JPH1185961A - Image processor and image processing method - Google Patents

Image processor and image processing method

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JPH1185961A
JPH1185961A JP9248920A JP24892097A JPH1185961A JP H1185961 A JPH1185961 A JP H1185961A JP 9248920 A JP9248920 A JP 9248920A JP 24892097 A JP24892097 A JP 24892097A JP H1185961 A JPH1185961 A JP H1185961A
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博子 馬▲崎▼
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To increase effects of contrast emphasis and noise reduction at the same time by finding the presence probability of a linear shade by pixels according to the results of two kinds of spatial image process and changing characteristics of temporal image processes by the pixels according to the presence probability. SOLUTION: For example, the breast part 4a of a body 4 to be inspected which is mounted on a bed 5 is irradiated with X rays 3 radiated by an X-ray source 2. Transmitted X rays 3a which are shaded owing to difference in X-ray absorptivity among respective parts while transmitted through the breast part 4a are introduced into an image intensifier 6 and a converted and amplified optical image is picked up by a TV camera 7. For a digital X-ray image signal 8, an image processor 9 performs two kinds of image process by which the effect of emphasis of a linear shade is recognized basically for the same digital X-ray image. Totally judging from the result, the presence probability of the linear shade is found by the pixels and according to the presence probability, characteristics of a time file are changed by the pixels.

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、血管やガイドワイ
ヤ等の線状陰影を含む例えばディジタルX線画像を処理
する画像処理装置及び方法に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an image processing apparatus and method for processing, for example, a digital X-ray image including a linear shadow such as a blood vessel or a guide wire.

【0002】[0002]

【従来の技術】X線を利用した医療技術として、透視下
におけるカテーテル治療が盛んに行われているが、X線
透視は撮影に比べて線量を低減して患者被曝を低減して
いることから、画像上に重畳するノイズが大きく、カテ
ーテル、その他、ガイドワイヤや血管等の線状陰影が、
背景ノイズに邪魔されて見えにくくなるという問題があ
った。
2. Description of the Related Art As a medical technique using X-rays, catheter treatment under fluoroscopy is actively performed. However, X-ray fluoroscopy reduces the dose to patients as compared with radiography. , Noise superimposed on the image is large, and linear shadows such as catheters, guidewires and blood vessels,
There was a problem that it was difficult to see because of the background noise.

【0003】また、線量を増加して透視を行うと、背景
ノイズは相対的に小さくなり、線状陰影の視認性は高く
なるが、患者や医療技術者の被曝量が大きくなるという
欠点がある。そのため、画像処理によってノイズを低減
させたりコントラストを向上させる技術が現在に至って
も研究され続けている。
Further, when fluoroscopy is performed with an increased dose, background noise is relatively small, and visibility of linear shadows is high. However, there is a drawback that the exposure of patients and medical technicians increases. . For this reason, techniques for reducing noise and improving contrast by image processing have been studied even now.

【0004】最も一般に用いられるノイズ低減のための
画像処理技術は、時間的に連続している複数フレームの
画像を加算平均する手法である。この技術はすでに公知
であり、リカーシブフィルタと呼ばれる回帰フィルタ
も、その応用技術として広く一般に使用されている。
The most commonly used image processing technique for noise reduction is a method of averaging a plurality of temporally continuous images. This technique is already known, and a regression filter called a recursive filter is widely and generally used as an applied technique.

【0005】しかし、このような時間的フィルタは、動
きの少ない対象に対してはノイズだけを効果的に低減で
きるが、心臓血管に挿入されたガイドワイヤのような比
較的動きのある対象に対しては、そのコントラストを薄
めたり、残像を生じさせたりする欠点がある。そのた
め、被写体の動きを検出し、動きのあるところではフィ
ルタ特性を変更するような技術が開発されている(特許
第2508078号公報、特公平6−69447号公
報、特開平3−198836号公報、特開平6−473
05号公報、特開平7−79956号公報、特開平8−
255238号公報)。
However, such a temporal filter can effectively reduce only noise for a subject with little movement, but for a relatively moving subject such as a guide wire inserted into a cardiovascular vessel. However, there are disadvantages in that the contrast is reduced or an afterimage is generated. For this reason, techniques have been developed that detect the movement of the subject and change the filter characteristics where there is movement (Japanese Patent No. 250878, Japanese Patent Publication No. 6-69447, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-198836, JP-A-6-473
No. 05, JP-A-7-79956, JP-A-8-
255238).

【0006】しかしながら、これらの技術では、被写体
の動きの検出を現時点の画像と過去の画像の差分に基づ
いて検出しているため、ノイズによる画素値の変動も被
写体の動きとして検出されてしまうという問題があっ
た。特に細径のカテーテルやコントラストの低いガイド
ワイヤを使用するために、動き検出精度を高くすると、
ノイズ低減が効果的に行うことができなくなるという問
題があった。
However, in these techniques, since the movement of the subject is detected based on the difference between the current image and the past image, a change in pixel value due to noise is also detected as the movement of the subject. There was a problem. In particular, when using a small-diameter catheter or a low-contrast guide wire, if the motion detection accuracy is increased,
There has been a problem that noise reduction cannot be performed effectively.

【0007】一方、ノイズ低減やコントラストを向上さ
せる目的で、空間フィルタも一般に使用されている。こ
の空間フィルタは、近傍局所の画素の加重平均をとって
ノイズを低減しスムージングしたり、空間的に微分する
ことによってコントラストを強調する等の様々な使い方
のできるものである。しかし、スムージングによってノ
イズだけでなく、肝心のガイドワイヤやカテーテルのよ
うな線状陰影までもがぼけてしまい、そのコントラスト
が損なわれてしまったり、あるいはコントラスト強調の
場合には、ノイズも強調されてしまうという欠点があ
る。
On the other hand, a spatial filter is generally used for the purpose of reducing noise and improving contrast. This spatial filter can be used in various ways, for example, by taking a weighted average of pixels in the vicinity of the local area to reduce and smooth noise, or to enhance contrast by spatial differentiation. However, smoothing blurs not only the noise but also the linear shadows such as guidewires and catheters that are important, and the contrast is impaired.In the case of contrast enhancement, the noise is also enhanced. There is a disadvantage that it will.

【0008】このため、空間的に血管影をパターン認識
する装置(特開平4−122355)、あるいは被写体
のエッジ領域を検出してエッジ領域にはコントラスト強
調を、そうでない領域にはスムージングを施す装置(特
開昭60−245084号公報)などが開発されてい
る。
For this reason, an apparatus for spatially recognizing a blood vessel shadow pattern (Japanese Patent Laid-Open No. 4-122355), or an apparatus for detecting an edge area of a subject and applying contrast enhancement to the edge area and smoothing the other area. (JP-A-60-245084) and the like have been developed.

【0009】しかし、前者のパターン認識の方法は、1
画素単位に多くの平均回路や比較回路を必要とするた
め、透視処理などのリアルタイム演算を行うには非常に
多くの回路を必要とし、そのうえ、ノイズを低減させる
効果はない。
[0009] However, the former method of pattern recognition has the following problems.
Since many averaging circuits and comparison circuits are required for each pixel, a very large number of circuits are required for performing real-time operations such as fluoroscopy processing, and furthermore, there is no effect of reducing noise.

