| 【発明の名称】 |
画像処理プログラム、装置及び方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】宮崎 靖
【住所又は居所】東京都千代田区内神田一丁目１番１４号 株式会社日立メディコ内
【氏名】尾見 康夫
【住所又は居所】東京都千代田区内神田一丁目１番１４号 株式会社日立メディコ内
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| 【要約】 |
【課題】適応型フィルタ処理において複雑なパラメータを決定することなく、平滑化強度または強調化強度を容易にコントロールでき、モザイク状のパターンノイズの発生を抑制しながら画像ノイズを低減し、安定した高画質の医用画像を得ることができる画像処理プログラム、装置及び方法を提供する。
【解決手段】医用画像の着目画素毎に局所領域を設定する局所領域設定部１１ｂと、局所領域の画素値の出現頻度を示すヒストグラムを生成するための画素値区間の区間幅及び区間数を決定するパラメータ決定部１１ｄと、ヒストグラムを生成するヒストグラム生成部１１ｅと、ヒストグラムにおいて作用区間を設定する作用区間設定部１１ｆと、その作用区間に含まれる画素値区間毎に、その画素値区間の出現頻度を相対的な重みとして画素値区間の中央値に加重加算する処理を行なうフィルタリング部１１ｇと、を備える。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】
医用画像を読み込む読込ステップと、
前記医用画像に含まれる着目画素毎に局所領域を設定する局所領域設定ステップと、
前記局所領域毎に、その局所領域に含まれる画素値の出現頻度を示すヒストグラムを生成するための画素値区間の区間幅及び区間数を決定する決定ステップと、
前記局所領域を構成する画素のうち、前記各画素値区間に含まれる画素の数を計測して前記出現頻度を求め、前記ヒストグラムを生成する生成ステップと、
前記ヒストグラムにおいて、前記着目画素の画素値が属する前記画素値区間を含む少なくとも一つの前記画素値区間を作用区間として設定する作用区間設定ステップと、
前記作用区間に含まれる前記画素値区間毎に、その画素値区間の出現頻度を相対的な重みとして該画素値区間の中央値又は平均値のいずれか一つに加重加算した処理の結果である結果画素値を出力し、前記着目画素の画素値を前記結果画素値に置き換えるフィルタリングステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする画像処理プログラム。
【請求項２】
前記決定ステップにおいて、前記ヒストグラムの生成対象となる画素値の範囲を示す処理範囲を設定し、
前記着目画素の画素値が前記処理範囲に属する場合には、前記生成ステップにおいて前記ヒストグラムを生成し、
前記着目画素の画素値が前記処理範囲に属さない場合には、前記生成ステップにおいて前記ヒストグラムを生成することなく、前記フィルタリングステップにおいて、前記着目画素に対応する画素値を結果画素値として出力する、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理プログラム。
【請求項３】
前記決定ステップにおいて、前記局所領域の画素値の標準偏差を算出し、その標準偏差に応じて区間幅及び区間数を決定する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理プログラム。
【請求項４】
前記作用区間設定ステップにおいて、暫定作用区間を設定し、その暫定作用区間に含まれる各画素値区間の出現頻度を加算して合計頻度を算出し、その合計頻度に応じて前記暫定作用区間を構成する区間数を変更して実際の作用区間を決定する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の画像処理プログラム。
【請求項５】
医用画像を読み込む読込手段と、
