JP2005131268A - 画像システムおよび画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画像データを出力する出力媒体の濃度特性によらず、画像の特定部位を予め定めた仕上がり濃度値で出力できるようにした画像システムを提供する。
【解決手段】画像データを生成する画像生成装置と、画像データに基づく画像を出力媒体に出力する画像出力装置とを備えた画像システムに、出力媒体に画像が出力される際の、最大濃度値、最小濃度値および前記画像の特定部位の仕上がり濃度値を設定し、画像データから、画像の特定部位に対応する第一の画像信号値を抽出し（ステップＳ４）、最大濃度値および最小濃度値から画像データを出力媒体に出力する際の階調特性を求めて仕上がり濃度値に対応する第二の画像信号値を抽出し（ステップＳ５）、第一の画像信号値および前記第二の画像信号値に基づき、前記画像データを補正する（ステップＳ６）ための各手段を設ける。
【選択図】図６

Description

本発明は医用画像システムおよび画像形成方法に関する。

近年、医用画像のデジタル化に伴い、病院内又は病院間でＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System)と呼ばれる放射線画像情報システムが、医用画像通信の標準規格であるＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and Communication in Medicine）規格を使用して構築されるようになっている。

ＰＡＣＳは、放射線画像読取装置（ＣＲ：Computed Radiography）、コンピュータ断層画像撮影装置（ＣＴ：Computed Tomography）、核磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ：Magnetic Resonance Imaging）、乳房撮影装置等の各種画像生成装置により生成した画像データを保存管理し、この画像データを病院内又は病院間に構築されたネットワークを通じて、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）等のモニタやイメージャ等の画像記録装置等に転送可能にしたシステムである。

一般に、画像生成装置では、生成する画像データが画像出力装置により適正な濃淡の画像で出力されるように、自動階調処理を行っている。例えば、ＣＲでは、自動階調処理として、画像データに診断上重要となる人体領域を関心領域として設定し、関心領域内の画像データを解析してヒストグラムを作成し、画像の特定位置の画像信号値が、予め設定した濃度値（以下、「仕上がり濃度値」という）となるように階調処理を行っている。例えば、マンモグラフィ（乳房撮影）の場合、特定位置として乳腺が指定され、乳腺が仕上がり濃度値で出力媒体に出力されるように、画像データの階調処理が行われる。

自動階調処理が行われた画像データは、当該画像データを生成する画像生成装置、あるいは出力する画像出力装置によって、種々の階調特性を有する。例えば、図４に示すように、フィルムの最大濃度値（Ｄmax)と最小濃度値（Ｄmin)に対して濃度値がリニア（線形）に出力されるように相対的に表した相対濃度値（以下、「Ｄ値」という）で画像データの階調特性を規定するものがある。また、上記ＤＩＣＯＭ規格においては、ＧＳＤＦ（Grayscale Standard Display Function；グレースケール標準表示関数）を規定し、画像データの信号値を人間の視覚特性にリニアな値（以下、「Ｐ値」という）で規定している。

一方、画像出力装置では、種々の階調特性を有する画像データを出力媒体の濃度特性に対応付けた階調特性曲線（ＬＵＴ：Look Up Table）を用いて画像データの階調を変換して、適切な階調で画像を出力媒体に出力することが行われている（例えば、特許文献１）。

また、一般的に、画像データをフィルム等の出力媒体に出力する際に、撮影された部位に応じて、異なる濃度の出力媒体を使用することが行われている。例えば、マンモグラフィでは、他の一般の医用画像に比べ、より高い濃度（Ｄｍａｘ＝３．６〜）を有する出力媒体を使用することが好ましく選択される。マンモグラフィによる所見では、微少な石灰が集まって（クラスタ化して）存在すると、そこが初期癌である可能性が高いという特徴を持つため、高い濃度の出力媒体を使用することにより微少な石灰画像のコントラストを上げることが好ましいためである。
特開平５−１２２５２２号公報

しかしながら、画像データをＤｍａｘ＝３．０の出力媒体に出力する場合と、Ｄｍａｘ＝３．６の出力媒体に出力する場合とでは、出力する画像データの信号値が同じであっても図５に示すように異なる濃度値で出力媒体に出力される。逆に言えば、乳腺等の画像の特定部位を出力媒体に予め設定した仕上がり濃度値ＤＨで出力するには、Ｄｍａｘ＝３．０の出力媒体を使用する場合と、Ｄｍａｘ＝３．６の出力媒体を使用する場合とでは画像データにおいて乳腺に対応する画素を異なる信号値となるようにしなければならない。したがって、Ｄｍａｘ、Ｄｍｉｎ等の濃度特性が異なる複数の出力媒体を使用する場合、出力媒体の濃度特性に応じて画像データの階調特性を単純に変換するだけでは、画像の特定位置の濃度を予め設定した仕上がり濃度で出力することができなかった。また、従来（特許文献１）のように、出力媒体の濃度特性に応じて、特定部位が所定の仕上がり濃度で出力されるように、複数のＬＵＴを用意することもできるが、処理が煩雑になる恐れがあった。

