JP2816835B2 - ピクセル濃度検出器 - Google Patents
ピクセル濃度検出器Info
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
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- G—PHYSICS
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- Measurement Of Radiation (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はピクセル濃度検出器
に関する。さらに詳しくは、人間の目で見える範囲の限
界まで濃度検出がなし得るピクセル濃度検出に関する。
に関する。さらに詳しくは、人間の目で見える範囲の限
界まで濃度検出がなし得るピクセル濃度検出に関する。
【０００２】
【従来の技術】医療機関では診察諸記録が日々多量に発
生している。とりわけ、画像診断機器の開発・普及によ
り医療用画像が増大し、その保存を如何にするかが問題
となってきている。そのため、厚生省より、Ｘ線写真、
ＣＴ写真等の保存は、原本の保存に代えて光ディスクや
磁気ディスク等の電子媒体による保存によってもよいと
の通達がなされた。
生している。とりわけ、画像診断機器の開発・普及によ
り医療用画像が増大し、その保存を如何にするかが問題
となってきている。そのため、厚生省より、Ｘ線写真、
ＣＴ写真等の保存は、原本の保存に代えて光ディスクや
磁気ディスク等の電子媒体による保存によってもよいと
の通達がなされた。
【０００３】かかる医療環境の変化にともない、医療用
光透過型胸部レントゲン写真等のような大面積の濃淡画
像を人間の目で見える範囲の限界までその濃度を正確に
計測し、ついでその濃度をピクセルに分解してデジタル
値として保存して再現することが必要となってきてい
る。
光透過型胸部レントゲン写真等のような大面積の濃淡画
像を人間の目で見える範囲の限界までその濃度を正確に
計測し、ついでその濃度をピクセルに分解してデジタル
値として保存して再現することが必要となってきてい
る。
【０００４】ところで、濃淡画像の濃度を検出する方法
および装置として現在一般的に知られているものには次
のようなものがある。
および装置として現在一般的に知られているものには次
のようなものがある。
【０００５】第１の方法および装置は、図５に示すよう
に光源として面一様光源ａを用い、この光源ａからの光
をフィルムｆを透過した後に凸レンズｂで集光させ、面
ＣＣＤセンサｍにより濃度を検出するものである。な
お、図５において、点線は光路を示す。以下、図６〜図
１０においても同様である。
に光源として面一様光源ａを用い、この光源ａからの光
をフィルムｆを透過した後に凸レンズｂで集光させ、面
ＣＣＤセンサｍにより濃度を検出するものである。な
お、図５において、点線は光路を示す。以下、図６〜図
１０においても同様である。
【０００６】第２の方法および装置は、図６に示すよう
に光源として面一様光源ａを用い、この光源ａからの光
をフィルムｆを透過した後にシリンドリカルレンズｃで
集光させ、ラインＣＣＤセンサｎにより濃度を検出する
ものである。
に光源として面一様光源ａを用い、この光源ａからの光
をフィルムｆを透過した後にシリンドリカルレンズｃで
集光させ、ラインＣＣＤセンサｎにより濃度を検出する
ものである。
【０００７】第３の方法および装置は、図７に示すよう
に光源としてラインスキャン光源ｄを用い、この光源ｄ
からの光をフィルムｆを透過した後にグラスファイバー
束ｇで集光させ、ＰＩＮフォトダイオードｐにより濃度
を検出するものである。図７中、矢符はスキャン方向を
示す。以下、図８〜図１０において同様である。
に光源としてラインスキャン光源ｄを用い、この光源ｄ
からの光をフィルムｆを透過した後にグラスファイバー
束ｇで集光させ、ＰＩＮフォトダイオードｐにより濃度
を検出するものである。図７中、矢符はスキャン方向を
示す。以下、図８〜図１０において同様である。
【０００８】第４の方法および装置は、図８に示すよう
に光源としてラインスキャン光源ｄを用い、この光源ｄ
からの光をフィルムｆを透過した後に積分球ｉで集光さ
