JP2009285131A - Apparatus, method, and program for energy subtraction processing - Google Patents

Apparatus, method, and program for energy subtraction processing Download PDF

Info

Publication number
JP2009285131A
JP2009285131A JP2008140736A JP2008140736A JP2009285131A JP 2009285131 A JP2009285131 A JP 2009285131A JP 2008140736 A JP2008140736 A JP 2008140736A JP 2008140736 A JP2008140736 A JP 2008140736A JP 2009285131 A JP2009285131 A JP 2009285131A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
load
subtraction
image
energy image
load subtraction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2008140736A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5210048B2 (en
Inventor
Takahiro Kawamura
隆浩 川村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Priority to JP2008140736A priority Critical patent/JP5210048B2/en
Publication of JP2009285131A publication Critical patent/JP2009285131A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5210048B2 publication Critical patent/JP5210048B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent deterioration of image quality of a subtraction image due to beam hardening, radiation scattering, or the like during an energy subtraction processing by two-shot method. <P>SOLUTION: A parameter Ka is set for each pixel of a high energy image HP in accordance with concentration using a first load subtracting table Ka. A first load subtraction coefficient Ka is set so that it becomes larger as a concentration value becomes lower and it becomes smaller as the concentration value becomes higher (refer to Fig.2A). An image of a soft part SP is formed by means of a first load subtraction coefficient Ka or a second load subtraction coefficient Kb determined at subtraction processing means 31. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、２回曝射法により取得された低エネルギー画像と高エネルギー画像とを用いた行われるエネルギーサブトラクション処理装置および方法ならびにプログラムに関するものである。   The present invention relates to an energy subtraction processing apparatus, method, and program which are performed using a low energy image and a high energy image acquired by a double exposure method.

従来からエネルギーの異なる２枚の放射線画像を用いてサブトラクション処理を行い、骨陰影を表した骨部画像と軟部組織を表した軟部画像とを生成することが行われている。エネルギーの異なる２枚の放射線画像を取得する方法として、銅板を２枚の放射線検出器で挟み込み、１回の曝射によりエネルギーの異なる２枚の放射線画像を取得する１回曝射法（たとえば特許文献１−３参照）と、高いエネルギーＸ線で撮影した高エネルギー画像と低いエネルギーＸ線で撮影した低エネルギー画像とを取得する２回曝射法とが提案されている（たとえば特許文献４参照）。   Conventionally, subtraction processing is performed using two radiation images having different energies to generate a bone part image representing a bone shadow and a soft part image representing a soft tissue. As a method of acquiring two radiation images having different energies, a single exposure method in which a copper plate is sandwiched between two radiation detectors and two radiation images having different energies are acquired by one exposure (for example, a patent) Document 1-3) and a two-time exposure method for acquiring a high-energy image photographed with high-energy X-rays and a low-energy image photographed with low-energy X-rays have been proposed (for example, see Patent Document 4). ).

特に、特許文献１−４には、エネルギーサブトラクション処理におけるパラメータ（荷重減算計数）の様々な設定・調整手法が開示されている。具体的には、特許文献１には、１回曝射法において被写体のコントラスト変動を画像の相対的なコントラスト（画像ヒストグラム幅の逆数≡Gp値）の比で推定することにより、被写体毎もしくは画素毎に適切なパラメータを適用する方法が開示されている。特許文献２には、１回曝射法において被写体の厚さに応じてパラメータを変更する方法が開示されている。特許文献３には、高エネルギー画像のヒストグラム（信号分布）の幅に基づいてパラメータを変更することが開示されている。   In particular, Patent Documents 1-4 disclose various setting / adjustment techniques for parameters (load subtraction count) in energy subtraction processing. Specifically, in Patent Document 1, in a single exposure method, the subject's contrast fluctuation is estimated by the ratio of the relative contrast of the image (reciprocal ≡ Gp value of the image histogram width) for each subject or pixel. A method of applying appropriate parameters for each is disclosed. Patent Document 2 discloses a method of changing parameters according to the thickness of a subject in a single exposure method. Patent Document 3 discloses changing parameters based on the width of a histogram (signal distribution) of a high energy image.

一方、特許文献４には、２曝射法の高エネルギー画像と低エネルギー画像との撮影管電圧の組み合わせによって、予め用意しておいた管電圧組み合わせテーブルに対応するエネルギーサブトラクション係数を仮決定し、仮係数を用いてエネルギーサブトラクションを行い、軟部画像のエッジ強度が最小となるようにパラメータの最適化される方法が開示されている。
特開平６−２２２１９号公報 特開平１０−１１８０５６号公報 特開２００２−３５９７８１号公報 特開２００３−３７７７８号公報 On the other hand, in Patent Document 4, an energy subtraction coefficient corresponding to a tube voltage combination table prepared in advance is provisionally determined by a combination of photographing tube voltages of a high-energy image and a low-energy image of the two-exposure method, A method is disclosed in which energy subtraction is performed using a temporary coefficient and parameters are optimized so that the edge strength of the soft part image is minimized.
JP-A-6-22219 Japanese Patent Laid-Open No. 10-118056 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-359781 JP 2003-37778 A

ところで、上述した１回曝射法の特許文献１−３に記載されているビームハードニングは２回曝射法においても生じる現象である。そこで、特許文献４に示す２回曝射法によるエネルギーサブトラクション処理を行う際に、特許文献１−３に開示されたパラメータの設定・調整方法を採用し、適切なパラメータによるエネルギーサブトラクション処理を行うことが考えられる。しかし、ビームハードニングによる影響は１回曝射法と２曝射法とにおいて全く異なるものになり、特許文献１−３に示す１回曝射法のパラメータの最適化をそのまま２回曝射法に適用しても、骨部と軟部との成分分離に失敗するという問題がある。   Incidentally, the beam hardening described in Patent Documents 1-3 of the single exposure method described above is a phenomenon that occurs even in the double exposure method. Therefore, when performing the energy subtraction process by the double exposure method shown in Patent Document 4, the parameter setting / adjustment method disclosed in Patent Document 1-3 is adopted, and the energy subtraction process by an appropriate parameter is performed. Can be considered. However, the effects of beam hardening are completely different between the single exposure method and the double exposure method, and the optimization of the parameters of the single exposure method shown in Patent Document 1-3 is performed as it is. However, there is a problem that the component separation between the bone part and the soft part fails.

そこで、本発明は、２回曝射法においてビームハードニングや放射線散乱等によるサブトラクション画像の画質劣化を低減することができるエネルギーサブトラクション処理装置および方法ならびにプログラムを提供することを目的とするものである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an energy subtraction processing apparatus, method, and program capable of reducing image quality degradation of a subtraction image due to beam hardening, radiation scattering, or the like in the double exposure method. .

本発明のエネルギーサブトラクション装置は、放射線源から異なるエネルギーの放射線を被写体に照射し撮影したときの高エネルギー画像と低エネルギー画像とを取得する画像取得手段と、高エネルギー画像の画素濃度値と高エネルギー画像に乗算される第１荷重減算係数とが濃度値が高くなるほど第１荷重減算係数が非線形に小さくなるように対応付けされた第１荷重減算テーブル、および／または高エネルギー画像の画素濃度値と低エネルギー画像に乗算される第２荷重減算係数とが濃度値が高くなるほど第２荷重減算係数が非線形に大きくなるように対応付けされた第２荷重減算テーブルを記憶したテーブルデータベースと、画像取得手段により取得された高エネルギー画像および／または低エネルギー画像の各画素の濃度値に応じて、第１荷重減算テーブルおよび／または第２荷重減算テーブルを用いて各画素毎に第１荷重減算係数および／または第２荷重減算係数を設定するパラメータ設定手段と、パラメータ設定手段により設定された第１荷重減算係数および／または第２荷重減算係数に基づいて、高エネルギー画像と低エネルギー画像とを用いたエネルギーサブトラクション処理を行う画像処理手段とを備えたことを特徴とするものである。   The energy subtraction device of the present invention includes an image acquisition unit that acquires a high energy image and a low energy image when a subject is irradiated with radiation of different energy from a radiation source, a pixel density value of the high energy image, and a high energy The first load subtraction coefficient associated with the first load subtraction coefficient multiplied by the image and the first load subtraction coefficient associated with the first load subtraction coefficient nonlinearly as the density value increases and / or the pixel density value of the high energy image A table database storing a second load subtraction table associated with the second load subtraction coefficient multiplied by the low energy image so that the second load subtraction coefficient increases nonlinearly as the density value increases; and image acquisition means Depending on the density value of each pixel of the high energy image and / or low energy image acquired by Parameter setting means for setting the first load subtraction coefficient and / or the second load subtraction coefficient for each pixel using the first load subtraction table and / or the second load subtraction table, and the first set by the parameter setting means Image processing means for performing energy subtraction processing using a high energy image and a low energy image based on the load subtraction coefficient and / or the second load subtraction coefficient is provided.

本発明のエネルギーサブトラクション処理方法は、放射線源から異なるエネルギーの放射線を被写体に照射し撮影したときの高エネルギー画像と低エネルギー画像とを取得し、高エネルギー画像の画素濃度値と高エネルギー画像に乗算される第１荷重減算係数とが濃度値が高くなるほど第１荷重減算係数が非線形に小さくなるように対応付けされた第１荷重減算テーブル、および／または高エネルギー画像の画素濃度値と低エネルギー画像に乗算される第２荷重減算係数とが濃度値が高くなるほど第２荷重減算係数が非線形に大きくなるように対応付けされた第２荷重減算テーブルを用いて、取得した高エネルギー画像および／または低エネルギー画像の各画素の濃度値に応じて各画素毎に第１荷重減算係数および／または第２荷重減算係数を設定し、設定した第１荷重減算係数および／または第２荷重減算係数に基づいて、高エネルギー画像と低エネルギー画像とを用いたエネルギーサブトラクション処理を行うことを特徴とするものである。   The energy subtraction processing method of the present invention acquires a high energy image and a low energy image when a subject is irradiated with radiation of different energy from a radiation source, and multiplies the pixel density value of the high energy image by the high energy image. The first load subtraction table associated with the first load subtraction coefficient so that the first load subtraction coefficient becomes nonlinearly smaller as the density value becomes higher, and / or the pixel density value of the high energy image and the low energy image. Using the second load subtraction table associated with the second load subtraction coefficient to be multiplied by the second load subtraction coefficient so that the second load subtraction coefficient increases nonlinearly as the density value increases, the acquired high energy image and / or low The first load subtraction coefficient and / or the second load subtraction coefficient for each pixel according to the density value of each pixel of the energy image Set, on the basis of the first load subtraction factor and / or the second load subtraction coefficient set, and is characterized in carrying out the energy subtraction processing using a high energy image and a low energy image.

本発明のエネルギーサブトラクション処理プログラムは、コンピュータに、放射線源から異なるエネルギーの放射線を被写体に照射し撮影したときの高エネルギー画像と低エネルギー画像とを取得し、高エネルギー画像の画素濃度値と高エネルギー画像に乗算される第１荷重減算係数とが濃度値が高くなるほど第１荷重減算係数が非線形に小さくなるように対応付けされた第１荷重減算テーブル、および／または高エネルギー画像の画素濃度値と低エネルギー画像に乗算される第２荷重減算係数とが濃度値が高くなるほど第２荷重減算係数が非線形に大きくなるように対応付けされた第２荷重減算テーブルを用いて、取得した高エネルギー画像および／または低エネルギー画像の各画素の濃度値に応じて各画素毎に第１荷重減算係数および／または第２荷重減算係数を設定し、設定した第１荷重減算係数および／または第２荷重減算係数に基づいて、高エネルギー画像と低エネルギー画像とを用いたエネルギーサブトラクション処理を行うことを特徴とするものである。   The energy subtraction processing program of the present invention acquires a high energy image and a low energy image when a subject is irradiated with radiation of different energies from a radiation source, and obtains a pixel density value and a high energy image of the high energy image. The first load subtraction coefficient associated with the first load subtraction coefficient multiplied by the image and the first load subtraction coefficient associated with the first load subtraction coefficient nonlinearly as the density value increases and / or the pixel density value of the high energy image Using the second load subtraction table associated with the second load subtraction coefficient multiplied by the low energy image so that the second load subtraction coefficient increases nonlinearly as the density value increases, the acquired high energy image and / Or a first load subtraction coefficient for each pixel and / or according to the density value of each pixel of the low energy image Alternatively, a second load subtraction coefficient is set, and energy subtraction processing using a high energy image and a low energy image is performed based on the set first load subtraction coefficient and / or second load subtraction coefficient. To do.

ここで、濃度値が高いもしくは低いとは各画像内の濃度値が高いもしくは低いことを意味するが、被写体の局所的な厚みが小さいときには濃度値が高くなり、被写体の局所的な厚みが大きいときには濃度値が低くなる。このため、濃度値が高いもしくは低いとは、被写体の局所的な厚みが小さいもしくは大きいことを意味する。   Here, a high or low density value means that the density value in each image is high or low, but the density value increases when the local thickness of the subject is small, and the local thickness of the subject is large. Sometimes the density value is low. For this reason, a high or low density value means that the local thickness of the subject is small or large.

