JP4040222B2 - 放射線画像の連結処理方法および放射線画像処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は放射線画像の連結処理方法および放射線画像処理装置に関し、詳細には、複数枚の蓄積性蛍光体シートを連ねて記録された被写体の放射線画像を再構成する際の、画像の連結処理に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、極めて広い放射線露出域にわたる放射線画像を得るものとしてＣＲ（Computed Radiography）システムが広く実用化されている。このＣＲシステムは、放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線、電子線、紫外線等）を照射すると、この放射線エネルギーの一部が蓄積され、その後可視光等の励起光を照射すると蓄積されたエネルギーに応じて輝尽発光を示す蓄積性蛍光体シートに、人体等の被写体の放射線画像情報を一旦記録し、この放射線画像が記録されたシートにレーザビーム等の励起光を走査して信号光である画像情報に応じた輝尽発光光を生じせしめ、発光する輝尽発光光をフォトマルチプライヤ等の光電読取手段により読み取って画像信号を得、この画像信号に基づき写真感光材料等の記録媒体、ＣＲＴ等の表示装置に被写体の放射線画像を可視像として出力させるシステムである（特開昭55-12429号、同56-11395号、同56-11397号など）。
【０００３】
このＣＲシステムで用いられている蓄積性蛍光体シートには従来より、その撮影対象に応じて、半切、大角、四切り、六切り等のサイズが用意されているが、整形外科等においては、脊柱の湾曲度を計測するなどのために、頸部から腰部に至るまでの長尺画像を１枚の画像として観察したいという要望が多く、上述したサイズに比べて一定方向に長い長尺の蓄積性蛍光体シートを用いることが検討されていた。
【０００４】
しかし蓄積性蛍光体シートから画像情報を読み取る放射線画像読取装置は、そのような長尺シートに適合するように、シート搬送路を始めとして大幅に設計し直す必要があり、長尺シート専用のものとなるためコスト面で不利になる。
【０００５】
そこで従来サイズの２枚のシートを連ねて見かけ上は長尺のシートとし、この見かけ上長尺のシートに上記長尺の画像を撮影記録し、読取りの際には１枚ずつ読み取るようにすれば、既存の放射線画像読取装置を用いて読取りを行うことができ、上述した問題は生じない。
【０００６】
またこの方法は、３枚以上の蓄積性蛍光体シートを連ねてさらに長尺の被写体を撮影記録したり、直交する２軸方向にそれぞれシートを連ねて幅広長尺の被写体の画像を撮影記録することも可能となり、被写体に応じた適応性に優れている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このように２枚以上のシートを連ねて撮影記録を行なう場合、この連ねられた複数枚のシートのうち隣接する２枚のシートに注目すれば、シートの端縁同士を突き当てて連ねる方式や、２枚のシートの一部分同士を重複させて連ねる方式が考えられるが、端縁同士を突き当てて連ねる方式では、その境界部分で画像の欠落が生じざるを得ない。一方、２枚のシートの一部分同士を重複させて連ねる方式ではそのような画像の記録に欠落が生じることはない。
【０００８】
そして、このような一部分同士を重複させて連ねた２枚のシートに放射線画像を記録し、各シートから読み取って得られた２つの放射線画像を連結する場合、その重複部分については、被写体に近い側のシートから読み取られた放射線画像を適用するのが好ましい。
【０００９】
その理由は、被写体から遠い側の第１の蓄積性蛍光体シートの、被写体に近い側の第２の蓄積性蛍光体シートの一部分が重複した領域には、重複していない部分よりも線量が減衰された放射線が照射されるため、第１のシートから読み取って得られた放射線画像の上記重複した領域は、重複していない領域よりも濃度が淡くなり、重複領域についてこの淡い画像を用いて放射線画像の再構成を行えば、再構成後の放射線画像において、帯状の重複領域だけが、他の領域よりも濃度の淡い画像となり、診断性能が低下するのに対し、第２のシートから読み取って得られた放射線画像の上記重複した領域は、重複していない領域と濃度が同一であり、重複領域についてこの画像を用いて放射線画像の再構成を行っても、再構成後の放射線画像において、帯状の重複領域だけが、他の領域よりも濃度の淡い画像となることがないからである。
【００１０】
しかし、蓄積性蛍光体シートから放射線画像を読み取るに際して、その放射線画像読取装置の構成上、シートの端縁部に記録された画像を読み取ることができない場合もある。このような場合、上記再構成の際に、上記重複領域の画像として用いられるべき第２のシートの端縁部の画像は読み取ることができないためそのまま再構成を行なったのでは再構成された合成画像において当該画像部分が欠落する。したがって、重複領域の一部については、第１のシートから読み取られた、重複領域に関する限り濃度の淡い放射線画像を用いざるを得ない。
【００１１】
この場合、上述したように第１のシートから読み取られた放射線画像のうち重複領域は他の領域よりも濃度が淡いため、再構成後の放射線画像において、重複部分の一部に濃度の淡い帯状領域が残存してしまうという問題が再発する。
