JP2012105924A - 放射線撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】透視画像に極端に明るい、または暗い像が写りこんでも、これに影響されることなく診断に好適な輝度補正を行うことができる放射線撮影装置を提供する。
【解決手段】本発明のＸ線撮影装置１は、元画像Ｐ０のヒストグラムＨ０の一部を除外して調整ヒストグラムＨ１生成して、これを基に元画像Ｐ０の輝度補正を行う構成となっている。この調整ヒストグラムＨ１からは、元画像Ｐ０における被検体と無関係の領域に由来する成分が除かれる。この様な急峻なピークは、被検体Ｍに由来するものではないのである。調整ヒストグラムＨ１に基づいて画素値を補正すれば、視認性に優れた輝度補正画像Ｐ１が取得できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、放射線の透視画像を撮影する放射線撮影装置に係り、特に放射線透視画像の露出を自動的に制御することができる放射線撮影装置に関する。

医療機関には、放射線の透視画像を撮影する放射線撮影装置が配備されている。この様な放射線撮影装置は、放射線を照射する放射線源と、放射線を検出する放射線検出器とを備えている。このような放射線撮影装置においては、透視画像をモニタに表示する場合、関心部位へのＸ線露出が適当でないため、関心部位の輝度が診断に適当でない場合がある。

そこで、従来の放射線撮影装置は、放射線露出を調整することにより、透視画像の輝度を補正する機能を備えている（例えば特許文献１参照）。この輝度補正の方法について説明する。従来の放射線撮影装置で透視画像の輝度を補正するには、まず、被検体の関心部位を透視画像の中心に来るように被検体の位置を調整して、透視画像を撮影する。こうして、図１１に示すように、被検体の関心部位が中央に写りこんだ透視画像Ｐが取得される。

輝度補正は、放射線透視画像の中央部の関心領域Ｒを構成する画素の画素値を参照して行われる。すなわち、関心領域Ｒにおける代表値を、目標となる輝度値になるように放射線露出を調整し、画素値の変換を行う。これにより、元の画像の関心領域Ｒは、所望の輝度値となり、視認性の優れた画像が得られる。

輝度補正の際に放射線透視画像の中央部のみを使用する理由は、放射線透視画像の中央部には、撮影の対象が写りこんでいる可能性が高いことと、放射線透視画像の周辺部も含めて輝度補正をすると、視認性を改善する画素値の変換ができないことがあるという理由による。すなわち、図１１を参照すれば分かるように、放射線透視画像には、被検体が写りこんでいない領域Ｎが現れる。この領域Ｎは、放射線が障害物を通過しないで放射線検出器に検出された領域であるから、他と比べて、極端に明るい画素が密集した塊である。放射線透視画像全体から輝度補正をしてしまうと、放射線撮影装置は、明るい領域Ｎを暗くしようとして、透視画像全体を極端に暗い画素に変えてしまう。この様に、被検体が写りこんでいない領域Ｎがあるがゆえ、輝度補正を行っても被検体の視認性は、改善されないのである。従来構成は、領域Ｎを輝度補正処理から排除する目的で、放射線透視画像の中央部のみを使用して輝度補正を行う構成となっているのである。

特開２００２−２３１４９７号広報

しかしながら、従来構成の放射線撮影装置には次のような問題がある。
すなわち、関心領域Ｒには、必ずしも被検体の関心部位が写りこむとは限らず、画素値を変換しても視認性をよくすることができないという問題がある。被検体の骨にボルトなどの金属が埋め込まれている場合、この金属が透視画像の関心領域Ｒに写りこむことがある。この金属は、放射線を透過しないので、透視画像においては、非常に暗い画素が密集して写りこむ。この様に、診断に必要がなく、かつ、周囲の画素とは画素値が極端にかけ離れた塊が関心領域Ｒに写りこんでしまう。関心領域Ｒにおける代表値を目標となる輝度値に変換しようとすれば暗い金属部分を明るくすることになり、透視画像における金属部分以外が極端に明るい画素となってしまう。

また、被検体が写りこんでいない領域Ｎが関心領域Ｒに入り込まない保証はない。すなわち、被検体の両足を一度に撮影する場合、被検体の両足に挟まれた空隙の領域は、透視画像の中央に位置してしまう。これは、被検体が存在しない領域であるのだから、関心領域Ｒに被検体が写りこんでいない領域Ｎが存してしまう。このまま放射線露出を調整して撮影を行うと、透視画像は、明るい領域Ｎが暗くされるのに伴って、極端に暗いものとなる。

本発明は、この様な事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、透視画像に極端に明るい、または暗い像が写りこんでも、これに影響されることなく診断に好適な輝度補正を行うことができる放射線撮影装置を提供することにある。

