JP2005313350A - シェーディング補正方法及び画像記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の出力画素サイズでの記録が可能な画像記録装置において、高速なシェーディング補正を可能とする。
【解決手段】異なる複数のシェーディング補正パラメータに基づく補正量により補正された複数領域のベタ画像と、前記シェーディング補正パラメータを表す識別符号とをテストパターンとして画像出力部１０に記録媒体へ記録させ、前記画像記録されたベタ画像の主走査方向の濃度の差が最も小さくなるシェーディング補正パラメータを入力部４を介して設定入力し、前記入力されたシェーディング補正パラメータに基づいて、出力画素サイズ毎にシェーディング補正するためのシェーディング補正テーブルを作成し、画像を記録する出力画素サイズに応じたシェーディング補正テーブルを用いて医用画像に補正を施して画像出力部１０に記録媒体へ画像記録させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像記録装置における主走査方向の画像ムラを補正するシェーディング補正方法及び画像記録装置に関する。

一般的に、ＣＲ（Computed Radiography）装置、ＦＰＤ（Flat Panel Detector）、ＣＴ（Computed Tomography）、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）等の画像生成装置により得られた医用画像を診断する際には、透過記録媒体や反射記録媒体に医用画像情報を記録してハードコピーの形で観察する方法が多く用いられている。

医用画像を記録媒体上に形成して記録する画像記録装置としては、銀塩記録材料を用いた透過記録媒体上にレーザ露光することによって画像を形成して記録する方式が多く用いられている。この方式によれば、モノクロ多階調の画像を優れた階調性で描写できるとともに、透過媒体に記録して透過光で観察することによって高い診断能が得られる。

また、従来の湿式処理を必要とする銀塩記録材料を用いる画像記録装置の他、サーマルヘッドやヒートモードレーザを用いる感熱記録装置、感光性熱現象記録材料や感光感熱記録材料を用いて感光熱発色画像記録を行う画像記録装置が知られている。

上述のような画像記録装置では、レーザ光の照射ムラ、熱現像の温度ムラ、サーマルヘッドを構成する感熱素子のばらつき等により、記録媒体に記録される画像の主走査方向における部分的な濃度の低下（シェーディング）が生じ、記録媒体に記録される画像にシェーディングに起因する濃淡ムラが生じてしまう。このため、従来、記録媒体にシェーディング補正用の濃度パターンを記録し、この濃度パターンを測定することによりシェーディング補正用データを取得し、このシェーディング補正用データにより画像データを補正しつつ、画像データにより表される画像の記録媒体への記録を行うようにしている（例えば、特許文献１参照）。

シェーディング補正用データ、即ち、シェーディング補正テーブルは、主走査方向の全ての画素の補正量を取得し、メモリ等に保存しておくことができるが、処理の高速化や省メモリ化を図るために、下記の方法を用いることができる。

まず、濃度パターン（テストパターン）の主走査方向の数点の測定点を測定する。これを基に、主走査方向の等間隔毎の画素の補正量を算出してテーブル化しシェーディング補正テーブルを作成する。このシェーディング補正テーブルをメモリに記憶しておき、実際に画像を記録媒体上に記録する際に、メモリからシェーディング補正テーブルを読み出してハードウエアにより直線補間することにより各画素の補正量を求め、画像データを補正する。
特開平１１−３８５１７号公報

ところで、近年、病院内／病院間ネットワークの進展に伴い、病院等の医療機関においては、画像記録装置に対して複数種類の画像生成装置（例えば、ＣＲ装置、ＣＴ、ＭＲＩ）が接続可能となっている。即ち、画像記録装置に対して、読取画素サイズ（読取ピッチ）が異なる複数の画像生成装置が接続可能となっている。そこで、画像記録装置において、異なる複数の読取画素サイズの画像を画質の劣化なしに出力するためには、異なる複数の出力画素サイズ（書込み（記録）ピッチ）での画像記録が可能で、読取画素サイズに応じて出力画素サイズを切り替える構成が有効である。

しかしながら、画像記録装置において、複数の出力画素サイズの画像記録が可能である場合、出力画素サイズ毎にシェーディング補正テーブルを構成する画素の１間隔に相当する画素数が異なる。そのため、同一のハード構成で直線補間することが不可能となり、高速にシェーディング補正を行うことができないという問題が生じる。

