JPH0636596B2 - Radiation image processing method - Google Patents
Radiation image processing methodInfo
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- JPH0636596B2 JPH0636596B2 JP59102387A JP10238784A JPH0636596B2 JP H0636596 B2 JPH0636596 B2 JP H0636596B2 JP 59102387 A JP59102387 A JP 59102387A JP 10238784 A JP10238784 A JP 10238784A JP H0636596 B2 JPH0636596 B2 JP H0636596B2
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- Radiography Using Non-Light Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、主として医療診断に用いられる放射線画像
処理方法に関するものである。The present invention relates to a radiation image processing method mainly used for medical diagnosis.
[従来の技術] 近年、放射線画像を電気信号に変換し、処理再生するこ
とが多く行なわれている。[Prior Art] In recent years, a radiation image is often converted into an electric signal and processed and reproduced.
ここでいう放射線画像とは、放射線、γ線、中性子線等
高エネルギー電磁波を被写体に照射し、被写体による電
磁波の減衰を2次元的に検出し、画像に形成したものを
さす。例えば放射線による放射線写真、或いは蓄積性螢
光体の発光量を2次元的に走査して電気信号に変換して
得られる画像、或いは、いわゆる間接撮影用テレビジョ
ンによる画像等がある。The term “radiation image” as used herein refers to an image formed by irradiating a subject with high-energy electromagnetic waves such as radiation, γ rays, and neutron rays, and detecting the attenuation of the electromagnetic waves by the subject two-dimensionally. For example, there are a radiograph by radiation, an image obtained by two-dimensionally scanning the amount of light emitted from a stimulable phosphor and converting it into an electric signal, or an image obtained by a so-called indirect photography television.
これらにおいて行なわれている処理はいずれも放射線検
出素子、放射線管、撮影方法等による画像の劣化を補正
し、かつ、又は人の視覚特性に合う画像を再生し、より
診断性の良い画像を提供とするものである。All of the processing performed in these processes corrects image deterioration due to radiation detection elements, radiation tubes, imaging methods, etc., or reproduces images that match human visual characteristics, and provides images with better diagnostic properties. It is what
これらの処理を大きく2分類すると、階調変換処理と、
空間周波数処理の2つがある。If these processings are roughly classified into two, gradation conversion processing and
There are two types of spatial frequency processing.
この階調変換処理を行なうものとして、例えば特開昭5
5−88740号公報及び特開昭54−121043号
公報に開示されるものがあり、これらは画像情報を読出
して電気信号に変換し、この電気信号のレベルを変化さ
せる信号処理を行なうことで濃度及びコントラストの良
好な画像を得ることができるようにしている。また、例
えば再生画像中の診断に重要な部分を濃度で0.5〜
1.5程度の範囲にし、かつその濃度領域でコントラス
トを上げる方法等がある。For example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. Sho.
Japanese Patent Laid-Open No. 5-88740 and Japanese Patent Laid-Open No. 54-121043 disclose density information by reading image information, converting it into an electric signal, and performing signal processing for changing the level of the electric signal. Also, an image with good contrast can be obtained. Further, for example, the density of a portion important for diagnosis in the reproduced image is 0.5 to
There is a method of setting the range to about 1.5 and increasing the contrast in the density region.
[発明が解決しようとする課題] このような階調変換処理を行なうものでは、信号処理が
簡単であるが、人間の目視覚特性や蓄積性螢光体の雑音
特性に適した画像を得ることが困難であった。[Problems to be Solved by the Invention] With such a gradation conversion process, signal processing is simple, but an image suitable for the human visual characteristics and the noise characteristics of the accumulative phosphor is obtained. Was difficult.
これに対して空間周波数処理を行なうものは、画像を得
るまでの系、例えばフィルムで言えば放射線管球、被写
体の動き、増感用の螢光体、フィルム等による周波数応
答の劣化を補正し、さらに、人の視覚特性に合わせて、
空間周波数領域での強調をすることにより視覚的に見易
い画像を得ることができる。On the other hand, the one that performs spatial frequency processing corrects the deterioration of the frequency response due to the system until the image is obtained, for example, the radiation tube in the case of film, the movement of the subject, the fluorescent material for sensitization, the film, etc. In addition, according to the human visual characteristics,
An image that is visually easy to see can be obtained by emphasizing in the spatial frequency domain.
ところで従来、周波数領域での強調を行なうために、特
開昭56−138735号公報に示されるように、式
(1)の方法が用いられている。By the way, conventionally, in order to perform emphasis in the frequency domain, as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 56-138735, the method of the formula (1) is used.
