JP4363095B2

JP4363095B2 - 医用画像処理装置及び医用画像処理システム

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Publication number: JP4363095B2
Application number: JP2003189492A
Authority: JP
Inventors: 達也高木
Original assignee: Konica Minolta Medical and Graphic Inc
Current assignee: Konica Minolta Medical and Graphic Inc
Priority date: 2003-07-01
Filing date: 2003-07-01
Publication date: 2009-11-11
Anticipated expiration: 2023-07-01
Also published as: US20050002551A1; EP1501050A2; JP2005021334A; EP1501050A3; US7424138B2; EP1501050B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、グリッドを使用して撮影されたグリッド像を含む放射線画像の画像処理を行う医用画像処理装置及び医用画像処理システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、Ｘ線画像に代表される放射線画像が病気診断用などに広く用いられている。近年、この放射線画像を得るための方式としては、照射された放射線エネルギーを蓄積、記録し、励起光を照射すると蓄積、記録された放射線エネルギーに応じて輝尽発光する「輝尽性蛍光体」を用いた放射線画像記録再生方式が提案されている。
【０００３】
この放射線画像記録再生方式は、被写体を透過させた放射線を輝尽性蛍光体に照射することによって、被写体各部の放射線透過密度に対応する放射線エネルギー（以下、「被写体情報」という）を輝尽性蛍光体に蓄積、記録させた後、励起光によって輝尽性蛍光体に蓄積、記録された放射線エネルギーを輝尽発光させ、この輝尽発光光の強弱を電気信号に変換し、電気信号を感光材料などの画像記録材料やＣＲＴなどの画像表示装置を介して可視像として再生するものである。
【０００４】
しかしながら、放射線画像記録再生方式により得られた放射線画像は、ハロゲン化銀写真感光材料を用いた放射線写真方式と比較してきわめて少ない被爆線量で情報量の豊富な放射線画像を得ることができるが、輝尽性蛍光体は、高感度であるがゆえに、被写体を透過する際に散乱した低エネルギーの放射線（散乱線）をも蓄積、記録してしまう。このような散乱線によって正確な被写体情報の蓄積、記録が妨げられると、診断性能の低下など種々の弊害を招く場合があった。
【０００５】
このような散乱線を除去するための手段として、放射線吸収率の高い鉛などからなる放射線吸収層と、放射線吸収率の低いアルミニウム、紙、木、合成樹脂などからなる放射線透過層とを交互に設けた積層体を、放射線吸収率の低いカバー部材で被覆して構成した「グリッド」が使用されており、輝尽性蛍光体の前にこのグリッドを配置することによって、散乱線を除去していた。
【０００６】
しかし、上記のようにグリッドには、放射線吸収層と放射線透過層とが交互に設けられているために、結果としてグリッドに準じた縞模様（グリッド像）が放射線画像に発生する。そこで、グリッド像を含む画像に対して多重解像度変換を施して画像処理する際に、グリッド像を除去する特性を有するフィルタを用いて元画像に対してフィルタリング処理を施すことにより、画像から干渉縞に基づくモアレを除去することが可能な画像処理方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
また、静止グリッド等に起因する周期的パターンの空間周波数成分を抑制する周期的パターン抑制方法において、グリッドピッチに対応する空間周波数以上のレスポンスが略ゼロとなる特性を有するローパスフィルタを用いて２次元ウェーブレット変換を施し、静止グリッドの空間周波数成分近傍の所定範囲のみを抑制することにより、静止グリッドに起因する縞模様が目立たず、鮮鋭度の高い高画質な画像を得ることが可能な周期的パターン抑制処理方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