【0010】また、後者のエッジ強調の方法は、単に1
ビットの情報によってエッジ領域と背景領域を区別する
ため、誤認識があった場合には、極端にスムージングを
かけられた部分に隣接して誤認識されたノイズがコント
ラスト強調されて出力されることなどがあり、誤認識が
敏感に出力画像のアーチファクトとなって画質を損ない
やすい。
In the latter method of edge enhancement, only one method is used.
In order to distinguish the edge area from the background area based on the bit information, if there is a misrecognition, the misrecognized noise is output adjacent to the extremely smoothed part with contrast enhancement, etc. And misrecognition is sensitive to artifacts in the output image, which tends to impair the image quality.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の技術では、動きのある被写体の画像について、残像低
減とノイズ低減の効果を同時に高くすること、また、コ
ントラスト強調とノイズ低減の効果を同時に高くするこ
とが困難であった。
As described above, in the prior art, the effects of the afterimage reduction and the noise reduction are simultaneously enhanced for the image of the moving subject, and the effects of the contrast enhancement and the noise reduction are improved. At the same time it was difficult to raise.

【0012】本発明は、残像低減とノイズ低減の効果を
同時に高くすること、また、コントラスト強調とノイズ
低減の効果を同時に高くすることを実現し、X線医療に
おけるガイドワイヤ、カテーテル、血管像等の陰影を良
好に表示することのできる画像処理装置及び方法を提供
することを目的とする。
The present invention realizes simultaneously enhancing the effects of afterimage reduction and noise reduction, and simultaneously enhances the effects of contrast enhancement and noise reduction, and provides guidewires, catheters, blood vessel images, etc. in X-ray medicine. It is an object of the present invention to provide an image processing apparatus and method capable of favorably displaying a shadow of an image.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は、線状陰影及び
ノイズが含まれている画像に対して少なくとも2種類の
空間的な画像処理を施し、この2種類の空間的な画像処
理の結果に基づいて線状陰影の存在確率を画素ごとに求
め、この存在確率に従って時間的な画像処理の特性を画
素ごとに変えることを特徴としたものである。
According to the present invention, an image containing linear shadows and noise is subjected to at least two types of spatial image processing, and a result of the two types of spatial image processing is obtained. , The existence probability of a linear shadow is obtained for each pixel, and the characteristic of temporal image processing is changed for each pixel according to the existence probability.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明による画像処理装置を好ましい実施形態により説明す
る。ここでは、画像処理の対象として、血管、ガイドワ
イヤ、カテーテル等の線状陰影と背景ノイズとを含むX
線透視画像を例に説明するものとする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An image processing apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. Here, as image processing targets, X including linear shadows such as blood vessels, guide wires, and catheters and background noise is used.
The explanation will be given using a fluoroscopic image as an example.

【0015】図1に、本実施形態に係る画像処理装置を
組み込んだX線透視装置の構成を示している。X線透視
装置本体1は、X線源2からばく射されたX線3を寝台
5上に載置された被検体4の例えば胸部4aに向けて照
射し、そして、胸部4aを透過するうちに、各部のX線
吸収率の違いによって陰影が付けられた透過X線3aを
イメージインテンシファイア6に導入し、そこで変換さ
れ増幅された光学像をTVカメラ7で撮像するように組
まれている。このTVカメラ7の出力信号は、図示しな
いプリアンプ、アナログディジタル変換器等を通って、
ディジタルX線画像信号8に変換される。
FIG. 1 shows the configuration of an X-ray fluoroscope incorporating the image processing apparatus according to this embodiment. The X-ray fluoroscope main body 1 irradiates the X-rays 3 emitted from the X-ray source 2 toward, for example, the chest 4a of the subject 4 placed on the bed 5 and transmits the X-rays 3 through the chest 4a. Then, the transmitted X-ray 3a shaded by the difference in the X-ray absorptance of each part is introduced into the image intensifier 6, and the converted and amplified optical image is captured by the TV camera 7. I have. The output signal of the TV camera 7 passes through a preamplifier, an analog / digital
It is converted into a digital X-ray image signal 8.

【0016】そして、このディジタルX線画像信号8
は、画像処理装置9で適当に処理されて、この処理によ
り、背景ノイズは低減され、線状陰影は相対的に強調さ
れた後、CRTディスプレイ10に濃淡表示される。
The digital X-ray image signal 8
Is appropriately processed by the image processing device 9, and by this processing, the background noise is reduced, and the linear shadows are relatively emphasized, and thereafter, are displayed in shades on the CRT display 10.

【0017】ところで、血管、その他、体内に挿入され
るカテーテルやガイドワイヤ等は、その外形に応じて細
い線状の陰影でディジタルX線画像上に表現される。従
来技術でも述べたように、このような細い線状陰影は、
その性質、例えば空間周波数及び時間周波数がノイズと
同様に高く、このためノイズ低減処理の影響を受けやす
く、ノイズと一緒に、消えてしまったり、ぼけたり、そ
のコントラストが損なわれてしまうというやっかいな問
題がある。このような問題に対して、従来では、X線の
照射線量を高くして、信号雑音比(S/N)を向上させ
ることで対処していた。
By the way, blood vessels and other catheters and guide wires to be inserted into the body are represented on a digital X-ray image by thin linear shadows according to their outer shapes. As described in the prior art, such a thin linear shadow is
Its properties, for example, its spatial frequency and temporal frequency are as high as noise, so it is susceptible to noise reduction processing, and it disappears, blurs, or loses its contrast with noise. There's a problem. Conventionally, such a problem has been addressed by increasing the X-ray irradiation dose and improving the signal-to-noise ratio (S / N).

【0018】これに対して、本実施形態では、X線の照
射線量を高くすることなく、さらには低下させても、線
状陰影のコントラストを損なわず、背景ノイズだけを効
果的に低減しようとするものである。このように、背景
ノイズが低減され、しかも線状陰影が十分なコントラス
トで観察できると、この透視下で行われるカテーテル治
療やバイオプシーなどの医療行為の精度が格段に向上す
るものと期待されている。
On the other hand, in the present embodiment, even if the X-ray irradiation dose is not increased or further reduced, the contrast of the linear shadow is not impaired, and only the background noise is effectively reduced. Is what you do. Thus, if background noise is reduced and linear shadows can be observed with sufficient contrast, it is expected that the accuracy of medical treatments such as catheterization and biopsy performed under this fluoroscopy will be significantly improved. .