D=Dorg+β(Dorg−Dus)・・・(1) ここで、βは強調係数、Dorgは原画像信号、Dus
は原画信号Dorgの非鮮鋭マスク信号である。D = Dorg + β (Dorg−Dus) (1) where β is an enhancement coefficient, Dorg is an original image signal, and Dus
Is an unsharp mask signal of the original image signal Dorg.
この方法はある空間周波数以上を強調するために、各走
査点で原画像の低空間周波数成分に対応する非鮮鋭マス
ク信号Dusを求め、原画信号Dorgから減算するこ
とにより高空間周波数成分を求め、それを原画信号Do
rgに加えることで実現している。In this method, in order to emphasize a certain spatial frequency or more, an unsharp mask signal Dus corresponding to the low spatial frequency component of the original image is obtained at each scanning point, and a high spatial frequency component is obtained by subtracting from the original image signal Dorg, The original picture signal Do
It is realized by adding to rg.
この方法で原画フィルタを形成すると第1図(a),
(b)のようなフィルタを実現することができる。即
ち、空間周波数領域である範囲a,bで大きく変化し、
その他ではあまり変化しないようなフィルタで、かつそ
の範囲a,bでの変化の割り合いも非鮮鋭マスク信号D
usの特性のものだけである。When the original image filter is formed by this method, as shown in FIG.
A filter as shown in (b) can be realized. That is, it changes greatly in the ranges a and b which are the spatial frequency regions,
The filter does not change much in other cases, and the ratio of changes in the ranges a and b is not sharp mask signal D.
It is only the characteristic of us.
従って、画像取得系の補正のための任意の形のフィルタ
をこの方法で実現し、画像取得系の平均伝達関数を補正
するには、式(2)のように非鮮鋭マスク信号Dusを
複数個求める必要があるが、演算時間が非常に長くなり
実用的でない。Therefore, in order to realize an arbitrary filter for correction of the image acquisition system by this method and correct the average transfer function of the image acquisition system, a plurality of non-sharp mask signals Dus are expressed by the formula (2). It needs to be calculated, but the calculation time is extremely long and not practical.
D=Dorg+β1(Dorg−Dusl)+ β2(Dorg−Dus2)+・・・(2) この発明は、かかる実情に鑑みなされたもので、画像の
細かな所まで、高速な処理で良く補正することが可能
で、ザラツキのない診断性に優れた良好な画像を得るこ
とができ、特にたたみ込み演算処理を用いることで、空
間周波数フィルタの形状を、画素毎に自由に設計でき、
画像の特性を改善でき、また画像ノイズを最小限に抑え
ながら、画質の改善が図れる放射線画像処理方法を提供
することを目的としている。D = Dorg + β1 (Dorg-Dusl) + β2 (Dorg-Dus2) + ... (2) The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to correct well even a small portion of an image by high-speed processing. It is possible to obtain a good image excellent in diagnosability without graininess, especially by using the convolution operation processing, the shape of the spatial frequency filter can be freely designed for each pixel,
It is an object of the present invention to provide a radiation image processing method capable of improving image characteristics and minimizing image noise while improving image quality.
[課題を解決するための手段] この発明は前記の目的を達成するため、放射線画像を走
査して、放射線画像情報を読み出し、電気信号に変換し
た後、可視像として再生するに当り、各走査のそれぞれ
の画素毎に、二次元の所定範囲のたたみ込み関数をそれ
ぞれ乗算し、このそれぞれの値を加算するたたみ込み演
算を所定の画像について行ない、かつ前記たたみ込み関
数の最大応答の空間周波数、または前記たたみ込み関数
の最大応答の空間周波数及び強度を原画像信号の強度に
応じて変化させ、前記画像を補正することを特徴として
いる。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above-mentioned object, the present invention involves scanning a radiation image, reading out radiation image information, converting the information into an electric signal, and reproducing it as a visible image. For each pixel of the scan, a convolution function of a two-dimensional predetermined range is multiplied, and a convolution operation for adding the respective values is performed on a predetermined image, and the spatial frequency of the maximum response of the convolution function is calculated. Alternatively, the spatial frequency and intensity of the maximum response of the convolution function are changed according to the intensity of the original image signal to correct the image.
[実施例] 以下、この発明を放射線としてX線を使用した実施例に
ついて添付図面に基き詳細に説明する。[Embodiments] Hereinafter, embodiments of the present invention using X-rays as radiation will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
放射線画像を走査して、放射線画像情報を読み出し、電
気信号に変換した後、可視像として再生するに当たり、
各走査のそれぞれの画素毎に、二次元の所定範囲のたた
み込み関数をそれぞれ乗算し、このそれぞれの値を加算
するたたみ込み演算を所定の画像について行なってい
る。When the radiation image is scanned, the radiation image information is read out, converted into an electric signal, and then reproduced as a visible image,
For each pixel in each scan, a convolution function of a two-dimensional predetermined range is multiplied, and a convolution operation for adding the respective values is performed for a predetermined image.
