JPH06259547A - 画像処理方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は画像処理を高速で行い得る画像処理装
置を提供することを目的とする。 【構成】本発明は入力画像に対し所定サイズのマスクを
移動しながら各位置でマスク内の画素の演算処理を繰り
返すことにより入力画像の画像処理を行う画像処理装置
であって、画像処理装置４はマスク内の画素の中から演
算対象画素を抽出して演算処理を行うことを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、入力画像に対し所定サ
イズのマスクを移動しながら各位置でマスク内の画素の
演算処理を繰り返すことにより入力画像の画像処理を行
う画像処理方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】このような画像処理装置は、例えばＸ線
像の血管強調のために用いられ、図１０に示すようにＸ
線診断装置の画像処理系４４に組み込まれる。撮像系
は、Ｘ線を被検体Ｐに向けて放射するＸ線管装置４１
と、Ｘ線管装置４１に対し被検体Ｐを挟んで対向して配
置され、被検体Ｐの透過Ｘ線を可視光に変換するイメー
ジインテンシファイア４２と、この可視光を撮像するＴ
Ｖカメラ４３とを備える。画像処理系４４は、ＴＶカメ
ラ４３からの画像（以下「原画像Ｏ」という）をアナロ
グディジタル変換器（ＡＤＣ）４５を介して入力し、こ
の原画像Ｏを一方でそのまま減算器４６に供給すると共
に、他方で画像処理装置４７を介して平滑画像（低周波
画像）Ｓに変換してから減算器４６に供給する。そし
て、これら両者を減算することで、低周波成分を多く含
む背景部分の濃度が抑制され、それによって血管が強調
される。この強調画像Ｅは、ディジタルアナログ変換器
（ＤＡＣ）５３を介してモニタ５４を含む表示系に出力
され、そこで表示に供される。

【０００３】ところで、画像平滑処理の原理は、ｎ×ｎ
サイズのマスクを原画像Ｏ上を移動させながら、その各
位置でマスク内の全画素を単純加算平均またはウエイト
加算平均処理に供し、その処理結果を元の通り配置して
平滑画像を生成するものである。この原理を実現するべ
く画像平滑処理装置４７は、一般には、図１０に示すよ
うに、第１〜第ｎの複数のイメージメモリ４９〜５１を
装備し、書込み／読出しアドレス発生器５２からのアド
レスを変えることで原画像Ｏを上下左右に少しづつシフ
トしながら各メモリにシフト画像を記憶し、演算回路４
８でこれらのシフト画像を加算平均することで平滑画像
Ｓを生成する。しかし乍、このような画像平滑処理装置
４７は、次のような問題を抱えている。

【０００４】まず第１の問題は、ｎ×ｎ画素のマスクサ
イズに応じて、ｎ×ｎ−１個のシフト画像を作成して、
ｎ×ｎ−１回の加算処理を繰り返す必要があるので、処
理速度が非常に遅いことである。このため、上述したよ
うにＸ線診断装置に組み込み、Ｘ線像の血管強調に用い
ようとすれば、リアルタイム性能が極端に低下してしま
う。

【０００５】また、第２の問題は、原画像Ｏに、例えば
極端に濃度が低い診断上無意味な無効領域がある場合、
この無効領域の影響で平滑画像の有効／無効領域の境界
付近で適正な低周波数成分を含まなくなることである。
このことを図１１を参照して具体的に説明する。一般
に、イメージインテンシファイア４２の出力像の円形に
対して、ＴＶカメラ４３の撮像領域は矩形である。した
がって、両者に不一致の部分（これが無効領域）が生
じ、この無効領域には光が入射しないので、図１１
（ａ）に示すように、原画像Ｏの無効領域（斜線）の画
素信号は最小信号（または最大信号）になる。図１１
（ｂ）に示すように、マスクＭの一部がこの無効領域に
かかると、図１１（ｃ）に示すように平滑画像Ｓの有効
／無効領域の境界付近の画素（斜線）の値は最小信号の
影響を受けて、像部分の低周波数成分を適正に含まない
値を示す。こうして得られた平滑画像Ｓを原画像Ｏから
減算して血管強調画像を生成しても、有効／無効領域の
境界付近の血管像は何等強調されず、診断に供すること
ができなくなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に対処すべくなされたもので、その目的は、入力画像
に対し所定サイズのマスクを移動しながら各位置でマス
ク内の画素の演算処理を繰り返すことにより入力画像の
画像処理を行う画像処理方法および装置であって、高速
で画像処理を行い得る画像処理方法および装置を提供す
ることである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明による画像処理方
法は、入力画像に対し所定サイズのマスクを移動しなが
ら各位置でマスク内の画素の演算処理を繰り返すことに
より入力画像の画像処理を行う画像処理方法であって、
上記マスク内の画素の中から演算対象画素を抽出して演
算処理を行うことを特徴とする。

