変の陰影を
より見やすく出力する目的で、階調処理や空間周波数処
理等の画像処理を施してからCRT等に出力して可視化
して、診断に供するようにしている。<Problems to be Solved by the Invention> By the way, when reproducing the digital radiation image signal obtained as described above, it is necessary to adjust the density of the region of interest (the region including the image part necessary for medical diagnosis) in the reproduced image. In order to achieve a uniform finish and output the shadows of human body structures and lesions more clearly, image processing such as gradation processing and spatial frequency processing is performed before outputting to a CRT etc. for visualization and diagnosis. I am trying to provide it.
前記階調処理は、画像信号レベルと出力濃度(又は輝度
)との対応を、所望の階調が得られるように定める処理
であり、かかる階調処理としては、画像信号のヒストグ
ラム情報に基づいて階調処理条件を定めるもの(特開昭
63−31641号公報等参照)などが提案されており
、本出願人も先に、画像信号の位置的情報と信号値とか
ら所望の画像領域を決定し、その領域内の画像データの
特性に基づいて階調処理条件を決定するものを提案して
いる(特願平1−306462号)。The gradation processing is a process that determines the correspondence between the image signal level and the output density (or brightness) so that a desired gradation can be obtained. Methods for determining gradation processing conditions (see Japanese Patent Laid-Open No. 63-31641, etc.) have been proposed, and the present applicant has also previously determined the desired image area from the positional information and signal values of the image signal. However, a method has been proposed in which tone processing conditions are determined based on the characteristics of image data within the area (Japanese Patent Application No. 1-306462).
更に、空間周波数処理としては、画像の特定周波数成分
を強調したり減弱する処理である非鮮鋭マスク処理(特
公昭62−62373号公報等参′照)などがある。Furthermore, examples of spatial frequency processing include unsharp mask processing (see Japanese Patent Publication No. 62-62373, etc.), which is processing for emphasizing or attenuating specific frequency components of an image.
一方、放射線画像に基づく診断に当たっては、より大き
なサイズに拡大したり、より小さなサイズに縮小して再
生したい場合があり、このとき離散的な信号を仮想的に
連続な信号に変換した後、より小さな又は大きなサンプ
リングピッチで再び離散化する演算である補間演算によ
って画素数の拡大・縮小を図ることが一般に行われてい
る(特開昭63−175575号公報等参照)。On the other hand, when making a diagnosis based on radiographic images, there are cases where it is necessary to enlarge the image to a larger size or reduce it to a smaller size for reproduction. It is common practice to increase or reduce the number of pixels by interpolation, which is an operation to discretize the image again at a small or large sampling pitch (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 175575/1983).
しかしなから、従来の放射線画像信号における補間演算
においては、種々の補間演算式が用いられているものの
、画像内で補間演算の式が一様であって(rResto
ring 5pline Interpolation
ofCT ImagesJ IEEE TRAN
SACTION ON MEDICALIMAG[NG
、VOL、MI−2,NO,3,SEPTEMBER1
983等参照)、階調処理や空間周波数処理等のように
再生画像を診断に適した見やすい画像にする作用を有す
るものではなかった。However, although various interpolation calculation formulas are used in conventional interpolation calculations for radiation image signals, the interpolation calculation formula is uniform within an image (rResto
ring 5line interpolation
ofCT ImagesJ IEEE TRAN
SACTION ON MEDICALIMAG[NG
,VOL,MI-2,NO,3,SEPTEMBER1
No. 983, etc.), gradation processing, spatial frequency processing, etc., do not have the effect of making the reproduced image an easy-to-see image suitable for diagnosis.
本発明は上記実情に鑑みなされたものであり、補間演算
によって空間周波数特性を強調又−は減弱させることが
可能であることに着目し、補間演算によって画素数の変
更を行いつつ、デジタル放射線画像信号を診断に適した
見やすい画像信号に処理することかできる処理装置を提
供することを目的とする。The present invention was made in view of the above-mentioned circumstances, and focuses on the fact that it is possible to emphasize or attenuate spatial frequency characteristics through interpolation calculations. It is an object of the present invention to provide a processing device capable of processing signals into easy-to-see image signals suitable for diagnosis.
〈課題を解決するための手段〉
そのため本発明では、第1図に示すように、画素毎のデ
ジタルデータからなる放射線画像信号を補間演算して画
素数を変更するデジタル放射線画像信号の処理装置であ
って、デジタル放射線画像の画素データを補間演算して
画素数を変更する補間演算手段と、補間演算前の画素デ
ータレベルに応じて前記補間演算手段における補間演算
式を変更する補間演算式変更手段と、を含んで構成する
ようにした。<Means for Solving the Problems> Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 1, a digital radiation image signal processing device that changes the number of pixels by interpolating a radiation image signal consisting of digital data for each pixel. interpolation calculation means for changing the number of pixels by interpolating pixel data of a digital radiation image; and interpolation calculation formula changing means for changing the interpolation calculation formula in the interpolation calculation means according to the pixel data level before interpolation calculation. The structure was made to include and.
〈作用〉
かかる構成のデジタル放射線画像の処理装置によると、
画素数変更のために補間演算するときに、補間演算前の
画素データレベルに応じて補間演算式が変更されるのて
、画素データレベル(濃度又は輝度)に応じて空間周波
数成分を強調したり減弱させる処理を行わせることが可
能となり、例えば医療用の放射線画像においては、診断
情報を多く含む画像データレベルの部位に対しては周波
数成分を強調したり、ノイズか目立つ画像データレベル
の部位では周波数成分を減弱させてノイズの低減を図っ
たりすることが可能となり、補間演算によって画素の変
更を行いつつ、より見やすい再生画像を実現することか
できる。<Operation> According to the digital radiation image processing device having such a configuration,
When performing interpolation to change the number of pixels, the interpolation formula is changed depending on the pixel data level before the interpolation, so spatial frequency components can be emphasized depending on the pixel data level (density or brightness). For example, in medical radiation images, it is possible to perform attenuation processing, such as emphasizing frequency components for areas at the image data level that contain a lot of diagnostic information, or emphasizing frequency components for areas at the image data level where noise is noticeable. It becomes possible to reduce noise by attenuating frequency components, and it is possible to realize a reproduced image that is easier to see while changing pixels through interpolation calculations.
〈実施例〉 以下に本発明の詳細な説明する。<Example> The present invention will be explained in detail below.
一実施例を示す第2図は、本発明にかかるデジタル放射
線画像信号の処理装置を含む放射線画像情報記録読取装
置であって、医療用としての人体の胸部放射線撮影に適
用した場合の例を示す。FIG. 2, which shows one embodiment, shows a radiation image information recording and reading device including a digital radiation image signal processing device according to the present invention, which is applied to chest radiography of a human body for medical use. .
ここで、放射線発生源lは、放射線制御装置2によって
制御されて、被写体(人体胸部等)Mに向けて放射線(
一般的にはX線)を照射する。記録読取装置3は、被写
体Mを挟んで放射線源lと対向する面に変換パネル4を
備え、該変換パネル4は放射線源1からの照射放射線量
に対する被写体Mの放射線透過率分布に従ったエネルギ
ーを輝尽層に蓄積し、そこに被写体Mの潜像を形成する
。Here, the radiation source l is controlled by the radiation control device 2 and emits radiation (
(Generally, X-rays) are irradiated. The recording/reading device 3 is equipped with a conversion panel 4 on a surface facing the radiation source 1 with the subject M in between, and the conversion panel 4 converts energy according to the radiation transmittance distribution of the subject M with respect to the radiation dose irradiated from the radiation source 1. is accumulated in the photostimulable layer, and a latent image of the subject M is formed there.
