JP2000079110A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は画像処理装置に関し、第１に同一の
患者間での病状の変化を診るのに適した階調処理を行な
うことができ、第２に基準信号値を得るための領域であ
る胸椎部分を肺野部の情報を使用することなく、自動的
に認識することができる画像処理装置を提供することを
目的としている。 【解決手段】 人体胸部を透過した放射線に基づいて生
成された胸部放射線画像の処理装置であって、胸部放射
線画像中の人体内の所定の位置に相当する信号値を検出
する信号値検出手段と、前記検出した信号値に基づいて
画像処理条件を決定する画像処理条件決定手段とを具備
し、前記決定した画像処理条件に基づいて画像処理を施
すように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像処理装置に関
し、更に詳しくは放射線画像に対する画像処理装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年では銀塩フィルムを使用せずに輝尽
性螢光体やＦＰＤ（Ｆlat ＰanelＤetector）等の放射
線ディテクタから放射線画像をディジタル信号とし直接
取り出す放射線画像生成方法が用いられるようになって
きている。そして、更に前記放射線画像生成方法で得ら
れた放射線画像をより見やすくする目的で各種画像処理
が施されるようになってきている。

【０００３】図８は放射線画像検出処理装置の構成概念
図である。図において、放射線発生器３０はコントロー
ル部１０により制御されて、放射線発生器３０から放射
された放射線は、被写体５を透過して放射線画像読取器
４０の前面に装着されている撮像パネルに照射される。
放射線画像読取器４０は、該パネルに記録された画像を
読み出して所定の画像理を行なう。

【０００４】従来の技術では、診断に適した階調に仕
上げることを目的とした階調処理と、経過観察を目的
とした階調処理がある。前者の方法は、関心領域の最大
信号値と最小信号値を求め、それらの信号値を所定の濃
度で出力するものである（特開昭５５−１１６３４０
号）。

【０００５】一方、後者の方法は、画像内の最大信号値
を基準としてコントラストを一定ににし、画像内最大信
号値を所定の濃度で出力するものである。図９は後者の
方法の説明図である。（ａ）が人体肺野部の画像であ
る。この画像について画像濃度のヒストグラムを作成す
ると、（ｂ）に示すような特性が得られる。この場合、
コントラストを一定にし、画像内最大信号値を所定の濃
度で出力する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述した前者の方法で
は、関心領域内の最大値、最小値を所定の濃度で出力す
るので、同一の患者であっても、肺野の病状によっては
ヒストグラムの形状が変化し、コントラストが変わって
しまうという問題がある。

【０００７】これに対して、後者の方法では、以下のよ
うな問題がある。 画像内最大信号値Ｐと肺野内信号値の差は個人差が大
きい。 人体以外の部分である直接放射線部分（素抜け部分）
は、肥満等の場合、画像内に含まれないことがあり、こ
の場合には基準信号値は極端に低い値になる。 素抜け領域の信号値が飽和してしまっている場合があ
り、実際の信号値も正しい値ではなく飽和している可能
性がある。

【０００８】本発明はこのような課題に鑑みてなされた
ものであって、第１に同一の患者間での病状の変化を診
るのに適した階調処理を行なうことができ、第２に基準
信号値を得るための領域である胸椎部分を肺野部の情報
を使用することなく、自動的に認識することができる画
像処理装置を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記した課題を解決する
本発明は、 （１）人体胸部を透過した放射線に基づいて生成された
胸部放射線画像の処理装置であって、胸部放射線画像中
の人体内の所定の位置に相当する信号値を検出する信号
値検出手段と、前記検出した信号値に基づいて画像処理
条件を決定する画像処理条件決定手段とを具備し、前記
決定した画像処理条件に基づいて画像処理を施すことを
特徴としている。

【００１０】この発明の構成によれば、人体内の所定の
領域の画像処理を検出信号により決定された所定の条件
で処理して最適な画像を得ることができる。 （２）前記人体内の所定の位置に相当する信号値を検出
する信号値検出手段が、胸部放射線画像中の人体の所定
の位置に相当する領域を認識する関心領域検出手段と、
前記検出した関心領域内の信号値に基づいて代表信号値
を決定する代表信号値決定手段から構成されることを特
徴としている。

【００１１】この発明の構成によれば、信号値検出手段
が関心領域を決定して、画像処理の基準となる当該領域
内の代表信号値を決定することができる。 （３）この場合において、前記人体内の所定の位置が胸
椎部分であることを特徴としている。

【００１２】この発明の構成によれば、胸椎部分から基
準信号値を求めることにより、診断に最適な画像を出力
することができる。 （４）また、前記人体内の所定の位置が肩部分であるこ
とを特徴としている。

【００１３】この発明の構成によれば、肩部分から基準
信号値を求めることにより、診断に最適な画像を出力す
ることができる。 （５）また、前記代表信号値が、検出した前記関心領域
内の平均信号値であることを特徴としている。

