JP2952422B2 - Radiation image analyzer - Google Patents

Radiation image analyzer

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JP2952422B2
JP2952422B2 JP2103392A JP10339290A JP2952422B2 JP 2952422 B2 JP2952422 B2 JP 2952422B2 JP 2103392 A JP2103392 A JP 2103392A JP 10339290 A JP10339290 A JP 10339290A JP 2952422 B2 JP2952422 B2 JP 2952422B2
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reading
image
irradiation field
radiation
image signal
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英哉 武尾
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  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、放射線画像を表わす画像データに基づいて
該放射線画像の読取条件,画像処理条件または被写体部
位を求める放射線画像解析装置に関するものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radiation image analyzing apparatus for obtaining a reading condition, an image processing condition, or a subject part of a radiation image based on image data representing the radiation image. .

(従来の技術) 記録された放射線画像を読み取って画像データを得、
この画像データ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(画像データ)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が行なわれている
(特公昭61−5193号公報参照)。
(Prior art) Reading a recorded radiation image to obtain image data,
After performing appropriate image processing on the image data, reproduction and recording of the image are performed in various fields. For example, an X-ray image is recorded using a low-gamma X-ray film designed to be compatible with later image processing, and the X-ray image is recorded.
An X-ray image is read from a film on which a line image is recorded, converted into an electric signal, the electric signal (image data) is subjected to image processing, and then reproduced as a visible image in a copy photograph or the like, so that contrast and sharpness are improved. It has been practiced to obtain a reproduced image having good image quality performance such as graininess and the like (see Japanese Patent Publication No. 61-5193).

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
写体の放射線画像情報を一旦シート状の蓄積性蛍光体に
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、この画像データ
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)。
In addition, the applicant (X-ray, α-ray, β-ray,
Irradiation with gamma rays, electron beams, ultraviolet rays, etc. accumulates a part of this radiation energy, and then irradiation with excitation light, such as visible light, causes a stimulable phosphor (luminous) to emit stimulated emission according to the accumulated energy. Radiation image information of a subject, such as a human body, is temporarily recorded on a sheet-like stimulable phosphor, and the stimulable phosphor sheet is scanned with excitation light such as laser light to radiate the stimulable phosphor. Generates luminescent light, obtains an image signal by photoelectrically reading the obtained stimulating luminescent light, and outputs a radiation image of the subject as a visible image to a recording material such as a photographic photosensitive material or a CRT based on the image data. There has already been proposed a radiation image recording / reproducing system (Japanese Patent Laid-Open No. 55-12429).
Nos. 56-11395, 55-163472, 56-104645
No. 55-116340, etc.).

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。
This system has the practical advantage of being able to record images over a very large radiation exposure area compared to conventional radiographic systems using silver halide photography. That is, in the case of the stimulable phosphor, it has been recognized that the amount of emitted light that is stimulated by excitation after accumulation is proportional to the radiation exposure amount over an extremely wide range. Even if fluctuates considerably, the amount of the stimulating light emitted from the stimulable phosphor sheet is read by the photoelectric conversion means with the reading gain set to an appropriate value and converted into an electric signal. By outputting a radiation image as a visible image on a recording material such as a photographic light-sensitive material or a display device such as a CRT using, a radiation image which is not affected by a change in radiation exposure can be obtained.

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。
In the above-described system, before obtaining an image signal by reading under optimal reading conditions according to the dose of radiation applied to the stimulable phosphor sheet, the stimulable phosphor sheet is scanned with a low-level light beam in advance. A pre-read for reading the outline of the radiation image recorded on the sheet is performed, a pre-read image signal obtained by the pre-read is analyzed, and then the sheet is irradiated with a high-level light beam and scanned, and the radiation image is scanned. There is also a system configured to perform a main reading in which an image signal is obtained by reading under an optimum reading condition.

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。
The reading condition is a general term for various conditions that affect the relationship between the amount of stimulated emission light in reading and the output of the reading device. For example, a reading gain, a scale factor, or a scale factor that determines an input / output relationship. , And the power of the excitation light in reading.

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
エネルギーの大/小、もしくは上記シートから発せられ
る輝尽発光光のエネルギー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エネルギーを上記波
長感度で重みづけした後の重みづけエネルギーの大/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。
Further, the high level / low level of the light beam means that the energy of the light beam applied per unit area of the sheet is large / small or the energy of the stimulated emission light emitted from the sheet is the light beam. (Having a wavelength sensitivity distribution) means the magnitude of the weighted energy after weighting the energy of the light beam irradiated per unit area of the sheet by the wavelength sensitivity. Methods for changing the beam level include using a light beam of a different wavelength, changing the intensity of the light beam emitted from a laser light source, etc., and inserting or removing an ND filter or the like in the optical path of the light beam. How to change the beam intensity, how to change the scanning density by changing the beam diameter of the light beam, how to change the scanning speed, etc.
Various known methods can be used.

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。ここで画像処理条件とは、画像信号に基づく再生画
像の階調や感度等に影響を及ぼす処理を該画像信号に施
す際の各種の条件を総称するものである。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シート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。
In addition, regardless of whether the system performs the pre-reading or the system which does not perform the pre-reading, the obtained image signal (including the pre-reading image signal) is analyzed, and an optimum image processing condition when performing image processing on the image signal is determined. Some systems let you decide. Here, the image processing condition is a general term for various conditions when a process that affects the gradation and sensitivity of a reproduced image based on an image signal is performed on the image signal. The method for determining the optimum image processing conditions based on this image signal is not limited to a system using a stimulable phosphor sheet, and obtains an image signal from a radiation image recorded on a recording sheet such as a conventional X-ray film. It is also applied to the system.

上記画像信号(先読画像信号を含む)に基づいて読取
条件及び/又は画像処理条件(以下、読取条件等と呼
ぶ。)を求める演算は、あらかじめ多数の放射線画像を
統計的に処理した結果からそのアルゴリズムが定められ
ている(たとえば、特開昭60−185944号公報,特開昭61
−280163号公報参照)。
The calculation for obtaining the reading condition and / or the image processing condition (hereinafter, referred to as a reading condition or the like) based on the image signal (including the pre-read image signal) is performed based on a result of statistically processing a large number of radiation images in advance. The algorithm is defined (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-185944,
-280163).

この従来採用されているアルゴリズムは、一般的には
画像信号のヒストグラムを求め、ヒストグラム上におけ
る画像信号の最大値、最小値、画像信号の出現頻度が最
大となる点の画像信号の値等の種々の特徴点を求め、こ
の特徴点に基づいて読取条件等を求めるものである。
This conventionally employed algorithm generally obtains a histogram of an image signal, and calculates various values such as the maximum value and the minimum value of the image signal on the histogram, the value of the image signal at the point where the appearance frequency of the image signal is the maximum, and the like. Are obtained, and reading conditions and the like are obtained based on the characteristic points.

