JP2005210466A

JP2005210466A - 医用画像輝度調整装置およびそれを用いた放射線透視撮影装置

Info

Publication number: JP2005210466A
Application number: JP2004015439A
Authority: JP
Inventors: Hideki Okazaki; 秀樹岡崎
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2004-01-23
Filing date: 2004-01-23
Publication date: 2005-08-04

Abstract

【課題】画像データの輝度調整の際の欠損画像データによる調整不良を回避する。
【解決手段】この発明に係る輝度調整部１５は、ＦＰＤ２から時系列的に送られてくる画像データがデータ保持処理部１６で７個ずつ一時的に保持される毎に、保持中の７個の画像データのデータ値の中の大きさが第４順位のデータ値を所定順位データ値として所定順位データ値検出部１７が検出し、１フレーム分の画像データから検出されて時系列的に送られてきた所定順位データ値から最大・最小値抽出部１８が抽出した最大値と最小値とに基づいて１フレーム分の各画像データについて輝度調整用のデータ値変換処理をデータ値変換処理部１９が行う構成を備え、所定順位データ値の検出の際に欠損画像データの可能性の高い最高順位と最低順位とのデータ値が除かれ、輝度調整用のデータ値変換処理を行う際の所定順位データ値の最大値と最小値とは非欠損画素データのデータ値の可能性が高くなり、画像データの輝度調整不良が回避できる。
【選択図】図１

Description

この発明は、時系列的に送られてくる医用画像１枚分の量の医用画像作成用の画像データから抽出したデータ値の最大値および最小値に基づいて医用画像１枚分の各画像データについて輝度調整（濃淡調整）用のデータ値変換処理を行う医用画像輝度調整装置およびそれを用いた放射線透視撮影装置に係り、特に、医用画像作成用の画像データの輝度調整の際に欠損画像データに起因した調整不良を回避する技術に関する。

被検体の透過Ｘ線像検出用の２次元状Ｘ線検出器としてフラットパネル型Ｘ線検出器（以下、適宜「ＦＰＤ」と記す）を備えた医用のＸ線透視撮影装置は、被検体の透過Ｘ線像が投影されるＦＰＤのＸ線検出面に多数のＸ線検出素子が縦と横の配列ラインに沿って２次元状マトリックス配置されている。Ｘ線撮影中はＦＰＤから時系列的に送られてくるＸ線画像作成用の画像データに基づいて、Ｘ線検出面に投影される透過Ｘ線像に対応したＸ線画像が作成され、画像表示装置に表示される。

そして、Ｘ線画像を作成する場合、時系列的に送られてくるＸ線画像作成用の全画像データのデータ値の中から最大値と最小値とを抽出して、それら最大値および最小値に基づいてＸ線画像１枚分の各画像データについて（階調処理とも称される）輝度調整用のデータ値変換処理を行う。この輝度調整用のデータ値変換処理では、データ値の最大値および最小値の範囲を、画像表示装置の適切な輝度変化範囲（濃度変化範囲）に対応させて、Ｘ線画像用の全画像データから抽出したデータ値を変換し、これによりＸ線画像を画像表示装置に最適なコントラストで表示する。

しかしながら、上記の従来装置におけるＸ線画像作成用の画像データの輝度調整の場合には、欠損画像データに起因する調整不良を伴うという問題がある。

ＦＰＤはイメージインテンシファイアと比べて軽量で薄型であるが、Ｘ線検出素子に欠陥があり、欠陥のあるＸ線検出素子に対応する画像データは、データ値がＸ線強度に正確に対応しない欠損画素データとなる。欠損画素データとしては、例えば、Ｘ線が入射していない状態でも暗電流が発生してデータ値が大きくなるものや、Ｘ線検出素子の感度が低い、あるいはＸ線検出素子にゴミなどが付着した場合には、データ値が小さくなるものなどがある。もし欠損画素データがデータ値の中の最大値あるいは最小値として抽出された場合、検出Ｘ線強度に正確に対応しないデータ値に基づいて輝度調整用のデータ値変換処理が行われることになる。その結果、画像データの輝度調整用のデータ値変換処理が適切に行えず調整不良となりＸ線画像を画像表示装置に最適なコントラストで表示することができなくなる。

そして、欠損画素データは非欠損データに比べ、データ値が極端に高くなったり、逆に極端に低くなったりする傾向が強く、欠損画素データのデータ値がデータ値の中の最大値や最小値として抽出される可能性が高い。その結果、欠損画像データに起因する輝度調整の調整不良が起こり易い。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、医用画像用の画像データの輝度調整の際に欠損画像データに起因した調整不良を回避することができる医用画像輝度調整装置およびそれを用いた放射線透視撮影装置を提供することを目的とする。

