JPH11149549A - Picture processor - Google Patents

Picture processor

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JPH11149549A
JPH11149549A JP31517497A JP31517497A JPH11149549A JP H11149549 A JPH11149549 A JP H11149549A JP 31517497 A JP31517497 A JP 31517497A JP 31517497 A JP31517497 A JP 31517497A JP H11149549 A JPH11149549 A JP H11149549A
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JP
Japan
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image
distortion
point
image processing
grid
Prior art date
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Application number
JP31517497A
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Japanese (ja)
Inventor
Satoru Oishi
悟 大石
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPH11149549A publication Critical patent/JPH11149549A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a picture processor for operating quick distortion correction. SOLUTION: A distortion correcting part 203 of a picture processor 202 generates a picture after correction from a picture before correction including geometrical distortion generated due to the characteristics of an X-ray photographic system for correcting distortion generated due to the characteristics of an image intensifier. Therefore, a picture after correction can be generated by the following procedures, that is, (1) the measurement of rough distortion distribution (measuring means), (2) the calculation of fine distortion distribution (calculating means), and (3) the decision of a concentration value (concentration value deciding means).

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、画像の歪みを補正
する画像処理装置、特に、イメージインテンシファイア
(I.I.)を使用するX線画像撮影装置あるいはコン
ピュータ断層撮影装置など種々のモダリティから出力さ
れた画像の歪補正に好適な画像処理装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image processing apparatus for correcting image distortion, and in particular, to various modalities such as an X-ray imaging apparatus or a computer tomography apparatus using an image intensifier (II). The present invention relates to an image processing apparatus suitable for correcting distortion of an image output from a computer.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、医療現場で広く用いられているX
線診断装置のなかには、X線検出系としてイメージイン
テンシファイアを用い、これにより被検体の透過X線を
検出するとともに光学像に変換し、得られた光学像をT
Vカメラ系により撮影するものが知られている。この装
置で収集した画像信号をディジタル化するX線撮影方法
としてディジタルラジオグラフィ及びフルオログラフィ
がある。TVカメラからのビデオ信号は、アナログ/デ
ィジタル(A/D)変換器によりディジタル信号に変換
され、種々の画像処理を施すためにコンピュータに入力
される。
2. Description of the Related Art At present, X widely used in medical practice
Among the X-ray diagnostic apparatuses, an image intensifier is used as an X-ray detection system, which detects X-rays transmitted through a subject and converts the X-rays into an optical image.
A camera that shoots images using a V camera system is known. There are digital radiography and fluorography as X-ray imaging methods for digitizing image signals collected by this apparatus. A video signal from a TV camera is converted into a digital signal by an analog / digital (A / D) converter, and is input to a computer for performing various image processing.

【0003】イメージインテンシファイアは、X線蛍光
面と光電面を重ね合わした構造を有している。被検体を
透過したX線はX線蛍光面に入力され、このX線蛍光面
からの光が光電面を刺激することにより光電子が放出さ
れ、出力蛍光面に可視像(光学像)が結像される。
An image intensifier has a structure in which an X-ray phosphor screen and a photocathode are superposed. The X-rays transmitted through the subject are input to the X-ray fluorescent screen, and light from the X-ray fluorescent screen stimulates the photocathode to emit photoelectrons, and a visible image (optical image) is formed on the output fluorescent screen. Imaged.

【0004】このようなイメージインテンシファイアに
は、その出力像に糸巻き型歪やS字状歪などの幾何学的
な歪が含まれてしまうという問題がある。例えば、ワイ
ヤーを平面上で正方格子状に配列した図12(a)に示
すような対象物体(ファントム)を撮影すると、図12
(b)に示すように歪んだ画像が出力されてしまう。
[0004] Such an image intensifier has a problem that its output image includes geometric distortion such as pincushion distortion and S-shaped distortion. For example, when a target object (phantom) as shown in FIG. 12A in which wires are arranged in a square lattice on a plane is photographed, FIG.
A distorted image is output as shown in FIG.

【0005】例えば上記ディジタルラジオグラフィにお
いて出力画像から診断に有益な情報を抽出するための画
像処理を行う場合に、このような歪は誤差の大きな要因
となり得る。特に血管狭窄率計算や左心室容積計算等の
臨床解析、あるいは三次元再構成等の画像処理において
は、歪に起因する誤差の影響が顕著となる。
[0005] For example, when performing image processing for extracting useful information for diagnosis from an output image in the digital radiography, such distortion may be a major factor of an error. In particular, in clinical analysis such as calculation of a vascular stenosis rate and calculation of a left ventricle volume, or image processing such as three-dimensional reconstruction, the influence of an error due to distortion becomes remarkable.

【0006】このような背景に鑑み、例えば臨床解析
(参考文献「“東芝デジタルフルオログラフィシステム
CLINICAL ANALYSIS ”,株式会社東芝,東芝メディカル
株式会社」)あるいは三次元再構成等の画像処理を適切
に、そして高精度に行うためにもイメージインテンシフ
ァイアに起因する画像の歪補正は必要不可欠であり、従
来ではこれら画像処理における前処理の段階において歪
補正が行われている。
[0006] In view of such a background, for example, a clinical analysis (see "Toshiba Digital Fluorography System"
CLINICAL ANALYSIS ", Toshiba Corporation, Toshiba Medical Corporation") or image processing such as three-dimensional reconstruction is appropriate and accurate, and image distortion caused by the image intensifier is indispensable. Conventionally, distortion correction is performed in the pre-processing stage of the image processing.

【0007】しかしながら、従来から行われている歪補
正では、画素毎に細かい歪分布を演算して補正画像を得
るようにしているため、処理に莫大な時間がかかるとい
う問題点がある。臨床の場において高精度の診断画像を
迅速に提供し、診断能の向上を図るためにも画像処理に
おける歪補正の高速化が切望されている。
However, the conventional distortion correction has a problem that the processing takes an enormous amount of time because a fine distortion distribution is calculated for each pixel to obtain a corrected image. There is an urgent need for faster distortion correction in image processing in order to quickly provide high-precision diagnostic images in clinical settings and improve diagnostic performance.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は歪補正を高速に行い得る画像処理装置を提供する
ことにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an image processing apparatus capable of performing distortion correction at high speed.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】(1)本発明の画像処理
装置は、特定の幾何学的構造を有するファントムを撮影
系により撮影し、当該撮影系の特性に起因して生じた幾
何学的な歪を含む補正前の画像から補正後の画像を作成
する画像処理装置において、前記ファントムの幾何学的
構造に応じて特定される特定点の歪先を示す粗い歪分布
を、前記ファントムの撮影画像から計測する計測手段
と、前記補正後の画像を複数の微小領域に分割し、当該
微小領域内の代表点の歪先を示す細かい歪分布を、前記
粗い歪分布を用いて算出する算出手段と、前記補正後の
画像上の微小領域の濃度値を、前記代表点の歪先により
特定される前記補正前の画像上の微小領域の濃度値に基
づいて決定する濃度値決定手段と、を具備する。
(1) An image processing apparatus according to the present invention takes an image of a phantom having a specific geometric structure by an imaging system, and generates a geometric image generated due to the characteristics of the imaging system. An image processing apparatus for creating a corrected image from an uncorrected image including a large distortion, wherein a rough distortion distribution indicating a distortion point at a specific point specified according to a geometric structure of the phantom is captured by the phantom. Measuring means for measuring from an image, and calculating means for dividing the corrected image into a plurality of minute regions and calculating a fine distortion distribution indicating a distortion point of a representative point in the minute region using the coarse distortion distribution And density value determining means for determining the density value of the minute area on the image after correction based on the density value of the minute area on the image before correction specified by the distortion point of the representative point. Have.

