JP2005242369A - Radiation image reader - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は放射線画像情報を光学的に読み取る放射線画像読取装置に関し、特に輝尽性蛍光体を使用した読取装置のように、精細な濃淡情報を正確に再現する必要がある読取装置における読取画像データの補正技術に関する。 The present invention relates to a radiographic image reading apparatus that optically reads radiographic image information, and in particular, read image data in a reading apparatus that needs to accurately reproduce fine grayscale information, such as a reading apparatus that uses a stimulable phosphor. It is related with correction technology.
図13は、輝尽性蛍光体プレートへの画像(例えば、医療用診断画像)の記録方法を示す図である。X線源100から出射されたX線は、絞り200によって絞られた後、被写体300に照射される。被写体300を透過したX線は、輝尽性蛍光体プレート400(以下、単にプレートという)に入射し、これによって、被写体300の画像の潜像が形成される。
FIG. 13 is a diagram illustrating a method of recording an image (for example, a medical diagnostic image) on the photostimulable phosphor plate. X-rays emitted from the X-ray source 100 are focused by the
この潜像の画像化は、レーザ光を走査してプレートを励起し、蓄積している潜像エネルギーを蛍光として放射させ、この蛍光を集光器により集光し、光電子増倍管(フォトマルチプライヤー,以下、単にフォトマルという)を備えた光検出器により検出し、得られるアナログ電気信号をA/D変換してデジタル化した後、そのデータに所定の信号処理を施すことにより行われる。 This latent image is imaged by scanning a laser beam to excite the plate, radiating the accumulated latent image energy as fluorescence, condensing the fluorescence with a concentrator, and a photomultiplier tube (photomultiplier). The analog electric signal is detected by a photodetector equipped with a pliers (hereinafter simply referred to as “photomal”), and the obtained analog electric signal is A / D converted and digitized, and then the data is subjected to predetermined signal processing.
より高精度な画像再現を行うための読取画像データの補正技術としては、集光器および光検出器によるムラ(シェーディング)の補正の他に、蛍光体の発光強度が時間経過とともに減衰するフェーディングに対する補正が必要である。 In addition to correction of unevenness (shading) by the condenser and photodetector, the reading image data correction technique for performing higher-accuracy image reproduction includes fading in which the emission intensity of the phosphor is attenuated over time. Correction for is necessary.
また、例えば、図14(ア)に示すようなポリゴンミラーPG(反射面としてA面〜H面を持つ)を用いて光ビームを走査する場合、同図(イ)に例示されるように、A面と他の面(例えばE面)とでは反射率に差があり、その結果、プレートの同じ位置を走査したとしても、A面を使用した場合とE面を使用した場合とでは、プレートに達するレーザパワーが相違し、それによって、検出する信号レベルと面内での分布内容が相違する。したがって、使用するポリゴン面を意識した補正を行う必要がある。 Further, for example, when scanning a light beam using a polygon mirror PG (having A-plane to H-plane as reflection surfaces) as shown in FIG. 14A, as illustrated in FIG. There is a difference in reflectance between the A surface and other surfaces (for example, E surface). As a result, even if the same position of the plate is scanned, the plate is different between the case where the A surface is used and the case where the E surface is used. Therefore, the signal level to be detected differs from the distribution content in the plane. Therefore, it is necessary to perform correction in consideration of the polygon surface to be used.
また、図14(ウ)に示すように、プレートには、2次元的な感度ムラ(あるいはX線ムラに起因するムラ)が存在し、高精度化をねらう場合は、この2次元ムラに対する補正が必要である。 Further, as shown in FIG. 14C, there is a two-dimensional sensitivity unevenness (or unevenness due to X-ray unevenness) in the plate. is required.
被写体を配置しないで撮影したベタ画像からシェーディング補正データ、フェーディング補正データおよび2次元補正データを求めて、これら補正データにより、被写体を配置して撮影した画像の読取データを補正する技術が知られている(例えば特許文献1参照)。 A technique is known in which shading correction data, fading correction data, and two-dimensional correction data are obtained from a solid image shot without placing a subject, and read data of an image shot with the subject placed is corrected using these correction data. (For example, refer to Patent Document 1).
ポリゴンミラーの各面と光ビームの副走査位置を特定し、シェーディング補正データ、フェーディング補正データおよび2次元補正データの作成時とそれら補正データを用いた補正時にこの特定関係が成立するようにして、使用するポリゴン面を意識した読取データの補正を行う技術が知られている(例えば特許文献2参照)。
上記のような画像読み取りデータの補正に伴って、読取画像データの実質信号範囲が変化し、再現画像の品質が低下することがある。そこで、本発明の課題は、補正に伴う読取画像データの実質信号範囲の変化に適切に対処できる放射線画像読取装置を実現することである。 Accompanying the correction of the image read data as described above, the substantial signal range of the read image data may change, and the quality of the reproduced image may deteriorate. Therefore, an object of the present invention is to realize a radiation image reading apparatus that can appropriately cope with a change in the substantial signal range of read image data accompanying correction.
