JP2009100848A - 画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】良質で精度の良い放射線画像を得る。
【解決手段】画像データ読出部３は放射線照射後の画像データを放射線検出器１から読み出し、オフセットデータ読出部４は放射線を照射していないときのオフセットデータを放射線検出器１から読み出す。駆動制御部５は放射線の照射後に画像データ読出部３を駆動して画像データを読み出し、画像データ読出部３による読み出しが終了すると、次の照射までにオフセットデータ読出部４を駆動してオフセットデータの読み出しを行う。
放射線が放射されていない期間中に、データ読出部２によって読み出された画像データ及びオフセットデータは、画像取扱部６に送られる。データ送受信部７によって受信された画像データ及びオフセットデータは、画像処理部８によって減算処理される。
【選択図】図１

Description

本発明は、放射線分野におけるオフセットデータを用いて補正した画像処理装置及び画像処理方法に関するものである。

放射線検出器を搭載した放射線撮影装置では、放射線検出器の特性で生ずるノイズを低減するために、オフセットデータを用いたノイズ補正処理が行われている。オフセットデータとは、放射線を照射していないときに放射線検出器から読み出したデータで暗電流やダークと呼ばれるものである。

ノイズ補正の方法は、このオフセットデータを実際の画像データから減算することで行われる。即ち、ノイズのみが読み出されたオフセットデータをノイズが存在する実際の画像データから減算することでノイズ補正を行う。

特許文献１においては、このオフセットデータの読み出し方法が開示されている。図５に示す特許文献１の方法において、オフセットデータの読み出しは、実際の画像データを読み出しする前後に毎回行われる。そして、画像データを読み出す前に読み出したオフセットデータを前オフセットデータ、画像データを読み出した後に読み出したオフセットデータを後オフセットデータと呼ぶ。例えば、Ｏ₂は読み出しタイミングＩ₂の前オフセットデータ、Ｏ₃は読み出しタイミングＩ₂の後オフセットデータである。なお、Ｘ₁、Ｘ₂、Ｘ₃はＸ線の照射タイミングである。

オフセットデータによるノイズ補正処理は、通常では後オフセットデータを用いて行われる。何故なら、前オフセットデータには前フレームの画像データの残像が存在し、画像データから減算するとその残像の影響を受けてしまうからである。

即ち、図５において、画像データＩ₂を補正する場合に、（Ｉ₂−Ｏ₂）を実施すると、オフセットデータＯ₂には画像データＩ₁の残像が存在するため、画像データＩ₁の残像が僅かではあるが画像データＩ₂に入り込んでしまう。それに対し、（Ｉ₂−Ｏ₃）を実施すると、オフセットデータＯ₃には画像データＩ₂自身の残像が存在するだけなので、残像の影響は少なく、（Ｉ₂−Ｏ₂）で補正した場合と比較すると、良質な画像となる。

特開２００６−２６７０９３号公報

しかし、後オフセットデータを用いた補正処理では、画像データを取得した後にオフセットデータを取得する時間を必要とする。そのため、画像データを取得してから表示するまでの時間は、前オフセットデータを用いて補正した場合と比較すると、長くかかってしまう。

また、上述したように、前オフセットデータを用いた補正を行う場合は、表示までの時間は短いが、後オフセットデータを用いた補正と比較すると、画質は劣ってしまう。

また、医療分野における画像診断では、例えば小さな腫瘍などを画像の観察によって発見するので、より良質な画像を必要する。更に、放射線を用いた動画撮影装置では、撮影中に放射線を発生するために必要な電流や電圧の値を画像解析により制御する。従って、画像解析を精度の良いものとするためには、良質な画像を得ることが重要である。

これらは医療分野では、特にリアルタイムによる表示は放射線を用いた動画撮影装置を手術目的で利用する場合に効果を発揮する。例えば、カテーテルを人体内に挿入する手技では、医師は放射線を照射しながら、その照射で得られた画像データをモニタに表示し、表示された画像を観察しながらカテーテルの挿入を続ける。このような場合に、医師の動作であるカテーテルの挿入に対して画像の表示に時間差があると、誤った方向にカテーテルを進めてしまう虞れがあるので、画像のリアルタイム表示は重要である。

