(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動平均フィルタリングする際に用いる画素の数である移動平均点数を変更することで、空間フィルタ特性を変えるフィルタ手段と、
画像信号における着目画素の濃度値に要求されるＳＮ比のノイズ換算値以下となる移動平均点数の中の最小数を選択する選択手段とを備え、
上記選択手段で選択された移動平均点数で、上記フィルタ手段により上記着目画素に対してフィルタリング処理することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
上記フィルタ手段は、２次元画像の一方向のみについてフィルタリングを行うことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
上記フィルタ手段は、上記画像信号における着目画素をサンプリング画素の中間点に設定し、２n個のサンプリング画素を加算するように成されていることを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
上記画像信号は、Ｘ線フィルムを画像読み取り手段で読み取ったものであることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項５】
画像処理するためにコンピュータを、
移動平均フィルタリングする際に用いる画素の数である移動平均点数を変更することで、空間フィルタ特性を変えるフィルタ手段と、
画像信号における着目画素の濃度値に要求されるＳＮ比のノイズ換算値以下となる移動平均点数の中の最小数を選択する選択手段として機能させ、
かつ上記選択手段で選択された移動平均点数で、上記フィルタ手段により上記着目画素に対してフィルタリング処理させるためのプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項６】
移動平均フィルタリングする際に用いる画素の数である移動平均点数の中から、画像信号における着目画素の濃度値に要求されるＳＮ比のノイズ換算値以下となる移動平均点数の最小数を選択する工程と、
選択された移動平均点数で、上記着目画素に対してフィルタリング処理する工程とを備えることを特徴とする画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医療用Ｘ線フィルム画像を光学的に読み取って得られるデジタル化された画像信号の処理に用いて好適な画像処理装置、画像処理方法、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＸ線フィルム画像を読み取る装置として、ハロゲンランプ、半導体レーザ等の光源からＸ線フィルムに光を照射し、フィルムからの透過光をＣＣＤラインセンサ、フォトマルチプライヤ等の撮像素子により受光し、電気信号に変換した後デジタル値に変換するＸ線フィルム画像読み取り装置が知られている。これらＸ線フィルム画像読み取り装置は診断等に用いられることもあるため、高い性能が求められている。
【０００３】
このような画像読み取り装置においては、フィルムに忠実な階調性の高い情報を得る必要があり、装置における階調の識別は視覚特性に合致したものが求められる。視覚の階調に対する識別は、フィルムからの透過光量に線形ではなく、
濃度Ｄ＝−ＬＯＧ１０（Ｔ）、Ｔ：透過率                ………（１）
にほぼ比例することが知られており、光量が少ないとき、すなわち黒に近い時ほどかすかな違いでも識別できることを示している。そのため、Ｘ線フィルム画像読み取り装置は通常、濃度値で出力される。撮像素子であるＣＣＤラインセンサは光に比例した大きさの電気信号を出力するが、リセット雑音、ショット雑音といった雑音成分を出力に含む。また、アンプやＡ／Ｄコンバータ等による雑音成分もＡＤの出力に含まれる。これらの雑音はショット雑音を除けば光量に依存せず、ほぼ一定の大きさである。
