JPH0419751B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、Ｘ線発生源と、このＸ線発生源に対
峙させて設けられＸ線を検出して光学像に変換す
るＸ線像検出手段と、このＸ線像検出手段の出力
像を撮像する撮像管と、この撮像管の出力を適宜
処理してＸ線画像情報を出力する画像処理装置と
を備えたＸ線撮像装置に係り、特に、画像処理装
置にて前記撮像管の出力電気信号をデイジタル化
して格納し、適宜画像処理を行い、結果を表示し
且つ保存する機能を備えたものに適したＸ線撮像
装置に関するものである。

〔発明の技術的背景〕

前述のような機能を有するＸ線撮像装置は、従
来のＸ線テレビジヨン診断装置に画像処理機能を
付加するものとして開発され、繰り返し撮影が可
能であるために時間分解能に優れ、且つ画像表示
の即時性も高いという特徴をもつのに加え、画像
間の差し引きを行う画像処理機能であるサブトラ
クシヨン処理により、造影剤注入前の像と注入後
の像を差し引いて血管像だけを抽出することが可
能であるために、循環器系の診断等に特に有効で
あると期待されている。

ところで、このようなシステムでは光学像を電
気信号に変換する部分に撮像管を使用している。
一般に撮像管は、撮像管自身および増幅器から発
生するノズルのために、撮像管の最大信号とノイ
ズ成分との比すなわち、ダイナミツクレンジが
100〜200程度と小さく、このために被写体を透過
したＸ線強度分布の中の狭い範囲しか情報として
収集できないという欠点を有している。すなわ
ち、この種のシステムは、被写体の太い骨に重な
つた血管像と、Ｘ線が良く透過する部分に位置す
る血管像を同時に撮像することが不可能である。

このため従来では被写体を透過しないで直接像
増倍管に入射するＸ線をＸ線紋りで阻止したり、
Ｘ線が透過しやすい部分に適当なフイルタ等を置
いて透過Ｘ線量を制限したり、また光学系におい
て紋りを調節して透過光量を制限したりする等の
処置がとられている。

〔発明の目的〕

本発明の第１の目的は、簡単な構成で強い入射
光による撮像管のハレーシヨンを防止し且つ、被
写体の関心部分を透過したＸ線により発生した光
強度を撮像管入力に最適なレベル範囲に適合させ
ることを可能とするＸ線撮像装置を提供すること
にある。

また、本発明の第２の目的は撮像管のダイナミ
ツクレンジよりも大幅に拡大された情報を収集可
能とするＸ線撮像装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は前述の第１の目的を達成しさらに第２
の目的を達成するものであり、入射光の強度に応
じて光透過率の変化する光透過手段を含む光学系
を前記Ｘ線像検出手段と前記撮像手段との間に介
在させるとともに前記光透過手段の前記Ｘ線像検
出手段側から参照光を入射させる参照用光源およ
び参照用光学系を設け、Ｘ線爆射の結果生じる前
記光透過手段における相対的な光透過率の空間分
布を前記撮像手段により測定し、得られた透過率
情報を用いて前記画像処理装置でＸ線爆射による
Ｘ線撮像データを補正する構成としたことを特徴
としている。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明の第１の実施例によるＸ線撮像
装置のＸ線発生部およびＸ線検出部の構成を示す
図である。

第１図においてＸ線管１１から発生したＸ線
は、この場合、被写体Ｐの頚部領域を通過して、
Ｘ線像検出手段としてのＸ線螢光増倍管１２で光
学像に変換される。この光学像は光学レンズ系１
３にて集光されて撮像管１４に入射する。撮像管
１４の入射面の前面部にはフオトクロミツクガラ
ス１５が配置されている。フオトクロミツクガラ
ス１５は光に露出するとその強度に応じて着色し
て暗くなり、光を除くと所定時間後に再びもとの
透明度に戻るガラスの一種であり、透明に戻る速
度は温度とともに高速となる。そして被写体Ｐを
通らずに入射したＸ線、または被写体Ｐの透過率
の大きい部分を透過したＸ線によつてＸ線螢光増
倍管１２で発生した強い光は、このフオトクロミ
ツクガラス１５を変色させ、著しく弱められて撮
像撮像管１４に入射する。第２図にこの様子を示
したが、図中の斜線部分は、強い光によつて黒化
させられ、光透過率が減少した部分に相当する。
なお第１図において光学レンズ系１３内には絞り
１６が設けられている。

