JPS6384523A

JPS6384523A - 画像処理装置

Info

Publication number: JPS6384523A
Application number: JP61229685A
Authority: JP
Inventors: 徳典木村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-09-30
Filing date: 1986-09-30
Publication date: 1988-04-15
Anticipated expiration: 2011-03-21
Also published as: JPH0828844B2

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、Ｘ線ＣＴ装置、磁気共鳴イメージング装置、
核医学診断装置又はＤＳＡ　（ＤｉｏｉａｔｌＳｕｂｔ
ｒａｃｔｉｏｎ　Ａｒｇｉｏｇｒａｐｈｙ）等に適用さ
れる画像処理装置に関する。

（従来の技術）一般にＣＲＴで両件診断を行う場合、対象とする部位や
診断目的により、ハイコントラスｉ・分解能（以下、ハ
イコンと略記する）、ローコントラスト分解能（以下、
ローコンと略記する）のいずれを重視するかで異なり、
この際ノイズレベルは画像によりほぼ一定であることか
ら、画像フィルタ等の形状を変化させることにより目的
に応じた画像を作成しているのが通常で必る。

即ち、ハイコンを重視したい場合は、第９図（Ａ）に示
すようにノイズレベル６Ｃに対して対象部位のＣＴ値が
ｙｃと高く、コントラスト差が十分大ぎいのでそのまま
でも十分診断可能であるし、ざらに、コントラスト差を
強調するために高周波領域を強調してエツジエンハンス
メントを行う場合もある。

一方、ローコンを重視したい場合には、第９図（Ｃ）に
示すように対象の周囲とのコントラスト差がノイズレベ
ルに比べてそれほど大きくない（対象部位ＣＴ値はハイ
コン重視の場合に比べて例えば１／３となっている）。

そこで、高周波領域を低減する画像フィルタ（ハイカッ
トフィルタ）を作用させることにより、第９図（Ｅ）に
示すようにノイズレベルを相対的に低減させるようにし
ている。

以上の説明は、ＣＴ値スケール上での話でおるが、以下
にグレイレベル上での考察を行ってみる。

通常ＣＲＴ診断ではウィンドウ機能を具描しており、ウ
ィンドウ幅（以下、Ｗ、Ｗと略記する）を変えることに
より、対象のＣＴ値のダイナミックレンジの大小の差を
コントロールしている。即ち、ハイコン重視の場合はＷ
、Ｗを大きくとり、ローコン重視の場合はＷ、Ｗを小さ
くとる。そうすると、第９図（Ａ＞、（Ｃ）に示したハ
イコン重視、ローコン重視の場合をそれぞれウィンドウ
処理した後の画像は、第９図（Ｂ）、（Ｄ）にそれぞれ
示すように対象部位のグレイレベル上での差が同程度に
調整されて表示されことになる。又、この結果ノイズレ
ベルはＷ、Ｗを小ざくする程逆比例して大きくなってし
まうことになる（同図（Ｂ）。

（Ｄ）の例ではローコン重視のノイズレベルはハイフン
重視の場合と比べて３倍となっている。）そこで、ロー
コン重視の場合には前述したハイカットフィルタを作用
させることにより、第９図（Ｆ）に示すように高周波領
域をカットし、グレイレベル上でのノイズレベルを低減
している。

このように、ローコン重視の場合にはハイフン重視の場
合とノイズのグレイレベルがほぼ同程度となるようなハ
イカットフィルタを作用させれば、単純に考えてハイフ
ン、ローコンいずれもグレイレベル上でのＳ／Ｎをほぼ
同程度とすることができる。

（発明が解決しようとする問題点）一般に、ハイコン重視とするかローコン重視とするかは
対象によってほぼ決まっていることが多く、例えば脳完
質はローコン重視、骨、肺野はハイコンｔ？ｉとなって
いる。

ところで、胸部を例にとれば肺野がハイフン重視、縦つ
５がローコン重視で、ざらには同じ肺野でもじん肺では
よりハイコン重視、肺ガンではローコン重視というよう
に複雑な場合も有り、この場合にはフィルタを何種類か
変えた画像を作る必要がおる。

しかしながら、フィルタを何種類か変えて画像を作るこ
とは実用上操作が煩雑であり、また、最適なフィルタを
ユーザーが判断することが困難であるため、平均的なフ
ィルタで作成した画像で間に合ぜているのが現状であっ
た。

そこで、本発明の目的とするところは、ハイコントラス
ト分解能又はローコントラスト分解能のいずれを重視す
るか及びその程度に応じて、グレイレベル上のＳ／Ｎを
低減する適切なフィルタを自動的に決定してフィルタリ
ングを実行することのできる画像処理装置を提供するこ
とにおる。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）本発明は、ウィンドウ操作部と、ウィンドウ処理機能を
備えた表示部とを有し、この表示部に表示される画像又
は前記表示部によりスクリーン。

