图像处理装置制造方法及图纸

根据本发明专利技术，能够提供一种能够可靠地去除构成实时图像的各帧的噪声的图像处理装置。即，根据本发明专利技术，成为以下结构：在原始图像(It)上设定目标区块(T)，搜索该目标区块(T)被拍进叠加对象图像(Ot‑1)的何处。根据具有这种结构的本发明专利技术，以区块为单位进行被检体像的跟踪，因此与按像素分别搜索移动目的地的以往方法相比，可靠性变得格外高。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种去除放射线图像中叠加的噪声的图像处理装置，特别是涉及一种对构成实时图像的各帧的图像质量进行改善的图像处理装置。
技术介绍
在医疗机构中具备获取放射线的图像的放射线摄影装置。在这种放射线摄影装置中存在一种能够连续地拍摄放射线图像并将其结果输出为运动图像的装置。这种运动图像有时被称为实时图像(例如参照专利文献2)。实时图像是通过向被检体照射低剂量的放射线而得到的，因此与在静止图像摄影(点片摄影)中得到的图像相比S/N比差，且含有大量噪声。在放射线摄影装置中具备用于减轻该噪声的图像处理装置。该图像处理装置为以下结构：通过将历时性地连续的多个帧相叠加来获得改善了S/N比的噪声减轻图像。作为生成噪声减轻图像的方法，存在一种递归滤波器。根据递归滤波器，存储将实时图像的帧相叠加而形成的噪声减轻图像，并将该噪声减轻图像设为叠加对象图像。然后，当被新输入了实时图像的帧时，将新的实时图像与叠加对象图像相叠加来生成新的噪声减轻图像，并另外预先存储该噪声减轻图像。之后，每次被输入新的帧时进行叠加所存储的噪声减轻图像的动作，并依次生成与帧对应的噪声减轻图像。将这种递归滤波器的动作称为循环相加处理。另外，实时图像是捕捉到被检体运动的样子的运动图像。因而，仅通过单纯将图像相叠加，会生成被检体的像叠加出重影那样的噪声减轻图像。这是由于在两张图像之间，被检体被拍进的位置、形状互不相同。而且，根据图像的部分不同，被检体像之间的偏离状况各式各样，因此仅通过以使一方的图像相对于另一方的图像向某个方向偏移的方式来进行叠加，无法防止被检体的像的重影化。在实时图像上的被检体像中，在各帧之间存在像一致的部分和像不一致的部分。对于一致的部分，仅通过单纯将图像相叠加就能够实现噪声的减轻。但是，不一致的部分的被检体像会模糊。因此，根据以往结构，采用了通过花费各种工夫来防止像的重影化那样的结构。例如，根据专利文献1，按构成图像的每个像素来改变叠加的方式。即，对于在帧与叠加对象图像之间像素值的变化剧烈的部分(像不一致的部分)，以直接继承帧的像素值的方式进行处理。这是由于，如果在该部分进行单纯的叠加，则像成为重影的可能性高。而且，对于在图像之间几乎没有变化的部分(像一致的部分)，进行将帧与叠加对象图像相叠加那样的处理。另外，在专利文献2中为如下结构：不仅考虑在图像间看到的像素值的差，还考虑图像中拍进的噪声的量，并按每个像素改变叠加的方式。通过这种方式，帧中的拍进大量噪声的部分选择性地成为噪声减轻处理的对象。由此，能够同时实现像的重影化的抑制和噪声的去除。而且，在专利文献3中为以下结构：通过图像分析来调查帧上的各像素与叠加对象图像上的哪个部分对应，进行将帧上的像素与叠加对象图像上的对应像素相叠加的动作。通过设为这种结构，一边将帧上的构造物与叠加对象图像上的构造物对位一边进行叠加。根据该结构，不仅能够防止像的重影化，还能够可靠地进行噪声的去除。专利文献1：日本特开平07-154651专利文献2：日本特开平07-079956专利文献3：日本特开平01-314477
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，根据如上所述的以往结构，存在如下问题。即，在以往结构中，无法进行可靠的图像的叠加。根据专利文献1、2的结构，对于在帧上由于叠加而引起像的重影化的部分，噪声几乎不会减轻。这是由于该部分是因如果进行噪声减轻处理则像发生重影化这样的原因放弃了处理的部分。因而，在这些文献的方法中，无法完全去除帧上的噪声。另外，专利文献3的结构乍看上去认为没有任何问题。但是，在该文献的方法中，通过对于帧上的一个像素逐一地比较叠加对象图像的像素来搜索与帧上的像素对应的叠加对象图像的像素，因此也经常错误地识别对应像素。当成为这种情况时，图像之间无法准确地叠加，无法得到可视性高的噪声减轻图像。本专利技术是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种能够可靠地去除构成实时图像的各帧的噪声的图像处理装置。