Picture processing unit
专利汇可以提供Picture processing unit专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且PURPOSE:To obtain a picture processing unit using a recursive filter by which a sharp picture is obtained from a motion part or a still part. CONSTITUTION:The processing unit consists of a motion detection section M and a noise elimination section N provided in a post-stage of a recursive filter section R, and when the motion detection section M detects a motion, a current picture signal Ai is outputted not through the recursive filter section R and the noise elimination section N, and when the motion detection section M detects no motion, the current picture signal Ai is outputted through the recursive filter section R and the noise elimination section N.，下面是Picture processing unit专利的具体信息内容。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、Ｘ線テレビジョンカメラにより得たＸ線透視等の映像（画像）信号を処理する装置、特にノイズリダクションのためにリカーシブフィルタを用いた画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来技術】Ｘ線テレビジョンカメラを用いたＸ線透視システムでは、被検者に対するＸ線被曝を抑えるためにＸ線量を増大できず、また、散乱線などの影響を受けその結果得られる透視画像にノイズが含まれることは避けられない。 そこで従来では、映像信号をリカーシブフィルタ（時間的再帰フィルタ）を通して残像効果を与えるという画像処理によるノイズリダクションを行なうようにしている。 リカーシブフィルタは図３に示すように、
１フレーム分の画像を蓄えるフレームメモリ１を使用し、これに蓄えた以前のフレームの画像の各画素の値Ｂ
を乗算器２でａ倍（但し０＜ａ＜１）したものを加算器３において、現時点で得られた画像の各画素の値Ａを乗算器４で（１−ａ）倍したものに加えて Ａ（１−ａ）＋Ｂａ の演算（加重平均）を行い、その結果でフレームメモリ１を書き換えることにより、リカーシブフィルタが構成される。 ここでａはリカーシブフィルタの係数といわれるもので、ａの値を小さくする程リカーシブフィルタの効果が弱く残像が短かくなり（ａ＝０なら残像は付加されない）、逆に大きくなる程リカーシブフィルタの効果が強く残像が長くなり、ノイズリダクション作用が増大する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記リカーシブフィルタにおいてａの値を大きくし、リカーシブフィルタの効果を強くする程ノイズは√（１−ａ）／（１＋ａ）倍に低減し、Ｓ／Ｎ比は向上するが、動きのある画像に対しては、残像効果が画像のずれ（時間的ボケ）となって現われ、分解能やコントラストの低下による画質劣下が生じるので、かえって見ずらくなる。 逆に時間的ボケを抑えるためにａの値を小さくし、リカーシブフィルタの効果を弱くすると、残像効果が付与されず、ノイズリダクション作用が小さく、Ｓ／Ｎが改善されないという、相反する問題がある。 また、透視像をモニタに表示するために、一般にリカーシブフィルタを経た画像信号にエッヂ強調の処理が行なわれるが、この処理がなされると、
ノイズまで強調されて画質が低下し見ずらいという問題がある。
【０００４】この発明は上記に鑑み、動きのある部位の画像に対しては時間的ボケをなくし、動きのない部位の画像に対しては残像効果による十分なノイズリダクションを行ない、運動部位でも静止部位でも鮮明な画像を得ることのできる、リカーシブフィルタを用いた画像処理装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【問題を解決するための手段】上記の課題を解決するために、この発明はリカーシブフィルタの後段にリカーシブフィルタを経た画像信号のノイズを除去するノイズ除去手段を設けると共に現時の画像信号と以前の画像信号とを比較して画像の動きを検出する動き検出手段を設け、動き検出手段の動作により現時の画像信号を直接出力するようにしたことを特徴としている。
【０００６】
【作用】Ｘ線透視像映像系等からの画像（映像）信号は、リカーシブフィルタを通すことで、それ以前の複数の画像との間での所定の残像効果を与えることができ、
被写体の静止時に最適なノイズリダクションを行ない、
Ｓ／Ｎ比を改善できる。 ノイズ除去手段は、リカーシブフィルタを経てノイズリダクションされた画像信号のノイズをさらに除去する。
【０００７】動き検出手段は、現時の画像信号と以前の画像信号とが各画素毎、または、フレーム単位で比較して、その変化量がしきい値より小さければ、現時の画像信号をリカーシブフィルタならびにノイズ除去手段を通して出力する。
【０００８】したがって、この場合の出力画像信号は、
リカーシブフィルタとノイズ除去手段の２段のノイズリダクションが行なわれて著しくノイズが低減しているのでエッヂ強調処理を施しても画質低下を生じない。
