【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明はＸ線撮影装置に係り、特にＸ線絞りの領域とすることに関する技術である。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＸ線撮影装置は、 ［特許文献１］に開示されているように、患者への無効被曝を低減させるために、観察領域への照射範囲外に、鉛板から成るＸ線絞りを挿入して、Ｘ線を減衰させていた。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１５９４８１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、通常使用するＸ線条件においては、Ｘ線絞りを挿入した領域においても、散乱Ｘ線などをわずかながら検出し、所定の輝度を持つことになる。特に、Ｘ線平面検出器においては、ラインノイズとよばれる高周波ノイズが、Ｘ線絞りの入った均一な明るさの部分においては、目立つ場合があった。
そのため、観察領域をＣＲＴ上で見る際に、観察領域周囲のノイズが本来の観察領域への注視力を低下させてしまうおそれがあるという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、観察領域周囲のノイズを低減し、本来の観察領域への注視力の低下を防ぐことにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、被検体へＸ線を照射するＸ線管と、Ｘ線管へ高電圧をかけるためのＸ線発生装置と、Ｘ線照射に伴ってＸ線検出素子から出力される検出データを収集する信号収集手段を備えるＸ線平面検出器と、Ｘ線平面検出器からの画像を収集する画像収集部と、収集した画像に対して、様々な画像処理を施す画像処理部と、観察領域以外のＸ線を遮蔽するＸ線絞りと、収集されたＸ線画像からＸ線絞りが挿入されている領域を判定するＸ線絞り検出部を備えたＸ線撮影装置において、前記画像処理部は、前記Ｘ線絞り領域の画素値をＸ線が非入射であることを示すものに置き換えることで達成される。
【０００７】
本発明では、収集したＸ線画像から、Ｘ線絞りの位置を検出し、Ｘ線絞りを挿入した領域を画像補正部にてＸ線が非入射であることを示す画素値、例えばゼロ値にリアルタイムに置換し、観察領域の周辺を完全な黒とすることで、Ｘ線絞り挿入領域にノイズが目立たない、引き締まった画像を作り出すことが可能となる。
【０００８】
上記Ｘ線絞り位置検出部において、収集画像を多数の領域に分割し、領域ごとに平均値を算出し、行毎、列毎に大小比較を行い、画素値の急激な変化領域を
上記Ｘ線絞り位置検出部において、画像領域の中心から一定の範囲のみの収集画像を一定の領域ごとに平均値を算出し、行毎、列毎に大小比較を行い、画素値の急激な変化領域を算出することで、Ｘ線絞り位置を検出してもよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施例を説明する。図１は実施例に係るＸ線撮影装置の概略構成を示す模式図である。本発明でのＸ線撮影装置は、Ｘ線を照射するＸ線発生装置１、被検体を透過したＸ線情報を検出するＸ線平面検出器２，Ｘ線平面検出器からの画像を収集する画像収集部３、画像収集部３のデータを用いてＸ線絞りの位置を算出するＸ線絞り位置検出部、収集された画像情報にリアルタイムに様々な処理をする画像処理部５、画像処理された画像を表示するＣＲＴ６、観察領域外のＸ線を遮蔽するＸ線絞り７、Ｘ線絞りの挿入位置を制御するＸ線絞り制御装置８から構成される。Ｘ線平面検出器２は、図２に示すように、被検体を透過したＸ線を電荷に変換するＸ線検出物質層９と、この電荷を読出し電気信号に変換するＴＦＴトランジスタで構成されるＸ線検出素子アレイ１０、ＴＦＴトランジスタで変換された電気信号を増幅する増幅回路１１、Ｘ線の入射により放出された電荷量分を充電する積分回路１２、Ｘ線検出物質層により変換された電荷をＴＦＴトランジスタにより読み出すタイミングの制御を行うライン制御回路１３、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバーター１４から構成される。
【００１０】
