JPH0247644A - 放射線画像読取方法 - 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、被写体の放射線画像が記録された記録シート
から得られた放射線画像を表わす光を読み取って画像信
号を得る放射線画像読取方法に関するものである。

（従来の技術） 記録された放射線画像を読み取って画像信号を得、この
画像信号に適切な画像処理を施した後、画像を再生記録
することは種々の分野で行なわれている。たとえば、後
の画像処理に適合するように設計されたガンマ値の低い
Ｘ線フィルムを用いてＸ線画像を記録し、このＸ線画像
が記録されたフィルムからＸ線画像を読み取って電気信
号に変換し、この電気信号（画像信号）に画像処理を施
した後コピー写真等に可視像として再生することにより
、コントラスト、シャープネス、粒状性等の画質性能の
良好な再生画像を得ることのできるシステムが開発され
ている（特公昭８１−５１９３号公報参照）。

また本願出願人により、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（輝尽性蛍光体）を利用して、人体
等の被写体の放射線画像を一部シート状の蓄積性蛍光体
に撮影記録し、この蓄積性蛍光体シートをレーザー光等
の励起光で走査して輝尽発光光を生ぜしめ、得られた輝
尽発光光を光電的に読み取って画像信号を得、この画像
信号に基づき被写体の放射線画像を写真感光材料等の記
録材料、ＣＲＴ等に可視像として出力させる放射線画像
記録再生システムがすでに提案されている（特開昭５５
−１２４２９号、同５Ｂ−１１３９５号。

同５５−１６３４７２号、同５Ｂ−１０４６４５号、同
５５−１１８３４０号等）。

このシステムは、従来の銀塩写真を用いる放射線写真シ
ステムと比較して極めて広い放射線露出域にわたって画
像を記録しうるという実用的な利点を有している。すな
わち、蓄積性蛍光体においては、放射線露光量に対して
蓄積後に励起によって輝尽発光する発光光の光量が極め
て広い範囲にわたって比例することが認められており、
従って種々の撮影条件により放射線露光量がかなり大幅
に変動しても、蓄積性蛍光体シートより放射される輝尽
発光光の光量を読取ゲインを適当な値に設定して光電変
換手段により読み取って電気信号に変換し、この電気信
号を用いて写真感光材料等の記録材料、ＣＲＴ等の表示
装置に放射線画像を可視像として出力させることによっ
て、放射線露光量の変動に影響されない放射線画像を得
ることができる。

上記Ｘ線フィルムや蓄積性蛍光体シート等の記録シート
を用いる上記システムにおいて、記録シートに記録され
た放射線画像を読み取って画像信号を得るには、通常、
放射線画像読取装置を用い、記録シートに光を照射して
この光の照射により該記録シートから得られた放射線画
像を表わす光（たとえば、Ｘ線フィルムを透過し又はＸ
線フィルムから反射した光や、蓄積性蛍光体シートから
発せられた輝尽発光光等）を光検出器で受光して、該光
の光量と対応する信号を得、該信号を対数増幅器に入力
して対数圧縮することにより行なわれる。また、通常、
放射線画像読取装置には、光検出器の受光光量に対する
該光検出器の出力信号（対数増幅器の入力信号）の大き
さを調整するゲイン設定手段も備えられている。

（発明が解決しようとする課題） 上記のようにして放射線画像読取装置を用いて画像信号
を得た後、画像処理装置により該画像信号に適切な画像
処理が施され、画像再生装置により、上記放射線画像が
可視画像として再生表示され該可視画像が観察に供され
る。

ところが、記録シートから得られた放射線画像を表わす
光は、微弱な光から強い光まで（たとえば強度比で１　
：　１０４程度）の極めて広範囲の光量幅を有している
。この程度の光量幅であっても、上記光検出器としてた
とえば高性能の光電子増倍管等を用いると十分な精度お
よび十分な速度で各光量に対応する電気信号に変換する
ことができる。

しかしながら、この電気信号を対数変換するために対数
増幅器に入力する場合、通常対数増幅器は微弱な入力信
号に対しては応答性が悪く、したがって上記のような広
範囲の信号を対数変換するためには最も微弱な信号であ
っても十分な精度で対数変換できる程度に、記録シート
から放射線画像を読み取る速度を制限する必要があった
。このため、装置全体の速度が制限され、単位時間あた
りの処理能力が制限されていた。