【0019】本実施形態は、基本的に、同じディジタル
X線画像に対して、線状陰影を強調する効果の認められ
る少なくとも2種類の画像処理を施し、これら2種類の
画像処理による2種類の結果から総合的に判断して、線
状陰影の存在確率を画素ごとに求め、この存在確率に従
って時間フィルタの特性を画素ごとに変えていこうとす
るものであり、つまり、線状陰影の存在確率が比較的高
い画素に対しては、時間フィルタのスムージング効果を
低く抑えて線状陰影のコントラストの低下を防ぎ、一
方、線状陰影の存在確率が比較的低く、背景ノイズであ
る確率が比較的高い画素に対しては、時間フィルタのス
ムージング効果を高くしてノイズを効果的に低減しよう
とするものである。
In the present embodiment, basically, the same digital X-ray image is subjected to at least two types of image processing which has an effect of enhancing a linear shadow, and two types of image processing based on these two types of image processing are performed. Judging comprehensively from the result, the existence probability of the linear shadow is obtained for each pixel, and the characteristic of the time filter is to be changed for each pixel according to this existence probability. For pixels with a relatively high pixel density, the smoothing effect of the temporal filter is kept low to prevent a decrease in the contrast of linear shadows.On the other hand, the probability of linear shadows being relatively low and the probability of being background noise being relatively low For high pixels, the smoothing effect of the temporal filter is enhanced to effectively reduce noise.

【0020】図2に、この画像処理装置9の処理手順を
示している。なお、この処理は、コンピュータで読み取
り可能な記憶媒体に書き込まれたプログラムによりソフ
ト的に実現してもよいし、また、図2の各ブロックに対
応する回路を処理手順に従って組み合わせてハード的に
実現するようにしてもよい。なお、この画像処理装置9
は、リアルタイムで入力画像を処理して表示できるよう
に構成する方が好ましい。
FIG. 2 shows a processing procedure of the image processing apparatus 9. This processing may be realized by software using a program written in a computer-readable storage medium, or may be realized by hardware by combining circuits corresponding to the respective blocks in FIG. 2 according to the processing procedure. You may make it. The image processing device 9
It is more preferable to configure so that an input image can be processed and displayed in real time.

【0021】画像処理装置9に対して、入力画像とし
て、ディジタルX線画像I0 が、TVカメラ7から所定
の周期で連続的に供給されてくる。そして、まず、この
ディジタルX線画像I0 から、線状陰影の存在確率を画
素ごとに求める(全ての画素の存在確率のまとまりを、
「存在確率分布」と称する)。図2では、この存在確率
分布を、“F3”として示している。本実施形態では、
この存在確率分布F3を求めるために、A系列とB系列
との2種類の画像処理を採用している。まず、A系列の
処理手順について説明する。
As an input image, a digital X-ray image I 0 is continuously supplied from the TV camera 7 to the image processing device 9 at a predetermined cycle. First, from the digital X-ray image I 0 , the existence probability of a linear shadow is obtained for each pixel (a unity of the existence probabilities of all pixels is
"Existence probability distribution"). In FIG. 2, this existence probability distribution is indicated as “F3”. In this embodiment,
In order to obtain the existence probability distribution F3, two types of image processing of the A sequence and the B sequence are employed. First, the processing procedure for the A-series will be described.

【0022】A系列は、処理順に、A1,A2,A3,
A4,A5の5つのステップからなる。まず、ステップ
A1では、ディジタルX線画像I0 に対して、最小値フ
ィルタリングという処理を施して、最小値画像Imin
得る。最小値フィルタリングは、周知の通り、図3に示
すように、例えば2×2マトリクスのフィルタマスクを
重ならないように移動し、その各位置で、マスク内の4
つの近傍画素の中の最小の画素値を選出し、その最小値
を最小値画像Imin の中の対応する画素の画素値とする
いう処理である。
The sequence A is A1, A2, A3,
It consists of five steps A4 and A5. First, in step A1, the digital X-ray image I 0, subjected to a treatment that minimum value filtering, to obtain the minimum value image I min. As is well known, as shown in FIG. 3, the minimum value filtering is performed by moving a filter mask of, for example, a 2 × 2 matrix so as not to overlap, and at each position, 4
In this process, the smallest pixel value is selected from the two neighboring pixels, and the smallest value is used as the pixel value of the corresponding pixel in the minimum value image Imin .

【0023】なお、この処理により、マトリクスサイズ
を1/4に縮小する、例えばディジタルX線画像I0
マトリクスサイズが1024×1024の大きさである
場合には、512×512のマトリクスサイズに縮小さ
れるが、これ以降の処理を512×512のマトリクス
サイズで行うことにより回路の規模を縮小することがで
きる。このような最小値フィルタリングによると、線状
陰影のコントラストが、多少強調されることになる。
[0023] By this process, to reduce the matrix size to 1/4, for example, when the matrix size of the digital X-ray image I 0 is the size of 1024 × 1024 is reduced to a matrix size of 512 × 512 However, the size of the circuit can be reduced by performing the subsequent processing with a matrix size of 512 × 512. According to such minimum value filtering, the contrast of the linear shadow is slightly enhanced.

【0024】次にステップA2では、A1で得られた最
小値画像Imin に対して、ハイパスタイプ(高域通過
型)の空間フィルタリングを施し、空間周波数が比較的
低い成分が濾過された最小値画像Ihighを得る。
Next, in step A2, a high-pass type (high-pass type) spatial filtering is performed on the minimum value image I min obtained in A1, and the minimum value obtained by filtering a component having a relatively low spatial frequency is filtered. Obtain the image I high .

【0025】このステップA2でハイパスフィルタされ
た最小値画像Ihighと、先のステップA1で得られた最
小値画像Imin に対して、ステップA3で、次の式
(1)ような線形演算、つまり加重サブトラクション
(加重を掛けて差分を取る)を実行することにより、差
分画像Isub1を得る。
The minimum value image I high subjected to the high-pass filtering in step A2 and the minimum value image I min obtained in step A1 are subjected to a linear operation represented by the following equation (1) in step A3. In other words, the difference image I sub1 is obtained by executing the weighted subtraction (the difference is obtained by multiplying the weight).

【0026】 Isub1=W1 ×Imin −W2 ×Ihigh+C …(1) 図4(a)に、ハイパスフィルタされた最小値画像I
highと、最小値画像Imin それぞれの空間的なプロフィ
ール(画素値の位置関数)を示し、同図(b)に、上記
式(1)の差分処理により得られた差分画像Isub1の空
間的なプロフィールを示している。上記式(1)の係数
1 、W2 、Cを適当に設定することにより、図4
(b)に示すように、差分画像Isub1上で、線状陰影で
ある確率が比較的高いと推定される部分だけを、それ以
外の部分に対して、極性を反転させることができる。
I sub1 = W 1 × I min −W 2 × I high + C (1) FIG. 4A shows a high-pass filtered minimum value image I
FIG. 4B shows a spatial profile (position function of pixel value) of each of the high value and the minimum value image I min , and FIG. 4B shows the spatial profile of the difference image I sub1 obtained by the difference processing of the above equation (1) Profile. By appropriately setting the coefficients W 1 , W 2 , and C in the above equation (1), FIG.
As shown in (b), on the difference image I sub1 , it is possible to invert the polarity of only the portion estimated to have a relatively high probability of being a linear shadow with respect to the other portions.

