JP2006263180A - 画像処理装置およびこれを用いた放射線撮影システム - Google Patents

Abstract

【課題】 被写体の拡大撮影を行ったときに得られた拡大画像に対し、拡大率に応じて適切な画像処理を行う。
【解決手段】 パラメータ設定手段２２が画像処理に用いられる画像処理パラメータの値を放射線検出器３と被写体Ｓとの距離もしくは拡大率に応じて設定し、画像処理手段２１が設定された画像処理パラメータを用いて拡大画像の画像処理を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、被写体と放射線検出器とを離して撮影することにより得られた、被写体が拡大撮影された拡大画像の画像処理を行う画像処理装置およびこれを用いた放射線撮影システムに関するものである。

従来、疾病の診断などのためのデジタル放射線画像を得る放射線画像撮像装置が知られており、放射線エネルギーの一部を蓄積し励起光を照射することにより蓄積されたエネルギーに応じた輝尽発光を示す輝尽性蛍光体を用いた装置や、２次元的に配列された複数の検出素子で照射された放射線の線量に応じた電気信号を生成し、この電気信号に基づいて画像を生成するＦｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ（ＦＰＤ）等の装置が使用されている。そして、放射線源から放射され被写体を透過した放射線量の２次元分布を放射線画像検出器で検出し、被写体の放射線吸収コントラストに基づく放射線画像を形成するようになっている。

ところで、近年、放射線が被写体を透過するときに位相のずれによる回折や屈折を生じることを利用した位相コントラスト効果を用いて、コントラストの高い放射線画像を検出する方法が提案されている（たとえば特許文献１参照）。特許文献１において、この性質を利用した被写体コントラストの高い放射線画像を撮影する方法が提案されており、位相コントラスト放射線画像または屈折コントラスト放射線画像と呼ばれている。

上述のような位相コントラストを用いた撮影を行う場合、あるいは被写体における放射線吸収コントラストに基づく撮影を行うときであっても、被写体と放射線検出器との距離を離すことにより被写体を拡大して撮影することができる。被写体と放射線検出器との距離によって放射線画像として得られる被写体像の大きさが異なるものとなり、被写体と放射線検出器との距離が長くなると拡大率が大きくなり、距離が短くなると拡大率が小さくなり被写体の原寸に近づくようになっている。

上述した拡大撮影を行ったときに得られた拡大画像は、被写体と放射線検出器とを密着させて撮影された通常画像とは異なる特性（たとえば周波数特性、コントラスト特性等）を有しているため、拡大画像は通常画像とは異なる画像処理が行われるようになっている（たとえば特許文献１参照）。
特開２００１−２９９７３３号公報

ここで、たとえば１．５倍の拡大率で得られた拡大画像と２．０倍の拡大率で得られた拡大画像とは周波数特性等が異なるものであるとともに、拡大画像に表される被写体Ｓの大きさも異なるものになる。したがって、特許文献１に示すように、拡大画像は通常画像とは異なる画像処理が行われたとしても、拡大率の異なるすべての拡大画像に適切な画像処理を施すことができないという問題がある。

そこで、本発明は、被写体の拡大撮影を行ったときに得られた拡大画像に対し、拡大率に応じて適切な画像処理を行うことができる画像処理装置を提供することを目的とするものである。

本発明の画像処理装置は、放射線検出器から離れた被写体への放射線の照射により得られた、放射線検出器と被写体との距離に応じた拡大率の拡大画像に対し画像処理を行う画像処理装置において、拡大画像の画像処理を行う画像処理手段と、画像処理手段における画像処理に用いられる画像処理パラメータの値を距離もしくは拡大率に応じて設定するパラメータ設定手段とを有することを特徴とするものである。

ここで、「拡大率」とは、実物の被写体の大きさに対する拡大画像内の被写体の大きさをいい、放射線検出器と被写体との距離が離れるほど拡大率が大きくなるものである。

なお、画像処理パラメータは、拡大画像に対して施される画像処理の種類に応じたパラメータであればなんでもよく、たとえば画像処理パラメータとして周波数処理を行うための画像処理パラメータ、モアレ低減処理を行うための画像処理パラメータ、経時サブストラクション処理等を行う際に２つの画像の位置合わせを行うための画像処理パラメータ、異常陰影検出を行うための画像処理パラメータ等が挙げられる。

すなわち、画像処理手段は、拡大画像の鮮鋭度を調整する周波数処理を行うものであってもよい。このとき、パラメータ設定手段は、拡大率が大きくなるにつれて拡大画像における高周波成分の強調度を小さくするものであってもよい。