なお、パラメータ設定手段は、第１荷重減算テーブルのみを第１荷重減算係数を設定するようにしてもよいし、第２荷重減算テーブルのみを用いて第２荷重減算係数を設定するようにしてもよいし、第１荷重減算テーブルおよび第２荷重減算テーブルの双方を用いて第１荷重減算係数および第２荷重減算係数を設定するようにしてもよい。なお、いずれか一方の荷重減算テーブルのみを用いた場合、他方の荷重減算係数は濃度値によらず一定の所定値が設定される。   The parameter setting means may set the first load subtraction coefficient only for the first load subtraction table, or may set the second load subtraction coefficient using only the second load subtraction table. Alternatively, the first load subtraction coefficient and the second load subtraction coefficient may be set using both the first load subtraction table and the second load subtraction table. When only one of the load subtraction tables is used, a constant predetermined value is set for the other load subtraction coefficient regardless of the concentration value.

さらに、エネルギーサブトラクション処理装置は被写体の厚みを検出する厚み検出手段をさらに備えたものであってもよい。このとき、パラメータ設定手段は厚み検出手段により検出された被写体の厚みに基づいて、第１荷重減算テーブルおよび／または第２荷重減算テーブルを用いて設定した第１荷重減算係数および／または第２荷重減算係数を調整するものであってもよい。   Furthermore, the energy subtraction processing device may further include a thickness detecting unit that detects the thickness of the subject. At this time, the parameter setting means uses the first load subtraction table and / or the second load subtraction table and / or the second load set based on the thickness of the subject detected by the thickness detection means. The subtraction coefficient may be adjusted.

特に、パラメータ設定手段は被写体の厚みが大きいほど第１荷重減算係数の値を大きく調整することが好ましい。   In particular, it is preferable that the parameter setting means adjust the value of the first load subtraction coefficient larger as the thickness of the subject increases.

さらに、厚み検出手段は、被写体の厚みを検出するものであればどのような方法であっても良く、たとえば高エネルギー画像および低エネルギー画像の信号分布の幅を厚み情報として算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は、厚み検出手段により算出された高エネルギー画像および低エネルギー画像の信号分布の幅の比を用いてパラメータを調整する機能を有するものであってもよい。なお、信号分布の幅とは、たとえばスケールファクター値（ヒストグラムの幅の逆数、Ｇｐ値）またはラチチュード値（Ｌ値＝４／Ｇｐ）により定まるものや、濃度ヒストグラムの幅、各エネルギー画像の最大最小濃度の差等を意味する。   Further, the thickness detecting means may be any method as long as it can detect the thickness of the subject. For example, the thickness detecting means calculates the width of the signal distribution of the high energy image and the low energy image as the thickness information. Also good. At this time, the parameter setting means may have a function of adjusting the parameter using the ratio of the signal distribution widths of the high energy image and the low energy image calculated by the thickness detection means. The signal distribution width is determined by, for example, a scale factor value (reciprocal of the width of the histogram, Gp value) or a latitude value (L value = 4 / Gp), the width of the density histogram, and the maximum and minimum of each energy image. It means the difference in density.

また、エネルギーサブトラクション処理装置は、放射線源に印加される管電圧を検出する管電圧検出手段をさらに有するものであってもよい。このとき、テーブルデータベースは、低エネルギー画像の取得時の管電圧毎に複数の前記第１荷重減算テーブルおよび／または複数の前記第２荷重減算テーブルを記憶したものであり、パラメータ設定手段は、管電圧検出手段により検出された管電圧に基づいて、複数の第１荷重減算テーブルおよび／または前記複数の第２荷重減算テーブルの中からいずれかの前記第１荷重減算テーブルおよび／または前記第２荷重減算テーブルを選択し、前記第１荷重減算係数および／または前記第２荷重減算係数を設定するようにしてもよい。   Moreover, the energy subtraction processing apparatus may further include a tube voltage detection unit that detects a tube voltage applied to the radiation source. At this time, the table database stores a plurality of the first load subtraction tables and / or a plurality of the second load subtraction tables for each tube voltage at the time of acquisition of the low energy image. Based on the tube voltage detected by the voltage detection means, the first load subtraction table and / or the second load from among the plurality of first load subtraction tables and / or the plurality of second load subtraction tables. A subtraction table may be selected and the first load subtraction coefficient and / or the second load subtraction coefficient may be set.

特に、複数の第１荷重減算テーブルが、低エネルギー画像の取得時の管電圧が高い第１荷重減算テーブルほど第１荷重減算係数のオフセット値が小さくなるように設定されていることが好ましい。   In particular, it is preferable that the plurality of first load subtraction tables are set such that the first load subtraction table has a smaller offset value as the first load subtraction table has a higher tube voltage at the time of acquiring a low energy image.

本発明のエネルギーサブトラクション処理装置および方法ならびにプログラムによれば、放射線源から異なるエネルギーの放射線を被写体に照射し撮影したときの高エネルギー画像と低エネルギー画像とを取得し、高エネルギー画像の画素濃度値と高エネルギー画像に乗算される第１荷重減算係数とが濃度値が高くなるほど第１荷重減算係数が非線形に小さくなるように対応付けされた第１荷重減算テーブル、および／または高エネルギー画像の画素濃度値と低エネルギー画像に乗算される第２荷重減算係数とが濃度値が高くなるほど第２荷重減算係数が非線形に大きくなるように対応付けされた第２荷重減算テーブルを用いて、取得した高エネルギー画像および／または低エネルギー画像の各画素の濃度値に応じて各画素毎に第１荷重減算係数および／または第２荷重減算係数を設定し、設定した第１荷重減算係数および／または第２荷重減算係数に基づいて、高エネルギー画像と低エネルギー画像とを用いたエネルギーサブトラクション処理を行うことにより、ビームハードニングや被写体による放射線の散乱等による影響を考慮したパラメータを設定することができるため、適切なエネルギーサブトラクション結果を得ることができるようになる。   According to the energy subtraction processing apparatus, method, and program of the present invention, a high energy image and a low energy image are obtained when a subject is irradiated with radiation of different energy from a radiation source, and a pixel density value of the high energy image is acquired. And the first load subtraction coefficient that is multiplied by the high energy image and the first load subtraction coefficient associated with the first load subtraction coefficient nonlinearly as the density value increases and / or the pixels of the high energy image Using the second load subtraction table associated with the density value and the second load subtraction coefficient multiplied by the low energy image so that the second load subtraction coefficient increases nonlinearly as the density value increases, the acquired high value is obtained. First load subtraction for each pixel according to the density value of each pixel of the energy image and / or low energy image By setting the number and / or the second load subtraction coefficient, and performing the energy subtraction process using the high energy image and the low energy image based on the set first load subtraction coefficient and / or the second load subtraction coefficient Since it is possible to set parameters in consideration of the effects of beam hardening and radiation scattering by the subject, it is possible to obtain an appropriate energy subtraction result.

なお、被写体の厚みを検出する厚み検出手段をさらに備え、パラメータ設定手段が厚み検出手段により検出された被写体の厚みに基づいて、第１荷重減算テーブルおよび／または第２荷重減算テーブルを用いて設定した第１荷重減算係数および／または第２荷重減算係数を調整するものであり、特に、パラメータ設定手段が被写体の厚みが大きいほど第１荷重減算係数の値を大きく調整するものであれば、被写体の厚み（体格）によりビームハードニングの影響度が被写体毎に異なる場合であっても、最適な荷重減算係数に調整して安定したエネルギーサブトラクション結果を得ることができる。   The apparatus further includes a thickness detection unit for detecting the thickness of the subject, and the parameter setting unit sets the first load subtraction table and / or the second load subtraction table based on the thickness of the subject detected by the thickness detection unit. The first load subtraction coefficient and / or the second load subtraction coefficient is adjusted. In particular, if the parameter setting means adjusts the value of the first load subtraction coefficient larger as the subject thickness increases, the subject Even when the influence of beam hardening differs depending on the subject depending on the thickness (physique) of the subject, it is possible to obtain a stable energy subtraction result by adjusting to the optimum load subtraction coefficient.

さらに、放射線源に印加される管電圧を検出する管電圧検出手段をさらに有し、テーブルデータベースが、低エネルギー画像の取得時の管電圧毎に複数の前記第１荷重減算テーブルおよび／または複数の前記第２荷重減算テーブルを記憶したものであり、パラメータ設定手段が、管電圧検出手段により検出された管電圧に基づいて、複数の第１荷重減算テーブルおよび／または前記複数の第２荷重減算テーブルの中からいずれかの前記第１荷重減算テーブルおよび／または前記第２荷重減算テーブルを選択し、前記第１荷重減算係数および／または前記第２荷重減算係数を設定されているものであるとき、低エネルギー画像の取得時における管電圧（放射線エネルギー）の変化によりビームハードニングの影響度が撮影毎に異なる場合であって信号分布の幅の比では適正な調整を行うことができない場合であっても、複数の荷重減算テーブルを用意することにより最適な荷重減算係数に調整して安定したエネルギーサブトラクション結果が得ることができる。   Furthermore, it further has a tube voltage detecting means for detecting a tube voltage applied to the radiation source, and the table database includes a plurality of the first load subtraction tables and / or a plurality of the plurality of the first load subtraction tables for each tube voltage at the time of acquiring the low energy image. The second load subtraction table is stored, and the parameter setting means has a plurality of first load subtraction tables and / or a plurality of second load subtraction tables based on the tube voltage detected by the tube voltage detection means. Any one of the first load subtraction table and / or the second load subtraction table is selected, and the first load subtraction coefficient and / or the second load subtraction coefficient is set. This is the case where the influence of beam hardening varies from one radiograph to another due to changes in tube voltage (radiation energy) when acquiring low-energy images. Even when the signal distribution width ratio cannot be adjusted properly, it is possible to obtain a stable energy subtraction result by adjusting to the optimum load subtraction coefficient by preparing a plurality of load subtraction tables. .

以下、図面を参照して本発明のエネルギーサブトラクション処理装置の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明のエネルギーサブトラクション処理装置の好ましい実施の形態を示すブロック図である。なお、図１のようなエネルギーサブトラクション処理装置１の構成は、補助記憶装置に読み込まれたエネルギーサブトラクション処理プログラムをコンピュータ（たとえばパーソナルコンピュータ等）上で実行することにより実現される。このとき、このエネルギーサブトラクション処理プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の情報記憶媒体に記憶され、もしくはインターネット等のネットワークを介して配布され、コンピュータにインストールされることになる。   Hereinafter, embodiments of an energy subtraction processing apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a preferred embodiment of the energy subtraction processing apparatus of the present invention. The configuration of the energy subtraction processing device 1 as shown in FIG. 1 is realized by executing the energy subtraction processing program read into the auxiliary storage device on a computer (for example, a personal computer). At this time, the energy subtraction processing program is stored in an information storage medium such as a CD-ROM, or distributed via a network such as the Internet and installed in a computer.

エネルギーサブトラクション処理装置１は、画像取得手段１０、位置合わせ手段２０、画像処理手段３０、画像調整手段４０等を備えている。画像取得手段１０は、放射線検出器により検出された放射線画像を取得するものであって、特に、異なるエネルギーを有する放射線を用いて撮影したときの高エネルギー画像（診断画像）ＨＰと低エネルギー画像（参照画像）ＳＰとを取得するものである。たとえば胸部正面撮影において高エネルギー画像ＨＰは放射線源に管電圧が100〜140kVp程度印加されたときに撮影された画像であり、低エネルギー画像ＬＰは放射線源に管電圧が50〜80kVp程度印加されたときに撮影された画像である。階調処理手段１５は、高エネルギー画像ＨＰおよび低エネルギー画像ＬＰに対し前処理として濃度値の階調補正を行うものである。   The energy subtraction processing apparatus 1 includes an image acquisition unit 10, an alignment unit 20, an image processing unit 30, an image adjustment unit 40, and the like. The image acquisition means 10 acquires a radiographic image detected by a radiation detector, and in particular, a high energy image (diagnostic image) HP and a low energy image (photographed using radiation having different energies). Reference image) SP is acquired. For example, in chest front imaging, the high energy image HP is an image taken when a tube voltage of about 100 to 140 kVp is applied to the radiation source, and the low energy image LP is applied to the radiation source of about 50 to 80 kVp. It is an image that was sometimes taken. The gradation processing means 15 performs gradation correction of density values as preprocessing for the high energy image HP and the low energy image LP.

位置合わせ手段２０は、低エネルギー画像ＬＰを非線形に歪曲変形させる等の公知の位置合わせ手法を用いて高エネルギー画像ＨＰと低エネルギー画像ＬＰとの位置合わせを行うものである。これによりエネルギーサブトラクション処理により軟部組織と骨との分離性能を向上させることができる。   The alignment unit 20 performs alignment between the high energy image HP and the low energy image LP using a known alignment method such as nonlinear distortion and deformation of the low energy image LP. Thereby, the separation performance of soft tissue and bone can be improved by the energy subtraction process.

画像処理手段３０は、位置合わせ手段２０により位置合わせ処理が施された高エネルギー画像ＨＰと低エネルギー画像ＬＰとを用いてエネルギーサブトラクション処理を行うものである。具体的には、画像処理手段３０は、サブトラクション処理を行うサブトラクション処理手段３１とサブトラクション処理におけるパラメータを設定するパラメータ設定手段３２とを有している。   The image processing unit 30 performs an energy subtraction process using the high energy image HP and the low energy image LP that have been subjected to the alignment process by the alignment unit 20. Specifically, the image processing unit 30 includes a subtraction processing unit 31 that performs subtraction processing and a parameter setting unit 32 that sets parameters in the subtraction processing.