【００１２】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、蓄積性蛍光体シートに記録された放射線画像のうち、シートの端縁部の画像を読み取ることができないために当該端縁部の画像が欠落した場合にも、再構成後の放射線画像において、重複領域の一部にも、観察読影性能を低下させる濃度の淡い領域が形成されるのを防止した、放射線画像の連結処理方法および放射線画像処理装置を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の放射線画像の連結処理方法および放射線画像処理装置は、重複部分において被写体から遠い側の第１の蓄積性蛍光体シートから読み取って得られた第１の放射線画像を、再構成の際に重複部分において用いた場合に、その用いた部分の画像の濃度を、被写体に近い側の第２の蓄積性蛍光体シートから読み取って得られた第２の放射線画像における対応する画像部分または重複していない他の部分の放射線画像の濃度に略一致させるように濃度補正を行うものである。
【００１４】
すなわち本発明の放射線画像の連結処理方法は、隣接する２枚の蓄積性蛍光体シートの一部分同士が互いに重複するように連ねられた複数枚の蓄積性蛍光体シートに亘って、被写体の１つの放射線画像が記録され、これら複数枚の各蓄積性蛍光体シートから各別に読み取って得られた複数個の放射線画像を、前記１つの放射線画像を再構成するように連結処理するに際して、
前記２枚の蓄積性蛍光体シートが互いに重複する部分のうち少なくとも一部については、該２枚の蓄積性蛍光体シートのうち前記被写体から遠い側に配された第１の蓄積性蛍光体シートから読み取って得られた第１の放射線画像の部分を用いるとともに、該重複する部分のうち少なくとも一部として用いられる第１の放射線画像の部分の濃度を、前記重複する部分以外の第１の放射線画像の部分の濃度および／または前記被写体に近い側の第２の蓄積性蛍光体シートから読み取られた第２の放射線画像の濃度に略一致させるように、補正することを特徴とするものである。
【００１５】
ここで、「重複する部分のうち少なくとも一部」は、具体的には、第２の蓄積性蛍光体シートに記録された放射線画像のうち、第２の放射線画像として読み取ることができない領域に対応する部分などを意味する。
【００１６】
また、「被写体から遠い側」とは、２枚の蓄積性蛍光体シートが重複している部分に関する限り、被写体から遠い側という意味である。また、「被写体の１つの放射線画像が記録され」とは、「１つの被写体が記録され」という意味ではなく、「被写体の背景を含めた画像として１つ記録され」という意味である。
【００１７】
さらにまた、「濃度」とは、階調を有する画像における濃淡や明暗などのレベルを表す総称としての意味であり、ＣＲＴ等の表示装置においては輝度としての意味をも含むものであり、放射線画像が画像信号として表現されるときは画像信号値を表すものである。
【００１８】
濃度（輝度等を含む）を補正するのは、放射線画像を再構成する前であってもよいし、再構成した後であってもよい。再構成する前に濃度を補正する場合は、第１の放射線画像における重複部分の全体に対して行う方が、再構成の放射線画像として用いられる一部だけを取り出して行うよりも、簡単な処理で済むため好ましい。
【００１９】
濃度補正の具体的な手法としては、画像の濃度を一律にシフトする（一定の濃度シフト値を加算する）方法や、一定値（一定の濃度シフト係数）を乗じる方法等種々の方法を適用することができ、そのシフトすべき一定値や乗じるべき一定値は、例えば、第２の放射線画像のうち、重複領域の画像として読み取ることができた部分（重複領域のうち読み取ることができずに欠落した部分を除いた部分）の濃度の平均値と、この読み取ることができた部分に対応する第１の放射線画像における部分の濃度の平均値とに基づいて求めることができる。
【００２０】
濃度補正の具体的方法としてはまた、上記重複領域と重複しない領域（非重複領域）との境界の近傍部分（境界を含む。以下、同じ。）についてと、この境界近傍部分以外の部分についてとで、それぞれ異なる補正処理を適用するのが好ましい。すなわち重複領域と非重複領域とでは照射放射線量が異なるため、その境界において濃度差による境界線が認められるが、この境界線は、照射放射線の散乱等の影響により、その鮮鋭度が低下する。このような場合に、境界線を挟んで濃度の低い側（重複領域）に対して一律に濃度を高める補正を行なうと、境界線の近傍における濃度が非重複領域よりも高くなり、アーチファクトを生じる虞がある。
【００２１】
そこで、境界近傍部分については境界近傍部分以外の部分とは異なる濃度補正処理を行なうことにより、上述したようなアーチファクトの発生を抑制することができる。
【００２２】
具体的には、境界近傍部分以外の部分については既述したような、境界からの距離に拘わらず一定の濃度シフト値を加算する濃度補正処理、または一定の濃度シフト係数を乗じる濃度補正処理を適用し、境界近傍部分については、境界からの距離に応じて変化する濃度シフト値を加算する濃度補正処理、またはこの距離に応じて変化する濃度シフト係数を乗じる濃度補正処理を適用するのが好ましい。
【００２３】
なお境界近傍部分とは具体的には、上述したように境界線の鮮鋭度が低下し、ぼけて拡がった境界線の幅の範囲の部分、またはこの範囲よりもわずかに広い範囲まで含む部分をいうものである。
【００２４】
また１つの放射線画像として再構成された後の放射線画像の、前記濃度の補正が施された部分およびこの部分の近傍領域について、さらにメディアンフィルタ処理等の平滑化処理を施すのが好ましい。これは、上述したように重複領域のうち、濃度補正した第１の放射線画像と、第２の放射線画像のうち、重複領域の画像として読み取ることができた部分との間に、若干の濃度差が生じて境界線の像が生じた場合にも、この境界線像を抑制することができ、再構成された放射線画像の観察読影性能を向上させることができるからである。
【００２５】
なお、上述した重複領域の画像を再構成するにあたっては、重複領域の検出を行う必要があるが、重複領域をどのように検出するかについては、種々の方法を採ることができる。
【００２６】
