JPH04156830A - 画像処理方法および装置 - 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、放射線画像の画像処理方法および装置に関す
るものであり、詳細には、放射線画像に塵埃が写し込ま
れた場合に、該塵埃の陰影を除去した放射線画像を表わ
す画像信号を生成することのできる画像処理方法および
該方法を実施するための装置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
することが種々の分野で行われている。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出来るシステムが開発されて
いる（特公昭６１−５１９３号公報参照）。

また本出願人により、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た光量の輝尽発光光を
放射する蓄積性蛍光体（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、蓄積性蛍光体シートをレーザ光等の励
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
に基づいて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記録再
生システムがすでに提案されている（特開昭５５−１２
４２９号、同５６−１１３９５号。

同５５−０１６３４７２号、同５Ｂ−１６４８４５号、
同５５−１１１３３４０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光域にわたって画
像を記録し得るという実用的な利点を有している。すな
わち、放射線露光量に対する、蓄積後に励起によって発
光する輝尽発光光の光量が極めて広い範囲に渡って比例
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を読取りゲインを適
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（画像信号）に変換し、この画像信号を用いて写真感
光材料、ＣＲＴ等の表示装置に放射線画像を可視像とし
て出力することによって、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を用いたシス
テム、特に人体の医療診断用として構成されたシステム
において、近年、単に観察（診断）に適した良好な画質
性能を備えた再生画像を得ることに加えて、画像のパタ
ーン認識が行なわれてきている（たとえば特開昭８２−
１２５４８１号公報、特願平１−１６２９０９号参照）
。

ここで画像のパターン認識とは、画像信号に種々の処理
を施すことにより、複雑な放射線画像から目的とするパ
ターンを抽出する操作をいい、たとえば人体の胸部Ｘ線
画像、乳房Ｘ線画像のような種々の線状１円形状のパタ
ーンの入り混じった非常に複雑な画像から、たとえば腫
瘍に対応する略円形の陰影（腫瘍影）や石灰化した部分
に対応する略円形の陰影（石灰化影）を抽出する操作等
をいう。

このように複雑な放射線画像（たとえば人体の胸部Ｘ線
画像または乳房Ｘ線画像等）において目的とするパター
ン（たとえば腫瘍影）を抽出し、その抽８したパターン
を明示した可視画像を再生表示することにより、観察者
の観察の補助（たとえば医師の診断の補助）を行なわせ
ることができる。

（発明が解決しようとする課題） 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
を用いたシステムにおいて、読取りの際に記録シートの
表面に塵埃が付着していた場合その部分だけ周囲よりも
輝尽発光光の光ｉｔ（蓄積性蛍光体シートの場合）や反
射・透過光量（Ｘ線フィルムの場合）等が低下し、放射
線画像上では腫瘍影や石灰化影等の異常陰影のパターン
と近似した略円形のパターンとして現われることとなる
。

このため、上記パターン認識を行なった際異常陰影とと
もに塵埃の陰影（塵埃影）も同時に抽出されてしまい、
その分パターン認識の精度が低下してしまうという問題
がある。

またパターン認識を行なわずに画像信号に基づく可視画
像を再生出力する場合であっても、塵埃の陰影が存在す
ると、この可視画像を観察する際に、その陰影が異常陰
影であるかのように印象を与える結果となり、正しい観
察の妨げとなるという問題かある。

本発明は、上記事情に鑑み、放射線画像に塵埃影が現わ
れていてもこの塵埃影を除去した放射線画像を表わす画
像信号を求めることのできる画像処理方法および装置を
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） 上記目的を解決するだめの本発明の画像処理方法は、 互いに同一の被写体の複数の放射線画像を同時にもしく
は順次に一枚もしくは複数枚の記録シートに記録し、 該記録シートから前記複数の放射線画像を読み取って該
複数の放射線画像のそれぞれを表わす複数の画像信号を
得、 該複数の画像信号に基づいて前記複数の放射線画像のう
ちの一枚の放射線画像に特異的に現われたパターンが抽
出もしくは強調された特異的パターン抽出画像を表わす
画像信号を求め、前記一枚の放射線画像を表わす画像信
号と前記特異的パターン抽出画像を表わす画像信号とに
基づいて前記一枚の放射線画像から該一枚の放射線画像
に特異的に現われたパターンが除去もしくは減衰された
特異的パターン除去画像を表わす画像信号を求めること
を特徴とするものである。

