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JP4595294B2 - Image processing device - Google Patents

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JP4595294B2
JP4595294B2 JP2003166491A JP2003166491A JP4595294B2 JP 4595294 B2 JP4595294 B2 JP 4595294B2 JP 2003166491 A JP2003166491 A JP 2003166491A JP 2003166491 A JP2003166491 A JP 2003166491A JP 4595294 B2 JP4595294 B2 JP 4595294B2
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JP
Japan
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image
processing apparatus
blurred
image processing
motion
Prior art date
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JP2003166491A
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Japanese (ja)
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一博 森
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Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Publication date
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  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、医療用や工業用のX線撮影装置などに用いられる画像処理装置に係り、特には、血管造影や胃などの臓器の撮影などに際して用いられる画像処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、血管の動きが鮮明に判る状態で心臓を撮影しようとする場合、X線をほとんど吸収しないために明るい画像となる肺や、逆にX線を吸収するために暗い画像となる背骨が重なり、心臓やそこの血管が不鮮明になってしまう。
【0003】
そこで、高輝度部分を抑えながら全体的に暗くならないように、周波数処理を行ったボケ画像と原画像との差分をとり、画像のダイナミックレンジを圧縮して処理することが提案されている。
【0004】
このような方法として、従来、イメージインテンシファイアのカソード電極の印加電圧を切り換えてイメージインテンシファイアのフォーカス状態とデフォーカス状態とに切り換え、原画像とボケ画像とを得て、それらによりボケ画像を作成する方法(特許文献1参照)や、イメージインテンシファイアなどの撮像装置で得られる画像をディジタル画像に変換した後に、テンプレート処理するか、もしくは高速フーリエ変換によって処理するなどによりボケ画像を作成する方法があった。
【0005】
【特許文献1】
特開2000−341589号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、画像処理を動画上で実現する場合、周波数処理に大量の演算が必要になることから、処理速度を速くすると得られる周波数特性の範囲が狭くなり、逆に、得られる周波数特性の範囲を広くしようとすると処理速度が遅くなるといったように、処理速度と、得られる周波数特性の範囲とが限定されてしまうというトレードオフの問題を生じる欠点があった。
【0007】
イメージインテンシファイアのカソード電極の印加電圧を切り換える方法の場合では、原画像とボケ画像とを同時に収集できないために、時間差を生じる欠点があった。また、ボケ具合を示す周波数の変更範囲についても、印加電圧の調整範囲に限られるという物理的特性により制限を受ける欠点があった。
【0008】
また、ディジタル処理を行う方法の場合、処理速度を上げるためには膨大な演算回路が必要となり、このような演算回路の膨大化を回避しながら処理速度を上げるためには、得られる周波数特性の範囲に制限を設けた簡易的な演算方法をとらなければならず、画像の質が低下する欠点があった。
【0009】
この発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、請求項1に係る発明は、得られる周波数特性の範囲を広くしながらも処理速度の遅延が少なく質の高い画像を得ることができるようにすることを目的とし、請求項2に係る発明は、モーションアーチファクトの影響の少ない画像を得られるようにすることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上述のような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項1に係る発明の画像処理装置は、被写体を撮像した過去フレームの画像からボケ画像を生成するボケ画像生成部と、被写体を撮像した原画像と前記ボケ画像生成部より出力される前記ボケ画像とを減算処理する減算手段とを備えた画像処理装置であって、前記ボケ画像生成部は、入力された画像の低周波成分をフィルタにより弁別処理する低周波数成分弁別手段を備え、前記低周波数成分弁別手段により経過したフレーム回数分低周波成分を弁別処理した過去の複数の画像からボケ画像を生成することを特徴としている。
【0012】
請求項1に係る発明の画像処理装置の構成によれば、低周波数成分を繰り返し抽出してボケ画像を作成できるから、時間方向に遅らせた過去の画像を利用することができ、例えば、テンプレート処理をする場合に、大量の演算を必要とする広い面積のテンプレート処理を行わなくても、処理結果が速く得られる小さなテンプレートサイズのフィルタによる処理を繰り返すことで、実質的により広い面積、つまり低周波数成分をより一層抽出した処理が可能になるといったように、得られる周波数特性の範囲を広くしながらも処理速度の遅延が少なく、ボケ度合いが均一な質の高い画像を得ることができる。
【0013】