すなわち、シートに放射線画像を撮影記録するのに先だって、シートの重複部分に放射線透過率の極めて低い材料で形成された位置合わせ用マーカを予め配置したうえで撮影記録を行い、各シートから読み取って得られた２つの放射線画像中にそれぞれ現れた位置合わせ用マーカの像を、位置合わせの基準として、両放射線画像の位置合わせを行なえば、重複領域を検出することができ、また、上述したマーカを用いなくても、重複領域における画像の特徴点を含む領域をテンプレートとして切り出し、このテンプレートを他方のシートから読み取られた放射線画像においてテンプレートマッチングを施すことで、両放射線画像の位置合わせを行なえば重複領域を検出することができ、さらに、上述したようなマーカを用いた位置合わせや、テンプレートマッチングによる位置合わせよりも簡便には、一方の放射線画像に形成された境界線像を検出して行う方法によっても重複領域を検出することができる。つまり、一方の蓄積性蛍光体シートの、他の蓄積性蛍光体シートの一部分が重複した領域には、重複していない部分よりも線量が減衰された放射線が照射されるため、重複した領域と重複していない領域との間に、放射線画像の濃度差による境界線像が形成されるため、この境界線像をエッジ検出処理等により検出し、この検出された境界線像から、放射線画像読取装置で読み取ることができないシート端縁からの距離分だけ重複領域側（低濃度側）の位置に、他方のシートから読み取られた放射線画像の重複側端縁を一致させることで、両放射線画像の位置合わせを行い、重複領域を求めるものである。
【００２７】
なお蓄積性蛍光体シートに被写体の画像を蓄積記録させる撮影記録操作においては、放射線源から拡がって放射線が出射するため、被写体から遠い側の蓄積性蛍光体シートと、被写体に近い側の蓄積性蛍光体シートとで、記録される被写体の画像のサイズが僅かに異なり、被写体から遠いシートの方が近いシートよりも、記録画像が大きくなる。このため、再構成された画像において、この連結処理前の２つの放射線画像のサイズの相違が、連結処理後の合成画像の観察読影に悪影響を与える場合には、被写体から遠い側のシートから読み取られた放射線画像および／または被写体に近い側のシートから読み取られた放射線画像を相対的に拡大縮小処理して、両放射線画像のサイズを一致させるようにしてもよい。
【００２８】
本発明の放射線画像処理装置は、本発明の放射線画像の連結処理方法を実施するための装置であって、隣接する２枚の蓄積性蛍光体シートの一部分同士が互いに重複するように連ねられた複数枚の蓄積性蛍光体シートに亘って、被写体の放射線画像が記録され、これら複数枚の各蓄積性蛍光体シートから各別に読み取って得られた複数個の放射線画像を、前記被写体の放射線画像を再構成するように連結処理する連結処理手段を備えた放射線画像処理装置において、
前記連結処理手段が、前記２枚の蓄積性蛍光体シートが互いに重複する部分のうち少なくとも一部については、該２枚の蓄積性蛍光体シートのうち前記被写体から遠い側に配された第１の蓄積性蛍光体シートから読み取って得られた第１の放射線画像の部分を用いて、前記連結処理を行うものであり、
前記重複する部分のうち少なくとも一部として用いられる第１の放射線画像の部分の濃度を、前記重複する部分以外の第１の放射線画像の部分の濃度および／または前記被写体に近い側の第２の蓄積性蛍光体シートから読み取られた第２の放射線画像の濃度に略一致させるように、補正する補正処理手段をさらに備えたことを特徴とするものである。
【００２９】
なお、１つの放射線画像として再構成された後の放射線画像の、濃度の補正が施された部分およびこの部分の近傍領域について、メディアンフィルタ処理等の平滑化処理を施す平滑化処理手段をさらに備えたものとするのが好ましい。
【００３０】
また蓄積性蛍光体シートに被写体の画像を蓄積記録させる撮影記録操作においては、放射線源から拡がって放射線が出射するため、被写体から遠い側の蓄積性蛍光体シートと、被写体に近い側の蓄積性蛍光体シートとで、記録される被写体の画像のサイズが僅かに異なり、被写体から遠いシートの方が近いシートよりも、記録画像が大きくなる。このため、再構成された画像において、この連結処理前の２つの放射線画像のサイズの相違が、連結処理後の合成画像の観察読影に悪影響を与える場合には、被写体から遠い側のシート（第１の蓄積性蛍光体シート）から読み取られた放射線画像および／または被写体に近い側のシート（第２の蓄積性蛍光体シート）から読み取られた放射線画像を相対的に拡大縮小処理して、両放射線画像のサイズを一致させるようにしてもよい。
【００３１】
補正処理手段は上述したように、重複する部分のうち少なくとも一部として用いられる第１の放射線画像の部分の濃度を補正するものであるが、この重複する部分のうち少なくとも一部として用いられる第１の放射線画像の部分のうち、重複する部分と重複しない部分（非重複部分）との境界近傍部分と、当該境界近傍部分以外の部分とで、互いに異なる濃度補正処理を行うものとするのが好ましい。そして、そのように構成された補正処理手段としては、上記境界近傍部分については、境界からの距離に拘わらず一定の濃度シフト値を加算することによる、または一定の濃度シフト係数を乗じることによる濃度補正処理を行い、境界近傍部分以外の部分については、境界からの距離に応じて変化する濃度シフト値を加算することによる、または境界からの距離に応じて変化する濃度シフト係数を乗じることによる濃度補正処理を行うものとするのが好ましい。
【００３２】
【発明の効果】
本発明の放射線画像の連結処理方法および放射線画像処理装置によれば、隣接する２枚の蓄積性蛍光体シートの一部分同士が互いに重複するように連ねられた複数枚の蓄積性蛍光体シートに亘って、被写体の１つの放射線画像が記録され、これら複数枚の各蓄積性蛍光体シートから各別に読み取って得られた複数個の放射線画像を、前記１つの放射線画像を再構成するように連結処理するに際して、上記重複部分の少なくとも一部については、被写体から遠い側の第１の蓄積性蛍光体シートから読み取って得られた第１の放射線画像を用いるが、その用いた部分の画像の濃度を、上記シートが重複していない他の部分の放射線画像の濃度に一致させるように濃度補正を行うことにより、蓄積性蛍光体シートに記録された放射線画像のうち、シートの端縁部の画像を読み取ることができないために当該端縁部の画像が欠落した場合にも、再構成後の放射線画像において、重複領域の一部にも、観察読影性能を低下させる濃度の淡い領域が形成されるのを防止することができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の放射線画像の連結処理方法を実施する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。