本発明は、上述の課題を解決するために次のような構成をとる。
すなわち、本発明に係る放射線撮影装置は、放射線を照射する放射線源と、放射線を検出する放射線検出手段と、放射線検出手段から出力された検出信号を基に放射線透視画像を取得する透視画像取得手段と、放射線透視画像のヒストグラムを取得するヒストグラム取得手段と、ヒストグラムの両端である第１端、第２端を取得する端部取得手段と、ヒストグラムの第１端と、ヒストグラムが有する極小点のうち最も第１端に近い第１極小点とに挟まれた評価領域を認定して、評価領域内に存するヒストグラムの１部分の重心点と、評価領域の幅を求める評価領域解析手段と、ヒストグラムに現れるピークの高さと幅から、評価領域に含まれるピークの鋭さを示す評価値を取得する評価値取得手段と、評価値と所定値とを比較する比較手段と、評価値が所定値以上であるとき、ヒストグラムから重心点を含む部分を除外した調整ヒストグラムを生成する調整ヒストグラム生成手段と、調整ヒストグラムをスケーリングして画素値の置換表を生成する置換表生成手段と、置換表に基づいて、放射線透視画像の画素値を変換して輝度補正画像を生成する輝度補正手段とを備えることを特徴とするものである。

［作用・効果］本発明の放射線撮影装置は、放射線透視画像のヒストグラムの一部を除外して調整ヒストグラムを生成して、これを基に放射線透視画像の輝度補正を行う構成となっている。この調整ヒストグラムからは、放射線透視画像における被検体と無関係の領域に由来する成分が除かれている。したがって、調整ヒストグラムは、被検体が写りこんだ画素の画素値の分布を示したものとなっている。したがって、この調整ヒストグラムを用いて輝度補正を行えば、視認性に優れた輝度補正画像を取得することができる。

ヒストグラムの端を調整ヒストグラムから除外するかどうかは、評価領域の評価値が所定値以上であるかどうかで決定される。評価値は、評価領域に含まれるピークの鋭さを示す値である。つまり、本発明の構成によれば、画素値が極端な鋭いピークが調整ヒストグラムから除去される。この様なピークは、被検体に由来するものではないと考えられる。被検体に由来する画素値は、ヒストグラムにおいて幅広くなだらかに延在する傾向にあるからである。

また、上述の放射線撮影装置において、評価値が所定値未満であるとき、評価領域解析手段は、ヒストグラムの第１端と、ヒストグラムが有する極小点のうち第１極小点に次いで第１端に近い第２極小点とに挟まれた領域を評価領域と認定して、評価領域内に存するヒストグラムの１部分の重心点と、評価領域の幅を求めればより望ましい。

また、上述の放射線撮影装置において、第１端と第２極小点とに挟まれた評価領域における評価値が、所定値未満であるとき、評価領域解析手段は、評価領域の認定における極小点を第２端側に変更しながら評価領域を次第に広げてゆき、評価領域内に存するヒストグラムの１部分の重心点と、評価領域の幅を求めればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成によれば、被検体に由来するものではない画素値が複数のピークに分裂してヒストグラムに現れたとしても、それを確実に除くことができる。つまり第１端に被検体に由来するものではないピークが複数に分裂しても、評価領域解析手段は評価領域を第２端側に変更しながら次第に広げていき、評価値を算出する構成となっているので、被検体に由来するものではないピークをヒストグラムから確実に除去することができる。

また、上述の放射線撮影装置において、評価値は、ヒストグラムの重心点における強度の値から評価領域の幅を除算したものであればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成は、本発明の具体的な態様を示したものである。評価領域に存在するピークは、ピークの重心点における強度の値が大きく（ピークが高く），かつピークの幅が狭いほど鋭いピークであると認定される。つまり、評価値をヒストグラムの重心点における強度の値から評価領域の幅を除算したものとすれば、評価領域に存するピークの鋭さが、確実に判別できるのである。なお、評価領域の一端は、極小点となっていることから、評価領域には、確実にピークが存在することになる。

また、上述の放射線撮影装置において、重心点の画素値をＧと、第１端の画素値をｂとしたとき、調整ヒストグラム生成手段は、ヒストグラムの２Ｇ−ｂからｂまでの範囲を除外して調整ヒストグラムを生成すればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成によれば、ヒストグラムのどこを切り捨てて調整ヒストグラムとするかは、評価領域の重心点を基に決定される。すなわち、第１端から重心点までの幅（基準幅）をピークの幅の半分であるものとして、ピークの全域が省かれるようにヒストグラムの除外範囲を決定するのである。すなわち、除外されるべきピークの第１端側の終端は、第１端であり、第２端側の終端は、第１端から基準幅の２倍の幅だけ第２端に近づいたトリミング基準点となる。調整ヒストグラム生成手段がヒストグラムの２Ｇ―ｂからｂまでの範囲を除外すれば、ヒストグラムにおいて第１端からトリミング基準点までの部分が除去されることになる。

