JPS6275775A

JPS6275775A - 画像処理装置

Info

Publication number: JPS6275775A
Application number: JP60215549A
Authority: JP
Inventors: Osamu Tsujii; 修辻井; Shinichi Kurosawa; 伸一黒沢
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-09-28
Filing date: 1985-09-28
Publication date: 1987-04-07

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、ＣＴスキャナなどによって得られる多孔性物
質の断層画像に対する画像処理装置に係わり、特に上記
多孔性物質の気孔率を算出する気孔率算出手段の改良に
関する。

〔発明の技術的背景〕

ＣＴスキャナは、被検査体の特定断面に放射線を全周方
向から照射して、これら放射線の透過線量を測定するこ
とにより投影データを得、この投影データから上記特定
断面の断ｒｖｒｓを得るものであって、この断ＨＥＮ彰
により得られた各スライス位置の画像データからは、上
記被検査体の計測に関する情報、例えば被検査体の寸法
、断面形状および欠陥の有無、また人体等に対してはそ
の組織分布等の情報を得ることができる。したがって、
上記ＣＴスキャナは産業用あるいは医療用として広く利
用されている。

例えば、産業分野においては、ＣＴスキャナによって多
孔性物質からなる製品の断層画像を求め、この断層画像
に基いて上記多孔性物質の気孔率を算出することにより
製品の品質検査を行なうことがある。この場合、従来は
、断層画像をプロフィール処理し、所定のしきい値で２
値化することにより２値化画像を得、この２値化画像に
基いて気孔率の算出を行なうものとなっていた。

〔背景技術の問題点〕

しかるに、一般に、ＣＴスキャナによる断層画像にはボ
ケが含まれており、気孔と他の部分との輪郭が明確では
ない。このため、上記従来の気孔率算出手段では、気孔
を決定する際のしきい値の選択が困難であり、しきい値
の選び方によっては、気孔率に数パーセントのずれを生
じるおそれがあった。したがって、品質検査の信頼度に
問題があり、実用性に乏しかった。

また、気孔と物質とを識別するしきい値と物質と背景空
気とを識別するしきい値とが異なるため、物質の外輪郭
に形成された気孔すなわち開気孔は見落とされることに
なる。このため、従来は複雑な演算処理を行なうことに
より開気孔を含む気孔率を算出しなければならず、算出
処理に長時間を費やしていた。

〔発明の目的〕

本発明はこのような事情に基いてなされたものであり、
その目的とするところは、多孔性物質の開気孔を含む気
孔率を単時間で簡単にかつ正確に算出することができ、
多孔性物質からなる製品の品質検査の信頼性向上をはか
り得る画像処理装置を提供することにある。

〔発明の概要］本発明は、上記目的を達成するために、多孔性物質の断
層画像を上記多孔性物質と周囲に存在する空気とを識別
するしきい値で２値化し、この２値化された画像の穴埋
め処理を行なうと共に、前記多孔性物質の断層画像を上
記多孔性物質と物質内気孔とを識別するしきい値で２値
化し、この２値化された画像と前記穴埋め処理された画
像とに基いて前記多孔性物質の気孔率を算出するように
したものである。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明の一実施例の概略構成を示すブロック図
である。同図において１０は断層画像形成手段としての
ＣＴシステムであって、被検査体の特定断面に全周方向
から放射線を照射して得られる放射線吸収データに画像
再構成処理を施し、この特定断面に関する画像を得るも
のである。このＣＴシステム１０により得られた画像デ
ータは、転送インターフェース１１によって画像処理シ
ステム内に導かれ、低速バス１２を介してＣＰＵ１３に
与えられる。そして、このＣＰＵ　１３の作用により上
記画像データは高速バス１４を介して主記憶装置１５に
格納されるものとなっている。

