JPH04336045A - ディジタルｘ線撮影装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、Ｘ線管から放射するＸ
線照射量を自動的に制御する自動露出制御手段を有し被
検体にＸ線を照射して透視及び撮影をするディジタルＸ
線撮影装置に関し、特に被検体の透視画像の信号強度に
より撮影時の光学絞りの絞り量を自動的に調節可能とし
たディジタルＸ線撮影装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のディジタルＸ線撮影装置
は、図４に示すように、被検体１にＸ線を放射するＸ線
管２と、上記被検体１を間に挟んでＸ線管２に対向配置
され透過Ｘ線像を可視光に変換するＸ線検出器３と、こ
のＸ線検出器３からの出力光学像をテレビカメラ５に結
像させる光学絞り１０を備えた光学系４と、この光学系
４により結像された像を撮影するテレビカメラ５と、こ
のテレビカメラ５からのビデオ信号をディジタル化する
と共にこのディジタル信号を処理しこの処理後の画像デ
ータをビデオ信号に変換する画像処理部６と、この画像
処理部６からのビデオ信号を入力して表示する画像表示
器７と、上記光学系４から分配された光の強度を検出し
上記Ｘ線管２から放射するＸ線照射量を制御する自動露
出制御手段８とを有して成っていた。なお、上記光学系
４は、集光レンズ９ａ，９ｂと光学絞り１０とから成り
、自動露出制御手段８は、マルチ採光部１１とフォトタ
イマ１２とから成る。また、図４において、符号１３は
高電圧発生器を示し、符号１４は透視用テレビモニタを
示している。

【０００３】そして、例えば被検体１の消化管などの撮
影を行うには、Ｘ線管２から被検体１にＸ線を放射し、
この透過Ｘ線像をＸ線検出器３で可視光に変換し、この
出力光学像を光学系４を介してテレビカメラ５で撮像し
、透視用テレビモニタ１４に透視像を表示したり、撮影
時には画像処理部６を介して処理画像をテレビモニタな
どの画像表示器７に表示していた。この場合、テレビカ
メラ５に入射する光量は所定の絞り量に設定された光学
絞り１０によって一定値としておき、自動露出制御手段
８のマルチ採光部１１を用いて透視画像の所定の採光野
について検出した輝度信号の平均値によりフォトタイマ
１２を動作させ、このフォトタイマ１２からの制御信号
により高電圧発生器１３を制御して、この高電圧発生器
１３による高電圧パルスの制御によりＸ線管２からのＸ
線照射量を最適状態に調整していた。なお、これに関連
する公知例として、特公昭６４−１９２０号公報がある
。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この場合、上
記自動露出制御手段８のマルチ採光部１１を用いて透視
画像の所定の採光野について検出した輝度信号の平均値
が同一であっても、上記透視画像の輝度分布によっては
撮影画像の信号レベルが最適でない場合がある。例えば
、図５（ａ）に示すように、有効視野内のサンプリング
点に対してビデオ信号強度のバラツキが大きい場合と、
同図（ｂ）に示すように、同様のサンプリング点に対し
てビデオ信号強度のバラツキが小さい場合とがある。こ
のとき、上記自動露出制御手段８からの制御信号により
、Ｘ線管２から放射されるＸ線照射量の調整が行われる
ため、図５（ａ）のようにビデオ信号強度のバラツキが
大きい場合には、テレビカメラ５の撮影に対し最適なテ
レビ信号レベルとなるが、同図（ｂ）のようにビデオ信
号強度のバラツキが小さい場合は、テレビカメラ５の撮
影に対しテレビ信号レベルが比較的低い条件となってし
まうことがあった。

【０００５】これは、図５（ａ）に示すビデオ信号強度
のバラツキが大きい場合においてピーク値に対しても信
号が飽和しないようにテレビカメラ５へ入射する光量が
光学絞り１０によって一定値に設定されているからであ
る。このため、図５（ｂ）に示すビデオ信号強度のバラ
ツキが小さい場合には、上記光学絞り１０によって一定
値に設定されている入射光量では、いわば露出不足の状
態となり、上記テレビカメラ５の性能を十分に引き出す
ことができないことがあった。従って、Ｓ／Ｎ比が比較
的低い画像となり、診断能の高い画像が撮影できないこ
とがあった。

