JPH0514814A - 医用ｘ線撮影装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 医用Ｘ線撮影装置において、ハレーションに
よる表示画像の劣化を防止することができると共に誤差
を含まない画像解析処理を可能とする。 【構成】 収集したディジタルの画像データを記憶した
フレームメモリ６から読み出した画像データについて濃
度情報のヒストグラムを作成するヒストグラム作成回路
１６を設けると共に、各構成要素を制御するＣＰＵ９
は、上記ヒストグラム作成回路１６で作成されたヒスト
グラムのデータを用いて、表示手段８のテレビモニタ１
３に表示される画像がハレーションを起こさないように
ルックアップテーブル７を制御しうるものとした。これ
により、表示画像の劣化を防止できると共に、一定条件
下で画像データの濃度情報が得られ誤差を含まない画像
解析処理が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被検体にＸ線を放射し
その透過Ｘ線像を得てＸ線透視撮影を行う医用Ｘ線撮影
装置に関し、特にハレーションによる表示画像の劣化を
防止することができると共に誤差を含まない画像解析処
理を可能とする医用Ｘ線撮影装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の医用Ｘ線撮影装置は、図
４に示すように、Ｘ線高電圧装置１から高電圧を供給さ
れてＸ線を放射するＸ線管装置２と、このＸ線管装置２
から放射され被検体３を透過したＸ線像を可視光に変換
すると共に電気信号に変換する映像系装置４と、この映
像系装置４からの出力信号をディジタル信号に変換する
Ａ／Ｄ変換器５と、このＡ／Ｄ変換器５からのディジタ
ルの画像データを記憶する記憶手段（６）と、この記憶
手段（６）から読み出された画像データにコントラスト
強調をかけるコントラスト強調手段（７）と、このコン
トラスト強調手段（７）でコントラスト強調をかけられ
た画像データをビデオ信号に変換して画像として表示す
る表示手段８と、上記各構成要素を制御する制御手段
（９）とを有して成っていた。なお、上記映像系装置４
は、イメージインテンシファイア（以下「I.I.」と略称
する）１０とテレビカメラ１１とから成り、表示手段８
は、Ｄ／Ａ変換器１２とテレビモニタ１３とから成る。
また、符号１４はＣＰＵバスを示している。

【０００３】上記のようなI.I.１０とテレビカメラ１１
とから成る映像系装置４を用いた医用Ｘ線撮影装置にお
いては、ある診断部位の表示画像が適正な濃度で見える
ようにＸ線条件をセットしておくと、それよりもＸ線を
よく通す部位が視野内に入ってくることにより、その部
分で表示画像がハレーションを起こしてしまうことがあ
った。そして、このようにハレーションを起こすと、画
像のハレーション部では診断情報が失われ、診断画像が
見にくくなると共に正確な診断ができないことがあっ
た。

【０００４】そのため、表示画像のハレーションを防止
するのに、従来は、映像系装置４のテレビカメラ１１の
増幅度を手動にて予め低く設定することが行われてい
た。しかし、この場合は、テレビモニタ１３の表示画像
の全体が暗くコントラストの低いものとなり、診断画像
が観察しにくいものとなることがあった。そこで、これ
に対処して、最近、上記映像系装置４のテレビカメラ１
１の増幅度特性を、表示画像に発生したハレーションの
程度に応じてリアルタイムで変化させるようにした装置
が提案されている（「全国シネ撮影技術研究会誌」1991
年 No.３ 第37〜38頁に記載）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記提案の医
用Ｘ線撮影装置においては、テレビモニタ１３の表示画
像のハレーションの程度に応じてテレビカメラ１１の増
幅度特性をリアルタイムで変化させるようになっている
ので、上記テレビカメラ１１の増幅度特性の変化に応じ
て、得られる画像データの濃度情報も変化するものであ
った。しかるに、例えば心臓の血管造影検査などにおい
ては、被検体３に造影剤を注入しながらＸ線透視撮影を
行い、テレビカメラ１１から出力されるビデオ信号をデ
ィジタル化し、得られた画像データの濃度情報を基にＣ
ＰＵ９で画像解析処理を行うが、この場合は上記テレビ
カメラ１１の増幅度特性を一定として画像データの濃度
情報を得る必要がある。この点、上記提案の医用Ｘ線撮
影装置においては、テレビカメラ１１の増幅度特性をリ
アルタイムで変化させてしまうので、ＣＰＵ９で画像解
析処理を行う基となる濃度情報に上記テレビカメラ１１
の増幅度特性の変化による濃度情報の変化も含まれるこ
ととなり、上記画像解析結果に誤差が含まれることとな
るものであった。従って、例えば心臓の血管造影検査が
正確に行えないことがあった。

