JP2582625B2 - 放射線照射野輪郭候補点正誤判定方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、放射線画像情報が記録された蓄積性蛍光体
シートなどの記録媒体から上記放射線画像情報を読み取
る際に、該記録媒体における放射線照射野を認識するた
めに、この照射野の輪郭部分上に位置するとして検出し
た輪郭候補点が正しいか否かを判定する方法に関するも
のである。

（従来の技術） 記録された放射線画像を読み取って画像信号を得、こ
の画像信号に適切な画像処理を施した後、画像を再生記
録することは種々の分野で行なわれている。たとえば、
後の画像処理に適合するように設計されたガンマ値の低
いＸ線フィルムを用いてＸ線画像を記録し、このＸ線画
像が記録されたフィルムからＸ線画像を読み取って電気
信号に変換し、この電気信号（画像信号）に画像処理を
施した後コピー写真等に可視像として再生することによ
り、コントラスト，シャープネス，粒状性等の画質性能
の良好な再生画像を得ることのできるシステムが開発さ
れている（特公昭61-5193号公報参照）。

また本願出願人により、放射線（Ｘ線，α線，β線，
γ線，電子線、紫外線等）を照射するとこの放射線エネ
ルギーの一部が蓄積され、その後可視光等の励起光を照
射すると蓄積されたエネルギーに応じて輝尽発光を示す
蓄積性蛍光体（輝尽性蛍光体）を利用して、人体等の被
写体の放射線画像を一旦シート状の蓄積性蛍光体に撮影
記録し、この蓄積性蛍光体シートをレーザー光等の励起
光で走査して輝尽発光光を生ぜしめ、得られた輝尽発光
光を光電的に読み取って画像信号を得、この画像信号に
基づき被写体の放射線画像を写真感光材料等の記録材
料、CRT等に可視像として出力させる放射線画像記録再
生システムがすでに提案されている（特開昭55-12429
号，同56-11395号，同55-163472号，同56-104645号，同
55-116340号等）。

このシステムは、従来の銀塩写真を用いる放射線写真
システムと比較して極めて広い放射線露出域にわたって
画像を記録しうるという実用的な利点を有している。す
なわち、蓄積性蛍光体においては、放射線露光量に対し
て蓄積後に励起によって輝尽発光する発光光の光量が極
めて広い範囲にわたって比例することが認められてお
り、従って種々の撮影条件により放射線露光量がかなり
大幅に変動しても、蓄積性蛍光体シートより放射される
輝尽発光光の光量を読取ゲインを適当な値に設定して光
電変換手段により読み取って電気信号に変換し、この電
気信号を用いて写真感光材料等の記録材料、CRT等の表
示装置に放射線画像を可視像として出力させることによ
って、放射線露光量の変動に影響されない放射線画像を
得ることができる。

上記システムにおいて、蓄積性蛍光体シートに照射さ
れた放射線の線量等に応じて最適な読取条件で読み取っ
て画像信号を得る前に、予め低レベルの光ビームにより
蓄積性蛍光体シートを走査してこのシートに記録された
放射線画像の概略を読み取る先読みを行ない、この先読
みにより得られた先読画像信号を分析し、その後上記シ
ートに上記先読みの際の光ビームよりも高レベルの光ビ
ームを照射して走査し、この放射線画像に最適な読取条
件で読み取って画像信号を得る本読みを行なうように構
成されたシステムもある（特開昭58-67240号，同58-672
41号，同58-67242号等）。

ここで読取条件とは、読取りにおける輝尽発光光の光
量と読取装置の出力との関係に影響を与える各種の条件
を総称するものであり、例えば入出力の関係を定める読
取ゲイン，スケールファクタあるいは、読取りにおける
励起光のパワー等を意味するものである。

また、光ビームの高レベル／低レベルとは、それぞ
れ、上記シートの単位面積当りに照射される光ビームの
強度の大／小、もしくは上記シートから発せられる輝尽
発光光の強度が上記光ビームの波長に依存する（波長感
度分布を有する）場合は、上記シートの単位面積当りに
照射される光ビームの強度を上記波長感度で重みづけし
た後の重みづけ強度の大／小をいい、光ビームのレベル
を変える方法としては、異なる波長の光ビームを用いる
方法、レーザ光源等から発せられる光ビームの強度その
ものを変える方法、光ビームの光路上にNDフィルター等
を挿入，除去することにより光ビームの強度を変える方
法、光ビームのビーム径を変えて走査密度を変える方
法、走査速度を変える方法等、公知の種々の方法を用い
ることができる。

また、この先読みを行なうシステムか先読みを行なわ
ないシステムかによらず、得られた画像信号（先読画像
信号を含む）を分析し、画像信号に画像処理を施す際の
最適な画像処理条件を決定するようにしたシステムもあ
る。この画像信号に基づいて最適な画像処理条件を決定
する方法は、蓄積性蛍光体シートを用いるシステムに限
られず、たとえば従来のＸ線フィルム等の記録媒体に記
録された放射線画像から画像信号を得るシステムにも適
用されている。