本発明は上記事情に鑑み、微弱な入力信号に対する対数
増幅器の応答性が悪いという条件を克服して、単位時間
あたりの処理能力を高めた放射線画像読取方法を提供す
ることを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明の放射線画像読取方法は、被写体の放射線画像が
記録された記録シートから得られた該放射線画像を表わ
す光を受光して、該光の光量と対応する信号を出力する
光検出器と、該光検出器の、受光光量に対する出力信号
の大きさを調整するゲイン設定手段と、該出力信号を入
力して対数圧縮する対数増幅器とを備えた放射線画像読
取装置を用い、上記光の読取りを行なって画像信号を得
る放射線画像読取方法に関するものである。

上記目的を達成するために、本発明の放射線画像読取方
法で用いた手段は、上記放射線画像を表わす光の全光量
範囲を段階的に複数に分けた各光量範囲内の光が対数増
幅器の応答性の優れた人力信号範囲内の信号にそれぞれ
変換されるように、各光量範囲毎に、順次ゲイン設定手
段を制御して読取りを行なうようにしたことである。

（作　　用） 対数増幅器の一般的性質として、入力信号の大きさが所
定範囲内ならば、所定の高周波数まで精度良く対数変換
され、上記所定の範囲より微弱な入力信号に対しては、
入力信号が微弱になればなるほど、上記所定の高周波数
よりも低い周波数までしか精度良く対数変換されないと
いう性質を有する。またもちろん入力信号が大きすぎ対
数増幅器の規格を超えた場合は対数増幅器は正常には作
動しない。

本発明は対数増幅器の応答性の良好な範囲が、対数変換
することが必要な信号範囲よりも狭いことを克服する方
法を追求することによりなされたものであり、−回で必
要な全光量範囲の読取りを行なうことを放棄することに
より上記目的を達成したものである。

本発明の放射線画像読取方法は、放射線画像を表わす光
の全光量範囲を段階的に複数に分けた各光量範囲内の光
が対数増幅器の応答性の優れた入力信号範囲内の信号に
それぞれ変換されるように、各光量範囲毎に、順次ゲイ
ン設定手段を制御して読取りを行なうようにしたため、
対数増幅器の応答性の良好な範囲のみが使用され、読取
の速度をあげても十分な精度で対数変換される。また、
上記のようにして全光量範囲を読取るには複数回読取る
必要があるが、対数増幅器の応答性の良好な範囲のみを
使用することにより読取速度が格段に向上するため、複
数回の読取りに要する時間を合わせても、読取速度が向
上され、上記放射線画像読取装置の単位時間あたりの処
理能力が向上する。

（実　施　例） 以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明す
る。

第２図は、本発明の放射線画像読取装置が適用される、
放射線画像読取装置の一例を示した斜視図である。

この放射線画像読取装置は前述した蓄積性蛍光体シート
を用いる装置である。

放射線画像が記録された蓄積性蛍光体シート１１は、放
射線画像読取装置１００の所定位置にセットされる。こ
の所定位置にセットされた蓄積性蛍光体シート１１は、
図示しない駆動手段により駆動されるエンドレスベルト
等のシート搬送手段１３により、矢印Ｙ方向に搬送（副
走査）される。一方、レーザー光源１４から発せられた
光ビーム１５はモータ２３により駆動され矢印方向に高
速回転する回転多面鏡１６によって反射偏向され、ｆθ
レンズ等の集束レンズ１７を通過した後、ミラー１８に
より光路を変えて前記シート１１に入射し副走査の方向
（矢印Ｙ方向）と略垂直な矢印Ｘ方向に主走査する。

この励起光１５が照射されたシート１１の箇所からは、
蓄積記録されている放射線画像情報に応じた光量の輝尽
発光光１９が発散され、この輝尽発光光１９は光ガイド
２０によって導かれ、フォトマルチプライヤ（光電子増
倍管）２１によって光電的に検出される。上記光ガイド
２０はアクリル板等の導光性材料を成形して作られたも
のであり、直線状をなす入射端面２０ａが蓄積性蛍光体
シートｌｌ上の主走査線に沿って延びるように配され、
円環状に形成された出射端面２０ｂにフォトマルチプラ
イヤ２１の受光面が結合されている。入射端面２０ａか
ら光ガイド２０内に入射した輝尽発光光１９は、該光ガ
イド２０の内部を全反射を繰り返して進み、出射端面２
０ｂから出射してフォトマルチプライヤ２１に受光され
、放射線画像を表わす輝尽発光光１９の光量がフォトマ
ルチプライヤ２１によって電気信号に変換される。