また、上述の放射線撮影装置において、第１端は、ヒストグラムにおける画素が明るい側の端であり、第２端は、ヒストグラムにおける画素が暗い側の端であればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成によれば、放射線透視画像に表れた被検体が写りこんでいない領域を確実に除外して輝度補正を行うことができる。すなわち、鋭いピークの除去は、画素値の高い（明るい側）から行われる。放射線透視画像において被検体が写りこんでいない領域は、何ら障害物を通過しないで放射線が放射線検出器に入射した部分であるから、その画素値は、高いのである。上述の構成によれば、ヒストグラムの画素値の明るい側で鋭いピークとなっている部分が除去されて、調整ヒストグラムが生成されるので、確実に被検体と無関係の画素値を除外された輝度補正が可能となる。

また、上述の放射線撮影装置において、第１端は、ヒストグラムにおける画素が暗い側の端であり、第２端は、ヒストグラムにおける画素が明るい側の端であればより望ましい。

［作用・効果］上述の構成によれば、放射線透視画像に表れた被検体に埋め込まれた金属の影が写りこんだ領域を確実に除外して輝度補正を行うことができる。この場合、鋭いピークの除去は、画素値の低い（暗い側）から行われる。放射線透視画像において金属の影が写りこんだ領域は、本来被検体ではありえない程度に放射線を透過させないものであるから、その画素値は、低いのである。上述の構成によれば、ヒストグラムの画素値の暗い側で鋭いピークとなっている部分が除去されて、調整ヒストグラムが生成されるので、確実に被検体と無関係の画素値を除外された輝度補正が可能となる。

本発明の放射線撮影装置は、放射線透視画像のヒストグラムの一部を除外して調整ヒストグラムを生成して、これを基に放射線透視画像の輝度補正を行う構成となっている。この調整ヒストグラムからは、放射線透視画像における被検体と無関係の領域に由来する成分が除かれる。ヒストグラムの端を調整ヒストグラムから除外するかどうかは、ピークの鋭さを示す評価領域の評価値が所定値以上であるかどうかで決定される。こうして、画素値が極端な鋭いピークが調整ヒストグラムから除去される。この様な急峻なピークは、被検体に由来するものではないのである。調整ヒストグラムに基づいて画素値を補正すれば、視認性に優れた放射線透視画像が取得できる。

実施例１に係るＸ線撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。 実施例１に係るＸ線撮影装置の動作を説明するフローチャートである。 実施例１に係るヒストグラム取得部を説明するフローチャートである。 実施例１に係る評価領域解析部を説明する模式図である。 実施例１に係る調製ヒストグラム生成部を説明する模式図である。 実施例１に係る置換表生成部を説明する模式図である。 実施例１に係る評価領域解析部を説明する模式図である。 実施例１に係る調製ヒストグラム生成部を説明する模式図である。 本発明の１変形例を説明する模式図である。 本発明の１変形例を説明する模式図である。 従来のＸ線撮影装置を説明する模式図である。

以下、実施例１に係る放射線撮影装置について説明する。なお、実施例１におけるＸ線は、本発明の放射線の一例である。

＜装置の構成＞
まず、実施例１に係るＸ線撮影装置１の構成について説明する。Ｘ線撮影装置１は、図１に示すように、被検体Ｍを載置する天板２と、天板２の上部に設けられたＸ線を照射するＸ線管３と、天板２の下部に設けられたＸ線を検出するフラット・パネル・ディテクタ（ＦＰＤ）４と、ＦＰＤ４のＸ線を検出する検出面を覆うように設けられた間接Ｘ線を吸収するＸ線グリッド５と、Ｘ線管３を制御するＸ線管制御部６と、ＦＰＤ４から出力された検出信号を組み立てて被検体Ｍの透視像が写りこんだＸ線透視画像を取得する画像生成部１１と、Ｘ線透視画像のヒストグラムを取得するヒストグラム取得部１２と、ヒストグラムを分析する端部取得部１３，評価領域解析部１４，および評価値取得部１５と、ヒストグラムの分析結果を基にヒストグラムを編集する調整ヒストグラム生成部２１と、置換表Ｔを生成する置換表生成部２２と、編集されたヒストグラムを用いてＸ線透視画像の輝度補正を行う輝度補正部２３とを備えている。

Ｘ線管３は、本発明の放射線源に相当し、ＦＰＤ４は、本発明の放射線検出手段に相当する。また、評価領域解析部１４は本発明の評価領域解析手段に相当し、評価値取得部１５は本発明の評価値取得手段に相当する。また、画像生成部１１は本発明の透視画像取得手段に相当し、置換表生成部２２は本発明の置換表生成手段に相当する。また、端部取得部１３は本発明の端部取得手段に相当し、調整ヒストグラム生成部２１は本発明の調整ヒストグラム生成手段に相当する。また、輝度補正部２３は本発明の輝度補正手段に相当し、ヒストグラム取得部１２は本発明のヒストグラム取得手段に相当する。