本発明の課題は、複数の出力画素サイズでの記録が可能な画像記録装置において、高速なシェーディング補正を可能とすることである。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
異なる複数の出力画素サイズを切り替えて、記録媒体上に入力画像信号に基づく画像を形成し記録する画像記録装置におけるシェーディング補正方法であって、
異なる複数の濃度領域からなるテストパターン画像を記録媒体上に記録するテストパターン記録工程と、
前記記録されたテストパターン画像の主走査方向の濃度を測定した結果に基づいて、前記画像記録装置で記録可能な複数の出力画素サイズのそれぞれに対応するシェーディング補正テーブルを作成する補正テーブル作成工程と、
入力画像信号を記録媒体上に記録する際の出力画素サイズに応じた前記シェーディング補正テーブルを用いて入力画像信号にシェーディング補正を施す補正工程と、
を含むことを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記テストパターン記録工程は、略均一濃度の画像信号を異なる複数のシェーディング補正パラメータに対応する補正量により補正して複数の画像信号を生成し、前記生成された複数の画像信号に基づいて、一の記録媒体上に複数の濃度領域を形成するとともに、前記各濃度領域に対応する前記シェーディング補正パラメータを表す識別情報をそれぞれ個別的に付加することにより前記テストパターン画像を記録する工程を含み、
前記補正テーブル作成工程は、前記記録されたテストパターン画像の各濃度領域を測定した結果に基づいて、前記主走査方向の各濃度領域間の濃度の差が最も小さくなるシェーディング補正パラメータを選択入力し、前記入力されたシェーディング補正パラメータに基づいて、前記画像記録装置で記録可能な複数の出力画素サイズのそれぞれに対応するシェーディング補正テーブルを作成する工程を含むことを特徴としている。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、
前記画像記録装置は、複数の異なるサイズの記録媒体上に画像を記録可能であり、
前記補正テーブル作成工程は、前記画像記録装置で記録可能な複数の記録媒体サイズ毎に複数のシェーディング補正テーブルを作成する工程を含み、
前記補正工程は、入力画像信号の記録に用いる記録媒体サイズに応じたシェーディング補正テーブルを用いてシェーディング補正を施す工程を含むことを特徴としている。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の発明において、
前記テストパターン記録工程は、前記画像記録装置で記録可能な複数の記録媒体サイズ毎に前記テストパターン画像における複数の濃度領域の数を変更することを特徴としている。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の発明において、
前記画像記録装置は、医用画像記録装置であることを特徴としている。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れか一項に記載の発明において、
前記補正テーブル作成工程において、前記複数のシェーディング補正テーブルは、主走査方向に配列された複数の画素単位の位置を示すサブアドレスに対して作成され、
前記補正工程は、前記サブアドレスに対して作成されたシェーディング補正テーブルを補間して、入力画像信号にシェーディング補正を施す工程を含むことを特徴としている。

請求項７に記載の発明は、
異なる複数の出力画素サイズを切り替えて、記録媒体上に入力画像信号に基づく画像を形成し記録する画像記録装置において、
異なる複数の濃度領域からなるテストパターン画像を記録媒体上に記録するテストパターン記録処理手段と、
前記記録されたテストパターン画像の主走査方向の濃度を測定した結果に基づいて、前記画像記録装置で記録可能な複数の出力画素サイズのそれぞれに対応するシェーディング補正テーブルを作成する補正テーブル作成処理手段と、
入力画像信号を記録媒体上に記録する際の出力画素サイズに応じた前記シェーディング補正テーブルを用いて入力画像信号にシェーディング補正を施すシェーディング補正手段と、
を備えたことを特徴としている。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、
前記テストパターン記録処理手段は、略均一濃度の画像信号を異なる複数のシェーディング補正パラメータに対応する補正量により補正して複数の画像信号を生成し、前記生成された複数の画像信号に基づいて、一の記録媒体上に複数の濃度領域を形成するとともに、前記各濃度領域に対応する前記シェーディング補正パラメータを表す識別情報をそれぞれ個別的に付加することにより前記テストパターン画像を記録し、
前記記録されたテストパターン画像の各濃度領域を測定した結果に基づいて、前記主走査方向の各濃度領域間の濃度の差が最も小さくなるシェーディング補正パラメータを選択入力するための入力手段を備え、
前記補正テーブル作成処理手段は、前記入力されたシェーディング補正パラメータに基づいて、前記画像記録装置で記録可能な複数の出力画素サイズのそれぞれに対応するシェーディング補正テーブルを作成することを特徴としている。

請求項１、７に記載の発明によれば、異なる複数の出力画素サイズを切り替えて、記録媒体上に入力画像信号に基づく画像を形成し記録する画像記録装置において、複数の出力画素サイズのそれぞれに対応するシェーディング補正テーブルを作成し、入力画像信号を記録媒体上に記録する際の出力画素サイズに応じたシェーディング補正テーブルを用いて入力画像信号にシェーディング補正を施すので、シェーディング補正を高速に行うことができる。

請求項２、８に記載の発明によれば、ユーザがテストパターン画像を目視し、最適なシェーディング補正パラメータを選択入力することにより、この選択されたシェーディング補正パラメータを用いて画像記録装置で記録可能な複数の出力画素サイズのそれぞれに対応するシェーディング補正テーブルを作成するので、画像記録装置に濃度計等を備える必要がなく、簡単な構成でシェーディング補正を行うことができる。

請求項３に記載の発明によれば、記録媒体サイズ毎に複数のシェーディング補正テーブルを作成し、入力画像信号の記録に用いる記録媒体サイズに応じたシェーディング補正テーブルを用いてシェーディング補正を施すので、複数の異なるサイズの記録媒体上に画像を記録可能な画像記録装置においても、高速にシェーディング補正を高速に行うことができる。

