JPH0690414B2 - 照射野認識方法および画像処理条件決定方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、蓄積性蛍光体シート等の記録媒体に照射野絞
りをかけて放射線画像情報が記録されている場合におけ
るその照射野を認識する方法および前記記録媒体から読
み取った画像信号を処理する際の画像処理条件を決定す
る方法であって前記照射野認識方法を利用して決定する
方法に関する。

（従来の技術） ある種の蛍光体に放射線（Ｘ線、α線、β線、線、電
子線、紫外線等）を照射すると、この放射線エネルギー
の一部が蛍光体中に蓄積され、この蛍光体に可視光等の
励起光を照射すると、蓄積されたエネルギーに応じて蛍
光体が輝尽発光を示すことが知られており、このような
性質を示す蛍光体は蓄積性蛍光体と呼ばれる。

この蓄積性蛍光体を利用して、人体等の被写体の放射線
画像情報を一旦シート状の蓄積性蛍光体に記録し、その
後、その蓄積性蛍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、この輝尽発光光を光電
的に読み取って画像信号を得、この画像信号に画像処理
を施し、この画像処理が施された画像信号に基づき被写
体の放射線画像を写真感光材料等の記録材料、CRT等の
表示装置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。） また、上記システムにおいては、可視像の観察読影適性
を向上させるため、上記輝尽発光光を光電的に読み取る
際に個々の撮影画像に応じて決定された最適な読取条件
に基づいてその読取りを行なうのが望ましく、かかる観
点から、上記システムの一態様として、被写体の放射線
画像情報が蓄積記録されている蓄積性蛍光体シートを励
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診断
用可視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信号に基
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58−67240号公報に開示
されている。

ここで読取条件とは、読取手段における入力と出力との
関係、例えば上記においては光電読取手段における入力
（輝尽発光光の光量）と出力（電気的画像信号レベル）
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（感度）、
スケールファクタ（ラチチュード）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。

また、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
蛍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。

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
観察読影適性の優れた可視像を得ることができる。

（発明が解決しようとする問題点） しかるに、上記システムにおいては、人道上診断に必要
ない部分に放射線を照射しないようにするため、あるい
は診断に不要な部分に放射線をあてるとその部分から診
断に必要な部分に散乱線が入り、コントラスト分解能が
低下するのでこれを防ぐため等の理由により、放射線画
像情報記録時（撮影時）に放射線の照射野を絞る場合が
ある。

この様に照射野を絞って撮影を行なった場合は、蓄積性
蛍光体シート内に照射野内の部分と照射野外の部分とが
存在することになり、その場合どこが照射野内の部分で
あるか、換言すれば照射野輪郭線はどこに存在している
かを知ることができれば便利である。

なぜならば、例えば上記蓄積性蛍光体シートを先読み
し、この先読みにより得られた画像信号に基づいて本読
みの際の読取条件を決定しようとする場合、照射野が絞
られているときは上記シート上における照射野範囲内の
先読み画像信号のみに基づいて読取条件を決定すること
が好ましいからである。

この点についてさらに詳しく説明すると以下の通りであ
る。即ち、前記先読みにより得られた画像信号に基づい
て本読みの際の読取条件を決定する具体的方法として、
例えば、先読みによって得られた画像信号のレベルのラ
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信号範囲の最大画像信号レ
ベルPmaxおよび最小画像信号レベルPminを求め、このPm
axおよびPmin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
本読みの読取条件を決定する方法が、本出願人により出
願されている（特開昭60−156055号）。

ところが、上記の如く放射線の照射野を絞って撮影を行
なった場合には、通常、蓄積性蛍光体シート上の照射野
外に照射野の被写体から発生した散乱線が入射し、高感
度の蓄積性蛍光体シートはこの散乱線をも蓄積記録して
しまうので、先読み画像信号レベルのヒストグラム中に
はこの散乱線に基づく画像信号レベルも含まれることと
なる。そして、この散乱線に基づくシート上における照
射野外の画像信号レベルは照射野内の画像信号レベルよ
りも大きい場合もあるので、求められたヒストグラムか
らは上記照射野内外の画像信号レベルの区別を行なうこ
とは困難である。従って、前述のようにヒストグラムか
らPmax、Pminを求め、これから読取条件を決定する場合
に、本来照射野内の画像信号レベルの最小値がPminとさ
れるべきところ照射野外の散乱線による画像信号レベル
の最小値がPminとされる場合が生じ得る。そして、この
様に照射野外の画像信号レベルの最小値がPminとされた
場合、一般にその値は照射野内の画像信号レベルの最小
値よりも低いので、本読みにおいて診断に不要な散乱線
を低濃度域に収録することとなり、従って診断に必要な
部分の画像の濃度が高くなり過ぎ、その結果コントラス
トが低下して満足な診断が困難となる。

即ち、照射野を絞って撮影を行なった場合、シートにお
ける照射野外に被写体から発生した散乱線が入射し、先
読み画像信号中にはこの散乱線に基づくものも含まれる
こととなるので、この様な先読み画像信号に基づいて読
取条件を決定しても最適な読取条件を決定することは困
難であり、その結果観察読影適性に優れた可視像を得る
ことは困難となる。

