JP4982393B2 - Image filtering apparatus, image filtering program, image filtering method, and ultrasonic diagnostic apparatus - Google Patents
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Description
本発明は画像フィルタリング装置及び画像フィルタリングプログラムならびに画像フィルタリング方法に関し、特に被検体から得られる超音波ドプラ信号に基づいて画像化を行う超音波診断装置に於ける画像フィルタリング装置、画像フィルタリングプログラム、画像フィルタリング方法及び超音波診断装置に関するものである。 The present invention relates to an image filtering apparatus, an image filtering program, and an image filtering method, and more particularly to an image filtering apparatus , an image filtering program , and an image filtering in an ultrasonic diagnostic apparatus that performs imaging based on an ultrasonic Doppler signal obtained from a subject. The present invention relates to a method and an ultrasonic diagnostic apparatus .
ラスタ画像に於けるフィルタ処理のうち、メディアンフィルタ(中央値抽出フィルタ)は、解像度と画像形状の境界を維持しつつ、ノイズの除去、画素の欠落の低減、及び平滑化を行うものとして知られている。メディアンフィルタの適用例として、超音波診断法に於けるカラードプラ法が挙げられる。 Of the filter processing in raster images, the median filter (median extraction filter) is known to perform noise removal, pixel loss reduction, and smoothing while maintaining the boundary between resolution and image shape. ing. As an application example of the median filter, there is a color Doppler method in an ultrasonic diagnostic method.
カラードプラ法は、超音波パルスにより生体内の所定断面を走査し、血液(血球)等を移動する反射体に対して超音波が照射された場合に、前記反射体の速度(血流速度)に対応して生ずるドプラ周波数偏移を捉えて画像化を行うものである。上述のカラードプラ法に於ける診断能を高めるためには、優れた計測精度(特に低流速検出能)、時間分解能、更には空間分解能が要求されるが、これらの要求項目を同時に高度に満足させることは困難である。そのため、空間分解能の劣化に対しては、2次元のメディアンフィルタ(中央値抽出フィルタ)によって血管や血流分布の境界線を平滑化し、ノイズを除去し、超音波の干渉現象等によって生ずる画像抜け(いわゆる黒抜けパターン)を低減している(例えば、下記特許文献1参照)。
The color Doppler method scans a predetermined section in a living body with ultrasonic pulses, and when the ultrasonic wave is irradiated to a reflector that moves blood (blood cells) or the like, the velocity of the reflector (blood flow velocity) The Doppler frequency shift generated in response to the above is captured and imaged. In order to improve the diagnostic ability in the above-mentioned color Doppler method, excellent measurement accuracy (especially low flow rate detection ability), time resolution, and spatial resolution are required, but these requirements are simultaneously highly satisfied. It is difficult to make it. Therefore, for spatial resolution degradation, the two-dimensional median filter (median extraction filter) smoothes the boundaries of blood vessels and blood flow distributions, removes noise, and causes image omissions caused by ultrasonic interference and the like. (So-called blackout pattern) is reduced (see, for example,
しかし、メディアン処理は実質的にはデータのソート(並べ替え)であり、比較・入れ替えのために多数の計算を必要とする。そのため、メディアン処理のソート計算回数を低減するための種々の方法が考案されている。 However, the median processing is practically data sorting (rearrangement), and requires a large number of calculations for comparison and replacement. Therefore, various methods have been devised to reduce the number of sort calculations for median processing.
例えば、3行3列のデータについて、最初に各列をソートし、次に各行をソートし、最後に対角線の3つのデータをソートして、それらのメディアン値を得る方法が知られている(例えば、下記特許文献2参照)。また、3行3列以外の最大5行5列までのデータのソートの方法は、下記非特許文献1に示されている。
前記特許文献2及び“Fast Algorithms for Median Filtering”, Intel Corporation, 2001.に記載のアルゴリズムは、SIMD(Single lnstruction Multiple Data:単一命令多数データ)プロセッサ等を用いて複数データを同時に計算する場合に効果的である。しかしながら、メディアン処理のために、依然として多くの計算回数を必要とするものであった。
The algorithm described in
したがって本発明は前記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、メディアンフィルタと同様の平滑化、ノイズ除去画像抜け低減等の効果を有し、メディアンフィルタより計算回数が少なく高速な画像フィルタリング装置、画像フィルタリングプログラム、画像フィルタリング方法及び超音波診断装置を提供することである。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to achieve smoothing and noise removal image drop reduction similar to those of a median filter, and to perform high-speed image filtering with fewer calculation times than the median filter. An apparatus , an image filtering program , an image filtering method, and an ultrasonic diagnostic apparatus are provided.
すなわち本発明は、画像データの所定画素を基準位置とする所定範囲の各画素値を入力行列とし、前記入力に対応する出力値を算出する超音波画像フィルタリング装置であって、前記入力行列の各行の各要素を列毎にソートするソート手段と、前記ソート手段のソート結果の行列より、前記基準位置を含む行とその周囲の行から成る、行数が前記入力行列の行数より少なく、列数が前記入力行列の列数と等しい部分行列を抽出する抽出手段と、前記抽出手段で抽出された部分行列の各要素の中央値を算出し、該中央値を前記出力値とする算出手段と、を具備することを特徴とする。 That is, the present invention is an ultrasonic image filtering device that calculates, as an input matrix, each pixel value in a predetermined range with a predetermined pixel of image data as a reference position, and outputs an output value corresponding to the input. Sorting means for sorting each element of each column, and the matrix of the sorting result of the sorting means, the number of rows comprising the row including the reference position and its surrounding rows is less than the number of rows of the input matrix, Extraction means for extracting a submatrix whose number is equal to the number of columns of the input matrix; and calculating means for calculating a median value of each element of the submatrix extracted by the extraction means, and using the median value as the output value; It is characterized by comprising.
また本発明は、画像データの所定画素を基準位置とする所定範囲の各画素値を入力行列とし、前記入力に対応する出力値を算出する超音波画像フィルタリング装置であって、前記入力行列の各列の各要素を行毎にソートするソート手段と、前記ソート手段のソート結果の行列より、前記基準位置を含む列から成り、列数が前記入力行列の列数より少なく、行数が前記入力行列の行数と等しい部分行列を抽出する抽出手段と、前記抽出手段で抽出された部分行列の各要素の中央値を算出し、前記中央値を前記出力値とする算出手段と、を具備することを特徴とする。 Further, the present invention is an ultrasonic image filtering device that calculates an output value corresponding to the input by using each pixel value in a predetermined range with a predetermined pixel of the image data as a reference position as an input matrix, and each of the input matrix The sorting means for sorting each element of the column for each row, and the sorting result matrix of the sorting means includes a column including the reference position, the number of columns is smaller than the number of columns of the input matrix, and the number of rows is the input. Extraction means for extracting a submatrix equal to the number of rows of the matrix, and calculation means for calculating a median value of each element of the submatrix extracted by the extraction means and using the median value as the output value. It is characterized by that.
