JP2002044413A - 放射線画像処理方法および放射線画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数のディテクタを利用して長尺撮影を行
い、部分放射線画像を結合して欠損部分を生じないで被
写体全体を幾何学的に正確に把握する。 【解決手段】 共通の被写体部分が投影された重複領域
を有する複数の部分放射線画像および該複数の部分放射
線画像の各々に対応する画像属性情報を入力する画像情
報入力手段１０と、各々の部分放射線画像に対して重複
領域の少なくとも一部に対応する注目領域を設定する注
目領域設定手段２０と、注目領域内の画像信号値を解析
することにより複数の部分放射線画像の結合条件を決定
する結合条件決定手段３０と、結合条件に基づいて複数
の部分放射線画像を結合することにより結合放射線画像
を生成する画像結合手段７０と、結合放射線画像に対応
する画像属性情報を発生する画像属性情報発生手段１０
０と、結合放射線画像およびそれに対応する画像属性情
報を出力する画像情報出力手段１２０とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は放射線画像を処理す
る放射線画像処理方法および放射線画像処理装置に関
し、さらに詳しくは、共通の被写体部分が投影された重
複領域を有する複数の部分放射線画像を扱うに適した放
射線画像処理方法および放射線画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、放射線画像を直接デジタル画像と
して撮影できる装置が開発されている。たとえば、被写
体に照射された放射線量を検出し、その検出量に対応し
て形成される放射線画像を電気信号として得る装置とし
ては、輝尽性蛍光体を用いたディテクタを用いる方法が
特開昭５５−１２４２９号公報、特開昭６３−１８９８
５３号公報など、多数開示されている。

【０００３】このような装置では、シ−ト状の基板に輝
尽性蛍光体を塗布、あるいは蒸着等によって固着したデ
ィテクタに、いったん被写体を透過した放射線を照射し
て輝尽性蛍光体に放射線を吸収させる。

【０００４】その後、この輝尽性蛍光体を光または熱エ
ネルギ−で励起することにより、この輝尽性蛍光体が上
記吸収によって蓄積している放射線エネルギ−を蛍光と
して放射させ、この蛍光を光電変換して画像信号を得る
ようにしている。

【０００５】ところで、医用放射線画像において、主に
骨の計測を目的とした下肢全長撮影や全脊椎撮影にあた
っては、被写体全体を把握する目的のために長尺撮影が
行われる。

【０００６】この長尺撮影において、従来は、長尺フィ
ルムを増感紙（スクリーン）と共に長尺カセッテに収納
して撮影を行うようにしていた。また、長尺フィルムを
用いず、輝尽性蛍光体ディテクタ等を利用したディジタ
ル放射線画像入力方式（ディジタル長尺撮影）も提案さ
れている。このディジタル長尺撮影として、特開平１１
−２４４２６９号公報に提案されているものでは、輝尽
性蛍光体ディテクタを格納した複数のカセッテを、互い
に部分的に重なり合うように配列し、専用のカセッテホ
ルダーに格納するようにしている。一方、特開平３−２
８７２４９号公報に提案されているものでは、複数の輝
尽性蛍光体ディテクタを、互いに部分的に重なり合うよ
うに配列し係止している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上の特開平１１−２
４４２６９号公報記載の手法では、画像生成時に、金属
等の形状校正用の格子を被写体と同時に写し込む必要が
ある。この場合に、形状校正用の格子がカセッテホルダ
ーと分離している場合には、位置合わせなどのために、
撮影操作が煩雑になる問題がある。また、形状校正用の
格子がカセッテホルダーに付属している場合には、カセ
ッテホルダーの重量が大きくなり、取り扱いが不便にな
る問題を有している。さらに、形状校正用の格子が被写
体に重なって写りこむ場合には、被写体内に情報の欠損
部分が存在し、骨の計測などの診断に悪影響を与える可
能性がある。

【０００８】また、特開平３−２８７２４９号公報記載
の手法では、部分放射線画像を結合することにより被写
体全体を表現する画像結合手段に関しては述べられてい
ない。したがって、骨の計測などの診断に供するための
具体的な方法が不明確であって、実用的な撮影を行うこ
とが困難な問題がある。

【０００９】本発明は以上のような課題に鑑みてなされ
たものであって、複数の輝尽性蛍光体ディテクタ（輝尽
性蛍光体プレート等）を利用してディジタル長尺撮影を
行い、部分放射線画像を結合して欠損部分を生じること
なく被写体全体を幾何学的に正確に把握することが可能
な放射線画像処理方法および放射線画像処理装置を実現
することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】すなわち、前記した課題
を解決する本発明は、以下の通りである。 （１）請求項１記載の発明は、共通の被写体部分が投影
された重複領域を有する複数の部分放射線画像、および
該複数の部分放射線画像の各々に対応する画像属性情報
を入力し、各々の部分放射線画像に対して前記重複領域
の少なくとも一部に対応する注目領域を設定し、前記注
目領域内の画像信号値を解析することにより前記複数の
部分放射線画像の結合条件を決定し、前記結合条件に基
づいて前記複数の部分放射線画像を結合することによ
り、被写体全体を表現する結合放射線画像を生成し、前
記結合放射線画像に対応する画像属性情報を発生し、前
記結合放射線画像およびそれに対応する前記画像属性情
報を出力する、ことを特徴とする放射線画像処理方法で
ある。

【００１１】この発明では、複数の部分放射線画像に適
した結合条件を決定し、結合放射線画像を得るようにし
ているため、形状校正用の格子などは不要になり、欠損
部分のない結合放射線画像を容易に得ることができる。
また、部分放射線画像の画像属性情報に応じて結合放射
線画像の画像属性情報を得ることも可能になり、結合放
射線画像の画像出力や画像保管に関わる利便性が向上す
る。