ところが、近年、上記のようなアルゴリズムとは全く
異なるニューラルネットワークなる考え方が出現し、種
々の分野に適用されつつある。
However, in recent years, a concept of a neural network completely different from the above algorithm has appeared, and is being applied to various fields.

このニューラルネットワークは、ある入力信号を与え
たときに出力された出力信号が正しい信号であるか誤っ
た信号であるかという情報(教師信号)を入力すること
により、ニューラルネットワーク内部の各ユニット間の
結合の重み(シナプス結合のウェイト)を修正するとい
う誤差逆伝幡学習(バックプロパゲーション)機能を備
えたものであり、繰り返し‘学習’させることにより、
新たな信号が入力されたときに正解を出力する確率を高
めることができるものである。(例えば、「D.E.Rumelh
art,G.E.Hinton and R.J.Williams:Learning represent
ations by back−propagating errors,Nature,323−9,5
33−356,1986a」,「麻生英樹:バックプロパゲーショ
ンComputrol NO.24 53−60」,「合原一幸著 ニューラ
ルコンピュータ 東京電機大学出版局」参照)。
This neural network inputs information (teacher signal) as to whether an output signal output when a certain input signal is given is a correct signal or an incorrect signal, and thereby, a signal between each unit in the neural network is input. It is equipped with an error reverse propagation learning (back propagation) function of correcting the weight of the connection (weight of the synaptic connection), and by repeatedly 'learning'
It is possible to increase the probability of outputting a correct answer when a new signal is input. (For example, "DERumelh
art, GEHinton and RJWilliams: Learning represent
ations by back-propagating errors, Nature, 323-9,5
33-356, 1986a "," Hideki Aso: Back Propagation Computrol NO.24 53-60 "," Kazuyuki Aihara, Neural Computer, Tokyo Denki University Press ").

このニューラルネットワークを読取条件等の決定にも
適用することが可能であり、画像信号等をニューラルネ
ットワークに入力することにより読取条件等を出力させ
ることができる。
This neural network can be applied to determination of reading conditions and the like, and reading conditions and the like can be output by inputting image signals and the like to the neural network.

またニューラルネットワークを用いると、上記読取条
件,画像処理条件のみでなく、例えば人体を被写体とし
て場合の被写体部位(例えば頭部,頚部,胸部,腹部等
およびこれらの撮影の際の向き(正面,側面等))を認
識することも可能であり、この被写体部位を参照して上
記読取条件,画像処理条件を求めることもできる。
In addition, if a neural network is used, not only the above reading conditions and image processing conditions, but also, for example, an object part (for example, head, neck, chest, abdomen, etc., and a direction (front, side, )) Can be recognized, and the reading conditions and the image processing conditions can be obtained with reference to the subject portion.

(発明が解決しようとする課題) 上記放射線画像の読取条件,画像処理条件または被写
体部位を求めるにあたり上記ニューラルネットワークを
用いると、あらかじめ繰り返し‘学習’させることによ
り次第に正しい読取条件,画像処理条件または被写体部
位を求めることができるようになるが、放射線画像は、
通常、非常に多数の画素にそれぞれ対応する多数の画像
データから構成されており、これらの画像データをその
ままニューラルネットワークに入力すると、非常に多数
の入力点数、したがって非常に多数のユニットを備えた
ニューラルネットワークを用いる必要があり、各ユニッ
ト間の結合の重みを記憶しておく記憶装置の記憶容量も
厖大なものが必要となる。またこの場合‘学習’を行な
わせる際極めて多数回学習を繰り返す必要も生じる。
(Problems to be Solved by the Invention) When the neural network is used to determine the reading condition, image processing condition, or subject part of the radiation image, the correct reading condition, image processing condition, or subject is gradually obtained by repeatedly 'learning' in advance. The part can be determined, but the radiographic image
Usually, it is composed of a large number of image data respectively corresponding to a very large number of pixels, and when these image data are input to the neural network as they are, a neural network having a very large number of input points and therefore a very large number of units It is necessary to use a network, and the storage capacity of the storage device for storing the weight of the connection between the units needs to be enormous. Also, in this case, it is necessary to repeat the learning extremely many times when performing the 'learning'.

本発明は、上記事情に鑑み、比較的少数のユニットを
備えたニューラルネットワークを用いて正しい読取条
件,画像処理条件または被写体部位を求めることのでき
る放射線画像解析装置を提供することを目的とするもの
である。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a radiation image analysis apparatus that can determine a correct reading condition, image processing condition, or subject portion using a neural network having a relatively small number of units. It is.

(課題を解決するための手段) 本発明の放射線画像解析装置は、 放射線の照射野を一部に含む放射線画像の各画素に対
応する多数の画像データに基づいて前記照射野を認識す
る照射野認識手段と、 認識された前記照射野内の各画素に対応する前記画像
データの全部もしくは一部を入力とし、前記放射線画像
の読取条件,画像処理条件または被写体部位を出力とす
るニューラルネットワークからなる特徴量演算手段とを
備えたことを特徴とするものである。
(Means for Solving the Problems) A radiation image analyzing apparatus according to the present invention includes a radiation field for recognizing the radiation field based on a large number of image data corresponding to each pixel of a radiation image partially including the radiation field. A recognition unit; and a neural network that receives all or a part of the image data corresponding to each pixel in the recognized irradiation field as input, and outputs a reading condition, an image processing condition, or a subject part of the radiation image. Volume calculation means.

ここで、上記照射野認識手段における照射野を認識す
るアルゴリズムは特定のアルゴリズムに限られるもので
はなく、照射野内外の画像データの平均的な値の相違、
照射野内外の画像データのばらつきの程度の差異、照射
野の輪郭部付近における画像データの変化の様子等のい
ずれかもしくはこれらの組合せ等に基づいて照射野を認
識するいずれのアルゴリズムを採用するものであっても
よい(例えば、特開昭61−39039号公報,特開昭63−259
538号公報,特開平1−42436号公報,特開平2−67690
号公報等参照)。
Here, the algorithm for recognizing the irradiation field in the irradiation field recognizing means is not limited to a specific algorithm, and the difference between the average values of the image data inside and outside the irradiation field,
Any algorithm that recognizes the irradiation field based on any of the differences in the degree of variation of the image data inside and outside the irradiation field, the state of the change of the image data near the contour of the irradiation field, or a combination thereof (For example, JP-A-61-39039 and JP-A-63-259).
No. 538, JP-A-1-42436, JP-A-2-67690
Reference).

また、上記放射線画像の読取条件とは、該放射線画像
を読み取る際の読取条件であって、例えば上記本読みに
おいて放射線画像を読み取る際に最適な条件で読み取ら
れるように定められた読取条件を、上記放射線画像の画
像処理条件とは、該放射線画像を表す画像データに画像
処理を施す際の画像処理条件を、上記放射線画像の被写
体部位とは、該放射線画像が被写体のいずれかの部位の
画像である場合におけるその被写体の部位であって、例
えば上記読取条件、画像処理条件を定めるに際し参照さ
れる被写体部位を意味する。
Further, the reading condition of the radiation image is a reading condition at the time of reading the radiation image, for example, a reading condition determined to be read under the optimal condition when reading the radiation image in the main reading, The image processing condition of a radiation image is an image processing condition when image processing is performed on image data representing the radiation image, and the subject part of the radiation image is an image of any part of the subject in the radiation image. This is a part of the subject in a certain case, for example, a part of the subject that is referred to when the above-described reading conditions and image processing conditions are determined.

