JPH06268915A - ディジタル画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】従来のディジタル画像処理装置は、輝度及びコ
ントラストが調整可能に構成されているが、画像全体に
対して一様に調整するものである。したがって、コント
ラストの幅が大きくなる消化管撮影画像などでは、その
輝度及びコントラストを調整しても部分的に適切な調整
結果が得られず、診断できない場合があったが、このよ
うな場合に、画像を見易くして診断可能とする。 【構成】ディジタル画像の任意の部分を輝度補正して画
像全域に所望の輝度を与える輝度補正手段１２を設け、
画像内で部分的に輝度が低下しており、その他の部分は
そのままでも十分観察できる場合に、部分的に輝度補正
をして画像全体の信号強度を同等にし、画像を見易くす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル画像を処理
する装置に係り、特に、Ｘ線ディジタルラジオグラフィ
装置（以下、Ｘ線ＤＲ装置という）の画像において、被
写体のコントラスト幅が大きく、部分的に見え難くなる
部分を自動的に補正して表示するディジタル画像処理装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線ＤＲ装置の画像において、コントラ
スト幅が大きくなる画像、例えば患部が中心から周辺に
かけて存在して視野が広くなる画像や、消化管撮影画
像、特に胃などを斜位にて撮った画像では、画像全体中
の各部分によって被写体の厚みが違ってくる。このた
め、部分的にＸ線透過率が小さい箇所がでてくることは
少なくないが、このような場合にその部分の輝度が低下
してしまい、その画像による診断が不可能になることが
ある。

【０００３】従来のディジタル画像処理装置は、輝度及
びコントラストを調整可能に構成されているが、上記の
ような画像を読影する場合、その輝度及びコントラスト
を調整しても部分的に適切な調整結果が得られない場合
があり、その部分の輝度が低下したまま当該画像を表示
するものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来装置
では、消化管撮影画像など、部分的にＸ線透過率が小さ
い箇所がでてくる画像において、その部分の輝度が低下
したまま当該画像を表示するものであるため、診断に有
効な読影ができず、その画像による診断が不可能になる
という問題があった。

【０００５】本発明の目的は、部分的な部位の輝度，コ
ントラストの減少を補正し、従来、読影が困難であった
画像を見易くすることができ、また、そのための操作に
何ら人手を介することのないディジタル画像処理装置を
提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、ディジタル
画像の任意の部分を輝度補正して画像全域に所望の輝度
を与える輝度補正手段を設けることにより達成される。

【０００７】

【作用】輝度補正手段は、ディジタル画像の任意の部分
を輝度補正して画像全域に所望の輝度を与える。一般的
には、画像信号が弱い場所を部分的に増大させるもの
で、例えば医用画像で患部が中心から周辺にかけて存在
する画像など、輝度の変化が大きく見え難い部分が存在
する画像全体を一定輝度範囲で観察することが可能にな
る。これにより、従来、読影が困難であった画像を見易
くすることができる。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は、本発明によるディジタル画像処理装置が
適用されたＸ線ＤＲ装置の一例を示すブロック図であ
る。

【０００９】この図１において、１は操作パネル、２は
コンピュータなどからなる中央処理装置（以下、ＣＰＵ
という）、３はＸ線制御装置、４は高電圧発生装置、５
はＸ線管球、６は被写体である。７はI.I.であり、被写
体６を透過したＸ線像を光学像に変換するためのもので
ある。８はＸ線テレビカメラである。９はカメラコント
ローラであり、I.I.７の出力光学像をビデオ信号に変換
する。

【００１０】１０はカメラコントローラ９からの信号を
アナログ・ディジタル変換するアナログ・ディジタル変
換回路（以下、Ａ／Ｄ変換回路という）、１１は複数の
フレームメモリ１１ａ〜１１ｎからなる画像メモリであ
る。１２は部分輝度補正回路で、画像の部分的に輝度が
低下している部分を検出してその部分の画像信号を増大
し、読影し易い画像に補正する回路である。１３は画像
表示メモリで、テレビモニタに表示する画像を一時的に
蓄えておく記憶装置である。１４はルックアップテーブ
ルであり、画像データを表示する際に観察を容易にする
ために輝度，コントラストを調整する。１５はディジタ
ル・アナログ変換回路（以下、Ｄ／Ａ変換回路という）
であり、これら各部１０〜１５でディジタル画像処理装
置１００を構成している。１６はテレビモニタである。

