(57)【要約】【課題】外部同期のＣＣＤカメラや同期制御を行うためのインターフェースが不要で、必要な画像のみを取り込むことができる画像処理装置を提供する。【解決手段】画像処理装置Ｂの画像取り込みインターフェース６１は、ＣＣＤカメラ５１から連続的に出力される画像を取り込む。画像処理装置Ｂ内の有効画像判定手段は、連続的に取り込んだ画像に基づいてその画像が表示又は記録すべき有効画像か否かを判定する。そして、有効画像と判定された画像のみをＴＶモニタ８に表示し、又はハードディスク装置９に記録する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像手段から連続的に出力される画像を入力する入力手段と、
前記入力手段に連続的に入力する画像に基づいてその入力画像が表示又は記録すべき画像か否かを判定する判定手段と、
前記判定手段によって表示又は記録すべき画像と判定された入力画像のみを表示又は記録する手段と、
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記撮像手段からはＸ線の曝射のない無効画像と、低線量のＸ線が曝射されたときの透視画像と、高線量のＸ線が曝射されたときのＸ線撮影画像とのうちのいずれかを出力し、
前記判定手段は、入力する画像の性質に基づいて該入力画像が前記無効画像か透視画像かＸ線撮影画像かを判定し、
前記表示又は記録する手段は、前記判定手段によって透視画像又はＸ線撮影画像と判定された画像のみを表示し、前記判定手段によってＸ線撮影画像と判定された画像のみを記録することを特徴とする請求項１の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像処理装置に係り、特に撮影された医用画像や一般画像の取り込みタイミング等の決定を画像処理によって行う画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
撮影システム側から画像処理装置側に連続的に画像が送られ、画像処理装置側では、どのタイミングで画像を取り込むかを決定する場合、従来では、撮影システム側から取り込み信号を貰う等の方法で画像の取り込みを行っているか、又は一切取り込みタイミングを必要とせず、撮影システムから送られてくる全ての画像を取り込む等の方法が用いられている。
【０００３】
図４に示す従来の医療用Ｘ線撮影装置の一例で説明すれば、Ｘ線発生器１により制御されたＸ線管２は、被検体３にＸ線を照射し、被検体３を透過したＸ線は、イメージインテンシファイア（Ｉ．　Ｉ．　）　４にて光信号に変換され、ＣＣＤカメラ５にて画像信号に変換される。この画像信号は、画像取り込みインターフェース６を介して画像処理装置側に取り込まれ、中央処理装置（ＣＰＵ）７の制御によりＴＶモニタ８に表示され、又はハードディスク装置９に記録される。
【０００４】
これらの画像の取り込みを行うためには、Ｘ線制御と画像取り込みのタイミングを制御する必要があり、Ｘ線インターフェース１１と同期信号インターフェース１０とが必要となる。　また、ＣＣＤカメラ５も外部同期によって動作する必要がある。
【０００５】
即ち、Ｘ線インターフェース１１からＸ線を発生させるための指令信号をＸ線発生器１及び同期信号インターフェース１０に出力し、同期信号インターフェース１０は、Ｘ線曝射に同期した同期信号をＣＣＤカメラ５及び画像取り込みインターフェース６に送信する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように従来の画像処理装置は、Ｘ線インターフェース１１や同期信号インターフェース１０が必要であり、また、撮影システム側では、外部同期可能なＣＣＤカメラ５が必要であった。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、外部同期のＣＣＤカメラや同期制御を行うためのインターフェースが不要で、必要な画像のみを取り込むことができる画像処理装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために請求項１に係る画像処理装置は、撮像手段から連続的に出力される画像を入力する入力手段と、前記入力手段に連続的に入力する画像に基づいてその入力画像が表示又は記録すべき有効画像か否かを判定する判定手段と、前記判定手段によって有効画像と判定された画像のみを表示又は記録する手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００９】
即ち、前記撮影手段からは所定のフレームレートで画像が連続的に出力され、入力手段にはこの連続的に出力される画像が加えられる。この撮像手段としては、外部同期可能なものに限らず、内部同期の汎用のものが適用できる。
【００１０】
前記判定手段は、前記入力手段を介して連続的に入力する画像に基づいてその入力画像が表示又は記録すべき有効画像か否かを判定する。尚、有効画像の判定は、例えば、予め定めた閾値以上の画素値を検出した場合や、画像を構成する画素の標準偏差値や分散値、あるいは基準の画像に対して一定値以上の差分を検出した場合などから判定することができる。
【００１１】
