JPH0434865B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0434865B2 JPH0434865B2 JP58188333A JP18833383A JPH0434865B2 JP H0434865 B2 JPH0434865 B2 JP H0434865B2 JP 58188333 A JP58188333 A JP 58188333A JP 18833383 A JP18833383 A JP 18833383A JP H0434865 B2 JPH0434865 B2 JP H0434865B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- data
- buffer memory
- filter
- value
- address
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Picture Signal Circuits (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はデイジタル画像のフイルタに関する。
デイジタル画像のフイルタには一つには低域周
波数を除去または減衰させ相対的に高域周波数を
強調するハイパスフイルタおよび低域周波数を強
調し、高域周波数を除去または減衰させるローパ
スフイルタさらに低域周波数も高域周波数も減衰
させ、相対的に注目周波数を強調するバンドパス
フイルタがある。これらフイルタはデイジタル画
像の画質を調整し、画像の使用目的に合致せしめ
る為に使用する。例えば医用画像の例ではその画
像の使用目的は主に診断であり、この時のフイル
タ処理は診断しやすい画質を得る為に用いられ
る。デイジタル画像は画素と呼ばれる量子化され
た２次元空間上に濃度値を有する。その１例とし
てＭ×Ｍ個の画素からなるデイジタル画像に対す
るデイジタルフイルタ処理について第１図で説明
する。
波数を除去または減衰させ相対的に高域周波数を
強調するハイパスフイルタおよび低域周波数を強
調し、高域周波数を除去または減衰させるローパ
スフイルタさらに低域周波数も高域周波数も減衰
させ、相対的に注目周波数を強調するバンドパス
フイルタがある。これらフイルタはデイジタル画
像の画質を調整し、画像の使用目的に合致せしめ
る為に使用する。例えば医用画像の例ではその画
像の使用目的は主に診断であり、この時のフイル
タ処理は診断しやすい画質を得る為に用いられ
る。デイジタル画像は画素と呼ばれる量子化され
た２次元空間上に濃度値を有する。その１例とし
てＭ×Ｍ個の画素からなるデイジタル画像に対す
るデイジタルフイルタ処理について第１図で説明
する。
第１図はＭ×Ｍ個の画素を有する画像データを
示す。
示す。
各画素点（Ｉ，Ｊ）でのデータＤ（Ｉ，Ｊ）に
フイルタリング処理を行う。そのフイルタリング
処理を簡便に行う方法として画素座標点（Ｉ，
Ｊ）の周辺データとの畳み込み積分を行う方法が
あるこの方法を(1)式で示す。
フイルタリング処理を行う。そのフイルタリング
処理を簡便に行う方法として画素座標点（Ｉ，
Ｊ）の周辺データとの畳み込み積分を行う方法が
あるこの方法を(1)式で示す。
(1)式Ｄ（Ｉ，Ｊ）は座標点（Ｉ，Ｊ）の画像デ
ータを示す。この座標点（Ｉ，Ｊ）を中心点とし
てＮ×Ｎの領域のN2個の全データに対して重み
関数Ｗを積和演算し、この結果をN2で割り原デ
ータＤに加え込む事によりフイルタリング結果Ｑ
（Ｉ，Ｊ）を得る。この手法におけるフイルタリ
ング結果Ｑ（Ｉ，Ｊ）の画質は右辺における重み
関数Ｗおよび重み関数の領域の大きさＮによつて
調整される。(1)式によれば本方式における積和演
算回数はＭ×Ｍ×Ｎ×Ｎとなり莫大な計算を行う
事になり現実的ではない。そこで(1)式をさらに簡
略化してフイルタレーシヨン処理を行う事がなさ
れる。すなわち(1)式においてＷ（ｋ，ｌ）を一定
値として(2)式のごとく与える。
ータを示す。この座標点（Ｉ，Ｊ）を中心点とし
てＮ×Ｎの領域のN2個の全データに対して重み
関数Ｗを積和演算し、この結果をN2で割り原デ
ータＤに加え込む事によりフイルタリング結果Ｑ
（Ｉ，Ｊ）を得る。この手法におけるフイルタリ
ング結果Ｑ（Ｉ，Ｊ）の画質は右辺における重み
関数Ｗおよび重み関数の領域の大きさＮによつて
調整される。(1)式によれば本方式における積和演
算回数はＭ×Ｍ×Ｎ×Ｎとなり莫大な計算を行う
事になり現実的ではない。そこで(1)式をさらに簡
略化してフイルタレーシヨン処理を行う事がなさ
れる。すなわち(1)式においてＷ（ｋ，ｌ）を一定
値として(2)式のごとく与える。
Ｗ（ｋ，ｌ）≡Ｋ ……(2)
但し、Ｋ≧−１
この時のフイルタレーシヨン処理(1)式は次の(3)
式となる。
式となる。
(3)式によれば(1)式における積和演算のうち積演
算が省略でき加算のみで実施しうるため計算量の
削減が可能となる。
算が省略でき加算のみで実施しうるため計算量の
削減が可能となる。
(3)式の右辺は座標点（Ｉ，Ｊ）を中心点として
Ｎ×Ｎの領域N2個の全データを総加算し、この
総加算値をN2で割算し、これによつてＮ×Ｎ個
のデータの平均値をとる。この平均値に定数Ｋを
掛算する。定数Ｋは平均値に対する重み係数であ
る。したがつて(3)式の右辺は平均値に重み係数Ｋ
を掛算して得られる値を点（Ｉ，Ｊ）でのデータ
Ｄ（Ｉ，Ｊ）から差し引く。この結果得られるＱ
（Ｉ，Ｊ）は点（Ｉ，Ｊ）のデータＤ（Ｉ，Ｊ）に
