JP2001512607A - ディジタル式x線検出器に使用する画像データ処理法 - Google Patents

ディジタル式x線検出器に使用する画像データ処理法

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JP2001512607A JP53687698A JP53687698A JP2001512607A JP 2001512607 A JP2001512607 A JP 2001512607A JP 53687698 A JP53687698 A JP 53687698A JP 53687698 A JP53687698 A JP 53687698A JP 2001512607 A JP2001512607 A JP 2001512607A
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ロナルド ピー. シュエンカー
コーネル エル. ウィリアムズ
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ディレクト レディオグラフィ コーポレーション
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Abstract

(57)【要約】 本発明は表示媒体に表示される有用なディジタル値の範囲を自動的に特定する方法、及び最終的な表示画像の診断的価値を最大にするのに適当なグレイスケール変換を提示する方法に関する。好ましい表示媒体に対応する1個以上のグレイスケール変換関数、1組以上の実験的に決まる定数、及び1組以上のアルゴリズムがコンピュータのメモリに記憶されている。データバンクに記憶されたディジタル値の出現度数を示す、平滑化されたヒストグラム及びその積分ヒストグラムを作成する。ヒストグラム及び積分から低値点及びエッジ点を特定し、選択された放射線検査のタイプに基づき、適当な定数及びアルゴリズムとともに用いて最大値及び最小値を計算する。該最小値より小さい値は該最小値に置き換えられ、該最大値より大きい値は該最大値に置き換えられる。表示媒体に表示する1組の値に適当なグレイスケール変換関数を用いて、新たな範囲の値が写像される。

Description

【発明の詳細な説明】発明の名称ィジタル式X線検出器に使用する画像データ処理法 関連出願の参照 本願は、1997年2月21日に出願された米国仮出願番号60/039,6 80に基づく優先権を主張する。発明の背景技術 発明の技術分野 本発明は、複数個のディジタル値から構成される画像を表示する方法に関し、 特に、複数個のディジタル値を表示媒体のグレイスケール変換関数に写像して、 放射線像を表示する方法に関するものである。 発明の背景技術 ディジタル式X線画像データ捕獲システムは目覚しく発達している。これらの システムにおいては、入射線を電気信号へ直接変換するために複数個の配列セン サを使用する。センサの出力は通例直ちにディジタル式信号へと変換され、さら に処理されデータバンクに蓄積された後、放射線像としてのデータの表示に使用 される。リーらに付与された米国特許番号5,313,063及びヒューズらに 付与された米国特許番号5,315,101はそのような典型的な配列センサを 示したものであり、これらの発明の内容は本明細書の記述に含まれるものである 。これらと異なる技術もいくつか実用化されているが、出力データは極めて似通 っている。 ディジタル式データ検出システムの重要な利点は信号捕獲のダイナミックレン ジが広いことである。一方、放射線用フィルムや陰極線管表示装置(以後CRT と呼ぶ)のような表示媒体のダイナミックレンジは実質的に限られている。典型 的なディジタル式X線検出システムは1000:1より大きい有用な検出ダイナ ミックレンジを有することも可能である。しかし有用な画像データは通常100 :1より小さいダイナミックレンジに限られている。したがって、診断用ディス プレイに使用できる最適な限定範囲のデータを選定し、それから利用可能な表 示媒体にその範囲を適切に表示する必要がある。 この技術的課題は、照射センサの出力をディスプレイ装置の濃度変換関数に写 像する方法の必要性に集約されるが、これまで様々な方法により技術的な解決が 図られてきた。一般にセンサの出力はディジタル化され、検出された入射線を示 すディジタル値の出現度数のヒストグラムが作成される。ヒストグラムの作成に 続き、選択した最低出現度数より低い値を切り捨てる遮断点がスケール両端にお いて決定され、残った範囲のディジタル値がディスプレイ変換関数に写像される 。これらのステップは基本的であり直感的なものである。2つの遮断点を特定す る過程及び残った濃度値を実際に変換関数に写像する方法が重要であり引き続き 研究対象となる点である。 