JPS61156480A - 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〕 本発明は例えばＣＴ装置等により得られた断層像より被
検体の計測や評価を行なうために外輪郭を整える画像処
理装置に関するもの℃・ある。

〔発明の技術的背景〕

物体の内部欠陥や組成、構造などを非破壊で検査でき、
しかも精度よく測定できる装置として、コンピュータ・
トモグラフィ・スキャナ（以下、ＣＴ装置と称する）と
呼ばれる放射線断層測定装置がある。

この装置は例えば放射線源として偏平な扇状に広がるフ
ァンビームＸ線を曝射する放射線源と被検査体を介して
この放射線源に対峙して配され、前記ファンビームＸ線
の拡がり方向に複数の放射線検出素子を配した検出器と
を用い、被検査体を中心にこの放射線源と検出器を同方
向に例えば、１度きざみで１８０°〜３６００にわたり
て順次回転走査しながら、被検査体断層面の多方向から
のＸ線吸収データを収集した後、コンピュータ等により
画像再構成処理を施し、断層像を再構成するようにした
もので、断層面各位置について、組成に応じ、４０００
段階にもわたる階調で画像再構成することができるので
、被検査体の断層面の状態を詳しく知ることができる。

ところで材料や製鉄分野においては例えばレン〃やセラ
ミ、クスのように空腔を含む材料が多く製造されている
。また製鉄の原料である鉄鋼石や石灰岩、コークス等を
混ぜて炉に送り、銑鉄を得るが、コークスはその気孔率
に応じて上記鉄鋼石や石灰岩等との混合比率を調整しな
ければならない。従って、供給されるコークスの気孔率
を常に掌握する必要があり、そのために近年ではコーク
スの供給ルートにＣＴ装置を配してコークスの断層像を
得、これより気孔率の算定を行なうようにすることが考
えられている。

ところが、コークスは知りての通り、外表部も本来姐孔
部となるべき凹凸が広く存在し、また、大きな塊を壊し
てその一部をサンプルとして取り出した場合もまた同様
である。

この表面の凹凸すなわち、断層像の輪郭の凹凸変化は気
孔率を考えた場合、無視することは測定誤差の大きな要
因となることから、上述のように断層像より、気孔率を
算定しようとじた場合、該断層像をそのまま用いること
はできな〜１゜ 〔発明の目的〕 本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その
目的とするところは表面すなわち、断層像の輪郭に多数
の細かい凹凸のある断面像に対し、皆同−の条件下で凹
凸を修正し、気孔率測定等に最適な外輪郭を得ることが
できるようにした画像処理装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

すなわち、上記目的を達成するため本発明は気孔を多数
含む被検査体の断層像を入力する入力手段と、この入力
断層像を所定の閾値をもって２値化する２値化手段と、
この２値化画像内部の気孔部の有無を検知する手段と、
前記２値化偉の各画素についてその画素に隣接する画素
の値を参照してその値により画像データを入れて画像を
太らせるとともに画像内部の気孔部が無くなるまで太ら
せた後、太らせた画素数分縮小させる手段と、この縮小
画像より外輪郭を求める手段とを備えて成り、気孔を多
数含む被検査体の断層像を入力すると共に、この入力断
層像を所定の閾値をもって２値化し、この２値化儂の各
画素についてその画素に隣接する画素の値を参照してそ
の値により画像データを入れて画像を太らせるとともに
画像内部の気孔部が無くなるまで太らせた後、太らせた
画素数分縮小させるようにしてこの縮小画像より外輪郭
を求めることにより、同一条件で客観的に外輪郭を求め
るようにする。

具体的には本発明は、気孔を多数含む被検査体の断層像
を入力する入力手段と、この入力断層像を所定の閾値を
もって２値化する２値化手段と、この２値化画像内部の
オイラー数より気孔部の有無を検知する手段と、前記２
値化像内部の気孔部の有無を検知する手段と、前記２値
化像の各画素についてその画素に隣接する画素の値によ
り′１＃に置換えて画像を太らせるとともに画像内部の
気孔部が無くなるまで太らせた後、太らせた分縮小させ
る手段と、この縮小画像よシ外輪郭を求める手段とを備
えて構成し、入力手段にて気孔を多数含む被検査体の断
層像を入力するとともに２値化手段によりこの入力断層
像を所定の閾値をもつ″Ｃ２値化した後、この２値化像
の各画素についてその画素に隣接する画素の値によシ″
１”に置換えて画像を太らせるとともに画像内部のオイ
ラー数よシ気孔部の有無を知り気孔部が無く々るまで太
らせた後、太らせた分縮小させ、この縮小画像よシ外輪
郭を求めるようにする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。