【００１２】（２）請求項２記載の発明は、共通の被写
体部分が投影された重複領域を有する複数の部分放射線
画像、および該複数の部分放射線画像の各々に対応する
画像属性情報を入力する画像情報入力手段と、各々の部
分放射線画像に対して前記重複領域の少なくとも一部に
対応する注目領域を設定する注目領域設定手段と、前記
注目領域内の画像信号値を解析することにより前記複数
の部分放射線画像の結合条件を決定する結合条件決定手
段と、前記結合条件に基づいて前記複数の部分放射線画
像を結合することにより、被写体全体を表現する結合放
射線画像を生成する画像結合手段と、前記結合放射線画
像に対応する画像属性情報を発生する画像属性情報発生
手段と、前記結合放射線画像およびそれに対応する前記
画像属性情報を出力する画像情報出力手段と、を有する
ことを特徴とする放射線画像処理装置である。

【００１３】この発明では、複数の部分放射線画像に適
した結合条件を決定し、結合放射線画像を得るようにし
ているため、形状校正用の格子などは不要になり、欠損
部分のない結合放射線画像を容易に得ることができる。
また、部分放射線画像の画像属性情報に応じて結合放射
線画像の画像属性情報を得ることも可能になり、結合放
射線画像の画像出力や画像保管に関わる利便性が向上す
る。

【００１４】（３）請求項３記載の発明は、前記注目領
域設定手段は、前記複数の部分放射線画像の画像信号値
を解析することにより前記重複領域を認識し、前記重複
領域内で相対的に信号分布の大きい領域を前記注目領域
として選択する、ことを特徴とする請求項２記載の放射
線画像処理装置である。

【００１５】この発明では、複数の部分放射線画像の画
像信号値を解析することにより重複領域を認識し、重複
領域内で相対的に信号分布の大きい領域を注目領域とし
て選択するようにしているため、複数の部分放射線画像
の結合条件の決定が高速かつ高精度に行えるようにな
る。

【００１６】（４）請求項４記載の発明は、前記注目領
域設定手段は、前記複数の部分放射線画像の画像信号値
を解析することにより前記重複領域を認識し、前記重複
領域内で放射線照射部分に含まれる領域を前記注目領域
として選択する、ことを特徴とする請求項２記載の放射
線画像処理装置である。

【００１７】この発明では、複数の部分放射線画像の画
像信号値を解析することにより重複領域を認識し、重複
領域内で放射線照射部分に含まれる領域を前記注目領域
として選択するようにしているため、複数の部分放射線
画像の結合条件の決定が高速かつ高精度に行えるように
なる。

【００１８】（５）請求項５記載の発明は、前記注目領
域設定手段は、前記複数の部分放射線画像の画像信号値
を解析することにより前記重複領域を認識し、前記重複
領域内で被写体部分に含まれる領域を前記注目領域とし
て選択することを特徴とする請求項２記載の放射線画像
処理装置である。

【００１９】この発明では、複数の部分放射線画像の画
像信号値を解析することにより重複領域を認識し、重複
領域内で被写体部分に含まれる領域を注目領域として選
択するようにしているため、複数の部分放射線画像の結
合条件の決定が高速かつ高精度に行えるようになる。

【００２０】（６）請求項６記載の発明は、前記結合条
件決定手段は、ある部分放射線画像と他の部分放射線画
像との間で、前記注目領域の類似度を最大にする結合条
件を決定する、ことを特徴とする請求項２乃至請求項５
のいずれかに記載の放射線画像処理装置である。

【００２１】この発明では、ある部分放射線画像と他の
部分放射線画像との間で、注目領域の類似度を最大にす
る結合条件を決定するようにしているため、複数の部分
放射線画像の結合条件の決定が高速かつ高精度に行える
ようになる。

【００２２】（７）請求項７記載の発明は、前記画像結
合手段は、前記結合放射線画像の生成に伴う不要画像部
分の削除、画像情報を有しない画像部分に対する所定画
像信号値の付与、および画像結合部付近の画像信号値補
正の機能を有することを特徴とする請求項２乃至請求項
６のいずれかに記載の放射線画像処理装置である。

【００２３】この発明では、結合放射線画像の生成に伴
う不要画像部分の削除、画像情報を有しない画像部分に
対する所定画像信号値の付与、および画像結合部付近の
画像信号値補正の機能を有するため、複数の部分放射線
画像の向きや位置が微妙に異なっていたとしても所望の
形状および自然な階調の結合放射線画像を生成すること
ができる。

【００２４】（８）請求項８記載の発明は、前記画像結
合手段により生成された結合放射線画像を階調処理また
は周波数処理するための画像処理条件を決定する画像処
理条件決定手段を有し、前記画像情報出力手段は、前記
結合放射線画像と共に前記画像処理条件を出力すること
を特徴とする請求項２乃至請求項７のいずれかに記載の
放射線画像処理装置である。

【００２５】この発明では、結合放射線画像を階調処理
または周波数処理するための画像処理条件を決定し、結
合放射線画像と共に画像処理条件を出力するようにして
いるため、結合放射線画像にどのような画像処理がなさ
れたかが明確になる。

【００２６】（９）請求項９記載の発明は、前記画像結
合手段により生成された結合放射線画像を階調処理また
は周波数処理するための画像処理条件を決定する画像処
理条件決定手段と、前記画像処理条件に基づいて前記結
合放射線画像を階調処理または周波数処理する画像処理
手段と、を有し、前記画像情報出力手段は、前記画像処
理を施された結合放射線画像を出力する、ことを特徴と
する請求項２乃至請求項７のいずれかに記載の放射線画
像処理装置である。

【００２７】この発明では、結合放射線画像を階調処理
または周波数処理するための画像処理条件を決定し、こ
の画像処理条件に基づいて結合放射線画像を階調処理ま
たは周波数処理して出力するようにしているため、被写
体全体が診断に適した見やすい階調および周波数特性で
表現された結合放射線画像を出力することができる。

【００２８】（１０）請求項１０記載の発明は、前記結
合条件決定手段により決定された結合条件を表示する結
合条件表示手段と、前記結合条件を修正する修正情報を
入力するための修正情報入力手段と、前記修正情報に基
づいて前記結合条件を修正する結合条件修正手段と、を
有し、前記画像結合手段は、前記結合条件修正手段によ
り修正された結合条件に基づいて前記複数の部分放射線
画像を再結合する、ことを特徴とする、請求項２乃至請
求項９のいずれかに記載の放射線画像処理装置である。