1992年11月17日にカポッツィらに付与された米国特許番号5,164 ,993は、アジェウォールらに付与された米国特許番号5,046,118及 びチョウらに付与された米国特許番号4,868,651とともに、このような ディスプレイに関する技術的課題を明らかにし、解決する現在の最先端技術を示 すものと考えられる。 現在利用可能な解決法は、ディジタル値の写像法を特定のタイプの患者及び検 査の両方に適合させるという課題に十分に対処していない。例えば、放射線像が 四肢のものか胸腔のものか、患者が痩せているか太っているか、検査効率を最大 にするにはどの領域を表示するのが適切かということに従って放射線像を表示し ようとする際には、照射センサより得られる他の部分のデータも重要である。し たがって、これらの課題に対処すべく、操作者が簡単な入力をすると、特定の検 査タイプ、患者の特徴及び表示媒体の性能からなる組み合わせに対応して表示媒 体の濃度範囲を最適化するような方法で、利用可能なデータを自動的に写像する システムが未だ必要とされている。 発明の目的は、診断用ディスプレイに用いる有効なディジタル値の範囲を自動 的に特定する方法を提示すること、及びハードコピー又はソフトコピーとして最 終的に表示される画像の診断における利用価値を最大にする適切なグレイスケー ル変換を提示することである。発明の要旨 最も大きな観点からすると、本発明は複数個のそれぞれ異なる光学濃度を持つ 画素からなる画像で、それらの画素がそれぞれ検出された照射線量に対応するデ ィジタル値としてデータバンクに蓄積されているものをディスプレイ媒体上に表 示する方法に関するものである。この方法は、 I) メモリを有するプログラムされたコンピュータに、少なくとも1つの表示 媒体用グレイスケール変換関数を表す第1の参照用テーブルと、実験的に 決められた複数個の定数を含む第2のLUTと、複数個のアルゴリズムと 、を記憶するステップと、 II) 前述のデータバンクに蓄積された1つの範囲のディジタル値の出現度数を 表すヒストグラムを作成するステップと、 III) 該ヒストグラムの積分値を算出するステップと、 IV) 積分ヒストグラムの第1の所定のパーセンテージに対応する低値点DVlow をヒストグラム上に決定し、及びヒストグラムがピーク値から所定のパー センテージ低下した点DVedgeを決定するステップと、 V) X線写真検査のリストの中から一のタイプの検査を選択、第2のLUTに 設定された定数値のうち選択した検査タイプに対応するものを検索し、検 査タイプに対応する選択先読みされた一又は二以上のアルゴリズムと検出 された定数値を用いて以下の値を計算するステップと、 a)DVminの値 b)DVmaxの値 VI) 前記データバンク中のDVminより低いディジタル値をすべてDVminで置き換 え、DVmaxより高いディジタル値をすべてDVmaxで置き換えることにより、 新たな範囲のディジタル値データを得るステップと、 VII) 該新たな範囲のディジタル値データを第1のLUTに入力し、写像範囲の 表示データ値を得るステップと、 VIII) 該表示データ値を用いて表示媒体上に画像を表示するステップと、 を備えたことを特徴とする表示方法である。 メモリに記憶されたDVmax及びDVminの計算用アルゴリズムの好ましい実施例は 以下に示すとおりである。 1.DVmax=DVmin+((SF/C)×Log(B)) DVmin=DVlow−SF×Log(A) 2.DVmax=DVmin+(SF×Log(B)−△Range)/C DVmin=DVlow−SF×Log(A) 3.DVmax=DVmin+(1/L)×(DVedge−DVmin) DVmin=DVlow−SF×Log(A))−((1/C)×(DVedge−DVmin))−DS 4.DVmax=DVmin+(1/L)×(DVpeAK−DVmin) DVmin=(DVlow−SF×Log(A))−DS 他の実施例では、このプロセスは第1のLUTに格納された複数個のグレイス ケール変換関数を用い、該グレイスケール変換関数のそれぞれを調節することに より、DVedgeが選択先読みされた出力密度を表示媒体に表示するようにする。こ の出力密度は、ビューワにより好ましいとして選択された表示データの外観によ って決定される。本質的には、操作者はこのグレイスケール変換関数の多様性に より、ディジタル式X線写真法においても従来のX線写真法のごとく様々な写真 フィルムとフィルムスクリーンの組み合わせの使用可能性をシミュレートでき、 最適の放射線像を得ることが可能となるのである。図面の簡単な説明 図1は、入力ディジタル値の関数として光学濃度を与える典型的な表示媒体用グ レイスケール変換関数を示すグラフである。 図2は、この発明により得られる典型的な胸部後前方向画像のヒストグラム及び その積分を示している。 図3は、この発明の方法を実施する際の一連のステップを表すフロー図を示して いる。 図4は、本プロセスに従いデータ媒体変換及び写像の概略図を示している。 図5は、入力ディジタル値の関数として光学濃度を与える典型的な表示媒体用グ レイスケール変換関数を示す、第1のLUTに格納された値のグラフである。