JPH0786925B2

JPH0786925B2 - 放射線画像処理方法および装置

Info

Publication number: JPH0786925B2
Application number: JP63066751A
Authority: JP
Inventors: 和弘菱沼
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1988-03-19
Filing date: 1988-03-19
Publication date: 1995-09-20
Anticipated expiration: 2010-09-20
Also published as: JPH01239681A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、放射線画像の周波数処理に関し、特に中間媒
体として蓄積性蛍光体を用いて、これに放射線画像を蓄
積記録し、この放射線画像から画像信号を得、この画像
信号に基づいて記録媒体に放射線画像を可視像として再
生する放射線画像情報記録再生システムにおける放射線
画像処理方法およびその方法を実施するための装置に関
するものである。

（従来の技術）被写体の放射線画像を得るには、従来からＸ線を被写体
に照射し、この被写体を透過したＸ線をＸ線フィルムに
撮影するシステムが用いられている。このＸ線フィルム
は撮影に充分な感度と広い露光域とを持ち、かつ観察読
影に必要な高いコントラストやシャープネル、細かい粒
状性をかねそなえている必要がある。しかし、これらの
条件は互いに矛盾するところが多く、Ｘ線を直接写真フ
ィルムに撮影したのでは、これらの条件すべてに満足の
いく放射線（Ｘ線）画像を得ることは困難であり、撮影
適性と観察読影適性とを少しずつ犠牲にしてフィルムを
設計しているのが現実である。

これを解決する方法のひとつとして、本出願人は、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を利用して、人体
等の被写体に放射線を照射して撮影し、この被写体の放
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をレーザ光等の励起光で２次元的
に走査して輝尽発光光を生ぜしめ、得られた輝尽発光光
を光検出器により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像として出力さ
せる放射線画像情報記録再生システムを提案した（特開
昭55−12429号，同56−11395号など）。

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
号に適切な画像処理を施し、画像処理の施された電気信
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。

上記放射線画像情報記録再生システムを人体の診断に用
いると、従来のＸ線撮影診断システムと比べ人体の被曝
線量を大幅に低減させることができる。

（発明が解決しようとする課題）上記電気信号に施す画像処理方法として、たとえば、本
出願人が特公昭62−62373号等において提案した、蓄積
性蛍光体材料を走査して、これに記録されている放射線
画像情報を読み出して電気信号に変換した後、可視像と
して再生するに当り、各走査点での超低空間周波数に対
応する非鮮鋭マスク信号S_usを求め、蛍光体から読み出
されたオリジナル画像信号をS_org、強調係数をβ、再生
画像信号をＳ′としたときに、Ｓ′＝S_org＋β（S_org−S_us） ……（１）なる演算を行なう方法がある。この画像処理方法を用い
ると、観察に重要な空間周波数領域を強調してコントラ
ストやシャープネス等の画質性能の良好な再生画像を得
ることができる。

しかし、撮影時における放射線の量子雑音等に起因し、
放射線画像を粗くざらついた印象の画像にする粒子雑音
が有する空間周波数は、同時にコントラスト、シャープ
ネス等他の画質性能に影響する空間周波数と重なってい
るため、上記画像処理方法を使用すると、コントラスト
やシャープネスを向上させると同時に粒子雑音も同時に
強調することになり、特に撮影時に被写体に照射する放
射線量を低減させた場合放射線の量子雑音等の放射線画
像に与える影響が大きくなるため、粗くざらついた印象
の再生画像となってしまっていた。

また、この粒子雑音を積極的に減衰させる方法のひとつ
として、本出願人が特願昭62−265017号において提案し
た方法を用いることができる。この方法は上記（１）式
においてβをβ＜０としたことを含むものであり、粒子
雑音が有する空間周波数成分を積極的に押えることによ
り粒子雑音を目立たなくし、かつコントラストやシャー
プネル等他の画質性能の劣化を最小限に押え得るもので
はあるが、前述したように粒子雑音が有する空間周波数
はコントラスト、シャープネル等他の画質性能に影響す
る空間周波数と重なっており、粒子雑音を低減させるに
したがってコントラストやシャープネス等も多少劣化す
るため、粒子雑音が目立ちすぎる場合にのみ用い得るも
のであった。

本発明は、上記事情に鑑み、放射線画像の粒子雑音を押
えるとともにシャープネス、コントラスト等を向上させ
て画像全体としての画質性能を向上させ、しかも装置を
複雑化することなく演算時間も十分許容できる範囲内に
ある放射線画像処理方法、およびこの方法を実施するこ
とのできる装置を提供することを目的とするものであ
る。