１６は画像データ処理装置であって、上記主記憶装置１
５に格納された画像データに基いて被検査体としての多
孔性物質の気孔率を算出するための面積データを得るも
のであり、この画像データ処理装置１６によって得られ
た面積データは、前記ＣＰＵ１３に与えられて気孔率が
算出されるものとなっている。１７は前記主記憶装置１
５バツクアツプする２次記憶装置であって、必要に応じ
て上記ＣＰＵ１３にて算出された気孔率データあるいは
画像データ処理５Ａ置１６からの各種画像データが記憶
される。１８はキーボードなどからなる入力装置であっ
て、前記画像データ処理装置１６にてデータ処理に必要
なしきい値等の入力を行なうものである。１９はＣＲＴ
などからなる表示装置であって、前記主記憶装置１５あ
るいは２次記憶装置１７に格納された画像データまたは
気孔率データなどを表示する。

第２図は前記画像データ処理装置１６の具体的構成を示
すブロック図である。同図において２０はコントローラ
であって、画像データの転送制御および後述する各構成
要素の動作制御を行なうものとなっている。また、上記
コントローラ２０は記憶部２１を備えており、必要情報
を所定の領域に格納できる。２２はメモリ部ＭＯ−Ｍ４
を有する画像メモリ装置であって、画像データバス２３
ａ、２３ｂを介して与えられる各種画像データを一時記
憶する。２４は２値化処理装置であって、前記画像メモ
リ装置２２に記憶された所定の画像データをコントロー
ラ２１から与えられるしきい値によって２値化する。２
５は穴埋め処理装置であって、上記２値化処理装置２４
にて２値化された画像データの穴埋め処理を行なうもの
である。

具体的には、例えば穴埋め処理を行なう２値化画像の濃
淡度を逆にした画像を得、この画像において空気部分（
例えば画面左上端）のＣＴ値と同様のＣＴ値を有する画
素部分を取り出し、この取出した画素部分を上記２値化
画像に加える。こうすることにより、画像の穴埋め処理
が行なわれる。

２６は面積算出処理装置であって、前記２値化処理装置
２４あるいは穴埋め処理装置２５により処理された画像
データに対し画素の値が零でない画素部分の面積を算出
するものであり、算出結果は前記コントローラ２０にお
ける記憶部２１の所定領域に記憶される。２７は画素間
演算装置であって、所定の２つの画像データに対し１画
素毎に減算処理を行なう機能を有している。

次に、上記の如く構成された本実施例の動作について説
明する。

第３図は動作説明用の流れ図である。なお、被試験体と
しては多孔性物質のセラミックス体とする。先ず、ＣＴ
システム１０を動作させて、上記セラミック体の特定断
面に関する濃淡画像（原画像）ＧＯを得る（ステップ（
以下ＳＴと略称する）１）。この濃淡画＠ＧＯは転送イ
ンターフェース１１によって画像処理システム内に転送
され、さらに、ＣＰＵ１３の作用によって主記憶袋＠１
５に格納される。その後、画像データ処理装置１６にお
けるコントローラ２０により画像メモリ装置２２のメモ
リ部ＭＯに書込まれる（ＳＴ２＞。

第４図は上記画像メモリ装置２２のメモリ部ＭＯに書込
まれた濃淡画＠ＧＯの状態図である。

同図において、セラミックス体３１のＣＴ値が最も高く
、開気孔３２も回りのセラミックス体３１の影響でやや
高いＣＴ値となっている。また、物質内気孔３３および
背景空気３４のＣＴ値は低い値になっている。したがっ
て、この濃淡画像ＧＯをプロフィール処理すると、その
プロフィールは第５図に示すとおりになる。なお、第５
図において、しきい１ｍ　Ｌ　Ｏはセラミックス体３１
と物質内気孔３３とを識別するためのしきい値であり、
しきい１ｆｆｉＬ１はセラミックス体３１と背景空気３
４とを識別するためのしきい値である。そして、これら
各しきい値ＬＯ，Ｌｌは、セラミックス体３１の材料等
により経験的に決められる。

一方、前記メモリ部ＭＯに書込まれた濃淡画像ＧＯは、
画素毎に画像データバス２３ａを通って２値化処理装置
２４に送られ、この２値化処理装置２４において、コン
トローラ２０から与えられるしきい値Ｌ１によって２値
化される（ＳＴ３）。

