JPH09147099A - ディジタル画像の階調変換処理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 種々の好みに応じた画像を得るための階調変
換処理に対応した各変換曲線を容易に作成できない点
と、転送時の非可逆圧縮／伸長による原画像からの変化
に伴う画像の階調変換処理後の劣化を回避できない点。 【解決手段】 ディジタル画像の各画素値を変換曲線に
基づいて階調変換するシステムであって、階調変換が完
了したディジタル画像の階調を特徴付ける情報（特徴情
報）を入力とし、この階調変換に用いた変換曲線の設定
用パラメータを出力とする学習により予め作成した階調
変換ＮＮ６と、この階調変換ＮＮ６に、新たな階調変換
対象のディジタル画像の特徴情報を入力する特徴情報入
力部５と、新たな特徴情報の入力に基づく階調変換ニュ
ーラルネット６の出力パラメータを用いて変換曲線を作
成する変換曲線作成部７と、この変換曲線に基づき新た
なディジタル画像の階調変換を行う階調変換処理部８と
を少なくとも有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル画像の
階調変換技術に係り、特に、ＤＲ(Digital Radiograph
y)装置などで撮影するディジタル画像の階調調整を、効
率良く行なうのに好適なディジタル画像の階調変換処理
システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】階調変換処理とは、例えば、１画素２バ
イトの画像データを１バイト化するというような処理と
は異なり、原画像の画素値（入力値）をどの出力値に変
換するかという画素値の入出力関係を表す変換曲線に基
づいて各画素を変換する処理である。この変換曲線の設
定を変更することにより、階調変換処理された画像の階
調が変わる。そこで、画像の観察者は、所望の階調変換
処理結果を得るために、その画像を観察しながら変換曲
線を直接設定したり、あるいは、予め用意されている複
数のパラメータを変化させることによって変換曲線を設
定している。しかし、このように、観察者が変換曲線を
設定する技術は、観察者への負担が大きい。

【０００３】このような観察者の設定による階調変換処
理ではなく、原画像のデータに基づいて、自動的に変換
曲線を設定して階調変換する技術が、例えば、特開昭６
３−４２５７５号公報（特願昭６１−１８７３７９号）
に記載されている。この技術では、予め基本の変換曲線
を用意しておき、各画像データの濃度ヒストグラムに基
づいて、各画像データの特徴を反映するように基本曲線
を変形する処理を行なって、変換曲線を作成している。

【０００４】このように自動的に階調変換を行なう技術
では、観察者に負担はかからない。しかし、この技術に
おいては、基本曲線を用意する他に細かいパラメータの
設定がなされている。そのため、例えば、医用画像診断
での画像の観察のように、観察者毎あるいは施設毎に、
観察しやすいと判断する画像の性質が異なる場合、従来
の自動階調変換処理では、観察者毎あるいは施設毎にパ
ラメータの調整を行なわなければならず、調整が困難で
ある。

【０００５】また、このようなディジタル画像を、遠隔
地で階調変換処理して観察するために、ネットワークを
介してオリジナルのディジタル画像を転送する場合があ
る。このような場合、ディジタル画像をそのまま転送す
るとデータ量が膨大で時間がかかってしまうため、静止
画像符号化方式（Joint Photographic Expert Group：
ＪＰＥＧ）などで画像圧縮して転送し、転送先で伸長す
る技術が用いられている。また、オリジナルの画像デー
タの情報量が大きい場合は、情報量を圧縮した圧縮デー
タを作成し、その圧縮データをさらにＪＰＥＧなどの圧
縮を行って転送するということも行われている。例えば
オリジナルの画像データが２バイトの場合、まず１バイ
トに圧縮したデータを作成し、この１バイト圧縮データ
をさらにＪＰＥＧ圧縮して転送するものである。