（課題を解決するための手段）本発明の放射線画像処理方法は、蓄積性蛍光体に放射線
が照射されることにより放射線画像情報が蓄積記録され
た該蓄積性蛍光体を励起光により走査し、この励起光に
よる各走査点から発せられた輝尽発光光を光電的に読み
取ってオリジナル画像信号を得た後、記録媒体に放射線
画像を可視像として再生するにあたり、各走査点に対応して周囲の所定範囲内のオリジナル画像
信号を平均化することにより求めたボケマスク信号をS
_us、オリジナル画像信号をS_org、ボケマスク信号S_usに
対応する係数をβ、演算処理後の画像信号をＳ′とした
ときに、係数βが、蓄積性蛍光体の各点に照射された放射線の線
量が増加するにしたがってβ＜０（β＞−１）からβ＞
０に転ずる関数であり、この係数βを用いてＳ′＝S_org＋β（S_org−S_us） ……（２）の式にしたがって演算を行ない、１つの放射線画像内において、上記線量が低い領域では
ボケマスク信号S_usが有する空間周波数成分より高い空
間周波数成分を減衰させ、かつ、上記線量が高い領域で
はボケマスク信号S_usが有する空間周波数成分より高い
空間周波数成分を強調することを特徴とするものであ
る。

本発明の放射線画像処理方法には、上記（２）式に相当
する演算の他に、さらに他の演算を含ませてもよい。す
なわち本発明の他の放射線画像処理方法は、蓄積性蛍光
体に放射線が照射されることにより放射線画像情報が蓄
積記録された該蓄積性蛍光体を励起光により走査し、こ
の励起光による各走査点から発せられた輝尽発光光を光
電的に読み取ってオリジナル画像信号を得た後、記録媒
体に放射線画像を可視像として再生するにあたり、各走査点に対応して周囲の所定範囲内のオリジナル画像
信号またはこのオリジナル画像信号に中間処理を施した
画像信号を平均化することにより求めた１個または上記
所定範囲を変えて求めた複数個のボケマスク信号をＳ
_us.k（ｋ＝1,2,…,n;nはボケマスク信号の個数を示す整
数）、オリジナル画像信号またはこのオリジナル画像信
号に中間処理を施した画像信号をS_b1,S_b2、上記１個ま
たは複数個のボケマスク信号にそれぞれ対応する１個ま
たは複数個の係数をβ_ｋ（ｋ＝1,2,…,n）、演算処理後
の画像信号をＳ′としたときに、係数β_ｋ（ｋ＝1,2,…,n）のうち少なくとも１個の係数
β_ｌ（ｌは１〜ｎ内の整数）が、蓄積性蛍光体の各点に
照射された放射線の線量が増加するにしたがってβ_ｌ＜
０（β_ｌ＞−１）からβ_ｌ＞０に転ずる関数であり、こ
の係数β_ｌを用いての式にしたがって演算を行ない、１つの放射線画像内において、上記線量が低い領域では
係数β_ｌに対応するボケマスク信号Ｓ_us.lが有する空間
周波数成分より高い空間周波数成分を減衰させ、上記線
量が高い領域では係数β_ｌに対応するボケマスク信号Ｓ
_us.lが有する空間周波数成分より高い空間周波数成分を
強調することを特徴とするものである。

また、上記放射線画像処理方法を実施するための本発明
の放射線画像処理装置のひとつは、蓄積性蛍光体に放射
線が照射されることにより放射線画像情報が蓄積記録さ
れた該蓄積性蛍光体を励起光により走査し、この励起光
による各走査点から発せられた輝尽発光光を光電的に読
み取ってオリジナル画像信号を得た後、このオリジナル
画像信号を演算部で処理し、処理後の画像信号に基づい
て記録媒体に放射線画像を可視像として再生する放射線
画像記録再生システムにおける放射線画像処理装置にお
いて、上記演算部が、各走査点に対応して周囲の所定範囲内の
オリジナル画像信号を平均化することにより求めたボケ
マスク信号をS_us、オリジナル画像信号をS_org、ボケマ
スク信号S_usに対応する係数をβ、演算処理後の画像信
号をＳ′としたときに、係数βが、蓄積性蛍光体の各点に照射された放射線の線
量が増加するにしたがってβ＜０（β＞−１）からβ＞
０に転ずる関数であり、この係数βを用いてＳ′＝S_org＋β（S_org−S_us） ……（４）の式にしたがって演算を行なうものであることを特徴と
するものである。

