JP3765920B2

JP3765920B2 - 照射野外黒化処理装置

Info

Publication number: JP3765920B2
Application number: JP35112397A
Authority: JP
Inventors: 正行村上
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1997-12-19
Filing date: 1997-12-19
Publication date: 2006-04-12
Anticipated expiration: 2017-12-19
Also published as: JPH11178815A

Description

【０００１】
本発明は、照射野絞りを使用して撮影された照射野を有する放射線画像に対して照射野外領域の黒化処理を施す照射野外黒化処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
記録シート等に記録された放射線画像を読み取って画像データを得、この画像データに適切な画像処理を施した後、画像を再生記録することは種々の分野で行なわれている。例えば、本願出願人により多数出願されている蓄積性蛍光体シートを利用した放射線画像記録再生システムもその一つである。
【０００３】
記録シートに放射線画像を撮影記録するに際しては、被写体の観察に必要の無い部分に放射線を照射することによる人体への弊害およびそれら観察に不要な部分からの散乱光による画質性能の低下等を防止するために、放射線が被写体の必要な部分にのみ照射されるように照射域を制限する照射野絞りを使用して撮影を行なうことが多い。
【０００４】
照射野絞りを使用して撮影された画像においては、照射野外の領域（以下、照射野外領域という）は撮影時に放射線がほとんど照射されない領域であるため、ＣＲＴに表示される可視画像の照射野外領域の輝度が高く、またフイルムに再生出力される可視画像の照射野外領域の濃度が低くなり、可視画像の照射野が如何に観察適性に優れたものであっても照射野外領域からの光が目に強く入射されるため非常に見にくいものとなってしまう。この見にくさを解消するために、本出願人により、照射野外領域に対応する画像データに低輝度もしくは高濃度（通常は最低輝度もしくは最高濃度）に対応するデータ値を割り当てる画像処理方法および装置が提案されている（特開平３-98174号）。このように照射野外領域を高濃度化（低輝度化）し、眩しさを低減させる処理を一般に照射野外高濃度化処理（照射野外黒化処理）という。なお、ここで「低輝度もしくは高濃度」における「低輝度」および「高濃度」は、それぞれＣＲＴ等の表示画面上すなわち輝度面上に輝度分布として可視画像を表示する場合およびフイルム等に濃度分布として可視画像を再生する場合の処理に対して用いられている。
【０００５】
このように照射野外黒化処理を施すためには、各放射線画像について、まず照射野と照射野外領域とを区別する必要がある。この照射野認識の方法として、例えば、照射野に含まれる所定の点とシート端部とを結ぶ放射状の複数の線分上に沿った各画素に対応する画像データに基づいて、照射野の境界上（輪郭上）にあると考えられるエッジ候補点（輪郭候補点）を上記各線分について求め、各エッジ候補点を用いて照射野を認識する認識方法（特開昭63-100437 号公報、開昭63-259538 号公報参照）等が取られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
これらは自動的に照射野領域を認識する方法であるが、自動認識を行った場合には不適切な領域を照射野領域として誤認識してしまう場合が多々ある。また、絞りには様々な形状のものがあり、種々の形状の絞りを自動認識させるためには複雑なアルゴリズムを要し、処理時間も長時間になるという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、短時間で適切な照射野外黒化処理を施すことができる照射野外黒化処理装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の照射野外黒化処理装置は、照射野絞りを使用して撮影された照射野を有する放射線画像に対して照射野外領域の黒化処理を施す照射野外黒化処理装置であって、
処理しようとする放射線画像の撮影に使用された照射野絞りにより定められる照射野形状のテンプレートの情報を保存するテンプレート情報記憶手段と、
