JPH02198265A - 画像表示装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は画像記録媒体に記録されている画像情報を読取
り表示する画像表示装置に関する。

（従来の技術） 従来、画像記録媒体、例えばＸ線フィルムに記録された
画像をシャウカステン等に乗せて直接目視することによ
り診断していたが、最近ではフィルムに記録されている
画像を細く絞ったレーザ光で走査し、電気信号に変換し
た後に空間周波数処理や階調処理などの種々の画像処理
を施して医学診断に有効な情報を強調してから再生し、
診断するようになってきている。

この方法では、１回のＸ線撮影からより多くの診断情報
が得られることになり、診断性能が向上する。更には、
Ｘ線画像情報の保存や検索の効率化という点でも期待さ
れている。

以下図面を参照しながらこの画像表示装置について説明
する。

第２図はこの画像表示装置の全体の構成を簡単に示すシ
ステム構成図である。

画像記録媒体であるフィルム１に記録されていル画像は
、フィルム画像読取装置２においてフィルム１をレーザ
光で走査することにより読取られる。この読取情報は、
後に説明するフィルム画像読取装置２での種々の処理の
後にデータ処理装置３に送り出される。データ処理装置
３では送られた画像情報に、例えば周波数強調やエツジ
強調などのデータ処理を施す。これにより診断適性の優
れた画像が得られ、表示装置４ではこのデータ処理され
た画像を可視化する。

次に第３図（ａ）　、　（ｂ）第７図を用いてフィルム
画像読取装置２を詳細に説明する。ここで、第３図（ｂ
）は第３図（ａ）でのフィルム送りローラ９ａ。

９ｂ、フィルム１、集光器１１、検出器１２の構成を側
面から示した図である。

まずレーザ発信器５によりレーザ光が発生すると、レー
ザ光の広がり角を減らすため、ビームイクスパンダ６に
より、入射したレーザ光の口径が拡大される。これは、
広がり角θとビーム径りの間には、θ−４λ／πＤ（λ
：波長）の関係が成り立つことが知られており、例えば
レーザ光のビム径をビームイクスバンダ６で５倍に拡大
すれば、レーザ光の広がり角は１１５に減少させること
ができることによる。次に、光偏向器７は、入射したレ
ーザ光を主走査方向に角速度を一定にして反射させる。

一般にはガルバノメータやポリゴンか適当される。この
ようにして角速度一定のレザ光が入射するとｆθレンズ
８では線速度を一定にして同一平面上にレーザ光の焦点
を結ぶ役目をする。

一方、フィルム送りローラ９ａ、９ｂは、画像情報が記
録されたフィルム１を保持しつつ、主走査方向に対し垂
直の方向（副走査方向）に予め決められたスピードでフ
ィルム１を走行させる。

このフィルム送りローラ９ａ、９ｂにょる副走査と光偏
向器７による主走査とにより、フィルム１の全面がレー
ザ光で走査されることになる。

このようにしてフィルム１を透過したレーザ光は集光器
１１によって後段の検出器１２へ導かれる。この集光器
１１は、入射した光を効率良く検出器１２へ伝えるよう
に出力端部を加工した透明なアクリル樹脂、バンドル状
にした光ファイバ、レンズ等の光学系などが用いられる
。

検出器１２の後段には、後に詳細に説明する第７図に示
す電子回路が接続されており、この電子回路でフィルム
１を透過した光を各画素の位置情報と対応づけて時系列
的にディジタル信号に変換している。

ここでフィルム濃度測定の原理を述べると以下のように
なる。検出器１２へ入射する基準光量をＩＯとし、フィ
ルムが無い場合とフィルムがある場合の検出器１２へ入
射する光量をそれぞれ１１と■２とすると、 Ｄｉ　−−１ｏｇ　Ｉ　１　／　１０　。

Ｄ２　＝−ｌｏｇ　Ｉ　２　／　１０ で示されるＤＩ、Ｄ２を濃度と呼んでいる。このとき、
フィルムがある場合の濃度Ｄ２とフィルムが無い場合の
濃度Ｄ１の差の濃度Ｄ３を求めると、Ｄ３−Ｄ２−ＤＩ
　−−１ｏｇ　Ｉ　２　／　Ｉ　１となり、これがフィ
ルムの濃度を示している。