請求項４に記載の発明によれば、記録媒体サイズ毎にテストパターン画像における複数の濃度領域の数を変更するので、記録媒体サイズに応じた高精度なシェーディング補正を施すことができる。

請求項５に記載によれば、医用画像記録装置において、シェーディング補正を高速に行うことができる。

請求項６に記載によれば、複数のシェーディング補正テーブルは、主走査方向に配列された複数の画素単位の位置を示すサブアドレスに対して作成されるので、シェーディング補正テーブルのデータ数を少なくすることができ、メモリに記憶する際に省メモリ化を図ることができる。また、サブアドレスの周期性を利用してハードウエアによりシェーディング補正テーブルを補間することができるので、より高速なシェーディング補正を施すことができる。

以下、図を参照して本発明の実施の形態を順に詳細に説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。

図１に、本実施の形態の医用画像記録装置１の内部構成を示す。図２に、露光部１３の内部構成を示す。

図１に示すように、本実施の形態の医用画像記録装置１は、Ｉ／Ｆ（インタフェース）２と、制御部３と、入力部４と、補正テーブル算出部５と、データ記憶部６と、フィルム搬送部７と、データ補間部８と、画像出力部１０と、を備えて構成される。また、画像出力部１０は、画像処理部１１と、Ｄ／Ａ変換部１２と、露光部１３と、熱現像部１４と、を有する。

Ｉ／Ｆ２は、医用画像記録装置１とモダリティ（画像生成装置）２０とを通信接続する。モダリティ２０は、患者の患部の医用画像を撮影又は読み取りデジタルの画像信号（画像データ）を出力する装置であり、例えば、ＣＲ装置、ＣＴ装置、ＭＲＩ装置などである。モダリティ２０から出力されるデジタルの画像データは、Ｉ／Ｆ２を介して医用画像記録装置１に入力される。また、Ｉ／Ｆ２は、画像データが入力されたことをトリガとして、制御部３に画像出力指示を入力する。

制御部３は、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭを含み、医用画像記録装置１内の各部を制御する。制御部３は、Ｉ／Ｆ２からの画像出力指示に基づいて画像出力部１０に画像出力指示を入力する。入力部４は、各種操作キーなどを備えて、ユーザからのシェーディング補正パラメータ（以下、補正パラメータと称する）等の選択入力を受け付けて制御部３に出力する。補正テーブル算出部５は、制御部３の指示によりシェーディング補正テーブルを算出して制御部３に出力する。データ記憶部６は、補正テーブル算出部５により算出されたシェーディング補正テーブルを記憶し、制御部３の指示によりシェーディング補正テーブルをデータ補間部８に出力する。フィルム搬送部７は、搬送ローラ７１などを備え、制御部３の指示により医用画像の記録媒体としてのフィルムＦを搬送する。データ補間部８は、データ記憶部６から出力されたシェーディング補正テーブルを直線補間して主走査方向の各画素の補正量を算出し、画像処理部１１に出力するハードウエアである。

画像処理部１１は、制御部３の指示により、Ｉ／Ｆ２を介して医用画像記録装置１に入力される画像データに各種処理を施し、データ補間部８から読み出されたシェーディング補正テーブルを用いて画像データを補正処理する。Ｄ／Ａ変換部１２は、制御部３の指示により、画像処理部１１から入力された画像処理後のデジタルの画像データをアナログ信号に変換する。露光部１３は、制御部３の指示により、Ｄ／Ａ変換部１２から入力された画像処理後のアナログの画像信号を用いて、フィルム搬送部７の搬送ローラ７１により搬送されるフィルムＦにレーザの照射により医用画像の潜像を結像する。本実施の形態において、露光部１３は、４０μｍ、２５μｍの２種類の出力画素サイズで露光することが可能であり、制御部３からの指示に応じて出力画素サイズを切り替えて潜像を形成する。熱現像部１４は、制御部３の指示により、加熱可能な回転ローラを備え、露光部１３により露光されたフィルムＦを、加熱された回転ローラの外周上に密着させてフィルムＦを加熱することにより、フィルムＦ上の潜像を可視化して医用画像を現像する。

ここで、図２を参照して、露光部１３を詳細に説明する。図２に示すように、露光部１３は、変調部１３１と、レーザ光源部１３２と、集光レンズ１３３と、シリンドリカルレンズ１３４と、回転多面鏡１３５と、ｆθレンズ１３６と、ミラー１３７と、を備えて構成される。

変調部１３１は、Ｄ／Ａ変換部１２から入力された画像データのアナログ信号に基づいて、レーザ光Ｌの強度変調を行い発光強度制御信号を生成する。レーザ光源部１３２は、変調部１３１から入力された発光強度制御信号に基づいて、レーザ光Ｌを発光する。集光レンズ１３３は、レーザ光Ｌの通過によりレーザ光Ｌを平行化する。シリンドリカルレンズ１３４は、レーザ光Ｌの通過によりレーザ光Ｌを一方向に収束する。つまり、シリンドリカルレンズ１３４は、レーザ光Ｌを回転多面鏡１３５の各面に主走査方向に結像する。

