JPH0870449A - 画像撮影表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】実際に撮影したフレーム数に関係なく表示フレ
ーム数を設定可能にすることにより、撮影・表示効率を
著しく上昇させることができる。 【構成】メインコントローラ３の制御に応じて、被写体
に関するフレーム画像データを所定の撮影間隔に応じて
順次収集するＸ線菅５、Ｘ線絞り６、Ｘ線コントローラ
７、Ｉ．Ｉ．８、ＴＶカメラ９と、撮影間隔より狭い表
示間隔を設定可能な入力器４と、設定された表示間隔に
対応するように、ＴＶカメラ９から出力されたフレーム
画像データに基づいてフレーム間画像を作成するメイン
コントローラ３、Ａ／Ｄ変換器１０、画像記憶部１１、
演算処理部１５、ＬＵＴ１６と、フレーム画像及びフレ
ーム間画像を結合し、表示間隔に基づいて順次表示する
メインコントローラ３、演算処理部１５、画像記憶部１
１、Ｄ／Ａ変換器１２、ＴＶモニタ１３とを備えてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＴＶカメラ等により被
写体に関するフレーム画像を撮影、表示する画像撮影表
示装置に係り、特に、撮影したフレーム数に関係なく表
示するフレーム数を設定できる画像撮影表示装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来動画を含む画像を撮影、表示する装
置として画像撮影表示装置がある。この画像撮影表示装
置は撮像素子を有するＴＶカメラを備え、連続した光を
被写体に当て、反射光や透過光をＴＶカメラの撮像素子
で捕らえて表示するものである。また、この画像撮影表
示装置では、動画の１コマを止めて観察分析する場合、
連続光を与えていると撮像素子の１フレーム時間内に被
写体が動いたことによるブレが生じるため、１フレーム
毎の画像がブレないように被写体に当てる光をパルス状
に与えて撮影するか、あるいは撮像素子に入射する光を
パルス状に遮断する動画撮影方式も最近使用されてい
る。

【０００３】このような画像撮影表示装置が組み込まれ
た医療用システムとしてディジタルＸ線システムがあ
る。この画像撮影表示装置は、被写体を照射する光とし
てＸ線を用い、被写体を透過したＸ線を光学像に変換し
てからＴＶカメラの撮像素子で撮像することにより、画
像の撮影を行なっている。

【０００４】現状、このディジタルＸ線システムで被写
体の動画像をリアルタイム観察する場合には、被写体に
パルス状のＸ線を照射しながら例えば３０フレーム毎秒
や６０フレーム毎秒のＴＶフレームレートで撮影する。
そして、撮影時のＴＶフレームレートと同じフレームレ
ートで表示している。

【０００５】例えば、図７及び図８に示すように、撮影
間隔（フレームレート）が３０フレーム毎秒（フレーム
間の時間：33ms）の場合は表示間隔が３０フレーム毎
秒、また撮影間隔が１５フレーム毎秒（フレーム間の時
間：66ms）の場合は表示間隔が１５フレーム毎秒となっ
ている。

【０００６】また、撮影間隔よりも速く表示しなければ
ならない場合は、図９及び図１０に示すように、前に撮
影されたフレームと同一のフレームを続けて表示するこ
とで、対応していた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
画像撮影表示装置では、撮影のフレーム数と表示のフレ
ーム数は同じである場合が一般的で、撮影のフレーム数
より表示のフレーム数を多くする場合でも、一度撮影し
たフレームを繰り返し表示することで対応していた。

【０００８】このため、比較的ゆっくりした動きの被写
体を撮影する際、その動きに合わせたフレームレート
（とびとびのフレームレート）で撮影すると、表示画像
は不自然な動きになってしまい、視認性の悪化を招い
た。

【０００９】例えば、上述したディジタルＸ線診断装置
では、診断部位によっては被写体の動きがゆっくりして
いて１５あるいは７フレーム毎秒のフレームレートでも
十分に動きを観察できる場合があるが、現状技術では上
述したように表示も同様のレートになり、不連続な画像
表示になってしまった。これは臨床上読影ミスを引き起
こしてしまう原因となるため、結局なめらかに動きが追
える３０フレーム毎秒で撮影しているのが現状であっ
た。

【００１０】しかしながら、被写体の動きにより撮影フ
レームレートを減らすことができるにもかかわらず、被
写体の動きよりも速い（つまり、被写体の動きに合わな
い）フレームレートで撮影することは、撮影技師の疲労
を増大させ、撮影効率を低下させていた。また、この画
像撮影表示装置を医療用に用いた場合は、医師や検査技
師等の疲労が増加され、診断効率を不当に低下させてし
まっていた。

