JPH03219229A - デジタルｘ線読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 蓄積性蛍光板又はシートを使用したデジタルＸ線読取装
置に右けるデジタルＸ線画像信号の補正に関し、 蓄積性蛍光板又はシートが励起光により輝尽発光し、そ
の後に励起光が次の画素に移動した時に、輝尽発光の時
間的な尾引き、即ち、残光による読取速度の遅延を改善
することにより高速な読取を可能とするとを目的とし、 被写体を透過したＸ線エネルギの一部を吸収し蓄積する
蓄積性蛍光体板に励起光を照射し、これにより放射され
る輝尽発光光を光電変換器により変換し、Ａ／Ｄ変換後
画像情報るデジタルＸ線読取装置において、輝尽発光さ
せるために該蓄積性蛍光板に照射する励起光を発生する
励起光発生手段と、励起後に該蓄積性蛍光板からの輝尽
発光光を収集する集光手段と、該輝尽発光光をアナログ
電気信号に変換する増倍するフォトマルチプライヤと、
該電気信号をデジタルＸ線画像信号に変換するアナログ
・デジタル変換手段と、輝尽発光の測光量を所定の時間
間隔でサンプリングし、該サンプリング間隔の各々にお
ける測光量と、該サンプリング間隔の各々における残光
との関係を規定する所定の式に基づき、該デジタルＸ線
画像信号を補正する補正手段と、該補正手段による補正
後のデジタルＸ線画像信号を格納するメモリを有する記
憶手段とにより構成される。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、デジタルＸ線読取装置に関し、特に、輝尽発
光光の残光により生じる読み取り時間の遅延に対処する
ために、読み取られたデジタルＸ線画像信号を補正する
補正手段に関する。

〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕従来から
Ｘ線画像の如き放射線画像は病気の診断用に広く用いら
れている。従来方法の１つとして、このＸ線画像を得る
ために被写体を透過したＸ線を蓄積性蛍光体板に照射し
、この可視光を銀塩を使用したフィルムに照射して現像
し放射線写真を得ている。

さらに従来の方法として、高感度、高解像度のＸ線画像
を得るために、銀塩感光剤をシート上に塗布したフィル
ムに直接又は間接に放射線の二次元像を記録する方法が
ある。さらにこの方法に代わり、上述の蓄積性蛍光板又
はシートを使用する方法が利用されている。

この蓄積性蛍光板を使用する方法については、例えば、
米国特許第３．８５９．５２７号に基本的な方法が開示
されている。

第６図は従来のデジタルＸ線読取装置のブロック構成図
である。図中、３．１は蓄積性蛍光体板、３．４は励起
光発生源、３．５はガルバノメータ・ミラー、３．６は
ｆ−θレンズ、３．７は副走査方向可動支持台、３．８
は光ファイバー、３．９はフォトマルチプライヤ、３．
１０は増幅器、３．１１はＡ／Ｄ変換器、３．１２は画
像メモリである。

このシステムに使用される蓄積性蛍光板３．１はＸ線等
の放射線エネルギを受けると、そのエネルギの一部を蓄
積する。この蓄積状態は比較的安定であり長時間にわた
り保持される。この保持状態に励起光発生源３．４から
励起光として例えば、レーザビームを照射すると、蓄積
されていたエネルギが輝尽発光光となって放射される。

この輝尽発光光は、光ファイバを束ねた集光手段３．８
に集められ、フォトマルチプライヤ３．９にてアナログ
電気信号に変換しかつ増倍した後、Ａ／Ｄ変換してメモ
ｌＪ３．１２に格納される。

しかしながら、−船釣に輝尽発光があった後にその輝尽
発光の残光があるために、この残光が所定レベルまで減
衰するのを待たねばならず、そのため読み取りに時間が
かかるという問題がある。

これをさらに詳しく説明すると、励起光を蓄積性蛍光板
の所定の画素領域に照射し輝尽発光を得た後、励起光が
次の画像に移動すると、輝尽発光した前の画素の輝尽発
光は急激に減衰することなく一定のカーブに沿って連続
的に残光（尾引き）を生じて減衰する。

この場合、輝尽発光光の集光、受光系は励起光の走査線
上に並んでいるので、励起光を次の画素に直ちに照射す
ると、前の画素による輝尽発光光の残光と次の画素の輝
尽発光光を同時に検出することになるため、検出光が重
畳されて正確な画像情報が得られない。そのために正確
な画像情報が得られないという問題がある。

