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【発明の名称】 画像処理装置、画像処理システム、画像処理方法、プログラム及び記憶媒体
【発明者】 【氏名】新畠 弘之
【住所又は居所】東京都大田区下丸子３丁目３０番２号 キヤノン株式会社内
【要約】 【課題】複数の画像処理を統合的、効率的且つ適切に行うことのできる、画像処理装置等を提供する。

【解決手段】対象画像に対して複数の画像処理を施す画像処理装置を、対象画像を複数の周波数帯域の成分に分解する分解手段と、分解手段により得られた成分を複数の画像処理の各々に関して解析する解析手段と、解析手段の解析結果に基づいて、分解手段により得られた成分を変換する成分変換手段と、成分変換手段による変換後の複数の周波数帯域の成分から、対象画像に対し複数の画像処理が施された後の画像を生成する画像生成手段と、から構成する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 対象画像に対して複数の画像処理を施す画像処理装置であって、前記対象画像を複数の周波数帯域の成分に分解する分解手段と、前記分解手段により得られた複数の前記成分を前記複数の画像処理の各々に関して解析する解析手段と、前記解析手段の解析結果に基づいて、前記分解手段により得られた前記成分を変換する成分変換手段と、前記成分変換手段による変換後の複数の周波数成分から、前記対象画像に対し前記複数の画像処理が施された後の画像を生成する画像生成手段とを備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】 対象画像に対して複数の画像処理を施す画像処理装置であって、前記対象画像を複数の周波数帯域の成分に分解する分解手段と、前記分解手段により得られた前記成分を、前記複数の画像処理の各々に関して、前記対象画像に対し前記複数の画像処理が施されることを経て得られる可視画像の画素値レベルの情報に基づいて、解析する解析手段と、前記解析手段の解析結果に基づいて、前記分解手段により得られた前記成分を変換する成分変換手段と、前記成分変換手段による変換後の複数の周波数帯域の成分から、前記対象画像に対し前記複数の画像処理が施された後の画像を生成する画像生成手段とを備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】 前記複数の画像処理は、ノイズ除去処理、鮮鋭化処理及びダイナミックレンジ変更処理のうちの少なくともいずれか２つを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項４】 前記対象画像は、放射線撮影により得られた画像を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか1項に記載の画像処理装置。
【請求項５】 対象画像に対して画像処理を施す画像処理装置であって、前記対象画像を複数の周波数帯域の成分に分解する分解手段と、前記対象画像に対し前記画像処理が施されることを経て得られる可視画像の画素値レベルの情報に基づいて、前記分解手段により得られた前記成分を変換する成分変換手段と、前記成分変換手段による変換後の複数の周波数帯域の成分から、前記対象画像に対し前記画像処理が施された後の画像を生成する画像生成手段とを備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】 入力画素値を前記可視画像の画素値に変換する階調変換手段を更に有し、前記成分変換手段は、前記階調変換手段の階調変換特性に基づいて、前記分解手段により得られた前記成分を変換することを特徴とする請求項２又は５に記載の画像処理装置。
【請求項７】 前記成分変換手段は、前記階調変換特性と、前記画素値レベルの情報と前記成分変換手段の成分変換特性との関係を規定するパターン情報とに基づいて、前記分解手段により得られた前記成分を変換することを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項８】 前記成分変換手段はノイズ除去手段であり、該ノイズ除去手段は、前記画素値レベルの情報に基づいて、ノイズ除去のための係数変換曲線の遮断幅を変更することを特徴とする請求項２、５〜７のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項９】 前記対象画像は、被写体の放射線撮影により得られた画像であり、前記パターン情報は、前記被写体の撮影対象部位及び前記放射線撮影の条件の少なくとも一方の情報に基づいて決定されることを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項１０】 前記階調変換特性を変更する変更手段を更に備えることを特徴とする請求項６又は７に記載の画像処理装置。
【請求項１１】 複数の機器が互いに通信可能に接続されてなる画像処理システムであって、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の画像処理装置を構成する各手段を含むことを特徴とする画像処理システム。
【請求項１２】 コンピュータを所定の手段として機能させるためのプログラムであって、前記所定の手段は、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の画像処理装置を構成する各手段を含むことを特徴とするプログラム。
【請求項１３】 請求項１２記載のプログラムを格納していることを特徴とするコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１４】 対象画像に対して複数の画像処理を施す画像処理方法であって、前記対象画像を複数の周波数帯域の成分に分解する分解工程と、前記分解工程において得られた前記成分を前記複数の画像処理の各々に関して解析する解析工程と、前記解析工程における解析結果に基づいて、前記分解工程において得られた前記成分を変換する成分変換工程と、前記成分変換工程において変換された後の複数の周波数帯域の成分から、前記対象画像に対し前記複数の画像処理が施された後の画像を生成する画像生成工程とを含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項１５】 対象画像に対して複数の画像処理を施す画像処理方法であって、前記対象画像を複数の周波数帯域の成分に分解する分解工程と、前記分解工程において得られた前記成分を、前記複数の画像処理の各々に関して、前記対象画像に対し前記複数の画像処理が施されることを経て得られる可視画像の画素値レベルの情報に基づいて、解析する解析工程と、前記解析工程における解析結果に基づいて、前記分解工程において得られた前記成分を変換する成分変換工程と、前記成分変換工程において変換された後の複数の周波数帯域の成分から、前記対象画像に対し前記複数の画像処理が施された後の画像を生成する画像生成工程とを備えることを特徴とする画像処理方法。
【請求項１６】 対象画像に対して画像処理を施す画像処理方法であって、前記対象画像を複数の周波数帯域の成分に分解する分解工程と、前記対象画像に対し前記画像処理が施されることを経て得られる可視画像の画素値レベルの情報に基づいて、前記分解工程において得られた前記成分を変換する成分変換工程と、前記成分変換工程において変換された後の複数の周波数帯域の成分から、前記対象画像に対し前記画像処理が施された後の画像を生成する画像生成工程とを備えることを特徴とする画像処理方法。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、対象画像に画像処理を施すための画像処理装置、画像処理システム、画像処理方法、プログラム及び当該プログラムを格納しているコンピュータ可読記憶媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より例えば、Ｘ線撮影により得られた胸部画像は、Ｘ線が透過しやすい肺野の画像部分、及びＸ線が非常に透過しにくい縦隔部の画像部分から構成されるため、画素値の存在するレンジが非常に広い。このため、肺野及び縦隔部の両方の画像部分を同時に観察することが可能な、可視化されたＸ線胸部画像を得ることは困難であるとされてきた。
【０００３】そこで、前記の問題を回避する方法として、特開２０００−１０１８４１等に記載された画像処理方法がある。ここでの画像処理方法は、原画像ｆ（ｘ，ｙ）、原画像ｆ（ｘ，ｙ）の階調変換後の画像ｆｈ（ｘ，ｙ）、原画像ｆ（ｘ，ｙ）の圧縮処理後の画像ｆｃ（ｘ，ｙ）、原画像ｆ（ｘ，ｙ）の低周波画像（平滑化画像）Ｓｕｓ（ｘ，ｙ）、及び定数Ｂを以って、
なる式（１）及び式（２）により表されるものである。
【０００４】前記式（１）において、ｆ（ｘ，ｙ）−Ｓｕｓ（ｘ，ｙ）
の部分は、高周波成分を表す。この部分を含む式（１）の第２項の効果により、圧縮された高周波成分の振幅が復元（Ｂ＝１の場合）され、よってダイナミックレンジの圧縮後においても、主として高周波成分で構成される微細構造の見え方を、原画像ｆ（ｘ，ｙ）と同様に維持することができる。
【０００５】尚、”Ｆ（）”は、階調変換曲線を表す単調増加関数である。階調変換曲線Ｆ（）は、連続かつ微分可能となるようになされている。当該方法では、高周波成分の振幅を維持（Ｂ＝１の場合）したまま、画像データのダイナミックレンジを圧縮することが可能である。
【０００６】ここで、前記式（２）で表される低周波画像”Ｓｕｓ（ｘ，ｙ）”は、原画像ｆ（ｘ，ｙ）の移動平均画像である。
【０００７】また、前記の微細構造を見やすくするための画像処理としては、所謂鮮鋭化処理が挙げられる。この鮮鋭化処理は、原画像ｆ（ｘ，ｙ）、処理後画像ｆｐ（ｘ，ｙ）、原画像ｆ（ｘ，ｙ）の低周波画像Ｓｕｓ２（ｘ，ｙ）、及び定数Ｃを以って、
なる式（３）により表される。
【０００８】尚、低周波画像Ｓｕｓ２（ｘ，ｙ）は、前記（２）式で表される低周波画像Ｓｕｓ（ｘ，ｙ）とマスクサイズが異なるものである。
【０００９】また、その他の画像処理として、所定の高周波成分を除去又は抑制することにより、ノイズを減少させるノイズ除去処理の検討が行われつつある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の画像処理方法では、上述したような、ダイナミックレンジ圧縮処理、鮮鋭化処理、及びノイズ除去処理等の複数の画像処理を、原画像に対して全て満足いくように行うことができなかった。
【００１１】具体的にはまず、原画像ｆ（ｘ，ｙ）に対して鮮鋭化処理を行った後に、ダイナミックレンジ圧縮処理を行う場合、前記式（１）は、
なる式（４）となる。この式（４）では、ｆｐ（ｘ，ｙ）−Ｓｕｓ３（ｘ，ｙ）
の部分が、鮮鋭化処理後の画像ｆｐ（ｘ，ｙ）の高周波成分を表すことになる。
【００１２】しかしながら、鮮鋭化処理後の画像ｆｐ（ｘ，ｙ）の低周波画像Ｓｕｓ３（ｘ，ｙ）は、
なる式（５）及び式（６）に示されるように、”Ｓｕｓ４（ｘ，ｙ）”を含む項の影響を受けるものであり、前記式（１）式での、ｆ（ｘ，ｙ）−Ｓｕｓ（ｘ，ｙ）