上記画像信号（先読画像信号を含む）を分析して最適
な読取条件、画像処理条件を求める方法は種々提案され
ているが、その方法のひとつとして、画像信号のヒスト
グラムを作成する方法が知られている（たとえば、特開
昭60-156055号）。画像信号のヒストグラムを求めるこ
とにより、たとえば画像信号の最大値，最小値や、頻度
が最大となる点の画像信号の値等を知ることができ、こ
れらの各値から蓄積性蛍光体シート,X線フィルム等の記
録媒体に記録された放射線画像の特徴を把握することが
できる。そこでこのヒストグラムに基づいて最適な読取
条件，画像処理条件を求めることにより、観察適正のす
ぐれた放射線画像を再生出力することが可能となる。

一方、記録媒体に放射線画像を撮影記録するに際して
は、被写体の観察に必要の無い部分に放射線を照射しな
いようにするため、あるいは観察に不要な部分に放射線
を照射するとその部分から観察に必要な部分に散乱線が
入り画像性能が低下するため、放射線が被写体の必要な
部分および記録媒体の一部にのみ照射されるように放射
線の照射域を制限する照射野絞りを使用して撮影を行な
うことも多い。

ところが、前述のようにして画像信号を分析して読取
条件，画像処理条件を求めるにあたって、分析に用いた
画像信号が、照射野絞りを用いて撮影した記録媒体から
得られた画像信号である場合、この照射野の存在を無視
して画像信号を分析しても撮影記録された放射線画像が
正しく把握されず、誤った読取条件、画像処理条件が求
められ観察適正の優れた放射線画像が再生記録されない
場合が生ずる。

これを解決するためには、読取条件，画像処理条件を
求める前に、照射野を認識し、照射野内の画像信号に基
づいて読取条件，画像処理条件を求める必要がある。

本出願人は既に、放射線照射野を認識する方法をいく
つか提案しており（例えば特開昭61-39039号）、このよ
うな方法によって照射野を認識し、その認識領域のみに
対応する画像信号に基づいて読取条件、画像処理条件を
求めるようにすれば、上述の不具合は解消可能である。

上述のような放射線照射野を認識する方法においては
多くの場合、まず照射野の輪郭上にあると考えられる
点、すなわち輪郭候補点をいくつか求めるようにしてい
る。そしてこのような輪郭候補点がいくつか求まったな
らば、次にそれらの点に沿う直線あるいは曲線を求めれ
ば、これらの直線あるいは曲線の内側を放射線照射野と
認識することができる。

上記の輪郭候補点を検出する方法としては例えば、記
録媒体に記録された放射線画像を読み取って該記録媒体
上の各位置に対応するデジタル画像データを求め、次に
この画像データを記録媒体上の１本のラインに沿って微
分処理し、この処理によって得られた微分値の絶対値が
所定のしきい値を超える点を、あるいはそのような点が
いくつか存在したならばそれらのうち最も記録媒体の端
部に近い点を輪郭候補点として検出する、という方法が
既に提案されている（例えば特開昭62-15538号参照）。
また上記輪郭候補点はその他、パターンマッチングによ
る手法や、直線あてはめを行なってその傾きから輪郭部
を判別する方法等によって検出することもできる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上述のような種々の方法によって輪郭候補
点を検出する際、画像内に骨の辺縁部等照射野輪郭部と
同様に濃度が急激に変化する部分が存在したり、あるい
は照射野外に散乱放射線のエネルギーが蓄積されていた
りすると、それらの部分の点が照射野輪郭候補点として
誤検出されることがある。このような誤検出を完全に無
くすことは困難であるが、ある輪郭候補点が誤検出であ
る旨が正確に分かれば、その輪郭候補点をキャンセルし
たり、あるいは他の方法で検出した輪郭候補点に訂正す
ることにより、照射野を誤認識することは避けられる。

そこで本発明は、前述のようにして検出した輪郭候補
点が正しいか、あるいは誤りであるかを正確に判定する
ことができる方法を提供することを目的とするものであ
る。

（課題を解決するための手段及び作用） 本発明による放射線照射野輪郭候補点正誤判定方法
は、前述のようにして検出した輪郭候補点のそれぞれに
ついて個別に該輪郭候補点が所定の判定基準を満たして
いるか否かを調べるとともにさらに、各輪郭候補点か
ら、それ以外の輪郭候補点に基づいて照射野輪郭上にあ
ると想定される点までの平均画像濃度を求め、輪郭候補
点が上記判定基準を満たさず、かつ上記平均画像濃度が
所定のしきい値を下回る場合は、この輪郭候補点が照射
野輪郭上に位置しない誤検出の点であると判定すること
を特徴とするものである。

上記の判定基準としてより具体的には、例えば正誤判
定する輪郭候補点から画像内の所定点までの距離と、そ
れ以外の輪郭候補点から上記所定点までの距離との関係
や、正誤判定する輪郭候補点からそれ以外の輪郭候補点
までの距離、さらには正誤判定する輪郭候補点からそれ
以外の輪郭候補点２つに向けてそれぞれ延ばした２本の
直線がなす角度等を用いることができる。