【0010】このような構成によれば、細かい歪分布に
おいて補正前の画像と補正後の画像との間で微小領域毎
に画素の位置が関連付けられるので、画素毎にその位置
を関連付ける場合に比べて演算時間を大幅に短縮するこ
とができる。したがって歪補正処理を高速化できる。こ
れは、微小領域内では歪が殆ど無いとみなしていること
を根拠としている。 (2)本発明の画像処理装置は、上記(1)に記載の装
置であって、且つ前記算出手段は、前記微小領域内の代
表点近傍の少なくとも四つの特定点の歪先を示す粗い歪
分布を二次元補間演算することにより、当該代表点の歪
先を示す細かい歪分布を算出することを特徴とする。 (3)本発明の画像処理装置は、上記(1)に記載の装
置であって、且つ前記算出手段は、画像の中心部と周辺
部とで大きさが異なる複数の微小領域に前記補正後の画
像を分割する手段と、前記粗い歪分布に基づいて、前記
各々の微小領域内の代表点の歪先を示す細かい歪分布を
算出する手段と、を具備することを特徴とする。 (4)本発明の画像処理装置は、上記(1)に記載の装
置であって、且つ前記補正後の画像上に関心領域を設定
する設定手段をさらに具備し、前記算出手段は、前記設
定手段により設定された関心領域に相当する領域内とそ
の領域外とで大きさが異なる複数の微小領域に前記補正
後の画像を分割する手段と、前記粗い歪分布に基づい
て、前記各々の微小領域内の代表点の歪先を示す細かい
歪分布を算出する手段と、を具備することを特徴とす
る。 (5)本発明の画像処理装置は、上記(1)に記載の装
置であって、且つ前記濃度値決定手段は、前記算出手段
により算出された代表点の歪先に従って、前記補正後の
画像上の微小領域に相当する前記補正前の画像上の微小
領域を特定する手段と、この手段により特定された前記
補正前の画像上の微小領域における濃度値に基づいて、
前記補正後の画像上の微小領域における濃度値を決定す
る手段とを具備することを特徴とする。 (6)本発明の画像処理装置は、上記(1)に記載の装
置であって、且つ前記ファントムは格子状の構造を有
し、前記計測手段は、前記補正後の画像上における前記
ファントムの格子点間の距離を整数化し、当該整数化が
なされた個々の格子点の歪先を示す粗い歪分布を計測
し、前記算出手段は、前記複数の微小領域の代表点が画
素の中心に位置するように、前記補正後の画像を分割す
ることを特徴とする。 (7)本発明の画像処理装置は、上記(6)に記載の装
置であって、且つ前記格子点間の距離を変化させること
により前記補正後画像を拡大又は縮小する手段をさらに
具備することを特徴とする。 (8)本発明の画像処理装置は、上記(7)に記載の装
置であって、且つ格子間の距離は最も近い整数に変換さ
れることを特徴とする。
According to such a configuration, the position of the pixel is associated with each minute region between the image before correction and the image after correction in a fine distortion distribution, so that the position is associated with each pixel. Thus, the calculation time can be greatly reduced. Therefore, the speed of the distortion correction process can be increased. This is based on the assumption that there is almost no distortion in the minute area. (2) The image processing apparatus according to the present invention is the apparatus according to the above (1), wherein the calculating means includes a coarse distortion indicating distortion destinations of at least four specific points near a representative point in the minute area. It is characterized in that a fine distortion distribution indicating a distortion point of the representative point is calculated by performing a two-dimensional interpolation calculation on the distribution. (3) The image processing apparatus according to the present invention is the apparatus according to the above (1), wherein the calculating unit performs the correction after correcting the plurality of minute areas having different sizes at the center and the periphery of the image. And a means for calculating a fine distortion distribution indicating a distortion point of a representative point in each of the minute regions based on the coarse distortion distribution. (4) The image processing apparatus according to the present invention is the apparatus according to the above (1), and further includes a setting unit that sets a region of interest on the corrected image, and the calculation unit performs the setting. Means for dividing the image after correction into a plurality of minute regions having different sizes inside and outside the region corresponding to the region of interest set by the means, and based on the coarse strain distribution, Means for calculating a fine strain distribution indicating the strain point of the representative point in the region. (5) The image processing apparatus according to the present invention is the apparatus according to the above (1), wherein the density value determining means calculates the corrected image according to a distortion point of the representative point calculated by the calculating means. Means for specifying a minute area on the image before correction corresponding to the above minute area, based on the density value in the minute area on the image before correction specified by this means,
Means for determining a density value in a minute area on the image after the correction. (6) The image processing apparatus according to the present invention is the apparatus according to the above (1), wherein the phantom has a lattice-like structure, and the measuring unit is configured to control the phantom on the corrected image. The distance between the grid points is converted to an integer, and a coarse strain distribution indicating the distortion destination of each of the converted grid points is measured.The calculating means determines that the representative point of the plurality of minute regions is located at the center of the pixel. In such a case, the image after the correction is divided. (7) The image processing apparatus according to the present invention is the apparatus according to the above (6), and further includes means for enlarging or reducing the corrected image by changing a distance between the grid points. It is characterized by. (8) The image processing apparatus according to the present invention is the apparatus according to the above (7), wherein the distance between the lattices is converted to the nearest integer.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の画像処理装置の実施形態を説明する。図1は本発明の
画像処理装置の実施形態に係るX線診断システムの構成
を概略的に示すブロック図である。当該システムは、X
線撮影系から得られた被検体のX線造影像に対し歪補正
を含む画像処理を行い、これにより得られた画像を医師
等による診断に供するためのシステムである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the image processing apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram schematically showing a configuration of an X-ray diagnostic system according to an embodiment of the image processing apparatus of the present invention. The system is X
This is a system for performing image processing including distortion correction on an X-ray contrast image of a subject obtained from a radiographic system, and providing the obtained image to a diagnosis by a doctor or the like.

【0012】図1に示すようにX線診断システムは、X
線管100及び照射野限定器101を含むX線源装置1
02と、X線管100から照射野限定器101を介して
被検体Mに曝射され、当該被検体Mを透過したX線ビー
ムを検出し、これを光学像に変換するイメージインテン
シファイア(I.I.)103と、I.I.103から
出力された光学像を撮像し、これに応じたビデオ信号を
出力するX線TVカメラ104とから構成されたX線撮
影系を有している。TVカメラ104から出力されたビ
デオ信号は、A/D変換器201によりディジタルのビ
デオ信号に変換されて画像格納ユニット204及び付帯
情報格納ユニット205を含む画像メモリ206に格納
される。
[0012] As shown in FIG.
X-ray source device 1 including ray tube 100 and irradiation field limiter 101
02, an image intensifier that detects an X-ray beam emitted from the X-ray tube 100 to the subject M via the irradiation field limiter 101 and transmitted through the subject M, and converts the X-ray beam into an optical image ( I.I.) 103 and I.I. I. An X-ray imaging system includes an X-ray TV camera 104 that captures an optical image output from the digital camera 103 and outputs a video signal corresponding to the optical image. The video signal output from the TV camera 104 is converted into a digital video signal by the A / D converter 201 and stored in the image memory 206 including the image storage unit 204 and the auxiliary information storage unit 205.

【0013】画像格納ユニット204には画像データが
格納され、付帯情報格納ユニット205には患者の名
前、性別、生年月日、体重といった患者情報や、当該画
像データに付帯する種々の情報すなわちII−X線焦点
間距離、拡大率、IIサイズ、撮影位置、撮影角度とい
った撮影条件等を示す付帯情報が格納される。
Image data is stored in the image storage unit 204. Patient information such as the patient's name, gender, date of birth, and weight, and various information attached to the image data, ie, II- Additional information indicating imaging conditions such as an X-ray focal length, an enlargement ratio, an II size, an imaging position, and an imaging angle is stored.

【0014】画像処理装置202は、画像メモリ206
から読み出した被検体のX線像に対し、歪補正部203
による歪補正を含む種々の画像処理を施すものである。
A/D変換器201から出力された直後の画像はI.
I.103の特性に起因する歪が含まれている。画像処
理装置202の歪補正部203は、画像メモリ206の
画像格納ユニット205から補正前の画像データを読み
出し、後述する処理プロセスに従って当該画像データを
処理し、かかる処理により上記歪が補正された補正後画
像を作成する。
The image processing device 202 includes an image memory 206
The X-ray image of the subject read from the
Various types of image processing including distortion correction due to
The image immediately after being output from the A / D converter 201 is I.D.
I. The distortion caused by the characteristic of the reference numeral 103 is included. The distortion correction unit 203 of the image processing device 202 reads the image data before correction from the image storage unit 205 of the image memory 206, processes the image data according to a processing process described later, and corrects the distortion corrected by the processing. Create post-image.

【0015】作成された歪補正後の画像データは、画像
表示部207に出力される。画像表示部207は、歪補
正後の画像データをモニタ210あるいはレーザイメー
ジャ211に出力する。かくして歪補正後の被検体のX
線診断画像が表示に供される。
The created image data after the distortion correction is output to the image display unit 207. The image display unit 207 outputs the image data after the distortion correction to the monitor 210 or the laser imager 211. Thus, the X of the subject after distortion correction
A line diagnostic image is provided for display.

