JPH03230670A - 画像読み取り装置及び骨計測装置 - 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、フィルム中の画像を確実に且つ効率的に読み
取る装置、及び効率的な自動読み取り手段を備えた骨計
測装置に関する。更に詳細には、本発明は、フィルム中
の特定された領域のみを確実に且つ効率的に読み取るこ
とを可能にした改良された画像読み取り装置及び骨計測
装置に関する。

［従来技術］ 例えば、人間の骨の発育状態、老化度の確認、又は骨粗
鬆症、骨軟ｆヒ症等の骨病変の種類の判定やその症状の
進行度、治療時の効果の確認等の種マの骨計測を行う場
合がある。

かかる骨計測の方法としては、被検骨にＸ線照射して得
られたＸ線写真フィルムを用いてそのフィルムにおける
影像の濃淡をマイクロデシシトメーターにより測定して
骨計測を行うＭＤ法（［、Ｈ代謝Ｊ第１３巻、　　１８
７−１９５頁（１９８０年）、「骨代謝」第１４巻、　
９１−１０４頁（１９８１年）等参照）等がある。

かかるＭＤ法の実施に際しては、これまで主として、Ｘ
線写真フィルム中の測定対象である影響部位の選定を手
動で行い、その部位に対してマイクロテンシトメーター
を適用して得られた吸光度線図を人の手によってデジタ
イザーを走査してコンピューターに入力する方法が取ら
れていた。

［発明が解決しようとする課題］ かかるこれまでのＭＤ法の実施に使用されていた装置で
は、Ｘ線写真フィルム中の特定部位の影像の選定を手動
で行わねばならなかった。

本発明は、被検骨のＸ線像を含むＸ線写真フィルムの如
き読み取り対象画像を含むフィルムの部分的な対象画像
読み取りを、対象画像の位置が変動じた場合にも、確実
に、且つ効率的に行うことを可能にした画像読み取り装
置を提供しようとするものである。

更に本発明はかかるフィルムの部分的対象画像を確実に
且つ効率的に読み取る機能を具備した骨計測装置を提供
することをも目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明者らは、これらの課題を解決するために鋭意研究
した結果、フィルム中の画像読み取り領域をあらかじめ
設定しておくための予備的な粗読み手段及び読み取り領
域設定手段を組み込むことが実用上有効であることを見
い出し、本発明に到達したものである６ 即ち本発明は、第１に、 フィルムに存在する画像を自動的に読み取る画像読み取
り装置であって、フィルム挿入部と、フィルム走行手段
と、該フィルム走行手段によりフィルムを走行しながら
画像読み取り機能部により少なくとも特定画像を含む広
領域の画像を粗い画素に関する情報として読み取る粗読
み手段と、該粗読み手段によって得られた情報に基づい
て粗読み画像を表示する手段と、該表示手段によって表
示された１１読み画像において該特定画像を含む狭領域
を指定する手段と、該フィルム走行手段によりフィルム
を走行しながら画像読み取り機能部により該指定手段に
よって指定された狭領域についての該フィルムの画像を
あらためて密なる画素に関する情報として読み取る本読
み手段とを有したことを特徴とする画像読み取り装置を
提供するものである。

かかる本発明の画像読み取り装置には、該粗読みの際に
は、該フィルム走行手段が高速でフィルムを走行し、該
粗読み手段かフィルム走行方向についてよひいた粗い画
素に関する情報を読み取るものである画像読み取り装置
：該ｆｆｌ読み画像表示手段が、該フィルム走行方向と
直角方向についても該フィルム走行方向と実質上同じ程
度にまびいた粗い画素の情報に基づいて表示するもので
ある画像読み取り装置；該領域指定手段が、該粗読み画
像表示手段の表示画１象においてカーソル位置で該特定
画像を含む狭い領域を指定するものである画像読み取り
装置；及び 該本読みの際には、該指定手段によって指定領域をフィ
ルム送り量とフィルム走行方向と直角方向の読み取り範
囲に変換する変換手段を用い、該フィルム走行手段によ
りフィルムを低速で送りもどしながら、該本読み手段に
より指定された領域について画像を密なる画素に関する
情報として読み取るようにした画像読み取り装置が含ま
れる。

