JP2824873B2 - 被写体像内画像点決定方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被写体像を含む放射線
画像が記録された記録シート上の各画素から得られた画
像信号に基づいて、上記被写体像内の画像点を求める方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】記録された放射線画像を読み取って画像
信号を得、この画像信号に適切な画像処理を施した後、
画像を再生記録することは種々の分野で行なわれてい
る。たとえば、後の画像処理に適合するように設計され
たガンマ値の低いＸ線フイルムを用いてＸ線画像を記録
し、このＸ線画像が記録されたフイルムからＸ線画像を
読み取って電気信号に変換し、この電気信号（画像信
号）に画像処理を施した後コピー写真等に可視像として
再生することにより、コントラスト，シャープネス，粒
状性等の画質性能の良好な再生画像を得ることのできる
システムが開発されている（特公昭61-5193 号公報参
照）。

【０００３】また本願出願人により、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蓄積され、その後可視光等の
励起光を照射すると蓄積されたエネルギーに応じて輝尽
発光を示す蓄積性蛍光体（輝尽性蛍光体）を利用して、
人体等の被写体の放射線画像を一旦シート状の蓄積性蛍
光体に撮影記録し、こ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、得られ
た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等に可視像として出力させる放射線
画像記録再生システムがすでに提案されている（特開昭
55-12429号，同56-11395号，同55-163472 号，同56-104
645 号，同55- 116340号等）。

【０００４】このシステムは、従来の銀塩写真を用いる
放射線写真システムと比較して極めて広い放射線露出域
にわたって画像を記録しうるという実用的な利点を有し
ている。すなわち、蓄積性蛍光体においては、放射線露
光量に対して蓄積後に励起によって輝尽発光する発光光
の光量が極めて広い範囲にわたって比例することが認め
られており、従って種々の撮影条件により放射線露光量
がかなり大幅に変動しても、蓄積性蛍光体シートより放
射される輝尽発光光の光量を読取ゲインを適当な値に設
定して光電変換手段により読み取って電気信号に変換
し、この電気信号を用いて写真感光材料等の記録材料、
ＣＲＴ等の表示装置に放射線画像を可視像として出力さ
せることによって、放射線露光量の変動に影響されない
放射線画像を得ることができる。

【０００５】上記システムにおいて、蓄積性蛍光体シー
トに照射された放射線の線量等に応じて最適な読取条件
で読み取って画像信号を得る前に、予め低レベルの光ビ
ームにより蓄積性蛍光体シートを走査してこのシートに
記録された放射線画像の概略を読み取る先読みを行な
い、この先読みにより得られた先読画像信号を分析し、
その後上記シートに上記先読みの際の光ビームよりも高
レベルの光ビームを照射して走査し、この放射線画像に
最適な読取条件で読み取って画像信号を得る本読みを行
なうように構成されたシステムもある（特開昭58-67240
号，同58-67241号，同58-67242号等）。

【０００６】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，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。

【０００７】また、光ビームの高レベル／低レベルと
は、それぞれ、上記シートの単位面積当りに照射される
光ビームの強度の大／小、もしくは上記シートから発せ
られる輝尽発光光の強度が上記光ビームの波長に依存す
る（波長感度分布を有する）場合は、上記シートの単位
面積当りに照射される光ビームの強度を上記波長感度で
重みづけした後の重みづけ強度の大／小をいい、光ビー
ムのレベルを変える方法としては、異なる波長の光ビー
ムを用いる方法、レーザ光源等から発せられる光ビーム
の強度そのものを変える方法、光ビームの光路上にＮＤ
フィルター等を挿入，除去することにより光ビームの強
度を変える方法、光ビームのビーム径を変えて走査密度
を変える方法、走査速度を変える方法等、公知の種々の
方法を用いることができる。

【０００８】また、この先読みを行なうシステムか先読
みを行なわないシステムかによらず、得られた画像信号
（先読画像信号を含む）を分析し、画像信号に画像処理
を施す際の最適な画像処理条件を決定するようにしたシ
ステムもある。この画像信号に基づいて最適な画像処理
条件を決定する方法は、蓄積性蛍光体シートを用いるシ
ステムに限られず、たとえば従来のＸ線フイルム等の記
録シートに記録された放射線画像から画像信号を得るシ
ステムにも適用されている。