本発明の課題は、画像データを出力する出力媒体の濃度特性によらず、画像の特定部位を予め定めた仕上がり濃度値で出力できるようにした画像システムおよび画像形成方法
を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、被写体を透過した放射線量に基づき生成した原画像データに階調処理を施し、第一の階調特性を有する画像データを生成する画像生成装置、及び／又は、当該画像生成装置で生成された原画像データ及び／又は第一の階調特性を有する画像データを保存する保存手段と、前記画像生成装置又は前記保存手段から入力された前記画像データの画像信号値と出力媒体に出力される濃度値とを対応付ける第二の階調特性に従って、前記画像データに基づく画像を出力媒体に出力する画像出力装置とが、ネットワークを介して接続された画像システムにおいて、前記出力媒体に画像が出力される際の、前記画像の特定部位の仕上がり濃度値を設定する濃度設定手段と、前記原画像データから、前記画像の特定部位に対応する第一の画像信号値を抽出する第一の抽出手段と、前記第一の画像信号値および前記第二の階調特性に基づいて抽出される前記仕上がり濃度値に対応する信号値としての第二の画像信号値に基づき、前記原画像データを補正して前記第一の階調特性を有する画像データを生成する補正手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像システムにおいて、前記画像出力装置の第二の階調特性情報を取得し、格納する格納手段と、前記第二の階調特性情報に基づき、前記第二の画像信号値を抽出する第二の抽出手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像システムにおいて、前記濃度設定手段と、前記第一の抽出手段と、前記格納手段と、前記第二の抽出手段とを前記画像生成装置が有することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の画像システムにおいて、前記画像生成装置は、前記画像出力装置に前記濃度設定手段により設定された仕上がり濃度値を送信し、前記画像出力装置から送信した仕上がり濃度値に対応する前記第二の画像信号値を取得するための通信手段を備えたことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像システムにおいて、前記濃度設定手段は、前記画像データに基づき、前記出力媒体に画像が出力される際の最大濃度値、最小濃度値および仕上がり濃度値をＤＩＣＯＭ Ｔａｇ フォーマットとして通信することを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像システムにおいて、前記第一の階調特性は、前記原画像データの画像信号値が、前記出力媒体の最大濃度値と最小濃度値に対して濃度値がリニアに出力されるように対応付けられたものであることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像システムにおいて、前記第一の階調特性は、前記原画像データの画像信号値が、視覚にリニアな値で出力されるように対応付けられたものであることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像システムにおいて、前記第一の抽出手段は、前記画像データのヒストグラムを作成し、当該ヒストグラムに基づいて前記画像の特定部位に対応する前記第一の画像信号値を抽出することを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、被写体を透過した放射線量に基づき生成した原画像データに階調処理を施し、第一の階調特性を有する画像データを生成する画像生成装置、及び／又は、当該画像生成装置で生成された原画像データ及び／又は第一の階調特性を有する画像データを保存する保存手段と、前記画像生成装置又は前記保存手段から入力された前記画像データの画像信号値と出力媒体に出力される濃度値とを対応付ける第二の階調特性に従って、前記画像データに基づく画像を出力媒体に出力する画像出力装置とを、ネットワークを介して接続し、所望の画像を出力媒体に形成する画像形成方法において、前記出力媒体に画像が出力される際の、前記画像の特定部位の仕上がり濃度値を設定する濃度設定ステップと、前記原画像データから、前記画像の特定部位に対応する第一の画像信号値を抽出する第一の抽出ステップと、前記第一の画像信号値および前記第二の階調特性に基づいて抽出される前記仕上がり濃度値に対応する信号値としての第二の画像信号値に基づき、前記原画像データを補正して前記第一の階調特性を有する画像データを生成する補正ステップと、当該補正された画像データを前記第二の階調特性に従って変換するステップと、変換された画像データに基づいて、出力媒体に画像を形成するステップと、を備えたことを特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の画像形成方法において、前記画像出力装置の第二の階調特性情報を取得し、格納する格納するステップと、前記第二の階調特性情報に基づき、前記第二の画像信号値を抽出する第二の抽出ステップと、を備えたことを特徴とする。

請求項１または９に記載の発明によれば、被写体を透過した放射線量に基づく原画像データを第一の階調特性を有する画像データに変換して画像出力装置に出力する際に、原画像データにおける画像の特定部位に対応する画像信号値を第一の画像信号値として抽出し、この第一の画像信号値と、画像出力装置において画像データが出力媒体に出力される際の第二の階調特性に基づいて、特定部位を出力すべき仕上がり濃度値に対応する信号値として抽出された第二の画像信号値とに基づいて、原画像データを補正することにより、画像出力装置において画像データを出力する際に、画像の特定部位の仕上がり濃度を出力媒体の濃度特性によらず一定の仕上がり濃度値とすることができる。

請求項２または１０に記載の発明によれば、画像生成装置は、予め格納手段に格納した第二の階調特性に基づき、第二の抽出手段により第二の画像信号値を抽出することができる。

