JPS6331641A - 放射線画像情報処理方法 - 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】 （発明の分野〉 本発明は、医療用診断等に用いる蓄積性螢光体利用の放
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
画像情報処理方法に関Ｊる。

（発明の技術的背景及び従来技術） ある種の螢光体に放射線（Ｘ線、α線、β線、γ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、人体等の被写体の放射線
画像情報を一部シート状の蓄積性螢光体に記録し、その
後、その蓄積性螢光体シー１−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。） 上記システムにおける放射線画像情報の画像処理、例え
ば階調処理を行なうにあたっては、可視像の観察読影適
性を向上せしめるため、個々の撮影画像に応じて設定さ
れた最適な階調処理条件に従って階調処理を行なうこと
が望ましい。

上記の如き階調処理条件を設定する具体的方法の一つと
して、前記光電的に読み取られた画像信号のヒストグラ
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ｐ　
ｍ　ａ　Ｘ　Ｊ３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濁度Ｑｍａｘ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Ｑｍａｘおよび最
小信号レベルＱｍｉｎに対応する様に階調処理条件を設
定する方法が考えられる。

この方法について第２図を参照しながら詳述する。なお
、第２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（
光電読取手段への入力である輝尽発光光の光量と該光電
読取手段の出力である電気的画像信号のレベルとの関係
を定める条件）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２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。

まず、光電的に読み取られた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法まっている
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。例えば胸部撮影の場合のヒストグラ
ムはこの第２図の様なパターンになり、このうちＦは縦
隔部、Ｇは心臓部、Ｈは肺野部、■は皮膚及び軟部、Ｊ
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ｐｒｎａｘ（最大輝尽発光光ｆｆｉｓｍａｘ）及
び最小両縁信号レベルＰｍ１ｎ（最小輝尽発光光１ｆｉ
Ｓｍｉｎ）を求めることができる。例えばこの第２図の
場合において皮膚及び軟部Ｉと被写体外Ｊの情報は不要
であるとすると、所望画像信号範囲はＦ、Ｇ、Ｈを含む
図示の如きＰｍａｘからＰｍ１ｎまでの範囲となる。こ
のＰｍａｘ及びＰｍ１ｎ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Ｔ＋　、Ｔ２
を定め、このＴ＋　、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
画像信号を冑、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
〜［）ｍｉｎ）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）〕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（Ｄｍａ　ｘ−Ｄｍ
　ｉ　ｎ　）に対応する前記画像再生手段への入力信号
レベル範囲（Ｑ　ｍ　ａ　ｘ〜Ｑｍｉｎ）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Ｐ　ｍ　ａ　ｘ及びＰｍ
１ｎが、上記の如くして決定されたＱｍａｘ及びＱｍｉ
ｎに対応するように前記階調α埋における階調処理条件
を設定するものである。

上記の如き画像信号のヒストグラムを作成し、このヒス
トグラムを手がかりとして階調処理条件を設定し、その
階調処理条件に従って階調処理を行なう画像処理方法は
、常時所望画像信号節回を適正濃度範囲いっばいに表示
することができ、極めて好都合である反面、例えば第３
図（ａ）、（ｂ）に示す様に、どの程度の画像信号レベ
ルの画素が多いかという点については相当異なるが求め
られた所望画像信号ｔ５囲（ＰｍａＸ〜ρｍ１ｎ）は同
一である場合が生じ得、その様な場合には双方の所望画
像１３号範囲（ｐｍａｘ〜ｐｍｉｎ）は共に同一の適正
濃度範囲（Ｑ　ｍ　ａ　Ｘ〜［）ｍｉｎ）に出力される
ので、第３図（ａ）の場合は比較的低濃度の画素が多く
、画像全体が薄くなると共に第３図（ｂ）の場合は比較
的高濃度の画素が多く、画像仝休が濃くなるという不都
合がある。

この様な不都合は、特に組写真の場合に顕著である。例
えば冑の囮影においてバリウム充満像と空気部分および
バリウム部分の双方が存在する二重造影像との組合せや
被写体く患者）の姿勢別（立位、伏臥位等）の組合せて
同一被写体の同−庫影部位について複数の搬影を行ない
、これら複数の可視出力画像を１組として並べて観察す
るいわゆる組写真の場合、各比影における画像信号レベ
ルの頻度ピーク位置は当然に異なるが敞影部位や診断目
的は同一であるので所望画像信号範囲（ｐｍａｘ　〜ｐ
ｍ　ｉ　ｎ　）は同一であり、その結果前述の様に各出
力画像間に濃度のばらつきが生じ、観察読影に支障を来
たすからである。