また、請求項に係る発明は、請求項1または2に記載の画像処理装置において、被写体の動き量を検出する動き量検出手段と、前記動き量検出手段で検出される動き量に応じ、動き量が大きいほど過去フレームの画像の影響が少なくなるように影響低減係数を抽出する係数変換手段とを備え、ボケ画像に影響低減係数を付与するように構成する。
【0014】
(作用・効果)
請求項に係る発明の画像処理装置の構成によれば、動き量が大きい場合には、ボケ画像に対して付与する影響低減係数を過去フレームの画像の影響の少ないものにし、逆に、動き量が小さい場合には、ボケ画像に対して付与する影響低減係数を過去フレームの画像の影響の多いものにすることができる。したがって、例えば、カテーテルなどのより高周波成分の画像の変化のみを観察したいような場合には、過去フレームの画像の影響を少なくして、他の臓器の微小な動きなどの高周波成分の影響が少ないボケ画像を良好に得ることができ、モーションアーチファクトの影響の少ない画像を得ることができる。また、心筋の拍動などによる周期的な動きのある画像を対象とした場合には、過去フレームの画像の影響を多くして、低周波数成分を抽出した均一なボケ画像を得ることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の一実施例について図面を参照しながら説明する。
図1は、この発明に係る画像処理装置を用いたX線撮影装置の実施例を示す全体構成図であり、被写体1を載置するX線透視台2を挟んで、X線を放射するX線管3と、被写体1を透過したX線管3からのX線像を撮影するイメージインテンシファイア4とが設けられ、そのイメージインテンシファイア4に画像処理装置5が接続されるとともに、画像処理装置5にモニタ6が接続されてX線撮影装置が構成されている。
【0016】
画像処理装置5には、A/D変換器7とボケ画像生成部8と減算装置9とD/A変換器10とが備えられ、イメージインテンシファイア4から得られる画像をディジタル画像に変換し、その原画像をボケ画像生成部8と減算装置9とに入力し、ボケ画像生成部8で作成したボケ画像と原画像とを減算処理して、コントラストを損なわない全体的に明るさのバランスがとれた画像を得、その画像をモニタ6に表示させるように構成されている。
【0017】
図2は、この発明の画像処理装置の第1実施例を示す回路図であり、ボケ画像生成部8が、第1および第2の乗算器11,12、係数演算器13、加算器14、低周波数成分弁別手段としてのテンプレートフィルタ15、および、ボケ画像記憶手段としてのフレームメモリ16を備えて構成されている。
【0018】
第1の乗算器11では、A/D変換器7から入力される原画像と加算係数(1/K)とを乗算し、その乗算して得られる画像を加算器14に出力するようになっている。一方、第2の乗算器12では、係数演算器13で演算された係数(1−1/K)と、フレームメモリ16に記憶された過去フレームのボケ画像とを乗算し、その乗算して得られる画像を加算器14に出力するようになっている。
加算器14では、第1および第2の乗算器11,12から入力される画像を加算して低周波数成分を抽出したボケ画像を作成し、そのボケ画像をテンプレートフィルタ15に出力し、低周波数成分を弁別してから減算装置9に出力するようになっている。
上記第1および第2の乗算器11,12、係数演算器13および加算器14から成る構成をしてボケ画像作成手段と称する。
【0019】
テンプレートフィルタ15では、時間方向に積分処理をする際に、過去のフレームになるに従い、フィルタリングの回数が異なることを利用し、よりフィルタリングの回数の多い画像をボケ画像に重畳することにより、より低周波数成分の領域を抽出するようになっている。
【0020】
すなわち、図3の経過フレームと加算比率の関係のグラフに示すように、テンプレートフィルタ15によるフィルタリングを繰り返すことにより、単純にテンプレートサイズA(ひとつの画素に対して平均値を算出処理する画素数のことをいう。図5のグラフでも同じである。)を大きくした場合と異なり、画素数が多くならないために、処理速度の遅延を少なくでき、かつ、過去のフレームの画像の影響を減少させながら、実質的にテンプレートルサイズを大きくできる。
【0021】
図4は、この発明の画像処理装置の第2実施例を示す回路図であり、ボケ画像生成部8が、低周波数成分弁別手段としての第1、第2、第3および第4のテンプレートフィルタ21,22,23,24、ボケ画像記憶手段としての第1、第2および第3のフレームメモリ25,26,27、第1、第2および第3の加算器28,29,30を備え、時間方向の処理に移動加算の原理を用いるように構成されている。
【0022】
この第2実施例の構成によれば、第1実施例と同様に、第1、第2および第3のフレームメモリ25,26,27で保存・遅延された画像はより大きなテンプレートサイズのテンプレート処理が行われるため、遅延期間が長くなるに従い、より低い周波数成分が抽出されたボケ度合いが均一な画像となる。
【0023】
第1、第2、第3および第4のテンプレートフィルタ21,22,23,24では、図5の経過フレームと加算比率の関係のグラフに示すように、低周波数成分が弁別処理された画像が、第1、第2および第3のフレームメモリ25,26,27で保存・遅延された過去フレームの画像に均一な割合で加算され、大きな割合で低周波数成分が加算されるように構成されている。過去画像の影響度合いは、設けられた3個の第1、第2および第3のフレームメモリ25,26,27の個数分だけで、それ以降は影響を及ぼさない。
上記第1、第2および第3の加算器28,29,30から成る構成をしてボケ画像作成手段と称する。
【0024】
図6は、この発明の画像処理装置の第3実施例を示す回路図であり、ボケ画像生成部8が、低周波数成分弁別手段としての第1、第2、第3および第4のテンプレートフィルタ31,32,33,34、ボケ画像記憶手段としての第1、第2および第3のフレームメモリ35,36,37、第1、第2、第3および第4の乗算器38,39,40,41、第1、第2および第3の加算器42,43,44が備えて構成されている。
【0025】
第1、第2、第3および第4の乗算器38,39,40,41それぞれには、加算係数a,b,c,dが入力され、第1、第2および第3のフレームメモリ35,36,37で保存・遅延された過去フレームの画像を加算する際に重み付けを行い、過去フレームの画像の影響度合いをコントロ−ルできるように構成されている。
上記第1、第2、第3および第4の乗算器38,39,40,41、ならびに、第1、第2および第3の加算器42,43,44から成る構成をしてボケ画像作成手段と称する。
【0026】
