JP2640580B2 - 放射線画像記録再生方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被写体を透過した放射
線を放射線画像記録媒体に照射してそこに該被写体の放
射線画像を記録し、次いでこの記録された放射線画像を
読み取って得た画像信号に基づいて放射線画像を再生す
る方法に関し、特に詳細には、放射線画像記録時に被写
体で散乱した散乱線の影響を除いて放射線画像を再生で
きるようにした放射線画像記録再生方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】ある種の蛍光体に放射線（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蛍光体中に蓄積され、この蛍光
体に可視光等の励起光を照射すると、蓄積されたエネル
ギーに応じて蛍光体が輝尽発光を示すことが知られてお
り、このような性質を示す蛍光体は蓄積性蛍光体（輝尽
性蛍光体）と呼ばれる。

【０００３】この蓄積性蛍光体を利用して、人体等の被
写体の放射線画像情報を一旦蓄積性蛍光体の層を有する
シートに記録し、この蓄積性蛍光体シートをレーザ光等
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
信号に基づき写真感光材料等の記録材料、ＣＲＴ等の表
示装置に被写体の放射線画像を可視像として出力させる
放射線画像情報記録再生システムが本出願人によりすで
に提案されている（特開昭５５−１２４２９号、同５６
−１１３９５号、同５６−１１３９７号など）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで上記システム
において、被写体の放射線画像情報を記録するために該
被写体に放射線を照射した際、放射線と被写体物質との
弾性衝突や電磁相互作用により放射線の散乱（Ｃｏｍｐ
ｔｏｎ散乱やＴｈｏｍｓｏｎ散乱）が生じる。この散乱
によって生じる散乱線は、３次元的にランダムな方向に
進み、蓄積性蛍光体シートにも照射されてしまう。この
ように蓄積性蛍光体シートに、本来照射されるべき主透
過放射線（被写体の透過放射線画像を担うものである）
に加えて、上記散乱線が照射されると、主透過放射線に
よって記録される放射線画像のコントラスト、鮮鋭度が
劣化してしまう。

【０００５】そこで従来より、上記散乱線の影響を排除
する試みが種々なされている。そのような試みの１つと
して、散乱線を吸収するグリッドを被写体と蓄積性蛍光
体シートとの間に配置する方法が知られている。このグ
リッドは、厚さ１mm以下程度の鉛板等の放射線吸収部材
が格子状あるいは列状に組み合わされてなるものであ
り、このようなグリッドが上記のように配置されること
により、ランダムな方向に進む散乱線は放射線吸収部材
に吸収されるようになる。しかし一般的な人体等の放射
線画像記録（撮影）においては、このグリッドを用いて
散乱線を減少させたとしても、散乱線量は主透過放射線
量とほぼ同量程度と、相当なレベルになり、散乱線を完
全に除去するのは不可能となっている。

【０００６】上記の事情に鑑み、２枚の蓄積性蛍光体シ
ートの一方には散乱線吸収グリッドを通した放射線を照
射し、他方にはグリッドを通さない放射線を照射し、そ
れらの蓄積性蛍光体シートを読取処理にかけて得た２組
の画像信号間で演算処理を行なって、散乱線の影響を排
除した画像信号を得る提案もなされている（例えば特開
昭６２−９２６６１号、同６２−９２６６２号など）。
このような方法は確かに効果的であるが、その半面、２
組の画像信号間で演算処理を行なうので処理が複雑にな
り、また、２枚の画像を正確に位置合せした上で読み取
る必要があるので、それを実施するには高いコストを要
するという問題がある。

【０００７】以上、蓄積性蛍光体シートに放射線画像を
記録する際の問題について説明したが、例えばＸ線写真
フィルム等のその他の記録媒体に放射線画像を記録し、
それをフィルムデジタイザ等によって読み取って画像信
号を得る場合にも、上記の散乱線による問題は同様に起
こり得るものである。