更に本発明は、画像データの所定画素を基準位置とする所定範囲の各画素値を入力行列とし、前記入力に対応する出力値を算出する超音波画像フィルタリング装置であって、前記入力行列の第1の方向の各要素を前記第1の方向と直交する第2の方向の要素毎にソートするソート手段と、前記ソート手段のソート結果の行列より、前記基準位置を含む前記第1の方向の要素とその周囲の第1の方向の要素から成る、第1の方向の要素の数が前記入力行列の第1の方向の要素の数より少なく、前記第2の方向の要素の数が前記入力行列の第2の方向の要素の数と等しい部分行列を抽出する抽出手段と、前記抽出手段で抽出された部分行列の各要素の中央値を算出し、前記中央値を前記出力値とする算出手段と、を具備することを特徴とする。 Furthermore, the present invention provides an ultrasonic image filtering device that calculates an output value corresponding to the input by using each pixel value in a predetermined range with a predetermined pixel of the image data as a reference position as an input matrix. A sorting unit that sorts each element in one direction for each element in a second direction orthogonal to the first direction, and a matrix of a sorting result of the sorting unit in the first direction including the reference position. The number of elements in the first direction is less than the number of elements in the first direction of the input matrix, and the number of elements in the second direction is the input. Extraction means for extracting a submatrix equal to the number of elements in the second direction of the matrix, calculation of a median value of each element of the submatrix extracted by the extraction means, and calculation using the median value as the output value And means.
本発明は、超音波による画像データの所定画素を基準位置とする所定範囲の各画素値を入力行列とし、前記入力に対応する出力値の算出をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記入力行列の各行の各要素を列毎にソートするソート手順と、前記入力行列の各行の各要素を列毎にソートするように促す第1の手順と、前記ソート結果の行列より、前記基準位置を含む行とその周囲の行から成る、行数が前記入力行列の行数より少なく、列数が前記入力行列の列数と等しい部分行列を抽出するように促す第2の手順と、前記部分行列の各要素の中央値を算出し、該中央値を前記出力値とするように促す第3の手順とをコンピュータに実行させるためのプログラムである。 The present invention is a program for executing each pixel value in the predetermined range as a reference position where a predetermined pixel of the image data by the ultrasound as an input matrix, the calculation of the output value corresponding to the input into the computer, the A sorting procedure for sorting each element of each row of the input matrix by column, a first procedure for urging to sort each element of each row of the input matrix by column, and the reference position from the matrix of the sorting result A second procedure for encouraging to extract a submatrix comprising a row including and surrounding rows, wherein the number of rows is less than the number of rows of the input matrix and the number of columns is equal to the number of columns of the input matrix; A program for causing a computer to execute a third procedure for calculating a median value of each element of a matrix and urging the median value to be the output value .
本発明は、画像データの所定画素を基準位置とする所定範囲の各画素値を入力行列とし、前記入力に対応する出力値を算出する超音波画像フィルタリング方法であって、前記入力行列の各行の各要素を列毎にソートする第1の段階と、前記ソート結果の行列より、前記基準位置を含む行とその周囲の行から成る、行数が前記入力行列の行数より少なく、列数が前記入力行列の列数と等しい部分行列を抽出する第2の段階と、前記部分行列の各要素の中央値を算出し、該中央値を前記出力値とする第3の段階と、を有することを特徴とする。
本発明は、超音波の送受信によって得られた受信信号に基づいて画像データを発生する手段と、前記画像データから基準位置の画素を含む所定範囲内の画素値を要素値とする入力行列を生成する手段と、前記入力行列の要素値を列毎又は行毎にソートするソート手段と、前記ソート手段によりソートされた行列から、前記基準位置を含み、前記所定範囲より小さい範囲の部分行列を抽出する抽出手段と、前記抽出された部分行列を構成する複数の要素値から中央値を選択する選択手段と、前記選択手段により選択された中央値から構成されるフィルタリング画像を生成するフィルタリング画像生成手段と、前記フィルタリング画像を表示する表示手段とを具備することを特徴とする超音波診断装置である。
本発明は、画像データから基準位置の画素を含む所定範囲内の画素値を要素値とする入力行列を生成する手段と、前記入力行列の要素値を列毎又は行毎にソートするソート手段と、前記ソート手段によりソートされた行列から、前記基準位置を含み、前記所定範囲より小さい範囲の部分行列を抽出する抽出手段と、前記抽出手段で抽出された部分行列を構成する複数の要素の値から中央値を選択する選択手段とを具備することを特徴とする画像フィルタリング装置である。
本発明は、画像データから基準位置の画素を含む所定範囲内の画素値を要素値とする入力行列を生成する手順と、前記入力行列の要素値を列毎又は行毎にソートする手順と、前記ソート手段によりソートされた行列から、前記基準位置を含み、前記所定範囲より小さい範囲の部分行列を抽出する手順と、前記抽出された部分行列を構成する複数の要素の値から中央値を選択する手順とをコンピュータに実行させるためのプログラムである。
本発明は、画像データから基準位置の画素を含む所定範囲内の画素値を要素値とする入力行列を生成する段階と、前記入力行列の要素値を列毎又は行毎にソートする段階と、前記ソート手段によりソートされた行列から、前記基準位置を含み、前記所定範囲より小さい範囲の部分行列を抽出する段階と、前記抽出された部分行列を構成する複数の要素の値から中央値を選択する段階と、を有することを特徴とする画像フィルタリング方法である。
The present invention is an ultrasonic image filtering method for calculating an output value corresponding to the input by using each pixel value in a predetermined range with a predetermined pixel of image data as a reference position as an input matrix, and for each row of the input matrix A first step of sorting each element by column, and the matrix of the sorting result is composed of a row including the reference position and its surrounding rows, the number of rows is less than the number of rows of the input matrix, and the number of columns is A second step of extracting a sub-matrix equal to the number of columns of the input matrix, and a third step of calculating a median value of each element of the sub-matrix and using the median value as the output value. It is characterized by.
The present invention generates means for generating image data based on a received signal obtained by transmission / reception of ultrasonic waves, and generates an input matrix having pixel values within a predetermined range including a pixel at a reference position as element values from the image data. And a sorting means for sorting the element values of the input matrix for each column or row, and a sub-matrix that includes the reference position and is smaller than the predetermined range is extracted from the matrix sorted by the sorting means Extracting means for selecting, a selecting means for selecting a median value from a plurality of element values constituting the extracted sub-matrix, and a filtering image generating means for generating a filtered image composed of the median values selected by the selecting means And a display means for displaying the filtered image.