【００１１】特に、上述したディジタルＸ線診断装置等
の被写体を照射する光としてＸ線を用いた画像撮影表示
装置では、被写体の動きよりも速いフレームレートで撮
影することはＸ線曝射時間の不当な増大につながってし
まい、安全性の面からも問題であった。

【００１２】本発明は上述した事情に鑑みてなされたも
ので、実際に撮影したフレーム画像をその撮影フレーム
数よりも多いフレーム数で表示することにより、撮影・
表示効率を著しく向上させることができる画像撮影表示
装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を解決するた
め、請求項１記載の画像撮影表示装置では、被写体に関
するフレーム画像データを所定の撮影間隔に応じて順次
取得する取得手段と、前記撮影間隔よりも狭い表示間隔
を設定可能な表示間隔設定手段と、この表示間隔設定手
段により設定された表示間隔に対応するように、前記取
得手段により取得されたフレーム画像データに基づいて
前記撮影間隔に挿入されるフレーム間画像データを作成
するフレーム間画像データ作成手段と、前記取得手段に
より取得されたフレーム画像データ及び前記フレーム間
画像作成手段により作成されたフレーム間画像データを
結合し、この結合されたフレーム画像データを前記表示
間隔に応じて順次表示する表示手段とを備えている。

【００１４】特に、請求項２記載の画像撮影表示装置で
は、前記フレーム間画像データ作成手段は、前記取得手
段により取得されたフレーム間画像データ群の内必要数
のフレーム画像データを用いて補間処理を行なうことに
より前記フレーム間画像データを作成する補間演算処理
手段を備えている。

【００１５】また、特に、請求項３に記載した画像撮影
表示装置では、前記補間演算処理手段は、前記フレーム
画像データの内必要数のフレーム画像における各ピクセ
ルの画素値及びシンク関数を用いてコンボリューション
演算処理を行なうことによりフレーム間画像データを作
成する手段である。

【００１６】さらに、請求項４に記載した画像撮影表示
では、前記取得手段は、前記撮影間隔に応じて前記被写
体にＸ線を曝射し、前記被写体を透過したＸ線に基づい
てフレーム画像を取得するＸ線画像取得手段である。

【００１７】

【作用】本発明によれば、取得手段により所定の撮影間
隔（撮影フレームレート；例えば１５フレーム毎秒）に
応じて順次被写体のフレーム画像データが順次取得され
ている。一方、表示間隔設定手段により、撮影間隔より
も狭い表示間隔（表示フレームレート；例えば３０フレ
ーム毎秒）が設定されている。

【００１８】このとき、設定された表示フレームレート
（３０フレーム毎秒のレート）に応じて、フレーム間画
像作成手段により、取得手段により取得されたフレーム
画像に基づいて撮影間隔（例えば、撮影間隔の１／２の
位置）に挿入される新たなフレーム画像データが作成さ
れる（以下、この新たに作成されたフレーム画像データ
をフレーム間画像データという）。

【００１９】このフレーム画像間作成手段では、例え
ば、取得手段により順次撮影されたフレーム画像データ
群の内必要な数のフレーム画像データにおける各ピクセ
ルの画素値及びシンク関数を用いてコンボリューション
演算処理を行なう補間処理により、フレーム間画像デー
タが作成されるようになっている。

【００２０】そして、表示手段により、取得手段により
取得されたフレーム画像と新たに作成されたフレーム間
画像とが結合されるとともに、この結合されたフレーム
画像は、設定された表示フレームレート（３０フレーム
毎秒のレート）に基づいて順次表示される。つまり、図
１１に示すように、撮影間隔（１５フレーム毎秒）より
も狭い表示間隔（例えば３０フレーム毎秒）によりフレ
ーム画像を表示することができる。

【００２１】ここで、シンク補間処理により、例えば、
１５フレーム毎秒（撮影周期Ｔ）で撮影した画像ｐ1 〜
ｐ17からフレーム間画像ｐn を作成する方法を説明す
る。

【００２２】ｐ1 ，ｐ2 ，ｐ3 ，・・・はそれぞれの時
間間隔毎のフレーム画像である（図１２参照）。画像は
空間的にサンプリングされたディジタル画像（数値）で
あり、画素（ピクセル）より構成されているとする（図
１３に示すピクセルａ1 〜ｄ1 , ａ2 〜ｄ2 ）。ＴＶモ
ニタのある記憶領域に対応するピクセルａ1t｛ピクセル
ａ1 （フレーム画像ｐ1 ）〜ピクセルａ17（フレーム画
像ｐ17）｝に注目し、時間的な濃度変化を追尾すると図
１４のように変化しており、この濃度変化の周波数成分
と撮像周期（周波数）の間にサンプリング定理が成立す
る。