課題を解決するための第1の発明は、被写体なしで放射線画像を記録した輝尽性蛍光プレートの読取データから補正データを作成し、前記輝尽性蛍光プレートに記録された被写体画像の読み取り時に前記補正データで読取データを補正する放射線画像読取装置において、補正後の画像データのダイナミックレンジが出力時のダイナミックレンジ内となるように前記補正データによる補正を制限する補正制限手段を具備することを特徴とする放射線画像読取装置である。 According to a first aspect of the present invention for solving the problem, correction data is created from read data of a photostimulable fluorescent plate in which a radiation image is recorded without a subject, and the subject image recorded on the photostimulable fluorescent plate is read. The radiographic image reading apparatus that corrects the read data with the correction data includes a correction limiting unit that limits correction by the correction data so that the dynamic range of the corrected image data is within the dynamic range at the time of output. The radiation image reading apparatus is characterized.
なお、課題を解決するための第1の発明において、前記補正制限手段は各補正要素毎の補正データおよび/または総合補正データを制限することが補正による読取画像データの実質信号範囲を適正化する点で好ましい。 In the first invention for solving the problem, the correction limiting means limits the correction data and / or the total correction data for each correction element to optimize the substantial signal range of the read image data by correction. This is preferable.
また、課題を解決するための第1の発明において、前記補正制限手段は全画素数に対する補正する画素数の割合を所定値以下にすることが補正による読取画像データの実質信号範囲の適正化と濃度ムラとのかねあいをとる点で好ましい。 Also, in the first invention for solving the problem, the correction limiting means makes the ratio of the number of pixels to be corrected with respect to the total number of pixels equal to or less than a predetermined value to optimize the substantial signal range of the read image data by correction. It is preferable in terms of taking a balance with density unevenness.
また、課題を解決するための第1の発明において、前記補正制限手段は非補正部分の画素数と濃度ムラとの積を所定値以下にすることが補正による読取画像データの実質信号範囲の適正化と濃度ムラとのかねあいを適切にする点で好ましい。 Further, in the first invention for solving the problem, the correction limiting means may be configured such that the product of the number of pixels of the non-correction portion and the density unevenness is equal to or less than a predetermined value so that the substantial signal range of the read image data by correction is appropriate. This is preferable in that the balance between density and density unevenness is appropriate.
また、課題を解決するための第1の発明において、前記補正制限手段は非補正部分の画素数と濃度ムラと非補正部分の画像端部からの距離との積を所定値以下にすることが補正による読取画像データの実質信号範囲の適正化と濃度ムラとのかねあいをさらに適切にする点で好ましい。 In the first invention for solving the problem, the correction limiting unit may reduce the product of the number of pixels of the non-correction portion, the density unevenness, and the distance from the image end of the non-correction portion to a predetermined value or less. This is preferable in that the balance between the optimization of the substantial signal range of the read image data by the correction and the density unevenness is further appropriated.
課題を解決するための第2の発明は、被写体なしで放射線画像を記録した輝尽性蛍光体プレートの読取画像データから補正データを作成し、前記輝尽性蛍光体プレートに記録された被写体画像の読み取り時に前記補正データで読取画像データを補正する放射線画像読取装置において、出力時より広いダイナミックレンジで、前記輝尽性蛍光体プレートの読み取り、および前記輝尽性蛍光体プレートの読取画像データの補正を行い、出力時にはダイナミックレンジを縮小して出力するダイナミックレンジ変換手段を具備することを特徴とする放射線画像読取装置である。 A second invention for solving the problem is to create correction data from read image data of a photostimulable phosphor plate in which a radiation image is recorded without a subject, and subject images recorded on the photostimulable phosphor plate. In the radiation image reading apparatus that corrects the read image data with the correction data at the time of reading, the reading of the photostimulable phosphor plate and the read image data of the photostimulable phosphor plate with a wider dynamic range than at the time of output A radiological image reading apparatus comprising a dynamic range conversion unit that performs correction and outputs a reduced dynamic range during output.
なお、課題を解決するための第2の発明において、被写体なしで放射線画像を記録した前記輝尽性蛍光プレートの読み取り、被写体画像を記録した前記輝尽性蛍光プレートの読み取りおよび前記補正データによる読取画像データの補正を前記ダイナミックレンジの拡大に対応して増加させた濃度階調ステップ数で行い、出力時には縮小されたダイナミックレンジに対応して濃度階調ステップ数を減少させる分解能変換手段を具備することがダイナミックレンジの拡大にともなう濃度分解能の低下を防止する点で好ましい。 In the second invention for solving the problem, reading of the photostimulable fluorescent plate recording a radiation image without a subject, reading of the photostimulable fluorescent plate recording a subject image, and reading by the correction data are performed. There is provided resolution conversion means for correcting the image data by increasing the number of density gradation steps corresponding to the expansion of the dynamic range and decreasing the number of density gradation steps corresponding to the reduced dynamic range at the time of output. This is preferable from the viewpoint of preventing a decrease in density resolution accompanying an expansion of the dynamic range.
課題を解決するための第1の発明によれば、前記補正制限手段により補正を制限するようにしたので、補正による読取画像データの実質信号範囲の過大な変化を防止することができる。 According to the first invention for solving the problem, since the correction is limited by the correction limiting means, it is possible to prevent an excessive change in the substantial signal range of the read image data due to the correction.
課題を解決するための第2の発明によれば、被写体がない場合とある場合の画像データの読み取りおよび補正データによる補正を広いダイナミックレンジにおいて行うようにしたので、補正による読取画像データの実質信号範囲の変化に適切に対応できる。 According to the second invention for solving the problem, since the reading of the image data when there is no subject and the correction with the correction data are performed in a wide dynamic range, the real signal of the read image data by the correction is obtained. Respond appropriately to changes in range.