第３図は、通常の撮像管における光電変換特性
を示したものである。ある一定強度以上の光が入
射するとハレーシヨンを生じるため、入射光量に
は制限があり、それに対応して、出力電流値にも
制限が存在する。

いま、従来のように光学レンズ系１３内の紋り
１６だけよつて光量を調節する場合を考えると、
制限を越える強い光を絞りによつて制限値以下に
減少させた場合、それとともに、被写体の関心部
分を透過したＸ線によつて発生した光量も減少
し、ノイズレベル以下の出力電流値相当の光量に
なることが起りうる。これに対しフオトクロミツ
クガラス１５を使用することにより、被写体情報
を含まない、あるいは重要でない強い光を局部的
にカツトあるいは低減することが可能となり、こ
の効果単独であるいはこれと光学絞り１６の効果
を組み合わせることにより、被写体Ｐの関心部分
の情報を含んだ光の強度を撮像管１４の最適な光
量レベル範囲に合せることが可能となる。

次に、フオトクロミツクガラス１５を使用する
ことにより、広いダイナミツクレンジをもつ情報
を収集可能とする本発明の第２の実施例について
説明する。

第４図は本発明の第２の実施例によるＸ線撮像
装置の構成を示すものである。

第４図において第１図と同様の部分には同符号
を付して示しその詳細な説明は省略する。参照光
を発生する参照用光源１７の光は光学レンズ系１
８、ハーフミラー１９および光学レンズ系１３の
一部を介してフオトクロミツクガラス１５にＸ線
螢光増倍管１２側から均一な参照光を入射する。
データ収集部（以下「DAS」と略称する）２０
は撮像１５の出力映像信号をＡ／Ｄ（アナログ−
デイジタル）変換して収集するものでデイジタル
化された映像情報を第１または第２のイメージメ
モリ２１または２２に選択的に格納する。これら
第１、第２のイメージメモリ２１，２２の記憶画
像情報はイメージプロセツサ２３で後述のような
画像処理が施され第３のイメージメモリ２４に格
納される。イメージメモリ２４に格納された画像
情報は表示器としてのCRT（陰極線管）モニタ２
５に出力され表示される。

このような構成において、まず実際のＸ線撮影
に先立つて、フオトクロミツクガラス１５の透過
率分布を決定するためのＸ線曝射を行う。この時
のＸ線管球１１の曝射条件は、後の実際の撮影に
おける条件と同じとする。この時、被写体Ｐを通
らないＸ線と被写体Ｐの周辺部分および透過率の
大きい部分を透過したＸ線によつて発生した強い
光は、フオトクロミツクガラス１５を黒化させ光
透過率を減少させる。

続いて、このＸ線曝射で生じたフオトクロミツ
クガラス１５上の光透過率の空間分布を測定す
る。そのために参照用光源１７の参照光が光学レ
ンズ系１８、ハーフミラー１９を介してフオトク
ロミツクガラス１５上に平行一様に入射するよう
にしてある。参照用光源１７は、Ｘ線螢光増倍管
１２の出力螢光とほぼ同等の波長分布を有し、か
つフオトクロミツクガラス１５を黒化させない程
度に微弱な光度をもつ光を発生するものを選ぶ。
光源１７から発生した参照光はフオトクロミツク
ガラス１５を透過して撮影管１４に入射し、電気
信号に変換され、さらにDAS２０によつてデイ
ジタル化された後に、第１のイメージメモリ２１
に格納される。このメモリ２１は、フオトクロミ
ツクガラス１５上の予定の撮像領域がある決めら
れたピクセル（画素）数に分割されて対応してお
り、このメモリ２１には各ピクセルにおける光透
過率にフオトクロミツクガラス１５に入射する一
様な光量を乗じた値に相当する値が格納される。
すなわちフオトクロミツクガラス１５における光
透過率の空間分布に相当するデータが格納され
る。

このような準備の後で、Ｘ線撮像を行う。Ｘ線
撮影増倍管１２で変換された光は、フオトクロミ
ツクガラス１５を通過する際、先に求められてい
る透過率によつて減衰され、撮像管１４のダイナ
ミツクレンジ相当の信号幅に圧縮され、更にレン
ズ絞り１６の調節により撮像管１４の入力レベル
に適合させられる。

