JPH06149998A - Image processing device - Google Patents

Image processing device

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JPH06149998A
JPH06149998A JP35620492A JP35620492A JPH06149998A JP H06149998 A JPH06149998 A JP H06149998A JP 35620492 A JP35620492 A JP 35620492A JP 35620492 A JP35620492 A JP 35620492A JP H06149998 A JPH06149998 A JP H06149998A
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JP
Japan
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template
value
image
evaluation value
sent
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Japanese (ja)
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JP3262140B2 (en
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Satoru Suzuki
悟 鈴木
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Shimadzu Corp
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Shimadzu Corp
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Abstract

PURPOSE:To perform filtering processing with optimum frequency characteristic by obtaining an evaluation value from a picture element value, and selecting one of plural templates corresponding to the value when a two-dimensional convolution arithmetic operation is performed. CONSTITUTION:Image data to be processed is stored in an original image memory 11, and it is read out and is sent to an evaluation calculator 12, then, the evaluation value is calculated. A template storage circuit 13 retains three templates, and also, retains the threshold value for the evaluation value, and selects one of the three templates corresponding to relation between the evaluation value sent from the evaluation calculator 12 and the threshold value. One template selected by the template storage circuit 13 is sent to a two-dimensional convolution arithmetic circuit 14. The twodimensional convolution arithmetic circuit 14 performs the two-dimensional convolution arithmetic operation by making the template act on a picture element sent from the original image memory 11.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、画像処理装置に関
し、とくに医用X線デジタル画像のフィルタリング処理
を行うのに好適な画像処理装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image processing apparatus, and more particularly to an image processing apparatus suitable for filtering medical X-ray digital images.

【0002】[0002]

【従来の技術】医用X線デジタル画像は、通常、画素の
値のダイナミックレンジが広い反面、観察した部位の画
素値の変化が少ないという特徴を持つ。たとえば、軟部
組織では、画素値は微小にしか変化しない。
2. Description of the Related Art A medical X-ray digital image usually has a wide dynamic range of pixel values, but has a feature that the pixel value of an observed region is little changed. For example, in soft tissue, the pixel value changes only slightly.

【0003】そこで、従来では、画像信号全体ではダイ
ナミックレンジを圧縮しつつ、フィルタリング処理によ
って微小な変化を見やすくする処理を行なっている。こ
のフィルタリング処理は、与えられた周波数特性から得
られるテンプレート(たとえば3×3、5×5などのテ
ンプレート)を原画像に作用させることにより行なう。
このようなフィルタリング処理によって、画像の高周波
域を選択的に通過させ、観察したい部位のコントラスト
を向上させたり、微細な部分の形状を明瞭にすることが
できる。
Therefore, conventionally, the dynamic range of the entire image signal is compressed, while a filtering process is performed to make it easy to see minute changes. This filtering process is performed by applying a template (for example, a template of 3 × 3, 5 × 5, etc.) obtained from the given frequency characteristic to the original image.
By such a filtering process, the high-frequency region of the image can be selectively passed to improve the contrast of the portion to be observed and to clarify the shape of the fine portion.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ように単に高周波域を選択的に通過させるフィルタリン
グ処理を行なうだけでは、かえって画像が見づらくなる
場合がある。すなわち、X線の吸収度の大きい部分で
は、高周波域を選択的に通過させると雑音を強調するこ
とになって、画質が荒くなり画像の平滑さが失われる。
X線吸収が高いということは、検出X線量が少ないとい
うことであり、量子ノイズが大きく、S/N比が低いか
ら、このノイズを強調してしまう結果に終わるからであ
る。
However, the image may be difficult to see if only the filtering process for selectively passing the high frequency band is performed as in the conventional case. That is, in a portion having a high degree of X-ray absorption, noise is emphasized when a high frequency region is selectively passed, resulting in poor image quality and loss of image smoothness.
The fact that the X-ray absorption is high means that the detected X-ray dose is small, the quantum noise is large, and the S / N ratio is low, so that this noise ends up being emphasized.