【０００８】そこで本発明は、比較的簡単な演算処理に
より、また煩雑な作業も必要とせずに散乱線の影響を排
除して、コントラスト、鮮鋭度の優れた放射線画像を再
生することができる放射線画像記録再生方法を提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による放射線画像
記録再生方法は、前述したように被写体を透過した放射
線を散乱線吸収グリッドを通して放射線画像記録媒体に
照射することにより、該記録媒体に被写体の放射線画像
を記録し、◆この記録された放射線画像を読み取って得
た原画像信号に基づいて該放射線画像を再生する方法に
おいて、◆上記原画像信号と、それを平滑化処理した平
滑化画像信号との差分を示す差分を求め、◆この差分に
基づいて、上記記録媒体に照射された散乱線の分布を示
す散乱線分布信号を求め、◆上記平滑化画像信号からこ
の散乱線分布信号を減算して得た画像信号により、放射
線画像を再生することを特徴とするものである。

【００１０】

【作用および発明の効果】散乱線吸収グリッドを用いて
記録媒体に放射線画像を記録すると、この放射線画像を
読み取って得た画像信号には、主透過放射線がグリッド
の放射線吸収部材に吸収されることによるレベル低下部
分が飛び飛びに生じる。そこで、この画像信号と、それ
を平滑化処理した平滑化画像信号との差分は、このレベ
ル低下の程度を示すものとなる。人体等と異なってグリ
ッドの放射線吸収部材は、放射線吸収特性が均一である
から、これらのレベル低下の程度は本来互いに等しいも
のとなるはずである。したがって、もしこれらのレベル
低下の程度が一様にならないで、ある分布を示せば、そ
の分布は散乱線の分布によるものと考えられる。そこ
で、この差分に基づいて、散乱線の分布を示す散乱線分
布信号を求めることが可能となる。

【００１１】一方上記平滑化画像信号は、平滑化処理に
より、グリッドによるレベル低下部分がいわば埋め戻さ
れて、グリッドの影響を排除したものとなっている。そ
こでこの平滑化画像信号から上記散乱線分布信号を減算
して得られる画像信号は、グリッドおよび散乱線による
成分が除去されたものとなる。よってこの画像信号を用
いれば、散乱線の影響を排除して、コントラスト、鮮鋭
度の優れた放射線画像を再生することが可能となる。

【００１２】

【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。図２は、被写体の放射線画像を記録す
る様子を示すものである。まず、Ｘ線管球等の放射線源
11に対向するように蓄積性蛍光体シート13が配置され
る。そしてこの蓄積性蛍光体シート13と放射線源11との
間には、被写体としての被検者（人体）12が配置され
る。蓄積性蛍光体シート13は、先に詳しく説明したよう
なものである。この状態で放射線源11が駆動され、Ｘ線
等の放射線20が被検者12に照射される。すると被検者12
を透過した放射線（主透過放射線）20ａが、蓄積性蛍光
体シート13に照射され、該シート13はこの主透過放射線
20ａのエネルギーの一部を蓄積する。すなわちこの蓄積
性蛍光体シート13には、主透過放射線20ａが担う被検者
12の透過放射線画像が蓄積記録される。

【００１３】なおこの際、蓄積性蛍光体シート13と被検
者12との間には、前述の放射線吸収用グリッド15が配置
される。このグリッド15は図３に示すように、鉛板15ａ
が格子状に組み合わされてなるものである。またこのグ
リッド15としては、図４に示すように、鉛板15ａが列状
に組み合わされてなるものが用いられてもよい。

【００１４】以上のようにして、蓄積性蛍光体シート13
に被検者12の放射線画像が蓄積記録されるとき、放射線
20の一部は前述のようにして散乱する。この散乱線20ｂ
は３次元的にランダムな方向に進み、その一部は蓄積性
蛍光体シート13にも到達する。こうして蓄積性蛍光体シ
ート13が、主透過放射線20ａに加えて全体的に散乱線20
ｂの照射を受けると、主透過放射線20ａによって蓄積性
蛍光体シート13に記録される放射線画像のコントラスト
および鮮鋭度が劣化することになる。