従って、上記方法で先読み画像信号に基づいて読取条件
を決定しようとする場合には、照射野絞りをかけて撮影
されているときにはその照射野を正確に認識し、その照
射野内の先読み画像信号に基づいてそれを決定し、上述
の照射野外の散乱線による悪影響を排除することが望ま
しい。

上記は蓄積性蛍光体シート利用撮影であって読取条件を
決定する場合における照射野認識の必要性の説明である
が、この照射野認識は、その様な場合に限らず、一般に
記録媒体に照射野絞りをかけて放射線画像情報が記録さ
れている場合において種々の事情により必要となり得る
ものである。

他方、上記システムにおいては、前述した様に読み取っ
た画像信号に対して画像処理が施される。この画像処理
は個々の画像に対して診断目的に適した出力画像が得ら
れるようにその撮影部位や撮影方法に基づいて決定され
た画像処理条件に基づいて行なわれるのが一般的である
が、例えば上記撮影部位や撮影方法ではなく上記先読み
や本読みにより得られた画像信号に基づいてあるいはそ
れらの画像信号と上記撮影部位・撮影方法との双方に基
づいて決定することも考えられる。

ところが、照射野絞りをかけて撮影されているときに
は、その様に先読みあるいは本読み画像信号に基づいて
画像処理条件を決定しても、前述の如くその画像信号中
には照射野外における散乱線による情報（ノイズ）が含
まれているので、当初画像信号に基づいて決定すれば得
られるであろうと期待した程の好ましい画像処理条件を
得ることは困難である。

従って、上記の如き画像信号に基づいて画像処理条件を
決定する場合、照射野絞りをかけて撮影されているとき
には単に読み取った画像信号そのものに基づいて決定す
るのではなく、何らかの方法で上記散乱線による情報を
排除したノイズの少ない画像信号に基づいて決定するの
が望ましい。

この様な画像処理条件を決定する場合の問題も、上記蓄
積性蛍光体シートを利用した撮影の場合のみでなく、一
般に記録媒体に照射野絞りをかけて放射線画像情報が記
録されている場合において生じ得るものである。

なお、上記画像処理条件とは、画像処理手段における入
力と出力との関係に影響を及ぼす各種の条件を総称する
ものであり、例えば階調処理条件や空間周波数処理条件
等を意味する。

第１の本発明の目的は、上記事情に鑑み、蓄積性蛍光体
シート等の記録媒体上に照射野絞りをかけて放射線画像
情報が記録されている場合においてその照射野を認識す
る方法を提供することにある。

第２の本発明の目的は、上記事情に鑑み、蓄積性蛍光体
シート等の記録媒体上に照射野絞りをかけて放射線画像
情報が記録されている場合において、照射野外における
散乱線情報を排除したノイズの少ない画像信号に基づい
て画像処理条件を決定する方法を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 第１の本発明に係る照射野認識方法は、上記目的を達成
するため、照射野絞りをかけて放射線画像情報の撮影が
行なわれた蓄積性蛍光体シート等の録媒体から画像信号
を読み取り、その画像信号から、前記記録媒体の記録領
域端部から中央側に向かって延びる任意の画素列に関す
るサンプル画像信号を抽出し、このサンプル画像信号が
示す画像濃度変化を、前記端部から中央側に向かって順
次L₁、L₂、L₃…Lnの画素グループ毎にそれぞれ、実質的
に１次方程式からなる近似式F₁、F₂、F₃…Fnで表わし、
これらの近似式F₁、F₂、F₃…Fnが示す各直線と、前記サ
ンプル画像信号が示す所定濃度以上領域の画像濃度変化
曲線との交点をそれぞれP₁、P₂、P₃…Pnとしたとき、こ
れらの交点P₁、P₂、P₃…Pnのうち前記端部に最も近い交
点よりもシート中央側の領域を照射野と認識することを
特徴とする。

第２の本発明に係る画像処理条件決定方法は、上記目的
を達成するため、照射野絞りをかけて放射線画像情報の
撮影が行なわれた蓄積性蛍光体シート等の記録媒体から
画像信号を読み取り、その画像信号から、前記記録媒体
の記録領域端部から中央側に向かって延びる任意の画素
列に関するサンプル画像信号を抽出し、このサンプル画
像信号が示す画像濃度変化を、前記端部から中央側に向
かって順次L₁、L₂、L₃…Lnの画素グループ毎にそれぞ
れ、実質的に１次方程式からなる近似式F₁、F₂、F₃…Fn
で表わし、これらの近似式F₁、F₂、F₃…Fnが示す各直線
と、前記サンプル画像信号が示す所定濃度以上領域の画
像濃度変化曲線との交点をそれぞれP₁、P₂、P₃…Pnとし
たとき、これらの交点P₁、P₂、P₃…Pnのうち前記端部に
最も近い交点よりもシート中央側の領域を照射野と認識
し、前記記録媒体から読み取った画像信号のうち前記認
識された照射野内の画像信号に基づいて前記画像処理条
件を決定することを特徴とする。

なお、上記における「記録媒体」とは、放射線画像情報
を記録し得るものを意味し、具体例として前述の蓄積性
蛍光体シートを挙げることができるが、必ずしもそれに
限定されるものではない。