【０００９】上記画像信号（先読画像信号を含む）を分
析して最適な読取条件、画像処理条件を求める方法は種
々提案されているが、その方法のひとつとして、画像信
号のヒストグラムを作成する方法が知られている（たと
えば、特公平3-22968 号）。画像信号のヒストグラムを
求めることにより、たとえば画像信号の最大値，最小値
や、頻度が最大となる点の画像信号の値等を知ることが
でき、これらの各値から蓄積性蛍光体シート，Ｘ線フイ
ルム等の記録シートに記録された放射線画像の特徴を把
握することができる。そこでこのヒストグラムに基づい
て最適な読取条件，画像処理条件を求めることにより、
観察適正のすぐれた放射線画像を再生出力することが可
能となる。

【００１０】一方、記録シートに放射線画像を撮影記録
するに際しては、被写体の観察に必要の無い部分に放射
線を照射しないようにするため、あるいは観察に不要な
部分に放射線を照射するとその部分から観察に必要な部
分に散乱線が入り画質性能が低下するため、放射線が被
写体の必要な部分および記録シートの一部にのみ照射さ
れるように放射線の照射域を制限する照射野絞りを使用
して撮影を行なうことも多い。

【００１１】ところが、前述のようにして画像信号を分
析して読取条件，画像処理条件を求めるにあたって、分
析に用いた画像信号が、照射野絞りを用いて撮影した記
録シートから得られた画像信号である場合、この照射野
の存在を無視して画像信号を分析しても撮影記録された
放射線画像が正しく把握されず、誤った読取条件、画像
処理条件が求められ観察適正の優れた放射線画像が再生
記録されない場合が生ずる。

【００１２】これを解決するためには、読取条件，画像
処理条件を求める前に、照射野を認識し、照射野内の画
像信号に基づいて読取条件，画像処理条件を求める必要
がある。

【００１３】照射野を認識する方法のうち、放射線照射
野が不規則な形状をしていても正確に照射野を認識する
ことのできる汎用性のある方法としては、例えば、照射
野内に含まれる所定の点からシート端部に向かう放射状
の複数の方向に沿った各画素に対応する画像信号に基づ
いて、照射野の輪郭上にあると考えられる複数の輪郭点
を求め、これらの輪郭点に沿った線で囲まれる領域を照
射野と認識する方法が、本出願人により既に提案されて
いる（特開昭63-259538 号）。

【００１４】この方法において、上記所定の点は照射野
内の点である必要があり、さらには照射野内のうちの被
写体像内の点であることが望ましい。ただし、照射野絞
りは被写体のうちの必要な部分のみを撮影するために使
用するものであるため、照射野絞りを使用した撮影で
は、照射野内（特に照射野の略中心）の画像点はほとん
どの場合被写体像内の画像点となる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにしてまず
放射線照射野を求め、その後求められた放射線照射野内
に対応する画像信号を分析することにより、適切な読取
条件，画像処理条件が求められる。

【００１６】しかし、上記特開昭63-259538 号で提案し
た方法で照射野を認識するためには、その前提として照
射野内（望ましくは被写体像内）の画像点を見つけ出す
ことが必要となる。

【００１７】記録シートの中心点を上記照射野内（被写
体像内）の画像点とする方法も考えられる。例えば図７
に示すように、記録シート１の中央に照射野２がある場
合は、記録シート１の中心点Ｃは照射野２内の画像点と
なり、前述したように、ほとんどの場合被写体像３内の
画像点となる。