【００２９】この発明では、決定された結合条件を表示
し、結合条件を修正する修正情報の入力を受付け、修正
情報に基づいて前記結合条件を修正し、修正された結合
条件に基づいて複数の部分放射線画像を再結合するよう
にしているため、常にユーザの要求に応じた結合放射線
画像を得ることが可能になる。

【００３０】（１１）請求項１１記載の発明は、前記画
像結合手段により生成された結合放射線画像を表示する
画像表示手段と、前記結合条件決定手段により決定され
た結合条件を修正する修正情報を入力するための修正情
報入力手段と、前記修正情報に基づいて前記結合条件を
修正する結合条件修正手段を有し、前記画像結合手段
は、前記結合条件修正手段により修正された結合条件に
基づいて前記複数の部分放射線画像を再結合する、こと
を特徴とする請求項２乃至請求項９のいずれかに記載の
放射線画像処理装置である。

【００３１】この発明では、生成された結合放射線画像
を表示し、結合条件を修正する修正情報の入力を受付
け、修正情報に基づいて前記結合条件を修正し、修正さ
れた結合条件に基づいて複数の部分放射線画像を再結合
するようにしているため、常にユーザの要求に応じた結
合放射線画像を得ることが可能になる。

【００３２】

【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。以下、放射線画像処理装
置の構成を、図１を用いて大まかなブロックに従って説
明する。なお、本実施の形態例の放射線画像処理装置の
各手段は、ハードウェアやファームウェア、またはソフ
トウェアで構成することが可能である。このため、各手
段の処理手順に沿った機能ブロック図を示す。

【００３３】［Ａ］画像情報入力：図１に示すように、
画像情報入力手段１０に、照射された放射線量の対数に
比例した信号値を有する部分放射線画像についての放射
線画像情報と、この放射線画像情報に対応した画像属性
情報とが入力される。

【００３４】このため、画像情報入力手段１０は、部分
放射線画像が入力される輝尽性蛍光体を用いたディジタ
ル画像入力システムあるいはレーザーディジタイザ、お
よび、画像属性情報が入力される情報入力装置とで構成
される。

【００３５】この実施の形態例では、長尺フィルムを用
いずに、複数の輝尽性蛍光体ディテクタ（輝尽性蛍光体
プレート等）を利用してディジタル長尺撮影によって得
た部分放射線画像が入力されることを特徴としている。
すなわち、部分放射線画像を取得する方式として、輝尽
性蛍光体プレートを用いたシステムを用いることができ
る。また、スクリーン／フィルム系により撮影した部分
放射線写真をレーザーディジタイザを用いてディジタル
化するシステムであってもよい。

【００３６】また、撮影方法としては、図２および図３
に示すように、長尺カセッテ２００の内部で複数の輝尽
性蛍光体プレート２０１〜２０３を部分的に重ね合わせ
るようにして、ディジタル長尺撮影を実行することが好
ましい。

【００３７】この図２に代わる方法として、輝尽性蛍光
体プレートの格納されたカセッテ同士を部分的に重ね合
わせる方法と、スクリーン／フィルムの格納されたカセ
ッテ同士を部分的に重ね合わせる方法とが考えられる。

【００３８】この実施の形態例における部分放射線画像
の画像属性情報としては、 ・患者に関する情報：患者氏名、患者ＩＤ、年令、性
別、など、 ・撮影に関する情報：検査日、検査ＩＤ、検査種類、撮
影日時、撮影部位、撮影条件、など、 ・画像データに関する情報：画素数、サンプリングピッ
チ、ビット数、など、 ・長尺撮影により得られた部分放射線画像の場合、長尺
撮影であるという情報や、例えば長尺撮影３枚組の１枚
目であるという情報など、 が画像属性情報に該当する。

【００３９】［Ｂ］注目領域設定：注目領域設定手段２
０では、画像情報入力手段１０より送信されてきた部分
放射線画像を解析する。

【００４０】なお、図示していないが、処理に必要な時
間を短縮するため、縮小画像生成手段により、元の部分
放射線画像からサンプリングをして画素数を縮小させた
間引き放射線画像を作成し、注目領域設定を行ってもよ
い。

【００４１】（Ｂ−１）注目領域の設定： 重複領域の認識：２枚の部分放射線画像のうち１枚の
重複領域は、輝尽性蛍光体プレートまたはカセッテの重
なりの前後により、画像信号値が相対的に低くなる。こ
の様子を図４に示す。ここでは、図４（ｂ）の画像＃２
が被写体の手前側で、図４（ａ）の画像＃１と図４
（ｃ）の画像＃３が被写体の奥側に位置している。

【００４２】このような場合、画像信号値のプロファイ
ルを計算することにより（図５（ａ）→図５（ｂ））、
画像辺縁付近で信号値の低い領域を注目領域設定手段２
０により認識する。

【００４３】この場合、カラム方向のプロファイル信号
に基づき、プロファイル値が画像辺縁付近で所定のしき
い値より小さくなるラインを検出し、重複領域端とみな
すことができる。また、カラム方向のプロファイル信号
の微分値に基づき、プロファイル値が画像辺縁付近で画
像端に向かって急激に小さくなるラインを検出し、重複
領域端とみなすこともできる。さらに、複数のプロファ
イル信号に対して重複領域端のラインを検出し、その結
果を総合して重複領域を定めることも可能である（図６
参照）。

【００４４】また、画像を複数の境界ラインによって複
数の帯状領域に分割し、各帯状領域内の画像信号値を相
互に比較することにより、画像辺縁付近で信号値の低い
領域を認識することが可能である。この場合、領域内の
信号値が相対的に小さく、かつ分散値が相対的に小さく
ない帯状領域を選ぶようにする。

【００４５】これは、認識の対象である重複領域を、照
射野絞りの外側の放射線の照射されていない領域と区別
するためである。照射野絞りの外側は、被写体が投影さ
れていないため、信号値が相対的に低くなっており、か
つ、分散値も小さい状態になっている。

