(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
元画像において注目画素を含む局所的な１次元的な領域を複数の態様で設定し、
画素値の分散を求めてその値が予め定めた範囲に入るか否かを判定することを前記複数の態様の領域について順次に行い、
前記分散の値が最初に前記範囲に入った時点で残りの領域について画素値の分散を求めることを止めて、前記範囲に入った領域の画素値の平均値を前記注目画素の新たな画素値として画像を形成する、ことを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】
前記範囲の上限は前記元画像のノイズの分散である、ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理方法。
【請求項３】
前記複数の態様の領域の分散の値がいずれも前記範囲に入らないときは、前記分散の値が最も小さい領域の画素値の平均値を前記注目画素の新たな画素値として画像を形成する、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像処理方法。
【請求項４】
元画像において注目画素を含む局所的な１次元的な領域を複数の態様で設定する領域設定手段と、
画素値の分散を求めてその値が予め定めた範囲に入るか否かを判定することを前記複数の態様の領域について順次に行い、前記分散の値が最初に前記範囲に入った時点で残りの領域について画素値の分散を求めることを止める分散計算／判定手段と、
前記分散の値が最初に前記範囲に入った領域の画素値の平均値を前記注目画素の新たな画素値として画像を形成する画像形成手段と、を具備することを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
前記範囲の上限は前記元画像のノイズの分散である、ことを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記画像形成手段は、前記複数の態様の領域の分散の値がいずれも前記範囲に入らないときは、前記分散の値が最も小さい領域の画素値の平均値を前記注目画素の新たな画素値として画像を形成する、ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
対象から信号を収集する信号収集手段と、
前記収集した信号に基づいて元画像を生成する元画像生成手段と、
前記元画像において注目画素を含む局所的な１次元的な領域を複数の態様で設定する領域設定手段と、
画素値の分散を求めてその値が予め定めた範囲に入るか否かを判定することを前記複数の態様の領域について順次に行い、前記分散の値が最初に前記範囲に入った時点で残りの領域について画素値の分散を求めることを止める分散計算／判定手段と、
前記分散の値が最初に前記範囲に入った領域の画素値の平均値を前記注目画素の新たな画素値として画像を形成する画像形成手段と、を具備することを特徴とする画像撮影装置。
【請求項８】
前記範囲の上限は前記元画像のノイズの分散である、ことを特徴とする請求項７に記載の画像撮影装置。
【請求項９】
前記画像形成手段は、前記複数の態様の領域の分散の値がいずれも前記範囲に入らないときは、前記分散の値が最も小さい領域の画素値の平均値を前記注目画素の新たな画素値として画像を形成する、を具備することを特徴とする請求項７または請求項８に記載の画像撮影装置。
【請求項１０】
前記信号は磁気共鳴信号である、ことを特徴とする請求項７ないし請求項９のうちのいずれか１つに記載の画像撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像処理方法および装置、記録媒体並びに画像撮影装置に関し、特に、画像のノイズ（ｎｏｉｓｅ）を除去する画像処理方法および装置、そのような画像処理機能をコンピュータに実現させるプログラムを記録した媒体、並びに、そのような画像処理装置を備えた画像撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気共鳴撮影（ＭＲＩ：Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ）装置では、マグネットシステム（ｍａｇｎｅｔ  ｓｙｓｔｅｍ）の内部空間、すなわち、静磁場を形成した空間に撮影の対象を搬入し、勾配磁場および高周波磁場を印加して対象内に磁気共鳴信号を発生させ、その受信信号に基づいて断層像を生成（再構成）する。
【０００３】
断層像の細部構造をより良く観察できるようにするために、画像のノイズ（ｎｏｉｓｅ）を除去するフィルタリング（ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ）が行われる。フィルタリングはローパスフィルタリング（ｌｏｗ−ｐａｓｓ  ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ）を基本とするが、それだけでは画像の鮮鋭度（シャープネス：ｓｈａｒｐｎｅｓｓ）が低下するので、シャープネスを確保するための処理を付加したフィルタリングが採用される。
【０００４】