サブトラクション処理手段３１は、高エネルギー画像ＨＰと低エネルギー画像ＬＰとを用いて、骨を除去した被写体の軟部を示す軟部画像ＳＰと被写体の骨部を示す骨部画像ＢＰとを生成する機能を有している。一般的に、サブトラクション画像Ｐｓｕｂは、第１荷重減算係数Ｋａを積算した高エネルギー画像ＨＰと第２荷重減算係数Ｋｂを積算した低エネルギー画像ＬＰとの差分により表される。
Ｐｓｕｂ＝Ｋａ・ＨＰ−Ｋｂ・ＬＰ＋Ｋｃ ・・・（１）
なお、式（１）中のＫａは第１荷重減算係数、Ｋｂは第２荷重減算係数、Ｋｃは所定のオフセット値である。 The subtraction processing means 31 has a function of generating a soft part image SP indicating the soft part of the subject from which the bone has been removed and a bone part image BP indicating the bone part of the subject using the high energy image HP and the low energy image LP. is doing. In general, the subtraction image Psub is represented by the difference between the high energy image HP obtained by integrating the first load subtraction coefficient Ka and the low energy image LP obtained by integrating the second load subtraction coefficient Kb.
Psub = Ka · HP−Kb · LP + Kc (1)
In Equation (1), Ka is a first load subtraction coefficient, Kb is a second load subtraction coefficient, and Kc is a predetermined offset value.

そして、サブトラクション処理手段３１は、式（１）を算出することにより軟部画像ＳＰをサブトラクション画像Ｐｓｕｂとして生成する。その後、サブトラクション処理手段３１は高エネルギー画像ＨＰから軟部画像ＳＰを減算処理することにより骨部画像ＢＰを取得する（ＢＰ＝ＨＰ−ＳＰ）。   And the subtraction process means 31 produces | generates soft part image SP as a subtraction image Psub by calculating Formula (1). Thereafter, the subtraction processing means 31 obtains the bone part image BP by subtracting the soft part image SP from the high energy image HP (BP = HP-SP).

パラメータ設定手段３２は、上記式（１）における各種パラメータＫａ、Ｋｂ、Ｋｃを設定するものである。ここで、パラメータ設定手段３２は、高エネルギー画像ＨＰの画素毎に第１荷重減算テーブルＫＴ１に基づき、濃度値に応じて第１荷重減算係数Ｋａを設定する。あるいは、パラメータ設定手段３２は、高エネルギー画像ＨＰの画素毎に第２荷重減算テーブルＫＴ２に基づき濃度値に応じて第２荷重減算係数Ｋｂを設定する。   The parameter setting unit 32 sets various parameters Ka, Kb, and Kc in the above equation (1). Here, the parameter setting means 32 sets the first load subtraction coefficient Ka according to the density value based on the first load subtraction table KT1 for each pixel of the high energy image HP. Alternatively, the parameter setting unit 32 sets the second load subtraction coefficient Kb according to the density value based on the second load subtraction table KT2 for each pixel of the high energy image HP.

ここで、図２Ａは画素濃度値と第１荷重減算係数Ｋａとの関係を記憶した第１荷重減算テーブルＫＴ１の一例を示すグラフである。図２Ａにおいて、第１荷重減算係数Ｋａは濃度値が低くなるほど大きくなり、濃度値が高くなるほど小さくなる非線形特性を有している。一方、図２Ｂは画素濃度値と第２荷重減算係数Ｋｂとの関係を記憶した第２荷重減算テーブルＫＴ２の一例を示すグラフである。図２Ｂにおいて、第２荷重減算係数Ｋｂは濃度値が低くなるほど小さくなり、濃度値が高くなるほど大きくなる非線形特性を有している。より具体的には、図２Ａおよび図２Ｂにおいて、濃度値が高い領域および低い領域においては勾配が小さく、濃度値が高い領域と低い領域に挟まれた中間領域では勾配が大きい非線形特性を有している。   Here, FIG. 2A is a graph showing an example of the first load subtraction table KT1 in which the relationship between the pixel density value and the first load subtraction coefficient Ka is stored. In FIG. 2A, the first load subtraction coefficient Ka has a non-linear characteristic that increases as the density value decreases and decreases as the density value increases. On the other hand, FIG. 2B is a graph showing an example of the second load subtraction table KT2 in which the relationship between the pixel density value and the second load subtraction coefficient Kb is stored. In FIG. 2B, the second load subtraction coefficient Kb has a non-linear characteristic that decreases as the density value decreases and increases as the density value increases. More specifically, in FIGS. 2A and 2B, the non-linear characteristic has a small gradient in the high and low concentration regions and a large gradient in the intermediate region between the high and low concentration values. ing.

なお、図２Ａ、図２Ｂに示す荷重減算テーブルＫＴ１、ＫＴ２は、たとえば下記のように生成（調整）される。まず、高エネルギー画像ＨＰの規格化条件（ＧｐＨ）を低エネルギー画像ＬＰの規格化条件（ＧｐＬ）に合わせることを考慮すれば、サブトラクション画像Ｐｓｕｂである軟部画像ＳＰは下記式（２）のように表すことができる。
2A and 2B are generated (adjusted) as follows, for example. First, considering that the normalization condition (GpH) of the high energy image HP is matched with the normalization condition (GpL) of the low energy image LP, the soft part image SP that is the subtraction image Psub is expressed by the following equation (2). Can be represented.

式（２）において、ＧｐＬ／ＧｐＨ×（ＨＰ−Ｃ）＋Ｃは規格化条件補正後の高エネルギー画像、Ｋ1は軟部画像ＳＰに対するコントラスト係数、ＴＡは軟部画像ＳＰにおける骨の消え具合をコントロールするためのエネサブ係数、Cは濃度中央値(たとえば10bitなら512)、TCは軟部画像ＳＰの濃度を安定させるためのオフセット値をそれぞれ示している。なお、式（１）、（２）より、Ｋａ＝Ｋ１×ＴＡ×（ＧｐＬ／ＧｐＨ）、Ｋｂ＝Ｋ１になることがわかる。同様に、骨部画像ＢＰは、下記式（３）のように示すことができる。
In Expression (2), GpL / GpH × (HP−C) + C is a high-energy image after correction of the normalization conditions, K 1 is a contrast coefficient for the soft part image SP, and TA is a bone disappearance degree in the soft part image SP. Energy sub-coefficient, C is a median density value (for example, 512 for 10 bits), and TC is an offset value for stabilizing the density of the soft part image SP. It can be seen from Equations (1) and (2) that Ka = K 1 × TA × (GpL / GpH) and Kb = K 1 . Similarly, the bone part image BP can be expressed as the following formula (3).

式（３）において、Ｋ２は骨部画像ＢＰに対するコントラスト係数、ＴＢは骨部画像ＢＰにおける軟部の消え具合をコントロールするためのエネサブ係数である。 In Expression (3), K 2 is a contrast coefficient for the bone image BP, and TB is an energy sub coefficient for controlling the disappearance of the soft part in the bone image BP.

ここで、骨部画像ＢＰを生成する際、高エネルギー画像ＨＰと低エネルギー画像ＬＰとをＭ１：Ｍ２の混合比率で混合した加算画像ＡＰから軟部画像ＳＰを減算して求める場合（ＢＰ＝ＡＰ−ＳＰ）について考える。まず、加算画像ＡＰは下記式（４）のように表すことができる。
Here, when the bone part image BP is generated, the soft part image SP is subtracted from the addition image AP obtained by mixing the high energy image HP and the low energy image LP at a mixing ratio of M1: M2 (BP = AP− Think about SP). First, the addition image AP can be expressed as the following formula (4).

なお、Ｍ２＝０のとき骨部画像ＢＰが高エネルギー画像ＨＰから軟部画像ＳＰを減算して算出されることを意味する。よって、骨部画像ＢＰ＝ＡＰ−ＳＰは、
となる。式（３）、（５）より、Ｋ１は、
となる。 Note that when M2 = 0, the bone part image BP is calculated by subtracting the soft part image SP from the high energy image HP. Therefore, the bone part image BP = AP-SP is
It becomes. From equations (3) and (5), K 1 is
It becomes.

上記式（６）をＫａ＝Ｋ１×ＴＡ×（ＧｐＬ／ＧｐＨ）、Ｋｂ＝Ｋ１に代入すると、
となる。そして、図２Ａおよび図２Ｂに示すような非線形特性の各荷重減算テーブルＫＴ１、ＫＴ２がエネサブ係数ＴＡ、ＴＢを調整することにより式（７）、式（８）を用いて生成され、テーブルデータベースＴＢに記憶される。 Substituting the above equation (6) into Ka = K 1 × TA × (GpL / GpH), Kb = K 1 ,
It becomes. Then, the load subtraction tables KT1 and KT2 having nonlinear characteristics as shown in FIGS. 2A and 2B are generated by using the equations (7) and (8) by adjusting the energy sub-coefficients TA and TB, and the table database TB. Is remembered.

具体的には、エネサブ係数ＴＡ、ＴＢの値を調整することにより、（１）第１荷重減算係数Ｋａが非線形特性（図２Ａ）を有し第２荷重減算係数Ｋｂが所定値であるテーブルＫＴ１、（２）第２荷重減算係数Ｋｂが非線形特性（図２Ｂ）を有し第１荷重減算係数Ｋａが所定値であるテーブルＫＴ２、（３）第１荷重減算係数Ｋａおよび第２荷重減算係数Ｋｂがともに非線形特性（図２Ａ、図２Ｂ）を有するテーブルＫＴ１、ＫＴ２のいずれかが生成されテーブルデータベースＴＢに記憶される。なお、上記（１）〜（３）のいずれの形態であってもエネサブ係数ＴＡ、ＴＢは濃度値に対し図２Ａに示すような非線形なグラフになる。   Specifically, by adjusting the values of the energy sub-coefficients TA and TB, (1) a table KT1 in which the first load subtraction coefficient Ka has nonlinear characteristics (FIG. 2A) and the second load subtraction coefficient Kb is a predetermined value. (2) Table KT2 in which the second load subtraction coefficient Kb has nonlinear characteristics (FIG. 2B) and the first load subtraction coefficient Ka is a predetermined value, (3) the first load subtraction coefficient Ka and the second load subtraction coefficient Kb Either of the tables KT1 and KT2 having nonlinear characteristics (FIGS. 2A and 2B) is generated and stored in the table database TB. Note that, in any of the above forms (1) to (3), the energy sub-coefficients TA and TB are non-linear graphs as shown in FIG. 2A with respect to the density value.

つまり、パラメータ設定手段３２は第１荷重減算係数Ｋａのみを第１荷重減算テーブルＫＴ１を用いて濃度値に応じて設定するようにしてもよい。このとき第２荷重減算係数Ｋｂは所定値に設定される。あるいは、パラメータ設定手段３２は第１第２荷重減算係数Ｋｂのみを第１荷重減算テーブルＫＴ１を用いて濃度値に応じて設定するようにしてもよい。このとき第１荷重減算係数Ｋａは所定値に設定される。さらには、パラメータ設定手段３２は、第１荷重減算テーブルＫＴ１および第２荷重減算テーブルＫＴ２の双方を用いて、第１荷重減算係数Ｋａおよび第２荷重減算係数Ｋｂの双方を濃度値に応じて設定するようにしてもよい。   That is, the parameter setting unit 32 may set only the first load subtraction coefficient Ka according to the density value using the first load subtraction table KT1. At this time, the second load subtraction coefficient Kb is set to a predetermined value. Alternatively, the parameter setting unit 32 may set only the first second load subtraction coefficient Kb according to the density value using the first load subtraction table KT1. At this time, the first load subtraction coefficient Ka is set to a predetermined value. Further, the parameter setting means 32 sets both the first load subtraction coefficient Ka and the second load subtraction coefficient Kb according to the concentration value by using both the first load subtraction table KT1 and the second load subtraction table KT2. You may make it do.

図２Ａ、図２Ｂに示すような非線形な特性を有する各荷重減算テーブルＫＴ１、ＫＴ２を用いて各荷重減算係数Ｋａ、Ｋｂを設定することにより、ビームハードニングの影響によるサブトラクション画像Ｐｓｕｂのコントラストの低下等の画質劣化を低減することができる。具体的には、２回曝射法の場合、ビームハードニングの影響により被写体の厚みが大きい部分ほど高エネルギー画像ＨＰと低エネルギー画像ＬＰとのコントラスト比は大きくなる。すなわち、放射線が物質を透過するときには放射線の光子数（線量）は減弱するものであり、放射線は低エネルギーなほど減弱係数が大きく、エネルギーが高くなるにつれて減弱係数が小さくなり透過性が増す。放射線の低エネルギー成分の方が高エネルギー成分よりも大きく減弱するため、放射線は物質を透過するほど低エネルギー成分が減弱されて、高エネルギー成分の割合が多くなる（平均エネルギーが高くなる）。この現象はビームハードニングと呼ばれる。図３は骨部と軟部とにおいても放射線のエネルギー（管電圧）が大きくなればなるほど減弱係数が小さくなることを示している。   By setting the load subtraction coefficients Ka and Kb using the load subtraction tables KT1 and KT2 having nonlinear characteristics as shown in FIGS. 2A and 2B, the contrast of the subtraction image Psub is reduced due to the effect of beam hardening. It is possible to reduce image quality degradation. Specifically, in the case of the double exposure method, the contrast ratio between the high energy image HP and the low energy image LP increases as the thickness of the subject increases due to the effect of beam hardening. That is, when radiation passes through a substance, the number of photons (dose) of the radiation decreases. The lower the energy, the larger the attenuation coefficient, and the higher the energy, the smaller the attenuation coefficient and the greater the transparency. Since the low energy component of radiation is attenuated more than the high energy component, the lower the energy component of the radiation is attenuated, the higher the ratio of the high energy component (the higher the average energy). This phenomenon is called beam hardening. FIG. 3 shows that the attenuation coefficient decreases as the radiation energy (tube voltage) increases also in the bone part and the soft part.

