JPH0322968B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の分野） 本発明は、医療用診断に用いる放射線画像情報
記録再生システムにおいて使用する放射線画像情
報読取条件決定方法に関する。

ある種の螢光体に放射線（Ｘ線、α線、β線、
γ線、紫外線等）照射すると、この放射線エネル
ギーの一部が螢光体中に蓄積され、この螢光体に
可視光等の励起光を照射すると、蓄積されたエネ
ルギーに応じて螢光体が輝尽発光を示すことが知
られており、このような性質を示す螢光体は蓄積
性螢光体と呼ばれる。

この蓄積性螢光体を利用して、人体等の放射線
画像情報を一旦シート上に設けられた蓄積性螢光
体に記録し、この螢光体シートをレーザー光等の
励起光で走査して輝尽発光光を生ぜしめ、得られ
た輝尽発光光を光電的に読み出して画像信号を
得、この画像信号に基づき写真感光材料等の記録
材料、CRT等に可視像として出力させる放射線
画像情報記録再生システムが本出願人によりすで
に提案されている。（特開昭55−12492号、同56−
11395号など。） 上記放射線画像情報記録再生システムの一態様
として被写体の放射線画像情報が放射線エネルギ
ーレベルを媒体として蓄積記録されている蓄積性
螢光体シートを励起光により走査し、この走査に
より前記シートから発せられた輝尽発光光を光電
読取手段によつて読み取つて電気的画像信号を得
る本読みに先立つて、予めこの本読みに用いられ
る励起光よりも低レベルの励起光により前記シー
トを走査してこのシートに蓄積記録された画像情
報の概略を読み取る先読みを行い、この先読みに
より得られた情報に基づいて前記本読みを行う際
の読取条件を決定し、この読取条件に従つて前記
本読みを行い、この本読みにより得られた画像信
号を画像処理手段に入力し、この画像処理手段で
撮影部位および撮影条件等に応じて診断目的に適
した出力画像が得られる様に画像信号を処理し、
この画像信号を写真感光材料等に可視出力画像と
して再生するシステムが知られており、たとえば
本出願人が先に出願し、既に出願公開された特開
昭58−67240号公報に開示されている。

本発明は、上記先読みと本読みを行なう放射線
画像情報記録再生システムにおいて使用する方法
であつて、先読みにより本読みの際の読取条件を
決定する具体的方法に関する。

ここで読取条件とは、読取りにおける輝尽発光
光の光量と読取装置の出力との関係に影響を与え
る各種の条件を総称するものであり、例えば入出
力の関係を定める読取ゲイン、スケールフアクタ
あるいは、読取りにおける励起光のパワー等を意
味するものである。

（発明の技術的背景） 前述の如く、蓄積性螢光体シートを利用する放
射線画像情報記録再生システムにおいて、蓄積性
螢光体シートから可視出力画像を再生するための
電気的画像信号を得る本読みに先立つて、予め前
記シートに蓄積記録されている画像情報の概略
を、把握し、これに基づいて適当な読取条件を決
定し、この読取条件に従つて前記本読みを行うこ
と、およびこの予め画像情報の概略を把握する方
法の一つとして、本読みの際の励起光よりも低レ
ベルの励起光により前記シートを走査し、この走
査により前記シートから発せられる輝尽発光光を
読み取る先読み方法が既に本出願人により提案さ
れている（例えば特開昭58−67240号）なお、こ
こで先読みに用いられる励起光が本読みに用いら
れる励起光よりも低レベルであるとは、先読みの
際に蓄積性螢光体シートが単位面積当りに受ける
励起光の有効エネルギーが本読みの際のそれより
も小さいことを意味する。先読みの励起光を本読
みの励起光よりも低レベルとする方法として、レ
ーザ光源等の励起光光源の出力を小とする方法、
光源より放射された励起光をその光路において
NDフイルタ、AOM等によつて減衰させる方法、
および先読み用の光源と本読み用の光源とを別個
に設け、前者の出力を後者の出力よりも小とする
方法が挙げられ、さらには励起光のビーム径を大
とする方法、励起光の走査速度を大とする方法、
蓄積性螢光体シートの移送速度を大とする方法等
が挙げられる。