本発明は気孔を持った被検査体の断層＠（例えば、Ｘ線
ＣＴ　、　ＮＭＲ（磁気共鳴）−ＣＴ、実際の切断した
断層像など）において、その気孔率を測定する際の関心
領域の外輪郭Ｂを皆同−の条件下で客観的に求めるよう
にするものである。

この客観的に求められた外輪郭を用いると核外輪郭内の
関心領域で、気孔部の面積５ｈａｌｌ　）−’Ｂ心領域
の全面積５ｔｏｔａｌの関係によシ気孔率Ｐを８ｔｏｔ
ａｌ で求めた際、音間−の測定条件下で算定できることにな
る（第４図参照）。

すなわち、この算定に当っては外界に接した気孔部りを
どの糧度考慮するかによシ結果が大幅に変動することに
なって、外輪郭をいかに公平な条件下で与えることがで
きるかが問題になるところであるが、本発明では、内部
に存在する気孔と同程度の大きさまでは、外界に接した
気孔部も、気孔率の計算に考慮するように、気孔率の関
心領域外輪郭に含ませることができ、しかもこのときの
求める条件がいつでも同じになる。

以下、本発明について説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。

図において１は制御コンピュータであ夛、この制御コン
ピュータ１は、システム全体を構成する機器、及びデー
タの流れを制御する。

２は主記憶部であって、この主記憶部２は、外輪郭抽出
のプログ２ム及び全体のオペレーティング・システムを
記憶している。

３は補助記憶部であシ、この補助記憶部３は、主記憶部
２にて動く、プログラム及びオペレーティング・システ
ム及び、断層像データ等を記憶しておくもので例えばフ
ロ、ピディスクやハードディスク等を用いている。４は
画像処理制御部であシ、この画像処理制御部４は、２値
化処理部５１画像拡大・縮小及び輪郭抽出処理部６、オ
イラー数計測部７９画像メモリ８を制御する。

２値化処理部５は、画像メモリ８にある２５６階調の濃
淡画像データをある閾値以上か否かで１１１１＃とＩＯ
＃の２値の画像データに置き換える。

画像拡大・縮小及び輪郭抽出処理部６は画像メモリ８に
ある２値画像のうち、ある画素の隣接するいくつかの画
素、例えばある画素を中心として上下左右斜めの８つの
画素をみて、これらの画素の値の・臂ターンによシ、該
中心画素の値を変えると云った操作を、その２値画像の
全画像について行ない、これにょシ画像を拡大したシ縮
小したシして、画像の′１”と０＃の境界である輪郭を
抽出したりするものである。

オイラー数計測部７は、画像メモリ８にある２値画鐵の
“１”の領域の中にあるＭＯ”の領域、すなわち、内部
の穴の数（これをオイラー数と言う）を求めるものであ
る（第４図参照）。

画像メモリ８は断層画潅データを補助記憶部３よシ移し
、一時的に記憶しておくメモリで、２値化処理部５、画
像拡大・縮小及び輪郭抽出処理部６の処理結果得られた
画像のデータも記憶しておくものである。

９は気孔を持った被検査物の断層像を入力する位置であ
シ、この装置９は例えば産業用Ｘ線ＣＴ装置のような断
層像を得る装置である。

次に上記構成の本装置の作用を第２図のフローチャート
を参照して説明する。

まずはじめに気孔を持った被検査物の断層像を入力する
装置９によシ断層浄を濃淡画家として入力する（虐ｔ＠
ｐｌ）。

次にこの入力された濃淡の断層像を２値化処理部５に送
シ２値化を行ない、第３図のＡの如き２値化像を得る。

この時の閾値としては、非気孔部の平均の画像濃度値Ｇ
１が例えば、およそ＠１２０”であったとするならば、
Ｇ１／２＝６０を閾値として２値化を行なう（ｓｔ＋ｅ
ｐ２）。

