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JP2008206968A - Image processing device - Google Patents

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JP2008206968A JP2008002463A JP2008002463A JP2008206968A JP 2008206968 A JP2008206968 A JP 2008206968A JP 2008002463 A JP2008002463 A JP 2008002463A JP 2008002463 A JP2008002463 A JP 2008002463A JP 2008206968 A JP2008206968 A JP 2008206968A
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Toshitaka Maeda
壽登 前田
Yoshimasa Kobayashi
由昌 小林
Nobuatsu Motomura
信篤 本村
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Fujita Health University
Canon Medical Systems Corp
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Fujita Health University
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Abstract

【課題】医用診断用のディジタル画像がもつ性質に起因するノイズ低減処理において、S/N比が局所で変化する画像に対して比較的均一なノイズ低減処理を実現すること、又は画素サイズが比較的粗い画像に対してそのノイズ低減処理により生じるアーチファクトの除去を実現すること。
【解決手段】画像処理装置は、ディジタル画像のデータを記憶する記憶部13と、ディジタル画像から、回転角の異なる複数の回転されたディジタル画像を発生する回転処理部15と、複数の回転されたディジタル画像から、複数の画像処理されたディジタル画像を発生する画像処理部19、21と、複数の画像処理されたディジタル画像から、複数の巻き戻されたディジタル画像を発生する巻き戻し処理部15と、複数の巻き戻されたディジタル画像を1枚のディジタル画像に合成する合成処理部15とを具備する。
【選択図】図1
In a noise reduction process due to the nature of a digital image for medical diagnosis, a relatively uniform noise reduction process is realized for an image whose S / N ratio varies locally, or the pixel size is compared. To remove artifacts caused by noise reduction processing on rough images.
An image processing apparatus includes a storage unit that stores data of a digital image, a rotation processing unit that generates a plurality of rotated digital images having different rotation angles from the digital image, and a plurality of rotated images. Image processing units 19 and 21 that generate a plurality of image processed digital images from a digital image, and a rewind processing unit 15 that generates a plurality of rewinded digital images from a plurality of image processed digital images. And a synthesis processing unit 15 for synthesizing a plurality of unwound digital images into one digital image.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、ディジタル画像に適用される。特に信号成分とノイズ成分の割合(S/N比)が局所的に変化する画像、典型的に核医学画像、CT画像、MRI画像などの医用診断画像のノイズ低減処理に適用される画像処理装置に関する。   The present invention applies to digital images. In particular, an image processing apparatus that is applied to noise reduction processing of an image in which a ratio (S / N ratio) of a signal component and a noise component changes locally, typically a medical diagnosis image such as a nuclear medicine image, CT image, or MRI image About.

ディジタル画像におけるノイズ低減は、Butterworthフィルター、Gaussフィルター等の高周波遮断フィルターにより高周波成分を遮断(除去)することで実施されていた。しかし、画像全体にわたり同じ高周波成分の遮断処理を行うため、一般ディジタル画像(ディジタルカメラによる風景画など)は問題ないが、核医学画像、CT画像、MRI画像等の医用診断画像では一部の情報を劣化させてしまう問題があった。   Noise reduction in digital images has been implemented by blocking (removing) high-frequency components with a high-frequency blocking filter such as a Butterworth filter or a Gauss filter. However, since the same high-frequency component is blocked over the entire image, there is no problem with general digital images (such as landscape images with a digital camera). There was a problem of degrading.

この問題の原因の一つ目は、医用診断画像では局所ごと(最小単位は画素ごと)に信号成分とノイズ成分の割合(S/N比)が異なることによる。医用診断画像では画素ごとに得られる収集カウントにより統計ノイズとしてS/N比が変化するからである。このため、画像全体にわたり同じ高周波成分の遮断処理を行うと、場所によって過補正と補正不足とが混在する。結果として情報(位置分解能、コントラストなど)が落ちた領域(過補正)とノイズ除去が不十分な領域(補正不足)が生じていた。   The first cause of this problem is that the ratio (S / N ratio) of the signal component and the noise component differs for each local area (minimum unit is for each pixel) in the medical diagnostic image. This is because in the medical diagnostic image, the S / N ratio changes as statistical noise depending on the collection count obtained for each pixel. For this reason, if the same high frequency component is cut off over the entire image, overcorrection and undercorrection are mixed depending on the location. As a result, there were areas where information (positional resolution, contrast, etc.) dropped (overcorrection) and areas where noise removal was insufficient (undercorrection).