即ち、フィルムが無い場合の濃度ＤＩを予め測定してお
き、フィルムを置いた場合の濃度Ｄ２を測定して前述の
記憶している濃度との差分を計算すると、その値はフィ
ルムの濃度Ｄ３を示すことになる。

次に第７図に示すフィルム画像読取装置２の電子回路を
詳細に説明する。濃度は上述のように、ログのデイメン
ジョンを持つため、検出器１２で電気信号に変換された
信号は、先ずログアンプ１３でログ変換される。

サンプル／ホールド回路１４は、電子回路全体を管理し
ているコントローラ（図示せず）から入るクロック信号
に同期して前段のログアンプ１３の出力信号を保持する
ものであり、このコントローラが主走査の速度に対応し
たクロック信号を発生させることにより、連続した画像
情報を画素に分割する。Ａ／Ｄ変換器１５は、サンプル
／ホールド回路１４が保持している信号をディジタル信
号に変換するものである。切換器１６は、コントローラ
から指示された信号により、Ａ／Ｄ変換器１５が出力し
た信号をキャリブレーションバッファ１７又はラインバ
ッファ１８へ送る。即ち、第７図でフィルム１が置かれ
ていない場合の濃度情報がキャリブレーションバッファ
１７へ送られ、フィルム１が置かれている場合の濃度情
報がラインバッファ１８へ送られるように切換器１６は
動作する。

キャリブレーションバッファ１７とラインバッファ１８
は１ライン分の画素数のディジタル信号を記憶する働き
をする回路であり、図示しないコントローラから入るク
ロック信号により記憶番地を進めて、画素の位置情報と
記憶情報とを対応づけている。

差分算出回路１９は、前段のラインバッファ１８に記憶
されているフィルムの濃度情報とキャリブレーションバ
ッファ１７に記憶されている濃度情報との差分を、図示
しないコントローラから入る信号により、対応する画素
毎に算出する機能を有する。この差分がフィルムの濃度
となる。

インターフェース２０は、差分算出回路１９の出力信号
をデータ処理装置３へ送る働きをする。

上記の構成において、先ずフィルムが無いときの１ライ
ンの濃度が測定され、これがキャリブレーションバッフ
ァ１７に記憶される。次に、フィルム送りローラ９ａ、
９ｂが副走査方向にフィルム１を光偏向器７による主走
査線まで移動させ、これによりフィルムがある状態での
１ラインの濃度が測定され、その測定値がラインバッフ
１８に記憶される。

その後、図示しないコントローラの働きにより、キャリ
ブレーションバッファ１７とラインバッファ１８の内容
が、次々に差分算出回路１９に送られ、差分即ちフィル
ムの濃度が算出されて、その算出結果がインターフェー
ス２０を介してデータ処理装置３へ送られる。

１ライン分のデータがデータ処理装置３に転送された後
、フィルム送りローラ９ａ、９ｂが予め決められた距離
だけフィルム１を副走査方向に移動させ、次のラインの
測定が行われる。このような動作が次々に行われて、フ
ィルム１の全面が測定さる。

ところで、フィルムに記憶されている画像の画質を低下
させる主要原因の１つに、被写体とＸ線の相互作用によ
って発生する散乱線がある。この散乱線はフィルムに記
憶され、画像のコントラストを低下させる。そこで、フ
ィルムに到達する散乱線の量を減少させるために、散乱
線除去用のグリッドが広範に使用されている。

通常のグリッドは、２８本／　ｃｍから４０本／　ｃｍ
の密度を有しており、このグリッドをＸ線曝射中に静止
状態に置いたときは、フィルム上に肉眼でも分かる縞目
が生ずるので、医師の診断に影響を与える。このためブ
ッキ装置を使用して、Ｘ線曝射中にグリッドを往復させ
て、グリッドをフィルムに写込まないようにしている。

しかし最近は、画像の尖鋭度を増加させるため、グリッ
ドの密度が６０本／　ｃｍの高密度のグリッドが使用さ
れ始めてきた。人間の目の分解能は５０本／ｃｍ程度で
あるので、このフィルムに写込まれた高密度のグリッド
による微細なグリッド縞目は、見ることはできない。従
って、高密度のグリッドでは、静止状態にして撮影して
も、医師の診断には同等支障は生じない。また、グリッ
ドを静止させることは、動きによるボケを減少させる利
点がある。このため、高密度のグリッドを使用する場合
にはこのグリッド縞目をそのままフィルムに写込む傾向
になってきた。

