JP2646203B2

JP2646203B2 - Ｘ線画像処理装置

Info

Publication number: JP2646203B2
Application number: JP25750885A
Authority: JP
Inventors: 賢明野中; 光雄大貫; 秀夫大庭; 均細谷; 義幸石光; 英幸半田; 治男唐沢; 敏和梅田; 仁吉村; 久米川
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1985-11-15
Filing date: 1985-11-15
Publication date: 1997-08-27
Anticipated expiration: 2012-08-27
Also published as: JPS62117079A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、医用分野で使用されるＸ線フィルム画像を
デジタル値に変換し、画像処理を施し、画像データを保
存する画像処理装置に関する。

（発明の背景）従来、医用分野で画像診断というと、Ｘ線撮影された
フィルム画像をシャーカステンに掛けて、観察すること
を指していた。しかし、通常のＸ線フィルムは、診断部
位の観察のしやすさを追及するあまり、観察しやすい濃
度域1.0〜1.5D程度のコントラストをたてるように設定
しており、撮影条件が多少ずれると、すぐ露光オーバに
なったり、露光アンダになったりして、読影による診断
に悪影響を及ぼすばかりか、再撮影をして、患者に対す
るＸ線被曝量を増大したりしていた。また、診断部位ご
とに被写体コントラストや診断目的が異なるので、それ
ぞれに異なるフィルムが存在し、その管理も煩わしさを
増していた。

ところが、近年のコンピュータの発展に伴い、医用分
野においてもコンピュータ化が浸透してきた。画像診断
の分野においてもこの流れが急であり、各種CTや超音波
診断機器、ラジオアイソトープを用いた診断機器などの
普及には目をみはるものがある。そして、各種診断機器
をコンピュータで接続し、各種モダリティ画像を総合的
に診断しようとする「総合画像診断」という概念が発生
してきた。しかし、Ｘ線フィルム画像は、本質的にアナ
ログ画像であり、画像診断の中で最も使用頻度が多く、
かつ、重要視されているにもかかわらず、総合画像診断
にうまくとけこめず、画像診断分野のコンピュータ化の
障害になっている。

（発明の目的）本発明の目的は、Ｘ線フィルムをデジタイズしてデジ
タル画像データに変換し、画像処理を施した後、画像を
保存するとき、画像データの記憶容量を増加させること
なく、保存前に施した画像処理の施された状態の画像を
保存後でも再現することができるＸ線画像処理装置を提
供することにある。

（発明の構成）本発明のＸ線画像処理装置は、Ｘ線フィルムをデジタ
イズしてデジタル画像データであるオリジナル画像デー
タに変換するＸ線画像データ入力手段と、前記オリジナ
ル画像データに画像処理を施す画像処理手段と、前記オ
リジナル画像データに圧縮処理を施し、オリジナル圧縮
画像データを作成するデータ圧縮処理手段と、前記オリ
ジナル圧縮画像データと、前記オリジナル画像データに
施した画像処理の内容を示す情報とを対応づけて記憶す
る記憶手段と、を有することにより構成される。

（実施例）第１図は、本発明の画像処理装置を含む医用画像シス
テムのブロック図である。ネットワーク９を中心に、中
央処理装置10や本発明による画像処理装置１、画像診断
装置13などが接続されている。中央処理装置10は、シス
テム全体を制御し、画像データベースを管理する処理部
11と、画像データを保管する画像ファイル部12よりな
る。画像処理装置１は、未露光Ｘ線フィルム３に、通常
のＸ線装置２で発生し患者を透過してきたＸ線を照射露
光し、現像処理の済んだＸ線フィルム４（以後、Ｘ線フ
ィルムと呼ぶ）をディジタイズし、デジタル画像データ
を入力する画像データ入力手段であるフィルムスキャナ
５、フィルムスキャナ５でディジタイズされたデータを
加工したり、表示したり、ネットワーク９を通じて送信
したりする機能を持つ画像処理手段であるコンソール
６、コンソール６の画像出力手段であるディジタル画像
データをハードコピーするためのレーザフィルムプリン
タ７、よりなる。レーザフィルムプリンタ７で露光され
たプリンタ用フィルム８は、現像処理されて、保管や診
断に、または、他部門に送って使用される。画像診断装
置13は、CT装置であったり、超音波診断装置であった
り、もちろん、本発明の画像処理装置であったりする。