そして、このしきい値Ｌ１により２値化された画素デー
タは、逐次画像データバス２３ｂを通って画像メモリ装
置２２のメモリ部Ｍ１に与えられ、２値化画像Ｇ１とし
て書込まれる（ＳＴ４）。このメモリ部Ｍ１に書込まれ
た２値化画像Ｇ１を第６図（ａ）に示す。このように、
２値化画像Ｇ１は開気孔３２をある程度含んだ外輪郭を
有する。

次いで、上記メモリ部Ｍ１に記憶された２値化画像Ｇ１
は、逐次、穴埋め処理装置２５に転送され、所定の穴埋
め処理が施される（ＳＴ５）。そして、穴埋めされた２
値化画像Ｇ２はメモリ部Ｍ２に書込まれる（ＳＴ６）。

このメモリ部Ｍ２に書込まれた２値化画像Ｇ２を第６図
（ｂ）に示す。

その後、上記メモリ部Ｍ２に記憶された２値化画（＊Ｇ
２は、画素毎に面一１出処理装置２６へ送られ、ここで
画素の値が零でない画素の面積が算出される（ＳＴ７）
。そして、この算出された面積データＳＯは前記記憶部
２１の所定の領域に格納される（ＳＴ８）。

また、メモリ部ＭＯに格納されている濃淡画像Ｇｏは２
値化処理装置２４へ送られ、コントローラ２０から与え
られるしきい値ＬＯによって２値化される（ＳＴ９）。

そして、この２＠化画１１１Ｇ３は前記メモリ部Ｍ３に
書込まれる＜５Ｔ１０）。

このメモリ部Ｍ３に書込まれた２値化画像Ｇ３を第６図
（Ｃ）に示す。

その後、メモリ部Ｍ２から２１！！化画像Ｇ２が１画素
ずつ画素間演算装置２７に送られると同時に、メモリ部
Ｍ３から２値化画像Ｇ３が１画素ずつ画素間演算＠置２
７に送られ、画素毎に画素値の差が求められる（ＳＴ１
１　）。そして、この画素間演算装置２７により求めら
れた２値化画像Ｇ４（Ｇ２−Ｇ３）は画素毎に逐次画像
メモリ装置２２のメモリ部Ｍ４に書込まれる（ＳＴ１２
）。このメモリ部Ｍ４に書込まれた２値化画像Ｇ４を第
６図（ｄ）に示す。このように、物質内気孔３２と開気
孔３３の部分が浮び上る。

次に、上記メモリ部Ｍ４に格納された２値化画像Ｇ４は
画素毎に逐次面積算出処理装置２６へ送られ、画素の値
が零でない画素の面積が算出される（ＳＴ１３）。そし
て、　算出された面積データＳ１は前記記憶部２１の面
積データＳＯが格納された領域とは異なる領域に格納さ
れる（ＳＴ１４）。

その後、上記記憶部２１の所定領域にそれぞれ格納され
た２値化画像Ｇ２の面積データＳＯおよび２値化画像Ｇ
４の面積データＳ１はコントローラ２１の制御によりＣ
ＰＵ　１３に与えられ、このＣＰＵ１３において気孔率
Ｒが次式に基いて演算される（ＳＴ１５）。

Ｒ−８１／８０そして、このＣＰＵ１３にて算出された気孔率Ｒは主記
憶部１５に記憶され、必要に応じて表示装置１９上に表
示される（ＳＴ１６．１７＞。

かくして、本実施例によれば、多孔性物質からなる被試
験体において、物質と物質内気孔とを識別するしきい値
と、物質と背景空気とを識別するしきい値とを設定する
ことにより、多孔性物質の開気孔を含む気孔率を１１度
よく算出することができる。また、複連な演ｌ！処理を
必要としな０ので、簡単にかつ短時間で気孔率が得られ
る。したがって、気孔率により多孔性物質からなる製品
の品質検査を行なう場合、信頼性の高い検査結果を得る
ことができ、実用性に富んでいる。

