JPH04326267A - Ｘ線テレビ装置 - 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】

［発明の目的］

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被検体の光学像を撮影
して複数の信号系から画像信号を出力し、各画像信号を
合成して１画像を構成するＸ線テレビ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】被検体にＸ線を曝射しこの透過Ｘ線をイ
メージインテンシファイア（Ｉ．Ｉ．）に入力してＸ線
を光信号に変換した後、この光信号に基いて出力面に形
成された光学像をテレビカメラで撮影してモニタに表示
するようにしたＸ線テレビ装置が知られている。このよ
うなＸ線テレビ装置でテレビカメラとして小型，軽量化
の点で優れている固体撮像素子例えばＣＣＤ（チャージ
・カップルド・デバイス）を用い、解像度を向上する目
的でこのＣＣＤを複数個例えば２個用いるようにしたも
のが知られている。

【０００３】図７はこのようなＸ線テレビ装置の構成を
示すもので、１はＸ線管、２は被検体、３は被検体２を
透過したＸ線を入力して光信号に変換するＩ．Ｉ．、４
ａ，４ｂ，４ｃは第１，第２，第３の集光レンズ、５は
ハーフミラーで第１の集光レンズ４ａを介して入力して
きた光を第２の集光レンズ４ｂに向かう直進光及びこの
直進光を９０°偏向又は向きを変えさせて第３の集光レ
ンズ４ｃに向かう反射光に変えるためのものである。

【０００４】６ａは第２の集光レンズ４ｂを介して入力
した光信号を電気信号に変換して出力する、いわゆるＩ
．Ｉ．３の出力面に表示された光学像を撮影して画像信
号として出力する第１のＣＣＤ、６ｂは同様に第３の集
光レンズ４ｃを介して入力した光信号を電気信号に変換
して出力する第２のＣＣＤである。７ａ，７ｂは各々第
１及び第２のＣＣＤ６ａ，６ｂの出力をディジタル信号
に変換する第１及び第２のＡ／Ｄ変換器、８は第１及び
第２のＡ／Ｄ変換器７ａ，７ｂから出力されたディジタ
ル信号を必要な信号となるように処理する信号処理系、
９は信号処理系８の出力をＸ線画像として表示するモニ
タである。

【０００５】このように２つのＣＣＤ６ａ，６ｂを用い
てＩ．Ｉ．３の光学像を撮影する場合、２つのＣＣＤ６
ａ，６ｂからの画像出力信号でもって１画像が構成され
、図８に示すように例えば第１のＣＣＤ６ａは上半分の
画像Ａを、また第２のＣＣＤ６ｂは下半分の画像Ｂを撮
影する。この場合画像Ａ，Ｂからの信号は各々矢印ａ，
ｂで示すように各画像の外側から順次内側に向かって画
素信号を読出すように制御されている。なおＣは画像Ａ
と画像Ｂとの重なり部分を示している。

【０００６】また従来のＸ線テレビ装置の他の構成とし
て、図９に示すようにテレビカメラとして用いるＣＣＤ
１０として受光部１０Ａと水平転送部１０Ｂとを備えた
ものを用い、受光部１０Ａに形成されている素子列Ｌ１
　，Ｌ２　，Ｌ３　，…から交互に２つの転送ラインｌ
１　，ｌ２　に画像信号を読出して出力するようにした
ものがある。この場合各転送ラインｌ１　，ｌ２　から
の画像出力信号は各々前記第１及び第２のＣＣＤ６ａ，
６ｂからの出力信号に対応している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで従来のＸ線テ
レビ装置では、複数の画像出力信号を合成して１画像を
構成する場合各信号系にゲインのばらつきがあるので、
均質な画像を得るためのゲイン調整が困難であるという
問題がある。

【０００８】すなわち図７の構成において各信号系のゲ
インのばらつきにより、上半分の画像Ａと下半分の画像
Ｂとでは明るさに差が生じるので、画質が劣化するよう
になり、アーチファクトが生じ易くなる。また図９の構
成においては、画像の奇数列と偶数列とで明るさに差が
生じるのでアーチファクトが生じ易くなる。このために
は各信号系のゲインを人為的に調整する必要があるが、
このゲイン調整は容易でなく多くの時間と手間を必要と
する。

