JPH10255035A - Image processor - Google Patents

Image processor

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JPH10255035A
JPH10255035A JP9055780A JP5578097A JPH10255035A JP H10255035 A JPH10255035 A JP H10255035A JP 9055780 A JP9055780 A JP 9055780A JP 5578097 A JP5578097 A JP 5578097A JP H10255035 A JPH10255035 A JP H10255035A
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JP
Japan
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image
conversion processing
unit
density
image data
Prior art date
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JP9055780A
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Japanese (ja)
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JP3953569B2 (en
Inventor
Kenji Suzuki
木 賢 治 鈴
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Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Original Assignee
Hitachi Medical Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform a prescribed image conversion about acquired image information and to provide an image that is accurate and also has much communication information quantity. SOLUTION: A density conversion processing part 4 which inputs image data from an original image supplying part 1 and performs density conversion processing so that a density characteristic which is held by the image data and an image conversion processing characteristic which is held by a neural network image conversion processing part 2 may be adapted to each other is provided between the part 1 which outputs image data that is an object to be processed and the part 2 which inputs the image data from the part 1 and performs image conversion processing. Thereby, a prescribed image conversion is performed of the acquired image information, and an image that is accurate and has also much transmission information quantity is provided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光或いはX線など
を含めた電磁波又は超音波などの情報キャリアを物体に
照射或いは透入し、この情報キャリアの変化を計測して
画像情報を得る各種の医用画像診断装置又は放送用映像
処理装置或いは産業用画像処理装置若しくは民生用画像
撮影表示装置などの画像処理装置に関し、特に、上記得
られた画像情報について所定の画像変換を施し正確かつ
伝達情報量の多い画像を提供することができる画像処理
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for irradiating or penetrating an object with an information carrier such as an electromagnetic wave or an ultrasonic wave including light or X-rays, and measuring a change in the information carrier to obtain image information. The present invention relates to an image processing apparatus such as a medical image diagnostic apparatus or a broadcast video processing apparatus or an industrial image processing apparatus or a consumer image capturing and displaying apparatus. The present invention relates to an image processing apparatus capable of providing a large amount of images.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のこの種の画像処理装置は、特開平
8−153194号公報に示されるように、処理対象の
画像データを出力する原画像供給部と、人工的神経素子
を入力層及び中間層並びに出力層の層構造をなすように
結合してネットワークを構成し上記原画像供給部からの
画像データを入力して画像変換処理を行うニューラルネ
ットワークからなる画像変換処理部と、この画像変換処
理部で画像変換処理され出力された画像情報を入力して
表示する表示部とを有して成っていた。そして、上記原
画像供給部から画像データが出力され、その画像データ
はニューラルネットワークからなる画像変換処理部に直
接入力され、この画像変換処理部において上記画像デー
タはニューラルネットワークの持つ画像変換処理特性に
基づいて画像変換され、表示部に送られて画像表示され
るようになっていた。
2. Description of the Related Art As shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-153194, a conventional image processing apparatus of this type includes an original image supply unit for outputting image data to be processed, an artificial neural element and an input layer. An image conversion processing unit consisting of a neural network configured to form a network by combining the intermediate layer and the output layer so as to form a layer structure and to perform image conversion processing by inputting image data from the original image supply unit; And a display unit for inputting and displaying the image information output after the image conversion processing by the processing unit. Then, image data is output from the original image supply unit, and the image data is directly input to an image conversion processing unit composed of a neural network. In the image conversion processing unit, the image data is converted into image conversion processing characteristics of the neural network. The image is converted based on the image data, sent to a display unit, and displayed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の画像処理装置においては、原画像供給部から出力さ
れた画像データがニューラルネットワークからなる画像
変換処理部に直接入力されていたので、該画像変換処理
部にて上記入力した画像データの濃度特性と十分に適合
した画像変換処理が行われないことがあった。すなわ
ち、原画像供給部からの画像データの濃度特性は、その
画像データが例えばX線撮影装置から得られたデータの
場合はX線の照射条件によって変わり、また民生用画像
撮影表示装置から得られたデータの場合は撮影機の絞り
や天候などの条件によって変わる。このように、原画像
供給部からの画像データの濃度特性は、その画像データ
の収集時の条件に応じて変化するものである。そして、
このような濃度特性が変化する画像データを、一定の画
像変換処理特性を有するニューラルネットワークからな
る画像変換処理部に直接入力した場合は、上記画像デー
タの持つ濃度特性と上記画像変換処理部の持つ画像変換
処理特性とが一致せず、その画像データについて十分な
画像変換が行われないまま出力され、表示部に画像表示
されていた。このように出力され表示された画像データ
は、例えば見たい関心領域のコントラストが低下した
り、一部の情報が失われたり、或いは雑音が目立ったり
という不具合が生じるものであり、不正確かつ伝達情報
量の少ない画像となることがあった。
However, in such a conventional image processing apparatus, the image data output from the original image supply section is directly input to the image conversion processing section comprising a neural network. In some cases, the image conversion processing unit does not perform image conversion processing that sufficiently matches the density characteristics of the input image data. That is, the density characteristic of the image data from the original image supply unit varies depending on the X-ray irradiation conditions when the image data is data obtained from, for example, an X-ray imaging apparatus, and is obtained from a consumer image capturing and displaying apparatus. In the case of such data, it changes depending on conditions such as the aperture of the camera and weather. As described above, the density characteristic of the image data from the original image supply unit changes according to the conditions at the time of collecting the image data. And
When such image data whose density characteristics change is directly input to an image conversion processing unit composed of a neural network having a constant image conversion processing characteristic, the density characteristics of the image data and the image conversion processing unit have The image conversion characteristics do not match, and the image data is output without sufficient image conversion, and is displayed on the display unit. The image data output and displayed in this manner is inaccurate and inconsistent, for example, causing a problem that the contrast of a region of interest to be viewed is reduced, some information is lost, or noise is conspicuous. An image with a small amount of information was sometimes obtained.

【0004】そこで、本発明は、このような問題点に対
処し、得られた画像情報について所定の画像変換を施し
正確かつ伝達情報量の多い画像を提供することができる
画像処理装置を提供することを目的とする。
Accordingly, the present invention addresses such a problem and provides an image processing apparatus which can perform a predetermined image conversion on the obtained image information and provide an image which is accurate and has a large amount of transmitted information. The purpose is to:

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第一の発明による画像処理装置は、処理対象の画像
データを出力する原画像供給部と、人工的神経素子を入
力層及び中間層並びに出力層の層構造をなすように結合
してネットワークを構成し上記原画像供給部からの画像
データを入力して画像変換処理を行うニューラルネット
ワーク画像変換処理部と、このニューラルネットワーク
画像変換処理部で画像変換処理され出力された画像情報
を入力して表示する表示部とを有して成る画像処理装置
において、上記原画像供給部とニューラルネットワーク
画像変換処理部との間に、原画像供給部からの画像デー
タを入力してその画像データの持つ濃度特性とニューラ
ルネットワーク画像変換処理部の持つ画像変換処理特性
とが適合するように濃度変換処理を行う濃度変換処理部
を設けたものである。
In order to achieve the above object, an image processing apparatus according to a first aspect of the present invention comprises an original image supply section for outputting image data to be processed, an artificial neural element comprising an input layer and an intermediate layer. A neural network image conversion processing unit for forming a network by combining layers and an output layer so as to form a layer structure, inputting image data from the original image supply unit and performing image conversion processing, and the neural network image conversion processing A display unit for inputting and displaying the image information output by the image conversion processing in the unit, wherein the original image supply unit and the neural network image conversion processing unit Input image data from the image processing unit so that the density characteristics of the image data match the image conversion processing characteristics of the neural network image conversion processing unit It is provided with a density conversion processing section for performing density conversion processing.