対してフイルタリング結果を与える。
Ｎ×Ｎの領域N2個の全データを総加算し、この
総加算値をN2で割算し、これによつてＮ×Ｎ個
のデータの平均値をとる。この平均値に定数Ｋを
掛算する。定数Ｋは平均値に対する重み係数であ
る。したがつて(3)式の右辺は平均値に重み係数Ｋ
を掛算して得られる値を点（Ｉ，Ｊ）でのデータ
Ｄ（Ｉ，Ｊ）から差し引く。この結果得られるＱ
（Ｉ，Ｊ）は点（Ｉ，Ｊ）のデータＤ（Ｉ，Ｊ）に
対してフイルタリング結果を与える。
(3)式におけるフイルタリング機能を以下に説明
する。
する。
第２図イはＮなる巾のフイルタリング重み関数
W0を示す。この関数W0のパワースペクトルＦ
（ω）を第２図ロに示す。第２図ロはω＝０の点
で最大値をとり±１／Ｎの点で０となり以下減衰振 動をくり返す。したがつて重み関数W0による畳
み込み積分すなわちＮ個のデータの平均処理は空
間周波数上では０付近の低い周波数はそのままと
おし、しだいに高い周波数になるほど原データを
抑圧し±１／Ｎの所では０となるローパスフイルタ 機能を有する。さらにこの０となる周波数は±
１／Ｎの所であるため、Ｎが小さい時は０となる周 波数は高い周波数となり、Ｎが大きい時は低い周
波数となる為、Ｎの大きさでフイルタリング処理
の周波数特性を変える事ができる。
W0を示す。この関数W0のパワースペクトルＦ
（ω）を第２図ロに示す。第２図ロはω＝０の点
で最大値をとり±１／Ｎの点で０となり以下減衰振 動をくり返す。したがつて重み関数W0による畳
み込み積分すなわちＮ個のデータの平均処理は空
間周波数上では０付近の低い周波数はそのままと
おし、しだいに高い周波数になるほど原データを
抑圧し±１／Ｎの所では０となるローパスフイルタ 機能を有する。さらにこの０となる周波数は±
１／Ｎの所であるため、Ｎが小さい時は０となる周 波数は高い周波数となり、Ｎが大きい時は低い周
波数となる為、Ｎの大きさでフイルタリング処理
の周波数特性を変える事ができる。
(3)式によればこの第２図ロのオペレーシヨン結
果を割合を示す値Ｋで原データＤ（Ｉ，Ｊ）に加
算する事となりＫが正の時はローパスフイルタと
して負の時はハイパスフイルタとして機能し、こ
のＮとＫの大きさで収望の画質を得る事ができ
る。Ｋが負すなわちハイパスフイルタとして機能
させた時の例を第３図イ，ロに示す。
果を割合を示す値Ｋで原データＤ（Ｉ，Ｊ）に加
算する事となりＫが正の時はローパスフイルタと
して負の時はハイパスフイルタとして機能し、こ
のＮとＫの大きさで収望の画質を得る事ができ
る。Ｋが負すなわちハイパスフイルタとして機能
させた時の例を第３図イ，ロに示す。
第３図イはＫ＝−１で且つＮを変更した場合の
特性変化を示し、第３図ロはＫ＝−１／２で且つＮ を変更した場合の空間周波数上でのフイルタレー
シヨン特性の変化を示す。Ｎを大きく設定すると
（矢印NLで示す）ピーク周波数は全体に低周波方
向へ移動し、周波数特性そのものが急峻な傾きを
示す。Ｎを小さく設定すると（矢印NSで示す）
ピーク周波数は全体に高周波方向へ移動し、周波
数特性そのものが緩慢な傾きを呈する。更にＫを
変更することによつて低周波の抑圧の程度を変更
することができる。第３図イ，ロに示すようにＫ
が負の時はフイルタ特性Ｆ（ω）は低周波数領域
で大きな減少を示し、高周波数領域では減少が小
さくハイパスフイルタリング機能を有しＫやＮを
変更することによつてフイルタリング特性を調整
し、所望の画質を得る事ができる。
特性変化を示し、第３図ロはＫ＝−１／２で且つＮ を変更した場合の空間周波数上でのフイルタレー
シヨン特性の変化を示す。Ｎを大きく設定すると
（矢印NLで示す）ピーク周波数は全体に低周波方
向へ移動し、周波数特性そのものが急峻な傾きを
示す。Ｎを小さく設定すると（矢印NSで示す）
ピーク周波数は全体に高周波方向へ移動し、周波
数特性そのものが緩慢な傾きを呈する。更にＫを
変更することによつて低周波の抑圧の程度を変更
することができる。第３図イ，ロに示すようにＫ
が負の時はフイルタ特性Ｆ（ω）は低周波数領域
で大きな減少を示し、高周波数領域では減少が小
さくハイパスフイルタリング機能を有しＫやＮを
変更することによつてフイルタリング特性を調整
し、所望の画質を得る事ができる。
第３図ハは、Ｎを一定にしてＫを変化させた場
合のハイパスフイルタの特性図を示す。Ｋの値が
零から離れるに従つて、立上りの傾斜は大となり
良好なハイパスフイルタ特性となる。更に、図で
はＫ＝−１の場合でのＮを変化させた時の特性を
l1，l2，l3として示す。特性l1，l2，l3でのＮの値
をN1，N2，N3とすると、N1＞N2＞N3となる。
合のハイパスフイルタの特性図を示す。Ｋの値が
零から離れるに従つて、立上りの傾斜は大となり
良好なハイパスフイルタ特性となる。更に、図で
はＫ＝−１の場合でのＮを変化させた時の特性を
l1，l2，l3として示す。特性l1，l2，l3でのＮの値
をN1，N2，N3とすると、N1＞N2＞N3となる。
第４図イはローパスフイルタの特性図であり、
Ｋ＝∞の場合でＮを変化させた時の特性図を示
す。Ｎの値が大きい程、立下りの傾斜が急とな
る。第４図ロはＮを一定にしてＫの値を変化させ
た場合の特性図を示す。Ｋの値が大きくなるに従
つて、立下り傾斜は急となる。以上の第３図ハ第
４図イ，ロは正極片側特性であり、負側片側特性
はその対象となる。
Ｋ＝∞の場合でＮを変化させた時の特性図を示
す。Ｎの値が大きい程、立下りの傾斜が急とな