また、画像処理手段はモアレ低減処理を行うものであってもよい。このとき、パラメータ設定手段が、距離が１５ｃｍ以下のときのみモアレ低減処理が行われるように画像処理パラメータを設定するものであってもよい。

さらに、画像処理手段は、同一の被写体を同一の拡大率により異なる時間に撮影した２つの拡大画像の位置合わせを行うために、一方の拡大画像からテンプレート領域を抽出し、他方の拡大画像において設定された探索領域内にテンプレート領域に一致するものがあるか否かを判断するものであってもよい。このとき、パラメータ設定手段は、拡大率が大きくなるにつれて探索領域を大きく設定するものであってもよい。

また、画像処理手段は、拡大画像の特定画素から関心領域の範囲内の複数の画素を用いて、特定画素が異常陰影を構成する画素であるか否かを判定することにより、異常陰影候補を自動的に検出するものであってもよい。このとき、パラメータ設定手段が、拡大率が大きくなるにつれて関心領域が大きくなるように異常陰影検出パラメータを設定するものであってもよい。

さらに、画像処理手段が、拡大画像を圧縮処理するものであってもよい。このとき、パラメータ設定手段が、拡大率が大きくなるにつれて圧縮率が高くなるように画像処理パラメータを設定するものであってもよい。

本発明の放射線撮影システムは、放射線検出器から離れた被写体に放射線の照射を行うことにより、放射線検出器と被写体との距離に応じた拡大率の放射線画像情報を放射線検出器に記録させる放射線撮影装置と、放射線撮影装置における放射線撮影により放射線検出器に記録された放射線画像を拡大画像として読取る画像読取装置と、画像読取装置により読み取られた拡大画像に対し画像処理を行う画像処理装置とを有する放射線撮影システムにおいて、画像処理装置が、拡大画像の画像処理を行う画像処理手段と、画像処理手段における画像処理に用いられる画像処理パラメータの値を距離もしくは拡大率に応じて設定するパラメータ設定手段とを有することを特徴とするものである。

なお、放射線撮影装置が、放射線検出器と被写体との距離を自動認識することにより拡大率を検出するコンソールを有していてもよい。このとき、パラメータ設定手段がコンソールから拡大率の情報を取得するものであってもよい。

また、放射線撮影装置が、拡大率が入力されたときに拡大率に応じた放射線検出器と被写体との距離に設定するコンソールを有していてもよい。このとき、パラメータ設定手段がコンソールから拡大率の情報を取得するものであってもよい。

本発明の画像処理装置およびこれを用いた放射線撮影システムによれば、画像処理装置が、拡大画像の画像処理を行う画像処理手段と、画像処理手段における画像処理に用いられる画像処理パラメータの値を距離もしくは拡大率に応じて設定するパラメータ設定手段とを有することにより、たとえば同一の被写体を撮影したときであっても拡大率に応じて最適な画像処理が行われるように画像処理パラメータが設定されるため、拡大画像の画質の向上を図ることができる。

なお、画像処理手段が、拡大画像の鮮鋭度を調整する周波数処理を行うものであり、パラメータ設定手段が、拡大率が大きくなるにつれて拡大画像における高周波成分の強調度を小さくするものである場合、拡大率が大きくなるにつれて鮮鋭度が高くなっていく拡大画像に対し、拡大率が大きくなるにつれて強調度を小さくすることができるため、拡大画像に対し適切な画像処理を施し画質の向上を図ることができる。

また、画像処理手段がモアレ低減処理を行うものであり、パラメータ設定手段が、距離が１５ｃｍ以下のときのみモアレ低減処理が行われるように画像処理パラメータを設定するものであれば、拡大率が大きくなるにつれて鮮鋭度が高くなっていく拡大画像に対し、拡大率が大きくなるにつれて強調度を小さくすることができるため、拡大画像に対し適切な画像処理を施し画質の向上を図ることができる。

さらに、画像処理手段が、同一の被写体を同一の拡大率により異なる時間に撮影した２つの拡大画像の位置合わせを行うために、一方の拡大画像からテンプレート領域を抽出し、他方の拡大画像において設定された探索領域内にテンプレート領域に一致するものがあるか否かを判断するものであって、パラメータ設定手段が、拡大率が大きくなるにつれて前記探索領域を大きく設定するものである場合、拡大率に応じて拡大画像全体における被写体の像が大きくなったときに、それに合わせて関心領域の大きさを大きくすることができるため、拡大画像の位置合わせ精度の劣化を防止することができる。

