JPH06105290A - 画像信号走査変換装置およびｘ線診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は書込み系の１フレーム期間と読出し系
の１フレーム期間とが異なっていても、１枚の画像読出
し期間内に２枚の画像が混ざって読出されることがない
画像信号走査変換装置を提供することを目的とする。 【構成】Ｘ線透視用のＴＶカメラ（２０）からの透視像
信号が順次書き込まれ、書込み時とは異なる走査方式で
信号を読出す３つフレームメモリ（２４，２６，２８）
を具備し、フレームメモリ（２４，２６，２８）はＴＶ
カメラ（２０）のフレーム同期信号に応じて書き込ま
れ、読出しはそれより長い周期の表示部（３４）のフレ
ーム同期信号に応じて行なわれる。表示部（３４）のフ
レーム同期信号は透視開始時にリセットされＴＶカメラ
（２０）のフレーム同期信号と同期される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像信号をその走査方式
を別の走査方式に変換する画像信号走査変換装置、およ
びその変換装置を用いるＸ線診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】このような画像信号走査変換装置の一例
がＸ線診断装置に用いられている。一般に、被検体にＸ
線を照射し、被検体を透過したＸ線をイメージインテン
シファイアで光学像に変換し、この光学像を撮像するＴ
Ｖカメラは走査線数が１０５０本の順次（ノンインター
レース）走査方式（１０５０Ｐ方式）の画像信号を出力
する。ところが、透視像を表示する画像表示システムは
走査線数が１０４９本の飛越し（インターレース）走査
方式（１０４９Ｉ方式）が用いられている。そのため、
１０５０Ｐ方式の画像信号を１０４９Ｉ方式の画像信号
に変換する際に、リアルタイムの変換は不可能であるの
で、図５に示すように２つのフレームメモリ２、４を用
いて交互に書込み、読出しを行い、書込み時と読出し時
との走査方式を変換している。この変換方式をダブルバ
ッファ方式と称する。

【０００３】ここで、一般のＸ線診断装置においては、
書込み系であるＸ線ＴＶカメラの電気回路部と読出し系
である表示部の電気回路部とが別々の発振器からのクロ
ックによって動作している。そのため、発振器のバラツ
キ等により書込み系の１フレーム期間と読出し系の１フ
レーム期間とは厳密には一致しないことが多い。また、
書込み系と読出し系とが同じ発振器からのクロックによ
って動作する場合でも、１フレーム期間に含まれるクロ
ックの数が書込み系と読出し系とでは異なっている。そ
のため、この場合も書込み系の１フレーム期間と読出し
系の１フレーム期間とは一致しない。

【０００４】例えば、図６に示すように読出し系の１フ
レーム期間（読出し系のフレーム同期信号ＲＶＤの周
期）の方が書込み系の１フレーム期間（書込み系のフレ
ーム同期信号ＷＶＤの周期）より長い場合、書込み系の
フレーム同期信号ＷＶＤに応じてフレームメモリ２、４
の書込み／読出しを切り換えると、読出し系の１フレー
ム期間に２つのフレームメモリの画像信号が読出されて
しまう。

【０００５】この結果、画像を動画表示する場合には、
２つのメモリの出力の境界に相当する水平ラインが画面
に現れ、しかもその境界ラインは徐々に画像内で移動す
るという不具合がある。また、画像を静止画表示する場
合には、１枚の画像の上部と下部とで異なるフレームメ
モリの出力、すなわち、異なるタイミングで撮像された
画像を表示することになるので、画像がずれ、やはり２
枚の画像の境界線が画面に現われるという不具合があ
る。なお、図６は読出し系の１フレーム期間の方が書込
み系の１フレーム期間より長い場合を示したが、逆の場
合も同様な不具合がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように従来のダブ
ルバッファ方式の画像信号走査変換装置は書込み系の１
フレーム期間と読出し系の１フレーム期間とが異なる場
合は、画像がずれる、２枚の画像の境界線が画面に現わ
れるという不具合がある。

【０００７】本発明は上述した事情に対処すべくなされ
たもので、その目的は書込み系の１フレーム期間と読出
し系の１フレーム期間とが異なっていても、１枚の画像
読出し期間内に２枚の画像が混ざって読出されることが
ない画像信号走査変換装置を提供することである。本発
明の他の目的は走査変換によるタイミング遅れが少な
く、しかも２フレームの画像が混ざって出力されること
のないＸ線診断装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明による画像信号走
査変換装置は第１の走査方式の画像信号を発生する信号
源と第２の走査方式の画像信号を処理する画像処理部と
の間に接続され３フレームの画像信号を記憶する手段
と、信号源から発生される画像信号を信号源のフレーム
同期信号に同期して順次記憶手段に書込むとともに、既
に書込みが終了しているフレームのうちの最新のフレー
ムの画像信号を画像処理部のフレーム同期信号に同期し
て記憶手段から第２の走査方式で読出す手段とを具備す
ることを特徴とする。

