JP4573531B2 - 自動露出法および自動露出システム - Google Patents
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Description
Phys. Med. Biol. Vol.24, 505 (1997)
I=I0×e−1μ
である。
ここで、I=対象を出る放射の強度、I0=対象に入射する放射強度、1=放射が横切った対象の距離、μ=対象の原子組成および放射の量子エネルギーに依存する線形減衰係数である。
Claims (27)
- フィルムベース乳房撮影法を使用する装置の自動露出機能/システムを制御する方法であって、撮影されるべき対象が撮影領域内に位置決めされ、放射線源を用いて、撮影プロセスにおいて用いる放射線を生成し、画像情報を含む放射線が画像データ受け取り手段によって検出され、放射源の電圧、放射源の電流、放射源の焦点サイズ、及び露出時間を含む複数の撮影パラメータのうちの少なくとも1つが露出中に制御される自動露出法であって、
少なくとも以下のアクション、すなわち、
前記撮影装置の前記放射源から取得された放射スペクトルを、該複数の動作パラメータのうちの少なくとも1つの動作パラメータと放射量子の生成量の関数としてモデル化するステップと、
放射線の減衰について、前記放射源と前記画像データ受け取り手段との間に配置された前記撮影装置の構成要素の少なくともいくつかと露出検出器の前に配置された他の構成要素のうちの少なくともいくつかとをモデル化するステップと、
前記画像データ受け取り手段によって検出される画像の黒化を、前記画像データ受け取り手段に入射する放射線量の関数としてモデル化するステップと、
撮影領域内で、撮影されるべき対象のビーム方向の厚みをもとめるステップと、
露出を開始し、前記露出検出器から取得される信号を測定し、この信号が、放射線のモデル化された減衰についてどの対象濃度に対応するかを求めるステップと、及び、
前記モデル化に基づいて、問題の対象の厚みと濃度について画像の所望の黒化の程度に達するように、該露出に用いる複数の撮影パラメータ値の必要とされる変化を求め、それに応じて前記複数の撮影パラメータ値を調整するステップとを含むことを特徴とする自動露出法。 - 放射線が前記撮影装置の1つの前記構成要素を通過する時に起こるスペクトル変化は、可干渉性単色放射の減衰を記述する式を用いて、問題の構成要素の材料と厚みを考慮してモデル化されることを特徴とする請求項1に記載の自動露出法。
- 前記撮影装置の前記構成要素のうちの少なくとも1つについて、種々の放射強度と前記構成要素によって生ずる放射スペクトルの減衰の間の相関関係が、経験主義的測定によって求められることを特徴とする請求項1又は2に記載の自動露出法。
- 画像データ受け取り手段として用いられるフィルムの黒化は、フィルムカセッテのカバーを透過したモデル化されたスペクトルに基づいて、フィルムカセッテのカバーを透過したためにフィルムに直接吸収されたX線量子、および増感紙内で光子に変化され、増感紙からフィルムへ放出された量子を考慮することによってモデル化されることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の自動露出法。
- 画像データを含む放射線は、相互関係を表す法則に起因する黒化の偏移に関する情報があらかじめわかっているフィルムを用いて検出され、露出時間はそれに対応して補正されることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の自動露出法。
- 露出時間は、所望の黒化をもたらすモデル化された露出時間を考慮して補正され、使用されるフィルムタイプについて正確なフィルム黒化をもたらす露出時間に依存する補正因子と整合性があることを特徴とする請求項5に記載の自動露出法。
