JP3504000B2

JP3504000B2 - Ｘ線診断装置

Info

Publication number: JP3504000B2
Application number: JP27322194A
Authority: JP
Inventors: 清一郎永井
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Medical Systems Engineering Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Canon Medical Systems Corp
Priority date: 1994-11-08
Filing date: 1994-11-08
Publication date: 2004-03-08
Anticipated expiration: 2019-03-08
Also published as: JPH08139996A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被検体を透過した透過
Ｘ線から得られる映像信号を画像表示して被検体の診断
を行うＸ線診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来よりＸ線診断装置は、被検体を透過
した透過Ｘ線から得られる映像信号を画像表示して被検
体の診断に供され、例えば被検体内部のカテーテルの動
きや造影剤の流れ等をモニタを通じて観察することがで
きるため各種診断に用いられている。上記映像信号は、
被検体を透過した透過Ｘ線をイメージインテンシファイ
ヤ（以下、Ｉ．Ｉ．という。）で光学像に変換し、その
光学像を撮像管、ＣＣＤ等を用いたＴＶカメラで変換す
ることにより得られる。また、ＴＶカメラには、映像信
号の諸特性を制御するカメラコントロールユニット（以
下、ＣＣＵと称する）が接続されている。

【０００３】ところで、一般にＸ線診断装置では自動露
光制御と呼ばれるＸ線の曝射量を調整する方法がある。
具体的には以下のように行われる。撮影部位を透過した
透過Ｘ線をＩ．Ｉ．により光学像に変換し、光学像の一
部の光量を光電子増倍管（以下、フォトマルという。）
で検出する。つづいてフォトマルからＸ線制御装置に検
出光量に応じた信号を出力し、Ｘ線制御装置ではその信
号から適当な管電圧情報を求める。このように求めた管
電圧情報を電圧発生装置に入力し、電圧発生装置ではこ
の管電圧情報に基づいてＸ線管に供給するＸ線管電圧を
調整してＸ線の線量を変える。（以下、この管電圧情報
をｋＶ情報という。）一方、ＣＣＵは、映像信号に信号処理を施す信号処理回
路とＴＶカメラの動作を制御する制御部から構成され、
ＣＣＵから出力された映像信号はＸ線画像としてモニタ
に表示される。また、モニタに表示される画像は、必要
に応じて信号処理回路でコントラスト調整などの信号処
理が施される。信号処理回路は、Ａ／Ｄ変換器、ルック
アップテーブル（以下、ＬＵＴという。）を備えてい
る。このＬＵＴには映像信号の所定の入出力特性を変換
するための変換係数が記憶されている。図１５は、変換
係数に基づいた入出力特性カーブ（以下、γカーブとい
う。）の一例を示している。このγカーブにより画像の
輝度変調（コントラスト処理）が行われる。また、その
他のコントラスト処理法として特開昭５６−７５１３８
号公報、特開昭６０−１３４９９１号公報に記載された
ものが知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の方
法にはそれぞれ一長一短があり、適切なコントラスト処
理を実現するには至っていない。そこで本発明は前記問
題点を鑑みてなされたものであり、従来法では成し得な
かった適切なコントラスト処理を行うことができるＸ線
診断装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るＸ線診断装置は、被検体に向けてＸ線
を曝射するＸ線管と、前記Ｘ線管にＸ線管電圧を供給す
る高電圧発生装置と、前記被検体を透過した透過Ｘ線を
光学像に変換する光学像変換手段と、前記光学像の光量
を検出する検出手段と、前記光学像を撮像し映像信号を
出力する撮像手段と、前記検出手段により検出された検
出光量に基づいて前記Ｘ線管に供給するＸ線管電圧情報
を求める制御手段と、前記Ｘ線管電圧情報に応じて前記
高電圧発生装置が前記Ｘ線管に供給するＸ線管電圧を制
御するＸ線制御手段と、前記Ｘ線管電圧情報に応じて前
記映像信号に所定のコントラスト処理を行うコントラス
ト処理手段と、このコントラスト処理手段の出力を表示
する表示手段とを備え、前記コントラスト処理手段は、
所定の入出力特性曲線を複数個記憶すると共に、前記Ｘ
線管電圧情報に応じて所望の前記入出力特性曲線を選択
し、前記映像信号を、選択した入出力特性曲線に基づい
てコントラスト処理するものであることを特徴とするも
のである。

【０００６】上記目的を達成するために、本発明に係
るＸ線診断装置は、被検体に向けてＸ線を曝射するＸ線
管と、前記Ｘ線管にＸ線管電圧を供給する高電圧発生装
置と、前記被検体を透過した透過Ｘ線を光学像に変換す
る光学像変換手段と、前記光学像の光量を検出する検出
手段と、前記光学像を撮像し映像信号を出力する撮像手
段と、前記撮像手段の出力に基づいて前記Ｘ線管に供給
するＸ線管電圧情報を求める制御手段と、前記Ｘ線管電
圧情報に応じて前記高電圧発生装置が前記Ｘ線管に供給
するＸ線管電圧を制御するＸ線制御手段と、前記Ｘ線管
電圧情報に応じて前記映像信号に所定のコントラスト処
理を行うコントラスト処理手段と、このコントラスト処
理手段の出力を表示する表示手段とを備え、前記コント
ラスト処理手段は、所定の入出力特性曲線を複数個記憶
すると共に、前記Ｘ線管電圧情報に応じて所望の前記入
出力特性曲線を選択し、前記映像信号を、選択した入出
力特性曲線に基づいてコントラスト処理するものである
ことを特徴とするものである。

【０００７】上記目的を達成するために、本発明に係る
Ｘ線診断装置は、被検体に向けてＸ線を曝射するＸ線管
と、前記被検体を透過した透過Ｘ線を光学像に変換する
光学像変換手段と、前記光学像の光量を検出する検出手
段と、前記光学像を撮像し映像信号を出力する撮像手段
と、前記検出手段にて検出した検出光量に基づいて前記
Ｘ線管に供給するＸ線管電圧情報を求める制御手段と、
前記Ｘ線管電圧情報に応じて前記高電圧発生装置が前記
Ｘ線管に供給するＸ線管電圧を制御するＸ線制御手段
と、前記映像信号の所定の周波数成分を抽出する抽出手
段と、前記映像信号から前記抽出手段にて抽出した抽出
周波数成分を減算する減算手段と、前記抽出周波数成分
を、画素値分布幅が狭くなるよう処理する圧縮手段と、
前記減算手段からの出力に強調処理を施す強調手段と、
この強調手段からの出力と前記圧縮手段からの出力を加
算する加算手段と、この加算手段の加算結果を表示する
表示手段とを備えることを特徴とするものである。

【０００８】上記目的を達成するために、本発明に係る
Ｘ線診断装置は、被検体に向けてＸ線を曝射するＸ線管
と、前記被検体を透過した透過Ｘ線を光学像に変換する
光学像変換手段と、前記光学像を撮像し映像信号を出力
する撮像手段と、この撮像手段の出力に基づいて前記Ｘ
線管に供給するＸ線管電圧情報を求める制御手段と、前
記Ｘ線管電圧情報に応じて前記高電圧発生装置が前記Ｘ
線管に供給するＸ線管電圧を制御するＸ線制御手段と、
前記映像信号の所定の周波数成分を抽出する抽出手段
と、前記映像信号から前記抽出手段にて抽出した抽出周
波数成分を減算する減算手段と、前記抽出周波数成分
を、画素値分布幅が狭くなるよう処理する圧縮手段と、
前記減算手段からの出力に強調処理を施す強調手段と、
この強調手段からの出力と前記圧縮手段からの出力を加
算する加算手段と、この加算手段の加算結果を表示する
表示手段とを備えることを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】本発明に係るＸ線診断装置によれば、Ｘ線管電
圧に応じた適正なコントラスト処理を行うことができ
る。

