JP2001299736A - ディジタルｘ線撮像システムの画質保証のための自動化された定量的な方法 - Google Patents

ディジタルｘ線撮像システムの画質保証のための自動化された定量的な方法

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JP2001299736A JP2001070336A JP2001070336A JP2001299736A JP 2001299736 A JP2001299736 A JP 2001299736A JP 2001070336 A JP2001070336 A JP 2001070336A JP 2001070336 A JP2001070336 A JP 2001070336A JP 2001299736 A JP2001299736 A JP 2001299736A
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ワン シァオホイ
Richard L Vanmetter
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エル フース デイヴィッド
David J Steklenski
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 Ｘ線ディジタルＸ線撮像システムの画質保証
（ＱＡ）及び画質制御（ＱＣ）のための自動化された方
法、更に特定的には、記憶蛍光体に基づくコンピュータ
放射線（ＣＲ）撮像システム及び直接ディジタルフラッ
トパネル検出器に基づく直接放射線（ＤＲ）撮像システ
ムの特性値を定量的に測定するための簡単且つ高速な方
法を提供することを目的とする。 【解決手段】 ディジタルＸ線撮像システムにおいてパ
ラメータを測定するために使用されるファントムは、Ｘ
線減衰材料の略矩形の部材と、幾何学形状の測定に使用
するための上記部材と関連付けられる最初のランドマー
ク矩形配列と、照射線形性及び精度測定のための上記部
材の中央位置と関連付けられる一組の領域と、変調伝達
関数測定のための上記領域のうちの１つの一組の鮮鋭な
角度エッジ部とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は概してＸ線ディジタ
ル放射線撮像システムの画質保証（ＱＡ）のための自動
化された方法に係る。更に特定的には、本発明は記憶蛍
光体に基づくコンピュータ放射線（ＣＲ）撮像システム
及び直接ディジタルフラットパネル検出器に基づく直接
放射線（ＤＲ）撮像システムの特性値を定量的に測定す
るための簡単且つ高速な方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｘ線撮像システムの性能を特徴付ける多
くの重要なパラメータがある。ＣＲ及びＤＲについて
は、これらのパラメータの殆どは両方に共通であるが、
幾つかは特定のタイプのシステムに固有のものである。
これらの共通なパラメータは、空間解像度、雑音、検出
効率、照射応答、暗画像信号レベル、アーティファクト
等である。
【０００３】ＣＲ及びＤＲについて、システムの空間解
像度を特徴付けるために撮像システムの変調伝達関数
（ＭＴＦ）が用いられることが多い。ＭＴＦは空間周波
数の２Ｄ（２次元）関数であり、通常は捕捉された画像
のｘ及びｙの両方向に測定される。ＭＴＦ測定の技術と
しては、これまでに解像度ターゲット、角度スリット、
及び角度エッジという３つの主な種類の技術が開発され
てきた。解像度ターゲット技術は、市販の棒状ターゲッ
ト又は星形ターゲット（J. Anthony Seibert, "Photost
imulable Phosphor System Acceptance Testing," AAPM
Medical PhysicsMonograph No. 20: Specification, A
cceptance Testing and Quality Controlof Diagnostic
X-ray Imaging Equipment, 1991）又は様々な解像度の
オーダーメードの棒状ターゲット（J. Daniel Newman,
Daniel K. McBridge, James C. Montoro, "Automatic T
echnique for Calibrating A Storage Phosphor Reade
r,"１９９５年米国特許第５，４２０，４４１号）のい
ずれかの撮像によるものである。この技術では、ＭＴＦ
は、ターゲットのぶれ頻度点を人間の観察者によって同
定するか、又は可視性の変調を計算することによって推
定される。推定の誤差は、ターゲットの向き／解像度
と、観察者の主体的な規準によるものである。ターゲッ
トはｘ又はｙの方向に完全に整列していることが必要で
あり、誤差の厳しさは、解像度が撮像システムのナイキ
スト周波数に近いときに増加する。
【０００４】狭いスリットを用いる他の方法は、ライン
拡散関数を測定するために使用されえ、次にスリットの
横方向に撮像システムのＭＴＦを得るためのフーリエが
行なわれる（Hiroshi Fujita, Du-Yih Tsai, Takumi It
oh, Kunio Doi, Junji Morishita, Katsuhiko Ueda, an
d Akiyoshi Ohtsuka, "A Simple Method for Determini
ng the Modulation Transfer Function in Digital Rad
iography," IEEE Transactions on Medical Imaging, V
ol. 11, No. 1, 1992）。この技術では、ｘ又はｙの方
向にＭＴＦを得るためには、エイリアシング低減のため
のスーパーサンプリングを行なうために、スロットの向
きはｙ又はｘの方向に対して僅かな角度を成して配置さ
れねばならない。スリットの幅は、撮像システムのサン
プリングピッチ（画素寸法）よりもはるかに狭くなくて
はならず、スリットを横切る方向に少なくとも１つの画
素をカバーするのに十分に長くなくてはならない。これ
はＭＴＦ測定のための非常に正確な方法であるが、精密
に作成される高価なスリットターゲットを必要とする。
【０００５】第３の方法は、撮像システムのエッジ拡散
関数を測定するために鮮鋭且つ直線的なエッジターゲッ
トを使用する。エッジを横切る方向のＭＴＦは、エッジ
拡散関数から、その導関数のフーリエ変換をとることに
よって得られる（Stphen E.Reichenback, Stephen K. P
ark. And Ramkumar Narayanswamy, "CharacterizingDig
ital Image Acquisition Devices," Optical Engineeri
ng, Vol. 30, No. 2, 1991）。鮮鋭且つ直線的なエッジ
は正確に製造するのが比較的に容易であるため、この方
法はディジタル放射線撮像システムの画質保証のための
ＭＴＦ測定に望ましい。