【０００９】また、変化量がしきい値より大きければ、
リカーシブフィルタ、ノイズ除去手段を通さず、現時の画像信号を直接出力する。 したがって、動きのある部位の画像に対してはリカーシブフィルタによる残像効果が与えられないので、時間的ボケが生じない。
【００１０】
【実施例】以下、この発明を実施例を示す図面に基づいて説明する。 図１はこの発明の一実施例を示すブロック図で、Ｒはリカーシブフィルタ部、Ｍは動き検出部、Ｎ
はノイズ除去部である。 リカーシブフィルタ部Ｒは図３
と同様にフレームメモリ１、乗算器２、４、加算器３とで構成されており、動き検出部Ｍはフレームメモリ５、
加算器３と減算器９と後述の信号セレクタ１１を制御する比較器６とで構成されており、ノイズ除去部Ｎはフレームメモリ７、８、減算器９、１０、信号セレクタ１１
とで構成されている。 なお、リカーシブフィルタ部Ｒを構成する加算器３とノイズ除去部Ｎを構成する減算器１
０とは、リカーシブフィルタならびにノイズ除去手段として作用するときは、それぞれ加算器、減算器として機能するが、動き検出部Ｍが動きを検出し、比較器６より制御信号が与えられると、現時の画像信号を通過させるバイパス路として機能する。 なお、１２はＡ／Ｄ変換器、１３はエッヂ強調などの画像処理回路である。
【００１１】上記の構成において、Ｘ線テレビジョンカメラから得られ、Ａ／Ｄ変換器１２でディジタル信号に変換された現時の映像（画像）信号Ａｉは、リカーシブフィルタ部Ｒに送られると共に動き検出部Ｍに送られる。 動き検出部Ｍの比較器６は、現時の映像信号Ａｉとフレームメモリ５に記憶されている現時の映像信号Ａｉ
より１フレーム前の映像信号Ａｉ−１とを比較し、両者の差があるしきい値より小さければ、動きなしと判断し、図１に示すように加算器３と減算器９をそれぞれ本来の加算器ならびに減算器として機能させ、両者の差があるしきい値より大きければ動きありと判断し、加算器３と減算器９の本来の機能から図２に示すようにバイパス機能に切り換える。
【００１２】したがって、動き検出部Ｍが動きを検出しない場合には、図１のように加算器３と減算器９は本来の機能を行ない、Ａ／Ｄ変換器１２でディジタル信号に変換された現時の映像信号Ａｉは乗算器４で（１−ａ）
倍されて加算器３でフレームメモリ１に記憶されている前の時点（１フレーム前）の映像信号Ｂｉ−１に乗算器２でａ倍された映像信号とが加算され、フレームメモリ１に書き込まれると共にフレームメモリ８に書き込まれる。 リカーシブフィルタ部Ｒを経てリカーシブフィルタ処理された現時の映像信号Ｂｉとフレームメモリ７に記憶されている前の時点（１フレーム前）のリカーシブフィルタ処理された映像信号Ｂｉ−１とが減算器９で減算されノイズ成分のみが抽出され、このノイズ成分信号は減算器１０に送られる。 減算器１０ではフレームメモリ８に記憶されているリカーシブフィルタ処理された現時の映像信号Ｂｉからノイズ成分信号ｎが減算され、この減算された映像信号Ｂｉ−ｎが信号セレクタ１１を経て画像処理回路１３に送り出される。
【００１３】この映像信号Ｂｉ−ｎはリカーシブフィルタ部Ｒでノイズリダクションされた映像信号Ｂｉからさらにノイズ除去回路部Ｎでノイズ除去されたものであるので、画像処理回路１３でエッヂ強調がなされても画質劣下をきたすことが少ない。 また、動き検出部Ｍが動きを検出すると、加算器３と減算器９は図２に示すようにバイパス機能となり、リカーシブフィルタ部Ｒ、ノイズ除去部Ｎは本来の機能を有しないので、Ａ／Ｄ変換器１
２でディジタル信号に変換された現時の映像信号Ａｉ
は、処理されることなくそのまま信号セレクタ１１を経て画像処理回路１３に送られる。 この画像処理回路１３
に送られる映像信号は、リカーシブフィルタ処理がなされていないので時間的ボケのないものである。
【００１４】なお、図１、図２中二点鎖線の矢印は現時の映像信号の流れを、一点鎖線の矢印は、それ以前（１
フレーム前）の映像信号の流れを示す。 また、動き検出部Ｍの比較器６による現時の映像信号Ａｉとそれ以前のフレームメモリ５に記憶された映像信号Ａｉ−１との比較、リカーシブフィルタ部Ｒでの加算器３での現時の映像信号Ａｉの（１−ａ）倍された映像信号Ａｉ（１−
ａ）とそれ以前のフレームメモリ１に記憶された映像信号Ｂｉ−１のａ倍された映像信号Ｂｉ−１・ａとの加算、ならびにノイズ除去部Ｎでの減算器９、１０での現時の映像信号Ｂｉとフレームメモリ７、８に記憶された映像信号Ｂｉ−１ないしＢｉとの減算は、各画素毎、あるいは、関心領域の画素毎に行なっても、また、フレーム単位で行なってもよい。
【００１５】
【変形実施例】実施例ではリカーシブフィルタを構成する加算器３に本来の加算器としての機能とバイパス機能を持たせ、動き検出部Ｍで両機能を切り換えるようにしたが、動き検出部Ｍで、動きのない場合と、動きのある場合とで係数ａを切り換えるようにしてもよい（動きのない場合は係数ａをノイズリダクションに適したａ値に、動きのある場合には係数ａを零にする）。
【００１６】また、実施例では動きのある場合、現時の映像信号をそのまま出力するようにしたが、運動物体の映像信号のノイズを低減するために、１つの画像内での２次元的平滑を行なう平滑化手段を通して出力するようにしてもよい。
【００１７】さらに、実施例ではノイズ除去手段を２つのフレームメモリと２つの減算器とで構成したが、上記の１つの画像内で２次元的平滑化を行なう平滑手段に置き代えることも可能である。
【図１】この発明の１実施例の構成を示すブロック図である。
【図２】動作説明用のブロック図である。
【図３】従来のリカーシブフィルタを示すブロック図である。
Ｒ：リカーシブフィルタ部 Ｍ：動き検出部 Ｎ：ノイズ除去部 １、５、７、８：フレームメモリ ２、４：乗算器 ３：加算器（バイパス機能付） ６：比較器 ９：減算器（バイパス機能付） １０：減算器 １１：信号セレクタ １２：Ａ／Ｄ変換器
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