該テンプレートによって前記放射線画像の照射野を規定し、該放射線画像に対して照射野外領域の黒化処理を施す黒化処理手段とを備えていることを特徴とするものである。
【０００９】
ここで、「テンプレートの情報」とは、マスク画像となるテンプレート画像そのもののみならず、テンプレート画像情報としての照射野輪郭に関する情報や、マスク領域を構成する多角形の頂点に関する情報等も含むものである。
【００１０】
前記「黒化処理」とは、放射線画像の観察時に照射野外の領域（照射野外領域）からの光が観察者の眼に強く入射されることによる画像の見にくさ及び観察者の疲労低減のために施される、防眩効果を生ぜしめる処理をいう。すなわち、ここで「黒化処理」とは、フィルム等に濃度分布として可視画像を再生する場合における高濃度化処理のみならず、ＣＲＴ等の表示画面上、すなわち輝度面上に輝度分布として可視画像を再生する場合における低輝度化処理をも含めた処理をいう。この黒化処理としては、例えば、照射野外領域のデータの画素値を一様に高濃度値（低輝度値）に変換する処理、照射野外領域のデータの画素値を照射野の輪郭から放射線画像端部に向かうにつれて大きな濃度値に変換する処理、照射野外領域のデータの元の画素値に所定の値を加える処理等、種々の処理が挙げられる。
【００１１】
なお、前記テンプレートと前記放射線画像とのマッチングを行うマッチング手段を備え、該マッチングにより前記照射野を規定することが望ましい。
【００１２】
また、前記テンプレート情報記憶手段が複数のテンプレートの情報を保存し、前記処理しようとする放射線画像の前記照射野形状に関連する情報を入力する入力手段と、該情報に基づいて前記複数のテンプレートの情報から前記照射野形状に対応するテンプレートの情報を選択する第一のテンプレート選択手段とを備えるようにしてもよい。あるいは、前記テンプレート情報記憶手段が複数のテンプレートの情報を保存し、前記処理しようとする放射線画像を担持する画像データに基づいて、前記複数のテンプレートの情報から前記照射野形状に対応するテンプレートの情報を選択する第二のテンプレート選択手段とを備えるようにしてもよい。
【００１３】
前記「照射野形状に関連する情報」とは、例えば、照射野形状そのものであってもよいし、撮影に用いられた照射野絞り（照射野形状は使用された照射野絞りによって定められる）、撮影部位（絞りは撮影対象部位により定まる場合が多い）や、撮影装置（撮影装置で特定の絞りを用いることもある）等、照射野絞りすなわち照射野形状を特定することができる情報であればいかなるものであってもよい。
【００１４】
なお、上記各照射外黒化処理装置においては、前記テンプレートを作成するテンプレート作成部を備えることが望ましい。
【００１５】
【発明の効果】
本発明の放射線黒化処理装置においては、放射線画像の撮影に用いられる絞りに対応する黒化処理用のテンプレートを予め、もしくはテンプレート作成部により作成して保存するテンプレート情報記憶手段を備え、テンプレートを用いて放射線画像の照射野を規定し、照射野外の黒化処理を行うものであるため、照射野を自動認識させて黒化処理を行う従来の方法と比較して容易かつ迅速に処理することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の照射野認識装置および放射線画像処理装置の具体的な実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１７】
図１は、本発明の第一の実施形態に係る照射野認識装置の概略構成を示すブロック図を示すものである。
【００１８】
本照射野外黒化処理装置は、処理しようとする放射線画像の画像データＳを入力する画像入力手段10と、複数の黒化処理用テンプレートの情報を記憶するテンプレート情報記憶手段12と、黒化処理しようとする放射線画像の部位情報等の照射野形状に関連する情報Ｉを入力するための情報入力手段14と、テンプレートの情報に基づいて前記放射線画像の照射野を規定し、該放射線画像に対して照射野外領域の黒化処理を施す黒化処理手段15とを備えて黒化処理済みの画像データＳ’を出力するものである。
【００１９】
黒化処理手段15は、入力手段14から入力された情報Ｉに基づいてテンプレート情報記憶手段12から当該放射線画像の撮影に使用された絞りすなわちその照射野形状に対応するテンプレートＴを選択するテンプレート選択手段16と、放射線画像を担持する画像データＳおよびテンプレート選択手段16により選択されたテンプレートＴが入力され、両者の向きおよび位置のマッチングを行うマッチング手段18と、マッチングにより照射野が確定された放射線画像に対して照射野外領域の黒化処理を施す黒化処理部20とを備えている。