The present invention comprises means for generating an input matrix having pixel values within a predetermined range including a pixel at a reference position from image data as element values, and sorting means for sorting the element values of the input matrix for each column or row. Extracting means for extracting a submatrix that includes the reference position and is smaller than the predetermined range from the matrix sorted by the sorting means, and values of a plurality of elements constituting the submatrix extracted by the extracting means An image filtering apparatus comprising: selecting means for selecting a median from the image data.
The present invention is a procedure for generating an input matrix having pixel values within a predetermined range including pixels at a reference position from image data as element values, a procedure for sorting the element values of the input matrix for each column or row, A procedure for extracting a submatrix that includes the reference position and is smaller than the predetermined range from the matrix sorted by the sorting means, and selects a median value from values of a plurality of elements constituting the extracted submatrix This is a program for causing a computer to execute the procedure to be performed.
The present invention generates an input matrix whose element values are pixel values within a predetermined range including a pixel at a reference position from image data, and sorts the element values of the input matrix for each column or row, Extracting a submatrix including the reference position and having a range smaller than the predetermined range from the matrix sorted by the sorting means, and selecting a median value from values of a plurality of elements constituting the extracted submatrix And an image filtering method.
本発明によれば、メディアンフィルタと同様の平滑化、ノイズ除去画像抜け低減等の効果を有し、メディアンフィルタより計算回数が少なく高速な画像フィルタリング装置、画像フィルタリングプログラム、画像フィルタリング方法及び超音波診断装置を提供することができる。
According to the present invention, an image filtering device , an image filtering program , an image filtering method, and an ultrasonic diagnosis that have the same effects as the median filter, such as smoothing and noise reduction image omission reduction, and are faster than the median filter. An apparatus can be provided.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
(First embodiment)
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の第1の実施形態による超音波診断装置の全体構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment of the present invention.
図1に於いて、この超音波診断装置10は、図示されない被検体に対して超音波の送受波を行う超音波プローブ11と、所定の走査方向に対して超音波の送受波を行うために超音波プローブ11に対して電気信号の送受信を行う送受信部12と、所定の走査方向から得られた受信超音波信号に基づいてBモード超音波画像データを生成・処理する画像処理部13と、該画像処理部13で処理された超音波画像を表示するための表示部16とを備えて構成されている。
In FIG. 1, this ultrasonic
前記画像処理部13は、受信超音波信号よりBモード画像データの生成・処理を行うBモード画像処理部14と、受信超音波信号よりドプラ画像データの生成・処理を行うドプラ画像処理部15とを有して成る。また、前記表示部16は、前記画像処理部13で処理された超音波画像の走査方式を表示用に変換するスキャンコンバータ17と、該スキャンコンバータ17によって走査変換された超音波画像を表示するカラーモニタ18とから成っている。
The
このような構成の超音波診断装置10に於いて、送受信部12を介して超音波プローブ11から、図示されない被検体に対して所定の操作方向に超音波ビームが照射される。そして、反射されたビームを受けると、超音波プローブ11から受信信号(受信エコー)が送受信部12に出力される。すると、この送受信部12で受信された受信超音波信号に基づいて、画像処理部13内のBモード画像処理部14にてBモード画像データの生成・処理が行われると共に、ドプラ画像処理部15にてドプラ画像データの生成・処理が行われる。
In the ultrasonic
そして、これらの生成・処理されたBモード画像及びドプラ画像のデータが、表示部16内のスキャンコンバータ17にて表示用の操作方式に変換される。次いで、このスキャンコンバータ17によって走査変換された超音波画像が、カラーモニタ18上に表示される。
Then, the generated and processed B-mode image and Doppler image data are converted into a display operation method by the
次に、図1に示されるドプラ画像処理部15の構成について、図2を参照して詳細に説明する。
Next, the configuration of the Doppler
図2は、ドプラ画像処理部15の詳細な構成を示したブロック図である。このドプラ画像処理部15は、直交位相検波器21と、A/D変換器22と、ドプラ信号記憶部23と、MTI(Moving Target Indication)フィルタ24と、自己相関器25と、演算器26と、非線形空間フィルタ(ソーティングフィルタ)28と、線形空間フィルタ(スムーズフィルタ)29と、を備えている。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a detailed configuration of the Doppler
前記直交位相検波器21では、複数回の超音波送受信で得られる受信信号に対して直交位相検波が行われ、ここで位相の90度異成るI及びQ成分を有するIQ信号として出力される。IQ信号はA/D変換器22でデジタル信号に変換されて、順次ドプラ信号記憶部23に格納される。このドプラ信号記憶部23では、同一走査方向の位置(深さ)順に格納されたIQ信号が、同一位置の送受信時間順に読み出される。
The
MTIフィルタ24では、前記ドプラ信号記憶部23で読み出されるIQ信号のうち、生体組織の移動に起因する成分(クラッタ信号成分)が除去されて、血流情報のみが抽出される。自己相関器25では、MTIフィルタ24を通過したドプラ信号に対して自己相関処理が行われる。演算器27では、この自己相関器25の自己相関処理結果に基づいて、血流の平均流速値や分散値、更にはパワー値等が算出されて、カラードプラ画像データが生成される。
In the
演算器27から出力されたカラードプラ画像データは、ソーティングフィルタ28及びスムーズフィルタ29によってフィルタリング処理が行われ、表示部16に出力される。ソーティングフィルタ28は、血管や血流分布の境界線を平滑化し、ノイズを除去し、画像抜けを低減するものである。このソーティングフィルタ28は、本実施形態に於ける主要部であり、その詳細な処理手順については後述する。
The color Doppler image data output from the
また、ソーティングフィルタ28は従来技術に於けるメディアンフィルタに相当するものである。スムーズフィルタ29も画像の平滑化のためのものであるが、その伝達関数は一般的に線形であり、フィルタリングの効果は前記ソーティングフィルタ28と異なっている。
The sorting
尚、本実施形態では、ソーティングフィルタ28、スムーズフィルタ29の順に処理されるとしているが、これらの処理の順番にかぎられるものではなく、スムーズフィルタ29が先であってもよい。また、本実施例ではソーティングフィルタによる処理を行うのはカラードプラ画像データのうち速度値画像データのみであることを前提としているが、分散値画像データやパワー値画像データであってもよい。
In this embodiment, the processing is performed in the order of the sorting
次に、図3及び図4を参照して、ソーティングフィルタ28の処理手順について説明する。
Next, the processing procedure of the sorting
図3は、所定の時刻に於ける速度値画像データを走査方向、深さ方向に行列として表した図である。 FIG. 3 is a diagram showing velocity value image data at a predetermined time as a matrix in the scanning direction and the depth direction.
