JPH05304605A - フィルム画像補正方法及びシステム - Google Patents
フィルム画像補正方法及びシステムInfo
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- JPH05304605A JPH05304605A JP4314379A JP31437992A JPH05304605A JP H05304605 A JPH05304605 A JP H05304605A JP 4314379 A JP4314379 A JP 4314379A JP 31437992 A JP31437992 A JP 31437992A JP H05304605 A JPH05304605 A JP H05304605A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T5/00—Image enhancement or restoration
- G06T5/40—Image enhancement or restoration using histogram techniques
-
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- G—PHYSICS
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- G06T2207/10—Image acquisition modality
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- G06T2207/20172—Image enhancement details
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は画像の非線形特性の補正方法及びシス
テムを提供する。 【構成】フィルム画像をディジタル化し、ディジタル画
像データのヒストグラムを作成する。フィルム画像が得
られた時の変数を示す少なくとも一つの第１の画素値を
ヒストグラムから抽出し、第１の画素値に少なくとも部
分的に基づいて、種々の変数毎に予めメモリ中に記憶さ
れている原画素値を補正画素値へと関連づける複数の非
線形補正曲線の中から特定の補正曲線と、所定の補正画
素値を選択する。選択された補正曲線によって定められ
る原画素値と補正画素値との関係に基づいて画像の各原
画素値をそれぞれ補正画素値へと変換する。このように
求められた補正画像データに基づいて非線形補正画像が
作成される。
テムを提供する。 【構成】フィルム画像をディジタル化し、ディジタル画
像データのヒストグラムを作成する。フィルム画像が得
られた時の変数を示す少なくとも一つの第１の画素値を
ヒストグラムから抽出し、第１の画素値に少なくとも部
分的に基づいて、種々の変数毎に予めメモリ中に記憶さ
れている原画素値を補正画素値へと関連づける複数の非
線形補正曲線の中から特定の補正曲線と、所定の補正画
素値を選択する。選択された補正曲線によって定められ
る原画素値と補正画素値との関係に基づいて画像の各原
画素値をそれぞれ補正画素値へと変換する。このように
求められた補正画像データに基づいて非線形補正画像が
作成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高品質のフィルム、例え
ば放射線写真フィルムの画像補正・複写方法及びシステ
ムに関し、特に、露出が適正だったり不適正だったりす
る放射線写真の画像補正・複写に関するものである。
ば放射線写真フィルムの画像補正・複写方法及びシステ
ムに関し、特に、露出が適正だったり不適正だったりす
る放射線写真の画像補正・複写に関するものである。
【０００２】なお、アメリカ合衆国政府は本発明には既
に特許権使用権料を支払って使用権を有しており、場合
によっては、特許権所有者に対して第三者に妥当な条件
で使用権を認めるように要請する権利を有している。妥
当な条件というのは、全国健康協会（Ｎａｔｉｏｎａｌ
Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ）の定める
合衆国公共保健サービス認可（ＵＳ ＰＨＳ Ｇｒａｎ
ｔｓ）のＣＡ２４８０６の約定にあるような条件のこと
である。
に特許権使用権料を支払って使用権を有しており、場合
によっては、特許権所有者に対して第三者に妥当な条件
で使用権を認めるように要請する権利を有している。妥
当な条件というのは、全国健康協会（Ｎａｔｉｏｎａｌ
Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ）の定める
合衆国公共保健サービス認可（ＵＳ ＰＨＳ Ｇｒａｎ
ｔｓ）のＣＡ２４８０６の約定にあるような条件のこと
である。
【０００３】
【従来の技術】集中治療室（ＩＣＵ）では、臨床医は患
者の放射線写真をすぐに見る必要があるのだが、一方、
放射線医の方では落着いた環境において一日がかりで放
射線写真の解釈・判定を行うために放射線写真を必要と
している。こういう相反する２つの要求を解消すべく、
病院では、放射線写真の複写を集中治療室に届けるのが
決まりとなっている。しかしながら、放射線写真の複写
は、従来からの光学的な複写技術を用いて行われるのだ
が、その複写の質がしばしば劣悪でムラのあるものなの
である。こういう次第であるから、ムラなく高品質の放
射線写真を提供し得る複写システムがあれば役に立つ筈
である。
者の放射線写真をすぐに見る必要があるのだが、一方、
放射線医の方では落着いた環境において一日がかりで放
射線写真の解釈・判定を行うために放射線写真を必要と
している。こういう相反する２つの要求を解消すべく、
病院では、放射線写真の複写を集中治療室に届けるのが
決まりとなっている。しかしながら、放射線写真の複写
は、従来からの光学的な複写技術を用いて行われるのだ
が、その複写の質がしばしば劣悪でムラのあるものなの
である。こういう次第であるから、ムラなく高品質の放
射線写真を提供し得る複写システムがあれば役に立つ筈
である。
【０００４】従来の放射線写真は、その約１０％が、画
質が劣悪であるために診断に供されず捨てられるのが通
常である。捨てられる理由の中には、露出過度もしくは
露出不足による不適正な濃度とか、グリッドのずれによ
るコントラスト不足といったことが含まれている。しか
し、ディジタル画像処理技術を用いれば、露出の不適正
な放射線写真でも、これを補正して再生できるのであ
る。画像処理を施すと放射線写真の画質を向上させるこ
とができる。実際、コンピュータを利用した放射線撮影
（ＣＲ）とエッジ強調画像に馴れてしまっている放射線
医たちには、ディジタル化した放射線写真におだやかな
ディジタル画像処理を施したものの方が好まれる傾向が
ある（MacMahon他、「ディジタル胸部放射線撮影」、胸
部医学臨床講座１２、１９〜３２頁、１９９１年：参
照）。
質が劣悪であるために診断に供されず捨てられるのが通
常である。捨てられる理由の中には、露出過度もしくは
露出不足による不適正な濃度とか、グリッドのずれによ
るコントラスト不足といったことが含まれている。しか
し、ディジタル画像処理技術を用いれば、露出の不適正
な放射線写真でも、これを補正して再生できるのであ
る。画像処理を施すと放射線写真の画質を向上させるこ
とができる。実際、コンピュータを利用した放射線撮影
（ＣＲ）とエッジ強調画像に馴れてしまっている放射線
医たちには、ディジタル化した放射線写真におだやかな
ディジタル画像処理を施したものの方が好まれる傾向が
ある（MacMahon他、「ディジタル胸部放射線撮影」、胸
部医学臨床講座１２、１９〜３２頁、１９９１年：参
照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は補正を必要とする非線形特性を含む複写画像の画質を
向上せしめるフィルム画像補正方法及びシステムを提供
することである。
は補正を必要とする非線形特性を含む複写画像の画質を
向上せしめるフィルム画像補正方法及びシステムを提供
することである。
【０００６】本発明の他の目的は露出の不適正な放射線
写真を修復再生するフィルム画像補正方法及びシステム
を提供することである。
写真を修復再生するフィルム画像補正方法及びシステム
を提供することである。
【０００７】本発明のさらに他の目的は従来式の放射線
写真にディジタル処理を利用して強調を施すフィルム画
像補正方法及びシステムを提供することである。
写真にディジタル処理を利用して強調を施すフィルム画
像補正方法及びシステムを提供することである。
【０００８】本発明の別の目的は画像保管・通信システ
ム（ＰＡＣＳ）及びコンピュータ援用診断（ＣＡＤ）用
の前処理装置としてディジタイザを使用する新規のフィ
ルム画像補正方法及びシステムを提供することである。
ム（ＰＡＣＳ）及びコンピュータ援用診断（ＣＡＤ）用
の前処理装置としてディジタイザを使用する新規のフィ
ルム画像補正方法及びシステムを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、以上の
目的やその他の目的は、画像の非線形な特性を補正する
