JPS6142045A

JPS6142045A - 画像フアイリング装置

Info

Publication number: JPS6142045A
Application number: JP16311784A
Authority: JP
Inventors: Norio Aoki; 青木　則夫
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1984-08-02
Filing date: 1984-08-02
Publication date: 1986-02-28

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、多階調のディジタル化された画像データを記
録する装置に関するものであり、特に医学用のＸ線画像
データなどの多階調、高解像度の画像データを大量に記
録する装置において利用できるものである。

従来例の構成とその問題点従来、ディジタル画像データの記録装置としては、計算
機用の磁気ディスク装置などが主に用いられてきた。こ
れら従来の磁気ディスク装置では記録容量が少なく、ま
た記録単位あたりの価格が高いことも問題となって、い
わゆる画像ファイリング装置や画像データ、ベースの実
用化が遅れていた。近年、ディジタル記録方式の光デイ
スク装置あるいは、光磁気記録装置などの新しい記録デ
バイスの出現によって安価で大容量の画像ファイリング
装置の実現が可能罠なってきた。しかし、これらの新し
い記録デバイスにおいても媒体あたりの記録容量は、せ
いぜい１ギガ、バイト程度であり、解像度１０００ＸＩ
　０００．階ｖ！４８ヒツト程度の画像データを記録し
ようとすれば、記録枚数は、たかだか１０００枚程度に
しかならず、エラー訂正符号などによる記録データの冗
長性を考慮すれば、実際の記録枚数はさらに少なくなる
。

そのため、従来の画像ファイリング装置では第１図の構
成に示すように画像データを圧縮して記録する方法がと
られている。同図において１は画像入力装置であり通常
ＴＶ左カメラどが画像入力の手段として用いられる。２
け、入力画像あるいは、再生画像を格納するための画像
メモリであり、３は、画像メモリ２に格納された画像デ
ータを表示する表示装置である。４Ｖｉ、データ圧縮、
伸長部であシ、画像データの記録時には圧縮を、再生時
ＫＦｉ伸長を行なう。６け、圧縮された画像データを記
録するための記録装置である。６は、画像の入力、再生
時のデータの流れを制御する制御回路である。データ圧
縮の方式としては、従来からいくつかの方式が提案され
ているが、扱う画像データの性質によって圧縮効果、適
性などが異なるため、通常は、その画像７アイリング装
置が扱う画像データの種類、性質に最も適した圧縮方式
を採用して、第１図の従来例に示したデータ圧縮、伸長
部を構成していた。連続画や、アニメーシッン、あるい
け低品質（階調性、解像度）の画像に対しては、これら
のデータ圧縮の効果が認められ、またデータ圧縮に伴な
う情報の損失があっても、それほど問題とはならない。

しかし品質の高い画像、特に医学用のＸ線画像データな
どの多階調、高解像度の画像データを扱う装置において
は記録画像を忠実に再現することが１要であり、圧縮に
よる情報の損失が許されず、また一般的には連続画では
ないことからフレーム相関を利用した圧縮方式などが適
用できないことなどから、適当な圧縮方式がなく、これ
らの高品質の画像データを扱うファイリング装置では一
枚の画像あたりの情報量が非常に多い（通常、Ｘ線画像
データでは、階調７〜１０ビツト、解像度１００Ｑ×１
０００〜２０００Ｘ２０００が要求される）にもかかわ
らず、従来は第１図に示した構成例において、データ圧
縮、伸長部４を欠いた状態で構成されていた。

発明の目的本発明は、上記に説明したような高品質の画像をファイ
リングする装置の問題点に鑑みてなされたものであり、
対象として扱う画像の性質を利用して原画像データを効
果的に圧縮することによって記録媒体あたりの記録画像
データ数の増大をはかることを目的とするものである。