また、画像処理手段が、拡大画像の特定画素から関心領域の範囲内の複数の画素を用いて異常陰影を構成する画素であるか否かを判定することにより、異常陰影候補を自動的に検出するものであり、パラメータ設定手段が、拡大率が大きくなるにつれて関心領域が大きくなるように異常陰影検出パラメータを設定するものであれば、拡大率に応じて拡大画像全体における被写体の像が大きくなったときに、それに合わせて探索領域の大きさを大きくすることができるため、異常陰影の検出精度の劣化を防止することができる。

さらに、画像処理手段が、拡大画像を圧縮処理するものであり、パラメータ設定手段が、拡大率が大きくなるにつれて圧縮率が高くなるように画像処理パラメータを設定するものである場合、拡大画像全体における被写体の像が大きくなり、拡大率に応じて拡大画像のデータ量が多くなるにつれて、圧縮率を高くすることができるため、拡大画像の保存・再生等における利便性を向上させることができる。

さらに、放射線撮影装置が、放射線検出器と被写体との距離を自動認識することにより拡大率を検出するコンソールを有し、パラメータ設定手段がコンソールから拡大率の情報を取得するものである場合、パラメータ設定手段における拡大率の認識を効率よく行うことができる。

また、放射線撮影装置が、拡大率が入力されたときに拡大率に合わせて放射線検出器と被写体との距離を自動的に設定するコンソールを有し、パラメータ設定手段がコンソールから拡大率の情報を取得するものであれば、パラメータ設定手段における拡大率の認識を効率よく行うことができる。

以下、図面を参照して本発明の放射線撮影システムの実施形態について説明する。図１は本発明の画像処理装置が用いられる放射線画像読取システムの一例を示す模式図である。図１の放射線撮影システム１００は、被写体Ｓに放射線を照射することにより、被写体を透過した放射線を放射線検出器３に記録する放射線撮影装置１と、放射線撮影装置１において放射線検出器３に記録された放射線画像をデータとして読取る画像読取装置１０と、画像読取装置１０により読み取った拡大画像に対し画像処理を行う画像処理装置２０とを有している。

この放射線撮影装置１は、被写体Ｓに放射線を照射する放射線源２と、放射線源２から被写体Ｓに放射線が照射されたときに、被写体を透過した放射線を放射線画像として検出する放射線検出器３と、放射線撮影装置１の動作を制御するコンソール４とを有している。なお、放射線撮影装置１は、放射線検出器３から被写体Ｓを離して拡大撮影を行うものであれば、いわゆる位相コントラスト技術を用いた放射線撮影であってもよいし、被写体Ｓによる放射線の吸収を用いた放射線撮影であってもよい。

ここで、被写体Ｓを拡大撮影する際の拡大率は、被写体Ｓと放射線検出器３との距離によって決定される。具体的には、被写体Ｓと放射線検出器３との距離がｄ１であるとき、放射線検出器３において表される被写体Ｓの像の長さはＨ１となる。被写体Ｓの長さがＨｒｅｆであるとすると、拡大率はＨ１／Ｈｒｅｆとなる。一方、被写体Ｓと放射線検出器３との距離がｄ２（＞ｄ１）であるとき、放射線検出器３において表される被写体Ｓの像の長さはＨ２（＞Ｈ１）となり、拡大率はＨ２／Ｈｒｅｆとなる。つまり、被写体Ｓと放射線検出器３との距離が長くなるほど、拡大率は大きくなる。

次に、図１を参照して放射線撮影装置１の動作例について説明する。まず、技師がコンソール４において撮影メニューを選択する。たとえば、コンソール４において「頭部」や「胸部」といった撮影部位が撮影メニューとして表示されており、技師が撮影部位を選択することにより、コンソール４内において選択された撮影部位に最適な撮影条件が決定される。

その後、撮影時の被写体Ｓと放射線検出器３との位置合わせが行われる。そして、コンソール４において被写体Ｓと放射線検出器３との位置が認識され、被写体Ｓと放射線検出器３との距離により拡大率が自動的に認識され、この拡大率に関する情報が画像処理装置２０側に転送される。その後、放射線源２から放射線が被写体Ｓに対し照射され、被写体Ｓを透過した放射線が放射線画像情報として放射線検出器３に記録される。その後、放射線検出器３に記録された放射線画像情報が、画像読取装置１０において拡大画像として読み取られ、画像処理装置２０に送られる。