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図1に放射線画像読取装置のブロック図を示す。本装置は本発明の実施の形態の一例である。図1において破線で囲んだ部分は輝尽性蛍光体プレート(以下、蛍光体プレートという)の読み取り部である。この蛍光体プレートの読み取り部の構成を図2に示す。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram of the radiation image reading apparatus. This apparatus is an example of an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a portion surrounded by a broken line is a reading portion of a stimulable phosphor plate (hereinafter referred to as a phosphor plate). The structure of the reading part of this phosphor plate is shown in FIG.
先ず、蛍光体プレートの読み取り部について説明すれば、図2において、蛍光体プレート3は左側壁に固定されており、繰り返し使用される。読み取りユニット90は、副走査モータ(ステッピングモータ)80によるボールネジ72の駆動により、ガイドシャフト71に沿って移動し、走査線(光ビーム)50を副走査方向にスキャンする。主走査方向のスキャンはポリゴン走査機構60により行われる。副走査モータ80の動作は、副走査モータ制御機構110により制御される。蛍光は集光器4aにより集光され、フォトマル4bにより電気信号に変換されるようになっている。
First, the reading part of the phosphor plate will be described. In FIG. 2, the
図1において、X線源1から発生するX線は被写体2を透過し、蛍光体プレート3に入射して潜像が形成されるようになっている。潜像の読出し時には、プレート3上をレーザ光で走査し(レーザ光源12,光走査機構13による)、発生する蛍光は集光器4aにより集光され、フォトマル4bにより光電変換される。
In FIG. 1, X-rays generated from an
フォトマル4bの出力信号は、リニアアンプ6で増幅され、対数アンプ7で対数圧縮増幅され、サンプルホールド回路9でサンプルホールドされ、A/D変換器10でアナログ・ディジタル変換される。
The output signal of the
スイッチ14は、補正データ作成時の信号経路と実際の画像読み取り時の信号経路とを切替える役目をし、補正データ作成時にはA側に、画像読み取り時にはB側に切替えられる。
The
フレームメモリ15にはA/D変換器10の出力データと後述の補正手段の出力データが記憶される。フレームメモリ15に記憶されたデータはコントローラ25を通じてプリンタ・自現機26およびホストCPU(図略)に出力される。
The
タイミング回路11は、サンプルホールド回路9、A/D変換器10、後述の補正データ作成手段17および補正メモリ23にそれぞれタイミングクロックを供給するものである。タイミング回路11は、放射線画像の撮影条件に応じて読み取り時の読取画素サイズを決定する。例えば、予め決められた0.1,0.15,0.2mmの3種類の読取画素サイズの中から、1つの読取画素サイズを選択して設定し、該設定された読取画素サイズで読み取りを行わせるようにサンプルホールド回路9へタイミングクロックを供給する。
The timing circuit 11 supplies a timing clock to the sample hold circuit 9, the A /
補正手段24は、読み取られた画像データを補正する補正(減算)回路16と、読取画像データを補正するための各種補正データを作成する補正用データ作成手段17と、主走査方向における補正データを記憶する主走査補正データメモリ18と、ポリゴンの反射面毎の主走査方向における補正データを記憶するポリゴン補正データメモリ181と、副走査方向における補正データを記憶する副走査補正データメモリ19と、2次元補正用の間引きデータを記憶する間引きデータメモリ20と、間引きデータを補間して2次元補正データを作成する補間データ作成手段21と、加算(および整数化)手段22と、補正データ計算手段221と、補正データを格納する補正メモリ23とを具備している。このような補正手段24は例えばマイクロプロセッサとメモリによって構成される。
The correction unit 24 includes a correction (subtraction) circuit 16 that corrects the read image data, a correction
補正用データ作成手段17が作成した補正要素毎の補正データ(小数点以下aビットの精度の実数型データ)は、その種類に応じてメモリ18,181,19,20にそれぞれ記憶される。なお、補正用データ作成手段17による補正要素毎の補正データの作成については後に改めて説明する。
The correction data for each correction element created by the correction data creation means 17 (real number type data with an accuracy of a bit after the decimal point) is stored in the
補間データ作成手段21は、2次元データに基づいて線形補間を行い、各画素についての補間データを作成する。なお、補間データ作成手段21による補間データの作成については後に改めて説明する。 The interpolation data creation means 21 performs linear interpolation based on the two-dimensional data, and creates interpolation data for each pixel. The creation of interpolation data by the interpolation data creation means 21 will be described later.
