JPS60245084A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は取り込まれる画像情報を処理する画像処理装置
に関するものである。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来より、画像処理技術においては、取り込まれた画像
情報にローパスフィルタを施すことで、画像に重畳する
粒状ノイズが低減し、画像がなめらかになるとともに、
コントラストが向上し、濃度分解能が向上することが広
く知られている。

ところで、取り込まれた画像情報にローパスフィルタを
施すと、例えば血管あるいは臓器等の縁辺（エツジ）で
、「ボケ」といわれる空間的な分解能の低下を誘引し、
画像上の詳細な起伏が逆に認識困難になるという問題を
生ずる。

一方、空間分解能を向上させるために、取り込まれた画
像情報にバイパスフィルタを施すと、粒状ノイズが強調
され、コントラストが低下し、濃度分解能が低下してし
まり。

そこで、このような問題を同時に解決するために、希望
する画像上の周波数を強調するバンドパスフィルタを施
す手法が試みられた。

しかしながら、実際の医用診断に供される画像妊おいて
は、希望する画像上の周波数が容易に定まらず、結局、
試行錯誤の繰り返しにより、比較的良さそうな妥協点を
見い出してバンドパスフィルタを施すことＫなる。この
結果、取り込まれた画像情報を処理し、所望の画像を得
るまでに長時間を要することになり、迅速なる医用診断
の障害になる虞が生じた。

〔発明の目的〕 本発明は前記事情に鑑みて成されたものであり、濃度分
解能及び空間分解能に優れた画像が短時間で得られると
ころの画像処理装置の提供を目的とする。

〔発明の概要〕

前記目的を達成するための本発明の概要は、定常領域及
びエツジ領域を含む画像データを取り込み、この取り込
まれた画像データにフィルタを施して画像表示に供する
画像処理装置において、前記取り込まれｆ画像データを
記憶可能な第１のメモリと、この第１のメモリから読み
出された画像データに、それぞれバンドパスフィルタ及
びローパスフィルタ並びにバイパスフィルタを施し得る
とともに、前記バンドパスフィルタ処理後の画像データ
と閾値（Ｄ）との比較により、画像データを定常領域と
エツジ領域とに分離する分離情報を出力し得る演算部と
、前記分離情報を記憶可能なプレーンメモリと、このプ
レーンメモリに記憶された分離清報に応じて、前記ロー
パスフィルタ処理後の画像データから定常領域に属する
データのみを書き込むとともに、前記バイパスフィルタ
処理後の画像データからエツジ領域に属するデータのみ
を書き込むことにより、表示に供されるフィルタ処理後
の画像データを得る第２のメモリと、前記第１．第２の
メモリ及びプレーンメモリの書き込み読み出しを制御す
る制御手段とを具備することを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例について説明する。

ここで先ず、本発明の原理について第１図から第３図を
参照しながら説明する。

Ｘを空間方向の座標、Ｓを該座標における濃度とした場
合、Ｘ線による理想的な画像情報は、例えば第１図８１
（ｘ　）のごとく、エツジｌａ、ｌｂを有する波形であ
るが、実際にはＸ線の総計的なノイズＮ１が加わること
により、同図８２（ｘ）のようになる。また、この８２
（ｊｃ）は、撮像系における周波数帯域（高域特性）の
限界により、エツジｌａ。

１ｂ付近にボケを生じて同図８３（りのようになるｇさ
らに、この８３　（ｘ　）には、電気回路系及び観測系
にて生ずるノイズＮ２が加わるので、同図８４（Ｘ：）
のようになり、フィルタ処理を行わない場合には、この
Ｓ４（、ｒ）が画像表示されることになる。

よって、表示画像は、定常信号領域Ａ及びエツジ領域Ｂ
共にノイズを含み、特にエツジ領域Ｂにはボケを生じ、
空間分解能及び濃度分解能が共に低い。

そこで、このＳ４（りに先ずバンドパスフィルタを施す
（ステップ１）。このバンドパスフィルタの周波数を、
エツジ領域Ｂすなわちボケ関数ｆ（、ｚ’）を強調する
周波数にすると、５４（ｘ）は、第２図８５（、りのよ
うになる。

