JPH05313262A - 放射線画像読取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な回路で、画質を悪化させることなく、
より高精度な補正を行える放射線画像読取り装置を提供
することである。 【構成】 主走査方向，副走査方向の補正データを、複
数画素の平均をとって読取り信号より高い分解能で求
め、それらを加算して最終的に整数化して補正データと
すること、および、間引き補正データに基づいて補間処
理を行い、補間データも加味して補正を行うことによ
り、ノイズを重畳することなく、シェーディング／フェ
ーディング／プレートの２次元むらの全てに対して補正
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は放射線画像情報を光学的
に読取る放射線画像読取り装置に関し、特に、医用画像
のハードコピー装置のように、精細な濃淡情報を正確に
再現する必要がある読取り装置における、読取り画像デ
ータの補正技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は、輝尽性蛍光体Ｘ線ディテクタへ
の画像（例えば、病気診断用画像）の記録方法を示す図
である。Ｘ線源１００から出射されたＸ線は、絞り２０
０によって絞られた後、被写体３００に照射される。被
写体３００を透過したＸ線は、輝尽性蛍光体Ｘ線ディテ
クタ（以下、単にディテクタという）４００に入射し、
これによって、ディテクタに被写体３００の画像の潜像
が形成される。

【０００３】この潜像の画像化は、レーザ光を走査して
ディテクタを励起し、蓄積している潜像エネルギーを蛍
光として放射させ、この蛍光を集光器により集光し、光
電子増倍管（フォトマルチプライヤー，以下、単にフォ
トマルという）を備えた光検出器により検出し、得られ
るアナログ電気信号をＡ／Ｄ変換して、例えば、半切サ
イズのディテクタを２０４８×２４６４画素に分割し、
各画素１０ビット（１０２４階調）にデジタル化した
後、そのデータに所定の信号処理を施すことにより行わ
れる。これにより、高画質なＸ線画像を得ることができ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、より高精
度な画像再現を行うために、読取り画像データの補正技
術について検討したが、その結果として以下の事項が明
らかとなった。 （１）補正の種類としては、集光器および光検出器のむ
ら（シェーディング）の補正の他に、蛍光体の発光強度
が時間経過と共に減衰するフェーディングに対する補正
が必要である。

【０００５】さらに、高画質が必要な場合は、使用する
蛍光体ディテクタ特有の感度むら（二次元的なゆるやか
なむら）の補正も必要となる。 （２）シェーディング補正およびフェーディング補正を
行う際、整数型のデジタル補正（補正データを求める
際、小数点以下のビットを丸めて整数化したデジタルデ
ータを基準にして行う補正）を実施した場合、図６に示
すように、再現画像にスジ状のノイズが発生し易い。す
なわち、実際の画像レベルがリニアに変化しているにも
かかわらず、例えば閾値との比較により数画素まとめて
同レベルとみなして補正データを生成し、それを加算す
ると、電気信号換算におけるＤＣレベルは平坦化される
が、そのＤＣレベルに重畳された実際のリニア信号につ
いて、同一レベルと見なした範囲毎に不連続なエッジが
生じ、これがスジ状のノイズの発生原因となる。 （３）このスジ状のノイズの発生を抑制する方法とし
て、補正に用いるデータの精度を上げることが考えられ
るが、この場合、高精度のＤ／Ａ変換器やＡ／Ｄ変換器
が必要となり、回路の複雑化ならびにコスト上昇を招
く。また、補正された読取り信号にランダム成分を加え
ることによって、急峻なエッジを目立たなくしてスジ状
のムラを低減することも考えられるが、一方では、かえ
ってノイズ成分の増加となり、画質向上に直結しない。

【０００６】本発明は、以上の考察に基づいてなされた
ものであり、その目的は、簡単な回路で、画質を悪化さ
せることなく、より高精度な補正を行える放射線画像読
取り装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の代表的なものの
概要は以下のとおりである。 （１）実数型の補正を行う。まず、被写体の無い状態で
読込んだ基準画像から、主，副走査方向に、読取り画像
データよりも高分解能の補正データ（それぞれ、シェー
ディング補正データ，フェーディング補正データ）を取
得する。この場合のデータの高分解能化は、データ読込
み経路における回路部品（Ａ／Ｄ変換器等）の精度を上
げるのではなく、従来精度の部品を使って一旦、Ｘ線曝
写したディテクタの読取りを行い、全画素データをフレ
ームメモリへ格納して基準画像とし、その基準画像デー
タに対して、平均化等の演算処理を実行し、その演算処
理の精度を上げることによって実現する。例えば、ディ
テクタの主走査線上（同一行上）および副走査線上（同
一列上）の２^a 個以上の画素のデータについて加算平均
演算を行い、割算の結果を小数点以下ａビットの精度で
求め、補正データとして記憶させておく。