そして、連続的に入力する入力画像のうちの有効画像と判定された画像のみを表示したり、又は記録するようにしている。
【００１２】
また、請求項２に示すように前記撮像手段からはＸ線の曝射のない無効画像と、低線量のＸ線が曝射されたときの透視画像と、高線量のＸ線が曝射されたときのＸ線撮影画像とのうちのいずれかを出力し、前記判定手段は、入力する画像の性質に基づいて該入力画像が前記無効画像か透視画像かＸ線撮影画像かを判定し、前記表示又は記録する手段は、前記判定手段によって透視画像又はＸ線撮影画像と判定された画像のみを表示し、前記判定手段によってＸ線撮影画像と判定された画像のみを記録することを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係る画像処理装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１４】
図１は本発明に係る画像処理装置が適用された医療用Ｘ線撮影装置の概要図である。
【００１５】
この医療用Ｘ線撮影装置は、撮影システムＡと画像処理装置Ｂとからなり、撮影システムＡは、Ｘ線発生器１と、Ｘ線管２と、イメージインテンシファイア（Ｉ．Ｉ．）４と、ＣＣＤカメラ５１とによって構成されている。被検体３等は、このＸ線管２とＩ．Ｉ．４との間に配置され、ここで臨床の場に用いる透視像などが撮像される。
【００１６】
画像処理装置Ｂは、撮影システムＡとの間で同期をとるための同期信号を必要とせずに、人体等が撮影された場合の画像（有効画像）を取り込むもので、主として画像取り込みインターフェース６１と、ＣＰＵ７１と、ＴＶモニタ８と、ハードディスク装置９とから構成されている。この画像処理装置Ｂは、撮像システムＡから入力する画像が有効画像か否かを判定する有効画像判定手段を具備している。
【００１７】
有効画像判定手段の動作原理は、以下に示す如くである。
【００１８】
画像処理装置Ｂの画像取り込みインターフェース６１には、撮影システムＡから所定のフレームレート（例えば、３０フレーム／秒）の画像が連続的に入力する。ここで、図４に示した従来装置では、同期信号を元に画像を取り込むのに対し、本発明の画像処理装置Ｂでは、処理プログラムの処理が始まると、常に画像を連続的にメモリ上（図示せず）に取り込む。メモリ上には取り込むが、その画像が有効画像でなければ、ＴＶモニタ８での表示やハードディスク装置９への記録は行わない。
【００１９】
有効画像判定手段は、この連続的に取り込まれた画像の画素値を監視する。撮影システムＡにおいて、Ｘ線が曝射されたときの画像と、Ｘ線が曝射されていないときの画像とは画素値が大幅に変化する。有効画像判定手段は、この画素値の変化によって有効画像であるか否かを判定し、有効画像である場合には、ＴＶモニタ８での表示やハードディスク装置９への記録を行う。
【００２０】
有効画像であるか否かの判定は、下記の如くである。一例として、縦５１２　ピクセル、横５１２　ピクセルの画像を１秒間に３０枚取り込んでいる場合を仮定する。有効画像判定手段は、この約３３ミリ秒間隔で取り込まれた画像の中心１００画素の平均値を計算し、その平均値がある閾値以上であれば有効画像と判定する。平均値演算、閾値判定は、３３ミリ秒以下で行わなければ連続的に取り込まれる全ての画像を監視していないことになるが、現在のコンピュータの演算能力をもってすれば十分実現できる。これを図で示したのが図２である。
【００２１】
図２に示すフレームメモリ２０には、縦５１２　ピクセル、横５１２　ピクセルの画像が約３３ミリ秒間隔で順次取り込まれる。このフレームメモリ２０に取り込まれた画像の中心１００画素の平均値が算出され、有効画像であるか否かの判定が行われる。
【００２２】
撮影システムＡによりＸ線が曝射されず、人体のＸ線透視像が取り込まれない場合、その画像の中心１００画素の平均値は、理想的（ノイズなどの影響を無視した場合）にはゼロとなる。これに対し、撮影システムＡにより人体にＸ線が曝射されたＸ線透視像が取り込まれた場合、中心１００画素の平均値はゼロ以外の数値となる。本発明における有効画像判定手段は、この画素値の違いを元に有効画像であるか否かの判定を行い、有効画像と判定された画像のみをＴＶモニタ表示やハードディスク記録のためにフレームメモリ２０から後段のフレームメモリ２２に送る。
【００２３】
上記の処理により、Ｘ線の曝射と関連した同期信号を必要とせず、画像処理装置Ｂ側の画像処理だけでＸ線透視画像のみを取り込むことができ、これによりＸ線の曝射と同期をとるためのハードウェアを必要としない装置を実現することができる。
【００２４】
以上の説明では、有効画像であるか否かの判定を、取り込んだ画像の中心１００画素の平均値の大きさに基づいて行ったが、判定方法はこれに限らない。例えば、全画素の平均値に基づいて有効画像であるか否かの判定を行ってもよい。また、数画素の平均値を計算するのではなく、複数画素の標準偏差（ＳＤ）値を計算し、そのＳＤ値によりノイズの増減を用いて有効画像であるか否かの判定を行ってもよい。
【００２５】
ＳＤ値を元にした有効画像の判定方法は、有効画像の判定以外に下記の判定にも用いることができる。
【００２６】
