JPH10229519A - X-ray image digital processor - Google Patents
X-ray image digital processorInfo
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- JPH10229519A JPH10229519A JP9044746A JP4474697A JPH10229519A JP H10229519 A JPH10229519 A JP H10229519A JP 9044746 A JP9044746 A JP 9044746A JP 4474697 A JP4474697 A JP 4474697A JP H10229519 A JPH10229519 A JP H10229519A
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Landscapes
- Image Processing (AREA)
- Image Analysis (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、医療などにおい
て用いられるX線画像信号をデジタル画像データに変換
して処理する装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for converting an X-ray image signal used in medical treatment and the like into digital image data for processing.
【0002】[0002]
【従来の技術】X線TVシステムを用いて被写体(患者
の身体など)のX線透視像を電気的な画像信号として撮
像し、これをモニター装置に表示して観察することが広
く行なわれている。従来では、アナログ方式でスムージ
ングを行い、これを原画像信号から差し引いてハレーシ
ョン等を抑制して表示画像を見やすいものとしている。2. Description of the Related Art It is widely used to take an X-ray fluoroscopic image of a subject (such as a patient's body) as an electric image signal using an X-ray TV system and display it on a monitor device for observation. I have. Conventionally, smoothing is performed by an analog method, and this is subtracted from an original image signal to suppress halation and the like, so that a displayed image can be easily viewed.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ようにアナログ方式でスムージングする場合、走査線の
方向にのみスムージングする構成でないと構成が複雑に
なって実現が困難であることから、走査線方向にのみス
ムージングするにすぎず、縦・横2方向のスムージング
による良好な画像は望めないという問題があった。However, in the case of smoothing in the analog system as in the prior art, the configuration is complicated and difficult to realize unless the smoothing is performed only in the scanning line direction. However, there is a problem that a smooth image in both the vertical and horizontal directions cannot provide a good image.
【0004】この発明は、上記に鑑み、デジタル方式で
縦・横2方向のスムージングを行い、ハレーションを抑
制しつつ観察対象部分の微妙なコントラストを強調した
良好な画像を得ることができる、X線画像デジタル処理
装置を提供することを目的とする。[0004] In view of the above, the present invention provides an X-ray image which can perform a smoothing operation in two vertical and horizontal directions by a digital method, thereby suppressing halation and enhancing a delicate contrast of a portion to be observed. It is an object to provide an image digital processing device.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明によるX線画像デジタル処理装置において
は、入力されたアナログX線画像信号をA/D変換する
A/D変換手段と、デジタル化された画像データを2次
元方向にスムージングするスムージング手段と、該スム
ージングされた画像データに重み付け処理を行う重み付
け手段と、該重み付け処理後の画像データを上記の元の
デジタル画像データから引き算する演算手段とが備えら
れている。In order to achieve the above object, in an X-ray image digital processing apparatus according to the present invention, A / D conversion means for A / D converting an input analog X-ray image signal; Smoothing means for smoothing the digitized image data in the two-dimensional direction; weighting means for performing weighting processing on the smoothed image data; and subtracting the weighted image data from the original digital image data. Calculation means.
【0006】デジタル画像データのスムージングはテン
プレート処理などによって容易に2次元方向に行うこと
ができる。スムージングされた画像データは画像の低周
波成分を残したものであるから、この画像データを元の
画像データから引き算することによりハレーション部分
をキャンセルすることができる。しかも、スムージング
された画像データに重み付け処理を行うことによりハレ
ーション部分である高輝度部分を選択的にキャンセル
し、必要な階調部分で緩やかなコントラストを残した優
れた画像を得ることができる。[0006] Smoothing of digital image data can be easily performed in a two-dimensional direction by template processing or the like. Since the smoothed image data retains the low-frequency components of the image, the halation portion can be canceled by subtracting this image data from the original image data. In addition, by performing a weighting process on the smoothed image data, a high-luminance portion, which is a halation portion, can be selectively canceled, and an excellent image can be obtained in which a gradual contrast remains in a necessary gradation portion.
