JP4982393B2 - 画像フィルタリング装置、画像フィルタリングプログラム、画像フィルタリング方法及び超音波診断装置 - Google Patents
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Description
本発明は、超音波の送受信によって得られた受信信号に基づいて画像データを発生する手段と、前記画像データから基準位置の画素を含む所定範囲内の画素値を要素値とする入力行列を生成する手段と、前記入力行列の要素値を列毎又は行毎にソートするソート手段と、前記ソート手段によりソートされた行列から、前記基準位置を含み、前記所定範囲より小さい範囲の部分行列を抽出する抽出手段と、前記抽出された部分行列を構成する複数の要素値から中央値を選択する選択手段と、前記選択手段により選択された中央値から構成されるフィルタリング画像を生成するフィルタリング画像生成手段と、前記フィルタリング画像を表示する表示手段とを具備することを特徴とする超音波診断装置である。
本発明は、画像データから基準位置の画素を含む所定範囲内の画素値を要素値とする入力行列を生成する手段と、前記入力行列の要素値を列毎又は行毎にソートするソート手段と、前記ソート手段によりソートされた行列から、前記基準位置を含み、前記所定範囲より小さい範囲の部分行列を抽出する抽出手段と、前記抽出手段で抽出された部分行列を構成する複数の要素の値から中央値を選択する選択手段とを具備することを特徴とする画像フィルタリング装置である。
本発明は、画像データから基準位置の画素を含む所定範囲内の画素値を要素値とする入力行列を生成する手順と、前記入力行列の要素値を列毎又は行毎にソートする手順と、前記ソート手段によりソートされた行列から、前記基準位置を含み、前記所定範囲より小さい範囲の部分行列を抽出する手順と、前記抽出された部分行列を構成する複数の要素の値から中央値を選択する手順とをコンピュータに実行させるためのプログラムである。
本発明は、画像データから基準位置の画素を含む所定範囲内の画素値を要素値とする入力行列を生成する段階と、前記入力行列の要素値を列毎又は行毎にソートする段階と、前記ソート手段によりソートされた行列から、前記基準位置を含み、前記所定範囲より小さい範囲の部分行列を抽出する段階と、前記抽出された部分行列を構成する複数の要素の値から中央値を選択する段階と、を有することを特徴とする画像フィルタリング方法である。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
(i)入力行列32のメディアン値(本実施形態に於いては「25」)を示す画素の位置が、前記第1のステップが終了した段階で、部分行列34の中、つまり行列32aの3行目乃至5行目の間に入っていること。
(ii)部分行列34内で、フィルタの出力値より小さい画素の数とより大きい画素の数が等しい。何故ならば、本実施形態に於けるフィルタの出力値は、部分行列34のメディアン値だからである。
P2 は前記で残った各画素から他の列の各画素を選び、そのうちグループAの数がyの場合の確率、である。
すなわち、図5(a)に示されるような行列32a全体を、次には行毎にソートして、図5(b)に示されるように行列32bを得る。ソート前後の数値の様子は、図5(a)及び(b)に示される。ソートする各行は、61a〜61gとして、図示の如く枠で囲んで表している。
7行3列の列毎ソート・・・48回
7行3列の行毎ソート・・・21回
3行3列の行毎ソート・・・ 9回
3画素のソート・・・・・・ 3回
計81回
これに対し、本実施形態に於ける7行3列のフィルタの計算回数は
7行3列の列毎ソート・・・48回
3行3列の行毎ソート・・・ 9回
3画素のソート・・・・・・ 3回
計60回
となり、計算回数が削減される。
前述した第1の実施形態では、先ず入力行列32の各行の各要素を列毎にソートし、次いで前記ソート結果の行列より、前記基準位置を含む行とその周囲の行から成る部分行列を抽出するようにしているが、これに限られるものではない。例えば、本第2の実施形態では、先に入力行列32の各列の各要素を行毎にソートするようにしている。
7行3列の行毎ソート・・・21回
7行1列のソート・・・・・16回
計38回
このように、7行3列の完全なメディアンフィルタに比べて、計算回数が削減される。但し、前述した第1の実施形態とは、フィルタの特性やメディアンフィルタとの類似性が異なってくるので、第1の実施形態と別途の画質の確認を要する。
前述した第1及び第2の実施形態は、何れも7行3列のソーティングフィルタを例として説明した。この第3の実施形態では、メディアンフィルタの実施形態でも挙げられることの多いサイズである3行3列のソーティングフィルタについて説明する。