（発明の目的） 本発明の目的は、上記事情に鑑み、ｎ６　ｉボの如き可
視出力画像間の濃度のばらつき、特に組写真の場合にお
ける１度のばらつきをｖｆｌ潤することができる放）１
線画像情報処理方法を提供することにある。

（発明の構成） 本発明に係る画像情報処理方法は、上記目的を達成する
ため、充電的に読み取られた画像信Ｂの１ｆｔ１ヒスト
グラムを作成し、この累積ヒストグラムの特性値に基づ
いて基準画像信号範囲を設定し、該基準画像信号範囲が
所定の電気的画像信号範囲に対応するように階調処理条
件を設定し、この階調処理条件に従って上記階調処理を
行なうことを特徴とする。

（実　施　態　様） 以下、図面を参照しながら本発明の実施態様について詳
細に説明する。

本実施態様においては、まず放射線画像情報が蓄積記録
されている蓄積性螢光体シートをレーザ光等の励起光で
走査して該シートから輝尽発光光を生ぜしめ、この輝尽
発光光をフォトマルチプライヤ等の光電読取手段により
充電的に読み取って電気的画像信号を（ｑ、この画像信
号（各読取画素毎の画像信号レベル）の累積ヒストグラ
ムを作成する。なお、この累積ヒストグラムの作成対象
である画像信号としては、輝尽発光光と何らかの対応関
係を有ツるものであれば良く、従って前記した様な直線
的な読取条件の下でｇｉ尽発光光を読み取った画像信号
に限らず、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ことは言うまでもない。

上記累積ヒストグラムとは、累積度数を表わす累積度数
分布の意味である。本実施態様は、この累積ヒストクラ
ムの作成にあたって画像信号の全範囲（本実施態様を説
明するための画像信号ヒストグラム（実１）と画像信号
累積ヒストグラム（−点鎖線）とを示す第１図における
１つ１〜Ｐ２の範囲）にわたって累積ヒストグラムを作
成するものであるが、例えば搬影部位や囮影方法等の情
報に基づいて設定された部分的な所定範囲内の画像信号
のみの累積ヒストグラムであっても良い。

次に、上記画像信号の累積ヒストグラムの特性値ｐｃを
求め、この特性直に基づいて基準画像信号範囲を設定す
る。

本実施態様は、上記特性値Ｐｃとして５０％値（累積度
数が５０％に達したときの画像信号レベル）を採用し、
この特性舶Ｐｃから第１図に示す様に画像信号レベルの
大小双方の方向に所定範囲ａｔ　、ａｚを取り、この範
囲Ａ　（Ａ＝Ｐｃ−ａ２〜ｐｃ＋ａ１）をＭ単画像信号
範囲として設定するものである。

上記特性値Ｐｃや所定範囲ａｌ　、ａｚは例えば蹟影方
法や固形部位等の情報に基づいて適宜に決定すれば良く
、勿論ａ１　＝ａ２であっても良い。

上記Ｐｃに基づいて基準画像信号範囲Ａを設定する方法
としては、上記実施態様以外の種々の方法、例えば適当
な２つの特性値ｐｃを採択し、この両特性値に挟まれる
範囲を基準画像信号範囲とする様なことも可能である。

上記の如くしてｉｎ画像信号範囲Ａを設定したら、この
基準画像信号範囲Ａが所定の電気的画像信号範囲に対応
するように画像処理条件を設定する。

所定の電気的画像信号範囲は、撮影部位、県影方法、診
断目的その他種々の条件に基づいて適宜に設定すれば良
いものである。本実ｍ態様では、前述の可視出力画像に
おける適正濃度範囲（ＤｍａＸ−ＱｒＴＩｉｎ）に対応
する画像再生手段への入力信号レベル範囲（Ｑｍａｘ−
Ｑｍ　ｉｎ）を所定の電気的画像信号範囲と設定し、上
記基準画像信号範囲Ａ　（Ａ＝ＰＣａｚ　〜ＰＣ＋ａ１
）がコノ所定電気的画像信号範囲（Ｑｍｉｎ〜Ｑｍａｘ
）に対応するように、即ちｐｃ−ａｚはＱｍｉｎとして
、ｐｃ＋ａ、はＱｍａｘとして画像処理手段から出力さ
れるように階調処理条件が設定される。

上記の如き階調処理条件の設定は、例えば以下の様にし
て行なえば良い。

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、胸部等の躍影部位や単純、造
影等の画形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１ｑ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、各画像の階調処理を行なう際にはそ
の画像の撮影条件に応じて最も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
適切なものを選定し、その基本形を、第２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Ｋを中心として回転させたりしてＰｍａｘ、Ｐ
ｍｉ　ｎがＱｍａｘ、Ｑｍｉｎ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設定される。