この様に、本読みに先立つて予め前記シートに
蓄積記録された画像情報の概略を把握し、この画
像情報の概略に基づいて決定した読取条件に従つ
て本読みを行うことにより、被写体や撮影部位の
変動あるいは放射線被ばく量の変動等に基づく前
記シートに蓄積記録された放射線エネルギーレベ
ル範囲の変動による不都合を排除し、常に望まし
い読取条件で本読みを行なうことができる。

上記の様に、予め画像情報の概略を把握して読
取条件を決定する方法には種々の方法が考えられ
るが、実際には、できる限り簡単に、しかも再生
装置上の制約を最小限にして読取条件を決定する
方法が望まれる。特に、最終的に再生される画像
の濃度範囲は予め定められており、その濃度範囲
に出力されるべき再生装置（階調処理装置を含
む）に入力される信号のレベルも階調処理条件等
により予め定められているので、これらの条件を
前提として、再生装置に入力されるべき信号のレ
ベルを、上記読取装置の出力とするように読取条
件を決定するのが望ましい。

（発明の目的） 本発明の目的は、上記事情に鑑み、装置上の
種々の条件に合わせて簡単に、かつ再生装置上の
制約を最小限に抑えて読取条件を定める放射線画
像情報読取条件決定方法を提供することにある。

（発明の構成） 本発明に係る方法は、上記目的を達成するた
め、低レベルの励起光により蓄積性螢光体シート
を走査し、この走査によりこのシートから発せら
れる輝尽発光光を読み取る先読みにより、この輝
尽発光光量のヒストグラムを求めると共にこのヒ
ストグラムからこのヒストグラムにおける所望画
像情報範囲の最大輝尽発光光量Smaxおよび最小
輝尽発光光量Sminを求め、このSmaxおよび
Sminがそれぞれ、可視出力画像における適正濃
度範囲の最大濃度Dmaxおよび最小濃度Dminに
よつて決定される画像処理手段における所望入力
信号範囲の最大信号レベルQmaxおよび最小信号
レベルQminに対応する様に前記読取条件を決定
することを特徴とする。

即ち、先読みにより輝尽感光光量のヒストグラ
ムを求め、このヒストグラムから所望の画像情報
の範囲（輝尽発光光量の範囲）を求める。撮影部
位および撮影条件によつてヒストグラムのパター
ンはある程度決まつているので、これらの撮影部
位や撮影条件を参考にしてヒストグラムから所望
の画像情報の範囲を求める。例えば胸部撮影の場
合のヒストグラムは第１図の様なパターンにな
り、このうちＦは縦隔部、Ｇは心臓部、Ｈは肺野
部、Ｉは皮膚及び軟部、Ｊは被写体外であること
知ることができるので、このヒストグラムから所
望画像情報の範囲である最大値輝尽感光光量
Smax及び最小輝尽発光光量Sminを求めること
ができる。例えば第１図の場合において皮膚及び
軟部Ｉと被写体外Ｊの情報は不要であるとする
と、所望画像情報範囲はＦ、Ｇ、Ｈを含む図示の
如きSmaxからSminまでの範囲となる。この
Smax及びSminを求める方法としては、例えば
所望画像情報範囲に応じて一定のしきい値T₁，
T₂を定め、このT₁，T₂により求める方法が考え
られるが、その他どの様な方法でヒストグラムか
ら求めても良い。

一方、本発明に係る方法の前提となる放射線画
像情報記録再生システムにおいては、前述の如く
本読手段により読取条件に従つて輝尽発光光から
電気的画像信号を得、この信号を画像処理手段に
より種々の信号処理、特に撮影部位及び撮影条件
に応じて定められる階調処理条件に従つた階調処
理を施し、この信号を写真感光材料等に出力画像
として再生記録する。この出力画像においては観
察読影に適した濃度範囲が存在し、一般にこの適
正濃度範囲（Dmax〜Dmin）は予め定められて
おり、かつ前記階調処理条件も所望の条件が予め
定められるので、前記適正濃度範囲（Dmax〜
Dmin）に対応する前記画像処理手段への入力信
号レベル範囲（Qmax〜Qmin）は、この階調処
理条件に従つて一義的に定まる（本発明に係る方
法を使用する放射線画像情報再生システムにおけ
る輝尽発光光量と出力画像濃度との関係を示す第
２図参照）。

そこで、本発明に係る方法は、上記の如くして求
めたSmax及びSminが、上記の如くして決定さ
れたQmax及びQminに対応するように前記読取
条件を決定するものである。

