JPH05258040A - 画像補間方法及び装置 - Google Patents
画像補間方法及び装置Info
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- JPH05258040A JPH05258040A JP4181712A JP18171292A JPH05258040A JP H05258040 A JPH05258040 A JP H05258040A JP 4181712 A JP4181712 A JP 4181712A JP 18171292 A JP18171292 A JP 18171292A JP H05258040 A JPH05258040 A JP H05258040A
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-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
- G06F17/10—Complex mathematical operations
- G06F17/17—Function evaluation by approximation methods, e.g. inter- or extrapolation, smoothing, least mean square method
- G06F17/175—Function evaluation by approximation methods, e.g. inter- or extrapolation, smoothing, least mean square method of multidimensional data
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 データを収集し、再構成し、表示した後に、
目視者に画像特性を最適化させる。 【構成】 画像源は、複数の基本画像を生成する。2つ
の基本画像を減算し、補間増加数L1で除算することによ
り70、72、第1の相違画像を形成する。第1及び第
3の基本画像を減算し、第2の補間増加数L2で除算する
ことにより76、78、第2の相違画像を生成する。4
つの相違画像を選択的に組合わせ、2次相違画像を形成
する。トラックボール104がカーソルを水平位置で1
増加するように移動させる毎に、加算器Dの配列が、第
1の相違画像を選択的に、画像メモリ内の現在表示中の
画像に加算する。カーソルを垂直方向に移動させる毎
に、加算器の配列は、第2の相違画像を現在表示中の画
像に加算或いは減算する。又カーソルを行間或いは列間
で歩進させる毎に、2次相違画像を用いて第1及び第2
の相違画像の1つを補正する。
目視者に画像特性を最適化させる。 【構成】 画像源は、複数の基本画像を生成する。2つ
の基本画像を減算し、補間増加数L1で除算することによ
り70、72、第1の相違画像を形成する。第1及び第
3の基本画像を減算し、第2の補間増加数L2で除算する
ことにより76、78、第2の相違画像を生成する。4
つの相違画像を選択的に組合わせ、2次相違画像を形成
する。トラックボール104がカーソルを水平位置で1
増加するように移動させる毎に、加算器Dの配列が、第
1の相違画像を選択的に、画像メモリ内の現在表示中の
画像に加算する。カーソルを垂直方向に移動させる毎
に、加算器の配列は、第2の相違画像を現在表示中の画
像に加算或いは減算する。又カーソルを行間或いは列間
で歩進させる毎に、2次相違画像を用いて第1及び第2
の相違画像の1つを補正する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、画像補間及び平均化の
技術に関するものであり、特に、CT走査装置及びその
他の診断用撮像装置からの異なる特性の医療用診断画像
を混合することについての応用に関するものであり、そ
れについて特に述べることにする。しかしながら、本発
明は、その他の信号源からの画像の混合、テレビジョン
やビデオ画像、衛星認識画像、天体映像、等の異なる目
的のものにも応用できることが理解されよう。
技術に関するものであり、特に、CT走査装置及びその
他の診断用撮像装置からの異なる特性の医療用診断画像
を混合することについての応用に関するものであり、そ
れについて特に述べることにする。しかしながら、本発
明は、その他の信号源からの画像の混合、テレビジョン
やビデオ画像、衛星認識画像、天体映像、等の異なる目
的のものにも応用できることが理解されよう。
【0002】
【従来の技術】これまで、CT走査装置からのデータ
は、異なるフィルタまたは転送機能によって濾過されて
画像に再構成されていた。あるフィルタ機能はデータの
平滑性を改良し、別のものは周縁部を強調するために用
いられる。また、高解像度を与えるものもある。その他
にも種々のフィルタ機能が、よく知られている改善のた
めに用いられている。しかしながら、ある種の医学研究
では鋭い縁が重要であり、別の研究では解像度、更にま
た別の研究では平滑性が重要であったり、これら及びそ
の他の特性を重視する種々の分野がある。一般的に、こ
の種の診断を行なうのに適したフィルタまたは転送機能
は前もって選択されている。このように前もってフィル
タまたは転送機能を選択してしまうと、目視される画像