新しい改良法及びシステムを提供することによって達成
される。その新改良方法及びシステムは、画像をディジ
タル化し画像を表わすディジタル画像データを作成し、
このディジタル画像データのヒストグラムを作成し、画
像が得られた時の変数を示す少なくとも一つの第１の画
素値をヒストグラムから抽出し、少なくとも第１の画素
値に部分的に基づいて、種々の変数毎に予めメモリ中に
記憶されている原画素値を補正画素値へと関連づける複
数の非線形補正曲線の中から特定の補正曲線と、所定の
補正画素値を選択し、選択された補正曲線によって定め
られる原画素値と補正画素値との関係に基づいて画像の
各原画素値をそれぞれ補正画素値へと変換し、このよう
に求められた補正画像データに基づいて非線形補正画像
を作成するものである。
目的やその他の目的は、画像の非線形な特性を補正する
新しい改良法及びシステムを提供することによって達成
される。その新改良方法及びシステムは、画像をディジ
タル化し画像を表わすディジタル画像データを作成し、
このディジタル画像データのヒストグラムを作成し、画
像が得られた時の変数を示す少なくとも一つの第１の画
素値をヒストグラムから抽出し、少なくとも第１の画素
値に部分的に基づいて、種々の変数毎に予めメモリ中に
記憶されている原画素値を補正画素値へと関連づける複
数の非線形補正曲線の中から特定の補正曲線と、所定の
補正画素値を選択し、選択された補正曲線によって定め
られる原画素値と補正画素値との関係に基づいて画像の
各原画素値をそれぞれ補正画素値へと変換し、このよう
に求められた補正画像データに基づいて非線形補正画像
を作成するものである。
【００１０】
【作用】本発明の方法及びシステムによると、例えば従
来式の放射線写真から得られる画像がレーザーフィルム
ディジタイザによってディジタル化される。それから、
このディジタル化された画像データを分析し、露出が不
適正な場合には補正が施され、コントラスト不足の画像
に対してはコントラストが修正され、必要に応じてエッ
ジ（輪郭）強調が行われる。最後に、こうして処理を施
された画像がレーザプリンタを用いてフィルム上にプリ
ントされる。
来式の放射線写真から得られる画像がレーザーフィルム
ディジタイザによってディジタル化される。それから、
このディジタル化された画像データを分析し、露出が不
適正な場合には補正が施され、コントラスト不足の画像
に対してはコントラストが修正され、必要に応じてエッ
ジ（輪郭）強調が行われる。最後に、こうして処理を施
された画像がレーザプリンタを用いてフィルム上にプリ
ントされる。
【００１１】
【実施例】以下、図面を参照して本発明によるフィルム
画像補正方法及びシステムの実施例を説明する。図１は
ディジタル画像補正・複写システムの一実施例のブロッ
ク図である。なお、以下の図面で同一の参照数字は同一
もしくは対応する部分を示しているものとする。
画像補正方法及びシステムの実施例を説明する。図１は
ディジタル画像補正・複写システムの一実施例のブロッ
ク図である。なお、以下の図面で同一の参照数字は同一
もしくは対応する部分を示しているものとする。
【００１２】図１について言及すると、この補正・複写
システムはレーザーフィルムディジタイザ２、Ｉ／Ｏ
（入出力）制御部４、画像処理部６、レーザーフィルム
プリンタまたは画像表示装置８、光磁気ディスク装置１
０を含んでいる。光磁気ディスク装置１０はディジタル
化された画像データを記憶しておくためのものである。
また、このシステムは、オプションで、ネットワーク１
２を介してたとえばＰＡＣＳ（画像保管・通信システ
ム）とかＣＡＤ（コンピュータ診断支援システム）に接
続することもできるようになっている。関心領域という
のは、後述するように、診断の関心の対象となっている
体組織をＸ線が透過している領域に相当するものがある
が、放射線写真中の関心領域は、ディジタイザ２（例え
ば、コニカ製のレーザーフィルムスキャナ（ＫＦＤＲ−
Ｓ型））を使用して１０ビットのグレースケールを備え
た２Ｋ×２．５Ｋのマトリクスとしてディジタル化され
る。ディジタル化された画像の画素値は元の放射線写真
中の光学濃度とはほぼ反比例している（Yin 他、「カー
ブフィッティング技術を用いたフィルムディジタイザの
プレサンプリングＭＴＦの測定」、Ｍｅｄ．Ｐｈｙｓ．
１７：９６２〜９６６頁、１９９０年、参照）。ディジ
タル化された画像は、画像処理部６（例えば、サン（Ｓ
ｕｎ）社製の３／４７０ワークステーション）におい
て、濃度補正及びおだやかなエッジ強調を用いて処理さ
れる。そして、この画像処理部６にはディジタイザ２、
プリンタ８への高速インターフェース（ＤＲＶ１１−Ｗ
Ａ）が備わっており、その転送速度はほぼ１ＭＢ／秒で
ある。こうして処理された画像のハードコピーがレーザ
ーフィルムプリンタ８（例えば、コニカ製のＫＦＤＲ−
Ｐ型）を用いて８インチ×１０インチのフィルム上にプ
リントされ、複写画像が作り出される。複写画像の長さ
寸法は、元の放射線写真の長さ寸法の正確に１／２に縮
小される。画像データは光磁気ディスク装置１０（例え
ば、リコー製）上に記憶されるが、このデータはイーサ
ネット回路網経由で他のコンピュータ、装置へ転送する
ことができる。処理に要する時間はディジタル化、自動
濃度補正、アンシャープマスキング処理及びプリントを
含めると全部でおよそ３分である。アンシャープマスキ
ング処理がなければ、処理所要時間は８０秒にまで短縮
される。
システムはレーザーフィルムディジタイザ２、Ｉ／Ｏ
（入出力）制御部４、画像処理部６、レーザーフィルム
プリンタまたは画像表示装置８、光磁気ディスク装置１
０を含んでいる。光磁気ディスク装置１０はディジタル
化された画像データを記憶しておくためのものである。
また、このシステムは、オプションで、ネットワーク１
２を介してたとえばＰＡＣＳ（画像保管・通信システ
ム）とかＣＡＤ（コンピュータ診断支援システム）に接
続することもできるようになっている。関心領域という
のは、後述するように、診断の関心の対象となっている
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が、放射線写真中の関心領域は、ディジタイザ２（例え
ば、コニカ製のレーザーフィルムスキャナ（ＫＦＤＲ−
Ｓ型））を使用して１０ビットのグレースケールを備え
た２Ｋ×２．５Ｋのマトリクスとしてディジタル化され
る。ディジタル化された画像の画素値は元の放射線写真
中の光学濃度とはほぼ反比例している（Yin 他、「カー
ブフィッティング技術を用いたフィルムディジタイザの
プレサンプリングＭＴＦの測定」、Ｍｅｄ．Ｐｈｙｓ．
１７：９６２〜９６６頁、１９９０年、参照）。ディジ
タル化された画像は、画像処理部６（例えば、サン（Ｓ
ｕｎ）社製の３／４７０ワークステーション）におい
て、濃度補正及びおだやかなエッジ強調を用いて処理さ
れる。そして、この画像処理部６にはディジタイザ２、
プリンタ８への高速インターフェース（ＤＲＶ１１−Ｗ
Ａ）が備わっており、その転送速度はほぼ１ＭＢ／秒で
ある。こうして処理された画像のハードコピーがレーザ
ーフィルムプリンタ８（例えば、コニカ製のＫＦＤＲ−
Ｐ型）を用いて８インチ×１０インチのフィルム上にプ
リントされ、複写画像が作り出される。複写画像の長さ
寸法は、元の放射線写真の長さ寸法の正確に１／２に縮
小される。画像データは光磁気ディスク装置１０（例え
ば、リコー製）上に記憶されるが、このデータはイーサ
ネット回路網経由で他のコンピュータ、装置へ転送する
ことができる。処理に要する時間はディジタル化、自動
濃度補正、アンシャープマスキング処理及びプリントを
含めると全部でおよそ３分である。アンシャープマスキ
ング処理がなければ、処理所要時間は８０秒にまで短縮
される。
【００１３】露出が不適正な放射線写真の濃度補正を行
うためには、本発明では、元の放射線写真フィルム（例
えば、Ｌａｎｅｘ Ｍｅｄｉｕｍスクリーンを備えたコ
ダック製のＯＣフィルム）のＨＤ曲線もしくは特性曲線
として知られているものに基づく非線形濃度補正方法を
用いる。ＨＤ曲線は逆二乗ｘ線感光計を用いて計測され
る（土井、「放射線写真システムにおける基本的な画像
特性とその測定」、医用放射線物理学の進歩、第１１
巻、C. Orton編集、Plenum Publishing Corp. 刊、１８
１〜２４８頁、１９８５年、参照）。この非線形濃度補
正技術が必要であることについて、図２を参照して説明
する。
うためには、本発明では、元の放射線写真フィルム（例
えば、Ｌａｎｅｘ Ｍｅｄｉｕｍスクリーンを備えたコ
ダック製のＯＣフィルム）のＨＤ曲線もしくは特性曲線
として知られているものに基づく非線形濃度補正方法を
用いる。ＨＤ曲線は逆二乗ｘ線感光計を用いて計測され
る（土井、「放射線写真システムにおける基本的な画像
特性とその測定」、医用放射線物理学の進歩、第１１
巻、C. Orton編集、Plenum Publishing Corp. 刊、１８
１〜２４８頁、１９８５年、参照）。この非線形濃度補
正技術が必要であることについて、図２を参照して説明
する。
【００１４】図２に示されているように、露出レベルを
三通りに変えて撮影して得られた同一患者の入力データ
のヒストグラムは、露出（対数相対値）によって示す