前記医用画像に含まれる着目画素毎に局所領域を設定する局所領域設定手段と、
前記局所領域毎に、その局所領域に含まれる画素値の出現頻度を示すヒストグラムを生成するための画素値区間の区間幅及び区間数を決定する決定手段と、
前記局所領域を構成する画素のうち、前記各画素値区間に含まれる画素の数を計測して前記出現頻度を求め、前記ヒストグラムを生成する生成手段と、
前記ヒストグラムにおいて、前記着目画素の画素値が属する前記画素値区間を含む少なくとも一つの前記画素値区間を作用区間として設定する作用区間設定手段と、
前記作用区間に含まれる前記画素値区間毎に、その画素値区間の出現頻度を相対的な重みとして該画素値区間の中央値又は平均値のいずれか一つに加重加算した処理の結果である結果画素値を出力し、前記着目画素の画素値を前記結果画素値に置き換えるフィルタリング手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
医用画像を読み込む読込ステップと、
前記医用画像に含まれる着目画素毎に局所領域を設定する局所領域設定ステップと、
前記局所領域毎に、その局所領域に含まれる画素値の出現頻度を示すヒストグラムを生成するための画素値区間の区間幅及び区間数を決定する決定ステップと、
前記局所領域を構成する画素のうち、前記各画素値区間に含まれる画素の数を計測して前記出現頻度を求め、前記ヒストグラムを生成する生成ステップと、
前記ヒストグラムにおいて、前記着目画素の画素値が属する前記画素値区間を含む少なくとも一つの前記画素値区間を作用区間として設定する作用区間設定ステップと、
前記作用区間に含まれる前記画素値区間毎に、その画素値区間の出現頻度を相対的な重みとして該画素値区間の中央値又は平均値のいずれか一つに加重加算した処理の結果である結果画素値を出力し、前記着目画素の画素値を前記結果画素値に置き換えるフィルタリングステップと、
を含むことを特徴とする画像処理方法。
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【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理プログラム、装置及び方法に係り、特に画像ノイズを低減する適応フィルタリング処理技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
医用画像の質を決める要素は様々あるが、一般的には解像度、コントラスト、ノイズ、偽像などがその指標として用いられる。
【０００３】
空間解像度などの基本的な特性は、医用画像を取得する一連のハードウェアの性能に大きく依存する。例えば医療用の医用画像撮影機器の場合では、検出器の細かさ（開口幅）、サンプリング間隔、Ｘ線を用いたデバイスであれば焦点サイズなどである。ノイズは、ハードウェアの性能だけでなく、撮影環境や被検体にも依存する。
【０００４】
また、医療用Ｘ線診断機器で大柄な患者を撮影する場合には、Ｘ線の減弱が大きいので、計測系のノイズの影響が無視できなくなる。一方、医療用Ｘ線診断機器でＸ線強度を強めて使用することは、被検体の放射線被曝の増大に繋がるといった問題がある。そこで、被検体の被曝量を増やさずに画像ノイズを低減することが望まれている。
【０００５】
従来、このような要望に対して、画像処理によりノイズを低減する手法が種々提案されている。
【０００６】
本発明者らは、特許文献１において、画像の局所領域の特徴量（標準偏差など）に応じてマトリクスサイズを変え、さらに、画素の濃度平均値からの濃度距離により画像フィルタリング係数を決定する手法について開示した。この手法はノイズ低減に大きな効果があり、被検体の被曝量の低減効果も期待できる。
【０００７】
特許文献２では、ファジィ推論に基づいて画像フィルタの係数を可変する手法が開示されている。
【０００８】