【０００６】このＪＰＥＧ圧縮は非可逆圧縮であるた
め、ディジタル画像を圧縮・転送し、転送先で伸長して
観察する場合、伸長後の画質は圧縮前と多少異なる。圧
縮前の画像（原画像）と伸長後の画像（伸長画像）をそ
のままの状態で比較・利用する場合、画質の劣化は問題
ない程度におさえられる。しかし、医用画像において
は、撮影した画像をそのまま観察するよりも、階調変換
処理あるいは強調処理などを加えたり、注目部を拡大し
て観察することが多い。このような階調変換処理や強調
処理は、画像撮影装置で撮影された画像を、より診断し
やすいように変換するという目的で行われる。

【０００７】このような処理を伸長画像に施すと、同じ
処理を原画像（オリジナル画像）に施した時との差が際
立ってしまう。例えば、伸長画像に階調変換処理と拡大
処理をするような場合、拡大後の画像における類似階調
の部分に格子（ブロック）状の部分が現われたりするな
どの劣化が目立ち、診断に適さなくなることがある。特
に、オリジナルの画像データの圧縮データを作成した後
さらにＪＰＥＧ圧縮を加えて転送する場合においては、
伸長画像は圧縮を重ねた後のデータになるため、階調変
換をして観察する場合の劣化はさらに目立つことにな
る。このように、オリジナル画像データの直接圧縮は、
観察に重要なデータ部の欠落が起きる危険があるため、
このような転送・伸長後の画像データと変換曲線から
は、オリジナル画像から直接階調変換した画像（変換画
像データ）に近い画像を再現することは困難である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、従来の技術では、自動階調変換処理を行なうため
には、基本の変換曲線（基本曲線）を用意し、かつ、予
め、画像データの濃度ヒストグラムに対応して、この基
本曲線を、所望の画像データを得るのに適切な変形曲線
に自動的に変形するための細かなパラメタの設定が必要
であり、多数の観察者や観察施設のそれぞれ異なる好み
に応じた画像を得るための階調変換処理に対応した各変
換曲線を容易に作成できない点と、転送時等の非可逆圧
縮／伸長による原画像からの変化に伴う画像の階調変換
処理後の劣化を回避することができない点である。本発
明の目的は、これら従来技術の課題を解決し、それぞれ
所望する画像データの特徴が異なる多数の観察者や施設
毎に対応した自動階調変換処理の実行を容易とすると共
に、遠隔地等での高精度な階調変換画像の観察を可能と
する階調変換処理システムを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の階調変換処理システムは、（１）ディジタ
ル画像の各画素値を変換曲線に基づいて階調変換するシ
ステムであって、階調変換が完了したディジタル画像の
階調を特徴付ける情報（特徴情報）を入力とし、この階
調変換に用いた変換曲線の設定用パラメータを出力とす
る学習により予め作成した階調変換ニューラルネット６
と、新たな階調変換対象のディジタル画像の特徴情報を
抽出して階調変換ニューラルネット６に入力する特徴情
報入力部５と、新たな特徴情報の入力に基づき階調変換
ニューラルネット６から出力されるパラメータを用いて
変換曲線を作成する変換曲線作成部７と、この作成した
変換曲線に基づいて新たなディジタル画像の階調変換を
行う階調変換処理部８とを少なくとも有することを特徴
とする。また、（２）上記（１）に記載のディジタル画
像の階調変換処理システムにおいて、特徴情報入力部５
の前段に、ディジタル画像のｌｏｇ変換処理を行う前処
理部４を設けることを特徴とする。また、（３）上記
（１）、もしくは、（２）のいずれかに記載のディジタ
ル画像の階調変換処理システムにおいて、特徴情報入力
部５は、ディジタル画像を複数のブロックに分割した各
ブロックの平均濃度値を求める平均濃度算出部５ａを具
備し、この各ブロックの平均濃度値をディジタル画像の
特徴情報として入力することを特徴とする。また、
（４）上記（１）、もしくは、（２）のいずれかに記載
のディジタル画像の階調変換処理システムにおいて、特
徴情報入力部５は、ディジタル画像の濃度ヒストグラム
情報を求める濃度ヒストグラム算出部５ｂを具備し、こ
の濃度ヒストグラム情報をディジタル画像の特徴情報と
して入力することを特徴とする。また、（５）上記
（１）から（４）のいずれかに記載のディジタル画像の
階調変換処理システムにおいて、階調変換処理部８によ
り階調変換したディジタル画像をデータ化し、階調変換
を施した変換画像データを作成する変換画像データ作成
部９を設けることを特徴とする。また、（６）上記
（５）に記載のディジタル画像の階調変換処理システム
において、変換画像データを１バイト化処理する１バイ
ト化処理部１０を設けることを特徴とする。また、
（７）上記（５）、もしくは、（６）のいずれかに記載
のディジタル画像の階調変換処理システムにおいて、変
換画像データを圧縮する手段（ＪＰＥＧ圧縮部１１）を
設けることを特徴とする。また、（８）上記（５）から
（７）のいずれかに記載のディジタル画像の階調変換処
理システムにおいて、変換画像データを、この変換画像
データの階調変換に用いた変換曲線と対応付けて保存す
る変換画像データ・変換曲線保存部１２を設けることを
特徴とする。また、（９）上記（５）から（８）のいず
れかに記載のディジタル画像の階調変換処理システムに
おいて、変換曲線の逆変換曲線を作成する逆変換曲線作
成部１３と、この逆変換曲線に基づいて、変換画像デー
タの階調変換を行ない、新たな変換画像データを作成す
る逆変換画像データ作成部１４を設けることを特徴とす
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明においては、ディジタル画
像の階調変換に用いる変換曲線の作成に必要なパラメタ
の算出に、ニューラルネットを用いている。すなわち、
ディジタル画像の特徴に基づく値、例えば濃度ヒストグ
ラムに基づく特徴量を入力すると、所望の変換曲線を設
定するためのパラメータを推定して出力するように、階
調変換ニューラルネット（以下、階調変換ＮＮと略記す
る）を作成する。このようにして作成した階調変換ＮＮ
に、ディジタル画像の濃度ヒストグラムに基づく特徴量
を入力すると、所望の変換曲線を設定するための適切な
パラメータが推定されて出力され、このパラメータを用
いて変換曲線を設定することができる。

