本發(fā)明涉及一種去除放射線圖像中疊加的噪聲的圖像處理裝置，特別是涉及一種對(duì)構(gòu)成實(shí)時(shí)圖像的各幀的圖像質(zhì)量進(jìn)行改善的圖像處理裝置。

背景技術(shù)：

在醫(yī)療機(jī)構(gòu)中具備獲取放射線的圖像的放射線攝影裝置。在這種放射線攝影裝置中存在一種能夠連續(xù)地拍攝放射線圖像并將其結(jié)果輸出為運(yùn)動(dòng)圖像的裝置。這種運(yùn)動(dòng)圖像有時(shí)被稱為實(shí)時(shí)圖像(例如參照專利文獻(xiàn)2)。

實(shí)時(shí)圖像是通過(guò)向被檢體照射低劑量的放射線而得到的，因此與在靜止圖像攝影(點(diǎn)片攝影)中得到的圖像相比S/N比差，且含有大量噪聲。在放射線攝影裝置中具備用于減輕該噪聲的圖像處理裝置。該圖像處理裝置為以下結(jié)構(gòu)：通過(guò)將歷時(shí)性地連續(xù)的多個(gè)幀相疊加來(lái)獲得改善了S/N比的噪聲減輕圖像。

作為生成噪聲減輕圖像的方法，存在一種遞歸濾波器。根據(jù)遞歸濾波器，存儲(chǔ)將實(shí)時(shí)圖像的幀相疊加而形成的噪聲減輕圖像，并將該噪聲減輕圖像設(shè)為疊加對(duì)象圖像。然后，當(dāng)被新輸入了實(shí)時(shí)圖像的幀時(shí)，將新的實(shí)時(shí)圖像與疊加對(duì)象圖像相疊加來(lái)生成新的噪聲減輕圖像，并另外預(yù)先存儲(chǔ)該噪聲減輕圖像。之后，每次被輸入新的幀時(shí)進(jìn)行疊加所存儲(chǔ)的噪聲減輕圖像的動(dòng)作，并依次生成與幀對(duì)應(yīng)的噪聲減輕圖像。將這種遞歸濾波器的動(dòng)作稱為循環(huán)相加處理。

另外，實(shí)時(shí)圖像是捕捉到被檢體運(yùn)動(dòng)的樣子的運(yùn)動(dòng)圖像。因而，僅通過(guò)單純將圖像相疊加，會(huì)生成被檢體的像疊加出重影那樣的噪聲減輕圖像。這是由于在兩張圖像之間，被檢體被拍進(jìn)的位置、形狀互不相同。而且，根據(jù)圖像的部分不同，被檢體像之間的偏離狀況各式各樣，因此僅通過(guò)以使一方的圖像相對(duì)于另一方的圖像向某個(gè)方向偏移的方式來(lái)進(jìn)行疊加，無(wú)法防止被檢體的像的重影化。在實(shí)時(shí)圖像上的被檢體像中，在各幀之間存在像一致的部分和像不一致的部分。對(duì)于一致的部分，僅通過(guò)單純將圖像相疊加就能夠?qū)崿F(xiàn)噪聲的減輕。但是，不一致的部分的被檢體像會(huì)模糊。

因此，根據(jù)以往結(jié)構(gòu)，采用了通過(guò)花費(fèi)各種工夫來(lái)防止像的重影化那樣的結(jié)構(gòu)。例如，根據(jù)專利文獻(xiàn)1，按構(gòu)成圖像的每個(gè)像素來(lái)改變疊加的方式。即，對(duì)于在幀與疊加對(duì)象圖像之間像素值的變化劇烈的部分(像不一致的部分)，以直接繼承幀的像素值的方式進(jìn)行處理。這是由于，如果在該部分進(jìn)行單純的疊加，則像成為重影的可能性高。而且，對(duì)于在圖像之間幾乎沒(méi)有變化的部分(像一致的部分)，進(jìn)行將幀與疊加對(duì)象圖像相疊加那樣的處理。

另外，在專利文獻(xiàn)2中為如下結(jié)構(gòu)：不僅考慮在圖像間看到的像素值的差，還考慮圖像中拍進(jìn)的噪聲的量，并按每個(gè)像素改變疊加的方式。通過(guò)這種方式，幀中的拍進(jìn)大量噪聲的部分選擇性地成為噪聲減輕處理的對(duì)象。由此，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)像的重影化的抑制和噪聲的去除。

而且，在專利文獻(xiàn)3中為以下結(jié)構(gòu)：通過(guò)圖像分析來(lái)調(diào)查幀上的各像素與疊加對(duì)象圖像上的哪個(gè)部分對(duì)應(yīng)，進(jìn)行將幀上的像素與疊加對(duì)象圖像上的對(duì)應(yīng)像素相疊加的動(dòng)作。通過(guò)設(shè)為這種結(jié)構(gòu)，一邊將幀上的構(gòu)造物與疊加對(duì)象圖像上的構(gòu)造物對(duì)位一邊進(jìn)行疊加。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，不僅能夠防止像的重影化，還能夠可靠地進(jìn)行噪聲的去除。

專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)平07-154651

專利文獻(xiàn)2：日本特開(kāi)平07-079956

專利文獻(xiàn)3：日本特開(kāi)平01-314477

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問(wèn)題

然而，根據(jù)如上所述的以往結(jié)構(gòu)，存在如下問(wèn)題。

即，在以往結(jié)構(gòu)中，無(wú)法進(jìn)行可靠的圖像的疊加。

根據(jù)專利文獻(xiàn)1、2的結(jié)構(gòu)，對(duì)于在幀上由于疊加而引起像的重影化的部分，噪聲幾乎不會(huì)減輕。這是由于該部分是因如果進(jìn)行噪聲減輕處理則像發(fā)生重影化這樣的原因放棄了處理的部分。因而，在這些文獻(xiàn)的方法中，無(wú)法完全去除幀上的噪聲。

另外，專利文獻(xiàn)3的結(jié)構(gòu)乍看上去認(rèn)為沒(méi)有任何問(wèn)題。但是，在該文獻(xiàn)的方法中，通過(guò)對(duì)于幀上的一個(gè)像素逐一地比較疊加對(duì)象圖像的像素來(lái)搜索與幀上的像素對(duì)應(yīng)的疊加對(duì)象圖像的像素，因此也經(jīng)常錯(cuò)誤地識(shí)別對(duì)應(yīng)像素。當(dāng)成為這種情況時(shí)，圖像之間無(wú)法準(zhǔn)確地疊加，無(wú)法得到可視性高的噪聲減輕圖像。

本發(fā)明是鑒于這種情況而完成的，其目的在于提供一種能夠可靠地去除構(gòu)成實(shí)時(shí)圖像的各幀的噪聲的圖像處理裝置。

用于解決問(wèn)題的方案

本發(fā)明為了解決上述問(wèn)題而采用如下結(jié)構(gòu)。

即，本發(fā)明所涉及的圖像處理裝置是對(duì)通過(guò)連續(xù)地拍攝被檢體而生成的圖像進(jìn)行噪聲減輕處理的圖像處理裝置，其特征在于，具備：目標(biāo)設(shè)定單元，其從構(gòu)成拍進(jìn)被檢體像的原始圖像的像素中設(shè)定由關(guān)注像素和包圍關(guān)注像素的周邊像素構(gòu)成的目標(biāo)區(qū)塊；搜索單元，其從在與原始圖像不同的時(shí)刻拍攝到的拍進(jìn)被檢體的參照?qǐng)D像中找出與目標(biāo)區(qū)塊最相似的移動(dòng)目的地區(qū)塊；疊加單元，其將疊加對(duì)象區(qū)塊疊加于原始圖像上的目標(biāo)區(qū)塊來(lái)生成融合區(qū)塊，該疊加對(duì)象區(qū)塊是在與參照?qǐng)D像相同的位置處拍進(jìn)被檢體像的疊加對(duì)象圖像中處于與移動(dòng)目的地區(qū)塊相同的位置的區(qū)塊；以及圖像生成單元，其隨著一邊改變關(guān)注像素的位置一邊依次設(shè)定目標(biāo)區(qū)塊，使融合區(qū)塊依次在圖像上重疊，由此生成減輕被拍進(jìn)原始圖像的噪聲后的噪聲減輕圖像，其中，圖像生成單元進(jìn)行動(dòng)作，使得噪聲減輕圖像上的融合區(qū)塊的位置成為與原始圖像上的目標(biāo)區(qū)塊的位置相同的位置。

[作用和效果]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種能夠可靠地去除構(gòu)成實(shí)時(shí)圖像的各幀的噪聲的圖像處理裝置。即，根據(jù)本發(fā)明，成為以下結(jié)構(gòu)：在原始圖像上設(shè)定目標(biāo)區(qū)塊，搜索該目標(biāo)區(qū)塊被拍進(jìn)疊加對(duì)象圖像上的何處。如果像這樣從疊加對(duì)象圖像中找出目標(biāo)區(qū)塊的轉(zhuǎn)移目的地，則能夠一邊在疊加對(duì)象圖像上跟蹤原始圖像上的被檢體像一邊進(jìn)行圖像之間的疊加，因此被檢體不會(huì)由于疊加而拍出重影。

另外，根據(jù)本發(fā)明，由于以區(qū)塊為單位進(jìn)行被檢體像的跟蹤，因此與按像素搜索移動(dòng)目的地的以往方法相比，可靠性變得格外高。

另外，在上述的圖像處理裝置中，更優(yōu)選的是，圖像生成單元在使融合區(qū)塊一邊重疊一邊相加之后，將圖像上的像素的像素值除以表示在該像素處融合區(qū)塊相加幾次的累計(jì)次數(shù)，由此生成噪聲減輕圖像。

[作用和效果]上述結(jié)構(gòu)說(shuō)明了本發(fā)明的更為具體的結(jié)構(gòu)。即，如果在使融合區(qū)塊一邊重疊一邊相加之后，將圖像上的像素的像素值除以表示在該像素處融合區(qū)塊相加幾次的累計(jì)次數(shù)，則能夠生成可靠性更高的噪聲減輕圖像。

構(gòu)成噪聲減輕圖像的各個(gè)像素的像素值是將目標(biāo)區(qū)塊與疊加對(duì)象區(qū)塊相疊加而得到的結(jié)果。疊加對(duì)象區(qū)塊應(yīng)該拍進(jìn)了與目標(biāo)區(qū)塊中拍進(jìn)的被檢體像相同的像，但如果搜索單元發(fā)生了移動(dòng)目的地區(qū)塊的錯(cuò)誤識(shí)別，則經(jīng)常發(fā)生以下情況：疊加對(duì)象圖像中的與疊加對(duì)象區(qū)塊不匹配的部分被選擇為疊加對(duì)象區(qū)塊。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，構(gòu)成噪聲減輕圖像的各像素不會(huì)基于一個(gè)疊加對(duì)象區(qū)塊來(lái)構(gòu)成。即，各像素是將不同的疊加對(duì)象區(qū)塊多重疊加而構(gòu)成的。因而，即使發(fā)生了疊加對(duì)象區(qū)塊的錯(cuò)誤識(shí)別，噪聲減輕圖像中的影響也有限。這是由于，錯(cuò)誤識(shí)別所涉及的疊加對(duì)象區(qū)塊只不過(guò)是多重疊加的若干個(gè)疊加對(duì)象區(qū)塊中的一個(gè)。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在融合區(qū)塊相加之后，將各像素的像素值除以融合區(qū)塊的累計(jì)次數(shù)來(lái)生成噪聲減輕圖像，因此噪聲減輕圖像的像素值水平與原始圖像的像素值水平幾乎相同。

另外，在上述圖像處理裝置中，更優(yōu)選的是，疊加單元為按構(gòu)成融合區(qū)塊的每個(gè)像素以各自的權(quán)重將原始圖像上的目標(biāo)區(qū)塊的像素與所對(duì)應(yīng)的疊加對(duì)象圖像上的疊加對(duì)象區(qū)塊的像素相疊加的結(jié)構(gòu)，隨著屬于目標(biāo)區(qū)塊的像素的像素值與疊加對(duì)象區(qū)塊或移動(dòng)目的地區(qū)塊上的對(duì)應(yīng)像素的像素值之差的絕對(duì)值變大，疊加單元以使融合區(qū)塊逐漸地不繼承疊加對(duì)象區(qū)塊的方式變更疊加的權(quán)重。

[作用和效果]上述結(jié)構(gòu)說(shuō)明了本發(fā)明的更為具體的結(jié)構(gòu)。疊加單元設(shè)為按構(gòu)成融合區(qū)塊的每個(gè)像素以各自的權(quán)重將原始圖像上的目標(biāo)區(qū)塊的像素與所對(duì)應(yīng)的疊加對(duì)象圖像上的疊加對(duì)象區(qū)塊的像素相疊加的結(jié)構(gòu)，如果隨著屬于目標(biāo)區(qū)塊的像素的像素值與疊加對(duì)象區(qū)塊或移動(dòng)目的地區(qū)塊上的對(duì)應(yīng)像素的像素值之差的絕對(duì)值變大，以使融合區(qū)塊逐漸地不繼承疊加對(duì)象區(qū)塊的方式變更疊加的權(quán)重，則對(duì)于在原始圖像中被檢體像的運(yùn)動(dòng)劇烈的部分，疊加對(duì)象圖像的疊加輕微。如果這樣，則能夠更加可靠地防止在噪聲減輕圖像中被檢體像發(fā)生重影化。

另外，在上述圖像處理裝置中，更優(yōu)選的是，疊加單元為每次生成融合區(qū)塊時(shí)以各自的權(quán)重將原始圖像上的目標(biāo)區(qū)塊與疊加對(duì)象圖像上的疊加對(duì)象區(qū)塊相疊加的結(jié)構(gòu)，隨著目標(biāo)區(qū)塊上的像素值與疊加對(duì)象區(qū)塊或移動(dòng)目的地區(qū)塊上的像素值之差的絕對(duì)值變大，疊加單元以使融合區(qū)塊逐漸地不繼承疊加對(duì)象區(qū)塊的方式變更疊加的權(quán)重。

[作用和效果]上述結(jié)構(gòu)說(shuō)明了本發(fā)明的更為具體的結(jié)構(gòu)。在按每個(gè)像素變更權(quán)重的方法中，圖像處理過(guò)于耗費(fèi)時(shí)間。因此，如果隨著目標(biāo)區(qū)塊上的像素值與疊加對(duì)象區(qū)塊或移動(dòng)目的地區(qū)塊上的像素值之差的絕對(duì)值變大，以使融合區(qū)塊逐漸地不繼承疊加對(duì)象區(qū)塊的方式變更疊加的權(quán)重，則權(quán)重的變更以區(qū)塊為單位，因此能夠更加高速地進(jìn)行圖像處理。

另外，在上述圖像處理裝置中，更優(yōu)選的是，還具備編輯單元，該編輯單元對(duì)在參照?qǐng)D像中處于目標(biāo)區(qū)塊的位置的同位置區(qū)塊進(jìn)行設(shè)定，在移動(dòng)目的地區(qū)塊與同位置區(qū)塊相比顯著地相似于目標(biāo)區(qū)塊的情況下，對(duì)搜索單元的輸出進(jìn)行使由搜索單元找出的移動(dòng)目的地區(qū)塊為同位置區(qū)塊的重寫(xiě)。

[作用和效果]上述結(jié)構(gòu)說(shuō)明了本發(fā)明的更為具體的結(jié)構(gòu)。在原始圖像上的目標(biāo)區(qū)塊和參照?qǐng)D像上的同位置區(qū)塊這兩個(gè)區(qū)塊中，在兩個(gè)區(qū)塊內(nèi)拍進(jìn)的被檢體像沒(méi)有移動(dòng)或者兩個(gè)區(qū)塊內(nèi)原本就沒(méi)有拍進(jìn)被檢體像的情況下，參照?qǐng)D像上的同位置區(qū)塊是保證某種程度上與目標(biāo)區(qū)塊相似的狀態(tài)。因而，在生成融合區(qū)塊時(shí)，與利用搜索單元從疊加對(duì)象圖像中找出與目標(biāo)區(qū)塊對(duì)應(yīng)的區(qū)塊并進(jìn)行疊加相比，有時(shí)在將疊加對(duì)象圖像中的相當(dāng)于目標(biāo)區(qū)塊的部分直接進(jìn)行疊加的情況下可視性更好。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在規(guī)定條件的情況下，放棄搜索單元的搜索結(jié)果，將疊加對(duì)象圖像中的相當(dāng)于目標(biāo)區(qū)塊的部分直接進(jìn)行疊加，而不會(huì)將雖然原本沒(méi)有移動(dòng)但由于與目標(biāo)區(qū)塊相似而被認(rèn)定為已移動(dòng)的疊加對(duì)象區(qū)塊進(jìn)行疊加來(lái)生成融合區(qū)塊，從而噪聲減輕圖像的可視性變得更好。

另外，在上述圖像處理裝置中，(a1)能夠?qū)B加對(duì)象圖像設(shè)為對(duì)在原始圖像之前拍攝到的圖像進(jìn)行了圖像處理時(shí)獲得的噪聲減輕圖像，(b1)能夠?qū)⒄請(qǐng)D像設(shè)為在原始圖像之前拍攝到的圖像。

另外，在上述圖像處理裝置中，(a1)能夠?qū)B加對(duì)象圖像設(shè)為對(duì)在原始圖像之前拍攝到的圖像進(jìn)行了圖像處理時(shí)獲得的噪聲減輕圖像，(b2)能夠?qū)⒄請(qǐng)D像設(shè)為與在原始圖像之前拍攝到的圖像對(duì)應(yīng)的噪聲減輕圖像。

另外，在上述圖像處理裝置中，(a2)能夠?qū)B加對(duì)象圖像設(shè)為在原始圖像之前拍攝到的圖像，(b1)能夠?qū)⒄請(qǐng)D像設(shè)為在原始圖像之前拍攝到的圖像。

另外，在上述圖像處理裝置中，(a2)能夠?qū)B加對(duì)象圖像設(shè)為在原始圖像之前拍攝到的圖像，(b2)能夠?qū)⒄請(qǐng)D像設(shè)為與在原始圖像之前拍攝到的圖像對(duì)應(yīng)的噪聲減輕圖像。

[作用和效果]如上所述，本發(fā)明的圖像處理裝置能夠選擇各種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種高選擇性有助于提高圖像處理的自由度。

另外，在上述圖像處理裝置中，更優(yōu)選的是，搜索單元基于準(zhǔn)確性優(yōu)先模式和速度優(yōu)先模式這兩種模式來(lái)進(jìn)行動(dòng)作，該準(zhǔn)確性優(yōu)先模式是針對(duì)某個(gè)關(guān)注像素遍及參照?qǐng)D像中的大范圍地進(jìn)行移動(dòng)目的地區(qū)塊的搜索的模式，該速度優(yōu)先模式是基于準(zhǔn)確性優(yōu)先模式的搜索結(jié)果針對(duì)與作為準(zhǔn)確性優(yōu)先模式的處理對(duì)象的關(guān)注像素不同的關(guān)注像素遍及參照?qǐng)D像中的小范圍地進(jìn)行移動(dòng)目的地區(qū)塊的搜索的模式，在速度優(yōu)先模式下，以如下方式進(jìn)行動(dòng)作：基于作為準(zhǔn)確性優(yōu)先模式的處理對(duì)象的關(guān)注像素與在準(zhǔn)確性優(yōu)先模式的搜索中發(fā)現(xiàn)的關(guān)注像素在參照?qǐng)D像上的移動(dòng)目的地的像素之間的位置關(guān)系，在參照?qǐng)D像上預(yù)期作為當(dāng)前搜索對(duì)象的關(guān)注像素的移動(dòng)目的地的位置，并遍及包圍所預(yù)期的位置的范圍地搜索移動(dòng)目的地區(qū)塊。

[作用和效果]上述結(jié)構(gòu)說(shuō)明了本發(fā)明的更為具體的結(jié)構(gòu)。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，搜索單元在雖然準(zhǔn)確但耗費(fèi)時(shí)間的準(zhǔn)確性優(yōu)先模式下對(duì)原始圖像上的有限的關(guān)注像素進(jìn)行搜索。通過(guò)該模式發(fā)現(xiàn)的移動(dòng)目的地區(qū)塊的中心理應(yīng)準(zhǔn)確地表示關(guān)注像素的移動(dòng)目的地。因而，要說(shuō)在原始圖像上位于該關(guān)注像素的周邊的像素在參照?qǐng)D像上處于何處，則肯定是位于該關(guān)注像素在參照?qǐng)D像上的移動(dòng)目的地的像素的周邊。因此，在對(duì)這種周邊的像素進(jìn)行搜索的情況下，僅搜索移動(dòng)目的地的像素的周邊。該模式是速度優(yōu)先模式。如果設(shè)為這種結(jié)構(gòu)，則搜索單元能夠進(jìn)行兼具高速性和準(zhǔn)確性這兩方面的搜索動(dòng)作。