【０００６】撮像システムの雑音は、システムの低コン
トラスト解像度及びＸ線検出効率等を決定する。雑音特
性は、やはり空間周波数の２Ｄ関数である撮像システム
の雑音パワースペクトル（ＮＰＳ）で表わされうる。Ｎ
ＰＳを得るために、フーリエ分析のために通常は平坦な
画像領域が用いられる。システムの雑音レベルもまたＸ
線照射に依存するため、撮像システム間での比較を容易
とするためＮＰＳは一定の照射レベルで測定されること
が多い。
【０００７】検出効率は、システムのＭＦＴ及びＮＰＳ
から容易に計算されうる撮像システムの２次パラメータ
であり、
【０００８】
【数１】 と表わされうる。
【０００９】照射応答は、撮像システムの出力（画素
値）と入射Ｘ線照射との間の関係を表わす。理想的に
は、照射応答又は対数照射応答は線形であり画像全体に
亘る全ての画素について等しい、応答の精度、線形性、
及び均一性は、照射応答を特徴付けるときの主なパラメ
ータのうちの３つである。照射の精度及び線形性は、撮
像システムの出力が入射Ｘ線照射をどれだけ正確且つ線
形に追跡するかを表わす。３つのパラメータ全ては、通
常は同一のＸ線スペクトルを用いて、しかし異なる照射
レベルで測定される。
【００１０】暗画像信号レベルは、撮像システムの基準
線雑音を決定し、Ｘ線照射から独立である。これは、Ｃ
Ｒ画像では、消去された蛍光スクリーンを読むことによ
って生ずる信号レベルに対応し、ＤＲ画像では、Ｘ線照
射の前及び読出し過程中の累積雑音レベルに対応する。
【００１１】画像にはアーティファクトも存在しうる。
アーティファクトは、予測不可能であることが多く、ス
ポット、線、低周波数変調等の形状を取り、周期的であ
ることも周期的でないこともあるという性質を有する。
白点及び暗点は、通常は画像の受像体にある異物である
埃やごみによって生ずるか、又は悪い画素によって生ず
る（ＤＲ）。線状のアーティファクトには、周期的なも
の（バンディング）と周期的でないもの（ストリーク）
の２つの主な種類がある。いずれのアーティファクト
も、大きさが十分に大きい場合は好ましくない画質を生
じさせる。
【００１２】画像ＱＡについてＣＲ又はＤＲのいずれか
に固有の幾つかの他の重要なパラメータがある。ＣＲ撮
像システムでは、記憶蛍光体スクリーンから信号をラス
タスキャンするため及び読み出すためにレーザビームが
使用される。移動光学装置があるため、画素寸法及び画
素のアスペクト比は空間的に異なりうる。ＣＲ画質保証
についての他の２つの重要なパラメータは、画像の幾何
学的な統一性の尺度である走査線形性及び走査の精度で
ある。全ての撮像画素は均一に分布されたグリッド上に
製造された固体素子であるため、ＤＲについては変動す
る幾何学形状に関する画質保証の問題は生じないが、不
良画素の位置及び個々の画素応答補正はＤＲに固有であ
り特徴付けられる必要がある。
【００１３】ディジタルＸ線撮像システムのＱＡについ
て測定されるべき多数の多様なパラメータは、測定を行
うための高速で正確で使用が容易な完全に自動化された
方法／手順を設計することをかなり困難とする原因であ
る。この分野においてかなりの努力がなされてきた。し
かしながら、提案された方法の殆どは、コンピュータ画
面から画素値を視覚的に読むこと又はフィルムに試験画
像を印刷しフィルム濃度計測定値と共に視覚検査を用い
ることのいずれかによるものである。例えば、フィルム
印画及び濃度計測定値を使用する方法は、（１）J.Anth
ony Seibertによる方法（"Photostimulable Phosphor S
ystem Acceptance Testing," AAPM Medical Physics Mo
nograph No. 20: Specification, Acceptance Testing
and Quality Control of Diagnostic E-ray Imaging Eq
uipment, 1991）、（２）WalterHuda, Manuel Arreola
及びXhenxue Jingによる方法（"Computed Radiography
Acceptance Testing," SPIE Symposium on Medical Ima
ging 1995, Vol. 2432）、Hamid Jafroudi, Dot Stelle
r, Matthew Freeman及びSeong Ki Munによる方法（"Qua
lity Control on Storage Phosphor Digital Radiograp
hy Systems," SPIE Symposium on Medical Imaging 199
5, Vol 2432）及び（４）Ｘ線試験ターゲット製造会社
による幾つかの方法を含む。（４）の方法は、Nuclear
Associate社（100 Voice Road, Carie Place, NY 11514
-0349）の製品EX CR Test Toolや、FAXil社（Wellcome
Wing, Leeds General Infirmary, Great George St., L
eeds LS1 3EX, West Yorks, England）の製品X-Ray Tes
t Objects for Computed Radiographyを含む。しかしな
がら、これらの全ての方法は、フィルムプリンタ及び濃
度計の質によって制限される。
【００１４】コダック（Kodak）社は、ＣＲ ＱＣ手順
についての勧告を提供している（Terese M. Bogcki, "A
cceptance Testing And Quality Control of Computed
Radiography Systems," Technical and Scientific Bul
letin No. 8792038, EastmanKodak Company, 1997）。
この方法は画質制御ワークステーション（ＱＣＷ）から
の直接画素値読み出しを用いるが、自動化されておら
ず、やはり多くの測定値についてのフィルム印画を用い
なければならない。AAPM Task Group No.10は、３つの
主なＣＲ製造者、Kodak、Fuji、及びAgfaによって提供
される試験方法をまとめた。ＡＡＰＭ勧告を用いること
による幾つかの結果が発表されている（"Acceptance te
sting of Computed Radiography Imaging Systems - An
Update,"Scientific Exhibit on the Radiology Socie
ty of North America, 1998）。しかしながら提案され
る方法自体は自動化されておらず、行なうのが厄介であ
る。
【００１５】これまで、ディジタルＸ線撮像システムの
ＱＡについては幾つかの自動化された方法のみが提案さ
れている。例えば、J. Daniel Newman, Daniel K. McBr
idge及びJames C. Montoroによって提案される方法（"A
utomated Technique for Calibrating A Storage Phosp