撮影システムＡでは、人体にＸ線を曝射する際に、人体を被曝から守るために様々にＸ線撮影条件をコントロールしている。連続的に臓器の動き等を観察する場合の透視撮影では、Ｘ線被曝量を抑えるためにＸ線管２の管電流を低く抑える。この場合の画像のＳＤ値は高くなるが、動画のように観察できるため、造影剤等が流れる様子を観察することができる。
【００２７】
この透視撮影に対し、高線量のＸ線を人体に曝射してＸ線撮影する方法をとる場合がある。この高線量のＸ線撮影は、人体の疾患部を透視により決定した後、鮮明な画像（より有効な臨床診断用の画像）を得るための撮影である。この場合，Ｘ線の線量が高いため、画像のＳＤ値は低くなり、画像の鮮明度は増すことになる。
【００２８】
従って、画像のＳＤ値を計算し、そのＳＤ値の大きさに基づいて透視撮影した画像とＸ線撮影した画像とを区別することができる。即ち、画像処理装置Ｂ側では、透視撮影とＸ線撮影との区別の信号を撮影システムＡから受け取ることなく、両者の区別を行うことができる。
【００２９】
図３に示した例では、有効画像判定手段により、透視画像かＸ線撮影画像かの判定を、順次取り込んだ画像に対してＳＤ値に基づいて行い、ＳＤ値が予め定めた閾値以上の画像は、Ａモニタ２４に透視画像として表示し、ＳＤ値が予め定めた閾値以下の画像は、Ｂモニタ２６にＸ線撮影画像として表示するとともに、同時にハードディスク装置に保存するなどの処理が実行可能である。
【００３０】
このように有効画像判定手段は、有効、無効の画像の判定のみでなく、有効画像のＳＤ値を監視することで、有効画像がどのようなＸ線条件で撮影されたものかを推測も可能となり、その撮影条件に応じて様々な処理を付加することも可能となる。具体的に記述すれば、取り込まれた画像のＳＤ値が著しく高いと判定されると、適切なフィルタリング処理をその画像に実行する等である。
【００３１】
尚、上記有効画像判定手段は、画像取り込みインターフェース６１内に設けてもよいし、ＣＰＵ７１を動作させるソフトウェア及びＣＰＵ７１内のメモリによって実現するようにしてもよい。また、前記ＳＤ値の代わりに分散値を用いてもよい。
【００３２】
以上、医療用Ｘ線撮影装置に本発明に係る画像処理装置を適用した場合の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限らず、広く一般の撮影システム−画像処理装置に用いることができる。以下、その例について説明する。
【００３３】
一般のＣＣＤカメラを用いた防犯用のシステムに本発明に係る画像処理装置を適用する場合について説明する。
【００３４】
一般に事務所等の部屋の侵入者を検知するための防犯ビデオシステムがある。このシステムに本発明に係る画像処理装置を用いることができる。
【００３５】
即ち、最初に無人の事務所をＣＣＤカメラで取り込み、その画像を基準画像として画像処理装置内のメモリに格納しておく。そして、ＣＣＤカメラは、常に画像を取り込み、画像処理装置に送る。
【００３６】
画像処理装置は、取り込んだ画像（送られた画像）と、予め準備した基準画像との差分画像を作成し、その差分画像の絶対値の平均値を計算する。監視している事務所内に侵入者がいなければ、前記差分画像の絶対値の平均値はゼロである。侵入者がいる場合には、侵入者の画像により撮影画像と基準画像とが一致しなくなり、両者の差分画像の絶対値の平均値はゼロ以外の値となる。この場合、撮影画像の中心の画素のみを監視するのではなく、画素全体を監視する必要がある。
【００３７】
そして、上記の監視の結果、差分画像の絶対値の平均値がゼロ以外の値を持つ場合には、その時の撮影画像を有効画像としてハードディスク装置やビデオテープなどの記録メディアに保管して、その侵入者の形跡を記録することができる。このシステムにより、侵入者があった場合のみ画像を取り込むため、記録メディアの有効活用を図ることができる。また、防犯上の有利な点として、画像処理装置はこの侵入者の画像をインターネット等のネットワークを通じて外部へ送信し、警告を促すことも可能である。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、外部同期のＣＣＤカメラや同期制御を行うためのインターフェースが不要で、必要な画像のみを取り込むことができ、装置の低価格化を図ることができる。また、内部同期のカメラを有する既存の撮影システムに対しても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像処理装置が適用された医療用Ｘ線撮影装置の概要図
【図２】本発明に係る有効画像判定手段を説明するために用いた概要図
【図３】本発明に係る画像処理装置の応用例を説明するための用いた図
【図４】従来の画像処理装置を含む医療用Ｘ線撮影装置の概要図
【符号の説明】
１…Ｘ線発生器、２…Ｘ線管、３…被検体、４…イメージインテンシファイア（Ｉ．Ｉ．）、８…ＴＶモニタ、９…ハードディスク装置、２０、２２…フレームメモリ、２４…Ａモニタ、２６…Ｂモニタ、５１…ＣＣＤカメラ、６１…画像取り込みインターフェース、７１…中央処理装置（ＣＰＵ）、Ａ…撮影システム、Ｂ…画像処理装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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