原因の二つ目は、医用診断画像は画素サイズが粗い(大きい)ことがある。例えば核医学画像の位置分解能は10mm程度であるが、それを表現する画像の画素サイズは数mmである。フィルター処理をフーリエ変換にて行う場合などに、画素サイズが粗いことから十分なサンプリングが行われずにアーチファクトを生じることがあった。特許文献1を参照されたい。
特開2001−59872号公報
The second cause is that the medical diagnostic image has a coarse (large) pixel size. For example, the position resolution of a nuclear medicine image is about 10 mm, but the pixel size of the image representing it is several mm. When the filter process is performed by Fourier transform, the pixel size is coarse, so that sufficient sampling may not be performed and an artifact may occur. See Patent Document 1.
JP 2001-59872 A

本発明の目的は、医用診断用のディジタル画像がもつ性質に起因するノイズ低減処理において、S/N比が局所で変化する画像に対して比較的均一なノイズ低減処理を実現すること、又は画素サイズが比較的粗い画像に対してそのノイズ低減処理により生じるアーチファクトの除去を実現することにある。   An object of the present invention is to realize a relatively uniform noise reduction process for an image in which the S / N ratio varies locally in a noise reduction process due to the nature of a digital image for medical diagnosis, or a pixel An object of the present invention is to realize removal of artifacts caused by noise reduction processing on an image having a relatively coarse size.

本発明のひとつの局面は、ディジタル画像のデータを記憶する記憶部と、ディジタル画像から、回転角の異なる複数の回転されたディジタル画像を発生する回転処理部と、複数の回転されたディジタル画像から、複数の画像処理されたディジタル画像を発生する画像処理部と、複数の画像処理されたディジタル画像から、複数の巻き戻されたディジタル画像を発生する巻き戻し処理部と、複数の巻き戻されたディジタル画像を1枚のディジタル画像に合成する合成処理部とを具備する画像処理装置を提供する。   One aspect of the present invention includes a storage unit that stores digital image data, a rotation processing unit that generates a plurality of rotated digital images having different rotation angles from the digital image, and a plurality of rotated digital images. An image processing unit for generating a plurality of image processed digital images, a rewinding processing unit for generating a plurality of unwound digital images from the plurality of image processed digital images, and a plurality of rewinds An image processing apparatus is provided that includes a synthesis processing unit that synthesizes a digital image into one digital image.

本発明によれば、医用診断用のディジタル画像がもつ性質に起因するノイズ低減処理において、S/N比が局所で変化する画像に対して比較的均一なノイズ低減処理を実現すること、又は画素サイズが比較的粗い画像に対してそのノイズ低減処理により生じるアーチファクトの除去を実現することができる。   According to the present invention, in noise reduction processing due to the properties of a digital image for medical diagnosis, it is possible to realize relatively uniform noise reduction processing for an image whose S / N ratio varies locally, or pixels It is possible to realize removal of artifacts caused by the noise reduction processing on an image having a relatively coarse size.

以下、図面を参照して本発明に係る画像処理装置の実施形態を説明する。
本実施形態に係る画像処理装置は、インタフェース10を介してPACS、X線コンピュータ断層撮影装置(CT)、磁気共鳴映像装置(MRI)、X線診断装置等のディジタル医用画像のデータを保管又は発生する外部装置に接続されている。インタフェース10を介してこれら外部装置から受信した画像処理対象のディジタル画像データを記憶するために画像記憶部13が設けられている。これらインタフェース10と画像記憶部13には、データ/制御バス12を介して装置全体の動作制御を担う制御部11が、画像処理部15、遮断周波数算出部17、ウェーブレット変換処理部19、フィルタ処理部21とともに接続されている。
Embodiments of an image processing apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
The image processing apparatus according to the present embodiment stores or generates digital medical image data such as PACS, X-ray computed tomography apparatus (CT), magnetic resonance imaging apparatus (MRI), and X-ray diagnostic apparatus via the interface 10. Connected to an external device. An image storage unit 13 is provided for storing digital image data to be image processed received from these external devices via the interface 10. In the interface 10 and the image storage unit 13, a control unit 11 that controls operation of the entire apparatus via the data / control bus 12 includes an image processing unit 15, a cutoff frequency calculation unit 17, a wavelet transform processing unit 19, and filter processing. It is connected together with the part 21.