【００１１】次に、上述Ｘ線ＤＲ装置の動作を説明す
る。ＣＰＵ２より信号を受けたＸ線制御装置３が高電圧
発生装置４を制御し、Ｘ線管球５よりＸ線が放射され
る。被写体６を通ったＸ線はI.I.７により光学像に変換
され、テレビカメラ８に撮像される。このとき、部分的
に被写体６のＸ線透過率が著しく低くなっていて、取り
込む画像がその部分だけ著しく信号減衰を起こしてしま
うようになっていると、取り込む画像の輝度が部分的に
著しく低下してしまう。

【００１２】従来、このような画像信号は、そのままカ
メラコントローラ９よりＡ／Ｄ変換器１０に送られ、フ
レームメモリ１１に保存され、画像表示メモリ１３、ル
ックアップテーブル１４、Ｄ／Ａ変換回路１５を通り、
モニタ１６に表示される。すなわち、部分的に輝度が低
下している場合でもそのまま表示されるしかない。ルッ
クアップテーブル１４は、画像全体に対してのみ輝度，
コントラストを調整するものであるので、部分的に輝
度，コントラストの著しい低下があると輝度が低下した
部分のみよく見えない画像になってしまい、その画像全
体に合った輝度値，コントラスト値は得られない。

【００１３】部分輝度補正回路１２は、上記のように画
像の部分的に輝度が低下している部分を検出してその部
分の画像信号を増大し、読影し易い画像に補正するもの
で、その詳細を図２を併用しつつ以下に述べる。

【００１４】図２は、本発明によるディジタル画像処理
装置の要部である部分輝度補正回路１２の具体的構成例
を示す図で、この図２において、２２は対数変換回路、
２３補正部分検出回路、２４は補正画像作成回路、２５
は画像演算回路、２６は指数変換回路である。

【００１５】図１，図２において、フレームメモリ１１
に記録されている任意の画像データは対数変換回路２２
に送られ、画像の画素値が対数変換される。この画像デ
ータにより、補正部分検出回路２３において補正部分の
検出がなされ、それに合わせて補正画像作成回路２４で
補正用画像が作成される。そしてこの作成された補正用
画像と、画像演算回路２５で対数変換回路２２より送ら
れてきたオリジナル画像とが加算され、足し合わされた
画像は入力画像データと同一のγ-特性に再度変換され
るため、指数変換回路２６を通し、各画素を指数変換し
てから画像表示メモリ１３に送る。図１に示す画像表示
メモリ１３に送られた画像は、ルックアップテーブル１
４に送られ、適正な輝度，コントラストに調整され、Ｄ
／Ａ変換回路１５を通り、モニタ１６に表示される。

【００１６】図３に、実際に輝度が部分的に減少した臨
床画像を補正する場合の実際の処理過程を示す。図３に
おいて、初めに、部分的に輝度が低下した画像、ここで
は左側部分の輝度が低下した画像３１に対数変換回路２
２を通し、各画素を対数変換する。この対数変換した画
像と、補正する部分の輝度を持ち上げるための部分補正
用画像３２とを画像演算回路２５によって足し合わせ
る。足し合わされた画像を指数変換回路２６を通し、入
力画像データと同一のγ- 特性に再度変換して臨床画像
３３を得る。

【００１７】このように、対数変換した後に足し合わ
せ、指数変換するので、その部分の輝度を一定倍するこ
とになる。また、画像演算回路２５によって足し合わさ
れた画像を画素値に再度変換するため、指数変換回路２
６を通し、各画素を指数変換する。このようにして補正
された臨床画像３３が得られる。

