JP-2026076993-A - 高域強調量制御装置

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Abstract

【課題】画像の高域成分を自動的に適切な強調量で強調することができる高域強調量制御装置を提供する。【解決手段】第１の離散フーリエ変換部１１は、入力画像信号を２次元離散フーリエ変換して第１の周波数スペクトルを生成する。第２の離散フーリエ変換部２１は、高域強調回路３０より出力された出力画像信号を２次元離散フーリエ変換して第２の周波数スペクトルを生成する。第１及び第２の高域成分指標生成部（総和算出部１３及び２３）は、それぞれ、第１及び第２の周波数スペクトルに基づいて、高域成分の総量を示す第１及び第２の高域成分指標を生成する。高域成分強調比算出部４は、第１の高域成分指標と第２の高域成分指標との比である高域成分強調比を算出する。強調量制御部５は、高域成分強調比と目標強調比との比較結果に応じた強調量制御値を生成して高域強調回路３０に供給する。【選択図】図１

Inventors

竹下浩

Assignees

株式会社ＪＶＣケンウッド

Dates

Publication Date: 20260512
Application Date: 20251225

Claims (1)

入力画像信号を２次元離散フーリエ変換して、第１の周波数スペクトルを生成する第１の離散フーリエ変換部と、高域強調回路より出力された出力画像信号を２次元離散フーリエ変換して、第２の周波数スペクトルを生成する第２の離散フーリエ変換部と、前記第１の周波数スペクトルに基づいて、高域成分の総量を示す第１の高域成分指標を生成する第１の高域成分指標生成部と、前記第２の周波数スペクトルに基づいて、高域成分の総量を示す第２の高域成分指標を生成する第２の高域成分指標生成部と、前記第１の高域成分指標と前記第２の高域成分指標との比である高域成分強調比を算出する高域成分強調比算出部と、前記高域成分強調比と目標強調比との比較結果に応じた強調量制御値を前記高域強調回路に供給する強調量制御部と、を備える高域強調量制御装置。

