JP2005020619A

JP2005020619A - Ｘ線画像表示装置

Info

Publication number: JP2005020619A
Application number: JP2003185584A
Authority: JP
Inventors: Masaki Ito; 正樹伊藤
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 2003-06-27
Filing date: 2003-06-27
Publication date: 2005-01-20

Abstract

【課題】病変部を所定の輝度、コントラストで表示することを可能にしたＸ線画像表示装置を提供する。
【解決手段】被検体にＸ線を照射するＸ線源（Ｘ線管１１）と、このＸ線源に対向配置されて前記被検体の透過Ｘ線をデジタル画像データとして出力するＸ線受像部（Ｉ．Ｉ．１２、ＴＶカメラ１５、ＡＤ変換器１６）と、前記デジタル画像データについて階調変換データを求めて階調変換する階調処理部と、この階調変換された画像を表示する表示手段と、前記画像データの表示輝度・コントラストを変換する場合に病変位置を指定する病変位置指定手段（操作器２６）を有する。この病変位置指定手段で指定された位置を基準とする所定範囲について、画像データに再度階調処理部で階調変換処理を施す。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｘ線画像表示装置に関するものである。特に、医用Ｘ線画像表示装置で撮影されたデジタルＸ線画像の病変部に対して好適な階調表示を行うことのできるＸ線画像表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、Ｘ線画像表示装置において、得られたデジタルＸ線画像に階調変換処理を施し、この画像を適切なコントラストで表現することが行なわれている（例えば特許文献１）。通常、このような装置は、Ｘ線管と、このＸ線管に対向配置されたイメージインテンシファイヤ（以下Ｉ．Ｉ．）とを具える。被検体はＸ線管とＩ．Ｉ．との間に位置され、Ｘ線管からＸ線が照射される。被検体を透過したＸ線は、Ｉ．Ｉ．で可視光線の光学像に変換され、ＴＶカメラを介して光学像を映像信号に変換し、さらにＡＤ変換器を介してデジタル画像データに変換される。
【０００３】
得られたデジタル画像データは、撮影ごとの撮影画像として一時的に画像メモリに記録される。画像メモリから読み出された画像データは、イメージプロセッサ（以下ＩＰ）にて、後述する階調処理に必要なγカーブの作成が行なわれる。得られたγカーブは階調変換を行うルックアップテーブル（以下ＬＵＴ）にセットされる。そして、ＬＵＴで階調変換された画像データはＣＲＴモニタに表示される。
【０００４】
このＩＰの動作について、図５のフローチャートを参照して説明する。撮影ごとに転送される画像データを画像メモリからＢｕｓを介してＩＰへ転送する（ステップ２００）。転送された画像データは、ＩＰにて画像データの最大値・最小値が算出（ステップ２０１）される。この最大値・最小値の算出は、ＩＰ内にて画像データの全データに対して、円形あるいは長方形の形状で全画面の中心より８０〜９０％程度の範囲にて、画像データの最大値と最小値を求めることで行う。
【０００５】
次に、一画像における縦横１／２のサイズで、かつ一画像の中心部に位置する自動階調表示処理注目領域（ＲＯＩ：Ｒｅｇｉｏｎｏｆｉｎｔｅｒｅｓｔ）内のデータ範囲を表示出力ウィンドウとし、ＲＯＩ内の画像データの頻度の最も傾きが大きくなるγカーブを作成する（ステップ２０２）。
【０００６】
そして、表示処理（ステップ２０３）で、ＩＰで求めた最小値を表示ウィンドウの最小値、最大のウィンドウ値（４０９６階調＝１２Ｂｉｔならば４０９６）を表示ウィンドウの最大値、この表示ウィンドウの最小値〜最大値の１／２をレベル値とし、ステップ２０２で作成されたγカーブをＬＵＴにセットし、自動的に階調変換する。
【０００７】
そして、このときの表示条件である表示ウィンドウとγカーブは画像データの付帯情報として、画像データと一緒に磁気ディスクに保管される。
【特許文献１】特開平７−２１０６７５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のＸ線画像表示装置では、最も観察を行いたい病変部分を適切な階調で表示できるとは限らないという問題があった。
【０００９】
画像データの階調変換は、撮影時に撮影者が病変部を中央に配置して撮影することを前提に、画像データの全画面の中心より８０〜９０％の範囲から画像データの最大値、最小値を算出し、表示ウィンドウ、レベルおよびγカーブを決定している。しかし、全画面の中心より８０〜９０％の範囲外に病変部が位置される場合があり、当然、この場合には、病変部を一定の輝度、コントラストで観察できる表示に階調変換することができない。そのため、従来のＸ線画像表示装置では入力される画像データの全ての範囲を観察して診断に考慮したい場合などに十分対応できるものではなかった。