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。
82b・・・(1,5)、(2,4)、(3,3)、(4,2)、(5,1)
82c・・・(2,5)、(3,4)、(4,3)、(5,2)
82d・・・前記以外の画素
前記82dはメディアンではないので取り除かれ、82aの最小値(この場合“18”)、82bのメディアン値(この場合“19”)、82cの最大値(この場合“21”)をとって得られた3つの画素のメディアン値が、元の入力行列72の完全なメディアンである。
5行5列の列毎ソート・・・45回
5行5列の行毎ソート・・・45回
4画素の最大値選択・・・・ 3回
4画素の最小値選択・・・・ 3回
5画素のソート・・・・・・ 9回
3画素のソート・・・・・・ 3回
計108回
これに対し、本実施形態によるフィルタの計算回数は以下のようになり、完全なメディアンフィルタに比較して計算回数が少なくなる。
5行5列の列毎ソート・・・45回
3行5列の行毎ソート・・・27回
5画素のソート・・・・・・ 9回
計81回
このように、前述した実施形態によれば、メディアンフィルタより計算回数が少なく高速な画像フィルタリング方法を提供することができる。
Claims (17)
- 画像データの所定画素を基準位置とする所定範囲の各画素値を入力行列とし、前記入力に対応する出力値を算出する超音波画像フィルタリング装置であって、
前記入力行列の各行の各要素を列毎にソートするソート手段と、
前記ソート手段のソート結果の行列より、前記基準位置を含む行とその周囲の行から成る、行数が前記入力行列の行数より少なく、列数が前記入力行列の列数と等しい部分行列を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段で抽出された部分行列の各要素の中央値を算出し、該中央値を前記出力値とする算出手段と、
を具備することを特徴とする画像フィルタリング装置。 - 前記算出手段は、前記部分行列の各列の各要素を行毎にソートし、このソートした結果の部分行列から、前記部分行列の各要素の中央値でないことが事前に論理的に既知である所定位置の要素を除外することを特徴とする請求項1に記載の画像フィルタリング装置。
- 画像データの所定画素を基準位置とする所定範囲の各画素値を入力行列とし、前記入力に対応する出力値を算出する超音波画像フィルタリング装置であって、
前記入力行列の各列の各要素を行毎にソートするソート手段と、
前記ソート手段のソート結果の行列より、前記基準位置を含む列から成り、列数が前記入力行列の列数より少なく、行数が前記入力行列の行数と等しい部分行列を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段で抽出された部分行列の各要素の中央値を算出し、前記中央値を前記出力値とする算出手段と、
を具備することを特徴とする画像フィルタリング装置。 - 前記抽出手段は、前記部分行列の各行の各要素を列毎にソートし、このソートした結果の部分行列から、前記部分行列の各要素の中央値でないことが事前に論理的に既知である所定位置の要素を除外することを特徴とする請求項3に記載の画像フィルタリング装置。
- 画像データの所定画素を基準位置とする所定範囲の各画素値を入力行列とし、前記入力に対応する出力値を算出する超音波画像フィルタリング装置であって、
前記入力行列の第1の方向の各要素を前記第1の方向と直交する第2の方向の要素毎にソートするソート手段と、
前記ソート手段のソート結果の行列より、前記基準位置を含む前記第1の方向の要素とその周囲の第1の方向の要素から成る、第1の方向の要素の数が前記入力行列の第1の方向の要素の数より少なく、前記第2の方向の要素の数が前記入力行列の第2の方向の要素の数と等しい部分行列を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段で抽出された部分行列の各要素の中央値を算出し、前記中央値を前記出力値とする算出手段と、
を具備することを特徴とする画像フィルタリング装置。 - 前記算出手段は、前記部分行列の第2の方向の要素を前記第1の方向の要素毎にソートし、このソートした結果の部分行列から、前記部分行列の各要素の中央値でないことが事前に論理的に既知である所定位置の要素を除外することを特徴とする請求項5に記載の画像フィルタリング装置。
- 前記第1の方向は行方向であり、前記第2の方向は列方向であることを特徴とする請求項5若しくは6に記載の画像フィルタリング装置。
- 前記第1の方向は列方向であり、前記第2の方向は行方向であることを特徴とする請求項5若しくは6に記載の画像フィルタリング装置。