従って、前画素の残光が所定の雑音レベルに減衰する時
間まで待ってから次画素への励起光の照射或いは読み取
りを行わなければならない。

即ち、蓄積性蛍光板の所定画素に励起光を照射し、そし
て次画素に照射が移った瞬間をｔ＝Ｑとし、その時の輝
尽発光光量をＫとすると、残光の時間的変化は次式で表
すことができる。

Ｋ　（ｔ）　＝Ｋ　・ｅｘｐ　　（−ｔ／ｒ）　　ｅ　
＃　・（１）式（１）によると、例えば、残光が１／ｅ
に減衰するまでの時間、即ち、時定数をτとする。

−例として、時定数τが　０．８μＳであり、雑音レベ
ルが輝尽発光の最大検出光量の１／１０００　（−６０
ｄＢ）とすると、１画素に要する読取時間は（１）式か
ら明らかなように、 ｔ　＃−２，３０３ｌｏｇ　（１／１０００）　Ｘｏ、
８　μｓ　＝５．５　μｓとなる。

一方、蓄積性蛍光体板の読み取るべき全画素数を、例え
ば、４　ＸＩＯ’画素とし、励起光の走査効率ηを０．
７とすると、全読取時間Ｔは次の計算により約３０秒と
なる。

Ｔ　＝５．５　μｓ　Ｘ　４　ｘｌＯ６１０，７＃３０
　ｓｅｃこのように、従来は蓄積性蛍光体板からの残光
の時間的な尾引きによって、１画素を読み取る時間には
限界があった。

本発明の目的は、蓄積性蛍光体板からの残光による影響
をできるだけ低減するように補正することにより読取の
高速化を図ったデジタルＸ線読取装置を提供することに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理構成図である。本発明は、被写体
を透過したＸ線エネルギの一部を吸収し蓄積する蓄積性
蛍光体板に励起光を照射し、これにより放出される輝尽
発光光を光電変換器により変換し、Ａ／Ｄ変換後画像情
報るデジタルＸ線読取装置であって、輝尽発光させるた
めに該蓄積性蛍光板３．１に照射する励起光を発生する
励起光発生手段３．４と、励起後に該蓄積性蛍光板３．
１からの輝尽発光光を収集する集光手段３．８と、該輝
尽発光光をアナログ電気信号に変換し増倍するフォトマ
ルチプライヤ３．９と、該電気信号をデジタルＸ線画像
信号に変換するアナログ・デジタル変換手段３．１１と
、輝尽発光の測光量Ｓを所定の時間間隔Δｔでサンプリ
ングし、該サンプリング間隔の各々における測光量と、
該サンプリング間隔の各々における残光との関係を規定
する所定の式に基づき、該デジタルＸ線画像信号を補正
する補正手段３．１３と、該補正手段による補正後のデ
ジタルＸ線画像信号を格納する記憶手段３．１４とによ
り構成される。

〔作用〕

本発明による補正は、補正手段内に乗算回路と減算回路
を設け、乗算回路は式ｅｘｐ　（Δｔ／τ）で表される
一定値と直前の画素のデジタルＸ線画像信号Ｓ。−１と
を乗算し、減算回路は当該画素のデジタルＸ線画像信号
ＳＮから、該乗算回路による演算結果Ｓｎ−１・ｅｘｐ
　（Δｔ／τ〉を差し引き補正された補正値Ｑｎを得る
ものである。そして、得られた補正値Ｑｎをその画素の
読み取り値として後段で処理する。

第１図において、励起光発生源３．４からは例えば、波
長７８０　ｎｍの半導体レーザを使用し、ガルバノメー
タ・ミラー又はポリゴン・ミラー３．５により主走査方
向く矢印方向）によりレーザビームＬを走査する。また
、副走査方向可動支持台３．７により主走査方向と直交
する副走査方向に蓄積性蛍光体板３．１を移動させる。