【0006】また、上記濃度変換処理部は、原画像供給
部から入力した画像データと所定の値とを演算する乗算
器及び加算器の組合せ、又は原画像供給部から入力した
画像データに適用する濃度変換関数を格納したテーブル
メモリから成るものである。
The density conversion processing unit is applied to a combination of a multiplier and an adder for calculating image data input from the original image supply unit and a predetermined value, or to image data input from the original image supply unit. It consists of a table memory that stores density conversion functions.

【0007】さらに、上記濃度変換処理部は、原画像供
給部からの画像データを入力してヒストグラムを算出す
るヒストグラム算出部と、このヒストグラム算出部から
のヒストグラムデータを用いて濃度変換関数を算出する
濃度変換関数算出部と、上記原画像供給部からの画像デ
ータと上記濃度変換関数算出部からの濃度変換関数とを
入力して該画像データの濃度変換を行う濃度変換部とを
備えて成るものとしてもよい。
Further, the density conversion processing section calculates a histogram by inputting image data from the original image supply section and calculates a histogram, and calculates a density conversion function using the histogram data from the histogram calculation section. A density conversion function calculation unit; and a density conversion unit that receives the image data from the original image supply unit and the density conversion function from the density conversion function calculation unit and performs density conversion on the image data. It may be.

【0008】さらにまた、上記原画像供給部は、処理対
象の画像データを時系列に出力するものとし、上記ニュ
ーラルネットワーク画像変換処理部は、上記原画像供給
部からの少なくとも注目画素を含む所定領域の時系列デ
ータを入力して画像変換処理を行うと共に上記注目画素
に対応するデータを出力するものとしてもよい。
Further, the original image supply unit outputs image data to be processed in a time series, and the neural network image conversion processing unit outputs a predetermined area including at least a pixel of interest from the original image supply unit. May be input to perform image conversion processing and output data corresponding to the target pixel.

【0009】そして、第二の発明による画像処理装置
は、処理対象の画像データを出力する原画像供給部と、
人工的神経素子を入力層及び中間層並びに出力層の層構
造をなすように結合してネットワークを構成し上記原画
像供給部からの画像データを入力して画像変換処理を行
うニューラルネットワーク画像変換処理部と、このニュ
ーラルネットワーク画像変換処理部で画像変換処理され
出力された画像情報を入力して表示する表示部とを有し
て成る画像処理装置において、上記原画像供給部とニュ
ーラルネットワーク画像変換処理部との間に、原画像供
給部からの画像データを入力してその画像データの持つ
濃度特性とニューラルネットワーク画像変換処理部の持
つ画像変換処理特性とが適合するように濃度変換処理を
行う濃度変換処理部を設け、上記ニューラルネットワー
ク画像変換処理部と表示部との間には、ニューラルネッ
トワーク画像変換処理部で画像変換処理され出力された
画像情報に対し上記濃度変換処理部における変換処理の
逆変換処理を行う濃度逆変換処理部を設けたものであ
る。
An image processing apparatus according to a second aspect of the present invention comprises: an original image supply unit for outputting image data to be processed;
Neural network image conversion processing in which artificial neural elements are connected to form an input layer, an intermediate layer, and an output layer so as to form a layer structure, form a network, and input image data from the original image supply unit to perform image conversion processing. And a display unit for inputting and displaying the image information output and converted by the neural network image conversion processing unit, the original image supply unit and the neural network image conversion processing Image data from the original image supply unit, and performs density conversion processing such that the density characteristics of the image data match the image conversion processing characteristics of the neural network image conversion processing unit. A conversion processing unit is provided, and a neural network image conversion is provided between the neural network image conversion processing unit and the display unit. The image information output to image conversion processing management unit is provided with a density inversion processing unit for performing inverse transform processing of the transform processing in the density conversion processing section.

【0010】また、上記濃度変換処理部は、原画像供給
部から入力した画像データと所定の値とを演算する乗算
器及び加算器の組合せ、又は原画像供給部から入力した
画像データに適用する濃度変換関数を格納したテーブル
メモリから成り、上記濃度逆変換処理部は、ニューラル
ネットワーク画像変換処理部から入力した画像情報と所
定の値とを演算する除算器及び減算器の組合せ、又はニ
ューラルネットワーク画像変換処理部から入力した画像
情報に適用する濃度逆変換関数を格納したテーブルメモ
リから成るものである。
The density conversion processing unit is applied to a combination of a multiplier and an adder for calculating image data input from the original image supply unit and a predetermined value, or to image data input from the original image supply unit. A density conversion function storing table memory, wherein the density inverse conversion processing unit is a combination of a divider and a subtracter for calculating image information input from the neural network image conversion processing unit and a predetermined value, or a neural network image It consists of a table memory storing a density inverse conversion function to be applied to the image information input from the conversion processing unit.

【0011】さらに、上記濃度変換処理部は、原画像供
給部からの画像データを入力してヒストグラムを算出す
るヒストグラム算出部と、このヒストグラム算出部から
のヒストグラムデータを用いて濃度変換関数を算出する
濃度変換関数算出部と、上記原画像供給部からの画像デ
ータと上記濃度変換関数算出部からの濃度変換関数とを
入力して該画像データの濃度変換を行う濃度変換部とを
備えて成るものとしてもよい。
Further, the density conversion processing section receives the image data from the original image supply section to calculate a histogram, and calculates a density conversion function using the histogram data from the histogram calculation section. A density conversion function calculation unit; and a density conversion unit that receives the image data from the original image supply unit and the density conversion function from the density conversion function calculation unit and performs density conversion on the image data. It may be.

【0012】さらにまた、上記原画像供給部は、処理対
象の画像データを時系列に出力するものとし、上記ニュ
ーラルネットワーク画像変換処理部は、上記原画像供給
部からの少なくとも注目画素を含む所定領域の時系列デ
ータを入力して画像変換処理を行うと共に上記注目画素
に対応するデータを出力するものとしてもよい。
Further, the original image supply unit outputs image data to be processed in a time series, and the neural network image conversion processing unit outputs a predetermined area including at least a pixel of interest from the original image supply unit. May be input to perform image conversion processing and output data corresponding to the target pixel.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳細に説明する。図1は第一の発明によ
る画像処理装置の実施の形態を示すブロック図である。
この画像処理装置は、光或いはX線などを含めた電磁波
又は超音波などの情報キャリアを物体に照射或いは透入
し、この情報キャリアの変化を計測して画像情報を得る
もので、例えば各種の医用画像診断装置又は放送用映像
処理装置又は産業用画像処理装置又は民生用画像撮影表
示装置などであり、図1に示すように、原画像供給部1
と、ニューラルネットワーク画像変換処理部2と、表示
部3とを有し、さらに濃度変換処理部4を備えて成る。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the image processing apparatus according to the first invention.
The image processing apparatus irradiates or penetrates an object with an information carrier such as an electromagnetic wave or an ultrasonic wave including light or X-rays, and obtains image information by measuring a change in the information carrier. It is a medical image diagnostic apparatus, a broadcast video processing apparatus, an industrial image processing apparatus, a consumer image capturing and displaying apparatus, or the like. As shown in FIG.
, A neural network image conversion processing unit 2 and a display unit 3, and further includes a density conversion processing unit 4.