【０００８】また、本発明による他の画像処理方法は、
入力画像に対し所定サイズのマスクを移動しながら各位
置でマスク内の画素の加算平均処理を繰り返すことによ
り前記入力画像を平滑な画像に変換する画像処理方法で
あって、上記マスクの移動に伴う加算平均処理は、該マ
スクの移動前に得られた加算平均結果、マスクの移動に
伴い新たに加算平均処理対象となった画素、およびマス
クの移動に伴い加算平均処理対象外となった画素を用い
て加算平均結果を得るものであることを特徴とする。

【０００９】また、本発明による画像処理装置は、入力
画像に対し所定サイズのマスクを移動しながら各位置で
マスク内の画素の演算処理を繰り返すことにより入力画
像の画像処理を行う画像処理装置であって、上記マスク
内の画素の中から演算対象画素を抽出する手段と、この
抽出手段によって抽出された画素により演算処理を行う
演算手段とを備えることを特徴とする。

【００１０】また、本発明による他の画像処理装置は、
入力画像に対し所定サイズのマスクを移動しながら各位
置で前記マスク内の画素の加算平均処理を繰り返すこと
により前記入力画像を平滑な画像に変換する画像処理装
置であって、上記マスクの移動に伴う加算平均処理は、
該マスクの移動前に得られた加算平均結果、マスクの移
動に伴い新たに加算平均処理対象となった画素、および
マスクの移動に伴い加算平均処理対象外となった画素を
用いて加算平均結果を得るものであることを特徴とす
る。

【００１１】

【作用】本発明による画像処理方法によれば、マスク内
の全ての画素を演算処理に供するのではなく、マスク内
の全ての画素の中から抽出した演算対象画素だけを演算
処理に供するので、高速処理を実現できる。

【００１２】また、本発明による他の画像処理方法によ
れば、マスクの移動に伴ってマスク内の全ての画素につ
いて新たに演算処理を繰り返すのではなく、マスクの移
動前に得られた加算平均結果、マスクの移動に伴い新た
に加算平均処理対象となった画素、およびマスクの移動
に伴い加算平均処理対象外となった画素を用いて加算平
均結果を得るので、高速処理を実現できる。

【００１３】本発明による画像処理装置によれば、マス
ク内の全ての画素を演算処理に供するのではなく、抽出
手段でマスク内の画素の中から演算対象画素を抽出し、
その抽出された画素を演算手段で演算処理を行うことに
より高速処理を実現できる。

【００１４】また、本発明による他の画像処理装置によ
れば、マスクの移動に伴ってマスク内の全ての画素につ
いて新たに演算処理を繰り返すのではなく、マスクの移
動前に得られた加算平均結果、マスクの移動に伴い新た
に加算平均処理対象となった画素、およびマスクの移動
に伴い加算平均処理対象外となった画素を用いて加算平
均結果を得るので、高速処理を実現できる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明による画像処理装置をＸ線診断
装置の血管強調に適用する場合の一実施例を説明する。
なお、画像平滑処理のマスクサイズは９×９画素として
説明する。

【００１６】図１は本実施例のブロック図である。Ｘ線
管装置１とイメージインテンシファイア２とが、被検体
Ｐを介して対向して配置される。イメージインテンシフ
ァイア２からの可視光は、図示しない光学系を介して、
ＴＶカメラ３の撮像面に結像される。

【００１７】画像処理装置４は、ＴＶカメラ３からの出
力をアナログディジタル変換器（ＡＤＣ）５を介して入
力し、ディジタル処理を行う。このディジタル画像（以
下「原画像」という）Ｏは、そのまま減算器６に供給さ
れると共に、画像平滑処理装置７の演算回路８にも供給
される。この演算回路８には、第１から第４までの４つ
のイメージメモリ９〜１２がデータバス１３，１４で接
続されている。

【００１８】書込み／読出しアドレス発生器１５は、各
第１〜第４メモリ９〜１２に書込み、および読出しアド
レスを供給して、各第１〜第４メモリ９〜１２への画像
の書込みおよび読出しを制御する。第１メモリ９には原
画像Ｏが書込み／読出しアドレス発生器１５からクリア
の指示があるまで保持される。書込み／読出しアドレス
発生器１５から第１メモリ９への読出しアドレスが変更
されることに基づいて、この原画像Ｏは所定の方向およ
び距離（画素数）だけシフトした画像（シフト画像）に
変換されて、演算回路８に供給されるようになってい
る。演算回路８は原画像Ｏとシフト画像を加算して、そ
の加算画像を出力する。この加算画像は第２〜第４メモ
リ１０〜１２に選択的に書き込まれる。平滑画像Ｓは、
演算回路８で所定回数加算処置を実行された後、加算回
数から１を加えた所定の除算係数（ここでは９）で除算
されることにより生成される。この平滑画像Ｓの生成処
理の手順については後述する。この平滑画像Ｓは、演算
回路８から減算器６に供給される。

【００１９】減算器６は、この平滑画像Ｓに減算係数設
定器１６から供給される減算係数を乗じて、これをアナ
ログディジタル変換器５からそのまま入力された原画像
Ｏから減算する。減算係数設定器１６は、任意の減算係
数を入力できるようになっている。減算器６による減算
の結果、低周波成分を多く含む背景部分の濃度は抑制さ
れ、血管のみ強調された血管強調画像Ｅが作成される。
この強調画像Ｅは、ディジタルアナログ変換器（ＤＡ
Ｃ）１７を介して、モニタ１８を含む画像表示装置に出
力される。次に以上のように構成された本実施例装置の
作用について説明する。