【００１４】この発明の構成によれば、代表信号値とし
て関心領域内の平均信号値を用いることにより、診断に
最適な画像を出力することができる。 （６）また、前記画像処理が階調処理であることを特徴
としている。

【００１５】この発明の構成によれば、画像の階調特性
を変化させることにより、好ましい放射線画像を得るこ
とができる。 （７）また、前記階調処理が、前記関心領域内信号値が
予め定めた所定信号値で出力されるような階調変換を行
なうことを特徴としている。

【００１６】この発明の構成によれば、関心領域内信号
値が予め定めた所定の信号値で出力されるような階調変
換を行ない、好ましい画像を得ることができる。 （８）また、前記階調処理後の信号値Ｓｏｕｔが、階調
処理前の信号値Ｓｉｎ、前記関心領域内代表信号値ｔ、
予め定めた定数Ｔ、及び予め定められた階調変換関数ｆ
を用いて Ｓｏｕｔ＝ｆ（Ｓｉｎ−ｔ＋Ｔ） なる式で表されることを特徴としている。

【００１７】この発明の構成によれば、所定の信号値を
予め定めたｆ（Ｔ）で出力することで階調処理をするこ
とにより、常にコントラストを一定とした好ましい階調
処理を行なうことができる。

【００１８】（９）更に、画像又は階調処理条件を表示
する表示手段を有し、前記階調処理前の信号値Ｓｉｎが
最適な階調処理状態になるように、手動により前記関心
領域内代表信号値ｔに相当する値を入力する手段を具備
することを特徴としている。

【００１９】この発明の構成によれば、ヒストグラムの
シフト量に相当する値を自動的に求めるのではなく、オ
ペレータが表示部の画像又は階調処理条件の表示を観察
しながら、マニュアルで変化させることもできる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態例を詳細に説明する。図１は本発明を実施する
放射線画像検出処理装置の中の撮像パネルの構成例を示
すブロック図である。全体構成は図２に示したものを用
いるものとする。ここでは、複数の検出素子を２次元的
に配列させて放射線画像を読み取るＦＰＤ（Ｆｌａｔ
Ｐａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）を用いている。撮像パ
ネル４１は所定の剛性を得られる厚みを有するだけの基
板を有しており、この基板上には照射された放射線の線
量に応じて電気信号を出力する検出素子４１２−(1,1)
〜４１２−(m,n)が２次元配置されている。また、走査
線４１５−1〜４１５−ｍと信号線４１６−1〜４１６−
nが例えば直交するように配設される。

【００２１】撮像パネル４１の走査線４１５−1〜４１
５−ｍは、走査駆動回路４４と接続されている。走査駆
動回路４４から走査線４１５−1〜４１５−ｍの内の１
つ走査線４１５−p（ｐは１〜ｍのいずれかの値）に読
み出し信号ＲＳが供給されると、この走査線４１５−p
に接続された検出素子から照射された放射線の線量に応
じた電気信号ＳＶ−1〜ＳＶ−nが出力されて、信号線４
１６−1〜４１６−nを介して画像データ生成回路４６に
供給される。

【００２２】本実施例における検出素子４１２は、照射
された放射線の線量に応じた電気信号を出力するもので
あればよい。例えば、放射線が照射された時に電子−正
孔対が生成されて抵抗値が変化する光導電層を有し、こ
の光導電層で生成された電荷が電荷蓄積コンデンサに蓄
えられ、蓄えられた電荷が電気信号として読み出される
ようにしてもよい。また、放射線が照射された時に蛍光
を生ずるシンチレータ等を有し、フォトダイオードによ
り、このシンチレータで生じた蛍光強度に基づく電気信
号を生成するようにしてもよい。

【００２３】画像データ生成回路４６では、後述する読
取制御回路４８からの出力制御信号ＳＣに基づき供給さ
れた電気信号ＳＶが順次選択されて、ディジタルの画像
信号とされる。このディジタル画像信号である画像デー
タＤＴは、読取制御回路４８に供給される。

【００２４】読取制御回路４８はコントロール部１０
（図２参照）と接続されており、コントロール部１０か
ら供給された制御信号ＣＴＤに基づいて走査制御信号Ｒ
Ｃや出力制御信号ＳＣが生成される。この走査制御信号
ＲＣが走査駆動回路４４に供給されて、走査制御信号Ｒ
Ｃに基づき走査線４１５−1〜４１５−ｍに対しての読
取信号ＲＳの供給が行われる。

【００２５】また、出力制御信号ＳＣは、画像データ生
成回路４６に供給される。この読取制御回路４８からの
走査制御信号ＲＣや出力制御信号ＳＣによって、例えば
撮像パネル４１が上述のように（ｍ×ｎ）個の検出素子
４１２で構成されている場合には、検出素子４１２−
(1,1)〜４１２−(m,n)からの電気信号ＳＶに基づくデー
タをＤＰ（１，１）〜ＤＰ（ｍ，ｎ）とすると、データ
ＤＰ（１，１）、ＤＰ（１，２）、…ＤＰ（１，ｎ）、
ＤＰ（２，１）、…、ＤＰ（ｍ，ｎ）の順とし、画像デ
ータＤＴが生成されて画像データ生成回路４６から読取
制御回路４８に供給される。また、読取制御回路４８で
は、この画像データＤＴをコントロール部１０に送出す
る処理も行われる。