用于解决问题的方案本专利技术为了解决上述问题而采用如下结构。即，本专利技术所涉及的图像处理装置是对通过连续地拍摄被检体而生成的图像进行噪声减轻处理的图像处理装置，其特征在于，具备：目标设定单元，其从构成拍进被检体像的原始图像的像素中设定由关注像素和包围关注像素的周边像素构成的目标区块；搜索单元，其从在与原始图像不同的时刻拍摄到的拍进被检体的参照图像中找出与目标区块最相似的移动目的地区块；叠加单元，其将叠加对象区块叠加于原始图像上的目标区块来生成融合区块，该叠加对象区块是在与参照图像相同的位置处拍进被检体像的叠加对象图像中处于与移动目的地区块相同的位置的区块；以及图像生成单元，其随着一边改变关注像素的位置一边依次设定目标区块，使融合区块依次在图像上重叠，由此生成减轻被拍进原始图像的噪声后的噪声减轻图像，其中，图像生成单元进行动作，使得噪声减轻图像上的融合区块的位置成为与原始图像上的目标区块的位置相同的位置。[作用和效果]根据本专利技术，能够提供一种能够可靠地去除构成实时图像的各帧的噪声的图像处理装置。即，根据本专利技术，成为以下结构：在原始图像上设定目标区块，搜索该目标区块被拍进叠加对象图像上的何处。如果像这样从叠加对象图像中找出目标区块的转移目的地，则能够一边在叠加对象图像上跟踪原始图像上的被检体像一边进行图像之间的叠加，因此被检体不会由于叠加而拍出重影。另外，根据本专利技术，由于以区块为单位进行被检体像的跟踪，因此与按像素搜索移动目的地的以往方法相比，可靠性变得格外高。另外，在上述的图像处理装置中，更优选的是，图像生成单元在使融合区块一边重叠一边相加之后，将图像上的像素的像素值除以表示在该像素处融合区块相加几次的累计次数，由此生成噪声减轻图像。[作用和效果]上述结构说明了本专利技术的更为具体的结构。即，如果在使融合区块一边重叠一边相加之后，将图像上的像素的像素值除以表示在该像素处融合区块相加几次的累计次数，则能够生成可靠性更高的噪声减轻图像。构成噪声减轻图像的各个像素的像素值是将目标区块与叠加对象区块相叠加而得到的结果。叠加对象区块应该拍进了与目标区块中拍进的被检体像相同的像，但如果搜索单元发生了移动目的地区块的错误识别，则经常发生以下情况：叠加对象图像中的与叠加对象区块不匹配的部分被选择为叠加对象区块。根据上述结构，构成噪声减轻图像的各像素不会基于一个叠加对象区块来构成。即，各像素是将不同的叠加对象区块多重叠加而构成的。因而，即使发生了叠加对象区块的错误识别，噪声减轻图像中的影响也有限。这是由于，错误识别所涉及的叠加对象区块只不过是多重叠加的若干个叠加对象区块中的一个。根据上述结构，在融合区块相加之后，将各像素的像素值除以融合区块的累计次数来生成噪声减轻图像，因此噪声减轻图像的像素值水平与原始图像的像素值水平几乎相同。另外，在上述图像处理装置中，更优选的是，叠加单元为按构成融合区块的每个像素以各自的权重将原始图像上的目标区块的像素与所对应的叠加对象图像上的叠加对象区块的像素相叠加的结构，随着属于目标区块的像素的像素值与叠加对象区块或移动目的地区块上的对应像素的像素值之差的绝对值变大，叠加单元以使融合区块逐渐地不继承叠加对象区块的方式变更叠加的权重。[作用和效果]上述结构说明了本专利技术的更为具体的结构。叠加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像处理装置，对通过连续地拍摄被检体而生成的图像进行噪声减轻处理，其特征在于，具备：目标设定单元，其从构成拍进被检体像的原始图像的像素中设定由关注像素和包围所述关注像素的周边像素构成的目标区块；搜索单元，其从在与所述原始图像不同的时刻拍摄到的拍进被检体的参照图像中找出与所述目标区块最相似的移动目的地区块；叠加单元，其将叠加对象区块叠加于原始图像上的所述目标区块来生成融合区块，该叠加对象区块是在与所述参照图像相同的位置处拍进被检体像的叠加对象图像中处于与所述移动目的地区块相同的位置的区块；以及图像生成单元，其随着一边改变关注像素的位置一边依次设定目标区块，使所述融合区块依次在图像上重叠，由此生成减轻被拍进所述原始图像的噪声后的噪声减轻图像，其中，所述图像生成单元进行动作，使得噪声减轻图像上的融合区块的位置成为与原始图像上的目标区块的位置相同的位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.19 JP PCT/JP2014/0632551.