【００１０】また、本発明に係るＸ線診断装置によれ
ば、高周波成分の強調処理と低周波成分の画素値分布幅
の圧縮処理を同時に実時間で行うことができる。

【００１１】以上のように、本発明に係るＸ線診断装置
によれば、適切なコントラスト処理を行うことができ、
ひいては診断能、検査能などの向上を図ることが可能と
なる。

【００１２】

【００１３】

【実施例】以下、本発明に係る第１実施例について図面
を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１実施例
に係るＸ線診断装置のブロック図である。図１に示す実
施例装置は、Ｘ線を曝射するＸ線発生装置１０１と、撮
影部位を透過した透過Ｘ線を検出しＸ線透過画像を撮像
する撮像装置１０２と、この撮像装置１０２による検出
に基づいてｋＶ情報を求め、そのｋＶ情報に応じてＸ線
発生装置１０１及び後述のＣＣＵ１０４の制御を行うＸ
線制御装置１０３と、撮像装置１０２から出力される映
像信号の諸特性を制御するＣＣＵ１０４と、このＣＣＵ
１０４の出力を画像表示する表示システム１０５によっ
て構成される。

【００１４】このように構成される実施例装置における
各々の構成要素について説明する。Ｘ線発生装置１０１
は、Ｘ線管電圧に応じたＸ線を撮影部位に向けて曝射す
るものであり、撮影部位に向けてＸ線を曝射するＸ線管
１０６と、Ｘ線管１０６にＸ線管電圧を供給する高電圧
発生装置１０７によって構成される。撮像装置１０２
は、撮影部位からの透過Ｘ線に対応した映像信号を出力
するものであり、撮影部位からの透過Ｘ線を光学像に変
換するＩ．Ｉ．１０８、Ｉ．Ｉ．１０８からの光学像の
光量を調整し、後段のＴＶカメラ１１０に導く光学系１
０９、光学系１０９からＴＶカメラ１１０に導かれる光
学像の一部を検出し、後述のＸ線制御装置１０３に検出
光量に対応した信号を出力するフォトマル１１１、光学
系１０９によって導かれた光学像を撮像し映像信号を出
力するＴＶカメラ１１１によって構成される。尚、ＴＶ
カメラ１１０としてはＣＣＤ素子、撮像管などの撮像素
子を用いることができる。Ｘ線制御装置１０３は、フォ
トマル１１１の検出光量に基づいてｋＶ情報を求め、そ
のｋＶ情報に応じてＸ線発生装置１０１から曝射される
Ｘ線条件及び後段のＣＣＵ１０４で行われる映像信号の
信号処理を制御するものである。尚、ここでのｋＶ情報
は、Ｉ．Ｉ．１０８からの光学像をＴＶカメラ１１０に
撮像する際に光学系１０９に例えばフォトマル１１１の
ような光センサを設けて検出し光センサから出力された
信号に基づいて求める方法を用いているが、ＴＶカメラ
１１１から出力される映像信号（またはその一部）の信
号レベルを検出し映像信号に基づいてｋＶ情報を求める
こともできる。ただし、フォトマル１１１等を用いてｋ
Ｖ情報を求める方法の方が、映像信号を用いる方法に比
べてＴＶカメラ１１０の読み出し時間（例えば１フレー
ム分）だけ早くできるので望ましい。このようにｋＶ情
報は、術者が表示画面を視認し易い画素値レベルを予め
設定するか、もしくは術者が表示画像を見ながら制御目
標レベルを設定し、管電圧に対応して異なる画素値分布
の平均輝度値が制御目標レベルになるように求められ、
高電圧発生装置１０７に出力されるといったように自動
露光制御に用いられている。

【００１５】ＣＣＵ１０４は、ＴＶカメラ１１０の動作
を制御すると共に、ＴＶカメラ１１０から出力される映
像信号を必要に応じてコントラスト処理を含む信号処理
を施すものであり、信号処理回路１１２および制御部１
１３によって構成される。信号処理回路１１２は、映像
信号に所定のコントラスト処理を行うものであり、Ａ／
Ｄ変換器（図示せず）とＬＵＴ（図示せず）を備えてい
る。このコントラスト処理は、デジタル信号、アナログ
信号のどちらで行っても良いが、デジタル信号の方が再
現性良く且つ高速にコントラスト処理を行えるため望ま
しく、本実施例ではデジタルの映像信号に変換した後に
コントラスト処理を行う。ＬＵＴは、映像信号を所定の
入出力特性により輝度変調するものであり、Ｘ線制御装
置１０３から出力されるｋＶ情報に応じて所定の変換係
数を選択し行われる。尚、制御部１１３はＴＶカメラ１
１１の動作を制御するが、ＴＶカメラ１１０の動作制御
は周知技術を用いることができるため詳細説明を省略す
る。表示システム１０５は、信号処理回路１１２からの
映像信号（ビデオ信号）をＤ／Ａ変換器（図示せず）に
よりアナログの信号に変換後、画像として表示するもの
であり、Cathode-Ray Tube（以下、CRT という。）を用
いる。

【００１６】ここで、ＬＵＴに記憶された変換係数につ
いて説明する。図２は、この変換係数を示すγカーブ
（入出力特性曲線）の一例である。図２では一例として
２種のγカーブ２０１、２０２を示しているが、γカー
ブ２０１はＸ線管電圧がＶ₁ ｋＶ〜Ｖ₂ ｋＶ（Ｖ₁ ＜Ｖ
₂ ）の範囲に設定される場合に選択される入出力特性曲
線を表し、γカーブ２０２はＸ線管電圧がＶ₂ ｋＶ〜Ｖ
₃ ｋＶ（Ｖ₂ ＜Ｖ₃ ）の範囲に設定される場合に選択さ
れる入出力特性曲線を表している。ここで、設定Ｘ線管
電圧と映像信号との関係を簡単に説明すると、例えばＸ
線管電圧がＶ₁ ｋＶ〜Ｖ₂ ｋＶのある値Ｖ_aをとる場合
には撮像素子から出力される映像信号の中の関心輝度領
域の画素値分布を模式的に表すと例えば２０３の様にな
り、Ｘ線管電圧がＶ₂ ｋＶ〜Ｖ₃ ｋＶのある値Ｖ_b をと
る場合には２０４の様に表すことができる。これらをそ
れぞれγカーブ２０１、２０２に従って輝度変調するこ
とによって、その画素値分布は両者共に図２グラフ左に
示す分布２０５に変換することができる。つまり、それ
ぞれのＸ線条件に応じた撮像素子の出力分布のピークが
輝度変調後の表示用画素値分布においてほぼ一定（例え
ば中心輝度）となり且つ分散もほぼ一定となるよう、γ
カーブ（入出力特性曲線）をＸ線条件の適当な範囲毎に
設定しているのである。そのためγカーブ２０１、２０
２は、それぞれＶ₁ ｋＶ〜Ｖ₂ ｋＶ、Ｖ₂ ｋＶ〜Ｖ₃ ｋ
Ｖの場合に選択されるが、ＬＵＴに１ｋＶ毎あるいは数
ｋＶ毎に選択されるように多種のγカーブを記憶しても
構わない。尚、ここではＴＶカメラ１１０からの映像信
号の輝度分布を推定し、それに基づいたγカーブを設定
しているので、実際の表示画像では画素値分布が上述し
たものとは異なることも有り得るが、それは適宜γカー
ブを調整することにより解決でき、また、それぞれのＸ
線条件に応じた撮像素子の出力分布のピークが輝度変調
後の表示用画素値分布において精確に一定且つ分散も一
定とならなくとも、結果的に診断能が向上するのであれ
ば、その目的は達成し得るものであるから、それほど厳
密に入出力特性曲線を設定する必要はない。

