JPH0728446A - 画像の２値化処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 原画像と生成される２値画像の対比を正確に
行う。 【構成】 デジタル画像を２値化する場合に、オペレー
タは原画像から生成されるプリチェック用画像から、２
値化の際のスレッショルドを決定する。このプリチェッ
ク用画像を生成するためのルックアップテーブルを、傾
きが０以上かつ１以下の直線部L1、L2と、スレッショル
ドの位置に形成された輝度差を明確にするためのギャッ
プ部Ｇとを有するものにし、スレッショルドの決定を正
確かつ容易なものとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像計測を行う前処理
として画像の２値化を行う画像の２値化処理装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】画像の２値化処理は、近年では例えば眼
科での診断等のために撮影された眼底写真等に利用され
ている。更に、光量不足やアライメントミス等の単純な
画像の救済から、眼底カメラ特有の光量むらや画像歪み
の補正、或いは種々の画像計測へとその利用方法は拡大
されている。

【０００３】従来、二次元画像を２値化する際のスレッ
ショルドを決定する方法としては、例えば各画素の濃度
のヒストグラムを取り、その分布と形状を解析して自動
的に決定する方法や、或いはオペレータがそのヒストグ
ラムを見ながらマニュアルでスレッショルドを設定し、
生成される２値画像の様子から最終的な決定を行う方法
等がある。

【０００４】図５はマニュアルでスレッショルドを決定
する場合における構成図であり、画像処理プロセッサを
備えたワークステーション１には、外部記憶装置として
多容量の光ディスク装置２が接続されている。更に、ワ
ークステーション１にはルックアップテーブル機能を有
する画像信号発生装置３が内蔵され、この画像信号発生
装置３の出力はＣＲＴモニタ４に接続されている。２値
化を行う対象となる画像は、例えば図示しないフィルム
スキャナ、デジタルテレビカメラ等からデジタル信号と
して入力され、光ディスク装置２内に予め保存されてい
る。

【０００５】オペレータは先ずワークステーション１か
ら光ディスク装置２にアクセスし、２値化を行う画像を
画像信号発生装置３のルックアップテーブル機能により
画像のコントラスト及び濃度を自在に設定して、ＣＲＴ
モニタ４上に表示する。なお、このルックアップテーブ
ルは通常は図６に示すように、入力と出力とが線形的に
対応するものが使用されている。

【０００６】ここで、種々の画像計測を行う際の前処理
として、例えば図７(a) に示すような乳頭近傍の眼底写
真から、血管計測のための２値化画像である図７(b) や
乳頭径計測のための２値化画像である図７(c) を得るよ
うな画像の２値化を行う必要がある場合には、先ず原画
像である図７(a) のヒストグラムを測定する。

【０００７】図８はこのヒストグラムの一例であり、横
軸は輝度、縦軸はその輝度の画素が何個含まれているか
の度数をそれぞれ示しており、輝度が低い順に血管部位
ａ、網膜ｂ、乳頭ｃ、乳頭ｃの中央のより輝度の高い部
分であるカップｄがそれぞれピークを有している。

【０００８】オペレータは計測対象により２値化のため
のスレッショルドレベルを図８のＡ、Ｂ、Ｃの何れかの
値に設定する。例えば、血管部位ａを抽出する場合に
は、オペレータはスレッショルドをＡに設定すれば、図
９に示すような階段関数的なルックアップテーブルによ
って、入力値の輝度がＡ以下である画素に対しては０、
輝度がＡ以上である画素では最大値が出力される。

【０００９】これにより、ＣＲＴモニタ４には図７(b)
に示すような血管部位ａのみが黒で、他の部位が白とさ
れたプリチェック用の２値画像が表示される。この画像
が所望のものであれば、オペレータはワークステーショ
ン１を操作して実際の２値化処理を行う。また、この２
値画像が不満であれば、ルックアップテーブルのスレッ
ショルドをプリチェック用の２値画像を見ながら変更
し、最適なスレッショルドを決定する。