【０００９】本発明は以上のような問題に対処してなさ
れたもので、複数の信号系のゲインのばらつきを自動的
に調整して画像の均質化を図るようにしたＸ線テレビ装
置を提供することを目的とするものである。

【００１０】［発明の構成］

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、被検体を透過したＸ線をイメージインテン
シファイアによって光学像に変換して出力させ、この光
学像を撮影して複数の信号系から画像信号を出力し、各
画像信号を合成して１画像を構成するＸ線テレビ装置に
おいて、前記イメージインテンシファイアの出力面を照
射する光源と、光源によって前記出力面を照射したとき
出力された各画像信号に基き複数信号系のゲインを調整
するゲイン調整手段とを備えたことを特徴とするもので
ある。

【００１２】また他の本発明は、被検体を透過したＸ線
をイメージインテンシファイアによって光学像に変換し
て出力させ、この光学像を複数の撮影素子で撮影して複
数の信号系から画像信号を出力し、各画像信号を合成し
て１画像を構成するＸ線テレビ装置において、複数の撮
像素子の互いに重ねられる画素領域から同時に画像信号
を読出し始める読出し制御手段と、重ねられる画像領域
からの両画像信号に基き複数信号系のゲインを調整する
ためのゲイン補正係数を求める手段とを備えたことを特
徴とするものである。

【００１３】

【作用】本発明の構成によれば、例えば２つのＣＣＤか
ら透視，撮影に影響のないタイミングでＩ．Ｉ．出力面
の光照射に基いた画像信号を出力させ、これら各画像信
号のゲインの比較を行って両信号が一致するように調整
することにより、複数信号系のゲインを自動的に調整す
ることができる。

【００１４】また他の本発明の構成によれば、例えば２
つのＣＣＤからの画像信号の読出し方法を合成される２
つの画像のうち重なり領域からの画像信号を初めに読出
すことによって、複数信号系のゲインを調整するための
ゲイン補正係数を求めてゲイン調整を行うようにしたの
で、自動的にゲイン調整を行うことができる。また前記
のように画像の重なり領域から初めに画像信号を読出す
ときは、ゲイン調整を短時間で行うことができるように
なる。

【００１５】

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

【００１６】図１は本発明のＸ線テレビ装置の第１の実
施例を示すもので、１はＸ線管、２は被検体、３は被検
体２を透過したＸ線を入力して光信号に変換するＩ．Ｉ
．、４ａ，４ｂ，４ｃは第１，第２，第３の集光レンズ
、５はハーフミラー、６ａ，６ｂは第１及び第２のＣＣ
Ｄ、９はモニタで、以上の構成は従来例と同一である。

【００１７】１２は励起光源で前記Ｉ．Ｉ．３の出力面
を励起するためのもので、この励起は透視，撮影に影響
のないタイミングが選ばれ、また少なくとも出力面の中
心部すなわち第１及び第２のＣＣＤ６ａ，６ｂによって
撮影される上半分の画像Ａと下半分の画像Ｂとの重なり
部分Ｃに相当した部分を励起するように制御される。１
３はゲイン調整手段で図２に示すように、第１及び第２
のＣＣＤ６ａ，６ｂの出力信号系である２つの信号系の
ゲインを自動的に調整するためのもので、一対のアンプ
１４ａ，１４ｂ及び１６ａ，１６ｂ、各アンプ間に接続
されゲイン調整を行う乗算型Ｄ／Ａ変換器１５ａ，１５
ｂ、一対のＡ／Ｄ変換器７ａ，７ｂ、各Ａ／Ｄ変換器７
ａ，７ｂの出力を比較してこの結果を乗算型Ｄ／Ａ変換
器１５ａにフィードバックしてそのゲイン調整を行う比
較回路１７から構成されている。比較回路１７には、前
記励起光源１２によってＩ．Ｉ．３の出力面の中央部（
２つの画像の重なり部分）が励起されたタイミングで第
１及び第２のＣＣＤ６ａ，６ｂから出力された各画像信
号の比較を行うように、ゲート信号が印加される。１８
は画像合成回路、１９はＤ／Ａ変換器である。