回転多面鏡１３５は、６の鏡面を有し、軸中心に回転方向Ａに回転して、レーザ光Ｌを各面で反射する。本実施の形態において鏡面の数を６とするが、その他の数としてもよい。回転多面鏡１３５の各面は、反射されたレーザ光Ｌが出射される仮想光源とみなすことができる。ｆθレンズ１３６は、レーザ光Ｌの通過により回転多面鏡１３５の各面で反射されたレーザ光Ｌの走査速度補正をする。つまり、仮想光源としての回転多面鏡１３５の各面からフィルムＦの記録面までの距離が、回転多面鏡１３５の向きによって異なり、その距離の変化による主走査速度への影響が補正される。また、ｆθレンズ１３６は、回転多面鏡１３５の各面で反射されたレーザ光Ｌをミラー１３７上に主走査方向に結像する機能も有する。ミラー１３７は、ｆθレンズ１３６を通過したレーザ光Ｌを反射してフィルムＦの記録面に照射する。

ここで、回転多面鏡１３５の１面は１走査に対応するが、ｆθレンズ１３６から出射されたレーザ光Ｌの集光位置（フィルムＦ幅手位置）によって、フィルムＦに照射される光量差が主走査方向（Ｘ軸方向）に発生して、図３に示すように、主走査方向に画像ムラが発生する。つまり、フィルムＦの主走査方向の中央部の露光量が多いため記録画像も濃くなり、端部に向かって露光量が少なくなるため記録画像も薄くなる。

図４に、上述の主走査方向の画像ムラを補正するためのシェーディング補正に用いられるシェーディング補正テーブルの一例を示す。図４に示すシェーディング補正テーブルのように、主走査方向（Ｘ軸方向）に、フィルムＦの中央部の露光量（濃度）の補正量が小さくなり、端部にいくに従って大きくなる補正が必要となる。

次に、医用画像記録装置１の動作を説明する。
まず、図５を参照して、シェーディング補正のための最適な補正パラメータを選択するためのテストパターンをフィルムＦに記録するテストパターン記録処理を説明する。図５に、テストパターン記録処理を示す。例えば、入力部４を介してテストパターン記録指示が入力されたことをトリガとして、制御部３内のＲＯＭに記憶されたテストパターン記録処理プログラムが読み出されて制御部３内のＲＡＭに適宜展開されて、制御部３内のＣＰＵとテストパターン記録処理プログラムとの協働によりテストパターン記録処理が実行される。

まず、データ記憶部６に記憶された、補正パラメータと露光量の補正量との関係のグラフに基づいてシェーディング補正のテストパターン画像（以下、テストパターンと称する）が作成される（ステップＳ１１）。ここで、図６及び図７を参照して、ステップＳ１１のテストパターンの作成を詳述する。図６に、補正パラメータに対する露光量の補正量の関係の一例を示す。図７に、シェーディング補正のテストパターン３０の出力例を示す。

ステップＳ１１において、略均一濃度の画像信号（画像データ）を複数の補正パラメータを用いて補正した複数の分割領域からなるテストパターンを作成する。観察者がテストパターン中の各補正パラメータの分割領域（濃度領域）を観察し、主走査方向に画像ムラがない最適な分割領域の補正パラメータを観察者が選択し、この選択された最適な補正パラメータを用いて、最適なシェーディング補正テーブルを生成するためである。

例えば、補正量が０の場合を基準（０）とした場合の補正パラメータを、図６に示すように予め設定しておく。補正パラメータは、−７〜０〜＋７までの１５点に対応する露光量の補正量（％）のパターンである。図６の関係によれば、補正パラメータが大きくなるほど補正量が増加され、補正パラメータが０の場合に補正量が０となり、補正パラメータが正の値の場合に補正量も正の値となり、補正パラメータが負の値の場合に補正量も負の値となっている。つまり、補正パラメータが正の値でかつ大きくなるほど露光量が増加するように画像データが補正され、画像の出力濃度も高くなる。また、補正パラメータが０の場合に補正がなされず、画像の出力濃度は変化しない。また、補正パラメータが負の値でかつ小さくなればなるほど露光量が減少するように画像データが補正され、画像の出力濃度も低くなる。

そして、図７に示すように、テストパターン３０は、フィルムＦの記録面が主走査方向に３等分されて、中央領域、右領域及び左領域に区切られ、副走査方向に補正パラメータの個数の行に等分割される。このようにして、３×１５の分割領域３１が形成される。中央領域の分割領域３１に、補正パラメータ０が対応付けられる。そして、左領域及び右領域の分割領域３１に、上から下の行へ補正パラメータの高い値から低い値へ順に対応付けられる。