【００１０】図１０はスレッショルドのレベルをＡから
Ｂを介してＣへと変更した場合の画像の移り変りを示す
説明図であり、図１０(a) はスレッショルドをＡとした
場合の画像であり、血管部位ａが黒く抽出されている。
また、スレッショルドをＡとＢの中間とすると、図１０
(b) に示すような血管部位ａと網膜ｂが混合した画像が
得られ、更にスレッショルドをＢに設定すると図１０
(c) に示すように乳頭ｃが白く抽出され、スレッショル
ドをＣとすると図１０(d) に示すようにカップｄのみが
白く抽出される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来例のスレッショルドの決定法では、２値化が
望み通りに行えるかどうかのチェックを、プリチェック
用の２値画像のみで行わなければならない。従って、所
望の部位が正確に抽出されているかどうかは、原画像と
細部まで比較することが不可能であるという問題点があ
る。

【００１２】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
原画像と２値画像との対比を正確に行うことができる画
像の２値化処理装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明に係る画像の２値化処理装置は、二次元のデ
ジタル画像の各画素のデータを画像表示装置に映出する
ためのルックアップテーブル機能を有する画像処理装置
において、前記デジタル画像の２値化処理を行う際に、
該２値化処理のスレッショルドを設定するスレッショル
ド設定手段と、前記スレッショルドに輝度差を与えるギ
ャップ部と、該ギャップ部の前後の領域に傾きが０以上
でかつ１以下の直線部とを形成するように前記ルックア
ップテーブルを変更するルックアップテーブル変更手段
とを備えたことを特徴とする。

【００１４】

【作用】上述の構成を有する画像の２値化処理装置は、
２値化処理を行う際に、プリチェック用の画像として、
ギャップ部と直線部を有するルックアップテーブルを用
いて原画像の輝度情報の一部を残したまま、２値化され
た抽出部位を画像表示装置に表示することにより、原画
像における抽出部位の範囲の確認を正確に行う。

【００１５】

【実施例】本発明を図１〜図４に図示の実施例に基づい
て詳細に説明する。なお、実施例の機器構成は、図５と
ほぼ同様である。また、その使用法については先に概略
的に説明したが、図１に示すフローチャート図を用いて
再度詳しく説明する。

【００１６】先ず、ステップ１１において２値化を行う
対象となる原画像が従来例と同様に選択され、２値化の
前処理として全画素又は注目部位の輝度分布が従来例の
図８のように測定される。なお、注目部位を別途に原画
像から切り出すことは可能であるが、ここでは説明の簡
略化のため省略する。

【００１７】次に、ステップ１２において、オペレータ
はこの輝度分布を見て２値化のスレショルドの設定を確
認する。設定が不適切であれば、ステップ１４でスレッ
ショルドレベルの再設定を行い、ステップ１４において
ワークステーション１はこのスレッショルドに従って、
画像信号発生装置３に図２に示すような所定のルックア
ップテーブルをセットする。このルックアップテーブル
は傾きが０以上かつ１以下の直線部L1、L2と、スレッシ
ョルドの位置に形成された輝度差を明確にするためのギ
ャップ部Ｇとを有している。また、このルックアップテ
ーブルが設定されると同時に、ＣＲＴモニタ４には輝度
変換された２値化のためのプリチェック用画像が映出さ
れる。

【００１８】オペレータはこの画像を見て、ステップ１
２においてスレッショルドの設定が所望のものであるか
どうかのチェックを行い、変更を行う場合には再びステ
ップ１３に戻って同様の操作を繰り返す。なお、ステッ
プ１３はワークステーション１が常に現在のルックアッ
プテーブルの設定を確認し、スレッショルドの変更に伴
ってルックアップテーブルを変更するようにループを形
成することにより、ＣＲＴモニタ４上の画像が連続的に
変化するようにプリチェック用画像を表示する。このと
き、この操作によってルックアップテーブルは、図２の
破線のようにそのギャップ部Ｇの両端が直線部L1、L2の
延長線上を平行移動するように変更される。

【００１９】スレッショルドの設定が所望の部位を正確
に抽出している場合に、オペレータはループを抜けてス
テップ１５に進むように入力して、ワークステーション
１は実際の２値化処理を行う。

【００２０】図２に示すルックアップテーブルは、従来
の装置で使用される図９のルックアップテーブルと比較
すると、直線部L1、L2という傾きが約０．３〜０．５の
傾斜部を有することが特長的である。このため、プリチ
ェック用画像は図３に示すように原画像の殆ど全ての情
報を有しており、その画像の様子を確認し得る状態で、
かつギャップ部Ｇの作用によって２値化により抽出され
る範囲も確認できるように、ＣＲＴモニタ４に表示され
る。

