JP3717491B2 - 放射線映像装置及びその焦点調整方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は映像装置に係り、より詳しくは放射線を用いて被照体の映像物を獲得する放射線映像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
放射線映像装置は医療分野と産業分野で非常に有用に用いられている。医療分野では身体の異常有無を判別するのに用いられ、産業分野では製品の状態判別に用いられる。産業分野においては、例えば分解しにくい製品の内部状態を観測するか、製品の結合状態などを検査するのに放射線映像装置が用いられる。
【０００３】
図１は、産業分野で製品検査に用いられる従来の放射線映像装置を示すものである。図１に示すように、ロボットテーブル１０４の上方に設けられた放射線発生部１０２から放射線が照射されると、この放射線がロボットテーブル１０４上に設けられたスターテストパターン１０６を透過することにより、放射線検出部１０８にスターテストパターン１０６の透過映像１１０が形成される。図１に示すスターテストパターン１０６は放射線発生装置の焦点を測定するための道具である。スターテストパターン１０６は鉛スポークを放射状に配列したものであって、この鉛スポークの厚さは放射状の中心部に行くほど細くなる。
【０００４】
図２Ａ及び図２Ｂは、従来の放射線映像装置により獲得したテストパターンの透過映像を示すものであって、図２Ａは焦点の良好な状態を示し、図２Ｂは焦点の不良な状態を示すものである。図２Ａにおいて、透過映像の中心付近にも鉛スポークパターンが明らかであることから、焦点の良好な状態が分かる。一方、図２Ｂにおいては、中心付近の鉛スポークパターンが明でないことから、焦点の不良な状態が分かる。
【０００５】
焦点が不良であると、高解像度を期待し難いため、焦点を再調整しなければならない。図１に示す従来の放射線映像装置の焦点調整方法を図３のフローチャートに基づいて説明する。まず、ロボットテーブル１０４にスターテストパターン１０６を装着し（Ｓ３０２）、このスターテストパターン１０６に放射線を照射して透過映像１１０を獲得する（Ｓ３０４）。この透過映像１１０の焦点の良否を肉眼で判別し（Ｓ３０６）、焦点が不良であると（Ｓ３０８で「ＮＯ」）、焦点関連変数を修正し（Ｓ３１０）、放射線映像獲得段階Ｓ３０４を再開する。仮に、焦点調整のためにスターテストパターン１０６を装着しようとするときに、ロボットテーブル１０４に被照体が装着されていると、先に被照体を除去した後、スターテストパターン１０６を再装着する。
【０００６】
放射線映像装置の解像度を決定する条件のうちには、放射線光源の焦点大きさと、透過映像を得るための撮像装置の焦点などがある。放射線光源の焦点大きさは、Ｘ線管の場合、電圧、電流などによって異なるが、被照体の物性値に応じて電圧、電流を調整することが頻繁に発生する。また、撮像装置の焦点もいろいろな要因によって異なり得る。仮に、放射線光源の焦点、又は撮像装置の焦点のような解像度決定条件が変更されると、最適の解像度を得るため、焦点を再調整しなければならない。従来は使用者が肉眼で焦点の良否を判別するため、焦点の良否判定に個人差が大きく、焦点の再調整に長時間がかかる。
【特許文献１】
韓国特許公開第1998-76118号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明は前記のような従来の問題点を鑑みてなされたもので、ロボットテーブルにテストパターン装着用ジグを設け、これにいろいろの種類のテストパターンを予め装着し、必要に応じてロボットテーブルの位置を調整してテストパターンの放射線透過映像で獲得できるようにすることにより、焦点調整時ごとに適切な補正用パターンを簡便に使用可能にする放射線映像装置及びその焦点調整方法を提供することにその目的がある。
【０００８】
本発明のほかの目的は、焦点調整の際、テストパターンの放射線透過映像の画素値の偏差を比較して焦点の良否を判別する過程及び解像度関連変数の調整をコンピュータと連動して自動に実行するようにしたことにより、肉眼判別で獲得できない高精度の焦点調整を可能にする放射線映像装置及びその焦点調整方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記のような目的を達成するため、本発明は、放射線を被照体に照射させる放射線発生部と、被照体を固定させる被照体固定部材及びテストパターン装着部材を含み、放射線が被照体に照射されるように位置が変更できる可変ロボットテーブルと、放射線を被照体に照射することにより形成される放射線透過映像を発生させる放射線検出部とを含んでなる放射線映像装置を提供する。
【００１０】
また、本発明は、放射線を被照体に照射させる放射線発生部と、被照体を位置付ける被照体固定部材及び一つ以上のテストパターンを収容するテストパターン装着部材を含む可変ロボットテーブルと、放射線を被照体に照射することにより形成される放射線透過映像を発生させる放射線検出部とを有する放射線映像装置の焦点調整方法において、テストパターンの放射線透過映像を獲得する段階と、前記テストパターンの放射線透過映像に所定の半径を有する円を設定する段階と、前記円の円周上に位置する画素の画素値を検出する段階と、前記円の円周上に位置する画素の画素値の標準偏差を算出する段階と、前記標準偏差が前もって設定された臨界値より小さいと、前記円の半径を解像度の指標因子と判定する段階とを含んでなる放射線映像装置の焦点調整方法を提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による放射線映像装置及びその焦点調整方法の好ましい実施例を図４ないし図８に基づいて詳細に説明する。