本発明の放射線画像処理方法を実施するための本発明の
放射線画像処理装置には、上記（４）式に相当する演算
の他に、さらに他の演算を行なう機能を有していてもよ
い。

すなわち本発明の他の放射線画像処理装置は、蓄積性蛍
光体に放射線が照射されることにより放射線画像情報が
蓄積記録された該蓄積性蛍光体を励起光により走査し、
この励起光による各走査点から発せられた輝尽発光光を
光電的に読み取ってオリジナル画像信号を得た後、この
オリジナル画像信号を演算部で処理し、処理後の画像信
号に基づいて記録媒体に放射線画像を可視像として再生
する放射線画像記録再生システムにおける放射線画像処
理装置において、上記演算部が、各走査点に対応して周囲の所定範囲内の
オリジナル画像信号またはこのオリジナル画像信号に中
間処理を施した画像信号を平均化することにより求めた
１個または上記所定範囲を変えて求めた複数個のボケマ
スク信号をＳ_us.k（ｋ＝1,2,…,n;nはボケマスク信号の
個数を示す整数）、オリジナル画像信号またはこのオリ
ジナル画像信号に中間処理を施した画像信号をS_b1,
S_b2、上記１個または複数個のボケマスク信号にそれぞ
れ対応する１個または複数個の係数をβ_ｋ（ｋ＝1,2,
…,n）、演算処理後の画像信号をＳ′としたときに、係数β_ｋ（ｋ＝1,2,…,n）のうち少なくとも１個の係数
β_ｌ（ｌは１〜ｎ内の整数）が、蓄積性蛍光体の各点に
照射された放射線の線量が増加するにしたがってβ_ｌ＜
０（β_ｌ＞−１）からβ_ｌ＞０に転ずる関数であり、こ
の係数β_ｌを用いての式にしたがって演算を行なうものであることを特徴と
するものである。

ここで、上記各発明において、「β＜０（β＞−１）か
らβ＞０に転ずる」（「β_ｌ＜０（β_ｌ＞−１）からβ
_ｌ＞０に転ずる」）には、たとえば後述する第1C図に示
すように、途中でβ＝０（β_ｌ＝０）の領域を有するも
のも含まれる。

また上記各式（２）〜（５）にしたがって演算を行なう
にあたり、オリジナル画像信号S_orgとして、輝尽発光光
の光量Ｅに比例する信号（S_org＝ｋ・Ｅ、k;定数）を用
いそれに対応する各信号等S_us、β、Ｓ_us.k、β_ｋ、
S_b1、S_b2を用いて演算を行なってもよく、データ量圧縮
等の観点から上記光量Ｅの対数値と比例するオリジナル
画像信号を用い（S_org＝ｋ′・logE、ｋ′；定数）それ
に対応する各信号等S_us、β、Ｓ_us.k、β_ｋ、S_b1、S_b2
を用いて演算を行なってもよい。

（作用）１つの放射線画像中には、通常、被写体を構成する種々
の組織の分布や被写体の厚さの相違等により、照射され
た放射線の線量の多い領域と少ない領域が混在してい
る。この放射線画像を読み取って得た画像信号に一律な
方法でたとえば前述した特公昭62−62373号に示した方
法を用いてコントラストやシャープネス等を強調する演
算を施すと、放射線量の多い領域はもともと粒子雑音が
少ないため画質性能が向上されるが、粒子雑音の多い放
射線量の少ない領域は粒子雑音が強調されてしまい前述
したように粗くざらざらした印象を与えることになる。
一方放射線量の少ない領域の粒子雑音を押えるために、
前述した特願昭62−265017号において提案した方法を用
いて粒子雑音を積極的に低減させると、放射線量の多い
領域のシャープネスやコントラストまで低下させてしま
う結果となる。したがって、いずれの方法を用いるにし
ても画像全体のトーナルの画質性能のバランスをみなが
ら画像処理を施すことになり途中半端な画像処理になら
ざるを得なかった。

本発明の放射線画像処理方法は、上記のように１つの放
射線画像中にも放射線量の多い領域と少ない領域とが混
在することに注目し、上記（２）式にしたがって画像処
理を施すについて、放射線量が増加するにしたがって係
数βがβ＜０（β＞−１）からβ＞０に転ずるようにし
たものである。

このようにすることにより、放射線画像内の放射線量が
少なく粒子雑音の多い領域では積極的に粒子雑音の低減
が図られ、また放射線画像内の放射線量が多くもともと
の粒子雑音の少ない領域では積極的にシャープネスやコ
ントラスト等の画質性能の向上が図られ、したがって全
体に一様な画像処理を施す場合と比べてはるかに再生画
像の画質性能を向上させることができる。

放射線画像の各領域の放射線量は、蓄積性蛍光体を励起
光により走査した際に発せられた輝尽発光光と略比例す
るため、この輝尽発光光を光電的に読み取って得た画像
信号を調べることにより放射線画像の各領域の放射線量
を知ることができる。

また、上記のように各領域毎に最適な画像処理を施すに
は、たとえば上記特公昭62−62373号と特願昭62−26501
7号に示した方法を組み合わせて、オリジナル画像信号
をS_org、それぞれ適切に周波数処理の施された２つのボ
ケマスク信号をS_us′,S_us″、画像信号の関数（放射線
量の関数）としてそれぞれ適切な関数形を有する２つの
係数をβ′，β″（β′，β″＞０）、処理後の画像信
号をＳ′としたときに、Ｓ′＝S_org−β′（S_org−S_us′）＋β″（S_org−S_us″） ……（６）の式に従って演算を施す方法もある。しかしこの方法を
用いると、最低限第２項β′（S_org−S_us′）と第３項
β″（S_org−S_us″）の２つの演算を、放射線画像の各
走査点について行なう必要がある。

一方、本発明のうち最も基本となる（２）式を用いる
と、β（S_org−S_us）の１項のみ演算すればよく、上記
（６）式と比べると略半分の演算時間で済むことにな
り、またこの演算をハードウエアで実行するように装置
を構成したときにはその装置の構造がはるかに単純にな
る。