また、上記における「記録媒体から読み取った画像信
号」とは、その記録媒体に記録されている画像情報を何
らかの方法により読み取って得られた画像信号を意味
し、例えば前述の蓄積性蛍光体シートにおける先読みや
本読みによって得られた画像信号を意味するが、必ずし
もそれらに限定されるものではない。

もちろん、上記方法によって認識された照射野の利用方
法も何ら特定のものに限定されるものではない。

また、上記画像処理条件決定方法においては、照射野を
認識するための画像信号と画像処理条件を決定するため
の画像信号とは同一であるか否かを問わない。例えば本
読み画像信号から照射野を認識し、その照射野内の本読
み画像信号に基づいて画像処理条件を決定しても良い
し、先読み画像信号から照射野を認識し、その照射野内
の先読みあるいは本読み画像信号に基づいて画像処理条
件を決定しても良い。

また、上記「照射野内の画像信号に基づいて画像処理条
件を決定する」とは、その様な画像信号のみに基づいて
決定する場合の他、その様な画像信号と他のもの、例え
ば前述の撮影部位や撮影方法等とに基づいて決定する場
合も含む意味である。

また、上記画像処理条件の決定は照射野内の画像信号に
基づいて、つまり該画像信号を利用して行なうものであ
ればどの様なものでも良く、その具体的方法は何ら限定
されるものではない。

さらに、決定される画像処理条件も、階調処理条件を典
型的なものとして挙げることができるが、必ずしもそれ
に限定されるものではない。

（発明の効果） 第１の本発明に係る照射野認識方法は、上記の如く、記
録媒体の記録領域端部から中央側に向かって延びる任意
の画素列に関するサンプル画像信号を抽出し、このサン
プル画像信号が示す画像濃度変化を、前記端部から中央
側に向かって順次L₁、L₂、L₃…Lnの画素グループ毎にそ
れぞれ、実質的に１次方程式からなる近似式F₁、F₂、F₃
…Fnで表わし、これらの近似式F₁、F₂、F₃…Fnが示す各
直線と、前記サンプル画像信号が示す所定濃度以上領域
の画像濃度変化曲線との交点をそれぞれP₁、P₂、P₃…Pn
としたとき、これらの交点P₁、P₂、P₃…Pnのうち前記端
部に最も近い交点よりもシート中央側の領域を照射野と
認識するものである。

前記の如くして抽出されたサンプル画像信号が示す画像
濃度は、一般に照射野内は比較的高く、画像情報に応じ
た変化を示し、照射野外部分においては照射野内よりも
低くなる。そして、被写体からの散乱線が上記照射野外
部分にも照射され、この散乱線量は照射野から離れるに
つれて漸減するので、照射野外部分において画像濃度は
中央側に行く程高くなり、しかも記録領域端部近傍にお
いては比較的緩やかで直線的に増大し、照射野に近づく
につれて大略低濃度側に凸となって急激に増大する。

よって、前記サンプル画像信号において上記記録領域端
部から中央側に向かって所定数Ｎずつの画素からなる画
素グループL₁、L₂、L₃…Lnにおける濃度変化をそれぞ
れ、公知の方法によって、例えばｙ＝ax＋ｂなる１次方
程式からなる近似式F₁、F₂、F₃…Fnで表わし、これらの
近似式F₁、F₂、F₃…Fnが示す各直線と、サンプル画像信
号が示す所定濃度d_T以上領域の画像濃度変化曲線との交
点P₁、P₂、P₃…Pnを求めれば、前述した様に画像濃度は
照射野に近づくにつれて大略低濃度側に凸となって急激
に増大するから、前記交点P₁、P₂、P₃…Pnは前記近似式
F₁、F₂、F₃…Fnが示す各直線と照射野内の画像を担持す
る画像濃度変化曲線部分との交点となり、しかもそれら
の交点のうち最も記録領域端部に近い交点に対応する画
素X₀は照射野エッジ部分に存在する画素であるというこ
とができる。そこで、前記交点P₁、P₂、P₃…Pnが前記散
乱線を示す記録領域端部近傍の濃度変化曲線部分上では
なく、照射野内の画像を担持する画像濃度変化曲線部分
上に位置するように前記所定濃度d_Tを実質的、経験的に
予め求めておけば、そのd_Tを使用することによって前記
各交点のうち最も記録領域端部に近い交点の内側（中央
側）の領域を照射野と認識することができる。

従って、前記の如く構成された本発明によれば、照射野
を適確に認識することができる。

第２の本発明に係る画像処理条件決定方法は、上記の如
く、第１の本発明に係る照射野認識方法によって照射野
を認識し、その認識された照射野内の画像信号に基づい
て画像処理条件を決定するものである。

照射野を求めてその照射野内の画像信号のみを抽出すれ
ば、その抽出された画像信号は、記録媒体全体から読み
取った画像信号から照射野外における散乱線による画像
信号を排除したもの、つまりそういう散乱線ノイズを含
まない真の画像信号であるということができる。

従って、上記本発明によれば、画像処理条件を決定する
にあたってその様な散乱線ノイズを含まない真の画像信
号に基づいて決定することができ、その結果より適切な
画像処理条件を決定することができる。