フィルム等の結象面上に結像される画像を処理する画像
処理Ｈａにおいて、前記ウィンドウ操作部で設定される
ウィンドウ幅情報をパノノし、ウィンドウ幅が大きいと
きは高域カットフィルタのカットオフ周波数を高くし、
ウィンドウ幅が小さいときは高域カットフィルタのカッ
トオフ周波数を低くした特性のフィルタを発生するフィ
ルタ発生器と、このフィルタに基づき前記表示部に表示
される画像又は表示部より結像面上に結像される画像を
フィルタリングするフィルタリング手段とを設けて画像
処理装置を構成している。

（作　用）ハイコントラスト分解能重視か、ローコントラスト分解
能重視かの程度は、ウィンドウ幅Ｗ。

Ｗとほぼ相関関係におる。即ち、ハイコン重視の場合は
Ｗ、Ｗ大であり、ローコン重視の場合はＷ。

Ｗ小である。そこで、上記の事実に着目してＷ。

Ｗの情報に基づきカットオフ周波数が異なる高域カット
フィルタを発生することで、ハイコン重視。

ローコン重視の場合のグレイレベル上でのＳ／Ｎをほぼ
同程度となるようにフィルタリングを実行している。フ
ィルタリング手段としては、表示部に表示される画像を
ディジタル的に又はアナログ的にフィルタリングするも
のの他、イメージ、　ｌｌｉ影のように表示部よりスク
リーン、フィルム等の結像面に結像される画像をアナロ
グ的にフィルタリングしてもよい。

（実施例）以下、本発明を図示の実施例に基づき具体的に説明する
。

第１図は、本発明の一実施例装置のブロック図である。

同図において、１はウィンドウ操作部でおり、例えばウ
ィンドウ幅ツマミ（Ｗ、Ｗツマミ）とウィンドウレベル
ツマミ（Ｗ、Ｌツマミ）とから成り、所望のＷ、Ｗ及び
Ｗ、Ｌに応じた設定値を操作入力するものである。２は
ウィンドウコントローラでおり、表示部５内のウィンド
ウ処理部に対し、前記ウィンドウ操作部１より操作入力
された設定値に基づき前記Ｗ、Ｗ及びＷ、Ｌを設定制御
するものである。尚、このウィンドウコントローラ２は
、後述するフィルタ発生器６に対してＷ、Ｗの情報を出
力するようになっている。３はデータ記憶部であり、前
記表示部５で表示に供される原画像を格納している。そ
して、このデータ記憶部３に洛納されている原画像は、
セレクター４を介して前記表示部５に入力されるように
なっている。

前記フィルタ発生器６は、前記ウィンドウコントローラ
２からのＷ、Ｗの情報に塁づぎ、ハイコン重視、ローコ
ン重視に応じた適切なフィルタ形状を決定するものでお
る。そして、このフィルタ発生器６では、前記Ｗ、Ｗが
大きい場合にはフィルタのカットオフ周波数ｆｃを高く
し、前記Ｗ。

Ｗが小さい場合にはフィルタのカットオフ周波数ｆＣを
低くしたフィルタをリアルタイムで発生するようになっ
ている。

第２図は、Ｗ、Ｗによりフィルタのカットオフ周波数を
コントロールする方式の一例を示した図であり、フィル
タの形状は回転対架として半径方向の周波数に対するゲ
インで示している。この場合、同図のフィルタＡで示し
たようにカットオフ周波数ｆｃをＷ、Ｗにより連続的に
コントロールするものの他、Ｗ、Ｗをいくつかの段階に
分け、段階毎にテーブル化しであるフィルタＢを切り換
えて用いるようにしてもよい。そして、段階的なフィル
タＢを用いる場合には、その段階数等を任意に設定でき
るようにしておくことが好ましい。

尚、ここで高域フィルタのカットオフ周波数ｆｃがｆＣ
３→ｆＣ２→ｆｃ１と低くなる程カットされる周波数領
域が低域に向かって広がることを意味している。

前記フィルタリング演算器７は、前記フィルタ発生器６
で発生されたフィルタに基づき、前記データ記憶部３か
らの原画像をディジタル的にフィルタリング処理して出
力するものである。

以上のように構成された装置の作用について説明する。

先ず、セレクター４をデータ記憶部３側に切り換えてお
き、データ記憶部３の原画像を前記セレクター４を介し
て表示部５に入力して表示する。

オペレータは、表示部５上に表示されている両件を見な
がらウィンドウ操作部１を操作してウィンドウを設定す
る。ウィンドウコントローラ２は、前記ウィンドウ操作
部１からの情報に基づき、Ｗ。