この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。

すなわち、請求項１に記載の発明は、時系列的に送られてくる医用画像作成用の画像データを予め定められた複数個のレジスタに順に一時的に保持するデータ保持処理を行うデータ保持処理手段と、データ保持処理手段で複数個の画像データが一時的に保持される毎に複数個の画像データのデータ値の大きさを比較して、最高順位と最低順位とを除いてデータ値の大きさが予め定められた所定順位に該当するデータ値を所定順位データ値として検出する所定順位データ値検出手段と、所定順位データ値検出手段によって医用画像１枚分の画像データから検出されて時系列的に送られてきた複数個の所定順位データ値の中から最大値と最小値とを抽出する最大・最小値抽出手段と、最大・最小値抽出手段によって抽出された最大値と最小値とに基づいて医用画像１枚分の各画像データについて輝度調整用のデータ値変換処理を行うデータ値変換処理手段とを備えたことを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項1記載の医用画像輝度調整装置（以下、適宜「輝度調整装置」と略記）では次のように画像データの輝度調整プロセスが進行する。先ず、データ保持処理手段が、時系列的に送られてくる医用画像作成用の画像データを予め定められた複数個のレジスタに順に一時的に保持するデータ保持処理を続ける。それに並行して、所定順位データ値検出手段が、複数個の画像データが一時的に保持される毎に、データ保持処理手段で保持中の複数個の画像データのデータ値の大きさを比較して、最高順位と最低順位とを除いてデータ値の大きさが予め定められた所定順位のデータ値を所定順位データ値として検出する。そして、最大・最小値抽出手段が、医用画像１枚分の画像データから検出されて時系列的に送られてきた複数個の所定順位データ値の中から最大値と最小値とを抽出する処理を行い、データ値変換処理手段が、最大・最小値抽出手段によって抽出されたデータ値の中の最大値と最小値とに基づいて医用画像１枚分の各画像データについて輝度調整用のデータ値変換処理を行う。

すなわち、請求項１の発明の輝度調整装置の場合、時系列的に送られてくる医用画像作成用の画像データが、予め定められた複数個のレジスタに順に一時的に保持される毎に、保持中の複数個の画像データのデータ値のうちの最高順位と最低順位とを除いてデータ値の大きさが予め定められた所定順位のデータ値を所定順位データ値として検出し、医用画像１枚分の画像データから検出されて時系列的に送られてきた複数個の所定順位データ値から抽出された最大値と最小値とに基づいて医用画像１枚分の各画像データについて輝度調整用のデータ値変換処理を行う構成を備えている。所定順位データ値の検出の際に、欠損画像データの可能性の高い最高順位と最低順位とのデータ値が除かれるので、輝度調整用のデータ値変換処理を行う際の所定順位データ値の最大値と最小値とは欠損画素データのデータ値ではない可能性が高くなる。その結果、医用画像用の画像データについての輝度調整は適切なものとなる。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の医用画像輝度調整装置において、所定順位データ値検出手段は、複数個の画像データのデータ値の大きさを比較して、画像データのデータ値を大きさの順に並び変え、データ値の大きさが中央の順位にある中央値を所定順位データ値として検出することを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項２の発明の輝度調整装置の場合、最高順位のデータ値と最低順位のデータ値との両方から順位の隔たりのある中央の順位にある中央値を所定順位データ値とするので、データ値が高くなる欠損画素データの場合も、データ値が低くなる欠損画素データの場合も、欠損画素データのデータ値が所定順位データ値となることを避けることができる。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の医用画像輝度調整装置において、データ保持処理手段の前段に、外部装置として画像データ収集手段が接続可能に構成されており、画像データ収集手段から送られてくる医用画像作成用の画像データに対してデータ保持処理手段によるデータ保持処理が逐次に行われることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項３の発明の輝度調整装置の場合、データ保持処理手段の前段に接続された外部装置である画像データ収集手段から送られてくる医用画像作成用の画像データに対してデータ保持処理手段がデータ保持処理を逐次に行うので、医用画像作成用の画像データの輝度調整をリアルタイムで行うことができる。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の医用画像輝度調整装置において、データ保持処理手段によるデータ保持処理は、データ保持処理手段へ未保持の画像データが１個送られてくる毎に、保持している画像データの中で保持時点が最も古い画像データを１個だけ外して代わりに新たに送られてきた未保持の画像データを保持して行われることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項４の発明の輝度調整装置の場合、データ保持処理手段へ未保持の画像データが１個送られてくる毎に、保持している画像データの中で保持時点が最も古い画像データを１個だけ外して代わりに新たに送られてきた未保持の画像データを保持してデータ保持処理が行われるので、１個の画像データについて保持個数に相当する回数だけ一緒に保持される画像データの組み合わせを変えながら所定順位データ値検出手段による所定順位データ値の検出処理が繰り返し行われる。その結果、所定順位データ値となるべき非欠損画像データのデータ値が所定順位データ値として検出されずに見過ごされてしまう事態を回避することができる。