発明の詳細な説明 典型的な画像直接捕獲機構においては、放射線画像を構成する要素となるもの は放射X線、患者及び放射線検出器であろう。患者は放射線の光路に配置され、 検出器もまた放射線の光路に配置され、患者を通過後の放射線を捕獲するような 位置を占める。 典型的には、放射線像直接捕獲装置は2次元アレイ上に配列された複数個の独 立分離したセンサを有する。センサは、各センサに入射する放射線の強度と持続 時間に正比例する電荷を発生し、蓄積する。 蓄えられた電荷は、放射線に対する各センサの相対照射線量を示している。そ れらは全体として、2次元アレイ上に投射される放射線の強度の2次元イメージ を表わすが、これはまた輻射束密度として知られている。次にこれらの電荷は通 例所定の順序で読み取られる。蓄えられた電荷の読み取りによりセンサの照射線 量に示す電気信号が得られる。この時点では典型的にはアナログ信号であるこの 電気信号は、増幅され及びノイズ除去された後、各センサの相対照射線量に相当 するディジタル値に変換される。これらのディジタル値はデータ記憶媒体に記憶 されるが、ここにこのデータ記憶媒体をデータバンクと呼ぶものとする。記憶は 当初アレイ上に記憶された電荷の分布を正確に2次元に再生できるような方法で 行われる。 画像を表示する際に、ディジタル値は表示装置への入力として使用され、ディ スプレイ画面上にグレイスケール表示がなされるか、あるいは光感度フィルムが 露光される。図1は、装置に入力されるディジタル値とそれに対応するディスプ レイ上の光学濃度を表わした典型的な変換関数を示す。この例においては、表示 媒体は最高密度約3.0の光感度フィルムである。 データバンク内の情報は、電荷分布の視覚イメージをグレイスケール値の2次 元分布の形で表示するために用いられる。このとき個々のグレイスケール値が個 々のアレイのセンサに蓄えられた電荷に対応する。これらの電荷が、表示画像を 構成する画素又はピクセルを形成するのである。 データバンクに記憶されたディジタル値は、放射線検出器が放射線を照射され た結果として発生し蓄える電荷の量を数値として表わしたものなので、その意味 においては生のデータ値である。この電荷量を照射線量の関数として表わすと、 ほぼ決まって幅広いダイナミックレンジにわたる線形的な関係式となる。記憶さ れた情報を直接的にディスプレイに表示するとすれば、ディスプレイがフィルム であっても、CRTであっても、ディスプレイのダイナミックレンジの制限範囲 に適合するようにデータのダイナミックレンジを圧縮してしまうため、典型的に は多くの情報が失われる結果となる。このような結果を避けるため本発明はデー タバンクに記憶されたディジタル値のヒストグラムを用いる。ヒストグラムに平 滑化関数を適用した後、ヒストグラムを使用して、個々の値が有用な情報を表わ すものかどうかを確定し、それぞれの値にどのグレイスケールレベルを割り当て るかを確定する。 検出器における入射X線の放射線束密度を表わすディジタル値のヒストグラム は、表示画像を作成するにあたり有用な画像データ値の範囲を示す指標となるも のである。取り扱うデータブロックの大きさを限定するためには、ヒストグラム がデータ値の対数を用いて作成されることが好ましく、さらにはデータが複数個 のデータ値からなる所謂「ビン」として置かれていることが一層好ましい。 図2は、上述のようなヒストグラムの典型を示す。本発明の規定するところに より、3つの初期基準値がヒストグラム及びヒストグラム積分データから導き出 される。これら3つの値を実験により決まるパラメータとともに数学的アルゴリ ズムにおいて使用することにより、最小ディジタル値(DVmin)及び最大ディジ タル値(DVmax)を導出する。これら2つの値は最終表示画像の作成に最適なデ ータを選択する際に利用される。 最初に行うことは、本発明におけるすべてのタイプの画像と検査法に共通して 、基準低値点DVlowを識別すること、及びこのDVlowを用いてデータの写像及び表 示に必要なデータの遮断点を定め得る最小値DVminを計算することである。この 最初に識別すべき点DVlowはヒストグラムの出現度数値のみを用いるとすればな かなか定まりにくい。ところがヒストグラムの積分値を用いるとより確定的な値 が導き出されることが分かっている。ヒストグラムの積分値のあるパーセンテー ジ、例えば全積分値の5%、に対応するディジタル値(DVlow)は、DVlowを見出 し、表示に用いるディジタル値(DVmin)を計算するための信頼 できる基準となる。 第2の基準点DVpeakは次のようにして識別される。積分ヒストグラムを右端か ら出発して右から左の方向へたどり、積分値の勾配が最初に向きを変える点を識 別する。この点がヒストグラム上のDVpeakに対応する。あるいはその代わりに、 ヒストグラムを左から右に横切ったときにDVedgeの次に現れる最も高いピークを 識別することによってもDVpeakを得ることができる。 