JPH0344773A - 画像補間装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発叫は、画像補間を行う補間方法、特に異なる形態の
画像間の補間に好適な補間方法に関する。

〔従来の技術］ 従来の画像間の補間演算は、日本医用画像上学会発行の
「医用画像技術（Ｍｅｄｉｃａｌ　Ｉ＋ｎａｇｉｎｇ　
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）　Ｊ　　（Ｖｏｌ、６．Ｎ０、
３．２７５ページ）（昭和６３年８月１日篠原出版株式
会社発行）に記載あるように、既知の画像Ａ、Ｂから補
間演算して画像Ｃを求める場合、Ａ−Ｃ間及びＣ−Ｂ間
の距離情報のみを用いて補間演算を行う。

〔発明が解決しようとする課Ｂ］ 上記従来例によれば、画像Ａ、！：Ｂとの間で像模様の
変化が大きい場合には、その補間そのものが不正確なも
のとなる。極端な場合、一方の画素は像に属していても
、もう一方の画素は像の背景ということにもなる。

本発明の目的は、２つの画像間の距離のみでなく、２つ
の画像の大きさや位置の違いを考慮して画像補間を行う
ようにする補間方法を提供するものである。

〔課題を達成するための手段〕

本発明は、２つの画像の位置の違い及び大きさの違いを
示すパラメータ（移動量ΔＸ０．ΔＹ０゜倍率α。）を
求め、このパラメータと補間画像位置とにより補間画像
を得るようにした。

〔作用〕

本発明によれば、パラメータ（移動量ΔＸ０．△Ｙｏ２
倍率α。）を求めておき、このパラメータと補間画像位
置とにより補間画像を得る。

〔実施例］ 本実施例として、医用画像の３次元画像表示側を考える
。医用画像の３次元画像とは、Ｘ線ＣＴ装置やＭＲＩ装
置によって得た多数の平面画像たる断層像（スライス像
）を積み上げて３次画像として得たものである。また、
奥行を考慮して擬似的な３次元画像を得るとの意味での
、３次元画像との考え方もある。

第２図は前者の多数の二値スライス画像１０〜１５を積
み上げての３次元画像例を示す。

この３次元画像は、実際に撮影したスライス画像を単に
積み上げたものであって、従って、相隣り合うスライス
画像間にあっては、本来、画像情報は存在しない。

そこで、相隣り合う２つのスライス画像との間に補間処
理によって得た画像を埋め込み、より精密な３次元画像
を得ることが必要となる。

第３図は、相隣り合うスライス画像４．５が存在し、そ
の中間にＣなる補間画像６を得たい例を示した。ここで
、スライス画像４はスライス画像５よりも小さく、且つ
画像４の重心位置は画像５の重心位置と一致せず然も、
画像４の重心位置は画像５の重心位置よりも右側に位置
しているものとする。更に、画像４と画像５とは、外側
に骨部Ａ、Ｂが存在するものとする。この骨部Ａ、　　
Ｂとは多階調の画素濃度とする。その他の部分は、全て
ゼロとした場合も、そうでない多階調の場合もある。

今、画像４から距離ｌ、画像５から距離ｍの位置に補間
画像６を得たいものとする。この補間画像６の算出処理
は、画像４と５との位置ずれ量の算出処理、画像４と５
との大きさの比率算出処理、補間画像算出処理より成る
。

位置ずれ量の算出処理を第４図に示す。この処理は、画
像４をｘ、７両方向に移動さセながら、各移動点毎に画
像４と５との相関をとり、最も近似する相関となる移動
位置ΔＸ０．△Ｙ０を画像４と５とのずれ量として設定
するものである。先ず、ステップ２１では、移動量△Ｘ
−０、ΔＹ＝Ｏとする。これは、画像４が初期位置にあ
ることを意味する。ステップ２２で、ΔＸ、ΔＹだけ画
像４を移動する。

ステップ２３で、移動後の画像４と画像５との相関を求
める。この相関とは、画像４と画像５（それぞれ２値化
したあとで）との積和を求めることである。

ステップ２４でΔＸ→ΔＹ＋１とし、Ｘ座標を更新する
。最大許容範囲ΔＸ　ｗａｘに達していなければステッ
プ２２に戻る。かくして、最大許容移動範囲ΔＸ、□に
達するまでＸ座標を更新しながら、各位置毎に画像４と
５との積をとり、相関値を求める。

最大許容移動範囲ΔＸ　ａｓｓ＋に達したならば、ステ
ップ２６でΔＹ→△Ｙ＋１としてＹ座標の更新を行う。

各更新位置毎に相関をとり、相関値を求める。この処理
は最大許容範囲ΔＹ　ｍ　ａ　ｘに達するまで続ける（
ステップ２７）。最後に、ステップ２３で得た全移動点
で求めた相関値の大小を比較し、最大の相関値となる位
置ΔＸ０、△Ｙ、を求める。この位置ΔＸ０、ΔＹ０が
画像４と５とのずれ量とみなせる。

大きさの比率算出処理は、画像Ａを拡大して画像Ｂに重
ねたとき、重なる割合が最も大きくなる拡大率を求める
ことである。この算出処理を第５図に示す。

先ず、ステップ３０で画像４をΔＸ０、ΔＹｏの位置に
移動させる。これにより画像４と５とは倍率だけの関係
で律せることになる。ステップ３１でα＝Ｏと初期設定
する。次に、ステップ３２で画像４をα倍する。ステッ
プ３３でα倍した画像４と画像５との相関を求める。こ
の相関では、積和をとる。