発明の構成本発明は、入力画像を任意の複数の領域に分割指定する
手段と、複数に分割指定された入力画像の各領域につい
てデータの圧縮変換の有無、方法を指定する手段と、入
力画像データを分割指定された領域ごとに指定された圧
縮画像データに変換する手段と、従来の画像ファイリン
グ装置の構成要素である画像入力装置９画像メモリ、表
示装置および記録装置と制御回路から構成される。

実施例の説明本発明にかかる画像７アイリング装置の対象となる代表
的な入力画像は医学用のＸ線画像データである。従って
以後の実施例では、入力画像データがＸ線画像データで
あるとして図面を用いて詳細な説明を行なう。

一般に医学用の画像データ、特にＸ線画像データについ
ては通常の画像に比較しても階調性（７〜１０ビツト）
、解像度（１０００Ｘ１０００〜２０００Ｘ２０００　
）などの点で厳しい特性が要求される。しかし、実用的
な見地からは入力画像の全体について厳しい特性が必ず
しも必要なわけではなく、入力画像中の患部あるいはＲ
，０，１（Ｒｅｇｉｏｎ　Ｏｒ　Ｉｎｔｅｒｅ＋ｓｔ　
）と呼ばれる注目すべき部分については豊富な情報量を
必要とするが、その他の部分については全体像を知る、
あるいけ位置１寸法を知るという程度の情報量で十分で
あり、入力画像中の領域によって必要とされる特性が異
なるという特徴がある。ただし、画像中の重要な部分は
個々の入力画像によって異なる。従来の圧縮方式では、
画像の全域に対して一律な処理を行なっていたため、重
要な部分での情報の欠損が問題となっていたわけである
。これに対し、本発明で提案する画像ファイリング装置
では、専門知識を有する操作者との簡単な対話によって
入力画像を重要な部分と、そうでない部分に分割して領
域分けを行ない、各領域毎に必要とされる精度を保証す
る画像に変換を行なって圧縮効果を得るものである。

第２図は、本発明の第１の実施例を示すブロック構成図
である。７ｉｊ画像メモリ上にある画像データを複数の
領域に分割指定する領域指定部、８け領域指定部によっ
て分割指定された各領域ごとに圧縮方法、程度を指定す
る変換指定部、９け領域指定部７および変換指定部８に
よって指示された内容に従って画像メモリ上のデータを
領域ごとにデータ変換するデータ変換部である。

実施例の動作を説明するために第３図忙、前記領域指定
部７．変換指定部８．データ変換部９の異体的な構成例
を示す。第３図において１１けカーソル操作卓であり、
１２は階調指定用テン、キーである。１３Ｆｉオ一バレ
イ表示制御回路であり、表示装置３上へのカーソル１０
の重ね表示を制御する。１１と１３が領域指定部、７，
１２が変換指定部８にそれぞれ相当する。ここでは最も
単純な圧縮方法として階調数を減少させる方法を例にと
りあげる。操作者は、カーソル操作卓を操作することに
よって、同図に示したように画像表示装置上にボックス
形のカーソルを表示させる。カーフルの位置、寸法（Ｘ
、ｙ）等は、カーソル操作卓からの指示信号を制御回路
に送り、オーバーレイ表示制御回路によって画面上に重
ね表示しながら、操作者の判断によって入力画像中の特
定の領域を囲むように任意にセットすることができる。