なお、拡大率はコンソール４において被写体と放射線検出器との位置に基づいて算出するようにしているが、撮影メニューとして技師に選択させることにより決定するようにしてもよい。具体的には、コンソール４において拡大率を設定するための拡大率コマンドが入力可能になっており、コンソール４に技師により撮影を行いたい拡大率が入力されることにより拡大率が決定される。そして、入力された拡大率で撮影が行われるように、たとえば被写体Ｓに対して放射線検出器３が移動することにより、被写体Ｓと放射線検出器３との距離が設定されるようになっている。

次に、図１を参照して本発明の画像処理装置の好ましい実施の形態について説明する。画像処理装置２０は、画像読取装置１０が放射線検出器３から読み取った拡大画像Ｐに対し画像処理を行うものであって、拡大画像の画像処理を行う画像処理手段２１と、画像処理手段２１における画像処理に用いられる画像処理パラメータの値を距離もしくは拡大率に応じて設定するパラメータ設定手段２２とを有している。

さらに、画像処理装置２０は、パラメータ設定手段２２により設定された画像処理パラメータにより画像処理を行うものであるが、この画像処理を行う前に画像読取装置１０において取得された拡大画像に対しエッジ強調処理および縮小処理するようになっている。

具体的には、画像処理手段２１は、たとえばスプライン補間等により縮小処理と、たとえば単にエッジ部分のコントラストを上げるような通常のエッジ強調フィルタを用い、もしくはエッジ連結部分（線要素）を抽出し、その部分のみを強調する強調処理とを行うようになっている。

これにより、スプライン補間等の縮小により拡大画像の高周波成分が除去されてしまったときでも、エッジ強調処理を施すことにより拡大画像の鮮鋭度が劣化するのを防止することができる。つまり、拡大撮影を行った場合には、エアギャップ効果により散乱線が低減されるとともに（「医用画像検査技術学」１９９９年１月２０日初版：南山堂）、位相コントラスト効果も期待することができる。このため、密着画像を画像処理で拡大した場合比べて高周波成分を多く持つという特徴を有している。

しかし、実際に拡大撮影された画像を用いて種々の画像処理を行うとき、拡大画像では画素数が多すぎるために適当な縮小処理を行うようにしている。しかし、たとえばスプライン補間により縮小処理を行った場合、補間自体が持つ高周波成分除去機能により、たとえば石灰化付近に生じる高周波成分が除去されてしまい、拡大撮影による高周波成分の取得という効果が無駄になってしまう。そこで、拡大撮影を行うときには、エッジ強調型縮小補間処理を行うようにしている。すると、スプライン補間等の縮小により拡大画像の高周波成分が除去されても、エッジ強調処理により拡大画像の鮮鋭度が劣化するのを防止することができる。

なお、エッジ強調処理と縮小補間処理を行う方法として、たとえば特開平１１−１６８６２１号公報に記載されたような、拡大画像のエッジ部分だけ高周波を残し他の部分はノイズを抑制するような補間処理を施すようにしてもよい。

画像処理手段２１は、上述したエッジ強調処理および縮小処理が施された拡大画像に対し各種画像処理を施すものである。ここで、画像処理に用いられる画像処理パラメータはパラメータ設定手段２２において設定されるものであり、パラメータ設定手段２２は、コンソールから入力される拡大率に基づいて画像処理に用いる画像処理パラメータを設定するようになっている。

さらに、画像処理装置２０は、画像処理パラメータを記憶した記憶手段２３を有しており、記憶手段２３の画像処理パラメータには予め初期値が設定されている。そして、パラメータ設定手段２２が画像処理に使用する画像処理パラメータを記憶手段２３から読み込み、拡大率に応じて変更・設定するようになっている。以下に、画像処理手段２１が周波数処理、モアレ低減処理、異常陰影検出処理、位置合わせ処理を行う場合について例示する。

まず、画像処理手段２１が拡大画像Ｐに対し周波数処理を行う場合について説明する。画像処理手段２１は、図２に示すように、ボケ画像Ｓｕｓを用いてボケマスク処理を行うことにより拡大画像の鮮鋭度を調整するようになっている。これを式で示すと以下のようになる。

Ｓｏｕｔ＝Ｓｏｒｇ＋β（Ｓｏｒｇ−Ｓｕｓ）・・・（１）
ここで、Ｓｏｕｔは周波数処理後の拡大画像、Ｓｏｒｇは元の拡大画像、Ｓｕｓはボケ画像、βは強調係数、ＲＴはボケ画像のぼかす程度を表す係数を示す。このボケ画像Ｓｕｓにおいて係数ＲＴによりぼかす程度が決定されており、係数ＲＴが小さいほどボケる程度が大きくなる。なお、係数ＲＴが小さくすることはいわゆるボケマスクサイズを大きくすることと同義であり、係数ＲＴが大きくすることはボケマスクサイズが小さくすることと同義である。