図7は、この発明の画像処理装置の第4実施例を示す回路図であり、第1実施例の係数演算器13と、A/D変換器7からの原画像の入力ラインとが、加算器51とフレームメモリ52とから成る動き量検出手段53、および、係数変換手段54を介して接続されている。
【0027】
動き量検出手段53では、原画像と、フレームメモリ52で保存・記憶された1フレーム前の画像との差分を加算器51で算出し、その差分に基づいて被写体の動き量を検出するように構成されている。
【0028】
係数変換手段54は、動き検出値変換部55と係数演算部56と動き量―係数テーブル57とから構成され、動き量検出手段53で検出された動き量を係数演算部56に入力し、その動き量に対応する加算係数を動き量―係数テーブル57から導出し、その導出した加算係数(K)を動き検出値変換部55で付与するようになっている。
【0029】
動き量―係数テーブル57では、動き量が大きいほど過去フレームの画像の影響が少なくなるように影響低減係数が予め設定されている。他の構成は、第1実施例と同じであり、同一図番を付すことにより、その説明は省略する。
【0030】
この第4実施例によれば、被写体の動き量に応じ、動き量が大きいほど過去フレームの画像の影響が少なくなるように影響低減係数が抽出され、動き量が大きい場合には、原画像およびボケ画像に対して付与する影響低減係数を影響の少ないものにし、逆に、動き量が小さい場合には、原画像およびボケ画像に対して付与する影響低減係数を影響の多いものにすることができるようになっている。
【0031】
その結果、例えば、カテーテルなどのより高周波成分の画像の変化のみを観察したいような場合には、過去フレームの画像の影響を少なくして、他の臓器の微小な動きなどの高周波成分の影響が少ないボケ画像を良好に得ることができ、モーションアーチファクトの影響の少ない画像を得ることができる。また、心筋の拍動などによる周期的な動きのある画像を対象とした場合には、過去フレームの画像の影響を多くして、低周波数成分を抽出した均一なボケ画像を得ることができる。
【0032】
図8は、この発明の画像処理装置の第5実施例を示す回路図であり、第3実施例の第1、第2、第3および第4の乗算器38,39,40,41それぞれと、A/D変換器7からの原画像の入力ラインとが、第4実施例と同様に、加算器51とフレームメモリ52とから成る動き量検出手段53、および、係数変換手段54を介して接続されている。
【0033】
係数変換手段54は、動き検出値変換部55と係数演算部56と動き量―係数テーブル57とから構成され、動き量検出手段53で検出された動き量を係数演算部56に入力し、その動き量に対応する加算係数を動き量―係数テーブル57から導出し、その導出した加算係数(a,b,c,d)を動き検出値変換部55で付与するようになっている。
【0034】
動き量―係数テーブル57では、動き量が大きいほど過去フレームの画像の影響が少なくなるように影響低減係数が予め設定されている。すなわち、動き量が少ない通常時には、a>b>c>dといったように、1フレーム前の加算係数がそれより前の加算係数よりも大きくなるように設定されていても、動き量が大きいときには、逆に、a<b<c<dといったように、1フレーム前の加算係数がそれより前の加算係数よりも小さくなるように設定され、更に、動き量に応じて、各加算係数(a,b,c,d)の値が、前述したように、動き量が大きいほど過去フレームの画像の影響が少なくなるように設定されている。他の構成は、第3実施例と同じであり、同一図番を付すことにより、その説明は省略する。
【0035】
上記実施例では、低周波数成分弁別手段としてテンプレートフィルタ15を用いているが、次のようなフィルタに代えても良い。
(1)各画素の周囲何点かの平均値を算出し、その平均値を対応する画素の値として使用するように設定する移動平均フィルタを用いる。
【0036】
図9の移動平均フィルタの説明図に示すように、例えば、対応する画素(●で示す)の周囲3×3の9点の平均値を画素値とするのである[図9の(a)参照]。
この移動平均を算出するに際しては、常に、3×3の周囲9点の値を加算しなくても、各列ごとにおいて、移動前の3点の合計値[A+B+C、図9の(b)参照]に対して移動後に除外される画素の値Aを減算するとともに、移動後に加わる画素の値Dを加算するようにして[A+B+C−A+D=B+C+D、図9の(c)参照]、簡単に計算することができる。
【0037】
(2)各画素の周囲何点かの値を二次元方向に拡張して、対応する画素に近づくほど重みを持たせて横方向および縦方向それぞれにフィルタリングして各画素の値を算出し、その算出値を互いに乗算したものを加算して平均値を算出し、その平均値を対応する画素の値として使用するように設定するピラミッド形フィルタを用いる。
【0038】
図10のピラミッド形フィルタの説明図に示すように、例えば、対応する画素(●で示す)の周囲5×5の25点の二次元方向に拡張し、頂点側ほど大きい係数を割り当てて求めた値の平均値を画素値とするのである[図10の(a)、(b)、(c)参照]。
次の画素値を算出するに際しては、常に、5×5の周囲25点の値を加算しなくても、フィルタリングの方向に応じ、各列ごとの変数部分において、移動前の5点の合計値[A+2B+3C+2D+E]に対して移動後に除外される画素の値[A+B+C、図10の(d)および(e)参照]を減算するとともに、移動後に加わる画素の値[D+E+F]を加算するようにして各列の合計値[B+2C+3D+2E+F]を求め、簡単に計算することができる。
【0039】
上記実施例では、医療用のX線撮影装置に適用して示したが、この発明の画像処理装置としては、工業用や一般の撮影装置にも適用できる。
【0040】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に係る発明の画像処理装置によれば、原画像に対して低周波数成分弁別手段で低周波数成分を弁別処理することによりボケ画像を得、その原画像を利用したボケ画像と原画像とを用いて、低周波数成分を抽出したボケ画像を作成することができる。
したがって、原画像とそれを利用したボケ画像とを同時に利用し、低周波数成分を繰り返し抽出してボケ画像を作成するから、時間方向に遅らせた過去の画像を利用することができ、例えば、テンプレート処理をする場合に、大量の演算を必要とする広い面積のテンプレート処理を行わなくても、小さなテンプレートサイズのフィルタによる処理を繰り返すことで、実質的により広い面積、つまり低周波数成分をより一層抽出した処理が可能になるといったように、得られる周波数特性の範囲を広くしながらも処理速度の遅延が少なく、ボケ度合いが均一な質の高い画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る画像処理装置を用いたX線撮影装置の実施例を示す全体構成図である。