シャープネスを確保するための処理を付加したフィルタリングでは、元画像において注目画素を含む局所的な領域を複数の態様で設定し、各態様の局所的な領域ごとに画素値の分散を計算し、最も小さい分散が得られた領域の画素値の平均値を求めて、それを注目画素の新たな画素値とするようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなフィルタリングは、各態様の局所領域について全て画素値の分散を求めてからその最小値を抽出するので、フィルタリングの処理速度が遅くなる。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、フィルタリングを能率良く行う画像処理方法および装置、そのような画像処理機能をコンピュータに実現させるプログラムを記録した媒体、並びに、そのような画像処理装置を備えた画像撮影装置を実現することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
（１）上記の課題を解決するための１つの観点での発明は、元画像において注目画素を含む局所的な領域を複数の態様で設定し、画素値の分散を求めてその値が予め定めた範囲に入るか否かを判定することを前記複数の態様の領域について順次に行い、前記分散の値が最初に前記範囲に入った領域の画素値の平均値を前記注目画素の新たな画素値として画像を形成する、ことを特徴とする画像処理方法である。
【０００８】
この観点での発明では、画素値の分散を求めてその値が予め定めた範囲に入るか否かを判定することを複数の態様の領域について順次に行い、分散の値が最初に範囲に入った領域の画素値の平均値を注目画素の新たな画素値とするので、分散の計算回数を減らすことができ、フィルタリングの能率が上がる。
【０００９】
（２）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、前記領域は１次元的領域である、ことを特徴とする（１）に記載の画像処理方法である。
この観点での発明では、（１）に加えて、分散の計算領域を１次元的領域としたので、エッジ状の構造を明確化するフィルタリングを行うことができる。
【００１０】
（３）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、前記範囲の上限は前記元画像のノイズの分散である、ことを特徴とする（１）または（２）に記載の画像処理方法である。
【００１１】
この観点での発明では、（１）または（２）に加えて、範囲の上限を元画像のノイズの分散としたので、元画像の構造に適合したフィルタリングを行うことができる。
【００１２】
（４）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、前記複数の態様の領域の分散の値がいずれも前記範囲に入らないときは前記分散の値が最も小さい領域の画素値の平均値を前記注目画素の新たな画素値として画像を形成する、ことを特徴とする（１）ないし（３）のうちのいずれか１つに記載の画像処理方法である。
【００１３】
この観点での発明では、（１）ないし（３）のうちのいずれか１つに加えて、分散の値がいずれも範囲に入らないときは分散の値が最も小さい領域の画素値の平均値を注目画素の新たな画素値とするので、相対的に最も矛盾が少ない画素値を得ることができる。
【００１４】
（５）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、元画像において注目画素を含む局所的な領域を複数の態様で設定する領域設定手段と、画素値の分散を求めてその値が予め定めた範囲に入るか否かを判定することを前記複数の態様の領域について順次に行う分散計算／判定手段と、前記分散の値が最初に前記範囲に入った領域の画素値の平均値を前記注目画素の新たな画素値として画像を形成する画像形成手段と、を具備することを特徴とする画像処理装置である。
【００１５】
この観点での発明では、画素値の分散を求めてその値が予め定めた範囲に入るか否かを判定することを複数の態様の領域について順次に行い、分散の値が最初に範囲に入った領域の画素値の平均値を注目画素の新たな画素値とするので、分散の計算回数を減らすことができ、フィルタリングの能率が上がる。
【００１６】
（６）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、前記領域は１次元的領域である、ことを特徴とする（５）に記載の画像処理装置である。
この観点での発明では、（５）に加えて、分散の計算領域を１次元的領域としたので、エッジ状の構造を明確化するフィルタリングを行うことができる。
【００１７】
（７）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、前記範囲の上限は前記元画像のノイズの分散である、ことを特徴とする（５）または（６）に記載の画像処理装置である。
【００１８】
この観点での発明では、（５）または（６）に加えて、範囲の上限を元画像のノイズの分散としたので、元画像の構造に適合したフィルタリングを行うことができる。
【００１９】
（８）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、前記複数の態様の領域の分散の値がいずれも前記範囲に入らないときは前記分散の値が最も小さい領域の画素値の平均値を前記注目画素の新たな画素値として画像を形成する他の画像形成手段、を具備することを特徴とする（５）ないし（７）のうちのいずれか１つに記載の画像処理装置である。