せ、ＰＩＮフォトダイオードｐにより濃度を検出するも
のである。
に光源としてラインスキャン光源ｄを用い、この光源ｄ
からの光をフィルムｆを透過した後に積分球ｉで集光さ
せ、ＰＩＮフォトダイオードｐにより濃度を検出するも
のである。
【０００９】第５の方法および装置は、図９に示すよう
に光源としてラインスキャン光源ｄを用い、この光源ｄ
からの光をフィルムｆを透過した後にグラスファイバー
束ｇで集光させ、ＰＭＴ（光電子増倍管）ｔにより濃度
を検出するものである。
に光源としてラインスキャン光源ｄを用い、この光源ｄ
からの光をフィルムｆを透過した後にグラスファイバー
束ｇで集光させ、ＰＭＴ（光電子増倍管）ｔにより濃度
を検出するものである。
【００１０】第６の方法および装置は、図１０に示すよ
うに、光源としてラインスキャン光源ｄを用い、この光
源ｄからの光をフィルムｆを透過した後に積分球ｉで集
光させ、ＰＭＴ（光電子増倍管）ｔにより濃度を検出す
るものである。
うに、光源としてラインスキャン光源ｄを用い、この光
源ｄからの光をフィルムｆを透過した後に積分球ｉで集
光させ、ＰＭＴ（光電子増倍管）ｔにより濃度を検出す
るものである。
【００１１】なお、前記の他に光源としてＬＥＤやＥＬ
を用いるものもある。
を用いるものもある。
【００１２】しかしながら、前記各方法および装置は次
のような問題点を有している。
のような問題点を有している。
【００１３】例えば、胸部レントゲン写真をデジタル化
する場合、４４４４Ｘ５３９８ピクセルの画素分解能
（位置分解能）が必要となるが、現状ではかかる大面積
に用いられる面ＣＣＤセンサｍは種々問題があるところ
から実用化されていない。そのため、第１の方法および
装置では、目的としている胸部レントゲン写真等につい
て濃度が検出できないという問題がある。
する場合、４４４４Ｘ５３９８ピクセルの画素分解能
（位置分解能）が必要となるが、現状ではかかる大面積
に用いられる面ＣＣＤセンサｍは種々問題があるところ
から実用化されていない。そのため、第１の方法および
装置では、目的としている胸部レントゲン写真等につい
て濃度が検出できないという問題がある。
【００１４】また、ラインＣＣＤセンサｎとしては、現
在、１０２４，２０４８，４０９６ピクセルのものが開
発されているが、その分解能はせいぜい２５６（２8）
程度しかないため、分解能が１００００程度必要とされ
る胸部レントゲン写真等に対する検出素子として用いる
ことができないという問題がある。そのため、第２の方
法および装置では、同様に目的としている胸部レントゲ
ン写真等については濃度が検出できないという問題があ
る。
在、１０２４，２０４８，４０９６ピクセルのものが開
発されているが、その分解能はせいぜい２５６（２8）
程度しかないため、分解能が１００００程度必要とされ
る胸部レントゲン写真等に対する検出素子として用いる
ことができないという問題がある。そのため、第２の方
法および装置では、同様に目的としている胸部レントゲ
ン写真等については濃度が検出できないという問題があ
る。
【００１５】また、グラスファイバー束ｇを用いて集光
する場合、その位置分解能は用いるグラスファイバー径
に依存するところから、現在開発されている５０μｍ径
の最小グラスファイバーを用いれば、目的としている胸
部レントゲン写真等については濃度が検出できる可能性
はある。しかしながら、５０μｍ径のグラスファイバー
を一列に等間隔で並べるという作業は機械化が困難であ
り、手作業によらざるを得ないため生産性が低く、かつ
高価になるという問題がある。
する場合、その位置分解能は用いるグラスファイバー径
に依存するところから、現在開発されている５０μｍ径
の最小グラスファイバーを用いれば、目的としている胸
部レントゲン写真等については濃度が検出できる可能性
はある。しかしながら、５０μｍ径のグラスファイバー
を一列に等間隔で並べるという作業は機械化が困難であ
り、手作業によらざるを得ないため生産性が低く、かつ
高価になるという問題がある。
【００１６】また、積分球ｉを用いて検出する場合、光
源の焦点の大きさが位置分解能を左右するところから、
位置分解能を向上させるためには多数の積分球ｉを並列
させて設ける必要があり、装置の大型化を招来するとと
もに、必然的に装置が高価になるという問題がある。な
