JPH01194769A - Ｘ線フィルム画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、Ｘ５１フイルムに光を照射し、その透過光又
は反射光を充電変換素子に与え、前記Ｘ線フィルムに記
録された画像情報をアナログ画像信号に変換し、該アナ
ログ画像信号をサンプルホールドして、更にＡ／Ｄ変換
器にてＡ／Ｄ変換し、ディジタル画像データを得るＸ線
フィルム画像読取装置に関する。

（発明の背景） 次に図面を用いて従来例を説明する。第７図は従来技術
の一例を示す構成図である。

図において、１はレーザ、２は一定速度で回転するポリ
ゴンミラー、３は該ポリゴンミラーを駆動する第１のモ
ータで、ポリゴンミラー２は該モータ３の回転軸に固着
されている。４はポリゴンミラー２の反射光を受けるｆ
・θレンズ、５は画像情報が記録されているＸ線フィル
ム、６は該Ｘ線フィルム５を巻取方向（Ｙ方向）に搬送
する第２のモータである。該モータ６としては、例えば
エンコーダ内蔵の直流モータが用いられる。ｆ・θレン
ズ４の通過光は、Ｘ線フィルム５を図のＸ方向（主走査
方向）に走査し、第２のモータ６はＸ線フィルム５を図
のＹ方向（副走査方向）に搬送させる。

７はＸ線フィルム５に対し、ｆ・θレンズ４と反対側で
あって且つ主走査方向に配置され、レーザ光によるＸ線
フィルム５の透過光を受ける光ファイバ、８は該光ファ
イバ７から送られてぎた光画像情報を電気画像信号に変
換する光電変換素子（例えば、フォトマルチプライヤ等
）である。Ｘ線フィルム５の透過光には、該Ｘ線フィル
ムに記録された画像情報が重畳されている。そこで、光
電変換素子８で画像情報のみ抽出して電気画像信号に変
換するものである。１０は光電変換素子８の画像信号出
力をｖＡ度信号に変換するＬＯＧアンプ、１１は該ＬＯ
Ｇアンプ１０のアナログ画像信号出力を所定のサンプリ
ング周波数でサンプリングしボールドするサンプルホー
ルド回路である。

１２はサンプルホールド回路１１のホールド出力をディ
ジタル画像信号に変換するＡ／Ｄ変換器、１３は咳Ａ／
Ｄ変換器１２の出力を順次格納するメモリ、１４はＡ／
Ｄ変換器１２及びメモリ１３を制御すると共に各種演算
を行うＣＰＵである。

このように構成された装置の動作は次の通りである。

第１のモータ３が定速回転すると、該モータ３にその回
転軸が固着されたポリゴンミラー２も同様に定速回転す
る。この結果、レーザ１から発射されたレーザビームは
Ｘ線フィルム５の主走査方向（Ｘ方向）に走査され、Ｘ
方向の往復運動を繰り返す。一方、第２のモータ６によ
り、Ｘ線フィルム５は副走査方向（Ｙ方向）に定速で搬
送されているので、レーザビームは常にＸ線フィルム５
の異なる位置の領域をＸ方向に走査することになる。こ
のとき、Ｘ線フィルム５の裏側に配された光ファイバ７
で受１ノる透過光は、ＸｔＩＡフィルム５に記録されて
いる画像情報が重畳されたものとなっている。この透過
光に重畳された画像情報は、光電変換素子８に伝送され
、該光電変換素子８で画像情報のみ抽出され電気画像信
号に変換される。

ここで変換された画像信号は、ＬＯＧアンプ１０で入力
の対数に応じた信号に変換される。このようにＬＯＧア
ンプ１０を用いるのは、入力画像信号をアナログ的濃度
信号に変換するためである。