また、請求項５に記載の発明に係る放射線透視撮影装置は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の医用画像輝度調整装置を用いた放射線透視撮影装置であって、被検体を透過した放射線を検出して、その検出された放射線を医用画像作成用の画像データとして収集する画像データ収集手段を備えるとともに、時系列的に送られてくる医用画像作成用の画像データを予め定められた複数個のレジスタに順に一時的に保持するデータ保持処理を行うデータ保持処理手段と、データ保持処理手段で複数個の画像データが一時的に保持される毎に複数個の画像データのデータ値の大きさを比較して、最高順位と最低順位とを除いてデータ値の大きさが予め定められた所定順位に該当するデータ値を所定順位データ値として検出する所定順位データ値検出手段と、所定順位データ値検出手段によって医用画像１枚分の画像データから検出されて時系列的に送られてきた複数個の所定順位データ値の中から最大値と最小値とを抽出する最大・最小値抽出手段と、最大・最小値抽出手段によって抽出された最大値と最小値とに基づいて医用画像１枚分の各画像データについて輝度調整用のデータ値変換処理を行うデータ値変換処理手段とを備えることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項５に記載の放射線透視撮影装置によれば、請求項１から請求項４のいずれかに記載の医用画像輝度調整装置を用いることで、放射線透視撮影装置で得られた医用画像用の画像データについての輝度調整は適切なものとなる。

請求項１の発明の医用画像輝度調整装置およびそれを用いた放射線透視撮影装置、時系列的に送られてくる医用画像作成用の画像データが予め定められた複数個のレジスタに順に一時的に保持される毎に、保持中の複数個の画像データのデータ値のうちの最高順位と最低順位とを除いてデータ値の大きさが予め定められた所定順位のデータ値を所定順位データ値として検出し、医用画像１枚分の画像データから検出されて時系列的に順に送られてきた複数個の所定順位データ値から抽出された最大値と最小値とに基づいて医用画像１枚分の各画像データについて輝度調整用のデータ値変換処理を行う構成を備えている。所定順位データ値の検出の際に、欠損画像データの可能性の高い最高順位と最低順位とのデータ値が除かれるので、輝度調整用のデータ値変換処理を行う際の所定順位データ値の最大値と最小値とは欠損画素データのデータ値ではない可能性が高くなる。その結果、医用画像用の画像データについての輝度調整は適切なものとなる。

よって、この発明の医用画像輝度調整装置およびそれを用いた放射線透視撮影装置によれば、画像データの輝度調整の際に欠損画像データに起因した調整不良を回避することができる。

この発明の実施例を図面を参照して説明する。図１はこの発明の医用画像輝度調整装置の実施例が組み込まれたＸ線透視撮影装置の構成を示すブロック図、図２はＦＰＤのＸ線検出面におけるＸ線検出素子の配置状況を示す模式的平面図である。

実施例のＸ線透視撮影装置は、図１に示すように、被検体ＭにＸ線を照射するＸ線管１およびＸ線検出用のＦＰＤ２を画像データ収集手段として備え、図２に示すように、被検体Ｍの透過Ｘ線像が投影されるＦＰＤ２のＸ線検出面２Ａに多数のＸ線検出素子２ａが縦と横の配列ラインに沿って２次元状マトリックス配置されている。ＦＰＤ２から出力される画像データ（Ｘ線検出信号）に基づいて、Ｘ線検出面２Ａに投影される被検体Ｍの透過Ｘ線像に対応したＸ線画像が作成される。

Ｘ線管１とＦＰＤ２は撮影対象の被検体Ｍを挟んで対向配置されていて、Ｘ線撮影中は、Ｘ線管１が照射制御部１Ａの制御を受けながら被検体ＭにＸ線を照射するのに伴って、Ｘ線管１からのＸ線照射に伴って生じる被検体Ｍの透過Ｘ線像がＦＰＤ２のＸ線検出面２Ａに投影される配置関係となっている。

ＦＰＤ２は、例えば、縦３０ｃｍ×横３０ｃｍ程の広さのＸ線検出面２ＡにＸ線検出素子２ａが例えば縦１０２４×横１０２４のマトリックスで縦横にＸ方向とＹ方向に沿って配列されている直接変換タイプのＸ線検出器である。

