JPS63258164A - 画像信号のノイズ検出方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、蓄積性蛍光体シートに蓄積記録された放射線
画像情報を読み取って得られた画像信号に含まれるノイ
ズ成分を検出する方法に関するものである。

（従来の技術） ある種の蛍光体に放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線、電
子線、紫外線等）を照（ト）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
′Ｃ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（輝尽性蛍光体
）と呼ばれる。

この蓄積性蛍光体を利用して、人体笠の被写体の放射線
画像情報を一旦蓄積性蛍光体のシートに記録し、この蓄
積性蛍光体シートに励起光を照射して輝尽発光光を生ピ
しめ、得られた輝尽発光光を光検出器により充電的に読
み取って画像信号を得、この画像信号に基づき写真感光
材料等の記録材料、ＣＲＴ等の表示装置に被写体の放射
線画像を可視仏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
。）上記の蓄積性蛍光体シートは、例えば特開昭５６−
１１３９２号、同５６−１２５９９号に示されるように
、放射線画像情報読取り後も残存している放射線エネル
ギーを、光や熱を照射して放出さぼることにより、繰り
返し何回も使用することができる。

（発明が解決しようとする問題点） ところがこの蓄積性蛍光体シートは大変高感度であるの
で、それ自身の蛍光体中に微量混入している２２１ＩＲ
ａや４０に等の放射性同位元素から放射される放射線や
、あるいは宇宙線や室内壁面の塗料等に含まれる放射性
同位元素から放射される放射線等の環境放射線のエネル
ギーもＳ積してしまう。

このような放射線エネルギーを蓄積した蓄積性蛍光体シ
ートを用いて前述のような放ｌ；１１線画像情報記録再
生を行なうと、再生画像においては上記放射線エネルギ
ーにより小さな黒点が光生ずる。このような黒点は、当
然ながら再生画像の画質を損なうものとなる。

前述の放射線画像情報読取処理によって得′られた画像
信号から、上記のような黒点を発生させるノイズ成分を
検出できれば、このノイズ成分を除去する各種処理を画
像信号に施すことにより、再生放射線画像における黒点
発生を防止できる。

そこで本発明は、蓄積性蛍光体シートを読取処理にかけ
て得られた画像信号から、上記ノイズ成分を正確に検出
することができる方法を提供することを目的とするもの
である。

（問題点を解決するための手段） 本発明による画像信号のノイズ検出方法は、前述の放射
線画像情報読取処理によって得られた画像信号を、蓄積
性蛍光体シート上の領域を分割した各ブロック内のｎ−
素についての信号毎に抽出し、 抽出された各７０ツク毎の画像信号Ｆｉ　　［ｉ＝１．
２．３・・・・・・ｎ］に関する平均的な値ｍを求め、
各ブロック内の各画像信号Ｆｉとｍ＋ｋ（ｋは定数）の
値とを順次比較し、 １：ｉ　＞ｍ＋に ならば該画像信号Ｆｉにノイズが含まれているとみなす
ことを特徴とするものである。

なお、上記の平均的な値ｍとしては、画像信号Ｆｉ　　
［ｉ＝１．２．３・・・・・・ｎ〕の平均値や中央値を
用いることができる。

（作　　用） 本発明者らの研究によれば、前述のようにして蓄積性蛍
光体シートに蓄積してノイズ成分となる放射線エネルギ
ーは、その周囲の放ｌ）Ｊ線エネルギーすなわち正しい
放射線画像を担う放射線エネルギーに比べて特異的に高
く、そして一般に診断に供せられる画像においては通常
９画素分程度の範囲内に蓄積し、特に１画素分あるいは
２画素分程度の範囲に集中することが分かった。他方、
互いに近接する画素についての各画像信号は、周知の通
りかなり高い相関性を示す。つまり上述のようなブロッ
ク内の各画素についての画像信号Ｆ１［ｉ＝１．２．３
・・・・・・ｎ］は、正常ならば互いにかなり高い相関
性を有する。したがって、定数にの値を適切に定めれば
、画像信号Ｆｉに前記ノイズ成分が含まれていないとき
にはＦｉ＜ｍ＋にとなるのに対し、画像信号Ｆｉが上記
ノイズ成分を含んで特異的に烏い値をとるとＦｉ　＞ｍ
＋にとなるので、このような比較に基づいて上記ノイズ
成分の右前を検出でさることになる。