特許文献３では、ヒストグラム等化法に基づいて画素の出現頻度を平滑化することにより画像のコントラストを改善（改良）する手法が開示されている。
【０００９】
特許文献４では、ヒストグラムを用いて背景濃度値を特定し、不要な背景情報を除去する手法が開示されている。
【００１０】
また、非特許文献1には、エッジを確実に保存することが可能なエッジ保存型平滑化処理に関する手法が記載されている。この手法では、局所領域に複数のマスク設定を行ない、マスク内にエッジが含まれている場合は平滑化の度合いを弱めるなどの調整をする。
【特許文献１】特開２００３−２２５２３４号公報
【特許文献２】特開平５−９１５３２号公報
【特許文献３】特開平１０−２９３８４３号公報
【特許文献４】特開２００３−２５００４６号公報
【非特許文献１】「画像解析ハンドブック」高木幹夫他、東京大学出版会 p542 エッジ保存型平滑化（Edge Preserving Smoothing）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来の適応型フィルタは、フィルタを強くするとモザイク状のパターンノイズが現われて画質が不安定になったり、フィルタのパラメータの数が多いために制御が複雑になったりするという問題がある。また、非特許文献１のエッジ保存型平滑化処理に関する手法は、平滑化の強度を強めると、不自然な印象を処理画像全体に与えるという問題がある。
【００１２】
本発明はこのような事情を鑑みてなされたもので、適応型フィルタ処理において複雑なパラメータを決定することなく、平滑化強度又は強調化強度を容易にコントロールでき、モザイク状のパターンノイズの発生を抑制しながら画像ノイズを低減し、安定した高画質の医用画像を得ることができる画像処理プログラム、装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的を達成するために、本発明は、医用画像を読み込む読込ステップと、前記医用画像に含まれる着目画素毎に局所領域を設定する局所領域設定ステップと、前記局所領域毎に、その局所領域に含まれる画素値の出現頻度を示すヒストグラムを生成するための画素値区間の区間幅及び区間数を決定する決定ステップと、前記局所領域を構成する画素のうち、前記各画素値区間に含まれる画素の数を計測して前記出現頻度を求め、前記ヒストグラムを生成する生成ステップと、前記ヒストグラムにおいて、前記着目画素の画素値が属する前記画素値区間を含む少なくとも一つの前記画素値区間を作用区間として設定する作用区間設定ステップと、前記作用区間に含まれる前記画素値区間毎に、その画素値区間の出現頻度を相対的な重みとして該画素値区間の中央値又は平均値のいずれか一つに加重加算した処理の結果である結果画素値を出力し、前記着目画素の画素値を前記結果画素値に置き換えるフィルタリングステップと、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１４】
なお、上記「決定ステップ」において決定する区間幅及び区間数は、局所領域の画素値に基づいて決めてもよいし、局所領域の画素値の平均値を算出し、その平均値と局所領域に含まれる各画素の画素値との差分値に基づいて区間幅及び区間数を求めてもよい。同様に、ヒストグラムは、局所領域の画素値に基づいて生成してもよいし、局所領域の画素値の平均値との差分値に基づいて生成してもよい。
【００１５】
なお、上記「作用区間」は、本発明にかかる画素処理プログラムの目的に応じて決定される画素値区間であって、平滑化フィルタリングを目的とするときには平滑化区間として設定され、強調化フィルタリングを目的とするときには強調化区間として設定される。
【００１６】
なお、上記「局所領域」は、暫定的に局所領域を設定し、その局所領域の画素値の標準偏差を算出し、その標準偏差に応じて局所領域のサイズを変更してもよい。
【００１７】