により示される高周波成分と、前記式（４）でのｆｐ（ｘ，ｙ）−Ｓｕｓ３（ｘ，ｙ）
により示される高周波成分とは異なるものである。
【００１３】したがって、前記式（１）によるダイナミックレンジ圧縮処理と、前記式（４）によるダイナミックレンジ圧縮処理とでは、復元される高周波の周波帯と共に、微細構造の復元性が異なり、これが画質の劣化の原因となる場合が生じてくる。このような問題は、ダイナミックレンジ圧縮処理後に、鮮鋭化処理を行う場合にも同様である。
【００１４】即ち、移動平均等による低周波画像を用いた周波数処理を２度以上行う場合、鮮鋭化処理及びダイナミックレンジ圧縮処理に限らず同様の問題が生じてくる。また、濃度（輝度）レベルに応じて高周波成分に対する人間の視覚特性が変化する一方、ダイナミックレンジ圧縮処理では画像の少なくとも一部の領域の濃度（画素値）レベルが変更されることから、鮮鋭化処理の効果がダイナミックレンジ圧縮処理によって影響を受けることも考えられる。
【００１５】また、ノイズ除去処理は、基本的には高周波成分を抑制する処理であり、これに対して鮮鋭化処理は、高周波成分を増強する処理である。すなわち、ノイズ除去処理と鮮鋭化処理の両処理は、相反する効果を有する。
【００１６】従って、従来のノイズ除去処理と鮮鋭化処理を独立に行う構成では、高周波成分を抑制したい領域を強調してしまったり、これとは逆に高周波成分を強調したい領域を抑制してしまったり等の問題が生じる場合がある。このような問題は直接、画質の劣化へとつながるものである。
【００１７】また、式（３）に示す鮮鋭化処理では特定の周波数帯（例えば、所定の単一又は複数の中周波数帯）の強調ができない。そこで、特定周波数帯の調整（強調及び／又は抑制）が容易である多重周波数処理を用いて、鮮鋭化処理等の画像処理を行うことが考えられる。この場合にも、ダイナミックレンジを変更する処理及び鮮鋭化処理等の複数種の画像処理を行う際に、上述と同様の課題がある。
【００１８】例えば、ダイナミックレンジ変更処理及び鮮鋭化処理等の複数種の画像処理を適切に融合して、特定周波数帯の画像成分の復元性を担保したり、又は意図通りの周波数強調若しくは抑制処理を行いやすくする必要がある。
【００１９】本発明は上記の課題を解決するために成されたものであり、複数の画像処理を統合的、効率的且つ適切に行うことのできる、画像処理装置、画像処理システム、画像処理方法、プログラム及び当該プログラムを格納しているコンピュータ可読記憶媒体を提供することを目的とする。
【００２０】また、安定した画像処理効果の得られる画像処理装置、画像処理システム、画像処理方法、プログラム及び当該プログラムを格納しているコンピュータ可読記憶媒体を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するための本発明による画像処理装置は以下の構成を備える。即ち、対象画像に対して複数の画像処理を施す画像処理装置であって、前記対象画像を複数の周波数帯域の成分に分解する分解手段と、前記分解手段により得られた複数の前記成分を前記複数の画像処理の各々に関して解析する解析手段と、前記解析手段の解析結果に基づいて、前記分解手段により得られた前記成分を変換する成分変換手段と、前記成分変換手段による変換後の複数の周波数成分から、前記対象画像に対し前記複数の画像処理が施された後の画像を生成する画像生成手段とを備える。
【００２２】上記の目的を達成するための本発明による画像処理装置は以下の構成を備える。即ち、対象画像に対して複数の画像処理を施す画像処理装置であって、前記対象画像を複数の周波数帯域の成分に分解する分解手段と、前記分解手段により得られた前記成分を、前記複数の画像処理の各々に関して、前記対象画像に対し前記複数の画像処理が施されることを経て得られる可視画像の画素値レベルの情報に基づいて、解析する解析手段と、前記解析手段の解析結果に基づいて、前記分解手段により得られた前記成分を変換する成分変換手段と、前記成分変換手段による変換後の複数の周波数帯域の成分から、前記対象画像に対し前記複数の画像処理が施された後の画像を生成する画像生成手段とを備える。
【００２３】また、好ましくは、前記複数の画像処理は、ノイズ除去処理、鮮鋭化処理及びダイナミックレンジ変更処理のうちの少なくともいずれか２つを含む。
【００２４】また、好ましくは、前記対象画像は、放射線撮影により得られた画像を含む。
【００２５】上記の目的を達成するための本発明による画像処理装置は以下の構成を備える。即ち、対象画像に対して画像処理を施す画像処理装置であって、前記対象画像を複数の周波数帯域の成分に分解する分解手段と、前記対象画像に対し前記画像処理が施されることを経て得られる可視画像の画素値レベルの情報に基づいて、前記分解手段により得られた前記成分を変換する成分変換手段と、前記成分変換手段による変換後の複数の周波数帯域の成分から、前記対象画像に対し前記画像処理が施された後の画像を生成する画像生成手段とを備える。
【００２６】また、好ましくは、入力画素値を前記可視画像の画素値に変換する階調変換手段を更に有し、前記成分変換手段は、前記階調変換手段の階調変換特性に基づいて、前記分解手段により得られた前記成分を変換する。
【００２７】また、好ましくは、前記成分変換手段は、前記階調変換特性と、前記画素値レベルの情報と前記成分変換手段の成分変換特性との関係を規定するパターン情報とに基づいて、前記分解手段により得られた前記成分を変換する。
【００２８】また、好ましくは、前記成分変換手段はノイズ除去手段であり、該ノイズ除去手段は、前記画素値レベルの情報に基づいて、ノイズ除去のための係数変換曲線の遮断幅を変更する。
【００２９】また、好ましくは、前記対象画像は、被写体の放射線撮影により得られた画像であり、前記パターン情報は、前記被写体の撮影対象部位及び前記放射線撮影の条件の少なくとも一方の情報に基づいて決定される。
【００３０】また、好ましくは、前記階調変換特性を変更する変更手段を更に備える。
【００３１】上記の目的を達成するための本発明による画像処理システムは以下の構成を備える。即ち、複数の機器が互いに通信可能に接続されてなる画像処理システムであって、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の画像処理装置を構成する各手段を含むことを特徴とする。
【００３２】上記の目的を達成するための本発明によるプログラムは以下の構成を備える。即ち、コンピュータを所定の手段として機能させるためのプログラムであって、前記所定の手段は、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の画像処理装置を構成する各手段を含むことを特徴とする。
【００３３】また、好ましくは、請求項１２記載のプログラムを格納していることを特徴とするコンピュータ可読記憶媒体。
【００３４】上記の目的を達成するための本発明による画像処理方法は以下の構成を備える。即ち、対象画像に対して複数の画像処理を施す画像処理方法であって、前記対象画像を複数の周波数帯域の成分に分解する分解工程と、前記分解工程において得られた前記成分を前記複数の画像処理の各々に関して解析する解析工程と、前記解析工程における解析結果に基づいて、前記分解工程において得られた前記成分を変換する成分変換工程と、前記成分変換工程において変換された後の複数の周波数帯域の成分から、前記対象画像に対し前記複数の画像処理が施された後の画像を生成する画像生成工程とを含む。
【００３５】上記の目的を達成するための本発明による画像処理方法は以下の構成を備える。即ち、対象画像に対して複数の画像処理を施す画像処理方法であって、前記対象画像を複数の周波数帯域の成分に分解する分解工程と、前記分解工程において得られた前記成分を、前記複数の画像処理の各々に関して、前記対象画像に対し前記複数の画像処理が施されることを経て得られる可視画像の画素値レベルの情報に基づいて、解析する解析工程と、前記解析工程における解析結果に基づいて、前記分解工程において得られた前記成分を変換する成分変換工程と、前記成分変換工程において変換された後の複数の周波数帯域の成分から、前記対象画像に対し前記複数の画像処理が施された後の画像を生成する画像生成工程とを備える。
【００３６】上記の目的を達成するための本発明による画像処理方法は以下の構成を備える。即ち、対象画像に対して画像処理を施す画像処理方法であって、前記対象画像を複数の周波数帯域の成分に分解する分解工程と、前記対象画像に対し前記画像処理が施されることを経て得られる可視画像の画素値レベルの情報に基づいて、前記分解工程において得られた前記成分を変換する成分変換工程と、前記成分変換工程において変換された後の複数の周波数帯域の成分から、前記対象画像に対し前記画像処理が施された後の画像を生成する画像生成工程とを備える。
【００３７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００３８】＜実施形態１＞本発明は、例えば、図１に示すようなＸ線撮影装置１００に適用される。
【００３９】実施形態１のＸ線撮影装置１００は、前記図１に示すように、Ｘ線ビーム１０２を発生するＸ線発生回路１０１と、被写体１０３を透過したＸ線ビーム１０２を検出する２次元Ｘ線センサ１０４と、２次元Ｘ線センサ１０４から出力される画像データを収集するデータ収集回路１０５と、データ収集回路１０５にて収集された画像データに対して前処理を施す前処理回路１０６と、前処理回路１０６による処理後画像等の各種情報や各種処理実行のための処理プログラムを記憶するメインメモリ１０９と、Ｘ線撮影実行等の指示や各種設定を本装置１００に対して行うための操作パネル１１０と、前処理回路１０６による処理後画像（原画像）に対して複数の画像処理を施す画像処理回路１１２と、画像処理回路１１２での処理後画像等を表示する表示器１１１と、本装置１００全体の動作制御を司るＣＰＵ１０８とを備えている。
【００４０】また、データ収集回路１０５、前処理回路１０６、表示器１１１、画像処理回路１１２、ＣＰＵ１０８、メインメモリ１０９、及び操作パネル１１０はそれぞれ、ＣＰＵバス１０７を介して互いに通信可能なように接続されている。
【００４１】また、画像処理回路１１２は、階調変換回路１１３、解析回路１１４、周波数成分分解回路１１５、周波数係数変換回路１１６及び復元回路１１７を備えている。
【００４２】解析回路１１４は、ノイズ除去処理のための解析、鮮鋭化処理を行うための解析、及びダイナミックレンジを変更するための解析等を行う。ここでの「変更」とは、圧縮及び／又は伸張を意味し、「解析」とは、各処理によって変更された後の周波数係数（周波数成分）若しくはその変更の程度、及び変更される周波数係数の領域（位置）を決定することを意味する。
【００４３】周波数成分分解回路１１５は、原画像に対して、離散ウェーブレット変換（以下、「ＤＷＴ変換」とも言う）を施すことで、各周波数帯の周波数係数（ウェーブレット変換係数）を取得する。