続いて、ＬＯＧアンプ１０の出力は、サンプルホールド
回路１１により一定周期でサンプリングされホールドさ
れる。このときのサンプリング周波数は、Ｘ線フィルム
５のサイズによって変えられ、どのサイズのＸ線フィル
ムであっても一走査当たりに得られるディジタルデータ
数は等しくなるようになっている。ホールドされた画像
信号は、Ａ／Ｄ変換器１２によってディジタル画像信号
に変換され、順次メモリ１３に格納される。Ａ／Ｄ変換
器１２の動作の制御及びメモリ１３へのデータの格納制
御は、ＣＰＵ１４により行われる。

（発明が解決しようとする課題） 上記構成の従来例において、Ｘ線フィルム５にはグリッ
ドと呼ばれる規則的な鉛格子板の画像も写されている。

この様な周期性を持つ画像をディジタル化すると、グリ
ッド周波数とサンプリング周波数との干渉によって生じ
るモアレと呼ばれるＸ線フィルム５に存在しない画像が
、しばしば現れることがある。第８図に、Ｘ線画像読取
装置自体の信号の劣化がない場合のモアレ濃度のコント
ラストを示す図を示す。尚、この図において横軸の単位
は汎用性を持たせるために、２×サンプリングピッチ×
空間周波数としている。この図より、横軸が１．０つま
り、（１／２Ｘサンプリングピツチ）−グリッド密度、
いわゆるナイキスト周波数の場合モアレ濃度のコントラ
ストはピークとなる。

Ｘ線フィルムは医療用に用いられるので、このモアレは
医療診断上支障をぎたす問題点がある。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的
は、モアレの発生を防止することができるＸ線フィルム
画像読取装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決づる本発明は、Ｘ線フィルムに光を照射
し、その透過光又は反射光を光電変換素子に与え、前記
Ｘ線フィルムに記録された画像情報をアナログ画像信号
に変換し、該アナログ画像信号をサンプルホールドして
、更にＡ／Ｄ変換器にてＡ／Ｄ変換し、ディジタル画像
データを１ｑるＸ線フィルム画像読取装置において、前
記光電変換素子以降、前記Ａ／Ｄ変換器以前に、目視上
モアレとなって発生する空間周波数成分をカットするフ
ィルタを設けたことを特徴とするものである。

（作用） 本発明のＸ線フィルム画像読取装置において、光電変換
素子以降、Ａ／Ｄ変換器以前に設けられたフィルタが、
目視上モアレとなって発生する空間周波数成分をカット
する。

（実施例） 次に図面を用いて本発明の一実施例を説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す構成図である。

図において、２１はレーザ、２２は一定速度で回転する
ポリゴンミラー、２３は該ポリゴンミラーを駆動する第
１のモータで、ポリゴンミラー２２は該モータ２３の回
転軸に固着されている。２４はポリゴンミラー２２の反
射光を受けるｆ・θレンズ、２５は画像情報が記録され
ているＸ線フィルム、２６は該Ｘ線フィルム２５を巻取
方向（Ｘ方向）に搬送する第２のモータである。該モー
タ２６としては、例えばエンコーダ内蔵の直流モータが
用いられる。ｆ・θレンズ２４の通過光は、Ｘ線フィル
ム２５を図のＸ方向く主走査方向）に走査し、第２のモ
ータ２６はＸ線フィルム２５を図のＸ方向（副走査方向
）に搬送させる。

２７はＸ線フィルム２５に対し、ｆ・θレンズ２４と反
対側であって且つ主走査方向に配置され、レーザ光によ
るＸ線フィルム２５の透過光を受ける光ファイバ、２８
は該光ファイバ２７から送られてきた光画像情報を電気
画像信号に変換する光電変換素子（例えば、フォトマル
チプライヤ等）である。Ｘ線フィルム２５の透過光には
、該Ｘ線フィルムに記録された画像情報が重曇されてい
る。