Ｘ線管から照射されたＸ線は、被検体を透過し，Ｘ線平面検出器２内のセンサアレイ１０に入射する。この際、Ｘ線は透過画像情報を持っている。センサアレイ１０に入射したＸ線は電荷に変換され、ライン制御回路１３による読出しタイミングで増幅回路１０に読み出され、増幅される。電荷量は積分回路１２によって測定され、Ａ／Ｄコンバータ１４に受け渡される。受け渡されたアナログ信号はデジタル信号に変換され画像収集部３へ逐次転送される。収集された画像情報は画像処理装置１２によって様々な画像処理が施される。
【００１１】
次に、Ｘ線絞りの構造について説明する。通常、Ｘ線絞り装置は、図３に示すように、上下方向の鉛板２枚１５，１７、左右方向の鉛板２枚１６，１９が上下に配置されており、独立に挿入できる構成となっている。実際の使用においては、図３に示したように、観察領域以外はＸ線絞りを挿入して、患者への無効被曝を防いでいる。ここで、図３に点線１９で示したように、縦方向のラインプロファイルを取ってみると図４に示すように、Ｘ線絞りの領域は非常に低い画素値となっており、観察領域はＸ線絞り領域に比べると、高い画素値となっている。このことより、低い画素値と高い画素値の変化位置２０，２１がＸ線絞りの先端であることが分かる。
【００１２】
ここで、第一の検出方法について図７に示したフローチャートで説明する。
Ｘ線絞り位置の検出を１ｍｍの精度とする場合には、図５に示したように、例えば、２０００Ｐｉｘｅｌ×１０００ＰｉｘｅｌのＸ線平面検出器の場合には、４Ｐｉｘｅｌ×４Ｐｉｘｅｌ毎の平均値を各レジスタに格納する（ステップ７１）。この計算は画素値を順次加算後４ｂｉｔシフトするだけで求めることができるので、リアルタイムに処理が可能である。各レジスタに格納された平均値を順次比較し、値がある閾値以上に変化するレジスタを算出し、そのレジスタ番号を求める。このとき、Ｘ線絞りは必ず外側から入るので、外側のレジスタから比較し、初めの閾値変化のレジスタ番号を求めることで、観測領域中の画素値変化と間違えることがなくなる。この操作を絞りエッジを検出するという（ステップ７２）。この計算を全ラインごとに行い、垂直方向の変化位置の平均値を算出する（ステップ７３）。同様にして、水平方向の変化位置を算出する。これらの値を画像処理部へ渡すことにより、画像処理部は、次に入ってくるデータをＸ線絞り位置まで０に置換することにより、図８に示すように、Ｘ線絞り領域は完全な黒色とすることができる（ステップ７４）。
【００１３】
次に、第２の検出方法について説明する。通常、Ｘ線絞り位置は、先端が直線的な形状となっている。そのため、第１の検出方法のように、全領域に渡ってマトリクスを取らず、図６に示したように、中心付近のラインプロファイルのみを取ることで、Ｘ線絞りの位置を検出することが可能である。算出方法は第１の方法と同様に、ラインごとにレジスタの大小比較を行い、平均値を算出することで、Ｘ線絞り位置を算出することが可能となる。
上記実施形態のＸ線診断装置によれば、Ｘ線絞り挿入領域を完全な黒色とすることで、観察領域を際立たせることができる。
【００１４】
【発明の効果】
本発明によれば、観察領域周囲のノイズを低減し、本来の観察領域への注視力の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＸ線撮影装置の全体構成図。
【図２】図１のＸ線平面検出器の構成図。
【図３】Ｘ線絞りを挿入した場合を示すための模式図。
【図４】ラインプロファイルの模式図。
【図５】第一の算出方法を示すための模式図。
【図６】第二の算出方法を示すための模式図。
【図７】算出方法のフローチャート。
【図８】本発明を適用後の、Ｘ線透視画像を示すための表示例。
【符号の説明】
１…Ｘ線発生装置、２…Ｘ線平面検出器、３…画像収集部、４…Ｘ線位置検出部、５…画像処理部、６…ＣＲＴ、７…Ｘ線絞り、８…絞り制御装置、９…Ｘ線検出物質層、１０…センサアレイ、１１…増幅回路、１２…積分回路、１３…ライン制御回路、１４…Ａ／Ｄコンバーター、１５…上側Ｘ線絞り用鉛板、１６…右側Ｘ線絞り用鉛板、１７…下側Ｘ線絞り用鉛板、１８…左側Ｘ線絞り用鉛板、１９…ラインプロファイル実施線、２０…上側鉛板先端を示す閾値変化、２１…下側鉛板先端を示す閾値変化[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an X-ray imaging apparatus, and more particularly to a technique related to setting an X-ray aperture area.