另外，在上述圖像處理裝置中，還能夠設(shè)為疊加單元所涉及的疊加對(duì)象區(qū)塊的范圍比目標(biāo)區(qū)塊和移動(dòng)目的地區(qū)塊的范圍小的結(jié)構(gòu)。

[作用和效果]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠在評(píng)價(jià)比疊加對(duì)象區(qū)塊靠外側(cè)的區(qū)域之后決定疊加對(duì)象區(qū)塊，因此能夠以更高的可靠性來(lái)執(zhí)行融合區(qū)塊F的生成。

另外，在上述圖像處理裝置中，還能夠設(shè)為疊加單元所涉及的疊加對(duì)象區(qū)塊的范圍比目標(biāo)區(qū)塊和移動(dòng)目的地區(qū)塊的范圍大的結(jié)構(gòu)。

[作用和效果]如果進(jìn)行這種動(dòng)作，則能夠生成進(jìn)一步去除噪聲后的噪聲減輕圖像。這是由于，如果增大融合區(qū)塊F，則在生成噪聲減輕圖像時(shí)多重疊加的像素增加。

另外，在上述圖像處理裝置中，更優(yōu)選的是，還具備：圖像縮小單元，其將原始圖像和參照?qǐng)D像縮小來(lái)生成縮小原始圖像和縮小參照?qǐng)D像；縮小圖像目標(biāo)區(qū)塊設(shè)定單元，其從構(gòu)成縮小原始圖像的像素中設(shè)定關(guān)注像素和作為縮小原始圖像上的目標(biāo)區(qū)塊的縮小原始圖像上目標(biāo)區(qū)塊；縮小圖像搜索單元，其從縮小參照?qǐng)D像中找出與縮小原始圖像上目標(biāo)區(qū)塊最相似的縮小參照?qǐng)D像上移動(dòng)目的地區(qū)塊；以及搜索范圍設(shè)定單元，其以與縮小參照?qǐng)D像上移動(dòng)目的地區(qū)塊的位置對(duì)應(yīng)的參照?qǐng)D像上的位置為基準(zhǔn)來(lái)設(shè)定搜索范圍，該搜索范圍是搜索單元在參照?qǐng)D像中搜索移動(dòng)目的地區(qū)塊的范圍。

[作用和效果]如果設(shè)為這種結(jié)構(gòu)，則能夠從參照?qǐng)D像上更加準(zhǔn)確地搜索移動(dòng)目的地區(qū)塊R。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，實(shí)際上成為通過(guò)使用縮小圖像來(lái)大致獲知原始圖像上的圖案的移動(dòng)的結(jié)構(gòu)。使用了該縮小圖像的運(yùn)算成本沒(méi)那么高。而且，如果設(shè)為之后掌握原始圖像上的目標(biāo)區(qū)塊上的圖案移動(dòng)到參照?qǐng)D像上的何處，則能夠以如同在參照?qǐng)D像的大范圍內(nèi)是否檢索到移動(dòng)目的地區(qū)塊那樣的準(zhǔn)確性來(lái)掌握移動(dòng)目的地區(qū)塊。

另外，在上述圖像處理裝置中，更優(yōu)選的是，搜索單元在從作為參照?qǐng)D像中的移動(dòng)目的地區(qū)塊的候選的候選區(qū)塊中找出與目標(biāo)區(qū)塊最相似的移動(dòng)目的地區(qū)塊時(shí)，也對(duì)使候選區(qū)塊各自旋轉(zhuǎn)后的候選區(qū)塊進(jìn)行相似性的判斷。

[作用和效果]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，即使在原始圖像與參照?qǐng)D像之間存在像的旋轉(zhuǎn)，也能夠可靠地計(jì)算圖案的移動(dòng)目的地。

另外，在上述圖像處理裝置中，還能夠設(shè)為目標(biāo)區(qū)塊設(shè)定單元所涉及的目標(biāo)區(qū)塊具有飛地的結(jié)構(gòu)。

另外，在上述圖像處理裝置中，目標(biāo)區(qū)塊設(shè)定單元所涉及的目標(biāo)區(qū)塊還能夠是排除了包圍關(guān)注像素的周邊像素的一部分而構(gòu)成的。

[作用和效果]如果設(shè)為上述那樣的結(jié)構(gòu)，則能夠降低搜索單元的運(yùn)算成本。這是由于，與使用由像素填充的目標(biāo)區(qū)塊進(jìn)行搜索相比，作為計(jì)算的對(duì)象的像素的個(gè)數(shù)變少。

另外，在上述圖像處理裝置中，更優(yōu)選的是，搜索單元為從互不相同的多個(gè)參照?qǐng)D像的各個(gè)參照?qǐng)D像中找出移動(dòng)目的地區(qū)塊的結(jié)構(gòu)，疊加單元使與在各個(gè)參照?qǐng)D像中搜索到的各個(gè)移動(dòng)目的地區(qū)塊對(duì)應(yīng)的各個(gè)疊加對(duì)象區(qū)塊疊加于原始圖像上的目標(biāo)區(qū)塊來(lái)生成融合區(qū)塊。

另外，在上述圖像處理裝置中，更優(yōu)選的是，搜索單元為從互不相同的多個(gè)參照?qǐng)D像的各個(gè)參照?qǐng)D像中找出移動(dòng)目的地區(qū)塊的結(jié)構(gòu)，疊加單元使與在各個(gè)參照?qǐng)D像中搜索到的各個(gè)移動(dòng)目的地區(qū)塊對(duì)應(yīng)的各個(gè)疊加對(duì)象區(qū)塊疊加于原始圖像上的目標(biāo)區(qū)塊來(lái)生成多個(gè)融合區(qū)塊，使多個(gè)融合區(qū)塊互相疊加，由此生成最終的融合區(qū)塊。

[作用和效果]如果設(shè)為上述那樣的結(jié)構(gòu)，則能夠基于多個(gè)疊加對(duì)象圖像來(lái)減輕噪聲，因此能夠期待更高的噪聲去除效果。

另外，在上述圖像處理裝置中，更優(yōu)選的是，還具備編輯單元，該編輯單元基于由搜索單元輸出的目標(biāo)區(qū)塊與移動(dòng)目的地區(qū)塊的位置關(guān)系來(lái)掌握目標(biāo)區(qū)塊各自的關(guān)注像素移動(dòng)到參照?qǐng)D像上的何處，由此針對(duì)構(gòu)成原始圖像的各像素分別識(shí)別參照?qǐng)D像上的移動(dòng)目的地，在原始圖像上的某個(gè)像素的移動(dòng)方向和移動(dòng)距離與該像素的周邊像素相差懸殊的情況下，變更與目標(biāo)區(qū)塊對(duì)應(yīng)的移動(dòng)目的地區(qū)塊，使得該像素的移動(dòng)目的地成為在與周邊像素的移動(dòng)方向相同的方向上移動(dòng)了與周邊像素的移動(dòng)距離相同的距離后的位置。

[作用和效果]如果設(shè)為上述結(jié)構(gòu)，則能夠更加準(zhǔn)確地認(rèn)定疊加對(duì)象圖像中的疊加對(duì)象區(qū)塊。

另外，在上述圖像處理裝置中，更優(yōu)選的是，搜索單元為從參照?qǐng)D像中找出多個(gè)移動(dòng)目的地區(qū)塊的結(jié)構(gòu)，疊加單元使在參照?qǐng)D像中搜索到的多個(gè)移動(dòng)目的地區(qū)塊各自所對(duì)應(yīng)的各個(gè)疊加對(duì)象區(qū)塊疊加于原始圖像上的目標(biāo)區(qū)塊，來(lái)生成多個(gè)融合區(qū)塊，將多個(gè)融合區(qū)塊互相疊加，由此生成最終的融合區(qū)塊。

[作用和效果]如果設(shè)為上述那樣的結(jié)構(gòu)，則能夠基于多個(gè)疊加對(duì)象區(qū)塊來(lái)減輕噪聲，因此能夠期待更高的噪聲去除效果。

另外，在上述圖像處理裝置中，優(yōu)選的是，搜索單元在從作為參照?qǐng)D像中的移動(dòng)目的地區(qū)塊的候選的候選區(qū)塊中找出與目標(biāo)區(qū)塊最類似的移動(dòng)目的地區(qū)塊時(shí)，將參照?qǐng)D像上的同與原始圖像中的目標(biāo)區(qū)塊對(duì)應(yīng)的位置接近的候選區(qū)塊優(yōu)先認(rèn)定為移動(dòng)目的地區(qū)塊。

[作用和效果]如果設(shè)為上述結(jié)構(gòu)，則能夠進(jìn)行更加適應(yīng)現(xiàn)實(shí)的目標(biāo)區(qū)塊的檢索。

另外，在上述圖像處理裝置中，更優(yōu)選的是，圖像生成單元基于表示作為融合區(qū)塊的基礎(chǔ)的目標(biāo)區(qū)塊和移動(dòng)目的地區(qū)塊中拍進(jìn)的圖案的差異程度的差異度，一邊進(jìn)行加權(quán)使得差異度越高的融合區(qū)塊在噪聲減輕圖像中被越淡地拍進(jìn)一邊使融合區(qū)塊重疊并相加，由此生成噪聲減輕圖像。

[作用和效果]如果設(shè)為上述結(jié)構(gòu)，則疊加失敗的融合區(qū)塊F不會(huì)對(duì)噪聲減輕圖像造成大的影響。

另外，在上述圖像處理裝置中，更優(yōu)選的是，目標(biāo)設(shè)定單元將原始圖像上的像素區(qū)分為被設(shè)定為關(guān)注像素的像素和未被設(shè)定為關(guān)注像素的像素來(lái)進(jìn)行動(dòng)作。

[作用和效果]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠抑制融合區(qū)塊F的生成動(dòng)作的運(yùn)算成本。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種能夠可靠地去除構(gòu)成實(shí)時(shí)圖像的各幀的噪聲的圖像處理裝置。即，根據(jù)本發(fā)明，成為以下結(jié)構(gòu)：在原始圖像上設(shè)定目標(biāo)區(qū)塊，搜索該目標(biāo)區(qū)塊被拍進(jìn)疊加對(duì)象圖像上的何處。根據(jù)本發(fā)明，以區(qū)塊為單位進(jìn)行被檢體像的跟蹤，針對(duì)一個(gè)像素反映多個(gè)跟蹤結(jié)果并校正錯(cuò)誤跟蹤，因此與按像素分別搜索移動(dòng)目的地的以往方法相比，可靠性變得格外高。

附圖說(shuō)明

圖1是說(shuō)明實(shí)施例1所涉及的圖像處理的概要的示意圖。

圖2是說(shuō)明實(shí)施例1所涉及的圖像處理的概要的示意圖。

圖3是說(shuō)明實(shí)施例1所涉及的圖像處理裝置的整體結(jié)構(gòu)的功能框圖。

圖4是說(shuō)明實(shí)施例1所涉及的目標(biāo)設(shè)定部的動(dòng)作的示意圖。

圖5是說(shuō)明實(shí)施例1所涉及的搜索部的動(dòng)作的示意圖。

圖6是說(shuō)明實(shí)施例1所涉及的搜索部的動(dòng)作的示意圖。

圖7是說(shuō)明實(shí)施例1所涉及的搜索部和矢量計(jì)算部的動(dòng)作的示意圖。

圖8是說(shuō)明實(shí)施例1所涉及的矢量圖的示意圖。

圖9是說(shuō)明實(shí)施例1所涉及的區(qū)塊疊加部的動(dòng)作的示意圖。

圖10是說(shuō)明實(shí)施例1所涉及的圖像生成部的動(dòng)作的示意圖。

圖11是說(shuō)明實(shí)施例1所涉及的圖像生成部的動(dòng)作的示意圖。

圖12是說(shuō)明實(shí)施例1所涉及的圖像生成部的動(dòng)作的示意圖。

圖13是說(shuō)明實(shí)施例1所涉及的權(quán)重設(shè)定部的動(dòng)作的示意圖。

圖14是說(shuō)明實(shí)施例1所涉及的權(quán)重設(shè)定部的動(dòng)作的示意圖。

圖15是說(shuō)明實(shí)施例1所涉及的權(quán)重設(shè)定部的動(dòng)作的示意圖。

圖16是說(shuō)明實(shí)施例1所涉及的權(quán)重設(shè)定部的動(dòng)作的示意圖。

圖17是說(shuō)明實(shí)施例1所涉及的權(quán)重設(shè)定部的動(dòng)作的示意圖。

圖18是說(shuō)明實(shí)施例1所涉及的權(quán)重設(shè)定部的動(dòng)作的示意圖。

圖19是說(shuō)明實(shí)施例1所涉及的矢量編輯部的動(dòng)作的示意圖。

圖20是說(shuō)明實(shí)施例1所涉及的矢量編輯部的動(dòng)作的示意圖。

圖21是說(shuō)明實(shí)施例1所涉及的矢量編輯部的動(dòng)作的示意圖。

圖22是說(shuō)明實(shí)施例1所涉及的矢量編輯部的效果的示意圖。

圖23是對(duì)本發(fā)明所涉及的一個(gè)變形例的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明的示意圖。

圖24是對(duì)本發(fā)明所涉及的一個(gè)變形例的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明的示意圖。

圖25是對(duì)本發(fā)明所涉及的一個(gè)變形例的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明的示意圖。

圖26是對(duì)本發(fā)明所涉及的一個(gè)變形例的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明的示意圖。

圖27是對(duì)本發(fā)明所涉及的一個(gè)變形例的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明的示意圖。

圖28是對(duì)本發(fā)明所涉及的一個(gè)變形例的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明的示意圖。

圖29是對(duì)本發(fā)明所涉及的一個(gè)變形例的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明的示意圖。

圖30是對(duì)本發(fā)明所涉及的一個(gè)變形例的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明的示意圖。

圖31是對(duì)本發(fā)明所涉及的一個(gè)變形例的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明的示意圖。

圖32是對(duì)本發(fā)明所涉及的一個(gè)變形例的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明的示意圖。

圖33是對(duì)本發(fā)明所涉及的一個(gè)變形例的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明的示意圖。

圖34是對(duì)本發(fā)明所涉及的一個(gè)變形例的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明的示意圖。

圖35是對(duì)本發(fā)明所涉及的一個(gè)變形例的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明的示意圖。

圖36是對(duì)本發(fā)明所涉及的一個(gè)變形例的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明的示意圖。

圖37是對(duì)本發(fā)明所涉及的一個(gè)變形例的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明的示意圖。

圖38是對(duì)本發(fā)明所涉及的一個(gè)變形例的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明的示意圖。

圖39是對(duì)本發(fā)明所涉及的一個(gè)變形例的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明的示意圖。

圖40是對(duì)本發(fā)明所涉及的一個(gè)變形例的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明的示意圖。

圖41是對(duì)本發(fā)明所涉及的一個(gè)變形例的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明的示意圖。

圖42是對(duì)本發(fā)明所涉及的一個(gè)變形例的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明的示意圖。

圖43是對(duì)本發(fā)明所涉及的一個(gè)變形例的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明的示意圖。

圖44是對(duì)本發(fā)明所涉及的一個(gè)變形例的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明的示意圖。

圖45是對(duì)本發(fā)明所涉及的一個(gè)變形例的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明的示意圖。

圖46是對(duì)本發(fā)明所涉及的一個(gè)變形例的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明的示意圖。

圖47是對(duì)本發(fā)明所涉及的一個(gè)變形例的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明的示意圖。

圖48是對(duì)本發(fā)明所涉及的一個(gè)變形例的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明的示意圖。

圖49是對(duì)本發(fā)明所涉及的一個(gè)變形例的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明的示意圖。

圖50是對(duì)本發(fā)明所涉及的一個(gè)變形例的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明的示意圖。

具體實(shí)施方式

以下，對(duì)表示用于實(shí)施發(fā)明的方式的各實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。實(shí)施例的X射線相當(dāng)于本發(fā)明的放射線。本發(fā)明所涉及的圖像處理裝置是對(duì)通過(guò)連續(xù)地拍攝被檢體而生成的圖像進(jìn)行噪聲減輕處理的裝置。

實(shí)施例1

對(duì)本發(fā)明的圖像處理裝置10的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明的圖像處理裝置10是被用作減輕實(shí)時(shí)圖像的噪聲的用途的裝置。實(shí)時(shí)圖像攝影是X射線攝影的一種，目的是將透視像拍攝成運(yùn)動(dòng)圖像，因此實(shí)時(shí)圖像為運(yùn)動(dòng)圖像。在這種實(shí)時(shí)圖像攝影中，被檢體要長(zhǎng)時(shí)間地暴露于X射線，因此為了抑制被檢體的被輻射劑量，用于攝影的X射線的劑量被抑制得比較低。因而，實(shí)時(shí)圖像具有S/N比差、含有很多統(tǒng)計(jì)噪聲的傾向。

如圖1所示，當(dāng)對(duì)本發(fā)明的圖像處理裝置10輸入實(shí)時(shí)圖像V時(shí)，輸出從實(shí)時(shí)圖像V減輕噪聲后的噪聲減輕運(yùn)動(dòng)圖像Vα。此時(shí)，圖像處理裝置10通過(guò)按構(gòu)成實(shí)時(shí)圖像V的每一幀進(jìn)行圖像處理來(lái)從各幀減輕噪聲，將這些幀按時(shí)間序列的順序進(jìn)行接合來(lái)生成噪聲減輕運(yùn)動(dòng)圖像Vα。圖像處理裝置10對(duì)幀進(jìn)行的圖像處理具體是指，通過(guò)將某一幀與在其前一幀拍攝到的幀相疊加來(lái)抵消在各幀上隨機(jī)出現(xiàn)的噪聲，由此減輕幀上的噪聲。通過(guò)這樣，圖1的用多個(gè)點(diǎn)表示的實(shí)時(shí)圖像V上的噪聲減輕，能夠生成可視性提高的噪聲減輕運(yùn)動(dòng)圖像Vα。

圖2表示由實(shí)施例1所涉及的圖像處理裝置10進(jìn)行的圖像處理的概要。實(shí)時(shí)圖像V設(shè)為將相繼拍攝到的幀進(jìn)行接合而構(gòu)成的圖像。圖2示出當(dāng)輸入幀中的第t個(gè)拍攝到的幀時(shí)輸出減輕噪聲后的幀的情形。在以下的說(shuō)明中，決定將第t個(gè)幀稱為原始圖像I_t，將對(duì)第t個(gè)幀實(shí)施噪聲減輕處理而得到的幀稱為噪聲減輕圖像O_t。此外，只要沒(méi)有事先說(shuō)明，則以下的說(shuō)明是對(duì)原始圖像I_t進(jìn)行噪聲減輕處理時(shí)的說(shuō)明。

圖像處理裝置10以每次生成幀時(shí)實(shí)施噪聲減輕處理的結(jié)構(gòu)為前提。圖2示出對(duì)第t個(gè)幀實(shí)施圖像處理的情形，但實(shí)際上圖像處理裝置10在進(jìn)行圖2的動(dòng)作之前對(duì)第t-1個(gè)幀進(jìn)行噪聲減輕處理。決定將第t-1個(gè)幀稱為參照?qǐng)D像I_t-1，將對(duì)第t-1個(gè)幀實(shí)施圖像處理而得到的幀稱為疊加對(duì)象圖像O_t-1。該疊加對(duì)象圖像O_t-1在進(jìn)行原始圖像I_t的處理的當(dāng)前時(shí)刻只不過(guò)是中間圖像，但在對(duì)第t-1個(gè)幀實(shí)施了圖像處理時(shí)，該疊加對(duì)象圖像O_t-1視為由圖像處理裝置10輸出的噪聲減輕圖像O_t-1。

參照?qǐng)D2可知，在圖像處理裝置10對(duì)第t個(gè)幀進(jìn)行圖像處理時(shí)，通過(guò)將疊加對(duì)象圖像O_t-1疊加于作為該幀的原始圖像I_t來(lái)生成噪聲減輕圖像O_t。但是，圖像處理裝置10并非單純地將兩個(gè)圖像相疊加，而是進(jìn)行如下動(dòng)作：在基于原始圖像I_t與參照?qǐng)D像I_t-1的比較來(lái)決定疊加方式之后進(jìn)行疊加。該方式的決定方法是本發(fā)明的最具特征的部分，由后述的目標(biāo)設(shè)定部11、搜索部12以及矢量計(jì)算部13來(lái)負(fù)責(zé)。它們的具體的動(dòng)作后文敘述。目標(biāo)設(shè)定部11相當(dāng)于本發(fā)明的目標(biāo)設(shè)定單元，搜索部12相當(dāng)于本發(fā)明的搜索單元。

圖3是具體地說(shuō)明本發(fā)明的圖像處理裝置10的結(jié)構(gòu)的功能框圖。以下，參照該圖對(duì)構(gòu)成圖像處理裝置10的各部進(jìn)行說(shuō)明。