（実施例） 以下、図面を参照しながら本発明の実施例について詳細
に説明する。

まず、第１の本発明である照射野認識方法の実施例につ
いて説明する。この実施例は、矩形の照射野絞りをかけ
て撮影を行なった蓄積性蛍光体シートにおいて先読み画
像信号からその照射野を認識する場合に本発明を適用し
たものである。

第１図はかかる本発明の一実施例を使用して照射野を認
識するプロセスを備えると共に該プロセスによって認識
した照射野を読取条件や画像処理条件の決定の際に利用
するようにした放射線画像情報記録再生システムの一例
を示すものである。この放射線画像情報記録再生システ
ムは基本的に、放射線画像撮影部20、先読み用読取部3
0、本読み用読取部40、および画像再生部50から構成さ
れている。放射線画像撮影部20においては、例えばＸ線
管球等の放射線源100から被写体（被検者）101に向け
て、放射線102が照射される。この被写体101を透過した
放射線102が照射される位置には、先に述べたように放
射線エネルギーを蓄積する蓄積性蛍光体シート103が配
置され、この蓄積性蛍光体シート103に被写体101の透過
放射線画像情報が蓄積記録される。なお放射線源100と
被写体101との間には、放射線102の照射野を絞る絞り10
4が配されている。

このようにして被写体101の放射線画像情報が記録され
た蓄積性蛍光体シート103は、移送ローラ等のシート移
送手段110により、先読み用読取部30に送られる。先読
み用読取部30において先読み用レーザ光源201から発せ
られたレーザ光202は、このレーザ光202の励起によって
蓄積性蛍光体シート103から発せられる輝尽発光光の波
長領域をカットするフィルター203を通過した後、ガル
バノメータミラー等の光偏向器204により直線的に偏向
され、平面反射鏡205を介して蓄積性蛍光体シート103上
に入射する。ここで、レーザ光源201は、励起光として
のレーザ光202の波長域が、蓄積性蛍光体シート103が発
する輝尽発光光の波長域と重複しないように選択されて
いる。他方、蓄積性蛍光体シート103は移送ローラ等の
シート移送手段210により矢印206の方向に移送されて副
走査がなされ、その結果、蓄積性蛍光体シート103の全
面にわたってレーザ光202が照射される。ここで、レー
ザ光源201の発光強度、レーザ光202のビーム径、レーザ
光202の走査速度、蓄積性蛍光体シート103の移送速度
は、先読みの励起光（レーザ光202）のエネルギーが、
後述する本読み用読取部40で行なわれる本読みのそれよ
りも小さくなるように選択されている。

上述のようにレーザ光202が照射されると、蓄積性蛍光
体シート103は、それに蓄積記録されている放射線エネ
ルギーに対応した光量の輝尽発光光を発し、この発光光
は先読み用光ガイド207に入射する。輝尽発光光はこの
光ガイド207内を導かれ、射出面から射出してフォトマ
ルチプライヤー等の光検出器208によって受光される。
該光検出器208の受光面には、輝尽発光光の波長域の光
のみを透過し、励起光の波長域の光をカットするフィル
ターが貼着されており、輝尽発光光のみを検出し得よう
になっている。検出された輝尽発光光は蓄積記録情報を
担持する電気信号（画像信号）に変換され、増幅器209
により増幅される。増幅器209から出力された信号はA/D
変換器211によりディジタル化され、先読み画像信号Sp
として本読み用読取部40の本読み制御回路314および後
に詳述する照射野認識回路220に入力される。この本読
み制御回路314は、先読み画像信号Spのうち前記照射野
認識回路220によって認識された照射野内の先読み画像
信号に基づいて、読取ゲインａ、収録スケールファクタ
ーｂ、画像処理条件ｃを決定する。

以上のようにして先読みを完了した蓄積性蛍光体シート
103は本読み用読取部40へ移送される。本読み用読取部4
0において本読み用レーザ光源301から発せられたレーザ
光302は、コノレーザ光302の励起によって蓄積性蛍光体
シート103から発せられる輝尽発光光の波長領域をカッ
トするフィルター303を通過した後ビームエクスパンダ
ー304によりビーム径の大きさが厳密に調整され、ガル
バノメータミラー等の光偏向器305によって直線的に偏
向され、平面反射鏡306を介して蓄積性蛍光体シート103
上に入射する。光偏向器305と平面反射鏡306との間には
ｆθレンズ307が配され、蓄積性蛍光体シート103上を走
査するレーザ光302のビーム径が均一となるようにされ
ている。他方、蓄積性蛍光体シート103は移送ローラな
どのシート移送手段320により矢印308の方向に移送され
て副走査がなされ、その結果、蓄積性蛍光体シート103
の全面にわたってレーザ光が照射される。このようにレ
ーザ光302が照射されると、蓄積性蛍光体シート103はそ
れに蓄積記録されている放射線エネルギーに対応した光
量の輝尽発光光を発し、この発光光は本読み用光ガイド
309に入射する。本読み用光ガイド309の中を全反射を繰
返しつつ導かれた輝尽発光光はその射出面から射出さ
れ、フォトマルチプライヤー等の光検出器310によって
受光される。光検出器310の受光面には、輝尽発光光の
波長域のみを選択的に透過するフィルターが貼着され、
光検出器310が輝尽発光光のみを検出するよになってい
る。