（実施例） 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を詳細に説
明する。

第１図は本発明の方法によって放射線照射野輪郭候補
点の正誤を判定するようにした放射線画像情報記録再生
システムを示すものである。この放射線画像情報記録再
生システムは基本的に、放射線画像撮影部20、先読み用
読取部30、本読み用読取部40、および画像再生部50から
構成されている。放射線画像撮影部20においては、例え
ばＸ線管球等の放射線源100から被写体（被検者）101に
向けて、放射線102が照射される。この被写体101を透過
した放射線102が照射される位置には、先に述べたよう
に放射線エネルギーを蓄積する蓄積性蛍光体シート103
が配置され、この蓄積性蛍光体シート103に被写体101の
透過放射線画像情報が蓄積記録される。なお放射線源10
0と被写体101との間には、放射線102の照射野を絞る絞
り104が配されている。

このようにして被写体101の放射線画像情報が記録さ
れた蓄積性蛍光体シート103は、移送ローラ等のシート
移送手段110により、先読み用読取部30に送られる。先
読み用読取部30において先読み用レーザ光源201から発
せられたレーザ光202は、このレーザ光202の励起によっ
て蓄積性蛍光体シート103から発せられる輝尽発光光の
波長領域をカットするフィルター203を通過した後、ガ
ルバノメータミラー等の光偏向器204により直線的に偏
向され、平面反射鏡205を介して蓄積性蛍光体シート103
上に入射する。ここでレーザ光源201は、励起光として
のレーザ光202の波長域が、蓄積性蛍光体シート103が発
する輝尽発光光の波長域と重複しないように選択されて
いる。他方、蛍光体シート103は移送ローラ等のシート
移送手段210により矢印206の方向に移送されて副走査が
なされ、その結果、蛍光体シート103の全面にわたって
レーザ光202が照射される。ここで、レーザ光源201の発
光強度、レーザ光202のビーム径、レーザ光202の走査速
度、蓄積性蛍光体シート103の移送速度は、先読みの励
起光（レーザ光202）のエネルギーが、後述する本読み
用読取部40で行なわれる本読みのそれよりも小さくなる
ように選択されている。

上述のようにレーザ光202が照射されると、蓄積性蛍
光体シート103は、それに蓄積記録されている放射線エ
ネルギーに対応した光量の輝尽発光光を発し、この発光
光は先読み用光ガイド207に入射する。輝尽発光光はこ
の光ガイド207内を導かれ、射出面から射出してフォト
マルチプライヤー等の光検出器208によって受光され
る。該光検出器208の受光面には、輝尽発光光の波長域
の光のみを透過し、励起光の波長域の光をカットするフ
ィルターが貼着されており、輝尽発光光のみを検出し得
るようになっている。検出された輝尽発光光は蓄積記録
情報を担持する電気信号に変換され、増幅器209により
増幅される。増幅器209から出力された信号はA/D変換器
211によりデジタル化され、先読み画像信号Spとして本
読み用読取部40の本読み制御回路314に入力される。こ
の本読み制御回路314は、先読み画像信号Spが示す蓄積
記録情報に基づいて、読取ゲイン設定値ａ、収録スケー
ルファクター設定値ｂ、再生画像処理条件設定値ｃを決
定する。また上記先読み画像信号Spは、後に詳述する照
射野認識回路220にも入力される。

以上のようにして先読みを完了した蓄積性蛍光体シー
ト103は本読み用読取部40へ移送される。本読み用読取
部40において本読み用レーザ光源301から発せられたレ
ーザ光302は、このレーザ光302の励起によって蓄積性蛍
光体シート103から発せられる輝尽発光光の波長領域を
カットするフィルター303を通過した後、ビームエクス
パンダー304によりビーム径の大きさが厳密に調整さ
れ、ガルバノメータミラー等の光偏向器305によって直
線的に偏向され、平面反射鏡306を介して蓄積性蛍光体
シート103上に入射する。光偏向器305と平面反射鏡306
との間にはｆθレンズ307が配され、蓄積性蛍光体シー
ト103上を走査するレーザ光302のビーム径が均一となる
ようにされている。他方、蓄積性蛍光体シート103は移
送ローラなどのシート移送手段320により矢印308の方向
に移送されて副走査がなされ、その結果、蓄積性蛍光体
シート103の全面にわたってレーザ光が照射される。こ
のようにレーザ光302が照射されると、蓄積性蛍光体シ
ート103はそれに蓄積記録されている放射線エネルギー
に対応した光量の輝尽発光光を発し、この発光光は本読
み用光ガイド309に入射する。本読み用光ガイド309の中
を全反射を繰返しつつ導かれた輝尽発光光はその射出面
から射出され、フォトマルチプライヤー等の光検出器31
0によって受光される。光検出器310の受光面には、輝尽
発光光の波長域のみを選択的に透過するフィルターが貼
着され、光検出器310が輝尽発光光のみを検出するよう
になっている。