【００１８】しかし、図８に示すように照射野が記録シ
ート１の中心Ｃから外れている場合は、この方法では、
照射野２内の画像点を求めることはできない。また、照
射野絞りを使用しないで撮影を行なった場合は、図９に
示すように記録シート１の中心点を含む全点が照射野２
内の画像点ではあるが、この場合照射野絞りが使用され
ておらず、被写体像３が照射野２の略中心（この場合は
記録シート１の中心Ｃと同一）にない確率は、図７，図
８のように照射野絞りを使用して撮影を行なった場合と
比べて高く、したがって記録シートの中心点Ｃが被写体
像内の画像点ではない場合も多い。

【００１９】また、被写体像内の画像点を求めること
は、上記のように照射野を認識することのほか、放射線
画像の一部を例えば拡大して可視画像として再生出力す
る場合に、放射線画像のどの部分を中心とした可視画像
を出力するかを決定する際にも有効である。

【００２０】本発明は、上記事情に鑑み、照射野絞りを
使用しもしくは使用しないで撮影することにより得られ
た被写体像を含む放射線画像の、被写体像内の画像点を
求める方法を提供することを目的とするものである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明による被写体像内
画像点決定方法は、◆被写体像を含む放射線画像が記録
された記録シート上の各画素から得られた画像信号に基
づいて、前記被写体像内の画像点を決定する被写体像内
画像点決定方法において、◆前記画像信号のヒストグラ
ムを求め、該ヒストグラムからヒストグラム解析によ
り、前記被写体像を担持した画像信号の概略の存在範囲
を求め、該概略の存在範囲内の画像信号に重み付け係数
を掛けて前記記録シートの重心を求め、この重心を前記
被写体像内の画像点とすることを特徴とするものであ
る。

【００２２】また、好ましい態様としては、上述した被
写体像内画像点決定方法において、前記概略の存在範囲
内の画像信号に、該存在範囲の中央において大きく、臨
界付近において小さい重み付け係数を掛けて前記記録シ
ートの重心を求めるようにしたことを特徴とするもので
ある。

【００２３】ここで、上記「記録シート上の各画素から
得られた画像信号」には、たとえば蓄積性蛍光体シート
から発せられた輝尽発光光を光電的に読み取って得た画
像信号や写真フイルムを透過しまたは写真フイルムから
反射された光を光電的に読み取って得た画像信号等が含
まれるが、かならずしもこれらに限られるものではな
い。

【００２４】

【作用】本発明の被写体像内画像点決定方法は、放射線
画像が記録された記録シート上の各画素から得られた画
像信号のヒストグラムを求め、このヒストグラムより被
写体像を担持した画像信号の概略の存在範囲を求め、こ
の範囲にある画像信号に重み付け係数を掛けて重心を求
めるものであるため、この重心が実用上十分な高確率を
もって被写体像内の画像点として求められる。

【００２５】また、画像点は被写体像内の中央付近にあ
る方が良いため、重みづけ係数を、被写体像を担持した
画像信号の概略の存在範囲の中央において大きく、臨界
付近において小さくして重心を求め、その重心を画像点
とすることにより、その精度をさらに高めることができ
る。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
して説明する。

【００２７】図１は、本発明の被写体像内画像点決定方
法の一例を使用した、放射線画像読取再生装置の一実施
例の斜視図である。この放射線画像読取再生装置は前述
した蓄積性蛍光体シートを用いる装置である。

【００２８】放射線画像が記録された蓄積性蛍光体シー
ト11は、読取手段100 の所定位置にセットされる。この
所定位置にセットされた蓄積性蛍光体シート11は、図示
しない駆動手段により駆動されるエンドレスベルト等の
シート搬送手段15により、矢印Ｙ方向に搬送（副走査）
される。一方、レーザー光源16から発せられた光ビーム
17はモータ24により駆動され矢印方向に高速回転する回
転多面鏡18によって反射偏向され、ｆθレンズ等の集束
レンズ19を通過した後、ミラー20により光路を変えて前
記シート11に入射し副走査の方向（矢印Ｙ方向）と略垂
直な矢印Ｘ方向に主走査する。光ビーム17が照射された
シート11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21が発散され、この輝尽
発光光21は光ガイド22によって導かれ、フォトマルチプ
ライヤ（光電子増倍管）23によって光電的に検出され
る。上記光ガイド22はアクリル板等の導光性材料を成形
して作られたものであり、直線状をなす入射端面22a が
蓄積性蛍光体シート11上の主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22b にフォトマ
ルチプライヤ23の受光面が結合されている。入射端面22
a から光ガイド22内に入射した輝尽発光光21は、該光ガ
イド22の内部を全反射を繰り返して進み、出射端面22b
から出射してフォトマルチプライヤ23に受光され、放射
線画像を表わす輝尽発光光21の光量がフォトマルチプラ
イヤ23によって電気信号に変換される。