蓄積性蛍光体シート103に記録されている放射線画像を
示す輝尽発光光を光電的に検出した光検出器310の出力
は、前記制御回路314が決定した読取ゲインａに基づい
て増幅器311により適正レベルの電気信号に増幅され
る。増幅された電気信号はA/D変換器312に入力され、同
じく前記制御回路314が決定した収録スケールファクタ
ーｂに基づいて適切な信号レベル幅のディジタル信号に
変換されて信号処理回路313に入力される。上記ディジ
タル信号は、この信号処理回路313において、観察読影
適性の優れた放射線画像が得られるように、前記制御回
路314が決定した画像処理条件ｃに基づいて信号処理
（画像処理）を受ける。

信号処理回路313から出力された読取画像信号（本読み
画像信号）Soは、画像再生部50の光変調器401に入力さ
れる。この画像再生部50においては、記録用レーザ光源
402からのレーザ光403が光変調器401により、上記信号
処理回路313から入力される本読み画像信号Soに基づい
て変調され、走査ミラー404によって偏向されて写真フ
ィルム等の感光材料405上を走査する。そして感光材料4
03は上記走査の方向と直交する方向（矢印406方向）に
走査と同期して移送され、感光材料405上に、上記本読
み画像信号Soに基づく放射線画像が出力される。放射線
画像を再生する方法としては、このような方法の他、前
述したCRTによる表示等、種々の方法を採用することが
できる。

ここで蓄積性蛍光体シート103に放射線画像情報を蓄積
記録（撮影）するに際しては、前記絞り104を操作して
第２図（ａ）に示すように照射野絞りがかけられ、該シ
ート103の記録領域103A内の一部には照射野（画像記録
部分）103Bが形成されている。そして、前述の如く、照
射野認識回路220が先読み画像信号Spに基づいてこの放
射線照射野103Bを認識し、該照射野103Bを示す情報Stを
制御回路314に送り、この制御回路314は該照射野情報St
が示す照射野103B内についての先読み画像信号Spに基づ
いて読取ゲインａ、収録スケールファクターｂおよび画
像処理条件ｃを決定するようになっている。

以下、上記照射野認識回路220による照射野認識につい
て詳しく説明する。この照射野認識回路220はA/D変換器
211より入力される全先読み画像信号Spから、第２図
（ａ）にX₁-X₁線で示すように蓄積性蛍光体シート103の
記録領域端部から中心側に向かって延びる任意の画素列
（例えば主走査方向画素列）についての画像信号を抽出
する。こうして抽出されたサンプル画像信号が示す画像
濃度ｄの変化は、一般に第２図の（ｂ）に示すようなも
のとなる。すなわち照射野103B内は比較的高濃度で、画
像情報に応じた変化を示し、この照射野103Bのエッジ部
分よりも外側の部分、つまり照射野外部分においては照
射野103B内よりも低濃度となる。ここで、被写体からの
散乱線が上記照射野外部分にも照射され、そしてこの散
乱線量は照射野103Bから離れるにつれて漸減するので、
照射野外部分において画像濃度ｄは、図示のような変化
を示す。第３図はこの部分の濃度変化を拡大して示すも
のであり、図示されるように画像濃度ｄは記録領域端部
近傍においては比較的緩やかで直線的に変化し、照射野
103Bに近づくにつれて大略低濃度側に凸となって急激に
増大する。

第３図に示すように照射野認識回路220は、上記記録領
域端部から中央側に向かって所定数Ｎずつの画素からな
る画素グループL₁、L₂、L₃…Lnにおける濃度変化をそれ
ぞれ、公知の方法によって、例えばｙ＝ax＋ｂなる一次
方程式からなる近似式F₁、F₂、F₃…Fnで表わす。なおこ
の近似式は、実質的に直線を表わす式であれば、その他
の高次方程式が採用されてもよい。

そして照射野認識回路220は、これらの近似式F₁、F₂、F
₃…Fnが示す各直線と、サンプル画像信号が示す画像濃
度変化曲線との交点P₁、P₂、P₃…Pnを求める。なおこの
場合、上記画像濃度変化曲線は所定濃度d_T、例えは記録
領域端部の画素の濃度を基準としてそれよりも所定値δ
だけ高い濃度を超えている領域の曲線に限られる。つま
り前記散乱線を示す記録領域端部近傍の濃度変化曲線と
各直線との交点は求められず、照射野内の画像を担持す
る画像濃度変化曲線と上記直線との交点が、各直線につ
いて１つずつ求められることになる。なお上記所定値δ
の好ましい値は、実質的、経験的に求めることができ
る。

次いで照射野認識回路220は、上記の交点P₁、P₂、P₃…P
nのうち、最も記録領域端部に近い交点に対応する画素X
₀を照射野エッジ点画素と判定する。つまり、前述した
ように画像濃度ｄは照射野103Bに近づくにつれて大略低
濃度側に凸となって急激に増大するから、記録領域端部
に最も近い交点は照射野エッジ部分に存在するのであ
る。このような解析を、記録領域103Aの反対側の端部に
ついても行なうことにより、画素列X₁-X₁について照射
野エッジ点画素X₀が２つ検出できる（第２図（ａ）参
照）。