蓄積性蛍光体シート103に記録されている放射線画像
を示す輝尽発光光を光電的に検出した光検出器310の出
力は、前記制御回路314が決定した読取ゲイン設定値ａ
に基づいて読取ゲインが設定された増幅器311により、
適正レベルの電気信号に増幅される。増幅された電気信
号はA/D変換器312に入力され、収録スケールファクター
設定値ｂに基づいて、信号変動幅に適した収録スケール
ファクターでデジタル信号に変換されて信号処理回路31
3に入力される。上記デジタル信号は、この信号処理回
路313において、観察読影適性の優れた放射線画像が得
られるように再生画像処理条件設定値ｃに基づいて信号
処理（画像処理）され、出力される。

信号処理回路313から出力された読取画像信号（本読
み画像信号）Soは、画像再生部50の光変調器401に入力
される。この画像再生部50においては、記録用レーザ光
源402からのレーザ光403が光変調器401により、上記信
号処理回路313から入力される本読み画像信号Soに基づ
いて変調され、走査ミラー404によって偏向されて写真
フィルム等の感光材料405上を走査する。そして感光材
料405は上記走査の方向と直交する方向（矢印406方向）
に走査と同期して移送され、感光材料405上に、上記本
読み画像信号Soに基づく放射線画像が出力される。放射
線画像を再生する方法としては、このような方法の他、
前述したCRTによる表示等、種々の方法を採用すること
ができる。

次に、前記第２図に示されるように蓄積性蛍光体シー
ト103において放射線照射野Ｂが絞られている場合に
も、前記読取ゲイン設定値ａ、収録スケールファクター
設定値ｂ、画像処理条件設定値ｃが適正に決定される仕
組みについて、第５図を参照して説明する。この第５図
に示されるように前記制御回路314は、信号抽出部350、
ヒストグラム解析部351、読出部352および記憶部353か
らなる。先読み画像信号Spは上記信号抽出部350に入力
され、該信号抽出部350において、後述するようにして
指定される領域のみについての先読み画像信号Sp′が抽
出される。この信号抽出部350から出力される先読み画
像信号Sp′はヒストグラム解析部351に入力される。ヒ
ストグラム解析部351は先読み画像信号Sp′のヒストグ
ラムを作成し、例えばその最大値、最小値、最大頻度値
等を求め、それらの値を示す情報Srを読出部352に送
る。記憶部353にはこれら最大値、最小値等に対応する
最適の読取ゲイン設定値ａ、収録スケールファクター設
定値ｂおよび画像処理条件設定値ｃが記憶されており、
読出部352は上記情報Srに対応する設定値ａ、ｂ、ｃを
記憶部353から読み出して、前述のようにそれぞれ増幅
器311、A/D変換器312および信号処理回路313に送る。

次に信号抽出部350における信号抽出について説明す
る。照射野認識回路220は微分処理部221、しきい値設定
部222、輪郭候補点信号検出部223、正誤判定部224およ
び演算部225からなる。先読み画像信号Spはこの照射野
認識回路220において、微分処理部221と輪郭候補点信号
検出部223とに入力される。微分処理部221はデジタル化
されているこの先読み画像信号Spを、まず第３図に示す
方向D₁に沿って微分処理し、以下同様に方向D₂、D₃……
D_nに沿って微分処理する。この微分の方法は、１次元の
１次微分でも高次の微分でもよいし、また２次元の１次
微分や高次の微分でもよい。また、離散的に標本化され
た画像の場合、微分するとは近傍に存在する画像データ
同志の差分を求めることと等価であり、本例ではこの差
分を求める。上記複数の方向D₁〜D_nは、蓄積性蛍光体シ
ート103の中心Ｏからシート端部に向かう放射状の方向
であり、本例では、各方向D₁〜D_nが互いに等角度間隔に
設定されている。またこのような放射状の方向D₁〜D
_nは、例えば蓄積性蛍光体シート103のサイズが半切サイ
ズ（256×192mm）の場合、64方向程度設定される。この
ような微分処理を行なうことにより、上記の差分が求め
られる。この差分を示す情報Ｓmは、輪郭候補点信号検
出部223に送られる。輪郭候補点信号検出部223は上記差
分を示す情報Ｓmと、しきい値設定部222が出力するしき
い値Thを示す情報Sthとから、シート103上の放射線照射
野Ｂの輪郭部分にあると考えられる輪郭候補点を求め
る。すなわち、照射野Ｂ内についての画像信号のレベル
は、照射野Ｂ外の領域についての画像信号のレベルに比
べて全体的に明らかに高い値をとるので、ある方向D_iに
沿った先読み画像信号Spの値は、第４図（ａ）に示すよ
うな分布をとる。したがって上記差分の値は第４図
（ｂ）に示すように、照射野エッジ部分において特異的
に大きく変化する。そこで輪郭候補点信号検出部223
は、この差分が負となりその絶対値が前記所定のしきい
値Thを超える点を検出して、輪郭候補点を求める。

輪郭候補点信号検出部223は、上述のようにして求め
た輪郭候補点についての先読み画像信号Spを抽出し、そ
の抽出された各先読み画像信号Spに対応する画素位置を
求め、その画素位置を示す情報Seを正誤判定部224に送
る。上述のようにして抽出された先読み画像信号Spは、
大部分が蓄積性蛍光体シート103上の放射線照射野Ｂ
（第２図参照）のエッジ部分を担う画像信号、つまり輪
郭候補点信号となる。本例において、上記画素位置は第
２図に示すように、蓄積性蛍光体シート103上のｘ−ｙ
直交座標系で表わされる。