第５図に示す特性Ａは、被写体Ｐの一断面にお
けるフオトクロミツクガラス１５透過前の光量分
布の一例を示しており、特性Ｂは、特性Ａの分布
がフオトクロミツクガラス１５を透過した後に、
強い光がおさえられることにより光量の分布の幅
が圧縮された様子を模式的に示すものである。

圧縮された光は電気信号に変換され、デイジタ
ル化された後に、第２のイメージメモリ２２に格
納される。圧縮されたデータを元の強度分布に戻
すための操作は、第１のイメージメモリ２１に入
つているデータの最大値を１に規格化し、それに
対する各ピクセルにおける値の逆数をその各ピク
セルに対応する第２のイメージメモリ２２内のデ
ータに乗算することにより達成される。この演算
処理はイメージプロセツサ２３が実行する。演算
結果は第３のイメージメモリ２４に格納されその
内容はCRTモニタ２５で表示され観察に供され
る。

このように、被写体Ｐを透過したＸ線により発
生した強度幅の大きい光をフオトクロミツクガラ
ス１５を利用して撮像管１４のもつダイナミツク
レンジに対応する程度に圧縮して電気信号に変換
した後に、圧縮した割合を補正することによりダ
イナミツクレンジの大きい情報量を得るもので、
従来システムで欠点となつている撮像管１４のダ
イナミツクレンジが小さいという欠点を克服する
ことが可能となる。

なお、本発明は前述し且つ図面に示す第１、第
２の実施例に限定されることなくその要旨を変更
しない範囲内で適宜変形して実施し得るものであ
る。

例えば、Ｘ線螢光増倍管１２に代えて他の同等
のＸ線像検出手段を用いたり、光学系等の構成を
適宜変更したりしてもよい。

また、Ｘ線画像情報をデイジタル化せずにアナ
ログ情報のまま処理する場合にも前述同様に適用
することは可能である。

〔発明の効果〕

本発明はＸ線螢光増倍管等の映像検出手段から
出力される光の強度に応じて光透過率の変化する
フオトクロミツクガラスを撮像管前面に設置する
だけの簡単な構成で被写体の関心部分の情報の光
強度を撮像管の最適な入射光量範囲に適合させる
ことができ、さらにフオトクロミツクガラスの光
透過率を測定する機能を付加することにより、撮
像管のダイナミツクレンジに制限されない広いダ
イナミツクレンジを有するＸ線透過情報を収集す
ることを可能とするＸ線撮像装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における要部構
成を示す構成図、第２図は同実施例においてフオ
トクロミツクガラスが強い入射光によつて黒化し
た様子を示す図、第３図は通常の撮像管における
光電変換特性を示す図、第４図は本発明の第２の
実施例の構成を示すシステム構成図、第５図はフ
オトクロミツクガラスによつて、光強度分布の幅
が減少する様子を示す模式図である。 １１……Ｘ線管、Ｐ……被写体、１２……Ｘ線
螢光増倍管、１３……光学レンズ系、１４……撮
像管、１５……フオトクロミツクガラス、１６…
…絞り、１７……参照用光源、１８……光学レン
ズ系、１９……ハーフミラー、２０……データ収
集部（DAS）、２１，２２，２４……イメージメ
モリ、２３……イメージプロセツサ、２５……
CRTモニタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ Ｘ線発生源と、 このＸ線発生源に対峙させて設けられＸ線を検
   出して光学像に変換するＸ線像検出手段と、 このＸ線像検出手段の出力像を撮像する撮像手
   段と、 前記Ｘ線像検出手段と前記撮像手段との間に設
   けられ、入射光の強度に応じて光透過率の変化す
   る光透過手段を含む光学系と、 前記光透過手段の前記Ｘ線像検出手段側から参
   照光を入射させる参照用光源および参照用光学系
   と、 前記撮像手段の出力を適宜処理してＸ線画像情
   報を出力する画像処理装置とを備え、 前記画像処理装置は、 前記光透過手段を透過した前記参照光による前
   記撮像手段の出力から、Ｘ線曝射の結果生じる前
   記光透過手段における相対的な光透過率の空間分
   布を求め、得られた透過率情報を用いてＸ線曝射
   によるＸ線撮像データを補正する構成としたこと
   を特徴とするＸ線撮像装置。