【0016】なお、コンピュータ(Central Processing
Unit:図示せず)は、A/D変換器201、画像処理装
置202、そして画像表示部207の動作を司る。ま
た、歪補正後の画像の画像データは、コンピュータの命
令によって大容量を有する磁気ディスク(あるいは光デ
ィスク)209に記録することも可能となっている。な
お画像記録の際に付帯情報格納ユニット205に格納さ
れた付帯情報もともに記録することができる。
A computer (Central Processing)
Unit: not shown) controls the operation of the A / D converter 201, the image processing device 202, and the image display unit 207. Further, the image data of the image after the distortion correction can be recorded on a magnetic disk (or optical disk) 209 having a large capacity according to an instruction from a computer. It should be noted that the additional information stored in the additional information storage unit 205 can be recorded together with the image recording.

【0017】I.I.103の特性に起因して生じた歪
を補正するために、画像処理装置202の歪補正部20
3は、次のように歪補正処理を実行する。即ち歪補正部
203は、X線撮影系の特性に起因して生じた幾何学的
な歪を含む補正前の画像から、当該歪が補正された補正
後の画像を次に示す手順に従って作成する。
I. I. In order to correct the distortion caused by the characteristic of the image processing unit 103, the distortion correction unit 20 of the image processing apparatus 202
3 executes a distortion correction process as follows. That is, the distortion correction unit 203 creates a corrected image in which the distortion has been corrected from the image before correction including the geometric distortion generated due to the characteristics of the X-ray imaging system according to the following procedure. .

【0018】(1)粗い歪分布の計測(計測手段) (2)細かい歪分布の算出(算出手段) (3)濃度値の決定(濃度値決定手段) 上記(1)の計測手段は、補正後の画像上においてファ
ントムの幾何学的構造に応じて特定される特定点の歪先
を示す粗い歪分布を、ファントムの撮影画像から計測す
る。上記(2)の算出手段は、補正後の画像を複数の微
小領域に分割し、当該微小領域内の代表点の歪先を示す
細かい歪分布を(1)で計測された粗い歪分布に基づい
て算出する。そして上記(3)の濃度値決定手段は、補
正後の画像上の微小領域の濃度値を、代表点の歪先によ
り特定される補正前の画像上の微小領域の濃度値に基づ
いて決定する。
(1) Measurement of coarse strain distribution (measurement means) (2) Calculation of fine strain distribution (calculation means) (3) Determination of density value (density value determination means) A coarse strain distribution indicating a distortion point at a specific point specified according to the geometric structure of the phantom is measured from the captured image of the phantom on the subsequent image. The calculating means of (2) divides the corrected image into a plurality of minute areas, and calculates a fine strain distribution indicating a distortion point of a representative point in the minute area based on the coarse strain distribution measured in (1). And calculate. The density value determining means of (3) determines the density value of the minute area on the image after correction based on the density value of the minute area on the image before correction specified by the distortion point of the representative point. .

【0019】このように構成された本実施形態の歪補正
によれば、細かい歪分布において補正前の画像と補正後
の画像との間で微小領域毎に画素の位置が関連付けられ
るので、画素毎にその位置を関連付ける場合に比べて演
算時間を大幅に短縮することができる。したがって歪補
正処理を高速化できる。これは、微小領域内では歪が殆
ど無いとみなしていることを根拠としている。
According to the distortion correction of the present embodiment configured as described above, in the fine distortion distribution, the position of the pixel is associated with each minute region between the image before correction and the image after correction. The calculation time can be significantly reduced as compared with the case where the position is associated with the position. Therefore, the speed of the distortion correction process can be increased. This is based on the assumption that there is almost no distortion in the minute area.

【0020】ここで、歪補正前の画像(以下「歪画像」
という)及び補正後の画像(以下「補正画像」という)
の両者に係る種々のパラメータを具体的に定義し、当該
歪補正処理を詳細に説明する。
Here, an image before distortion correction (hereinafter referred to as a “distorted image”)
Image) and the image after correction (hereinafter referred to as "corrected image")
The various parameters relating to both are specifically defined, and the distortion correction processing will be described in detail.

【0021】まずは、図2に示すように画像座標を定義
する。座標(i,j)は、画像処理装置202に入力さ
れるディジタル画像上の画素(ピクセル)の二次元的な
位置を表す。iおよびjの単位は[ピクセル]とする。
例えば画像サイズがN×Nの画像では、同図に示すよう
に、画像左上の画素は(1,1)、画像右上の画素は
(N,1)、画像左下の画素は(1,N)、画像右下の
画素は(N,N)と表される。実用的なI.I.では、
画像サイズを“1024×1024”としたものが多い。あるい
は“512 ×512 ”又は“2048×2048”としているものも
ある。
First, image coordinates are defined as shown in FIG. The coordinates (i, j) represent a two-dimensional position of a pixel on the digital image input to the image processing device 202. The unit of i and j is [pixel].
For example, in an image having an image size of N × N, as shown in the figure, the upper left pixel is (1, 1), the upper right pixel is (N, 1), and the lower left pixel is (1, N). , The lower right pixel of the image is represented as (N, N). Practical I. I. Then
In many cases, the image size is set to “1024 × 1024”. Alternatively, there is a case where “512 × 512” or “2048 × 2048” is set.

【0022】次に、歪画像及び補正画像の濃度値を次の
ように定義する。 D(i,j)…歪画像の座標(i,j)における画素の
濃度値 C(i,j)…補正画像の座標(i,j)における画素
の濃度値 次に、上記ファントムとして、ワイヤーが格子状に配置
されているグリッドを用いることとし、図3に示すよう
にグリッド座標を定義する。図3の(a)は歪が無い場
合のグリッド投影像、図3の(b)は歪を有する場合の
グリッド投影像を示している。
Next, the density values of the distorted image and the corrected image are defined as follows. D (i, j): density value of pixel at coordinates (i, j) of distorted image C (i, j) density value of pixel at coordinates (i, j) of corrected image Uses a grid arranged in a grid pattern, and grid coordinates are defined as shown in FIG. FIG. 3A shows a grid projection image when there is no distortion, and FIG. 3B shows a grid projection image when there is distortion.

【0023】次に、グリッド投影像から計測される粗い
歪分布を次のように定義する。 G ̄(u,v)…格子点(u,v)の歪画像上の画像座
標(二次元) Gi (u,v)…格子点(u,v)の歪画像上の画像座
標の横(i)方向成分 Gj (u,v)…格子点(u,v)の歪画像上の画像座
標の横(j)方向成分 ここで、(u,v)は格子点すなわちワイヤーとワイヤ
ーの交点の位置を表すグリッド座標である。ここで、歪
画像の中心に最も近い格子点を歪み補正の原点(i0
0 )とし、この原点に合わせてグリッド座標の原点を
図3の(b)に示すように(u0 ,v0 )とする。なお
上記「G ̄」はベクトルを表すものとする。
Next, a coarse strain distribution measured from the grid projection image is defined as follows. G ̄ (u, v): Image coordinates (two-dimensional) of lattice point (u, v) on strain image G i (u, v): Horizontal of image coordinates of lattice point (u, v) on strain image (I) Direction component G j (u, v) ... horizontal (j) direction component of the image coordinates of the lattice point (u, v) on the distortion image, where (u, v) is a lattice point, ie, a wire This is a grid coordinate representing the position of the intersection. Here, the lattice point closest to the center of the distorted image is set to the origin (i 0 ,
j 0 ), and the origin of the grid coordinates is set to (u 0 , v 0 ) as shown in FIG. Note that “G な お” represents a vector.

【0024】例えば格子点を5×5とすると、図3
(b)に示すように、左上の格子点の座標すなわちグリ
ッド座標は(1,1)、右上の格子点のグリッド座標は
(5,1)、左下の格子点のグリッド座標は(1,
5)、右下の格子点のグリッド座標は(5,5)と表さ
れる。
For example, if the grid points are 5 × 5, FIG.
As shown in (b), the coordinates of the upper left grid point, that is, the grid coordinates are (1, 1), the grid coordinates of the upper right grid point are (5, 1), and the grid coordinates of the lower left grid point are (1, 1).
5), the grid coordinates of the lower right grid point are represented as (5, 5).