【０００６】そこで、本発明は、このような問題点に対
処し、被検体の透視画像の信号強度により撮影時の光学
絞りの絞り量を自動的に調節することができるディジタ
ルＸ線撮影装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によるディジタルＸ線撮影装置は、被検体に
Ｘ線を放射するＸ線管と、上記被検体を間に挟んでＸ線
管に対向配置され透過Ｘ線像を可視光に変換するＸ線検
出器と、このＸ線検出器からの出力光学像をテレビカメ
ラに結像させる光学絞りを備えた光学系と、この光学系
により結像された像を撮影するテレビカメラと、このテ
レビカメラからのビデオ信号をディジタル化すると共に
このディジタル信号を処理しこの処理後の画像データを
ビデオ信号に変換する画像処理部と、この画像処理部か
らのビデオ信号を入力して表示する画像表示器と、上記
光学系から分配された光の強度を検出し上記Ｘ線管から
放射するＸ線照射量を制御する自動露出制御手段とを有
して成るディジタルＸ線撮影装置において、上記光学系
で得られた透視画像について輝度信号を検出し、この信
号強度により撮影時の光学絞りの絞り量を自動的に調節
する手段を設けたものである。

【０００８】

【作用】このように構成されたディジタルＸ線撮影装置
は、光学絞りの自動調節手段によって、テレビカメラの
前段に設けられた光学系で得られた透視画像について輝
度信号を検出し、この輝度信号の信号強度により上記テ
レビカメラで撮影する時の光学絞りの絞り量を自動的に
調節するように動作する。これにより、適正露出を得て
Ｓ／Ｎ比の高い画像を得ることができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
詳細に説明する。図１は本発明によるディジタルＸ線撮
影装置の実施例を示すブロック図である。このディジタ
ルＸ線撮影装置は、被検体にＸ線を照射して透視及び撮
影をするもので、Ｘ線管２と、Ｘ線検出器３と、光学系
４と、テレビカメラ５と、画像処理部６と、画像表示器
７と、自動露出制御手段８とを有して成る。

【００１０】上記Ｘ線管２は、図示省略のテーブル上に
寝載された被検体１にＸ線を放射するもので、高電圧発
生器１３から所定の高電圧を供給されるようになってい
る。Ｘ線検出器３は、上記Ｘ線管２から放射され被検体
１を透過したＸ線を入射して可視光に変換するもので、
例えばＸ線イメージインテンシファイアから成り、上記
テーブル上に寝載された被検体１を間に挟んでＸ線管２
に対向配置されている。

【００１１】光学系４は、上記Ｘ線検出器３からの出力
光学像を後述のテレビカメラ５に結像させるもので、例
えば２枚の集光レンズ９ａ，９ｂと、テレビカメラ５に
向かう透過光量を絞る光学絞り１０とから成る。テレビ
カメラ５は、上記光学系４により結像された光学像を撮
影してビデオ信号を生成するものである。

【００１２】画像処理部６は、上記テレビカメラ５から
のビデオ信号をディジタル化すると共にこのディジタル
信号を処理しこの処理後の画像データをビデオ信号に変
換するもので、上記テレビカメラ５から出力されるビデ
オ信号を入力してディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換
器１５と、このＡ／Ｄ変換器１５から出力される画像デ
ータを取り込んで演算する画像演算部１６と、この画像
演算部１６で処理後の画像データを入力して再びアナロ
グのビデオ信号に変換するＤ／Ａ変換器１７と、これら
の各構成要素の全体を制御するシステムコントローラ１
８とを有して成る。

