JPH06130516A - 放射線画像再生方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 放射線画像を担持した画像信号に補間処理を
施してから、該信号に基づいて放射線画像を再生する方
法において、再生画像の鮮鋭度低下や、モアレあるいは
偽画像の発生を防止する。 【構成】 フォーマッター38により補間処理を施す前の
画像信号Ｓd1、Ｓd2’あるいはＳd3’の生成条件に応じ
て、該補間処理の特性を変える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、放射線画像を担持した
画像信号から放射線画像を再生する方法に関し、特に詳
細には、放射線画像の拡大、縮小のために画像信号に補
間処理を施してから放射線画像を再生する方法に関する
ものである。

【０００２】また本発明は、上記のような補間処理が施
された画像信号から放射線画像を再生する装置に関する
ものである。

【０００３】

【従来の技術】従来より、Ｘ線フイルムに撮影記録され
ている放射線画像をフイルムディジタイザ等により読み
取って電気的画像信号を得、この画像信号に基づいて放
射線画像をＣＲＴ等の表示装置に出力させることが行な
われている。

【０００４】一方、ある種の蛍光体に放射線（Ｘ線、α
線、β線、γ線、電子線、紫外線等）を照射すると、こ
の放射線エネルギーの一部が蛍光体中に蓄積され、この
蛍光体に可視光等の励起光を照射すると、蓄積されたエ
ネルギーに応じて蛍光体が輝尽発光を示すことが知られ
ており、このような性質を示す蛍光体は蓄積性蛍光体
（輝尽性蛍光体）と呼ばれる。

【０００５】この蓄積性蛍光体を利用して、人体等の放
射線画像情報を一旦蓄積性蛍光体の層を有するシートに
記録し、この蓄積性蛍光体シートをレーザ光等の励起光
で走査して輝尽発光光を生ぜしめ、得られた輝尽発光光
を光電的に読み取って画像信号を得、この画像信号に基
づき写真感光材料等の記録材料、ＣＲＴ等の表示装置に
放射線画像を可視像として出力させる放射線画像情報記
録再生システムが本出願人によりすでに提案されている
（特開昭55-12492号、同56-11395号等）。

【０００６】ところで、上記Ｘ線フイルムや蓄積性蛍光
体シート等の記録シートに被写体の放射線画像を撮影記
録する際には、被写体で散乱された放射線が記録シート
に照射されないように、被写体と記録シートとの間にグ
リッドを配置することが多い。このグリッドは、4.0 本
／mm程度の細かなピッチで例えば鉛とアルミニウム等が
交互に配置されてなるものである。このようなグリッド
を用いて撮影を行なうと、被写体により散乱された放射
線が記録シートに照射され難くなるので、放射線画像の
コントラストを向上させることができるが、記録シート
には、被写体像とともに細かな縞模様状のグリッド像が
記録される。

【０００７】一方、放射線画像が記録された記録シート
から画像信号を得る放射線画像読取装置は、通常、放射
線画像情報を担持した光を光電的に読み取り、画像情報
として必要な最高の空間周波数（以下、この必要な最高
の空間周波数をｆssで表わす。）に対応したサンプリン
グ間隔Δｘ＝１／（２・ｆss）でサンプリングしてディ
ジタルの画像信号を得るように構成される。このように
して得られた画像信号には、被写体の放射線画像を表わ
す有用な情報だけでなく、このグリッド像に起因するノ
イズが含まれることがある。

【０００８】以下、この点について説明する。図６(a)
は記録シートに記録された放射線画像（グリッド像を含
む）の、該グリッド像の縞模様の並び方向の空間周波数
特性を表わすグラフである。ここでは4.0 本／mmのグリ
ッドを用いて撮影を行ない、グリッド像の空間周波数が
４cycle ／mmにあるものとし、被写体の放射線画像の再
現に必要な最高の空間周波数ｆssは2.5cycle／mmである
として説明する。

【０００９】図６(b) は、被写体の放射線画像の再現に
必要なｆss＝2.5(cycle ／mm）以下の空間周波数帯の情
報を得るために、ｆss＝2.5(cycle ／mm）に対応したサ
ンプリング間隔Δｘ＝１／（２・ｆss）＝0.2 （mm）
で、すなわち１mmにつき５回サンプリングを行なった場
合のノイズの混入状態を説明する図である。この場合、
図に実線で示すグラフ（同図(a) と同一）がｆss＝2.5
(cycle ／mm) で折り返した位置に、いわゆるエリアジ
ングと呼ばれるノイズが混入する。したがってこの場
合、グリッド像の空間周波数４cycle ／mmのエリアジン
グノイズは、図中破線で示すように１cycle ／mmに生じ
る。