画像処理部15は、制御部11から指示された回転角に従って画像処理対象のディジタル画像に回転処理をかける機能、制御部11から指示に従ってフィルタ処理部21でフィルタ処理された複数のディジタル画像を加算平均して最終的なフィルタされたディジタル画像を発生する機能を有する。遮断周波数算出部17は、後述するように、ディジタル画像の局所領域ごとに、各局所領域の標準偏差に基づいて遮断周波数を算出する。   The image processing unit 15 has a function of rotating the digital image to be processed according to the rotation angle instructed from the control unit 11 and adds a plurality of digital images filtered by the filter processing unit 21 in accordance with the instruction from the control unit 11 On average it has the function of generating the final filtered digital image. As will be described later, the cutoff frequency calculation unit 17 calculates the cutoff frequency for each local region of the digital image based on the standard deviation of each local region.

ウェーブレット変換処理部19は、画像処理対象のディジタル画像データに対してウェーブレット変換処理をかける。ウェーブレット変換処理は、元のディジタル画像(原ディジタル画像)の空間的情報を保持したままディジタル画像を周波数空間で表現するための処理である。フィルタ処理部21は、ウェーブレット変換処理を受けたディジタル画像に対して局所領域ごとに、遮断周波数算出部17で局所領域ごとに算出された遮断周波数を超える高周波成分を遮断する。フィルタされたディジタル画像は、ウェーブレット変換処理部19で逆ウェーブレット変換処理により元の実空間領域に戻される。異なる角度で回転処理され、フィルタを経由した複数のディジタル画像は、画像処理部15で加算平均される。   The wavelet transform processing unit 19 performs wavelet transform processing on the digital image data to be image processed. The wavelet transform process is a process for expressing a digital image in a frequency space while retaining the spatial information of the original digital image (original digital image). The filter processing unit 21 blocks high frequency components exceeding the cutoff frequency calculated for each local region by the cutoff frequency calculating unit 17 for each local region with respect to the digital image subjected to the wavelet transform process. The filtered digital image is returned to the original real space region by inverse wavelet transform processing in the wavelet transform processing unit 19. A plurality of digital images that have been rotated at different angles and passed through the filter are added and averaged by the image processing unit 15.

なお、上記ウェーブレット変換処理は、同じ周波数解析処理の範疇にあるフーリエ変換処理に代えられることができる。   The wavelet transform process can be replaced with a Fourier transform process in the same frequency analysis process category.

また、上述では、画像処理は回転処理及び加算平均処理を含むことを規定しているが、それに限定されず、画像処理は、回転処理、加算平均処理、周波数解析処理、フィルタ処理等の処理を少なくとも一つ含む広義の意味を有する。   In the above description, it is specified that the image processing includes rotation processing and addition averaging processing. However, the image processing is not limited to this, and the image processing includes processing such as rotation processing, addition averaging processing, frequency analysis processing, and filter processing. It has a broad meaning including at least one.

まず、ウェーブレット変換処理の概要について説明する。ウェーブレット変換の原理は周知の通り以下の式で定義される。

Figure 2008206968
First, the outline of the wavelet transform process will be described. The principle of wavelet transform is defined by the following equation as is well known.
Figure 2008206968

本実施形態では、図3に示すように、ウェーブレット(Wavelet)変換は、対象が画像であるため2次元での処理となる。周知の通り、フーリエ変換では全てを周波数成分に変換するため、空間的情報は失われてしまう。しかしウェーブレット変換では空間的情報を保持したまま周波数空間で表現できる。例えば2回の2次元ウェーブレット変換により、低周波の垂直成分、低周波の水平成分、低周波の対角成分、高周波の垂直成分、高周波の水平成分、高周波の対角成分に分化されて各成分が表示される。   In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the wavelet transform is a two-dimensional process because the object is an image. As is well known, the Fourier transform converts everything into frequency components, so that spatial information is lost. However, wavelet transform can be expressed in frequency space while maintaining spatial information. For example, by two-time two-dimensional wavelet transform, each component is divided into a low frequency vertical component, a low frequency horizontal component, a low frequency diagonal component, a high frequency vertical component, a high frequency horizontal component, and a high frequency diagonal component. Is displayed.

