JPH03107137A - 放射線画像情報読取装置 - Google Patents

放射線画像情報読取装置

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JPH03107137A
JPH03107137A JP1243637A JP24363789A JPH03107137A JP H03107137 A JPH03107137 A JP H03107137A JP 1243637 A JP1243637 A JP 1243637A JP 24363789 A JP24363789 A JP 24363789A JP H03107137 A JPH03107137 A JP H03107137A
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JP
Japan
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histogram
intensity
signal
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JP1243637A
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Fumihiro Namiki
並木 文博
Shiro Takeda
武田 志郎
Nobushiro Shimura
孚城 志村
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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  • Radiography Using Non-Light Waves (AREA)
  • Silver Salt Photography Or Processing Solution Therefor (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

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】 〔概 要〕 X線撮影における放射線画像情報読取装置に関し、 医師又は放射線技師が自由に信号読取強度範囲を指定し
、常に最適な条件で画像を読み取ることが可能な放射線
画像情報読取装置を提供することを目的とし、 放射線画像情報を蓄積した蓄積性蛍光体板又はシートに
励起光ビームを走査することにより、前記放射線画像情
報に対応した輝尽発光光を発生させ、前記輝尽発光光を
光電変換して電気信号として読み出し放射線画像情報を
得る放射線画像情報読取装置であって、予め放射線画像
情報読取装置に記憶させておいた放射線画像信号強度の
標準ヒストグラムH1を放射線照射前に表示し、その標
準ヒストグラム旧上で指示された信号強度範囲のみを画
像信号として読み取るように構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、放射線画像情報を蓄積した蓄積性蛍光体板若
しくはシートに励起光ビームを走査することにより、前
記放射線画像情報に対応した輝尽発光光を発生させ、前
記輝尽発光光を光電変換して電気信号として読み出し放
射線画像情報を得る放射線画像情報読取装置に関し、特
に、前記放射線画像情報読取装置に学習機能を付加する
ことにより本読取時に得られる画像信号のヒストグラム
H3を、放射線を照射する前に予測して標準ヒストグラ
ム旧として表示し、その標準ヒストグラムの中から医師
又は放射線技師が信号読取強度範囲を指定できるように
した放射線画像情報読取装置に関する。
〔従来の技術〕
従来からX線画像のような放射線画像は病気診断様等に
広く用いられている。X線画像を得るための手段として
は、被写体を透過したX線を蛍光体層(蛍光スクリーン
)に照射し現像した放射線一方、高感度、高解像度のX
線撮影システムとして、従来の銀塩感光剤をシート状に
塗布したフィルムに間接或いは直接放射線の二次元像を
記録する方法に代わり、蓄積性蛍光体を使用する方法が
利用され始めている。この方法に関しては基本的な方式
として、米国特許第3.859.527号に開示されて
いる。
このシステムに使用される蛍光体は、X線等の放射線エ
ネルギを受けるとその蛍光体結晶中にエネルギを蓄積す
る所謂蓄積性蛍光体と呼ばれるもので、この蓄積状態は
比較的安定であり長時Fにわたり保持される。この状態