速度値画像データ全体の行列30のうち、所定位置31のフィルタリングのために、該所定位置31を基準位置とする所定範囲が入力行列32として設定される。図4(a)は、入力行列32の各画素値の例を示した図である。ソーティングフィルタ28の第1の処理手順(第1の段階(第1のステップ))として、入力行列32の列毎に、値の大小に基づいて並べ替え(ソート)が実施される。尚、本実施形態に於いては、ソートを全て昇順として説明するが、これらを全て「降順」と読み替えても同一の結果となる。
A predetermined range having the
上述した第1の処理手順終了後の各画素値の例を、7行3列の行列32aとして図4(b)に示す。同図に於いて、各列を33a、33b及び33cとして、図示の如く枠で囲んで表すものとする。
An example of each pixel value after completion of the first processing procedure described above is shown in FIG. 4B as a 7 × 3
次いで、ソーティングフィルタ28の第2の処理手順(第2の段階(第2のステップ))として、前記第1の処理手順によってソートされた7行3列の行列32aから、部分行列34が抽出される。本実施形態では、図4(c)に示されるように、基準位置31の行35bと、その両側にある行35a及び35cの、合計3行が抽出されている。その結果、部分行列34は3行3列になっている。
Next, as a second processing procedure (second stage (second step)) of the sorting
ところで、本実施形態では、入力行列32の行列数は7行3列であるが、本発明に於ける入力行列の行列数は、必ずしもこれと同一である必要はない。例えば、入力行列を3行3列、または5行5列としてもよい。しかしながら、入力行列32の行数及び列数は、奇数であることが望ましい。また、部分行列34の列数は入力行列32と同一である必要があるが、行数は入力行列32より少なければよい。尚、3行3列及び5行5列の実施形態は、第3及び第4の実施形態として後述する。
By the way, in this embodiment, the number of matrices of the
次に、ソーティングフィルタ28の第3の処理手順として、部分行列34のメディアン値(中央値)がソーティングフィルタ28の出力値とされる。但し、図4(c)に示される時点で列毎のソートは既に済んでいるので、本処理手順では、以降に説明する2つの段階が実施されればよい。
Next, as a third processing procedure of the sorting
この第3の処理手順の最初の段階(第3−1の段階(第3のステップ))として、部分行列34の行毎にソートされる。図4(d)は、第3のステップの終了後の各画素値の例を示した図である。
As the first stage of the third processing procedure (stage 3-1 (third step)), sorting is performed for each row of the
そして、第3の処理手順の次の段階(第3−2の段階(第4のステップ))では、前記最初の段階(第3のステップ)でソートされた部分行列34aから、第1行第3列、第2行第2列、第3行第1列が抽出され、他の位置にある画素が取り除かれる。すなわち、図4(e)に示されるように、基準位置31を含む画素36を残し、画素37a、37bが取り除かれる。これは、第1行第3列、第2行第2列、第3行第1列以外の位置にある画素値は、前述した第4のステップの終了時点でメディアン値でないことが論理的に明らかだからである。
Then, in the next stage (stage 3-2 (fourth step)) of the third processing procedure, the first row of the first matrix is derived from the
更に、3画素から構成される画素集合62をソートして、図4(f)に示される画素集合36aを得れば、基準位置31にある画素が出力となる。
Further, if the pixel set 62 composed of three pixels is sorted to obtain the pixel set 36a shown in FIG. 4F, the pixel at the
本実施形態に於けるフィルタのメディアンフィルタとの類似度は、以下のようにして計算することができる。 The similarity between the filter and the median filter in this embodiment can be calculated as follows.
先ず、本実施形態に於けるフィルタの結果が、これと同じ入力行列サイズのメディアンフィルタの結果と一致する確率を計算する。前記2つのフィルタの結果が一致する条件は、次の通りである。
(i)入力行列32のメディアン値(本実施形態に於いては「25」)を示す画素の位置が、前記第1のステップが終了した段階で、部分行列34の中、つまり行列32aの3行目乃至5行目の間に入っていること。
(ii)部分行列34内で、フィルタの出力値より小さい画素の数とより大きい画素の数が等しい。何故ならば、本実施形態に於けるフィルタの出力値は、部分行列34のメディアン値だからである。
First, the probability that the result of the filter in this embodiment matches the result of the median filter having the same input matrix size is calculated. The conditions under which the results of the two filters match are as follows.
(I) The position of the pixel indicating the median value of the input matrix 32 (“25” in this embodiment) is in the
(Ii) In the
例えば、本実施形態に於ける入力行列値では、前記(i)、(ii)を満たし、本実施形態に於けるフィルタもメディアンフィルタも、共に結果「25」を与える。確率の計算は、フィルタの出力値より小さい画素をグループA(要素数N)、より大きい画素をグループBとする。そして、前記条件に於いて、下記(1)式が成立する。
但し、P1 はグループA、Bからフィルタの出力値を含む列の各画素(フィルタの出力値自体を除く)を選び、そのうちグループAの数がxの場合の確率
P2 は前記で残った各画素から他の列の各画素を選び、そのうちグループAの数がyの場合の確率、である。
However, P 1 selects each pixel of the column including the output value of the filter (excluding the output value of the filter itself) from groups A and B, and the probability when the number of groups A is x
P 2 is the probability when each pixel in another column is selected from the remaining pixels, and the number of groups A is y.
このとき、P1 及びP2 は、下記(2)式、(3)式の如く成る。
フィルタの出力値はメディアン値に等しいから、グループAの要素数Nは10である。そこで、前記条件に於けるx、yの組み合わせとP1、P2、Pを表すと、以下の表1のようになる。
つまり、本実施形態に於けるフィルタの結果がメディアンフィルタの結果と一致する確率は、0.8091である。 In other words, the probability that the filter result in this embodiment matches the median filter result is 0.8091.
次に、本実施形態に於けるフィルタの結果が、メディアンフィルタの結果とソートの序列が前後1つだけしか異ならない場合の確率について計算する。 Next, the probability that the result of the filter in the present embodiment differs from the result of the median filter by only one order of sorting is calculated.
確率の計算方法は、前記(1)式、(2)式を用い、N=11または9とする。ここでは計算過程を省略して結果だけ示すと、N=11とN=9のそれぞれでP=0.0804となる。 The probability calculation method uses the above formulas (1) and (2), and N = 11 or 9. Here, if the calculation process is omitted and only the results are shown, P = 0.0804 for N = 11 and N = 9, respectively.
