JP3662283B2

JP3662283B2 - ラジオグラフィー像の表示において診断上無関係な領域の可視化

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Publication number: JP3662283B2
Application number: JP31268694A
Authority: JP
Inventors: ピエテ・ヴュルステク
Original assignee: Agfa Gevaert NV
Current assignee: Agfa Gevaert NV
Priority date: 1993-11-23
Filing date: 1994-11-21
Publication date: 2005-06-22
Anticipated expiration: 2020-06-22
Also published as: JP3538244B2; DE69420516T2; DE69420516D1; US6356652B1; JPH07222142A; JPH07226882A; US6249596B1; EP0654761B1; DE69308024T2; EP0654761A1; DE69308024D1

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、ディジタルラジオグラフィーの分野におけるものである。より詳しくは、この発明は、ラジオグラフィー像の診断上の評価の質的向上を計るために採用される画像処理法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディジタルラジオグラフィーの分野においては、広範囲にわたる多様な画像捕捉技術、例えば、コンピュータ化断層写真法、核磁気共鳴、超音波、CCD センサ又はビデオカメラによる放射線像の検出、ラジオグラフィーフィルムの走査等、が開発されている。これらの技術によりラジオグラフィー像のディジタル表示が得られる。
【０００３】
また別の技術においては、放射線像、例えば物体を通過したＸ線像は光刺激性リン光体、例えば‘９２年９月１６日付欧州特許公開５０３７０２及び米国Ser.０７／８４２６０３に記述されているリン光体の一つ、から成るスクリーンに記憶される。記憶された放射線像を読み取る技術は、適当な波長を有するレーザ光線のような刺激を与える放射線でスクリーンを走査し、刺激によって放射された光を検出し、そしてその放射光を例えば光電子増倍管により電気表示に変換し、最後にその信号をディジタル化することから成る。
【０００４】
上に記述された捕捉技術の一つによって得られたディジタル像は、広範囲にわたる多様な画像処理技術で処理することができる。
【０００５】
もし未処理の元の像表示が記憶されていれば、必要とされるだけ何回でも、種々の処理パラメータ値を用いて行う処理は勿論、オフラインで別の種類の画像処理技術により処理することもできる。
【０００６】
処理済みの又は未処理の像は、さらに、表示装置に印加することができ及び／又はレーザ記録計又はその類の画像記録計によって再生できる。
【０００７】
表示及び／又はハードコピー記録の目的で、信号値は、最大及び最小の表示可能な又は再生可能な濃度値の間で所定の形状を有する信号対濃度マッピング曲線に合った表示又はハードコピーで想定される濃度値に変換される。
【０００８】
いくつかの応用では、放射線技師は、Ｘ線を通さない「コリメーション」物質を使って彼らの患者をX 線に対する不必要な露出から防御している。その物質は、診断上重要視されない患者のそうした部位を覆うようにＸ線束の通路に置かれる。この技法は患者の被爆線量を減らす上、さらに像の対象視野における散乱照射量を制限するという利点がある。Ｘ線を通さない物質の投影によって生ずる領域（シャドウ領域）は散乱照射によってのみ露光される。
【０００９】
コリメーションシャドウ領域が存在することは、しかし、フィルム上で又は表示装置上で放射像を表示する際問題を生ずることがある。そこではシャドウ領域は相対的に明るく、そして無修正で表示されるとき、特に非露光領域が比較的大きいとき、眩惑によって鋭敏な傷害の診断をし損じることがあるかも知れない。
【００１０】
欧州特許出願５２３７７１では、対象領域を設定し、次いで、診断上関係あるゾーン外の画素が可視化され、従って制御卓のスクリーン上でそのハードコピーが観察されるか又は表示される時、前記像の部分より送出される光が効果的に遮蔽されるような方法で、ラジオグラフィー像の信号値を表示装置上のソフトコピーか又はフィルム上のハードコピーとして表示される濃度値に変換することが提案された。