(作用) 本発明の放射線画像解析装置は、照射野を認識し、該
照射野内の各画素に対応する画像データのみをニューラ
ルネットワークに入力するようにしたため、ニューラル
ネットワークの入力点数、ユニット数を少なくすること
ができ、各ユニット間の結合の重みを表わす係数を記憶
しておく記憶装置の記憶容量を下げることができ、ま
た、比較的短時間の‘学習’で正確な出力を得ることが
できることとなる。
(Operation) The radiation image analysis apparatus of the present invention recognizes an irradiation field and inputs only image data corresponding to each pixel in the irradiation field to the neural network. Therefore, the number of input points and the number of units of the neural network are reduced. The storage capacity of the storage device for storing the coefficient representing the weight of the connection between the units can be reduced, and an accurate output can be obtained with a relatively short 'learning'. Becomes

上記照射野内の各画素の画像データ全てをニューラル
ネットワークに入力することに代えて、例えば照射野の
各画素をひとつおきに取り出しこの取り出した画像デー
タを入力する等、照射野内の各画素に対応する画像デー
タの一部のみをニューラルネットワークに入力するよう
にすると、さらに記憶容量の低減化等を図ることができ
ることとなる。
Instead of inputting all the image data of each pixel in the irradiation field to the neural network, for example, taking out every other pixel in the irradiation field and inputting the taken out image data corresponds to each pixel in the irradiation field. If only a part of the image data is input to the neural network, the storage capacity can be further reduced.

(実 施 例) 以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明
する。尚、ここでは前述した蓄積性蛍光体シートを用る
例について説明する。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, an example in which the above-described stimulable phosphor sheet is used will be described.

第6図は、X線画像読取装置の一例、および本発明の
放射線画像解析装置の一例を内包したコンピュータシス
テムの一例を示した斜視図である。このシステムは前述
した蓄積性蛍光体シートを用い、先読みを行なうシステ
ムである。
FIG. 6 is a perspective view showing an example of an X-ray image reading apparatus and an example of a computer system including an example of a radiation image analyzer of the present invention. This system uses the above-described stimulable phosphor sheet to perform pre-reading.

図示しないX線撮影装置を用いたX線撮影により得ら
れた、X線画像が記録された蓄積性蛍光体シート11は、
まず弱い光ビームで走査してこのシート11に蓄積された
放射線エネルギーの一部のみを放出させて先読みを行な
う先読手段100の所定位置にセットされる。この所定位
置にセットされた蓄積性蛍光体シート11は、モータ12に
より駆動されるエンドレスベルト等のシート搬送手段13
により、矢印Y方向に搬送(副走査)される。一方、レ
ーザー光源14から発せられた弱い光ビーム15はモータ23
により駆動され矢印方向に高速回転する回転多面鏡16に
よって反射偏向され、fθレンズ等の集束レンズ17を通
過した後、ミラー18により光路を変えて前記シート11に
入射し副走査の方向(矢印Y方向)と略垂直な矢印X方
向に主走査する。この光ビーム15が照射されたシート11
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19が発散され、この輝尽発光光19
は光ガイド20によって導かれ、フォトマルチプライヤ
(光電子増倍管)21によって光電的に検出される。上記
光ガイド20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20aが蓄積性蛍
光体シート11上の主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20bに上記フォトマル
チプライヤ21の受光面が結合されている。上記入射端面
20aから光ガイド20内に入射した輝尽発光光19は、該光
ガイド29の内部を前反射を繰り返して進み、出射端面20
bから出射してフォトマルチプライヤ21に受光され、放
射線画像を表わす輝尽発光光19の光量がフォトマルチプ
ライヤ21によって電気信号に変換される。
The stimulable phosphor sheet 11 on which an X-ray image is recorded, obtained by X-ray imaging using an X-ray imaging device (not shown),
First, scanning is performed with a weak light beam, and only a part of the radiation energy stored in the sheet 11 is emitted. The stimulable phosphor sheet 11 set at the predetermined position is provided with a sheet conveying means 13 such as an endless belt driven by a motor 12.
Is conveyed (sub-scan) in the direction of arrow Y. On the other hand, the weak light beam 15 emitted from the laser light source 14
Is reflected and deflected by a rotating polygon mirror 16 which rotates at a high speed in the direction of the arrow and passes through a converging lens 17 such as an fθ lens. Main scanning in the direction of arrow X substantially perpendicular to Sheet 11 irradiated with this light beam 15
From the location, the amount of stimulated emission light 19 corresponding to the amount of radiation image information stored and recorded is diverged.
Is guided by a light guide 20 and is photoelectrically detected by a photomultiplier (photomultiplier tube) 21. The light guide 20 is formed by molding a light-guiding material such as an acrylic plate, and is arranged such that a linear incident end face 20a extends along a main scanning line on the stimulable phosphor sheet 11. The light receiving surface of the photomultiplier 21 is connected to the emission end face 20b formed in an annular shape. Above end face
The stimulated emission light 19 entering the light guide 20 from 20a travels inside the light guide 29 by repeating the pre-reflection, and the emission end face 20
The light emitted from b and received by the photomultiplier 21 is converted into an electric signal by the photomultiplier 21 by the amount of photostimulated light 19 representing a radiation image.

フォトマルチプライヤ21から出力されたアナログ出力
信号Sは対数増幅器26で対数的に増幅され、A/D変換器2
7でディジタル化され、先読画像信号Spが得られる。こ
の先読画像信号Spの信号レベルは、シート11の各画素か
ら発せられた輝尽発光光の光量の対数と比例している。
The analog output signal S output from the photomultiplier 21 is logarithmically amplified by a logarithmic amplifier 26, and the A / D converter 2
Digitization is performed in step 7 to obtain a pre-read image signal Sp. The signal level of the pre-read image signal Sp is proportional to the logarithm of the amount of stimulated emission light emitted from each pixel of the sheet 11.

上記先読みにおいては、蓄積性蛍光体シート11に蓄積
された放射線エネルギーの広い領域にわたって読み取る
ことができるように、読取条件即ちフォトマルチプライ
ヤ21に印加する電圧値や対数増幅器26の増幅率等が定め
られている。
In the pre-reading, the reading conditions, that is, the voltage value applied to the photomultiplier 21 and the amplification factor of the logarithmic amplifier 26 are determined so that the radiation energy stored in the stimulable phosphor sheet 11 can be read over a wide area. Have been.