【００２０】ＴＶカメラ３からの出力は、画像処理装置
４に供給され、まず、アナログディジタル変換器５でデ
ィジタル信号に変換される。このディジタル信号に変換
された原画像Ｏは、そのまま減算器６に供給されると共
に、画像平滑処理装置７の演算回路８にも供給される。

【００２１】画像平滑処理装置７での平滑処理は次のよ
うな原理で行われる。なおここでは原画像Ｏは１７×１
７画素のマトリクスとして説明する。図２は原画像Ｏの
画素マトリクスを示していて、太線枠は９×９画素サイ
ズのマスクＭであり、また斜線で示した画素は、このマ
スクＭに存在する８１個の画素の中の加算対象となる加
算対象画素を示している。従来は、このマスクＭ内に存
する全ての画素、すなわち８１個の画素を加算するた
め、加算処理を８０回（９×９−１）繰り返す必要があ
った。これに対し、本実施例では、マスクＭ内に存する
全ての画素から比較的少数、図２に斜線で示すように９
個の画素を加算対象画素として抽出し、これらを加算す
る。この加算対象画素は、ここでは、図２に斜線で示し
たように、マスクＭの重心位置にある注目画素と、この
注目画素を中心にして８方向に離散した８個の画素から
なる。したがって、加算処理は従来の８０回から８回に
激減され、この減少回数に応じて処理速度が大幅に向上
され、高速処理を実現できる。この原理を実現するた
め、実際に処理は次のように行われる。

【００２２】アナログディジタル変換器５からの原画像
Ｏは、演算回路８を通過して、そのまま、第１メモリ９
に書き込まれ、ここに書込み／読出しアドレス発生器１
５からクリアお指示があるまで保持される。また、この
原画像Ｏは、第２，３メモリ１０，１１にコピーされ
る。なお、第２〜第４メモリ１０〜１２の記憶内容は、
読出し毎に逐次クリアされる。

【００２３】第３メモリ１１の原画像Ｏは、書込み／読
出しアドレス発生器１５からの読出しアドレスにしたが
い、アドレス変更されることなくそのまま演算回路８に
供給される。一方、第２メモリ１０へは書込み／読出し
アドレス発生器１５から変更され読出しアドレスが供給
され、この結果原画像Ｏは図３（ａ）のように４画素分
左にシフトして読み出され、演算回路８に供給される。
この画像を、左シフト画像ＯL という。

【００２４】演算回路８は、第２メモリ１０と第３メモ
リ１１から読み出された原画像Ｏと左シフト画像ＯL を
加算し、加算画像（以下「第１加算画像」という）Ｏ1
を生成する。この第１加算画像Ｏ1 は第４メモリ１２に
書き込まれる。

【００２５】次いで、この第１加算画像Ｏ1 が第４メモ
リ１２から読み出されると共に、第１メモリ９の原画像
Ｏが４画素分右にシフトして読み出される。この画像
を、右シフト画像ＯR という。演算回路８は、これら第
１加算画像Ｏ1 と右シフト画像ＯR を加算し、第２加算
画像Ｏ2 を生成する。第２加算画像Ｏ2 は、第３メモリ
１１に書き込まれる。

【００２６】そして、この第２加算画像Ｏ2 は第３メモ
リ１１からアドレス変更されることなくそのままのアド
レスで読み出されると共に、第１メモリ９の原画像Ｏが
４画素分上にアドレス変更されてシフトされて読み出さ
れ、両者は演算回路８で加算される。この加算画像（以
下「第３加算画像」という）Ｏ3 は第４メモリ１２に書
き込まれる。

【００２７】そして、この第３加算画像Ｏ3 は第４メモ
リ１２からアドレス変更されることなくそのままのアド
レスで読み出され、また第１メモリ９から原画像Ｏがア
ドレス変更されて４画素分下にシフトされて読み出さ
れ、両者は演算回路８で加算される。この第４加算画像
Ｏ4 が生成される。この第４加算画像Ｏ4 は第４メモリ
１２に書き込まれる。

【００２８】この第４加算画像Ｏ4 がそのまま読み出さ
れ、また第２メモリ１０の原画像Ｏが図３（ｂ）のよう
に左と上方向にそれぞれ４画素分シフトして読み出さ
れ、両者は演算回路８で加算され、得られた第５加算画
像Ｏ5 は第４メモリ１２に書き込まれる。

【００２９】この第５加算画像Ｏ5 がそのまま読み出さ
れ、また第１メモリ９の原画像Ｏが左と下にそれぞれ４
画素分シフトして読み出され、両者は演算回路８で加算
され、得られた第６加算画像Ｏ6 は第３メモリ１１に書
き込まれる。