請求項３に記載の発明によれば、画像生成装置において濃度設定、第一の画像信号値の抽出、第二の階調特性の取得および格納、第二の画像信号値の抽出を行うことができる。

請求項４に記載の発明によれば、画像出力装置から通信手段を介して仕上がり濃度値を送信し、この仕上がり濃度値に対応する第二の画像信号値を取得することができるので、画像生成装置において第二の画像信号値を抽出する必要がなく処理の手間を省くことができる。

請求項５に記載の発明によれば、画像出力装置に対して最大濃度値、最小濃度値、仕上がり濃度値を通信により問い合わせる際に、ＤＩＣＯＭ規格に準拠して行うことができる。

請求項６に記載の発明によれば、原画像データの画像信号値が出力媒体の濃度特性に応じて、最大濃度値と最小濃度値に対して濃度値がリニアに出力されるように対応付けられた階調特性を有する画像データを画像出力装置に出力することができる。

請求項７に記載の発明によれば、原画像データの画像信号値に対して濃度値が、視覚にリニアな値で出力媒体に出力されるように対応付けられた階調特性を有する画像データを画像出力装置に出力することができる。

請求項８に記載の発明によれば、画像データのヒストグラムに基づいて、画像の特定部位に対応する第一の画像信号値を抽出することができる。

〔第１の最良の形態〕
以下、図面を参照して本発明を実施するための第１の最良の形態を説明する。
図１に示す、第１の最良の形態における画像システム１００は、ＤＩＣＯＭ規格に準拠したＰＡＣＳを基に構成されており、画像生成装置１と、画像データベース２と、ＷＳ３と、ＪＯＢマネージャ４と、画像出力装置５とを含み、これらは互いにネットワークＮを介して接続されている。画像システム１００は、画像生成装置１から画像データをネットワークＮを介して画像出力装置５に出力する際に、画像出力装置５で用いるフィルム等の出力媒体のＤｍａｘ、Ｄｍｉｎ等の濃度特性が異なる場合であっても、画像の特定部位が予め設定された仕上がり濃度値で出力されるようにしたものである。

また、画像システム１００は、図１に示す様に、ＨＩＳ／ＲＩＳ６等の病院内の他の情報管理システムを含んで構成されている。ＨＩＳはHospital Information Systemの略称であり、患者の個人情報、診療費の会計処理等を統括管理する病院情報システムである。また、ＲＩＳはRadiology Information Systemの略称であり、ＣＲ等の放射線検査等の予約、検査受付、検査データの読影、保管等を一貫して行う放射線科情報システムである。

ＨＩＳ／ＲＩＳ６とＰＡＣＳは、画像システム１００において、ＭＷＭ（Modality Worklist Management）やＭＰＰＳ（Modality Performed Procedure Step）といった、ＤＩＣＯＭ規格の中の放射線検査依頼情報や、検査実施情報の通信規格を利用して通信される。

以下、画像システム１００の他の各構成要素について説明する。
ネットワークＮは、ＬＡＮ（Local Area Network）やＷＡＮ（Wide Area Network）、インターネット等の様々な回線形態を適用可能である。なお、病院等の医療機関内で許可されるのであれば、無線通信や赤外線通信であってもよいが、重要な患者情報を含むため、送受信される情報は暗号化することが好ましい。

画像生成装置１は、上述したＣＲ、ＣＴ、ＭＲＩ、乳房撮影装置等の、被写体を透過した放射線量に基づく原画像データを生成し、原画像データに階調処理を施して所定の階調特性を有する画像データをネットワークＮを介して画像出力装置５等に出力する装置である。

図２に示すように、画像生成装置１は、制御部１１、記憶部１２、画像生成部１３、濃度情報設定部１４、画像処理部１５、通信部１６を有し、これらはバス１７を介して互いに接続されている。

制御部１１は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を備え、ＣＰＵにおいて、ＲＡＭの所定領域を作業領域として、ＲＯＭ又は記憶部１２に記憶されている各種プログラムに従い、これらのプログラムとの協働により、後述する画像生成処理、階調処理等を含む各種処理を実行する。

記憶部１２は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）、光ディスク等の磁気的あるいは光学的記憶媒体や半導体メモリ等の図示しない記憶媒体を固定的又は着脱自在に備え、上記画像処理を実行するための各種プログラムの他、これらの処理プログラム実行時に使用される各種データを格納している。

画像生成部１３は、被写体を透過した放射線量に基づく画像データ（以下、原画像データという）を生成するものである。たとえば、被写体に放射線を照射し、被写体を透過した放射線量を輝尽性蛍光体を用いたディテクタで輝尽性蛍光体の発光量として検出し、その発光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ものであってもよいし、被写体を透過した放射線の強度に応じた電荷を光導電層に生成し、生成された電荷を二次元的に配列された複数のコンデンサに蓄積し、それら蓄積された電荷を取り出すことにより放射線画像を電気信号として得るものであってもよい。放射線量に相当する蛍光強度をフォトダイオードや、ＣＣＤ、Ｃ−ＭＯＳセンサで検知するフラットパネルディテクタ（ＦＰＤ）と呼ばれるディテクタを使用して、原画像データを生成するものとしてもよい。