- 超音波による画像データの所定画素を基準位置とする所定範囲の各画素値を入力行列とし、前記入力に対応する出力値の算出をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記入力行列の各行の各要素を列毎にソートするソート手順と、
前記入力行列の各行の各要素を列毎にソートするように促す第1の手順と、
前記ソート結果の行列より、前記基準位置を含む行とその周囲の行から成る、行数が前記入力行列の行数より少なく、列数が前記入力行列の列数と等しい部分行列を抽出するように促す第2の手順と、
前記部分行列の各要素の中央値を算出し、該中央値を前記出力値とするように促す第3の手順と、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。 - 前記第3の手順として、前記部分行列の各列の各要素を行毎にソートするように促す第3−1の手順と、
前記第3−1の手順によりソートした結果の部分行列から、前記部分行列の各要素の中央値でないことが事前に論理的に既知である所定位置の要素を除外するように促す第3−2の手順と、
を前記コンピュータに実行させるための請求項9に記載のプログラム。 - 画像データの所定画素を基準位置とする所定範囲の各画素値を入力行列とし、前記入力に対応する出力値を算出する超音波画像フィルタリング方法であって、
前記入力行列の各行の各要素を列毎にソートする第1の段階と、
前記ソート結果の行列より、前記基準位置を含む行とその周囲の行から成る、行数が前記入力行列の行数より少なく、列数が前記入力行列の列数と等しい部分行列を抽出する第2の段階と、
前記部分行列の各要素の中央値を算出し、該中央値を前記出力値とする第3の段階と、
を有することを特徴とする画像フィルタリング方法。 - 前記第3の段階は、前記部分行列の各列の各要素を行毎にソートする第3−1の段階と、
前記第3−1の段階でソートした結果の部分行列から、前記部分行列の各要素の中央値でないことが事前に論理的に既知である所定位置の要素を除外する第3−2の段階と、
を有することを特徴とする請求項11に記載の画像フィルタリング方法。 - 超音波の送受信によって得られた受信信号に基づいて画像データを発生する手段と、
前記画像データから基準位置の画素を含む所定範囲内の画素値を要素値とする入力行列を生成する手段と、
前記入力行列の要素値を列毎又は行毎にソートするソート手段と、
前記ソート手段によりソートされた行列から、前記基準位置を含み、前記所定範囲より小さい範囲の部分行列を抽出する抽出手段と、
前記抽出された部分行列を構成する複数の要素値から中央値を選択する選択手段と、
前記選択手段により選択された中央値から構成されるフィルタリング画像を生成するフィルタリング画像生成手段と、
前記フィルタリング画像を表示する表示手段と、
を具備することを特徴とする超音波診断装置。 - 前記部分行列は、前記ソート手段によりソートされた行列における前記基準位置の要素及び前記基準位置の周辺の行に含まれる要素からなる請求項13に記載の超音波診断装置。
- 画像データから基準位置の画素を含む所定範囲内の画素値を要素値とする入力行列を生成する手段と、
前記入力行列の要素値を列毎又は行毎にソートするソート手段と、
前記ソート手段によりソートされた行列から、前記基準位置を含み、前記所定範囲より小さい範囲の部分行列を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段で抽出された部分行列を構成する複数の要素の値から中央値を選択する選択手段と、
を具備することを特徴とする画像フィルタリング装置。 - 画像データから基準位置の画素を含む所定範囲内の画素値を要素値とする入力行列を生成する手順と、
前記入力行列の要素値を列毎又は行毎にソートする手順と、
前記ソート手段によりソートされた行列から、前記基準位置を含み、前記所定範囲より小さい範囲の部分行列を抽出する手順と、
前記抽出された部分行列を構成する複数の要素の値から中央値を選択する手順と、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。 - 画像データから基準位置の画素を含む所定範囲内の画素値を要素値とする入力行列を生成する段階と、
前記入力行列の要素値を列毎又は行毎にソートする段階と、
前記ソート手段によりソートされた行列から、前記基準位置を含み、前記所定範囲より小さい範囲の部分行列を抽出する段階と、
前記抽出された部分行列を構成する複数の要素の値から中央値を選択する段階と、
を有することを特徴とする画像フィルタリング方法。
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