【００１７】上記構成における実施例装置の作用を説明
する。高電圧発生装置１０７はＸ線管１０６にＸ線管電
圧を供給し、Ｘ線管１０６からＸ線管電圧に応じたＸ線
を撮影部位に曝射する。この撮影部位を透過した透過Ｘ
線は、Ｉ．Ｉ．１０８により光学像に変換される。この
光学像を光学系１０９により調整してＴＶカメラ１１１
の撮像面に結像させる。その一方で光学像の一部をフォ
トマル１１１により検出し、その光量に応じた信号をＸ
線制御装置１０３に出力する。Ｘ線制御装置１０３で
は、その信号に基づいてｋＶ情報を求め高電圧発生装置
１０７及び信号処理回路１１２に出力する。高電圧発生
装置１０７ではｋＶ情報を受けて、その情報に応じてＸ
線管電圧をＸ線管１０６に供給する。尚、ここでの制御
は前述した自動露光制御を用いることができる。このよ
うにしてＸ線管１０６から曝射されるＸ線の線量はｋＶ
情報に応じて適宜調整される。一方、ＴＶカメラ１１１
は撮像面に結像した光学像を映像信号に変換し信号処理
回路１１２に出力する。信号処理回路１１２では、その
映像信号（アナログ信号）をＡ／Ｄ変換器によりデジタ
ルの映像信号に変換しＬＵＴに出力する。ＬＵＴでは、
Ｘ線制御装置１０３から送られたｋＶ情報に応じてγカ
ーブを選択し映像信号に所定の輝度変調（コントラスト
処理）を行う。このようにしてコントラスト処理された
映像信号は、Ｘ線画像として表示システム１０５のＣＲ
Ｔに表示される。

【００１８】このように本実施例では、Ｘ線制御装置１
０３で求めたｋＶ情報を高電圧発生装置１０７及び信号
処理回路１１２に出力し、ｋＶ情報に応じてＸ線管電圧
を調整してＸ線の線量を変えると共に、現在のＸ線管電
圧に適した変換係数を選択して輝度変調することによ
り、Ｘ線管電圧に応じた適性なコントラストを持つ画像
を提供できる。

【００１９】以上の構成においては、画素値分布の（推
定）ピーク値が表示用の中心輝度に変換されるよう入出
力特性曲線を設定しているが、自動露光制御の制御目標
レベルを表示用の中心輝度に変換され、分布幅が略一定
となるよう入出力特性曲線を設定しても良い。

【００２０】以下、本発明に係る第２実施例について図
面を参照しながら説明する。第２実施例は、ｋＶ情報に
応じた画像の低周波成分の画素値分布の一部の圧縮を含
むコントラスト処理の一例を示すものである。図３は、
第１実施例における信号処理回路１１２の変形例を示す
階調変換回路３０１のブロック図である。尚、図１と同
一部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略す
る。階調変換回路３０１は、ｋＶ情報に応じてＴＶカメ
ラ１１０からの映像信号に所定のコントラスト処理を施
すものである。階調変換回路３０１は、ＴＶカメラ１１
０からの映像信号に所定の階調処理を施す階調変換回路
３０２と、階調変換回路３０２により所定の階調処理が
行われた映像信号（画素値分布）を強調する信号処理回
路３０３によって構成される。

【００２１】階調変換回路３０２は、ＴＶカメラ１１０
からの映像信号の低周波成分のダイナミックレンジ（画
素値分布）を圧縮するものである。階調変換回路３０２
は、関心輝度領域（診断上関心のある輝度領域）の画素
値分布をそのままの状態で、関心輝度領域より高、低輝
度側の画素値分布が圧縮されて出力されるようＴＶカメ
ラ１１０からの映像信号を階調処理する。この階調処理
を行うために階調変換回路３０２は、ＴＶカメラ１１０
からのアナログの映像信号をデジタルの映像信号に変換
するＡ／Ｄ変換器３０４と、Ａ／Ｄ変換器３０４からの
デジタルの映像信号のうちある周波数（カットオフ周波
数）より低周波域（以下、低周波成分という。）のみを
通過させるローパスフィルタ（以下、ＬＰＦという。）
３０５と、このＬＰＦ３０５を通過した映像信号に所定
の入出力変換を行う入出力変換回路３０６と、Ａ／Ｄ変
換器３０４からの出力（原画像の映像信号）と入出力変
換回路３０６からの出力（以下、変換映像信号とい
う。）を一旦バッファ部（図示せず）で保持し、同期を
とって読み出して原画像の映像信号から変換映像信号を
減算する減算回路３０７によって構成される。

【００２２】なお、ＬＰＦ３０５は、ｋＶ情報に応じて
カットオフ周波数を切り替える構成としても良い。これ
はＸ線管電圧が変化することで、散乱Ｘ線の影響により
Ｘ線画像の周波数特性が変わりえるからである。

【００２３】また入出力変換回路３０６には、複数の変
換係数が記憶されたＬＵＴを用い、このＬＵＴはＸ線制
御装置１０３からのｋＶ情報に応じて変換係数を選択
し、映像信号の所定の入出力変換を行う。ここでＬＵＴ
に記憶された変換係数について説明する。変換係数は、
後段の減算回路３０７の減算によっては関心輝度領域の
画素値分布に所定の変換が行われず、関心輝度領域より
高、低輝度側の画素値分布だけに所定の変換が行われる
よう設定する。図４は、この変換係数を示す入出力特性
曲線の一例である。図４では一例として２種を示してい
るが、４０１はＸ線管電圧がＶ₁ ｋＶ〜Ｖ₂ ｋＶ（Ｖ₁
＜Ｖ₂ ）の範囲に設定される場合に選択される入出力特
性曲線を表し、４０２はＸ線管電圧がＶ₂ ｋＶ〜Ｖ₃ ｋ
Ｖ（Ｖ₂ ＜Ｖ₃ ）の範囲に設定される場合に選択される
入出力特性曲線を表している。但し、各入出力特性曲線
４０１、４０２は、第１実施例の信号処理回路１１２と
同様の理由でＶ₁ ｋＶ〜Ｖ₂ ｋＶ、Ｖ₂ ｋＶ〜Ｖ₃ ｋＶ
に限らずＸ線条件の適当な範囲で選択されても構わな
い。また図４左に示すように各入出力特性曲線４０１、
４０２は、関心輝度領域の画素値分布が入出力変換後に
なくなり、且つ関心輝度領域より高、低輝度側の各領域
部分の画素値分布が入出力変換（例えば圧縮）されるよ
う設定される。そのため入出力特性曲線４０１、４０２
は、図４では関心輝度領域をすべて０に変換し、関心輝
度領域の高、低輝度側については傾きを高輝度、低輝度
に関わらず同じにしているが、入出力変換回路３０６の
後段に関心輝度領域の画素値分布を無くすと共にそれ以
外の領域の画素値分布に所定の入出力変換を行う付加回
路を設けるならば、図４に示す入出力特性曲線に特定せ
ず、関心輝度領域から低輝度側のみもしくは高輝度側の
みを入出力変換するような入出力特性曲線を設定しても
良い。

【００２４】ここで、設定Ｘ線管電圧と映像信号との関
係を簡単に説明すると、例えばＸ線管電圧がＶ_c （Ｖ₁
＜Ｖ_c ＜Ｖ₂ ）の場合には撮像素子から出力される映像
信号の画素値分布を模式的に表すと、例えば４０３の様
になり、Ｖ_d（Ｖ₂ ＜Ｖ_d＜Ｖ₃ ）の場合には４０４の様
になる。これらをそれぞれ入出力特性曲線４０１、４０
２に従って輝度変調することによって、その画素値分布
は両者とも図４の左に示す画素値分布４０５に入出力変
換される。

【００２５】信号処理回路３０３は、ｋＶ情報に応じて
階調変換回路３０２から出力された映像信号を強調する
ものであり、複数の変換係数が記憶されたＬＵＴを用い
る。このＬＵＴに記憶されたγカーブは、全ての領域
（関心輝度領域を含む）の画素値分布を強調するような
入出力特性曲線であり、ここでは強調によりそれぞれの
Ｘ線条件に応じた画像の所定の画素値が表示用画素値分
布においても変化せず、画像の画素値分布が表示用画素
値分布においてはＸ線条件によらずほぼ一定となるよう
設定されるものにする。