【０００８】次に、通常の撮影時には、その読取り画像
データに対して、高分解能のシェーディング補正デー
タ，フェーディング補正データ（各行，各列の加算平均
データ）を加算し、その和について小数点以下の丸めを
行って整数化し、各画素毎の補正を行う。 （２）上記の補正に加え、以下の補正を行う。

【０００９】間引き補正データを基に、補間処理により
各画素についての補間データを生成し、この補間データ
を上述のシェーディング補正データ，フェーディング補
正データと併せて加算して、丸めを行い、画像の補正を
行う。間引き補正データとは、原則として全画素から、
一定の規則にしたがって抽出された特定の画素について
のデータをいうが、より好ましくは、単に特定画素の画
像データを抜き出すのではなく、その特定画素の周囲の
複数画素も含めて平均化してスムージングし、そのスム
ージング領域を代表する画素のデータとして抽出された
データから間引き補正データを作成するのがよい。ま
た、この場合も、実数の形態で補正データとする。補間
処理は、線形補間が一般的であるが、これに限定され
ず、種々の補間処理が許容される。この補正は、ディテ
クタの感度むらのように、ゆるやかに変化するむらを補
正するのに最適で、ディテクタと読取り機構が一体的に
構成された場合のように、常に同じ読取り位置で同じむ
らが発生する場合に適している。また、複数のディテク
タを繰返し使用する場合の構成においても、ディテクタ
毎に間引き補正データを記憶しておき、読取りディテク
タと一致がとれさえすれば問題なく使用できる。

【００１０】

【作用】

（１） データ読込み経路における回路部品（Ａ／Ｄ
変換器等）の精度を上げるのではなく、従来精度の部品
を使って一旦、Ｘ線曝写したディテクタの全画素データ
のフレームメモリへの読込みを行い、その格納データに
対して、平均化等の演算処理を実行し、その演算処理の
精度を上げることによって、主，副走査方向双方につい
ての補正データの分解能を、読取り精度以上に向上させ
る。このため、分解能向上のために高精度なＡ／Ｄ変換
器やＤ／Ａ変換器が不要であり、一方、演算精度の向上
はコンピュータのＡＬＵの演算能力により容易に達成さ
れる。したがって、安価かつ簡単に高分解能のデータを
得ることができる。また、平均化に用いられるデータの
数は、所望精度が得られる数であればよく、補正処理用
のメモリも少なくてすむ。 主，副各走査方向についての小数点精度のデータ
（実数型データ）を、加算して１画素についての補正デ
ータとする。最終的に補正データが整数化されても、補
正によるステップ的な段差は直線状に並ぶことがなく、
スジ状のむらが生じない。

【００１１】（２） シェーディング補正およびフェ
ーディング補正により、ディテクタ上に存在する急峻な
むらは、ほとんど取り除かれるが、使用するディテクタ
独自の二次元的なゆっくりとしたむら（感度むら）は、
残存する。また、ディテクタ上の全部の画素に重畳され
る高周波ノイズ（Ｘ線モトルやディテクタの欠陥やゴミ
の存在等に起因する）の影響も残存している。これらに
対しては、間引き補正データに基づく補間処理と、間引
き補正データ取得の際のスムージング（周囲画素の平均
化処理）とにより対策する。

【００１２】すなわち、スムージングによりディテクタ
上のローカルな領域における画像レベルの代表値が、高
周波ノイズの影響を排して検出される。この間引き画素
位置における画像レベルの代表値と、他の代表値を含め
たデータ中の最も大きい値（ＭＡＸ値）との差分をとっ
て間引き補正データとする。

【００１３】この間引き補正データによりディテクタ全
体の画像レベルのゆるやかな変動傾向（分布）が把握さ
れ、これに基づき補間（線形補間）を行うことにより、
各画素毎にゆっくりとしたむらの悪影響が取り除かれ
る。また、スムージングを行って代表値を求め、これを
基に間引き補正データを作成しているため、記憶するメ
モリ量が少なくてすむと同時に、高精度な補正データを
作成することが可能となっている。 補間データを、シェーディング補正データおよびフ
ェーディング補正データとともに、一括して合算するこ
とにより、シェーディング／フェーディング／ディテク
タの２次元むらについて補正した各画素についての補正
データが、一挙に得られる。この合算（加算）後に、小
数点以下のビットを丸めて整数化するため、各画素の補
正データが一致してステップ的な補正がされることがな
く、各画素毎にきめの細かい補正を行える（スジ上のむ
らが生じない）。

