(57)【要約】迅速に補完処理行うことの可能な画像処理方法及び画像処理装置を提供する。予め撮影光の照射時と非照射時との差異により不良画素Ｄａ，Ｄｂを求める。次に、各不良画素Ｄａ，Ｄｂの周辺に位置する健全画素を補完画素Ｒ１〜８，Ｒ１〜１６として当該各不良画素Ｄａ，Ｄｂに対応させて補完リストに記憶する。画像表示時において、補完リストを利用して補完画素Ｒ１〜８，Ｒ１〜１６の情報の平均画素濃度を求め、この平均画素濃度を当該補完画素Ｒ１〜８，Ｒ１〜１６に対応する不良画素Ｄａ，Ｄｂの値として表示する。撮影光の照射時と非照射時との差異が一定の閾値以下の場合に、その画素を不良画素Ｄａ，Ｄｂと判断する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
不良画素の撮像を周囲の健全画素の撮像を利用して補完する画像処理方法であって、予め撮影光の照射時と非照射時との差異により不良画素（Ｄａ，Ｄｂ，Ｌ３）を求め、次に、前記各不良画素（Ｄａ，Ｄｂ，Ｌ３）の周辺に位置する健全画素を補完画素（Ｒ１〜８，Ｒ１〜１６，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ４，Ｌ５）として当該各不良画素（Ｄａ，Ｄｂ，Ｌ３）に対応させて補完リストに記憶し、画像表示時において、前記補完リストを利用して補完画素（Ｒ１〜８，Ｒ１〜１６，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ４，Ｌ５）の情報の平均画素濃度を求め、この平均画素濃度を当該補完画素（Ｒ１〜８，Ｒ１〜１６，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ４，Ｌ５）に対応する不良画素（Ｄａ，Ｄｂ，Ｌ３）の値として表示することを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】
撮影光の照射時と非照射時との差異が一定の閾値以下の場合に、その画素を不良画素（Ｄａ，Ｄｂ，Ｌ３）と判断することを特徴とする請求の範囲１に記載の画像処理方法。
【請求項３】
前記不良画素（Ｄａ，Ｄｂ）が１又は隣り合う２の不良画素である場合において、当該不良画素（Ｄａ，Ｄｂ）の周囲を囲む８又は１６の画素を補完画素とすることを特徴とする請求の範囲１又は２に記載の画像処理方法。
【請求項４】
前記不良画素（Ｌ３）が行又は列をなす線状に存在し、当該線状の不良画素（Ｌ３）に両側から隣接する一対の線状画素を前記補完画素（Ｌ２，Ｌ４）とすることを特徴とする請求の範囲１乃至３のいずれかに記載の画像処理方法。
【請求項５】
前記線状の１行又は１列の不良画素に両側から隣接する一対の線状画素を含む３行又は３列の画素（Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４）を前記不良画素とみなして前記補完を行うことを特徴とする請求の範囲１乃至４のいずれかに記載の画像処理方法。
【請求項６】
前記撮影光が線源より照射される透過撮影用の放射線であることを特徴とする請求の範囲１乃至５のいずれかに記載の画像処理方法。
【請求項７】
請求の範囲１乃至５のいずれかに記載の画像処理方法を実施するための画像処理装置であって、前記撮影光が線源より照射される透過撮影用の放射線であり、撮影用の放射線検出器をさらに有していることを特徴とする画像処理装置。
【請求項８】
請求の範囲１乃至６のいずれかに記載の画像処理方法に用いる画像処理装置であって、前記補完リストと、画像表示時において、前記補完リストを利用して補完画素の情報の平均画素濃度を求め、この平均画素濃度を当該補完画素に対応する不良画素の値として表示する補完プログラムとを備えたことを特徴とする画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、不良画素の撮像を周囲の健全画素の撮像を利用して補完する画像処理方法及び画像処理装置に関する。
背景技術
例えば、デジタルＸ線検出器等では、製造上の歩留まりの観点から、線又は点の不良画素（ピクセル）が存在する。この不良画素は画像再構成された時に画像としての品質を低下させるもので、何らかの処理を行い補完する必要がある。
従来、このような不良画素の補完を行うにあたっては、画像の表示時に逐次不良画素を検出しその周囲を参照して補完を行うような手法が主流であった。
しかし、不良画素やその周囲を逐次参照するには計算処理が膨大で、補完を簡易迅速に行えなかった。したがって、静止画にしか対応できず、動画を補完することは実質的に不可能であった。