hor Reader,"１９９５年米国特許第５，４２０，４４１
号）は、空間的に形成されるファントムの撮像と、シス
テム性能パラメータを求めるためのファンゴム画像の解
析に基づく。これらの求められたパラメータは、通常の
撮像システムの予め記憶された閾値に対応するものと比
較される。比較に基づいて、システム性能についての決
定がなされる。同様のアプローチは、Roland Reitan（"
Automated Image Quality Control, " PCT/US95/3186
9）とAgfa社（"ADC Auto Software Module）によっても
報告されている。Luc Grilletによる他の方法（"Photos
timulable Imaging Plate And Method of Testing A Di
gital Device for Scanning Such A Plate", １９９７
年米国特許第５，５９１，９６８号）は、Ｘ線照射のた
めに特別なマスクパターンが印刷されている蛍光体スク
リーンを使用する。マスクパターンは、Ｘ線を通すが、
読出し処理に用いられるレーザビームは通さない。従っ
て、照射からの潜像Ｘ線信号は、蛍光体スクリーン上の
マスクパターンがない場所においてのみ読み出されう
る。ファントム画像はこのようにして形成され、その後
に解析が行なわれる。しかしながら、上述の方法では、
測定値が棒状ターゲットによって得られるため、ＭＴＦ
測定についての精度は限られている。
【００１６】ＭＴＦ測定のために棒状ターゲットの代わ
りに角度エッジ方法を使用することが提案されている
（Kenneth. A. Fetterly, Ramesh Avala and Nicholas
J. Hangiandreou, "Development And Implementation o
f An Automated, QuantitativeFilm Digitizer Quality
Control Program, " SPIE Symposium on Medical Imag
ing 1999、及び、Ehsan Samei and Michael J. Flynn,
"A Method for Measuring The Presampled MTF of Dig
ital Radiographic Systems Using And Edge Test Devi
ce," Medical Physices 25(1), January 1998）。しか
しながら、第１の方法はフィルムディジタイザ適用にの
み設計されたものであり、ＣＲシステム性能評価には有
効でない。ファントムはフィルムプリンタによって形成
されるため、その性能はプリンタによって制限される。
しかしながら、第２の方法は、測定がどのようにして自
動化されるかについて教示していない。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、概して、Ｘ
線ディジタルＸ線撮像システムの画質保証（ＱＡ）及び
画質制御（ＱＣ）のための自動化された方法に関する。
更に特定的には、本発明は記憶蛍光体に基づくコンピュ
ータ放射線（ＣＲ）撮像システム及び直接ディジタルフ
ラットパネル検出器に基づく直接放射線（ＤＲ）撮像シ
ステムの特性値を定量的に測定するための簡単且つ高速
な方法に関する。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴によれば、
ディジタルＸ線撮像システムの特性値を測定するために
用いられ、Ｘ線減衰材料の略平坦な部材と、受像体の境
界の内側であるが境界の近傍で撮像されるべき上記部材
と関連付けられ幾何学形状の測定に使用されるべき最初
のランドマーク配列と、照射線形性精度及び雑音測定の
ため上記部材の中央位置と関連付けられる一組の領域
と、変調伝達関数測定のため上記部材の中央位置と関連
付けられる一組の鮮鋭な角度エッジとを含むファントム
が提供される。
【００１９】本発明の他の特徴によれば、可変Ｘ線源
と、Ｘ線受像体と、ディジタルイメージプロセッサとを
含むディジタル放射線撮像システムが提供され、上記シ
ステムの予め選択されたパラメータを測定する方法は、
光受像体を消去し、上記受像体を上記Ｘ線源からの所定
のＸ線照射レベルのフラットフィールドＸ線画像に照射
してディジタルフラットフィールドＸ線画像を生成する
段階と、上記Ｘ線源からの比較的高いＸ線照射レベルの
直後に上記受像体を消去してディジタル暗消去済みＸ線
画像を生成する段階と、上記Ｘ線源から異なるＸ線減衰
の領域を有するファントムを通して投射されたＸ線に上
記受像体を照射してディジタルファントムＸ線画像を生
成する段階と、上記ディジタルイメージプロセッサにお
いて上記ディジタルＸ線画像を処理して上記ディジタル
放射線撮像システムのパラメータを決定する段階とを含
む。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明は、記憶蛍光体に基づくコ
ンピュータ放射線（ＣＲ）撮像システム及び直接ディジ
タルフラットパネル検出器に基づく直接放射線（ＤＲ）
撮像システムを含むＸ線ディジタル放射線撮像システム
の画質保証のための自動化された方法に係る。図８に示
されるように、記憶蛍光体に基づくコンピュータ放射線
撮像システム１０は、対象１４（例えば人間の体の一
部）を通してＸ線を投射し、記憶蛍光体１６上に潜像と
して記録される対象のＸ線画像を生成するためのＸ線源
１２を含む。記憶されたＸ線画像は、ＣＲリーダ１８に
よって読み出され、ディジタルＸ線画像を生成する。デ
ィジタルＸ線画像は、コンピュータでありうるイメージ
プロセッサ２０によって処理される。処理されたディジ
タルＸ線画像又は元のディジタルＸ線画像は、例えば、
記憶されるか、ビデオディスプレイ上に表示されるか、
遠隔場所へ伝送されるか、ハードコピー形式の可視画像
として印刷される。
【００２１】ＣＲリーダ１８は、照射された記憶蛍光体
１６を１つの波長のレーザで走査し、第２の波長で光学
Ｘ線画像を放出する。
【００２２】レーザビームは、ガルボミラー又はマルチ
ファセットポリゴンミラーを反復させることによりファ
ストスキャン方向で記憶蛍光体に亘って走査され、一方
で記憶蛍光体はファストスキャン方向に対して垂直なス
ロースキャン方向で走査レーザビームを動かされる。放
出されるＸ線光画像は、Ｘ線光画像をディジタルＸ線画
像に変換するミラー式コレクタ内に配置される光検出器
組立体によって検出される。
【００２３】図９は、直接ディジタル放射線撮像システ
ム３０を示す図である。図示されるように、Ｘ線源１２
は、対象１４を通してＸ線を投射し、ＤＲ検出器３２に
よって検出される対象のＸ線画像を生成する。検出器
は、Ｘ線画像を直接的にディジタル画像へ変換しＸ線画
像を光画像へ変換する第１の検出器と、光画像をディジ
タル画像へ変換する関連する検出器とを含みうる。検出
器３２は、Ｘ線画像を直接的にディジタル画像へ変換す
る種類のものであってもよい。システム１０では、ディ
ジタル画像はイメージプロセッサ２０によって処理され
る。