図2に、本実施形態によるフィルタ処理の手順を示している。まず、ステップS10において、遮断周波数算出部17により、入力データ(原ディジタル画像データ)に対して、ウェーブレット変換後のディジタル画像に対するノイズ低減処理(フィルタ処理)に用いる「局所領域ごとの遮断周波数」が算出される。   FIG. 2 shows a filter processing procedure according to the present embodiment. First, in step S 10, the “cutoff frequency for each local region” used for noise reduction processing (filter processing) on the digital image after wavelet transform is performed on the input data (original digital image data) by the cutoff frequency calculation unit 17. Calculated.

図5A、図5Bに遮断周波数の算出処理を示している。従来のウェーブレット変換におけるノイズ低減では局所との考えはなく画像全体に一つの遮断周波数を適用するものであった。その代表例がDonohoの方法で、画像全体の標準偏差から遮断周波数を決定するものである。本実施形態では、まず局所の情報を得るために局所領域を定めて、その局所領域中のS/N比を示す指標を考える。ここでは局所領域として数ピクセル長の正方形を採用している。この領域内の変動係数C.V.値から局所の遮断周波数を決定する。この局所領域での処理を画像全体を通して行うことで画像全体での局所ごとの遮断周波数を決定することができる。   5A and 5B show the cutoff frequency calculation process. In the conventional wavelet transform, noise reduction has no idea of locality, and one cut-off frequency is applied to the entire image. A typical example is Donoho's method, which determines the cutoff frequency from the standard deviation of the entire image. In the present embodiment, first, a local region is determined in order to obtain local information, and an index indicating the S / N ratio in the local region is considered. Here, a square with a length of several pixels is adopted as the local region. The local cutoff frequency is determined from the coefficient of variation C.V. value in this region. By performing the processing in the local region throughout the entire image, the cut-off frequency for each local region in the entire image can be determined.

具体的には、原ディジタル画像に対して複数の局所領域が設定される。複数の局所領域各々について個別に、各局所領域を対象範囲とする標準偏差SDに基づいて、遮断周波数Zが算出される。より具体的には、次式で表される。
Z=f(CV)×Coef
CV;変動係数
Coef;係数
f(CV);SD×(2×ln(n))
n;局所領域の画素数
図3に戻り、ステップS11において、画像処理部15において、処理対象の原ディジタル画像がその画像中心を中心として回転処理をかけられる。指定した角度だけ回転させる処理を行い、ウェーブレット変換、そしてフィルタ処理(ノイズ低減処理)、さらにウェーブレット逆変換を行い、最後に同じだけ逆回転し、画像角度を元に戻す。この処理を0度から360度の間で指定した角度の整数倍ずつ行う。対象画像は正方マトリクスであるので、90度回転で360度分の回転と同等とすることもできる。それぞれの角度で処理した画像を全て使って加算平均画像を作成する。この処理により、画素サイズが粗い画像におけるノイズ低減処理で生じるアーチファクトを除去することができる。
Specifically, a plurality of local regions are set for the original digital image. The cutoff frequency Z is calculated individually for each of the plurality of local regions based on the standard deviation SD with each local region as the target range. More specifically, it is represented by the following formula.
Z = f (CV) × Coef
CV: coefficient of variation
Coef; coefficient
f (CV); SD × (2 × ln (n))
n: Number of pixels in the local region Returning to FIG. 3, in step S11, the image processing unit 15 rotates the original digital image to be processed around the center of the image. A process of rotating the specified angle is performed, wavelet transform, filter process (noise reduction process), and wavelet inverse transform are performed. Finally, the image is reversely rotated by the same amount and the image angle is restored. This process is performed every integer multiple of the angle specified between 0 degrees and 360 degrees. Since the target image is a square matrix, a rotation of 90 degrees can be equivalent to a rotation of 360 degrees. An averaged image is created using all images processed at each angle. By this processing, artifacts generated by noise reduction processing in an image with a coarse pixel size can be removed.