次Ｋ、第２図８５（ｆｆｉ）を、所定の閾値りを基準に
、定常信号領域Ａとエツジ領域Ｂとに分離する（ステッ
プ２）。ここに、前記閾値りは、ノイズＮ２のレベルを
考慮して決定すれば良く、この閾値り以下の領域を定常
領域Ａとし、また、閾値りを越えた領域をエツジ領域Ｂ
とする。

原画像情報すなわち第１図８４（ｒ）において、前記ス
テップ２で得た定常領域Ａ及びエツジ領域のそれぞれ対
応するデータにそれぞれ口・・−バスフィルタ及びバイ
パスフィルタを施す（ステップ３及び４）。ここに、定
常領域Ａに対してローパスフィルタを施すということは
、前記ノイズＮ１及びＮ２の低減を図ることであり、こ
れによって、定常領域Ａの復元が可能となる。また、エ
ツジ領域Ｂにバイパスフィルタを施すということは、起
伏の強調を図ることであり、これによってエツジ領域Ｂ
の復元が可能となる。

尚、エツジ領域ＢＫバイパスフィルタを施した場合、エ
ツジ領域Ｂに存在するノイズ成分をも強調することにな
るが、エツジ領域Ｂ内のノイズは数ピクセルであり、エ
ツジ領域Ｂの復元による画質の向上に比べれば、問題に
ならない。

このようにして復元された波形Ｓ６（、？）を第３図に
示す。この５６（Ｚ＞をフィルタ処理後の画像として表
示すれば、空間分解能及び濃度分解能共に優れた画像と
なる。

次に、上記原理に則った本発明の一実施例について第４
図を参照しながら説明する。

第４図は本発明の一実施例である画像処理装置の構成を
示すブロック図である。同図１は例えばＸ線ＦＢを発生
するＸ線発生部、２は被写体、３はイメージインテンシ
ファイア（以下、１．Ｉと略称する）であり、この１．
　ＩＩＣより、前記被写体２を透過したＸ＠ＦＢが可視
光に変換される。

４は前記１．Ｉ３の発する可視光を電気信号に変換する
撮像部例えばテレビカメラ、５は前記撮像部４の出力を
ディジタル信号に変換するＡ／Ｄ（アナログΦディジタ
ル）変換部、６は例えば複数の画像メモリ６−１から６
−Ｎ及び６−Ｘを含んで成り、かつ、前記Ａ／Ｄ変換部
５を介して入力される前記被写体２の画像情報（画像デ
ータ）及びこの画像データのフィルタ処理過程にあるデ
ータ並びに処理後のデータをそれぞれ画素毎の濃度値と
して記憶可能な記憶部、７は前記画像データにバンドパ
スフィルタ及びバイパスフィルタ、並びにローパスフィ
ルタを施す演算部（以下、ＡＬＵと略称する）、８は画
像データを定常領域Ａとエツジ領域Ｂとに分離するため
の情報（以下、分離情報という）を記憶可能なブレーン
メモリである。

また、９は制御部であり、前記メモリ部６及びブレーン
メモリ８の書き込み読み出し動作を制御するとともに、
閾値りを前記ＡＬＵ７に出力する。

この閾値りは、例えば前記撮像部４等の周波数応答性及
び前記被写体２の診断部位等を勘案して予め設定するこ
とができる。

尚、１０は画像メモリ６−Ｘから読み出されたフィルタ
処理後のデータをアナログ信号に変換するＤ／Ａ（ディ
ジタル・アナログ）変換部、１１は前記Ｄ／Ａ変換部１
０の出力を表示する表示部（モニタ）である。

次に、以上のように構成される本実施例装置の作用につ
いて説明する。

Ｘ線発生部１から曝射されたＸ線ＦＢによる被写体２の
透過Ｘ線情報すなわち画像情報は、１．　Ｉ３により可
視光に変換された後、撮像部４により電気信号（アナロ
グ信号）に変換され、画像データとしてＡ／Ｄ変換部５
を介して、先ず画像メモリ６−１（第１のメモリ）に一
旦記憶される。この画像メモリ６−１の書き込み動作は
、制御部８によって制御される。