ここで、記憶手段２３には周波数処理パラメータ（画像処理パラメータ）３０として係数ＲＴおよび係数βの初期値が記憶されている。そして、パラメータ設定手段２２は、拡大率が大きくなるにつれて拡大画像における高周波成分の強調度を小さくするように、周波数処理パラメータ３０を設定する。具体的には、パラメータ設定手段２２は、拡大率が大きくなればなるほど係数ＲＴを小さくなるように（ボケるように）係数ＲＴを設定する。そして、画像処理手段２１は、パラメータ設定手段２２により設定された係数ＲＴを用いて式（１）により周波数処理を行うようになっている。

このように、拡大率が大きくなるにつれて拡大画像における高周波成分の強調度を小さくすることにより、周波数処理による画質の劣化が生じるのを防止することができる。すなわち、拡大率が大きくなればなるほど鮮鋭度が増していくため（高周波成分が多く含まれるため）、たとえば１．５倍の拡大率の拡大画像と拡大率が２．０倍の拡大画像とを比較した場合、２．０倍の拡大画像の方が鮮鋭度が高い。このとき、２．０倍の拡大画像に合わせて周波数処理パラメータを設定した場合、１．５倍の拡大画像の周波数強調が足りずに画像がぼけたものになってしまい、１．５倍の拡大画像に合わせて周波数処理パラメータを設定した場合、２．０倍の拡大画像の周波数強調が強すぎてノイズも強調されてしまい画質が劣化してしまう。そこで、拡大率に合わせて周波数処理パラメータ３０を設定することにより、各拡大率において適切な周波数処理を施すことができる。

なお、周波数処理の一例としていわゆるボケマスク処理の場合について例示しているが、マルチ周波数処理を行うものであってもよい。マルチ周波数処理は、図３に示すように、ボケ画像ＳＢ_ｍを複数作成するとともに、ボケ画像ＳＢ_ｍの各差分画像に対しそれぞれ周波数強調用非線形関数ｆ_ｍ（ＳＢ_ｍ）を算出した後加算するものである。これを式に表すと以下に示すようになる。

Ｓｏｕｔ＝Ｓｏｒｇ＋β（Ｓｏｒｇ）×Σｆ_ｍ（ＳＢ_ｍ）・・・（２）
但し、
ＳＢ_ｍ＝Ｓｕｓ_ｍ−Ｓｕｓ_ｍ＋１
ｆ_ｍ（ＳＢ_ｍ）＝Ａ_ｍ＋Ｂ_ｍＳＢ_ｍ＋Ｃ_ｍＳＢ_ｍ＋・・・
ここで、Ｓｏｕｔは周波数処理後の拡大画像、Ｓｏｒｇは元の拡大画像、Ｓｕｓ_ｍはボケ画像、βは強調係数を示している。ここで、記憶手段２３には周波数処理パラメータ（画像処理パラメータ）３０として周波数強調用非線形関数ｆ_ｍ（ＳＢ_ｍ）の係数Ａ_ｍ、Ｂ_ｍ、Ｃ_ｍ、・・・の初期値が記憶されている。そして、パラメータ設定手段２２は、拡大率が大きくなるにつれて拡大画像における高周波成分の強調度を小さくするように、周波数処理パラメータ３０を設定する。具体的には、パラメータ設定手段２２は、拡大率が大きくなればなるほどボケるように係数Ａ_ｍ、Ｂ_ｍ、Ｃ_ｍ、・・・を設定する。そして、画像処理手段２１は、パラメータ設定手段２２により設定された係数ＲＴを用いて式（２）により周波数処理を行うようになっている。この場合であっても、上述したように各拡大率において適切な周波数処理を施すことができる。

次に、画像処理手段２１がモアレ低減処理を行う場合について説明する。Ｘ線が被写体において散乱したときの散乱線によるコントラストの低下を防止するため、放射線検出器３の曝射面側には散乱線を軽減させるためのグリッドが設けられている。しかし、図４（ａ）に示すように、このグリッドにより拡大画像にモアレが発生してしまう場合がある。