【図2】この発明の画像処理装置の第1実施例を示す回路図である。
【図3】第1実施例の経過フレームと加算比率の関係を示すグラフである。
【図4】この発明の画像処理装置の第2実施例を示す回路図である。
【図5】第2実施例の経過フレームと加算比率の関係を示すグラフである。
【図6】この発明の画像処理装置の第3実施例を示す回路図である。
【図7】この発明の画像処理装置の第4実施例を示す回路図である。
【図8】この発明の画像処理装置の第5実施例を示す回路図である。
【図9】移動平均フィルタの説明図である。
【図10】ピラミッド形フィルタの説明図である。
【符号の説明】
1…被写体
5…画像処理装置
11、12…第1、第2の乗算器(ボケ画像作成手段)
13…係数演算器(ボケ画像作成手段)
14…加算器(ボケ画像作成手段)
15…テンプレートフィルタ(低周波数成分弁別手段)
16…フレームメモリ(ボケ画像記憶手段)
21、22、23、24…第1、第2、第3、第4のテンプレートフィルタ(低周波数成分弁別手段)
25、26、27…第1、第2、第3のフレームメモリ(ボケ画像記憶手段)
28、29、30…第1、第2、第3の乗算器(ボケ画像作成手段)
31、32、33、34…第1、第2、第3、第4のテンプレートフィルタ(低周波数成分弁別手段)
35、36、37…第1、第2、第3のフレームメモリ(ボケ画像記憶手段)
38、39、40、41…第1、第2、第3、第4の乗算器(ボケ画像作成手段)
42、43、44…第1、第2、第3の加算器(ボケ画像作成手段)
53…動き量検出手段
54…係数変換手段
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image processing apparatus used for a medical or industrial X-ray imaging apparatus, and more particularly to an image processing apparatus used for imaging an angiography or an organ such as a stomach.
[0002]
[Prior art]
For example, when the heart is to be imaged in a state where the movement of blood vessels is clearly understood, the lungs that become bright images because they hardly absorb X-rays and the backbones that become dark images because they absorb X-rays overlap. , The heart and blood vessels there will be blurred.
[0003]
In view of this, it has been proposed that the difference between the blurred image subjected to frequency processing and the original image is taken and the dynamic range of the image is compressed and processed so that the entire image is not darkened while suppressing the high luminance portion.
[0004]
As such a method, conventionally, the applied voltage of the cathode electrode of the image intensifier is switched to switch between the focus state and the defocus state of the image intensifier to obtain the original image and the blurred image, and the blurred image is thereby obtained. Create a blurred image by converting the image obtained by an imaging device such as an image intensifier or the like (see Patent Document 1) into a digital image and then performing template processing or fast Fourier transform. There was a way to do it.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-2000-341589 [0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, when image processing is realized on a moving image, a large amount of computation is required for frequency processing. Therefore, when the processing speed is increased, the range of frequency characteristics obtained becomes narrower. Conversely, the range of frequency characteristics obtained is reduced. There is a drawback that a trade-off problem occurs in which the processing speed and the range of the obtained frequency characteristics are limited such that the processing speed is slowed down when the width is increased.