得られた先読画像信号Spは、コンピュータシステム40
に入力される。このコンピュータシステム40は、本発明
の放射線画像解析装置の一例を内包するものであり、CP
Uおよび内部メモリが内蔵された本体部41,補助メモリと
してのフロッピィディスクが挿入されドライブされるド
ライブ部42,オペレータがこのコンピュータシステム40
に必要な指示等を入力するためのキーボード43および必
要な情報を表示するためのCRTディスプレイ44から構成
されている。
The obtained look-ahead image signal Sp is transmitted to the computer system 40.
Is input to The computer system 40 includes an example of the radiation image analyzer of the present invention, and includes a CP.
U and a main unit 41 containing an internal memory, a drive unit 42 into which a floppy disk serving as an auxiliary memory is inserted and driven, and an operator
And a CRT display 44 for displaying necessary information.

このコンピュータシステム40内では、入力された先読
画像信号Spに基づいて後述するようにして照射野が認識
され、次いで本読みの際の読取条件、即ち本読みの際の
感度およびコントラストが求められ、この求められた感
度,コントラストに従って、たとえばフォトマルチプラ
イヤ21′に印加する電圧値や対数増幅器26′の増幅率等
が制御される。尚、本実施例では、この本読みの際の読
取条件が本発明にいう読取条件と観念される。
In the computer system 40, the irradiation field is recognized as described later based on the input pre-read image signal Sp, and then the reading conditions at the time of main reading, that is, the sensitivity and contrast at the time of main reading, are obtained. For example, the voltage value applied to the photomultiplier 21 'and the amplification factor of the logarithmic amplifier 26' are controlled in accordance with the obtained sensitivity and contrast. In this embodiment, the reading condition at the time of the main reading is considered as the reading condition according to the present invention.

ここでコントラストとは、本読みの際に画像信号に変
換される最も微弱な輝尽発光光に対する最も強大な輝尽
発光光の光量比に対応するものであり、感度とは所定の
光量の輝尽発光光をどのレベルの画像信号とするかを定
める光電変換率をいう。
Here, the contrast corresponds to the light amount ratio of the strongest stimulated emission light to the weakest stimulated emission light which is converted into an image signal at the time of main reading, and the sensitivity is defined as a predetermined amount of the stimulated emission light. This refers to a photoelectric conversion rate that determines which level of an image signal is the emitted light.

先読みの終了した蓄積性蛍光体シート11′は、本読手
段100′の所定位置にセットされ、上記先読みに使用し
た光ビームより強い光ビーム15′によりシート11′が走
査され、前述のようにして定められた読取条件により画
像信号が得られるが、本読手段100′の構成は上記先読
手段100の構成と略同一であるため、先読手段100の各構
成要素と対応する構成要素には先読手段100で用いた番
号にダッシュを付して示し、説明は省略する。
The stimulable phosphor sheet 11 'for which pre-reading has been completed is set at a predetermined position of the main reading means 100', and the sheet 11 'is scanned by a light beam 15' which is stronger than the light beam used for pre-reading, as described above. An image signal is obtained according to the read conditions determined in advance, but since the configuration of the main reading unit 100 ′ is substantially the same as the configuration of the pre-reading unit 100, components corresponding to the components of the pre-reading unit 100 are used. Indicates the number used in the look-ahead means 100 with a dash appended thereto, and a description thereof will be omitted.

A/D変換器27′でディジタル化されることにより得ら
れた画像信号SQは、再度コンピュータシステム40に入力
される。コンピュータシステム40内では画像信号SQに適
切な画像処理が施され、この画像処理の施された画像信
号は図示しない再生装置に送られ、再生装置においてこ
の画像信号に基づくX線画像が再生表示される。
Image signal obtained by being digitized by A / D converter 27 'S Q is input again to the computer system 40. Appropriate image processing on the image signal S Q is a computer system 40 within are subjected, the image signal subjected to the image processing is sent to a not-shown reproducing apparatus, X-rays image is reproduced and displayed based on the image signal in the playback device Is done.

次に、コンピュータシステム40で先読画像信号Spに基
づいて先ず照射野を認識し、次いで本読みの際の読取条
件を求める方法について説明する。
Next, a method in which the computer system 40 first recognizes the irradiation field based on the pre-read image signal Sp, and then obtains the reading conditions for the main reading will be described.

第1図は、本発明の認識手段の一実施例を説明するた
めに、X線画像の一例とこのX線画像から得られた先読
画像信号Spとその微分値ΔSpとを表わした図である。
FIG. 1 is a diagram showing an example of an X-ray image, a pre-read image signal Sp obtained from the X-ray image, and a differential value ΔSp thereof for explaining an embodiment of the recognition means of the present invention. is there.

蓄積性蛍光体シート11には、照射野2内に人体の頭部
を被写体とした被写体像3が撮影記録されている。ここ
では、照射野2内の所定点として蓄積性蛍光体シート11
の中心Cを選択し、この中心Cから放射状に延びる複数
の線分5の各々に沿って、各線分上の各画素に対応する
先読画像信号Spに微分演算が施され、先読画像信号Spの
値が急に下がった点が照射野の輪郭上に位置する輪郭点
として求められる。
On the stimulable phosphor sheet 11, a subject image 3 of which the subject is the head of a human body in the irradiation field 2 is recorded. Here, the stimulable phosphor sheet 11 is used as a predetermined point in the irradiation field 2.
Is selected, and along each of the plurality of line segments 5 extending radially from the center C, a differential operation is performed on the pre-read image signal Sp corresponding to each pixel on each line segment, and the pre-read image signal The point where the value of Sp suddenly decreases is obtained as a contour point located on the contour of the irradiation field.

以下、上記複数の線分5のうち、ξ軸に沿った線分上
の輪郭点を求める場合について説明する。
Hereinafter, the case where the contour point on the line segment along the ξ axis among the plurality of line segments 5 will be described.

グラフAは、ξ軸に沿う各画素から得られた先読画像
信号Spの値を表わすグラフである。
Graph A is a graph showing the value of the pre-read image signal Sp obtained from each pixel along the ξ axis.

照射野2内の被写体像3以外の、X線が蓄積性蛍光体
シート11に直接照射された直接X線部6の先読画像信号
Spの値が最も高く、照射野2の輪郭で急激に先読画像信
号Spの値が下っている。
A pre-read image signal of the direct X-ray portion 6 in which X-rays other than the subject image 3 in the irradiation field 2 are directly irradiated on the stimulable phosphor sheet 11
The value of Sp is the highest, and the value of the pre-read image signal Sp sharply drops at the contour of the irradiation field 2.

グラフBは、グラフAに示す先読画像信号Spを、中心
Cからξの負方向(図の左方向)、ξの正方向(図の右
方向)に微分して得られたグラフである。
The graph B is a graph obtained by differentiating the pre-read image signal Sp shown in the graph A from the center C in the negative direction of ξ (left direction in the figure) and the positive direction of ξ (right direction in the figure).