前記変換パネル4は、支持体上に輝尽層を、輝尽性蛍光
体の気相堆積、或いは輝尽性蛍光体塗料塗布によって設
けてあり、該輝尽層は環境による悪影響及び損傷を遮断
するために保護部材によって遮蔽若しくは被覆される。The conversion panel 4 is provided with a stimulable layer on a support by vapor deposition of a stimulable phosphor or coating of a stimulable phosphor paint, and the stimulable layer blocks out adverse effects and damage caused by the environment. It is shielded or covered with a protective member in order to do so.
該輝尽性蛍光体材料としては、例えば、特開昭61−7
2091号公報、或いは、特開昭59−75200号公
報に開示されるような材料が使われる。As the stimulable phosphor material, for example, JP-A-61-7
Materials such as those disclosed in Japanese Patent Laid-open No. 2091 or Japanese Patent Application Laid-open No. 75200/1986 are used.
光ビーム発生部(ガスレーザ、固体レーザ、′半導体レ
ーザ等)5は、出射強度が制御された光ビームを発生し
、その光ビームは種々の光学系を経由して走査器6に到
達し、そこで偏向を受け、更に、反射鏡7で光路を偏向
させて、変換パネル4に輝尽励起走査光として導かれる
。A light beam generator (gas laser, solid-state laser, semiconductor laser, etc.) 5 generates a light beam whose emission intensity is controlled, and the light beam reaches the scanner 6 via various optical systems, where it is After being deflected, the light path is further deflected by a reflecting mirror 7 and guided to the conversion panel 4 as stimulated excitation scanning light.
集光体8は、輝尽励起光が走査される変換パネル4に近
接して光ファイバである集光端が位置され、上記光ビー
ムで走査された変換パネル4からの潜像エネルギーに比
例した発光強度の輝尽発光を受光する。9は、集光体8
から導入された光から輝尽発光波長領域の光のみを通過
させるフィルタであり、該フィルタ9を通過した光は、
フォトマルlOに入射して、その入射光に対応した電流
信号に光電変換される。The condenser 8 has a condensing end, which is an optical fiber, located close to the conversion panel 4 scanned with the stimulated excitation light, and has a condensing end that is proportional to the latent image energy from the conversion panel 4 scanned with the light beam. Receives stimulated luminescence of luminous intensity. 9 is a light condenser 8
It is a filter that allows only light in the stimulated emission wavelength range to pass from the light introduced from the filter 9, and the light that has passed through the filter 9 is
The light enters the photomultiplier 10 and is photoelectrically converted into a current signal corresponding to the incident light.
フォトマルIOからの出力電流は、電流/電圧変換器1
1で電圧信号に変換され、増幅器12で増幅された後、
A/D変換器13てデジタルデータ(デジタル放射線画
像信号)に変換される。そして、このデジタルデータは
画像メモリ14に順次記憶される。The output current from Photomaru IO is the current/voltage converter 1.
After being converted into a voltage signal in step 1 and amplified in amplifier 12,
The A/D converter 13 converts it into digital data (digital radiation image signal). This digital data is then sequentially stored in the image memory 14.
15はCPUであり、画像メモリ14に格納された放射
線画像情報(画像データ)に対して補間演算を施すと同
時に診断目的に適した種々の画像処理(例えば階調処理
1周波数処理、移動2回転、統計処理等)を施し、画像
処理を施された画像データは、再び画像メモリ14に格
納されるる16は画像メモ1月4内の放射線画像信号を
プリンタ17に伝送するためのインターフェイスである
。15 is a CPU that performs interpolation calculations on the radiation image information (image data) stored in the image memory 14, and at the same time performs various image processing suitable for diagnostic purposes (for example, gradation processing, frequency processing, movement, rotation, rotation, etc.). , statistical processing, etc.), and the image data subjected to image processing is stored again in the image memory 14. Reference numeral 16 is an interface for transmitting the radiation image signal in the image memo 1/4 to the printer 17.
18は読取ゲイン調整回路であり、この読取ゲイン調整
回路18により光ビーム発生部5の光ビーム強度調整、
フォトマル用高圧電源19の電源電圧調整によるフォト
マルIOのゲイン調整、電流/電圧変換器11と増幅器
12のゲイン調整、及びA/D変換器13の入力ダイナ
ミックレンジの調整が行われ、放射線画像信号の読取ゲ
インが総合的に調整される。18 is a reading gain adjustment circuit, and this reading gain adjustment circuit 18 adjusts the light beam intensity of the light beam generating section 5;
The gain of the photomultiplier IO is adjusted by adjusting the power supply voltage of the photomultiplier high-voltage power supply 19, the gain adjustment of the current/voltage converter 11 and the amplifier 12, and the input dynamic range of the A/D converter 13 are adjusted. The reading gain of the signal is adjusted comprehensively.
前記画像メモリ14. CPU15.インタフェイス1
6は、より具体的には第3図に示すように構成されてい
る。The image memory 14. CPU15. interface 1
6 is more specifically constructed as shown in FIG.
即ち、A/D変換器13からのデジタル放射線画像信号
は、階調処理部22で階調処理を施された後、画像メモ
リ14を構成するラインメモリ21に一旦スドアされ、
画像データレベルと補間演算に用いる補間演算式(補間
演算式を定める係数)との関係を記憶させた補間演算式
変更手段を構成する補間特性テーブルLUTα24を参
照し、補間ワーク25を演算のためのワークエリアとし
て制御ロジック23で制御される補間演算手段としての
補間演算部26で補間演算されて、前記ラインメモリ2
1と共に画像メモ1月4を構成する出力用のラインメモ
リ27に記憶される。That is, the digital radiographic image signal from the A/D converter 13 is subjected to gradation processing in the gradation processing section 22, and then is temporarily stored in the line memory 21 constituting the image memory 14.
With reference to the interpolation characteristic table LUTα24 constituting the interpolation calculation formula changing means that stores the relationship between the image data level and the interpolation calculation formula (coefficients that determine the interpolation calculation formula) used for the interpolation calculation, the interpolation work 25 is changed for calculation. An interpolation calculation is performed by an interpolation calculation unit 26 as an interpolation calculation means controlled by a control logic 23 as a work area, and the line memory 2
1 and 2 are stored in the output line memory 27 constituting the image memo January 4.
第3図においては、階調処理を施した後に補間処理を行
う構成としであるが、この順序は逆であっても良い。In FIG. 3, the interpolation process is performed after the gradation process, but this order may be reversed.
尚、28は前記CPU15に付設されるROMであり、
29は同じく前記CPU15に付設されるRAMである
。In addition, 28 is a ROM attached to the CPU 15,
29 is a RAM also attached to the CPU 15.
出力用ラインメモリ27に記憶される階調処理及び補間
演算を施されたデジタル放射線画像信号は、インタフェ
イス16を介してプリンタ17に出力されてハードコピ
ーされることになるが、前記プリンタ17は例えば第4
図に示すように構成される。The digital radiation image signal stored in the output line memory 27 and subjected to gradation processing and interpolation calculation is outputted to the printer 17 via the interface 16 and hard-copied. For example, the fourth
It is configured as shown in the figure.
