【手続補正書】
【提出日】平成16年3月5日(2004.3.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象の画像データを出力する原画像供給部と、人工的神経素子を入力層及び中間層並びに出力層の層構造をなすように結合してネットワークを構成し上記原画像供給部からの画像データを入力して画像変換処理を行うニューラルネットワーク画像変換処理部と、このニューラルネットワーク画像変換処理部で画像変換処理され出力された画像情報を入力して表示する表示部とを有して成る画像処理装置において、
上記原画像供給部からの画像データを入力してその画像データの持つ濃度特性とニューラルネットワーク画像変換処理部の持つ画像変換処理特性とが適合するように濃度変換処理を行う濃度変換処理部を設けたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
上記濃度変換処理部は、上記原画像供給部から入力した画像データと所定の値とを演算する乗算器及び加算器の組合せ、又は原画像供給部から入力した画像データに適用する濃度変換関数を格納したテーブルメモリから成ることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
上記濃度変換処理部は、上記原画像供給部から入力した画像データに第一の入力手段によって設定された所定の値を乗算する乗算器と、この乗算器から出力された画像データに第二の入力手段によって設定された所定の値を加算する加算器とを備えて成ることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項４】
上記濃度変換処理部は、上記原画像供給部からの画像データを入力しその画像データのヒストグラムを算出するヒストグラム算出部と、このヒストグラム算出部からのヒストグラムデータを用いて濃度変換関数を算出する濃度変換関数算出部と、上記原画像供給部からの画像データと上記濃度変換関数算出部からの濃度変換関数とを入力して該画像データの濃度変換を行う濃度変換部とを備えて成ることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項５】
上記濃度変換処理部には、上記ニューラルネットワーク画像変換処理部の総ての入力に同じ値を入力すると共にその値を変化させて行き、該ニューラルネットワーク画像変換処理部の出力値により、そのニューラルネットワーク画像変換処理部の入出力特性を求め、この求めた入出力特性の非飽和領域の最小値及び最大値を上記ニューラルネットワーク画像変換処理部の画像変換処理特性に応じて上記濃度変換関数算出部の濃度変換関数を算出する特性算出部が付設されていることを特徴とする請求項４記載の画像処理装置。
【請求項６】
上記濃度変換処理部には、上記ニューラルネットワーク画像変換処理部に教師画像を供給する教師画像供給部の該教師画像を入力してそのヒストグラムを算出し、この算出されたヒストグラムを上記濃度変換関数算出部に送る他のヒストグラム算出部が付設されていることを特徴とする請求項４記載の画像処理装置。
【請求項７】
上記ニューラルネットワーク画像変換処理部で画像変換処理され出力された画像情報に対し、上記濃度変換処理部における変換処理の逆変換処理を行う濃度逆変換処理部を更に設けたことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項８】
上記原画像供給部は、処理対象の画像データを時系列に出力するものとし、上記ニューラルネットワーク画像変換処理部は、上記原画像供給部からの少なくとも注目画素を含む所定領域の時系列データを入力して画像変換処理を行うと共に上記注目画素に対応するデータを出力するものとしたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による画像処理装置は、処理対象の画像データを出力する原画像供給部と、人工的神経素子を入力層及び中間層並びに出力層の層構造をなすように結合してネットワークを構成し上記原画像供給部からの画像データを入力して画像変換処理を行うニューラルネットワーク画像変換処理部と、このニューラルネットワーク画像変換処理部で画像変換処理され出力された画像情報を入力して表示する表示部とを有して成る画像処理装置において、上記原画像供給部からの画像データを入力してその画像データの持つ濃度特性とニューラルネットワーク画像変換処理部の持つ画像変換処理特性とが適合するように濃度変換処理を行う濃度変換処理部を設けたものである。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
また、上記濃度変換処理部は、上記原画像供給部から入力した画像データと所定の値とを演算する乗算器及び加算器の組合せ、又は原画像供給部から入力した画像データに適用する濃度変換関数を格納したテーブルメモリから成るものである。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
さらに、上記濃度変換処理部は、上記原画像供給部から入力した画像データに第一の入力手段によって設定された所定の値を乗算する乗算器と、この乗算器から出力された画像データに第二の入力手段によって設定された所定の値を加算する加算器とを備えて成るものとしてもよい。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
さらにまた、上記濃度変換処理部は、上記原画像供給部からの画像データを入力しその画像データのヒストグラムを算出するヒストグラム算出部と、このヒストグラム算出部からのヒストグラムデータを用いて濃度変換関数を算出する濃度変換関数算出部と、上記原画像供給部からの画像データと上記濃度変換関数算出部からの濃度変換関数とを入力して該画像データの濃度変換を行う濃度変換部とを備えて成るものとしてもよい。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
そして、上記濃度変換処理部には、上記ニューラルネットワーク画像変換処理部の総ての入力に同じ値を入力すると共にその値を変化させて行き、該ニューラルネットワーク画像変換処理部の出力値により、そのニューラルネットワーク画像変換処理部の入出力特性を求め、この求めた入出力特性の非飽和領域の最小値及び最大値を上記ニューラルネットワーク画像変換処理部の画像変換処理特性に応じて上記濃度変換関数算出部の濃度変換関数を算出する特性算出部が付設されていてもよい。


