JPH0453539A - X線画像撮像装置 - Google Patents

X線画像撮像装置

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JPH0453539A
JPH0453539A JP2159944A JP15994490A JPH0453539A JP H0453539 A JPH0453539 A JP H0453539A JP 2159944 A JP2159944 A JP 2159944A JP 15994490 A JP15994490 A JP 15994490A JP H0453539 A JPH0453539 A JP H0453539A
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JP
Japan
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signal
image
signals
signal processing
converter
Prior art date
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JP2159944A
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Inventor
Masayuki Nishiki
雅行 西木
Seiichiro Nagai
清一郎 永井
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Toshiba Corp
Canon Medical Systems Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Medical Systems Engineering Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Medical Systems Engineering Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
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Priority to US07/717,806 priority patent/US5268757A/en
Publication of JPH0453539A publication Critical patent/JPH0453539A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/30Transforming light or analogous information into electric information
    • H04N5/32Transforming X-rays
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/30Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from X-rays
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

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】 [発明の目的コ (産業上の利用分野) 本発明は、X線診断装置に設けられ、X線により被検体
を撮影したX線画像を可視画像としてモニタの画面上に
表示するためのX線画像撮像装置に関する。
(従来の技術) 従来、この種のX線画像撮像装置として、例えば第7図
に示すようなものがある。図において、このX線画像撮
像装置100はX線診断装置に組み込まれて設置されて
おり、X線像を光学像に変換する画像変換手段としての
イメージ・インテンシファイア(以下1.1. と記す
)101と、撮像手段としての撮像管102と、撮像管
102の出力信号をA/D変換するA/D変換器103
とを備える。
被検体撮影時には、撮影部130においてX線管110
により被検体PにX線が照射され、被検体Pを透過した
X線により形成されたX線像がI、1.101により光
学像とされ、この光学像が光学系104を介して撮像管
102に入射する。撮像管102はこの光学像を電気信
号に変換して画像情報信号として出力し、この信号が信
号処理回路105によりノイズ抑圧、A/D人カマ1.
チング等の処理が施された後、A/D変換器103に送
られる。A/D変換器103によりデジタル化された信
号はメモリ106に記憶された後、不図示の画像処理回
路、表示回路により画像処理、表示処理が施され、D/
A変換器107によりアナログ化された映像信号がモニ
タ120に送られ、モニタ120の画面上に被検体Pの
撮影部位の画像が表示される。
なお、上記撮像管102、信号処理回路105、A/D
変換器103、メモリ106及びD/A変換器107は
不図示のTVカメラ内に設けられている。
(発明が解決しようとする課題) ところで、現在12b i t、10MHzのA/D変
換器が最速なので、上記したようなデジタルフルオログ
ラフィー(DF)装置ては、1000X100O画素で
濃淡レベル12bitの画像を得る場合の最大の画像収
集レートは7.5フレーム/ s e cである。そし
て、画像収集レートを例えば7.5フレーム/ s e
 Cから30フレーム/ s e cへ高速化するため
には、上記した最速のA/D変換器の4倍の処理速度の
A/D変換器が必要であるが、現在このような高速A/
D変換器は存在しないため、従来の撮像装置では画像収
集レートのより高速化は望めなかった。また、画像デー
タを高速で読み出して画像収集レートを高速化すると信
号のダイナミックレンジが低下するという問題点もあっ
た。
本発明は上記した従来技術の課題を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、信号のダイナミ
ックレンジの低下を招くことなく、画像収集レートの高
速化を図ることができるX線画像撮像装置を提供するこ