【００２３】サンプリング定理によれば、ａ1tピクセル
の画素値（濃度値）の時間的変化をナイキスト周波数以
上（２ｖ_max 以上）、すなわち１／２ｖ_max ≧Ｔの周期
でサンプリングしておけば、情報は保存されるわけであ
る。

【００２４】図１５に示すように、ａ1tの濃度変化の関
数ｆ（ｔ）をフーリエ変換した関数をＦ（ｓ）、サンプ
リング関数ｇ（ｔ）をフーリエ変換した関数をＧ（ｓ）
とすると、

【数１】Ｆ（ｓ）＊Ｇ（ｓ）＝Ｈ（ｓ） ……（１） となる。ただし、＊はコンボリューション演算を表す。

【００２５】この関数Ｈ（ｓ）に遮断周波数ｖ_max の理
想低域フィルタＡ（ｓ）をかけると

【数２】Ｈ（ｓ）×Ａ（ｓ）＝ｆ（ｔ） ……（２） となる。

【００２６】この式（１）〜（２）を実時間上で考える
と、次のようになる。すなわち、

【数３】 ｛ｆ(t) ×ｇ(t) ｝＊Ａ(t) ＝ｆ(t) ……（３） ただし、Ａ（ｔ）は、シンク関数である。

【００２７】（３）式は、濃度値の関数を周期Ｔでサン
プリングした値｛ｆ（ｔ）×ｇ（ｔ）｝にシンク関数Ａ
（ｔ）をコンボリューションすることにより、任意の時
間のａ1 ピクセルの値が復元できることを意味してい
る。したがって、撮影されたフレーム画像データを構成
する各ピクセルの画素値（濃度値）にシンク関数をコン
ボリューションすることにより、フレーム間画像データ
を構成する各ピクセルの画素値が復元できることにな
る。

【００２８】

【実施例】以下、本発明に係る画像撮影表示装置の一実
施例として、光源にＸ線を用いた医療用のディジタルＸ
線診断装置について添付図面を参照して説明する。

【００２９】図１に示すディジタルＸ線診断装置は、患
者Ｈに対しＸ線の曝射を行なうＸ線曝射部１と、この曝
射により患者Ｈを透過したＸ線から画像信号を得るとと
もに、その画像信号を表示する画像撮影表示部２と、Ｘ
線制御部１及び画像撮影表示部２を制御するメインコン
トローラ３とを備えている。また、このメインコントロ
ーラ３には、この診断装置における表示モード（通常表
示モード、補間処理表示モード等）、撮影サンプリング
間隔等の撮影条件、表示間隔等の表示条件等を入力可能
な入力器４が後述するデータ・制御バスを介して接続さ
れている。なお、入力器４から入力される撮影サンプリ
ング間隔とは、１秒あたり何フレームの画像を撮影する
かを表すＴＶフレームレートのことであり、例えばｘフ
レーム毎秒と設定することができ、また、表示間隔と
は、１秒あたり何フレームの画像を表示するかを表すＴ
Ｖフレームレートのことであり、例えばｙフレーム毎秒
と設定することができるようになっている。また、この
撮影サンプリング間隔（以下、撮影間隔という）により
定められる撮影されるフレーム画像の間隔をＴとする。

【００３０】Ｘ線曝射部１は、Ｘ線を発生するＸ線管５
と、発生されたＸ線を絞って不要部位への爆射を防ぐＸ
線絞り６と、メインコントローラ３からの制御に基づい
てＸ線菅５から発生されるＸ線量やＸ線曝射タイミング
等を制御するとともに、Ｘ線絞り６における絞り量を制
御するＸ線コントローラ７とを備えている。

【００３１】画像撮影表示部２は、患者Ｈを透過したＸ
線を光学像に変換するイメージインテンシファイヤ（以
下、Ｉ．Ｉ．という）８と、変換された光学像を撮像素
子群からなる受光面で撮像するＴＶカメラ９とを備えて
いる。

【００３２】ＴＶカメラ９の撮像素子群に受光された光
学像は、メインコントローラ３からの制御に基づく撮像
素子群の走査により、入力器４から送られた撮影間隔で
フレーム画像信号として読み出されるようになってい
る。