DVedgeはヒストグラムを左から右に走査したときに出現度数が先に現れた最も 高いピークから予め選択されたパーセンテージより低下した点として識別される 。典型的な胸部放射線像においては、このDVedgeはヒストグラムの出現度数が先 に現れる最高点から75%下がった点として選ばれる。この点を見出すには、ま ずヒストグラムをDVlowから始めて走査してゆく際に出現度数の最高値を記憶し ておく。次に出現度数が最高値の25%より低くなる点のディジタル値を特定し 、記憶し、これをDVedgeとする。その他の解剖学的検査に使用するDVedgeは幾分 異なった値となるであろう。典型的なパーセンテージは15%から35%までの 間であるが、この範囲外の値を用いても表示する画像のタイプによっては妥当な 結果が得ることができる。 これらの基準点は、特定のタイプの解剖学的検査において画像の表示に用いる データを特定するために使用される。 DVmin及びDVmaxの計算 いま図1にはセンサより得られるディジタル値DVの分布を表わす典型的なヒス トグラムが示されている。ここで本発明の好ましい実施例においては、DVは生の 出力ディジタル値の対数の分布として表わされ、特に得られた個々のディジタル 値のプロットではなく、それぞれ20個の値のビンによる平滑化されたヒストグ ラムとして表わされる。さらに原データ値はヒストグラム作成前には16ビット 形式で表現され、12ビット形式に圧縮されている。この圧縮及びその結果アル ゴリズムにおいて必要となる因数SFについては、本明細書において後に説明する 。 ヒストグラムの積分を用いて積分曲線上の5%の点をDVlowとして選んでいる が、その他のパーセンテージが適当な選択値として用いられてもよい。この点 はヒストグラムのデータより基準値DVlowを得るために用いられる。DVlowが特定 された後、実験により決まる定数Aを用いてDVminが計算される。定数Aは画像表 示に含まれるべき最低のディジタル値を決定するのに用いられる。定数A及びこ れと対になって使用される定数Bは実験により決まる定数であり、胸部、四肢、 頭部、腹部など種々の放射線像それぞれにつき導き出され、第2のLUTに記憶 されている。操作者が望む検査タイプを選択することにより、適当な定数が第2 のLUTから自動的に取り出され、これとともに表示に適したDVminとDVmaxを与 える先に選択されたアルゴリズムが取り出される。 アルゴリズムに用いられる位取り因数(SF)は、ヒストグラム作成に関するも のである。好ましいヒストグラム作成の方式として、個々のディジタル照射線量 値を用いる代わりに、連続した複数個の値を含むビンが用いられる。例えばそれ ぞれのビンが20個の連続したディジタル値を含んでいれば、ビンのサイズは2 0となる。したがって12ビットディジタルシステムの場合4096個の値が存 在するが、その範囲を20個の連続した値のセグメント(ビン)に分割し、その うちいずれか一つの値での出現度数をプロットすることにより、4096個の値 は205個にまで減少させることができる。 位取り因数はまたセンサから得られる生のデータの対数への変換にも関連する 。例えば典型的な放射線像システムにおいて、放射レベルと照射時間との積とし て得られる放射線照射のダイナミックレンジは、10×10E-6レントゲンから 100,000×10E-6レントゲンまで、あるいは10,000から1までで ある。このレンジは4096個の対数値の=12ビットシステムにおける対数変 換及びディジタル化に続いて得られるものである。 位取り因数SFは、 SF=(対数値の数)/(ダイナミックレンジの対数×ビンのサイズ) として定義され、上述の例に対しては、 SF=4096/(log(10,000)×20) すなわちSF=51.2である。 好ましい実施例においては実際の照射レンジとして600から1までが使用さ れ、SF=73.7の値を与える。 定数Aは使用される放射線像の種類に基づいて第2のLUTに記憶された定数 リストから選択される。例えば放射線像が胸部のものである場合、操作者が胸部 放射線像を選択すると、その検査タイプに対応する定数Aが自動的にDVminの計算 に使用されることとなる。DVminが決定されると、DVmaxが計算される。ディジタ ル値の形で利用可能な濃度範囲がいずれの表示媒体に表示可能な濃度範囲を超え るため、特定の診断に有用なディジタル値表示の値の範囲を識別することが可能 である。このようにして、実験的に決まる所定のダイナミックレンジのディジタ ル値が表示データに含まれるように規定することができる。有用な範囲を識別す るために、それぞれ特定の検査タイプに対応した4組のアルゴリズムがこれまで 開発されてきた。それらは以下のとおりである。 