また、Ｘ線撮影装置１は、術者の指示を入力させる操作卓３１と、Ｘ線透視画像を表示させる表示部３２とを有している。そして、Ｘ線撮影装置１は、各部６，１１，１２，１３，１４，１５，２１，２２，２１を統括的に制御する主制御部３４を備えている。主制御部３４は、ＣＰＵによって構成され、種々のプログラムを実行することにより、各部を実現している。また、上述の各部は、それらを担当する演算装置に分割されて実行されてもよい。また、Ｘ線撮影装置１は、後述の所定値を記憶する情報記憶部３３を備えている。

＜動作の説明＞
次に、Ｘ線撮影装置１の動作について説明する。術者が操作卓３１を通じてＸ線透視画像の取得の指示を行うと、Ｘ線撮影装置１は、Ｘ線管３からＸ線ビームを照射させ、これをＦＰＤ４に検出させる。画像生成部１１は、ＦＰＤ４から出力された検出信号を基に、被検体の透視像が写りこんだ元画像Ｐ０を取得する［図２のステップＳ１，および図３（ａ）参照］。元画像Ｐ０は、輝度補正がなされていないので、視認しづらいものとなっている。

ヒストグラム取得部１２は、画像生成部１１から元画像Ｐ０を取得して、このヒストグラムＨ０を取得する（図２のステップＳ２参照）。得られたヒストグラムＨ０は、図３（ｂ）に示すように、画素値を横軸とするスペクトルデータであり、元画像Ｐ０を構成する画素値の分布を示したものである。

図３（ａ）の被検体Ｍが写りこんでいない領域Ｎの画素値は、被検体が写りこんでいる領域Ｄの画素値よりも高く、領域Ｄに見られる画素値は、様々な値が幅広く存在しているのに対し、領域Ｎに見られる画素値は、互いに似通っている。すなわち、元画像Ｐ０のヒストグラムＨ０は、図３（ｂ）に示すように、画素値の高い側（明るい側）に鋭いピークとして現れた領域Ｎに由来する部分ｎと、画素値の低い側に広範囲に亘って現れた領域Ｄに由来する部分ｈとで構成されることになる。

このヒストグラムＨ０は、端部取得部１３に送出される。端部取得部１３では、ヒストグラムＨ０において、元画像Ｐ０が分布する領域を求める。すなわち、図３（ｂ）における元画像Ｐ０が分布する領域の明るい側の端の画素値である明端ｂと暗い側の端の画素値である暗端ｄとをヒストグラムＨ０から読み取る（図２のステップＳ３参照）。この明端ｂと暗端ｄに挟まれた領域に部分ｎと部分ｈとのいずれも含まれることになる。なお、元画像Ｐ０に存在する画素の画素値の全てが明端ｂと暗端ｄの間に含まれる必要はなく、両端に挟まれた領域に元画像Ｐ０に存在する画素の画素値の概ねが所属していればよい。暗端は、本発明の第２端に相当し、明端は、本発明の第１端に相当する。

ヒストグラムＨ０，明端ｂ，および暗端ｄは、評価領域解析部１４に送出される。評価領域解析部１４では、ヒストグラムＨ０を微分して、ヒストグラムＨ０に含まれる極小点を求める（図２のステップＳ４参照）。評価領域解析部１４で求められた極小点を画素値が明端ｂに近いものから順に第１極小点ｋ１，第２極小点ｋ２と呼ぶことにする［図３（ｂ）参照］。評価領域解析部１４は、ヒストグラムＨ０と各極小点における画素値と、明端ｂの画素値を評価値取得部１５に送出する（図２のステップＳ５参照）。

評価値取得部１５は、図４に示すように、第１極小点ｋ１と明端ｂとに挟まれた領域を評価領域Ｒ１と認定し、評価領域Ｒ１の重心点Ｇ１を求める。そして、評価領域Ｒ１に存するヒストグラムの重心点における強度の値を求める。重心点における強度の値をＡとし、評価領域Ｒ１の画素値の幅をＢとする。重心点Ｇ１とは、評価領域Ｒ１に存するヒストグラムＨ０の１部分の偏りを考慮した中心である。具体的には、重心点Ｇ１とは、評価領域Ｒ１の暗い側の端である第１極小点ｋ１から重心点Ｇ１までの区間のヒストグラムＨ０の重心点における強度の値と、評価領域Ｒ１の明るい側の端である明端ｂから重心点Ｇ１までの区間のヒストグラムＨ０の重心点における強度の値とが同一の値となるような点である（図４参照）。