また本発明の画像処理装置は、 放射線を発する放射線源と、被写体が配置される被写体
配置部と、複数の放射線画像を同時にもしくは順次に記
録するための一枚もしくは複数枚の記録シートが配置さ
れる、前記被写体配置部を挟んで前記放射線源と対向す
る位置に設けられたシート保持部とからなる記録ユニッ
ト、前記記録ユニットにおいて前記記録シートに記録さ
れた前記複数の放射線画像を該記録シートから読み取る
ことにより、前記複数の放射線画像ののそれぞれを表わ
す複数の画像信号を得る読取りユニット、 前記読取りユニットで得られた前記複数の画像信号に基
づいて前記複数の放射線画像のうちの一枚の放射線画像
に特異的に現われたパターンが抽出もしくは強調された
特異的パターン抽出画像を表わす画像信号を求める特異
的パターン抽出ユニットおよび、 前記一枚の放射線画像を表わす画像信号と前記特異的パ
ターン抽出画像を表わす画像信号とに基づいて前記一枚
の放射線画像から該一枚の放射線画像に特異的に現われ
たパターンか除去もしくは減衰された特異的パターン除
去画像を表わす画像信号を求める特異的パターン除去ユ
ニットを備えたことを特徴とするものである。

（作　　用） 本発明の画像処理方法および装置は、複数の放射線画像
のそれぞれを表わす複数の画像信号を得て、これら複数
の画像信号に基づいて、一枚の放射線画像に特異的に現
われたパターン、即ち該一枚の放射線画像に現われると
ともに他の放射線画像には現われない塵埃影等のパター
ンか抽出もしくは強調された特異的パターン強調画像を
表わす画像信号を得、この画像信号を用いて上記一枚の
放射線画像に特異的に現われたパターンを除去ないし減
衰させた特異的パターン除去画像を表わす画像信号を求
めるようにしたため、上記一枚の放射線画像内に写し込
まれた特異的パターン（塵埃影等）のみが取り除かれた
画像が得られ、例えばこの画像を可視画像として出力す
ることにより正しい観察が行なわれ、もしくは例えば異
常陰影抽出フィルタを用いてこの画像を走査することに
より、より高精度に異常陰影か抽出されることとなる。

（実　施　例） 以下、本発明の実施例について、図面をり照して説明す
る。尚、ここでは前述した蓄積性蛍光体シートを用い、
人体の乳房内に典型的には略球形として生じる石灰化し
た部分の陰影を抽出する例について説明する。この石灰
化陰影は典型的には可視画像上では周囲と比べ白っぽい
（濃度が低い）略円形パターンとして現われる。また蓄
積性蛍光体シートの、Ｘ線が照射される側の表面に塵埃
か付着していると、この塵埃の陰影も白っぽい（濃度が
低い）略円形パターンとして現われる。

第２図は、Ｘ線撮影装置の一例の概略図である。

このＸ線撮影装置１０のＸ線源１１からＸ線１２か人体
１３の乳房１３ａに向けて照射され、人体１３を透過し
たＸ線１２ａか第一の蓄積性蛍光体シート１４に照射さ
れ、また該第−の蓄積性蛍光体シート１４を透過したＸ
線が蓄積性蛍光体シート１５に照射されることにより、
人体の乳房１３ａの透過Ｘ線画像がシー　）　１４．１
５にそれぞれ蓄積記録される。尚、このＸｌｓ撮影装置
１０は、−回の撮影で２枚の記録シート１４．１５にＸ
線画像を蓄積記録するものであるが、時間的に相前後し
た２回のタイミングでそれぞれ１枚ずつ撮影を行なうよ
うにしてもよい。また、１枚のシートの表面側と裏面側
との双方に蛍光体層を配し、これらの各蛍光体層に各Ｘ
線画像を蓄積記録するようにしてもよい。