分割領域３１内は、一色の濃度のベタ塗り画像が、それぞれの補正パラメータに対応する補正量で補正された濃度となり、略均一濃度画像となる。また、分割領域３１内にそれぞれ個別的に補正パラメータ（補正パラメータを表す識別情報）３２が付加される。さらに、分割領域３１は、濃度の観察領域を示す目印としての枠３３で区切られる。観察者は、フィルムＦに記憶されたテストパターン３０を参照して、主走査方向に画像ムラのない濃度が最も平滑な分割領域３１を目視により判別することが可能となる。

そして、ステップＳ１１において作成されたテストパターンが画像処理部１１に入力され、画像出力部１０によりフィルムＦに画像記録され（ステップＳ１２）、テストパターン記録処理が終了される。

次いで、図８を参照して、シェーディング補正に使用するシェーディング補正テーブルを作成及び記憶する補正テーブル作成処理を説明する。図８に、補正テーブル作成処理を示す。例えば、入力部４を介してシェーディング補正テーブル作成指示が入力されたことをトリガとして、制御部３内のＲＯＭに記憶された補正テーブル作成処理プログラムが読み出されて制御部３内のＲＡＭに展開されて、制御部３内のＣＰＵと補正テーブル作成処理プログラムとの協働により補正テーブル作成処理が実行される。

先ず、補正テーブル算出部５により、出力画素サイズ毎に主走査方向のアドレスと、サブアドレスとが算出される（ステップＳ２１）。ここで、図９を参照して、フィルムＦ上に記録する画素のアドレス及びサブアドレスを説明する。

図９（ａ）に、出力画素サイズ４０μｍにおいて、フィルムＦ上に記録するサブアドレスごとの画素を示し、（ｂ）に、出力画素サイズ４０μｍにおける画素のアドレスとサブアドレスとの対応を示す。また、図９（ｃ）に、出力画素サイズ２５μｍにおいて、フィルムＦ上に記録するサブアドレスごとの画素を示し、（ｄ）に、出力画素サイズ２５μｍにおける画素のアドレスとサブアドレスとの対応を示す。

フィルムＦの主走査（Ｘ軸）方向の１走査線上には複数の画素が記録される。この全画素のＸ軸方向の通番を画素のアドレスとする。アドレスは、周期的なものとしてもよい。このアドレスに対して、図９（ｂ）（ｄ）に示すように、Ｘ軸に配列されたＮ画素（Ｎは２以上の整数）単位に、例えば、画素２５６個単位に＋１されるサブアドレスを設定することにより、Ｘ軸方向にサブアドレスの画素を算出する。フィルムＦ上のサブアドレスの間隔及び個数は、図９（ａ）（ｃ）に示すように、出力画素サイズ毎に異なるものとなる。

次いで、ユーザにより、テストパターン記録処理によりフィルムＦに記録されたテストパターン３０が参照され、目視により各分割領域の濃度が測定され、主走査方向の濃度、即ち、同一行の左領域、中央領域、右領域の濃度差が最も小さくなる分割領域３１が選択され、この分割領域３１に対応する補正パラメータ３２が選択され、パラメータ３２の選択結果が入力部４を介して入力される。（ステップＳ２２）。

そして、補正テーブル算出部５により、ステップＳ２２において入力された補正パラメータに基づいて、出力画素サイズ毎に各サブアドレスの補正量が算出され（ステップＳ２３）、算出された補正量によるシェーディング補正テーブルが出力画素サイズと対応付けてデータ記憶部６に記憶され（ステップＳ２４）、補正テーブル作成処理が終了される。

ここで、データ補間部８において、図１０を参照して、各サブアドレスの補正量算出を説明する。図１０は、Ｘ軸に対する補正量の関係を示し、（ａ）に補正パラメータに対応する補正量を示し、（ｂ）に各サブアドレスに対応する補正量を示す。

例えば、ステップＳ２２において、最適な補正パラメータとして＋４が入力された場合を考える。先ず、図６のグラフにおける補正パラメータ＋４の補正量と、図７の左領域及び右領域のＸ軸位置とから、図１０（ａ）に示すように、点４１，４２がプロットされ、さらに、図７のグラフにおける中央領域のＸ軸位置の補正パラメータ０の補正量（＝０）から、点４３がプロットされる。

そして、図１０（ｂ）に示すように、点４１，４２，４３の間の点を補間するように、ステップＳ２１において算出されたサブアドレスにおける補正量が算出されてプロットされ、シェーディング補正テーブルが完成される。

補正テーブル作成処理の終了後、医用画像記録装置１における医用画像出力の際には、制御部３内のＣＰＵとＲＯＭに記憶されたシェーディング補正処理プログラムとの協働により、下記のシェーディング補正処理が行われる。

まず、データ記憶部６から、実際に画像を記録する出力画素サイズに対応するシェーディング補正テーブルが読み出され、データ補間部８により、このシェーディング補正テーブルの各サブアドレスの補正量を直線補間することにより各アドレスの補正量が算出される（図１０（ｂ）（ｃ）参照）。そして、画像処理部１１において、算出された補正量を用いて、Ｉ／Ｆ２から入力された画像データにシェーディング補正が施される。

