JPS6152863A - 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］ 本発明は画（象データ源より転送される画像データを平
滑して表示する画像処理装置に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 近年、超音波診断装置にあっては、ｉｆ３音波ビームの
走査パターンの多様化に伴なうデータ処理。

画像構成の複雑化により、超音波仰１フレーム（画面）
の構成周期が良くなる傾向にある。

ところで、超音波像は通常リアルタイム（実時間ンで表
示されるが、上述のごとく超音波＠１画面の構成周期が
長くなると、テレビ（ＴＶ）モニタ上の表示画像が時間
的に不連続になるという不都合を生ずる。なぜなら、一
般に人間の目の動特性としてＶＴモニタ上の表示画像は
１秒間に少なくとも３０フレ一ム程度必要（諸条件によ
り多少異なる）となるにもかかわらず、超音波像はその
数分の１程度にしか構成されないからである。

そこで従来は、フレーム相関処理のリードモデファイラ
イト動作を利用し、超音波ビームの走査に対応するピク
セルがアクセスされる毎に、先に取り込まれたデータに
！Ｉｉみ付けをし、これを新たに取り込まれるデータに
加えることにより平滑化づ゛る所謂゛フレーム相関処理
が行われていた。

第４図は上記フレーム相関処理によるフィルタリング特
性を示す特性図ｒ−あり、縦軸ＧＡＩＮは利得、横軸ｆ
−ｔはナンブリング周期（ＶＤ周期）で正規化した周波
数である。また、ａないしｄはフィールドバックゲンが
それぞれ０．　０．２５　、　０．５．　０．７５の場
合である。同図より明らかなように、入力信号の周期が
、サンプリング周期の２倍以上（矢印Ｘで示ず領域）の
低周波に対してはローパスフィルタとして有効に作用す
るが、それより短い高周波に対しては有効に作用しない
。

したがって、上記フレーム相関処理にまれぽ、超音波像
の１ル一ム構成周期が１’　Ｖモニタの１フレーム構成
周期に比べ′Ｃ短いかあるいは同程度の場合には有効と
なるが、逆に前記超音波像の１フレ一ム格成周期が長く
なる場合あるいは■■モニタの表示に供される画像が所
謂コマ送り画像のごとく不Ｍ続画也である場合において
は十分に平滑化することができない。この結゛果、人間
、の目にフリッカ（ららつぎ）を感じさせることとなり
、医用診断能に優れた画像表示は到底望め１春ない。

［発明の目的］ 本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、表示に
供される画＆がコマ送り画像のごとく不連続画像の場合
であっても、これを処理することにより滑らかな画像表
示を行い得る画像処理装置の提供を目的とする。

［発明の概要コ 上記目的を達成Ｊるための本発明の概要は、表示手段を
有し、画像データ源より転送される画像データを平滑し
て前記表示手段に表示する画像処理装置において、ナン
ブリング周期を前記表示手段の１画面構成周Ｊｉ！Ｊと
し、かつ、前記画像データの系列と重み系列とのたたみ
込みによる移動平均処理を行うことにより前記画像デー
タを平滑する移動平均処理手段を具備することを特徴と
するもの′ｒ＆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説明する。

ディジタル回路等の離散値系における移動平均処理はＸ
Ｋという信Ｙ）系列に対して次式のごとく表わされる。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１ＵＫ−
１／ｍ　　Ｘ　　ｘｉ　　　　　・（１］ここに、ｍは
移動平均処理を行う時系列区間数、ＵＫは処理信号であ
る。これが一般的に移動平均処理と称される。本発明に
あってはこれを拡張し、離散値系のサンプリング周期を
表示手段たるテレビモニタの１画面構成周期とすること
により、次式のごとく表わされる。

ＬＩＫ＝Σ　ＸＫ−ｉ　　”　ａｌ　　　−（２１Σ　
ａ−＃１ ■ ここに、ａＯ、ａＯ、・・・ａｆｆｉ−１は重み系列で
あり、この重み系列ａｏ　１　ａｔ　＊・・・ａ□−１
とＸＫとのだたみ込みにより処理信＠Ｕにを得る。

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

第１図は本発明の一実施例である両（象処理装置の構成
を示すブロック図である。同図５は図示しない画像デー
タ源例えば超音波診断装置より転送される画像データＩ
ｆ）の系列と重み系列（後述Ｊ。

る）とのたたみ込みによる移動平均処理を行う移動平均
処理手段、６は前記移動平均処理手段５の処理結果をア
ナログ信号に変換するＤ／Ａ　（ディジタル・アナ［１
グ）変換手段、７は１１ａ記Ｄ／Ａ変換手段６の出力を
基に画像表示を行う表示手段（ＴＶモニタ）であり、こ
の表示手段７の１画面構成周期（以下、ｒＶＤＶＤ周期
いう）が前記移動平均処理手段５のサンプリング周期ど
なる。

次に、前記移動平均処理手段５の構成について説明する
。１は複数のフレームメモリ１ａ、１ｂ。

・・・１ｎより成るフレームメモリ群であり、各フレー
ムメモリの記憶内容はそれぞれＶＤ周期により図面上右
隣りのフレームメモリに移動する構成となっている。２
は柑み系列ａｏ　Ｉ　ａｔ　＋　ａ２　＊・°。