の縁部強調、平滑性、及びその他の画像特性を調整して
その診断値を最適化することができない。
は、異なるフィルタまたは転送機能によって濾過されて
画像に再構成されていた。あるフィルタ機能はデータの
平滑性を改良し、別のものは周縁部を強調するために用
いられる。また、高解像度を与えるものもある。その他
にも種々のフィルタ機能が、よく知られている改善のた
めに用いられている。しかしながら、ある種の医学研究
では鋭い縁が重要であり、別の研究では解像度、更にま
た別の研究では平滑性が重要であったり、これら及びそ
の他の特性を重視する種々の分野がある。一般的に、こ
の種の診断を行なうのに適したフィルタまたは転送機能
は前もって選択されている。このように前もってフィル
タまたは転送機能を選択してしまうと、目視される画像
の縁部強調、平滑性、及びその他の画像特性を調整して
その診断値を最適化することができない。
【0003】共通に用いられているその他の医療用診断
撮像装置には、デジタルX線、磁気共鳴撮像、ポジトロ
ン放射断層撮影装置などがある。これら及びその他の撮
動装置の各々は、特性が異なる画像を生成するものであ
る。あるものは柔軟な繊維層の間での区別に適してお
り、別のものは骨をより明確に撮像でき、更に別のもの
は血液の流れや循環器系の撮像に最も適している。殆ど
の場合、行なう診断の種類に応じて1つの装置を選択し
ている。時には、複数の装置からの画像が重要であるが
異なる診断情報を含んでいることもある。
撮像装置には、デジタルX線、磁気共鳴撮像、ポジトロ
ン放射断層撮影装置などがある。これら及びその他の撮
動装置の各々は、特性が異なる画像を生成するものであ
る。あるものは柔軟な繊維層の間での区別に適してお
り、別のものは骨をより明確に撮像でき、更に別のもの
は血液の流れや循環器系の撮像に最も適している。殆ど
の場合、行なう診断の種類に応じて1つの装置を選択し
ている。時には、複数の装置からの画像が重要であるが
異なる診断情報を含んでいることもある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、デー
タを収集し、再構成し、表示した後に、目視者に画像特
性を最適化させることができる新たな画像補間方法及び
装置を提供することである。
タを収集し、再構成し、表示した後に、目視者に画像特
性を最適化させることができる新たな画像補間方法及び
装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、画像補
間方法が提供され、この方法は、第2の基本画像から第
1の基本画像を減算し、前記第1及び第2の基本画像間
に得られる第1の補間ステップ数で除算することによっ
て相違画像(differential image)
を決定し、前記相違画像を現在表示中の画像と選択的に
結合し、選択的に前記第1または第2の基本画像をより
重く重み付けするようにしたステップとからなることを
特徴とする。
間方法が提供され、この方法は、第2の基本画像から第
1の基本画像を減算し、前記第1及び第2の基本画像間
に得られる第1の補間ステップ数で除算することによっ
て相違画像(differential image)
を決定し、前記相違画像を現在表示中の画像と選択的に
結合し、選択的に前記第1または第2の基本画像をより
重く重み付けするようにしたステップとからなることを
特徴とする。
【0006】本発明によれば、更に複数の画像間で選択
的に補間する装置が提供され、この装置は、少なくとも
第1及び第2の受信した基本画像を減算的に組合わせ、
それらの間で得られる補間増加数で除算して第1の相違
画像を規定する、画像減算及び操作手段と、前記第1の
相違画像を記憶する相違画像記憶手段と、現在表示中の
画像を記憶する画像記憶手段と、前記相違画像記憶手段
からの第1の相違画像を前記画像記憶手段に記憶されて
いる画像と繰り返し加算及び減算する組合わせ手段とか
らなることを特徴とする。
的に補間する装置が提供され、この装置は、少なくとも
第1及び第2の受信した基本画像を減算的に組合わせ、
それらの間で得られる補間増加数で除算して第1の相違
画像を規定する、画像減算及び操作手段と、前記第1の
相違画像を記憶する相違画像記憶手段と、現在表示中の
画像を記憶する画像記憶手段と、前記相違画像記憶手段
からの第1の相違画像を前記画像記憶手段に記憶されて
いる画像と繰り返し加算及び減算する組合わせ手段とか
らなることを特徴とする。
【0007】
【作用】本発明の1つの利点は、目視者が画像間の重み
付けまたは補間をリアルタイムで調整することができる
ことである。
付けまたは補間をリアルタイムで調整することができる
ことである。
【0008】本発明の別の利点は、多次元の補間が最少
限のメモリで実現できることである。
限のメモリで実現できることである。
【0009】本発明の別の利点は、複数のスライスのデ
ータを連続体として表示できることである。
ータを連続体として表示できることである。
【0010】本発明の別の利点は、画像を発生した後
に、放射線技師がフィルタまたは転送機能を最適化でき
ることである。逆に、各種研究に対して放射線技師が好
むフィルタまたは転送機能を関連付けることもできる。
に、放射線技師がフィルタまたは転送機能を最適化でき
ることである。逆に、各種研究に対して放射線技師が好
むフィルタまたは転送機能を関連付けることもできる。