【００１３】画像表示器７は、上記画像処理部６から出
力されるビデオ信号を入力して画像として表示するもの
で、例えばテレビモニタから成る。

【００１４】自動露出制御手段８は、上記光学系４から
分配された光の強度を検出し上記Ｘ線管２から放射する
Ｘ線照射量を自動的に制御するもので、光学系４におい
て図示省略の分配器で分配された光をレンズ１９を介し
て取り込み被検体１の有効視野内の複数の採光野につい
て輝度信号を検出すると共にこれらの信号の平均値を演
算するマルチ採光部１１と、このマルチ採光部１１で求
めた輝度信号の平均値が一定レベルとなるように制御信
号を送出するフォトタイマ１２とから成る。そして、こ
のフォトタイマ１２からの制御信号により高電圧発生器
１３を制御して、この高電圧発生器１３による高電圧パ
ルスの制御によりＸ線管２からのＸ線照射量を制御する
ようになっている。なお、上記マルチ採光部１１は、図
２に示すように、有効視野内の複数の採光野に対応して
設けられた検出器群２２ａ〜２２ｎと、このうち計測に
有効な検出器を選択する検出器選択部２３と、この選択
された検出器からの信号について平均値を演算する平均
値演算部２４とから成る。

【００１５】ここで、本発明においては、上記画像処理
部６の内部にピーク検出器２０が設けられると共に、光
学絞り１０には絞り駆動部２１が設けられている。上記
ピーク検出器２０は、Ａ／Ｄ変換器１５から出力される
画像データを入力しそのピーク値を検出するもので、こ
のピーク値の信号をシステムコントローラ１８へ送るよ
うになっている。また、絞り駆動部２１は、上記ピーク
検出器２０からのピーク値の信号により演算した結果シ
ステムコントローラ１８から送出される絞り制御信号を
入力して光学絞り１０を駆動するもので、この駆動によ
り絞り量を調節するようになっている。そして、上記ピ
ーク検出器２０とシステムコントローラ１８と絞り駆動
部２１とで、光学系４で得られた透視画像について輝度
信号を検出しこの信号強度により撮影時の光学絞り１０
の絞り量を自動的に調節する手段を構成している。

【００１６】次に、このように構成されたディジタルＸ
線撮影装置の動作について説明する。まず、Ｘ線管２か
ら被検体１にＸ線を放射し、この透過Ｘ線像をＸ線検出
器３で可視光に変換する。次に、このＸ線検出器３から
出力された光学像は光学系４に入射し、この光学系４で
分配された一部は自動露出制御手段８のマルチ採光部１
１に入力し、残りは光学絞り１０を通ってテレビカメラ
５に入射して撮像され、ビデオ信号に変換される。そし
て、透視時は、上記ビデオ信号は透視用テレビモニタ１
４に入力して画像表示される。また、撮影時は、上記テ
レビカメラ５からのビデオ信号は画像処理部６へ入力し
、Ａ／Ｄ変換器１５によりディジタル化され、画像演算
部１６で上記画像データの取り込みと演算が行われ、Ｄ
／Ａ変換器１７により再びアナログのビデオ信号に変換
されて、この処理画像が画像表示器７に表示される。

【００１７】このとき、上記テレビカメラ５に入射する
光量は所定の絞り量に設定された光学絞り１０によって
一定値としておき、自動露出制御手段８のマルチ採光部
１１を用いて透視画像の所定の採光野について検出した
輝度信号の平均値によりフォトタイマ１２を動作させ、
このフォトタイマ１２からの制御信号により高電圧発生
器１３を制御して、この高電圧発生器１３からの管電圧
設定によりＸ線管２からのＸ線照射量が自動的に調整さ
れる。このような撮影時のＸ線照射制御は、透視中に選
択された図２に示す検出器群２２ａ〜２２ｎの信号の平
均値により、フォトタイマ１２により行われる。

【００１８】このような状態において、ピーク検出器２
０とシステムコントローラ１８と絞り駆動部２１とで構
成された光学絞りの自動調節手段によって、光学絞り１
０の絞り量を自動調節する。すなわち、画像処理部６内
のＡ／Ｄ変換器１５からの画像データをピーク検出器２
０に取り込み、上記画像データのピーク値を検出する。 このピーク値の信号はシステムコントローラ１８へ送ら
れ、その内部の演算手段により撮影時にテレビカメラ５
への入射光量が適正となるように演算して絞り制御信号
が送出される。そして、この絞り制御信号の入力により
、絞り駆動部２１が動作し、光学絞り１０の絞り量を調
節する。