【００３４】
図１は本発明の放射線画像連結処理方法を実施する放射線画像処理装置の一実施形態の構成を示す図、図２は一部同士が互いに重複した２枚の蓄積性蛍光体シートに被写体の１つの放射線画像が記録される様子を示す図であり、図３は図２に示された２枚の蓄積性蛍光体シートからそれぞれ読み取られた、図１に示す放射線画像処理装置により連結処理される２つの放射線画像を示す図である。
【００３５】
ここでまず図示の放射線画像処理装置により連結処理される放射線画像（図３）Ｐ１，Ｐ２について説明する。
【００３６】
図３（１）に示す放射線画像Ｐ１および同図（２）に示す放射線画像Ｐ２は、図２に示すように、互いに一部分同士が互いに重複して連ねられた２枚の蓄積性蛍光体シート３１，３２に亘って被写体の放射線画像Ｐが記録され、各シート３１，３２からそれぞれ各別に、図示しない放射線画像読取装置により読み取られた画像であるが、本来各シート３１，３２には、図３（１）および（２）の破線で示す画像も記録されている。しかし、放射線画像読取装置には、必ずしもシート３１，３２の端縁部に記録されている画像を完全に読み取ることができないものも存在する。
【００３７】
すなわち放射線画像読取装置は一般に、蓄積性蛍光体シートの蛍光体を励起する励起光を出射する光源と、この光源から出射された励起光を放射線画像が蓄積記録された蓄積性蛍光体シートに繰り返し主走査する主走査手段と、シートを主走査方向に対して略直交する方向に相対的に副走査する搬送ベルト等の副走査手段と、励起光の走査によりシートから発せられる、担持する放射線画像に応じた輝尽発光光を光電的に読み取る光電読取手段とを備えた構成であるが、実際に読取りを開始するためには、シートの副走査方向先端部を検出する必要があり、この先端検出は、図４（１）に示すように、励起光が図面の紙面奥行き方向に主走査を行っている部分（主走査線）にシートが副走査されて来るまでの間、ＰＤ（フォトダイオード）等の光検出器を含む先端検出手段が、励起光の、搬送ベルトおよびシートからの反射光レベルを監視することによって行われている。そして、シートの先端部が主走査線上に到達すると、励起光はシートで反射されるため反射光レベルが変化し、先端検出手段によるこの変化の検出結果に基づいて、読取開始指示手段が、光電検出手段に対して実際の読取開始指示を出力することで、光電読取りが開始される。
【００３８】
しかし上記反射光レベルが変化するのは、主走査線上にシートが到達して励起光がシートを照射し始めたからであり、このシートへの照射が開始されてから、反射光レベルの変化の検出、光電読取手段への読取開始指示、光電読取手段による読取の開始、という一連の処理がなされるため、この読取装置では、上述したような、端縁部まで画像が記録されているシートからは、当該端縁部に記録されている画像を読み出すことができない。これは、図４（２）に示すように、励起光による主走査線上（ただし、搬送ベルトを避けた位置）に設けられたＰＤが、この主走査線上に到達したシートで遮られることによって、シートの先端を検出するようにした方式においても同様である。
【００３９】
このようにシート３１，３２には、その端縁部まで放射線画像が記録されているが、その端縁部分に記録されている画像を読み取ることができない場合、読み取って得られた放射線画像Ｐ１，Ｐ２はそれぞれ、図３（１），（２）の実線で示すものとなる。
【００４０】
次に図示の放射線画像処理装置は、このようにして各シート３１，３２から読み取って得られた、各シート３１，３２の各端縁部に記録された画像（図３における破線部）が欠落した２個の放射線画像Ｐ１，Ｐ２を、被写体の放射線画像Ｐを再構成するように、これら２個の放射線画像Ｐ１，Ｐ２をそれぞれ表す放射線画像データＳ１，Ｓ２を連結処理する放射線画像処理装置であって、隣接する２枚のシート３１，３２のうち、重複領域に関する限り被写体から遠い側に配された第１のシート３１から得られた第１の放射線画像Ｐ１（実線）と、被写体に近い側に配された第２のシート３２から得られた第２の放射線画像Ｐ２（実線）との、シート３１，３２が重複した部分に対応する重複部分を求める重複部分検出手段１４と、第１の放射線画像Ｐ１において検出された重複部分の画像濃度を、第１の放射線画像Ｐ１におけるこの重複する部分以外の画像部分の濃度に略一致させるように補正する補正処理手段１５と、重複部分の濃度が補正された後の第１の放射線画像Ｐ１と第２の放射線画像Ｐ２とを、これらの重複部分を重ね合わせて連結処理する連結処理手段１６とを備えた構成である。
【００４１】
ここで、重複部分検出手段１４による重複部分の検出方法の一例を説明する。
【００４２】
まず第１のシート３１の、第２のシート３２との重複部分は、重複していない部分よりも照射される線量が低下するため、この第１のシート３１から読み取って得られた第１の放射線画像Ｐ１には、当該重複部分と非重複部分との間に画像の濃度差による境界線像１ｃ（図３（１）参照）が形成される。そしてこの境界線像１ｃは、第２のシート３２の端縁３２ａ（図２参照）によるものであるから、この境界線像１ｃに第２のシート３２から読み取って得られた第２の放射線画像Ｐ２の端縁２ａを一致させれば、第２の放射線画像Ｐ２における重複部分を求めることができる。ただし、第２の放射線画像Ｐ２には、読取不可部分があるため、得られた第２の放射線画像Ｐ２には、第２のシート３２の端縁３２ａに対応する端縁２ａ（図３（２）参照）が存在せず、シート３２の端縁３２ａから読取不可部分に対応する一定距離ｍだけ重複部分内側にずれた位置に対応する部分が第２の放射線画像Ｐ２の端縁２ａ′となる。