第２図は、画像処理装置１の外観図であり、フィルム
スキャナ５、コンソール６、レーザフィルムプリンタ
７、がそれぞれユニットとして示されている。フィルム
スキャナ５は、単独でユニットになっているので、オペ
レータにとって操作しやすい場所で使用することが可能
になっている。コンソール６には、フィルムビューワ63
とCRTが２台（CRT−A64,CRT−B65）、並んで設置されて
いる。CRTを囲む外装は、遮光を兼ねており、フード状
に前方へ突き出している。CRTの下には、マンマシンイ
ンターフェース用のモニタ622が、オペレータにとって
見やすいように、斜めに設置されている。モニタ622の
手前の操作卓には、マウス625があり、通常の大部分の
操作は、モニタ622を見ながらマウス625で行えるように
なっている。キーボード624も接続されているが、通常
はマウス625だけで操作可能なので、収納位置に収めら
れている。光ディスク装置66は、オペレータにとって光
ディスクの挿入、取り出しが容易なように、右操作卓の
上に収納される。レーザフィルムプリンタ７は図ではコ
ンソール６の横に設置してあるが、別ユニットになって
いるので、インターフェースケーブルを延長することに
より、フィルム現像機のそばに設置してもよい。また、
コンソール６は、相当大きくなるので、搬入時に搬入性
を良くするため、CRT部を分割し、更に、コンソール６
の下部を左右に２分割できるようになっている。

第３図にフィルムスキャナ５の構造図を示す。Ｘ線フ
ィルム４は、フィルム搬送路Paで示すような経路をたど
って搬送される。フィルムスキャナ５は、通常、Ｘ線フ
ィルム４の濃度の０〜4Dを10ビットにディジタイズす
る。これは、Ｘ線フィルムの性能に対しては充分な濃度
範囲であり、肉眼の濃度分解能に対しても、充分な分解
能を持っている。更に、Ｘ線フィルム４の状態により、
０〜2D、１〜3D、２〜4Dの濃度範囲に限定して、10ビッ
トにディジタイズすることも可能である。更にまた、Ｘ
線フィルム４の透過率に対して、直線的に10ビット化す
ることも可能である。これら、通常の読取モードも含め
て５種類の読取モードはスイッチで選択可能になってい
る。これにより、更に細かな濃度分解が可能になり、Ｘ
線の露光アンダや露光オーバのフィルムに対しても、充
分な精度でディジタイズできる。フィルムスキャナ５
は、挿入口でフィルムサイズを検出し、量子化するとき
の画素サイズを決定する。これは、Ｘ線フィルムは、通
常、六切から半切まで、５種類のフィルムが多く使用さ
れるが、六切などの小さいフィルムは、四肢骨や乳房な
どを撮影する場合が多く、骨梁や乳腺などの微細な構造
物を表現することが求められ、小さな画素サイズで量子
化することが必要だからである。例えば、このフィルム
スキャナ５は、六切フィルムに対しては100μｍ、四切
フィルムに対しては125μｍ、大四つ、大角、半切に対
しては175μｍで量子化することが可能であり、フィル
ムサイズに応じて自動的に、画素サイズを選択する。こ
れにより、六切フィルムは2000×2500画素、四切フィル
ムは2000×2400画素、大四つフィルムは1580×2000画
素、大角フィルムは2000×2000画素、半切フィルムは20
00×2450画素でディジタイズされる。Ｘ線フィルム４
は、搬送される途中で、レーザ走査部51より走査される
一定強度のレーザ光を照射される。レーザ光強度の安定
度は、画質に即影響するので安定性の良いレーザを使用
するか、安定化装置を利用する必要がある。ここでは、
ユニフェーズ社製ヘリウムネオンレーザ1105P（5mW,最
大ノイズ0.1％rms（1kHz〜10MHz））を使用している。
また、レーザ用電源も、レーザ光強度の安定性にとって
重要な問題であるが、このフィルムスキャナ５では、AC
昇圧式の電源を使用しており、その安定度を確保してい
る。ヘリウムネオンレーザは、出力にドリフトを生ずる
が、フィルムスキャナ５では、画像情報を読み取る直前
でＸ線フィルム４が走査位置にないときに、濃度０のキ
ャリブレーションを行っているので、ほとんど問題では
ない。もし、ノイズの多いレーザを使用するときは、レ
ーザ光強度を検出してAOM、EOMなどの強度変調器を使用
してレーザ光強度の安定化をはかる必要がある。また、
半導体レーザを使用する時は、直接変調が可能なので、
安定化のためにレーザドライバに直接フィードバックを
かけて安定化すればよい。これら、レーザに関すること
は、後で述べるレーザフィルムプリンタでも同様であ
る。Ｘ線フィルム４に照射されるレーザ光は、画像の濃
度に応じてその透過強度を変調される。Ｘ線フィルムを
透過したレーザ光は、受光部54中に内蔵されたフォトマ
ルチプライヤ541により、電気信号に変換される。電気
信号は、電気処理部56で時系列のディジタル値に変換さ
れる。