図３に示すように、画像生成部１３によって生成される原画像データの信号値は、被写体を透過した放射線量（Ｘ線量）のｌｏｇ値に対してリニアな値となる。

ここで、画像生成装置１から出力される画像データの階調特性はＤ値で規定され、図４に示すように、原画像データの画像信号値に対して濃度値が出力媒体のＤｍａｘ、Ｄｍｉｎに対してリニアに出力されるように対応付けられているものとし、画像データは１２ｂｉｔ階調で表され、画像信号値は０〜４０９５の値を示すものとして、以下、説明する。

濃度情報設定部１４は、画像出力装置５より画像データを出力する際の出力媒体の最大濃度値（Ｄｍａｘ）、最小濃度値（Ｄｍｉｎ）、画像の特定部位の仕上がり濃度値（ＤＨ）等を設定する。これらのＤｍａｘ、Ｄｍｉｎ、仕上がり濃度値等の濃度情報はＤＩＣＯＭ規格に準拠したＴＡＧ フォーマットとして通信することが好ましい。これにより画像データを出力する際のこれらの濃度情報の授受を画像出力装置５との間でＤＩＣＯＭ規格に準拠して行うことができる。

ここで、例えば、医用画像の撮影部位が乳房である場合、特定部位として乳腺を挙げることができる。仕上がり濃度値とは、特定部位を出力媒体に出力すべき濃度値を指す。

画像処理部１５は、制御部１１からの制御信号に基づき、原画像データに階調処理を施し、画像データを出力する際の階調特性を有する画像データを生成するもので、第一の抽出手段１５ａ、第二の抽出手段１５ｂ、補正手段１５ｃを含む。

第一の抽出手段１５ａは、原画像データを解析して、ヒストグラムを作成し、当該ヒストグラムに基づいて画像の特定部位に対応する画像信号値を基準信号値（第一の画像信号値）Ｈとして抽出する。

第二の抽出手段１５ｂは、濃度情報設定部１４により設定されたＤｍａｘおよびＤｍｉｎから画像データを画像出力装置５において出力媒体に出力する際の階調特性を求め、当該階調特性に基づいて仕上がり濃度値ＤＨに対応する出力画像信号値（第二の画像信号値）ＤＨ＿ｄを抽出する。

補正手段１５ｃは、第一の抽出手段１５ａにより抽出された基準信号値Ｈと、第二の抽出手段１５ｂにより抽出された出力画像信号値ＤＨ＿ｄに基づき、原画像データを補正して、階調特性がＤ値で規定される画像データを生成する。

これら各手段により実行される原画像データの補正に伴う階調処理については後述する。

なお、画像処理部１５は、後述の階調処理の他、画像データに対して各種の画像処理を施すことができる。具体的には、画像コントラストを調整するコントラスト補正処理、画像の鮮鋭度を調整する周波数強調処理、ダイナミックレンジの広い画像を被写体の細部のコントラストを低下させることなく見やすい濃度範囲に収めるためのダイナミックレンジ圧縮処理、読取画素サイズと記録画素サイズの異なる画像データを等倍出力するための補間処理等が含まれる。

通信部１６は、ネットワークＮを通じて、画像システム１００を構成する各装置と通信接続するためのネットワークインターフェースであり、これら各装置間で画像データ等各種データの授受を行う。通信部１６を介して、画像データが画像出力装置５等に出力される。

なお、画像生成装置１はＤＩＣＯＭ規格に準拠しており、生成する画像データにはＤＩＣＯＭ規格に対応する付帯情報が付される。付帯情報として、撮影された患者の氏名、患者ＩＤ（患者を個別に識別するためのＩＤ）、性別等の患者情報、撮影部位、撮影日、画像がどの検査に属するかを示す検査ＩＤ（検査を個別に識別するためのＩＤ）等の撮影情報や、画像データを生成した画像生成装置の装置種別（装置ＩＤ）、出力媒体のサイズ等がある。

画像データベース２は、上記画像生成装置１で生成された画像データを受信して、画像データの保存と管理を行う。

ＷＳ３は、ネットワークサーバであり、ネットワークＮに接続された各種装置を管理する。

ＪＯＢマネージャ４は、ＤＩＣＯＭ規格に対応した付帯情報に基づいて、システム１００内の画像データを管理する装置であり、画像生成装置１により生成された画像データあるいは画像データベース２に保存管理されている画像データを、例えば、画像データの付帯情報等に基づき、画像データベース２、ＷＳ３、画像出力装置５等、所定の装置に配信する。また、当該画像システム１００において、複数の画像出力装置をネットワークＮに備え、かつ、画像を出力可能な最大濃度値（Ｄｍａｘ）が個々の画像出力装置において異なる場合、ＪＯＢマネージャ４は画像データの付帯情報等に基づき、画像データの配信先を決定し、該当する画像出力装置に当該画像データを配信する。