この画像取得系の補正のための任意の形のフィルタをこ
の方法で実現し、画像取得系の平均伝達関数を補正する
には、前記した式(2)のように非鮮鋭マスク信号Du
sを求めずに、これを実現するには、式(3)を用いる
ことがよく知られている。In order to realize an arbitrary shape filter for the correction of the image acquisition system by this method and correct the average transfer function of the image acquisition system, the non-sharp mask signal Du is expressed by the above equation (2).
It is well known to use equation (3) to achieve this without finding s.
即ち、第2図に示すように、原画像1の例えば横方向に
I番目と、縦方向にJ番目の画素2について、画素2を
中心とする横方向−k/2〜k/2と縦方向−l/2〜
l/2の範囲で、I,Jを中心に画像全部についてそれ
ぞれたたみ込み関数を全部乗算を行ない、それを加えた
ものが結果で、いわゆる2次元のたたみ込み演算を行な
い新しい画像2′を得ている。この方法は原画像Iの画
素の全てについて行なわれる。 That is, as shown in FIG. 2, for example, with respect to the I-th pixel 2 in the horizontal direction and the J-th pixel 2 in the vertical direction of the original image 1, the horizontal direction centered on the pixel 2 is −k / 2 to k / 2. Direction-l / 2-
Within the range of 1/2, all convolution functions for all the images centered on I and J are all multiplied, and the result is the result of the so-called two-dimensional convolution operation to obtain a new image 2 '. ing. This method is performed for all the pixels of the original image I.
この方法では第2図に示すように、演算回数が非常に大
きなものとなる。With this method, as shown in FIG. 2, the number of calculations becomes very large.
一例として、 画像の縦の画素数をM 画像の横の画素数をN たたみ込み関数hの縦の大きさをK たたみ込みの関数hの横の大きさをLとすると、 画素当りK×L回の乗算、加算の演算及び画像情報への
アクセスが必要でり、画像全体に対しては、 (K×L)×(M×N)回となる。As an example, if the vertical size of the image is M, the horizontal size of the image is N, and the vertical size of the convolution function h is K, the horizontal size of the convolution function h is L. It is necessary to perform multiplications and additions times, and to access the image information, which is (K × L) × (M × N) times for the entire image.
例えば、X線画像の場合、K=10〜60、L=10〜
60、M=1000〜2000であるとすれば、最大の
場合、60×60×2000×2000=144×10
0×106回となる。For example, in the case of an X-ray image, K = 10-60, L = 10
60 and M = 1000 to 2000, the maximum case is 60 × 60 × 2000 × 2000 = 144 × 10.
It becomes 0 × 10 6 times.
そして、放射線画像を得る系の周波数特性は通常第3図
のような形になり、この周波数特性を補正するには第4
図のようになめらかに変化する周波数特性を持つ空間フ
ィルタであれば、系の平均伝達関数を補正したとき特性
が第5図のようになり最適である。The frequency characteristic of the system for obtaining the radiation image normally has a shape as shown in FIG. 3. To correct this frequency characteristic, the fourth characteristic is used.
If the spatial filter has a frequency characteristic that changes smoothly as shown in the figure, the characteristic becomes optimum as shown in FIG. 5 when the average transfer function of the system is corrected.
即ち、X線画像の重要な周波数成分0から1.0lp/
mmの範囲で系の応答がほぼ1.0となっている。一
方、第1図のような単純な形のフィルタでは、補正をこ
のように正確に行なうことができない。That is, the important frequency components 0 to 1.0 lp /
The response of the system is about 1.0 in the mm range. On the other hand, the simple filter as shown in FIG. 1 cannot correct the correction in this way.
ところで、このフィルタは画像の細かな所まで、良く補
正しているが、ザラツキが目立つことが解った。そし
て、この原因は放射線画像においては画像情報のほとん
どが空間周波数0.51lp/mm以下のところにあ
り、それ以上の空間周波数では画像情報はあるものの雑
音の割合が大きいということによるものが判明した。By the way, although this filter corrects fine details in the image well, it has been found that graininess is noticeable. It was found that the cause of this is that most of the image information in the radiation image is at a spatial frequency of 0.51 lp / mm or less, and at a spatial frequency higher than that, there is a large proportion of noise although there is image information. .