1. DVmax=DVmin+((SF/C)×Log(B)) DVmin=DVlow−SF×Log(A) 2. DVmax=DVmin+(SF×Log(B)−△Range)/C DVmin=DVlow−SF×Log(A) 3. DVmax=DVmin+(1/L)×(DVedge−DVmin) DVmin=(DVlow−SF×Log(A))−((1/C)×(DVedge−DVmin))−DS 4. DVmax=DVmin+(1/L)×(DVpeak−DVmin) DVmin=(DVlow−SF×Log(A))−DS ここで、Bは定数Aと対をなす定数。 Lは特定のディジタル値に適した光学濃度に関する定数。 △Range=DVedge−DWow Cは画像コントラストに関する定数で、デフォルト値はC=1。 DSは濃度桁移動因数で、デフォルト値はDS=0。 すべての定数が第2のLUTに記憶されているのが好ましい。 Lの値は種々の検査タイプ用にあらかじめ計算されLUTに記憶されているこ とが好ましいが、一方Lは実際に得られるデータに基づいて、及びDVedgeに対応 する値を特定の濃度として画像表示する決定に基づいて毎回計算することも 可能である。 例えば、DVedgeが肺野の透光性の最大値に対応する場合には、通常DVedgeは光 学濃度(OD)値1.7により画像表示される。OD=1.7を得るには、表示媒体に 利用可能な照射線量の全範囲の55%に相当する照射を与えなければならないこ とが、グレイスケール変換曲線により決定される。GST関数は0〜1に標準化 されているため、DVedgeが0.55となるようにディジタル値を標準化しなけれ ばならない。つまりDVedgeからDVminの間の値がDVmaxとDVmin間のディジタル値 の範囲の55%に相当するように固定される。ここで便宜的にこの検査に特定の パラメータLを以下のように規定する。 L=(DVedge−DVmin)/(DVmax−DVmin) =望ましい濃度出力を与えるDV(図1及び図5のグレイスケール変換関数を用 いて得られる) DSは光学濃度桁移動因数で、ディジタル値の範囲を均一に桁移動させるために 任意に使用され、コントラストに変化を与えずに表示画像の光学濃度(又は明る さ)を移し変えることができる。これはDVmin及びDVmaxに定数を減じること又は 加えて、選択されたディジタル値の範囲をDVmax−DVminの総範囲を変えることな く上方へ又は下方へ実質的に均一移動させることにより行われる。 Cはコントラストの変化を決定する。コントラストの変化はディジタル値の範 囲の増加又は減少により行われる。 DS及びCの値はコントラスト及び明るさの調節に関するものであるから、選択 した検査タイプの表示された外観にしたがって決定されるであろう。実際には典 型的なシステムは各種の検査画像を表示する際に操作者が選択するパラメータと して以下に示すようなものを含むものと考えられる。 検査/画像タイプの入力:1 胸部−後前方向/前後方向 2 胸部−側方向 3 頭蓋部 4 四肢部 5 その他パラメータLUT 検査 次に、特定タイプの解剖学的画像及び表示媒体に望ましい特徴を有する画像表 示を得るためのデータ写像プロセスの作用について、図3及び図4を参照しなが ら説明する。このプロセスはCPU及びメモリを有するコンピュータにおいて実 行される。メモリにはアルゴリズム及び種々の係数に加えて、操作者が入力した 検査タイプに基づいて特定のアルゴリズムと適切な係数を選択し適用する制御プ ログラムが記憶されている。このような装置は技術的に利用可能であり、広く知 られている。このコンピュータは通例放射線センサの制御装置に直結されており 、センサの出力データを入力するためのコネクタを有する。コンピュータの出力 は、センサ出力による潜像を表示する照射装置を制御するために用いられる。 操作者はまず表示する検査タイプを選択する。検査に特定なアルゴリズム及び 定数の数多くの組み合わせが利用可能であるが、簡単なキー入力により自動的に 選択されることが好ましい。この技術はすべて、予めプログラムされた演算を制 御し実行するコンピュータに関する技術分野において広く知られている。 放射X線を照射すると、個々の画素センサはOmR(より実際的には0.05mR )から30mRまでの範囲の照射を受け、それぞれのセンサが受けた照射レベルに 線形的に比例する電荷を発生する。センサに蓄えられた電荷が読み取られ、元の アナログ信号が増幅された後、この出力はアナログ値の集合からディジタル 値の集合へと変換される。これらの値はまだ線形領域において表現されている。 これらの生データ値は次に対数領域へと変換される。 本プロセスの次のステップはヒストグラムの作成及びこれらの値の有用な範囲 の決定である。図2に示すとおり、ディジタル値の対数の出現度数を用いてヒス トグラムを作成する。このヒストグラムに加えて、再び図2に示すとおり、ヒス トグラムの積分を表わす曲線も得られる。上述したとおり、ヒストグラム及びそ の積分から以下の情報が導き出される。 1) DVlow 2) DVhigh 3) DVedge DVlowの値を得て、操作者の選択した検査タイプに基づき、それに対応するア ルゴリズム及び定数が取り出されの値が決定される。これにより捕獲画像の表示 に用いるディジタル値の範囲が与えられる。