【0011】
【実施例】本発明に係る一装置及び方法を図面を参照し
ながら説明する。複数の画像源Aからの基本画像は、画
像減算及び乗算手段Bに受け取られて処理され、第1の
高次相違画像を発生し、相違画像メモリアレイCに記憶
される。加算及び減算手段の配列Dが同時に選択した相
違画像の画素値を、現表示画像メモリ手段E内の現在表
示されている画像の対応する画素値と、加算または減算
するようにしている。操作制御コンソールにて操作者は
現在表示されている画像を目視し、選択的にそれら基本
画像間の補間を調整する。より具体的に説明すると、加
算器/減算器の配列Dは適切な対応する相違画像を加算
または減算する。
ながら説明する。複数の画像源Aからの基本画像は、画
像減算及び乗算手段Bに受け取られて処理され、第1の
高次相違画像を発生し、相違画像メモリアレイCに記憶
される。加算及び減算手段の配列Dが同時に選択した相
違画像の画素値を、現表示画像メモリ手段E内の現在表
示されている画像の対応する画素値と、加算または減算
するようにしている。操作制御コンソールにて操作者は
現在表示されている画像を目視し、選択的にそれら基本
画像間の補間を調整する。より具体的に説明すると、加
算器/減算器の配列Dは適切な対応する相違画像を加算
または減算する。
【0012】図2を参照して、画像の選択可能な相対重
み付けの表示を、表示されている診断画像に重畳する
か、あるいは別個に表示する。2つの画像I0及びI1との
間で補間を行なうために、操作者は画像I0及びI1の間の
線に沿って、L1位置の1つにカーソルを移動させる。最
初の位置では、画像I0が表示され、L1番目の位置では画
像I1が表示される。中間地点、例えば第4ステップで
は、画像は次の式で表わされる。
み付けの表示を、表示されている診断画像に重畳する
か、あるいは別個に表示する。2つの画像I0及びI1との
間で補間を行なうために、操作者は画像I0及びI1の間の
線に沿って、L1位置の1つにカーソルを移動させる。最
初の位置では、画像I0が表示され、L1番目の位置では画
像I1が表示される。中間地点、例えば第4ステップで
は、画像は次の式で表わされる。
【数1】 従来、2つの完成した画像をこの重み付けによって平均
することは比較的大変な計算で、速度も遅いものとな
る。本発明の特徴となるのは、操作者がカーソルを画像
I0がらI1に動かすにつれて、表示されている画像は連続
的に、実質的にリアルタイムで変化し、操作者が画像変
化を見ることができ、所望の重みに照順を合わせること
ができることである。また、操作者は、異なる画像を加
算(または減算)し続けることによって、I0またはI1の
外側に外挿を行なうこともできる。
することは比較的大変な計算で、速度も遅いものとな
る。本発明の特徴となるのは、操作者がカーソルを画像
I0がらI1に動かすにつれて、表示されている画像は連続
的に、実質的にリアルタイムで変化し、操作者が画像変
化を見ることができ、所望の重みに照順を合わせること
ができることである。また、操作者は、異なる画像を加
算(または減算)し続けることによって、I0またはI1の
外側に外挿を行なうこともできる。
【0013】より具体的には、この最初の例において、
第1の相違画像IΔ0を決定する。この第1の相違画像
は、I0とI1との差を中間の補間ステップ数L1で除算した
ものである。
第1の相違画像IΔ0を決定する。この第1の相違画像
は、I0とI1との差を中間の補間ステップ数L1で除算した
ものである。
【数2】
【0014】最初に画像I0を現表示画像メモリEに記憶
する。操作者がカーソルを1ステップ右に動かす毎に、
加算器/減算器の配列Dは第1の相違画像の各画素の値
を、現表示画像メモリE内の画像の対応する値に加算す
る。カーソルを左に1ステップ動かす毎に、加算器/減
算器の配列はこの画素値を減算する。(加算器または減
算器の配列が各画像の画素値の数と一致するのであれ
ば、現表示画像メモリE内の画像を、1回の加算または
減算処理に要する時間の後に、更新することができ
る。)しかしながら、単一の加算器がこの処理をパイプ
ライン方式で行なっても、現在表示中の画像を、カーソ
ルの移動にあわせて実質的にリアルタイムで変化させる
ことができる。
する。操作者がカーソルを1ステップ右に動かす毎に、
加算器/減算器の配列Dは第1の相違画像の各画素の値
を、現表示画像メモリE内の画像の対応する値に加算す
る。カーソルを左に1ステップ動かす毎に、加算器/減
算器の配列はこの画素値を減算する。(加算器または減
算器の配列が各画像の画素値の数と一致するのであれ
ば、現表示画像メモリE内の画像を、1回の加算または
減算処理に要する時間の後に、更新することができ
る。)しかしながら、単一の加算器がこの処理をパイプ
ライン方式で行なっても、現在表示中の画像を、カーソ
ルの移動にあわせて実質的にリアルタイムで変化させる
ことができる。
【0015】次に第2の例では、4つの画像I0、I1、I2
及びI3が得られる。第1の相違画像IΔ1は、上述のよう
に、(I0−I1)/ L1で求められる。同様に、垂直方向
の第2の相違画像IΔ2は、第1及び第3の画像を中間の
選択可能補間ステップ数L2で除算したものに等しい。即
ち、次の式で表わされる。
及びI3が得られる。第1の相違画像IΔ1は、上述のよう