【0027】このように線状陰影である確率が比較的高
いと推定される部分と、それ以外の部分とが極性で識別
された差分画像Isub1を、その極性に従って2値化し、
線状陰影である確率が比較的高いと推定される部分が
“1”で、またそれ以外の部分が“0”で表現された2
値画像Ibi1 を得る(ステップA4)。
The difference image I sub1 in which the part which is estimated to have a relatively high probability of being a linear shadow and the other part are identified by the polarity is binarized according to the polarity.
A portion which is estimated to have a relatively high probability of being a linear shadow is represented by “1”, and the other portions are represented by “0”.
A value image I bi1 is obtained (step A4).

【0028】この2値画像Ibi1 には、殆どの場合で背
景ノイズが含まれているので、これを取り除く処理が必
要になる。ここで、図5(a)に示しているように、ノ
イズは孤立的であり、一方、線状陰影は連結性が高い。
このような性質の違いを利用して、ここでは、2値画像
bi1 に対してパターンマッチングを実行する(ステッ
プA5)。パターンマッチングについては周知の通り、
図5(b)〜(e)に示すような複数種類の線状陰影パ
ターンを予め用意しておき、このパターンに一致する部
分はそのままで、一致しない部分はその画素値を“0”
に反転するような処理である。このようなパターンマッ
チングにより、図5(f)に示すような、ノイズの大部
分が除去され、線状陰影が存在する確率が比較的高いと
推定される部分だけを抽出することができる。上述した
A系列で得られた2値画像を、“F1”とする。
Since the binary image I bi1 contains background noise in most cases, it is necessary to remove the background noise. Here, as shown in FIG. 5A, the noise is isolated, while the linear shadow has high connectivity.
Utilizing such a difference in properties, here, pattern matching is performed on the binary image I bi1 (step A5). As is well known about pattern matching,
A plurality of types of linear shading patterns as shown in FIGS. 5B to 5E are prepared in advance, and a portion that matches this pattern is left as it is, and a pixel value that does not match is set to “0”.
This is a process of inverting to. By such pattern matching, as shown in FIG. 5 (f), most of the noise is removed, and only the portion where the probability of the presence of the linear shadow is estimated to be relatively high can be extracted. The binary image obtained in the above-described A series is referred to as “F1”.

【0029】次に、B系列について説明する。B系列
は、A系列と同様に、処理順に、B1,B2,B3,B
4,B5の5つのステップからなる。まず、ステップB
1では、ディジタルX線画像I0 に対して、空間的な平
滑化フィルタリングという処理を施して、平均値画像I
ave を得る。平滑化フィルタリングは、周知の通り、図
6に示すように、例えば2×2マトリクスのフィルタマ
スクを重ならないように移動し、その各位置で、マスク
内の4つの近傍画素の画素値の平均値を計算し、その平
均値を平均値画像Iave の中の対応する画素の画素値と
するいう処理である。
Next, the B series will be described. The sequence B is, like the sequence A, processed in order of B1, B2, B3, B
4 and B5. First, step B
In step 1, the digital X-ray image I 0 is subjected to a process called spatial smoothing filtering to obtain an average value image I 0.
Get ave . As shown in FIG. 6, for example, the smoothing filtering is performed by moving a filter mask of, for example, a 2 × 2 matrix so as not to overlap, and at each position, an average value of pixel values of four neighboring pixels in the mask Is calculated, and the average value is used as the pixel value of the corresponding pixel in the average image Iave .

【0030】なお、この処理により、マトリクスサイズ
を1/4に縮小する、例えばディジタルX線画像I0
マトリクスサイズが1024×1024の大きさである
場合には、512×512のマトリクスサイズに縮小さ
れるが、これ以降の処理を512×512のマトリクス
サイズで行うことにより回路の規模を縮小することがで
きる。このような平滑化フィルタリングによると、背景
ノイズが低減されるので、その分、線状陰影が認識しや
すくなる。
[0030] By this process, to reduce the matrix size to 1/4, for example, when the matrix size of the digital X-ray image I 0 is the size of 1024 × 1024 is reduced to a matrix size of 512 × 512 However, the size of the circuit can be reduced by performing the subsequent processing with a matrix size of 512 × 512. According to such smoothing filtering, the background noise is reduced, and accordingly, the linear shadow is easily recognized.

【0031】次にステップB2では、B1で得られた平
均値画像Iave に対して、ローパスタイプ(低域通過
型)の空間フィルタリングを施し、空間周波数が比較的
低い成分が濾過された平均値画像Ilow を得る。
Next, in step B2, a low-pass type (low-pass type) spatial filtering is performed on the average image I ave obtained in B1, and the average value obtained by filtering a component having a relatively low spatial frequency is filtered. Obtain the image I low .

【0032】このステップB2でローパスフィルタされ
た平均値画像Ilow と、先のステップB1で得られた平
均値画像Iave に対して、ステップB3で、次の式
(2)ような線形演算、つまり加重サブトラクション
(加重を掛けて差分を取る)を実行することにより、差
分画像Isub2を得る。
The average value image I low subjected to the low-pass filter in step B2 and the average value image I ave obtained in step B1 are subjected to a linear operation represented by the following equation (2) in step B3. In other words, by executing the weighted subtraction (multiplying the weight to obtain the difference), the difference image I sub2 is obtained.

【0033】 Isub2=W3 ×Iave −W4 ×Ilow +D …(2) 図7(a)に、ローパスフィルタされた平均値画像I
low と、平均値画像Iave それぞれの空間的なプロフィ
ールを示し、同図(b)に、上記式(2)の差分処理に
より得られた差分画像Isub2の空間的なプロフィールを
示している。上記式(2)の係数W3 、W4 、Dを適当
に設定することにより、図7(b)に示すように、差分
画像Isub2上で、線状陰影である確率が比較的高いと推
定される部分だけを、それ以外の部分に対して、極性を
反転させることができる。なお、図7(b)の例では、
4つの領域が線状陰影である可能性が比較的高いと推定
されているが、この内、左から2つ目の領域が線状陰影
を正しく識別した部分で、残りの3つの領域は、誤識別
した部分である。
I sub2 = W 3 × I ave −W 4 × I low + D (2) FIG. 7A shows a low-pass filtered average value image I
and low, demonstrating spatial profile of the respective average image I ave, in FIG. (b), shows the spatial profile of the difference image I sub2 obtained by differential processing of the above formula (2). By appropriately setting the coefficients W 3 , W 4 , and D in the above equation (2), as shown in FIG. 7B, if the probability of a linear shadow on the difference image I sub2 is relatively high. The polarity of only the estimated portion can be inverted with respect to the other portions. In the example of FIG. 7B,
It is estimated that four regions are relatively likely to be linear shadows. Of these regions, the second region from the left is a portion where a linear shadow is correctly identified, and the remaining three regions are: This is the part that was misidentified.