【００１４】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本発明の放射線画像読取り装置の一
実施例の構成を示す図である。

【００１５】（１）全体構成 この装置において、放射線源１から発生するＸ線は被写
体２を透過し、輝尽性蛍光体Ｘ線ディテクタ３に入射し
て潜像が形成されるようになっている。潜像の読出し時
には、ディテクタ３上をレーザ光が走査し（レーザ光源
１２，光走査機構１３による）、発生する蛍光は集光器
４ａにより集光され、フォトマル４ｂにより光電変換さ
れる。

【００１６】参照番号５はフォトマルの管電圧を供給す
る電源，６はリニアアンプ，７は対数アンプ，９はサン
プルホールド回路，１０はＡ／Ｄ変換器である。スイッ
チ１４は、補正データ取得経路と実際の画像読取り時の
経路とを切替える役目をし、補正データ取得時にはＡ側
に、画像読取り時にはＢ側に切替えられる。参照番号１
５はフレームメモリ，２５はコントローラ，２６はプリ
ンタや自動現像器等の周辺機器である。１１は各回路に
タイミングクロックを供給するタイミング回路である。

【００１７】実数型補正手段２４は、読取られた画像デ
ータを補正する補正（加算）回路１６と、補正用データ
作成手段１７と、シェーディングデータメモリ１８と、
フェーディングデータメモリ１９と、間引きデータメモ
リ２０と、補間データ作成手段２１と、加算（および整
数化手段）２４とを具備している。補正用データ作成手
段１７によって作成された各補正データ（小数点以下、
ａビットの精度の実数型データ）は、その種類に応じて
メモリ１８，１９，２０に格納される。補間データ作成
手段２１は、間引き補正データに基づいて線形補間を行
い、各画素についての補間データを作成する。各補正デ
ータは、加算回路２２により一挙に加算され、少数点以
下ａビットを丸めて整数化し、補正（加算）回路１６に
より読取りデータに加算され、読取り画像データの補正
が実行される。

【００１８】（２）補正の内容 図２はシェーディング補正データ，フェーディング補正
データの作成方法と、これらを加算して１画素
（Ｇ_i,j ）についての補正データを生成する様子を示す
図である。シェーディング補正データは、Ｙ方向のｍ画
素を加算平均し、ＭＡＸ値と各平均値との差分を求める
ことにより得る。小数点以下ａビットの精度を必要とす
る場合は、ｍの値としては、少なくとも２^a 画素が必要
である。ノイズの悪影響を排除するためには、ｍの値は
大きい方がよく、望ましくは、Ｙ方向（１列）の全画素
について加算平均を行うのがよい。同様にして、フェー
ディング補正データは、Ｘ方向のｎ画素について加算平
均し、ＭＡＸ値との差分を求めることにより得る。実数
型のこれらのデータを加算し、この加算結果について丸
めを行って、整数化する。少数点以下の精度の各データ
から補正データを作成するため、補正データのステップ
変動位置が直線状にならず、より高精度のデジタル補正
が行える。

【００１９】図３は間引き補正データに基づく補間デー
タ生成方法を説明するための図である。この間引き補正
データの作成は、基準画像データに先に取得したシェー
ディング，フェーディングの補正データを加算したデー
タに基づいて行う。

【００２０】間引き画素（Ｂ１〜Ｂ５）についての画像
レベルデータは、周囲Ｎ画素のデータを平均し、スムー
ジングして求める。これにより、Ｘ線モトルやディテク
タの欠陥やゴミ等による高周波ノイズの影響を排除でき
る。次に、ＭＡＸ値との差分を間引き補正データとす
る。本発明者の検討によれば、シェーデイング，フェー
ディングの補正により、急峻なむら成分が取り除かれる
ため、間引き画素は、主走査方向、副走査方向ともに３
２画素に１個の割合で求める程度で、かなりの補間精度
を維持できることがわかっている。この補間により、デ
ィテクタ固有のゆるやかなむらの影響も補正できる。し
たがって、全画像データに対し、間引き補正データは１
／１０００程度の量で済む。実際には、５Ｍワードの画
像データに対し、５Ｋワードの間引き補正データとな
り、非常に安価となる。

