JP3827851B2 - 画像情報ネットワーク - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像情報ネットワークに関し、詳細には、画像再生装置により出力される画像の視覚的な特性を改良した画像情報ネットワークに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、放射線を照射するとこの放射線のエネルギーの一部が蓄積され、その後、可視光やレーザー光等の励起光を照射すると蓄積された放射線エネルギーに応じた輝尽発光を示す蓄積性蛍光体（輝尽性蛍光体）を利用して、人体等の被写体の放射線画像情報を一旦、シート状の蓄積性蛍光体（蓄積性蛍光体シート）に記録し、この蓄積性蛍光体シートをレーザー光等の励起光で走査して輝尽発光光を生じせしめ、得られた輝尽発光光を光電的に電気信号として読み取って画像信号を得、この画像信号に所定の画像処理を施して可視画像を出力する放射線画像記録読取システム（ＣＲ（コンピューテッド・ラジオグラフィ）システムが広く普及し、実用に供されている。
【０００３】
このＣＲシステムには、最終的に得られた可視画像を表示するためのディスプレイ装置やフイルムに出力するレーザープリンター（ＬＰ）等も含まれる。また、可視画像として出力する以前に、出力される可視画像を診断に最適なものとするため、得られた画像信号に対して、周波数強調処理、階調処理、拡大／縮小処理とそれに伴う補間処理（以下単に「補間処理」と称す。）等、所定の画像処理を施すのが一般的である。
【０００４】
ここでＣＲシステムにおいては、２点の信号値からある１点の信号値を求める補間方式（例えば、線形補間など）や、３点の信号値からある１点の信号値を求める補間方式（例えば、２次ラグランジェ補間等）、あるいは４点の信号値からある１点の信号値を求める補間方式（例えば、キュービック・スプライン（Cubic スプライン）補間演算；本願出願人による特願平7-177007号、同7-337570号参照）を適用した拡大／縮小処理が、上述した読取り密度、画像サイズ、拡大縮小率等に応じてそれぞれ所定のレスポンス特性となるように、予め設定されている。これは、画像信号の特性や従来からの経験に基づいて、診断に最適な可視画像を簡単な操作で得るためである。
【０００５】
一方、医療分野においては、ＣＲシステムの他にも、Ｘ線等を利用した種々の医用画像生成システムが利用されており、例えばＣＴ（コンピューター断層像撮影）システム、ＭＲＩ（磁気共鳴像撮影）システム等が実用に供されている。そしてこれらの各システム（モダリティ）では、その画像中に、被写体とともに撮影部位や患者名等を示す文字も含むため、補間処理としては、比較的鮮鋭度の高い補間演算（例えば、上記Cubic スプライン補間演算）から比較的鮮鋭度の低い補間演算（例えばビー・スプライン（Ｂスプライン）補間演算）までを連続的に変化させる方式による補間処理（本願出願人による特願平8-166272号（特開平9-321981号）参照。以下「Ａ−ＶＲＳ補間方式による補間処理」と称す。）を適用した拡大縮小処理を施すのが適当である。
【０００６】
したがって、同一の画像情報について上記ＣＲシステムによって補間処理を施して再生された画像と、Ａ−ＶＲＳ補間方式による補間処理を施して再生された画像とは、周波数応答特性において視覚的に相異なったものとなる。
【０００７】
ところで、近年の通信技術、コンピューター技術の発展、高度化に伴い、病院内においてもコンピュータを用いた画像情報ネットワークが構築されており、従来はスタンドアローンでのみ使用されていた上述のＣＲ、ＣＴ、ＭＲＩ等の各システムも、この画像情報ネットワークを構成する一部となっている。そして、このような画像情報ネットワークには、各種画像を共通して出力できる汎用的な画像再生装置であるネットワークプリンタが接続され、さらに汎用的な補間処理を行うことができる画像処理装置が設けられ、その汎用的な補間処理は、上述したＡ−ＶＲＳ補間方式による補間処理が適当である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、Ａ−ＶＲＳ補間方式による補間処理は拡大縮小率ごとに画像の周波数応答特性を自由に調整することができ、周波数応答特性を試行錯誤的に種々変化させて最適な画像を得ようとする場合には便利であるが、各画像ごとに最適な特性を見いだすには非常に手間が掛かり、オペレーターに面倒な調整作業を強いることになる。特に、診断に最適な周波数応答特性が拡大縮小率ごとに既に確立しているＣＲシステムにより得られた画像情報については、このような手間を掛けてまでネットワークプリンタを用いて画像を出力するメリットは少ない。
【０００９】