【００１１】このように、各観察者あるいは観察施設毎
に学習データを用意して、階調変換ＮＮの学習を行って
おけば、それぞれの変換の好みに応じた画質を得るため
の変換曲線を容易に設定することができ、観察者に変換
曲線設定の負担をかけることなく、かつ、観察者の好み
に応じた適切な階調変換処理を行なうことができる。
尚、入力値は、濃度ヒストグラムに限らず、画像データ
を複数のブロックに分割した各ブロックの平均濃度値か
ら構成される濃度パターンや、ディジタル画像データに
ｌｏｇ変換を行なった後の画像データの濃度ヒストグラ
ムからも求めることができ、かつ、これらの組合せから
設定することもできる。

【００１２】また、本発明においては、例えば遠隔地で
画像観察を行なうために、画像データを転送する場合、
オリジナル画像に階調変換処理を施した後に、転送を行
なう。すなわち、まず、階調変換処理を施した変換画像
データを生成し、この変換画像データを、例えば、１バ
イト化し、さらにその後ＪＰＥＧなどの技術で圧縮して
転送する。尚、１バイト化する必要がない場合は、変換
画像データを直接圧縮する。遠隔地では、転送されてき
た変換画像データを伸長し、画像表示等することによ
り、階調変換された画像を観察する。このように、本発
明では、従来技術のようにオリジナルの画像を圧縮・転
送・伸長するのではなく、階調変換した画像データを圧
縮・転送・伸長するので、遠隔地で伸長した画像データ
は、転送前の変換画像データと、同等な画質となる。

【００１３】さらに、本発明においては、階調変換時に
作成された変換曲線を保存するので、この変換曲線の逆
変換曲線を作成し、この逆変換曲線を用いて、変換画像
データに対して階調変換し、新たな画像データを作成す
ることができる。例えば、ある画像データＡを変換曲線
Ｂで階調変換して変換画像データＣをまず作成し、次
に、この画像データＣを圧縮・伸長した画像データＤに
対して変換曲線Ｂの逆変換曲線ｂを用いて階調変換す
る。このことにより、画像データＡそのものを圧縮・伸
長した画像データに類似した画像データａを作成でき
る。ここで、保存する変換曲線は、変換曲線を決定でき
る複数のパラメータであっても良い。