【００２６】放射線画像読取器４０（図２参照）で得ら
れた画像データＤＴは、読取制御回路４８を介してコン
トロール部１０に供給される。なお、放射線画像読取器
４０で得られた画像データをコントロール部１０に供給
する際に対数変換処理を行なった画像データを供給すれ
ば、コントロール部１０における画像データの処理を簡
単にすることができる。

【００２７】次に、コントロール部１０の構成を図２に
示す。コントロール部１０の動作を制御するためのＣＰ
Ｕ１１には、システムバス１２と画像バス１３が接続さ
れる。なお、コントロール部１０の動作を制御するため
のＣＰＵ１１は、メモリ１４に記憶された制御プログラ
ムに基づいて動作が制御される。

【００２８】システムバス１２と画像バス１３には、表
示制御回路１５、フレームメモリ制御回路１６、入力イ
ンタフェース１７、出力インタフェース１８、撮影制御
回路１９、ディスク制御回路２０等が接続されており、
システムバス１２を利用してＣＰＵ１１によって各回路
の動作が制御されると共に、画像バス１３を介して各回
路間での画像データの転送が行われる。

【００２９】フレームメモリ制御回路１６には、フレー
ムメモリ２１が接続されており、放射線画像読取器４０
で得られた画像データが撮影制御回路１９やフレームメ
モリ制御回路１６を介して記憶される。フレームメモリ
２１に記憶された画像データは、読み出されて表示制御
回路１５やディスク制御回路２０に供給される。また、
フレームメモリ２１には、放射線画像読取器４０から供
給された画像データをＣＰＵ１１で処理してから記憶す
るようにしてもよい。

【００３０】表示制御回路１５には、画像表示装置２２
が接続されており、画像表示装置２２の画面上に表示制
御回路１５に供給された画像データに基づく放射線撮影
画像が表示される。ここで、放射線画像読取器４０の画
素数よりも画像表示装置２２の表示画素数が少ない場合
には、画像データを間引きして読み出すことにより、画
面上に撮影画像全体を表示させることができる。また、
画像表示装置２２の表示画素数分に相当する領域の画像
データを読み出すものとすれば、所望の位置の撮影画像
を詳細に表示させることができる。

【００３１】フレームメモリ２１からディスク制御回路
２０に画像データが供給される際には、例えば連続して
画像データが読み出されて、ディスク制御回路２０内の
ＦＩＦＯメモリに書き込まれ、その後、順次ディスク装
置２３に記録される。更に、フレームメモリ２１から読
み出された画像データやディスク装置２３から読み出さ
れた画像データを出力インタフェース１８を介して外部
機器１００に供給することもできる。

【００３２】画像処理回路２６は、本発明に係る部分で
あり、放射線画像読取器４０から撮影制御回路１９を介
して供給された画像データＤＴの階調処理及び照射野認
識処理が行われる。また、周波数強調処理やダイナミッ
クレンジ圧縮処理等を行なうようにしてもよい。なお、
画像処理回路２６をＣＰＵ１１が兼ねる構成として、画
像処理等を行なうこともできる。

【００３３】入力インタフェース１７には、キーボード
等の入力装置２７が接続されており、入力装置２７を操
作することで、得られた画像データを識別するための情
報や撮影に関する情報等の管理情報の入力等が行われ
る。出力インタフェース１８に接続される外部機器１０
０としては、レーザイメージャとも呼ばれる走査型レー
ザ露光装置が用いられる。この走査型レーザ露光装置で
は、画像データによりレーザビーム強度を変調し、従来
のハロゲン化銀写真感光材料や熱現象ハロゲン化銀写真
感光材料に露光したあと適切な現像処理を行なうことに
よって放射線画像のハードコピーが得られる。

【００３４】なお、フレームメモリ２１には、放射線画
像読取器４０から供給された画像データを記憶するもの
としたが、供給された画像データをＣＰＵ１１で処理し
てから記憶するようにしてもよい。また、ディスク装置
２３には、フレームメモリ２１に記憶されている画像デ
ータ、即ち放射線画像読取器４０から供給された画像デ
ータや、その画像データをＣＰＵ１１で処理した画像デ
ータを管理情報等と共に保存することができる。

【００３５】次に、本発明が適用される輝尽性蛍光体シ
ステムについて説明する。図３は本発明の放射線画像読
取装置の一実施の形態例を示すブロック図である。放射
線発生源５１は、放射線制御装置５２によって制御され
て、被写体Ｍに向けて放射線（一般的にはＸ線）を照射
する。記録読取装置５３は、被写体を挟んで放射線源５
１と対向する面に放射線画像変換パネル５４を備えてお
り、この変換パネル５４は放射線源５１からの照射放射
線量に対する人体各部の放射線透過率分布に従ったエネ
ルギーを輝尽性蛍光体層に蓄積し、そこに人体各部の潜
像を形成する。