【００２０】
上記のテンプレート情報記憶手段12は各絞り、すなわち各照射野形状に対応するテンプレートの情報を備えるものである。
【００２１】
一般に、撮影対象部位毎に撮影時に用いられる照射野絞りは特定されており、この照射野絞りの形状によって放射線画像における照射野の形状が定まるものである。
【００２２】
以下、本装置を用いた照射野外黒化処理方法を説明する。
【００２３】
処理しようとする放射線画像（処理対象画像）の画像データＳが画像入力手段10によりマッチング手段18に入力され、同時に情報入力手段14から照射野形状に関連する情報として該放射線画像の種類（部位）情報Ｉが入力される。テンプレート選択手段16により、この情報Ｉに基づいてテンプレート情報記憶手段12から放射線画像の撮影に用いられた照射野絞りに対応するテンプレートＴの情報が選択されマッチング手段18に入力される。
【００２４】
次に、マッチング手段18において画像データＳの担持する放射線画像とテンプレートＴとの向きおよび位置のマッチングがなされ、黒化処理部20において放射線画像に対してテンプレートＴをマスクとして照射野外領域の黒化処理が施され、黒化処理済みの画像データＳ’が出力される。
【００２５】
黒化処理手段20における黒化処理方法、すなわち、照射野外領域の画像データを低輝度（高濃度）に変換する方法は特に限定されるものではないが、例えば、前述した特開平３-98174号等に開示されている方法を用いて行う。
【００２６】
上記実施形態においては、テンプレート情報記憶手段12において複数の黒化処理用テンプレートを記憶している場合について説明したが、マンモ画像撮影装置に備えられている黒化処理装置のように一定の照射野絞りを用いて撮影された放射線画像のみを扱う場合には、単一のテンプレートを備えていればよい。この場合、テンプレート選択手段は必要なく、常にそのテンプレートを用いてマッチングおよび黒化処理を行えばよい。
【００２７】
第二の実施形態に係る照射野外黒化処理装置の概略ブロック図を図２に示す。本装置は、黒化処理手段15' に、入力された画像データＳに基づき、処理しようとする放射線画像（処理対象画像）と各テンプレートとのマッチングを行い、最もマッチング度の高いテンプレートを該画像の照射野規定のためのテンプレートＴとして選択するテンプレート選択手段22を内包するマッチング手段24を備えたものである。
【００２８】
画像入力手段10により処理対象画像の画像データＳが入力され、マッチング手段24においては、該処理対象画像とテンプレート情報記憶手段12に格納されている複数のテンプレートのそれぞれとのマッチングがなされ、テンプレート選択手段22により両者のマッチング度が最も高いテンプレートが処理対象画像の照射野に対応するテンプレートとして選択され、選択されたテンプレートにより照射野が規定される。その後、上記第一の実施形態に係る照射野外黒化処理装置と同様にして黒化処理部20において照射野外の黒化処理が施され、黒化処理済みの画像データＳ’が出力される。
【００２９】
図３は、本発明の第三の実施形態に係る照射野外黒化処理装置の概略ブロック図である。
【００３０】
本照射野外黒化処理装置は、上述の第一の実施形態に係る照射野外黒化処理装置において、さらにテンプレート作成部30を設けたものである。以下、上記第一の実施形態と同一の構成要素には同符号を付し詳細な説明を省略する。
【００３１】
まず、被写体をおかず照射野絞りを配した状態で撮影された放射線画像を用意し、この放射線画像を担持する画像データＳｔをテンプレート作成部30に入力する。テンプレート作成部30においてはこの画像データＳｔから該照射野絞りによって定められた照射野を認識して該絞りを用いた際の照射野のテンプレートを作成し、テンプレート作成部30において作成されたテンプレートがテンプレート情報として情報記憶手段12に保存される。このようにして、それぞれの被写体（部位）に応じた絞りを用いて撮影した被写体無しの放射線画像における照射野のテンプレートを作成し、各テンプレートの情報をそれぞれテンプレート情報記憶手段12に保存しておく。
【００３２】
次に、黒化処理しようとする放射線画像の画像データＳをマッチング手段18に入力し、同時に画像情報をテンプレート選択手段16に入力して、上記第一の実施形態と同様の作用により放射線画像の黒化処理が行われる。
【００３３】
上記第三の実施形態に係る照射野外黒化処理装置を内包し、処理対象画像の照射野を、テンプレートを利用して規定する場合、自動認識を行う場合、画面上で表示された画像上でユーザーが指定する場合のいずれにも対応することができる照射野外黒化処理システムにおけるさらに具体的な照射野外黒化処理の流れを図４を用いて説明する。