【００１４】このようにして、観察に重要な変換画像デ
ータを圧縮・転送・伸長することにより、劣化が少ない
状態で転送でき、さらに、変換曲線の情報も同時に転送
することによって、オリジナル画像にほぼ近い画像も復
元することができる。また、オリジナル画像データと変
換画像データの２枚を圧縮・転送するよりもデータ量が
少なくて済む。尚、オリジナルに近い画像を再現する必
要がない場合は、変換曲線を保存・転送する必要はな
い。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面により詳細に
説明する。図１は、本発明のディジタル画像の階調変換
処理システムの本発明に係る構成の第１の実施例を示す
ブロック図であり、図２は、図１における階調変換処理
システムの本発明に係る階調変換処理動作例を示すフロ
ーチャートである。図１において、１はディジタル画像
データを読み取る入力装置、２は図示していないＣＰＵ
（Central Processing Unit)やメモリを具備し蓄積プロ
グラム方式により入力装置１で読み取ったディジタル画
像データに対する本発明に係る処理を行なう情報処理装
置、３は入力装置１で読み取ったディジタル画像データ
に対する情報処理装置２の処理結果を出力する出力装置
である。

【００１６】情報処理装置２は、入力装置１で読み取っ
たディジタル画像データに対してｌｏｇ変換処理を行う
前処理部４と、前処理部４からディジタル画像データを
入力して、このディジタル画像データの階調を特徴付け
る情報（特徴情報）を抽出する特徴情報入力部５と、特
徴情報入力部５から特徴情報を入力して、予め学習した
結果に基づき、対応するパラメータを出力する階調変換
ＮＮ（ニューラルネット）６と、階調変換ＮＮ６の出力
パラメータに基づきディジタル画像の階調変換に用いる
変換曲線を作成する変換曲線作成部７と、変換曲線作成
部７で作成した変換曲線に基づき、入力装置１で読み取
ったディジタル画像データに対する階調変換を行なう階
調変換処理部８とにより構成されている。

【００１７】また、特徴情報入力部５は、ディジタル画
像を複数のブロックに分割して各ブロックの平均濃度値
を求める平均濃度抽出部５ａと、ディジタル画像の濃度
ヒストグラム情報を求める濃度ヒストグラム抽出部５ｂ
を具備し、各ブロックの平均濃度値、もしくは、濃度ヒ
ストグラム情報のいずれかをディジタル画像の特徴情報
として抽出する。そして、階調変換ＮＮ６は、予め、階
調変換が完了したディジタル画像の特徴情報（各ブロッ
クの平均濃度値、もしくは、濃度ヒストグラム情報）を
入力とし、この階調変換に用いた変換曲線の設定用パラ
メータを出力とするように、学習して作成する。

【００１８】このような構成により、本実施例のシステ
ムでは、図２に示すように、ディジタル画像データから
その階調に係る特徴情報を入力パラメータとして作成し
（ステップ２０１）、その入力パラメータに基づいて、
変換するディジタル画像データに適切な階調変換処理を
行なうための変換曲線の設定用パラメータを推定し（ス
テップ２０２）、この推定した変換曲線パラメータから
変換曲線を作成し（ステップ２０３）、この変換曲線を
用いて、ディジタル画像データに階調変換処理を行なう
（ステップ２０４）。尚、本実施例では、入力パラメー
タとしてのヒストグラムやブロックを作成する前に、デ
ィジタル画像データをｌｏｇ変換している。また、この
ような前処理としてエッジ強調処理を行なっても良い。