また、物質の原子番号が大きいほどさらには密度が高いほど、放射線の減弱係数は大きくなる。つまり、放射線の通過経路上に存在する物質の割合に応じてビームハードニングの程度も異なり、同一被写体であっても局所的な厚みが大きい領域ほど強くビームハードニングの影響を受ける。具体的には、図４に示すように、被写体に照射される放射線のエネルギースペクトルに対し、ビームハードニングの影響が大きいときには減弱する割合が大きく、影響が小さいときには減弱する割合が少ない。   In addition, the higher the atomic number of a substance and the higher the density, the greater the attenuation coefficient of radiation. In other words, the degree of beam hardening differs depending on the ratio of the substance present on the radiation passage path, and even in the same subject, the region having a larger local thickness is more strongly affected by beam hardening. Specifically, as shown in FIG. 4, the rate of attenuation is large when the effect of beam hardening is large, and the rate of attenuation is small when the effect is small, with respect to the energy spectrum of radiation irradiated to the subject.

上述したビームハードニングが生じる要因として光電効果とコンプトン効果（コンプトン散乱または非干渉性散乱）とが上げられる。光電効果は、原子核との結合の強い内殻電子を自由電子（光電子）として飛び出させる現象である。このとき、入射した放射線光子はその全エネルギーを失って消滅し、空席ができた内殻電子軌道にはその外側の軌道電子が遷移する。そのため、その前後のエネルギー準位間の差のエネルギーをもった特性X線が二次X線として放射される（蛍光放射線として知られる）。図５に示すように、光電効果は光子エネルギーの比較的低い放射線（およそ50keV以下）で顕著に現れ、物質の密度や原子番号が大きいほど大きくなる。   The photoelectric effect and the Compton effect (Compton scattering or incoherent scattering) are raised as factors causing the beam hardening described above. The photoelectric effect is a phenomenon in which inner-shell electrons having strong bonds with atomic nuclei are ejected as free electrons (photoelectrons). At this time, the incident radiation photon loses all its energy and disappears, and the outer orbital electrons transition to the vacant inner electron trajectory. For this reason, characteristic X-rays having energy between the energy levels before and after that are emitted as secondary X-rays (known as fluorescent radiation). As shown in FIG. 5, the photoelectric effect appears remarkably with radiation having a relatively low photon energy (about 50 keV or less), and becomes larger as the density and atomic number of the substance increases.

コンプトン効果は放射線の粒子としての性質が現れた現象であって、入射した放射線光子が自由電子または原子核との結合の弱い外殻電子に衝突したとき、その電子にエネルギーの一部を与えて反跳電子として軌道外に跳ね飛ばし、自分はその分だけエネルギーの小さい、波長の長い放射線になって方向を変える現象である。コンプトン効果は、光子エネルギーと物質の密度に支配される現象（密度が大きいほど強い）であり、図５に示すように、比較的高エネルギーの放射線領域（50keV程度以上）では、原子番号の特に高い物質（重金属やヨウ素など）を除き、光電効果よりも強く現れる。コンプトン散乱によって画像のコントラストは低下する。   The Compton effect is a phenomenon that appears as a particle of radiation. When an incident radiation photon collides with a free electron or an outer shell electron with a weak bond with a nucleus, it gives a part of energy to the electron and counteracts it. This is a phenomenon that jumps out of the orbit as a jumping electron, and changes its direction by becoming a long wavelength radiation with a smaller energy. The Compton effect is a phenomenon controlled by photon energy and material density (the higher the density, the stronger). As shown in FIG. 5, in the relatively high energy radiation region (about 50 keV or more), the atomic number Except for high substances (such as heavy metals and iodine), it appears stronger than the photoelectric effect. Compton scattering reduces the image contrast.

図６は２回曝射法において、低エネルギー画像ＬＰを60kVp、高エネルギー画像ＨＰを120kVpで撮影し取得したときに、被写体の局所的な厚さが小さい領域（図６Ａ）と被写体の局所的な厚さが大きい領域（図６Ｂ）とについてのグラフである。図６Ａの被写体の局所的な厚さが小さい場合において、低エネルギー画像ＬＰと高エネルギー画像ＨＰのエネルギースペクトルは近くなる。たとえば低エネルギー画像ＬＰの平均エネルギーが３３．９ｋｅＶであるのに対し、高エネルギー画像ＨＰの平均エネルギーは４５．９ｋｅＶになり、平均エネルギーの差は小さい。従って、高エネルギー画像ＨＰと低エネルギー画像ＬＰのコントラスト比は小さくなる。   FIG. 6 shows a region where the local thickness of the subject is small (FIG. 6A) and the local area of the subject when the low-energy image LP is taken and acquired at 60 kVp and the high-energy image HP is obtained at 120 kVp in the double exposure method. It is a graph about the area | region (FIG. 6B) with a large thickness. When the local thickness of the subject in FIG. 6A is small, the energy spectra of the low energy image LP and the high energy image HP are close to each other. For example, while the average energy of the low energy image LP is 33.9 keV, the average energy of the high energy image HP is 45.9 keV, and the difference in average energy is small. Accordingly, the contrast ratio between the high energy image HP and the low energy image LP becomes small.

一方、図６Ｂの被写体の局所的な厚さが大きい場合において、被写体でのビームハードニングが強く起こり、高エネルギー画像ＨＰと低エネルギー画像ＬＰとのエネルギースペクトルは離れる。このとき、低エネルギー画像ＬＰの平均エネルギーがたとえば４２．９ｋｅＶであるのに対し、高エネルギー画像ＨＰの平均エネルギーは６３．４ｋｅＶになり、平均エネルギーの差が大きいことがわかる。従って、高エネルギー画像ＨＰと低エネルギー画像ＬＰのコントラスト比は大きくなる。   On the other hand, when the local thickness of the subject in FIG. 6B is large, beam hardening occurs strongly in the subject, and the energy spectra of the high energy image HP and the low energy image LP are separated. At this time, the average energy of the low energy image LP is, for example, 42.9 keV, whereas the average energy of the high energy image HP is 63.4 keV, indicating that the difference in average energy is large. Accordingly, the contrast ratio between the high energy image HP and the low energy image LP is increased.

図６Ａおよび図６Ｂに示すように、被写体の局所的な厚みが小さい部分ではビームハードニングの影響はそれほど起こらないが、被写体の局所的な厚みが大きい部分では強くビームハードニングを起こすことがわかる。つまり、被写体の局所的な厚みが増すにつれて高エネルギー画像ＨＰと低エネルギー画像ＬＰのエネルギースペクトルは離れていき、高エネルギー画像ＨＰと低エネルギー画像ＬＰのコントラスト比は大きくなる。   As shown in FIGS. 6A and 6B, the effect of beam hardening does not occur so much in a portion where the local thickness of the subject is small, but it is strongly caused in a portion where the local thickness of the subject is large. . That is, as the local thickness of the subject increases, the energy spectrum of the high energy image HP and the low energy image LP are separated from each other, and the contrast ratio between the high energy image HP and the low energy image LP increases.

ところで、被写体の局所的な厚みが大きいときには各エネルギー画像ＬＰ、ＨＰ内の濃度値は低くなり、被写体の局所的な厚みが小さいときには濃度値が高くなる。したがって、上述した厚みによるビームハードニングの影響度は画素濃度値の高低によって判別することができる。そこで、パラメータ設定手段３２は図２Ａに示すように濃度値が低くなるほど第１荷重減算係数Ｋａを大きくし、濃度値が高くなるほど第１荷重減算係数Ｋａを小さく設定する。あるいは、パラメータ設定手段３２は図２Ｂに示すように濃度値が低くなるほど第２荷重減算係数Ｋｂを小さくし、濃度値が高くなるほど第２荷重減算係数Ｋｂを大きく設定する。これにより、ビームハードニングの影響によるコントラストの低下を防止し、サブトラクション画像Ｐｓｕｂ（軟部画像ＳＰおよび骨部画像ＢＰ）の画質劣化を低減することができる。   By the way, when the local thickness of the subject is large, the density value in each energy image LP, HP is low, and when the local thickness of the subject is small, the density value is high. Therefore, the degree of influence of beam hardening due to the above-described thickness can be determined by the level of the pixel density value. Therefore, as shown in FIG. 2A, the parameter setting means 32 increases the first load subtraction coefficient Ka as the density value decreases, and sets the first load subtraction coefficient Ka as the density value increases. Alternatively, as shown in FIG. 2B, the parameter setting means 32 decreases the second load subtraction coefficient Kb as the density value decreases, and sets the second load subtraction coefficient Kb as the density value increases. Thereby, it is possible to prevent a decrease in contrast due to the effect of beam hardening, and to reduce image quality deterioration of the subtraction image Psub (soft part image SP and bone part image BP).

なお、この関係は１回曝射法とは逆になるものであり、従来１回曝射法において適用された非線形テーブルを用いても成分分離をうまく行うことができない。具体的には、図７は横軸に高エネルギー画像ＨＰの濃度値、縦軸に低エネルギー画像ＬＰの濃度値を取り、その頻度をグラフ化したジョイントヒストグラムであって、図７Ａが２回曝射法（２ショット法）によるもの、図７Ｂが１回曝射法（１ショット法）によるものを示している。なお、濃度は0〜127に正規化されているものであって、高エネルギー画像ＨＰと低エネルギー画像ＬＰのコントラスト比に対応してビームハードニングの影響がない場合は直線になる。   Note that this relationship is opposite to the one-time exposure method, and component separation cannot be performed well even using a nonlinear table applied in the conventional one-time exposure method. Specifically, FIG. 7 is a joint histogram in which the horizontal axis represents the density value of the high energy image HP and the vertical axis represents the density value of the low energy image LP, and the frequency is graphed. FIG. 7B shows a result obtained by a one-shot method (one-shot method). The density is normalized to 0 to 127, and becomes a straight line when there is no influence of beam hardening corresponding to the contrast ratio between the high energy image HP and the low energy image LP.

図７Ａの２回曝射法の場合、低エネルギー画像ＬＰと高エネルギー画像ＨＰとのコントラスト比はビームハードニングの影響により濃度値が小さい領域において直線の下側にずれた非線形なものになる。一方、図７Ｂの１回曝射法の場合、低エネルギー画像ＬＰと高エネルギー画像ＨＰとのコントラスト比はビームハードニングの影響により濃度値が小さい領域において直線の上側にずれた非線形なものになる。このように、1回曝射法と２回曝射法では特性が逆となっていることがわかる。したがって、従来１回曝射法において適用されている非線形テーブルを用いても成分分離をうまく行うことができないことがわかる。   In the case of the double exposure method of FIG. 7A, the contrast ratio between the low energy image LP and the high energy image HP is non-linearly shifted to the lower side of the straight line in the region where the density value is small due to the effect of beam hardening. On the other hand, in the case of the single exposure method of FIG. 7B, the contrast ratio between the low energy image LP and the high energy image HP is non-linearly shifted to the upper side of the straight line in the region where the density value is small due to the effect of beam hardening. . Thus, it can be seen that the characteristics are reversed between the single exposure method and the double exposure method. Therefore, it can be seen that component separation cannot be performed well even using a non-linear table applied in the conventional single exposure method.

図８は本発明のエネルギーサブトラクション処理方法の好ましい実施形態を示すフローチャートであり、図１から図８を参照してエネルギーサブトラクション処理方法について説明する。まず、画像取得手段１０において高エネルギー画像ＨＰと低エネルギー画像ＬＰとが取得される（ステップＳＴ１）。その後、階調処理手段１５により高エネルギー画像ＨＰおよび低エネルギー画像ＬＰの階調が調整される。さらに、位置合わせ手段２０により低エネルギー画像が非線形に歪曲変形することにより、高エネルギー画像ＨＰと低エネルギー画像ＬＰとの位置合わせが行われる（ステップＳＴ２）。   FIG. 8 is a flowchart showing a preferred embodiment of the energy subtraction processing method of the present invention. The energy subtraction processing method will be described with reference to FIGS. First, the high-energy image HP and the low-energy image LP are acquired by the image acquisition means 10 (step ST1). Thereafter, the gradation processing means 15 adjusts the gradation of the high energy image HP and the low energy image LP. Further, the low energy image is nonlinearly distorted and deformed by the alignment means 20, whereby the high energy image HP and the low energy image LP are aligned (step ST2).