ＦＰＤ２の場合、図３に示すように、例えばａ−Ｓｅ系半導体膜などのＸ線に有感な半導体膜３と、半導体膜３の表面へ面状に積層形成されているバイアス電圧印加用の共通電極４とを備えている。さらに、図４に示すように、多数の収集電極５がＸ線検出素子２ａの２次元状マトリックス配置で形成されており各収集電極５で収集される電荷の蓄積・読み出し用電気回路６が配設されているアクティブマトリックス基板７とを備えていて、半導体膜３がアクティブマトリックス基板７の収集電極５を形成した側に積層されている。

蓄積・読み出し用電気回路６はコンデンサ６Ａやスイッチング素子としてのＴＦＴ（薄膜電界効果トランジスタ）６Ｂおよびゲート線６ａ，データ線６ｂなどからなり、各収集電極５ごとに１個のコンデンサ６Ａと１個のＴＦＴ６Ｂが割り当てられている。

また、蓄積・読み出し用電気回路６の周りにはゲートドライバ８と電荷電圧変換型増幅器９とマルチプレクサ１０とＡ／Ｄ変換器１１とが別デバイスで配備接続されている。

ＦＰＤ２によりＸ線を検出する場合、数キロボルト〜数十キロボルト程度のバイアス電圧が共通電極４から半導体膜３に印加され、検出対象のＸ線の入射に伴って半導体膜３で電荷が生成される。半導体膜３で生じた電荷が（詳しくは各収集電極５へ移動することで収集電極５に電荷が誘起生成して）各収集電極５ごとに収集され、各収集電極５で収集された電荷は、アクティブマトリックス基板７の蓄積・読み出し用電気回路６などにより収集電極５毎に取り出される。

具体的には、ゲートドライバ８からゲート線６ａ経由で読み出し信号が各ＴＦＴ６Ｂのゲートに順に与えられ、読み出し信号が与えられている各ＴＦＴ６Ｂのソースに接続されたデータ線６ｂが電荷電圧変換型増幅器９を介してマルチプレクサ１０に順に切り換え接続される。それに伴って、コンデンサ６Ａに蓄積された電荷が、ＴＦＴ６Ｂからデータ線６ｂを経て、さらに電荷電圧変換型増幅器９で増幅されて、マルチプレクサ１０により各収集電極５毎にＡ／Ｄ変換器１１へ送り出されてディジタル化されてからＸ線検出素子２ａ毎の画像データとして出力される。

つまり、ＦＰＤ２では、１つの収集電極５と収集電極５の広さ相当の半導体膜３および共通電極４に加えて１個のコンデンサ６Ａおよび１個のＴＦＴ６Ｂとで一つのＸ線検出素子２ａが構成されている。そして、２次元状マトリックス配置の各収集電極５がそれぞれＸ線画像の各画素に対応する電極（画素電極）となっていて、各収集電極５毎の画像データがＸ線画像の各画素信号に対応している。

したがって、ＦＰＤ２における画像データの出力は、図２に示すように、最上段左端のＸ線検出素子２ａから始まってＸ方向ラインに沿って左側の素子に順に行われ、最上段右端のＸ線検出素子２ａに達すると、一段下の段に移り同様に画像データの出力が、最上段右端のＸ線検出素子２ａに達するまで、繰り返し行われ、Ｘ線画像１枚分（１フレーム分）の画像データが時系列的に出力される。

さらに、ＦＰＤ２の後段には、ＦＰＤ２から時系列的に送られてくる画像データに基づいてＸ線画像を作成する信号処理部１２と、信号処理部１２で作成されたＸ線画像を記憶する画像メモリ１３と、Ｘ線画像を表示する画像表示装置１４とが配設されている。Ｘ線管１による被検体ＭへのＸ線照射に伴ってＦＰＤ２から出力される画像データに基づいて信号処理部１２でＸ線画像が作成されて画像メモリ１３に記憶され、画像表示装置１４の画面にＸ線画像が表示される。

具体的には、サンプリング時間間隔ΔｔでＦＰＤ２から１フレーム分の画像データが取り出され、サンプリング時間間隔Δｔごとに信号処理部１２でＸ線画像が１枚作成される処理が繰り返される。ＦＰＤ２から１フレーム分の画像データを取り出すサンプリング時間間隔Δｔが１／３０秒であれば、１秒間に３０枚ほどのスピードでＸ線画像が次々に作成され、画像表示装置１４に動画像としてＸ線画像が表示される。

一方、信号処理部１２には、画像表示装置１４にＸ線画像を最適コントラストで表示するために、１フレーム分の各画像データについて（階調処理とも称される）輝度調整用のデータ値変換処理を行う輝度調整部１５が設けられている。輝度調整部１５の輝度調整用のデータ値変換処理により、１フレーム分の各画像データのデータ値を画像表示装置１４の輝度変化範囲（濃度変化範囲）に対応する範囲に収める。