各補正データは、加算(整数化)手段22により一挙に加算され、少数点以下aビットを丸めて整数化し、その補正データは補正データ計算手段221を介して補正メモリ23に各画素に対応して格納される。
Each correction data is added all at once by the addition (integerizing) means 22 and rounded to a whole number by rounding off a bit after the decimal point. The correction data corresponds to each pixel in the
画像読み取り時には、補正メモリ23から各画素に対応した補正データが出力され、補正回路16により、スイッチ14を通じて与えられる読取画像データから減算され読取画像データの補正が実行される。
At the time of image reading, correction data corresponding to each pixel is output from the
補正用データ作成手段17は、主走査補正データ、ポリゴン補正データおよび副走査補正データを複数の読取画素サイズで作成し、メモリ18,181,19にそれぞれ記憶する。補間データ作成手段21は複数の読取画素サイズで2次元補正データを作成する。
The correction data creation means 17 creates main scanning correction data, polygon correction data, and sub-scanning correction data with a plurality of read pixel sizes and stores them in the
すなわち、メモリ18,181,19は、読取可能な画素サイズのうち複数、例えば2つの画素サイズ(0.1mmおよび0.2mm)でそれぞれ読み取った画像に対応する2種類の補正データをそれぞれ記憶する。また、補間データ作成手段21も同様に2種類の補間データを作成する。
That is, the
補正手段24は、メモリ18,181,19および補間データ作成手段21から得られる複数の読取画素サイズに対応する補正データのうちから、被写体を撮影した放射線画像の読取画素サイズに対応する補正データを選択し、読み取り時の画像信号に対してこの選択された補正データを用いて補正を行う。
The correction unit 24 selects correction data corresponding to the read pixel size of the radiographic image obtained by photographing the subject from among the correction data corresponding to the plurality of read pixel sizes obtained from the
補正データが上記2つの画素サイズに対応して用意されるとき、読取画素サイズと補正データとの関係は、以下の3通りがある。
(a) 画素サイズが近いものを選択して用いる。
(b)補正データ計算手段221により、2種類の補正データに基づいて実際の読取画素サイズに適合した補正データを計算して求める。
(c)補正データの種類毎に、2種類の補正データのうちどちらを選択するかを切り換える画素サイズを設定しておく。
このうち、(c)の方法は、画素サイズによる補正データの変化の影響が補正データの種類毎に違う場合に特に有効となる。この方法の具体例は、以下のようになる。
When correction data is prepared corresponding to the two pixel sizes, there are the following three relationships between the read pixel size and the correction data.
(A) Select and use a pixel with a similar pixel size.
(B) The correction data calculation means 221 calculates and obtains correction data suitable for the actual read pixel size based on the two types of correction data.
(C) For each type of correction data, a pixel size for switching which of two types of correction data to select is set.
Among these methods, the method (c) is particularly effective when the influence of the change in the correction data due to the pixel size is different for each type of correction data. A specific example of this method is as follows.
この場合に0.14mmの画素サイズで読み取ったときに、ポリゴン補正データのみ0.2mmの補正データを用いるが、それ以外の補正データは0.1mmの補正データを用いる。 In this case, when reading with a pixel size of 0.14 mm, correction data of 0.2 mm is used only for polygon correction data, but correction data of 0.1 mm is used for other correction data.
なお、加算手段22へはタイミング回路11から読取画素サイズの情報が供給される。そして、加算手段22は各メモリ18,181,19および補間データ作成手段21中の補正データから前述の(a)〜(c)の方法により読み取り時の画素サイズに応じた補正データを選択し、加算することで各画素毎の補正データを作成する。
Note that information on the read pixel size is supplied from the timing circuit 11 to the adding means 22. Then, the adding means 22 selects correction data corresponding to the pixel size at the time of reading from the correction data in each of the
このようにして読取画素サイズに対応する補正データを利用し、該補正データによって輝尽発光強度の読取値を補正するようにしたため、画素サイズによらず良好な補正を行うことができる。 In this way, the correction data corresponding to the read pixel size is used, and the read value of the photostimulated luminescence intensity is corrected by the correction data, so that a good correction can be performed regardless of the pixel size.
次に、補正用データ作成手段17による各補正データの作成について説明する。補正データを作成するために、被写体2がない状態でX線源1から蛍光体プレート3にX線を照射してベタ撮影を行う。ベタ撮影した蛍光体プレート3の潜像が読み取り系で読み取られ、画像データがフレームメモリ15に記憶される。補正データはこのベタ撮影の画像データから作成される。
Next, creation of each correction data by the correction data creation means 17 will be described. In order to create correction data, solid imaging is performed by irradiating the
図3は、フレームメモリ15に記憶された画像データの画素マトリクスの構成を示す。図3において、X方向は主走査方向でありX1 〜Xj のj個の列を有する。Y方向は副走査方向でありY1 〜Ym のm個の行を有する。
FIG. 3 shows a configuration of a pixel matrix of image data stored in the
1つの行はポリゴンミラー(以下、単にポリゴンという)の1つの面に対応する。ポリゴンが例えば10面あるとすると10行毎に同一面が対応する。10n+1〜10n+10はポリゴンの各面に対応する行である。なお、n=0,1,2,3,…である。 One row corresponds to one surface of a polygon mirror (hereinafter simply referred to as a polygon). For example, if there are 10 polygons, the same surface corresponds to every 10 rows. 10n + 1 to 10n + 10 are rows corresponding to each surface of the polygon. Note that n = 0, 1, 2, 3,.
(1)主走査補正データの作成
各列X1 〜Xj 毎に画像データの平均値A1 〜Aj を求める。これによって、ベタ画像が例えば図4(a)に示すような濃度ムラを有する場合、同図(b)のような平均値A1 〜Aj のプロファイルが得られる。このようなプロファイルの最小値から上の部分を切り出し、この切り出した部分(右斜線部A)を主走査補正データS1 〜Sj とする。このような補正データが主走査補正データメモリ18に記憶される。なお、主走査補正データS1 〜Sj はシェーディング補正データに相当する。
(1) Creation of main scanning correction data Average values A1 to Aj of image data are obtained for each column X1 to Xj. Accordingly, when the solid image has density unevenness as shown in FIG. 4A, for example, profiles of average values A1 to Aj as shown in FIG. 4B are obtained. The upper part is cut out from the minimum value of such a profile, and this cut out part (right hatched part A) is set as main scanning correction data S1 to Sj. Such correction data is stored in the main scanning
また、異なった画素サイズで読み取ることで各列X1 ' 〜Xk ' 毎の画像データを得て同様に補正データS1 ' 〜Sk ' が求められる。
なお、この主走査補正データS1 〜Sj は読み出し画像データを減算によって補正する場合の補正データである。これに対して読み出し画像データを加算によって補正する方式もあり、その場合は左斜線部Bで示すように最大値からの差分を補正データとすれば良い。いちいち述べないが以下の各補正データについても同様である。
Further, by reading with different pixel sizes, image data for each column X1 ′ to Xk ′ is obtained, and similarly, correction data S1 ′ to Sk ′ are obtained.