【００２６】ここで原画像の映像信号（画素値分布）が
Ａ／Ｄ変換器３０４によりＡ／Ｄ変換されてから表示用
画素値分布の幅が略一定にされるまでの画素値分布の変
化過程を説明する。図５は、階調変換回路３０１により
変換される低周波成分の出力分布（画素値分布）の過程
を説明する説明図であり、図５右はＡ／Ｄ変換器３０４
から減算回路３０７に入力された映像信号の低周波成分
と減算回路３０５から出力された映像信号の低周波成分
の関係を示しており、図５左は信号処理回路３０３に記
憶された入出力変換線の一例を示している。図５右では
一例として２種の関係線を示しているが、これは２つの
入出力特性曲線を用いて入出力変換回路３０６の説明を
したからであり、入出力変換回路３０６に記憶される入
出力特性曲線の数が増えるほど関係線の数が増えるのは
言うまでもない。関係線５０６はＸ線管電圧がＶ₁ ｋＶ
〜Ｖ₂ ｋＶの範囲に設定される場合に減算回路３０７に
入出力される映像信号の低周波成分の関係を示してお
り、関係線５０７はＶ₂ ｋＶ〜Ｖ₃ ｋＶの範囲に設定さ
れる場合に減算回路３０７に入出力される映像信号の低
周波成分の関係を示している。

【００２７】設定Ｘ線管電圧と映像信号の低周波成分の
関係を簡単に説明すると、例えばＸ線管電圧がＶ₁ ｋＶ
〜Ｖ₂ ｋＶ（Ｖ₁ ＜Ｖ₂ ）の場合には撮像素子から出力
される関心輝度領域の映像信号の低周波成分の画素値分
布を模式的に表すと、例えば５０１の様になり、Ｘ線管
電圧がＶ₂ ｋＶ〜Ｖ₃ ｋＶ（Ｖ₂ ＜Ｖ₃ ）の場合には撮
像素子から出力される関心輝度領域の映像信号の画素値
分布を模式的に表すと５０２の様になる。これらをそれ
ぞれ図４に示すγカーブ４０１、４０２に従って所定の
入出力変換を行った後、減算回路３０７により原画像の
低周波成分から入出力変換後の低周波成分を減算するこ
とによって、それぞれ図５中央に示す画素値分布５０
３、５０４に変換される。つまり画素値分布５０１、５
０２は、階調変換回路３０２により関心輝度領域につい
ては変化がなく、関心輝度領域より高、低輝度側の各領
域部分については圧縮される。また図５左では一例とし
て２種の入出力変換線を示しているが、入出力変換線５
０８はＸ線管電圧がＶ₁ ｋＶ〜Ｖ₂ ｋＶの範囲に設定さ
れる場合に選択される変換係数を表し、入出力変換線５
０９はＸ線管電圧がＶ₂ ｋＶ〜Ｖ₃ ｋＶの範囲に設定さ
れる場合に選択される変換係数を表している。ここで、
設定Ｘ線管電圧と映像信号の関係を説明すると、上述の
ように例えばＸ線管電圧がＶ₁ ｋＶ〜Ｖ₂ ｋＶの場合に
は減算回路３０７から出力される映像信号（またはその
中の関心輝度領域）の低周波成分の画素値分布を模式的
に表すと５０３の様になり、Ｘ線管電圧がＶ₂ ｋＶ〜Ｖ
₃ ｋＶの場合には５０４の様になる。これらをそれぞれ
入出力変換線５０８、５０９に従って輝度変調（強調）
することによって、その画素値分布は両者共に図５左に
示す画素値分布５０５に変換することができる。つま
り、ここではそれぞれのＸ線条件に応じて圧縮された画
素値分布のピーク及び分散が表示用画素値分布において
ほぼ一定（例えば中心輝度）となるよう、入出力変換線
をＸ線条件の適当な範囲に設定している。

【００２８】上記構成における実施例装置の作用を説明
する。第１実施例と同様にＴＶカメラ１１０は撮像面に
結像した光学像を映像信号に変換し階調変換回路３０１
に出力し、一方でＸ線制御装置１０３はｋＶ情報を求め
階調変換回路３０１に出力する。階調変換回路３０１で
は、階調変換回路３０２及び信号処理回路３０３により
以下のようにコントラスト処理（輝度変調）が行われ
る。階調変換回路３０２では、ＴＶカメラ１１０からの
映像信号（アナログ信号）をＡ／Ｄ変換器３０４により
デジタルの映像信号に変換し減算回路３０７とＬＰＦ３
０５に出力する。（便宜上、Ａ／Ｄ変換器３０４から減
算回路３０７に出力される映像信号をＳ１、Ａ／Ｄ変換
器３０４からＬＰＦ３０５に出力される映像信号をＳ
２）とする。ＬＰＦ３０５では、Ｘ線制御装置１０３か
ら送られたｋＶ情報に応じて抽出する映像信号の周波数
を設定しその周波数より低周波数域の映像信号（低周波
成分のみ）Ｓ２′を抽出し入出力変換回路３０６に出力
する。入出力変換回路３０６では、Ｘ線制御装置１０３
からのｋＶ情報に応じて所定のγカーブを選択し映像信
号に所定のコントラスト処理を行う。このようにコント
ラスト処理された映像信号Ｓ２″は、減算回路３０７に
出力される。減算回路３０７では、Ａ／Ｄ変換器３０４
からの映像信号Ｓ１と入出力変換回路３０６により入出
力変換後の映像信号Ｓ２″を一旦バッファ部で保持し、
同期を読み取って読み出して映像信号Ｓ１から映像信号
Ｓ２″を減算し信号処理回路３０３に出力する。すなわ
ち原画像の映像信号Ｓ１をＳ１＝Ｓ１ｈ（高周波成分）＋Ｓ１ｒ（低周波成分）とすると、映像信号Ｓ１は階調変換回路３０２により、Ｓ１（＝Ｓ１ｈ＋Ｓ１ｒ）−Ｓ２″＝Ｓ１ｈ＋（Ｓ１ｒ
−Ｓ２″）のように変換され、高周波成分Ｓ１ｈが影響を受けない
が、低周波成分は関心輝度領域の高、低輝度側において
圧縮されている。このように階調変換が施された映像信
号は信号処理回路３０３によりｋＶ情報に応じたγカー
ブによって強調処理が施される。このようにして強調さ
れた映像信号（デジタル信号）は、Ｄ／Ａ変換器（図示
せず）によりアナログ信号に変換されＸ線画像として表
示システム１０５のＣＲＴに表示される。

【００２９】このように本実施例では、Ｘ線制御装置１
０３で求めたｋＶ情報を入出力変換回路３０６及び信号
処理回路３０３に出力し、入出力変換回路３０６及び信
号処理回路３０３ではｋＶ情報に応じて所定の輝度変調
を行うことにより、画像の低周波成分の画素値分布の圧
縮処理する場合においてＸ線管電圧に応じた適性なコン
トラストを持つ画像を提供できる。

【００３０】以上の構成においては、画素値分布の（推
定）ピーク値が表示用の中心輝度に変換されるよう入出
力特性曲線を設定しているが、自動露光制御の制御目標
レベルを表示用の中心輝度に変換され、分布幅が略一定
となるよう入出力特性曲線を設定しても良い。