【００４６】注目領域の決定：重複領域内に複数の候
補領域を設定し（図７参照）、候補領域の中から、相対
的に信号分布の大きい領域を注目領域として選択する。

【００４７】この図７において、放射線照射野エッジ、
皮膚線、または骨のエッジを含む候補領域，，，
，は相対的に信号分布が大きくなる。そこで、候補
領域，，，，の中から最も信号分布の大きい
１個または複数の領域を選択する。

【００４８】また、信号分布の指標として、最大信号値
と最小信号値の差、分散値、標準偏差値、信号値のライ
ン方向微分値の絶対値の総和、信号値のライン方向微分
値の二乗値の総和を用いることも可能である。

【００４９】また、重複領域内で放射線照射部分または
被写体部分に含まれる領域を前記注目領域として選択す
ることが可能である。この場合、信号値は、直接放射線
照射部分＞被写体部分＞放射線非照射部分、の順に大き
くなっている。したがって、しきい値処理により画像信
号値を二値化し、放射線照射部分または被写体部分に対
応する領域を決定することが可能である。また、画像の
ヒストグラムに対して判別分析処理を施すことにより境
界信号値を求め、放射線照射部分または被写体部分に対
応する領域を決定することも可能である。

【００５０】また、直接放射線照射部分または被写体部
分のエッジにおいては信号値が急激に変化する。この性
質を利用し、画像信号値のプロファイル値またはプロフ
ァイル値の微分値に基づき、放射線照射部分または被写
体部分の辺縁のエッジを決定することが可能である（図
８（ａ）、（ｂ）参照）。この場合、画像を複数の小領
域に分割し、信号分布の比較的大きい小領域を選択し、
選択された小領域を連結することにより、放射線照射部
分または被写体部分の辺縁のエッジを決定することも可
能である。なお、被写体部分に含まれる矩形領域を注目
領域として選択した例を図８に示す。

【００５１】以上述べたように、重複領域内で信号分布
の大きい部分、または、放射線照射部分あるいは被写体
部分に含まれる領域を注目領域として選択することによ
り、重複領域全体を用いて結合条件を決定する手法に比
べて、高速に処理を行うことができる。また、結合位置
の目安となる情報を多く含む画像部分を注目領域として
選択しているので、形状校正用の格子などが写し込まれ
ていない場合でも、結合条件の決定を高精度に行うこと
ができる。

【００５２】その他の例として、予め定められた固定領
域を注目領域として選択することが可能である。この場
合、画像生成時に固定位置に写し込まれた識別マークを
有する場合には、前記識別マークを含む固定領域を選択
することができる。

【００５３】［Ｃ］結合条件の決定： （Ｃ−１）結合条件：部分放射線画像を結合して被写体
全体を正確に表現する結合放射線画像を作成するには、
部分放射線画像を平行移動、回転、または拡大縮小して
から他の部分画像と結合する必要がある。撮影時のディ
テクタ端（輝尽性蛍光体プレート端）の角度が、相対的
に異なる場合、回転が必要となる。また、撮影時の被写
体−ディテクタ間距離が部分放射線画像の間で相対的に
異なる場合、拡大縮小が必要となる。

【００５４】そこで、結合条件決定手段３０が結合条件
の決定を行う。結合条件として、例えば図９（ａ）の２
枚の部分放射線画像の結合位置を代表する各２点 A1, B
1, A2, B2 の座標値を結合条件として決定することによ
り、図９（ｂ）に示すように平行移動、回転、および拡
大縮小の量が定まる。

【００５５】なお、部分放射線画像の平行移動、回転、
および拡大縮小の量そのものを結合条件としてもよい。
また、撮影時の被写体−ディテクタ間距離の差異がその
絶対値に比較して非常に小さい場合には、拡大率の差は
無視できる程度とみなして、拡大縮小処理を省略しても
よい。また、撮影時のディテクタ端の角度の差異が非常
に小さい場合には、回転処理を省略してもよい。

【００５６】また、この図９の場合には、部分放射線画
像＃１を回転処理するような例を示しているが、いずれ
の側の部分放射線画像を回転，移動，拡大縮小するよう
にしてもよい。

【００５７】（Ｃ−２）テンプレートマッチング処理：
２枚の部分放射線画像の結合条件を決定するための手法
として、「コンピュータ画像処理入門」（田村秀行監
修、株式会社星雲社1985年発行）に記述されている「テ
ンプレートマッチング処理」を用いることができる。

【００５８】ここで、結合しようとする２枚の部分放射
線画像のうちの一方の画像に設定した注目領域をテンプ
レートとする。他方の画像にテンプレートより大きい注
目領域を設定し、参照領域とする。テンプレートを参照
領域内で平行移動、回転、または拡大縮小させながら、
テンプレートとそれに重なり合う参照領域内の部分領域
との類似度が最大になるような平行移動、回転、または
拡大縮小条件を求める。

【００５９】なお、以上の類似度を評価する手段として
は、公知のＳＳＤＡ法や相互相関法を用いることができ
る。その場合、重複領域における信号値低下の影響を受
けにくいように、各領域内の平均値および標準偏差値を
用いて規格化した類似度を使用することが好ましい。こ
の場合、特に、以下の式で表される規格化相互相関値Ｃ
を用いて、Ｃが最大値をとる場合を類似度最大とみなす
ことが好ましい。テンプレートＡ中の全画素Ｊ個中ｊ番
目の画素の画素値を Ａ(j), それに対応する参照領域内
の部分領域Ｂ中の全画素Ｊ個中ｊ番目の画素の画素値を
Ｂ(j) と表した場合に、Ｃは次式で定義される。