【0025】ある格子点(u,v)は、歪画像及び補正
画像上においてそれぞれ異なる位置に存在し(画像座標
が異なる)、両画像間における画像座標の対応関係が歪
分布を表す。言い替えれば、本来歪が生じなければ補正
画像上の格子点(u,v)の位置に格子点は投影するは
ずであるが、I.I.において歪が混入することによ
り、歪画像上の格子点(u,v)の位置G ̄(u,v)
に投影される結果となる。
A certain grid point (u, v) exists at different positions (different image coordinates) on the distorted image and the corrected image, and the correspondence of the image coordinates between the two images represents the distortion distribution. In other words, the lattice point should be projected at the position of the lattice point (u, v) on the corrected image unless distortion originally occurs. I. , The position Gu (u, v) of the lattice point (u, v) on the distorted image
Is projected to

【0026】次に、粗い歪分布に基づいて算出される細
かい歪分布を次のように定義する。粗い歪分布G ̄
(u,v)から算出される補正画像上の所定のサンプル
点(代表点)と、歪画像上における当該代表点に相当す
る点(歪先)との対応関係をP ̄(i,j)とし、以下
のように定義する。
Next, a fine strain distribution calculated based on the coarse strain distribution is defined as follows. Coarse strain distribution G ̄
The corresponding relationship between a predetermined sample point (representative point) on the corrected image calculated from (u, v) and a point (distortion point) corresponding to the representative point on the distorted image is P ̄ (i, j). And defined as follows.

【0027】P ̄(i,j)…補正画像上のサンプル点
(i,j)の歪先の画像座標(歪画像上:二次元) Pi (i,j)…補正画像上のサンプル点(i,j)の
歪先の画像座標の横(i)方向成分 Pj (i,j)…補正画像上のサンプル点(i,j)の
歪先の画像座標の縦(j)方向成分 なお、上記所定のサンプル点とは、補正画像上における
所定の格子パターン内のサンプル点である。
P ̄ (i, j): Image coordinates of the distortion point of the sample point (i, j) on the corrected image (on the distortion image: two-dimensional) P i (i, j): Sample points on the corrected image The horizontal (i) direction component of the image coordinates of the distortion destination (i, j) P j (i, j) ... the vertical (j) direction component of the image coordinates of the distortion destination of the sample point (i, j) on the corrected image The predetermined sample point is a sample point in a predetermined grid pattern on the corrected image.

【0028】上記(1)の粗い歪分布の計測は、具体的
には次のようにして行われる。まず、グリッドをI.
I.103の前面に張り付けてX線撮影を行い、これに
より得られた撮影画像から全ての格子点(ワイヤーとワ
イヤーの交点)の画像座標を求める。次に、I.I.1
03の拡大率と画像マトリックスサイズ、隣合うワイヤ
ーの間隔に基づいて、撮影画像上におけるワイヤーの間
隔L(単位は[ヒ゜クセル ]:Lは小数でも良い)を求め
る。
The measurement of the coarse strain distribution in the above (1) is specifically performed as follows. First, the grid is called I.D.
I. X-ray imaging is performed by sticking to the front surface of 103, and image coordinates of all grid points (intersections of wires) are obtained from the obtained images. Next, I. I. 1
Based on the enlargement ratio of 03, the image matrix size, and the distance between adjacent wires, the distance L between wires on the captured image (the unit is [pixel]: L may be a decimal number) is determined.

【0029】粗い歪分布の計測は、地磁気などの環境、
X線撮影系の設置場所、撮影角度等に変更が無い場合に
限っては、X線撮影時(画像処理時)においてその都度
計測する必要はなく、事前に計測され画像メモリ206
に保存された計測データを用いるようにしても良い。
The measurement of the coarse strain distribution is performed in an environment such as geomagnetism,
As long as there is no change in the installation location, imaging angle, etc. of the X-ray imaging system, it is not necessary to measure each time during X-ray imaging (during image processing).
May be used.

【0030】なお、幾何学的構造を有するファントムと
しては、ここで用いたグリッドに限定されない。例えば
二次元的に小さい球を等間隔に配列したファントムを用
いて計測するようにしても良い。この計測方法について
は、参考文献“Beth Schueler et al.,"Correction of
image intensifier distortion for 3D X-ray angiogra
phy", Proceedings of SPIE's Medical Imaging, Vol.2
432(Physics of Medical Imaging). pp272-279(1995)”
の記載を参考にできる。
The phantom having the geometric structure is not limited to the grid used here. For example, the measurement may be performed using a phantom in which two-dimensionally small spheres are arranged at equal intervals. For a description of this measurement method, see the reference “Beth Schueler et al.,” “Correction of
image intensifier distortion for 3D X-ray angiogra
phy ", Proceedings of SPIE's Medical Imaging, Vol.2
432 (Physics of Medical Imaging). Pp272-279 (1995) ”
Can be referred to.

【0031】上記(2)の細かい歪分布の計測は、具体
的には次のようにして行われる。ここでは、計測された
粗い歪み分布に基づいて、補正画像内の複数の微小領域
内の代表点を示す画素が、歪画像上ではどの画素に相当
するかを算出する。
The measurement of the fine strain distribution in the above (2) is specifically performed as follows. Here, based on the measured coarse distortion distribution, it is calculated which pixel on the distorted image corresponds to the pixel indicating the representative point in the plurality of minute regions in the corrected image.

【0032】C(i,j)の濃度値は、次のような手順
で求められる。まずは補正画像上において、図4(a)
に示すように、画像中心(i0 ,j0)からL×L[ヒ
゜クセル]のグリッド格子パターンを考える。
The density value of C (i, j) is obtained by the following procedure. First, on the corrected image, FIG.
Let us consider a grid lattice pattern of L × L [pixels] from the image center (i 0 , j 0 ) as shown in FIG.

【0033】次に、補正画像においてほぼ等間隔でサン
プリングし、複数のサンプル点を得る。このときサンプ
ル点は、画素中心位置に設定する。図4はこのようなサ
ンプリング処理を説明するための図である。図4(a)
は、グリッド格子パターンの全体図および任意に選択さ
れた格子パターン(点線内)を示し、図4(b)は、選
択された格子パターンの拡大図を示す。図4(b)にお
いて黒丸はサンプル点を表し、ハッチングで示された領
域は当該サンプル点を代表点(代表画素)とする微小領
域を表す。ところで格子点間の距離は一般的には小数で
あるので、格子の境界は画素の中心を通っていない。こ
のような場合、境界の通っている画素は、境界によって
分割された面積のより大きい方の格子領域に属するよう
にする。但しこのような場合、格子の形(大きさ)が場
所によって微妙に異なるため、微小領域の分割の仕方を
格子毎に変更するか、若しくはその変更結果をメモリに
記憶しておく必要がある。これらのことは、ぞれぞれ処
理時間の増加、メモリの占有を引き起こす。このような
問題に対し、格子間の距離を最も近い整数に変換する
と、格子の形を全て同じにすることが出来る。従って、
1つの格子の微小領域への分割の仕方を記憶しておくだ
けで全ての格子を同様に分割可能となる。これにより、
演算時間を短縮できるとともに所要メモリ容量を少なく
することもでき、格子点間距離を小数に設定する場合に
比べて優位である。
Next, sampling is performed at substantially equal intervals in the corrected image to obtain a plurality of sample points. At this time, the sample point is set at the pixel center position. FIG. 4 is a diagram for explaining such a sampling process. FIG. 4 (a)
Shows an overall view of a grid grid pattern and an arbitrarily selected grid pattern (within a dotted line), and FIG. 4B shows an enlarged view of the selected grid pattern. In FIG. 4B, black circles represent sample points, and a hatched area represents a minute area having the sample point as a representative point (representative pixel). Incidentally, since the distance between grid points is generally a decimal number, the grid boundary does not pass through the center of the pixel. In such a case, the pixel passing through the boundary is made to belong to the larger lattice area divided by the boundary. However, in such a case, since the shape (size) of the grid is slightly different depending on the location, it is necessary to change the method of dividing the micro area for each grid or to store the change result in a memory. Each of these causes an increase in processing time and memory occupation. For such a problem, if the distance between the grids is converted to the nearest integer, the shapes of the grids can all be made the same. Therefore,
All the grids can be similarly divided simply by storing the way of dividing one grid into minute regions. This allows
The calculation time can be shortened and the required memory capacity can be reduced, which is superior to the case where the distance between lattice points is set to a decimal number.