【００４３】
このため、上記第１の放射線画像Ｐ１の境界線像１ｃから上記一定距離ｍだけ重複部分内側にずれた位置に、第２の放射線画像Ｐ２の端縁２ａ′を一致させれば、両画像Ｐ１，Ｐ２の位置合わせを行うことができ、重複部分を検出することができる。
【００４４】
なお、読取不可部分に対応する一定距離ｍは、放射線画像読取装置に固有の距離であるため、予め求めることができる。
【００４５】
また、重複領域を求める方法としては、上述した境界線像１ｃを利用した方法の他、種々の方法を適用することができ、例えば、２枚のシートに被写体の放射線画像を撮影記録する際に、両シートの重複配置部分に、放射線透過率の極めて低いマーカを配置して、両シートにそれぞれ記録されたマーカの像を一致させるようにして位置合わせを行うことで、重複部分を求めることができる。
【００４６】
補正処理手段１５による濃度の補正方法は、第１の放射線画像Ｐ１において検出された重複部分の画像濃度を、第１の放射線画像Ｐ１におけるこの重複する部分以外の画像部分の濃度に略一致させるように補正する方法の他、第２の放射線画像Ｐ２において重複部分として残存している部分（重複部分のうち、本来の端縁２ａから実際の端縁２ａ′までの読取不可部分を除いた部分）の濃度に、第１の放射線画像Ｐ１の重複部分における、この残存部分に対応する部分の濃度を一致させるように、第１の放射線画像の重複部分の全体を濃度補正する方法などを適用することができる。具体的な補正処理は、被写体の像の階調に拘わらず一律に一定値を加算して補正する処理であってもよいし、一定値を乗じて補正する処理であってもよい。
【００４７】
連結処理手段１６による連結処理は、重複部分以外の非重複部分については、第１の放射線画像Ｐ１および第２の放射線画像Ｐ２をそれぞれ用い、重複部分については第２の放射線画像Ｐ２を用いるが、上述したように第２の放射線画像Ｐ２には、重複部分に読取不可による画像欠落部分（端縁２ａと端縁２ａ′とで挟まれた読取不可部分）が存在するため、この欠落部分については、補正手段１５により濃度補正された後の第１の放射線画像Ｐ１を用いて、両画像Ｐ１，Ｐ２を連結処理する。
【００４８】
なお、本実施形態の放射線画像処理装置を構成する各手段による処理は、各放射線画像Ｐ１，Ｐ２をそれぞれ表すデジタル画像信号Ｓ１，Ｓ２に対して施されるものであるが、説明の煩雑化を避けるため、画像領域での説明としたものである。
【００４９】
次に本実施形態の放射線画像処理装置の作用について説明する。
【００５０】
まず図２に示すように、２枚の蓄積性蛍光体シート３１，３２に亘って被写体の放射線画像Ｐが記録されたこれら２枚の各シート３１，３２から、各別に読み取って得られた２つの放射線画像Ｐ１，Ｐ２をそれぞれ表す２つの放射線画像データＳ１，Ｓ２が、重複部分検出手段１４に入力される。
【００５１】
重複部分検出手段１４は、第１の放射線画像Ｐ１を表す第１の画像データＳ１については、上述した境界線像１ｃを求める作用により、境界線像１ｃと重複部分側端縁１ｂとの間の部分を重複部分として検出し、一方、第２の放射線画像Ｐ２を表す第２の画像データＳ２については、その画像Ｐ２の実際の端縁２ａ′から、上記第１の放射線画像Ｐ１における境界線像１ｃから重複側端縁１ｂまでの距離から読取不可部分の長さｍを減算した距離の範囲を、重複部分として検出する。
【００５２】
このようにして両放射線画像Ｐ１，Ｐ２の重複範囲が画像データＳ１，Ｓ２上で検出されると、第１の画像データＳ１は補正手段１５に入力され、重複部分検出手段１４により検出された重複部分について、第１の放射線画像Ｐ１の非重複部分の濃度と略一致するように、重複部分の濃度が補正される。
【００５３】
その重複部分が濃度補正された第１の放射線画像Ｐ１を表す第１の画像データＳ１と、第２の放射線画像Ｐ２を表す第２の画像データＳ２とは、連結処理手段１６に入力され、連結処理手段１６は、重複部分検出手段１４により検出された両画像データＳ１，Ｓ２の重複部分に基づいて、非重複部分については、第１の画像データＳ１および第２の画像データＳ２をそれぞれ用い、重複部分のうち、第２の放射線画像Ｐ２において画像が欠落した部分（端縁２ａと端縁２ａ′とで挟まれた読取不可部分）については、補正手段１５により濃度補正が施されて後の第１の画像データＳ１を用いて、重複部分のうち、第２の放射線画像Ｐ２において画像が欠落していない残存部分については、第２の画像データＳ２を用いて、両画像データＳ１，Ｓ２を連結処理する。
【００５４】
以上の作用により、両画像データＳ１，Ｓ２を連結処理して得られた画像データＳが表す画像Ｐは図５に示すように、重複領域の一部においても、観察読影性能を低下させる濃度の淡い領域が残存しないものとなる。
【００５５】
このように本実施形態の放射線画像処理装置によれば、隣接する２枚の蓄積性蛍光体シート３１，３２の一部分同士が互いに重複するように連ねられて、被写体の１つの放射線画像Ｐが記録され、これら２枚の各蓄積性蛍光体シート３１，３２から各別に読み取って得られた２個の放射線画像Ｐ１，Ｐ２を、１つの放射線画像Ｐを再構成するように連結処理するに際して、それらの放射線画像Ｐ１，Ｐ２が、シート３１，３２の端縁部の画像が欠落したものであっても、連結処理後の再構成された放射線画像Ｐにおいて、重複領域の一部にも、観察読影性能を低下させる濃度の淡い領域が形成されるのを防止することができる。
【００５６】
なお図５に示した、再構成された放射線画像Ｐから解されるように、第１の放射線画像Ｐ１の重複部分と非重複部分の境界（境界線像１ｃに相当）、および第１の放射線画像Ｐ１の重複部分と第２の放射線画像Ｐ２との境界（第２の放射線画像Ｐ２の端縁２ａ′に相当）に、若干の濃度差が生じて観察時にこれらが境界線像として視認され目障りとなる場合もあるため、さらに平滑化処理手段を追加して、再構成された放射線画像Ｐのこれら境界近傍について、メディアンフィルタ処理等の平滑化処理を施し、これら境界線像を目立たなくするようにしてもよい。