また、同一の画像情報について、ＣＲシステムにより補間処理を施してＣＲシステムのプリンターで再生された画像と、Ａ−ＶＲＳ補間方式により補間処理を施してネットワークプリンターで再生された画像とで視覚的な特性（周波数応答特性）が相違するのは、診断上好ましくない。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、拡大縮小率に拘わらず周波数応答特性を任意に調整できる汎用的な補間処理を施す画像処理装置により、他の種類の補間処理により得られる診断に最適な画像の周波数応答特性と視覚的に略一致する画像を容易に得ることができる画像情報ネットワークを提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像情報ネットワークは、入力された画像情報に対して、任意の拡大縮小率および任意の周波数応答特性の画像に変換する第１の補間処理（Ａ−ＶＲＳ補間方式などの汎用的な補間処理）を施して前記画像情報が表す画像を拡大縮小処理する第１の拡大縮小処理手段、該第１の拡大縮小処理手段から入力された画像情報が表す画像を再生する第１の画像再生装置（例えば、汎用的なネットワークプリンター）、入力された画像情報に対して、前記第１の補間処理とは変換特性の異なる、予め段階的に設定された拡大縮小率（読取り密度、画像サイズ等も含む）および周波数応答特性の画像情報に変換する第２の補間処理（線形補間等）を施して前記画像情報が表す画像を拡大縮小処理する第２の拡大縮小処理手段および該第２の拡大縮小処理手段から入力された画像情報が表す画像を再生する第２の画像再生装置（ＣＲシステムに付属するプリンター等）を備えた画像情報ネットワーク（ＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and Communications in Medicine：医療におけるデジタル画像と通信（（社）日本放射線機器工業会））規格の医用画像ネットワークなど）において、
前記第１の補間処理を施して前記第１の画像再生装置により再生される画像が、前記第２の補間処理を施して前記第２の画像再生装置により再生される画像と、拡大縮小率および周波数応答特性において視覚的に略一致するように、前記第１の補間処理の特性を前記第２の補間処理の特性に対応する特性に変換する変換手段をさらに備えていることを特徴とするものである。
【００１２】
ここで、予め段階的に設定された拡大縮小率および周波数応答特性の画像情報に変換する第２の補間処理とは、例えば線形補間演算、２次ラグランジェ補間、Cubic スプライン補間演算等を意味し、拡大縮小率、読取り密度、画像サイズ等ごとに周波数特性が一義的に定められた処理であって、その拡大縮小率等が連続的に定められるのではなく、離散的に、例えば10段階程度の組合せが定められているものを意味する。
【００１３】
変換手段は、第２の補間処理の特性（もしくはその特性を規定するパラメーター）と第１の補間処理の特性（もしくはその特性を規定するパラメーター）とを対応付けた変換テーブルであってもよいし、その他の公知の種々の変換手段であってもよい。
【００１４】
拡大縮小率および周波数応答特性において視覚的に略一致とは、拡大縮小率は略一致することを要するが、周波数応答特性は全周波数域に亘ってほぼ一致することを要するものではなく、少なくとも、拡大または縮小処理でサブサンプリングされる際のナイキスト周波数以下の周波数帯域における応答特性が略一致するものであればよいことを意味する。
【００１５】
【発明の効果】
本発明の画像情報ネットワークによれば、入力された画像情報に対して、変換手段が、第１の補間処理を施して第１の画像再生装置により再生される画像が第２の補間処理を施して第２の画像再生装置により再生される画像と、拡大縮小率および周波数応答特性において視覚的に略一致するように、前記第１の補間処理の特性を前記第２の補間処理の特性に対応する特性に変換することにより、拡大縮小率に拘わらず周波数特性を任意に調整できる汎用的な補間処理を施す第１の拡大縮小処理手段により、他の種類の補間処理により得られる診断に最適な画像の周波数応答特性と視覚的に略一致する画像を容易に得ることができる。
【００１６】
したがって、診断に最適な周波数応答特性が拡大縮小率ごとに既に確立しているＣＲシステム等により得られた画像情報についても、手間を掛けることなく汎用的なネットワークプリンタを用いて容易に視覚的に略同一の画質（レスポンス特性）画像を出力させることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の画像情報ネットワークの具体的な実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の画像情報ネットワークの一実施形態を示す図、図２は図１に示した画像情報ネットワークのうち、変換手段の詳細を示す図である。