【００３４】
図４に示す照射野外黒化処理装置は、処理対象たる放射線画像の画像データおよび照射野形状情報を含む画像情報が入力されて該画像に対する処理制御を行う処理制御部41と、ユーザーが画像を確認し処理指示を行うために画像表示がなされるＣＲＴ等の画像表示装置42（ここでは、ワークステーションの画面）と、ユーザーの指示を受けてテンプレート作成を行うテンプレート作成部43と、該テンプレート作成部43で作成されたテンプレートを保存するテンプレート情報記憶部44と、処理制御部41の制御により、放射線画像とテンプレートとの向きおよび位置のマッチングを行い照射野を規定するマッチング処理部45および放射線画像中の照射野を自動認識する自動認識部48と、マッチング処理もしくは自動認識処理されて定められた放射線画像中の照射野の輪郭座標をピックアップする座標情報処理部46と、画像表示装置42に表示されたマッチング結果に基づくユーザーの処理指示に従って放射線画像の照射野外黒化処理を施す黒化処理手段47とを備えている。
【００３５】
以下に、本黒化処理システムの処理の流れを図に示した順序ｉ〜ｘに従って説明する。なお、本図のｉ〜ｖはテンプレート作成処理の流れ、vi〜ｘはテンプレート処理（マッチングおよび黒化処理）の流れを示すものである。
【００３６】
ｉ．所定の部位を撮影する際に用いられる照射野絞りを配して被写体なしの状態で撮影された放射線画像について、該画像から読み取られた画像信号をその最大信号値（最高画素値）からラチチュードで１桁分（もしくは２桁分）の信号値までの範囲で表現する規格化条件Max1.0（もしくはMax2.0）で規格化されたテンプレート用画像データＳｔが照射野外黒化処理装置の処理制御部41に入力される。
【００３７】
ii．処理制御部41において、画像に付する情報（画像情報）に基づいて該画像に対していかなる処理を施すかが判別される。処理に応じてマッチング処理部45、自動認識部48、もしくは"ii"のパスを通るかが決定されるが、テンプレート用画像デーの場合には"ii"のパスを通って画像表示装置42に入力される。
【００３８】
iii.入力されたテンプレート用画像データに基づくテンプレート用画像がワークステーション(QA-W/S)のプレビュー画面42に表示される。ここで、ユーザーが、テンプレートを作成するためにプレビュー画面上でテンプレート作成指示を行う。この際、テンプレート作成部43を呼び出しテンプレート作成指示を行うと同時に、該テンプレート作成部43により作成されるテンプレートを格納するファイルの指定および呼び出しメニュー番号の登録を行う。
【００３９】
iv．テンプレート処理部43においては、処理の高速化を図るため一旦画像を縮小し（必ずしも縮小する必要はない）、その後画像の各画素の濃度値を、該濃度値が閾値以上であれば１、閾値以下であれば０の値に変換する等の２値化処理を行う。次に、２値化処理された画像に対してその照射野輪郭を検出する照射野認識処理を施す。この認識方法はいかなる方法であってもよいが、例えば画像の中心点から放射状方向の濃度変化を調べて隣接画素との濃度差が所定値以上となっている部分（エッジ）を検出する、２値化領域の辺縁をトレースする等の方法を用いる。
【００４０】
ｖ．認識された照射野輪郭はテンプレート情報としてテンプレート情報記憶手段44に保存する。ここで、テンプレート情報としては、マスク画像としてのテンプレート画像そのものであってもよいし、マスク領域を構成する多角形の頂点位置の情報であってもよい。なお、テンプレート情報を自動認識することなく、マウス等を画面上ポインタを走査すること等によりユーザーが直接輪郭を指定入力することによりテンプレート情報を作成し保存するようにしてもよい。
【００４１】
vi．黒化処理をしようとする放射線画像を担持する画像データおよび照射野形状に関する情報を含む画像情報が処理制御部41に入力される。
【００４２】
vii．処理制御部41において、画像に付する情報（画像情報）に基づいて該画像に対していかなる処理を施すかが判別される。処理に応じてマッチング処理部45、自動認識部48、もしくは"ii"のパスを通るかが決定される。ここで例えば、入力画像が黒化処理対象画像であり、マンモ画像等のテンプレート情報記憶部44に格納されたテンプレートを利用して照射野を規定することができる画像であると判断された場合には、その画像撮影に使用された照射野絞りに対応するテンプレートをテンプレート情報記憶手段44から読み出す。