そこで、光電変換素子２８で画像情報のみ抽出して電気
画像信号に変換するものである。２９は目視上モアレと
なって発生する空間周波数成分をカットするフィルタで
ある。３１はフィルタ２９の画像信号出力を濃度信号に
変換するＬＯＧアンプ、３２は該ＬＯＧアンプ３１のア
ナログ画像信号出力を２種類のサンプリング周波数でサ
ンプリングしホールドするサンプルホールド回路である
。３３はサンプルホールド回路３２のホールド出力をデ
ィジタル画像信号に変換するＡ／Ｄ変換器、３４は該Ａ
／Ｄ変換器３３の出力を順次格納するメモリ、３５はＡ
／Ｄ変換器３３及びメモリ３４を制御すると共に各種演
算を行うＣＰＵである。

ここで、モアレのコントラストについて説明を行う。サ
ンプリング周波数が空間周波数の２倍の場合、サンプリ
ングして得られる信号は、空間周波数とサンプリングの
位相により、第２図に示すように、最大、最少を同時に
得られる状態と、どちらも得られない状態がある。この
ように最大の信号振幅を得られる位相をＩ　ｎ　−Ｐ　
ｈａｓｅ、最少の信号振幅を得られる位相をＯｕｔ　−
ｏｆ　−Ｐ　ｈａｓｅと呼ぶ。この場合、原信号の振幅
を１．０とすると、Ｉｎ　−Ｐｈａｓｅ状態の時は振幅
１．０　、　Ｑｕｔ−ｏｆ　−ｐＨａｓｅ状態の時は振
幅０となる。従って、サンプリング周波数が空間周波数
の２倍の場合、サンプリング周波数と空間周波数の位相
関係によって得られる振幅の差は、最大で１．０−０−
１．０となる。

次に、サンプリング周波数が空間周波数の４倍の場合、
ｉ　ｎ　−ｐ　ｈａｓｅ、　Ｑ　ｕｔ　−ｏｆ　−ｐ　
ｈａｓｅ状態でそれぞれ得られる振幅は第３図のように
なる。

以上のように、サンプリング周波数と空間周波数との位
相関係により、Ｉ　ｎ　−Ｐｈａｓｅ、　０ｕｔ−ｏｆ
−Ｐ　ｈａｓｅ状態で１ｑられる振幅が異なり、この差
がモアレとなって生じる。これをサンプリング周波数と
空間周波数のあらゆる位相関係において、（ｎ　−ｐ　
ｈａｓｅｌＱ　ｕｔ　−ｏｆ　−ｐ　ｈａｓｅ状態で得
られる振幅の差を計算したものが第４図に示した図であ
る。

さて、第４図の縦軸（Ｉｎ　−Ｐｈａｓｅ状態に得られ
る振幅とＯｕｔ　−ｏｆ　−Ｐ　ｈａｓｅ状態に得られ
る振幅の差）を濃度差とすると、一般医療用のフィルム
の場合、そのフィルムに被写体として写されているグリ
ッドのコントラストは最大０．１５程度である。

よって、グリッド縞の黒色の部分の１１度が４．０の時
、白色の部分の濃度をＷとすると、 ０．１５＝　（４，０−Ｗ　）　／　（４，０＋Ｗ　）
であるので、白色の部分の濃度Ｗは２．９６となる。

従って、濃度差は４．０−２．９６＝　１．０４となる
。そして、この条件のとき、濃度差が最大になる。尚、
第４図においては、濃度差１．０４を１．０に変換して
示している。

次に、モアレのコントラストに変換する。第２図の場合
のように、サンプリング周波数が空間周波数の２倍のと
き、所謂、ｌ　ｎ　−ｐｈａｓｅとＱｕｔ−ｏｆ−Ｐｈ
ａｓｅ状態の振幅の差がピークの時を考えると、モアレ
濃度のコントラスドアは、 γ＝（α−β）／（α＋β） ここで、α＝４．０ β＝　（４，０＋２．９６＞　／２ ＝　３．４８ 、°、γ−０，０７ となり、第８図に示すような図となる。