る。第４図ロはＮを一定にしてＫの値を変化させ
た場合の特性図を示す。Ｋの値が大きくなるに従
つて、立下り傾斜は急となる。以上の第３図ハ第
４図イ，ロは正極片側特性であり、負側片側特性
はその対象となる。
(3)式の計算を実行するには右辺第２項が示すよ
うにＮ×Ｎ＝N2回の加算を必要とする。さらに
(3)式はＭ×Ｍ＝M2個の画素点について実施する
必要があり一画像のフイルタレーシヨン像を得る
為にはN2×M2回の加算を必要とする。エツクス
線像のように微細病変を診断する画像ではＭは
1000〜4000、Ｎは100〜250の値が選ばれる為この
加算回数は105〜106回になり、(3)式のデイジタル
フイルタリング処理時間の増大を招く。従来こう
した処理時間を短縮する為、大規模なプロセツサ
を使用したり、Ｎの大きさを小さく設定する事に
より、N2回数の減少をはかる等の方法をとつて
いた。
うにＮ×Ｎ＝N2回の加算を必要とする。さらに
(3)式はＭ×Ｍ＝M2個の画素点について実施する
必要があり一画像のフイルタレーシヨン像を得る
為にはN2×M2回の加算を必要とする。エツクス
線像のように微細病変を診断する画像ではＭは
1000〜4000、Ｎは100〜250の値が選ばれる為この
加算回数は105〜106回になり、(3)式のデイジタル
フイルタリング処理時間の増大を招く。従来こう
した処理時間を短縮する為、大規模なプロセツサ
を使用したり、Ｎの大きさを小さく設定する事に
より、N2回数の減少をはかる等の方法をとつて
いた。
本発明の目的はかかる加算回数の大巾な減少を
はかりハード構成の容易なデイジタルフイルタを
提供する事にある。
はかりハード構成の容易なデイジタルフイルタを
提供する事にある。
本発明の要旨は二次元画像のデイジタルフイル
タとしてラスタスキヤンして入力される画像デー
タに対してフイルタ重み関数の大きさＮ×１ライ
ンの大きさのバツフアメモリ（Ｍ×Ｎ個の画素を
有する）と、ラスタ方向の加算値を格納する一次
元ラインメモリ（Ｍ個の画素を有する）およびＮ
×Ｎ個の画素上のデータの総和値を格納するレジ
スタとを設け、入力データの更新に対して一次元
ラインメモリを修正すると同時に、一次元ライン
メモリ内のデータを用いＮ×Ｎの総和値を格納す
るレジスタを修正して常に総和値を保持せしめ、
この総和値を一定の割合で入力データから加算あ
るいは減算する事により加算回数を大幅に削減す
るとともにフイルタ重み関数の大きさＮに無関係
とする事により処理時間の短縮を行つた事であ
る。ここで、上記加算とは前述の(3)式説明中の加
算を意味し、この加算を行うとローパスフイルタ
の機能を果す。更に上記減算とは前述の(3)式説明
中の減算を意味し、この減算を行うハイパスフイ
ルタの機能を果す。
タとしてラスタスキヤンして入力される画像デー
タに対してフイルタ重み関数の大きさＮ×１ライ
ンの大きさのバツフアメモリ（Ｍ×Ｎ個の画素を
有する）と、ラスタ方向の加算値を格納する一次
元ラインメモリ（Ｍ個の画素を有する）およびＮ
×Ｎ個の画素上のデータの総和値を格納するレジ
スタとを設け、入力データの更新に対して一次元
ラインメモリを修正すると同時に、一次元ライン
メモリ内のデータを用いＮ×Ｎの総和値を格納す
るレジスタを修正して常に総和値を保持せしめ、
この総和値を一定の割合で入力データから加算あ
るいは減算する事により加算回数を大幅に削減す
るとともにフイルタ重み関数の大きさＮに無関係
とする事により処理時間の短縮を行つた事であ
る。ここで、上記加算とは前述の(3)式説明中の加
算を意味し、この加算を行うとローパスフイルタ
の機能を果す。更に上記減算とは前述の(3)式説明
中の減算を意味し、この減算を行うハイパスフイ
ルタの機能を果す。
第５図は本発明のデイジタルフイルタに入力さ
れる画像データを計測する実施例を示す。この例
ではＸ線フイルム１７をレーザー光で読み取るシ
ステムである。Ｘ線フイルム１７はローラー１８
および１９に支えられローラー１８に接続された
モーター２０によつてラスタ方向に移動する。レ
ーザー発振器（発生器）２１から発せられたレー
ザービームはガルバノメータ２３によつて回転振
動されるミラー２２によつてフイルム面上をライ
ン状に直接走査せしめられ、ビーム各位置におけ
るＸ線フイルムの黒化度に従う減弱を受けた後曲
面状に成形されたミラー２４によつて光検出器
（フオトマルチプライア）２５に導かれ、電気信
号に変換される。
れる画像データを計測する実施例を示す。この例
ではＸ線フイルム１７をレーザー光で読み取るシ
ステムである。Ｘ線フイルム１７はローラー１８
および１９に支えられローラー１８に接続された
モーター２０によつてラスタ方向に移動する。レ
ーザー発振器（発生器）２１から発せられたレー
ザービームはガルバノメータ２３によつて回転振
動されるミラー２２によつてフイルム面上をライ
ン状に直接走査せしめられ、ビーム各位置におけ
るＸ線フイルムの黒化度に従う減弱を受けた後曲
面状に成形されたミラー２４によつて光検出器
（フオトマルチプライア）２５に導かれ、電気信
号に変換される。
コントローラー２７はガルバノメータ２３をコ
ントロールし、モーター２０の一定速度のフイル
ム送りに従い、ガルバノメータ２３を一定時間間
隔でドライブするとともにこのガルバノメータ２
３の一直線走査のうちにアナログデイジタル変換
器２６に一定時間間隔で起動を行いフイルム面各
位置における透過レーザービームの光量をデイジ
タル量に変換し出力ａに与えると共にこのデータ