（発明が解決しようとする課題） ところが、グリッドが写込まれたフィルムを従来の画像
表示装置により表示すると、読取画像に見えないはずの
グリッド縞目に起因する偽像が発生する。この偽像は撮
影されたＸ線像に重複して表示されるので、医師の診断
への影響が避けられない。このため、この偽像を取り除
くことが望まれている。

そこで本発明は、上記の欠点を解決するものであり、グ
リッドに起因する偽像の除去を図った画像表示装置を提
供することを目的としている。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記課題を解決するため、本発明は、画像記録媒体をレ
ーザ光で走査することにより画像情報を読取り表示する
画像表示装置において、前記画像情報を読み取る画像読
取部は、グリッドの周波数を減衰させる周波数特性をも
つフィルタを具備することを特徴とし、またこのフィル
タの周波数特性は可変であることを特徴とし、さらには
このフィルタの周波数特性のひとつであるカットオフ周
波数は、レーザ光走査時のサンプリング周波数の１／２
以下であることを特徴としている。

（作用） ここで先ず、グリッドに起因する偽像の発生について説
明する。

画像の周波数がナイキスト周波数（サンプリング周波数
の１／２を示す値）より大きいと、画像の１４波数をナ
イキスト周波数で折返した位置に偽像が発生する。即ち
、サンプリング周波数をＦ１画像周波数をＦ　とすると
、 偽像周波数Ｆａ””ＦＳ／２−（Ｆｇ　　’Ｓ／２）と
なる。

例えば第８図に示すように、５Ｈｚの原画像を４Ｈｚで
サンプリングした場合、ＩＨ２の偽像が発生する。フィ
ルム画像読取装置のサンプリングピッチは、一般に１０
０〜２００μｍであり、これはサンプリング密度にする
と５０〜１００本／（至）に相当する。このため６０本
／ｃｍの高密度のグリッドに対してはナイキスト周波数
を超えていることになり、偽像が発生する。

例えば、６０本／　ｃｍのグリッドが写込まれたフィル
ムを、サンプリングピッチ２００μｍで読取った場合の
グリッドの周波数Ｆ　　（ＭＨｚ）は、このときサンプ
リング周波数を１．５ＭＨｚとすると、 グリッド周波数Ｆ　　（ＭＨｚ）− サンプリングピッチ（ｍｍ）　Ｘグリッド密度（本／Ｃ
ｍ）Ｘサンプリング周波数（ＭＨｚ）の式％式％ サンプリング周波数は１．５ＭＨｚとしているのでこの
場合は、１．８ＭＨｚ　−１，５ＭＨｚ　−０，３ＭＨ
ｚの周波数を持つ偽像が発生することになる。

上記の式から、グリッド周波数はサンプリングピッチに
よって変化することが分かる。例えばサンプリングピッ
チが１００μｍと１５０μｍの場合のグリッド周波数は
、各々０．９ＭＨｚと１．３ＭＨｚになる。

一方、人体の画像の周波数特性は２．５本／　ｍｍ以内
にあり、そのほとんどは、０．５本／市以下であると言
われている。サンプリングピッチ２００μｍでは２，５
本／　ａｍは０．７５ＭＨｚであり、１００μｍの場合
は、０．３７ＭＨｚである。

グリッド密度６０本／ｃ＋ｎの場合は、上述のように、
人体の画像周波数から離れているため、フィルタを設け
ることにより画像情報は通過させ、グリッド周波数を減
衰させることは可能である。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

第１図は本発明における画像表示装置の画像読取装置の
電子回路の構成を示すブロック図を示している。

本発明における画像表示装置は第１図および第３図に示
されるレーザ発信器５、ビームイクスパンダ６、光偏向
器７、ｆθレンズ８、フィルム送りローラ９ａ、９ｂ、
集光器１１、検出器１２、ログアンプ１３、ローパスフ
ィルタ２１、マイクロコンピュータ２２、サンプル／ホ
ールド回路１４、Ａ／Ｄ変換器１５、切換器１６、キャ
リブレーションバッファ１７、ラインバッファ、差分算
出回路１９、インターフェイス２０からなる画像読取装
置と、第２図に示されるデータ処理装置３、表示装置４
から構成されている。ここで、従来の画像表示装置と共
通の構成要素となっているものは同じ図面、同じ番号を
使用することによって詳細な説明を省略する。

