JPH0638150B2

JPH0638150B2 - 放射線画像情報読取条件決定方法

Info

Publication number: JPH0638150B2
Application number: JP59042260A
Authority: JP
Inventors: 弘田中; 徳和西藤
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1984-03-05
Filing date: 1984-03-05
Publication date: 1994-05-18
Anticipated expiration: 2009-05-18
Also published as: JPS60185944A; US4638162A

Description

【発明の詳細な説明】（発明の分野）本発明は、医療用診断等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）を照射すると、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５５−１２４２９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り読み取って電気的
画像信号を得る本読みに先立って、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
画像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、この読取条件に従っ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方法等に応じて
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５８−６７
２４０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って、先読
みにより得られた画像情報に基づいて本読みの際の読取
条件を決定する方法に関する。

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撮影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、スケールファクタあるいは、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
本読みに先立って、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、この読取条件に従っ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、レーザー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フィルタ、ＡＯＭ等によって減衰させる
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、本読みに先立っ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っ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という
効果が得られる。

上記の如き先読みにより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、その一つとして、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、このヒストグラムに基
づいて読取条件を決定する方法が考えられる。

上記ヒストグラムに基づいて読取条件を決定する方法の
一態様として、たとえば、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によって決定され
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方法が、昭和５９年１月２
６日付で本出願人により特許出願されている。

しかるに、前記先読みによって求められた輝尽発光光量
のヒストグラム（以下、先読みヒストグラムという）
は、種々の原因によりノイズを含む場合がある。たとえ
ば、蓄積性螢光体シートにＸ線照射がなされていない領
域が存在する場合、この領域は本来励起光で走査しても
輝尽発光しないはずであるが、実際には散乱線により前
記領域からもある量の輝尽発光光が発せられることとな
り従って、この場合の先読みヒストグラムは前記散乱線
によるノイズを含んだ状態で求められる。

即ち、先読みヒストグラムにはノイズが混入している場
合があり、従って先読みヒストグラムを何ら前処理する
ことなくそのまま使用して読取条件を決定する方法で
は、たとえば前述のＳｍａｘ及びＳｍｉｎを適正かつ安
定的に求めることが困難であり、従って読取条件も適正
かつ安定的に決定することが困難である。

（発明の目的）本発明の目的は、上記事情に鑑み、先読みヒストグラム
に前処理を施して先読みヒストグラムから散乱線に起因
するノイズ部分を除去し、真の輝尽発光光量ヒストグラ
ムあるいはそれにほぼ一致するヒストグラムに基づいて
適正な読取条件を安定的に決定することができる読取条
件決定方法を提供することにある。

（発明の構成）本発明に係る読取条件決定方法は、上記目的を達成する
ため、読取条件の決定を、先読みヒストグラムそのもの
に基づいて行うのではなく、先読みヒストグラムの一部
分、即ち輝尽発光光量の最大値から、該最大値より撮影
条件によって定められるラチチュードに対応する幅だけ
小さい値（最大値よりも数桁小さな値であり、通常は２
〜３桁小さな値）までの範囲にわたるヒストグラム部分
（すなわち前記最大値から最小値側に向けて撮影条件に
よって定められる所定幅の範囲内に存在するヒツトグラ
ム部分）に基づいて決定することを特徴とする。

上記撮影条件とは、撮影を特徴付ける条件をいい、代表
的なものとしては撮影部位や撮影方法等がある。撮影部
位とは撮影の対象となる被写体の部位、たとえば頭部、
胸部、腹部等をいい、撮影方法とは、単純、造影、断
層、拡大撮影等の撮影方法をいう。

なお、上記読取条件の決定は、上記ヒストグラム部分の
みに基づいて決定する場合に限らず、さらに撮影部位や
撮影方法等を加味して決定する場合も含む。

（発明の効果）本発明に係る方法は、先読みヒストグラムのうちの輝尽
発光光量の最大値から、該最大値より撮影条件によって
定められるラチチュードに対応する幅だけ小さい値まで
の範囲にわたるヒストグラム部分に基づいて読取条件を
決定するので、ノイズ部分を除去した真の輝尽発光光量
ヒストグラムあるいはそれにほぼ一致するヒストグラム
部分に基づいて、適正な読取条件を安定的に決定するこ
とができるという効果を奏する。