他方、ＦＰＤ２の場合、多数のＸ線検出素子２ａの中には製造中あるいは製造後に生じた例えば半導体膜３の微視的損傷等に起因する欠損を持つものが不可避的に存在している。このような欠損を持つＸ線検出素子２ａの画像データは、データ値が検出Ｘ線強度に正確に対応しない欠損画像データとなって輝度調整の調整不良を引き起こす恐れがある。ＦＰＤ２とともに実施例の輝度変調装置を構成する輝度調整部１５は、以下に具体的に説明するように、欠損画像データに起因して発生する調整不良を回避しながら、Ｘ線画像作成用の画像データの輝度調整を的確に行うことができる。

すなわち、輝度調整部１５は、時系列的に送られてくるＸ線画像作成用の画像データを（予め定められた複数個である）７個のレジスタに順に一時的に保持するデータ保持処理を行うデータ保持処理部１６と、データ保持処理部１６で７個の画像データが一時的に保持される毎に７個の画像データのデータ値の大きさを比較して、最高順位と最低順位とを除いてデータ値の大きさが（予め定められた所定順位である）第４順位に該当するデータ値を所定順位データ値として検出する所定順位データ値検出部１７と、所定順位データ値検出部１７によって１フレーム分の画像データから検出された所定順位データ値の中から最大値と最小値とを抽出する最大・最小値抽出部１８と、最大・最小値抽出部１８によって抽出された最大値と最小値とに基づいて１フレーム分の各画像データについて輝度調整用のデータ値変換処理を行うデータ値変換処理部１９とを備えている。

先ず、データ保持処理部１６および所定順位データ値検出部１７を図５と図６を参照して具体的に説明する。図５はデータ保持処理部１６の全体構成と所定順位データ値検出部１７の前半部分の構成を示すブロック図であり、図６は所定順位データ値検出部１７の後半部分の構成を示すブロック図である。図５および図６は所定順位データ値検出部１７を接続部分が重複するかたちで図示してある。

データ保持処理部１６は直列に接続された７個のレジスタＲ１〜Ｒ７からなり、７個のレジスタＲ１〜Ｒ７は時系列的に送られてくるＸ線画像作成用の画像データを７個ずつ順に一時的に保持する。データ保持処理部１６へ時系列的に送られてくる画像データは、先ず最初にレジスタＲ７に保持され、以後、未保持の画像データが１個送られてくる毎に、右隣のレジスタに移動する動作をレジスタＲ１に達するまで繰り返す。その結果、レジスタＲ１〜Ｒ７については番号が若い（小さい）レジスタほど画像データの保持時点が古く、レジスタＲ１が保持する画像データは常に保持時点が最も古く、レジスタＲ７が保持する画像データは常に保持時点が最も新しいことになる。

したがって、データ保持処理部１６によるデータ保持処理は、データ保持処理部１６へ未保持の画像データが１個送られてくる毎に、レジスタＲ１〜Ｒ７に保持されている画像データを番号の若い右隣のレジスタに一斉に移し、保持している画像データの中で保持時点が最も古い画像データを１個だけ外して、代わりに新たに送られてきた未保持の画像データを保持して行われる。すなわち、ある任意の時点で、図７（ａ）に示すように、７個の画像データｄ１〜ｄ７がレジスタＲ１〜Ｒ７に保持されているとして、最新に保持された画像データｄ７に注目すると、図７（ｂ）〜図７（ｇ）に示すように、データ保持処理部１６へ未保持の画像データが１個送られてくる毎に画像データｄ７がレジスタＲ７からレジスタＲ１まで右隣へひとつずつ順に移動し、画像データｄ７は（画像データの保持個数である７個に相当する）７回、一緒に保持される画像データの組み合わせを変えながらレジスタＲ１〜Ｒ７により一時的に保持される。このことは他の各画像データについても同様である。

所定順位データ値検出部１７は、７個の画像データのデータ値の大きさを比較して、画像データのデータ値を大きさの順に並び変え、データ値の大きさが中央の順位にある第４順位のデータ値（すなわち中央値）を所定順位データ値として検出する。所定順位データ値検出部１７は、図５および図６に示すように、２つのデータ値を比較して大小を判定するデータ値大小判定部１７Ａと、データ値大小判定部１７Ａで大きい方と判定されたデータ値を保持する第1データ値保持部１７Ｂと、データ値大小判定部１７Ａで小さい方と判定されたデータ値を保持する第２データ値保持部１７Ｃとを組み合わせた第１〜第７の７個のデータ値ソート部１７ａ〜１７ｇを有している。所定順位データ値検出部１７の場合、レジスタＲ１〜Ｒ７によって一時的に保持される７個の画像データのデータ値をデータ値ソート部１７ａ〜１７ｇで繰り返し大小を判定しながらデータ値ソート部１７ａ〜１７ｇに７個の画像データのデータ値を大きさの順に並べる。そして、最終段のデータ値ソート部１７ｇからデータ値の大きさが中央の順位にある中央値を所定順位データ値として検出して最大・最小値抽出部１８へ出力する。