この発明は、画像の細かな所まで、高速な処理で良く補
正することが可能で、ザラツキのない診断性に優れた良
好な画像を得ることができ、特にたたみ込み演算処理を
用いることで、空間周波数フィルタの形状を、画素毎に
自由に設計でき、画像の特性を改善でき、また画像ノイ
ズを最小限に抑えながら、画質の改善が図れる。The present invention can finely correct even a small portion of an image by high-speed processing, and can obtain a good image excellent in diagnosability without graininess. In particular, by using a convolution operation process, The shape of the spatial frequency filter can be freely designed for each pixel, the characteristics of the image can be improved, and the image quality can be improved while minimizing the image noise.
従って、放射線画像を走査して、放射線画像情報を読み
出し、電気信号に変換した後、可視像として再生するに
当り、各走査のそれぞれの画素毎に、二次元の所定範囲
のたたみ込み関数をそれぞれ乗算し、このそれぞれの値
を加算するたたみ込み演算を所定の画像について行な
い、かつたたみ込み関数の最大応答の空間周波数、また
はたたみ込み関数の最大応答の空間周波数及び強度を原
画像信号の強度に応じて変化させ、画像を補正してい
る。Therefore, when the radiation image is scanned, the radiation image information is read out, converted into an electric signal, and then reproduced as a visible image, a convolution function within a predetermined two-dimensional range is set for each pixel in each scan. The convolution operation of multiplying each and adding the respective values is performed on a predetermined image, and the spatial frequency of the maximum response of the convolution function or the spatial frequency and intensity of the maximum response of the convolution function are used as the intensity of the original image signal. To correct the image.
ここで具体的なフィルタhx,hyの求め方を説明す
る。Here, how to specifically determine the filters hx and hy will be described.
まず、画像取得系の周波数応答を知る必要があるが、X
線撮影系では、略第4図の曲線a〜dのいずれかにほぼ
代表されるので、これを適宜選択するようにしておく。
または、画像処理系の特性を で近似して、2aを指定するようにしておいても、ほぼ
同様な結果が得られる。First, it is necessary to know the frequency response of the image acquisition system.
Since the line imaging system is represented by any of the curves a to d in FIG. 4, it should be selected appropriately.
Or, the characteristics of the image processing system Even if 2a is specified by approximating with, almost the same result can be obtained.
f:lp/mm 2a:応答がl/eになる周波数 e:自然対数の低 そして、その周波数応答値の逆数をフィルタの応答とす
る。f: lp / mm 2a: frequency at which the response becomes 1 / e e: low natural logarithm Then, the reciprocal of the frequency response value is taken as the filter response.
ここで、第6図で示すフィルタが得られるが、適当なQ
(1.5〜6.0)以上にフィルタの応答がなる部分で
は、BのようにQの値にするか、またはCの値のように
空間周波数で3〜5lp/mmに向って、次第に0にな
るようにしてもよい。Here, the filter shown in FIG.
In the part where the response of the filter is more than (1.5 to 6.0), the value of Q is set like B or the spatial frequency is set to 3 to 5 lp / mm like the value of C, and gradually increases. It may be 0.
hx,hyの組み合わせは、種々であるが、ここではh
x=hy、即ち、画像の周波数成分がX,Yでほぼ等し
い場合で説明する。There are various combinations of hx and hy, but here, h
The description will be made assuming that x = hy, that is, the frequency components of the image are almost equal in X and Y.
次に、第6図で得られた周波数応答の平方根をとり、こ
れをhx,hyの周波数応答とし、第7図に示す。Next, the square root of the frequency response obtained in FIG. 6 is taken, and this is taken as the frequency response of hx and hy, and is shown in FIG.
さらに、これを逆フーリエ変換し、hx,hyの実領域
での計数を求める。Further, this is subjected to inverse Fourier transform to obtain the counts in the real regions of hx and hy.
以上の計算は、第3図の曲線a,b,c,dが選択され
た時に、その都度計算してもよいが、望ましくは前もっ
て計算しておいて、ROM、またはフロッピーディスク
等に記憶しておき、単に読み出すだけにしておいた方
が、一々計算する時間を省くことができる。The above calculation may be performed each time the curve a, b, c, d in FIG. 3 is selected, but it is preferably calculated in advance and stored in a ROM or a floppy disk. It should be noted that it is possible to save time for each calculation by simply reading.
また、Qの値は、診断者の好みにより個人差があるがほ
ぼ2.0〜4.0程度が良いということが知られてい
る。Further, it is known that the value of Q is preferably about 2.0 to 4.0, though there are individual differences depending on the preference of the diagnostician.