評価値取得部１５は、ＡからＢを除算して評価領域Ｒ１に含まれるピークの鋭さを示す評価値Ｄ１を算出する（図２のステップＳ６参照）。この評価値Ｄ１が大きいほど狭い画素値の幅に、ピークが強い強度で存在していることになるので、より評価領域Ｒ１に含まれるピークが鋭いことを意味する。つまり、図３（ｂ）のｎのように、狭い範囲に似通った画素値の画素が多数存在すれば、Ａ／Ｂの値（評価値Ｄ１）が大きくなるのである。

比較部１６は、評価値Ｄ１が所定値以上であるか比較する（図２のステップＳ７参照）。そして、評価値Ｄ１が所定値以上である場合、評価領域Ｒ１に含まれるピークは、十分に鋭いものと認定する。この所定値は、情報記憶部３３に記憶されている。比較部は、本発明の比較手段に相当する。

比較部１６は、評価値Ｄ１が所定値以上である場合、調整ヒストグラム生成部２１にヒストグラムＨ０のトリミングを行う旨の指示と、明端ｂと、重心点Ｇ１とを送出する。調整ヒストグラム生成部２１は、ヒストグラムＨ０における明端ｂから、重心点Ｇ１を含むトリミング領域を取り除いた調整ヒストグラムＨ１を生成する（図２のステップＳ９参照）。このトリミングの方法について具体的に説明する。調整ヒストグラム生成部２１は、重心点Ｇ１と明端ｂとの画素値の幅Ｌ１を取得する（図５参照）。この幅Ｌ１は、画素値ｂから画素値Ｇ１を減算することで求められる。次に、調整ヒストグラム生成部２１は、画素値が重心点Ｇ１から第２端ｄ側に幅Ｌ１だけ離れたトリミング基準点ｔｒ１を算出する。このトリミング基準点ｔｒ１は、重心点の画素値Ｇ１から幅Ｌ１を減算することで求められる。すなわち、トリミング基準点ｔｒ１は、画素値Ｇ１−（画素値ｂ−画素値Ｇ１）＝２×Ｇ１−ｂと等しいことになる。調整ヒストグラム生成部２１は、トリミング基準点ｔｒ１と明端ｂとに挟まれたトリミング領域をヒストグラムＨ０から除去して調整ヒストグラムＨ１を生成する。生成された調整ヒストグラムＨ１は、図６の上部のようになっている。

調整ヒストグラムＨ１は、置換表生成部２２に送出される。置換表生成部２２は、調整ヒストグラムＨ１をスケーリングして、輝度補正の目標となる置換目標ヒストグラムを生成する（図２のステップＳ１０参照）。すなわち、調整ヒストグラムＨ１は、暗端ｄと、トリミング基準点ｔｒ１との間の狭い領域にしか延在していないものを、線形的に引き伸ばして、例えば、暗端ｄを最も暗い画素値である０とし、トリミング基準点ｔｒ１を最も明るい画素値である４，０００とする。この置換目標ヒストグラムＨ２は、図６の下部のようになっている。置換表生成部２２は、調整ヒストグラムＨ１における画素値の各々が、置換目標ヒストグラムＨ２においてどのような画素値に変更されたかを対応付けた置換表Ｔを生成する。この置換表Ｔは、輝度補正部２３に出力される。

輝度補正部２３は、置換表Ｔを基に元画像Ｐ０の構成する画素を置き換える（図２のステップＳ１１参照）。こうして、狭いものとなっていた元画像Ｐ０における画素値の分布が、置き換えにより、広いものとなり、コントラストが視認に適した輝度補正画像Ｐ１が取得されるのである。なお、元画像Ｐ０における暗端ｄよりも暗い画素の画素値は、０に置換され、トリミング基準点ｔｒ１よりも明るい画素の画素値は、４，０００に置換される。この輝度補正画像Ｐ１が表示部３２に表示され一連の動作は終了となる。

次に、図２のステップＳ７において、評価値Ｄ１が所定値よりも小さい場合について説明する。この場合、評価値取得部１５は、評価領域を広げて評価値と設定値とを比較する。

上述のように評価値Ｄ１が所定値よりも小さい場合とは、図７に示すように、領域Ｎ［図３（ａ）参照］に由来する部分ｎが複数のピークに分裂する場合である。この場合、第１極小点ｋ１と明端ｂとに挟まれた評価領域Ｒ１の評価値Ｄ１は、所定値よりも小さいものとなる。この場合、評価値取得部１５は、評価領域Ｒ１を拡張した別の領域を評価領域Ｒ２として認定する。この評価領域Ｒ２は、図７に示すように、極小点のうち第１極小点ｋ１に次いで明端ｂに近い第２極小点ｋ２から明端ｂまでの領域である。