画像出力装置５は、ネットワークＮを介して画像生成装置１から入力される画像データに基づき、入力された画像データの信号値と出力濃度値とがリニアに対応付けられた図５に示す階調特性に従って、画像を出力媒体に出力するもので、例えば、Ｘ線レーザ、ヒートモードレーザ、サーマルヘッド等を用いた各種ドライプリンタを用いて構成することができる。

画像出力装置５は、フィルム等の出力媒体が収容される複数のトレイＴ１、Ｔ２を備えている。各トレイには出力媒体の濃度やサイズの異なる出力媒体を収容することができる。

画像出力装置５は、濃度情報設定部１４により設定された濃度情報を取得して、すなわち、画像データのヘッダに付帯するＤＩＣＯＭの付帯情報を取得して、画像を出力する出力媒体の好適な濃度を決定する。ここで、出力媒体の好適な濃度とは、例えば、画像の種別がマンモグラフィである場合、出力媒体の濃度は、Ｄmax＝３．６〜４．０程度が好ましく、画像の種別が一般医用画像である場合、出力媒体の濃度は、Ｄmax＝３．０程度が好ましい。

例えば、第一のトレイＴ１にＤｍａｘ＝３．６のフィルムを収容し、第二のトレイＴ２にＤｍａｘ＝３．０のフィルムを収容しておき、出力する医用画像の種別によってそれに応じた濃度のフィルムを収容するトレイを選択して、選択されたトレイから取り出したフィルムに画像を出力するようにすることができる。

この場合、フィルムとしては、例えば、感熱性現像記録材料や感光感熱記録材料からなるものを用いることができる。これらの材料は、露光されることにより感光性ハロゲン化銀等の光触媒が潜像を出力し、加熱されることによって、還元剤の作用でイオン化されている有機銀塩の銀が移動して、感光性ハロゲン化銀と結合して結晶銀となり、画像を出力するものである。

以上、説明した画像システム１００において、画像生成装置１は、例えば、図３に示す場合、原画像データを図３の第２象限に示す基本ＬＵＴを用いて階調処理を行い、原画像データの画像信号値をＤ値に変換した画像データを生成し画像出力装置５等に出力するための画像データを生成する。

ここで、基本ＬＵＴとは、原画像データあるいは何等かの階調処理が施された原画像データの信号値とＤ値とを対応付けたものであり、例えば、撮影部位毎に用意することができる。

このとき、一つの基本ＬＵＴを用いて、原画像データの階調特性を変換するものとすると、図５に示すように、Ｄｍａｘ＝３．６の出力媒体を用いる場合と、Ｄｍａｘ＝３．０の出力媒体を用いる場合では、Ｄ値に変換された後の画像データにおいて仕上がり濃度値ＤＨに対応する画像信号値が矢印Ａ、Ｂで示すようにずれが生じる。

次に説明する動作は、上記のようなずれを補正するために行うもので、画像データの階調特性を出力媒体の濃度特性に応じて単純に変換するだけでは、画像の特定部位を所定の仕上がり濃度値ＤＨで出力することができない場合に、出力媒体の濃度によらず、画像の特定部位を所定の濃度値ＤＨで出力できるようにしたものである。

以下、図６に示すフローチャートに基づいて、本最良の形態における動作を説明する。
まず、画像生成部１３において原画像データが生成されると（ステップＳ１：Ｙ）、第一の抽出手段１５ａにより原画像データが解析され（ステップＳ２）、原画像データのヒストグラムが作成される（ステップＳ３）。

次に、ステップＳ３において作成されたヒストグラムに基づいて、画像の特定部位に対応する基準信号値が抽出される（ステップＳ４）。

例えば、マンモグラフィにおいて、原画像データから図３に示すヒストグラムが作成された場合、乳腺に対応する画素の信号値が基準信号値Ｈとして抽出される（図３矢印(i)参照）。この基準信号値Ｈは、放射線量に対応する発光量と信号値の軸に現れる。

次に、第二の抽出手段１５ｂにより、ＤｍａｘおよびＤｍｉｎから求められた画像データを画像出力装置５に出力する際の階調特性に基づき、仕上がり濃度値ＤＨに対応する出力画像信号値ＤＨ＿ｄが抽出される（ステップＳ５）。

出力画像信号値ＤＨ＿ｄは、画像出力装置５に出力される画像データの階調特性がＤ値で規定される場合、Ｄｍａｘ、Ｄｍｉｎ、ＤＨに基づいて、下記式（１）により求めることができる。
ＤＨ＿ｄ＝（ＤＨ−Ｄｍｉｎ）／（Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎ）×４０９５・・・（１）

次に、補正手段１５ｃにより、基準信号値Ｈと出力画像信号値ＤＨ＿ｄとに基づいて、原画像データの補正が行われる（ステップＳ６）。

このとき、図３の矢印(ii)、(iii)、(iv)に示すように、基本ＬＵＴに基づいて、仕上がり濃度値ＤＨが出力画像信号値ＤＨ＿ｄに対応するように、基準信号値Ｈが取るべき信号値ＳＨを設定し、この信号値ＳＨに基準信号値Ｈが一致するようにして原画像データの補正を行う。