【０００９】本発明によるＸ線診断装置は透視開始指示
信号に応じて被検体にＸ線を曝射し、被検体のＸ線透視
像を撮像して、第１の走査方式の画像信号を出力する撮
像手段と、撮像手段の出力を第２の走査方式の画像信号
に変換する手段と、変換手段の出力を表示する手段とを
具備するＸ線診断装置において、撮像手段の１フレーム
期間は表示手段の１フレーム期間より短く、変換手段は
撮像手段から出力される各フレームの画像信号が撮像手
段のフレーム同期信号に応じて順次書込まれる３つのフ
レームメモリと、透視開始指示信号に応答して表示手段
のフレーム同期信号をリセットし撮像手段のフレーム同
期信号と同期させるリセット手段と、既に書込みが終了
しているフレームのうちの最新のフレームの画像信号を
３つのフレームメモリから表示部手段のフレーム同期信
号に同期して第２の走査方式で読出す手段とを具備する
ことを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明による画像信号走査変換装置によれば、
３フレームの画像信号を記憶する手段を具備するので、
書込み、読出しをそれぞれ書込み系、読出し系のフレー
ム同期信号に同期させることができ、その結果、１枚の
画像読出し期間内に２枚の画像が混ざって読出されるこ
とが防止される。

【００１１】本発明によるＸ線診断装置によれば、３つ
のフレームメモリそれぞれを書込み系、読出し系のフレ
ーム同期信号に同期させて書込み、読出し期間に設定
し、かつ各フレームメモリを順次書込み、休止、読出
し、休止期間に設定することにより、１枚の画像読出し
期間内に２枚の画像が混ざって読出されることが防止さ
れるとともに、透視開始指示信号に応答して読出し系の
フレーム同期信号と書込み系のフレーム同期信号とを同
期させることにより書込みから読出しまでのタイミング
遅れを最小にすることができる。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明による画像信号
走査変換装置の実施例を説明する。図１は第１実施例の
ブロック図である。ここで、第１実施例は本発明をＸ線
診断装置に用いた例を示す。Ｘ線管１２から曝射され被
検体１４を透過したＸ線がイメージインテンシファイア
１６に入射され、Ｘ線透視像が光学像に変換される。イ
メージインテンシファイア１６から出力される光学像は
光学系１８を介してＴＶカメラ２０に入力される。ＴＶ
カメラ２０の走査方式は、例えば走査線数が１０５０本
の順次（ノンインターレース）走査方式（１０５０Ｐ方
式）が採用されている。ＴＶカメラ２０の出力画像信号
がカメラコントロールユニット（ＣＣＵ）２２を介して
表示部３４に供給される。カメラコントロールユニット
２２は、通常のカメラ制御、画像信号処理を行なうとと
もに、３つのフレームメモリ２４、２６、２８、フレー
ムメモリへの書込みを切換えるセレクタ３０、フレーム
メモリからの読出しを切換えるセレクタ３２とからなる
トリプルバッファ方式の走査変換部を有し、フレームメ
モリに格納されている１０５０Ｐ走査方式の画像信号
を、例えば走査線数が１０４９本の飛越し（インターレ
ース）走査方式（１０４９Ｉ方式）で読出すことにより
走査方式を変換する。フットスイッチ３６からのトリガ
信号に応じてＸ線管１２からＸ線を曝射させるＸ線コン
トローラ３８がカメラコントロールユニット２２にも接
続される。

【００１３】第１実施例の動作を説明する。前述したよ
うに書込み系（ＴＶカメラ２０）と読出し系（表示部３
４）は別々の発振器により動作していて、両者の１フレ
ーム期間は一致していないとする。

【００１４】ここでは、先ず図２を参照して読出し系の
１フレーム期間の方が書込み系の１フレーム期間より長
い場合を説明する。３つのフレームメモリ２４，２６，
２８への書込みを切り換えるセレクタ３０は書込み系の
フレーム同期信号ＷＶＤにより切り換えられ、フレーム
メモリ２４→２６→２８→２４→…の順番に各フレーム
の透視像信号が書込まれる。信号書込みの際の走査方式
は１０５０Ｐ方式である。フレームメモリ２４，２６，
２８からの読出しを切り換えるセレクタ３２は読出し系
のフレーム同期信号ＲＶＤにより切り換えられる。ここ
で、読出し開始時にはたとえ１つのフレームメモリが書
込み中であっても必ず２つのフレームメモリは休止中で
ある。そのため、信号書込み中ではない２つのフレーム
メモリのうちの最近に書込みが終了したフレームメモリ
から最新の画像信号を読出すことができる。信号読出し
の際の走査方式は１０４９Ｉ方式である。

