JPH04337874A - Processor for radiation picture signal - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は放射線画像信号の処理装
置に関し、特に、医療用放射線写真システムにおける画
像処理(周波数処理)関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radiation image signal processing apparatus, and more particularly to image processing (frequency processing) in a medical radiography system.
【0002】0002
【従来の技術】X線画像のような放射線画像は、医療用
として多く用いられている。この放射線画像を得る一方
法として、被写体を通した放射線を蛍光体層(蛍光スク
リーン)に照射し、この可視光を銀塩感光材料を塗布し
たフィルムに照射して現像する、いわゆる放射線写真方
式がある。2. Description of the Related Art Radiographic images such as X-ray images are often used for medical purposes. One method for obtaining this radiographic image is the so-called radiographic method, in which radiation passing through the subject is irradiated onto a phosphor layer (phosphor screen), and this visible light is irradiated onto a film coated with a silver salt photosensitive material for development. be.
【0003】近年、放射線画像診断技術の進歩に伴い、
上記放射線写真を走査し、そこに記録された放射線画像
情報を読取り、デジタル信号化した後にCRTや感光材
料上に再生する方法が工夫されるようになってきた。そ
れにより、一回の放射線撮影からより多くの診断情報が
得られるようになり、診断性能の向上と被爆線量の低減
がもたらされる。この方法は、放射線画像情報の保存や
検索の効率化という点でも期待がもたれている。[0003] In recent years, with the advancement of radiographic imaging technology,
Methods have been devised to scan the radiograph, read the radiographic image information recorded thereon, convert it into a digital signal, and then reproduce it on a CRT or photosensitive material. As a result, more diagnostic information can be obtained from a single radiograph, resulting in improved diagnostic performance and reduced exposure dose. This method is also expected to improve the efficiency of storing and retrieving radiation image information.
【0004】前記写真フィルムを用いた放射線画像情報
読取装置においては、放射線画像を記録した写真フィル
ムを読取光で露光走査し、その反射光又は透過光を光検
出器で検出して電気信号に変換するが行われる。また、
一方では銀塩感光材料からなる放射線写真フィルムを使
用しないで放射線画像情報を得る方法が工夫されるよう
になった。この方法としては、被写体を通した放射線を
ある種の蛍光体に吸収せしめ、しかる後、この蛍光体を
例えば、光又は熱エネルギーで励起することにより、こ
の蛍光体が前記吸収により蓄積している放射線エネルギ
ーを蛍光として放射せしめ、この蛍光を検出して画像化
するものがある。具体的には、例えば米国特許第3,8
59,527 号又は特開昭55−12144 号公報
に開示されている。
これらは輝尽性蛍光体を用い、可視光線又は赤外線を輝
尽励起光とした放射線画像変換方法を示したもので、支
持体上に輝尽性蛍光体層を形成した放射線画像変換パネ
ルを使用し、この放射線画像変換パネルの輝尽性蛍光体
層に被写体を透過した放射線を当てて被写体各部の放射
線透過度に対応する放射線エネルギーを蓄積させて潜像
を形成し、しかる後、この輝尽性蛍光体層を前記輝尽励
起光で走査することによって該放射線画像変換パネルの
各部に蓄積された放射線エネルギーを放射させて、これ
を光に変換し、この光の強弱による光信号を光電子倍増
管、フォトダイオード等の光電変換素子で検出して放射
線画像情報を得るものである。[0004] In the radiation image information reading device using the photographic film, the photographic film on which the radiation image is recorded is exposed and scanned with reading light, and the reflected or transmitted light is detected by a photodetector and converted into an electrical signal. It is done. Also,
On the other hand, methods for obtaining radiographic image information without using radiographic films made of silver salt photosensitive materials have been devised. This method involves causing radiation passing through the subject to be absorbed by some type of phosphor, and then exciting this phosphor with, for example, light or thermal energy, so that the phosphor accumulates due to said absorption. There are devices that emit radiation energy as fluorescence and detect this fluorescence to create an image. Specifically, for example, U.S. Patent Nos. 3 and 8
No. 59,527 or Japanese Unexamined Patent Publication No. 55-12144. These methods use a radiation image conversion method using a stimulable phosphor and visible light or infrared rays as stimulable excitation light, and use a radiation image conversion panel with a stimulable phosphor layer formed on a support. Then, the radiation that has passed through the object is applied to the photostimulable phosphor layer of this radiation image conversion panel, and radiation energy corresponding to the radiation transparency of each part of the object is accumulated to form a latent image. By scanning the stimulable phosphor layer with the stimulated excitation light, the radiation energy accumulated in each part of the radiation image conversion panel is emitted and converted into light, and the optical signal is multiplied by photoelectrons depending on the intensity of this light. Radiation image information is obtained by detecting with a photoelectric conversion element such as a tube or photodiode.