このシェーディング補正された画像データは、画像出力部１０によりフィルムＦに記録されて画像出力される。

ここで、各サブアドレスの補正量を用いて各アドレスにおける補正量を高速に算出する例について説明する。図１１は、アドレス及びサブアドレスの対応関係の一例を示す。図１１に示すように、アドレスは、主走査方向に沿って、１０進数において０から２５５までを周期的に繰り返す。同様に、アドレスは１６進数で０からＦＦまでを周期的に繰り返す。また、アドレスに対応して、サブアドレスは、アドレスの２５６ごとに、１０進数で０から＋１ずつされていく。同様に、サブアドレスは１６進数で０から＋１ずつされていく。

ここで、アドレスが通算で５０００番目の点を考える。１０進数の５０００は、１６進数で１３８８となる。つまり、１６進数の上位２桁が１３（１０進数では１９）となり、下位２桁が８８（１０進数では１３６）となる。サブアドレスの１つに相当する画素数（アドレス数）が常に２５６で一定であるので、アドレスの１６進数の上位２桁を１０進数に変換したものは、サブアドレスの１０進数に対応し、アドレスの１６進数の下位２桁を１０進数に変換したものは、アドレスの１０進数に対応する。

通算アドレスのＮ番目の補正量をＥ［Ｎ］と表現すると、上記アドレスとサブアドレスの関係を用いて、
Ｅ［５０００］＝（（２５６−１３６）×Ｅ［１９（サブアドレス）］＋１３６×Ｅ［２０（サブアドレス）］）／２５６
のように、直線補間できる。つまり、図１０（ｂ）に示すように、サブアドレスの補正量に基づいて、アドレスの補正量の計算を容易且つ高速に行うことができ、また容易に省メモリ化を図ることができる。

なお、医用画像記録装置１が複数のサイズのフィルムを装填、記録可能な構成である場合、フィルムサイズ毎に主走査方向幅が異なるため、主走査方向のアドレス数も異なる。そのため、上述したテストパターン記録処理及び補正テーブル作成処理を、医用画像記録装置１で記録可能な全てのフィルムサイズ対して行い、フィルムサイズ及び出力画素サイズ毎のシェーディング補正テーブルを作成、記憶することが望ましい。

テストパターンは、フィルムサイズに拘わらず、図７に示すように、主走査方向に右領域、中央領域、左側域の３つに分割するものとしてもよいが、フィルムサイズの大小に拘わらず同じ分割領域数とすると、補正の精度がフィルムサイズの大小によって異なってしまう。そこで、テストパターン記録処理においては、フィルムサイズに応じて、最適なテストパターンの分割数を予め設定しておき、フィルムサイズに応じて主走査方向の分割数が異なるテストパターンを記録することが望ましい。また、出力されたフィルムサイズをユーザが認識可能とするために、フィルムサイズを識別するための識別情報等をテストパターンと合わせて記録しておくことが望ましい。

また、フィルムサイズ毎に上述した補正テーブル作成処理を行う際には、何れのフィルムサイズについてのシェーディング補正テーブルを記憶するかをユーザが指示入力する必要がある。即ち、図８のステップＳ２１を行う前に、ユーザが入力部を介してフィルムサイズを入力するステップが必要となる。入力部４からフィルムサイズが入力されると、ステップＳ２１において、そのフィルムサイズの主走査方向幅に応じて出力画素サイズ毎にサブアドレスが算出され、ステップＳ２２で入力された補正パラメータに応じて、ステップＳ２３で出力画素サイズ毎に各サブアドレスの補正量が算出され、ステップＳ２４においてそのフィルムサイズに対応付けて出力画素サイズ毎のシェーディング補正テーブルとして記憶される。

フィルムサイズ毎のシェーディング補正テーブルを作成、記憶する方法としては、その他、下記の方法を用いることができる。
例えば、１つのフィルムサイズについて上述したテストパターン記録処理及び補正テーブル作成処理を行うことにより、主走査方向の画像ムラの特性を凡そ推定することができるので、１つのフィルムサイズについてのシェーディング補正テーブルに基づいて各フィルムサイズのシェーディング補正テーブルを演算により求めるようにしてもよい。

以上、本実施の形態に係る医用画像記録装置１によれば、出力画素サイズ毎に、主走査方向の所定画素数ごとのサブアドレスに対応するシェーディング補正テーブルを作成して記憶するので、シェーディング補正を行う際に、同一のハードウエア構成で、サブアドレスの周期性を利用した直線補間が可能となり、高速なシェーディング補正を行うことができる。

また、医用画像記録装置１が複数のフィルムサイズのフィルムに記録を行うことができる構成の場合には、各フィルムサイズにおいて、出力画素サイズ毎に、主走査方向の所定画素数ごとのサブアドレスに対応するシェーディング補正テーブルを作成して記憶することにより、複数のフィルムサイズに対応した高速なシェーディング補正を行うことが可能となる。