【００３１】以下、本発明に係る第３実施例について図
面を参照しながら説明する。第３実施例は、ｋＶ情報に
応じて所定のコントラスト処理を行うと共に、映像信号
の低周波成分の信号処理と高周波成分の信号処理を独立
に行うものである。図６は、第２実施例における階調変
換回路３０１の変形を示す階調変換回路６０１のブロッ
ク図である。なお、図３と同一部分には同一符号を付し
てその詳しい説明は省略する。階調変換回路６０１は、
低周波成分（画素値分布）の圧縮と高周波成分の強調を
同時に実時間で行うものである。この階調変換回路６０
１は、アナログの映像信号をデジタルの映像信号に変換
するＡ／Ｄ変換器３０４と、Ｉ．Ｉ．サイズ情報に応じ
て抽出する映像信号の周波数（カットオフ周波数）を設
定し、その設定周波数より低い周波数（低周波成分）を
抽出するＬＰＦ６０３と、ｋＶ情報に応じて映像信号に
所定の階調変換（圧縮）を行う階調変換部６０４と、Ａ
／Ｄ変換器３０４からの高周波成分及び低周波成分が含
まれる映像信号とＬＰＦ６０３からの低周波成分のみの
映像信号を一旦バッファ部で保持し、同期をとって読み
だし減算する減算回路３０７と、任意の（増幅率をも
つ）増幅係数が複数記憶され、積算部で増幅係数を減算
回路３０７から出力された映像信号（高周波成分）にか
けて増幅（強調）するゲイン発生部６０５と、このゲイ
ン発生部６０５により増幅された高周波成分と階調変換
部６０４により階調変換された低周波成分を加算する加
算回路６０６と、撮像素子の飽和値（または飽和値より
低い値）が予め設定され、Ａ／Ｄ変換器３０４から出力
される映像信号が飽和値かどうかを比較判定する飽和判
定器６０７と、複数のスイッチが設けられ、飽和判定器
６０７からの判定結果に基づいて所望のスイッチを選択
し、正常な場合（飽和判定器６０７に設定値より低い値
が入力された場合）にはそのまま加算回路６０６からの
映像信号（画素値）を表示システム１０５に出力し、異
常な場合（飽和判定器６０７に設定値以上の画素値が入
力された場合）には所定のグレーレベル（画素値におい
て例えば最大値又は最小値）に置き換えて置換値を表示
システム１０５に出力する置換器６０８によって構成さ
れる。

【００３２】なお、Ｘ線制御器６０２は光学像の光量に
応じてｋＶ情報を求めそのｋＶ情報をゲイン発生部６０
５及び階調変換部６０４に出力する一方で、診断中にイ
メージインテンシファイヤ１０８の入力面視野（Ｉ．
Ｉ．サイズ）が切り替えられた場合に、その切り替えに
基づいてＩ．Ｉ．サイズ情報をＬＰＦ６０３に出力す
る。これは、Ｉ．Ｉ．サイズが切り替えられることで
Ｉ．Ｉ．１０８の出力光学像の拡大率が変化し、それに
よって画像の周波数特性が変化するためである。また階
調変換部６０４には複数の変換係数が記憶されたＬＵＴ
を用いる。このＬＵＴはＸ線制御器６０２からのｋＶ情
報に応じて所定のγカーブを選択し低周波成分を圧縮す
る。ここでＬＵＴに記憶されたγカーブについて説明す
る。図７はγカーブの一例であり、γカーブはスレッシ
ュホールド（図示せず）により２つの閾値ＴＨＨ、ＴＨ
Ｌが設定される。またγカーブは、閾値ＴＨＨ、ＴＨＬ
の範囲では映像信号が階調変換後にそのままの状態で出
力されるよう傾きが設定され、閾値ＴＨＬより低輝度域
では映像信号が階調変換後に出力≧入力の関係になるよ
う設定され、閾値ＴＨＨより高輝度域では映像信号が階
調変換後に出力≦入力の関係になるよう傾きが設定され
る。これによって低周波成分（ＤＣ成分を含む）の画素
値分布幅が圧縮される。

【００３３】上記のように構成される実施例装置の作用
について説明する。第１実施例と同様にＴＶカメラ１１
０は撮像面に結像した光学像を映像信号に変換しＡ／Ｄ
変換器３０４に出力する。一方で、Ｘ線制御器６０２
は、光学像の光量に応じてｋＶ情報を求めそのｋＶ情報
をゲイン発生部６０５及び階調変換部６０４に出力する
と共に、Ｉ．Ｉ．サイズが切り替えられた場合はその
Ｉ．Ｉ．サイズ情報をＬＰＦ６０３に出力する。Ａ／Ｄ
変換器３０４は、映像信号（アナログ信号）をデジタル
の映像信号に変換し、その映像信号を飽和判定器６０
７、減算回路３０７又はＬＰＦ６０３に出力する。ＬＰ
Ｆ６０３では、Ｘ線制御器６０２からのＩ．Ｉ．サイズ
情報に応じて設定周波数が設定され、その周波数より低
周波数域の映像信号（低周波成分）を抽出し、その低周
波成分を減算回路３０７及び階調変換部６０４に出力す
る。減算回路３０７では、Ａ／Ｄ変換器３０４からの映
像信号（高周波成分＋低周波成分）からＬＰＦ６０３か
らの映像信号（低周波成分）を減算し、減算結果（高周
波成分）を加算回路６０６に出力する。この際、映像信
号（高周波成分）はゲイン発生部６０５によりｋＶ情報
に応じた増幅係数が掛けられ、強調されて加算回路６０
６に出力される。

【００３４】このように高周波成分を増幅する一方で、
階調変換部６０４では、Ｘ線制御器６０２からのｋＶ情
報に応じたγカーブを選択し、低周波成分に所定のコン
トラスト処理（圧縮処理）を行い加算回路６０６に出力
する。加算回路６０６では、ゲイン発生部６０５により
強調された高周波成分と階調変換部６０４により圧縮さ
れた低周波成分を一旦バッファ部で保持し、同期をとっ
て読み出して加算する。この動作と同時進行で、飽和判
定器６０７によりＡ／Ｄ変換器３０４から出力される映
像信号が任意のＸ線条件における飽和値かどうかが比較
判定され判定結果が置換器６０８に出力される。置換器
６０８では、飽和判定器６０７からの判定結果に基づい
て正常な場合には加算回路６０６からの加算結果を表示
システム１０５に出力し、異常な場合には加算器６０６
からの加算結果を所定のグレーレベルに置き換えて表示
システム１０５に出力する。このようにして映像信号
は、所定のコントラスト処理が施され、Ｘ線画像として
表示システム１０５のＣＲＴに表示される。

【００３５】このように本実施例では、映像信号の低周
波成分を抽出し、原画像の映像信号からその低周波成分
を減算して映像信号の高周波成分を得た後、高、低周波
成分をそれぞれ別々に所定のコントラスト処理（輝度変
調）することにより、低周波成分の画素値分布幅の圧縮
と高周波成分の強調を同時に実時間で実現している。

【００３６】また本実施例では、設定管電圧情報を階調
変換部６０４及びゲイン発生部６０５に入力し、階調変
換部６０４、ゲイン発生部６０５では設定管電圧情報に
応じて映像信号に所定のコントラスト処理を施すことに
より、自動露光制御の動作の下でＸ線管電圧が変化して
も信号強度を一定に保つことができる。

【００３７】そして本実施例では、Ｉ．Ｉ．サイズ情報
に応じてＬＰＦ６０３の特性（例えばカットオフ特性）
を切り替えることにより、原画像の周波数特性が変化し
てもそれに対応させて低周波成分、高周波成分を分離す
ることができるので被検体に対する周波数特性を一定に
することができる。

【００３８】また本実施例では、飽和判定器６０７にて
Ａ／Ｄ変換器３０４からの映像信号（画素値）が飽和値
であるかどうかを比較判定し、この判定結果から実際に
飽和しているときに限り輝度変調が行われた映像信号
（画素値）を所定のグレーレベル（例えば最大値もしく
は最小値）に置き換えることにより、観察者がＸ線の不
足による飽和か、輝度変調（コントラスト処理）による
画像上の飽和かを区別することが容易にできるようにな
った。