【０００４】
濃度Ｄは前述のように式（１）で表される。この式（１）を全微分すると、
ｄＤ＝−（１０D ＬＯＧｅ）ｄＴ                        ………（２）
ここで、ノイズを分散値σ2 に従う正規分布とすると、濃度Ｄの分散値は（１０D ＬＯＧｅ）2 σ2 となる。
すなわち、ノイズを標準偏差σとすると、濃度値に換算したノイズは指数関数（１０D ＬＯＧｅ）に比例する。
【０００５】
このノイズは独立した乱数とみなせるため、従来は、移動平均等による空間フィルタリングを行うことによりノイズを抑えていた。すなわち、画素の集合を｛Ｈi ｜ｉ＝１〜Ｎ｝、移動平均点数をＰとすると、移動平均フィルタは、
【０００６】
【数１】
0004065463.tif 000002
【０００７】
で表され、分散値は１／Ｐとなる。すなわち、移動平均フィルタリングにより、ノイズは１／√Ｐとなる。
【０００８】
図６には移動平均点数をパラメータとする濃度値とノイズとの関係が示されている。
同図において、４１は後述の文献によるＸ線フィルム画像読取り装置に必要とされるＳＮ比をノイズに換算したものを示し、４２は移動平均点数を２点としたときのノイズを示し、４３は移動平均点数を４点としたときのノイズを示し、４４は移動平均点数を８点としたときのノイズを示している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本来、Ｘ線フィルム画像読取り装置に必要とされるＳＮ比は、文献Ｈｉｇｈ−ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ，ｈｉｇｈ−ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｉｃ  ｆｉｌｍ  ｓｃａｎｎｅｒ（ＳＰＩＥ  Ｖｏ１．１２３１Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ  ＩＶ）によると、フィルムのＳＮ比に依存し、フィルムのノイズの３分の１以下であることが必要であるとされている。
このＳＮ比を読取り濃度範囲内において達成するために、多点の移動平均フィルタリングを行うと、ノイズは抑えられるもののＭＴＦが低下し、画像がボケてしまうという問題点があった。また、ＭＴＦの低下を抑えるために移動平均フィルタの点数を減らすと、本来Ｘ線フィルム画像読取り装置に必要とされるＳＮ比を読取り濃度範囲内において達成できないという問題があった。
【００１０】
従って、本発明の目的は、ＭＴＦ低下による画質劣化を抑えつつ、Ｘ線フィルム画像読取り装置に本来必要とされるＳＮ比を広濃度範囲に渡り実現することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像処理装置は、移動平均フィルタリングする際に用いる画素の数である移動平均点数を変更することで、空間フィルタ特性を変えるフィルタ手段と、画像信号における着目画素の濃度値に要求されるＳＮ比のノイズ換算値以下となる移動平均点数の中の最小数を選択する選択手段とを備え、上記選択手段で選択された移動平均点数で、上記フィルタ手段により上記着目画素に対してフィルタリング処理することを特徴とする。
【００１２】
本発明のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、画像処理するためにコンピュータを、移動平均フィルタリングする際に用いる画素の数である移動平均点数を変更することで、空間フィルタ特性を変えるフィルタ手段と、画像信号における着目画素の濃度値に要求されるＳＮ比のノイズ換算値以下となる移動平均点数の中の最小数を選択する選択手段として機能させ、かつ上記選択手段で選択された移動平均点数で、上記フィルタ手段により上記着目画素に対してフィルタリング処理させるためのプログラムを記録したことを特徴とする。
【００１３】
