數(shù)字圖像處理方法以及攝影裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種對(duì)數(shù)字圖像進(jìn)行處理的數(shù)字圖像處理方法以及進(jìn)行攝影的攝影 裝置，特別是涉及一種基于與成為處理對(duì)象的關(guān)注像素和處于該關(guān)注像素的周圍的鄰近像 素有關(guān)的像素間的距離信息以及像素值的差分信息來決定濾波器系數(shù)的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002] 這種數(shù)字圖像處理方法以及攝影裝置用于所有醫(yī)用圖像裝置（CT(Comp Uted Tomography:計(jì)算機(jī)斷層掃描）裝置、MRI (Magnetic Resonance Imaging:磁共振成像）裝 置、超聲波斷層攝影裝置、核醫(yī)學(xué)斷層攝影裝置等）、無損檢查CT裝置、數(shù)字照相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z 像機(jī)等。
[0003] 存在提出了作為邊緣保留型平滑濾波器之一的雙邊濾波器（bilateral filter) 的論文（例如，參照非專利文獻(xiàn)I)，存在對(duì)將雙邊濾波器應(yīng)用于PET (Positron Emission Tomography:正電子放射斷層掃描）圖像的結(jié)果進(jìn)行論述的論文（例如，參照非專利文獻(xiàn) 2)。作為平滑濾波器而周知的加權(quán)平均濾波器（均值濾波器、高斯濾波器等）基于與成為 處理對(duì)象的關(guān)注像素和處于該關(guān)注像素的周圍的鄰近像素有關(guān)的像素間的距離信息來決 定濾波器核的系數(shù)（以下，簡(jiǎn)稱為"濾波器系數(shù)"）。另一方面，在雙邊濾波器中，除了基于 與關(guān)注像素和鄰近像素有關(guān)的像素間的距離信息以外，還基于與關(guān)注像素和鄰近像素有關(guān) 的像素值的差分信息，通過下述（1)式和下述（2)式來決定濾波器系數(shù)W。
[0004] [數(shù) 1]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種數(shù)字圖像處理方法，基于與成為處理對(duì)象的關(guān)注像素和處于該關(guān)注像素的周圍 的鄰近像素有關(guān)的像素間的距離信息W及像素值的差分信息來決定濾波器系數(shù)，使用所決 定的該濾波器系數(shù)對(duì)數(shù)字圖像進(jìn)行處理，該數(shù)字圖像處理方法的特征在于， 當(dāng)將A設(shè)為處理對(duì)象的數(shù)字圖像并且將B設(shè)為拍攝與該處理對(duì)象的數(shù)字圖像A相同 的對(duì)象物而得到的其它數(shù)字圖像時(shí)，還使用該其它數(shù)字圖像B的信息來決定上述濾波器系 數(shù)，W對(duì)上述處理對(duì)象的數(shù)字圖像A進(jìn)行處理。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字圖像處理方法，其特征在于， 上述其它數(shù)字圖像B是形態(tài)圖像。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的數(shù)字圖像處理方法，其特征在于， 用于決定上述濾波器系數(shù)的W像素值的差分為變量的函數(shù)是非增函數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1~3中的任一項(xiàng)所述的數(shù)字圖像處理方法，其特征在于， 當(dāng)將i設(shè)為上述關(guān)注像素的編號(hào)，將j設(shè)為相對(duì)于上述關(guān)注像素i的上述鄰近像素的 編號(hào)，將W設(shè)為相對(duì)于關(guān)注像素i的上述鄰近像素j的權(quán)重系數(shù)，將Qi設(shè)為關(guān)注像素i的 鄰近像素集合，將k設(shè)為屬于上述鄰近像素集合的變量，將r(i)設(shè)為自基準(zhǔn)點(diǎn)起的關(guān)注 像素i的位置矢量，將r (j)設(shè)為自上述基準(zhǔn)點(diǎn)起的鄰近像素j的位置矢量，將Ib (i)設(shè)為上 述其它數(shù)字圖像B中的關(guān)注像素i的像素值，將Ib(j)設(shè)為上述其它數(shù)字圖像B中的鄰近像 素j的像素值，將F設(shè)為W像素間的距離為變量的任意的函數(shù)，將H設(shè)為W其它數(shù)字圖像B 中的鄰近像素的像素值的差分為變量的任意的函數(shù)時(shí)， 通過下式來決定上述處理對(duì)象的數(shù)字圖像A的濾波處理中的上述濾波器系數(shù)W(i，j): W(i，j) =w(i，_].)/!：w(i，k) w(i，_1.) = F(| |r(i)-r(j) I I) XH(|lb(i)-Ib(j) I) 其中，Sw(i，k)是屬于鄰近像素集合的變量k的w(i，k)的總和。