本出願人はモアレ濃度のコントラストを落としていった
場合、コントラストが０．０１５以下になれば、目視上
モアレが認識されないことを主観評価で得た。

ここで、本実施例装置のビームスポットサイズによる周
波数特性は第５図に示すようになっている。この様な周
波数特性を有するビームを用い、サンプリングピッチが
１７５μｍの条件で、ディジタル化すると、各空間周波
数に対するモアレ濃度のコントラストは第６図のように
なる。

モアレ濃度のコントラストがｏ、ｏｉｓ以下になれば、
目視上認識できないことが主観評価により求められてい
るので、この場合、空間周波数が１．３〜３．５（本／
ｍｍ）の範囲では、モアレが認識できることになる。尚
、装置の回路系の周波数特性もモアレ濃度のコントラス
トに影響を及ぼす。一般にビームスポットの周波数特性
の他に回路系の周波数特性も存在し、この場合、コント
ラストは全体的に下がるので、モアレが目視できる空間
周波数の範囲１．３〜３．５（本／ｍｍ）において、１
．３（本／１ｎＩ１１）が多少高い数値に、３．５（本
／ｍｍ）が多少低い数値になり、モアレが目視できる空
間周波数の範囲１．３〜３．５〈本／１１１１１１）が
装置の回路系の周波数特性に応じて、多少狭まることに
なる。

ここで、本実施例装置の回路系の周波数特性は第７図に
示すようになっており、第６図に示すモアレ濃度のコン
トラストは更に第８図のようになる。

よって、本実施例においては、２．３〜３．２（本／ｍ
ｏｂ）の範囲をカットするようなフィルター２９を設け
ている。しかし、いずれの回路系の周波数特性において
もカットする空間周波数は１．３〜３．５（本／＋ａｍ
）の範囲に存在し、上記範囲の空間周波数をカットすれ
ば、モアレは目視できないことになる。

このように構成された装置の動作は次の通りである。

第１のモータ２３が定速回転すると、該モータ２３にそ
の回転軸が固着されたポリゴンミラー２２も同様に定速
回転する。この結果、レーザ２１から発射されたレーザ
ビームはＸ線フィルム２５の主走査方向（Ｘ方向）に走
査され、Ｘ方向の往復運動を繰り返す。一方、第２のモ
ータ２６により、Ｘ線フィルム２５は副走査方向（Ｙ方
向）に定速で搬送されているので、レーザビームは常に
Ｘ線フィルム２５の異なる位置の領域をＸ方向に走査す
ることになる。このとき、Ｘ線フィルム２５の裏側に配
された光フ４アイバ２７で受ける透過光は、Ｘ線フィル
ム２５に記録されている画像情報が重畳されたものとな
っている。この透過光に重畳された画像情報は、光電変
換素子２８に伝送され、該光電変換素子２８で画像情報
のみ抽出され電気画像信号に変換される。ここで変換さ
れた画像信号は、フィルタ２９にて、目視上モアレとな
って発生する空間周波数成分（モアレ濃度のコントラス
トが０．０１５以上の空間周波数成分）がカットされる
。次に、フィルタ２９の出力画像信号は、ＬＯＧアンプ
３１で入力の対数に応じた信号に変換される。このよう
にＬＯＧアンプ３１を用いるのは、入力画像信号をアナ
ログ的濃度信号に変換するためである。

続いて、ＬＯＧアンプ３１の出力は、サンプルホールド
回路３２により一定周期でサンプリングされホールドさ
れる。ホールドされた画像信号は、Ａ／Ｄ変換器３３に
よってディジタル画像信号に変換され、順次メモリ３４
に格納される。Ａ／Ｄ変換器３３の動作の制御及びメモ
リ３４へのデータの格納制御は、ＣＰＬＪ３５により行
われる。

上記構成によれば、フィルタ２９が目視上モアレとなっ
て発生する空間周波数成分（モアレ１１１度のコントラ
ストが０．０１５以上の空間周波数成分）をカットする
ので、モアレの発生を防止することができる。

