JP2001167264A - 画像処理方法および装置並びに記録媒体 - Google Patents

画像処理方法および装置並びに記録媒体

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JP2001167264A
JP2001167264A JP2000143168A JP2000143168A JP2001167264A JP 2001167264 A JP2001167264 A JP 2001167264A JP 2000143168 A JP2000143168 A JP 2000143168A JP 2000143168 A JP2000143168 A JP 2000143168A JP 2001167264 A JP2001167264 A JP 2001167264A
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signal
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JP2000143168A
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Masahiko Yamada
雅彦 山田
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 原画像信号から帯域制限画像信号を求めて、
周波数処理等の画像処理を行う際に、演算時間を短縮す
る。 【解決手段】 帯域制限画像信号作成手段において、原
画像信号Ｓorgの各周波数帯域毎の周波数応答特性を表
すとともに、周波数帯域に応じた画素数を有する帯域制
限画像信号Ｂk（ｋ＝１〜ｎ）を作成する。各帯域制限
画像信号Ｂkからノイズ成分を分離してノイズ帯域制限
画像信号ＮＢkを得、これを各帯域制限画像信号Ｂkから
減算してノイズ除去帯域制限画像信号ＳＢkを得る。ノ
イズ除去帯域制限画像信号ＳＢkを変換関数ｆkにより変
換し、変換ノイズ除去帯域制限画像信号ｆkＳＢkを得
る。この変換ノイズ除去帯域制限画像信号ｆkＳＢkを最
低周波数帯域から順次再構成して高周波信号ＳＨａ１を
得る。高周波信号ＳＨａ１を用いて周波数強調処理を行
って処理済み画像信号Ｓprocを得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像信号に対して
所定の周波数成分を強調する等の画像処理を行うための
画像処理方法および装置並びに画像処理方法をコンピュ
ータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュ
ータ読取り可能な記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】画像処理の分野においては、画像信号に
対して各周波数帯域毎に異なる画像処理を施すような場
合に、画像信号を周波数帯域毎に分類する手段としてウ
ェーブレット変換やラプラシアンピラミッドの手法が用
いられている。ここで画像処理としては、例えばノイズ
除去のための高周波の分離、さらにはノイズの多い周波
数帯域のデータを削減することによる圧縮処理などが挙
げられる。本出願人も、ウェーブレット変換を用いて画
像中のエッジ成分のみを強調する等の画像処理を行うよ
うにした画像処理方法を種々提案している（例えば特開
平6-274615号、特開平6-350989号等）。
【０００３】一方、ラプラシアンピラミッドなる方法は
例えば特開平5-244508号、特開平6-96200号、特開平6-3
01766号等に記載されており、このラプラシアンピラミ
ッドは、原画像に対してガウス関数で近似されたような
マスクによりマスク処理を施した後、画像をサブサンプ
リングして画素数を間引いて半分にすることにより、原
画像の１／４のサイズのボケ画像を得、このボケ画像の
サンプリングされた画素に値が０の画素を補間して元の
大きさの画像に戻し、この画像に対してさらに上述した
マスクによりマスク処理を施してボケ画像を得、このボ
ケ画像を原画像から減算して、原画像信号のある限られ
た周波数帯域の周波数成分を表す、すなわち原画像の複
数の周波数帯域毎の周波数応答特性を表す帯域制限画像
信号を得るものである。この処理を得られたボケ画像に
対して繰り返すことにより原画像の１／２2Nのサイズを
有する帯域制限画像信号をＮ個作成するものである。な
お、最低周波数帯域のボケ画像は原画像の低周波成分を
表すものとなる。
【０００４】ここで、上記特開平5-244508号において
は、放射線画像をラプラシアンピラミッドにより複数の
周波数帯域の画像に分解して各周波数帯域毎の帯域制限
画像信号を得、各帯域制限画像信号を非線形関数により
変換し、変換後の帯域制限画像信号を最低周波数帯域の
ボケ画像を表すボケ画像信号とともに再構成することに
より、画像中の周波数帯域に応じたコントラストが強調
された処理済み画像信号を得るようにした方法が提案さ
れている。
【０００５】一方、本出願人により、非鮮鋭マスク画像
信号（以下、ボケ画像信号という）を用いて周波数強調
処理あるいはダイナミックレンジ圧縮処理等を行って放
射線画像の診断性能を向上させる数々の画像処理方法お
よび装置が提案されている（特開昭55-163472号、同55-
87953号、特開平3-222577号、特開平10-75395号、同10-
75364号、同10-171983号等）。例えば周波数強調処理
は、原画像信号Ｓorgからボケ画像信号Ｓusを引いたも
のに強調係数βを乗じたものを、原画像信号Ｓorgに加
算することにより、原画像信号の所定の空間周波数成分
を強調するものである。これを式で表すと下記の式
（１）のようになる。
【０００６】 Ｓproc＝Ｓorg＋β×（Ｓorg−Ｓus） （１） （Ｓproc：周波数強調処理された信号、Ｓorg：原画像
信号、Ｓus：ボケ画像信号、β：強調係数） また、特開平10-75395号には、原画像信号に加算する加
算信号の周波数応答特性を調整することにより、周波数
強調処理された信号に対してアーチファクトが発生する
ことを防止する方法が提案されている。この方法とは、
まず鮮鋭度の異なる、すなわち周波数応答特性の異なる
複数のボケ画像信号を作成し、そのボケ画像信号および
原画像信号の中の２つの信号の差分をとることにより、
原画像信号の、ある限られた周波数帯域の周波数成分を
表す複数の帯域制限画像信号（すなわち帯域制限画像信
号）を作成し、さらにその帯域制限画像信号をそれぞれ
異なる変換関数によって所望の大きさとなるように変換
してから、その複数の抑制された帯域制限画像信号を積
算することにより上記加算信号を作成するものである。
この処理は例えば下記の式（２）により表すことができ
る。
【０００７】 Ｓproc＝Ｓorg＋β（Ｓorg）×Ｆusm（Ｓorg,Ｓus1,Ｓus2,…Ｓusn） Ｆusm（Ｓorg,Ｓus1,Ｓus2,…Ｓusn） ＝ｆ1(Ｓorg−Ｓus1)＋ｆ2(Ｓus1−Ｓus2)＋… ＋ｆk(Ｓusk-1−Ｓusk)＋…＋ｆn(Ｓusn-1−Ｓusn) （２） （但し、Ｓproc：処理済み画像信号 Ｓorg ：原画像信号 Ｓusk(k=1〜n）：ボケ画像信号 ｆk(k=1〜n）：各帯域制限画像信号を変換する変換関数 β（Ｓorg）：原画像信号に基づいて定められる強調係
数） さらに、特開平10-75364号には、ダイナミックレンジ圧
縮処理を施す場合において、処理が施された信号に対し
てアーチファクトが発生することを防止する方法が提案
されている。この方法とは、上記特開平10-75395号に記
載されたように、複数の帯域制限画像信号を作成し、こ
の帯域制限画像信号に基づいて原画像信号の低周波成分
に関する信号（低周波成分信号）を得、原画像信号にこ
の低周波成分に関する信号を加算することによりダイナ
ミックレンジ圧縮処理を施すようにしたものである。こ
の処理は例えば下記の式（３）により表すことができ
る。
【０００８】 Ｓproc＝Ｓorg ＋Ｄ（Ｓorg−Ｆdrc（Ｓorg,Ｓus1,Ｓus2,…Ｓusn）） （３ ） Ｆdrc（Ｓorg,Ｓus1,Ｓus2,…Ｓusn） ＝｛ｆd1(Ｓorg−Ｓus1)＋ｆd2(Ｓus1 −Ｓus2)＋… ＋ｆdk(Ｓusk-1−Ｓusk )＋…＋ｆdn(Ｓusn-1−Ｓusn)｝ （但し、Ｓproc：処理済み画像信号 Ｓorg：原画像信号 Ｓusk(k=1〜n）：ボケ画像信号 ｆdk(k=1〜n）：低周波成分信号を得るために使用する
変換関数 Ｄ（Ｓorg−Ｆdrc）：低周波成分信号に基づいて定めら
れるダイナミックレンジ圧縮係数（ＤはＳorg−Ｆdrcを
変換する関数）） さらにまた、特開平10-171983号には、周波数強調処理
とダイナミックレンジ圧縮処理とを同時に施す場合にお
いて、処理が施された信号に対してアーチファクトが発
生することを防止する方法が提案されている。この方法
とは、上記特開平10-75395号に記載されたように、複数
の帯域制限画像信号を作成し、この帯域制限画像信号に
基づいて原画像信号の高周波成分に関する信号（高周波
成分信号）および低周波成分信号を得、原画像信号にこ
れらの高周波成分に関する信号および低周波成分に関す
る信号を加算することにより周波数強調処理を施すとと
もにダイナミックレンジ圧縮処理を施すようにしたもの
である。この処理は例えば下記の式（４）により表すこ
とができる。
【０００９】 Ｓproc＝Ｓorg ＋β（Ｓorg）・Ｆusm（Ｓorg,Ｓus1,Ｓus2,…Ｓusn） ＋Ｄ（Ｓorg−Ｆdrc（Ｓorg,Ｓus1,Ｓus2,…Ｓusn）） （４ ） Ｆusm（Ｓorg,Ｓus1,Ｓus2,…Ｓusn） ＝｛ｆu1(Ｓorg−Ｓus1)＋ｆu2(Ｓus1 −Ｓus2)＋… ＋ｆuk(Ｓusk-1−Ｓusk )＋…＋ｆun(Ｓusn-1−Ｓusn)｝ Ｆdrc（Ｓorg,Ｓus1,Ｓus2,…Ｓusn） ＝｛ｆd1(Ｓorg−Ｓus1)＋ｆd2(Ｓus1 −Ｓus2)＋… ＋ｆdk(Ｓusk-1−Ｓusk )＋…＋ｆdn(Ｓusn-1−Ｓusn)｝ （但し、Ｓproc：処理済み画像信号 Ｓorg：原画像信号 Ｓusk(k=1〜n）：ボケ画像信号 ｆuk(k=1〜n）：高周波成分信号を得るために使用する
変換関数 ｆdk(k=1〜n）：低周波成分信号を得るために使用する
変換関数 β（Ｓorg）：原画像信号に基づいて定められる強調係
数 Ｄ（Ｓorg−Ｆdrc）：低周波成分信号に基づいて定めら
れるダイナミックレンジ圧縮係数（ＤはＳorg−Ｆdrcを
変換する関数）） これらの周波数強調処理やダイナミックレンジ圧縮処理
（以下変換処理とする）においては、帯域制限画像信号