【００１０】
また、撮影する際に、Ｘ線の自動露出制御、若しくは撮影者の操作により、最も観察したい領域のデータがある程度一定の中間的な分布になる様に画像データが調整され、Ｘ線画像表示装置に入力される。しかし、自動露出制御により一定の中間的な分布にならない場合もあり、この場合にもやはり病変部を一定の輝度、コントラストで観察できる表示に階調変換することができない。
【００１１】
一方、撮影が終了して磁気ディスクに格納された画像データに対しては、階調変換の変更が可能である。しかし、病変部が画像データとして存在しない場合、すなわちＴＶカメラ（ＣＣＤカメラ）のデータ変換可能な領域を超えている場合がある。そのため、撮影終了後の画像データに対して階調変換の変更を行うには、撮影中にこのような状態になっていないことを認識しておく必要がある。
【００１２】
さらに、観察モードでの読影時には、病変部を手動で階調変換せずに観察可能であることが診断での要求でもある。
【００１３】
従って、本発明の主目的は、Ｘ線画像表示装置において、病変部を所定の輝度、コントラストで表示することを可能にしたＸ線画像表示装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、一旦階調変換された画像を確認して病変位置の指定をやり直し、再度病変部に対応した階調処理を行えるように構成することで上記の目的を達成する。
【００１５】
本発明Ｘ線画像表示装置は、被検体にＸ線を照射するＸ線源と、このＸ線源に対向配置されて前記被検体の透過Ｘ線をデジタル画像データとして出力するＸ線受像部と、前記デジタル画像データについて階調変換データを求めて階調変換する階調処理部と、この階調変換された画像を表示する表示手段と、前記画像データの表示輝度・コントラストを変換する場合に病変位置を指定する病変位置指定手段を有する。そして、この病変位置指定手段で指定された位置を基準とする所定範囲について、前記画像データに再度前記階調処理部で階調変換処理を施すよう構成したことを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、病変位置指定手段により、階調変換された画像で病変部の位置を確認してから病変位置を指定し直すことができ、全画像データ中における病変部の位置に関わらず、病変部に応じた最適な階調変換を行うことができる。そのため、病変位置の画像データが全画面の中心より８０〜９０％の範囲における画像データの最大値、最小値の算出範囲を外れた場合、自動露出制御により一定の中間的な分布にならない場合でも、撮影中に病変部を一定の輝度、コントラストで観察することができる。
【００１７】
また、本発明装置において、病変位置指定手段で指定された位置を基準とする所定範囲を順次段階的に縮小化し、各段階ごとに前記階調処理部により階調変換処理を行うことが好ましい。病変位置指定手段の指定位置に基づく範囲を段階的に狭めて階調処理を行うことにより、一層病変部に適切な輝度、コントラストで表示することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は本発明Ｘ線画像表示装置の機能ブロック図、図２は同装置の階調変換動作を示すフローチャートである。
【００１９】
この装置は、図１に示すように、互いに接続されるＸ線撮影部１０とＸ線表示処理部２０とを具える。まず、Ｘ線撮影部１０は、Ｘ線管１１と、このＸ線管１１に対向配置されたＩ．Ｉ．１２とを具える。被検体はＸ線管１１とＩ．Ｉ．１２の間に位置するベッド１３上に配置され、Ｘ線制御部１４の制御によりＸ線管１１から所定のＸ線が照射される。被検体を透過したＸ線は、Ｉ．Ｉ．１２で可視光線の光学像に変換され、ＴＶカメラ１５を介して光学像を映像信号に変換し、さらにＡＤ変換器１６を介してデジタル画像データに変換される。これらＩ．Ｉ．１２、ＴＶカメラ１５、ＡＤ変換器１６がＸ線受像部に相当する。ここで、ＴＶカメラ１５とＡＤ変換器１６の代わりにＣＣＤ固体素子を用いてもよい。また、Ｉ．Ｉ．１２とＴＶカメラ１５の代わりにＦＰＤ（ＦｌａｔＰａｎｅｌＤｅｔｅｃｔｏｒ）を採用してもよい。
【００２０】
得られたデジタル画像データは、Ｘ線表示処理部２０に送られる。つまり、撮影ごとの撮影画像としてＢｕｓを介して伝送され、一時的に画像メモリ２１に記録される。画像メモリ２１から読み出された画像データは、ＩＰ２２にて後述する階調処理に必要なγカーブの作成が行なわれる。得られたγカーブは階調変換を行うＬＵＴ２３にセットされる。そして、ＬＵＴ２３で階調変換された画像データはＣＲＴモニタ２４（表示部）に表示される。これらＩＰ２２とＬＵＴ２３が階調処理部を構成する。さらに本装置では、画像データを保管する磁気ディスク２５および病変部の位置指定を行うための操作器２６を有する。
【００２１】
このＩＰ２２の動作について、図１と併せて図２のフローチャートを参照して説明する。撮影ごとに転送される画像データを画像メモリ２１からＢｕｓを介してＩＰ２２へ転送する（ステップ１００）。転送された画像データは、ＩＰ２２にて画像データの最大値・最小値が算出（ステップ１０１）される。この最大値・最小値の算出は、ＩＰ２２内にて画像データの全データに対して、円形あるいは長方形の形状で全画面の中心より８０〜９０％程度の範囲にて、画像データの最大値と最小値を求めることで行う。