第４図にコンソール６の構造を示す。コンソール６
は、上部、左下部、右下部の３部よりなり、上部は、フ
ィルムビューワ63、CRT−A64、CRT−B65、よりなる。左
下部は、キーボード624、モニタ622、マウス625、CPU62
1、磁気ディスク623が、配置される。右下部には、光デ
ィスク装置66、画像コントローラ61、が配置される。そ
して、上部、左下部、右下部は、搬入時の搬入性を良く
するために、それぞれに、分割可能な構造となってい
る。

第５図に、コンソール６内部のブロック図を示す。コ
ンソール６は、大きく分けると、オペレータとのマンマ
シンインターフェースを司どり、画像処理装置１全体を
制御するためのコントローラ62、コントローラの指示に
基づき画像データを処理したり、蓄積したり、転送した
りする画像コントローラ61、ディジタル値を再生表示す
るためのCRT2台（CRT−A64,CRT−B65）、Ｘ線フィルム
４を観察するためのフィルムビューワ63、画像情報をロ
ーカルに蓄えるための光ディスク装置66、に分けられ
る。

更に、コントローラ62には、CPU621を中心として、磁気
ディスク623、モニタ622、マウス625、キーボード624、
で構成される。また、画像コントローラ61は、高速画像
データバス618、及び制御バス619、を中心として、外部
のネットワーク９とのインターフェースを司どる通信制
御部611、フィルムスキャナ５とのインターフェースを
司どるスキャナ制御部617、フィルムスキャナ５やネッ
トワーク９を通じて送信してくる画像データを蓄えてお
くための画像メモリ616、画像メモリのデータをオペレ
ータの指示に従い画像処理する画像処理部614、画像メ
モリ616のデータを読み出して、ルックアップテーブル
を使用して変換しながら２台のCRTに再生表示するため
の表示制御部612、光ディスク装置66とインターフェー
スするための記憶制御部615、レーザフィルムプリンタ
とインターフェースするためのプリンタ制御部613、よ
り構成される。

画像メモリ616は、Ｘ線フィルムの画像データをその
まま記憶できるだけの容量がある。ここでは、フィルム
スキャナ５の画像データが最大2000×2500画素×10ビッ
トであるので、５メガワード×10ビットの容量で２画面
分のメモリを持っている。

表示制御部612は、画像メモリ616を制御して高速画像
データバス618経由でデータを取り出し、CRTに表示する
機能を持つ。CRTの解像力は1024×1280画素であり、最
大2000×2500画素のオリジナル画像全体を直接表示でき
ないので、フィルムスキャナ５でＸ線フィルム４をディ
ジタイズしているときや、光ディスク装置66から画像デ
ータを読みだして表示するときは、縦、横1/2ずつ縮小
することにより画像全体を表示している。縮小の方法に
は間引き処理や平均化処理などいろいろあるが、平均化
処理が画質の点で優れている。また、CRTの表示輝度の
ダイナミックレンジが狭いことから、100階調程度しか
表示できないので、10ビットの画像データを内蔵のルッ
クアップテーブルで８ビットに変換している。このルッ
クアップテーブルはCRT−A64用（LUT−Ａ）とCRT−B65
用（LUT−Ｂ）の、２つがある。これらLUT−ＡとLUT−
Ｂとを使用することにより、画像データを全く変更する
ことなく、濃度変換処理を行うことが可能になってい
る。また、表示制御部612では画像の拡大処理を行な
い、画像の一部をより精細に観察することを可能にして
いる。拡大処理には、２倍と４倍、６倍、８倍が準備さ
れている。２倍処理については、通常が1/2に縮小して
表示しているので、画像メモリ616中の指定された1024
×1280画素のデータをそのまま表示する。４倍、６倍、
８倍については、画像メモリの１画素を２×２画素、３
×３画素、４×４画素として表示している。４倍であれ
ば、CRT上では画素があまり目立たないので、画質上は
ほとんど問題ではない。６倍、８倍という拡大処理は、
フィルム画像を観察するには拡大率が大きすぎて、あま
り意味はない。しかし、CTやUS、RIなどのように512×5
12画素、256×256画素、128×128画素といった画像が通
信制御部611を通じて送信されてきたとき、1024×1280
画素というCRTの表示可能画素数に比較して、画像デー
タが小さすぎるので、観察しやすいように設定したもの
であり、通常では４倍まであれば充分である。画像を拡
大すると画像の全面が表示出来ないので、スクロール機
能により画像を縦横に移動可能にしている。これは、画
像メモリ616中の表示する場所の先頭アドレスを変更す
ることにより行なう。また、表示制御部612は画像メモ
リ616中の第１画面と第２画面のどちらをCRT−A64また
はCRT−B65に表示するかを独立に選択する機能も持って
いる。