【００１８】図４に、補正部分の検出方法と、その結果
によって補正画像を作成する方法を示す。図４におい
て、初めに、対数変換された画像データが補正部分検出
回路２３に送られる。補正部分検出回路２３では、□で
囲んだ数字（以下、角数字という）１〜９の部分の画素
値を計測する。各々の部分の平均値を変数υ１〜υ９と
する。

【００１９】補正画像作成回路２４は、ここでは角数字
１〜８の部分とその隣接の部分の輝度の平均値を求め
る。角数字１の部分とその周辺部分〜角数字８とその周
辺部分まで、順に平均値を求める。図５は角数字２の部
分とその隣接部分の輝度平均値を求めている過程を、図
６は角数字３の部分とその隣接部分の輝度平均値を求め
ている過程を示す。これらの平均値の中で輝度が一番減
衰している部分を検出する。

【００２０】図４は、角数字６〜８の部分が一番輝度が
減衰している場合を示す。角数字６〜８部分の輝度の平
均値をＤＡＶ6-8とすると、

【００２１】

【数１】 となる。

【００２２】次に、その他の部分の輝度の平均値、標準
偏差を求める。その他の部分はυ１〜υ５とυ９であ
る。この６個の輝度の平均値をＵＡＶ1-5,9、標準偏差
をＵＳＤ1-5,9とすると、

【００２３】

【数２】 となる。

【００２４】この平均値と標準偏差を基に補正を行うか
を決め、それによって画像を作成する。判断の基準とし
ては、例えば消化管造影画像では、輝度が一番減衰して
いる部分の平均値とその他の部分の輝度の標準偏差を２
倍したものの合計がその他の部分の輝度の平均値以下で
あれば、補正を行うものとする。図示例より、

【００２５】

【数３】 の条件を満たした場合に補正を行うと判断する。

【００２６】補正を行う場合、補正する部分を任意の値
にした画像を作成し、画像演算回路２５に送る。図示例
では、角数字６〜８の部分、すなわち画像左側の部分を
任意の値にし、その他の部分を変えないようにしてあ
る。そして、画像を加算する場合に補正部分の境界線が
残らないように、補正する部分とその他の部分をグラデ
ーションでつなぐ。また、補正しない場合は画像演算回
路２５に処理しないことを示す信号を送り、対数変換回
路２２より送られてきた画像をそのまま図２の指数変換
回路２６に送る。このようにして補正が完了する。

【００２７】図３の臨床画像３１のように、部分的に輝
度が低下しており、その他の部分はそのままでも十分観
察できる場合などは、補正された臨床画像３３のように
部分的に輝度補正をしたほうが画像全体の信号強度が同
等になり画像が見易くなる。本発明では、上記輝度補正
を行い、画像に最適な輝度コントラストを得られる。ま
た、この一連の補正動作は部分輝度補正回路１２が行う
もので、何ら人手を介することがない。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、部
分的な部位の輝度，コントラストの減少を補正し、従
来、読影が困難であった画像を見易くすることができ、
また、そのための操作に何ら人手を介することがないと
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置が適用されたＸ線ＤＲ装置の一例を
示すブロック図である。

【図２】本発明装置の要部である部分輝度補正回路の具
体的構成例を示す図である。

【図３】本発明装置の動作説明図である。

【図４】本発明装置の動作説明図である。

【図５】本発明装置の動作説明図である。

【図６】本発明装置の動作説明図である。

【符号の説明】

１０ アナログ・ディジタル変換回路（Ａ／Ｄ変換回
路） １１ 画像メモリ １２ 部分輝度補正回路 １３ 画像表示メモリ １４ ルックアップテーブル １５ ディジタル・アナログ変換回路（Ｄ／Ａ変換回
路） １００ ディジタル画像処理装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ディジタル画像の任意の部分を輝度補正し
   て画像全域に所望の輝度を与える輝度補正手段を具備す
   ることを特徴とするディジタル画像処理装置。
2. 【請求項２】画像の任意の部分領域毎の輝度を測定し、
   部分領域の輝度の差が画像領域全体に対する標準偏差に
   対し、予め設定された一定の割合を越える場合に、その
   部分領域を輝度補正する輝度補正手段を具備することを
   特徴とするディジタル画像処理装置。