本発明の画像処理方法は、移動平均フィルタリングする際に用いる画素の数である移動平均点数の中から、画像信号における着目画素の濃度値に要求されるＳＮ比のノイズ換算値以下となる移動平均点数の最小数を選択する工程と、選択された移動平均点数で、上記着目画素に対してフィルタリング処理する工程とを備えることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。
図１はノイズ低減を行うようにしたＸ線フィルム画像読取り装置の第１の実施の形態を示す。
図１において、蛍光ランプ、ハロゲンランプ等の光源１からの光は、Ｘ線フィルム２を透過し光学系レンズ３により集光され、ＣＣＤラインセンサ４上へ結像される。
【００１６】
Ｘ線フィルム２は図示しない搬送手段により順次矢印の方向に搬送されるため、ＣＣＤラインセンサ４は搬送方向と直交する方向の一次元像を受光することにより、Ｘ線フィルム２はＣＣＤラインセンサ４により走査されて全画像が読み込まれる。ＣＣＤラインセンサ４で受光された光は光電変換され、１画素ずつ電圧値として出力される。この電圧値は、アンプ５により増幅される共に、図示しないノイズ低減回路（ＣＤＳ）によりノイズ低減された後、Ａ／Ｄ変換器６に入力されてｎビットのデジタルデータＤi （１≦ｉ≦ｐ  ｐ：１ラインの画素数）に変換される。
【００１７】
次に、黒補正回路７では、減算器７ａにより、対応する画素データからオフセット成分として予め収集した暗分布Ｂi を減ずる。暗分布Ｂi は暗分布メモリ７ｂにストアされている。黒補正回路７の出力をＤi ′とすると、
Ｄi ′＝Ｄi −Ｂi （１≦ｉ≦ｐ）                      ………（４）
となる。
【００１８】
黒補正回路７の出力は割り算を行うための対数変換ルックアップテーブル（ＬＵＴ）８に入力される。この対数変換ルックアップテーブル８はｎビット入力ｎビット出力であり、具体的には、
Ｙｉ＝Ｒｏｕｎｄ（Ａ・Ｌｏｇ１０（Ｄｉ′＋１）＋０．５）（１≦ｉ≦ｐ）………（５）
Ａ：（２n −１）／Ｌｏｇ１０（２n ）
となる。ここで、Ｒｏｕｎｄ（＊）は少数点以下を切り捨てることを意味する。対数変換ルックアップテーブル８は上式（５）の変換を行う。
【００１９】
次に、白補正回路９では、減算器９ａにより、予め収集した明分布メモリ９ｂに収集した対数変換した明分布Ｌｉ′に対応する画素から、対数変換ルックアップテーブル８の出力Ｙi を減ずる。Ｌi をフィルムを通さずに収集したＡ／Ｄ変換器６による出力データとすると、対数変換した明分布Ｌi ′は、
Ｌi ′＝Ｒｏｕｎｄ（Ａ・Ｌｏｇ１０（Ｌi −Ｂi ＋１）＋０．５）（１≦ｉ≦ｐ）                                                  ………（６）
Ａ：（２n −１）／Ｌｏｇ１０（２n ）
で表される。
【００２０】
従って、減算器９ａで行われる減算によって、フィルムの透過率を計算する除算が実行される。この出力は対数値であるため濃度出力となる。濃度出力Ｚi は、
Ｚi ＝Ｌi ′−Ｙi （１≦ｉ≦ｐ）                      ………（７）
となる。このようにして得られた濃度値は、濃度適応型フィルタ１０に入力される。
【００２１】
図２は濃度適応型フィルタ１０の第１の構成例を示している。
この濃度適応型フィルタ１０は、８個のシフトレジスタＳＲ７、ＳＲ６、ＳＲ５、…、ＳＲ０、３個の加算器１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、ＬＵＴ１０ｄ、ビットシフタ１０ｅ、１０ｆ、マルチプレクサ１０ｇにより構成される。
【００２２】
シフトレジスタＳＲ４、ＳＲ３の出力は加算器１０ａに入力され、加算器１０ａの出力は加算器１０ｂ及びビットシフタ１０ｅに入力される。また、ビットシフタ１０ｅの出力はマルチプレクサ１０ｇに入力される。シフトレジスタＳＲ５、ＳＲ２及び加算器１０ａの出力は加算器１０ｂに入力され、加算器１０ｂの出力は加算器１０ｃ及びビットシフタ１０ｆに入力される。また、ビットシフタ１０ｆの出力はマルチプレクサ１０ｇに入力される。