とにある。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 上記目的を達成するために、本発明にあっては、X線像
を光学像に変換する画像変換手段と、該画像変換手段か
ら送られる光学像を電気信号に変換する撮像手段と、該
撮像手段の出力信号をA/D変換するA/D変換器と、
を備えるX線画像撮像装置において、 前記撮像手段から出力される信号を複数の系統に分割す
る第1の信号処理部を有し、該第1の信号処理部の各系
統毎に各系統の信号をA/D変換するA/D変換器が設
けられ、これらのA/D変換器から送られた信号を合成
して出力する第2の信号処理部を備えることを特徴とす
る。
(作用) 上記構成を有する本発明のX線画像撮像装置においては
、撮像手段から出力される信号が第1の信号処理部で複
数の系統に分割されるので、信号を複数のA/D変換器
で分担して並行処理することができる。そして、各A/
D変換器から出力された信号は第2の信号処理部に送ら
れ、合成されて出力される。従って、各A/D変換器の
処理速度が従来と同じでも信号全体を処理する速度は速
くなるので、信号のダイナミックレンジが低下すること
なく、画像収集レートを高速化することができる。
(実施例) 以下に、本発明の実施例を図に基づいて説明する。第1
図は本発明の第1実施例のX線画像撮像装置の電気的構
成を示すブロック図である。図において、このX線画像
撮像装置1はX線診断装置に組み込まれて設けられてお
り、概略X線像を光学像に変換する画像変換手段として
の!、1゜2と、1.I、2から送られる光学像を電気
信号に変換する撮像手段としてのCCD等の固体撮像素
子3と、撮像素子3から1系統で出力された信号を複数
の系統(この実施例では2系統)に分割する第1の信号
処理部4と、第1の信号処理部4から送られる信号を合
成して1画面における画像の信号として1系統で出力す
る第2の信号処理部5とから成る。
1.1.2は撮影部6に設置されており、撮影部6にお
いて、X線管7がら被検体Pに照射されたX線が、被検
体Pを透過して1.I、2内に入射し、1.1.2はこ
のX線像を光学像に変換して出射する。この光学像は光
学系8を介して撮像素子3に入射し、撮像素子3はこの
光学像を画像情報信号としての電気信号に変換して第1
の信号処理部4に送る。第1の信号処理部4では、信号
処理回路9によりこの信号にノイズ抑圧、増幅、DCレ
ベル調整等の処理を施した後、この信号を2個のバッフ
ァアンプ10a、10bから2系統に分割して出力する
各バッファアンプ10a、10bの出力信号はそれぞれ
、S/H(サンプルホールド)回路11a、llbでサ
ンプルホールドされた後、第1の信号処理部4に設けら
れたA/D変換器12a。
12bによりA/D変換される。このとき、クロックパ
ルス発生回路13からS/H回路11a。
11bにクロックパルスが送られ、またデイレイユニッ
ト14を介してA/D変換器12a、12bにクロック
パルスが送られるが、A/D変換器12a、12bにお
けるサンプルタイミングが第2図に示すように1画素分
ずれるように、各系統で位相が異なるサンプリングクロ
ックが送られる。
第2図においてtは1画素分の時間、整数1.2・・・
nは画素ナンバーを示す。
すなわち、A/D変換器12aは奇数番目の画素の信号
を、A/D変換器12bは偶数番目の画素の信号をA/
D変換するので、撮像素子3の出力信号の周波数を2・
XMHzとすると、第1の信号処理部4における信号全
体のサンプル周波数は信号人力時の1/2のXMHzと
なる。各A/D変換器12a、12bの出力信号は第2
の信号処理部5に送られ、第2の信号処理部5ては、こ
れらの信号をセレクタ15を介してメモリ16に送り記
憶する。そして、この信号に不図示の画像処理回路、表
示回路により画像処理、表示処理を施した後、D/A変
換器17によりアナログ化して、1画面における画像の
信号として1系統で出力する。この映像信号はCRTデ
イスプレィ等のモニタ18に送られ、モニタ18の画面
上に被検体Pの撮影部位の画像が表示される。
なお、上記撮像素子3、第1の信号処理部4及び第2の
信号処理部5は不図示のTVカメラ内に設けられている
上記したように、本第1実施例においては、撮像素子3
から信号が1系統で出力された後、この出力信号が第1
の信号処理部4で2系統に分割され、各系統で信号がサ
ンプルタイミングをずらしてA/D変換されるので、信
号は2個のA/D変換器12g、12bで分担して並行
処理されることになる。すなわち、各A/D変換器12
a、12bの処理速度は従来と同じでも信号全体のサン
プル周波数は第1の信号処理部4への入力信号の周波数
の172となる。従って、信号のダイナミックレンジが
低下することなく、画像収集レートを従来の最高速度の
2倍まで高速化することができる。また、この場合には
信号は撮像素子3から1系統で出力されるので、複数の
系統で信号を出力する撮像素子を用いる場合に比べて、
線間のばらつきが低減される。
従って、上記X線画像撮像装置1が設けられたX線診断
装置においては、高速で画像データを収集して、被検体
Pの撮影画像表示に要する時間を低減し、診断速度を速
めることができる。また、画像のフレームレートが高速
化されるので、動画像の時間分解能を向上させることが
できる。
上記実施例において、A/D変換器12a、12bに異
なるクロックパルスを入力する代わりに、第3図に示す
ように(同図ではS/H回路11a。
11b及びクロックパルス発生回路13を省略する)、
第1の信号処理部4の一方の系統のA/D変換器12b
の前段側に、デイレイユニット19を接続してデイレイ
ラインを挿入し、両A/D変換器12g、12bに同一
のサンプリングクロックを入力してもよい。この場合に
は、デイレイライン側の系統の信号を1画素分遅らせる
ことにより、第2図に示した場合と同様にA/D変換器
12aにより奇数番目の画素の信号を、A/D変換器1
2bにより偶数番目の画素の信号を分担して並行処理す
ることができる。従って、第1図に示した上記の場合と
同様の効果が得られる。A/D変換器12bの代わりに
A/D変換器12aの前段側にデイレイラインを挿入す