すなわち、ＦＰＤ２から時系列的に送られてくるＸ線画像作成用の画像データが７個ずつ順に一時的に保持される毎に、保持中の７個の画像データのデータ値のうちの最高順位と最低順位とを除いて、中央の順位にある第４順位の中央値を所定順位データ値として検出する。欠損画素データはデータ値が極端に高くなったり、逆に極端に低くなったりする傾向が強い。画像データ全体のデータ値のヒストグラムＰは．図８に示すように、ヒストグラムＰの上側と下側とに極端に高いデータ値と極端に低いデータ値とを示すピークＰａ，Ｐｂが生じ、ピークＰａ，Ｐｂに属するデータ値は欠損画素データのものである可能性が極めて高い。

しかし、所定順位データ値検出部１７で検出される所定順位データ値は、７個のデータ値のうちの最高順位でも最低順位でもないので、所定順位データ値は欠損画素データのものではない可能性が非常に高い。さらに、所定順位データ値検出部１７の場合、最高順位のデータ値と最低順位のデータ値と両方から順位の隔たりのある中央の順位にある第４順位の中央値所定順位データ値とするので、データ値が高くなる欠損画素データもデータ値が低くなる欠損画素データも所定順位データ値となることを防ぐことができる。

また、所定順位データ値検出部１７による所定順位データ値の検出処理は、１個の画像データ値について、保持個数に相当する７回、一緒に保持される画像データの組み合わせを変えながら繰り返し行われる。その結果、所定順位データ値となるべき非欠損画像データのデータ値が所定順位データ値として検出されずに見過ごされてしまう事態を回避することができる。

最大・最小値抽出部１８は、所定順位データ値検出部１７によって１フレーム分の画像データから検出されて時系列的に送り込まれてきた所定順位データ値の中から最大値と最小値とを抽出する。最大・最小値抽出部１８は、最大値の抽出のために最大値を保持する例えば８ビットの最大値レジスタ１８Ａを有しており、最大値レジスタ１８Ａに「００００００００」を格納する。次々と送り込まれてくる１フレーム分の所定順位データ値とレジスタに保持されている値とを逐次に比較し、大きい方を最大値レジスタ１８Ａに保持させることにより、所定順位データ値の最大値を抽出する。また、最大・最小値抽出部１８は、最小値の抽出のために最小値を保持する例えば１８ビットの最小値レジスタ８Ｂを有しており、最小値レジスタ１８Ｂに「１１１１１１１１」を格納する。次々と送り込まれてくる１フレーム分の所定順位データ値とレジスタに保持されている値とを逐次に比較し、小さい方を最小値レジスタ１８Ｂに保持させることにより、所定順位データ値の最小値を抽出する。

最大・最小値抽出部１８が抽出する所定順位データ値の最大値と最小値とは、所定順位データ値が欠損画像データのものではない可能性が非常に高いので、所定順位データ値の最大値および最小値も同様に、欠損画像データのものでない可能性が非常に高い。

そして、データ値変換処理部１９は、最大・最小値抽出部１８によって抽出されたデータ値の中の最大値ｄ_maxと最小値ｄ_minと基づいてＸ線画像１枚分の各画像データについて輝度調整用のデータ値変換処理を行う。輝度調整部１５の輝度調整用のデータ値変換処理により、図９に示すように、データ値の最大値ｄ_max とデータ値の最小値ｄ_minとの範囲が画像表示装置１４の適切な輝度変化範囲（濃度変化範囲）として規定する変換データ値の最大値ｆ_maxと変換データ値の最小値ｆ_minと範囲に対応するように１フレーム分の各画像データのデータ値が変換される。また、具体的には、最大値ｄ_max〜最小値ｄ_minの間のデータ値はデータ値の大きさに比例した値に変換され、また最大値ｄ_maxを越えるデータ値は全て変換データ値の最大値ｆ_maxに変換され、最小値ｄ_minを下回るデータ値は全て変換データ値の最小値ｆ_minに変換される。

なお、Ｘ線撮影透視装置の主制御部２０は、Ｘ線管１およびＦＰＤ２からなるＸ線撮像系の制御や、信号処理部１２等の制御を操作部２１の入力操作や撮影プロセスの進行にしたがってコントロールする役割を司る。

続いて、上述した構成を有するＸ線透視撮影装置において、輝度調整部１５による画像データの調整プロセスを図面を参照しながら説明する。図１０は実施例における輝度調整部による画像データの調整プロセスを示すフローチャートである。以下、Ｘ線撮影が既に開始されたＸ線撮影中であるとして説明する。