にある蛍光体に励起光として作用する第1の光を照射す
ると蓄積されているエネルギに対応した強度の輝尽発光
光が第2の光として放出される。この場合、第1の光は
可視光に限らず赤外線から紫外線の範囲の広い範囲の波
長の光が使用される。但し、その選択は使用される蛍光
体材料により相違する。第2の光も赤外線のものから紫
外線のものまで各種存在し、その違いも使用する蛍光体
材料に依存する。
この蓄積性蛍光体の特性を利用し人体等の被写体を透過
して放射線を蓄積性蛍光体に照射して記録し、放射線画
像情報を得るX線撮像システムが実用化されている。具
体的には被写体のX線情報を蓄積記録した蓄積性蛍光体
板又はシートにレーザ光等の励起光を走査することによ
り輝尽発光光を発光させ、この光を集光し受光して光電
変換器により電気信号に変換することにより、蓄積され
た放射線の強度に比例した電気信号を得る。その後、こ
の電気信号に画像処理を施し銀塩フィルム上にプリント
したり、CRT上に表示することにより可視化された放
射線画像が得られる。
この場合、放射線画像情報を得るための読出し条件を決
定するために、蓄積記録されている画像情報の概略を読
出しを行う前に予め知ることは、得られる放射線画像の
階調性等を向上させるために重要である。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述のように、放射線画像情報を得るための読出しく以
下、本読取)に先立って、画像情報の概略を読出す(以
下、光読取)の方法としては、例えば、特開昭60−1
85944号、特開昭60−280163号に開示され
ている。これらでは、本読取に先立って本読取に用いら
れた励起光よりも低レベルの励起光により蓄積性蛍光体
シートを走査し、シートより発光した輝尽発光の光量を
測定し先読取情報を得る方法である。
さらに、特開昭55−50180号、特開昭56−11
348号に他の方法が開示されている。これらの方法で
は、X線が蓄積性蛍光体シートに照射された時に発生す
る瞬時発光光を、蓄積性蛍光体シートの裏側に配列した
多数個のフォトダイオード等の光電変換素子で受光し先
読取情報を得る方法がある。
この方法は、瞬時発光光の強度が本読取時の輝尽発光光
の強度に比例するという性質を利用したものである。
このような方法で得た先読取情報により、蓄積記録した
画像情報の出現強度範囲やそのヒストグラムを知ること
ができ、本読取する際の光電子増信管の増倍率や初段の
増幅率等を決定することができる。
しかし、このような光読取情報には被写体を通らず直接
蓄積性蛍光体シートに到達した強いX線領域や、照射野
しぼり又はX線防護服等で遮蔽された弱いX線領域等の
診断には不必要な情報を含んでいる。さらに、診断目的
や撮影方法等により必要とされる情報の強度領域が異な
る。例えば、胸部の単純撮影の場合、診断目的が肺野部
であるのか骨部であるのかで読み込む信号強度領域が異
なる。
このような本読取の条件を決定する条件として、前述の
特開昭60−185944、特開昭60−280163
に開示されているように、光読取で得られた情報のヒス
トグラムの最大値から下0桁まで、又は最小値から上n
桁まで読み込む手法が知られている。しかし、この方法
では撮影する部位毎に、又は目的毎に桁数nを設定しな
ければならず制御及び操作が煩雑となる。又、診断目的
によって最小値も最大値も含まない強度領域の信号が必
要な場合もありこのような場合には対応できない。
さらに、特開昭56−11348号、特開昭62−77
758号に他の方法が開示されている。この方法は光読
取で得られた情報のヒストグラムの最大値と最小値を求
め、その平均値を中心にして所定範囲の強度領域の信号
を読み込むものである。
しかし、この方法ではX線照射の視野内に金属片や造影
剤等のX線透過率の低い物質が存在すると最小値は必要
以上に小さい値となり、得られる画像は全体的に濃度が
高く階調性の悪いものとなってしまうという問題がある
この問題点を解決するためには、放射線を照射した後、
光読取した情報のヒストグラムを本読取を行う前に表示
し、そのヒストグラムの中から医師又は放射線技師が信
号読取強度範囲を指定し、その強度範囲のみを読み込む
ように本読取条件を設定する方法が考えられる。
しかし、この方法では放射線を照射した後に強度範囲の
指定等の走査を行うための時間が掛かるという問題があ
る。−船釣に蓄積性蛍光体板又はシートに記録された信
号強度は時間と共に減衰してしまうので放射線を照射し