の発生タイミングを出力ｂに与える。
ントロールし、モーター２０の一定速度のフイル
ム送りに従い、ガルバノメータ２３を一定時間間
隔でドライブするとともにこのガルバノメータ２
３の一直線走査のうちにアナログデイジタル変換
器２６に一定時間間隔で起動を行いフイルム面各
位置における透過レーザービームの光量をデイジ
タル量に変換し出力ａに与えると共にこのデータ
の発生タイミングを出力ｂに与える。
第５図に示したようなラスタスキヤンして得ら
れたデイジタル二次元画像に対して、本発明のデ
イジタルフイルタの実施例を第６図に示す。
れたデイジタル二次元画像に対して、本発明のデ
イジタルフイルタの実施例を第６図に示す。
このフイルタは第１図に示すようにＭ×Ｍ個の
画素から成る二次元画像データに対して、Ｎ×Ｎ
個（Ｎ＜Ｍ）の近傍画素を用いてハイパスフイル
タレーシヨンを行う。
画素から成る二次元画像データに対して、Ｎ×Ｎ
個（Ｎ＜Ｍ）の近傍画素を用いてハイパスフイル
タレーシヨンを行う。
第６図は本発明の実施例でメモリ１は入力端ａ
よりラスタスキヤンして得られたデイジタル二次
元画像を順次格納する。メモリ１の大きさはＭ×
Ｎであり、そのアドレスは（Ｉ，Ｊ）で与えＭ×
Ｍの大きさの画像に対して最初は（１，１）次は
（２，１），（３，１）と順に格納して行き１ライ
ン分のデータ（Ｍ，１）まで格納されるとＪ＝２
となり（２，１），（２，２），（２，３），…と次
のラインが格納される。メモリ１の全領域にＭ×
Ｎのデータが全部格納しおわると最初のアドレス
すなわち（１，１），（２，１），（３，１）と一ラ
イン目の格納にもどされこうした格納手順がＭ×
Ｍの全データに対してくり返えされる。
よりラスタスキヤンして得られたデイジタル二次
元画像を順次格納する。メモリ１の大きさはＭ×
Ｎであり、そのアドレスは（Ｉ，Ｊ）で与えＭ×
Ｍの大きさの画像に対して最初は（１，１）次は
（２，１），（３，１）と順に格納して行き１ライ
ン分のデータ（Ｍ，１）まで格納されるとＪ＝２
となり（２，１），（２，２），（２，３），…と次
のラインが格納される。メモリ１の全領域にＭ×
Ｎのデータが全部格納しおわると最初のアドレス
すなわち（１，１），（２，１），（３，１）と一ラ
イン目の格納にもどされこうした格納手順がＭ×
Ｍの全データに対してくり返えされる。
以上のような動作をくり返すメモリ１は入力デ
ータの一時バツフアメモリとして動作する。すな
わち(3)式において出力Ｑ（Ｉ，Ｊ）を得る為には
入力データＤ（Ｉ，Ｊ）のみならずＩについては
Ｉ−Ｎ／２からＩ＋Ｎ／２，ＪについてはＪ−Ｎ／２か
ら Ｊ＋Ｎ／２までのデータを必要とする。ラスタスキ ヤンして入力されるデータ列はこれら必要なデー
タのうちＤ（Ｉ＋Ｎ／２，Ｊ＋Ｎ／２）が最新のデータ であるのに対してＤ（Ｉ−Ｎ／２，Ｊ−Ｎ／２）のデー タは最も早い時刻に入力されたデータでありＱ
（Ｉ，Ｊ）を得る為にはこの最新データＤ（Ｉ＋
Ｎ／２，Ｊ＋Ｎ／２）が得られた時にＤ（Ｉ−Ｎ／２，
Ｊ− Ｎ／２）からＤ（Ｉ＋Ｎ／２，Ｊ＋Ｎ／２）に到るＮ×
Ｎ個 のデータに基き(3)式の演算を行いＱ（Ｉ，Ｊ）が
確定する。従つてａから入力される画像データは
メモリ１の（Ｉ＋Ｎ／２，Ｊ＋Ｎ／２）のアドレスに格 納する必要があり、その時フイルタレーシヨン値
を得る位置は（Ｉ，Ｊ）の位置にある。第６図の
アドレス発生部８はメモリ１に対してこの格納位
置の指定を行う。アドレス発生部８のカウンタ１
２はＩでイッデツクスされるライン方向を計数す
るカウンタで、カウンタ１３はＪでインデツクス
されるラスタ方向を計数するカウンタである。入
力データと同時に発生するパルスは入力端ｂより
入力し、カウンタ１２の入力に導かれデータの入
力に従い１づつ増加せしめられ１ライン分の終了
すなわちカウンタの内容がＭになつた時パルスが
入力されるとキヤリーが出力されカウンタ１は再
び初期化されると同時にカウンタ２に入力され、
カウンタ２の出力は１増加する。この動作をくり
返しカウンタ２の出力がＮになつた時パルスが入
力されるとカウンタ１およびカウンタ２は共に初
期化される。
ータの一時バツフアメモリとして動作する。すな
わち(3)式において出力Ｑ（Ｉ，Ｊ）を得る為には
入力データＤ（Ｉ，Ｊ）のみならずＩについては
Ｉ−Ｎ／２からＩ＋Ｎ／２，ＪについてはＪ−Ｎ／２か
ら Ｊ＋Ｎ／２までのデータを必要とする。ラスタスキ ヤンして入力されるデータ列はこれら必要なデー
タのうちＤ（Ｉ＋Ｎ／２，Ｊ＋Ｎ／２）が最新のデータ であるのに対してＤ（Ｉ−Ｎ／２，Ｊ−Ｎ／２）のデー タは最も早い時刻に入力されたデータでありＱ
（Ｉ，Ｊ）を得る為にはこの最新データＤ（Ｉ＋
Ｎ／２，Ｊ＋Ｎ／２）が得られた時にＤ（Ｉ−Ｎ／２，
Ｊ− Ｎ／２）からＤ（Ｉ＋Ｎ／２，Ｊ＋Ｎ／２）に到るＮ×
Ｎ個 のデータに基き(3)式の演算を行いＱ（Ｉ，Ｊ）が
確定する。従つてａから入力される画像データは
メモリ１の（Ｉ＋Ｎ／２，Ｊ＋Ｎ／２）のアドレスに格 納する必要があり、その時フイルタレーシヨン値
を得る位置は（Ｉ，Ｊ）の位置にある。第６図の
アドレス発生部８はメモリ１に対してこの格納位
置の指定を行う。アドレス発生部８のカウンタ１
２はＩでイッデツクスされるライン方向を計数す
るカウンタで、カウンタ１３はＪでインデツクス
されるラスタ方向を計数するカウンタである。入
力データと同時に発生するパルスは入力端ｂより
入力し、カウンタ１２の入力に導かれデータの入
力に従い１づつ増加せしめられ１ライン分の終了
すなわちカウンタの内容がＭになつた時パルスが