【0005】この発明は上記に鑑み、画像の特性に応じ
て各部分ごとにフィルタの周波数特性を変化させること
ができ、これによって画像の平滑さを維持しつつフィル
タリング処理を行なうようにした、画像処理装置を提供
することを目的とする。
In view of the above, the present invention makes it possible to change the frequency characteristic of the filter for each part according to the characteristic of the image, thereby performing the filtering process while maintaining the smoothness of the image. An object is to provide a processing device.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明による画像処理装置では、異なる周波数特
性を有し、かつ直流成分が一致させられた複数個のテン
プレートを保持しており、被処理画像の画素値より評価
値を求め、この評価値に応じて上記のテンプレートの1
個を選択し、選択されたテンプレートを用いて被処理画
像の画素値に対して2次元コンボリューション演算を行
なうことが特徴となっている。
In order to achieve the above object, the image processing apparatus according to the present invention holds a plurality of templates having different frequency characteristics and having the same DC components. An evaluation value is obtained from the pixel value of the image to be processed, and the value of
It is characterized in that the two-dimensional convolution operation is performed on the pixel values of the image to be processed using the selected template using the selected template.

【0007】[0007]

【作用】1つの画像に対して複数個のテンプレートを、
各部分ごとに用いて2次元コンボリューション演算を行
なう。その際、画素値から評価値を求め、これに応じて
複数個のテンプレートの1つを選ぶ。これにより、各部
分ごとに最適の周波数特性のフィルタリング処理を行な
うことができ、量子ノイズの多い部分ではそのノイズを
強調しないようにでき、画質が荒れるのを防ぎ、画像の
平滑さを維持することができる。
[Operation] A plurality of templates for one image,
A two-dimensional convolution operation is performed using each part. At that time, an evaluation value is obtained from the pixel value, and one of the plurality of templates is selected according to the evaluation value. As a result, it is possible to perform the filtering process of the optimum frequency characteristic for each part, prevent the noise from being emphasized in the part with a lot of quantum noise, prevent the image quality from becoming rough, and maintain the smoothness of the image. You can

【0008】[0008]

【実施例】以下、この発明の好ましい一実施例について
図面を参照しながら詳細に説明する。図1はこの発明の
一実施例にかかる画像処理装置を示すものである。この
図1において、被処理画像データが原画像メモリ11に
格納されており、これが読み出されて評価値算出器12
に送られて、評価値が算出される。この評価値は、たと
えば着目する画素の値そのものであったり、着目する画
素の近傍(たとえばその周辺の3×3、あるいは5×5
などの画素)の分散値を基準にして求める。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the image data to be processed is stored in the original image memory 11, which is read out and evaluated by the evaluation value calculator 12.
And the evaluation value is calculated. This evaluation value is, for example, the value of the pixel of interest itself, or the vicinity of the pixel of interest (for example, 3 × 3 or 5 × 5 around the pixel of interest).
Pixel) is calculated based on the variance value.

【0009】テンプレート格納回路13は、たとえば図
4に示すような3つのテンプレートA、B、Cを保持し
ているとともに、評価値についてのしきい値u、v(図
3参照)をも保持していて、評価値算出器12から送ら
れる評価値とこれらしきい値u、vとの関係に応じて3
つのテンプレートA、B、Cのうちの1つを選択する。
The template storage circuit 13 holds, for example, three templates A, B and C as shown in FIG. 4, and also holds thresholds u and v (see FIG. 3) for evaluation values. However, depending on the relationship between the evaluation value sent from the evaluation value calculator 12 and these threshold values u and v, 3
Select one of the two templates A, B, C.

【0010】これら3つのテンプレートA、B、Cは図
4に示すように3×3のマトリクスよりなり、それぞれ
図5のカーブA、B、Cで示すような周波数特性を持つ
ようその各値が定められている。これらの周波数特性
は、図5で示すように、画像のダイナミックレンジを圧
縮するため低域は減弱させるが、微小構造に明瞭なコン
トラストを付けるため中域は通過させ、また、高域はノ
イズを抑えるために減弱させる点では共通であるが、中
域の通過度の点で変化が付けられている。カーブAが最
もハイパス特性が強く、カーブCが最も弱く、カーブB
はその中間となっている。テンプレートの各値は、この
周波数特性から2次元FFT(フーリエ変換)を用いて
求める。直流成分は図5の点pで規定され、共通の値と
されるが、2次元FFTの打ち切り誤差のため、各テン
プレートの直流特性は異なるものとなる。ここで、テン
プレートの直流特性はテンプレート各点の値の総和であ
る。この実施例では1つの画像に3つのテンプレートを
作用させるので、各テンプレートの直流特性は厳密に一
致させておく必要がある。
These three templates A, B and C are made up of a 3 × 3 matrix as shown in FIG. 4, and their respective values have the frequency characteristics shown by the curves A, B and C in FIG. 5, respectively. It is set. As shown in FIG. 5, these frequency characteristics reduce the low range to compress the dynamic range of the image, but pass the middle range to add clear contrast to the fine structure, and the high range causes noise. It is common in that it is attenuated to suppress it, but changes have been made in the degree of passage in the midrange. Curve A has the strongest high-pass characteristics, curve C the weakest, and curve B
Is in the middle. Each value of the template is obtained from this frequency characteristic using a two-dimensional FFT (Fourier transform). The DC component is defined by point p in FIG. 5 and has a common value, but the DC characteristics of each template are different due to the truncation error of the two-dimensional FFT. Here, the DC characteristic of the template is the sum of the values at each point of the template. In this embodiment, since three templates act on one image, the DC characteristics of each template must be exactly matched.