本発明の放射線画像処理方法は、上記（３）式に示すよ
うに、上記（２）式の演算のほか他の演算を含むもので
あってもよい。上記（３）式を変形すると、となる。

この（７）式の第１項のS_b1および第２項のS_b2をいずれ
もオリジナル画像信号S_orgと置くと、この第１項と第２
項の組み合わせS_b1＋β_ｌ（S_b2−Ｓ_us.l）は、上記
（２）式と同一となる。すなわち、１つ放射線画像には
本発明の他種々の画像処理、たとえば本発明以外の種々
の雑音低減化処理や必要な空間周波数成分のみを取り出
すウインド処理等を施すこともあるため、本発明の放射
線画像処理方法を用いるにあたっては、かならずしも放
射線画像を読み取って得たオリジナル画像信号S_orgをそ
のまま用いなくともよく、オリジナル画像信号S_orgにた
とえば上記のような中間処理を施した画像信号を用いて
もよく、この場合にも上記（２）式と略同等の効果を得
ることができるとともに、他の演算処理と効果的に組合
せることができる。また、上記中間処理を施した画像信
号は、本発明を実施する途中の過程で生成された画像信
号であってもよい。

次に上記（７）式の第３項、第４項について説明する。
粒子雑音の空間周波数成分およびシャープネス、コント
ラスト等の画質性能を担持する空間周波数成分はかなり
広範囲にわたっている。したがって上記（７）式第１項
および第２項の組合せだけで画像処理を行なう場合より
さらにきめの細かな画像処理を行なう必要のある場合に
は、第２項とは空間周波数帯を変えて、第２項と同様の
演算を第３項または第４項で行なうことができるように
したものである。

また、この第３項、第４項で係数β_ｍ（ｍ≠ｌ）をβ_ｍ
＞０とし、第１項と第２項とで行なわれる演算を補完す
るために、たとえば特公昭62−62373号において本出願
人が提案した、特定の空間周波数成分を強調する演算を
画像全体に施してもよく、さらにβ_ｎ（ｎ≠ｌ）をβ_ｎ
＜０とし、特願昭62−265017号において本出願人が提案
した粒子雑音を減少させる演算を画像全体に施してもよ
い。

前述したように、上記（７）式の第１項と第２項の演算
（上記（２）式の演算に相当する）は上記（６）式の演
算等と比べ演算時間が大幅に短縮されるので、この余裕
の時間を利用して上記のような第３項、第４項の演算を
行なってよりきめの細かな画像処理を施すことが可能と
なる。

本発明の放射線画像処理装置は、演算部が上記演算処理
を行なう機能を有しているため、前述したように、この
機能をソフトウエアで実現した場合にはソフトウエアの
実行時間の短縮を図ることができ、ハードウエアで実現
した場合には装置の構造の簡単化を図ることができる。

（実施例）以下、添付図面を参照して本発明の実施例について説明
する。

第３図は、本発明の放射線画像処理方法を使用した放射
線画像処理装置の一例を示す斜視図である。

被写体の放射線画像情報が蓄積記録された蓄積性蛍光体
シート１はモータ２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３により、矢印Ｙ方向に搬送（副走
査）される。一方、レーザ光源４から発せられた励起光
５はモータ13により駆動され矢印方向に高速回転する回
転多面鏡６によって反射偏向され、ｆθレンズ等の集束
レンズ７を通過した後、ミラー８により光路を変えて前
記シート１に入射し前記副走査の方向（矢印Ｙ方向）と
略垂直な矢印Ｘ方向に主走査する。この励起光５が照射
されたシート１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９が発散され、こ
の輝尽発光光９は集光体10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ー（光電子増倍管）11に
よって光電的に検出される。上記集光体10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10aが蓄積性蛍光体シート１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10bに上記フォトマルチプライヤー11の受光面が
結合されている。上記入射端面10aから集光体10内に入
射した輝尽発光光９は、該集光体10の内部を全反射を繰
り返して進み、出射端面10bから出射してフォトマルチ
プライヤー11に受光され、前記放射線画像情報を担持す
る輝尽発光光９の光量がフォトマルチプライヤー11によ
って検出される。

フォトマルチプライヤー11から出力されたアナログ出力
信号Ｓは、増幅器16によって増幅され、A/D変換器17に
おいて所定の収録スケールファクターでディジタル化さ
れる。

このようにして得られたディジタル化されたオリジナル
画像信号S_orgは、蓄積性蛍光体シート１に照射された放
射線の線量と比例した信号である。このオリジナル画像
信号S_orgが演算部18に入力され、演算部18では、各走査
点に対応して周囲の所定範囲の画像信号を平均化するこ
とによりボケマスク信号S_usが求められ、またこのボケ
マスク信号に対応して、オリジナル画像信号S_orgが小さ
いときにはβ＜０（β＞−１）、オリジナル画像信号S
_orgが大きいときにはβ＞０となるように、オリジナル
画像信号S_orgの関数としてあらかじめ用意されている係
数βを用いて、Ｓ′＝S_org＋β（S_org−S_us） ……（９）の式に従って演算処理後の画像信号Ｓ′が求められる。