【0034】ここで格子パターン内を分割し、各画素が
最も近いサンプル点に所属するようにする。点線で囲ま
れた画素は、他のサンプル点よりその中心にあるサンプ
ル点に最も近くなるように分割されている。図4の例で
は、点線のように分割することになる。この点線で囲ま
れた1つの格子内の画素は、他のサンプル点よりその中
心にあるサンプル点に最も近くなるように分割されてい
る。
Here, the grid pattern is divided so that each pixel belongs to the closest sample point. A pixel surrounded by a dotted line is divided so as to be closest to a sample point at the center of the other sample points. In the example of FIG. 4, the data is divided as indicated by a dotted line. Pixels in one grid surrounded by the dotted line are divided so as to be closest to the sample point at the center of the other sample points.

【0035】サンプル点(i,j)の歪分布が以下の手
順1〜手順6により求められる。手順1:処理に利用す
る原点からのずれ量を求める。例えば図5の例では、任
意のサンプル点(i,j)から中心までの画像座標での
ズレ(i−i0 ,j−j0)を、格子パターンでのズレ
に換算する。
The strain distribution at the sample point (i, j) is obtained by the following procedures 1 to 6. Step 1: Find the amount of deviation from the origin used for processing. In the example of FIG. 5, for example, any sample point (i, j) shift of the image coordinates from to the center (i-i 0, j- j 0), is converted into displacement of a grid pattern.

【0036】 Δu=(int){(i−i0 )/L} Δv=(int){(j−j0 )/L} …(1) ここで(int)演算子は、次の数値が正の場合小数点
以下を切り捨てて整数に変換するもので、負の場合小数
点以下を切り上げて整数に変換する。例えば前記数値が
−1.2の場合、変換後は−2になる。手順2:処理に
使用する歪分布データ(4点)を求める。手順1では画
像中心から(i,j)を含む格子パターンの左上の格子
点までのズレ量(Δu,Δv)を求めた。従って、左上
格子点の格子座標は、以下の式により(u1 ,v1 )と
して表せる。同様に右上、左下、右下の点の格子座標は
(u2 ,v1 )、(u1 ,v2 )、(u2 ,v2 )とな
る。
Δu = (int) {(i−i 0 ) / L} Δv = (int) {(j−j 0 ) / L} (1) where the (int) operator has the following numerical value. If the value is positive, the value after the decimal point is rounded down and converted to an integer. If the value is negative, the value after the decimal point is rounded up and converted to an integer. For example, if the numerical value is -1.2, it becomes -2 after conversion. Step 2: Strain distribution data (4 points) used for the processing is obtained. In step 1, the shift amount (Δu, Δv) from the center of the image to the upper left grid point of the grid pattern including (i, j) was determined. Therefore, the grid coordinates of the upper left grid point can be expressed as (u 1 , v 1 ) by the following equation. Similarly, the grid coordinates of the upper right, lower left, and lower right points are (u 2 , v 1 ), (u 1 , v 2 ), and (u 2 , v 2 ).

【0037】 u1 =u0 +Δu v1 =v0 +Δv u2 =u1 +1 v2 =v1 +1 …(2) 手順3:点(i,j)の歪先を、周りの歪分布データを
元に求める。そのためには、まず、図6(a)に示すよ
うに格子パターン内における点(i,j)の内分比を画
像横方向と縦方向で求めておき、それらをそれぞれm
i :ni ,mj :nj とする。
U 1 = u 0 + Δuv 1 = v 0 + Δv u 2 = u 1 +1 v 2 = v 1 +1 (2) Step 3: Distortion point at point (i, j) Based on For this purpose, first, as shown in FIG. 6 (a), the internal division ratio of the point (i, j) in the grid pattern is determined in the horizontal and vertical directions of the image, and these are respectively calculated as m
i : ni , mj : nj .

【0038】 mi ={i−(i0 +Δu・L)}/L ni =1−mi …(3) mj ={j−(j0 +Δv・L)}/L nj =1−mj …(4) 図6(b)は、図6(a)の格子に対応する格子を示し
ており、点P,Q,R,Sの格子(グリッド)座標、及
びP,R,Q,S,T,U,Vの画像座標は、それぞれ
下記の通りとなる。
[0038] m i = {i- (i 0 + Δu · L)} / L n i = 1-m i ... (3) m j = {j- (j 0 + Δv · L)} / L n j = 1 −m j (4) FIG. 6B shows a grid corresponding to the grid of FIG. 6A, and grid (grid) coordinates of points P, Q, R, and S, and P, R, The image coordinates of Q, S, T, U, and V are as follows, respectively.

【0039】 記 Pの格子(グリッド)座標(Gi (u1 ,v1 ),Gj (u1 ,v1 )) Qの格子(グリッド)座標(Gi (u2 ,v1 ),Gj (u2 ,v1 )) Rの格子(グリッド)座標(Gi (u1 ,v2 ),Gj (u1 ,v2 )) Sの格子(グリッド)座標(Gi (u2 ,v2 ),Gj (u2 ,v2 )) Pの画像座標(Pi (i,j1 ),Pj (i,j1 )) Rの画像座標(Pi (i1 ,j2 ),Pj (i1 ,j2 )) Qの画像座標(Pi (i2 ,j1 ),Pj (i2 ,j1 )) Sの画像座標(Pi (i2 ,j2 ),Pj (i2 ,j2 )) Tの画像座標(Pi (i,j1 ),Pj (i,j1 )) Uの画像座標(Pi (i,j2 ),Pj (i,j2 )) Vの画像座標(Pi (i,j),Pj (i,j)) ここで二次元補間(1次補間関数を使用:Bi−Lin
ear補間)を適用することにより、点(i,j)の歪
先を以下のように求める。図7(a)(b)に示すよう
に、i方向、j方向について独立して算出する。
The grid (grid) coordinates of P (G i (u 1 , v 1 ), G j (u 1 , v 1 )) The grid (grid) coordinates of Q (G i (u 2 , v 1 ), G j (u 2 , v 1 )) R grid (grid) coordinates (G i (u 1 , v 2 ), G j (u 1 , v 2 )) S grid (grid) coordinates (G i (u 2 , v 2 ), G j (u 2 , v 2 )) P image coordinates (P i (i, j 1 ), P j (i, j 1 )) R image coordinates (P i (i 1 , j 2 ), P j (i 1 , j 2 )) Q image coordinates (P i (i 2 , j 1 ), P j (i 2 , j 1 )) S image coordinates (P i (i 2 , j 2 ), P j (i 2 , j 2 )) T image coordinates (P i (i, j 1 ), P j (i, j 1 )) U image coordinates (P i (i, j 2 )) , P j (i, j 2 )) V image coordinates (P i (i, j), P j (i, j)) where two-dimensional interpolation (first order Use interpolation function: Bi-Lin
By applying (ear interpolation), the distortion destination of the point (i, j) is obtained as follows. As shown in FIGS. 7A and 7B, the calculation is independently performed in the i direction and the j direction.