Description

本発明は、高域強調量制御装置に関する。画像表示装置に表示される画像の鮮鋭度を向上させるために、画像の高域成分を強調する高域強調回路が用いられている（特許文献１参照）。特開２００１－１６４８０号公報第１実施形態の高域強調量制御装置を示すブロック図である。図１、図９、図１２における重み付け演算部１２及び２２が周波数スペクトルに乗算する重み付けフィルタを示す概念図である。円形ゾーンプレートを表示するフレームを示す図である。図３Ａの中央部を抽出した部分領域を示す図である。図１における離散フーリエ変換部１１が図３Ｂの部分領域を２次元離散フーリエ変換した周波数スペクトルを示す図である。図１における重み付け演算部１２が周波数スペクトルに乗算する重み付けフィルタを示す図である。図１における重み付け演算部１２が図３Ｃに示す周波数スペクトルに図３Ｄに示す重み付けフィルタを乗算した周波数スペクトルマップを示す図である。円形ゾーンプレートを縮小して中央に配置したフレームを示す図である。図４Ａの中央部を抽出した部分領域を示す図である。図１における離散フーリエ変換部１１が図４Ｂの部分領域を２次元離散フーリエ変換した周波数スペクトルを示す図である。図１における重み付け演算部１２が周波数スペクトルに乗算する重み付けフィルタを示す図である。図１における重み付け演算部１２が図４Ｃに示す周波数スペクトルに図４Ｄに示す重み付けフィルタを乗算した周波数スペクトルマップを示す図である。図１、図９、図１２における高域強調回路３０の概略的な構成例を示すブロック図である。図１、図９、図１２における高域強調回路３０が強調量制御値を変化させるときの時定数を示す特性図である。図１、図９、図１２における高域強調回路３０が強調量制御値を変化させるときのヒステリシス特性を示す特性図である。医用モニタにＤＩＣＯＭビューワによって表示される医用画像の一例を示す図である。第２実施形態の高域強調量制御装置を示すブロック図である。図９における重み付け演算部１２より出力される周波数スペクトルマップの一例を示す図である。図９における水平・垂直周波数成分除去部１４によって水平及び垂直周波数成分が除去された周波数スペクトルマップの一例を示す図である。図９における重み付け演算部２２より出力される周波数スペクトルマップの一例を示す図である。図９における水平・垂直周波数成分除去部２４によって水平及び垂直周波数成分が除去された周波数スペクトルマップの一例を示す図である。第３実施形態の高域強調量制御装置を示すブロック図である。以下、各実施形態の高域強調量制御装置について、添付図面を参照して説明する。＜第１実施形態＞図１は、第１実施形態の高域強調量制御装置１０１を示す。高域強調量制御装置１０１は、離散フーリエ変換部１１（第１の離散フーリエ変換部）、重み付け演算部１２（第１の重み付け演算部）、総和算出部１３（第１の総和算出部）を備える。また、高域強調量制御装置１０１は、離散フーリエ変換部２１（第２の離散フーリエ変換部）、重み付け演算部２２（第２の重み付け演算部）、総和算出部２３（第２の総和算出部）、高域成分強調比算出部４、強調量制御部５を備える。高域強調量制御装置１０１は、高域強調回路３０が入力画像信号の高域成分を強調するときの強調量を制御する。図１に示す高域強調量制御装置１０１及び高域強調回路３０は、任意の画像表示装置に搭載することができる。一例として、画像表示装置は、医師がＸ線撮影装置、コンピュータ断層撮影装置（ＣＴ）、または磁気共鳴診断装置（ＭＲＩ）等の撮影装置によって人体を撮影した撮影画像を見て患者を診断する医用モニタであるとする。医師が診断のために用いる撮影画像を医用画像と称することとする。医用画像はＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System）サーバに記憶されていて、ワークステーションがＰＡＣＳサーバより医用画像を読み出して医用モニタに表示する。通常、医用画像はＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and Communications in Medi cine）規格に準拠しており、ＤＩＣＯＭビューワと称されるソフトウェアによって医用モニタに表示される。図１において、離散フーリエ変換部１１は、医用モニタに表示される医用画像である入力画像信号を２次元離散フーリエ変換する。離散フーリエ変換部２１は、高域強調回路３０より出力された出力画像信号を２次元離散フーリエ変換する。典型的には、離散フーリエ変換部１１及び２１は、それぞれ、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transfo rm）のアルゴリズムを用いて入力画像信号及び出力画像信号を離散フーリエ変換する。重み付け演算部１２及び２２は、それぞれ、離散フーリエ変換部１１及び２１より出力された２次元の周波数スペクトルに、高域成分を抽出する重み付けフィルタを乗算して、評価用の周波数スペクトルマップを生成する。離散フーリエ変換部１１より出力された周波数スペクトルは第１の周波数スペクトルであり、離散フーリエ変換部２１より出力された周波数スペクトルは第２の周波数スペクトルである。重み付け演算部１２によって生成された周波数スペクトルマップは第１の周波数スペクトルマップであり、重み付け演算部２２によって生成された周波数スペクトルマップは第２の周波数スペクトルマップである。図２は、重み付け演算部１２及び２２が周波数スペクトルに乗算する重み付けフィルタを概念的に示している。図２に示すように、重み付けフィルタは、入力画像信号及び出力画像信号のフレームＦの中心が値０であり、中心から離れるに従って値が大きくなる逆円錐状のフィルタを用いるのが好適である。