[0007]
In the method of switching the voltage applied to the cathode electrode of the image intensifier, the original image and the blurred image cannot be collected at the same time. In addition, the frequency change range indicating the degree of blurring is also limited by the physical characteristics of being limited to the adjustment range of the applied voltage.
[0008]
In the case of a method for performing digital processing, an enormous number of arithmetic circuits are required to increase the processing speed, and in order to increase the processing speed while avoiding such an enormous number of arithmetic circuits, the frequency characteristics obtained can be reduced. A simple calculation method with a limited range has to be taken, and there is a drawback that the quality of the image is lowered.
[0009]
The present invention has been made in view of the above points, and the invention according to claim 1 can obtain a high-quality image with a small processing speed delay while widening the range of the obtained frequency characteristics. An object of the present invention is to make it possible to obtain an image with less influence of motion artifacts.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
In other words, the image processing apparatus according to the first aspect of the present invention outputs a blurred image generation unit that generates a blurred image from an image of a past frame in which a subject is captured, an original image in which the subject is captured, and the blurred image generation unit. An image processing apparatus including a subtracting unit that subtracts the blurred image, wherein the blurred image generation unit includes a low frequency component discriminating unit that discriminates a low frequency component of the input image using a filter , A blurred image is generated from a plurality of past images obtained by discriminating low frequency components for the number of frames passed by the low frequency component discrimination means .
[0012]
According to the configuration of the image processing apparatus of the first aspect of the present invention, a low-frequency component can be repeatedly extracted to create a blurred image, so that a past image delayed in the time direction can be used. For example, template processing When processing a large area that requires a large amount of computation, it is possible to obtain a substantially larger area, that is, a low frequency by repeating processing with a small template size filter that can obtain a processing result quickly. The processing with a further extracted component can be performed, so that a high-quality image with a uniform degree of blur can be obtained with a small processing speed delay while widening the range of the obtained frequency characteristics.
[0013]
According to a third aspect of the present invention, in the image processing apparatus according to the first or second aspect , according to the amount of motion detected by the amount of motion detected by the motion amount detecting means for detecting the amount of motion of the subject, a coefficient converting means for extracting the impact reduction factor so that the influence of the image of the past frame as the amount of motion is large is reduced, configured to impart the impact reduction factor Bo Ke images.
[0014]
(Action / Effect)
According to the configuration of the image processing apparatus of the invention according to claim 3, when the motion amount is large, the impact reduction factor given to the ball Ke images with less influence of the past frame image, conversely, when the motion amount is small, it is possible to influence reduction factor given to the ball Ke image to those large influence of the past frame image. Therefore, for example, when it is desired to observe only a change in the image of a higher frequency component such as a catheter, the influence of the image of the past frame is reduced and the influence of the high frequency component such as a minute movement of another organ is reduced. A blurred image can be obtained satisfactorily and an image with little influence of motion artifacts can be obtained. In addition, when an image having periodic motion due to heartbeat or the like is targeted, it is possible to obtain a uniform blurred image in which low-frequency components are extracted by increasing the influence of the image of the past frame.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of an X-ray imaging apparatus using an image processing apparatus according to the present invention. X-rays radiate X-rays with an X-ray fluoroscopic table 2 on which a subject 1 is placed. A ray tube 3 and an image intensifier 4 for taking an X-ray image from the X-ray tube 3 that has passed through the subject 1 are provided, and an image processing device 5 is connected to the image intensifier 4 and an image An X-ray imaging apparatus is configured by connecting a monitor 6 to the processing apparatus 5.
[0016]
The image processing device 5 includes an A / D converter 7, a blurred image generation unit 8, a subtraction device 9, and a D / A converter 10, and converts an image obtained from the image intensifier 4 into a digital image. The original image is input to the blurred image generating unit 8 and the subtracting device 9, and the blurred image generated by the blurred image generating unit 8 and the original image are subtracted to balance the overall brightness without losing the contrast. It is configured to obtain an image from which the image is removed and display the image on the monitor 6.
[0017]
FIG. 2 is a circuit diagram showing a first embodiment of the image processing apparatus according to the present invention. The blurred image generation unit 8 includes first and second multipliers 11 and 12, a coefficient calculator 13, an adder 14, A template filter 15 as low frequency component discrimination means and a frame memory 16 as blur image storage means are provided.
[0018]
The first multiplier 11 multiplies the original image input from the A / D converter 7 by the addition coefficient (1 / K), and outputs an image obtained by the multiplication to the adder 14. ing. On the other hand, the second multiplier 12 multiplies the coefficient (1-1 / K) calculated by the coefficient calculator 13 by the blurred image of the past frame stored in the frame memory 16 and obtains the result of multiplication. The resulting image is output to the adder 14.
The adder 14 adds the images input from the first and second multipliers 11 and 12 to create a blurred image obtained by extracting the low frequency component, outputs the blurred image to the template filter 15, and outputs the blurred image. After the components are discriminated, they are output to the subtracting device 9.