【００２１】（３）補正データ取得の手順 図４は補正データ取得の手順を示すフローチャートであ
る。ステップ３０〜３４からなっている。また、図５は
実際の画像読取り時に、補正データを用いて補正を行う
際の手順を示すフローチャートである。ステップ４０〜
４３を実行する。

【００２２】本発明の補正方式は、ディテクタと読取り
装置を一体的に構成するとき最大の効果を発揮する。す
なわち、一体的であるため、ディテクタにほこりがつい
たり傷ついたりすることがほとんどなく、欠陥状のむら
が極めて生じにくく、また、ディテクタがいつも同一な
ので、むらの変化がほとんど生じない。つまり、補正デ
ータの取得は一度行えば、通常全く意識せずに使用しつ
づけることが出来る。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、主走査方
向，副走査方向の補正データを、複数画素の平均をと
り、読取り信号より高い分解能で求め、それらを加算し
て最終的に整数化して補正データとすること、および、
間引き補正データに基づいて補間処理を行い、補間デー
タも加味して補正を行うことにより、以下の効果が得ら
れる。 （１）補正によるスジ状のむらが発生しない。 （２）シェーディング／フェーディング／ディテクタの
２次元むらについて補正できる。 （３）ノイズが増加しない。 （４）高精度のＡ／Ｄ変換器，Ｄ／Ａ変換器等が不要で
あり、それらの変換精度に補正精度が影響されないた
め、簡単な回路で、安価かつ容易に、高精度な補正を行
える。 （５）これらにより、放射線画像読取り装置の高機能化
を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の放射線画像読取り装置の一実施例の構
成を示す図である。

【図２】シェーディング補正データ，フェーディング補
正データの作成方法と、これらを加算して１画素（Ｇ
_i,j ）についての補正データを生成する様子を示す図で
ある。

【図３】間引きデータに基づく補間データ生成方法を説
明するための図である。

【図４】補正データ取得の手順を示すフローチャートで
ある。

【図５】実際の画像読取り時に、補正データを用いて補
正を行う際の手順を示すフローチャートである。

【図６】整数型補正を行った際、スジ状のむらが発生す
る原因を説明するための図である。

【図７】輝尽性蛍光体Ｘ線ディテクタを用いた医療診断
用画像の撮影の概要を説明するための図である。

【符号の説明】

１ Ｘ線源 ２ 被写体 ３ 輝尽性蛍光体ディテクタ ４ａ 集光器 ４ｂ フォトマル ５ 管電源 ６ リニアアンプ ７ 対数アンプ ８ フィルタ ９ サンプル／ホールド回路 １０ Ａ／Ｄ変換器 １１ タイミング回路 １２ レーザ光源 １３ 光走査機構 １５ フレームメモリ ２４ 実数型補正手段 ２５ コントローラ ２６ プリンタ，自動現像器等の周辺機器 ２７ レーザビーム走査開始位置検出用センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ２１Ｋ 4/00 Ｌ 8607−2Ｇ Ｈ０４Ｎ 5/30

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 輝尽性蛍光体Ｘ線ディテクタに記録され
   た画像を読取る放射線画像読取り装置において、 読取り系を介して取得した原データについて演算処理を
   行い、前記原データよりも高い分解能の、主走査方向お
   よび副走査方向に関する補正データを得る、主走査方向
   および副走査方向における補正用データ取得手段と、 前記主走査方向および副走査方向に関する補正データを
   演算して各画素毎の補正データを得る、各画素毎の補正
   データ取得手段と、 画像読取り時に、前記各画素毎の補正データを用いて読
   取ったデータを補正する補正実行手段とを有することを
   特徴とする放射線画像読取り装置。
2. 【請求項２】 輝尽性蛍光体Ｘ線ディテクタに記録され
   た画像を読取る放射線画像読取り装置において、 読取り系を介して取得した原データについて演算処理を
   行い、前記原データよりも高い分解能の、主走査方向お
   よび副走査方向に関する補正データを得る、主走査方向
   および副走査方向における補正用データ取得手段と、 原データの中から選択された画素に対し、主走査方向お
   よび副走査方向に関するデータを用いて補正を行い、こ
   の補正により得られたデータより間引き補正データを取
   得する間引き補正データ取得手段と、 前記間引き補正データを用いて補間処理を行い、各画素
   についての補間データを作成する補間手段と、 前記主走査方向および副走査方向に関する補正データと
   前記補間データとを演算して各画素毎の補正データを得
   る、各画素毎の補正データ取得手段と、 画像読取り時に、前記各画素毎の補正データを用いて読
   取ったデータを補正する、補正実行手段とを有すること
   を特徴とする放射線画像読取り装置。