（実　施　例） ニス下、図面に承り実施例に基づいて本ブで明を詳細に
説明する。

第１図は本光明方法によってノイズ検出を行なうように
した放射線画像情報読取装置を示すものである。例えば
被写体を透過させたＸ線等の放射線を照射することによ
り該被写体の透過放射線両会情報が蓄積記録された蓄積
性蛍光体シート１０は、エンドレスベルト等のシート搬
送手段１１により、励起光副走査のために矢印Ｙ方向に
搬送される。

またレーザ光源１２から射出された励起光としてのレー
ザビーム１３は、ガルバノメータミラー等の光偏向器１
４によって偏向され、蓄積性蛍光体シート１０を上記副
走査方向Ｙと略直角な矢印Ｘ方向に主走査づ−る。こう
してレーザビーム１３が照射されたシート１０の箇所か
らは、蓄積記録されている放射線画像情報に応じた光量
の輝尽発光光１５が発散され、この輝尽発光光１５は集
光体１６によって集光され、光検出器としてのフォトマ
ルチプライヤ−（光電子増イ８管）１７によって充電的
に検出される。

上記集光体１６はアクリル板等の導光性材料を成形して
形成されたものであり、直線状をなす大割端面１６ａが
蓄積性蛍光体シート１０上のビーム走査線に沿って延び
るように配され、円環状に形成された出射端面１６ｂに
上記フォトマルチプライヤ−１７の受光面が結合されて
いる。上記入射端面１６ａから集光体１６内に入射した
輝尽発光光１５は、該集光体１６の内部を全反射を繰り
返して進み、出射端面１６ｂから出射してフォトマルチ
プライヤ−１７に受光され、前記放射線画像情報を担持
する輝尽発光光１５の光Φがこのフォトマルチプライヤ
−１７によって検出される。

フォトマルチプライヤ−１７のアナログ出力信号はログ
アンプ２０において対数変換増幅され、前記輝尽発光光
１５の光量すなわち放射線画！＆情報を担う読取画像信
号Ｓとして、Ａ／Ｄ変換器２１に入力される。読取画像
信号ＳＧよ、このＡ／Ｄ変換器２１によりテジタル化さ
れる。こうして得られたデジタルの読取画像信号Ｓｄは
次にノイズ除去回路２２において後述の処理を受けて変
換信号Ｓｄ’とされ、画像処Ｊ！！！装置２３で例えば
階調処理等の画像処理を受けた上で例えばＣＲＴ、光走
査記録装置等の画像再生装置２４に入力され、該画像再
生装置２４において、蓄積性蛍光体シート１０が蓄積記
録していた放射線画像を再生させる。

先に述べた通り、蓄積性蛍光体シート１０には。

その蛍光体、中の放射性同位元素が放射する放射線や、
宇宙線等の環境放射線のエネルギーが蓄積してしまうこ
とがある。こうなった蓄積性蛍光体シート１０を上記の
ようにして放射線画像情報読取りにかけると、読取画像
信＠Ｓにはこの放射線エネルギーによるノイズ成分が含
まれることになり、画像再生装置２４に再生された画！
＆３０に、第２図図示のように小さな黒点Ｎが発生する
。上記ノイズ除去回路２２は、このような黒点Ｎの発生
を防止するために設けられている。以下、このノイズ除
去回路２２による処理について詳しく説明する。

マイクロプロセッサ等からなるノイズ除去回路２２は１
枚の画像を担うデジタル画像信号Ｓｄを受け、この信号
３ｄを、蓄積性蛍光体シート１０上の領域を分割した各
ブロック内の信号毎に抽出する。

このブロック分別の様子を分りりやすく第３図に示す。

この第３図においては、蓄積性蛍光体シート１０がＭＸ
Ｎ個のブロックＢに分割されている。

ここで、各ブロックＢはそれぞれｎ＠の画素を含むもの
とする。ノイズ除去回路２２はこうして抽出した各ブロ
ック毎に、画像信号Ｆｉ　　［ｉ＝１．２．３・・・・
・・［１］の平均値ｍと分散σとを求める。次いでノイ
ズ除去回路２２は、各ブロックＢ内の各画像信号ｔ”ｔ
　、　Ｆｚ　、Ｆ３−・・・Ｆｎと、ｍ＋ｋｏσ（ｋ、
は定数）の値との大小を順次比較する（平均値ｍと分散
σは、各ブロックＢ毎の値である）。