第8図(a),(b)は、Qを色々変化させて20人の
医師の判断をグラフにしたものである。FIGS. 8 (a) and 8 (b) are graphs showing the judgments of 20 doctors by changing Q variously.
○は原画より判断がしやすい (+1) △は原画と同じ ( 0) ×は原画より判断がしにくい (−1) で点数を表わしている。The circles are easier to judge than the original (+1) The triangles are the same as the original (0) × are harder to judge than the original (-1).
このようにして得たフィルタの周波数応答が前記第5図
に示すものである。The frequency response of the filter thus obtained is shown in FIG.
このフィルタは画像の細かな所まで、良く補正している
ザラツキが目立つことが解った。It has been found that this filter has noticeable graininess that is well corrected even in small areas of the image.
この原因はX線画像においては、画像情報のほとんどが
空間周波数0.5lp/mm以下のところにあり、それ
以上の空間周波数では画像情報はあるものの雑音の割合
が大きいということによることが判明した。It has been found that the cause of this is that in the X-ray image, most of the image information is at a spatial frequency of 0.5 lp / mm or less, and at a spatial frequency higher than that, although there is image information, the proportion of noise is large. .
この発明は、たたみ込み関数の空間周波数応答を原画像
信号の強度に応じて変化させ画像を補正することを特徴
としている。The present invention is characterized in that the spatial frequency response of the convolution function is changed according to the intensity of the original image signal to correct the image.
即ち、第9図に示すように、0.5〜1.0lp/mm
以上の空間周波数では、強調の度合を弱くして空間周波
数領域での強調をすることで良い結果を得ることができ
る。That is, as shown in FIG. 9, 0.5-1.0 lp / mm
With the above spatial frequencies, it is possible to obtain good results by weakening the degree of enhancement and enhancing in the spatial frequency domain.
前記の説明で第6図の周波数fpを求めるのにQを設定
し、そのQに達する周波数fpから以上をBまたはCの
ようにしたが、逆に周波数fpを0.5〜1.0lp/
mmに設定し、その時の周波数応答をQとして、それ以
上の周波数でBまたはCのように次第に低下させてゆく
ことがよいことがわかった。In the above description, Q is set to obtain the frequency fp in FIG. 6, and the above is set to B or C from the frequency fp reaching that Q, but conversely, the frequency fp is 0.5 to 1.0 lp /
It has been found that it is preferable to set the frequency to mm, set the frequency response at that time to Q, and gradually lower it like B or C at frequencies higher than that.
しかし、画像を得る系によっては、この空間周波数応答
のQの最大値を3倍以上にしなければ補正できない場合
がある。However, depending on the system that obtains the image, the maximum value of Q of the spatial frequency response may not be corrected unless it is tripled or more.
この場合、常にこの種のフィルムを用いると、画像に本
来ない疑像が生じる場合がある。例えばバリウム造影剤
を使った胃のX線画像の信号の大きさ(濃度)にかかわ
らず空間周波数特性のQを一定にして前記処理を行なう
と、多量に造影剤が入った低信号の広い面積の部分が必
要以上に強調されて白い縁や真黒の帯等の疑像が発生
し、画像品位を落してしまう。また、低画像信号レベル
でのザラツキが目立ち画像品位を落としてしまう。In this case, if a film of this type is always used, an unnatural image may occur in the image. For example, if the above-described processing is performed while keeping the spatial frequency characteristic Q constant regardless of the signal size (concentration) of the X-ray image of the stomach using barium contrast agent, a large area of low signal containing a large amount of contrast agent. Parts are emphasized more than necessary, and a suspicious image such as a white edge or a black band is generated, which deteriorates the image quality. In addition, graininess at a low image signal level conspicuously deteriorates the image quality.
これらの疑像の発生を防ぐためには、第10図(a),
(b),(c)に示すような処理が有効である。In order to prevent the generation of these suspicious images, FIG. 10 (a),
The processes shown in (b) and (c) are effective.
即ち、第10図(a)は疑像の発生を防止するために、
空間周波数特性のQを画像信号Sの大きさに応じ、原画
像信号Sの弱い所S1以下では小さく、本来多くの信号
をもつ信号の範囲では大きくし、また強い部分S2以上
では小さくした例である。That is, in FIG. 10 (a), in order to prevent the occurrence of a false image,
In the example in which the spatial frequency characteristic Q is small according to the size of the image signal S in the weak portion S1 or less of the original image signal S, is large in the range of a signal that originally has many signals, and is small in the strong portion S2 or more. is there.