【００１９】このとき、上記システムコントローラ１８
は、ピーク検出器２０で検出したピーク値とビデオ信号
の最大値との比に応じて光学絞り１０の設定値を適正化
するように動作する。この場合に使用するピーク値と光
学絞り１０の設定値との関係は、図３に示す表のように
なる。図３において、ピーク検出値は、ビデオ信号の最
大値に対する１００分率で表されている。また、絞り設
定値は、検出したピーク値を最大とする値である。これ
により、検出したピーク値がビデオ信号の最大値より小
さい場合には、図５（ｃ）に示すように、ビデオ信号の
平均レベルが高くなるように光学絞り１０の絞り量を設
定することにより、信号成分が高くなりＳ／Ｎ比の良い
状態で計測できる。

【００２０】この結果、図５（ａ）に示すようにビデオ
信号強度のバラツキが大きい場合でも、また同図（ｂ）
に示すようにバラツキが小さい場合でも、ビデオ信号が
飽和しない範囲でビデオ信号を最大とするように撮影前
に光学絞り１０の絞り量を自動的に調節することにより
、撮影時にテレビカメラ５への入射光量を適正とするこ
とができる。

【００２１】なお、図１においては、画像処理部６内に
ピーク検出器２０を設けこのピーク値の信号によりシス
テムコントローラ１８が光学絞り１０の絞り量を算出す
る例を示したが、本発明はこれに限らず、自動露出制御
手段８内のマルチ採光部１１の検出器選択部２３からの
信号の最大値又は平均値或いは分散を用い、この信号に
よりシステムコントローラ１８が光学絞り１０の絞り量
を算出するようにしてもよい。

【００２２】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されたので、
光学絞りの自動調節手段によって、テレビカメラ５の前
段に設けられた光学系４で得られた透視画像について輝
度信号を検出し、この輝度信号の信号強度により上記テ
レビカメラ５で撮影する時の光学絞り１０の絞り量を自
動的に調節することができる。これにより、適正露出を
得てＳ／Ｎ比の高い画像を得ることができる。従って、
より診断能の高い画像を撮影することができ、装置の臨
床価値を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明によるディジタルＸ線撮影装置の実
施例を示すブロック図、

【図２】　　自動露出制御手段内のマルチ採光部の内部
構成を示すブロック図、

【図３】　　ビデオ信号のピーク値と撮影時の光学絞り
の設定値との関係を示す表、

【図４】　　従来のディジタルＸ線撮影装置を示すブロ
ック図、

【図５】　　有効視野内のサンプリング点に対する撮影
画像の輝度分布を示すグラフ。

【符号の説明】

１…被検体、　　２…Ｘ線管、　　３…Ｘ線検出器、　
　４…光学系、　　５…テレビカメラ、　　６…画像処
理部、　　７…画像表示器、　　８…自動露出制御手段
、１０…光学絞り、　　１１…マルチ採光部、　　１２
…フォトタイマ、　　１８…システムコントローラ、　
　２０…ピーク検出器、　　２１…絞り駆動部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　被検体にＸ線を放射するＸ線管と、上
   記被検体を間に挟んでＸ線管に対向配置され透過Ｘ線像
   を可視光に変換するＸ線検出器と、このＸ線検出器から
   の出力光学像をテレビカメラに結像させる光学絞りを備
   えた光学系と、この光学系により結像された像を撮影す
   るテレビカメラと、このテレビカメラからのビデオ信号
   をディジタル化すると共にこのディジタル信号を処理し
   この処理後の画像データをビデオ信号に変換する画像処
   理部と、この画像処理部からのビデオ信号を入力して表
   示する画像表示器と、上記光学系から分配された光の強
   度を検出し上記Ｘ線管から放射するＸ線照射量を制御す
   る自動露出制御手段とを有して成るディジタルＸ線撮影
   装置において、上記光学系で得られた透視画像について
   輝度信号を検出し、この信号強度により撮影時の光学絞
   りの絞り量を自動的に調節する手段を設けたことを特徴
   とするディジタルＸ線撮影装置。