【００３３】ＴＶカメラ９の出力側には、Ａ／Ｄ変換器
１０、画像記憶部１１が備えられている。また、画像記
憶部１１の出力は分岐されている。その一方の出力は、
通常表示モードにおけるリアルタイム画像、及び補間処
理表示モードにおける設定された表示フレームレートの
画像を表示する系であり、Ｄ／Ａ変換器１２（Ｄ／Ａ）
を介してＴＶモニタ１３に接続されている。また、他方
の出力は、必要に応じて補間処理表示モードにおけるリ
アルタイム画像を表示する系であり、第２のＤ／Ａ変換
器１２ａを介して第２のＴＶモニタ１３ａに接続されて
いる。また、画像記憶部１１のもう一つの出力は、フレ
ームメモリに記憶されたフレーム画像を保存する系であ
り、磁気ディスク装置等の画像保持装置１４と相互に接
続されている。

【００３４】さらに、画像記憶部１４のもう一つの出力
は、上述した補間処理表示モードにおける補間画像を作
成する系であり、演算処理部１５に接続されている。

【００３５】また、画像撮影表示部２は、ＬＵＴ１６を
備えている。このＬＵＴ１６の出力は、演算処理部１５
に接続されている。

【００３６】Ａ／Ｄ変換器１０は、ＴＶカメラ９から読
み出されたフレーム画像信号をディジタル画像信号に変
換した後画像記憶部１１に送るようになっている。

【００３７】画像記憶部１１は、ＴＶモニタ１３の表示
領域に対応した記憶領域を有するフレームメモリを少な
くとも演算処理部１５による演算処理に必要な枚数分備
え、Ａ／Ｄ変換器１０から送られたフレームディジタル
画像信号を各フレーム毎にフレームメモリに記憶するよ
うになっている。このフレームメモリに記憶されたフレ
ーム画像データは、通常表示モードの場合、メインコン
トローラ３からの制御に基づき、撮影間隔と同一のＴＶ
フレームレート（ｘフレーム毎秒のＴＶフレームレー
ト）で順次Ｄ／Ａ変換器１２に読み出されるようになっ
ている。

【００３８】Ｄ／Ａ変換器１２は、順次読み出されたフ
レームディジタル画像信号をアナログ画像信号に変換し
てＴＶモニタ１３に送る機能を有している。この結果、
ＴＶモニタ１３には、毎秒ｘフレームの画像が表示され
るようになっている。

【００３９】一方、演算処理部１５はローカルの中央処
理装置（ＣＰＵ）等を備え、メインコントローラ３から
の制御に基づき、入力器４により設定された撮影間隔及
び表示間隔のデータ、ＬＵＴ１６から送られたデータ、
及び画像表示部 に記憶された複数枚のフレーム画像に
おける各画素値（濃度値）を読み出して後述する図２に
示すコンボリューション処理等を行ない、新たなフレー
ム画像（補間画像）を作成してフレームメモリに記憶す
る。そして、このフレームメモリに新たに記憶されたフ
レーム画像データを含むフレーム画像データは、補間処
理モードの場合メインコントローラ３からの制御に基づ
き、入力器４により設定された表示フレームレート（ｙ
フレーム毎秒のＴＶフレームレート）で順次Ｄ／Ａ変換
器１２に読み出されるようになっている。したがって、
補間処理モードの場合、ＴＶモニタ１３には、毎秒ｙフ
レームの画像が表示されるようになっている。

【００４０】ＬＵＴ１６には、シンク関数「Ｓ（ｔ）＝
１／Ｔ×sin （πｔ／Ｔ）／（πｔ／Ｔ）」を用いた関
数データ「Ｖ＝Ｓ（ｔ）×Ｔ」の値をデータテーブルと
して保持し、入力されるｔの値に応じたＶを出力するよ
うになっている。

【００４１】メインコントローラ３は中央情報処理装置
（ＣＰＵ）を備え、上記Ｘ線コントローラ７、Ｉ．Ｉ．
８、ＴＶカメラ９、Ａ／Ｄ変換器１０、画像記憶部１
１、Ｄ／Ａ変換器１２、ＴＶモニタ１３、Ｄ／Ａ変換器
１２ａ、ＴＶモニタ１３ａ、画像保持装置１４、演算処
理部１５、及びＬＵＴ１６（総称してデバイス群とい
う）とそれぞれデータ・制御バスＢにより接続されてい
る。そして、このメインコントローラ３はそのデータ・
制御バスＢを介して上記デバイス群に制御信号や必要な
データ等を送ることにより、上述した各デバイスの制御
を行なうようになっている。

【００４２】次に演算処理部１５で行なわれる処理を中
心に全体動作について説明する。

【００４３】このディジタルＸ線診断装置において、例
えば胃部粘膜について診断を行なうにあたり、オペレー
タは入力器４から補間処理表示モードを指定するととも
に、撮影間隔として１５フレーム枚秒のＴＶフレームレ
ート（以下、撮影フレームレート（撮影レート）とい
う）と、表示間隔として３０フレーム毎秒のＴＶフレー
ムレート（以下、表示フレームレート（表示レート）と
いう）を入力する。この入力データは、メインコントロ
ーラ３の内部メモリに記憶される。そして、この入力さ
れた撮影レートに基づいてメインコントローラ３からの
制御信号がＸ線コントローラ７に送られ、撮影レートに
対応したタイミングでＸ線菅５から例えばパルス状のＸ
線が順次患者Ｈに曝射される。