と、同じ形状になる。しかしながら、放射線写真からデ
ィジタル化した得られた画像の画素値によると三つのヒ
ストグラムは違った形状になる。何故なら、露出値と画
素値との間の関係は非線形なものだからである。それ
故、図２からもはっきりとわかるように、線形補正技術
を用いても露出が不適正な放射線写真から適正な濃度分
布を修復再生することは困難である。線形補正技術によ
ると、放射線写真の濃度に比例して画素毎に濃度を直線
的に変えていった画像が出来てしまうからである。
三通りに変えて撮影して得られた同一患者の入力データ
のヒストグラムは、露出（対数相対値）によって示す
と、同じ形状になる。しかしながら、放射線写真からデ
ィジタル化した得られた画像の画素値によると三つのヒ
ストグラムは違った形状になる。何故なら、露出値と画
素値との間の関係は非線形なものだからである。それ
故、図２からもはっきりとわかるように、線形補正技術
を用いても露出が不適正な放射線写真から適正な濃度分
布を修復再生することは困難である。線形補正技術によ
ると、放射線写真の濃度に比例して画素毎に濃度を直線
的に変えていった画像が出来てしまうからである。
【００１５】本発明によれば、露出が不適正な画像の画
素値と適正露出の画像の画素値との間の非線形な関係
（即ち、ルックアップテーブルによって与えられる写像
関数）が求められる。本発明により露出が不適正な画像
の濃度補正用のルックアップテーブルを如何にして求め
るについての方法が図３に示されている。たとえば、露
出不足の場合、仮に適正露出に対して１／２の露出不足
の場合を考えると、ディジタル化された画像の原画素値
Ｐｕは、露出値Ｅｕから、元の放射線写真のＨＤ特性曲
線（図３（ａ））とフィルムディジタイザの特性曲線
（図３（ｂ））とを用いて得られる。この適正露出に対
して１／２の露出不足の場合でいえば、露出値Ｅｕに補
正係数０．３（すなわち、ｌｏｇ２）を単に加えるだけ
で、露出値の補正値Ｅｃを得ることができる。この露出
値を先と同じ特性曲線を利用して補正画素値へと変換す
る。このようにして、不適正露出の度合、たとえば適正
露出に対して１／２という度合に対して、ディジタル画
像中の原画素値と、修復された画像中の補正画素値との
間の写像が、図３（ｃ）の曲線で示されているように求
められるのである。
素値と適正露出の画像の画素値との間の非線形な関係
（即ち、ルックアップテーブルによって与えられる写像
関数）が求められる。本発明により露出が不適正な画像
の濃度補正用のルックアップテーブルを如何にして求め
るについての方法が図３に示されている。たとえば、露
出不足の場合、仮に適正露出に対して１／２の露出不足
の場合を考えると、ディジタル化された画像の原画素値
Ｐｕは、露出値Ｅｕから、元の放射線写真のＨＤ特性曲
線（図３（ａ））とフィルムディジタイザの特性曲線
（図３（ｂ））とを用いて得られる。この適正露出に対
して１／２の露出不足の場合でいえば、露出値Ｅｕに補
正係数０．３（すなわち、ｌｏｇ２）を単に加えるだけ
で、露出値の補正値Ｅｃを得ることができる。この露出
値を先と同じ特性曲線を利用して補正画素値へと変換す
る。このようにして、不適正露出の度合、たとえば適正
露出に対して１／２という度合に対して、ディジタル画
像中の原画素値と、修復された画像中の補正画素値との
間の写像が、図３（ｃ）の曲線で示されているように求
められるのである。
【００１６】本発明の実施例においては、適正露出レベ
ルの１／４から４倍までの範囲の不適正露出の放射線写
真の濃度補正のために１６個のルックアップテーブルが
用意されている。この補正のための（１／４〜４倍）と
いう露出範囲は、２1/4 刻みの対数目盛上で等分され
た。本発明は、ディジタル化された放射線写真の画素値
を補正画素値に変換するものであるから、非線形濃度補
正技術として引合いに出されるものであるが、これに対
して従来の技術は、線形濃度補正技術であった。図４に
は、ディジタル化された放射線写真中の画素値と、補正
された画素値との間の関係が示されている。ルックアッ
プテーブルの内容を示すために実施例として８本だけ曲
線が示されている。注意すべきこととしては、この非線
形濃度補正技術を用いるには、これに先立ってある特定
の露出条件に対してはどの補正曲線を使えばよいのかを
決めなければならず、適当な補正曲線を決めるために
は、露出が不適正な放射線写真の補正係数を知らなけれ
ば、あるいは見積らなければならないということであ
る。
ルの１／４から４倍までの範囲の不適正露出の放射線写
真の濃度補正のために１６個のルックアップテーブルが
用意されている。この補正のための（１／４〜４倍）と
いう露出範囲は、２1/4 刻みの対数目盛上で等分され
た。本発明は、ディジタル化された放射線写真の画素値
を補正画素値に変換するものであるから、非線形濃度補
正技術として引合いに出されるものであるが、これに対
して従来の技術は、線形濃度補正技術であった。図４に
は、ディジタル化された放射線写真中の画素値と、補正
された画素値との間の関係が示されている。ルックアッ
プテーブルの内容を示すために実施例として８本だけ曲
線が示されている。注意すべきこととしては、この非線
形濃度補正技術を用いるには、これに先立ってある特定
の露出条件に対してはどの補正曲線を使えばよいのかを
決めなければならず、適当な補正曲線を決めるために
は、露出が不適正な放射線写真の補正係数を知らなけれ
ば、あるいは見積らなければならないということであ
る。
【００１７】露出が不適正な放射線写真用の露出補正係
数の見積り・推定のために、本発明ではヒストグラム分
析が採用されている。９０枚のＰＡ胸部放射線写真のヒ
ストグラムが分析された。９０枚のうちの３０枚は適正
な露出のもの、６０枚は露出不足または露出過度のため
に診断に供されず捨てられていたものであった。胸部放
射線写真の場合、適正な露出を見積る目安として通常最
も重要なのは肺領域の濃度である。肺領域は、元の放射
線写真においては概して暗い部分であるが、ディジタル
化された画像においては低めの画素値に相当している。
それ故、図６に示されているように、露出レベルの見積
りを行うためには、ディジタル化された胸部画像のうち
肺部分にあたるところから二つの尺度となる値が選びだ
されたのである。二つのうちの一方の尺度値は、画像の
グレイレベルのヒストグラム（図５参照）のうち下端部
（光学濃度が高い部分）から２５％の部分にあたる画素
値（以下、２５％画素値と称する）であり、もう一方の
尺度値は、ヒストグラムの主要部分に寄与するところが
零ではない部分のうちの最小の画素値（肺部分において
光学濃度が最大の箇所に相当する）である。以上の二つ
の尺度値以外の他の尺度値を用いることも可能であっ
て、たとえば、ヒストグラムの中央の画素値、平均画素
値、ピーク画素値、及び最大画素値とか、画素値の高い
部分と低い部分の組み合わせとかである。しかし、こう
いう尺度値を用いて得られる結果は、上記の２５％画素
値と最小画素値という組み合わせの尺度値を用いて得ら
れる結果に比べると、同程度かもしくは見劣りのするも
のだったのである。
数の見積り・推定のために、本発明ではヒストグラム分
析が採用されている。９０枚のＰＡ胸部放射線写真のヒ
ストグラムが分析された。９０枚のうちの３０枚は適正
な露出のもの、６０枚は露出不足または露出過度のため
に診断に供されず捨てられていたものであった。胸部放
射線写真の場合、適正な露出を見積る目安として通常最
も重要なのは肺領域の濃度である。肺領域は、元の放射
線写真においては概して暗い部分であるが、ディジタル
化された画像においては低めの画素値に相当している。
それ故、図６に示されているように、露出レベルの見積
りを行うためには、ディジタル化された胸部画像のうち
肺部分にあたるところから二つの尺度となる値が選びだ
されたのである。二つのうちの一方の尺度値は、画像の
グレイレベルのヒストグラム（図５参照）のうち下端部
（光学濃度が高い部分）から２５％の部分にあたる画素
値（以下、２５％画素値と称する）であり、もう一方の
尺度値は、ヒストグラムの主要部分に寄与するところが
零ではない部分のうちの最小の画素値（肺部分において
光学濃度が最大の箇所に相当する）である。以上の二つ
の尺度値以外の他の尺度値を用いることも可能であっ
て、たとえば、ヒストグラムの中央の画素値、平均画素
値、ピーク画素値、及び最大画素値とか、画素値の高い
部分と低い部分の組み合わせとかである。しかし、こう
いう尺度値を用いて得られる結果は、上記の２５％画素
値と最小画素値という組み合わせの尺度値を用いて得ら
れる結果に比べると、同程度かもしくは見劣りのするも
のだったのである。
【００１８】図６には、三通りの放射線写真、即ち適正
露出、露出不足、及び露出過度の場合について二つの尺
度値の分布が示されている。本発明によると、適切なル
ックアップテーブルを選び出すためには、最小画素値を
用いれば図６において三通りの放射線写真は明らかに見
分けがつくのであるから、以下に述べるように、露出レ
ベルを見積ることができるのである。
露出、露出不足、及び露出過度の場合について二つの尺
度値の分布が示されている。本発明によると、適切なル
ックアップテーブルを選び出すためには、最小画素値を
用いれば図６において三通りの放射線写真は明らかに見