- 撮影のために用いる放射スペクトル、対象の厚み、および前記モデル化に従う放射の減衰を考慮して、対象における減衰が対象を表す平均の大きさであることを仮定して前記露出検出器から取得されるべき信号が求められ、前記モデル化に従い前記信号に対応する露出時間が求められ、露出が開始され、露出検出器信号が測定され、モデル化に基づいて求めた露出検出器信号と比較され、該測定された露出検出器信号が、事前設定された制限基準を超えて、該モデル化に基づいて決定された該露出検出器信号と異なる場合、露出時間及び/又は他のある撮影パラメータが、前記モデル化に基づいて求めた実際の対象濃度に対応する値に調整されることを特徴とする請求項4、請求項5、又は請求項6の何れか1項に記載の自動露出法。
- 乳房X線撮影に用いられる装置の構成要素、すなわち、放射フィルタ、圧迫板、フィルムカセットのカバー、フィルム、増感紙、フィルムカセット底部、およびAEC検出器カバーのうちの少なくともいくつかは、放射線減衰の関数としてモデル化されることを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の自動露出法。
- 前記放射源と前記画像データ受け取り手段の間にある全ての構成要素は、放射線の減衰量の関数としてモデル化されることを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の自動露出法。
- 前記露出検出器に向かう放射の経路内にあってよい他の構成要素もまた、放射線量の関数としてモデル化されることを特徴とする請求項1乃至9の何れか1項に記載の自動露出法。
- 複数の露出検出器が用いられることを特徴とする請求項1乃至10の何れか1項に記載の自動露出法。
- 各検出器の信号が測定され、これらの信号に基づいて露出制御が重み付けされ、それによって、少なくともどの部分も明る過ぎないことを特徴とする請求項11に記載の自動露出法。
- 対象の濃度の程度を考慮すると、対象を透過した放射領域内に、対応する露出検出器がないと思われるほどに高い露出検出器信号は、少なくとも露出時間制御の大部分において無視されることを特徴とする請求項11又は12に記載の自動露出法。
- 対象の外側にある前記検出器の少なくとも1つは、放射の生成量の測定に、またそれによって、放射の生成量の考えられる変動を補償するのに用いられることを特徴とする請求項13に記載の自動露出法。
- 乳房撮影法を使用する装置、又は同様なタイプの撮影装置において用いられる自動露出システムにおいて、撮影装置は、撮影されるべき対象(4)を撮影領域内に位置決めする手段(3、5)と、撮影プロセスにおいて用いられる放射線を生成する放射源(1)と、画像情報を含む放射線を検出する手段(7)と、1つの露出検出器(10)と、制御信号を生成し、撮影中に、前記制御信号に基づいて、放射源の電圧、放射源の電流、放射源の焦点サイズ、及び露出時間を含む複数の撮影パラメータのうちの少なくとも1つの撮影パラメータを制御する手段とを備える自動露出システムであって、
前記撮影装置の前記放射源から取得した放射スペクトルを、該複数の撮影パラメータのうちの該少なくとも1つの動作パラメータと放射量子の生成量の関数としてモデル化することと、
放射の減衰について、前記撮影装置の前記放射源(1)と前記画像データ受け取り手段(7)との間に配置される前記撮影装置の構成要素(2、3、5、6、7、8、9)の少なくともいくつかと露出検出器(10)の前に配置される他の構成要素の少なくともいくつかのモデル化と、
前記画像データ受け取り手段(7)に入射する放射量の関数としての、前記画像データ受け取り手段(7)によって検出される画像の黒化のモデル化を表すデータを格納するデータ格納手段を備えること、及び、
対象が撮影領域内に位置決めされている時に、撮影されるべき対象(4)のビーム方向の厚みをもとめる手段と、
該露出検出器(10)、及び、前記露出検出器(10)から受け取られた信号が、放射量のモデル化された減衰量についてどの対象濃度に対応するかを求める手段と、
前記モデル化に基づいて、問題の対象の厚みと濃度について画像の所望の黒化の程度に達することが可能である複数の撮影パラメータ値を求める手段、および、それに応じて前記複数の撮影パラメータ値を調整する手段とを備えることを特徴とする自動露出システム。 - 前記格納手段上には、放射が前記撮影装置の前記構成要素(2、3、5、6、7、8、9)を通過する時に起こるスペクトルの変化が格納され、スペクトルの変化は、可干渉性単色放射線の減衰を記述する式を用いて、問題の構成要素の材料と厚みを考慮してモデル化されることを特徴とする請求項15に記載の自動露出システム。