【００１８】次に本実施例の作用を説明する。

【００１９】励起光源１２によってＩ．Ｉ．３の出力面
の少なくとも中央部が励起されているタイミングで、第
１及び第２のＣＣＤ６ａ，６ｂによってその出力面の光
学像が撮影されて、第１のＣＣＤ６ａによって上半分の
画像Ａの信号が及び第２のＣＣＤ６ｂによって下半分の
画像Ｂの信号が各々ゲイン調整手段１３に出力される。 励起光源１２によるＩ．Ｉ．３の出力面を励起するタイ
ミングは、前記したように透視，撮影に影響のないとき
が選ばれる。例えばシステム立上げ時，Ｘ線曝射直前，
ウォーミングアップ時等が選ばれる。

【００２０】２つの信号系の各信号はアンプ１４ａ，１
４ｂ及び１６ａ，１６ｂによって増幅された後、Ａ／Ｄ
変換器７ａ，７ｂを介して比較回路１７にディジタル信
号として入力される。比較回路１７は両ディジタル画像
信号のデータを比較しその差を検出して検出信号を乗算
型Ｄ／Ａ変換器１５ａにフィードバックする。ここで上
半分の画像Ａを撮影した第１のＣＣＤ６ａの出力信号を
ＳＡ　とし、下半分の画像Ｂを撮影した第２のＣＣＤ６
ｂの出力信号をＳＢ　とする。今両信号ＳＡ　，ＳＢ　
のゲインの大小関係をＳＡ　＞ＳＢ　であるとすると、
比較回路１７はこの差を検出してこの検出信号を乗算型
Ｄ／Ａ変換器１５ａにフィードバックする。これに基き
乗算型Ｄ／Ａ変換器１５ａはＳＡ　＝ＳＢ　となるよう
にＳＢ　のゲインを上げるような制御動作を行う。この
制御動作によって２つの信号系のゲインは自動的に等し
くなるように制御される。ゲイン調整回路１３から出力
された各画像信号は、画像合成回路１８で１つの画像に
合成された後Ｄ／Ａ変換器１９を介してモニタ９に出力
される。

【００２１】このように本実施例によれば、Ｉ．Ｉ．３
の出力面の中央部を励起光源１２によって透視，撮影に
差し支えないタイミングで励起し、このとき出力面を撮
影した２つのＣＣＤ６ａ，６ｂから出力された各画像信
号のゲインを比較して両信号のゲインを自動的に一致さ
せるように調整するので、ゲイン調整を簡単に行うこと
ができる。これによりゲイン調整を人為的に行うことは
不要となるので、オペレータに与える負担を軽減するこ
とになる。よって容易に画像の均質化を図ることができ
るので、アーチファクトの発生を抑えることができる。

【００２２】本実施例ではゲイン調整手段１３を２つの
ＣＣＤ６ａ，６ｂの各出力に接続した例で説明したが、
図９のように１つのＣＣＤを用いた場合で出力を２つの
信号系に分けて取出す構成においても、同様に適用して
同じような効果を得ることができる。またＩ．Ｉ．３の
出力面が鏡面でなく凹凸状に形成されている場合には、
励起光源の代りにＩ．Ｉ．３の出力光と同じ波長成分の
可視光を発生する光源を用いて、この可視光をＩ．Ｉ．
３の出力面の照射してその反射光をＣＣＤに入射するよ
うにしても良い。

【００２３】なお本実施例のように複数の信号系のゲイ
ンを自動的に調整する場合、各信号系の特性を一致させ
るには予め各信号系のオフセットの調整をしておくこと
が必要であるが、このオフセットの調整は周知の手段に
よって例えば特開昭６２−１９３３８５　号公報に示さ
れるようなディジタルフィードバッククランプ法を用い
ることにより容易に行うことができる。

【００２４】図３は本発明の第２の実施例を示すもので
、２つのＣＣＤ６ａ，６ｂとモニタ９との間に他のゲイ
ン調整手段２０を接続した構成を示すものである。この
ゲイン調整手段２０は第１及び第２のＣＣＤ６ａ，６ｂ
の出力信号系である２つの信号系のゲインを自動的に調
整するためのもので、ゲイン補正係数計算部２１，一対
の遅延素子２２ａ，２２ｂ，一対の乗算部２３ａ，２３
ｂ，一対のフレームメモリ２４，２５から構成されてい
る。