その後、画像処理手段３０において上記式（１）に基づいて軟部画像ＳＰが生成される（ステップＳＴ３）。具体的には、パラメータ設定手段３２において、高エネルギー画像ＨＰの画素毎に濃度に応じた第１荷重減算係数Ｋａもしくは第２荷重減算係数Ｋｂが第１荷重減算テーブルＫＴ１もしくは第２荷重減算テーブルＫＴ２を用いて設定される（ステップＳＴ３−１、図２Ａ、図２Ｂ参照）。そして、サブトラクション処理手段３１において決定された第１荷重減算係数Ｋａもしくは第２荷重減算係数Ｋｂを用いて軟部画像ＳＰが生成される（ステップＳＴ３−２）。高エネルギー画像ＨＰのすべての画素についてステップＳＴ３−１〜ＳＴ３−２の作業が繰り返されて（ステップＳＴ３−３）、軟部画像ＳＰがサブトラクション画像Ｐｓｕｂとして生成される。   Thereafter, the soft part image SP is generated based on the above formula (1) in the image processing means 30 (step ST3). Specifically, in the parameter setting means 32, the first load subtraction coefficient Ka or the second load subtraction coefficient Kb corresponding to the density for each pixel of the high energy image HP is set to the first load subtraction table KT1 or the second load subtraction table KT2. (See step ST3-1, FIG. 2A, FIG. 2B). Then, the soft part image SP is generated using the first load subtraction coefficient Ka or the second load subtraction coefficient Kb determined by the subtraction processing means 31 (step ST3-2). The operations of steps ST3-1 to ST3-2 are repeated for all the pixels of the high energy image HP (step ST3-3), and the soft part image SP is generated as the subtraction image Psub.

次に、画像処理手段３０により高エネルギー画像ＨＰから軟部画像ＳＰを減算することにより骨部画像ＢＰが生成される（ステップＳＴ４）。その後、画像調整手段４０により平滑化によるノイズ除去処理等が施され（ステップＳＴ５）、軟部画像ＳＰおよび骨部画像ＢＰが表示装置等に表示され、もしくはハードディスク装置等の記憶手段に記憶される。   Next, a bone part image BP is generated by subtracting the soft part image SP from the high energy image HP by the image processing means 30 (step ST4). Thereafter, a noise removal process by smoothing is performed by the image adjusting unit 40 (step ST5), and the soft part image SP and the bone part image BP are displayed on a display device or the like, or stored in a storage unit such as a hard disk device.

このように、図２Ａもしくは図２Ｂに示す非線形特性を有する荷重減算テーブルＫＴ１、ＫＴ２を用いて各荷重減算係数Ｋａ、Ｋｂを設定することにより、ビームハードニングの影響によるコントラストの低下を防止し、サブトラクション画像Ｐｓｕｂ（軟部画像ＳＰおよび骨部画像ＢＰ）の画質劣化を低減することができる。   Thus, by setting the load subtraction coefficients Ka and Kb using the load subtraction tables KT1 and KT2 having the nonlinear characteristics shown in FIG. 2A or FIG. 2B, a reduction in contrast due to the effect of beam hardening is prevented. Image quality deterioration of the subtraction image Psub (soft part image SP and bone part image BP) can be reduced.

図９は本発明のエネルギーサブトラクション処理装置の第２の実施形態を示すブロック図であり、図９を参照してエネルギーサブトラクション処理装置１００について説明する。なお、図９のエネルギーサブトラクション処理装置１００において図１のエネルギーサブトラクション処理装置１と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。図９のエネルギーサブトラクション処理装置１００が図１のエネルギーサブトラクション処理装置１と異なる点は、被写体の厚み（体格）に基づいて各荷重減算係数Ｋａ、Ｋｂが調整される点である。   FIG. 9 is a block diagram showing a second embodiment of the energy subtraction processing apparatus of the present invention. The energy subtraction processing apparatus 100 will be described with reference to FIG. In addition, in the energy subtraction processing apparatus 100 of FIG. 9, the same code | symbol is attached | subjected to the site | part which has the same structure as the energy subtraction processing apparatus 1 of FIG. The energy subtraction processing device 100 of FIG. 9 differs from the energy subtraction processing device 1 of FIG. 1 in that the load subtraction coefficients Ka and Kb are adjusted based on the thickness (physique) of the subject.

図９のエネルギーサブトラクション処理装置１００は、被写体の厚みを検出する厚み検出手段１４０を有している。この厚み検出手段１４０は被写体の厚みを検出するものであり、特に、高エネルギー画像ＨＰのスケールファクター（ヒストグラム幅の逆数）ＧｐＨ値および低エネルギー画像ＬＰのスケールファクター（ヒストグラム幅の逆数）ＧｐＬ値の比ＧｐＨ／ＧｐＬを厚み情報として検出する機能を有している。   The energy subtraction processing device 100 in FIG. 9 includes a thickness detection unit 140 that detects the thickness of the subject. The thickness detecting unit 140 detects the thickness of the subject, and in particular, the scale factor (reciprocal of the histogram width) GpH value of the high energy image HP and the scale factor (reciprocal of the histogram width) GpL value of the low energy image LP. It has a function of detecting the ratio GpH / GpL as thickness information.

以下に、比ＧｐＨ／ＧｐＬが厚み情報を示すことについて説明する。図１０Ａは厚みが小さい（体格が小さい）被写体を撮影したときに取得された低エネルギー画像ＬＰと高エネルギー画像ＨＰのヒストグラムを示すグラフ、図１０Ｂは厚みが大きい（体格が大きい）被写体を撮影したときに取得された低エネルギー画像ＬＰと高エネルギー画像ＨＰのヒストグラムを示すグラフである。図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、ヒストグラムの幅の変化に着目すると、高エネルギー画像ＨＰは体格の大小に対する変動が小さいが、低エネルギー画像ＬＰは体格の大小に対する変動が大きい。これは被写体の厚みが大きい場合は厚みが薄い場合に比べて放射線検出器へ露光される被写体を透過したＸ線の放射線量が減少するからである。   Below, it demonstrates that ratio GpH / GpL shows thickness information. FIG. 10A is a graph showing a histogram of a low energy image LP and a high energy image HP acquired when a subject with a small thickness (small physique) is photographed, and FIG. 10B shows a subject with a large thickness (large physique). It is a graph which shows the histogram of the low energy image LP and the high energy image HP which were sometimes acquired. As shown in FIGS. 10A and 10B, focusing on the change in the width of the histogram, the high energy image HP has a small variation with respect to the size of the physique, whereas the low energy image LP has a large variation with respect to the size of the physique. This is because when the subject is thick, the amount of X-ray radiation transmitted through the subject exposed to the radiation detector is reduced as compared to when the subject is thin.

つまり、高エネルギー画像ＨＰのスケールファクター値ＧｐＨは被写体の厚さにほとんど依存しないものであるが、低エネルギー画像ＬＰのスケールファクター値ＧｐＬは被写体の厚さに依存して大きく変化する。つまり、被写体の厚さが大きいほどヒストグラムの幅が大きくなりその逆数であるＧｐＬ値が小さくなりＧｐ値の比ＧｐＨ／ＧｐＬは大きくなる。従って、Ｇｐ値の比ＧｐＨ／ＧｐＬは被写体の厚さを示す厚さ情報として用いることができる。   That is, the scale factor value GpH of the high-energy image HP hardly depends on the thickness of the subject, but the scale factor value GpL of the low-energy image LP varies greatly depending on the thickness of the subject. That is, as the thickness of the subject increases, the width of the histogram increases, the GpL value that is the reciprocal thereof decreases, and the Gp value ratio GpH / GpL increases. Therefore, the Gp value ratio GpH / GpL can be used as thickness information indicating the thickness of the subject.

なお、スケールファクターＧｐ値の比ＧｐＨ／ＧｐＬにより体格を推定する場合に限らず、たとえば患者の身長、体重あるいはBMI（Body Mass Index）を用いてもよいし、超音波距離計を用いてX線源と患者の距離を測定することで、被写体の厚みを直接測定するようにしてもよいし、患者の体格を撮影者（医師、あるいは放射線技師）が手入力してもよい。厚み検出手段１４０がスケールファクターＧｐ値の比ＧｐＨ／ＧｐＬ以外の方法で厚み情報を検出したとき、たとえば体格が大きい人、標準的な人、小さい人というように厚みを検出したとき、それぞれ体格に合わせて対応付けされた複数の調整値（ＧｐＨ／ＧｐＬ値となるもの）を有しており、入力された体格情報によって調整値を厚み情報として選択するようにしてもよい。   In addition, it is not limited to the case of estimating the physique based on the ratio GpH / GpL of the scale factor Gp value. For example, the height, weight or BMI (Body Mass Index) of the patient may be used, By measuring the distance between the source and the patient, the thickness of the subject may be directly measured, or the physique of the patient may be manually input by the photographer (doctor or radiographer). When the thickness detection means 140 detects thickness information by a method other than the ratio GpH / GpL of the scale factor Gp value, for example, when the thickness is detected such as a large physique, a standard person, or a small person, It may have a plurality of adjustment values (GpH / GpL values) associated with each other, and the adjustment value may be selected as the thickness information based on the inputted physique information.

パラメータ設定手段１３２は、第１荷重減算テーブルＫＴ１を用いて濃度値に応じて設定した第１荷重減算係数Ｋａもしくは第２荷重減算係数Ｋｂを被写体の厚さ情報に応じて調整するものである。具体的には、厚さが大きいときにはオフセット値が大きくなり、厚みが小さいときにはオフセット値が小さくなるように第１荷重減算テーブルＫＴ１を調整する。なお、ＧｐＨ／ＧｐＬ値とオフセット値との関係は予め設定されており、たとえば比例関係を有している。そして、サブトラクション処理手段１３１は、調整された第１荷重減算テーブルＫＴ１を用いて厚みによる調整後の第１荷重減算係数ＴＡ（Ｋａ）を用いて下記式（１）、（２）のようにサブトラクション画像Ｓｓｕｂ（＝軟部画像ＳＰ）を生成する。   The parameter setting means 132 adjusts the first load subtraction coefficient Ka or the second load subtraction coefficient Kb set according to the density value using the first load subtraction table KT1 according to the thickness information of the subject. Specifically, the first load subtraction table KT1 is adjusted so that the offset value increases when the thickness is large, and the offset value decreases when the thickness is small. Note that the relationship between the GpH / GpL value and the offset value is preset, and has a proportional relationship, for example. Then, the subtraction processing means 131 uses the adjusted first load subtraction table KT1 and uses the first load subtraction coefficient TA (Ka) after adjustment according to the thickness, as shown in the following formulas (1) and (2). An image Ssub (= soft part image SP) is generated.

このように、被写体の厚み（体格）に応じて第１荷重減算係数Ｋａを調整することにより、体格差によりビームハードニングによる影響の大小が生じることによるサブトラクション画像のコントラストの低下を低減することができる。   In this way, by adjusting the first load subtraction coefficient Ka according to the thickness (physique) of the subject, it is possible to reduce the reduction in contrast of the subtraction image due to the influence of beam hardening caused by the physique difference. it can.

なお、式（２）に示すように第１荷重減算係数Ｋａを調整する場合について例示しているが、第２荷重減算係数Ｋｂを調整するようにしてもよい。この場合、第２荷重減算係数Ｋｂは被写体の厚みが薄くなればなるほど小さくなるように調整される。   In addition, although illustrated about the case where the 1st load subtraction coefficient Ka is adjusted as shown in Formula (2), you may make it adjust the 2nd load subtraction coefficient Kb. In this case, the second load subtraction coefficient Kb is adjusted so as to decrease as the thickness of the subject decreases.

図１２は本発明のエネルギーサブトラクション処理装置の第３の実施形態を示すブロック図であり、図１２を参照してエネルギーサブトラクション処理装置について説明する。なお、図１２のエネルギーサブトラクション処理装置２００において図９のエネルギーサブトラクション処理装置１００と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。図１２のエネルギーサブトラクション処理装置２００が図９のエネルギーサブトラクション処理装置１００と異なる点は、放射線源に印加された管電圧値に応じて異なる荷重減算テーブルを用いる点である。   FIG. 12 is a block diagram showing a third embodiment of the energy subtraction processing apparatus of the present invention. The energy subtraction processing apparatus will be described with reference to FIG. In the energy subtraction processing device 200 of FIG. 12, parts having the same configuration as those of the energy subtraction processing device 100 of FIG. 9 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. The energy subtraction processing device 200 of FIG. 12 is different from the energy subtraction processing device 100 of FIG. 9 in that different load subtraction tables are used depending on the tube voltage value applied to the radiation source.

図１２のエネルギーサブトラクション処理装置２００は、管電圧を検出する管電圧検出手段２４０を備えている。管電圧検出手段２４０は、たとえば放射線源を制御する図示しない放射線制御部から放射線源に印加した管電圧値を取得するものである。   The energy subtraction processing device 200 of FIG. 12 includes tube voltage detection means 240 that detects the tube voltage. The tube voltage detection means 240 acquires, for example, a tube voltage value applied to the radiation source from a radiation control unit (not shown) that controls the radiation source.

一方、テーブルデータベースＴＢには異なる管電圧毎に複数の第１荷重減算テーブルＫＴ１１〜ＫＴ１３が記憶されており、パラメータ設定手段２３２は、管電圧検出手段２４０により検出された低エネルギー画像ＬＰの取得時における管電圧値に基づいて、いずれかの第１荷重減算テーブルＫＴ１１〜ＫＴ１３を選択する。そして、パラメータ設定手段２３２は選択した第１荷重減算テーブルＫＴ１１〜ＫＴ１３を用いて第１荷重減算係数Ｋａを設定する。具体的には図１３Ａ〜Ｃに示すように、たとえば６０、７０、８０kVpに対応して３つの荷重減算テーブルＫＴ１１〜ＫＴ１３が記憶されている。３つの荷重減算テーブルＫＴ１１〜ＫＴ１３において、曲線の勾配はほぼ同一のものであるが、低エネルギー画像の取得時の管電圧が高い第１荷重減算テーブルほど第１荷重減算係数のオフセット値が小さくなるように設定される。   On the other hand, the table database TB stores a plurality of first load subtraction tables KT11 to KT13 for each different tube voltage, and the parameter setting unit 232 acquires the low energy image LP detected by the tube voltage detection unit 240. One of the first load subtraction tables KT11 to KT13 is selected based on the tube voltage value at. Then, the parameter setting unit 232 sets the first load subtraction coefficient Ka using the selected first load subtraction tables KT11 to KT13. Specifically, as shown in FIGS. 13A to 13C, for example, three load subtraction tables KT11 to KT13 are stored corresponding to 60, 70, and 80 kVp. In the three load subtraction tables KT11 to KT13, the slopes of the curves are substantially the same, but the offset value of the first load subtraction coefficient is smaller as the first load subtraction table has a higher tube voltage when acquiring a low energy image. Is set as follows.