【００４４】周波数係数変換回路１１６は、解析回路１１４による解析結果に基づいて、周波数成分分解回路１１５により分解された周波数帯毎の周波数係数を変換処理する。
【００４５】復元回路１１７は、周波数係数変換回路１１６による変換処理後の周波数係数に対して、逆離散ウェーブレット変換（以下、「逆ＤＷＴ変換」とも言う）を行うことにより、画象処理後の画像を生成する。
【００４６】尚、実施形態１では、画像を複数の周波数帯の成分に分解する処理としてＤＷＴ変換による処理を用いているが、これに限られることはなく、例えば、ラプラシアンピラミッドの方法や、サブバンド化しないフィルタ等による処理（例えば、マスクサイズの異なる複数種の平滑化フィルタを用いる方法）等も適用可能である。
【００４７】また、前記図１中の「階調変換回路１１３」は、後述する実施形態２で必要となる構成部であり、ここではその詳細は省略する。
【００４８】図２は本発明の実施形態１のＸ線撮影装置の動作を示すフローチャートである。
【００４９】前記図２のフローチャートに従った動作を実施するにあたって、例えば、メインメモリ１０９は、ＣＰＵ１０８での各種処理実行に必要なデータや処理プログラム等を記憶すると共に、ＣＰＵ１０８の作業用メモリ（ワークメモリ）として使用されるが、特に、複数の画像処理のための処理プログラムとして、前記図２のフローチャートに従った処理プログラムを記憶する。
【００５０】従って、ＣＰＵ１０８は、メインメモリ１０９から複数の画像処理のための処理プログラム（前記図２のフローチャートに従った処理プログラム）を読み出して実行することで、操作パネル１１０からの操作に従った、以下に説明するようなＸ線撮影装置１００の動作のための制御を行う。
【００５１】ステップＳ２００：Ｘ線発生回路１０１は、被写体（被検査体）１０３に対してＸ線ビーム１０２を放射する。
【００５２】Ｘ線発生回路１０１から放射されたＸ線ビーム１０２は、被検査体１０３を減衰しながら透過して、２次元Ｘ線センサ１０４に到達する。２次元Ｘ線センサ１０４は到達したＸ線の強度分布を検出し、当該強度分布に対応した画像データをＸ線画像として出力する。ここでのＸ線画像は、一例として胸部画像等、人体の所定部位の画像とする。
【００５３】データ収集回路１０５は、２次元Ｘ線センサ１０４から出力されたＸ線画像データを所定の形式のディジタル画像データに変換し、それを前処理回路１０６に供給する。
【００５４】前処理回路１０６は、データ収集回路１０５からのＸ線画像データに対して、オフセット補正処理やゲイン補正処理等の前処理を施す。
【００５５】前処理回路１０６で前処理が施されたＸ線画像データは入力画像（原画像）の情報として、ＣＰＵ１０８の制御により、ＣＰＵバス１０７を介して、メインメモリ１０９、表示器１１１及び画像処理回路１１２にそれぞれ転送される。
【００５６】ステップＳ２０１：画像処理回路１１２において、周波数成分分解回路１１５は、原画像ｆ（ｘ，ｙ）に対して、２次元の離散ウェーブレット変換処理（ＤＷＴ変換処理）を施すことで、周波数帯毎の周波数係数を取得する。
【００５７】具体的には、例えば、図３Ａは、１次元の離散ウェーブレット変換処理の構成を示したものである。この構成では、遅延素子（ｄｅｌａｙ）及びダウンサンプラの組み合わせにより、原画像ｆ（ｘ，ｙ）を、偶数アドレス及び奇数アドレスの各信号に分離し、これらの信号に対して、２つのフィルタｐ及びｕによりフィルタ処理を施す。
【００５８】前記のフィルタ処理後の信号ｓ及びｄはそれぞれ、１次元の画像信号に対して１レベルの分解を行った際のローパス係数及びハイパス係数を表しており、変換対象となる画像信号ｘ（ｎ）を以って、
なる式（７）及び式（８）により算出される。
【００５９】周波数成分分解回路１１５は、上述のような１次元の離散ウェーブレット変換処理を、原画像ｆ（ｘ，ｙ）の水平及び垂直方向に対して順次実行することにより、１レベルの２次元の離散ウェーブレット変換処理を行う。尚、２次元の離散ウェーブレット変換に関しては、その詳細が公知であるため、ここでは説明を省略する。
【００６０】前記図３Ｂは、周波数成分分解回路１１５における２次元の離散ウェーブレット変換処理で得られる、２レベルの変換係数群の一例を示したものである。
【００６１】前記図３Ｂに示すように、画像信号は、異なる周波数帯域の係数ＨＨ１，ＨＬ１，ＬＨ１，...，ＬＬ等（以下、ＨＨ１等を「サブバンド」とも言う）に分解される。
【００６２】ステップＳ２０２：解析回路１１４は、まず、図４に示される処理を実行する。
【００６３】すなわち、先ず、解析回路１１４は、周波数成分分解回路１１５（ステップＳ２０１）で得られたサブバンドのうち、高周波係数ＨＬ，ＬＨ，ＨＨの３つのサブバンドに対して、それぞれのサブバンド毎に任意の閾値を設定する（ステップＳ３０２ａ〜ステップＳ３０２ｃ）。
【００６４】ここでの閾値の設定方法としては、任意の方法を適用可能であるが、例えば、離散ウェーブレット変換の分解レベルに応じて経験的に求めた定数を設定する方法、或いは各サブバンドの平均値や分散値等の統計量に基づき自動的に決定する方法等が挙げられる。
【００６５】次に、解析回路１１４は、前記の設定閾値に基づいて、高周波係数ＨＬ，ＬＨ，ＨＨに対して閾値処理を施す（ステップＳ３０３ａ〜ステップＳ３０３ｃ）。具体的には例えば、閾値処理としては、
なる式（９）で表される２値化処理が挙げられる。
【００６６】前記式（９）において、”ＴＨHL”、”ＴＨLH”、及び”ＴＨHH”はそれぞれ、サブバンドＨＬ，ＬＨ，ＨＨに対する設定閾値を示し、”ＨＬ（ｘ，ｙ）”、”ＬＨ（ｘ，ｙ）”、及び”ＨＨ（ｘ，ｙ）”はそれぞれ、サブバンドの画素値、すなわちウェーブレット係数を示す。また、”２値化画像ＨＬ（ｘ，ｙ）”、”２値化画像ＬＨ（ｘ，ｙ）”、及び”２値化画像ＨＨ（ｘ，ｙ）”はそれぞれ、サブバンドＨＬ（ｘ，ｙ），ＬＨ（ｘ，ｙ）及びＨＨ（ｘ，ｙ）を、その画素値（係数）に基づいて２値化した後の画像を示す。
【００６７】次に、解析回路１１４は、前記の閾値処理に基づいて、周波数係数変換回路１１６における処理対象の画素（対象係数）を決定する（ステップＳ３０４）。
【００６８】ここでの処理対象画素決定方法としては、任意の方法を適用可能であるが、例えば、
なる式（１０）で表される、各サブバンドの２値化画像の論理積による方法が挙げられる。ここで、各サブバンドの２値化画像の画素値が”１”である画素に対応する各サブバンドの画素（係数）が、処理対象の画素（対象係数）となる。
【００６９】そして、解析回路１１４は、前記式（１０）により決定した処理対象画素に関する情報（各サブバンドの２値化画像）をメインメモリ１０９に保存する。また、このとき、解析回路１１４は、各サブバンドの２値化画像の画素値が”１”である画素に対応する各サブバンドの係数の各々に対し、各係数及び各係数の周辺の所定領域内の係数の平均値を算出し、算出された各係数の値及び各係数の位置（座標）をも、メインメモリ１０９に保存する。
【００７０】ステップＳ２０３：解析回路１１４は、鮮鋭化処理のための係数の変換のための解析を行う。
【００７１】具体的には例えば、解析回路１１４は、図５に示すような、原画像の画素値に応じて高周波係数を変更するための変換関数（例えば、原画像の画素値に応じて、周波数係数に乗算される乗数、すなわち変更前後の係数値の比を示す関数）等、原画像の画素値に応じて高周波係数を変更する程度を示すデータに基づいて、サブバンドＨＬ，ＬＨ，ＨＨの各周波数係数（高周波係数）を解析（例えば、各周波数係数に対する乗数を決定）し、その解析結果をメインメモリ１０９に保存する。
【００７２】尚、実施形態１では、説明の簡単化のために、サブバンドＨＬ，ＬＨ，ＨＨの全てに対して、前記図５に示したような１つの変換関数を用いるようにしたが、これに限られることはなく、サブバンド毎に異なる変換関数を用いるようにしてもよい。
【００７３】ステップＳ２０４：解析回路１１４は、画像のダイナミックレンジを変更するために、最も低周波数の帯域（サブバンドＬＬ）に対応する係数を当該係数の値に応じて変更する程度を解析し、その解析結果をメインメモリ１０９へ保存する。
【００７４】具体的には例えば、解析回路１１４は、図６に示すような、サブバンドＬＬの係数に応じて当該係数を変更するための変換関数（例えば、当該係数の値に応じて、当該係数に乗算される乗数、すなわち変更前後の係数値の比を示す関数）等、サブバンドＬＬの係数に応じて当該係数を変更する程度を示すデータに基づいて、サブバンドＬＬの各周波数係数を解析（例えば、各周波数係数に対する乗数を決定）し、その解析結果をメインメモリ１０９に保存する。一般的に、最も低周波数の帯域の係数の値は、原画像の画素値の値と高い相関があるため、当該低周波帯域の係数の値を変更することで、復元した画像のダイナミックレンジを変更することができる。
【００７５】ステップＳ２０５：周波数係数変換回路１１６は、ステップＳ２０２〜ステップＳ２０４によるメインメモリ１０９への保存情報に基づいて、ステップＳ２０１において周波数成分分解回路１１５で得られた周波数帯毎の係数を変換する。
【００７６】具体的には、周波数係数変換回路１１６は、周波数成分分解回路１１５で得られた係数を、メインメモリ１０９に保存されたノイズ除去解析により得られた係数に置き換える。その後、メインメモリ１０９に保存された鮮鋭化解析により得られた変更程度（例えば、乗数）に基づき、係数の変更を行う。さらに、メインメモリ１０９に保存されたダイナミックレンジ変更解析により得られた変更程度（例えば、乗数）に基づき、最低周波数帯域（サブバンドＬＬ）の係数を変更する。
【００７７】ステップＳ２０６：復元回路１１７は、周波数係数変換回路１１６での処理後の係数に対して、逆離散ウェーブレット変換処理を施すことにより、複数の画象処理を施した後の画像を生成する。
【００７８】具体的には例えば、図７は、前記図３Ａに示した離散ウェーブレット変換処理の構成に対応した、１次元の逆離散ウェーブレット変換処理のための構成を示したものである。この構成では、処理対象の係数（入力係数）ｓ´及びｄ´に対して、フィルタｕ及びｐの２つのフィルタによる処理を施し、アップサンプリングした後に重ね合わせ、その結果を画像信号ｘ´として出力するようになされている。
【００７９】前記の処理は、
なる式（１１）及び（１２）により表される。
【００８０】復元回路１１７は、上述のような、ウェーブレット係数に対する１次元の逆離散ウェーブレット変換処理を行う。２次元の逆離散ウェーブレット変換は、１次元の逆変換を画像の水平及び垂直方向に対して順次実行するものであり、その詳細は公知であるのでここでは説明を省略する。
【００８１】上述のようにして、画像処理回路１１２において、ノイズ除去処理、鮮鋭化処理及びダイナミックレンジ変更処理の施された原画像は、ＣＰＵ１０８の制御により、例えば、表示器１１１の画面に表示される。
【００８２】以上説明したように、実施形態１では、原画像に対して、複数の周波数成分への分解処理を行い、これらの周波数成分に対し、ノイズ除去処理及び鮮鋭化処理のための解析を行う。次に、これらの解析結果に基づいて、所定の周波数成分に対し、ノイズ除去処理及び鮮鋭化処理のための変換処理を行う。そして、変換処理後の各周波数成分に基づいてノイズ除去処理及び鮮鋭化処理の施された画像を生成するように構成したので、ノイズ除去処理及び鮮鋭化処理の両処理の間で矛盾する効果又は干渉を生じることなく、効果的かつ効率的に鮮鋭化処理及びノイズ除去処理を実施することができる。