正誤判定部224は、上記情報Seが示す画素位置の輪郭
候補点のそれぞれについて個別に、該輪郭候補点が本当
に照射野輪郭部に位置するものであるか否かを、以下に
述べるようにして判定する。正誤判定部224は、第13図
に示すように、正誤を判定する輪郭候補点をE_m、その両
端の輪郭候補点をそれぞれE_m+1、E_m-1としたとき、蓄積
性蛍光体シート103の中心Ｏから輪郭候補点E_m、E_m+1、
およびE_m-1までの各距離ｌ、l₁およびl₂について、 であるか否かを調べる（なおｎは、前述した微分処理の
方向の数である）。通常そうであるように、本例におい
ても照射野Ｂの形状は、星形のように内方に入り込む部
分は持たない多角形であり、またシート中心Ｏを必ずこ
の照射野Ｂ内に位置させるということを前提として照射
野絞りがなされるようになっている。上記（１）式が満
足されないということは、第13図に示すように輪郭候補
点E_mがその両隣の輪郭候補点E_m+1およびE_m-1よりもシー
ト中心側に入り込んでいることを示すが、照射野Ｂが上
記の通りの多角形である限り、照射野輪郭上にこのよう
な入り込んだ点E_mは存在しないはずである。したがって
正誤判定部224は、上記（１）式が満たされない場合
は、輪郭候補点E_mは照射野内の点が誤検出されたもので
あるとみなして、前記画素位置情報Seの中からこの輪郭
候補点E_mについての情報を削除する。一方上記（１）式
が満たされれば、輪郭候補点E_mについての画素位置情報
はそのまま生かされる。正誤判定部224は、検出された
すべての輪郭候補点について上記の判定処理、および必
要であれば上記削除処理を行ない、この処理済みの画素
位置情報Se′を演算部225に送る。

なおこの例では、輪郭候補点E_mが誤検出点であると判
定したとき、この点をキャンセルしているが、そのよう
な点を、他の輪郭候補点から導かれるより適正な点に訂
正するようにしてもよい。上記の例にあっては、そのよ
うな適正な点として例えば、シート中心Ｏから誤検出の
輪郭候補点E_mと同方向にあって、シート中心Ｏから だけ離れた点等を用いることができる。

以上述べたようにして正しい輪郭候補点を幾つか求め
た後、これらの点に沿った線を求めれば、その線が照射
野の輪郭となることは、先に述べた通りである。この輪
郭候補点に沿った線は、例えばそれらの点を平滑化処理
した後残った点を連結する方法、局所的に最小二乗法を
適用して複数の直線を求め、それらを連結する方法、ス
プライン曲線等を当てはめる方法等によって求めること
ができるが、本例において演算部225は、特にHough変換
を利用して輪郭候補点に沿った複数の直線を求めるよう
に構成されている。以下、この直線を求める処理につい
て詳しく説明する。

演算部225は上記情報Se′が示す画素位置（輪郭候補
点）の座標を（x₀,y₀）としたとき、これらのx₀、y₀を
定数として ρ＝x₀ cosθ＋y₀ sinθ で表わされる曲線を、すべての輪郭候補点座標（x₀,
y₀）について求める。この曲線は第６図に示すようなも
のとなり、輪郭候補点座標（x₀,y₀）の数だけ存在す
る。

次いで演算部225は、上記複数の曲線のうちの所定数
Ｑ以上の曲線が互いに交わる交点（ρ_０，θ_０）を求め
る。なお、輪郭候補点座標（x₀,y₀）の誤差等のため、
多数の曲線が厳密に一点で交わることは少ないので、実
際には例えば２本の曲線の交点が互いに微小所定値以下
の間隔で存在するとき、それらの交点群の中心を上記交
点（ρ_０，θ_０）とする。次に演算部225は、交点（ρ
_０，θ_０）から前記ｘ−ｙ直交座標系において次式 ρ_０＝x cosθ_０＋y sinθ_０ で規定される直線を求める。この直線は、複数の輪郭候
補点座標（x₀,y₀）に沿って延びる直線となる。なお放
射線照射野Ｂ内において急激に濃度が変化する骨辺縁部
等も、上記輪郭候補点として検出されることがある。し
たがって第２図にも示すように、このような輪郭候補点
と照射野輪郭部の輪郭候補点とを結ぶ直線Ｌが求められ
る可能性があるが、前述の所定数Ｑを十分に大きく（例
えば20本以上等）設定しておけば、上記のような直線Ｌ
は求められない。つまり多数の輪郭候補点に沿う、照射
野輪郭を示す直線のみが求められる。

