JPH0526138B2 - - Google Patents

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JPH0526138B2
JPH0526138B2 JP57193770A JP19377082A JPH0526138B2 JP H0526138 B2 JPH0526138 B2 JP H0526138B2 JP 57193770 A JP57193770 A JP 57193770A JP 19377082 A JP19377082 A JP 19377082A JP H0526138 B2 JPH0526138 B2 JP H0526138B2
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    • GPHYSICS
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は蓄積性螢光体に記録した放射線画像を
読み出して可視像に再生記録する放射線画像シス
テムの中間処理を行なう際に、その可視像が目的
に応じて見やすい画像に再生されるように所望の
階調補正曲線を作成し、この階調補正曲線を用い
て階調処理を行なう方法に関するものである。
近年蓄積性螢光体(以下単に「螢光体」とい
う)を用いて、これに放射線画像を記録し、この
放射線画像を読み出し、これを写真フイルム等の
記録材料に可視像として再生記録する放射線画像
システムが開発された。このシステムは本出願人
が特開昭55−12429号に提案したもので、被写体
を透過した放射線を螢光体に吸収せしめ、その後
この螢光体をある種のエネルギーで励起してこの
螢光体が蓄積している放射線エネルギーを螢光と
して放射せしめ、この螢光を検出して画像化する
ものである。
この螢光体を用いる放射線画像システムは、従
来の銀塩写真による放射線画像システムと比較し
て極めて広い放射線露出域に亘つて画像を記録す
ることができるという利点があり、これは実用上
非常に価値の高いものである。
X線は被曝線量が多くなると人体に有害である
ので一回のX線撮影でできるだけ多くの情報が得
られることが望ましい。しかし現在のX線写真フ
イルムは、撮影適性と観察読影適性の両方を兼ね
備えることを要求された結果、それらをある程度
ずつ満足するような形のものになつている。この
ため撮影適性についてはX線露光域が充分広いと
は言えないという問題があり(これに対する解決
策の一つが前述の螢光体を用いるX線画像記録方
法である。)、また現在のX線写真フイルムの観察
読影適性についてはその画質が必ずしも診断に充
分なものとは言えないという問題がある。
上記問題を解決するために、本出願人は螢光体
に記録されている胸部放射線画像を記録材料上に
再生像として再生記録する際に、背景のコントラ
ストを下げ、その分だけ心臓部と肺野部のコント
ラストを上げるような階調補正を中間処理して行
なうことによつて診断性能を向上させるようにし
て階調処理方法を提供している。(特開昭55−
116339号) すなわち、この方法は上記のような濃度−電気
信号変換を行なうようにした階調処理方法を提供
するものである。
このような方法においては、あらかじめ、撮影
する対象物および各々の目的に適応する濃度−電
気信号変換パターンである階調補正パターンを作
成しておき、螢光体上の放射線像を読み取つて光
電変換した後の電気信号に対して、このパターン
に応じた信号変換処理を施すことによつて、階調
処理を行なうことが多い。なお、上記の階調補正
パターンは通常階調補正曲線と呼ばれているもの
であり、以後階調補正曲線と記す。
しかしながら、上記の処理において多種の撮影
対象物および種々の目的に応じた階調補正曲線を
作成する場合には、この階調補正曲線が数十種類
程度必要になり、この階調補正曲線を作成するた
めの粗データ収集労力およびデジタル変換して記
憶させておくための電子計算機等の記憶容量は膨
大なものとなり実用上簡便な方法とはいえない。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであ
り、階調補正曲線を作成する際の労力軽減および
階調補正曲線を記憶させておくメモリの記憶容量
の削減を図り得る階調処理方法を提供することを
目的とするものである。
本発明の階調処理方法は放射線画像情報を記録
した記録材料を光で走査してこの記録材料からの
光を光電的に検出して前記画像情報を電気信号に
変換した後、この電気信号を使用して前記画像情
報に応じた可視像を再生する放射線画像の再生記
録方法における階処理方法において、 直角座標の一方の軸に前記可視像の光学濃度を
とり、他方の軸に前記電気信号のレベルをとつた
信号レベル−光学濃度座標系において、基準とな
る特性曲線を作成し、この基準特性曲線をこの座
標系においてこの曲線上の一点を中心として回転
することにより、もしくは回転および平行移動す
ることによつて所望の階調補正曲線を得、この得
られた階調補正曲線を用い前記電気信号に対して
階調処理を施し、前記画像情報に応じた可視像を
再生することを特徴とするものである。
ここで階調補正曲線とは、最終再生画像の光学
濃度に対する被写体の輝度を光電変換した電気信