【００２５】この第２の実施例では第１及び第２のＣＣ
Ｄ６ａ，６ｂから画像信号を読出す方法に特徴を有して
おり、図４に示すように１画像を構成している２つの画
像Ａ，Ｂから同時にその重なり画素領域Ｃに相当した部
分から矢印のように各画像信号を読出すようにする。こ
のような読出し方法は読出し制御部２６によって各ＣＣ
Ｄ６ａ，６ｂを制御することにより行われる。

【００２６】これにより前記ゲイン調整手段２０のゲイ
ン補正係数計算部２１には各画像Ａ，Ｂの重なり部分Ｃ
から読出された画像信号が初めに入力され、これに基い
てゲイン補正係数計算部２１は直ちに各信号系のゲイン
を調整するためのゲイン補正係数の計算を始める。同時
に遅延素子２２ａ，２２ｂにも同様な読出し信号が入力
され、この入力信号は一定時間遅れて出力される。この
遅延素子２２ａ，２２ｂはこのように入力信号を一定時
間遅延させて出力させるためのもので、各種メモリを利
用して構成することができ、例えば画像Ａ又はＢの１／
２の容量のメモリを用いることができる。このようなメ
モリを用いたとすると遅延素子２２ａ，２２ｂには図５
に示すように各画像Ａ，Ｂの１／２の容量ごとに画像信
号が入力される（書込まれる）ことになる。また乗算部
２３ａ，２３ｂにはその１／２の容量ごとに画像信号が
出力され（読出され）かつこの出力までに既に計算が終
了しているゲイン補正係数が出力されることにより、こ
の乗算部２３ａ，２３ｂでは１／２の容量分の読出し時
間に相当した１／４フレーム時間後に各信号系のゲイン
の調整が行われることになる。

【００２７】フレームメモリ２４，２５はダブルバッフ
ァを構成しており各々１／２の容量に相当したメモリ２
４ａ，２４ｂ及び２５ａ，２５ｂを備えている。各乗算
部２３ａ，２３ｂからゲイン補正が行われて出力された
各画像信号は共に、図６の左側に示すように各フレーム
メモリ２５，２６に書込まれ、また右側に示すように読
出されてモニタ９に出力されることになる。

【００２８】次に本実施例の作用を説明する。

【００２９】第１及び第２のＣＣＤ６ａ，６ｂによって
Ｉ．Ｉ．３の出力面の光学像が撮影されて、読出し制御
部２６の制御の基に図４に示すような方法によって、第
１のＣＣＤ６ａから上半分の画像Ａの信号がまた第２の
ＣＣＤ６ｂから下半分の画像Ｂの信号が同時に読出され
て各Ａ／Ｄ変換器７ａ，７ｂを介してゲイン調整手段２
０に出力される。

【００３０】各画像Ａ，Ｂの重なり部分Ｃに相当した画
像信号が初めに読出されることにより、ゲイン補正係数
計算部２１は読出しの初めの時間に読出し信号に基いて
ゲイン補正係数を計算して乗算部２３ａ，２３ｂに出力
する。この計算処理は遅延素子２２ａ，２２ｂの１／２
の容量分の読出し時間よりも短時間で行われる。続いて
遅延素子２２ａ，２２ｂから１／２の容量分の読出し時
間遅れて各画像信号が乗算部２３ａ，２３ｂに出力され
ることにより、乗算部２３ａ，２３ｂは各画像信号にゲ
イン補正係数を乗じて各信号系のゲインの調整を行う。

【００３１】ゲイン補正が行われて各乗算部２３ａ，２
３ｂから出力された各画像信号は、各フレームメモリに
図６左側に示すように書込まれ、また図６右側に示すよ
うに読出されて、画像合成回路１８，Ｄ／Ａ変換器１９
を介してモニタ９に出力される。