グラフBにおいて中心Cからξ軸の負の方向に向かう
線分上には、下方に突出した主なピークはa1であり、し
たがってこのピークa1の位置が輪郭点として定められ
る。
On a line segment extending in the negative direction of the ξ axis from the center C in the graph B, the major peak projecting downward is a 1, therefore the position of the peak a 1 is defined as a contour point.

グラフBにおいて中心Cからξ軸の正の方向に向かう
線分上には下方に突出したピークa2があり、このピーク
a2の位置が輪郭点として定められる。
In the graph B, there is a peak a 2 projecting downward on a line segment extending from the center C in the positive direction of the ξ axis.
position of a 2 is defined as a contour point.

以上のようにして、中心Cと蓄積性蛍光体シート11の
端部とを結ぶ複数の線分5の各々について輪郭点7が求
められる。これら輪郭点7が求められた後、これらの輪
郭点7に沿った線を求めれば、その線が照射野の輪郭と
なる。この輪郭点7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、本実施例では、Hough変換を利
用して輪郭点7に沿った複数の直線を求める。以下、こ
の直線を求める処理について説明する。
As described above, the contour point 7 is obtained for each of the plurality of line segments 5 connecting the center C and the end of the stimulable phosphor sheet 11. After these contour points 7 are determined, if a line along these contour points 7 is determined, the line becomes the contour of the irradiation field. A line along the contour point 7 is obtained by, for example, a method of connecting the remaining points after smoothing the points, a method of locally obtaining a plurality of straight lines by applying the least squares method, and a method of connecting them. Although it can be obtained by a method of applying a spline curve or the like, in the present embodiment, a plurality of straight lines along the contour point 7 are obtained using Hough transform. Hereinafter, a process for obtaining this straight line will be described.

第1図に示す蓄積性蛍光体シート11の一端(図の左下
端)を原点として、図に示すようにx軸,y軸を定めたと
きに、各輪郭点の座標が(x1,y1),(x2,y2),……,
(xn,yn)として求められるが、ここではこれらの座標
を代表させて座標(x0,Y0)で表わす。ここで上記輪郭
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 …(1) で表わされる曲線を、すべての輪郭点座標(x0,y0)に
ついて求める。この曲線は第2図に示すようなものとな
り、輪郭点座標(x0,y0)の数だけ存在する。
When the x-axis and the y-axis are defined as shown in the drawing with one end (lower left end of the drawing) of the stimulable phosphor sheet 11 shown in FIG. 1 as the origin, the coordinates of each contour point are (x 1 , y 1 ), (x 2 , y 2 ), ……,
It is obtained as (x n , y n ). Here, these coordinates are represented as coordinates (x 0 , Y 0 ). Here, assuming that the coordinates of the contour points are (x 0 , y 0 ), a curve represented by ρ = x 0 cos θ + y 0 sin θ (1) is obtained by using these x 0 , y 0 as constants and all the contour point coordinates. (X 0 , y 0 ). This curve is as shown in FIG. 2, and there are as many contour point coordinates (x 0 , y 0 ) as there are.

次いで上述の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(ρ0)が求められる。なお輪
郭点座標(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(ρ0)と
する。次に、交点(ρ0)から前記x−y直交座標
系において次式 ρ=x cosθ+y sinθ …(2) で規定される直線が求められる。この直線は、複数の輪
郭点座標(x0,y0)に沿って延びる直線となる。この直
線は、第1図に示すように輪郭点7が並ぶ場合、第3図
に示すように照射野2(第1図参照)の輪郭を形成する
各線分を延長した直線L1〜L5として求められる。次に、
こうして求めた複数の直線L1,L2,L3,…Lnによって囲ま
れる領域が求められ、この領域が照射野2として認識さ
れる。この領域は、詳しくは例えば以下のようにして認
識される。コンピュータシステム40内には蓄積性蛍光体
シート11の隅部と中心Cとを結ぶ線分M1,M2,M3,…M
m(蓄積性蛍光体シート11が矩形の場合は4本)を記憶
しており、この各線分M1〜Mmと上記各直線L1〜Lnとの交
点の有無が調べられる。この交点が存在した場合、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
側の平面が切り捨てられる。この操作がすべての直線L1
〜Ln、線分M1〜Mmに関して行なわれることにより、直線
L1〜Lnによって囲まれる領域が残される。この残された
領域が照射野2(第1図参照)である。
Next, an intersection (ρ 0 , θ 0 ) at which the predetermined number Q or more of the plurality of curves intersect is determined. It is rare that many curves intersect exactly at one point due to an error of the contour point coordinates (x 0 , y 0 ), etc., and therefore, in practice, for example, the intersections of two curves are separated from each other by an interval smaller than a predetermined value. When they exist, the center of the group of intersections is defined as the intersection (ρ 0 , θ 0 ). Next, the intersection (ρ 0, θ 0) is a straight line defined by the following equation ρ 0 = x cosθ 0 + y sinθ 0 ... (2) required in the x-y orthogonal coordinate system. This straight line is a straight line extending along a plurality of contour point coordinates (x 0 , y 0 ). When the contour points 7 are arranged as shown in FIG. 1, the straight lines L 1 to L 5 are obtained by extending the line segments forming the contour of the irradiation field 2 (see FIG. 1) as shown in FIG. Is required. next,
Thus a plurality of straight lines L 1 determined, L 2, L 3, ... L is the region surrounded by the n sought, this area is recognized as the irradiation field 2. This area is recognized in detail as follows, for example. In the computer system 40, line segments M 1 , M 2 , M 3 ,... M connecting the corners of the stimulable phosphor sheet 11 and the center C are provided.
m (four if the stimulable phosphor sheet 11 is rectangular) is stored, and the presence or absence of an intersection between each of the line segments M 1 to M m and each of the straight lines L 1 to L n is checked. When this intersection exists, the plane including the sheet corner is cut out of the plane bisected by the straight line. This operation is performed for all straight lines L 1
~ L n , by performing on the line segments M 1 -M m ,
Region surrounded by L 1 ~L n is left. This remaining area is the irradiation field 2 (see FIG. 1).

このようにして照射野2が求められると、この照射野
2に対応する先読画像信号Spがニューラルネットワーク
に入力され、本読みの際にこの照射野2内の画像信号を
適切な読取条件で読取るように読取条件が定められる。
When the irradiation field 2 is obtained in this manner, the pre-read image signal Sp corresponding to the irradiation field 2 is input to the neural network, and the image signal in the irradiation field 2 is read under appropriate reading conditions at the time of main reading. The reading conditions are determined as described above.

第4図は照射野内のX線画像の一部の各画素を模式的
に示した図である。各正方形が各画素を表わしている。
FIG. 4 is a view schematically showing each pixel of a part of the X-ray image in the irradiation field. Each square represents each pixel.