評価値取得部１５は、この新たな評価領域Ｒ２について、評価値Ｄ２と、評価領域Ｒ２の重心点Ｇ２とを求める。比較部１６は、評価値Ｄ２が所定値以上である場合、調整ヒストグラム生成部２１にヒストグラムＨ０のトリミングを行う旨の指示と、明端ｂと、重心点の画素値Ｇ２とを送出する。調整ヒストグラムＨ１は、２×Ｇ２−画素値ｂで求められるトリミング基準点ｔｒ２から明端ｂまでをトリミング領域として認定する。調整ヒストグラム生成部２１は、トリミング領域をヒストグラムＨ０から除去して調整ヒストグラムＨ１を生成する。図２のステップ１０以降の動作は、上述の構成と同様である。

また、評価値Ｄ２が所定値よりも小さかった場合、評価値取得部１５は、評価領域の幅を決定する極小点を暗端ｄ側に移動させながらその度ごとに評価値を算出し、比較部１６は、これと所定値とを比較する。評価値が所定値以上となった時点で、比較部１６は、ヒストグラムＨ０のトリミングを行う旨の指示と、明端ｂと、重心点とを送出する。調整ヒストグラム生成部２１は、これを基に調整ヒストグラムＨ１を生成するのである。

極小点の全てについて評価領域を求めても、所定値以上とならなかった場合、評価値取得部１５は、これ以上の評価値の算出をやめ、調整ヒストグラム生成部２１にトリミングを行わない旨の指示を送出する（図２のステップＳ８参照）。調整ヒストグラムＨ１は、ヒストグラムＨ０と等しくなる。

次に、調整ヒストグラム生成部２１が行うトリミング領域について説明する。ヒストグラムに表れるピークは図８に示すように、ある程度の広がりを持って現れる。このピークは重心点Ｇを中心とした画素値ついて左右対称の形状をしているのが一般的である。そこで、このピークの重心点Ｇから明るい側の端部ｂとの距離と、ピークの重心点Ｇから暗い側の端部Ｔｒとの距離は、同じであると予想できる。実際のヒストグラムにおいて、ピーク同士が重なることで、各ピークの端部を予想することが難しい。しかし、重心点Ｇの画素値と端部のどちらか（例えば端部ｂ）の画素値が分かれば、これを基に、もう一方の端部の位置を計算することができる（すなわち、Ｔｒ＝２ｂ−Ｇ）。トリミング基準点は、この予測される端部に相当する。

以上のように、実施例１のＸ線撮影装置１は、元画像Ｐ０のヒストグラムＨ０の一部を除外して調整ヒストグラムＨ１を生成して、これを基に元画像Ｐ０の輝度補正を行う構成となっている。この調整ヒストグラムＨ１からは、元画像Ｐ０における被検体Ｍと無関係の領域に由来する成分が除かれている。したがって、調整ヒストグラムＨ１は、被検体Ｍが写りこんだ画素の画素値の分布を示したものとなっている。したがって、この調整ヒストグラムＨ１を用いて輝度補正を行えば、視認性に優れた輝度補正画像Ｐ１を取得することができる。

また、実施例１の比較部１６において、ヒストグラムＨ０の端を調整ヒストグラムＨ１から除外するかどうかは、評価領域Ｒの評価値Ｄが所定値以上であるかどうかで決定される。評価値Ｄは、評価領域Ｒに含まれるピークの鋭さを示す値である。つまり、実施例１の構成によれば、画素値が極端な鋭いピークが調整ヒストグラムＨ１から除去される。この様なピークは、被検体Ｍに由来するものではないと考えられる。被検体Ｍに由来する画素値は、ヒストグラムＨ０において幅広くなだらかに延在する傾向にあるからである。

実施例１のＸ線撮影装置１は、被検体Ｍに由来するものではない画素値が複数のピークに分裂してヒストグラムＨ０に現れたとしても、それを確実に除くことができる。つまり明端ｂに被検体Ｍに由来するものではないピークが複数に分裂しても、評価領域解析部１４は評価領域Ｒを暗端ｄ側に変更しながら次第に広げていき、評価値Ｄを算出する構成となっているので、被検体Ｍに由来するものではないピークをヒストグラムＨ０から確実に除去することができる。

また、比較部１６において、評価領域Ｒに存在するピークは、ピークの重心点における強度の値が大きく（ピークが高く），かつピークの幅が狭いほど鋭いピークであると認定される。つまり、評価値ＤをヒストグラムＨ０の重心点における強度の値から評価領域Ｒの幅を除算したものとすれば、評価領域Ｒに存するピークの鋭さが、確実に判別できるのである。なお、評価領域Ｒの一端は、極小点となっていることから、評価領域Ｒには、確実にピークが存在することになる。