上述した直線は、輪郭候補点が第２図図示のように分
布している場合、第７図図示のようなものとなる。演算
部225は次に、こうして求めた複数の直線L₁、L₂、L₃…L
_nによって囲まれる領域を求め、この領域を放射線照射
野Ｂとして認識する。この領域は、詳しくは例えば以下
に述べるようにして認識される。演算部225は蓄積性蛍
光体シート103の隅部と中心Ｇとを結ぶ線分M₁、M₂、M₃
…M_m（蓄積性蛍光体シート103が矩形の場合は４本）を
記憶しており、これら各線分M₁〜M_mと上記各直線L₁〜L_n
との交点の有無を調べる。この交点が存在した場合、演
算部225は上記直線によって２分される平面のうち、シ
ート隅部を含む側の平面を切り捨てる。この操作をすべ
ての直線L₁〜L_n、線分M₁〜M_mに関して行なうことによ
り、直線L₁〜L_nによって囲まれる領域が残される。この
残された領域は、すなわち放射線照射野Ｂである。

演算部225は以上のようにして認識した放射線照射野
Ｂを示す情報Stを、制御回路314の信号抽出部350に送
る。信号抽出部350は先読み画像信号Spから、この情報S
tが示す領域についての信号のみを抽出してヒストグラ
ム解析部351に送る。したがって該ヒストグラム解析部3
51におけるヒストグラム解析は、蓄積性蛍光体シート10
3上の実際に放射線が照射された領域のみに関して行な
われることになるので、前述の設定値ａ、ｂおよびｃ
は、実際の蓄積記録情報に対して最適のものとなる。

以上説明した実施例においては、微分処理の方向の起
点となる点を照射野内のシート中心Ｏとしているが、こ
の起点はシート中心点に限らず、シート上に存在する点
ならばどのような点が利用されてもよい。例えば放射線
照射野が極めて小さく絞られる場合は、シート中心点が
照射野外に位置することもあるので、その場合は蓄積性
蛍光体シート内の濃度最大点、濃度重心点、さらには画
像濃度を２値化した際の高濃度側領域の重心等、照射野
内に存在することになる点を利用することができる。

また上記実施例では、微分処理の方向D₁〜D_nをシート
中心Ｏのまわりに等角度間隔で設定しているが、これら
の方向は特に等角度間隔に設定されなくても構わない。
すなわち例えば第８図に示すように蓄積性蛍光体シート
103の辺部に等距離間隔の点を複数設定し、照射野Ｂ内
の点Ｐからそれらの点に向かう各方向D₁〜D_nを微分処理
の方向とするようにしてもよい。

また第９図に示すように、照射野Ｂ内の点Ｐから輪郭
候補点Ｅまでの距離ｇがさほど変化しない所では微分処
理の方向Ｄを比較的粗く設定し（図中h₁の範囲）、上記
距離ｇがかなり変化するようになったら微分処理の方向
Ｄを比較的精細に設定する（図中h₂の範囲）ようにして
もよい。

なお、正誤の判定に供する輪郭候補点から画像内の所
定点までの距離と、それ以外の輪郭候補点から上記所定
点までの距離との関係に基づいて正誤を判定するには、
前記（１）式以外の判定基準を用いることもできる。例
えば照射野Ｂの形状が第14図に示すように矩形であるこ
とが前提として分かっているような場合は、照射野各辺
の最端部の輪郭候補点以外の輪郭候補点E_mについて、 とならなければ、その輪郭候補点E_mを誤検出点であると
判定することができる。すなわち、上述のような位置の
輪郭候補点E_mは正しいものであれば、その両隣の輪郭候
補点E_m+1とE_m-1とを結ぶ線分よりシート端部側に飛び出
してしまうことは無いからである。

また照射野Ｂの形状が第15図に示すように円形である
場合は、正誤判定に供する輪郭候補点E_mから照射野中心
Ｏまでの距離をｌ、その他のすべての輪郭候補点から照
射野中心Ｏまでの距離の平均値を、所定のしきい値を
αとして、 |l−｜＜α なる関係が成立しなければ、つまり距離ｌが他の輪郭候
補点から照射野中心Ｏまでの距離と大きくかけ離れてい
れば、その輪郭候補点E_mは誤検出点であると判定するこ
とができる。

また、照射野形状が上記と同様の場合は、判定に供す
る輪郭候補点E_mの両隣の輪郭候補点E_m+1およびE_m-1から
照射野中心Ｏまでの距離をそれぞれl₁、l₂、所定のしき
い値をβとして、 |l−（l₁＋l₂）/2|＜β なる関係が成立しなければ、つまり距離ｌが距離l₁とl₂
の平均値と大きくかけ離れていれば、その輪郭候補点E_m
は誤検出点であると判定することができる。

また本発明においては、求められた輪郭候補点間の距
離を判定基準に用いることもできる。例えば第16図に示
すように照射野Ｂの形状が円形である場合は、判定に供
する輪郭候補点E_mとその両隣の輪郭候補点E_m+1、E_m-1ま
での各距離をそれぞれl₃、l₄、所定のしきい値をγとし
て、 （l₃＋l₄）/2＜γ なる関係が成立しなければ、つまりこれらの距離l₃、l₄
の平均値が特異的に大きくなっていれば、その輪郭候補
点E_mは誤検出点であると判定することができる。