レーザビームの１走査により発生した輝尽発光光は光フ
ァイバを束ねた集光手段３．８によりフォトマルチプラ
イヤ３．９に導かれる。通常、集光手段３．８とフォト
マルチプライヤ（ＰＭＴ）３．９の間には、励起光レー
ザの波長は透過せずに、輝尽発光光の波長を透過するフ
ィルタ（図示せず）を配置する。このフィルタにより選
択的に取り出された輝尽発光光はフォトマルチプライヤ
３．９にて電気信号に変換され増倍され、さらに増幅器
３．１０にて増幅された後、Ａ／Ｄ変換器３゜１１にて
デジタル値に変換される。そして、このデジタルＸ線画
像信号は後述する補正手段３．１３にて補正後、記憶手
段３．１４に格納される。格納された補正値は後段の画
像処理を経てモニタに表示されるか若しくはハードコピ
ーされる。

〔実施例〕

第２図は本発明の一実施例補正回路のブロック図である
。図中、３．１３　ａは乗算回路、３．１３　ｂは減算
回路である。ＳｎＳｓｒ、−１は、フォトマルチプライ
ヤ３．９により得られたアナログ値をＡ／Ｄ変換器３．
１１によりデジタル値に変換した測光量を示す。即ち、
Ｓ、、はレーザビームの照射された画素から放射される
輝尽発光を測定した測光量を示し、Ｓｎ−１は１つ前の
画素の測光量を示す。

図示のように、まず、前画素の測光量Ｓ。−１と残光特
性を示す式（１）によるｅｙ、ｐ　（Δｔ／τ）とを乗
算回路３．１３　ａにて乗算する。そして、この演算結
果を当該画素の測光量Ｓ。から差し引き補正値Ｑ。

を得る。即ち、 Ｑｈ　＝　Ｓｈ　　Ｓｎ−＋　　’　ｅＸｐ＜Δｔ／τ
）・・・（２）この補正値Ｑ、は画像メモリ３．１４に
格納され、補正された画素値として後段にて表示若しく
は印刷される。

第３図は本発明の基本処理フローチャートである。この
処理はマイクロプロセッサにより処理される手順である
。前述のように、測光量Ｓ。−１及びＳ、、を取り込む
と（ステップ１）、次に、式（２）に基づき補正値Ｑ。

を算出しくステップ２）、この補正値Ｑ７をメモ’Ｊ　
３．１４に格納する（ステップ３）。格納された補正値
Ｑ、、は補正された画素値として後段にて読み出され表
示若しくは印刷される。

第４図は本発明による補正の説明図である。縦軸は測光
量、輝尽発光量、残光量等であり、横軸は時間である。

前述のように、主走査方向に励起光により走査していく
と、励起光が照射された瞬間にはその画素から“Ｋ”な
る輝尽発光がある。

そして、励起光が通り過ぎるとその画素から残光が式（
１）のような曲線で発生される。

図中、Ｋ、、に、、−−−−−−一に、、、に、、に、
、。１　は各画素の輝尽発光を示す。この時間間隔はΔ
ｔである。

前画素の測光量５ｒｉ−１は、当該画素の輝尽発光とそ
の直前の画素までの残光の総和で表すことができる。即
ち、 ｓｎ　ｌ　＝ＫＯｅｘｐ　（−（ｎ−ｉ）　　Δｔ／ｒ
）　＋　Ｋ、　ｅｘｐ（−（ｎ−２）△ｔ／τ）＋ ＋Ｋｌ、−２　ｅｘｐ　（−Δｔ／τ）十に、、−１・
・・（３）次に、当該画素の測光量Ｓ。は、 Ｓ、、＝Ｋｏ　ｅｘｐ　（−ｎΔｔ／ｒ）　＋　Ｋ＋　
ｅｘｐ（−（ｎ−１）Δｔ／τ）＋ ＋Ｋｎ−１ｅＸｐ　　　（−Δｔ／ｒ）　　　十　　Ｋ
。

＝Ｓ、、　ｅｘｐ　（−Δｔ／τ）十に９・・・（４）
図中の式、 Ｑｐ　−３ｐ−３ｎｅｘｐ　（−（ｔｐ　−ｔｎ）／ｒ
）　　・・・（５）において、この式は上記の（３）及
び（４）式から得られるもので、明らかなように、補正
値Ｑ、は時間ｔｐとｔｎの間の情報を示している。ここ
で、ｔｐ　−ｔｎは時間間隔であり、τは時定数である
から補正値ＱＰを容易に求めることができる。

以上説明したように、式（５）に基づき測光量を補正す
ることにより、いかなるサンプリング間隔であっても前
画素による残光の影響を補正することができる。

第５図は本発明を適用するデジタルＸ線読取装置の要部
構成図である。図中、１．１は制御車、１゜２はＸ線管
、１．３は超音波距離計、１．６はモニタ画面、２．０
は制御部、２．１は標準ヒストグラム、２．２は判定部
である。さらに、３．０は被写体、３゜１は蓄積性蛍光
体板、３．３は本読取部である。