（発明の効果） 本発明に係る方法は、上述の如く再生装置側から
定められるQmax、Qminに、読取手段の出力
Smax、Sminが対応するように構成されている
ので、前記画像処理手段における画像処理を行う
に際して、再生装置側で変更を加えたり、制約を
受けることもなく、既存のシステムをそのまま使
用することができ、実施が容易である。

即ち、観察読影適性の優れた出力画像得るために
は、画像処理手段において、本読手段から出力さ
れる電気的画像信号に、撮影部位及び撮影条件に
応じた、換言すれば診断目的に応じた階調処理条
件に従つて階調処理を施すと共に出力画像が適正
濃度範囲内に収まる様信号処理する必要がある
が、一般に前記階調処理条件は第２図に示すよう
に非線形であり、この様な階調処理と前記適正濃
度範囲内に収めるための信号処理を一緒に行なう
と、画像処理手段における画像処理が極めて複雑
となり、画像処理手段あるいはそれ以降の記録手
段が複雑となり、コスト上昇を招来することにな
る。これに対し、本発明の場合は既に本読手段で
画像信号のレベル範囲が適正濃度範囲に対応する
様に調整されているので、画像処理手段において
は撮影部位及び撮影条件に応じた階調処理のみを
施せば良く、階調処理手段あるいは後の記録手段
を簡素化でき、本システム全体の効率を向上させ
ると共にコスト低減を図ることができる。

また、本発明によれば、本読手段において既に
適正濃度範囲に対応した画像信号を出力させるこ
とができるので、この信号収録時における信号分
解能を小さくでき、この意味からも本システムに
使用するＡ／Ｄ変換器、画像処理機、メモリー等
の装置を安価にすることができ、システム全体の
効率を向上させることができる。

さらに、本発明によれば、前述の如き低レベル
励起光を用いる先読みによつて画像情報の概略を
把持するので、本読みによつて得られる画像情報
に対応した極めて正確なヒストグラムを求めるこ
とができ、このヒストグラムを基にして読取条件
を決定するので、観察読影適性の優れた出力画像
を得ることができる。

（実施態様） 以下、本発明に係る方法の実施態様について図
面を参照しながら詳細に説明する。

本発明に係る方法においては、まず先読みによ
り輝尽発光光量のヒストグラムを求め、このヒス
トグラムから所望画像情範囲の最大・最小輝尽発
光光量Smax及びSminを求める。

例えば、胸部撮影の場合は、前述の様に第１図
の如きヒストグラムが得られ、このヒストグラム
から肺野部Ｈの最大値と縦隔部Ｆの最小値をそれ
ぞれしきい値T₁，T₂を用いて求め、これを
Smax及びSminとする。また頭部撮影の場合は、
第３図の如きヒストグラムが得られ、このヒスト
グラムから、被写体外Ｍを除外して皮膚部及び軟
部Ｌの最大値と脳質部Ｋの最小値をそれぞれしき
い値T₁，T₂を用いて求め、これを所望画像情報
範囲のSmax及びSminとする。

次に、このSmax及びSminがそれぞれ出力画
像における適正濃度範囲の最大濃度Dmax及び最
小濃度Dminに基づき、所定の階調処理曲線によ
つて決定される画像処理手段における所望入力信
号範囲の最大信号レベルQmax及び最小信号レベ
ルQminに対応する様に、読取条件を決定する
（第２図参照）。

上記Dmax及びDminは撮影部位及び撮影条件
により定まる最適値を採用すれば良く、これは前
述の如く既知であり予め定められる。

読取条件は、第２図上で表わせば第２象限にお
ける入出力変換曲線で表わされるが、具体的に
は、前述のように本読みにおける読取ゲイン・ス
ケールフアクタであり、また励起光のパワーが可
変である場合には、このパワーによつても左右さ
れる。

上記の如く、Dmax及びDminが決定されると、
撮影部位及び撮影条件により予め定められた階調
処理条件からDmax及びDminに対応する画像処
理手段への所望入力信号範囲であるQmax及び
Qminが決定される。

なお、例えば前述の胸部撮影の場合において特
に軟部Ｉを診断したい場合には、前述のSmaxを
軟部Ｉの最大値とすることが可能であり、かつこ
の場合はDmaxも軟部診断に適した値を採用すれ
ば良く、このDmaxに対応してQmaxが決定され
ることになる。