尚、インタフェイス16を介して接続されるのは、CR
T等のモニタであっても良く、更に、半導体記憶装置な
どの記憶装置(ファイリングシステム)であっても良い
。Furthermore, what is connected via the interface 16 is the CR
The storage device may be a monitor such as T, or a storage device (filing system) such as a semiconductor storage device.
第4図に示すプリンタ17において、ラインメモリ27
からインタフェイス16を介して読み出されたデジタル
放射線画像信号は、まずバッファメモリ30を介して信
号補正回路31で各種の信号補正処理を施された後、D
/A変換器32によってアナログ信号に変換される。そ
して、このアナログ信号に応じてレーザ光を変調すべく
、D/A変換器32の出力を変調器駆動回路33に入力
させ、この変調器駆動回路33はD/A変換器32の出
力レベルに応じた駆動電圧を光変調器34に出力する。In the printer 17 shown in FIG.
The digital radiation image signal read out via the interface 16 is first subjected to various signal correction processes in the signal correction circuit 31 via the buffer memory 30, and then sent to the D
/A converter 32 converts the signal into an analog signal. Then, in order to modulate the laser beam according to this analog signal, the output of the D/A converter 32 is input to a modulator drive circuit 33, and this modulator drive circuit 33 adjusts the output level of the D/A converter 32. A corresponding drive voltage is output to the optical modulator 34.
光変調器34は、前記駆動電圧に基づき画像信号レベル
に応じてレーザ光源35から発光されたレーザ光を変調
し、ここで変調されたレーザ光は図示しないモータによ
って回転する偏向ミラー(ポリゴンミラー)36の多角
形状の反射面に反射されて、主走査方向に振り分けられ
る。尚、偏向ミラーとしてはガルバノメータミラーを用
いても良い。The optical modulator 34 modulates the laser light emitted from the laser light source 35 according to the image signal level based on the drive voltage, and the modulated laser light is a deflection mirror (polygon mirror) rotated by a motor (not shown). The light is reflected by 36 polygonal reflecting surfaces and distributed in the main scanning direction. Note that a galvanometer mirror may be used as the deflection mirror.
偏向ミラー36からの反射光は、fθレンズ37を通過
して一定の走査速度に調整され、該走査光が副走査方向
に搬送される記録媒体(感光材料)38に受光されるこ
とによって、記録媒体38上に2次元の放射線画像を記
録し、その後記録媒体38を現像処理することでデジタ
ル放射線画像のハードコピーが得られるようになってい
る。The reflected light from the deflection mirror 36 passes through an fθ lens 37 and is adjusted to a constant scanning speed, and the scanning light is received by a recording medium (photosensitive material) 38 that is conveyed in the sub-scanning direction, whereby recording is performed. A two-dimensional radiographic image is recorded on the medium 38, and then the recording medium 38 is developed to obtain a hard copy of the digital radiographic image.
次に、第3図に示す構成に基づいて行われる本発明にか
かる補間演算の詳細を説明する。Next, details of the interpolation calculation according to the present invention performed based on the configuration shown in FIG. 3 will be explained.
まず、補間演算式として公知のペルースプライン補間演
算式を用いた場合の実施例を説明する前に、かかるペル
ースプライン補間演算式について簡単に説明する( r
The Be1l−Spline、 a digita
lfiltering / 1nterpolatio
n algorithm J Enric。First, before explaining an example in which a well-known Peruvian spline interpolation formula is used as an interpolation formula, the Peruvian spline interpolation formula will be briefly explained ( r
The Be1l-Spline, a digit
lfiltering / 1nterpolatio
n algorithm J Enric.
Dolazza、SP[E proceeding、M
I−IF、 1988 参照)。Dolazza, SP [E proceeding, M
I-IF, 1988).
即ち、オリジナルの離散的な信号1o(x)の周波数ス
ペクトラムを1.(ω)、前記オリジナル信号1o(x
)のサンプリングピッチをD1補間における演算式を決
定する点拡がり関数(the paint−sprea
d function)の周波数スペクトラムをG(ω
)、補間によって得られる連続的な補間信号1.(x)
の周波数スペクトラムを1.(ω)とすると、1、(ω
)=D・ID(ω)・G(ω)となり、補間によって得
られる離散的な信号I。That is, the frequency spectrum of the original discrete signal 1o(x) is 1. (ω), the original signal 1o(x
) is determined by the point spread function (the paint-sprea
d function) as G(ω
), a continuous interpolated signal obtained by interpolation 1. (x)
The frequency spectrum of 1. (ω), then 1, (ω
)=D・ID(ω)・G(ω), which is a discrete signal I obtained by interpolation.
(X)の周波数スペクトラム1.(ω)は、補間後の離
散的な信号1.(x)のサンプリングピッチをdとする
と、
となり、補間における点拡がり関数(the poin
t−spread function)の周波数スペク
トラムG(ω)を、ペルースプラインの点拡がり関数に
おける規格化された周波数スペクトラムF(ω、β)に
置き換えると、以下のペルースプライン補間の演算式が
得られる。Frequency spectrum of (X)1. (ω) is the discrete signal 1. after interpolation. If the sampling pitch of (x) is d, then the point spread function (the point
By replacing the frequency spectrum G(ω) of the t-spread function with the normalized frequency spectrum F(ω, β) in the point spread function of the Peruvian spline, the following calculation formula for Peruvian spline interpolation is obtained.
1、(ω)=
ここで、ペルースプラインの点拡がり関数F(X、β)
は、公知のペルー数B (x) 、スプライン関数5(
X)、及び正の実数βを用いて以下の式で表される関数
である。1, (ω) = Here, the point spread function F(X, β) of the Peruvian spline
is the well-known Peruvian number B (x), the spline function 5 (
It is a function expressed by the following formula using X) and a positive real number β.
F (X、 β)=
(3/β)S(x)+
(1/2) (1−3/β) (B (x+D/2)
十B (x−D/2))ここで、前記ペルースプライン
における点拡がり関数のパラメータであるβを変化させ
ると、第5図に示すように周波数スペクトラムF(ω、
β)か変化し、これによってβカ月よりも小さいときに
は、0〜1/Dの空間周波数領域の周波数特性を強調す
る補正が補間と共に施され、βが1よりも大きいときに
は同周波数特性を減弱させる補正が補間と共に施される
ことになる。F (X, β) = (3/β)S(x)+ (1/2) (1-3/β) (B (x+D/2)
10B (x-D/2)) Here, when β, which is a parameter of the point spread function in the Peruvian spline, is changed, the frequency spectrum F(ω,
β) changes, and as a result, when it is smaller than β months, a correction is applied along with interpolation that emphasizes the frequency characteristics in the spatial frequency region from 0 to 1/D, and when β is larger than 1, it attenuates the same frequency characteristics. Correction will be applied along with interpolation.