号レベルの対応を表わす特性曲線のことであり、
画像を扱う分野において通常用いられているもの
である。
また、本発明における回転とは第1図で示すよ
うに、曲線上の回転中心0から曲線上の各点迄の
x線座標の差あるいはy座標の差に比例して、x
方向あるいはy方向のこの各点を移動することに
よつて新たな曲線を作ることである。例えば、こ
の曲線上の回転中心0の座標を(x0、f(x0))、
この曲線上の任意の点pの座標を(x1、f(x1))
とすればこの曲線をx方向およびy方向に回転し
た後の点pに対応する新曲線上の点p′の座標
(x2、y2)は次式で表わされる。
x方向への回転:x2=α(x1−x0)+x0 y2=f(x1) y方向への回転:x2=x1 y2=β(f(x1)−f(x0)+f(x0) :ここでα、βは回転に関する定数 さらに、本発明において螢光体とは、最初の光
もしくは高エネルギー放射線が照射された後に、
光的、熱的、機械的、化学的または電気的等の刺
激(励起)により、最初の光もしくは高エネルギ
ー放射線の照射量に対応した光を再発光せしめ
る、いわゆる輝尽性を示す螢光体をいう。ここで
光とは電磁放射線のうち可視光、紫外光、赤外光
を含み、高エネルギー放射線とはX線、ガンマ
線、ベータ線、アルフア線、中性子線等を含む。
励起は600〜700nmの波長域の光によつて行な
うことが望ましく、この波長域の励起光は、この
波長域の光を放出する励起光源を選択することに
より、あるいは上記波長域にピークを有する励起
光源と、600〜700nmの波長域以外の光をカツト
するフイルターとを組合せて使用することにより
得ることができる。
上記波長域の光を放出することができる励起光
源としてはKrレーザ、各種の発光ダイオード、
He−Neレーザ、ローダミンBダイレーザ等があ
る。またタングステンヨーソランプは、波長域が
近紫外、可視から赤外まで及ぶため、600〜700n
mの波長域の光を透過するフイルターと組合わせ
れば使用することができる。
励起エネルギーと発光エネルギーの比は104
1〜106:1程度であることが普通であるため、
光検出器に励起光が入ると、S/N比が極度に低
下する。発光を短波長側にとり、励起光を長波長
側にとつてできるだけ両者を離し、光検出器に励
起光が入らないようにすると、上述のS/N比の
低下を防止することができる。
このためには、発光光が300〜500nmの波長域
にある螢光体を使用することが望ましい。
上記300〜500nmの波長域の光を発光する螢光
体としては、 LaOBr:Ce、Tb SrS:Ce、Sm SrS:Ce、Bi BaO・SiO2:Ce BaO・6Al2O3:Eu (0.9Zn、0.1Cd)S:Ag BaFBr:Eu BaFCl:Eu 等がある。
以下、図面に基づいて本発明を詳細に説明す
る。
第2図は本発明を利用した放射線画像システム
の実施例をブロツク図で示すものである。この実
施例では撮影済みの螢光体シート1上に走査ミラ
ー2によつてレーザー光源3からのレーザー光を
走査させて螢光体シート1を発光させ、この発光
量を光電子増倍管4で受光して記録されている画
像情報を読み取つている。光電子増倍管4の出力
を増幅用アンプ5によつて増幅し、これを対数変
換回路6によつて対数変換した後A−D変換回路
7によつてデジタル量に変換する。デジタル量に
変換された画像情報は全て磁気デイスク等のメモ
リー8に一旦記憶される。あらかじめ電子計算器
に記憶されている信号レベル−光学濃度座標系に
おける基本階調処理曲線をこの座標系で回転かつ
平行移動して、撮影対象物や目的に応じた所望の
階調所理曲線を階調補正回路9で作成し、この階
調処理曲線に従つてメモリー8に記憶されている
画像情報(電気信号)を変換処理する。この変換
処理はデジタル演算回路によつて行なわれる。な
おメモリー8に画像情報を一旦記憶させないで直
接階調補正回路9で階調補正を行なつてもよい。
変換処理された出力信号はD/A変換回路10に
よつてアナログ信号Dに変換され、このアナログ
信号DはE/O変調器(光変調器)11により光
信号となつて記録用光源12から相当の光を出力
させる。この光は集光レンズ13によつて写真フ
イルム等の感光材料14上に集光され、感光材料
14図内のが矢印方向に2次元的に移動して感光
材料14上に画像を再生記録させる。螢光体シー
ト1はレーザー光で走査されながら走査方向と直
角な方向へ移動され、この感光材料14は光軸の
静止した光に露光されながら2次元的に走査され
る。
本実施例では、上記に説明したように10種類程
度の基本階調補正曲線から、撮影対象物や目的に
応じてその都度この曲線を回転し、もしくは回転
および平行移動することによつて所望の階調補正
曲線を得ているから従来の方法に比べて記憶容量
が少なくても多数の(場合によつては数百の)階
調補正曲線を容易に作成することができ、使用す
る電子計算機を小型化することができる。また、
本実施例ではこのように多くのパターンを少数の
基本パターンに類型化しており、同時にデータを
自動的に整理していることになるので作業者にと
つてはパターンの選択が容易になりひいては画像
処理の迅速化に寄与することになる。
第3図は撮影管電圧を100kvpに設定して胸部
を撮影した被写体透過線量分布のグラフ15を示