を変換する変換関数等の定義を変更することによって原
画像信号に加算する加算信号の周波数応答特性を調整す
ることができる。このため、各変換関数の定義次第で、
アーチファクトの発生防止等所望の周波数応答特性を有
する処理済み画像信号を得ることができる。
【００１０】一方、上述した変換処理に用いられるボケ
画像信号は、まず原画像信号の画素に対して所定間隔毎
に所定のフィルタリング処理を施すことによって画素を
間引きし、そのようにして得た画像信号に対して同様の
フィルタリング処理を繰り返してさらに画素数を少なく
した低解像度の画像信号を複数作成し、低解像度画像信
号のそれぞれに対して、所定の補間方法により原画像と
画素数が同一となるように補間処理を施すことにより作
成される。したがって、ボケ画像信号は画素数は原画像
信号と同一であるが、原画像信号よりも鮮鋭度が低い画
像を表す画像信号となる。
【００１１】また、帯域制限画像信号は、例えば隣接す
る周波数帯域のボケ画像信号同士で差分をとって、ある
いは原画像信号と各ボケ画像信号の差分をとって作成さ
れる。したがって、帯域制限画像信号は画素数は原画像
信号と同じであり、原画像信号の周波数帯域毎の周波数
応答特性を表す信号となる。
【００１２】一方、放射線画像においては、放射線量が
少なく濃度が低い部分において、放射線の量子ノイズが
目立ってしまう。このため、上記特開平6-96200号にお
いては、放射線画像をラプラシアンピラミッドにより複
数の周波数帯域の画像に分解して各周波数帯域毎の帯域
制限画像信号を得、各帯域制限画像信号の局所分散値を
算出し、この局所分散値の大きさに応じて帯域制限画像
信号に対してノイズ成分を除去する処理を施し、処理を
施した後の帯域制限画像信号を最低周波数帯域のボケ画
像を表すボケ画像信号とともに再構成することにより、
画像中の周波数帯域に応じたノイズ成分が低減された処
理済み画像信号を得るようにした方法が提案されてい
る。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】上記特開平5-244508号
に記載された方法においては、各周波数帯域の帯域制限
画像信号に対して非線形関数により変換処理を施し、変
換された帯域制限画像信号を再構成して処理済み画像信
号を得ているため、変換の程度を修正したい場合には、
再度帯域制限画像信号に対して変換処理を施した後に画
像を再構成する必要があり、この結果、再処理には長時
間を要するものとなる。このため、ＣＲＴを観察しなが
ら画像処理の内容を種々変更して最適な画像処理内容を
設定するような場合には、処理が施された画像が再生さ
れるまでに長時間を要するものとなり、オペレータのス
トレスが大きい。
【００１４】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
り、帯域制限画像信号を用いた周波数強調処理等の画像
処理を高速に行うことができる画像処理方法および装置
並びに画像処理方法をコンピュータに実行させるための
プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒
体を提供することを目的とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明による画像処理方
法は、原画像を表す原画像信号に対して、該原画像の高
周波成分に関する信号に基づく画像処理を施して処理済
み画像信号を得る画像処理方法において、前記原画像信
号から帯域制限画像信号を作成し、前記帯域制限画像信
号からノイズ成分を除去してノイズ除去帯域制限画像信
号を得、所定の変換関数に基づいて、前記ノイズ除去帯
域制限画像信号から前記原画像の高周波成分に関する信
号を得、該高周波成分に関する信号に基づいて、前記原
画像信号に対して前記画像処理を施すことを特徴とする
ものである。
【００１６】ここで、「画像処理」とは、具体的には、
原画像信号に含まれる特定の周波数成分を強調する周波
数強調処理や、原画像の最高濃度と最低濃度との差すな
わちダイナミックレンジを狭めるように高濃度域もしく
は低濃度域あるいは高濃度域および低濃度域の双方のコ
ントラストを下げるダイナミックレンジ圧縮処理等が挙
げられる。さらには、周波数強調処理とダイナミックレ
ンジ圧縮処理とを同時に行うものが挙げられる。なお、
「所定の変換関数」は、画像処理の内容に応じた関数を
用いることが好ましい。
【００１７】さらに、「帯域制限画像信号からノイズ成
分を除去する」とは、帯域制限画像信号に含まれるノイ
ズ成分が低減されるようにすることを意味し、例えば、
帯域制限画像信号からノイズ成分、あるいはノイズ成分
に所定のノイズ抑制レベルを表す係数を乗算したものを
減算するなどして、帯域制限画像信号のノイズ成分を除
去するとよい。なお、前記係数は帯域制限画像信号の信
号値に依存して変更してもよい。
【００１８】なお、本発明による画像処理方法において
は、前記帯域制限画像信号により表される各画像が、そ
の周波数帯域に応じた画素数を有することが好ましい。
【００１９】また、本発明による画像処理方法において
は、前記高周波成分に関する信号が、前記原画像信号と
同一画素数であることが好ましい。
【００２０】ここで、「原画像信号と同一画素数」と
は、原画像と高周波成分に関する信号により表される画
像との画像サイズが同一であることをいう。
【００２１】さらに、本発明による画像処理方法におい
ては、前記原画像信号を多重解像度変換することによ
り、前記帯域制限画像信号を作成し、前記ノイズ除去帯
域制限画像信号に対して前記所定の変換関数に基づいて
変換処理を施して変換ノイズ除去帯域制限画像信号を
得、該変換ノイズ除去帯域制限画像信号を逆多重解像度
変換することにより、前記高周波成分に関する信号を得
るものとすることができる。なお、逆多重解像度変換
は、前記多重解像度変換に対応するものであって、この
逆多重解像度変換を施すことにより、元の信号を復元
（可逆／非可逆のいずれでもよい）することができるも
のであることはいうまでもない。
【００２２】ここで、「原画像信号を多重解像度変換す
ることにより帯域制限画像信号を作成」するに際して
は、ラプラシアンピラミッドの手法によるラプラシアン
ピラミッド分解により、あるいはウェーブレット変換に
より原画像信号を複数の周波数帯域毎の周波数応答特性
を表す信号に変換する方法などを用いることができる。
この場合、「逆多重解像度変換」としては、ラプラシア
ンピラミッド分解により帯域制限画像信号を得た場合は
ラプラシアンピラミッド再構成の方法が用いられ、ウェ
ーブレット変換により帯域制限画像信号を得た場合は逆
ウェーブレット変換が用いられるのはいうまでもない。
【００２３】なお、ラプラシアンピラミッド分解やウェ
ーブレット変換などにより原画像信号を多重解像度変換
した場合、最低周波数帯域の信号は原画像を縮小した低
周波の情報を表すものであり、原画像信号の周波数帯域
毎の周波数応答特性を表す帯域制限画像信号ではないた
め、本発明においては処理には使用しないか、または値
を０として使用することが好ましい。
【００２４】また、本発明による画像処理方法において
は、前記所定の変換関数は、非線形関数であることが好
ましい。
【００２５】さらに、本発明による画像処理方法におい
ては、前記ノイズ成分の除去を、アイリスフィルタによ
るフィルタリング処理に基づいて行うことが好ましい。
【００２６】本発明による画像処理装置は、原画像を表
す原画像信号に対して、該原画像の高周波成分に関する
信号に基づく画像処理を施して処理済み画像信号を得る
画像処理装置において、前記原画像信号から帯域制限画
像信号を作成する帯域制限画像信号作成手段と、前記帯
域制限画像信号からノイズ成分を除去してノイズ除去帯
域制限画像信号を得るノイズ除去帯域制限画像信号取得
手段と、所定の変換関数に基づいて、前記ノイズ除去帯
域制限画像信号から前記原画像の高周波成分に関する信
号を得る高周波成分取得手段と、該高周波成分に関する
信号に基づいて、前記原画像信号に対して前記画像処理
を施す画像処理手段とを備えたことを特徴とするもので
ある。
【００２７】なお、本発明による画像処理装置において
は、前記帯域制限画像信号作成手段は、前記帯域制限画
像信号により表される各周波数帯域の画像が、その周波
数帯域に応じた画素数を有するよう前記帯域制限画像信
号を作成する手段であることが好ましい。
【００２８】また、本発明による画像処理装置において
は、前記高周波成分取得手段は、前記高周波成分に関す
る信号が前記原画像信号と同一画素数となるように前記
高周波成分に関する信号を取得する手段であることが好
ましい。
【００２９】さらに、本発明による画像処理装置におい
ては、前記帯域制限画像信号作成手段は、前記原画像信
号を多重解像度変換することにより、前記帯域制限画像
信号を作成する手段であり、前記高周波成分取得手段
は、前記ノイズ除去帯域制限画像信号に対して前記所定
の変換関数に基づいて変換処理を施して変換ノイズ除去
帯域制限画像信号を得、該変換ノイズ除去帯域制限画像
信号を逆多重解像度変換することにより、前記高周波成
分に関する信号を得る手段であることが好ましい。
【００３０】この場合、前記多重解像度変換は、ラプラ
シアンピラミッド分解による変換、またはウェーブレッ
ト変換とすることができる。
【００３１】また、本発明による画像処理装置において
は、前記高周波成分取得手段は、最低周波数帯域の帯域
制限画像信号以外の帯域制限画像信号から得られた前記
ノイズ除去帯域制限画像信号から、前記高周波成分に関
する信号を得る手段であることが好ましい。
【００３２】さらに、前記所定の変換関数は、非線形関
数であることが好ましい。
【００３３】さらにまた、前記画像処理は、周波数強調
処理および／またはダイナミックレンジ圧縮処理である
ことが好ましい。
【００３４】また、本発明による画像処理装置において
は、前記ノイズ除去帯域制限画像信号取得手段は、前記
ノイズ成分の除去を、アイリスフィルタによるフィルタ
リング処理に基づいて行う手段であることが好ましい。
【００３５】なお、本発明による画像処理方法をコンピ
ュータに実行させるためのプログラムとして、コンピュ
ータ読取り可能な記録媒体に記録して提供してもよい。
【００３６】
【発明の効果】本発明によれば、原画像信号から帯域制
限画像信号が作成され、帯域制限画像信号からノイズ成
分が除去されてノイズ除去帯域制限画像信号が得られ
る。そして、所定の変換関数に基づいて、ノイズ除去帯
域制限画像信号から原画像の高周波成分に関する信号が
得られ、この高周波成分に関する信号に基づいて、原画
像信号に対して画像処理が施される。