フォトマルチプライヤ２１に入力される光量に対する該
フォトマルチプライヤ２１から出力される信号の大きさ
は、ゲイン設定手段２２により調整される。

輝尽発光光１９は、蓄積性蛍光体シートエ１の各部分に
照射された放射線の線量と広範囲にわたってほぼ比例し
ており、該シート１１に蓄積記録された放射線画像を精
度良く読み取るには、輝尽発光光の光量を約４桁の範囲
（読み取るべき輝尽発光光のうちの最も微弱な光の強度
を１，０としたとき、読み取るべき輝尽発光光のうちの
最も光量の大きい光が約１．ＯＸ１０４の強度を有する
範囲）にわたってフォトマルチプライヤ２１により精度
良く読み取る必要がある。

フォトマルチプライヤ２１から出力されたアナログ出力
信号Ｓは対数増幅器２Ｂで対数的に増幅され、Ａ／Ｄ変
換器２７でディジタル化され、画像信号Ｓ０が得られる
。得られた画像信号ＳＯは一旦記憶手段２８に記憶され
た後、画像処理装置ｆ　２００に送信される。

画像処理装置２００では、受信した画像信号ＳＯに適切
な画像処理が施される。

画像処理の施された画像信号Ｓ０は画像再生装置３００
に送信され、画像再生装置３００ではこの画像信号Ｓ０
に基づく放射線画像が再生記録される。

ここで対数増幅器２６の特性について説明する。

第１図は、対数増幅器の特性の一例を表わしたグラフで
ある。

この対数増幅器は入力信号（入力電流）が１０′５アン
ペア〜１０−３アンペアの２桁の間は、約２００ＫＨｚ
の周波数まで良好に応答する。ところがこの範囲より入
力信号が微弱になるほど、図に示すように良好に応答す
る最高の周波数が低下する。

ここで、もし−回の読取りで得られる４桁の信号を対数
変換するには、第２図に示すゲイン設定手段２２により
、フォトマルチプライヤ２１から１０゛Ｔアンペア〜１
０−３アンペアの範囲の電流が出力されるように調整さ
れる。このように調整すると、この１０゛Ｔアンペア〜
１０−３アンペアの範囲の信号を精度良く対数変換する
には、対数増幅器２６の１０゛７アンペアのときの応答
は２５ＫＨｚまでであるため、輝尽発光光１９が担持す
る放射線画像を表わす情報が２５Ｋｔｌｚ以下になるよ
うに、シート搬送手段１３によるシート１１の搬送速度
（副走査の速度）、および回転多面鏡Ｉ８の回転速度（
主走査の速度）を定める必要がある。

一方、対数増幅器２Ｂに入力される信号の範囲を１０°
５アンペア〜１０−３アンペアの２桁の範囲に押えると
、対数増幅器２６は２００ＫＨｚまで応答するため、１
０゛７アンペア〜１０−３アンペアの４桁の範囲の信号
を対数変換する場合と比べ読取りの速度（主走査及び副
走査の速度）を２００ＫＨｚ／　２５ＫＨｚ　＝　８倍
にあげることができる。

そこでまずシートＩＩに蓄積記録された放射線画像を表
わす輝尽発光光のうち、光量の弱い側の２桁（以下、下
２桁と呼ぶ。）が１０″５アンペア〜１Ｏ−３アンペア
の信号に変換されるように、ゲイン設定手段２２が制御
される。また読取りの速度（主走査及び副走査の速度）
は、該信号に最高２００ＫＨｚの信号が含まれる程度に
調整される。このようにして読取ることにより、下２桁
の信号の対数変換が高速で行なわれる。この対数変換さ
れた信号は前述したようにＡ／Ｄ変換器２７によりディ
ジタルの画像信号Ｓ０に変換され、記憶手段２８に記憶
される。