た後は出来るだけ短時間に本読取を行うことが望ましい
本発明の目的は、医師又は放射線技師が自由に信号読取
強度範囲を指定し、常に最適な条件で画像を読み取るこ
とが可能な放射線画像情報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〕
本発明は、放射線画像情報を蓄積した蓄積性蛍光体板又
はシートに励起光ビームを走査することにより、前記放
射線画像情報に対応した輝尽発光光を発生させ、前記輝
尽発光光を光電変換して電気信号として読み出し放射線
画像情報を得る放射線画像情報読取装置であって、予め
放射線画像情報読取装置に記憶させておいた放射線画像
信号強度の標準ヒストグラムH1を放射線照射前に表示
し、その標準ヒストグラムH1上で指示された信号強度
範囲のみを画像信号として読み取ることを特徴とする。
〔作 用〕
第1図は本発明の詳細な説明図である。
後述する標準ヒストグラム記憶部2.1にはヒストグラ
ム中の最大X線強度S MAXで規格化したヒストグラ
ムが格納されている。ヒストグラムはX線強度O〜1を
100分割、即ち、80〜S、、に分割してあり、各S
に対する頻度が記憶されている。
また、それらのヒストグラムを検索する情報として、後
述する表1に示すものがあり、これらの情報に対応する
X線強度Sに対する頻度HXは多次元配列として、以下
の式、 u g ==(hl j+ k、 m+ 56−ell
 )という形式で記憶されている。ここで、hは20〜
140 kv  のX線管電圧を1〜60の数値に割り
当てたものである。j、に、mも同様に撮影部位、体質
、被写体の厚さを数値に割当てたものである。
配列からX線線量の情報iを除いであるのは上記のよう
に記憶しているヒストグラムは最大X線強度S 、4A
Xにて規格化しであるので、実際のX線線量はS、: 
G (V)  ・■・T/L、で表されるXのように記
憶しているヒストグラムは最大X線強度S MAXにて
規格化しであるので、実際のX線線量はSo・G (V
)  ・■・T/L!で表されるX線線量を各Sに掛け
ることで求められるからである。ここで、Soは被写体
に入射するX線量、■はX線管の管電圧、Iは管電流、
Tは照射時間、LはX線管から被写体までの距離、G 
(V)はX線管の管電圧と、個々のX線管の特性により
決まる数値である。
また、読取信号強度範囲(ラテイチュード)の情報とし
て、その下限及び上限のX線量をSl。
S2としたときに、31.S2は多次元配列として、 31  (h、  j、に、m、o) 32  (h、j、に、m、o) という形で記憶されている。このときも、31゜S2は
S MAXで規格化しである。
11日 以下に第1図に沿ってさらに詳しく説明する。
■まず、医師又は放射線技師が放射線照射条件(V、I
、T)、撮影部位(P)、被写体の厚さ(t)、及び体
質(C)(以下まとめて撮影条件)及び診断目的(0)
を入力すると、 ■装置に記憶された標準的なヒストグラム中から同じ↑
液形条件のもの、即ち、上記の各情報に対応した配列の
要素り、  j、 k、 m及びX線強度S〜SA?で
表される番地に記憶された各X線強度Sでの頻度HXを
標準ヒストグラムH1としてCRT等に表示する。この
時、表示されるヒストグラムの横軸のX線強度には、上
記の如く計算されるSoを乗算して実際のX線量として
表示する。また、同様に、診断目的に対応した信号読取
範囲の下限S1と上限S2も表示する。医師又は放射線
技師は表示された信号読取範囲及びその位置31゜S2
が不都合であれば、新たにその標準ヒストグラムH1の
中から診断目的に応じた信号強度範囲及びその位置(X
線強度位置)を指定し撮影を行う。その変更はキーボー
ドから数値を直接入力しても良いし、第1図に示すよう
に画面上に表示されたSL、32を表す直線をカーソル
(マウス)により移動させても良い。
■撮影後、指定された信号範囲31.32に従って画像
信号を本読取する。この時、画像信号読取系とは別のヒ
ストグラム読取系によって実際のヒストグラムH2を読
み取る。
■その後、標準ヒストグラム補正部において、標準ヒス
トグラム形状を補正し、描影条件、診断目的と同時に標
準ヒストグラム記憶部に転送し、これらの情報に対応し
た標準ヒストグラムとして記憶する。また、この時に選
択された31.32の情報も記憶する。
補正の方法は、現在選択された標準ヒストグラム、 H,(h、  j、に、m、S、) 〜H((h、  
j、に、m、599) が、過去にN回の補正をされている時に、実際に得られ