【００２０】
この観点での発明では、（５）ないし（７）のうちのいずれか１つに加えて、分散の値がいずれも範囲に入らないときは分散の値が最も小さい領域の画素値の平均値を注目画素の新たな画素値とするので、相対的に最も矛盾が少ない画素値を得ることができる。
【００２１】
（９）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、元画像において注目画素を含む局所的な領域を複数の態様で設定し、画素値の分散を求めてその値が予め定めた範囲に入るか否かを判定することを前記複数の態様の領域について順次に行い、前記分散の値が最初に前記範囲に入った領域の画素値の平均値を前記注目画素の新たな画素値として画像を形成する、機能をコンピュータに実現させるプログラムをコンピュータにより読み取り可能なように記録したことを特徴とする記録媒体である。
【００２２】
この観点での発明では、記録媒体に記録されたプログラムが、画素値の分散を求めてその値が予め定めた範囲に入るか否かを判定することを複数の態様の領域について順次に行い、分散の値が最初に範囲に入った領域の画素値の平均値を注目画素の新たな画素値とする、機能をコンピュータに実現させるので、分散の計算回数を減らすことができ、フィルタリングの能率が上がる。
【００２３】
（１０）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、前記領域は１次元的領域である、ことを特徴とする（９）に記載の記録媒体である。
この観点での発明では、（９）に加えて、分散の計算領域を１次元的領域としたので、エッジ状の構造を明確化するフィルタリングを行うことができる。
【００２４】
（１１）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、前記範囲の上限は前記元画像のノイズの分散である、ことを特徴とする（９）または（１０）に記載の記録媒体である。
【００２５】
この観点での発明では、（９）または（１０）に加えて、範囲の上限を元画像のノイズの分散としたので、元画像の構造に適合したフィルタリングを行うことができる。
【００２６】
（１２）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、前記複数の態様の領域の分散の値がいずれも前記範囲に入らないときは前記分散の値が最も小さい領域の画素値の平均値を前記注目画素の新たな画素値として画像を形成する、機能をコンピュータに実現させるプログラムをコンピュータにより読み取り可能なように記録したことを特徴とする（９）ないし（１１）のうちのいずれか１つに記載の記録媒体である。
【００２７】
この観点での発明では、（９）ないし（１１）のうちのいずれか１つに加えて、分散の値がいずれも範囲に入らないときは分散の値が最も小さい領域の画素値の平均値を注目画素の新たな画素値とする、機能をコンピュータに実現させるので、相対的に最も矛盾が少ない画素値を得ることができる。
【００２８】
（１３）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、対象から信号を収集する信号収集手段と、前記収集した信号に基づいて元画像を生成する元画像生成手段と、前記元画像において注目画素を含む局所的な領域を複数の態様で設定する領域設定手段と、画素値の分散を求めてその値が予め定めた範囲に入るか否かを判定することを前記複数の態様の領域について順次に行う分散計算／判定手段と、前記分散の値が最初に前記範囲に入った領域の画素値の平均値を前記注目画素の新たな画素値として画像を形成する画像形成手段と、を具備することを特徴とする画像撮影装置である。
【００２９】
この観点での発明では、撮影した元画像の画素値の分散を求めて、その値が予め定めた範囲に入るか否かを判定することを複数の態様の領域について順次に行い、分散の値が最初に範囲に入った領域の画素値の平均値を注目画素の新たな画素値とするので、分散の計算回数を減らすことができ、フィルタリングの能率が上がる。
【００３０】
（１４）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、前記領域は１次元的領域である、ことを特徴とする（１３）に記載の画像撮影装置である。
この観点での発明では、（１３）に加えて、分散の計算領域を１次元的領域としたので、エッジ状の構造を明確化するフィルタリングを行うことができる。
【００３１】
（１５）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、前記範囲の上限は前記元画像のノイズの分散である、ことを特徴とする（１３）または（１４）に記載の画像撮影装置である。
【００３２】
この観点での発明では、（１３）または（１４）に加えて、範囲の上限を元画像のノイズの分散としたので、元画像の構造に適合したフィルタリングを行うことができる。
【００３３】
（１６）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、前記複数の態様の領域の分散の値がいずれも前記範囲に入らないときは前記分散の値が最も小さい領域の画素値の平均値を前記注目画素の新たな画素値として画像を形成する他の画像形成手段、を具備することを特徴とする（１３）ないし（１５）のうちのいずれか１つに記載の画像撮影装置である。