ここで、画像処理手段２１は、図４（ｂ）に示すように、モアレが発生する特定の周波数成分を取り除くようなフィルタリングを行うことによりモアレ低減処理を行う。このとき、図１の記憶手段２３にはモアレ低減処理パラメータ（画像処理パラメータ）４０として特定の周波数成分に関する情報が記憶されており、パラメータ設定手段２２は、距離が１５ｃｍ以下のときのみモアレ低減処理が行われるようにモアレ低減処理パラメータ４０を設定するようになっている。すなわち、距離が１５ｃｍよりも大きい場合には、いずれの周波数成分も取り除かれることがないような画像処理パラメータを設定するようになっている。

つまり、拡大撮影時には被写体Ｓと放射線検出器３との間にエアギャップが存在することにより、自動的に散乱線が減衰するため、グリッドを介在させる必要がない。したがって、１５ｃｍ以下の距離で拡大撮影を行うときには、グリッドを介在させず、かつモアレ低減処理を行わないようになっている。

次に、画像処理手段２１が、たとえば経時サブトラクション等において、同一の被写体Ｓを同一の拡大率により異なる時間に撮影した２つの拡大画像の位置合わせを行うために、一方の拡大画像からテンプレート領域Ｔ２を抽出し、他方の拡大画像において設定された探索領域Ｒ１内にテンプレート領域Ｔ２に一致するものがあるか否かを判断するものである場合について説明する。なお、画像処理装置２０は、異なる時に同一の被写体Ｓを撮影したときの複数の拡大画像Ｐ１、Ｐ２を記憶した画像記憶手段２４をさらに有しているものとする。

画像処理手段２１は、図５（ａ）、（ｂ）に示すような、たとえば同一患者について時系列的に異なる時期に撮影して得られた２つの拡大画像Ｐ１，Ｐ２のうち、たとえば時期的に古い方一方の画像（以下、第１の画像という）Ｐ１に対して、アフィン変換（回転、移動および拡大・縮小のうち少なくとも１つ）を施し、２つの拡大画像Ｐ１，Ｐ２の全体的な位置合わせを行う。これにより両拡大画像Ｐ１、Ｐ２の大局的な位置合わせがなされる。但し、画像の細部については位置ずれが残った状態となっているため、画像処理手段２１は、全体的な位置あわせを行った後、第１の拡大画像Ｐ１と新しい方の第２の拡大画像Ｐ２との位置合わせを行う局所的な位置合わせを行うようになっている。

ここで、局所的な位置合わせは以下のように行われる。まず、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、第２の拡大画像Ｐ２に多数の小領域であるテンプレート領域（関心領域）Ｔ２が設定されるとともに、第１の拡大画像Ｐ１に各テンプレート領域Ｔ２にそれぞれ対応する、各テンプレート領域Ｔ２よりも大きい探索領域Ｒ１が設定される。その後、設定されたテンプレート領域Ｔ２および探索領域Ｒ１から直線的なエッジが含まれるテンプレート領域Ｔ２および探索領域Ｒ１が選択される。そして、選択された探索領域Ｒ１および他の探索領域Ｒ１において、テンプレート領域Ｔ２に略一致する領域を求め、第２の拡大画像Ｐ２のテンプレート領域Ｔ２とそれに略一致する第１の画像Ｐ１の領域との対応位置関係に基づいて、２つの画像Ｐ１，Ｐ２を局所的に位置合わせする。

このとき、パラメータ設定手段２２は、上述した探索領域Ｒ１を設定する際に、拡大率が大きくなるにつれてその探索領域Ｒ１およびテンプレート領域Ｔ２として設定される領域の大きさが大きくなるように、位置合わせ処理パラメータ（画像処理パラメータ）５０を設定するようになっている。これにより、拡大画像内の被写体の像の大きさが拡大率により変わる場合であっても、拡大率に応じて最適な探索領域Ｒ１の大きさを設定することができるため、位置合わせの精度が劣化するのを防止することができる。

次に、画像処理手段２１が異常陰影候補を検出する場合について説明する。画像処理手段２１は、異常陰影の濃度分布の特徴や形態的な特徴に基づいて、異常陰影を自動的に検出するものであり、差分フィルタ（たとえば特登２９８７６３３号）、アイリスフィルタ（たとえば特開２００３−２６００４４号公報）、モフォロジーフィルタ（特開平８−２９４４７９号公報、特開平８−２８７２３０号公報）等を利用して異常陰影候補を検出するようになっている。

具体的には、画像処理手段２１は、拡大画像内のある画素（特定画素）を選択し、その特定画素から所定領域内の複数の画素を利用し、特定画素が異常陰影候補となる画素であるか否かを検出するようになっている。ここで、記憶手段２３には、異常陰影候補処理パラメータ（画像処理パラメータ）５０として、上述した所定領域の大きさ等が記憶されており、パラメータ設定手段２２は、関心領域の大きさを拡大率に応じて大きくするようになっている。つまり、拡大撮影が行われた場合には拡大率に応じて拡大画像内の腫瘍影の大きさも大きくなるため、それに合わせてフィルタサイズを大きくすることにより、異常陰影候補の検出において精度の劣化を防止することができる。