ところで、医療用の放射線画像においては、例えばノイ
ズが目立ち易い低濃度部では空間周波数特性を減弱させ
ることが要求される場合かある一方、診断情報を多く含
む中濃度部では空間周波数特性を強調することが要求さ
れる場合があるか、かかる要求に合わせて前記ペルース
プライン補間における点拡かり関数のパラメータβを変
化させれば、補則を行いつつ診断に適した空間周波数処
理を施せるものである。例えば胸部放射線撮影において
、前記低濃度部とは放射線が透過し難いためにノイズが
発生し易くなる腹部であり、特に、画素数増大により再
生画像をより大きなサイズに拡大する場合には、人間の
視覚の性質上、そのような部分のノイズが目立ち易くな
る。また、中濃度部とは関心領域である肺野であり、更
に、高濃度部とは被写体を透過しないで放射線が通過す
る部分である。By the way, in medical radiation images, for example, it may be necessary to attenuate the spatial frequency characteristics in low-density areas where noise is easily noticeable, while it may be necessary to emphasize the spatial frequency characteristics in medium-density areas that contain a lot of diagnostic information. If the parameter β of the point spread function in the Peruvian spline interpolation is changed in accordance with such a requirement, it is possible to perform spatial frequency processing suitable for diagnosis while performing supplementary law. For example, in chest radiography, the low-density area is the abdomen where radiation is difficult to pass through and noise is likely to occur.Especially when the reproduced image is expanded to a larger size by increasing the number of pixels, Due to the nature of vision, noise in such areas becomes more noticeable. Furthermore, the medium-density area is the lung field, which is the region of interest, and the high-density area is the area through which radiation passes without passing through the subject.
従って、予め画像データレベルと補間演算式との関係を
記憶させた前記補間特性テーブルLUTαとして、補間
前のデジタル放射線画像信号のレベル(画像データレベ
ル)と前記βとの関係を、例えば第6図〜第9図に示す
ように設定しておき、そのときの信号レベルに対応する
βを参照してペルースプライン補間演算式(ペルースプ
ラインにおける点拡がり関数の周波数スペクトラム)を
定め、この補間演算式に基づいて補間処理を施すように
すれば良い。例えば中濃度部である関心領域ではlより
も小さなβがテーブルから検索されるようにしておけば
、かかる領域で空間周波数特性を強調して鮮鋭性を改善
し診断能を向上させることができ、また、低濃度部でノ
イズが発生し易い領域では1よりも大きなβがテーブル
から検索されるようにしておけば、低濃度部において空
間周波数特性が減弱されてノイズが低減し、粒状性を改
善することができる。Therefore, as the interpolation characteristic table LUTα in which the relationship between the image data level and the interpolation calculation formula is stored in advance, the relationship between the level of the digital radiation image signal before interpolation (image data level) and the above β is determined, for example, as shown in FIG. - Set as shown in Figure 9, determine the Peruvian spline interpolation formula (frequency spectrum of point spread function in Peruvian spline) by referring to β corresponding to the signal level at that time, and apply this interpolation formula to Interpolation processing may be performed based on this. For example, if β smaller than l is searched from the table in a region of interest that is a medium density region, it is possible to emphasize the spatial frequency characteristics in such a region, improve sharpness, and improve diagnostic ability. In addition, if a β larger than 1 is searched from the table in areas where noise is likely to occur in low-density areas, the spatial frequency characteristics will be attenuated in low-density areas, noise will be reduced, and graininess will be improved. can do.
尚、前記βの最大値は0.8〜3.0、最小値は0.3
〜2.0とすることが好ましいが、その範囲内でどんな
値が最適かは画像の部位及び診断の目的によって異なり
、一義的には定まらない。The maximum value of β is 0.8 to 3.0, and the minimum value is 0.3.
It is preferable to set it to ~2.0, but what value within that range is optimal varies depending on the region of the image and the purpose of diagnosis, and is not uniquely determined.
また、上記実施例では、ペルースプライン補間における
点拡がり関数のパラメータβを、補間前の信号レベルに
基づいて変化させる実施例を示したが、補間前の信号レ
ベルに基づいてリニア補間とスプライン補間などのよう
に補間次元(点拡がり関数; the paint−s
pread functionの次元数)が異なり補間
による空間周波数特性の変化の方向が異なる補間演算を
切り換えて用いるようにしても良い。In addition, in the above embodiment, the parameter β of the point spread function in Peruvian spline interpolation is changed based on the signal level before interpolation, but linear interpolation, spline interpolation, etc. The interpolation dimension (point spread function; the paint-s
It is also possible to switch and use interpolation calculations that have different dimensions (number of pread functions) and different directions of changes in spatial frequency characteristics due to interpolation.
例えば、関心領域に対応する中高濃度信号レベルのとこ
ろでは、リニア補間を用いて鮮鋭性を確保する一方、ノ
イズの目立つ低濃度領域ではスプライン補間を行って粒
状性を改善するようにすれば、補間演算によって画素の
拡大を図りつつ、再生画像中の関心領域の鮮鋭性を損な
うことなくノイズを低減させて、再生画像を見やすいも
のにして診断性を向上させることができるものである。For example, linear interpolation can be used to ensure sharpness at medium and high density signal levels corresponding to the region of interest, while spline interpolation can be used to improve graininess in low density areas where noise is noticeable. While enlarging pixels through calculation, it is possible to reduce noise without impairing the sharpness of the region of interest in the reproduced image, making the reproduced image easier to see and improving diagnostic performance.
即ち、補間か隣接する2点を結んだ折れ線状の関数に基
づいて行われるリニア補間を全画像について行うと、空
間周波数特性は僅かにしか変化しないので、鮮鋭性は高
く保たれるが粒状性は画像の拡大比率に対応して悪くな
る。また、補間が近傍の3点から定まる2次曲線をつな
ぎ合わせた関数に基づいて行われるために周波数特性を
減弱する作用のあるスプライン補間を全画像について行
うと、粒状性は優れているものの鮮鋭性が劣ってしまう
が、かかる特性を画像信号レベルによって判別される要
求に応じて使い分けるようにすれば、粒状性と鮮鋭性と
を高い次元で両立させることが可能となるものである。In other words, if interpolation or linear interpolation based on a polygonal line function connecting two adjacent points is performed on all images, the spatial frequency characteristics will change only slightly, so sharpness will be maintained high, but graininess will be reduced. becomes worse depending on the enlargement ratio of the image. In addition, since interpolation is performed based on a function that connects quadratic curves determined from three neighboring points, if spline interpolation, which has the effect of attenuating frequency characteristics, is performed on all images, the graininess is excellent, but the sharpness is However, if such characteristics are selectively used depending on the requirements determined by the image signal level, it is possible to achieve both graininess and sharpness at a high level.
尚、上記のように、異なる種類の補間演算式を画像のデ
ータレベルに応じて切り換えて用いる場合には、上記の
リニア補間とスプライン補間とに限られるものでないこ
とは明らかであり、例えばキュービックコンボリューシ
ョン補間とスプライン補間とを使い分けたりしても良い
。It should be noted that, as mentioned above, when using different types of interpolation calculation formulas by switching according to the data level of the image, it is clear that the above-mentioned linear interpolation and spline interpolation are not limited to the above. Volume interpolation and spline interpolation may be used separately.
次に、上記のように補間前の信号レベルに基づいて補間
演算式の変更(前記βのように補間演算式を決定する係
数の変更を含む)を行ったより具体的な実施例を、比較
例と対照してその効果を示しつつ説明する。Next, a more specific example in which the interpolation calculation formula is changed based on the signal level before interpolation as described above (including a change in the coefficient that determines the interpolation calculation formula like β) will be described as a comparative example. This will be explained by showing its effects in comparison with the following.