或いは、ピッチが異なるグリッドを使用して撮影がなされた画像を読み取って得られた画像データを再生するに際し、グリッドピッチに対応する空間周波数成分に対して９７％以上の空間周波数成分のレスポンスを５％以下に低減するモアレ除去フィルタを使用することにより、フィルタリング処理が施された画像データにおいて、任意のピッチのグリッドに起因する縞模様を低減することができる画像処理方法が知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００９】
【特許文献１】
特開平９−４４６４５号公報
【特許文献２】
特開２００１−２７３４９０号公報
【特許文献３】
特開２０００−３４４０号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した放射線画像記録再生方式において、グリッドピッチが一定のノーマルグリッドを使用する場合、撮影装置（Ｘ線管球）の放射角の影響で、輝尽性蛍光体やＦＰＤ等のディテクタに投影されるグリッド像のピッチは一定にならない。例えば、図７に示すように、Ｘ線源２から照射されたＸ線は、グリッド３の鉛箔３ａ，３ｂを透過し、ディテクタ４の受像面に映像４ａ，４ｂとして投影される。ここで、鉛箔３ａの映像４ａは、管球の有する放射角の影響により、一次Ｘ線の方向に配置された鉛箔３ｂの映像４ｂよりも広い映像として投影される。この結果、ディテクタ４に投影されるグリッド像は、中央部においてはピッチが細かく、端部に行くほどピッチが荒くなる特性がある。
【００１１】
しかしながら、従来のグリッドに起因する縞模様を除去又は低減させる画像処理方法においては（特許文献１〜３）、利用されるフィルタは１種のみであるため、例えば、管球と垂直な位置近傍（例えば、ディテクタ中央部）の画像データに基づいて、フィルタ性能を決定した場合、管球が所定の放射角を持つ端部においては、良好なフィルタ特性を発揮できず、グリッド像の除去性能が低下するという問題があった。
【００１２】
また、集束グリッドを使用した場合、ノーマルグリッドの場合と比較して、中央部と端部のグリッド像のピッチの差は改善されるが、完全にグリッド像のピッチの差をなくすことはできない。また、グリッド製造時にピッチのバラツキが生じたり、撮影時のグリッドとディテクタとの相対位置によりピッチにバラツキが生じるため、１種のフィルタのみの使用では、ディテクタ全巾に渡る均一なグリッド像の除去は困難であった。
【００１３】
本発明の課題は、グリッド使用に伴い放射線画像に生じるバラツキを持ったグリッド像を高精度に除去するとともに、有効な高周波成分を抑制することなく鮮鋭度の高い放射線画像を提供することが可能な医用画像処理装置及び医用画像処理システムを提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、
被写体と、被写体情報を記録するディテクタとの間に、錯乱放射線を除去するグリッドを設けて撮影を行うことにより得られるグリッド像を含む放射線画像を画像処理する医用画像処理装置において、
フィルタ特性の異なる複数のフィルタを用いて前記グリッド像を除去し、前記放射線画像から被写体情報のみを抽出するフィルタリング手段を備え、
前記フィルタリング手段は、放射線画像の所定の領域毎に、前記フィルタ特性の異なるフィルタを適用してグリッド像を除去し、前記放射線画像から被写体情報のみを抽出することを特徴としている。
【００１５】
請求項１記載の発明によれば、放射線画像に含まれるグリッド像が均一のグリッドピッチでない場合に、グリッドピッチに応じたフィルタ特性を有する複数のフィルタを適用してグリッド像を除去することができる。これにより、放射線画像に含まれるグリッド像を確実に除去して、被写体情報のみを的確に抽出することができる。また、放射線画像の領域に応じてグリッドピッチが不均一なグリッド像が生じる場合に、所定の領域毎に異なるフィルタを適用することにより、的確にグリッド像を放射線画像から除去することができる。
【００１８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の医用画像処理装置において、
前記フィルタリング手段は、放射線画像のグリッド像と直交する方向において中央部では高周波数のフィルタ特性を有するフィルタを適用し、端部では中央部よりも低周波数のフィルタ特性を有するフィルタを適用することを特徴としている。
【００１９】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の医用画像処理装置において、
前記フィルタ手段は、ウェーブレットフィルタを使用していることを特徴としている。
【００２０】
請求項４記載の発明は、請求項２記載の医用画像処理装置において、
前記フィルタ手段は、ガボールフィルタを使用していることを特徴としている。
【００２２】