【００１９】
図示の画像情報ネットワーク 100は、医用分野において診断用の画像情報を取り扱うＤＩＣＯＭ規格の画像情報ネットワークであり、いわゆるＣＲシステム10、ＭＲＩシステム20、ＣＴシステム30等の各種医用画像生成システムが接続され、各システムにより生成等された画像情報を、ネットワーク 100に接続された各種端末により可視画像として再生することができるものである。
【００２０】
この端末の１つとして、可視画像をフイルムに出力するネットワークプリンター（図示では第１の画像情報再生装置）80がある。このプリンター80は、ネットワーク 100から入力され画像処理装置50（詳細は後述）により種々の画像処理が施された後の処理済画像情報を、フイルムに可視画像として出力する汎用のレーザープリンターである。
【００２１】
ここでまず、ネットワーク 100に接続された医用画像生成システムのうちＣＲシステム10には、生成された画像情報に対して、診断に最適な可視画像となるような各種の画像処理を施すＣＲ画像処理装置11およびこの画像処理装置11により処理されて得られた画像情報が表す可視画像をフイルムに出力するレーザープリンター（ＣＲプリンター：図示では第２の画像再生装置）13も含まれる。
【００２２】
ＣＲ画像処理装置11が施す画像処理としては周波数強調処理、階調処理、拡大／縮小処理とそれに伴う補間処理（以下、「補間処理」と称す）等があり、このうち補間処理は第２の拡大縮小処理手段12により処理される。
【００２３】
第２の拡大縮小処理手段12は、線形補間演算を適用した拡大縮小処理を施すもので、ＣＲシステム10の画像情報読取装置（図示せず）による画像情報の読取りの密度、画像サイズ、オペレーターにより指定される拡大縮小率等ごとにそれぞれ所定のレスポンス特性（周波数応答特性）が予め段階的に設定されている。なお、この第２の拡大縮小処理手段12による補間演算処理としては、線形補間だけでなく、２次ラグランジェ補間、Cubic スプライン補間演算等を適用することもできる。
【００２４】
例えば図３（１）は、読取り密度５本／mm、画像サイズ半切、倍率４／３倍（拡大）のときのレスポンス特性（実線）と、読取り密度10本／mm、画像サイズ六切り、倍率６／７倍（縮小）のときのレスポンス特性（破線）を示すものである。このようにＣＲシステム10における補間処理におけるレスポンス特性が予め段階的に細かく設定されているのは、ＣＲシステム10による画像情報の特性や従来からの経験に基づいて、診断に最適な可視画像を簡単な操作で得るためである。
【００２５】
したがってＣＲプリンター13により出力される可視画像は、予め段階的に設定された拡大縮小率および周波数応答特性の画像となる。
【００２６】
一方、ネットワークプリンター80に接続された画像処理装置50も、ＣＲ画像処理装置11と同様に、入力された画像情報に対して、周波数強調処理、階調処理、拡大／縮小処理とそれに伴う補間処理（以下、「補間処理」と称す）等を施し、このうち補間処理は第１の拡大縮小処理手段70により処理する。
【００２７】
第１の拡大縮小処理手段70は、第２の拡大縮小処理手段12とは異なり、比較的鮮鋭度の高い補間演算であるCubic スプライン補間から比較的鮮鋭度の低い補間演算であるＢスプライン補間までを連続的に変化させるＡ−ＶＲＳ補間方式による補間処理を適用した拡大縮小処理を施すもので、拡大縮小率に拘わらずレスポンス特性を連続的に変化させることができるものである。
【００２８】
これは、ネットワーク 100から入力されるＣＴシステム30からの画像情報や、ＭＲＩシステム20からの画像情報には、その画像中に、被写体とともに撮影部位や患者名等を示す文字も含むため、これらの画像情報を補間処理するのに適したＡ−ＶＲＳ補間方式による補間処理を適用するのが、汎用性が高いためである。
【００２９】
このＡ−ＶＲＳ補間方式による補間処理によれば、例えば図３（２）に示すように、倍率４／３倍（拡大）のときのレスポンス特性を、実線（レスポンスコントロールパラメーター＝ 0.0）から破線（レスポンスコントロールパラメーター＝ 1.0）までの範囲で連続的に変化させることができる。
【００３０】
したがって、ネットワークプリンター80により出力される可視画像の周波数応答特性は、オペレーターが任意に設定することができる。
【００３１】
このため、同一の画像情報（例えばＣＲシステム10により生成された画像情報）をネットワークプリンター80により再生された可視画像と、ＣＲプリンター13により再生された可視画像とでは、レスポンス特性において視覚的に相異なったものとなり、診断用の画像を得るための画像情報ネットワークとして適当ではない。