【0014】上記原画像供給部1は、処理対象の画像デ
ータを出力するもので、例えばX線撮影装置又は超音波
断層装置又はX線CT装置又は核医学イメージング装置
或いは磁気共鳴イメージング装置などの医用画像診断装
置、放送用映像処理装置、産業用画像処理装置、民生用
画像撮影表示装置等において物体を計測又は撮影する計
測部、或いは物体について計測した画像データを記憶し
ておき必要に応じて読み出す記憶部などである。また、
ニューラルネットワーク画像変換処理部2は、上記原画
像供給部1から出力された画像データを入力して所要の
画像変換処理を行うもので、人工的神経素子を入力層及
び中間層並びに出力層の層構造をなすように結合してネ
ットワークを構成したものである。さらに、表示部3
は、上記ニューラルネットワーク画像変換処理部2で画
像変換処理され出力された画像情報を入力して表示する
もので、例えばテレビモニタ又はプリンターなどから成
る。
The original image supply unit 1 outputs image data to be processed. For example, the original image supply unit 1 outputs medical data such as an X-ray photographing apparatus, an ultrasonic tomography apparatus, an X-ray CT apparatus, a nuclear medicine imaging apparatus, or a magnetic resonance imaging apparatus. A measuring unit that measures or captures an object in an image diagnostic device, a broadcast video processing device, an industrial image processing device, a consumer image capturing and displaying device, or the like, or stores image data measured for the object and reads out the data as necessary. It is a storage unit or the like. Also,
The neural network image conversion processing unit 2 performs a required image conversion process by inputting the image data output from the original image supply unit 1, and converts the artificial neural elements into the input layer, the intermediate layer, and the output layer. A network is formed by connecting them so as to form a structure. Further, the display unit 3
Is a device for inputting and displaying the image information output by the image conversion processing by the neural network image conversion processing unit 2, and comprises, for example, a television monitor or a printer.

【0015】上記ニューラルネットワーク画像変換処理
部2は、図2に示すようなネットワーク5で構成されて
いる。このネットワーク5は、上記原画像供給部1から
少なくとも注目画素を含む所定領域の時系列データを入
力して画像変換処理を行うと共に上記注目画素に対応す
るデータを出力するもので、人工的神経素子6を入力層
及び中間層ならびに出力層の層構造をなすように結合さ
れると共に、最終段の出力層の入出力関数としてリニア
関数を用いて構成されている。そして、図3は上記ネッ
トワーク5を構成する人工的神経素子6を示す説明図で
ある。図に示すように、人工的神経素子(以下「ニュー
ロンモデル」という)6は生物の神経素子(ニューロ
ン)の働きを模した多入力一出力の素子で、入力Ii
(I1〜In)と結合係数Wji(Wj1〜Wjn)の積和によ
り出力Ojが決定される。
The neural network image conversion processing unit 2 comprises a network 5 as shown in FIG. The network 5 receives time-series data of a predetermined area including at least a pixel of interest from the original image supply unit 1 to perform image conversion processing and output data corresponding to the pixel of interest. 6 are connected so as to form a layer structure of an input layer, an intermediate layer, and an output layer, and are configured using a linear function as an input / output function of the final output layer. FIG. 3 is an explanatory view showing the artificial neural element 6 constituting the network 5. As shown in the figure, an artificial neural element (hereinafter, referred to as a “neuron model”) 6 is a multi-input, one-output element that simulates the function of a biological neural element (neuron).
(I 1 -In) and the output Oj by the product sum of the coupling coefficient Wji (Wj 1 ~Wjn) is determined.

【0016】前述の図2は層構造をなすように結合して
ネットワークに構成されたニューラルネットワーク画像
変換処理部2の階層構造を示す説明図である。このネッ
トワーク5は図のように、上記ニューロンモデル6を多
数用い、入力層および中間層ならびに出力層の層構造を
なすように結合することにより、信号処理及び情報処理
の機能を実現するように構成されている。なお、図2に
おいて、符号7は入力層と中間層とを結ぶ枝を示し、入
力層の各ニューロンモデル6は中間層の全てのニューロ
ンモデル6とそれぞれ結合されている。また、符号8は
中間層と出力層とを結ぶ枝を示し、中間層の各ニューロ
ンモデル6は出力層の全てのニューロンモデル6とそれ
ぞれ結合されている。そして、このネットワーク5は、
入力層に供給される入力情報9を変換して出力層から出
力情報10として出力するようになっている。なお、上
記ネットワーク5の入力層の入出力関数としては恒等関
数が用いられ、中間層の入出力関数としてはシグモイド
関数が用いられている。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the hierarchical structure of the neural network image conversion processing unit 2 which is connected to form a layer structure and is formed into a network. As shown in the figure, the network 5 uses a large number of the neuron models 6 described above, and connects the input layer, the intermediate layer, and the output layer so as to form a layer structure, thereby realizing functions of signal processing and information processing. Have been. In FIG. 2, reference numeral 7 denotes a branch connecting the input layer and the intermediate layer, and each neuron model 6 in the input layer is connected to all the neuron models 6 in the intermediate layer. Reference numeral 8 denotes a branch connecting the intermediate layer and the output layer. Each neuron model 6 in the intermediate layer is connected to all the neuron models 6 in the output layer. And this network 5
The input information 9 supplied to the input layer is converted and output as output information 10 from the output layer. An identity function is used as an input / output function of the input layer of the network 5, and a sigmoid function is used as an input / output function of the hidden layer.

【0017】このように構成することにより、上記ネッ
トワーク5は、学習機能や自己組織機能を有する情報処
理機構となっている。そして、このネットワーク5は、
教師信号11を与えて学習を行うことにより、入力層に
供給される入力情報9に対して所望の出力情報10を出
力層から出力するように自己組織化して行く。
With such a configuration, the network 5 is an information processing mechanism having a learning function and a self-organizing function. And this network 5
By giving a teacher signal 11 and performing learning, self-organization is performed so that desired output information 10 is output from the output layer with respect to the input information 9 supplied to the input layer.

【0018】ここで、本発明においては、図1に示すよ
うに、上記原画像供給部1とニューラルネットワーク画
像変換処理部2との間に濃度変換処理部4が設けられて
いる。この濃度変換処理部4は、上記原画像供給部1か
らの画像データを入力して、その画像データの持つ濃度
特性とニューラルネットワーク画像変換処理部2の持つ
画像変換処理特性とが適合するように濃度変換処理を行
うもので、その内部構成は、原画像供給部1から入力し
た画像データと所定の値とを演算する乗算器及び加算器
の組合せから成り、又は原画像供給部1から入力した画
像データに適用する濃度変換関数を格納したテーブルメ
モリから成る。具体的な構成の一例を示すと、図4に示
すように、原画像供給部1から入力した画像データに第
一の入力手段12で設定された所定の値を乗算する乗算
器13と、この乗算器13から出力された画像データに
第二の入力手段14で設定された所定の値を加算する加
算器15とから成る。なお、上記第一及び第二の入力手
段12,14は、例えばボリュームやキーボード又はメ
モリなどから成る。
Here, in the present invention, as shown in FIG. 1, a density conversion processing section 4 is provided between the original image supply section 1 and the neural network image conversion processing section 2. The density conversion processing unit 4 receives the image data from the original image supply unit 1 so that the density characteristics of the image data match the image conversion processing characteristics of the neural network image conversion processing unit 2. The density conversion processing is performed, and the internal configuration is composed of a combination of a multiplier and an adder for calculating image data input from the original image supply unit 1 and a predetermined value, or input from the original image supply unit 1. It consists of a table memory storing density conversion functions applied to image data. As an example of a specific configuration, as shown in FIG. 4, a multiplier 13 that multiplies image data input from the original image supply unit 1 by a predetermined value set by the first input unit 12, And an adder 15 for adding a predetermined value set by the second input means 14 to the image data output from the multiplier 13. The first and second input means 12 and 14 include, for example, a volume, a keyboard or a memory.