【００２４】ここで図１０を参照するに、本発明を組み
込んだＸ線ディジタル放射線撮像システムが示されてい
る。図示されるように、システム４０は、Ｘ線源４１、
ファントム４２、受像体４４、及びイメージプロセッサ
４６を含む。直接ディジタルシステムでは、受像体４４
は、図９に示されるＤＲ検出器３２のものと同じであ
る。ＣＲシステムでは、受像体４４は、図８に示される
記憶蛍光体１６及びＣＲリーダ１８を含む。Ｘ線源４１
は、源４１によって放出されるＸ線のパワー及び持続時
間を制御する制御部を含む。イメージプロセッサ４６
は、ディジタルプロセッサ、入力装置（キーボード、マ
ウス、トラックボール）、ビデオディスプレイ記憶（Ｒ
ＡＭ、光又は磁気ディスクドライブ）、入出力（Ｉ／
Ｏ）等を含むコンピュータであることが望ましい。ファ
ントム４２については以下詳述する。
【００２５】本発明によれば、撮像システムパラメータ
は以下のようにして測定される。
【００２６】測定されるべき撮像システムのパラメータ
の複雑さにより、単一のＸ線照射（画像）からの画質保
証のために必要とされる全てのパラメータを得ることは
困難である。従って、（１）物理的なファントム、
（２）最少の回数の照射を行なう手順、及び（３）対応
する画像解析方法について説明する。
【００２７】測定を行なう手順は以下の段階からなる。 （ａ）受像体４４を消去し、Ｘ線源４１から所定のＸ線
照射レベル（例えば１０ｍＲ）でフラットフィールド画
像を撮像し、イメージプロセッサ４６による解析のため
の画像を読み出す。この画像は後にフラットフィールド
画像と称される。 （ｂ）Ｘ線源４１からの比較的高いＸ線照射レベル（例
えば１０ｍＲ）の直後に受像体４４を消去し、イメージ
プロセッサによる解析のために暗画像を読み出し、この
画像は後に消去済み画像と称される。 （ｃ）解析のための試験ファントムの画像を撮像する。
この画像は後にファントム画像と称される。
【００２８】３つの画像からシステムの特性値を表わす
一組のパラメータが得られる。これらの測定されたパラ
メータは次にＱＡ処理のための所定の通常の範囲（公
差）と比較される。ファントム画像は、空間解像度、照
射応答、及び幾何学的な歪みの測定に使用される。雑音
及び検出効率もまた試験ファントムから得られる。消去
済み画像は、暗画像雑音解析に使用される。フラットフ
ィールド画像はシステム雑音アーティファクト及び応答
均一性の検査に使用される。
【００２９】［ファントム設計］ファントム４２は、例
えばＭＴＦ、照射応答（精度及び線形性）、幾何学的な
歪み、雑音といった幾つかのシステム特性値を測定する
ために画像中に基準ターゲット対象を生成するために使
用される。ＣＲシステムについては、例えば画素寸法、
アスペクト比、走査ティルト、走査線形性及び精度等と
いった幾何学形状に関連するパラメータは、ファントム
画像中の所定のランドマークの場所を測定することによ
って得られる。ＤＲシステムでは、可変の幾何学的な歪
みはないため、ランドマークの可用性は限られている。
しかしながら、これらのランドマークは、ＭＴＦターゲ
ット及び照射応答ターゲットといったファントム中の他
のターゲット対象の位置を決定するための基準点として
使用されうる。
【００３０】ファントム４２は、高い精度且つ低コスト
で容易に製造される。ファントムは、耐久性があり、コ
ンパクトで、軽量で、熱に関連する歪み等にあまり反応
せず、適切な厚さで所望のＱＡ測定をサポートするのに
十分なＸ線減衰を与えるよう設計される。フォトエッチ
ング金属は、このような低コストで高い精度の要件を満
たし、金属は一般的に安定した熱特性を有するため、フ
ァントム材料の良い候補である。
【００３１】Ｘ線ビーム減衰に使用される金属には３つ
の主な種類、即ち、銅、アルミニウム、及び鉛である。
一般的な診断Ｘ線撮影において使用されるＸ線ビームエ
ネルギー範囲では、銅はアルミニウムよりも高い減衰係
数を有するため、ファントムを薄くすることが可能であ
る。更に、銅をフォトエッチングする技術は、よく確立
されている。銅は、また、その結晶の寸法が鉛よりもは
るかに小さく、はるかに鮮鋭なエッジが形成されること
を可能とするため、この適用では鉛よりも有利である。
更に、ファントム材料に鉛を使用すると、正しく扱われ
リサイクルされる必要があるため、潜在的に環境上の問
題が生ずることを意味する。本願の望ましい実施例で
は、ファントムは銅から形成される。
【００３２】図１は、ファントム４２を示す図である。
銅板は、ファントム基板として作用する。ファントム基
板上には、幾何学的な測定のための基準として使用され
るランドマーク（Ｌ）と、照射応答の計算及び対応する
雑音測定のための領域（Ｅ０，Ｅ１及びＥ２）と、ｘ及
びｙ方向のＭＴＦ測定のための鮮鋭な角度エッジ（Ｍ）
とが配置される。ファントム中の平坦な領域は、アーテ
ィファクト検査、雑音、フィールド均一性検査のために
使用されうる。入射Ｘ線照射レベルを記録するために、
Ｘ線線量計もまた平坦な領域に配置されうる。
【００３３】ランドマーク（Ｌ）は、任意の規則的な又
は不規則な形状でありうる。しかしながら、円形、矩
形、方形といった規則的な形状は、画像解析ソフトウエ
アを複雑でないものとする。方形は、ｘ及びｙの両方向
に線形且つ直線的な画素値遷移を与えるため、全体とし
て望ましい形状である。ランドマークは、ファントム又
は追加的な金属付属部に直接穿孔された孔によって形成
されうるが、孔に基づくアプローチはフォトエッチング
又は他の製造工程よりも望ましい。ディジタルＸ線撮像
システムの幾何学形状に関連する性質は、通常は画像境
界の近傍で最も低い性能を有するため、ランドマークは
撮像されうる略最大矩形の周囲に沿って分布される。更
に、より正確な幾何学的な特徴付けを可能とするよう、
ランドマーク間の距離は矩形の隅においてより小さくさ
れる。
【００３４】ＣＲ適用では、３つの典型的な記憶蛍光体
スクリーン寸法、３５×４３ｃｍ、２４×３０ｃｍ、１
８×２４ｃｍがあり、システム性能は各スクリーンタイ
プについて異なることが多い。ファントムをより一般的
且つ有用なものとするため、夫々が異なる受像体の寸法
に対応するような幾つかの同心ランドマーク組がファン
トム板上に形成されうる。ファントムは、ファントムと
同じ寸法の受像体と共に使用される場合、受像体の上に
配置され、単純に全ての隅の周りで整列される。そうで
なく、ファントムがより小さい受像体と共に使用される
場合は、受像体をファントムの下に保持し、整列し、中
心合わせするために、特別に作成される硬いフレームが
使用される。フレームは、ファントムと同じ寸法を有
し、より小さい受像体を保持するためにその中央には孔
が穿孔されている。その厚さは、受像体と略同じである
べきである。いずれの状況でも、捕捉された画像におけ
る最も外側の矩形のランドマーク組が幾何学的な特徴付
けのために使用される。
【００３５】領域Ｅ０は、ファントム中心における角度
方形孔である。これは照射応答測定のための直接照射領
域として使用される。その２つのエッジ（Ｍ）は、ＭＴ
Ｆ測定のために非常に鮮鋭にされる。領域Ｅ２は、元々
のファントム板である。これはファントム板によるＸ線
