JPS58201169A - 画像デ−タ処理装置 - 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】 本発明は画像データ処理装置、とくに、オリジナル画像
から特定の空間周波数以上の周波数成分を強調した画像
を再生する画像データ処理装置に関するものである。

画像データ処理において、画像データ信号に含まれるあ
る領域の空間周波数成分を強調してその画像の特定の用
途に適合した画像を再生するいわゆる非鮮鋭（ボケ）マ
スク処理を行々うことがある。たとえば、医療診断にお
いて、いわゆる輝尽性を呈する蓄積性螢光体材料を画像
の中間記録媒体としてこれに放射線画像を記録し、後に
これに励起光を照射して記録画像を再生し、別々記録材
料に最終画像のノ・−トコピーを形成する蓄積性螢光体
を用いた放射線写真システムがある。このようなシステ
ムでは、人体などの被検体画像の記録された蓄積性螢光
体材料に励起光を照射して走査し、その画像に関する情
報を読み出して電気信号に変換し、別な記録材料上に再
生するにあたシ、その画情報の特定の空間周波数成分を
強調することでいわゆるエツジ強調を行なう。たとえば
医療診断において血管や病巣などの微妙な陰影を強調し
、視覚的に見やすい画像として再生する。

具体的には、たとえば特開昭５５−１６３４．７２号公
報において、蓄積性螢光体材料に記録された画像を走査
して各走査点（画素）において得られた非常に低い空間
周波数、すなわち超低周波数に対応する非鮮鋭マスク信
号をＳｕｓとし、その螢光体から読み出されたオリ・ソ
ナル画像信号をＳｏｒｇとし、強調係数をβとすると、
非鮮鋭マスク処理された信号Ｓ′は、 Ｓ’＝Ｓｏｒｇ＋β（Ｓｏｒｇ　−５ｕｓ）　　　（１
）なる演算にて形成されることが開示されている。

ただし、超低周波数に対応する非鮮鋭マスク信号Ｓｕｓ
とは、オリジナル画像を超低周波数成分よシ低い周波数
成分しか含ま々いようにぼかした非鮮鋭画像、す々わち
非鮮鋭（ボケ）マスクの各走査点にて得られる信号であ
る。なお、オリジナル画像信号とは、光学業界において
慣用されている手段によ多処理された後の信号、たとえ
ば帯域圧縮、非線形補正のだめの対数増幅などの非線形
増幅を施しだ後の信号をも包含する。また、強調係数β
は定数でもよいが、一般にはオリジナル画像信号Ｓｏｒ
ｇおよび非鮮鋭マスク信号Ｓｕｓの関数β（Ｓｏｒｇ、
５ｕｅ）であってよい。

非鮮鋭マスク信号Ｓｕｓは、たとえば特開昭５６−７５
１３９号公報によれば、蓄積性螢光体の記録画像の走査
において、主走査方向に平行な２辺と副走査方向に平行
な２辺とによって囲まれた矩形領域内の各走査点におけ
るオリジナル画像信号Ｓｏ　ｒｇを単純加算平均するこ
とによって求められる。たとえば、主走査方向の画素数
をＭ、副走査方向の走査線本数をＮとすると、非鮮鋭マ
スク信号は −Ｎ で求められ、これと式（１）よシ非鮮鋭マスク処理は、 （５） なる演算によって行なわれる。一般にはβはＳｏｒｇお
よびＳｕｓの関数であシ、γを公知の階調変換の非線形
関数として式（３）は一般に次のように表わされる。

とくに、前述の矩形における主走査方向の画素数Ｍが副
走査方向の走査線本数Ｎに等しい場合は、式（４）にお
いてＭ＝Ｎであるから、２ となる。式（３）ないしく５）の演算は、放射線画像の
診断性能の向上という面では理想的なマスク演算の場合
と実質的々差異がなり、シかもこの演算は矩形領域での
単純加算平均を含むので、演算時間が短縮され、装置の
構成を簡略にすることができる。

ところで、式（３）ないしく５）の演算において、矩（
６） いしく５）の残りの部分の演算と同程度の演算時間を要
する。たとえば、第３図に示すように、１辺がＮ画素か
らなる正方形のマスク５００を想定し、矢印Ｈの方向に
主走査が、矢印Ｖの方向に副走査が行なわれるとする。