なお、上記読取条件のスケールフアクタ、読取ゲ
インは、式で表せば、下記ように表わされる。

スケールフアクタ＝k₁Qmax−Qmin／Smax−Smin 読取ゲイン＝ｆ（Sk） すなわち、上記スケールフアクタは、第２図の
読取条件を示す線の傾き（第２図、第２象限の矢
印Ａ）を示すものであり、輝尽発光光量の範囲の
大きさ（Smax−Smin）に応じてスケールフア
クタを変化させることにより、常時画像処理手段
への入力信号レベルの範囲の大きさを所望入力信
号レベルの範囲の大きさ（Qmax−Qmin）に一
致させることができる。なお、k₁は単位輝尽発光
光量の範囲の大きさを単位所望入力信号レベルの
範囲の大きさに一致させるための定数である。

また、上記読取ゲインは、読取条件を示す線の
左右位置（第２図、第２象限の矢印Ｂ）を示すも
のであり、輝尽発光光量の範囲の位置（上記式に
おいては、この位置を示す要因として、ヒストグ
ラム上における所定発光量Skを用いている）に
応じて読取ゲインを変化させることにより、常時
入力信号レベルの範囲の位置を所望入力信号レベ
ルの範囲の位置に一致させることができる。例え
ば、ヒストグラムが図中２点鎖線で示す位置にあ
る場合、これを図に示す読取条件で読み取ると、
最大・最小入力信号レベルはQ′max、Q′minとな
り、そのレベル範囲の位置は所望入力信号レベル
Qmax、Qminの位置より右方にずれるので、読
取条件を示す線を左へ移動させて所望入力信号レ
ベルQmax、Qminに一致させようとするもので
ある。

胸部撮影の場合についてさらに具体的に説明す
ると、肺野部の濃度は光学濃度1.6〜1.8程度に、
縦隔部の濃度は光学濃度0.2〜0.3程度にするのが
好ましく、従つてDmaxを1.8程度、Dminを0.2程
度にするのが好ましい。

また、胸部診断に適した階調処理条件を第２図
の如き曲線とした場合、出力濃度が1.8及び0.2に
相当する画像処理手段の入力信号はそれぞれ画像
処理手段の信号ラチチユードの約70％及び約10％
に相当する。従つて、先読みによつて得られた
Smax及びSminを画像処理手段の信号ラチチユ
ードの70％及び10％にするよう、読取条件を決定
すれば良い。

さらに、Smax及びSminを求めるしきい値の
値は、それぞれ画像画素数の0.1〜2.0％及び0.05
〜1.0％程度とするのが好ましく、所定発光量Sk
は本システムの中心濃度Do＝1.2に相当する発光
量を用いるのが好ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、胸部撮影の場合の先読みによつて得
られたヒストグラムを示す図、第２図は本発明に
係る方法を使用した放射線画像情報記録再生シス
テムの一実施例におけるヒストグラムと出力画像
との関係を示す図、第３図は頭部撮影の場合の先
読みによつて得られたヒストグラムを示す図であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被写体の放射線画像情報が蓄積記録された蓄
   積性螢光体シートを励起光により走査し、この走
   査により前記シートから発せられた輝尽発光光を
   光電読取手段により読み取つて画像信号を得る本
   読みに先立つて、予めこの本読みに用いられる励
   起光よりも低レベルの励起光により前記シートを
   走査してこのシートに蓄積記録された画像情報の
   概略を読み取る先読みを行い、この先読みにより
   得られた情報に基づいて前記本読みを行う際の読
   取条件を決定し、この読取条件に従つて前記本読
   みを行い、この本読みにより得られた画像信号を
   画像処理手段に入力し、この画像処理手段で処理
   された画像信号から可視出力画像を得る放射線画
   像情報記録再生システムにおいて使用する前記読
   取条件を決定する方法であつて、前記先読みによ
   り前記シートから発される輝尽発光光量のヒスト
   グラムを求め、このヒストグラムからこのヒスト
   グラムにおける所望画像情報範囲の最大輝尽発光
   光量Smaxおよび最小輝尽発光光量Sminを求め、
   このSmaxおよびSminがそれぞれ前記可視出力
   画像における適正濃度範囲の最大濃度Dmaxおよ
   び最小濃度Dminによつて決定される前記画像処
   理手段における所望入力信号範囲の最大信号レベ
   ルQmaxおよび最小信号レベルQminに対応する
   ように前記読取条件を決定することを特徴とする
   放射線画像情報読取条件決定方法。