【０００６】そこで、本発明は、このような問題点に対
処し、ハレーションによる表示画像の劣化を防止するこ
とができると共に誤差を含まない画像解析処理を可能と
する医用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、本発明による医用Ｘ線撮影装置は、Ｘ線高電圧装置
から高電圧を供給されてＸ線を放射するＸ線管装置と、
このＸ線管装置から放射され被検体を透過したＸ線像を
可視光に変換すると共に電気信号に変換する映像系装置
と、この映像系装置からの出力信号をディジタル信号に
変換するＡ／Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ変換器からのディ
ジタルの画像データを記憶する記憶手段と、この記憶手
段から読み出された画像データにコントラスト強調をか
けるコントラスト強調手段と、このコントラスト強調手
段でコントラスト強調をかけられた画像データをビデオ
信号に変換して画像として表示する表示手段と、上記各
構成要素を制御する制御手段とを有して成る医用Ｘ線撮
影装置において、上記記憶手段から読み出した画像デー
タについて濃度情報のヒストグラムを作成するヒストグ
ラム作成手段を設けると共に、上記制御手段は、ヒスト
グラム作成手段で作成されたヒストグラムのデータを用
いて、表示手段に表示される画像がハレーションを起こ
さないようにコントラスト強調手段を制御しうるものと
したものである。

【０００８】

【作用】このように構成された医用Ｘ線撮影装置は、画
像データの記憶手段の出力側に設けられたヒストグラム
作成手段により上記記憶手段から読み出した画像データ
について濃度情報のヒストグラムを作成し、制御手段で
上記ヒストグラム作成手段により作成されたヒストグラ
ムのデータを用いて、表示手段に表示される画像がハレ
ーションを起こさないようにコントラスト強調手段を制
御するよう動作する。これにより、映像系装置の増幅度
特性をいちいち変化させることなく、ハレーションによ
る表示画像の劣化を防止することができると共に、画像
の濃度情報について誤差を含まない画像解析処理を可能
とすることができる。

【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は本発明による医用Ｘ線撮影装置
の実施例を示すブロック図である。この医用Ｘ線撮影装
置は、被検体にＸ線を放射しその透過Ｘ線像を得てＸ線
透視撮影を行うもので、図１に示すように、Ｘ線管装置
２と、映像系装置４と、Ａ／Ｄ変換器５と、フレームメ
モリ６と、ルックアップテーブル７と、表示手段８と、
中央処理装置（以下「ＣＰＵ」と略称する）９とを有
し、更にバッファメモリ１５と、ヒストグラム作成回路
１６とを備えて成る。

【００１０】上記Ｘ線管装置２は、被検体３に向けてＸ
線を放射するもので、Ｘ線高電圧装置１から供給される
高電圧を印加するようになっている。映像系装置４は、
上記Ｘ線管装置２から放射され被検体３を透過したＸ線
像を可視光に変換すると共に電気信号に変換するもの
で、被検体３を間に挟んでＸ線管装置２に対向配置され
上記被検体３の透過Ｘ線像を入射して可視光像に変換す
るI.I.１０と、このI.I.１０の出力光学像を撮影して電
気信号に変換するテレビカメラ１１とを組み合わせて成
る。