【0005】また、他の方法としては、被写体を透過し
た放射線を、一様に帯電させたセレン,シリコン等の光
導電体層を有する半導体パネルに吸収せしめて静電潜像
を形成した後、この半導体パネルを光で走査することに
より該パネル上の静電潜像を電気的に検出して画像化す
るものがある(例えば特開昭54−31219 号公報
等参照)。[0005] In another method, radiation transmitted through an object is absorbed by a semiconductor panel having a uniformly charged photoconductor layer of selenium, silicon, etc. to form an electrostatic latent image. There is a method that electrically detects an electrostatic latent image on the semiconductor panel and converts it into an image by scanning the semiconductor panel with light (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 54-31219).
【0006】斯くして得た放射線画像情報は、そのまま
の状態で、あるいはX線画像による診断性をさらに向上
させる目的で空間周波数処理や階調処理等の画像処理が
施されて銀塩フィルム,CRT等に出力されて可視化さ
れるか、又は、半導体記憶装置,時期記憶装置,光ディ
スク記憶装置等の画像記憶装置に格納され、その後、必
要に応じてこれら画像記憶装置から取り出さて銀塩フィ
ルム,CRT等に出力されて可視化される。The radiographic image information obtained in this way may be processed as is or processed into a silver halide film, subjected to image processing such as spatial frequency processing and gradation processing in order to further improve the diagnostic properties of the X-ray images. It is output to a CRT or the like and visualized, or it is stored in an image storage device such as a semiconductor storage device, a time storage device, or an optical disk storage device, and then, if necessary, it is taken out from these image storage devices and stored on a silver halide film. It is output to a CRT or the like and visualized.
【0007】前記空間周波数処理法の1つとして、各画
素に対する非鮮鋭マスク信号Susを求め、オリジナル
画像信号Sorg、非鮮鋭マスク信号Sus及び強調計
数βを用いて、
S’=Sorg+β(Sorg−Sus)なる演算を実
行して空間周波数強調、いわゆるエッジ強調を行い、画
像の鮮鋭性を高める処理方法が知られている(特公昭6
2−62373 号公報等参照)。As one of the spatial frequency processing methods, an unsharp mask signal Sus for each pixel is obtained, and S'=Sorg+β(Sorg-Sus ) is known to enhance the sharpness of an image by performing spatial frequency enhancement, so-called edge enhancement.
2-62373, etc.).
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
空間周波数処理方法では、演算回数が多く、リアルタイ
ムで画像処理を行わせることが困難であるという問題が
あった。また、前記方法では、高空間周波数領域を強調
しているため、画像ノイズが強調されてしまい、画像ノ
イズによる画質劣化をきたすという問題もあり、特に、
放射線量の少ない(信号の小さい)部分における画質低
下が著しくなってしまうという欠点を有していた。However, the above spatial frequency processing method has the problem that the number of calculations is large and it is difficult to perform image processing in real time. In addition, since the above method emphasizes the high spatial frequency region, there is a problem that image noise is emphasized, resulting in image quality deterioration due to image noise.
This method has the disadvantage that image quality deteriorates significantly in areas where the radiation dose is low (signal is low).
【0009】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、演算処理が簡単で、処理スピードを改善した新た
な周波数処理装置を提供することを目的とする。また、
本発明は、高周波数領域のコントラスト(鮮鋭性)を改
善しても、信号の小さい部分のノイズによる画質劣化を
きたさない新たな周波数処理装置を提供することを目的
とする。さらに、本発明は、高周波数領域でのコントラ
ストを維持しながら、信号の小さい部分でのノイズによ
る画質劣化を改善する新たな周波数処理装置を提供する
ことを目的としている。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a new frequency processing device with simple calculation processing and improved processing speed. Also,
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a new frequency processing device that does not cause image quality deterioration due to noise in small portions of a signal even if the contrast (sharpness) in a high frequency region is improved. A further object of the present invention is to provide a new frequency processing device that improves image quality deterioration due to noise in small portions of signals while maintaining contrast in high frequency regions.
【0010】0010
【課題を解決するための手段】そのため本発明にかかる
放射線画像信号の処理装置は、図1に示すように構成さ
れる。図1において、撮像手段は、被写体を通過した放
射線量を検知してデジタル放射線画像信号に変換し、低
周波成分減弱手段は、前記撮像手段で得られたデジタル
放射線画像信号の低空間周波数成分の振幅を減弱させる
。[Means for Solving the Problems] Therefore, a radiation image signal processing apparatus according to the present invention is constructed as shown in FIG. In FIG. 1, the imaging means detects the amount of radiation that has passed through the subject and converts it into a digital radiation image signal, and the low frequency component attenuation means detects the amount of radiation that has passed through the subject and converts it into a digital radiation image signal, and the low frequency component attenuation means detects the amount of radiation that has passed through the subject and converts it into a digital radiation image signal. Attenuate the amplitude.
【0011】ここで、前記低周波成分減弱手段が、前記
撮像手段で得られたデジタル放射線画像信号から所定の
低空間周波数に対応する非鮮鋭マスク信号を求め、この
非鮮鋭マスク信号に所定の減弱係数を乗算した値を、前
記撮像手段から得たデジタル放射線画像信号から減算す
ることにより、前記所定の低空間周波数以下の成分の振
幅を減弱させるよう構成することが好ましい。[0011] Here, the low frequency component attenuation means obtains an unsharp mask signal corresponding to a predetermined low spatial frequency from the digital radiation image signal obtained by the imaging means, and applies a predetermined attenuation to the unsharp mask signal. It is preferable that the amplitude of components below the predetermined low spatial frequency be attenuated by subtracting a value multiplied by a coefficient from the digital radiation image signal obtained from the imaging means.