The main scanning correction data S1 to Sj are correction data when the read image data is corrected by subtraction. On the other hand, there is a method of correcting the read image data by addition. In this case, the difference from the maximum value may be used as the correction data as indicated by the left hatched portion B. The same applies to the following correction data, though not described.
(2)ポリゴン補正データの作成
ポリゴン補正データはベタ画像の読取データを主走査補正データで補正したデータから作成される。そこで先ずX1 列に属する各画像データから主走査補正データS1 を減算してX1 列の画像データに主走査補正を行う。X2 〜Xj 列の画像データについても同様な補正を行い、主走査補正が行われたベタ画像データ(1次補正画像データ)を得る。
(2) Creation of polygon correction data Polygon correction data is created from data obtained by correcting solid image read data with main scanning correction data. Therefore, first, main scanning correction data S1 is subtracted from each image data belonging to the X1 column to perform main scanning correction on the X1 column image data. The same correction is performed on the image data of the X2 to Xj columns, and solid image data (primary corrected image data) subjected to main scanning correction is obtained.
この1次補正画像データについて、10n+1行に属しかつX1 列に属する画像データの平均値B11を求める。同様に10n+1行に属しかつX2 〜Xj 列に属する画像データの平均値B21〜Bj1を求める。10n+2〜10n+10行についても同様にしてそれぞれ平均値B12〜Bj2 ,B13〜Bj3 ,…B110 〜Bj10 を求める。 For this primary corrected image data, an average value B11 of image data belonging to 10n + 1 rows and belonging to column X1 is obtained. Similarly, average values B21 to Bj1 of image data belonging to 10n + 1 rows and belonging to columns X2 to Xj are obtained. Similarly, average values B12 to Bj2, B13 to Bj3,... B110 to Bj10 are obtained for 10n + 2 to 10n + 10 rows.
これら平均値群B11〜Bj1 ,B12〜Bj2 ,…B110 〜Bj10 が例えば図4(c)のように得られたとすると、この中の最小値から上の部分P11〜Pj1 ,P12〜Pj2 ,…P110 〜Pj10 を切り出し(斜線部分)、これらを各面毎の主走査方向のポリゴン補正データとする。これら各面毎の補正データP11〜Pj1 ,P12〜Pj2 ,…P110 〜Pj10 がポリゴン補正データメモリ181に記憶される。 If these average value groups B11 to Bj1, B12 to Bj2,... B110 to Bj10 are obtained, for example, as shown in FIG. ... Pj10 are cut out (shaded portions) and used as polygon correction data in the main scanning direction for each surface. The correction data P11 to Pj1, P12 to Pj2,... P110 to Pj10 for each surface are stored in the polygon correction data memory 181.
異なる画素サイズの場合は、(1)のX1 ' 〜Xk ' のデータを用いて同様にしてポリゴン補正データP11' 〜Pk1' ,P12' 〜Pk2' ,…P110 ' 〜Pk10 ' を求める。
(3)副走査補正データの作成
副走査補正データはベタ画像を主走査補正データおよびポリゴン補正データで補正した画像データから作成される。それには、先ず上記の1次補正画像データをポリゴン補正データP11〜Pj1 ,P12〜Pj2 ,…P110 〜Pj10 で補正することにより2次補正画像データを求める。
In the case of different pixel sizes, polygon correction data P11 ′ to Pk1 ′, P12 ′ to Pk2 ′,... P110 ′ to Pk10 ′ are obtained in the same manner using the data of X1 ′ to Xk ′ in (1).
(3) Creation of sub-scan correction data The sub-scan correction data is created from image data obtained by correcting a solid image with main scan correction data and polygon correction data. For this purpose, firstly, the above-mentioned primary correction image data is corrected with polygon correction data P11 to Pj1, P12 to Pj2,... P110 to Pj10 to obtain secondary correction image data.
なお、2次補正画像データはベタ画像から主走査補正データS1 〜Sj とポリゴン補正データP11〜Pj1 ,P12〜Pj2 ,…P110 〜Pj10 を減算することにより求めても良い。これによって、1次補正画像データを記憶するメモリを省略することができる。 The secondary correction image data may be obtained by subtracting the main scanning correction data S1 to Sj and the polygon correction data P11 to Pj1, P12 to Pj2,... P110 to Pj10 from the solid image. As a result, a memory for storing the primary correction image data can be omitted.
このような2次補正画像データにつき、各行Y1 〜Ym 毎に画像データの平均値C1 〜Cm を求める。これによって、例えば図4(d)に示すような平均値C1 〜Cm のプロファイルが得られる。このようなプロファイルの最小値から上の部分を切り出し、この切り出した部分(斜線部分)を副走査補正データT1 〜Tm とする。副走査補正データT1 〜Tm はフェーディング補正データに相当する。このような補正データが副走査補正データメモリ19に記憶される。 For such secondary corrected image data, average values C1 to Cm of the image data are obtained for each row Y1 to Ym. As a result, for example, profiles of average values C1 to Cm as shown in FIG. 4 (d) are obtained. The upper part is cut out from the minimum value of such a profile, and the cut out part (shaded part) is set as sub-scan correction data T1 to Tm. The sub-scan correction data T1 to Tm correspond to fading correction data. Such correction data is stored in the sub-scan correction data memory 19.