さらに本発明は、 （１）厚みか変化している標準物質と共に被検骨にＸ線
を照射することによって得られたＸ線写真フィルムの挿
入部と、該フィルムの走行手段と、該フィルムの走行方
向と直角方向に伸びた帯状の光発生手段と、該光発生手
段からの光の該フィルムの透過光量を検知するためのラ
イン検知手段と、該フィルム走行手段によりフィルムを
走行しながら該ライン検知手段により該標準物質及び被
検骨の画像を含む広領域の画像を粗い画素に関する情報
として読み取る粗読み手段と、該粗読み手段によって得
られた情報に基づいて粗読み画像を表示する手段と、該
表示手段によって表示された粗読み画像において該標準
物質及び被検骨を含む各狭領域を指定する指定手段と、
該フィルム走行手段によりフィルムを走行しながら該検
知手段により該指定手段によって指定された狭領域につ
いての該フィルムの画像をあらためて密なる画素に関す
る情報として読み取る本読み手段とを有する読み取り手
段と、（ｉｉ）読み取られた被検骨の影像を記憶するた
め影像記憶手段と、（至）該記憶された被検骨の影像に
関する骨計測のための演算を行うための演算手段と、（
ｉｖ）演算により得られた骨計測結果を出力するための
骨計測出力手段とを伺えたことを特徴とする骨計測装置
を提供するものである。

以下に本発明について、必要に応じて図面を用いながら
、さらに詳細に説明する。

かかる発明に適用し得るフィルムの具体例としては、骨
計測を目的とした被検骨のＸ線写真フィルムの他、非破
壊検査を目的とした構造物のＸ線写真フィルム等があけ
られる。フィルムの形状としては長方形、正方形の如き
直角平行西辺形のものが好ましい、尚置針測用のＸ線写
真フィルムの場合には、段階状アルミニウム片（アルミ
段階という）やスロープ状アルミニウム片の如き標準物
質と共に被検骨をＸ線撮影したことによって得られたも
のが実用上好ましい。

本発明の画像読み取り装置におけるフィルム走行手段と
しては、例えばステッピング・モーター等で駆動される
一対のローラーを有し、かかる−対のローラーの間にフ
ィルムをはさんで走行せしめるものかあげられる。かか
るフィルム走行用ローラーとしては、フィルムの粗読み
及び空送り時にはステッピング・モーターを高速回転し
、画像読み取り時にはステッピング・モーターを低速回
転することにより駆動するようにしたものが望ましい。

画像読み取り機能部としては、例えばフィルム走行方向
と直角方向に延びた状態に設置されたライン状の光源を
用いる方式等によって光をフィルムに照射し、その光の
透過光又は反射光の強度又は光量をライン検知手段等の
光センサーで検知するようにしたものがあげられる。

ライン検知手段とは、フィルム走行の方向と直角方向に
延びた状態に設置された光センサー等の検知手段である
。光センサーを用いる場合のライン検知手段の具体例と
してはＣＣＤ　（ｃｈａｒｑａＣｏｕｐｌｅｄ　ｄｅｖ
：ｃｅ）があげらる。また池の検知手段の具体例として
は、ａ　−Ｓ　ｉ　（ＡｍｏｒｐｈｏｕｓＳｉｌｉｃｏ
ｎ　）等があげられる。

尚、Ｘ線写真フィルムの如く透過光により画像を読み取
る場合には、光センサーをライン検知手段として用い、
フィルムを介してライン検知手段の反対側に光源手段を
具備する必要がある。かがる光源手段としては、ライン
検知手段と同様にフィルム走行方向と直角方向に延びた
帯状のＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ　ｅｌｉｔｔｉｎｇ　ｄｉｏ
ｄｅ）等の光発生手段を用いることか好ましいが、その
池に光ビームを用いてフィルムを走行方向と直角方向に
走査せしめることによるものであってもよい。

本発明の画像読み取り装置における粗読み手段は、前記
のフィルム走行手段によって、本読み手段で読み取る際
のフィルム走行スピードよりも速いスピードでフィルム
を走行させながら、画像読み取り機能部によって、例え
ば標準物質の画像及び被検骨の画像等の特定画像を含ん
だフィルム全体等の広い領域の画像について粗い画素に
関する情報として読み取るらのである。かがる粗読みで
のフィルム走行スピードとしては、本読みの際の走行ス
ピードの２〜１６倍程度が好ましい。例えばそのスピー
ドを８倍とした場合には、同じ領域を読み取るとすれば
本読みの際のデータ数の１／′８のデータ数にまびいて
読み取ることになる。このことによって、読み取れるデ
ータ数を少なくしたままで広い領域全体の画像の読み取
りが可能となり、かかる読み取りデーターを記憶する場
合のメモリーエリアを大きくする必要かない利点が得ら
れる。