に、(I0−I1)/ L1で求められる。同様に、垂直方向
の第2の相違画像IΔ2は、第1及び第3の画像を中間の
選択可能補間ステップ数L2で除算したものに等しい。即
ち、次の式で表わされる。
【数3】
【0016】しかしながら、現在表示中の画像の変化
は、通常、I0とI3との間の路に沿った各ステップと、I1
とI3との間の路に沿った各ステップ、またはその他の中
間垂直路に対して、同一ではないことに注意されたい。
むしろ、画像I0、I3を基に計算した相違画像、画像I1、
I2を基に計算した相違画像、及びI0とI1との間のステッ
プ数L1に応じて、調整が行なわれる。即ち、各垂直コラ
ム毎のこの2次相違画像誤差IΔ2 2は次の式で定義され
る。
は、通常、I0とI3との間の路に沿った各ステップと、I1
とI3との間の路に沿った各ステップ、またはその他の中
間垂直路に対して、同一ではないことに注意されたい。
むしろ、画像I0、I3を基に計算した相違画像、画像I1、
I2を基に計算した相違画像、及びI0とI1との間のステッ
プ数L1に応じて、調整が行なわれる。即ち、各垂直コラ
ム毎のこの2次相違画像誤差IΔ2 2は次の式で定義され
る。
【数4】
【0017】同様にして、垂直方向の行から行までの2
次相違画像誤差IΔ12は、I0、I1間の相違画像、I3、I2
間の相違画像、及び水平方向の行数L2を基に、次の式で
表わされる。
次相違画像誤差IΔ12は、I0、I1間の相違画像、I3、I2
間の相違画像、及び水平方向の行数L2を基に、次の式で
表わされる。
【数5】 このように、2次補正IΔ12 2は両方向で等しい。
【0018】使用時には、操作者がカーソルを水平方向
に右に移動させる毎に、加算器/減算器配列手段Dは、
第1の相違画像を現表示画像メモリE内の画像に加算
し、2次相違画像I2Δ12を第2の1次相違画像IΔ2に加
算する。カーソルを垂直方向に上に(下に)進ませる毎
に、加算器アレイDは、2次相違IΔ2を現表示画像メモ
リE内の画像に加算し、更に2次相違IΔ12 2を第1の1
次相違画像IΔ1に加算(減算)する。カーソルを左また
は右に動かす場合、加算器の配列Dは、各水平方向のス
テップ移動に対して、2次補正された第1の相違画像を
減算する。勿論、代りに2次相違画像補正を、第2の1
次相違画像IΔ2に、各ステップL1で行なうこともでき
る。
に右に移動させる毎に、加算器/減算器配列手段Dは、
第1の相違画像を現表示画像メモリE内の画像に加算
し、2次相違画像I2Δ12を第2の1次相違画像IΔ2に加
算する。カーソルを垂直方向に上に(下に)進ませる毎
に、加算器アレイDは、2次相違IΔ2を現表示画像メモ
リE内の画像に加算し、更に2次相違IΔ12 2を第1の1
次相違画像IΔ1に加算(減算)する。カーソルを左また
は右に動かす場合、加算器の配列Dは、各水平方向のス
テップ移動に対して、2次補正された第1の相違画像を
減算する。勿論、代りに2次相違画像補正を、第2の1
次相違画像IΔ2に、各ステップL1で行なうこともでき
る。
【0019】図3では、3次補間を8つの画像I0、I1、
I2、I3、I4、I5、I6及びI7の間で行なうことができる。
3次相違画像IΔ1、IΔ2、IΔ3は、3本の軸の各々に沿
って、次のように定義される。
I2、I3、I4、I5、I6及びI7の間で行なうことができる。
3次相違画像IΔ1、IΔ2、IΔ3は、3本の軸の各々に沿
って、次のように定義される。
【数6】
【数7】
【数8】
【0020】ここで、L3は、画像I0及びI5の間の方向
において得られる中間補間ステップ数である。同様に、
3つの2次相違画像I2Δ12、I2Δ13、I2Δ23が、I0を通
る3平面の各々、及び3本の軸1、2、3に沿って、定
義される。
において得られる中間補間ステップ数である。同様に、
3つの2次相違画像I2Δ12、I2Δ13、I2Δ23が、I0を通
る3平面の各々、及び3本の軸1、2、3に沿って、定
義される。
【数9】
【数10】
【数11】
【0021】更に、1つの3次補正I3Δが、平面間の誤
差を補償する。
差を補償する。
【数12】
【0022】n次元に一般化すると、2nを基にした画
像は、I0、I1、I2、...In-1の集合とすることができ
る。また、中間補間増分L1、L2、L3、...Lnを、n次
元の各々に沿って選択する。次元1、2、...nの対
応する1つに沿った、n個の1次相違画像I1Δjの各々
は次の式で表わされる。
像は、I0、I1、I2、...In-1の集合とすることができ
る。また、中間補間増分L1、L2、L3、...Lnを、n次
元の各々に沿って選択する。次元1、2、...nの対
応する1つに沿った、n個の1次相違画像I1Δjの各々
は次の式で表わされる。
【数13】
【0023】ここでjは次元1からnまでの各々であ
る。同様に、(n!)/(n-m)!m!mth次相違画像があり、ここ
でmは1からnまでの任意の整数である。単一のn次相
違画像は次の式で示すことができる。
る。同様に、(n!)/(n-m)!m!mth次相違画像があり、ここ
でmは1からnまでの任意の整数である。単一のn次相
違画像は次の式で示すことができる。
【数14】
【0024】再び図1を参照して、基本画像I0、
I1、...は各々、CT走査装置10、磁気共鳴撮像装
置12、PET走査装置14、デジタルX線走査装置1