即ち、たとえば前述の様に蓄積性螢光体シート前面にＸ
線照射を行わない、つまりシートにＸ線照射が行われる
領域と行われない領域が存在する場合、第１図に示す様
に先読みによって直接得られる輝尽発光光量のヒストグ
ラム（先読みヒストグラム）はＸ線照射領域のヒストグ
ラム（主ヒストグラム）部分Ａと、Ｘ線非照射領域のヒ
ストグラム（散乱線ヒストグラム）部分Ｂとの和であ
り、両ヒストグラム部分Ａ、Ｂは図示の様に一部重複す
る場合が多い。

しかるに、本発明者がこのヒストグラムについて種々検
討した結果、前記主ヒストグラム部分Ａのラチチュード
（幅）は、撮影条件によって、ほぼ一定の値になること
が判明した。また、散乱線ヒストグラム部分Ｂは、主ヒ
ストグラム部分Ａの最小輝尽発光光量側に位置すること
も判明した。

従って、先読みヒストグラムのうちの輝尽発光光量の最
大値（これは前記主ヒストグラム部分Ａの輝尽発光光量
の最大値と一致する）Ｓ_１から、該最大値より撮影条件
によって定められる主ヒストグラム部分Ａのラチチュー
ドに対応する幅（Ａ）だけ小さい値までの範囲にわたる
ヒストグラム部分に基づいて読取条件を決定すれば、散
乱線ヒストグラム部分Ｂをほぼ排除した主ヒストグラム
部分Ａのみあるいは主ヒストグラム部分Ａにほぼ一致す
るヒストグラム部分に基づいて読取条件を決定したのと
同じことになり、従って常時安定的に適正な読取条件を
決定することができる。

なお、第２図に示す様に、散乱線以外のたとえば装置に
起因するノイズ部分Ｃも、同様に主ヒストグラム部分Ａ
の最小輝尽発光光量側に存在するので、本発明に係る方
法によれば、散乱線ノイズと共に装置ノイズ等も排除す
ることができ、主ヒストグラム部分Ａあるいはそれにほ
ぼ一致するヒストグラム部分に基づいて、常時安定的に
適正な読取条件を決定することができる。

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

本実施態様においては、先読みにより第１図に示す様な
先読みヒストグラムを求め、このヒストグラムにおける
最大輝尽発光光量Ｓ_１から撮影条件によって定められる
所定の輝尽発光光量までの範囲にわたるヒストグラム部
分Ａに基づいて読取条件を決定する。

一方、第１図におけるＤ部は皮ふ部を示す。もし、第３
図に示す様に、主ヒストグラム部分に皮ふ部が存在しな
い場合は、先読みヒストグラムにおける最大輝尽発光光
量Ｓ_１として所定のしきい値Ｔ_１により定めた値を使用
し、このＳ_１から、該最大輝尽発光光量Ｓ_１より撮影条
件によって定められるラチチュードに対応する幅だけ小
さい値までの範囲にわたるヒストグラム部分Ａ′に基づ
いて読取条件を決定することができる。

次に、前記撮影条件によって定められる所定の輝尽発光
光量の値についての具体例を説明する。

胸部症例の場合は、主ヒストグラムは先読みヒストグラ
ムにおける輝尽発光光量の最大値からほぼ１／３００
（最大値よりも約２．５桁小さな値）以内に存在するこ
とがわかった。従って、胸部撮影の場合は、先読みヒス
トグラムにおける上記最大値より１／３００以内のヒス
トグラム部分を用いて読取条件を決定すれば良い。

腹部症例の場合は、主ヒストグラムは先読みヒストグラ
ムにおける輝尽発光光量の最大値からほぼ１／１０００
（最大値よりも３桁小さな値）以内に存在することがわ
かった。従って、腹部撮影の場合には、先読みヒストグ
ラムにおける上記最大値より１／１０００以内のヒスト
グラム部分に基づいて読取条件を決定すれば良い。