第３図は、Ｘ線画像読取装置とコンピュータシステムの
一例を表わした斜視図である。

第２図に示すＸ線撮影装置１０で撮影が行なわれた後、
第一および第二の蓄積性蛍光体シート１４．１５が一枚
ずつＸ線画像読取装置２０の所定位置にセットされる。

ここで、読取り後の放射線画像に悪影響を与える塵埃の
大部分は、撮影終了後このＸ線画像読取装置２０により
読取りが行なわれるまでの間に例えば静電気等により付
着するものであるため、第一の蓄積性蛍光体シート１４
と第二の蓄積性蛍光体シート１５とでは互いに異なる位
置に塵埃が付着している。ここでは、第一の蓄積性蛍光
体シート１４の読取りの場合について説明する。

所定位置にセットされた第一の蓄積性蛍光体シート１４
は、モータ２１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２２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２３から発せられた光ビ
ーム２４はモータ２５により駆動され矢印方向に高速回
転する回転多面鏡２６によって反射偏向され、ｆθレン
ズ等の集束レンズ２７を通過した後、ミラー２８により
光路を変えて前記シート１４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。シート
１４の励起光２４か照射された箇所からは、蓄積記録さ
れているＸ線画像情報に応じた光量の輝尽発光光２９が
発散され、この輝尽発光光２９は光ガイド３ｏによって
導かれ、フォトマルチプライヤ（光電子増倍管）３１に
よって光電的に検出される。上記光ガイド３゜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３０ａがシート１４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射出端
面３０ｂにフォトマルチプライヤ３１の受光面か結合さ
れている。入射端面３゜ａから光ガイド３０内に入射し
た輝尽発光光２９は、該光ガイド３０の内部を全反射を
繰り返して進み、射出端面３０ｂから射出してフォトマ
ルチプライヤ３１に受光され、Ｘ線画像を表わす輝尽発
光光２９かフォトマルチプライヤ３１によって電気信号
に変換される。

フォトマルチプライヤ３１から出力されたアナログ出力
信号ＳＯは対数増幅器３２で対数的に増幅され、Ａ／Ｄ
変換器３３でディジタル化され、電気信号としての第一
の画像信号Ｓ１が得られる。

得られた第一の画像信号Ｓ１は、コンピュータシステム
４０に入力される。このコンピュータシステム４０は、
本発明のパターン認識装置の異常陰影候補検出ユニット
および異常陰影検出ユニットの各−例を内包する構成を
有するものであり、ＣＰＵおよび内部メモリが内蔵され
た本体部４１．補助メモリとしてのフロッピィディスク
が挿入されドライブされるドライブ部４２．オペレータ
がこのコンピュータシステム４０に必要な指示等を入力
するためのキーボード４３および必要な情報を表示する
ためのＣＲＴデイスプレィ４４から構成されている。

次に上記と同様にして、第二の蓄積性蛍光体シート１５
に蓄積記録された第二のＸ線画像を表わす第二の画像信
号Ｓ２が得られ、この第二の画像信号もコンピュータシ
ステム４０に入力される。

上記のようにして第一および第二の画像信号Ｓ１、Ｓ２
がコンピュータシステム４０内に入力されると、該コン
ピュータシステム４０内ではこれら第一および第二の画
像信号Ｓｌ、Ｓ２に基づいて、以下のようにして第一の
Ｘ線画像に現われた塵埃形の消去が行なわれる。