- 前記データ格納手段には、前記撮影装置の前記構成要素(2、3、5、6、7、8、9)のうちの少なくとも1つについて、種々の放射強度と放射スペクトルの減衰量の間の、経験主義的測定によって求められた相関関係が格納されることを特徴とする請求項15又は16に記載の自動露出システム。
- 前記データ格納手段は、フィルムカセット・カバー(6)を透過したモデル化されたスペクトルに基づいて、フィルムカセット・カバー(6)を透過したためにフィルムに直接吸収されるX線量子、および増感紙内で光子に変換され、増感紙からフィルムへ放出される量子を考慮することによって生成される、画像データ受け取り手段として用いられるフィルムの黒化のモデルを含むことを特徴とする請求項15乃至17の何れか1項に記載の自動露出システム。
- 少なくとも1つの既知のフィルムタイプについて、前記データ格納手段は、所望の黒化をもたらすモデルを含み、前記モデルは、反復法則と整合性がある黒化から、使用されるフィルムタイプについて正確なフィルム黒化をもたらす露出時間に依存する補正因子を用いることによって生成されることを特徴とする請求項15乃至18の何れか1項に記載の自動露出システム。
- 前記格納手段は、撮影に用いる放射スペクトル、撮影されるべき対象(4)の厚み、および前記モデル化に従う放射量の減衰量を考慮し、かつ、撮影されるべき対象(4)における減衰量が対象を表す平均の大きさであることを仮定して前記露出検出器(10)から取得されるべき信号を求める手段と、前記モデル化に従い前記信号に対応する露出時間を求める手段と、露出中に測定され露出検出器信号を、モデル化に基づいて求めた露出検出器信号と比較し、測定されたAEC信号が、事前設定された制限基準を超えて所定の信号と異なる場合、露出時間及び/又は他のある撮影パラメータを、前記モデル化に基づいて求めた実際の対象濃度に対応する濃度に調整する手段とを備えることを特徴とする請求項18又は19に記載の自動露出システム。
- 前記データ格納手段は、乳房X線撮影に用いられる装置の構成要素、すなわち、(2)放射フィルタ、圧迫板(3、5)、フィルムカセット・カバー(6)、フィルム(7)、増感紙(8)、フィルムカセット底部(8)、およびAEC検出器カバー(9)のうちの少なくともいくつかの、放射量の減衰量の関数としてモデル化されたモデルをあらわすデータを含むことを特徴とする請求項15乃至20の何れか1項に記載の自動露出システム。
- 前記データ格納手段は、前記放射源と前記画像データ受け取り手段の間にある全ての構成要素(2、3、5、6)の、放射線の減衰量の関数としてモデル化されたモデルをあらわすデータを含むことを特徴とする請求項15乃至21の何れか1項に記載の自動露出システム。
- 前記データ格納手段はまた、前記露出検出器(10)に向かう放射線の経路内にあってよい他の構成要素の全て(7、8、9)の、放射量の関数としてモデル化されたモデルをあらわすデータを含むことを特徴とする請求項15乃至22の何れか1項に記載の自動露出システム。
- 複数の露出検出器を備えることを特徴とする請求項15乃至23の何れか1項に記載の自動露出システム。
- 各検出器(10)の信号を測定し、これらの信号に基づいて露出制御を重み付けする手段であって、それによって、少なくともどの部分も明る過ぎない、各検出器(10)の信号を測定し、これらの信号に基づいて露出制御を必要に応じて重み付けする手段を備えることを特徴とする請求項24に記載の自動露出システム。
- それによって、対象(4)の濃度の程度を考慮すると、対象を透過した放射領域において対応する露出検出器がないと思われるほどに高い露出検出器信号は、少なくとも露出時間制御の大部分において無視される手段を備えることを特徴とする請求項24又は25に記載の自動露出システム。
- 放射の生成量の測定のための制限基準を越えた前記信号を用いることによって、放射源の放射の生成量の変動を補償する手段を備えることを特徴とする請求項26に記載の自動露出システム。
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