【0012】0012
【作用】かかる構成によると、デジタル放射線画像信号
の低空間周波数領域の振幅が、高空間周波数領域の振幅
に比較して減弱されるので、相対的に高空間周波数領域
の信号を周波数強調することができる。これにより、高
空間周波数領域での信号のコントラスト(鮮鋭性)が改
善され、診断に適した画像を再生することが可能となる
。[Operation] According to this configuration, the amplitude of the low spatial frequency region of the digital radiation image signal is attenuated compared to the amplitude of the high spatial frequency region, so that the signal in the high spatial frequency region can be relatively emphasized in frequency. Can be done. This improves the contrast (sharpness) of the signal in the high spatial frequency region, making it possible to reproduce images suitable for diagnosis.
【0013】また、低空間周波数領域の信号が減弱され
るので、疑似的に被写体の放射線透過率の変化幅を減少
させたことになり、放射線画像のうち比較的大きな面積
を有する濃淡部の変化幅を減少させることができる。こ
れにより、高空間周波数領域のコントラスト(鮮鋭性)
を減少させることなく、被写体の放射線を透過し易い部
分と透過し難い部分とを、同時に観察し易い状態に再生
させることが可能となるものである。さらに、これによ
り、被写体の放射線を透過し難い部分のS/N比が向上
し、ノイズによる画質低下が改善される。Furthermore, since the signal in the low spatial frequency region is attenuated, the range of change in the radiation transmittance of the subject is reduced in a pseudo manner, and changes in the dark and dark parts having a relatively large area in the radiographic image are reduced. Width can be reduced. This improves contrast (sharpness) in high spatial frequency regions.
This makes it possible to simultaneously regenerate parts of the subject that are easy to transmit radiation and parts that are difficult to transmit radiation into a state that is easy to observe, without reducing the amount of radiation. Furthermore, this improves the S/N ratio of the portion of the subject that is difficult for radiation to pass through, and improves image quality deterioration due to noise.
【0014】デジタル放射線画像信号の低空間周波数領
域の振幅を減弱させるに当たっては、デジタル放射線画
像信号から所定の低空間周波数に対応する非鮮鋭マスク
信号を求め、この非鮮鋭マスク信号に所定の減弱計数を
乗算した値を、元のデジタル放射線画像信号から減算す
れば、所定の低空間周波数以下の空間周波数領域の振幅
を所望の特性で減弱することが容易に行える。In order to attenuate the amplitude of the low spatial frequency region of the digital radiation image signal, an unsharp mask signal corresponding to a predetermined low spatial frequency is obtained from the digital radiation image signal, and a predetermined attenuation coefficient is applied to this unsharp mask signal. By subtracting the value obtained by multiplying by .
【0015】[0015]
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。一実施例
を示す図2は、本発明にかかる放射線画像信号の処理装
置を含む放射線画像撮像再生装置の基本構成図であり、
医療用として人体の放射線撮影に適用した場合の例を示
す。[Examples] Examples of the present invention will be described below. FIG. 2 showing one embodiment is a basic configuration diagram of a radiation image capturing and reproducing device including a radiation image signal processing device according to the present invention.
An example of application to radiography of the human body for medical purposes will be shown.
【0016】ここで、放射線発生装置1は被写体(人体
胸部等)2に向けてX線などの放射線を照射する。被写
体2を挟んで放射線発生装置1と対向する側には、輝尽
性蛍光プレート3が備えられており、この輝尽性蛍光プ
レート3は放射線発生装置1からの照射放射線量に対す
る被写体2の放射線透過率分布(通過線量)に従ったエ
ネルギーを輝尽蛍光体層に蓄積記録し、そこに被写体2
の潜像を形成する。Here, the radiation generating device 1 irradiates radiation such as X-rays toward a subject 2 (such as a human chest). A photostimulable fluorescent plate 3 is provided on the side facing the radiation generating device 1 across the subject 2, and this photostimulable fluorescent plate 3 changes the radiation of the subject 2 relative to the amount of radiation emitted from the radiation generating device 1. Energy according to the transmittance distribution (passing dose) is accumulated and recorded in the photostimulable phosphor layer, and the object 2
form a latent image.
【0017】前記輝尽性蛍光プレート3は、支持体上に
輝尽蛍光体層を、輝尽性蛍光体の気相堆積、或いは輝尽
性蛍光体塗料塗布によって設けてあり、該輝尽蛍光体層
は環境による悪影響及び損傷を遮断するために保護部材
によって遮蔽若しくは被覆される。該輝尽性蛍光体材料
としては、例えば、特開昭61−72091号公報、或
いは、特開昭59−75200号公報に開示されるよう
な材料が使われる。The stimulable phosphor plate 3 is provided with a stimulable phosphor layer on a support by vapor phase deposition of the stimulable phosphor or coating of a stimulable phosphor paint. The body layer is shielded or covered by a protective member to block out environmental influences and damage. As the stimulable phosphor material, for example, a material as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-72091 or Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-75200 is used.