本発明の画像読み取り装置における粗読み画像表示手段
は、第１図に示す如く、上記粗読み手段によって得られ
た情報に基づいて広領域全体の画喋を表示するものであ
って、ＣＲＴ　（ｃａｔｈｏｄｅＲａｙ　Ｔｏｂｅ）等
がその例としてあげられる。即ち、第１図は、ＣＲＴ画
面１における、標準物質であるアルミ段階に関するｆｊ
ｌ　Ｗｅみ画＠２．被検者の右手の骨に関する粗読み画
＠３．左手の骨に関する粗読み画＠４を示している。尚
第１図はフィルムにおける画像全体を粗読みして表示し
たものである。

かかる表示手段では、フィルム走行方向と直角方向につ
いても、粗読みの際のデータのまびきと実質上同程度に
、粗読みされたデータをまびいて表示するようにしたも
のの方が、歪のない画像の表示が出来るので好ましい。

かかるデータのまびきは、例えば粗読みされたデータを
記憶手段に記憶し、記憶されたデータの一部をソフト的
にまびいて表示する等のプログラミングによるソフト的
処理によって行なうのか好ましい。

フィルムの走行スピードを高めることによる方法以外の
データをまびく方法としては、カウンターＩＣを用いて
ハード的にまびく方法や、ＣＣＤのサンプリング時開を
長くする方法等があげられるが、いずれも通常の読み取
り手段よりもかなりの構成部材即ちハードの追加を要し
コスト高をまねくことになる。これに対して、本発明の
フィルム走行のモータースピードを高める方式は、モー
タ制御部分のソフトウェアの追加又は変更のみで容易に
実現でき、読み取り時間も短縮できる利点も得られる。

本発明の画像読み取り装置における領域指定手段は、か
かる粗読み画像表示手段によって表示された租読み画像
において、特定画像を含む狭領域を指定する手段である
。尚かがる領域指定は、いかなる方法によってもよいが
、例えばＣＲＴにおけるカーソル位置の指定による方法
が実質上望ましい。例えば骨計測装置の場合には、第２
図に示される如く、標準物質であるアルミ段階に関する
画像の部分での領域６及び右手第■中手骨に関する画像
７を含む領域５が狭領域として指定される。

かかる狭領域を指定する方式の具体例としては、第２図
に示す如く、カーソルによって画像の下端及び右端から
の各々の距離を用いて、領域５をｊｌ、　ｆｓ　、　ｇ
ｚ　、　ｆｉｔとして指定し、領域６をｅｚ　、ｆｚ　
＋　ｇｚ　、ｈｚとして指定する方式があげられる。尚
、領域６については、ｆｌを小さくして１本の線状の領
域としてもよい。

本発明の画像読み取り装置における本読み手段は、上記
領域指定手段によって指定された狭領域についてのフィ
ルム画像をフィルム走行させながら画像読み取り機能部
によりあらためて密なる画素に関する情報として精度よ
く読み取るものである。かかる本読みの際には、フィル
ムの走行を粗読みの際よりもゆっくり行なうことによっ
て、フィルム走行方向に関して密なる画素についてのデ
ーターを得ることが望ましい。また、かがる本読み手段
には、指定手段によって指定された狭領域を、フィルム
送り量と、フィルム走行方向と直角方向の読み取り範囲
に変換する変換手段を具備させしめて、本読みを機能的
に行なうようにすることが望ましい。例えば第２図に示
した如く、領域５につきｅｌ　、ｆｌをフィルム送り量
に変換し、ｇｌ、ｈｌを走行方向と直角方向の読み取り
範囲に変換し、領域６につきｅ、、、ｆｌをフィルム送
り量に変換しｇｚ　、ｈｚの走行方向と直角方向の読み
取り範囲に変換する変換手段を用いる。本発明の本読み
手段としては、かかる変換手段を用いて変換された値を
用いて、フィルムを粗読みと逆方向に第２図におけるｆ
ｌ及びｆｌのみで低速で走行させながらフィルムにおけ
る指定領域のみの画像読み取りを行なうようにしたもの
か好ましい。