<目標(biāo)設(shè)定部11的動(dòng)作>

原始圖像I_t被輸入到圖3所示的目標(biāo)設(shè)定部11。如圖4所示，目標(biāo)設(shè)定部11將構(gòu)成原始圖像I_t的一個(gè)像素設(shè)定為關(guān)注像素。而且，將關(guān)注像素的周邊的像素設(shè)定為周邊像素。而且，將由關(guān)注像素和周邊像素構(gòu)成的像素的區(qū)塊設(shè)定為目標(biāo)區(qū)塊T。在圖4的例子中，目標(biāo)區(qū)塊T用縱向5個(gè)像素×橫向5個(gè)像素的正方形的范圍來(lái)表示。構(gòu)成目標(biāo)區(qū)塊T的像素中的位于中心的一個(gè)像素是關(guān)注像素，位于其周圍的24個(gè)像素是周邊像素。

<搜索部12的動(dòng)作>

搜索部12為以下結(jié)構(gòu)：從在與原始圖像I_t不同的時(shí)刻拍攝到的拍進(jìn)了被檢體的參照?qǐng)D像I_t-1中找出與目標(biāo)區(qū)塊T最相似的移動(dòng)目的地區(qū)塊R。更加詳細(xì)地說(shuō)明該搜索部12。表示目標(biāo)區(qū)塊T的信息、表示與該目標(biāo)區(qū)塊T對(duì)應(yīng)的關(guān)注像素的位置的信息、原始圖像I_t以及參照?qǐng)D像I_t-1被發(fā)送到搜索部12。圖5示出搜索部12在參照?qǐng)D像I_t-1上設(shè)定針對(duì)目標(biāo)區(qū)塊T的搜索范圍r的情形。搜索部12將參照?qǐng)D像I_t-1上的以相當(dāng)于目標(biāo)區(qū)塊T的位置為中心且比目標(biāo)區(qū)塊T大的矩形的范圍設(shè)定為搜索范圍r。在圖5中，用T(x、y)表示與關(guān)注像素(x、y)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)區(qū)塊，用R(x、y)表示與目標(biāo)區(qū)塊T(x、y)對(duì)應(yīng)的搜索范圍。

搜索范圍r的廣度是根據(jù)搜索部12所保持的設(shè)定值來(lái)決定的。搜索范圍r的廣度能夠與關(guān)注像素的位置無(wú)關(guān)地設(shè)為相同。但是，對(duì)于位于原始圖像I_t的端部的關(guān)注像素，由設(shè)定值決定的范圍的一部分有時(shí)超出參照?qǐng)D像I_t-1，可能存在搜索范圍r相應(yīng)地變小的情況。

搜索部12從參照?qǐng)D像I_t-1上的搜索范圍r(x、y)中找出與原始圖像I_t上的目標(biāo)區(qū)塊T(x、y)中拍進(jìn)的像相似的圖案。這樣，搜索部12在有限的搜索范圍r中進(jìn)行圖案搜索，因此搜索操作短。

圖6具體地示出由搜索部12進(jìn)行的圖案匹配的動(dòng)作。如圖6所示，搜索部12關(guān)注屬于搜索范圍r的與目標(biāo)區(qū)塊T相同的形狀和大小的候選區(qū)塊C，在將該候選區(qū)塊C與目標(biāo)區(qū)塊T的中心相疊加時(shí)，利用在候選區(qū)塊C和目標(biāo)區(qū)塊T中位于相同位置的各個(gè)像素來(lái)計(jì)算像素值的減法運(yùn)算結(jié)果的絕對(duì)值，并計(jì)算利用各個(gè)像素計(jì)算出的絕對(duì)值的總和值。該總和值是表示區(qū)塊之間相差多少的差異度S(C)。該差異度S(C)越大則表示區(qū)塊之間的被拍進(jìn)區(qū)塊的像越不同，如圖6所示，能夠利用S(C)＝Σ|Ti-Ci|來(lái)表示。Ti是構(gòu)成目標(biāo)區(qū)塊T的各個(gè)像素的像素值，Ci是構(gòu)成候選區(qū)塊C的各個(gè)像素的像素值。i表示區(qū)塊內(nèi)的各個(gè)像素的位置。

搜索部12一邊在搜索范圍r(x、y)上使候選區(qū)塊C的位置變更，一邊計(jì)算各候選區(qū)塊C所對(duì)應(yīng)的差異度S(C)。圖6右側(cè)示出在候選區(qū)塊C從搜索范圍r(x、y)的左上方移動(dòng)到右下方的期間內(nèi)求出多個(gè)差異度的情形。

搜索部12選擇各候選區(qū)塊C中的差異度最小的候選區(qū)塊，并將該候選區(qū)塊確定為拍進(jìn)了與被拍進(jìn)目標(biāo)區(qū)塊T的像最相似的圖案的候選區(qū)塊。在進(jìn)行該確定時(shí)，搜索部12利用了以下原理：目標(biāo)區(qū)塊T內(nèi)的圖案與候選區(qū)塊C內(nèi)的圖案彼此越相似，則差異度S(C)越小。如果假設(shè)兩個(gè)圖案完全相同，則差異度S(C)為0，不存在更相似的圖案。

搜索部12將與目標(biāo)區(qū)塊T(x、y)最相似的候選區(qū)塊C設(shè)為移動(dòng)目的地區(qū)塊R(x、y)，并將表示各區(qū)塊在圖像上的位置的數(shù)據(jù)發(fā)送到矢量計(jì)算部13。

<矢量計(jì)算部13的動(dòng)作>

矢量計(jì)算部13基于由搜索部12進(jìn)行搜索得到的搜索結(jié)果來(lái)計(jì)算表示目標(biāo)區(qū)塊T(x、y)的轉(zhuǎn)移狀況的矢量v(x、y)。搜索部12向矢量計(jì)算部13輸出的表示目標(biāo)區(qū)塊T(x、y)的位置的數(shù)據(jù)具體是指位于目標(biāo)區(qū)塊T的中心的關(guān)注像素的位置。關(guān)注像素的位置具體是指坐標(biāo)(x、y)。而且，搜索部12向矢量計(jì)算部13輸出的表示移動(dòng)目的地區(qū)塊R(x、y)的位置的數(shù)據(jù)具體是指位于移動(dòng)目的地區(qū)塊R的中心的像素的位置。將該中心的像素的位置設(shè)為(a、b)。矢量計(jì)算部13計(jì)算起點(diǎn)為(x、y)、終點(diǎn)為(a、b)的矢量v(x、y)。該矢量v(x、y)為與原始圖像I_t上的位于(x、y)位置的關(guān)注像素對(duì)應(yīng)的矢量。圖7示出矢量計(jì)算部13對(duì)目標(biāo)區(qū)塊(x、y)計(jì)算矢量v(x、y)的情形。

<矢量圖mv的制作>

以上說(shuō)明是與各部11、12、13對(duì)原始圖像I_t上的位于(x、y)位置的關(guān)注像素進(jìn)行的動(dòng)作有關(guān)的說(shuō)明。關(guān)注像素只不過(guò)是構(gòu)成原始圖像I_t的像素中的一個(gè)像素。在原始圖像I_t上，例如位于關(guān)注像素(x、y)的右側(cè)的像素(x+1、y)理應(yīng)也具有與之對(duì)應(yīng)的矢量v(x+1、y)。根據(jù)實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)，成為針對(duì)與構(gòu)成原始圖像I_t的所有像素計(jì)算所對(duì)應(yīng)的矢量的結(jié)構(gòu)。因而，與構(gòu)成原始圖像的像素的個(gè)數(shù)相應(yīng)地各部11、12、13反復(fù)進(jìn)行上述動(dòng)作。

通過(guò)這樣，針對(duì)構(gòu)成原始圖像I_t的各個(gè)像素計(jì)算與其對(duì)應(yīng)的矢量。該矢量表示包圍矢量的起點(diǎn)的5×5的原始圖像I_t上的區(qū)塊在參照?qǐng)D像I_t-1上移動(dòng)到何處。原始圖像I_t和參照?qǐng)D像I_t-1原本是相繼地對(duì)被檢體進(jìn)行X射線攝影而得到的圖像，因此雖然非常相似但拍進(jìn)像的位置互不相同。而且，兩個(gè)圖像中拍進(jìn)的像不會(huì)成為單純地向一個(gè)方向移動(dòng)的關(guān)系，根據(jù)圖像的部分而向右側(cè)移動(dòng)、不移動(dòng)、或向左側(cè)移動(dòng)，移動(dòng)方向和移動(dòng)的大小也各式各樣。根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，通過(guò)以像素為單位計(jì)算表示像的移動(dòng)方式的矢量來(lái)獲取其復(fù)雜的移動(dòng)方式。該矢量表示關(guān)注像素和包圍該關(guān)注像素的區(qū)塊的移動(dòng)目的地，但為了簡(jiǎn)便，也可以設(shè)為表示關(guān)注像素的移動(dòng)目的地。

由以上說(shuō)明可知，計(jì)算出與構(gòu)成原始圖像I_t的像素相同個(gè)數(shù)的矢量。為了便于說(shuō)明，將這些矢量匯總到一起并用如圖8所示那樣的矢量圖mv來(lái)表現(xiàn)。仿照各矢量所對(duì)應(yīng)的像素的配置來(lái)配置該矢量圖mv。也可以替代矢量圖mv而用表格等來(lái)管理各矢量。

<區(qū)塊疊加部14的動(dòng)作>

矢量圖mv、原始圖像I_t以及疊加對(duì)象圖像O_t-1被發(fā)送到區(qū)塊疊加部14。該區(qū)塊疊加部14設(shè)置的目的在于通過(guò)對(duì)各目標(biāo)區(qū)塊T疊加相似的疊加對(duì)象區(qū)塊G來(lái)減少目標(biāo)區(qū)塊T中拍進(jìn)的噪聲成分。區(qū)塊疊加部14相當(dāng)于本發(fā)明的疊加單元。

圖9示出區(qū)塊疊加部14對(duì)原始圖像I_t上的位于(m、n)位置的像素進(jìn)行區(qū)塊疊加處理的情形。與該像素對(duì)應(yīng)的目標(biāo)區(qū)塊T(m、n)與中心為(m、n)的縱橫5×5的范圍一致。區(qū)塊疊加部14首先在原始圖像I_t上掌握目標(biāo)區(qū)塊T(m、n)。然后，區(qū)塊疊加部14參照屬于矢量圖mv的矢量v(m、n)來(lái)掌握目標(biāo)區(qū)塊T(m、n)在疊加對(duì)象圖像O_t-1上移動(dòng)到哪個(gè)位置，從而掌握相當(dāng)于移動(dòng)目的地的疊加對(duì)象區(qū)塊G(m、n)。然后，將目標(biāo)區(qū)塊T(m、n)與疊加對(duì)象區(qū)塊G(m、n)相疊加來(lái)生成融合區(qū)塊F(m、n)。疊加對(duì)象區(qū)塊G(m、n)的中心并不一定位于(m、n)的位置。

在此，需要注意的是計(jì)算矢量圖mv時(shí)使用的圖像與應(yīng)用了矢量圖mv的圖像并不是相同的圖像。即，所謂矢量圖mv，就計(jì)算方法而言表示原始圖像I_t的像如何移動(dòng)而被拍進(jìn)參照?qǐng)D像I_t-1。因而，矢量圖mv乍一看與疊加對(duì)象圖像O_t-1沒(méi)有任何關(guān)系。

即便如此，在從疊加對(duì)象圖像O_t-1中找出疊加對(duì)象區(qū)塊G時(shí)使用了矢量圖mv。區(qū)塊疊加部14以這種動(dòng)作果然能找出與目標(biāo)區(qū)塊T相似的區(qū)塊。

疊加對(duì)象圖像O_t-1說(shuō)到底是與原始圖像I_t-1對(duì)應(yīng)的噪聲減輕圖像O_t-1。噪聲減輕圖像O_t-1是將原始圖像I_t-1與疊加對(duì)象圖像O_t-2相疊加而生成的圖像。只是兩個(gè)圖像中拍進(jìn)的被檢體像不同?；谶@種情況，進(jìn)行疊加對(duì)象圖像O_t-2的片斷化，以片斷上的像疊加于原始圖像I_t-1的像的方式進(jìn)行疊加而生成噪聲減輕圖像O_t-1。因而，在噪聲減輕圖像O_t-1中拍進(jìn)與原始圖像I_t-1中拍進(jìn)的被檢體像相同的像。兩個(gè)圖像的主要不同在于是否拍進(jìn)了噪聲，所拍進(jìn)的被檢體像相同。

也就是說(shuō)，在對(duì)原始圖像I_t進(jìn)行處理時(shí)，如果在疊加對(duì)象圖像O_t-1中應(yīng)用基于參照?qǐng)D像I_t-1生成的矢量圖mv，則應(yīng)該會(huì)找到與原始圖像I_t上的目標(biāo)區(qū)塊T相似的疊加對(duì)象圖像O_t-1上的區(qū)塊。

那么，還認(rèn)為可以使用疊加對(duì)象圖像O_t-1來(lái)生成矢量圖mv。顯然存在這種方法。但是，為了獲知目標(biāo)區(qū)塊T的移動(dòng)，期望使用與原始圖像I_t等效的圖像。疊加對(duì)象圖像O_t-1是已經(jīng)進(jìn)行了噪聲去除處理后的圖像，疊加對(duì)象圖像O_t-1不能說(shuō)是與原始圖像I_t等效的圖像這一點(diǎn)不適于搜索處理。因而，在實(shí)施例1中，使用參照?qǐng)D像I_t-1來(lái)生成矢量圖mv。

以上說(shuō)明是與區(qū)塊疊加部14對(duì)原始圖像I_t上的位于(m、n)位置的像素進(jìn)行的動(dòng)作有關(guān)的說(shuō)明。該像素只不過(guò)是構(gòu)成原始圖像I_t的像素中的一個(gè)像素。在原始圖像I_t上，例如位于像素(m、n)的右側(cè)的像素(m+1、n)理應(yīng)也具有與之對(duì)應(yīng)的融合區(qū)塊F(m+1、n)。根據(jù)實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)，成為針對(duì)構(gòu)成原始圖像I_t的所有像素計(jì)算所對(duì)應(yīng)的融合區(qū)塊的結(jié)構(gòu)。因而，與構(gòu)成原始圖像的像素的個(gè)數(shù)相應(yīng)地區(qū)塊疊加部14反復(fù)進(jìn)行上述動(dòng)作。

此外，也可以在將目標(biāo)區(qū)塊T(m、n)與疊加對(duì)象區(qū)塊G(m、n)相疊加時(shí)加入規(guī)定的權(quán)重。即，能夠調(diào)整權(quán)重的設(shè)定值，使得目標(biāo)區(qū)塊T(m、n)以疊加對(duì)象區(qū)塊G(m、n)的二倍的濃度被拍進(jìn)融合區(qū)塊F(m、n)。在該情況下，反復(fù)執(zhí)行的兩個(gè)區(qū)塊T、G的相加均以相同的權(quán)重來(lái)進(jìn)行。這樣，區(qū)塊疊加部14使在疊加對(duì)象圖像O_t-1上位于與移動(dòng)目的地區(qū)塊R相同的位置處的疊加對(duì)象區(qū)塊G疊加于原始圖像I_t上的目標(biāo)區(qū)塊T來(lái)生成融合區(qū)塊F，其中，該疊加對(duì)象圖像O_t-1在與參照?qǐng)D像I_t-1相同的位置處拍進(jìn)了被檢體像。

<圖像生成部15的動(dòng)作>

示出了由區(qū)塊疊加部14生成的多個(gè)融合區(qū)塊F。表示這些融合區(qū)塊F的數(shù)據(jù)與表示融合區(qū)塊F的位置的數(shù)據(jù)一起被發(fā)送到圖像生成部15。圖像生成部15相當(dāng)于本發(fā)明的圖像生成單元。

如圖10所示，圖像生成部15將各融合區(qū)塊F相疊加來(lái)生成圖像尺寸與原始圖像I_t相同的疊加圖像St。對(duì)此時(shí)的融合區(qū)塊F的疊加方法進(jìn)行說(shuō)明。某個(gè)融合區(qū)塊F(x、y)由配置為5×5的矩形的25個(gè)像素構(gòu)成，中心的像素a位于(x、y)位置。圖像生成部15將融合區(qū)塊F(x、y)配置在疊加圖像St的(x、y)位置。因而，中心的像素a配置在疊加圖像St的(x、y)位置。同樣地，圖像生成部15將融合區(qū)塊F(x+1、y)配置在疊加圖像St的(x+1、y)位置。

此時(shí)，融合區(qū)塊F(x、y)與融合區(qū)塊F(x+1、y)理應(yīng)互相重疊。對(duì)于該重疊的部分，圖像生成部15通過(guò)進(jìn)行像素值的加法運(yùn)算來(lái)執(zhí)行疊加。

那么，在位于疊加圖像St的(x、y)位置的像素a處重疊有幾個(gè)融合區(qū)塊呢。融合區(qū)塊F由25個(gè)像素構(gòu)成。如圖11所示，在具有像素a的融合區(qū)塊F中既存在右下角具有像素a的區(qū)塊，也存在右下角的左側(cè)具有像素a的區(qū)塊，也存在中心具有像素a的區(qū)塊，也存在左上角具有像素a的區(qū)塊。更為一般地說(shuō)，像素a在設(shè)為-2≤m≤2、-2≤n≤2時(shí)所表示的25種融合區(qū)塊F(x+m、y+n)中均出現(xiàn)。在疊加圖像St中，這些融合區(qū)塊F均疊加，因此在疊加圖像St的像素a處多重疊加有25個(gè)融合區(qū)塊F。

這種疊加圖像St是與原始圖像I_t相差懸殊的存在。即，像素值高到原始圖像I_t的25倍左右。融合區(qū)塊F是以該倍數(shù)相應(yīng)的量具有與原始圖像I_t相等的像素值的圖像片斷。構(gòu)成疊加圖像St的像素通過(guò)層疊25個(gè)該融合區(qū)塊F而構(gòu)成，因此像素值也應(yīng)為25倍左右。

因此，如圖12所示，本發(fā)明的圖像生成部15通過(guò)對(duì)疊加圖像St進(jìn)行除法運(yùn)算處理來(lái)使像素值的水平回落到與原始圖像I_t相同的程度。此外，在疊加圖像的端部，還可能存在融合區(qū)塊F的層疊個(gè)數(shù)比25個(gè)少的情況。因而，圖像生成部15基于表示根據(jù)疊加圖像St的部位疊加幾個(gè)融合區(qū)塊F的疊加狀況圖，按每個(gè)像素邊改變邊執(zhí)行疊加圖像St的除法運(yùn)算處理。盡管如此，圖像生成部15針對(duì)位于疊加圖像St的中心部的像素的大部分進(jìn)行將像素值除以25的處理。

除法運(yùn)算處理后的圖像正是噪聲減輕圖像O_t。該噪聲減輕圖像O_t為從原始圖像I_t去除了噪聲成分后的圖像，并作為構(gòu)成噪聲減輕運(yùn)動(dòng)圖像Vα的幀而從圖像處理裝置10輸出。另外，該噪聲減輕圖像O_t為針對(duì)原始圖像I_t+1進(jìn)行噪聲減輕處理的情況下的疊加對(duì)象圖像。該噪聲減輕處理中的參照?qǐng)D像I_t與圖2所涉及的原始圖像I_t相同。

在已完成的噪聲減輕圖像O_t中拍進(jìn)與原始圖像I_t相同的被檢體像，因此對(duì)其理由進(jìn)行說(shuō)明。噪聲減輕圖像O_t是將原始圖像I_t與疊加對(duì)象圖像O_t-1相疊加而構(gòu)成的。原始圖像I_t中拍進(jìn)的被檢體像與疊加對(duì)象圖像O_t-1中拍進(jìn)的被檢體像并非完全相同的像，局部發(fā)生了位置偏移。圖像處理裝置10在校正該位置偏移后進(jìn)行兩個(gè)圖像的疊加。即，在生成融合區(qū)塊F時(shí)，理應(yīng)已進(jìn)行了原始圖像I_t與疊加對(duì)象圖像O_t-1的位置偏移的校正。也就是說(shuō)，疊加對(duì)象圖像O_t-1在被校正成所拍進(jìn)的像與原始圖像I_t對(duì)應(yīng)之后疊加于噪聲減輕圖像O_t。

另一方面，從原始圖像I_t來(lái)看，圖像處理裝置10的處理只不過(guò)是在將原始圖像暫時(shí)變?yōu)榧?xì)小的片斷之后，將該片斷再次恢復(fù)為一個(gè)圖像的處理。因而，噪聲減輕圖像O_t成為從被拍進(jìn)原始圖像I_t的像中僅去除了噪聲成分那樣的圖像，兩個(gè)圖像中拍進(jìn)的被檢體像相同。這種情況也成為疊加對(duì)象圖像O_t-1和原始圖像I_t-1中拍進(jìn)了相同的被檢體像的原因。