カーソルのセットが終了すると、操作者はボックス形の
カーソルで囲まれた領域の内側あるいは外側に対して、
ふされしい記録階調数をテン、キー１２によって指定す
る。必要であれば上記の操作をくり返して画面上を複数
の領域に分割して、各領域ごとにふされしい記録階調を
設定する。設定された領域と記録階調のデータはデータ
変換のために制御回路６に記憶保持させる。次にデータ
変換回路１４について説明する。記録装置６へのデータ
格納時には入力画像を、分割された複数の領域画偉群の
集合として扱う。データ変換回路１４では、制御回路６
に保持された領域分割と記録階調のデータに従ってまず
第１の領域画像のデータを、画像メモリ２から処理単位
ずつノくッファ１゜１６に読み込む。次に、複数のパッ
ク回路群１６の中から第１の領域画像に指定された階調
数に相当するパック回路を選択し、バッファ１の原画像
データを下位のビットのデータから順に切り捨てること
により階調数を変換した後変換された画像データをパッ
クして、バッファ２，１７に格納する。圧縮を行なわな
いフル階調の領域データの場合には、そのｉｔバッファ
１からバッファ２への転送を行なうだけでよい。パフ７
７２に用意された圧縮データを、記録装置６に順次転送
、記録する。第１の領域画像のデータとしては上記の変
換データの他に再生時に必要となる画像メモリ上でのア
ドレス情報、記録階調数などのデータも記録しておく。

これらのデータは、ファイル管理情報として別途記録し
ておいてもよい。第２の領域画像以後についても同様で
あり、それぞれの領域に指定された階調数に適したパッ
ク回路によってデータを効率的に圧縮変換して記録する
。

次に画像データを再生する時には、まず第１の領域画像
についてのアドレス情報と記録階調数を記録装置から読
み出す。その後、記録装置から処理単位ずつバッファ３
，１Ｂに、画像データを読み出す。次に複数のアン・パ
ック回路群１９の中から第１の領域画像に指定された階
調数に相当するアン、パック回路を選択し、パックされ
ていた画像データを原画像データに復元する。この時、
記録時のデータ変換によって失なわれた下位のビットの
データについては、適当な固定値を代入することＫより
復元を行なう。このようにして復元されたバッファ４，
２０の画像データをアドレス情報に従って画像メモリ２
に転送し、順次画像の再生を行なう。第２の領域画像以
後についても同様の処理を行なう。最も単純であるが、
よく用いられる例として、第４図に示したように入力画
像を中心部（全画面のμ相当）と、残りの周辺部とに分
割する場合を考えてみる。同図のように、重要な情報の
含まれる中心部（領域１）は、フル階調の８ビツトで、
周辺部（領域２）Ｖｉ４ビットの階調でデータを圧縮記
録するものとする。また記録装置は１バイトを１ワード
として扱うものとする。記録データのフォーマット例を
第５図に示す。

領域画像データ・の記録はたとえば走査線ごとに行なう
。第１の領域画像の第１走査線のデータは、先頭データ
ｐ４のＸ座標（ｍ＋１）、ｙ座標（１）。

データ数（ｎ）、　　ｎバイト分の画像データの順に構
成される。一方、第２の領域画像のデータについては、
２点の画像データをパックして１バイトとし、同様に記
録する。第１の走査線のデータは、先頭データｐ１のＸ
座標（１）＋　ｙ座標（１）、データ数（ｎ）。

ｎバイト分の圧縮画像データの順に構成される。

領域１の混在するｌ第Ｉの走査線のデータは、先頭デー
タｐ２のＸ座標（１）ｔ　ｙ座標（２）、データ数（”
／２　）・シ２バイト分の圧縮データから成る第１ブロ
ツクと次の先頭データｐ３のＸ座標（ｍ＋ｎ＋１）、　
　ｙ座標（１）、データ数（Ｌ二ｌ１ｌ）。

−に」−バイト分の圧縮データから成る第２ブロツクの
順に構成される。ただし、データ数に端数が生じた場合
には切り上げるものとする。再生時には、１バイト分の
圧縮データをアン・パックして元の２点（２バイト分）
の画像データを復元する。階調変換の際に失なわれた下
位４ビツトのデータとしては、たとえば中間値の８を一
律に与える。アドレス情報とデータ数を同時に記録して
いるので再生時には誤りなく画像データのみをアンパッ
クして元の位置に再生することができる。上記のような
比較的簡単な操作によっても記録データ量を従来の約％
程度Ｋまで圧縮することができる。また人間の目の階調
性に対する感度は、空間的な分解能はどけ鋭くないので
画質の劣化もそう著しくけない。第３図において点線で
示した第２の画像メモリ２１は、データ変換回路１４で
圧縮変換された画像データから復元した画像を格納し、
表示するための補助的な画像メモリである。必要により
、第２の画像メモリを用意して、変換データをただちに
再生することによって、領域分割および圧縮変換による
画質の劣化状況を、記録を行なう前に把握することがで
きると共に、より適切な圧縮階調数の指示を行なうこと
が可能になる。