【００３４】
この観点での発明では、（１３）ないし（１５）のうちのいずれか１つに加えて、分散の値がいずれも範囲に入らないときは分散の値が最も小さい領域の画素値の平均値を注目画素の新たな画素値とするので、相対的に最も矛盾が少ない画素値を得ることができる。
【００３５】
（１７）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、前記信号は磁気共鳴信号である、ことを特徴とする（１３）ないし（１５）のうちのいずれか１つに記載の画像撮影装置である。
【００３６】
この観点での発明では、フィルタリングを能率良く行う画像処理装置を備えた磁気共鳴撮影装置を実現することができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態に限定されるものではない。図１に画像撮影装置のブロック（ｂｌｏｃｋ）図を示す。本装置は本発明の実施の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明の装置に関する実施の形態の一例が示される。本装置の動作によって、本発明の方法に関する実施の形態の一例が示される。
【００３８】
図１に示すように、本装置はマグネットシステム１００を有する。マグネットシステム１００は主磁場コイル（ｃｏｉｌ）部１０２、勾配コイル部１０６およびＲＦ（ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）コイル部１０８を有する。これら各コイル部は概ね円筒状の形状を有し、互いに同軸的に配置されている。マグネットシステム１００の概ね円柱状の内部空間（ボア：ｂｏｒｅ）に、撮影の対象３００がクレードル（ｃｒａｄｌｅ）５００に搭載されて図示しない搬送手段により搬入および搬出される。
【００３９】
主磁場コイル部１０２はマグネットシステム１００の内部空間に静磁場を形成する。静磁場の方向は概ね対象３００の体軸の方向に平行である。すなわちいわゆる水平磁場を形成する。主磁場コイル部１０２は例えば超伝導コイルを用いて構成される。なお、超伝導コイルに限らず常伝導コイル等を用いて構成しても良いのはもちろんである。
【００４０】
勾配コイル部１０６は静磁場強度に勾配を持たせるための勾配磁場を生じる。発生する勾配磁場は、スライス（ｓｌｉｃｅ）勾配磁場、リードアウト（ｒｅａｄ  ｏｕｔ）勾配磁場およびフェーズエンコード（ｐｈａｓｅ  ｅｎｃｏｄｅ）勾配磁場の３種であり、これら３種類の勾配磁場に対応して勾配コイル部１０６は図示しない３系統の勾配コイルを有する。
【００４１】
ＲＦコイル部１０８は静磁場空間に対象３００の体内のスピンを励起するための高周波磁場を形成する。以下、高周波磁場を形成することをＲＦ励起信号の送信ともいう。ＲＦコイル部１０８は、また、励起されたスピンが生じる電磁波すなわち磁気共鳴信号を受信する。
【００４２】
ＲＦコイル部１０８は図示しない送信用のコイルおよび受信用のコイルを有する。送信用のコイルおよび受信用のコイルは、同じコイルを兼用するかあるいはそれぞれ専用のコイルを用いる。
【００４３】
勾配コイル部１０６には勾配駆動部１３０が接続されている。勾配駆動部１３０は勾配コイル部１０６に駆動信号を与えて勾配磁場を発生させる。勾配駆動部１３０は、勾配コイル部１０６における３系統の勾配コイルに対応して、図示しない３系統の駆動回路を有する。
【００４４】
ＲＦコイル部１０８にはＲＦ駆動部１４０が接続されている。ＲＦ駆動部１４０はＲＦコイル部１０８に駆動信号を与えてＲＦ励起信号を送信し、対象３００の体内のスピンを励起する。
【００４５】
ＲＦコイル部１０８にはデータ収集部１５０が接続されている。データ収集部１５０はＲＦコイル部１０８が受信した受信信号を取り込み、それをビューデータ（ｖｉｅｗ  ｄａｔａ）として収集する。
【００４６】
勾配駆動部１３０、ＲＦ駆動部１４０およびデータ収集部１５０には制御部１６０が接続されている。制御部１６０は、勾配駆動部１３０ないしデータ収集部１５０をそれぞれ制御して撮影を遂行する。
【００４７】
マグネットシステム１００、勾配駆動部１３０、ＲＦ駆動部１４０、データ収集部１５０および制御部１６０からなる部分は、本発明における信号収集手段の実施の形態の一例である。
【００４８】
データ収集部１５０の出力側はデータ処理部１７０に接続されている。データ処理部１７０は、例えばコンピュータ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等を用いて構成される。データ処理部１７０は図示しないメモリ（ｍｅｍｏｒｙ）を有する。メモリはデータ処理部１７０用のプログラムおよび各種のデータを記憶している。本装置の機能は、データ処理部１７０がメモリに記憶されたプログラムを実行することによりを実現される。
【００４９】
データ処理部１７０は、データ収集部１５０から取り込んだデータをメモリに記憶する。メモリ内にはデータ空間が形成される。データ空間は２次元フ−リエ（Ｆｏｕｒｉｅｒ）空間を構成する。データ処理部１７０は、これら２次元フ−リエ空間のデータを２次元逆フ−リエ変換して対象３００の画像を生成（再構成）する。以下、２次元フ−リエ空間をｋスペース（ｋ−ｓｐａｃｅ）ともいう。データ処理部１７０は、本発明における元画像生成手段の実施の形態の一例である。