お、積分球ｉは、図１１に示すように、球体に入射窓と
光電子増倍管等の光検出素子を設け、入射窓が入射され
た光を球体内で積分して捕捉し、その捕捉された光量を
光検出素子で検出するようにしてなるものである。
源の焦点の大きさが位置分解能を左右するところから、
位置分解能を向上させるためには多数の積分球ｉを並列
させて設ける必要があり、装置の大型化を招来するとと
もに、必然的に装置が高価になるという問題がある。な
お、積分球ｉは、図１１に示すように、球体に入射窓と
光電子増倍管等の光検出素子を設け、入射窓が入射され
た光を球体内で積分して捕捉し、その捕捉された光量を
光検出素子で検出するようにしてなるものである。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の課題に鑑みなされたものであって、分解能が１００
００程度必要とされる胸部レントゲン写真等についても
所望の位置分解能を確保しながら、所望分解能で濃度検
出がなし得るピクセル濃度検出器を提供することを目的
としている。
術の課題に鑑みなされたものであって、分解能が１００
００程度必要とされる胸部レントゲン写真等についても
所望の位置分解能を確保しながら、所望分解能で濃度検
出がなし得るピクセル濃度検出器を提供することを目的
としている。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明のピクセル濃度検
出器は、入射光を補足する特性を有する円筒と、該円筒
の長手方向にスリット状に設けられた入射窓と、該入射
窓から入射する入射光に対してして所定の角度をなして
前記円筒内を臨ませて同円筒上に所定の間隔で配設され
た２個の光検出手段とを備えてなることを特徴とする。
出器は、入射光を補足する特性を有する円筒と、該円筒
の長手方向にスリット状に設けられた入射窓と、該入射
窓から入射する入射光に対してして所定の角度をなして
前記円筒内を臨ませて同円筒上に所定の間隔で配設され
た２個の光検出手段とを備えてなることを特徴とする。
【００１９】ここで、前記円筒は、例えば積分円筒とさ
れ、また前記光検出手段は、例えば光電子増倍管とされ
る。
れ、また前記光検出手段は、例えば光電子増倍管とされ
る。
【００２０】
【作用】入射窓より円筒内に入射した光は円筒内に捕捉
され、その捕捉された光量は直ちに光検出手段により検
出される。そして、この検出された光量は、必要に応じ
て増幅されてコンピュータ等の記憶装置にデジタル値の
形態で記録される。
され、その捕捉された光量は直ちに光検出手段により検
出される。そして、この検出された光量は、必要に応じ
て増幅されてコンピュータ等の記憶装置にデジタル値の
形態で記録される。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明を実施の形態に基づいて説明するが、本発明はかか
る実施の形態のみに限定されるものではない。
発明を実施の形態に基づいて説明するが、本発明はかか
る実施の形態のみに限定されるものではない。
【００２２】 本発明のピクセル濃度検出器に用いられ
る検出器Ａの検出原理を図１に示す。この検出器Ａの原
理は、積分球による光量検出原理を拡張してラインセン
サとして機能するようにしてなるものである。すなわ
ち、円筒１に積分球的特性を持たせ、それにスリット状
に入射窓２を設け、そして適宜位置、例えば中央部に入
射窓２から入射する入射光と直角に光検出センサＤ、例
えばＰＭＴを円筒１内を臨ませて設けてなるものであ
る。なお、かかる構成の円筒１を本明細書では「積分円
筒」という。また、図１において、入射窓２は、作図の
便宜上、誇張されている。このことは、図３においても
同様である。
る検出器Ａの検出原理を図１に示す。この検出器Ａの原
理は、積分球による光量検出原理を拡張してラインセン
サとして機能するようにしてなるものである。すなわ
ち、円筒１に積分球的特性を持たせ、それにスリット状
に入射窓２を設け、そして適宜位置、例えば中央部に入
射窓２から入射する入射光と直角に光検出センサＤ、例
えばＰＭＴを円筒１内を臨ませて設けてなるものであ
る。なお、かかる構成の円筒１を本明細書では「積分円
筒」という。また、図１において、入射窓２は、作図の
便宜上、誇張されている。このことは、図３においても
同様である。