[0002]
[Prior art]
As disclosed in [Patent Document 1], a conventional X-ray imaging apparatus inserts an X-ray diaphragm made of a lead plate outside an irradiation range to an observation area in order to reduce ineffective exposure to a patient. Then, the X-ray was attenuated.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-159481
[Problems to be solved by the invention]
However, under the normally used X-ray conditions, even in the area where the X-ray aperture is inserted, scattered X-rays and the like are detected slightly, and the area has predetermined luminance. In particular, in an X-ray flat panel detector, high-frequency noise called line noise may be conspicuous in a portion of uniform brightness with an X-ray aperture.
Therefore, when the observation area is viewed on the CRT, there is a problem that noise around the observation area may reduce the gaze power to the original observation area.
[0005]
An object of the present invention is to reduce noise around an observation area and prevent a decrease in gaze power to an original observation area.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The object is to provide an X-ray tube for irradiating a subject with X-rays, an X-ray generator for applying a high voltage to the X-ray tube, and detection data output from an X-ray detection element accompanying the X-ray irradiation. An X-ray flat panel detector including signal collecting means for collecting, an image collecting unit for collecting images from the X-ray flat panel detector, an image processing unit for performing various image processing on the collected images, and an observation area In an X-ray imaging apparatus including an X-ray aperture that blocks X-rays other than X-rays and an X-ray aperture detection unit that determines an area where the X-ray aperture is inserted from a collected X-ray image, the image processing unit includes: This is achieved by replacing the pixel value of the X-ray aperture region with a value indicating that X-rays are not incident.
[0007]
In the present invention, the position of the X-ray aperture is detected from the collected X-ray images, and the area where the X-ray aperture is inserted is set to a pixel value indicating that X-rays are not incident by the image correction unit, for example, a zero value. By performing the replacement in real time and making the periphery of the observation region completely black, it is possible to create a tight image in which noise is not conspicuous in the X-ray aperture insertion region.
[0008]
In the X-ray aperture position detection unit, the acquired image is divided into a number of areas, an average value is calculated for each area, and a magnitude comparison is performed for each row and each column. The aperture position detection unit calculates the average value of the collected images only in a certain range from the center of the image area for each fixed area, compares the magnitude of each row and column, and calculates the area where the pixel value changes rapidly. By doing so, the X-ray aperture position may be detected.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of the X-ray imaging apparatus according to the embodiment. An X-ray imaging apparatus according to the present invention collects images from an X-ray generator 1 that irradiates X-rays, an X-ray plane detector 2 that detects X-ray information transmitted through a subject, and an X-ray plane detector. An image collection unit 3, an X-ray stop position detection unit that calculates the position of the X-ray stop using data from the image collection unit 3, an image processing unit 5 that performs various processes on the collected image information in real time, A CRT 6 for displaying the projected image, an X-ray diaphragm 7 for shielding X-rays outside the observation area, and an X-ray diaphragm controller 8 for controlling the insertion position of the X-ray diaphragm. As shown in FIG. 2, the X-ray flat panel detector 2 includes an X-ray detection substance layer 9 for converting X-rays transmitted through the subject into electric charges, and a TFT transistor for reading out the electric charges and converting the electric charges into electric signals. An X-ray detecting element array 10, an amplifier circuit 11 for amplifying an electric signal converted by a TFT transistor, an integrating circuit 12 for charging an amount of electric charge emitted by incidence of X-rays, and an electric charge converted by the X-ray detecting substance layer. A line control circuit 13 for controlling the timing of reading the data by a TFT transistor, and an A / D converter 14 for converting an analog signal into a digital signal.