減衰を表わす。領域Ｅ１は、更なるＸ線減衰のためにフ
ァントム板の上に追加された追加的なフィルタ方形（〜
２０ｍｍ）を使用する。領域Ｅ０／Ｅ２及びＥ２／Ｅ１
間の十分な信号分離を達成するために、ファントム板は
厚さ〜１．０−１．５ｍｍの銅であるよう選定され、領
域Ｅ１の追加的なフィルタは厚さ〜２．５−３．０ｍｍ
の銅の小さい方形により形成される。領域Ｅ０／Ｅ２及
びＥ２／Ｅ１間の１０の照射ラチチュードは、この厚さ
の配置によって略達成される。
【００３６】ＣＲシステムでは、ファストスキャン方向
のシステムの不均一な検出感度について補償するため
に、捕捉された画像信号に対してコレクタプロファイル
が適用される。このコレクタプロファイルは、ファスト
（レーザ）スキャン方向にのみ、即ちスロー（トランス
ポート）スキャン方向に沿った画素の同じラインについ
てのみ適用されるため、コレクタプロファイル補償から
の追加された値は一定である。従って、本発明の望まし
い実施例では、２つのＥ１領域と２つのＥ２領域があ
る。この配置は、ファストスキャンがファントムに対し
てどの方向に行なわれたとしても、領域Ｅ１、Ｅ０、Ｅ
２の列が常にあり、それらの中心は画像のスロースキャ
ン方向に沿った画素の同じラインにあるようにされるこ
とを確実とする。Ｅ１領域のうちの１つとＥ２領域のう
ちの１つを、これらが照射測定のためのスロースキャン
方向にあるよう選択することにより、コレクタプロファ
イル硬貨は全ての領域について一定に維持される。
【００３７】本発明によれば、ディジタル放射線撮像シ
ステムのＭＴＦは、角度エッジ技術を用いてｘ及びｙの
両方向に測定される。理論上は、この目的のために任意
の適当な長く鮮鋭なエッジ遷移が使用されうる。しかし
ながら、実際に使用されるＸ線ビームは様々であり、エ
ッジは限られた厚さを有するため、Ｘ線透過後の受像体
上のエッジ遷移の形態は、Ｘ線ビームがエッジ切断方向
に完全に平行でなければ鮮鋭でないことがある。このた
め、ファントム板は中心Ｘ線ビームに対して垂直にされ
ねばならず、ＭＴＦ測定に使用されるエッジは出来るだ
け中心ビームに近く配置されねばならない。このため、
領域Ｅ０（角度方形）は、ファントムの中央に配置さ
れ、図１に示されるように僅かな角度だけ傾斜されてい
る。
【００３８】ＭＴＦ測定には、角度方形Ｅ０の４つのエ
ッジ全てが使用されうるが、領域Ｅ２に近い２つのエッ
ジを使用するのが最善である。これは、領域Ｅ１はファ
ントム板への追加的なフィルタ材料から構成されてお
り、追加的な材料からの追加的な散乱Ｘ線はエッジ遷移
の近くの信号に対して悪影響を与えうるためである。従
って、本発明の望ましい実施例では、ＭＴＦ測定のため
に領域Ｅ２の近傍の２つのエッジのみが使用され、非常
に直線的且つ鮮鋭にされ、これはファントムの製造コス
トを減少させるのに役立つ。エッジは、長さ〜３８ｍｍ
であるよう選定され、その傾斜角度は約０．９°−７．
２°（一般的には３．６°）であるよう選定される。ま
た、Ｅ０とＥ１／Ｅ２との間の距離は約４５ｍｍであ
る。これらの設計パラメータを使用することにより、１
８×２４ｃｍの記憶蛍光体スクリーンに対して最も小さ
い矩形ランドマーク組が形成された場合でも、ファント
ム上にＥ１及びＥ２領域のための十分な場所がある。
【００３９】ファントム画像は、例えば、０．５ｍｍの
銅と１．０ｍｍのアルミニウムのフィルタを用いたとき
に８０ｋＶｐで１０ｍＲ照射レベルといった所定の入射
Ｘ線ビームの質を用いて捕捉される。フィルタを用いる
目的は、（１）一般的な診断撮像について実際に生ずる
Ｘ線ビームスペクトルをシミュレートすること、及び、
（２）Ｘ線スペクトルを変化させるターゲット材料から
の影響を最小化し、システム特性値の測定の精度を改善
させるためにビームエネルギーを予め強くすることであ
る。
【００４０】［ファントム画像解析］捕捉されたディジ
タルファントム画像中でランドマークの位置を同定する
ことは重要である。ランドマークは、（１）撮像システ
ムに関する幾何学的な特性値、及び（２）領域Ｅ０，Ｅ
１，Ｅ２についての位置を見つけるための基準点を与え
る。以下、ランドマークを見つける方法について詳述す
る。
【００４１】解析は、ディジタル画像中の最初のランド
マークを同定する探索段階から開始し、すると、残りは
物理的なファントム中及びファントム画像中で最初のラ
ンドマークに対する予想位置の近傍で同定されうる。概
して、矩形のランドマーク組の隅の４つのランドマーク
のいずれも最初のランドマークとして使用されうる。例
えば左上の隅について、最初のランドマークは、図３に
示されるような領域成長段階によって探索される。探索
の開始において、画像原点（点Ｏ）に近いシード点（ｘ
0，ｙ0）が選択される。最初のランドマークが点
（ｘ0，ｙ0）と点Ｏによって画成される矩形領域内にあ
るかどうかを判定するために、矩形領域のｘ方向及びｙ
方向の画素ライン平均値から２つのプロファイルが計算
される。ランドマークが完全に外側であれば、ランドマ
ーク領域は直接照射に対応し、その周囲はファントム板
によって減衰された照射に対応するため、何れのプロフ
ァイルも顕著な遷移を含まない（図３）。この場合、シ
ード点のｘ座標及びｙ座標は共にΔの増分を得、即ち領
域は両方の方向で点（ｘ1，ｙ1）までΔ単位だけ成長す
る。矩形領域は、例えば少なくとも１つのプロファイル
に１つの立上り遷移及び１つの立下り遷移が出現し（図
３）、２つの遷移間の幅がランドマークの物理的な幅に
近いよう、点（ｘ4，ｙ4）に達するまで成長し続ける。
この状況では、ランドマークの１つの辺は完全に矩形の
内側にあると考えられ、領域はランドマークが見つかっ
た方向で成長を止める。しかしながら、他の方向では最
初のランドマークがやはり見つかるまで、成長し続ける
（例えば図３の点（ｘ5，ｙ5））。次に、２つのプロフ
ァイル中の４つの顕著な遷移点からこのランドマークの
４つの境界が計算される。このように、ランドマーク境
界の中心の座標（ｘt，ｙt）、（ｘl，ｙl）、（ｘr，
ｙr）、（ｘb，ｙb）が得られ、これらの平均からラン
ドマークの中心の点（ｘc，ｙc）も計算される。図４
は、これらの点の定義について示す図である。
【００４２】左上の隅の最初のランドマークが見つかる
と、ウィンドウ内のファントム画像中の予想位置の近傍
で、そのランドマークの水平方向に隣のランドマークに
ついて探索が行なわれる。探索をより強固なものとする
ため、ウィンドウは予想ランドマークの面積の４倍の面
積を有する矩形領域であるよう選定される。ウィンドウ
のｘ及びｙの両方向のライン平均からの２つのプロファ
イルが計算され、この２つのプロファイル中の顕著な遷
移の４つの位置に基づいてランドマーク（図４）の関連
する性質が計算される。新たに同定されるランドマーク
は、水平方向に隣のランドマークの位置を決定するため
に使用される。この侵略プロセスは、残るランドマーク
の列／行についてそれらの位置が全て同定されるまで繰
り返される。遷移点を同定するときのサブピクセル精度
を達成するため、計算効率、信頼性及び精度を考慮し
て、モーメント計算に基づく方法が用いられる（Ali J.