そして、曲線Aは滑らかに変化させた場合を示し、曲線
BはS1,S2で折れまがるようにしたものであるが、
両者の差はほとんど見られなかった。この例の場合、原
画像信号の弱い部分では、Qを小さくして画像のザラツ
キを小さくしている。また、原画像信号の強い部分S2
以上でQを落とし、黒縁や白縁の発生を防いでいる。The curve A shows a case where the curve is smoothly changed, and the curve B is a curve which is folded at S1 and S2.
Almost no difference was seen between the two. In the case of this example, Q is reduced in the weak portion of the original image signal to reduce the graininess of the image. Also, the portion S2 where the original image signal is strong
As a result, Q is reduced to prevent black edges and white edges.
具体的には、低信号部と高信号部が画像全体の多くの部
分を占め、かつこの領域が診断上重要でなく中信号部が
特に診断上重要であるもの、例えば胆のう造影、肝臓造
影がこの場合であり、雑音等が強調されると診断の妨げ
になるので、これら以外の中信号部のみを強調すること
が望ましい場合が、この第10図(a)の例である。Specifically, the low-signal part and the high-signal part occupy a large part of the entire image, and this region is not important for diagnosis and the middle-signal part is particularly important for diagnosis, such as gallbladder and liver angiography. This is the case, and if noise or the like is emphasized, the diagnosis is hindered. Therefore, it is an example of FIG. 10A that it is desirable to emphasize only the middle signal portion other than these.
また、胸部正面撮影の場合、たたみ込み関数hの特性を
固定すると、背骨や心臓部分の低信号域での雑音が増大
し、視覚的に非常に目立ち画像品位を落し、診断性を劣
化させる。Further, in the case of front chest imaging, if the characteristic of the convolution function h is fixed, noise in the low signal region of the spine and the heart portion increases, which makes the image quality very noticeable and deteriorates the diagnostic quality.
この場合たたみ込み関数hの周波数応答のQについて背
骨や心臓部分の低信号域で小さくし、肺の部分の高輝度
部で大きくすれば、雑音を抑えることができる。In this case, noise can be suppressed by decreasing Q of the frequency response of the convolution function h in the low signal region of the spine and heart and increasing it in the high luminance part of the lung.
これが第10図(b)の場合である。This is the case in FIG. 10 (b).
第10図(c)に示すものは、血管造形、リンパ管造形
のような低信号域の診断が重要で、その領域が、画像全
体であまり大きな部分を占めていないものの場合に適し
ている。The one shown in FIG. 10 (c) is suitable for the case of diagnosing a low-signal region such as blood vessel formation or lymphatic vessel formation, and that region does not occupy a very large part in the entire image.
これらの一例として、胸部正面撮影において、第10図
(a)の周波数応答のQを用いる場合を説明する。As an example of these, the case where the frequency response Q of FIG. 10A is used in front chest imaging will be described.
胸部正面撮影の画像のヒストグラムは第11図のような
形をしている。Uは背骨の部分,Vは心臓の部分、Wは
肺野部を示しており、一般の撮影では主に肺野部Wに関
心があり、背骨の部分U,心臓の部分Vの部分はそれほ
ど重要ではないが、ある程度形状が解読できれば良いと
いわれている。そこで、第10図(a)で示したような
原画像信号の下位値S1と上位値S2とを、このヒスト
グラムから決定することができる。この下位値S1以下
及び上位置S2以上は、余り補正する必要がない。即
ち、下位値S1以下はS/Nが悪く、また上位値S2以
上はS/Nが良いが、強調すると前記した白縁や黒縁が
生じるおそれがある。この下位値S1をmin+(ma
x−min)α1、α1は(0.1〜0.5)程度に
し、上位値S2をmin+(max−min)α2、α
2は(0.8〜1.5)程度にしても良い。また、ヒス
トグラムのルイ積が30〜50%になる点をS1、ヒス
トグラムのルイ積が全画像の80〜90%になる信号強
度の0.8〜1.5倍をS2にしても良い。The histogram of the image taken from the front of the chest has a shape as shown in FIG. U is the spine part, V is the heart part, and W is the lung field part. In general radiography, I am mainly interested in the lung field part W, and the spine part U and the heart part V part are not so much. It is not important, but it is said that it is good if the shape can be decoded to some extent. Therefore, the lower value S1 and the upper value S2 of the original image signal as shown in FIG. 10A can be determined from this histogram. The lower value S1 or less and the upper position S2 or more do not need to be corrected so much. That is, the lower value S1 or less has poor S / N, and the upper value S2 or more has good S / N, but if emphasized, the above-mentioned white edge or black edge may occur. This lower value S1 is defined as min + (ma
x-min) α1 and α1 are set to about (0.1 to 0.5), and the upper value S2 is min + (max-min) α2 and α
2 may be about (0.8 to 1.5). Further, the point at which the Louis product of the histogram is 30 to 50% may be S1, and the signal intensity at which the Louis product of the histogram is 80 to 90% of the entire image is 0.8 to 1.5 times S2.