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、Ｐｍ１ｎがＱｍａｘ、Ｑｍｉ　ｎ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
が設定される。

上記方法により階調処理条件を設定し、その条件に従っ
て階調処理を行なえば、各１ｌｉｉ影における出力画像
間の濃度のばらつきを押え、濃度の均一化を図ることが
できる。

なぜならば、累積ヒストグラムの５０％特性値は画像全
体中の画素濃度分布の中心がどの程度のものであるかを
示し、従って画像全体中に比較的低濃度（小輝尽発光光
量）の画素が多いときはその５０％特性値はより低濃度
方向に位置し、比較的高濃度（大輝尽発光光吊）の画素
が多いときはより高ｍ度方向に位置するという様に画素
濃度分布の変化に応じて変化するので、この５０％特性
値に基づいて設定された基準画像信号範囲は当然に画素
濃度分布の片寄り具合に応じて設定されることとなり、
その結果そのような基準画像信号範囲に基づいて設定さ
れた階調処理条件も画素濃度分布の片寄り具合に応じて
設定されることとなるからである。

この点については、比較的低濃度画素が多い画像の場合
は、第３図（ａ）に示すようにその基準画像信号範囲が
より低ｆＡ度域に設定され、それに対して比較的高濃度
画素が多い画像の場合は、第３図（ｂ）に示すようにそ
の基準画像信号範囲がより高温度域に設定されることか
らも容易に理解することができる。

（発明の効果） 本発明に係る放射線画像情報の処理方法は、前述のよう
に、充電的に読み取られた可視像を出力するための画像
信号の累積ヒストグラムを作成し、該累積ヒストグラム
の特性値に基づいて基準画像信号範囲を設定し、該基準
画像信号範囲に基づいて設定した階調処理条件に従って
階調処理を行なうものである。

累積ヒストグラムの形は画像全体中に比較的低濃度（小
輝尽発光光量）の画素が多いか比較的高１度（大輝尽発
光光聞）の画素が多いかあるいはその片寄り具合はどの
程度であるか等を示し、従って累積ヒストグラムの適当
な特性値に基づいて適当な方法で基準画像信号範囲を設
定すれば該基準画像信号範囲は各画像の画素濃度分布の
片寄り具合に応じて設定されることとなり、その結果そ
のようなり準画像信号範囲に基づいて設定された階調処
理条件も当然に画素濃度分布の片寄り具合に応じて設定
されることとなり、本発明に係る処理方法はその様に画
素ｍ度分布の片寄り具合に応じて設定された階調処理条
件に従って階調処理を行なうので、可視出力画像間の濃
度のばらつき、特に組写真の場合における濃度のばらつ
きを解’ｔｔ’Ｊすることができ、観察読影適性を向上
さぼることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る方法の一実施態様を説明するため
の図であって、画像信号のヒストグラムと累積ヒストグ
ラムを示す図、第２図は所望画像信号範囲から階調処理
条件を決定する方法の一例を示す図、第３図（ａ）、（
ｂ）は画像信号ヒストグラムが異なっても同一の所望画
像信号範囲が求められる場合を示す図である。 婆　・畷 で　、￥　　　　　　　　で　１− 第２図 （自　発）手続ネｆｌｉ正書 特許庁長官　殿　　　　　　　　　　　昭和６１年９月
１７８１、事件の表示 特願昭６１−１７４０２４号　　　　　Ｕｊ２６発明の
名称 放射線画像情報処理方法 ３、補正をする者 事件との関係　　　　　特許出願人 任　所　　　神奈川県南足柄市中沼２１０番地名　称　
　　　富士写真フィルム株式会社４、代理人 〒１６０東京都港区六本木５−２−１ ６、補正により増加する発明の数　　　な　　し７、補
正の対象　　　図　面

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 放射線画像情報が蓄積記録されている蓄積性螢光体シー
   トを励起光で走査することにより、該蓄積性螢光体シー
   トに蓄積記録されている放射線画像情報を輝尽発光光と
   して放出せしめ、この輝尽発光光を光電的に読み取つて
   可視像を出力するための電気的画像信号を得、該画像信
   号に階調処理を施す放射線画像情報処理方法において、 上記画像信号の累積ヒストグラムを作成し、この累積ヒ
   ストグラムの特性値に基づいて基準画像信号範囲を設定
   し、この基準画像信号範囲が所定の電気的画像信号範囲
   に対応するように階調処理条件を設定し、この階調処理
   条件に従つて上記階調処理を施すことを特徴とする放射
   線画像情報処理方法。