次に本発明の特徴であるローパスフィルタ２１について
説明する。このローパスフィルタは、例えば第４図に示
されるような周波数特性を持っている。すなわち０．５
５ＭＨｚ以下の周波数を持つ信号は減衰度０で通過させ
、それ以上の周波数の信号は周波数が高くなるにしたが
って振幅が減衰される。例えば０．９ＭＨｚの信号は一
３０ｄＢに減衰される。また、この周波数特性の傾きを
減衰傾度と呼び、振幅が一３ｄＢになる周波数をカット
オフ周波数と呼んでいる。

ローパスフィルタ２１の減衰傾度を、例えば第４図のグ
ラフのように一４８ｄＢ１０ｃｔとすると、サンプリン
グピッチ１００μｍのときのグリッド周波数０．９ＭＨ
ｚを一３０ｄＢまで減衰させるに゛は、第４図のグラフ
からもわかるようにカットオフ周波数は０．６２ＭＨｚ
である。このとき、２．５本／ｍｍに相当する０、３７
ＭＨｚの画像周波数は減衰度０でこのフィルタを通過す
ることになる。

次に、マイクロコンピュータ２２はサンプリングピッチ
に従ってローパスフィルタ２１のカットオフ周波数を変
化させている。例えば減衰傾度を一４８ｄＢ１０ｃｔの
一定とすると、サンプリングピッチが１５０μｍ、２０
０μｍの場合はカットオフ周波数は各々０．９ＭＨｚ、
１２ＭＨｚになる。

しかしこの場合、サンプリング周波数を１．５ＭＨｚと
しているので、ナイキスト周波数は０．７５ＭＨｚであ
る。すでに述べたとおり、画像の周波数がナイキスト周
波数を超えていると、このナイキスト周波数を超えてい
る画像信号の高周波成分をナイキスト周波数で折返した
位置に偽像を発生させることとなり、正しい画像を再現
できない場合があるので、ローパスフィルタのカットオ
フ周波数は０．７５ＭＨｚ以下とする。すなわち、サン
プリングピッチが１５０μｍと２００μｍの場合のカッ
トオフ周波数は０．７５ＭＨｚに設定される。

以上のように構成されている画像表示装置を動作させる
と以下のようになる。

検出器１２で電気信号に変換された画像信号は、ログア
ンプ１３でログ変換される。一方、マイクロコンピュー
タ２２はサンプル／ホールド回路１４にサンプリングピ
ッチを設定し、さらにローパスフィルタ２１のカットオ
フ周波数をこのサンプリングピッチに従って設定する。

すなわち、サンプリングピッチが１００μｍ、１５０μ
ｍ。

２００μｍの場合、上述のように各々、０．６２ＭＨｚ
、　　０．７５ＭＨｚ、　　０．７５ＭＨｚに設定する
。

次にログアンプ１３からの出力信号は、ローパスフィル
タ２１によりグリッドの画像信号が一３０ｄＢ以下に減
衰され、人体の画像信号はほぼ減衰度Ｏで通過する。よ
ってグリッドの画像信号は一３０ｄＢに減衰されている
ので振幅が３％以下に圧縮されることになる。すなわち
、フィルムに写込まれているグリッドの濃度は一般には
０．８程度であるので、ローパスフィルタ２１を通過し
たグリッドの濃度は０．０２４となる。人間の目が識別
できる濃度差は０．３程度であると言われているので、
このグリッドの画像信号は消えていることになる。

上述した以外の動作は従来技術において説明したとおり
である。

以上説明したように、上記の構成を有する画像表示装置
によってＸ線フィルムに記録されている画像を精度よく
再生することが可能となる。とりわけグリッドの信号を
減衰させるローパスフィルタを設けることでグリッドに
起因する偽像の発生を防ぐことが可能となり、ローパス
フィルタの周波数特性を可変としたことでそれぞれのサ
ンプリングピッチに合った周波数特性にすることができ
、さらにはカットオフ周波数をサンプリング周波数の１
／２以下にすることにより人体の画像情報の高周波成分
に起因する偽像の発生を防ぐことが可能となり、同時に
、外部から検出器に混入する周波数成分の高いノイズも
殺すことができる。

なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく
、種々の変形実施が可能であるのは言うまでもない。

例えば、上記の実施例では、画像記録媒体を、Ｘ線フィ
ルムとしたものについて説明したが、フィルム以外の媒
体、例えば輝尽性蛍光体を含んで成るイメージングプレ
ートを用いる場合でも、本発明を適用することができる
。

また、上記実施例では６０本／ｃ＋ｎのグリッドが写込
まれた場合について説明したが、これより解像度の低い
グリッド、例えば２８乃至４０本／　ａｍのグリッドが
写込まれた場合も同様である。

その他の実施例として、ノツチ型フィルタと呼ばれる第
５図に示されるような周波数特性を持つフィルタを用い
る方法もある。このノツチ型フィルタを用いることによ
りグリッドの信号のみを減衰させることができ画像のコ
ントラストに寄与する画像の高周波成分を減衰させるこ
とがさけられる。

また、Ｘ線を被検体に向けて曝射しながら被検体の透視
像を表示する画像表示装置においては、第６図に示され
る諸要素によって構成される。

すなわちＸ線管３０、被検体Ｐ１グリッド３１、■・Ｉ
　（イメージ・インテンシファイア）３２、ローパスフ
ィルタ（ノツチ型フィルタでもよい）２１、マイクロコ
ンピュータ２２、サンプル／ホールド回路１４、Ａ／Ｄ
変換器１５、インターフェア２０、データ処理装置３、
表示装置４（図示省略）から構成されている。ここでデ
ータ処理装置を設けずに実施することもできる。

このような構成の画像表示装置においては、まず、Ｘ線
管３０から被検体Ｐに向けてＸ線が曝射される。次に、
被検体Ｐを透過したＸ線はグリッド３１が写込まれて■
・１３２によって光に変換され、図示省略の撮像管によ
って電気信号に変換される。その後の処理は上述したと
おりである。

この画像表示装置によって、動画のＸ線透視像において
もグリッドに起因する偽像を除去することができる。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明によって、グリッドに起因
する偽像を発生させることなく画像を表示することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における電子回路を示すブロ
ック図、第２図は本発明および従来技術における画像表
示装置の全体構成を簡単に示す構成図、第３図は本発明
および従来技術における画像読取装置の一部を模式的に
示す図、第４図は本発明の一実施例におけるローパスフ
ィルタの周波数特性の一例を示す図、第５図はノツチ型
フィルタの周波数特性を示す図、第６図は動画のＸ線透
像を表示する画像表示装置、第７図は従来例のおける画
像読取装置の構成を示す図、第８図は偽像の発生を模式
的に示す図である。 １・・・Ｘ線フィルム、２・・・画像読取装置。 ５・・・レーザ発信器、２１・・・ローパスフィルタ。 ３０・・・Ｘ線管、３１・・・グリッド周波数（ＭＨｚ
） 代理人　弁理士　　則　近　憲　信 置　　近藤　猛 第４図 周波数（ＭＨｚ） 第 図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像記録媒体をレーザ光で走査することにより画
   像情報を読取り表示する画像表示装置において、前記画
   像情報を読み取る画像読取装置は、グリッドの周波数を
   減衰させる周波数特性をもつフィルタを具備することを
   特徴とする画像表示装置。
2. （２）前記フィルタの周波数特性は可変であることを特
   徴とする請求項（１）記載の画像表示装置。
3. （３）前記フィルタの周波数特性のひとつであるカット
   オフ周波数は、前記画像情報の画素への分割時のサンプ
   リング周波数の１／２以下であることを特徴とする請求
   項（１）または請求項（２）記載の画像表示装置。
4. （４）被検体にＸ線を曝射し、被検体からの透過Ｘ線を
   、散乱Ｘ線除去のためのグリッドを介して収集すること
   により被検体のＸ線透視像を表示する画像表示装置であ
   って、グリッドの周波数を減衰させる周波数特性をもつ
   フィルタを具備することを特徴とする画像表示装置。