【００８３】また、ダイナミックレンジ変更（圧縮等）処理及び鮮鋭化処理のための解析を原画像の複数の周波数成分に対し行う。次に、その解析結果に基づいて、所定の周波数成分に対し、ダイナミックレンジ変更処理及び鮮鋭化処理のための変換処理を行う。そして、変換処理後の各周波数成分に基づいてダイナミックレンジ変更処理及び鮮鋭化処理の施された画像を生成するように構成したので、ダイナミックレンジ変更処理及び鮮鋭化処理の両処理の影響が干渉することがなく、画質の劣化が生じない。また、効果的かつ効率的にダイナミックレンジ変更処理及び鮮鋭化処理を実施することができる。
【００８４】また、ノイズ除去処理、鮮鋭化処理及びダイナミックレンジ変更処理のそれぞれを互いに、効果等に矛盾なく、且つ干渉することなく実施することができるため、それぞれの処理の目的を達成することができる。従って、ノイズ除去処理、鮮鋭化処理及びダイナミックレンジ変更処理を施した後の画像の画質の向上を図ることができる。
【００８５】また、原画像に対して、複数の周波数成分への分解処理を行い、これらの周波数成分に対し、複数の画像処理のための解析を行う。次に、これらの解析結果に基づいて、所定の周波数成分に対し、複数の画像処理のための変換処理を行う。そして、変換処理後の各周波数成分に基づいて複数の画像処理の施された画像を生成するように構成したので、効果的且つ効率的に複数の画像処理を実施でき、処理時間の短縮を図ることができる。
【００８６】＜実施形態２＞実施形態２では、前記図１に示すようなＸ線撮影装置１００の動作を、例えば、図８のフローチャートに従った動作とする。
【００８７】ステップＳ７００：前記図２に示したステップＳ２００と同様にして、Ｘ線撮影装置１００において、被写体１０３のＸ線撮影が行なわれ、前処理の施された後のＸ線画像は、原画像として画像処理回路１１２に転送される。
【００８８】ステップＳ７０１：画像処理回路１１２において、階調変換回路１１３は、ダイナミックレンジ変更（圧縮等）処理の一環として、原画像Ｏｒｇ（ｘ，ｙ）に対して、階調変換曲線（階調変換関数）ｆ（）を用いた階調変換処理を施し、階調変換後の画像ｆ（Ｏｒｇ（ｘ，ｙ））を生成する。
【００８９】尚、”（ｘ，ｙ）”は、画像上での画素の位置（座標）を表す。
【００９０】ステップＳ７０２：周波数成分分解回路１１５は、画像ｆ（Ｏｒｇ（ｘ，ｙ））に対して、前記図２に示したステップＳ２０１での処理と同様にして、２次元の離散ウェーブレット変換処理を施し、複数の周波数帯域（サブバンド）の係数を取得する。
【００９１】ステップＳ７０３：解析回路１１４は、原画像Ｏｒｇ（ｘ，ｙ）の画素値に基づいて、ノイズ除去処理を行う領域を決定する。
【００９２】具体的には、例えば、解析回路１１４は、原画像Ｏｒｇ（ｘ，ｙ）において、所定画素値Ｔｈ以下の画素値を有する領域を、ノイズ除去処理を行う領域とし、この領域に対応する所定の高周波サブバンドにおける領域（係数の位置）に関する情報をメインメモリ１０９に保存する。
【００９３】ステップＳ７０４：解析回路１１４は、前記図２に示したステップＳ２０３の処理と同様にして、鮮鋭化処理のための係数の変換のための解析を行い、その解析結果をメインメモリ１０９に保存する。
【００９４】ステップＳ７０５：解析回路１１４は、 ｈ２ｎ（ｘ，ｙ）／ｈｎ（ｘ，ｙ）＝（１／ｆ'（Ｏｒｇ（ｘ，ｙ）））
（１３）
なる式（１３）により、ダイナミックレンジ変更処理の一環としての係数変換のための解析を行い、その解析結果をメインメモリ１０９に保存する。
【００９５】前記式（１３）において、”ｈｎ（ｘ，ｙ）”は、サブバンドｎ（所定の高周波帯域のサブバンド）の周波数係数を示し、”ｈ２ｎ（ｘ，ｙ）”は、”ｈｎ（ｘ，ｙ）”に対し、ダイナミックレンジ変更処理の一環としての係数変換を施した後のサブバンドｎの周波数係数を示す。
【００９６】従って、”ｈ２ｎ（ｘ，ｙ）／ｈｎ（ｘ，ｙ）”はダイナミックレンジ変更処理の一環として係数が変換される程度（変換のために周波数係数に乗算される乗数）を示し、この乗数及び各乗数の位置（座標）が、メインメモリ１０９に保存される。
【００９７】ステップＳ７０６：周波数係数変換回路１１６は、メインメモリ１０９に保存されたノイズを除去する領域に対応する所定高周波サブバンドの係数を、当該係数を含む周辺領域の係数を用いて平滑化した値に置き換える。ここでの平滑化は、例えば、当該係数を含む所定周辺領域内の係数を平均化することにより実施される。
【００９８】また、周波数係数変換回路１１６は、ステップＳ７０４及びステップＳ７０５のそれぞれで解析回路１１４により解析された変更の程度（高周波係数を変更する程度であって、例えば、周波数係数に乗算される乗数）を複合（例えば、乗算）し、この複合（乗算）結果に基づいて、所定の高周波サブバンド（前記平滑化処理の施された領域を含む高周波サブバンドも含まれてよい）の係数を変更する。但し、この係数変更は、処理対象の高周波サブバンドｈｎ（ｘ，ｙ）の係数が、当該サブバンドｎ毎に設定される閾値ＴＨｎより小さい場合にのみ、実行されることとする。
【００９９】ステップＳ７０７：復元回路１１７は、前記図２に示したステップＳ２０６での処理と同様にして、周波数係数変換回路１１６で処理された後の係数に対して、逆離散ウェーブレット変換処理を施すことにより、複数の画像処理が施された後の画像を生成する。
【０１００】ここで、実施形態２では、実施形態１に対して、ダイナミックレンジ変更処理において、画像を複数の周波数帯域の成分に分解して得た低周波帯（サブバンドＬＬ）の係数を変更しないように構成したことが異なる。一般に、より低周波の帯域の係数を変更するほど、復元画像（ＤＷＴ変換処理に対する逆ＤＷＴ変換処理等、所定の周波数変換処理（周波数成分分解処理）に対する逆変換処理によって生成される画像）において当該係数変更の波及する範囲が広くなる。
【０１０１】このため、最低周波数帯の係数を変更するよりも、より高周波の帯域の係数を変更したほうが、当該係数変更の波及する範囲を狭くすることができ、有利である。さらに、原画像におけるエッジ構造を構成するために用いられる係数は、最低周波数サブバンド（サブバンドLL）を除く各サブバンドで比較的大きな値（絶対値）を示す。
【０１０２】このため、所定閾値以上の係数を不変に保つこと、又は当該係数を変更する程度を抑制することは、復元画像におけるエッジ構造を保存するのに有効である。このことは、復元画像のエッジ部分でオーバシュート等と呼ばれるアーティファクトが生じにくくなることを意味する。
【０１０３】従って、実施形態２によれば、実施形態１での効果に加えて、復元画像（処理後の画像）において、エッジ構造の崩壊又はエッジ部におけるオーバシュートが生じにくいという効果がある。
【０１０４】尚、実施形態１においても、次のような、やや複雑な構成を付加することにより、同様の効果を得ることができる。すなわち、係数変更の施される最低周波数帯域（サブバンドＬＬ）の係数について、当該係数に対応する各高周波数帯域（各高周波サブバンド）の係数の絶対値が所定閾値より大きい場合には、当該高周波係数の最終的な値が、鮮鋭化処理等に拘らず、対応する原画像の高周波係数を、対応する最低周波数帯域の係数の変更の程度（例えば、不変又は所定乗数倍）と同等な程度で変更（例えば、不変又は所定乗数倍）した値になるように処理する。これにより、復元画像（処理後画像）において、エッジ構造の崩壊又はエッジ部におけるオーバシュートを生じにくくすることができる。
【０１０５】＜実施形態３＞本発明は、例えば、図９に示すようなＸ線撮影装置８００に適用される。
【０１０６】尚、実施形態３のＸ線撮影装置８００において、前記図１に示したＸ線撮影装置１００の構成と同じ構成は同一の参照番号を付加し、その詳細については省略する。特に、実施形態３のＸ線撮影装置８００は、前記図１に示したＸ線撮影装置１００の構成に対し、さらに、第２周波数成分分解回路１１８及び置換回路１１９を画像処理回路１１２内に設けた構成としている。
【０１０７】第２周波数成分分解回路１１８は、階調変換回路１１３で階調変換された原画像をＤＷＴ変換する。
【０１０８】置換回路１１９は、第２周波数成分分解回路１１８でのＤＷＴ変換によって得た高周波係数（高周波サブバンド）を、周波数係数変換回路１１６での変換によって得た高周波係数（高周波サブバンド）で置換する。
【０１０９】上述のようなＸ線撮影装置８００の動作について、図１０のフローチャートを用いて説明する。
【０１１０】尚、前記図９のＸ線撮影装置８００において、前記図１のＸ線撮影装置１００と同様に機能する構成部には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。ここでは、前記図１のＸ線撮影装置１００と異なる構成及び動作についてのみ具体的に説明する。
【０１１１】ステップＳ９００：前記図２に示したステップＳ２００と同様にして、Ｘ線撮影装置１００において、被写体１０３のＸ線撮影が行なわれ、前処理の施されたＸ線画像は、原画像として画像処理回路１１２に転送される。
【０１１２】ステップＳ９０１：画像処理回路１１２において、周波数成分分解回路１１５は、前記図２に示したステップＳ２０１での処理と同様にして、原画像Ｏｒｇ（ｘ，ｙ）に対して、２次元の離散ウェーブレット変換処理を施し、複数の周波数帯域の係数を取得する。
【０１１３】ステップＳ９０２：解析回路１１４は、前記図２に示したステップＳ２０２での処理と同様にして、ノイズ除去処理のための係数の変換の程度、すなわち処理対象画素（係数）に関する情報（例えば、処理対象係数の位置と処理後の係数値）を解析し、その解析結果をメインメモリ１０９に保存する。
【０１１４】ステップＳ９０３：解析回路１１４は、前記図２に示したステップＳ２０３での処理と同様にして、鮮鋭化処理のための係数の変換の程度（例えば、処理対象係数毎の乗数）を解析し、その解析結果をメインメモリ１０９へ保存する。
【０１１５】ステップＳ９０４：周波数係数変換回路１１６は、前記図２のステップＳ２０５での処理と同様にして、メインメモリ１０９に保存された解析結果に基づいて、周波数成分分解回路１１５で得られた高周波係数（所定の高周波サブバンドの係数）を変更する。
【０１１６】ステップＳ９０５：階調変換回路１１３は、原画像を、ダイナミックレンジ変更（圧縮等）処理の一環として、階調変換する。
【０１１７】ステップＳ９０６：第２周波数成分分解回路１１８は、階調変換回路１１３による階調変換後の原画像をＤＷＴ変換する。
【０１１８】ステップＳ９０７：置換回路１１９は、第２周波数成分分解回路１１７で得られた高周波係数（所定の高周波サブバンドの係数）を、周波数係数変換回路１１６で得られた高周波係数（所定の高周波サブバンドの係数）で置換する。このとき、ダイナミックレンジ変更処理の効果を失わないよう、最低周波数帯（サブバンドＬＬ）の係数は置換しない。