【００２３】しかして、かかる構成の検出器Ａに入射さ
れた光は、円筒１の長さが無限であれば入射光の円筒軸
に垂直な方向の光エネルギーは無限長方向に拡がってし
まうことになる。そのため、図１に示すような検出器Ａ
に入る相対光量Ｉは、図２に示すように、検出センサＤ
の位置を頂としたシャープな山型曲線となる。なお、こ
の山型曲線は下記近似式により表される。
れた光は、円筒１の長さが無限であれば入射光の円筒軸
に垂直な方向の光エネルギーは無限長方向に拡がってし
まうことになる。そのため、図１に示すような検出器Ａ
に入る相対光量Ｉは、図２に示すように、検出センサＤ
の位置を頂としたシャープな山型曲線となる。なお、こ
の山型曲線は下記近似式により表される。
【００２４】Ｉ＝ｋ（１／ｒ2）ｉ0 ここに、 ｋ：比例定数 ｒ：検出センサと円筒軸方向の離間率（離間距離） ｉ0：入射光の強度
【００２５】しかしながら、実際は円筒１の長さが有限
であるところから、中心部(検出センサＤが設けられて
いる位置)における入射光と円筒１端部における入射光
との光量比Ｉ端／Ｉ中心は約１／１０以下となる。
であるところから、中心部(検出センサＤが設けられて
いる位置)における入射光と円筒１端部における入射光
との光量比Ｉ端／Ｉ中心は約１／１０以下となる。
【００２６】かかる中心部と端部との検出光量比の値を
小さくして平滑化するために、本実施の形態では、図３
に示すように、ＰＭＴ等の検出センサＤを２個用い、そ
してそれぞれＤ1，Ｄ2が各端部から適宜位置、例えば１
／４の所に入射窓２と直角をなして設けられている。検
出器Ａをかかる構成とすることにより、図４に示すよう
に各部における光量は平滑化され、入射光の６５〜７０
％が捕捉、すなわち検出される。また、積分円筒１に入
射した光量は直ちに検出センサＤ1，Ｄ2により検出され
る。しかして、このようにして検出された光量は、必要
に応じて増幅されてコンピュータ等の記録装置にデジタ
ル値の形態で記録される。
小さくして平滑化するために、本実施の形態では、図３
に示すように、ＰＭＴ等の検出センサＤを２個用い、そ
してそれぞれＤ1，Ｄ2が各端部から適宜位置、例えば１
／４の所に入射窓２と直角をなして設けられている。検
出器Ａをかかる構成とすることにより、図４に示すよう
に各部における光量は平滑化され、入射光の６５〜７０
％が捕捉、すなわち検出される。また、積分円筒１に入
射した光量は直ちに検出センサＤ1，Ｄ2により検出され
る。しかして、このようにして検出された光量は、必要
に応じて増幅されてコンピュータ等の記録装置にデジタ
ル値の形態で記録される。
【００２７】なお、検出センサＤを３個あるいはそれ以
上設けることにより、理論的にはより一層平滑化される
ことが期待されるが、検出センサＤを多くすると高価に
なるとともに工作が困難になるので、検出センサＤを３
個以上とするのは好ましくない。
上設けることにより、理論的にはより一層平滑化される
ことが期待されるが、検出センサＤを多くすると高価に
なるとともに工作が困難になるので、検出センサＤを３
個以上とするのは好ましくない。
【００２８】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のピクセル
濃度検出器によれば、分解能が１００００程度必要とさ
れる胸部レントゲン写真等の大濃淡画像についても所望
の位置分解能を確保しながら、所望分解能で濃度検出が
なし得るという優れた効果が得られる。また、ピクセル
濃度検出器に入射した光量は直ちに検出センサにより検
出されるので、超高速応答が実現されるという優れた効
果も得られる。
濃度検出器によれば、分解能が１００００程度必要とさ
れる胸部レントゲン写真等の大濃淡画像についても所望
の位置分解能を確保しながら、所望分解能で濃度検出が
なし得るという優れた効果が得られる。また、ピクセル
濃度検出器に入射した光量は直ちに検出センサにより検
出されるので、超高速応答が実現されるという優れた効
果も得られる。
【００２９】このように、本発明のピクセル濃度検出器
はかかる優れた効果を奏するので、画像処理装置の面濃
度検出器などへの適用が可能である。
はかかる優れた効果を奏するので、画像処理装置の面濃
度検出器などへの適用が可能である。
【図１】本発明のピクセル濃度検出器の原理説明図であ
る。