【００３６】前記変換パネル５４は、支持体上に輝尽性
蛍光体層を、輝尽性蛍光体の気層堆積、或いは輝尽性蛍
光体塗料塗布によって設けてあり、該輝尽性蛍光体層は
環境による悪影響及び損傷を遮断するために、保護部材
によって遮蔽若しくは被覆されている。

【００３７】光ビーム発生部（ガスレーザ、固体レー
ザ、半導体レーザ等）５５は、出射強度が制御された光
ビームを発生し、その光ビームは種々の光学系を経由し
て走査器５６に到達し、そこで偏向を受け、更に反射鏡
５７で光路を偏向させて、変換パネル５４に輝尽励起走
査光として導かれる。

【００３８】集光体５８は、輝尽励起光が走査される変
換パネル５４に近接して光ファイバ又はシート状光ガイ
ド部材からなる集光端が位置され、上記光ビームで走査
された変換パネル５４からの潜像エネルギーに比例した
発光強度の輝尽発光を受光する。５９は、集光体５８か
ら導入された光から輝尽発光波長領域の光のみを通過さ
せるフィルタであり、該フィルタ５９を通過した光は、
フォトマルチプライヤ６０に入射して、その入射光に対
応した電流信号に光電変換される。

【００３９】フォトマルチプライヤ６０からの出力電流
は、電流／電圧変換器６１で電圧信号に変換され、増幅
器６２で増幅された後、Ａ／Ｄ変換器６３でディジタル
データ（ディジタル放射線画像信号）に変換される。こ
こで、増幅器６２としては、一般的には、電流／電圧変
換増幅器と対数変換増幅器（ｌｏｇアンプ）とを組み合
わせたものを使用する。

【００４０】そして、この被写体Ｍ各部の放射線透過量
に比例するディジタル画像信号は、前記画像処理条件決
定手段及び画像処理手段を含んでなる画像処理装置６４
において、順次画像処理され、画像処理後の画像信号が
インタフェース６６を介してプリンタ６７に伝送される
ようになっている。画像処理装置６４は本発明に係る部
分である。

【００４１】６５は画像処理装置６４における画像処理
を制御するＣＰＵであり、Ａ／Ｄ変換器６３から出力さ
れるディジタルの放射線画像データに対して種々の画像
処理（例えば空間周波数処理、ダイナミックレンジの圧
縮、階調処理、拡大／縮小処理、移動、回転、統計処理
等）を画像処理装置６４において行ない、診断に適した
形としてからプリンタ６７に出力させ、プリンタ６７で
人体各部の放射線画像のハードコピーが得られるように
する。

【００４２】なお、インタフェース６６を介して接続さ
れるのは、ＣＲＴ等のモニタであってもよく、更に半導
体記憶装置等の記憶装置（ファイリングシステム）であ
ってもよい。６８は読取ゲイン調整回路であり、この読
取ゲイン調整回路６８により光ビーム発生部５５の光ビ
ーム強度調整、フォトマルチプライヤ用高圧電源６９の
電源電圧調整によるフォトマルチプライヤ６０のゲイン
調整、電流／電圧変換器６１と増幅器６２のゲイン調
整、及びＡ／Ｄ変換器６３の入力ダイナミックレンジの
調整が行なわれ、放射線画像信号の読取ゲインが総合的
に調整される。

【００４３】なお、放射線画像生成手段は、上記輝尽性
蛍光体ディテクタを用いる方法に限るものではなく、例
えば放射線画像を記録した銀塩フィルムにレーザ、蛍光
灯等の光源からの光を照射し、前記銀塩フィルムの透過
光を光電変換してディジタル化することにより、放射線
画像を生成してもよい。また、放射線量子計数型検出器
を用いて放射線エネルギーを直接電気信号に変換して放
射線画像を得る構成であってもよい。

【００４４】上記の説明では、ダイナミックレンジ圧縮
処理及び階調処理のみを示したが、この他に、拡大、縮
小、移動、回転等の種々の加工を施してもよい。更に、
本発明で得られた結果を磁気ディスクや光ディスク等の
データ保存装置に保存する場合には、処理画像データを
記録してもよいが、各種画像処理条件を表わすデータを
原画像データと対応付けて記録してもよい。例えば、原
画像データを格納したファイルのヘッダ情報に前記画像
処理条件を表わすデータを含めてもよい。また、間引き
縮小データ、プロファイル情報、ヒストグラム情報、画
像領域情報、及び信号領域情報等を表わすデータも前記
ヘッダ情報に含めてもよい。これにより、一旦保存され
た画像に対する画像処理の再実行や、処理パラメータ等
を変更しての再処理が容易になる。