通過(guò)這樣，隨著一邊改變關(guān)注像素的位置一邊依次設(shè)定目標(biāo)區(qū)塊T，圖像生成部15使融合區(qū)塊F依次在圖像上重疊，由此生成減輕被拍進(jìn)原始圖像I_t的噪聲后的噪聲減輕圖像O_t。此時(shí)，圖像生成部15進(jìn)行動(dòng)作，使得噪聲減輕圖像O_t上的融合區(qū)塊F的位置為與原始圖像I_t上的目標(biāo)區(qū)塊T的位置相同的位置。

這樣，圖像生成部15對(duì)不同的關(guān)注像素進(jìn)行以使融合區(qū)塊F中的關(guān)注像素的位置與原始圖像I_t相同的方式將融合區(qū)塊F配置在圖像上的動(dòng)作，由此生成減輕被拍進(jìn)原始圖像I_t的噪聲后的噪聲減輕圖像O_t。然后，圖像生成部15在使融合區(qū)塊F一邊重疊一邊相加之后，將圖像上的像素的像素值除以表示在該像素處融合區(qū)塊F相加幾次的累計(jì)次數(shù)。由此生成噪聲減輕圖像O_t。

<其它結(jié)構(gòu)>

以上說(shuō)明是本發(fā)明所涉及的圖像處理裝置的基本動(dòng)作。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)除了進(jìn)行上述動(dòng)作以外還進(jìn)行追加的動(dòng)作，由此能夠進(jìn)行符合各種目的的圖像處理。因而，以下要說(shuō)明的權(quán)重設(shè)定部16、矢量編輯部17能夠根據(jù)需要來(lái)進(jìn)行適當(dāng)動(dòng)作或不進(jìn)行動(dòng)作。

<權(quán)重設(shè)定部16>

權(quán)重設(shè)定部16為與區(qū)塊疊加部14將原始圖像I_t上的目標(biāo)區(qū)塊T與疊加對(duì)象圖像O_t-1上的疊加對(duì)象區(qū)塊G相疊加時(shí)相關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)。該權(quán)重設(shè)定部16將按每個(gè)目標(biāo)區(qū)塊T變更疊加方式的設(shè)定值輸出到區(qū)塊疊加部14。區(qū)塊疊加部14針對(duì)每個(gè)目標(biāo)區(qū)塊T以不同的方式執(zhí)行疊加。

即，在不使權(quán)重設(shè)定部16進(jìn)行動(dòng)作的結(jié)構(gòu)中，區(qū)塊疊加部14以如下方式進(jìn)行動(dòng)作：基于固定的權(quán)重將兩個(gè)區(qū)塊T、G相疊加，由此針對(duì)所有目標(biāo)區(qū)塊T以相同濃度疊加疊加對(duì)象區(qū)塊G。當(dāng)使權(quán)重設(shè)定部16進(jìn)行動(dòng)作時(shí)，區(qū)塊疊加部14能夠針對(duì)某個(gè)目標(biāo)區(qū)塊T進(jìn)行將疊加對(duì)象區(qū)塊G更濃地疊加的動(dòng)作，也能夠針對(duì)其它目標(biāo)區(qū)塊T進(jìn)行將疊加對(duì)象區(qū)塊G更淡地疊加的動(dòng)作。

在該權(quán)重設(shè)定部16的動(dòng)作中存在多個(gè)方式。以下，詳細(xì)地說(shuō)明各方式。

<權(quán)重設(shè)定部16的動(dòng)作：以像素為單位改變權(quán)重的方式>

圖13說(shuō)明了權(quán)重設(shè)定部16通過(guò)以像素為單位改變權(quán)重的方式進(jìn)行動(dòng)作的情況。在該圖13中示出以下情形：將疊加對(duì)象區(qū)塊G(x、y)的左上端的像素a疊加于在原始圖像I_t中位于(x、y)位置的目標(biāo)區(qū)塊T(x、y)的左上端的像素A。此時(shí)，區(qū)塊疊加部14從權(quán)重設(shè)定部16接收與目標(biāo)區(qū)塊T(x、y)上的像素A對(duì)應(yīng)的權(quán)重的設(shè)定值β_A，并以使融合區(qū)塊F(x、y)的左上端的像素為像素A×(1-β_A)與像素a×β_A之和的方式進(jìn)行疊加動(dòng)作。如果假設(shè)β_A為0，則完全不將疊加對(duì)象區(qū)塊G(x、y)的像素a疊加于目標(biāo)區(qū)塊T(x、y)的像素A就生成融合區(qū)塊F。另外，如果將β_A設(shè)為0.5，則目標(biāo)區(qū)塊T(x、y)的像素A與疊加對(duì)象區(qū)塊G(x、y)的像素a以相同的強(qiáng)度相疊加來(lái)生成融合區(qū)塊F的左上端的像素。即，隨著β變大，疊加對(duì)象區(qū)塊G的像素a的疊加逐漸變強(qiáng)?；谙襁@樣生成的融合區(qū)塊F生成的噪聲減輕圖像O_t根據(jù)部分的不同而或濃或淡地疊加有疊加對(duì)象圖像O_t-1。

權(quán)重設(shè)定部16為以下結(jié)構(gòu)：參照目標(biāo)區(qū)塊T上的各像素與設(shè)定值β相關(guān)聯(lián)的表格，將與區(qū)塊疊加部14想要進(jìn)行疊加的目標(biāo)區(qū)塊T的某個(gè)像素對(duì)應(yīng)的設(shè)定值β發(fā)送到區(qū)塊疊加部14。因而，表格具有與目標(biāo)區(qū)塊T的個(gè)數(shù)相應(yīng)的個(gè)數(shù)。在目標(biāo)區(qū)塊T之間不使用共用的表格。

原始圖像I_t的某個(gè)像素A屬于目標(biāo)區(qū)塊T(x、y)。在目標(biāo)區(qū)塊T(x、y)與疊加對(duì)象區(qū)塊G(x、y)疊加時(shí)，像素A與像素a互相疊加。該疊加的權(quán)重的設(shè)定值是β_A。如后述那樣，該β_A由像素A的像素值和像素a的像素值決定。另外，該像素A也屬于目標(biāo)區(qū)塊T(x-1、y)。在目標(biāo)區(qū)塊T(x-1、y)與疊加對(duì)象區(qū)塊G(x-1、y)疊加時(shí)，像素A與疊加對(duì)象圖像O_t-1上的某個(gè)像素相疊加。無(wú)法保證該疊加的像素與之前的像素a相同。這是由于，搜索部12針對(duì)目標(biāo)區(qū)塊T分別單獨(dú)進(jìn)行搜索，因此目標(biāo)區(qū)塊T(x、y)的搜索結(jié)果與目標(biāo)區(qū)塊T(x-1、y)的搜索結(jié)果相互獨(dú)立。

疊加對(duì)象區(qū)塊G(x-1、y)上的像素中的疊加于像素A的像素設(shè)為與像素a不同的像素α。像素a與像素α為互不相同的像素，因此像素值大多互不相同。在目標(biāo)區(qū)塊T(x-1、y)與疊加對(duì)象區(qū)塊G(x-1、y)疊加時(shí)，像素A與像素α互相疊加。該疊加的權(quán)重的設(shè)定值β_α由像素A的像素值和像素α的像素值決定。這就是說(shuō)，即使是相同的像素A的疊加，如果目標(biāo)區(qū)塊T不同，則設(shè)定值β也有可能不同。因而，需要按每個(gè)目標(biāo)區(qū)塊T計(jì)算設(shè)定值β。針對(duì)一個(gè)像素A反復(fù)計(jì)算出與目標(biāo)區(qū)塊T的個(gè)數(shù)對(duì)應(yīng)的個(gè)數(shù)的設(shè)定值β。

圖14表示在目標(biāo)區(qū)塊T(x、y)接受疊加處理時(shí)權(quán)重設(shè)定部16所參照的設(shè)定值β的表格Tβ(x、y)。在該表格Tβ(x、y)中排列有某個(gè)像素A、B…所固有的設(shè)定值β_A、β_B、…。該表格Tβ(x、y)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部20。

權(quán)重設(shè)定部16在區(qū)塊疊加部14進(jìn)行與區(qū)塊的疊加有關(guān)的動(dòng)作之前生成了表格Tβ(x、y)。對(duì)該表格Tβ(x、y)的生成方法進(jìn)行說(shuō)明。圖15示出在權(quán)重設(shè)定部16生成表格Tβ(x、y)時(shí)所參照的像素值差的絕對(duì)值|A-a|與權(quán)重的設(shè)定值β的關(guān)系性。表示該關(guān)系性的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部20。

絕對(duì)值|A-a|是表示各像素相差多少的指標(biāo)。如果該絕對(duì)值|A-a|高，則像素值的差異大，像素A相對(duì)于像素a不同。

觀察圖15可知，絕對(duì)值|A-a|與β的關(guān)聯(lián)性被設(shè)定為絕對(duì)值|A-a|越小則β越大。絕對(duì)值|A-a|小表示目標(biāo)區(qū)塊T上的像素A與疊加對(duì)象區(qū)塊G上的像素a彼此相似。這就是說(shuō)能夠認(rèn)為兩個(gè)像素所呈現(xiàn)的被檢體像相似，即使將像素a較濃地疊加于像素A也不會(huì)引起像的重影。根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，在這種情況下，增大β來(lái)可靠地消除像素A上的噪聲。

另一方面，絕對(duì)值|A-a|大表示目標(biāo)區(qū)塊T上的像素A與疊加對(duì)象區(qū)塊G上的像素a互不相同。這就是說(shuō)兩個(gè)像素所呈現(xiàn)的被檢體像不同，因此如果反復(fù)進(jìn)行將像素a較濃地疊加于像素A的動(dòng)作，則在作為動(dòng)作結(jié)果而得到的噪聲減輕圖像O_t中被檢體像被拍出重影。因此，根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，在這種情況下，減小β來(lái)抑制被檢體像的重影。

這樣，根據(jù)以像素為單位來(lái)改變權(quán)重的方式，區(qū)塊疊加部14為以下結(jié)構(gòu)：從權(quán)重設(shè)定部16獲取權(quán)重的設(shè)定值β，按構(gòu)成融合區(qū)塊F的每個(gè)像素來(lái)以各自的權(quán)重將原始圖像I_t上的目標(biāo)區(qū)塊T的像素與所對(duì)應(yīng)的疊加對(duì)象圖像O_t-1上的疊加對(duì)象區(qū)塊G的像素相疊加。隨著屬于目標(biāo)區(qū)塊T的像素的像素值與疊加對(duì)象區(qū)塊上的對(duì)應(yīng)像素的像素值之差的絕對(duì)值變大，以使融合區(qū)塊F逐漸地不繼承疊加對(duì)象區(qū)塊G的方式變更疊加的權(quán)重。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，權(quán)重設(shè)定部16在設(shè)定值β的設(shè)定中使用了屬于疊加對(duì)象圖像O_t-1上的疊加對(duì)象區(qū)塊G的像素的像素值，但也可以替代屬于疊加對(duì)象區(qū)塊G的像素的像素值而將屬于參照?qǐng)D像I_t-1上的移動(dòng)目的地區(qū)塊R的像素的像素值用于設(shè)定值β的設(shè)定。

<權(quán)重設(shè)定部16的動(dòng)作：以區(qū)塊為單位改變權(quán)重的方式>

上述方式是以像素為單位改變疊加的權(quán)重的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明并不限于這種結(jié)構(gòu)。圖16說(shuō)明權(quán)重設(shè)定部16通過(guò)以區(qū)塊為單位改變權(quán)重的方式來(lái)進(jìn)行動(dòng)作的情況。在該圖16中示出在原始圖像I_t中位于(x、y)位置的目標(biāo)區(qū)塊T(x、y)上疊加有疊加對(duì)象區(qū)塊G(x、y)的情形。此時(shí)，區(qū)塊疊加部14從權(quán)重設(shè)定部16接收與目標(biāo)區(qū)塊T(x、y)對(duì)應(yīng)的權(quán)重的設(shè)定值γ_x、y，以使融合區(qū)塊F(x、y)成為目標(biāo)區(qū)塊T×(1-γ_x、y)與疊加對(duì)象區(qū)塊G×γ_x、y之和的方式來(lái)進(jìn)行疊加動(dòng)作。

如果假設(shè)將γ_x、y設(shè)為0，則完全不將疊加對(duì)象區(qū)塊G(x、y)疊加于目標(biāo)區(qū)塊T(x、y)就生成融合區(qū)塊F。另外，如果將γ_x、y設(shè)為0.5，則目標(biāo)區(qū)塊T(x、y)與疊加對(duì)象區(qū)塊G(x、y)以相同的強(qiáng)度疊加來(lái)生成融合區(qū)塊F。即，隨著γ變大，疊加對(duì)象區(qū)塊G的疊加逐漸變強(qiáng)。

權(quán)重設(shè)定部16為以下結(jié)構(gòu)：參照目標(biāo)區(qū)塊T與設(shè)定值γ相關(guān)聯(lián)的表格，將與區(qū)塊疊加部14想要進(jìn)行疊加的目標(biāo)區(qū)塊T對(duì)應(yīng)的設(shè)定值γ發(fā)送到區(qū)塊疊加部14?；谙襁@樣生成的融合區(qū)塊F生成的噪聲減輕圖像O_t根據(jù)部分的不同被或濃或淡地疊加疊加對(duì)象圖像O_t-1。

圖17表示權(quán)重設(shè)定部16所參照的設(shè)定值γ的表格Tγ。在該表格Tγ中，某個(gè)目標(biāo)區(qū)塊T(a、b)中排列有固有的設(shè)定值γ(a、b)。該表格Tγ存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部20。

權(quán)重設(shè)定部16在區(qū)塊疊加部14進(jìn)行與區(qū)塊的疊加有關(guān)的動(dòng)作之前生成表格Tγ。對(duì)該表格Tγ的生成方法進(jìn)行說(shuō)明。將在原始圖像I_t中位于(x、y)位置的目標(biāo)區(qū)塊T(x、y)中央的像素設(shè)為代表像素M，將疊加對(duì)象區(qū)塊G(x、y)的中央的像素設(shè)為代表像素m。圖18示出在權(quán)重設(shè)定部16生成表格Tγ時(shí)所參照的代表像素值差的絕對(duì)值|M-m|與權(quán)重的設(shè)定值γ的關(guān)系性。表示該關(guān)系性的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部20。

絕對(duì)值|M-m|是表示目標(biāo)區(qū)塊T的代表像素與疊加對(duì)象區(qū)塊G的代表像素相差多少的指標(biāo)。如果該絕對(duì)值|M-m|高，則代表像素值的差異大，代表像素M相對(duì)于代表像素m不同。權(quán)重設(shè)定部16在求出針對(duì)某個(gè)目標(biāo)區(qū)塊T(a、b)的權(quán)重的設(shè)定值γ(a、b)時(shí)使用疊加對(duì)象區(qū)塊(a、b)的絕對(duì)值|M-m|_a、b。即，權(quán)重設(shè)定部16在圖18所示的關(guān)聯(lián)性中讀出與絕對(duì)值|M-m|_a、b對(duì)應(yīng)的權(quán)重的設(shè)定值γ，并將該設(shè)定值γ設(shè)為與目標(biāo)區(qū)塊T(a、b)對(duì)應(yīng)的設(shè)定值γ_a、b。

觀察圖18可知，絕對(duì)值|M-m|與γ的關(guān)聯(lián)性被設(shè)定為絕對(duì)值|M-m|越小則γ越大。絕對(duì)值|M-m|小表示目標(biāo)區(qū)塊T與疊加對(duì)象區(qū)塊G彼此相似。這就是說(shuō)兩個(gè)區(qū)塊所呈現(xiàn)的被檢體像相似，因此即使將疊加對(duì)象區(qū)塊G較濃地疊加于目標(biāo)區(qū)塊T，也不會(huì)引起像的重影。根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，在這種情況下，增大γ來(lái)可靠地消除目標(biāo)區(qū)塊T上的噪聲。

另一方面，絕對(duì)值|M-m|大表示目標(biāo)區(qū)塊T與疊加對(duì)象區(qū)塊G互不相同。這就是說(shuō)兩個(gè)區(qū)塊所呈現(xiàn)的被檢體像不同，因此如果將疊加對(duì)象區(qū)塊G較濃地疊加于目標(biāo)區(qū)塊T時(shí)，則像會(huì)重影。因此，根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，在這種情況下，減小γ來(lái)抑制被檢體像的重影。

像這樣生成的噪聲減輕圖像O_t在某個(gè)部分較濃地疊加疊加對(duì)象圖像O_t-1以可靠地使噪聲成分不明顯，另外，在其它部分較淡地疊加疊加對(duì)象圖像O_t-1以使像的重影不明顯。因而，根據(jù)具備權(quán)重設(shè)定部16的結(jié)構(gòu)，能夠獲取可視性更優(yōu)良的噪聲減輕圖像O_t。

這樣，根據(jù)以區(qū)塊為單位改變權(quán)重的方式，區(qū)塊疊加部14為以下結(jié)構(gòu)：從權(quán)重設(shè)定部16獲取權(quán)重的設(shè)定值γ，每次生成融合區(qū)塊F時(shí)以各自的權(quán)重將原始圖像It上的目標(biāo)區(qū)塊T與疊加對(duì)象圖像O_t-1上的疊加對(duì)象區(qū)塊G相疊加。隨著目標(biāo)區(qū)塊T上的代表像素值與疊加對(duì)象區(qū)塊G上的代表像素值的差的絕對(duì)值|M-m|變大，以使融合區(qū)塊F逐漸地不繼承疊加對(duì)象區(qū)塊的方式變更疊加的權(quán)重。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，權(quán)重設(shè)定部16在設(shè)定值γ的設(shè)定中使用了屬于疊加對(duì)象圖像O_t-1上的疊加對(duì)象區(qū)塊G的像素的像素值，但也可以替代屬于疊加對(duì)象區(qū)塊G的像素的像素值而將屬于參照?qǐng)D像I_t-1上的移動(dòng)目的地區(qū)塊R的像素的像素值用于設(shè)定值γ的設(shè)定。

本發(fā)明的結(jié)構(gòu)為除了權(quán)重設(shè)定部16以外還能夠進(jìn)行追加的動(dòng)作。以下，對(duì)與矢量圖mv的生成有關(guān)的矢量編輯部17的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。矢量編輯部17相當(dāng)于本發(fā)明的編輯單元。

<矢量編輯部17的動(dòng)作>

矢量圖mv是由表示原始圖像I_t上的目標(biāo)區(qū)塊T移動(dòng)到參照?qǐng)D像I_t-1上的何處的矢量構(gòu)成的圖。被檢體像在參照?qǐng)D像I_t-1與疊加對(duì)象圖像O_t-1之間沒(méi)有變化，因此矢量圖mv示出疊加對(duì)象圖像O_t-1上的目標(biāo)區(qū)塊T的移動(dòng)目的地。但是，該矢量圖mv存在如下問(wèn)題。

即，矢量圖mv是從多個(gè)候選區(qū)塊C中選擇與目標(biāo)區(qū)塊T最相似的候選區(qū)塊并將其決定為與目標(biāo)區(qū)塊T對(duì)應(yīng)的移動(dòng)目的地區(qū)塊R而生成的。因而，當(dāng)將與移動(dòng)目的地區(qū)塊R對(duì)應(yīng)的疊加對(duì)象區(qū)塊G疊加于目標(biāo)區(qū)塊T時(shí)，存在目標(biāo)區(qū)塊T上的噪聲反而明顯的情況。特別是在原始圖像上分布了許多噪聲成分的情況下經(jīng)常引發(fā)這種現(xiàn)象。

搜索部12強(qiáng)制性地從候選區(qū)塊C中搜索與目標(biāo)區(qū)塊T相似的候選區(qū)塊。當(dāng)目標(biāo)區(qū)塊T中拍進(jìn)強(qiáng)烈的噪聲時(shí)，搜索部12要從參照?qǐng)D像內(nèi)部找出該噪聲的圖案。于是，搜索部12將與目標(biāo)區(qū)塊T中拍進(jìn)的噪聲成分的圖案最相似的候選區(qū)塊C識(shí)別為移動(dòng)目的地區(qū)塊R。在矢量圖mv中還包含這種通過(guò)強(qiáng)制性地選擇移動(dòng)目的地區(qū)塊R而得到的結(jié)果。

這樣，如果使搜索部12強(qiáng)制性地選擇移動(dòng)目的地區(qū)塊R，則還會(huì)出現(xiàn)以下情況：由于被拍進(jìn)的噪聲成分與目標(biāo)區(qū)塊T的噪聲成分相似而選擇出移動(dòng)目的地區(qū)塊R。在這種情況下，當(dāng)將兩個(gè)區(qū)塊疊加時(shí)，結(jié)果是噪聲成分疊合增強(qiáng)，反而使噪聲明顯。在原始圖像I_t中S/N比低的情況下發(fā)生這種噪聲疊合增強(qiáng)的現(xiàn)象，在原始圖像I_t中的噪聲成分表現(xiàn)強(qiáng)烈的部分以外的部分，在目標(biāo)區(qū)塊T中沒(méi)有拍進(jìn)被檢體像的情況下也會(huì)發(fā)生這種噪聲疊合增強(qiáng)的現(xiàn)象。