また、本発明は、前記決定ステップにおいて、前記ヒストグラムの生成対象となる画素値の範囲を示す処理範囲を設定し、前記着目画素の画素値が前記処理範囲に属する場合には、前記生成ステップにおいて前記ヒストグラムを生成し、前記着目画素の画素値が前記処理範囲に属さない場合には、前記生成ステップにおいて前記ヒストグラムを生成することなく、前記フィルタリングステップにおいて、前記着目画素に対応する画素値を結果画素値として出力する、ことを特徴とする。
【００１８】
なお、上記「処理対象範囲」は、前記区間幅に前記区間数を乗じて求めてもよいし、局所領域の画素値に基づいて決めてもよいし、局所領域の画素値の平均値を算出し、その平均値と局所領域に含まれる各画素の画素値との差分値に基づいてきめてもよい。
【００１９】
また、本発明は、前記決定ステップにおいて、前記局所領域の画素値の標準偏差を算出し、その標準偏差に応じて区間幅及び区間数を決定する、ことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明は、前記作用区間設定ステップにおいて、暫定作用区間を設定し、その暫定作用区間に含まれる各画素値区間の出現頻度を加算して合計頻度を算出し、その合計頻度に応じて前記暫定作用区間を構成する区間数を変更して実際の作用区間を決定する、ことを特徴とする。
【００２１】
なお、上記「暫定作用区間」とは、合計頻度を算出するために決定する作用区間をいう。また、「実際の作用区間」とは、フィルタリングステップにおける処理対象となる作用区間をいう。「暫定作用区間」の合計頻度が適切である場合には、暫定作用区間と実際の作用区間とは同一になり、合計頻度が不適切である場合には、暫定作用区間と実際の作用区間とは区間数を変更することにより異なる区間になる。
【００２２】
また、本発明は、医用画像を読み込む読込手段と、前記医用画像に含まれる着目画素毎に局所領域を設定する局所領域設定手段と、前記局所領域毎に、その局所領域に含まれる画素値の出現頻度を示すヒストグラムを生成するための画素値区間の区間幅及び区間数を決定する決定手段と、前記局所領域を構成する画素のうち、前記各画素値区間に含まれる画素の数を計測して前記出現頻度を求め、前記ヒストグラムを生成する生成手段と、前記ヒストグラムにおいて、前記着目画素の画素値が属する前記画素値区間を含む少なくとも一つの前記画素値区間を作用区間として設定する作用区間設定手段と、前記作用区間に含まれる前記画素値区間毎に、その画素値区間の出現頻度を相対的な重みとして該画素値区間の中央値又は平均値のいずれか一つに加重加算した処理の結果である結果画素値を出力し、前記着目画素の画素値を前記結果画素値に置き換えるフィルタリング手段と、を備える。
【００２３】
また、本発明は、医用画像を読み込む読込ステップと、前記医用画像に含まれる着目画素毎に局所領域を設定する局所領域設定ステップと、前記局所領域毎に、その局所領域に含まれる画素値の出現頻度を示すヒストグラムを生成するための画素値区間の区間幅及び区間数を決定する決定ステップと、前記局所領域を構成する画素のうち、前記各画素値区間に含まれる画素の数を計測して前記出現頻度を求め、前記ヒストグラムを生成する生成ステップと、前記ヒストグラムにおいて、前記着目画素の画素値が属する前記画素値区間を含む少なくとも一つの前記画素値区間を作用区間として設定する作用区間設定ステップと、前記作用区間に含まれる前記画素値区間毎に、その画素値区間の出現頻度を相対的な重みとして該画素値区間の中央値又は平均値のいずれか一つに加重加算した処理の結果である結果画素値を出力し、前記着目画素の画素値を前記結果画素値に置き換えるフィルタリングステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、適応型フィルタリング処理において複雑なパラメータを決定することなく、平滑化強度又は強調化強度を容易にコントロールでき、モザイク状のパターンノイズの発生を抑制しながら画像ノイズを低減し、安定した高画質の医用画像を得ることができる画像処理プログラム、装置及び方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、添付図面に従って本発明に係る画像処理プログラム、装置及び方法の好ましい実施の形態について詳説する。