【００３２】
そこで、本実施形態の画像情報ネットワーク 100は、ネットワークプリンター80により再生される可視画像が、ＣＲプリンター13により再生される可視画像に、拡大縮小率およびレスポンス特性において視覚的に略一致するように、第１の拡大縮小処理手段70による補間処理の特性を、第２の拡大縮小処理手段12による補間処理の特性に対応する特性に変換する変換手段60を、画像処理装置50に備えている。
【００３３】
この変換手段60は詳しくは図２に示すように、入力された画像情報に付帯する付帯情報から当該画像情報の読取り密度および画像サイズを認識する読取り密度画像サイズ認識手段61と、所望とする拡大縮小率（倍率）をオペレーターが入力する拡大縮小率設定手段63と、第１の拡大縮小処理手段70により補間処理された画像情報のレスポンス特性が第２の拡大縮小処理手段12により補間処理された画像情報のレスポンス特性に少なくともナイキスト周波数以下の周波数帯域において略一致するように、予め、第２の拡大縮小処理手段12による補間処理の特性と対応付くように、第１の拡大縮小処理手段70による補間処理の特性を規定するシャープネスパラメーターを記憶したシャープネスパラメーターテーブル64と、読取り密度画像サイズ認識手段61が認識した読取り密度および画像サイズ並びに拡大縮小率設定手段63に入力された倍率に基づいて、シャープネスパラメーターテーブル64から１つのパラメーターを選択するパラメーター選択手段62とを備えた構成である。
【００３４】
第１の拡大縮小処理手段70はこの変換手段60のパラメーター選択手段62により選択されたパラメーターと拡大縮小率設定手段63に入力された倍率とに基づいて、Ａ−ＶＲＳ補間処理のレスポンスコントロールパラメーターを設定して補間処理および拡大縮小処理を画像情報に施す。
【００３５】
なお画像処理装置50は、図示しない切換器を備え、上述した変換手段60によるシャープネスパラメーターの変換の要否を切り換えることができ、シャープネスパラメーターの変換が不要の場合（例えばＣＲシステム10以外の画像生成システムからの入力画像情報の場合等）は、この切換器により、シャープネスパラメーターを変換しないようにすることもできる。なおこの切換器による切換えは、画像情報の入力元である画像生成システムの種類（モダリティ）に応じて自動的に切り換えるようにしてもよい。
【００３６】
次にＣＲシステム10により生成された画像情報を、画像情報ネットワーク 100を介してネットワークプリンター80により、可視画像をフイルムに出力する操作の作用を説明する。
【００３７】
ＣＲシステム10により生成された画像情報は、ネットワークプリンター80からの要求により、ネットワーク 100に送られ、次いで画像処理装置50に入力される。ここでは、ＣＲシステム10により生成された画像情報であるため、上述した切換器により、シャープネスパラメーターを変換する側に切り換えられる。
【００３８】
画像処理装置50に入力された画像情報は、変換手段60の読取り密度画像サイズ認識手段61に入力される。読取り密度画像サイズ認識手段61は入力された画像情報の付帯情報に基づいて、この画像情報の読取り密度（例えば５本／mm）および画像サイズ（例えば半切サイズ）を認識し、この認識した情報をパラメーター選択手段62に入力する。
【００３９】
一方、オペレーターからの所望とする倍率（４／３倍）が変換手段60の拡大縮小率設定手段63に入力され、拡大縮小率設定手段63は、入力された倍率をパラメーター選択手段62に入力する。
【００４０】
パラメーター選択手段62は、入力された読取り密度、画像サイズおよび倍率に基づいて、シャープネスパラメーターテーブル64から１つのパラメーターを選択する。ここでパラメーター選択手段62が選択するシャープネスパラメーターは、入力された倍率で当該画像情報を第１の拡大縮小処理手段70により補間処理したときの処理後の画像情報のレスポンス特性が、入力された読取り密度、画像サイズおよび倍率で第２の拡大縮小処理手段12により補間処理したときの処理後の画像情報のレスポンス特性に略一致するように、レスポンスコントロールパラメーターを設定するパラメーターである。すなわち第１の拡大縮小処理手段70による補間処理の特性が、第２の拡大縮小処理手段12による補間処理の特性に対応する特性に変換される。
【００４１】
そしてこのパラメーター選択手段62により選択されたパラメーターは第１の拡大縮小処理手段70に入力される。また、第１の拡大縮小処理手段70には、拡大縮小率設定手段63から倍率が入力され、変換手段60から画像情報が入力される。第１の拡大縮小処理手段70は、入力されたパラメーターおよび倍率に基づいて、Ａ−ＶＲＳ補間処理のレスポンスコントロールパラメーターを設定してＡ−ＶＲＳ補間処理および拡大（４／３倍）処理を画像情報に施す。なお上記条件におけるレスポンスコントロールパラメーターは0.53である。
