JPH07154651A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 運動部位でも静止部位でも鮮明な画像を得る
ことのできるリカーシブフィルタを用いた画像処理装置
を得る。 【構成】 動き検出部Ｍと、リカーシブフィルタ部Ｒの
後段に設けられたノイズ除去部Ｎとよりなり、動き検出
部Ｍで動きを検出すると現時の画像信号Ａｉがリカーシ
ブフィルタ部Ｒ、ノイズ除去部Ｎを通さずに出力される
ようにし、動き検出部Ｍで動きを検出しない場合は現時
の画像信号Ａｉをリカーシブフィルタ部Ｒとノイズ除去
部Ｎを経て出力されるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、Ｘ線テレビジョンカ
メラにより得たＸ線透視等の映像（画像）信号を処理す
る装置、特にノイズリダクションのためにリカーシブフ
ィルタを用いた画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来技術】Ｘ線テレビジョンカメラを用いたＸ線透視
システムでは、被検者に対するＸ線被曝を抑えるために
Ｘ線量を増大できず、また、散乱線などの影響を受けそ
の結果得られる透視画像にノイズが含まれることは避け
られない。そこで従来では、映像信号をリカーシブフィ
ルタ（時間的再帰フィルタ）を通して残像効果を与える
という画像処理によるノイズリダクションを行なうよう
にしている。リカーシブフィルタは図３に示すように、
１フレーム分の画像を蓄えるフレームメモリ１を使用
し、これに蓄えた以前のフレームの画像の各画素の値Ｂ
を乗算器２でａ倍（但し０＜ａ＜１）したものを加算器
３において、現時点で得られた画像の各画素の値Ａを乗
算器４で（１−ａ）倍したものに加えて Ａ（１−ａ）＋Ｂａ の演算（加重平均）を行い、その結果でフレームメモリ
１を書き換えることにより、リカーシブフィルタが構成
される。ここでａはリカーシブフィルタの係数といわれ
るもので、ａの値を小さくする程リカーシブフィルタの
効果が弱く残像が短かくなり（ａ＝０なら残像は付加さ
れない）、逆に大きくなる程リカーシブフィルタの効果
が強く残像が長くなり、ノイズリダクション作用が増大
する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記リカーシブフィル
タにおいてａの値を大きくし、リカーシブフィルタの効
果を強くする程ノイズは√（１−ａ）／（１＋ａ）倍に
低減し、Ｓ／Ｎ比は向上するが、動きのある画像に対し
ては、残像効果が画像のずれ（時間的ボケ）となって現
われ、分解能やコントラストの低下による画質劣下が生
じるので、かえって見ずらくなる。逆に時間的ボケを抑
えるためにａの値を小さくし、リカーシブフィルタの効
果を弱くすると、残像効果が付与されず、ノイズリダク
ション作用が小さく、Ｓ／Ｎが改善されないという、相
反する問題がある。また、透視像をモニタに表示するた
めに、一般にリカーシブフィルタを経た画像信号にエッ
ヂ強調の処理が行なわれるが、この処理がなされると、
ノイズまで強調されて画質が低下し見ずらいという問題
がある。

【０００４】この発明は上記に鑑み、動きのある部位の
画像に対しては時間的ボケをなくし、動きのない部位の
画像に対しては残像効果による十分なノイズリダクショ
ンを行ない、運動部位でも静止部位でも鮮明な画像を得
ることのできる、リカーシブフィルタを用いた画像処理
装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【問題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明はリカーシブフィルタの後段にリカーシ
ブフィルタを経た画像信号のノイズを除去するノイズ除
去手段を設けると共に現時の画像信号と以前の画像信号
とを比較して画像の動きを検出する動き検出手段を設
け、動き検出手段の動作により現時の画像信号を直接出
力するようにしたことを特徴としている。

【０００６】

【作用】Ｘ線透視像映像系等からの画像（映像）信号
は、リカーシブフィルタを通すことで、それ以前の複数
の画像との間での所定の残像効果を与えることができ、
被写体の静止時に最適なノイズリダクションを行ない、
Ｓ／Ｎ比を改善できる。ノイズ除去手段は、リカーシブ
フィルタを経てノイズリダクションされた画像信号のノ
イズをさらに除去する。