【００２６】
図１は本発明の一実施形態による画像処理プログラム、装置及び方法を用いた画像処理システムのハードウェア概略構成図である。画像処理システム１は、医用画像撮影装置２と、医用画像撮影装置２が撮影した医用画像を格納する医用画像データベース３と、画像処理装置１０と、を備え、医用画像撮影装置２、医用画像データベース３、及び画像処理装置１０は、ネットワーク４を介して互いに接続される。なお、以下では、医用画像撮影装置２としてＸ線ＣＴ装置２を例として説明する。
【００２７】
画像処理装置１０は、主として各構成要素の動作を制御する中央処理装置（CPU）１１と、画像処理装置１０の制御プログラムや医用画像データを読み出して作業領域となる主メモリ１２と、画像処理装置１０の制御プログラムや医用画像表示プログラムなどの各種アプリケーションソフトウェアや医用画像データなどが格納されるデータ記憶装置１３と、表示用データを一時記憶する表示メモリ１４と、この表示メモリ１４からの医用画像データに基づいて医用画像を表示するディスプレイ１５と、ディスプレイ１５上のソフトスイッチを操作するためのマウス１６、トラックボール、タッチパネル等のポインティングデバイスと、ポインティングデバイスのコントローラ１６ａと、各種パラメータ設定用のキーやスイッチを備えたキーボード１７と、画像処理装置１０をローカルエリアネットワーク、電話回線、インターネット等のネットワーク４に接続するためのネットワークアダプタ１８と、上記各構成要素を接続するデータバス１９とから構成される。データ記録装置１３は、画像処理装置１０に内蔵又は外付けされたメモリ、磁気ディスク等の記憶装置や、取り出し可能な外部メディアに対してデータの書き込みや読み出しを行う装置により構成される。
【００２８】
次に、図２に基づいて画像処理装置１０のＣＰＵ１１が実行するプログラムについて説明する。図２は上記プログラムの構成を示すブロック図である。
【００２９】
ＣＰＵ１１は、プログラムである画像読込部１１ａ、局所領域設定部１１ｂ、特徴量算出部１１ｃ、パラメータ決定部１１ｄ、ヒストグラム生成部１１ｅ、作用区間設定部１１ｆ、フィルタリング部１１ｇ、表示制御部１１ｈ、を実行する。これらのプログラムは、データ記憶装置１３に格納され、ＣＰＵ１１が適宜主メモリ１２に読み出して実行する。
【００３０】
画像読込部１１ａは、医用画像データベース３やデータ記憶装置１３、またはＸ線ＣＴ装置２から医用画像を読み込む。以下、「医用画像」を「画像」とする。なお、本実施形態では、画素値は濃度値である。
【００３１】
局所領域設定部１１ｂは、画像に含まれる着目画素毎に局所領域を設定する。
【００３２】
特徴量算出部１１ｃは、局所領域の濃度値の局所特徴量（平均値、分散、標準偏差、最高値、最低値など）を算出する。
【００３３】
パラメータ決定部１１ｄは、特徴量算出部１１ｃにより算出された局所特徴量に基づいて、局所領域の濃度値の出現頻度を示すヒストグラムのパラメータである区間幅、区間数、中央値等を決定する。
【００３４】
ヒストグラム生成部１１ｅは、パラメータ決定部１１ｄにより決定されたパラメータに基づいて、局所領域のヒストグラムを生成する。
【００３５】
作用区間設定部１１ｆは、ヒストグラムにおいて、後述する適応フィルタリング処理の対象となる作用区間を設定する。
【００３６】
フィルタリング部１１ｇは、作用区間設定部１１ｆで設定した作用区間の適応フィルタリング処理を行ない、処理結果を示す結果画素値を着目画素値に置き換えて出力する。
【００３７】
表示制御部１１ｈは、処理結果をディスプレイ１５に表示するための表示制御を行う。
【００３８】