さらに本発明においては、判定に供する輪郭候補点と
それ以外の輪郭候補点２つとをそれぞれ結ぶ２本の線分
がなす角度を判定基準として用いることもできる。例え
ば第17図に示すように照射野Ｂが円形であって、判定に
供する輪郭候補点E_mとその両隣の輪郭候補点E_m+1、E_m-1
を結ぶ２本の線分J₁、J₂を考え、これらの線分J₁、J₂が
なす角度をθ、所定のしき値をφとして、 θ＞φ なる関係が成立しなければ、つまりこの角度θが特異的
に小さくなっていれば、その輪郭候補点E_mは誤検出点で
あると判定することができる。また上記のような角度θ
をすべての輪郭候補点について求め、その平均値を、
所定のしきい値をδとしたとき、 ｜θ−｜＜δ なる関係が成立しなければ、すなわちこの角度θが平均
値と大きくかけ離れていれば、その輪郭候補点E_mは誤検
出点であると判定することができる。

次に第18図を参照して、輪郭候補点正誤判定の精度を
より高めるようにした本発明の別の方法について説明す
る。この第18図は、先に説明した第５図図示の照射野認
識回路220と同じように使用される照射野認識回路250を
示している。なおこの第18図において、第５図中の要素
と同等のものには同番号を付してあり、それらについて
は特に必要の無い限り説明を省略する。この回路250に
おいて、輪郭候補点信号検出部223が出力する輪郭候補
点画素位置を示す情報S_mは、正誤判定部251に送られ
る。またこの正誤判定部251には、先読み画像信号Spも
入力される。本例においては、前記第14図に示したよう
に照射野Ｂの形状は、必ず矩形とされるようになってお
り、正誤判定部251は先に述べた（２）式を判定基準と
して、該（２）式が満たされなければ、輪郭候補点E_mが
その両隣の輪郭候補点E_m+1とE_m-1とを結ぶ線分よりも外
側に飛び出しているとみなす。そして正誤判定部251
は、このように輪郭候補点E_mが飛び出していると見なし
た場合、その両隣の輪郭候補点E_m+1およびE_m-1に基づい
て照射野輪郭上に位置すると導き出される点E_m′を求め
る。本例でこの点E_m′は、輪郭候補点E_mと微分処理の起
点（シート中心）Ｏを結ぶ線分上にあって、該起点Ｏか
ら だけ離れた点とされる（第19図参照）。

次いで正誤判定部251は、先読み画像信号Spに基づい
て、上記点E_m′と最初に検出した輪郭候補点E_mとの間の
平均画像濃度Ｄを求め、この平均画像濃度Ｄが所定のし
きい値を下回る場合は、輪郭候補点E_mが誤検出点である
と判定する。すなわち、輪郭候補点E_mが前述のように飛
び出した点であれば、両点E_mとE_m′との間は照射野外領
域であって、この部分はいかなる場合も概して低濃度で
あるから、上述のように判定できるのである。こうして
輪郭候補点E_mが照射野外まで飛び出した点であると判定
した場合、正誤判定部251は、前述したようにその点E_m
をキャンセルしたり、あるいは前記輪郭候補点E_m+1およ
びE_m-1に基づいて導き出された点E_m′に置き換える。

上述の正誤判定を受けた後の輪郭候補点の画素位置を
示す情報Se′は演算部225に送られ、前述の場合と同様
にして、この情報Se′に基づいて照射野輪郭が求められ
る。

なお、検出した輪郭候補点が照射野外にあるものであ
るか否かを、以上述べたような平均画像濃度に基づいて
判定するステップは、特に前記（２）式を判定基準とし
て正誤判定する場合に限らず、その他の判定基準で輪郭
候補点の正誤判定を行なう場合においても付加的に実施
されうるものである。

また以上説明したような「先読み」は、通常「本読
み」におけるよりも粗い画素単位で行なわれる。前述の
微分処理は、このような比較的粗い読取り操作によって
得られた画像データそのものに対して行なってもよい
し、これらの画像データを補間してより精細な画像デー
タを得てからそれらの画像データに対して行なってもよ
い。さらには、複数画素の画像信号を平均した画像デー
タに対して上記微分処理を行なうようにしても構わな
い。

また、第２図に示すような形状の照射野Ｂを認識する
場合、照射野輪郭部の輪郭候補点は通常１回の微分処理
で１つだけ求められるが、例えば第10図、第11図に示す
ような形状の照射野Ｂを認識する場合は、照射野輪郭部
の輪郭候補点が複数検出されることもある。このような
場合でも、前述の差分の値がしきい値を超える点はすべ
て輪郭候補点として検出するようにしておけば、照射野
輪郭部の輪郭候補点をすべて検出可能で、複雑な形状の
照射野Ｂも正しく認識できることになる。また例えば照
射野Ｂの形状が必ず矩形であると決まっているような場
合は、第12図図示のように、微分処理の起点となる点Ｐ
を移動させつつ微分処理を行なうようにしてもよい。こ
のような場合は蓄積性蛍光体シート103の左端側の照射
野輪郭部と、右端側の照射野輪郭部とで差分の符号（正
負）が反対になるが、いずれの場合も、差分の絶対値と
しきい値とを比較すればよい。本発明による輪郭候補点
正誤判定方法は、このようにして輪郭候補点を求める場
合においても当然実施可能である。