【００２３】
シフトレジスタＳＲ７、ＳＲ６、ＳＲ１、ＳＲ０及び、加算器１０ｂの出力は加算器１０ｃに入力され、加算器１０ｃの出力はマルチプレクサ１０ｇ及びＬＵＴ１０ｄに入力される。また，ＬＵＴ１０ｄの出力はマルチプレクサ１０ｇに入力される。そして、マルチプレクサ１０ｇの出力は図１の濃度補正テーブル１１に入力される。
【００２４】
次に濃度適応型フィルタ１０の動作について説明する。
上述の様にして得られた画像データは順次シフトレジスタＳＲ７〜ＳＲ０に入力され、すべてのシフトレジスタに画像データが入力された時点で、シフトレジスタＳＲ４、ＳＲ３の出力は加算器１０ａに入力される。
シフトレジスタＳＲ７、ＳＲ６、…、ＳＲ１、ＳＲ０内の値をそれぞれＺi-7 、ＺI-6 、…、Ｚi-1 、Ｚi （８≦ｉ≦ｐ）とすると、加算器１０ａでは、シフトレジスタＳＲ４、ＳＲ３のデータＺi-4 、Ｚi-3 が加算され、ビットシフタ１０ｅ及び加算器１０ｂに入力される。
【００２５】
ビットシフタ１０ｅでは、入力されたデータが４倍され、マルチプレクサ１０ｃに（ｎ＋３）ビットデータとして入力される。加算器１０ｂでは、シフトレジスタＳＲ５、ＳＲ２のデータＺi-5 、Ｚi-2 及び加算器１０ａからのデータＺi-4 ＋Ｚi-3 が加算され、ビットシフタ１０ｆ及び加算器１０ｃに入力される。
【００２６】
ビットシフタ１０ｆでは、入力されたデータが２倍され、マルチプレクサ１０ｃに（ｎ＋３）ビットデータとして入力される。加算器１０ｃでは、シフトレジスタＳＲ７、ＳＲ６、ＳＲ１、ＳＲ０のデータＺi-7 、Ｚi-6 、Ｚi-1 、Ｚi 及び、加算器１０ｂからのデータＺi-5 ＋Ｚi-4 ＋Ｚi-3 ＋Ｚi-2 が加算され、マルチプレクサ１０ｇ及びＬＵＴ１０ｄに入力される。すなわち、マルチプレクサ１０ｇには、
【００２７】
【数２】
0004065463.tif 000003
【００２８】
が入力される。
ＬＵＴ１０ｄは加算器１０ｃからの入力に対し、後述する図５に示す濃度Ｑ０及びＱ１に相当する値を境に０、１及び２が出力されるように設定されている。すなわち、ＬＵＴ１０ｄは（２(n+3) −１）・Ｑ０／Ｌｏｇ１０（２(n+3) ）及び、（２(n+3) −１）・Ｑ１／Ｌｏｇ１０（２(n+3) ）を境に０、１及び２が出力されるように設定される。
【００２９】
【数３】
0004065463.tif 000004
【００３０】
に対して
ＬＵＴout ＝０（０≦Ａ1 ≦Ｐ０）
ＬＵＴout ＝１（Ｐ０＜Ａi ≦Ｐ１）
ＬＵＴout ＝２（Ｐ１＜Ａi ≦２(n+3) −１）
Ｐ０：（２(n+3) −１）・Ｑ０／Ｌｏｇ１０（２(n+3) ）
Ｐ１：（２(n+3) −１）・Ｑ１／Ｌｏｇ１０（２(n+3) ）  ………（１２）
となる。
【００３１】
ＬＵＴ１０ｄの出力はマルチプレクサ１０ｇに入力され、マルチプレクサ１０ｇはＬＵＴ１０ｄの出力が０のときはビットシフタ１０ｃからの入力、即ち上記式（８）を出力し、ＬＵＴ１０ｄの出力が１のときは加算器１０ｂからの入力、即ち上記式（９）を出力し、ＬＵＴ１０ｄの出力が２のときは加算器１０ｃからの入力、即ち上記式（１０）を濃度補正テーブル１１に出力する。
【００３２】
尚、ここでは、加算器１０ｃの出力をＬＵＴ１０ｄの入力としたが、別に設けた平均値もしくは加算値を算出する回路からの出力をＬＵＴ１０ｄの入力としてもよい。
【００３３】
以上の動作によって、濃度がＱ０以下のときは２点を積和した出力を、Ｑ０より大きくＱ１以下のときは４点を積和した出力を、また、濃度がＱ１より大きいときは８点を積和した出力を得ることができる。
【００３４】
上述の第１の構成例では、ビット数を合せる演算回路を簡略化するために積和点数を２、４、８点としているので、急激にフィルタの特性が変化し、フィルタの切り換わり点が画像上に不自然に現れてしまう恐れがある。そこで、第１の構成例にさらに特性の異なる空間フィルタを追加した場合について説明する。