この演算処理は、放射線画像内の放射線の照射線量が少
なく粒子雑音の大きな領域ではβ＜０であるため、ボケ
マスク信号S_usが有する空間周波数成分より高い空気周
波数成分を減衰させることになる。減衰させる空間周波
数成分と減衰の程度を適切に選択することにより、画像
の粒子雑音が押えられるとともに、シャープネス等他の
画質性能の劣化が最小限に押えられる。また、放射線の
照射線量が多く、粒子雑音の少ない領域ではβ＞０であ
るため、ボケマスク信号S_usが有する空間周波数成分よ
り高い空間周波数成分が強調され、シャープネス等の画
質性能が積極的に改善される。

また、演算部18は、各走査点に対応して周囲の所定範囲
内のオリジナル画像信号またはこのオリジナル画像信号
に中間処理を施した画像信号を平均化することにより求
めた１個または上記所定範囲を変えて求めた複数個のボ
ケマスク信号をＳ_us.k（ｋ＝1,2,…,n;nはボケマスク信
号の個数を示す整数）、オリジナル画像信号またはこの
オリジナル画像信号に中間処理を施した画像信号をS_b1,
S_b2、上記１個または複数個のボケマスク信号にそれぞ
れ対応する１個または複数個の係数をβ_ｋ（ｋ＝1,2,
…,n）、演算処理後の画像信号をＳ′としたときに、係
数β_ｋ（ｋ＝1,2,…,n）のうち少なくとも１個の係数β
_ｌ（ｌは１〜ｎ内の整数）が、蓄積性蛍光体の各点に照
射された放射線の線量が増加するにしたがってβ_ｌ＜０
（β_ｌ＞−１）からβ_ｌ＞０に転ずる関数であり、この
係数β_ｌを用いての式にしたがって演算を行なうように構成してもよい。

演算部18で上記演算の施された画像信号Ｓ′はメモリ19
に記憶され、必要に応じて画像表示装置20にこの画像信
号に基づく放射線画像が再生表示される。

第1A図、第1B図、第1C図は蓄積性蛍光体シート１（第３
図参照）に照射された放射線の線量を変数とした係数β
の関数の例を示したグラフである。前述したように、こ
こではオリジナル画像信号S_orgは放射線の線量と比例す
るように読み取っているため、横軸の線量はオリジナル
画像信号S_orgと置き替えてもよい。また、実際には、デ
ータ量圧縮の観点から輝尽発光光の光量Ｅの対数をオリ
ジナル画像信号S_orgとする（S_org＝ｋ′・logE、ｋ′；
定数）とすることも多いが、この場合も線量が多いほど
オリジナル画像信号S_orgが大きくなるという（正の相
関）関係は変わらない。

第1A図は粒子雑音の目立つ画像信号の小さい領域Ｃにつ
いては係数β＝α（＜０）として粒子雑音を押え、粒子
雑音が比較的小さな画像信号の大きい領域Ｅについては
構造が細部まで鮮明に再生されるように係数βをβ＞０
として積極的にコントラスト、シャープネス等の画質性
能の向上を図り、中間の領域Ｄについては画像信号が大
きくなるほどβを大きくすることを表わしている。

第1B図は、画像信号が大きくなるにつれβを単調増加さ
せるようにした例である。

第1C図は、中間の領域Ｆでは画質性能のバランスがとれ
ているためこの領域Ｆではβ＝０とした例である。

尚、上記第1A図、第1B図、第1C図は例示にすぎず、被写
体の種類等に応じて適切な関数形がが定められるが、画
像信号の小さい領域（放射線量の少ない領域）ではβ＜
０（β＞−１）であり、画像信号の大きな領域（放射線
量の多い領域）ではβ＜０であることは共通している。
また本発明者の実験によると、被写体の種類等に応じて
βの関数形は異なるがβ≦−１となることはほとんどな
く−１＜βの範囲で充分良好な画像処理を施すことがで
きる。

第2A図は、第３図に示した演算部18の構成例を示したブ
ロック図である。

オリジナル画像信号S_orgが図の左側から記憶手段21に入
力され、一時記憶される。記憶手段21に一時記憶された
オリジナル画像信号S_orgは、ボケマスク信号計算手段2
2、係数発生手段23、加算項計算手段24、および加算手
段25に入力される。

ボケマスク信号計算手段22では、入力されたオリジナル
画像信号S_orgに基づいて、各走査点に対応して周囲のＮ
×Ｎ個の走査点の画像信号を平均化してボケマスク信号
S_usが求められる。この求められたボケマスク信号S
_usは、後述する加算項計算手段24に入力される。

係数発生手段23には、オリジナル画像信号S_orgと係数β
との対応テーブルが記憶されており、入力された各走査
点のオリジナル画像信号S_orgの値に対応して各走査点に
対応する係数βが発生され、加算項計算手段24に送出さ
れる。