重み付け演算部１２及び２２が周波数スペクトルに図２に示す逆円錐状のフィルタを乗算すると、周波数スペクトルに含まれている低域成分が除去され、高域成分が増加することにより、高域成分が支配的となるように加工された周波数スペクトルマップを得ることができる。図３Ａ～図３Ｅ及び図４Ａ～図４Ｅを用いて、重み付け演算部１２及び２２によって生成される周波数スペクトルマップを説明する。図３Ａは、高域成分が比較的に少ない画像の一例として、円形ゾーンプレート（ＣＺＰ：Circular Zone Plate）を表示するフレームＦを示している。図４Ａは、高域成分が比較的に多い画像の例として、円形ゾーンプレートを縮小して中央に配置したフレームＦを示している。図３Ａ及び図４Ａに示すフレームＦは、水平方向の画素数１９２０画素、垂直方向の画素数１０８０画素のフルＨＤの解像度を有する場合を例としている。図３Ｂは、図３Ａに示すフレームＦの中央部の水平方向の画素数８００画素程度、垂直方向の画素数８００画素程度の範囲を抽出した部分領域を示している。図３Ｃは、離散フーリエ変換部１１が図３Ｂの部分領域を２次元離散フーリエ変換した周波数スペクトルを示している。図３Ｃに示す周波数スペクトルの中心部は低域成分を示し、周辺部は高域成分を示す。周辺部において、周波数が高くなるほど値が大きくなり白っぽく表示されている。図３Ｄは、重み付け演算部１２が周波数スペクトルに乗算する重み付けフィルタを示している。図３Ｄは図２に示す重み付けフィルタに相当する。図３Ｄにおいて、黒っぽくなるほど値は０に近付き、白っぽくなるほど値が大きくなる。図３Ｅは、重み付け演算部１２が図３Ｃに示す周波数スペクトルに図３Ｄに示す重み付けフィルタを乗算した周波数スペクトルマップを示している。周波数スペクトルの中心部における低域成分が除去されて、値が小さくなって黒っぽく表示されている。図４Ｂは、図４Ａに示すフレームＦの中心の水平方向の画素数８００画素程度、垂直方向の画素数８００画素程度の範囲を抽出した部分領域を示している。図４Ｃは、離散フーリエ変換部１１が図４Ｂの部分領域を２次元離散フーリエ変換した周波数スペクトルを示している。図３Ｃと図４Ｃとを比較すれば分かるように、図４Ｂに示す部分領域は図３Ｂに示す部分領域よりも高域成分が多いため、図４Ｃに示す周波数スペクトルは全体として値が大きく白っぽく表示されている。図４Ｄは、図３Ｄと同じ重み付けフィルタを示している。図４Ｅは、重み付け演算部１２が図４Ｃに示す周波数スペクトルに図４Ｄに示す重み付けフィルタを乗算した周波数スペクトルマップを示している。図３Ｅと図４Ｅとを比較すれば分かるように、図４Ｅに示す周波数スペクトルマップは図３Ｅに示す周波数スペクトルマップよりも値が大きくなり白っぽく表示されている。このように、重み付け演算部１２によって生成される周波数スペクトルマップは、入力画像信号に含まれる高域成分が多くなればなるほど各画素においてより大きな値となる。同様に、重み付け演算部２２によって生成される周波数スペクトルマップは、出力画像信号に含まれる高域成分が多くなればなるほど各画素においてより大きな値となる。図１に戻り、総和算出部１３及び２３は、それぞれ、フレームＦ内で、重み付け演算部１２及び２２より出力された周波数スペクトルマップの各画素の値の総和を算出する。総和算出部１３は第１の総和算出部であり、総和算出部２３は第２の総和算出部である。総和算出部１３及び２３によって算出された周波数スペクトルマップの各画素の値の総和は、周波数スペクトルマップの高域成分の総量を示す高域成分指標である。総和算出部１３は、離散フーリエ変換部１１より出力された周波数スペクトルに基づいて高域成分指標（第１の高域成分指標）を生成する第１の高域成分指標生成部として機能する。総和算出部２３は、離散フーリエ変換部２１より出力された周波数スペクトルに基づいて高域成分指標（第２の高域成分指標）を生成する第２の高域成分指標生成部として機能する。重み付け演算部１２及び２２を設けることは必須ではないが、設けることが好ましい。重み付け演算部１２及び２２を設けると、総和算出部１３及び２３は高域成分が支配的となるように加工された周波数スペクトルマップに基づいて高域成分指標を生成するので、高域強調回路３０によって入力画像信号の高域成分を強調する割合が判定しやすくなる。高域成分強調比算出部４は、総和算出部１３より出力された高域成分指標と総和算出部２３より出力された高域成分指標との比である高域成分強調比を算出する。高域成分強調比算出部４は、総和算出部２３より出力された高域成分指標を総和算出部１３より出力された高域成分指標で除算して、高域成分強調比を算出するのがよい。高域成分強調比は、入力画像信号の高域成分に対する、高域強調回路３０によって入力画像信号の高域成分を強調することによって増加した高域成分の割合を示している。高域成分強調比は強調量制御部５に供給される。強調量制御部５には、ユーザが設定した目標強調比が入力される。目標強調比は、例えば１．１である。目標強調比１．１とは、高域強調回路３０によって入力画像信号の高域成分を１．１倍に強調することを意味する。強調量制御部５は、高域成分強調比算出部４より供給される高域成分強調比と目標強調比との比較結果に応じた強調量制御値を生成して、高域強調回路３０に供給する。目標強調比１．１を例とすれば、強調量制御部５は、高域成分強調比が目標強調比１．１より小さければ、高域強調回路３０による高域成分の強調量を増加させるよう制御する強調量制御値を高域強調回路３０に供給する。高域成分の強調量を増加させるよう制御する強調量制御値は、例えば、強調量を増加させる程度が大きくなるほど値が大きくなる正の値とすればよい。強調量制御部５