【0019】次に、このように構成された画像処理装置
の動作について説明する。まず、図1において、原画像
供給部1から、情報キャリアを物体に照射或いは透入し
この情報キャリアの変化を計測した画像データを処理対
象として出力する。これは、各種の医用画像診断装置又
は放送用映像処理装置或いは産業用画像処理装置若しく
は民生用画像撮影表示装置などにより実際に計測された
データでもよいし、或いは物体について予め計測され記
憶部に書き込まれたデータを読み出したものでもよい。
Next, the operation of the image processing apparatus thus configured will be described. First, in FIG. 1, an original image supply unit 1 irradiates or penetrates an object with an information carrier, and outputs image data obtained by measuring a change in the information carrier as a processing target. This may be data actually measured by various medical image diagnostic apparatuses, broadcast video processing apparatuses, industrial image processing apparatuses, or consumer image capturing and displaying apparatuses, or may be measured in advance for an object and written to the storage unit. The read data may be read.

【0020】次に、上記原画像供給部1から出力された
画像データは、濃度変換処理部4へ入力される。この濃
度変換処理部4では、原画像供給部1からの画像データ
の濃度変換処理が行われる。この濃度変換処理は、例え
ば図4に示す第一及び第二の入力手段12,14により
それぞれ乗算器13又は加算器15にマニュアル入力さ
れたり或いは予め設定された所定値を、上記原画像供給
部1からの画像データに乗算器13で乗算すると共に、
この乗算結果に加算器15で加算することにより行われ
る。或いは、図示省略したが、濃度変換処理部4を構成
するテーブルメモリに予め設定され格納された濃度変換
関数を上記原画像供給部1からの画像データに適用する
ことにより行われる。このように濃度変換処理を行うこ
とにより、原画像供給部1からの画像データの持つ濃度
特性を図1に示すニューラルネットワーク画像変換処理
部2の持つ画像変換処理特性と一致したものとして、当
該画像データを上記ニューラルネットワーク画像変換処
理部2へ供給することができる。
Next, the image data output from the original image supply unit 1 is input to a density conversion processing unit 4. The density conversion processing section 4 performs density conversion processing of the image data from the original image supply section 1. This density conversion process is performed by, for example, manually inputting the data to the multiplier 13 or the adder 15 by the first and second input means 12 and 14 shown in FIG. The image data from 1 is multiplied by a multiplier 13 and
The addition is performed by the adder 15 to the multiplication result. Alternatively, although not shown, the density conversion is performed by applying a density conversion function preset and stored in a table memory constituting the density conversion processing unit 4 to the image data from the original image supply unit 1. By performing the density conversion process in this manner, the image data from the original image supply unit 1 is determined to have a density characteristic that matches the image conversion processing characteristic of the neural network image conversion processing unit 2 shown in FIG. Data can be supplied to the neural network image conversion processing unit 2.

【0021】次に、上記濃度変換処理部4から出力され
た画像データは、ニューラルネットワーク画像変換処理
部2へ入力される。このニューラルネットワーク画像変
換処理部2では、上記入力した画像データに対し図2に
示すネットワーク5で予め学習された自己組織化状態で
画像変換処理が行われる。そして、上記ニューラルネッ
トワーク画像変換処理部2で画像変換処理され出力され
た画像情報は、表示部3へ入力される。この表示部3で
は、上記ニューラルネットワーク画像変換処理部2で画
像変換処理され出力された画像情報を入力して、画像と
して表示する。
Next, the image data output from the density conversion processing section 4 is input to the neural network image conversion processing section 2. The neural network image conversion processing unit 2 performs an image conversion process on the input image data in a self-organized state learned in advance by the network 5 shown in FIG. Then, the image information output by the image conversion processing by the neural network image conversion processing unit 2 is input to the display unit 3. The display unit 3 inputs the image information output by the image conversion processing by the neural network image conversion processing unit 2 and displays it as an image.

【0022】次に、上記ニューラルネットワーク画像変
換処理部2におけるネットワーク5の学習動作について
説明する。図5は、上記ネットワーク5の学習時の全体
構成を示すブロック図である。この学習時においては、
通常は濃度変換処理部4では濃度変換処理は行われず、
前記原画像供給部1からの画像データを直接上記ニュー
ラルネットワーク画像変換処理部2に供給するようにな
っている。このとき、該ニューラルネットワーク画像変
換処理部2のネットワーク5では、図2に示す入力情報
9に対して所望の出力情報10が出力されるように学習
が行われる。すなわち、図5に示す原画像供給部1から
供給される画像データ(図2の符号9参照)に対し、教
師画像供給部16から供給される教師画像(図2の符号
11参照)と上記ニューラルネットワーク画像変換処理
部2から出力される出力画像データ(図2の符号10参
照)との誤差が小さくなるように、図2に示すネットワ
ーク5の層構造の各層を結合している枝7,8の結合係
数を変化させて行き、学習後に所望の出力が得られるよ
うに自己組織化して行く。そして、その学習後には所望
の画像変換処理を実現するネットワーク5が構築され
る。
Next, the learning operation of the network 5 in the neural network image conversion processing unit 2 will be described. FIG. 5 is a block diagram showing the overall configuration of the network 5 at the time of learning. During this learning,
Normally, the density conversion processing section 4 does not perform the density conversion processing,
The image data from the original image supply unit 1 is directly supplied to the neural network image conversion processing unit 2. At this time, in the network 5 of the neural network image conversion processing unit 2, learning is performed so that desired output information 10 is output with respect to the input information 9 shown in FIG. That is, the image data supplied from the original image supply unit 1 shown in FIG. 5 (see reference numeral 9 in FIG. 2) is compared with the teacher image supplied from the teacher image supply unit 16 (see reference numeral 11 in FIG. 2). Branches 7 and 8 connecting each layer of the layer structure of the network 5 shown in FIG. 2 so that an error from output image data (see reference numeral 10 in FIG. 2) output from the network image conversion processing unit 2 is reduced. Is changed, and self-organization is performed so that a desired output is obtained after learning. After the learning, a network 5 for realizing a desired image conversion process is constructed.

【0023】図6は、図2に示す出力層の入出力関数を
リニア関数としたアナログ予測用のネットワーク5の学
習アルゴリズムを示したものである。図6の記号の意味
は次のとおりである。 I ;入力情報 Ok ;第k層のニューロンモデルの出力 Wk ;第k層と第(k+1)層間の結合係数 θk ;第k層のニューロンモデルのオフセット T ;教師信号 ηw ;結合係数Wに対する学習定数 ηθ;オフセットθに対する学習定数 δk ;第(k−1)層を修正するための誤差量 fi ;恒等関数 fs ;シグモイド関数 fl ;リニア関数 なお、入力情報I、第k層のニューロンモデルの出力O
k、第k層のニューロンモデルのオフセットθk、教師信
号T、第(k−1)層を修正するための誤差量δkは1次
元ベクトルで表されており、第k層と第(k+1)層間の
結合係数Wkは2次元ベクトルで表されている。また、
図2に示したネットワーク5は3層のものであるため第
1層目が入力層であり、第2層目が中間層であり、第3
層目が出力層である。
FIG. 6 shows a learning algorithm of the analog prediction network 5 using the input / output function of the output layer shown in FIG. 2 as a linear function. The meanings of the symbols in FIG. 6 are as follows. I; input information Ok; output of the k-th layer neuron model Wk; coupling coefficient θk between the k-th layer and the (k + 1) -th layer; offset T of the k-th layer neuron model T; teacher signal ηw; learning constant for the coupling coefficient W .eta..theta .; learning constant for offset .theta.k; error amount fi for correcting the (k-1) th layer fi; identity function fs; sigmoid function fl; linear function Note that input information I and output of the neuron model of the kth layer O
k, the offset θk of the neuron model of the k-th layer, the teacher signal T, and the error amount δk for correcting the (k−1) -th layer are represented by a one-dimensional vector, and the k-th layer and the (k + 1) -th layer Is represented by a two-dimensional vector. Also,
Since the network 5 shown in FIG. 2 has three layers, the first layer is an input layer, the second layer is an intermediate layer, and the third layer is an intermediate layer.
The layer is the output layer.