次に、再び制御部８の制御によって、前記画像メモリ６
−１の記憶内容が読み出される（尚、画像メモリ６−１
の記憶内容は読み出した後も消えない。）。この画像メ
モリ６−１から読み出された画像データは、ＡＬＵ７に
おいてパントノくスフイルタが施された後、画像メモリ
６−Ｘ（第２のメモリ）に一旦記憶される（ステップ１
）。このステップ１におけるバンドパスフィルタの周波
数は、ボケ関数ｆ（Ｊｃ’）を強調し得る周波数であり
、ボケ関数を勘案して予め設定することができる。

次に、制御部９は、ＡＬＵ７に閾値りを出力し、かつ、
同一アドレスにて、画像メモり６−Ｘの読み出し制御及
びプレーンメモリ８の書き込み制御を行う。

前記画像メモリ６−Ｘから読み出されたデーターｊ　す
ｂちバンドパスフィルタ処理後のデータは、前記ＡＬＵ
７により、定常領域Ａとエツジ領域Ｂとに分離され（ス
テップ２）、その分離情報がプレーンメモリ８に一旦記
憶される。すなわち、前記画像メモリ６−Ｘから順次読
み出される画素毎の濃度値が、前記閾値り以下の場合に
は、当該画素を定常領域Ａに属するものと判断し、プレ
ーンメモリ８に「０」を書き込む。また、前記画素毎の
濃度値が、前記閾値りを越えた場合には、当該画素をエ
ツジ領域Ｂに属するものと判断し、前記プレーンメモリ
８Ｋ　ｒｌＪを書き込む。

このようＫして、プレーンメモリ８に、画像データを定
常領域Ａとエツジ領域Ｂとに分離するための分離情報が
記憶される。１フレ一ム分の分離情報がプレーンメモリ
８に記憶された時点で、制御部９は、前記画像メモｌ７
６−Ｘの記憶内容（前記ステップＩＶｃおける記憶内容
）を消去（クリア）する。

次に前記制御部９は、画像メモリ６−１の読み出し制御
を行う。モしてＡＬＵ７は、前記画像メモリ６−１から
読み出された画像データ（このデータはフィルタ処理前
の画像データである。）にローパスフィルタをｍｔ［ス
テップ３）。ローパスフィルタが施された画像データは
、画像メモリ６−ＸＫ書き込まれるが、このときＡＬＵ
７から出力されるデータは、プレーンメモリ８に記憶さ
れている分離情報により選択される。すなわち、前記Ａ
ＬＵ７から出力されるのは、プレーンメモリ８の記憶内
容がｒＯＪなるアドレスに対応するデータのみである。

これは、ローパスフィルタ処理後の画像データから定常
領域Ａに属するデータのみが抽出され、画像メモリ６−
ＸＫ所定のアドレスにて書き込まれることを意味する。

次に制御部９は、再び画像メモリ６−１の読み出し制御
を行う。そしてＡＬＵ７は、前記画像メモリ６−１から
再び読み出された画像データ（このデータはフィルタ処
理前の画像データである。）に、今度はバイパスフィル
タを施す（ステップ４））バイパスフィルタが施された
画像データは、画像メモリ６−ＸＫ書き込まれるが、こ
のときＡＬＵ７から出力されるのは、プレーンメモリ８
の記憶内容が「１」なるアドレスに対応するデータのみ
である。これは、バイパスフィルタ処理後の画像データ
からエツジ領域Ｂに属するデータのみが抽出され、画像
メモリ６−Ｘに所定のアドレスにて書き込まれることを
意味する。

したがって、前記ステップ３にてローパスフィルタが施
された定常領域Ａに属するデータ及び前記ステップ４に
てバイパスフィルタが施されたエツジ領域Ｂに属するデ
ータを、前記画像メモリ６−Ｘに書き込むことにより、
１フレ一ム分の画像データのフィル、り処理を完了する
。