シート１１の全面にわたって下２桁の信号の対数変換が
終了すると、該シート１１は、シート搬送手段１３によ
り再読取りのできる位置まで高速でバックされる。また
、ゲイン設定手段２２は、今度はシート１１に蓄積記録
された放射線画像を表わす輝尽発光光のうち、光量の強
い側の２桁（以下、上２桁と呼ぶ。）が、１０ツアンペ
ア〜１０−３アンペアの信号に変換されるように制御さ
れる。また読取りの速度は下２桁の信号の読取り時と同
様に、上２桁の信号に最高２００ＫＨｚの信号が含まれ
る程度に調整される。

このようにして読取ることにより、今度は上２桁の信号
の対数変換が高速に行なわれる。この対数変換された信
号は下２桁の信号と同様にＡ／Ｄ変換器２７によりディ
ジタルの画像信号Ｓ０に変換され、記憶手段２８に記憶
される。

尚、蓄積性蛍光体シート１１は、光ビーム１５により照
射しても、該シート１１に蓄積されたエネルギーの一部
しか放出しないため、２回目の読取りにおける輝尽発光
光の光量は、１回目の読取り時と同一光量の光ビーム１
５を照射したときより若干弱まるがそれでもなお十分な
光量の輝尽発光光を得ることができる。若干弱まった分
はゲイン設定手段２２により調整される。また光ビーム
１５の光量を変えること等種々の方法により調整するこ
ともできる。

このように下２桁の信号と上２桁の信号とを分けて読取
ることにより、２回の読取りを必要とすること、および
シート１１を一回バツクする必要があることを考慮して
も、−度に４桁の信号の読取りを行なうよりも約３倍の
速度で読取りを行なうことができる。また、２回目の読
取りの際はバックしながら読取り、画像処理装置２００
で画像処理を行なう際に画像信号を組みかえるようにす
れば、さらに高速に読取りを行なうことができる。

上記実施例は２回に分けて読取る放射線画像読取方法に
ついて説明したが、この回数は２回に限られるものでは
なく、対数増幅器の良好な応答性を有する範囲、および
必要とする信号の範囲を考慮して決定される。

また、蓄積性蛍光体シートを用いた放射線画像読取装置
には、蓄積性蛍光体シートに照射された放射線の線量等
に応じて最適な読取条件で読み取って画像信号を得る前
に、予め低レベルの光ビームにより蓄積性蛍光体シート
を走査してこのシートに記録された放射線画像の概略を
読み取る先読みを行ない、この先読みにより得られた先
読画像信号を分析し、その後上記シートに上記先読みの
際の光ビームよりも高レベルの光ビームを照射して走査
し、この放射線画像に最適な読取条件で読み取って画像
信号を得る本読みを行なうように構成された装置もある
（特開昭５８−６１２４０号、同５８−６７２４１号、
同５８−６７２４２号等）。このような先読みを行なう
装置にも本発明の放射線画像読取方法を適用することが
できることはいうまでもない。

また、本発明は、蓄積性蛍光体シートを用いる装置のほ
か、従来のＸ線フィルムを用いる装置等にも用いること
ができる。

第３図は、Ｘ線フィルムに記録されたＸ線画像を読み取
るＸ線画像読取装置の一実施例の斜視図である。

所定位置にセットされた、Ｘ線画像が記録されたＸ線フ
ィルム４０がフィルム搬送手段４１により図に示す矢印
Ｙ′方向に搬送（副走査）される。

また、−次元的に長く延びた光源４２から発せられた読
取光４３は、シリンドリカルレンズ４４により収束され
、Ｘ線フィルム上を矢印Ｙ′方向と略直角なＸ′力方向
直線状に照射する。読取光４３が照射されたＸ線フィル
ム４０の下方には、Ｘ線フィルム４０を透過しＸ線フィ
ルム４０に記録されたＸ線画像により強度変調された読
取光４３を受光する位置に、上記Ｘ線画像のＸ′力方向
各画素間隔に対応した多数の固体光電変換素子が直線状
に配置されたＭＯＳセンサ４５が設けられている。この
ＭＯＳセンサ４５は、Ｘ線フィルムが読取光４３により
照射されながら矢印Ｙ′方向に搬送される間、Ｘ線フィ
ルム４０を透過した読取光をＸ線画像のＹ′方向の各画
素間隔に対応した所定の時間間隔で受光する。