照射野認識回路220は以上述べた解析を、例えば画素列X
₁-X₁と平行な画素列X₂-X₂、および直交する画素列Y₁-
Y₁、Y₂-Y₂についても行ない（第２図（ａ）参照）、そ
の他の照射野エッジ点画素X₀、Y₀を求める。そしてこの
ようなエッジ点画素X₀、Y₀よりも外側の部分は照射野外
部分、内側の部分は照射野103Bと認識し、この認識した
照射野103Bを示す照射野情報Stを前述の通り制御回路31
4に送る。制御回路314が、該情報Stが示す照射野103B内
の先読み画像信号Spに基づいて読取ゲインａ、収録スケ
ールファクターｂおよび画像処理条件ｃを決定すれば、
それらの条件は照射野外部分の蓄積記録情報の影響を受
けず、実際に照射野103B内に記録されている放射線画像
情報に対して最適なものとなりうる。

サンプル画像信号を抽出する画素列は、第２図に示した
例、すなわち蓄積性蛍光体シート103の左右方向２列（X
₁-X₁とX₂-X₂）および上下方向２列（Y₁-Y₁とY₂-Y₂）に
限られるものではない。第２図に示したサンプル画像信
号の抽出の仕方は、例えば照射野103Bが蓄積性蛍光体シ
ート103上において四角形に絞られると定まっていて、
照射野認識回路220もこの前提に基づいて照射野を認識
するように構成されているような場合に有効である。照
射野がどのような形状に絞られるか定まっていない場合
には、サンプル画像信号の抽出を、互いに比較的密な多
数の画素列について行なうようにし、求められた多数の
照射野エッジ点画素を結んだ境界線の内側を照射野と認
識するようにすればよく、従って円その他の四角形以外
の照射野の場合や四角形照射野の向きが不明である場合
等においても適用可能である。

また、１つの記録媒体、上記実施例においては１枚のシ
ートを分割して各区分にそれぞれ撮影を行なういわゆる
分割撮影の場合であっても、例えば予め分割撮影である
という情報を入手しておくことによってその各区分毎に
本発明を適用することも可能である。

また上記実施例においては、各画素グループL₁、L₂、L₃
…Lnの領域幅をそれぞれ画素Ｎ個分ずつと一定にしてい
るが、この領域幅は各画素グループ毎に変えてもよく、
例えば画素グループのシート端部側からの順番ｉについ
ての関数としてもよい。なおこれらの領域幅の好ましい
値は、実験的、経験的に求めることができる。

さらに、第１図に示したシステムは、本読み用読取系と
先読み用読取系とを個別に有しているが、例えば特開昭
58−67242号に示されるように本読み用読取系と先読み
用読取系とを兼用し、先読みが終了したならばシート移
送手段により蓄積性蛍光体シートを読取系に戻して本読
みを行ない、先読み時には励起エネルギー調整手段によ
り、励起光エネルギーが本読み時のそれよりも小さくな
るように調整してもよく、本発明はそのようなシステム
においても採用可能である。

上記の如くして認識した照射野は、種々の目的のために
利用することができる。例えば前述した様な先読み画像
信号のうち照射野内の画像信号のみを抽出し、それに基
づいて読取条件を決定する場合に利用可能であることは
勿論、次に述べる様に先読み画像信号のうち照射野内の
画像信号のみを抽出し、それに基づいて画像処理条件を
決定する場合の他、本読み画像信号のうち照射野内の画
像信号のみを抽出し、それに基づいて画像処理条件を決
定する場合にも利用可能であり、さらにその他の目的、
例えば先読み画像信号から照射野を認識しておき、本読
みの際に、本出願人が先に出願した特開昭60−120346号
に開示されているように、その読取領域を照射野内に限
定する場合にも利用可能である。このように本読みの読
取領域を照射野内に限ることによって、蓄積性蛍光体シ
ートの照射野外に記録された散乱線によるノイズ成分は
読み取られることがなく、優れた最終画像を得ることが
できる。また、読取領域が絞られることによって、読取
時間の短縮もしくは読取密度の増大が可能となる。

もちろん、本発明における照射野の認識は、上記実施例
の如き先読み画像信号に限らず、他の画像信号、例えば
本読み画像信号に基づいて行なうことも可能である。

次に、第２の本発明に係る画像処理条件決定方法の実施
例について説明する。

本発明は、前記第１図に示した放射線画像情報記録再生
システムにおいて説明したように、先読み画像信号から
照射野を認識し、その認識した照射野内の先読み画像信
号に基づいて画像処理条件を決定する場合にも適用可能
であるが、以下に説明する実施例は、本読み画像信号か
ら照射野を認識し、その認識した照射野内の本読み画像
信号に基づいて画像処理条件の１つである階調処理条件
を決定する場合に本発明を適用したものである。

本実施例においては、まず照射野絞りをかけて撮影が行
なわれた蓄積性蛍光体シートを本読みして画像信号を得
る。

本読みして画像信号を得るとは、先読み励起光により蓄
積性蛍光体シートを走査し、その走査によって該シート
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
ることをいい、該読取りにより得られた画像信号は上記
シート上の各走査点（すなわち各画素）毎の輝尽発光光
量に対応する電気信号である。