入力されるとキヤリーが出力されカウンタ１は再
び初期化されると同時にカウンタ２に入力され、
カウンタ２の出力は１増加する。この動作をくり
返しカウンタ２の出力がＮになつた時パルスが入
力されるとカウンタ１およびカウンタ２は共に初
期化される。
メモリ１４はフイルタ特性を指す定数−Ｎの他
に０，Ｎ／２−Ｎ／２−１が格納され、加算器１５によ りＩ，Ｉ＋Ｎ／２，Ｉ−Ｎ／２−１，が発生され、加算 器１６によりＪ，Ｊ＋Ｎ／２のメモリアドレスが発 生される。−Ｎは加算器１６にオーバフロー（Ｎ
以上）が発生した時メモリから出力され正しいＪ
方向位置を常に出力する。
に０，Ｎ／２−Ｎ／２−１が格納され、加算器１５によ りＩ，Ｉ＋Ｎ／２，Ｉ−Ｎ／２−１，が発生され、加算 器１６によりＪ，Ｊ＋Ｎ／２のメモリアドレスが発 生される。−Ｎは加算器１６にオーバフロー（Ｎ
以上）が発生した時メモリから出力され正しいＪ
方向位置を常に出力する。
メモリ２１は１ライン分すなわちＭ個の１次元
メモリであり以下の動作をくり返す事によりメモ
リ１に格納されたＪ方向（ラスタ方向）総和値N 〓J=
１ Ｄ（Ｉ，Ｊ）を格納するバツフアメモリである。
メモリ１にデータを格納する際に先に同じアドレ
スに格納された旧データを読み出しおきこのデー
タは減算器３に入力されメモリ２のＪ方向同一ア
ドレスすなわちＪ＋Ｎ／２の位置に格納されている データとの差演算が実行されこの出力値は加算器
４に入力され新しく入力されるデータを加算し、
この出力値をメモリ２の同一アドレスの所に格納
する。メモリ２のデータに対するこうした操作は
メモリ１の新データ入れ換えに対して、対応する
Ｉ方向位置における旧データをメモリ２の位置か
ら差し引き新データを加え込む修正を行つた事に
なり、メモリ１の新データ格納ごとにくり返さ
れ、メモリ２にはアドレスＩ＝１、２、…、Ｍそ
れぞれに常にＪ方向（ラスタ方向）総和値N 〓J=1 Ｄ
（Ｉ，Ｊ）を保持せしめる。
メモリであり以下の動作をくり返す事によりメモ
リ１に格納されたＪ方向（ラスタ方向）総和値N 〓J=
１ Ｄ（Ｉ，Ｊ）を格納するバツフアメモリである。
メモリ１にデータを格納する際に先に同じアドレ
スに格納された旧データを読み出しおきこのデー
タは減算器３に入力されメモリ２のＪ方向同一ア
ドレスすなわちＪ＋Ｎ／２の位置に格納されている データとの差演算が実行されこの出力値は加算器
４に入力され新しく入力されるデータを加算し、
この出力値をメモリ２の同一アドレスの所に格納
する。メモリ２のデータに対するこうした操作は
メモリ１の新データ入れ換えに対して、対応する
Ｉ方向位置における旧データをメモリ２の位置か
ら差し引き新データを加え込む修正を行つた事に
なり、メモリ１の新データ格納ごとにくり返さ
れ、メモリ２にはアドレスＩ＝１、２、…、Ｍそ
れぞれに常にＪ方向（ラスタ方向）総和値N 〓J=1 Ｄ
（Ｉ，Ｊ）を保持せしめる。
レジスタ５はメモリ１の（Ｉ，Ｊ）を中心位置
とするＮ×Ｎ個のデータの総和値を格納するレジ
スタであり以下の動作を行う。
とするＮ×Ｎ個のデータの総和値を格納するレジ
スタであり以下の動作を行う。
減算器６はレジスタ５の出力とラインメモリ２
の出力との差分をとる。ラインメモリ２の出力と
はアドレス（Ｉ−Ｎ／２−１）によつて読み出され るラスタ方向総和値である。加算器７は、減算器
６の出力と加算器４のデータとの加算を行う。こ
の加算器７の出力結果はレジスタ５に格納され、
次の画像データ入力時のくり返し演算に供する。
このアドレス（Ｉ−Ｎ／２−１）はアドレス発生器 ８より出力される。
の出力との差分をとる。ラインメモリ２の出力と
はアドレス（Ｉ−Ｎ／２−１）によつて読み出され るラスタ方向総和値である。加算器７は、減算器
６の出力と加算器４のデータとの加算を行う。こ
の加算器７の出力結果はレジスタ５に格納され、
次の画像データ入力時のくり返し演算に供する。
このアドレス（Ｉ−Ｎ／２−１）はアドレス発生器 ８より出力される。
以上の手順の経過を経て、レジスタ５には、
（Ｉ，Ｊ）で示される位置を中心とするＮ×Ｎの
領域の総和値、即ち の演算結果を格納する。
（Ｉ，Ｊ）で示される位置を中心とするＮ×Ｎの
領域の総和値、即ち の演算結果を格納する。
レジスタ９にはフイルタ特性を指定する定数Ｋ
をＫ／N2の形で格納しておき乗算器１０に入力し、 この値と（Ｉ，Ｊ）を中心とするＮ×Ｎの領域の
総和値との積演算を行い、加算器１１に入力す
る。メモリ１からはＤ（Ｉ，Ｊ）が読み出され加
算器１１によつて加算されフイルタ結果である(3)
式の結果を出力端Ｃに得る。この出力端Ｃにはデ
イスクメモリ２０が結合され、デイジタルフイル
タレーシヨンの結果を格納する。このメモリ２０
の内容はCRT（図示せず）に表示され、又は演算
データとしても利用される。
をＫ／N2の形で格納しておき乗算器１０に入力し、 この値と（Ｉ，Ｊ）を中心とするＮ×Ｎの領域の
総和値との積演算を行い、加算器１１に入力す
る。メモリ１からはＤ（Ｉ，Ｊ）が読み出され加
算器１１によつて加算されフイルタ結果である(3)
式の結果を出力端Ｃに得る。この出力端Ｃにはデ
イスクメモリ２０が結合され、デイジタルフイル
タレーシヨンの結果を格納する。このメモリ２０
の内容はCRT（図示せず）に表示され、又は演算
データとしても利用される。
本構成によるフイルタ特性はＮおよびＫによつ
て決定され−１≦Ｋ＜０ではハイパスフイルタと
して機能し、０＜Ｋではローパスフイルタとして
機能する。ハイパスフイルタの特性、及びローパ