尚、第１図に示される装置は、本読み用読取部と先読
み用読取部とを個別に有しているが、例えば特開昭58-6
7242号に示されるように本読み用読取系と先読み用読取
系とを兼用し、先読みが終了したならばシート移送手段
により蓄積性蛍光体シートを読取系に戻して本読みを行
ない、先読み時には励起光エネルギー調整手段により、
励起光エネルギーが本読み時のそれよりも小さくなるよ
うに調整してもよく、本発明方法はそのような装置によ
って放射線画像情報読取りを行なう場合においても適用
可能である。

さらに、以上述べた実施例においては、先読み画像信
号から放射線照射野を認識するようにしているが、本読
み画像信号、または先読みを行なわずに本読みに相当す
る読取りを直接行なって得た画像信号を利用して本発明
方法により照射野輪郭候補点を認識することも勿論可能
である。このような場合は、認識した照射野情報を、例
えば画像処理条件設定値ｃを適正に設定するために利用
することができる。

さらに、以上述べた実施例においては、蓄積性蛍光体
シートを放射線画像情報の記録媒体として利用している
が、本発明方法は、従来から知られているＸ線撮影用銀
塩写真フィルムから放射線画像を読み取って画像信号を
得る場合においても、同様に実施されうるものである。

（発明の効果） 以上詳細に説明した通り本発明の放射線照射野輪郭候
補点正誤判定方法においては、微分処理などによって検
出された輪郭候補点のそれぞれについて個別に該輪郭候
補点が所定の判定基準を満足しているか否かを調べ、さ
らには、正誤判定に供する輪郭候補点から、それ以外の
輪郭候補点に基づいて照射野輪郭上にあると想定される
点までの平均画像濃度に基づいて、該輪郭候補点が照射
野外領域にあるものであるか否かを調べるようにしてい
るので、輪郭候補点の正誤を正確に判定可能となってい
る。したがって本方法によれば、誤った輪郭候補点を照
射野認識のために供することを防止し、放射線照射野を
正確に認識して、被写体に関する情報を正しく把握し、
本読みの読取条件や画像処理条件を最適に設定すること
ができる。よって本発明方法によれば、常に観察読影適
性の優れた放射線画像を再生することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法により照射野輪郭候補点の正誤を
判定して放射線画像情報読取りを行なう装置の概略構成
図、 第２図は本発明に係る蓄積性蛍光体シートへの放射線画
像情報記録状態を示す説明図、 第３図は本発明に係る微分処理の方向を説明する説明
図、 第４図は本発明に係る画像信号の分布状態と画像信号差
分値の分布状態を示すグラフ、 第５図は第１図の装置の一部を詳しく示すブロック図、 第６図は輪郭候補点に沿った直線を検出する方法を説明
するためのグラフ、 第７図は輪郭候補点に沿った直線で囲まれる領域を抽出
する方法を説明するための説明図、 第８、９、10、11および12図は、本発明に係る微分処理
の方向設定の別の例を示す説明図、 第13、14、15、16および17図は、本発明方法における判
定基準を説明する説明図、 第18図は本発明方法を実施する装置の別の例を示すブロ
ック図、 第19図は本発明方法における平均画像濃度による輪郭候
補点正誤判定を説明する説明図である。 20……放射線画像撮影部、30……先読み用読取部 40……本読み用読取部、100……放射線源 101……被写体、102……放射線 103……蓄積性蛍光体シート、104……絞り 201……先読み用レーザ光源 202……先読み用レーザ光 204……先読み用光偏向器 208……先読み用光検出器 210……先読み用シート移送手段 220、250……照射野認識回路、221……微分処理部 222……しきい値設定部 223……輪郭候補点信号検出部 224、251……正誤判定部、225……演算部 301……本読み用レーザ光源 302……本読み用レーザ光 305……本読み用光偏向器 310……本読み用光検出器、311……増幅器 312……A/D変換器、313……信号処理回路 314……制御回路、320……本読み用シート移送手段 Ｂ……放射線照射野、ａ……読取ゲイン設定値 ｂ……収録スケールファクター設定値 ｃ……再生画像処理条件設定値 D₁〜D_n……微分処理の方向 Ｏ、Ｐ……微分処理の起点となる点 So……本読み画像信号、Sp……先読み画像信号 Se……輪郭候補点を示す情報 Se′……正誤判定後の輪郭候補点を示す情報

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】照射野絞りをかけて放射線が照射されて放
   射線画像情報が記録された記録媒体から前記画像情報を
   読み取り、この画像情報に基づいて、照射野の輪郭上に
   あると考えられる輪郭候補点を検出する方法において、 検出された輪郭候補点のそれぞれについて個別に該輪郭
   候補点が所定の判定基準を満たしているか否かを調べる
   とともに、 この輪郭候補点から、それ以外の輪郭候補点に基づいて
   照射野輪郭上にあると想定される点までの平均画像濃度
   を求め、 前記輪郭候補点が前記判定基準を満たさず、かつ前記平
   均画像濃度が所定のしきい値を下回る場合は、この輪郭
   候補点が前記輪郭上に位置しない誤検出の点であると判
   定することを特徴とする放射線照射野輪郭候補点正誤判
   定方法。