請求項２から４のいずれか一項に記載の発明によれば、グリッドの特性や、グリッドピッチの偏りに応じて、好適なフィルタを選択して、的確に放射線画像からグリッド像を除去して、被写体情報のみを抽出することができる。特に、フィルタが、局在性の高いガボールフィルタである場合、放射線画像からグリッド成分のみを選択的に除去することができる。これにより、有効な周波数成分の抑制を低減させて、鮮鋭度の高い、高画質な放射線画像を得ることができる。
【００２５】
請求項５記載の発明は、
被写体と、被写体情報を記録するディテクタとの間に、錯乱放射線を除去するグリッドを設けて撮影を行うことにより得られるグリッド像を含む放射線画像を画像処理する医用画像処理装置と、撮影に関する情報を含む撮影オーダ情報を管理する情報管理装置と、を備える医用画像撮影システムであって、
前記情報管理装置は、
放射線画像の所定の領域毎に適用されるフィルタ特性の異なるフィルタをグリッド毎に記憶するデータベースと、
撮影に使用したグリッドに関する情報を含む撮影条件を受信する受信手段と、
前記受信した撮影条件に基づいて、前記データベースから撮影に使用したグリッドに対応する放射線画像の所定の領域毎に適用される複数のフィルタを取得して送信する送信手段と、を備え、
前記医用画像処理装置は、
撮影に使用したグリッドに関する情報を含む撮影条件を送信する送信手段と、
前記撮影に使用したグリッドに対応する放射線画像の所定の領域毎に適用される複数のフィルタを受信する受信手段と、
前記受信した複数のフィルタを放射線画像の所定の領域毎に適用してグリッド像を除去し、前記放射線画像から被写体情報のみを抽出するフィルタリング手段と、
を備えることを特徴としている。
【００２６】
請求項５記載の発明によれば、医用画像処理装置と、情報管理装置がネットワークを介して接続されて構成される医用画像処理システムにおいて、情報管理装置は、放射線画像の所定の領域毎に適用されるフィルタ特性の異なるフィルタをグリッド毎に記憶するデータベースを備え、医用画像処理装置は、放射線画像を画像処理する際に、使用したグリッドに関する情報を含む撮影条件に基づいて、データベースから必要となるフィルタを取得することにより、放射線画像に含まれるグリッド像を的確に除去することができる。このため、個々の医用画像処理装置に、放射線画像の所定の領域毎に適用されるフィルタを記憶する必要がなく、データベースに記憶される資源をネットワークを介して有効に利用することができる。また、必要な情報が１箇所に集中して保存されるため、効率良く情報の管理を行うことができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。なお、本発明において、放射線にはＸ線を含むものとし、以下に説明する実施の形態では、Ｘ線源を有する放射線撮影装置について説明するが、本発明の放射線は特にＸ線に限定されるものではない。
【００２８】
まず、本実施の形態の構成を説明する。
本発明を適応した画像処理装置は、例えば、図１に示すような放射線撮影装置１に用いられている。この放射線撮影装置１は、Ｘ線を発生するＸ線源２と、散乱放射線を除去するグリッド３と、被写体Ｓおよびグリッド３を透過した放射線が照射され、放射線のエネルギーを蓄積する輝尽性蛍光体等から構成されるディタク４と、ディテクタ４に対してレーザ光を照射して、輝尽性蛍光体に蓄積されたエネルギーを発光させるレーザ光源５と、発光したエネルギーから被写体情報を検出して放射線画像の表示および画像処理を行う画像処理装置６を備えている。
【００２９】
グリッド３は、放射線吸収層と放射線透過層が所定の密度で交互に積層されており、放射線が輝尽性蛍光体に透過するように、ディテクタ４と対向している。ここで、放射線吸収層と放射線透過層の密度（グリッド密度）とは、放射線吸収層と放射線透過層とを１ペアとして、単位長さ当たりに何ペアあるかを示し、この密度のことをグリッド周波数としても表記する。なお、グリッド３は、グリッド密度の異なるものが複数用意され、撮影条件等によって、その条件に適した密度のグリッドが用いられる。
【００３０】
画像処理装置６は、レーザ光により発光したエネルギーを所定のサンプリングピッチでサンプリングし、グリッド像を有したデジタルの放射線画像データを検出する放射線検出部７と、放射線検出部７によって得られた放射線画像データを基に画像処理を行うパーソナルコンピュータ８と、画像を表示するモニタ９とを備えている。
【００３１】
放射線検出部７は、レーザ光により発光したエネルギーを所定周波数でサンプリングして検出し電気信号として出力する光電子増倍管１０と、この光電子増倍管１０により出力された電気信号（被写体情報）を対数変換しつつ増幅するログアンプ１１と、ログアンプ１１により対数変換された画像情報をデジタル変換するＡ／Ｄ変換器１２とを備えている。