上記の実施例で説明した記録データのフォーマット、デ
ータ変換回路の構成等は１つの例であり当然他の手法、
構成によっても実現できることはいうまでもない。デー
タ変換回路１４は、ＣＰｖ等を用いてソフトウェア処理
を行なうことＫよっても実現することができる。

第６図は、データ変換回路の第２の実施例を示している
。同図に示したデータ変換回路２１では、領域ごとに指
定された階調数に変換された圧縮データをビット平面ご
とに扱い、各ビット平面ごとにラン、レングス・　コー
ディングを行なってさらに圧縮、記録を行なう。多階調
、高解像度の画像の場合、下位のビット平面では、空間
周波数の高い信号成分が多いため、ラン２　レングス、
コーディングを行なうとかえってデータ量が増大してし
まう場合さえある。ところが上位のビット平面の情報は
空間周波数も低く、同一データの連続性もあるのでラン
・　レングス・　コーディングの効果が大きく認められ
る。第６図の実施例では分割指定された各領域画像デー
タを、処理単位ずつバッファ１，１５に読みこむ。この
原画像データを階調変換回路２２によって下位のビット
のデータを切り捨てて指定の階調数のデータに変換する
。次に変換された画像データを上位のビット平面から順
に符号化回路２３によってラン、レングス符号化を行な
いバッファ２・　１７に結果を格納してゆく。

圧縮を行なわない領域の画像データの場合には、スイッ
チ回路ＳＷ１によって信号の経路を変え、原画像データ
をそのままバッファ２に転送する。

画像を再生する場合には、記録装置から圧縮画像データ
をパフ７７３に読み出す。次に復号化回路２４によって
、ビット平面ごとにラン、レングス符号を復号化し、さ
らに階調復元回路２６によって元のフル階調の画像デー
タを復元する。ただし、記録時の切り捨てＫよって失な
われた下位のビットのデータとしては適当な固定値を与
えるものとする。圧縮をしないで記録している領域の画
像データの場合にはスイッチ回路ＳＷ２によって信号の
経路を変え、そのままバッファ４．２０にデータ転送を
行なう。第６図の実施例に示したようなデータ変換回路
を採用することによって通常は、さらに大きな圧縮効果
を得ることができる。第１゜第２のデータ変換回路の実
施例を組み合わせて、上位のビット平面のデータは、ラ
ン、レングス符号によってビット平面ごとに記録を行な
い、比較的下位のビットの情報だけを、数点ずつパック
して記録を行なうという構成も考えられる。回路構成は
複雑になるが、フル階調で記録を行なう領域の画像デー
タに対しても適用できるので大きな圧縮効果が期待でき
る。第７図は、本発明にかかる画像ファイリング装置の
他の実施例を示している。