【0018】一方、上記のようにして被写体の放射線画
像情報が蓄積記録された輝尽性蛍光プレート3からの画
像情報の読取りは以下のようにして行われる。即ち、輝
尽励起光源(ガスレーザ,固体レーザ,半導体レーザ等
)4は、出射強度が制御された励起光ビームを発生し、
その励起光ビームは、被写体の放射線画像情報が蓄積記
録された前記輝尽性蛍光プレート3を走査し、輝尽性蛍
光プレート3が蓄積している放射線エネルギー(潜像)
を蛍光(輝尽発光)として放射せしめる。On the other hand, reading of image information from the photostimulable fluorescent plate 3 on which radiation image information of a subject has been accumulated and recorded as described above is carried out as follows. That is, the stimulated excitation light source (gas laser, solid-state laser, semiconductor laser, etc.) 4 generates an excitation light beam whose emission intensity is controlled,
The excitation light beam scans the photostimulable fluorescent plate 3 on which radiation image information of the subject is accumulated and recorded, and the radiation energy (latent image) accumulated in the photostimulable fluorescent plate 3 is generated.
is emitted as fluorescence (stimulated luminescence).
【0019】光電変換装置5は、前記輝尽性蛍光プレー
ト3を励起光ビームで走査して放射された蛍光(輝尽発
光)を、該蛍光(輝尽発光光)のみを通過させるフィル
タ6を介して受光して、入射光に対応した電流信号に走
査点毎に光電変換して、走査点毎の放射線画像信号を得
る。前記光電変換装置5で光電的に読み取られたアナロ
グ放射線画像信号は、図示しないA/D変換器で逐次A
/D変換されて、デジタル放射線画像信号としてマイク
ロコンピュータを備えた画像処理装置7に出力される。
従って、本実施例では、輝尽性蛍光プレート3,輝尽励
起光源4,光電変換装置5によって撮像手段が構成され
る。The photoelectric conversion device 5 includes a filter 6 that passes only the fluorescent light (stimulated luminescence) emitted by scanning the photostimulable fluorescent plate 3 with an excitation light beam. Light is received through the incoming light and photoelectrically converted into a current signal corresponding to the incident light for each scanning point, thereby obtaining a radiation image signal for each scanning point. The analog radiation image signal photoelectrically read by the photoelectric conversion device 5 is sequentially A/D converted by an A/D converter (not shown).
/D conversion and output as a digital radiation image signal to an image processing device 7 equipped with a microcomputer. Therefore, in this embodiment, the photostimulable fluorescent plate 3, the photostimulable excitation light source 4, and the photoelectric conversion device 5 constitute an imaging means.
【0020】前記画像処理装置7では、デジタル放射線
画像信号に対して階調処理などの画像処理を施すと共に
、本発明にかかる低空間周波数成分の振幅を減弱させる
演算処理を行って、光電変換装置5からのデジタル放射
線画像信号を診断に適した形としてから放射線画像再生
装置8に出力する。従って、本実施例において、低周波
成分減弱手段としての機能は前記画像処理装置7が備え
ている。The image processing device 7 performs image processing such as gradation processing on the digital radiographic image signal, and also performs arithmetic processing for attenuating the amplitude of low spatial frequency components according to the present invention, thereby converting the digital radiation image signal into a photoelectric conversion device. The digital radiation image signal from 5 is converted into a form suitable for diagnosis and then output to the radiation image reproduction device 8. Therefore, in this embodiment, the image processing device 7 has the function of low frequency component attenuation means.
【0021】放射線画像再生装置8は、プリンタやCR
T等のモニタであり、画像処理装置7で処理されたデジ
タル放射線画像信号を入力し、撮影された放射線画像を
ハードコピー又は再生画面として可視化する。尚、放射
線画像再生装置8と共に、又は、放射線画像再生装置8
の代わりに、半導体記憶装置などの記憶装置(ファイリ
ングシステム)を設けて、読み取った放射線画像信号を
保存するよう構成しても良い。The radiation image reproducing device 8 is a printer or a CR.
The digital radiographic image signal processed by the image processing device 7 is input to the monitor such as T, and the captured radiographic image is visualized as a hard copy or a playback screen. Incidentally, together with the radiographic image reproducing device 8, or together with the radiographic image reproducing device 8.
Instead, a storage device (filing system) such as a semiconductor storage device may be provided to store the read radiation image signal.