【００２９】フォトマルチプライヤ23から出力されたア
ナログ出力信号Ｓはログアンプ26で対数的に増幅され、
Ａ／Ｄ変換器27でディジタル化され、画像信号Ｓ_Q が得
られる。得られた画像信号Ｓ_Q は一旦記憶手段28に記憶
された後、画像処理手段29によって読み出される。

【００３０】画像処理手段29では、被写体像内の画像点
が求められ、この画像点から蓄積性蛍光体シート11の端
部に向かう放射状の複数の方向に沿った各画素に対応す
る画像信号に基づいて、照射野の輪郭上にあると考えら
れる複数の輪郭点が求められ、これらの輪郭点に沿った
線で囲まれる領域が照射野として認識される。照射野が
認識されると、この照射野に対応する画像信号Ｓ_Q に適
切な画像処理が施される。

【００３１】画像処理の施された画像信号Ｓ_Q は再生手
段30に送られ、再生手段30ではこの画像信号Ｓ_Q に基づ
く放射線画像が再生記録される。

【００３２】ここで、画像処理手段29で行なわれる、被
写体像内の画像点を画像信号Ｓ_Q に基づいて決定する方
法についてさらに説明する。

【００３３】画像処理手段29では画像信号Ｓ_Q のヒスト
グラムが求められ、このヒストグラムから被写体像を担
持した画像信号Ｓ_Q の概略の存在範囲が求められ、この
範囲内の画像信号Ｓ_Q に重み付け係数を掛けて蓄積性蛍
光体シート11の重心が求められこの重心が画像点とされ
る。

【００３４】この演算を行うために、まず画像信号Ｓ_Q
のヒストグラムを求め、次いで、このヒスドクラムから
被写体像を担持した画像信号Ｓ_Q の概略の存在範囲を求
め、重み付け係数を決定する。その後この重み付け係数
を、前記存在範囲内の画像信号Ｓ_Q に掛けて重み付け
し、その重み付けした値より蓄積性蛍光体シート11の重
心を求める。

【００３５】図２は、照射野絞りを使用して撮影され、
蓄積性蛍光体シート11上の狭い領域にのみ放射線が照射
された様子を表わす図である。

【００３６】図２に示す照射野12外の領域は、放射線は
ほとんど照射されていないため、この領域の各画素から
得られた画像信号Ｓ_Q は、非常に小さな値を有してい
る。図２に示す照射野12のうち、被写体像13以外の領域
は、放射線が被写体を経由（透過又は反射）せずに、直
接蓄積性蛍光体シート11に照射された領域であり、この
領域の各画素から得られた画像信号Ｓ_Q は非常に大きな
値を有している。被写体像13に対応する各画素から得ら
れた画像信号Ｓ_Q は、被写体を経由した後の放射線が蓄
積性蛍光体シートに照射された領域に対応するものであ
るため、中間的な値を有している。

【００３７】このため図２に対応する画像信号Ｓ_Q のヒ
ストグラムＡを求めると、図３(a)に示すものとなる。
ここで図３(a) におけるヒストグラムＡのＳ_A −Ｓ_B 間
は、照射野12外の領域に対応する画像信号Ｓ_Q を、Ｓ_B
−Ｓ_C 間は被写体像13に対応する画像信号Ｓ_Q を、Ｓ_C
−Ｓ_D 間は、照射野12内のうち、被写体像13以外の領域
に対応する画像信号Ｓ_Q をそれぞれ表わしている。

