JP3305750B2

JP3305750B2 - 放射線画像読取り装置

Info

Publication number: JP3305750B2
Application number: JP11918992A
Authority: JP
Inventors: 裕孝原
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1992-05-12
Filing date: 1992-05-12
Publication date: 2002-07-24
Anticipated expiration: 2017-07-24
Also published as: JPH05313264A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は放射線画像情報を光学的
に読取る放射線画像読取り装置に関し、特に、輝尽性蛍
光体を使用した読取り装置のように、精細な濃淡情報を
正確に再現する必要がある読取り装置における、読取り
画像データの補正技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は、輝尽性蛍光体プレートへの画像
（例えば、病気診断用画像）の記録方法を示す図であ
る。Ｘ線源１００から出射されたＸ線は、絞り２００に
よって絞られた後、被写体３００に照射される。被写体
３００を透過したＸ線は、輝尽性蛍光体プレート（以
下、単にプレートという）４００に入射し、これによっ
て、プレートに被写体３００の画像の潜像が形成され
る。

【０００３】この潜像の画像化は、レーザ光を走査して
プレートを励起し、蓄積している潜像エネルギーを蛍光
として放射させ、この蛍光を集光器により集光し、光電
子像倍管（フォトマルチプライヤー，以下、単にフォト
マルという）を備えた光検出器により検出し、得られる
アナログ電気信号をＡ／Ｄ変換してデジタル化した後、
そのデータに所定の信号処理を施すことにより行われ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、より高精
度な画像再現を行うために、読取り画像データの補正技
術について検討したが、その結果として以下の事項が明
らかとなった。図６を用いて説明する。（１）例えば、図６（ア）に示すようなポリゴンミラー
１００（反射面としてＡ面〜Ｈ面を持つ）を用いて光ビ
ームを走査する場合、同図（イ）に例示されるように、
Ａ面とＥ面とでは反射率に差があり、その結果、プレー
トの同じ位置を走査したとしても、Ａ面を使用した場合
とＥ面を使用した場合とでは、プレートに達するレーザ
パワーが相違し、さらに、検出する信号レベルが相違す
る。したがって、使用するポリゴン面を意識した補正を
行う必要がある。（２）その場合、ポリゴン面の特性を各面毎に記憶し、
補正データ作成に利用することが考えられるが、メモリ
容量の増大や、補正を行う場合の信号処理が複雑になる
等の問題が生じる。（３）また、図６（ウ）に示すように、プレート３に
は、２次元的な感度むら（あるいはＸ線むらに起因する
むら）が存在し、高精度化をねらう場合は、主走査方向
のみならず、副走査方向も加味した補正が重要となる。

【０００５】本発明は、このような考察に基づいてなさ
れたものであり、その目的は、構成を複雑化することな
く、より高精度な補正を行える放射線画像読取り装置を
提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の代表的なものの
概要は以下のとおりである。（１）実際の画像読取りの際、その画素の画像データは
同じポリゴン面を使用して読込み、その画像データに補
正データを加減して補正を行う。その補正は、画像デー
タを読込んだ直後に行ってもよいし、一旦、画像データ
を全てメモリーに格納した後に行ってもよい。すなわ
ち、ポリゴンミラーの各面と光ビームの副走査位置とが
特定され、その特定関係が、むら補正用データの作成時
および、その補正用データを使用して実際の読取り画像
を補正する時のいずれの場合にも、２次元的に共通に成
立するようにする。その結果、各画素毎の補正データに
使用したポリゴン面の特性情報が重畳されることとな
る。（２）むら補正用データはあらかじめ記憶手段に記憶し
ておき、読取り対象の画像データを得る場合、回転する
ポリゴンミラーの特定面が所定位置にきたタイミングを
基準として、光ビームの副走査方向の走査を開始し、か
つ、そのタイミングを基準として、同期をとりながら前
記記憶手段から補正データを読出し、その補正データを
前記画像データに加減算してむら補正を実行する。この
場合、ポリゴンミラーの各面と光ビームの副走査位置と
の特定関係が、２次元的に（副走査方向に沿って）常
に、正確に成立するように、プレートに対する光ビーム
の副走査方向の走査精度を厳密に制御するのがよい。必
要な精度は副走査方向のスキャンピッチの１／２以内で
ある。