【００１９】以下、図１におけるディジタル画像の階調
変換処理システムの各部の詳細を説明する。まず、階調
変換ＮＮ６に関して、図３を用いて説明する。図３は、
図１における階調変換ＮＮの構成例を示すブロック図で
ある。予め、多数のオリジナル画像データ、および、各
画像データを観察するのに適切な階調変換を行なう際の
変換曲線データを用意し、変換曲線データから変換曲線
を設定するための変換パラメータ３２を抽出しておく。
元々用意されたパラメータに基づいて変換曲線が設定さ
れている場合は、そのままそのパラメータを変換パラメ
ータ３２に用いることもできる。

【００２０】また、各オリジナル画像データから階調変
換ＮＮ６の学習に必要な入力パラメータ３１を作成し、
この入力パラメータ３１および出力用の変換パラメータ
３２で学習を行ない、階調変換ＮＮ６を作成しておく。
尚、ニューラルネットの構造は３層であり、学習はバッ
クプロパゲーションで行なうが、中間層は多層にするこ
ともできる。変換パラメータ３２としては、例えば、図
４に示すような、あるディジタル画像データの変換曲線
４１の出力値を「０」にする入力値の最大値Ｔｍｉｎ４
２と、出力値を最大にする入力値の最小値Ｔｍａｘ４
３、およびＴｍｉｎ４２−Ｔｍａｘ４３間をどのような
形状のカーブで連結するかを表す形状カーブパラメータ
α４４の３つとする。その他として、変換曲線４１の変
曲点の座標を変換パラメータ３２にしたり、変換曲線４
１を予め定めた複数の直線で近似した際の直線の交点の
座標などを用いることもできる。

【００２１】尚、同じ撮影部位あるいは撮影方法などの
類似性質を持つ画像間においては、変換曲線は類似した
形状を示す場合が多い。このことから、階調変換ＮＮの
構造は、１つの階調変換ＮＮでディジタル画像の特徴に
基づく値の入力から直接変換曲線を設定するパラメータ
を推定・出力する構造の他に、複数のニューラルネット
を組み合わせて、最終的に変換曲線の設定パラメータを
推定・出力することもできる。例えば、類似変換曲線の
特徴を持つ画像グループに分類する第１のニューラルネ
ットと、この第１のニューラルネットで分類した各画像
グループ毎に変換曲線の設定パラメータを推定・出力す
るニューラルネットを用意して、変換曲線を設定するこ
ともできる。

【００２２】その結果、図１の階調変換ＮＮ６の構成
は、図３（ａ）に示すような１つのニューラルネットで
変換パラメータ３２を推定する他に、図３（ｂ）に示す
ような、複数のニューラルネットで段階的に推定してい
く構成でも良い。例えば、類似する変換曲線の形状を示
す画像グループに分類するための画像分類ＮＮ６ｂで画
像データを分類し、各グループ毎の階調変換曲線推定Ｎ
Ｎ６ｃで変換パラメータを推定・出力する構成である。

【００２３】次に、図１の特徴情報入力部５に関して、
図５を用いて説明する。図１の特徴情報入力部５は、階
調変換を行なうディジタル画像データから、図４の入力
パラメータ３１を作成する。図３の入力パラメータ３１
は、図１の濃度ヒストグラム抽出部５ｂにより、例え
ば、図５（ａ）に示すディジタル画像の濃度ヒストグラ
ム５１の最小値Ｐｍｉｎ５２、最大値Ｐｍａｘ５３、頻
度の最大位置における画素値Ｐｈｍａｘ５４にする。さ
らに、図５（ｂ）に示すディジタル画像の濃度累積ヒス
トグラム５５の頻度のｘ％に対応する画素値をＰｘとす
る時、ｘとして１０，２０，３０，５０，７０，９０に
対応する６つ（３６０〜３６５）も入力パラメータ３１
にする。また、平均濃度抽出部５ａにより、この他の入
力パラメータ３１として、ディジタル画像データを複数
のブロックに分け、各ブロックの平均濃度値・濃度の標
準偏差値や、ブロック間の平均濃度値の偏差・平均濃度
の標準偏差値等を正規化した値を用いる。