このようにして２値化処理部５で２値化された画像は次
に画像拡大・縮小及び輪郭抽出処理部６に送られ、該画
像の各画素についてその周囲の隣接する８画素を参照し
、それらの値にょシその中心となっている画素の値を１
”にして１画素ずつ太らせる（ｓｔｅｐ３）。具体的に
はある画素のデータが０”であった場合べその周囲の８
画素のうち、１つでも′１”があれば該ある画素の値を
“１′とする操作を行なう。

このようにして１画素太らせた２値画像はオイラー数計
測部７にて該画像の内部の０”の穴の数、すなわち、′
１＃の領域の内部のＯ″の領域の数（これがオイラー数
と呼ばれる）を求める（８ｔｅｐ４）　（第４図参照）
。

前記で求められたオイラー数が０”であるかをみて、オ
イラー数がＯ＃になるまで、ａｔす３，４を繰シ返して
画像を太らせてゆく（ｓｔｅｐ５）。

画像中のオイラー数が０になったならば、この画像を画
像拡大・縮小及び輪郭抽出処理部６に送って、ここで今
までに太らせた回数分、度せさせる縮小処理を行なう。

例えば５ｔｓｐ　３〜ａｔす５を繰シ返えして太らせた
回数をＮ回とした場合、外輪郭に相当する画素を１画素
分ずつ外輪郭全体から削シ（′０”とおく）、これをＮ
回縁シ返えすことによって太らせた分、縮小する（ｓｔ
ｏｐ６）。

次に５ｔｅｐ　６で痩せさせた画像の１”とＭＯ”の境
の画素を抽出し、外輪郭を求める（ｓｔｏｐ７）。

この求めた外輪郭を気孔を持った被検査体の断層像の外
輪郭として出力する（ｓｔｏｐ８）。

このように２値化渫について各画素のデータをその隣接
する画素のデータ値によって１”と置き換えて太らせて
ゆくことにより、気孔部や外輪郭の凹部を埋めてゆき、
内部の気孔部が無くなりた時点で太らせた分、縮小させ
ることによシ、その外輪郭をもって被検査体の断層像の
外輪郭を求めるようにしたので、コークス等のように外
表部にも気孔部に相当する部分が凹凸で存在する場合に
、いつでも同じ条件で外表部の気孔部相当の領域を確保
することができ、従って、気孔率をよシ現実に近い条件
で算出できるようになるなど正確で客観的な測定が可能
になる。

尚、米発明は上記し且つ図面に示す実施例に限定するこ
となく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実
施し得ることは勿論であシ、例えば上記実施例では第５
図（ａ）に示すように気孔を持っ死領域が一つの画像で
ある場合について説明したが第５図（ｂ）に示すように
気孔を持りた領域が２つ以上の場合についても、同様に
本発明を実施できる。

また、本実施例では、５ｔｏｐ　２で、２値化の閾値を
非気孔部の画像濃度値Ｇ１に対し、Ｇ％で２値化してい
るが、（０，Ｇｌ）の区間の他の値を用いても１本発明
を実施できる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明によれば、気孔を持った被検
査物の断層像の外界に接した気孔部も考慮し良性輪郭を
求めることができ、この輪郭内部の全面積に対する気孔
部の面積を求めることＫより、外界に接した気孔を考慮
した気孔率を求めることができるようになるなどの特徴
を有する画像処理装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
本発明の動作手順を示すフローチャート、第３図は２値
化像と求める外輪郭を示した図、第４図はオイラー数を
説明するための図、第５図は本発明を実施し得る画像の
例を示す図である。 １・・・制御コンビ、−タ、２・・・主記憶部、３・・
・補助記憶部、４・・・画像処理制御部、５・・・２値
化処理部、６・・・画像拡大・縮小及び輪郭抽出処理部
、７・・・オイラー数計測部、８・・・画像メモリ、９
・・・断層像入力装置。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第１図 へ±カへ′ス 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 気孔を多数含む被検査体の断層像を入力する入力手段と
   、この入力断層像を所定の閾値をもって２値化する２値
   化手段と、この２値化画像内部の気孔部の有無を検知す
   る手段と、前記２値化像の各画素についてその画素に隣
   接する画素の値を参照してその値により画像データを入
   れて画像を太らせるとともに画像内部の気孔部が無くな
   るまで太らせた後、太らせた分縮小させる手段と、この
   縮小画像より外輪郭を求める手段とを備えてなる画像処
   理装置。