かかる従来の実状に鑑みて、本発明の目的は、迅速に補完処理行うことの可能な画像処理方法及び画像処理装置を提供することにある。
発明の開示
上記課題を達成するため、本発明に係る画像処理方法の特徴は、不良画素の撮像を周囲の健全画素の撮像を利用して補完する方法であって、予め撮影光の照射時と非照射時との差異により不良画素を求め、次に、前記各不良画素の周辺に位置する健全画素を補完画素として当該各不良画素に対応させて補完リストに記憶し、画像表示時において、前記補完リストを利用して補完画素の情報の平均画素濃度を求め、この平均画素濃度を当該補完画素に対応する不良画素の値として表示することにある。
上記構成によれば、予め不良画素と補完リストとを求めてあるので、画像の補完処理時にそのような処理が不要である。そして、走査により次々と獲得される画像データは直ちに補完リストに送られ、不良画素を補完するために用いられるので、非常処理が迅速となる。
撮影光の照射時と非照射時との差異が一定の閾値以下の場合に、その画素を不良画素と判断すればよい。
前記不良画素が点である場合、すなわち、１又は隣り合う２の不良画素である場合には、当該不良画素の周囲を囲む８又は１６の画素を補完画素とすればよい。
一方、前記不良画素が行又は列をなす線状に存在する場合は、当該線状の不良画素に両側から隣接する一対の線状画素を前記補完画素とすればよい。
前記線状の１行又は１列の不良画素に両側から隣接する一対の線状画素は、機器の特性によって正常に機能しない場合も生じる。この場合、これら一対の線状画素を含む３行又は３列の画素を前記不良画素とみなして前記補完を行うとよい。
本発明は、前記撮影光が線源より照射される透過撮影用の放射線である放射線透過撮影装置に利用することができる。
そして、前記撮影光が線源より照射される透過撮影用の放射線である画像処理装置では、撮影用の放射線検出器をさらに有することとなる。
本発明に係る画像処理装置の他の特徴は、前記補完リストと、画像表示時において、前記補完リストを利用して補完画素の情報の平均画素濃度を求め、この平均画素濃度を当該補完画素に対応する不良画素の値として表示する補完プログラムとを備えたことにある。補完プログラム及び補完リストはファイルとして存在する他、ＩＣチップに書き込み等を行って記憶させてもよい。
このように、上記本発明に係る画像処理方法及び画像処理装置の特徴によれば、迅速に補完処理行うことが可能となった。また、これにより静止画のみならず動画の補完処理も可能となった。
本発明の他の目的、構成及び効果については、以下の記載から明らかになるであろう。
発明を実施するための最良の形態
次に、図１〜３を参照しながら、本発明の第一の実施形態について説明する。図１に示す画像処理装置では、図示しない線源から放射されるＸ線を試料に透過させ、この透過Ｘ線をデジタルＸ線検出器２により撮影する。検出器２は液晶画面のようなピクセル（画素）マトリックス構造をしており、受光面にはＸ線エネルギを光に変換するシンチレーターを貼り付けてある。照射されたＸ線は８つの区分２ａ〜ｈごとにアンプ３に送られ、マルチプレクサ４の切り替えにより順次パーソナルコンピュータ５に入力される。アンプ３又はマルチプレクサ４では、区分２ａ〜ｈ又はアンプ３ごとに異なるオフセット量を均一化させるように調整がなされている。
パーソナルコンピュータ５はメモリ６及びＣＰＵ７を有している。そして、後述のアルゴリズムをメモリ空間に展開すると共に演算処理を行う。処理結果はモニタ８の表示画面８ａに表示される。
次に、図５〜７を参照しながら、画像処理装置における画像処理方法の処理手順について説明する。
まず、図５に示すように、図２（ａ）の如きＸ線非照射時の画像を画像Ａとして取り込む（Ｓ０１）。ここでは、線状欠陥Ｄ１及び点状欠陥Ｄ２が輝度をもって表示されることとなる。次に、図２（ｂ）の如きＸ線照射時の画像を画像Ｂとして取り込む（Ｓ０２）。このとき、線状欠陥Ｄ１及び点状欠陥Ｄ２が暗い画像として表示されることとなる。さらに、輝度値を算出するために画像Ｂから画像Ａを減じ、画像Ｃとして保存する（Ｓ０３）。画像Ｃでは、欠陥部分Ｄ１〜４が暗い線又は点として表示されることとなる。
一方、画像Ｂの平均画素濃度を算出する（Ｓ０４）。まず、一定の値、例えば平均画素濃度の５０％〜１０％を閾値とし（Ｓ０５）、画像Ｃを走査し閾値未満の画素を不良画素としマークする（Ｓ０６）。そして、画像Ｃを欠陥部分Ｄ１〜４の位置情報を含む不良画素マップとして保存する（Ｓ０７）。