The first and second multipliers 11 and 12, the coefficient calculator 13 and the adder 14 are referred to as a blurred image creating means.
[0019]
The template filter 15 uses the fact that the number of times of filtering differs as it becomes a past frame when integrating in the time direction, and superimposes an image with a higher number of times of filtering on the blurred image, thereby lowering the frequency. A frequency component region is extracted.
[0020]
That is, as shown in the graph of the relationship between the elapsed frame and the addition ratio in FIG. 3, by repeating the filtering by the template filter 15, the template size A (the number of pixels for which the average value is calculated for one pixel is simply calculated). (This is also true for the graph of FIG. 5.) Unlike the case where the number of pixels is increased, the number of pixels does not increase, so that the processing speed delay can be reduced and the influence of the image of the past frame is reduced. The template size can be substantially increased.
[0021]
FIG. 4 is a circuit diagram showing a second embodiment of the image processing apparatus according to the present invention, in which the blurred image generation unit 8 uses first, second, third and fourth template filters as low frequency component discriminating means. 21, 22, 23, 24, first, second and third frame memories 25, 26, 27 as blur image storage means, first, second and third adders 28, 29, 30, It is configured to use the principle of moving addition for processing in the time direction.
[0022]
According to the configuration of the second embodiment, as in the first embodiment, images stored and delayed in the first, second, and third frame memories 25, 26, and 27 are subjected to template processing with a larger template size. Therefore, as the delay period becomes longer, an image with a uniform blur degree in which lower frequency components are extracted is obtained.
[0023]
In the first, second, third, and fourth template filters 21, 22, 23, and 24, as shown in the graph of the relationship between the elapsed frame and the addition ratio in FIG. The first, second, and third frame memories 25, 26, and 27 are configured to be added to a past frame image stored and delayed at a uniform rate and a low rate component at a large rate. Yes. The degree of influence of the past image is only the number of the three first, second, and third frame memories 25, 26, and 27 provided, and does not affect after that.
The first, second, and third adders 28, 29, and 30 are used as a blurred image creating means.
[0024]
FIG. 6 is a circuit diagram showing a third embodiment of the image processing apparatus according to the present invention, in which the blurred image generation unit 8 uses first, second, third and fourth template filters as low frequency component discriminating means. 31, 32, 33, 34, first, second and third frame memories 35, 36, 37 as blur image storage means, first, second, third and fourth multipliers 38, 39, 40. , 41 and first, second and third adders 42, 43, 44.
[0025]
Addition coefficients a, b, c, and d are input to the first, second, third, and fourth multipliers 38, 39, 40, and 41, respectively, and the first, second, and third frame memories 35 are input. , 36, and 37, weighting is performed when the images of the past frames stored and delayed are added, and the influence degree of the images of the past frames can be controlled.
A blurred image is created with the first, second, third and fourth multipliers 38, 39, 40, 41 and the first, second and third adders 42, 43, 44. Called means.
[0026]
FIG. 7 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the image processing apparatus according to the present invention. The coefficient calculator 13 of the first embodiment and the input line of the original image from the A / D converter 7 are added. Connected to each other through a motion amount detecting means 53 and a coefficient converting means 54, which are composed of a device 51 and a frame memory 52.
[0027]
In the motion amount detection means 53, the adder 51 calculates the difference between the original image and the previous frame image stored and stored in the frame memory 52, and detects the motion amount of the subject based on the difference. It is configured.
[0028]
The coefficient conversion means 54 includes a motion detection value conversion section 55, a coefficient calculation section 56, and a motion amount-coefficient table 57, and inputs the motion amount detected by the motion amount detection means 53 to the coefficient calculation section 56. An addition coefficient corresponding to the motion amount is derived from the motion amount-coefficient table 57, and the derived addition coefficient (K) is assigned by the motion detection value conversion unit 55.
[0029]
In the motion amount-coefficient table 57, an influence reduction coefficient is set in advance so that the influence of the image of the past frame decreases as the motion amount increases. Other configurations are the same as those of the first embodiment, and the description thereof is omitted by giving the same reference numerals.
[0030]
According to the fourth embodiment, in accordance with the amount of movement of the subject, the influence reduction coefficient is extracted so that the influence of the image of the past frame decreases as the amount of movement increases. The effect reduction coefficient to be applied to the blurred image is made to have less influence. Conversely, when the amount of motion is small, the effect reduction coefficient to be applied to the original image and the blurred image may be made to have much influence. It can be done.
[0031]
As a result, for example, when it is desired to observe only a change in the image of a higher frequency component such as a catheter, the influence of the image of the past frame is reduced and the influence of the high frequency component such as a minute movement of another organ is reduced. A few blurred images can be obtained satisfactorily, and an image with little influence of motion artifacts can be obtained. In addition, when an image having periodic motion due to heartbeat or the like is targeted, it is possible to obtain a uniform blurred image in which low-frequency components are extracted by increasing the influence of the image of the past frame.