先ず必要に応じて第一のＸ線画像と第二のＸ線画像との
相対的な位置合わせが画像信号上で行なわれ（特開昭５
８−１６３３３８号公報参照）、その後各Ｘ線画像につ
いて石灰化陰影か持つ空間周波数成分が強調されるよう
に周波数処理か施される。この周波数処理は、例えばＸ
線画像上の所定の画素Ｐｏを取り巻く所定領域内の多数
の画素に対応する画像信号Ｓの平均値Ｓｕｓをもとめ、
この平均値Ｓｕｓをもとの画像信号から引き算する処理
、即ち、Ｓ’　＝Ｓ−５ｕｓ　　　　−＝（１）を、上
記所定の画素を順次変えながらＸ線画像全面について行
なうことにより求められる。ここではこのようにして求
めた、石灰化陰影（塵埃形を含む）が強調された第一の
Ｘ線画像と第二のＸ線画像（ここではこれらを第一の石
灰化陰影強調画像、第二の石灰化陰影強調画像と呼ぶこ
ととする。）を表わす第一の石灰化陰影強調画像信号と
第二の石灰化陰影強調画像信号をそれぞれ８１′。

８２′　とする。

第１図は、第一および第二の石灰化陰影強調画像、およ
び第一および第二の石灰化陰影強調画像信号を処理して
求めた画像の所定方向についてのプロファイルを模式的
に表わした図である。

第１図（ａ）　、（ｂ）は、それぞれ第一および第二の
石灰化陰影強調画像のプロファイルを示しており、第一
の石灰化陰影強調画像、第二の石灰化陰影強調画像には
それぞれ互いに異なる位置に塵埃形１゜３が存在すると
ともに、互いに対応する位置に石灰化陰影２を有してい
る。ここでは第一の石灰化陰影強調画像から石灰化陰影
２を残したまま塵埃形１が消去される。

ここで第一の石灰化陰影強調画像と第二の石灰化陰影強
調画像の互いに対応する画素毎に、式８式％（２） に従って演算を行なうことにより、第一の石灰化陰影強
調画像と第二の石灰化陰影強調画像との差分画像を表わ
す差分画像信号Ｓ３が求められる。

第１図（Ｃ）はこの差分画像のプロファイルであり、第
一の石灰化陰影強調画像（第１図（ａ））に現われた塵
埃形１はそのまま残り、石灰化陰影２は第二の石灰化陰
影強調画像（第２図（ｂ））にも同様に現われているた
め消去され、第二の石灰化陰影強調画像に現われた塵埃
形３はこの差分画像上では反転した塵埃形３′として現
われることとなる。

そこで（２）式で求められた差分画像のうち、Ｓ３≧０
　　　　　　　・・・（３） を満たす画素についてはそのまま Ｓ３’　　−３３・・・（４） とし、 Ｓ３く０　　　　　　　・・・（５） を満たす画素については Ｓ３’−０・・・（６） と置き換えた新たな差分画像（新たな差分画像信号８３
′）が求められる。第１図（ｄ）はこの新たな差分画像
のプロファイルであり、第一の石灰化陰影強調画像（第
１図（ａ））にのみ特異的に現われた塵埃形１のみが強
調ないし抽出された画像となる。尚この新たな差分画像
が本発明にいう特異的パターン抽出画像の一例と観念さ
れる。

上記新たな差分画像（新たな差分画像信号８３′）が求
められると、次に互いに対応する画素毎に式 ％式％（７） に従って演算を行なうことにより、第一の石灰化陰影強
調画像から石灰化陰影２はそのままに塵埃形１のみが消
去された塵埃除去画像（塵埃除去画像信号Ｓ４）が生成
される。尚本実施例においては、二の塵埃除去画像が本
発明にいう特異的パターン除去画像の一例と観念される
。以上の処理を行なうことにより、第一の石灰化陰影強
調画像から塵埃形のみが消去される。

尚上記実施例では、第一および第二のＸ線画像に石灰化
陰影強調処理を施した後、（２）〜（７）式に従う演算
を行なったか、この（２）〜（７）式に従う演算を行な
うためにはこの石灰化陰影強調処理は必ずしも必要では
なく、石灰化陰影強調処理前の第一および第二のＸ線画
像に基づいて上記（２）〜（７）式に従う演算を行なっ
てもよいものである。

このように塵埃形が消去された塵埃影消去画像を表わす
画像信号は、第３図に示すＣＲＴデイスプレィ４４に送
られて該塵埃影消去画像が可視画像として再生表示され
、これにより塵埃形に惑わされることのない正確な観察
が可能となる。