【００３０】この第６加算画像Ｏ6 がそのまま読み出さ
れ、また第１メモリ９の原画像Ｏが右と上にそれぞれ４
画素分シフトして読み出され、両者は演算回路８で加算
され、得られた第７加算画像Ｏ7 は第４メモリ１２に書
き込まれる。

【００３１】この第７加算画像Ｏ7 がそのまま読み出さ
れ、また第１メモリ９の原画像Ｏが右と下にそれぞれ４
画素分シフトして読み出され、両者は演算回路８で加算
され、得られた第８加算画像Ｏ8 は第３メモリ１１に書
き込まれる。上述のように加算処理を８回繰り返すこと
で、原画像Ｏの注目画素を含む９個の加算対象画素が加
算され、第８加算画像Ｏ8 が構成される。

【００３２】この第８加算画像Ｏ8 は演算回路８で加算
対象画素数に一致する除算係数、つまりここでは９で除
算される。これによって、平滑画像Ｓが生成される。こ
の平滑画像Ｓは減算器６に送られ、そこで減算係数設定
器１６で任意に設定された減算係数αを乗じられ、アナ
ログディジタル変換器５からそのまま入力された原画像
Ｏを減算する。これによって、低周波数成分を多く含む
背景部分の濃度が抑制され、相対的に血管が強調された
強調画像Ｅが生成される。この血管強調画像Ｅは、ディ
ジタルアナログ変換器１７を介して、モニタ１８を含む
表示装置に出力され、そこで表示される。

【００３３】以上のように本実施例は、原画像Ｏを８方
向に４画素ずつシフトしながら、原画像Ｏに加算し、所
定の除算係数で除算することにより、平滑画像Ｓを生成
することができるので、加算処理の回数が、従来のマス
クＭ内に存する全ての画素を加算する場合に比較して、
大幅に減少する。したがって、この減少回数に応じて平
滑処理の速度を向上することができ、リアルタイム性能
の向上を実現できる。また、加算処理は、注目画素とそ
の注目画素を中心に離散した８つの画素によって平滑処
理を行うので、平滑処理の効果は、それほど低下するこ
とはない。次に第２実施例について説明する。

【００３４】図４は図１に対応させて示した本実施例の
ブロック図である。したがって、図１と対応する部分に
は図１と同一符号を付して詳細な説明は省略する。な
お、ここでも原画像Ｏのマトリクスサイズは１７×１７
画素とし、画像平滑処理のマスクサイズは９×９画素と
する。なお、本実施例の平滑処理の原理は、原画像Ｏを
一旦、水平方向に沿って一次元で平滑し、それを今度は
垂直方向に沿って一次元で平滑することで、結果的に２
次元空間上での平滑処理を実現するものである。画像処
理装置４のアナログディジタル変換器５には平滑処理装
置７の第１のイメージメモリ２０が接続されていて、ア
ナログディジタル変換器５からの原画像Ｏはまずここに
書き込まれるようになっている。この第１メモリ２０の
原画像Ｏは、読出し／書込みアドレス発生器２５の読出
し制御のもと、水平フィルタ処理部２１に水平方向の１
ラインずつ順次、出力される。水平フィルタ処理部２１
で水平方向に沿って一次元の平滑処理を施されて生成さ
れた水平平滑画像は、第２メモリ２２に書き込まれる。
この第２メモリ２２の水平平滑画像は、読出し／書込み
アドレス発生器２５の読出し制御のもと、今度は垂直方
向に沿って１ラインずつ順次、垂直フィルタ処理部２３
に出力される。垂直フィルタ処理部２３で垂直方向に沿
って一次元の平滑処理を施されて結果的に２次元方向に
平滑化された平滑画像Ｓは、一旦第３メモリ２４に書き
込まれた後、所定の順番でスキャンされ一次元配列され
て減算器６に順次供給される。

【００３５】次に水平フィルタ処理部２１の構成につい
て説明する。図５は水平フィルタ処理部２１の構成を示
すブロック図である。第１メモリ２０から水平方向に沿
った１ライン分のデータが、入力ラインバッファ２７に
書き込まれる。この入力ラインバッファ２７は原画像Ｏ
の水平方向の１ラインを構成する各画素に対応する記憶
素子を複数個（ここでは１７個）備える。この入力ライ
ンバッファ２７には、読出し選択回路２８が接続され
る。読出し選択回路２８は、制御回路２９からの制御信
号にしたがって入力ラインバッファ２７の各記憶素子の
画素データを、ランダムに読み出す。読出し選択回路２
８の出力は、制御ゲート３０の入力端子に接続される。
制御ゲート３０は、１つの入力端子と、３つの出力端子
を持ち、制御回路２９からの制御信号にしたがって、い
ずれかの出力端子と入力端子とを選択的に接続する。制
御ゲート３０の一の出力端子は、後述する書込み選択回
路３５に接続され、他の２つの出力端子はそれぞれ加減
算回路３１のプラス入力とマイナス入力に接続される。