【００１１】
この特許に記述された一実施例に従い、ラジオグラフィー像内の診断上無関係な像領域中に含まれる画素の電気信号は、０．５と２．５の間に含まれる均一な濃度値に変換される。
【００１２】
この方法を採用することにより、無関係領域で送出された光で生じた眩惑効果は低減される。しかし、この方法を応用する結果として、診断上無関係な領域にあった像の情報もまた失われる。
【００１３】
この発明の目的は、ディジタルラジオグラフィーシステムにおいて上述の眩惑効果が起こらず、且つラジオグラフィー像の診断評価の質的向上が計られるような手法でラジオグラフィー像を処理する方法を提供することにある。
【００１４】
この発明のさらに目的とするところは、コリメーション領域における情報が全く失われないような方法を提供することにある。
【００１５】
さらに別の目的は、ラジオグラフィー像が光刺激性リン光体スクリーンに記憶され且つ前記スクリーンが刺激照射線で走査され、照射で放出された光が検出されてディジタル信号表示に変換されるシステムに応用できるような方法を提供することにある。
【００１６】
それ以上の目的は以降の記述から明かとなろう。
【００１７】
この発明の目的は、像の電気信号表示がハード又はソフトコピー像として可視化できるよう濃度値にマッピングされるラジオグラフィー画像システムにおける画像処理法において、濃度値にマッピングされる以前に変換関数 g(x,y) ＝a ・f(x,y)＋(1-a) ・f_ｍａｘ（式中、f(x,y)は位置(x,y) に位置した画素の変換前の信号値であり、“a”はゼロと１の間の値を有し、及びf_ｍａｘは値f(x,y)の最大値に等しい）によって像の診断上無関係な領域において位置(x,y) にある画素を変換することにより、前記像における前記診断上無関係な領域の低濃度領域の濃度が高められ且つ前記領域の像の構造が可視状態で保持されることを特徴とする画像処理法により達成される。
【００１８】
この発明に従う方法を応用することにより、ラジオグラフィー像の画素値は、(i) 診断上関係ある領域外の画素が可視化又は再生され、従ってハードコピーがコンソールスクリーンで観察されるとき又は像が表示されるとき、前記無関係領域より送出される光が減衰し、(ii)それで診断上無関係な領域の範囲内の情報が失われない、ような方法で変換される。
【００１９】
このことは、ラジオグラフィー像の画素が診断上無関係な領域に位置するときより対象領域に位置するときにそれらを別に処理することにより達成された。
【００２０】
例えば表検索の形で履行されるような変換を受ける無関係像領域に属している画素は、信号対濃度マッピングの以前に適用された。
【００２１】
関係ある像領域内の画素は、識別転換（即ち、それらはさらに変換されない）によって変換され、それに反し、診断上関係ある領域外の画素は、識別転換より上方に位置した直線で表すことができ且つ０と１の間の勾配を持つ変換関数に従って変換され、その結果、診断上関係ある領域外の画素は像の残りの部分のそれより高い平均濃度に変換され且つこの像部分の像情報は失われない。
【００２２】
この変換は、一般的に、g(x,y)＝af(x,y) ＋(1-a)f_max で表され、ここでg(x,y ) は転換後の画素値であり、f(x,y)は変換前の画素値及び"a" は対象領域外の画素に適用された変換関数の勾配であり、f_maxは値f(x,y)の最大値である。
勾配"a" はゼロと１の間の値を持ち且つ診断上無関係なゾーンの画素値が変換され得る最小濃度を決定する。
【００２３】
好ましい実施例では、像は多分解能表示に分解される。この多分解能表示は、次いで像質を高めるために修正され、そして修正された多分解能表示は最後に再構成処理される。
【００２４】
診断上無関係領域内にある画素の付加的信号変換 g(x,y) が、部分的に再構成された像、即ち、単に所定の分解能レベルまで修正された詳細像即ち粗い分解能レベルにある詳細像に再構成処理を施すことにより得られる像に適用される。
【００２５】
部分的に変換された再構成像は、次いで、再構成処理の残りの工程にかけられる。
【００２６】
所定の分解能レベルは、(1) 計算時間が制限され、且つ(2) 診断上無関係領域の像のダイナミックレンジがオリジナル像のそれと近似しており従って重要な像構造が維持されるようなものである。
典型的には、１０００００乃至１００００００画素をもつ像がこの目的には必要である。
【００２７】
最終的に、完全に再構成された像の信号値は対応する濃度値にマッピングされ、そして再生又は表示される。
【００２８】
像の診断上無関係な領域は、それらが眩惑を生ぜずにしかもこれらの領域での重要な像構造が可視状態で維持されるように再生又は表示されるので、この実施例は好ましいものである。
【００２９】
濃度値に信号値をマッピングする方法は、欧州特許出願ＥＵ−Ａ−５４６６００に広範囲にわたって記述されており、その内容は参考までにここに編入されている。
【００３０】
ハードコピー像は、例えば写真材上にレーザプリンタを用いて記録してよい。
【００３１】
診断上関係ある像領域内の信号値は、好ましくは写真材料のかぶり値に等しい最小濃度値と１．５から３の濃度範囲にある最大値との間にある濃度値にマッピングされる。
【００３２】
再構成にはまた、しばしば患者の識別データ及び時にはその他のデータが記録されるウインドウが包含される。前述のウインドウの範囲内で画素に関係する信号値は好ましくは０．５と１．５とを越えない濃度値にマッピングされる。
【００３３】
像外部にある画素を表す信号値はハード又はソフトコピー上で達成可能な濃度値の最大値にマッピングされる。
【００３４】
この発明の方法は、この明細書の緒言部分で記述されたような数多くの捕捉装置で得られた像を再生又は表示する際に応用することができる。しかし、それは刺激性リン光体が刺激光線で走査され、刺激で放出された光が検出されそしてその像の電気信号表示に変換されるシステムに使うために特に設計されたものである。
【００３５】
この発明の方法は、画素が診断上無関係な領域の一部分であるか否かに依存して異なる画素処理を行うことに基づいているので、この診断上関係ある又は無関係な領域が先ず決定されることになる。
【００３６】
診断上無関係な領域は、診断上関係ある像領域内に含まれない像内の全ての像点を取り囲むものとして定義され、これは例えばモニタ上で視覚制御の下で限定してよく又は以降に記述されるように自動的に決定することもできる。
【００３７】
診断上関係ある（又は関係のない）領域を識別するためにいくつかの方法が開発された。欧州特許出願５２３７７１には、ラジオグラフィー像の診断上関係する領域を手動で輪郭づけるための多くの方法が記述されている。
【００３８】
例えば、診断上関係する像領域の描写は、放射線技師により、例えばモニタ上に表示された像について実行できる。マンーコントロールの操作法は以降に記述されるが、以降に説明される機能は容易に自動化できることは明かである。
【００３９】
全体のラジオグラフィー像内の診断上関係する像部分（複数の場合あり）の描写は、次の方法のどれによっても確定することができる。
【００４０】
以降に説明される四つの方法では全て、ラジオグラフィー像が下見モニタのスクリーン上で可視化され、前記モニタのスクリーン上で移動できる光線マークが生成され、前記光線マークの動きを、座標ペンのような座標識別装置のマーキング装置の動きと同期させている。
【００４１】
さて、最初の実施例により、診断上関係する像領域は、全ての像点、即ちその座標がモニタスクリーン上での可視制御の下で前記光線マークを移動させて描かれた輪郭線内に含まれる全ての像点、を含むものとして定義される。
【００４２】
第２の実施例により、ある像点は診断上関係する像領域の左上方角の点としてマークされ、別の像点は右下方角の点としてマークを付けられる。前記両像点の座標が決められ、前記座標を基に一つの方形が決められる。そこで、診断上関係する像領域は、それらの座標が前記方形内に含まれる全ての像点を含むものとして定義される。
【００４３】
それに代わる第３の実施例により、一つの像点が中心点としてマークされ、別の点が診断上関係する像領域の外側の点としてマークされ；前記両像点の座標を決定後、診断上関係する像領域は、それらの座標が一つの円、即ちその中心点が診断上関係する像領域の中心点としてマークされた像点と一致し、そしてその半径が、前記中心点と診断上関係する像領域の外側の点としてマークされた像点との間のベクトル距離で定義される円、の内部に含まれる全ての像点を含むものとして定義される。
【００４４】
第４の実施例により、種々の像点は診断上関係する像領域の各角にある点としてマークされ、前記領域はそれらの座標が一つの多角形、即ちそれらの角の点が診断上関係する像領域の角の点としてマークされた像点と一致する多角形、内に含まれる全ての像点を含むものとして定義される。
【００４５】
上述の第１と第４の方法は、放射線技師が診断上関係する像部分を極めて正確に限定できるという有利さを持っているのに対して、第２と第３の方法には、操作が容易という利点がある。それによれば、診断上関係する像部分を確定するのに僅かに二つの像点をマークするだけで十分である。第３の方法は、例えば頭蓋骨のラジオグラフィー像が撮られるようなとき使うのに適しているが、第２の方法は、例えば胸のラジオグラフィーに都合良く用いることができる。
【００４６】
ラジオグラフィー像における診断上関係する部分を明確化する上記の方法は、ラジオグラフィー像が例えば一つより多くの診断上関係する部分を含んでいるような場合、単独でも又はそれぞれの組合わせでも用いることが可能である。
【００４７】
好ましい実施例に採用された方法は、対象領域を自動的に決定する方法である。この方法は、（１９９４年８月１７日付け）欧州特許出願６１０６０５に詳細に記述されている。この明細書の内容は参考としてここに編入される。
【００４８】
ＥＰ６１０６０５に開示された方法に従い、ディジタル信号表示で表されたＸ−線像における信号／シャドウの境界が先ず決定される。
【００４９】
次いで、信号シャドウ境界外の画素にではなく決定された前記信号シャドウ境界内の画素に対して別の２進値が割当てられる。
【００５０】
その信号／シャドウ境界は、次の方法処置を実施することにより得られる：
i) 像｛X(i,j)｝から低レベルの基本形を抽出すること、より詳細には前記基本形は線である、
ii) 線集合である中間レベルの基本形を低レベルの基本形から形成すること、
iii) 信号／シャドウ境界について中間レベルの基本形の組合せから仮説を立てること、その間に、各組合せは中間レベルの検定を受ける、
iv) 前記検定の結果で部分的な又は完全な仮説を拒絶又は受諾すること、
v) 各仮説について高レベルの立証検定を実行すること、これにより仮説は拒絶され、又は何かを犠牲にして受入れられる。
vi) 最小の犠牲で仮説を選択すること。
【００５１】
この方法の結果として、画素が対象領域の部分であるか否かについての情報がオーバレイ像によって得られた。このオーバレイ像は、画素が対象領域に属しているか否かを識別する標識から成る低分解能２進画像である。
【００５２】
欧州特許出願６１０６０５に開示された方法を使って得られたオーバレイ像の特殊性により、即ち、オーバレイ像は低分解能2 進画像であるという事実によって引起こされた障害となる人為的影響は、低パスフィルタを応用して2 進オーバレイを多重値オーバレイ像に転換することにより避けられた。
【００５３】
採用されたマッピング転換の漸進的移行は、対象領域外の画素に対して講じられた。
【００５４】
採用されたマッピング転換の勾配と交差は、２進ではなく多重値であるオーバレイ像における画素値により制御された。
【００５５】
採用されたマッピング転換は、コリメーション物体のシャドウ領域で最大勾配を持ち、診断上関係ある像領域でマッピングする識別に等しい。このことは以下により詳細に説明する。
【００５６】
この転換は数式で次のように表すことができる：
g(x,y) ＝[1＋C(x,y)(a-1)]f(x,y) ＋ C(x,y)(1-a)f_max
ここでf(x,y)は転換前の画素値である。c(x,y)は、対象領域内の画素に関してはゼロに等しく、コリメーションシャドウ領域内部の画素に関しては１に等しい。"a" はコリメーションシャドウ領域内のマッピング勾配を表す。
− もし"a" が１に等しければ、g(x,y)は像のどこにおいてもf(x,y)と等しい。換言すれば、対象領域内又はコリメーションシャドウ領域内の画素の間に何等差異は存在しない。
− もし例えば"a" が１／３に等しければ；対象領域でC(x,y)はゼロに、g(x,y)はf(x,y)に且つ対象領域外でC(x,y)は１に等しく、故に
g(x,y) ＝af(x,y) ＋(1-a)f_max となる。
【００５７】
【実施例】
この発明に準拠する方法及び装置に関するさらに詳しい説明は、以下に下記図面を引用して述べる：
【００５８】
図１に発明の方法を適用し得る装置を概括的に示す。
【００５９】
ある対象物の放射線像は、その対象物（表示せず）を通ってより送出されるX 線に光刺激性蛍光スクリーン３を露光２させることにより前記スクリーンに記憶された。その光刺激性蛍光スクリーンは、電気的消去書込み可能読出し専用メモリ(EEPROM)５を組込んだカセット４に収めた。識別端末６では、種々のデータ、例えば、患者識別データ（姓名、生年月日）及び露光及び／又は処理パラメータのような信号処理に関するデータがEEPROM５に書込まれた。
【００６０】