画像処理部614は、画像メモリ616のデータを周波数処
理したり、回転、移動、上下左右反転したり、ヒストグ
ラムや平均値や分散などの統計量を計算したり、画像メ
モリ616中の２画面の画像データの線型演算を行った
り、画像データのデータ圧縮を行ったりする。このため
に、画像処理部614内には、５メガワード×20ビットの
ワーク用メモリを持っている。20ビットのデータ巾では
処理によっては演算精度が悪くなるが、メモリコストが
高くなるので画質の点からみてこのビット巾にしてい
る。ただし、ビット巾は32ビットまで広げることが可能
になっている。周波数処理はコンボリューション演算に
より行なう。まず、周波数処理に基づくコンボリューシ
ョンの重み係数マトリックスＡ（i,j）（ｉ＝−ｋ〜ｋ
の整数,j＝−１〜１の整数）を求め、ワーク用メモタも
０にクリアしておく。画像メモリ616より転送されてく
る画像データＸ（m,n）に重み係数Ａ（i,j）を掛けてワ
ーク用メモリのデータＷ（ｍ＋i,n＋ｊ）と足し合わせ
て新しくＷ（ｍ＋i,n＋ｊ）としてワーク用メモリに記
憶させる。この操作を１画面分行なうと次にｉまたはｊ
を変更して再度行なう。この操作を（2k＋１）（2l＋
１）回行ない、最後にワーク用メモリのデータに重み係
数Ａ（i,j）の総和Ｓの逆数1/Sを掛けると、ワーク用メ
モリ中には所定の周波数処理された画像データが記憶さ
れているので、これを画像メモリ616に転送する。コン
ボリューションの重み係数マトリックスは大きくすると
演算時間が非常に大きくなるので、一応15×15のサイズ
に限定している。また演算時間を節約するために、Ａ
（i,j）＝０のときは計算をとばすことにしている。重
み係数マトリックスのサイズに制限があるので高周波数
成分のみ処理が可能である。高周波数成分の強調を行な
うとゼロラジオグラフィのような画像を得ることが可能
であり、コントラストの低い微細な病変をみやすくする
効果があるが、画像中のコントラスト変化の大きい部分
の辺縁に擬似画像も同時に現れるので、診断に利用する
うえでオリジナル画像と比較しながら見ていくことが重
要である。画像の回転、移動、上下左右反転はワーク用
メモリに転送したあとワーク用メモリのアドレスを演算
して演算結果のアドレスの最も近い画素のデータを順次
画像メモリ616に転送することにより行なう。画像の回
転や移動は、２つの画像間の線形演算処理と組み合わせ
て、造影撮影のサブトラクションをしたり、デュアルエ
ネルギーサブトラクションをしたりするのに効果的であ
る。また、上下左右反転はフィルムスキャナ５にＸ線フ
ィルム４を挿入するとき左右や上下を間違えて挿入した
ときに必要である。ヒストグラムの算出は転送してくる
画像データを値ごとにカウントすることにより行ってい
る。そして結果は画像処理部614中のバッファメモリに
格納されているが、これをコントローラ62に送りそこで
ヒストグラムイコライゼーションするべく演算されて表
示制御部612中のLUT−Ａ、またはLUT−Ｂを書きかえ
る。また、ヒストグラムや平均値、分散値はオペレータ
が画像解析するさいにも当然利用される。画像データ圧
縮は、画像メモリ616からデータをワーク用メモリに転
送して圧縮処理を施した後、光ディスク装置66にセーブ
するために記憶制御部615へ送信されたり、ネットワー
ク９経由で他の画像診断装置13に通信するため通信制御
部611に送信されたりする。