【0022】更に、本実施例では、上記のように輝尽性
蛍光プレート3に蓄積記録された放射線画像情報を読み
取ることでデジタル放射線画像信号を得たが、被写体2
の通過線量を直接CCDラインセンサ等の半導体検出器
で検出しデジタル放射線画像信号を得る構成であっても
良い。また、スクリーン・フィルムに被写体を通過した
放射線を照射し、該フィルムを現像して得られたフィル
ム上の画像を読取り装置で読み取ることでデジタル放射
線画像信号を得る構成であっても良く、デジタル放射線
画像信号を得る撮像手段の構成を上記実施例に限定する
ものではない。Furthermore, in this embodiment, a digital radiographic image signal was obtained by reading the radiographic image information accumulated and recorded on the photostimulable fluorescent plate 3 as described above.
A configuration may be adopted in which the passing dose is directly detected by a semiconductor detector such as a CCD line sensor to obtain a digital radiation image signal. Alternatively, a digital radiation image signal may be obtained by irradiating a screen film with radiation that has passed through the subject, developing the film, and reading the image on the film with a reading device. The configuration of the imaging means for obtaining an image signal is not limited to the above embodiment.
【0023】ここで、前記画像処理装置7で行われる低
空間周波数成分の振幅を減弱させる処理について説明す
る。画像処理装置7では、光電変換装置5から入力され
るデジタル放射線画像信号を記憶し、この記憶データか
ら所定の低周波数に対応する非鮮鋭マスク信号Suを求
める。そして、記憶されているオリジナルのデジタル放
射線画像信号をSo、減弱係数をK(0<K≦1)とし
たときに、
S=So−K・Su
なる演算を行うことで、前記所定の低空間周波数以下の
成分の振幅が減弱されたデジタル放射線画像信号Sを得
て、この信号Sに階調処理などの画像処理を施した上で
放射線画像再生装置8に出力する。The process of attenuating the amplitude of low spatial frequency components performed by the image processing device 7 will now be described. The image processing device 7 stores the digital radiation image signal input from the photoelectric conversion device 5, and obtains an unsharp mask signal Su corresponding to a predetermined low frequency from this stored data. Then, when the stored original digital radiation image signal is So and the attenuation coefficient is K (0<K≦1), by performing the calculation S=So−K・Su, the predetermined low space is A digital radiation image signal S in which the amplitude of components below the frequency is attenuated is obtained, and this signal S is subjected to image processing such as gradation processing and then output to the radiation image reproduction device 8.
【0024】前記階調処理は、放射線画像を診断上好ま
しい状態で表示する上で必要な処理であり、上記のよう
に空間周波数処理と組み合わせて用いられる。ここで、
階調処理は、前記空間周波数処理の後に行っても良いが
、空間周波数処理の前に行っても良く、階調処理自体は
、A/D変換前或いはD/A変換後のアナログ信号をア
ナログ回路で処理しても良いし、デジタル信号をコンピ
ュータ上でデジタル処理しても良い。The gradation processing is necessary for displaying a radiation image in a diagnostically favorable state, and is used in combination with the spatial frequency processing as described above. here,
The gradation processing may be performed after the spatial frequency processing, but it may also be performed before the spatial frequency processing, and the gradation processing itself converts the analog signal before A/D conversion or after D/A conversion into an analog signal. It may be processed by a circuit, or the digital signal may be digitally processed on a computer.
【0025】ここで、前記所定の低空間周波数以下の成
分の振幅が減弱されたデジタル放射線画像信号Sを得る
処理において、ゼロ空間周波数近傍での変調伝達関数の
値を規格化するために、次式によって処理を行っても良
い。
S’=So/(1−K)−K・Su/(1−K)前記非
鮮鋭マスク信号Suとしては、0.5 サイクル/mm
の空間周波数のときに変調伝達関数が0.5 以下とな
るような非鮮鋭マスク信号を用いるのが好ましいが、更
に、0.01サイクル/mmの空間周波数のときに変調
伝達関数が0.5 以上で、然も、0.5 サイクル/
mmの空間周波数のときに変調伝達関数が0.5 以下
となるような非鮮鋭マスク信号を用いることがより好ま
しい。[0025] In the process of obtaining the digital radiation image signal S in which the amplitude of components below the predetermined low spatial frequency is attenuated, in order to normalize the value of the modulation transfer function near zero spatial frequency, the following procedure is performed. Processing may be performed using a formula. S'=So/(1-K)-K・Su/(1-K) The unsharp mask signal Su is 0.5 cycles/mm.
It is preferable to use an unsharp mask signal such that the modulation transfer function is 0.5 or less at a spatial frequency of 0.01 cycles/mm. With the above, 0.5 cycles/
It is more preferable to use a non-sharp mask signal whose modulation transfer function is 0.5 or less at a spatial frequency of mm.
【0026】前記非鮮鋭マスク信号Suの作成は以下の
ようにして行うことができる。最も基本的な第1の方法
としては、オリジナルのデジタル放射線画像信号Soを
記憶させておき、非鮮鋭マスクのサイズに応じて各走査
点の信号を周辺部のデータと共に読み出してその平均値
(単純平均又は種々の加重平均)として非鮮鋭マスク信
号Suを得る方法がある。The unsharp mask signal Su can be created as follows. The first and most basic method is to store the original digital radiation image signal So, read out the signals at each scanning point along with peripheral data according to the size of the non-sharp mask, and calculate the average value (simply There is a method of obtaining the unsharp mask signal Su as an average (average or various weighted averages).