回転処理としては、図7Aに示すように、座標系を固定して画像を回転させるものでも良いし、図7Bに示すように、ウェーブレット変換を行う際の座標軸を回転させるものでも良い。回転ピッチは典型的には図6に示すように、5度に設定される。回転ピッチRは、0<R≦45°の範囲から任意に選択された角度に設定される。好ましくは、回転ピッチRは、5°前後(3≦R≦10°)に設定される。
また、回転ピッチRの基準角度θを以下の通り定義する。回転ピッチRを、n×θに設定することが好ましい。図11に示すように、nは正の整数であって、X軸に平行な画素数Mの1/2以下とする。nは、トレードオフの関係にある処理量と処理効果との均衡から、典型的には3又は5に設定されるべきである。
tanθ=L2/L1
L1;画像中心からY軸上の最端画素の辺縁までの距離
L2;単一画素の辺長
なお、初回は回転角度はゼロ度、つまりディジタル画像は回転されない。回転処理されたディジタル画像に、ウェーブレット変換処理部19において、ウェーブレット変換処理がかけられる(ステップS12)。
As the rotation processing, as shown in FIG. 7A, the image may be rotated while fixing the coordinate system, or as shown in FIG. 7B, the coordinate axis used when performing the wavelet transform may be rotated. The rotation pitch is typically set to 5 degrees as shown in FIG. The rotation pitch R is set to an angle arbitrarily selected from the range of 0 <R ≦ 45 °. Preferably, the rotation pitch R is set to around 5 ° (3 ≦ R ≦ 10 °).
Further, the reference angle θ of the rotation pitch R is defined as follows. The rotation pitch R is preferably set to n × θ. As shown in FIG. 11, n is a positive integer and is equal to or less than ½ of the number M of pixels parallel to the X axis. n should typically be set to 3 or 5 from the balance between the processing amount and the processing effect in a trade-off relationship.
tanθ = L2 / L1
L1: Distance from the image center to the edge of the endmost pixel on the Y-axis
L2: Side length of a single pixel Note that the rotation angle is zero degrees at the first time, that is, the digital image is not rotated. The wavelet transformation processing unit 19 applies wavelet transformation processing to the rotated digital image (step S12).

ウェーブレット変換処理をかけられたディジタル画像の複数の局所領域各々に対して、ステップS10で局所領域毎に算出した遮蔽周波数によりフィルタ処理部21によりフィルタ処理がかけられる(ステップS13)。このフィルタ処理により、局所領域ごとに各々個別に算出された遮蔽周波数を超える高周波成分が除去される。   Each of the plurality of local regions of the digital image subjected to the wavelet transform process is filtered by the filter processing unit 21 using the shielding frequency calculated for each local region in step S10 (step S13). By this filtering process, high frequency components exceeding the shielding frequency calculated individually for each local region are removed.

実際的には、フィルタ処理部21において、図4、図7に示すように、ウェーブレット変換処理により得られた高周波の垂直成分、高周波の水平成分、高周波の対角成分の3成分のウェーブレット画像(ω画像)を加算し、加算画像内の複数の局所領域各々について、ステップS10で局所領域毎に算出した遮蔽周波数によりフィルタ処理部21によりフィルタ処理にかける。このフィルタ処理前後の加算画像の画素値の割合を、3成分のウェーブレット画像に乗算し、元の位置に再配置する。   In practice, as shown in FIGS. 4 and 7, the filter processing unit 21 uses a wavelet image (three-component wavelet image (high-frequency vertical component, high-frequency horizontal component, high-frequency diagonal component) obtained by wavelet transform processing). (ω images) are added, and each of a plurality of local regions in the added image is subjected to filter processing by the filter processing unit 21 using the shielding frequency calculated for each local region in step S10. The three-component wavelet image is multiplied by the ratio of the pixel values of the added image before and after the filtering process and rearranged at the original position.

図3に戻り、フィルタ処理にかけられたディジタル画像は、ウェーブレット変換処理部19において、ウェーブレット逆変換処理にかけられ(ステップS14)、元の実空間領域に戻される。そして、ステップS15において、ディジタル画像は、ステップS11と同角度で逆方向に回転され、初期の角度に戻される。   Returning to FIG. 3, the digital image subjected to the filter processing is subjected to wavelet inverse transform processing in the wavelet transform processing unit 19 (step S <b> 14), and returned to the original real space region. In step S15, the digital image is rotated in the opposite direction at the same angle as in step S11, and returned to the initial angle.