【００３９】以下、本発明に係る第４実施例について図
面を参照しながら説明する。第４実施例は、第３実施例
とは別の構成で、映像信号の低周波成分の信号処理と高
周波成分の信号処理を独立に行うものである。図８は、
第３実施例における階調変換回路６０１の変形を示す階
調変換回路８０１のブロック図である。なお、図６と同
一部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略す
る。階調変換回路８０１は、映像信号の高周波成分の強
調と低周波成分の圧縮を同時に実時間で行うものであ
り、階調変換部８０２と、前記第３実施例同様のＡ／Ｄ
変換器３０４、ＬＰＦ３０５、減算回路３０７、ゲイン
発生部６０５、加算回路６０６とによって構成される。
階調変換部８０２は、映像信号の低周波成分の画素値分
布を圧縮するものであり、減衰係数ａ（ａ＜１）が記憶
され、乗算器にてＬＰＦ３０５から抽出された（映像信
号の）低周波成分に減衰係数を乗じて低周波成分を減衰
する減衰発生部８０３と、スレッシュホールド（図示せ
ず）により所望の閾値を設定し、その閾値と（映像信号
の）低周波成分との関係を複数通り（例えば３通り）に
比較判定する比較器８０４と、ＬＰＦ３０５からの映像
信号と減衰発生部８０３により減衰係数ａが乗じられた
低周波成分（以下、減衰低周波成分という）を入力し、
比較器８０４の判定結果に基づいて所望の映像信号の低
周波成分（ＬＰＦ３０５からの映像信号もしくは減衰低
周波成分）を出力するセレクタ８０５と、比較器８０４
の判定結果に基づいて所定のオフセット値（例えば３種
類）を出力するオフセット値発生器８０６と、セレクタ
８０５によって選択された映像信号とオフセット発生器
８０６からのオフセット値を加算する加算部８０７とに
よって構成される。また、本実施例は、第３実施例と同
様に高周波成分の強調を行っているが、ゲイン発生部６
０５は高周波成分の強調を原画像の画素値（映像信号）
に依存して行うよう原画像の映像信号を入力し、原画像
の映像信号に基づいて高周波成分を強調する構成にして
いる。

【００４０】ここで比較器８０４の判定結果とその判定
結果に基づいた所望の選択を行うセレクタ８０５及びオ
フセット発生器８０６についてその一例を説明する。比
較器８０４は、ＬＰＦ３０５により抽出された原画像の
映像信号を設定閾値ＴＨＬ、ＴＨＨと比較し、（１）抽
出映像信号の画素値は閾値ＴＨＬより小さい、（２）抽
出映像信号の画素値は閾値ＴＨＨより大きい、（３）原
画像の低周波成分の画素値は閾値ＴＨＬから閾値ＴＨＨ
の範囲にある（（１）（２）以外）の３通りの判定結果
のうちいずれかをセレクタ８０５及びオフセット発生器
８０６に出力する。セレクタ８０５は、判定結果が
（１）、（３）の場合には減衰発生部８０３にて減衰係
数ａが乗じられた減衰低周波成分を加算部８０６に出力
し、判定結果が（２）の場合には原画像の低周波成分を
加算部８０６に出力する。オフセット値発生器８０６
は、判定結果が（１）の場合にはオフセット値ＴＨＬ
（１−ａ）、（２）の場合にはオフセット値０、（３）
の場合にはオフセット値ＴＨＨ（１−ａ）といったよう
に所定のオフセット値を加算部８０６に出力する。

【００４１】このようにして設定される入出力特性曲線
の一例を以下に説明する。図９は、階調変換部８０２に
設定される入出力特性曲線の一例を示すものである。図
９に示すように入出力特性曲線は、閾値ＴＨＬ、ＴＨＨ
を境として傾きが変えられている。そして入出力特性曲
線は、映像信号の画素値が閾値ＴＨＬより小さい場合、
オフセット値１＝ＴＨＬ（１−ａ）が加算され傾きは１
より小さく、映像信号の画素値が閾値ＴＨＨより大きい
場合、またオフセット値３＝ＴＨＨ（１−ａ）が加算さ
れ傾きは１より小さく、さらに映像信号の画素値が閾値
ＴＨＬと閾値ＴＨＨの間の場合、オフセット値２＝０が
加算される傾きは１になるよう設定されている。つま
り、ＬＰＦ３０５から出力される映像信号の画素値分布
は図９に示す入出力特性曲線に従って圧縮される。

【００４２】上記構成における実施例装置の作用につい
て説明する。Ａ／Ｄ変換器３０４は、アナログの映像信
号をデジタルの映像信号（原画像の映像信号）に変換
し、ＬＰＦ３０５、減算回路３０７又はゲイン発生部６
０５に出力する。ＬＰＦ３０５では、原画像の映像信号
のうち所望の低周波領域のみ（低周波成分）を抽出し、
その低周波成分を減算回路３０７、階調変換部８０２に
出力する。減算回路３０７では、原画像の映像信号から
低周波成分を減算し、減算結果（高周波成分）を加算回
路６０６に出力する。この際、高周波成分はゲイン発生
部６０５により任意のゲイン（強調）が掛けられる。

【００４３】また、階調変換部８０２では比較器８０４
に原画像の低周波成分が入力される一方で、セレクタ８
０５に原画像の低周波成分及び減衰発生部８０３にて減
衰係数ａを乗じた低周波成分が入力される。比較器８０
４は、図示せぬスレッシュホールドにて設定した所定の
閾値ＴＨＬ、ＴＨＨと原画像の低周波成分の周波数を比
較し、その判定結果をセレクタ８０５、オフセット値発
生器８０６に出力する。セレクタ８０５では、この判定
結果に基づいて原画像の低周波成分もしくは減衰低周波
成分のいずれかを加算部８０７に出力する。また、オフ
セット値発生器８０６では判定結果に基づいたオフセッ
ト値を加算部８０７に出力する。加算部８０７では、セ
レクタ８０５からの映像信号の低周波成分とオフセット
値発生器８０６からのオフセット値を同期させて加算
し、加算回路６０６に出力する。このようにして階調変
換部８０２にて得られた低周波成分と前記高周波成分
は、加算回路６０６にて同期がとられて加算され、表示
システム１０５（図示せぬ）に出力される。このように
処理が行われた映像信号は、表示システム１０５のＣＲ
Ｔに表示される。

【００４４】このようにして本実施例では、映像信号の
高周波成分の強調処理と低周波成分の圧縮処理を独立且
つ同時に実時間で行っている。そのため診断に重要な画
像の主要部（例えば関心領域）の映像信号（低周波成
分）を原画像と等しく保ったまま輝度変調することがで
きる。

【００４５】また本実施例では、原画像の低周波成分の
画素値に応じて原画像の低周波成分と減衰低周波成分を
選択し、その選択低周波成分と所望のオフセット値を加
算して低周波成分を圧縮を行うことにより、階調変換部
８０２へ入力される映像信号（画像）の入力ビット数が
ＲＯＭのアドレスのビット数を越える程度大きい場合
に、第１乃至３実施例のようにＬＵＴで実現する場合に
は複数個必要であるのに対しその必要がなくなり、構成
を単純にすることができる。

【００４６】さらに本実施例では、原画像の画素値（映
像信号）に依存して映像信号の高周波成分の強調を行う
ことにより、画像の暗い部分は増幅率を小さくし、逆に
明るい部分は増幅率を大きくするような輝度変調を行う
ことができる。これにより、例えばバリウムを用いた消
化管の造影検査時に、バリウムによって真っ暗になった
部分の雑音（高周波成分）の強調を避けることができ、
また心臓カテーテル検査でカテーテルやガイドワイワが
人体の縦隔部（暗い部分）に重なり見えにくくなって
も、画像の暗い部分の増幅率を大きくし明るい部分の増
幅率を小さくするような処理を行うことにより画像の明
暗によらず高周波成分（例えば輪郭）の視認性を向上す
ることができる。

【００４７】以下、本発明に係る第５実施例について図
面を参照しながら説明する。第５実施例は、第１実施例
乃至第３実施例のようにＸ線管電圧（情報）に応じて画
像処理パラメータ（輝度変調）を切り替える装置におい
て、管電圧が自動露光制御によって頻繁に変動しそれに
伴って処理パラメータが変動しても画像のハンチングを
回避するものである。尚、第５実施例については、管電
圧情報に応じて輝度変調を行う第１乃至第３実施例の中
で構成が比較的平易な第１実施例を例に挙げて説明す
る。