分けがつくのであるから、以下に述べるように、露出レ
ベルを見積ることができるのである。
【００１９】再び、図６について述べると、最小画素値
が２００以下（２００は露出過度に相当する限界値）、
もしくは最小画素値が５００以上（５００は露出不足に
相当する限界値）の不適正露出の放射線写真の濃度補正
を行うためには、その放射線写真の最小画素値を、適正
露出の放射線写真から得られる最小画素値の大体の平均
値（図示の例では３５０）へと変換しなければならな
い。従って、図４に示されている曲線、あるいはルック
アップテーブルのうち、不適正露出画像の最小画素値を
この３５０という平均最小画素値へと最もよく変換する
曲線、即ち、元の画素値と実験的に求められた３５０と
いう補正画素値との座標の交点に一番近い補正曲線が、
画像全体の画素についてその画素値を補正画素値へと写
像するための曲線として選ばれるのである。以上の二つ
の限界レベル（２００及び５００）と平均画素値（３５
０）とは、さらに２００枚の胸部放射線写真を追加した
ものを分析して実験的に求められたのである。その２０
０枚の追加写真というのは、日課として行われている臨
床研究において、濃度が適正であるように見えたために
捨てられず診断に供されたもので、そのデータが図７に
示されている。
が２００以下（２００は露出過度に相当する限界値）、
もしくは最小画素値が５００以上（５００は露出不足に
相当する限界値）の不適正露出の放射線写真の濃度補正
を行うためには、その放射線写真の最小画素値を、適正
露出の放射線写真から得られる最小画素値の大体の平均
値（図示の例では３５０）へと変換しなければならな
い。従って、図４に示されている曲線、あるいはルック
アップテーブルのうち、不適正露出画像の最小画素値を
この３５０という平均最小画素値へと最もよく変換する
曲線、即ち、元の画素値と実験的に求められた３５０と
いう補正画素値との座標の交点に一番近い補正曲線が、
画像全体の画素についてその画素値を補正画素値へと写
像するための曲線として選ばれるのである。以上の二つ
の限界レベル（２００及び５００）と平均画素値（３５
０）とは、さらに２００枚の胸部放射線写真を追加した
ものを分析して実験的に求められたのである。その２０
０枚の追加写真というのは、日課として行われている臨
床研究において、濃度が適正であるように見えたために
捨てられず診断に供されたもので、そのデータが図７に
示されている。
【００２０】さらに、本発明によれば、露出過度の画像
を詳細に分析した結果、図７に関連して次に述べるよう
な一層緻密な技術を用いると非常に有益であることがわ
かった。この技術では、最小画素値が０から２００の範
囲にある露出過度の画像は、２５％画素値によって、
高、中、低の三領域に分けられる。図７において、Ｈ、
Ｍ、Ｌの符号を付してあるのがそれぞれ高、中、低の領
域である。
を詳細に分析した結果、図７に関連して次に述べるよう
な一層緻密な技術を用いると非常に有益であることがわ
かった。この技術では、最小画素値が０から２００の範
囲にある露出過度の画像は、２５％画素値によって、
高、中、低の三領域に分けられる。図７において、Ｈ、
Ｍ、Ｌの符号を付してあるのがそれぞれ高、中、低の領
域である。
【００２１】高領域Ｈは、２５％画素値が３５０のとこ
ろから始まっている対角線に平行な斜線より上にあっ
て、且つ最小画素値が０〜２００の範囲にある部分であ
る。中領域Ｍは、２５％画素値が３５０及び２００のと
ころから始まっている二本の斜線にはさまれた部分であ
る。低領域Ｌは、２５％画素値が０及び２００のところ
から始まっている二本の斜線にはされた部分である。
ろから始まっている対角線に平行な斜線より上にあっ
て、且つ最小画素値が０〜２００の範囲にある部分であ
る。中領域Ｍは、２５％画素値が３５０及び２００のと
ころから始まっている二本の斜線にはさまれた部分であ
る。低領域Ｌは、２５％画素値が０及び２００のところ
から始まっている二本の斜線にはされた部分である。
【００２２】領域Ｌ、Ｍ、Ｈ中の露出過度の画像の濃度
補正を行うためには、その放射線写真の最小画素値をそ
れぞれ、４００、３５０、３００という画素値に変換す
る。換言すると、最小画素値が２００より小さい露出過
度画像の場合、２５％画素値に応じて、図４の補正曲線
は、最小画素値と４００、３５０または３００という補
正画素値との交点に基づいて選ばれるのである。こうい
う細かな技術が考えだされたのは何故かというと、二つ
の放射線写真の最小画素値が同じ場合には、２５％画素
値が低い露出過度の放射線写真は２５％画素値の高い露
出過度の放射線写真よりも露出過剰の度合が一層大きい
ものである傾向が見られるからである。
補正を行うためには、その放射線写真の最小画素値をそ
れぞれ、４００、３５０、３００という画素値に変換す
る。換言すると、最小画素値が２００より小さい露出過
度画像の場合、２５％画素値に応じて、図４の補正曲線
は、最小画素値と４００、３５０または３００という補
正画素値との交点に基づいて選ばれるのである。こうい
う細かな技術が考えだされたのは何故かというと、二つ
の放射線写真の最小画素値が同じ場合には、２５％画素
値が低い露出過度の放射線写真は２５％画素値の高い露
出過度の放射線写真よりも露出過剰の度合が一層大きい
ものである傾向が見られるからである。
【００２３】胸部放射線写真には、人体の外側の領域に
前記当する暗い背景部分が普通含まれている。これらの
暗い部分が原因となって、実際の露出レベルを見積る際
に誤差を生じてしまうことがあり得る。そこで、ヒスト
グラム分析からこれらの領域をとり除いてしまうため
に、グレイレベルのヒストグラムは、画像の中央にある
選ばれた関心領域（ＲＯＩ）内においてのみ計算され
る。この関心領域の面積は、画像全体の面積の１／４に
等しく、関心領域の長さ寸法は、放射線写真の長さ寸法
の１／２である。概して、大抵の胸部放射線写真の肺領
域は、直立した状態で両肺を前後方向から撮ったものに
しても横方向から撮ったものにしても、放射線写真の中
央部に位置せしめられているものである。この関心領域
中にはまた、縦隔の一部分も位置している。
前記当する暗い背景部分が普通含まれている。これらの
暗い部分が原因となって、実際の露出レベルを見積る際
に誤差を生じてしまうことがあり得る。そこで、ヒスト
グラム分析からこれらの領域をとり除いてしまうため
に、グレイレベルのヒストグラムは、画像の中央にある
選ばれた関心領域（ＲＯＩ）内においてのみ計算され
る。この関心領域の面積は、画像全体の面積の１／４に
等しく、関心領域の長さ寸法は、放射線写真の長さ寸法
の１／２である。概して、大抵の胸部放射線写真の肺領
域は、直立した状態で両肺を前後方向から撮ったものに
しても横方向から撮ったものにしても、放射線写真の中
央部に位置せしめられているものである。この関心領域
中にはまた、縦隔の一部分も位置している。
【００２４】濃度補正に加えて、放射線写真の全面的及
び局部的なコントラストが、それぞれ、コントラスト及
びエッジ強調によって修正される。コントラストは、濃
度補正を施した画像データのヒストグラムを計算して求
められる。即ちヒストグラムを計算して、その補正画像
はコントラストという面では、グリッドのずれのために
非常に弱いか否かを決め、そしてもしコントラストが非
常に弱い場合には、全面的なコントラスト補正が必要か
否かを決めるのである。このことは、画素値の全域にわ
たるヒストグラムの幅または拡がりの所定の尺度を定め
ておくことによって成し遂げられる。何故なら、低コン
トラスト画像のヒストグラムは幅が狭くなる傾向がある
からである。従って、もしこの幅の尺度、たとえば、ヒ
ストグラムの最大値の半分のところにおける幅（半値全
幅：ＦＷＨＭ）が所定の限界値を下まわる場合には、本
発明に従って、濃度補正済みの画像にさらにコントラス
ト強調の処理を施すのである。
び局部的なコントラストが、それぞれ、コントラスト及
びエッジ強調によって修正される。コントラストは、濃
度補正を施した画像データのヒストグラムを計算して求
められる。即ちヒストグラムを計算して、その補正画像
はコントラストという面では、グリッドのずれのために
非常に弱いか否かを決め、そしてもしコントラストが非
常に弱い場合には、全面的なコントラスト補正が必要か
否かを決めるのである。このことは、画素値の全域にわ
たるヒストグラムの幅または拡がりの所定の尺度を定め
ておくことによって成し遂げられる。何故なら、低コン
トラスト画像のヒストグラムは幅が狭くなる傾向がある
からである。従って、もしこの幅の尺度、たとえば、ヒ
ストグラムの最大値の半分のところにおける幅（半値全
幅：ＦＷＨＭ）が所定の限界値を下まわる場合には、本
発明に従って、濃度補正済みの画像にさらにコントラス
ト強調の処理を施すのである。
【００２５】全面的な画像のコントラストは、フィルム
ディジタイザの特性曲線の傾きを増すことによって強調
される。特性曲線の傾きを増すには、特性曲線を旋回
点、即ち旋回画素値の周りに定まった量だけ回転させる
ようにする。元の画素値を新しい画素値へとこのように
して写像するのは、線形変換であり、線形濃度補正技術
に相当するものである。この技術を用いると、あらかじ
め定められた画素値である旋回点以上の画像の画素値