[0032]
FIG. 8 is a circuit diagram showing a fifth embodiment of the image processing apparatus according to the present invention. Each of the first, second, third and fourth multipliers 38, 39, 40 and 41 of the third embodiment is shown. The input line of the original image from the A / D converter 7 is connected to the motion amount detection means 53 comprising the adder 51 and the frame memory 52 and the coefficient conversion means 54 as in the fourth embodiment. It is connected.
[0033]
The coefficient conversion means 54 includes a motion detection value conversion section 55, a coefficient calculation section 56, and a motion amount-coefficient table 57, and inputs the motion amount detected by the motion amount detection means 53 to the coefficient calculation section 56. An addition coefficient corresponding to the motion amount is derived from the motion amount-coefficient table 57, and the derived addition coefficient (a, b, c, d) is provided by the motion detection value conversion unit 55.
[0034]
In the motion amount-coefficient table 57, an influence reduction coefficient is set in advance so that the influence of the image of the past frame decreases as the motion amount increases. In other words, when the amount of motion is large, even when the amount of motion is large, even when the addition coefficient one frame before is set to be larger than the sum of the previous addition coefficients, such as a>b>c> d, when the amount of motion is small. On the contrary, the addition coefficient of one frame before is set to be smaller than the previous addition coefficient such that a <b <c <d, and each addition coefficient (a , B, c, d) are set so that the influence of the image of the past frame decreases as the amount of motion increases, as described above. Other configurations are the same as those of the third embodiment, and the description thereof is omitted by giving the same reference numerals.
[0035]
In the above embodiment, the template filter 15 is used as the low frequency component discriminating means, but it may be replaced with the following filter.
(1) A moving average filter that calculates an average value of several points around each pixel and sets the average value as the value of the corresponding pixel is used.
[0036]
As shown in the explanatory diagram of the moving average filter in FIG. 9, for example, an average value of nine points of 3 × 3 around the corresponding pixel (indicated by ●) is used as a pixel value [see FIG. 9A. ].
When calculating this moving average, the total value of three points before moving [A + B + C, see FIG. 9 (b) for each column without always adding the values of 9 points around 3 × 3. ] Is subtracted from the value A of the pixel excluded after the movement, and the value D of the pixel added after the movement is added [A + B + C−A + D = B + C + D, see FIG. can do.
[0037]
(2) The values around each pixel are expanded in a two-dimensional direction, and the values of each pixel are calculated by filtering in the horizontal direction and the vertical direction with increasing weight as it approaches the corresponding pixel, An average value is calculated by adding the calculated values multiplied by each other, and a pyramid filter that uses the average value as the value of the corresponding pixel is used.
[0038]
As shown in the explanatory diagram of the pyramid filter in FIG. 10, for example, it is expanded in a two-dimensional direction of 5 × 5 25 points around the corresponding pixel (indicated by ●), and a larger coefficient is assigned to the apex side. The average value is set as the pixel value [see (a), (b), and (c) of FIG. 10].
When calculating the next pixel value, it is not necessary to always add the values of 25 points around 5 × 5. Depending on the direction of filtering, the total value of 5 points before movement in the variable part for each column [A + 2B + 3C + 2D + E] is subtracted from the pixel values [A + B + C, see FIGS. 10 (d) and (e)] that are excluded after movement, and the pixel values [D + E + F] that are added after movement are added. The total value [B + 2C + 3D + 2E + F] of the column can be obtained and easily calculated.
[0039]
In the above embodiment, the present invention is applied to a medical X-ray imaging apparatus. However, the image processing apparatus of the present invention can be applied to industrial and general imaging apparatuses.
[0040]
【The invention's effect】
As described above, according to the image processing apparatus of the first aspect of the present invention, a blurred image is obtained by performing low frequency component discrimination processing on the original image by the low frequency component discriminating means, and the original image is used. Using the blurred image and the original image, it is possible to create a blurred image from which a low frequency component is extracted.
Therefore, since an original image and a blurred image using the original image are simultaneously used and a low-frequency component is repeatedly extracted to create a blurred image, a past image delayed in the time direction can be used. When processing, it is possible to extract a substantially larger area, that is, a low-frequency component by repeating processing with a filter with a small template size without performing template processing for a large area that requires a large amount of computation. Thus, it is possible to obtain a high-quality image with a small degree of blurring and a uniform degree of blur while widening the range of frequency characteristics to be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of an X-ray imaging apparatus using an image processing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram showing a first embodiment of the image processing apparatus according to the present invention;
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the elapsed frame and the addition ratio in the first embodiment.
FIG. 4 is a circuit diagram showing a second embodiment of the image processing apparatus according to the present invention;
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the elapsed frame and the addition ratio in the second embodiment.
FIG. 6 is a circuit diagram showing a third embodiment of the image processing apparatus according to the present invention;
FIG. 7 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the image processing apparatus according to the present invention;
FIG. 8 is a circuit diagram showing a fifth embodiment of the image processing apparatus according to the present invention;
FIG. 9 is an explanatory diagram of a moving average filter.