照射野2が求められた後、本実施例では照射野2内の
各画素に対応する各先読画像信号のうち第4図に斜線を
施した各画素に対応する先読画像信号のみを取り出して
ニューラルネットワークに入力する。本発明においては
照射野2内の先読画像信号を間引くことは必須な要件で
はないがこのように照射野2内の先読画像信号Spを間引
いてニューラルネットヲークに入力することにより、ニ
ューラルネットワークの入力点数をさらに削減すること
ができる。
After the irradiation field 2 is obtained, in this embodiment, only the pre-read image signal corresponding to each pixel hatched in FIG. 4 is extracted from the pre-read image signals corresponding to each pixel in the irradiation field 2. Input to the neural network. In the present invention, thinning out the pre-read image signal in the irradiation field 2 is not an essential requirement, but by thinning out the pre-read image signal Sp in the irradiation field 2 and inputting it to the neural network, the neural network Can be further reduced.

尚、照射野2内の先読画像信号Spを間引く場合であっ
ても、第4図に示したように照射野2内を一様に間引く
ことのほか、照射野2内の中央付近に画像の主要部が存
在することが多いことに鑑み、照射野2内のうち中央付
近は密、端部は粗となるように間引いてもよい。
Note that, even when the pre-read image signal Sp in the irradiation field 2 is thinned out, in addition to uniformly thinning out the irradiation field 2 as shown in FIG. In consideration of the fact that the main part of the irradiation field 2 is often present, the central part of the irradiation field 2 may be thinned and the end part may be thinned out.

第5図は誤差逆伝播学習(バックプロパゲーション)
機能を備えたニューラルネットワークの一例を表わした
図である。誤差逆伝播学習(バックプロパゲーション)
とは、前述したように、ニューラルネットワークの出力
を正解(教師信号)と比べることにより、出力側から入
力側に向かって順次結合の重み(シナプス結合のウェイ
ト)を修正するという“学習”アルゴリズムをいう。
Figure 5 shows backpropagation learning (back propagation)
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a neural network having a function. Error Back Propagation Learning (Back Propagation)
As described above, the “learning” algorithm that sequentially corrects connection weights (synapse connection weights) from the output side to the input side by comparing the output of the neural network with the correct answer (teacher signal), as described above. Say.

図に示すように、このニューラルネットワークの第1
層(入力層),第2層(中間層),第3層(出力層)は
それぞれn1個,n2個,2個のユニットから構成される。第
1層(入力層)に入力される各信号F1,F2,……,Fn1はX
線画像照射野2内の各画素のうち、第4図に示すように
して間引いた数の各画素に対応する先読画像信号Spであ
り、第3層(出力層)からの2つの出力 は本読みの際のそれぞれ感度およびコントラストに対応
した信号である。
As shown in the figure, the first of this neural network
Layer (input layer), second layer (intermediate layer), a third layer (output layer) is one n respectively, two n, consists of two units. The signals F 1 , F 2 ,..., F n1 input to the first layer (input layer) are X
Among the pixels in the line image irradiation field 2, as shown in FIG. 4, the pre-read image signals Sp corresponding to the thinned numbers of the respective pixels, and two outputs from the third layer (output layer). Are signals corresponding to the sensitivity and the contrast at the time of main reading.

第k層のi番目のユニットを 該ユニット 各出力を への結合の重みを は同一の特性関数 を有するものとする。このとき、各ユニット となる。ただし入力層を構成する各ユニット (i=1,2,…,n1)への各入力F1,F2,…,Fn1は重みづけ
されずにそのまま各ユニット (i=1,2,…,n1)に入力される。入力されたn1個の信
号F1,F2,…,Fn1は、各結合の重み によって重み付けられながら最終的な出力 にまで伝達され、これにより本読みの際の読取条件(感
度とコントラスト)が求められる。
I-th unit in k-th layer The unit Each output The weight of the connection to Are the same characteristic function Shall be provided. At this time, each unit of Becomes However, each unit constituting the input layer (I = 1,2, ..., n 1) the input F 1 to, F 2, ..., F n1 intact units without being weighted (I = 1, 2,..., N 1 ). The input n 1 signals F 1 , F 2 ,..., F n1 are weights of each combination. Final output while weighted by The reading conditions (sensitivity and contrast) for the main reading are obtained.

ここで、上記各結合の重み の決定方法について説明する。先ず乱数により各結合の
重み の初期値が与えられる。このとき、入力F1〜Fn1が最大
に変動しても、出力y が所定範囲内の値またはこれに近い値となるように、そ
の乱数の範囲を制限しておくことが好ましい。
Here, the weight of each connection Will be described. First, weight of each connection by random numbers Is given. In this case, even if the input F 1 to F n1 is varied to the maximum, the output y Is preferably limited to a value within a predetermined range or a value close to the predetermined range.

最適な読取条件が既知の多数のX線画像が記録された
蓄積性蛍光体シートから前述したようにして読み取って
先読画像信号Spを得、されに第4図に示すように間引か
れて上記n1個の入力F1,F2,…,Fn1が求められる。このn1
個の入力F1,F2,…,Fn1が第5図に示すニューラルネット
ワークに入力され、各ユニット の出力 がモニタされる。
The pre-read image signal Sp is obtained by reading as described above from the stimulable phosphor sheet on which a number of X-ray images of which the optimum reading conditions are known are recorded, and is thinned out as shown in FIG. The above n 1 inputs F 1 , F 2 ,..., F n1 are obtained. This n 1
Inputs F 1, F 2, ..., F n1 is input to the neural network shown in FIG. 5, the units Output Is monitored.

各出力 が求められると、最終的な出力である と、この画像に関し正しい読取条件としての教師信号
(感度 およびコントラスト との二乗誤差 が求められる。これらの二乗誤差E1,E2がそれぞれ最小
となるように、以下のようにして各結合の重み が修正される。尚、以下 の出力に関して述べ、 と同様であるため、ここでは省略する。
Each output Is the final output And the teacher signal (sensitivity) as the correct reading condition for this image And contrast Square error with Is required. In order to minimize these square errors E 1 and E 2 , the weight of each connection is calculated as follows. Is corrected. The following About the output of Since this is the same as above, it is omitted here.

二乗誤差E1を最小にするには、このE1の関数であるから のように各結合の重み が修正される。ここでηは学習係数と呼ばれる係数であ
る。
To minimize the square error E 1 , this E 1 Is a function of Weight of each connection as Is corrected. Here, η is a coefficient called a learning coefficient.

ここで、 であり、(3)式より であるから、(9)式は、 となる。here, And from equation (3) Therefore, equation (9) is Becomes

ここで、(6)式より、 (5)式を用いてこの(11)式を変形すると、 ここで、(3)式より、 f′(x)=f(x)(1−f(X)) …(13) であるから、 となる。Here, from equation (6), By transforming equation (11) using equation (5), Here, from equation (3), f ′ (x) = f (x) (1−f (X)) (13) Becomes

(10)式にいてk=2と置き、(12),(14)式を
(10)式に代入すると、 この(15)式を(8)式に代入して、 となる。この(16)式に従って、 (i=1,2,…,n1)各結合の重みが修正される。
In equation (10), we set k = 2 and substitute equations (12) and (14) into equation (10). Substituting equation (15) into equation (8), Becomes According to this equation (16), (I = 1, 2,..., N 1 ) The weight of each connection is modified.