【０１１９】但し、この係数置換は、処理対象の高周波サブバンドｈｎ（ｘ，ｙ）の係数が、当該サブバンドｎ毎に設定される閾値ＴＨｎより小さい場合にのみ、実行されることにすれば、実施形態２と同様、復元後の画像において、エッジ構造の崩壊を抑制するのに有効である。このようにして、ノイズ除去処理、鮮鋭化処理及びダイナミックレンジ変更処理の施された周波数係数を得ることができる。
【０１２０】ステップＳ９０８：復元回路１１７は、置換回路１１９での処理後の周波数係数に対して、逆離散ウェーブレット変換処理を施すことにより、ノイズ除去処理、鮮鋭化処理及びダイナミックレンジ変更処理の施された画像を生成する。
【０１２１】上述のように、実施形態３では、実施形態２と同様の効果に加えて、原画像の高周波係数に対し、ノイズ除去処理や鮮鋭化処理等の周波数処理のための解析を行うように構成したので、実施形態２のように原画像を階調変換した後の画像の高周波係数に対し当該解析を行うのに比して、階調変換による画素値変更の影響を受けないため、当該解析が容易となるという効果がある。
【０１２２】＜実施形態４＞実施形態４では、前記図１に示すようなＸ線撮影装置１００の動作を、例えば、図１１のフローチャートに従った動作とする。
【０１２３】ステップＳ１１００：前記図２に示したステップＳ２００と同様にして、Ｘ線撮影装置１００において、被写体１０３のＸ線撮影が行なわれ、前処理の施されたＸ線画像は、原画像として画像処理回路１１２に転送される。
【０１２４】ステップＳ１１０１：周波数成分分解回路１１５は、原画像Ｏｒｇ（ｘ，ｙ）に対して、前記図２に示したステップＳ２０１での処理と同様にして、２次元の離散ウェーブレット変換処理を施し、複数の周波数帯域（サブバンド）の係数を取得する。
【０１２５】ステップＳ１１０２：解析回路１１４は、原画像Ｏｒｇ（ｘ，ｙ）の画素値に基づいて、ノイズ除去処理を行う領域を決定する。
【０１２６】具体的には、例えば、解析回路１１４は、原画像Ｏｒｇ（ｘ，ｙ）において、所定画素値Ｔｈ以下の画素値を有する領域を、ノイズ除去処理を行う領域とし、この領域に対応する所定の高周波サブバンドにおける領域（係数の位置）に関する情報をメインメモリ１０９に保存する。
【０１２７】ステップＳ１１０３：解析回路１１４は、前記図２に示したステップＳ２０３の処理と同様にして、鮮鋭化処理のための係数の変換のための解析を行い、その解析結果をメインメモリ１０９に保存する。
【０１２８】ステップＳ１１０６：解析回路１１４は、前記式（１３）により、ダイナミックレンジ変更処理の一環としての係数変換のための解析を行い、その解析結果をメインメモリ１０９に保存する。
【０１２９】前記式（１３）において、”ｈｎ（ｘ，ｙ）”は、サブバンドｎ（所定の高周波帯域のサブバンド）の周波数係数を示し、”ｈ２ｎ（ｘ，ｙ）”は、”ｈｎ（ｘ，ｙ）”に対し、ダイナミックレンジ変更処理の一環としての係数変換を施した後のサブバンドｎの周波数係数を示す。従って、”ｈ２ｎ（ｘ，ｙ）／ｈｎ（ｘ，ｙ）”はダイナミックレンジ変更処理の一環として係数が変換される程度（変換のために周波数係数に乗算される乗数）を示し、この乗数及び各乗数の位置（座標）が、メインメモリ１０９に保存される。
【０１３０】ステップＳ１１０５：周波数係数変換回路１１６は、メインメモリ１０９に保存されたノイズを除去する領域に対応する所定高周波サブバンドの係数を、当該係数を含む周辺領域の係数を用いて平滑化した値に置き換える。ここでの平滑化は、例えば、当該係数を含む所定周辺領域内の係数を平均化することにより実施される。
【０１３１】また、周波数係数変換回路１１６は、ステップＳ７０４及びステップＳ７０５のそれぞれで解析回路１１４により解析された変更の程度（高周波係数を変更する程度であって、例えば、周波数係数に乗算される乗数）を複合（例えば、乗算）し、この複合（乗算）結果に基づいて、所定の高周波サブバンド（前記平滑化処理の施された領域を含む高周波サブバンドも含まれてよい）の係数を変更する。但し、この係数変更は、処理対象の高周波サブバンドｈｎ（ｘ，ｙ）の係数が、当該サブバンドｎ毎に設定される閾値ＴＨｎより小さい場合にのみ、実行されることとする。
【０１３２】ステップＳ１１０６：復元回路１１７は、前記図２に示したステップＳ２０６での処理と同様にして、周波数係数変換回路１１６で処理された後の係数に対して、逆離散ウェーブレット変換処理を施すことにより、複数の画像処理が施された後の画像を生成する。
【０１３３】ステップＳ１１０７：階調変換回路１１３は、復元回路１１７での逆離散ウェーブレット変換処理後の画像Ｐｒｃ（ｘ，ｙ）に対して、階調変換曲線（階調変換関数）ｆ（）を用いた階調変換処理を施し、階調変換後の画像ｆ（Ｐｒｃ（ｘ，ｙ））を生成する。
【０１３４】上述した実施形態２では、階調変換後の原画像に対して離散ウエーブレット変換処理を行った後に、係数変換を行い、最後に逆変換を行って処理後画像を得る。それに対し、実施形態４では、原画像に対して離散ウエーブレット変換処理を行った後に、係数変換を行う。次に、逆変換を行って画像を生成し、生成された画像に対して最後に階調変換を行って処理後画像を得る。
【０１３５】実施形態２のように、階調変換後の画像に対して離散ウエーブレット変換処理を行った後に解析処理を行う場合には、階調変換の影響を考慮して、鮮鋭化処理やノイズ除去処理を行う領域や強度を決定しなければならないが、実施形態４のように、原画像に対して離散ウエーブレット変換処理を行った後に解析処理を行う場合には、階調変換の影響を考慮する必要がないため、解析処理が容易になる。
【０１３６】従って、実施形態４では、実施形態２の効果に加えて、解析処理が簡易に又は精度良く行え、よって処理後画像を効率的又は効果的に得られるという効果がある。
【０１３７】以上説明したように、上記実施形態１〜４では、対象画像（放射線画像等）に対して複数の画像処理（ノイズ除去処理、鮮鋭化処理、及びダイナミックレンジ変更処理等の複数の画像処理）を施す際、対象画像を複数の周波数成分に分解し、当該複数の周波数成分を複数の画像処理の各々に関して解析し、当該解析結果に基づいて、複数の周波数成分の係数を変換し、当該変換後の複数の周波数成分から、複数の画像処理の施された画像を生成するように構成する。
【０１３８】これにより、複数の画像処理の間で、矛盾する効果又は干渉を生じることなく、効果的且つ効率的に処理を行うことができる。
【０１３９】例えば、対象画像に対して、ノイズ除去処理及び鮮鋭化処理を施す際、両処理の間で矛盾する効果又は干渉を生じることなく、効果的且つ効率的にノイズ除去処理及び鮮鋭化処理を実施することができる。
【０１４０】また、対象画像に対して鮮鋭化処理及びダイナミックレンジ変更処理を施す場合についても、両処理の影響が干渉することがなく、画質の劣化が生じず、よって効果的且つ効率的に鮮鋭化処理及びダイナミックレンジ変更処理を実施することができる。
【０１４１】また、対象画像に対してノイズ除去処理、鮮鋭化処理及びダイナミックレンジ変更処理を施す場合についても、それぞれの処理を矛盾なく、且つ干渉することなく実行することができ、それぞれの処理の目的を達成することができる。
【０１４２】そのため、画質の向上が図れ、効果的且つ効率的にノイズ除去処理、鮮鋭化処理及びダイナミックレンジ変更処理を実施することができる。
【０１４３】また、高周波数帯の係数の絶対値が所定閾値より大きい場合に、当該係数の変更を行わない、当該係数の変更の程度を抑制する、又は当該係数を、当該係数に対応する所定の低周波成分の係数の変更に応じて変更するように構成した場合、処理後の画像におけるエッジ構造の崩壊又はエッジ部でオーバシュート等が生じることを抑制することができる。
【０１４４】また、原画像の高周波係数に対し、ノイズ除去処理や鮮鋭化処理等の周波数処理のための解析を行うように構成した場合、原画像を階調変換した後の画像の高周波係数に対し当該解析を行うのに比して、階調変換による画素値変更の影響を受けないため、当該解析が容易となるという効果がある。
【０１４５】＜実施形態５＞近年のデジタル技術の進歩により放射線画像をデジタル画像信号に変換し、該デジタル画像信号に対して周波数処理などの画像処理を施し、ＣＲＴ等に表示、あるいはプリンタによりフィルム上に画像を描画して出力することが行われている。
【０１４６】ところで、このような周波数処理は画像を複数の周波数帯の画像成分に分離し、周波数帯毎の画像成分を増加又は減弱することにより行われている。また、周波数処理では画像の画素値や低周波帯の画素値に依存してその効果に強弱をつけることが行われている。また、ノイズ領域の画質を改善しノイズを低減する処理の開発が進められている。また、ダイナミックレンジを圧縮する処理も行われている。
【０１４７】しかしながら、上述の方法では、原画像又は原画像の低周波画像の画素値に依存して画像処理の効果の強弱を変更していた。一般に、このように周波数処理された画像は、更に階調変換された後に、プリンタやＣＲＴにより記録又は表示される。また、ダイナミックレンジ変更処理された画像の画素値分布は、原画像の画素値分布から比較的大きく変更される。
【０１４８】このように、階調変換処理又はダイナミックレンジ変更処理等により画像の画素値分布が変更されてしまうにも拘わらず、従来の周波数処理は原画像又はその低周波成分の画素値に依存して行われていた。
【０１４９】その結果、最終的な出力画像（可視画像）の画素値（例えば、フィルムに記録された画像の濃度値）のレベルを考慮せずに周波数処理が行われていたことになる。従って、従来の処理は、人の視覚の感度が濃度値又は輝度値のレベルによって異なるという性質を考慮していないものであり、視覚感度に応じた処理効果を得ることができない。また、階調変換関数（階調変換曲線の曲線形等）は観察者の好みにより変更され、それに従い、最終出力画像の画素の濃度値又は輝度値レベルも変更されるが、このような変更が周波数処理などに反映されていないという問題があった。
【０１５０】また、処理効果を安定させるためには、処理に先立ち、画像の画素値分布やノイズ分布を解析することが有効となり得る。しかし、画素値分布は被写体に応じて大きく変動する場合があり、特に、人体などの生物ではその傾向が強い。さらに、ノイズ分布は、撮影条件などに応じても変動するものである。そのため、画素値分布を解析した結果に応じて適切に周波数処理を行うことは、一般に困難である。
【０１５１】さらに、原画像の画素値に依存する周波数処理では、処理効果（処理内容）を修正する際の基準がさだまらず、処理効果の調整も容易ではない。これは、画素値分布、ノイズ分布は、上述のように、被写体、撮影条件に依存して変動するためである。
【０１５２】以下に説明する実施形態５〜８は、上記のような課題を解決するためのものであり、フイルム又はＣＲＴ等に出力（記録又は表示）された画像の濃度値又は輝度値に依存して画像処理効果を安定させる構成についてのものである。
【０１５３】本発明は、例えば、図１２に示すようなＸ線装置１１００に適用される。
【０１５４】尚、実施形態５のＸ線撮影装置８００において、上記図１に示したＸ線撮影装置１００の構成と同じ構成は同一の参照番号を付加し、その詳細については省略する。