6、超音波走査装置18、核またはシンチレーションカ
メラ20またはその他の画像源22等の複数の医療診断
用走査装置のいずれか1つからのものとすることができ
る。本発明は、医療診断画像以外の他の種類の画像、例
えば共通な領域や主題のものに関する応用も可能であ
る。例えば、基本画像は、光学望遠鏡からの光学画像、
無線望遠鏡からの無線天文学的画像、同一領域の赤外線
画像、及びマイクロ波画像であってもよい。同様に、こ
れら画像の各々は、同一撮像装置から供給されるもので
あってもよく、更に撮像装置を異なる特性または異なる
領域の画像を生成するように設定することもできる。
I1、...は各々、CT走査装置10、磁気共鳴撮像装
置12、PET走査装置14、デジタルX線走査装置1
6、超音波走査装置18、核またはシンチレーションカ
メラ20またはその他の画像源22等の複数の医療診断
用走査装置のいずれか1つからのものとすることができ
る。本発明は、医療診断画像以外の他の種類の画像、例
えば共通な領域や主題のものに関する応用も可能であ
る。例えば、基本画像は、光学望遠鏡からの光学画像、
無線望遠鏡からの無線天文学的画像、同一領域の赤外線
画像、及びマイクロ波画像であってもよい。同様に、こ
れら画像の各々は、同一撮像装置から供給されるもので
あってもよく、更に撮像装置を異なる特性または異なる
領域の画像を生成するように設定することもできる。
【0025】例としてCT走査装置について述べると、
x線管30またはその他の貫通性放射線が、放射線32
の薄い扇型ビームを、画像円即ち試験領域34を介して
環状放射線検出器36に向けて発している。モータまた
は別の手段38がx線源を試験領域32周囲を回転させ
る。このようにして、x線検出器36は、試験領域を通
る非常に多数の経路に沿った放射線減衰の相対量を測定
する。サンプリング手段40は、短い時間間隔で、照射
された検出器36の全てをサンプルする。好適実施例で
は、サンプリング手段40は、受けた放射線を根源扇
(sourcefans)に分類する、即ち、各図が検
出器の内の1つの頂点で収束する部分の扇状アレイを通
過する放射線の減衰を表わすようにする。
x線管30またはその他の貫通性放射線が、放射線32
の薄い扇型ビームを、画像円即ち試験領域34を介して
環状放射線検出器36に向けて発している。モータまた
は別の手段38がx線源を試験領域32周囲を回転させ
る。このようにして、x線検出器36は、試験領域を通
る非常に多数の経路に沿った放射線減衰の相対量を測定
する。サンプリング手段40は、短い時間間隔で、照射
された検出器36の全てをサンプルする。好適実施例で
は、サンプリング手段40は、受けた放射線を根源扇
(sourcefans)に分類する、即ち、各図が検
出器の内の1つの頂点で収束する部分の扇状アレイを通
過する放射線の減衰を表わすようにする。
【0026】乗算手段42は、各図を表わすデータのベ
クトルを、カーネル(kernal)フィルタメモリ手
段44から検索したカーネルフィルタ機能、即ち転送機
能で乗算する。フィルタ機能メモリ手段の配列46内に
記憶されているフィルタ機能1〜Nのいずれか1つのよ
うな種々のフィルタ機能を選択することができる。選択
的に、補間手段48が2つ以上のフィルタ機能を補間す
る。フィルタ機能の各々は、平滑性、強調縁部、高解像
度、及びこれらの組合わせ等、前もって選択した特性を
有する画像を生成する。各フィルタ機能が1つの特性を
強調する場合、他の特性は相対的に弱くなる。このよう
に、フィルタ機能の選択は、通常種々の選択可能な画像
特性の間の妥協となる。再生手段50は、回旋(con
volution)、バックプロジェクション(bac
k projection)、またはその他の既知の再
生アルゴリズムを実行して電子画像表現を生成する。
クトルを、カーネル(kernal)フィルタメモリ手
段44から検索したカーネルフィルタ機能、即ち転送機
能で乗算する。フィルタ機能メモリ手段の配列46内に
記憶されているフィルタ機能1〜Nのいずれか1つのよ
うな種々のフィルタ機能を選択することができる。選択
的に、補間手段48が2つ以上のフィルタ機能を補間す
る。フィルタ機能の各々は、平滑性、強調縁部、高解像
度、及びこれらの組合わせ等、前もって選択した特性を
有する画像を生成する。各フィルタ機能が1つの特性を
強調する場合、他の特性は相対的に弱くなる。このよう
に、フィルタ機能の選択は、通常種々の選択可能な画像
特性の間の妥協となる。再生手段50は、回旋(con
volution)、バックプロジェクション(bac
k projection)、またはその他の既知の再
生アルゴリズムを実行して電子画像表現を生成する。
【0027】図2を参照すると、画像減算及び操作手段
Bは、基本画像の各々を一次的に保持するためのメモリ
手段を備えている。第2の実施例の4つの画像では、画
像メモリ手段60、62、64及び66が、4つの基本
画像を保持するために夫々備えられている。4つの画像
を全て同時にこれらのメモリに保持する必要はない。画
像減算手段68は、上記式(1)〜(9)によって得ら
れるように基本画像を減算する。より具体的に説明する
と、4つの画像の実施例では、画像減算手段68は、画
像メモリ手段60からの画像I0から画像メモリ手段62
からの画像I1を減算し、その差を相違メモリ手段70に