マスク５００の中央の画素５０２の座標を（ａ、ｂ）と
すると、ある画素（ｉ、ｊ）の濃度値＝Ｓ１．ｊとして
副走査方向の総和Ｃ，は、マスク５００全体についての
合計値Ｔは、で与えられる。第ｎラインを走査中、画素
（ｍ、ｎ）に到達したとすると、非鮮鋭マスクの計算は
Ｓｍ−１，ｎから鑵＋１に移行する。この計算は、鑵＋
ｎを読み込んで、それまでの第ｍ列の合計値に％＋ｎを
加算し、このときマスク５００に含まれ々くなる第ｍ列
の画素（ｍ、ｎ−Ｎ）の濃度値鑵、ｎ−Ｎをこれから引
き算する。ｔ々わち、Ｃｍ←’ｍ　十鑵、ｎ−８ｍ、ｎ
−Ｎ 次に、前回のマスク計算で得られた濃度の合計値からマ
スク５００に含まれなくなった第ｍ−Ｎ列の濃度の合計
値鑵−８を引いて新たに第ｍ列の合計値虎を加算する。

すなわち、 Ｔ＋−Ｔ十ｃｍ−Ｃｍ−８ このようにして求１つたＴとＳｏｒｇよシマスフ５００
の非鮮鋭マスク計算を行ない、次のマスクに移行する。

そこで、メモリのり−ド／ライト、およびアドレス計算
に１マイクロ秒、加減算に０３マイクロ秒、乗算に０．
９マイクロ秒、除算に３マイクロ秒、の演算時間を要す
るビットスライスプロセッザを使用した非鮮鋭マスクに
おける加算の演算時間を第１゛表に示す。また、βおよ
びγの強調および階調処理割算の演算時間を第■表に示
す。なお、強調関数βおよび階調変換の非線形関数γは
テーブルとしてメモリに記憶されているものである。た
だし第１表および第■表の転送に要する時間２マイクロ
秒は本発明特有のものである。これかられかるように、
非鮮鋭マスクの加算と強調および階調処理の計算にはほ
ぼ同程度の演算時間を要している。

それぞれの計算において、エラー処理、画像の周辺部処
理、画像読取装置および記録装置間の同期々どのために
これに若干の処理時間が付加されるが、いずれにしても
１画素当９２５〜３０マイクロ秒の演算時間を要する。

（９） 第　　１　　表 リード譜、ｎ　　　　　　　１　マイクロ秒ライト”’
ｍ、ｎ　　　　　　” リードＣｍ１ リード虎、ｎ−ＮＩ ６ｍ４−Ｃｍ−８ｍ、ｎ−Ｎｏ・３ 虎←Ｃｍ十〜、ｎ　　　０３ ライトＣｍ１ リードＣｍ−ＮＩ Ｔ４−Ｔ−虎−Ｎ　　　　０３ Ｔ←Ｔ十Ｃｍ　　　　　０３ リードＳ。ｒｇ　　　　　　１ （１０） 第　　Ｈ表 転送（リード）　　Ｓｏｒｇ＋　合計値　２マイクロ秒
除算α←合計値／Ｎ２３ Δ←Ｓｏｒｇ−α　　　　　　０．３ リードβ（Ｓｏｒｇ　）　　　　　　　１乗算β（Ｓｏ
ｒｇ　）　ｘΔ　　　　０．９Ｓｏｒｇ＋β（Ｓｏｒｇ
）　ｘβ　　　０３リードγテーブル　　　　　　１ 蓄積性螢光体を用いた放射線写真システムでは、放射線
撮影室で撮影した蓄積性螢光体を画像処理センタに収集
し、同センタにおいて多数の撮影済の蓄積性螢光体から
記録画像情報を読み取シ、画像データ処理して再生記録
する。このようなセンタに配設された画像データ処理装
置は多量の画像データを迅速に処理しなければなら々い
。しだがって非鮮鋭マスク処理の演算時間もできるかぎ
シ短いことが望ましい。

本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、多量の画
像データに対する非鮮鋭マスク処理を実時間で高速に行
なう画像データ処理装置を提供することを目的とする。