【００５７】
また本実施形態の放射線画像処理装置においては、連結処理手段１６により連結処理するのに先だって、第１の放射線画像Ｐ１の重複部分について濃度補正処理を施したが、本発明の放射線画像の連結処理方法および放射線画像処理装置は、この態様に限るものではなく、両画像Ｐ１，Ｐ２の連結処理後に、重複部分のうち第１の放射線画像Ｐ１が用いられる部分（境界線像１ｃから重複部分内側に距離ｍの範囲）について、上記濃度補正処理を施すものであってもよい。
【００５８】
また連結処理に先だって濃度補正を施す場合にあっても、上記重複部分の全体を濃度補正する必要はなく、重複部分のうち第１の放射線画像Ｐ１が用いられる部分についてのみ濃度補正処理を施すようにしてもよい。
【００５９】
ところで上記第１の放射線画像Ｐ１に形成される境界線像１ｃは、上述したように、第１の蓄積性蛍光体シート３１の、第２の蓄積性蛍光体シート３２との重複部分と非重複部分との境界に形成されるが、この境界部分では第２の蓄積性蛍光体シート３２の端縁３２ａにより照射放射線がわずかに回折したり、散乱されるため、境界線像１ｃの鮮鋭度が低下し、例えば図６（１）に示すように、本来形成されるべき境界線像１ｃを挟んだ±ｎ画素の範囲で濃度が変化する場合がある。
【００６０】
このような場合に、境界線像１ｃを境界として重複領域側の画像の濃度を一律にシフト（例えば一定値Ｄ０を加算（＋Ｄ０））させると、補正処理後の濃度は同図（２）に示すようなものとなり、これでは境界線像１ｃ近傍に擬画像（アーティファクト）が生じて観察読影性に悪影響を与える虞がある。
【００６１】
そこで本実施形態の放射線画像処理装置の補正処理手段１５による濃度補正処理方法として、濃度補正が必要とされる第１の放射線画像Ｐ１における上記重複部分のうち、境界線像１ｃの近傍部分とこの境界線像１ｃの近傍部分以外の部分とについて、互いに異なる濃度補正処理を適用するのが好ましい。
【００６２】
以下、この補正処理手段１５による濃度補正処理について詳細に説明する。なお上記境界線像１ｃを挟んで濃度が変化する範囲である±ｎ画素の範囲は、以下の説明においては±４画素とする。
【００６３】
上述した境界線像１ｃの近傍部分とは図６（１）に示した、ぼけた境界線像の幅の範囲であり、本来はぼけていない境界線像１ｃ（または一義的に検出された境界線像１ｃ）から±ｎ画素の範囲内の部分Ｐａをいうものであり、境界線像１ｃの近傍部分以外の部分とは、上記重複部分（厳密にはこの重複部分のうち濃度補正処理が適用される部分（境界線像１ｃからｍ画素の範囲の部分））のうちこの境界線像１ｃの近傍部分Ｐａを除いた部分Ｐｂをいうものである（図７）。
【００６４】
補正処理手段１５は、境界線像近傍部分Ｐａを除いた部分Ｐｂについては濃度補正処理Ｂを施し、境界線像近傍部分Ｐａについては、濃度補正処理Ｂとは異なる補正処理内容の濃度補正処理Ａを施す。
【００６５】
ここで濃度補正処理Ｂは、前述した実施形態における補正処理手段１５による濃度の補正処理と略同じ処理内容の補正処理であり、図８に示すように、第１の放射線画像Ｐ１のうち第２の放射線画像Ｐ２との重複部分Ｐｃ内に、例えば縦４画素×横２１画素のテンプレートＭを設定し、このテンプレートＭ内の８４画素の濃度値（画像データ値）の平均値Av（Ｐi ）を求め、この濃度平均値Av（Ｐi ）を、テンプレートＭ内のｉ方向における中心列Ｐi の代表値とする。テンプレートＭを矢印ｉ方向に１画素ずつ移動して、各列Ｐi ごとの代表値（濃度平均値）Av（Ｐi ）を求める。続いて第２の放射線画像Ｐ２における重複部分内であって、第１の放射線画像Ｐ１の重複部分内に設定したテンプレートＭに対応する部分に、テンプレートＭと同一のテンプレートＭ′を設定し、このテンプレートＭ′内の８４画素の濃度値（画像データ値）の平均値Av（Ｐi ）′（＜Av（Ｐi ））をテンプレートＭ′内のi 方向における中心列Ｐi の代表値とする。このテンプレートＭ′をテンプレートＭと同様に矢印ｉ方向に１画素ずつ移動して各列Ｐi ごとの代表値（濃度平均値）Av（Ｐi ）′を求める。そして第１の放射線画像Ｐ１と第２の放射線画像Ｐ２との対応する列Ｐi の代表値Av（Ｐi ），Av（Ｐi ）′の差Su（Ｐi ）（＝Av（Ｐi ）′−Av（Ｐi ）；列ごとの平均濃度差）を各列Ｐi ごとに求め、第１の放射線画像Ｐ１における境界線像近傍部分以外の部分Ｐｂにおける各画素Ｐijの濃度に、対応する列ｉの濃度差Su（Ｐi ）を加算処理して、上記部分Ｐｂの濃度補正処理を行う。なお部分Ｐｂにおける各画素Ｐijに加算される濃度値Su（Ｐi ）は、列方向（ｉ方向）の位置ごとにそれぞれ異なる値となりうるが、同一列ｉに位置する画素に関する限り行方向（ｊ方向）の位置が異なる画素Ｐi(j-1)，Ｐij，Ｐi(j+1)，…に対して全て同じ値である。
【００６６】
次に境界線像近傍部分Ｐａに適用される濃度補正処理Ａについて、図９を用いて説明する。なおこの説明においては、境界線像近傍部分Ｐａは、第２の放射線画像Ｐ２との重複部分だけでなく、境界線像１ｃを挟んで、重複部分とは反対側（図示上側）を含むものとしているが、これは望ましい形態に過ぎず、重複部分とは反対側の部分を含まないものであってもよい。
【００６７】
図９（１）に示す、境界線像近傍部分Ｐａにおいて矢印ｊ方向に並ぶ１０個の画素Ｐi0〜Ｐi9について以下の処理を施す。なお、図示上側から５番目の画素Ｐi4と６番目の画素Ｐi5との境界が、境界線像１ｃとなるように１０個の画素を設定する。
【００６８】