一時的に記憶する。除算手段72は、メモリ70内の減
算された相違画像の各画素値を、対応する次元に沿って
補間ステップL1で減算し、第1の相違画像IΔ1を形成
し、それを第1の相違画像手段74に記憶する。同様
に、この減算手段は、メモリ手段66から検索した画像
I3を、メモリ手段60から検索した画像I0から減算し、
その結果をメモリ手段76に一時的に記憶する。メモリ
手段76に記憶された画像の各画素を、除算手段78に
よって、対応する次元に沿って補間ステップL2の数で除
算して、第2の相違画像IΔ2を生成し、第2の相違画像
メモリ手段80に記憶する。同様に、画像減算手段68
は、画像I0とI2を加算し、更に画像I1及びI3を減算し
て、画像を生成し、除算手段84によって2つの次元
L1、L2に沿って得られる補間ステップ数の積で減算する
前に、画像メモリ手段82に一時的に記憶する。結果と
して得られた二重相違画像I2Δ12を2次相違画像メモリ
手段86に記憶する。選択的に、補間手段を備えて、必
要に応じて基本画像の幾つかの画素数を増減し、各々の
画像が同数の画素を有する、例えば512x512また
は1024x1024の画像となるようにしてもよい。
Bは、基本画像の各々を一次的に保持するためのメモリ
手段を備えている。第2の実施例の4つの画像では、画
像メモリ手段60、62、64及び66が、4つの基本
画像を保持するために夫々備えられている。4つの画像
を全て同時にこれらのメモリに保持する必要はない。画
像減算手段68は、上記式(1)〜(9)によって得ら
れるように基本画像を減算する。より具体的に説明する
と、4つの画像の実施例では、画像減算手段68は、画
像メモリ手段60からの画像I0から画像メモリ手段62
からの画像I1を減算し、その差を相違メモリ手段70に
一時的に記憶する。除算手段72は、メモリ70内の減
算された相違画像の各画素値を、対応する次元に沿って
補間ステップL1で減算し、第1の相違画像IΔ1を形成
し、それを第1の相違画像手段74に記憶する。同様
に、この減算手段は、メモリ手段66から検索した画像
I3を、メモリ手段60から検索した画像I0から減算し、
その結果をメモリ手段76に一時的に記憶する。メモリ
手段76に記憶された画像の各画素を、除算手段78に
よって、対応する次元に沿って補間ステップL2の数で除
算して、第2の相違画像IΔ2を生成し、第2の相違画像
メモリ手段80に記憶する。同様に、画像減算手段68
は、画像I0とI2を加算し、更に画像I1及びI3を減算し
て、画像を生成し、除算手段84によって2つの次元
L1、L2に沿って得られる補間ステップ数の積で減算する
前に、画像メモリ手段82に一時的に記憶する。結果と
して得られた二重相違画像I2Δ12を2次相違画像メモリ
手段86に記憶する。選択的に、補間手段を備えて、必
要に応じて基本画像の幾つかの画素数を増減し、各々の
画像が同数の画素を有する、例えば512x512また
は1024x1024の画像となるようにしてもよい。
【0028】加算器/減算器配列手段Dは、好ましく
は、1次相違画像I1及びI2を現在表示中の画像に加算及
び減算する第1の加算器/減算器アレイ手段90を有す
る。第2の加算器/減算器配列手段92は、2次相違画
像I2Δ12を1次相違画像の1つ、例えば第2の相違画像
I2に加算及び減算する。また、2次相違画像を直接現在
表示中の画像に加算してもよい。端末Fは、ビデオ表示
モニタ100を備えており、メモリE内の電子的な現在
表示中の画像表現を人間が読める表示に変換する。ビデ
オ画像プロセッサ102は、モニタに表示されている画
像上の図2または図3の画像のように、画像を重畳し、
操作者に基礎画像間の補間を手助けする。トラックボー
ル組立体104はビデオ画像プロセッサ102に信号を
供給し、表示された格子上のカーソルの動きを制御する
ようにしている。トラックボール組立体104は、水平
方向及び垂直方向の各々でカーソルを段階的に動かすよ
うにするためのカウンタを備えている。カウントが1増
加、L1、L2等と等しくなる毎に、加算器の配列Dは適切
な相違、即ち2次または二重相違画像を、画像メモリE
内の画像に、及び画像メモリE内の画像から、加算及び
減算する。選択的に、加算器/減算器の配列が現在表示
中の画像を調整し続けるにつれて、カーソルに図2の格
子を越えさせてもよい。
は、1次相違画像I1及びI2を現在表示中の画像に加算及
び減算する第1の加算器/減算器アレイ手段90を有す
る。第2の加算器/減算器配列手段92は、2次相違画
像I2Δ12を1次相違画像の1つ、例えば第2の相違画像
I2に加算及び減算する。また、2次相違画像を直接現在
表示中の画像に加算してもよい。端末Fは、ビデオ表示
モニタ100を備えており、メモリE内の電子的な現在
表示中の画像表現を人間が読める表示に変換する。ビデ
オ画像プロセッサ102は、モニタに表示されている画
像上の図2または図3の画像のように、画像を重畳し、
操作者に基礎画像間の補間を手助けする。トラックボー
ル組立体104はビデオ画像プロセッサ102に信号を
供給し、表示された格子上のカーソルの動きを制御する
ようにしている。トラックボール組立体104は、水平
方向及び垂直方向の各々でカーソルを段階的に動かすよ
うにするためのカウンタを備えている。カウントが1増
加、L1、L2等と等しくなる毎に、加算器の配列Dは適切