スフイルタの特性は第３図，第４図で示した特性
と同じであり、Ｋ，Ｎの値を種々変化させること
によつて種々のフイルタ特性を得る。
て決定され−１≦Ｋ＜０ではハイパスフイルタと
して機能し、０＜Ｋではローパスフイルタとして
機能する。ハイパスフイルタの特性、及びローパ
スフイルタの特性は第３図，第４図で示した特性
と同じであり、Ｋ，Ｎの値を種々変化させること
によつて種々のフイルタ特性を得る。
本発明によれば従来N2回の加算によつて総和
値を求めた部分が４回（第５図減算器３，６およ
び加算器４，７）の加減算を行うだけでよい。し
かも、この４回の加減算はＮの大きさすなわちフ
イルタ特性に無関係である。それ故にフイルタリ
ング機能を向上できると共にその処理時間の短縮
をはかることができた。
値を求めた部分が４回（第５図減算器３，６およ
び加算器４，７）の加減算を行うだけでよい。し
かも、この４回の加減算はＮの大きさすなわちフ
イルタ特性に無関係である。それ故にフイルタリ
ング機能を向上できると共にその処理時間の短縮
をはかることができた。
第１図に示す画像の座標とバツフアメモリ１の
座標とは一対一に対応しない。即ち、バツフアメ
モリ１の記憶領域はＮ×Ｍであるのに対し、第１
図に示す画像はＭ×Ｍの領域をとり、互いに同一
の座標をとり得ないためによる。ラスタ走査の手
順の説明図を第７図に示す。この第７図で画像と
バツフアメモリ１との間の座標の関係をも説明で
きる。
座標とは一対一に対応しない。即ち、バツフアメ
モリ１の記憶領域はＮ×Ｍであるのに対し、第１
図に示す画像はＭ×Ｍの領域をとり、互いに同一
の座標をとり得ないためによる。ラスタ走査の手
順の説明図を第７図に示す。この第７図で画像と
バツフアメモリ１との間の座標の関係をも説明で
きる。
第７図で、画像１００は第１図に示したＭ×Ｍ
個の画素を持つ画像を示す。この画像１００か
ら、Ｍ×Ｎの大きさで画像を構成するブロツク
BM１を読出し、バツフアメモリ１に格納する。
但し、Ｍ×Ｎの大きさを持つ画像は１サイクルで
並列的に読出し格納させるのではなく、一点毎に
ラスタ走査しながら即ち走査点（Ｉ，Ｊ）を移動
しながら読出すことになる。従つて、Ｍ×Ｎの大
きさのBM１をバツフアメモリ１に格納させるに
は、Ｍ×Ｎ回の読出し操作（走査）とＭ×Ｎ回の
書込み操作が必要となる。この一連の操作が完了
すると、バツフアメモリ１にはBM１が格納され
たことになる。
個の画素を持つ画像を示す。この画像１００か
ら、Ｍ×Ｎの大きさで画像を構成するブロツク
BM１を読出し、バツフアメモリ１に格納する。
但し、Ｍ×Ｎの大きさを持つ画像は１サイクルで
並列的に読出し格納させるのではなく、一点毎に
ラスタ走査しながら即ち走査点（Ｉ，Ｊ）を移動
しながら読出すことになる。従つて、Ｍ×Ｎの大
きさのBM１をバツフアメモリ１に格納させるに
は、Ｍ×Ｎ回の読出し操作（走査）とＭ×Ｎ回の
書込み操作が必要となる。この一連の操作が完了
すると、バツフアメモリ１にはBM１が格納され
たことになる。
次に、BM２を読出しバツフアメモリに格納す
る。この手順は以下となる。先ず、BM２の先頭
位置のデータを読出し、このデータをバツフアメ
モリ１の先頭位置（アドレス）に格納する。この
際、前回のBM１の先頭データは削除され、代つ
てBM１の先頭データが格納されることになる。
いわゆるデータの更新を行つたことになる。以
下、次々に画像１００のBM２を走査し、前回の
BM１のデータを削除しながら、その走査によつ
て得たBM２のデータを新しくバツフアメモリに
格納させてゆく。BM２に代つてBM３を格納さ
せる場合でも同様な手順となる。
る。この手順は以下となる。先ず、BM２の先頭
位置のデータを読出し、このデータをバツフアメ
モリ１の先頭位置（アドレス）に格納する。この
際、前回のBM１の先頭データは削除され、代つ
てBM１の先頭データが格納されることになる。
いわゆるデータの更新を行つたことになる。以
下、次々に画像１００のBM２を走査し、前回の
BM１のデータを削除しながら、その走査によつ
て得たBM２のデータを新しくバツフアメモリに
格納させてゆく。BM２に代つてBM３を格納さ
せる場合でも同様な手順となる。
第８図，第９図にその時の手順の様子を示す。
第８図で、t0〜t1はBM１の読出し、格納のタイ
ムチヤーテ、t1〜t2はBM２の読出し、格納のタ
イムチヤート、t2〜t3はBM３の読出し、格納の
タイムチヤートを示す。他のBMiについても同様
となる。（但しｉ＝４、５…）。
第８図で、t0〜t1はBM１の読出し、格納のタイ
ムチヤーテ、t1〜t2はBM２の読出し、格納のタ
イムチヤート、t2〜t3はBM３の読出し、格納の
タイムチヤートを示す。他のBMiについても同様
となる。（但しｉ＝４、５…）。
第９図は、その時のバツフアメモリ１へのデー
タ格納の状態を示す。ｔ＝t1時点でBM１が格納
終了し、ｔ＝t2時点でBM２が格納終了したこと
を示す。
タ格納の状態を示す。ｔ＝t1時点でBM１が格納
終了し、ｔ＝t2時点でBM２が格納終了したこと
を示す。
第１０図は、バツフアメモリ１でのデータ更新
中の様子を示す。今、最新の情報ａの画像をバツ
フアメモリ１に格納させる場合を想定する。この
情報ａがブロツクBMnに属するとするとし、且
つブロツクBMnの途中の位置での情報とすると、
その時のバツフアメモリへの書込みは第１０図の
如くなる。即ち、前回のブロツクをBMlとする
と、新しい現在のブロツクBMnの一部のデータ