次に、この様にして得られた画像信号から前記シート上
の記録領域端部から中央側に向かって延びる任意の画素
列に関するサンプル画像信号を抽出し、このサンプル画
像信号が示す画像濃度変化を、前記端部から中央側に向
かって順次L₁、L₂、L₃…Lnの画素グループ毎にそれぞ
れ、実質的に１次方程式からなる近似式F₁、F₂、F₃…Fn
で表わし、これらの近似式F₁、F₂、F₃…Fnが示す各直線
と、前記サンプル画像信号が示す所定濃度以上領域の画
像濃度変化曲線との交点をそれぞれP₁、P₂、P₃…Pnとし
たとき、これらの交点P₁、P₂、P₃…Pnのうち前記端部に
最も近い交点よりもシート中央側の領域を照射野と認識
する。

かかる照射野の認識方法は、前述した第１の本発明の照
射野認識方法と同じであるので、具体的な詳しい説明は
省略する。

次に、前記記録媒体から読み取った本読み画像信号のう
ち前記認識された照射野内の画像信号に基づいて階調処
理条件を決定する。この決定方法はどの様なものでも良
いが、例えば一例として以下のような方法を挙げること
ができる。

かかる方法は、照射野内の本読み画像信号（画像信号レ
ベル）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信号範囲の最大
画像信号レベルPmaxおよび最小画像信号レベルPminを求
め、このPmaxおよびPmin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再生手段における所望入力信号範
囲の最大信号レベルRmaxおよび最小信号レベルRminに対
応する様に階調処理条件を決定するものである。

この方法について第４図を参照しながら詳述すると以下
の通りである。なお、第４図中においては、光電読取手
段により輝尽発光光を光電的に読み取って求められた電
気的画像信号のヒストグラムではなく、その光電的に読
み取られる前の輝尽発光光のヒストグラムが示されてい
るが、この輝尽発光光は図中に示されている固定的かつ
直線的な読取条件に従って電気的画像信号に変換される
ので、輝尽発光光量と画像信号レベルとは固定された比
例定数の下における比例関係にあり、よってこの輝尽発
光光のヒストグラムは画像信号のヒストグラムと実質的
に同一である。従って、以下の説明においては第４図中
の輝尽発光光ヒストグラムを画像信号ヒストグラムと見
なして説明を行なう。

なお、本実施例においてヒストグラムの作成に供される
画像信号は必ずしも上記の如き直線的な読取条件に基づ
いて読取られたものに限られるものではなく、要は輝尽
発光光量と何らかの対応関係を有するものであれば良
く、例えば非線形な読取条件の下で読み取った画像信号
であっても良い。

まず、照射野内の本読み画像信号（画像信号）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信号の
範囲（輝尽発光光量の範囲）を求める。所望画像信号範
囲は、撮影部位および撮影方法によってヒストグラムの
パターンが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求める。例
え胸部撮影の場合のヒストグラムはこの第４図の様なパ
ターンになり、このうちＪは縦隔部、Ｋは心臓部、Ｌは
肺野部、Ｍは皮膚及び軟部、Ｎは被写体外であることを
知ることができるので、このヒストグラムから所望画像
信号の範囲である最大画像信号レベルPmax（最大輝尽発
光光量Smax）及び最小画像信号レベルPmin（最小輝尽発
光光量Smin）を求めることができる。例えばこの第４図
の場合において皮膚及び軟部Ｍと被写体外Ｎの情報は不
要であるとすると、所望画像信号範囲Ｊ、Ｋ、Ｌを含む
図示の如きPmaxからPminまでの範囲となる。このPmax及
びPminを求める方法としては、例えば所望画像信号範囲
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、放射線画像情報記録再生システムにおいては、通
常前述の如く光電読取手段により輝尽発光光から電気的
画像信号を得、この信号に対して画像処理手段により種
々の信号処理、特に階調処理を施し、この信号を画像再
生手段により写真感光材料等に可視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〜Dmi
n）は予め定められており、かつ前記画像再生手段にお
ける再生条件（再生手段への入力と該手段からの出力と
の関係を定める条件）も所定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
像再生手段への入力信号レベル範囲（Rmax〜Rmin）は、
この画像再生条件に従って一義的に定まる。

そこで、上記の如くして求めたPmax及びPminが、上記の
如くして決定されたRmax及びRminに対するように前記階
調処理条件を決定する。

階調処理は画像処理手段（階調処理手段）に入力される
各画像信号を一定の条件に従ってそのレベルを変換した
上で出力せしめる処理であり、その一定の条件が階調処
理条件と称され、通常は非線形な階調曲線によって表わ
される。

かかる階調処理は、頭部，胸部等の撮影部位や単純，造
影等の撮影方法等の撮影条件に応じて診断目的に適した
好ましい可視出力画像を得ることを目的とするものであ
り、従って、一般的には、各撮影条件に対して最も好ま
しいパターンを有する非線形な階調処理条件の基本形を
予め定めておき、各画像の階調処理の際にはその画像の
撮影条件に応じて適切な階調処理条件の基本形を選出
し、その基本形を用いて階調処理を行なうのが好まし
い。