【００４４】患者Ｈに曝射され、患者Ｈを透過したＸ線
は、Ｉ．Ｉ．８を介して光学像に変換された後ＴＶカメ
ラ９に入力する。ＴＶカメラ９では、メインコントロー
ラ３からの制御に基づいて上記撮影レート（１５フレー
ム毎秒）の走査タイミングで撮像素子が走査される。こ
の結果、光学像はフレーム画像信号として読み出され
る。このフレーム画像信号は、Ａ／Ｄ変換器１０を介し
てディジタルフレーム画像信号に変換された後、画像記
憶部１１のフレームメモリに記憶される。

【００４５】このようにして１５フレーム毎秒の撮影レ
ートにより画像記憶部１１のフレームメモリに順次フレ
ーム画像信号が記憶される。

【００４６】メインコントローラ３は、補間処理に十分
必要な所要枚数のフレーム画像信号（フレーム画像デー
タｐ1 , ｐ2 , ・・・）が画像記憶部１１のフレームメ
モリに記憶されると、演算処理部１５に演算処理実行指
令を送る。この指令に応じて演算処理部１５は、図２に
示す処理を行なう。

【００４７】すなわち、演算処理部１５は、メインコン
トローラ３から撮影レート（１５フレーム枚秒）及び表
示レート（３０フレーム毎秒）を表すデータを読み込み
（ステップ１０１）、続いてこの撮影レート及び表示レ
ートのデータからフレーム間隔におけるフレーム間画像
作成位置を設定する。この場合、撮影レート（１５フレ
ーム枚秒）／表示レート（３０フレーム毎秒）、つまり
フレーム画像撮影間隔Ｔの１／２の時間位置をそれぞれ
フレーム間画像作成位置として設定する（ステップ１０
２）。

【００４８】そして、演算処理部１５は、このフレーム
間画像作成位置（撮影間隔の丁度中間点）での補間画像
を作成する処理をステップ１０３〜ステップ１０４で行
なう。

【００４９】今、順次撮影されたフレーム画像データの
あるピクセルａ1 の濃度値の離散値データを時間軸上に
表すと図３に示すようになる（なお、濃度値の時間的変
化の周波数をｆとしたとき、Ｔは、「Ｔ≦１／２ｆ」を
満足しているとする。

【００５０】このとき、ある時間位置ｔ_c （フレーム画
像撮影間隔の丁度中間点の一つ）での離散値データｆ
（ｔ_c ）は、ｔ_c ＝０とした際のその前後の離散値デー
タに基づく関数（離散値関数）ｆｄ（ｔ）を用いて

【数４】 ｆ（ｔ_c ）＝ｆｄ（ｔ）＊Ｓ（ｔ） ……（４） として復元できる。

【００５１】本実施例の場合、運用上の誤差を許して前
後５点の離散値データを用いて演算をしたとすると、演
算処理部１５は、ｔとして「ｔ＝±Ｔ／２、±３Ｔ／
２、±５Ｔ／２、±７Ｔ／２、±９Ｔ／２」をＬＵＴ１
６に送る（ステップ１０３）。ＬＵＴ１６は、演算処理
部１５から送られた各ｔの値に基づいて「Ｔ×Ｓ
（ｔ）」を演算制御部１５に出力する（図４参照）。

【００５２】演算処理部１５は、ＬＵＴ１６から送られ
た「Ｖ＝Ｔ×Ｓ（ｔ）」と「各ｔ＝±Ｔ／２、±３Ｔ／
２、±５Ｔ／２、±７Ｔ／２、±９Ｔ／２」における離
散値データとをコンボリューション処理する。

【００５３】すなわち、

【数５】 の演算処理が行なわれる。なお、この（５）式は、「Ｓ
（ｔ）×Ｔ＝sin （πｔ／Ｔ）／（πｔ／Ｔ）」である
ため、

【数６】 と表すことができる。つまり、ＬＵＴ１６の出力値とｆ
ｄ（ｔ）の値とのコンボリューション処理によりｆ（ｔ
_c ）の値が作成されることになる（ステップ１０４）。