また、調整ヒストグラム生成部２１において、ヒストグラムＨ０のどこを切り捨てて調整ヒストグラムＨ１とするかは、評価領域Ｒの重心点Ｇを基に決定される。すなわち、明端ｂから重心点Ｇまでの幅（基準幅）をピーク等（ピークまたは、ピーク群）の幅の半分であるものとして、ピーク等の全域が省かれるようにヒストグラムＨ０の除外範囲を決定するのである。すなわち、除外されるべきピーク等の明端ｂ側の終端は、明端ｂであり、暗端ｄ側の終端は、明端ｂから基準幅の２倍の幅だけ暗端ｄに近づいたトリミング基準点Ｔｒとなる。調整ヒストグラム生成部２１がヒストグラムＨ０の２Ｇ―ｂ（トリミング基準点Ｔｒ）からｂまでの範囲を除外すれば、ヒストグラムＨ０において明端ｂからトリミング基準点Ｔｒまでの部分が確実に除去されることになる。

また、実施例の構成によれば、元画像Ｐ０に表れた被検体Ｍが写りこんでいない領域を確実に除外して輝度補正を行うことができる。すなわち、鋭いピーク等の除去は、画素値の高い（明るい側）から行われる。元画像Ｐ０において被検体Ｍが写りこんでいない領域は、何ら障害物を通過しないで放射線がＦＰＤ４に入射した部分であるから、その画素値は、高いのである。上述の構成によれば、ヒストグラムＨ０の画素値の明るい側で鋭いピーク等となっている部分が除去されて、調整ヒストグラムＨ１が生成されるので、確実に被検体Ｍと無関係の画素値を除外された輝度補正が可能となる。

本発明は、上述の構成に限られず、以下のように変形実施することができる。

（１）上述の実施例１の構成によれば被検体が写りこんでいない明るい領域に影響されないで輝度補正を行うものであったが、本発明はこれに限られない。すなわち、被検体の体内に埋め込まれた金属の影に影響されない輝度補正を行う構成とすることもできる。元画像Ｐ０に被検体の金属が写りこんでいると、そのヒストグラムＨ０は、図９のように暗端ｄ側に極端に鋭いピークが現れる。評価値取得部１５は、暗端ｄに最も近い第１極小点ｋ１と暗端ｄとに挟まれた領域を評価領域Ｒ１と認定し、評価領域Ｒ１の重心点Ｇ１を求め、ヒストグラムＨ０の重心点における強度の値Ａを求める。評価領域Ｒ１の重心点の値をＡとし、評価領域Ｒ１の画素値の幅をＢとしたとき、評価値Ｄ１は、Ａ／Ｂである。重心点Ｇ１とは、評価領域Ｒ１に存するヒストグラムＨ０の１部分の偏りを考慮した中心である。

比較部１６は、評価値Ｄ１が所定値以上であるか比較する（図２のステップＳ７参照）。比較部１６は、評価値Ｄ１が所定値以上である場合、調整ヒストグラム生成部２１にヒストグラムＨ０のトリミングを行う旨の指示と、明端ｂと、重心点Ｇ１とを送出する。調整ヒストグラム生成部２１は、ヒストグラムＨ０における明端ｂから、重心点Ｇ１を含むトリミング領域を取り除いた調整ヒストグラムＨ１を生成する。すなわち、調整ヒストグラム生成部２１は、Ｇ１＋（Ｇ１−ｄ）＝２×Ｇ１−ｄで求められるトリミング基準点Ｔｒ１から暗い部分をトリミング領域と認定してこの部分をヒストグラムＨ０から除去することで調整ヒストグラムＨ１を生成する（図１０参照）。

また、評価値Ｄ１が所定値よりも小さい場合、評価値取得部１５は、評価領域の幅を決定する極小点を明端ｂ側に移動させながらその度ごとに評価値を算出し、比較部１６はこれを所定値と比較する。評価値が所定値以上となった時点で、ヒストグラムＨ０のトリミングを行う旨の指示と、暗端ｄの値と、重心点Ｇ１とを送出する。調整ヒストグラム生成部２１は、これを基に調整ヒストグラムＨ１を生成する。その様子は、図２におけるステップＳ５〜ステップＳ８と同様である。

上述の構成によれば、元画像Ｐ０に表れた被検体Ｍに埋め込まれた金属の影が写りこんだ領域を確実に除外して輝度補正を行うことができる。この場合、鋭いピーク等の除去は、画素値の低い（暗い側）から行われる。元画像Ｐ０において金属の影が写りこんだ領域は、本来被検体Ｍではありえない程度に放射線を透過させないものであるから、その画素値は、極端に低いのである。上述の構成によれば、ヒストグラムＨ０の画素値の暗い側で鋭いピークとなっている部分が除去されて、調整ヒストグラムＨ１が生成されるので、確実に被検体Ｍと無関係の画素値を除外された輝度補正が可能となる。