【０００７】

【作用】

（１）光ビームの走査は常にポリゴンの特定面を基準に
開始されるため、各画素に対するポリゴンの使用面は常
に、一義的に決まる、そのために、補正データと読取り
画像データにおける、使用ポリゴン面の相違による反射
率差の影響は生じない。これにより、補正精度が向上す
る。（２）光ビーム走査におけるタイミングの制御により高
精度化を図るため、ポリゴン各面の反射特性データの記
憶や、そのデータに基づいた反射率のばらつきの悪影響
をマスクするための演算等（すなわち、信号処理による
対策）が必要ない。このために、信号処理回路が複雑化
しない。（３）光ビームの主走査方向のスキャン精度は、本発明
の特徴であるポリゴン特定面位置との同期制御によりお
のずと高精度化される。したがって、副走査方向のスキ
ャン精度が保証されれば、プレートに対する光ビームの
走査位置は特定され、繰り返し使用される１枚のプレー
ト上において、ほぼ同一の軌跡をたどりながらスキャン
が繰り返されることになる。したがって、補正データを
得た位置と実際の画像読出し位置とがほぼ一致し（すな
わち、絶対位置が一致し）、２次元的な感度（Ｘ線）む
らを持つプレートであっても、絶対位置のずれによる補
正誤差が低減される。すなわち、シェーディングやフェ
ーディングの他に、プレートそのものの感度むら（Ｘ線
むら）も含めて、高精度の補正ができる。

【０００８】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。（１）移動読取りユニット周りの構成図１は、本発明の放射線画像読取り装置の一実施例の要
部装置構成を示す図である。本装置において、蛍光体プ
レート３は左側壁に固定されており、繰り返し使用され
る。移動読取りユニット９０は、副走査モータ（ステッ
ピングモータ）８０によるボールネジ７２の駆動によ
り、ガイドシャフト７１に沿って移動し、走査線（光ビ
ーム５０）を副走査方向にスキャンする。なお、この実
施例では蛍光体プレート固定・光学系移動の具体例を示
すが、走査線（光ビーム５０）が蛍光体プレート３上を
スキャンすればよいため、蛍光体プレート３が移動する
ことによる副走査であってもよい。主走査方向のスキャ
ンはポリゴン走査機構６０により行われる。副走査モー
タ８０の動作は、副走査モータ制御機構１１０により制
御される。蛍光は集光体４ａにより集光され、フォトマ
ル４ｂにより電気信号に変換されるようになっている。

【０００９】（２）ポリゴン面の検出機構図１の右側に示されるように、ポリゴンミラー９１の上
面には、インデックス面（基準面）を特定，検出するた
めの黒色のマークが付されており、このマークが所定位
置に来たことは、反射型センサ（ＬＤ１，ＰＤ１よりな
る）により検出される。この検出信号ＩＴは、エンコー
ダ９２から出力されるＦＧ信号，ＰＧ信号と共に、副走
査モータ制御機構１１０に提供される。ポリゴン面の検
出には、その他、透過型センサやオプティカルエンコー
ダを用いることもできる。

【００１０】（３）移動読取りユニットの副走査方向の
原点位置精度の向上機構本実施例ではポリゴン面をトリガーとして読取りユニッ
ト９０の移動が開始されるため、蛍光体プレート３と読
取りユニット９０との初期（待機時）の絶対な位置精度
を高く保つことが重要である。そこで、移動読取りユニ
ットの副走査方向の原点（０）位置を、原点位置検出セ
ンサ（レーザ光源ＬＤ２，フォトセンサＰＤ２からなる
透過型センサ）を用いて検出し（原点位置検出信号ＳＤ
は、副走査モータ制御機構１１０に送られるようになっ
ている）、移動読取りユニットの停止位置を制御する。
この移動読取りユニットの停止位置の制御は、図１の左
側に示すように、ユニットの戻り時に、台形駆動で減速
させ、オーバーランを防止することにより行う。原点位
置の精度は、副走査のピッチの１／２以内である。すな
わち、１００μｍの場合は、約５０μｍ以内の精度で待
機していなければならない。透過型センサでは精度達成
がむずかしい場合は、センサにスリットを設けて分解能
を向上させるのがよい。

【００１１】（４）読取りユニットの副走査読取りユニット９０の副走査は、図１の上部に示される
ように、副走査モータ（ステッピングモータ）８０に供
給するパルス信号ＵＰのにより制御する。すなわち、戻
り時には、原点位置に到達するとパルスを停止し、行き
の場合は、加速後、一定速度域に入ってから画像先頭が
くるように制御する。