また上記塵埃除去画像信号Ｓ４を用いて石灰化陰影の自
動抽出を行なってもよく、この場合塵埃形が石灰化陰影
として抽出されることがなく、従ってより高精度に石灰
化陰影を抽出することが可能となる。

以上の実施例は、蓄積性蛍光体を用いて得られた人体の
乳房Ｘ線画像に典型的には円形として現われる石灰化陰
影が存在する場合の例であるが、本発明は石灰化陰影が
存在する場合に限られるものではなく、また乳房Ｘ線画
像に限られるものでもなく胸部Ｘ線画像等にも適用する
ことができ、さらに蓄積性蛍光体を用いるシステムに限
られるものでもなく、放射線画像に現われた塵埃形を消
去する必要があるときに広く用い得るものである。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明の画像処理方法およ
び装置は、同一被写体の複数の放射線画像のそれぞれを
表わす複数の画像信号に基づいて、一枚の放射線画像に
特異的に現われたパターンが除去もしくは減衰された特
異的パターン除去画像を生成するようにしたため、この
特異的パターン除去画像に基づいてより正しい観察を行
なうことができ、また腫瘍影１石灰化形等の異常陰影の
自動抽出をより高精度に行なうことができることとなる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第一および第二の石灰化陰影強調画像、およ
び第一および第二の石灰化陰影強調画像信号を処理して
求めた画像の所定方向についてのプロファイルを模式的
に表わした図、 第２図は、Ｘ線画像撮影装置の一例の概略図、第３図は
、Ｘ線画像読取装置の一例とコンピューターシステムの
一例を表わした斜視図である。 １０・・・Ｘ線撮影装置　　１４・・・蓄積性蛍光体シ
ート２０・・・Ｘ線画像読取装置 ２３・・・レーザ光源　　　２６・・・回転多面鏡２９
・・・輝尽発光光　　　３ｏ・・・光ガイド３１・・・
フォトマルチプライヤ ４Ｄ・・・コンピュータシステム 第１図 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）互いに同一の被写体の複数の放射線画像を同時に
   もしくは順次に一枚もしくは複数枚の記録シートに記録
   し、 該記録シートから前記複数の放射線画像を読み取って該
   複数の放射線画像のそれぞれを表わす複数の画像信号を
   得、 該複数の画像信号に基づいて前記複数の放射線画像のう
   ちの一枚の放射線画像に特異的に現われたパターンが抽
   出もしくは強調された特異的パターン抽出画像を表わす
   画像信号を求め、 前記一枚の放射線画像を表わす画像信号と前記特異的パ
   ターン抽出画像を表わす画像信号とに基づいて前記一枚
   の放射線画像から該一枚の放射線画像に特異的に現われ
   たパターンが除去もしくは減衰された特異的パターン除
   去画像を表わす画像信号を求めることを特徴とする画像
   処理方法。
2. （２）放射線を発する放射線源と、被写体が配置される
   被写体配置部と、複数の放射線画像を同時にもしくは順
   次に記録するための一枚もしくは複数枚の記録シートが
   配置される、前記被写体配置部を挟んで前記放射線源と
   対向する位置に設けられたシート保持部とからなる記録
   ユニット、 前記記録ユニットにおいて前記記録シートに記録された
   前記複数の放射線画像を該記録シートから読み取ること
   により、前記複数の放射線画像ののそれぞれを表わす複
   数の画像信号を得る読取りユニット、 前記読取りユニットで得られた前記複数の画像信号に基
   づいて前記複数の放射線画像のうちの一枚の放射線画像
   に特異的に現われたパターンが抽出もしくは強調された
   特異的パターン抽出画像を表わす画像信号を求める特異
   的パターン抽出ユニットおよび、 前記一枚の放射線画像を表わす画像信号と前記特異的パ
   ターン抽出画像を表わす画像信号とに基づいて前記一枚
   の放射線画像から該一枚の放射線画像に特異的に現われ
   たパターンが除去もしくは減衰された特異的パターン除
   去画像を表わす画像信号を求める特異的パターン除去ユ
   ニットを備えたことを特徴とする画像処理装置。