次に、コントローラ62の説明を行なう。コントローラ
62は、CPU621を中心として、装置全体の制御を行うため
のソフトウェアや各種テーブルのデータなどの記憶され
た磁気ディスク623、マンマシンインターフェースを行
うためのマウス625、キーボート624、及びモニタ622、
よりなる。モニタ622上には、動作メニューとカーソル
が表示されており、オペレータは、マウス625でカーソ
ルを移動しながら、動作メニューを選択することにより
動作を指示していく。しかし、ネットワーク９を通じて
画像データの通信を行うときや光ディスク装置66に画像
データをセーブしたり、ロードしたりするときなどの、
患者IDや日付を入力する必要のあるときは、収納されて
いるキーボード624を操作卓上に出して、必要な情報を
入力する。コントローラ62には表示制御部612のLUT−
Ａ、LUT−Ｂのデータを複数管理する機能がある。管理
出来るテーブルデータの個数は20個であり、その内10個
は初期登録用で、本装置の設置時に設定しておくのでシ
ステム管理責任者以外のオペレータは変更出来ないが、
残り10個は一般のオペレータでも変更可能である。変更
方法は、コントローラ62のモニタ622上にLUTデータ作成
用グラフを表示する。このとき、グラフには現在CRT−A
64上に表示されている画像のLUTに関するデータが表示
されている。当然ながら、CRT−B65に表示されているも
のに切り替えることも可能である。マウス625を使用し
て適当にグラフを変更すると、そのデータは直ちに表示
制御部612のLUT−Ａ、またはLUT−Ｂに転送され、ほぼ
リアルタイムで表示画像の濃度を変換することができ
る。そこで、オペレータはCRT上の表示画像を観察しな
がらテーブルのデータを変更していき最適なデータを作
成することができる。このデータをオペレータ用のルッ
クアップテーブルデータとして適当なテーブル名を付け
て登録すれば、次からはそれを選択するだけで同じ濃度
変換処理を行うことができる。また、この20個のテーブ
ルデータの中の２つをLUT−Ａ、Ｂの初期設定用として
登録することもできる。この操作をしておけば、LUT−
Ａ、Ｂがどのような状態であっても、簡単な操作で初期
設定値に戻すことが可能であり、ルーチン的に本画像処
理装置１を使用するときは、極めて効果的である。これ
ら、20個のルックアップテーブルのデータと初期設定用
フラグは磁気ディスク623に記憶されている。また、モ
ニタ622上には、その時点での２つのLUTのデータのいず
れかをいつでもグラフで表示できるようになっているの
で、確認が容易に行える。また、CRTの輝度とフィルム
ビューワ63の輝度をマウス625により制御できる。これ
は、輝度指定動作を選択し、フィルムビューワ63か２台
のCRTのいずれの輝度を調整するかを指定し、マウス625
を左右に移動すればそれに応じて制御信号Sb又はSc,S
c′が変化しその信号に応じた輝度にコントロールされ
る。

２台のCRT64,65には、表面での外部の光の反射による
画質への悪影響を少なくするために、反射防止フィルタ
を表面に取り付けている。反射防止フィルタとしては、
現在、東レ製ＥフィルタIIを使用している。これは、フ
ィルタの表面反射はほとんどなく、透過率は50％程度な
ので、CRTの輝度は半分になるが、コントラストはおよ
そ２倍に改善されている。また、フィルムビューワ63の
光がCRTに直接当たらないように、CRTにはフードが付い
ている。CRTには水平同期信号Sh（Sh′）、垂直同期信
号Sv（Sv′）、アナログビデオ信号VD（VD′）以外に輝
度制御信号Sc（Sc′）があり、この電圧はCPU621で制御
可能であり、オペレータの指示により、CRTの輝度を調
整することができる。しかし、手動で輝度を調整したい
オペレータのために内部スイッチを切り替えることによ
り、CRTのパネルについたツマミにより輝度を可変する
ことも可能である。