本実施例においても、この様にして画像の撮影条件に応
じて予め定められている階調処理条件の基本形の中から
適切なものを選出し、それを照射野内画像信号に基づい
て修正して、つまりその基本形を、第４図の第２象現に
示されている様に、上下方向にシフトさせたり、所定の
中心点Ｏを中心として回転させたりしてPmax,Pmin等がR
max,Rminに対応するように位置決めして使用すべき階調
処理条件が決定される。

なお、階調処理条件としては前述の如き撮影条件によっ
て定められる非線形のものに限らず直線的なものが使用
される場合も考えられ、その場合は予め決められた１つ
の直線を上記の場合と同様に回転もしくはシフトさせて
Pmax,Pmin等がRmax,Rminに対応するように位置決めする
ことにより使用すべき階調処理条件が決定される。この
方法による階調処理条件の決定は、前者の如く撮影部位
や撮影方法には基づかないで、照射野内の画像信号にの
み基づいて行なうものである。

上記の様に、画像信号の階調処理を個々の撮影画像（画
像信号）に応じて設定された階調処理条件に従って行な
うようにすれば、例えば個々の画像の撮影において被写
体矢撮影部位あるいは放射線照射量等が変動し、それに
よって各撮影済シートに蓄積記録された放射線エネルギ
レベル範囲が変動しても、該変動に拘らずいずれの可視
出力画像においても、常に必要な被写体画像情報が観察
読影に好適な適性濃度範囲に表示されるようにすること
ができるので好都合である。

また、その場合本発明によれば散乱線情報ノイズを含ま
ない画像信号をベースにして決定できるので、画像信号
ヒストグラムから所望画像信号範囲をより正確に求める
ことができ、その結果上記必要な被写体画像情報が適正
濃度範囲に表示されるという効果がより顕著に奏され
る。

この様な階調処理条件の決定方法は、特に上述の如き個
々の撮影における記録された放射線エネルギレベル範囲
の変動を考慮することなく決定された読取条件に基づい
て読み取られた画像信号を処理する場合に利用すれば有
益である。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１および第２の本発明の一実施例を採用する
放射線画像情報記録再生システムの概略図、 第２図は上記システムにおける蓄積性蛍光体シート上の
放射線照射野絞り状態と、該シートの一画素列の画像濃
度変化の例を示す説明図、 第３図は第１および第２の本発明において、照射野を認
識する方法を説明する説明図、 第４図は第２の本発明において階調処理条件を決定する
方法の一例を説明する説明図である。 30…先読み用読取部、40…本読み用読取部 50…画像再生部、100…放射線源 101…被写体、102…放射線線 103…蓄積性蛍光体シート（記録媒体） 104…絞り、201…先読み用レーザ光源 202…先読み用レーザ光 204…先読み用光偏向器 208…先読み用光検出器 210…先読み用シート移送手段 220…照射野認識回路 301…本読み用レーザ光源 302…本読み用レーザ光 305…本読み用光偏向器 310…本読み用光検出器、311…増幅器 312…A/D変換器、314…制御回路 320…本読み用シート移送手段 ａ…読取ゲイン ｂ…収録スケールファクター ｃ…画像処理条件 Sp…先読み画像信号、So…本読み画像信号 St…照射野情報

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録媒体上に照射野絞りをかけて放射線画
   像情報が記録されている場合の前記照射野を認識する方
   法であって、 前記記録媒体から読み取った画像信号から、前記記録媒
   体の記録領域端部から中央側に向かって延びる任意の画
   素列に関するサンプル画像信号を抽出し、 このサンプル画像信号が示す画像濃度変化を、前記端部
   から中央側に向かって順次L₁、L₂、L₃…Lnの画素グルー
   プ毎にそれぞれ、実質的に１次方程式からなる近似式
   F₁、F₂、F₃…Fnで表わし、 これらの近似式F₁、F₂、F₃…Fnが示す各直線と、前記サ
   ンプル画像信号が示す所定濃度以上領域の画像濃度変化
   曲線との交点をそれぞれP₁、P₂、P₃…Pnとしたとき、こ
   れらの交点P₁、P₂、P₃…Pnのうち前記端部に最も近い交
   点よりもシート中央側の領域を照射野と認識することを
   特徴とする照射野認識方法。
2. 【請求項２】照射野絞りをかけて放射線画像情報が記録
   されている記録媒体から読み取った画像信号を処理する
   際の画像処理条件を決定する方法であって、 前記記録媒体から読み取った画像信号から、前記記録媒
   体の記録領域端部から中央側に向かって延びる任意の画
   素列に関するサンプル画像信号を抽出し、このサンプル
   画像信号が示す画像濃度変化を、前記端部から中央側に
   向かって順次L₁、L₂、L₃…Lnの画素グループ毎にそれぞ
   れ、実質的に１次方程式からなる近似式F₁、F₂、F₃…Fn
   で表わし、これらの近似式F₁、F₂、F₃…Fnが示す各直線
   と、前記サンプル画像信号が示す所定濃度以上領域の画
   像濃度変化曲線との交点をそれぞれP₁、P₂、P₃…Pnとし
   たとき、これらの交点P₁、P₂、P₃…Pnのうち前記端部に
   最も近い交点よりもシート中央側の領域を照射野と認識
   し、前記記録媒体から読み取った画像信号のうち前記認
   識された照射野内の画像信号に基づいて前記画像処理条
   件を決定することを特徴とする画像処理条件決定方法。