【００１２】（５）本実施例の特徴本実施例では、ポリゴン面Ａを基準面とし、この面の位
置をトリガーとして光ビーム走査を開始する。したがっ
て、補正データには、図２に示すように、シェーディン
グ／フェーディング／プレートの２次元むら情報の他、
使用ポリゴン面の情報も重畳される。そして、読取り時
にも、使用ポリゴン面と画素との関係が維持され、か
つ、ビームとプレートの絶対位置も一致するため、高精
度の補正を行うことができる。

【００１３】（６）信号処理回路の構成例図３に信号処理回路の構成例が示される。この装置にお
いて、放射線源１から発生するＸ線は被写体２を透過
し、輝尽性蛍光体プレート３に入射して潜像が形成され
るようになっている。潜像の読出し時には、プレート３
上をレーザ光が走査し（レーザ光源１２，光走査機構１
３による）、発生する蛍光は集光器４ａにより集光さ
れ、フォトマル４ｂにより光電変換される。

【００１４】参照番号５はフォトマルの管電圧を供給す
る電源，６はリニアアンプ，７は対数アンプ，９はサン
プルホールド回路，１０はＡ／Ｄ変換器である。スイッ
チ１４は、補正データ取得経路と実際の画像読取り時の
経路とを切替える役目をし、補正データ取得時にはＡ側
に、画像読取り時にはＢ側に切替えられる。参照番号１
５はフレームメモリ，２５はコントローラ，２６はプリ
ンタや自動現像器等の周辺機器である。１１は各回路に
タイミングクロックを供給するタイミング回路である。

【００１５】実数型補正手段２４は、読取られた画像デ
ータを補正する補正（加算）回路１６と、補正用データ
作成手段１７と、シェーディングデータメモリ１８と、
フェーディングデータメモリ１９と、間引きデータメモ
リ２０と、補間データ作成手段２１と、加算（および整
数化手段）２４と、補正データを格納する補正メモリ２
３とを具備している。補正用データ作成手段１７が作成
された各補正データ（小数点以下、ａビットの精度の実
数型データ）は、その種類に応じてメモリ１８，１９，
２０に格納される。補間データ作成手段２１は、間引き
データに基づいて線形補間を行い、各画素についての補
間データを作成する。各補正データは、加算回路２２に
より一挙に加算され、少数点以下ａビットを丸めて整数
化し、その補正データは補正メモリ２３に各画素に対応
して格納される。画像読取り時には、各画素に対応した
補正データが出力され、補正（加算）回路１６により読
取りデータに加算され、読取り画像データの補正が実行
される。

【００１６】（７）補正の内容図４はシェーディング補正データ，フェーディング補正
データの作成方法と、これらを加算して１画素
（Ｇ_i,j）についての補正データを生成する様子を示す
図である。図７において、オリジナルデータは、被写体
の無い状態でＸ線を出射することにより得る。

【００１７】シェーディング補正データは、Ｙ方向のｍ
画素を加算平均し、ＭＡＸ値と各平均値との差分を求め
ることにより得る。小数点以下ａビットの精度を必要と
する場合は、ｍの値としては、少なくとも２^a画素が必
要である。ノイズの悪影響を排除するためには、ｍの値
は大きい方がよく、望ましくは、Ｙ方向（１列）の全画
素について加算平均を行うのがよい。同様にして、フェ
ーディング補正データは、Ｘ方向のｎ画素について加算
平均し、ＭＡＸ値との差分を求めることにより得る。実
数型のこれらのデータを加算し、この加算結果について
丸めを行って、整数化する。少数点以下の精度の各デー
タから補正データを作成するため、補正データのステッ
プ変動位置が直線状にならず、より高精度のデジタル補
正が行える。

【００１８】図５は間引きデータに基づく補間データ生
成方法を説明するための図である。間引き画素（Ｂ１〜
Ｂ５）についての間引きデータは、周囲Ｎ画素のデータ
を平均し、スムージングして求める。これにより、プレ
ートの欠陥やゴミの影響を排除できる。次に、線形補間
により各画素位置の補間レベルを求め、ＭＡＸ値との差
分を補間データとする。本発明者の検討によれば、間引
き画素は、主走査方向に３２画素に１個の割合で求める
程度で、かなりの補間精度を維持できることがわかって
いる。この補間により、プレート固有のゆるやかなむら
の影響も補正できる。