上記ステップS11〜S15のループが、回転角を5度ずつ増加されながら所定回数繰り返され、回転角が5度ずつ相違するフィルタ処理された複数のディジタル画像が生成され、これらフィルタ処理された複数のディジタル画像は画像処理部15において、加算平均処理に供される(ステップS16)。   The loop of steps S11 to S15 is repeated a predetermined number of times while the rotation angle is increased by 5 degrees, and a plurality of filtered digital images having different rotation angles by 5 degrees are generated. The digital image is subjected to an averaging process in the image processing unit 15 (step S16).

図8Aには、図2の入力データとしてのファントム画像の一例を示し、それに対して図8Bに示す従来のフィルタ処理を受けたファントム画像と、図8Cに示す本実施形態のフィルタ処理を受けたファントム画像と比較して示す。また、図9Aに従来のフィルタ処理を受けたSPECT(核医学)の臨床画像の一例を示し、図9Bに本実施形態のフィルタ処理を受けた臨床画像の一例を示す。図10A、図10Bに示すCTによるファントム画像を示し、図10Dに本実施形態のフィルタ処理を受けたCTによるファントム画像の一例を示し、図10Cに従来のフィルタ処理を受けたCTによるファントム画像の一例を示している。   FIG. 8A shows an example of the phantom image as the input data of FIG. 2, and the phantom image subjected to the conventional filter processing shown in FIG. 8B and the filter processing of the present embodiment shown in FIG. 8C. Shown in comparison with phantom images. FIG. 9A shows an example of a SPECT (nuclear medicine) clinical image subjected to the conventional filter processing, and FIG. 9B shows an example of the clinical image subjected to the filter processing of the present embodiment. 10A and 10B show a phantom image by CT, FIG. 10D shows an example of a CT phantom image subjected to the filter processing of the present embodiment, and FIG. 10C shows a CT phantom image subjected to conventional filter processing. An example is shown.

これら画像例を比較して分かるとおり、本実施形態によれば、S/N比が局所で変化する画像に対して比較的均一なノイズ低減処理を実現でき、画素サイズが比較的粗い画像に対してそのノイズ低減処理により生じるアーチファクトを除去することができる。   As can be seen by comparing these image examples, according to the present embodiment, it is possible to realize a relatively uniform noise reduction process for an image with a locally varying S / N ratio, and for an image with a relatively coarse pixel size. Artifacts caused by the noise reduction processing can be removed.

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

図1は、本発明の実施形態に係る画像処理装置の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention. 図2は、本実施形態によるノイズ低減処理の手順を示す流れ図である。FIG. 2 is a flowchart showing a procedure of noise reduction processing according to the present embodiment. 図3は、ウェーブレット変換の概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram of wavelet transform. 図4は、図2の局所の遮断周波数の算出処理の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a local cutoff frequency calculation process of FIG. 図5Aは、図2の遮断周波数の算出処理の前段を示す図である。FIG. 5A is a diagram showing a preceding stage of the cut-off frequency calculation processing of FIG. 図5Bは、図2の遮断周波数の算出処理の後段を示す図である。FIG. 5B is a diagram illustrating a latter stage of the cutoff frequency calculation process of FIG. 2. 図6は、本実施形態によるノイズ低減処理の手順を模式的に示す図である。FIG. 6 is a diagram schematically illustrating the procedure of noise reduction processing according to the present embodiment. 図7Aは、図3の回転画像処理の説明図である。FIG. 7A is an explanatory diagram of the rotated image processing of FIG. 図7Bは、図3の他の回転画像処理の説明図である。FIG. 7B is an explanatory diagram of another rotated image process of FIG. 図8Aは、図2の入力データとしてのファントム画像の一例を示す図である。FIG. 8A is a diagram showing an example of a phantom image as input data in FIG. 図8Bは、従来のフィルタ処理を受けたファントム画像の一例を示す図である。FIG. 8B is a diagram illustrating an example of a phantom image that has undergone a conventional filter process. 図8Cは、本実施形態のフィルタ処理を受けたファントム画像の一例を示す図である。FIG. 8C is a diagram illustrating an example of a phantom image that has undergone the filter processing of the present embodiment. 図9Aは、従来のフィルタ処理を受けたSPECT臨床画像の一例を示す図である。FIG. 9A is a diagram illustrating an example of a SPECT clinical image that has undergone conventional filtering. 図9Bは、本実施形態のフィルタ処理を受けたSPECT臨床画像の一例を示す図である。FIG. 9B is a diagram illustrating an example of a SPECT clinical image that has undergone the filter processing of the present embodiment. 図10Aは、図2の入力データとしてのCTによるファントム画像の一例を示す図である。FIG. 10A is a diagram illustrating an example of a phantom image by CT as input data of FIG. 図10Bは、図2の入力データとしてのCTによる他のファントム画像の一例を示す図である。FIG. 10B is a diagram illustrating an example of another phantom image by CT as input data in FIG. 2. 図10Cは、従来のフィルタ処理を受けたCTによるファントム画像の一例を示す図である。FIG. 10C is a diagram illustrating an example of a phantom image by CT that has been subjected to conventional filter processing. 図10Dは、本実施形態のフィルタ処理を受けたCTによるファントム画像の一例を示す図である。FIG. 10D is a diagram illustrating an example of a phantom image by CT that has undergone the filter processing of the present embodiment. 図11は、本実施形態の回転ピッチの基準角度を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating the reference angle of the rotation pitch according to the present embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