【００５０】
データ処理部１７０は、また、再構成した画像をフィルタリングする機能を有する。データ処理部１７０は、本発明の画像処理装置の実施の形態の一例である。データ処理部１７０のフィルタリング機能については後にあらためて説明する。
【００５１】
データ処理部１７０は制御部１６０に接続されている。データ処理部１７０は制御部１６０の上位にあってそれを統括する。データ処理部１７０には表示部１８０および操作部１９０が接続されている。表示部１８０は、グラフィックディスプレー（ｇｒａｐｈｉｃ  ｄｉｓｐｌａｙ）等で構成される。操作部１９０はポインティングデバイス（ｐｏｉｎｔｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅ）を備えたキーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）等で構成される。
【００５２】
表示部１８０は、データ処理部１７０から出力される再構成画像および各種の情報を表示する。操作部１９０は、操作者によって操作され、各種の指令や情報等をデータ処理部１７０に入力する。操作者は表示部１８０および操作部１９０を通じてインタラクティブ（ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ）に本装置を操作する。
【００５３】
図２に、他の方式の画像撮影装置のブロック図を示す。本装置は本発明の実施の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明の装置に関する実施の形態の一例が示される。本装置の動作によって、本発明の方法に関する実施の形態の一例が示される。
【００５４】
図２に示す装置は、図１に示した装置とは方式を異にするマグネットシステム１００’を有する。マグネットシステム１００’以外は図１に示した装置と同様な構成になっており、同様な部分に同一の符号を付して説明を省略する。
【００５５】
マグネットシステム１００’は主磁場マグネット部１０２’、勾配コイル部１０６’およびＲＦコイル部１０８’を有する。これら主磁場マグネット部１０２’および各コイル部は、いずれも空間を挟んで互いに対向する１対のものからなる。また、いずれも概ね円盤状の形状を有し中心軸を共有して配置されている。マグネットシステム１００’の内部空間（ボア）に、対象３００がクレードル５００に搭載されて図示しない搬送手段により搬入および搬出される。
【００５６】
主磁場マグネット部１０２’はマグネットシステム１００’の内部空間に静磁場を形成する。静磁場の方向は概ね対象３００の体軸方向と直交する。すなわちいわゆる垂直磁場を形成する。主磁場マグネット部１０２’は例えば永久磁石等を用いて構成される。なお、永久磁石に限らず超伝導電磁石あるいは常伝導電磁石等を用いて構成しても良いのはもちろんである。
【００５７】
勾配コイル部１０６’は静磁場強度に勾配を持たせるための勾配磁場を生じる。発生する勾配磁場は、スライス勾配磁場、リードアウト勾配磁場およびフェーズエンコード勾配磁場の３種であり、これら３種類の勾配磁場に対応して勾配コイル部１０６’は図示しない３系統の勾配コイルを有する。
【００５８】
ＲＦコイル部１０８’は静磁場空間に対象３００の体内のスピンを励起するためのＲＦ励起信号を送信する。ＲＦコイル部１０８’は、また、励起されたスピンが生じる磁気共鳴信号を受信する。ＲＦコイル部１０８’は図示しない送信用のコイルおよび受信用のコイルを有する。送信用のコイルおよび受信用のコイルは、同じコイルを兼用するかあるいはそれぞれ専用のコイルを用いる。
【００５９】
マグネットシステム１００’、勾配駆動部１３０、ＲＦ駆動部１４０、データ収集部１５０および制御部１６０からなる部分は、本発明における信号収集手段の実施の形態の一例である。
【００６０】
図３に、磁気共鳴撮影に用いるパルスシーケンス（ｐｕｌｓｅ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ）の一例を示す。このパルスシーケンスは、グラディエントエコー（ＧＲＥ：Ｇｒａｄｉｅｎｔ  Ｅｃｈｏ）法のパルスシーケンスである。
【００６１】
すなわち、（１）はＧＲＥ法におけるＲＦ励起用のα°パルスのシーケンスであり、（２）、（３）、（４）および（５）は、同じくそれぞれ、スライス勾配Ｇｓ、リードアウト勾配Ｇｒ、フェーズエンコード勾配ＧｐおよびグラディエントエコーＭＲのシーケンスである。なお、α°パルスは中心信号で代表する。パルスシーケンスは時間軸ｔに沿って左から右に進行する。
【００６２】
同図に示すように、α°パルスによりスピンのα°励起が行われる。フリップアングル（ｆｌｉｐ  ａｎｇｌｅ）α°は９０°以下である。このときスライス勾配Ｇｓが印加され所定のスライスについての選択励起が行われる。
【００６３】
α°励起後、フェーズエンコード勾配Ｇｐによりスピンのフェーズエンコードが行われる。次に、リードアウト勾配Ｇｒにより先ずスピンをディフェーズ（ｄｅｐｈａｓｅ）し、次いでスピンをリフェーズ（ｒｅｐｈａｓｅ）して、グラディエントエコーＭＲを発生させる。グラディエントエコーＭＲの信号強度は、α°励起からエコータイム（ｅｃｈｏ  ｔｉｍｅ）ＴＥ後の時点で最大となる。グラディエントエコーＭＲはデータ収集部１５０によりビューデータとして収集される。