そして、補正後の原画像データを基本ＬＵＴを用いて階調変換を行うことにより、画像出力装置５に出力するための階調特性がＤ値で規定される画像データを生成し（ステップＳ７）、ネットワークＮを介して出力される（ステップＳ８）。

以上の様にして出力された画像データが画像出力装置５に入力されると、画像出力装置５では、入力された画像データの画像信号値を、濃度値に対応付けた図５に示すＬＵＴを用いて変換する階調処理を行い、所定の濃度の出力媒体を選択して画像を出力する。

これにより、出力媒体の濃度によらず、画像の特定部位を、常に所定の仕上がり濃度で出力媒体に出力することができる。また、原画像データを補正することにより、複数の出力媒体を用いる場合でも出力媒体の濃度特性に合わせて複数のＬＵＴを備えなくてもよく、画像生成装置１の構成や画像生成装置１で実行される階調処理を簡略にすることができる。

なお、第一の最良の形態において、第二の抽出手段１５ｂにより画像出力装置５が画像データに基づき出力媒体に画像を出力する際の階調特性を求め、この階調特性に基づいて出力画像信号値を求めるものとしたが、これに限られるものではない。たとえば、記憶部１２に、画像出力装置５側の階調特性を格納させておき、第二の抽出手段１５ｂでは記憶部１２からこの階調特性を読み出して第二の画像信号値を抽出するものとしてもよいし、第二の画像信号値自体を記憶部１２に格納させておいてもよい。また、画像出力装置５との間で、通信部１６を介して通信を行い、これらの階調特性や出力画像信号値を画像出力装置５から取得する構成としてもよい。さらに、画像生成装置１から画像出力装置５に画像データを出力する毎に、画像出力装置５側の階調特性や出力画像信号値を求めたり、画像出力装置５から取得するのではなく、一度、画像出力装置５の階調特性や出力画像信号値が得られた場合には、それらを記憶部１２に読み出し可能に格納させる構成としてもよいのは勿論である。

〔第二の最良の形態〕
次に、本発明を実施するための第二の最良の形態を説明する。
なお、本第二の最良の形態における画像システム２００の要部構成は、第一の最良の形態の画像システム１００の要部構成と略同一のものであるため、略同一の構成については同様の符号を付してその説明を省略する。

第二の最良の形態において、図２に示す画像生成装置１０は、画像生成部１３において生成した原画像データの画像信号値を、図７（ａ）に示すＬＵＴを用いてＤ値に変換した後（矢印(i)→矢印(ii)）、さらに図７（ｂ）に示すＬＵＴを用いてＰ値に変換し（矢印(iii)→(iv)）、Ｐ値に変換した画像データをネットワークＮを介して画像出力装置５０（図１参照）等に出力するものである。なお、原画像データの画像信号値を図８に示すＬＵＴに基づいて直接Ｐ値に変換するようにしてもよい。図８に示すＬＵＴは、図７（ａ）、（ｂ）にそれぞれ示すＬＵＴを合成したものである。また、図７（ａ）に示すＬＵＴは、図３において示した一連の処理を一つの関数に合成したものである。

画像出力装置５０は、図７（ｃ）に示すＬＵＴを用いて、入力された画像データの階調をＰ値から濃度値に変換する階調処理を行い（矢印(v)→矢印(vi)）、画像データに基づく画像を出力媒体に出力する。

以上の様に、画像生成装置１０は画像データを出力し、画像出力装置５０は入力された画像データに基づいて画像を出力媒体に出力する場合において、図７（ａ），（ｂ）又は図８に示すＬＵＴを用いて、原画像データの階調特性を変換するものとすると、第一の最良の形態と同様に、Ｄｍａｘ＝３．６の出力媒体を用いる場合と、Ｄｍａｘ＝３．０の出力媒体を用いる場合では、Ｐ値に変換された後の画像データにおいて仕上がり濃度値ＤＨに対応する画像信号値にずれが生じる。
そこで、本最良の形態では、以下に説明する処理により、このずれを補正し、出力媒体の濃度によらず、画像の特定部位が出力媒体に所定の仕上がり濃度値ＤＨで出力されるようにしたものである。

図９に示すフローチャートを参照して、第二の最良の形態における動作を説明する。
まず、画像生成装置１０の画像生成部１３において原画像データが生成されると（ステップＳ１１：Ｙ）、第一の抽出手段１５ａにより原画像データが解析され（ステップ１２）、原画像データのヒストグラムが作成される（ステップＳ１３）。

次に、ステップＳ３において作成されたヒストグラムに基づいて、画像の特定部位に対応する基準信号値Ｈが抽出される（ステップＳ１４）。

次に、第二の抽出手段１５ｂに、画像出力装置５０において画像の特定部位を出力媒体に出力する際の仕上がり濃度値ＤＨに対応する出力画像信号値Ｐ＿ｄが、画像出力装置５０において画像を出力媒体に出力する際の階調特性に基づいて抽出され、抽出された出力画像信号値Ｐ＿ｄが補正手段１５ｃに与えられる（ステップＳ１５）。