次に図３に基づいて、以上のように構成された画像処理装置１０における適応フィルタリング処理について説明する。図３は、適応フィルタリング処理の流れを示すフローチャートである。ＣＰＵ１１はこのフローチャートに従って画像処理装置１０を制御する。
【００３９】
（ステップＳ１）
Ｓ１では、画像読込部１１ａが、医用画像データベース３やデータ記憶装置１３、またはＸ線ＣＴ装置２から画像を読み込む(Ｓ１)。
【００４０】
（ステップＳ２）
Ｓ２では、局所領域設定部１１ｂが、画像に含まれる着目画素毎に局所領域のマトリクスサイズを設定する(Ｓ２)。なお、マトリクスサイズは任意であり、画像内でマトリクスサイズを一定にしても、着目画素毎にマトリクスサイズを変更してもよい。
【００４１】
（ステップＳ３）
Ｓ２では、特徴量算出部１１ｃが、局所領域毎に画素濃度の平均値、標準偏差、分散、微分値、といった局所領域の特徴を示す特徴量を算出する（Ｓ３）。
【００４２】
濃度値の標準偏差は、局所領域の濃度値分布が広いか狭いかを示す。Ｘ線ＣＴ医用画像の場合、濃度値分布が大きい場合は、骨などの高Ｘ線吸収体の近傍、すなわち濃度変化の大きいエッジ部分であり、濃度値分布が小さい場合は、軟部組織領域などの微妙な濃度変化を持つ領域である。
【００４３】
また、濃度値の微分値は、局所領域の濃度値の変化量を示す。微分値が大きい場合には局所領域内におけるエッジの存在が示唆される。エッジの存在が示唆される場合には、局所領域のマトリクスサイズを変更してもよい。
【００４４】
（ステップＳ４）
Ｓ４では、パラメータ決定部１１ｄが、局所領域に含まれる濃度値の出現頻度を示すヒストグラムを生成するための前処理として、ヒストグラムパラメータを算出する。具体的には、Ｓ１で求めた画素濃度の平均値、標準偏差などの局所特徴量に基づいてヒストグラムパラメータである区間数と区間幅を決定する（Ｓ４）。
【００４５】
ヒストグラムの区間数は、局所領域の画素濃度のばらつきを何段階に分けて頻度を数えるか、という階級数である。区間幅は、ヒストグラムの１区間すなわち１つの階級がどれだけの濃度値の範囲を持つかという、１区間あたりの濃度値の幅を示す。
【００４６】
（ステップＳ５）
Ｓ５では、後述するＳ７ヒストグラムの生成対象となる濃度値の範囲を示す処理範囲Ｗが設定される (Ｓ５)。処理範囲Ｗの濃度値の幅は、区間幅（一区間あたりの濃度幅）に処理範囲Ｗ内の区間数を乗じることにより求められる。
【００４７】
なお、処理対象範囲Ｗは、局所領域の濃度値に基づいて決めてもよい。着目画素の濃度値が特定の濃度値、例えば骨のＣＴ値に対応する濃度値の場合には、ヒストグラムの生成処理がなされず、濃度値がそのまま保存されてもよい。
【００４８】
（ステップＳ６）
Ｓ６では、着目画素の濃度値がＳ５で設定した処理範囲Ｗに含まれるかどうかを判定される(Ｓ６)。濃度値が処理範囲Ｗに含まれていなければ、Ｓ７に進む。濃度値が処理範囲Ｗに含まれていれば、Ｓ８に進む。
【００４９】
（ステップＳ７）
Ｓ７では、着目画素の濃度値がＳ２で求めた処理範囲Ｗに含まれていない場合に、その濃度値は保存される。保存された濃度値は画像処理を行った結果を表す結果画素値として着目画素の座標位置に出力される (Ｓ７)。
【００５０】
（ステップＳ８）
Ｓ５では、ヒストグラム生成部１１ｅが局所領域のヒストグラムを生成する(Ｓ８)。ヒストグラム生成部１１ｅはＳ４で求めたヒストグラムの区間数、区間幅に従って各区間に含まれる画素の数を計測し、区間毎に出現頻度を求める。
【００５１】
なお、上記Ｓ４乃至Ｓ７の処理は、局所領域の画素値の平均値を算出し、その平均値と局所領域に含まれる各画素の画素値との差分値に基づいて行なわれてもよい。以下、「局所領域の画素値の平均値と局所領域に含まれる各画素の画素値との差分値」を「差分値」とする。
【００５２】
すなわち、Ｓ４における区間幅と区間数とは差分値に基づいて設定されてもよい。同様にＳ５における処理範囲は、差分値に基づいて設定されてもよい。同様にＳ７におけるヒストグラムは、差分値に基づいて生成されてもよい。