【００３６】制御回路２９には、有効領域ＲＯＭ３２が
相互接続される。有効領域ＲＯＭ３２には、ＴＶカメラ
３の撮像領域におけるイメージインテンシファイア２か
らの出力像の結像範囲に関する情報、つまり原画像Ｏの
各画素が有効領域の画素であるか、または無効領域の画
素であるか否かを区別する有効領域情報が保管される。
ＴＶカメラ３の撮像領域におけるイメージインテンシフ
ァイア２からの出力像の結像範囲は、イメージインテン
シファイア２とＴＶカメラ３の幾何的な配置関係によっ
て設計段階で決定されるので、あらかじめ求められて有
効領域ＲＯＭ３２にインストールされる。

【００３７】制御回路２９は、読出し選択回路２８を指
示して入力ラインバッファ２７から出力した画素が有効
領域内の画素であるかどうかをこの有効領域情報を用い
て確認し、制御ゲート３０の入出力端子の接続関係を制
御する。加減算回路３１は、プラス入力またはマイナス
入力から入力される画素データを、制御回路２９から出
力制御信号を受けるまで、累積加減算処理を行う。加減
算回路３１には、除算回路３２が接続される。除算回路
３２は、加減算回路３１からの累積加減算処理結果を除
算係数ＲＯＭ３４からの除算係数で除算し、その結果を
書込み選択回路３５に出力する。除算係数ＲＯＭ３４は
１から９までの除算係数を格納していて、この除算係数
を制御回路２９からの指示にしたがって選択的に除算回
路３３へ供給する。書込み選択回路３６には、原画像Ｏ
の水平方向の１ライン分の画素（ここでは１７個）をそ
れぞれ記憶する複数の記憶素子を備える出力ラインバッ
ファ３６が接続される。出力ラインバッファ３６は、各
記憶素子のデータ、つまり水平方向に平滑化された画素
データを順次第２メモリ２２に出力する。

【００３８】なお、垂直フィルタ処理部２３の構成は、
垂直フィルタ処理部２３のラインバッファに第２メモリ
２２の水平方向平滑画像が垂直方向の１ラインデータが
順次供給される点以外各部の構成機能は、水平フィルタ
処理部２１と同じである、したがって、説明は省略す
る。次に以上のように構成された本実施例の作用につい
て説明する。

【００３９】アナログディジタル変換器５からの原画像
Ｏは、第１メモリ２０に書き込まれる。第１メモリ２０
の原画像Ｏは、水平方向の一ラインずつ水平フィルタ処
理部２１に出力され、入力ラインバッファ２７の各記憶
素子に書き込まれる。図６は水平方向の或る一ラインの
水平平滑処理の手順について示す流れ図である。なお、
ｉは注目画素の列座標（Ｘ座標）を示すパラメータと
し、Ｐ（ｉ）は原画像Ｏの当該ラインのｉ座標の画素デ
ータを示し、Ｑ（ｉ）は水平平滑画像の当該ラインのｉ
座標の画素データを示すものとする。ここでの一次元の
マスクＭのサイズは９画素とする。また、図７は水平方
向のある一ラインの水平平滑処理の手順を模式的に示す
図であり、無効領域の画素は斜線で、注目画素は逆斜線
で示している。

【００４０】水平平滑処理はステップＳ１でｉが１に初
期化されて開始される。このときのｉに応じて１番目の
画素の画素データＰ（１）が注目画素として入力ライン
バッファ２７の１番目の記憶素子から読み出される。

【００４１】ステップ２において、制御回路２９は、当
該ラインのｉ番目の注目画素が有効領域内の画素である
かどうかを有効領域ＲＯＭ３２の有効領域情報に基づい
て判断する。もし有効領域内の画素であればステップＳ
３が実行される。一方、ｉ番目の注目画素が有効領域内
の画素でなければステップＳ９が実行される。ステップ
Ｓ９では、制御ゲート３０は書込み選択回路３５側に接
続され、当該注目画素の画素データＰ（ｉ）は書込み選
択回路３５を介してそのまま水平平滑画像の当該ライン
のｉ番目の画素の画素データＱ（ｉ）として、出力ライ
ンバッファ３６の当該ｉ番目の記憶素子に書き込まれ
る。なお、このときのＱ（ｉ）は、Ｐ（ｉ）でなくても
他の値、例えば０データであってもよい。この処理が終
了すると、ステップＳ７に移行するが、ステップＳ７は
後述する。

【００４２】一方、ステップＳ３では、当該ｉ番目の注
目画素を重心位置に置いた９画素長の一次元マスクＭの
一部が、無効領域にかかるか、換言すると、マスクＭに
含まれるすべての画素が有効領域にあるか否かが制御回
路２９で判断される。ここで、ＮＯのときはステップＳ
４に移り、ＹＥＳのときはステップＳ１０に移る。