その他の部位においても、その部位のヒストグラムより
同様な方法でS1,S2を決定することができるが、部
位に応じてどんな部位を撮影されたかを判別することは
困難であるので、押しボタン等で、選択されるようにし
ておくことで実現できる。For other parts, it is possible to determine S1 and S2 by the same method from the histogram of that part, but it is difficult to determine what part was photographed according to the part. , Can be realized by leaving it selected.
このように、Qの値を画像信号の強度により変化させた
場合、前記の第8図(a)と同様な評価を行なったとこ
ろ、第12図(a)に示す結果を得た。As described above, when the value of Q was changed according to the intensity of the image signal, the same evaluation as in FIG. 8 (a) was performed, and the result shown in FIG. 12 (a) was obtained.
この例は胸部X線画像で第10図(a)の例を評価した
ものである。この場合Qはフィルタの最大の周波数応答
(Qm)を用いて表わしてある。これによると、第12
図(a),(b)に示すようにQの範囲は3〜6程度で
あることがわかる。This example is an evaluation of the example of FIG. 10 (a) with a chest X-ray image. In this case, Q is represented using the maximum frequency response (Qm) of the filter. According to this,
It can be seen that the range of Q is about 3 to 6 as shown in FIGS.
いままでの説明では、フィルタが最大応答をする空間周
波数fpを固定していたが、この空間周波数fpを画像
信号に対して変化させることも、画質を改善するために
用いることができる。In the above description, the spatial frequency fp at which the filter has the maximum response is fixed, but changing this spatial frequency fp with respect to the image signal can also be used to improve the image quality.
例えば、第13図に示すように、画像信号が弱い部分で
は空間周波数fpを低くし、即ち、S/Nが悪い信号に
対しては低空間周波数領域を補正し、或程度S/Nが良
い部分では、高空間周波数まで補正する方法である。For example, as shown in FIG. 13, the spatial frequency fp is lowered in a portion where the image signal is weak, that is, the low spatial frequency region is corrected for a signal having a poor S / N, and the S / N is good to some extent. In part, it is a method of correcting up to a high spatial frequency.
また、第9図の周波数fc、即ち、フィルタの周波数応
答が0.1程度になる周波数を画像信号に応じて変化さ
せることで、画像のザラツキを抑える効果がある。Further, the frequency fc shown in FIG. 9, that is, the frequency at which the frequency response of the filter becomes about 0.1 is changed according to the image signal, so that there is an effect of suppressing the roughness of the image.
即ち、第14図(a),(b)のように、原画信号、雑
音比の低い信号レベルでは空間周波数fcを小さくし、
S/Nの十分ある中から高信号レベルでは周波数fcを
高めに設定することで、低信号レベル部の雑音を抑える
ことができる。That is, as shown in FIGS. 14A and 14B, the spatial frequency fc is reduced at the original image signal and the signal level with a low noise ratio,
By setting the frequency fc at a high level from a medium to high signal level with a sufficient S / N, noise in the low signal level section can be suppressed.
また、前記第11図のように、高信号レベル部で再び空
間周波数fcを上げると低信号レベルから高信号レベル
に急激に変化している画像に対して疑像の発生を抑え、
かつ診断に影響する部分を充分に補正することが可能で
ある。Further, as shown in FIG. 11, when the spatial frequency fc is raised again in the high signal level portion, the occurrence of suspicion is suppressed for the image which is rapidly changing from the low signal level to the high signal level,
Moreover, it is possible to sufficiently correct the portion that affects the diagnosis.
さらに、第15図に示すように周波数応答のQを変化さ
せることを同時に行なうと、さらに効果があることはい
うまでもない。Further, it is needless to say that the effect is further improved if the Q of the frequency response is changed at the same time as shown in FIG.
[発明の効果] この発明は前記のように、人間の目の視覚特性や蓄積性
螢光体の雑音特性に適した画像処理を高速に行なうこと
ができ、特に画像の細かな所まで、高速な処理で良く補
正することが可能で、ザラツキのない診断性に優れた良
好な画像を得ることができる。[Effects of the Invention] As described above, the present invention enables high-speed image processing suitable for the visual characteristics of the human eye and the noise characteristics of the accumulative phosphor, and particularly at high speeds even for detailed images. It is possible to perform good correction by various processes, and it is possible to obtain a good image with excellent diagnosability without graininess.