異なる画素サイズについては異なる画素サイズで得られたY1 ' 〜Yn ' を用いて同様に補正データT1 ' 〜Tn ' を得る。
(4)2次元補正データの作成
2次元補正データは以下の(a)、(b)のステップで作成する。
For different pixel sizes, correction data T1 'to Tn' are similarly obtained using Y1 'to Yn' obtained with different pixel sizes.
(4) Creation of two-dimensional correction data Two-dimensional correction data is created in the following steps (a) and (b).
(a) 間引き補正データの作成
間引き補正データはベタ画像を主走査補正データ、ポリゴン補正データおよび副走査補正データで補正した画像データから作成される。それには、先ず上記の2次補正画像データを副走査補正データT1 〜Tm で補正することにより3次補正画像データを求める。
(A) Creation of thinning correction data Thinning correction data is created from image data obtained by correcting a solid image with main scanning correction data, polygon correction data, and sub-scanning correction data. For this purpose, first, the above-mentioned secondary correction image data is corrected with the sub-scan correction data T1 to Tm to obtain tertiary correction image data.
なお、3次補正画像データはベタ画像から主走査補正データS1 〜Sj とポリゴン補正データP11〜Pj1 ,P12〜Pj2 ,…P110 〜Pj10 と副走査補正データT1 〜Tm とを減算することにより求めても良い。これによって、2次補正画像データを記憶するメモリを省略することができる。 The tertiary correction image data is obtained by subtracting the main scanning correction data S1 to Sj, the polygon correction data P11 to Pj1, P12 to Pj2,... P110 to Pj10 and the sub scanning correction data T1 to Tm from the solid image. Also good. As a result, a memory for storing the secondary correction image data can be omitted.
3次補正画像データが例えば図5のような濃度ムラを持っているとすると、このような画像データについて間引き画素のデータが求められる。すなわち、図6に示すように、間引き画素(B1〜B5)についての画像データが、周囲N画素のデータを平均し、スムージングして求める。このような間引き画像データの計算が主走査方向と副走査方向において行われる。 If the tertiary corrected image data has density unevenness as shown in FIG. 5, for example, thinned-out pixel data is obtained for such image data. That is, as shown in FIG. 6, the image data for the thinned pixels (B1 to B5) is obtained by averaging the data of surrounding N pixels and smoothing. Such calculation of thinned image data is performed in the main scanning direction and the sub-scanning direction.
次に、このようにして求められた画像データについて、最小値から上の部分を間引き補正データUp1,Up2,Up3,…とする。とする。これら間引き補正データUp1,Up2,Up3,…が間引きデータメモリ20に記憶される。
Next, with respect to the image data obtained in this way, the portion above the minimum value is set as thinning correction data Up1, Up2, Up3,. And These thinning correction data Up1, Up2, Up3,... Are stored in the thinning
(b) 間引き補正データの補間
上記の間引き補正データUp1,Up2,Up3,…につき、補間データ作成手段21により例えば図6の左下に示すように直線的に補間して、各画素ごとの2次元補正データUrsを得る。
(B) Interpolation of decimation correction data The decimation correction data Up1, Up2, Up3,... Are linearly interpolated by the interpolation data creating means 21 as shown in the lower left of FIG. Correction data Urs is obtained.
異なる画素サイズについては、同様にS1 ' 〜Sk ' 、P11' 〜Pk1' ,P12' 〜Pk2' ,…P110 ' 〜Pk10 ' およびT1 ' 〜Tn ' から補正データUrs' を得る。
本発明者の検討によれば、主走査補正、ポリゴン補正および副走査補正により、急峻なムラ成分が取り除かれるため、間引き画素は、主走査方向、副走査方向ともに例えば5mmに1個の割合で求める程度で、かなりの補間精度を維持できることがわかっている。したがって、全画素データに対し、間引き画素データは175μm読み取り時には1/1000程度の量で済み、例えば全画素が5Mワードあっても間引きデータメモリ20の容量は5Kワードで済ませることができる。
For different pixel sizes, similarly, correction data Urs' is obtained from S1 'to Sk', P11 'to Pk1', P12 'to Pk2', ... P110 'to Pk10' and T1 'to Tn'.