たヒストグラムを最大X線強度S Mllで規格化した
Hz  (Sつ)〜Hz  (399)を使用して補正
された標準ヒストグラム H+ ’  (h、  j、  k、 m、 So )
 〜H1’  (h、j、に、m、3911)は、H+
 ’  (h、  J、  k、 m、 Sy ) =
N+1 という荷重平均を全てのSに対して計算することで得ら
れる。
また、信号読取範囲Sl、32に対しても同様に荷重平
均を計算することで補正する。
以上の過程を繰返して荷重平均の回数が増加するに従っ
て、標準ヒストグラム記憶部に記憶されるヒストグラム
は平均的なものとなり、撮影条件を入力した時に出力さ
れる標準ヒストグラムH。
は次第に後の本読取にて得られる実際のヒストグラムH
2に近いものとなる。同様に、Sl、S2に関しても診
断目的、撮影条件に対応した平均的なものとなり、特殊
な診断を目的とするとき以外は手直しする必要がなくな
る。
このように、本発明による放射線画像情報読取装置は、
撮影部位、X線照射条件、被写体の厚さ、体質、及び診
断目的等を入力することにより、光読取を行わなくても
最適な読取信号強度範囲を精度良く設定することが出来
る。
〔実施例〕
以下本発明の実施例を図面に沿って説明する。
第2図は本発明の一実施例構成図である。図中、1.1
は制御コンソールであり、医師又は放射線技師はこのコ
ンソールから、X&9管管電圧■、管電流■、照射時間
T、撮影部位P、被写体の厚さも、体質C(以下、これ
らを撮影条件及び診断目的Oを選択し入力する。これら
の撮影条件及び診断目的は表1に示したように各々数〜
数十種類の選択枝を有する。
これらの撮影条件及び診断目的はインク−フェースを介
して学習機能部2に送られる。このときX線管1.2に
取りつけた超音波距離計1.3により測定されたX線管
から被写体3.0又は読取装置3までの距離も同時に学
習機能部2に送られる。
学習機能部2ではこれらの情報から被写体に入射するX
線線量S0を、 S、 =G (V)  ・T −T/L、。
で表される式により計算する。ここで、G (V)はX
線管の管電圧■と、個々のX線管の特性により決まる数
値である。
また、上記により選択された条件により標準ヒストグラ
ム記憶部2.1に格納されたヒストグラムを呼び出す。
具体的には標準ヒストグラムは、HX  (h、j、に
、m、5o−99)という配列で記憶されており、上記
で選択された配列の各要素り、j、に、mを入力するこ
とにより、X線強度5o−99に対応した画像信号の頻
度が得られる。ここで、表1に示したように、hは20
〜140 KvのX線管電圧を1〜60の数値に割り当
てたものである。5O−99は最大X線強度S WAX
で規格化したヒストグラムの横軸のX線強度を表し、S
0〜sqq  まで100分割したものである。
このように、標準ヒストグラム記憶部2.1から呼び出
されたものを、30〜399の被写体に入射するX線線
量S0を乗算したものを横軸に、頻度Hx  (h、J
、に、m、5o−99)を縮軸にし、標準ヒストグラム
H1として画面上に表示する。
このようにして求めた標準ヒストグラムH8は実際にX
線が照射されたときに蓄積性蛍光体シート3.1に蓄積
記録される信号のヒストグラムH2を予測したものであ
り、例えば、胸部の単純撮影等では、信号強度の強い肺
野部から弱い骨部また場合によっては人体の近傍を素通
りしてきた非常に強い信号、及び照射野しぼりや防護服
等で遮蔽された非常に弱い信号等も含まれることがある
この場合、ヒストグラムにおける最大値と最小値の差は
非常に太き(なる可能性があり、このような広い範囲の
信号を読み取って可視像として再生した場合には階調性
が非常に悪いものになってしまう。
そこで、本発明では診断目的から必要とされる信号の強
度範囲を医師又は放射線技師が指定する。
この信号幅は先に入力した診断目的と対応するものであ
るので、標準ヒストグラムを表示するときに同じ診断目
的の過去のデータから信号幅を自動的に表示する。具体
的には標準ヒストグラム記憶部には最大X線強度S M
AXで規格化された信号幅りの下限(最小X線量)31
と上限(最大X線量)S2を標準ヒストグラムの場合と
同様に、St (h、j、に、m、o)及び 32 (h、j、に、m、o) という形で記憶されており、配列の各要素り、j。
k、m、oを指定することで呼び出すことができる。そ
の後、Sl、2に被写体に入射するX線線量S0を乗算
したものを上記の標準ヒストグラム上に表示する。表示