Tabatabai and O. Robert Mitchell, "Edge Location
to Subpixel Values in Digital Imagery," IEEE Trans
action on Pattern Analysis And Machine Intelligenc
e, Vol. 6, 1984）。
【００４３】得られたランドマーク座標から幾何学的な
性質が求められる。使用されるべきランドマークは、捕
捉されたファントム画像中の略最大の矩形の周囲に沿っ
て分布される。矩形の４辺に沿った各ランドマーク行／
列は、理想的には直線的な線状に配置されるべきであ
り、それらの位置は、（ｘci，ｙci），ｉ＝0,1,…,を
ランドマークの中心座標であり、ｋ及びａを２つのあて
はめパラメータであるとすると、以下の関数、 ｙci＝ｋｘci＋ａ によって完全に表わされる。本発明の望ましい実施例で
は、ｋ及びａの値を見つけるために線形最少平方誤差
（ＬＳＥ）当てはめが用いられる（William H. Press,
Saul A. Teukolsky, William T. Vetterling, and Bria
n P. Flannery, "Numerical Recipes in C: The Art of
Scientific Computing", 2nd Edition, Cambridge Uni
versity Press, 1996）。例えば、あてはめの勾配をラ
ンドマークの一番上の行についてｋtとし、一番下の行
についてｋbとすると、０°からのランドマークの向き
のずれは、夫々、 Δθt＝ａｔａｎ（ｋt） 及び Δθb＝ａｔａｎ（ｋb） となる。同様に、あてはめの勾配をランドマークの左の
列についてｋlとし、右の列についてｋrとすると、９０
°からのランドマークの向きのずれは、夫々、 Δθl＝−ａｔａｎ（ｋl） 及び Δθr＝−ａｔａｎ（ｋr） となる。ファントムの全体の傾斜Δθは、これらのラン
ドマークの向きの平均として定義され、即ち、 Δθ＝（Δθt＋Δθl＋Δθr＋Δθb）／４ となる。ファントムの全体の傾斜は、主に（１）画像が
撮像されたときの受像体に対するファントムの傾斜と、
（２）レーザスキャン方向に対する蛍光体スクリーン傾
斜とによって生ずる。ΔθからのΔθt，Δθl，Δ
θr，Δθbのずれは、ＣＲ読出し機構の搬送及びスキャ
ン異常を示しうる。
【００４４】第２に、ランドマーク中心位置間（又はエ
ッジ中心点）の距離と実際の予想距離との比較により、
局所画素寸法及び局所画素アスペクト比といった情報が
与えられる。局所画素寸法は、２つの近傍ランドマーク
間の実際の距離とその間にある画素の数との比率から計
算される。局部画素アスペクト比は、ｙ方向の局部画素
寸法とｘ方向の局部画素寸法の比率から計算される。フ
ァントム画像中の各ランドマーク列／行について、（各
ランドマークと最初のランドマークとの間の）距離と実
際の予想値との線形ＬＳＥあてはめもまた、重要な情報
を与える。例えば、（ｘci，ｙci）がランドマークｉの
中心座標であり、（ｘc0，ｙc0）が最初のランドマーク
の中心座標であるとすると、画像中でのそれらの距離
は、 ｄ＝ｓｑｒｔ［（ｙci−ｙc0）2＋（ｘci−ｘc0）2］ である。物理的なファントム中の予想距離がｄieである
場合、以下の式、 ｄi＝ｂｄie＋δ によるＬＳＥ当てはめは、あてはめの値ｂ、δ、及びχ
2を与え、そこからシステム特性に関する多くのパラメ
ータ、例えば、（１）平均画素寸法、（２）平均画素ア
スペクト比、（３）スキャン線形性、（４）スキャン精
度、及び（５）搬送の歪み等が計算される。平均画素寸
法は、１／ｂであると決められる。平均画素アスペクト
比は、ｙ方向の平均画素寸法とｘ方向の平均画素寸法の
比率から計算される。スキャンの線形性及び精度は、読
み出しプロセス中に蛍光体スクリーンがどれだけ線形
に、また正確にサンプリングされたかを表わす。これら
は、あてはめのχ2によって定量的に特徴付けられ、線
形ＬＳＥ当てはめに用いられる各データ点の当てはめか
ら得られる予想値からのずれによって詳細に表わされ
る。
【００４５】照射の線形性及び精度は、領域Ｅ０，Ｅ１
及びＥ２でサンプリングされた画素の平均値から測定さ
れる。これらの領域の位置は、ファントム画像中で、
（ａ）物理的なファントム中でのランドマークに対する
実際の位置、（ｂ）画像中のランドマークの位置、及び
（ｃ）ファントムの全体の傾斜角度に基づいて同定され
る。ＣＲコレクタプロファイル修正の影響を最小化する
ため、２つのＥ１領域のうちの１つのみ及び２つのＥ２
領域のうちの１つのみが選定されるが、このとき選定さ
れる領域の中心とＥ０領域の中心とがスロースキャン方
向に沿って画素ラインの同一の列／行にあるようにされ
る。例えばｋＶｐ、ｍＡｓ及びフィルタといった入射Ｘ
線の質を定義することにより、Ｘ線の強度及びエネルギ
ースペクトルは領域Ｅ０，Ｅ１及びＥ２を透過した直後
に測定されうる。従って、撮像システムのこれらの領域
についての予想応答（平均画素値）及び雑音レベル（画
素値標準偏差）が既知である。各領域の画素平均値は、
Ｎを領域中の画素の総数、ｐ iを画素ｉの値とすると、
【００４６】
【数２】 と定義される。画素値の領域の標準偏差は、
【００４７】
【数３】 である。これらの予想平均値と実際の測定（平均及び標
準偏差）の線形ＬＳＥ当てはめを用いるとき、照射応答
の線形性及び精度は、当てはめの傾き、ずれ、及びχ2
によって特徴付けられうる。各領域中の標準偏差はま
た、その特定の照射レベルにおけるシステム雑音に関す
る有用な情報を与える。平均及び標準偏差を測定するた
めに選定されるファントム中の領域は非常に小さいた
め、（〜１×１平方インチ（〜２．５４×２．５４平方
センチメートル）であるため、領域中の全てのスポット
／ストリークアーティファクトは、標準偏差を測定する
際の精度を低下させる。
【００４８】この問題について扱うために、本発明の望
ましい実施例はメディアンを計算することによって平均
及び標準偏差を得る。例として矩形領域について考える
と、これは以下のようにして達成される。まず、矩形領
域を一組の等しい寸法の小さい領域へ区分し、各行につ
いて、平均、
【００４９】
【数４】 と、分散、
【００５０】
【数５】 とを計算する。式中、ｍはその区画中の画素数である。
区画の総数がｎであれば、ｎの平均とｎの分散がある。
従って、平均のメディアンと分散のメディアンは容易に
得られる。平均のメディアンは領域全体の全体の平均と
して用いられ、領域全体の標準偏差は全体の分散の平方
根とされ、これは分散のメディアンから計算される。こ
れは、画素値が略正規的に分布されるためであり、分散
は（ｍ−１）の自由度でχ2分布に従う。メディアンと
χ2分布の平均の間にはよく確立された関係がある（Dou
glas C. Montgomery, "Design and Analysis of Experi
ments," John Wiley & Sons, 2nd Edition）。χ2分布
の平均は全体の領域の分散とされる。このようにして各
領域中の全ての画素の標準偏差が得られ、これは画像中
の雑音及び他のアーティファクトに対してかなり強固で
ある。
【００５１】ＭＴＦ測定は、基準対象として領域Ｅ０の
エッジのうち領域Ｅ２に近い２つのエッジを使用する。
図５に示されるように、いずれかのエッジの近傍の１つ
の小さい領域は、更なる解析のための捕捉されたファン
トム画像から抽出される。２つの領域の場所は、基準と
してランドマーク場所を用いて同定される。図５に示さ
れるように、抽出された小さい領域中の各ステップエッ
ジプロファイル（画素の行）について、Tabatabaiの方
法を用いてエッジ遷移点が推定される。ステップエッジ
遷移点の全ての推定点を用いて、画像中の物理的な鮮鋭
なエッジの場所の最善のあてはめを見つけるために、
（ｘ，ｙ）座標の線形ＬＳＥあてはめが実行される。当
てはめられたセント各ステップエッジプロファイルとの
交点は、実際の遷移点であると定義される。個々のエッ
ジ遷移点から実際の遷移点までの距離は、ＣＲシステム
中の画素配置誤差を表わす。これらのステップエッジプ
ロファイルはそれらの実際の遷移点と整列され、システ
ムエッジプロファイル応答関数を生成するために平均さ
れる（Stephen E. Reichenback, Stephen K. Park, and
Ramkumar Narayanswamy, "Characterizing Digital Im
age Acquisition Devices" Optical Engineering, Vol.