【０１５５】画像処理回路１１２において、階調変換調整回路１１１３は、原画像の階調変換を行う。また、階調変換曲線を作成して階調変換を行うとともにその階調変換画像を表示器１１１に表示する。尚、この階調変換曲線は、オペレータによって新規に作成あるいは変更可能である。
【０１５６】鮮鋭化解析回路１１５は、階調変換調整回路１１３で決定された階調変曲線（例えば、図１４で示される階調変換曲線４０１）、及び図１３で示されるような係数変換パターン（尚、図１３では、係数変換パターン例として、２種類の係数変換パターン３０１、３０２を示している）に基いて、各係数の変換内容を解析する（例えば、各係数の変換倍率を特定する）。
【０１５７】尚、図１３は、濃度値（以後、濃度値という場合は、濃度値又は輝度値を意味する）に対する処理内容（処理効果）を示す図であり、横軸が濃度値、縦軸が周波数係数を変更する変更倍率であり、濃度値に応じた係数変換パターンを示している。例えば、濃度値が１．０である場合には、高周波係数を１倍、つまり、なにも変更せず、濃度値が０．５である場合には、高周波係数を０．５倍する。また、図１４は階調変換調整回路１１１３で用いる階調変換曲線の一例であり、階調変換曲線による画素値から濃度値への変換内容を記述している。この階調変換曲線は、操作パネル１１０を介したオペレータの操作等により、その形状が変更可能である。
【０１５８】ノイズ解析回路１１１６は、ノイズ除去処理のための解析を行う。この詳細については、実施形態６で説明する。
【０１５９】周波数係数変換１１１７は、鮮鋭化解析回路１１５で解析した結果に基いて、周波数成分分解回路１１５で分解された周波数帯毎の高周波係数を変換処理する。
【０１６０】図１５は本発明の実施形態５のＸ線撮影装置の動作を示すフローチャートである。
【０１６１】ステップＳ２１０：上記図２に示したステップＳ２００と同様にして、Ｘ線撮影装置１１００において、被写体１０３のＸ線撮影が行なわれ、前処理の施された後のＸ線画像は、原画像として画像処理回路１１２に転送される。
【０１６２】ステップＳ２１１：画像処理装置１１２において、階調変換調整回路１１１３は、原画像ｆ（ｘ，ｙ）を解析し、被写体の特徴となる部分の画素値を算出する（例えば、胸部正面画像では肺野内の最大画素値をこの特徴量とする）。
【０１６３】ステップＳ２１２：階調変換調整回路１１１３は、特徴量が示す画素値が一定濃度値となるように、図１４に示すような階調変換曲線を作成し、この階調変換曲線を用いて原画像を階調変換する。
【０１６４】ステップＳ２１３：階調変換調整回路１１１３は、さらに、階調変換後の階調変換画像を表示器１１１に表示する。
【０１６５】ステップＳ２１４：オペレータによって、表示器１１１に自動的に表示される画像が参照され、適切な階調変換画像であるとみなされる場合には、操作パネル１１０を介して了解信号の入力を受け付ける。一方、適切な階調変換画像でないとみなされる場合には、階調変換曲線の形状を微調整するため、階調変換曲線の画素値Ｘと濃度値Ｙとの関係を示す情報の入力を受け付け、（１４）式で表される調整後の階調変換曲線を決定する。
【０１６６】
Ｙ＝Ｆ（Ｘ） （１４）
ステップＳ２１５：鮮鋭化解析回路１１１６は、図１３に示す濃度値Ｙと係数の倍率との関係を示す係数変換パターン及び（１４）式から、画素値と係数の変換倍率との関係を記述するパターンを解析する。ここで、図１３に示す濃度値Ｙと係数の変換倍率Ｋとの関係を（１５）式で示す。
【０１６７】
Ｋ＝Ｇ（Ｙ） （１５）
従って、（１４）、（１５）式から Ｋ＝Ｇ（Ｆ（Ｘ）） （１６）
となり、画素値Ｘと係数の変換倍率Ｋとの関係が解析的にもとまる。
【０１６８】ここで、図１３に示す係数変換パターンは、撮影された被写体の部位や撮影条件等により選択されるものである。例えば、撮影Ｘ線量が少ない場合には、低濃度域の係数の増加を抑制気味とする（又は減少させる）係数変換パターン３０１を選択する。一方、撮影Ｘ線量が多い場合には、例えば、低濃度域の係数も増加するようにする係数変換パターン３０２を選択する。また、撮影対象部位や診断目的によっても、例えば、鮮鋭化対象の濃度値領域及び鮮鋭化強度が異なるため、この場合も、部位及び目的に応じた係数変換パターンが選択される。
【０１６９】ステップＳ２１６：周波数成分分解回路１１５は、原画像ｆ（ｘ，ｙ）に対して、上記図２に示したステップＳ２０１での処理と同様にして、２次元の離散ウェーブレット変換処理を施し、複数の周波数帯域（サブバンド）の係数を取得する。
【０１７０】ステップＳ２１７：周波数係数変換回路１１１７は、取得したサブバンドのうち高周波係数を示すＨＬ、ＬＨ、ＨＨの３つのサブバンドに対して、それぞれのサブバンドごとに式（１６）で記述される関係から係数の大きさを変更する。ここで、係数の座標は原画像ｆ（ｘ，ｙ）の座標から一意にさだまるものであり、係数の座標から原画像ｆ（ｘ，ｙ）の画素値Ｘを求めることにより、係数を変換していく。
【０１７１】ここで、ＨＬ、ＬＨ、ＨＨ等のサブバンド毎に係数変換パターンを用意しておいてもよいが、通常は一つのパターンで３つのサブバンドの係数を変換して差し支えない。
【０１７２】ステップＳ２１８：復元回路１１７は、上記図２に示したステップＳ２０６での処理と同様にして、周波数係数変換回路１１１７で処理された後の周波数係数に対して、逆離散ウェーブレット変換処理を施すことにより、鮮鋭化された画像を生成する。
【０１７３】尚、一般に、係数を増加する場合には鮮鋭化処理の効果が得られ、係数を低減する場合には平滑化の効果が得られるため、図１３に示されるような濃度値Ｙと係数の倍率Ｋとの関係を示す係数変換パターンの形状によっては、出力画像の濃度値に依存して、鮮鋭化と平滑化とを同時に行うことができる。
【０１７４】以上説明したように、実施形態５によれば、出力画像の濃度レベルに基き係数を増減するようにしているので、画像の濃度がいかように変更されようが、出力画像の濃度レベルに応じた鮮鋭化効果を得ることができる。また、濃度値と係数増減との関係をパターン化することで、鮮鮮鋭化処理効果をイメージしやすく、処理内容の調整が容易になる効果もある。
【０１７５】さらに、濃度値と画素値との関係を記述する階調変換曲線を介して濃度値と係数増減との関係を記述することで、画像の階調変換曲線を変更しても、同一の濃度レベルに対して、実質的に同一の鮮鋭化の処理効果を容易に得ることができる。また、階調変換曲線の修正を可能にしているため、濃度の調整を容易に行えるとともに、調整された濃度に応じて鮮鋭化の処理内容をも変更することができる。
【０１７６】また、階調変換曲線に基づいて空間周波数処理の内容を規定できるため、オペレータによる処理内容の調整の手間を省くことができ、また、複雑な解析処理をおこなわずとも、安定した処理効果を得ることができる。加えて、出力画像の濃度値に応じて処理効果を規定するため、オペレータの視覚感度との整合を図りやすくすることができる。
【０１７７】＜実施形態６＞実施形態６は、出力画像（可視画像）の濃度値に依存してノイズ除去効果を安定させる構成について説明する。図１２において、ノイズ解析回路１１６は、ノイズ除去処理のための解析回路であり、その他の回路については、実施形態５と同様の処理をするため、同一の番号を付して説明を省略する。
【０１７８】図１６は本発明の実施形態６のＸ線撮影装置の動作を示すフローチャートである。
【０１７９】尚、図１６において、実施形態５の図１５の処理と同様な処理は、同一のステップ番号を付し、その説明を省略する。
【０１８０】また、図１７は一般に遮断又はウェーブレット縮退等といわれるノイズ減少用の係数変換曲線を示し、横軸が入力係数値、縦軸が変換後の係数値（出力係数値）を示す。ここで、７０１が遮断幅といわれる範囲であり、遮断幅７０１の領域では、出力係数値が入力係数値よりも減少される。この遮断幅が広がるほど係数値が減少する範囲が増加し、ノイズ除去効果が増加する。
【０１８１】更に、図１８は、図１７の遮断幅７０１と濃度値との関係を示す図であり、横軸が濃度値、縦軸が遮断幅を示す。また、この関係は部位情報、撮影情報（撮影条件）などにより変更される。特に、濃度値が低くなるほど、その濃度値に対応する遮断幅７０１が大きくなるため、濃度値が低くなるほど、ノイズ除去効果が大きくなる。
【０１８２】ステップＳ６１１：まず、階調変換調整回路１１３は、原画像Ｏｒｇ（ｘ，ｙ）に対して、階調変換曲線ｆ（）を用いた階調変換処理を施し、階調変換後の画像ｆ（Ｏｒｇ（ｘ，ｙ））を生成する。
【０１８３】尚、"（ｘ，ｙ）"は、画像上での画素の位置（座標）を表す。
【０１８４】そして、この画像ｆ（Ｏｒｇ（ｘ，ｙ））に対して、ステップＳ２１４及びステップＳ２１６の処理を施し、高周波係数群ＨＬ、ＬＨ、ＨＨを含む複数の周波数帯域（サブバンド）の係数を取得する。
【０１８５】ステップＳ６１４：ノイズ解析回路１１１６は、取得した高周波係数群ＨＬ、ＬＨ、ＨＨの係数値に基いて、各高周波係数がノイズであるか否かを判定する。
【０１８６】具体的な方法は、上記図２に示したステップＳ２０２での処理と同様である。まず、ＨＬ、ＬＨ、ＨＨの３つのサブバンドに対して、それぞれのサブバンド毎に所定の閾値を設定する。
【０１８７】次に、ノイズ解析回路１１１６は、上記の設定閾値に基づいて、高周波係数ＨＬ、ＬＨ、ＨＨに対して閾値処理を施す。具体的には、図４に示した処理と同様に、閾値処理を実行する。次に、その閾値処理結果に基づいて、周波数係数変換回路１１１７による処理の対象画素（対象係数）を決定する。すなわち、閾値処理に基づく各サブバンドの２値化画像の画素値がいずれも「１」である画素に対応する各サブバンドの画素（係数）がノイズであるとして、その係数の位置情報（ノイズ判別情報）をメインメモリ１０９に保存する。
【０１８８】ステップＳ６１５：周波数係数変換回路１１１７は、ノイズを減少させるための係数変換処理として、以下の処理を実行する。
【０１８９】まず、図１８で決まる濃度Ｙと遮断幅Ｗの関係を Ｗ＝Ｈ（Ｙ） （１７）
とする。
【０１９０】また、上述のようにして確定した階調変換曲線において画素値Ｘと濃度Ｙとの関係が（１４）式より、Ｙ＝Ｆ（ｘ）である。従って、 Ｗ＝Ｈ（Ｆ（ｘ）） （１８）
として、遮断幅Ｗと画素値の関係が記述される。
【０１９１】周波数係数変換回路１１１７は、メインメモリ１０９に保存されるノイズ判別情報からノイズに対応する係数を、図１７で示される係数変換曲線を用いて変換する。この場合、遮断幅Ｗは係数の座標に対応する原画像の座標の画素値ｘに基づいて変更される。
【０１９２】ステップＳ２１８：復元回路１１７は、上記図２に示したステップＳ２０６での処理と同様にして、周波数係数変換回路１１１７で処理された後の周波数係数に対して、逆離散ウェーブレット変換処理を施すことにより、ノイズが減少された画像を生成する。