【００５３】
図４は、局所領域のヒストグラムの例を示す図である。ヒストグラムの横軸は、差分値に基づく区間(濃度区間)である。縦軸は、各区間に含まれる画素の出現頻度を示す。図中の処理範囲Ｗは、Ｓ５で設定した処理範囲であり、ヒストグラムにおいて少なくとも１つの階級を含む。
【００５４】
（ステップＳ９）
Ｓ９では、作用区間設定部１１ｆは、ヒストグラムにおいて着目画素の画素値が属する区間を含む少なくとも一つの区間を作用区間として設定する（Ｓ９）。なお、作用区間は、目的に応じて決定される画素値区間である。作用区間は、平滑化フィルタリングを目的とするときには平滑化区間として設定され、強調化フィルタリングを目的とするときには強調化区間として設定される。
【００５５】
作用区間設定部１１ｆは、着目画素の濃度値が所属する区間を求める。そして作用区間設定部１１ｆは、後述するＳ１０における適応フィルタリング処理を行なう作用区間を設定する。例えば、着目画素の濃度値が区間ｍに属していて作用区間数を３と設定した場合、作用区間は区間ｍ−１、ｍ、ｍ＋１の３区間であり、この３区間が処理対象となる（図４参照）。
【００５６】
（ステップＳ１０）
Ｓ１０では、フィルタリング部１１ｇが、作用区間に含まれる区間毎に、その区間の出現頻度を相対的な重みとしてその区間の中央値に加重加算した処理の結果である結果画素値を出力し、着目画素の濃度値を結果画素値に置き換える処理を行う(Ｓ１０)。
【００５７】
区間の中央値をＭとすれば、結果画素値Ｒは次式で求められる。中央値とは各区間の中央の濃度値を示し、例えば区間ｍの濃度値範囲が10〜15であった場合は12・5となる。
【００５８】
【数１】
【００５９】
各区間の頻度C（ｍ−１）、C（ｍ）、C（ｍ＋１）を相対的な重みとしてそれぞれの区間中央値Ｍ（ｍ−１）、Ｍ(ｍ)、Ｍ(ｍ＋１)に乗じ、その総和を求める。そして、その総和を３区間の頻度の総和で除する。なお、中央値Ｍの変わりに区間の平均値を用いても良い。
【００６０】
また上記では例として、作用区間をｍ−１、ｍ、ｍ＋１、区間数を３としたが、エッジの存在等を考慮して予め任意に設定できる。
【００６１】
そしてフィルタリング部１１ｇは、結果画素値Ｒを着目画素の座標位置に出力する。
【００６２】
（ステップＳ１１）
Ｓ１１では、画像の最終画素までステップＳ２からＳ１０までの処理が施されたかどうか判定される(Ｓ１１)。最終画素まで処理が施されていなければＳ２に戻る。最終画素まで処理が施されていれば、Ｓ１２に進む。
【００６３】
（ステップＳ１２）
Ｓ１２では、表示制御部１１ｈが画像を表示し（Ｓ１２）、終了する。
【００６４】
本実施の形態により、数式１に示すように作用区間を設定するので、平滑化強度又は強調化強度を容易にコントロールできる。また出現頻度を重み付けして処理を行なうのでパターンノイズの発生を抑えながらノイズを低減し、エッジを保存しながら医用画像を自然な印象に保つことができる。
【００６５】
＜第二実施形態＞
第二実施形態では、Ｓ９における作用区間を適宜調整する。作用区間を適応型にする方法には種々考えられる。例えばＣＴ画像の場合は、画素値は組織毎に絶対値で定義されているので、作用区間を組織毎に適宜設定する方法が考えられる。その他、以下で例として説明するヒストグラム頻度に基づく方法がある。
【００６６】
図５は、第二実施形態に係わる処理の流れを示すフローチャートである。以下、図５に従って、第二実施形態の処理を説明する。
【００６７】
（ステップＳ５０１乃至Ｓ５０８）
Ｓ５０１乃至Ｓ５０８では、Ｓ１乃至Ｓ８と同様の処理を行い、局所領域のヒストグラムを算出する。着目画素の濃度値が処理範囲Ｗに含まれない場合はＳ５１３に進み、着目画素の濃度値を結果画素値Ｒとして着目画素の座標位置に出力する（Ｓ５０１乃至Ｓ５０８）。
【００６８】
（ステップＳ５０９）