る。
【図２】同検出器による光量と検出センサからの離間率
との関係を示すグラフである。
との関係を示すグラフである。
【図３】本発明の実施の形態のピクセル濃度検出器の概
略図である。
略図である。
【図４】同検出器による光量と検出センサからの離間率
との関係を示すグラフである。
との関係を示すグラフである。
【図５】従来の第１の方法による濃度検出器の概略図で
ある。
ある。
【図６】従来の第２の方法による濃度検出器の概略図で
ある。
ある。
【図７】従来の第３の方法による濃度検出器の概略図で
ある。
ある。
【図８】従来の第４の方法による濃度検出器の概略図で
ある。
ある。
【図９】従来の第５の方法による濃度検出器の概略図で
ある。
ある。
【図１０】従来の第６の方法による濃度検出器の概略図
である。
である。
【図１１】積分球の原理を示す説明図である。
１ 積分円筒 ２ 入射窓 Ｄ 検出センサ Ａ 検出器
Claims (2)
- 【請求項１】 入射光を補足する特性を有する円筒と、
該円筒の長手方向にスリット状に設けられた入射窓と、
該入射窓から入射する入射光に対して所定の角度をなし
て前記円筒内を臨ませて同円筒上に所定の間隔で配設さ
れた２個の光検出手段とを備えてなることを特徴とする
ピクセル濃度検出器。 - 【請求項２】 前記円筒が積分円筒とされ、前記光検出
手段が光電子増倍管とされてなることを特徴とする請求
項１記載のピクセル濃度検出器。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8131041A JP2816835B2 (ja) | 1996-04-25 | 1996-04-25 | ピクセル濃度検出器 |
| PCT/JP1997/001388 WO1997040353A1 (fr) | 1996-04-25 | 1997-04-22 | Detecteur de niveaux de gris des pixels |
| US08/952,111 US6078041A (en) | 1996-04-25 | 1997-04-22 | Integrating cylindrical pixel density detector |
| EP97917470A EP0836082A1 (en) | 1996-04-25 | 1997-04-22 | Pixel gray level detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8131041A JP2816835B2 (ja) | 1996-04-25 | 1996-04-25 | ピクセル濃度検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09292275A JPH09292275A (ja) | 1997-11-11 |
| JP2816835B2 true JP2816835B2 (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=15048645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8131041A Expired - Lifetime JP2816835B2 (ja) | 1996-04-25 | 1996-04-25 | ピクセル濃度検出器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6078041A (ja) |
| EP (1) | EP0836082A1 (ja) |
| JP (1) | JP2816835B2 (ja) |
| WO (1) | WO1997040353A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6862118B2 (en) * | 2000-04-05 | 2005-03-01 | Konica Corporation | Light-condensing device, light-condensing system and image reading apparatus |
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