為了彌補(bǔ)搜索部12的這種缺點(diǎn)，矢量編輯部17找出矢量圖mv上的以目標(biāo)區(qū)塊T的關(guān)注像素為起點(diǎn)、以與目標(biāo)區(qū)塊T無(wú)意義地相似的移動(dòng)目的地區(qū)塊R中心為終點(diǎn)的矢量，通過(guò)將該矢量變更為零矢量來(lái)編輯矢量圖mv。

矢量編輯部17使用原始圖像I_t和參照?qǐng)D像I_t-1來(lái)驗(yàn)證構(gòu)成矢量圖mv的各矢量。圖19示出矢量編輯部17對(duì)矢量圖mv的位于(x、y)位置的矢量進(jìn)行驗(yàn)證的情形。矢量編輯部17首先從搜索部12獲取目標(biāo)區(qū)塊T(x、y)與移動(dòng)目的地區(qū)塊R(x、y)之間的差異度S(R)_x、y。圖19的上側(cè)示意性地表示差異度S(R)_x、y的計(jì)算的情形。

接著，矢量編輯部17對(duì)參照?qǐng)D像I_t-1上的以(x、y)位置為中心且與目標(biāo)區(qū)塊T相同大小、相同形狀的區(qū)塊進(jìn)行識(shí)別。該區(qū)塊是在參照?qǐng)D像I_t-1上位于與原始圖像I_t上的目標(biāo)區(qū)塊T相同位置的區(qū)塊，稱為同位置區(qū)塊O(x、y)。與使用移動(dòng)目的地區(qū)塊R生成融合區(qū)塊F相比，使用該同位置區(qū)塊O生成融合區(qū)塊F有時(shí)會(huì)提高噪聲減輕圖像O_t的圖像質(zhì)量。這是由于，當(dāng)將與移動(dòng)目的地區(qū)塊R對(duì)應(yīng)的疊加對(duì)象區(qū)塊G疊加于目標(biāo)區(qū)塊T時(shí)，如上所述那樣存在各個(gè)區(qū)塊中拍進(jìn)的噪聲成分疊合增強(qiáng)的情況。在這種情況下，將位于目標(biāo)區(qū)塊T的同一位置上的疊加對(duì)象圖像O_t-1上的區(qū)塊相疊加來(lái)生成融合區(qū)塊F適于消除各個(gè)區(qū)塊中拍進(jìn)的噪聲成分。這是由于，運(yùn)動(dòng)圖像中拍進(jìn)的噪聲成分始終不穩(wěn)定，各幀的特定的一部分拍進(jìn)的噪聲成分的圖案隨時(shí)間經(jīng)過(guò)變化而不會(huì)相同。問(wèn)題在于，在生成融合區(qū)塊F時(shí)如何判斷是否使用同位置區(qū)塊O。矢量編輯部17使用差異度S(R)、S(O)來(lái)進(jìn)行該判斷。

矢量編輯部17在目標(biāo)區(qū)塊T(x、y)與同位置區(qū)塊O(x、y)之間計(jì)算差異度S(O)_x、y。因而，能夠用S(O)＝Σ|Ti-Oi|來(lái)表示。Ti是構(gòu)成目標(biāo)區(qū)塊T的各個(gè)像素的像素值，Oi是構(gòu)成同位置區(qū)塊O的各個(gè)像素的像素值。i表示區(qū)塊內(nèi)的各個(gè)像素的位置。圖19的下側(cè)示意性地表示計(jì)算差異度S(O)_x、y的情形。

矢量編輯部17在移動(dòng)目的地區(qū)塊R(x、y)所涉及的差異度S(R)_x、y與同位置區(qū)塊O(x、y)所涉及的差異度S(O)_x、y之間進(jìn)行比較。同位置區(qū)塊O(x、y)實(shí)際上在搜索部12搜索移動(dòng)目的地區(qū)塊R時(shí)是候選區(qū)塊C。存在以下情況：該同位置區(qū)塊O(x、y)曾經(jīng)是可能與目標(biāo)區(qū)塊T(x、y)最相似的候選區(qū)塊C，然而最終沒(méi)有被選擇為最相似的候選區(qū)塊C。因而，在同位置區(qū)塊O(x、y)與移動(dòng)目的地區(qū)塊R(x、y)位于不同位置的情況下，差異度S(R)_x、y必然比差異度S(O)_x、y小。

問(wèn)題是差異度S(R)_x、y是否可以說(shuō)顯著小于差異度S(O)_x、y。圖20的左側(cè)示出差異度S(R)_x、y顯著低于差異度S(O)_x、y的情況。同位置區(qū)塊O(x、y)是在考慮目標(biāo)區(qū)塊T(x、y)位于參照?qǐng)D像I_t-1上的何處時(shí)一開(kāi)始被認(rèn)為是候選的區(qū)塊。這是由于，原始圖像I_t和參照?qǐng)D像I_t-1是連拍圖像，因此原始圖像I_t上的被檢體像在參照?qǐng)D像I_t-1上應(yīng)該不會(huì)移動(dòng)到遠(yuǎn)處。與這種同位置區(qū)塊O(x、y)相比移動(dòng)目的地區(qū)塊R(x、y)顯著地相似于目標(biāo)區(qū)塊T(x、y)的情況說(shuō)明移動(dòng)目的地區(qū)塊R(x、y)的選擇的可靠性高。

另一方面，如圖20的右側(cè)所示，在差異度S(R)_x、y與差異度S(O)_x、y相似的情況下，與同位置區(qū)塊O(x、y)相比移動(dòng)目的地區(qū)塊R(x、y)并非顯著地相似于目標(biāo)區(qū)塊T(x、y)，移動(dòng)目的地區(qū)塊R(x、y)的選擇的可靠性低。

具體地說(shuō)，在差異度S(O)_x、y/差異度S(R)_x、y為固定值以上的情況下，矢量編輯部17識(shí)別為矢量圖mv上的位于(x、y)位置的矢量的可靠性高，在差異度S(O)_x、y/差異度S(R)_x、y與固定值相同或?yàn)楣潭ㄖ狄韵碌那闆r下，矢量編輯部17識(shí)別為矢量的可靠性低。

矢量編輯部17對(duì)矢量圖mv上的所有矢量進(jìn)行上述驗(yàn)證，對(duì)矢量圖mv進(jìn)行將可靠性低的矢量v(a、b)如圖21所示那樣變更為零矢量的編輯。因而，針對(duì)已進(jìn)行矢量的重寫(xiě)后的(a、b)的位置，區(qū)塊疊加部14如圖22所示那樣使疊加對(duì)象圖像O_t-1中的疊加對(duì)象區(qū)塊G(x、y)成為與原始圖像I_t中的目標(biāo)區(qū)塊T相同的位置。

即，本發(fā)明的圖像處理裝置為以下結(jié)構(gòu)：在通過(guò)矢量編輯部17在參照?qǐng)D像I_t-1上沒(méi)有發(fā)現(xiàn)與目標(biāo)區(qū)塊T有意義地相似的區(qū)塊的情況下，將疊加對(duì)象圖像O_t-1上的相當(dāng)于與原始圖像I_t上的目標(biāo)區(qū)塊T相同的位置的區(qū)塊疊加于目標(biāo)區(qū)塊T。通過(guò)這樣，能夠防止將疊加對(duì)象圖像O_t-1上的與目標(biāo)區(qū)塊T無(wú)意義地相似的區(qū)塊疊加于目標(biāo)區(qū)塊T而導(dǎo)致噪聲減輕圖像O_t紊亂。

疊加對(duì)象圖像O_t-1上的相當(dāng)于與原始圖像I_t上的目標(biāo)區(qū)塊T相同的位置的區(qū)塊保證了某種程度的相似性。這是由于，原始圖像I_t與拍攝到疊加對(duì)象圖像O_t-1中拍進(jìn)的被檢體像的參照?qǐng)D像I_t-1是連拍照片。與此相比，在從多個(gè)候選區(qū)塊C中找出與目標(biāo)區(qū)塊T相似的區(qū)塊的情況下，要進(jìn)行差異度的比較。該方法僅將差異度用于相似性的指標(biāo)，因此當(dāng)僅基于此進(jìn)行區(qū)塊的疊加時(shí)，發(fā)生錯(cuò)誤的可能性高。因此，根據(jù)本發(fā)明，避免了在不能說(shuō)差異度S(R)足夠低于差異度S(O)時(shí)決定為移動(dòng)目的地區(qū)塊R與目標(biāo)區(qū)塊T相似。根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，在這種情況下，通過(guò)將疊加對(duì)象圖像O_t-1上的相當(dāng)于與目標(biāo)區(qū)塊T相同的位置的區(qū)塊設(shè)為疊加的對(duì)象，來(lái)避免大的錯(cuò)誤，從而提高噪聲減輕圖像O_t整體的可靠性。

這樣，矢量編輯部17設(shè)定在參照?qǐng)D像I_t-1中位于目標(biāo)區(qū)塊T的位置的同位置區(qū)塊O，在與同位置區(qū)塊O相比移動(dòng)目的地區(qū)塊R未顯著地相似于目標(biāo)區(qū)塊的情況下，對(duì)作為搜索單元的輸出的矢量圖mv進(jìn)行使由搜索部12找出的移動(dòng)目的地區(qū)塊R為同位置區(qū)塊O的重寫(xiě)。

各部11、12、13、14、15、16、17通過(guò)執(zhí)行各種程序的CPU來(lái)實(shí)現(xiàn)。各部11、12、13、14、15、16、17也可以通過(guò)負(fù)責(zé)各部的單獨(dú)的處理裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。

如上所述，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種能夠可靠地去除構(gòu)成實(shí)時(shí)圖像V的各幀的噪聲的圖像處理裝置10。即，根據(jù)本發(fā)明，成為以下結(jié)構(gòu)：在原始圖像I_t上設(shè)定目標(biāo)區(qū)塊T，搜索該目標(biāo)區(qū)塊T拍進(jìn)疊加對(duì)象圖像O_t-1的何處。如果設(shè)為像這樣從疊加對(duì)象圖像O_t-1中找出目標(biāo)區(qū)塊T的轉(zhuǎn)移目的地，則能夠一邊在疊加對(duì)象圖像O_t-1上跟蹤原始圖像I_t上的被檢體像一邊進(jìn)行圖像之間的疊加，因此被檢體不會(huì)由于疊加而被重影地拍進(jìn)。

另外，根據(jù)本發(fā)明，以區(qū)塊為單位進(jìn)行被檢體像的跟蹤，由于針對(duì)一個(gè)像素反映出多個(gè)跟蹤結(jié)果并校正誤跟蹤，因此與按每個(gè)像素分別搜索移動(dòng)目的地的以往方法相比，可靠性變得格外高。

另外，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在使融合區(qū)塊F一邊重疊一邊相加之后，將圖像上的像素的像素值除以表示在該像素處融合區(qū)塊F相加幾次的累計(jì)次數(shù)。如果這樣，則能夠生成可靠性更高的噪聲減輕圖像O_t。

對(duì)其理由進(jìn)行說(shuō)明。構(gòu)成噪聲減輕圖像O_t的各個(gè)像素的像素值是將目標(biāo)區(qū)塊T與疊加對(duì)象區(qū)塊G相疊加而得到的結(jié)果。疊加對(duì)象區(qū)塊G應(yīng)該是拍進(jìn)與目標(biāo)區(qū)塊T中拍進(jìn)的被檢體像相同的像的區(qū)塊，但常發(fā)生以下情況：如果搜索部12發(fā)生移動(dòng)目的地區(qū)塊R的錯(cuò)誤識(shí)別，則疊加對(duì)象圖像O_t-1中的與疊加對(duì)象區(qū)塊G不匹配的部分被選擇為疊加對(duì)象區(qū)塊G。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，構(gòu)成噪聲減輕圖像O_t的各像素并非基于一個(gè)疊加對(duì)象區(qū)塊G來(lái)構(gòu)成。即，各像素是不同的疊加對(duì)象區(qū)塊G多重疊加而構(gòu)成的。因而，即使發(fā)生了疊加對(duì)象區(qū)塊G的錯(cuò)誤識(shí)別，噪聲減輕圖像O_t中的影響也有限。這是由于，錯(cuò)誤識(shí)別所涉及的疊加對(duì)象區(qū)塊G只不過(guò)是多重疊加的若干個(gè)疊加對(duì)象區(qū)塊G中的一個(gè)。

根據(jù)本發(fā)明，在融合區(qū)塊F相加之后，將各像素的像素值除以融合區(qū)塊F的累計(jì)次數(shù)來(lái)生成噪聲減輕圖像，因此噪聲減輕圖像的像素值水平與原始圖像I_t大致相同。

另外，區(qū)塊疊加部14設(shè)為按構(gòu)成融合區(qū)塊F的每個(gè)像素以各自的權(quán)重將原始圖像I_t上的目標(biāo)區(qū)塊T的像素與所對(duì)應(yīng)的疊加對(duì)象圖像O_t-1上的疊加對(duì)象區(qū)塊G的像素相疊加的結(jié)構(gòu)，如果隨著屬于目標(biāo)區(qū)塊T的像素的像素值與疊加對(duì)象區(qū)塊G上的對(duì)應(yīng)像素的像素值之差的絕對(duì)值變大，以使融合區(qū)塊F逐漸地不繼承疊加對(duì)象區(qū)塊的方式變更疊加的權(quán)重，則對(duì)于在原始圖像I_t中被檢體像的運(yùn)動(dòng)劇烈的部分，疊加對(duì)象圖像O_t-1的疊加輕微。如果這樣，則能夠更加可靠地防止在噪聲減輕圖像中被檢體像發(fā)生重影化。

在按每個(gè)像素變更權(quán)重的方法中，圖像處理過(guò)于耗費(fèi)時(shí)間。因此，如果隨著目標(biāo)區(qū)塊T上的像素值與疊加對(duì)象區(qū)塊G上的像素值之差的絕對(duì)值變大，以使融合區(qū)塊F逐漸地不繼承疊加對(duì)象區(qū)塊G的方式變更疊加的權(quán)重，則權(quán)重的變更以區(qū)塊為單位，因此能夠更高速地進(jìn)行圖像處理。

另外，根據(jù)本發(fā)明的矢量編輯部17，具有如下效果。在原始圖像上的目標(biāo)區(qū)塊T和參照?qǐng)D像上的同位置區(qū)塊這兩個(gè)區(qū)塊中，在兩個(gè)區(qū)塊中拍進(jìn)的被檢體像沒(méi)有移動(dòng)或兩個(gè)區(qū)塊中原本就沒(méi)有拍進(jìn)被檢體像的情況下，參照?qǐng)D像I_t-1上的同位置區(qū)塊是保證了某種程度上與目標(biāo)區(qū)塊T相似的狀態(tài)。因而，在生成融合區(qū)塊F時(shí)，有時(shí)與利用搜索部12從疊加對(duì)象圖像O_t-1中找出與目標(biāo)區(qū)塊T對(duì)應(yīng)的區(qū)塊并進(jìn)行疊加相比，在將疊加對(duì)象圖像O_t-1中的相當(dāng)于目標(biāo)區(qū)塊T的部分直接疊加的情況下可視性變得更好。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在規(guī)定條件的情況下，放棄搜索部12的搜索結(jié)果，將疊加對(duì)象圖像O_t-1中的相當(dāng)于目標(biāo)區(qū)塊T的部分直接疊加，而不會(huì)將雖然原本沒(méi)有移動(dòng)但由于與目標(biāo)區(qū)塊T相似而被認(rèn)定為已移動(dòng)的疊加對(duì)象區(qū)塊G進(jìn)行疊加來(lái)生成融合區(qū)塊F，從而噪聲減輕圖像的可視性變得更好。

本發(fā)明并不限于上述結(jié)構(gòu)，能夠如下述那樣變形并實(shí)施。

(A)根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，對(duì)構(gòu)成原始圖像I_t的各個(gè)目標(biāo)區(qū)塊T分別進(jìn)行同樣的搜索動(dòng)作，但本發(fā)明并不限于該結(jié)構(gòu)。即，也可以對(duì)某個(gè)目標(biāo)區(qū)塊T預(yù)先搜索移動(dòng)目的地區(qū)塊R，在其后面的目標(biāo)區(qū)塊T的搜索中反映之前的搜索結(jié)果。

圖23說(shuō)明了基于本變形例的動(dòng)作。目標(biāo)設(shè)定部11將作為構(gòu)成原始圖像I_t的一個(gè)像素的像素p設(shè)為關(guān)注像素來(lái)設(shè)定目標(biāo)區(qū)塊T。搜索部12例如將參照?qǐng)D像I_t-1的整面設(shè)為搜索范圍r來(lái)進(jìn)行目標(biāo)區(qū)塊T的搜索。通過(guò)這樣，能夠可靠地發(fā)現(xiàn)目標(biāo)區(qū)塊T在參照?qǐng)D像I_t-1上的移動(dòng)目的地。并未特別地限定像素p的決定方法。例如可以預(yù)先設(shè)定像素p的位置或者使操作者選擇像素p的位置。另外，也可以通過(guò)微分處理來(lái)提取圖像上的特征點(diǎn)并將其設(shè)為像素p。而且，還可以將被檢體的骨骼的一部分等在圖像上顯著的點(diǎn)設(shè)為像素p。

圖24示出以下?tīng)顟B(tài)：將位于像素p的附近的像素q設(shè)為關(guān)注像素來(lái)設(shè)定目標(biāo)區(qū)塊T，并想要從參照?qǐng)D像I_t-1上搜索該區(qū)塊的移動(dòng)目的地。在該情況下，搜索部12首先在原始圖像I_t上識(shí)別像素q如何遠(yuǎn)離像素p。此時(shí)，設(shè)為像素q在橫向上與像素p相距kx，在縱向上與像素p相距ky。

從參照?qǐng)D像I_t-1上的點(diǎn)p的移動(dòng)目的地起在橫向上相距kx、在縱向上相距ky的像素s的附近應(yīng)該存在像素q的移動(dòng)目的地。搜索部12在從參照?qǐng)D像I_t-1找出將像素q設(shè)為關(guān)注像素的目標(biāo)區(qū)塊T時(shí)，不從整個(gè)圖像區(qū)域進(jìn)行搜索，而是以像素s為中心來(lái)確定搜索范圍r并在該范圍內(nèi)執(zhí)行搜索。

即，本變形例的搜索部12基于準(zhǔn)確性優(yōu)先模式和速度優(yōu)先模式這兩種模式來(lái)進(jìn)行動(dòng)作，該準(zhǔn)確性優(yōu)先模式是針對(duì)某個(gè)關(guān)注像素遍及參照?qǐng)D像I_t-1中的大范圍地進(jìn)行移動(dòng)目的地區(qū)塊R的搜索的模式，該速度優(yōu)先模式是基于準(zhǔn)確性優(yōu)先模式的搜索結(jié)果針對(duì)與成為準(zhǔn)確性優(yōu)先模式的處理對(duì)象的關(guān)注像素不同的關(guān)注像素遍及參照?qǐng)D像I_t-1中的小范圍地進(jìn)行移動(dòng)目的地區(qū)塊R的搜索的模式，在速度優(yōu)先模式下，以如下方式進(jìn)行動(dòng)作：基于成為準(zhǔn)確性優(yōu)先模式的處理對(duì)象的關(guān)注像素與在準(zhǔn)確性優(yōu)先模式的搜索中發(fā)現(xiàn)的關(guān)注像素在參照?qǐng)D像I_t-1上的移動(dòng)目的地的像素之間的位置關(guān)系，在參照?qǐng)D像I_t-1上預(yù)期成為當(dāng)前搜索對(duì)象的關(guān)注像素的移動(dòng)目的地的位置，并遍及包圍所預(yù)期的位置的范圍地搜索移動(dòng)目的地區(qū)塊R。

根據(jù)本變形例的結(jié)構(gòu)，搜索部12在雖然準(zhǔn)確但耗費(fèi)時(shí)間的準(zhǔn)確性優(yōu)先模式下對(duì)原始圖像I_t上的有限的關(guān)注像素進(jìn)行搜索。通過(guò)該模式發(fā)現(xiàn)的移動(dòng)目的地區(qū)塊R的中心理應(yīng)準(zhǔn)確地表示關(guān)注像素的移動(dòng)目的地。因而，要說(shuō)在原始圖像I_t上位于該關(guān)注像素的周邊的像素在參照?qǐng)D像I_t-1上處于何處，則肯定是位于該關(guān)注像素在參照?qǐng)D像I_t-1上的移動(dòng)目的地的像素的周邊。因此，在對(duì)這種周邊的像素進(jìn)行搜索的情況下，僅搜索移動(dòng)目的地的像素的周邊。該模式是速度優(yōu)先模式。如果設(shè)為這種結(jié)構(gòu)，則搜索部12能夠進(jìn)行兼具高速性和準(zhǔn)確性這兩方面的搜索動(dòng)作。