図３は特性の異なる空間フィルタを追加した濃度適応型フィルタ１０の第２の構成例を示している。
図３に示す濃度適応型フィルタ１０は、図２の構成に新たに演算回路１０ｈ及び演算回路１０ｉを追加したものである。
【００３５】
加算器１０ａ、加算器１０ｂの出力が演算回路１０ｈに入力され、加算器１０ｂ、加算器１０ｃの出力が演算回路１０ｉに入力されている。また、演算回路１０ｈ及び演算回路１０ｉの出力はマルチプレクサ１０ｇに入力されている。
演算回路１０ｈでは、加算器１０ａからの式（１３）による出力を２倍し、加算器１０ｂからの式（１４）による出力を加算した値をマルチプレクサ１０ｇに入力する。演算回路１０ｉでは、加算器１０ｃからの式（１５）による出力を１／２倍し、加算器１０ｂからの式（１５）による出力を加算した値をマルチプレクサ１０ｇに入力する。
【００３６】
【数４】
0004065463.tif 000005
【００３７】
上述の２点、４点及び８点の積和出力以外に、２点の積和の２倍と４点の積和とを加えた出力及び４点の積和と８点の積和の１／２を加えた出力を追加し、順次切換えて出力することにより、フィルタが切り換わった際の画像の特性の変化を小さくできる。
【００３８】
以上は、２点、４点及び８点の積和出力を得るものであり、シフトレジスタの数を１６、３２、…と増やし、加算回路、ビットシフタを追加することにより、さらに積和点数を増やしてＳＮを上げることも可能である。
【００３９】
次に、図１の濃度補正テーブル１１は、受光素子もしくは発光素子の光学的な光指向性の影響による濃度値の誤差、集光光学系もしくは受光素子表面の光散乱による濃度値誤差、及び受光素子もしくは後段の電気回路の非線型性による濃度値の誤差を補正する目的で用いられる。
この濃度補正テーブル１１は、基準となる濃度値を持つフィルムを予め読み込み、結果をその濃度値に合せるようなテーブルを作成して使用する。濃度補正テーブル１１によって補正された値をＺi ″（１≦ｉ≦ｐ−７）とする。
【００４０】
次に、補間回路１２は、画素ピッチを所望のものに変換する目的で用いられる。補間は主走査、副走査方向で行われるべきであるが、副走査方向に関してはフィルムの搬送速度をＶ［ｍｍ／ｓｅｃ］、ＣＣＤの蓄積時間をＴ［ｓｃｃ］とすれば、副走査方向のピッチＸs は、
Ｘs ＝Ｖ・Ｔ［ｍｍ］                                  ………（１６）
と容易に設定でき、ＶもしくはＴの調整で行えるので、補間は主走査方向のみで行う。ちなみに副走査方向のピッチＸs を変えるためにＣＣＤの光蓄積時間Ｔを変更するとき、光源の光量はＣＣＤの出力が適切になるように調整される。
【００４１】
上記主走査方向の補間の計算は、
【００４２】
【数５】
0004065463.tif 000006
【００４３】
となる。ここでｎは補間に利用する前後の画素の総数であり、Ｘｆは所望の主走査方向のサンプリングピッチであり、Ｘｏは光学系の倍率とＣＣＤの実際の画素間隔で定まる実際に取得したサンプリングピッチである。εはＸｆとＸｏのサンプリングによる偏差であり、
ε＝ｉ・Ｘｆ／Ｘｏ−Ｒｏｕｎｄ（ｉ・Ｘｆ／Ｘｏ）；（１≦ｉ≦ｐ−７）
（｜ε｜＜１）                                        ………（１８）
で表せる。
【００４４】
Ｗは補間する場合の核となる関数であり、例えば、２点の直線補間を行う場合、
0004065463.tif 000007
と定まる。このときは、ｎ＝２を選択する。
【００４５】
補間回路１２の出力は後段の画像圧縮回路１４もしくはハードディスク１５への書込みのバッファとしての画像メモリ１３に一旦書込まれる。画像圧縮回路１４では、画像データの圧縮を行うが、例えば標準的な圧縮方法であるＪＰＥＧ圧縮を行う。この場合、画像メモリ１３から８Ｘ８ブロック単位でデータを読み出し、圧縮されたデータを後段へ出力する。この圧縮動作は操作者の設定によりパスすることもできる。