【0027】第2としては、輝尽励起光源4による小サ
イズ径のビームで輝尽性蛍光プレート3からオリジナル
信号Soを読み出した後に、まだ、輝尽性蛍光プレート
3に画像情報が残っている場合に非鮮鋭マスク信号のサ
イズに合わせた大サイズ径の光ビームを用いて各走査点
の信号をその周辺部の信号と共に平均化して読み出す方
法がある。Second, after the original signal So is read out from the stimulable fluorescent plate 3 with a small diameter beam from the stimulable excitation light source 4, image information still remains on the stimulable fluorescent plate 3. In this case, there is a method of reading out the signals of each scanning point by averaging them together with the signals of the surrounding areas using a light beam with a large diameter matching the size of the unsharp mask signal.
【0028】更に、第3としては、読み出し用の光ビー
ムが蛍光体層中での散乱によりそのビーム径が徐々に広
がることを利用するもので、光ビームの入射側からの発
光信号でオリジナル信号Soを作り、光ビームの透過し
た側での発光で非鮮鋭マスク信号Suを作る方法がある
。この場合、非鮮鋭マスク信号のサイズは、蛍光体層の
光散乱の程度を変えたり、これを受光するアパーチャの
大きさを変えたりすることによって制御できる。Furthermore, the third method utilizes the fact that the beam diameter of the readout light beam gradually widens due to scattering in the phosphor layer, and the original signal is generated by the light emission signal from the incident side of the light beam. There is a method of creating a non-sharp mask signal Su by creating a signal So and emitting light on the side through which the light beam passes. In this case, the size of the unsharp mask signal can be controlled by changing the degree of light scattering of the phosphor layer or by changing the size of the aperture that receives the light.
【0029】第4としては、ビームの走査方向(主走査
方向)についてはアナログ信号をローパスフィルタ処理
し、副走査方向についてはA/D変換後のデジタル放射
線信号を平均化処理して求める方法がある。ここで、前
記非鮮鋭マスク信号Suを用いた所定の低空間周波数以
下の成分の振幅減弱においては、振幅を減弱する前のゼ
ロ空間周波数近傍の変調伝達関数M0を基準とすると、
その値が0.2 ≦M0≦0.9 となるように減弱す
ることが診断に適した画像を提供する上で好ましく、0
.3 ≦M0≦0.8 となることがより好ましい。さ
らには、0.68 ≦M0≦0.80であると、得ら
れる画像は、従来のスクリーン・フィルムを用いたシス
テムと比較して違和感なく診断に供することができる。The fourth method is to perform low-pass filter processing on the analog signal in the beam scanning direction (main scanning direction), and to average the digital radiation signal after A/D conversion in the sub-scanning direction. be. Here, when attenuating the amplitude of a component below a predetermined low spatial frequency using the unsharp mask signal Su, if the modulation transfer function M0 near zero spatial frequency before the amplitude is attenuated is used as a reference,
It is preferable to attenuate so that the value becomes 0.2 ≦M0≦0.9 in order to provide an image suitable for diagnosis;
.. More preferably, 3≦M0≦0.8. Furthermore, when 0.68≦M0≦0.80, the obtained image can be used for diagnosis without any discomfort compared to a system using a conventional screen film.
【0030】よって、減弱係数Kは、0.1 ≦K≦0
.8 であることが好ましく、さらには0.2≦K≦0
.7 であることがより好ましい。また、最も好ましい
減弱係数Kの範囲は、0.20≦K≦0.32である。
尚、0.5 サイクル/mm以下のいずれの空間周波数
fcにおいて変調伝達関数を0.5 にするかによって
決定される非鮮鋭マスク信号の形(図3参照)、或いは
、前記減弱係数Kの値は、処理を行う前に指定しておか
なければならない。これらの値は、外部入力装置を用い
て個別に入力するか、人体の部位或いは症例により予め
複数設定された中から撮影部位等を指定したときに選択
的に入力されるようにするか、更には、読み取った画像
データを解析し、好ましい値を自動的に設定する等の方
法が想定される。Therefore, the attenuation coefficient K is 0.1≦K≦0
.. 8, more preferably 0.2≦K≦0
.. 7 is more preferable. Moreover, the most preferable range of the attenuation coefficient K is 0.20≦K≦0.32. In addition, the shape of the unsharp mask signal (see FIG. 3) determined by the spatial frequency fc below 0.5 cycles/mm at which the modulation transfer function is set to 0.5, or the value of the attenuation coefficient K must be specified before processing. These values can be input individually using an external input device, or can be input selectively when a region to be imaged, etc. is specified from among multiple preset values depending on the body region or case. A possible method is to analyze the read image data and automatically set a preferable value.