【００３７】このため、高周波成分のレベルを変更する
のみで原画像信号に対する画像処理の程度を任意に変更
することができるため、上記特開平5-244508号に記載さ
れたように非線形関数を修正することにより画像処理の
程度を変更する方法と比較して、画像処理の程度を簡易
に変更することができる。したがって、画像処理の程度
が変更された処理済み画像信号を得るための演算時間を
短縮して、オペレータのストレスを低減することができ
る。また、帯域制限画像信号からノイズ成分を除去して
いるため、帯域制限画像信号のノイズひいては処理済み
画像信号のノイズを除去することができる。
【００３８】また、帯域制限画像信号の各周波数帯域の
画像を、その周波数帯域に応じた画素数を有するものと
することにより、処理を行う際の演算量を低減すること
ができ、これにより、処理済み画像信号を得るための演
算時間を一層短縮することができる。
【００３９】さらに、高周波成分に関する信号の画素数
を、原画像信号と同一の画素数とすることにより、高周
波成分に関する信号に対して、サイズを変更する処理を
施すことなく、直ちに原画像信号に対して画像処理を施
すことができるため、画像処理をより効率よく行うこと
ができる。
【００４０】
【発明の実施の形態】以下、本発明による画像処理方法
および装置の一実施形態について、図面を参照して詳細
に説明する。以下に示す画像処理装置は、蓄積性蛍光体
シートに記録された人体の放射線画像を読み取って得た
画像信号に対して、その画像が診断に適した画像となる
ように、周波数強調処理を施すものであり、処理された
画像信号は主としてフィルムに記録され、診断に用いら
れる。
【００４１】図１は本発明の第１の実施形態による画像
処理装置の構成を示す概略ブロック図である。画像処理
装置１は、読取装置等において得られた所定の解像度を
有する原画像信号Ｓorgから原画像の複数の周波数帯域
毎の周波数応答特性を表す帯域制限画像信号を作成する
帯域制限画像信号作成手段２と、帯域制限画像信号に基
づいて原画像信号Ｓorgに対して特定の周波数を強調す
るための周波数強調処理を行って処理済み画像信号Ｓpr
ocを得る処理手段３とを有する。
【００４２】まず帯域制限画像信号の作成処理について
詳細に説明する。図２は帯域制限画像信号作成処理の概
要を示すブロック図、図３は帯域制限画像信号作成処理
を模式的に示す図である。なお、本実施形態において
は、例えば特開平5-244508号、同6-96200号に記載され
たラプラシアンピラミッドの手法により帯域制限画像信
号を作成するものとする。まず図２に示すように、図１
の帯域制限画像信号作成手段２は、フィルタリング処理
手段１０において原画像信号Ｓorgに対し、原画像読取
時の主走査方向であるｘ方向および副走査方向であるｙ
方向（図２６参照）に対してフィルタリング処理を施し
て原画像信号Ｓorgよりも解像度が低い画像信号Ｌ1（以
下、低解像度画像信号という）を作成し、次にこの低解
像度画像信号Ｌ1に対して同様のフィルタリング処理を
施してこの低解像度画像信号Ｌ1よりもさらに解像度が
低い低解像度画像信号Ｌ2を作成し、以降順次同様のフ
ィルタリング処理を繰り返して各解像度毎の低解像度画
像信号Ｌk（ｋ＝１〜ｎ）を得るものである。そして、
補間処理手段１１において、このフィルタリング処理の
各段において得られる低解像度画像信号Ｌkに対して、
それぞれ２倍の画素数となるように補間処理を施して、
鮮鋭度が異なる複数のボケ画像信号Ｓus1〜Ｓusｎ（以
下Ｓusk（ｋ＝１〜ｎ）で代表させる）を得る。この
後、減算器１２により互いに対応する画素数を有する低
解像度画像信号Ｌk-1とボケ画像信号Ｓuskおよび原画像
信号Ｓorgとボケ画像信号Ｓus１との差分を求め、これ
を帯域制限画像信号Ｂkとする。
【００４３】本実施形態においては、上記フィルタリン
グ処理のフィルタとして、１次元ガウス分布に略対応し
たフィルタを使用する。すなわちフィルタのフィルタ係
数を、ガウス信号に関する下記の式（５）にしたがって
定める。
【００４４】
【数１】 このようにガウス信号を使用するのは、ガウス信号が周
波数空間および実空間の双方において局在性がよいため
である。ここで、例えば上記（５）式においてσ＝１と
した場合の５×１の１次元フィルタは図４に示すような
ものとなる。
【００４５】フィルタリング処理は、図５に示すよう
に、原画像信号Ｓorgに対して、あるいは低解像度画像
信号に対して１画素おきに行う。このような１画素おき
のフィルタリング処理をｘ方向、ｙ方向に行うことによ
り、低解像度画像信号Ｌ1の画素数は原画像の１／４と
なり、フィルタリング処理により得られる低解像度画像
信号に対して繰り返しこのフィルタリング処理を施すこ
とにより、得られるｎ個の低解像度画像信号Ｌk（ｋ＝
１〜ｎ）は、それぞれ画素数が原画像信号Ｓorgの１／
２2kの画像信号となる。
【００４６】次に、このようにして得られた低解像度画
像信号Ｌkに対して施される補間処理について説明す
る。補間処理を行うための補間演算の方法としては、Ｂ
スプラインによる方法等種々の方法が挙げられるが、本
実施形態においては、上記フィルタリング処理において
ガウス信号に基づくローパスフィルタを用いているた
め、補間演算についてもガウス信号を用いるものとす
る。具体的には、下記の式（６）において、σ＝２k-1
と近似したものを用いる。
【００４７】
【数２】 例えば低解像度画像信号Ｌ1を補間する際には、ｋ＝１
であるためσ＝１となる。この場合、補間処理を行うた
めのフィルタは、図６に示すように５×１の１次元フィ
ルタとなる。この補間処理は、まず低解像度画像信号Ｌ
1に対して１画素おきに値が０の画素を１つずつ補間す
ることにより低解像度画像信号Ｌ1を原画像と同一の画
素数となるように拡大し、次に、この補間された低解像
度画像信号Ｌ1に対して上述した図６に示す１次元フィ
ルタによりフィルタリング処理を施すことにより行われ
る。
【００４８】同様に、この補間拡大処理を全ての低解像
度画像信号Ｌkに対して行う。低解像度画像信号Ｌkを補
間する際には、上記式（６）に基づいて、３×２k−１
の長さのフィルタを作成し、低解像度画像信号Ｌkの各
画素の間に値が０の画素を１個ずつ補間することによ
り、１段階高解像度の低解像度画像信号Ｌk-1と同一画
素数となるように拡大し、この値が０の画素が補間され
た低解像度画像信号Ｌkに対して３×２k−１の長さのフ
ィルタにより、フィルタリング処理を施すことにより補
間拡大してボケ画像信号Ｓuskを得る。
【００４９】次に、上記のようにして作成されたボケ画
像信号Ｓuskが、対応する画素数を有する低解像度画像
信号Ｌk-1から減算されて、帯域制限画像信号Ｂk（ｋ＝
１〜ｎ）が得られる。なお、帯域制限画像信号Ｂkは下
記の式に示すものとなる。
【００５０】 Ｂ1＝Ｓorg−Ｓus１ Ｂ2＝Ｌ1−Ｓus２ Ｂ3＝Ｌ2−Ｓus３ ・ ・ Ｂk＝Ｌk−Ｓusｋ 具体的には、図３に示すように５段階の低解像度画像信
号Ｌ1〜Ｌ5が得られた場合、まず最低解像度の低解像度
画像信号Ｌ5に対して補間処理を施して、低解像度画像
信号Ｌ4と同一画素数を有するボケ画像信号Ｓus５を作
成する。そして、低解像度画像信号Ｌ4からボケ画像信
号Ｓus５を減算して帯域制限画像信号Ｂ5を得る。以下
順次Ｌ3−Ｓus４、Ｌ2−Ｓus３、Ｌ1−Ｓus２、Ｓorg−
Ｓus１の演算を行って、帯域制限画像信号Ｂ1〜Ｂ5を得
る。ここで、最低解像度の低解像度画像信号Ｌk（Ｌ5）
は、原画像を縮小した低周波の情報を表すものである
が、これ以降の演算において使用することはない。
【００５１】次に、上述したように算出された帯域制限
画像信号Ｂkを用いて行われる処理について説明する。
図７は処理手段３の構成を示す概略ブロック図である。
図７に示すように、帯域制限画像信号作成手段２におい
て作成された帯域制限画像信号Ｂk（ｋ＝１〜ｎ）は、
ノイズ分離手段２６においてノイズ成分が分離されて、
ノイズ帯域制限画像信号ＮＢkが得られる。ここで、ノ
イズ分離手段２６におけるノイズ成分の分離処理につい
て説明する。
【００５２】図８はノイズ分離手段２６の構成を示す概
略ブロック図である。ノイズ分離手段２６は、アイリス
フィルタを用いた処理により、帯域制限画像信号Ｂkか
らノイズ成分を分離するものであり、入力された帯域制
限画像信号Ｂkの全画素について、この帯域制限画像信
号Ｂkに基づく各画素毎の濃度勾配ベクトルを算出する
勾配ベクトル算出手段３１と、全画素のうち１つの画素
を順次、注目画素として設定する注目画素設定手段３４
と、注目画素設定手段３４により設定された注目画素を
中心として、所定の角度間隔（例えば11.25 度間隔）で
隣接する複数（例えば32本）の放射状の方向線（図９参
照）を設定する方向線設定手段３３と、設定された各方
向線毎に、注目画素から予め定められた所定範囲内にあ
る方向線上の各画素について、各画素の勾配ベクトルと
この方向線の延びる方向とのなす角度θil（32本の方向
線のうち第ｉ番目の方向線上における、注目画素から第
ｌ番目の画素の勾配ベクトルと、この第ｉ番目の方向線
の延びる方向とのなす角度を表す）に基づく指標値cos
θilをそれぞれ求める指標値算出手段３５と、注目画素
を始点とし、終点を前記予め設定された範囲に応じた大
きさまで変化させて、始点から終点の範囲内にある方向
線上の各画素の指標値cosθilの平均値Ｃｉ（ｎ）を、
各方向線毎に下記の式（７）にしたがって求めるととも
に、この平均値のうち最大値Ｃimax（式（８））を抽出
する最大値算出手段３６と、各方向線毎に抽出された最
大値Ｃimaxを32本の方向線の全てについて加算平均
（（ΣＣimax）／32）してこの注目画素についての勾配
ベクトル群の集中度の値Ｃ（式（９））を算出する集中
度算出手段３７と、
【数３】
【数４】 集中度の値Ｃが大きいほど注目画素が画像中におけるエ
ッジ上に位置するものとして大きな重み付けとなり、集
中度の値Ｃが小さいほど注目画素がエッジ以外に部分に
存在するものとして小さな重み付けとなるように、空間
フィルタのフィルタ係数を設定するフィルタ設定手段３
８と、フィルタ設定手段３８においてフィルタ係数が設
定された空間フィルタにより、帯域制限画像信号Ｂkに
対してフィルタリング処理を施してフィルタ処理済み帯
域制限画像信号ＦＢkを得るフィルタリング手段３９
と、帯域制限画像信号Ｂkからフィルタ処理済み帯域制
限画像信号ＦＢkを減算してノイズ帯域制限画像信号Ｎ
Ｂkを算出する信号算出手段４０とを備える。
【００５３】なお、アイリスフィルタについては、「小
畑他、ＤＲ画像における腫瘤影検出（アイリスフィル
タ）、電子情報通信学会論文誌 D-II Vol.J75-D-II No.