【００４３】
viii．処理制御部41はこの読み出したテンプレート情報と画像データとをマッチング処理部45に入力する。
【００４４】
ix．マッチング処理部45においては、テンプレート画像と放射線画像とのマッチングを行い、両者の位置および向きの補正を行って、放射線画像における照射野を規定し、座標情報処理部46に出力する。
【００４５】
ｘ．座標情報処理部46においては放射線画像における照射野の輪郭座標を算出し、その算出結果としての照射野輪郭点が付された放射線画像が画面42に表示される。画面42上においてその照射野輪郭をユーザーが確認したのち黒化処理部47に画像データが入力され、放射線画像の照射野外に対して黒化処理が施される。
【００４６】
なお、本システムにおいては、テンプレート情報記憶手段44に保存されているテンプレート情報を利用することができない処理対象画像の画像データが入力された場合には、自動認識部48により照射野形状の自動認識を行う、もしくは画面上でユーザーが照射野形状を指定する等した後に黒化処理を施す。
【００４７】
上記各実施形態においては、マッチング処理によりテンプレートと処理対象画像の位置補正をすることとしたが、テンプレートとして実際の照射野よりも広めの照射野を規定するテンプレートを用意し、単に放射線画像とテンプレート画像とを重ねることとし、マッチング処理することなくそのテンプレートをマスク画像として照射野外を黒化処理する形態としてもよい。このとき、テンプレートとして広めの照射野を規定するものを用意するのは、両画像に多少位置ずれが生じている場合にも現実の照射野内を黒化しないようにするためである。
【００４８】
なお、テンプレートとして、同一形状で異なるサイズのものを用意しておいて、照射野形状に関する情報とともにサイズに関する情報を入力あるいは認識して適切なサイズのテンプレートを選択するようにしてもよいし、また、同一形状のテンプレートは一つだけ用意することとして、サイズに関する情報に基づいてテンプレートを拡大、縮小して処理対象である放射線画像の照射野とマッチングせしめるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る照射野外黒化処理装置の概略構成を示すブロック図
【図２】本発明の第二の実施形態に係る照射野外黒化処理装置の概略構成を示すブロック図
【図３】本発明の第三の実施形態に係る照射野外黒化処理装置の概略構成を示すブロック図
【図４】本発明の第三の実施形態に係る照射野外黒化処理装置のより具体的な処理の流れを示すブロック図
【符号の説明】
10 画像入力手段
12 テンプレート情報記憶手段
14 情報入力手段
15 黒化処理手段
16 テンプレート選択手段
18 マッチング手段
20 黒化処理部
30 テンプレート作成部

Claims

照射野絞りを使用して撮影された照射野を有する放射線画像に対して照射野外領域の黒化処理を施す照射野外黒化処理装置であって、
処理しようとする放射線画像の撮影に使用された照射野絞りにより定められる照射野形状のテンプレートの情報を含む複数のテンプレートの情報を保存するテンプレート情報記憶手段と、
前記処理しようとする放射線画像の前記照射野形状を特定することができる情報を入力する入力手段と、
前記照射野形状を特定することができる情報に基づいて前記複数のテンプレートの情報から前記照射野形状に対応するテンプレートの情報を選択する第一のテンプレート選択手段と、
該第一のテンプレート選択手段により選択されたテンプレートと前記放射線画像との向きおよび位置のマッチングを行うマッチング手段とを備え、
該テンプレートおよび前記マッチング手段によるマッチングの結果によって前記放射線画像の照射野を規定し、該放射線画像に対して照射野外領域の黒化処理を施す黒化処理手段とを備えていることを特徴とする照射野外黒化処理装置。
前記テンプレートを作成するテンプレート作成部を備え、
前記テンプレート情報記憶手段が、前記テンプレート作成部により作成されたテンプレートの情報を保存するものであることを特徴とする請求項１記載の照射野外黒化処理装置。
被写体をおかず前記照射野絞りを配した状態で撮影された放射線画像を表す画像データを、前記テンプレート作成部に入力する入力手段を更に備え、
前記テンプレート作成部が、前記入力された画像データに基づいて前記照射野絞りにより定められた照射野を認識する認識手段と、該認識した照射野形状に基づいて前記照射野絞りのテンプレートを作成する作成手段とを備えてなるものであることを特徴とする請求項２記載の照射野外黒化処理装置。