そしてノイズ除去回路２２は、ある画像信号Ｆｉについ
て、 １”ｉ　＞ｍ＋ｋＯσ であれば、その画像信号Ｆ１を例えば上記平均値ｍに変
換する。以上の処理は、すべてのブロック已における画
像信号Ｆｉ　　［ｉ＝１．２．３・・・・・・ｎｌにつ
いて行なわれる。上述のようにＦｉ　＞ｍ十ｋ（本例で
はに−に０σ）であれば、その画像信号Ｆｉに環境放射
線等によるノイズ成分が含まれているとみなしう９るこ
とは、先に述べた通りである。

そしてこのとき上記のように画像信号Ｆｉを平均値ｍに
変換すれば、ノイズ成分が大略除去されることになる。

したがって、ノイズ除去回路２２において以上の処理を
受けた後の画像信号Ｓｄ’に基づいて放射線画像を再生
すれば、再生画像中に前述の黒点Ｎが発生することが防
止される。

なお定数にの値は特に分散σと関連の照い値としてもよ
く、蓄積性蛍光体シート１０上の環境放射線等の蓄積エ
ネルギーレベルや、ブロック日毎の画像信号Ｆｉの値の
分布状態等に応じて適切に定めることかできる。また前
記平均値ｍの代わりに、ブロックＢ内のｎ個の画像信号
の中央値等を用いることもできる。また画像信号Ｆｉの
変換値としても、平均値ｍの他、上記中央値や、ブロッ
クＢ内のｎ個の画像信号の最小値、さらには平均値ｍと
分散σに基づいて発生させたランダム値等が用いられて
もよい。

環境放射線等によるノイズ成分の大きさが略一定であれ
ば、以上述べた方法によってノイズ成分を検出、除去可
能であるが、このノイズ成分がある画素において大きく
その周辺画素に向かって漸減するような分布を有する場
合には、定数にの値によってはこの周辺画素部分の比較
的低いノイズ成分を検出できないこともある。以下、そ
のような不具合が生じないようにした別の実施例につい
て説明する。この場合も、第１図のノイズ除去回路２２
は、各ブロックＢにおいてＦｉ＞ｍ＋ｋｏσとなる画像
信号Ｆｉを見つけるところまでは、前述と同じ処理を行
なう。そしてノイズ除去回路２２はさらに、ｌ”ｉ＞ｍ
＋ｋｏσとなった画素Ａｉ、に隣接する８つの画素、Ｃ
１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃッ、Ｃｓ、Ｃｔ、Ｃ８（第４
図参照）についての各画像信号に関して前述と同様に、 Ｆｉ＞ｍ十ｋｌ　σ が成立するか否かを調べる。ここで定数に１は、前述の
定数に０よりも小さい値とされる。そしてノイズ除去回
路２２は、ｌ”ｉ　＞ｍ＋ｋｌσであれば、その画像信
号Ｆｉを前述の場合と同じように平均値ｍ等に変換する
。こうすることにより、Ｆｉ〉ｍ十に、σであるか否か
を見るだけでは検出できない比較的低レベルのノイズ成
分も検出、除去可能となる。環境放射線等が隣接８画素
Ｃ１〜Ｃ８よりもさらに外側の範囲にまで亘って、先に
述べたような分布状態で蓄積すると考えられる場合は、
さらにこれらの画素Ｃ１〜Ｃ６の隣接画素に関する画像
信号Ｆｉについても、ｌ”ｉ　＞ｍ＋に２σ（ｋｚ　＜
ｋｔ　）となるか否かを調べるようにすればよい。

なおブロックＢが互いに重ならないように設定すると、
第５図に示ずように、最も高レベルの環境放射線等が蓄
積している画素Ａｉと、それよりも低レベルの環境放射
線等が蓄積している隣接画素Ｃ３、Ｃ５、Ｃ８が、互い
に別のブロックＢｎ、Ｂ　ｎｎに分けられることが起こ
りうる。こうなると、上述したように高レベルのノイズ
成分を検出してから順次それよりも低レベルのノイズ成
分を検出する場合に、ブロックＢ　ｎ＋１に関しては、
隣接画素Ｃ３、Ｃｓ　、Ｃ６の画像信号が、Ｆ　ｉ　＞
ｍ＋　ｋ１σであるか否かを調べる対象として取り上げ
られなくなってしまう。このような不具合の発生を防止
するためには、第６図に示すように、相隣接するブロッ
クの周辺部が若干型なり合うようにブロック分割を行な
うのが好ましい。なお第６図では左右方向のブロック位
置関係のみを示しであるが、勿論上下方向にもブロック
周辺部が重なるようにする。