(B)根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，原始圖像I_t和參照?qǐng)D像I_t-1是相繼地連拍而得到的圖像，但本發(fā)明并不限于該結(jié)構(gòu)。如圖25所示，作為參照?qǐng)D像，能夠使用圖像O_t-1來(lái)替代圖像I_t-1。該圖像O_t-1是圖像I_t-1的噪聲減輕圖像。

(C)根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，疊加對(duì)象圖像是圖像I_t-1的噪聲減輕圖像O_t-1，但本發(fā)明并不限于該結(jié)構(gòu)。如圖26所示，作為疊加對(duì)象圖像，能夠使用圖像I_t-1來(lái)替代圖像O_t-1。該圖像I_t-1和原始圖像I_t是相繼地連拍而得到的圖像，圖像I_t-1是先拍攝的。

(D)根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，原始圖像I_t和參照?qǐng)D像I_t-1是相繼地連拍而得到的圖像，疊加對(duì)象圖像是圖像I_t-1的噪聲減輕圖像O_t-1，但本發(fā)明并不限于該結(jié)構(gòu)。如圖27所示，作為參照?qǐng)D像，能夠使用圖像O_t-1來(lái)替代圖像I_t-1，作為疊加對(duì)象圖像，能夠使用圖像I_t-1來(lái)替代圖像O_t-1。該圖像O_t-1是圖像I_t-1的噪聲減輕圖像，圖像I_t-1和原始圖像I_t是相繼地連拍而得到的圖像。圖像I_t-1是比原始圖像I_t先拍攝的。

即，本發(fā)明的圖像處理裝置10能夠進(jìn)行：(a1)將疊加對(duì)象圖像設(shè)為對(duì)在原始圖像I_t之前拍攝到的圖像進(jìn)行了圖像處理時(shí)獲得的噪聲減輕圖像，(b1)將參照?qǐng)D像設(shè)為在原始圖像I_t之前拍攝到的圖像。另外，本發(fā)明的圖像處理裝置10能夠進(jìn)行：(a1)將疊加對(duì)象圖像設(shè)為對(duì)在原始圖像I_t之前拍攝到的圖像進(jìn)行了圖像處理時(shí)獲得的噪聲減輕圖像，(b2)將參照?qǐng)D像設(shè)為與在原始圖像I_t之前拍攝到的圖像對(duì)應(yīng)的噪聲減輕圖像。

同樣地，本發(fā)明的圖像處理裝置10能夠進(jìn)行：(a2)將疊加對(duì)象圖像設(shè)為在原始圖像I_t之前拍攝到的圖像，(b1)將參照?qǐng)D像設(shè)為在原始圖像I_t之前拍攝到的圖像。另外，本發(fā)明的圖像處理裝置10能夠進(jìn)行：(a2)將疊加對(duì)象圖像設(shè)為在原始圖像I_t之前拍攝到的圖像，(b2)將參照?qǐng)D像設(shè)為與在原始圖像I_t之前拍攝到的圖像對(duì)應(yīng)的噪聲減輕圖像。

(E)根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在權(quán)重的設(shè)定中使用了原始圖像上的目標(biāo)區(qū)塊T和疊加對(duì)象圖像上的像素值，但本發(fā)明并不限于該結(jié)構(gòu)。如圖28所示，在權(quán)重的設(shè)定中也可以使用原始圖像上的目標(biāo)區(qū)塊T和參照?qǐng)D像上的移動(dòng)目的地區(qū)塊R的像素值。如圖29所示，上述變形例(D)也同樣。

如上所述，本發(fā)明的圖像處理裝置能夠選擇各種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種高選擇性有助于提高圖像處理的自由度。圖像處理裝置10為對(duì)構(gòu)成實(shí)時(shí)圖像的幀連續(xù)地進(jìn)行噪聲減輕處理的結(jié)構(gòu)。也可以構(gòu)成為利用在圖2、圖25、圖26、圖27、圖28、圖29中說(shuō)明過(guò)的4種方法中的任一種方法來(lái)進(jìn)行各噪聲減輕處理。

<其它變形例>

圖30為示意性地描述實(shí)施例1所涉及的圖像處理的圖。原始圖像中拍進(jìn)的1到9的編號(hào)表示圖像中拍進(jìn)的像。參照?qǐng)D像中也拍進(jìn)了1到9的編號(hào)，但拍進(jìn)的位置與原始圖像的位置不同。在疊加對(duì)象圖像中拍進(jìn)上述1到9的編號(hào)的拍進(jìn)位置與參照?qǐng)D像上的位置相同。在實(shí)施例1所涉及的圖像處理中，首先利用目標(biāo)設(shè)定部11將原始圖像的一部分設(shè)定為目標(biāo)區(qū)塊T。在圖30中，目標(biāo)區(qū)塊T被設(shè)定為包圍數(shù)字5的范圍。搜索部12在參照?qǐng)D像內(nèi)搜索與目標(biāo)區(qū)塊T中拍進(jìn)的數(shù)字5相同的圖案。通過(guò)搜索發(fā)現(xiàn)的區(qū)域是移動(dòng)目的地區(qū)塊R。區(qū)塊疊加部14對(duì)與移動(dòng)目的地區(qū)塊R對(duì)應(yīng)的疊加對(duì)象圖像上的范圍、即疊加對(duì)象區(qū)塊G進(jìn)行識(shí)別，將該疊加對(duì)象區(qū)塊G疊加于原始圖像上的目標(biāo)區(qū)塊T來(lái)生成融合區(qū)塊F。通過(guò)在原始圖像上的其它位置也執(zhí)行這種動(dòng)作來(lái)生成多個(gè)融合區(qū)塊F。圖像生成部15通過(guò)使這些融合區(qū)塊F多重重疊來(lái)生成噪聲減輕圖像。

以上是實(shí)施例1所涉及的圖像處理的概要。對(duì)將該結(jié)構(gòu)的一部分變更后的各種變形例進(jìn)行說(shuō)明。

(1)在圖30中，將移動(dòng)目的地區(qū)塊R和疊加對(duì)象區(qū)塊G設(shè)為相同大小，但本發(fā)明并不限于該結(jié)構(gòu)。也能夠設(shè)為移動(dòng)目的地區(qū)塊R比疊加對(duì)象區(qū)塊G大的結(jié)構(gòu)。圖31說(shuō)明了該變形例。目標(biāo)設(shè)定部11在原始圖像上設(shè)定大的目標(biāo)區(qū)塊T(大小與移動(dòng)目的地區(qū)塊R相同)。

搜索部12從參照?qǐng)D像中找出具有目標(biāo)區(qū)塊T中拍進(jìn)的圖案的范圍，并設(shè)定移動(dòng)目的地區(qū)塊R。區(qū)塊疊加部14對(duì)與移動(dòng)目的地區(qū)塊R對(duì)應(yīng)的疊加對(duì)象圖像上的范圍、即疊加對(duì)象區(qū)塊G進(jìn)行識(shí)別。但是，此時(shí)的疊加對(duì)象區(qū)塊G為比移動(dòng)目的地區(qū)塊R小的范圍。雖然移動(dòng)目的地區(qū)塊R與疊加對(duì)象區(qū)塊G大小不同，但兩者是區(qū)塊的中心在各圖像之間處于相同位置的同一形狀的像素區(qū)塊。區(qū)塊疊加部14在原始圖像上設(shè)定小的原始圖像上疊加區(qū)塊Itg(大小與疊加對(duì)象區(qū)塊G相同)。雖然原始圖像上疊加區(qū)塊Itg比目標(biāo)區(qū)塊T小，但兩者是將原始圖像上的關(guān)注像素保持為中心的同一形狀的像素區(qū)塊。

實(shí)際上，原始圖像上疊加區(qū)塊Itg與疊加對(duì)象區(qū)塊G為相同大小的同一形狀的像素區(qū)塊。區(qū)塊疊加部14將原始圖像上疊加區(qū)塊Itg與疊加對(duì)象區(qū)塊G相疊加來(lái)生成融合區(qū)塊F。這樣，根據(jù)本變形例，成為區(qū)塊疊加部14所涉及的疊加對(duì)象區(qū)塊G的范圍比目標(biāo)區(qū)塊T和移動(dòng)目的地區(qū)塊R的范圍小的結(jié)構(gòu)。

如果進(jìn)行這種動(dòng)作，則能夠在評(píng)價(jià)比疊加對(duì)象區(qū)塊G靠外側(cè)的區(qū)域之后決定疊加對(duì)象區(qū)塊G，因此能夠以更高的可靠性來(lái)執(zhí)行融合區(qū)塊F的生成。

(2)在圖30中，將移動(dòng)目的地區(qū)塊R與疊加對(duì)象區(qū)塊G設(shè)為相同大小，但本發(fā)明并不限于該結(jié)構(gòu)。還能夠設(shè)為疊加對(duì)象區(qū)塊G比移動(dòng)目的地區(qū)塊R大的結(jié)構(gòu)。圖32說(shuō)明了該變形例。目標(biāo)設(shè)定部11在原始圖像上設(shè)定小的目標(biāo)區(qū)塊T(大小與移動(dòng)目的地區(qū)塊R相同)。

搜索部12從參照?qǐng)D像中找出具有目標(biāo)區(qū)塊T中拍進(jìn)的圖案的范圍，并設(shè)定移動(dòng)目的地區(qū)塊R。區(qū)塊疊加部14對(duì)與移動(dòng)目的地區(qū)塊R對(duì)應(yīng)的疊加對(duì)象圖像上的范圍、即疊加對(duì)象區(qū)塊G進(jìn)行識(shí)別。但是，此時(shí)的疊加對(duì)象區(qū)塊G為比移動(dòng)目的地區(qū)塊R大的范圍。雖然移動(dòng)目的地區(qū)塊R與疊加對(duì)象區(qū)塊G大小不同，但兩者是區(qū)塊的中心在各圖像之間處于相同位置的同一形狀的像素區(qū)塊。區(qū)塊疊加部14在原始圖像上設(shè)定大的原始圖像上疊加區(qū)塊Itg(大小與疊加對(duì)象區(qū)塊G相同)。雖然原始圖像上疊加區(qū)塊Itg比目標(biāo)區(qū)塊T大，但兩者是將原始圖像上的關(guān)注像素保持為中心的同一形狀的像素區(qū)塊。

實(shí)際上，原始圖像上疊加區(qū)塊Itg和疊加對(duì)象區(qū)塊G為相同大小的同一形狀的像素區(qū)塊。區(qū)塊疊加部14將原始圖像上疊加區(qū)塊Itg與疊加對(duì)象區(qū)塊G相疊加來(lái)生成融合區(qū)塊F。這樣，根據(jù)本變形例，成為區(qū)塊疊加部14所涉及的疊加對(duì)象區(qū)塊G的范圍比目標(biāo)區(qū)塊T和移動(dòng)目的地區(qū)塊R大的結(jié)構(gòu)。

如果進(jìn)行這種動(dòng)作，則能夠生成進(jìn)一步去除噪聲后的噪聲減輕圖像。這是由于，如果增大融合區(qū)塊F，則在生成噪聲減輕圖像時(shí)被多重疊加的像素增多。圖33說(shuō)明了這種情況。圖33的左側(cè)示出了融合區(qū)塊F小的情況。融合區(qū)塊F只有縱2×橫2的大小，因此噪聲減輕圖像上的某個(gè)像素只不過(guò)是多重重疊有4個(gè)融合區(qū)塊F。另一方面，圖33的右側(cè)示出融合區(qū)塊F大的情況。融合區(qū)塊F具有縱3×橫3的大小，因此噪聲減輕圖像上的某個(gè)像素多重重疊有9個(gè)融合區(qū)塊F。

在從原始圖像去除噪聲的情況下，期望在噪聲減輕圖像上的像素多重重疊的融合區(qū)塊F的個(gè)數(shù)多。這是由于，融合區(qū)塊F的個(gè)數(shù)越多，像素上的噪聲越被平均化而被消除。因而，增大融合區(qū)塊F的情況下噪聲去除的效果高。

當(dāng)想要增大融合區(qū)塊F時(shí)，如果按照實(shí)施例1的想法，則使目標(biāo)區(qū)塊T與融合區(qū)塊F的大小一致。于是，融合區(qū)塊F的確變大，但搜索部12的運(yùn)算成本卻增加了與目標(biāo)區(qū)塊T變大的部分相應(yīng)的量。根據(jù)本變形例，能夠不使搜索部12的運(yùn)算成本增加而通過(guò)增大融合區(qū)塊F來(lái)提高噪聲去除的效果。

(3)根據(jù)實(shí)施例1的圖5，基于目標(biāo)區(qū)塊T的位置來(lái)設(shè)定作為搜索移動(dòng)目的地區(qū)塊R的范圍的搜索范圍r，但本發(fā)明并不限于該結(jié)構(gòu)。也可以基于縮小圖像來(lái)決定搜索范圍r。圖34示出本變形例的與搜索范圍r的決定有關(guān)的功能框圖。圖像縮小部9為將原始圖像和參照?qǐng)D像縮小的結(jié)構(gòu)。

以下，對(duì)在圖34中說(shuō)明的各部的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。圖35示出利用圖像縮小部9將原始圖像和參照?qǐng)D像縮小的情形。決定將縮小原始圖像而得到的圖像稱為縮小原始圖像，將縮小參照?qǐng)D像而得到的圖像稱為縮小參照?qǐng)D像。利用圖像縮小部9以相同的縮小率將原始圖像和參照?qǐng)D像縮小，原始圖像和參照?qǐng)D像變?yōu)橄嗤叽绲目s小圖像。

圖36示出使用縮小原始圖像和縮小參照?qǐng)D像在參照?qǐng)D像上設(shè)定搜索范圍r的動(dòng)作。即，在本變形例中，在縮小原始圖像上設(shè)定關(guān)注像素，設(shè)定與關(guān)注像素對(duì)應(yīng)的縮小原始圖像上目標(biāo)區(qū)塊Tc。此時(shí)執(zhí)行縮小原始圖像上目標(biāo)區(qū)塊Tc的設(shè)定的是縮小圖像目標(biāo)設(shè)定部11a。縮小圖像目標(biāo)設(shè)定部11a的動(dòng)作與實(shí)施例1的目標(biāo)設(shè)定部11的動(dòng)作相同?？s小原始圖像上目標(biāo)區(qū)塊Tc例如為縱向5個(gè)像素×橫向5個(gè)像素的正方形的范圍，與實(shí)施例1的目標(biāo)設(shè)定部11所處理的目標(biāo)區(qū)塊T相同。也就是說(shuō)，縮小圖像目標(biāo)區(qū)塊設(shè)定部11a進(jìn)行與實(shí)施例1的圖5的左側(cè)相同的動(dòng)作。但是，該情況下的縮小原始圖像上目標(biāo)區(qū)塊Tc的設(shè)定是針對(duì)縮小原始圖像來(lái)進(jìn)行的，因此目標(biāo)區(qū)塊T相對(duì)于圖像的大小與圖5的情況相比相對(duì)地變大。所設(shè)定的與縮小原始圖像上目標(biāo)區(qū)塊Tc有關(guān)的數(shù)據(jù)被發(fā)送到縮小圖像搜索部12a。

縮小圖像搜索部12a將包含縮小參照?qǐng)D像上的與在縮小原始圖像上設(shè)定的關(guān)注像素對(duì)應(yīng)的像素的范圍設(shè)定為縮小圖像搜索范圍，并在該范圍內(nèi)搜索具有與縮小原始圖像上目標(biāo)區(qū)塊Tc相似的圖案的縮小參照?qǐng)D像上移動(dòng)目的地區(qū)塊Rc。搜索縮小參照?qǐng)D像上移動(dòng)目的地區(qū)塊Rc的情形與實(shí)施例1的圖5和圖6相同。也就是說(shuō)，縮小圖像搜索部12a進(jìn)行與實(shí)施例1的圖5和圖6相同的動(dòng)作。此外，在縮小圖像搜索部12a的動(dòng)作中，未必需要對(duì)搜索縮小參照?qǐng)D像上移動(dòng)目的地區(qū)塊Rc的范圍(搜索范圍)進(jìn)行設(shè)定。這是由于，該情況下的縮小參照?qǐng)D像上移動(dòng)目的地區(qū)塊Rc的搜索是針對(duì)圖像尺寸小的縮小參照?qǐng)D像進(jìn)行的，因此搜索所耗費(fèi)的運(yùn)算成本并不那么大。

與縮小參照?qǐng)D像上移動(dòng)目的地區(qū)塊Rc有關(guān)的數(shù)據(jù)被發(fā)送到搜索范圍設(shè)定部9。搜索范圍設(shè)定部9基于在縮小參照?qǐng)D像上發(fā)現(xiàn)的縮小參照?qǐng)D像上移動(dòng)目的地區(qū)塊Rc來(lái)在縮小前的參照?qǐng)D像上設(shè)定搜索范圍r。因而，搜索部12針對(duì)由縮小圖像搜索部12a暫時(shí)搜索到的范圍重新設(shè)定并再次執(zhí)行目標(biāo)區(qū)塊T的搜索。該情況下的搜索部12使用分辨率比縮小原始圖像上目標(biāo)區(qū)塊Tc的分辨率高的目標(biāo)區(qū)塊T來(lái)進(jìn)行動(dòng)作，因此能夠更縝密地進(jìn)行區(qū)塊的搜索。

對(duì)搜索范圍設(shè)定部9的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。相當(dāng)于縮小參照?qǐng)D像上移動(dòng)目的地區(qū)塊Rc的范圍理應(yīng)也存在于縮小前的參照?qǐng)D像上。此時(shí)的范圍理應(yīng)是將縮小參照?qǐng)D像上移動(dòng)目的地區(qū)塊R放大后的范圍。搜索范圍設(shè)定部9以參照?qǐng)D像上的與縮小圖像上移動(dòng)目的地區(qū)塊Rc的位置對(duì)應(yīng)的位置為基準(zhǔn)來(lái)設(shè)定搜索范圍r。此時(shí)，搜索范圍r被設(shè)定為比參照?qǐng)D像上的與縮小參照?qǐng)D像上移動(dòng)目的地區(qū)塊Rc對(duì)應(yīng)的范圍(對(duì)應(yīng)范圍)大。這是由于，需要以備在搜索部12在參照?qǐng)D像上搜索目標(biāo)區(qū)塊T的移動(dòng)目的地時(shí)移動(dòng)目的地從對(duì)應(yīng)范圍超出地存在的情況。

縮小圖像目標(biāo)設(shè)定部11a、縮小圖像搜索部12a以及搜索范圍設(shè)定部9進(jìn)行這種動(dòng)作，來(lái)一邊將縮小原始圖像上的各個(gè)像素依次設(shè)定為關(guān)注像素，一邊針對(duì)縮小原始圖像的整個(gè)區(qū)域設(shè)定縮小前的參照?qǐng)D像上的搜索范圍r。該縮小原始圖像的各像素及搜索范圍r所關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)被發(fā)送到搜索部12。

各部8、9、11a、12a通過(guò)執(zhí)行各種程序的CPU來(lái)實(shí)現(xiàn)。各部8、9、11a、12a也可以通過(guò)負(fù)責(zé)各部的單獨(dú)的處理裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。

圖37示出本變形例的目標(biāo)設(shè)定部11、搜索部12的動(dòng)作。首先，目標(biāo)設(shè)定部11如在圖5中說(shuō)明過(guò)的那樣設(shè)定與原始圖像上的某個(gè)關(guān)注像素對(duì)應(yīng)的目標(biāo)區(qū)塊T。目標(biāo)區(qū)塊T例如為縱向5個(gè)像素×橫向5個(gè)像素的正方形的范圍。搜索部12從目標(biāo)設(shè)定部11接收與目標(biāo)區(qū)塊T有關(guān)的數(shù)據(jù)，并計(jì)算與該目標(biāo)區(qū)塊T對(duì)應(yīng)的關(guān)注像素位于縮小原始圖像的何處。由于對(duì)縮小圖像的各像素設(shè)定了搜索范圍r，因此搜索部12只要知道與由目標(biāo)設(shè)定部11設(shè)定的目標(biāo)區(qū)塊T對(duì)應(yīng)的關(guān)注像素對(duì)應(yīng)于縮小圖像上的哪個(gè)像素，就能夠獲知與由目標(biāo)設(shè)定部11設(shè)定的目標(biāo)區(qū)塊T對(duì)應(yīng)的搜索范圍r。圖37示出搜索部12在參照?qǐng)D像上確定與目標(biāo)區(qū)塊T對(duì)應(yīng)的搜索范圍r的情形。參照?qǐng)D像上的搜索范圍r外的部分是搜索排除區(qū)域，搜索部12忽略該區(qū)域而執(zhí)行移動(dòng)目的地區(qū)塊R的搜索動(dòng)作。該情形與使用圖6說(shuō)明過(guò)的情形相同。搜索部12從搜索范圍r中找出移動(dòng)目的地區(qū)塊R。疊加對(duì)象圖像的與參照?qǐng)D像上的移動(dòng)目的地區(qū)塊R處于相同位置的像素區(qū)塊為疊加對(duì)象區(qū)塊G。