【００３２】
パーソナルコンピュータ８（以下、「ＰＣ８」と記す）は、Ａ／Ｄ変換器１２によりデジタル変換された放射線画像データを基に、放射線画像の画像処理などを行う。このＰＣ８は、図２に示すように、各部の中央制御を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）８ａと、操作者から情報が入力される入力部８ｂと、情報を一時的に格納するＲＡＭ（Random Access Memory）８ｃと、モニタ９が接続されるビデオカード８ｄと、情報を記憶する記憶部８ｅと、Ａ／Ｄ変換器１２からの情報を受信する通信制御部８ｆと、ネットワークＮと接続される通信制御部８ｇと、ＣＰＵ８ａ、入力部８ｂ、ＲＡＭ８ｃ、ビデオカード８ｄ、記憶部８ｅ、通信制御部８ｆ，８ｇを接続するバス８ｈとを備える。
【００３３】
ＣＰＵ８ａは、記憶部８ｅに格納されている各種プログラムの中から指定されたプログラムを、ＲＡＭ８ｃ内の作業領域に展開し、プログラムに従った各種処理を実行する。具体的に、ＣＰＵ８ａは、撮影された放射線画像からグリッド像を除去するため、グリッドに応じた複数のフィルタを選択するフィルタ選択処理、フィルタ選択処理において選択された複数のフィルタを用いて放射線画像からグリッド像を除去するフィルタリング処理を実行する。なお、各処理の詳細については後述する
【００３４】
入力部８ｂは、例えば、カーソルキー、数字入力キーおよび各種機能キー等を備えたキーボードおよびポインティングデバイスとしてマウスやタブレットを含み、操作者によりキーボードで押下された押下信号やマウスの位置信号をＣＰＵ８ａに出力する。
【００３５】
ＲＡＭ８ｃは、各種プログラム、入力指示、入力データおよび処理結果等の各種データを、ＣＰＵ８ａでランダムアクセス展開可能に格納するメモリ領域を有して、各種状態を記憶するメモリである。
【００３６】
記憶部８ｅは、プログラムやデータなどが予め記憶されまたは書き込み可能な記録媒体（図示せず）を有し、当該記録媒体は、磁気的、光学的記録媒体、若しくは半導体等の不揮発性メモリ等のＣＰＵ８ａが読み取り可能な記録媒体で構成されている。記録媒体は、ハードディスク等の固定的に設けたもの、若しくはＣＤ−ＲＯＭ、メモリカード等の着脱自在に装着する可搬型のものを含む。
【００３７】
記憶部８ｅには各種処理プログラム、およびこれらのプログラムで処理する又は処理されたデータ等の各種データが格納されている。この各種処理プログラムには、グリッドに応じた複数のフィルタを選択するフィルタ選択処理を実行するためのフィルタ選択処理プログラム、撮影された放射線画像をフィルタリング処理を実行するためのフィルタリング処理プログラムが含まれている。
【００３８】
また、記憶部８ｅには、上記フィルタリング処理プログラム実行時に用いられるグリッド像を除去するフィルタが格納される。例えば、本実施の形態では、上記フィルタとして、ガボールフィルタ、ウェーブレットフィルタ等が用いられている。また、フィルタ種毎に、それぞれフィルタ特性（カットオフ周波数）の異なるフィルタが複数格納されている。
【００３９】
さらに、記憶部８ｅには、フィルタ選択処理において、選択されたディテクタ４の領域毎に選択された複数のフィルタを、グリッド毎に記憶するフィルタ選択テーブル８１を格納している。このフィルタ選択テーブル８１の詳細については後述する。
【００４０】
なお、記憶部８ｅに記憶されたプログラム、データ等は、その一部若しくは全部を外部機器からＬＡＮ、ＷＡＮ、インターネット等の通信ネットワークを介して通信制御部８ｆから受信して格納する構成にしてもよい。また、記憶部８ｅは通信ネットワーク上に構築された外部機器の記憶装置であってもよく、前記各種プログラムを、通信ネットワークを介して外部機器へ送信およびインストールする構成にしてもよい。ＲＡＭ８ｃおよび記憶部８ｅは、ＣＰＵ８ａの制御により内部データの書き換えが可能な構成である。
【００４１】
通信制御部８ｆは、外部機器との通信を行うためのものであり、ここではＡ／Ｄ変換器１２がＳＣＳＩ方式、ＩＥＥＥ１３９４方式およびＵＳＢ方式などで接続されている。
【００４２】
通信制御部８ｇは、ＬＡＮ、ＷＡＮ、あるいはインターネット等のネットワークＮに接続された伝送媒体に接続可能なインターフェイスであり、電話回線、ＩＳＤＮ回線、無線通信回線、専用線、ＣＡＴＶ回線等の通信回線を介して外部機器との通信を行うための制御を行う。
【００４３】