加算項計算手段24では、入力されたオリジナル画像信号
S_org、ボケマスク信号S_us、および係数βに基づいて各
走査点毎にβ（S_org−S_us）が計算され出力される。

この出力された計算結果β（S_org−S_us）は加算手段25
に入力され、加算手段25では、Ｓ′＝S_org＋β（S_org−S_us） ……（11）が計算され、演算処理後の画像信号Ｓ′が求められる。

第2B図は、第３図に示した演算部18の他の構成例を示し
たブロック図である。

オリジナル画像信号S_orgが図の左側から記憶手段21′に
入力され、一時記憶される。記憶手段21′に一時記憶さ
れたオリジナル画像信号S_orgは、ｎ個のボケマスク信号
計算手段22a′,22b′，…,22n′、ｎ個の係数発生手段2
3a′,23b′，…,23n′、ｎ個の加算項計算手段24a′,24
b′，…,24n′、および加算手段25′に入力される。

第１のボケマスク信号計算手段22a′等のｎ個のボケマ
スク信号計算手段22a′,22b′，…,22n′では、それぞ
れ各走査点に対応して周囲のN₁×N₁個,N₂×N₂個，…,N_n
×N_n個の走査点の画像信号を平均化してボケマスク信号
Ｓ_us.1,S_us.2，…,S_us.nが求められる。これらのボケマ
スク信号Ｓ_us.1,S_us.2，…,S_us.nはそれぞれ第１の加算
項計算手段24a′等のｎ個の加算項計算手段24a′,24
b′，…,24n′に入力される。

第１の係数発生手段23a′等のｎ個の係数発生手段23
a′,23b′，…,23n′には、オリジナル画像信号S
_orgと、ｎ個のボケマスク信号Ｓ_us.1,S_us.2，…,S_us.n
のそれぞれに対応する係数β₁,β₂,…，β_ｎとの対応テ
ーブルが記憶されており、入力された各走査点のオリジ
ナル画像信号の大きさに対応して各走査点に対応する係
数β₁,β₂,…，β_ｎがそれぞれ発生され、第１の加算項
計算手段24a′等のｎ個の加算項計算手段24a′,24b′，
…,24n′のそれぞれに送出される。

第１の加算項計算手段24a′等のｎ個の加算項計算手段2
4a′,24b′，…,24n′では、入力されたオリジナル画像
信号S_org、対応するボケマスク信号Ｓ_us.1,S_us.2，…,S
_us.n、対応する係数β₁,β₂,…，β_ｎに基づいて各走査
点ごとにβ_１（S_org−Ｓ_us.1），β_２（S_org−
Ｓ_us.2），…，β_ｎ（S_org−Ｓ_us.n）がそれぞれ計算さ
れ出力される。

この出力された計算結果β_１（S_org−Ｓ_us.1），β
_２（S_org−Ｓ_us.2），…，β_ｎ（S_org−Ｓ_us.n）は加算
手段25′に入力され、加算手段25′では、が計算され、演算処理後の画像信号Ｓ′が求められる。

第2C図は、第３図に示した演算部18のさらに異なる構成
例を示したブロック図である。

オリジナル画像信号S_orgが図の左側から記憶手段21″に
入力され、一時記憶される。記憶手段21″に一時記憶さ
れたオリジナル画像信号S_orgは、ボケマスク信号計算手
段22″、係数発生手段23″、加算項計算手段24″、およ
び加算手段25″に入力される。

ボケマスク信号計算手段22″では、入力されたオリジナ
ル画像信号S_orgに基づいて、各走査点に対応して周囲の
N₁×N₁個の走査点の画像信号を平均化してボケマスク信
号Ｓ_us.1が求められる。この求められたボケマスク信号
Ｓ_us.1は、加算項計算手段24″に入力される。

係数発生手段23″には、入力される画像信号と係数β₁,
β₂,…，β_ｎとの対応テーブルが記憶されている。オリ
ジナル画像信号S_orgが係数発生手段23″に入力されると
この入力されたオリジナル画像信号S_orgと係数β_１との
対応テーブルが参照され、入力された各走査点のオリジ
ナル画像信号S_orgの値に対応して各走査点に対応する係
数β_１が発生され、加算項計算手段24″に送出される。

加算項計算手段24″では、入力されたオリジナル画像信
号S_org、ボケマスク信号Ｓ_us.1、および係数βに基づい
て各走査点毎にβ_１（S_org−Ｓ_us.1）が計算され、出力
される。

この出力された計算結果β_１（S_org−Ｓ_us.1）は加算手
段25″に入力され、加算手段25″では、オリジナル画像
信号S_orgに中間処理を施した画像信号S₁＝S_org＋β
_１（S_org−Ｓ_us.1）が計算される。