濃度補正処理Ａは、まず上記のように設定した１０個の画素を矢印ｉ方向における中心として図示左右の各１０個の画素を含む、合計２１画素分の濃度値の平均値を、同一の行（ｊ＝０，１，…，９）ごとに算出する。すなわち、画素Ｐi0については、この画素Ｐi0を中心として左方向に連なる１０個の画素Ｐ(i-10)0,Ｐ(i-9)0, … ,Ｐ(i-1)0と右方向に連なる１０個の画素Ｐ(i+1)0, Ｐ(i+2)0, … ,Ｐ(i+10)0 および中心となる画素Ｐi0の合計２１画素の濃度値の平均値Av（Ｐi0）を求める。同様に次の行の画素Ｐi1についても２１個の画素Ｐ(i-10)1 〜Ｐ(i+10)1 の濃度値の平均値Av（Ｐi1）を求め、以下同様に各行ごとに（ｊを変化させて）濃度平均値Av（Ｐij）（０≦ｊ≦９）を算出する。
【００６９】
得られた各行ごとの濃度平均値Av（Ｐij）は例えば同図（２）に示す分布を示すものとなる。これは境界線像近傍部分Ｐａは前述したように境界線像１ｃを挟んだ図示上下方向±４画素の幅内で濃度が徐々に変化しているためである。なお図示において最も下側の行についての濃度平均値Av（Ｐi9）が急激に高い値を示しているのは、画素Ｐi9の属性が境界線像近傍部分以外の部分Ｐｂであるため、前述した濃度補正処理Ｂによる濃度補正が既に施されているからである。
【００７０】
次に最上段の行（ｊ＝０）の濃度平均値Av（Ｐi0）と最下段の行（ｊ＝９）の濃度平均値Av（Ｐi9）とを用いて、その間の各行（ｊ＝１，２，…，８）に対応した補間濃度値Av（Ｐi1）′，Av（Ｐi2）′，…，Av（Ｐi8）′を、線形補間により求める（Av（Ｐij）′＝Av（Ｐi0）＋｛Av（Ｐi9）−Av（Ｐi0）｝ｊ/９）。この補間濃度値Av（Ｐij）は、図９（２）の破線に示すように、矢印ｊ方向について、最上段の行の画素Ｐi0の濃度と最下段の行の画素Ｐi9の濃度（補正後）との間を滑らかに濃度変化させた補間値を示す。次いで各行を対応させて（対応するｊごとに）、補間濃度値Av（Ｐij）′と濃度平均値Av（Ｐij）との差Su（Ｐij）（＝Av（Ｐij）′−Av（Ｐij））を求め、得られた差Su（Ｐij）を、対応する画素Ｐijの濃度値Ｐijに加算する。
【００７１】
以上の作用を数式で表すと、式（１）に示すものとなる。
【００７２】
【数１】

上記操作を、矢印ｉ方向に注目画素を１画素ずつ移動させて（ｉ→ｉ＋１）同様に行うことにより、濃度補正処理の対象となる画像部分ＰａおよびＰｂ内の全ての画素の濃度を補正することができる。
【００７３】
このように、互いに異なる画像部分に対してそれぞれ処理内容の濃度補正処理Ａおよび濃度補正処理Ｂを適用して濃度補正処理を施すことにより、濃度補正処理による新たなアーチファクトの形成を抑制することができ、連結画像の観察読影性能を向上させることができる。
【００７４】
なお、上記実施形態においては、境界線像近傍部分Ｐａとして、第１の放射線画像Ｐ１と第２の放射線画像Ｐ２との画像の重複部分のみならず、重複部分ではない、境界線像１ｃよりも上側の非重複部分をも含み、この非重複部分についても濃度補正処理を施したが、本発明の画像連結処理方法および画像処理装置は、必ずしもこの非重複部分についてまで濃度補正処理を施すことを要するものではなく、例えば上記濃度補正処理Ａを、境界線像１ｃの直上に最上段の行の画素Ｐi1を設定し、境界線像１ｃの直下に次段の行の画素Ｐi2を設定して最下段の行の画素（例えば上記ｎ＝４のときは、Ｐi5が該当する）の濃度値と最上段の行の画素Ｐi1の濃度値との間で線形補間することにより、「重複部分」についてのみ濃度補正処理を施すようにしてもよいことはいうまでもない。
【００７５】
また上記実施形態の画像処理装置は、濃度補正処理Ａにおいて、各画素Ｐijを中心としたｉ方向２１画素の平均値Av（Ｐij）と補間値Ｐij′との差Su（Ｐij）を、当該画素Ｐijの濃度値Ｐijに加算することにより、濃度補正処理を施すものであるが、さらに、ｉ方向について補正用加算値Su（Ｐij）が急激に変化するのを抑制するのが望ましく、各画素Ｐijを中心としたｉ方向２１画素の平均値Av（Ｐij）を、その注目画素Ｐijをさらに１画素ずつ左右方向に移動して得られた４つの濃度平均値Av（Ｐ(i-2)j），Av（Ｐ(i-1)j），Av（Ｐ(i+1)j），Av（Ｐ(i+2)j）との加算平均（＝｛Av（Ｐ(i+2)j）＋Av（Ｐ(i+1)j）＋Av（Ｐij）＋Av（Ｐ(i-1)j）＋Av（Ｐ(i-2)j）｝／５）として平滑化し、または補正用加算値Su（Ｐij）を、その注目画素Ｐijをさらに１画素ずつ左右方向に移動して得られた４つの補正用加算値Su（Ｐ(i-2)j），Su（Ｐ(i-1)j），Su（Ｐ(i+1)j），Su（Ｐ(i+2)j）との加算平均（＝｛Su（Ｐ(i-2)j）＋Su（Ｐ(i-1)j）+Su（Ｐij）＋Su（Ｐ(i+1)j）＋Su（Ｐ(i+2)j）｝／５）として平滑化するのが好ましい。
【００７６】
なおこれらの方法の他に、注目画素について濃度平均値Av（Ｐij）を求めるときの加算画素数を、中心画素Ｐijから左右方向に１０画素ずつ（加算画素数は計２１画素）から、１５画素ずつ（加算画素数は計３１画素）や２０画素ずつ（加算画素数は計４１画素）に増加させることによって、ｉ方向についての平滑化を図るようにしてもよい。
【００７７】
また上記本実施形態の画像処理装置による濃度補正処理Ａは、境界線像１ｃが水平方向以外の斜め方向に現れている場合には、境界線像近傍部分Ｐａと境界線像近傍部分以外の部分Ｐｂとの境界を、境界線像１ｃに平行となるように斜め方向に設定し、上記上下方向に連なる１０個の画素列を、ｉ方向の位置ごとに、最上段から第５番目の画素と第６番目の画素との間に常に境界線像１ｃが配されるように設定すればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の放射線画像連結処理方法を実施する放射線画像処理装置の一実施形態の構成を示す図
【図２】一部同士が互いに重複した２枚の蓄積性蛍光体シートに被写体の１つの放射線画像が記録される様子を示す図