ブロックＢ内の各画素についての画像信号Ｆｉに対しｘ
、Ｒ初からｌ”ｉ　＞ｍ＋に２σであるか否かを調べる
ようにすれば、上述のように比較的低レベルのノイズ成
分も検出可能である。しかしその場合は、正常な画像情
報を担っていて特に高レベルとなっている信号成分をノ
イズ成分とみなしてしまう危険性もある。それに対して
、上記のようにまず最も高レベルのノイズ成分を検出し
、次いでこのノイズ成分有りとされた画素の周辺画素に
ついで調べるようにすれば、上述の不具合発生を防止で
きる。

（発明の効果） 以上詳細に説明した通り本発明のノイズ検出方法によれ
ば、蓄積性蛍光体中の放射性同位元素が放射する放射線
や、環境放射線のエネルギーが蓄積性蛍光体シートにＮ
積しても、読取画像信号中のノイズ成分を正確に検出で
き、それによりこのノイズ成分を正確に除去することが
可能となる。

したがって再生放射線画像において前述の黒点が生じる
ことを防止できるので、再生放射線画像の画質が高めら
れ、その診断性能が大いに向上する。

またノイズ源となる放！）１線エネルギーの蓄積を避け
るために蓄積性蛍光体シートの管理に多大な注意を払う
必要がなくなるので、特に大病院等、多くの蓄積性蛍光
体シートを扱う１関において−は蓄積性蛍光体シートの
管理が容易化される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法によりノイズ検出を行なう手段を備
えた放射線画９１報読取装置の一例を示す概略図、 第２図は本発明に係る黒点が現れた再生放射線画像の例
を示す概略図、 第３図は本光明方法における蓄積性蛍光体シート上領域
のブロック分’ｆｆ１Ｊを説明する説明図、第４図はノ
イズ成分有りとみなされた画素とその隣接画素との関係
を示す説明図、 第５図は上記ブロック分ｖ１を詳しく示す説明図、第６
図はブロック分Ｖ［の他の例を示す説明図である。 １０・・・蓄積性蛍光体シート　１１・・・シート搬送
手段１２・・・レーザ光源　　　　　１３・・・レーザ
ビーム１４・・・光１向器　　　　　　１５・・・輝尽
発光光１７・・・フォトマルチプライヤ− ２０・・・ログアンプ　　　　　２１・・・Ａ／Ｄ変換
器２２・・・ノイズ除去回路　　　Ａ・・・注目画素Ａ
！　、Ｃｔ〜ＣＢ・・・画素　Ｂ・・・ブロック第２　
図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）放射線画像情報が蓄積記録されている蓄積性蛍光
   体シートに励起光を照射し、この励起光の照射を受けた
   シートの箇所から発生する輝尽発光光を光検出器により
   光電的に読み取つて得られた、前記放射線画像情報を担
   う画像信号に含まれるノイズを検出する方法であって、 前記画像信号を、前記シート上の領域を分割した各ブロ
   ック内のｎ画素についての信号毎に抽出し、 抽出された各ブロック毎の画像信号Ｆｉ［ｉ＝１、２、
   ３・・・・・・ｎ］に関する平均的な値ｍを求め、各ブ
   ロック内の各画像信号Ｆｉとｍ＋ｋ（ｋは定数）の値と
   を順次比較し、 Ｆｉ＞ｍ＋ｋ ならば該画像信号Ｆｉにノイズが含まれているとみなす
   ことを特徴とする画像信号のノイズ検出方法。
2. （２）前記平均的な値ｍとして、画像信号Ｆｉ［ｉ＝１
   、２、３・・・・・・ｎ］の平均値を用いることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の画像信号のノイズ検
   出方法。
3. （３）前記平均的な値ｍとして、画像信号Ｆｉ［ｉ＝１
   、２、３・・・・・・ｎ］の中央値を用いることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の画像信号のノイズ検
   出方法。
4. （４）前記定数ｋは画像信号Ｆｉ［ｉ＝１、２、３・・
   ・・・・ｎ］の分散σのｋ＿０倍（ｋ＿０は定数）であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第３項い
   ずれか１項記載の画像信号のノイズ検出方法。