と前回のブロツクBMlの一部のデータとがバツフ
アメモリの中で共存することになる。画像の走査
が進むに従つて、BMnのデータは実線矢印の方
向に次々に格納されてゆく。
中の様子を示す。今、最新の情報ａの画像をバツ
フアメモリ１に格納させる場合を想定する。この
情報ａがブロツクBMnに属するとするとし、且
つブロツクBMnの途中の位置での情報とすると、
その時のバツフアメモリへの書込みは第１０図の
如くなる。即ち、前回のブロツクをBMlとする
と、新しい現在のブロツクBMnの一部のデータ
と前回のブロツクBMlの一部のデータとがバツフ
アメモリの中で共存することになる。画像の走査
が進むに従つて、BMnのデータは実線矢印の方
向に次々に格納されてゆく。
さて、第１０図で情報ａの走査点を（ｉ，ｊ）
と、すると、この情報ａを格納するバツフアメモ
リ１の格納位置（書込み位置）は（ｉ，ｊ）では
なく、ブロツク単位に換算した値（i′，j′）とな
る。本発明のクレームでは、この（i′，j′）の座
標をもつてバツフアメモリ１への格納位置（書込
み位置）とした。更に、クレームでは、第６図で
現在の書込み位置を（I′＋Ｎ／２，J′＋Ｎ／２）とし
た が、これを（I′，J′）と示し、代りにフイルタの
注目点（中心点）（I′，J′）を（I′−Ｎ／２，J′−
Ｎ／２） とした。これらの表現の違いは、あくまで表現の
違いのみであつて、実質上は何ら変化はない。
と、すると、この情報ａを格納するバツフアメモ
リ１の格納位置（書込み位置）は（ｉ，ｊ）では
なく、ブロツク単位に換算した値（i′，j′）とな
る。本発明のクレームでは、この（i′，j′）の座
標をもつてバツフアメモリ１への格納位置（書込
み位置）とした。更に、クレームでは、第６図で
現在の書込み位置を（I′＋Ｎ／２，J′＋Ｎ／２）とし
た が、これを（I′，J′）と示し、代りにフイルタの
注目点（中心点）（I′，J′）を（I′−Ｎ／２，J′−
Ｎ／２） とした。これらの表現の違いは、あくまで表現の
違いのみであつて、実質上は何ら変化はない。
第１図はデイジタルフイルタの説明図、第２図
イ，ロは重み関数とその周波数領域での特性図、
第３図イ，ロ，ハはデイジタルハイパスフイルタ
の特性図、第４図イ，ロはデイジタルローパスフ
イルタの特性図、第５図は本発明の２次元デイジ
タル画像を計測するための一例を示す図、第６図
は本発明のデイジタルフイルタの実施例図、第７
図は画像１００とブロツクとの関係を示す図、第
８図はブロツクの読出し手順を示す図、第９図は
バツフアメモリへの格納順序を示す図、第１０図
はバツフアメモリのデータ更新中を示す図であ
る。 １…メモリ、２…メモリ、８…アドレス発生
部。
イ，ロは重み関数とその周波数領域での特性図、
第３図イ，ロ，ハはデイジタルハイパスフイルタ
の特性図、第４図イ，ロはデイジタルローパスフ
イルタの特性図、第５図は本発明の２次元デイジ
タル画像を計測するための一例を示す図、第６図
は本発明のデイジタルフイルタの実施例図、第７
図は画像１００とブロツクとの関係を示す図、第
８図はブロツクの読出し手順を示す図、第９図は
バツフアメモリへの格納順序を示す図、第１０図
はバツフアメモリのデータ更新中を示す図であ
る。 １…メモリ、２…メモリ、８…アドレス発生
部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｍ×Ｍの２次元デイジタル画像をラスタ走査
しながらＮ×Ｎ（但し、Ｎ＜Ｍ）のフイルタ領域
でフイルタレーシヨンを行うデイジタルフイルタ
に於て、 Ｎ×Ｍの大きさの記憶領域を持つバツフアメモ
リと、 上記２次元デイジタル画像をラスタ走査し次々
に各走査点（Ｉ，Ｊ）（但し、Ｉ＝１、２、…Ｍ，
Ｊ＝１、２、…Ｍ）毎のデータを上記バツフアメ
モリに格納させると共に、該バツフアメモリがデ
ータ満杯になつた時にはバツフアメモリのスター
ト位置（アドレス）から順々に新しい走査点のデ
ータを古いデータに代つて入れ換えて更新させる
第１の手段と、 １×Ｍの大きさの記憶領域を持つ第１のレジス
タと、 上記バツフアメモリへの走査点毎にデータ書込
み毎に、そのバツフアメモリの最新書込み位置
（アドレス）を（I′，J′）（但し、I′＝１、２、…
Ｍ，J′＝１、２、…Ｎとする）とした時、第１の
レジスタのJ′番目の位置（アドレス）に値（それ
までのJ′番目の位置の格納値−バツフアメモリの
更新前の値＋最新書込みデータ）を書込ませる第
２の手段と、 第２のレジスタと、 走査点（I′，J′）（但し、I′＝１、２、…Ｍ，
J′＝１、２、…Ｎ）毎に該走査点よりそれぞれ
Ｎ／２だけ小さい位置、即ち（I′−Ｎ／２，J′−Ｎ／
２）を 中心としたＮ×Ｎのフイルタ領域の総和値を上記
第１のレジスタの格納内容より得、第２のレジス
タに格納させると共に、走査点が更新する毎に該
更新点を中心としたＮ×Ｎのフイルタ領域の総和
値を前回の走査点でのフイルタ領域での総和値に
代つて格納させてなる第３の手段と、 該第２のレジスタの格納値と所定の設定値との
積を求める第４の手段と、 現在の走査点（I′，J′）（但し、I′＝１、２、…
Ｍ，J′＝１、２、…Ｎ）とした時のバツフアメモ
リの位置（アドレス）（I′−Ｎ／２，J′−Ｎ／２）で
のバ ツフアメモリの格納データと上記第３の手段によ
る積算結果との加算又は減算を行い、その結果を
フイルタレーシヨン出力とする第５の手段と、 より成るデイジタルフイルタ。 ２ 上記所定の設定値およびフイルタ長Ｎを変化
させる事により所望のフイルタ特性を実現する特