は、その画素値に比例してあらかじめ定められた倍率で
増し、旋回点以下の画像の画素値は、その画素値に比例
して同じ率で減る。現在のところ、全面的なコントラス
ト強調は、選ばれた症例について手動で行われている。
こういう強調を必要とする症例の数は比較的少ないから
である。
ディジタイザの特性曲線の傾きを増すことによって強調
される。特性曲線の傾きを増すには、特性曲線を旋回
点、即ち旋回画素値の周りに定まった量だけ回転させる
ようにする。元の画素値を新しい画素値へとこのように
して写像するのは、線形変換であり、線形濃度補正技術
に相当するものである。この技術を用いると、あらかじ
め定められた画素値である旋回点以上の画像の画素値
は、その画素値に比例してあらかじめ定められた倍率で
増し、旋回点以下の画像の画素値は、その画素値に比例
して同じ率で減る。現在のところ、全面的なコントラス
ト強調は、選ばれた症例について手動で行われている。
こういう強調を必要とする症例の数は比較的少ないから
である。
【００２６】エッジ強調は、濃度及びコントラストを補
正済みの画像において、アンシャープマスクフィルタリ
ングを用いて施される（石田他、「高品質放射線写真画
像：低コントラストの対象物の検出改良及び予備臨床研
究」、放射線写真３、３２５〜３３８頁、１９８３年、
及びLoo 他、「ディジタル式放射線撮影における基本的
な画像特性の研究 ４．単純なパターンの検出能に及ぼ
すアンシャープマスキングの効果」、医学物理１２、２
０９〜２１４頁、１９８５年、参照）。重み係数とマス
クの寸法は、検査のタイプ（胸部、腹部或いはその他）
によって選ばれる。
正済みの画像において、アンシャープマスクフィルタリ
ングを用いて施される（石田他、「高品質放射線写真画
像：低コントラストの対象物の検出改良及び予備臨床研
究」、放射線写真３、３２５〜３３８頁、１９８３年、
及びLoo 他、「ディジタル式放射線撮影における基本的
な画像特性の研究 ４．単純なパターンの検出能に及ぼ
すアンシャープマスキングの効果」、医学物理１２、２
０９〜２１４頁、１９８５年、参照）。重み係数とマス
クの寸法は、検査のタイプ（胸部、腹部或いはその他）
によって選ばれる。
【００２７】図８は、本発明による複写・補正方法の各
ステップを説明する流れ図である。ステップ１００にお
いて、放射線写真の画像データがディジタル化され、ス
テップ１１０において、ＲＯＩ（関心領域）が選ばれ
る。ステップ１２０において、関心領域の画像データの
グレイスケールヒストグラムが作成され、ステップ１３
０において、このヒストグラムを分析して、最大濃度に
該当する最小画素値と、ヒストグラムの２５％部分にお
ける２５％画素値とが求められる。ひとたびこれらの画
素値が求められると、ステップ１４０において、先に図
４に関連して述べたように、これらの画素値を用いて最
適の補正曲線が選び出される。それから、ステップ１５
０において、こうして選ばれた補正曲線を利用して元の
画像が補正され、そして任意選択ではあるが、さらに、
コントラスト及び／またはエッジ強調のための補正が行
われる。補正された画像は、ステップ１６０において、
フィルムプリンタまたは表示装置８によって複写され
る。
ステップを説明する流れ図である。ステップ１００にお
いて、放射線写真の画像データがディジタル化され、ス
テップ１１０において、ＲＯＩ（関心領域）が選ばれ
る。ステップ１２０において、関心領域の画像データの
グレイスケールヒストグラムが作成され、ステップ１３
０において、このヒストグラムを分析して、最大濃度に
該当する最小画素値と、ヒストグラムの２５％部分にお
ける２５％画素値とが求められる。ひとたびこれらの画
素値が求められると、ステップ１４０において、先に図
４に関連して述べたように、これらの画素値を用いて最
適の補正曲線が選び出される。それから、ステップ１５
０において、こうして選ばれた補正曲線を利用して元の
画像が補正され、そして任意選択ではあるが、さらに、
コントラスト及び／またはエッジ強調のための補正が行
われる。補正された画像は、ステップ１６０において、
フィルムプリンタまたは表示装置８によって複写され
る。
【００２８】本発明の複写システムは、物理的な画質に
関しても、実際の臨床例に関しても評価されてきてい
る。予備臨床面における評価では、露出不足もしくは露
出過度のために捨てられていたものを本発明のシステム
によって処理し、修復再生された複写を放射線医たち
が、診断に適しているかどうかについて、また、肺動脈
及び縦隔の細部について主観的に鑑定した。物理的な評
価では、この複写システムの変調伝達関数（ＭＴＦ）
（土井他、「スクリーンフィルムシステムの変調伝達関
数」、ＩＣＲＵ報告書４１、１〜５６ページ、１９８６
年、MD, Bethesda所在の国際放射線単位測定委員会から
出版、参照）及び雑音ウィーナースペクトル（土井他、
「放射線写真スクリーンフィルムシステムのＭＴＦのウ
ィーナースペクトル」、第１１巻、１９８６年、ＨＨＳ
出版ＦＤＡ８６−８２５７、１〜１００頁参照）が計測
され、その計測結果が、従来のスクリーンフィルムシス
テム及び東芝製のコンピュータ放射線撮影システム（Ｃ
Ｒシステム）の計測結果と比較された。
関しても、実際の臨床例に関しても評価されてきてい
る。予備臨床面における評価では、露出不足もしくは露
出過度のために捨てられていたものを本発明のシステム
によって処理し、修復再生された複写を放射線医たち
が、診断に適しているかどうかについて、また、肺動脈
及び縦隔の細部について主観的に鑑定した。物理的な評
価では、この複写システムの変調伝達関数（ＭＴＦ）
（土井他、「スクリーンフィルムシステムの変調伝達関
数」、ＩＣＲＵ報告書４１、１〜５６ページ、１９８６
年、MD, Bethesda所在の国際放射線単位測定委員会から
出版、参照）及び雑音ウィーナースペクトル（土井他、
「放射線写真スクリーンフィルムシステムのＭＴＦのウ
ィーナースペクトル」、第１１巻、１９８６年、ＨＨＳ
出版ＦＤＡ８６−８２５７、１〜１００頁参照）が計測
され、その計測結果が、従来のスクリーンフィルムシス
テム及び東芝製のコンピュータ放射線撮影システム（Ｃ
Ｒシステム）の計測結果と比較された。
【００２９】図９〜図１１は、露出レベルを三通りに変
えて得たファントム（人体模型）の画像である。三通り
の露出レベルというのは、９０ｋＶにおいて、１ｍＡ
ｓ、４ｍＡｓ、そして１６ｍＡｓの三通りで、それぞれ
露出不足、適正露出、そして露出過度に相当している。
これらの画像に対して二つの異なった濃度補正技術が適
用された。線形技術を用いて濃度を補正した画像が図１
４、図１５に示されている。この補正技術を用いると、
不適正露出の画像はどちらも、中間濃度の範囲において
は、適正露出の画像と大体似通って見える。しかしなが
ら、露出不足の場合には、肺領域のコントラストは、適
正露出画像の場合のコントラストより高くなっており、
そして、濃度が低い領域ではコントラストは低くなって
いる。露出過度の画像を補正した画像の場合には、濃度
が高い領域においては、適正露出の画像の場合より低い
コントラストを示すが、濃度が低い領域においては、適
正露出の画像の場合よりコントラストは高くなってい
る。
えて得たファントム（人体模型）の画像である。三通り
の露出レベルというのは、９０ｋＶにおいて、１ｍＡ
ｓ、４ｍＡｓ、そして１６ｍＡｓの三通りで、それぞれ
露出不足、適正露出、そして露出過度に相当している。
これらの画像に対して二つの異なった濃度補正技術が適
用された。線形技術を用いて濃度を補正した画像が図１
４、図１５に示されている。この補正技術を用いると、
不適正露出の画像はどちらも、中間濃度の範囲において
は、適正露出の画像と大体似通って見える。しかしなが
ら、露出不足の場合には、肺領域のコントラストは、適
正露出画像の場合のコントラストより高くなっており、
そして、濃度が低い領域ではコントラストは低くなって
いる。露出過度の画像を補正した画像の場合には、濃度
が高い領域においては、適正露出の画像の場合より低い
コントラストを示すが、濃度が低い領域においては、適
正露出の画像の場合よりコントラストは高くなってい
る。
【００３０】図１２と図１３は、非線形濃度補正技術に
よって修復再生した画像を示している。修復再生された
画像は、濃度の高い領域においても低い領域において
も、濃度とコントラストの両面で、適正露出の画像とそ
っくりに見える。線形技術と比較して非線形濃度補正技
術の有する独特の利点は、全面的な濃度分布を回復し
て、適正露出の放射線写真の場合に得られる濃度分布に
ひけをとらない外見をもたらし得るということで、この
点に注意すべきである。
よって修復再生した画像を示している。修復再生された
画像は、濃度の高い領域においても低い領域において
も、濃度とコントラストの両面で、適正露出の画像とそ
っくりに見える。線形技術と比較して非線形濃度補正技
術の有する独特の利点は、全面的な濃度分布を回復し
て、適正露出の放射線写真の場合に得られる濃度分布に
ひけをとらない外見をもたらし得るということで、この
点に注意すべきである。
【００３１】図１６は、適正露出の４倍の露出にして得
られた露出過度画像の例を示しているが、慢性の閉塞性