以上から、本実施形態に於けるフィルタの結果が、メディアンフィルタの結果とソートの序列が大きくとも前後1つだけしか異ならない場合の確率は、0.8091+2x0.0804=0.97となり、本実施形態に於けるフィルタは、ほとんどメディアンフィルタと同じ結果を与えると結論付けられる。 From the above, the probability that the filter result in the present embodiment differs from the median filter result and the sort order at most by only one before and after is 0.8091 + 2 × 0.0804 = 0.97. It can be concluded that the filter in form gives almost the same result as the median filter.
次に、本実施形態が完全なメディアンフィルタより計算回数が少なく高速に処理できることを示すため、7行3列の完全なメディアンフィルタの計算方法について、図5を参照して、以下に説明する。 Next, in order to show that the present embodiment has a smaller number of calculations than the complete median filter and can be processed at high speed, a calculation method for a complete median filter of 7 rows and 3 columns will be described below with reference to FIG.
元の入力行列32を列毎にソートして行列32aを得る手順は、本実施形態と同一であるが、以降の処理が異なっている。
すなわち、図5(a)に示されるような行列32a全体を、次には行毎にソートして、図5(b)に示されるように行列32bを得る。ソート前後の数値の様子は、図5(a)及び(b)に示される。ソートする各行は、61a〜61gとして、図示の如く枠で囲んで表している。
The procedure for sorting the
That is, the
行列32bから、図5(c)に示される62で表される各画素が抽出される。そして、他の位置、すなわち、図5(c)に示される63a、63bで表される画素は、メディアンではないので取り除かれる。前記画素62の各行の位置を再構成して、図5(d)に示されるような行列62aを得る。
Each pixel represented by 62 shown in FIG. 5C is extracted from the
以降は、本実施形態に於ける部分行列34と同様の処理を実施すれば、所定位置31に入力行列32の完全なメディアンが得られることになる。
Thereafter, if a process similar to that of the
以上の7行3列の完全なメディアンフィルタの計算回数を、2画素の比較・入れ替えの回数として算出する。 The number of calculations of the complete median filter of the above 7 rows and 3 columns is calculated as the number of comparison / replacement of 2 pixels.
マージ=入れ替え法によって3、7個のデータをソートするためには、それぞれ3、16回の比較を必要とする。故に、処理の各段階で必要な比較回数とその合計は
7行3列の列毎ソート・・・48回
7行3列の行毎ソート・・・21回
3行3列の行毎ソート・・・ 9回
3画素のソート・・・・・・ 3回
計81回
これに対し、本実施形態に於ける7行3列のフィルタの計算回数は
7行3列の列毎ソート・・・48回
3行3列の行毎ソート・・・ 9回
3画素のソート・・・・・・ 3回
計60回
となり、計算回数が削減される。
Sorting 3 or 7 data by the merge = replacement method requires 3 and 16 comparisons, respectively. Therefore, the number of comparisons required at each stage of processing and the total
Sort by 7 rows and 3 columns ... 48 times
7 rows by 3 columns by row sorting 21 times
Sort by 3 rows by 3 columns ... 9 times
3 pixel sorting ... 3 times
In contrast to this, the number of times of the calculation of the 7 × 3 filter in this embodiment is 81 times.
Sort by 7 rows and 3 columns ... 48 times
Sort by 3 rows by 3 columns ... 9 times
3 pixel sorting ... 3 times
60 times in total
Thus, the number of calculations is reduced.
したがって、本実施形態によれば、メディアンフィルタと同様の効果を有しながら、メディアンフィルタより計算回数が少なく高速な画像フィルタリングを行うことができる。 Therefore, according to the present embodiment, it is possible to perform high-speed image filtering with the same number of calculations as the median filter while having the same effect as the median filter.
(第2の実施形態)
前述した第1の実施形態では、先ず入力行列32の各行の各要素を列毎にソートし、次いで前記ソート結果の行列より、前記基準位置を含む行とその周囲の行から成る部分行列を抽出するようにしているが、これに限られるものではない。例えば、本第2の実施形態では、先に入力行列32の各列の各要素を行毎にソートするようにしている。
(Second Embodiment)
In the first embodiment described above, first, each element of each row of the
以下、図6を参照して、本発明の第2の実施形態に於けるソーティングフィルタ28の処理手順について説明する。
Hereinafter, the processing procedure of the sorting
図3は、所定の時刻に於ける速度値画像データを走査方向、深さ方向に行列として表した図である。 FIG. 3 is a diagram showing velocity value image data at a predetermined time as a matrix in the scanning direction and the depth direction.
図6(a)は、入力行列42の各画素値の例を示した図である。ソーティングフィルタ28の第1のステップとして、入力行列32の行毎にソートが実施される。前述した第1のステップ終了後の各画素値の例を、7行3列の行列42aとして図6(b)に示す。同図に於いて、各行を43a〜43gとして、図示の如く枠で囲んで表すものとする。
FIG. 6A is a diagram illustrating an example of each pixel value of the
次いで、ソーティングフィルタ28の第2のステップとして、前記第1のステップによってソートされた7行3列の行列42aから、部分行列44が抽出される。本実施形態では、図6(c)に示されるように、基準位置41の列45の1列が抽出されている。その結果、部分行列44は7行1列になっている。
Next, as a second step of the sorting
次に、ソーティングフィルタ28の第3のステップとして、部分行列44の列がソートされる。図6(d)は、第3のステップの終了後の各画素値の例を示した図である。
Next, as a third step of the sorting
そして、第4のステップにて、第3のステップでソートされた部分行列44aから、図6(e)に示されるように、基準位置47を含む画素46を残し、他の画素が取り除かれる。
Then, in the fourth step, as shown in FIG. 6E, the
以上の処理方法による計算回数は、次のようになる。
7行3列の行毎ソート・・・21回
7行1列のソート・・・・・16回
計38回
このように、7行3列の完全なメディアンフィルタに比べて、計算回数が削減される。但し、前述した第1の実施形態とは、フィルタの特性やメディアンフィルタとの類似性が異なってくるので、第1の実施形態と別途の画質の確認を要する。
The number of calculations by the above processing method is as follows.
7 rows by 3 columns by row sorting 21 times
Sorting 7
38 times
Thus, the number of calculations is reduced compared to a complete median filter of 7 rows and 3 columns. However, since the filter characteristics and the similarity with the median filter are different from those of the first embodiment described above, it is necessary to confirm the image quality separately from the first embodiment.
このようにソートの順序を変えても、前述した第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。 Thus, even if the sorting order is changed, the same effect as that of the first embodiment described above can be obtained.
尚、この第2の実施形態に於いても、前述した第1の実施形態と同様に、ソートを全て昇順として説明したが、これらを全て「降順」としても同一の結果となる。更に、本実施形態に於ける入力行列の行列数は、必ずしもこれと同一である必要はないのは勿論である。 In the second embodiment, as in the first embodiment described above, all sorts are described in ascending order. However, even if these are all set in “descending order”, the same result is obtained. Furthermore, it is needless to say that the number of input matrices in this embodiment is not necessarily the same.