即ちｆｌではｈｌの領域のみにつき、ｆｌではｈｌの領
域のみにつき、各々の画像読み収るものである。

かかる本読み手段による読み取りによって、例えは骨計
測に必要な標準物質に関する画像及び被検骨に関する画
像の精度良い読み取りが確実に行なうことが容易になる
。

尚、本読みの際には、例えば第２図におけるｆｌ及びｆ
２以外の領域についてフィルムを空送りするように走行
手段のステッピッング・モーターを制御することによっ
て、効率的な読み取りを可能にすることかできる。

この様に、例えば第２図についての本発明における本読
みでは、ステッピッング・モーターを遅送りパルス制御
して１ライン分づつフィルムを送りフィルム上の画像を
読み取る。その際、フィルム走行方向と直角方向即ちラ
インセンサ一方向の画素数カウンターでｈｌの範囲の画
素のみを例えば画像メモリーに記憶することにより領域
５の画像読み取りを行う。領域６についても同様である
。

本発明の画像読み取り装置としては、これらのステッピ
ッング・モーターの制御及び画素数カウンターの制御を
自動的に行なうマイクロコンピュータ−等の制御手段を
具備したものが実用上好ましい。

本発明の骨計測装置は、かかる特徴を有した画像読み取
り装置と同様の機能をもつ手段を自動読み取り手段とし
て用いたことを特徴とするものである。

かかる読み取り手段によって、本読み工程によって精度
よく読み取られた被検骨の影響についての透過光量に関
するデータは、同様に精度よく読み取られたアルミ段階
の影像を用いてその段数即ちアルミニウムの厚さに変換
されたデジタル信号として、その影像の位置に対応した
データ群となる。あるいはかがるデータ群が、変換前の
、被検骨の影像とアルミ段階の影像の各々に関するもの
であってもよい。

本発明の骨計測装置における影像記憶手段としては、前
記の如き読み取り手段の本読みによって得られた被検骨
のＸ線写真フィルムにおける影像での透過光量に関する
デジタル信号及び必要に応じてアルミ段階の影像に関す
るデジタル信号等をフィルムの位置を対応させたデータ
群を記憶し得るものであればいかなるものであってもよ
く、骨計測の目的に応じてその記憶メモリサイズを選ぶ
。

具体例としては第■中手骨の骨計測においては２Ｍバイ
ト程度のイメージメモリーの如きコンピューター手段な
どがあげられる。

尚本発明の骨計測装置には本読み画像表示手段を有して
いてもよい。かかる画像表示手段としては、被検骨に関
して、影像記憶手段に記憶された又は読み取り手段の本
読みによって得られたデジタル信号と位置の関係からな
るデータ群を、画像として表示し得るものであればいか
なるものであってもよく、具体的には解１象度やコスト
から好適な例としてはＣＲＴ等があげられる。尚影像記
憶手段に記憶されたデータを用いる方が実用上好適であ
る。また表示される画像としては、Ｘ線写真フィルムに
おける影像の大きさよりも大きく拡大されたものの方が
、被検骨の計測対象部位を決定して、？？ｊＸをより容
易にするための基準ポイントの入力が容易となるので好
適である。かかる基準ポイント入力手段としては、本読
み画像表示手段において基準ポイントとして位置を特定
して入力することができるものであればいかなるもので
あってもよく、具体例としては、カーソル位置を表示し
且つ指示する制御手段等があげられる。

また本発明の骨計測装置における演算手段としては、例
えば前記の如きポイント入力手段により入力された基準
ポイントを基準として、影像記憶手段に記憶された被検
骨の影響における計測すべき所定の位置を決定し、かか
る所定位置での被検骨の影像に関する記憶データ群を用
いて骨計測のための？ｉ４算を行うことができるもので
あればいかなるものであってもよい。その例としては骨
計測のための演算プログラムが入力されたＲＯＭ及び演
算・−時記憶のためのＲＡ　Ｍから構成されるマイクロ
コンピュータ−手段があげられる。

骨計測のための演算の具体例としては、「骨代謝」第４
巻、３１９〜３２５頁（１９８１年）に示される如き演
算があげられるが、それ以外にもＭＤ法を応用した骨計
測の種々の手法（例えば特開昭５９−８９３５号公報、
特開昭５９−４９７４３号公報、特開昭６０−８３６４
６号公報、特開昭６１−１０９５５７公報、特開昭６２
−１８３７４８号公報など参照）と同様な演算も適用で
きる。尚影像記憶手段に、変換前の被検骨の影像と標準
物質の影像とが記憶されている場合には、この演算手段
によって被検骨の影像を標準物質の厚さに変換してもよ
い。