【００６４】
このようなパルスシーケンスが周期ＴＲ（ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ  ｔｉｍｅ）で６４〜５１２回繰り返される。繰り返しのたびにフェーズエンコード勾配Ｇｐを変更し、毎回異なるフェーズエンコードを行う。これによって、ｋスペースを埋める６４〜５１２ビューのビューデータが得られる。
【００６５】
磁気共鳴撮影用パルスシーケンスの他の例を図４に示す。このパルスシーケンスは、スピンエコー（ＳＥ：Ｓｐｉｎ  Ｅｃｈｏ）法のパルスシーケンスである。
【００６６】
すなわち、（１）はＳＥ法におけるＲＦ励起用の９０°パルスおよび１８０°パルスのシーケンスであり、（２）、（３）、（４）および（５）は、同じくそれぞれ、スライス勾配Ｇｓ、リードアウト勾配Ｇｒ、フェーズエンコード勾配ＧｐおよびスピンエコーＭＲのシーケンスである。なお、９０°パルスおよび１８０°パルスはそれぞれ中心信号で代表する。パルスシーケンスは時間軸ｔに沿って左から右に進行する。
【００６７】
同図に示すように、９０°パルスによりスピンの９０°励起が行われる。このときスライス勾配Ｇｓが印加され所定のスライスについての選択励起が行われる。９０°励起から所定の時間後に、１８０°パルスによる１８０°励起すなわちスピン反転が行われる。このときもスライス勾配Ｇｓが印加され、同じスライスについての選択的反転が行われる。
【００６８】
９０°励起とスピン反転の間の期間に、リードアウト勾配Ｇｒおよびフェーズエンコード勾配Ｇｐが印加される。リードアウト勾配Ｇｒによりスピンのディフェーズが行われる。フェーズエンコード勾配Ｇｐによりスピンのフェーズエンコードが行われる。
【００６９】
スピン反転後、リードアウト勾配ＧｒでスピンをリフェーズしてスピンエコーＭＲを発生させる。スピンエコーＭＲの信号強度は、９０°励起からＴＥ後の時点で最大となる。スピンエコーＭＲはデータ収集部１５０によりビューデータとして収集される。このようなパルスシーケンスが周期ＴＲで６４〜５１２回繰り返される。繰り返しのたびにフェーズエンコード勾配Ｇｐを変更し、毎回異なるフェーズエンコードを行う。これによって、ｋスペースを埋める６４〜５１２ビューのビューデータが得られる。
【００７０】
なお、撮影に用いるパルスシーケンスはＧＲＥ法またはＳＥ法に限るものではなく、例えば、ＦＳＥ（Ｆａｓｔ  Ｓｐｉｎ  Ｅｃｈｏ）法、ファーストリカバリＦＳＥ（Ｆａｓｔ  Ｒｅｃｏｖｅｒｙ  Ｆａｓｔ  Ｓｐｉｎ  Ｅｃｈｏ）法、エコープラナー・イメージング（ＥＰＩ：Ｅｃｈｏ  Ｐｌａｎａｒ  Ｉｍａｇｉｎｇ）等、他の適宜の技法のものであって良い。
【００７１】
データ処理部１７０は、ｋスペースのビューデータを２次元逆フ−リエ変換して対象３００の断層像を再構成する。再構成した画像はメモリに記憶し、また、表示部１８０で表示する。
【００７２】
画像のノイズを除去するために、データ処理部１７０において画像のフィルタリングが行われる。フィルタリングは画像再構成の一環として行うようにしても良く、あるいは、再構成画像の観察結果に基づいて、操作者の選択により行うようにしても良い。
【００７３】
図５に、データ処理部１７０による画像フィルタリング動作のフローチャート（ｆｌｏｗ  ｃｈａｒｔ）を示す。同図に示すように、ステップ（ｓｔｅｐ）５００で、元画像における注目画素を指定する。注目画素とは、これからフィルタリングによって画素値を確定する画素であり、元画像中の１つの画素が指定される。最初の画素としては、例えば元画像の中央画素等が指定される。
【００７４】
次に、ステップ５０２で、元画像中に局所領域を設定する。局所領域は注目画素を含む局所的な領域である。局所領域は例えば複数の画素の１次元的な連なりとして設定される。なお、局所領域の設定はこれに限るものではなく、適宜で良い。ステップ５０２の処理を行うデータ処理部１７０は、本発明における領域設定手段の実施の形態の一例である。
【００７５】
局所領域は複数の態様で設定される。局所領域の設定の態様の例を、図６ないし図９に示す。同図に示すように１つの態様では、図６に示すように、注目画素ｋを中心として垂直に連なる例えば７つの画素からなる領域が設定される。この局所領域を局所領域Ａという。なお、画素数は７に限るものではなく適宜で良い。
【００７６】
他の態様では、図７に示すように右上がりの４５°方向に連なる７つの画素からなる局所領域Ｂ、図８に示すように水平に連なる７つの画素からなる局所領域Ｃ、および、図９に示すように左上がりの４５°方向に連なる７つの画素からなる局所領域Ｄが、それぞれ設定される。いずれも注目画素ｋを領域の中心画素とする。これにより、形態を異にする４つの局所領域が設定される。
【００７７】
局所領域の設定の態様の他の例を、図１０ないし図１７に示す。同図に示すように１つの態様では、図１０に示すように、注目画素ｋを中心として垂直に連なる例えば９つの画素からなる局所領域Ａ’が設定される。
【００７８】