次に、 であるから、この(17)式に(4),(5)式を代入し
て、 ここで(13)式より、 であるから、この(19)式と、(12),(14)式を(1
8)式に代入して、 (10)式においてk=1と置き、(20)式を(10)式に
代入すると、 この(21)式を(8)式に代入すると、K=1と置い
て、 となり、(16)式で修正された (i=1,2,…,n1)がこの(22)式に代入され、 (i=1,2,…,n1;j=1,2,…,n2)が修正される。
next, Therefore, substituting equations (4) and (5) into equation (17), Here, from equation (13), Therefore, this equation (19) and equations (12) and (14) are
8) Substituting into the formula, In equation (10), we set k = 1 and substitute equation (20) into equation (10). By substituting this equation (21) into the equation (8), K = 1 and And was corrected by equation (16) (I = 1,2, ..., n 1 ) is substituted into this equation (22), (I = 1, 2,..., N 1 ; j = 1, 2,..., N 2 ) are modified.

尚、理論的には(16)式,(22)式を用い、学習係数
ηを十分小さくとって学習回数を十分に多くすることに
より、各結合の重み を所定の値に集束させ得るが、学習係数ηをあまり小さ
くすることは学習の進みを遅くするため現実的ではな
い。一方学習係数ηを大きくとると学習が振動してしま
う(上記結合の重みが所定の値に収束しない)ことがあ
る。そこで実際には、結合の重みの修正量に次式のよう
な慣性項を加えて振動を抑え、学習係数ηはある程度大
きな値に設定される。
Theoretically, by using the equations (16) and (22), the learning coefficient η is made sufficiently small and the number of times of learning is made sufficiently large, so that the weight of each connection is obtained. Can be converged to a predetermined value, but making the learning coefficient η too small is not realistic because the progress of learning is slowed down. On the other hand, if the learning coefficient η is increased, the learning may oscillate (the weight of the connection does not converge to a predetermined value). Therefore, in practice, vibration is suppressed by adding an inertia term such as the following equation to the correction amount of the weight of the connection, and the learning coefficient η is set to a relatively large value.

(例えば、D.E.Rumelhart,G.E.Hinton and R.J.William
s:Learning internal representations by error propa
gation In Parallel Distributed Processing,Volume
1,J.L.McClelland,D.E.Rumelhart and The PDP Researc
h Group,MIT Press,1986b」参照) t回目の学習における、修正後の結合重み から修正前の該結合の重み を引いた修正量を表わす。また、αは、慣性項と呼ばれ
る係数である。
(E.g., DERumelhart, GEHinton and RJWilliam
s: Learning internal representations by error propa
gation In Parallel Distributed Processing, Volume
1, JLMcClelland, DERumelhart and The PDP Researc
h Group, MIT Press, 1986b ”) Modified connection weight in t-th learning From the weight of the connection before correction Represents the correction amount obtained by subtracting. Α is a coefficient called an inertia term.

慣性項α、学習係数ηとしてたとえばα=0.9η=0.2
5を用いて各結合の重み の修正(学習)をたとえば20万回行ない、その後は、各
結合の重み は最終の値に固定される。この学習の終了時には、2つ
の出力 は本読みの際のそれぞれ感度、コントラストを正しく表
わす信号となる。
As the inertia term α and the learning coefficient η, for example, α = 0.9η = 0.2
Weight of each connection using 5 Is modified (learned), for example, 200,000 times. Is fixed to the final value. At the end of this learning, two outputs Are signals that correctly represent the sensitivity and contrast, respectively, at the time of main reading.

そこで学習が終了した後は、今度は本読みの際の読取
条件が未知のX線画像を表わす先読画像信号Spが求めら
れ、この先線画像信号Spに基づいて該X線画像の照射野
が認識され、照射野の先読画像信号Spが第5図に示すニ
ューラルネットワークに入力され、それにより得られた
出力 がそのX線画像に対する本読みの読取条件(感度とコン
トラスト)を表わす信号となる。この信号は、上記のよ
うにして学習を行なった後のものであるため、本読みの
際の読取条件を精度良く表わしている。
Therefore, after the learning is completed, a pre-read image signal Sp representing an X-ray image whose reading conditions at the time of main reading is unknown is obtained, and the irradiation field of the X-ray image is recognized based on the front image signal Sp. Then, the pre-read image signal Sp of the irradiation field is input to the neural network shown in FIG. 5, and the output obtained thereby is obtained. Is a signal representing the reading conditions (sensitivity and contrast) of the main reading for the X-ray image. Since this signal is obtained after the learning as described above, the signal accurately represents the reading condition at the time of the main reading.

尚、上記ニューラルネットワークは3層構造のものに
限られるものではなく、さらに多層にしてもよいことは
もちろんである。また各層のユニットの数も、入力され
る先読画像信号Spの画素の数や必要とする読取条件の精
度等に応じた任意の数のユニットで各層を構成し得るこ
とももちろんである。
The neural network is not limited to a three-layer structure, but may be a multilayer structure. Also, as for the number of units of each layer, each layer can of course be constituted by an arbitrary number of units according to the number of pixels of the input pre-read image signal Sp and the accuracy of required reading conditions.

上記のようにしてニューラルネットワークにより求め
られた読取条件に従って本読手段100′のフォトマルチ
プライヤ21′に印加する電圧や増幅器26′の増幅率等が
制御され、この制御された条件に従って本読みが行なわ
れる。
As described above, the voltage applied to the photomultiplier 21 'of the main reading means 100' and the amplification factor of the amplifier 26 'are controlled in accordance with the reading conditions obtained by the neural network, and the main reading is performed in accordance with the controlled conditions. It is.

尚、上記実施例では、先読手段100と本読手段100′と
が別々に構成されているが、前述したように先読手段10
0と本読手段100′の構成は略同一であるため、先読手段
100と本読手段100′とを一体にして兼用してもよい。こ
の場合、先読みを行なった後、蓄積性蛍光体シート11を
一回バックさせ、再度走査して本読みを行なうようにす
ればよい。
In the above embodiment, the pre-reading means 100 and the main reading means 100 'are separately configured.
0 and the structure of the main reading means 100 'are substantially the same,
The unit 100 and the main reading unit 100 'may be integrally used. In this case, after pre-reading, the stimulable phosphor sheet 11 may be backed once and then scanned again to perform main reading.

先読手段と本読手段とを兼用した場合、先読みの場合
と本読みの場合とで光ビームの強度を切替える必要があ
るが、この切替えの方法としては、前述したように、レ
ーザー光源からの光強度そのものを切替える方法等、種
々の方法を使用することができる。
When the pre-reading means and the main reading means are used together, it is necessary to switch the intensity of the light beam between the case of pre-reading and the case of main reading. As described above, as a method of this switching, the light from the laser light source is used. Various methods such as a method of switching the intensity itself can be used.