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、上記濃度変換処理部には、上記ニューラルネットワーク画像変換処理部に教師画像を供給する教師画像供給部の該教師画像を入力してそのヒストグラムを算出し、この算出されたヒストグラムを上記濃度変換関数算出部に送る他のヒストグラム算出部が付設されていてもよい。


【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
さらに、上記ニューラルネットワーク画像変換処理部で画像変換処理され出力された画像情報に対し、上記濃度変換処理部における変換処理の逆変換処理を行う濃度逆変換処理部を更に設けたものとしてもよい。


【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明による画像処理装置の実施の形態を示すブロック図である。この画像処理装置は、光或いはＸ線などを含めた電磁波又は超音波などの情報キャリアを物体に照射或いは透入し、この情報キャリアの変化を計測して画像情報を得るもので、例えば各種の医用画像診断装置又は放送用映像処理装置又は産業用画像処理装置又は民生用画像撮影表示装置などであり、図１に示すように、原画像供給部１と、ニューラルネットワーク画像変換処理部２と、表示部３とを有し、さらに濃度変換処理部４を備えて成る。


【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
図８は、上記構成の濃度変換処理部４における濃度変換関数の算出の他の一例を説明するためのブロック図である。この例においては、前記ニューラルネットワーク画像変換処理部２に接続された特性算出部２０が上記濃度変換処理部４に付設されており、この特性算出部２０で上記ニューラルネットワーク画像変換処理部２の画像変換処理特性に応じて上記濃度変換処理部４内の濃度変換関数算出部１８の濃度変換関数を算出するものである。該特性算出部２０では、上記ニューラルネットワーク画像変換処理部２の総ての入力に同じ値を入力すると共にその値を変化させて行き、該ニューラルネットワーク画像変換処理部２の出力値により、そのニューラルネットワーク画像変換処理部２の入出力特性を求める。そして、上記求めた入出力特性の非飽和領域の最小値及び最大値を、例えば上述の値Ｇ0min，Ｇ0maxとすることにより、上記ニューラルネットワーク画像変換処理部２の画像変換処理特性に応じて上記濃度変換関数算出部１８の濃度変換関数を算出することができる。


【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
図９は、図７に示す構成の濃度変換処理部４における濃度変換関数の算出の他の一例を説明するためのブロック図である。この例においては、図５に示す教師画像供給部１６に接続された他のヒストグラム算出部２１が上記濃度変換処理部４に付設されており、このヒストグラム算出部２１で上記教師画像供給部１６の教師画像を入力してそのヒストグラムを算出するものである。そして、この算出されたヒストグラムは、濃度変換処理部４内の濃度変換関数算出部１８に送られる。これにより、上記濃度変換関数算出部１８は、上記教師画像のヒストグラムを用いて上述の値Ｇ0min，Ｇ0maxを算出する。例えば、上記求めたヒストグラムの面積の上方及び下方の所定％のデータをＧ0min，Ｇ0maxとすることにより、濃度変換関数を算出することができる。