ａｌＩｌ−１を出力する車み系列発生手段、３は複数の
乗算部３ａ、３ｂ、３ｃ、・・・３ｎより成る乗算部群
であり、前記Ｉｌｉ象データｌ（）と前記重み系列発生
手段２よりのａＯとの乗算を行う乗算部３ａと、前記フ
レームメ七り１ａより読み出された画像データと前記重
み系列発生手段２よりのａ、どの乗算を行う乗算部３ｂ
と、前記フレームメモリ１ｂより読み出された画像デー
タと前記重み系列発生手段２よりの８２との亜算を行う
乗算部３ｃと、前記フレームメモリ１ｎより読み出され
た画像データと前記重み系列発生手段２よりのａ　　と
の乗算を行う乗陣部３ｎとを有して、溝底される。、、
４は前記各乗算部３ａ、３ｂ、３ｃ、・・・３ｎの出力
を加算する加算部であり、その加鈴結果は前記Ｄ／Ａ変
換手段６に入力される。

次に、以上＋７１？成による実施例装置の作用につい′
″ＣＣ説明。

図示しない画像データ源よりその画像データ源の１画面
（ｊζ成周期（以下、ｒＩＦ周期」という）毎に新たな
画像データＩＤが転送される。

表示手段７のＶＤ同周期基準として新たに転送される画
像データをＸｋ、ＶＯ同周期１周期前の画像データをＸ
　　　、ＶＤ同周期２周期前、の画像−ｉ データをＸ　　　、ＶＯ同周期（ｍ−１＞周期前のに−
２ 画像データをＸ　　　とし、前記Ｘ　　、ｘｋ−２゜訃
−ｍ＋１　　　　　　　　　　　　ｋ−１・・・Ｘｋ−
ＩＩＩ＋１はそれぞれフレームメモリＩａ、１ｂ。

・・・１ｎに記憶されているものとする。そして、新た
に転送される画像データｘ８．前記フレームメモリ１ａ
、１ｂ、・・・１ｎより読み出された画像データＸ、１
．Ｘ　　　、・・・Ｘ　　　はそれぞれ乗算に−２ｋ−
ｍ＋１ 器３ａ、３ｂ、３ｃ・・・３ｎに入力され、ここで重み
系列発生手段２Ｊ：りのａ　ｏ　＋　ａ　＠　ｒ・・・
ａｍ−１に応じた重み付１プがなされる。重み付けがな
された画像データタ゛なわら乗吟器３ａ、３ｂ、３Ｃ・
・・３ｎの出力は加算器４により加算されることとなる
。

以上の作用により前（（２）式の実行が図れ、前記加算
器４の出力は移動平均処理結果ＵＫとなる。

この移動平均処］！ｌ！結果はＤ／Ａ変換手段６を介し
て表示手段７の画像表示に供されるが、この画像表示は
、コマ送り画像が平滑化された画像表示となる。以下、
この平滑化を第２図により説明する。

第２図は本実施例装置の移動平均処理による平滑化の様
子を説明するための説明図であり、移動平均処理を行う
時系列区間ｍ＝３とし、またａＯ＝＝；ｉ、＝ａｔ　！
＝１／３として移動平均処理を行った場合である。ＩＦ
同周期ＶＤ同周期５倍でり、かつ、処理前における所定
ピクセルの階調値がＩＦ周期毎に実線９のように急激に
変化した場合であっても、処理後にお（プる同ビクセル
の階調値は破線１０のように階段状に平滑化されること
となる。これにより、人間の目にフリッカを感じ゛させ
ない。

１　尚、上記条件の場合のフィルタリング特性を第３図
に示づ゛。同図横ＩＮ１　ｆ　−ｔはサンプリング時間
間隔で正規化した周波数（ｆは階調変化周波数（１−１
ｚ）、ｔはサンプリングの時間間隔（Ｓ））であり本実
施例ではＶＤ周＋ＩＱである。また、実線１１は処理面
の特性、破線１２は処理後の特性である。従来のフレー
ム相関処理によるフィルタリング特性（第４図）と比較
して明らかなように、移動平均処理によるフィルタリン
グ特性にあっては、高周波に対してもローパスフィルタ
として有効に作用丈る。

以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は
上記実施例に限定されるものではむく、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。

特に、第１図の移動平均処理手段５の構成はその一例で
あり、この４Ｖ１成に限定されない。

上記実施例では画像データ源を超音波診断装置としたが
、本発明に係る画像処理装置は画像データ源の種類を問
わず、画像データ源の１画面構成周朋が表示手段の１両
面構成周期に比べて長くなる場合あるい１よ画像データ
源より転送される画像がコマ送り画像のごとく不連続画
像どなる場合において極めて有効に作用づ”る。

上記実施例ではピクセルの階調についての平滑化を行っ
たが、色調についての平滑化も同様にして行い得る。

［発明の効果Ｊ 以上、詳述したように本発明によれば、表示に供される
画像がコマ送り画像のごとく不連続画像の場合であって
も、移動平均処理による平滑化を行うことにより、フリ
ッカを感じさせない滑らかな画像表示を行い得る画像処
理装置を提供することかできる。特に、本発明に係る画
像処理装置を超音波診断装置に適用すれば、医用診断能
に優れた画像表示を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である画像処理装置の構成を
示すブロック図、第２図は本実施例装置の移動平均処理
による平滑化の様子を説明するだめの説明図、第３図は
本実施例装Ｕの移動平均処理によるフィルタリング特性
を示す特性図、第４図は従来のフレーム相関処理による
フィルタリング特性を示ず特性図である。 ５・・・移動平均処理手段、７・・・表示手段。 代理人　弁理士　則近憲佑（ぼか１名）〉　　　　　− 第３図 ｏｉｎ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 表示手段を有し、画像データ源より転送される画像デー
   タを平滑して前記表示手段に表示する画像処理装置にお
   いて、サンプリング周期を前記表示手段の１画面構成周
   期とし、かつ、前記画像データの系列と重み系列とのた
   たみ込みによる移動平均処理を行うことにより前記画像
   データを平滑する移動平均処理手段を具備することを特
   徴とする画像処理装置。