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】つぎに、この発明の実施の形態に
ついて図面を参照しながら詳細に説明する。図1におい
て、X線管11から発射されたX線が被写体10を透過
してイメージインテンシファイア12に入射し、X線透
過像が光学像に変換される。イメージインテンシファイ
ア12には光学系13を介してTVカメラ14が結合さ
れており、イメージインテンシファイア12の出力光学
像の画像信号が得られる。この画像信号はデジタル画像
処理装置20を通してTVモニター装置15に送られて
X線透視像の表示がなされる。Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In FIG. 1, X-rays emitted from an X-ray tube 11 penetrate a subject 10 and enter an image intensifier 12, and an X-ray transmission image is converted into an optical image. A TV camera 14 is connected to the image intensifier 12 via an optical system 13, and an image signal of an output optical image of the image intensifier 12 is obtained. This image signal is sent to the TV monitor device 15 through the digital image processing device 20 to display an X-ray fluoroscopic image.
【0008】デジタル画像処理装置20は、A/D変換
器21と、スムージング回路22と、重み付け回路23
と、演算回路24と、D/A変換器25とからなる。T
Vカメラ14から出力されるアナログX線画像信号はま
ずA/D変換器21でデジタルデータに変換され、スム
ージング回路22に送られる。このスムージング回路2
2はテンプレート処理などでデジタル画像データの2次
元方向でのスムージングを行う。[0008] The digital image processing apparatus 20 includes an A / D converter 21, a smoothing circuit 22, and a weighting circuit 23.
, An arithmetic circuit 24, and a D / A converter 25. T
An analog X-ray image signal output from the V camera 14 is first converted into digital data by an A / D converter 21 and sent to a smoothing circuit 22. This smoothing circuit 2
Reference numeral 2 denotes smoothing of digital image data in a two-dimensional direction by template processing or the like.
【0009】スムージングされた後の画像データは、重
み付け回路23に送られて重み付け処理される。この重
み付け処理は、たとえば図2に示すような非線形な階調
変換特性に基づいて行われる。この図2に示す変換特性
は、高輝度部分では比較的線形となっているが、低輝度
部分では抑圧されたものとなっている。The smoothed image data is sent to a weighting circuit 23 and subjected to a weighting process. This weighting process is performed based on, for example, a non-linear gradation conversion characteristic as shown in FIG. The conversion characteristic shown in FIG. 2 is relatively linear in a high luminance portion, but is suppressed in a low luminance portion.
【0010】このスムージングおよび重み付けを経た画
像データが演算回路24に送られて、元の画像データか
ら引き算される。画像データはスムージングによって画
像の低周波成分のみとなるため、これを元の画像データ
から差し引きするなら、低周波成分を除去した画像デー
タが得られることになり、ハレーションの抑圧などに有
効である。The image data that has been subjected to the smoothing and weighting is sent to the arithmetic circuit 24 and subtracted from the original image data. Since the image data becomes only the low-frequency component of the image due to smoothing, if this is subtracted from the original image data, image data from which the low-frequency component has been removed is obtained, which is effective for suppressing halation.
【0011】ところが、この場合は、スムージングに加
えて重み付け処理を行った画像データを元の画像データ
から引いている。そして、重み付けの変換特性は図2に
示すように高輝度部分では比較的線形で低輝度部分では
抑圧された全体として非線形なものとなっている。その
ため、元の画像データのうち、高輝度部分はスムージン
グ画像データがそのまま引かれるが、低輝度部分はスム
ージング画像データの抑圧されたものが引かれるにすぎ
ない。However, in this case, the image data subjected to the weighting process in addition to the smoothing is subtracted from the original image data. Then, as shown in FIG. 2, the conversion characteristic of the weighting is relatively linear in the high luminance portion and is suppressed in the low luminance portion and is entirely non-linear. For this reason, in the original image data, the smoothed image data is subtracted as it is from the high luminance portion, but the suppressed luminance image data is merely subtracted from the low luminance portion.
【0012】その結果、元の画像データから高輝度部分
で生じるハレーションが主に差し引かれることになり、
その他の観察したい領域に存在する階調範囲ではあまり
減算されない。そのため、観察したい領域に存在する階
調範囲では、緩やかに変化している画像情報(低周波成
分)も比較的残ることになり、観察したい領域で見やす
い優れた画質となった画像が得られる。この画像データ
がD/A変換器25を経てアナログ信号に変換されてT
Vモニター装置15に送られる。そのため、上記のよう
に観察したい部分で見やすくなった画像が表示されるこ
とになる。As a result, halation occurring in a high-luminance portion is mainly subtracted from the original image data.