DVmaxより高い値及びDVminより低い 値はすべて表示のためにそれぞれDVmax及びDVminの値に置き換えられる。 次にDVmaxとDVminの間の値の範囲は、DVmin=0%からDVmax=100%までの 範囲のパーセンテージに変換される。できればこの変換に取って代わり、新しい 範囲を0から1とするデータ分布の正規化が行われるのが好ましい。この新しい ディジタル値の範囲を表わすパーセンテージ又は正規化値は、画像表示に用いる 特定の表示媒体のグレイスケール変換関数に関する参照テーブルに入力され、新 たなディジタル値の集合に変換され、写像された表示データとして参照される。 図5はこの過程を示すものであり、それぞれの入力ディジタル値に対応する出力 値が与えられている。写像された表示ディジタル値は次にディスプレイを生成す る装置に送られる。 従来の放射線写真法において種々のコントラスト及び感光度を持つフィルムを 使用するのと類似した効果を得るため、それぞれ異なる応答をする複数個のGS T関数がLUTに記憶されていることが好ましい。これにより同一のデータにつ いて異なる表示が得られることとなり、ディスプレイを特定個人の好みに合わせ 仕立てることが可能となる。使用される特定の関数がその後選択され、さらなる 融通性が得られるであろう。 この発明においてDVmax及びDVminを決定するために使用する、実験的に決まる 定数について本明細書の記述中で言及した。それらの定数は方程式に値を代入し てから表示画像を観察することにより決定される。診断的価値の高い画像とは何 であるかの決定は非常に個人的であり、また常に万人にとって最適の画像を与え るような定数の選択は非現実的な課題である。実験と経験を通してA、B、L及び Cの典型的な定数値が上述のテーブルに与えられ、本発明の操作者を導くものと して利用されるのである。その結果得られた画像が操作者の満足するものでなか った場合においても、操作者本人がより良いと考える結果を与えるような値を探 していく上で、これらの値は好ましいスタート地点である。 操作者の様々な段階での入力を伴い上述の変換及び計算がハードウエアにおい てなされるが、適切にプログラムされたコンピュータを使用することにより本プ ロセスのコンピュータに関する部分が最適に実行されることは明らかである。ま たここに記載した発明を利用しようとする者で熟練した技術を有するものは、と くに上述の例に用いた実際の数値に関して数多くの修正を加えることができるこ とも明らかである。そのような修正はすべて、以下に特許請求する発明の範囲に 含まれるものとして解釈されることを要求する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(GH,GM,KE,LS,M W,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY ,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM ,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY, CA,CH,CN,CU,CZ,DE,DK,EE,E S,FI,GB,GE,GH,GM,GW,HU,ID ,IL,IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ, LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,MD,M G,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT ,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL, TJ,TM,TR,TT,UA,UG,US,UZ,V N,YU,ZW (72)発明者 ウィリアムズ コーネル エル. アメリカ合衆国 ニュー ジャージー州 08110 ペンソーケン ノース サーティ ーエイス ストリート 218

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.それぞれ異なる光学濃度を有する複数個の画素を含む画像で、該画素がそれ ぞれ検出された照射線量に対応するディジタル値としてデータバンクに蓄積 されているものを、表示媒体上に表示する方法において、 I) メモリを有するプログラムされたコンピュータに、少なくとも1つの表 示媒体用グレイスケール変換関数を表す第1の参照用テーブルと、実験 的に決められた複数個の定数を含む第2のLUTと、複数個のアルゴリ ズムと、を記憶するステップと、 II) 前述のデータバンクに蓄積された1つの範囲のディジタル値の出現度数 を表すヒストグラムを作成するステップと、 III) 該ヒストグラムの積分値を算出するステップと、 IV) 積分ヒストグラムの第1の所定のパーセンテージに対応する低値点DVlow