3 P663〜670 1992年３月参照」、「小畑他、アイリスフ
ィルタとその特性解析、計測自動制御学会論文集、1998
VOL.34 No.4、p.326-332」にその詳細が記載されてい
る。このアイリスフィルタ処理は、とくに乳癌における
特徴的形態の１つである腫瘤陰影を検出するのに有効な
手法として研究されており、アイリスフィルタ処理に用
いられるアイリスフィルタは、画像信号の勾配を勾配ベ
クトルとして算出し、その勾配ベクトルの集中度を出力
するものであり、アイリスフィルタ処理とはこの勾配ベ
クトルの集中度を基に腫瘤陰影を検出するものである。
本実施形態においては、このアイリスフィルタ処理によ
り、帯域制限画像信号Ｂkの勾配ベクトルの集中度から
各画素がエッジなどの線分上に位置する程度を求めるも
のである。
【００５４】勾配ベクトル算出手段３１は、詳しくは例
えば図１０に示した縦５画素×横５画素の大きさのマス
クの最外周部の画素の画像データ（画素値）を用いて、
下記の式（１０）にしたがって濃度勾配ベクトルの向き
θを求める。
【００５５】
【数５】 このマスクサイズは縦５画素×横５画素のもの限るもの
ではなく、種々の大きさのものを用いることができる。
【００５６】方向線設定手段３３が設定する方向線の数
は、上記32本に限るものではないが、余りに多く設定す
ると計算処理に要する負担が急激に増大し、また少な過
ぎればエッジ成分を精度よく検出することができないの
で、32本程度が好ましい。またこの方向線間の角度間隔
は等間隔とするのが計算処理等において都合がよい。
【００５７】集中度算出手段３７において算出される集
中度の値Ｃが大きな値となるのは、勾配ベクトルの向き
が注目画素に集中する場合である。
【００５８】フィルタ設定手段３８においては集中度算
出手段３７において求められた集中度の値Ｃに応じて平
滑化処理を行うための空間フィルタのフィルタ係数が設
定される。すなわち、集中度の値Ｃが大きいほど注目画
素はエッジ上に存在し、集中度の値Ｃが小さいほど注目
画素はエッジ以外の位置に存在することとなる。したが
って、集中度の値Ｃが大きいほど重み付けが大きくなる
ようなフィルタ係数が定められて、空間フィルタが設定
されることとなる。
【００５９】具体的には、まず集中度の値Ｃが所定の閾
値よりも高い画素の値を１、所定の閾値以下の画素の値
を０とする２値化処理を行い、エッジ成分とそれ以外の
成分との分離を行う。ここで、基本となる空間フィルタ
をＦ０とし、この空間フィルタＦ０が３×３の平滑化フ
ィルタであり、そのフィルタ係数が図１１（ａ）に示す
ものであるとすると、集中度Ｃの２値化結果に応じてフ
ィルタＦ０のフィルタ係数が重み付けされて帯域制限画
像信号Ｂkに対して施す空間フィルタＦ１のフィルタ係
数が設定される。すなわち、ある注目画素がエッジ成分
上にあり、この注目画素を中心とする３×３の範囲の集
中度Ｃ（２値化後）が図１１（ｂ）に示すものであった
場合、空間フィルタＦ１のフィルタ係数は図１１（ｃ）
に示すものとなる。また、ある注目画素がエッジ成分以
外の部分にあり、注目画素を中心とする３×３の範囲の
集中度Ｃが図１１（ｄ）に示すものであった場合、空間
フィルタＦ１のフィルタ係数は図１１（ｅ）に示すもの
となる。したがって、この空間フィルタＦ１により帯域
制限画像信号Ｂkを平滑化すると、エッジ成分はぼかさ
れることなく、それが存在する方向に対してぼかされる
こととなる。また、エッジ成分以外の成分は値が０とさ
れることとなる。
【００６０】フィルタリング手段３９は、フィルタ設定
手段３８において設定された空間フィルタＦ１により、
帯域制限画像信号Ｂkに対してフィルタリング処理を施
してフィルタ処理済み帯域制限画像信号ＦＢkを得る。
このフィルタリング処理により、帯域制限画像信号Ｂk
は平滑化されるが、エッジ成分においては、エッジが存
在する方向に平滑化されることとなる。これにより、フ
ィルタ処理済み帯域制限画像信号ＦＢkにおいては、平
滑化されたエッジ成分のみが残ることとなる。
【００６１】信号算出手段４０においては、帯域制限画
像信号Ｂkからフィルタ処理済み帯域制限画像信号ＦＢk
を減算してノイズ帯域制限画像信号ＮＢkが得られる。
ここで、フィルタ処理済み帯域制限画像信号ＦＢkは平
滑化されているため、ノイズ帯域制限画像信号ＮＢ
kは、帯域制限画像信号Ｂkに含まれるノイズ成分を表す
ものとなる。とくに、フィルタ処理済み帯域制限画像信
号ＦＢkはエッジ成分が存在する方向に平滑化されてい
るため、求められたノイズ成分にはエッジ上におけるノ
イズも含まれることとなる。
【００６２】ノイズ分離手段２６に入力された帯域制限
画像信号Ｂkは、まず勾配ベクトル算出手段３１、注目
画素設定手段３４、フィルタリング手段３９および信号
算出手段４０に入力される。勾配ベクトル算出手段３１
は前述したように縦５画素×横５画素の大きさのマスク
の最外周部の画素の画像データ（画素値）を用いて、全
画素について濃度勾配ベクトルの向きθを求める。求め
られた濃度勾配ベクトルの向きθは指標値算出手段３５
に入力される。
【００６３】一方、注目画素設定手段３４は、入力され
た帯域制限画像信号Ｂkについて、その全画素のうち１
つを順次注目画素として設定し、設定した注目画素を方
向線設定手段３３に入力する。方向線設定手段３３は、
注目画素を中心として例えば11.25 度の等間隔で隣接す
る32本の放射状の方向線を設定する。そしてこの設定さ
れた方向線は指標値算出手段３５に入力される。
【００６４】指標値算出手段３５は、勾配ベクトル算出
手段３１から入力された勾配ベクトルの向きθが定義さ
れた、帯域制限画像信号Ｂkと同じ２次元に配列された
画素に、方向線設定手段３３から入力された32本の方向
線を重ねて、この32本の方向線にそれぞれ重なる画素を
抽出する。
【００６５】さらに指標値算出手段３５は、各方向線毎
に各画素に定義された勾配ベクトルの向きθとこの方向
線の延びる方向とのなす角度θil（32本の方向線のうち
第ｉ番目の方向線上における、注目画素から第ｌ（エ
ル）番目の画素の勾配ベクトルと、この第ｉ番目の方向
線の延びる方向とのなす角度を表す）に基づく指標値co
sθilをそれぞれ求める。
【００６６】この求められた各方向線上における各画素
の指標値cosθilは最大値算出手段３６に入力される。
最大値算出手段３６は、上記始点から終点の範囲内にあ
る方向線上の各画素の指標値cosθilの平均値Ｃｉ
（ｎ）を、各方向線毎に求めるとともに、この平均値Ｃ
ｉ（ｎ）の最大値Ｃimaxを抽出する。
【００６７】このように各方向線毎に求められた最大値
Ｃimaxは集中度算出手段３７に入力される。集中度算出
手段３７は入力された各方向線毎に求められた最大値Ｃ
imaxを加算平均して、その注目画素についての勾配ベク
トル群の集中度の値Ｃを算出する。算出された勾配ベク
トル群の集中度の値Ｃはフィルタ設定手段３８に入力さ
れる。
【００６８】以上の作用と同じ作用が、注目画素設定手
段３４が設定する注目画素を順次代えてなされ、入力さ
れた全ての画素についての上記集中度の値Ｃがフィルタ
設定手段３８に入力される。
【００６９】フィルタ設定手段３８は、集中度の値Ｃが
大きいほど大きな重み付けがなされるような空間フィル
タＦ１を設定し、フィルタリング手段３９が設定された
空間フィルタにより帯域制限画像信号Ｂkに対してフィ
ルタリング処理を施して、フィルタ処理済み帯域制限画
像信号ＦＢkを得、これが信号算出手段４０に入力され
る。
【００７０】信号算出手段４０は、帯域制限画像信号Ｂ
kからフィルタ処理済み帯域制限画像信号ＦＢkを減算し
てノイズ帯域制限画像信号ＮＢkを算出する。
【００７１】このようにしてノイズ帯域制限画像信号Ｎ
Ｂkが得られると、本発明のノイズ除去帯域制限画像信
号取得手段としての減算器７０において帯域制限画像信
号Ｂ kからノイズ帯域制限画像信号ＮＢkが減算されてノ
イズ除去帯域制限画像信号ＳＢkが得られる。なお、ノ
イズ除去帯域制限画像信号ＳＢkは、フィルタリング手
段３９において得られるフィルタ処理済み帯域制限画像
信号ＦＢkと実質的に同一となる。ノイズ除去帯域制限
画像信号ＳＢkは変換器２２において変換関数ｆ1〜ｆn
により所望の大きさとなるように抑制されて、変換ノイ
ズ除去帯域制限画像信号ｆkＳＢkが得られる。関数ｆ1
の例を図１２に示す。この関数ｆ1は、帯域制限画像信
号の絶対値が閾値Ｔｈ１よりも小さい場合は傾きが１で
あり、閾値Ｔｈ１よりも大きい場合は傾きが１よりも小
さくなるような非線形関数である。この関数は、各帯域
制限画像信号において同一のものであってもよいが、各
信号毎に異なるものであってもよい。
【００７２】そして、この変換ノイズ除去帯域制限画像
信号ｆkＳＢkのうち、最低解像度の変換ノイズ除去帯域
制限画像信号ｆnＳＢnは変換ノイズ除去信号ＳＨａｎと
されるとともに、変換ノイズ除去信号ＳＨａｎが１段階
高解像度の変換ノイズ除去帯域制限画像信号ｆn-1ＳＢ
n-1と同一画素数となるように、補間処理手段２３にお
いて補間処理がなされて、拡大ノイズ除去信号ＳＨａ
ｎ′が得られる。この後、変換ノイズ除去帯域制限画像
信号ｆn-1ＳＢn-1と拡大ノイズ除去信号ＳＨａｎ′とが
加算器２４において加算されて、変換ノイズ除去信号Ｓ
Ｈａｎ−１が得られる。そして、変換ノイズ除去信号Ｓ
Ｈａｋ−１の補間拡大による拡大ノイズ除去信号ＳＨａ
ｋ−１′の取得、および拡大ノイズ除去信号ＳＨａｋ−
１′と変換ノイズ除去帯域制限画像信号ｆk-1Ｓk-1との
加算による変換ノイズ除去信号ＳＨａｋ−２の取得を繰
り返し行って、最高解像度の変換ノイズ除去信号を得、
これを高周波信号ＳＨａ１とするものである。
【００７３】具体的には図１３に示すように、５段階の
帯域制限画像信号Ｂ1〜Ｂ5が得られた場合には、まず変
換ノイズ除去帯域制限画像信号ｆ1ＳＢ1〜ｆ5ＳＢ5が得
られ、最低解像度の変換ノイズ除去帯域制限画像信号ｆ
5ＳＢ5が変換ノイズ除去信号ＳＨａ５とされる。そし
て、変換ノイズ除去信号ＳＨａ５に対して１段階高解像
度の変換済み信号ｆ4ＳＢ4と同一画素数となるように補
間処理が施されて拡大ノイズ除去信号ＳＨａ５′が得ら
れる。そして、変換ノイズ除去帯域制限画像信号ｆ4Ｓ
Ｂ4と拡大ノイズ除去信号ＳＨａ５′とが加算されて、
変換ノイズ除去信号ＳＨａ４が得られる。以下同様にし
て変換ノイズ除去信号ＳＨａ３，ＳＨａ２が得られ、最
終的に最高解像度の変換ノイズ除去信号すなわち高周波