ステップ３４で、倍率αをα→α＋εと更新する。

但し、εは任意の値である。ステップ３５で所定更新回
数に達しているか否かをチエツクし、達していなければ
ステップ３２に戻る。達していれば、ステップ３６に移
り、すべての設定拡大率のもとての相関値の大小を比較
する。最大の相関値となる拡大率が、求めるべき拡大率
、即ち画像４と５との大小の比率である。

尚、画像４が画像５よりも大きい場合には、縮少しなけ
ればならず、εはマイナス値である。倍率はα→α×ａ
の如き倍率更新もありうる。更に、骨部だけの情報（Ａ
、　Ｂ）で相関（第４図、第５図）をとることもありう
る。画像Ａ、Ｂは２値情報の場合もありうる。

次に補間処理を第１図に示す。この補間処理は、先に算
出したΔＸ０、ΔＹ０．α。を利用する。

ステップト・・画像４を（２・α。＋ｍ）　／　（ｊ２
＋ｍ）倍に拡大する。ここで、この拡大率は、画像４．
５と補間画像の距離ｌ１ｍで拡大率α。を比例配分する
考え方に立つ。比例配分によっ°ζ、画像４は画像５の
大きさではなく、距離ｌとｍとで比例配分した大きさの
画像（補間位置の画像）となる。

更に、この拡大画像をＸ方向に（ｌ・ΔＸＯ）／（ｌ＋
ｍ）、Ｙ方向（１・ΔＹｏ　）　／　（１＋ｍ）だけ平
行移動させて、新しい画像Ｐａ　（Ｘ、Ｙ）を得る。こ
こで、平行移動量は、画像４と５との距離（ｌ＋ｍ）に
対する画像４とＣとの距離２の比率ｆ／（ｌ＋ｍ）で先
に算出した画像４から５への移動量ΔＸ０．ΔＹ０を修
正したＮ（正確には乗算）である。これによって画像４
は、画像５の位置ではなく、距＠１．及び（ｌ　＋ｍ）
の比率で定まる補間画像Ｃの位置に平行移動することに
なる。

ステップ２・・・画像５を（（ｊ２＋ｍ／α。））／（
ｌ＋ｍ）倍に縮少する。ここで、この縮少率は、画像５
と４と補間画像の距＠ｍ、１．で縮少率ｌ／α。を比例
配分する考え方に立つ。比例配分によって、画像５は画
像４の大きさではなく、距離ｌとｍとで比例配分した大
きさの画像（補間位置の画像）となる。

更に、この縮少画像を（ｍ・ΔＸｏ）／（ｚ＋ｍ）、（
ｍ・ΔＹｏ　）　／　（１＋ｍ）だけ平行移動して、新
しい画像ｐｂ　（Ｘ、Ｙ）を得る。この考え方は、ステ
ップ１と同じである。これによって、画像５は画像４の
位置ではなく、距離ｍと（ｌ＋ｍ）の比率で定まる補間
画像Ｃの位置に平行移動する。

ステップ３・・・補間画像の画素値Ｐ　（Ｘ、　Ｙ）を
次式によって求める。

ここで、（１）式は４→Ｃ，５→Ｃへ位置及び大きさを
近づけて得た画像Ｐａ　（Ｘ、Ｙ）とＰｂ（Ｘ。

Ｙ）とを距離ｌとｍとで逆比例配分させる考え方に立つ
。逆比例としたのはｌ→０でＰａ（χ。

Ｙ）そのもの、ｍ−＋ＱでＰｂ　（Ｘ、Ｙ）となるため
である。

以上の第１図の処理フローによれば、（］）式はＸ、Ｙ
をすべての補間座標に適用できる故に、全画素が（１）
式に従って求まることになる。

尚、以上の処理は、計算機によって実現できる。

その実施例を第６図に示す。補助メモリ４２に画像４．
５が入っており、ＣＰ　Ｕ３Ｏがこれらを主メモリ４１
に読み出して第１図、第４図、第５図の各処理を行う。

画像は、メモリ４３を通してＣＲＴ４４に表示する。キ
ーボードは各種入力操作に利用する。

ＣＰ　Ｕ３Ｏの代りに、専用ハードウェアの例もありう
る。尚、バス４６が全体の転送ラインとなる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、補間画像の大きさ、位置を予測して２
つの画像をほぼ同し大きさ、同じ位置にした後で補間演
算をしたので、補間画像は正確度の高いものとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の補間処理のフローの実施例図、第２図
は３次元画像の積み上げ側聞、第３図は補間画像を得る
ための画像説明図、第４図は本発明のずれ量算出処理フ
ローの実施例図、第５図は本発明の拡大率算出処理フロ
ーの実施例図、第６図は本発明の処理システム図を示す
。 ４０・・・ＣＰＵ、４１・・・主メモリ。 第 ６ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、画像平面ＸＹと直角方向Ｚに所定の距離（ｌ＋ｍ）
   をおいて存在する第１、第２の平面画像を与えて、その
   第１の平面画像から距離ｌ、第２の平面画像から距離ｍ
   の位置に第１、第２の平面画像をもとにしての補間画像
   を得る画像補間方法において、 画像平面上での第１の平面画像と第２の平面画像の距離
   ΔＸ＿０、ΔＹ＿０、第１の平面画像と第２の平面画像
   の大きさの比率α＿０を求め、この距離ΔＸ＿０、ΔＹ
   ＿０、比率α＿０、及び距離ｌ、ｍ、（ｌ＋ｍ）とから
   補間画像を得るようにした画像補間方法。