【００４６】
この圧縮出力は大容量のバッファであるハードディスク１５へ書込まれる。これは後段のインターフェイス１６による外部装置への出力時間の遅れによって本装置の次のフィルムを読取る時間に影響を出さないためのものであり、フィルムの読取りと外部へのデータ出力とが、ほぼ独立して行えるようにするためのバッファである。ハードディスク１５に書込まれたこれらのデータは、インターフェイス１６を介して予め設定された転送先に出力される。
【００４７】
尚、本実施の形態では、異なる特性を出力可能な空間フィルタについて説明したが、異なる特性を持つ複数の空間フィルタの出力を選択するように構成することも可能である。
また、本実施の形態では、１次元の空間フィルタについて説明したが、ラインバッファ等を用いて上述のフィルタを２次元の空間フィルタとすることも可能である。
【００４８】
本実施の形態によれば、着目画素の前後の複数画素を積和した値に応じて、用いる積和フィルタの特性を変えることができる。具体的には、濃度の高いところでは、積和点数の多い出力を用い、濃度の低いところでは、積和点数の少ない出力を用いる様に出力選択回路を設定することにより、低濃度部でＭＴＦを低下させることなく、高濃度部においてノイズを抑制した画像を得ることができる。
【００４９】
図５は、本発明により得られるＸ線フィルム画像読取り装置のノイズの特性を示す。
図中、５１は前記文献によるＸ線フィルム画像読取り装置に要求されるＳＮ比のノイズ換算値を示し、５２は移動平均点数を２点としたときのノイズを示し、５３は移動平均点数を４点としたときのノイズを示し、５４は移動平均点数を８点としたときのノイズを示し、５５は濃度Ｑ０、Ｑ１の点において移動平均点数を２点から４点、４点から８点に切換えることにより得られるＸ線フィルム画像読取り装置のノイズの特性を示している。
【００５０】
濃度Ｑ０は移動平均点数が２点の際のＸ線フィルム画像読取り装置のノイズと、装置に要求されるＳＮ比のノイズ換算値が等しくなる濃度であり、また濃度Ｑ１は移動平均点数が４点の際のＸ線フィルム画像読取り装置のノイズと、装置に要求されるＳＮ比のノイズ換算値が等しくなる濃度である。
【００５１】
従って、低濃度部におけるＭＴＦ低下による画質劣化を抑えつつ、Ｘ線フィルム画像読取り装置に本来必要とされるＳＮ比を広濃度範囲に渡り実現することができる。
【００５２】
図４はノイズ低減を行うようにしたＸ線フィルム画像読取り装置の第２の実施の形態を示す。
蛍光ランプ、ハロゲンランプ等の光源１からの光は、Ｘ線フィルム２を透過し光学系レンズ３により集光され、ＣＣＤラインセンサ４上へ結像される。ＣＣＤラインセンサ４の出力はアンプ５により増幅されると共に、ノイズ低減回路（ＣＤＳ）によりノイズ低減された後、Ａ／Ｄ変換器６によりｎビットのデジタルデータＤi （１≦ｉ≦ｐ  ｐ：１ラインの画素数）に変換される。
【００５３】
黒補正回路７では、減算器７ａにより、対応する画素データからオフセット成分として予め収集した暗分布Ｂi を減ずる。暗分布Ｂi は暗分布メモリ７ｂにストアされている。黒補正回路の出力をＤi ′とすると、
Ｄi ′＝Ｄi −Ｂi （１≦ｉ≦ｐ）                      ………（２０）
となる。このようにして得られた黒補正回路の出力Ｄi ′は、濃度適応型フィルタ１０に入力される。濃度適応型フィルタの構成は図２、図３と同じである。
【００５４】
次に図２の濃度適応型フィルタの動作について説明する。
上述のようにして得られた画像データは順次シフトレジスタに入力され、すべてのシフトレジスタに画像データが入力された時点で、シフトレジスタＳＲ４、ＳＲ３の出力は加算器１０ａに入力される。
シフトレジスタＳＲ７、ＳＲ６、…、ＳＲ１、ＳＲ０内の値をそれぞれＤi-7 ′ＤI-6 ′、…、Ｄi-1 ′、Ｄi ′（８≦ｉ≦ｐ）とすると、加算器１０ａでは、シフトレジスタＳＲ４、ＳＲ３のデータＤi-4 ′、Ｄi-3 ′が加算され、ビットシフタ１０ｅ及び、加算器１０ｂに入力される。