信号ＳＨａ１が得られる。
【００７４】なお、変換器２２、補間処理手段２３およ
び加算器２４が本発明の高周波成分取得手段と観念され
る。
【００７５】このようにして高周波信号ＳＨａ１が得ら
れると、本発明の画像処理手段としての演算器２５にお
いて、下記の式（１１）に示すように、高周波信号ＳＨ
ａ１に対して原画像信号Ｓorg の値に応じた、周波数強
調の度合いを表すパラメータとしての強調係数β（Ｓor
g）が乗じられ、この強調係数β（Ｓorg）が乗じられた
高周波信号ＳＨａ１が原画像信号Ｓorg と加算されて、
周波数強調処理が施された画像を表す処理済み画像信号
Ｓprocが得られる。
【００７６】 Ｓproc＝Ｓorg ＋β（Ｓorg ）・ＳＨａ１ （１１） 但し、Ｓproc：処理済み画像信号 Ｓorg ：原画像信号 β（Ｓorg）：原画像信号に基づいて定められる強調係
数 なお、強調係数β（Ｓorg）の値を変更することによ
り、処理済み画像信号Ｓprocの画像処理の程度を任意に
変更することができる。
【００７７】次いで、第１の実施形態の動作について説
明する。図１４は第１の実施形態の動作を示すフローチ
ャートである。まず、読取装置等から原画像信号Ｓorg
が画像処理装置１に入力される（ステップＳ１）。原画
像信号Ｓorgは帯域制限画像信号作成手段２に入力され
てここで原画像信号Ｓorgの周波数帯域毎の周波数応答
特性を表す帯域制限画像信号Ｂkが作成される（ステッ
プＳ２）。帯域制限画像信号Ｂkは、上述したようにノ
イズ成分が分離され（ステップＳ３）、ノイズ帯域制限
画像信号ＮＢkが得られる（ステップＳ４）。ノイズ帯
域制限画像信号ＮＢkは帯域制限画像信号Ｂkから減算さ
れて、ノイズ除去帯域制限画像信号ＳＢ kが得られる
（ステップＳ５）。
【００７８】ノイズ除去帯域制限画像信号ＳＢkは、上
記図１２に示すような変換関数により変換されて変換ノ
イズ除去帯域制限画像信号ｆkＳＢkが得られ（ステップ
Ｓ６）、さらに変換ノイズ除去帯域制限画像信号ｆkＳ
Ｂkの１段階高周波数帯域への補間処理による変換ノイ
ズ除去信号ＳＨａｋの取得、および変換ノイズ除去信号
ＳＨａｋと対応する周波数帯域の変換ノイズ除去帯域制
限画像信号ｆkＳＢkとの加算による変換ノイズ除去信号
ＳＨａｋ−１の取得を最高周波数帯域の変換ノイズ除去
信号ｆ1ＳＢ1まで繰り返し行って、高周波信号ＳＨａ１
を得る（ステップＳ７）。
【００７９】そして、高周波信号ＳＨａ１を用いて上記
式（１１）に示す演算を行って処理済み画像信号Ｓproc
を得（ステップＳ８）、処理済み画像信号Ｓprocを不図
示のモニタに表示する（ステップＳ９）。オペレータは
表示された画像を観察し、周波数強調処理の程度を変更
する必要があれば（ステップＳ１０）、どの程度変更す
るかを処理手段３に入力する。これにより処理手段３に
おいては上記式（１１）における強調係数β（Ｓorg）
を変更してステップＳ８に戻り、ステップＳ８からステ
ップＳ１０の処理を行う。周波数強調処理の程度が適切
なものとなった場合にはステップＳ１０が肯定されて処
理を終了する。
【００８０】このように、第１の実施形態においては、
強調係数β（Ｓorg）の値を変更するのみで、処理済み
画像信号Ｓprocの画像処理の程度を任意に変更すること
ができるため、上記特開平5-244508号に記載されたよう
に、非線形関数を修正し、画像を再構成することにより
画像処理の程度を変更する方法と比較して、画像処理の
程度を簡易に変更することができ、これにより、処理済
み画像信号Ｓprocを得るための演算時間を短縮すること
ができる。したがって、例えば画像処理の内容を切り替
えて連続的に処理済み画像信号ＳprocをＣＲＴ等に表示
する場合にも、処理時間を低減してオペレータのストレ
スを低減することができる。また、帯域制限画像信号Ｂ
kからノイズ帯域制限画像信号ＮＢkを減算しているた
め、帯域制限画像信号のノイズひいては処理済み画像信
号Ｓprocのノイズを除去することができる。
【００８１】ここで、第１の実施形態における高周波信
号ＳＨａ１を得る処理の演算量と従来の演算量とを比較
する。図１５は例えば上記特開平10-75395号に記載され
た従来の処理を模式的に示す図である。図１５に示すよ
うに、従来の処理は、本実施形態と同様に低解像度画像
信号Ｌkを求め、この低解像度画像信号Ｌkに対して補間
処理を施すことにより、原画像信号Ｓorgと同一の画素
数を有するボケ画像信号Ｓuskを得、このボケ画像信号
Ｓusk間および原画像信号Ｓorgとボケ画像信号Ｓus１と
の減算を行って、原画像と同一画素数の帯域制限画像信
号Ｂkを得、各帯域制限画像信号Ｂkに対して変換関数に
よる変換処理を行った後、変換後の帯域制限画像信号に
対して強調係数βを乗じたものを原画像信号Ｓorgに加
算することにより、処理済み画像信号Ｓprocを得るもの
である。この処理を下記の式（１２）に示す。
【００８２】 Ｓproc＝Ｓorg ＋β（Ｓorg ）×Ｆusm （Ｓorg,Ｓus1,Ｓus2,…Ｓusn） Ｆusm （Ｓorg,Ｓus1,Ｓus2,…Ｓusn） ＝ｆ1(Ｓorg −Ｓus1)＋ｆ2(Ｓus1 −Ｓus2)＋… ＋ｆk(Ｓusk-1−Ｓusk )＋…＋ｆn(Ｓusn-1−Ｓusn) （１２ ） （但し、Ｓproc：高周波成分が強調された画像信号 Ｓorg ：原画像信号 Ｓusk(k=1〜n）：ボケ画像信号（原画像と同一画素数） ｆk(k=1〜n）：各帯域制限画像信号を変換する変換関数 β（Ｓorg）：原画像信号に基づいて定められる強調係
数） このような従来の処理においては、低解像度画像信号Ｌ
kに対して原画像信号Ｓorgと同一画素数となるような補
間処理を施しているため、例えば原画像の画素数が１０
２４×１０２４であり、この原画像を表す原画像信号Ｓ
orgから６段階の低解像度画像信号Ｌ1〜Ｌ6を得た場
合、補間処理が４×４の範囲における１６画素を用いて
１つの画素を求める演算を行うものであるとすると、補
間処理の演算量としては、(1024×1024)×16×６＝1006
63296回の演算が必要となる。これに対して本実施形態
においては、ボケ画像信号Ｓuskはその周波数帯域に応
じた画素数を有しており、変換ノイズ除去帯域制限画像
信号ｆkＳＢkから得られる変換ノイズ除去信号ＳＨａｋ
を拡大するときに補間処理を行うものであるため、その
演算量としては、((1024×1024)+(512×512)+(256×25
6)+(128×128)+(64×64)+(32×32))×16=22364160とな
る。なお、実際にはボケ画像信号Ｓuskを求める際にも
補間処理を行っているため、補間処理のトータル演算量
は44728320回となる。この演算量は上記従来の演算量の
約２．２５倍少なくなっているため、演算時間を約２．
２５倍短縮することができる。
【００８３】なお、本発明においては、帯域制限画像信
号の作成方法としては、上記第１の実施形態において説
明した方法に限定されるものではなく、上記特開平10-7
5395号に記載された方法により帯域制限画像信号を作成
してもよいものである。
【００８４】また、上記第１の実施形態においては、ラ
プラシアンピラミッドの手法により原画像信号Ｓorgか
ら各周波数帯域毎の特性を表す帯域制限画像信号を得て
いるが、例えば特開平6-274615号に示すように、ウェー
ブレット変換により帯域制限画像信号を得るようにして
もよい。以下ウェーブレット変換を用いた画像処理の実
施形態を第２の実施形態として説明する。
【００８５】図１６は本発明の第２の実施形態による画
像処理装置の構成を示す概略ブロック図である。図１６
に示すように、本発明の第２の実施形態による画像処理
装置５１は、読取装置等において得られた所定の解像度
を有する原画像信号Ｓorgをウェーブレット変換するウ
ェーブレット変換手段５２と、ウェーブレット変換によ
り得られた信号に基づいて、原画像信号Ｓorgに対して
周波数強調処理を行って処理済み画像信号Ｓprocを得る
処理手段５３とを有する。なお、第２の実施形態におけ
る主走査方向および副走査方向とは、原画像に対して図
２６に示す方向とする。
【００８６】図１７はウェーブレット変換手段５２の構
成を示す概略ブロック図である。なお、本実施形態にお
いては、ウェーブレット変換の各係数が直交する直交ウ
ェーブレット変換を行うものである。
【００８７】まず、図１７に示すように原画像信号Ｓor
gに対してウェーブレット変換部６１においてウェーブ
レット変換が施される。図１８はウェーブレット変換部
６１において行われる処理を示すブロック図である。図
１８に示すように、原画像信号Ｓorg（信号ＬＬｋ）の
主走査方向に基本ウェーブレット関数Ｈ，Ｇによりフィ
ルタリング処理を行うとともに、主走査方向の画素を１
画素おきに間引き（図中↓２で表す）、主走査方向の画
素数を１／２にする。ここで、関数Ｈはハイパスフィル
タであり、関数Ｇはローパスフィルタである。さらに、
この画素が間引かれた信号のそれぞれに対して副走査方
向に関数Ｈ，Ｇによりフィルタリング処理を行うととも
に、副走査方向の画素を１画素おきに間引き、副走査方
向の画素数を１／２にして、ウェーブレット変換係数信
号（以下単に信号とすることもある）ＨＨ１，ＨＬ１，
ＬＨ１，ＬＬ１（ＨＨｋ＋１，ＨＬｋ＋１，ＬＨｋ＋
１，ＬＬｋ＋１）を得る。ここで、信号ＬＬ１は原画像
の縦横を１／２に縮小した画像を表し、信号ＨＬ１、Ｌ
Ｈ１およびＨＨ１はそれぞれ原画像の１／２縮小画像に
おいて縦エッジ、横エッジおよび斜めエッジ成分の画像
を表すものとなる。
【００８８】次に、信号ＬＬ１に対してさらにウェーブ
レット変換部６１においてウェーブレット変換が施され
て、信号ＨＨ２，ＨＬ２，ＬＨ２，ＬＬ２が得られる。
ここで、信号ＬＬ２は原画像の縦横を１／４に縮小した
画像を表し、信号ＨＬ２、ＬＨ２およびＨＨ２はそれぞ
れ原画像の１／４縮小画像において縦エッジ、横エッジ
および斜めエッジ成分の画像を表すものとなる。
【００８９】以下、上記と同様にして、各周波数帯域に
おいて得られるウェーブレット変換係数信号ＬＬｋに対
するウェーブレット変換をｎ回繰り返すことによりウェ
ーブレット変換係数信号ＨＨ１〜ＨＨｎ，ＨＬ１〜ＨＬ
ｎ，ＬＨ１〜ＬＨｎ，ＬＬ１〜ＬＬｎを得る。ここで、
ｎ回目のウェーブレット変換により得られるウェーブレ
ット変換係数信号ＨＨｎ，ＨＬｎ，ＬＨｎ，ＬＬｎは、