次に、画像処理手段２１が、拡大画像を圧縮処理する場合について説明する。画像処理手段２１は、離散コサイン変換、ウェーブレット変換等を行った後、符号化圧縮することにより、拡大画像を圧縮処理するものである。ここで、記憶手段２３には、圧縮率パラメータ（画像処理パラメータ）６０として、たとえば符号化する際のパラメータが記憶されており、パラメータ設定手段２２が、拡大率が大きくなるにつれて圧縮率が高くなるように、たとえば圧縮率パラメータの値を設定するようになっている。このように拡大率が大きくなるにつれて圧縮率が高くなるように設定することにより、拡大撮影により１枚の拡大画像におけるデータ量が増えた場合であっても、拡大画像の保存・再生等における利便性を向上させることができる。

上記実施の形態によれば、画像処理装置２０が、拡大画像の画像処理を行う画像処理手段２１と、画像処理に用いる画像処理パラメータの値を距離もしくは拡大率に応じて設定するパラメータ設定手段２２とを有することにより、たとえば同一の被写体を撮影したときであっても拡大率に応じて最適な画像処理が行われるように画像処理パラメータが設定されるため、拡大画像の画質の向上を図ることができる。

また、図１に示すように、放射線撮影装置１が、放射線検出器３と被写体Ｓとの距離を自動認識することにより拡大率を検出するコンソール４を有し、パラメータ設定手段２２がコンソール４から拡大率の情報を取得するものである場合、パラメータ設定手段２２における拡大率の認識を効率よく行うことができる。

さらに、放射線撮影装置１が、拡大率が入力されたときに拡大率に合わせて放射線検出器３と被写体Ｓとの距離を自動的に設定するコンソール４を有し、パラメータ設定手段２２がコンソール４から拡大率の情報を取得するものであれば、パラメータ設定手段２２における拡大率の認識を効率よく行うことができる。

図２および図３に示すように、画像処理手段２１が、拡大画像の鮮鋭度を調整する周波数処理を行うものであり、パラメータ設定手段２２が、拡大率が大きくなるにつれて拡大画像における高周波成分の強調度を小さくするものである場合、拡大率が大きくなるにつれて鮮鋭度が高くなっていく拡大画像に対し、拡大率が大きくなるにつれて強調度を小さくすることができるため、拡大画像に対し適切な画像処理を施し画質の向上を図ることができる。

図４に示すように、画像処理手段２１がモアレ低減処理を行うものであり、パラメータ設定手段２２が、距離が１５ｃｍ以下のときのみモアレ低減処理が行われるように画像処理パラメータを設定するものであれば、拡大率が大きくなるにつれて鮮鋭度が高くなっていく拡大画像に対し、拡大率が大きくなるにつれて強調度を小さくすることができるため、拡大画像に対し適切な画像処理を施し画質の向上を図ることができる。

図５に示すように、画像処理手段２１が、同一の被写体Ｓを同一の拡大率により異なる時間に撮影した２つの拡大画像の位置合わせを行うために、一方の拡大画像Ｐ２からテンプレート領域Ｔ２を抽出し、他方の拡大画像Ｐ１において設定された探索領域Ｒ１内にテンプレート領域Ｔ２に一致するものがあるか否かを判断するものであって、パラメータ設定手段２２が、拡大率が大きくなるにつれて探索領域Ｒ１を大きく設定するものである場合、拡大率に応じて拡大画像全体における被写体の像が大きくなったときに、それに合わせて関心領域の大きさを大きくすることができるため、拡大画像の位置合わせ精度の劣化を防止することができる。

また、画像処理手段２１が、拡大画像の特定画素から関心領域の範囲内の複数の画素を用いて異常陰影を構成する画素であるか否かを判定することにより、異常陰影候補を自動的に検出するものであり、パラメータ設定手段２２が、拡大率が大きくなるにつれて関心領域が大きくなるように異常陰影検出パラメータを設定するものであれば、拡大率に応じて拡大画像全体における被写体の像が大きくなったときに、それに合わせて探索領域の大きさを大きくすることができるため、異常陰影の検出精度の劣化を防止することができる。

