JPS6119077B2

JPS6119077B2 -

Info

Publication number: JPS6119077B2
Application number: JP56067036A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Sato
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1981-05-06
Filing date: 1981-05-06
Publication date: 1986-05-15
Also published as: JPS57182784A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は画像処理装置、特に被撮影対象画像の
輪郭を抽出するための画像処理装置に関するもの
である。

一般に、何らかの撮影手段により被撮影対象の
画像を得た後に、特にその画像の輪郭を得たい場
合が存在する。例えば、人体のＸ線撮影や造影剤
撮影により心臓の画像を得た後に左心室の容積等
を求めるために左心室の画像の輪郭を得ない場合
などがその例である。

この様な場合に、被撮影対象の画像の輪郭を得
るための方法として、従来二通りの方法が用いら
れてきた。

一つの方法は、Ｘ線フイルム又はシネフイルム
上の被撮影対象の画像の輪郭を人手によつて辿る
方法である。この方法は煩瑣であると同時に時間
を要する。特に、例えば左心室の容積を得たい様
な場合には得られた被撮影対象の画像の輪郭像を
コンピユーター処理しなければならないが、この
人手による方法ではオンライン化するのが難しい
という欠点もある。

もう一つの方法は、画像を小領域の画素に分割
し、隣り合う画素の輝度情報を微分して、その微
分値の大小を判別し、一般に画像の輪郭部に於い
ては明暗差が大きく、従つて輝度情報の微分値も
大きくなることを利用して、輪郭を抽出する方法
であり、コンピユーターを用いて演算処理を行
う。しかしこの方法では、ノイズ分の除去等の為
に、前記小領域の画素毎の微分への重みづけなど
の統計的手段を用いた前処理が必要で、やはりオ
ンライン化には適しない。

本発明は、上述した様な従来の方法の欠点を除
去するとともに煩瑣な手段を必要とせず、かつオ
ンライン化に適した画像輪郭抽出装置を提供しよ
うとするものである。

以下図面に従つて本発明の実施例を説明する。

第１図は本発明による画像輪郭抽出装置の構成
を示すブロツク図である。

第１図に於いて、１は、例えばＸ線検出器や撮
影管などから得られた画像情報をデイジタル化等
のデータ処理をする為のデータ処理装置であり、
２，３，４は該データ処理装置１に接続され、該
データ処理装置１から送られて来る画像情報を一
フレーム分記憶する為の画像メモリである。５は
該画像メモリ２，３，４に接続され、該画像メモ
リ２，３，４に貯えられた画像情報を演算処理し
輪郭信号を抽出するための輪郭抽出回路である。
６は前記画像メモリ２，３，４に接続され、該画
像メモリ２，３，４に貯えられた画像情報を読み
出し、表示するための制御を行う制御回路であ
る。７は該制御回路６に接続され、画像情報をア
ナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器であり、８
は、該Ｄ／Ａ変換器７に接続され、画像情報に基
づく画像表示を行なう表示装置である。

本発明に於いては被撮影対象を連続的に、ある
いは間欠的に撮影することを前提とするが、その
様にして撮影された被撮影対象の画像情報は、第
１図に於いて、データ処理装置１でデイジタル画
像信号に変換され、各画像メモリ２，３，４に１
フレーム分ずつ記憶収納される。通常の画像をそ
のまま表示したい時には、必要な画像メモリに貯
えられた画像情報が読み出され、制御回路６，
Ｄ／Ａ変換器７を介して表示装置８で表示され
る。被撮影対象の画像の輪郭を得たい場合には、
輪郭抽出回路５の作用により、時間的に相隣り合
う任意の二フレームの画像メモリの同一アドレス
に貯えられた画像信号間の差をとり、該差分信号
を三値化する演算処理が行なわれ、二フレームの
うちの一方の画像メモリに貯えられ、該３値化さ
れた画像信号が、上記と同様に、制御回路６，
Ｄ／Ａ変換器７を介して表示装置８で表示され
る。