【００４８】図１０は、画像のハンチングを回避するヒ
ステリシス回路９０１を含む第１実施例の部分ブロック
図である。尚、図１と同一部分には同一符号を付して、
その詳しい説明は省略する。ヒステリシス回路９０１
は、Ｘ線制御装置１０３からのｋＶ情報に所定の変換を
施して後段の装置（所定の輝度変調を行うもので、ここ
では信号処理回路１１２、第２実施例では入出力変換回
路３０６及び信号処理回路３０３、第３実施例では階調
変換部６０４）に出力するものであり、ｋＶ情報を一時
記憶するラッチ９０２と、１つ前（１フレーム前）のｋ
Ｖ情報と現在のｋＶ情報を比較して、管電圧値及び管電
圧の変位状態（管電圧が大きくなるもしくは小さくなる
という状態を示す）の情報を出力する比較器９０３と、
所定の入出力特性線が記憶され、比較器９０３からの情
報に応じてｋＶ情報に所定の変換を施すＲＯＭ９０４と
によって構成される。ここでＲＯＭ９０４に記憶された
入出力特性線について説明する。図１１は、入出力特性
図の一例であり、実線はＸ線管電圧が１フレーム前に比
べて大きくなるというｋＶ情報の場合に選択され、破線
はＸ線管電圧が１フレーム前に比べて小さくなるという
ｋＶ情報の場合に選択される。ここで、設定管電圧の変
化と変化時に選択される状態値の関係を説明すると、例
えばＸ線管電圧がＶ_g ｋＶからＶ_h ｋＶに上がる場合に
は実線により状態値が選択され、それに応じてγカーブ
が選択される。逆にＸ線管電圧がＶ_h ｋＶからＶ_g ｋＶ
に下がる場合には破線により状態値が選択され、それに
応じてγカーブが選択される。

【００４９】上記構成における実施例装置の作用を説明
する。ＴＶカメラ１１０は、撮像面に結像した光学像を
映像信号に変換し信号処理回路１１２に出力し、一方
で、Ｘ線制御装置１０３は、フォトマル１１１により検
出された光学像の光量に基づいてｋＶ情報を求めヒステ
リシス回路９０１に出力する。ヒステリシス回路９０１
では、そのｋＶ情報をラッチ９０２に一時記憶し、１フ
レーム前のｋＶ情報と現在のｋＶ情報を比較器９０３に
読み出す。比較器９０３は、１フレーム前のｋＶ情報と
現在のｋＶ情報を比較して管電圧値及び管電圧の変位状
態をＲＯＭ９０４に出力する。ＲＯＭ９０４では、その
ｋＶ情報の管電圧値変動状態から所定の入出力特性線を
選択し、状態値をヒステリシスを持ったｋＶ情報として
信号処理回路１１２に出力する。信号処理回路１１２
は、ＴＶカメラ１１０からの映像信号をヒステリシスを
持ったｋＶ情報に応じて所定のコントラスト処理を行
う。このようにしてコントラスト処理された映像信号
は、Ｘ線画像として表示システム１０５に表示される。

【００５０】このように本実施例では、Ｘ線制御装置１
０３によりｋＶ情報を求め、ヒステリシス回路９０１に
よりｋＶ情報の管電圧値及び変位状態に基づいたｋＶ情
報の状態値を求め、その状態値を信号処理回路１１２に
出力することにより、自動露光制御により管電圧が頻繁
に変動してもそれに伴ってコントラスト処理パラメータ
は頻繁に変動することがなくなり、画像のハンチングを
回避できる。

【００５１】尚、本発明は、以上説明した実施例に限定
されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内においてあ
らゆる変形が可能である。例えば、図６に示す第２実施
例において、減算回路３０７と乗算器の間に第２の階調
変換部を設け、ＬＰＦ６０３からの低周波画素値に基づ
いて図１２に示す入出力変換を行うようにしても良い。
ここで図１２（ａ）は低周波画素値が（予め適当に設定
された）中間レベルのときに用いられる高周波成分の入
出力変換を示し、同図（ｂ）は低周波画素値がこの中間
レベルよりも大または小のときに用いられる高周波成分
の入出力変換を示している。このここでの一連の処理は
各画素値毎に独立して行われる。つまり各画素毎に図１
２（ａ）、（ｂ）いずれかの変換が行われて後段の乗算
器に送られるのである。この階調変換により、高周波成
分の増幅によって最終的な処理画像の画素値が最大値又
は最小値を越えてしまうという現象を防ぐことができ
る。またこの階調変換部で乗算器における増幅を兼ねる
ような入出力変換を行っても良い。また、ここで低周波
画素を判断基準とする必要はなく、原画像の画素値を用
いることによりほぼ同等の効果が得られる。更に、図１
３に示す入出力変換を用いることができる。この場合は
ある幅を持った中間レベルを設定する必要はなくある設
定値より低周波画素値が小さければ図１３（ａ）を用
い、大きければ同図（ｂ）を用いれば良い。これにより
図１２の入出力変換を用いた場合と同様の効果が得られ
る。

【００５２】また、本発明を第１実施例乃至第５実施例
で説明しているが、各実施例の構成を装置の目的に応じ
て部分的に適宜組み合わせることができる。また、単に
映像信号の低周波成分の圧縮と高周波成分の強調を別々
に行う（同時に実時間で行う）ならば図１４に示すよう
な構成にしても良い。

【００５３】そして、本実施例では撮像装置１０２とし
てＩ．Ｉ．１０８、光学系１０９、ＴＶカメラ１１１を
用いて透過Ｘ線像の撮像を行っているが、Ｘ線を光学像
に変換する螢光体と、この螢光体の出力面とほぼ同じ面
積に２次元配列され、光学像を検出する半導体エリアセ
ンサを備える平面検出器を用いても良い。

【００５４】また第３又は第４実施例では、ＬＰＦ６０
３により映像信号の低周波成分を抽出し、減算回路３０
７により原画像の映像信号から抽出低周波成分を減算し
て高周波成分を得て、得られた高周波成分と低周波成分
を別々に所定のコントラスト処理を施しているが、高周
波成分と低周波成分を別々に所定のコントラスト処理を
施すならば、ＬＰＦにより低周波成分を抽出した後、高
周波成分を求めるという構成に限定せず、ハイパスフィ
ルタにより高周波成分を抽出した後、減算回路３０７に
より減算して低周波成分を求めて行っても良い。さら
に、本実施例では表示システム１０５としてＣＲＴを用
いているが、その他に液晶などのあらゆる表示装置を用
いることができる。

【００５５】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、適
切なコントラスト処理を行うことができ、ひいては診断
能、検査能等の向上を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るＸ線診断装置のブロ
ック図。

【図２】ＬＵＴに記憶される入出力特性曲線の一例を示
す図。

【図３】本発明の第２実施例に係るＸ線診断装置の部分
ブロック図。

【図４】ＬＵＴに記憶される入出力特性曲線の一例を示
す図。

【図５】画素値分布の変化過程の説明図。

【図６】本発明の第３実施例に係るＸ線診断装置の部分
ブロック図。

【図７】ＬＵＴに記憶される入出力特性曲線の一例を示
す図。

【図８】本発明の第４実施例に係るＸ線診断装置の部分
ブロック図。

【図９】階調変換部８０２の説明図。

【図１０】ヒステリシス回路を説明するためのヒステリ
シス回路を含んだ第１実施例の部分ブロック図。

【図１１】ＲＯＭに記憶される入出力特性曲線の一例を
示す図。

【図１２】階調変換回路６０１の変形例を示す図。

【図１３】階調変換回路６０１の変形例を示す図。

【図１４】映像信号の低周波成分の圧縮と高周波成分の
強調を別々に行うための部分ブロック図。

【図１５】ＬＵＴに記憶される入出力特性カーブの一例
を示す図。

【符号の説明】

１０１Ｘ線発生装置１０２撮像装置１０３Ｘ線制御装置１０４ＣＣＵ１０５表示システム１０６Ｘ線管１０７高電圧発生装置１０８Ｉ．Ｉ．１０９光学系１１０ＴＶカメラ１１１フォトマル１１２信号処理回路３０１階調変換回路３０２階調変換回路３０３信号処理回路６０１階調変換回路６０２Ｘ線制御器６０５ゲイン発生部８０１階調変換回路８０２階調変換部９０１ヒステリシス回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平８−107521（ＪＰ，Ａ) 特開平８−111818（ＪＰ，Ａ) 特開平１−232699（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 6/00 - 6/14 H05G 1/64