この目的は次のような本発明による画像データ処理装置
によって達成される。すなわち、この装置は、被処理画
像を走査して形成された被処理画像の各画素に対応する
オリジナル画像信号Ｓｏｒｇを入力する画像信号入力手
段と、被処理画像の走査において、主走査方向に平行な
２辺および副走査方向に平行な２辺に囲まれ、主走査方
向にＭ２個の画素を含み、副走査方向にＮ。

本の走査線を含むＰ個の矩形領域（Ｍｐ、　Ｎ、　、Ｐ
は自然数ｐθＰ）について、α、を重み、βを強調関数
、およびγを非線形関数として、演算式 で表わされる演算によって非鮮鋭マスク処理を行なう演
算回路と、この演算によって算出された信号Ｓ′を被処
理画像の再生画像信号として出力する画像信号出力手段
とを含む画像データ処理装置であって、前記演算回路は
、相互に接続された第１および第２の処理装置を含み、
第１Ｍｐ、Ｎｐ なってその演算結果　ΣＳｏｒｇおよびオリジナルびオ
リジナル画像信号Ｓｏｒｇに基づいて前記演算式の残り
の部分の演算を矩形領域ごとに順次行ない、信号Ｓ′を
形成するものである。

次に添付図面を参照して本発明による画像データ処理装
置の実施例を詳細に説明する。

第１図は本発明による画像データ処理装置の基本構成を
示すブロック図である。本装置は、被処理画像を読み取
る画像読取装置１０を有する。被処理画像は、たとえば
蓄積性螢光体材料に記録された被検体の放射線画像であ
ってよい（１３） が、たとえばリモートセンシング画像などグレースケー
ルを有する他のいかなる画像でもよい。

たとえば蓄積性螢光体に記録された放射線画像の場合、
読取装置１ｏは励起光を照射して蓄積性螢光体の記録画
像を主走査および副走査方向に走査し、出力１２に直列
画像信号を発生する。

画像読取装置１０の出力１２は第１の処理装置１００に
接続されている。第１の処理装置１００は、たとえばマ
イクロコンピュータでよく、本発明によれば前述の非鮮
鋭マスク処理の処理画像における１つの矩形領域すなわ
ち非鮮鋭マスクごとに行なう装置である。

第１の処理装置１００は接続装置３００によって第２の
処理装置２００に接続されている。

第２の処理装置２００．もマイクロコンピュータで実現
することができ、接続装置３００はたとえば画処理装置
１００および２００のデータバスおよび制御線を結合す
る共有バス結合などを（１４） 含む。第２の処理装置２００は、第１の処理装置１００
から接続装置３００を介して第１の処理装置１００で行
なった加算結果およびオリジナル画像信号Ｓｏｒｇを非
鮮鋭マスクごとに受信し、前述の非鮮鋭マスク処理の式
（３）ないしく５）の残シの演算を行なう。このように
、本発明によれば、第１および第２の処理装置１００お
よび２００はたとえばパイプライン構成による処理装置
の複合体を構成し、機能分散形のマルチプロセッサをな
している。

第２の処理装置２００から演算結果を出力する出力１４
には画像記録装置１６が接続されている。この記録装置
１６はこの演算結果に応じてたとえば記録媒体にハード
コピーとして可視画像を再生する装置である。

第２図は第１図の画像データ処理装置を２台のマイクロ
コンビュータシステ、ムで実現した実施例を示す。同図
において第１図に示す要素と同様の構成要素は同じ参照
符号で示す。

第２図において、第１の処理装置１００は、プロセッサ
（μＰ）１０２と、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）
および読出専用メモリ（ＲＯＭ）などからなるローカル
メモリ（ＬＭ）　１０４とを有し、これらがデータバス
１０６に接続されている。データバス１０６には、たと
えばキーボード、ディスプレイなどの入出力装置（Ｉｌ
ｏ）１０８とともに、前述の画像読取装置１０も接続さ
れている。

第２の処理装置２００も第１の処理装置ｉｏ。

と実質的に同じ構成でよく、対応する構成要素は単位桁
が同一数字の２００番台の数字で示されている。なお、
第１の処理装置１００における画像読取装置の代シに第
２の処理装置２００では画像記録装置１６がデータバス
２０６に結合されている。なお同図において、図の複雑
化を避けるために制御線の接続は省略しである。

