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Image Intelligenceについて

Image Intelligenceとは?

富士フイルムの70年にわたる画像処理や、お客さまと共に築き挙げたノウハウを全て「Image Intelligence」という言葉に集約いたしました。Image Intelligenceは「FCR」や医療用画像情報システム「SYNAPSE」などにその技術が活かされています。

ES エネルギーサブトラクション(Energy Subtraction)

一回撮影ES法により障害陰影を除去、異常影の識別を明確に描写します。

骨成分を消去した軟部画像や、軟部成分を消去した骨部画像により新たな診断画像をご提供いたします。特に軟部画像では上肺野の肋骨や鎖骨に重なる結節影、骨部画像では石灰化成分の判別が容易となります。
・新規アルゴリズムの開発により、被写体厚保に左右されない良好なサブトラクション画像
・両面集光技術による高画質画像
・1ショット撮影による呼吸差のない明瞭なサブトラクション画像

FNC ノイズ抑制処理(Flexible Noise Control)

画面中のノイズ成分を抑制して粒状感を改善、更なる高画質を実現します。

GPR グリッド除去処理(Grid Pattern Removal)

静止グリッドパターン除去によりモアレの発生を防止、高画質を提供します。

IS 長尺合成処理(Image Stitching)

自動位置合わせにより、画像を自動合成します。

MFP マルチ周波数処理(Multi-Objective Frequency Processing)

MFPは、画像処理による診断画質の向上を目指し、診断目的に応じて濃淡陰影及び形状陰影を1枚の画像にバランス良く描写し、自然な強調で表現する手法です。階調処理と組み合わせることにより、次のような特徴を持ちます。
・粒状を悪化させずに、濃淡陰影及び形状陰影をバランスよく強調できる。
・より自然に不可視領域を描写できる
・金属などの人体外構造物の強調を抑制できる。

従来の周波数処理の原理

近傍画素との平均より平滑化画像を作成した後で、その平滑化画像と元の画像との差分画像を求める。差分画像に対し、濃度に依存した強調処理を施し元の画像に加える。

マルチ周波数処理の原理

複数の平滑化画像を作成した後で、それぞれの平滑化画像間の差分画像を求めて、その差分画像に対し非線型変換処理を行い、各変換された差分画像の総和を用いて周波数強調及びダイナミック圧縮処理を行います。

従来処理とマルチ周波数処理

平滑化信号間の差分信号を非線型変換処理を行い、その大きさを調整して、それぞれ加算することで基本となる強調信号成分を作り出す。従来の周波数処理とは異なり、滑らかなレスポンス特性が得られ、処理による不自然さが改良されます。

DRC ダイナミックレンジ圧縮処理(Dynamic Range Control)

DRCは画像処理による広い濃度範囲の描写を目指します。
原画像の大まかな構造を忠実に残したダイナミックレンジ圧縮用マスク画像を用いて通常では描写困難な高濃度部、 低濃度部の自然な描写を行なう方法です。

従来の周波数処理によるDRC処理の原理

原画像を平滑化し、濃度変換した平滑化画像を原画像に加える事により描写範囲を広げます。

マルチ周波数処理を用いたDRC処理の原理

複数の平滑化画像を作成した後で、それぞれの平滑化画像間の差分を求めてその差分画像に対し非線型変換処理を行い、各変換された差分画像の総和を用いてDRC処理を行います。従来のDRC処理とは異なり、高濃度部や低濃度部の自然な描写が行なえます。

PEM 乳房パターン強調処理(Pattern Enhancement Processing for Mammography)
PEM処理の適用例

(a)原画像

(b)周波数強調処理画像
MFP処理では、周波数帯域信号毎に強調度を調節できますが、同じ周波数帯域毎に属する信号は、石灰化のような点状構造物も乳腺や血管のような線状構造物も、同じように強調されてしまい区別がつかなくなります。