【0024】この学習アルゴリズムについて以下説明す
る。教師信号Tと出力層の出力O3との平均二乗誤差E
は、 である。これが減少するように第k層と第(k+1)層間
の結合係数Wkを次の修正量 によって修正する。ここで、 とおくと、中間層と出力層との間の修正量を決めるδ3
は、 である。よって、修正量は、 となる。これにより、前述のように出力層からの出力
は、アナログ的な値となる。また、入力層と出力層間の
修正量を決めるδ2は、 となり、修正量は、 となる。オフセットについても同様に求めることによ
り、図6に示すアルゴリズムとなる。
The learning algorithm will be described below. Mean square error E between the teacher signal T and the output O 3 of the output layer
Is It is. In order to reduce this, the coupling coefficient Wk between the k-th layer and the (k + 1) -th layer is changed by the following correction amount. Modify by here, In other words, δ 3 that determines the amount of correction between the hidden layer and the output layer
Is It is. Therefore, the amount of correction is Becomes Thereby, the output from the output layer becomes an analog value as described above. Δ 2 that determines the amount of correction between the input layer and the output layer is And the correction amount is Becomes The algorithm shown in FIG. 6 is obtained by similarly calculating the offset.

【0025】そして、図5に示す教師画像供給部16に
より供給される教師信号11(図2参照)に基づき、こ
のようなアルゴリズムで図2に示したネットワーク5の
学習が行われ、所望の画像変換処理を実現するニューラ
ルネットワークが自動的に構築される。なお、ここで
は、3層のニューラルネットワークについて例を示した
が、中間層の数を増やすことによって3層以上のニュー
ラルネットワークが構成可能であり、その場合の学習ア
ルゴリズムは誤差量δを逆伝播させ、漸化的に修正量を
求めればよく、より複雑な画像変換処理を含む画像情報
への対応が可能となる。そして、上記ニューラルネット
ワーク画像変換処理部2で変換処理された画像情報は、
図示省略したが適当な濃度スケールに変換され、表示部
3に入力され表示される。
Then, based on the teacher signal 11 (see FIG. 2) supplied by the teacher image supply unit 16 shown in FIG. 5, learning of the network 5 shown in FIG. A neural network that realizes the conversion process is automatically constructed. Although an example of a three-layer neural network has been described here, a neural network having three or more layers can be configured by increasing the number of intermediate layers. In this case, the learning algorithm performs back propagation of the error amount δ. The correction amount may be obtained in a recursive manner, and it is possible to deal with image information including more complicated image conversion processing. Then, the image information converted by the neural network image conversion processing unit 2 is
Although not shown, it is converted into an appropriate density scale, input to the display unit 3 and displayed.

【0026】図7は、図1に示す濃度変換処理部4の内
部構成の他の実施形態を示すブロック図である。この実
施形態による濃度変換処理部4は、図7に示すように、
ヒストグラム算出部17と濃度変換関数算出部18と濃
度変換部19とを備えて成るものである。上記ヒストグ
ラム算出部17は、図1に示す原画像供給部1からの画
像データを入力しこの画像データのヒストグラムを算出
するもので、例えば演算器から成る。また、濃度変換関
数算出部18は、上記ヒストグラム算出部17からのヒ
ストグラムデータを入力しこのヒストグラムデータを用
いて濃度変換関数を算出するもので、例えば演算器から
成る。さらに、濃度変換部19は、上記原画像供給部1
からの画像データと上記濃度変換関数算出部18からの
濃度変換関数とを入力して該画像データの濃度変換を行
うもので、例えば演算器又はテーブルメモリなどから成
る。
FIG. 7 is a block diagram showing another embodiment of the internal configuration of the density conversion processing section 4 shown in FIG. The density conversion processing unit 4 according to the present embodiment, as shown in FIG.
It comprises a histogram calculator 17, a density conversion function calculator 18 and a density converter 19. The histogram calculation unit 17 receives image data from the original image supply unit 1 shown in FIG. 1 and calculates a histogram of the image data, and includes, for example, an arithmetic unit. The density conversion function calculator 18 receives the histogram data from the histogram calculator 17 and calculates a density conversion function using the histogram data. The density conversion function calculator 18 includes, for example, an arithmetic unit. Further, the density conversion unit 19 is provided with the original image supply unit 1.
, And the density conversion function from the density conversion function calculation unit 18 is input to perform the density conversion of the image data, and includes, for example, an arithmetic unit or a table memory.

【0027】次に、このような構成の濃度変換処理部4
の動作について説明する。まず、図1に示す原画像供給
部1からの画像データは、ヒストグラム算出部17に入
力される。すると、このヒストグラム算出部17は、上
記入力した画像データの有効領域のヒストグラムを算出
する。次に、上記ヒストグラム算出部17から出力され
たヒストグラムデータは、濃度変換関数算出部18に入
力される。すると、この濃度変換関数算出部18は、上
記入力したヒストグラムデータを用いて濃度変換関数を
算出する。
Next, the density conversion processing unit 4 having such a configuration is described.
Will be described. First, the image data from the original image supply unit 1 shown in FIG. Then, the histogram calculator 17 calculates a histogram of the effective area of the input image data. Next, the histogram data output from the histogram calculator 17 is input to the density conversion function calculator 18. Then, the density conversion function calculator 18 calculates a density conversion function using the input histogram data.

【0028】このとき、上記ヒストグラム算出部17か
らのヒストグラムの面積の上方及び下方の所定%のデー
タ値Gmin,Gmaxを有効濃度範囲として算出する。そし
て、予め設定された値G0min,G0maxと適合するような
濃度変換関数を算出する。例えば、濃度変換関数が f(x)=gain・x+offset のように1次関数の場合は、上記の値G0min,G0maxを G0min=gain・Gmin+offset G0max=gain・Gmax+offset のようにおくことで、次式のように濃度変換関数のパラ
メータが算出できる。 gain=(G0min−G0max)/(Gmin−Gmax) offset=G0min−{(G0min−G0max)/(Gmin−Gm
ax)}Gmin このような演算が上記濃度変換関数算出部18で行われ
る。
At this time, data values Gmin and Gmax of a predetermined percentage above and below the area of the histogram from the histogram calculating unit 17 are calculated as the effective density range. Then, a density conversion function that matches the preset values G 0 min and G 0 max is calculated. For example, when the density conversion function is a linear function such as f (x) = gain · x + offset, the above values G 0 min and G 0 max are replaced by G 0 min = gain · Gmin + offset G 0 max = gain · Gmax + offset By doing so, the parameters of the density conversion function can be calculated as in the following equation. gain = (G 0 min−G 0 max) / (G min−G max) offset = G 0 min − {(G 0 min−G 0 max) / (G min−G m
ax)} Gmin Such a calculation is performed by the density conversion function calculation unit 18.

【0029】次に、上記濃度変換関数算出部18で求め
られた濃度変換関数と原画像供給部1からの画像データ
は、濃度変換部19に入力される。すると、この濃度変
換部19は、次式のように上記画像データについて濃度
変換を行う。 f(x)=gain・x+offset ただし、上式においてxは原画像供給部1からの画像デ
ータであり、f(x)は変換処理後の出力画像データであ
る。なお、上記濃度変換関数は、任意の関数を用いるこ
とができ、予め設定された値に基づき決定される。
Next, the density conversion function obtained by the density conversion function calculation section 18 and the image data from the original image supply section 1 are input to a density conversion section 19. Then, the density conversion unit 19 performs density conversion on the image data as in the following equation. f (x) = gain · x + offset where x is the image data from the original image supply unit 1 and f (x) is the output image data after the conversion processing. Note that any function can be used as the density conversion function, and is determined based on a preset value.