【００４３】ステップＳ４では、図７（ａ）に模式的に
示すように、当該注目画素Ｐ（ｉ（ｉは図７（ａ）では
９））を中心とした９画素長のマスクＭ内に含まれる合
計９画素の画素データが加算され、ＳＵＭ（ｉ）が算出
される。このとき、読出し選択回路２８の読出し選択動
作により、入力ラインバッファ２７からｉ−４番目から
ｉ＋４番目までの画素データＰ（ｉ−４）〜Ｐ（ｉ＋
４）が読み出される。なお、この読みだし期間中、制御
ゲート３０は加減算回路３１のプラス入力側に接続され
る。したがって、画素データＰ（ｉ−４）〜Ｐ（ｉ＋
４）が加減算回路３１のプラス入力から入力され、そこ
で加算される。なお、有効領域に含まれる最初の注目画
素に関する加算処理を行った後、次の注目画素以降の加
算処理は、次の式（１）に基づいて行われる。 ＳＵＭ（ｉ）＝ＳＵＭ（ｉ−１）＋Ｐ（ｉ＋４）−Ｐ（ｉ−５） …（１）

【００４４】つまり、マスクＭの移動に応じて、新たに
当該マスクＭ内に含まれる画素Ｐ（ｉ＋４）を一つ前の
加算処理ＳＵＭ（ｉ−１）に加え、また当該マスクＭか
ら外れる画素Ｐ（ｉ−５）をこの加算処理ＳＵＭ（ｉ−
１）から減算する。具体的には、マスクＭが図７（ａ）
から（ｂ）に示した位置に、１ステップ（１画素）移動
し、注目画素が９番目の画素から１０番目の画素に移動
したとき、図７（ａ）のときに算出した加算処理ＳＵＭ
（９）に、新たに当該マスクＭ内に含まれることになっ
た画素Ｐ（１４）を加え、また当該マスクＭから外れる
画素Ｐ（５）を引き算して、当該ＳＵＭ（１０）を算出
する。したがって、マスクＭの移動毎に９画素分の加算
処理を繰り返す必要がないので、加算処理は著しく高速
化される。このとき、加減算回路３１には一つ前の加算
処理ＳＵＭ（ｉ−１）が保持され、読出し選択回路２８
の読出し選択動作により、入力ラインバッファ２７のｉ
＋４番目の記憶素子の画素データＰ（ｉ＋４）と、ｉ−
５番目の記憶素子の画素データＰ（ｉ−５）だけが読み
出される。Ｐ（ｉ＋４）が読み出されるとき、制御ゲー
ト３０は加減算回路３１のプラス入力側に接続され、Ｐ
（ｉ−５）が読み出されるとき加減算回路３１のマイナ
ス入力側に切り換わる。

【００４５】一方、ステップＳ１０は、当該注目画素Ｐ
（ｉ）を中心とした９画素長のマスクＭの一部が無効領
域にかかるとき実行される。例えば、図７（ｃ）に示す
ように、注目画素が５番目の画素のとき、マスク内の右
側の１〜３番目の画素が無効領域に含まれている。マス
クＭは、１〜３番目の画素を除くマスクＭ´のサイズに
縮小される。当該注目画素に関する加算処理結果ＳＵＭ
（５）は、無効領域に含まれる１〜３番目の画素を除い
た、４番目〜９番目の６つの画素データＰ（４）〜Ｐ
（９）を加算して算出される。図６のステップＳ１０に
記載した式において、パラメータＡ，Ｂは、無効領域に
含まれる画素を除くためのパラメータであり、有効領域
ＲＯＭ３２の有効領域情報に基づいて制御回路２９で決
定される。図７（ｃ）のときは、パラメータＡとＢはそ
れぞれ０と３である。実際には、加減算回路３１には読
出し選択回路２８の読出し選択動作によりマスクＭ内の
無効領域に存する画素を除くｉ−４＋Ｂ番目からｉ＋４
−Ａ番目までの画素の画素データＰ（ｉ−４＋Ｂ）〜Ｐ
（ｉ＋４−Ａ）が入力ラインバッファ２７から読み出さ
れ、加減算回路３１で加算される。

【００４６】ステップＳ４やステップＳ１０でＳＵＭ
（ｉ）が算出されると、続いてステップＳ５が実行され
る。ステップＳ５では、除算回路３３は、加減算回路３
１からの加算結果ＳＵＭ（ｉ）を除算係数ＲＯＭ３４か
らの除算係数Ｃｅ（ｉ）で除算し、平均化処理を行う。
この除算結果は、水平平滑画像の当該ｉ番目の画素の画
素データＱ（ｉ）として、書込み選択回路３５により出
力ラインバッファ３６の当該ｉ番目の記憶素子に書き込
まれる。除算係数Ｃｅ（ｉ）は、１〜９までのいずれか
の整数である。除算係数Ｃｅ（ｉ）は、当該ｉ番目の注
目画素を中心としたマスクＭ内の９個の画素のうち、有
効領域に含まれる画素数に一致する。上述したように原
画像Ｏに対する有効領域の範囲および位置は設計段階で
決定されるので、各ライン毎に除算係数Ｃｅ（ｉ）をｉ
に応じて予め決定することができる。