な相違、即ち2次または二重相違画像を、画像メモリE
内の画像に、及び画像メモリE内の画像から、加算及び
減算する。選択的に、加算器/減算器の配列が現在表示
中の画像を調整し続けるにつれて、カーソルに図2の格
子を越えさせてもよい。
【図1】図2と共に本発明による診断撮像システムを表
わす図。
わす図。
【図2】図1と共に本発明による診断撮像システムを表
わす図。
わす図。
【図3】好適な補間を示す好適な操作者表示装置の図。
【図4】本発明の第3の実施例の概略を説明するための
補助となる図。
補助となる図。
A...画像源 B、68、72...画像減算及び操作手段 C、70...相違画像記憶手段 E、74...画像記憶手段 D、90...組合わせ手段 10...CT走査装置 40...サンプリング手段 44、46...カーネルフィルタ記憶手段 80...記憶手段 86...2次相違画像記憶手段 90、92...加算手段 102...画像処理装置 104...トラックボール手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トッド ジェイ.クロクタ アメリカ合衆国 オハイオ州 44321,コ プリイ,ミルヘイヴォン ドライヴ 1241 (72)発明者 ドミニク ジェイ.ホイシャー アメリカ合衆国 オハイオ州 44202,オ ーロラ,サークルウッド ドライヴ 864
Claims (18)
- 【請求項1】画像を補間する方法であって、 第2の基本画像(I0)から第1の基本画像(I1)を減算
し、前記第1及び第2の基本画像間に得られる第1の補
間ステップ数(L1)で除算することによって相違画像を
決定し、 前記相違画像を現在表示中の画像と選択的に結合し、選
択的に前記第1または第2の基本画像をより重く重み付
けするようにしたステップとからなることを特徴とす
る、画像補間方法。 - 【請求項2】請求項1の方法は、更に、 前記第1の画像の指示と、前記第2の画像の指示と、こ
れらの画像間で移動可能なカーソルを表示し、 前記カーソルが前記第1の画像の指示に向かって1ステ
ップ移動する毎に前記相違画像を現在表示中の画像から
減算し、前記カーソルが前記第2の画像の指示に向かっ
て1ステップ移動する毎に前記相違画像を現在表示中の
画像に加算するステップを含むことを特徴とする、画像
補間方法。 - 【請求項3】請求項1または2の方法は、更に、相違画
像と現在表示中の画像を決定した後、前記第1及び第2
の基本画像(I0、I1)を破棄するステップを含むことを
特徴とする、画像補間方法。 - 【請求項4】請求項1、2または3の方法において、前
記相違画像の各画素を、現在表示中の画像の対応する画
素に加算し、前記現在表示中の画像が実質的にリアルタ
イムで変化するようにしたことを特徴とする、画像補間
方法。 - 【請求項5】請求項1、2、3または4に記載の方法
は、更に、第3の基本画像(I3)を前記第1の基本画像
(I0)と減算的に組合わせ、更にそれらの間で得られる
補間増加数(L2)で減算して、第2の相違画像を生成す
るステップを含み、前記組合わせステップは、前記第1
及び第2の相違画像を現在表示中の画像と選択的に組合
わせ、前記第1、第2及び第3の基本画像(I0、I1、
I3)の相対重み付けを調整するステップを含むことを特
徴とする、画像補間方法。 - 【請求項6】請求項5の方法は、更に、前記第1の基本
画像(I0)と第4の基本画像(I2)との和と、前記第2
及び第3の画像(I1、I3)の和との間の差を決定し、こ
の差を第1及び第2の補間増加数の積(L1L2)で除算す
ることにより、二次相違画像を決定し、前記組合わせス
テップは、更に、前記二次相違画像を前記第1及び第2
の相違画像の内の1つと選択的に組合わせるステップを
含むことを特徴とする、画像補間方法。 - 【請求項7】請求項6の方法は、更に、付加的な基本画
像を用意し、対を成す基本画像を減算的に組合わせ、各
対の間に得られる補間増加数で除算することによって、
付加的な相違画像を決定するステップを含むことを特徴
とする、画像補間方法。 - 【請求項8】請求項7の方法は、更に、基本画像の対の
和を減算的に組合わせ、関連する対間の増加数の積で除
算することにより、付加的な二次相違画像を決定するこ
とステップを含むことを特徴とする、画像補間方法。 - 【請求項9】請求項8の方法は、更に、8つの基本画像
を減算的及び加算的に組合わせ、それらの内の3つの対
の間の補間増加数の積で除算することにより、三次相違
画像を決定するステップを含むことを特徴とする、画像
補間方法。 - 【請求項10】請求項6、7、8または9の方法は、更
に、 前記第1、第2、第3及び第4の基本画像(I0、I1、
I2、I3)を示す表現を、通常四角形の角に表示し、それ
らの間でカーソルを移動させ、 カーソルが前記第1及び第2の基本画像の間の経路に平
行な方向に移動する時、前記一次相違画像を現在表示中
の画像に選択的に加算及び減算し、 カーソルが前記第1及び第3の基本画像の間の経路に平
行な方向に移動する時、前記二次相違画像を選択的に加
算及び減算し、 カーソルが、前記第1及び第2の画像指示の間の経路及
び前記第1及び第2の画像指示の1つに平行に延びる経
路の平行な配列の隣接する経路の間を移動する時、前記
二次相違画像を選択的に前記第1及び第2の相違画像の