(第3の実施形態)
前述した第1及び第2の実施形態は、何れも7行3列のソーティングフィルタを例として説明した。この第3の実施形態では、メディアンフィルタの実施形態でも挙げられることの多いサイズである3行3列のソーティングフィルタについて説明する。
(Third embodiment)
In the first and second embodiments described above, a 7 × 3 sorting filter has been described as an example. In the third embodiment, a 3 × 3 sorting filter having a size often mentioned in the median filter embodiment will be described.
以下、図7を参照して、3行3列(3×3)のソーティングフィルタの処理手順について説明する。 Hereinafter, the processing procedure of the 3 × 3 (3 × 3) sorting filter will be described with reference to FIG.
図7(a)は、所定範囲51の各画素値の例を示した図である。前述した実施形態と同様の方法により、所定範囲、すなわち入力行列51の列毎にソートが実施される。図7(b)は、第1の処理手順終了後の各画素値の例を示した図である。また、各列が53a、53b及び53cとして枠で囲って表されている。
FIG. 7A is a diagram illustrating an example of each pixel value in the
次に、列毎にソートされた3行3列の行列52aから、図7(c)に示されるように、2行目、すなわち54が抽出される。更に、図7(d)に示されるように、画素54aがソートされて、それらのメディアン値(中央値)がソーティングフィルタの出力値55とされる。
Next, as shown in FIG. 7C, the second row, that is, 54 is extracted from the 3 × 3
メディアンフィルタのための従来例では、処理手順が3列のソート、3行のソート、3つの画素のソートの順であるが、本第3の実施形態では、3列のソート、1行のソート(すなわち3つの画素のソート)の順であり、同じサイズでは明らかに本実施形態の方がメディアンフィルタより計算回数が少ないことがわかる。 In the conventional example for the median filter, the processing procedure is the order of 3 column sorting, 3 row sorting, and 3 pixel sorting. In the third embodiment, the 3 column sorting and 1 row sorting are performed. In other words, it is apparent that the number of calculations is smaller in the present embodiment than in the median filter at the same size.
このように、前述した実施形態によれば、メディアンフィルタより計算回数が少なく高速な画像フィルタリング方法を提供することができる。 Thus, according to the above-described embodiment, it is possible to provide a high-speed image filtering method that requires fewer calculations than the median filter.
(第4の実施形態)
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
前述した第3の実施形態では、3行3列の正方行列について説明した。入力行列が正方行列であっても、5行5列のフィルタはより複雑な処理となる。以下、図8を参照して、本発明の第4の実施形態に於けるソーティングフィルタ28の処理手順について説明する。
In the above-described third embodiment, a 3 × 3 square matrix has been described. Even if the input matrix is a square matrix, a 5 × 5 filter is a more complicated process. Hereinafter, the processing procedure of the sorting
図8(a)は、所定位置71の周囲の入力行列72の各画素値の例を示した図である。ソーティングフィルタ28の第1の処理手順(第1の段階(第1のステップ))として、入力行列72の列毎に、値の大小に基づいてソートが実施される。本実施形態に於いても、ソートを全て昇順として説明するが、これらを全て“降順”と読み替えても同一の結果となる。
FIG. 8A is a diagram illustrating an example of each pixel value of the
前述した第1の処理手順終了後の各画素値の例を、5行5列の行列72aとして、図8(b)に示す。同図に於いて、各列を73a〜73eとして、図示の如く枠で囲んで表すものとする。
FIG. 8B shows an example of each pixel value after completion of the first processing procedure described above as a 5-by-5
次いで、ソーティングフィルタ28の第2の処理手順(第2の段階(第2のステップ))として、前記第1の処理手順によってソートされた5行5列の行列72aから、部分行列74が抽出される。本実施形態では、図8(c)に示されるように、基準位置71の行75bと、該行75bの両側に存在する行75a及び75cの、合計3行が抽出されている。その結果、部分行列74は3行5列になっている。
Next, as a second processing procedure (second stage (second step)) of the sorting
次に、ソーティングフィルタ28の第3の処理手順として、部分行列74のメディアン値(中央値)がソーティングフィルタ28の出力値とされる。但し、図8(c)に示される時点で列毎のソートは既に済んでいるので、本処理手順では、以降に説明する2つの段階が実施されればよい。
Next, as a third processing procedure of the sorting
この第3の処理手順の最初の段階(第3−1の段階(第3のステップ))として、部分行列74の行毎にソートされる。図8(d)は、第3のステップの終了後の各画素値の例を示した図である。
As the first stage of the third processing procedure (stage 3-1 (third step)), sorting is performed for each row of the
そして、第3の処理手順の次の段階(第3−2の段階(第4のステップ))では、前記最初の段階(第3のステップ)でソートされた部分行列74aから、第1行第5列、第1行第4列、第2行第3列、第3行第2列、第3行第1列が抽出され、他の位置にある画素が取り除かれる。すなわち、図8(e)に示されるように、基準位置71を含む画素集合76を残し、メディアン値でないことが明らかな画素集合77a、77bが取り除かれる。
Then, in the next stage (third stage (second step) (fourth step)) of the third processing procedure, the first row of the first row from the
更に、これらの5画素からなる画素集合76をソートして、図8(f)に示されるような画素集合76aを得れば、基準位置71にある画素が出力となる。
Further, if the pixel set 76 composed of these five pixels is sorted to obtain a pixel set 76a as shown in FIG. 8F, the pixel at the
次に、第1の実施形態についての説明と同様に、本実施形態と、入力行列のサイズが同じ完全なメディアンフィルタとの計算回数を比較するため、先ず5行5列の完全なメディアンフィルタの計算方法を、図9を参照して、以下に説明する。尚、この方法は、前述した“Fast Algorithms for Median Filtering”, Intel Corporation, 2001.の8ページ以降に示されている方法に基づくものである。
Next, as in the description of the first embodiment, in order to compare the number of calculations between this embodiment and a complete median filter having the same input matrix size, first, a complete 5 × 5 complete median filter is used. The calculation method will be described below with reference to FIG. This method is based on the method described on
元の入力行列72を列毎にソートして行列72aを得る手順は、本実施形態と同一であるが、以降の処理が異なっている。
The procedure of sorting the
すなわち、図9(a)に示されるような行列72a全体を、次には行毎にソートして、図9(b)に示されるように行列72bを得る。ソート前後の数値の様子は図9(a)、(b)に示されるようになり、ソートする各行を81a〜81eとして、図示の如く枠で囲んで表している。
That is, the
次いで、行列72bの各画素を、図9(c)に示されるように、次の4つに分類する。但し、括弧内は(列,行)の順である。
Next, each pixel of the
82a・・・(1,4)、(2,3)、(3,2)、(4,1)
82b・・・(1,5)、(2,4)、(3,3)、(4,2)、(5,1)
82c・・・(2,5)、(3,4)、(4,3)、(5,2)
82d・・・前記以外の画素
前記82dはメディアンではないので取り除かれ、82aの最小値(この場合“18”)、82bのメディアン値(この場合“19”)、82cの最大値(この場合“21”)をとって得られた3つの画素のメディアン値が、元の入力行列72の完全なメディアンである。
82a (1, 4), (2, 3), (3, 2), (4, 1)
82b (1,5), (2,4), (3,3), (4,2), (5,1)
82c (2,5), (3,4), (4,3), (5,2)
82d... Pixel other than the above 82d is not a median and is removed, and the minimum value of 82a (in this case "18"), the median value of 82b (in this case "19"), the maximum value of 82c (in this case " The median value of the three pixels obtained by taking 21 ″) is the complete median of the
以上の5行5列の完全なメディアンフィルタの計算回数は、以下のとおりである。尚、マージ=入れ替え法によって3、5個のデータをソートするためには、それぞれ3、9回の比較を必要とする。
5行5列の列毎ソート・・・45回
5行5列の行毎ソート・・・45回
4画素の最大値選択・・・・ 3回
4画素の最小値選択・・・・ 3回
5画素のソート・・・・・・ 9回
3画素のソート・・・・・・ 3回
計108回
これに対し、本実施形態によるフィルタの計算回数は以下のようになり、完全なメディアンフィルタに比較して計算回数が少なくなる。
5行5列の列毎ソート・・・45回
3行5列の行毎ソート・・・27回
5画素のソート・・・・・・ 9回
計81回
このように、前述した実施形態によれば、メディアンフィルタより計算回数が少なく高速な画像フィルタリング方法を提供することができる。
The number of calculations of the complete median filter of 5 rows and 5 columns is as follows. In order to sort 3, 5 data by the merge = replacement method, 3 and 9 comparisons are required, respectively.
Sort by 5 rows and 5 columns: 45 times
Sorting every 5 rows by 5 columns ... 45 times
Maximum selection of 4 pixels ... 3 times
4 pixel minimum value selection ... 3 times
5 pixel sorting ... 9 times
3 pixel sorting ... 3 times