【００４５】本発明は上述したような装置を用いて画像
データを得て、所定の処理条件に基づいて画像処理を行
なうものである。本発明の画像処理の基本は、胸部放射
線画像中の人体内の所定の位置に相当する信号値を検出
する信号値検出手段と、該検出した信号値に基づいて画
像処理条件を決定する画像処理条件決定手段を具備し、
前記決定した画像処理条件に基づいて画像処理を施すも
のである。

【００４６】これにより、人体内の所定の領域の画像処
理を検出信号により決定された所定の条件で処理して最
適な画像を得ることができる。図４は本発明の動作説明
図である。（ａ），（ｂ）何れも肺野像（胸部正面像）
で、（ａ）は胸椎領域認識の場合を、（ｂ）は肩領域認
識の場合をそれぞれ示している。図中、破線で示す部分
がプロファイルを取る領域を示す。ここで、プロファイ
ルとは、任意の線分上の画素値の変化を、横軸に線分上
の位置、縦軸に画素値を取ることにより表したものであ
る。本実施例では、プロファイルの大まかな変化に注目
するために、プロファイルにスムージング処理を施した
ものを使用するか、或いは線分の代わりに任意の幅の帯
状領域を取って、領域内で平均化した平均化プロファイ
ルを使用することが好ましい。

【００４７】以下に示す画像処理の主体は、例えば図２
の画像処理部２６又はＣＰＵ１１であり、また図３の画
像処理装置又はＣＰＵ６５である。ここでは、画像処理
の基本となる照射野認識処理について先ず説明する。

【００４８】（照射野認識処理）先ず、本発明の前提と
なる照射野認識処理について説明する。放射線画像の撮
影に際しては、例えば診断に必要とされない部分に放射
線が照射されないようにするため、或いは診断に必要と
されない部分に放射線が照射されて、この部分で散乱さ
れた放射線が診断に必要とされる部分に入力されて分解
能が低下することを防止するため、被写体５（図８）の
一部や放射線発生器３０（図８）に鉛板等の放射線非透
過物質を設置して、被写体５に対する放射線の照射野を
制限する照射野絞りが行なわれる。

【００４９】この照射野絞りが行なわれた場合、照射野
内領域と照射野外領域の画像データを用いてレベルの変
換処理やその後の階調処理を行なうものとすると、照射
野外領域の画像データによって、照射野内の診断に必要
とされる部分の画像処理が適正に行われなくなってしま
う。このため、照射野内領域と照射野外領域を判別する
照射野認識処理が行なわれる。

【００５０】照射野認識では、例えば特開昭６３−２５
９５３８号で示される方法が用いられて、図５の（Ａ）
に示すように撮像面上の所定の位置Ｐから撮像面の端部
側に向かう線分上の画像データを用いて、例えば微分処
理が行なわれる。この微分処理によって得られた微分信
号Ｓｄは、（Ｂ）に示すように照射野エッジ部で信号レ
ベルが大きくなるため、微分信号Ｓｄの信号レベルを判
別して１つの照射野エッジ候補点ＥＰ１が求められる。

【００５１】この照射野エッジ候補点を求める処理を、
撮像面上の所定の位置を中心として放射状に行なうこと
により、複数の照射野エッジ候補点ＥＰ１〜ＥＰｋが求
められる。このようにして得られた複数の照射野エッジ
候補点ＥＰ１〜ＥＰｋの隣接するエッジ候補点を直線或
いは曲線で結ぶことにより照射野エッジ部が求められ
る。

【００５２】また、特開平５−７５７９号で示される方
法を用いることもできる。この方法では、撮像面を複数
の小領域分割した時、照射野絞りによって放射線の照射
が遮られた照射野外の小領域では、略一様に放射線の放
射線量が小さくなり画像データの分散値が小さくなる。

【００５３】また、照射野内の小領域では、被写体によ
って放射線量が変調されることから、照射野外に比べて
分散値が高くなる。更に、照射野エッジ部を含む小領域
では最も放射線量が小さい部分と被写体によって変調さ
れた放射線量の部分が混在することから、分散値は最も
高くなる。このことから、分散値によって照射野エッジ
部を含む小領域が判別される。

【００５４】また、特開平７−１８１６０９号で示され
る方法を用いることもできる。この方法では、画像デー
タを所定の回転中心に関して回転移動させて、平行状態
検出手段によって照射野の境界線が画像上に設定された
直交座標の座標軸と平行となるまで回転を行なうものと
し、平行状態が検出されると、直線方程式算出手段によ
って回転角度と回転中心から境界線までの距離によって
回転前の境界の直線方程式が算出される。

【００５５】その後、複数の境界線に囲まれる領域を直
線方程式から決定することで、照射野の領域を判別する
ことができる。また、照射野エッジ部が曲線である場合
には、境界点抽出手段で画像データに基づき例えば１つ
の境界点を抽出し、この境界点の周辺の境界候補点群か
ら次の境界点を抽出する。以下、同様に境界点の周辺の
境界候補点群から境界点を順次抽出することにより、照
射野エッジ部が曲線であっても判別することができる。