【００２２】
次に、図３に示すように、一画像における縦横１／２のサイズで、かつ一画像の中心部に位置する自動階調表示処理注目領域（ＲＯＩ：Ｒｅｇｉｏｎｏｆｉｎｔｅｒｅｓｔ）内のデータ範囲を表示出力ウィンドウとし、ＲＯＩ内の画像データの頻度の最も傾きが大きくなるγカーブ（階調変換データ）を作成する（ステップ１０２）。
【００２３】
そして、図４に示すように、表示処理（ステップ１０３）で、ＩＰ２２で求めた最小値を表示ウィンドウの最小値、最大のウィンドウ値（４０９６階調＝１２Ｂｉｔならば４０９６）を表示ウィンドウの最大値、この表示ウィンドウの最小値〜最大値の１／２をレベル値とし、ステップ１０２で作成されたγカーブをＬＵＴ２３にセットし、自動的に階調変換する。このときの表示条件である表示ウィンドウとγカーブは、画像データの付帯情報として、画像データと一緒に磁気ディスク２５に保管される。
【００２４】
ここで、撮影中に撮影者が、自動変換された撮影画像の病変部のコントラストを強めたいときは、病変位置指定手段となる操作器２６の入力（ステップ１０４）により、病変位置を入力する。病変位置入力は、マウスなど適宜なポインティングデバイス（操作器２６）を用いて、画像上の病変部の中心などを指定することで行う。この病変位置の入力により、病変部が全画面の中心より８０〜９０％程度の範囲内にない場合でも確実に病変部に適切な階調変換を行うことができる。
【００２５】
次に、指定された病変位置を中心として全画面の８０〜９０％程度の範囲内について画像データの最大値と最小値の算出を行う（ステップ１０１）。続いて、一画像における縦横１／２のサイズで、かつ前記指定位置を中心とするＲＯＩ内の画像データ範囲を表示出力ウィンドウとし、ＲＯＩ内の画像データの頻度の最も傾きが大きくなるγカーブを再度作成する。
【００２６】
そして、病変位置を指定してＩＰ２２で求めた最小値を表示ウィンドウの最小値、最大のウィンドウ値（４０９６階調＝１２Ｂｉｔならば４０９６）を表示ウィンドウの最大値、この表示ウィンドウの最小値〜最大値の１／２をレベル値とし、再度作成されたγカーブをＬＵＴ２３にセットし、自動的に階調変換して画像をＣＲＴモニタ２４に表示する。これにより、観察するのに適切なコントラストで病変部を表示することができる。
【００２７】
さらに、ＲＯＩサイズを１／２画像サイズから１０％ずつ小さくして表示ウィンドウを変更し、各サイズのＲＯＩにおいて上記と同様にγカーブの作成ならびに表示ウィンドウの最小値と最大値およびレベル値の設定を行う。このＲＯＩサイズの縮小は、病変部が最もよく見えるところで停止させればよい。つまり、ＲＯＩサイズの縮小により、病変部のコントラストの調整を自動的に行い、最適なコントラストになった時点で停止ボタンを押すだけでよい。これにより、読影時においては、手動で階調変換せずに適切なコントラストで画像を観察することができ、病変部の診断能をより一層向上させることができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明Ｘ線画像表示装置によれば、撮影中に階調変換された画像を撮影者が確認し、さらに病変部に最適な画像コントラストに変換することができる。そのため、再撮影の回避による無効被曝の防止や、読影時の階調変更を不要とすることができ、診断能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の機能ブロック図である。
【図２】本発明装置における階調処理手順を示すフローチャートである。
【図３】全画像におけるＲＯＩを示す模式図である。
【図４】画像データの頻度分布とγカーブを示すグラフである。
【図５】従来装置における階調処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０Ｘ線撮影部
１１Ｘ線管
１２Ｉ．Ｉ．
１３ベッド
１４Ｘ線制御部
１５ＴＶカメラ
１６ＡＤ変換器
２０Ｘ線表示処理部
２１画像メモリ
２２ＩＰ
２４ＣＲＴモニタ
２５磁気ディスク
２６操作器

Claims

被検体にＸ線を照射するＸ線源と、
このＸ線源に対向配置されて前記被検体の透過Ｘ線をデジタル画像データとして出力するＸ線受像部と、
前記デジタル画像データについて階調変換データを求めて階調変換する階調処理部と、
この階調変換された画像を表示する表示部と、
前記画像データの表示輝度・コントラストを変える場合に病変位置を指定する病変位置指定手段とを有し、
この病変位置指定手段で指定された位置を基準とする所定範囲について、前記画像データに再度階調処理部で階調変換処理を施すよう構成したことを特徴とするＸ線画像表示装置。
病変位置指定手段で指定された位置を基準とする所定範囲を順次段階的に縮小化し、各段階ごとに前記階調処理部により階調変換処理を行うことを特徴とする請求項１に記載のＸ線画像表示装置。