【0030】図8は、上記構成の濃度変換処理部4にお
ける濃度変換関数の算出の他の一例を説明するためのブ
ロック図である。この例においては、前記ニューラルネ
ットワーク画像変換処理部2に特性算出部20を接続
し、この特性算出部20で上記ニューラルネットワーク
画像変換処理部2の画像変換処理特性に応じて濃度変換
処理部4内の濃度変換関数算出部18の濃度変換関数を
算出するものである。該特性算出部20では、上記ニュ
ーラルネットワーク画像変換処理部2の総ての入力に同
じ値を入力すると共にその値を変化させて行き、該ニュ
ーラルネットワーク画像変換処理部2の出力値により、
そのニューラルネットワーク画像変換処理部2の入出力
特性を求める。そして、上記求めた入出力特性の非飽和
領域の最小値及び最大値を、例えば上述の値G0min,G
0maxとすることにより、上記ニューラルネットワーク画
像変換処理部2の画像変換処理特性に応じて上記濃度変
換関数算出部18の濃度変換関数を算出することができ
る。
FIG. 8 is a block diagram for explaining another example of the calculation of the density conversion function in the density conversion processing section 4 having the above configuration. In this example, a characteristic calculation unit 20 is connected to the neural network image conversion processing unit 2, and the characteristic calculation unit 20 controls the density conversion processing unit 4 according to the image conversion processing characteristics of the neural network image conversion processing unit 2. The density conversion function calculator 18 calculates the density conversion function. In the characteristic calculation unit 20, the same value is input to all inputs of the neural network image conversion processing unit 2 and the value is changed, and the output value of the neural network image conversion processing unit 2
The input / output characteristics of the neural network image conversion processing unit 2 are obtained. Then, the minimum value and the maximum value of the non-saturation region of the input-output characteristics obtained above, for example, the aforementioned value G 0 min, G
By setting it to 0 max, the density conversion function of the density conversion function calculation unit 18 can be calculated according to the image conversion processing characteristics of the neural network image conversion processing unit 2.

【0031】図9は、図7に示す構成の濃度変換処理部
4における濃度変換関数の算出の他の一例を説明するた
めのブロック図である。この例においては、図5に示す
教師画像供給部16に他のヒストグラム算出部21を接
続し、このヒストグラム算出部21で上記教師画像供給
部16の教師画像のヒストグラムを算出するものであ
る。そして、この算出されたヒストグラムは、濃度変換
処理部4内の濃度変換関数算出部18に送られる。これ
により、上記濃度変換関数算出部18は、上記教師画像
のヒストグラムを用いて上述の値G0min,G0maxを算出
する。例えば、上記求めたヒストグラムの面積の上方及
び下方の所定%のデータをG0min,G0maxとすることに
より、濃度変換関数を算出することができる。
FIG. 9 is a block diagram for explaining another example of the calculation of the density conversion function in the density conversion processing section 4 having the configuration shown in FIG. In this example, another histogram calculation unit 21 is connected to the teacher image supply unit 16 shown in FIG. 5, and the histogram calculation unit 21 calculates a histogram of the teacher image of the teacher image supply unit 16. Then, the calculated histogram is sent to the density conversion function calculation section 18 in the density conversion processing section 4. Thus, the density conversion function calculation unit 18 calculates the values G 0 min and G 0 max using the histogram of the teacher image. For example, a density conversion function can be calculated by setting G 0 min and G 0 max to data of a predetermined percentage above and below the area of the obtained histogram.

【0032】図10は、第一の発明の他の実施形態を示
す説明図である。この実施形態においては、上記原画像
供給部1は、処理対象の画像データを時系列に出力する
ものとし、上記ニューラルネットワーク画像変換処理部
2は、上記原画像供給部1からの少なくとも注目画素を
含む所定領域の時系列データを入力して画像変換処理を
行うと共に上記注目画素に対応するデータを出力するも
のとしたものである。図に示すように、上記ニューラル
ネットワーク画像変換処理部2への入力情報は、原画像
22上の注目画素23とその近傍の複数個の画素24,
24,…を含む所定領域のデータを時間軸tの方向に一
定時間だけ取り出した時系列データ25である。この時
系列データ25は、図10の例では、1枚の原画像22
上の所定領域内に5画素のデータがあり、一定時間内で
5枚の原画像22が取り出されたので、5×5=25画
素のデータから成る。この各画素の値が、図示省略した
が正規化されて、上記ニューラルネットワーク画像変換
処理部2へ入力される。このような入力情報とすること
により、時空間的な変換を含む画像変換を行うことがで
きる。そして、上記ニューラルネットワーク画像変換処
理部2では、上記入力情報が変換処理され、注目画素2
3に対応する画素データ26として出力される。上記注
目画素23を原画像22上で例えばラスタースキャン的
に移動させることにより、画像全体の画像変換処理が行
われる。これにより、変換画像27が作成され、表示部
3に出力表示される。
FIG. 10 is an explanatory view showing another embodiment of the first invention. In this embodiment, it is assumed that the original image supply unit 1 outputs image data to be processed in a time series, and the neural network image conversion processing unit 2 outputs at least a pixel of interest from the original image supply unit 1. The image conversion processing is performed by inputting the time-series data of a predetermined area including the data, and the data corresponding to the pixel of interest is output. As shown in the figure, input information to the neural network image conversion processing unit 2 includes a target pixel 23 on the original image 22 and a plurality of pixels 24 near the target pixel 23.
24 are time-series data 25 obtained by extracting data in a predetermined area including a predetermined time period in the direction of the time axis t. In the example of FIG. 10, the time-series data 25 is a single original image 22.
Since there are five pixels of data in the upper predetermined area and five original images 22 have been extracted within a certain period of time, the data consists of data of 5 × 5 = 25 pixels. The value of each pixel is normalized (not shown) and input to the neural network image conversion processing unit 2. By using such input information, image conversion including spatio-temporal conversion can be performed. Then, in the neural network image conversion processing unit 2, the input information is converted, and
3 is output as the pixel data 26 corresponding to. By moving the pixel of interest 23 on the original image 22 in, for example, a raster scan, image conversion processing of the entire image is performed. Thereby, the converted image 27 is created and output and displayed on the display unit 3.

【0033】図11は第二の発明による画像処理装置の
実施の形態を示すブロック図である。この画像処理装置
は、原画像供給部1とニューラルネットワーク画像変換
処理部2との間に、上記原画像供給部1からの画像デー
タを入力してその画像データの持つ濃度特性とニューラ
ルネットワーク画像変換処理部2の持つ画像変換処理特
性とが適合するように濃度変換処理を行う濃度変換処理
部4を設けると共に、上記ニューラルネットワーク画像
変換処理部2と表示部3との間には、ニューラルネット
ワーク画像変換処理部2で画像変換処理され出力された
画像情報に対し上記濃度変換処理部4における変換処理
の逆変換処理を行う濃度逆変換処理部28を設けたもの
である。
FIG. 11 is a block diagram showing an embodiment of the image processing apparatus according to the second invention. This image processing apparatus inputs image data from the original image supply unit 1 between an original image supply unit 1 and a neural network image conversion processing unit 2 and calculates density characteristics of the image data and neural network image conversion. A density conversion processing unit 4 for performing density conversion processing so that the image conversion processing characteristics of the processing unit 2 is compatible is provided, and the neural network image conversion processing unit 2 and the display unit 3 include a neural network image. A density reverse conversion processing unit 28 is provided which performs an inverse conversion process of the conversion process in the density conversion processing unit 4 on the image information output after the image conversion processing by the conversion processing unit 2.