肺（動脈）疾患によって肺が過度に膨脹している成人男
子患者のものである。図１７に示されている補正画像の
質は、もとの放射線写真がひどい露出過度で、両肺の一
番暗い部分の光学濃度が３．２であったにもかかわら
ず、優秀である。
られた露出過度画像の例を示しているが、慢性の閉塞性
肺（動脈）疾患によって肺が過度に膨脹している成人男
子患者のものである。図１７に示されている補正画像の
質は、もとの放射線写真がひどい露出過度で、両肺の一
番暗い部分の光学濃度が３．２であったにもかかわら
ず、優秀である。
【００３２】横方向からの胸部放射線写真に対しても、
同じ濃度補正方法が適用された。図１８は露出不足の胸
部放射線写真、図１９はそれを修復再生した複写を示し
ている。幾つかの小さな胸膜滲出液がはっきりと示され
ており、肺動脈及び縦隔の細部が改善されている点に注
意してほしい。
同じ濃度補正方法が適用された。図１８は露出不足の胸
部放射線写真、図１９はそれを修復再生した複写を示し
ている。幾つかの小さな胸膜滲出液がはっきりと示され
ており、肺動脈及び縦隔の細部が改善されている点に注
意してほしい。
【００３３】自動化非線形濃度補正技術の有用性を評価
するため、シカゴ大学のKurt Rossmann 放射線写真画像
調査研究所の放射線科において、三週間に亘り、露出不
適正のため診断に供されずに捨てられた胸部放射線写真
すべてに対して、本発明のディジタル複写システムが使
用された。これらの放射線写真には、寸法がスタンダー
ド型のものとポータブル型のものとが含まれていた。ど
の場合にもＯＣフィルムとＬａｎｅｘ Ｍｅｄｉｕｍス
クリーンが用いられたが、スタンダード型の場合には１
２５ｋＶ、１２：１グリッド、ポータブル型の場合は、
９０ｋＶ、６：１グリッドで用いられた。診断に供され
ずに捨てられていた放射線写真の中には、露出過度のフ
ィルムが６２枚、露出不足のフィルムが２５枚含まれて
いた。非線形濃度補正技術を用いることによって、５４
枚の露出過度の胸部放射線写真と２１枚の露出不足の胸
部放射線写真とが正常な濃度に補正され、診断に使用で
きると判断された。このように、全体の修復再生率は８
６．２％であった。また、本願の発明者たちは、腹部の
放射線写真で診断に供されずに捨てられていたものにも
本発明のディジタル複写システムを用いてみた。１７枚
の露出過度の放射線写真と２０枚の露出不足の放射線写
真（ＴＭＧフィルム及びＬａｎｅｘ ｍｅｄｉｕｍスク
リーン）が処理され、その結果、１６枚の露出過度の放
射線写真と１４枚の露出不足の放射線写真が修復再生さ
れた。全体の修復再生率は、腹部放射線写真の場合に
は、８１．１％だったのである。
するため、シカゴ大学のKurt Rossmann 放射線写真画像
調査研究所の放射線科において、三週間に亘り、露出不
適正のため診断に供されずに捨てられた胸部放射線写真
すべてに対して、本発明のディジタル複写システムが使
用された。これらの放射線写真には、寸法がスタンダー
ド型のものとポータブル型のものとが含まれていた。ど
の場合にもＯＣフィルムとＬａｎｅｘ Ｍｅｄｉｕｍス
クリーンが用いられたが、スタンダード型の場合には１
２５ｋＶ、１２：１グリッド、ポータブル型の場合は、
９０ｋＶ、６：１グリッドで用いられた。診断に供され
ずに捨てられていた放射線写真の中には、露出過度のフ
ィルムが６２枚、露出不足のフィルムが２５枚含まれて
いた。非線形濃度補正技術を用いることによって、５４
枚の露出過度の胸部放射線写真と２１枚の露出不足の胸
部放射線写真とが正常な濃度に補正され、診断に使用で
きると判断された。このように、全体の修復再生率は８
６．２％であった。また、本願の発明者たちは、腹部の
放射線写真で診断に供されずに捨てられていたものにも
本発明のディジタル複写システムを用いてみた。１７枚
の露出過度の放射線写真と２０枚の露出不足の放射線写
真（ＴＭＧフィルム及びＬａｎｅｘ ｍｅｄｉｕｍスク
リーン）が処理され、その結果、１６枚の露出過度の放
射線写真と１４枚の露出不足の放射線写真が修復再生さ
れた。全体の修復再生率は、腹部放射線写真の場合に
は、８１．１％だったのである。
【００３４】ディジタル複写システムの画質を評価する
ためには、複写システム、記憶蛍光体コンピュータ放射
線撮影（ＣＲ）、及びＬａｎｅｘ ｍｅｄｉｕｍ／ＯＣ
スクリーンフィルムシステムの解像力と雑音という画像
特性が、ＭＴＦ（変調伝達関数）（土井他、「スクリー
ンフィルムシステムの変調伝達関数」、ＩＣＲＵ報告書
４１、１〜５６ページ、１９８６年、MD, Bethesda所在
の国際放射線単位測定委員会から出版、参照）及び雑音
ウィーナースペクトル（土井他、「放射線写真スクリー
ンフィルムシステムのＭＴＦのウィーナースペクト
ル」、第１１巻、１９８６年、ＨＨＳ出版ＦＤＡ８６−
８２５７、１〜１００頁参照）を用いて、それぞれ評価
された。図２０は、レーザーディジタイザのＭＴＦが最
も高いことを示している。複写システムのＭＴＦは、ス
クリーンフィルムのＭＴＦとフィルムディジタイザのＭ
ＩＦとの積によって与えられる。空間周波数の低いとこ
ろでは、ＣＲシステムが最も高いＭＴＦを有している
が、空間周波数が高くなると、複写システムの方がＣＲ
システムを上廻っている。図２１には、ディジタル複写
システム、スクリーンフィルムシステム、及びＣＲシス
テムのウィーナースペクトルが示されている。ディジタ
ル複写フィルムの雑音レベルは、スクリーンフィルムシ
ステムの雑音レベルに匹敵するものであり、ＣＲシステ
ムの場合の雑音レベルの約半分である。
ためには、複写システム、記憶蛍光体コンピュータ放射
線撮影（ＣＲ）、及びＬａｎｅｘ ｍｅｄｉｕｍ／ＯＣ
スクリーンフィルムシステムの解像力と雑音という画像
特性が、ＭＴＦ（変調伝達関数）（土井他、「スクリー
ンフィルムシステムの変調伝達関数」、ＩＣＲＵ報告書
４１、１〜５６ページ、１９８６年、MD, Bethesda所在
の国際放射線単位測定委員会から出版、参照）及び雑音
ウィーナースペクトル（土井他、「放射線写真スクリー
ンフィルムシステムのＭＴＦのウィーナースペクト
ル」、第１１巻、１９８６年、ＨＨＳ出版ＦＤＡ８６−
８２５７、１〜１００頁参照）を用いて、それぞれ評価
された。図２０は、レーザーディジタイザのＭＴＦが最
も高いことを示している。複写システムのＭＴＦは、ス
クリーンフィルムのＭＴＦとフィルムディジタイザのＭ
ＩＦとの積によって与えられる。空間周波数の低いとこ
ろでは、ＣＲシステムが最も高いＭＴＦを有している
が、空間周波数が高くなると、複写システムの方がＣＲ
システムを上廻っている。図２１には、ディジタル複写
システム、スクリーンフィルムシステム、及びＣＲシス
テムのウィーナースペクトルが示されている。ディジタ
ル複写フィルムの雑音レベルは、スクリーンフィルムシ
ステムの雑音レベルに匹敵するものであり、ＣＲシステ
ムの場合の雑音レベルの約半分である。
【００３５】正常な露出によって得た正常な胸部のディ
ジタル複写画像とＣＲ画像がそれぞれ図２２、図２３に
示されている。これらの画像は甲乙つけがたいように見
える。もっともＣＲ画像の方が複写画像よりも雑音が多
いのだが、これはＣＲシステムの場合の方がウィーナー
スペクトルのレベルが高いためである。
ジタル複写画像とＣＲ画像がそれぞれ図２２、図２３に
示されている。これらの画像は甲乙つけがたいように見
える。もっともＣＲ画像の方が複写画像よりも雑音が多
いのだが、これはＣＲシステムの場合の方がウィーナー
スペクトルのレベルが高いためである。
【００３６】表１は、ディジタル複写システム、コンピ
ュータ放射線撮影システム、及び従来式のスクリーンフ
ィルムシステムの比較を示す。画質の比較においては、
スクリーンフィルムシステムが、総合的な空間解像力は
最高である。周波数の低い範囲では、ＣＲシステムが最
高のＭＴＦを有しているが、ＣＲシステムの総合的な空
間解像力は、他の二つのシステムに比較すると貧弱であ
るし、ＣＲシステムは他のシステムより約２倍、雑音が
多い。ディジタル複写システムによって作られる画像の
画質は、もとの放射線写真の画質に殆ど引けをとらない
もので、濃度補正を施したものは場合によってはもとの
放射線写真よりすぐれている。コンピュータ放射線撮影
システムの独特の側面は、ダイナミックレンジの幅が広
いことである。しかしながら、ディジタル複写システム
でも、本発明で採用したように、露光寛容度の幅が適当
に広いフィルムと正確に調整した散乱防止用グリッドと
を組み合わせて用いれば、適正露出レベルのほぼ１／４
から４倍までの範囲においては、この特色（ダイナミッ
クレンジの幅が広いという特色）が備わっているのであ
る。同様に、エッジ強調のようにＣＲシステムで評判の
よい特色も、ディジタル複写システムを用いて得ること
ができる。ＣＲシステムの場合は購入費用も、維持費も
高くつくのであるが、本発明のディジタル複写システム
は、割合、低コストで設置することができ、運転費用も
従来の複写システムと大差のないものである。表１に示
されているように、大抵の項目において、複写システム
は、ＣＲシステムに引けをとらないか、またはＣＲシス
テムよりまさっているのである。
ュータ放射線撮影システム、及び従来式のスクリーンフ
ィルムシステムの比較を示す。画質の比較においては、