【００５４】本実施例において、前後３点でのサンプリ
ング関数：ｆｄ（ｔ）｛ｔ＝±Ｔ／２、±３Ｔ／２、±
５Ｔ／２｝の値を図３における離散値データの時間軸か
らの長さと仮定（Ｔ＝１とする）し、上述した計算を行
なってｆ（ｔ_c ）の離散値データ（時間軸からの長さ）
を仮想的に求めると、図３の△に示すようになる。

【００５５】図３に示すように、この補間処理により得
られた値は、ａ1 ピクセルの離散値データ群から考える
と、適切な値であると推測できる。

【００５６】このようにして、すべてのサンプリング間
隔の丁度中間点における離散値データを新たに作成する
ことができる。さらに、この処理をすべてのピクセルに
おいて並列的に行なう、つまり、撮影されたフレーム画
像（サンプリング画像）そのものに対しシンク関数をコ
ンボリューション演算処理することにより、フレーム間
画像作成位置におけるフレーム間画像データを作成する
ことができる。なお、より誤差やアーチファクトを生じ
無いようにフレーム間画像を作成するためには、画像を
構成する全ピクセルの濃度変化におけるナイキスト周波
数を推定し、その最大周波数により撮影フレーム数（撮
影レート）を設定する必要がある。ただし、誤差を認め
る場合はこの限りでない。

【００５７】一方、演算処理部１５は、作成されたフレ
ーム間画像データを、画像記憶部１１のフレームメモリ
上でフレーム画像データ（ｐ1 , ｐ2 , ・・・）の間の
フレーム画像データ（ｐ1.5,ｐ2.5,・・・）として記憶
する処理を行ない（ステップ１０５）、処理を終了す
る。つまり、このフレームメモリ上において、取得され
たフレーム画像データ及び作成されたフレーム画像デー
タは結合され、一連の画像データ（ｐ1 , ｐ1.5 , ｐ2
, ｐ2.5 , ・・・）として記憶されていることにな
る。

【００５８】この後メインコントローラ３は、画像記憶
部１１に補間処理表示モードに応じた表示指令（３０フ
レーム毎秒の表示レート）を送る。画像記憶部１１で
は、この指令に応じてフレーム画像及びフレーム間画像
（ｐ1 , ｐ1.5 , ｐ2 , ｐ2.5, ・・・）が順番にＤ／
Ａ変換器１２を介してＴＶモニタ１３に読み出され、表
示される。

【００５９】なお、本実施例のメインコントローラ３、
Ｘ線菅５、Ｘ線絞り６、Ｘ線コントローラ７、Ｉ．Ｉ．
８、ＴＶカメラ９が請求項１記載の取得手段、及び請求
項４記載のＸ線画像取得手段を形成し、入力器４が請求
項１記載の表示間隔設定手段を形成している。また、メ
インコントローラ３、Ａ／Ｄ変換器１０、画像記憶部１
１、演算処理部１５のステップ１０１〜ステップ１０４
の処理、、ＬＵＴ１６が請求項１記載のフレーム間画像
作成手段及び請求項２乃至３記載の補間演算処理手段を
形成し、メインコントローラ３、演算処理部１５のステ
ップ１０５の処理、画像記憶部１１、Ｄ／Ａ変換器１
２、ＴＶモニタ１３が請求項１記載の表示手段を形成す
る。

【００６０】一方、本実施例において、撮影レートを１
０フレーム枚秒と設定し、表示レートを３０フレーム毎
秒と設定した場合は、フレーム画像撮影間隔Ｔの３等分
した時間位置がそれぞれフレーム間画像作成位置とな
る。したがって、上述した処理におけるある時間位置ｔ
_x （フレーム画像撮影間隔Ｔの３分の１の点の一つ）で
の画像作成では、ｔ_x ＝０とした際のその前後５点の離
散値データを用いて演算をする場合、「ｔ＝−１４Ｔ／
３，−１１／３，−８Ｔ／３，−５Ｔ／３，−２Ｔ／
３，Ｔ／３，４Ｔ／３，７Ｔ／３，１０Ｔ／３，１３Ｔ
／３」をＬＵＴ１６に入力すればよい。つまり、ＬＵＴ
１６は、図５に示すように、送られたｔの値に対応した
出力値「Ｖ＝Ｔ×Ｓ（ｔ）」を演算制御部１５に出力す
ることになる。

【００６１】したがって、ＬＵＴ１６から送られた「Ｖ
＝Ｔ×Ｓ（ｔ）」に基づくＳ（ｔ）と「各ｔ＝−１４Ｔ
／３，−１１／３，−８Ｔ／３，−５Ｔ／３，−２Ｔ／
３，Ｔ／３，４Ｔ／３，７Ｔ／３，１０Ｔ／３，１３Ｔ
／３」における離散値データとをコンボリューション処
理することにより、フレーム画像撮影間隔Ｔの３分の１
の点における離散値データを作成することができ、フレ
ーム画像撮影間隔Ｔを３等分したフレーム間画像作成位
置におけるフレーム間画像データを作成することができ
る。