(c)PEM処理画像
PEM処理は、両者を区別するために周波数成分だけでなく構造的特徴に注目し、構造物を選択的に強調させます。これにより石灰化陰影能を大幅に向上させることを実現しました。

A-VR イメージャー補間処理(Advanced Variable Response Spline)

文字領域と画像領域を識別し、画像領域のみを選択的に画像補間処理する最新の画像処理技術。シャープな画質からスムーズな画質まで幅広く対応した高画質画像をご提供します。
・出力画像データの連続性が良好であり、細部の信号まで忠実に描出
・シャープネスを広範囲にわたって連続的にコントロールでき、目的に応じた画像を実現。
・画像のシャープネス特性を調整しながらも、文字の描写は常に鮮明。

SAR イメージャー階調処理(Smooth curve ARranging)

イメージャーの画像処理には、補間処理と階調処理があります。富士フイルムでは、階調処理に独自のSAR方式を採用しています。
・診断装置の観察モニターの特性、シャーカステンの明るさ、部屋の明るさなどにより、出力フィルムの特性の微妙な調整に対応できます。
・各診断装置単位に調整が可能で、他のモダリティに影響されません。
・最高濃度(Dmax)と最低濃度(Dmin)を指定でき、中間調を変更しても、その値を固定できます。

EDR 自動濃度補正機能(Exposure Data Recognizer)

適切な濃度とコントラストの画像を得るために自動的に画像調整をする機能です。
イメージングプレートに記録されたX線画像信号を認識して診断目的に合わせた画像に調整します。
・診断部位ごとに濃度、コントラストを調整するアルゴリズムにより診断に最適な画像を提供します。
・多少の撮影条件の変化に対しても濃度、コントラストを調整し診断に望まれる画像を提供します。

画像処理の構成

FCRの画像処理部は画像信号を認識して必要な信号を取込むEDRと各種画像強調をする領域から成ります。

処理の流れ

EDRは認識用の画像を作成した後、分割撮影や照射野を認識します。そして必要な画像範囲を判別しその画像ヒストグラムから濃度、コントラストを調整します。

ヒストグラム解析(胸部の例)

認識用画像から入射X線量に対応する各画素の信号の大きさとその頻度を表すヒストグラムを作成し肺野の高濃度領域(青)から縦隔(赤)の信号範囲を認識して画像を調整します。

GP 階調処理(Gradation Processing)

画像濃度、コントラストを診断目的に応じて適切に表現するため、診断部位ごとに最適化した階調処理を行います。

GP階調処理

EDRで定められたデジタル値に対して診断部位ごとに表現する濃度、コントラストをコントロールします。胸部の場合は肺野領域を高コントラストに表現し、縦隔領域描写のため低~中濃度部の濃度を上げてコントラストを抑えた表現をしています。骨・関節関係は骨の鮮明描写のため低~中濃度領域を高コントラストに表現し、さらに骨?軟部移行領域の自然な描写のため中~高濃度領域も高コントラストな描写を図っています。

GP画像処理例

従来階調

最新高コントラスト階調

RP 周波数処理(Response Processing)

鮮明な画像を得るために独自のボケマスク処理を用いて鮮鋭度をコントロールします。
・診断目的ごとに鮮鋭度をコントロールし、鮮明画像を提供します。
・点状、線状陰影のコントラストが強調され、明瞭に描写されます。

RP処理の原理

近傍画素との平均より平滑化画像を作成した後で、その平滑化画像と元の画像との差分画像を求める。差分画像に対し、濃度に依存した強調処理を施し元の画像に加える。

RP周波数処理

平滑化信号間の差分信号を非線型変換処理を行い、その大きさを調整して、それぞれ加算することで基本となる強調信号成分を作り出す。従来の周波数処理とは異なり、滑らかなレスポンス特性が得られ、処理による不自然さが改良されます。

RP処理画像

階調処理主体

周波数処理主体

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