〔ステップＳ１〕データ保持処理部１６が、ＦＰＤ２から時系列的に送られてくるＸ線画像作成用の画像データを７個のレジスタＲ１〜Ｒ７に順に一時的に保持するデータ保持処理を、送られてくる画像データがなくなるまで続ける。

〔ステップＳ２〕所定順位データ値検出部１７が、データ保持処理部１６で保持中の７個の画像データのデータ値の大きさを比較して、最高順位と最低順位とを除いてデータ値の大きさが第４順位の中央値を所定順位データ値として検出する処理を、Ｘ線撮影が終了するまで行う。

〔ステップＳ３〕最大・最小値抽出部１８が、１フレーム分の所定順位データ値の中の最大値と最小値とを抽出する処理を１フレーム分の所定順位データ値を処理し終わる毎にリセットしながらＸ線撮影が終了するまで行う。

〔ステップＳ４〕データ値変換処理部１９が、最大・最小値抽出部１８によって抽出されたデータ値の中の最大値と最小値とに基づいて１フレーム分の各画像データについて輝度調整用のデータ値変換処理を行う。

〔ステップＳ５〕データ値変換処理済みの画像データにより画像表示装置１４にＸ線画像を表示する。

〔ステップＳ６〕Ｘ線撮影を終了しないのであれば、ステップＳ１〜Ｓ５を継続し、Ｘ線撮影を終了するのであれば、ステップＳ１〜Ｓ５も終了する。

以上に述べたように、実施例の輝度調整部１５の場合、時系列的に送られてくるＸ線画像作成用の画像データが７個のレジスタに順に一時的に保持される毎に、保持中の７個の画像データのデータ値のうちの最高順位と最低順位とを除いて予め定められたデータ値の大きさが第４順位のデータ値を所定順位データ値として検出し、１フレーム分の画像データから検出されて時系列的に順に送られてきた所定順位データ値から抽出された最大値と最小値とに基づいて１フレーム分の各画像データについて輝度調整用のデータ値変換処理を行う構成を備えている。所定順位データ値の検出の際に、欠損画像データの可能性の高い最高順位と最低順位とのデータ値が除かれるので、輝度調整用のデータ値変換処理を行う際の所定順位データ値の最大値と最小値とは欠損画素データのデータ値ではない可能性が高くなる。その結果、Ｘ線画像作成用の画像データについての輝度調整は適切なものとなり、画像データの輝度調整の際に欠損画像データに起因した調整不良を回避することができる。

また、実施例の場合、データ保持処理部１６の前段に接続されたＦＰＤ２から送られてくるＸ線画像作成用の画像データに対してデータ保持処理部１６がデータ保持処理の処理を逐次に行うので、動画像のＸ線画像を作成する画像データの輝度調整をリアルタイムで行うことができる。

この発明は、上記の実施例に限られるものではなく、以下のように変形実施することも可能である。

（１）実施例の輝度調整部１５では、輝度調整対象の画像データがＦＰＤ２からリアルタイムで時系列的に送られてくるものであったが、輝度調整対象の画像データは画像データを収集記憶したデータメモリから非リアルタイムで送られてくるようであってもよい。すなわち、輝度調整部１５だけでこの発明の輝度調整装置を構成することもできる。

（２）実施例装置の輝度調整部１５の場合、データ保持処理部１６が一時的に保持する画像データの個数が７個であったが、データ保持処理部１６が一時的に保持する画像データの個数は７個に限られるものではなく、３個以上の複数個であればよい。

（３）実施例装置の輝度調整部１５の場合、所定順位データ値検出部１７が検出するのはデータ値の大きさが第４順位のものを所定順位データ値として検出したが、所定順位データ値検出部１７が検出するのはデータ値の大きさが第５順位のもの、あるいは第３順位のものであってもよい。また、所定順位データ値の検出個数も１個に限らず、複数個であってもよい。

（４）実施例の場合、ＦＰＤ２が直接変換タイプの検出器であったが、この発明はＦＰＤ２が間接変換タイプの検出器装置の場合にも適用できる。

（５）実施例の場合、輝度調整対象の画像データがＦＰＤ２で得られたものであったが、輝度調整対象の画像データはＦＰＤ２で得られたものに限らず、イメージインテンシファイア等、ＦＰＤ以外の検出器で得られたものであってもよい。

（６）実施例の場合、輝度調整対象の画像データを得る検出器が２次元状検出器であったが、この発明の装置は１次元状検出器で得られる画像データでも輝度調整対象とすることができる。