としては第2図に示すように信号幅りを表す直線2本を
表示しても良いし、また数値として表示しても良い。
この表示された信号幅りでは不都合な場合には医師又は
放射線技師は適当な値に変更する。変更はカーソル(マ
ウス)等の上記の直線2本を移動しても良いし、キーボ
ードから数値を入力しても良い。変更されたSl’、3
2′は後述する補正計算をした後、配列要素り、J、に
、m、oに対応した配列、51′ (h、j、に、m、
o)及びS2’  (h、j、に、m、o)として新た
に標準ヒストグラム記憶部2.1に記憶される。画面1
.6の例では肺野部の診断を目的とした場合の信号幅し
てあり、縦隔部まで描出した場合には信号幅りの最小値
を骨部まで拡大することになる。このように、本発明の
方法では医師又は放射線技師が自由に描出したい画像の
信号幅を指定することができる。
読取条件決定部2.3では、この信号幅りの情報に基づ
き本読取部3,3の光電子増倍管の増倍率や増幅器の増
幅条件を決定し、この条件を本読取部3.3に転送する
以上の過程が完了すると制御コンソール1.1に入力し
たX線照射条件によりX線管1.2が制御されX線が被
写体3.0に照射される。被写体を透過したX線は蓄積
性蛍光体シート3.1に蓄積記録された後、本読取部3
.3に搬送され、読取条件決定部2.3からの読取条件
に従って本読取される。
第3図は第1図の本読取部3.3の詳細図である。
励起光光源3.4として波長780 nmの半導体レー
ザを使用し、ガルバノメータ3.5により主走査方向に
レーザビームを走査する。また精密微動台3.7によっ
て主走査方向と直交する方向に蓄積性蛍光体板又はシー
ト3,1を移動させるこにより、励起光を蓄積性蛍光体
板又はシートの全面に走査することができる。レーザビ
ームの1走査により発生した輝尽発光光は、オプティカ
ルファイバ3.8を多数本束ねた導光路で集光されフォ
トマルティプライヤ3.9に導かれる。
このとき導光路3.8とフォトマルティプライヤ3.9
の間には、励起光レーザの波長光は透過せず、かつ輝尽
発光光の波長の光を透過させるフィルタ(図示せず)を
配置する。このフィルタにより選択的に取り出された輝
尽発光光はフォトマルティプライヤ3.9にて電気信号
に変換され、初段増幅器3.10によりA/D変換器3
.11に最適な信号レベルに増幅される。A/D変換器
3.11によりディジタル信号化された画像データは画
像メモリ3.12に格納され、その後に画像処理を施し
画面1.6やハードコピーに出力される。
第4図は本発明の放射線画像情報読取装置のヒストグラ
ム読取部の説明図である。
上述した本読取部にて読み取られた信号の強度範囲は、
指定されたX線量の範囲31−32であるからこの信号
だけでは蓄積性蛍光体板又はシートに記録されたX線量
全てのヒストグラムを求めることが出来ない。第4図は
この問題に対処するために設けられるもので、本読取部
と同じ導光路とフォトマルティプライヤ3.9、フィル
タ(図示せず)、初段増幅器3.10及びA/D変換器
3.11にて構成されるヒストグラム読取部4.1を本
読取部に併設する。この部分は蓄積性蛍光体板又はシー
トから放出される最大の蛍光まで読み取れるように光電
子増倍管の増倍率や増幅器の増幅条件を設定しである。
次に標準ヒストグラム補正部2.4において、ヒストグ
ラム読取部3.10により得られた画像信号のヒストグ
ラムH,を補正する。
標準ヒストグラムH6の最大X線強度SMAXで規格化
した各X線強度S0〜S qq  に対応する頻度を、 Hl  (h、j、に、m、So ) 〜H1(h、j
、に、m、599) として実際に得られた画像信号のヒストグラムH2の最
大X線強度S MAllで規格化した各X線強度SO〜
S99  に対応するHz  (So ) 〜Hz  
(S、9)としたとき、補正された後のヒストグラムH
1“の各X線強度30〜S9’l  に対応する頻度、
H% (h、  j、  k、 m、 So )〜H1
′(h、j、に、m、So、) は、 H+   (h、j、に、m、Sy )=NXH+  
(h、j、に、m、Sy ) 十Hz  (SyN+−
1 ここで、y=−0〜99 という計算により求める。上記の式において、標準ヒス
トグラムH1が過去に補正された回数である。即ち、上
式は過去に取得した全てのヒストグラムの平均を計算す
るものである。また、この時に選択された読取範囲を表
す変数St、S2も同様な計算により補正される。
このように補正されたヒストグラムの情報、H% (h