【００５６】次に胸椎の自動認識処理は以下の手順で行
なわれる（図４（ａ））。 気管部分で水平方向プロファイル５１１が２つの極小
値が極大値を挟むような形状をしていることを利用する
ことにより、胸椎左右端を認識する。

【００５７】肺野上端付近で垂直方向プロファイル５
１０が極小値をとることを利用することにより、肺野上
端を認識する。 ここで、肺野上端を胸椎上端と考え、脊椎上端と脊椎
下端までの距離を一定値とすることにより、ＲＯＩとし
ての胸椎領域が定まる。脊椎下端を特に認識せずに、脊
椎上端から一定距離として求めているのは、肺野部の下
端は呼吸状態等により一定しないため、肺野下端位置を
参考にして脊椎下端を決定するのは精度が低いためであ
る。

【００５８】次に、胸椎の上部と下部で水平方向プロ
ファイルの変曲点として、脊椎左右端を認識しなおし、
胸椎の形状に沿った認識を行なう。 以上の処理により、ＲＯＩとしての胸椎領域５１２が求
まることになる。胸椎領域は病変の如何に拘らず常時同
一の濃度を保つ領域であり、胸椎部分の代表値を規準と
して他の領域の変化を観察することにより、病変を判定
することが可能となる。

【００５９】次に、図４（ｂ）を用いて肩領域の認識処
理について説明する。肩領域も胸椎領域と同様に病変の
如何に拘らず、同一の濃度値を持つ領域であり、病変判
定の際の規準となりうる。

【００６０】気管部分で水平方向プロファイル５２０
が２つの極小値が極大値を挟むような形状をしているこ
とを利用することにより、胸椎左右端を認識する。 鎖骨上部近辺で垂直方向プロファイル５２０が極大値
の上部で極小値をとることを利用することにより、鎖骨
上部付近を認識する。

【００６１】及びにより位置を決定し、領域の形
状及び大きさは固定とする。 鎖骨下部付近で垂直方向プロファイル５２０が極大値
の下部で極小値をとることを利用することにより、鎖骨
下部付近を認識する。

【００６２】肩領域の縦の位置を鎖骨位置から肺野上
端部とし、横の位置は胸椎左右端（或いは胸椎左右端を
基準に一定画素離れた場所）を基準とし、肩領域右端か
ら肩領域左端までの距離を一定値とする。

【００６３】以上の処理により、ＲＯＩとしての肩領域
５２２が求まることになる。肩領域は胸椎領域と同様に
病変の如何に拘らず常時同一の濃度を保つ領域であり、
肩部分の代表値を規準として他の領域の変化を観察する
ことにより、病変を判定することが可能となる。

【００６４】以上のようにして、胸椎領域或いは肩領域
が求まったら、今度はこれら領域のどこを基準とするか
の基準信号値の決定を行なう。基準信号値としては、以
下のようにして求める。 認識した胸椎部分内の平均信号値を基準信号値として
使用する。 認識した胸椎部分内の最大信号値を基準信号値として
使用する。 認識した胸椎部分内の最小信号値を基準信号値として
使用する。 認識した胸椎部分内の信号値に対し、ヒストグラム解
析を行ない累積ヒストグラムの形状により基準信号値を
決定する。

【００６５】以上、胸椎領域について説明したが、肩領
域に対しても同様にして基準信号値を決定することがで
きる。このように、本発明によれば、信号値検出手段が
関心領域を決定して、当該領域内の代表信号値を決定す
ることができる。

【００６６】また、胸椎部分から代表信号値を求めるこ
とにより、目的画像を好ましい階調で得ることができ
る。また、肩部分から代表信号値を求めることにより、
目的画像を好ましい階調で得ることができる。

【００６７】このように、この実施の形態例によれば、
代表信号値として関心領域内の平均信号値を用いること
により、後の階調処理特性を好ましいものにすることが
できる。

【００６８】前述したように、本発明によれば、得られ
た画像を所定の階調変換にかけることにより、好ましい
放射線画像を得ることができる。また、前記階調処理
が、前記関心領域内信号値が予め定めた所定信号値で出
力されるように階調変換することにより、好ましい画像
を得ることができる。

【００６９】具体的には、階調処理後の信号値Ｓｏｕｔ
が、階調処理前の信号値Ｓｉｎ、前記関心領域内代表信
号値ｔ、予め定めた定数Ｔ、及び予め定められた階調変
換関数ｆを用いて Ｓｏｕｔ＝ｆ（Ｓｉｎ−ｔ＋Ｔ） なる式で表されることを条件とする。ここで、（ｔ−
Ｔ）は予め定められた階調変換関数の平行移動（シフ
ト）量に相当する。