腹部症例で皮ふ部を含まない撮影の場合は、主ヒストグ
ラムはヒストグラムにおける輝尽発光光量の最大値（こ
の場合は、前記所定のしきい値により求めた最大値）か
らほぼ１／１００（最大値よりも２桁小さな値）以内に
存在することがわかった。従って、皮ふ部を含まない腹
部撮影の場合は、先読みヒストグラムにおける上記最大
値より１／１００以内のヒストグラム部分に基づいて読
取条件を決定すれば良い。なお、この場合の上記しきい
値としては、画像画素数の０．１〜２．０％程度とする
のが好ましい。

本発明に係る方法は、上記の如くして求めた主ヒストグ
ラム部分に対応するヒストグラム部分に基づいて読取条
件を決定する方法であり、その具体的決定方法としては
種々考えられるが、その中の１つである前記したＳｍａ
ｘ及びＳｍｉｎを求め、これに基づいて読取条件を決定
する方法を以下に述べる。

まず、第４図の第１象限に示す先読みヒストグラムか
ら、前述の様にして最大値Ｓ_１から、該最大値Ｓ_１より
撮影条件によって定められるラチチュードに対応する幅
だけ小さい値までの範囲にわたるヒストグラム部分Ａを
求め、さらにこのヒストグラム部分Ａから所望画像情報
の範囲（輝尽発光光量の範囲）の最大及び最小輝尽発光
光量Ｓｍａｘ及びＳｍｉｎを求める。撮影部位および撮
影方法によってヒストグラムのパターンはある程度決ま
っているので、これらの撮影部位や撮影方法を参考にし
てヒストグラムから所望の画像情報の範囲を求めれば良
い。例えば第４図に示す先読みヒストグラムの場合、図
中Ｄ部分は皮ふ部であり、この部分の情報は不要である
とすると、所望画像情報範囲は残りのＥ部分となり、こ
のＥ部分の最大及び最小輝尽発光光量をそれぞれＳｍａ
ｘ及びＳｍｉｎとすれば良い。勿論、ヒストグラム部分
Ａの最大及び最小輝尽発光光量をＳｍａｘ及びＳｍｉｎ
としても良いが、そうしない場合は所望画像情報範囲に
応じて一定のしきい値を定め、このしきい値によりＳｍ
ａｘ及びＳｍｉｎを求めるのが好ましい。

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
読取条件に従っ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
影部位及び撮影方法に応じて定められる階調処理条件に
従った階調処理を施し、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って一義的に定
める（本発明に係る方法を使用する放射線画像情報記録
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４図参照）。

そこで、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れば良い。

この場合、読取条件は第４図の第２象限における入出力
変換曲線で表わされるが、具体的には読取ゲイン及びス
ケールファクタ等であり、これらを下式の様に決定すれ
ば良い。

読取ゲイン＝ｆ（Ｓｋ）すなわち、上記スケールファクタは、第４図の読取条件
を示す線の傾き（第４図、第２象限の矢印Ｈ）を示すも
のであり、輝尽発光光の範囲の大きさ（Ｓｍａｘ−Ｓｍ
ｉｎ）に応じてスケールファ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−Ｑ
ｍｉｎ）に一致させることができる。なお、ｋ_１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４図、第２象限の矢印Ｉ）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Ｓ
Ｋ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。

読取条件を上記の如く決定すれば、画像処理手段への本
読みによる照射線画像情報信号の入力範囲が常に一定と
なり、画像処理が簡単になる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図および第３図は、それぞれノイズを含ん
だ先読みヒストグラムの一例を示す図、第４図はヒスト
グラムと出力画像との関係を示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項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
段により読み取って画像信号を得る本読みに先立って、
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から発せら
れる輝尽発光光量のヒストグラムを求める先読みを行
い、この先読みにより求められた前記ヒストグラムに基
づいて前記本読みを行う際の読取条件を決定する放射線
画像情報読取条件決定方法において、前記読取条件の決
定を、前記先読みにより求められたヒストグラムのうち
の輝尽発光光量の最大値から、該最大値から撮影条件に
よって定められるラチチュードに対応する幅だけ小さい
値までの範囲にわたるヒストグラム部分に基づいて行う
ことを特徴とする読取条件決定方法。