【００６０】

【数１】

【００６１】また、類似度として、フーリエ変換の位相
項の相関値（Medical Imaging Technology, Vol.7, pp1
75-176, 1989）を使用してもよい。また、１画像内に注
目領域を複数設定し、複数組のテンプレートマッチング
処理を行うことにより、それらの結果を総合して平行移
動、回転、および拡大縮小の量を決定してもよい （Ｃ−３）結合条件表示・修正：なお、結合条件決定手
段３０により決定された結合条件を表示する結合条件表
示手段４０と、結合条件をオペレータが修正して修正情
報を入力するための修正情報入力手段５０とを設け、結
合条件修正手段６０が修正情報に基づいて結合条件を修
正することも望ましい。この場合、結合条件として、座
標位置や連結線の様子を表示し、修正を受け付けるよう
にする。

【００６２】すなわち、前記のような結合条件表示手段
４０と修正情報入力手段５０とを組み合わせることによ
り、インタラクティブに画像結合条件を修正することが
可能である。具体的には、ＣＲＴモニタや液晶モニタな
どの表示手段と、タッチスクリーンやトラックパッド、
マウスなどのポインティングデバイスを用いた修正情報
入力手段を設ける。

【００６３】［Ｄ］画像結合 以上のようにして決定された結合条件に基づき、複数の
部分放射線画像を結合する処理を画像結合手段７０が実
行する。なお、結合条件の修正があった場合には、画像
結合手段７０は、結合条件修正手段６０により修正され
た結合条件に基づいて複数の部分放射線画像を結合し
て、結合放射線画像を生成する。

【００６４】画像結合手段７０での画像結合としては、
画像の形状を矩形にすることによって画像データの取り
扱いを容易にするために、図１０において、不要画像部
分P1, P2, P3を削除し、画像情報を有しない画像部分Q
1, Q2, Q3に所定画像信号値（例えば画素値０）を付与
する。

【００６５】また、図１１（ａ）に示すように画像の読
取領域がディテクタ面積よりも小さい場合（余白を有し
ている場合）、図１１（ｂ）のようにディテクタ２０２
の端と画像＃２の読取領域端との間に、画像信号値が相
対的に低い部分が生じる。このような場合、周囲の画像
部分の画像信号値を用いて、この周囲より低い部分の画
像信号値を推定して補正する（図１２（ａ）→図１２
（ｂ））。

【００６６】なお、画像結合手段７０により生成された
結合放射線画像を表示する画像表示手段８０を設け、結
合条件決定手段３０により決定された結合条件につい
て、修正情報入力手段５０からの修正情報に基づいて結
合条件修正手段６０にて結合条件を修正し、修正された
結合条件に基づいて画像結合手段７０で部分放射線画像
を再結合するようにしてもよい。

【００６７】すなわち、前記のような画像表示手段８０
と修正情報入力手段５０とを組み合わせることにより、
操作者が結合放射線画像あるいは結合する座標を観察し
ながらインタラクティブに画像結合条件を修正すること
が可能である。具体的には、ＣＲＴモニタや液晶モニタ
などの画像表示手段と、タッチスクリーンやトラックパ
ッド、マウスなどのポインティングデバイスを用いた修
正情報入力手段を有し、最終的な結合条件を操作者が修
正すると、修正された画像処理条件に基づく結合放射線
画像を画像表示手段にそのつど表示する。

【００６８】［Ｅ］結合画像の画像処理：ここで、結合
放射線画像について、画像処理手段１１０において階調
処理または周波数処理する際の画像処理条件を画像処理
条件決定手段９０が決定する。なお、周波数処理には、
周波数強調処理およびダイナミックレンジ圧縮処理を含
むものとする。

【００６９】階調処理においては、画像データの解析結
果に基づいて、原画像データ（入力）と階調処理画像デ
ータ（出力）との対応を示す階調変換曲線を決定し、こ
の階調変換曲線を用いて階調処理を行う。階調変換曲線
の作成手法としては、たとえば、画像データのヒストグ
ラム解析に基づき、特開昭５５−１１６３４０号公報、
特開平２−２７２５２９号公報、特開昭６３−３１６４
１号公報、特開昭６３−２６２１４１号公報に示される
手法を用いてもよい。さらに、特開平３−２１８５７８
号公報に示されるように、被写体の所望の部分に対応す
る画像領域を設定し、領域内の画像データに基づいて決
定する手法を用いても良い。階調変換曲線の形状として
は、たとえば、特公昭６３−２０５３５号公報に示され
るものが用いられる。階調変換曲線は、画像毎にその都
度作成してもよいが、特開昭５９−８３１４９号公報に
示されるように、あらかじめ作成された数種の基準曲線
の中から選択した基準曲線を変形することにより所望の
階調変換曲線を得るものとしてもよい。

【００７０】ここで図１３に階調変換曲線の一例を示
す。ここで、Ｓ１，Ｓ２は結合放射線画像の解析結果に
基づいて求められた基準信号値であり、Ｓ１およびＳ２
がそれぞれ所望の出力濃度（輝度）に対応する出力信号
値Ｓ１′およびＳ２′に変換されるよう階調変換曲線を
定めている。

【００７１】階調処理に先だって、放射線の照射野領域
を検出する照射野認識処理を行うと、認識された照射野
領域内の画像データを用いて種々の画像処理条件を設定
することにより、診断に必要とされる画像部分の画像処
理を適正に行うことができるので好ましい。この照射野
認識処理の方法としては、たとえば、特開昭６３−２５
９５３８号公報、特開平５−７５７９号公報、特開平７
−１８１６０９号公報に示される手段を用いることがで
きる。

【００７２】ここで、周波数強調処理およびダイナミッ
クレンジ圧縮処理について、具体的に説明する。周波数
強調処理では、例えば、以下の式に示す非鮮鋭マスク処
理によって鮮鋭度を制御するために、関数Ｆが特公昭６
２−６２３７３号公報や特公昭６２−６２３７６号公報
号で示される方法によって定められる。

【００７３】Ｓout＝Ｓorg＋Ｆ（Ｓorg−Ｓus） なお、Ｓoutは処理後の画像データ、Ｓorgは周波数強調
処理前の画像データ、Ｓusは周波数強調処理前の画像デ
ータを平均化処理等によって求められた非鮮鋭データで
ある。

【００７４】この周波数強調処理では、例えばＦ（Ｓor
g−Ｓus）がβ×（Ｓorg−Ｓus）とされて、β（強調係
数）が、図１４に示すように基準値Ｓ１〜Ｓ２間でほぼ
線形に変化される。また図１５の実線で示すように、低
濃度を強調する場合には基準値Ｓ１〜値「Ａ」までのβ
が最大とされて、値「Ｂ」〜基準値Ｓ２まで最小とされ
る。また値「Ａ」〜値「Ｂ」までは、βがほぼ線形に変
化される。高濃度を強調する場合には破線で示すよう
に、基準値Ｓ１〜値「Ａ」までのβが最小とされて、値
「Ｂ」〜基準値Ｓ２まで最大とされる。また値「Ａ」〜
値「Ｂ」までは、βがほぼ線形に変化される。なお、図
示せずも中濃度を強調する場合には値「Ａ」〜値「Ｂ」
のβが最大とされる。このように周波数強調処理では、
関数Ｆによって任意の濃度部分の鮮鋭度を制御すること
ができる。

【００７５】ここで、基準値Ｓ１、Ｓ２および値Ａ，Ｂ
は、一般的には結合放射線画像の信号分布の解析結果に
基づいて求められる。また、周波数強調処理の方法は、
上記非鮮鋭マスク処理に限られるものではなく、特開平
９−４６６４５号公報で示される多重解像度法などの手
法を用いてもよい。

【００７６】ダイナミックレンジ圧縮処理では、以下の
式に示す圧縮処理によって見やすい濃度範囲に収める制
御を行うため、関数Ｇが特許公報２６６３１８号公報で
示される方法によって定められる。

【００７７】Ｓtb＝Sorg＋Ｇ（Ｓus） なお、Ｓtbは処理後の画像データ、Ｓorgはダイナミッ
クレンジ圧縮処理前の画像データ、Ｓusはダイナミック
レンジ圧縮処理前の画像データを平均化処理等によって
求められた非鮮鋭データである。

【００７８】ここで、Ｇ（Sus）が図１６に示すよう
に、非鮮鋭データＳusがレベル「Ｌa」よりも小さくな
るとＧ（Sus）が増加するような特性を有する場合に
は、低濃度領域の濃度が高いものとされて、図１６
（Ａ）に示す画像データＳorgは図１６（Ｃ）に示すよ
うに低濃度側のダイナミックレンジが圧縮された画像デ
ータＳtbとされる。また、Ｇ（Ｓus）が図１６（Ｄ）に
示すように、非鮮鋭データＳusがレベル「Ｌb」よりも
小さくなるとＧ（Ｓus）が減少するような特性を有する
場合には、高濃度領域の濃度が低いものとされて、図１
６（Ｂ）に示す画像データＳorgは図１６（Ｅ）に示す
ように高濃度側のダイナミックレンジが圧縮される。こ
こで、レベル「Ｌa」，「Ｌb」は、結合放射線画像の信
号分布の解析結果に基づいて求められる。

【００７９】なお、以上の処理で、予め与えられるパラ
メータは、撮影部位・指定体位・撮影条件・撮影方法等
の撮影情報に基づいて決定される構成としてもよい。ま
た、これらの情報が画像情報入力手段１０において部分
放射線画像に付帯する画像属性情報として入力されてい
る場合には、この部分放射線画像の中から選んだ一画像
の画像属性情報を利用することができる。

【００８０】以上では、結合放射線画像の画像データの
解析結果に基づいて、結合放射線画像の画像処理条件を
決定する手法を示したが、部分放射線画像用の画像処理
条件として予め決定された条件を結合放射線画像用の条
件として継承する構成としてもよい。この場合は、部分
放射線画像に付帯する画像属性情報から各々の部分放射
線画像用の画像処理条件を読み出し、そのうちの一つの
画像処理条件を、結合放射線画像の画像処理条件として
使用する。上記のように結合放射線画像を階調処理また
は周波数処理するための画像処理条件を決定することに
より、被写体全体を診断に適した見やすい表現で描出す
ることが可能になる。また、放射線画像の各々を画像処
理してから結合する場合とは異なり、結合放射線画像全
体に一つの画像処理条件を適用するので、結合位置にお
ける濃度または輝度の段差や周波数特性の不連続性が発
生することがなく、滑らかな結合部分を得ることができ
る。

【００８１】［Ｆ］結合放射線画像の画像属性情報の生
成：この実施の形態例では、複数の部分放射線画像を結
合して結合放射線画像を生成しているので、この結合放
射線画像に応じた画像属性情報を画像属性情報発生手段
１００が部分放射線画像の画像属性情報に基づいて生成
する。

【００８２】ここで、結合放射線画像の画像属性情報と
しては、 患者に関する情報：患者氏名、患者ＩＤ、年令、性
別、など、 撮影に関する情報：検査日、検査ＩＤ、検査種類、撮
影日時、撮影部位、撮影条件、など、 画像データに関する情報：画素数、サンプリングピッ
チ、ビット数、など、 画像処理に関する情報：結合条件、階調処理条件、周
波数処理条件、など、 長尺撮影により得られた結合放射線画像であるという
情報や、結合に用いられた部分放射線画像の枚数、結合
に用いられた部分放射線画像を特定するための情報な
ど、 である。

【００８３】ここで、とに関しては、入力された部
分放射線画像の画像属性情報から継承する。に関し
て、画素数は、結合条件に基づいて結合放射線画像の画
素数を計算し、計算結果を書き込む。また、サンプリン
グピッチ、ビット数は、入力された部分放射線画像の画
像属性情報から継承する。とに関しては、本実施の
形態例の各処理の過程のデータを用いる。

【００８４】［Ｇ］結合放射線画像と画像属性情報の出
力：画像情報出力手段１２０が、部分放射線画像の結合
によって生成された結合放射線画像と、当該結合放射線
画像に対応するように生成された画像属性情報とをあわ
せて外部の機器などに対して出力する。出力先として
は、レーザフィルムプリンタなどのハードコピー装置
や、画像読影装置、画像ファイリング装置などを用いる
ことができる。

【００８５】また、結合放射線画像を階調処理または周
波数処理するための画像処理条件を画像処理条件決定手
段９０が決定した後、画像情報出力手段１２０は、結合
放射線画像や画像属性情報と共に画像処理条件を出力す
る。

【００８６】［Ｈ］その他の実施の形態例：以上の説明
における部分放射線画像と画像属性情報の入力、結合放
射線画像と画像属性情報と画像処理条件の出力について
は、各種入出力機器との間で直接入出力を行ってもよい
し、ネットワーク上の機器との間でデータの授受を行う
ようにしてもよい。

【００８７】

【発明の効果】以上、詳細に説明してきたように、本発
明によれば、以下のような効果が得られる。

【００８８】（１）請求項１記載の発明では、複数の部
分放射線画像に適した結合条件を決定し、結合放射線画
像を得るようにしているため、形状校正用の格子などは
不要になり、欠損部分のない結合放射線画像を容易に得
ることができる。また、部分放射線画像の画像属性情報
に応じて結合放射線画像の画像属性情報を得ることも可
能になり、結合放射線画像の画像出力や画像保管に関わ
る利便性が向上する。

【００８９】（２）請求項２記載の発明では、複数の部
分放射線画像に適した結合条件を決定し、結合放射線画
像を得るようにしているため、形状校正用の格子などは
不要になり、欠損部分のない結合放射線画像を容易に得
ることができる。また、部分放射線画像の画像属性情報
に応じて結合放射線画像の画像属性情報を得ることも可
能になり、結合放射線画像の画像出力や画像保管に関わ
る利便性が向上する。

【００９０】（３）請求項３記載の発明では、複数の部
分放射線画像の画像信号値を解析することにより重複領
域を認識し、重複領域内で相対的に信号分布の大きい領
域を注目領域として選択するようにしているため、複数
の部分放射線画像の結合条件の決定が高速かつ高精度に
行えるようになる。

【００９１】（４）請求項４記載の発明では、複数の部
分放射線画像の画像信号値を解析することにより重複領
域を認識し、重複領域内で放射線照射部分に含まれる領
域を前記注目領域として選択するようにしているため、
複数の部分放射線画像の結合条件の決定が高速かつ高精
度に行えるようになる。

【００９２】（５）請求項５記載の発明では、複数の部
分放射線画像の画像信号値を解析することにより重複領
域を認識し、重複領域内で被写体部分に含まれる領域を
注目領域として選択するようにしているため、複数の部
分放射線画像の結合条件の決定が高速かつ高精度に行え
るようになる。

【００９３】（６）請求項６記載の発明では、ある部分
放射線画像と他の部分放射線画像との間で、注目領域の
類似度を最大にする結合条件を決定するようにしている
ため、複数の部分放射線画像の結合条件の決定が高速か
つ高精度に行えるようになる。

【００９４】（７）請求項７記載の発明では、結合放射
線画像の生成に伴う不要画像部分の削除、画像情報を有
しない画像部分に対する所定画像信号値の付与、および
画像結合部付近の画像信号値補正の機能を有するため、
複数の部分放射線画像の向きや位置が微妙に異なってい
たとしても所望の形状および自然な階調の結合放射線画
像を生成することができる。

【００９５】（８）請求項８記載の発明では、結合放射
線画像を階調処理または周波数処理するための画像処理
条件を決定し、結合放射線画像と共に画像処理条件を出
力するようにしているため、結合放射線画像にどのよう
な画像処理がなされたかが明確になる。

【００９６】（９）請求項９記載の発明では、結合放射
線画像を階調処理または周波数処理するための画像処理
条件を決定し、この画像処理条件に基づいて結合放射線
画像を階調処理または周波数処理して出力するようにし
ているため、被写体全体が診断に適した見やすい階調お
よび周波数特性で表現された結合放射線画像を出力する
ことができる。

【００９７】（１０）請求項１０記載の発明では、決定
された結合条件を表示し、結合条件を修正する修正情報
の入力を受付け、修正情報に基づいて前記結合条件を修
正し、修正された結合条件に基づいて複数の部分放射線
画像を再結合するようにしているため、常にユーザの要
求に応じた結合放射線画像を得ることが可能になる。

【００９８】（１１）請求項１１記載の発明では、生成
された結合放射線画像を表示し、結合条件を修正する修
正情報の入力を受付け、修正情報に基づいて前記結合条
件を修正し、修正された結合条件に基づいて複数の部分
放射線画像を再結合するようにしているため、常にユー
ザの要求に応じた結合放射線画像を得ることが可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態例の放射線画像処理装置の
構成を示す機能ブロック図である。

【図２】本発明の実施の形態例で用いる複数の部分放射
線画像を得る様子を模式的に示す説明図である。

【図３】本発明の実施の形態例で用いる複数の部分放射
線画像を得る様子を模式的に示す説明図である。

【図４】本発明の実施の形態例で用いる複数の部分放射
線画像の重なりの様子を模式的に示す説明図である。

【図５】本発明の実施の形態例における重複領域の認識
の様子を示す説明図である。

【図６】本発明の実施の形態例における重複領域の認識
の様子を示す説明図である。

【図７】本発明の実施の形態例における注目領域の決定
の様子を示す説明図である。

【図８】本発明の実施の形態例における注目領域の決定
の様子を示す説明図である。

【図９】本発明の実施の形態例における結合放射線画像
の生成の様子を示す説明図である。

【図１０】本発明の実施の形態例における結合放射線画
像の生成の様子を示す説明図である。

【図１１】本発明の実施の形態例における結合放射線画
像の生成の様子を示す説明図である。

【図１２】本発明の実施の形態例における結合放射線画
像の生成の様子を示す説明図である。

【図１３】本発明の実施の形態例における階調変換特性
を示す説明図である。

【図１４】本発明の実施の形態例における強調係数と画
像データとを示す説明図である。

【図１５】本発明の実施の形態例における周波数強調係
数と画像データとを示す説明図である。

【図１６】本発明の実施の形態例におけるダイナミック
レンジ圧縮を示す説明図である。

【符号の説明】

１０ 画像情報入力手段 ２０ 注目領域設定手段 ３０ 結合条件決定出力 ４０ 結合条件表示手段 ５０ 修正情報入力手段 ６０ 結合条件修正手段 ７０ 画像結合手段 ８０ 画像表示手段 ９０ 画像処理条件決定手段 １００ 画像属性情報発生手段 １１０ 画像処理手段 １２０ 画像情報出力手段

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ２１Ｋ 4/00 Ａ６１Ｂ 6/00 ３５０Ｄ Ｆターム(参考） 2G083 AA03 BB05 2H013 AC06 AC08 4C093 AA28 CA10 FF08 FF12 FF13 FF18 FF28 5B057 AA08 CA08 CB08 CE10 CE13 5C076 AA11 AA12 AA19 AA27 AA40 BA06 CA02

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 共通の被写体部分が投影された重複領域
   を有する複数の部分放射線画像、および該複数の部分放
   射線画像の各々に対応する画像属性情報を入力し、 各々の部分放射線画像に対して前記重複領域の少なくと
   も一部に対応する注目領域を設定し、 前記注目領域内の画像信号値を解析することにより前記
   複数の部分放射線画像の結合条件を決定し、 前記結合条件に基づいて前記複数の部分放射線画像を結
   合することにより、被写体全体を表現する結合放射線画
   像を生成し、 前記結合放射線画像に対応する画像属性情報を発生し、 前記結合放射線画像およびそれに対応する前記画像属性
   情報を出力する、ことを特徴とする放射線画像処理方
   法。
2. 【請求項２】 共通の被写体部分が投影された重複領域
   を有する複数の部分放射線画像、および該複数の部分放
   射線画像の各々に対応する画像属性情報を入力する画像
   情報入力手段と、 各々の部分放射線画像に対して前記重複領域の少なくと
   も一部に対応する注目領域を設定する注目領域設定手段
   と、 前記注目領域内の画像信号値を解析することにより前記
   複数の部分放射線画像の結合条件を決定する結合条件決
   定手段と、 前記結合条件に基づいて前記複数の部分放射線画像を結
   合することにより、被写体全体を表現する結合放射線画
   像を生成する画像結合手段と、 前記結合放射線画像に対応する画像属性情報を発生する
   画像属性情報発生手段と、 前記結合放射線画像およびそれに対応する前記画像属性
   情報を出力する画像情報出力手段と、を有することを特
   徴とする放射線画像処理装置。
3. 【請求項３】 前記注目領域設定手段は、 前記複数の部分放射線画像の画像信号値を解析すること
   により前記重複領域を認識し、前記重複領域内で相対的
   に信号分布の大きい領域を前記注目領域として選択す
   る、ことを特徴とする請求項２記載の放射線画像処理装
   置。
4. 【請求項４】 前記注目領域設定手段は、 前記複数の部分放射線画像の画像信号値を解析すること
   により前記重複領域を認識し、前記重複領域内で放射線
   照射部分に含まれる領域を前記注目領域として選択す
   る、ことを特徴とする請求項２記載の放射線画像処理装
   置。
5. 【請求項５】 前記注目領域設定手段は、前記複数の部
   分放射線画像の画像信号値を解析することにより前記重
   複領域を認識し、前記重複領域内で被写体部分に含まれ
   る領域を前記注目領域として選択することを特徴とする
   請求項２記載の放射線画像処理装置。
6. 【請求項６】 前記結合条件決定手段は、ある部分放射
   線画像と他の部分放射線画像との間で、前記注目領域の
   類似度を最大にする結合条件を決定する、ことを特徴と
   する請求項２乃至請求項５のいずれかに記載の放射線画
   像処理装置。
7. 【請求項７】 前記画像結合手段は、前記結合放射線画
   像の生成に伴う不要画像部分の削除、画像情報を有しな
   い画像部分に対する所定画像信号値の付与、および画像
   結合部付近の画像信号値補正の機能を有する、ことを特
   徴とする請求項２乃至請求項６のいずれかに記載の放射
   線画像処理装置。
8. 【請求項８】 前記画像結合手段により生成された結合
   放射線画像を階調処理または周波数処理するための画像
   処理条件を決定する画像処理条件決定手段を有し、前記
   画像情報出力手段は、前記結合放射線画像と共に前記画
   像処理条件を出力することを特徴とする請求項２乃至請
   求項７のいずれかに記載の放射線画像処理装置。
9. 【請求項９】 前記画像結合手段により生成された結合
   放射線画像を階調処理または周波数処理するための画像
   処理条件を決定する画像処理条件決定手段と、 前記画像処理条件に基づいて前記結合放射線画像を階調
   処理または周波数処理する画像処理手段と、を有し、 前記画像情報出力手段は、前記画像処理を施された結合
   放射線画像を出力する、ことを特徴とする請求項２乃至
   請求項７のいずれかに記載の放射線画像処理装置。
10. 【請求項１０】 前記結合条件決定手段により決定され
    た結合条件を表示する結合条件表示手段と、 前記結合条件を修正する修正情報を入力するための修正
    情報入力手段と、 前記修正情報に基づいて前記結合条件を修正する結合条
    件修正手段と、を有し、 前記画像結合手段は、前記結合条件修正手段により修正
    された結合条件に基づいて前記複数の部分放射線画像を
    再結合する、ことを特徴とする、請求項２乃至請求項９
    のいずれかに記載の放射線画像処理装置。
11. 【請求項１１】 前記画像結合手段により生成された結
    合放射線画像を表示する画像表示手段と、 前記結合条件決定手段により決定された結合条件を修正
    する修正情報を入力するための修正情報入力手段と、 前記修正情報に基づいて前記結合条件を修正する結合条
    件修正手段を有し、 前記画像結合手段は、前記結合条件修正手段により修正
    された結合条件に基づいて前記複数の部分放射線画像を
    再結合する、ことを特徴とする請求項２乃至請求項９の
    いずれかに記載の放射線画像処理装置。