【００４７】以上のように当該注目画素の処理が終了す
ると、次の注目画素の処理に移るために、ステップＳ７
でパラメータｉがｉ＋１に置換される。ステップＳ８に
おいて、制御回路２９はこのパラメータｉが１ライン分
の画素数１７を越えたか否か、つまり当該ラインの水平
平滑処理が全て終了したか否かが判断される。ここでＮ
Ｏ、つまり当該ラインの水平平滑処理が全て終了してい
ないときは、ステップＳ２に帰還し、次の注目画素につ
いて同じの処理を行う。一方、ステップＳ８でＹＥＳつ
まり当該ラインの水平平滑処理が全て終了したときは、
当該ラインの次のラインの水平平滑処理を行うべく、入
力ラインバッファ２７に次のラインの画素データが入力
される。

【００４８】出力ラインバッファ３６の画素データは、
順次第２メモリ２２に出力される。上述の水平平滑処理
の終了後、今度は得られた水平平滑画像を垂直方向の平
滑処理に供する。水平平滑画像は、第２メモリ２２から
垂直方向の一ラインずつ順に垂直フィルタ処理部２３に
出力される。この垂直方向の平滑処理の手順は、上述し
た水平方向の平滑処理のパラメータｉを注目画素の行座
標（Ｙ座標）を示すパラメータとして取り扱う以外の他
の処理は同じであるので、説明は省略する。

【００４９】このように、第２実施例によれば、マスク
Ｍのサイズを可変しながら原画像の無効領域にある画素
を除去して有効領域の画素だけを加算対象画素として加
算し平滑処理を行うので、無効領域による影響を回避す
ることができる。次に第３実施例について説明する。

【００５０】上述した第２実施例ではマクスのサイズを
原画像の無効領域にある画素数に応じて可変にして、有
効領域の画素だけを加算対象画素として取扱い平滑処理
を行うことで無効領域による影響を回避していた。しか
し、無効領域の画素が常にマスク内において注目画素を
中心にして左右対称に存在することはないので、注目画
素の位置がマスクＭの重心位置からずれることが起こり
得る。この場合、平滑結果が、注目画素の片側の周波数
成分に偏重されるという問題が生じる。本実施例はこの
問題を回避するべく、マスクサイズを注目画素を中心に
左右対称に可変することを原理とする。この原理は、図
６に示した第２実施例の平滑処理手順のステップＳ１０
で取り扱うパラメータを修正することで実現される。す
なわち、本実施例装置は図４に示した装置と同じ構成、
また水平、垂直フィルタ処理部は図５と同じ構成でよ
い。

【００５１】図８は本実施例の水平フィルタ処理部によ
る水平方向のある一ラインの水平平滑処理の手順につい
て示す流れ図である。なお、本図において図６と同じ部
分は図６と同符号が付される。図６と相違するステップ
はステップＳ１１のみであるので、ステップＳ１１のみ
説明し他のステップの説明は省略する。

【００５２】ステップＳ１１は、図６のステップＳ１０
に対応しており、すなわちマスクＭの一部が無効領域に
かかることがステップＳ３で判断されたときに実行され
る。加減算回路３１での加算処理は、図８のステップＳ
１１に記載した式に基づいて行われる。なお、この式に
おいてパラメータＡは、無効領域の画素を加算処理の対
象画素から除くと共に、この無効領域の画素に対して注
目画素を挟んで反対側の画素（通常、有効領域に含まれ
る）も加算対象画素から外して、マスクサイズを注目画
素を中心に左右対称になるように変化するためのパラメ
ータである。このパラメータＡは、有効領域ＲＯＭ３２
の有効領域情報に基づいて制御回路２９で決定される。

【００５３】例えば、図９に示すように、注目画素が５
番目の画素のとき、マスク内の右側にある１〜３番目の
画素が無効領域の画素である。このとき、マスクＭ´
は、この無効領域の画素と共に、当該無効領域の画素に
対して注目画素を挟んで反対側の画素も除き、注目画素
を中心に左右対称になるように縮小される。当該５番目
の注目画素に関する加算結果ＳＵＭ（５）は、当該マス
クＭ´内の画素データＰ（４）〜Ｐ（６）を加算して得
られる。つまり、このときパラメータＡは、３である。

【００５４】このように本実施例では、マスクＭの一部
が無効領域にかかるときには、当該無効領域の画素に対
して注目画素を挟んで反対側の画素も当該無効領域の画
素と共にマスク内の全画素から除いて加算処理を行うこ
と、換言するとマスクサイズを注目画素を中心に左右対
称に縮小することによって、注目画素の位置が常に当該
縮小されたマスクの重心位置と一致することになり、上
述した平滑処理結果が、注目画素の片側の周波数成分に
偏重されるという問題が解決される。本発明は上述した
実施例に限定されることなく、種々変形して実施可能で
ある。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように本発明による画像処
理方法および装置によれば、マスク内の全ての画素を演
算処理に供するのではなく、マスク内の全ての画素の中
から抽出した演算対象画素だけを演算処理に供するの
で、高速処理を実現できる。