即，根據(jù)本變形例，具備：圖像縮小部9，其將原始圖像和參照?qǐng)D像縮小來(lái)生成縮小原始圖像和縮小參照?qǐng)D像；縮小圖像目標(biāo)設(shè)定部11a，其從構(gòu)成縮小原始圖像的像素中設(shè)定關(guān)注像素和作為縮小原始圖像上的目標(biāo)區(qū)塊的縮小原始圖像上目標(biāo)區(qū)塊Tc；縮小圖像搜索部12a，其從縮小參照?qǐng)D像中找出與縮小原始圖像上目標(biāo)區(qū)塊Tc最相似的縮小參照?qǐng)D像上移動(dòng)目的地區(qū)塊Rc；以及搜索范圍設(shè)定部9，其將參照?qǐng)D像上的與縮小參照?qǐng)D像上移動(dòng)目的地區(qū)塊Rc對(duì)應(yīng)的范圍設(shè)定為作為搜索部12在參照?qǐng)D像中搜索移動(dòng)目的地區(qū)塊R的范圍的搜索范圍r。圖像縮小部相當(dāng)于本發(fā)明的圖像縮小單元，縮小圖像目標(biāo)設(shè)定部相當(dāng)于本發(fā)明的縮小圖像目標(biāo)區(qū)塊設(shè)定單元?？s小圖像搜索部相當(dāng)于本發(fā)明的縮小圖像搜索單元，搜索范圍設(shè)定部相當(dāng)于本發(fā)明的搜索范圍設(shè)定單元。

如果設(shè)為本變形例那樣的結(jié)構(gòu)，則能夠更加準(zhǔn)確地從參照?qǐng)D像上搜索移動(dòng)目的地區(qū)塊R。根據(jù)實(shí)施例1的圖5，將參照區(qū)塊上的與原始圖像上的目標(biāo)區(qū)塊T對(duì)應(yīng)的范圍放大后決定了搜索范圍r。這種動(dòng)作基于以下設(shè)想而成立：原始圖像上的目標(biāo)區(qū)塊T上的圖案肯定位于與目標(biāo)區(qū)塊T對(duì)應(yīng)的參照?qǐng)D像上的位置附近。也有時(shí)會(huì)出乎預(yù)料。另一方面，根據(jù)本變形例的結(jié)構(gòu)，實(shí)際上為通過(guò)使用縮小圖像來(lái)粗略地獲知原始圖像上的圖案的移動(dòng)的結(jié)構(gòu)。使用了該縮小圖像的運(yùn)算成本沒(méi)那么高。在本變形例中，之后掌握原始圖像上的目標(biāo)區(qū)塊T上的圖案移動(dòng)到參照?qǐng)D像上的何處。因而，能夠以如同在參照?qǐng)D像的大范圍內(nèi)是否檢索到移動(dòng)目的地區(qū)塊R那樣的準(zhǔn)確性來(lái)掌握移動(dòng)目的地區(qū)塊R。

此外，在圖36的說(shuō)明中，利用1個(gè)縮小圖像組合(縮小原始圖像和縮小參照?qǐng)D像)直接決定了搜索范圍r，但在本變形例中并不限于該結(jié)構(gòu)。也可以準(zhǔn)備比例尺不同的縮小原始圖像組合來(lái)多級(jí)地決定搜索范圍r。在該結(jié)構(gòu)的情況下，為從以最小的比例尺縮小的縮小圖像組合起按順序反復(fù)進(jìn)行圖36和圖37的動(dòng)作來(lái)決定參照?qǐng)D像上的搜索范圍r的結(jié)構(gòu)?；谝宰钚〉谋壤呖s小的縮小圖像組合來(lái)決定與以第二小的比例尺縮小的縮小圖像組合有關(guān)的縮小原始圖像上目標(biāo)區(qū)塊Tc的搜索范圍。一邊改變比例尺圖像組合一邊反復(fù)進(jìn)行該動(dòng)作，最終對(duì)縮小前的圖像組合(原始圖像和參照?qǐng)D像)決定搜索范圍r。縮小原始圖像上目標(biāo)區(qū)塊Tc的大小能夠設(shè)為與目標(biāo)區(qū)塊T相同的大小。如果這樣，則能夠以如在參照?qǐng)D像的更大范圍內(nèi)是否搜索到移動(dòng)目的地區(qū)塊R那樣的準(zhǔn)確性來(lái)掌握移動(dòng)目的地區(qū)塊R。

(4)在實(shí)施例1的方法中，以原始圖像上的目標(biāo)區(qū)塊T的圖案在參照?qǐng)D像上不旋轉(zhuǎn)地移動(dòng)為前提，但還能夠設(shè)為考慮到目標(biāo)區(qū)塊T的圖案在參照?qǐng)D像上旋轉(zhuǎn)地拍進(jìn)的可能性的結(jié)構(gòu)。在該結(jié)構(gòu)中，對(duì)一個(gè)關(guān)注像素準(zhǔn)備多個(gè)目標(biāo)區(qū)塊T。圖38說(shuō)明了本變形例所涉及的目標(biāo)設(shè)定部11的動(dòng)作。如圖38所示，首先，搜索部12如在圖35中說(shuō)明過(guò)的那樣對(duì)作為移動(dòng)目的地區(qū)塊R的候選的候選區(qū)塊C進(jìn)行設(shè)定。決定將此時(shí)設(shè)定的候選區(qū)塊C稱為基本候選區(qū)塊，將此時(shí)的動(dòng)作稱為基本候選區(qū)塊設(shè)定處理。

搜索部12使基本候選區(qū)塊中拍進(jìn)的圖案以關(guān)注像素為中心旋轉(zhuǎn)規(guī)定的旋轉(zhuǎn)量來(lái)生成新的候選區(qū)塊。決定將此時(shí)生成的區(qū)塊稱為旋轉(zhuǎn)候選區(qū)塊Cr。在圖38的例子中示出通過(guò)反復(fù)進(jìn)行使某個(gè)基本候選區(qū)塊按順時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°的操作來(lái)生成7種旋轉(zhuǎn)候選區(qū)塊Cr的情形。也可以將基本候選區(qū)塊的旋轉(zhuǎn)量例如設(shè)為15°來(lái)生成例如23種旋轉(zhuǎn)候選區(qū)塊Cr，還可以進(jìn)一步減小1度的旋轉(zhuǎn)量來(lái)生成更多的旋轉(zhuǎn)候選區(qū)塊Cr。

圖39示出搜索部12基于8種候選區(qū)塊(1個(gè)基本區(qū)塊和7個(gè)旋轉(zhuǎn)區(qū)塊)來(lái)執(zhí)行搜索處理的情形。此時(shí)的動(dòng)作與在圖6中說(shuō)明過(guò)的動(dòng)作相同。與圖6不同之處在于：針對(duì)1個(gè)目標(biāo)區(qū)塊T計(jì)算出8種候選區(qū)塊C的差異度S(C)。也就是說(shuō)，根據(jù)本變形例，與候選區(qū)塊C增加為8倍相對(duì)應(yīng)地，差異度S(C)的計(jì)算動(dòng)作增加為8倍。搜索部12針對(duì)候選區(qū)塊C和目標(biāo)區(qū)塊T的各組合求出差異度S(C)并搜索差異度S(C)最低的組合，將該組合設(shè)定為移動(dòng)目的地區(qū)塊R。在移動(dòng)目的地區(qū)塊R中拍進(jìn)目標(biāo)區(qū)塊T上的圖案旋轉(zhuǎn)后的圖案。疊加對(duì)象圖像的與參照?qǐng)D像上的移動(dòng)目的地區(qū)塊R處于相同位置的像素區(qū)塊為疊加對(duì)象區(qū)塊G。在疊加對(duì)象區(qū)塊G中也拍進(jìn)目標(biāo)區(qū)塊T上的圖案旋轉(zhuǎn)后的圖案。

當(dāng)將疊加對(duì)象區(qū)塊G直接疊加于目標(biāo)區(qū)塊T時(shí)，旋轉(zhuǎn)后的圖案拍出重影。區(qū)塊疊加部14為以下結(jié)構(gòu)：考慮到拍出重影這點(diǎn)而對(duì)疊加對(duì)象區(qū)塊G施加旋轉(zhuǎn)處理，并將處理后的疊加對(duì)象區(qū)塊G疊加于目標(biāo)區(qū)塊T。此時(shí)的區(qū)塊疊加部14能夠基于搜索部12將8種候選區(qū)塊中的哪一個(gè)設(shè)為移動(dòng)目的地區(qū)塊R來(lái)獲知旋轉(zhuǎn)量。在圖39的例子中，將使基本候選區(qū)塊按逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°后的旋轉(zhuǎn)候選區(qū)塊Cr認(rèn)定為移動(dòng)目的地區(qū)塊R，因此如果使疊加對(duì)象區(qū)塊G按逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°，則區(qū)塊疊加部14能夠使疊加對(duì)象區(qū)塊G的朝向與目標(biāo)區(qū)塊T的朝向一致。

本變形例的搜索部12在從參照?qǐng)D像中的候選區(qū)塊C中找出與目標(biāo)區(qū)塊T最相似的移動(dòng)目的地區(qū)塊R時(shí)，對(duì)使各個(gè)候選區(qū)塊C旋轉(zhuǎn)后的各候選區(qū)塊也進(jìn)行相似性的判斷。

根據(jù)本變形例，即使在原始圖像與參照?qǐng)D像之間存在像的旋轉(zhuǎn)，也能夠可靠地計(jì)算圖案的移動(dòng)目的地。

(5)根據(jù)實(shí)施例1，搜索部12如圖6所示那樣計(jì)算出差異度S(C)，但本發(fā)明并不限于該結(jié)構(gòu)。也可以利用以下各式來(lái)計(jì)算差異度S(C)。

S＝(α·Σ(|Ti-Ci|)^β)^γ其中，α、β、γ為任意系數(shù)，

S＝(α·Σ(Ti-Ci)^2β)^γ其中，α、γ為任意系數(shù)，2β為偶數(shù)，

S＝(α·(|∑Ti-∑Ci|)^β)^γ其中，α、β、γ為任意系數(shù)，

S＝(α·(∑Ti-∑Ci)^2β)^γ其中，α、γ為任意系數(shù)，2β為偶數(shù)，

另外，還能夠使用歸一化互相關(guān)函數(shù)、互信息量、條件熵以及結(jié)合熵等來(lái)計(jì)算差異度S(C)。

(6)在圖2、圖25、圖26、圖27、圖28以及圖29中，參照?qǐng)D像為I_t-1或O_t-1，疊加對(duì)象圖像為I_t-1或O_t-1，但本發(fā)明并不限于該結(jié)構(gòu)。也可以將參照?qǐng)D像設(shè)為如I_t-2、I_t-3那樣比I_t-1先輸入的圖像，還可以設(shè)為如O_t-2、O_t-3那樣比O_t-1先輸出的圖像。在該情況下，對(duì)于疊加對(duì)象圖像而言也同樣。

(7)根據(jù)實(shí)施例1，如圖40的上部所示，目標(biāo)區(qū)塊T的形狀為正方形，但本發(fā)明并不限于該結(jié)構(gòu)。也能夠如圖40的中部那樣將目標(biāo)區(qū)塊T的形狀設(shè)為長(zhǎng)方形的形狀。另外，還可以將目標(biāo)區(qū)塊T的形狀設(shè)為使實(shí)施例1所示的正方形的目標(biāo)區(qū)塊T旋轉(zhuǎn)后的形狀。

并且，實(shí)施例1的目標(biāo)區(qū)塊T為不具有飛地的結(jié)構(gòu)，但也能夠如圖40的下部那樣構(gòu)成為具有飛地。即，也能夠使用在縱向上排列沿橫向延伸的細(xì)長(zhǎng)狀的區(qū)域而構(gòu)成的像素群來(lái)替代實(shí)施例1的目標(biāo)區(qū)塊T，或者也能夠使用在橫向上排列沿縱向延伸的細(xì)長(zhǎng)狀的區(qū)域而構(gòu)成的像素群來(lái)替代實(shí)施例1的目標(biāo)區(qū)塊T。另外，還能夠使用將像素排列為交錯(cuò)格圖案狀而構(gòu)成的像素群來(lái)替代實(shí)施例1的目標(biāo)區(qū)塊T。

如果如圖40的下部那樣使用具有飛地的像素群來(lái)進(jìn)行搜索動(dòng)作，則能夠降低搜索部12的運(yùn)算成本。這是由于，與使用以像素填充的目標(biāo)區(qū)塊T來(lái)進(jìn)行搜索相比，成為計(jì)算的對(duì)象的像素的個(gè)數(shù)變少。在該情況下，融合區(qū)塊F具有飛地，但隨著依次設(shè)定目標(biāo)區(qū)塊T，將融合區(qū)塊F依次在圖像上一邊重疊一邊相加，因此最終生成消除了飛地的噪聲減輕處理圖像。

另外，同樣還能夠在排除包圍關(guān)注像素的周邊像素的一部分之后構(gòu)成目標(biāo)區(qū)塊T。在該情況下，也是融合區(qū)塊F具有排除像素，但隨著依次設(shè)定目標(biāo)區(qū)塊T，將融合區(qū)塊F依次在圖像上一邊重疊一邊相加，因此最終生成消除了排除像素的噪聲減輕處理圖像。作為這種結(jié)構(gòu)也能夠降低搜索部12的運(yùn)算成本。

(8)在實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)中，對(duì)一個(gè)原始圖像準(zhǔn)備了1個(gè)參照?qǐng)D像和1個(gè)疊加對(duì)象圖像，但本發(fā)明并不限于該結(jié)構(gòu)。也可以對(duì)一個(gè)原始圖像準(zhǔn)備多個(gè)參照?qǐng)D像和多個(gè)疊加對(duì)象圖像。圖42示出這種結(jié)構(gòu)的一例。在圖42的結(jié)構(gòu)中，針對(duì)原始圖像上的目標(biāo)區(qū)塊T，對(duì)不同的疊加對(duì)象圖像進(jìn)行疊加對(duì)象區(qū)塊G的設(shè)定，并根據(jù)目標(biāo)區(qū)塊T和多個(gè)疊加對(duì)象區(qū)塊G來(lái)生成單個(gè)的融合區(qū)塊F。

在圖42中，首先與圖30中的說(shuō)明同樣地在原始圖像、參照?qǐng)D像1(例如圖像I_t-1)以及疊加對(duì)象圖像1(例如圖像O_t-1)之間進(jìn)行疊加對(duì)象區(qū)塊G的設(shè)定。決定將此時(shí)的疊加對(duì)象區(qū)塊G稱為疊加對(duì)象區(qū)塊G1。然后，在圖42中，與圖30中的說(shuō)明同樣地在原始圖像、參照?qǐng)D像2(例如圖像I_t-2)以及疊加對(duì)象圖像2(例如圖像O_t-2)之間進(jìn)行疊加對(duì)象區(qū)塊G的設(shè)定。決定將此時(shí)的疊加對(duì)象區(qū)塊G稱為疊加對(duì)象區(qū)塊G2。對(duì)原始圖像上的相同的關(guān)注像素進(jìn)行這兩種疊加對(duì)象區(qū)塊G的設(shè)定。

目標(biāo)區(qū)塊T、疊加對(duì)象區(qū)塊G1以及疊加對(duì)象區(qū)塊G2被發(fā)送到區(qū)塊疊加部14。區(qū)塊疊加部14對(duì)發(fā)送來(lái)的各區(qū)塊進(jìn)行平均并疊加，來(lái)生成單個(gè)的融合區(qū)塊F。

作為此時(shí)的區(qū)塊疊加部14所進(jìn)行的融合區(qū)塊F的生成方法，還能夠使用中值濾波器。即，區(qū)塊疊加部14在決定融合區(qū)塊F的某個(gè)位置處的像素的像素值時(shí)，提取目標(biāo)區(qū)塊T、疊加對(duì)象區(qū)塊G1以及疊加對(duì)象區(qū)塊G2的同一位置處的像素并進(jìn)行比較。區(qū)塊疊加部14對(duì)源自目標(biāo)區(qū)塊T、疊加對(duì)象區(qū)塊G1以及疊加對(duì)象區(qū)塊G2的像素中的具有中間值的像素進(jìn)行認(rèn)定，并將該像素的值設(shè)為融合區(qū)塊F的該位置處的像素的像素值。區(qū)塊疊加部14對(duì)融合區(qū)塊F的整個(gè)區(qū)域進(jìn)行該動(dòng)作，來(lái)使融合區(qū)塊F完成。圖像中拍進(jìn)的噪聲成分大多具有極端的像素值。使用中值濾波器的目的在于避免在融合區(qū)塊F中保留噪聲成分。

這樣，本變形例的搜索部12為從互不相同的多個(gè)參照?qǐng)D像的各個(gè)參照?qǐng)D像中找出移動(dòng)目的地區(qū)塊R1、R2的結(jié)構(gòu)，區(qū)塊疊加部14使與在各個(gè)參照?qǐng)D像中搜索到的各個(gè)移動(dòng)目的地區(qū)塊R1、R2對(duì)應(yīng)的各個(gè)疊加對(duì)象區(qū)塊G1、G2疊加于原始圖像上的目標(biāo)區(qū)塊T來(lái)生成融合區(qū)塊F。

如果設(shè)為這種結(jié)構(gòu)，則能夠基于多個(gè)疊加對(duì)象圖像來(lái)減輕噪聲，因此能夠期待更高的噪聲去除效果。

此外，在圖42的情況下，構(gòu)成為準(zhǔn)備兩個(gè)參照?qǐng)D像和疊加對(duì)象圖像的組合，但本變形例并不限于該結(jié)構(gòu)。也可以在3個(gè)以上的組合之間進(jìn)行同樣的處理。在該情況下，融合區(qū)塊F是將3個(gè)以上的疊加對(duì)象區(qū)塊G1、G2、G3、…疊加于目標(biāo)區(qū)塊T而生成的。

(9)在實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)中，對(duì)一個(gè)原始圖像準(zhǔn)備了1個(gè)參照?qǐng)D像和1個(gè)疊加對(duì)象圖像，但本發(fā)明并不限于該結(jié)構(gòu)。也可以對(duì)一個(gè)原始圖像準(zhǔn)備多個(gè)參照?qǐng)D像和多個(gè)疊加對(duì)象圖像。圖43示出這種結(jié)構(gòu)的一例。在圖43的結(jié)構(gòu)中，針對(duì)原始圖像上的目標(biāo)區(qū)塊T，對(duì)不同的疊加對(duì)象圖像進(jìn)行疊加對(duì)象區(qū)塊G的設(shè)定，根據(jù)目標(biāo)區(qū)塊T和各疊加對(duì)象區(qū)塊G來(lái)生成融合區(qū)塊F。而且，根據(jù)本變形例，將所生成的多個(gè)融合區(qū)塊F進(jìn)一步疊加來(lái)生成單個(gè)的融合區(qū)塊F。像這樣生成的融合區(qū)塊F是對(duì)原始圖像上的某個(gè)關(guān)注像素來(lái)說(shuō)最終的融合區(qū)塊F，成為噪聲減輕圖像的基礎(chǔ)。

在圖43中，首先與圖30中的說(shuō)明同樣地在原始圖像、參照?qǐng)D像1(例如圖像I_t-1)以及疊加對(duì)象圖像1(例如圖像O_t-1)之間進(jìn)行融合區(qū)塊F的生成。決定將此時(shí)的融合區(qū)塊F稱為融合區(qū)塊F1。然后，在圖43中，與圖30中的說(shuō)明同樣地在原始圖像、參照?qǐng)D像2(例如圖像I_t-2)以及疊加對(duì)象圖像2(例如圖像O_t-2)之間進(jìn)行融合區(qū)塊F的生成。決定將此時(shí)的融合區(qū)塊F稱為融合區(qū)塊F2。對(duì)原始圖像上的相同的關(guān)注像素進(jìn)行這兩種融合區(qū)塊F的生成。

各融合區(qū)塊F被發(fā)送到區(qū)塊疊加部14。區(qū)塊疊加部14對(duì)發(fā)送來(lái)的各融合區(qū)塊F進(jìn)行平均并疊加，來(lái)生成單個(gè)的融合區(qū)塊F。