10…インタフェース、11…制御部、12…データ/制御バス、13…画像記憶部、15…画像処理部、17…遮断周波数算出部、19…ウェーブレット変換処理部、21…フィルタ処理部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Interface, 11 ... Control part, 12 ... Data / control bus, 13 ... Image storage part, 15 ... Image processing part, 17 ... Cutoff frequency calculation part, 19 ... Wavelet transformation processing part, 21 ... Filter processing part

Claims (13)

ディジタル画像のデータを記憶する記憶部と、
前記ディジタル画像から、回転角の異なる複数の回転されたディジタル画像を発生する回転処理部と、
前記複数の回転されたディジタル画像から、複数の画像処理されたディジタル画像を発生する画像処理部と、
前記複数の画像処理されたディジタル画像から、複数の巻き戻されたディジタル画像を発生する巻き戻し処理部と、
前記複数の巻き戻されたディジタル画像を1枚のディジタル画像に合成する合成処理部とを具備することを特徴とする画像処理装置。
A storage unit for storing digital image data;
A rotation processing unit for generating a plurality of rotated digital images having different rotation angles from the digital image;
An image processor for generating a plurality of image processed digital images from the plurality of rotated digital images;
A rewind processing unit for generating a plurality of rewinded digital images from the plurality of image-processed digital images;
An image processing apparatus comprising: a combining processing unit configured to combine the plurality of rewound digital images into one digital image.
前記画像処理部は、
前記複数の回転されたディジタル画像をウェーブレット変換にかけるウェーブレット変換処理部と、
前記ウェーブレット変換にかけられたディジタル画像を局所ごとに相違する遮断周波数によりフィルタにかけるフィルタ処理部と、
前記フィルタにかけられたディジタル画像を逆ウェーブレット変換にかける逆ウェーブレット変換処理部とを有することを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
The image processing unit
A wavelet transform processor for subjecting the plurality of rotated digital images to a wavelet transform;
A filter processing unit that filters the digital image subjected to the wavelet transform with a cut-off frequency that is different for each region;
The image processing apparatus according to claim 1, further comprising: an inverse wavelet transform processing unit that subjects the filtered digital image to an inverse wavelet transform.
前記画像処理部は、前記回転されたディジタル画像に対して局所ごとに遮断周波数を算出する遮断周波数算出部をさらに有し、
前記フィルタ処理部は、前記ウェーブレット変換にかけられたディジタル画像を局所ごとに前記算出された遮断周波数によりフィルタにかけることを特徴とする請求項2記載の画像処理装置。
The image processing unit further includes a cut-off frequency calculating unit that calculates a cut-off frequency for each local area with respect to the rotated digital image,
The image processing apparatus according to claim 2, wherein the filter processing unit filters the digital image subjected to the wavelet transform according to the calculated cutoff frequency for each local area.
前記遮断周波数算出部は、前記ウェーブレット変換にかけられたディジタル画像の垂直成分データ、水平成分データ及び対角成分データに基づいて遮断周波数を算出することを特徴とする請求項3記載の画像処理装置。 4. The image processing apparatus according to claim 3, wherein the cutoff frequency calculation unit calculates a cutoff frequency based on vertical component data, horizontal component data, and diagonal component data of the digital image subjected to the wavelet transform. 前記遮断周波数算出部は、前記ウェーブレット変換にかけられたディジタル画像の垂直成分データ、水平成分データ及び対角成分データを加算平均重み付け加算し、その結果に基づいて遮断周波数を算出することを特徴とする請求項3記載の画像処理装置。 The cut-off frequency calculation unit calculates the cut-off frequency based on a result of addition-average weighting addition of vertical component data, horizontal component data, and diagonal component data of the digital image subjected to the wavelet transform. The image processing apparatus according to claim 3. 