尚、以下に示す各補間演算で用いるスプライン補間、リ
ニア補間、キュービック・コンボリューション補間はい
ずれも公知の補間関数である(「Restoring
5pline Interpolation of C
T ImagesJIEII:E TRANSACTI
ON ON MEDICAL IMAGING、VOL
、MI−2゜NO,3,5EPTεMBER1983、
rcubic Convolution forDig
ital Image ProcessingJ I
EEE TRANSACTIONON ACOUST[
CS、 AND 5IGNAL PROCESSING
、 VOL、ASSP−29、No、61981等参照
)。Incidentally, spline interpolation, linear interpolation, and cubic convolution interpolation used in each interpolation operation shown below are all known interpolation functions ("Restoring
5pline Interpolation of C
T ImagesJIEII:E TRANSACTI
ON ON MEDICAL IMAGING, VOL
, MI-2゜NO,3,5EPTεMBER1983,
rcubic Convolution for Dig
ital Image Processing J I
EEE TRANSACTIONON ACUST[
CS, AND 5IGNAL PROCESSING
, VOL, ASSP-29, No. 61981, etc.).
まず、前記説明した第2図に示すような装置によって得
た2048画素X画素464画素の正常人体胸部正面画
像信号(オリジナル信号)に対し、肺野部の最高濃度が
約1.8、肺野部の平均ガンマ(横軸に画像信号値、縦
軸に出力濃度をとった出力濃度特性曲線の傾き)が約2
.0、横隔膜下の最低濃度が約0.3になるような適当
な階調変調を施し、画像信号Oを得た。First, for a normal human chest frontal image signal (original signal) of 2048 pixels x 464 pixels obtained by the apparatus shown in FIG. The average gamma (the slope of the output density characteristic curve where the horizontal axis is the image signal value and the vertical axis is the output density) is approximately 2.
.. 0. Appropriate gradation modulation was performed so that the lowest density below the diaphragm was approximately 0.3, and an image signal O was obtained.
そして、この階調処理後の画像信号Oに対して補間処理
を施して画像サイズを4096画素X画素928画素に
画素拡大して画像信号へを得て、画像信号へを第4図に
示すようなプリンタ17を用いて14インチ×1フイン
チの銀塩フィルムにプリントし、ハードコピーCAを得
た。Then, the image signal O after the gradation processing is subjected to interpolation processing to enlarge the image size to 4096 pixels x 928 pixels to obtain an image signal, as shown in Fig. 4. A hard copy CA was obtained by printing on a 14 inch x 1 inch silver halide film using a standard printer 17.
ここで、画像信号Aを得たときの補間演算は以下のよう
にして行った。Here, the interpolation calculation when obtaining the image signal A was performed as follows.
■)信号値θ〜0.2x S max→スプライン補間
■)信号値0.2 X S ma’x −S max
−$リニア補間ここて、Smaxは画像信号中の最大値
であり、上記のように信号レベルによって補間演算式を
変更するので、前記ハードコピーCAは本発明にかかる
補間演算の処理を施された画像信号のハードコピーであ
る。■) Signal value θ ~ 0.2x S max → Spline interpolation ■) Signal value 0.2 X S max'x - S max
-$Linear interpolation Here, Smax is the maximum value in the image signal, and since the interpolation calculation formula is changed depending on the signal level as described above, the hard copy CA is subjected to the interpolation calculation processing according to the present invention. This is a hard copy of the image signal.
また、前記画像信号0に対して、全画像にわたりスプラ
イン補間処理を施して、同じ< 4096画素X画素9
28画素の画像信号Pの得て、この画像信号Pを上記と
同様に銀塩フィルム上に再生し、ハードコピーCPを得
た。Furthermore, spline interpolation processing is applied to the image signal 0 over the entire image, and the result is the same < 4096 pixels x 9 pixels.
An image signal P of 28 pixels was obtained, and this image signal P was reproduced on a silver halide film in the same manner as above to obtain a hard copy CP.
更に、前記画像信号Oに対して、全画像にわたりリニア
補間処理を施して、同じ< 4096画素×4928画
素の画像信号Qを得て、この画像信号Qを上記と同様に
銀塩フィルム上に再生し、ハードコピーCQを得た。Furthermore, the image signal O is subjected to linear interpolation processing over all images to obtain an image signal Q of <4096 pixels x 4928 pixels, and this image signal Q is reproduced on a silver halide film in the same manner as above. and obtained a hard copy CQ.
前記ハードコピーCP及びハードコピーCQは、信号レ
ベルによって補間関数を変更するものではないので、本
発明の実施例と比較される比較例である。The hard copy CP and hard copy CQ do not change the interpolation function depending on the signal level, so they are comparative examples to be compared with the embodiments of the present invention.
表1
上記のようにしてそれぞれ異なった処理を施して得たハ
ードコピーCA、CP、CQについて目視評価による比
較を行った結果を表1に示してある。Table 1 Table 1 shows the results of a visual evaluation comparison of the hard copies CA, CP, and CQ obtained by performing different treatments as described above.
ここで、粒状性の評価は、目視により粒状性を比較し粒
状性に優れている順に1. 2. 3の順位を付けたも
のである。同様に、鮮鋭性の評価も目視により比較した
結果、鮮鋭性の優れている順に1.2.3の順位を付け
てあり、粒状性及び鮮鋭性についてそれぞれ同等である
と評価されたものについては同順位を付けである。そし
て、総合評価は、放射線技師の観察の結果、最も診断し
易いと判断されたハードコピーについて○印を付けであ
る。Here, the graininess is evaluated by visually comparing the graininess and ranking 1 to 1 in order of superior graininess. 2. This is a ranking of 3. Similarly, as a result of visual comparison, the sharpness was ranked as 1, 2, and 3 in descending order of sharpness, and those that were evaluated to be equivalent in terms of graininess and sharpness were The ranking is tied. As for the overall evaluation, as a result of the radiologist's observation, the hard copy that was judged to be the easiest to diagnose was marked with an ○ mark.
上記表1から明らかなように、全画像にわたってスプラ
イン補間を行ったハードコピーCPは、粒状性について
は優れているが、鮮鋭性については最も劣り、また、前
記画像にわたってリニア補間を行ったハードコピーCQ
は、鮮鋭性については優れているものの粒状性が最も劣
っており、信号レベルによってスプライン補間とリニア
補間とを使い分けたハードコピーCAか、粒状性につい
てはハードコピーCPよりも劣るものの鮮鋭性では最も
優れており、全画像信号についてスプライン補間又はリ
ニア補間を行ったハードコピーCP。As is clear from Table 1 above, the hard copy CP that performs spline interpolation over the entire image is excellent in terms of graininess, but is the poorest in sharpness, and the hard copy that performs linear interpolation over the image CQ
is superior in sharpness but has the poorest graininess, and is either hardcopy CA, which uses spline interpolation or linear interpolation depending on the signal level, or hardcopy CP, which is inferior to hardcopy CP in graininess but has the lowest sharpness. Excellent hard copy CP that performs spline interpolation or linear interpolation for all image signals.
CQよりも診断性に優れているという結果を得た。The results showed that it has better diagnostic performance than CQ.