具体的に、通信制御部８ｇは、ネットワークＮを介して接続される病院内に構築された情報管理システム（ＨＩＳ；Hospital Information System）や放射線科内の情報管理システム（ＲＩＳ：Radiology Information System）において、情報の送受信を制御する。
【００４４】
モニタ９は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、又はＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等により構成され、ＣＰＵ８ａから入力される表示指示に従って各種表示データの画面表示を行う。
【００４５】
次に、グリッド３を用いたＸ線撮影により得られた放射線画像の領域毎に好適なフィルタを選択するフィルタ選択処理について、ノーマルグリッドを例として説明する。なお、ノーマルグリッド場合、グリッドピッチのバラツキは、放射線画像において略左右対象に生じるため、フィルタ選択の検証は、放射線画像の中央から右半分又は左半分を対象とする。また、フィルタ選択の検証は、被写体を載置しない、グリッドのみを撮影した放射線画像（空曝射）において行われるものとする。
【００４６】
図３は、ノーマルグリッドを使用して撮影された放射線画像からグリッド像を除去するためのフィルタを放射線画像の右側半分の各領域に応じて選択する場合に、放射線画像の分割例を示す図である。ノーマルグリッドを使用した場合、グリッドピッチの影響は、中央部付近では影響が小さく、端部に行く程、影響が大きくなる。このため、放射線画像の分割領域は、中央部は分割領域を大きく、端部は分割領域を小さくすることが有効である。すなわち、図３に示す分割領域は、領域ａ＞領域ｂ＞領域ｃとなっている。
【００４７】
ここで、ＣＰＵ８ａは、画像データの一部（例えば、数ライン分）を取得して、記憶部８ｃに格納された複数のフィルタ関数と畳み込み積分を行い、各領域ａ〜ｃにおいて、積分値が最大となるフィルタをグリッド像除去のための最適フィルタとして選択する。図４を参照して、各領域における最適フィルタの選択について説明する。
【００４８】
図４（ａ）の左側は、放射線画像の一部（数ライン分）の画像データを模式的に示す図であり、図４（ａ）の右側は、周波数特性の異なるフィルタ１〜フィルタＮを模式的に示す図である。ＣＰＵ８ａは、各領域ａ〜ｃに分割された画像データの一部と、フィルタ１〜フィルタＮとの畳み込み積分をそれぞれ行い、算出された積分値が最大となるフィルタを各領域における最適フィルタとして選択する。図４（ｂ）は、各領域におけるフィルタ１〜フィルタ３との畳み込み積分の結果を示す図である。積分値は、各フィルタで検出したグリッドの振幅に比例し、その値が大きいほどグリッドを良く検出するため、積分値が最大となるフィルタが最適フィルタとして選択される。
【００４９】
また、グリッド密度の異なる複数のグリッドがある場合、上述した方法により、各グリッドについてそれぞれ各領域に最適なフィルタを選択する。なお、上述した分割例は、ノーマルグリッドの場合の一例であり、グリッドの種類に応じてフィルタを適用する領域の分割数、分割位置は異なるものとする。例えば、集束グリッドの場合は、Ｘ線管球と撮影距離の影響で、ノーマルグリッドのようにグリッド像の偏りが左右対象になりにくいため、グリッド全巾においてフィルタ選択の検証を行うことが好ましい。選択されたフィルタは各グリッドの領域に対応付けてフィルタ選択テーブル８１に格納される。図５は、グリッドＡ〜グリッドＣについて作成されたフィルタ選択テーブル８１の一例を示す図である。
【００５０】
図５において、「Ａ」は、ガボールフィルタを示し、「Ｂ」は、ウェーブレットフィルタを示している。また、「１」は、高周波数を示し、「２」は、中周波数を示し、「３」は、低周波数を示している。例えば、グリッドＸについて、領域ａにおいて選択されたフィルタは、「Ａ−１」であり、領域ｂにおいて選択されたフィルタは、「Ａ−２」であり、領域ｃにおいて選択されたフィルタは「Ａ−３」である。従って、グリッドＸを使用して撮影された放射線画像に対しては、左端部から順に、「Ａ−３」、「Ａ−２」、「Ａ−１」、「Ａ−１」、「Ａ−２」、「Ａ−３」のフィルタが使用され、放射線画像全体からグリッド像を除去するフィルタリング処理が行われる。
【００５１】
また、グリッドＹについては、領域ａに選択されたフィルタが、「Ｂ−１」であり、領域ｂに選択されたフィルタが、「Ｂ−２」であり、領域ｃに選択されたフィルタは「Ｂ−３」である。従って、グリッドＹを使用して撮影された放射線画像に対しては、左端部から順に、「Ｂ−３」、「Ｂ−２」、「Ｂ−１」、「Ｂ−１」、「Ｂ−２」、「Ｂ−３」のフィルタが使用されて、フィルタリング処理が行われる。
【００５２】
