JP3465424B2 - X-ray equipment - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、アナログ式のあるい
はデジタル式のX線撮影装置に関し、特に、複数の異な
る焦点サイズを持つX線管球を具備するX線撮影装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】X線撮影装置には、大別して、フィルム
などに記録するアナログ式と、イメージインテンシファ
イアとテレビカメラとを用いてX線画像信号を得てこれ
をデジタル画像に変換して記録するデジタル式とがあ
る。そして、これらのX線撮影装置で、焦点サイズが異
なる複数の焦点を持ち、それらを切り換えることのでき
るX線管球を備えたものが用いられている。
【0003】X線焦点のサイズを大きくすれば大電流を
流すことができるので、露出時間を短くできるが、半影
ぼけが大きくなり、撮影像の鮮鋭度は落ちる。とくに、
X線幾何学系において、X線焦点から被写体までの距離
と撮像面までの距離とで決まる拡大率が大きい場合に半
影ぼけが大きくなるので問題となる。他方、焦点サイズ
が小さい場合は半影ぼけは小さいが、流す管電流を大き
くすることはできず、そのため露出時間は長くなり、被
写体に動きがあると、その動きによるぼけが生じる。
【0004】一般には、被写体が厚い場合にはX線条件
(管電圧など)を大きくして撮影するため、大きなX線
焦点を選び、大電流・短時間撮影を行なう。逆に被写体
が薄くてX線条件が小さい場合や拡大率が大きいとき
は、動きによるぼけを無視して、小焦点・小電流・長時
間撮影とする。
【0005】従来、このようなX線焦点サイズの選択
は、オペレータの手動操作にたよっていた。すなわち、
オペレータが、X線条件や拡大率、被写体厚さ、動きの
ある被写体であるかどうか等の種々の条件を勘案して、
X線焦点サイズを決定し、それを選択するよう操作して
いる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ようにオペレータがX線焦点サイズを選び手動で設定す
るのでは非常に面倒であり、適切な設定を行なうにはオ
ペレータの熟練を要し、しかも設定ミスも生じやすい、
という問題がある。
【0007】この発明は、上記に鑑み、被写体厚さや拡
大率等によらず、半影ぼけが最も少ない最適なX線像の
撮影を自動的に行なうことができるように改善した、X
線撮影装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明によるX線撮影装置においては、複数のサ
イズの異なるX線焦点を有するX線管球と、これらの焦
点を選択する焦点選択回路と、被写体を透過したX線が
入射し、そのX線透過像を可視光の像に変換するイメー
ジインテンシファイアと、該可視光の像が導かれるテレ
ビカメラと、該テレビカメラからの画像信号が送られて
X線透視像を表示する画像モニター装置と、上記X線管
球に高電圧を供給するX線電源装置と、上記イメージイ
ンテンシファイアを制御して視野サイズを切り換えると
ともに、上記画像モニター装置がX線透視像を表示して
いるときのX線画像信号の輝度信号が送られ、この輝度
が一定になるように上記のX線電源装置を制御しX線条
件を調整する自動輝度調整を行い、さらに、透視から撮
影に移行する場合の撮影時の焦点サイズとして、上記透
視時の自動輝度調整により定まるX線条件がしきい値よ
り大きいときは最大焦点サイズを選択し、小さいとき
は、X線焦点のサイズと拡大率とから算出した半影ぼけ
の大きさと撮影すべき画像の解像度とを比較して、前者
が後者より小さければ最大焦点サイズ以外のより大きな
焦点サイズを選択し、前者が後者以上のときにより小さ
な焦点サイズを選択するよう上記焦点選択回路を制御す
るX線制御装置とが備えられることが特徴となってい
る。
【0009】
【作用】半影ぼけが生じても、撮影すべき画像の解像度
以下ならば画像の鮮鋭度に影響を与えない。そこで、半
影ぼけの大きさを、X線焦点のサイズと拡大率とから半
影ぼけの大きさを算出し、これと撮影すべき画像の解像
度とを比較することにより、画像に悪影響を与えない焦
点のサイズが分かる。画像に悪影響を与えない最も大き
な焦点サイズを用いれば、より大電流で、より短時間の
撮影が可能となり、良好な画像を撮影することができ
る。
【0010】
【実施例】以下、この発明の好ましい一実施例について
図面を参照しながら詳細に説明する。図1において、被
写体10が検診台11に載せられており、X線管球12
からコリメータ13を介してX線が照射されるようにな
っている。被写体10を透過したX線はイメージインテ
ンシファイア(I.I.)14に入射し、X線透過像が
可視光の像に変換される。この可視光像は光学系15お
よび絞り装置16を経てテレビカメラ17に導かれ、画
像信号が得られる。このX線画像信号は画像処理装置2
1を経て画像モニター装置22に送られ、X線透視像が
表示される。画像処理装置21は、入力された画像信号
をデジタル画像データに変換して種々の画像処理を行な
うものである。記録装置23は撮影画像の記録を行な
う。
【0011】X線制御装置31は、機械的駆動装置32
を制御することによって、検診台11の高さやX線管球
12の高さをコントロールする。また、コリメータ13
のリーフの開き量が、X線制御装置31の制御下でコリ
メータ駆動装置33によって制御される。X線管球12
にはX線電源装置34から高電圧などが供給される。こ
のX線管球12は、この実施例では大・中・小の3つの
サイズの焦点を備えるもので、それらが焦点選択回路3
5により選択される。X線制御装置31は上記のほか、
これらのX線電源装置34や焦点選択回路35、絞り装
置16などを制御する。さらにX線制御装置31は、イ
メージインテンシファイア14を制御してその視野サイ
ズを切り換える。
【0012】通常、画像モニター装置22によって透視
像を表示していわゆるX線透視を行ない、オペレータが
その表示画像の観察により適当なタイミングを捉えてX
線撮影を行なう。この透視時には、画像処理装置21か
らX線画像信号の輝度信号が送られ、X線制御装置31
によってこの輝度が一定になるようにX線条件(管電圧
など)を調整する自動輝度調整が行なわれる。そのた
め、被写体10の厚さが厚い場合には、X線管電圧が高
められるなど、その厚さに適したX線条件が自動的に設
定される。
【0013】X線撮影の指令がオペレータにより入力さ
れると、その透視条件に応じて撮影時の焦点が選択され
る。これはX線制御装置31の内部で図2に示すような
手順で行なわれる。まず透視条件が所定のしきい値(A
とする)と比較される。これがA以上のときは、被写体
が厚い場合であるから、このときは半影ぼけよりも被写
体の動きによるぼけを少なくするため、大電流・短時間
撮影を行なうべく、大焦点を選択する。
【0014】透視条件がしきい値Aより小さいときは、
焦点サイズを「中」に選択し、
Xh=(M−1)・Xf
の計算を行なう。ここでXhは半影ぼけの大きさ、Xf
は焦点サイズである。Mは拡大率であり、X線管球12
の高さ、被写体10(検診台11)の高さ、およびイメ
ージインテンシファイア14の高さから求めた、X線焦
点から被写体10までの距離と、X線焦点からイメージ
インテンシファイア14の受像面までの距離との比であ
る。
【0015】この計算によって求められた半影ぼけのサ
イズXhが画像マトリクスの1ピクセルのサイズ(イメ
ージインテンシファイア14の受像面上でのサイズ)よ
り小さければ、半影ぼけは画像の鮮鋭度に影響を与えな
い。ところで、画像マトリクスの1ピクセルの、イメー
ジインテンシファイア14の受像面上でのサイズは、視
野サイズをIs(inch)、マトリクスサイズをMs
とすると、
(Is・25.4)/Ms
で求められる。したがって、半影ぼけのサイズXhとこ
れとを比較して、前者が小さければそのまま中焦点を選
択する。逆に、半影ぼけのサイズXhが上記の計算で求
めた1ピクセルサイズ以上のときは、最小の焦点サイズ
を選択することになる。
【0016】こうして選択された焦点からX線が照射さ
れ、イメージインテンシファイア14、テレビカメラ1
7等によってX線透過像の画像信号が得られる。この画
像信号は画像処理装置21内に取り込まれてデジタル画
像データに変換され、その内部のメモリに格納された上
で、記録装置23に出力されて記録される。
【0017】なお、このようなデジタル撮影ではなく、
デジタル画像データに変換せずにアナログの画像信号の