【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
図１０は、本発明の画像処理装置の他の実施形態を示す説明図である。この実施形態においては、上記原画像供給部１は、処理対象の画像データを時系列に出力するものとし、上記ニューラルネットワーク画像変換処理部２は、上記原画像供給部１からの少なくとも注目画素を含む所定領域の時系列データを入力して画像変換処理を行うと共に上記注目画素に対応するデータを出力するものとしたものである。図に示すように、上記ニューラルネットワーク画像変換処理部２への入力情報は、原画像２２上の注目画素２３とその近傍の複数個の画素２４，２４，…を含む所定領域のデータを時間軸ｔの方向に一定時間だけ取り出した時系列データ２５である。この時系列データ２５は、図１０の例では、１枚の原画像２２上の所定領域内に５画素のデータがあり、一定時間内で５枚の原画像２２が取り出されたので、５×５＝２５画素のデータから成る。この各画素の値が、図示省略したが正規化されて、上記ニューラルネットワーク画像変換処理部２へ入力される。このような入力情報とすることにより、時空間的な変換を含む画像変換を行うことができる。そして、上記ニューラルネットワーク画像変換処理部２では、上記入力情報が変換処理され、注目画素２３に対応する画素データ２６として出力される。上記注目画素２３を原画像２２上で例えばラスタースキャン的に移動させることにより、画像全体の画像変換処理が行われる。これにより、変換画像２７が作成され、表示部３に出力表示される。


【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
図１１は、本発明の画像処理装置の更に他の実施形態を示すブロック図である。この画像処理装置は、原画像供給部１とニューラルネットワーク画像変換処理部２との間に、上記原画像供給部１からの画像データを入力してその画像データの持つ濃度特性とニューラルネットワーク画像変換処理部２の持つ画像変換処理特性とが適合するように濃度変換処理を行う濃度変換処理部４を設けると共に、上記ニューラルネットワーク画像変換処理部２と表示部３との間には、ニューラルネットワーク画像変換処理部２で画像変換処理され出力された画像情報に対し上記濃度変換処理部４における変換処理の逆変換処理を行う濃度逆変換処理部２８を設けたものである。


【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されたので、濃度変換処理部により、原画像供給部からの画像データを入力してその画像データの持つ濃度特性とニューラルネットワーク画像変換処理部の持つ画像変換処理特性とが適合するように濃度変換処理を行うことができる。これにより、上記ニューラルネットワーク画像変換処理部に適合した濃度特性を持つ画像データをそのニューラルネットワーク画像変換処理部に供給することができ、その画像データについて十分な画像変換を行って出力し、表示部に画像表示することができる。従って、見たい関心領域のコントラストの低下を防いだり、情報の欠落を防止したり、或いは雑音を低減したりして、正確かつ伝達情報量の多い画像を提供することができる。


【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
また、上記ニューラルネットワーク画像変換処理部で画像変換処理され出力された画像情報に対し、上記濃度変換処理部における変換処理の逆変換処理を行う濃度逆変換処理部を更に設けたものによれば、上記濃度変換処理部で濃度変換処理した画像データを、濃度逆変換処理部により濃度逆変換処理をして元々の原画像供給部の画像データの濃度特性に戻すことができる。従って、表示部に原画像の状態で正確かつ伝達情報量の多い画像として表示することができる。


【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】本発明による画像処理装置の実施の形態を示すブロック図である。


【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１０】本発明の画像処理装置の他の実施形態を示す説明図である。


【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１１】本発明の画像処理装置の更に他の実施形態を示すブロック図であ
る。