【0034】そして、上記濃度変換処理部4は、原画像
供給部1から入力した画像データと所定の値とを演算す
る乗算器13及び加算器15の組合せ、又は原画像供給
部1から入力した画像データに適用する濃度変換関数を
格納したテーブルメモリ(図示せず)から成り、上記濃
度逆変換処理部28は、ニューラルネットワーク画像変
換処理部2から入力した画像情報と所定の値とを演算す
る除算器29及び減算器30の組合せ、又はニューラル
ネットワーク画像変換処理部2から入力した画像情報に
適用する濃度逆変換関数を格納したテーブルメモリ(図
示せず)から成る。
The density conversion processing section 4 is a combination of a multiplier 13 and an adder 15 for calculating image data input from the original image supply section 1 and a predetermined value, or input from the original image supply section 1. It comprises a table memory (not shown) storing a density conversion function to be applied to the image data. The density reverse conversion processing section 28 calculates the image information input from the neural network image conversion processing section 2 and a predetermined value. It comprises a combination of the divider 29 and the subtractor 30, or a table memory (not shown) storing an inverse density conversion function applied to the image information input from the neural network image conversion processing unit 2.

【0035】この実施の形態によれば、上記濃度変換処
理部4で濃度変換処理した画像データを、濃度逆変換処
理部28により濃度逆変換処理をして元々の原画像供給
部1の画像データの濃度特性に戻すことができ、表示部
3に原画像の状態で画像表示することができる。
According to this embodiment, the image data subjected to the density conversion processing by the density conversion processing section 4 is subjected to the density inverse conversion processing by the density inverse conversion processing section 28, and the original image data of the original image supply section 1 is processed. , And the image can be displayed on the display unit 3 in the state of the original image.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明は以上のように構成されたので、
第一の発明によれば、原画像供給部とニューラルネット
ワーク画像変換処理部との間に、原画像供給部からの画
像データを入力してその画像データの持つ濃度特性とニ
ューラルネットワーク画像変換処理部の持つ画像変換処
理特性とが適合するように濃度変換処理を行う濃度変換
処理部を設けたことにより、上記ニューラルネットワー
ク画像変換処理部に適合した濃度特性を持つ画像データ
をそのニューラルネットワーク画像変換処理部に供給す
ることができ、その画像データについて十分な画像変換
を行って出力し、表示部に画像表示することができる。
従って、見たい関心領域のコントラストの低下を防いだ
り、情報の欠落を防止したり、或いは雑音を低減したり
して、正確かつ伝達情報量の多い画像を提供することが
できる。
The present invention has been configured as described above.
According to the first invention, the image data from the original image supply unit is input between the original image supply unit and the neural network image conversion processing unit, and the density characteristics of the image data and the neural network image conversion processing unit Is provided with a density conversion processing unit that performs a density conversion process so that the image conversion processing characteristics of the neural network image conversion processing unit are compatible with the neural network image conversion processing unit. The image data is subjected to sufficient image conversion, output, and displayed on the display unit.
Therefore, it is possible to provide an accurate image with a large amount of transmitted information by preventing a decrease in contrast of a region of interest to be viewed, preventing loss of information, or reducing noise.

【0037】また、第二の発明によれば、原画像供給部
とニューラルネットワーク画像変換処理部との間に、原
画像供給部からの画像データを入力してその画像データ
の持つ濃度特性とニューラルネットワーク画像変換処理
部の持つ画像変換処理特性とが適合するように濃度変換
処理を行う濃度変換処理部を設け、上記ニューラルネッ
トワーク画像変換処理部と表示部との間には、ニューラ
ルネットワーク画像変換処理部で画像変換処理され出力
された画像情報に対し上記濃度変換処理部における変換
処理の逆変換処理を行う濃度逆変換処理部を設けたこと
により、上記濃度変換処理部で濃度変換処理した画像デ
ータを、濃度逆変換処理部により濃度逆変換処理をして
元々の原画像供給部の画像データの濃度特性に戻すこと
ができる。従って、表示部に原画像の状態で正確かつ伝
達情報量の多い画像として表示することができる。
According to the second aspect of the present invention, the image data from the original image supply unit is input between the original image supply unit and the neural network image conversion processing unit, and the density characteristics of the image data and the neural network A density conversion processing unit for performing density conversion processing so that the image conversion processing characteristics of the network image conversion processing unit is provided is provided. The neural network image conversion processing is provided between the neural network image conversion processing unit and the display unit. The density conversion processing unit performs an inverse conversion process of the conversion process in the density conversion processing unit on the image information output by the image conversion process in the unit. Can be returned to the original density characteristic of the image data of the original image supply unit by performing the density inverse conversion processing by the density inverse conversion processing unit. Therefore, the original image can be accurately displayed on the display unit as an image having a large amount of transmitted information.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第一の発明による画像処理装置の実施の形態を
示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an image processing apparatus according to the first invention.

【図2】層構造をなすように結合してネットワークに構
成されたニューラルネットワーク画像変換処理部の階層
構造を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a hierarchical structure of a neural network image conversion processing unit which is combined into a layer structure to form a network.

【図3】ニューラルネットワークを構成する人工的神経
素子を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an artificial neural element constituting a neural network.

【図4】画像変換処理部の内部構成の一例を示すブロッ
ク図である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating an example of an internal configuration of an image conversion processing unit.

【図5】上記ニューラルネットワーク画像変換処理部の
ネットワークの学習時の全体構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 5 is a block diagram showing the overall configuration of the neural network image conversion processing unit when learning a network.

【図6】アナログ出力用のニューラルネットワークの学
習アルゴリズムを示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a learning algorithm of a neural network for analog output.

【図7】図1に示す濃度変換処理部の内部構成の他の実
施形態を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing another embodiment of the internal configuration of the density conversion processing unit shown in FIG. 1;

【図8】上記構成の濃度変換処理部における濃度変換関
数の算出の他の一例を説明するためのブロック図であ
る。
FIG. 8 is a block diagram for explaining another example of calculating a density conversion function in the density conversion processing unit having the above configuration.

【図9】図7に示す構成の濃度変換処理部における濃度
変換関数の算出の更に他の一例を説明するためのブロッ
ク図である。
9 is a block diagram for explaining still another example of the calculation of the density conversion function in the density conversion processing unit having the configuration shown in FIG. 7;

【図10】上記第一の発明の他の実施形態を示す説明図
である。
FIG. 10 is an explanatory view showing another embodiment of the first invention.

【図11】第二の発明による画像処理装置の実施の形態
を示すブロック図である。
FIG. 11 is a block diagram showing an embodiment of an image processing apparatus according to the second invention.

【図12】上記の画像処理装置における濃度変換処理部
及び濃度逆変換処理部の内部構成の一例を示すブロック
図である。
FIG. 12 is a block diagram illustrating an example of an internal configuration of a density conversion processing unit and a density inverse conversion processing unit in the image processing apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…原画像供給部 2…ニューラルネットワーク画像変換処理部 3…表示部 4…濃度変換処理部 5…ネットワーク 6…人工的神経素子 7,8…枝 9…入力情報 10…出力情報 11…教師信号 12…第一の入力手段 13…乗算器 14…第二の入力手段 15…加算器 16…教師画像供給部 17…ヒストグラム算出部 18…濃度変換関数算出部 19…濃度変換部 28…濃度逆変換処理部 29…割算器 30…減算器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Original image supply part 2 ... Neural network image conversion processing part 3 ... Display part 4 ... Density conversion processing part 5 ... Network 6 ... Artificial nerve element 7, 8 ... Branch 9 ... Input information 10 ... Output information 11 ... Teacher signal 12 First input means 13 Multiplier 14 Second input means 15 Adder 16 Teacher image supply unit 17 Histogram calculation unit 18 Density conversion function calculation unit 19 Density conversion unit 28 Density inverse conversion Processing unit 29: Divider 30 ... Subtractor