【００１９】本発明の場合、オリジナルデータを被写体
無しの状態におけるＸ線曝写により得て、補正データを
作成している。したがって、実際に本発明の装置が設置
されている病院等においてポリゴンミラーを交換した場
合でも、ポリゴン単体のデータから演算するのではな
く、実際のＸ線曝写により得られたデータから補正デー
タを得ることになり、毎回、精度の高い補正データが得
られる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、ポリゴン
の各面と副走査位置を特定してむら補正を行う構成とす
ることにより、以下の効果を得ることができる。（１）補正データと読取り画像データにおける、使用ポ
リゴン面の相違による反射率差の影響は生じず、補正精
度が向上する。（２）光ビーム走査におけるタイミングの制御により高
精度化を図るため、ポリゴン各面の反射特性データの記
憶や、そのデータに基づいた反射率のばらつきの悪影響
をマスクするための演算等（すなわち、信号処理による
対策）が必要なく、信号処理回路が複雑化しない。（３）補正データを得た位置と実際の画像読出し位置
（絶対位置）とがほぼ一致し（すなわち、絶対位置が一
致し）、２次元的な感度（Ｘ線）むらを持つプレートで
あっても、絶対位置のずれによる補正誤差が低減され
る。すなわち、シェーディングやフェーディングの他
に、プレートそのものの感度むら（Ｘ線むら）も含め
て、高精度の補正ができる。（４）本発明はプレートの各画素毎に、使用ポリゴン面
の情報も含めて補正できるため、全画素について補正を
行うようにした場合に最も効果があり、高精度な補正を
行える。（５）これにより、放射線画像読取り装置の高機能化を
達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の放射線画像読取り装置の、一実施例の
移動読取りユニット周りの構成を示す図である。

【図２】図１の実施例の特徴を説明するための図であ
る。

【図３】実施例の信号処理系の構成例を示す図である。

【図４】シェーディング補正データ，フェーディング補
正データの作成方法と、これらを加算して１画素（Ｇ
_i,j）についての補正データを生成する様子を示す図で
ある。

【図５】間引きデータに基づく、補間データ生成方法を
説明するための図である。

【図６】（ア），（イ），（ウ）はそれぞれ、本発明前
に本発明者によって検討され、明らかとされた事項を説
明するための図である。

【図７】輝尽性蛍光体プレートを用いた医療診断用画像
の撮影の概要を説明するための図である。

【符号の説明】

１Ｘ線源２被写体３輝尽性蛍光体プレート４ａ集光器４ｂフォトマル５管電源６リニアアンプ７対数アンプ８フィルタ９サンプル／ホールド回路１０Ａ／Ｄ変換器１１タイミング回路１２レーザ光源１３光走査機構１５フレームメモリ２４実数型補正手段２５コントローラ２６プリンタ，自動現像器等の周辺機器２７レーザビーム走査開始位置検出用センサ６０ポリゴン走査機構７１ガイドシャフト７２ボールネジ８０副走査モータ９０読取りユニット１１０副走査モータ制御機構

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】輝尽性蛍光体プレート上で光ビームを走
査し、その結果として発生する蛍光を検出し、前記輝尽
性蛍光体プレートに記録された画像を読取る放射線画像
読取り装置であって、光ビームの主走査方向の走査はポリゴンミラーを用いて
行われ、また、前記ポリゴンミラーの各面と光ビームの
前記輝尽性蛍光体プレート上の副走査位置との関係が特
定されるようになっており、むら補正データの作成時お
よび、前記むら補正データを使用して実際の読取り画像
を補正する時のそれぞれで、前記ポリゴンミラーの各面
と前記光ビームのプレート上の副走査位置との関係が一
致するように構成されている、ことを特徴とする放射線画像読取り装置。
【請求項２】むら補正データは記憶手段に記憶されて
おり、読取り対象の画像データ得る場合、回転するポリ
ゴンミラーの特定面が所定位置にきたタイミングを基準
として、光ビームの前記輝尽性蛍光体プレート上の副走
査方向の走査を開始し、かつ、そのタイミングを基準と
して、同期をとりながら前記記憶手段からむら補正デー
タを読出し、そのむら補正データを前記画像データに演
算してむら補正を実行する請求項１記載の放射線画像読
取り装置。