フィルムビューワ63は、内部に蛍光燈が２本入ってお
り、これが交流電源で点灯される。CPU621からの制御信
号Saがオフ状態であるか、または、フィルムが装着され
てなくてフィルム検出スイッチがオフ状態の時は、交流
電源はオンしない。Saがオン状態になり、かつ、フィル
ムが装着されると、検出スイッチがオン状態になり、交
流電源をオンする。通常は、Saはオン状態であるので、
フィルムを装着したり、外したりで、フィルムビューワ
63が点灯したり、消灯したりする。また、制御信号Sbは
交流電源の位相制御信号であり、CPU621からフィルムビ
ューワ63の輝度を制御することができる。

光ディスク装置66は、画像メモリ616中のデータを画
像処理部614でデータ圧縮し、患者氏名、患者IDコー
ド、撮影日付、保管日付などのコード情報や、その時点
で表示に使用されているルックアップテーブルのデータ
と一緒に記憶される。コード情報は、後に画像を検索す
るときに利用する。これは、いくら画像データを圧縮し
たとはいえ、画像データは数百キロバイト〜１メガバイ
トに及ぶため、画像で検索作業をするには、オペレータ
の負荷が大きすぎ、コード情報により検索するためであ
る。ここで、コード情報の入力はキーボードで行うこと
にしている。ルックアップテーブルのデータを一緒に記
憶するのは、検索された画像をCRTに表示するとき、記
憶された状態の画像そのままで表示することを可能にす
るためである。光ディスク装置66にセーブするときは、
画像メモリ616のデータを画像処理部614のワーク用メモ
リに転送すれば、次の処理を行なうことが可能になるの
で、データ圧縮、及び光ディスク装置66への記憶中にオ
ペレータを待たせることはない。ただし、光ディスク装
置66から画像データをロードするときは、光ディスクか
らの読取、及び圧縮データの再生中はオペレータを待た
せてしまうことになる。しかし、データ圧縮しない場合
に比較すると、相当待ち時間は短い。画像データを生の
まま光ディスクに記憶すると、５メガワード、約6.3メ
ガバイトのデータ量になり、実効的に200キロバイト／
秒の読取速度しかない光ディスク装置66では、約30秒か
かる。ところが、20分の１程度に圧縮すると、読取時間
1.5秒、再生時間を加えても10秒程度になるので、実用
上使用可能になる。

次に、レーザフィルムプリンタ７について説明する。

第６図にレーザフィルムプリンタ７の内部構造図を示
す。レーザフィルムプリンタ７は、サプライマガジン部
71に収納された未露光のプリンタ用フィルム８を、１枚
ずつ取り出し、搬送部72を通してフラットベッド部73に
送り、フラットベッド上にプリンタ用フィルム８をのせ
る。次に、プリンタ制御部613から画像データを受け取
りながら、レーザ走査部75で走査されるレーザ光を、画
像データに基づいた信号で変調して、フラットベッドの
移動につれて、レーザ走査と垂直方向に移動するプリン
タ用フィルム８を露光する。フラットベッドが終端まで
移動すると、レーザ走査は終了し、一画面の露光も終了
する。露光の済んだプリンタ用フィルム８は、フラット
ベッドより外されながら、搬送部72を通して、レシーブ
マガジン部74に収納される。これで、一画面の記録が終
了する。サプライマガジン部71は、50枚の未露光のプリ
ンタ用フィルム８を収納することが可能であり、連続的
なプリント要求にも応えることができる。レシーブマガ
ジン部74に収納できる露光済みプリンタ用フィルム８
は、60枚まで可能であり、適当な枚数プリントしたとこ
ろで、レーザフィルムプリンタ７より外して、現像機で
現像を行なう。ここで使用するプリンタ用フィルム８
は、レーザの波長に感度のあるものでなければならな
い。レーザフィルムプリンタ７は、ヘリウムネオンレー
ザを使用しており、波長が633nmであるので、赤に増感
されたフィルムを使用する。また、このレーザフィルム
プリンタ７は、レーザ光の光変調器としてAOMを使用し
ているので、変調のダイナミックレンジが1000:1、実用
上、600:1程度である。レーザを使用するので、感度に
対する要求はあまり厳しくない。このような特性を持つ
フィルムの特性曲線を、第７図に示す。第７図には、レ
ーザフィルムプリンタ７で使用している光変調器の変調
特性も合わせて示している。このプリンタ用フィルム８
は、通常のＸ線撮影用のフィルムと同じ処理で現像でき
ることは、言うまでもない。例えば、自動現像機VX−40
0（小西六写真工業株式会社製）、現像剤XD−90（小西
六写真工業株式会社製）、定着剤XF（小西六写真工業株
式会社製）、の組み合わせを使用し、90秒で処理を行う
ことにより、このような特性が得られる。レーザフィル
ムプリンタ７は、CRT上に表示されている画像をプリン
トすることが目的であるので、プリンタ制御部613にCRT
と同じ濃度変換をするためのルックアップテーブル（LU
T−Ｃ）を内蔵し、CRT表示用ルックアップテーブルLUT
−Ａ又はＢのデータと同じ特性にする。また、レーザフ
ィルムプリンタ７中にも、プリンタ用フィルム８の濃度
特性補正用ルックアップテーブル（LUT−Ｐ）が内蔵さ
れている。LUT−Ｃは10ビット入力10ビット出力であ
り、LUT−ＡまたはＢより精度が高い。これは、フィル
ムの方がCRTよりコントラスト分解能が高いので、LUTの
精度を高めたのである。CRT上で表示されている画像を
レーザフィルムプリンタ７でプリントするときは、LUT
−ＡまたはLUT−ＢからLUT−Ｃへデータを移したあと
で、スムージング処理を行い、そのときの丸め誤差を極
力小さくする。LUT−Ｐは、10ビット入力12ビット出力
の構造であり、プリンタ用フィルム８の特性が多少歪ん
でも、濃度の階調性を失わないようになっている。