【００５６】また、本発明による他の画像処理方法およ
び装置によれば、マスクの移動に伴ってマスク内の全て
の画素について新たに演算処理を繰り返すのではなく、
マスクの移動前に得られた加算平均結果、マスクの移動
に伴い新たに加算平均処理対象となった画素、およびマ
スクの移動に伴い加算平均処理対象外となった画素を用
いて加算平均結果を得るので、高速処理を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像処理装置をＸ線診断装置に適
用した場合の一実施例の構成を示すブロック図。

【図２】第１実施例装置によるマスク内の加算処理対象
画素を示す図。

【図３】第１実施例装置によるシフト画像の作成方法を
模式的に示す図。

【図４】第２実施例装置のブロック図。

【図５】図４に示した水平フィルタ処理部の構成を示す
ブロック図。

【図６】図４に示した水平フィルタ処理部による一ライ
ン分の水平平滑処理の手順を示す流れ図。

【図７】図４に示した水平フィルタ処理部によるマスク
サイズの変化について示す図。

【図８】第３実施例による水平平滑処理の手順を示す流
れ図。

【図９】第３実施例によるマスクサイズの変化について
示す図。

【図１０】従来の画像処理装置を組み込んだＸ線診断装
置のブロック図。

【図１１】従来の画像処理装置の問題について説明する
図。

【符号の説明】

１…Ｘ線管装置、２…イメージインテンシファイア、３
…ＴＶカメラ、４…画像処理装置、５…アナログディジ
タル変換器、６…減算器、７…画像平滑フィルタ装置、
８…演算回路、９〜１２…イメージメモリ、１３，１４
…データバス、１５…書込み／読出しアドレス発生部、
１６…減算係数設定部、１７…ディジタルアナログ変換
器、１８…モニタ。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力画像に対し所定サイズのマスクを移
   動しながら各位置で前記マスク内の画素の演算処理を繰
   り返すことにより前記入力画像の画像処理を行う画像処
   理方法において、 前記マスク内の画素の中から演算対象画素を抽出して前
   記演算処理を行うことを特徴とする画像処理方法。
2. 【請求項２】 前記演算処理は加算平均処理であること
   を特徴とする請求項１記載の画像処理方法。
3. 【請求項３】 前記演算対象画素として前記マスク内の
   所定画素を中心に離散した画素を抽出することを特徴と
   する請求項１または請求項２記載の画像処理方法。
4. 【請求項４】 前記演算対象画素として前記マスク内の
   画素の中から前記入力画像の所定の領域内に存する画素
   だけを抽出することを特徴とする請求項１または請求項
   ２記載の画像処理方法。
5. 【請求項５】 前記マスク内に前記入力画像の所定の領
   域外の画素を含む場合は該マスクのサイズを変更するこ
   とを特徴とする請求項１乃至請求項４の内いずれか１項
   記載の画像処理方法。
6. 【請求項６】 入力画像に対し所定サイズのマスクを移
   動しながら各位置で前記マスク内の画素の加算平均処理
   を繰り返すことにより前記入力画像を平滑な画像に変換
   する画像処理方法において、 前記マスクの移動に伴う加算平均処理は、該マスクの移
   動前に得られた加算平均結果、前記マスクの移動に伴い
   新たに加算平均処理対象となった画素、および前記マス
   クの移動に伴い加算平均処理対象外となった画素を用い
   て加算平均結果を得るものであることを特徴とする画像
   処理方法。
7. 【請求項７】 入力画像に対し所定サイズのマスクを移
   動しながら各位置で前記マスク内の画素の演算処理を繰
   り返すことにより前記入力画像の画像処理を行う画像処
   理装置において、 前記マスク内の画素の中から演算対象画素を抽出する手
   段と、 この抽出手段によって抽出された画素により演算処理を
   行う演算手段とを備えることを特徴とする画像処理装
   置。
8. 【請求項８】 前記演算処理は加算平均処理であること
   を特徴とする請求項７記載の画像処理装置。
9. 【請求項９】 前記抽出手段は、前記マスク内の所定画
   素を中心に離散した画素を前記演算対象画素として抽出
   するものであることを特徴とする請求項７または請求項
   ８記載の画像処理装置。
10. 【請求項１０】 前記抽出手段は、前記マスク内の画素
    の中から前記入力画像の所定の領域内に存する画素だけ
    を前記演算対象画素として抽出するものであることを特
    徴とする請求項７または請求項８記載の画像処理装置。
11. 【請求項１１】 前記抽出手段は、前記マスク内に前記
    入力画像の所定の領域外の画素を含む場合は該マスクの
    サイズを変更する手段を含むことを特徴とする請求項７
    乃至請求項１０の内いずれか１項記載の画像処理装置。
12. 【請求項１２】 入力画像に対し所定サイズのマスクを
    移動しながら各位置で前記マスク内の画素の加算平均処
    理を繰り返すことにより前記入力画像を平滑な画像に変
    換する画像処理装置において、 前記マスクの移動に伴う加算平均処理は、該マスクの移
    動前に得られた加算平均結果、前記マスクの移動に伴い
    新たに加算平均処理対象となった画素、および前記マス
    クの移動に伴い加算平均処理対象外となった画素を用い
    て加算平均結果を得るものであることを特徴とする画像
    処理装置。