まま記録する方式や、フィルムをイメージインテンシフ
ァイア14の前面に送り込んで撮影する方式などの場合
でも、上記のようにして焦点を自動的に切り換えること
ができる。これらの場合にはピクセルサイズの代わりに
画像の解像度を用いて計算を計算を行なう(なおピクセ
ルサイズも画像の解像度の一種である)。
【0018】さらに、上記のように計算によってX線焦
点が自動的に選択されたとき、その焦点でのX線管球の
負荷を計算して、過負荷にならないよう制御する(過負
荷のときは焦点を1段階大きくする)ようにしてもよ
い。また、拡大率の計算は検診台11の高さに所定の補
正を施したものを用いてもよい。
【0019】
【発明の効果】以上、実施例について説明したように、
この発明のX線撮影装置によれば、被写体厚さや拡大率
あるいは画面の大きさ等によらず、つねに、最適X線焦
点サイズを自動的に選択することができ、半影ぼけが最
も少ない最適なX線像を撮影することができる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an analog or digital X-ray apparatus and, more particularly, to an X-ray apparatus having a plurality of different focal sizes. The present invention relates to an X-ray imaging apparatus. 2. Description of the Related Art X-ray imaging apparatuses are roughly classified into an analog type for recording on a film or the like, and an X-ray image signal obtained using an image intensifier and a television camera, and converted into a digital image. There is a digital type that converts and records. In these X-ray imaging apparatuses, those having a plurality of focal points having different focal point sizes and having an X-ray tube capable of switching between the focal points are used. [0003] If the size of the X-ray focus is increased, a large current can flow, so that the exposure time can be shortened. However, the penumbra becomes large, and the sharpness of the photographed image decreases. In particular,
In the X-ray geometric system, when the enlargement ratio determined by the distance from the X-ray focal point to the subject and the distance to the imaging surface is large, penalty blur increases, which is a problem. On the other hand, when the focal point size is small, penumbra is small, but the tube current cannot be increased, so that the exposure time becomes long, and if there is a motion of the subject, the motion causes blur. In general, when a subject is thick, an X-ray condition (tube voltage or the like) is increased for imaging. Therefore, a large X-ray focal point is selected, and a large current and short-time imaging are performed. Conversely, when the subject is thin and the X-ray conditions are small or the magnification is large, blurring due to motion is ignored and small-focus, small-current, and long-time shooting are performed. Conventionally, such selection of the X-ray focal point size has been performed by an operator's manual operation. That is,
The operator considers various conditions such as X-ray conditions, magnification, subject thickness, and whether or not the subject is moving,
An X-ray focal spot size is determined and operated to select it. However, it is very troublesome for an operator to select an X-ray focal spot size and manually set it as in the prior art, and it is necessary for the operator to perform appropriate settings. And it is easy to make setting mistakes.
There is a problem. SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above, the present invention provides an X-ray imaging system which is capable of automatically taking an optimum X-ray image with the least amount of penumbra regardless of the thickness of the subject or the magnification.
An object of the present invention is to provide a radiographic apparatus. In order to achieve the above object, in an X-ray imaging apparatus according to the present invention, an X-ray tube having a plurality of X-ray focal points having different sizes, and these focal points are defined. A focus selection circuit for selecting, an image intensifier for receiving an X-ray transmitted through a subject and converting the X-ray transmitted image into a visible light image, a television camera to which the visible light image is guided, and the television An image monitor device that transmits an image signal from a camera to display