この出力画像信号値Ｐ＿ｄは、予めパラメータとして画像生成装置１０の記憶部１２等に格納させておいてもよい。また、図７（ｃ）に示すＬＵＴを記憶部１２に格納しておき、このＬＵＴに基づいて、第二の抽出手段１５ｂにおいて図７（ｆ）の矢印(i)、(ii)に示すように仕上がり濃度値ＤＨに対応する出力画像信号値Ｐ＿ｄを抽出するようにしてもよい。また、仕上がり濃度値ＤＨを画像生成装置１から通信部１６を介して画像出力装置５０に送信し、画像出力装置５０において画像生成装置１から送信された仕上がり濃度値ＤＨに対応する出力画像信号値Ｐ＿ｄを抽出するものとし、この抽出された出力画像信号値Ｐ＿ｄが第二の抽出手段１５ｂに通信部１６を介して与えられる構成としてもよい。

なお、図８に示すＬＵＴを用いて、原画像データの階調が変換される場合も、同様にして、仕上がり濃度値ＤＨに対応する出力画像信号値Ｐ＿ｄを求めることができる。

次に、補正手段１５ｃにより、基準信号値Ｈと出力画像信号値Ｐ＿ｄに基づいて、原画像データの補正が行われる（ステップＳ１６）。

例えば、図７（ｆ）に示すように、出力画像信号値Ｐ＿ｄが抽出された場合、この出力画像信号値Ｐ＿ｄに対応する相対濃度値ＤＨ＿ｄは図７（ｅ）の矢印(iii)、(iv)に示すように求めることができる。そして、この相対濃度値ＤＨ＿ｄと、基準信号値Ｈとが対応するように、図７（ｄ）矢印(v)、(vi)に示すように原画像データの補正を行うことができる。

そして、補正後の原画像データを図７（ｄ）、（ｂ）に示すＬＵＴを用いて階調変換を行うことにより、画像出力装置５０に出力するための階調特性がＰ値で規定される画像データを生成し（ステップＳ１７）、ネットワークＮを介して出力される（ステップＳ１８）。

以上の様にして出力された画像データが画像出力装置５０に入力されると、画像出力装置５０では、Ｐ値で規定される画像データの画像信号値を、図７（ｃ）に示すＬＵＴに従って、濃度値に変換し、例えばＤＩＣＯＭ規格のＴＡＧ フォーマットにより設定された濃度情報を読み出して、指定された濃度特性を有する出力媒体を選択して画像を出力する。

これにより、出力媒体の濃度によらず、画像の特定部位を、常に所定の仕上がり濃度で出力媒体に出力することができる。また、原画像データを補正することにより、複数の出力媒体を用いる場合でも出力媒体の濃度特性に合わせて複数のＬＵＴを備えなくてもよく、画像生成装置１０の構成や画像生成装置１０で実行される階調処理を簡略にすることができる。

なお、本発明は、上記本発明を実施するための上記第一および第二の最良の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であるのは勿論である。

例えば、第一の最良の形態において、画像生成装置１は階調特性がＤ値で規定される画像データを出力するものとし、第二の最良の形態において、画像生成装置１０はＰ値で規定される画像データを出力するものとしたが、これに限定されるものではない。画像データを出力する際に、出力先となる画像出力装置５、５０に応じて、Ｄ値あるいはＰ値の画像データを選択的に出力するようにしてもよい。また、画像生成装置１、１０から出力される画像データの階調特性は、Ｄ値で規定されるものまたはＰ値で規定されるものに限定されるものではない。

また、上記画像システム１００を構成する装置の種類や数は図１に示す形態に限定されるものではないのは勿論である。さらに、第一および第二の最良の形態では、画像生成装置１が濃度情報設定部１４、画像処理部１５（第一の抽出手段１５ａ、第二の抽出手段１５ｂ、補正手段１５ｃ）、格納手段としての記憶部１２を備えるものとしたがこれに限定されるものではなく、例えば、ＪＯＢマネージャ４がこれらの各手段を備える構成としてもよい。又、ネットワーク下に複数の画像出力装置を有する場合は、各画像出力装置毎の階調特性（本発明の第二の階調特性に相当）をJOBマネージャが取得し、画像データの補正処理を実行後、補正された画像データを相応しい画像出力装置に送信する構成としても良い。

本発明を実施するための第一および第二の最良の形態における画像システムのシステム構成を示す図である。 図１に示す画像生成装置１（１０）の機能的構成を示すブロック図である。 画像生成装置１により実行される階調処理を図である。 画像生成装置１において生成される画像データの階調特性を示す図である。 画像出力装置５において入力される画像データの画像信号値と出力媒体に出力される際の濃度値とを対応付けた階調特性を示す図である。 画像生成装置１において実行される階調処理を示すフローチャートである。 図１に示す画像生成装置１０および画像出力装置５０において実行される階調処理を示す図である。 図７（ａ）、（ｂ）に示すＬＵＴを合成した図である。 画像生成装置１０において実行される階調処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１（１０） 画像生成装置
１１ 制御部
１２ 記憶部
１３ 画像生成部
１４ 濃度情報設定部
１５ 画像処理部
１５ａ 第一の抽出手段
１５ｂ 第二の抽出手段
１５ｃ 補正手段
１６ Ｉ／Ｆ部
１７ バス
２ 画像データベース
３ ワークステーション
４ ＪＯＢマネージャ
５（５０） 画像出力装置
６ ＨＩＳ／ＲＩＳ
Ｎ ネットワーク
１００（２００） 画像システム