他の態様では、図１１に示すように右上がりの４５°方向に連なる９つの画素からなる局所領域Ｂ’、図１２に示すように水平に連なる９つの画素からなる局所領域Ｃ’、図１３に示すように左上がりの４５°方向に連なる９つの画素からなる局所領域Ｄ’、図１４に示すように右上がりの６７．５°方向に連なる９つの画素からなる局所領域Ｅ、図１５に示すように右上がりの２２．５°方向に連なる９つの画素からなる局所領域Ｆ、図１６に示すように左上がりの２２．５°方向に連なる９つの画素からなる局所領域Ｇ、および、図１７に示すように左上がりの６７．５°方向に連なる９つの画素からなる局所領域Ｈが、それぞれ設定される。いずれも注目画素ｋを領域の中心画素とする。これにより、形態を異にする８つの局所領域が設定される。
【００７９】
次に、ステップ５０４で、複数の局所領域のうちの１つを選択する。これによって例えば局所領域Ａが選択される。なお、局所領域を図１０ないし図１７に示したように８種類設定したときは、例えば局所領域Ａ’が選択される。以下、局所領域を図６ないし図９に示したように４種類設定した例で説明するが、図１０ないし図１７に示したように８種類設定した場合も同様になる。
【００８０】
次に、ステップ５０６で、局所領域における画素値の分散を計算する。分散の計算には次式が用いられる。
【００８１】
【数１】
0004191884.tif 000002
【００８２】
ここで、
Ｐｉ：画素値
Ｎ：画素数
である。
また、
【００８３】
【数２】
0004191884.tif 000003
【００８４】
は、局所領域の画素値の平均値である。
次に、ステップ５０８で、画素値の分散Ｓが予め定めた限度値Ｓｎより小さいか否かを判定する。限度値Ｓｎとしては、例えば元画像のノイズの分散を使用する。
【００８５】
限度値Ｓｎはノイズの分散に限るものではなく、適宜に定めた値であって良い。あるいは、ノイズの分散に一定値を加えた値を上限とし、ノイズの分散から一定値を減じた値を下限値とする許容範囲として設定しても良い。なお、ノイズの分散Ｓｎを上限値としたときは、Ｓｎ〜０が許容範囲となる。ステップ５０６および５０８の処理を行うデータ処理部１７０は、本発明における分散計算／判定手段の実施の形態の一例である。
【００８６】
ＳがＳｎより小さいときあるいは許容範囲内であるときは、ステップ５１０で、局所領域の平均画素値Ｐｍを求め、これを注目画素ｋの新たな画素値とする。このようにして求めた平均画素値Ｐｍは、局所領域における元画像の構造に適合した画素値となる。その理由は次の通りである。
【００８７】
例えば、図６に示した局所領域Ａにおいて、元画像の構造がこの画素列に一致する構造、すなわち、例えば垂直方向のエッジ（ｅｄｇｅ）であるとすると、局所領域Ａの画素値は全て元画像の同一構造（エッジ）を表す値を持つ。
【００８８】
そのような状況においては、局所領域Ａの画素値の分散はノイズの分散より小さくなる、あるいは、ノイズの分散を基準として設定した許容範囲内の値になるので、局所領域Ａの平均画素値Ｐｍを注目画素ｋの画素値として良い。
【００８９】
このようにして、局所領域Ａにおける元画像の構造（エッジ）を適切に反映した画素値を得ることができる。また複数の画素値の平均であるからノイズが除去される。すなわち、元画像の構造を強調しつつノイズを除去した画素値を得ることができる。
【００９０】
ＳがＳｎより小さくないときあるいは許容範囲外のときは、局所領域Ａは元画像の構造に適合しないので、平均値計算を行う代わりに、ステップ５１２で、全ての態様の局所領域が処理済みであるか否かを判定し、未済のときはステップ５１４で局所領域を変更する。これによって、次の局所領域例えば局所領域Ｂが選択される。
【００９１】
そして、ステップ５０６で、局所領域Ｂについて画素値の分散を求め、ステップ５０８でその値を判定する。画素値の分散が基準を満足するときはステップ５１０で局所領域Ｂの平均画素値を計算するが、そうでないときはステップ５１２，５１４でさらに次の局所領域例えば局所領域Ｃを選択し、ステップ５０６，５０８で画素値分散の計算およびその値の判定を行う。
【００９２】
画素値の分散が基準を満足しない間は、局所領域を順次変更しながら画素値の分散を計算してその値を判定する処理を繰り返し、基準を満たす画素値の分散を得た段階で、そのときの局所領域の平均画素値Ｐｍを求めてそれを注目画素ｋの画素値とする。
【００９３】
このように、基準を満たす値が得られたら残りの局所領域についての画素値分散の計算およびその値の判定を省略するので、元画像の構造に適合した注目画素ｋの値を能率良く求めることができる。
【００９４】
いずれの局所領域Ａ〜Ｄも画素値の分散が基準を満足しないときは、ステップ５１６で、それまで得られた画素値分散の最小値を抽出し、この最小値を与える局所領域を特定する。
【００９５】
次に、ステップ５１８で、その局所領域の画素値の分散を計算する。これによって、基準を満足しないものの、相対的には元画像の構造に最も適合する（ｏｐｔｉｍｕｍ）な局所領域の画素値の平均として、注目画素ｋの画素値が求められる。
【００９６】
このようにして１つの注目画素の画素値を確定した後に、ステップ５２０で、全ての注目画素について以上の処理を済ませたか否かを判定し、未済の場合はステップ５２２で注目画素を変更する。これによって例えば隣の画素が新たな注目画素となる。
【００９７】
この新たな注目画素について、ステップ５０２〜５１８の処理が行われ、その画素値が確定する。以下同様にして、元画像における全ての注目画素が逐一処理される。全ての注目画素の画素値を確定した後に、ステップ５２４で、確定済みの画素値Ｐｍによって画像を形成する。