本発明の目的は、上述の課題を解消し、良質で精度の良い放射線画像が得られる画像処理装置及び画像処理方法を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る画像処理装置の技術的特徴は、放射線検出器と、該放射線検出器に蓄積している画像データを読み出す画像データ読出手段と、放射線が照射されていない期間に前記放射線検出器からオフセットデータを読み出すオフセットデータ読出手段と、前記画像データ読出手段及び前記オフセットデータ読出手段を制御する制御手段とを有する放射線撮影装置において、前記画像データ読出手段及び前記オフセットデータ読出手段からのデータを送受信するデータ送受信手段と、前記画像データ読出手段によって読み出された画像データよりも前に前記オフセットデータ読出手段によって読み出されたオフセットデータを減算して第１の画像データを作成し、前記画像データ読出手段によって読み出された画像データよりも後に前記オフセットデータ読出手段によって読み出されたオフセットデータを減算して第２の画像データを作成する画像処理手段と、該画像処理手段によって作成された画像データを表示する表示手段と、前記画像処理手段によって作成された画像データを保存する保存手段とを有し、前記表示手段によって表示される画像データは前記画像処理手段によって作成された前記第１の画像データであり、前記保存手段によって保存される画像データは前記画像処理手段によって作成された前記第２の画像データであることにある。

また、本発明に係る画像処理方法の技術的特徴は、放射線検出器に蓄積している画像データを読み出す画像データ読出工程と、放射線が照射されていない期間に前記放射線検出器からオフセットデータを読み出すオフセットデータ読出工程とを有し、前記画像データ読出工程及び前記オフセットデータ読出工程からのデータを送受信するデータ送受信工程と、前記画像データ読出工程によって読み出された画像データよりも前に前記オフセットデータ読出工程によって読み出されたオフセットデータを減算して第１の画像データを作成し、前記画像データ読出工程によって読み出された画像データよりも後に前記オフセットデータ読出工程によって読み出されたオフセットデータを減算して第２の画像データを作成する画像処理工程と、該画像処理工程によって作成された画像データを表示する表示工程と、前記画像処理工程によって作成された画像データを保存する保存工程とを有し、前記表示工程によって表示される画像データは前記画像処理工程によって作成された前記第１の画像データであり、前記保存工程によって保存される画像データは前記画像処理工程によって作成された前記第２の画像データであることにある。

本発明による画像処理装置及び画像処理方法を用いることで、前オフセットデータを用いた補正と後オフセットデータを用いた補正の両方の利点を生かすことが可能となる。即ち、前オフセットデータを用いて補正した画像データを表示のために利用することで即時表示を可能とする。更に、後オフセットデータを用いて補正した画像データを保存や解析用として利用することで、より良質な画像の保持、及びより精度の良い画像解析が可能となる。

本発明を図１〜図４に図示の実施例に基づいて詳細に説明する。

図１は本実施例１における画像処理装置のブロック回路構成図を示している。図示しない放射線発生装置により照射された放射線を検出する放射線検出器１の出力は、データ読出部２に接続されている。このデータ読出部２は画像データ読出部３及びオフセットデータ読出部４とから構成され、駆動制御部５の出力が接続されている。また、データ読出部２の出力は画像取扱部６内のデータ送受信部７に接続されている。画像取扱部６はデータ送受信部７、画像処理部８、表示出力部９から成り、データ送受信部７の出力は画像処理部８、表示出力部９に順次に接続され、表示出力部９の出力は表示部１０に接続されている。また、画像取扱部６には制御部１１、読出部１２の出力が接続され、画像取扱部６の出力は保存部１３に接続されている。保存部１３の出力は記憶部１４に接続され、記憶部１４の出力は読出部１２に接続されている。

画像データ読出部３は放射線照射後の蓄積された画像データを放射線検出器１から読み出し、オフセットデータ読出部４は放射線を照射していないときのオフセットデータを放射線検出器１から読み出す。

駆動制御部５は放射線の照射後に画像データ読出部３を駆動して画像データを読み出し、画像データ読出部３による読み出しが終了すると、次の照射までにオフセットデータ読出部４を駆動してオフセットデータの読み出しを行わせる。ただし、駆動制御部５による駆動の制御方法は必ずしも上記の方法だけとは限らず、オフセットデータ読出部４を複数回連続で駆動する方法なども考えられる。