また、上記実施例では、コンピュータシステム40で本
読みの際の読取条件を求める装置について説明したが、
本読みの際は、先読画像信号Spにかかわらず所定の読取
条件で読取ることとし、コンピュータシステム40では、
先読画像信号Spに基づいて、画像信号SQに画像処理を施
す際の画像処理条件を求めるようにしてもよく、また、
コンピュータシステム40で上記読取条件と画像処理条件
の双方を求めるようにしてもよい。
Further, in the above embodiment, the apparatus for obtaining the reading conditions at the time of the main reading in the computer system 40 has been described.
At the time of actual reading, reading is performed under predetermined reading conditions regardless of the pre-read image signal Sp.
Pre-reading on the basis of the image signal Sp, may be calculated image processing conditions for performing image processing on the image signal S Q, also,
The computer system 40 may obtain both the reading conditions and the image processing conditions.

さらに、上記実施例は、先読みを行なう放射線画像読
取装置について説明したが、本発明は先読みを行なわず
にいきなり上記本読みに相当する読取りを行なう放射線
画像読取装置にも適用することができる。この場合、読
取りの際は所定の読取条件で読み取られて画像信号が得
られ、この画像信号に基づいて、コンピュータシステム
40内で画像処理条件が求められ、この求められた画像処
理条件に従って画像信号に画像処理が施される。
Further, in the above-described embodiment, the radiation image reading apparatus that performs the pre-reading has been described. However, the present invention can be applied to a radiation image reading apparatus that performs the reading corresponding to the above-mentioned main reading without performing the pre-reading. In this case, when reading, an image signal is obtained by reading under predetermined reading conditions, and a computer system is
Image processing conditions are obtained in 40, and image processing is performed on the image signal according to the obtained image processing conditions.

また、本発明は、蓄積性蛍光体シートを用いるシステ
ムにのみ用い得るものではなく、従来のX線フイルムを
用いる装置等にも用いることができる。
Further, the present invention can be used not only for a system using a stimulable phosphor sheet but also for an apparatus using a conventional X-ray film.

また、本発明は読取条件,画像処理条件を求めるもの
に限られるものではなく、被写体部位を上記コンピュー
タシステム40でニューラルネットワークを用いて求める
ものであってもよい。
Further, the present invention is not limited to the method of obtaining the reading condition and the image processing condition, but may be the method of obtaining the subject part by the computer system 40 using a neural network.

(発明の効果) 以上詳細に説明したように、本発明の放射線画像解析
装置は、照射野認識手段と、照射野内の各画素に対応す
る画像データの全部もしくは一部を入力し、放射線画像
の読取条件,画像処理条件または被写体部位を出力する
ニューラルネットワークからなる特徴量演算手段とを備
えているため、放射線画像全体に対応する画像データ全
てをニューラルネットワークに入力する場合と比べニュ
ーラルネットワークの入力点数を減らすことができ、各
ユニット間の結合の重みを記憶しておく記憶装置の記憶
容量を減らすことができ、さらに学習の回数も少なくて
済むこととなる。
(Effects of the Invention) As described in detail above, the radiation image analyzing apparatus of the present invention inputs an irradiation field recognition unit and all or a part of image data corresponding to each pixel in the irradiation field, and Since the apparatus has feature amount calculating means including a neural network that outputs reading conditions, image processing conditions, or a subject portion, the number of input points of the neural network is smaller than when all image data corresponding to the entire radiation image is input to the neural network. Can be reduced, the storage capacity of the storage device for storing the weight of the connection between the units can be reduced, and the number of times of learning can be reduced.

特に、放射線画像では、照射野の絞り方が施設や部位
等により様々であり、従来のように画像データ全体をニ
ューラルネットワークに入力する場合は、そのような様
々な照射野の絞り方に対応した画像データを学習させる
必要があるが、本発明では、上述のように照射野内の画
素に対応する画素の画像データしか入力しないので、そ
のような様々な照射野の絞り方に対応した画像データを
学習させる必要が無く、この点からも学習回数を大いに
低減することができる。
In particular, in a radiographic image, the method of narrowing the irradiation field varies depending on the facility, the site, and the like, and when the entire image data is input to the neural network as in the related art, the various methods of narrowing the irradiation field are supported. Although it is necessary to train the image data, in the present invention, since only the image data of the pixels corresponding to the pixels in the irradiation field are input as described above, the image data corresponding to such various ways of narrowing the irradiation field is input. There is no need for learning, and the number of times of learning can be greatly reduced from this point.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は、X線画像の一例と、このX線画像から得られ
た先読画像信号およびその微分値のグラフを表わした
図、 第2図は、輪郭点に沿った直線を求める方法を説明する
ためのグラフ、 第3図は、輪郭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4図は、照射野内のX線画像の一部の各画素を模式的
に示した図、 第5図は、ニューラルネットワークの一例を表わした
図、 第6図は、X線画像読取装置の一例、および本発明の一
例を内包したコンピュータシステムの一例を示した斜視
図である。 2……照射野、3……被写体部 6……直接X線部 11,11′……蓄積性蛍光体シート 19,19′……輝尽発光光 21,21′……フォトマルチプライヤ 26,26′……対数増幅器 27,27′……A/D変換器 40……コンピュータシステム 100……先読手段、100′……本読手段
FIG. 1 is a diagram showing an example of an X-ray image and a graph of a pre-read image signal obtained from the X-ray image and a differential value thereof. FIG. 2 shows a method for obtaining a straight line along a contour point. FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a method for extracting a region surrounded by a straight line along a contour point. FIG. 4 is a diagram showing each pixel of a part of an X-ray image in an irradiation field. FIG. 5 schematically illustrates an example of a neural network, FIG. 6 illustrates an example of an X-ray image reading apparatus, and an example of a computer system including an example of the present invention. It is a perspective view. 2 ... irradiation field, 3 ... subject part 6 ... direct X-ray part 11,11 '... stimulable phosphor sheet 19,19' ... stimulated luminescence 21,21 '... photomultiplier 26, 26 '... logarithmic amplifier 27, 27' ... A / D converter 40 ... computer system 100 ... pre-reading means, 100 '... main reading means

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】放射線の照射野を一部に含む放射線画像の
各画素に対応する多数の画像データに基づいて前記照射
野を認識する照射野認識手段と、 認識された前記照射野内の各画素に対応する前記画像デ
ータの全部もしくは一部を入力とし、前記放射線画像の
読取条件、画像処理条件または被写体部位を出力とする
ニューラルネットワークからなる特徴量演算手段とを備
えたことを特徴とする放射線画像解析装置。
An irradiation field recognizing means for recognizing the irradiation field based on a large number of image data corresponding to each pixel of a radiation image partially including the irradiation field of radiation, and each pixel in the recognized irradiation field And a feature amount calculating means comprising a neural network that receives all or a part of the image data corresponding to the input, and outputs a reading condition of the radiation image, an image processing condition, or an object part. Image analysis device.
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