尚、画像メモリ６−Ｘの記憶内容すなわち最適なるフィ
ルタ処理が行われた画像データは、制御部９によって読
み出され、Ｄ／Ａ変換部１０を介して表示部１１の画像
表示に供される。

以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は
、上述した実施例装置に限定されるものではなく、本発
明の要旨の範囲内で適宜に変形実施が可能であるのはい
うまでもない。

例えば、プレーンメモリ８から読み出された分離情報を
制御部９に入力するようにし、この制御部９により、画
像メモリ６−Ｘの書き込みアドレスを、前記分離情報に
応じて制御するようにしても前記実施例と同様の効果を
奏する。

ｔた、それぞれローパスフィルタ及びノ１イパスフィル
タが施された画像データを、画像メモリ６−２から６−
ＮのいずれかＫそれぞれ記憶させ、この画像データを読
み出して、画像メモリ６−Ｘに書き込む際に、それぞれ
ローパスフィルタ及びバイパスフィルタが施された画像
データを記憶する画像メモリの読み出しア、ドレスを、
前記分離情報に応じて制御するようにｌ−でも前記実施
例と同様の効果を奏する。

さらに、前記実施例では、処理に供される画像データを
Ｘ線による情報としたが、この情報は画像データであり
さえすれば良く、データの発生源を問わないのはいうま
でもない。

〔発明の効果〕

以上説明した本発明によれば、次のような効果を奏する
ことができる。

演算部（ＡＬＵ）により、バンドパスフィルタ処理後の
データと閾値とを比較し、この比較結果すなわち分離情
報を基に、定常領域に属するデータ及びエツジ領域に属
するデータのそれぞれに最適なフィルタを施すことが可
能となるので、処理後の画像は定常領域のノイズが低減
し、濃度分解能が向上するとともに、エツジ領域の起伏
が強調され、空間分解能が向上する（所謂ボケを生じな
い）。

また、前記バンドパスフィルタ処理に関しては、エツジ
領域を強調し得る周波数を予め設定することができるの
で、あるいは、画像データに応じて周波数を調整したと
しても、確実に定常領域及びエツジ領域のそれぞれに適
したフィルタが施されるので、試行錯誤により比較的良
さそうな妥協点を見い出すという時間的損失が生じ得な
い。

よって、本発明により、濃度分解及び空間分解能に優れ
た画像が短時間で得られるところの画像処理装置を提供
することができ、例えば医師等の診断能の向上に大きく
寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図並びに第３図は本発明の詳細な説明す
るための波形図、第４図は本発明の一実施例である画像
処理装置の構成を示すブロック図である。 ６−１・・・画像メモリ（第１のメモリ）、６−Ｘ・・
・画像メモリ（第２のメモリ）、７・・・ＡＬＵ（演算
部）、８・・・プレーンメモリ、９・・・制御部、Ａ・
・・定常領域、Ｂ・・・エツジ領域。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 定常領域及びエツジ領域を含む画像データを取り込み、
   この取り込まれた画像データにフィルタを施して画像表
   示に供する画像処理装置において、前記取り込まれた画
   像データを記憶可能な第１のメモリと、この第１のメモ
   リから読み出された画像データに、それぞれバンドパス
   フィルタ及びローパスフィルタ並びにバイパスフィルタ
   を施し得るとともに、前記バンドパスフィルタ処理後の
   画像データと閾値（Ｄ）との比較により、画像データを
   定常領域とエツジ領域とに分離する分離情報を出力し得
   る演算部と、前記分離情報を記憶可能なブレーンメモリ
   と、このブレーンメモリに記憶、された分離情報に応じ
   て、前記ローパスフィルタ処理後の画像データから定常
   領域に属するデータのみを書き込むとともに、前記バイ
   パスフィルタ処理後の画像データからエツジ領域に属す
   るデーータのみを書き込むことにより、表示に供される
   フィルタ処理後の画像データを得る第２のメモリと、前
   記第１．第・２のメモリ及びブレーンメモリの書き込み
   読み出しを制御する制御手段とを具備することを特徴と
   する画像処理装置。