Ｓ５０９では、暫定作用区間が設定される（Ｓ５０９）。「暫定作用区間」は、作用区間の合計頻度算出のために暫定的に設定される作用区間である。
【００６９】
（ステップＳ５１０）
Ｓ５１０では、暫定作用区間内の合計頻度が算出される(Ｓ５１０)。
【００７０】
（ステップＳ５１１）
Ｓ５１１では、Ｓ５１０で仮設定した暫定作用区間の合計頻度が適切かどうか判定される(Ｓ５１１)。例えば、暫定作用区間の合計頻度が９であれば９画素の平均効果が得られ、すなわち３×３画素のマトリクスフィルタの平滑化効果と同程度になる。したがって、合計頻度に応じて暫定作用区間を変更することで平滑化の度合いを適切にすることができる。
【００７１】
暫定作用区間の合計頻度は、例えば、３×３画素のマトリクスフィルタの平滑化効果と同程度の効果を期待する場合は９以上、４×４画素のマトリクスフィルタの平滑化効果と同程度の効果を期待する場合は１６以上、などと設定する。
【００７２】
暫定作用区間の合計頻度が適切である場合は、暫定作用区間と実際の作用区間とは同一になり、Ｓ５１２に進む。暫定作用区間の合計頻度が不適切である場合は、Ｓ５０９に戻る。
【００７３】
（ステップＳ５１２）
Ｓ５１２では、Ｓ１０と同様にフィルタリング部１１ｇが、数式１を用いてフィルタリング処理を行ない、結果画素値Ｒを着目画素の座標位置に出力する(Ｓ５１２)。
【００７４】
（ステップＳ５１３乃至５１４）
Ｓ５１３乃至５１４では、Ｓ１１乃至Ｓ１２と同様に、画像の最終画素までステップＳ５０２からＳ５１２までの処理が施こされたかどうか判定され(Ｓ５１３)、最終画素まで処理が施こされていなければＳ５０２に戻る。最終画素まで処理が施こされていれば、表示制御部１１ｈは画像を表示し（Ｓ５１４）終了する。
【００７５】
本実施の形態により、暫定作用区間を合計頻度に応じて設定するので、平滑化強度または強調化強度の度合いを適切に変えることができる。また出現頻度を重み付けして処理を行なうのでパターンノイズの発生を抑えながらノイズを低減し、エッジを保存しながら医用画像を自然な印象に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明のハードウェア構成図
【図２】本発明のプログラムブロック図
【図３】フィルタリング処理例を示すフローチャート
【図４】局所領域ヒストグラムを説明する例図
【図５】第二実施形態の処理例を示すフローチャート
【符号の説明】
【００７７】
１…医用画像処理システム、２…医用画像撮影装置、３…医用画像データベース、４…ネットワーク、１０…画像処理装置、１１…ＣＰＵ、１２…主メモリ、１３…データ記憶装置、１４…表示メモリ、１５…ディスプレイ、１６…マウス、１６ａ…コントローラ、１７…キーボード、１８…ネットワークアダプタ、１９…データバス
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１５３４９８
【氏名又は名称】株式会社日立メディコ
【住所又は居所】東京都千代田区外神田四丁目１４番１号
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| 【出願日】 |
平成１７年６月１０日（２００５．６．１０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８３１１６
【弁理士】
【氏名又は名称】松浦 憲三
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| 【公開番号】 |
特開２００６−３４０９９２（Ｐ２００６−３４０９９２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１８年１２月２１日（２００６．１２．２１） |
| 【出願番号】 |
特願２００５−１７１２０７（Ｐ２００５−１７１２０７） |
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