In the gradation range existing in the other region to be observed, the difference is not so much subtracted. Therefore, in the gradation range existing in the region to be observed, the image information (low-frequency component) that is gradually changing remains relatively, and an image with excellent image quality that is easy to see in the region to be observed is obtained. This image data is converted to an analog signal via the D / A converter 25 and
It is sent to the V monitor device 15. For this reason, an image which is easy to see at a portion to be observed is displayed as described above.
【0013】スムージング回路22は、各ピクセルの輝
度値に応じてスムージング度合がダイナミックに変化す
るものを用いてもよい。これは、各ピクセル値を監視し
てテンプレートの値をリアルタイムでダイナミックに変
化させることで容易に実現できる。スムージング度合が
大きいほど元の画像データからの減算によってより多く
の高周波成分が残るためエッジ強調効果が得られる。そ
のため、観察したい領域に存在する階調範囲については
スムージング度合を大きくし、その他の階調範囲ではス
ムージング度合を小さくするというように、階調別にス
ムージング度合を変化させることにより、観察したい領
域でのみエッジ強調し、しかも他の領域では全体として
ハレーションや高周波成分をも除いて見づらい画像を除
去することが可能となる。As the smoothing circuit 22, a circuit whose degree of smoothing dynamically changes according to the luminance value of each pixel may be used. This can be easily realized by monitoring each pixel value and dynamically changing the value of the template in real time. As the degree of smoothing increases, more high-frequency components remain due to subtraction from the original image data, so that an edge enhancement effect is obtained. Therefore, by increasing the smoothing degree for the gradation range that exists in the region to be observed, and decreasing the smoothing degree for the other gradation ranges, the smoothing degree is changed for each gradation so that only the region to be observed is Edge emphasis can be performed, and in other areas, it is possible to remove an image that is hard to see except for halation and high frequency components as a whole.
【0014】フレームメモリ26は、スムージング処理
後の画像データを格納するものである。1枚あるいは数
枚のスムージング画像をあらかじめ作り、これらを格納
しておいて、TVカメラ14から順次フレームごとに画
像信号が出力されるとき、フレームメモリ26からスム
ージング画像を読み出して減算することになる。これに
より、背景となる画像のデータをあらかじめスムージン
グして格納しておき、後に造影剤が血管中に充満した画
像が得られたときやカテーテルなどが写った画像が得ら
れたときにこれを読み出して減算することによりDSA
(デジタルサブトラクションアンギオグラフィ)を行う
ことなどが可能となる。The frame memory 26 stores the image data after the smoothing process. One or several smoothed images are created in advance and stored, and when an image signal is sequentially output from the TV camera 14 for each frame, the smoothed images are read out from the frame memory 26 and subtracted. . In this way, the data of the background image is smoothed and stored in advance, and later read when an image is obtained in which the blood vessel is filled with the contrast agent or when an image of a catheter or the like is obtained. DSA by subtracting
(Digital subtraction angiography) can be performed.
【0015】図3はデジタル画像処理装置20の他の例
を示すものである。ここではフレームメモリ26から読
み出した画像データを再びスムージング回路22に通し
ている。このようにして画像データを何度かスムージン
グ回路22に通すことにより、スムージング回路22が
小さなテンプレートによる処理を行なうものである場合
でも大きなテンプレートによる処理を行ったのと同様の
機能を達成している。この構成によれば、小規模の回路
構成のスムージング回路22でも大規模のスムージング
回路と同じ機能が得られる。時間がかかるためリアルタ
イム性が要求されない場合に回路構成を簡単にして安価
にすることに利点がある。FIG. 3 shows another example of the digital image processing apparatus 20. Here, the image data read from the frame memory 26 is passed through the smoothing circuit 22 again. By passing the image data through the smoothing circuit 22 several times in this manner, even when the smoothing circuit 22 performs processing using a small template, the same function as that performed by processing using a large template is achieved. . According to this configuration, the same function as the large-scale smoothing circuit can be obtained even with the smoothing circuit 22 having the small-scale circuit configuration. Since it takes time, when the real-time property is not required, there is an advantage in that the circuit configuration is simplified and the cost is reduced.