特に、各捜査のそれぞれの画素毎に、二次元の所定範囲
のたたみ込み関数をそれぞれ乗算し、このそれぞれの値
を加算するたたみ込み演算を所定の画像について行なう
ことで、空間周波数フィルタの形状を、画素毎に自由に
設計することができ、画像の特性を改善できる。In particular, the shape of the spatial frequency filter can be determined by multiplying each pixel of each investigation by a convolution function in a two-dimensional predetermined range and performing a convolution operation for adding the respective values to a predetermined image. , It can be designed freely for each pixel, and the image characteristics can be improved.
また、たたみ込み関数の最大応答の空間周波数、または
たたみ込み関数の最大応答の空間周波数及び強度を原画
像信号の強度に応じて変化させることにより、画像ノイ
ズを最小限に抑えながら、画質の改善が図られる。Further, by changing the spatial frequency of the maximum response of the convolution function, or the spatial frequency and the intensity of the maximum response of the convolution function according to the intensity of the original image signal, the image noise is improved while the image noise is minimized. Is planned.
第1図は従来の空間周波数フィルタの特性例を示す図、
第2図はたたみ込み演算の説明図、第3図は放射線画像
を得る系の代表的な周波数特性図、第4図はこの発明の
フィルタの周波数特性の例を示す図、第5図は補正され
たときの周波数特性を示す図、第6図及び第7図はこの
発明のフィルタの周波数特性の例を説明する図、第8図
は処理に対する医師の評価を示す図、第9図はこの発明
のフィルタの周波数特性例を示す図、第10図は画像信
号に対するQの変化例を示す図、第11図は胸部X線画
像のヒストグラム例を示す図、第12図は他の処理に対
する医師の評価を示す図、第13図は画像信号に対する
fpの変化例を示す図、第14図は画像信号に対するf
cの変化例を示す図、第15図は画像信号に対するフィ
ルタ特性例を示す図である。 1,1′……画像 2,2′……画素FIG. 1 is a diagram showing a characteristic example of a conventional spatial frequency filter,
FIG. 2 is an explanatory diagram of convolution calculation, FIG. 3 is a typical frequency characteristic diagram of a system for obtaining a radiation image, FIG. 4 is a diagram showing an example of frequency characteristic of the filter of the present invention, and FIG. FIG. 6 and FIG. 7 are diagrams for explaining an example of the frequency characteristic of the filter of the present invention, FIG. 8 is a diagram showing a doctor's evaluation of the processing, and FIG. 9 is this diagram. FIG. 10 is a diagram showing an example of frequency characteristics of the filter of the invention, FIG. 10 is a diagram showing an example of changes in Q with respect to an image signal, FIG. 11 is a diagram showing a histogram example of a chest X-ray image, and FIG. 12 is a doctor for other processing. Of FIG. 13, FIG. 13 is a diagram showing an example of changes in fp with respect to an image signal, and FIG. 14 is f with respect to an image signal.
FIG. 15 is a diagram showing an example of change in c, and FIG. 15 is a diagram showing an example of filter characteristics for an image signal. 1, 1 '... Image 2, 2' ... Pixel
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G06F 15/68 400 A 9191−5L H04N 5/325 7/18 K ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI Technical display location G06F 15/68 400 A 9191-5L H04N 5/325 7/18 K
Claims (1)
読み出し、電気信号に変換した後、可視像として再生す
るに当り、各走査のそれぞれの画素毎に、二次元の所定
範囲のたたみ込み関数をそれぞれ乗算し、このそれぞれ
の値を加算するたたみ込み演算を所定の画像について行
ない、かつ前記たたみ込み関数の最大応答の空間周波
数、または前記たたみ込み関数の最大応答の空間周波数
及び強度を原画像信号の強度に応じて変化させ、前記画
像を補正することを特徴とする放射線画像処理方法。1. When a radiation image is scanned to read radiation image information, converted into an electric signal, and then reproduced as a visible image, each pixel of each scanning is folded in a predetermined two-dimensional range. A convolution operation for multiplying each convolution function and adding the respective values is performed on a predetermined image, and the spatial frequency of the maximum response of the convolution function or the spatial frequency and intensity of the maximum response of the convolution function are calculated. A radiation image processing method, which comprises varying the intensity of an original image signal to correct the image.
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JPS60242837A (en) * | 1984-05-17 | 1985-12-02 | コニカ株式会社 | Treatment of radiation image |
-
1984
- 1984-05-21 JP JP59102387A patent/JPH0636596B2/en not_active Expired - Lifetime
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