【0040】[1]グリッド投影像から計測した歪分布
G ̄(u1 ,v1 ),G ̄(u2 ,v1 )からP ̄
(i,j1 )を推定する。 Pi (i,j1 )=mii (u2 ,v1 )+nii (u1 ,v1 ) Pj (i,j1 )=mij (u2 ,v1 )+nij (u1 ,v1 )…(5) [2]上記[1]と同様に、計測した歪分布G ̄(u
1 ,v2 ),G ̄(u2,v2 )からP ̄(i,j2
を推定する。 Pi (i,j2 )=mii (u2 ,v2 )+nii (u1 ,v2 ) Pj (i,j2 )=mij (u2 ,v2 )+nij (u1 ,v2 )…(6) [3]推定した歪分布P ̄(i,j1 ),P ̄(i,j
2 )から最終的に求めたい歪分布P ̄(i,j)を推定
する。 Pi (i,j)=mji (i,j2 )+nji (i,j1 ) Pj (i,j)=mjj (i,j2 )+njj (i,j1 )…(7) 手順4:歪先の座標(Pi (i,j),Pj (i,
j))のPi (i,j),Pj (i,j)は、ほとんど
の場合整数ではないので、この点から最も近い画像のサ
ンプル点を求める。ip =(int)(Pi (i,j)
+0.5), jp =(int)(Pj (i,j)+0.5)…(8) 手順5:補正画像上で分割した領域(図8(a)のハッ
チング部)に対して同じ大きさを有する領域を、歪画像
上に歪先の座標(ip ,jp )を中心に設定し(図8
(b)のハッチング部)、その内部では歪はないと仮定
して、歪画像上での値を補正画像の値に次式に従って代
入する。これにより補正画像の濃度値が決定される。 C(i+Δi,j+Δj)=D(ip +Δi,jp +Δj) (−L/2≦Δi,Δj≦L/2もしくは微小領域内)…(9) 手順6:補正画像上を被う全ての微小領域について、手
順2〜手順5を繰り返す。
[1] From the distortion distribution G ̄ (u 1 , v 1 ) measured from the grid projection image, G ̄ (u 2 , v 1 ) to P ̄
Estimate (i, j 1 ). P i (i, j 1 ) = m i G i (u 2 , v 1 ) + n i G i (u 1 , v 1 ) P j (i, j 1 ) = m i G j (u 2 , v 1) ) + N i G j (u 1 , v 1 ) (5) [2] Similarly to the above [1], the measured strain distribution G ̄ (u
1 , v 2 ), G ̄ (u 2 , v 2 ) to P ̄ (i, j 2 )
Is estimated. P i (i, j 2 ) = m i G i (u 2 , v 2 ) + n i G i (u 1 , v 2 ) P j (i, j 2 ) = m i G j (u 2 , v 2) ) + N i G j (u 1 , v 2 ) (6) [3] Estimated strain distribution P ̄ (i, j 1 ), P ̄ (i, j)
2 ) Estimate the strain distribution P , (i, j) that is ultimately desired to be obtained. P i (i, j) = m j P i (i, j 2 ) + n j P i (i, j 1 ) P j (i, j) = m j P j (i, j 2 ) + n j P j (I, j 1 )... (7) Step 4: Coordinates (P i (i, j), P j (i,
Since P i (i, j) and P j (i, j) in j)) are not integers in most cases, a sample point of the image closest to this point is obtained. i p = (int) (P i (i, j)
+0.5), j p = (int ) (P j (i, j) +0.5) ...: relative (8) Step 5 areas divided on the corrected image (see FIG. 8 (a) hatched portion) a region having the same size, set in the center Ibitsusaki coordinates (i p, j p) to the distorted image (FIG. 8
(A hatched portion in (b)), assuming that there is no distortion inside, the value on the distorted image is substituted into the value of the corrected image according to the following equation. Thereby, the density value of the corrected image is determined. C (i + Δi, j + Δj) = D (i p + Δi, j p + Δj) (-L / 2 ≦ Δi, Δj ≦ L / 2 or microscopic area) ... (9) Step 6: all covering the upper corrected image Steps 2 to 5 are repeated for the minute area.

【0041】以上のようにして当該歪補正部203で求
められた補正画像C(i,j)を、画像データ格納ユニ
ット204に保存する。ここで、本実施形態による歪補
正と、当該歪補正とは異なる手法による第1、第2の比
較例とを演算量の点で比較すると、画像全体の演算結果
は下記のようになる。なお画像全体の画素数をN、微小
領域の画素数をMとする。 記 ・歪み分布を1次近似で求め、濃度も1次近似で求める
第1の比較例 整数化4N、加算17N、減算10N、乗算20N、除
算4N ・歪み分布を1次近似で求め、濃度は0次近似で求める
第2の比較例 整数化4N、加算14N、減算6N、乗算14N、除算
4N ・本実施形態の歪補正 整数化4N/M、加算14N/M、減算6N/M、乗算
14N/M、除算4N/M 微小領域を3×3ピクセルとすると、歪補正に要する演
算量は上記第2の比較例が要する演算量の9分の1とな
るので、単純に考えれば9倍の高速化が可能となる。
The corrected image C (i, j) obtained by the distortion correction unit 203 as described above is stored in the image data storage unit 204. Here, when the distortion correction according to the present embodiment is compared with the first and second comparative examples using a method different from the distortion correction in terms of the amount of calculation, the calculation result of the entire image is as follows. Note that the number of pixels in the entire image is N, and the number of pixels in the minute area is M. The first comparative example in which the strain distribution is obtained by first-order approximation and the density is also obtained by first-order approximation Integerization 4N, addition 17N, subtraction 10N, multiplication 20N, division 4N Second comparative example obtained by zero-order approximation Integerization 4N, addition 14N, subtraction 6N, multiplication 14N, division 4N ・ Distortion correction of this embodiment Integerization 4N / M, addition 14N / M, subtraction 6N / M, multiplication 14N / M, division 4N / M If the minute area is 3 × 3 pixels, the amount of calculation required for distortion correction is 1/9 of the amount of calculation required in the second comparative example. Higher speed is possible.

【0042】ここで、上記実施形態の種々の変形例を説
明する。 (変形例1)上記実施形態では、画像全体を同じように
サンプリングするようにしている。しかしながら歪み量
は画像中心ほど少なく、そこから画像の外側に行けば行
くほど大きくなる。そこで画像中心付近では、サンプリ
ングを少なく、すなわち微小領域を大きめに設定するこ
とにより、さらに演算量を減らすことができる。上記実
施形態では全ての格子パターン内では微小領域を例えば
3×3ピクセルとしていた。しかしながらこれを画像中
心を中心として画像の縦横1/2の領域内(面積では画
像全体の1/4)では、歪み量が少ないとして微小領域
を5×5ピクセルとし、それ以外は通常通り3×3ピク
セルとする。そうすると上記実施形態の場合に対して約
15%の演算量を削減でき、その結果約1.18倍の高
速化が達成できる。
Here, various modifications of the above embodiment will be described. (Modification 1) In the above embodiment, the entire image is sampled in the same manner. However, the amount of distortion is smaller at the center of the image, and becomes larger as it goes outside the image. Therefore, in the vicinity of the center of the image, the number of calculations can be further reduced by reducing the sampling, that is, by setting the minute area to be relatively large. In the above embodiment, the minute area is set to, for example, 3 × 3 pixels in all the grid patterns. However, in a region of 縦 of the image centered on the center of the image (1/4 of the entire image in area), the small region is set to 5 × 5 pixels assuming that the distortion amount is small, and the other regions are set to 3 × 5 pixels as usual. Assume 3 pixels. Then, the amount of calculation can be reduced by about 15% compared to the case of the above embodiment, and as a result, about 1.18 times the speed can be achieved.

【0043】(変形例2)上記実施形態では画像全体を
同じようにサンプリングするようにしている。しかしな
がら診断に重要な情報が存在するのは、画像中心付近で
あり、その外側は注目している部位(ROIマーカ等に
より関心領域として設定可能である)との関係を表示す
るのみで足りる。このような場合、多少の構造の不連続
(DCTのようなブロック歪みのようなもの)はあまり
問題とはならず、大体の構造から位置が特定出来ればよ
い。そこで画像周辺付近では、サンプリングを少なく、
すなわち微小領域を大きめに設定することにより、さら
に演算量を減らすことができる。上記実施形態では全て
の格子パターン内では微小領域を例えば3×3ピクセル
としていた。しかしながらこれを画像中心を中心として
画像の縦横1/2の領域外(面積では画像全体の3/
4)には、重要な情報が少ないとして微小領域を5×5
ピクセルとし、それ以外は通常通り3×3ピクセルとす
る。そうすると上記実施形態に対して約50%の演算量
を削減でき、その結果約2倍の高速化が達成できる。
(Modification 2) In the above embodiment, the entire image is sampled in the same manner. However, information important for diagnosis exists near the center of the image, and outside of the information only needs to display the relationship with the region of interest (which can be set as a region of interest using a ROI marker or the like). In such a case, some discontinuity in the structure (such as block distortion like DCT) does not cause much problem, and it suffices if the position can be specified from the approximate structure. Therefore, in the vicinity of the image, sampling is small,
That is, the amount of calculation can be further reduced by setting the micro area to be relatively large. In the above embodiment, the minute area is set to, for example, 3 × 3 pixels in all the grid patterns. However, this is outside the area of 縦 of the image centered on the image center (3/3 of the entire image in area).
In 4), a small area is assumed to be 5 × 5
Pixels, and the others are 3 × 3 pixels as usual. Then, the operation amount can be reduced by about 50% as compared with the above embodiment, and as a result, about twice as high speed can be achieved.