【００１５】これにより、フレームメモリの書込み／読
出しにより信号の走査方式が変換される。しかも、３つ
のフレームメモリを有しているので、１フレームの信号
読出し中に２フレームの画像信号を別々のフレームメモ
リに書き込むことができ、書込み、読出しをそれぞれ書
込み系、読出し系のフレーム同期信号に同期させること
ができる。その結果、１枚の画像読出し期間内に２枚の
画像が混ざって読出されることが防止される。

【００１６】次に、図３を参照して読出し系の１フレー
ム期間の方が書込み系の１フレーム期間より短い場合を
説明する。この場合も図２と同様に３つのフレームメモ
リを有しているので、１フレームの信号書込み中に２フ
レームの画像信号を別々のフレームメモリから読出すこ
とができ、書込み、読出しをそれぞれ書込み系、読出し
系のフレーム同期信号に同期させることができる。その
結果、１枚の画像読出し期間内に２枚の画像が混ざって
読出されることが防止される。

【００１７】このように第１実施例によれば、３つのフ
レームメモリを用いているので、常にいずれか２つのフ
レームメモリに書込み、読出し動作をさせることがで
き、書込みと読出しのフレーム期間が異なっていても、
２フレームが１フレームとして読出されることがなく、
信号の走査方式を変換することができる。

【００１８】次に、本発明の第２実施例を説明する。第
１実施例では図２、図３に示すように各フレームメモリ
は書込み（Ｗ期間）の後休止期間（ブランク）をおいて
読出し期間（Ｒ期間）とされる。そのため、図２、図３
に示すように読出される画像データのタイミング遅れ
（＝その画像の書込みが始まった時刻−その画像の読出
しが始まった時刻）が１〜２フレームの間を変化する。
１〜２フレームの遅れは実用上問題にならないことが多
いが、Ｘ線診断装置においては、透視画像を観察しなが
ら、カテーテルの操作を行なったりするので、このタイ
ミング遅れはできるだけ小さくすることが望ましい。こ
の場合には図４に示すように読出し系のフレーム同期信
号をリセットして書込み系のフレーム同期信号と一致さ
せればよい。図４は読出し系の１フレーム期間の方が書
込み系の１フレーム期間より長い場合（図２に対応）の
動作を示す。ここでは、リセットするタイミングとして
は、透視期間中オンされるフットスイッチ３６からのト
リガ信号に応じてＸ線コントローラ３８から発生される
透視信号F-ONを用いる。そのため、透視信号F-ONは透視
開始時に立下がり、透視期間中はローレベルであり、透
視終了時に立ち上がる。

【００１９】読出し系のフレーム同期信号がリセットさ
れると、図４に示すようにタイミング遅れは最小の１フ
レームとなる。この後、徐々にタイミング遅れは増加す
るが、透視開始時に最小となるので、透視期間中のタイ
ミング遅れの総和を最小にすることができる。そして、
所定期間経過すると、タイミング遅れは最大値の２フレ
ームに達する。図２、図４では説明の便宜上タイミング
遅れを実際よりも強調しているが、実際にはタイミング
遅れが２フレームに達する期間Ｔ２は以下のように非常
に長い。 Ｔ２＝（１／３０）×（書込み系の１フレーム期間）／
（読出し系の１フレーム期間−書込み系の１フレーム期
間）

【００２０】従って、読出し系の１フレーム期間と書込
み系の１フレーム期間とが近ければ近い程、タイミング
遅れが２フレームに達する期間Ｔ２は長くなる、すなわ
ち、タイミング遅れの増加量が小さくなり、透視中のフ
レーム遅れは事実上１フレームと近似できる。

【００２１】書込み系と読出し系とで別々の発振器を用
いた場合、書込み系の１フレーム期間をＴｗ、読出し系
の１フレーム期間をＴｒとし、温度、経年変化による変
動量を±ΔＴｗ、±ΔＴｒとすると、以下の関係が成り
立つことが望ましい。 Ｔｒ−ΔＴｒ＝Ｔｗ＋ΔＴｗ （１） この時、Ｔ２は次のように表わされる。 Ｔ２＝Ｔｗ／（ΔＴｗ＋ΔＴｒ）×（１／３０） 発振器の安定性を１０ｐｐｍ（＝ΔＴｒ／Ｔｒ，ΔＴｗ
／Ｔｗ）程度とすると、Ｔ２は次のように表わされる。

【００２２】

【数１】

【００２３】透視を続ける時間は数分程度であることが
一般的であるので、（１）式のように２つの発振器の周
波数を決め、その安定性を１０ｐｐｍ程度としておけ
ば、実用上タイミング遅れは１フレーム程度である。