一种图像处理装置，对通过连续地拍摄被检体而生成的图像进行噪声减轻处理，其特征在于，具备：目标设定单元，其从构成拍进被检体像的原始图像的像素中设定由关注像素和包围所述关注像素的周边像素构成的目标区块；搜索单元，其从在与所述原始图像不同的时刻拍摄到的拍进被检体的参照图像中找出与所述目标区块最相似的移动目的地区块；叠加单元，其将叠加对象区块叠加于原始图像上的所述目标区块来生成融合区块，该叠加对象区块是在与所述参照图像相同的位置处拍进被检体像的叠加对象图像中处于与所述移动目的地区块相同的位置的区块；以及图像生成单元，其随着一边改变关注像素的位置一边依次设定目标区块，使所述融合区块依次在图像上重叠，由此生成减轻被拍进所述原始图像的噪声后的噪声减轻图像，其中，所述图像生成单元进行动作，使得噪声减轻图像上的融合区块的位置成为与原始图像上的目标区块的位置相同的位置。2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，所述图像生成单元在使所述融合区块一边重叠一边相加之后，将图像上的像素的像素值除以表示在该像素处所述融合区块相加几次的累计次数，由此生成所述噪声减轻图像。3.根据权利要求1或2所述的图像处理装置，其特征在于，所述叠加单元为按构成所述融合区块的每个像素以各自的权重将所述原始图像上的所述目标区块的像素与所对应的所述叠加对象图像上的所述叠加对象区块的像素相叠加的结构，随着属于所述目标区块的像素的像素值与叠加对象区块或移动目的地区块上的对应像素的像素值之差的绝对值变大，所述叠加单元以使所述融合区块逐渐地不继承所述叠加对象区块的方式变更叠加的权重。4.根据权利要求1或2所述的图像处理装置，其特征在于，所述叠加单元为每次生成所述融合区块时以各自的权重将所述原始图像上的所述目标区块与所述叠加对象图像上的所述叠加对象区块相叠加的结构，随着所述目标区块上的像素值与叠加对象区块或移动目的地区块上的像素值之差的绝对值变大，所述叠加单元以使所述融合区块逐渐地不继承所述叠加对象区块的方式变更叠加的权重。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的图像处理装置，其特征在于，还具备编辑单元，该编辑单元对在所述参照图像中处于所述目标区块的位置的同位置区块进行设定，在所述移动目的地区块没有与所述同位置区块相比显著地相似于所述目标区块的情况下，对所述搜索单元的输出进行使由所述搜索单元找出的移动目的地区块为所述同位置区块的重写。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的图像处理装置，其特征在于，(a1)所述叠加对象图像是对在所述原始图像之前拍摄到的图像进行了图像处理时获得的噪声减轻图像，(b1)所述参照图像是在所述原始图像之前拍摄到的图像。7.根据权利要求1至5中的任一项所述的图像处理装置，其特征在于，(a1)所述叠加对象图像是对在所述原始图像之前拍摄到的图像进行了图像处理时获得的噪声减轻图像，(b2)所述参照图像是与在所述原始图像之前拍摄到的图像对应的噪声减轻图像。8.根据权利要求1至5中的任一项所述的图像处理装置，其特征在于，(a2)所述叠加对象图像是在所述原始图像之前拍摄到的图像，(b1)所述参照图像是在所述原始图像之前拍摄到的图像。9.根据权利要求1至5中的任一项所述的图像处理装置，其特征在于，(a2)所述叠加对象图像是在所述原始图像之前拍摄到的图像，(b2)所述参照图像是与在所述原始图像之前拍摄到的图像对应的噪声减轻图像。10.根据权利要求1至9中的任一项所述的图像处理装置，其特征在于，所述搜索单元基于准确性优先模式和速度优先模式这两种模式来进行动作，该准确性优先模式是针对某个关注像素遍及所述参照图像中的大范围地进行移动目的地区块的搜索的模式，该速度优先模式是基于所述准确性优先模式的搜索结果针对与作为所述准确性优先模式的处理对象的关注像素不同的关注像素遍及所述参照图像中的小范围地进行移动目的地区块的搜索的模式，在所述速度优先模式下，以如下方式进行动作：基于作为所述准确性优先模式的处理对象的关注像素与在所述准确性优先模式的搜索中发现的所述关注像素在所述参照图像上的移动目的地的像素之间的位置关系，在所述参照图像上预期作为当前搜索对象的关注像素的移动目的地的位置，并遍及包...

【专利技术属性】
技术研发人员：武田遼，森田尚孝，
申请(专利权)人：株式会社岛津制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP