JP2002325755A - 放射線画像処理装置、画像処理システム、放射線画像処理方法、プログラムを記録したコンピュータ読出可能な記録媒体、及びプログラム - Google Patents
放射線画像処理装置、画像処理システム、放射線画像処理方法、プログラムを記録したコンピュータ読出可能な記録媒体、及びプログラムInfo
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Abstract
去するとき、グリッド縞情報が元々重畳していない放射
線画像の領域については上記の除去処理を実行しないよ
うにすることで、グリッド縞の除去処理による新たなグ
リッド縞情報の発生を防ぐ。 【解決手段】 被写体に対する放射線の散乱線を除去す
るためのグリッドを使用した放射線撮影により得られた
放射線画像を処理する放射線画像処理装置に、放射線画
像情報の信号レベルに応じてマスク画像を生成するマス
ク画像生成部17、該マスク画像生成部17により生成
されたマスク画像を用いてグリッド縞情報をマスクする
画像処理部16、及び、該画像処理部16によりマスク
処理されたグリッド縞情報を放射線画像情報から減算す
る演算部15を備える。
Description
線を除去するためのグリッドを使用した放射線撮影によ
り被写体の放射線画像を取得する装置或いはシステムに
用いられる、放射線画像処理装置、画像処理システム、
放射線画像処理方法、記憶媒体及びプログラムに関する
ものである。
接フィルム上に画像を生成する方式に代わって、一旦X
線画像分布を電気信号等に変換し、さらにアナログ信号
をデジタル信号へ変換するA/D変換により上記電気信
号等を数値データに変換する方式を採用している。この
デジタルX線画像処理方式は、ファイリング・画像処理
・モニタ表示などが低コストで行えることから一般化し
つつある。
に2次元空間的に信号をサンプリングしなければならな
いため、当然サンプリング定理に基づくエリアシングの
問題が顕在化してくる。一般的な画像処理の場合は、空
間的なサンプリング周期を適切に(細かく)設定してお
けば、少々のエリアシングなどが発生しても観察者にと
って問題は生じない。
などでは被写体内部におけるX線の散乱を考慮してグリ
ッドが設けられており、そのグリッドによる周期的な縞
模様がエリアシングによって非常に低い空間周波数とな
ったり、サンプリング周期によっては、エリアシングを
起こさないけれども、低周波の振幅変動をおこしたりし
て、観察者の感知するところとなり問題を発生する。
周期の設定を原因として放射線画像には不適切なグリッ
ド縞が重畳する。このような不適切なグリッド縞を放射
線画像上から除去する従来技術を以下に説明する。従来
技術の一例として、グリッド縞に直交する方向に走査し
てグリッド縞情報を読み取り、読み取ったグリッド縞情
報をビデオ信号上での周期信号にする。次に、アナログ
信号である当該ビデオ信号に対して低域通過フィルタリ
ングを行い、その後、時間軸でサンプリングを行う通常
のアンチエリアシングフィルタによる手法を用いること
で、当該グリッド縞情報を放射線画像から除去すること
ができる。
第2507659号では、予備的にサンプリングした画
像をフーリエ変換することでグリッド縞情報の存在及び
その周波数をもとめ、その結果に応じた低域通過フィル
タを選択することにより、放射線画像からグリッド縞情
報を除去することが開示されている。
短い間隔でサンプリングし、アンチエリアシングフィル
タでグリッド縞情報のエリアシングを除去し、グリッド
縞情報と画像情報を分離した後にデジタル的な低域通過
フィルタリングを行い、得られた画像情報をデジタル的
に間引くことにより(再サンプリング)所望のサンプリ
ング間隔による画像を得るものも提案された。この従来
例に類似の具体例が、特許第2754068号、特開平
8−088765号公報等に開示されている。
をマトリックス状に並べ直接画像化する装置では、グリ
ッド縞情報を除去することはさらに困難となっている。
その理由は、2次元空間上に直接サンプリングがなされ
るため、アナログ信号に対するアンチエリアシングフィ
ルタが適用できないからである。エリアシングを起こさ
ない程度の細かさで2次元空間上に直接サンプリング
し、デジタル的なアンチエリアシングフィルタを施した
上で、上記の再サンプリングを行えば解決できるが、画
像素子の構成上、2次元空間上での細かなサンプリング
は困難であり、画像素子自体の性能を落とす上に莫大な
コストアップを招く。従って、従来からX線曝射中にグ
リッドを移動させる手法がとられている。
は、2次元空間上への直接サンプリングにより得られた
デジタルX線画像からグリッド縞情報を除去することを
目的とする方式が開示されている。本従来例では、グリ
ッド鉛の間隔とサンプリングピッチを完全に一致させ、
且つ、グリッド縞によって直接X線が遮断される領域と
画素の隙間を一致させることにより、グリッド縞を画像
に出さないようにしている。
U.S.Patent5,801,385においては、
グリッド鉛間隔をサンプリングピッチより小さくし、1
画素の持つ受光部の開口の幅と同じ間隔、あるいは開口
の幅に近い間隔として、グリッド縞のコントラストを低
減する方法が開示されている。また、U.S.Pate
nt5,050,198においては、複数の条件でグリ
ッド像を撮影・記憶しておき、実際にグリッドを用いて
撮影した場合に、記憶してあるグリッド像中で条件にあ
ったグリッド像を画像から除算することでグリッド像を
除去する方法を開示している。
従来のグリッド縞の除去方法(特許第2507659
号、特許2507659号、特許2754068号、特
開平8−088765号、U.S.Patent5,0
50,198)は何れもグリッド縞情報が画像全体にわ
たって定常的に存在していることを前提としている。
どもしくは完全に遮断する物体(金属など)が存在した
場合や、逆に放射線が強すぎて受像センサの出力が飽和
する部分領域(例えば被写体外の領域であって、放射線
が直接入射する領域(通称:素抜け領域))を有する場
合には、得られた画像中の部分的領域にグリッド縞情報
が存在しないことがある。このような場合は、画像全体
に対して均一なアルゴリズムを用いて処理することがで
きない。
0,198に開示されるように、画像全体に対して予め
取得したグリッド像情報で除算を行う場合には、元々グ
リッド縞が存在しない部分にもその除算処理を適用する
ため、グリッド縞が存在しなかった部分に逆にグリッド
縞が発生してしまう。
ために成されたもので、グリッドを使用した放射線撮影
により得られた放射線画像から、グリッド縞の成分が除
去された良好な放射線画像を得ることのできる、放射線
画像処理装置、画像処理システム、放射線画像処理方
法、記憶媒体及びプログラムを提供することを目的とす
る。
めに、請求項1記載の放射線画像処理装置は、被写体か
らの散乱放射線を除去するためのグリッドを使用した放
射線撮影により得られた放射線画像を処理する放射線画
像処理装置であって、前記放射線画像に重畳される前記
グリッドに起因する画像成分を除去する除去処理を行う
とき、該画像成分が元々重畳していない前記放射線画像
の領域については前記除去処理を実行しないことを特徴
とする。
は、被写体からの散乱放射線を除去するためのグリッド
を使用した放射線撮影により得られた放射線画像を処理
する放射線画像処理装置であって、前記放射線画像情報
の画素値に応じて、前記グリッドに起因する画像成分を
マスクするマスク処理手段と、該マスク処理手段により
マスクされた前記画像成分を、前記放射線画像から除去
する除去手段とを有することを特徴とする。
は、請求項2記載の発明において、前記マスク処理手段
は、前記画素値が所定の値以上を示す領域又は他の所定
の値以下を示す領域に対応する前記画像成分の領域をマ
スクすることを特徴とする。
は、請求項2記載の発明において、前記グリッドを放射
線撮影した画像を前記画像成分として記憶する記憶手段
を有し、前記マスク処理手段は、前記記憶手段で記憶さ
れる前記画像成分をマスクすることを特徴とする。
は、請求項2記載の発明において、前記放射線画像から
前記画像成分を抽出する抽出手段を有し、前記マスク処
理手段は、前記抽出手段で抽出された前記画像成分をマ
スクすることを特徴とする。
は、複数の機器が互いに通信可能に接続されてなる画像
処理システムであって、上記複数の機器のうち少なくと
も1つの機器は、請求項1〜5のいずれかに記載の放射
線画像処理装置の機能を備えることを特徴とする。
は、被写体からの散乱放射線を除去するためのグリッド
を使用した放射線撮影により得られた放射線画像を処理
する放射線画像処理方法であって、前記放射線画像に重
畳される前記グリッドに起因する画像成分を除去する除
去処理を行うとき、該画像成分が元々重畳していない前
記放射線画像の領域については前記除去処理を実行しな
いことを特徴とする。
は、被写体からの散乱放射線を除去するためのグリッド
を使用した放射線撮影により得られた放射線画像を処理
する放射線画像処理方法であって、前記放射線画像情報
の画素値に応じて、前記グリッドに起因する画像成分を
マスクするマスク処理ステップと、該マスク処理ステッ
プによりマスクされた前記画像成分を、前記放射線画像
から除去する除去ステップとを有することを特徴とす
る。
は、請求項8記載の発明において、前記マスク処理ステ
ップでは、前記画素値が所定の値以上を示す領域又は他
の所定の値以下を示す領域に対応する前記画像成分の領
域をマスクすることを特徴とする。
法は、請求項8記載の発明において、前記グリッドを放
射線撮影した画像を前記画像成分として記憶する記憶ス
テップを有し、前記マスク処理ステップでは、前記記憶
ステップで記憶される前記画像成分をマスクすることを
特徴とする。
法は、請求項8記載の発明において、前記放射線画像か
ら前記画像成分を抽出する抽出ステップを有し、前記マ
スク処理ステップでは、前記抽出ステップで抽出された
前記画像成分をマスクすることを特徴とする。
可能な記録媒体は、請求項1〜5の何れかに記載の放射
線画像処理装置の機能、又は請求項6記載の画像処理シ
ステムの機能をコンピュータに実現させるためのプログ
ラムを記録したことを特徴とする。
可能な記録媒体は、請求項7〜11の何れかに記載の放
射線画像処理方法による処理をコンピュータに実現させ
るためのプログラムを記録したことを特徴とする。
求項1〜5の何れかに記載の放射線画像処理装置の機
能、又は請求項6記載の画像処理システムの機能をコン
ピュータに実現させることを特徴とする。
求項7〜11の何れかに記載の放射線画像処理方法によ
るコンピュータに実現させることを特徴とする。
の第1の実施形態であるX線画像取得装置のブロック図
を示す。同図において、1はX線を発生するX線発生装
置である。2は被写体であり、この場合医療用を考えて
人体を摸している。3は被写体からの散乱X線を除去す
るためのグリッドであり、取り外し可能な構造になって
いる。4は被写体2を透過したX線量の分布を検出する
面状のX線センサをしめし、この検出面上にX線強度を
検出する複数の検出器がマトリックス状に配置されてい
る。
は、X線強度を一旦蛍光に変換し、その蛍光をマトリッ
クス状に配置されている複数の光強度検出器で検出する
方式や、X線が特定の物体に当たることにより遊離した
自由電子を一様な電界によって引き付けて電荷分布を構
成し、その電荷分布をマトリックス状に配置された複数
の電荷検出手段(キャパシタ)によって電気信号に変換
する方式などが知られている。5はX線発生装置のコン
トローラであり、不図示の操作入力手段によって操作者
が発生トリガをかけるとX線発生装置1からX線が放射
される。
号をデジタル値に変換するアナログ/デジタル(A/
D)変換器であり、X線の放射もしくはX線センサ4の
駆動に同期して、X線センサ4から読み出される電気信
号を順次デジタル値に変換する。このA/D変換器6も
単数ではなく、変換速度を早めるために複数のA/D変
換器6を並列に動作させることも可能である。
デジタル値を一旦蓄積するメモリであり、このメモリ7
には複数のデジタル値の集合である画像データが記憶さ
れる。8もメモリであるが、X線センサ4特有のオフセ
ット的に存在する固定パタンノイズを放射線画像から除
去するため、本装置をもちいてX線を放射しない状態に
おいてX線センサ4により取得されたデジタル値を画像
データとして記録してある。
モリ7に記録された画像データからメモリ8に記録され
た固定パタンノイズの画像データを対応する位置毎に順
次減ずるものである。10は、参照テーブル(Look Up
Table :LUT)であり、演算部9の出力を対数に比例した
値に変換するテーブルである。
の検出器(画素)ごとにあるゲインのばらつきを補正す
るために、本装置において予め被写体2及びグリッド3
を取り外した状態でX線を放射し、X線センサ4にて取
得された画像情報からメモリ8に記憶される固定パタン
ノイズを除去し、さらに参照テーブル10によって対数
値に比例した値に変換したゲインパタンを記憶してい
る。
て対数変換された画像情報から、メモリ11に記憶され
るゲインパタンを減ずるもので、実質的に除算を実行し
ている。この除算結果は、13で示されるメモリに一旦
記憶される。14はメモリであり、被写体2を置かない
状態でグリッド3のみを取り付け、X線撮影した画像デ
ータを記憶している。この画像情報は、事前に、演算部
9及び演算部12で固定パタンノイズ及びゲインパタン
が補正されたグリッド縞情報のみの画像情報である。
れる画像情報からグリッド縞情報を減算することによ
り、グリッド縞情報を除去した画像情報を出力してい
る。17はマスク画像生成部であり、メモリ13に記憶
される画像情報の信号レベルに応じてマスク画像を生成
する。16は画像処理部であり、マスク画像生成部17
で生成されたマスク画像を用いてメモリ14に記憶され
るグリッド縞情報をマスクする。
像情報からマスク画像生成部16から出力されたグリッ
ド縞情報を減算するが、このグリッド縞情報には上記マ
スク処理が施してあるため、演算部15による減算処理
は、上記グリッド縞が存在し得ない部分以外の画像情報
についてなされる。従って、元々グリッド縞が存在し得
ない部分からグリッド縞情報を除去することによって逆
にその部分にグリッド縞が現れてしまうようなことがな
くなる。
尚、この画像はグリッドを用いてX線撮影されている。
31で示す領域は、X線をコリメートして曝射されなか
った領域であり、32で示す領域は、被写体2を通過せ
ずにX線が到達した通称「素抜け」の領域であり、33
で示す領域は、この人体内部に外科的に埋め込まれた金
属物体を示す。
4上にX線が到達しないので、これらの領域に該当する
信号レベルは非常に低レベルとなり、32の領域はX線
センサ4の出力がほとんど飽和状態となる。従って、3
1〜33の領域の画像情報にはグリッド像情報は存在し
ない。既に説明したように、31〜33の領域を含めて
単純にグリッド縞情報を画像情報から除去すれば、元々
グリッド縞情報のなかったこれら領域に逆にグリッド縞
情報が現れてしまうことになってしまう。
像生成部17が生成したマスク画像の例を示す。図2の
画像情報の信号レベルがある所定値以上の値を示した領
域と、別のある所定値以下の値を示した領域を黒(0)
としたマスク画像である。マスク画像生成部17による
マスク画像の作成には、単純な信号レベルによって領域
を分離した後、通常の2値画像処理である縮退処理(er
osion)、拡張処理(dilation)の組み合わせによって
細かな領域を除去する方式を用いることが好適である。
れたマスク画像によって、メモリ14に記憶されるグリ
ッド縞情報をマスクする。従って、演算部15では、図
3の黒(0)領域に該当する画像情報の部分はグリッド
縞情報が除去されず、この部分に新たなグリッド縞情報
が発生するようなことがなくなる。
ではあるが、医用診断のための画像処理がなされた後、
外部機器へ出力される。本実施形態は、信号情報の流れ
を示すブロック図で説明したが、実用上は不図示の計算
機上でのプログラミング手段によって実行する方法も好
適であり、容易に実行できる。
実施形態のようにグリッド縞情報を事前に取得せずに、
処理対象となる画像情報からその都度グリッド縞情報を
抽出している。図4にその構成ブロック図を示す。同じ
部分の説明は省略するが、18は抽出部であり、メモリ
13に記憶される画像情報からフィルタリングによって
グリッド縞情報画像を抽出する。このフィルタリング
は、通常の空間バンドパスフィルタリングによっても実
現可能である。
施形態と同様に、画像情報の信号レベルに応じてマスク
画像生成部17でマスク画像を生成し、画像処理部16
がそのマスク画像を用いてグリッド縞情報をマスクす
る。演算部15では、画像情報からマスク処理後のグリ
ッド縞情報を減算する。
ではあるが、医用診断のための画像処理がなされた後、
外部機器へ出力される。本実施形態は、信号情報の流れ
を示すブロック図で説明したが、実用上は不図示の計算
機上でのプログラミング手段によって実行する方法も好
適であり、容易に実行できる。
形態のホスト及び端末の機能を実現するソフトウェアの
プログラムコードを記憶した記録媒体を、システム或い
は装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュー
タ(又はCPUやMPU)が記録媒体に格納されたプロ
グラムコードを読みだして実行することによっても、達
成されることは言うまでもない。この場合、記録媒体か
ら読み出されたプログラムコード自体が第1、第2の実
施形態の機能を実現することとなり、そのプログラムコ
ード、及びそのプログラムコードを記憶した記録媒体は
本発明を構成することとなる。プログラムコードを供給
するための記録媒体としては、ROM、フレキシブルデ
ィスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディス
ク、CD−ROM、CD−R、磁気テープ、不揮発性の
メモリカード等を用いることができる。また、コンピュ
ータが読みだしたプログラムコードを実行することによ
り、第1、第2の実施形態の機能が実現されるだけでな
く、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュー
タ上で稼動しているOS等が実際の処理の一部又は全部
を行い、その処理によって第1、第2の実施形態の機能
が実現される場合も含まれることは言うまでもない。さ
らに、記録媒体から読み出されたプログラムコードが、
コンピュータに挿入された拡張機能ボードやコンピュー
タに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き
込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、そ
の機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPUな
どが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によっ
て第1、第2の実施形態の機能が実現される場合も含ま
れることは言うまでもない。
の構成例を示したものである。コンピュータ機能100
は、上記図5に示すように、CPU101と、ROM1
02と、RAM103と、キーボード(KB)109の
キーボードコントローラ(KBC)105と、表示部と
してのCRTディスプレイ(CRT)110のCRTコ
ントローラ(CRTC)106と、ハードディスク(H
D)111及びフレキシブルディスク(FD)112の
ディスクコントローラ(DKC)107と、ネットワー
ク140接続のためのネットワークインターフェースカ
ード(NIC)108とが、システムバス104を介し
て互いに通信可能に接続された構成としている。
111に記憶されたソフトウェア、或いはFD112よ
り供給されるソフトウェアを実行することで、システム
バス104に接続された各構成部を総括的に制御する。
すなわち、CPU101は、所定の処理シーケンスに従
った処理プログラムを、ROM102、或いはHD11
1、或いはFD112から読み出して実行することで、
第1、第2の実施形態での動作を実現するための制御を
行う。
或いはワークエリア等として機能する。KBC105
は、KB109や図示していないポインティングデバイ
ス等からの指示入力を制御する。CRTC106は、C
RT110の表示を制御する。DKC107は、ブート
プログラム、種々のアプリケーション、編集ファイル、
ユーザファイル、ネットワーク管理プログラム、及び第
1〜第2の実施の形態における所定の処理プログラム等
を記憶するHD111及びFD112とのアクセスを制
御する。NIC108は、ネットワーク140上の他の
装置或いはシステムと双方向にデータをやりとりする。
ドを使用した放射線撮影により得られた放射線画像か
ら、グリッドに起因した画像成分の除去された良好な放
射線画像を得ることのできる、放射線画像処理装置、画
像処理システム、放射線画像処理方法、記憶媒体及びプ
ログラムを提供することができる。
置の構成を機能的に示したブロック図である。
ある。
画像の一例を模式的に示した図である。
置の構成を機能的に示したブロック図である。
に実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ
読出可能な記録媒体から当該プログラムを読み出して実
行する構成の一例を示すブロック図である。
Claims (15)
- 【請求項1】 被写体からの散乱放射線を除去するため
のグリッドを使用した放射線撮影により得られた放射線