【００２４】このような入力パラメータに基づき、図１
の階調変換ＮＮ６は、図３の変換パラメータ３２（図４
におけるＴｍｉｎ４２、Ｔｍａｘ４３、形状カーブパラ
メータα４４に相当する）を出力し、図１の変換曲線作
成部７は、この図１の階調変換ＮＮ６から出力された図
３の変換パラメータ３２に基づき、図４の変換曲線４１
を作成する。そして、図１の階調変換処理部８は、図１
の変換曲線作成部７で作成した図４に示す変換曲線４１
に基づいて、ディジタル画像データの階調変換処理を行
なう。

【００２５】このようにして、本第１の実施例によれ
ば、階調変換ＮＮ６に、ディジタル画像の濃度ヒストグ
ラム等に基づく特徴量を入力すると、所望の変換曲線を
設定するための適切なパラメータが推定されて出力さ
れ、このパラメータを用いて変換曲線を設定することが
できる。このことにより、各観察者あるいは観察施設毎
に学習データを用意して、階調変換ＮＮの学習を行って
おけば、それぞれの変換の好みに応じた画質を得るため
の変換曲線を容易に設定することができ、観察者に変換
曲線設定の負担をかけることなく、かつ、観察者の好み
に応じた適切な階調変換処理を行なうことができる。

【００２６】次に、図６および図７を用いて、第１の実
施例で図１の出力装置に出力された階調変換後のディジ
タル画像を、遠隔地で高品質に観察することを可能とす
る本発明に係る技術を説明する。図６は、本発明のディ
ジタル画像の階調変換処理システムの本発明に係る構成
の第２の実施例を示すブロック図であり、図７は、図６
における階調変換処理システムの本発明に係る階調変換
処理動作例を示すフローチャートである。

【００２７】本実施例における情報処理装置２ａは、図
１における情報処理装置２の構成（前処理部４、特徴情
報入力部５、階調変換ＮＮ６、変換曲線作成部７、階調
変換処理部８）に加えて、変換曲線に基づいて階調変換
したディジタル画像をデータ化し、階調変換を施した変
換画像データを作成する変換画像データ作成部９と、こ
の作成した変換画像データを１バイト化処理する１バイ
ト化処理部１０と、１バイト化した変換画像データをさ
らにＪＰＥＧ圧縮するＪＰＥＧ圧縮部１１と、変換画像
データを、この変換画像データの階調変換に用いた変換
曲線と対応付けて保存する変換画像データ・変換曲線保
存部１２と、変換曲線の逆変換曲線を作成する逆変換曲
線作成部１３と、この逆変換曲線に基づいて、変換画像
データの階調変換を行ない、新たな変換画像データを作
成する逆変換画像データ作成部１４とを設けた構成とな
っている。

【００２８】このような構成により、本実施例の階調変
換処理システムでは、図７に示すように、まず、図１に
基づき説明した階調変換処理により作成された変換画像
から、図６の変換画像データ作成部９により、変換画像
データを作成する（ステップ７０１，７０２）。次に、
図６の１バイト化処理部１０により、この変換画像デー
タを１バイト化処理する（ステップ７０３，７０４）。
そして、図６のＪＰＥＧ圧縮部１１により、１バイト化
した変換画像データをさらにＪＰＥＧ等により圧縮する
（ステップ７０５，７０６）。

【００２９】このように、オリジナルの画像ではなく、
変換画像データを圧縮することにより、例えば、圧縮し
た変換画像データを遠隔地に転送し、その転送先で伸長
した場合にも、劣化のない変換画像を出力することがで
き、遠隔地においても、転送前の変換画像データと同等
な画質の画像観察を行なうことができる。さらに、変換
画像データ・変換曲線保存部１２に保存した変換曲線の
情報も同時に転送することによって、オリジナル画像に
ほぼ近い画像も復元することができる。この場合、オリ
ジナル画像データと変換画像データの２枚を圧縮・転送
するよりもデータ量が少なくて済む。