【００３２】このような本実施例によっても、各ＣＣＤ
６ａ，６ｂから前記のような方法で読出した各画像信号
をゲイン補正係数計算部２１に入力して直ちにゲイン補
正係数を計算し、乗算部２３ａ，２３ｂに各画像信号と
共に加えて乗算処理を行うことによりゲイン補正を行う
ようにしたので、自動的に各信号系のゲイン調整を行う
ことができる。

【００３３】また本実施例によれば各ＣＣＤ６ａ，６ｂ
からの画像信号の読出し方法をゲイン補正係数を速く計
算できるような方法で行うので、通常のような読出し方
法を採用している場合に比べて短時間でゲイン調整を行
えるという利点が得られる。遅延素子２２ａ，２２ｂと
しては、ゲイン補正係数を計算する時間だけ画像信号を
遅延させるような機能を有するものであれば、実施例に
示したような特定なメモリに限ることはない。

【００３４】本実施例は１画像ごとの画像信号が２つの
信号系から入力されるごとにその画像ごと（フレームご
と）のゲイン補正係数を計算して乗算処理を行う例で説
明したが、連続画像の場合のように隣り合う画像間では
その画像信号の変化が少ないとみなせるので、その画像
ごとにゲイン補正係数を計算することなく１画像前に求
めた係数を用いてゲイン補正を行うことができる。この
場合は遅延素子を不要にすることができ、回路構成を簡
単化することができる。

【００３５】さらに本実施例では連続撮影でなく単発撮
影を行う場合に効果的であり、撮影する画像ごとに正確
なゲイン補正を行うことができる。

【００３６】なお本文実施例ではＣＣＤを撮像素子とし
て用いる例で説明したが、何らこれに限ることなく他の
撮像素子の場合も同様に適用することができる。

【００３７】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、複数
の信号系から画像信号を出力する場合各信号系のゲイン
のばらつきを自動的に調整することができるので、ゲイ
ン調整を簡単にして画像の均質化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＸ線テレビ装置の第１の実施例を示す
ブロック図である。

【図２】図１の構成の主要部を示すブロック図である。

【図３】本発明の第２の実施例を示すブロック図である
。

【図４】第２の実施例における画像信号の読出し方法の
説明図である。

【図５】第２の実施例における遅延素子への画像信号の
入力方法の説明図である。

【図６】第２の実施例におけるフレームメモリに対する
画像信号の書込み及び読出し方法の説明図である。

【図７】従来装置の構成を示すブロック図である。

【図８】図７の装置における画像撮影方法の説明図であ
る。

【図９】従来の他の装置に用いられる画像素子の説明図
である。

【符号の説明】

３　　Ｉ．Ｉ．（イメージインテンシファイア）６ａ，
６ｂ　　ＣＣＤ（チャージ・カップルド・デバイス） ９　　モニタ １３，２０　　ゲイン補正手段 １６ａ，１６ｂ　　乗算型Ｄ／Ａ変換器１７　　比較回
路 ２１　　ゲイン補正係数計算部 ２２ａ，２２ｂ　　遅延素子 ２３ａ，２３ｂ　　乗算部 ２４，２５　　フレームメモリ ２６　　読出し制御部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　被検体を透過したＸ線をイメージイン
   テンシファイアによって光学像に変換して出力させ、こ
   の光学像を撮影して複数の信号系から画像信号を出力し
   、各画像信号を合成して１画像を構成するＸ線テレビ装
   置において、前記イメージインテンシファイアの出力面
   を照射する光源と、光源によって前記出力面を照射した
   とき出力された各画像信号に基き複数信号系のゲインを
   調整するゲイン調整手段とを備えたことを特徴とするＸ
   線テレビ装置。
2. 【請求項２】　　被検体を透過したＸ線をイメージイン
   テンシファイアによって光学像に変換して出力させ、こ
   の光学像を複数の撮像素子で撮影して複数の信号系から
   画像信号を出力し、各画像信号を合成して１画像を構成
   するＸ線テレビ装置において、複数の撮像素子の互いに
   重ねられる画素領域から同時に画像信号を読出し始める
   読出し制御手段と、重ねられる画像領域からの両画像信
   号に基き複数信号系のゲインを調整するためのゲイン補
   正係数を求める手段とを備えたことを特徴とするＸ線テ
   レビ装置。