そして、パラメータ設定手段２３２は、低エネルギー画像ＬＰの管電圧によって荷重減算テーブルＫＴ１１〜ＫＴ１３のいずれを使用するかを決定する。その後、パラメータ設定手段２３２は決定したいずれかの荷重減算テーブルＫＴ１１〜ＫＴ１３を用いて各画素毎に第１荷重減算係数Ｋａを設定する。さらに、パラメータ設定手段２３２は、荷重減算テーブルＫＴ１１〜ＫＴ１３を用いて設定した第１荷重減算係数Ｋａを被写体の厚みにより調整する（図９〜図１１参照）。   Then, the parameter setting unit 232 determines which one of the load subtraction tables KT11 to KT13 to use depending on the tube voltage of the low energy image LP. Thereafter, the parameter setting unit 232 sets the first load subtraction coefficient Ka for each pixel using any of the determined load subtraction tables KT11 to KT13. Further, the parameter setting unit 232 adjusts the first load subtraction coefficient Ka set using the load subtraction tables KT11 to KT13 according to the thickness of the subject (see FIGS. 9 to 11).

このように、低エネルギー画像ＬＰの取得時における管電圧により第１荷重減算係数Ｋａを調整することにより、低エネルギー画像ＬＰにおけるビームハードニングの影響によるサブトラクション画像の画質劣化を低減することができる。   As described above, by adjusting the first load subtraction coefficient Ka according to the tube voltage at the time of acquiring the low energy image LP, it is possible to reduce image quality degradation of the subtraction image due to the effect of beam hardening in the low energy image LP.

以下に、複数の荷重減算テーブルを用意した理由について説明する。はじめに、高エネルギー画像ＨＰは患者の体格や撮影目的に応じて管電圧を変更して撮影されるものであって、管電圧が高くなると透過性の高いエネルギ―成分の割合が増える。このため、メインヒストグラムの対数露光量は増加するとともにヒストグラム幅は狭くなり、高エネルギー画像ＨＰのコントラストは小さくなる。つまりヒストグラム幅の逆数であるスケールファクターGp値は大きくなる。   The reason why a plurality of load subtraction tables are prepared will be described below. First, the high-energy image HP is imaged by changing the tube voltage according to the patient's physique and the imaging purpose. As the tube voltage increases, the ratio of highly transmissive energy components increases. For this reason, the logarithmic exposure amount of the main histogram increases, the histogram width becomes narrower, and the contrast of the high energy image HP becomes smaller. That is, the scale factor Gp value, which is the reciprocal of the histogram width, increases.

図１４は高エネルギー画像ＨＰを取得する際の管電圧を100〜140kVpに変化させて同一被写体を撮影した場合のヒストグラムを示すグラフである。図１４に示すように、管電圧が高くなるほど高エネルギー成分のX線の増加によって透過性が増す。このため、放射線画像のヒストグラムのうち直接X線が照射された領域（素抜け部分）のヒストグラムの山と被写体を透過した部分のメインヒストグラムの山が近づく。よって、ヒストグラムの幅が小さくなりスケールファクターGp値は大きくなる。   FIG. 14 is a graph showing a histogram when the same subject is photographed by changing the tube voltage when acquiring the high energy image HP to 100 to 140 kVp. As shown in FIG. 14, the higher the tube voltage, the greater the transmission due to the increase in X-rays with high energy components. For this reason, in the histogram of the radiographic image, the histogram peak of the region directly irradiated with X-rays (the missing portion) approaches the peak of the main histogram of the portion that has passed through the subject. Therefore, the width of the histogram is reduced and the scale factor Gp value is increased.

ここで、低エネルギー画像ＬＰを取得する際の管電圧を60kVpに固定させた場合、Gp値の比GpH/GpLは、高エネルギー画像ＨＰの管電圧が高いほど大きくなる。但し、この場合には上述したパラメータ設定手段１３２により行われるようにＧｐ値の比GpH/GpLにより調整することにより、管電圧変化による分離性能の劣化を低減することができる（図９〜図１１参照）。つまり、高エネルギー画像ＨＰの管電圧変化に対しては、高エネルギー画像ＨＰのGp値の比GpH/GpLを用いて調整することができる。   Here, when the tube voltage at the time of acquiring the low energy image LP is fixed to 60 kVp, the Gp value ratio GpH / GpL increases as the tube voltage of the high energy image HP increases. However, in this case, the deterioration of the separation performance due to the change in tube voltage can be reduced by adjusting the Gp value ratio GpH / GpL as performed by the parameter setting means 132 described above (FIGS. 9 to 11). reference). That is, the tube voltage change of the high energy image HP can be adjusted using the ratio GpH / GpL of the Gp values of the high energy image HP.

ところで、低エネルギー画像ＬＰにおいても高エネルギー画像ＨＰにおいて散乱線の影響が生じるのと同様に散乱線の影響が生じる。具体的には、低エネルギー画像ＬＰも管電圧が高くなるほどヒストグラム幅が狭くなり、GpL値が大きくなる。つまり、管電圧が大きくなると低エネルギー画像ＬＰのコントラストが小さくなるため、その分高エネルギー画像ＨＰに乗算される第１荷重減算係数Ｋａを小さく調整する必要がある。このとき、低エネルギー画像ＬＰの管電圧の変化についても上述したGp値の比GpH/GpLで調整することが考えられる。   By the way, in the low energy image LP, the influence of the scattered radiation is caused in the same manner as the influence of the scattered radiation in the high energy image HP. Specifically, the histogram width of the low energy image LP becomes narrower and the GpL value becomes larger as the tube voltage becomes higher. That is, since the contrast of the low energy image LP decreases as the tube voltage increases, it is necessary to adjust the first load subtraction coefficient Ka multiplied by the high energy image HP accordingly. At this time, it is conceivable to adjust the change in the tube voltage of the low energy image LP with the Gp value ratio GpH / GpL described above.

しかし、低エネルギー画像ＬＰの管電圧の変化をGp値の比GpH/GpLで調整した場合、軟部画像に骨が残ってしまって軟部と骨部との分離が十分ではなく、さらに低エネルギー画像ＬＰの管電圧が大きくなればなる程その傾向が顕著に表れることがわかった。   However, when the change in the tube voltage of the low energy image LP is adjusted by the ratio GpH / GpL of the Gp value, the bone remains in the soft part image, and the soft part and the bone part are not sufficiently separated, and the low energy image LP It has been found that this tendency becomes more pronounced as the tube voltage increases.

ここで、図１５は低エネルギー画像ＬＰを取得する際の管電圧を60〜80kVpに変化させて同一被写体を撮影した場合のエネルギースペクトルを示すグラフである。図１５に示すように、低エネルギー画像ＬＰの管電圧を上昇させた場合、50keV以上のエネルギー成分が含まれる割合は、60kVpで9%, 70kVpで22%,80kVpでは32%になる。これは、上述のビームハードニングの要因である光電効果およびコンプトン効果のうち、低エネルギー画像ＬＰの管電圧上昇に応じて光電効果の影響よりもコンプトン散乱の影響がより強くなるためである。言い換えれば、低エネルギー画像ＬＰの取得時に用いる管電圧値は、光電効果とコンプトン効果との双方が混在し管電圧値によって双方の影響度が異なるため（図３参照）、ＧｐＬ値を用いただけでは適正な補正を行うことができないことがわかった。   Here, FIG. 15 is a graph showing an energy spectrum when the same subject is photographed by changing the tube voltage when acquiring the low energy image LP to 60 to 80 kVp. As shown in FIG. 15, when the tube voltage of the low energy image LP is increased, the ratio of the energy component of 50 keV or more is 9% at 60 kVp, 22% at 70 kVp, and 32% at 80 kVp. This is because, among the photoelectric effect and the Compton effect, which are the factors of the beam hardening described above, the influence of Compton scattering becomes stronger than the influence of the photoelectric effect in accordance with the increase in the tube voltage of the low energy image LP. In other words, the tube voltage value used when acquiring the low-energy image LP is a mixture of both the photoelectric effect and the Compton effect, and the degree of influence differs depending on the tube voltage value (see FIG. 3). It was found that proper correction cannot be performed.

そこで、低エネルギー画像ＬＰの管電圧変化による係数の調整をＧｐ値の比ＧｐＨ／ＧｐＬによる調整ではなく、別途複数の荷重減算テーブルＫＴ１１〜ＫＴ１３が記憶されており、各管電圧に対応した適切な荷重減算テーブルを用いて第１荷重減算係数Ｋａが設定される。これにより、確実にサブトラクション画像の画質劣化を低減することができる。   Therefore, the adjustment of the coefficient due to the change in the tube voltage of the low energy image LP is not the adjustment by the Gp value ratio GpH / GpL, but a plurality of load subtraction tables KT11 to KT13 are separately stored, and an appropriate value corresponding to each tube voltage is stored. A first load subtraction coefficient Ka is set using the load subtraction table. Thereby, it is possible to reliably reduce the image quality deterioration of the subtraction image.

なお、従来、高エネルギー画像と低エネルギー画像の管電圧に応じてパラメータ（画像内で一様のスカラー量）を、ルックアップテーブルを用いて選択しているが、胸部正面撮影において高エネルギー画像ＨＰは診断画像であり、そのコントラストが大きく変動する要因は、管電圧よりもむしろ個人の体格変動によるものであると考えられ、上記図１２〜１５とは異なるものである。   Conventionally, a parameter (a uniform scalar amount in the image) is selected using a look-up table in accordance with the tube voltage of the high energy image and the low energy image. Is a diagnostic image, and it is thought that the factor that the contrast greatly fluctuates is due to the individual's physique fluctuation rather than the tube voltage, which is different from FIGS.

また、図１３において、第１荷重減算テーブルＫＴ１１〜ＫＴ１３を用いて第１荷重減算係数Ｋａを設定する場合について例示しているが、第２荷重減算係数Ｋｂを調整するようにしてもよい。この場合、第２荷重減算係数Ｋｂは、図２Ｂのグラフのオフセット値が低エネルギー画像ＬＰの取得時における管電圧が小さくなればなるほど小さくなるような複数の第２荷重減算テーブルが用意される。   Further, in FIG. 13, the case where the first load subtraction coefficient Ka is set using the first load subtraction tables KT11 to KT13 is illustrated, but the second load subtraction coefficient Kb may be adjusted. In this case, a plurality of second load subtraction tables are prepared such that the second load subtraction coefficient Kb becomes smaller as the tube voltage at the time of acquisition of the low energy image LP becomes smaller as the second load subtraction coefficient Kb.

上記各実施の形態によれば、放射線源から異なるエネルギーの放射線を被写体に照射し撮影したときの高エネルギー画像ＨＰと低エネルギー画像ＬＰとを取得し、高エネルギー画像の画素濃度値と高エネルギー画像ＨＰに乗算される第１荷重減算係数Ｋａとが濃度値が高くなるほど第１荷重減算係数Ｋａが非線形に小さくなるように対応付けされた第１荷重減算テーブルＫＴ１、および／または高エネルギー画像ＨＰの画素濃度値と低エネルギー画像ＬＰに乗算される第２荷重減算係数Ｋｂとが濃度値が高くなるほど第２荷重減算係数が非線形に大きくなるように対応付けされた第２荷重減算テーブルＫＴ２を用いて、取得した高エネルギー画像ＨＰおよび／または低エネルギー画像ＬＰの各画素の濃度値に応じて各画素毎に第１荷重減算係数Ｋａおよび／または第２荷重減算係数Ｋｂを設定し、設定した第１荷重減算係数Ｋａおよび／または第２荷重減算係数Ｋｂを用いてエネルギーサブトラクション処理を行うことにより、ビームハードニングや被写体による放射線の散乱等による影響を考慮したパラメータを設定することができるため、適切なエネルギーサブトラクション結果を得ることができるようになる。   According to each of the above embodiments, a high energy image HP and a low energy image LP obtained by irradiating a subject with radiation of different energies from a radiation source are acquired, and the pixel density value of the high energy image and the high energy image are acquired. The first load subtraction table KT1 and / or the high energy image HP associated with the first load subtraction coefficient Ka multiplied by HP so that the first load subtraction coefficient Ka becomes non-linearly smaller as the density value becomes higher. Using the second load subtraction table KT2 associated with the pixel density value and the second load subtraction coefficient Kb multiplied by the low energy image LP so that the second load subtraction coefficient increases nonlinearly as the density value increases. The first load subtraction unit for each pixel according to the density value of each pixel of the acquired high energy image HP and / or low energy image LP By setting Ka and / or the second load subtraction coefficient Kb and performing the energy subtraction process using the set first load subtraction coefficient Ka and / or the second load subtraction coefficient Kb, the beam hardening and the radiation of the subject Since it is possible to set a parameter in consideration of the influence of scattering or the like, an appropriate energy subtraction result can be obtained.