放射像読み取り装置１でEEPROMに記憶された情報及び光刺激性リン光体スクリーンに記憶された像が読取られた。読取り法は図２に説明する。記憶された像は、レーザ１６で発射された刺激線でリン光体スクリーンを走査して読取られた。刺激線は電流磁気偏向１７によって主走査方向に偏向された。副走査は、リン光体スクリーンを副走査方向１８に搬送して実行された。刺激された放射は、電気的像表示に変換するために光集光器１９によって光電子増倍管２０の方へ送られた。次に、信号は抽出・保持回路２１によって抽出され、対数値log E (E露光値を表示）に変換されそしてアナログ／ディジタル変換器２２によって量子化された。ディジタル像信号２３は、読取り装置（図１、図７）の画像処理モジュールに送られそこで内部バッファに記憶された。
【００６１】
読取り信号は、また読取り直後に表示するため下見モニタ８にも入力され、これによりオペレータは実行された露光についての早期フィードバックが可能となった。
【００６２】
読取り装置１及び処理モジュール７は、さらにワークステーション１１及び関連した検閲コンソール１２に接続され、そこでオフライン処理が実施された。
【００６３】
読出し装置及び関連プロセッサ並びにワークステーション及び関連検閲コンソールはバッファ９を介して外部記録計１０に接続された。
【００６４】
この発明に従い、像の画素を表す信号値は、図３に説明されたように、それらが診断上関係あるか又は診断上関係のない領域に属しているかどうかという事実に依存して別々に処理される。
【００６５】
像の診断上関係する領域に属する画素は、（これらの画素を変換しないことに等しい）識別転換により変換され、それに対し診断上関係する領域の外部にある画素は、次式によって表すことのできる変換関数に従って変換される：
g(x,y)＝a ・f(x,y)＋(1-a) ・f_max 、
ここでf(x,y)は位置(x,y) にある画素の変換前の信号値であり、"a" はゼロと1 の間の値を有し、及びf_maxは値f(x,y)の最大値に等しい。
【００６６】
これは診断上関係する像領域外の画素に対しさらに表検索を応用することにより履行される。この変換曲線の図形を図４に示す。
【００６７】
しかし、この実施例においては、ラジオグラフィー像のディジタル表示について読取り装置の演算処理装置でのオンラインか又はワークステーションでのオフラインのどちらででも実行される画像処理は、多分解能表示、より詳しくは、像のピラミッド型多分解能表示に基づいて実行された。その後、ピラミッド型多分解能表示は、診断上関係する領域の内外部の画素についての別々の処置を含む修正工程で処理され、最後に、修正された（向上された）多分解能表示は再構成処置を施された。
診断上関係する像領域の内外部の画素についての別々の処置は、修正され且つ部分的に再構成された像に対して実行されただけであり、そこでは、再構成中、ある分解能レベル、より詳しくは、低分解能レベルのみが考慮される。
【００６８】
下記においては、像分解、分解された像の修正及び再構成が全分解能レベルに関して先ず説明される。
【００６９】
多分解能表示は、元の像を多分解能レベルにある詳細像の列と前記多分解能レベルの最小値より低い分解能レベルにある残りの像とに分解することにより得られた。各詳細像の画素数は各々のより粗い分解能レベルでは減少する。
【００７０】
連続的に粗くなる分解能レベルでの詳細像は、それぞれ下記処置のK 回繰返しの結果として得られた：
a) 低パスフィルタを現在の繰返しに対応する概略像に適用して次位の粗さのレベルにある概略像を計算し、どんな方法にしろ、元の像を最初の繰返し中前記低パスフィルタへの入力として使いながら、その結果を空間周波数帯域幅の低減に比例して準抽出すること；
b) 詳細像を、現在の繰返しに対応する概略像と方法処理サブa)に従って計算された次位の粗さの分解能レベルでの概略像（両像は後の方の像の適当な補間によってレジスタに入れられる）との間の画素方式の差として計算すること。
従って残りの像は最後の繰返しによって生成された概略像と等しい。
【００７１】
図５は分解処置の実施例を説明するものである。
【００７２】
オリジナル像は低パスフィルタ４１によってろ過され、因数２によって準抽出され、これは生じる低分解能概略像g₁のみを一つ置きの行の一つ置きの画素位置で計算することによって履行されるものである。
最も微細なレベルにある詳細像b₀は、低分解能概略像g₁を行及び列の数を２倍にして補間することと、画素に関してオリジナル像から補間像を減ずることとにより得られる。
補間は、ゼロ値の列を一つ置きの列に、且つゼロ値の行を一つ置きの行に挿入し、次ぎに拡張像を低パスフィルタで回旋する補間子４２で実現される。減算は加減算機４３で行われる。
同様のプロセスは、オリジナル像の代わりに低分解能近似g₁に関して繰り返され、さらに低い分解能を持つ近似g2及び詳細像b1を生じる。
詳細像の列bi、i ＝0..L-1及び残りの低分解能近似g_Lは、上記プロセスをL 回繰返すことにより得られる。
最も微細な詳細像b₀はオリジナル像と同一のサイズを有している。次位の粗さの詳細像b1は最初の詳細像の行及び列の数の僅かに半分である。繰返しの各段階において、生ずる詳細像の極大空間周波数はより微細な前の詳細像のそれの僅かに半分であり、また、列と行の数はナイキスト基準に従い半分になる。最後の繰返し後、残り像g_L３１′が残され、これはオリジナル像の極めて低い分解能の近似と考えることができる。極端な場合、それは、オリジナル像の平均値を表している唯１個の画素から構成される。好ましい実施例の低パスフィルタ係数は、５×５グリッドについて２次元ガウス分布のサンプルにほぼ対応する。同様のフィルタ係数は全てのスケールで低パスフィルタ４１、４１′、... ４１′′′に使用される。全ての係数が４を乗じられた同じフィルタ核も補間子４２、４２′、... ４２′′′の範囲内で用いられる。４という因数は、上述のようにゼロ画素の列と行の挿入を補償するものである。
【００７３】
前述の多分解能表示を得るための上記方法並びに他の処置例は欧州特許出願ＥＰ５２７５２５に記述されている。
【００７４】
次に前記詳細像の画素値は、一組の修正詳細像の画素値を与えるよう修正処置された。詳細像の画素値は、引数値の増加につれ徐々に減少する勾配を持った少なくとも一つの非線形単調増加奇数変換関数に従い修正された。この修正の目的は像の向上である。
【００７５】
適当な変換関数の例もまた既に述べた欧州特許出願５２７５２５に開示されている。
前述の関数の例を図６に示す。
【００７６】
最後に、質的に高められた処理像は再構成アルゴリズムを残りの像及び修正詳細像に適用することにより計算された；ここで再構成アルゴリズムは、もしそれが残りの像に及び修正しない詳細像に適用されれば、前記元の像又はそれに接近した近似像が得られるようなものである。
【００７７】
この特定の実施例において、この再構成アルゴリズムは、最も粗い詳細像と残りの像からスタートする次の処理をK 回繰り返すことにより計算された：
− 画素に関して同一分解能レベルにある詳細像を先の繰返しに対応するより粗い分解能レベルの近似像に付加することにより、近似像を現在の分解能レベルで計算すること；ここで両像は、どんな方法にしろ、最初の繰返し中に前記のより粗い近似像の代わりに残りの像を使いながら、その後の像の適当な補間によりレジスタに入れられる。
【００７８】
代わりの再構成法も上述の欧州特許出願５２７５２５に記述されている。
【００７９】
図７は再構成プロセスの説明である。
【００８０】
残り像は、先ず補間子５１によってその元のサイズの２倍に補間され、その補間された像は次に加減算機５２を使って画素に関して最も粗いレベルb'_L-1 の詳細像に付加される。その結果得られる像は補間され、次位に微細な詳細像に加えられる。もしこのプロセスが非修正詳細像を使ってL 回繰り返されれば、オリジナル像に等しい像が生ずることになる。一方、もしその詳細像が、本発明の結果に従って、再構成の前に修正されるなら、コントラストが高められた像が生ずるであろう。補間子５１、５１′、... ５１′′′は、分解の部で用いられたそれらと同一である。
【００８１】
この特定の実施例に用いられた本発明の方法は図８に示されている。
【００８２】
診断上無意味な像領域における画素をさらに変換することは、部分的に再構成された像に対して、より詳しくは、残り像から始まる粗い詳細像とある中間レベルi まで連続的なより細かいスケールをもった詳細像とに相当する低分解能レベルだけで再構成された像に対して、もっぱら適用された。
【００８３】
画素が無関係領域の部分であるか否かの情報は、図８においてC(x,y)で表され且つ像の位置(x,y) にある画素について前記画素が診断上関係ある領域の部分であるか否かを表示するオーバレイ像の形で与えられた。
【００８４】
変換された後、部分的に再構成された像は図９に示されているような再構成プロセスの残りの工程で処理された。
【００８５】
次に、この再構成像は、写真フィルム上のハードコピーで想定される濃度値にマッピングされた。信号値は、かぶりと写真フィルム上で達成できる最大濃度（この場合３に等しい濃度）との間の濃度値にマッピングされた。
【００８６】
明かなことながら、この信号対濃度のマッピングの前に補助的に階調処理を行ってもよかった。
【００８７】
診断上無関係な領域の画素について実行される特別の処置はオンラインでは勿論ワークステーションでも行うことができる。
【００８８】
この実施例に採用された診断上関係ある領域を自動的に決定する方法は、（１９９４年８月１７日付け）欧州特許出願６１０６０５に詳細に記述されている。
【００８９】
欧州特許出願６１０６０５に開示された方法に従い、先ずディジタル信号表示で表されたＸ線像における信号／シャドウ境界の位置は次の処置により決定される：
i) 像｛X(i,j)｝から低レベルの基本形を抽出すること、より詳細には前記基本形は線である、
ii) 線集合である中間レベルの基本形を低レベルの基本形から形成すること、
iii) 信号／シャドウ境界について中間レベルの基本形の組合せから仮説を立てること、その間に、各組合せは中間レベルの検定を受ける、
iv) 前記検定の結果で部分的な又は完全な仮説を拒絶又は受諾すること、
v) 各仮説について高レベルの立証検定を実行すること、これにより仮説は拒絶され、又は何かを犠牲にして受入れられる。
vi) 最小の犠牲で仮説を選択すること。
【００９０】
次に、別の２進値を、決定された信号シャドウ境界の外の画素にではなく前記信号シャドウ境界内の画素に割り当てる。
【００９１】
この方法の結果として、画素が対象領域の部分であるか否かについての情報がオーバレイ像によって得られた。このオーバレイ像は、画素が対象領域に属しているか否かを識別する標識から成る低分解能２進画像である。これはf_i(x,y) と同じ配列ディメンジョンを持たなければならない。
【００９２】
このオーバレイ像は図８のC(x,y)で表され、g(x,y)の適用を制御するものである。
【００９３】
欧州特許出願６１０６０５に開示された方法を使って得られたオーバレイ像の特殊性により、即ち、オーバレイ像は低分解能２進画像であるという事実によって引起こされた障害となる人為的影響は、低パスフィルタを応用して２進オーバレイを多重値オーバレイ像に転換することにより避けられた。
【００９４】
採用されたマッピング転換の漸進的移行は、移行ゾーンにある（すなわち対象領域と無関係像領域との間の境界の近傍に位置した画素）に対して講じられた。
【００９５】
採用されたマッピング転換の勾配と交差は、２進ではなく多重値であるオーバレイ像における画素値により制御された。
【００９６】
採用されたマッピング転換は、コリメーション物体のシャドウ領域で最大勾配を持ち、診断上関係ある像領域でマッピングする識別に等しく、且つ図４に示されているように移行ゾーンでは中間の勾配値を有する。
【００９７】
この転換は数式で次のように表すことができる：
g(x,y) ＝[1＋C(x,y)(a-1)]f(x,y) ＋ C(x,y)(1-a)f_max
ここでf(x,y)は転換前の画素値であり、c(x,y)は、対象領域内の画素に関してはゼロに等しく、コリメーションシャドウ領域内部の画素に関しては１に等しく、"a" はコリメーションシャドウ領域内のマッピング勾配を表す。
− もし"a" が１に等しければ、g(x,y)は像のどこにおいてもf(x,y)と等しく、換言すれば、対象領域内又はコリメーションシャドウ領域内の画素の間に何等差異は存在しない。
− もし例えば"a" が１／３に等しければ；対象領域でC(x,y)はゼロに、g(x,y)はf(x,y)に且つ対象領域外でC(x,y)は1 に等しく、故に
g(x,y) ＝af(x,y) ＋(1-a)f_max となる。
【００９８】
先に引用された低パスフィルタにより、C はゼロと１との間の実値範囲の値をとり、従って漸進的移行は両マッピング間で得られる。
− もし"a" がゼロに等しければ、g(x,y)は、コリメーションシャドウ領域においてf_maxに等しい。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、発明の方法を適用し得る系を概括的に示す図である。
【図２】図２は、光刺激性リン光体スクリーンに記憶された像を読取る装置の特定の実施例を示す図である。
【図３】図３は、画素位置に依存した別の画素処理法を説明するための図である。
【図４】図４は、変換関数g(x,y)を示す図である。
【図５】図５は、多分解能ピラミッド表示への像分解を説明するための図である。
【図６】図６は、像の多分解能表示の修正を説明するための図である。
【図７】図７は、修正像の再構成を説明するための図である。
【図８】図８は、画素位置に依存した別の画素処理法の好ましい実施例を説明するための図である。
【図９】図９は、画素位置に依存した別の画素処理法の好ましい実施例を説明するための図である。
【符号の説明】
１読取り端末
２Ｘ線源
３光刺激性リン光体スクリーン
４カセット
５ EEPROM
６識別端末
７制御ユニット
８下見モニタ
９バッファ
１０記録計
１１、１２ワークステーション
１６レーザ
１７電流磁気偏向装置
１８副走査方向
１９光集器
２０光電子増倍管
２１抽出・保持回路
２２Ａ／Ｄ変換器
２３ディジタル像信号
３０部
３１詳細像
３１′ 残り像
４１、４１′、... ４１′′′ 低パスフィルタ
４２、４２′、... ４２′′′ 補間子
４３、４３′、... ４３′′′ 加減算器
３３、３３′ 詳細像
３４再構成部
５１、５１′、... ５１′′′ 補間子
５２、５２′、... ５２′′′ 加減算器

Claims

像の電気信号表示がハード又はソフトコピー像として可視化できるよう濃度値にマッピングされるラジオグラフィー画像システムにおける画像処理法において、濃度値にマッピングされる以前に、変換関数 g(x,y) ＝a ・f(x,y)＋(1-a) ・f_ｍａｘ（式中、f(x,y)は位置(x,y) にある画素の変換前の信号値であり、“a”はゼロと1 の間の値を有し、及びf_ｍａｘは値f(x,y)の最大値に等しい）によって位置(x,y) に配置された画素を像の診断上無関係な領域において変換することにより前記像における前記診断上無関係な領域の低濃度領域の濃度が高められ且つ前記診断上無関係な領域の像構造が可視状態で保持されることを特徴とする画像処理法。
像の電気信号表示がハード又はソフトコピー像として可視化できるよう濃度値にマッピングされるラジオグラフィー画像システムにおける画像処理法において、
a) 前記像が多分解能レベルの詳細像の列と前記多分解能レベルの最小値より低い分解能レベルの残りの像に分解されることと、
b) 引数値の増加につれ徐々に減少する勾配を持った少なくとも一つの非線形単調増加奇数変換関数に従いその前の画素値を変換することによって詳細像の画素値が修正されて一組の修正詳細像の画素値が得られることと、
c) 再構成アルゴリズム（その再構成アルゴリズムはもしそれが残りの像と修正しない全ての詳細像に適用されれば前記像又はその密接近似が得られるようなものである）を残りの像と所定の分解能レベルまで修正された詳細像とに適用することにより部分的に再構成された像が生成されることと、
d) 変換関数 g(x,y) ＝a ・f(x,y)＋(1-a) ・f_ｍａｘ（式中、f(x,y)は前記部分再構成像における位置(x,y) にある画素の変換前の信号値であり、“a”はゼロと１の間の値を有し、及びf_ｍａｘは値f(x,y)の最大値に等しい）によって診断上無関係領域の像における位置(x,y) にある画素に対応する前記の部分的に再構成された像の信号値を変換することにより、前記の部分的に再構成された像が修正されることと、
e) 前記再構成アルゴリズムをステップ(d) で得られたものと前記所定の分解能レベルより高い分解能の詳細像とに適用することにより、最終的に再構成された像が生成されること
とを特徴とする画像処理法。
像の電気信号表示がハード又はソフトコピー像として可視化できるよう濃度値にマッピングされるラジオグラフィー画像システムにおける画像処理法において、
a) 前記像が多分解能レベルの詳細像の列と前記多分解能レベルの最小値より低い分解能レベルの残りの像に分解されることと、
b) 引数値の増加につれ徐々に減少する勾配を持った少なくとも一つの非線形単調増加奇数変換関数に従いその前の画素値を変換することによって詳細像の画素値が修正されて一組の修正詳細像の画素値が得られることと、
c) 再構成アルゴリズム（その再構成アルゴリズムはもしそれが残りの像と修正しない全ての詳細像に適用されれば前記像又はその密接近似が得られるようなものである）を残りの像と所定の分解能レベルまで修正された詳細像とに適用することにより部分的に再構成された像が生成されることと、
d) 変換関数 g(x,y) ＝[1 ＋ C(x,y) ・(a-1)]・f(x,y)＋C(x,y)・(1-a)f_ｍａｘ（式中、f(x,y)は前記部分再構成像における位置(x,y) にある画素の変換前の信号値であり、“a”はゼロと１の間の値を有し、及びf_ｍａｘは値f(x,y)の最大値に等しく、C(x,y)は診断上無関係領域において１に等しく且つ診断上関係ある像領域と診断上無関係な像領域との間の移行領域にある画素に対して0 ＜C(x,y)＜1である）によって診断上無関係領域の像における位置(x,y) にある画素に対応する前記の部分的に再構成された像の信号値を変換することにより、前記の部分的に再構成された像が修正されることと、
e) 前記再構成アルゴリズムをステップ(d) で得られたものと前記所定の分解能レベルより高い分解能の詳細像とに適用することにより、最終的に再構成された像が生成されること
とを特徴とする画像処理法。