【００３８】図２に対応するヒストグラムＡが求まる
と、このヒストグラムＡに基づいて、重み付け係数Ａ′
が求められ、図３(b) に示す重み付けテーブルが作成さ
れる。この重み付け係数Ａ′は、図３に示すように、ヒ
ストグラムＡから、照射野12外の領域と、照射野12内の
うち被写体像13以外の領域に対応する画像信号Ｓ_Q を除
去し、被写体像13を担持した画像信号Ｓ_Q の概略の存在
範囲を求め、この存在範囲の中央付近において大きく、
臨界点すなわち図３に示すＳ_B ，Ｓ_C の付近において小
さくなるように求められる。よって重み付け係数Ａ′は
存在範囲の中央付近において最大値1.0 となり、臨界点
付近において最小値０となる。

【００３９】以上のようにして求められた重み付け係数
Ａ′をこの重み付け係数Ａ′の存在範囲と対応する画像
信号Ｓ_Q に掛けて、重み付けして、図４に示すような蓄
積性蛍光体シート11の重心Ｇを求めることにより、この
重心Ｇは照射野12内の画像点として求められ、かつ、前
述したように照射野絞りは被写体の必要な部分のみを撮
影する目的で使用するものであるため、この重心は実用
上十分な精度をもって被写体像13内の画像点として求め
られる。

【００４０】ここで、上述した重み付け係数Ａ′で画像
信号Ｓ_Q の値を重み付けして重心を求めることは、以下
に示す演算を行なうことをいう。

【００４１】図４に示すようにｘ方向に並ぶ画素の座標
をi （正の整数）、ｙ方向に並ぶ画素の座標をj （正の
整数）で表わし、各画素(i,j) が担持する画像信号Ｓ_Q
の値に対応する重み付け係数Ａ′をＰ(i,j) で表わす。
また、

【００４２】

【数１】

【００４３】

【数２】

【００４４】で表わし、ｘ方向，ｙ方向の重心をｘ_c ，
ｙ_c とすると、

【００４５】

【数３】

【００４６】

【数４】

【００４７】により、重心の座標（ｘ_c ，ｙ_c ）が求め
られる。

【００４８】上記演算方法においては、放射線画像の各
画素が担持する画像信号Ｓ_Q の値をを重み付け係数Ａ′
に変換して、この重み付け係数Ａ′によって変換された
画像の重心を求めるように演算を行っているが、重み付
け係数Ａ′で各画素(i,j) が担持する画像信号Ｓ_Q の値
の重み付けをしながら演算を行うようにしても上記方法
と同様の重心を求めることができる。すなわち、本発明
の実施例によるもうひとつの重心の演算方法は各画素
(i,j) が担持する画像信号Ｓ_Q の値をｑ(i,j) とし、

【００４９】

【数５】

【００５０】

【数６】

【００５１】で表わし、ｘ方向，ｙ方向の重心をｘ_c ，
ｙ_c とし、

【００５２】

【数７】

【００５３】

【数８】

【００５４】により、上述した最初の演算方法と同様の
重心の座標（ｘ_c ，ｙ_c ）を求めるものである。この場
合は、各画素が担持する画像信号Ｓ_Q の値ｑ(i,j) と重
み付け係数Ａ′の値Ｐ(i,j) との積を図５に示すように
２次式で表わした重み付けテーブルと考えて重心を求め
る演算を行うものである。

【００５５】なお、本発明においては、画像処理手段29
における重心の演算については、上述した２つの演算方
法のどちらを用いてもよいものとする。

【００５６】以上のようにして、被写体像内の画像点が
求められた後、前述したように、この画像点から蓄積性
蛍光体シート11の端部に向かう放射状の複数の方向に沿
った各画素に対応する画像信号に基づいて、照射野の輪
郭上にあると考えられる複数の輪郭点が求められ、これ
らの輪郭点に沿った線で囲まれる領域が照射野として認
識され、この照射野に対応する画像信号Ｓ_Q に適切な画
像処理が施される。