【００１５】次に、放射線画像の読取りについて説明す
る。蓄積性蛍光体シート13は、図１に示す装置におい
て、まず画像情報読取りにかけられる。蓄積性蛍光体シ
ート13は、エンドレスベルト等のシート搬送手段21によ
り、副走査のために矢印Ｙ方向に搬送される。またレー
ザ光源22から射出された励起光としてのレーザビーム23
は、ガルバノメータミラー等の光偏向器24によって偏向
され、蓄積性蛍光体シート13を上記副走査方向Ｙと略直
角な矢印Ｘ方向に主走査する。こうしてレーザビーム23
が照射されたシート13の箇所からは、蓄積記録されてい
る放射線画像情報に応じた光量の輝尽発光光25が発散さ
れ、この輝尽発光光25は光ガイド26によって集光され、
光検出器としてのフォトマルチプライヤー（光電子増倍
管）27によって光電的に検出される。

【００１６】上記光ガイド26はアクリル板等の導光性材
料を成形して作られたものであり、直線状をなす入射端
面26ａが蓄積性蛍光体シート13あるいは14上のビーム走
査線に沿って延びるように配され、円環状に形成された
出射端面26ｂに上記フォトマルチプライヤー27の受光面
が結合されている。上記入射端面26ａから光ガイド26内
に入射した輝尽発光光25は、その内部を全反射を繰り返
して進み、出射端面26ｂから出射してフォトマルチプラ
イヤー27に受光され、放射線画像情報を担持する輝尽発
光光25の光量がこのフォトマルチプライヤー27によって
検出される。

【００１７】フォトマルチプライヤー27の出力信号（読
取画像信号）Ｓは、ログアンプ28によって対数増幅され
た後、Ａ／Ｄ変換器29によってデジタル化される。こう
して得られたデジタルの原画像信号Ｓｄは、例えば磁気
ディスク、光ディスク、磁気テープ等からなる画像ファ
イル30に一たん記憶される。その後この原画像信号Ｓｄ
は画像ファイル30から読み出されて画像処理装置32に送
られ、ここで後述の散乱線成分を除去する処理を受け、
また必要に応じて階調処理、周波数処理等の一般的画像
処理を受ける。これらの処理を受けた画像信号Ｓｐは、
例えばＣＲＴ、光走査記録装置等の画像再生装置33に入
力される。上記信号Ｓｐは、蓄積性蛍光体シート13から
発せられた輝尽発光光25の光量を担持する読取画像信号
Ｓに基づくものであるから、この信号Ｓｐを用いれば、
被検者12の透過放射線画像が画像再生装置33により可視
像として再生される。

【００１８】次に、原画像信号Ｓｄから散乱線成分を除
去する処理について説明する。画像ファイル30から読み
出された原画像信号Ｓｄは、画像処理装置32においてま
ず主走査方向に平滑化処理される。例えば１主走査ライ
ンの各画素についての原画像信号Ｓｄが図５に示すよう
なものである場合、上記の平滑化処理によって得られる
平滑化画像信号Ｓ１は図６に示すようなものとなる。な
お原画像信号Ｓｄにおいて飛び飛びに生じているレベル
低下部分は、主透過放射線20ａがグリッド15の各鉛板15
ａに吸収されたことによるものである。そしてこれらの
レベル低下部分は、平滑化画像信号Ｓ１においてはいわ
ば埋め戻される形となる。

【００１９】次に画像処理装置32は差分信号Ｓ２＝Ｓｄ
−Ｓ１を求める。この差分信号Ｓ２は、図７に示すよう
なものとなる。次に画像処理装置32は、Ｑｃを定数とし
て、Ｓ３＝Ｓ２＋Ｑｃを求める。この信号Ｓ３は、図８
に示すようなものとなる。人体等の被写体と異なり、鉛
板15ａの放射線吸収特性は均一であるから、差分信号Ｓ
２で飛び飛びに生じるディップ部分は、本来互いに等し
い落込み量（これは原画像信号Ｓｄのレベル低下部分の
低下量に対応する）をとるはずである。しかし実際にそ
のようにならないのは、散乱線20ｂが蓄積性蛍光体シー
ト13に照射されて信号がかさ上げされているからであ
り、上記信号Ｓ３はこのかさ上げの程度すなわち散乱線
量を示している。