をヒストグラム上に決定し、及びヒストグラムがピーク値から所定のパ ーセンテージ低下した点DVedgeを決定するステップと、 V) X線写真検査のリストの中から一のタイプの検査を選択し、第2のLU Tに設定された定数値のうち選択された検査タイプに対応するものを検 索し、検査タイプに対応する選択先読みされた一又は二以上のアルゴリ ズムと検索された定数値を用いて以下の値を計算するステップと、 a)DVminの値 b)DVmaxの値 VI) 前記データバンク中のDVminより低いディジタル値をすべてDVmnで置き換 え、DVmaxより高いディジタル値をすべてDVmaxで置き換えることにより 、新たな範囲のディジタル値データを得るステップと、 VII) 該新たな範囲のディジタル値データを第1のLUTに入力し、写像範囲 の表示データ値を得るステップと、 VIII)該表示データ値を用いて表示媒体上に画像を表示するステップと、を備 えたことを特徴とする表示方法。 2.請求項1に記載の方法において、複数個のアルゴリズムが以下の組を含み、 1.DVmax=DVmin+((SF/C)×Log(B)) DVmin=DVlow-SF×Log(A) 2.DVmax=DVmin+(SF×Log(B)−△Range)/C DVmin=DVlow−SF×Log(A) 3.DVmmax=DVmin+(1/L)×(DVedge−DVmin) DVmin=(DVlow−SF×Log(A))−((1/C)×(DVedge−DVmin))−DS 4.DVmax=DVmin+(1/L)×(DVpeak−DVmin) DVmin=(DVlow−SF×Log(A))−DS A、B、C、L及びDSが所定の値を持つ定数として第2のLUTに記憶され、 アルゴリズムに使用する値の選択が検査タイプの選択に従うものであることを 特徴とする方法。 3.DVlowが積分ヒストグラムの1%から10%の間に対応することを特徴とす る請求項2に記載の方法。 4.DVlowが積分ヒストグラムの5%に相当することを特徴とする請求項2に記 載の方法。 5.ヒストグラムの値が先に現れたピーク値から25%下がった点をDVedgeとす ることを特徴とする請求項3に記載の方法。
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6714674B1 (en) * 1998-04-30 2004-03-30 General Electric Company Method for converting digital image pixel values
US6118892A (en) * 1998-11-19 2000-09-12 Direct Radiography Corp. Method for automatic detection of region of interest for digital x-ray detectors using a filtered histogram
WO2000031522A1 (en) 1998-11-20 2000-06-02 Direct Radiography Corp Interactive digital radiographic system
FR2786293B1 (fr) * 1998-11-24 2001-04-27 Ge Medical Syst Sa Procede de compensation de l'epaisseur d'un organe
FR2786589B1 (fr) * 1998-11-27 2001-04-27 Ge Medical Syst Sa Procede de determination automatique du contraste et de la brillance d'une image radiographique numerique
US6381351B1 (en) 1999-11-24 2002-04-30 Direct Radiography Corp. Weighted inverse topography method for digital x-ray image data processing
FR2803069B1 (fr) * 1999-12-28 2002-12-13 Ge Medical Syst Sa Procede et systeme de compensation de l'epaisseur d'un organe
US6850642B1 (en) * 2000-01-31 2005-02-01 Micron Technology, Inc. Dynamic histogram equalization for high dynamic range images
EP1239415A1 (en) * 2001-03-05 2002-09-11 Ge Medical Systems Sa Method and system of management of the dynamics of a digitized radiological image