第２図は本発明の原理を説明するための説明図
である。第２図に於いて、Ａ，Ｂは時間的に相隣
り合う任意の二フレームの画像であり、ａ，ｂ
は、それぞれＡ，Ｂの画像に対応する輝度信号の
強さの空間分布をある一行の画素について示した
ものである。ここで「０」，「ａ」，「ｂ」は三値化
するための基準レベルである。同図Ｃは画像Ａ，
Ｂの差を取り、かつ三値化した結果得られた被撮
影対象の輪郭を示す画像であり、ｃは該画像Ｃの
輝度信号の、ａ，ｂに対応する行の画素の空間分
布である。心臓の様に拡張・収縮を繰り返す被撮
影対象は、その輪郭部の空間的位置は常に変動し
ているがその他の部分の空間的位置は固定されて
いる。従つて、時間的にほぼ位相の同じ二フレー
ムの画像の差をとれば、その演算結果である差分
信号は該被撮影対象の輪郭を示すこととなる。ま
た、該差分信号を三値化することにより、「０」
レベルと「ａ」レベルの間にある輝度信号は
「０」レベルとされ、「ａ」レベルと「ｂ」レベル
の間にある輝度信号は「ａ」レベルとされ、また
「ｂ」レベル以上の輝度信号が全て「ｂ」レベル
と擬制されるために、ノイズ成分と中間トーンが
排除され、被撮影対象の輪郭が明確に得られるこ
とになる。

第３図は本発明になる画像輪郭抽出装置の画像
メモリと輪郭抽出回路の一構成例を示すブロツク
図であり、第４図はその動作を説明するためのフ
ローチヤートである。

第３図に於いて、３１，３２はデータレジスタ
であり、第１図のデータ処理装置に接続されてい
て、該データ処理装置１から送られて来る画像信
号を一時的に記憶した後に、それぞれ画像メモリ
３３，３４の指定アドレスへ送出する。画像メモ
リ３３，３４（本構成例では画像メモリが二フレ
ームである場合につき示す。）には、該画像メモ
リ３３，３４にアドレス指定信号を送出する列ア
ドレスカウンタ及び行アドレスカウンタ５２が接
続されており、また、それぞれの画像メモリ３
３，３４の一行分の画像信号を一時的に記憶する
ための行バツフアレジスタ３５，３６が接続され
ている。該行バツフアレジスタ３５，３６には該
行バツフアレジスタ３５，３６に記憶された画像
信号を順次読み出す並列直列変換器３７，３８が
それぞれ接続されており、該並列直列変換器３
７，３８には、該変列直列変換器３７，３８で読
み出された画像信号をラツチするためのデータレ
ジスタ３９，４０がそれぞれ接続されている。該
データレジスタ３９，４０にはラツチされた画像
信号の論理演算を行うための論理演算回路４１が
接続されている。該論理演算回路４１には、該論
理演算回路で演算された画像信号の差分信号を三
値化する為の定数比較器４４，４５が接続されて
いる。また、該定数比較器４４，４５には、比較
のための基準レベル「ａ」，「ｂ」をそれぞれ設定
するための読出し専用メモリ４２，４３がそれぞ
れ接続されている。４６，４７，４８はゲート回
路であり、ゲート回路４６は比較器４４に、ゲー
ト回路４７，４８は定数比較器４５に接続され、
更に各ゲート回路４６，４７，４８はゲート回路
５０に接続され、該ゲート回路５０はワーキング
用の行バツフアレジスタ５５に接続されている。
またゲート回路４７，４８にはゲート回路４９が
接続されている。以上のゲート回路構成で、前記
論理演算回路の差分出力信号「Ａ」の輝度信号の
レベルが、「Ａ＜ａ」に該当する時にはゲート回
路４６が有効となり、「ａ≦Ａ＜ｂ」に該当する
時にはゲート回路４７が、「Ａ＞ｂ」に該当する
ときにはゲート回路４８が有効となり、ゲート回
路４６，４７，４８のいずれかが有効となるとゲ
ート回路５０の出力は行バツフアレジスタ５５の
列アドレスカウンタ５１で指示しているアドレス
へ三値化した差分画像信号を書き込む様に動作す
る。なお前記行バツフアレジスタ５５は画像メモ
リ３４に接続されている。５３は列終了比較器で
あり、列アドレスカウンタ５１，行アドレスカウ
ンタ５２及び行バツフアレジスタ３５，３６，５
５に接続されている。５４は行終了比較器であ
り、列アドレスカウンタ５１，行アドレスカウン
タ５２及び画像メモリ３３，３４に接続されてい
る。

以下、第３図の構成例の動作を第４図のフロー
チヤートを参照しながら説明する。

第３図の構成例に於いて、第１図のデータ処理
装置１から画像データが送られると、該画像デー
タは一時データレジスタ３１，３２に記憶された
後に、各々、画像メモリ３３，３４の指定アドレ
スへ書き込まれる。以上の動作を繰り返すことに
より、該画像メモリ３３，３４へ所定の画像デー
タの書込みが完了すると、データ処理装置１から
輪郭抽出回路に対して起動信号「100」が送信さ
れ、列アドレスカウンタ５１及び行アドレスカウ
ンタ５２が初期状態化されて、各画像メモリ３
３，３４の第１行目のメモリ内容がそれぞれ行バ
ツフアレジスタ３５，３６へ転送される。該行バ
ツフアレジスタ３５，３６は前記画像メモリ３
３，３４の一行分に等しい大きさの容量を持つて
いるので、輪郭抽出回路に於ける画像メモリ３
３，３４への読出し／書き込み時には行単位で実
行される。