、j、に、m、So )〜 H% (h、j、に、m、599)、 は標準ヒストグラム記憶部2.1に転送され、逼影条件
、診断目的、撮影部位、被写体の厚さ、体質及び、X線
強度30〜399  等で示される配列要素り、j、に
、m、Sに対応した配列として記憶される。
) 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば本読取時に読み込
む信号強度範囲を、精度良くかつ自由に指定することが
可能となり、得られる画像の階調性の改善及び読取ミス
の低減に寄与する効果が大である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の詳細な説明図、 第2図は本発明の一実施例構成図、 第3図は本発明の本読取部の構成図、及び第4図は本発
明のヒストグラム読取部の構成図である。 (符号の説明) 1.1・・・制御コンソール、 1.2・・・X線管、 1.3・・・超音波距離計、 1.6・・・CRT 。 2・・・学習機能部、 2.1・・・標準ヒストグラム記憶部、2.3・・・読
取条件決定部、 2.4・・・標準ヒストグラム補正部、3・・・読取装
置、 3.1・・・蓄積性蛍光体板又はシート、3.2・・・
先読取部、 3.3・・・本読取部、 3.4・・・励起光光源、 3.5・・・ガルバノメータ、 3.6・・・fθレンズ、 3.7・・・精密微動台、 3.8・・・導光路、 3.9・・・光電変換器、 3.10・・・初段増幅器、 3.11・・・A/D変換器、 3.12・・・画像メモリ、 4.1・・・ヒストグラム読取部。 ヒストグラム読取部 本読み部 レーザ光 3.1 本発明のヒストグラム読取部取部の構成図基 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、放射線画像情報を蓄積した蓄積性蛍光体板又はシー
    トに励起光ビームを走査することにより、前記放射線画
    像情報に対応した輝尽発光光を発生させ、前記輝尽発光
    光を光電変換して電気信号として読み出し放射線画像情
    報を得る放射線画像情報読取装置において、予め放射線
    画像情報読取装置に記憶させておいた放射線画像信号強
    度の標準ヒストグラムH1を放射線照射前に表示し、そ
    の標準ヒストグラムH1上で指示された信号強度範囲の
    みを画像信号として読み取ることを特徴とする放射線画
    像情報読取装置。 2、前記標準ヒストグラムH1について、放射線を照射
    した後、実際に読み取って得たヒストグラムH3で補正
    する請求項1に記載の放射線画像情報読取装置。
JP1243637A 1989-09-20 1989-09-20 放射線画像情報読取装置 Pending JPH03107137A (ja)

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JP1243637A JPH03107137A (ja) 1989-09-20 1989-09-20 放射線画像情報読取装置
DE1990604923 DE69004923T2 (de) 1989-09-20 1990-09-19 Verfahren und Vorrichtung zur digitalen Verarbeitung von Röntgenbildern.
EP19900310226 EP0421632B1 (en) 1989-09-20 1990-09-19 Digital X-ray image processing apparatus and method
US07/908,915 US5198669A (en) 1989-09-20 1992-07-02 Digital X-ray image processing apparatus

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007229363A (ja) * 2006-03-03 2007-09-13 Fujifilm Corp 放射線画像撮影装置

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JP2007229363A (ja) * 2006-03-03 2007-09-13 Fujifilm Corp 放射線画像撮影装置

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