【０００７】動き検出手段は、現時の画像信号と以前の
画像信号とが各画素毎、または、フレーム単位で比較し
て、その変化量がしきい値より小さければ、現時の画像
信号をリカーシブフィルタならびにノイズ除去手段を通
して出力する。

【０００８】したがって、この場合の出力画像信号は、
リカーシブフィルタとノイズ除去手段の２段のノイズリ
ダクションが行なわれて著しくノイズが低減しているの
でエッヂ強調処理を施しても画質低下を生じない。

【０００９】また、変化量がしきい値より大きければ、
リカーシブフィルタ、ノイズ除去手段を通さず、現時の
画像信号を直接出力する。したがって、動きのある部位
の画像に対してはリカーシブフィルタによる残像効果が
与えられないので、時間的ボケが生じない。

【００１０】

【実施例】以下、この発明を実施例を示す図面に基づい
て説明する。図１はこの発明の一実施例を示すブロック
図で、Ｒはリカーシブフィルタ部、Ｍは動き検出部、Ｎ
はノイズ除去部である。リカーシブフィルタ部Ｒは図３
と同様にフレームメモリ１、乗算器２、４、加算器３と
で構成されており、動き検出部Ｍはフレームメモリ５、
加算器３と減算器９と後述の信号セレクタ１１を制御す
る比較器６とで構成されており、ノイズ除去部Ｎはフレ
ームメモリ７、８、減算器９、１０、信号セレクタ１１
とで構成されている。なお、リカーシブフィルタ部Ｒを
構成する加算器３とノイズ除去部Ｎを構成する減算器１
０とは、リカーシブフィルタならびにノイズ除去手段と
して作用するときは、それぞれ加算器、減算器として機
能するが、動き検出部Ｍが動きを検出し、比較器６より
制御信号が与えられると、現時の画像信号を通過させる
バイパス路として機能する。なお、１２はＡ／Ｄ変換
器、１３はエッヂ強調などの画像処理回路である。

【００１１】上記の構成において、Ｘ線テレビジョンカ
メラから得られ、Ａ／Ｄ変換器１２でディジタル信号に
変換された現時の映像（画像）信号Ａｉは、リカーシブ
フィルタ部Ｒに送られると共に動き検出部Ｍに送られ
る。動き検出部Ｍの比較器６は、現時の映像信号Ａｉと
フレームメモリ５に記憶されている現時の映像信号Ａｉ
より１フレーム前の映像信号Ａｉ−１とを比較し、両者
の差があるしきい値より小さければ、動きなしと判断
し、図１に示すように加算器３と減算器９をそれぞれ本
来の加算器ならびに減算器として機能させ、両者の差が
あるしきい値より大きければ動きありと判断し、加算器
３と減算器９の本来の機能から図２に示すようにバイパ
ス機能に切り換える。

【００１２】したがって、動き検出部Ｍが動きを検出し
ない場合には、図１のように加算器３と減算器９は本来
の機能を行ない、Ａ／Ｄ変換器１２でディジタル信号に
変換された現時の映像信号Ａｉは乗算器４で（１−ａ）
倍されて加算器３でフレームメモリ１に記憶されている
前の時点（１フレーム前）の映像信号Ｂｉ−１に乗算器
２でａ倍された映像信号とが加算され、フレームメモリ
１に書き込まれると共にフレームメモリ８に書き込まれ
る。リカーシブフィルタ部Ｒを経てリカーシブフィルタ
処理された現時の映像信号Ｂｉとフレームメモリ７に記
憶されている前の時点（１フレーム前）のリカーシブフ
ィルタ処理された映像信号Ｂｉ−１とが減算器９で減算
されノイズ成分のみが抽出され、このノイズ成分信号は
減算器１０に送られる。減算器１０ではフレームメモリ
８に記憶されているリカーシブフィルタ処理された現時
の映像信号Ｂｉからノイズ成分信号ｎが減算され、この
減算された映像信号Ｂｉ−ｎが信号セレクタ１１を経て
画像処理回路１３に送り出される。