スクリーンフィルムシステムが、総合的な空間解像力は
最高である。周波数の低い範囲では、ＣＲシステムが最
高のＭＴＦを有しているが、ＣＲシステムの総合的な空
間解像力は、他の二つのシステムに比較すると貧弱であ
るし、ＣＲシステムは他のシステムより約２倍、雑音が
多い。ディジタル複写システムによって作られる画像の
画質は、もとの放射線写真の画質に殆ど引けをとらない
もので、濃度補正を施したものは場合によってはもとの
放射線写真よりすぐれている。コンピュータ放射線撮影
システムの独特の側面は、ダイナミックレンジの幅が広
いことである。しかしながら、ディジタル複写システム
でも、本発明で採用したように、露光寛容度の幅が適当
に広いフィルムと正確に調整した散乱防止用グリッドと
を組み合わせて用いれば、適正露出レベルのほぼ１／４
から４倍までの範囲においては、この特色（ダイナミッ
クレンジの幅が広いという特色）が備わっているのであ
る。同様に、エッジ強調のようにＣＲシステムで評判の
よい特色も、ディジタル複写システムを用いて得ること
ができる。ＣＲシステムの場合は購入費用も、維持費も
高くつくのであるが、本発明のディジタル複写システム
は、割合、低コストで設置することができ、運転費用も
従来の複写システムと大差のないものである。表１に示
されているように、大抵の項目において、複写システム
は、ＣＲシステムに引けをとらないか、またはＣＲシス
テムよりまさっているのである。
【００３７】
【表１】
【００３８】
【発明の効果】本発明によるディジタル複写システム
は、レーザーフィルムディジタイザ、高速コンピュー
タ、及びレーザーフィルムプリンタを使用して開発され
たものである。この複写システムによれば、露出不足ま
たは露出過度のために診断に供されずに捨てられていた
フィルムの殆どが、非線形濃度補正技術を用いて修復再
生され得るのである。このディジタル複写システムを用
いて得られる画質は、記憶蛍光体コンピュータ放射線撮
影システムの場合の画質に引けをとらないか、または僅
かに上廻ってさえいるものである。それ故、このディジ
タル複写システムは、臨床的な環境にＰＡＣＳ（画像保
管・通信システム）を導入するための有効で且つコスト
面でも実用可能な方法となるものである。
は、レーザーフィルムディジタイザ、高速コンピュー
タ、及びレーザーフィルムプリンタを使用して開発され
たものである。この複写システムによれば、露出不足ま
たは露出過度のために診断に供されずに捨てられていた
フィルムの殆どが、非線形濃度補正技術を用いて修復再
生され得るのである。このディジタル複写システムを用
いて得られる画質は、記憶蛍光体コンピュータ放射線撮
影システムの場合の画質に引けをとらないか、または僅
かに上廻ってさえいるものである。それ故、このディジ
タル複写システムは、臨床的な環境にＰＡＣＳ（画像保
管・通信システム）を導入するための有効で且つコスト
面でも実用可能な方法となるものである。
【００３９】以上の説明、内容に照らしてみれば、本発
明には無数の修整や変形を付け加え得ることは明らかで
ある。以上の本発明の説明は、放射線写真画像の補正及
び複写に関連付けて行ってきたわけであるが、他の手段
によって得られた非線形変調画像の補正・複写にも本発
明は役立つのである。たとえば、本発明は、対数増幅器
を用いるディジタルサブトラクション血管撮影法によっ
て得られたＤＳＡ画像を補正するために使用することが
できる。同様に、本発明を超音波その他による画像に適
用することも考えられる。それ故、本願発明の要旨を逸
脱しない範囲であれば、本発明は、明細書中に特にとり
あげて説明した実施例以外の実施例としても実施し得る
ものである。
明には無数の修整や変形を付け加え得ることは明らかで
ある。以上の本発明の説明は、放射線写真画像の補正及
び複写に関連付けて行ってきたわけであるが、他の手段
によって得られた非線形変調画像の補正・複写にも本発
明は役立つのである。たとえば、本発明は、対数増幅器
を用いるディジタルサブトラクション血管撮影法によっ
て得られたＤＳＡ画像を補正するために使用することが
できる。同様に、本発明を超音波その他による画像に適
用することも考えられる。それ故、本願発明の要旨を逸
脱しない範囲であれば、本発明は、明細書中に特にとり
あげて説明した実施例以外の実施例としても実施し得る
ものである。
【図１】本発明によるフィルム画像補正システムを説明
する構成図。
する構成図。
【図２】本発明による画像データ処理を説明するため
に、露出レベルを三通りに変えて撮影した同一患者の放
射線写真の画素値におけるヒストグラムを比較する図。
に、露出レベルを三通りに変えて撮影した同一患者の放
射線写真の画素値におけるヒストグラムを比較する図。
【図３】露出が不適正な画像に非線形濃度補正を行うた
めのルックアップテーブルの求め方を示す図。
めのルックアップテーブルの求め方を示す図。
【図４】露出が不適正な画像に非線形技術による濃度補
正を行うためのルックアップテーブルを示す図。
正を行うためのルックアップテーブルを示す図。
【図５】露出が不適正な放射線写真の露出レベルを見積
る際に用いられる二つの尺度を示す図。
る際に用いられる二つの尺度を示す図。
【図６】９０枚の放射線写真について、三通りの露出レ
ベルにおける上記二つの尺度の分布を示す図。
ベルにおける上記二つの尺度の分布を示す図。
【図７】２００枚の放射線写真について、三通りの露出
レベルにおける上記二つの尺度の分布を示す図。
レベルにおける上記二つの尺度の分布を示す図。
【図８】本発明の濃度補正方法に従って実施される処理
ステップを示す流れ図。
ステップを示す流れ図。
【図９】非線形濃度補正方法の効果を示すために露出不
足の画像（１ｍＡｓ）を示す図。
足の画像（１ｍＡｓ）を示す図。
【図１０】非線形濃度補正方法の効果を示すために適正
露出の画像（４ｍＡｓ）を示す図。
露出の画像（４ｍＡｓ）を示す図。
【図１１】非線形濃度補正方法の効果を示すために露出
過度の画像（１６ｍＡｓ）を示す図。
過度の画像（１６ｍＡｓ）を示す図。
【図１２】露出不足の画像を非線形濃度補正技術を用い
て修復再生した画像を示す図。
て修復再生した画像を示す図。
【図１３】露出過度の画像を非線形濃度補正技術を用い
て修復再生した画像を示す図。
て修復再生した画像を示す図。
【図１４】露出不足の画像を線形コントラスト強調を用
いて修復した画像を示す図。
いて修復した画像を示す図。
【図１５】露出過度の画像を線形コントラスト強調を用
いて修復した画像を示す図。
いて修復した画像を示す図。
【図１６】露出過度のＰＡ胸部放射線写真を示す図。
【図１７】図１６に示した露出過度のＰＡ胸部放射線写
真の修復画像を示す図。
真の修復画像を示す図。
【図１８】露出不足の横方向からの胸部放射線写真を示
す図。
す図。
【図１９】図１８に示した露出不足の横方向からの胸部
放射線写真の修復画像を示す図。
放射線写真の修復画像を示す図。
【図２０】ディジタル複写システム、コンピュータ放射
線撮影システム、従来式スクリーンフィルムシステム、
及びレーザーフィルムディジタイザの変調伝達関数を比
較する図。
線撮影システム、従来式スクリーンフィルムシステム、
及びレーザーフィルムディジタイザの変調伝達関数を比
較する図。
【図２１】ディジタル複写システム、コンピュータ放射
線撮影システム、及び従来式スクリーンフィルムシステ
ムの雑音ウィーナースペクトルを示す図。
線撮影システム、及び従来式スクリーンフィルムシステ
ムの雑音ウィーナースペクトルを示す図。
【図２２】複写画像とＣＲ画像を比較するために従来式
フィルムを本発明によりディジタル複写したものを示す
図。
フィルムを本発明によりディジタル複写したものを示す
図。
【図２３】複写画像とＣＲ画像を比較するために人間の
胸部のコンピュータ放射線撮影画像を示す図。
胸部のコンピュータ放射線撮影画像を示す図。
２…レーザフィルムディジタイザ、４…Ｉ／Ｏ制御部、
６…画像処理部、８…レーザフィルムプリンタまたは画
像表示装置、１０…光磁気ディスク装置、１２…ネット
ワーク。
６…画像処理部、８…レーザフィルムプリンタまたは画
像表示装置、１０…光磁気ディスク装置、１２…ネット
ワーク。
Claims (22)
- 【請求項１】 フィルム画像の非線形特性を補正する方
法において、 前記フィルム画像をディジタル化して前記フィルム画像
を表わすディジタル画像データを作成するステップと、 前記ディジタル画像データのヒストグラムを作成するス
テップと、 前記ヒストグラムから前記フィルム画像が得られた時の
画像入力条件を示す少なくとも一つの第１の画素値を抽
出するステップと、 種々の画像入力条件毎に原画素値を補正画素値へと関連
づける複数の非線形補正曲線をメモリに記憶するステッ
プと、 少なくとも前記第１の画素値に部分的に基づいて前記メ
モリに記憶されている前記複数の非線形補正曲線の中か
ら特定の補正曲線と所定の補正画素値とを選択するステ
ップと、 前記選択された補正曲線によって定められる原画素値と
補正画素値との関係に基づいて画像の各原画素値をそれ
ぞれ補正画素値へ変換し、補正画像データを作成するス
テップと、 前記補正画像データに基づいて非線形補正画像を作成す
るステップとを具備することを特徴とするフィルム画像