Ｗ及びＷ、Ｌを決定してこれを表示部５のウィンドウ処
理部に出力する一方で、Ｗ、Ｗの情報をフィルタ発生器
６に出力する。このフィルタ発生器６では、Ｗ、Ｗが大
きいときはフィルりのカットオフ周波数を高くし、Ｗ、
Ｗが小さいときはフィルタのカットオフ周波数を低くし
て、第２図に示すフィルタＡ又はフィルタＢのいずれか
の方式によりフィルタ形状を決定する。そして、フィル
タリング演算器７でｔは上記のフィルタを前記データ記
憶部３からの原画像に対して施す演算をディジタル的に
行うことによってフィルタリングを実行する。この処理
された画像は、事前に切り換えられたセレクター４を介
して表示部５に入力し、ウィンドウ処理部内で前記Ｗ、
Ｗ及びＷ、Ｌに基づくウィンドウ処理が施されて表示さ
れることになる。

この表示画像は、ローコン重視の程度が高くなるに従っ
てカッ１−オフ周波数の低い高域カットフィルタでフィ
ルタリングが実キゴされているため、ハイフン、ローコ
ン重視の場合のグレイレベル上でのＳ／Ｎをほぼ同程度
とすることができる。しかも、上記のフィルタリング処
理を、ウィンドウ操作部１での操作に追従してリアルタ
イムで実行することができる。

ここで、同一対象としての胸部あるいは椎体部を診断す
る場合には、下記の表に示すようにハイコン、ローコン
の正視の程度が異なっている。

上記のような場合におっても、本発明ではハイコン、ロ
ーコン重視の度合に応じてＷ、Ｗを設定するだけで、適
切なフィルタが自動的に決定されてフィルタリングを行
うことができる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本
発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。

例えば、フィルタ発生器６として第４図に示す構成とす
ることもできる。同図に示すフィルタ発生器６は、高域
カットフィルタｆ１を記憶する第１の記憶部６Ａと、高
域エンファンスフィルタｆ２を記憶する第２の記憶部６
Ｂと、前記ウィンドウ幅Ｗ、Ｗに応じた係数αを発生す
る係数発生部６Ｃと、α・ｆｌの乗算を実行する第１の
乗算器６Ｄと、（１−α）・ｆ２の乗算を実行する第２
の乗算器６Ｅと、α・ｆ１＋（”ｌ−α）・ｆ２の加算
を実行する加算器６Ｆとで構成されている。

この際、係数αは第５図に示すようにＷ、Ｗが大きくな
るに従って連続的に減少する値に設定される方式か、あ
るいは複数種のウィンドウ幅領域に対応して値の異なる
係数αを記憶し、ウィンドウ幅に応じていずれか一の係
数αを選択して発生する方式かのいずれであってもよい
。このように、２種のフィルタｆ１　、ｆ２を係数αに
よって重み付けしているので、Ｗ、Ｗに応じた所望のフ
ィルタｆ３を１９ることができ、２種のフィルタｆ１゜
ｆ２のみを記憶するのみで自由度の大きいフィルタ設定
を行うことができる。尚、２種以上のフィルタに対して
重み付けによって所望のフィルタを１ｑるようにすれば
ざらに自由度が大きくなる。またその一種に高ｌ戎エン
ファンスフィルタを採用しているので所望周波数帯域を
強ｕｊ１することもできる。

フィルタリング手段としても、上述したディジタル演算
によるフィルタリング演算器７に限定されるものではな
い。ディジクルフィルタリング演算では、特に画像のマ
トリックス数が多い場合（２５６ｘ２５６乃至１０２４
ｘ１０２４＞　、リアルタイムの演算が困ｌ！ｔな場合
が多い。

このような場合にはアナログ的手法によりリアルタイム
のフィルタリングと等価な処理を行うことができる。

第６図は、表示像をイメージヤによってフィルム敵影す
る場合に、光学的なフィルタリングを行う一例を示した
図でおる。同図において、５Ａは前記表示部５の表示面
でおり、１０はイメージヤの結像面（フィルム面）であ
る。尚、スクリーン投影を行う場合におっては１０をス
クリーン面としても全く同等である。１１は光学象を前
記結像面に収束するためのレンズである。ここで、ハイ
カットフィルタを施すことは結像面１０上への結像され
る像をぼかすことと等価であるから、例えばレンズ１１
をプラス又はマイナス方向に移動させることによって焦
点位置をずらし、第７図に示すように結果的に高域カッ
トフィルタのカットオ断を行うことが多いので、この実
施例のように光学的手法によりリアルタイムのフィルタ
リングを確保し、フィルム上のＳ／Ｎを改善することは
有意義である。