さらに、グリッドＺは、被写体が子供である場合に使用されるグリッドである。被写体が子供である場合、図３に示すように、被写体映像の写り込みは、領域ａ及び領域ｂまでであるので、領域ａにおいて選択されるフィルタは、「Ａ−１」となり、領域ｂにおいて選択されるフィルタは、「Ａ−２」となる。また、領域ｃにおいて選択されるフィルタは、「Ａ−４」となる。従って、被写体が子供の場合に、グリッドＺを使用して撮影された放射線画像に対しては、左端部から順に、「Ａ−４」、「Ａ−２」、「Ａ−１」、「Ａ−１」、「Ａ−２」、「Ａ−４」のフィルタが使用されて、フィルタリング処理が行われる。
【００５３】
次に、フィルタ選択処理において選択されたフィルタを使用して、放射線画像からグリッド像を除去するフィルタリング処理について説明する。ＣＰＵ８ａは、通信制御部８ｆを介して、放射線画像が入力されると、入力された放射線画像を記憶部８ｅに記憶させる。また、ＣＰＵ８ａは、入力部８ｂを介して入力される撮影条件（例えば、Ｘ線管球、撮影距離、ディテクタ特性、装置特性（立位、臥位、カセッテ）、読み取り領域、使用グリッド）等を取得して、放射線画像に対応付けて記憶部８ｅに記憶させる。
【００５４】
続いて、ＣＰＵ８ａは、記憶部８ｅからフィルタ選択テーブル８１を取得して、撮影条件に含まれる使用グリッドに基づいて、放射線画像の領域毎に最適なフィルタを選択する。そして、ＣＰＵ８ａは、放射線画像と、選択されたフィルタを記憶部８ｅからＲＡＭ８ｃのメモリ領域に展開して、領域毎に選択された最適なフィルタを放射線画像データに適用し、グリッド像の除去処理を行う。
【００５５】
具体的に、選択されたフィルタが、ガボールフィルタである場合を例として、グリッド像の除去処理について説明する。ガボールフィルタは、二次元的なグリッド目形状を模した余弦波とガウス関数の積で表現されるフィルタ関数である。ガボール関数は、下記式により定義される関数であるが、詳細は「ウェーブレットによる信号処理と画像処理（共立出版株式会社、１９９９年８月１５日）」に記載される。
【数１】

ここで、ａ，ｂは、ウェーブレットの範囲特性を示すパラメータであり、ｕ、ｖは、周期特性を示すパラメータである。
【００５６】
図６を参照して、ガボールフィルタによりグリッド像を除去した場合と、他のフィルタによりグリッド像を除去した場合、抑制される二次元周数波成分について説明する。図６の左側に示す図は、原画像に二次元フーリエ変換を施した二次元周波数成分を示す図であり、縦方向のグリッド成分が含まれている。また、図６の右側に示す図は、原画像に対して、ローパスフィルタ、二次元フィルタ、ガボールフィルタによりそれぞれフィルタリング処理を施し、二次元フーリエ変換した結果を示す図である。なお、説明の簡易のため、二次元周波数成分に含まれるグリッド成分が１つである場合について説明するが、実際の放射線画像には複数のグリッド成分が含まれるものとする。
【００５７】
図６に示すように、ローパスフィルタを用いてグリッド像を除去した場合、横方向はグリッド成分が生じている位置から一定領域、縦方向は全域の範囲で、周波数成分が抑制される。また、二次元フィルタを用いてグリッド像を除去した場合、横方向はグリッド成分が生じている位置から一定領域、縦方向にグリッド成分の高さ方向から一定領域の範囲で、周波数成分が抑制される。さらに、ガボールフィルタを用いてグリッド像を除去した場合、グリッド成分が生じている周辺領域の範囲のみ、周波数成分が抑制される。
【００５８】
上述したように、ローパスフィルタ、二次元フィルタを使用した場合、グリッド像に対応する空間周波数成分だけでなく、それ以上の高周波成分のレスポンスも抑制され、グリッド像だけでなく、本来の画像に含まれる必要な周波数成分も除去・低減されてしまうことになる。しかしながら、グリッド像の除去処理において、局在性の高いガボールフィルタを使用することにより、目的とするグリッド像のみを選択的に除去・低減することができる。これにより、放射線画像から必要な周波数成分のみを抽出して、鮮鋭な画像を得ることができる。
【００５９】
以上のように、本実施の形態によれば、放射線画像の領域毎にディテクタ面でのグリッドピッチに偏りが生じるグリッド像を、各領域に応じてフィルタ特性（周波数特性）を変化させたフィルタを適用して除去することにより、放射線画像全体に生じるグリッド像をグリッドピッチに応じて確実に除去する。また、グリッド像を除去する際に、ガボールフィルタを使用することにより、同時に抑制される周波数成分を低減させることができる。これにより、鮮鋭度の高い高品質な放射線画像を得ることができる。
【００６０】