【0031】上記のようにして、非鮮鋭マスク信号Su
に減弱係数Kを乗算した値を、オリジナルのデジタル放
射線画像信号Soから減算すれば(図3参照)、図4に
示すように、所定の低空間周波数以下の信号成分の振幅
が、オリジナル信号に対して減弱された画像信号を得る
ことができる。所定の低空間周波数以下の信号成分の振
幅が減弱されれば、例えば人体の胸部撮影の場合におけ
る肺野部と縦隔部とのように、放射線を透過し易い部分
と透過し難い部分とが同時に存在しても、信号処理後の
画像は、疑似的に放射線透過率の変化幅が減少したよう
な画像となる。As described above, the unsharp mask signal Su
If the value obtained by multiplying by the attenuation coefficient K is subtracted from the original digital radiation image signal So (see Figure 3), the amplitude of the signal component below a predetermined low spatial frequency will be reduced to the original signal, as shown in Figure 4. An attenuated image signal can be obtained. If the amplitude of signal components below a predetermined low spatial frequency is attenuated, areas that are easily transparent to radiation and areas that are difficult to transmit, such as the lung field and mediastinum in the case of chest imaging of a human body, can be attenuated. Even if they exist at the same time, the image after signal processing becomes an image in which the range of change in radiation transmittance is reduced in a pseudo manner.
【0032】従って、放射線を透過し易い部分と透過し
難い部分とを同時に観察し易い状態に再生させることが
可能となるものであり、然も、低空間周波数領域以外の
空間周波数領域における信号成分の振幅はオリジナルの
ままであるから、高空間周波数領域でのコントラストは
確保され、血管や小さな病変などの診断情報が前記周波
数処理によって潰れてしまうことがなく、診断性に優れ
た画像を得ることができる。[0032] Therefore, it is possible to simultaneously reproduce a state where it is easy to observe the parts where radiation easily transmits and the parts where it is difficult to transmit radiation. Since the amplitude remains the same as the original, contrast in the high spatial frequency region is ensured, and diagnostic information such as blood vessels and small lesions is not destroyed by the frequency processing, making it possible to obtain images with excellent diagnostic properties. Can be done.
【0033】また、振幅の減弱を比較的高空間周波数領
域まで行うと、高空間周波数領域での信号の振幅が中・
低周波数領域に比較して相対的に大きくなり、画像のエ
ッジ部分が強調された画像となる。従って、このような
周波数処理では、画像のコントラスト(鮮鋭性)を見掛
け上改善することができる。次に、図3,4,5を参照
して、前記周波数処理のより具体的な様子を説明する。Furthermore, when the amplitude is attenuated to a relatively high spatial frequency region, the amplitude of the signal in the high spatial frequency region becomes medium-low.
It becomes relatively large compared to the low frequency region, and the edge portion of the image becomes an emphasized image. Therefore, such frequency processing can apparently improve the contrast (sharpness) of an image. Next, a more specific state of the frequency processing will be described with reference to FIGS. 3, 4, and 5.
【0034】図3のSoは、輝尽性蛍光体プレート3に
蓄積された放射線画像を、100 μm/1画素でサン
プリングしたとき、得られたデジタル放射線画像信号の
空間周波数応答特性を示すものである。また、Suは、
0.5 サイクル/mmでの変調伝達関数が0.5 以
下になるように設定したガウス分布非鮮鋭マスク信号の
空間周波数応答特性を示している。この例では、100
μm/1画素でサンプリングした上記画像を、80画
素×80画素について加算平均をとる場合にガウス分布
状の重み付けをして非鮮鋭マスク信号を作成している。
図中fcは、変調伝達関数が0.5 となるときの空間
周波数である。So in FIG. 3 shows the spatial frequency response characteristic of the digital radiation image signal obtained when the radiation image accumulated on the stimulable phosphor plate 3 is sampled at 100 μm/pixel. be. In addition, Su is
It shows the spatial frequency response characteristics of a Gaussian distribution unsharp mask signal set so that the modulation transfer function at 0.5 cycles/mm is 0.5 or less. In this example, 100
When the above image sampled at μm/1 pixel is averaged over 80 pixels×80 pixels, a non-sharp mask signal is created by weighting it in a Gaussian distribution. In the figure, fc is the spatial frequency when the modulation transfer function is 0.5.
【0035】尚、前記非鮮鋭マスク信号Suの作成は、
重み付けを省略し、単純加算平均をとって行っても良く
、その場合の矩形非鮮鋭マスク信号の空間周波数応答特
性を図5に示してある。但し、非鮮鋭マスクの形状は、
80画素×80画素のように正方形とする必要はなく、
長方形であっても良い。図4は、(So−K・Su)の
演算結果Sを示しており、この例では、減弱係数Kを0
.3 としてある。また、前記減弱係数Kは、通常所定
の値に固定されるが、オリジナルのデジタル放射線画像
信号So又は非鮮鋭マスク信号Suの大きさに応じて変
化させるようにすれば、低信号域と高信号域とで低空間
周波数領域の信号の振幅減弱度合いを変化させることが
でき、より診断性能の向上した画像を提供することがで
きる。Note that the creation of the unsharp mask signal Su is as follows:
The weighting may be omitted and simple averaging may be taken, and the spatial frequency response characteristic of the rectangular unsharp mask signal in that case is shown in FIG. However, the shape of the non-sharp mask is
It is not necessary to make it square like 80 pixels x 80 pixels,
It may be rectangular. FIG. 4 shows the calculation result S of (So-K・Su), and in this example, the attenuation coefficient K is set to 0.