【００３０】すなわち、逆変換曲線作成部１３により、
変換画像データ・変換曲線保存部１２に保存した変換曲
線の逆変換曲線を作成し、そして逆変換画像データ作成
部１４により、この逆変換曲線を用いて、変換画像デー
タに対して階調変換し、新たな画像データを作成するこ
とができる。この処理を遠隔地で行なうことにより、オ
リジナルの画像データそのものを圧縮・伸長した画像デ
ータに類似した画像データを遠隔地で作成できる。尚、
変換画像データ・変換曲線保存部１２で保存する変換曲
線は、変換曲線を決定できる複数のパラメータであって
も良い。また、オリジナルに近い画像を再現する必要が
ない場合は、変換曲線を保存・転送する必要はない。

【００３１】以上、図１〜図７を用いて説明したよう
に、本実施例のディジタル画像の階調変換処理システム
では、階調変換曲線の作成に必要なパラメタの算出に、
ニューラルネットを用いるので、各観察者あるいは観察
施設毎に学習データを用意して、階調変換ＮＮの学習を
行っておけば、それぞれの変換の好みに応じた画質を得
るための変換曲線を容易に設定することができる。この
結果、観察者に変換曲線設定の負担をかけることなく、
かつ、観察者あるいは観察施設の好みに応じた適切な階
調変換処理を行なうことができる。また、階調変換後の
変換画像データを圧縮して転送等するので、転送先で、
伸長画像に対して圧縮前の画像間との劣化が目立つよう
な変換処理を行う必要がなくなる。

【００３２】尚、本発明は、図１〜図７を用いて説明し
た実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲において種々変更可能である。例えば、本実施
例では、図６の変換画像データ作成部９により、変換画
像データを作成しているが、図１の変換曲線作成部７で
の処理において、階調変換後の変換画像データを作成す
ることでも良い。また、本実施例では、圧縮処理はＪＰ
ＥＧ圧縮としているが、他の可逆／非可逆圧縮方法でも
構わない。また、オリジナルのディジタル画像データが
１バイトよりも小さい画像データの場合は、画像データ
を１バイト化する必要はない。また、変換画像データの
圧縮は、転送のために有効なだけではなく、記憶装置の
容量確保のためにも有効である。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、多数の観察者や観察施
設のそれぞれ異なる好みに応じた画像を得るための階調
変換処理に対応した各変換曲線を容易に作成でき、ＤＲ
(Digital Radiography)装置などで撮影するディジタル
画像の階調調整を、効率良く行なうことが可能となると
共に、転送時等の非可逆圧縮／伸長による原画像からの
変化に伴う画像の階調変換処理後の劣化を回避でき、遠
隔地等での高精度な階調変換画像の観察が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のディジタル画像の階調変換処理システ
ムの本発明に係る構成の第１の実施例を示すブロック図
である。