According to the study by the present inventor, steep unevenness components are removed by main scanning correction, polygon correction, and sub-scanning correction. Therefore, the thinned-out pixels have a ratio of, for example, one in 5 mm in both the main scanning direction and the sub-scanning direction. It has been found that considerable interpolation accuracy can be maintained to the extent required. Therefore, with respect to all pixel data, the amount of thinned pixel data is about 1/1000 when 175 μm is read. For example, even if all pixels have 5M words, the capacity of the thinned
このようにして、補正データは要素毎に明確に分離され、主走査補正データ、ポリゴン補正データ、副走査補正データおよび2次元補正データとして作成されてそれぞれのメモリに記憶される。これらの各補正データが加算手段22で合算され、総合補正データが画素毎に作成されて補正メモリ23に記憶される。
In this way, the correction data is clearly separated for each element, created as main scanning correction data, polygon correction data, sub-scanning correction data, and two-dimensional correction data, and stored in each memory. These correction data are added by the adding means 22, and total correction data is created for each pixel and stored in the
そして、被写体2が撮影された蛍光体プレート3の画像を読み取るときは、スイッチ14をB側に投入して補正回路16に読取画像データを入力し、この入力データから補正メモリ24の補正データを減算してムラ補正を行う。
Then, when reading the image of the
補正データの作成は、主走査補正データ、ポリゴン補正データ、副走査補正データ、2次元補正データの順で行われるので、各要素毎の正確な補正データを得ることができる。したがって、これら補正データにより高精度な補正を行うことができる。 Since the correction data is generated in the order of main scanning correction data, polygon correction data, sub-scanning correction data, and two-dimensional correction data, accurate correction data for each element can be obtained. Therefore, highly accurate correction can be performed using these correction data.
次に、補正量の制限について説明する。なお、補正量の制限は主走査補正データを例にとって説明するが、他のポリゴン補正データ、副走査補正データ、2次元補正データおよびこれら全補正データを合算した総合補正データについても同様にして補正の制限が行われる。 Next, the limitation on the correction amount will be described. The limitation on the correction amount will be described by taking the main scanning correction data as an example, but other polygon correction data, sub-scanning correction data, two-dimensional correction data, and total correction data obtained by adding all the correction data are corrected in the same manner. Restrictions are made.
例えば、ベタ画像の読取データの主走査方向のプロファイル(平均値)として、図7(a)に示すように、画面の大部分の領域において概ね平坦であるが左端部で急低下しているものが得られたとすると、主走査補正データは最小値(レベル1)で切り出され同図(b)に示すように大きな補正量のものとなる。 For example, as a profile (average value) in the main scanning direction of the read data of the solid image, as shown in FIG. 7A, the flat image is almost flat in the most area of the screen, but rapidly decreases at the left end. Is obtained, the main scanning correction data is cut out at the minimum value (level 1) and has a large correction amount as shown in FIG.
このため、この補正量を読取画像データから減算すると画像データの実質信号範囲が狭くなるという不都合を生じる。そこで、そのような場合には、補正データ作成手段17は補正量の切出し位置をレベル2に上げて、同図(c)に示すように補正量を制限する。
For this reason, when this correction amount is subtracted from the read image data, there arises a disadvantage that the substantial signal range of the image data is narrowed. Therefore, in such a case, the correction data creation means 17 raises the correction amount cut-out position to
このようにした場合、画面の端の部分のムラは補正しきれずに残るが、それ以外の画面の大部分を占める領域についてはムラが補正されるので実用上は許容できる。レベル2の値は、許容できるムラ領域の大きさ、またはムラの値と補正後の実質信号範囲の縮小量とのかねあいによって定められる。
In this case, the unevenness of the edge portion of the screen remains uncorrected, but the unevenness is corrected for the area that occupies most of the other screens, which is acceptable in practice. The
許容できるムラ領域の大きさは画面の全画素数に対するムラ領域の画素数の割合によって規定することができる。すなわち、この比率が所定値を越えないようにレベル2の値を定める。これによれば、比較的単純なアルゴリズムでレベル2すなわち補正の制限量を定めることができる。
The allowable size of the uneven area can be defined by the ratio of the number of pixels in the uneven area to the total number of pixels on the screen. That is, the
また、ムラの値をも加味したレベル2の設定を行いたいときは、補正されない画素数とムラの値との積について所定値を規定し、それに基づいて補正の制限量を定めるようにすると良い。これによって、より画像の品質に配慮した補正の制限が行える。
In addition, when setting
さらに、急峻なムラは蛍光体プレートの端の部分で生じやすいことおよび端部のムラは画像診断にあまり影響を与えないことに鑑み、画面の端からの距離をも加味して、補正されない画素数とムラの値と画面の端からの距離との積について所定値を設定し、それを基準に補正の制限量を定めるようにしても良い。 Furthermore, in consideration of the fact that steep unevenness is likely to occur at the edge of the phosphor plate and that unevenness of the edge does not significantly affect image diagnosis, the pixel that is not corrected in consideration of the distance from the edge of the screen. A predetermined value may be set for the product of the number, the unevenness value, and the distance from the edge of the screen, and the correction limit amount may be determined based on the predetermined value.
なお、図8に示すように、ムラが画面の端ではなく画面の実質部分で生じるときは画面の端からの距離で規定するのは適当でないので、許容できるムラ領域の大きさおよびムラの程度に応じてレベル3から4の間の適切な値を採用する。
As shown in FIG. 8, when unevenness occurs in the substantial part of the screen instead of the edge of the screen, it is not appropriate to define the distance from the edge of the screen. Appropriate values between
次に、ダイナミックレンジの変換について説明する。図9(a)に被写体2を撮影した蛍光体プレート3を読み取って得られた画像データのヒストグラムの一例を示し、同図(b)に読取画像データに補正を施した出力画像データのヒストグラムを示す。ここでは画像データの読み取りのダイナミックレンジと画像データの出力のダイナミックレンジは同一で、ともに例えば0−4095ステップである例を示す。
Next, dynamic range conversion will be described. FIG. 9A shows an example of a histogram of image data obtained by reading the
図9(a)に示すようなヒストグラムを有する読取画像データは、補正データの減算により同図(b)に示すように実質信号範囲が狭くなる。このため、読み取り時にレンジオーバーしている部分(図9(a)の破線部分)も出力のダイナミックレンジに含めることができるようになるが、読み取り時のレンジオーバーによってこの部分は飽和しているので情報は失われる。 The read image data having a histogram as shown in FIG. 9A has a substantial signal range narrowed as shown in FIG. For this reason, the portion that is over-range at the time of reading (the broken-line portion in FIG. 9A) can be included in the output dynamic range, but this portion is saturated due to the over-range at the time of reading. Information is lost.