図４は、本発明による放射線映像装置の構成を示す図である。同図に示すように、ロボットテーブル４０４の上方に設けられた放射線発生部４０２から照射された放射線はロボットテーブル４０４に付着されたスターテストパターン４０６を透過して、放射線検出部４０８にスターテストパターン４０６の透過映像４１０が形成されるようにする。この放射線検出部４０８と放射線発生部４０２を制御部４１２と連動させると、本発明による焦点調整方法を具現するのに必要な画素値の検出と標準偏差の算出などが自動に行われるので、放射線映像装置の焦点調整時間が短縮するだけでなく、より正確な焦点調整作業が可能になる。
【００１２】
被照体４０４ｂが位置するロボットテーブル４０４には、スターテストパターン４０６が装着されるパターン装着用ジグ４０４ａが固着される。このパターン装着用ジグ４０４ａには一つ以上のスターテストパターン４０６が搭載されているため（図５Ｂ参照）、焦点調整のときには、ロボットテーブル４０４の位置を調整して放射線発生部４０２とスターテストパターン４０６と放射線検出部４０８を一列に整列した後、スターテストパターン４０６に放射線を照射して透過映像４１０を獲得する。したがって、焦点調整を再び実施しなければならない場合にも、別途のテストパターンの交換過程なしで、ジグ４０４ａに搭載されているいろいろな種類のテストパターンの一つを選択して、ただロボットテーブル４０４の位置を調整するだけで、新たなテストパターンが適用された焦点調整を簡便に実施することができる。この際、ロボットテーブル４０４の位置調整だけで新たなテストパターンが適用された焦点調整が実施できるので、ロボットテーブル４０４上の被照体４０４ｂを除去することが不要である。
【００１３】
図５Ａは、本発明による放射線映像装置のロボットテーブル４０４を示す図である。ロボットテーブル４０４は、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向に３次元運動できるように、別途の動力装置（図示せず）に連動する。このロボットテーブル４０４は基本的に中心部が開放された方形フレームで構成される。中心部が開放された理由は、放射線を照射したとき、被照体の純粋透過映像を得るためである。
【００１４】
ロボットテーブル４０４において、フレーム構造の両端にはガイドレール５０６ａ、５０６ｂが平行に設けられ、このガイドレール５０６ａ、５０６ｂ上には、一対の被照体固定部材５０４ａ、５０４ｂがガイドレール５０６ａ、５０６ｂに沿って直線移動できるように設けられる。この被照体固定部材５０４ａ、５０４ｂはそれぞれモータ５０２ａ、５０２ｂにより駆動され、ｘ軸方向に直線運動する。被照体（図示せず）は二つの被照体固定部材５０４ａ、５０４ｂ間に挿着される。
【００１５】
被照体固定部材５０４ｂの外側面には、パターン装着用ジグ４０４ａが結合される。パターン装着用ジグ４０４ａには多数のテストパターン装着部５０８が設けられ、このテストパターン装着部５０８にいろいろな種類のテストパターンを装着しておき、被照体固定部材５０４ｂを移動させ放射線を照射すると、所望のテストパターンの放射線透過映像を容易に獲得することができる。すなわち、本発明によるパターン装着用ジグ４０４ａが装着されたロボットテーブル４０４を用いると、テストパターンを交換する不便なしに多様な種類のテストパターンを用いて便利に焦点調整が行える。
【００１６】
図５Ｂは、図４に示す放射線映像装置のロボットテーブルに装着されるテストパターン装着用ジグ４０４ａを示すものである。同図に示すように、テストパターン装着用ジグ４０４ａには、多数の多様なテストパターンが装着できるように、空間が設けられている。使用者は多数のテストパターンのなかで所要のパターンを簡単に選択することができるので、便利である。
【００１７】
図６は、本発明による放射線映像装置により獲得したテストパターンの透過映像において、画素値検出位置を示す円の半径とその円周上に位置する画素値の標準偏差の相互関係を示すグラフである。同図に示すように、円の半径が減少するほどその円周上の画素値の標準偏差も一緒に減少することが分かる。すなわち、スターテストパターンの放射線透過映像において、中心部に行くほど鉛スポークの鮮明度が低下して鉛スポークパターンと地色が区分できないほどになるが、このときの標準偏差は０に近くなる。反対に、透過映像の外側では鉛スポークパターンと地色が鮮明に対比することになるが、このときの標準偏差は相対的に非常に大きい。
【００１８】
図７Ａ及び図７Ｂは、本発明による放射線映像装置により獲得したテストパターンの映像物を示すもので、図７Ａは焦点の良好な状態を示し、図７Ｂは焦点の不良な状態を示す。図７Ａにおいて、透過映像中心部の一部を除けば、鉛スポークが比較的明らかに現われているので、焦点が良好なことが分かる。
【００１９】
図７Ａの透過映像において、中心部の円は、画素値をサンプリングする位置を示す。円周上の画素値の標準偏差が前もって設定された臨界値に到達するまで、この円の半径を段々減少させると、透過映像において鉛スポークパターンが消失される地点が分る。鉛スポークパターンが消失された地点は現在の条件での解像度の程度を示す。
【００２０】