30, No. 2, 1991）。エイリアシングの影響を防止する
ため、平均ステップエッジ応答関数の再サンプリングの
ための画素寸法は、元の捕捉されたファントム画像の画
素寸法の少なくとも半分である。この技術の望ましい実
施例では、選定される画素寸法は、実際は元の寸法の４
分の１である。
【００５２】図５は、エッジ応答関数からＭＴＦ関数を
得るための主な段階、即ち（１）ライン応答関数を得る
ためにエッジ応答の導関数をとること、（２）ＭＴＦを
得るためにライン応答関数のフーリエ変換を計算するこ
とを示す。このプロセスは、ｘ及びｙの両方向にＭＴＦ
測定を得るために図５中の両方のエッジ遷移について実
行される。尚、計算には実際の測定された平均画素寸法
が使用される。
【００５３】ファントム画像中の大きい面積は、雑音パ
ワースペクトル解析にかなり有用であり、その方法につ
いては以下詳述する。
【００５４】［フラットフィールド画像解析］フラット
フィールド画像は、所定のＸ線照射技術を用いて捕捉さ
れる。この技術は、ＱＡ手順を簡単化するためにファン
トム画像について使用されるものと同じでありうる。得
られる幾つかのパラメータ、例えば雑音は、従って対応
するＸ線技術にのみ特定のものである。
【００５５】システム雑音は、フラットフィールド画像
から解析されるそのＮＰＳ（雑音パワースペクトル）に
よって特徴付けられる。フラットフィールド画像中の低
周波数の非均一性の影響、例えば照射低下、かすかなス
クリーン斑点及び境界効果、及び搬送システムによって
挿入されうるバンディング等を除去するため、平均を取
るために画像中心の周りの１２８×１２８画素領域の一
組の１０×１０の重なり合わないブロックが選定され
る。各小さい画素ブロックについて、２Ｄフーリエ解析
が実行される。全てのブロックのパワースペクトルは、
平均された結果を与えるために足し合わされる。この解
析は、２Ｄ雑音スペクトル面を与える。後に、周波数空
間中の２つの軸の近傍データを、軸上又は軸に隣接する
値を無視して、平均することによって、この面の「カッ
ト」が決定される。このようにして得られる２つの１Ｄ
プロットは、空間周波数の関数であり、ｘ及びｙ方向上
の撮像システムのＮＰＳであると考えられる。公称のシ
ステムでは、ＮＰＳはいずれの方向でも、やはり空間周
波数の１Ｄ関数である所定の閾値よりも高くてはならな
い。尚、ＮＰＳのピークは、システム中に存在するコヒ
ーレントな雑音に対応する。
【００５６】フラットフィールド画像からは、ＮＰＳ以
外に、例えばガルボウォブル、搬送バンディングアーテ
ィファクト、ストリークアーティファクト、及びフィー
ルドの不均一性等といった撮像システムの多くの他の特
性値が測定されうる。ガルボウォブルは、ＣＲにのみ特
定的に生ずるものであり、各ファストスキャン（図７参
照）の始まりにおいて最も明らかである。あるタイプの
ＣＲリーダでは、レーザビームは、ガルボによって駆動
される往復運動するミラーによって記憶蛍光体スクリー
ンに亘って走査される。ガルボジッタアーティファクト
を検出し定量化するため、ファストスキャンの始まりに
おいて、スロースキャン方向上の小さいバンドが抽出さ
れる。このバンドはファストスキャン方向上に平均がと
られ、バンド方向に１Ｄフーリエパワースペクトルが計
算される。或る高い周波数を超える全体パワーエネルギ
ーは、ガルボウォブルアーティファクトの大きさとして
合計される。
【００５７】フィールドの不均一性を調べるため、画像
は一組の小さな重なり合わない領域へ区分される。小さ
い領域の平均が計算され、画像全体の全体平均からのず
れが報告される。通常、４×４、５×５、又は８×８の
区画が推奨される。
【００５８】ＣＲ画像についての主なアーティファクト
は、スロースキャン方向上の記憶蛍光体の搬送によって
生ずるバンディングアーティファクトである。これはス
ロースキャン方向では周期的であり、その頻度はＣＲ撮
像システムの特定の設計に特定的である。従って、フー
リエパワースペクトルは、このアーティファクトを検出
し特徴付けるのに適している。第１に、スロースキャン
方向上の多数の画素ラインは、フラットフィールド画像
からサンプリングされる。これらのラインは、ランダム
な雑音減少のために平均される。第２に、フーリエ変換
が行なわれ、スペクトルのエネルギーが計算される。第
３に、搬送バンディングアーティファクトが予想される
特定の周波数点の近傍の周りで、局部最大が同定され、
ピーク下の過剰領域が搬送バンディングアーティファク
トの大きさとして計算される。
【００５９】ストリークアーティファクトは、通常は画
像のｘ又はｙ方向上であるため、かかるアーティファク
トの検出は、画素の列／行の平均の２つの１Ｄプロファ
イル中の孤立したピークの検出に基づく。孤立したピー
クは、１Ｄ形態的閉／開フィルタリング技術を用いて同
定されうる（R.C.Gonzalez and R.E. Woods, "Digital
Image Processing," Addison-Wesley Publishing Compa
ny, 1993）。フィルタの幅は画像中の最も幅の広いスト
リークよりも大きいことが推奨される。各ピークの場所
及び大きさが報告される。
【００６０】［消去済み画像解析］消去済み画像は、画
像捕捉経路全体に沿ったディジタルＸ線撮像システムの
内在的な基準線雑音を表わす。この画像は、受像体が完
全に消去されていない場合は、以前の照射からの「ゴー
スト」画像を含みうる。また、読み出しプロセスが電源
からの６０Ｈｚ周波数信号によって妨害される場合は、
コヒーレントな雑音が観察されうる。ＣＲでは、コレク
タプロファイルが正しく捕捉されていなければ、コレク
タのバンディングアーティファクトがかなり明らかであ
り得る。ＤＲでは、悪い又は一貫性のない画素、データ
／制御／ゲートライン、又は前増幅器は、スポット／ス
トリークアーティファクトを生じさせる。従って、消去
済み画像解析は、システムの基準線信号レベル、消去関
数の完全性、コレクタプロファイルの異常、コヒーレン
トな雑音のレベル、及びアーティファクト等を調べるこ
とを目的とする。
【００６１】消去済み画像の解析は、スポット、ストリ
ーク、及びコヒーレントな雑音と言ったアーティファク
トの検査から開始する。画像中の正／負の方向へ向かう
スポットクラスタは、２Ｄ形態的開／閉フィルタリング
技術を用いて検出される。形態的フィルタの寸法は、検
出されるべき最大のスポットサイズよりも広いことが推