構成要素は、第３図に示した実施例と全く同様であるが
、本実施例の場合には、カーソルとして、たとえば十字
形のカーソルを採用し、オーバレイ表示制御回路１３に
よって表示装置３上にはカーソル中心の移動軌跡が表示
される。操作者は、カーソル操作卓１１を操作して表示
装置の画像上に任意の曲線を重ね表示させ、このカーソ
ル１０の移動軌跡によって領域の分割指定を行なう。こ
の場合のカーソル操作卓としてはトラック・ボールなど
の装置が望ましい。本来曲線成分の多いＸ線画像データ
などに対して、より適切な領域指定が行なえるという利
点が得られる。以上の実施例の説明ではデータの圧縮変
換の方法として下位のビットのデータを切り捨てて階調
数を減少させるという方法のみを例としてとりあげてき
たが、この他にも隣接する走査線間のデータの相関を利
用した圧縮方式や、予測符号化など、いくつかの圧縮方
式が提案されており、データ変換の方法として、指定さ
れた領域画像にのみ、これらの圧縮を行なうという構成
も可能である。この場合には、たとえば第３図の実施例
に示したデータ変換回路１４中のパック回路群１６、ア
ン、パック回路群１７のかわりに、これらの圧縮符号化
、復号化回路を用意しておき、キー、ボードあるいはス
イッチ・ボードから成る変換指定部８によって、圧縮操
作の要否、あるいは圧縮符号化の種類などの情報を与え
てやればよい。

発明の効果以上の説明で述べてきたように、本発明にがかる画像フ
ァイリング装置では扱う画像データの特徴に注目して、
操作者が簡単な対話形式によって入力画像をいくつかの
領域に分割指示して、重要な部分の画像データの情報は
全く損・）ことなく、全画像のデータを効果的に圧縮し
て、記録効率の上昇を図ることができる。簡単な構成要
素を付加するだけで、操作性、記録容量などの点で実用
的な画像７アイリング装置を提供することを可能にし、
大きな産業上の利用効果を得ることができる。

また実施例の説明においては、対象と々る入力画像の代
表例として医学用のＸ線画像をとりあげ説明を行なって
きたが、同様の特徴を有する他の種類の入力画像に対し
ても°適用できることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の画像ファイリング装置の構成を示す図、
第２図は本発明にかかる画像ファイリング装置の第１の
実施例を示す構成図、第３図は第１の実施例の本発明に
かかる構成要素の具体的な構成例を説明する図、第４図
は表示画面上の領域の分割指定例を示す図、第５図は変
換後の記録データのフォーマットの例を示す図、第６図
は本発明にかかるデータ変換回路の第２の実施例を示す
図、第７図は本発明にかかる画像ファイリング装置の第
２の実施例を説明する構成図である。２・・・・・・画像メモリ、３・・・・・・表示装置、
６・・・・・・記録装置、７・・・・・・領域指定部、
８・・・・・・変換指定部、９・・・・・・データ変換
部、１１・・・・・・カーソル操作卓、１２・・・・・
・テン、キー、１３・・・・・・オーバーレイ表示制御
回路、１４．２１・・・・・・データ変換回路。代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図第４図第５図チー７．７−（ｌｌｖ２ｗＩＪ６図Ｉ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）少なくとも２階調以上の階調を有するディジタル
画像データを記録する装置であって、入力画像を任意の
複数の領域に分割指定する手段と、前記の複数に分割指
定された入力画像の各領域について画像データの圧縮変
換の仕様を指定する手段と、入力画像データを分割指定
された領域ごとに指定された仕様に従って圧縮、伸長変
換する手段とを備えたことを特徴とする画像ファイリン
グ装置。
（２）領域の分割指定は、入力画像データを表示するデ
ィスプレイ装置上に枠状のカーソルを重ね表示し、前記
カーソルの位置、形状を操作する手段によって行なうこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の画像ファ
イリング装置。
（３）領域の分割指定は、入力画像データを表示するデ
ィスプレイ装置上にカーソルを重ね表示し、前記カーソ
ルの移動軌跡によって領域を囲むように操作する手段に
よって行なうことを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載の画像ファイリング装置。
（４）領域ごとの画像データの圧縮変換は、下位のビッ
トの画像データから順次切り捨てて階調数を減少させる
ことによって行なうことを特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載の画像ファイリング装置。
（５）画像データの圧縮変換において、少なくとも１つ
以上のビット平面については、ラン・レングス・符号を
用いて圧縮符号化することを特徴とする特許請求の範囲
第４項に記載の画像ファイリング装置。