【００４２】
補間処理および拡大処理が施された画像情報は、画像処理装置50による他の画像処理を受けたのちにネットワークプリンター80に出力され、ネットワークプリンター80は入力された画像情報が表す可視画像をフイルムに出力する。
【００４３】
このフイルムに出力された可視画像は図４（１）の実線に示すレスポンス特性を有するものとなる。
【００４４】
一方、このＣＲシステム10により生成された画像情報を、上述した読取り密度、画像サイズおよび倍率で、第２の拡大縮小処理手段12によりスプライン補間を施し、ＣＲプリンター13によりその可視画像をフイルムに出力したときのレスポンス特性は図４（１）の破線に示すものとなる。
【００４５】
図４（１）に示したネットワークプリンター80により出力された画像のレスポンス特性（実線）とＣＲプリンター13により出力された画像のレスポンス特性（破線）とは、当該画像のナイキスト周波数である3.3 cycle/mm（＝読取り密度５× 0.5×倍率４／３）以下の範囲において、略一致している。したがって、ネットワークプリンター80により出力された画像は、同一の拡大縮小率において、ＣＲプリンター13により出力される画像と、視覚的に略同一のレスポンス特性を有するものとなる。
【００４６】
図４（２）は、上述した実施形態において、読取り密度10本／mm、画像サイズ六切りのＣＲシステム10による画像情報を、倍率６／７倍で縮小処理してネットワークプリンター80により出力した画像のレスポンス特性（実線）と、この画像情報を同一条件でＣＲプリンター13により出力した画像のレスポンス特性（破線）とを示すものである。図から解されるように、当該画像のナイキスト周波数である4.3 cycle/mm（＝読取り密度10× 0.5×倍率６／７）以下の範囲を含めて全周波数帯域に亘って、両画像のレスポンス特性は略一致している。したがって、ネットワークプリンター80により出力された画像は、同一の拡大縮小率において、ＣＲプリンター13により出力される画像と、視覚的に略同一のレスポンス特性を有するものとなる。なお上記条件におけるレスポンスコントロールパラメーターは0.18である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像情報ネットワークの一実施形態を示す図
【図２】図１に示した画像情報ネットワークのうち変換手段の詳細を示す図
【図３】（１）ＣＲプリンターにより出力される画像のレスポンス特性を示す図、（２）ネットワークプリンターにより出力される画像のレスポンス特性を示す図
【図４】（１）拡大処理後のＣＲプリンターおよびネットワークプリンターのそれぞれにより出力される画像のレスポンス特性を示す図、（２）縮小処理後のＣＲプリンターおよびネットワークプリンターのそれぞれにより出力される画像のレスポンス特性を示す図
【符号の説明】
10 ＣＲシステム
11 ＣＲ画像処理装置
12 第２の拡大縮小処理装置
13 第２の画像再生装置（ＣＲプリンター）
20 ＭＲＩシステム
30 ＣＴシステム
50 画像処理装置
60 変換手段
70 第１の拡大縮小処理装置
80 第１の画像再生装置（ネットワークプリンター）
100 画像情報ネットワーク

Claims (1)

1. 入力された画像情報に対して、任意の拡大縮小率および任意の周波数応答特性の画像に変換する第１の補間処理を施して前記画像情報が表す画像を拡大縮小処理する第１の拡大縮小処理手段、該第１の拡大縮小処理手段から入力された画像情報が表す画像を再生する第１の画像再生装置、入力された画像情報に対して、前記第１の補間処理とは変換特性の異なる、予め段階的に設定された拡大縮小率および周波数応答特性の画像情報に変換する第２の補間処理を施して前記画像情報が表す画像を拡大縮小処理する第２の拡大縮小処理手段および該第２の拡大縮小処理手段から入力された画像情報が表す画像を再生する第２の画像再生装置を備えた画像情報ネットワークにおいて、
   前記第１の補間処理を施して前記第１の画像再生装置により再生される画像が、該画像を表す画像情報が前記第２の補間処理を施して前記第２の画像再生装置により再生された場合の画像と、拡大縮小率および周波数応答特性において視覚的に略一致するように、前記第１の補間処理の特性を前記第２の補間処理の特性に対応する特性に変換する変換手段と、
   該変換手段による変換の要否を切り換える切換器とをさらに備えていることを特徴とする画像情報ネットワーク。

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