【００６２】以上述べたように本実施例のディジタルＸ
線診断装置によれば、被検体の動きに伴う各ピクセルの
濃度変化のナイキスト周波数を調べて被検体の動きに応
じた撮影レート（例えば１０フレーム毎秒や１５フレー
ム毎秒等）を設定することができ、さらに、表示レート
は、通常の表示レート（３０フレーム毎秒）や人に視覚
にフリッカが生じない表示レート（６０フレーム毎秒）
等撮影レートと関係無く設定することができる。

【００６３】この場合、従来の３０フレーム毎秒の撮影
レートで撮影されていた場合と比べると、被検体のＸ線
被曝量を減少（上述した撮影レート１０フレーム毎秒；
表示レート６０フレーム毎秒の場合、少なくとも１／３
程度）させることができる。また、このとき、検査中の
全Ｘ線曝射量を同一にすることが許されれば、１フレー
ム当たりのＸ線線量を３倍に増加させることができ、重
大な病変が予測される場合の検査において、非常に微細
な分解能で画像を診断に供することができることにな
る。これは、癌のような重疾くな病変の初期診断を行な
う場合にとっては、非常に大きく貢献することが期待で
きる。

【００６４】また、撮影フレーム数によらず常にフリッ
カの生じないフレーム数で表示することができるため、
画像を読影する医師等の眼性疲労を軽減でき、病変見落
とし（現状、拝顔診断では少なく見積もっても３０％程
度はあるといわれている）を減少させることに大きく貢
献することができる。

【００６５】なお、図６に示すように、Ｄ／Ａ変換器１
２の前にＴＶモニタ１３の表示領域に対応した記憶領域
を有する表示メモリ（フレームメモリ）１７を挿入した
構成にしておくと、表示画像を静止させておくことがで
きる。

【００６６】また、本実施例においては、撮影したメモ
リに記憶しておいたフレーム画像に対して適応したが、
本発明はこれに限定されるものではなく、誤差を大きく
許すことを前提に、画像を撮影しながら表示する応用も
可能である。すなわち、撮影中のある時点（時間＝０と
する）に立って過去のサンプリングピクセル（つまり、
図３で考えればｔが−方向の濃度値）だけにシンク関数
をなめらかにコンボリューション演算し、画像を時事刻
々表示することでなめらかな動画像表示を実現すること
もできる。

【００６７】さらにまた、本実施例では、入力された値
に応じてシンク関数に基づく演算結果を出力するＬＵＴ
１６を備えたが、本発明はこれに限定されるものではな
く、例えば、シンク関数を発生するシンク関数発生器を
備えておき、このシンク関数発生器から演算処理部１５
にシンク関数を送ることにより、ＬＵＴ１６で処理され
た演算を演算処理部１５で行なうように構成してもよ
い。また、演算処理部１５で行なわれる処理をＣＰＵを
用いてソフト的に示したが、ハードロジック回路により
上述した図２に示すフローチャートと同等の処理を行な
うように構成してもよい。

【００６８】さらに、シンク関数の係数（１／Ｔ）を予
め１と設定しておき、画像の明るさやコントラストに応
じて調整してもよい。この場合の構成として、ＬＵＴ１
６に図示しない係数乗算器を接続しておき、この係数乗
算器を利用してシンク関数Ｓ（ｔ）の係数（１／Ｔ）を
様々に変化させることにより、画像のコントラストや明
るさの調整を行なうことができる。

【００６９】ところで、本発明は画像撮影表示装置とし
て医用のディジタルＸ線表示装置に基づいて説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、
Ｘ線ＣＴ装置においても適用可能である。この場合、Ｃ
Ｔ装置により所要のタイミングで撮影（収集）されたＣ
Ｔ画像を表示する際に、表示レートを任意に設定するこ
とができる。

【００７０】また、本発明は医用分野に限らず、ＴＶカ
メラ等を用いて被写体のフレーム画像を撮影し、表示す
る画像撮影表示装置を適用した装置であれば、どの分野
の装置であっても該当する。

【００７１】さらに、本発明は動画像のデータ圧縮方式
でもある。すなわち、比較的ゆっくりと動いている対象
を例えば３０フレーム／秒で撮影・記録したとする。こ
の一連の画像を例えば、このままのデータ量でネットワ
ーク移送あるいはデータベース保管を行う場合、画像デ
ータが冗長すぎて無駄な転送時間あるいは保管スペース
を要す。そこで、３０フレーム／秒で撮影した画像を例
えば１５フレーム／秒に間引き（ナイキスト周波数によ
った間引き間隔）転送或いは保管を行い、表示の為の再
生・伸張の場合に本発明に基づくデータ補間処理により
３０フレーム／秒の画像に作り直し表示・再生できる。