そこで、本装置では画像データ読み取りのダイナミックレンジを拡大し、蛍光体プレート3に記録されている信号を飽和なしに読み取れるようにしている。すなわち、A/D変換器10に高精度なものを用いて例えば読み取りのダイナミックレンジを0−8191ステップに拡げることにより、図10(a)に示すように記録信号の全濃度範囲を読み取る。また、補正データを作成するためのベタ画像の読み取りは同じダイナミックレンジで行うことが好ましいが狭くても良い。
Therefore, in this apparatus, the dynamic range of image data reading is expanded so that the signal recorded on the
このように読み取った画像データについて広いダイナミックレンジのままで補正を行う。補正によって出力画像データの実質信号範囲が縮小するので、それに対応して出力画像データは例えば0−4095ステップのダイナミックレンジで出力する(図10(b))。このような出力のためのダイナミックレンジの変換はコントローラ25によって行われる。これによって、読取画像データの全濃度範囲が欠けることなく読み取られ、かつムラ補正された画像データが適切なレンジで出力される。
The image data read in this way is corrected with a wide dynamic range. Since the substantial signal range of the output image data is reduced by the correction, the output image data is output in a dynamic range of, for example, 0-4095 steps (FIG. 10B). The conversion of the dynamic range for such output is performed by the
次に、分解能の変換について説明する。読み取りのダイナミックレンジを拡大したとき、それに反比例して画像データの読み取りの分解能(濃度分解能)が低下する。そこで読み取りのダイナミックレンジの拡大に合わせてA/D変換器10のビット数、すなわち画像データのビット数を増やし分解能の低下を防止する。
Next, resolution conversion will be described. When the reading dynamic range is expanded, the resolution for reading image data (density resolution) decreases in inverse proportion. Therefore, the number of bits of the A /
例えば、読み取りの分解能を0−4095ステップから0−8191ステップに拡大したときは、画像データのビット数を12ビットから13ビットに増やす。これによって、ビット数増加分だけ濃度差をより細かく表現できるようになりレンジ拡大にともなう分解能の低下に拮抗できる。図11(a)はその状態を示したもので、ビット数の増加による濃度レベルの階調ステップの増加を横軸の伸長によって示している。 For example, when the reading resolution is increased from 0-4095 steps to 0-8191 steps, the number of bits of the image data is increased from 12 bits to 13 bits. As a result, the density difference can be expressed more finely by the amount of increase in the number of bits, which can counteract the reduction in resolution accompanying the range expansion. FIG. 11A shows this state, and the increase in the density level gradation step due to the increase in the number of bits is indicated by the expansion of the horizontal axis.
補正データを作成するためのベタ画像のデータも13ビットで読み取られる。そして補正データの作成およびそれを用いた読取画像データの補正も13ビットの分解能で行われる。 Solid image data for creating correction data is also read in 13 bits. Then, creation of correction data and correction of read image data using the correction data are also performed with a resolution of 13 bits.
補正後の出力画像データのビット数は12ビットに縮小され、前述のダイナミックレンジの縮小に対応した濃度分解能とされる。このような分解能の変換はコントローラ25によって行われる。
The number of bits of the output image data after correction is reduced to 12 bits, and the density resolution corresponding to the reduction of the dynamic range described above is obtained. Such resolution conversion is performed by the
以上のダイナミックレンジ変換および分解能変換をともなった画像データの読み取りとその補正を行う機構のブロック図を図12に示す。図12において、読取装置500は3.5桁のダイナミックレンジと13ビットの分解能で画像データを読み取り、その読取画像データを補正手段600が同じダイナミックレンジと分解能で補正し、補正後の画像データを分解能変換手段700で12ビットの分解能に変換し、またダイナミックレンジ変換手段800で3桁のダイナミックレンジに変換して出力する。
FIG. 12 shows a block diagram of a mechanism for reading and correcting image data with the above dynamic range conversion and resolution conversion. In FIG. 12, a
なお、ここで、読取装置500は図1および図2における読取ユニット90からフレームメモリ15までの構成に相当し、補正手段600は図1における補正手段24に相当し、分解能変換手段700およびダイナミックレンジ変換手段800は図1におけるコントローラ25に相当する。
Here, the
1 X線源
2 被写体
3 輝尽性蛍光体プレート
4a 集光器
4b フォトマル
5 電源
6 リニアアンプ
7 対数アンプ
8 フィルタ
9 サンプルールド回路
10 A/D変換器
11 タイミング回路
12 レーザ光源
13 光走査機構
14 スイッチ
15 フレームメモリ
16 補正手段
17 補正データ作成手段
18 主走査補正データメモリ
181 ポリゴン補正データメモリ
19 副走査補正データメモリ
20 間引きデータメモリ
21 補間データ作成手段
22 加算手段
23 補正メモリ
24 補正手段
25 コントローラ
26 プリンタ、自動現像機等の周辺機器
DESCRIPTION OF
Claims (7)
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2005
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