【0011】テンプレート格納回路13によって選択さ
れた1つのテンプレートは、2次元コンボリューション
演算回路14に送られる。この2次元コンボリューショ
ン演算回路14では、原画像メモリ11から送られてき
た画素に対して、上記のテンプレートを作用させて2次
元コンボリューション演算を行なう。すなわち、着目す
る画素、たとえば図2の画素im、nにテンプレートの
中央の点を合わせ、各画素の値とテンプレートの各値と
の2次元コンボリューション演算を行ない、その演算結
果として得られた値をその画素im、nのフィルタリン
グ後の値とする。
One template selected by the template storage circuit 13 is sent to the two-dimensional convolution operation circuit 14. In the two-dimensional convolution operation circuit 14, the above template is applied to the pixels sent from the original image memory 11 to perform the two-dimensional convolution operation. That is, the pixel of interest, for example, the pixels im and n in FIG. 2 are aligned with the center point of the template, a two-dimensional convolution operation is performed between the value of each pixel and each value of the template, and the value obtained as the operation result. Is the value of the pixel im, n after filtering.

【0012】こうして得られたフィルタリング後の値が
フィルタリング後の画像データとしてフィルタリング画
像メモリ15に格納される。
The filtered values thus obtained are stored in the filtered image memory 15 as filtered image data.

【0013】実際には、原画像メモリ11から評価値算
出器12に必要な画素値が出力されて、評価値が算出さ
れ、これに応じてテンプレート格納回路13において1
つのテンプレートが選択されて2次元コンボリューショ
ン演算回路14に送られたとき、これに同期して、原画
像メモリ11から、そのテンプレートに対応する画素の
信号が2次元コンボリューション演算回路14に送られ
て演算が行なわれる。
Actually, the necessary pixel value is output from the original image memory 11 to the evaluation value calculator 12 to calculate the evaluation value, and the template storage circuit 13 outputs 1 in accordance with this.
When one template is selected and sent to the two-dimensional convolution operation circuit 14, the signal of the pixel corresponding to the template is sent to the two-dimensional convolution operation circuit 14 from the original image memory 11 in synchronization with this. Calculation is performed.

【0014】これにより、たとえば1つの原画像のう
ち、X線吸収の高い部分では図5のカーブCで示したよ
うな周波数特性を有するテンプレートによる2次元コン
ボリューション演算を行ない、X線吸収の低い部分では
図5のカーブAで示したような周波数特性を有するテン
プレートによる2次元コンボリューション演算を行なう
というようなことができる。そこで、X線吸収が高く、
データにノイズが多く含まれている部分では高周波域
(図5では中域であるが)の通過度を他より低くして、
強調の程度を弱め、ノイズが強調されないようにするこ
とができる。その結果、ノイズの強調された画質の荒く
なった画像が得られることを防止できる。X線吸収の低
い部分では図5のカーブAで示されるような周波数特性
のテンプレートが適用されるため、フィルタリング処理
による十分なエッジ強調効果が得られ、この部分ではノ
イズが少ないので画像が荒れるということはない。その
ため、フィルタリング画像メモリ15に格納されるフィ
ルタリング処理後の画像は、その全面にわたり平滑さが
維持されつつコントラスト強調されたものとなる。
Thus, for example, in one original image, a portion having a high X-ray absorption is subjected to a two-dimensional convolution operation using a template having a frequency characteristic as shown by the curve C in FIG. 5, and the X-ray absorption is low. In the portion, it is possible to perform a two-dimensional convolution operation using a template having a frequency characteristic as shown by the curve A in FIG. Therefore, X-ray absorption is high,
In the portion where the data contains a lot of noise, the pass rate in the high frequency range (which is the middle range in FIG. 5) is made lower than the others,
The degree of emphasis can be weakened so that noise is not emphasized. As a result, it is possible to prevent a noise-emphasized image having a rough image quality from being obtained. Since the template having the frequency characteristic as shown by the curve A in FIG. 5 is applied to the portion where the X-ray absorption is low, a sufficient edge enhancement effect can be obtained by the filtering process, and since noise is small in this portion, the image is rough. There is no such thing. Therefore, the image after the filtering process stored in the filtered image memory 15 has the contrast enhanced while maintaining the smoothness over the entire surface.