【0034】このように線状陰影である確率が比較的高
いと推定される部分と、それ以外の部分とが極性で識別
された差分画像Isub2を、その極性に従って2値化し、
線状陰影である確率が比較的高いと推定される部分が
“1”で、またそれ以外の部分が“0”で表現された2
値画像Ibi2 を得る(ステップB4)。
The difference image I sub2 in which the part which is estimated to have a relatively high probability of being a linear shadow and the other part are identified by polarity is binarized according to the polarity.
A portion which is estimated to have a relatively high probability of being a linear shadow is represented by “1”, and the other portions are represented by “0”.
A value image I bi2 is obtained (step B4).

【0035】この2値画像Ibi2 にも、殆どの場合で背
景ノイズが残存しているので、これを取り除く処理が必
要になり、A5と同様に2値画像Ibi2 に対してパター
ンマッチングを実行し、(ステップA5)。ノイズの大
部分が除去され、線状陰影が存在する確率が比較的高い
と推定される部分だけを抽出することができる。上述し
たB系列で得られた2値画像を、“F2”とする。
In most cases, background noise also remains in the binary image I bi2 , so that it is necessary to remove the background noise, and perform pattern matching on the binary image I bi2 as in A5. (Step A5). Most of the noise is removed, and only the portion that is estimated to have a relatively high probability of the presence of the linear shadow can be extracted. The binary image obtained in the above-described B sequence is referred to as “F2”.

【0036】このように2系統の画像処理で得られた2
種類の2値画像F1,F2から、ステップABで、4値
のフラグ画像F3を作成する。このフラグ画像F3の画
素値は、同じ位置の画素に関する一方の2値画像F1の
画素値と、他方の2値画像F2の画素値との組み合わせ
に従って、次の表1に示すように、割り当てられる。
As described above, the two images obtained by the two systems of image processing are
In step AB, a quaternary flag image F3 is created from the binary images F1 and F2. The pixel values of the flag image F3 are assigned as shown in the following Table 1 according to a combination of the pixel value of one binary image F1 and the pixel value of the other binary image F2 with respect to the pixel at the same position. .

【0037】[0037]

【表1】 [Table 1]

【0038】2種類の2値画像F1,F2では両方共
に、線状陰影である確率が比較的高いと推定される部分
が“1”で、またそれ以外の部分が“0”で表現されて
いるので、2種類の2値画像F1,F2の両方で画素値
が“1”である場合、その画素は、線状陰影である確率
が最も高いと考えられ、ここでは、フラグ画像F3の該
当画素に“3”の画素値を与えるようにしている。
In both of the two types of binary images F1 and F2, a portion estimated to have a relatively high probability of being a linear shadow is represented by "1", and the other portions are represented by "0". Therefore, when the pixel value is “1” in both of the two types of binary images F1 and F2, the pixel is considered to have the highest probability of being a linear shadow. The pixel is given a pixel value of “3”.

【0039】逆に、2種類の2値画像F1,F2の両方
で画素値が“0”である場合、その画素は、線状陰影で
ある確率が最も低いと考えられ、ここでは、フラグ画像
F3の該当画素に“0”の画素値を与えるようにしてい
る。
Conversely, when the pixel value is "0" in both of the two types of binary images F1 and F2, the pixel is considered to have the lowest probability of being a linear shadow, and here, the flag image The pixel value of “0” is given to the corresponding pixel of F3.

【0040】また、最小値フィルタリングの方が、平滑
化フィルタリングよりも、線状陰影の抽出能が一般的に
高いので、最小値フィルタリングを通した2値画像F1
では“1”が与えられているが、平滑化フィルタリング
を通した2値画像F2では“0”である場合、線状陰影
である確率が2番目に高いとして、ここでは、フラグ画
像F3の該当画素に“2”の画素値を与え、一方、最小
値フィルタリングを通した2値画像F1では“0”が与
えられているが、平滑化フィルタリングを通した2値画
像F2では“1”である場合、線状陰影である確率が3
番目に高いとして、ここでは、フラグ画像F3の該当画
素に“1”の画素値を与えるようにしている。
In addition, since the minimum filtering is generally higher in the extraction ability of the linear shadow than the smoothing filtering, the binary image F1 through the minimum filtering is extracted.
In the binary image F2 that has been subjected to the smoothing filtering, if it is “0”, it is determined that the probability of being a linear shadow is the second highest. A pixel value of “2” is given to the pixel, while “0” is given to the binary image F1 subjected to the minimum value filtering, while “1” is given to the binary image F2 subjected to the smoothing filtering. In the case, the probability of being a linear shadow is 3
Here, the pixel value of “1” is given to the corresponding pixel of the flag image F3 as the second highest.

【0041】次に、リカーシブフィルタ(再帰型フィル
タ)と呼ばれる時間フィルタに、ディジタルX線画像I
0 又はそれから画像処理により導かれる画像を通すので
あるが、本実施形態では、このリカーシブフィルタを、
背景ノイズ用と線状陰影用との2系統設けている(C
2,D2)。リカーシブフィルタは、周知の通り、前回
のフィルタ結果を、今回のフィルタリングに反映させる
というタイプの時間フィルタであり、以下の式(3)で
定義される。なお、“a”は、前回のフィルタ結果を、
今回のフィルタリングにどの程度反映させるかというフ
ィルタ特性を決定するリカーシブ係数であり、ここでは
“a”が低いほど、前回のフィルタ結果を、今回のフィ
ルタリングに強く反映させることになる。
Next, a digital X-ray image I is applied to a time filter called a recursive filter (recursive filter).
0 or an image derived therefrom by image processing is passed. In this embodiment, this recursive filter is
Two systems are provided, one for background noise and one for linear shadows (C
2, D2). As is well known, the recursive filter is a time filter of a type in which a previous filter result is reflected in the current filtering, and is defined by the following equation (3). Note that “a” represents the previous filter result,
This is a recursive coefficient that determines the filter characteristic of how much is reflected in the current filtering. Here, the lower the “a”, the more strongly the previous filtering result is reflected in the current filtering.

【0042】 Yi(x,y) =a×Xi(x,y) +(1−a)×Yi-1(x,y) (i=1,2,…,∞) ここで、Yiはi番目にリカーシブフィルタリングされ
た画像を表し、Xiは、i番目にTVカメラ7から画像
処理装置9に供給された現フレームのディジタルX線画
像I0 又は、それから画像処理により導かれる画像、例
えばI0 ,Imin,Iave の3画像を使って、次式
(4)で与えられるフレーム間加重平均画像を表してい
る。なお、Imin 、Iave は、I0 と等しいマトリクス
サイズに画素数を変換してから(4)式に用いる。ま
た、係数α、β、γは、固定の係数としてもよいし、フ
ラグ画像F3の値に応じて画素毎に変えるような構成と
してもよい。
Y i (x, y) = a × X i (x, y) + (1−a) × Y i−1 (x, y) (i = 1, 2,..., ∞) Y i represents the ith recursive filtered image, and X i is the ith digital X-ray image I 0 of the current frame supplied from the TV camera 7 to the image processing device 9 or derived therefrom by image processing. An image, for example, three images I 0 , I min , and I ave are used to represent an inter-frame weighted average image given by the following equation (4). Note that I min and I ave are used in equation (4) after the number of pixels is converted into a matrix size equal to I 0 . Further, the coefficients α, β, and γ may be fixed coefficients or may be configured to be changed for each pixel according to the value of the flag image F3.