また、図９に示すように、被写体の厚みを検出する厚み検出手段１４０をさらに備え、パラメータ設定手段１３２が厚み検出手段１４０により検出された被写体の厚みに基づいて、第１荷重減算テーブルＫＴ１および／または第２荷重減算テーブルＫＴ２を用いて設定した第１荷重減算係数Ｋａおよび／または第２荷重減算係数Ｋｂを調整するものであり、特に、パラメータ設定手段１３２が被写体の厚みが大きいほど第１荷重減算係数の値を大きく調整するものであれば、被写体の厚み（体格）によりビームハードニングの影響度が被写体毎に異なる場合であっても、最適な荷重減算係数に調整して安定したエネルギーサブトラクション結果を得ることができる。   Further, as shown in FIG. 9, the apparatus further includes a thickness detection unit 140 that detects the thickness of the subject, and the parameter setting unit 132 uses the first load subtraction table KT1 and the first load subtraction table KT1 based on the subject thickness detected by the thickness detection unit 140. The first load subtraction coefficient Ka and / or the second load subtraction coefficient Kb set using the second load subtraction table KT2 is adjusted. In particular, the parameter setting means 132 increases as the subject thickness increases. If the value of the load subtraction coefficient is greatly adjusted, even if the influence of beam hardening differs depending on the subject depending on the thickness (physique) of the subject, the energy is adjusted to the optimum load subtraction coefficient and stable energy Subtraction results can be obtained.

さらに、図１２に示すように、放射線源に印加される管電圧を検出する管電圧検出手段２４０をさらに有し、テーブルデータベースＴＢが、低エネルギー画像ＬＰの取得時の管電圧毎に複数の第１荷重減算テーブルＫＴ１１〜ＫＴ１３および／または複数の第２荷重減算テーブルを記憶したものであり、パラメータ設定手段２３２は、管電圧検出手段２４０により検出された管電圧に基づいて、複数の第１荷重減算テーブルＫＴ１１〜ＫＴ１３および／または複数の第２荷重減算テーブルの中からいずれかの第１荷重減算テーブルＫＴ１１〜ＫＴ１３および／または第２荷重減算テーブルを選択し、第１荷重減算係数Ｋａおよび／または第２荷重減算係数Ｋｂを設定する管電圧（放射線エネルギー）の変化によりビームハードニングの影響度が撮影毎に異なる場合であっても、最適な荷重減算係数に調整して安定したエネルギーサブトラクション結果が得られるようになる。   Furthermore, as shown in FIG. 12, it further has a tube voltage detecting means 240 for detecting a tube voltage applied to the radiation source, and the table database TB includes a plurality of first voltages for each tube voltage at the time of acquiring the low energy image LP. 1 load subtraction tables KT11 to KT13 and / or a plurality of second load subtraction tables are stored, and the parameter setting means 232 uses a plurality of first loads based on the tube voltage detected by the tube voltage detection means 240. Any one of the first load subtraction tables KT11 to KT13 and / or the second load subtraction table is selected from the subtraction tables KT11 to KT13 and / or the plurality of second load subtraction tables, and the first load subtraction coefficient Ka and / or Influence of beam hardening due to change in tube voltage (radiation energy) that sets second load subtraction coefficient Kb Even if different for each shooting, so that stable energy subtraction results, adjust the load subtraction factor.

本発明の実施形態は、上記実施形態に限定されない。たとえば、FPDを用いた撮影コンソールに搭載される画像処理について例示しているが、撮影システムにネットワークを介して接続された画像処理ワークステーションや、画像保管通信システム（PACS：Picture Archiving and Communication System）などに転送された画像データに対してのエネルギーサブトラクション処理にも適用することが可能である。   The embodiment of the present invention is not limited to the above embodiment. For example, the image processing installed in the imaging console using FPD is illustrated, but the image processing workstation connected to the imaging system via the network and the image archiving communication system (PACS: Picture Archiving and Communication System) It is also possible to apply to energy subtraction processing for image data transferred to the above.

また、撮影モダリティもFPDに限定されず、CRシステムを用いた2ショットエネサブにも適用可能である。また、撮影コンソールにCRとFPDが同時に接続されているような、CR-DR混在環境の下である場合、CR（1ショット法）用のエネサブ係数パラメータセットと、DR（2ショット）用のエネサブ係数パラメータセットを撮影されたモダリティに応じて切り替えてもよい。   In addition, the imaging modality is not limited to FPD, and can be applied to a two-shot energy sub using a CR system. Also, in a CR-DR mixed environment where CR and FPD are connected to the shooting console at the same time, the energy sub coefficient parameter set for CR (1 shot method) and the energy sub for DR (2 shot) The coefficient parameter set may be switched according to the captured modality.

さらに、サブトラクション処理により生成された軟部画像ＳＰの平滑化を行い、ノイズが抑制された軟部画像ＳＰを高エネルギー画像ＨＰから減算することで、ノイズが抑制された骨部画像ＢＰを得ることもできる。   Furthermore, by performing smoothing of the soft part image SP generated by the subtraction process and subtracting the soft part image SP in which noise is suppressed from the high energy image HP, a bone part image BP in which noise is suppressed can be obtained. .

また、ノイズが抑制された骨部画像ＢＰを高エネルギー画像ＨＰもしくは高エネルギー画像ＨＰと低エネルギー画像ＬＰとを加算した加算画像から減算することにより、ノイズが抑制された軟部画像ＳＰを得ることができ、ノイズ抑制処理と診断画像からの減算処理を繰り返すことで、段階的にノイズ抑制することも可能である。   Further, by subtracting the bone image BP in which noise is suppressed from the high energy image HP or an addition image obtained by adding the high energy image HP and the low energy image LP, a soft part image SP in which noise is suppressed can be obtained. It is also possible to suppress noise in stages by repeating the noise suppression process and the subtraction process from the diagnostic image.

また、上記実施の形態において、サブトラクション処理手段３１は胸部撮影したときの軟部画像ＳＰと骨部画像ＢＰとをサブトラクション画像Ｐｓｕｂとして生成する場合について例示しているが、マンモグラフィ装置により撮影した人体の乳房を被写体とした場合の乳腺が強調された画像と悪性腫瘍が強調された画像をサブトラクション画像Ｐｓｕｂとして生成するものであってもよい。   In the above embodiment, the subtraction processing unit 31 exemplifies a case where the soft part image SP and the bone part image BP when the chest is photographed is generated as the subtraction image Psub, but the human breast photographed by the mammography apparatus. An image in which a mammary gland is emphasized and an image in which a malignant tumor is emphasized may be generated as a subtraction image Psub.

本発明のエネルギーサブトラクション処理装置の好ましい実施形態を示すブロック図The block diagram which shows preferable embodiment of the energy subtraction processing apparatus of this invention 図１のテーブルデータベースに記憶された第１荷重減算テーブルの一例を示すグラフThe graph which shows an example of the 1st load subtraction table memorize | stored in the table database of FIG. 図１のテーブルデータベースに記憶された第２荷重減算テーブルの一例を示すグラフThe graph which shows an example of the 2nd load subtraction table memorize | stored in the table database of FIG. 被写体である骨もしくは軟部において放射線が減弱される様子を示すグラフA graph showing how radiation is attenuated in the bone or soft part of the subject ビームハードニングにより放射線エネルギーが減弱された状態を示すグラフGraph showing the state where radiation energy is attenuated by beam hardening 放射線エネルギーの強度に対するビームハードニングにおける光電効果とコンプトン効果との影響度を示すグラフGraph showing the influence of photoelectric effect and Compton effect in beam hardening on the intensity of radiation energy 被写体の厚さが局所的に小さい領域に低エネルギーの放射線と高エネルギーの放射線を照射したときのエネルギースペクトルの一例を示すグラフA graph showing an example of the energy spectrum when low-energy radiation and high-energy radiation are irradiated to a region where the thickness of the subject is locally small 被写体の厚さが局所的に大きい領域に低エネルギーの放射線と高エネルギーの放射線を照射したときのエネルギースペクトルを示すグラフA graph showing the energy spectrum when low-energy radiation and high-energy radiation are irradiated to a region where the thickness of the subject is locally large ２回曝射法における低エネルギー画像と高エネルギー画像とのジョイントヒストグラムの一例を示すグラフThe graph which shows an example of the joint histogram of the low energy image and the high energy image in the double exposure method １回曝射法における低エネルギー画像と高エネルギー画像とのジョイントヒストグラムの一例を示すグラフThe graph which shows an example of the joint histogram of the low energy image and the high energy image in the single exposure method 本発明のエネルギーサブトラクション処理方法の好ましい実施形態を示すフローチャートThe flowchart which shows preferable embodiment of the energy subtraction processing method of this invention. 本発明のエネルギーサブトラクション処理装置の第２の実施形態を示すブロック図The block diagram which shows 2nd Embodiment of the energy subtraction processing apparatus of this invention. 厚みが大きい被写体を撮影したときの低エネルギー画像と高エネルギー画像とのヒストグラムの一例を示すグラフA graph showing an example of a histogram of a low energy image and a high energy image when shooting a subject with a large thickness 厚みが小さい被写体を撮影したときの低エネルギー画像と高エネルギー画像とのヒストグラムの一例を示すグラフA graph showing an example of a histogram of a low energy image and a high energy image when a subject with a small thickness is photographed 図９のパラメータ設定手段において、第１荷重減算テーブルを用いて設定された第１荷重減算係数が調整される様子を示すグラフThe graph which shows a mode that the 1st load subtraction coefficient set using the 1st load subtraction table is adjusted in the parameter setting means of FIG. 本発明のエネルギーサブトラクション処理装置の第３の実施形態を示すブロック図The block diagram which shows 3rd Embodiment of the energy subtraction processing apparatus of this invention. 図１２のテーブルデータベースに記憶された、低エネルギー画像の取得時における管電圧＝６０ｋｅＶであるときの第１荷重減算テーブルの一例を示すグラフThe graph which shows an example of the 1st load subtraction table when it is tube voltage = 60keV at the time of acquisition of the low energy image memorize | stored in the table database of FIG. 図１２のテーブルデータベースに記憶された、低エネルギー画像の取得時における管電圧＝７０ｋｅＶであるときの第１荷重減算テーブルの一例を示すグラフThe graph which shows an example of the 1st load subtraction table when it is tube voltage = 70 keV at the time of acquisition of the low energy image memorize | stored in the table database of FIG. 図１２のテーブルデータベースに記憶された、低エネルギー画像の取得時における管電圧＝８０ｋｅＶであるときの第１荷重減算テーブルの一例を示すグラフThe graph which shows an example of the 1st load subtraction table when it is tube voltage = 80 keV at the time of acquisition of the low energy image memorize | stored in the table database of FIG. 高エネルギー画像を取得する際の管電圧値変化に対するエネルギースペクトルの変化を示すグラフGraph showing the change of the energy spectrum with respect to the change of the tube voltage value when acquiring a high energy image 低エネルギー画像を取得する際の管電圧値変化に対するエネルギースペクトルの変化を示すグラフGraph showing change in energy spectrum with respect to change in tube voltage when acquiring low energy images

符号の説明Explanation of symbols

１、１００、２００ エネルギーサブトラクション処理装置
１０ 画像取得手段
１５ 階調処理手段
２０ 位置合わせ手段
３０、１３０、１４０ 画像処理手段
３１ サブトラクション処理手段
３２、１３２、２３２ パラメータ設定手段
４０ 画像調整手段
１４０ 厚み検出手段
２３２ パラメータ設定手段
ＢＰ 骨部画像
ＳＰ 軟部画像
ＧｐＨ 高エネルギー画像のスケールファクター値
ＧｐＬ 低エネルギー画像のスケールファクター値
ＨＰ 高エネルギー画像
ＬＰ 低エネルギー画像
Ｋａ 第１荷重減算係数
Ｋｂ 第２荷重減算係数
ＫＴ１、ＫＴ１１〜ＫＴ１３ 第１荷重減算テーブル
ＫＴ２ 荷重減算テーブル 1, 100, 200 Energy subtraction processing device 10 Image acquisition means 15 Gradation processing means 20 Positioning means 30, 130, 140 Image processing means 31 Subtraction processing means 32, 132, 232 Parameter setting means 40 Image adjustment means 140 Thickness detection means 232 Parameter setting means BP Bone part image SP Soft part image GpH Scale factor value GpL of high energy image Scale factor value HP of low energy image High energy image LP Low energy image Ka First load subtraction coefficient Kb Second load subtraction coefficient KT1, KT11 ~ KT13 First load subtraction table KT2 Load subtraction table

Claims (8)