【００９８】
注目画素は元画像を構成する全画素である。なお、必ずしもそれに限るものではなく、必要に応じて、例えば元画像における関心領域（ＲＯＩ：Ｒｅｇｉｏｎｏｆ  Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）等、予め設定した領域の画素であって良い。ステップ５１０および５２４の処理を行うデータ処理部１７０は、本発明における画像形成手段の実施の形態の一例である。ステップ５１６，５１８および５２４の処理を行うデータ処理部１７０は、本発明における他の画像形成手段の実施の形態の一例である。
【００９９】
このようにして形成した画像は、ノイズが少なくかつ局所領域における元画像の構造を適正に強調したものとなる。すなわち、元画像を能率良くフィルタリングして品質を高めた画像を得ることができる。フィルタリングした画像はメモリに記憶し、また、表示部１８０に表示する。
【０１００】
以上のような機能をコンピュータに実現させるプログラムが、記録媒体に、コンピュータで読み取り可能なように記録される。記録媒体としては、例えば、磁気記録媒体、光記録媒体、光磁気記録媒体およびその他の方式の適宜の記録媒体が用いられる。記録媒体は半導体記憶媒体であっても良い。本書では記憶媒体は記録媒体と同義である。
【０１０１】
以上、画像のフィルリングを磁気共鳴撮影装置のデータ処理部で行う例で説明したが、フィルタリングは、例えばＥＷＳ（Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  ＷｏｒｋＳｔａｔｉｏｎ）やＰＣ（ｐｅｒｓｏｎａｌ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等、磁気共鳴撮影装置とは別体のデータ処理装置で行うようにしても良いのはもちろんである。
【０１０２】
また、画像撮影装置が磁気共鳴撮影装置である例で説明したが、それに限るものではなく、例えばＸ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置、Ｘ線撮影装置、ＰＥＴ（Ｐｏｓｉｔｒｏｎ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）、ガンマカメラ（γ  ｃａｍｅｒａ）等、他の方式の画像撮影装置であって良い。
【０１０３】
また、医用画像を処理する例で説明したが、処理対象は医用画像に限るものではなく、例えば光学器械で撮影したディジタル画像等のノイズ除去にも一般的に適用することができる。
【０１０４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、フィルタリングを能率良く行う画像処理方法および装置、そのような画像処理機能をコンピュータに実現させるプログラムを記録した媒体、並びに、そのような画像処理装置を備えた画像撮影装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図である。
【図３】図１または図２に示した装置が実行するパルスシーケンスの一例を示す図である。
【図４】図１または図２に示した装置が実行するパルスシーケンスの一例を示す図である。
【図５】図１または図２に示した装置が行う画像処理のフローチャートである。
【図６】局所領域の概念図である。
【図７】局所領域の概念図である。
【図８】局所領域の概念図である。
【図９】局所領域の概念図である。
【図１０】局所領域の概念図である。
【図１１】局所領域の概念図である。
【図１２】局所領域の概念図である。
【図１３】局所領域の概念図である。
【図１４】局所領域の概念図である。
【図１５】局所領域の概念図である。
【図１６】局所領域の概念図である。
【図１７】局所領域の概念図である。
【符号の説明】
１００，１００’  マグネットシステム
１０２  主磁場コイル部
１０２’  主磁場マグネット部
１０６，１０６’  勾配コイル部
１０８，１０８’  ＲＦコイル部
１３０  勾配駆動部
１４０  ＲＦ駆動部
１５０  データ収集部
１６０  制御部
１７０  データ処理部
１８０  表示部
１９０  操作部
３００  対象
５００  クレードル
【図１】
0004191884.tif 000004
【図２】
0004191884.tif 000005
【図３】
0004191884.tif 000006
【図４】
0004191884.tif 000007
【図５】
0004191884.tif 000008
【図６】
0004191884.tif 000009
【図７】
0004191884.tif 000010
【図８】
0004191884.tif 000011
【図９】
0004191884.tif 000012
【図１０】
0004191884.tif 000013
【図１１】
0004191884.tif 000014
【図１２】
0004191884.tif 000015
【図１３】
0004191884.tif 000016
【図１４】
0004191884.tif 000017
【図１５】
0004191884.tif 000018
【図１６】
0004191884.tif 000019
【図１７】
0004191884.tif 000020