前記画像処理部は、前記複数の回転されたディジタル画像をフィルタにかけることを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 1, wherein the image processing unit filters the plurality of rotated digital images. 前記合成処理部は、前記複数の巻き戻されたディジタル画像を加算平均又は重み付け加算することを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 1, wherein the synthesis processing unit performs addition averaging or weighted addition on the plurality of rewinded digital images. 前記複数の回転されたディジタル画像は所定角度ずつ回転角が異なることを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 1, wherein the plurality of rotated digital images have different rotation angles by a predetermined angle. 前記所定角度は、0°超、45°以下の範囲から選択的に設定されることを特徴とする請求項8記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 8, wherein the predetermined angle is selectively set from a range of more than 0 ° and not more than 45 °. 前記所定角度は、3〜10°であることを特徴とする請求項8記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 8, wherein the predetermined angle is 3 to 10 °. 前記所定角度は、n×θに設定される、
nは正の整数であって、X軸に平行な画素数Mの1/2以下である、
tanθ=L2/L1
L1;画像中心からY軸上の最端画素の辺縁までの距離
L2;単一画素の辺長
ことを特徴とする請求項8記載の画像処理装置。
The predetermined angle is set to n × θ.
n is a positive integer and is ½ or less of the number M of pixels parallel to the X axis.
tanθ = L2 / L1
L1: Distance from the image center to the edge of the endmost pixel on the Y-axis
9. The image processing apparatus according to claim 8, wherein L2 is a side length of a single pixel.
前記nは、3又は5であることを特徴とする請求項11記載の画像処理装置。 12. The image processing apparatus according to claim 11, wherein n is 3 or 5. ディジタル画像のデータを記憶する記憶部と、
前記ディジタル画像に対して回転処理をかける回転処理部と、
前記回転処理にかけられたディジタル画像をウェーブレット変換にかけるウェーブレット変換処理部と、
前記ウェーブレット変換にかけられたディジタル画像をフィルタにかけるフィルタ処理部と、
前記フィルタにかけられたディジタル画像を逆ウェーブレット変換にかける逆ウェーブレット変換処理部と、
前記回転処理における回転角が相違する前記逆ウェーブレット変換にかけられた複数のディジタル画像を加算平均する加算平均処理部とを具備することを特徴とする画像処理装置。
A storage unit for storing digital image data;
A rotation processing unit that performs rotation processing on the digital image;
A wavelet transform processing unit for subjecting the digital image subjected to the rotation processing to a wavelet transform;
A filter processing unit for filtering the digital image subjected to the wavelet transform;
An inverse wavelet transform processor for subjecting the filtered digital image to an inverse wavelet transform;
An image processing apparatus comprising: an addition average processing unit that adds and averages a plurality of digital images subjected to the inverse wavelet transform with different rotation angles in the rotation processing.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005130167A (en) * 2003-10-23 2005-05-19 Canon Inc Image processing apparatus, image processing method, program, and computer-readable medium
JP2008040693A (en) * 2006-08-03 2008-02-21 Nec Corp Line noise removal device, line noise removal method and line noise removal program

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005130167A (en) * 2003-10-23 2005-05-19 Canon Inc Image processing apparatus, image processing method, program, and computer-readable medium
JP2008040693A (en) * 2006-08-03 2008-02-21 Nec Corp Line noise removal device, line noise removal method and line noise removal program

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN6012032662; 小林由昌、石川武、前田壽登、白川誠士、山木範泰: '32 ウェーブレット変換を用いたSPECT画像の統計的変動低減について' 日本放射線技術学会雑誌 62(9), 20060920, P1200, 公益社団法人日本放射線技術学会 *

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