【００１１】Ａ／Ｄ変換器５は、上記映像系装置４のテ
レビカメラ１１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ものである。そして、フレーム
メモリ６は、上記Ａ／Ｄ変換器５から出力されるディジ
タルの画像データを記憶する手段となるもので、例えば
数百フレーム分の記憶容量を有しており、各フレームに
対応する画像データを次々に記憶できるようになってい
る。

【００１２】ルックアップテーブル７は、上記フレーム
メモリ６から読み出された画像データを入力しこの画像
データにコントラスト強調をかけるコントラスト強調手
段となるもので、入力画像データ値に対して出力画像デ
ータ値をどのレベルとするかのコントラスト強調特性が
設定されたテーブルデータが書き込まれている。

【００１３】表示手段８は、上記ルックアップテーブル
７でコントラスト強調をかけられた画像データをビデオ
信号に変換して画像として表示する手段となるもので、
上記ルックアップテーブル７から入力する画像データを
アナログのビデオ信号に変換するＤ／Ａ変換器１２と、
このＤ／Ａ変換器１２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テレビモニタ１３とから成る。
そして、ＣＰＵ９は、上記各構成要素の動作を制御する
制御手段となるものであるが、前記フレームメモリ６に
格納された画像データを読み出してその濃度情報につい
て画像解析処理も行うようになっている。なお、図１に
おいて、符号１４はＣＰＵバスを示している。

【００１４】ここで、本発明においては、上記フレーム
メモリ６とルックアップテーブル７との間にはバッファ
メモリ１５が設けられており、上記フレームメモリ６の
出力側とＣＰＵバス１４との間にはヒストグラム作成回
路１６が設けられている。上記バッファメモリ１５は、
フレームメモリ６からルックアップテーブル７へ転送さ
れる画像データを１フレーム分遅延させるためのもの
で、画像の撮影中は上記フレームメモリ６に書き込まれ
た画像データは直ちに読み出されてバッファメモリ１５
に書き込まれ、その後該バッファメモリ１５から読み出
された画像データはルックアップテーブル７へ送られる
ようになっている。また、ヒストグラム作成回路１６
は、上記フレームメモリ６から読み出した画像データに
ついて濃度情報のヒストグラムを作成する手段となるも
ので、フレームメモリ６からの画像データＤが上記バッ
ファメモリ１５に書き込まれるのと同時に当該画像のヒ
ストグラムを作成するようになっている。この場合、あ
る画像について濃度情報のヒストグラムを作成するに
は、当該画像の画像データが総て上記ヒストグラム作成
回路１６内に入力される必要がある。すなわち、その画
像についてのヒストグラムが完成するのは、フレームメ
モリ６から当該画像の画像データが総て読み出された後
である。このため、前記バッファメモリ１５で画像デー
タを１フレーム分遅延してルックアップテーブル７へ入
力することにより、該ルックアップテーブル７のコント
ラスト強調の設定内容と画像データとの時間的対応をと
っている。

【００１５】図２は上記のヒストグラム作成回路１６の
内部構成例を示すブロック図である。このヒストグラム
作成回路１６は、ヒストグラムを作成、記憶するＲＡＭ
（随時読出し書込みメモリ）１７と、このＲＡＭ１７の
データ入力ライン、アドレスライン、ライトコントロー
ルラインにそれぞれ接続された第一〜第三のマルチプレ
クサ１８ａ，１８ｂ，１８ｃと、上記ＲＡＭ１７のデー
タ出力ラインに接続された３ステートバッファ１９と、
加算器２０とから成る。

【００１６】次に、このような構成のヒストグラム作成
回路１６の動作について説明する。まず、図１に示すテ
レビカメラ１１のブランキング信号Ｂがブランキング期
間を示す間は、三つのマルチプレクサ１８ａ，１８ｂ，
１８ｃ及び３ステートバッファ１９の作用により、ＲＡ
Ｍ１７のデータ入力ライン、アドレスライン、ライトコ
ントロールライン及びデータ出力ラインのそれぞれがＣ
ＰＵバス１４に接続される。このとき、図１に示すＣＰ
Ｕ９は、上記ＣＰＵバス１４を介して、上記ブランキン
グ期間中にＲＡＭ１７に記憶されたヒストグラムを読み
出すと共に、次フレームのヒストグラムの作成に備えて
上記ＲＡＭ１７の内容をクリアする。そして、ブランキ
ング期間が終了すると、ＲＡＭ１７の上記各ラインはヒ
ストグラム作成状態に切り換えられる。