前記行バツフアレジスタ３５，３６に貯えられ
た画像データは並列直列変換器３７，３８で該行
バツフアレジスタ３５，３６より一画素単位に順
次出力され、データレジスタ３９，４０にそれぞ
れラツチされる。

画像メモリ３３，３４から読出された同一アド
レスの画像データがデータレジスタ３９，４０に
ラツチされているので、データレジスタ３９，４
０の出力を論理演算回路４１で、相互の画像デー
タ間の差をとる様な論理演算を行ない、この演算
結果を読出し専用メモリ４２，４３に予め設定さ
れた定数と比較することにより、第２図Ｃに示す
様な三値レベルの輝度信号のパターン（被撮影対
象の輪郭）が得られるのである。

論理演算回路４１の出力「Ａ」は、前述した様
に、比較器４４，４５で二種のレベル「ａ」，
「ｂ」と比較され、その大小に応じて各ゲート回
路４６，４７，４８が有効となり、該ゲート回路
４６，４７，４８のいずれかが有効になるとゲー
ト回路５０が有効となり、ワーキング用の行バツ
フアレジスタ５５の列アドレスカウンタ５１で指
定されたアドレスへ三値化された画像信号の差分
データが書き込まれる。行バツフアレジスタ３
５，３６，５５内のアドレスポインタは列アドレ
スカウンタ５１と同一アドレスを用いている。

以上の演算操作が前記画像メモリ３３，３４か
ら読し出した行バツフアレジスタ３５，３６の全
ての画像データにつき完了すると、該行バツフア
レジスタ３５，３６の全ての画像データは演算処
理されて行バツフアレジスタ５５に記憶されるこ
ととなる。次に、該行バツフアレジスタ５５に記
憶された画像データが画像メモリ３４の前記行ア
ドレスカウンタ５２で読み出したのと同じアドレ
スへ書き込まれる。それに伴ない列アドレスカウ
ンタ５１はリセツトされ、行アドレスカウンタ５
２が「＋１」インクリメントされる。

上記操作を行アドレスカウンタに従つて順次実
行することにより画像メモリの一フレーム分の画
像データの演算処理が終了すると、画像メモリ３
３には原画像の画像データが、画像メモリ３４に
は三値化した輪郭の抽出された画像データが記憶
されていることとなる。

以上述べた様に本発明に於いては、時間的に相
隣接する二フレームの画像メモリの内容を論理演
算し三値化する事により、何ら人手を煩わすこと
なく、かつオンラインで被撮影対象の輪郭像を瞬
時に得ることができ、その効果極めて大なるもの
がある。

なお、本発明は複数枚の画像を連続又は間欠撮
影し、当該画像をデイジタル処理し得る装置であ
れば、Ｘ線撮影装置等に限定されることなく、あ
らゆる装置に応用可能であることは言うまでもな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロツ
ク図であり、第２図は本発明の原理を説明する為
の説明図であり、第３図は本発明の輪郭抽出回路
と画像メモリの一構成例を示すブロツク図であ
り、第４図は第３図の回路の動作を説明するため
のフローチヤートである。１……データ処理装置、２，３，４，３３，３
４……画像メモリ、５……輪郭抽出回路、６……
制御回路、７……Ｄ／Ａ変換器、８……表示装
置、３５，３６，５５……行バツフアレジスタ、
３７，３８……並列直列変換器、４１……論理演
算回路、４４，４５……比較器、５１……列アド
レスカウンタ、５２……行アドレスカウンタ。

Claims

【特許請求の範囲】

１複数枚の原画像より被撮影対象の輪郭を抽出
する画像輪郭抽出装置であつて、少なくとも時間
的に位相のほぼ同程度の二枚の原画像に対応する
画像メモリに記憶された画像情報のうち同一アド
レスの画素の画像情報を読み出す手段と、該読み
出し手段により読み出された同一アドレス上の画
素の画像情報間の差分を演算する手段と、該演算
手段の出力を少なくとも２種類の基準値と比較し
三値化する手段とから成り、該三値化手段により
三値化された画像情報を前記二枚の画像メモリの
任意の一方のメモリの読み出しアドレスと同一ア
ドレスの画素に書き込むことを特徴とする画像輪
郭抽出装置。