【００５５】
ビットシフタ１０ｅでは入力されたデータが４倍され、マルチプレクサ１０ｃに（ｎ＋３）ビットデータとして入力される。加算器１０ｂでは、シフトレジスタＳＲ５、ＳＲ２のデータＤi-5 ′、Ｄi-2 ′及び加算器１０ａからのデータＤi-4 ′＋Ｄi-3 ′が加算され、ビットシフタ１０ｆ及び加算器１０ｃに入力される。ビットシフタ１０ｆでは入力されたデータが２倍され、マルチプレクサ１０ｃに（ｎ＋３）ビットデータとして入力される。加算器１０ｃでは、シフトレジスタＳＲ７、ＳＲ６、ＳＲ１、ＳＲ０のデータＤi-7 ′、Ｄi-6 ′、Ｄi-1 ′、Ｄi ′及び、加算器１０ｂからのデータＤi-5 ′＋Ｄi-4 ′＋Ｄi-3 ′＋Ｄi-2 ′が加算され、マルチプレクサ１０ｇ及び、ＬＵＴ１０ｄに入力される。すなわち、マルチプレクサ１０ｇには、
【００５６】
【数６】
0004065463.tif 000008
【００５７】
が入力される。ＬＵＴ１０ｄは加算器１０ｃからの入力に対し、図５に示した濃度Ｑ０及びＱ１に相当する値を境に０、１及び２が出力されるように設定されている。
ここで、第１の実施の形態では、シフトレジスタに入力される値が濃度値であったが、第２の実施の形態では、シフトレジスタに入力される値が黒補正後の透過光データである。本来はシェーディングにより黒補正後の透過光データから濃度値を推測できないが、通常は光量ムラの少ない光源を用いるため、黒補正後の透過光データからでも濃度値は推測できる。すなわち、ＬＵＴ１０ｄはＬ・１０-Q0 及びＬ・１０-Q1 （Ｌ：暗分布を除去した明分布の平均値）を境に０、１及び２が出力されるように設定される。ＬＵＴ１０ｄの出力は、
【００５８】
【数７】
0004065463.tif 000009
【００５９】
に対して
ＬＵＴout ＝２（０≦Ａ1 ≦Ｐ０）
ＬＵＴout ＝１（Ｐ０＜Ａi ≦Ｐ１）
ＬＵＴout ＝０（Ｐ１＜Ａi ≦２(n+3) −１）            ………（２２）
Ｐ０：Ｌ・１０-Q1 
Ｐ１：Ｌ・１０-Q0 
となる。
【００６０】
ＬＵＴ１０ｄの出力はマルチプレクサ１０ｇに入力され、マルチプレクサ１０ｇはＬＵＴ１０ｄの出力が０のときはビットシフタ１０ｅからの入力、即ち
【００６１】
【数８】
0004065463.tif 000010
【００６２】
を出力し、ＬＵＴ１０ｄの出力が１のときは加算器１０ｂからの入力、即ち
【００６３】
【数９】
0004065463.tif 000011
【００６４】
を出力し、ＬＵＴ１０ｄの出力が２のときは加算器１０ｃからの入力、即ち
【００６５】
【数１０】
0004065463.tif 000012
【００６６】
を濃度補正テーブル１１に出力する。
【００６７】
上記の動作によって、濃度がＱ０以下のときは２点を積和した出力を、Ｑ０より大きくＱ１以下のときは４点を積和した出力を、また、濃度がＱ１より大きいときは８点を積和した出力を得ることができる。
以上は、２点、４点及び８点の積和出力を得るものであるが、シフトレジスタの数を１６、３２、…と増やし、加算回路、ビットシフタを追加することにより、さらに積和点数を増やしてＳＮを上げることも可能である。
【００６８】
濃度適応型フィルタ１０の出力は割り算を行うための対数変換ルックアップテーブル８に入力される。濃度適応型フィルタの出力をＤi ″（１≦ｉ≦ｐ−７）とすると、対数変換ルックアップテーブル８は、（ｎ＋３）ビット入力（ｎ＋３）ビット出力であり具体的には、
Ｙｉ＝Ｒｏｕｎｄ（Ａ・Ｉｏｇ１０（Ｄi ″＋１）＋０．５）（１≦ｉ≦ｐ−７）
Ａ：（２(n+3) −Ｉ）／Ｉｏｇ１０（２(n+3) ）          ………（２６）
となる。ここで、Ｒｏｕｎｄ（＊）は少数点以下を切り捨てることを意味する。対数変換ルックアップテーブル８は上式（２６）の変換を行う。
【００６９】