【図２】図１における階調変換処理システムの本発明に
係る階調変換処理動作例を示すフローチャートである。

【図３】図１における階調変換ＮＮの構成例を示すブロ
ック図である。

【図４】図１における階調変換ＮＮの変換パラメータと
変換曲線との関連付けの一例を示す説明図である。

【図５】図１における階調変換ＮＮの入力パラメータと
なるディジタル画像の特徴情報としての濃度ヒストグラ
ムの一例を示す説明図である。

【図６】本発明のディジタル画像の階調変換処理システ
ムの本発明に係る構成の第２の実施例を示すブロック図
である。

【図７】図６における階調変換処理システムの本発明に
係る階調変換処理動作例を示すフローチャートである。

【符号の説明】 １：入力装置、２，２ａ：情報処理装置、３：出力装
置、４：前処理部、５：特徴情報入力部、５ａ：平均濃
度抽出部、５ｂ：濃度ヒストグラム抽出部、６，６ａ：
階調変換ＮＮ、６ｂ：画像分類ＮＮ、６ｃ：階調変換曲
線推定ＮＮ、７：変換曲線作成部、８：階調変換処理
部、９：変換画像データ作成部、１０：１バイト化処理
部、１１：ＪＰＥＧ圧縮部、１２：変換画像データ・変
換曲線保存部、１３：逆変換曲線作成部、１４：逆変換
画像データ作成部、３１：入力パラメータ、３２：変換
パラメータ、４１：変換曲線、４２：Ｔｍｉｎ、４３：
Ｔｍａｘ、４４：形状カーブパラメータα、５１：濃度
ヒストグラム、５２：濃度ヒストグラムの最小値Ｐｍｉ
ｎ、５３：濃度ヒストグラムの最大値Ｐｍａｘ、５４：
頻度の最大位置における画素値Ｐｈｍａｘ、５５：濃度
累積ヒストグラム。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディジタル画像の各画素値を変換曲線に
   基づいて階調変換するシステムであって、上記階調変換
   が完了したディジタル画像の階調を特徴付ける情報（特
   徴情報）を入力とし、該階調変換に用いた変換曲線の設
   定用パラメータを出力とする学習により予め作成した階
   調変換ニューラルネットと、新たな階調変換対象のディ
   ジタル画像の上記特徴情報を抽出して上記階調変換ニュ
   ーラルネットに入力する特徴情報入力手段と、上記新た
   な特徴情報の入力に基づき上記階調変換ニューラルネッ
   トから出力されるパラメータを用いて上記変換曲線を作
   成する変換曲線作成手段と、該作成した変換曲線に基づ
   いて上記新たなディジタル画像の階調変換を行う階調変
   換処理手段とを少なくとも有することを特徴とするディ
   ジタル画像の階調変換処理システム。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のディジタル画像の階調
   変換処理システムにおいて、上記特徴情報入力手段の前
   段に、上記ディジタル画像のｌｏｇ変換処理を行う手段
   を設けることを特徴とするディジタル画像の階調変換処
   理システム。
3. 【請求項３】 請求項１、もしくは、請求項２のいずれ
   かに記載のディジタル画像の階調変換処理システムにお
   いて、上記特徴情報入力手段は、上記ディジタル画像を
   複数のブロックに分割した各ブロックの平均濃度値を求
   める手段を具備し、該各ブロックの平均濃度値を上記デ
   ィジタル画像の特徴情報として入力することを特徴とす
   るディジタル画像の階調変換処理システム。
4. 【請求項４】 請求項１、もしくは、請求項２のいずれ
   かに記載のディジタル画像の階調変換処理システムにお
   いて、上記特徴情報入力手段は、上記ディジタル画像の
   濃度ヒストグラム情報を求める手段を具備し、該濃度ヒ
   ストグラム情報を上記ディジタル画像の特徴情報として
   入力することを特徴とするディジタル画像の階調変換処
   理システム。
5. 【請求項５】 請求項１から請求項４のいずれかに記載
   のディジタル画像の階調変換処理システムにおいて、上
   記階調変換処理手段により階調変換した上記ディジタル
   画像をデータ化し、上記階調変換を施した変換画像デー
   タを作成する手段を設けることを特徴とするディジタル
   画像の階調変換処理システム。
6. 【請求項６】 請求項５に記載のディジタル画像の階調
   変換処理システムにおいて、上記変換画像データを１バ
   イト化処理する手段を設けることを特徴とするディジタ
   ル画像の階調変換処理システム。
7. 【請求項７】 請求項５、もしくは、請求項６のいずれ
   かに記載のディジタル画像の階調変換処理システムにお
   いて、上記変換画像データを圧縮する手段を設けること
   を特徴とするディジタル画像の階調変換処理システム。
8. 【請求項８】 請求項５から請求項７のいずれかに記載
   のディジタル画像の階調変換処理システムにおいて、上
   記変換画像データを、該変換画像データの階調変換に用
   いた変換曲線と対応付けて保存する手段を設けることを
   特徴とするディジタル画像の階調変換処理システム。
9. 【請求項９】 請求項５から請求項８のいずれかに記載
   のディジタル画像の階調変換処理システムにおいて、上
   記変換曲線の逆変換曲線を作成する手段と、該逆変換曲
   線に基づいて、上記変換画像データの階調変換を行な
   い、新たな変換画像データを作成する手段を設けること
   を特徴とするディジタル画像の階調変換処理システム。