【0044】(変形例3)上記実施形態では補正前画像
の微小領域の大きさと、補正後画像の微小領域の大きさ
を同じと仮定している。ところが実際には、糸巻き形歪
みの影響によって、画像中心に比べて画像周辺は拡大さ
れている。ここで、画像中心の拡大率を1とし、画像中
の任意の位置の拡大率を、画像中心で1ピクセルに投影
される距離(例えばディテクタ前面においたワイヤの長
さ)が、任意の位置では何ピクセルに投影されるかによ
って表すこととする。この場合、拡大率は画像中心から
の距離の関数として表され、例えば図9のようになる。
ここで横軸は画像中心からの距離であって、0%は画像
中心を示し、100%は画像周辺を示す。微小領域が例
えば2×2[pixel2 ]のように比較的小さい場合
は、拡大率の違いは補正画像にはあまり影響しないので
前記実施形態で十分に対応可能であるが、高速化を図る
ために微小領域を大きくすると、拡大率の違いによる影
響が大きくなり、微小領域の境界に人体構造上の不連続
性が生じる。これについては、画像処理装置を図10の
ように構成することによって解決できる。図10に示す
画像処理装置300は、アフィン変換部301、画像メ
モリ部302、歪補正部303から構成される。
(Modification 3) In the above embodiment, it is assumed that the size of the minute region of the image before correction is the same as the size of the minute region of the image after correction. However, actually, the periphery of the image is enlarged compared to the center of the image due to the influence of the pincushion distortion. Here, the enlargement ratio at the center of the image is set to 1, and the enlargement ratio at an arbitrary position in the image is defined as the distance projected to one pixel at the center of the image (for example, the length of the wire in front of the detector). It is expressed by the number of pixels projected. In this case, the enlargement ratio is expressed as a function of the distance from the center of the image, for example, as shown in FIG.
Here, the horizontal axis is the distance from the center of the image, where 0% indicates the center of the image and 100% indicates the periphery of the image. In the case where the minute area is relatively small, for example, 2 × 2 [pixel 2 ], the difference in the magnification does not affect the corrected image so much that the above embodiment can sufficiently cope with it. When the minute region is enlarged, the influence of the difference in the magnification increases, and discontinuity in the human body structure occurs at the boundary of the minute region. This can be solved by configuring the image processing apparatus as shown in FIG. The image processing device 300 shown in FIG. 10 includes an affine transformation unit 301, an image memory unit 302, and a distortion correction unit 303.

【0045】ここで、例えばI.I.が図9のような拡
大特性を有している場合(この例では最大拡大率を1.
6とする)を考える。まず、画像メモリ206から読み
出された歪み画像は画像処理装置300に入力される。
アフィン変換部201は、0.95〜0.60倍までの
0.05ごとに縮小率を変えて8枚の縮小画像を作成
し、これら縮小画像及び元の画像を画像メモリ部302
に一時的に格納する。
Here, for example, I. I. Has an enlargement characteristic as shown in FIG. 9 (in this example, the maximum enlargement ratio is 1.
6). First, the distorted image read from the image memory 206 is input to the image processing device 300.
The affine transformation unit 201 creates eight reduced images by changing the reduction ratio every 0.05 from 0.95 to 0.60 times, and stores these reduced images and the original image in the image memory unit 302.
To store temporarily.

【0046】次に歪補正部303は、第1実施形態とほ
ぼ同様に処理を行なうが、特にここでは歪み画像上への
微小領域の設定を次のようにして行なう。すなわち、サ
ンプリング(代表)点における拡大率の逆数が前記縮小
率に最も近い歪み画像を選択し、その画像から微小領域
データを導く。このことは、糸巻き歪みの影響による各
微小領域の拡大率の違いをキャンセルするように、縮小
(拡大)した補正前画像から前記微小領域とほぼ同じ大
きさ(画像上ではなく、実空間上での大きさ)のデータ
を導くことを意味する。
Next, the distortion correction unit 303 performs processing substantially in the same manner as in the first embodiment. In particular, here, a minute area is set on a distortion image as follows. That is, a distorted image whose reciprocal of the enlargement ratio at the sampling (representative) point is closest to the reduction ratio is selected, and the minute area data is derived from the image. This means that the reduced (enlarged) uncorrected image has a size substantially the same as that of the minute region (not in the image but in the real space) so as to cancel the difference in the enlargement ratio of each minute region due to the influence of the pincushion distortion. Of the size).

【0047】(変形例4)上記変形例3においてワイヤ
ーの間隔Lを実際の値より小さくすると、本発明に係る
歪補正法の性質(正確には値を求める際に0次近似で求
める方法の性質)により、歪み画像上では存在している
にもかかわらず、補正画像に対して寄与できないピクセ
ルが生ずる確率が高くなる。従って、ワイヤーの間隔L
を実際の値より大きく設定することが望ましい。
(Modification 4) If the distance L between the wires is smaller than the actual value in Modification 3, the properties of the distortion correction method according to the present invention (exactly, the method of obtaining the value by zero-order approximation when obtaining the value) Due to the nature), there is a high probability that a pixel that exists on the distorted image but cannot contribute to the corrected image is generated. Therefore, the wire spacing L
Is desirably set larger than the actual value.

【0048】例えば図9に示したような拡大特性に基づ
き、ワイヤーの間隔Lを実際の値の1.6倍に拡大する
ことを考える。すなわち、アフィン変換部301におい
て1.05〜1.6倍まで0.05ごとに拡大率を変え
て12枚の拡大画像を作成し、画像中心については1.
6倍に拡大した画像から微小領域のデータを導き、画像
周辺については元の画像から微小領域のデータを導く。
画像中心と画像周辺との間の画像領域については、I.
I.の糸巻き歪みによる拡大と、画像拡大の双方を考慮
して、最も拡大率の対応している画像から微小領域のデ
ータを導くようにする。
For example, consider expanding the wire interval L to 1.6 times the actual value based on the expansion characteristics as shown in FIG. That is, the affine transformation unit 301 creates 12 enlarged images by changing the enlargement ratio by 0.05 to 1.05 to 1.6 times every 0.05.
The data of the minute area is derived from the image magnified 6 times, and the data of the minute area is derived from the original image around the image.
The image area between the image center and the image periphery is described in I.C.
I. In consideration of both the enlargement due to the pincushion distortion and the image enlargement, the data of the minute area is derived from the image corresponding to the largest enlargement ratio.

【0049】上述した補正画像の拡大はあくまで一例で
あり、これと同様の処理によれば任意の拡大率を有する
補正画像を作成できる。また画像の拡大は本変形例によ
る実現方法に限定されず、例えば補正画像を直接、拡大
変換しても良い。
The above-described enlargement of the corrected image is merely an example. According to the same processing, a corrected image having an arbitrary enlargement ratio can be created. The enlargement of the image is not limited to the realization method according to the present modification, and for example, the corrected image may be directly enlarged.

【0050】(変形例5)上記第1の実施形態において
は、図4(b)で示したようにグリッド格子内を等間隔
に分割した微小領域を設定していたが、この微小領域
は、図11に示すようにグリッド格子間をまたぐように
設定しても良い。この場合、格子点の歪み先データを細
かい歪み分布としてそのまま利用できる上、格子境界上
の細かい歪み分布を1次補間によって求めることができ
るため、細かい歪み分布データの総数が第1実施形態の
場合と変わらない場合、第1実施形態よりも高速化を図
ることができる。
(Modification 5) In the above-described first embodiment, as shown in FIG. 4B, a minute area is set by dividing the grid grid at equal intervals. As shown in FIG. 11, it may be set so as to straddle between grid grids. In this case, since the distortion destination data of the lattice point can be used as it is as the fine distortion distribution, and the fine distortion distribution on the lattice boundary can be obtained by the first-order interpolation, the total number of the fine distortion distribution data is the case of the first embodiment. If this is not the case, it is possible to achieve a higher speed than in the first embodiment.