放射線が放射されていない期間中に、データ読出部２によって読み出された画像データ及びオフセットデータは、画像取扱部６に送られる。データ送受信部７によって受信された画像データ及びオフセットデータは、画像処理部８によって減算処理される。即ち、画像処理部８による減算処理は、前オフセットデータと後オフセットデータの両オフセットデータに対して行われ、画像データからオフセットデータを減算し、ノイズの補正処理を行う。

即ち、前述の図５を用いて説明すると、画像処理部８は画像データＩ₂に対し、前オフセットデータＯ₂を用いて作成した第１の画像データ（Ｉ₂−Ｏ₂）と、後オフセットデータＯ₃を用いて作成した第２の画像データ（Ｉ₂−Ｏ₃）の２通りの処理を実施する。

画像処理部８によってノイズ補正された画像データは、表示出力部９により表示部１０に表示され、保存部１３により記憶部１４に記憶される。

記憶部１４によって記憶されている画像データは、読出部１２によって再度読み出すことが可能である。また、再度読み出された画像データは画像取扱部６の表示出力部９を介して、表示部１０に表示することが可能である。

制御部１１は画像取扱部６の動作を制御する。即ち、画像処理部８によって処理された画像データのうち、前オフセットデータによる補正が行われた画像データは、表示出力部９に送られ表示部１０に表示される。これに対し、画像処理部８によって処理された画像データのうち、後オフセットデータによる補正が行われた画像データは保存部１３に送られ、記憶部１４に記憶される。

制御部１１は上記のような制御を画像取扱部６に対して行うことにより、前オフセットデータを用いて補正した画像の即時表示が可能となり、また後オフセットデータを用いて補正した良質な画像の保存が可能となる。更に、この良質な画像に対しては、画像処理部８により画像解析が行われ、その画像解析によって算出された電流や電圧の値を図示しない放射線発生装置に対して、フィードバックが可能となる。

図２は実施例２の画像処理装置のブロック回路構成図である。なお、実施例１と同じ符号で表されている部分は同じ機能を有している。実施例１との違いは、更に画像取扱部６’が存在することである。即ち、図２においては２つの画像取扱部６、６’が存在し、画像取扱部６のデータ送受信部７の出力は画像取扱部６’のデータ送受信部７’に接続されている。また、表示部１０には画像取扱部６の出力が接続され、保存部１３に画像取扱部６’の出力が接続され、読出部１２の出力は画像取扱部６に接続されている。

実施例１で述べたように、データ送受信部７はデータ読出部２から画像データ及びオフセットデータを受信する。ここで、実施例１では、画像処理部８が前オフセットデータによる補正と後オフセットデータによる補正の２通りの補正を実施していたが、実施例２では、画像処理部８は前オフセットデータによる補正のみしか行わない。即ち、データ送受信部７が画像データとオフセットデータを受信すると、画像処理部８は受信した画像データからその画像データに対する前オフセットデータを減算し、減算した画像データを表示出力部９により表示部１０に表示する。

また、データ送受信部７は画像データ及びオフセットデータをデータ読出部２から受信すると、画像データとその画像データに対する後オフセットデータのみを画像取扱部６’のデータ送受信部７’に送信する。そして、データ送受信部７’はそれらの２つのデータを受信する。

データ送受信部７’は画像データとその画像データに対する後オフセットデータを受信すると、それらのデータを画像処理部８’に送信する。そして、画像処理部８’によって画像データから後オフセットデータの減算が行われ、減算された画像データは保存部１３により記憶部１４に記憶される。

記憶部１４に記憶されている画像データは、読出部１２によって読み出され、画像取扱部６に渡される。そして、表示出力部９により再度表示部１０に表示することが可能である。

このように、図２においては前オフセットデータによる補正と後オフセットデータによる補正を２つの画像取扱部６、６’に分散して行わせることが可能となり、よりシステムのスループットを向上させることができる。

図３は実施例３の画像処理装置のブロック回路構成図である。実施例２との違いは、データ送受信部７、７’間で相互に送受信が可能とされ、読出部１２によって記憶部１４から読み出された画像データが画像取扱部６’に渡される点である。

画像取扱部６’に渡された画像データは、データ送受信部７’により画像取扱部６のデータ送受信部７に送信される。データ送受信部７によって受信された画像データは、表示出力部９により表示部１０に再度表示することが可能である。

図４は実施例４の画像処理装置のブロック回路構成図である。実施例３との違いは、データ送受信部７、７’間のデータは、データ送受信部７からデータ送受信部７’に送信できるようにされ、表示出力部９’の出力も表示部１０に接続されている。