【００２１】この画像は、丁度コントラストを低下させ
た原画像の図７(a) と同様に、コントラストをギャップ
部Ｇと等しい大きさまで小さくして２値化を行って得ら
れる例えば図１０(a) 等の画像とを重ね合わせたものと
なる。従って、スレッショルドを変化させる際に、原画
像のどの部分までが抽出されるかをオペレータは正確に
判断することが可能となる。

【００２２】図３(a) 〜(c) は本実施例において、従来
装置で図１０(a) 〜(c) となるように、スレッショルド
をＡからＢまで段階的に変更する操作を行った際に得ら
れるプリチェック用画像であり、両者を比較すれば本発
明における有用性は理解される。

【００２３】図４は図２の代りに用いられる他の実施例
のルックアップテーブルであり、これは図２のものに加
えて、入力値がスレッショルドよりも僅かに小さい微小
領域には出力値が０となるエッジ部Eg1 が形成され、入
力値がスレッショルドより僅かに大きい微小領域には出
力値が最大となるエッジ部Eg2 が形成されている。これ
によって、２値化により抽出される部位とされない部位
との境界がより明確となり、微小面積部位の判断がより
容易となる。

【００２４】なお、実施例ではモノクロ画像において説
明したが、カラー画像に対しても同様のことが実現可能
である。即ち、ＣＲＴモニタ４をＲＧＢカラーモニタと
し、ルックアップテーブル機能をＲＧＢの各チャンネル
にそれぞれ設け、各ルックアップテーブルを図２又は図
４のように作成すればよい。これにより、原画像の色情
報を損わずにモノクロ画像の場合と同様のプリチェック
用画像が得られる。更に、色情報が不要である場合に
は、ＲＧＢの何れか１個のルックアップテーブルを図２
又は図４のものとすればよい。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る画像の
２値化処理装置は、ギャップ部と直線部を有する所定の
ルックアップテーブルによりプリチェック用画像を作成
し、これを２値化処理を行う際のスレッショルド決定用
に使用することにより、原画像の全情報を残した画像が
得られ、これにより、オペレータは常に原画像と２値画
像の対比を１枚の画像上で正確に行うことが可能とな
り、望み通りの２値化処理を行うことができるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】操作方法のフローチャート図である。

【図２】プリチェック用画像を生成するためのルックア
ップテーブルであるのグラフ図である。

【図３】生成されたプリチェック用画像のグラフ図であ
る。

【図４】他のルックアップテーブルのグラフ図である。

【図５】装置の構成図である。

【図６】線形的なルックアップテーブルのグラフ図であ
る。

【図７】２値化処理によって生成される眼底画像の説明
図である。

【図８】原画像の輝度のヒストグラムのグラフ図であ
る。

【図９】従来装置のルックアップテーブルのグラフ図で
ある。

【図１０】従来装置により生成されるプリチェック用画
像の説明図である。

【符号の説明】

１ ワークステーション ２ 光ディスク装置 ３ 画像信号発生部 ４ ＣＲＴモニタ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 二次元のデジタル画像の各画素のデータ
   を画像表示装置に映出するためのルックアップテーブル
   機能を有する画像処理装置において、前記デジタル画像
   の２値化処理を行う際に、該２値化処理のスレッショル
   ドを設定するスレッショルド設定手段と、前記スレッシ
   ョルドに輝度差を与えるギャップ部と、該ギャップ部の
   前後の領域に傾きが０以上でかつ１以下の直線部とを形
   成するように前記ルックアップテーブルを変更するルッ
   クアップテーブル変更手段とを備えたことを特徴とする
   画像の２値化処理装置。
2. 【請求項２】 前記デジタル画像を選択し前記画像表示
   装置に表示する第１のステップと、前記２値化処理のス
   レッショルドの設定を行う第２のステップと、前記ルッ
   クアップテーブル変更手段により変更されたルックアッ
   プテーブルを通して原画像を前記画像表示装置に表示す
   る第３のステップと、オペレータが前記２値化処理への
   移動を指示する第４のステップと、前記スレッショルド
   に従って前記デジタル画像を２値画像に変換する第５の
   ステップとを実行する制御手段を備えた請求項１に記載
   の画像の２値化処理装置。