また、ユーザがテストパターンを目視して容易に最適な補正パラメータを選択入力でき、当該最適な補正パラメータに基づいてシェーディング補正テーブルを自動的に作成及び記憶するので、ユーザの簡便な操作入力により作成された最適なシェーディング補正テーブルを用いて医用画像を高精度にシェーディング補正してフィルムＦに画像記録することができる。また、画像記録装置にテストパターンを測定するための濃度計等を備える必要がなくなり、装置構成を簡素にすることができる。

また、フィルムＦ上のテストパターン３０に分割領域３１を区切る枠３３が記録されるので、枠３３で区切られた最適な分割領域の補正パラメータをユーザが容易に選択でき、シェーディング補正の補正精度をより向上することができる。

また、テストパターンが主走査方向に３つの分割領域に区切られるので、補正量の最も少ない中央領域を基準として、ユーザがより容易且つ高精度に最適な補正パラメータを選択できる。

なお、上記実施の形態における記述内容は、本発明に係る医用画像記録装置１の好適な一例であり、これに限定されるものではない。
例えば、上記実施の形態においては、シェーディング補正テーブルをデータ補間部８において直線補間して得られた主走査方向のアドレス毎の補正量を画像処理部１１に出力して、画像処理部１１において、当該補正量を用いて画像データをソフトウェア的に補正する構成としたが、これに限るものではない。例えば、データ補間部８において算出された補正量を露光部１３に出力し、当該補正量を変調部１３１におけるレーザ光の発光強度制御信号に反映させる構成としてもよい。この場合、画像データの全画素に対する補正処理演算を行うことなく、ソフトウェア的な演算処理負担が軽減される。

また、上記各実施の形態において、テストパターン３０は、各分割領域３１が枠３３により区切られて記録する構成としたが、これに限るものではない。分割領域を特定する目印として、形状は問わず、例えば、文字、印なども用いることができる。

また、上記各実施の形態においては、レーザを用いて熱現像処理が必要な光熱銀塩方式の医用画像記録装置１を用いたが、これに限るものではない。例えば、サーマルヘッド方式などの医用画像記録装置に適用することも可能である。また、医用画像記録装置として、湿式処理を必要とする銀塩記録方式の画像記録装置や、ヒートモードレーザを用いる感熱記録装置や、感光感熱記録材料を用いて画像記録する画像記録装置を用いる構成としてもよい。

また、露光部１３の回転多面鏡１３５の鏡面に光反射率のばらつきや面倒れなどが発生している場合、フィルムＦの副走査方向（Ｙ軸方向）に、光反射率のばらつきや面倒れの面に対応する露光量にばらつきが生じ、筋ムラが発生する。上述した補正テーブル作成処理は、シェーディング補正するための補正テーブルのみを作成する場合について説明したが、筋ムラについての補正パラメータを別途求めて入力し、シェーディング補正と筋ムラ補正の双方の加味した補正テーブルを作成、記憶し、画像を記録する際にシェーディング補正と筋ムラ補正を同時に行うようにすることとしてもよい。

また、テストパターンの濃度の測定は、目視により行うこととしたが、医用画像記録装置内部に濃度計を備え、濃度計によりテストパターンの濃度を測定した結果に基づいて、シェーディング補正テーブルを作成する場合においても、本発明を適用し、出力画素サイズ毎、記録媒体サイズ毎のシェーディング補正テーブルを作成することが望ましい。

その他、上記各実施の形態及び変形例における医用画像記録装置１の各構成要素の細部構成、及び細部動作に関しては、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能であることは勿論である。

本発明に係る医用画像記録装置１の内部構成を示すブロック図である。 露光部１３の内部構成を示す図である。 主走査方向に対する露光量のムラの例を示す図である。 シェーディング補正テーブルの一例を示す図である。 テストパターン記録処理を示すフローチャートである。 補正パラメータに対する補正量の関係の一例を示す図である。 シェーディング補正のテストパターンの出力例を示す図である。 補正テーブル作成処理を示すフローチャートである。 フィルムＦ上に記録する画素のサブアドレスを示す図である。（ａ）は出力画素サイズ４０μｍにおいて、フィルムＦ上に記録するサブアドレスごとの画素を示す図である。（ｂ）は出力画素サイズ４０μｍにおいて、画素のアドレスとサブアドレスとの対応を示す図である。（ｃ）は出力画素サイズ２５μｍにおいて、フィルムＦ上に記録するサブアドレスごとの画素を示す図である。（ｄ）は出力画素サイズ２５μｍにおいて、画素のアドレスとサブアドレスとの対応を示す図である。 Ｘ軸に対する補正量の関係を示す図である。（ａ）は補正パラメータに対応する補正量を示す図である。（ｂ）はサブアドレスに対応する補正量を示す図である。（ｃ）はアドレスに対応する補正量を示す図である。 アドレス及びサブアドレスの対応関係の一例を示す図である。