.. 3. Further, the attenuation coefficient K is normally fixed to a predetermined value, but if it is changed according to the magnitude of the original digital radiation image signal So or the unsharp mask signal Su, it is possible to The degree of amplitude attenuation of the signal in the low spatial frequency region can be changed depending on the region, and images with improved diagnostic performance can be provided.
【0036】[0036]
【発明の効果】以上説明したように本発明によると、放
射線画像信号の低空間周波数成分の振幅を減弱させるこ
とにより、相対的に高空間周波数領域の信号を周波数強
調することができ、高空間周波数領域での信号のコント
ラストが改善される。また、低空間周波数成分の振幅を
減弱させることは、疑似的に被写体の放射線透過率の変
化幅を減少させることになり、被写体の放射線を透過し
易い部分と透過し難い部分とを同時に観察し易い状態に
再生させることが可能となる。従って、特に医療用放射
線画像においては、診断に適した再生画像を得ることが
できるようになり、放射線画像を用いた診断性能を向上
させることができるという効果がある。As explained above, according to the present invention, by attenuating the amplitude of the low spatial frequency component of a radiation image signal, it is possible to frequency-emphasize a signal in a relatively high spatial frequency region, and The signal contrast in the frequency domain is improved. In addition, attenuating the amplitude of the low spatial frequency component pseudo-reduces the range of change in radiation transmittance of the subject, making it possible to simultaneously observe parts of the subject that are easy to transmit radiation and parts that are difficult to transmit radiation. This makes it possible to easily regenerate the data. Therefore, particularly in medical radiation images, it is possible to obtain reproduced images suitable for diagnosis, and there is an effect that diagnostic performance using radiation images can be improved.
【図1】本発明の構成を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the present invention.
【図2】本発明の一実施例を示すシステム概略図。FIG. 2 is a system schematic diagram showing an embodiment of the present invention.
【図3】オリジナルの放射線画像信号So及び非鮮鋭マ
スク信号の空間周波数応答特性を示す線図。FIG. 3 is a diagram showing the spatial frequency response characteristics of the original radiation image signal So and the unsharp mask signal.
【図4】低空間周波数成分の振幅を減弱させた結果の空
間周波数応答特性を示す線図。FIG. 4 is a diagram showing a spatial frequency response characteristic resulting from attenuating the amplitude of a low spatial frequency component.
【図5】非鮮鋭マスク信号の重み付けを行わずに単純加
算平均によって作成した場合の空間周波数応答特性を示
す線図。FIG. 5 is a diagram showing a spatial frequency response characteristic when a non-sharp mask signal is created by simple averaging without weighting.
1 放射線発生装置 2 被写体 3 輝尽性蛍光プレート 4 輝尽励起光源 5 光電変換装置 7 画像処理装置 8 放射線画像再生装置。 1 Radiation generator 2. Subject 3. Stimulable fluorescent plate 4. Stimulative excitation light source 5 Photoelectric conversion device 7 Image processing device 8 Radiographic image reproduction device.
Claims (2)
タル放射線画像信号に変換する撮像手段と、該撮像手段
で得られたデジタル放射線画像信号の低空間周波数成分
の振幅を減弱させる低周波成分減弱手段と、を含んで構
成されたことを特徴とする放射線画像信号の処理装置。1. Imaging means for detecting the amount of radiation passing through a subject and converting it into a digital radiation image signal, and a low frequency component for attenuating the amplitude of the low spatial frequency component of the digital radiation image signal obtained by the imaging means. A radiation image signal processing device comprising: attenuation means.
で得られたデジタル放射線画像信号から所定の低空間周
波数に対応する非鮮鋭マスク信号を求め、この非鮮鋭マ
スク信号に所定の減弱係数を乗算した値を、前記撮像手
段から得たデジタル放射線画像信号から減算することに
より、前記所定の低空間周波数以下の成分の振幅を減弱
させるよう構成されたことを特徴とする請求項1記載の
放射線画像信号の処理装置。2. The low frequency component attenuation means obtains an unsharp mask signal corresponding to a predetermined low spatial frequency from the digital radiation image signal obtained by the imaging means, and applies a predetermined attenuation coefficient to the unsharp mask signal. 2. The digital radiation image signal according to claim 1, wherein the amplitude of the component below the predetermined low spatial frequency is attenuated by subtracting a value obtained by multiplying by the digital radiation image signal obtained from the imaging means. A radiation image signal processing device.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3110298A JPH04337874A (en) | 1991-05-15 | 1991-05-15 | Processor for radiation picture signal |
US07/881,421 US5319719A (en) | 1991-05-15 | 1992-05-11 | Processing apparatus for radiographic image signals |
DE69226219T DE69226219T2 (en) | 1991-05-15 | 1992-05-13 | Device for processing x-ray image signals |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country | Link |
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-
1991
- 1991-05-15 JP JP3110298A patent/JPH04337874A/en active Pending
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