[0010]
The X-rays emitted from the X-ray tube pass through the subject and enter the sensor array 10 in the X-ray flat panel detector 2. At this time, the X-ray has transmission image information. The X-rays incident on the sensor array 10 are converted into electric charges, read out to the amplifier circuit 10 at the readout timing by the line control circuit 13, and amplified. The charge is measured by the integration circuit 12 and passed to the A / D converter 14. The received analog signal is converted into a digital signal, and is sequentially transferred to the image collection unit 3. The collected image information is subjected to various image processing by the image processing device 12.
[0011]
Next, the structure of the X-ray aperture will be described. Normally, as shown in FIG. 3, the X-ray aperture device has a configuration in which two vertical lead plates 15 and 17 and two horizontal lead plates 16 and 19 are arranged vertically and can be inserted independently. Has become. In actual use, as shown in FIG. 3, an X-ray aperture is inserted in an area other than the observation area to prevent invalid exposure to the patient. Here, as shown by a dotted line 19 in FIG. 3, when taking a vertical line profile, as shown in FIG. 4, the X-ray aperture area has a very low pixel value, and the observation area is The pixel value is higher than that of the X-ray aperture area. From this, it can be seen that the change positions 20, 21 of the low pixel value and the high pixel value are the tip of the X-ray aperture.
[0012]
Here, the first detection method will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
When the detection of the X-ray aperture position is performed with an accuracy of 1 mm, as shown in FIG. 5, for example, in the case of a 2000-pixel × 1000-pixel X-ray flat panel detector, the average value for each of 4 pixels × 4 pixels is stored in each register. (Step 71). This calculation can be obtained only by sequentially adding pixel values and shifting by 4 bits, so that real-time processing is possible. The average value stored in each register is sequentially compared, a register whose value changes above a certain threshold is calculated, and its register number is obtained. At this time, since the X-ray aperture always enters from the outside, comparison is made from the outside register, and the register number of the first threshold value change is obtained, so that it is not mistaken for a pixel value change in the observation area. This operation is called detection of a squeezed edge (step 72). This calculation is performed for every line, and the average value of the vertical change positions is calculated (step 73). Similarly, the horizontal change position is calculated. By passing these values to the image processing unit, the image processing unit replaces the next incoming data with 0 up to the X-ray aperture position, and as shown in FIG. It can be black (step 74).
[0013]
Next, a second detection method will be described. Usually, the X-ray aperture position has a linear shape at the tip. Therefore, unlike the first detection method, the position of the X-ray aperture can be detected by taking only a line profile near the center as shown in FIG. 6 without taking a matrix over the entire area. It is possible. As in the first method, the size of the register is compared for each line, and the average value is calculated, whereby the X-ray aperture position can be calculated.
According to the X-ray diagnostic apparatus of the above embodiment, the observation region can be emphasized by setting the X-ray aperture insertion region to be completely black.
[0014]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the noise around an observation area can be reduced and the fall of the fixation power to the original observation area can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an X-ray imaging apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of the X-ray flat panel detector in FIG. 1;
FIG. 3 is a schematic diagram showing a case where an X-ray stop is inserted.
FIG. 4 is a schematic diagram of a line profile.
FIG. 5 is a schematic diagram showing a first calculation method.
FIG. 6 is a schematic diagram showing a second calculation method.
FIG. 7 is a flowchart of a calculation method.
FIG. 8 is a display example for showing an X-ray fluoroscopic image after applying the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... X-ray generator, 2 ... X-ray plane detector, 3 ... Image acquisition part, 4 ... X-ray position detection part, 5 ... Image processing part, 6 ... CRT, 7 ... X-ray stop, 8 ... Stop control device , 9: X-ray detection substance layer, 10: sensor array, 11: amplification circuit, 12: integration circuit, 13: line control circuit, 14: A / D converter, 15: lead plate for upper X-ray aperture, 16: right side X-ray drawing lead plate, 17: lower X-ray drawing lead plate, 18: left-side X-ray drawing lead plate, 19: line profile execution line, 20: threshold change indicating the upper lead plate tip, 21: lower side Threshold change indicating lead plate tip