原画像信号Ｓorgと比較して主副各方向の画素数が(1/
2）n となっているため、各ウェーブレット変換係数信
号はｎが大きいほど周波数帯域が低く、原画像データの
周波数成分のうち低周波数成分を表すデータとなる。し
たがって、ウェーブレット変換係数信号ＨＨｋ（ｋ＝０
〜ｎ、以下同様）は、原画像信号Ｓorgの主副両方向の
周波数の変化を表すものであり、ｋが大きいほど低周波
信号となる。またウェーブレット変換係数信号ＨＬｋは
原画像信号Ｓorgの主走査方向の周波数の変化を表すも
のであり、ｋが大きいほど低周波信号となる。さらにウ
ェーブレット変換係数信号ＬＨｋは原画像信号Ｓorg の
副走査方向の周波数の変化を表すものであり、ｋが大き
いほど低周波信号となる。
【００９０】ここで、図１９にウェーブレット変換係数
信号を複数の周波数帯域毎に示す。なお、図１９におい
ては便宜上２回目のウェーブレット変換を行った状態ま
でを表すものとする。なお、図１９において信号ＬＬ２
は原画像を主副各方向が１／４に縮小した画像を表すも
のとなっている。
【００９１】なお、ウェーブレット変換係数信号ＨＨ
ｋ，ＨＬｋ，ＬＨｋ，ＬＬｋ（ｋ＝１〜ｎ）のうち、信
号ＨＨｋ，ＨＬｋ，ＬＨｋはその周波数帯域におけるエ
ッジ成分を表すものであり、換言すれば原画像における
特定の周波数帯域（バンドパス特性）を有する画像を表
すもの、すなわち主にその周波数帯域における画像のコ
ントラストを表すものとなっている。また、ウェーブレ
ット変換係数信号ＬＬｋは上述したように原画像を縮小
した画像を表すものとなっている。なお、本実施形態に
おいては、ウェーブレット変換係数信号ＨＨｋ，ＨＬ
ｋ，ＬＨｋを帯域制限画像信号と称し、ウェーブレット
変換係数信号ＬＬｋを解像度信号と称し、帯域制限画像
信号および解像度信号を総称してウェーブレット変換係
数信号と称するものとする。ここで、最低解像度の信号
ＬＬｎは上記第１の実施形態と同様にこれ以降の演算に
おいて使用することはないため、値を０とする。
【００９２】処理手段５３は、上記第１の実施形態にお
ける処理手段３と同様に周波数強調処理を行うものであ
る。図２０は処理手段５３の構成を示す概略ブロック図
である。図２０に示すように、ウェーブレット変換手段
５２において得られた帯域制限画像信号ＨＨｋ，ＨＬ
ｋ，ＬＨｋ（以下Ｂkで代表させる）が、ノイズ分離手
段６５に入力される。ノイズ分離手段６５は上記第１の
実施形態におけるノイズ分離手段２６と同様の構成を有
するものであり、ここで上記第１の実施形態と同様にノ
イズ帯域制限画像信号ＮＨＨｋ，ＮＨＬｋ，ＮＬＨｋ
（以下ＮＢkで代表させる）が得られる。すなわち、帯
域制限画像信号ＨＨｋ，ＨＬｋ，ＬＨｋを上記第１の実
施形態における帯域制限画像信号Ｂkと見なすことによ
り、上記と同様にアイリスフィルタによる集中度の算
出、空間フィルタの設定、空間フィルタによるフィルタ
リング処理およびフィルタリング処理後の信号の帯域制
限画像信号ＨＨｋ，ＨＬｋ，ＬＨｋからの減算を全ての
周波数帯域の帯域制限画像信号ＨＨｋ，ＨＬｋ，ＬＨｋ
について行うことにより、ノイズ帯域制限画像信号ＮＨ
Ｈｋ，ＮＨＬｋ，ＮＬＨｋを得るものである。
【００９３】このようにしてノイズ帯域制限画像信号Ｎ
Ｂkが得られると、減算器６６において帯域制限画像信
号Ｂkからノイズ帯域制限画像信号ＮＢkが減算されてノ
イズ除去帯域制限画像信号ＳＢkが得られる。
【００９４】ノイズ除去帯域制限画像信号ＳＢkは、変
換器６２において周波数帯域毎に異なる変換関数ｆ1〜
ｆnにより所望の大きさとなるように抑制されて、変換
ノイズ除去帯域制限画像信号Ｂk′（ＨＨｋ′，ＨＬ
ｋ′，ＬＨｋ′、ｋ＝１〜ｎ）が得られる。そして、変
換済み信号ＨＨｋ′，ＨＬｋ′，ＬＨｋ′に対して逆ウ
ェーブレット変換手段６３において逆ウェーブレット変
換が施される。図２１は、逆ウェーブレット変換手段６
３において行われる逆ウェーブレット変換を説明するた
めの図である。図２１に示すように、最低周波数帯域の
変換ノイズ除去帯域制限画像信号ＨＨｎ′，ＨＬｎ′，
ＬＨｎ′，ＬＬｎ（＝０）に対して逆ウェーブレット変
換手段６３において逆ウェーブレット変換を施して処理
済み信号ＬＬｎ−１′を得る。
【００９５】図２２は逆ウェーブレット変換手段６３に
おいて行われる処理を示すブロック図である。図２２に
示すように変換ノイズ除去帯域制限画像信号ＬＬｎ′
（ＬＬｋ′，ｋ＝ｎの場合ＬＬｎ＝０）および変換ノイ
ズ除去帯域制限画像信号ＬＨｎ′（ＬＨｋ′）の副走査
方向に対して画素間に１画素分の間隔をあける処理を行
うとともに（図中↑２で表す）、関数Ｇ，Ｈに対応する
逆ウェーブレット変換関数Ｇ′，Ｈ′によりフィルタリ
ング処理を副走査方向に施してこれらを加算し、さらに
加算により得られた信号（第１の加算信号とする）の主
走査方向に対して画素間に１画素分の間隔をあける処理
を行うとともに、関数Ｇ′によりフィルタリング処理を
主走査方向に施して第１の信号を得る。一方、信号ＨＬ
ｎ′（ＨＬｋ′）および信号ＨＨｎ′（ＨＨｋ′）の副
走査方向に対して画素間に１画素分の間隔をあける処理
を行うとともに、関数Ｇ′，Ｈ′によりフィルタリング
処理を副走査方向に施してこれらを加算し、さらに加算
により得られた信号（第２の加算信号とする）の主走査
方向に対して画素間に１画素分の間隔をあける処理を行
うとともに、関数Ｈ′によりフィルタリング処理を主走
査方向に施して第２の信号を得る。そして第１および第
２の信号を加算して変換ノイズ除去帯域制限画像信号Ｌ
Ｌｎ−１′（ＬＬｋ−１′）を得る。なお、最低解像度
のウェーブレット変換係数信号ＬＬｎは０とされている
ため、変換ノイズ除去帯域制限画像信号ＬＬｎ−１′は
原画像信号Ｓorgのバンドパス特性を表すものとなる。
【００９６】次に、変換ノイズ除去帯域制限画像信号Ｈ
Ｈｎ−１′，ＨＬｎ−１′，ＬＨｎ−１′，ＬＬｎ−
１′に対して上記と同様に逆ウェーブレット変換手段６
３において逆ウェーブレット変換を行って、変換ノイズ
除去帯域制限画像信号ＬＬｎ−２′を得る。そして、以
下上記と同様にして逆ウェーブレット変換を最高周波数
帯域まで繰り返し、さらに変換ノイズ除去帯域制限画像
信号ＨＨ１′，ＨＬ１′，ＬＬ１′を逆ウェーブレット
変換することにより高周波信号ＳＨａ１が得られる。
【００９７】得られた高周波信号ＳＨａ１は、演算器６
４において上記第１の実施形態と同様に式（１１）に示
すような演算が行われて処理済み画像信号Ｓprocが得ら
れる。
【００９８】次いで、第２の実施形態の動作について説
明する。図２３は第２の実施形態の動作を示すフローチ
ャートである。まず、読取装置等から原画像信号Ｓorg
が画像処理装置５１に入力される（ステップＳ１１）。
原画像信号Ｓorgはウェーブレット変換手段５２におい
てウェーブレット変換が施されて各周波数帯域毎のウェ
ーブレット変換係数信号すなわち帯域制限画像信号Ｂk
が得られる（ステップＳ１２）。帯域制限画像信号Ｂk
は、上述したようにノイズ成分が分離され（ステップＳ
１３）、ノイズ帯域制限画像信号ＮＢkが得られる（ス
テップＳ１４）。ノイズ帯域制限画像信号ＮＢkは帯域
制限画像信号Ｂkから減算されて、ノイズ除去帯域制限
画像信号ＳＢkが得られる（ステップＳ１５）。
【００９９】次に、ノイズ除去帯域制限画像信号ＳＢk
が上述した変換関数により変換されて変換ノイズ除去帯
域制限画像信号Ｂk′が得られる（ステップＳ１６）。
この後、変換ノイズ除去帯域制限画像信号Ｂk′が、逆
ウェーブレット変換手段５２において逆ウェーブレット
変換されて高周波信号ＳＨａ１が得られる（ステップＳ
１７）。
【０１００】そして、高周波信号ＳＨａ１を用いて上記
式（１１）に示す演算を行って処理済み画像信号Ｓproc
を得（ステップＳ１８）、処理済み画像信号Ｓprocを不
図示のモニタに表示する（ステップＳ１９）。オペレー
タは表示された画像を観察し、周波数強調処理の程度を
変更する必要があれば（ステップＳ２０）、どの程度変
更するかを処理手段５３に入力する。これにより処理手
段５３において上記式（１１）における強調係数β（Ｓ
org）を変更してステップＳ１８に戻り、ステップＳ１
８からステップＳ２０の処理を行う。周波数強調処理の
程度が適切なものとなった場合にはステップＳ２０が肯
定されて処理を終了する。
【０１０１】このように、第２の実施形態においても、
上記式（１１）における強調係数β（Ｓorg）の値を変
更するのみで、処理済み画像信号Ｓprocの画像処理の程
度を変更することができるため、上記特開平5-244508号
に記載されたように、非線形関数を修正し、画像を再構
成することにより画像処理の程度を変更する方法と比較
して、画像処理の程度を簡易に変更することができ、こ
れにより、処理済み画像信号Ｓprocを得るための演算時
間を短縮して、オペレータのストレスを低減することが
できる。
【０１０２】なお、上記第１および第２の実施形態にお
いては、演算器２５，６４において行われる画像処理と
して周波数強調処理を行っているが、ダイナミックレン
ジ圧縮処理を行うものであってもよい。この場合、上述
したように得られた高周波信号ＳＨａ１に対して、下記
の式（１３）に示すように演算が施されて、原画像信号
Ｓorgのダイナミックレンジが圧縮される。また、式
（１３）においては、Ｄ（Ｓorg−ＳＨａ１）を変更す
ることにより、処理済み画像信号Ｓprocのダイナミック
レンジ圧縮の程度を変更することができる。
【０１０３】 Ｓproc＝Ｓorg ＋Ｄ（Ｓorg−ＳＨａ１） （１３） 但し、Ｄ（Ｓorg−ＳＨａ１）：ダイナミックレンジ圧
縮係数（ＤはＳorg−ＳＨａ１を変換する関数）） なお、ダイナミックレンジ圧縮処理を行う場合、帯域制
限画像信号に変換処理を行う関数ｆkとしては、例えば
図２４、図２５に示される変換関数あるいはこれらを組
み合わせた関数を使用することが好ましい。
【０１０４】ここで、図２４に示す変換関数は、振幅の
大きな帯域制限画像信号を抑制するような変換を行うも
のであり、周波数帯域の高い帯域制限画像信号の抑制の
度合いを、周波数帯域の低い帯域制限画像信号よりも強
くするものであるが、これは実際の放射線画像のエッジ
に含まれている高周波成分が、低周波成分に比べてその
振幅が小さいということを考慮したものである。実際の
放射線画像においては、かなり急峻なエッジでさえも正
確な階段状にはなっておらず、高周波成分になるほどそ
の振幅が小さくなっていることが多い。このため、各周