この計算結果の画像信号S₁が、記憶手段21″に戻され、
記憶手段21″に記憶されていたオリジナル画像信号S_org
のかわりに記憶される。この画像信号S₁がボケマスク信
号計算手段22″、係数発生手段23″および加算項計算手
段24″に送られる。ボケマスク信号計算手段22″では今
度は画像信号S₁に基づいて、各走査点に対応して周囲の
N₂×N₂個の走査点の画像信号を平均化してボケマスク信
号Ｓ_us・２が求められ、また係数発生手段23″では画像
信号S₁と係数β_２との対応テーブルが参照され、入力さ
れた各走査点の画像信号S₁の大きさに対応して各走査点
に対応する係数β_２が発生され、加算項計算手段24″に
送出される。加算項計算手段24″では、今度はβ_２（S₁
−Ｓ_us・２）の計算がなされる。この計算結果が加算手
段25″に送られ、画像信号S₁にさらに第２の中間処理を
施した画像信号S₂＝S₁＋β_２（S₁−Ｓ_us・２）が計算さ
れる。

以上のループをｎ回繰り返すことにより、最終的な演算
処理が施された信号Ｓ′が、Ｓ′＝S_n-1−β_ｎ（S_n-1−Ｓ_us.n） ……（13）として求められる。

このように、中間処理を施した画像信号S₁,S₂,…,S_n-1
を用いてボケマスク信号Ｓ_us.1,S_us.2，……,S_us.nの計
算および（13）式に代表される計算を行なうことによっ
ても、放射線の線量が少なく粒子雑音の目立つ領域にお
いてはこの粒子雑音を有効的に減衰させるとともに放射
線の線量が多く粒子雑音がもともと少ない領域において
は積極的にシャープネスやコントラスト等の画質性能を
向上させることができる。

上記（13）式は、前述した（10）式と比較すると、画像
信号S_b1,S_b2として同一の画像信号S_n-1が用いられてい
るが、たとえば第2C図に示す加算項計算手段24″で入力
されたオリジナル画像信号S_orgを記憶しておき、この加
算項計算手段24″における計算では中間処理後の画像信
号S₁,S₁,…,S_n-1を使用せず、常にオリジナル画像信号S
_orgを使用して、 β_１（S_org−Ｓ_us.1） β_２（S_org−Ｓ_us.2） ………………………… 等の計算を行ない、最終的にＳ′＝S_n-1−β_ｎ（S_org−Ｓ_us.n） ……（14）の計算を行なう等、画像信号S_b1,S_b2が異なっていても
よい。

（発明の効果）本発明の放射線画像処理方法は、蓄積性蛍光体に放射線
が照射されることにより放射線画像情報が蓄積記録され
た該蓄積性蛍光体を励起光により走査し、この励起光に
よる各走査点から発せられた輝尽発光光を光電的に読み
取ってオリジナル画像信号を得た後、蓄積性蛍光体の各
点に照射された放射線の線量が増加するにしたがってβ
＜０（β＞−１）からβ＞０に転ずる係数βを用いて、Ｓ′＝S_org＋β（S_org−S_us） ……（２）の式にしたがって演算を行なうようにしたため、放射線
画像内の放射線量が少なく粒子雑音の多い領域では粒子
雑音の低減が図られ、また放射線画像内の放射線量が多
くもともとの粒子雑音の少ない領域では、積極的にシャ
ープネスやコントラスト等の画質性能の向上が図られる
ことになり放射線画像全体としての画質性能が向上され
る。

また（２）式の演算は短い演算時間で済むため、余裕の
時間を利用して前述した（３）式にしたがって演算を行なうことにより、さらにきめの細
かな画像処理を施すことができる。