さらに、画像処理手段２１が、拡大画像を圧縮処理するものであり、パラメータ設定手段２２が、拡大率が大きくなるにつれて圧縮率が高くなるように画像処理パラメータを設定するものである場合、拡大画像全体における被写体の像が大きくなり、拡大率に応じて拡大画像のデータ量が多くなるにつれて、圧縮率を高くすることができるため、拡大画像の保存・再生等における利便性を向上させることができる。

本発明の放射線撮影システムの好ましい実施の形態を示す構成図 本発明の画像処理装置の好ましい実施の形態を示すブロック図 図２の画像処理手段においてボケマスク処理を行うことにより周波数処理を行う様子を示す図 図２の画像処理手段においてマルチ周波数処理を行うことにより周波数処理を行う様子を示す図 図２の画像処理手段において位置合わせ処理を行う様子を示す図

符号の説明

１ 放射線撮影装置
２ 放射線源
３ 放射線検出器
４ コンソール
１０ 画像読取装置
２０ 画像処理装置
２１ 画像処理手段
２２ パラメータ設定手段
２３ 記憶手段
２４ 画像記憶手段
３０ 周波数処理パラメータ
１００ 放射線撮影システム

Claims (9)

1. 放射線検出器から離れた被写体への放射線の照射により得られた、該放射線検出器と前記被写体との距離に応じた拡大率の拡大画像に対し画像処理を行う画像処理装置において、
   前記拡大画像の画像処理を行う画像処理手段と、
   該画像処理手段における画像処理に用いられる画像処理パラメータの値を前記距離もしくは前記拡大率に応じて設定するパラメータ設定手段と
   を有することを特徴とする画像処理装置。
2. 前記画像処理手段が、前記拡大画像の鮮鋭度を調整する周波数処理を行うものであり、前記パラメータ設定手段が、前記拡大率が大きくなるにつれて前記拡大画像における高周波成分の強調度を小さくするものであることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記画像処理手段がモアレ低減処理を行うものであり、前記パラメータ設定手段が、前記距離が１５ｃｍ以下のときのみモアレ低減処理が行われるように前記画像処理パラメータを設定するものであることを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
4. 前記画像処理手段が、同一の前記被写体を同一の拡大率により異なる時間に撮影した２つの拡大画像の位置合わせを行うために、一方の前記拡大画像からテンプレート領域を抽出し、他方の前記拡大画像において設定された探索領域内に前記テンプレート領域に一致するものがあるか否かを判断するものであって、前記パラメータ設定手段が、前記拡大率が大きくなるにつれて前記探索領域を大きく設定するものであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
5. 前記画像処理手段が、前記拡大画像の特定画素から関心領域の範囲内の複数の画素を用いて、前記特定画素が異常陰影を構成する画素であるか否かを判定することにより、異常陰影候補を自動的に検出するものであり、前記パラメータ設定手段が、前記拡大率が大きくなるにつれて前記関心領域が大きくなるように前記異常陰影検出パラメータを設定するものであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
6. 前記画像処理手段が、前記拡大画像を圧縮処理するものであり、前記パラメータ設定手段が、前記拡大率が大きくなるにつれて圧縮率が高くなるように前記画像処理パラメータを設定するものであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
7. 放射線検出器から離れた被写体に放射線の照射を行うことにより、該放射線検出器と前記被写体との距離に応じた拡大率の放射線画像情報を前記放射線検出器に記録させる放射線撮影装置と、該放射線撮影装置における放射線撮影により前記放射線検出器に記録された前記放射線画像を拡大画像として読取る画像読取装置と、該画像読取装置により読み取られた前記拡大画像に対し画像処理を行う画像処理装置とを有する放射線撮影システムにおいて、
   該画像処理装置が、
   前記拡大画像の画像処理を行う画像処理手段と、
   該画像処理手段における画像処理に用いられる画像処理パラメータの値を前記距離もしくは前記拡大率に応じて設定するパラメータ設定手段と
   を有することを特徴とする放射線撮影システム。
8. 前記放射線撮影装置が、前記放射線検出器と前記被写体との距離を自動認識することにより拡大率を算出するコンソールを有し、前記パラメータ設定手段が、該コンソールから前記拡大率の情報を取得するものであることを特徴とする請求項８に記載の放射線撮影システム。
9. 前記放射線撮影装置が、前記拡大率が入力されたときに該拡大率に合わせて前記放射線検出器と前記被写体との距離を自動的に設定するコンソールを有し、前記パラメータ設定手段が該コンソールから前記拡大率の情報を取得するものであることを特徴とする請求項８に記載の放射線撮影システム。

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