以下、画像処理装置１の動作について、説明する。

オペレータは、コンソール６に向かって座り、モニタ
622上に表示される動作メニューに従いながら、操作卓
上のマウス625を操作して、画像処理装置１に動作指示
を与えていく。まず、オペレータはフィルムスキャナ５
の挿入口からＸ線フィルム４を挿入し、コントローラ62
に画像ディジタイズの指示をする。このとき、同時に画
像を表示したいCRTを指定しておく。ここでは、CRT−A6
4を指定したとする。もちろん、CRT−B65を指定するこ
とも、また、両方を指定することも可能である。コント
ローラ62は、表示制御部612に対しCRT−A64の画面を黒
に消去するよう指示して、スキャナ制御部617にデータ
受信の指示を出す。すると、フィルムスキャナ５はＸ線
フィルム４のディジタイズを開始し、そのデータは逐
次、スキャナ制御部617を通り画像メモリ616に蓄積され
ると同時に、表示制御部612によりCRT−A64上に表示し
ていく。従って、フィルムスキャナ５でディジタイズが
完了し、Ｘ線フィルム８が排出されるのとほぼ同時に、
画像表示は完了している。また、表示される画像がCRT
の表示可能位置の中心になるように画像メモリ616には
データが入っている。オペレータが、排出されたＸ線フ
ィルム４をCRTの横に並置されているフィルムビューワ6
3に装着すると、フィルムビューワ63の電源がオンにな
り、Ｘ線フィルム４の観察が可能になる。オペレータ
は、Ｘ線フィルム４の画像に基づき、更に詳細に観察し
たい場所について、CRTの画像を拡大したり、その画像
をスクロールしたり、濃度シフトしたりコントラストを
上げたり、空間周波数特性を変換したりするなどして、
オリジナルのＸ線フィルム画像とCRT上の画像を見比べ
ながら、診断を確定していく。本画像処理装置１で使用
されるＸ線フィルム４は、もちろん通常のものでも差し
支えない。通常のフィルムは、肉眼の濃度識別能の良い
1.0〜1.5Dの濃度域ではコントラストが高いが、それ以
外の濃度域では、コントラストが低く、かつ、濃度識別
能も低下するので、極めて見にくい状態である。そこ
で、本画像処理装置１を使用すると、観察したい箇所を
好みの濃度、コントラストに調整できるので、効果的で
ある。しかし、本装置の能力をいかし、かつ、診断上有
効に利用するには、第８図の実線に示すようて、γ値が
低く、直線性が良く、ダイナミックレンジが広い特性の
フィルムを使用すると効果的である。それは、この程度
であれば、肉眼による診断性は、従来のγ値の高いフィ
ルム（第８図の破線）とそれほど変わらないにもかかわ
らず、ダイナミックレンジが広く、特に、高濃度域や低
濃度域が伸びた分だけ撮影情報が多くなり、撮影条件も
緩やかになり、ラチチュードも広がるからである。この
フィルムを使用すれば、従来のオルソ系のフィルムとほ
とんど感度が変わらないので、通常の病院内で使用され
ているＸ線撮影装置がそのまま利用できると同時に、患
者のＸ線被曝量も従来と変わらないので、患者への負担
は増加しない。また、空間周波数特性（MTF）や粒状性
も、フィルムスキャナ５の条件、例えば、画素サイズや
ビーム径などの条件を充分にカバーするだけの性能を持
っている。レーザ光のコヒーレント性については、干渉
を発生しにくい表面状態を保っている。尚、フィルムと
しては第８図実線の特性のものが好ましいがこれに限る
ことなく、これと同様に特願昭60−214687号の特許請求
の範囲に含まれれば好ましく、また、その他の特性、材
料も該特願昭に記載されたものが好ましい。