放射線源から異なるエネルギーの放射線を被写体に照射し撮影したときの高エネルギー画像と低エネルギー画像とを取得する画像取得手段と、
前記高エネルギー画像の画素濃度値と該高エネルギー画像に乗算される第１荷重減算係数とが前記濃度値が高くなるほど第１荷重減算係数が非線形に小さくなるように対応付けされた第１荷重減算テーブル、および／または前記高エネルギー画像の画素濃度値と前記低エネルギー画像に乗算される第２荷重減算係数とが前記濃度値が高くなるほど前記第２荷重減算係数が非線形に大きくなるように対応付けされた第２荷重減算テーブルを記憶したテーブルデータベースと、
前記画像取得手段により取得された前記高エネルギー画像および／または前記低エネルギー画像の各画素の濃度値に応じて、前記第１荷重減算テーブルおよび／または前記第２荷重減算テーブルを用いて前記各画素毎に前記第１荷重減算係数および／または前記第２荷重減算係数を設定するパラメータ設定手段と、
該パラメータ設定手段により設定された前記第１荷重減算係数および／または前記第２荷重減算係数に基づいて、前記高エネルギー画像と前記低エネルギー画像とを用いたエネルギーサブトラクション処理を行う画像処理手段と
を備えたことを特徴とするエネルギーサブトラクション処理装置。 Image acquisition means for acquiring a high energy image and a low energy image when a subject is irradiated with radiation of different energy from a radiation source, and
The first load subtraction in which the pixel density value of the high energy image and the first load subtraction coefficient multiplied by the high energy image are associated with each other so that the first load subtraction coefficient becomes non-linearly smaller as the density value becomes higher. The table and / or the pixel density value of the high energy image and the second load subtraction coefficient multiplied by the low energy image are associated so that the second load subtraction coefficient increases nonlinearly as the density value increases. A table database storing the second load subtraction table,
Each pixel using the first load subtraction table and / or the second load subtraction table according to the density value of each pixel of the high energy image and / or the low energy image acquired by the image acquisition means. Parameter setting means for setting the first load subtraction coefficient and / or the second load subtraction coefficient every time;
Image processing means for performing energy subtraction processing using the high energy image and the low energy image based on the first load subtraction coefficient and / or the second load subtraction coefficient set by the parameter setting means; An energy subtraction processing apparatus comprising: 前記被写体の厚みを検出する厚み検出手段をさらに備え、
前記パラメータ設定手段が前記厚み検出手段により検出された前記被写体の厚みに基づいて、前記第１荷重減算テーブルおよび／または前記第２荷重減算テーブルを用いて設定した前記第１荷重減算係数および／または前記第２荷重減算係数を調整するものであることを特徴とする請求項１記載のエネルギーサブトラクション処理装置。 A thickness detecting means for detecting the thickness of the subject;
The first load subtraction coefficient and / or the parameter setting means set using the first load subtraction table and / or the second load subtraction table based on the thickness of the subject detected by the thickness detection means. The energy subtraction processing device according to claim 1, wherein the second load subtraction coefficient is adjusted. 前記パラメータ設定手段が前記被写体の前記厚みが大きいほど前記第１荷重減算係数の値を大きく調整するものであることを特徴とする請求項２記載のエネルギーサブトラクション処理装置。   3. The energy subtraction processing apparatus according to claim 2, wherein the parameter setting means adjusts the value of the first load subtraction coefficient to a greater extent as the thickness of the subject increases. 前記厚み検出手段が、前記高エネルギー画像および前記低エネルギー画像の信号分布の幅を算出するものであり、前記パラメータ設定手段が、前記厚み検出手段により算出された前記高エネルギー画像および前記低エネルギー画像の信号分布の幅の比に基づいて前記第１荷重減算テーブルおよび／または前記第２荷重減算テーブルを用いて設定した前記第１荷重減算係数および／または前記第２荷重減算係数を調整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項記載のエネルギーサブトラクション処理装置。   The thickness detecting means calculates a signal distribution width of the high energy image and the low energy image, and the parameter setting means calculates the high energy image and the low energy image calculated by the thickness detecting means. The first load subtraction coefficient and / or the second load subtraction coefficient set using the first load subtraction table and / or the second load subtraction table is adjusted based on the ratio of the signal distribution widths. The energy subtraction processing apparatus according to claim 1, wherein the energy subtraction processing apparatus is provided. 前記低エネルギー画像の取得時に前記放射線源に印加される管電圧を検出する管電圧検出手段をさらに有し、
前記テーブルデータベースが、前記低エネルギー画像の取得時の管電圧毎に複数の前記第１荷重減算テーブルおよび／または複数の前記第２荷重減算テーブルを記憶したものであり、
前記パラメータ設定手段が、前記管電圧検出手段により検出された管電圧に基づいて、前記複数の第１荷重減算テーブルおよび／または前記複数の第２荷重減算テーブルの中からいずれかの前記第１荷重減算テーブルおよび／または前記第２荷重減算テーブルを選択し、前記第１荷重減算係数および／または前記第２荷重減算係数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項記載のエネルギーサブトラクション処理装置。 Tube voltage detecting means for detecting a tube voltage applied to the radiation source at the time of acquiring the low energy image;
The table database stores a plurality of the first load subtraction tables and / or a plurality of the second load subtraction tables for each tube voltage at the time of acquiring the low energy image,
Based on the tube voltage detected by the tube voltage detection means, the parameter setting means may select any one of the first loads from the plurality of first load subtraction tables and / or the plurality of second load subtraction tables. The subtraction table and / or the second load subtraction table is selected, and the first load subtraction coefficient and / or the second load subtraction coefficient is set. The energy subtraction processing device according to item. 前記複数の第１荷重減算テーブルが、前記低エネルギー画像の取得時の管電圧が高い前記第１荷重減算テーブルほど前記第１荷重減算係数のオフセット値が小さくなるように設定されたものであることを特徴とする請求項５記載のエネルギーサブトラクション処理装置。   The plurality of first load subtraction tables are set so that the offset value of the first load subtraction coefficient becomes smaller as the first load subtraction table has a higher tube voltage when acquiring the low energy image. The energy subtraction processing apparatus according to claim 5. 放射線源から異なるエネルギーの放射線を被写体に照射し撮影したときの高エネルギー画像と低エネルギー画像とを取得し、
前記高エネルギー画像の画素濃度値と該高エネルギー画像に乗算される第１荷重減算係数とが前記濃度値が高くなるほど第１荷重減算係数が非線形に小さくなるように対応付けされた第１荷重減算テーブル、および／または前記高エネルギー画像の画素濃度値と前記低エネルギー画像に乗算される第２荷重減算係数とが前記濃度値が高くなるほど前記第２荷重減算係数が非線形に大きくなるように対応付けされた第２荷重減算テーブルを用いて、取得した前記高エネルギー画像および／または前記低エネルギー画像の各画素の濃度値に応じて該各画素毎に前記第１荷重減算係数および／または前記第２荷重減算係数を設定し、
設定した前記第１荷重減算係数および／または前記第２荷重減算係数に基づいて、前記高エネルギー画像と前記低エネルギー画像とを用いたエネルギーサブトラクション処理を行う
ことを特徴とするエネルギーサブトラクション処理方法。 Acquire a high energy image and a low energy image when the subject is irradiated with radiation of different energy from the radiation source,
The first load subtraction in which the pixel density value of the high energy image and the first load subtraction coefficient multiplied by the high energy image are associated with each other so that the first load subtraction coefficient becomes non-linearly smaller as the density value becomes higher. The table and / or the pixel density value of the high energy image and the second load subtraction coefficient multiplied by the low energy image are associated so that the second load subtraction coefficient increases nonlinearly as the density value increases. The first load subtraction coefficient and / or the second load for each pixel according to the density value of each pixel of the acquired high energy image and / or the low energy image using the second load subtraction table. Set the load subtraction coefficient
An energy subtraction processing method, wherein energy subtraction processing using the high energy image and the low energy image is performed based on the set first load subtraction coefficient and / or the second load subtraction coefficient. コンピュータに、
放射線源から異なるエネルギーの放射線を被写体に照射し撮影したときの高エネルギー画像と低エネルギー画像とを取得し、
前記高エネルギー画像の画素濃度値と該高エネルギー画像に乗算される第１荷重減算係数とが前記濃度値が高くなるほど第１荷重減算係数が非線形に小さくなるように対応付けされた第１荷重減算テーブル、および／または前記高エネルギー画像の画素濃度値と前記低エネルギー画像に乗算される第２荷重減算係数とが前記濃度値が高くなるほど前記第２荷重減算係数が非線形に大きくなるように対応付けされた第２荷重減算テーブルを用いて、取得した前記高エネルギー画像および／または前記低エネルギー画像の各画素の濃度値に応じて該各画素毎に前記第１荷重減算係数および／または前記第２荷重減算係数を設定し、
設定した前記第１荷重減算係数および／または前記第２荷重減算係数に基づいて、前記高エネルギー画像と前記低エネルギー画像とを用いたエネルギーサブトラクション処理を行う
ことを実行させるためのエネルギーサブトラクション処理プログラム。 On the computer,
Acquire a high energy image and a low energy image when the subject is irradiated with radiation of different energy from the radiation source,
The first load subtraction in which the pixel density value of the high energy image and the first load subtraction coefficient multiplied by the high energy image are associated with each other so that the first load subtraction coefficient becomes non-linearly smaller as the density value becomes higher. The table and / or the pixel density value of the high energy image and the second load subtraction coefficient multiplied by the low energy image are associated so that the second load subtraction coefficient increases nonlinearly as the density value increases. The first load subtraction coefficient and / or the second load for each pixel according to the density value of each pixel of the acquired high energy image and / or the low energy image using the second load subtraction table. Set the load subtraction coefficient
An energy subtraction processing program for executing execution of energy subtraction processing using the high energy image and the low energy image based on the set first load subtraction coefficient and / or the second load subtraction coefficient.
JP2008140736A 2008-05-29 2008-05-29 Energy subtraction processing apparatus and method, and program Active JP5210048B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008140736A JP5210048B2 (en) 2008-05-29 2008-05-29 Energy subtraction processing apparatus and method, and program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008140736A JP5210048B2 (en) 2008-05-29 2008-05-29 Energy subtraction processing apparatus and method, and program

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009285131A true JP2009285131A (en) 2009-12-10
JP5210048B2 JP5210048B2 (en) 2013-06-12

Family

ID=41454922

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008140736A Active JP5210048B2 (en) 2008-05-29 2008-05-29 Energy subtraction processing apparatus and method, and program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5210048B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018134205A (en) * 2017-02-21 2018-08-30 富士フイルム株式会社 Energy subtraction processing apparatus, method, and program

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000139891A (en) * 1998-11-17 2000-05-23 Toshiba Corp Radiographic diagnostic device
JP2002165131A (en) * 2000-11-24 2002-06-07 Fuji Photo Film Co Ltd Energy subtraction method and its system
JP2002359781A (en) * 2001-03-27 2002-12-13 Fuji Photo Film Co Ltd Energy subtraction processing method and apparatus
JP2003037778A (en) * 2001-05-08 2003-02-07 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc Method and apparatus for automatic determination of tissue cancellation parameter in x-ray dual energy imaging
JP2007236766A (en) * 2006-03-10 2007-09-20 Shimadzu Corp X-ray photographing apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000139891A (en) * 1998-11-17 2000-05-23 Toshiba Corp Radiographic diagnostic device
JP2002165131A (en) * 2000-11-24 2002-06-07 Fuji Photo Film Co Ltd Energy subtraction method and its system
JP2002359781A (en) * 2001-03-27 2002-12-13 Fuji Photo Film Co Ltd Energy subtraction processing method and apparatus
JP2003037778A (en) * 2001-05-08 2003-02-07 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc Method and apparatus for automatic determination of tissue cancellation parameter in x-ray dual energy imaging
JP2007236766A (en) * 2006-03-10 2007-09-20 Shimadzu Corp X-ray photographing apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018134205A (en) * 2017-02-21 2018-08-30 富士フイルム株式会社 Energy subtraction processing apparatus, method, and program

Also Published As

Publication number Publication date
JP5210048B2 (en) 2013-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Graham et al. Compensators for dose and scatter management in cone‐beam computed tomography
JP4549513B2 (en) Imaging system including radiation filter for X-ray imaging
US20160213344A1 (en) X-ray imaging apparatus, image processing apparatus and image processing method
US9345443B2 (en) Calibration free dual energy radiography method
US8165379B2 (en) Method of processing radiological images, and, in particular, mammographic images
US9877696B2 (en) Radiographic image processing apparatus and method and recording medium storing therein radiographic image processing program
JP2012518858A (en) Digital image correction method
JP6678541B2 (en) Image processing apparatus, method and program
WO2019026409A1 (en) Radiation image pickup device and radiation image pickup system
JP5190942B2 (en) Energy subtraction processing apparatus and method, and program
JP6083990B2 (en) Radiation imaging apparatus, control method thereof, and program
US8121372B2 (en) Method for reducing image noise in the context of capturing an image using two different radiation spectra
Stecke et al. Alternative X-ray filters for an intra-oral digital radiographic system
JP5210048B2 (en) Energy subtraction processing apparatus and method, and program
Ducote et al. Dual-energy cardiac imaging: an image quality and dose comparison for a flat-panel detector and x-ray image intensifier
JP5534699B2 (en) X-ray diagnostic apparatus and image processing apparatus
Yao et al. Efficacy of fixed filtration for rapid kVp‐switching dual energy x‐ray systems
JP6146907B2 (en) Image processing apparatus and method
Xu et al. Patient-specific region-of-interest fluoroscopy device for X-ray dose reduction
Wong et al. Effect of area x-ray beam equalization on image quality and dose in digital mammography
Nickoloff et al. Pediatric high KV/filtered airway radiographs: comparison of CR and film-screen systems
US20100061654A1 (en) Scatter estimation and reduction method and apparatus
JP5044457B2 (en) Radiation imaging apparatus and imaging condition setting method
KR20160079955A (en) X-ray fluoroscopy system using stacked dual detector
US11147529B2 (en) Method and apparatus for spectral adjustment in digital X-ray imaging

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110125

RD15 Notification of revocation of power of sub attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7435

Effective date: 20110208

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120903

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120911

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121109

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130219

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130222

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160301

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5210048

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250