内の1つに、選択的に加算及び減算する、ステップを含
むことを特徴とする、画像補間方法。 - 【請求項11】画像間で選択的に補間を行なう装置であ
って、 少なくとも第1及び第2の受信した基本画像(I0、I1)
を減算的に組合わせ、それらの間で得られる補間増加数
(L1)で除算して第1の相違画像を規定する、画像減算
及び操作手段(B、68、72)と、 前記第1の相違画像を記憶する相違画像記憶手段(C、
70)と、 現在表示中の画像を記憶する画像記憶手段(E、74)
と、 前記相違画像記憶手段からの第1の相違画像を前記画像
記憶手段に記憶されている画像と繰り返し加算及び減算
する組合わせ手段(D、90)とからなることを特徴と
する、画像補間装置。 - 【請求項12】請求項11の装置において、前記相違画
像と現在表示中の画像は、各々共通の前もって選択した
画素数を有しており、前記組合わせ手段(D、90)は
同数の加算手段(90、92)の配列を含み、前記相違
画像の各画素を、現在表示中の画像の対応する画素と同
時に組合わせるようにしたことを特徴とする、画像補間
装置。 - 【請求項13】請求項11または12の装置において、 前記画像減算及び操作手段(B、68、72)は、更
に、第3の受信した基本画像(I3)と前記第1の基本画
像(I0)とを減算的に組合わせ、前記第1及び第3の画
像(I0、I3)の間の第2の補間増加数(L2)で除算して
第2の相違画像表現を作成する手段(76、78)を含
み、 前記相違画像記憶手段(C、70)は、更に、前記第2
の相違画像表現を記憶する手段(80)を含むことを特
徴とする、画像補間装置。 - 【請求項14】請求項13の装置において、前記画像減
算及び操作手段(B、68、72)は、更に、前記第1
と第3基本画像(I0、I3)との和を前記第2の基本画像
(I1)と、 第4の基本画像(I2)との和から減算し、更に、前記第
1及び第2のの補間増加数の積(L1L2)によって除算し
て、2次相違画像を規定する手段(82、84)を含
み、前記相違画像記憶手段(C、70)は、前記2次相
違画像を記憶する2次相違画像記憶手段(86)を含む
ことを特徴とする、画像補間装置。 - 【請求項15】請求項13または14の装置において、
前記組合わせ手段は、前記2次相違画像を、前記第1及
び第2相違画像の内の1つと組合わせる手段(90、9
2)を含むことを特徴とする、画像補間装置。 - 【請求項16】請求項14または15の装置は、更に、
相違画像記憶手段(C、70)と組合わせ手段(D、9
0)とに接続されており、前記第1、第2、第3及び第
4の基本画像(I0、I1、I2、I3)を調整可能に選択する
トラックボール手段(104)を含んでおり、前記トラ
ックボール手段(104)を十分回転させて前記第1及
び第2の増加数の1つを指示する毎に、少なくとも前記
第1及び第2の相違画像(I0、I1)の1つを現在表示中
の画像と組合わせるようにしたことを特徴とする、画像
補間装置。 - 【請求項17】請求項16の装置は、更に、前記第1、
第2、第3及び第4の基本画像(I0、I1、I2、I3)を長
方形の角に表示し、前記トラックボール手段(104)
によってカーソルをその角の間を移動させるようにし
た、補間格子を表示する画像処理装置(102)を含む
ことを特徴とする、画像補間装置。 - 【請求項18】請求項11、12、13、14、15、
16、17のいずれか1項の装置は、更に、複数の図を
サンプリングするサンプリング手段(40)と、前記図
を複数のカーネルフィルタの1つと乗算する乗算手段
(42)と、濾過した図を前記基本画像の1つに再構成
する再構成手段(50)と、前記第1、第2、第3及び
第4の基本画像をCT走査装置(10)で発生するため
に、複数のカーネルフィルタの異なるものを各々記憶す
るようにした、複数のカーネルフィルタ記憶手段(4
4、46)とを含むことを特徴とする、画像補間装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/719,827 US5384861A (en) | 1991-06-24 | 1991-06-24 | Multi-parameter image display with real time interpolation |
US07/719,827 | 1991-06-24 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05258040A true JPH05258040A (ja) | 1993-10-08 |
Family
ID=24891513
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4181712A Pending JPH05258040A (ja) | 1991-06-24 | 1992-06-16 | 画像補間方法及び装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5384861A (ja) |
EP (1) | EP0526968B1 (ja) |
JP (1) | JPH05258040A (ja) |
DE (1) | DE69229658T2 (ja) |
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