すなわち、鉛スポークパターンが消失された地点の半径が小さいほど高解像度であることを意味するので、解像度関連変数を調整しながら鉛スポークパターンの消失地点が最小となるように解像度関連変数値を調整すると、最高解像度の映像を獲得することができる。すなわち、解像度関連変数の初期値から始まり、テストパターンの透過映像において円の位置、つまり画素値検出位置を段々狭めながら画素値の標準偏差を算出し、標準偏差が臨界値に到達すると、そのときの円の半径を測定し、再び一定の間隔で解像度関連変数を変化させ、その都度、画素値の標準偏差が臨界値となる円の半径を測定する。解像度関連変数の全範囲でこの過程を行った後、測定された円の半径が最小となる解像度関連変数値が正に現在の条件での解像度が最大となる変数値となる。したがって、この値で解像度関連変数値を調整すると、最高解像度を獲得することができる。
【００２１】
本発明において、鉛スポークパターンの消失地点を探し出す方法には、円の大きさを最大値から次第に最小値に減少させる方法と、最小値から次第に最大値まで拡大させる方法がある。以下に説明する本発明による放射線映像装置の焦点調整方法の実施例においては、円の大きさを最大値から始まり、段々縮小していく場合を例として説明する。
【００２２】
本発明による放射線映像装置の焦点判別方法を図８に基づいて説明するとつぎのようである。まず、スターテストパターン４０６を装着し、放射線がスターテストパターン４０６を透過するようにロボットテーブル４０４の位置を調整する（Ｓ８０２）。ロボットテーブル４０４の位置調整が完了すると、スターテストパターン４０６の放射線透過映像を獲得する（Ｓ８０４）。この透過映像において、スターテストパターンの中心点から一定半径の円を設定した後（Ｓ８０６）、その円周上に位置する画素値を検出する（Ｓ８０８）。当該画素の画素値が検出されると、検出された画素値の標準偏差を算出し（Ｓ８１０）、前もって設定された臨界値と比較する（Ｓ８１２）。算出された標準偏差を臨界値と比較することは、現在設定されている円の位置（又は大きさ）が透過映像の鉛スポークパターン消失地点と一致するかを判別するためである。
【００２３】
標準偏差が臨界値より大きいと、現在の円の位置が鉛スポークパターンの消失地点と一致しなく、円の半径を減少させる必要があることを意味する。したがって、標準偏差が臨界値より大きいと（Ｓ８１２で「ＮＯ」）、円の半径を減少させ（Ｓ８１４）、新しい大きさの円を設定した後、円周上の画素値の検出段階（Ｓ８０８）に復帰する。反対に、標準偏差が臨界値より小さいと（Ｓ８１２で「ＹＥＳ」）、現在の円の位置と透過映像の鉛スポークパターンの消失地点が一致すると判定する（Ｓ８１６）。この際、円の半径が小さいほど焦点は最適の状態となる。
【００２４】
したがって、一定の範囲を有する解像度関連変数の全範囲にわたって一定間隔で変数を増加させていきながら円の半径を測定し、測定された円のうち、最小半径の円での焦点関連変数を取って本発明による放射線映像装置の解像度関連変数値を調整すると、最高解像度の映像を獲得することができる。
【００２５】
すなわち、円の半径が最小である解像度関連変数を獲得するための焦点関連変数を獲得したかを判定する（Ｓ８１８）。焦点関連変数が獲得されていないと（Ｓ８１８で「ＮＯ」）、焦点関連変数を一定間隔で増加させた後（Ｓ８２２）、テストパターンの映像を獲得する段階に復帰する。円の半径が最小である解像度関連変数を獲得するための焦点関連変数が獲得されると（Ｓ８１８で「ＹＥＳ」）、焦点関連変数を用いて焦点を調整する（Ｓ８２０）。
【００２６】
このような本発明による放射線映像装置の焦点調整方法において、円周上の画素値検出、標準偏差算出、標準偏差と臨界値の比較、円の半径と基準値の比較、焦点の良否判断、及び解像度関連変数の調整の全てがコンピュータと連動して自動に行われる。したがって、従来の肉眼で焦点の良否を判定することに比較してみると、より正確に焦点の良否を判定することができるだけでなく、最高解像度となるように関連変数を自動に調整することができるので、焦点調整にかかる時間を大きく節減することができる。
【００２７】
本発明による放射線映像装置の焦点調整方法においては、スターテストパターンだけでなく、図５Ｂに示すようないろいろの種類のテストパターンを適用して焦点を調整することができる。スターテストパターンを用いて焦点を調整するときに円周上の画素値の標準偏差を用いるがごとくに、ほかの種類のテストパターンを用いて焦点を調整する場合は、円を始めとするいろいろなほかの形態の図形を用いてその図形上の画素値の分布特性を用いて焦点の良否を判定するように構成する。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、焦点調整を容易に行えるため、いろいろな種類のテストパターンが装着されるテストパターン装着部を有する放射線映像装置と、その焦点調整方法を提供する。また、コンピュータにより画素値の標準偏差と臨界値を比較して焦点の良否を判定するため、焦点調整にかかる時間をかなり短縮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の放射線映像装置を示す斜視図である。
【図２Ａ】 従来の放射線映像装置により獲得したテストパターンの透過映像において、焦点の良好な状態を示すものである。
【図２Ｂ】 従来の放射線映像装置により獲得したテストパターンの透過映像において、焦点の不良な状態を示すものである。
【図３】 図１に示す放射線映像装置の焦点調整方法を示すフローチャートである。
【図４】 本発明による放射線装置の構成を示す斜視図である。
【図５Ａ】 図４に示す放射線映像装置のロボットテーブルを示す斜視図である。