なお、上述した本実施の形態における記述は、本発明に係る好適な放射線画像処理装置１の一例であり、これに限定されるものではない。例えば、本実施の形態においては、放射線画像処理装置１がスタンドアローンにて、上述した処理を行う構成として説明を行ったが、通信制御部８ｇを介して接続されるＨＩＳやＲＩＳのネットワーク内で上述した処理が行われる構成であってもよい。
【００６１】
具体的には、撮影室に準備されるグリッドに対応するフィルタ選択テーブル８１を、ＨＩＳ又はＲＩＳ内の情報管理装置に備えられるデータベースに格納し、ＰＣ８は、入力部８ｂから入力された撮影条件をネットワークＮを介して、情報管理装置に送信する。そして、ＰＣ８は、ネットワークＮを介して、情報管理装置のデータベースから使用したグリッドに適したフィルタを取得して、取得したフィルタを用いて放射線画像のフィルタリング処理を行う構成であっても良い。
【００６２】
この構成によれば、フィルタ選択テーブル８１を個々の放射線画像装置１に備える必要がないため、限られたハードウェア資源を有効に利用することができる。また、データベースにフィルタ選択テーブル８１を保存することにより、情報が１箇所に集中するため、フィルタ選択テーブル８１の内容に変更等があった場合、容易に情報の更新を行うことができ、管理効率が向上する。
【００６３】
また、放射線撮影装置１、Ｘ線源２、グリッド３の関係が固定される場合は、放射線撮影装置１の装置ＩＤとグリッド３に応じて選択される複数のフィルタを予め関連付けてネットワークＮ上のデータベースに登録しておき、当該放射線撮影装置１を用いて撮影が行われた場合、装置ＩＤに基づいてフィルタを選択し、放射線撮影装置１により撮影された放射線画像の画像処理を行う構成であってもよい。
【００６４】
また、ＨＩＳ又はＲＩＳのデータベースから撮影前に取得した撮影オーダ情報に含まれる患者情報、使用するカセッテサイズ等を取得し、読み取り領域を決定する構成であってもよい。或いは、技師により、ＰＣ８の入力部８ｂを介して、読み取り領域に関する情報を入力させ、フィルタの適用領域を演算する構成であってもよい。
【００６５】
さらに、放射線撮影装置１が移動可能なポータブル撮影装置であり、輝尽性蛍光体シートを内蔵したカセッテを用いて、放射線画像を撮影する場合に、本発明が適用される構成であってもよい。この場合、フィルタ選択処理において、各カセット及び各グリッドの組み合せ毎に空曝射を行い、カセッテ毎に最適なフィルタを選択し、フィルタ選択テーブル８１に格納する。そして、撮影時に、放射線撮影装置１の装置ＩＤ、Ｘ線源２から患者までの撮影距離、使用したグリッド等の撮影条件と共にカセッテＩＤを付帯情報として記録し、画像処理を行う際には、使用したグリッド及びカセッテＩＤに基づいて、最適なフィルタをフィルタ選択テーブル８１から取得して、画像処理を行う構成であってもよい。
【００６６】
これにより、カセッテ毎に生じるグリッド像のバラツキに応じて、最適なフィルタを適用させてグリッド像を除去することができ、高画質な放射線画像を得ることができる。
【００６７】
その他、本実施の形態における放射線撮影装置１の各構成要素の細部構成及び細部動作に関しては、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。
【００６８】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、放射線画像に含まれるグリッド像が均一のグリッドピッチでない場合に、グリッドピッチに応じたフィルタ特性を有する複数のフィルタを適用してグリッド像を除去することができる。これにより、放射線画像に含まれるグリッド像を確実に除去して、被写体情報のみを的確に抽出することができる。
【００６９】
例えば、ノーマルグリッドを使用した場合、グリッドピッチの影響の少ない中央部と、グリッドピッチの影響の大きい端部とで、フィルタ特性の異なる複数のフィルタを適用させることにより、確実にグリッド像を除去することができる。また、集束グリッドを使用した場合、製造バラツキにより特定領域に一部生じるグリッドピッチの影響を、フィルタ特性の異なるフィルタを特定領域に適用することにより、適切にグリッド像を除去することができる。
【００７０】
また、請求項１記載の発明によれば、放射線画像の領域に応じてグリッドピッチが不均一なグリッド像が生じる場合に、所定の領域毎に異なるフィルタを適用することにより、的確にグリッド像を放射線画像から除去することができる。
【００７１】
請求項２から４のいずれか一項に記載の発明によれば、グリッドの特性に応じて、好適なフィルタを選択して、的確に放射線画像からグリッド像を除去して、被写体情報のみを抽出することができる。特に、フィルタが、局在性の高いガボールフィルタである場合、グリッド成分のみを選択的に除去することができる。これにより、必要な周波数成分の抑制を低減させることができ、精度の良い、高画質な放射線画像を得ることができる。