波数成分の振幅に合わせて、周波数の高い帯域制限画像
信号ほど小さい振幅から抑制を行うことが望ましく、本
関数によりそれを実現することができる。
【０１０５】また図２５の関数は、帯域制限画像信号
を、帯域制限画像信号の絶対値に基づいて決まる、その
絶対値以下の値となるように変換を行うもので、この関
数が低周波帯域を処理する関数であるほど、帯域制限画
像信号の絶対値が０近傍の所定の範囲内の値である帯域
制限画像信号を変換した際に得られる変換画像信号の絶
対値が小さい値であることを特徴とするものである。言
い換えれば、これらの関数はそれぞれ、原点を通り、関
数の傾きがその関数により処理される値に拘わらず１以
下であり、その関数の０近傍における傾きが、低周波帯
域を処理する関数であるほど小さいことを特徴とするも
のである。これらの関数は、変換画像信号を積算して得
られる信号を、原画像信号Ｓorgに加えた場合、原画像
信号Ｓorgと加算された信号とのつなぎ目、すなわち信
号の立ち上がりをより自然なものとするという効果があ
る。
【０１０６】さらに、演算器２５，６４において、下記
の式（１４）に示すように、周波数強調処理、ダイナミ
ックレンジ圧縮処理およびノイズ除去処理を同時に行う
ようにしてもよい。
【０１０７】 Ｓproc＝Ｓorg ＋β（Ｓorg）・ＳＨａ１＋Ｄ（Ｓorg−ＳＨａ１′）（１４） この場合、周波数強調処理を行うための高周波信号ＳＨ
ａ１は、帯域制限画像信号に対して上記図１２に示す変
換関数により変換処理を行うことにより得、ダイナミッ
クレンジ圧縮処理を行うための高周波信号ＳＨａ１′
は、帯域制限画像信号に対して上記図２４，２５に示す
変換関数により変換処理を行うことにより得ればよい。
【０１０８】このように、周波数強調処理とダイナミッ
クレンジ圧縮処理とを行う場合には、補間処理を行うた
めの演算回数は22364160×３＝67092480回となる。この
演算量は従来の演算量の約１．５倍少なくなっているた
め、演算時間を約１．５倍高速化することができる。
【０１０９】また、上記各実施形態においては、変換関
数を非線形関数として帯域制限画像信号に対して非線形
処理を施しているが、非線形処理に限定されるものでは
なく、変換関数を線形関数や定数としてもよい。
【０１１０】さらに、上記各実施形態においては、アイ
リスフィルタを用いて帯域制限画像信号Ｂkからノイズ
帯域制限画像信号を取得しているが、これに限定される
ものではなく他の任意の手法によりノイズ帯域制限画像
信号を取得するようにしてもよい。例えば、帯域制限画
像信号Ｂkに対して所定サイズのマスク内の局所的な分
散を求め、この分散が小さな値となる画素をノイズと見
なす等して帯域制限画像信号Ｂkからノイズ成分を分離
してノイズ帯域制限画像信号を取得してもよい。
【０１１１】また、帯域制限画像信号Ｂkにより表され
る帯域制限画像の各画素における画素ベクトルを算出
し、この画素ベクトルに基づいてノイズ信号を取得して
もよい。 ここで「画素ベクトル」は、周波数帯域画像
のある画素を注目画素とした場合、注目画素の画素値の
傾斜方向および傾斜の大きさを表すものである。「画素
ベクトル」を求めるに際しては、例えば、注目画素を中
心とする複数の方向に対して、注目画素の画素値とその
近傍の画素の画素値（近傍画素をある方向にある複数の
画素とした場合はその平均値）との差を求め、その差が
最も大きい方向あるいは最も小さい方向を決定し、その
方向およびその差に基づいて画素ベクトルを算出すると
よい。
【０１１２】また、画素ベクトルは、帯域制限画像のあ
る画素を注目画素とした場合、注目画素の画素値の傾斜
方向および傾斜の大きさを表すものである。画素ベクト
ルは、例えば、注目画素を中心とする複数の方向に対し
て、注目画素の画素値とその近傍の画素の画素値（近傍
画素をある方向にある複数の画素とした場合はその平均
値）との差を求め、その差が最も大きい方向あるいは最
も小さい方向を決定し、その方向およびその差に基づい
て画素ベクトルを算出することができる。
【０１１３】ここで、差が最も大きい方向を画素ベクト
ルとした場合はその画素ベクトルは信号勾配の方向を表
し、差が最も小さい方向を画素ベクトルとした場合はそ
の画素ベクトルは等信号線の方向を表すものとなる。な
お、信号勾配の方向に画素ベクトルを求めた場合、その
大きさを注目画素とその近傍画素の画素値の差とすれ
ば、画素ベクトルが大きいほどその画素ベクトルを求め
た画素はエッジ成分にあるものとなり、画素ベクトルが
小さいほどその画素ベクトルを求めた画素は平坦部にあ
るものと見なせる。逆に、信号勾配の方向に画素ベクト
ルを求めた場合に、その大きさを注目画素とその近傍画
素の画素値の差の逆数とすれば、画素ベクトルが小さい
ほどその画素ベクトルを求めた画素はエッジ成分にある
ものとなり、画素ベクトルが大きいほどその画素ベクト
ルを求めた画素は平坦部にあるものと見なせる。
【０１１４】さらに、等信号線方向に画素ベクトルを求
めた場合、その大きさを注目画素とその近傍画素の画素
値の差とすれば、画素ベクトルが小さいほどその画素ベ
クトルを求めた画素はエッジ成分にあるものとなり、画
素ベクトルが大きいほどその画素ベクトルを求めた画素
は平坦部にあるものと見なせる。逆に等信号線方向に画
素ベクトルを求めた場合に、その大きさを注目画素とそ
の近傍画素の画素値の差の逆数とすれば、画素ベクトル
が大きいほどその画素ベクトルを求めた画素はエッジ成
分にあるものとなり、画素ベクトルが小さいほどその画
素ベクトルを求めた画素は平坦部にあるものと見なせ
る。
【０１１５】画素ベクトルを等信号線方向に求めるか信
号勾配方向に求めるか、さらには上記差として求めるか
上記差の逆数として求めるかによって状況が異なるが、
例えば画素ベクトルを等信号線方向に求め、画素ベクト
ルの大きさを上記差の逆数とした場合、エッジ部分にお
いては画素ベクトルは大きく、平坦部すなわちノイズ部
分においては画素ベクトルは小さくなる。したがって、
画素ベクトルの大きさに応じて帯域制限画像のノイズ成
分を分離することができる。そして、例えば、分離され
たノイズ成分に対する画素の画素値を低減する平滑化処
理を施した後、この平滑化処理が施された信号に基づい
て帯域制限画像信号Ｂkからノイズ成分を分離してノイ
ズ信号を得ることができる。
【０１１６】さらに、上記各実施形態においては、上記
式（１１）等において高周波信号ＳＨａ１に乗算する強
調係数を原画像信号Ｓorgの関数としているが、これに
限定されるものではなく、定数としてもよい。
【０１１７】また、上記各実施形態においては、ノイズ
帯域制限画像信号ＮＢkを帯域制限画像信号Ｂkから減算
することにより、帯域制限画像信号Ｂkからノイズ成分
を除去しているが、これに限定されるものではなく、ノ
イズ帯域制限画像信号ＮＢkの値に応じて値が小さくな
る関数ｆ（ＮＢk）（Ｂk）を定め、この関数によって帯
域制限画像信号Ｂkを処理することにより帯域制限画像
信号Ｂkのノイズ成分を除去してもよい。また、ノイズ
帯域制限画像信号ＮＢkの値に応じて値が小さくなる係
数Ｋ（ＮＢk）を定め、この係数を帯域制限画像信号Ｂk
に乗算することにより帯域制限画像信号Ｂkのノイズ成
分を除去してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態による画像処理装置の
構成を示す概略ブロック図
【図２】帯域制限画像信号作成処理の概要を示すブロッ
ク図
【図３】帯域制限画像信号作成処理を模式的に示す図
【図４】フィルタリング処理に使用されるフィルタの一
例を示す図
【図５】低解像度画像信号作成処理の詳細を示す図
【図６】補間処理に使用されるフィルタの一例を示す図
【図７】処理手段の構成を示す概略ブロック図
【図８】ノイズ分離手段の構成を示す概略ブロック図
【図９】アイリスフィルタを示す概念図
【図１０】アイリスフィルタにおける勾配ベクトルを算
出するマスクを示す図
【図１１】空間フィルタの算出を説明するための図
【図１２】非線形関数の一例を示す図
【図１３】処理手段における処理を模式的に示す図
【図１４】第１の実施形態の動作を示すフローチャート
【図１５】従来の変換処理を模式的に示す図
【図１６】本発明の第２の実施形態による画像処理装置
の構成を示す概略ブロック図
【図１７】ウェーブレット変換手段の構成を示す概略ブ
ロック図
【図１８】ウェーブレット変換部において行われる処理
を示すブロック図
【図１９】ウェーブレット変換係数信号を複数の周波数
帯域毎に示す図
【図２０】第２の実施形態における処理手段の構成を示
す概略ブロック図
【図２１】逆ウェーブレット変換を説明するための図
【図２２】逆ウェーブレット変換手段において行われる
処理を示すブロック図
【図２３】第２の実施形態の動作を示すフローチャート
【図２４】ダイナミックレンジ圧縮処理を行う際の非線
形関数の例を示す図（その１）
【図２５】ダイナミックレンジ圧縮処理を行う際の非線
形関数の例を示す図（その２）
【図２６】原画像の主走査方向および副走査方向を示す
図
【符号の説明】
１，５１ 画像処理装置 ２ 帯域制限画像信号作成手段 ３，５３ 処理手段 １０ フィルタリング処理手段 １１ 補間処理手段 １２，６６，７０ 減算器 ２２，６２ 変換器 ２４ 加算器 ２５，６４ 演算器 ２６，６５ ノイズ分離手段 ５２ ウェーブレット変換手段 ６１ ウェーブレット変換部 ６３ 逆ウェーブレット変換手段
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 1/41 Ｈ０４Ｎ 5/325 5/325 1/40 １０１Ｄ １０１Ｃ Ｆターム(参考） 5B057 AA07 BA03 CA08 CA12 CA16 CB08 CB12 CB16 CD11 CE02 CE03 CE06 CG02 5C024 AX11 CX03 HX04 5C076 AA21 AA22 AA36 BA06 BA09 BB24 BB40 5C077 LL02 LL18 LL19 NN03 PP01 PP02 PP03 PP04 PP20 PP49 PQ12 RR21 5C078 BA01 DB13

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 原画像を表す原画像信号に対して、該
    原画像の高周波成分に関する信号に基づく画像処理を施