【０１９３】以上説明したように、実施形態６によれば、出力画像（可視画像）の濃度値レベルに基いて、ノイズを減少する処理の内容を決定するため、同一の濃度値レベルに対しては同一の処理効果を得ることができる。また、ノイズを減少する処理の内容を、階調変換曲線を介して画素値と関係づけたため、階調変換曲線が変更されても、ノイズを減じる処理効果を容易に安定させることができる。このことは、一定濃度には一定の処理効果が起きることを意味する。また、遮断幅を被写体の撮影対象部位の情報、撮影情報（撮影条件）等に応じて変更するようにすれば、更に適切なノイズ除去効果を得ることができる。
【０１９４】＜実施形態７＞本発明は、例えば、図１９に示すようなＸ線装置２１００に適用される。
【０１９５】尚、実施形態７のＸ線撮影装置２１００において、上記図１に示したＸ線撮影装置１００の構成と同じ構成は同一の参照番号を付し、その詳細については省略する。
【０１９６】画像処理回路１１２において、第１階調変換回路２１１２は、原画像を階調変換するための第１階調変換曲線を作成するとともに、該第１階調変換曲線で原画像の階調変換を行う。
【０１９７】第２階調変換回路２１１３は、第１階調変換回路２１１２で作成された第１階調変換曲線に基いて、ダイナミックレンジを変更するための第２階調変換曲線を作成するとともに、該第２階調変換曲線で画像の階調変換を行う。
【０１９８】解析回路２１１４は、第２階調変換回路２１１３で作成された第２階調変換曲線の傾きから、原画像の画素値と周波数係数の変更度との関係を解析する。
【０１９９】パラメータ決定回路２１１８は、あらかじめ、第１階調変換回路２１１２による第１階調変換曲線と、その第１階調変換曲線を用いて階調変換した階調変換後の画像とを表示器１１１に表示し、第１及び第２の階調変換曲線のパラメータを決定するためのパラメータ決定回路である。加えて、パラメータ決定回路は、階調変換曲線の形状を変更するための各種パラメータを入力する入力回路を兼ねている。
【０２００】図２０は表示器１１１で表示される表示例を示している。この表示例において、４２１は、対象画像の階調変換処理後の画像を示している。４２２は、第１階調変換回路２１１２で作成される第１階調変換曲線形である。４２３は、第２階調変換回路２１１３で作成される第２階調変換曲線形を、後述する様に、第１階調変換曲線形と複合した複合階調変換曲線表示したものである。４２４は、第１階調変換曲線形を平行移動する、つまり、一定濃度値に対する画素値の値をシフトする（すなわち、階調変換曲線を横軸に沿って全体的にシフトする）ための移動度を入力するためのシフト部である。４２５、４２７はそれぞれ、第１階調変換曲線、第２階調変換曲線の傾きを変更するパラメータの値（ガンマ値）を変更するための第１及び第２傾き変更部である。４２６は第２階調変換曲線において傾きの変化する起点となる濃度値（起点濃度）を指示する指示部であり、この濃度値に対応する画素値を第１階調変換曲線から算出し、算出した画素値に基いて、第２階調変換曲線を変更するものである。
【０２０１】図２１は第１階調変換曲線と第２階調変換曲線との関係を示している。
【０２０２】図２１において、５２１は、第２階調変換回路１１３で作成される第２階調変換曲線を示している。指示部４２６で入力された起点濃度１．０に対応する画素値以下の画素値領域について、変更部４２７で入力された傾きに応じた傾きとして作成された曲線を示している。尚、起点濃度１．０に対応する画素値を超える画素値領域については、傾きを１としている。
【０２０３】図２２は本発明の実施形態７のＸ線撮影装置の動作を示すフローチャートである。
【０２０４】ステップＳ２２０：パラメータ決定回路２１１８は、第１及び第２階調変換曲線のパラメータを決定する。この詳細について、図２３を用いて説明する。
【０２０５】ステップＳ３２１：前処理回路１０６で処理された後の原画像ｆ（ｘ，ｙ）を、ＣＰＵ１０８の制御によりＣＰＵバス１０７を介して受信した第１階調変換回路２１１２は、あらかじめ決められたパラメータに従って、（１９）式における第１階調変換曲線Ｆ（）を作成する。また、第２階調変換回路１１３は、（２０）式における第２階調変換曲線Ｆ１（）を作成する。
【０２０６】
Ｐ（ｘ，ｙ）＝Ｆ（ｆ（ｘ，ｙ）） （１９）
Ｐ（ｘ，ｙ）＝Ｆ（Ｆ１（ｆ（ｘ，ｙ））） （２０）
ここで、ｆ（ｘ，ｙ）は原画像の画素値を示し、ｘ，ｙは原画像上の座標を示す。また、Ｐ（ｘ，ｙ）は階調変換処理後の画像の濃度値を示す。ここに、例えば、第１階調変換曲線Ｆ（）の曲線形を図２０の４２２とし、第２階調変換曲線Ｆ１（）の曲線形を図２１の５２１とする。
【０２０７】尚、第１階調変換曲線Ｆ（）は、例えば、被写体画像の画素値特徴量を解析する解析部（不図示）から得られた特徴量及び初期パラメータを用いて作成される。
【０２０８】一方、第２階調変換曲線は、第１階調変換曲線形が決定した後、初期パラメータに基き解析的に決定される。第１階調変換曲線は、原画像の画素値と濃度値との関係を規定するが、この関係及び初期値に基いて、第２階調変換曲線形が決定される。例えば、図２１に示すように、濃度１．０以下の濃度に対応する原画像のダイナミックレンジを変更する場合には、第１階調変換曲線４２２で決まる濃度１．０に対応する画素値以下の画素値領域のダイナミックレンジを変更するように、第２階調変換曲線５２１が決定される。
【０２０９】ステップＳ３２２：表示器１１１は、階調変換処理後の画像Ｐ（ｘ，ｙ）を表示し、これを、例えば、図２０の４２１とする。さらに、表示器１１１は、パラメータ入力用に用いるグラフィカル・ユーザ・インタフェースとして、シフト部４２４、第１傾き変更部４２５、起点濃度指示部４２６、第２傾き変更部４２７を表示する。
【０２１０】ステップＳ３２３：ＣＰＵ１０は、オペレータからの、原画像の階調変換処理を変更するための入力の有無を判定する。変更の入力がない場合、処理を終了して、図２２のステップＳ２２１に進む。一方、変更の入力がある場合、ステップＳ３２４に進む。
【０２１１】ステップＳ３２４：オペレータが、階調変換処理内容を変更したい場合に、所望のパラメータの入力を、シフト部４２４、第１傾き変更部４２５、起点濃度指示部４２６、第２傾き変更部４２７を介して行うと、当該変更内容をパラメータ決定回路２１１８が受付ける。
【０２１２】ステップＳ３２５：第１階調変換回路２１１２は、入力されたパラメータから第１階調変換曲線の形状を変更して新たな第１階調変換曲線を作成する。
【０２１３】ステップＳ３２６：第２階調変換回路２１１３は、入力されたパラメータ及び作成された第１階調変換曲線に基づいて、第２階調変換曲線を作成するためのパラメータを計算する。
【０２１４】ステップＳ３２７：第２階調変換回路２１１３は、計算したパラメータに従って、（２０）式で示した第２階調変換曲線Ｆ１を作成する。
【０２１５】ステップＳ３２８：第１階調変換回路２１１２及び第２階調変換回路２１１３は、第１階調変換曲線及び第２階調変換曲線を用いて、対象画像に対して順次階調変換処理を行う。
【０２１６】ステップＳ３２９：表示器１１１は、新たな階調変換処理後の画像Ｐ（ｘ，ｙ）を表示する。尚、このとき、変更された階調処理曲線も、図２０と同様に、表示される。
【０２１７】尚、ステップＳ２２０でのパラメータの決定過程では、処理後画像の濃度特性を観察するのが目的であるため、表示画像は、原画像と同一サイズの画像である必要はなく、濃度調整に支障の無い程度の大きさの画像（間引き画像又は縮小画像）であればよい。また、同様の理由から、ダイナミックレンジの圧縮に伴う高周波強調等の周波数処理をこの段階で行うことは、必ずしも必要ではない。
【０２１８】このことにより、計算時間を短縮でき、パラメータ調整を容易に行うことができる。
【０２１９】図２２の説明に戻る。
【０２２０】ステップＳ２２１：解析回路２１１４は、高周波成分の調整を行うため、原画像の画素値ｆ（ｘ，ｙ）と周波数係数の変更度との関係を解析する。具体的には、後述する周波数係数を変更する度合い（変更度）である係数Ｃ（ｘ，ｙ）を（２１）式に従い算出する。
【０２２１】
Ｃ（ｘ，ｙ）＝（１／Ｆ１´（ｆ（ｘ，ｙ））） （２１）
ステップＳ２２２：周波数成分分解回路１１５は、原画像ｆ（ｘ，ｙ）に対して、上記図２に示したステップＳ２０１での処理と同様にして、２次元の離散ウェーブレット変換処理を施し、複数の周波数帯域（サブバンド）の係数を取得する。
【０２２２】ステップＳ２２３：周波数係数変換回路１１６は、（２１）式で解析的に求めたＣ（ｘ，ｙ）を、（２２）式に示すように高周波係数に乗算することで、周波数帯毎の係数を変換する。ここで、ｈｎ（ｘ，ｙ）をｎレベルの周波数係数、ｈ２ｎ（ｘ，ｙ）を、ｈｎ（ｘ，ｙ）を係数変換した後の係数の値とする。
【０２２３】
ｈ２ｎ（ｘ，ｙ）＝Ｃ（ｘ，ｙ） × ｈｎ（ｘ，ｙ） （２２）
このように、高周波係数を変更することで、ダイナミックレンジ変更後の画像においても、原画像と同様の微細構造のコントラストを維持できる。尚、（２２）式の右辺に、調整可能な係数を更に乗算可能に構成することにより、周波数係数を変更する強度を調整することもできる。また、原画像の濃度値レベルを決定する第１階調変換曲線に基いて、第２階調変換曲線を決定し、第２階調変換曲線の傾きに基いて周波数係数を変更しているため、周波数処理（周波数処理とは、周波数係数を変更することを意味する）対象の画素値領域を濃度値レベルに対応付けることができる。
【０２２４】ステップＳ２２４：復元回路１１７は、上記図２に示したステップＳ２０６での処理と同様にして、周波数係数変換回路１１６で処理された後の周波数係数に対して、逆離散ウェーブレット変換処理を施すことにより、復元画像ｆ２（ｘ，ｙ）を生成する。
【０２２５】ステップＳ２２５：第１階調変換回路２１１２、第２階調変換回路２１１３は、（２２）式に従って、復元画像ｆ２（ｘ，ｙ）に対して、階調変換処理を施すことにより、階調変換処理後画像ｆ３（ｘ，ｙ）を生成する。
【０２２６】
ｆ３（ｘ，ｙ）＝Ｆ（Ｆ１（ｆ２（ｘ，ｙ））） （２２）
尚、階調変換処理の順序はこの逆であってもよい。尚、上述の方法では、起点濃度以下に対応する画素値領域に対し階調変換曲線の傾きを変更したが、起点濃度以上に対応する画素値領域に対し階調変換曲線の傾きを変更するのも同様な方法で行える。
【０２２７】以上説明したように、実施形態７によれば、第１階調変換曲線とダイナミックレンジを変更する第２階調変換曲線との複合曲線を表示することで、階調変換処理とダイナミックレンジ変更処理との関係を容易に把握できる。また、ダイナミックレンジを変更するためのパラメータ調整を容易に行えるとともに、適切にダイナミックレンジを変更することができる。
【０２２８】また、第１及び第２階調変換曲線のパラメータを自在に変更できるので、第１及び第２階調変換曲線の曲線形を自在に変更でき、また、ダイナミックレンジ（濃度値範囲）を変更する画素値範囲及び変更度合いも自在に変更できる。
【０２２９】また、階調変換処理後の画像（可視画像）の濃度値レベルを決定する第１階調変換曲線に基いて、第２階調変換曲線を決定し、第２階調変換曲線の傾きに基いて周波数係数を変更しているため、周波数処理対象の画素値領域を濃度値レベルに対応付け、周波数処理を濃度値レベルに応じて行うことができる。