an X-ray fluoroscopic image, an X-ray power supply device that supplies a high voltage to the X-ray tube, and a field-of-view size by controlling the image intensifier. At the same time, the luminance signal of the X-ray image signal when the image monitor device is displaying the X-ray fluoroscopic image is transmitted, and the X-ray power supply device is controlled so that the luminance becomes constant, and the X-ray condition is controlled. To Performs automatic brightness adjustment to adjust, and further selects the maximum focus size when the X-ray condition determined by the automatic brightness adjustment during fluoroscopy is larger than a threshold as the focus size at the time of transition from fluoroscopy to imaging. If the former is smaller than the latter, the size of the penumbra defocus calculated from the X-ray focal spot size and the magnification is compared with the resolution of the image to be photographed. An X-ray controller is provided for controlling the focus selection circuit so as to select a size and to select a smaller focus size when the former is greater than or equal to the latter. [0009] Even if penumbra blurs, it does not affect the sharpness of the image if it is lower than the resolution of the image to be photographed. Therefore, the size of the penumbra is calculated from the size of the X-ray focal point and the enlargement ratio, and by comparing this with the resolution of the image to be photographed, the image is adversely affected. Not know the size of the focus. If the largest focus size that does not adversely affect the image is used, shooting can be performed with a larger current and for a shorter time, and a good image can be shot. Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In FIG. 1, a subject 10 is placed on a medical examination table 11 and an X-ray tube 12
X-rays are emitted through the collimator 13. The X-ray transmitted through the subject 10 is incident on an image intensifier (II) 14, and the transmitted X-ray image is converted into a visible light image. This visible light image is guided to the television camera 17 via the optical system 15 and the aperture device 16, and an image signal is obtained. This X-ray image signal is transmitted to the image processing device 2
The X-ray image is sent to the image monitor device 22 through 1 and an X-ray fluoroscopic image is displayed. The image processing device 21 converts an input image signal into digital image data and performs various image processing. The recording device 23 records a captured image. The X-ray controller 31 includes a mechanical drive 32
Is controlled, the height of the examination table 11 and the height of the X-ray tube 12 are controlled. Also, the collimator 13
Is controlled by the collimator driving device 33 under the control of the X-ray control device 31. X-ray tube 12
Is supplied with a high voltage from the X-ray power supply 34. In this embodiment, the X-ray tube 12 has focal points of three sizes, large, medium, and small.
5 is selected. The X-ray controller 31 is, in addition to the above,
The X-ray power supply 34, the focus selection circuit 35, the aperture device 16, and the like are controlled. Further, the X-ray control device 31 controls the image intensifier 14 to switch its visual field size. Normally, a fluoroscopic image is displayed on the image monitor 22 to perform so-called X-ray fluoroscopy, and the operator observes the displayed image and obtains appropriate timing to obtain X-rays.
Perform radiography. At the time of this fluoroscopy, a luminance signal of an X-ray image signal is sent from the image processing device 21 and the X-ray control device 31
