[发明专利]图像处理设备和图像处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种图像处理设备和图像处理方法以及程序。更具体地，本发明涉及一种适合于在用于噪声降低的递归处理(recursive processing)中使用的图像处理设备和图像处理方法以及程序。

背景技术

利用非常低的X射线剂量来拍摄X射线透视图像(X-rayfluoroscopic image)以最小化辐射暴露的不利影响。因此，许多量子噪声(quantum noise)重叠在所拍摄的X射线透视图像上。目前为止，已经通过应用递归滤波来沿时间方向进行像素的平滑而实现了所拍摄的图像的噪声降低。递归滤波(也称为帧间噪声降低处理)对多个静止图像中的降低噪声非常有效。然而，当将递归处理应用于运动图像时，可能产生图像滞后(imagelag)。因此，递归滤波器对运动图像中的降低噪声不总是有效的。

因此，日本特开平1-273487号公报讨论了这样一种数字X射线设备：即使在对运动图像或连续图像进行递归滤波的情况下，该数字X射线设备也能够显示具有较小的图像滞后的清晰图像。该数字X射线设备具有分离电路单元、滤波器电路单元以及加法电路单元以实现具有较少图像滞后的噪声降低处理。该分离电路单元将X射线透视图像的每帧分离为低频分量图像和高频分量图像。滤波器电路单元对高频分量图像进行递归滤波。加法电路单元将所分离的低频分量图像和已经进行了递归滤波的高频分量图像相加。

日本特许3158371号公报讨论了用于降低噪声的消声器，该消声器在生成表示由模拟录像带记录器所再现的运动图像和由递归滤波器所获得图像之间的差的差分信号之后，从该差分信号中提取噪声信号，并从所再现的运动图像中减去所提取的噪声信号。该消声器利用简单的方法来检测的图像的运动，并改变运动图像和静止图像之间的噪声的降低量。因此，消声器进行具有较少图像滞后的噪声降低处理。

如上所述，用于拍摄X射线透视图像的X射线剂量是极小的。因此，由于量子噪声引起的大量噪声信号重叠在每个所拍摄的X射线透视图像上。因此，使用递归滤波的噪声降低处理是必不可少的。

在将传统技术应用于具有频率处理功能的X射线透视拍摄设备的情况下，可以将递归滤波应用于由频率分量分解功能获得的高频分量图像。然而，用于将图像数据延迟1帧的帧存储器对于进行递归处理是必需的。有时，在频率处理分析中，在对将原始图像数据分解成分别对应于多个频带的分解后的图像数据进行预定处理之后，根据分解后的图像数据来重构原始图像。因此，需要用于延迟分解后的图像数据的延迟存储器。

也就是说，在将传统技术应用于具有频率处理功能的X射线透视拍摄设备的情况下，X射线透视拍摄设备需要用于将原始图像数据延迟1帧的帧存储器以及用于延迟分解后的图像数据的延迟存储器。因此，在将传统技术应用于具有频率处理功能的X射线透视拍摄设备的情况下，需要的存储器容量和在整个X射线透视拍摄设备中存储器存取的量显著增加。

在将进行了频率处理的图像存储在集成的大容量存储器中的情况下，到该存储器存取的量极大地增加。在使用集成的大容量存储器附加地进行递归滤波的情况下，存储器存取的量大幅增加。

发明内容

本发明涉及一种能够缓和在进行用于噪声降低的递归处理中所需要的存储器容量和存储器存取的量的增加的图像处理设备。

根据本发明的一个方面，一种图像处理设备，包括：帧间噪声降低单元，其包括帧存储器、用于从当前帧图像信号中减去所述帧存储器的内容以生成第一信号的减法部件512、用于非线性转换所述第一信号以生成非线性转换后的第一信号的非线性转换部件、以及用于从所述当前帧图像信号中减去所述非线性转换后的第一信号以生成噪声降低图像信号的减法部件513，所述帧间噪声降低单元还用于将所述噪声降低图像信号存储在所述帧存储器中，其特征在于，所述图像处理设备还包括读取部件，所述读取部件用于在所述减法部件512已读取所述帧存储器的内容以生成所述第一信号之后并且在将所述噪声降低图像信号存储在所述帧存储器中之前，读取所述帧存储器的内容。

根据本发明的另一方面，一种图像处理方法，包括：从当前帧图像信号中减去帧存储器的内容以提供第一信号；非线性转换所述第一信号以提供非线性转换后的第一信号；通过从所述当前帧图像信号中减去所述非线性转换后的第一信号来生成噪声降低图像信号；在已经生成所述第一信号之后并且在将所述噪声降低图像信号存储在所述存储器中之前，读取所述帧存储器的内容；将所述噪声降低图像信号存储在所述帧存储器中；以及从所述当前帧图像信号中减去所述噪声降低图像信号以生成图像。