第８図は、第６図に示した手法を表示部とじてのＣＲＴ
５で実現する例を示した図である。同図において、５Ｂ
は電子銃、５Ｃはビームの偏向及び収束用のコイル、５
Ｄはこのコイルに電流を供給して磁界を発生させるため
の宙源、５Ｆｉよ蛍光面をそれぞれ示してる。第６図は
同様の原理によれば、電子ビームの焦点をぼかすことに
よりハイカットフィルタを実現することができる。そこ
で、コイル５Ｃに通電される電流を微小に変化させるこ
とで、蛍光面５Ｆ上でのビーム収束径ｄを可変してハイ
カットフィルタによるフィルタリングと等価の処理を行
うことができる。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によればウィンドウ幅に応
じてカットオフ周波数の異なる高域カットフィルタを自
動的に決定し、このフィルタに阜づいてフィルタリング
を実行づることで、ハイコントラスト分解能又はローコ
ントラスト分解能のいずれを＝　７５２するか及びその
程度に応じてグレイレベル上のＳ／Ｎを低減することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例装置のブロック図、第２図は
ウィンドウ幅と高域カットフィルタのカットオフ周波数
との関係を示す特性図、第３図はカットオフ周波数とゲ
インとの関係を示す特性図、第４図はフィルタ発生器の
変形例を示すブ［１ツク図、第５図は第４図に示す係数
発生部での係数αとウィンドウ幅との関係を示す特性図
、第６図は光学的手法によりフィルタリングを実行する
一例を示す概略説明図、第７図はレンズ位置とカットオ
フ周波数との関係を承り特性図、第８図は電子ビームの
収束径を可変することでフィルタリングを実行する例を
示す概略説明図、第９図（Ａ）乃至（Ｆ）はハイコン重
祝、ローコン重視及びローコン重祝画像にハイカットフ
ィルタを施した各場合のＣＴ値レベル及びグレイレベル
を示す特性図である。１・・・ウィンドウ操作部、５・・・表示部、６・・・
フィルタ発生器、７・・・フィルタリング手段。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ウィンドウ操作部と、ウィンドウ処理機能を備え
た表示部とを有し、この表示部に表示される画像又は前
記表示部によりスクリーン、フィルム等の結像面上に結
像される画像を処理する画像処理装置において、前記ウ
ィンドウ操作部で設定されるウィンドウ幅情報を入力し
、ウィンドウ幅が大きいときは高域カットフィルタのカ
ットオフ周波数を高くし、ウィンドウ幅が小さいときは
高域カットフィルタのカットオフ周波数を低くした特性
のフィルタを発生するフィルタ発生器と、このフィルタ
に基づき前記表示部に表示される画像又は前記結像面上
に結像される画像をフィルタリングするフィルタリング
手段とを設けたことを特徴とする画像処理装置。
（２）フィルタ発生器は、前記ウィンドウ幅に応じて連
続的にカットオフ周波数が可変されるフィルタを発生す
る特許請求の範囲第１項記載の画像処理装置。
（３）フィルタ発生器は、複数種のウィンドウ幅領域に
対応してそれぞれカットオフ周波数の異なる高域カット
フィルタを記憶し、ウィンドウ幅に応じていずれか一の
フィルタを選択して発生する特許請求の範囲第１項記載
の画像処理装置。
（４）フィルタ発生器は、高域カットフィルタｆ＿１を
記憶する第１の記憶部と、高域エンファンスフィルタｆ
＿２を記憶する第２の記憶部と、前記ウィンドウ幅に応
じた係数αを発生する係数発生部と、α・ｆ＿１の乗算
を実行する第１の乗算器と、（１−α）・ｆ＿２の乗算
を実行する第２の乗算器と、α・ｆ＿１＋（１−α）・
ｆ＿２の加算を実行する加算器とで構成した特許請求の
範囲第１項記載の画像処理装置。
（５）係数発生部は、前記ウィンドウ幅に応じて連続的
に可変される係数αを発生する特許請求の範囲第４項記
載の画像処理装置。
（６）係数発生部は、複数種のウィンドウ幅領域に対応
して値の異なる係数αを記憶し、ウィンドウ幅に応じて
いずれか一の係数αを選択して発生する特許請求の範囲
第４項記載の画像処理装置。
（７）フィルタリング手段は、前記表示部に入力される
画像に対してディジタル的にフィルタリング演算を実行
する特許請求の範囲第１項記載の画像処理装置。
（８）フィルタリング手段は、前記表示部の蛍光面に収
束されるビームの収束径を制御してフィルタリングを実
行する特許請求の範囲第１項記載の画像処理装置。
（９）フィルタリング手段は、前記表示部上の光学像を
前記結像面に結像するためのレンズと前記結像面との間
の距離を可変してフィルタリングを実行する特許請求の
範囲第１項記載の画像処理装置。