【００５７】上記実施例においては、求められた被写体
像内画像点を、照射野の認識に用いる場合について説明
したが、被写体像内画像点を求めることは、照射野の認
識にのみ用いられるものではない。たとえば、図１に示
す再生手段30で可視画像を得る場合に、上記のようにし
て画像処理手段29において被写体像内画像点を求めるこ
とにより、図９に示すように被写体像が蓄積性蛍光体シ
ート11の端に記録された場合であっても、この被写体像
を中央に配置した可視画像を得ることができる。

【００５８】また、上記実施例は、先読みを行なわない
放射線画像読取装置について説明したが、先読みを行な
って先読画像信号を求め、この先読画像信号に基づいて
照射野を求め、この照射野内に対応する先読画像信号に
基づいて本読みの際の読取条件を求めるシステムにも本
発明の被写体像内画像点決定方法を用いることができる
ことはいうまでもない。

【００５９】また、上記実施例においては、重み付け係
数Ａ′を、被写体像13の存在範囲の中央において大き
く、臨界付近において小さくなるようにしたが、被写体
像13の存在範囲の中央においても臨界付近においても図
６に示すように一定の値となるようにしても、上記実施
例と同様に、画像点を求めることができる。

【００６０】さらに、本発明は、蓄積性蛍光体シートを
用いる装置のほか、従来のＸ線フイルムを用いる装置
等、被写体の放射線画像が記録された記録シートから得
られた放射線画像を表わす光を読み取って画像信号を
得、この画像信号に基づいて放射線画像を再生出力する
放射線画像読取再生装置一般に適用することができる。

【００６１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の被
写体像内画像点決定方法は、画像信号のヒストグラムか
ら被写体像を担持した画像信号の概略の存在範囲を求
め、この存在範囲内の画像信号に重み付け係数を掛け
て、重み付けをして記録シートの重心を求めることによ
り、この重心を被写体像内の画像点として定めることが
できる。

【００６２】また、上記方法において、重み付け係数
を、被写体像を担持した画像信号の存在範囲の中央にお
いて大きく、臨界付近において小さくすることにより、
一層高い精度で被写体像内の画像点を定めることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の被写体像内画像点決定方法の一例を使
用した、放射線画像読取再生装置の一実施例の斜視図

【図２】蓄積性蛍光体シート上の狭い領域にのみ放射線
が照射された様子を表わした図

【図３】画像信号のヒストグラムおよびこのヒストグラ
ムから求められた重み付けテーブルの一例を示す図

【図４】蓄積性蛍光体シートを座標で表わし、放射線画
像とともに示す図

【図５】重み付けテーブルの別の例を示す図

【図６】重み付けテーブルのもうひとつの別の例を示す
図

【図７】記録シートの中央に照射野のある放射線画像を
表わした図

【図８】照射野が記録シートの中心から外れた放射線画
像を表わした図

【図９】照射野絞りを使用せずに撮影したことにより記
録シート全面が照射野である放射線画像を表わした図

【符号の説明】

１ 記録シート ２，12 照射野 ３，13 被写体像 11 蓄積性蛍光体シート 12 輝尽発光光 23 フォトマルチプライヤ 26 ログアンプ 27 Ａ／Ｄ変換器 28 記憶手段 29 画像処理手段 30 再生手段

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体像を含む放射線画像が記録された
   記録シート上の各画素から得られた画像信号に基づい
   て、前記被写体像内の画像点を決定する被写体像内画像
   点決定方法において、 前記画像信号のヒストグラムを求め、該ヒストグラムか
   らヒストグラム解析により、前記被写体像を担持した画
   像信号の概略の存在範囲を求め、該概略の存在範囲内の
   画像信号に重み付け係数を掛けて前記記録シートの重心
   を求め、この重心を前記被写体像内の画像点とすること
   を特徴とする被写体像内画像点決定方法。
2. 【請求項２】 前記概略の存在範囲内の画像信号に、該
   存在範囲の中央において大きく、臨界付近において小さ
   い重み付け係数を掛けて前記記録シートの重心を求める
   ようにしたことを特徴とする請求項１記載の被写体像内
   画像点決定方法。