補完リストの作成にあたっては、図６に示すように、まず、不良画素マップを読み出し（Ｓ１１）、不良画素マップを走査し（Ｓ１２）、不良画素を検出してから（Ｓ１３）、周辺画素を走査する（Ｓ１４）。
ここで、周辺画素による不良画素の補正パターンを説明する。まず、図３（ａ）の如き１点が不良画素Ｄａである場合、その周辺を取り囲むの８個の画素Ｒ１〜８を用い、これらの平均値として不良画素Ｄａを補完する。もし、不良画素Ｄａ，Ｄｂが図３（ｂ）のように２個連続する場合は、最初に走査した不良画素Ｄａを方形に囲む１６個の画素Ｒ１〜１６を用い、これらの平均値として不良画素Ｄａ，Ｄｂを補完する。
一方、図４に示すように、線状の不良画素Ｌ３が発生している場合は、その不良画素Ｌ３に隣接する一対の画素列Ｌ２，Ｌ４における各部分を上下に対応させて各部分での平均値により補完を行う。例えば、座標Ｌ３行ｃ列の点は、座標Ｌ２行ｃ列及びＬ４行ｃ列の点の平均値により補完を行うこととなる。
但し、検出器の特性により、不良画素列Ｌ３に隣接する一対の画素列Ｌ２，Ｌ４が不完全な場合もある。この場合は、まず、画素列Ｌ２、Ｌ４を画素列Ｌ１及びＬ５により補完し、画素列Ｌ３を画素列Ｌ２及びＬ４により補完する。画素列Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４を画素列Ｌ１及びＬ５により一律に補完すると考えてもよい。
処理手順では、各座標の画素が健全画素か否か判断され（Ｓ１５）、健全画素でない場合はさらに周辺画素を調べる（Ｓ１５）。２つまで不良画素が連続する場合は、図３（ａｂ）の如く処理され、健全画素の場合は前述の如く不良画素が周辺の補完画素との対応関係をもって補完リストに登録される（Ｓ１６）。同様の走査を全画素について行い（Ｓ１７）、全画素の走査が完了すれば、補完リストをファイルに保存する（Ｓ１８）。
このようにして作成された補完リストファイルは、個々の検出器２に固有のものであり、組み合わせて提供される。すなわち、補完リストファイルを予め作成してあるので、補完処理が高速化される。実際の画像処理装置には上述の処理手順を行うプログラムは含まれず、補完処理に必要なプログラムファイルと補完リストファイルとのみが保存される。補完リストファイルには、少なくとも補完画素（Ｒ１〜８，Ｒ１〜１６，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ４，Ｌ５）及びこれに対応する不良画素（Ｄａ，Ｄｂ，Ｌ３）の座標が記載されている。
補完処理を行うプログラムファイルを用いた補完処理では、まず上記補完リスト読み出し（Ｓ２１）、不良画素座標をリストから取得する（Ｓ２２）。さらに補完用画素座標をリストから取得し（Ｓ２３）、画素値を加算し（Ｓ２４）、補完画素が終了していれば（Ｓ２５）、平均画素濃度を求め（Ｓ２６）、不良画素座標に平均画素値を書き込む（Ｓ２７）。以上の操作が補完リスト終了まで繰り返し行われる（Ｓ２８）。
なお、補完リストや補完プログラムは、ファイルとして保存される他、ＩＣチップに書き込まれて保存されるようにしてもよい。また、特許請求の範囲の項に記入した符号は、あくまでも図面との対照を便利にするためのものにすぎず、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
産業上の利用可能性
本発明は、デジタルＸ線検出器や白黒カメラ等で撮影された撮像の画像処理に用いられるが、Ｘ線以外の放射線、可視光、紫外線、赤外線の場合でも適用可能である。また、白黒カメラに限らず、カラーの場合は色チャンネル毎に同様の処理を行えばよい。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明に係る画像処理装置を示すブロック図である。
図２は、放射線検出器に対応する画面を示し、（ａ）はＸ線を照射しない場合（画像Ａ）、（ｂ）はＸ線を照射した場合（画像Ｂ）、（ｃ）は画像Ｂから画像Ａを減じた画像にそれぞれ対応する。
図３は、点状の不良画素を補完する方法を示し、（ａ）は１つの点状不良画素を補完する場合、（ｂ）は隣接する２つの点状画素を補完する場合である。
図４は、点状の不良画素を補完する方法を示す図である。
図５は、不良画素マップの作成手順を示すフローチャートである。
図６は、補完リストの作成手順を示すフローチャートである。
図７は、不良画素補完処理手順を示すフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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