【0015】なお、ここでは原画像メモリ11とフィル
タリング画像メモリ15とは別の画像メモリとして構成
しているが、同一のメモリであってもよい。また、テン
プレートは3×3以外に5×5など適宜選定できる。さ
らに、この実施例では、すべての構成をハードウェアで
表現しているが、同等の機能を果たすものであればソフ
トウェア的に構成することも可能である。
Although the original image memory 11 and the filtered image memory 15 are configured as different image memories here, they may be the same memory. Further, the template can be appropriately selected such as 5 × 5 other than 3 × 3. Further, in this embodiment, all the configurations are represented by hardware, but software can be configured as long as they have equivalent functions.

【0016】[0016]

【発明の効果】以上説明したように、この発明の画像処
理装置によれば、画像の各部の特性に応じて各部分ごと
にフィルタの周波数特性を変化させることによって画像
の平滑さを維持しつつフィルタリング処理を行なうこと
ができる。これにより、各部分ごとに最適の周波数特性
のフィルタリング処理を行なうことができ、量子ノイズ
の多い部分ではそのノイズを強調せず、画質が荒れるの
を防ぎ、画像の平滑さを維持するようにしながら、フィ
ルタリング処理によるコントラストの向上などを図るこ
とができる。
As described above, according to the image processing apparatus of the present invention, the frequency characteristic of the filter is changed for each part according to the characteristic of each part of the image while maintaining the smoothness of the image. A filtering process can be performed. As a result, it is possible to perform the filtering process of the optimum frequency characteristic for each part, not to emphasize the noise in the part with a lot of quantum noise, prevent the image quality from becoming rough, and maintain the smoothness of the image. The contrast can be improved by the filtering process.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の一実施例のブロック図。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention.

【図2】原画像における画素を示す図。FIG. 2 is a diagram showing pixels in an original image.

【図3】評価値とテンプレートとの関係を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a relationship between an evaluation value and a template.

【図4】テンプレートをそれぞれ示す図。FIG. 4 is a diagram showing each template.

【図5】フィルタの周波数特性を示すグラフ。FIG. 5 is a graph showing frequency characteristics of a filter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 原画像メモリ 12 評価値算出器 13 テンプレート格納回路 14 2次元コンボリューション演算回路 15 フィルタリング画像メモリ 11 original image memory 12 evaluation value calculator 13 template storage circuit 14 two-dimensional convolution operation circuit 15 filtering image memory

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被処理画像の画素値より評価値を求める
手段と、異なる周波数特性を有し、かつ直流成分が一致
させられた複数個のテンプレートを保持し、上記の評価
値に応じてこれらのテンプレートの1個を選択する手段
と、選択されたテンプレートを用いて被処理画像の画素
値に対して2次元コンボリューション演算を行なう手段
とを有することを特徴とする画像処理装置。
1. A means for obtaining an evaluation value from a pixel value of an image to be processed, and a plurality of templates having different frequency characteristics and having matched DC components are held, and these templates are stored according to the evaluation value. 2. An image processing apparatus comprising: a means for selecting one of the templates and a means for performing a two-dimensional convolution operation on pixel values of an image to be processed using the selected template.
JP35620492A 1992-10-30 1992-10-30 Image processing device Expired - Lifetime JP3262140B2 (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012176140A (en) * 2011-02-26 2012-09-13 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc Image processing apparatus, program and image diagnostic apparatus

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012176140A (en) * 2011-02-26 2012-09-13 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc Image processing apparatus, program and image diagnostic apparatus

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