（２）上述の実施例１の構成によれば被検体が写りこんでいない明るい領域に影響されないで輝度補正を行うものであったが、本発明はこれに限られない。すなわち、実施例１に基づいてヒストグラムのトリミングを行った後、上述の変形例に基づいて、トリミングを行ってもよい。これにより、被検体が写りこんでいない領域、および被検体に埋め込まれた金属に影響されることなく、診断に好適な輝度の補正が行えるようになる。

（３）上述した実施例１は、医用の装置であったが、本発明は、工業用や、原子力用の装置に適用することもできる。

（４）上述した実施例１のいうＸ線は、本発明における放射線の一例である。したがって、本発明は、Ｘ線以外の放射線にも適応できる。

（５）上述した実施例１において所定値は、固定であったが、評価領域が更新されるたびに比較される所定値を変更する構成としてもよい。

ｂ 明端（第１端）
ｄ 暗端（第２端）
Ｇ 重心点
Ｈ０ ヒストグラム
Ｈ１ 調整ヒストグラム
Ｔ 置換表
３ Ｘ線管（放射線源）
４ ＦＰＤ（放射線検出手段）
１１ 画像生成部（透視画像取得手段）
１２ ヒストグラム取得部（ヒストグラム取得手段）
１３ 端部取得部（端部取得手段）
１４ 評価領域解析部（評価領域解析手段）
１５ 評価値取得部（評価値取得手段）
１６ 比較部（比較手段）
２１ 調整ヒストグラム生成部（第１調整ヒストグラム生成手段）
２２ 置換表生成部（置換表生成手段）
２３ 輝度補正部（輝度補正手段）

Claims (7)

1. 放射線を照射する放射線源と、
   放射線を検出する放射線検出手段と、
   前記放射線検出手段から出力された検出信号を基に放射線透視画像を取得する透視画像取得手段と、
   前記放射線透視画像のヒストグラムを取得するヒストグラム取得手段と、
   前記ヒストグラムの両端である第１端、第２端を取得する端部取得手段と、
   前記ヒストグラムの第１端と、前記ヒストグラムが有する極小点のうち最も前記第１端に近い第１極小点とに挟まれた評価領域を認定して、前記評価領域内に存するヒストグラムの１部分の重心点と、前記評価領域の幅を求める評価領域解析手段と、
   前記ヒストグラムに現れるピークの高さと幅から、前記評価領域に含まれるピークの鋭さを示す評価値を取得する評価値取得手段と、
   前記評価値と所定値とを比較する比較手段と、
   前記評価値が所定値以上であるとき、前記ヒストグラムから前記重心点を含む部分を除外した調整ヒストグラムを生成する調整ヒストグラム生成手段と、
   前記調整ヒストグラムをスケーリングして画素値の置換表を生成する置換表生成手段と、
   前記置換表に基づいて、放射線透視画像の画素値を変換して輝度補正画像を生成する輝度補正手段とを備えることを特徴とする放射線撮影装置。
2. 請求項１に記載の放射線撮影装置において、
   前記評価値が所定値未満であるとき、
   前記評価領域解析手段は、前記ヒストグラムの第１端と、前記ヒストグラムが有する極小点のうち前記第１極小点に次いで前記第１端に近い第２極小点とに挟まれた領域を評価領域と認定して、前記評価領域内に存するヒストグラムの１部分の重心点と、前記評価領域の幅を求めることを特徴とする放射線撮影装置。
3. 請求項２に記載の放射線撮影装置において、
   第１端と第２極小点とに挟まれた評価領域における前記評価値が、所定値未満であるとき、
   前記評価領域解析手段は、前記評価領域の認定における極小点を前記第２端側に変更しながら前記評価領域を次第に広げてゆき、前記評価領域内に存するヒストグラムの１部分の重心点と、前記評価領域の幅を求めることを特徴とする放射線撮影装置。
4. 請求項１に記載の放射線撮影装置において、
   前記評価値は、前記ヒストグラムの前記重心点における強度の値から前記評価領域の幅を除算したものであることを特徴とする放射線撮影装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の放射線撮影装置において、
   前記重心点の画素値をＧと、前記第１端の画素値をｂとしたとき、
   前記調整ヒストグラム生成手段は、前記ヒストグラムの２Ｇ−ｂからｂまでの範囲を除外して調整ヒストグラムを生成することを特徴とする放射線撮影装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の放射線撮影装置において、
   前記第１端は、前記ヒストグラムにおける画素が明るい側の端であり、前記第２端は、前記ヒストグラムにおける画素が暗い側の端であることを特徴とする放射線撮影装置。
7. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の放射線撮影装置において、
   前記第１端は、前記ヒストグラムにおける画素が暗い側の端であり、前記第２端は、前記ヒストグラムにおける画素が明るい側の端であることを特徴とする放射線撮影装置。

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