第１の処理装置１００のデータバス１０６はバス競合制
御機能を有するバスインタフェース回路（ＢＩＦ）　３
０２を介して共有バス３０４に接続され、同様に、第２
の処理装置２００のデータバス２０６もバスインタフェ
ース回路３０６を介して共有バス３０４に結合されてい
る。この実施例では、共有バス３０４にメモリ制御回路
（ＭＣ）　３０８を介して共有メモリ（ＣＭ）　３１０
が接続されている。メモリ制御回路３０８はメモリ競合
制御機能を有し、共有メモリ３１０は第１の処理装置１
００および第２の処理装置２００から共通にアクセスで
き、第１の処理装置１００での演算結果を一時蓄積し、
第２の処理装置２００は共有メモリ３１０内のデータに
アクセスしてこれを取シ込むことができる。なお、第２
図は第１の処理装置１００および第２の処理装置２００
の相互の接続が共有メモリ３１０を介して行なわれる例
を示しているが、このような構成に限定されない。たと
えば、共有メモリを用いずバスインターフェース回路を
介して画処理装置が交信するなどの他の構成によっても
実現できることは言うまでもない。

第１の処理装置１００のプロセッサ１０２は画像読取装
置１０によって被処理画像の１つの（１７） 非鮮鋭マスクに含まれるすべての画素、たとえばＭ−Ｎ
個の画素を走査してオリジナル画像信号Ｓｏｒｇを取シ
込み、順次加算する。その非鮮鋭マスクについてＭ−Ｎ
個の画素のオリジナル画像信号Ｓｏｒｇの加算を終了す
ると、プロセッサ１０２号Ｓｏｒｇを共有パス３０４に
送出し、共有メモリ３１０に蓄積する。次に７’ｏセツ
サ１０２はその被処理画像における次の非鮮鋭マスクに
ついて同様の演算を行なう。

第２の処理装置２００におけるプロセッサ２０２は、共
有メモＩＪ　３１０から被処理画像のおよびオリジナル
画像信号Ｓｏｒｇを読み出し、非鮮鋭マスク処理の式、
たとえば式（４）の残シの部分の演算を行なう。この演
算結果Ｓ′は第２の処理装置２００のローカルメモリ２
０４に蓄積され、後に画像記録装置１６に出力され、同
装置１６において非鮮鋭マスク処理を施しだ画像として
再生される。

（１８） 本発明による画像データ処理装置を式（３）ないしく５
）による単純加算平均による非鮮鋭マスク計算に適用し
た実施例について説明した。しかし本発明は一般に、異
なった大きさの複数のマスクについて重み付は加算平均
を行なう非鮮鋭マスク計算にも有効に適用できる。

たとえば第４図に示すように、主走査方向にＭｌ　、　
Ｍ２　、・・・１Ｍ９個の画素を、副走査方向にＮｌ　
＋　Ｎ２　ｓ・・・、Ｎｐ個の画素を含むＰ個（Ｐは自
然数）の相似の矩形マスク５００−１．５００−２．・
・。

５００−Ｐを想定する。前述の式（４）に対応する非鮮
鋭マスク処理の計算式は次のようになる。

ただしα、は各矩形マスク５００−１．５００−２．・
・・。

５００−Ｐについての重みを示す。つまり式（８）では
、マスク５００−１　、５００−２　、・・・、　５０
０−Ｐ　の各々についてオリジナル画像信号Ｓｏｒｇの
加算””ｐ”Ｓｏｒｇヶゎヶい、。わ、え。−７１つぃ
ての重みα、を乗する。これをＰ種類のマスクすべてに
ついて平均をとって非鮮鋭マスク信号Ｓｕｓとする。ち
なみに、式（３）は式（８）においてＰ−１，α、−１
とした特定の場合に相当する。

この重み付は加算平均による非鮮鋭マスク処理では、複
数の異なった空間周波数成分が強調された画像を形成す
ることができる。

第１図および第２図に示す本発明の実施例では、式（８
）による非鮮鋭マスク処理を次のようにして実行する。

第１の処理装置１００は式（８）にＭｐ　’　Ｎｐ おける　ΣＳｏｒｇの加算をＰ回行々う。すなわち、番
目のマスク５００−ｐに含１れる全画素についてオリジ
ナル画像信号５ｏｒＨの加算を各ｐ毎に行ない、それぞ
れの合計値を第２の処理装置２００に転送する。第２の
処理装置２００では式（８）の残シの項の計算を行なう
。