【００７０】図６は本発明の動作説明の一例を示す図で
ある。画像全体のヒストグラムｆ１に対し、胸椎の代表
信号値として平均信号値を用いるものとする。図のＡ点
が平均信号値とすると、この平均信号値がＬＵＴ出力の
所定の出力信号値となるように、ヒストグラムｆ１をシ
フトさせる。ｆ２はシフト後のヒストグラムである。

【００７１】このように、求めた関心領域内の代表信号
値を求め、次にこの代表信号値を所定の濃度で出力する
ような階調変換を行なうことにより、病状による影響を
受けない領域を基準とした出力信号値を得ることができ
る。更に、コントラストを一定とすることで、病状の変
化のみが濃度の変化に反映されるので、病状の変化を最
適な状態で比較判定することが可能となる。

【００７２】この場合において、上述のヒストグラムの
シフト量に相当する値を自動的に求めるのではなく、オ
ペレータが表示部の画像又は階調処理条件の表示を観察
しながらマニュアルで変化させることもできる。

【００７３】前述した本発明を適用する際に、以下のよ
うな方法が考えられる。図７は本発明の他の処理方法の
説明図である。横軸はＸ線量の対数、縦軸は信号値であ
る。以下でＬ値（ラチチュード）とは、画像データをデ
ィジタル化する際に、ダイナミックレンジ内に割り当て
られる画像データの範囲のことである。

【００７４】Ｌ値（ラチチュード）を一定とする方法 人体を通過したＸ線量の量子化を行なう際に、基準とな
るＸ線量からＬ値を固定して画素値を割り当てる方法が
考えられる（（ａ））。このような方法をとると、同一
の患者の場合、人体の同じ領域にはほぼ同じ画素値が割
り振られ、病状の観察がしやすい画像が得られる。

【００７５】Ｌ値を変えて撮影した画像に対し、Ｘ線
量と画素値の関係の補正を行なう方法 Ｌ値を変えて量子化を行なった場合、基準となるＸ線量
から同じＸ線量だけ離れた所の画素値は一般的には異な
る。これらの画像の比較観察を行ないやすくするため、
基準Ｘ線量からの画素値の割り振り方が等しくなるよう
に変換する（（ｂ））。また、異なった画素値に対して
割り当てられた値をＬＵＴにより補正する方法
（（ｃ））が考えられる。このような方法をとること
で、と同じ効果を持たせることができる。

【００７６】本発明の信号検出手段においては、診断の
対象となる放射線画像信号の全情報量を利用して実行す
る必要はなく、例えば画素の間引き処理により縮小した
画像信号を使用することが、処理速度の向上及びメモリ
容量の節減の観点から好ましい。その場合、前記縮小画
像の実効画素サイズとしては、０．４ｍｍ〜１０．０ｍ
ｍが好ましく、更に１．０ｍｍ〜６．０ｍｍが最も好ま
しい。

【００７７】また、本発明を用いる処理としては、階調
処理のみではなく、特開昭６２−６２３７３号や特開昭
６２−６２３７６号で述べられているような周波数処理
及び特許第２６６３１８９号で述べられているようなダ
イナミックレンジ圧縮処理を加えてもよい。

【００７８】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、 （１）人体胸部を透過した放射線に基づいて生成された
胸部放射線画像の処理装置であって、胸部放射線画像中
の人体内の所定の位置に相当する信号値を検出する信号
値検出手段と、前記検出した信号値に基づいて画像処理
条件を決定する画像処理条件決定手段とを具備し、前記
決定した画像処理条件に基づいて画像処理を施すことに
より、人体内の所定の領域の画像処理を検出信号により
決定された所定の条件で処理して最適な画像を得ること
ができる。

【００７９】（２）この場合において、前記人体内の所
定の位置に相当する信号値を検出する信号値検出手段
が、胸部放射線画像中の人体の所定の位置に相当する領
域を認識する関心領域検出手段と、前記検出した関心領
域内の信号値に基づいて代表信号値を決定する代表信号
値決定手段から構成されることにより、信号値検出手段
が関心領域を決定して、画像処理の基準となる当該領域
内の代表信号値を決定することができる。

【００８０】（３）この場合において、前記人体内の所
定の位置が胸椎部分であることにより、胸椎部分から基
準信号値を求めて、診断に最適な画像を出力することが
できる。

【００８１】（４）また、前記人体内の所定の位置が肩
部分であることにより、肩部分から基準信号値を求め
て、診断に最適な画像を出力することができる。 （５）また、前記代表信号値が、検出した前記関心領域
内の平均信号値であることにより、代表信号値として関
心領域内の平均信号値を用いて、診断に最適な画像を出
力することができる。

【００８２】（６）また、前記画像処理が階調処理であ
ることにより、この発明の構成によれば、画像の階調特
性を変化させて、好ましい放射線画像を得ることができ
る。

【００８３】（７）また、前記階調処理が、前記関心領
域内信号値が予め定めた所定信号値で出力されるような
階調変換を行なうことにより、関心領域内信号値が予め
定めた所定の信号値で出力されるような階調変換を行な
い、好ましい画像を得ることができる。