なお、本発明は前記実施例に限定されるものではない。

たとえば、前記実施例ではＣＴシステム１０によって得
られた濃淡画像により気孔率を算出する場合を示したが
、これに限定されるものではなく、マイクロアナライザ
あるいはＮＭＲによる画像といった一般的な画像であっ
ても適当なしきい値を与えることにより精度よく気孔率
を算出することができる。また、前記実施例では表示装
置１９に気孔率のみを表示する場合を示したが、画像メ
モリ装置２２の各メモリ部ＭＯ〜Ｍ４に格納される各種
画像データを表示させるようにしてもよい。このほか本
発明の要旨を越えない範囲で種々変形実施可能であるの
は勿論である。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明によれば、多孔性物質の断
層画像を上記多孔性物質と周囲に存在する空気とを識別
するしきい値で２１ｆｆｌ化し、この２値化された画像
の穴埋め処理を行なうと共に、前記多孔性物質の断層画
像を上記多孔性物質と物質内気孔とを識別するしきい値
で２値化し、この２値化された画像と前記穴埋め処理さ
れた画像とに基いて前記多孔性物質の気孔率を算出する
ようにしたので、多孔性物質の開気孔を含む気孔率を単
時間で簡単にかつ正確に算出することができ、多孔性物
質からなる製品の品質検査の信頼性向上をはかり得る画
像処理装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例
を示す図であって、第１図は全体の概略構成を示すブロ
ック図、第２図は画像データ処理装置の具体的構成を示
すブロック図、第３図は動作説明用の流れ図、第４図は
濃淡画像（原画像）の状態図、第５図は濃淡画像をプロ
フィール処理した状態図、第６図（ａ）〜（ｄ）は画像
メモリ装置の各メモリ部に記憶される画像データの状態
図である。１０・・・ＣＴシステム、１３・・・ＣＰＵ、１５・・
・主記憶装置、１６・・・画像データ処理装置、１８・
・・入力装置、１９・・・表示装置、２ｏ・・・コント
ローラ、２１・・・記憶部、２２・・・画像メモリ装置
、２４・・・２値化処理装置、２５・・・穴埋め処理装
置、２６・・・面積算出処理装置、２７・・・画素間演
算装置。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）多孔性物質の断層画像を上記多孔性物質と周囲に
存在する空気とを識別するしきい値で２値化する第１の
２値化手段と、この第１の２値化手段により２値化され
た画像の穴埋め処理を行なう穴埋め手段と、前記多孔性
物質の断層画像を上記多孔性物質と物質内気孔とを識別
するしきい値で２値化する第２の２値化手段と、この第
２の２値化手段により２値化された画像と前記穴埋め手
段により穴埋めされた画像とに基いて前記多孔性物質の
気孔率を算出する気孔率算出手段とを具備したことを特
徴とする画像処理装置。
（２）前記穴埋め手段は、前記第１の２値化手段により
２値化された画像の濃淡度を逆にした画像を得、この画
像において空気部分のＣＴ値と同様のＣＴ値を有する画
素部分を取出し、この取出した画素部分を前記２値化さ
れた画像に加えるようにするものであることを特徴とす
る特許請求の範囲第（１）項記載の画像処理装置。
（３）前記気孔率算出手段は、前記穴埋め手段により穴
埋めされた画像から前記第２の２値化手段により２値化
された画像を減算処理することにより得られた画像の面
積と前記穴埋め手段により穴埋めされた画像の面積との
比を求めるものであることを特徴とする特許請求の範囲
第（１）項記載の画像処理装置。
（４）前記第１の２値化手段および第２の２値化手段に
て設定されるそれぞれのしきい値は、前記多孔性物質の
材料等により経験的に決められ、少なくとも前記第１の
２値化手段にて設定されるしきい値の方が前記第２の２
値化手段にて設定されるしきい値よりも低くなる関係を
有するものであることを特徴とする特許請求の範囲第（
１）項記載の画像処理装置。