即ち、ノイズが目立ち然も関心領域でない低濃度部につ
いては、周波数特性を減弱させる作用のあるスプライン
補間を施すことで粒状性を改善する(ノイズを低減する
)ようにする一方、それ以外の濃度領域においては、ス
プライン補間よりも周波数特性を強調することになるリ
ニア補間によって鮮鋭性が確保されることによって、ス
プライン補間及びリニア補間の両方の周波数特性補正の
効果を発揮させて診断性に優れた再生画像を得ることが
できたものである。In other words, for low-density areas where noise is noticeable but is not an area of interest, spline interpolation, which has the effect of attenuating frequency characteristics, is applied to improve graininess (reduce noise), while for other densities In the area, sharpness is ensured by linear interpolation, which emphasizes frequency characteristics more than spline interpolation, and the effect of frequency characteristic correction of both spline interpolation and linear interpolation is exhibited, resulting in excellent diagnostic performance. We were able to obtain a reproduced image.
また、上記の実施例及び比較例とは別に、階調処理後の
画像信号Oに対して、
■)信号値O〜0.2XSmax→スプライン補間■)
信号値0.2 X S max −S max −+キ
ュービック・コンボリューション補間を行って、本発明
の実施例に相当する4096画素×4928画素の画像
信号Bを得て、この画像信号Bを前記同様に銀塩フィル
ムに再生し、ハードコピーCBを得た。In addition, apart from the above examples and comparative examples, for the image signal O after gradation processing, ■) signal value O ~ 0.2XSmax → spline interpolation ■)
Signal value 0.2 It was then reproduced on silver halide film to obtain a hard copy CB.
更に、前記画像信号0に対して、全画像信号にわたりキ
ュービック・コンボリューション補間処理を施して40
96画素X画素928画素の画像信号Rを得て、この画
像信号Rに基づき同様にハードコピーCRを得た。Furthermore, the image signal 0 is subjected to cubic convolution interpolation processing over all image signals to obtain 40
An image signal R of 96 pixels x 928 pixels was obtained, and a hard copy CR was similarly obtained based on this image signal R.
上記のように信号レベルに応じて補間関数を変化させて
得た上記のハードコピーCB(実施例)と、本発明にか
かる処理を施さなかった比較例となるキュービック・コ
ンボリューション補間のみによるハードコピーCR及び
スプライン補間のみによるハードコピーCPとの評価比
較結果を表2に示しである。The hard copy CB (example) obtained by changing the interpolation function according to the signal level as described above, and the hard copy obtained only by cubic convolution interpolation, which is a comparative example in which no processing according to the present invention was performed. Table 2 shows the evaluation comparison results with hard copy CP using only CR and spline interpolation.
表2
する特性を有するキュービック・コンボリューション補
間のみ、又は、周波数特性を減弱する作用を有するスプ
ライン補間のみを行ってハードコピーした場合に比べ、
信号レベルに応じてキュービック・コンボリューション
補間とスプライン補間とを切り換えて処理した画像を再
生した方が、粒状性及び鮮鋭性か両立して診断性の面で
優れていることが判る。Table 2 Compared to the case where only cubic convolution interpolation, which has the characteristics of
It can be seen that reproducing an image processed by switching between cubic convolution interpolation and spline interpolation depending on the signal level is better in terms of diagnosability as it achieves both graininess and sharpness.
更に、本発明のかかる補間処理の実施例として前記画像
信号0に対して、画像信号レベルに応じて第10図に示
すように点拡がり関数のパラメータである前記βを変化
させてペルースプライン補間を施して、4096画素X
画素928画素の画像信号Cを得て、この画像信号Cに
基づき同様にハードコピーCCを得た。Further, as an embodiment of the interpolation process of the present invention, Peruvian spline interpolation is performed for the image signal 0 by changing the parameter β of the point spread function as shown in FIG. 10 according to the image signal level. 4096 pixels
An image signal C of 928 pixels was obtained, and a hard copy CC was similarly obtained based on this image signal C.
そして、かかる実施例としてのハードコピーCCの比較
例として、まず、前記βを2.0に固定してペルースプ
ライン補間を施して、4096画素×4928画素の画
像信号Sを得て、この画像信号Sに基づき同様にハード
コピーC8を得た。また、他の表2に示す比較において
も、周波数特性を強調比較例として、前記βを1.0に
固定してペルースプライン補間を施して、同じ< 40
96画素X画素928画素の画像信号Tを得て、この画
像信号Tに基づき同様にハードコピーCTを得た。As a comparative example of the hard copy CC as such an embodiment, first, fix β to 2.0 and perform Peruvian spline interpolation to obtain an image signal S of 4096 pixels x 4928 pixels. A hard copy C8 was similarly obtained based on S. In addition, in other comparisons shown in Table 2, as a comparison example emphasizing the frequency characteristics, the above β was fixed to 1.0 and Peruvian spline interpolation was applied, and the same < 40
An image signal T of 96 pixels x 928 pixels was obtained, and a hard copy CT was similarly obtained based on this image signal T.
ここで、画像レベルに応じて前記βを変化させてペルー
スプライン補間させた場合であるハードコピーCCと、
前記βを固定してペルースプライン補間させた場合であ
るハードコピーC8及びCTを比較評価した結果を下記
表3に示しである。Here, hard copy CC is a case in which Peruvian spline interpolation is performed by changing the β according to the image level,
Table 3 below shows the results of a comparative evaluation of hard copies C8 and CT, which are the cases where β is fixed and Peruvian spline interpolation is performed.
表3
これまでのハードコピーの目視評価においては、実施例
として画像レベルに応じて補間関数を変化させた場合に
ついての比較であったが、上記表3から明らかなように
、同じ補間関数を用いる場合であっても、その補間関数
を定める係数(ペルースプライン補間におけるβ)を画
像信号レベルに応じて適宜変化させることで、前記係数
を一定とする場合よりも診断性の優れた画像を得ること
かできることか明らかである。Table 3 In the visual evaluation of hard copies so far, the comparison was made in the case where the interpolation function was changed according to the image level as an example, but as is clear from Table 3 above, the same interpolation function was used. By appropriately changing the coefficient (β in Peruvian spline interpolation) that determines the interpolation function according to the image signal level, even if the coefficient is constant, an image with better diagnostic properties can be obtained than when the coefficient is constant. It is clear that something can be done.
また、ペルースプライン補間において周波数処理特性を
決定する前記βを増減させると、粒状性又は鮮鋭性のい
ずれか一方が優れた画像を得ることができるか、両方を
適当に満足させることが困難であることが判り、この点
からも、画像信号レベルに応じてβを変化させることが
有効であることが判り、この場合、ノイズを低減させた
い低濃度部は、関心領域を含む中高濃度部よりも大きな
βを設定することで、関心領域の鮮鋭度を確保しつつ、
低濃度部でのノイズ低減を図れる。Furthermore, by increasing or decreasing the β that determines the frequency processing characteristics in Peruvian spline interpolation, it is possible to obtain an image with excellent graininess or sharpness, or it is difficult to adequately satisfy both. This shows that it is effective to change β according to the image signal level, and in this case, the low-density area where you want to reduce noise is more important than the medium-high density area that includes the region of interest. By setting a large β, while ensuring the sharpness of the region of interest,
Noise can be reduced in low density areas.