Claims (10)

1. 被写体を透過した放射線量に基づき生成した原画像データに階調処理を施し、第一の階調特性を有する画像データを生成する画像生成装置、及び／又は、当該画像生成装置で生成された原画像データ及び／又は第一の階調特性を有する画像データを保存する保存手段と、前記画像生成装置又は前記保存手段から入力された前記画像データの画像信号値と出力媒体に出力される濃度値とを対応付ける第二の階調特性に従って、前記画像データに基づく画像を出力媒体に出力する画像出力装置とが、ネットワークを介して接続された画像システムにおいて、
   前記出力媒体に画像が出力される際の、前記画像の特定部位の仕上がり濃度値を設定する濃度設定手段と、
   前記原画像データから、前記画像の特定部位に対応する第一の画像信号値を抽出する第一の抽出手段と、
   前記第一の画像信号値および前記第二の階調特性に基づいて抽出される前記仕上がり濃度値に対応する信号値としての第二の画像信号値に基づき、前記原画像データを補正して前記第一の階調特性を有する画像データを生成する補正手段と、
   を備えたことを特徴とする画像システム。
2. 請求項１に記載の画像システムにおいて、
   前記画像出力装置の第二の階調特性情報を取得し、格納する格納手段と、
   前記第二の階調特性情報に基づき、前記第二の画像信号値を抽出する第二の抽出手段と、
   を備えたことを特徴とする画像システム。
3. 請求項２に記載の画像システムにおいて、
   前記濃度設定手段と、前記第一の抽出手段と、前記格納手段と、前記第二の抽出手段とを前記画像生成装置が有することを特徴とする画像システム。
4. 請求項３に記載の画像システムにおいて、
   前記画像生成装置は、前記画像出力装置に前記濃度設定手段により設定された仕上がり濃度値を送信し、前記画像出力装置から送信した仕上がり濃度値に対応する前記第二の画像信号値を取得するための通信手段を備えたことを特徴とする画像システム。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像システムにおいて、
   前記濃度設定手段は、前記画像データに基づき、前記出力媒体に画像が出力される際の最大濃度値、最小濃度値および仕上がり濃度値をＤＩＣＯＭ Ｔａｇ フォーマットとして通信することを特徴とする画像システム。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像システムにおいて、
   前記第一の階調特性は、前記原画像データの画像信号値が、前記出力媒体の最大濃度値と最小濃度値に対して濃度値がリニアに出力されるように対応付けられたものであることを特徴とする画像システム。
7. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像システムにおいて、
   前記第一の階調特性は、前記原画像データの画像信号値が、視覚にリニアな値で出力されるように対応付けられたものであることを特徴とする画像システム。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像システムにおいて、
   前記第一の抽出手段は、前記画像データのヒストグラムを作成し、当該ヒストグラムに基づいて前記画像の特定部位に対応する前記第一の画像信号値を抽出することを特徴とする画像システム。
9. 被写体を透過した放射線量に基づき生成した原画像データに階調処理を施し、第一の階調特性を有する画像データを生成する画像生成装置、及び／又は、当該画像生成装置で生成された原画像データ及び／又は第一の階調特性を有する画像データを保存する保存手段と、前記画像生成装置又は前記保存手段から入力された前記画像データの画像信号値と出力媒体に出力される濃度値とを対応付ける第二の階調特性に従って、前記画像データに基づく画像を出力媒体に出力する画像出力装置とを、ネットワークを介して接続し、所望の画像を出力媒体に形成する画像形成方法において、
   前記出力媒体に画像が出力される際の、前記画像の特定部位の仕上がり濃度値を設定する濃度設定ステップと、
   前記原画像データから、前記画像の特定部位に対応する第一の画像信号値を抽出する第一の抽出ステップと、
   前記第一の画像信号値および前記第二の階調特性に基づいて抽出される前記仕上がり濃度値に対応する信号値としての第二の画像信号値に基づき、前記原画像データを補正して前記第一の階調特性を有する画像データを生成する補正ステップと、
   当該補正された画像データを前記第二の階調特性に従って変換するステップと、
   変換された画像データに基づいて、出力媒体に画像を形成するステップと、
   を備えたことを特徴とする画像形成方法。
10. 請求項９に記載の画像形成方法において、
    前記画像出力装置の第二の階調特性情報を取得し、格納する格納するステップと、
    前記第二の階調特性情報に基づき、前記第二の画像信号値を抽出する第二の抽出ステップと、
    を備えたことを特徴とする画像形成方法。

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