【図３】図２に示された２枚の蓄積性蛍光体シートからそれぞれ読み取られた２つの放射線画像を示す図
【図４】画像読取時に重複部分の一部分が欠落することを説明する図
【図５】図１に示した放射線画像処理装置により連結処理された放射線画像を示す図
【図６】境界線像近傍部分における濃度分布の詳細を示す図、（１）は濃度補正前、（２）は濃度補正後をそれぞれ表す
【図７】境界線像近傍部分と境界線像近傍部分以外の部分とをそれぞれ示す図
【図８】境界線像近傍部分以外の部分について適用する濃度補正処理を説明する図
【図９】境界線像近傍部分について適用する濃度補正処理を説明する図
【符号の説明】
14 重複部分検出手段
15 補正手段
16 連結処理手段
31 第１の蓄積性蛍光体シート
1a 第１の放射線画像に表れた境界線像
1b 第１の放射線画像の重複部分側端縁
32 第２の蓄積性蛍光体シート
32a 第２の蓄積性蛍光体シートの重複部分側端縁
2a′ 第２の放射線画像の端縁
P1 第１の放射線画像
P2 第２の放射線画像
P 元の放射線画像および再構成された放射線画像
S1 第１の放射線画像データ
S2 第２の放射線画像データ
S 再構成された放射線画像データ
Pa 境界線像近傍部分
Pb 境界線像近傍部分以外の部分

Claims (8)

1. 一部分同士が互いに重複するように連ねられた２枚の蓄積性蛍光体シートに亘って記録された被写体を表す１つの放射線画像が再構成されるように、該２枚の各蓄積性蛍光体シートから各別に読み取って得られた２つの放射線画像を連結処理するに際して、
   前記被写体から遠い側に配された第１の蓄積性蛍光体シートと前記被写体から近い側に配された第２の蓄積性蛍光体シートとが互いに重複する部分のうち、前記第２の蓄積性蛍光体シートの端縁部の画像の読取りができない領域に対応する読取不可部分については、前記第１の蓄積性蛍光体シートから読み取って得られた第１の放射線画像の部分を用い、前記重複する部分のうちの前記読取不可部分以外の部分については、前記第２の蓄積性蛍光体シートから読み取って得られた第２の放射線画像を用いるとともに、該読取不可部分に用いられる前記第１の放射線画像の部分の濃度を、前記第１の放射線画像のうちの前記重複する部分以外の部分の濃度および／または前記第２の放射線画像の濃度に略一致させるように、補正することを特徴とする放射線画像の連結処理方法。
2. 前記読取不可部分に用いられる前記第１の放射線画像の部分のうち、前記重複する部分と重複しない部分との境界近傍部分と、前記境界近傍部分以外の部分とで、互いに異なる濃度の補正処理を行なうことを特徴とする請求項１または２記載の放射線画像の連結処理方法。
3. 前記境界近傍部分以外の部分については、前記境界からの距離に拘わらず一定の濃度シフト値を加算することにより、または一定の濃度シフト係数を乗じることにより、前記濃度の補正処理を行ない、前記境界近傍部分については、前記境界からの距離に応じて変化する濃度シフト値を加算することにより、または前記距離に応じて変化する濃度シフト係数を乗じることにより、前記濃度の補正処理を行なうことを特徴とする請求項２記載の放射線画像の連結処理方法。
4. 前記１つの放射線画像として再構成された後の放射線画像の、前記濃度の補正が施された部分およびこの部分の近傍領域について、さらに平滑化処理を施すことを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項に記載の放射線画像の連結処理方法。
5. 一部分同士が互いに重複するように連ねられた２枚の蓄積性蛍光体シートに亘って記録された被写体を表す１つの放射線画像が再構成されるように、該２枚の各蓄積性蛍光体シートから各別に読み取って得られた２つの放射線画像を連結処理する連結処理手段を備えた放射線画像処理装置において、
   前記連結処理手段が、前記被写体から遠い側に配された第１の蓄積性蛍光体シートと前記被写体から近い側に配された第２の蓄積性蛍光体シートとが互いに重複する部分のうち、前記第２の蓄積性蛍光体シートの端縁部の画像の読取りができない領域に対応する読取不可部分については、前記第１の蓄積性蛍光体シートから読み取って得られた第１の放射線画像の部分を用い、前記重複する部分のうちの前記読取不可部分以外の部分については、前記第２の蓄積性蛍光体シートから読み取って得られた第２の放射線画像を用いて、前記連結処理を行うものであり、
   前記読取不可部分に用いられる前記第１の放射線画像の部分の濃度を、前記第１の放射線画像のうちの前記重複する部分以外の部分の濃度および／または前記第２の放射線画像の濃度に略一致させるように、補正する補正処理手段をさらに備えたことを特徴とする放射線画像処理装置。
6. 前記補正処理手段が、前記読取不可部分に用いられる前記第１の放射線画像の部分のうち、前記重複する部分と重複しない部分との境界近傍部分と、前記境界近傍部分以外の部分とで、互いに異なる濃度の補正処理を行なうものであることを特徴とする請求項５記載の放射線画像処理装置。
7. 前記補正処理手段が、前記境界近傍部分以外の部分については、前記境界からの距離に拘わらず一定の濃度シフト値を加算することによる、または一定の濃度シフト係数を乗じることによる前記濃度の補正処理を行ない、前記境界近傍部分については、前記境界からの距離に応じて変化する濃度シフト値を加算することによる、または前記距離に応じて変化する濃度シフト係数を乗じることによる前記濃度の補正処理を行なうものであることを特徴とする請求項６記載の放射線画像処理装置。
8. 前記１つの放射線画像として再構成された後の放射線画像の、前記濃度の補正が施された部分およびこの部分の近傍領域について、平滑化処理を施す平滑化処理手段をさらに備えたことを特徴とする請求項５から７のうちいずれか１項に記載の放射線画像処理装置。

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