奨される。各スポットクラスタの位置及び画素母集団が
記録され報告される。スポットクラスタの総数が計数さ
れ、やはり報告される。後に、更なるアーティファクト
解析のために、消去済み画像から全てのスポットアーテ
ィファクトが除去される。ストリークは、通常はｘ又は
ｙのいずれかの方向上の１Ｄアーティファクトであり、
スポットが除去された消去済み画像の列／行の平均から
得られる２つのプロファイルから検出されうる。このた
めに、やはり１Ｄ形態的開／閉フィルタリングが用いら
れる。ストリークアーティファクトの位置及び大きさが
報告される。
【００６２】ＣＲでは、スロースキャン方向上の画素平
均は、コレクタプロファイル（図６）を含む。このプロ
ファイルの平均及び最大値が計算される。計算された平
均が一定の閾値を越える場合、これは（１）システムの
消去関数が正しく作用しておらず、幾らかの残留信号を
生じさせていること、（２）システムの電子系統が幾ら
かのドリフトを有すること、又は（３）コレクタプロフ
ァイルが正しくないこと、によって生じたものでありう
る。消去済み画像の２Ｄフーリエ変換は、コヒーレント
な雑音の検出のために使用される。コヒーレントな雑音
の頻度は撮像システムに特定的である場合が多いため、
検出プロセスでは所定の周波数範囲の周りのフーリエエ
ネルギースペクトル中の孤立したピークについて探す。
このために、やはり２Ｄ形態的開／閉フィルタリング技
術が推奨される。
【００６３】
【発明の効果】本発明は以下の利点を有する。
【００６４】（１）画像を捕捉するための定義される方
法は簡単且つ迅速に行なうことができ、システム停止時
間を減少させるのに役立つ。
【００６５】（２）画像解析のためのソフトウエアは完
全に自動化される。計算は高速に行われ、システム特性
値の定量的な信頼性のある測定値を与えうる。測定値は
正確であり精密である。
【００６６】（３）全ての主観的な評価及び装置の第３
者測定への依存性を排除する。
【００６７】（４）手順／方法は、製造側、現場、及び
病院において１つの規格が使用されうることを可能とす
る。
【００６８】（５）特別に設計されたカセットホルダ
は、多くの種類のカセットについて同一のターゲットが
使用されることを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明において用いられるファントムを示す図
であり、ファントムは幾何学測定値用の多数の小さい方
形のランドマーク（Ｋ）と、照射線形性及び精度の測定
値用の小さい領域（Ｅ０，Ｅ１，Ｅ２）と、ＭＴＦ測定
値用の鮮鋭な角度エッジ（Ｍ）とからなり、異なる寸法
の受像体について有用であるよう設計されることを示す
図である。
【図２】受像体を図１のファントムと中心合わせ及び整
列させるために使用されるフレームを示す図であり、小
さい受像体がフレームの中央開口に配置され、次に受像
体とフレームは四辺に沿ってより大きいファントムの下
側に整列されて配置されることを示す図である。
【図３】（Ａ）乃至（Ｄ）は、本発明を説明するために
用いられる図である。
【図４】本発明を説明するために用いられる図である。
【図５】本発明を説明するために用いられる図である。
【図６】本発明を説明するために用いられる図である。
【図７】本発明を説明するために用いられる図である。
【図８】本発明を説明するために用いられるブロック図
である。
【図９】本発明を説明するために用いられるブロック図
である。
【図１０】本発明を説明するために用いられるブロック
図である。
【符号の説明】
１０ ＣＲ撮像システム １２ Ｘ線源 １４ 対象 １６ 記憶蛍光体 １８ ＣＲリーダ ２０ イメージプロセッサ ３０ ＤＲ撮像システム ３２ ＤＲ検出器 ４０ Ｘ線ディジタル放射線撮像システム ４２ ファントム ４４ 画像検出器 ４６ イメージプロセッサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リチャード エル ヴァンメッター アメリカ合衆国 コロンビア特別区 20012 ワシントン ウォルナット・スト リート・エヌダブリュ 252 (72)発明者 デイヴィッド エル フース アメリカ合衆国 ニューヨーク 14607 ロチェスター サヤー・ストリート ４ (72)発明者 デイヴィッド ジェイ ステクレンスキー アメリカ合衆国 ニューヨーク 14612 ロチェスター ジャッキー・ドライヴ 62

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ディジタルＸ線撮像システムの特性値を
    測定するために用いられるファントムであって、 Ｘ線減衰材料の略平坦な部材と、 受像体の境界の内側であるが境界の近傍で撮像されるべ
    き上記部材と関連付けられ幾何学形状の測定に使用され
    るべき最初のランドマーク配列と、 照射線形性精度及び雑音測定のため上記部材の中央位置
    と関連付けられる一組の領域と、 変調伝達関数測定のため上記部材の中央位置と関連付け
    られる一組の鮮鋭な角度エッジとを含むファントム。
  2. 【請求項２】 上記一組領域は、異なるＸ線減衰の少な
    くとも第１及び第２の領域を含み、 上記一組の鮮鋭な角度エッジは上記孔の一部を成す、請
    求項１記載のファントム。
  3. 【請求項３】 可変Ｘ線源と、Ｘ線受像体と、ディジタ
    ルイメージプロセッサとを含むディジタル放射線撮像シ
    ステムにおいて実行され、上記システムの予め選択され
    たパラメータを測定する方法であって、 光受像体を消去し、上記受像体を上記Ｘ線源からの所定
    のＸ線照射レベルのフラットフィールドＸ線画像に照射
    してディジタルフラットフィールドＸ線画像を生成する
    段階と、 上記Ｘ線源からの比較的高いＸ線照射レベルの直後に上
    記受像体を消去してディジタル消去済み暗Ｘ線画像を生
    成する段階と、 上記Ｘ線源から異なるＸ線減衰の領域を有するファント
    ムを通して投射されたＸ線を上記受像体に対して照射し
    てディジタルファントムＸ線画像を生成する段階と、 上記ディジタルイメージプロセッサにおいて上記ディジ
    タルＸ線画像を処理して上記ディジタル放射線撮像シス
    テムのパラメータを決定する段階とを含む方法。
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