（７）実施例の場合、輝度調整部１５が組み込まれていたのはＸ線透視撮影装置であったが、この発明の輝度調整装置は、Ｘ線透視撮影装置以外のＸ線画像診断装置や超音波診断装置に適用することもできる。また、Ｘ線透視撮影装置以外の放射線透視撮影装置（例えばγ線などのＥＣＴ装置）に適用することもできる。

実施例に係る輝度調整装置が組み込まれたＸ線透視撮影装置の構成を示すブロック図である。ＦＰＤのＸ線検出面におけるＸ線検出素子の配置状況を示す模式的平面図である。ＦＰＤの構成をＸ線のセンサ部を中心に示す模式的な断面図である。ＦＰＤの構成を画像データの読み出し部を中心に示すブロック図である。実施例の中のデータ保持処理部の全体構成と所定順位データ値検出部の前半部分の構成を示すブロック図である。実施例の中の所定順位データ値検出部の後半部分の構成を示すブロック図である。実施例の中のデータ保持処理部における画像データの移送状況を示す模式図である。画像データのデータ値の頻度についてのヒストグラムを示すグラフである。輝度調整前の画像データのデータ値と輝度調整後の変換データ値の関係を示すグラフである。実施例における輝度調整部による画像データの調整プロセスを示すフローチャートである。

符号の説明

２ … ＦＰＤ（画像データ収集手段）
１５ … 輝度調整部（輝度調整装置の一部）
１６ … データ保持処理部（データ保持処理手段）
１７ … 所定順位データ値検出部（所定順位データ値検出手段）
１８ … 最大・最小値抽出部（最大・最小値抽出手段）
１９ … データ値変換処理部（データ値変換処理手段）

Claims

時系列的に送られてくる医用画像作成用の画像データを予め定められた複数個のレジスタに順に一時的に保持するデータ保持処理を行うデータ保持処理手段と、データ保持処理手段で複数個の画像データが一時的に保持される毎に複数個の画像データのデータ値の大きさを比較して、最高順位と最低順位とを除いてデータ値の大きさが予め定められた所定順位に該当するデータ値を所定順位データ値として検出する所定順位データ値検出手段と、所定順位データ値検出手段によって医用画像１枚分の画像データから検出されて時系列的に送られてきた複数個の所定順位データ値の中から最大値と最小値とを抽出する最大・最小値抽出手段と、最大・最小値抽出手段によって抽出された最大値と最小値とに基づいて医用画像１枚分の各画像データについて輝度調整用のデータ値変換処理を行うデータ値変換処理手段とを備えたことを特徴とする医用画像輝度調整装置。
請求項１に記載の医用画像輝度調整装置において、所定順位データ値検出手段は、複数個の画像データのデータ値の大きさを比較して、画像データのデータ値を大きさの順に並び変え、データ値の大きさが中央の順位にある中央値を所定順位データ値として検出することを特徴とする医用画像輝度調整装置。
請求項１または請求項２に記載の医用画像輝度調整装置において、データ保持処理手段の前段に、外部装置として画像データ収集手段が接続可能に構成されており、画像データ収集手段から送られてくる医用画像作成用の画像データに対してデータ保持処理手段によるデータ保持処理が逐次に行われることを特徴とする医用画像輝度調整装置。
請求項１から請求項３のいずれかに記載の医用画像輝度調整装置において、データ保持処理手段によるデータ保持処理は、データ保持処理手段へ未保持の画像データが１個送られてくる毎に、保持している画像データの中で保持時点が最も古い画像データを１個だけ外して代わりに新たに送られてきた未保持の画像データを保持して行われることを特徴とする医用画像輝度調整装置。
請求項１から請求項４のいずれかに記載の医用画像輝度調整装置を用いた放射線透視撮影装置であって、被検体を透過した放射線を検出して、その検出された放射線を医用画像作成用の画像データとして収集する画像データ収集手段を備えるとともに、時系列的に送られてくる医用画像作成用の画像データを予め定められた複数個のレジスタに順に一時的に保持するデータ保持処理を行うデータ保持処理手段と、データ保持処理手段で複数個の画像データが一時的に保持される毎に複数個の画像データのデータ値の大きさを比較して、最高順位と最低順位とを除いてデータ値の大きさが予め定められた所定順位に該当するデータ値を所定順位データ値として検出する所定順位データ値検出手段と、所定順位データ値検出手段によって医用画像１枚分の画像データから検出されて時系列的に送られてきた複数個の所定順位データ値の中から最大値と最小値とを抽出する最大・最小値抽出手段と、最大・最小値抽出手段によって抽出された最大値と最小値とに基づいて医用画像１枚分の各画像データについて輝度調整用のデータ値変換処理を行うデータ値変換処理手段とを備えることを特徴とする放射線透視撮影装置。