【図５Ｂ】 図４に示す放射線映像装置のロボットテーブルに装着されるテストパターン装着用ジグを示す平面図である。
【図６】 図４に示す放射線映像装置により獲得したテストパターンの透過映像において、画素値検出位置を示す円の半径とその円周上に位置する画素値の標準偏差の相互関係を示すグラフである。
【図７Ａ】 図４に示す放射線映像装置により獲得したテストパターンの映像において、焦点の良好な状態を示すものである。
【図７Ｂ】 図４に示す放射線映像装置により獲得したテストパターンの映像において、焦点の不良な状態を示すものである。
【図８】 図４に示す放射線映像装置の自動焦点調整方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０２、４０２ 放射線発生部
１０４、４０４ ロボットテーブル
１０６、４０６ スターテストパターン
１０８、４０８ 放射線検出部
１１０、４１０ スターテストパターンの透過映像
４０４ａ パターン装着用ジグ
４０４ｂ 被照体
【発明の属する技術分野】
本発明は映像装置に係り、より詳しくは放射線を用いて被照体の映像物を獲得する放射線映像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
放射線映像装置は医療分野と産業分野で非常に有用に用いられている。医療分野では身体の異常有無を判別するのに用いられ、産業分野では製品の状態判別に用いられる。産業分野においては、例えば分解しにくい製品の内部状態を観測するか、製品の結合状態などを検査するのに放射線映像装置が用いられる。
【０００３】
図１は、産業分野で製品検査に用いられる従来の放射線映像装置を示すものである。図１に示すように、ロボットテーブル１０４の上方に設けられた放射線発生部１０２から放射線が照射されると、この放射線がロボットテーブル１０４上に設けられたスターテストパターン１０６を透過することにより、放射線検出部１０８にスターテストパターン１０６の透過映像１１０が形成される。図１に示すスターテストパターン１０６は放射線発生装置の焦点を測定するための道具である。スターテストパターン１０６は鉛スポークを放射状に配列したものであって、この鉛スポークの厚さは放射状の中心部に行くほど細くなる。
【０００４】
図２Ａ及び図２Ｂは、従来の放射線映像装置により獲得したテストパターンの透過映像を示すものであって、図２Ａは焦点の良好な状態を示し、図２Ｂは焦点の不良な状態を示すものである。図２Ａにおいて、透過映像の中心付近にも鉛スポークパターンが明らかであることから、焦点の良好な状態が分かる。一方、図２Ｂにおいては、中心付近の鉛スポークパターンが明でないことから、焦点の不良な状態が分かる。
【０００５】
焦点が不良であると、高解像度を期待し難いため、焦点を再調整しなければならない。図１に示す従来の放射線映像装置の焦点調整方法を図３のフローチャートに基づいて説明する。まず、ロボットテーブル１０４にスターテストパターン１０６を装着し（Ｓ３０２）、このスターテストパターン１０６に放射線を照射して透過映像１１０を獲得する（Ｓ３０４）。この透過映像１１０の焦点の良否を肉眼で判別し（Ｓ３０６）、焦点が不良であると（Ｓ３０８で「ＮＯ」）、焦点関連変数を修正し（Ｓ３１０）、放射線映像獲得段階Ｓ３０４を再開する。仮に、焦点調整のためにスターテストパターン１０６を装着しようとするときに、ロボットテーブル１０４に被照体が装着されていると、先に被照体を除去した後、スターテストパターン１０６を再装着する。
【０００６】
放射線映像装置の解像度を決定する条件のうちには、放射線光源の焦点大きさと、透過映像を得るための撮像装置の焦点などがある。放射線光源の焦点大きさは、Ｘ線管の場合、電圧、電流などによって異なるが、被照体の物性値に応じて電圧、電流を調整することが頻繁に発生する。また、撮像装置の焦点もいろいろな要因によって異なり得る。仮に、放射線光源の焦点、又は撮像装置の焦点のような解像度決定条件が変更されると、最適の解像度を得るため、焦点を再調整しなければならない。従来は使用者が肉眼で焦点の良否を判別するため、焦点の良否判定に個人差が大きく、焦点の再調整に長時間がかかる。
【特許文献１】
韓国特許公開第1998-76118号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明は前記のような従来の問題点を鑑みてなされたもので、ロボットテーブルにテストパターン装着用ジグを設け、これにいろいろの種類のテストパターンを予め装着し、必要に応じてロボットテーブルの位置を調整してテストパターンの放射線透過映像で獲得できるようにすることにより、焦点調整時ごとに適切な補正用パターンを簡便に使用可能にする放射線映像装置及びその焦点調整方法を提供することにその目的がある。
【０００８】
本発明のほかの目的は、焦点調整の際、テストパターンの放射線透過映像の画素値の偏差を比較して焦点の良否を判別する過程及び解像度関連変数の調整をコンピュータと連動して自動に実行するようにしたことにより、肉眼判別で獲得できない高精度の焦点調整を可能にする放射線映像装置及びその焦点調整方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記のような目的を達成するため、本発明は、放射線を被照体に照射させる放射線発生部と、被照体を固定させる被照体固定部材及びテストパターン装着部材を含み、放射線が被照体に照射されるように位置が変更できる可変ロボットテーブルと、放射線を被照体に照射することにより形成される放射線透過映像を発生させる放射線検出部とを含んでなる放射線映像装置を提供する。
【００１０】
また、本発明は、放射線を被照体に照射させる放射線発生部と、被照体を位置付ける被照体固定部材及び一つ以上のテストパターンを収容するテストパターン装着部材を含む可変ロボットテーブルと、放射線を被照体に照射することにより形成される放射線透過映像を発生させる放射線検出部とを有する放射線映像装置の焦点調整方法において、テストパターンの放射線透過映像を獲得する段階と、前記テストパターンの放射線透過映像に所定の半径を有する円を設定する段階と、前記円の円周上に位置する画素の画素値を検出する段階と、前記円の円周上に位置する画素の画素値の標準偏差を算出する段階と、前記標準偏差が前もって設定された臨界値より小さいと、前記円の半径を解像度の指標因子と判定する段階とを含んでなる放射線映像装置の焦点調整方法を提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による放射線映像装置及びその焦点調整方法の好ましい実施例を図４ないし図８に基づいて詳細に説明する。
図４は、本発明による放射線映像装置の構成を示す図である。同図に示すように、ロボットテーブル４０４の上方に設けられた放射線発生部４０２から照射された放射線はロボットテーブル４０４に付着されたスターテストパターン４０６を透過して、放射線検出部４０８にスターテストパターン４０６の透過映像４１０が形成されるようにする。この放射線検出部４０８と放射線発生部４０２を制御部４１２と連動させると、本発明による焦点調整方法を具現するのに必要な画素値の検出と標準偏差の算出などが自動に行われるので、放射線映像装置の焦点調整時間が短縮するだけでなく、より正確な焦点調整作業が可能になる。
【００１２】
被照体４０４ｂが位置するロボットテーブル４０４には、スターテストパターン４０６が装着されるパターン装着用ジグ４０４ａが固着される。このパターン装着用ジグ４０４ａには一つ以上のスターテストパターン４０６が搭載されているため（図５Ｂ参照）、焦点調整のときには、ロボットテーブル４０４の位置を調整して放射線発生部４０２とスターテストパターン４０６と放射線検出部４０８を一列に整列した後、スターテストパターン４０６に放射線を照射して透過映像４１０を獲得する。したがって、焦点調整を再び実施しなければならない場合にも、別途のテストパターンの交換過程なしで、ジグ４０４ａに搭載されているいろいろな種類のテストパターンの一つを選択して、ただロボットテーブル４０４の位置を調整するだけで、新たなテストパターンが適用された焦点調整を簡便に実施することができる。この際、ロボットテーブル４０４の位置調整だけで新たなテストパターンが適用された焦点調整が実施できるので、ロボットテーブル４０４上の被照体４０４ｂを除去することが不要である。
【００１３】
図５Ａは、本発明による放射線映像装置のロボットテーブル４０４を示す図である。ロボットテーブル４０４は、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向に３次元運動できるように、別途の動力装置（図示せず）に連動する。このロボットテーブル４０４は基本的に中心部が開放された方形フレームで構成される。中心部が開放された理由は、放射線を照射したとき、被照体の純粋透過映像を得るためである。
【００１４】
ロボットテーブル４０４において、フレーム構造の両端にはガイドレール５０６ａ、５０６ｂが平行に設けられ、このガイドレール５０６ａ、５０６ｂ上には、一対の被照体固定部材５０４ａ、５０４ｂがガイドレール５０６ａ、５０６ｂに沿って直線移動できるように設けられる。この被照体固定部材５０４ａ、５０４ｂはそれぞれモータ５０２ａ、５０２ｂにより駆動され、ｘ軸方向に直線運動する。被照体（図示せず）は二つの被照体固定部材５０４ａ、５０４ｂ間に挿着される。
【００１５】
被照体固定部材５０４ｂの外側面には、パターン装着用ジグ４０４ａが結合される。パターン装着用ジグ４０４ａには多数のテストパターン装着部５０８が設けられ、このテストパターン装着部５０８にいろいろな種類のテストパターンを装着しておき、被照体固定部材５０４ｂを移動させ放射線を照射すると、所望のテストパターンの放射線透過映像を容易に獲得することができる。すなわち、本発明によるパターン装着用ジグ４０４ａが装着されたロボットテーブル４０４を用いると、テストパターンを交換する不便なしに多様な種類のテストパターンを用いて便利に焦点調整が行える。
【００１６】
図５Ｂは、図４に示す放射線映像装置のロボットテーブルに装着されるテストパターン装着用ジグ４０４ａを示すものである。同図に示すように、テストパターン装着用ジグ４０４ａには、多数の多様なテストパターンが装着できるように、空間が設けられている。使用者は多数のテストパターンのなかで所要のパターンを簡単に選択することができるので、便利である。
【００１７】
図６は、本発明による放射線映像装置により獲得したテストパターンの透過映像において、画素値検出位置を示す円の半径とその円周上に位置する画素値の標準偏差の相互関係を示すグラフである。同図に示すように、円の半径が減少するほどその円周上の画素値の標準偏差も一緒に減少することが分かる。すなわち、スターテストパターンの放射線透過映像において、中心部に行くほど鉛スポークの鮮明度が低下して鉛スポークパターンと地色が区分できないほどになるが、このときの標準偏差は０に近くなる。反対に、透過映像の外側では鉛スポークパターンと地色が鮮明に対比することになるが、このときの標準偏差は相対的に非常に大きい。
【００１８】
図７Ａ及び図７Ｂは、本発明による放射線映像装置により獲得したテストパターンの映像物を示すもので、図７Ａは焦点の良好な状態を示し、図７Ｂは焦点の不良な状態を示す。図７Ａにおいて、透過映像中心部の一部を除けば、鉛スポークが比較的明らかに現われているので、焦点が良好なことが分かる。
【００１９】
図７Ａの透過映像において、中心部の円は、画素値をサンプリングする位置を示す。円周上の画素値の標準偏差が前もって設定された臨界値に到達するまで、この円の半径を段々減少させると、透過映像において鉛スポークパターンが消失される地点が分る。鉛スポークパターンが消失された地点は現在の条件での解像度の程度を示す。
【００２０】
すなわち、鉛スポークパターンが消失された地点の半径が小さいほど高解像度であることを意味するので、解像度関連変数を調整しながら鉛スポークパターンの消失地点が最小となるように解像度関連変数値を調整すると、最高解像度の映像を獲得することができる。すなわち、解像度関連変数の初期値から始まり、テストパターンの透過映像において円の位置、つまり画素値検出位置を段々狭めながら画素値の標準偏差を算出し、標準偏差が臨界値に到達すると、そのときの円の半径を測定し、再び一定の間隔で解像度関連変数を変化させ、その都度、画素値の標準偏差が臨界値となる円の半径を測定する。解像度関連変数の全範囲でこの過程を行った後、測定された円の半径が最小となる解像度関連変数値が正に現在の条件での解像度が最大となる変数値となる。したがって、この値で解像度関連変数値を調整すると、最高解像度を獲得することができる。
【００２１】
本発明において、鉛スポークパターンの消失地点を探し出す方法には、円の大きさを最大値から次第に最小値に減少させる方法と、最小値から次第に最大値まで拡大させる方法がある。以下に説明する本発明による放射線映像装置の焦点調整方法の実施例においては、円の大きさを最大値から始まり、段々縮小していく場合を例として説明する。
【００２２】
本発明による放射線映像装置の焦点判別方法を図８に基づいて説明するとつぎのようである。まず、スターテストパターン４０６を装着し、放射線がスターテストパターン４０６を透過するようにロボットテーブル４０４の位置を調整する（Ｓ８０２）。ロボットテーブル４０４の位置調整が完了すると、スターテストパターン４０６の放射線透過映像を獲得する（Ｓ８０４）。この透過映像において、スターテストパターンの中心点から一定半径の円を設定した後（Ｓ８０６）、その円周上に位置する画素値を検出する（Ｓ８０８）。当該画素の画素値が検出されると、検出された画素値の標準偏差を算出し（Ｓ８１０）、前もって設定された臨界値と比較する（Ｓ８１２）。算出された標準偏差を臨界値と比較することは、現在設定されている円の位置（又は大きさ）が透過映像の鉛スポークパターン消失地点と一致するかを判別するためである。
【００２３】
標準偏差が臨界値より大きいと、現在の円の位置が鉛スポークパターンの消失地点と一致しなく、円の半径を減少させる必要があることを意味する。したがって、標準偏差が臨界値より大きいと（Ｓ８１２で「ＮＯ」）、円の半径を減少させ（Ｓ８１４）、新しい大きさの円を設定した後、円周上の画素値の検出段階（Ｓ８０８）に復帰する。反対に、標準偏差が臨界値より小さいと（Ｓ８１２で「ＹＥＳ」）、現在の円の位置と透過映像の鉛スポークパターンの消失地点が一致すると判定する（Ｓ８１６）。この際、円の半径が小さいほど焦点は最適の状態となる。
【００２４】
したがって、一定の範囲を有する解像度関連変数の全範囲にわたって一定間隔で変数を増加させていきながら円の半径を測定し、測定された円のうち、最小半径の円での焦点関連変数を取って本発明による放射線映像装置の解像度関連変数値を調整すると、最高解像度の映像を獲得することができる。
【００２５】
すなわち、円の半径が最小である解像度関連変数を獲得するための焦点関連変数を獲得したかを判定する（Ｓ８１８）。焦点関連変数が獲得されていないと（Ｓ８１８で「ＮＯ」）、焦点関連変数を一定間隔で増加させた後（Ｓ８２２）、テストパターンの映像を獲得する段階に復帰する。円の半径が最小である解像度関連変数を獲得するための焦点関連変数が獲得されると（Ｓ８１８で「ＹＥＳ」）、焦点関連変数を用いて焦点を調整する（Ｓ８２０）。
【００２６】
このような本発明による放射線映像装置の焦点調整方法において、円周上の画素値検出、標準偏差算出、標準偏差と臨界値の比較、円の半径と基準値の比較、焦点の良否判断、及び解像度関連変数の調整の全てがコンピュータと連動して自動に行われる。したがって、従来の肉眼で焦点の良否を判定することに比較してみると、より正確に焦点の良否を判定することができるだけでなく、最高解像度となるように関連変数を自動に調整することができるので、焦点調整にかかる時間を大きく節減することができる。
【００２７】
本発明による放射線映像装置の焦点調整方法においては、スターテストパターンだけでなく、図５Ｂに示すようないろいろの種類のテストパターンを適用して焦点を調整することができる。スターテストパターンを用いて焦点を調整するときに円周上の画素値の標準偏差を用いるがごとくに、ほかの種類のテストパターンを用いて焦点を調整する場合は、円を始めとするいろいろなほかの形態の図形を用いてその図形上の画素値の分布特性を用いて焦点の良否を判定するように構成する。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、焦点調整を容易に行えるため、いろいろな種類のテストパターンが装着されるテストパターン装着部を有する放射線映像装置と、その焦点調整方法を提供する。また、コンピュータにより画素値の標準偏差と臨界値を比較して焦点の良否を判定するため、焦点調整にかかる時間をかなり短縮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の放射線映像装置を示す斜視図である。
【図２Ａ】 従来の放射線映像装置により獲得したテストパターンの透過映像において、焦点の良好な状態を示すものである。
【図２Ｂ】 従来の放射線映像装置により獲得したテストパターンの透過映像において、焦点の不良な状態を示すものである。
【図３】 図１に示す放射線映像装置の焦点調整方法を示すフローチャートである。
【図４】 本発明による放射線装置の構成を示す斜視図である。
【図５Ａ】 図４に示す放射線映像装置のロボットテーブルを示す斜視図である。
【図５Ｂ】 図４に示す放射線映像装置のロボットテーブルに装着されるテストパターン装着用ジグを示す平面図である。
【図６】 図４に示す放射線映像装置により獲得したテストパターンの透過映像において、画素値検出位置を示す円の半径とその円周上に位置する画素値の標準偏差の相互関係を示すグラフである。
【図７Ａ】 図４に示す放射線映像装置により獲得したテストパターンの映像において、焦点の良好な状態を示すものである。
【図７Ｂ】 図４に示す放射線映像装置により獲得したテストパターンの映像において、焦点の不良な状態を示すものである。
【図８】 図４に示す放射線映像装置の自動焦点調整方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０２、４０２ 放射線発生部
１０４、４０４ ロボットテーブル
１０６、４０６ スターテストパターン
１０８、４０８ 放射線検出部
１１０、４１０ スターテストパターンの透過映像
４０４ａ パターン装着用ジグ
４０４ｂ 被照体
Claims (30)
- 放射線映像装置において、
放射線を被照体に照射させる放射線発生部と、
被照体を固定させる被照体固定部材及びテストパターン装着部材を含み、放射線が被照体に照射されるように位置が変更できる可変ロボットテーブルと、
放射線を被照体に照射することにより形成される放射線透過映像を発生させる放射線検出部と、
発生された放射線透過映像に所定の半径を有する円を設定し、前記円の円周上に位置する画素の画素値の標準偏差を算出し、前記算出された標準偏差が前もって設定された臨界値より小さいと、前記円の半径を解像度の指標因子と判定する制御部とを含むことを特徴とする放射線映像装置。 - 前記テストパターン装着部材は前記被照体固定部材に固定されることを特徴とする請求項１に記載の放射線映像装置。
- 前記被照体固定部材は被照体を配置させる一対の直線運動部からなり、前記テストパターン装着部材は前記一対の直線運動部のいずれか一つに装着されることを特徴とする請求項２に記載の放射線映像装置。
- 前記テストパターン装着部材の位置は前記直線運動部を移動させることにより調整されることを特徴とする請求項３に記載の放射線映像装置。
- 前記テストパターン装着部材は一つ以上のテストパターンを装着するためのパターン装着部を有するジグからなることを特徴とする請求項１に記載の放射線映像装置。
- 放射線を被照体に照射させる放射線発生部と、被照体を位置付ける被照体固定部材及び一つ以上のテストパターンを収容するテストパターン装着部材を含む可変ロボットテーブルと、放射線を被照体に照射することにより形成される放射線透過映像を発生させる放射線検出部とを有する放射線映像装置の焦点調整方法において、
テストパターンの放射線透過映像を獲得する段階と、
前記テストパターンの放射線透過映像に所定の半径を有する円を設定する段階と、
前記円の円周上に位置する画素の画素値を検出する段階と、
前記円の円周上に位置する画素の画素値の標準偏差を算出する段階と、
前記標準偏差が前もって設定された臨界値より小さいと、前記円の半径を解像度の指標因子と判定する段階とを含んでなることを特徴とする放射線映像装置の焦点調整方法。 - 前記方法は、
前記標準偏差が前記前もって設定された臨界値より大きいと、前記標準偏差が前記臨界値より小さくなるまで前記円の半径を変化させる段階と、
前記標準偏差が前記臨界値より小さいとともに前記円の半径が基準値より小さいと、前記円の半径を解像度の指標因子と判定する段階とをさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の放射線映像装置の焦点調整方法。 - 前記方法は、前記標準偏差が前記臨界値より大きいと、前記円の半径を変化させた後、前記円の円周上に位置する画素の画素値を検出する段階に復帰する段階をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の放射線映像装置の焦点調整方法。
- 前記円の半径を変化させる段階は、前記円の半径を段々減少させることと前記円の半径を段々増加させることのいずれか一つからなることを特徴とする請求項７に記載の放射線映像装置の焦点調整方法。
- 前記方法は、前記標準偏差が前記臨界値より小さいと、前記円の半径が最小である解像度関連変数を探し出す段階をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の放射線映像装置の焦点調整方法。
- 前記方法は、前記円の半径が最小である解像度関連変数を獲得するための焦点関連変数を探し出すため、前記解像度関連変数を一定の間隔で調整した後、テストパターンの映像を獲得する段階に復帰する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の放射線映像装置の焦点調整方法。
- 前記テストパターンは、鉛スポークが前記テストパターンの中心側に行くほど細くなるように放射状に形成されたスターテストパターンであることを特徴とする請求項６に記載の放射線映像装置の焦点調整方法。
- 前記可変ロボットテーブルは３軸方向に移動可能であることを特徴とする請求項１に記載の放射線映像装置。
- 前記放射線映像装置は、放射線映像装置の放射線透過映像の焦点を調整する制御部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の放射線映像装置。
- 前記制御部は、前記発生された放射線透過映像に位置する画素の画素値の分配特性によって前記焦点が良好であるかを判定することを特徴とする請求項１４に記載の放射線映像装置。
- 前記制御部は、前記画素の画素値の分配特性によって前記発生された放射線透過映像の解像度関連変数を調整することを特徴とする請求項１５に記載の放射線映像装置。
- 前記放射線映像装置は、発生された放射線透過映像に所定の特徴を有する形状を設定し、前記形状上に位置する画素の画素値の標準偏差を算出し、前記算出された標準偏差が前もって設定された臨界値より小さいと、前記形状の特徴を解像度の指標因子と判定する制御部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の放射線映像装置。
- 前記可変ロボットテーブルは、
前記直線運動部が移動するように案内するガイドレールと、
前記直線運動部を駆動させる一つ以上の作動モータとをさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の放射線映像装置。 - 前記画素の画素値を検出する段階と、前記標準偏差を算出する段階と、前記円の半径を解像度の指標因子を判定する段階とは、前記放射線映像装置の制御部に連動して自動に実施されることを特徴とする請求項６に記載の放射線映像装置の焦点調整方法。
- 前記方法は、前記円の半径が最小である前記解像度関連変数を用いて焦点を調整する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の放射線映像装置の焦点調整方法。
- 前記方法は、前記焦点関連変数を用いて焦点を調整する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の放射線映像装置の焦点調整方法。
- 前記方法は、前記焦点関連変数を用いて解像度関連変数の値を調整することにより放射線透過映像の所望解像度を獲得する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の放射線映像装置の焦点調整方法。
- 前記解像度関連変数を一定の間隔で調整する段階は前記放射線映像装置の制御部に連動して自動に実施されることを特徴とする請求項１１に記載の放射線映像装置の焦点調整方法。
- 放射線を被照体に照射させる放射線発生部と、被照体を位置付ける被照体固定部材及び一つ以上のテストパターンを収容するテストパターン装着部材を含む可変ロボットテーブルと、放射線を被照体に照射することにより形成される放射線透過映像を発生させる放射線検出部とを有する放射線映像装置の焦点調整方法において、
テストパターンの放射線透過映像を獲得する段階と、
前記テストパターンの放射線透過映像に所定の特徴を有する形状を設定する段階と、
前記形状上に位置する画素の画素値を検出する段階と、
前記形状上に位置する画素の画素値の標準偏差を算出する段階と、
前記標準偏差が前もって設定された臨界値より小さいと、前記形状の特徴を解像度の指標因子と判定する段階とを含んでなることを特徴とする放射線映像装置の焦点調整方法。 - 前記方法は、
前記標準偏差が前記前もって設定された臨界値より大きいと、前記標準偏差が前記臨界値より小さくなるまで前記形状の特徴を変化させる段階と、
前記標準偏差が前記臨界値より小さいとともに前記形状の特徴が基準値より小さいと、前記形状の特徴を解像度の指標因子と判定する段階とをさらに含むことを特徴とする請求項２４に記載の放射線映像装置の焦点調整方法。 - 前記方法は、前記標準偏差が前記臨界値より大きいと、前記形状の特徴を変化させた後、前記形状上に位置する画素の画素値を検出する段階に復帰する段階をさらに含むことを特徴とする請求項２５に記載の放射線映像装置の焦点調整方法。
- 前記方法は、前記標準偏差が前記臨界値より小さいと、前記形状の特徴が最小である解像度関連変数を探し出す段階をさらに含むことを特徴とする請求項２４に記載の放射線映像装置の焦点調整方法。
- 前記方法は、前記形状の特徴が最小である解像度関連変数を獲得するための焦点関連変数を探し出すため、前記解像度関連変数を一定の間隔で調整した後、テストパターンの映像を獲得する段階に復帰する段階をさらに含むことを特徴とする請求項２７に記載の放射線映像装置の焦点調整方法。
- 前記方法は、前記焦点関連変数を用いて焦点を調整する段階をさらに含むことを特徴とする請求項２８に記載の放射線映像装置の焦点調整方法。
- 前記方法は、前記形状の特徴が最小である解像度関連変数を用いて焦点を調整する段階をさらに含むことを特徴とする請求項２７に記載の放射線映像装置の焦点調整方法。
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