FIG. 10 is an explanatory diagram of a pyramid filter.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Subject 5 ... Image processing apparatus 11, 12 ... 1st, 2nd multiplier (blurred image creation means)
13. Coefficient calculator (blurred image creation means)
14 ... Adder (Bokeh image creation means)
15 ... Template filter (low frequency component discrimination means)
16: Frame memory (blurred image storage means)
21, 22, 23, 24 ... 1st, 2nd, 3rd, 4th template filter (low frequency component discrimination means)
25, 26, 27... First, second and third frame memories (blurred image storage means)
28, 29, 30... First, second and third multipliers (blurred image creating means)
31, 32, 33, 34... First, second, third and fourth template filters (low frequency component discriminating means)
35, 36, 37 ... first, second and third frame memories (blurred image storage means)
38, 39, 40, 41... First, second, third and fourth multipliers (blurred image creating means)
42, 43, 44... First, second and third adders (blurred image creating means)
53. Movement amount detecting means 54 ... Coefficient converting means

Claims (3)

被写体を撮像した過去フレームの画像からボケ画像を生成するボケ画像生成部と、被写体を撮像した原画像と前記ボケ画像生成部より出力される前記ボケ画像とを減算処理する減算手段とを備えた画像処理装置であって、前記ボケ画像生成部は、入力された画像の低周波成分をフィルタにより弁別処理する低周波数成分弁別手段を備え、前記低周波数成分弁別手段により経過したフレーム回数分低周波成分を弁別処理した過去の複数の画像からボケ画像を生成することを特徴とする画像処理装置。 A blur image generating unit that generates a blurred image from an image of a past frame in which the subject is captured; and a subtracting unit that performs a subtraction process on the original image in which the subject is captured and the blurred image output from the blur image generating unit. In the image processing apparatus, the blurred image generation unit includes low-frequency component discrimination means for discriminating low-frequency components of an input image by using a filter , and the low-frequency component is reduced by the number of frames passed by the low-frequency component discrimination means. An image processing apparatus that generates a blurred image from a plurality of past images obtained by discriminating components . 請求項1に記載の画像処理装置において、前記フィルタがテンプレートフィルタであることを特徴とする画像処理装置。  The image processing apparatus according to claim 1, wherein the filter is a template filter. 請求項1または2に記載の画像処理装置において、被写体の動き量を検出する動き量検出手段と、前記動き量検出手段で検出される動き量に応じ、動き量が大きいほど過去フレームの画像の影響が少なくなるように影響低減係数を抽出する係数変換手段とを備え、ボケ画像に影響低減係数を付与するものである画像処理装置。 3. The image processing apparatus according to claim 1, wherein a motion amount detection unit that detects a motion amount of a subject and a motion amount detected by the motion amount detection unit increase the amount of motion of a past frame as the motion amount increases. effect and a coefficient converting means for extracting the impact reduction coefficient so that less is intended to impart impact reduction factor Bo Ke image image processing apparatus.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013031667A1 (en) * 2011-08-30 2013-03-07 富士フイルム株式会社 Radiation imaging system and radiation imaging method

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06154200A (en) * 1992-07-10 1994-06-03 Philips Electron Nv X-ray inspection device and noise reducing means used in x-ray inspection device
JPH07322240A (en) * 1994-05-27 1995-12-08 Shimadzu Corp Image processor
JPH09270004A (en) * 1996-03-31 1997-10-14 Shimadzu Corp X-ray image digital processor
JPH10107999A (en) * 1996-09-26 1998-04-24 Canon Inc Image processing unit, its method and computer readable memory
JPH10171983A (en) * 1996-12-13 1998-06-26 Fuji Photo Film Co Ltd Method and device for processing picture
JPH10229520A (en) * 1997-02-13 1998-08-25 Shimadzu Corp X-ray image digital processor
JPH1132201A (en) * 1997-07-09 1999-02-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd Image processing unit
JPH11353477A (en) * 1998-04-08 1999-12-24 Fuji Photo Film Co Ltd Image processor, image processing method and recording medium recorded with software to execute the method

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06154200A (en) * 1992-07-10 1994-06-03 Philips Electron Nv X-ray inspection device and noise reducing means used in x-ray inspection device
JPH07322240A (en) * 1994-05-27 1995-12-08 Shimadzu Corp Image processor
JPH09270004A (en) * 1996-03-31 1997-10-14 Shimadzu Corp X-ray image digital processor
JPH10107999A (en) * 1996-09-26 1998-04-24 Canon Inc Image processing unit, its method and computer readable memory
JPH10171983A (en) * 1996-12-13 1998-06-26 Fuji Photo Film Co Ltd Method and device for processing picture
JPH10229520A (en) * 1997-02-13 1998-08-25 Shimadzu Corp X-ray image digital processor
JPH1132201A (en) * 1997-07-09 1999-02-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd Image processing unit
JPH11353477A (en) * 1998-04-08 1999-12-24 Fuji Photo Film Co Ltd Image processor, image processing method and recording medium recorded with software to execute the method

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