The automatic brightness adjustment for adjusting the X-ray conditions (such as the tube voltage) is performed so that the brightness becomes constant. Therefore, when the thickness of the subject 10 is large, X-ray conditions suitable for the thickness, such as an increase in the X-ray tube voltage, are automatically set. When an X-ray imaging command is input by an operator, the focus at the time of imaging is selected according to the fluoroscopic conditions. This is performed inside the X-ray control device 31 according to the procedure shown in FIG. First, the fluoroscopic condition is set to a predetermined threshold (A
). If this is greater than or equal to A, it means that the subject is thick. In this case, in order to reduce the blur due to the movement of the subject as compared with the penumbra, a large focus is selected in order to perform a large current and short time shooting. When the fluoroscopic condition is smaller than the threshold value A,
The focus size is selected to be "medium", and the calculation of Xh = (M-1) .Xf is performed. Here, Xh is the size of penumbra, Xf
Is the focal size. M is the magnification, and the X-ray tube 12
From the X-ray focal point to the subject 10 and the image receiving of the image intensifier 14 from the X-ray focal point determined from the height of the subject 10, the height of the subject 10 (examination table 11), and the height of the image intensifier 14. It is the ratio to the distance to the surface. If the size Xh of the penumbra determined by this calculation is smaller than the size of one pixel of the image matrix (the size of the image intensifier 14 on the image receiving surface), the penumbra will decrease the sharpness of the image. Has no effect. Incidentally, the size of one pixel of the image matrix on the image receiving surface of the image intensifier 14 is such that the field size is Is (inch) and the matrix size is Ms
Then, it is obtained by (Is · 25.4) / Ms. Therefore, the size Xh of the penumbra is compared with this, and if the former is smaller, the middle focus is selected as it is. Conversely, when the penumbra blur size Xh is equal to or larger than the one pixel size obtained by the above calculation, the minimum focus size is selected. X-rays are emitted from the focal point selected in this way, and the image intensifier 14 and the television camera 1
7, an image signal of an X-ray transmission image is obtained. This image signal is taken into the image processing device 21, converted into digital image data, stored in an internal memory, and output to the recording device 23 for recording. In addition, instead of such digital photography,
The focus is automatically switched as described above even in a method of recording an analog image signal without converting it into digital image data or a method of shooting a film by sending the film to the front of the image intensifier 14. be able to. In these cases, the calculation is performed using the image resolution instead of the pixel size (the pixel size is also a kind of the image resolution). Further, when the X-ray focal point is automatically selected by the calculation as described above, the load of the X-ray tube at the focal point is calculated and controlled so as not to be overloaded (in the case of overload). May increase the focus by one step). In addition, the calculation of the enlargement ratio may be performed by applying a predetermined correction to the height of the examination table 11. As described above, as described in the embodiment,
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the X-ray imaging apparatus of this invention, the optimal X-ray focal point size can always be automatically selected regardless of a subject thickness, an enlargement ratio, the size of a screen, etc. X-ray images can be taken.