【0043】 Xi(x,y) =α×I0 (x,y) +β×Imin (x,y) +γ×Iave (x,y) …(4) (α+β+γ=1) この2系統のリカーシブル係数aを、フラグ画像F3の
画素値に応じて画素ごとに変えていくのであるが、その
変え方を背景用リカーシブフィルタと線状陰影用リカー
シブフィルタとで相違させている。これは、両フィルタ
の目的の違いによるものであり、背景用リカーシブフィ
ルタは、背景ノイズを低減することを目的としているた
め、リカーシブル係数aを比較的低い範囲の中から割り
当てて前回のフィルタ結果をより強く反映させ(C
2)、逆に、線状陰影用リカーシブフィルタは、線状陰
影を強調することを目的とし、前回のフィルタ結果があ
まり強く反映されてしまうと、カテーテルなどの挿入時
の動きによる“ぼけ”が生じてしまいかねないので、リ
カーシブル係数aを比較的高く設定し、前回のフィルタ
結果をあまり強く反映させないようにしている(D
2)。
X i (x, y) = α × I 0 (x, y) + β × I min (x, y) + γ × I ave (x, y) (4) (α + β + γ = 1) Is changed for each pixel according to the pixel value of the flag image F3, and the way of changing is different between the recursive filter for background and the recursive filter for linear shadow. This is due to the difference in purpose between the two filters. Since the background recursive filter aims to reduce the background noise, the recursive coefficient a is assigned from a relatively low range and the previous filter result is obtained. More strongly reflected (C
2) Conversely, the recursive filter for linear shading aims to enhance the linear shading, and if the result of the previous filter is too strongly reflected, “blur” due to the movement at the time of insertion of a catheter or the like may occur. Therefore, the recursive coefficient a is set relatively high so that the previous filter result is not reflected too strongly (D
2).

【0044】具体的には、上述した表1に示したよう
に、背景用リカーシブフィルタのリカーシブル係数a
を、フラグが3のときには“0.3”、フラグが2のと
きには“0.7”、フラグが1のときには“0.6”、
フラグが0のときには“0.5”を割り当てる。背景用
リカーシブフィルタは、基本的には線状陰影の存在確率
が高い部分ほどリカーシブ係数を高くして残像の影響が
少なくなるように構成されているが、後述のステップE
1,E2で線状陰影用リカーシブフィルタの出力画像I
1 の画素の値が出力画像形成回路の出力画像I3 として
出力される部分(本実施形態では、フラグが3の部分)
については極めて小さいリカーシブ係数を割り当てて、
ぼけた画像となるように構成されている。
More specifically, as shown in Table 1 above, the recursive coefficient a of the background recursive filter
Is “0.3” when the flag is 3, “0.7” when the flag is 2, “0.6” when the flag is 1,
When the flag is 0, “0.5” is assigned. The background recursive filter is basically configured such that the higher the existence probability of the linear shadow is, the higher the recursive coefficient is and the less the effect of the afterimage is.
Output image I of recursive filter for linear shading at 1, E2
Portion value of 1 pixel is output as the output image I 3 of the output image forming circuit (in this embodiment, the portion of the flag is 3)
Is assigned a very small recursive coefficient,
It is configured to be a blurred image.

【0045】また、線状陰影用リカーシブフィルタのリ
カーシブル係数aを、フラグが3のときには“0.
9”、それ以外のときには全て“0.8”を割り当て
る。線状陰影用リカーシブフィルタは、後述のステップ
E1,E2で線状陰影用リカーシブフィルタの出力画像
1 の画素の値が出力画像形成回路の出力画像I3 とし
て出力される部分(本実施形態では、フラグが3の部
分)については極めて大きいリカーシブ係数を割り当て
て、残像の影響が小さくなるように構成されている。
When the flag is 3, the recursive coefficient a of the linear shading recursive filter is set to “0.
9 ", all at other times" assign 0.8 ". Linear shadow for recursive filter, the value is the output image formation of pixel output image I 1 of the linear shadow for recursive filtering in step E1, E2 below (in the present embodiment, the flag is 3 parts of) the portion to be output as the output image I 3 of the circuit assigned a very large recursive coefficients for, is configured so that the influence of the afterimage is reduced.

【0046】このようなリカーシブフィルタリング処理
により、背景ノイズが非常に低減された画像I1 と、線
状陰影がその動きによるぼけが抑えられて十分強調され
ている画像I2 との2種類の画像が得られる。なお、本
実施形態では、線状陰影を表す画像I2 として、リカー
シブフィルタの出力を用いているが、リカーシブフィル
タの出力画像の代わりに、原画像I0 、最小値画像I
min 、平均値画像Iaveの何れかを用いるような構成と
してもよい。
[0046] By such recursive filtering process, two kinds of images of the image I 1 of the background noise is greatly reduced, and the image I 2 of the linear shadow is sufficiently emphasized blurred is suppressed due to the motion Is obtained. In this embodiment, the output of the recursive filter is used as the image I 2 representing the linear shadow, but the original image I 0 and the minimum value image I 2 are used instead of the output image of the recursive filter.
It is good also as a structure which uses any of min and the average value image Iave .

【0047】次にステップE1,E2で、このような2
種類の画像I1 ,I2 のいずれかを、フラグ画像F3の
線状陰影の存在確率を表しているフラグに従って、画素
ごとに選択する。具体的には、表1に示すように、フラ
グが0,1,2の部分には、背景用リカーシブフィルタ
の出力画像I1 の画素値を画像I3 の画素値として選択
し、フラグが3の部分には、線状陰影用リカーシブフィ
ルタの出力画像I2 の画素値を画像I3 の画素値として
選択するように構成されている。このとき、出力される
画像I3 は、背景ノイズが十分低減されると共に、線状
陰影は十分なコントラストで明瞭な画像となっており、
また画像I0 中でカテーテルやガイドワイヤ等が移動し
た場合にもそれらの残像を殆ど含まない画像である。
Next, at steps E1 and E2,
Either one of the types of images I 1 and I 2 is selected for each pixel according to the flag indicating the existence probability of the linear shadow of the flag image F3. Specifically, as shown in Table 1, the flag is a 0, 1, 2 parts, selects the pixel value of the output image I 1 of the recursive filter for the background as the pixel value of the image I 3, the flag is 3 the portions are configured so as to select the pixel value of the output image I 2 of the recursive filter for linear shading as the pixel value of the image I 3. At this time, the output image I 3 has a sufficiently reduced background noise and a clear image with a sufficient linear contrast.
Further, even when the catheter, the guide wire, and the like move in the image I 0 , the image hardly contains the afterimages.