    して処理済み画像信号を得る画像処理方法において、 前記原画像信号から帯域制限画像信号を作成し、 前記帯域制限画像信号からノイズ成分を除去してノイズ
    除去帯域制限画像信号を得、 所定の変換関数に基づいて、前記ノイズ除去帯域制限画
    像信号から前記原画像の高周波成分に関する信号を得、 該高周波成分に関する信号に基づいて、前記原画像信号
    に対して前記画像処理を施すことを特徴とする画像処理
    方法。
  2. 【請求項２】 前記帯域制限画像信号により表される
    各周波数帯域の画像が、その周波数帯域に応じた画素数
    を有することを特徴とする請求項１記載の画像処理方
    法。
  3. 【請求項３】 前記高周波成分に関する信号が、前記
    原画像信号と同一画素数であることを特徴とする請求項
    １または２記載の画像処理方法。
  4. 【請求項４】 前記原画像信号を多重解像度変換する
    ことにより、前記帯域制限画像信号を作成し、 前記ノイズ除去帯域制限画像信号に対して前記所定の変
    換関数に基づいて変換処理を施して変換ノイズ除去帯域
    制限画像信号を得、 該変換ノイズ除去帯域制限画像信号を逆多重解像度変換
    することにより、前記高周波成分に関する信号を得るこ
    とを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の画
    像処理方法。
  5. 【請求項５】 前記多重解像度変換は、ラプラシアン
    ピラミッド分解による変換、またはウェーブレット変換
    であることを特徴とする請求項４記載の画像処理方法。
  6. 【請求項６】 最低周波数帯域の帯域制限画像信号以
    外の帯域制限画像信号から得られた前記ノイズ除去帯域
    制限画像信号から、前記高周波成分に関する信号を得る
    ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の
    画像処理方法。
  7. 【請求項７】 前記所定の変換関数は、非線形関数で
    あることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記
    載の画像処理方法。
  8. 【請求項８】 前記画像処理は、周波数強調処理であ
    ることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載
    の画像処理方法。
  9. 【請求項９】 前記画像処理は、ダイナミックレンジ
    圧縮処理であることを特徴とする請求項１から８のいず
    れか１項記載の画像処理方法。
  10. 【請求項１０】 前記ノイズ成分の除去を、アイリス
    フィルタによるフィルタリング処理に基づいて行うこと
    を特徴とする請求項１から９のいずれか１項記載の画像
    処理方法。
  11. 【請求項１１】 原画像を表す原画像信号に対して、
    該原画像の高周波成分に関する信号に基づく画像処理を
    施して処理済み画像信号を得る画像処理装置において、 前記原画像信号から帯域制限画像信号を作成する帯域制
    限画像信号作成手段と、 前記帯域制限画像信号からノイズ成分を除去してノイズ
    除去帯域制限画像信号を得るノイズ除去帯域制限画像信
    号取得手段と、 所定の変換関数に基づいて、前記ノイズ除去帯域制限画
    像信号から前記原画像の高周波成分に関する信号を得る
    高周波成分取得手段と、 該高周波成分に関する信号に基づいて、前記原画像信号
    に対して前記画像処理を施す画像処理手段とを備えたこ
    とを特徴とする画像処理装置。
  12. 【請求項１２】 前記帯域制限画像信号作成手段は、
    前記帯域制限画像信号により表される各周波数帯域の画
    像が、その周波数帯域に応じた画素数を有するよう前記
    帯域制限画像信号を作成する手段であることを特徴とす
    る請求項１１記載の画像処理装置。
  13. 【請求項１３】 前記高周波成分取得手段は、前記高
    周波成分に関する信号が、前記原画像信号と同一画素数
    となるように、前記高周波成分に関する信号を取得する
    手段であることを特徴とする請求項１１または１２記載
    の画像処理装置。
  14. 【請求項１４】 前記帯域制限画像信号作成手段は、
    前記原画像信号を多重解像度変換することにより、前記
    帯域制限画像信号を作成する手段であり、 前記高周波成分取得手段は、前記ノイズ除去帯域制限画
    像信号に対して前記所定の変換関数に基づいて変換処理
    を施して変換ノイズ除去帯域制限画像信号を得、該変換
    ノイズ除去帯域制限画像信号を逆多重解像度変換するこ
    とにより、前記高周波成分に関する信号を得る手段であ
    ることを特徴とする請求項１１から１３のいずれか１項
    記載の画像処理装置。
  15. 【請求項１５】 前記多重解像度変換は、ラプラシア
    ンピラミッド分解による変換、またはウェーブレット変
    換であることを特徴とする請求項１４記載の画像処理装
    置。
  16. 【請求項１６】 前記高周波成分取得手段は、最低周
    波数帯域の帯域制限画像信号以外の帯域制限画像信号か
    ら得られた前記ノイズ除去帯域制限画像信号から、前記
    高周波成分に関する信号を得る手段であることを特徴と
    する請求項１１から１５のいずれか１項記載の画像処理
    装置。
  17. 【請求項１７】 前記所定の変換関数は、非線形関数
    であることを特徴とする請求項１１から１６のいずれか
    １項記載の画像処理装置。
  18. 【請求項１８】 前記画像処理は、周波数強調処理で
    あることを特徴とする請求項１１から１７のいずれか１
    項記載の画像処理装置。
  19. 【請求項１９】 前記画像処理は、ダイナミックレン
    ジ圧縮処理であることを特徴とする請求項１１から１８
    のいずれか１項記載の画像処理装置。
  20. 【請求項２０】 前記ノイズ除去帯域制限画像信号取
    得手段は、前記ノイズ成分の除去を、アイリスフィルタ
    によるフィルタリング処理に基づいて行う手段であるこ
    とを特徴とする請求項１１から１９のいずれか１項記載
    の画像処理装置。
  21. 【請求項２１】 原画像を表す原画像信号に対して、
    該原画像の高周波成分に関する信号に基づく画像処理を
    施して処理済み画像信号を得る画像処理方法をコンピュ
    ータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュ
    ータ読取り可能な記録媒体において、 前記プログラムは、前記原画像信号から帯域制限画像信
    号を作成する手順と、 前記帯域制限画像信号からノイズ成分を除去してノイズ
    除去帯域制限画像信号を得る手順と、 所定の変換関数に基づいて、前記ノイズ除去帯域制限画
    像信号から前記原画像の高周波成分に関する信号を得る
    手順と、 該高周波成分に関する信号に基づいて、前記原画像信号
    に対して前記画像処理を施す手順とを有することを特徴
    とするコンピュータ読取り可能な記録媒体。
  22. 【請求項２２】 前記帯域制限画像信号を作成する手
    順は、前記帯域制限画像信号により表される各周波数帯
    域の画像が、その周波数帯域に応じた画素数を有するよ
    う前記帯域制限画像信号を作成する手順であることを特
    徴とする請求項２１記載のコンピュータ読取り可能な記
    録媒体。
  23. 【請求項２３】 前記高周波成分に関する信号を得る
    手順は、前記高周波成分に関する信号が前記原画像信号
    と同一画素数となるように前記高周波成分に関する信号
    を得る手順であることを特徴とする請求項２１または２
    ２記載のコンピュータ読取り可能な記録媒体。
  24. 【請求項２４】 前記帯域制限画像信号を作成する手
    順は、前記原画像信号を多重解像度変換することによ
    り、前記帯域制限画像信号を作成する手順であり、 前記高周波成分に関する信号を得る手順は、前記ノイズ
    除去帯域制限画像信号に対して前記所定の変換関数に基
    づいて変換処理を施して変換ノイズ除去帯域制限画像信
    号を得る手順と、該変換ノイズ除去帯域制限画像信号を
    逆多重解像度変換することにより、前記高周波成分に関
    する信号を得る手順とを有することを特徴とする請求項
    ２１から２３のいずれか１項記載のコンピュータ読取り
    可能な記録媒体。
  25. 【請求項２５】 前記多重解像度変換は、ラプラシア
    ンピラミッド分解による変換、またはウェーブレット変
    換であることを特徴とする請求項２４記載のコンピュー
    タ読取り可能な記録媒体。
  26. 【請求項２６】 前記高周波成分に関する信号を得る
    手順は、最低周波数帯域の帯域制限画像信号以外の帯域
    制限画像信号から得られた前記ノイズ除去帯域制限画像
    信号から、前記高周波成分に関する信号を得る手順であ
    ることを特徴とする請求項２１から２５のいずれか１項
    記載のコンピュータ読取り可能な記録媒体。
  27. 【請求項２７】 前記所定の変換関数は、非線形関数
    であることを特徴とする請求項２０から２６のいずれか
    １項記載のコンピュータ読取り可能な記録媒体。
  28. 【請求項２８】 前記画像処理は、周波数強調処理で
    あることを特徴とする請求項２０から２７のいずれか１
    項記載のコンピュータ読取り可能な記録媒体。
  29. 【請求項２９】 前記画像処理は、ダイナミックレン
    ジ圧縮処理であることを特徴とする請求項２１から２８
    のいずれか１項記載のコンピュータ読取り可能な記録媒
    体。
  30. 【請求項３０】 前記ノイズ除去帯域制限画像信号を
    得る手順は、前記ノイズ成分の除去を、アイリスフィル
    タによるフィルタリング処理に基づいて行う手順である
    ことを特徴とする請求項２１から２９のいずれか１項記
    載のコンピュータ読取り可能な記録媒体。
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