JP3901573B2 (ja) * 2002-04-25 2007-04-04 富士通テン株式会社 画像認識システムにおける異常の診断装置
JP4323770B2 (ja) * 2002-10-18 2009-09-02 キヤノン株式会社 画像処理装置、画像処理方法、プログラム及び記録媒体
FI115183B (fi) * 2003-10-15 2005-03-15 Instrumentarium Corp Menetelmä digitaalisten harmaasävykuvien näyttämiseksi halutussa tummuusasteessa näyttölaitteen ruudulla ja näyttölaite
US20050244045A1 (en) * 2004-04-30 2005-11-03 Elekta Ab (Publ) Method and system for automatically improving the usability of a medical picture
US8064665B2 (en) * 2006-11-21 2011-11-22 Carestream Health, Inc. Tone scale transformation for radiological images
WO2015013719A1 (en) * 2013-07-26 2015-01-29 Li-Cor, Inc. Adaptive noise filter
US10395350B2 (en) 2013-07-26 2019-08-27 Li-Cor, Inc. Adaptive background detection and signal quantification systems and methods
US9218652B2 (en) 2013-07-26 2015-12-22 Li-Cor, Inc. Systems and methods for setting initial display settings

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2604656B1 (fr) 1986-10-06 1988-12-09 Rhone Poulenc Films Films polyesters composites a adherence amelioree et leur procede d'obtention
US4868651A (en) * 1988-05-17 1989-09-19 S&S Inficon, Inc. Digital radiography with image brightness and contrast normalization
US5046118A (en) * 1990-02-06 1991-09-03 Eastman Kodak Company Tone-scale generation method and apparatus for digital x-ray images
GB2260422B (en) 1991-10-09 1995-03-08 Israel State Foldable optical apparatus
US5164993A (en) * 1991-11-25 1992-11-17 Eastman Kodak Company Method and apparatus for automatic tonescale generation in digital radiographic images
GB9202693D0 (en) 1992-02-08 1992-03-25 Philips Electronics Uk Ltd A method of manufacturing a large area active matrix array
US5426517A (en) * 1992-11-30 1995-06-20 Eastman Kodak Company Automated tone correction apparatus and method using filtered histogram equalization
US5675624A (en) * 1995-12-14 1997-10-07 General Electric Company Adaptive x-ray brightness and display control for a medical imaging system
US5633511A (en) * 1995-12-22 1997-05-27 Eastman Kodak Company Automatic tone scale adjustment using image activity measures

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