尚、本発明は上記実施例に限るものではない。

汎用性を持たせたモアレＳ度のコントラストを示す図で
ある第８図において、モアレ濃度のコントラストが０．
０１５以上の空間周波数成分は、０．４４／（２ｘｓｐ
）〜１．５５／　（２Ｘ５Ｉ））　　（本／ＩＩＩ）　
　（但し、ｓｐはサンプリングピッチ（ｍｌｌｌ））で
ある。よって、０．４４／　（２ｘｓｐ）　〜１．５５
／　（２ｘｓｌ））　　（本／ａｍ）のような空間周波
数成分をカットするフィルタを設ければ、どの様なタイ
プのＸ線画！＆読取装置においてもモアレの発生を防止
することができる。

また、上記実施例では、フィルタ２９をＬＯＧアンプ３
１の前に設けたが、それに限るものではない。例えば、
ＬＯＧアンプ３１とサンプルホール（発明の効果） 以上述べたように本発明によれば、光電変換素子以降、
Ａ／Ｄ変換器以前に、目視上モアレとなって発生する空
間周波数成分をカットするフィルタを設けたことにより
、モアレの発生を防止することができるＸｖＡフィルム
画＆画数読取装置現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図はサン
プリング周波数が空間周波数の２倍の場合、サンプリン
グして得られる信号を説明する図、第３図はサンプリン
グ周波数が空間周波数の４倍の場合、サンプリングして
得られる信号を説明する図、第４図はサンプリンタ周波
数と空間周波数のあらゆる位相関係において、Ｉ　ｎ　
−Ｐ　ｈａｓｅ。 Ｑ　ｕｔ　−ｏｆ　−Ｐ　ｈａｓｅ状態で得られる振幅
の差を計算したものを示す図、第５図は第１図における
ビームスポットサイズによる周波数特性を示す図、第６
図は第１図においてサンプリングピッチが１７５μｍの
条件で、ディジタル化した場合の各空間周波数に対する
モアレ濃度のコントラストを示す図、第７図は第１図に
おける装置の周波数特性を示す図、第８図は第６図にお
いて装置の周波数特性を加味したモアレ濃度のコントラ
ストを示す図、第９図は従来のＸ線フィルム画像読取装
置を示す構成図、第１０図はモアレ濃度を示す図である
。 第１図乃至第８図において、 １．２１・・・レーザ ２．２２・・・ポリゴンミラー ３．６，２３．２６・・・モータ ４．２４・・・ｆ・θレンズ ５．２５・・・Ｘ線フィルム ７．２７・・・光ファイバ ８．２８・・・光電変換素子 １０．３１・・・ＬＯＧアンプ １１．３２・・・サンプルホールド回路１２．３３・・
・Ａ／Ｄ変換器 １３．３４・・・メモリ １４．３５・・・ＣＰＵ ２９・・・フィルタ 特許出願人　　　口　　二　　カ　　株　　式　　会　
　礼式　　理　　人　　　　　弁理士　　　弁　　島　
　藤　　治外１名 第２　図 繭３　図 Ｏｕｔ　−ｏｆ　−Ｐｈａｓｅａ劾 第４図 ０．０　　　　　　　　　１．０　　　　　　　　２．
０２×サンプリングピッチＸグリッｈｖ度角年５　図 第６図 ０．０　　　　　　　５．０　　　　　　　＋０．０空
間周波数（本／ｍｍ） 角ｑ７図 空間周波数　（本／ｍｍｌ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｘ線フィルムに光を照射し、その透過光又は反射光を光
   電変換素子に与え、前記Ｘ線フィルムに記録された画像
   情報をアナログ画像信号に変換し、該アナログ画像信号
   をサンプルホールドして、更にＡ／Ｄ変換器にてＡ／Ｄ
   変換し、ディジタル画像データを得るＸ線フィルム画像
   読取装置において、 前記光電変換素子以降、前記Ａ／Ｄ変換器以前に、目視
   上モアレとなつて発生する空間周波数成分をカットする
   フィルタを設けたことを特徴とするＸ線フィルム画像読
   取装置。