医師はこの制御卓１．１からＸ線管電圧、管電流、照射
時間、撮影部位等を人力する。これらの照射条件は制御
部２．０に送られ、また、Ｘ線管１．２から対象物３．
０までの距離もまた制御部２．０に送られる。制御部２
．０はこれらの撮影条件から被写体に入射するＸ線量や
蓄積性蛍光体板３．１に到達する量を予測し、撮影部位
、診断目的に応じて標準ヒストグラムの中から最も近似
するものを選択してモニタ画面１．６に表示する。

モニタ画面の横軸はＸ線強度（Ｉ）、縦軸は頻度（ｆ）
であり、Ｈはヒストグラムである。診断部位に応じて、
このヒストグラムのＸ線強度の特定範囲を指定して診断
目的、例えば、肺野部の診断を行う。この特定範囲の情
報に沿ってフォトマツチプライヤの増倍率や増幅器の増
幅度を決定し本読取部３．３に情報提供する。なお、本
読取とは、医師が実際に診断のためにＸ線画像を読み取
る行為をいう。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば当該画素の測光量
と前画素の測光量に基づく所定の式により前画素による
残光の影響を補正することができるので、Ｘ線画像の高
速読み取りが可能となり全体的な処理時間の短縮になる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理構成図、 第２図は本発明の一実施例補正回路のブロック図、 第３図は本発明の基本処理フローチャート、第４図は本
発明による補正の説明図、 第５図は本発明を適用するデジタルＸ線読み取り装置の
要部構成図、及び 第６図は従来装置の要部構成図である。 （符号の説明） ３．１・・・蓄積性蛍光体板 ３．４・・・励起光発生源、 ３．５・・・ガルバノメータ・ミラー ３．６・・・ｆ−θレンズ、 ３．８・・・光ファイバ、 ３．９・・・フォトマルチプライヤ、 ３．１０・・・増幅器、 ３．１１・・・Ａ／Ｄ変換器、 ３．１３・・・補正回路、 ３、１３ａ・・・乗算回路、 ３、１３ｂ・・・減算回路、 ３．１４・・・メモリ。 ３．１３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被写体を透過したＸ線エネルギの一部を吸収し蓄積
   する蓄積性蛍光体板に励起光を照射し、これにより放出
   される輝尽発光光を光電変換器により変換し、Ａ／Ｄ変
   換後画像情報を得るデジタルＸ線読取装置において、 輝尽発光させるために該蓄積性蛍光板（３、１）に照射
   する励起光を発生する励起光発生手段（３、４）と、 励起後に該蓄積性蛍光板（３、１）からの輝尽発光光を
   収集する集光手段（３、８）と、該輝尽発光光をアナロ
   グ電気信号に変換し増倍するフォトマルチプライヤ（３
   、９）と、該電気信号をデジタルＸ線画像信号に変換す
   るアナログ・デジタル変換手段（３、１１）と、輝尽発
   光の測光量（Ｓ）を所定の時間間隔（Δｔ）でサンプリ
   ングし、該サンプリング間隔の各々における測光量と、
   該サンプリング間隔の各々における残光との関係を規定
   する所定の式に基づき、該デジタルＸ線画像信号を補正
   する補正手段（３、１３）と、 該補正手段による補正後のデジタルＸ線画像信号を格納
   する記憶手段（３、１４）と、 を具備することを特徴とするデジタルＸ線読取装置。 ２、該補正手段（３、１３）は、式ｅｘｐ（Δｔ／τ）
   、但し、τは時定数、で表される一定値と直前の画素の
   デジタルＸ線画像信号の測光量（Ｓ＿ｎ＿−＿１）とを
   乗算する乗算回路（３、１３ａ）と、当該画素のデジタ
   ルＸ線画像信号の測光量（Ｓ＿ｎ）から、該乗算回路（
   ３、１３ａ）による演算結果、Ｓ＿ｎ＿−＿１・ｅｘｐ
   （Δｔ／τ）を差し引き補正された値（Ｑｎ）を得る減
   算回路（３、１３ｂ）を具備する請求項１に記載のデジ
   タルＸ線読取装置。