次に、前記βの画像信号レベルに対する変化のパターン
を第11図に示すようにしてペルースプライン補間を施
して得た4096画素X画素928画素の画像信号りに
基づいて実施例としてのハードコピーCDを得る一方、
全画像にわたってβ=0.7としてペルースプライン補
間を施して得た4096画素X4928画素の画像信号
Uに基づいて比較例としてのハードコピーCUを得て、
前記βを1.0に固定したときのハードコピーCTと共
に3者を比較して、表4の結果を得た。Next, based on the image signal of 4096 pixels x 928 pixels obtained by applying Peruvian spline interpolation to the pattern of change with respect to the image signal level of β as shown in FIG. On the other hand,
A hard copy CU as a comparative example was obtained based on an image signal U of 4096 pixels x 4928 pixels obtained by performing Peruvian spline interpolation with β = 0.7 over the entire image,
The results in Table 4 were obtained by comparing the three cases together with hard copy CT when β was fixed at 1.0.
表4
ここでも、画像信号レベルに応じてβを変化させること
によって、診断性を優れた画像を得ることができるとい
う結果を得たが、ハードコピーCCに対応する第10図
及びハードコピーCDに対応する第11図を参照しつつ
、表3と表4とを比較すると、βを1にして周波数特性
を変化させない場合に比べ、中高濃度域でのβを1のま
まにして低濃度領域でのβを増大させれば、鮮鋭度をそ
のままにして粒状性を改善でき、逆に低濃度域でのβを
1のままにして中高濃度域でのβを1よりも小さくすれ
ば、粒状性を保持しつつ鮮鋭性を改善できることが判る
。Table 4 Here too, we obtained the result that images with excellent diagnosticity can be obtained by changing β according to the image signal level, but in Figure 10, which corresponds to hard copy CC, and hard copy CD. Comparing Tables 3 and 4 with reference to the corresponding Fig. 11, it is found that compared to the case where β is set to 1 and the frequency characteristics are not changed, it is better to leave β at 1 in the middle and high concentration ranges and keep the frequency characteristics unchanged. By increasing β in It can be seen that the sharpness can be improved while maintaining the image quality.
即ち、信号レベルに対するβの変化パターンとして低濃
度側はど大きなβが設定されるようにした場合であって
も、そのβの変化範囲が1よりも上である場合には、周
波数特性の減弱作用が大きく粒状性がより向上し、βの
変化範囲カ月よりも下側であるときに周波数特性の強調
作用が大きくなって鮮鋭性がより向上するものである。In other words, no matter how large β is set on the low concentration side as a change pattern of β with respect to the signal level, if the range of change of β is greater than 1, the frequency characteristics will be weakened. The effect is large and the graininess is further improved, and when the change range of β is below the month range, the effect of emphasizing the frequency characteristic becomes large and the sharpness is further improved.
表5
更に、第12図に示すように前記βを画像信号レベルに
応じて変化させてペルースプライン補間を施して409
6画素X画素928画素の画像信号Eを得て、この画像
信号Eに基づいて実施例としてのハードコピーCEを得
る一方、全画像にわたってβ=0.5としてペルースプ
ライン補間を施して得た4096画素X4928画素の
画像信号Vに基づいて比較例としてのハードコピーCV
を得て、前記βを1.0に固定したときのハードコピー
CTと共に3者を比較して、表5の結果を得た。Table 5 Furthermore, as shown in FIG. 12, by changing the β according to the image signal level and performing Peruvian spline interpolation,
An image signal E of 6 pixels x 928 pixels was obtained, and a hard copy CE as an example was obtained based on this image signal E, and 4096 pixels were obtained by performing Peruvian spline interpolation with β = 0.5 over the entire image. Hard copy CV as a comparative example based on the image signal V of pixel X4928 pixels
The results shown in Table 5 were obtained by comparing the three cases together with the hard copy CT when β was fixed at 1.0.
ここでも、画像信号レベルに応じてβを変化させること
により、βを固定した場合に比べ診断性の優れた画像を
得ることができるという結果を得た。Here again, the results showed that by changing β according to the image signal level, it was possible to obtain images with better diagnostic performance than when β was fixed.
更に、第13図に示すように前記βを画像信号レベルに
応じて変化させてペルースプライン補間を施して409
6画素X画素928画素の画像信号Eを得て、この画像
信号Fに基づいて実施例としてのハードコピーCFを得
る一方、全画像にわたってβ=0.7に固定したときの
ハードコピーCUと、前記βを1.0に固定したときの
ハードコピーCTと共に3者を比較して、表6の結果を
得た。Furthermore, as shown in FIG. 13, Peruvian spline interpolation is performed by changing the β according to the image signal level.
An image signal E of 6 pixels x 928 pixels is obtained, and a hard copy CF as an example is obtained based on this image signal F, while a hard copy CU is obtained when β=0.7 is fixed over the entire image, The results in Table 6 were obtained by comparing the three cases together with hard copy CT when β was fixed at 1.0.
表に
こでも、画像信号レベルに応じてβを変化させることに
より、βを固定した場合に比べ粒状性と鮮鋭性とを両立
させた診断性に優れた画像を得ることができるという結
果を得た。As shown in the table, the results show that by changing β according to the image signal level, it is possible to obtain images with excellent diagnostic performance that have both graininess and sharpness compared to when β is fixed. Ta.
上記の表1〜表6から明らかなように、本発明の実施例
であるハードコピーCA、 CB、 CC。As is clear from Tables 1 to 6 above, hard copies CA, CB, and CC are examples of the present invention.
CD、CE、CFは、全画像信号域にわたって−様な補
間演算式を用いて得たハードコピー(比較例)に比較し
て、鮮鋭性を損なうことなく粒状性の改善に見られ、診
断性能が優れている。これは、信号値に応じて補間関数
(補間演算式)を変化させたために、診断上重要な部位
(例えば、胸部における肺野)の鮮鋭性を保ったまま診
断に寄与しない低濃度部のノイズを除去すること、或い
は、前記低濃度部のノイズを増大させずに診断上の重要
部位に相当する信号領域の鮮鋭性を向上させることが可
能になったためである。Compared to a hard copy (comparative example) obtained using a -like interpolation calculation formula over the entire image signal range, CD, CE, and CF showed improvement in graininess without sacrificing sharpness, and improved diagnostic performance. is excellent. Because the interpolation function (interpolation calculation formula) is changed according to the signal value, noise in low-density areas that do not contribute to diagnosis is maintained while maintaining the sharpness of areas important for diagnosis (for example, lung fields in the chest). This is because it has become possible to eliminate the noise or to improve the sharpness of the signal region corresponding to the diagnostically important region without increasing the noise in the low-density region.
また、上記実施例のように、補間演算式にペルースプラ
インを用いて信号値に応じてβの値を変化させるように
すれば、演算式の変更が係数を入れ替えるだけで済み、
補間演算部を複数用意して切り換える必要がないので好
ましい。Furthermore, as in the above embodiment, if a Peruvian spline is used in the interpolation formula to change the value of β according to the signal value, the only change to the formula is to replace the coefficients.
This is preferable because there is no need to prepare and switch between multiple interpolation calculation units.