また、上記方法を実施する装置が特に複雑となることは
なく、演算時間も十分許容できる範囲内とすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第1A図、第1B図、第1C図は係数βの関数形の例を示した
グラフ、第2A図、第2B図、第2C図は第３図に示す演算部18のそれ
ぞれ異なる構成例を示したブロック図、第３図は本発明の放射線画像処理方法を実施した放射線
画像処理装置の一例を示す斜視図である。１……蓄積性蛍光体シート 2,13……モータ、３……シート搬送手段４……レーザー、６……回転多面鏡９……輝尽発光光、10……集光体 11……フォトマルチプライヤー 16……増幅器、17……A/D変換器 18……演算部、19……メモリ 20……画像表示装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｎ 5/325 9163−4ＣＡ６１Ｂ 6/00 ３５０Ｍ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】蓄積性蛍光体に放射線が照射されることに
より放射線画像情報が蓄積記録された該蓄積性蛍光体を
励起光により走査し、この励起光による各走査点から発
せられた輝尽発光光を光電的に読み取ってオリジナル画
像信号を得た後、記録媒体に放射線画像を可視像として
再生するにあたり、各走査点に対応して周囲の所定範囲内のオリジナル画像
信号を平均化することにより求めたボケマスク信号をS
_us、前記オリジナル画像信号をS_org、前記ボケマスク信
号S_usに対応する係数をβ、演算処理後の画像信号を
Ｓ′としたときに、前記係数βが、前記蓄積性蛍光体の各点に照射された前
記放射線の線量が増加するにしたがってβ＜０（β＞−
１）からβ＞０に転ずる関数であり、この係数βを用い
てＳ′＝S_org＋β（S_org−S_us）の式にしたがって演算を行ない、１つの前記放射線画像内において、前記線量が低い領域
では前記ボケマスク信号S_usが有する空間周波数成分よ
り高い空間周波数成分を減衰させ、かつ、前記線量が高
い領域では前記ボケマスク信号S_usが有する空間周波数
成分より高い空間周波数成分を強調することを特徴とす
る放射線画像処理方法。
【請求項２】蓄積性蛍光体に放射線が照射されることに
より放射線画像情報が蓄積記録された該蓄積性蛍光体を
励起光により走査し、この励起光による各走査点から発
せられた輝尽発光光を光電的に読み取ってオリジナル画
像信号を得た後、記録媒体に放射線画像を可視像として
再生するにあたり、各走査点に対応して周囲の所定範囲内のオリジナル画像
信号またはこのオリジナル画像信号に中間処理を施した
画像信号を平均化することにより求めた１個または前記
所定範囲を変えて求めた複数個のボケマスク信号をＳ
_us.k（ｋ＝1,2,…,n;nはボケマスク信号の個数を示す整
数）、前記オリジナル画像信号またはこのオリジナル画
像信号に中間処理を施した画像信号をS_b1,S_b2、前記１
個または複数個のボケマスク信号にそれぞれ対応する１
個または複数個の係数をβ_ｋ（ｋ＝1,2,…,n）、演算処
理後の画像信号をＳ′としたときに、前記係数β_ｋ（ｋ＝1,2,…,n）のうち少なくとも１個の
係数β_ｌ（ｌは１〜ｎ内の整数）が、前記蓄積性蛍光体
の各点に照射された前記放射線の線量が増加するにした
がってβ_ｌ＜０（β_ｌ＞−１）からβ_ｌ＞０に転ずる関
数であり、この係数β_ｌを用いての式にしたがって演算を行ない、１つの前記放射線画像内において、前記線量が低い領域
では前記係数β_ｌに対応するボケマスク信号Ｓ_us.lが有
する空間周波数成分より高い空間周波数成分を減衰さ
せ、前記線量が高い領域では前記係数β_ｌに対応するボ
ケマスク信号Ｓ_us.lが有する空間周波数成分より高い空
間周波数成分を強調することを特徴とする放射線画像処
理方法。
【請求項３】蓄積性蛍光体に放射線が照射されることに
より放射線画像情報が蓄積記録された該蓄積性蛍光体を
励起光により走査し、この励起光による各走査点から発
せられた輝尽発光光を光電的に読み取ってオリジナル画
像信号を得た後、このオリジナル画像信号を演算部で処
理し、処理後の画像信号に基づいて記録媒体に放射線画
像を可視像として再生する放射線画像記録再生システム
における放射線画像処理装置において、前記演算部が、各走査点に対応して周囲の所定範囲内の
オリジナル画像信号を平均化することにより求めたボケ
マスク信号をS_us、前記オリジナル画像信号をS_org、前
記ボケマスク信号S_usに対応する係数をβ、演算処理後
の画像信号をＳ′としたときに、前記係数βが、前記蓄積性蛍光体の各点に照射された前
記放射線の線量が増加するにしたがってβ＜０（β＞−
１）からβ＞０に転ずる関数であり、この係数βを用い
てＳ′＝S_org＋β（S_org−S_us）の式にしたがって演算を行なうものであることを特徴と
する放射線画像処理装置。
【請求項４】蓄積性蛍光体に放射線が照射されることに
より放射線画像情報が蓄積記録された該蓄積性蛍光体を
励起光により走査し、この励起光による各走査点から発
せられた輝尽発光光を光電的に読み取ってオリジナル画
像信号を得た後、このオリジナル画像信号を演算部で処
理し、処理後の画像信号に基づいて記録媒体に放射線画
像を可視像として再生する放射線画像記録再生システム
における放射線画像処理装置において、前記演算部が、各走査点に対応して周囲の所定範囲内の
オリジナル画像信号またはこのオリジナル画像信号に中
間処理を施した画像信号を平均化することにより求めた
１個または前記所定範囲を変えて求めた複数個のボケマ
スク信号をＳ_us.k（ｋ＝1,2,…,n;nはボケマスク信号の
個数を示す整数）、前記オリジナル画像信号またはこの
オリジナル画像信号に中間処理を施した画像信号をS_b1,
S_b2、前記１個または複数個のボケマスク信号にそれぞ
れ対応する１個または複数個の係数をβ_ｋ（ｋ＝1,2,
…,n）、演算処理後の画像信号をＳ′としたときに、前記係数β_ｋ（ｋ＝1,2,…,n）のうち少なくとも１個の
係数β_ｌ（ｌは１〜ｎ内の整数）が、前記蓄積性蛍光体
の各点に照射された前記放射線の線量が増加するにした
がってβ_ｌ＜０（β_ｌ＞−１）からβ_ｌ＞０に転ずる関
数であり、この係数β_ｌを用いての式にしたがって演算を行なうものであることを特徴と
する放射線画像処理装置。