【０２３０】＜実施形態８＞実施形態８は、出力画像（可視画像）の画素濃度（フィルム濃度又はＣＲＴ輝度等）を規準とした周波数処理及びノイズ除去処理に関するものである。特に、ダイナミックレンジ変更処理を行うと、フイルム濃度、ＣＲＴ輝度などはそれにより変更されるが、その変更の影響を受けない高周波強調処理、ノイズ除去処理等の統合処理系を提供することを趣旨とするものである。
【０２３１】尚、実施の形態８は、実施形態７（図１９）とは、解析回路２１１４内の構成が異なる。
【０２３２】図２４は本発明の実施形態８の解析回路２１１４の詳細構成を示す図である。
【０２３３】図２４の解析回路２１１４において、第１解析回路７０１は、第２階調変換曲線の傾きから画像の画素値と周波数係数の変更度との関係を求める。ノイズ解析回路７０２は、周波数係数の値からノイズであるか否かを解析する。第２解析回路７０３は、あらかじめ決められる濃度と周波数処理効果の強弱との関係を規定するパターン、あらかじめ決められる濃度とノイズ除去効果の強弱との関係を規定するパターンを、第１及び第２階調曲線形曲線を介して、画素値とこれら効果との関係を規定するパターンに変更する。
【０２３４】図２５は本発明の実施形態８のＸ線撮影装置の動作を示すフローチャートである。
【０２３５】ステップＳ２２０：パラメータ決定回路２１１８は、上記図２２に示したステップＳ２２０での処理と同様にして、第１及び第２階調変換曲線のパラメータを決定する。
【０２３６】ステップＳ２２１：解析回路２１１４内の第１解析回路７２１では、上記図２２に示したステップＳ２２１での処理と同様にして、原画像の画素値ｆ（ｘ，ｙ）と周波数係数の変更度との関係を解析する。
【０２３７】ステップＳ８２１：解析回路２１１４内の第２解析回路７２３は、規準とする係数変換パターン３０１（図１３）と、第１階調変換回路２１１２及び第２階調変換回路２１１３による各階調変換曲線を複合した複合階調変換曲線４２３（図２１）から、原画像の画素値ｆ（ｘ，ｙ）と係数変換との関係に変更する解析を行う。
【０２３８】具体的には、図１３で示される濃度値と係数の変更倍率Ｂ（ｘ，ｙ）との関係を示す曲線形を Ｂ（ｘ，ｙ）＝Ｈ（Ｐ） （２３）
とする。ここで（ｘ，ｙ）は画像の座標を示し、Ｐを濃度値とする。
【０２３９】また、実施形態７から、（２４）式の関係が得られる。
【０２４０】
Ｐ（ｘ，ｙ）＝Ｆ（Ｆ１（ｆ（ｘ，ｙ））） （２４）
そこで、第２解析回路７２３では Ｂ（ｘ，ｙ）＝ Ｈ（Ｆ（Ｆ１（ｆ（ｘ，ｙ）））） （２５）
なる周波数係数の変更倍率Ｂ（ｘ，ｙ）を算出し、メモリ１０９に保存する。
【０２４１】また、図１７における遮断幅Ｗ（ｘ，ｙ）と濃度値Ｐとの関係を示す曲線形を（２６）式で表す。
【０２４２】
Ｗ（ｘ，ｙ）＝Ｈ２（Ｐ） （２６）
そこで、第２解析回路７２３では Ｗ（ｘ，ｙ）＝Ｈ２（Ｆ（Ｆ１（ｆ（ｘ，ｙ）））） （２７）
なる遮断幅Ｗ（ｘ，ｙ）を算出し、メモリ１０９に保存する。
【０２４３】ステップＳ２２２：周波数成分分解回路１１５は、前記図２に示したステップＳ２０１での処理と同様にして、画像に対して、２次元の離散ウェーブレット変換処理を施し、複数の周波数帯域の係数を取得する。
【０２４４】ステップＳ８２２：ノイズ解析回路７２２は、取得した高周波係数ＨＬ、ＬＨ、ＨＨの値に基いて、その高周波係数がノイズであるか否かを判定する。
【０２４５】具体的な方法は、上記図２に示したステップＳ２０６での処理と同様にして、高周波係数ＨＬ、ＬＨ、ＨＨの３つのサブバンドに対して、それぞれのサブバンド毎に任意の閾値を設定する。
【０２４６】次に、ノイズ解析回路７２２は、上記の設定閾値に基づいて、高周波係数ＨＬ、ＬＨ、ＨＨに対して閾値処理を施す。具体的には、図３に示した処理と同様にして、閾値処理を実行する。次に、その閾値処理に基づいて、周波数係数変換回路１１１７の処理対象の画素（対象係数）を決定する。具体的には、各サブバンドの２値化画像の画素値がいずれも「１」である画素に対応する各サブバンドの画素（係数）をノイズであるとして、その係数の周辺係数の平均値を計算する。そして、この計算された平均値とその位置情報（ノイズ判別情報）をメインメモリ１０９に保存する。
【０２４７】ステップＳ８２３：周波数係数変換回路１１６は、周波数係数の変換を行う。ここで、図１７で示される係数の変換曲線形を（２８）式で表すこととする。ここで、ｋ（ｘ，ｙ）が座標（ｘ，ｙ）に対応する周波数係数、ｋ１（ｘ，ｙ）が変換後の周波数係数である。
【０２４８】
ｋ１（ｘ，ｙ）＝Ｈ３（ｋ（ｘ，ｙ）） （２８）
次に、周波数係数変換回路１１６は、ノイズ解析回路７２２で解析されたノイズ成分に対して ｋ２（ｘ，ｙ）＝Ｃ（ｘ，ｙ）ＸＨ（Ｆ（Ｆ１（ｆ（ｘ，ｙ））））ＸＨ３（ｋ（ｘ，ｙ）） （２９）
なる周波数係数変換を行う。また、ノイズ成分以外には ｋ３（ｘ，ｙ）＝Ｃ（ｘ，ｙ）ＸＨ（Ｆ（Ｆ１（ｆ（ｘ，ｙ））））Ｘｋ（ｘ，ｙ） （３０）
なる周波数係数変換を行う。
【０２４９】ステップＳ２２４：復元回路１１７は、上記図２に示したステップＳ２０６での処理と同様にして、周波数係数変換回路１１６で処理された後の周波係数に対して、逆離散ウェーブレット変換処理を施すことにより、画像を生成する。
【０２５０】以上説明したように、実施形態８によれば、ダイナミックレンジ変更処理、ノイズ除去処理、鮮鋭化処理等の複数の処理を、出力画像（可視画像）の濃度値または輝度値に依存して行うことができる。そのため、濃度値や輝度値の変更の影響を受けることなく、同一の濃度値又は輝度値レベルに対しては同一の処理効果を得ることができる。
【０２５１】また、画像をあらかじめ周波数帯域に分解したうえで、ノイズ除去処理及び鮮鋭化処理を複合的かつ適切に行うので、両者で矛盾する効果を生じることなく、効率よくノイズ除去処理及び鮮鋭化処理を行うことができる。また、ダイナミックレンジ変更処理及び鮮鋭化処理を複合的かつ適切に行うので、両処理の影響が干渉せず、画質の劣化が生じない。また、ノイズ除去処理、鮮鋭化処理及びダイナミックレンジ変更処理を複合的かつ適切に行うため、それぞれの処理を、干渉することなく行え、それぞれの処理の目的を達することができ、また、複合処理された画像の画質向上が図れる。さらに、周波数処理のための重複した処理を行わないため、計算時間の短縮を図ることができる。
【０２５２】尚、本発明の目的は、実施形態１〜８の装置又はシステムの機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、装置又はシステムに供給し、その装置又はシステムのコンピュータ（ＣＰＵ又はＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読みだして実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【０２５３】この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が実施形態１〜８の機能を実現することとなり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体及び当該プログラムコードは本発明を構成することとなる。
【０２５４】プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、ＲＯＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード等を用いることができる。
【０２５５】また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、実施形態１〜８の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって実施形態１〜８の機能が実現される場合も本発明の実施の態様に含まれることは言うまでもない。
【０２５６】さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって実施形態１〜８の機能が実現される場合も本発明の実施の態様に含まれることは言うまでもない。
【０２５７】図２６は、前記コンピュータの機能１０００の構成を示したものである。
【０２５８】コンピュータ機能１０００は、前記図２６に示すように、ＣＰＵ１００１と、ＲＯＭ１００２と、ＲＡＭ１００３と、キーボード（ＫＢ）１００９に関する制御を行うキーボードコントローラ（ＫＢＣ）１００５と、表示部としてのＣＲＴディスプレイ（ＣＲＴ）１０１０に関する制御を行うＣＲＴコントローラ（ＣＲＴＣ）１００６と、ハードディスク（ＨＤ）１０１１及びフロッピー（登録商標）ディスク（ＦＤ）１０１２に関する制御を行うディスクコントローラ（ＤＫＣ）１００７と、ネットワーク１０２０との接続のためのネットワークインターフェースコントローラ（ＮＩＣ）１００８とが、システムバス１００４を介して互いに通信可能に接続されて構成されている。
【０２５９】ＣＰＵ１００１は、ＲＯＭ１００２若しくはＨＤ１０１１に記憶されたソフトウェア、又はＦＤ１０１２より供給されるソフトウェアを実行することで、システムバス１００４に接続された各構成部を総括的に制御する。
【０２６０】すなわち、ＣＰＵ１００１は、所定の処理シーケンスに従った処理プログラムを、ＲＯＭ１００２若しくはＨＤ１０１１、又ははＦＤ１０１２から読み出して実行することで、上述した実施形態１〜８の動作を実現するための制御を行う。
【０２６１】ＲＡＭ１００３は、ＣＰＵ１００１の主メモリ或いはワークエリア等として機能する。ＫＢＣ１００５は、ＫＢ１００９や図示していないポインティングデバイス等からの指示入力に関する制御を行う。ＣＲＴＣ１００６は、ＣＲＴ１０１０の表示に関する制御を行う。
【０２６２】ＤＫＣ１００７は、ブートプログラム、種々のアプリケーション、編集ファイル、ユーザファイル、ネットワーク管理プログラム、及び所定の処理プログラム等を記憶するＨＤ１０１１及びＦＤ１０１２へのアクセスに関する制御を行う。
【０２６３】ＮＩＣ１００８は、ネットワーク１０２０上の装置或いはシステムと、双方向にデータをやりとりする。
【０２６４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、複数の画像処理を統合的、効率的且つ適切に行うことのできる、画像処理装置、画像処理システム、画像処理方法、プログラム、及び当該プログラムを格納しているコンピュータ可読記憶媒体を提供できる。
【０２６５】また、安定した画像処理効果の得られる、画像処理装置、画像処理システム、画像処理方法、プログラム、及び当該プログラムを格納しているコンピュータ可読記憶媒体を提供できる。
【出願人】 【識別番号】０００００１００７
【氏名又は名称】キヤノン株式会社
【住所又は居所】東京都大田区下丸子３丁目３０番２号
【出願日】 平成１４年５月１４日（２００２．５．１４）
【代理人】 【識別番号】１０００７６４２８
【弁理士】
【氏名又は名称】大塚 康徳 （外３名）
【公開番号】 特開２００３−７６９９２（Ｐ２００３−７６９９２Ａ）
【公開日】 平成１５年３月１４日（２００３．３．１４）
【出願番号】 特願２００２−１３８８７５（Ｐ２００２−１３８８７５）