【００１３】この映像信号Ｂｉ−ｎはリカーシブフィル
タ部Ｒでノイズリダクションされた映像信号Ｂｉからさ
らにノイズ除去回路部Ｎでノイズ除去されたものである
ので、画像処理回路１３でエッヂ強調がなされても画質
劣下をきたすことが少ない。また、動き検出部Ｍが動き
を検出すると、加算器３と減算器９は図２に示すように
バイパス機能となり、リカーシブフィルタ部Ｒ、ノイズ
除去部Ｎは本来の機能を有しないので、Ａ／Ｄ変換器１
２でディジタル信号に変換された現時の映像信号Ａｉ
は、処理されることなくそのまま信号セレクタ１１を経
て画像処理回路１３に送られる。この画像処理回路１３
に送られる映像信号は、リカーシブフィルタ処理がなさ
れていないので時間的ボケのないものである。

【００１４】なお、図１、図２中二点鎖線の矢印は現時
の映像信号の流れを、一点鎖線の矢印は、それ以前（１
フレーム前）の映像信号の流れを示す。また、動き検出
部Ｍの比較器６による現時の映像信号Ａｉとそれ以前の
フレームメモリ５に記憶された映像信号Ａｉ−１との比
較、リカーシブフィルタ部Ｒでの加算器３での現時の映
像信号Ａｉの（１−ａ）倍された映像信号Ａｉ（１−
ａ）とそれ以前のフレームメモリ１に記憶された映像信
号Ｂｉ−１のａ倍された映像信号Ｂｉ−１・ａとの加
算、ならびにノイズ除去部Ｎでの減算器９、１０での現
時の映像信号Ｂｉとフレームメモリ７、８に記憶された
映像信号Ｂｉ−１ないしＢｉとの減算は、各画素毎、あ
るいは、関心領域の画素毎に行なっても、また、フレー
ム単位で行なってもよい。

【００１５】

【変形実施例】実施例ではリカーシブフィルタを構成す
る加算器３に本来の加算器としての機能とバイパス機能
を持たせ、動き検出部Ｍで両機能を切り換えるようにし
たが、動き検出部Ｍで、動きのない場合と、動きのある
場合とで係数ａを切り換えるようにしてもよい（動きの
ない場合は係数ａをノイズリダクションに適したａ値
に、動きのある場合には係数ａを零にする）。

【００１６】また、実施例では動きのある場合、現時の
映像信号をそのまま出力するようにしたが、運動物体の
映像信号のノイズを低減するために、１つの画像内での
２次元的平滑を行なう平滑化手段を通して出力するよう
にしてもよい。

【００１７】さらに、実施例ではノイズ除去手段を２つ
のフレームメモリと２つの減算器とで構成したが、上記
の１つの画像内で２次元的平滑化を行なう平滑手段に置
き代えることも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の１実施例の構成を示すブロック図で
ある。

【図２】動作説明用のブロック図である。

【図３】従来のリカーシブフィルタを示すブロック図で
ある。

【符号の説明】

Ｒ：リカーシブフィルタ部 Ｍ：動き検出部 Ｎ：ノイズ除去部 １、５、７、８：フレームメモリ ２、４：乗算器 ３：加算器（バイパス機能付） ６：比較器 ９：減算器（バイパス機能付） １０：減算器 １１：信号セレクタ １２：Ａ／Ｄ変換
器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数画像間での残像効果を与えるリカー
   シブフィルタと、リカーシブフィルタを経た画像信号の
   ノイズを除去するノイズ除去手段と、現時の画像信号と
   以前の画像信号とを比較して画像の動きを検出する動き
   検出手段を設け、前記動き検出手段の動作により現時の
   画像信号を直接出力するようにしたことを特徴とする画
   像処理装置。
2. 【請求項２】 ノイズ除去手段が、現時のリカーシブフ
   ィルタを経た画像信号と以前にリカーシブフィルタを経
   た画像信号との間の減算を行なう減算器と、この減算さ
   れた画像信号と現時のリカーシブフィルタを経た画像信
   号とを減算する減算器とで構成されていることを特徴と
   する請求項１に記載の画像処理装置。