【００１７】この状態で、図１に示すフレームメモリ６
から読み出した画像データＤを第二のマルチプレクサ１
８ｂを介してＲＡＭ１７のアドレスラインへ入力するこ
とにより、その画像データＤに対応したアドレスよりデ
ータを読み出し、データ出力ラインから出力して加算器
２０の一方の入力端子へ入力し、この加算器２０で
“１”を加えた後、第一のマルチプレクサ１８ａを介し
てデータ入力ラインへ入力し、上記と同じアドレスに書
き込む。このとき、ＲＡＭ１７のライトコントロールラ
インへは第三のマルチプレクサ１８ｃを介して画素クロ
ックＣＫを入力し、１画素期間中の前半でデータを読み
出してデータ出力ラインから出力し、加算器２０で
“１”を加えた後、１画素期間の後半で第一のマルチプ
レクサ１８ａを介してデータ入力ラインへ入力し書き込
むようにすれば、当該データを読み出したアドレスと同
じアドレスに書き込むことができる。

【００１８】以上の動作により、ＲＡＭ１７内には、当
該画像データに対応したアドレスにその画像データが入
力された回数が記憶される。この動作を画像の１フレー
ム期間にわたって行えば、上記ＲＡＭ１７内に、求める
画像のデータについて濃度情報のヒストグラムが作成さ
れる。

【００１９】さらに、本発明においては、前記ＣＰＵ９
は、上記ヒストグラム作成回路１６で作成されたヒスト
グラムのデータを用いて、表示手段８のテレビモニタ１
３に表示される画像がハレーションを起こさないように
ルックアップテーブル７のコントラスト強調特性を制御
しうるものとされている。

【００２０】次に、以上のようにして作成された画像の
ヒストグラムに応じて、画像表示のコントラスト強調状
態をどのように変化させるかについて、図３を参照して
説明する。まず、図３において、上段の（ａ）図に示す
グラフはある画像のヒストグラムであり、横軸はその画
像の画像データ値を示し、縦軸が画素数を示している。
また、下段の（ｂ）図に示すグラフはある画像について
コントラスト強調をかけるルックアップテーブル７の入
出力特性を示しており、横軸は入力画像データ値を示
し、縦軸は出力画像データ値を示している。このような
状態で、通常時は、画像のヒストグラムが図３（ａ）の
実線のカーブで示すようにＡの範囲に入るように、図１
に示すテレビカメラ１１の増幅度特性を予め調整してお
く。これに合わせて、ルックアップテーブル７内には、
図３（ｂ）の実線のカーブで示すように、Ａの範囲内を
コントラスト強調し、そのＡを越える範囲の入力に対し
てはハレーションを起こさせるようなコントラスト強調
の特性を設定しておく。

【００２１】次に、この状態で、上記テレビカメラ１１
の視野内にＸ線透過率が高く明るく映像されるような部
位が入ってくると、その画像のデータ値は大きくなるの
で、この場合の当該画像のヒストグラムは、図３（ａ）
に破線のカーブで示すようにＡの範囲を越えて変化す
る。このとき、その画像についてコントラスト強調をか
けるルックアップテーブル７の入出力特性が図３（ｂ）
に示す実線のカーブのままでは、Ａの範囲を越えた部分
Ａ′がハレーションを起こしてしまう。そこで、図１に
示すＣＰＵ９は、ブランキング信号Ｂを参照しそのブラ
ンキング期間中に、ＣＰＵバス１４を介してヒストグラ
ム作成回路１６からヒストグラムのデータを読み出し、
図３（ａ）に破線のカーブで示すヒストグラムの状態に
応じて、ルックアップテーブル７の入出力特性を図３
（ｂ）に破線のカーブで示すように変化させてやる。す
ると、同図（ｂ）から明らかなように、入力画像データ
値に対してＡ′部分の出力画像データ値が抑えられたコ
ントラスト強調特性に変化され、出力が飽和しないよう
にされる。これにより、テレビモニタ１３の表示画像全
体のコントラストを損うことなく、画像のハレーション
を抑えて表示画像の劣化を防止することができる。