【００２４】このように第２実施例によれば、透視開始
時に読出し系のフレーム同期信号をリセットすることに
より、読出し信号のタイミング遅れを１フレームにリセ
ットすることができ、透視期間中のタイミング遅れの総
和を最小とすることができる。

【００２５】本発明は上述した実施例に限定されず、種
々変形して実施可能である。例えば、上述の説明では、
画像信号の走査方式の変換について説明したが、本発明
は画像信号に限定されないし、走査方式の変換にも限定
されず、単なる信号のフォーマットの変換に適用しても
よい。また、Ｘ線診断装置以外の画像処理装置にも同様
に適用可能である。さらに、読出し系の１フレーム期間
の方が書込み系の１フレーム期間より短い場合も第２実
施例の概念を適用可能である。ただし、この場合は読出
しフレーム同期信号を書込み同期信号に一致させると、
タイミング遅れは２フレーム（最大値）となるので、透
視期間の長さに応じて透視開始時の両同期信号の位相差
を適宜設定し、透視期間の終了時に再び両同期信号の位
相差が０となりタイミング遅れが１フレーム（最小値）
になるように初期位相差を設定すればよい。すなわち、
図４に示したタイミング遅れは１フレームから始まって
徐々に増加し、透視終了時にある値まで達するが、読出
し系の１フレーム期間の方が書込み系の１フレーム期間
より短い場合はこの逆にタイミング遅れはこのある値か
ら始まって徐々に減少し、透視終了時に０になる。この
ようにしても、透視期間中のタイミング遅れを減少する
ことができる。すなわち、タイミング遅れ特性は図４と
逆の特性を示す。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
３フレームの画像信号を記憶する手段を具備するので、
書込み、読出しをそれぞれ書込み系、読出し系のフレー
ム同期信号に同期させることができ、その結果、１枚の
画像読出し期間内に２枚の画像が混ざって読出されるこ
とが防止される画像信号走査変換装置、およびその変換
装置を用いたＸ線診断装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像信号走査変換装置の第１実施
例としてのＸ線診断装置の構成を示すブロック図。

【図２】書込み系のフレーム期間よりも読出し系のフレ
ーム期間が長い場合の第１実施例の動作タイミングを示
す図。

【図３】書込み系のフレーム期間よりも読出し系のフレ
ーム期間が短い場合の第１実施例の動作タイミングを示
す図。

【図４】書込み系のフレーム期間よりも読出し系のフレ
ーム期間が長い場合の第２実施例の動作タイミングを示
す図。

【図５】従来のダブルバッファ方式の走査変換装置のブ
ロック図。

【図６】図５に示した走査変換装置の動作タイミングを
示す図。

【符号の説明】

１２…Ｘ線管、１４…被検体、１６…イメージインテン
シファイア、２０…ＴＶカメラ、２２…カメラコントロ
ールユニット、２４，２６，２８…フレームメモリ、３
４…表示部、３６…フットスイッチ、３８…Ｘ線コント
ローラ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の走査方式の画像信号を発生する信
   号源と第２の走査方式の画像信号を処理する画像処理部
   との間に接続される画像信号走査変換装置において、 前記信号源と画像処理部との間に接続され３フレームの
   画像信号を記憶する手段と、 前記信号源から発生される画像信号を前記信号源のフレ
   ーム同期信号に同期して順次前記記憶手段に書込むとと
   もに、既に書込みが終了しているフレームのうちの最新
   のフレームの画像信号を前記画像処理部のフレーム同期
   信号に同期して前記記憶手段から第２の走査方式で読出
   す手段とを具備することを特徴とする画像信号走査変換
   装置。
2. 【請求項２】 透視開始指示信号に応じて被検体にＸ線
   を曝射し、被検体のＸ線透視像を撮像して、第１の走査
   方式の画像信号を出力する撮像手段と、 前記撮像手段の出力を第２の走査方式の画像信号に変換
   する手段と、 前記変換手段の出力を表示する手段とを具備するＸ線診
   断装置において、 前記撮像手段の１フレーム期間は前記表示手段の１フレ
   ーム期間より短く、 前記変換手段は前記撮像手段から出力される各フレーム
   の画像信号が前記撮像手段のフレーム同期信号に応じて
   順次書込まれる３つのフレームメモリと、前記透視開始
   指示信号に応答して前記表示手段のフレーム同期信号を
   リセットし前記撮像手段のフレーム同期信号と同期させ
   るリセット手段と、既に書込みが終了しているフレーム
   のうちの最新のフレームの画像信号を前記表示部手段の
   フレーム同期信号に同期して前記３つのフレームメモリ
   から第２の走査方式で読出す手段とを具備することを特
   徴とするＸ線診断装置。