【0016】なお、上記の説明は、説明の便宜上採用し
た一つの例に関するものであって、具体的な構成などは
説明の都合上省略したものもある。たとえば、リアルタ
イムでの処理を行なう場合は、演算回路24の2つの入
力の時間を一致させるために遅延を入れることなども省
略している。このように、この発明は上記の説明に限定
されるものでないことはもちろんであり、具体的な構成
などは種々のものを採用できる。The above description relates to one example adopted for the sake of explanation, and the specific configuration and the like may be omitted for convenience of explanation. For example, in the case of performing the processing in real time, it is also omitted to add a delay to make the two inputs of the arithmetic circuit 24 coincide with each other. As described above, it is needless to say that the present invention is not limited to the above description, and various specific configurations can be adopted.
【0017】[0017]
【発明の効果】以上説明したように、この発明のX線画
像デジタル処理装置によれば、とくに透視時のX線画像
のハレーション抑制に効果的である。限定されたアング
ルでX線透視を行いながらカテーテル操作を行なう場合
に非常に見易い画像を表示することができる。この場
合、従来であれば、カテーテル部分を見易くするために
そのコントラストを強調すれば全体のコントラストも強
調されてかえってカテーテルを識別できなくなる結果と
なったり、背景部分をDSAで完全にキャンセルすれば
背景部分として写っていた生体組織等の情報も失われて
かえってカテーテルと生体組織との位置関係が分かりづ
らくなる結果となってしまうことがあったが、この発明
によれば、このような場合に、背景となる生体組織の情
報を完全にキャンセルすることなくハレーション等を効
果的に抑制しつつ、カテーテル等の部分での微小なコン
トラストを強調してその部分を見易く表示することがで
きる。As described above, the X-ray image digital processing apparatus according to the present invention is particularly effective for suppressing halation of an X-ray image during fluoroscopy. When a catheter operation is performed while performing X-ray fluoroscopy at a limited angle, a very easy-to-view image can be displayed. In this case, in the conventional case, if the contrast is enhanced to make the catheter portion easy to see, the overall contrast is also enhanced and the catheter cannot be identified, or the background can be completely canceled by DSA. In some cases, the information of the living tissue and the like that was captured as a part was lost and the positional relationship between the catheter and the living tissue became difficult to understand, but according to the present invention, in such a case, While effectively suppressing halation without completely canceling information on the living tissue as a background, it is possible to emphasize a minute contrast in a portion such as a catheter and to display the portion in a legible manner.
【図1】この発明の実施の形態を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
【図2】重み付け回路における変換特性の例を示すグラ
フ。FIG. 2 is a graph showing an example of conversion characteristics in a weighting circuit.
【図3】他の実施形態を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment.
10 被写体 11 X線管 12 イメージインテンシファイア 13 光学系 14 TVカメラ 15 TVモニター装置 20 デジタル画像処理装置 21 A/D変換器 22 スムージング回路 23 重み付け回路 24 演算回路 25 D/A変換器 26 フレームメモリ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Subject 11 X-ray tube 12 Image intensifier 13 Optical system 14 TV camera 15 TV monitor device 20 Digital image processing device 21 A / D converter 22 Smoothing circuit 23 Weighting circuit 24 Arithmetic circuit 25 D / A converter 26 Frame memory
Claims (1)
D変換するA/D変換手段と、デジタル化された画像デ
ータを2次元方向にスムージングするスムージング手段
と、該スムージングされた画像データに重み付け処理を
行う重み付け手段と、該重み付け処理後の画像データを
上記の元のデジタル画像データから引き算する演算手段
とを備えることを特徴とするX線画像デジタル処理装
置。1. An analog X-ray image signal input to
A / D conversion means for performing D conversion, smoothing means for smoothing the digitized image data in two-dimensional directions, weighting means for performing weighting processing on the smoothed image data, and image data after the weighting processing. An X-ray image digital processing apparatus comprising: an arithmetic unit for subtracting from the original digital image data.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9044746A JPH10229519A (en) | 1997-02-13 | 1997-02-13 | X-ray image digital processor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9044746A JPH10229519A (en) | 1997-02-13 | 1997-02-13 | X-ray image digital processor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10229519A true JPH10229519A (en) | 1998-08-25 |
Family
ID=12700022
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9044746A Pending JPH10229519A (en) | 1997-02-13 | 1997-02-13 | X-ray image digital processor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10229519A (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1997
- 1997-02-13 JP JP9044746A patent/JPH10229519A/en active Pending
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