【0048】なお、空間フィルタ係数とフィルタサイ
ズ、パターンマッチドフィルタとフィルタサイズ、リカ
ーシブ係数等は、認識の対象とする線状陰影の空間的太
さと濃度、背景ノイズの周波数特性、I.I.視野サイ
ズ、及び透視X線条件を考慮して適切に定めることによ
り、最適な処理を行うことができる。
The spatial filter coefficient and filter size, the pattern matched filter and filter size, the recursive coefficient, and the like are the spatial thickness and density of the linear shadow to be recognized, the frequency characteristics of background noise, I. Optimal processing can be performed by appropriately determining the size of the field of view and the fluoroscopic X-ray conditions.

【0049】また、一般に、ハードウェアの回路規模は
同時に多数の平均化回路や比較回路が動作することや、
画像上の位置指定信号である画素アドレスの発生が煩雑
である場合などに大きくなり実用的なリアルタイム演算
の可能性が小さくなる。従来技術に見るようなパターン
認識は、リアルタイム認識に適さない構成であるが、本
実施形態では線状陰影のパターン認識は付随情報のビッ
ト数と同じ個数の線形空間フィルタとその後段に位置す
る比較器、及び2値化画像に対して施されるバイナリー
フィルタで構成されるため順次走査による処理が可能で
あり回路規模が小さくてすむ。
In general, the circuit scale of hardware is such that many averaging circuits and comparison circuits operate simultaneously,
When the generation of the pixel address, which is the position designation signal on the image, is complicated, it becomes large, and the possibility of practical real-time calculation becomes small. The pattern recognition as seen in the prior art is a configuration that is not suitable for real-time recognition. However, in the present embodiment, the pattern recognition of linear shadows is performed by comparing a linear spatial filter having the same number of bits of the accompanying information with a linear spatial filter located at the subsequent stage. And a binary filter applied to the binarized image, it is possible to perform processing by sequential scanning, and the circuit scale is small.

【0050】さらに、本実施形態では、2形容の画像処
理を用いて線状陰影の存在確率を決定したが、2系統以
上の画像処理の選別結果に基づいて線状陰影の存在確率
を決定する構成としてもよい。
Further, in the present embodiment, the existence probability of the linear shadow is determined using the image processing of two forms, but the existence probability of the linear shadow is determined based on the selection result of the image processing of two or more systems. It may be configured.

【0051】本発明は、上述した実施形態に限定される
ことなく、種々変形して実施可能である。例えば、上述
の説明では、X線透視画像を対象としているが、DSA
などの撮影画像やワンショットのX線撮影ではリカーシ
ブフィルタを構成することができないケースも多い。な
ぜならば、連続的に画像が入力されず、間欠的、あるい
は1枚だけの画像入力となるからである。この場合に
は、リカーシブフィルタの代わりに空間的フィルタを使
用することができる。画像I1 は比較的強いスムージン
グが施され、I2 はコントラスト強調された画像、もし
くは、最小値画像を用いると線状陰影のコントラストは
増強されるかまたは損なわれることがなく、背景は平滑
化される。この場合でも背景用スムージングはF1=
0,F2=0の付随情報がある画素はスムージング効果
を大きくし、F1=1,F2=0、もしくはF1=0,
F2=1の付随情報の画素はさほど大きくない設定にし
て背景画像に存在する可能性のある線状陰影のコントラ
スト劣化を押さえるようにする必要がある。このような
設計に基づいて画像を形成することによって血管や胃壁
などのコントラストが保たれたまま背景のざらつきが軽
減された画像を観察者に提供することができる。
The present invention can be implemented in various modifications without being limited to the above-described embodiment. For example, in the above description, an X-ray fluoroscopic image is targeted, but DSA
In many cases, it is not possible to form a recursive filter in a photographed image such as that described above or one-shot X-ray photographing. This is because images are not input continuously, and intermittent or only one image is input. In this case, a spatial filter can be used instead of a recursive filter. Image I 1 is relatively intensely smoothed and I 2 is a contrast-enhanced image, or the contrast of linear shadows is not enhanced or impaired using a minimum image, and the background is smoothed. Is done. Even in this case, the smoothing for the background is F1 =
Pixels with accompanying information of 0, F2 = 0 increase the smoothing effect, and F1 = 1, F2 = 0, or F1 = 0,
It is necessary to set the pixels of the incidental information of F2 = 1 so as not to be so large so as to suppress the contrast deterioration of the linear shadow that may be present in the background image. By forming an image based on such a design, it is possible to provide an observer with an image with reduced background roughness while maintaining the contrast of blood vessels and stomach walls.

【0052】[0052]

【発明の効果】本発明は、線状陰影及びノイズが含まれ
ている画像に対して少なくとも2種類の空間的な画像処
理を施し、この2種類の空間的な画像処理の結果に基づ
いて線状陰影の存在確率を表す確率分布を求めるように
したので、線状陰影の存在の有無を比較的高精度で判定
することができる。この確率分布に従って、時間的な画
像処理の特性を画素又は近隣グループごとに変えること
により、ノイズを効果的に低減しながら、それと同時
に、X線医療におけるガイドワイヤ、カテーテル、血管
影などの線状陰影のコントラストを効果的に強調でき
る。
According to the present invention, at least two types of spatial image processing are performed on an image containing linear shadows and noise, and a line is obtained based on the result of the two types of spatial image processing. Since the probability distribution indicating the existence probability of the linear shadow is obtained, the presence or absence of the linear shadow can be determined with relatively high accuracy. By changing the characteristics of temporal image processing for each pixel or neighboring group according to this probability distribution, noise can be effectively reduced, and at the same time, linear shapes such as guide wires, catheters, and blood vessel shadows in X-ray medicine can be reduced. The contrast of the shadow can be effectively enhanced.

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

【図1】本発明の実施形態に係る画像処理装置が組み込
まれたX線透視装置の構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram of an X-ray fluoroscope incorporating an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施形態に係る画像処理装置の処理手
順を示すフローチャート。
FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure of the image processing apparatus according to the embodiment of the present invention.

【図3】図2の最小値フィルタリングの補足説明図。FIG. 3 is a supplementary explanatory diagram of the minimum value filtering of FIG. 2;

【図4】図2の最小値画像Imin 、ハイパス空間フィル
タを受けた最小値画像Ihigh、これら両者のサブトラク
ション画像Isub1それぞれのプロフィールを示す図。
FIG. 4 is a diagram showing profiles of a minimum image I min of FIG. 2, a minimum image I high subjected to a high-pass spatial filter, and a subtraction image I sub1 of both of them.