尚、本実施例では、輝尽性蛍光体を用いてデジタル放射
線画像を得るシステムを用いたが、放射線画像を記録し
た銀塩フィルムの透過光を光電変換してデジタル放射線
画像信号を得るシステムであっても良く、デジタル放射
線画像信号を得る構成を限定するものではない。In this example, a system for obtaining a digital radiographic image using a stimulable phosphor was used, but a system for obtaining a digital radiographic image signal by photoelectrically converting the transmitted light of a silver halide film on which a radiographic image is recorded may also be used. This does not limit the configuration for obtaining digital radiation image signals.
また、本発明にかかる補間演算の後で、更に空間周波数
処理を施すようにしても良く、更に、予め空間周波数処
理を施された画像信号に基づいて本発明にかかる補間演
算を施すようにしても良い。Further, after the interpolation calculation according to the present invention, spatial frequency processing may be further performed, and furthermore, the interpolation calculation according to the present invention may be performed based on the image signal that has been subjected to spatial frequency processing in advance. Also good.
また、本発明にかかる補間演算を施されたデジタル放射
線画像信号は、上記のように直ちにプリンタ17によっ
てハードコピーさせるようにしても良いが、CRT上に
再生させたり、又は、ファイリングシステムに一旦記憶
させ、必要なときに読み出してハードコピーしたりCR
Tに表示させるようにしても良い。Further, the digital radiation image signal subjected to the interpolation calculation according to the present invention may be immediately hard-copied by the printer 17 as described above, but it may be reproduced on a CRT or temporarily stored in a filing system. read it out and make a hard copy when necessary, or copy it to a CR
It may be displayed on T.
〈発明の効果〉
以上説明したように本発明によると、画素変更のだめに
行う補間演算において、補間前の画像データレベルに応
じて補間演算式を変更するようにしたので、補間演算に
おける周波数強調又は減弱を、信号レベルに基づく要求
によって使い分けることが可能となり、鮮鋭性を確保し
つつノイズを低減させることなどが可能になって、医療
用においては再生画像に基づく診断性を向上させること
ができるという効果がある。<Effects of the Invention> As explained above, according to the present invention, in the interpolation calculation performed without pixel change, the interpolation calculation formula is changed according to the image data level before interpolation, so that frequency emphasis or It is now possible to use attenuation differently depending on the requirements based on the signal level, making it possible to reduce noise while ensuring sharpness, and improve diagnostic performance based on reproduced images in medical applications. effective.
第1図は本発明の構成を示すブロック図、第2図は本発
明の一実施例を示すシステムブロック図、第3図は第2
図示のシステムにおいて補間演算を行う部分の詳細なシ
ステムブロック図、第4図は第2図示のプリンタの構成
を示すシステムブロック図、第5図はペルースプライン
補間における点拡がり関数のパラメータβを変化させた
ときの周波数スペクトラムの変化を示す線図、第6図〜
第9図はそれぞれ画像データレベル(信号値)に応じて
前記βを変化させるときの種々パターンを示す線図、第
10図〜第13図はそれぞれ補間演算にょって得た画像
をハードコピーさせたときに用いた前記βの変化パター
ンを示す線図である。
14・・・画像メモリ 15・・・CPU 16
・・・インタフェイス 17・・・プリンタ 21
.27・・・ラインメモリ 22・・・階調処理部
23・・・制御ロジック24・・・補間特性テーブル
25・・・補間ワーク26・・・補間演算部Fig. 1 is a block diagram showing the configuration of the present invention, Fig. 2 is a system block diagram showing an embodiment of the invention, and Fig. 3 is a block diagram showing the configuration of the present invention.
Figure 4 is a detailed system block diagram of the part that performs interpolation calculations in the illustrated system. Figure 4 is a system block diagram showing the configuration of the printer illustrated in Figure 2. Figure 5 is a system block diagram showing the configuration of the printer shown in Figure 2. Diagram showing changes in frequency spectrum when
Figure 9 is a diagram showing various patterns when changing the β according to the image data level (signal value), and Figures 10 to 13 are diagrams showing hard copies of images obtained by interpolation calculations. FIG. 4 is a diagram showing a change pattern of the β used when 14... Image memory 15... CPU 16
...Interface 17...Printer 21
.. 27... Line memory 22... Gradation processing section
23... Control logic 24... Interpolation characteristic table 25... Interpolation work 26... Interpolation calculation section
Claims (1)
演算して画素数を変更するデジタル放射線画像信号の処
理装置であって、 デジタル放射線画像の画素データを補間演算して画素数
を変更する補間演算手段と、 補間演算前の画素データレベルに応じて前記補間演算手
段における補間演算式を変更する補間演算式変更手段と
、 を含んで構成されたことを特徴とするデジタル放射線画
像信号の処理装置。[Scope of Claims] A digital radiation image signal processing device that changes the number of pixels by performing an interpolation calculation on a radiation image signal consisting of digital data for each pixel, the processing device changing the number of pixels by performing an interpolation calculation on the pixel data of the digital radiation image. A digital radiation image characterized by comprising: an interpolation calculation means for changing the pixel data level before the interpolation calculation; and an interpolation calculation formula changing means for changing the interpolation calculation formula in the interpolation calculation means according to the pixel data level before the interpolation calculation. Signal processing device.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2194750A JP2852794B2 (en) | 1990-07-25 | 1990-07-25 | Digital radiation image signal processing device |
DE4124743A DE4124743A1 (en) | 1990-07-25 | 1991-07-25 | Adaptive digital image data processor for medical X=ray image - uses image enhancement techniques on selected areas of scanned images by selecting interpolation algorithms |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2194750A JP2852794B2 (en) | 1990-07-25 | 1990-07-25 | Digital radiation image signal processing device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0481981A true JPH0481981A (en) | 1992-03-16 |
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Family
ID=16329611
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2194750A Expired - Lifetime JP2852794B2 (en) | 1990-07-25 | 1990-07-25 | Digital radiation image signal processing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2852794B2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6510254B1 (en) | 1998-04-06 | 2003-01-21 | Seiko Epson Corporation | Apparatus and method for image data interpolation and medium on which image data interpolation program is recorded |
US6760489B1 (en) | 1998-04-06 | 2004-07-06 | Seiko Epson Corporation | Apparatus and method for image data interpolation and medium on which image data interpolation program is recorded |
US6768559B1 (en) | 1998-04-20 | 2004-07-27 | Seiko Epson Corporation | Medium on which printing control program is recorded, printing controller, and printing controlling method |
JP2014138632A (en) * | 2013-01-21 | 2014-07-31 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | Image generator, tomographic apparatus, and program |
-
1990
- 1990-07-25 JP JP2194750A patent/JP2852794B2/en not_active Expired - Lifetime
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US6510254B1 (en) | 1998-04-06 | 2003-01-21 | Seiko Epson Corporation | Apparatus and method for image data interpolation and medium on which image data interpolation program is recorded |
US6614553B2 (en) | 1998-04-06 | 2003-09-02 | Seiko Epson Corporation | Apparatus and method for image data interpolation and medium on which image data interpolation program is recorded |
US6760489B1 (en) | 1998-04-06 | 2004-07-06 | Seiko Epson Corporation | Apparatus and method for image data interpolation and medium on which image data interpolation program is recorded |
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JP2014138632A (en) * | 2013-01-21 | 2014-07-31 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | Image generator, tomographic apparatus, and program |
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JP2852794B2 (en) | 1999-02-03 |
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