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】被検体に向けてＸ線を曝射するＸ線管
と、前記Ｘ線管にＸ線管電圧を供給する高電圧発生装置と、前記被検体を透過した透過Ｘ線を光学像に変換する光学
像変換手段と、前記光学像の光量を検出する検出手段と、前記光学像を撮像し映像信号を出力する撮像手段と、前記検出手段により検出された検出光量に基づいて前記
Ｘ線管に供給するＸ線管電圧情報を求める制御手段と、前記Ｘ線管電圧情報に応じて前記高電圧発生装置が前記
Ｘ線管に供給するＸ線管電圧を制御するＸ線制御手段
と、前記Ｘ線管電圧情報に応じて前記映像信号に所定のコン
トラスト処理を行うコントラスト処理手段と、このコントラスト処理手段の出力を表示する表示手段と
を備え、前記コントラスト処理手段は、所定の入出力特性曲線を
複数個記憶すると共に、前記Ｘ線管電圧情報に応じて所
望の前記入出力特性曲線を選択し、前記映像信号を、選
択した入出力特性曲線に基づいてコントラスト処理する
ものであることを特徴とするＸ線診断装置。
【請求項２】被検体に向けてＸ線を曝射するＸ線管
と、前記Ｘ線管にＸ線管電圧を供給する高電圧発生装置と、前記被検体を透過した透過Ｘ線を光学像に変換する光学
像変換手段と、前記光学像の光量を検出する検出手段と、前記光学像を撮像し映像信号を出力する撮像手段と、前記撮像手段の出力に基づいて前記Ｘ線管に供給するＸ
線管電圧情報を求める制御手段と、前記Ｘ線管電圧情報に応じて前記高電圧発生装置が前記
Ｘ線管に供給するＸ線管電圧を制御するＸ線制御手段
と、前記Ｘ線管電圧情報に応じて前記映像信号に所定のコン
トラスト処理を行うコントラスト処理手段と、このコントラスト処理手段の出力を表示する表示手段と
を備え、前記コントラスト処理手段は、所定の入出力特性曲線を
複数個記憶すると共に、前記Ｘ線管電圧情報に応じて所
望の前記入出力特性曲線を選択し、前記映像信号を、選
択した入出力特性曲線に基づいてコントラスト処理する
ものであることを特徴とするＸ線診断装置。
【請求項３】前記コントラスト処理手段は、前記映像
信号の所定周波数成分を抽出する抽出手段と、この抽出
手段により抽出した抽出周波数成分を前記電圧情報に応
じて所定の入出力変換する入出力変換手段と、前記映像
信号から前記入出力変換手段により入出力変換が行われ
た抽出周波数成分を減算する減算手段と、この減算手段
の出力を前記Ｘ線管電圧情報に応じて所定の強調処理を
行う強調処理手段とを備えるものであることを特徴とす
る請求項１又は請求項２記載のＸ線診断装置。
【請求項４】前記コントラスト処理手段は、前記映像
信号を、前記Ｘ線管電圧に対応した前記Ｘ線画像の画素
値分布幅がコントラスト処理後の表示用画素値分布にお
いてほぼ一定になるよう前記Ｘ線管電圧情報に応じて所
定のコントラスト処理するものであることを特徴とする
請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項記載のＸ線診
断装置。
【請求項５】被検体に向けてＸ線を曝射するＸ線管
と、前記被検体を透過した透過Ｘ線を光学像に変換する光学
像変換手段と、前記光学像の光量を検出する検出手段と、前記光学像を撮像し映像信号を出力する撮像手段と、前記検出手段にて検出した検出光量に基づいて前記Ｘ線
管に供給するＸ線管電圧情報を求める制御手段と、前記Ｘ線管電圧情報に応じて前記高電圧発生装置が前記
Ｘ線管に供給するＸ線管電圧を制御するＸ線制御手段
と、前記映像信号の所定の周波数成分を抽出する抽出手段
と、前記映像信号から前記抽出手段にて抽出した抽出周波数
成分を減算する減算手段と、前記抽出周波数成分を、画素値分布幅が狭くなるよう処
理する圧縮手段と、前記減算手段からの出力に強調処理を施す強調手段と、この強調手段からの出力と前記圧縮手段からの出力を加
算する加算手段と、この加算手段の加算結果を表示する表示手段とを備える
ことを特徴とするＸ線診断装置。
【請求項６】被検体に向けてＸ線を曝射するＸ線管
と、前記被検体を透過した透過Ｘ線を光学像に変換する光学
像変換手段と、前記光学像を撮像し映像信号を出力する撮像手段と、この撮像手段の出力に基づいて前記Ｘ線管に供給するＸ
線管電圧情報を求める制御手段と、前記Ｘ線管電圧情報に応じて前記高電圧発生装置が前記
Ｘ線管に供給するＸ線管電圧を制御するＸ線制御手段
と、前記映像信号の所定の周波数成分を抽出する抽出手段
と、前記映像信号から前記抽出手段にて抽出した抽出周波数
成分を減算する減算手段と、前記抽出周波数成分を、画素値分布幅が狭くなるよう処
理する圧縮手段と、前記減算手段からの出力に強調処理を施す強調手段と、この強調手段からの出力と前記圧縮手段からの出力を加
算する加算手段と、この加算手段の加算結果を表示する表示手段とを備える
ことを特徴とするＸ線診断装置。
【請求項７】前記抽出手段は、前記Ｘ線管電圧情報に
応じて抽出する周波数成分を設定するものであることを
特徴とする請求項３乃至請求項６のうちいずれか１項記
載のＸ線診断装置。
【請求項８】前記抽出手段は、前記光学像変換手段の
入力面視野の切り替えに基づいて抽出する周波数成分を
設定するものであることを特徴とする請求項３乃至請求
項７のうちいずれか１項記載のＸ線診断装置。
【請求項９】前記撮像手段は、撮像素子の飽和値を記
憶すると共に前記映像信号の画素値が前記飽和値である
か否かを判定する判定手段と、この判定手段の判定結果
に基づいて出力を所定のグレーレベルに置き換える置換
手段とを備えるものであることを特徴とする請求項１乃
至請求項８記載のうちいずれか１項記載のＸ線診断装
置。
【請求項１０】前記圧縮手段は、前記抽出周波数成分
を減衰する減衰手段と、所定の閾値が設定されると共
に、前記閾値と前記抽出周波数成分との画素値を比較す
る比較手段と、この比較手段の結果に基づいて前記抽出
周波数成分または前記減衰手段により減衰された抽出周
波数成分のうちいずれかを出力する選択手段と、前記比
較手段の結果に基づいて所定のオフセット値を出力する
オフセット発生手段と、このオフセット発生手段の出力
と前記選択手段の出力を加算する加算部とを備えるもの
であることを特徴とする請求項１乃至請求項４又は請求
項７乃至請求項９のうちいずれか１項記載のＸ線診断装
置。
【請求項１１】前記コントラスト処理手段は、前記Ｘ
線管電圧情報を一時記憶する記憶手段と、この記憶手段
から読み出した過去のＸ線管電圧情報と制御手段からの
Ｘ線管電圧情報とに対し所定の比較を行う比較手段と、
前記Ｘ線管電圧情報を前記比較手段の結果に基づいて所
定の変換を行う変換手段とを備え、前記変換手段の結果
に基づいて所定のコントラスト処理を行うものであるこ
とを特徴とする請求項１乃至請求項４又は請求項７乃至
請求項１１のうちいずれか１項記載のＸ線診断装置。