【００２２】なお、図１に示す実施例においては、フレ
ームメモリ６の後段にバッファメモリ１５を設け、ヒス
トグラム作成回路１６でヒストグラム作成に要する時間
遅れを上記バッファメモリ１５によって調整しているの
で、ルックアップテーブル７に入力する画像データに対
し追従遅れのないコントラスト強調特性の変化を与える
ことができる。しかし、上記追従遅れがあまり問題とな
らない場合は、上記のバッファメモリ１５は設けなくて
もよい。

【００２３】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成されたの
で、画像データの記憶手段（６）の出力側に設けられた
ヒストグラム作成手段（１６）により上記記憶手段
（６）から読み出した画像データについて濃度情報のヒ
ストグラムを作成し、制御手段（９）で上記ヒストグラ
ム作成手段（１６）により作成されたヒストグラムのデ
ータを用いて、表示手段８に表示される画像がハレーシ
ョンを起こさないようにコントラスト強調手段（７）を
制御することができる。これにより、映像系装置４の増
幅度特性をいちいち変化させることなく、ハレーション
による表示画像の劣化を抑えることができる。また、画
像データを収集中は、上記映像系装置４の増幅度特性は
一定とされているので、一定の条件下で画像データの濃
度情報が得られ、その画像の濃度情報について誤差を含
まない画像解析処理を可能とすることができる。従っ
て、例えば心臓の血管造影検査が正確に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による医用Ｘ線撮影装置の実施例を示
すブロック図、

【図２】 ヒストグラム作成回路の内部構成例を示すブ
ロック図、

【図３】 画像のヒストグラムを示すグラフ及び画像に
コントラスト強調をかけるルックアップテーブルの入出
力特性を示すグラフの関係を示す説明図、

【図４】 従来の医用Ｘ線撮影装置を示すブロック図。

【符号の説明】

１…Ｘ線高電圧装置、 ２…Ｘ線管装置、 ３…被検
体、 ４…映像系装置、 ５…Ａ／Ｄ変換器、 ６…フ
レームメモリ、 ７…ルックアップテーブル、８…表示
手段、 ９…ＣＰＵ、 １０…I.I.、 １１…テレビカ
メラ、 １２…Ｄ／Ａ変換器、 １３…テレビモニタ、
１５…バッファメモリ、 １６…ヒストグラム作成回
路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 Ｘ線高電圧装置から高電圧を供給されて
   Ｘ線を放射するＸ線管装置と、このＸ線管装置から放射
   され被検体を透過したＸ線像を可視光に変換すると共に
   電気信号に変換する映像系装置と、この映像系装置から
   の出力信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器
   と、このＡ／Ｄ変換器からのディジタルの画像データを
   記憶する記憶手段と、この記憶手段から読み出された画
   像データにコントラスト強調をかけるコントラスト強調
   手段と、このコントラスト強調手段でコントラスト強調
   をかけられた画像データをビデオ信号に変換して画像と
   して表示する表示手段と、上記各構成要素を制御する制
   御手段とを有して成る医用Ｘ線撮影装置において、上記
   記憶手段から読み出した画像データについて濃度情報の
   ヒストグラムを作成するヒストグラム作成手段を設ける
   と共に、上記制御手段は、ヒストグラム作成手段で作成
   されたヒストグラムのデータを用いて、表示手段に表示
   される画像がハレーションを起こさないようにコントラ
   スト強調手段を制御しうるものとしたことを特徴とする
   医用Ｘ線撮影装置。