また、２台のCRT上に２種の異なる画像処理や濃度変
換を行い、フィルムビューワ63上のフィルム画像と比較
して診断を行うことにより、診断性を向上できる。それ
ばかりでなく、一方のCRTに、ネットワーク９を通じ
て、CT等の画像を中央処理装置10より受け取って表示し
たり、光ディスク装置66から同じ患者の別のＸ線フィル
ム画像を取り出して表示したりすることにより、総合的
な診断を行うことが可能となる。

画像出力装置としては、レーザフィルムプリンタ７以
外にイメージャが利用できる。イメージャはCRT用アナ
ログ信号を受け、イメージャ中に内蔵されたCRTに表示
し、それをイメージャ用フィルム又は印画紙に投影する
ことにより露光を行なう。本画像処理装置１には２台の
CRT64,65があるので、表示制御部612にビデオ信号切り
替えスイッチがあり、コントローラ62の指定によりCRT
−A64のビデオ信号かCRT−B65のビデオ信号かを切り替
えてイメージャ用出力端子に出力している。水平同期信
号、垂直同期信号は２台のCRTとも同一なので、切り替
える必要はない。イメージャはフィルムに露光するか印
画紙に露光するかで、その感度、特性が異なるので、設
置時に調整をして合わせる。

（効果）画像を保存するとき、画像処理後の画像データではな
く、画像処理前の画像データを保存し、しかも画像処理
データを前記画像処理前の画像データと対応づけて保存
するので、画像データの記憶容量を増加させることな
く、保存前に行った画像処理の施された状態の画像を保
存後でも再現することができる。さらに、保存する画像
データには、データ圧縮処理が施されているので、画像
データの記憶容量を著しく減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の画像処理装置を含む医用画像診断シ
ステムのブロック図、第２図は、本発明の画像処理装置
の外観図、第３図は、フィルムスキャナの構造図、第４
図は、コンソールの構造図、第５図は、コンソールの内
部ブロック図、第６図は、レーザフィルムプリンタの構
造図、第７図は、プリンタ用フィルムの特性曲線と光変
調器の特性図、第８図は、従来のフィルムと本発明の画
像処理装置用Ｘ線フィルムの特性曲線、である。５……フィルムスキャナ６……コンソール７……レーザフィルムプリンタ 63……フィルムビューワ 64,65……CRT 66……光ディスク装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石光義幸日野市さくら町１番地小西六写真工業株式会社内 (72)発明者半田英幸日野市さくら町１番地小西六写真工業株式会社内 (72)発明者唐沢治男日野市さくら町１番地小西六写真工業株式会社内 (72)発明者梅田敏和日野市さくら町１番地小西六写真工業株式会社内 (72)発明者吉村仁日野市さくら町１番地小西六写真工業株式会社内 (72)発明者米川久日野市さくら町１番地小西六写真工業株式会社内合議体審判長荻巣誠審判官稲葉慶和審判官斎藤操 (56)参考文献特開昭59−83150（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−66480（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−132543（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−116340（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−163472（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−168216（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−78086（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−83148（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−163338（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−63678（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｘ線フィルムをデジタイズしてデジタル画
像データであるオリジナル画像データに変換するＸ線画
像データ入力手段と、前記オリジナル画像データに画像処理を施す画像処理手
段と、前記オリジナル画像データに圧縮処理を施し、オリジナ
ル圧縮画像データを作成するデータ圧縮処理手段と、前記オリジナル圧縮画像データと、前記オリジナル画像
データに施した画像処理の内容を示す情報とを対応づけ
て記憶する記憶手段と、を有することを特徴とするＸ線画像処理装置。