画像を処理する放射線画像処理装置であって、 前記放射線画像に重畳される前記グリッドに起因する画
像成分を除去する除去処理を行うとき、該画像成分が元
々重畳していない前記放射線画像の領域については前記
除去処理を実行しないことを特徴とする放射線画像処理
装置。 - 【請求項2】 被写体からの散乱放射線を除去するため
のグリッドを使用した放射線撮影により得られた放射線
画像を処理する放射線画像処理装置であって、 前記放射線画像情報の画素値に応じて、前記グリッドに
起因する画像成分をマスクするマスク処理手段と、 該マスク処理手段によりマスクされた前記画像成分を、
前記放射線画像から除去する除去手段とを有することを
特徴とする放射線画像処理装置。 - 【請求項3】 前記マスク処理手段は、前記画素値が所
定の値以上を示す領域又は他の所定の値以下を示す領域
に対応する前記画像成分の領域をマスクすることを特徴
とする請求項2記載の放射線画像処理装置。 - 【請求項4】 前記グリッドを放射線撮影した画像を前
記画像成分として記憶する記憶手段を有し、 前記マスク処理手段は、前記記憶手段で記憶される前記
画像成分をマスク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。 - 【請求項5】 前記放射線画像から前記画像成分を抽出
する抽出手段を有し、 前記マスク処理手段は、前記抽出手段で抽出された前記
画像成分をマスク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。 - 【請求項6】 複数の機器が互いに通信可能に接続され
てなる画像処理システムであって、 上記複数の機器のうち少なくとも1つの機器は、請求項
1〜5のいずれかに記載の放射線画像処理装置の機能を
備えることを特徴とする画像処理システム。 - 【請求項7】 被写体からの散乱放射線を除去するため
のグリッドを使用した放射線撮影により得られた放射線
画像を処理する放射線画像処理方法であって、 前記放射線画像に重畳される前記グリッドに起因する画
像成分を除去する除去処理を行うとき、該画像成分が元
々重畳していない前記放射線画像の領域については前記
除去処理を実行しないことを特徴とする放射線画像処理
方法。 - 【請求項8】 被写体からの散乱放射線を除去するため
のグリッドを使用した放射線撮影により得られた放射線
画像を処理する放射線画像処理方法であって、 前記放射線画像情報の画素値に応じて、前記グリッドに
起因する画像成分をマスクするマスク処理ステップと、 該マスク処理ステップによりマスクされた前記画像成分
を、前記放射線画像から除去する除去ステップとを有す
ることを特徴とする放射線画像処理方法。 - 【請求項9】 前記マスク処理ステップでは、前記画素
値が所定の値以上を示す領域又は他の所定の値以下を示
す領域に対応する前記画像成分の領域をマスクすること
を特徴とする請求項8記載の放射線画像処理方法。 - 【請求項10】 前記グリッドを放射線撮影した画像を
前記画像成分として記憶する記憶ステップを有し、 前記マスク処理ステップでは、前記記憶ステップで記憶
される前記画像成分をマスクすることを特徴とする請求
項8記載の放射線画像処理方法。 - 【請求項11】 前記放射線画像から前記画像成分を抽
出する抽出ステップを有し、 前記マスク処理ステップでは、前記抽出ステップで抽出
された前記画像成分をマスクすることを特徴とする請求
項8記載の放射線画像処理方法。 - 【請求項12】 請求項1〜5の何れかに記載の放射線
画像処理装置の機能、又は請求項6記載の画像処理シス
テムの機能をコンピュータに実現させるためのプログラ
ムを記録したコンピュータ読出可能な記録媒体。 - 【請求項13】 請求項7〜11の何れかに記載の放射
線画像処理方法による処理をコンピュータに実現させる
ためのプログラムを記録したコンピュータ読出可能な記
録媒体。 - 【請求項14】 請求項1〜5の何れかに記載の放射線
画像処理装置の機能、又は請求項6記載の画像処理シス
テムの機能をコンピュータに実現させるためのプログラ
ム。 - 【請求項15】 請求項7〜11の何れかに記載の放射
線画像処理方法による処理をコンピュータに実現させる
ためのプログラム。
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