【００７３】
請求項５記載の発明によれば、医用画像処理装置と、情報管理装置がネットワークを介して接続されて構成される医用画像処理システムにおいて、情報管理装置において、放射線画像の所定の領域毎に適用されるフィルタ特性の異なるフィルタをグリッド毎に記憶するデータベースを備え、医用画像処理装置は、放射線画像を画像処理する際に、使用したグリッドに関する情報を含む撮影条件に基づいて、データベースから必要となるフィルタを取得して、放射線画像からグリッド像を除去して、被写体情報のみを抽出することができる。このため、個々の医用画像処理装置に、放射線画像の所定の領域毎に適用されるフィルタを記憶する必要がなく、データベースに記憶される資源をネットワークを介して有効に利用することができる。また、必要な情報が１箇所に集中して保存されるため、効率良く情報の管理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した実施の形態における放射線撮影装置１の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示すＰＣ８の内部構成を示すブロック図である。
【図３】グリッド像を除去するためのフィルタを適用する領域の分割例を示す図である。
【図４】（ａ）放射線画像の画像データの一部と、適用される複数のフィルタを模式的に示す図である。（ｂ）分割された領域毎に最適なフィルタを選択するために行われた畳み込み積分の結果の一例を示す図である。
【図５】記憶部８ｅに格納されるフィルタ選択テーブル８１のデータ構成の一例を示す図である。
【図６】各種フィルタを用いてグリッド像を除去した後の二次元周波数成分を模式的に示す図である。
【図７】ノーマルグリッドを使用した場合に生じるグリッド像のピッチ差を説明する図である。
【符号の説明】
１放射線画像装置
２Ｘ線源
３グリッド
４ディテクタ
５レーザ光源
６画像処理装置
７放射線検出部
８ＰＣ
８ａＣＰＵ
８ｂ入力部
８ｃＲＡＭ
８ｄビデオカード
８ｅ記憶部
８ｆ，８ｇ通信制御部
８ｈバス
９モニタ
１０光電子倍増管
１１ログアンプ
１２Ａ／Ｄ変換器
Ｎネットワーク

Claims

被写体と、被写体情報を記録するディテクタとの間に、錯乱放射線を除去するグリッドを設けて撮影を行うことにより得られるグリッド像を含む放射線画像を画像処理する医用画像処理装置において、
フィルタ特性の異なる複数のフィルタを用いて前記グリッド像を除去し、前記放射線画像から被写体情報のみを抽出するフィルタリング手段を備え、
前記フィルタリング手段は、放射線画像の所定の領域毎に、前記フィルタ特性の異なるフィルタを適用してグリッド像を除去し、前記放射線画像から被写体情報のみを抽出することを特徴とする医用画像処理装置。
前記フィルタリング手段は、放射線画像のグリッド像と直交する方向において中央部では高周波数のフィルタ特性を有するフィルタを適用し、端部では中央部よりも低周波数のフィルタ特性を有するフィルタを適用することを特徴とする請求項１記載の医用画像処理装置。
前記フィルタ手段は、ウェーブレットフィルタを使用していることを特徴とする請求項２記載の医用画像処理装置。
前記フィルタ手段は、ガボールフィルタを使用していることを特徴とする請求項２記載の医用画像処理装置。
被写体と、被写体情報を記録するディテクタとの間に、錯乱放射線を除去するグリッドを設けて撮影を行うことにより得られるグリッド像を含む放射線画像を画像処理する医用画像処理装置と、撮影に関する情報を含む撮影オーダ情報を管理する情報管理装置と、を備える医用画像撮影システムであって、
前記情報管理装置は、
放射線画像の所定の領域毎に適用されるフィルタ特性の異なるフィルタをグリッド毎に記憶するデータベースと、
撮影に使用したグリッドに関する情報を含む撮影条件を受信する受信手段と、
前記受信した撮影条件に基づいて、前記データベースから撮影に使用したグリッドに対応する放射線画像の所定の領域毎に適用される複数のフィルタを取得して送信する送信手段と、を備え、
前記医用画像処理装置は、
撮影に使用したグリッドに関する情報を含む撮影条件を送信する送信手段と、
前記撮影に使用したグリッドに対応して、放射線画像の所定の領域毎に適用される複数のフィルタを受信する受信手段と、
前記受信した複数のフィルタを放射線画像の所定の領域毎に適用してグリッド像を除去し、前記放射線画像から被写体情報のみを抽出するフィルタリング手段と、
を備えることを特徴とする医用画像処理システム。