る場合も同様である。
第4図は本発明の第2実施例のX線画像撮像装置の一部
の概略的構成を示すブロック図である。
同図において第1図と同一部分には同符号を付し説明を
省略する。この実施例においては、撮像素子3から第1
の信号処理部20に送られた信号は信号処理回路9によ
り信号処理された後、第1の信号処理部20に設けられ
たn個(nは3以上の整数)のバッファアンプa1〜a
、lからn系統に分割されて出力される。各バッファア
ンプa1〜a1の出力信号はそれぞれ、第5図に示すサ
ンプルタイミングでA/D変換器す、−b、によりA/
D変換される。
すなわち、各A/D変換器b1〜b、に送られるサンプ
リングクロックは、(1画素分の時間txy1)の繰返
し周期で1画素分ずつ位相がずれるようにされている。
それにより、各A/D変換器b1〜b、、はそれぞれ、
(1+ k n )番目(ただしkは0以上の整数)の
画素の信号、(2+kn)番目の画素の信号、・・・(
y1+kn)番目の画素の信号をA/D変換する。他の
構成要素及び動作については上記第1実施例と同様なの
で説明を省略する。
本第2実施例においては、撮像素子3から1系統で出力
された信号かn個のA/D変換器b + 〜b、で分担
して並行処理されるので、信号全体のサンプル周波数は
第1の信号処理部20への入力信号の周波数の1 / 
nとなり、画像収集レートを上記第1実施例の場合のさ
らにn / 2倍まで高速化することが可能となる。
第6図は本発明の第3実施例のX線画像撮像装置の一部
の概略的構成を示すブロック図である。
同図においても第1図と同一部分には同符号を付し説明
を省略する。
この実施例においては、撮像手段として信号を2系統で
出力する撮像素子30を用いている。撮像素子30から
出力された各系統の信号は、それぞれ第1の信号処理部
32a、32bに送られる。
第1の信号処理部32aでは、1系統で送られた信号を
信号処理回路31aで信号処理した後、この信号を2個
のバッファアンプ33a、33bから2系統に分割して
出力し、上記第1実施例と同様にして、各バッファアン
プ33a、33bの出力信号をそれぞれA/D変換器3
4a、34bによりA/D変換する。第1の信号処理部
32bでも同様に、1系統で送られた信号を信号処理回
路31bで信号処理した後、この信号を2個のバッファ
アンプ33c、33dから2系統に分割して出力し、各
出力信号をそれぞれA/D変換器34c、34dにより
A/D変換する。他の構成要素及び動作については上記
第1実施例と同様なので説明を省略する。
本第3実施例においては、撮像素子30が信号を2系統
で出力するので、各系統毎に1個ずつA/D変換器を設
けるだけでもA/Dサンプル周波数を撮像素子30の出
力信号の周波数の1/2にすることができるが、各系統
の信号をさらに2系統に分割しているので、結果的に信
号を4系統に分割して並行処理することになる。その結
果、A/Dサンプル周波数を撮像素子30の出力信号の
1/4にすることができ、画像収集レートのより高速化
を図ることができる。
ここで、上記第1〜第3実施例における撮像素子3,3
0としてはCCDを用いることが好ましい。なぜならば
、撮像管は画像信号を高速で読み出すと信号のダイナミ
ックレンジが低下するという欠点があるが、CODはこ
のような特性劣化がないため、高速読出用撮像素子とし
て適しているからである。
以上本発明の実施例について説明したが、本発明は上記
第1〜第3実施例に限定されるものではなく、種々変形
実施が可能である。
[発明の効果] 本発明のX線画像撮像装置は以上の構成及び作用を有す
るもので、信号のダイナミックレンジの低下を招くこと
なく、画像収集レートの高速化を図ることができ、動画
像の時間分解能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例のX線画像撮像装置の電気
的構成を示すブロック図、第2図は同第1実施例におけ
るA/D変換器のサンプルタイミングを示すタイムチャ
ート、第3図は同第1実施例においてデイレイラインを
設けた例を示すブロック図、第4図は本発明の第2実施
例のX線画像撮像装置の一部の概略的構成を示すブロッ
ク図、第5図は同第2実施例におけるA/D変換器のサ
ンプルタイミングを示すタイムチャート、第6図は本発
明の第3実施例のX線画像撮像装置の一部の概略的構成
を示すブロック図、第7図は従来例のX線画像撮像装置
の概略的構成を示すブロック図である。 1・・・X線画像撮像装置 2・・・イメージ・インテンシファイア(画像変換手段
) 3・・・固体撮像素子(撮像手段) 4・・・第1の信号処理部 5・・・第2の信号処理部 12a、12b・A/D変換器 !s1図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 X線像を光学像に変換する画像変換手段と、該画像変換
    手段から送られる光学像を電気信号に変換する撮像手段
    と、該撮像手段の出力信号をA/D変換するA/D変換
    器と、を備えるX線画像撮像装置において、 前記撮像手段から出力される信号を複数の系統に分割す
    る第1の信号処理部を有し、該第1の信号処理部の各系
    統毎に各系統の信号をA/D変換するA/D変換器が設
    けられ、これらのA/D変換器から送られた信号を合成
    して出力する第2の信号処理部を備えることを特徴とす
    るX線画像撮像装置。
JP2159944A 1990-06-20 1990-06-20 X線画像撮像装置 Pending JPH0453539A (ja)

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JP2159944A JPH0453539A (ja) 1990-06-20 1990-06-20 X線画像撮像装置
US07/717,806 US5268757A (en) 1990-06-20 1991-06-19 High speed imaging apparatus without lowering of dynamic range

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