作為此時(shí)的區(qū)塊疊加部14所進(jìn)行的融合區(qū)塊F的生成方法，還能夠使用中值濾波器。即，區(qū)塊疊加部14在決定各融合區(qū)塊F的某個(gè)位置處的像素的像素值時(shí)，提取各融合區(qū)塊F的同一位置處的像素并進(jìn)行比較。區(qū)塊疊加部14對(duì)源自各融合區(qū)塊F的像素中的具有中間值的像素進(jìn)行認(rèn)定，并將該像素的值設(shè)為最終的融合區(qū)塊F的該位置處的像素的像素值。區(qū)塊疊加部14對(duì)融合區(qū)塊F的整個(gè)區(qū)域進(jìn)行該動(dòng)作，來(lái)使最終的融合區(qū)塊F完成。話雖如此，在圖43的情況下，被疊加的融合區(qū)塊F只有兩個(gè)，因此無(wú)法進(jìn)行使用了中值濾波器的動(dòng)作。為了使用中值濾波器，需要使用3種以上的參照?qǐng)D像和與這些參照?qǐng)D像對(duì)應(yīng)的疊加對(duì)象圖像來(lái)生成3個(gè)以上的融合區(qū)塊F。圖像中拍進(jìn)的噪聲成分大多具有極端的像素值。使用中值濾波器的目的在于避免在融合區(qū)塊F中保留噪聲成分。

這樣，本變形例的搜索部12為從互不相同的多個(gè)參照?qǐng)D像的各個(gè)參照?qǐng)D像中找出移動(dòng)目的地區(qū)塊R1、R2的結(jié)構(gòu)，區(qū)塊疊加部14使與在各個(gè)參照?qǐng)D像中搜索到的各個(gè)移動(dòng)目的地區(qū)塊R1、R2對(duì)應(yīng)的各個(gè)疊加對(duì)象區(qū)塊G1、G2疊加于原始圖像上的目標(biāo)區(qū)塊T來(lái)生成多個(gè)融合區(qū)塊F1、F2，通過(guò)將多個(gè)融合區(qū)塊F1、F2互相疊加來(lái)生成最終的融合區(qū)塊F。

如果設(shè)為這種結(jié)構(gòu)，則能夠基于多個(gè)疊加對(duì)象圖像來(lái)減輕噪聲，因此能夠期待更高的噪聲去除效果。

此外，在圖43的情況下，構(gòu)成為準(zhǔn)備兩個(gè)參照?qǐng)D像和疊加對(duì)象圖像的組合，但本變形例并不限于該結(jié)構(gòu)。也可以設(shè)為在3個(gè)以上的組合之間進(jìn)行同樣的處理。在該情況下，最終的融合區(qū)塊F是將3個(gè)以上的融合區(qū)塊F1、F2、F3…相疊加而生成的。

(10)實(shí)施例1的矢量編輯部17構(gòu)成為，作為針對(duì)以下情況的處置方法，將矢量圖mv上的矢量轉(zhuǎn)換為零矢量，這些情況是指：在原始圖像上的目標(biāo)區(qū)塊T以及參照?qǐng)D像上的與目標(biāo)區(qū)塊T對(duì)應(yīng)的候選區(qū)塊中，在兩個(gè)區(qū)塊中拍進(jìn)的被檢體像沒(méi)有移動(dòng)或者兩個(gè)區(qū)塊中原本就沒(méi)有拍進(jìn)被檢體像的情況、以及由于選擇了與目標(biāo)區(qū)塊T最相似的移動(dòng)目的地區(qū)塊R而導(dǎo)致原本沒(méi)有移動(dòng)卻被認(rèn)定為移動(dòng)了的情況，也能夠替代該功能或除了該功能以外還追加校正矢量的偏差的結(jié)構(gòu)。

當(dāng)拍攝運(yùn)動(dòng)圖像時(shí)，拍攝中的像持續(xù)運(yùn)動(dòng)。在以像素為單位進(jìn)行觀察時(shí)，該像運(yùn)動(dòng)的方向應(yīng)該幾乎都朝向相同的方向。這是由于，運(yùn)動(dòng)圖像中拍進(jìn)的并非是小的粒子自由地來(lái)回運(yùn)動(dòng)的像，而是被檢體等大的構(gòu)造物的透視圖像。且不說(shuō)在整個(gè)原始圖像中運(yùn)動(dòng)的方向相同，如果微觀地觀察原始圖像，則相鄰的像素之間的像的運(yùn)動(dòng)應(yīng)幾乎相同。

圖44說(shuō)明了由矢量計(jì)算部13生成的矢量圖mv。矢量圖為映射出表示構(gòu)成原始圖像的各像素移動(dòng)到參照?qǐng)D像上的何處的矢量的圖。當(dāng)提取矢量圖mv的一部分來(lái)進(jìn)行觀察時(shí)，彼此相似的矢量果然位于彼此相鄰的像素中。當(dāng)更細(xì)觀察圖44時(shí)，可知在具有彼此更為相似的矢量的像素的排列中混入了具有僅一個(gè)方向不同的矢量的像素。這種矢量原本應(yīng)朝向與相鄰的像素相同的方向。但是，由于原始圖像、參照?qǐng)D像中含有的噪聲成分的影響而導(dǎo)致矢量計(jì)算部13無(wú)法準(zhǔn)確地計(jì)算出矢量的方向。決定將這種矢量稱為不良矢量。

根據(jù)本變形例，能夠通過(guò)校正來(lái)消除該不良矢量。如圖45所示，矢量編輯部17對(duì)矢量圖mv的一部分設(shè)定處理范圍。該處理范圍被狹義地設(shè)定為能夠預(yù)想為該范圍內(nèi)的矢量大致相同的程度。矢量編輯部17將處理范圍內(nèi)的像素的矢量進(jìn)行平均來(lái)計(jì)算出平均矢量v(ave)。然后，矢量編輯部17將平均矢量v(ave)與處理范圍內(nèi)的各像素的矢量進(jìn)行比較來(lái)從處理范圍內(nèi)找出不良矢量。決定將該動(dòng)作稱為矢量偏差分析。

對(duì)矢量偏差分析的詳細(xì)內(nèi)容進(jìn)行說(shuō)明。將平均矢量v(ave)的X成分設(shè)為X_ave，將Y成分設(shè)為Y_ave。將處理范圍內(nèi)的矢量設(shè)為矢量v(i)，設(shè)為i取1到N的值。因而，N示出處理范圍內(nèi)的矢量的個(gè)數(shù)。將矢量v(i)的X成分設(shè)為X_i，將矢量v(i)的Y成分設(shè)為Y_i。矢量編輯部17基于它們來(lái)對(duì)X成分和Y成分求出矢量的偏差容許量。偏差容許量KX、KY能夠利用如下的數(shù)式來(lái)計(jì)算。

[式1]

對(duì)于處理范圍內(nèi)的某個(gè)矢量v(i)，在該矢量v(i)的X成分未收斂于偏差容許量KX或Y成分未收斂于偏差容許量KY的情況下，矢量編輯部17將矢量v(i)認(rèn)定為不良矢量。然后，矢量編輯部17將不良矢量置換為平均矢量v(ave)。

即，本變形例的矢量編輯部17進(jìn)行以下編輯：基于由搜索部12輸出的目標(biāo)區(qū)塊T與移動(dòng)目的地區(qū)塊R的位置關(guān)系來(lái)掌握目標(biāo)區(qū)塊T各自的關(guān)注像素移動(dòng)到參照?qǐng)D像上的何處，由此針對(duì)構(gòu)成原始圖像的各像素分別識(shí)別參照?qǐng)D像上的移動(dòng)目的地，在原始圖像上的某個(gè)像素的移動(dòng)方向和移動(dòng)距離與該像素的周邊像素相差懸殊的情況下，通過(guò)編輯矢量圖mv來(lái)變更與目標(biāo)區(qū)塊T對(duì)應(yīng)的移動(dòng)目的地區(qū)塊R，使得該像素的移動(dòng)目的地成為在與周邊像素的移動(dòng)方向相同的方向上移動(dòng)了與周邊像素的移動(dòng)距離相同距離的位置。

如果設(shè)為這種結(jié)構(gòu)，則矢量圖mv所呈現(xiàn)的原始圖像和參照?qǐng)D像中疊加的噪聲成分的影響被緩解，因此能夠更加準(zhǔn)確地認(rèn)定疊加對(duì)象圖像中的疊加對(duì)象區(qū)塊G。

(11)根據(jù)實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)，如圖30所示那樣從參照?qǐng)D像識(shí)別單個(gè)的移動(dòng)目的地區(qū)塊R，但本發(fā)明并不限于該結(jié)構(gòu)。也可以從參照?qǐng)D像識(shí)別多個(gè)移動(dòng)目的地區(qū)塊R。

圖46說(shuō)明了本變形例的結(jié)構(gòu)。搜索部12搜索由目標(biāo)設(shè)定部11設(shè)定的目標(biāo)區(qū)塊T移動(dòng)到參照?qǐng)D像上的何處。此時(shí)，搜索部12從多個(gè)候選區(qū)塊中將與目標(biāo)區(qū)塊T最相似的候選區(qū)塊設(shè)為移動(dòng)目的地區(qū)塊RA。而且，搜索部12將第二相似的候選區(qū)塊設(shè)為移動(dòng)目的地區(qū)塊RB，將第三相似的候選區(qū)塊設(shè)為移動(dòng)目的地區(qū)塊RC。而且，將第四相似的候選區(qū)塊設(shè)為移動(dòng)目的地區(qū)塊RD。

這樣，在圖30所示出的方法中，搜索部12是從參照?qǐng)D像中僅選出1個(gè)移動(dòng)目的地區(qū)塊R的結(jié)構(gòu)，在本變形例中，搜索部12為從參照?qǐng)D像中選出4個(gè)移動(dòng)目的地區(qū)塊R的結(jié)構(gòu)。區(qū)塊疊加部14從疊加對(duì)象圖像中選出與各個(gè)移動(dòng)目的地區(qū)塊RA、RB、RC、RD對(duì)應(yīng)的疊加對(duì)象區(qū)塊GA、GB、GC、GD，對(duì)各個(gè)疊加對(duì)象區(qū)塊GA、GB、GC、GD疊加原始圖像的目標(biāo)區(qū)塊T來(lái)生成多個(gè)融合區(qū)塊FA、FB、FC、FD。然后，區(qū)塊疊加部14將融合區(qū)塊FA、FB、FC、FD相疊加來(lái)生成最終的融合區(qū)塊F。

區(qū)塊疊加部14在將融合區(qū)塊FA、FB、FC、FD相疊加時(shí)，參照作為各融合區(qū)塊FA、FB、FC、FD的基礎(chǔ)的移動(dòng)目的地區(qū)塊RA、RB、RC、RD的差異度S(R)。該差異度S(R)是在移動(dòng)目的地區(qū)塊RA、RB、RC、RD還是候選區(qū)塊時(shí)計(jì)算出的(參照?qǐng)D6)，當(dāng)將移動(dòng)目的地區(qū)塊RA、RB、RC、RD的差異度S(R)分別設(shè)為SA、SB、SC、SD時(shí)，存在SA<SB<SC<SD的關(guān)系。

區(qū)塊疊加部14基于差異度SA、SB、SC、SD來(lái)對(duì)融合區(qū)塊FA、FB、FC、FD進(jìn)行加權(quán)并進(jìn)行疊加，使得越是相似則在最終的融合區(qū)塊F中越濃地呈現(xiàn)。例如，最終的融合區(qū)塊F_final能夠基于如下的數(shù)式來(lái)生成。

F_final＝(SA^-1·FA+SB^-1·FB+SC^-1·FC+SD^-1·FD)/(SA^-1+SB^-1+SC^-1+SD^-1)

其中，F(xiàn)A、FB、FC、FD表示融合區(qū)塊FA、FB、FC、FD，SA、SB、SC、SD表示與融合區(qū)塊FA、FB、FC、FD對(duì)應(yīng)的差異度。(SA^-1+SB^-1+SC^-1+SD^-1)是用于歸一化的常數(shù)。

即，本變形例的搜索部12為從參照?qǐng)D像中找出多個(gè)移動(dòng)目的地區(qū)塊的結(jié)構(gòu)，區(qū)塊疊加部14使與在參照?qǐng)D像中搜索到的多個(gè)移動(dòng)目的地區(qū)塊RA、RB、RC、RD中的各個(gè)移動(dòng)目的地區(qū)塊對(duì)應(yīng)的各個(gè)疊加對(duì)象區(qū)塊GA、GB、GC、GD疊加于原始圖像上的目標(biāo)區(qū)塊T來(lái)生成多個(gè)融合區(qū)塊FA、FB、FC、FD，并將多個(gè)融合區(qū)塊FA、FB、FC、FD互相疊加，由此生成最終的融合區(qū)塊F。

如果設(shè)為這種結(jié)構(gòu)，則能夠基于多個(gè)疊加對(duì)象區(qū)塊G來(lái)減輕噪聲，因此能夠期待更高的噪聲去除效果。

此外，在圖46中設(shè)定了4個(gè)移動(dòng)目的地區(qū)塊RA、RB、RC、RD，但也能夠增加和減少所設(shè)定的移動(dòng)目的地區(qū)塊。在該情況下，疊加對(duì)象區(qū)塊的個(gè)數(shù)也與移動(dòng)目的地區(qū)塊的增加和減少相應(yīng)地增加和減少。

(12)根據(jù)圖6，根據(jù)構(gòu)成目標(biāo)區(qū)塊T和候選區(qū)塊C的像素來(lái)計(jì)算出差異度S(C)，但本發(fā)明并不限于該結(jié)構(gòu)。也可以還考慮兩個(gè)區(qū)塊的位移來(lái)計(jì)算出差異度S(C)。在原始圖像上的目標(biāo)區(qū)塊T的位置與參照?qǐng)D像上的候選區(qū)塊C的位置過(guò)于偏離的情況下，難以認(rèn)為兩個(gè)區(qū)塊相似。這是由于，在拍攝運(yùn)動(dòng)圖像的情況下，認(rèn)為各幀中拍進(jìn)的被拍體像的位置相似。根據(jù)本變形例，能夠還考慮到這種情況來(lái)計(jì)算差異度S(C)。

本變形例的搜索部12能夠基于如下的數(shù)式來(lái)計(jì)算差異度S(C)。

[式2]

其中，ω是常數(shù)，v(t)是矢量圖上的與原始圖像上的關(guān)注像素對(duì)應(yīng)的像素的矢量。

即，本變形例的搜索部12在從作為參照?qǐng)D像中的移動(dòng)目的地區(qū)塊R的候選的候選區(qū)塊C中找出與目標(biāo)區(qū)塊T最相似的移動(dòng)目的地區(qū)塊R時(shí)，將參照?qǐng)D像上的同與原始圖像中的目標(biāo)區(qū)塊T對(duì)應(yīng)的位置接近的候選區(qū)塊C優(yōu)先認(rèn)定為移動(dòng)目的地區(qū)塊R。

如果這樣，則參照?qǐng)D像上的位置接近原始圖像上的目標(biāo)區(qū)塊T的位置的候選區(qū)塊C被優(yōu)先認(rèn)定為移動(dòng)目的地區(qū)塊R。根據(jù)本變形例，能夠進(jìn)行更加適應(yīng)現(xiàn)實(shí)的目標(biāo)區(qū)塊T的檢索。

(13)在實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)中，融合區(qū)塊F同等地疊加來(lái)生成噪聲去除圖像，但本發(fā)明并不限于該結(jié)構(gòu)。也可以設(shè)為一邊對(duì)融合區(qū)塊F進(jìn)行加權(quán)一邊將其疊加來(lái)生成噪聲去除圖像。為了說(shuō)明該變形例，首先對(duì)實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。首先，設(shè)為存在如圖47所示那樣的原始圖像、參照?qǐng)D像以及疊加對(duì)象圖像。在原始圖像的中心拍進(jìn)數(shù)字“5”，在參照?qǐng)D像中，在偏離中心的位置處拍進(jìn)數(shù)字“5”。在疊加對(duì)象圖像中，在與參照?qǐng)D像相同的位置處拍進(jìn)數(shù)字“5”。

根據(jù)實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)，如圖48所示那樣一邊改變關(guān)注像素一邊依次設(shè)定目標(biāo)區(qū)塊T，并計(jì)算對(duì)應(yīng)的融合區(qū)塊F。然后，各個(gè)融合區(qū)塊F彼此以相同的權(quán)重多重疊加來(lái)生成噪聲減輕圖像。

根據(jù)本變形例，如圖49所示，作為動(dòng)作，直到一邊改變關(guān)注像素一邊依次生成融合區(qū)塊F為止與實(shí)施例1相同。當(dāng)將此時(shí)生成的融合區(qū)塊F進(jìn)行比較并觀察時(shí)注意到：存在圖像的疊加不理想的融合區(qū)塊F。根據(jù)作為融合區(qū)塊F的基礎(chǔ)的目標(biāo)區(qū)塊T的不同，有時(shí)參照?qǐng)D像上的“5”的像沒(méi)有理想地疊加，或者在融合區(qū)塊F中噪聲的減輕不充分。因此，本變形例可以說(shuō)是以下結(jié)構(gòu)：一邊剔除生成失敗的融合區(qū)塊F一邊將區(qū)塊多重疊加，以避免在噪聲減輕圖像中出現(xiàn)失敗的影響。

區(qū)塊疊加部14在將融合區(qū)塊F疊加時(shí)，參照作為各融合區(qū)塊F的基礎(chǔ)的移動(dòng)目的地區(qū)塊R的差異度S(R)。該差異度S(R)是在移動(dòng)目的地區(qū)塊R還是候選區(qū)塊時(shí)計(jì)算出的(參照?qǐng)D6)，存在融合區(qū)塊F的失敗度越高則該差異度S(R)取越高值的傾向。

區(qū)塊疊加部14基于差異度S(R)對(duì)融合區(qū)塊F加權(quán)并將其多重疊加，使得成功度越高則在最終的融合區(qū)塊F中越濃地呈現(xiàn)。即，在構(gòu)成噪聲減輕圖像的像素中多重疊加有25個(gè)融合區(qū)塊F1～F25。該像素的像素值a例如如下面那樣求出。

a＝(S1^-1·F1+S2^-1·F2+……+S25^-1·F25)/(S1^-1+S2^-1+……S25^-1)

其中，S1、S2、……、S25表示與融合區(qū)塊F1～F25對(duì)應(yīng)的差異度。(S1^-1+S2^-1+……+S25^-1)是用于歸一化的常數(shù)。

即，本發(fā)明所涉及的圖像生成部15基于表示作為融合區(qū)塊F1～F25的基礎(chǔ)的目標(biāo)區(qū)塊T1～T25和移動(dòng)目的地區(qū)塊R1～R25中拍進(jìn)的圖案的相差程度的差異度S(R)1～S(R)25，一邊進(jìn)行加權(quán)使得差異度S(R)越高的融合區(qū)塊F被越淡地拍進(jìn)噪聲減輕圖像一邊使融合區(qū)塊F1～F25重疊并相加，由此生成噪聲減輕圖像。

如果設(shè)為這種結(jié)構(gòu)，則疊加失敗的融合區(qū)塊F不會(huì)對(duì)噪聲減輕圖像造成大的影響。另外，與將疊加失敗的融合區(qū)塊F完全剔除的結(jié)構(gòu)不同，使疊加失敗的融合區(qū)塊F也較淡地出現(xiàn)在噪聲減輕圖像中，由此在構(gòu)成噪聲減輕圖像的像素處被多重疊加的融合區(qū)塊F的個(gè)數(shù)不會(huì)減少，能夠極力避免損害噪聲的減輕能力。

(14)在實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)中，設(shè)為對(duì)構(gòu)成原始圖像的所有像素設(shè)定目標(biāo)區(qū)塊T的結(jié)構(gòu)，但本發(fā)明并不限于該結(jié)構(gòu)。也能夠如圖50所示那樣僅對(duì)構(gòu)成原始圖像的像素的一部分(圖50中的用陰影表示的像素)設(shè)定目標(biāo)區(qū)塊T。即，根據(jù)本變形例，目標(biāo)設(shè)定部11將原始圖像上的像素區(qū)分為被設(shè)定為關(guān)注像素的像素和未被設(shè)定為關(guān)注像素的像素并進(jìn)行動(dòng)作。在圖50的情況下，成為利用交錯(cuò)格圖案的要點(diǎn)來(lái)配置被指定為關(guān)注像素的像素的結(jié)構(gòu)，因此關(guān)注像素的設(shè)定為一半即可。通過(guò)設(shè)為這種結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⑷诤蠀^(qū)塊F的生成動(dòng)作的運(yùn)算成本抑制為一半。

(15)本發(fā)明也可以設(shè)為具備多個(gè)上述變形例的結(jié)構(gòu)。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

如上所述，本發(fā)明適用于醫(yī)用裝置。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

11：目標(biāo)設(shè)定部(目標(biāo)設(shè)定單元)；12：搜索部(搜索單元)；14：區(qū)塊疊加部(疊加單元)；15：圖像生成部(圖像生成單元)；17：矢量編輯部(編輯單元)。