本発明による画像データ処理装置は、このように２つの
処理系を縦６ｔに構成し、前段の処理系では非鮮鋭マス
クの画素データの加算を行なって後段の処理系にその結
果を転送し、前段の処理系で次の非鮮鋭マスクについて
画素データの加算を行なっている間、後段の処理系では
前の非処理マスクについてその加算結果を用いて非鮮鋭
マスク処理の残シの演算を行なう。各処理系における非
鮮鋭マスクについての加算と強調、階調処理の演算時間
は前述のようにほぼ同程度であるので、非鮮鋭マスク処
理の負荷が２つの処理系に分散され、システム全体とし
ての処理速度が向上する。したがって被処理画像の画素
データを非鮮鋭マスクごとに順次読み取シながら実時間
で非鮮鋭マスク処理を行ない、可視画像として速やかに
再生することができる。

たとえば前述の例では、非鮮鋭マスクについての加算と
強調、階調処理を１画素当！１１３〜１５マイクロ秒の
演算速度で実行することができる。

これは従来方式の倍の演算速度である。重み付は加算平
均による非鮮鋭マスク処理についてもこの画素当り演算
時間がＰがあまシ大きくない範囲でほぼＰ倍になるが、
従来方式と比較すれば約Ａの演算時間で行なうことがで
きる・また、（２１） ２つの処理系への分割は、非鮮鋭マスクにおける画素デ
ータの加算と残りの演算との間で行なっているが、この
分割の単位は非鮮鋭マスク処理において理解し易い単位
なので、２つの処理系のソフトウェアの分担が明瞭に区
別でき、プログラムの作成および変更を容易に行なうこ
とができる。

本発明による画像データ処理装置を特定の実施例につい
て説明したが、本発明はこれに限定されるものではない
。たとえば、本発明は、Ｘ線画像の他に、リモートセン
シング画像などのグレースケールを有する他の画像にも
有効に適用することができる。また、画像読取装置によ
って画像を読み取シながら画像データを処理する場合ば
かシでなく、ディスクなどの大容量記憶装置にいったん
蓄積した画像データを処理する場合にも本発明が効果的
に適用されることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による画像データ処理装置の（２２） 基本構成を示すブロック図、 第２図は第１図の装置をマイクロコンピュータで実現し
た実施例を示すブロック図、第３図は非鮮鋭マスク処理
の計算を説明するだめのマスクを示す図、 第４図は重み付は加算平均による非鮮鋭マスク処理を説
明するだめのマスクを示す図である。 １０・・・画像読取装置 １６・・・画像記録装置 １００・・・第１の処理装置 ２００・・・第２の処理装置 特許出願人　富士写真フィルム株式会社（２３） ３８７− Ｚｆ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被処理画像を走査して形成された被処理画像の各画
   素に対応するオリジナル画像信号Ｓｏｒｇを入力する画
   像信号入力手段と、該被処理画像の走査において、主走
   査方向に平行な２辺および副走査方向に平行々２辺に囲
   凍れ、主走査方向にＭｐ個の画素を含み、副走査方向に
   Ｎ２本の走査線を含むＰ個の矩形領域（Ｍｐ。 Ｎｐ、Ｐは自然数ｒ　ｐＥＰ）について、α、を重み、
   βを強調関数、γを非線形関数およびＳｕｓを非鮮鋭マ
   スク信号として、演算式 で表わされる演算によって非鮮鋭マスク処理を行なう演
   算回路と・ 前記演算によって算出された信号Ｓ′を該被処理画像の
   再生画像信号として出力する画像信号出力手段とを含む
   画像データ処理装置において、前記演算回路は、相互に
   接続された第１および第２の処理装置を含み、 第１の処理装置は、前記被処理画像の矩形領Ｓｏｒｇお
   よびオリジナル画像信号Ｓｏｒｇを第２の処理装置に転
   送し、 □２０ニオ□。、。ゎえ□□”“ｉ・ Ｓｏｒｇおよびオリジナル画像信号Ｓｏｒｇに基づいて
   前記演算式の残りの部分の演算を前記矩形領域ごとに順
   次行ない、信号Ｓ′を形成することを特徴とする画像デ
   ータ処理装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の装置において、Ｐ−１
   、およびα、＝１であることを特徴とする画像データ処
   理装置。