白補正回路９では、減算器９ａにより、予め収集した対数変換した明分布Ｌi ′に対応する画素から、対数変換ルックアップテーブル８の出力Ｙi を減ずる。Ｌi をフィルムを通さずに収集した濃度適応型フィルタの出力データとすると、対数変換した明分布Ｌi ′は、
Ｌi ′＝Ｒｏｕｎｄ（Ａ・Ｌｏｇ１０（Ｌi ＋１）＋０．５）（１≦ｉ≦ｐ）
Ａ：（２(n+3) −Ｉ）／Ｌｏｇ１０（２(n+3) ）          ………（２７）
で表される。
【００７０】
従って、減算器９ａで行われる減算によって、フィルムの透過率を計算する除算が実行される。この出力は対数値であるため濃度出力となる。濃度出力Ｚi は、
Ｚi ＝Ｌi ′−Ｙi （１≦ｉ≦ｐ）                      ………（２８）
となる。この出力は濃度補正テーブル１１に入力される。
濃度補正テーブル１１以降の動作は、第１の実施の形態と同様である。
【００７１】
本実施の形態によれば、黒補正後の画素データに対し、着目画素の前後の複数画素を積和した値に応じて、用いる積和フィルタの特性を変えることができる。具体的には、高濃度に相当するところでは、積和点数の多い出力を用い、低濃度に相当するところでは、積和点数の少ない出力を用いる様に出力選択回路を設定することにより、高濃度部において対数変換を行う前にＳＮ比（ビット数）を上げることができるため、より対数変換ルックアップテーブルの量子化ノイズの影響を少なくすることができる。その結果、低濃度部においてＭＴＦを低下させることなく、Ｘ線フィルム画像読取り装置に必要とされるＳＮ比を広濃度範囲に渡り実現することができる。
【００７２】
また、暗分布の平均値を予め算出しておけば、黒補正前であっても画素データの濃度値が推測できるため、濃度適応型フィルタを黒補正回路の前に置くことにより、黒補正演算前にＳＮ比（ビット数）を上げることができ、黒補正における量子化ノイズの影響をより少なくすると共に、対数変換ルックアップテーブルの量子化ノイズの影響を少なくすることができる。
【００７３】
尚、図１、図４の各機能ブロックによるシステムは、ハード的に構成してもよく、また、ＣＰＵやメモリ等から成るマイクロコンピュータシステムに構成してもよい。マイクロコンピュータシステムに構成する場合、上記メモリは本発明による記憶媒体を構成する。この記憶媒体には、前述した処理を実行するためのプログラムが記憶されている。またこの記憶媒体としはＲＯＭ、ＲＡＭ等の半導体メモリ、光ディスク、光磁気ディスク、磁気媒体等を用いてもよく、これらをＣＤ−ＲＯＭ、フロィピディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカード等として用いてもよい。
【００７４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、出力される画像信号のＳ／Ｎ比を適切なものにすることができる。
【００７６】
従って、Ｘ線フィルムを読み取った画像信号を処理する場合は、低濃度部での解像度を低下させることなく、Ｘ線フィルム画像読取り装置に必要とされるＳＮ比を広濃度範囲にわたって実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】濃度適応型フィルタの第１の構成例を示すブロック図である。
【図３】濃度適応型フィルタの第２の構成例を示すブロック図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示すブロック図である。
【図５】本発明により得られる濃度値とノイズとの関係を示す特性図である。
【図６】移動平均点数をパラメータとする濃度値とノイズとの関係を示す特性図である。
【符号の説明】
２  Ｘ線フィルム
４  ＣＣＤラインセンサ
１０  濃度適応型フィルタ
１１  濃度補正テーブル
１２  補間回路
【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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