5. -種攝影裝置，用于進(jìn)行攝影，該攝影裝置的特征在于，具備： 濾波器決定單元，其決定濾波處理中的濾波器系數(shù)；W及 數(shù)字圖像處理單元，其對(duì)基于所拍攝到的圖像的數(shù)字圖像進(jìn)行處理， 其中，當(dāng)將A設(shè)為處理對(duì)象的數(shù)字圖像并且將B設(shè)為拍攝與該處理對(duì)象的數(shù)字圖像A 相同的對(duì)象物而得到的其它數(shù)字圖像時(shí)，上述濾波器決定單元基于與成為處理對(duì)象的關(guān)注 像素和處于該關(guān)注像素的周圍的鄰近像素有關(guān)的像素間的距離信息W及像素值的差分信 息，還使用上述其它數(shù)字圖像B的信息來決定上述濾波器系數(shù)， 上述數(shù)字圖像處理單元使用由濾波器決定單元決定的濾波器系數(shù)對(duì)上述處理對(duì)象的 數(shù)字圖像A進(jìn)行處理。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的攝影裝置，其特征在于，還具備： 攝影單元，其具有拍攝靜止圖像的照相機(jī)功能或者拍攝運(yùn)動(dòng)圖像的攝像機(jī)功能；W及 數(shù)字圖像轉(zhuǎn)換單元，其將由該攝影單元拍攝到的圖像轉(zhuǎn)換為上述數(shù)字圖像。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的攝影裝置，其特征在于， 上述攝影裝置是進(jìn)行核醫(yī)學(xué)診斷的核醫(yī)學(xué)診斷裝置， 上述數(shù)字圖像處理單元對(duì)基于在核醫(yī)學(xué)診斷中獲得的核醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的數(shù)字圖像進(jìn)行處 理。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的攝影裝置，其特征在于， 上述處理對(duì)象的數(shù)字圖像A是基于上述核醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的數(shù)字圖像， 上述其它數(shù)字圖像B是形態(tài)圖像。
【專利摘要】在本發(fā)明的數(shù)字圖像處理中，作為使用了雙邊濾波器的濾波處理，分別設(shè)定以像素間的距離為變量的加權(quán)函數(shù)F和以鄰近像素的像素值的差分為變量的加權(quán)函數(shù)H(步驟S4)。此時(shí)，不使用處理對(duì)象的PET圖像，而將CT圖像用作其它數(shù)字圖像，來設(shè)定施加取決于CT圖像的邊緣強(qiáng)度(鄰接像素與關(guān)注像素的像素值的差分)的權(quán)重的加權(quán)函數(shù)H。這樣，CT圖像也被用作其它數(shù)字圖像來決定濾波器系數(shù)(步驟S6)，使用所決定的濾波器系數(shù)，對(duì)處理對(duì)象的數(shù)字圖像進(jìn)行PET圖像的濾波處理(步驟S7)。因而，能夠不被處理對(duì)象的PET圖像的噪聲水平影響地進(jìn)行濾波處理。其結(jié)果，能夠在維持空間分辨率的同時(shí)降低噪聲。
【IPC分類】G01T1-161, G06T5-20, A61B6-03
【公開號(hào)】CN104685539
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380050889
【發(fā)明人】小林哲哉
【申請(qǐng)人】株式會(huì)社島津制作所
【公開日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2013年7月16日
【公告號(hào)】US20150269724, WO2014049667A1, WO2014050263A1