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例のブロック図。
【図2】同実施例での処理の手順を示すフローチャー
ト。
【符号の説明】
10 被写体
11 検診台
12 X線管球
13 コリメータ
14 イメージインテンシファイア
15 光学系
16 絞り装置
17 テレビカメラ
21 画像処理装置
22 画像モニター装置
23 記録装置
31 X線制御装置
32 機械的駆動装置
33 コリメータ駆動装置
34 X線電源装置
35 焦点選択回路BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of the present invention. FIG. 2 is an exemplary flowchart showing the procedure of processing in the embodiment. DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Subject 11 Examination table 12 X-ray tube 13 Collimator 14 Image intensifier 15 Optical system 16 Aperture device 17 Television camera 21 Image processing device 22 Image monitor device 23 Recording device 31 X-ray control device 32 Mechanical Drive device 33 Collimator drive device 34 X-ray power supply device 35 Focus selection circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05G 1/00 - 2/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H05G 1/00-2/00
Claims (1)
X線管球と、これらの焦点を選択する焦点選択回路と、
被写体を透過したX線が入射し、そのX線透過像を可視
光の像に変換するイメージインテンシファイアと、該可
視光の像が導かれるテレビカメラと、該テレビカメラか
らの画像信号が送られてX線透視像を表示する画像モニ
ター装置と、上記X線管球に高電圧を供給するX線電源
装置と、上記イメージインテンシファイアを制御して視
野サイズを切り換えるとともに、上記画像モニター装置
がX線透視像を表示しているときのX線画像信号の輝度
信号が送られ、この輝度が一定になるように上記のX線
電源装置を制御しX線条件を調整する自動輝度調整を行
い、さらに、透視から撮影に移行する場合の撮影時の焦
点サイズとして、上記透視時の自動輝度調整により定ま
るX線条件がしきい値より大きいときは最大焦点サイズ
を選択し、小さいときは、X線焦点のサイズと拡大率と
から算出した半影ぼけの大きさと撮影すべき画像の解像
度とを比較して、前者が後者より小さければ最大焦点サ
イズ以外のより大きな焦点サイズを選択し、前者が後者
以上のときにより小さな焦点サイズを選択するよう上記
焦点選択回路を制御するX線制御装置とを備えることを
特徴とするX線撮影装置。(57) [Claim 1] An X-ray tube having a plurality of X-ray focal points of different sizes, a focus selecting circuit for selecting these focal points,
An X-ray transmitted through the subject enters, an image intensifier that converts the X-ray transmission image into a visible light image, a television camera to which the visible light image is guided, and an image signal from the television camera. An image monitor for displaying an X-ray fluoroscopic image, an X-ray power supply for supplying a high voltage to the X-ray tube, and controlling the image intensifier to switch the size of the visual field, and the image monitor. A luminance signal of an X-ray image signal when is displaying an X-ray fluoroscopic image is transmitted, and an automatic luminance adjustment for controlling the X-ray power supply device and adjusting the X-ray condition so that the luminance is constant is performed. Then, when the X-ray condition determined by the automatic luminance adjustment during the fluoroscopy is larger than a threshold value, the maximum focus size is selected as the focal size at the time of the transition from the fluoroscopy to the radiography. When the former is smaller than the latter, a larger focus size other than the maximum focus size is selected if the size of the penumbra calculated from the X-ray focus size and the magnification is compared with the resolution of the image to be captured. And an X-ray control device for controlling the focus selection circuit so as to select a smaller focus size when the former is greater than the latter.
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- 1995-06-30 JP JP18864295A patent/JP3465424B2/en not_active Expired - Fee Related
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