しており、第4図は同じ被写体の撮影において撮
影管電圧を80kvpに設定した時のグラフ17およ
び120kvpに設定した時のグラフ16を示してい
る。なお、x座標は発光強度を示し、y座標は頻
度を示している。電圧を100kvpに設定した時に
比べて、80kvpの時は分布の幅が広くなり、
120kvpの時は逆に狭くなつている。このように
分布の幅に差異が生ずるのは、撮影管電圧の変化
により出力のコントラストが変化するためであ
る。
本実施例では、このような管電圧の変化により
生じた出力におけるコントラストの変化を補正す
るために、管電圧100kvp時における階調補正曲
線を回転することにより管電圧80kvp時および
120kvp時に適応する階調補正曲線を求め、これ
により階調処理を行なつている。
第5図は、上述した3本の階調補正曲線18,
19,20を示している。図において横軸xは電
気信号レベル、縦軸yは再生画像の光学濃度を示
す。管電圧80kvpに適応する曲線19および管電
圧120kvpに適応する曲線20は管電圧100kvpに
設定した時の階調補正曲線18を光学濃度yc
1.6のこの曲線18上の点21を回転中心とし、
回転定数αを0.8および1.2に設定し、回転して得
たものである。この実施例における回転とは、基
本となる曲線18上の一点21を回転中心とし、
この点21からこの曲線18上の任意の点Qまで
のy座標の距離に回転定数αを乗じて移動量を算
出し、回転中心のy座標を加え合わせて点Qに対
応する回転後の曲線上の点Q′のy座標を決定し
ている。すなわちこの実施例では回転中心の座標
を(Sc、1.6)とし、管電圧100kvp設定時の階調
補正曲線上の任意の点Qの座標を(x1、f(x1))
とすれば、点Qに対応する管電圧80kvp時の階調
補正曲線19上の点Q′および管電圧120kvp時の
階調補正曲線20上の点Q″の座標は次式で表わ
される。
Q′:x=x1 y=0.8(f(x1)−1.6)+1.6 =0.8f(x1)+0.32 Q″:x=x1 y=1.2(f(x1)−1.6)+1.6 =1.2f(x1)−0.32 すなわち、管電圧80kvp設定時には光学濃度yc
=1.6を中心として高濃度部を低下させ、低濃度
部を上昇させることによつて、管電圧100kvp設
定時の出力と同一コントラストの画像を得ること
ができる。この場合とは逆に、管電圧120kvp設
定時では高濃度部を上昇させ、低濃度部を低下さ
せているのである。
上述した実施例においては管電圧が変化した時
に基準となる階調補正曲線を回転して所望の階調
補正曲線を作成して出力コントラストの補正を行
なつているが、同様の方法により被写体が変化し
た場合、あるいは部分的に出力コントラストを変
化させたい場合に対しても適切な画像を得ること
ができる。
なお、上記実施例は回転のみで、平行移動量は
0である。
以上詳細に説明したように、本発明の階調処理
方法においては10種類程度の基本階調補正曲線か
ら、撮影対象物、撮影管電圧、あるいは目的に応
じてその都度この曲線を回転かつ平行移動するこ
とによつて多数の所望の階調補正曲線を得てお
り、基本階調補正曲線のデータのみを記憶してい
れば良いので記憶容量が少なくて良く、電子計算
機の小型化、あるいは処理時間の迅速化等の利点
があり、さらには、多数の階調補正曲線の粗デー
タを収集する労力の軽減が図れるので、その実用
価値は高い。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明における階調補正曲線の回転を
説明するグラフ、第2図は放射線画像システムの
1実施例を示すブロツク図、第3図、第4図は胸
部の放射線透過線量の分布を示すグラフ、第5図
は本発明の階調処理方法により作成した階調補正
曲線の実施例を示すグラフである。 1……螢光体シート、8……メモリー、9……
階調補正回路、14……写真フイルム、18,1
9,20……階調補正曲線、21……回転中心。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 放射線画像情報を記録した記録材料を光で走
    査してこの記録材料からの光を光電的に検出して
    前記画像情報を電気信号に変換した後、この電気
    信号を使用して前記画像情報に応じた可視像を再
    生する放射線画像の再生記録方法における階調処
    理方法において、 直角座標の一方の軸に前記可視像の光学濃度を
    とり、他方の軸に前記電気信号のレベルをとつた
    信号レベル−光学濃度座標系において、基準とな
    る特性曲線を作成し、この基準特性曲線をこの座
    標系においてこの曲線上の一点を中心として回転
    することにより、もしくは回転および平行移動す
    ることによつて所望の階調補正曲線を得、この得
    られた階調補正曲線を用い前記電気信号に対して
    階調処理を施し、前記画像情報に応じた可視像を
    再生することを特徴とする階調処理方法。
JP57193770A 1982-11-04 1982-11-04 階調補正曲線の作成方法 Granted JPS5983149A (ja)

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