【図5】図2のパターンマッチングの補足説明図。FIG. 5 is a supplementary explanatory diagram of the pattern matching in FIG. 2;

【図6】図2のメディアンフィルタリングの補足図。FIG. 6 is a supplementary diagram of the median filtering of FIG. 2;

【図7】図2の平均値画像Iave 、ローパス空間フィル
タを受けた平均値画像Ilow 、これら両者のサブトラク
ション画像Isub2それぞれのプロフィールを示す図。
FIG. 7 is a diagram showing profiles of the average image I ave of FIG. 2, an average image I low subjected to a low-pass spatial filter, and a subtraction image I sub2 of both of them.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…X線透視装置本体、 2…X線源、 3…X線、 3a…透過X線、 4…被検体、 4a…胸部、 5…寝台、 6…イメージインテンシファイア、 7…TVカメラ、 8…ディジタルX線画像信号、 9…画像処理装置、 10…CRTディスプレイ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... X-ray fluoroscope main body, 2 ... X-ray source, 3 ... X-ray, 3a ... Transmission X-ray, 4 ... Subject, 4a ... Chest, 5 ... Bed, 6 ... Image intensifier, 7 ... TV camera, 8 ... Digital X-ray image signal 9 ... Image processing device 10 ... CRT display

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 線状陰影及びノイズが含まれている画像
に対して少なくとも2種類の空間的な画像処理を施す手
段と、 前記2種類の空間的な画像処理の両方の結果に基づい
て、前記線状陰影の存在確率を画素ごとに求める手段と
を具備することを特徴とする画像処理装置。
1. A means for performing at least two types of spatial image processing on an image including a linear shadow and a noise, and based on a result of both the two types of spatial image processing. Means for calculating the existence probability of the linear shadow for each pixel.
【請求項2】 前記画像又はそれから画像処理により導
かれる画像に対して時間的な画像処理を施す手段と、 前記時間的な画像処理の特性を前記線状陰影の存在確率
に従って画素ごとに変える手段とをさらに具備したこと
を特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
2. A means for performing temporal image processing on the image or an image derived therefrom by image processing, and means for changing the characteristics of the temporal image processing for each pixel according to the existence probability of the linear shadow. The image processing apparatus according to claim 1, further comprising:
【請求項3】 前記空間的画像処理手段は、第1の画像
処理系と第2の画像処理系とからなり、前記第1の画像
処理系は、前記線状陰影を強調するフィルタを有し、前
記第2の画像処理系は、前記ノイズを低減するフィルタ
を有することを特徴とする請求項1記載の画像処理装
置。
3. The spatial image processing means comprises a first image processing system and a second image processing system, wherein the first image processing system has a filter for enhancing the linear shadow. 2. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the second image processing system includes a filter for reducing the noise.
【請求項4】 前記第1の画像処理系は、前記線状陰影
が強調された画像から空間周波数が比較的高い成分を抽
出するハイパスフィルタと、前記線状陰影が強調された
画像から前記ハイパスフィルタで処理された画像を差分
する第1の差分回路と、前記第1の差分回路で差分され
た画像を極性に従って2値化する回路とをさらに有し、
前記第2の画像処理系は、前記ノイズが低減された画像
から空間周波数が比較的低い成分を抽出するローパスフ
ィルタと、前記ノイズが低減された画像から前記ローパ
スフィルタで処理された画像を差分する前記第2の差分
回路と、前記第2の差分回路で差分された画像を極性に
従って2値化する回路とをさらに有することを特徴とす
る請求項3記載の画像処理装置。
4. The image processing system according to claim 1, wherein the first image processing system includes a high-pass filter that extracts a component having a relatively high spatial frequency from the image in which the linear shadow is enhanced, and a high-pass filter that extracts the high-pass component from the image in which the linear shadow is enhanced. A first difference circuit for subtracting the image processed by the filter, and a circuit for binarizing the image differed by the first difference circuit according to the polarity;
The second image processing system differentiates between a low-pass filter that extracts a component having a relatively low spatial frequency from the noise-reduced image and an image that has been processed by the low-pass filter from the noise-reduced image. 4. The image processing apparatus according to claim 3, further comprising a second difference circuit, and a circuit that binarizes the image obtained by the second difference circuit in accordance with a polarity.
【請求項5】 前記存在確率の値に基づいて、前記第1
の画像処理系と、前記第2の画像処理系とのいずれか一
方を選択して出力する手段をさらに備えたことを特徴と
する請求項3又は4記載の画像処理装置。
5. The method according to claim 1, further comprising:
The image processing apparatus according to claim 3, further comprising a unit configured to select and output one of the image processing system and the second image processing system.
【請求項6】 前記時間的な画像処理の特性を変える手
段は、前記存在確率が比較的高い画素に対しては、前記
時間的な画像処理の平滑化特性を比較的低くし、前記存
在確率が比較的高い画素に対しては、前記時間的な画像
処理の平滑化特性を比較的高くすることを特徴とする請
求項1記載の画像処理装置。
6. The means for changing the characteristic of temporal image processing, for a pixel having a relatively high existence probability, makes the smoothing characteristic of temporal image processing relatively low, 2. The image processing apparatus according to claim 1, wherein a smoothing characteristic of the temporal image processing is set relatively high for a pixel having a relatively high value.
【請求項7】 線状陰影及びノイズが含まれている画像
に対して少なくとも2種類の空間的な画像処理を施すス
テップと、 前記2種類の空間的な画像処理の両方の結果に基づい
て、前記線状陰影の存在確率を画素ごとに求めるステッ
プとを具備したことを特徴とする画像処理方法。
7. Applying at least two types of spatial image processing to an image including linear shadows and noise, and based on a result of both the two types of spatial image processing. Obtaining the existence probability of the linear shadow for each pixel.
【請求項8】 前記画像又はそれから画像処理により導
かれる画像に対して時間的な画像処理を施すステップ
と、 前記時間的な画像処理の特性を前記確率分布に従って画
素又は近隣グループごとに変えるステップとをさらに具
備したことを特徴とする請求項7記載の画像処理方法。
8. a step of performing temporal image processing on the image or an image derived from the image processing by the image processing; and changing a characteristic of the temporal image processing for each pixel or a neighboring group according to the probability distribution. The image processing method according to claim 7, further comprising:
【請求項9】 入力画像の中から線状陰影領域と他の領
域とを選別する第1選別手段と、 前記第1選別手段とは異なる種類の選別方法で前記入力
画像の中から線状領域を選別する第2選別手段と、 前記第1選別手段と前記第2選別手段との出力に基づい
て、線状陰影の存在確率を求める存在確率決定手段と、 前記入力画像にノイズ低減処理を行うものであり、前記
存在確率決定手段の出力に基づいて3種類以上のフィル
タ係数を切り換えるノイズ低減処理手段とを具備するこ
とを特徴とする画像処理装置。
9. A first selection means for selecting a linear shadow area and another area from an input image, and a linear area from the input image by a different kind of selection method from the first selection means. A second selection unit for selecting the input image; an existence probability determination unit for obtaining an existence probability of the linear shadow based on an output of the first selection unit and the second selection unit; and performing a noise reduction process on the input image. An image processing apparatus, comprising: noise reduction processing means for switching at least three types of filter coefficients based on the output of the existence probability determination means.
【請求項10】 前記ノイズ低減処理手段は、前記入力
画像中で前記存在確率が低くなるに従ってノイズ低減効
果が高くなるようにフィルタ係数を変えるものであるこ
とを特徴とする請求項9記載の画像処理装置。
10. The image according to claim 9, wherein the noise reduction processing means changes a filter coefficient so that the noise reduction effect increases as the existence probability decreases in the input image. Processing equipment.
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