In contrast, the number of calculations of the filter according to the present embodiment is as follows, and the number of calculations is less than that of a complete median filter.
Sort by 5 rows and 5 columns: 45 times
Sort by 3 rows by 5 columns ... 27 times
5 pixel sorting ... 9 times
81 times in total As described above, according to the embodiment described above, it is possible to provide a high-speed image filtering method that requires fewer calculations than the median filter.
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態以外にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, in the range which does not deviate from the summary of this invention other than embodiment mentioned above, this invention can be variously modified.
更に、上述した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。 Further, the above-described embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if some constituent requirements are deleted from all the constituent requirements shown in the embodiment, the problem described in the column of the problem to be solved by the invention can be solved, and the effect described in the column of the effect of the invention Can be extracted as an invention.
10…超音波診断装置、11…超音波プローブ、12…送受信部、13…画像処理部、14…Bモード画像処理部、15…ドプラ画像処理部、16…表示部、17…スキャンコンバータ、18…カラーモニタ、21…直交位相検波器、22…A/D変換器、23…ドプラ信号記憶部、24…MTI(Moving Target Indication)フィルタ、25…自己相関器、26…演算器、28…非線形空間フィルタ(ソーティングフィルタ)、29…線形空間フィルタ(スムーズフィルタ)、30…行列、31…所定位置(基準位置)、32…入力行列。
DESCRIPTION OF
Claims (17)
前記入力行列の各行の各要素を列毎にソートするソート手段と、
前記ソート手段のソート結果の行列より、前記基準位置を含む行とその周囲の行から成る、行数が前記入力行列の行数より少なく、列数が前記入力行列の列数と等しい部分行列を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段で抽出された部分行列の各要素の中央値を算出し、該中央値を前記出力値とする算出手段と、
を具備することを特徴とする画像フィルタリング装置。 An ultrasonic image filtering device that calculates an output value corresponding to the input, with each pixel value in a predetermined range having a predetermined pixel of image data as a reference position as an input matrix,
Sorting means for sorting each element of each row of the input matrix by column;
A sub-matrix consisting of a row including the reference position and surrounding rows from the matrix of the sorting result of the sorting means, wherein the number of rows is less than the number of rows of the input matrix and the number of columns is equal to the number of columns of the input matrix. Extracting means for extracting;
Calculating a median value of each element of the submatrix extracted by the extraction unit, and calculating the median as the output value;
An image filtering apparatus comprising:
前記入力行列の各列の各要素を行毎にソートするソート手段と、
前記ソート手段のソート結果の行列より、前記基準位置を含む列から成り、列数が前記入力行列の列数より少なく、行数が前記入力行列の行数と等しい部分行列を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段で抽出された部分行列の各要素の中央値を算出し、前記中央値を前記出力値とする算出手段と、
を具備することを特徴とする画像フィルタリング装置。 An ultrasonic image filtering device that calculates an output value corresponding to the input, with each pixel value in a predetermined range having a predetermined pixel of image data as a reference position as an input matrix,
Sorting means for sorting each element of each column of the input matrix for each row;
Extraction means for extracting a sub-matrix composed of columns including the reference position, the number of columns being less than the number of columns of the input matrix, and the number of rows being equal to the number of rows of the input matrix, from the matrix of the sorting result of the sorting means ,
Calculating a median value of each element of the submatrix extracted by the extraction unit, and calculating the median as the output value;
An image filtering apparatus comprising:
前記入力行列の第1の方向の各要素を前記第1の方向と直交する第2の方向の要素毎にソートするソート手段と、
前記ソート手段のソート結果の行列より、前記基準位置を含む前記第1の方向の要素とその周囲の第1の方向の要素から成る、第1の方向の要素の数が前記入力行列の第1の方向の要素の数より少なく、前記第2の方向の要素の数が前記入力行列の第2の方向の要素の数と等しい部分行列を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段で抽出された部分行列の各要素の中央値を算出し、前記中央値を前記出力値とする算出手段と、
を具備することを特徴とする画像フィルタリング装置。 An ultrasonic image filtering device that calculates an output value corresponding to the input, with each pixel value in a predetermined range having a predetermined pixel of image data as a reference position as an input matrix,
Sorting means for sorting each element in the first direction of the input matrix for each element in a second direction orthogonal to the first direction;
From the matrix of the sorting results of the sorting means, the number of elements in the first direction, which is composed of the elements in the first direction including the reference position and the elements in the first direction around it, is the first of the input matrix. Extracting means for extracting a sub-matrix that is less than the number of elements in the second direction and whose number of elements in the second direction is equal to the number of elements in the second direction of the input matrix;
Calculating a median value of each element of the submatrix extracted by the extraction unit, and calculating the median as the output value;
An image filtering apparatus comprising:
前記入力行列の各行の各要素を列毎にソートするソート手順と、
前記入力行列の各行の各要素を列毎にソートするように促す第1の手順と、
前記ソート結果の行列より、前記基準位置を含む行とその周囲の行から成る、行数が前記入力行列の行数より少なく、列数が前記入力行列の列数と等しい部分行列を抽出するように促す第2の手順と、
前記部分行列の各要素の中央値を算出し、該中央値を前記出力値とするように促す第3の手順と、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。 A program for executing each pixel value in the predetermined range as a reference position where a predetermined pixel of the image data by the ultrasound as an input matrix, the calculation of the output value corresponding to the input into the computer,
A sorting procedure for sorting each element of each row of the input matrix by column;
A first procedure that prompts the elements of each row of the input matrix to be sorted by column;
A sub-matrix consisting of a row including the reference position and surrounding rows is extracted from the sorting result matrix, and the number of rows is smaller than the number of rows of the input matrix and the number of columns is equal to the number of columns of the input matrix. A second procedure that prompts
Calculating a median value of each element of the submatrix and prompting the median value to be the output value;
A program that causes a computer to execute.