第４図は、上記ＭＯＳセンサ４５の等価回路を示した回
路図である。

多数の固体光電変換素子４６に読取光４３が当たって発
生するフォトキャリアによる信号は、固体光電変換素子
４６内のキャパシタＣｉ　　（１−１，２，・・・・・
・ｎ）に蓄積される。蓄積されたフォトキャリアの信号
は、シフトレジスタ４７によって制御されるスイッチ部
４８の順次開閉により順次読み出され（主走査され）、
これにより時系列化された画像信号が得られる。この画
像信号は、その後増幅器４９で増幅されてその出力端子
５０から出力される。出力されたアナログ画像信号は、
第１図に示した実施例と同様に対数増幅器で対数変換さ
れる。この対数増幅器の応答性の良好な範囲のみを使用
するために、第１図を用いて説明した場合と同様にして
Ｘ線フィルム４０が複数回走査され、読取の速度の向上
が図られる。尚、本実施例において、ＭＯＳセンサ４４
の代わりにＣＯＤ、　ＣＰ　Ｄ　（Ｃｈａｒｇｅ　Ｐｒ
ｉｍＩｎｇ　Ｄｅｖｉｃｅ）等を用いることができるこ
とはいうまでもない。またＸ線フィルムの読取りにおい
ても、前述した蓄積性蛍光体シートの読取りと同様に光
ビームで２次元的に走査して読取りを行なってもよいこ
とももちろんである。また本実施例ではＸ線フィルム４
０を透過した光を受光しているが、Ｘ線フィルム４０か
ら反射した光を受光するように構成することができるこ
とももちろんである。

このように、本発明の放射線画像読取方法は、被写体の
放射線画像が記録された記録シートから得られた放射線
画像を表わす光を読み取って画像信号を得る放射線画像
読取装置一般に適用することができる。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明の放射線画像読取方
法は、放射線画像を表わす光の全光量範囲を段階的に複
数に分けた各光量範囲内の光が対数増幅器の応答性の優
れた入力信号範囲内の信号にそれぞれ変換されるように
、各光量範囲毎に、順次ゲイン設定手段を制御して読取
りを行なうようにしたため、記録シートから放射線画像
を高速で読取ることができ、放射線画像読取装置の単位
時間あたりの処理能力が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、対数増幅器の特性の一例を表わしたグラフ、 第２図は、本発明の放射線画像読取方法が適用される放
射線画像読取装置の一例を示した斜視図、第３図は、Ｘ
線フィルムに記録されたＸ線画像を読み取るＸ線画像読
取装置の一実施例の斜視図、第４図は、ＭＯＳセンサの
等価回路を示した回路図である。 １１・・・蓄積性蛍光体シート１９・・・輝尽発光光２
１・・・フォトマルチプライヤ ２２・・・ゲイン設定手段　　２６・・・対数増幅器２
７・・・Ａ／Ｄ変換器　　　２８・・・記憶手段４０・
・・Ｘ線フィルム　　　４５・・・ＭＯＳセンサ１００
・・・放射線画像読取装置 ２００・・・画像処理装置　　３００・・・画像再生装
置第１図 ご面のＰ−（内容にＺ更なし） 第２図 入カイＡ号（７′バアン→ 手続補正門 （方式） ％式％ ２、　発明の名称 放射線画像読取方法 補正をする者 事件との関係　　　　　特許出願人 性　所　神奈川県南足柄市中沼２１０番地名　称　　（
５２０）冨士写真フィルム株式会社４、代理人 住　所　東京都港区六本木５−２−１ はうらいやビル７階 補正命令の日付 補正の対象 ７、補正の内容 １）図面中第２図を添付の通り補正する。 （内容に変更なし：

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被写体の放射線画像が記録された記録シートから得られ
   た該放射線画像を表わす光を受光して、該光の光量と対
   応する信号を出力する光検出器と、該光検出器の、受光
   光量に対する出力信号の大きさを調整するゲイン設定手
   段と、該出力信号を入力して対数圧縮する対数増幅器と
   を備えた放射線画像読取装置を用い、前記光の読取りを
   行なって画像信号を得る放射線画像読取方法において、
   前記放射線画像を表わす光の全光量範囲を段階的に複数
   に分けた各光量範囲内の光が前記対数増幅器の応答性の
   優れた入力信号範囲内の信号にそれぞれ変換されるよう
   に、前記各光量範囲毎に、順次前記ゲイン設定手段を制
   御して前記読取りを行なうことを特徴とする放射線画像
   読取方法。