補正方法。 - 【請求項２】 前記ヒストグラム作成ステップは前記デ
ィジタル画像データ内の所定の画像領域からヒストグラ
ムを作成することを特徴とする請求項１に記載のフィル
ム画像補正方法。 - 【請求項３】 前記第１画素値抽出ステップは前記抽出
された第１の画素値が所定の範囲にある場合には、前記
ヒストグラムにおいて第２の画素値より小さい値の画素
値から成る部分が所定の割合を示すような第２の画素値
を抽出し、 前記補正曲線選択ステップは前記第１の画素値が前記所
定の範囲内にある場合には、抽出された前記第１、第２
の画素値に基づいて前記所定の補正画素値を選択するこ
とを特徴とする請求項１に記載のフィルム画像補正方
法。 - 【請求項４】 前記第１の画素値に係わる前記所定の範
囲は前記フィルム画像の露出過度を示す範囲であること
を特徴とする請求項３に記載のフィルム画像補正方法。 - 【請求項５】 前記第１画素値抽出ステップは前記ヒス
トグラムの連続部分の最小画素値を前記第１の画素値と
して抽出し、前記ヒストグラムの連続部分の２５％にあ
たる部分の画素値を前記第２の画素値として抽出するこ
とを特徴とする請求項４に記載のフィルム画像補正方
法。 - 【請求項６】 前記補正画像データにコントラスト強調
を施すステップをさらに具備することを特徴とする請求
項１に記載のフィルム画像補正方法。 - 【請求項７】 前記補正画像データにコントラスト強調
を施すステップをさらに具備することを特徴とする請求
項５に記載のフィルム画像補正方法。 - 【請求項８】 前記補正画像データにアンシャープマス
クフィルタリングを用いてエッジ強調を施すステップを
さらに具備することを特徴とする請求項１に記載のフィ
ルム画像補正方法。 - 【請求項９】 前記補正画像データにアンシャープマス
クフィルタリングを用いてエッジ強調を施すステップを
さらに具備することを特徴とする請求項５に記載のフィ
ルム画像補正方法。 - 【請求項１０】 前記補正画像データにアンシャープマ
スクフィルタリングを用いてエッジ強調を施すステップ
をさらに具備することを特徴とする請求項６に記載のフ
ィルム画像補正方法。 - 【請求項１１】 前記補正画像データにアンシャープマ
スクフィルタリングを用いてエッジ強調を施すステップ
をさらに具備することを特徴とする請求項７に記載のフ
ィルム画像補正方法。 - 【請求項１２】 フィルム画像の非線形特性を補正する
システムにおいて、 前記フィルム画像の少なくとも一部分をディジタル化し
て前記フィルム画像を表わすディジタル画像データを作
成する手段と、 前記ディジタル画像データのヒストグラムを作成する手
段、前記ヒストグラムから前記フィルム画像が得られた
時の画像入力条件を示す少なくとも一つの第１の画素値
を抽出する手段、種々の画像入力条件毎に原画素値を補
正画素値へと関連づける複数の非線形補正曲線をメモリ
に記憶する手段、少なくとも前記第１の画素値に部分的
に基づいて前記メモリに記憶されている前記複数の非線
形補正曲線の中から特定の補正曲線と所定の補正画素値
とを選択する手段、前記選択された補正曲線によって定
められる原画素値と補正画素値との関係に基づいて画像
の各原画素値をそれぞれ補正画素値へ変換し補正画像デ
ータを作成する手段を有し、前記ディジタル画像データ
を処理して補正画像データを作成する処理手段と、 前記補正画像データに基づいて非線形補正画像を作成す
る手段とを具備することを特徴とするフィルム画像補正
システム。 - 【請求項１３】 前記ヒストグラム作成手段は前記フィ
ルム画像のうちの所定の部分に相当するディジタル画像
データのみを用いてヒストグラムを作成することを特徴
とする請求項１２に記載のフィルム画像補正システム。 - 【請求項１４】 前記第１画素値抽出手段は前記抽出さ
れた第１の画素値が所定の範囲にある場合には、前記ヒ
ストグラムにおいて第２の画素値より小さい値の画素値
から成る部分が所定の割合を示すような第２の画素値を
抽出し、 前記補正曲線選択手段は前記第１の画素値が前記所定の
範囲内にある場合には、抽出された前記第１、第２の画
素値に基づいて前記所定の補正画素値を選択することを
特徴とする請求項１２に記載のフィルム画像補正システ
ム。 - 【請求項１５】 前記第１の画素値に係わる前記所定の
範囲は前記フィルム画像の露出過度を示す範囲であるこ
とを特徴とする請求項１４に記載のフィルム画像補正シ
ステム。 - 【請求項１６】 前記第１画素値抽出手段は前記ヒスト
グラムの連続部分の最小画素値を前記第１の画素値とし
て抽出し、前記ヒストグラムの連続部分の２５％にあた
る部分の画素値を前記第２の画素値として抽出すること
を特徴とする請求項１５に記載のフィルム画像補正シス
テム。 - 【請求項１７】 前記補正画像データにコントラスト強
調を施す手段をさらに具備することを特徴とする請求項
１２に記載のフィルム画像補正システム。 - 【請求項１８】 前記補正画像データにコントラスト強
調を施す手段をさらに具備することを特徴とする請求項
１６に記載のフィルム画像補正システム。 - 【請求項１９】 前記補正画像データにアンシャープマ
スクフィルタリングを用いてエッジ強調を施す手段をさ
らに具備することを特徴とする請求項１２に記載のフィ
ルム画像補正システム。 - 【請求項２０】 前記補正画像データにアンシャープマ
スクフィルタリングを用いてエッジ強調を施す手段をさ
らに具備することを特徴とする請求項１６に記載のフィ
ルム画像補正システム。 - 【請求項２１】 前記補正画像データにアンシャープマ
スクフィルタリングを用いてエッジ強調を施す手段をさ
らに具備することを特徴とする請求項１７に記載のフィ
ルム画像補正システム。 - 【請求項２２】 前記補正画像データにアンシャープマ
スクフィルタリングを用いてエッジ強調を施す手段をさ
らに具備することを特徴とする請求項１８に記載のフィ
ルム画像補正システム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US786008 | 1991-10-31 | ||
| US07/786,008 US5224177A (en) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | High quality film image correction and duplication method and system |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003056062A Division JP2004048655A (ja) | 1991-10-31 | 2003-03-03 | フィルム画像補正方法及びシステム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05304605A true JPH05304605A (ja) | 1993-11-16 |
Family
ID=25137328
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4314379A Withdrawn JPH05304605A (ja) | 1991-10-31 | 1992-10-30 | フィルム画像補正方法及びシステム |
| JP2003056062A Pending JP2004048655A (ja) | 1991-10-31 | 2003-03-03 | フィルム画像補正方法及びシステム |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003056062A Pending JP2004048655A (ja) | 1991-10-31 | 2003-03-03 | フィルム画像補正方法及びシステム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5224177A (ja) |
| JP (2) | JPH05304605A (ja) |
Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| WO2000018110A1 (fr) * | 1998-09-18 | 2000-03-30 | Mitsubishi Plastics Inc. | Dispositif et procede de traitement d'images et support d'enregistrement |
| JP2006223739A (ja) * | 2005-02-21 | 2006-08-31 | Hitachi Medical Corp | 差分画像生成装置 |
| US7162439B2 (en) * | 2000-12-22 | 2007-01-09 | General Electric Company | Workstation configuration and selection method and apparatus |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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