前記第3−1の手順によりソートした結果の部分行列から、前記部分行列の各要素の中央値でないことが事前に論理的に既知である所定位置の要素を除外するように促す第3−2の手順と、
を前記コンピュータに実行させるための請求項9に記載のプログラム。 As the third procedure , a 3-1 procedure for urging to sort each element of each column of the submatrix by row;
3-2 urging to exclude an element at a predetermined position that is logically known in advance not to be the median value of each element of the submatrix from the submatrix obtained by the sorting according to the step 3-1 And the steps
Program according to claim 9 for causing the computer to perform the.
前記入力行列の各行の各要素を列毎にソートする第1の段階と、
前記ソート結果の行列より、前記基準位置を含む行とその周囲の行から成る、行数が前記入力行列の行数より少なく、列数が前記入力行列の列数と等しい部分行列を抽出する第2の段階と、
前記部分行列の各要素の中央値を算出し、該中央値を前記出力値とする第3の段階と、
を有することを特徴とする画像フィルタリング方法。 An ultrasonic image filtering method for calculating an output value corresponding to the input, with each pixel value in a predetermined range having a predetermined pixel of image data as a reference position as an input matrix,
A first step of sorting each element of each row of the input matrix by column;
A sub-matrix that includes a row including the reference position and surrounding rows is extracted from the matrix of the sorting result, the number of rows being less than the number of rows of the input matrix and the number of columns being equal to the number of columns of the input matrix. Two stages,
Calculating a median value of each element of the submatrix, and using the median value as the output value;
An image filtering method comprising:
前記第3−1の段階でソートした結果の部分行列から、前記部分行列の各要素の中央値でないことが事前に論理的に既知である所定位置の要素を除外する第3−2の段階と、
を有することを特徴とする請求項11に記載の画像フィルタリング方法。 In the third step, the third step of sorting each element of each column of the submatrix by row,
A step 3-2 for excluding an element at a predetermined position that is logically known in advance not to be a median value of each element of the submatrix from the submatrix sorted in the step 3-1. ,
The image filtering method according to claim 11, further comprising:
前記画像データから基準位置の画素を含む所定範囲内の画素値を要素値とする入力行列を生成する手段と、 Means for generating an input matrix having a pixel value within a predetermined range including a pixel at a reference position as an element value from the image data;
前記入力行列の要素値を列毎又は行毎にソートするソート手段と、Sorting means for sorting the element values of the input matrix by column or row;
前記ソート手段によりソートされた行列から、前記基準位置を含み、前記所定範囲より小さい範囲の部分行列を抽出する抽出手段と、Extraction means for extracting a sub-matrix that includes the reference position and is smaller than the predetermined range from the matrix sorted by the sorting means;
前記抽出された部分行列を構成する複数の要素値から中央値を選択する選択手段と、Selecting means for selecting a median value from a plurality of element values constituting the extracted submatrix;
前記選択手段により選択された中央値から構成されるフィルタリング画像を生成するフィルタリング画像生成手段と、Filtering image generation means for generating a filtering image composed of the median value selected by the selection means;
前記フィルタリング画像を表示する表示手段と、Display means for displaying the filtered image;
を具備することを特徴とする超音波診断装置。An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
前記入力行列の要素値を列毎又は行毎にソートするソート手段と、Sorting means for sorting the element values of the input matrix by column or row;
前記ソート手段によりソートされた行列から、前記基準位置を含み、前記所定範囲より小さい範囲の部分行列を抽出する抽出手段と、Extraction means for extracting a sub-matrix that includes the reference position and is smaller than the predetermined range from the matrix sorted by the sorting means;
前記抽出手段で抽出された部分行列を構成する複数の要素の値から中央値を選択する選択手段と、Selecting means for selecting a median value from values of a plurality of elements constituting the submatrix extracted by the extracting means;
を具備することを特徴とする画像フィルタリング装置。An image filtering apparatus comprising:
前記入力行列の要素値を列毎又は行毎にソートする手順と、Sorting the element values of the input matrix by column or row;
前記ソート手段によりソートされた行列から、前記基準位置を含み、前記所定範囲より小さい範囲の部分行列を抽出する手順と、A procedure for extracting a sub-matrix that includes the reference position and is smaller than the predetermined range from the matrix sorted by the sorting unit;
前記抽出された部分行列を構成する複数の要素の値から中央値を選択する手順と、Selecting a median value from the values of a plurality of elements constituting the extracted submatrix;
をコンピュータに実行させるためのプログラム。A program that causes a computer to execute.
前記入力行列の要素値を列毎又は行毎にソートする段階と、Sorting the element values of the input matrix by column or row;
前記ソート手段によりソートされた行列から、前記基準位置を含み、前記所定範囲より小さい範囲の部分行列を抽出する段階と、Extracting a sub-matrix that includes the reference position and is smaller than the predetermined range from the matrix sorted by the sorting means;
前記抽出された部分行列を構成する複数の要素の値から中央値を選択する段階と、Selecting a median from values of a plurality of elements constituting the extracted submatrix;
を有することを特徴とする画像フィルタリング方法。An image filtering method comprising:
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