また本発明の骨計測装置における骨計測出力手段として
は、演算によって得られた計測結果を出力できるもので
あればいかなるものであってもよく、具体例としてはハ
ードコピーにはドツト式インクプリンター、サーマルプ
リンター、レーザプリンター、ビデオプリンター、その
池ＣＲＴ画面などがあげられる。例えば特開昭６１−１
０９５５７号公報のようにして骨密度分布を色分けして
カラー表示し得る手段が、実用上好ましいものの例とし
てあげられる。

［発明の効果］ 本発明の画像読み取り装置によれは、読み取るべき画像
を部分的に有したフィルムについて、その画像の位置が
変動した場合にも確実的かつ効率的に精度よく読み取る
ことが出来る。

また本発明の骨計測装置によれば、標準物質や被検骨の
画像位置か変動したフィルムについても、メモリーエリ
アを増加をすることなく、確実にかつ迅速に読み取り、
精度良く骨計測を行うことが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の装置における粗読み画像表示手段に
表示された画像を模式的に例示したものである。第２図
は、本発明に関する第１図の如き表示画像において、領
域指定手段によって狭領域か指定された状態を模式的に
例示したものである。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）フィルムに存在する画像を自動的に読み取る画像
   読み取り装置であつて、フィルム挿入部と、フィルム走
   行手段と、該フィルム走行手段によりフィルムを走行し
   ながら画像読み取り機能部により少なくとも特定画像を
   含む広領域の画像を粗い画素に関する情報として読み取
   る粗読み手段と、該粗読み手段によって得られた情報に
   基づいて粗読み画像を表示する手段と、該表示手段によ
   って表示された粗読み画像において該特定画像を含む狭
   領域を指定する手段と、該フィルム走行手段によりフィ
   ルムを走行しながら画像読み取り機能部により該指定手
   段によって指定された狭領域についての該フィルムの画
   像をあらためて密なる画素に関する情報として読み取る
   本読み手段とを有したことを特徴とする画像読み取り装
   置。
2. （２）該粗読みの際には、該フィルム走行手段が高速で
   フィルムを走行し、該粗読み手段がフィルム走行方向に
   ついてまびいた粗い画素に関する情報を読み取るもので
   ある請求項１の画像読み取り装置。
3. （３）該粗読み画像表示手段が、該フィルム走行方向と
   直角方向についても該フィルム走行方向と実質上同じ程
   度にまびいた粗い画素の情報に基づいて表示するもので
   ある請求項２の画像読み取り装置。
4. （４）該領域指定手段が、該粗読み画像表示手段の表示
   画像においてカーソル位置で該特定画像を含む狭い領域
   を指定するものである請求項１の画像読み取り装置。
5. （５）該本読みの際には、該指定手段によつて指定領域
   をフィルム送り量とフィルム走行方向と直角方向の読み
   取り範囲に変換する変換手段を用い、該フィルム走行手
   段によりフィルムを低速で送りもどしながら、該本読み
   手段により指定された領域について画像を密なる画素に
   関する情報として読み取るようにした請求項１の画像読
   み取り装置。
6. （６）（ｉ）厚みが変化している標準物質と共に被検骨
   にＸ線を照射することによつて得られたＸ線写真フィル
   ムの挿入部と、該フィルムの走行手段と、該フィルムの
   走行方向と直角方向に伸びた帯状の光発生手段と、該光
   発生手段からの光の該フィルムの透過光量を検知するた
   めのライン検知手段と、該フィルム走行手段によりフィ
   ルムを走行しながら該ライン検知手段により該標準物質
   及び被検骨の画像を含む広領域の画像を粗い画素に関す
   る情報として読み取る粗読み手段と、該粗読み手段によ
   って得られた情報に基づいて粗読み画像を表示する手段
   と、該表示手段によつて表示された粗読み画像において
   該標準物質及び被検骨を含む各狭領域を指定する指定手
   段と、該フィルム走行手段によりフィルムを走行しなが
   ら該検知手段により該指定手段によって指定された狭領
   域についての該フィルムの画像をあらためて密なる画素
   に関する情報として読み取る本読み手段とを有する読み
   取り手段と、 （ｉｉ）読み取られた被検骨の影像を記憶するため影像
   記憶手段と、 （ｉｉｉ）該記憶された被検骨の影像に関する骨計測の
   ための演算を行うための演算手段と、 （ｉｖ）演算により得られた骨計測結果を出力するため
   の骨計測出力手段とを備えたことを特徴とする骨計測装
   置。