従って、読出部１２によって記憶部１４から読み出され、画像取扱部６’に渡された画像データは、表示出力部９’により表示部１０に再度表示することが可能である。

上述した実施例１〜４では、後オフセットデータを用いた補正処理は、図５に示す（Ｉ₂−Ｏ₃）で補正する例を説明したが、本発明は必ずしもこの補正処理だけとは限らない。即ち、｛Ｉ₂−（Ｏ₂＋Ｏ₃）／２｝という前オフセットデータと後オフセットデータの平均を画像データＩ₂から減算する方法でもよい。或いは、｛Ｉ₂−（Ｗ₂・Ｏ₂＋Ｗ₃・Ｏ₃）｝のように重みＷを前オフセットデータと後オフセットデータのそれぞれに乗算し、それを画像データＩ₂から減算するという方法を用いてもよい。

なお、駆動制御部５によってオフセットデータを画像データ読み出しの間に、複数回連続して読み出す場合は、連続して読み出したオフセットデータのうち、最後に読み出した最も残像が残っていないオフセットデータを減算する方法でもよい。

実施例１のブロック回路構成図である。 実施例２のブロック回路構成図である。 実施例３のブロック回路構成図である。 実施例４のブロック回路構成図である。 オフセットデータ読み出しタイミングの説明図である。

符号の説明

１ 放射線検出器
２ データ読出部
３ 画像データ読出部
４ オフセットデータ読出部
５ 駆動制御部
６、６’ 画像取扱部
７、７’ データ送受信部
８、８’ 画像処理部
９、９’ 表示出力部
１０ 表示部
１１ 制御部
１２ 読出部
１３ 保存部
１４ 記憶部

Claims (4)

1. 放射線検出器と、該放射線検出器に蓄積している画像データを読み出す画像データ読出手段と、放射線が照射されていない期間に前記放射線検出器からオフセットデータを読み出すオフセットデータ読出手段と、前記画像データ読出手段及び前記オフセットデータ読出手段を制御する制御手段とを有する放射線撮影装置において、前記画像データ読出手段及び前記オフセットデータ読出手段からのデータを送受信するデータ送受信手段と、前記画像データ読出手段によって読み出された画像データよりも前に前記オフセットデータ読出手段によって読み出されたオフセットデータを減算して第１の画像データを作成し、前記画像データ読出手段によって読み出された画像データよりも後に前記オフセットデータ読出手段によって読み出されたオフセットデータを減算して第２の画像データを作成する画像処理手段と、該画像処理手段によって作成された画像データを表示する表示手段と、前記画像処理手段によって作成された画像データを保存する保存手段とを有し、前記表示手段によって表示される画像データは前記画像処理手段によって作成された前記第１の画像データであり、前記保存手段によって保存される画像データは前記画像処理手段によって作成された前記第２の画像データであることを特徴とする画像処理装置。
2. 前記オフセットデータ読出手段によって読み出された前記オフセットデータを、前記オフセットデータの前後で前記画像データ読出手段によって読み出された前記画像データの補正に利用することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記保存手段によって保存された前記第２の画像データを読み出す読出手段を有し、前記表示手段は前記読出手段によって読み出された前記第２の画像データを表示することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
4. 放射線検出器に蓄積している画像データを読み出す画像データ読出工程と、放射線が照射されていない期間に前記放射線検出器からオフセットデータを読み出すオフセットデータ読出工程とを有し、前記画像データ読出工程及び前記オフセットデータ読出工程からのデータを送受信するデータ送受信工程と、前記画像データ読出工程によって読み出された画像データよりも前に前記オフセットデータ読出工程によって読み出されたオフセットデータを減算して第１の画像データを作成し、前記画像データ読出工程によって読み出された画像データよりも後に前記オフセットデータ読出工程によって読み出されたオフセットデータを減算して第２の画像データを作成する画像処理工程と、該画像処理工程によって作成された画像データを表示する表示工程と、前記画像処理工程によって作成された画像データを保存する保存工程とを有し、前記表示工程によって表示される画像データは前記画像処理工程によって作成された前記第１の画像データであり、前記保存工程によって保存される画像データは前記画像処理工程によって作成された前記第２の画像データであることを特徴とする画像処理方法。

Images