【００８４】（８）また、前記階調処理後の信号値Ｓｏ
ｕｔが、階調処理前の信号値Ｓｉｎ、前記関心領域内代
表信号値ｔ、予め定めた定数Ｔ、及び予め定められた階
調変換関数ｆを用いて Ｓｏｕｔ＝ｆ（Ｓｉｎ−ｔ＋Ｔ） なる式で表されることにより、所定の信号値を予め定め
たｆ（Ｔ）で出力することで階調処理して、常に好まし
い階調処理を行なうことができる。

【００８５】（９）更に、画像又は階調処理条件を表示
する表示手段、及び前記関心領域内代表信号値ｔに相当
する値を入力する入力手段を有し、入力された値を用い
て階調処理を行なうことを特徴としている。

【００８６】この発明の構成によれば、ヒストグラムの
シフト量に相当する値を自動的に求めるのではなく、オ
ペレータが表示部の画像又は階調処理条件の表示を観察
しながら、マニュアルで変化させることもできる。

【００８７】このように、本発明によれば、第１に同一
の患者間での病状の変化を診るのに適した階調処理を行
なうことができ、第２に基準信号値を得るための領域で
ある胸椎部分を肺野部の情報を使用することなく、自動
的に認識することができる画像処理装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の撮像パネルの構成例を示すブロッ
ク図である。

【図２】本発明装置のコントロール部の構成例を示すブ
ロック図である。

【図３】本発明の放射線画像読取装置の一実施の形態例
を示すブロック図である。

【図４】本発明の動作説明図である。

【図５】照射野認識処理の説明図である。

【図６】本発明の動作説明図である。

【図７】本発明の他の処理方法の説明図である。

【図８】放射線画像検出処理装置の構成概念図である。

【図９】従来技術の説明図である。

【符号の説明】

１０ コントロール部 １１ ＣＰＵ １２ システムバス １３ 画像バス １４ メモリ １５ 表示制御回路 １６ フレームメモリ制御回路 １７ 入力インタフェース １８ 出力インタフェース １９ 撮影制御回路 ２０ ディスク制御回路 ２１ フレームメモリ ２２ 画像表示装置 ２３ ディスク装置 ２６ 画像処理回路 ３０ 放射線発生器 ４０ 放射線画像読取器 ４１ 撮像パネル ４８ 読取制御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4C093 AA27 AA28 CA04 CA35 DA03 DA10 EA02 EB12 EB13 EB17 FA33 FA35 FA44 FD11 FF08 FF17 FF19 FF20 FF24 FF28 FF29 5B057 AA07 BA03 CE11 CH11 CH14 DA08 DC16 DC23

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 人体胸部を透過した放射線に基づいて生
   成された胸部放射線画像の処理装置であって、 胸部放射線画像中の人体内の所定の位置に相当する信号
   値を検出する信号値検出手段と、 前記検出した信号値に基づいて画像処理条件を決定する
   画像処理条件決定手段とを具備し、 前記決定した画像処理条件に基づいて画像処理を施すこ
   とを特徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 前記人体内の所定の位置に相当する信号
   値を検出する信号値検出手段が、 胸部放射線画像中の人体の所定の位置に相当する領域を
   認識する関心領域検出手段と、 前記検出した関心領域内の信号値に基づいて代表信号値
   を決定する代表信号値決定手段から構成されることを特
   徴とする請求項１記載の画像処理装置。
3. 【請求項３】 前記人体内の所定の位置が胸椎部分であ
   ることを特徴とする請求項１乃至２の何れかに記載の画
   像処理装置。
4. 【請求項４】 前記人体内の所定の位置が肩部分である
   ことを特徴とする請求項１乃至２の何れかに記載の画像
   処理装置。
5. 【請求項５】 前記代表信号値が、検出した前記関心領
   域内の平均信号値であることを特徴とする請求項２記載
   の画像処理装置。
6. 【請求項６】 前記画像処理が階調処理であることを特
   徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の画像処理装
   置。
7. 【請求項７】 前記階調処理が、前記関心領域内信号値
   が予め定めた所定信号値で出力されるような階調変換を
   行なうことを特徴とする請求項６記載の画像処理装置。
8. 【請求項８】 前記階調処理後の信号値Ｓｏｕｔが、階
   調処理前の信号値Ｓｉｎ、前記関心領域内代表信号値
   ｔ、予め定めた定数Ｔ、及び予め定められた階調変換関
   数ｆを用いて Ｓｏｕｔ＝ｆ（Ｓｉｎ−ｔ＋Ｔ） なる式で表されることを特徴とする請求項７記載の画像
   処理装置。
9. 【請求項９】 画像又は階調処理条件を表示する表示手
   段、及び前記関心領域内代表信号値ｔに相当する値を入
   力する入力手段を有し、入力された値を用いて階調処理
   を行なうことを特徴とする請求項８記載の画像処理装
   置。