【００７２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の画像撮影表
示装置によれば、フレーム画像を、撮影間隔よりも狭い
表示間隔に応じて表示することができるため、撮影間隔
は被写体の動きに合わせて設定し、表示間隔は観察者の
見易いレートに合わせて設定することができる。したが
って、撮影の無駄を省くとともに表示画像の視認性を向
上させることができる。

【００７３】また、この画像撮影表示装置を医用診断装
置、特にＸ線を使用して患者の撮影・表示を行なうＸ線
診断装置に用いた場合においては、例えば被写体の動き
がゆっくりしていたとすると、その被写体の動きに合わ
せてＸ線を曝射して被写体の動画像を収集し、表示は、
観察者の見易いレートで行なうことができる。

【００７４】したがって、被検体のＸ線被曝量を低減さ
せながら表示画像の視認性を向上させることができるた
め、診断効率を大幅に上昇させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像撮影表示装置の一実施例に係るＸ
線透視診断装置の概略構成を示すブロック図。

【図２】演算処理部の処理の一例を示す概略フローチャ
ート。

【図３】ピクセルａ1 の濃度値の離散値データ及びシン
ク関数を時間軸上に表した図。

【図４】ＬＵＴの入出力関係を示す図。

【図５】ＬＵＴの入出力関係を示す図。

【図６】本発明の画像撮影表示装置の一実施例に係るＸ
線透視診断装置の概略構成を示すブロック図。

【図７】従来の撮影間隔及び表示間隔を示すタイムチャ
ート。

【図８】従来の撮影間隔及び表示間隔を示すタイムチャ
ート。

【図９】従来の撮影間隔及び表示間隔を示すタイムチャ
ート。

【図１０】従来の撮影間隔及び表示間隔を示すタイムチ
ャート。

【図１１】本発明の撮影間隔及び表示間隔を示すタイム
チャート。

【図１２】フレーム画像ｐ1 〜ｐ17及びこのフレーム間
画像ｐn を示す図。

【図１３】フレーム画像ｐ1 、ｐ2 におけるピクセルを
示す図。

【図１４】ピクセルａ1tの濃度値の時間的変化を示す
図。

【図１５】コンボリューション演算処理を説明する図。

【符号の説明】

１ Ｘ線制御部 ２ 画像撮影表示部 ３ メインコントローラ ４ 入力器 ５ Ｘ線菅 ６ Ｘ線絞り ７ Ｘ線コントローラ ８ イメージインテンシファイヤ（Ｉ．Ｉ．） ９ ＴＶカメラ １０ Ａ／Ｄ変換器 １１ 画像記憶部 １２ Ｄ／Ａ変換器 １３ ＴＶモニタ １４ 画像保持装置 １５ 演算処理部 １６ ＬＵＴ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体に関するフレーム画像データを所
   定の撮影間隔に応じて順次取得する取得手段と、前記撮
   影間隔よりも狭い表示間隔を設定可能な表示間隔設定手
   段と、この表示間隔設定手段により設定された表示間隔
   に対応するように、前記取得手段により取得されたフレ
   ーム画像データに基づいて前記撮影間隔に挿入されるフ
   レーム間画像データを作成するフレーム間画像データ作
   成手段と、前記取得手段により取得されたフレーム画像
   データ及び前記フレーム間画像作成手段により作成され
   たフレーム間画像データを結合し、この結合されたフレ
   ーム画像データを前記表示間隔に応じて順次表示する表
   示手段とを備えたことを特徴とする画像撮影表示装置。
2. 【請求項２】 前記フレーム間画像データ作成手段は、
   前記取得手段により取得されたフレーム間画像データ群
   の内必要数のフレーム画像データを用いて補間処理を行
   なうことにより前記フレーム間画像データを作成する補
   間演算処理手段を備えた請求項１記載の画像撮影表示装
   置。
3. 【請求項３】 前記補間演算処理手段は、前記フレーム
   画像データの内必要数のフレーム画像における各ピクセ
   ルの画素値及びシンク関数を用いてコンボリューション
   演算処理を行なうことによりフレーム間画像データを作
   成する手段である請求項２記載の画像撮影表示装置。
4. 【請求項４】 前記取得手段は、前記撮影間隔に応じて
   前記被写体にＸ線を曝射し、前記被写体を透過したＸ線
   に基づいてフレーム画像を取得するＸ線画像取得手段で
   ある請求項１記載の画像撮影表示装置。