【００２０】次に画像処理装置32はこの信号Ｓ３のピー
ク点を抽出した上でそれらを多項式補間し、図９に示す
ような散乱線分布信号Ｓ４を得る。この散乱線分布信号
Ｓ４は、各主走査ラインに沿った散乱線20ｂの分布状態
を示すものとなる。次に画像処理装置32は、グリッド15
の影響が除かれた平滑化画像信号Ｓ１から上記散乱線分
布信号Ｓ４を減算して、前述の画像信号Ｓｐを得る。以
上の処理は、各主走査ラインについての原画像信号Ｓｄ
毎にすべてなされる。このようにして画像信号Ｓｐから
は、散乱線20ｂによる成分が除かれるから、この画像信
号Ｓｐを利用すれば、散乱線20ｂの影響を排除して、コ
ントラスト、鮮鋭度の高い放射線画像を再生可能とな
る。

【００２１】なお以上においては、各演算処理の説明を
容易化するために、各処理を段階的に説明したが、いく
つかの演算処理を一度にまとめて行なっても構わない。
例えば信号Ｓ３は、Ｓ３＝Ｓｄ−Ｓ１＋Ｑｃとして求め
ることができる。

【００２２】また、各主走査ライン毎の原画像信号Ｓｄ
に対して前述の平滑化処理を行なう前に、この原画像信
号Ｓｄに対して、副走査方向の平滑化処理を適宜施すよ
うにしてもよい。また信号Ｓ３を補間して散乱線分布信
号Ｓ４を求めるには、前述のピーク点抽出および多項式
補間による他、平滑化およびコントラスト強調の処理を
行なうようにしてもよい。さらに、信号Ｓ３に対してこ
のような補間処理を施す代りに、信号Ｓ２に対して同様
の補間処理を施して信号Ｓ２’を得、その後にＳ４＝Ｓ
２’＋Ｑｃとして散乱線分布信号Ｓ４を求めるようにし
てもよい。

【００２３】また本発明の方法は、放射線画像記録媒体
として蓄積性蛍光体シート13を用いる場合に限らず、そ
の他例えば前述のＸ線写真フィルム等を用いる場合にも
同様に適用可能であり、そして前述と同様の効果を奏す
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法を実施する放射線画像情報読取再生
装置の一例を示す概略図

【図２】本発明方法における放射線画像情報記録の様子
を示す概略図

【図３】本発明方法において使用されるグリッドの例を
示す斜視図

【図４】本発明方法において使用されるグリッドの別の
例を示す斜視図

【図５】本発明方法により散乱線の影響を排除する仕組
みを説明する説明図

【図６】本発明方法により散乱線の影響を排除する仕組
みを説明する説明図

【図７】本発明方法により散乱線の影響を排除する仕組
みを説明する説明図

【図８】本発明方法により散乱線の影響を排除する仕組
みを説明する説明図

【図９】本発明方法により散乱線の影響を排除する仕組
みを説明する説明図

【符号の説明】

11 放射線源 12 被検者（被写体） 13 蓄積性蛍光体シート 15 グリッド 20 放射線 20ａ 主透過放射線 20ｂ 散乱線 21 シート搬送手段 22 レーザ光源 23 レーザビーム 24 光偏向器 25 輝尽発光光 27 フォトマルチプライヤー 32 画像処理装置 33 画像再生装置

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体を透過した放射線を散乱線吸収グ
   リッドを通して放射線画像記録媒体に照射することによ
   り、該記録媒体に前記被写体の放射線画像を記録し、こ
   の記録媒体に記録された放射線画像を読み取って得た原
   画像信号に基づいて該放射線画像を再生する方法におい
   て、前記原画像信号と、それを平滑化処理した平滑化画
   像信号との差分を求め、この差分に基づいて、前記記録
   媒体に照射された散乱線の分布を示す散乱線分布信号を
   求め、前記平滑化画像信号からこの散乱線分布信号を減
   算して得た画像信号により、前記放射線画像を再生する
   ことを特徴とする放射線画像記録再生方法。