許請求の範囲第１項記載のデイジタルフイルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58188333A JPS6080373A (ja) | 1983-10-11 | 1983-10-11 | デイジタルフイルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58188333A JPS6080373A (ja) | 1983-10-11 | 1983-10-11 | デイジタルフイルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6080373A JPS6080373A (ja) | 1985-05-08 |
| JPH0434865B2 true JPH0434865B2 (ja) | 1992-06-09 |
Family
ID=16221775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58188333A Granted JPS6080373A (ja) | 1983-10-11 | 1983-10-11 | デイジタルフイルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6080373A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009037348A (ja) * | 2007-07-31 | 2009-02-19 | Canon Inc | 画像処理装置及び方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0748796B2 (ja) * | 1984-06-09 | 1995-05-24 | 富士写真フイルム株式会社 | 画像信号補正方法 |
| GB8526817D0 (en) * | 1985-10-31 | 1985-12-04 | Crosfield Electronics Ltd | Image enhancement |
| JPH01176560A (ja) * | 1987-12-29 | 1989-07-12 | Konica Corp | カラー画像処理装置 |
-
1983
- 1983-10-11 JP JP58188333A patent/JPS6080373A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009037348A (ja) * | 2007-07-31 | 2009-02-19 | Canon Inc | 画像処理装置及び方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6080373A (ja) | 1985-05-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4682301A (en) | Digital filter for processing two-dimensional digital image | |
| JPH0273477A (ja) | 画素値修正方法及び装置 | |
| JPH04505228A (ja) | ディジタルｘ線イメージ用のトーン・スケール発生方法及び装置 | |
| JPH01160264A (ja) | 画像処理方法 | |
| JP2906791B2 (ja) | 画像処理装置 | |
| JPH1021387A (ja) | 画像処理装置および処理方法 | |
| JP3262668B2 (ja) | 放射線写真画像のための高速対話式オフライン処理方法 | |
| JP3298732B2 (ja) | 放射線画像の部分の表示方法 | |
| JP3095713B2 (ja) | 超音波診断装置 | |
| JP3738791B2 (ja) | 画像処理方法および装置 | |
| US6614044B2 (en) | Image signal generating method, apparatus and program | |
| JPS6080373A (ja) | デイジタルフイルタ | |
| JP3696339B2 (ja) | 画像処理方法および装置 | |
| JPH0793525A (ja) | 断層画像生成方法及び装置 | |
| US20050182803A1 (en) | Finite impulse response filter method and apparatus | |
| JP2962527B2 (ja) | 電荷画像走査装置 | |
| CN111243054A (zh) | 切片数据的处理方法、装置及设备 | |
| JPH07248557A (ja) | 放射線画像の処理方法 | |
| JPH05135165A (ja) | 画像処理装置 | |
| CN106447783B (zh) | 一种基于光线投射算法的三维网格生成方法及装置 | |
| JPH09160149A (ja) | 画像処理方法および装置 | |
| JP2604710B2 (ja) | 画像変換装置 | |
| JP2852799B2 (ja) | デジタル放射線画像信号の処理装置 | |
| JPH0572624B2 (ja) | ||
| JP3483426B2 (ja) | 画像縮小方法及びプログラムを記録した記憶媒体 |