符号の説明

１ 医用画像記録装置
２ Ｉ／Ｆ
３ 制御部
４ 入力部
５ 補正テーブル算出部
６ データ記憶部
７ フィルム搬送部
７１ 搬送ローラ
８ データ補間部
１０ 画像出力部
１１ 画像処理部
１２ Ｄ／Ａ変換部
１３ 露光部
１３１ 変調部
１３２ レーザ光源部
１３３ 集光レンズ
１３４ シリンドリカルレンズ
１３５ 回転多面鏡
１３６ ｆθレンズ
１３７ ミラー
１４ 熱現像部
２０ モダリティ
Ｌ レーザ光
Ｆ フィルム

Claims (8)

1. 異なる複数の出力画素サイズを切り替えて、記録媒体上に入力画像信号に基づく画像を形成し記録する画像記録装置におけるシェーディング補正方法であって、
   異なる複数の濃度領域からなるテストパターン画像を記録媒体上に記録するテストパターン記録工程と、
   前記記録されたテストパターン画像の主走査方向の濃度を測定した結果に基づいて、前記画像記録装置で記録可能な複数の出力画素サイズのそれぞれに対応するシェーディング補正テーブルを作成する補正テーブル作成工程と、
   入力画像信号を記録媒体上に記録する際の出力画素サイズに応じた前記シェーディング補正テーブルを用いて入力画像信号にシェーディング補正を施す補正工程と、
   を含むことを特徴とするシェーディング補正方法。
2. 前記テストパターン記録工程は、略均一濃度の画像信号を異なる複数のシェーディング補正パラメータに対応する補正量により補正して複数の画像信号を生成し、前記生成された複数の画像信号に基づいて、一の記録媒体上に複数の濃度領域を形成するとともに、前記各濃度領域に対応する前記シェーディング補正パラメータを表す識別情報をそれぞれ個別的に付加することにより前記テストパターン画像を記録する工程を含み、
   前記補正テーブル作成工程は、前記記録されたテストパターン画像の各濃度領域を測定した結果に基づいて、前記主走査方向の各濃度領域間の濃度の差が最も小さくなるシェーディング補正パラメータを選択入力し、前記入力されたシェーディング補正パラメータに基づいて、前記画像記録装置で記録可能な複数の出力画素サイズのそれぞれに対応するシェーディング補正テーブルを作成する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載のシェーディング補正方法。
3. 前記画像記録装置は、複数の異なるサイズの記録媒体上に画像を記録可能であり、
   前記補正テーブル作成工程は、前記画像記録装置で記録可能な複数の記録媒体サイズ毎に複数のシェーディング補正テーブルを作成する工程を含み、
   前記補正工程は、入力画像信号の記録に用いる記録媒体サイズに応じたシェーディング補正テーブルを用いてシェーディング補正を施す工程を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のシェーディング補正方法。
4. 前記テストパターン記録工程は、前記画像記録装置で記録可能な複数の記録媒体サイズ毎に前記テストパターン画像における複数の濃度領域の数を変更することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のシェーディング補正方法。
5. 前記画像記録装置は、医用画像記録装置であることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のシェーディング補正方法。
6. 前記補正テーブル作成工程において、前記複数のシェーディング補正テーブルは、主走査方向に配列された複数の画素単位の位置を示すサブアドレスに対して作成され、
   前記補正工程は、前記サブアドレスに対して作成されたシェーディング補正テーブルを補間して、入力画像信号にシェーディング補正を施す工程を含むことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載のシェーディング補正方法。
7. 異なる複数の出力画素サイズを切り替えて、記録媒体上に入力画像信号に基づく画像を形成し記録する画像記録装置において、
   異なる複数の濃度領域からなるテストパターン画像を記録媒体上に記録するテストパターン記録処理手段と、
   前記記録されたテストパターン画像の主走査方向の濃度を測定した結果に基づいて、前記画像記録装置で記録可能な複数の出力画素サイズのそれぞれに対応するシェーディング補正テーブルを作成する補正テーブル作成処理手段と、
   入力画像信号を記録媒体上に記録する際の出力画素サイズに応じた前記シェーディング補正テーブルを用いて入力画像信号にシェーディング補正を施すシェーディング補正手段と、
   を備えたことを特徴とする画像記録装置。
8. 前記テストパターン記録処理手段は、略均一濃度の画像信号を異なる複数のシェーディング補正パラメータに対応する補正量により補正して複数の画像信号を生成し、前記生成された複数の画像信号に基づいて、一の記録媒体上に複数の濃度領域を形成するとともに、前記各濃度領域に対応する前記シェーディング補正パラメータを表す識別情報をそれぞれ個別的に付加することにより前記テストパターン画像を記録し、
   前記記録されたテストパターン画像の各濃度領域を測定した結果に基づいて、前記主走査方向の各濃度領域間の濃度の差が最も小さくなるシェーディング補正パラメータを選択入力するための入力手段を備え、
   前記補正テーブル作成処理手段は、前記入力されたシェーディング補正パラメータに基づいて、前記画像記録装置で記録可能な複数の出力画素サイズのそれぞれに対応するシェーディング補正テーブルを作成することを特徴とする請求項７に記載の画像記録装置。

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