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 処理対象の画像データを出力する原画像
供給部と、人工的神経素子を入力層及び中間層並びに出
力層の層構造をなすように結合してネットワークを構成
し上記原画像供給部からの画像データを入力して画像変
換処理を行うニューラルネットワーク画像変換処理部
と、このニューラルネットワーク画像変換処理部で画像
変換処理され出力された画像情報を入力して表示する表
示部とを有して成る画像処理装置において、上記原画像
供給部とニューラルネットワーク画像変換処理部との間
に、原画像供給部からの画像データを入力してその画像
データの持つ濃度特性とニューラルネットワーク画像変
換処理部の持つ画像変換処理特性とが適合するように濃
度変換処理を行う濃度変換処理部を設けたことを特徴と
する画像処理装置。
1. An original image supply unit for outputting image data to be processed, and an artificial neural element connected to form an input layer, an intermediate layer, and an output layer to form a layer structure to form a network, and A neural network image conversion processing unit for inputting image data from the unit and performing image conversion processing; and a display unit for inputting and displaying image information output after image conversion processing by the neural network image conversion processing unit. In the image processing apparatus, image data from the original image supply unit is input between the original image supply unit and the neural network image conversion processing unit, and the density characteristics of the image data and the neural network image conversion processing An image processing apparatus, comprising: a density conversion processing unit that performs a density conversion process so that image conversion processing characteristics of the unit match.
【請求項2】 上記濃度変換処理部は、原画像供給部か
ら入力した画像データと所定の値とを演算する乗算器及
び加算器の組合せ、又は原画像供給部から入力した画像
データに適用する濃度変換関数を格納したテーブルメモ
リから成ることを特徴とする請求項1記載の画像処理装
置。
2. The density conversion processing unit is applied to a combination of a multiplier and an adder for calculating image data input from an original image supply unit and a predetermined value, or to image data input from an original image supply unit. 2. The image processing apparatus according to claim 1, further comprising a table memory storing a density conversion function.
【請求項3】 上記濃度変換処理部は、原画像供給部か
らの画像データを入力してヒストグラムを算出するヒス
トグラム算出部と、このヒストグラム算出部からのヒス
トグラムデータを用いて濃度変換関数を算出する濃度変
換関数算出部と、上記原画像供給部からの画像データと
上記濃度変換関数算出部からの濃度変換関数とを入力し
て該画像データの濃度変換を行う濃度変換部とを備えて
成ることを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
3. The density conversion processing section receives the image data from the original image supply section and calculates a histogram, and calculates a density conversion function using the histogram data from the histogram calculation section. A density conversion function calculation unit; and a density conversion unit that receives the image data from the original image supply unit and the density conversion function from the density conversion function calculation unit and performs density conversion on the image data. The image processing apparatus according to claim 1, wherein:
【請求項4】 上記原画像供給部は、処理対象の画像デ
ータを時系列に出力するものとし、上記ニューラルネッ
トワーク画像変換処理部は、上記原画像供給部からの少
なくとも注目画素を含む所定領域の時系列データを入力
して画像変換処理を行うと共に上記注目画素に対応する
データを出力するものとしたことを特徴とする請求項
1,2又は3記載の画像処理装置。
4. The original image supply unit outputs image data to be processed in chronological order, and the neural network image conversion processing unit outputs a predetermined area including at least a pixel of interest from the original image supply unit. 4. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the apparatus performs image conversion processing by inputting time-series data and outputs data corresponding to the pixel of interest.
【請求項5】 処理対象の画像データを出力する原画像
供給部と、人工的神経素子を入力層及び中間層並びに出
力層の層構造をなすように結合してネットワークを構成
し上記原画像供給部からの画像データを入力して画像変
換処理を行うニューラルネットワーク画像変換処理部
と、このニューラルネットワーク画像変換処理部で画像
変換処理され出力された画像情報を入力して表示する表
示部とを有して成る画像処理装置において、上記原画像
供給部とニューラルネットワーク画像変換処理部との間
に、原画像供給部からの画像データを入力してその画像
データの持つ濃度特性とニューラルネットワーク画像変
換処理部の持つ画像変換処理特性とが適合するように濃
度変換処理を行う濃度変換処理部を設け、上記ニューラ
ルネットワーク画像変換処理部と表示部との間には、ニ
ューラルネットワーク画像変換処理部で画像変換処理さ
れ出力された画像情報に対し上記濃度変換処理部におけ
る変換処理の逆変換処理を行う濃度逆変換処理部を設け
たことを特徴とする画像処理装置。
5. An original image supplying unit for outputting image data to be processed and an artificial neural element connected to form an input layer, an intermediate layer and an output layer so as to form a layer structure to form a network. A neural network image conversion processing unit for inputting image data from the unit and performing image conversion processing; and a display unit for inputting and displaying image information output after image conversion processing by the neural network image conversion processing unit. In the image processing apparatus, image data from the original image supply unit is input between the original image supply unit and the neural network image conversion processing unit, and the density characteristics of the image data and the neural network image conversion processing A density conversion processing section for performing density conversion processing so that the image conversion processing characteristics of the Between the conversion processing unit and the display unit, a density inverse conversion processing unit that performs an inverse conversion process of the conversion process in the density conversion processing unit on the image information output by the image conversion processing by the neural network image conversion processing unit. An image processing apparatus, comprising:
【請求項6】 上記濃度変換処理部は、原画像供給部か
ら入力した画像データと所定の値とを演算する乗算器及
び加算器の組合せ、又は原画像供給部から入力した画像
データに適用する濃度変換関数を格納したテーブルメモ
リから成り、上記濃度逆変換処理部は、ニューラルネッ
トワーク画像変換処理部から入力した画像情報と所定の
値とを演算する除算器及び減算器の組合せ、又はニュー
ラルネットワーク画像変換処理部から入力した画像情報
に適用する濃度逆変換関数を格納したテーブルメモリか
ら成ることを特徴とする請求項5記載の画像処理装置。
6. The density conversion processing unit is applied to a combination of a multiplier and an adder for calculating image data input from the original image supply unit and a predetermined value, or to image data input from the original image supply unit. A density conversion function storing table memory, wherein the density inverse conversion processing unit is a combination of a divider and a subtracter for calculating image information input from the neural network image conversion processing unit and a predetermined value, or a neural network image 6. The image processing apparatus according to claim 5, further comprising a table memory storing a density inverse conversion function applied to image information input from the conversion processing unit.
【請求項7】 上記濃度変換処理部は、原画像供給部か
らの画像データを入力してヒストグラムを算出するヒス
トグラム算出部と、このヒストグラム算出部からのヒス
トグラムデータを用いて濃度変換関数を算出する濃度変
換関数算出部と、上記原画像供給部からの画像データと
上記濃度変換関数算出部からの濃度変換関数とを入力し
て該画像データの濃度変換を行う濃度変換部とを備えて
成ることを特徴とする請求項5記載の画像処理装置。
7. A density conversion processing unit which receives image data from an original image supply unit and calculates a histogram, and calculates a density conversion function using the histogram data from the histogram calculation unit. A density conversion function calculation unit; and a density conversion unit that receives the image data from the original image supply unit and the density conversion function from the density conversion function calculation unit and performs density conversion on the image data. The image processing apparatus according to claim 5, wherein:
【請求項8】 上記原画像供給部は、処理対象の画像デ
ータを時系列に出力するものとし、上記ニューラルネッ
トワーク画像変換処理部は、上記原画像供給部からの少
なくとも注目画素を含む所定領域の時系列データを入力
して画像変換処理を行うと共に上記注目画素に対応する
データを出力するものとしたことを特徴とする請求項
5,6又は7記載の画像処理装置。
8. The original image supply unit outputs image data to be processed in a time series, and the neural network image conversion processing unit outputs a predetermined area including at least a pixel of interest from the original image supply unit. 8. The image processing apparatus according to claim 5, wherein time series data is input, image conversion processing is performed, and data corresponding to the pixel of interest is output.
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