【0051】本発明は上述した実施形態に限定されず、
種々変形して実施可能である。例えば上記実施形態にお
いては、X線撮影系により被検体のX線造影像が得られ
るX線診断システムについて説明したが、X線撮影系が
これとは異なる他のモダリティ、例えばI.I.を備え
たX線コンピュータ断層撮影装置等であってもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment,
Various modifications are possible. For example, in the above-described embodiment, an X-ray diagnostic system in which an X-ray contrast image of a subject is obtained by an X-ray imaging system has been described. However, other modalities different from the X-ray imaging system, such as I.D. I. X-ray computed tomography apparatus equipped with

【0052】[0052]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、歪
補正を高速に行い得る画像処理装置を提供できる。この
ような画像処理装置によれば、通常の検査ルーチン等の
臨床の場において稼動させることが可能となる。したが
って、画像解析や計測等の処理結果の精度を向上するこ
とができ、正確な診断を行うための情報を臨床の場に提
供できる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an image processing apparatus capable of performing distortion correction at high speed. According to such an image processing apparatus, it is possible to operate the apparatus in a clinical setting such as a normal examination routine. Therefore, the accuracy of processing results such as image analysis and measurement can be improved, and information for performing accurate diagnosis can be provided to a clinical setting.

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

【図1】本発明の画像処理装置の実施形態に係るX線診
断システムの構成を概略的に示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram schematically showing a configuration of an X-ray diagnostic system according to an embodiment of an image processing apparatus of the present invention.

【図2】画像座標の定義を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a definition of image coordinates.

【図3】グリッド投影像を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a grid projection image.

【図4】格子パターンを示す図。FIG. 4 is a view showing a lattice pattern.

【図5】使用する歪分布内の位置を示す図。FIG. 5 is a diagram showing positions in a strain distribution to be used.

【図6】格子の対応関係を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a correspondence relationship between lattices.

【図7】歪先の演算を示す図。FIG. 7 is a diagram showing calculation of a distortion destination.

【図8】補正画像と歪画像の対応関係を示す図。FIG. 8 is a diagram showing a correspondence relationship between a corrected image and a distorted image.

【図9】変形例3に係る拡大特性を示すグラフ。FIG. 9 is a graph showing an expansion characteristic according to a third modification.

【図10】変形例3に係る画像処理装置の構成を示すブ
ロック図。
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of an image processing apparatus according to a third modification.

【図11】変形例5に係る微小領域の分割方法を示す
図。
FIG. 11 is a diagram showing a method for dividing a minute area according to a fifth modification.

【図12】従来例に係る歪の態様を示す図。FIG. 12 is a diagram showing a mode of distortion according to a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101…照射野限定器 102…X線源装置 103…イメージインテンシファイア(I.I.) 104…TVカメラ 201…A/D変換器 202…画像処理装置 203…歪補正部 204…画像格納ユニット 205…付帯情報格納ユニット 206…画像メモリ 207…画像表示部 208…コンピュータ 209…磁気ディスク 210…モニタ 211…レーザイメージャ DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Irradiation field limiter 102 ... X-ray source device 103 ... Image intensifier (II) 104 ... TV camera 201 ... A / D converter 202 ... Image processing device 203 ... Distortion correction part 204 ... Image storage unit 205 ... Attachment information storage unit 206 ... Image memory 207 ... Image display unit 208 ... Computer 209 ... Magnetic disk 210 ... Monitor 211 ... Laser imager

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 特定の幾何学的構造を有するファントム
を撮影系により撮影し、当該撮影系の特性に起因して生
じた幾何学的な歪を含む補正前の画像から補正後の画像
を作成する画像処理装置において、 前記ファントムの幾何学的構造に応じて特定される特定
点の歪先を示す粗い歪分布を、前記ファントムの撮影画
像から計測する計測手段と、 前記補正後の画像を複数の微小領域に分割し、当該微小
領域内の代表点の歪先を示す細かい歪分布を、前記粗い
歪分布を用いて算出する算出手段と、 前記補正後の画像上の微小領域の濃度値を、前記代表点
の歪先により特定される前記補正前の画像上の微小領域
の濃度値に基づいて決定する濃度値決定手段と、を具備
することを特徴とする画像処理装置。
1. A phantom having a specific geometric structure is photographed by a photographing system, and a corrected image is created from an uncorrected image including a geometric distortion caused by characteristics of the photographing system. In the image processing apparatus, a measuring means for measuring, from a captured image of the phantom, a coarse strain distribution indicating a distortion point of a specific point specified according to a geometric structure of the phantom; and a plurality of the corrected images. Calculating means for calculating a fine strain distribution indicating a distortion point of a representative point in the minute area using the coarse strain distribution, and a density value of the minute area on the image after the correction. And a density value determining unit for determining based on a density value of a minute area on the image before correction specified by a distortion point of the representative point.
【請求項2】 前記算出手段は、前記微小領域内の代表
点近傍の少なくとも四つの特定点の歪先を示す粗い歪分
布を二次元補間演算することにより、当該代表点の歪先
を示す細かい歪分布を算出することを特徴とする請求項
1に記載の画像処理装置。
2. The method according to claim 1, wherein the calculating unit performs a two-dimensional interpolation operation on a coarse distortion distribution indicating distortion points of at least four specific points near the representative point in the minute area, thereby obtaining a fine distortion point indicating the distortion point of the representative point. The image processing device according to claim 1, wherein a distortion distribution is calculated.
【請求項3】 前記算出手段は、画像の中心部と周辺部
とで大きさが異なる複数の微小領域に前記補正後の画像
を分割する手段と、 前記粗い歪分布に基づいて、前記各々の微小領域内の代
表点の歪先を示す細かい歪分布を算出する手段と、を具
備することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装
置。
3. The method according to claim 2, wherein the calculating unit divides the corrected image into a plurality of minute regions having different sizes at a central portion and a peripheral portion of the image. 2. The image processing apparatus according to claim 1, further comprising: means for calculating a fine distortion distribution indicating a distortion point of a representative point in the minute area.
【請求項4】 前記補正後の画像上に関心領域を設定す
る設定手段をさらに具備し、 前記算出手段は、前記設定手段により設定された関心領
域に相当する領域内とその領域外とで大きさが異なる複
数の微小領域に前記補正後の画像を分割する手段と、 前記粗い歪分布に基づいて、前記各々の微小領域内の代
表点の歪先を示す細かい歪分布を算出する手段と、を具
備することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装
置。
4. The image processing apparatus according to claim 1, further comprising: a setting unit configured to set a region of interest on the corrected image, wherein the calculating unit sets a size of the region inside and outside the region corresponding to the region of interest set by the setting unit. Means for dividing the corrected image into a plurality of different small areas, based on the coarse strain distribution, means for calculating a fine strain distribution indicating a distortion point of a representative point in each of the fine areas, The image processing apparatus according to claim 1, further comprising:
【請求項5】 前記濃度値決定手段は、前記算出手段に
より算出された代表点の歪先に従って、前記補正後の画
像上の微小領域に相当する前記補正前の画像上の微小領
域を特定する手段と、 この手段により特定された前記補正前の画像上の微小領
域における濃度値に基づいて、前記補正後の画像上の微
小領域における濃度値を決定する手段とを具備すること
を特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
5. The density value determining means specifies a minute area on the image before correction corresponding to the minute area on the corrected image according to a distortion point of the representative point calculated by the calculating means. And a means for determining a density value in a minute area on the image after correction based on a density value in the minute area on the image before correction specified by the means. The image processing device according to claim 1.
【請求項6】 前記ファントムは格子状の構造を有し、 前記計測手段は、前記補正後の画像上における前記ファ
ントムの格子点間の距離を整数化し、当該整数化がなさ
れた個々の格子点の歪先を示す粗い歪分布を計測し、 前記算出手段は、前記複数の微小領域の代表点が画素の
中心に位置するように、前記補正後の画像を分割するこ
とを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
6. The phantom has a grid-like structure, and the measuring means converts the distance between the grid points of the phantom on the corrected image into an integer, and calculates the individualized grid points. Measuring the coarse distortion distribution indicating the distortion destination of the image, wherein the calculating unit divides the corrected image so that a representative point of the plurality of minute regions is located at the center of a pixel. 2. The image processing device according to 1.
【請求項7】 前記格子点間の距離を変化させることに
より前記補正後画像を拡大又は縮小する手段をさらに具
備することを特徴とする請求項6に記載の画像処理装
置。
7. The image processing apparatus according to claim 6, further comprising: means for enlarging or reducing the corrected image by changing a distance between the grid points.
【請求項8】 前記格子間の距離を最も近い整数とする
ことを特徴とする請求項7に記載の画像処理装置。
8. The image processing apparatus according to claim 7, wherein a distance between the grids is set to a nearest integer.
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