【００１０】図６(c) は、上記サンプリング間隔Δｘ＝
１／（２・ｆss）＝0.2 （mm）でサンプリングして得ら
れた画像信号が担持する放射線画像の空間周波数特性を
示している。図示されるように、１cycle ／mmの位置に
上記グリッド像に対応したノイズが混入するので、可視
画像を再生記録した際、該可視画像に１cycle ／mmの縞
模様として現われる結果となる。

【００１１】そこで例えば特開平3-114039号公報に示さ
れるように、Ｘ線フイルムや蓄積性蛍光体シート等の記
録シートを読取処理にかけて得られたアナログ画像信号
を、まず、所望とする空間周波数帯の最高空間周波数と
エリアジングの空間周波数とが一致するサンプリング間
隔よりも小さな間隔でサンプリングしてディジタルの初
期画像信号を得、次いでこの初期画像信号に対して、グ
リッドの空間周波数に対応する周波数成分を低減あるい
は除去するフィルタリング処理を施し、その後このフィ
ルタリング処理を受けた初期画像信号を、前記最高空間
周波数をナイキスト周波数とするサンプリング間隔で再
サンプリングして放射線画像再生用画像信号を生成する
ことも考えられている。

【００１２】他方、上記のような画像信号から放射線画
像を再生するに当っては、診断上の要求や画像再生装置
の制約等から、再生画像を適宜縮小、拡大することが多
い。例えば特開昭58-66932号公報には、画像再生装置の
出力サイズが一定の場合に、蓄積性蛍光体シートのサイ
ズに応じて再生倍率を変化させる技術が示されている。

【００１３】このように、ディジタル画像信号が担持す
る放射線画像を拡大する場合は通常、画像信号に補間処
理を施して、拡大画像を示す画像信号を形成するように
している。一方放射線画像を縮小する場合は、基本的に
ディジタル画像信号を間引きすればよいが、一般には種
々の縮小率を実現可能とする等のために、画像信号に上
記と同様の補間処理を施してから、信号の間引きを行な
うようにしている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところが従来より、上
述のような補間処理を行なって縮小あるいは拡大された
再生放射線画像においては、ある場合にはモアレや偽画
像（アーチファクト）が生じたり、またある場合には鮮
鋭度が著しく低下する、といった不具合が認められてい
る。このモアレは、前述したグリッドを使用して撮影さ
れた放射線画像に発生し、また偽画像は、非可逆圧縮処
理が施された画像信号から放射線画像を再生する際に多
く認められる。

【００１５】本発明は上記のような事情に鑑みてなされ
たものであり、補間処理を施した画像信号から放射線画
像を再生する際に、モアレあるいは偽画像の発生を招く
ことがなく、また再生画像の鮮鋭度低下も極力防止でき
る放射線画像再生方法および、その方法を実施する装置
を提供することを目的とするものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明による放射線画像
再生方法は、先に述べたように放射線画像を担持した画
像信号に補間処理を施してから、該信号に基づいて放射
線画像を再生する方法において、上記補間処理を施す前
の画像信号の生成条件に応じて、該補間処理の特性を変
えることを特徴とするものである。

【００１７】なお上記画像信号の「生成条件」とは具体
的には、画像信号が、先に述べた特開平3-114039号公報
に示されるフィルタリング処理および再サンプリング処
理を受けたか否か、さらには、前述の非可逆圧縮処理を
受けたか否か、ということを指すものである。

【００１８】また上記補間処理の「特性」とは、具体的
には補間処理の次数および係数を指すものであり、本発
明方法においてはそれらの一方のみが変えられてもよい
し、あるいは双方が変えられてもよい。

【００１９】一方上記方法を実施する本発明の放射線画
像再生装置は、放射線画像を担持した画像信号に補間処
理を施す手段と、この補間処理を受けた画像信号に基づ
いて放射線画像を再生する手段とを備えた放射線画像再
生装置において、上記補間処理を施す前の画像信号の生
成条件に応じて、該補間処理の特性を変える手段が設け
られたことを特徴とするものである。

【００２０】

【作用および発明の効果】まず、上記の構成によりモア
レの発生が防止される点について説明する。グリッドを
使用して放射線画像を撮影記録した場合は、先に述べた
通り、放射線画像に周期的なグリッド像が記録されてし
まうことがある（その放射線画像の空間周波数特性は図
６(a) に示した通りであり、グリッドによる特定の高空
間周波数成分が特異的に多く含まれることになる）。そ
のため、元の放射線画像を整数倍でない倍率で拡大、縮
小する補間処理を行なうと、前述のモアレが発生するよ
うになる。

【００２１】そこでこのような空間周波数特性を有する
可能性が高い画像信号、つまり上述の特開平3-114039号
公報に示されるフィルタリング処理および再サンプリン
グ処理を受けないで生成された画像信号に対しては、基
本的に高域が落ちるような補間処理を施す。そのように
しておけば、その画像信号がグリッドを使用して撮影さ
れた放射線画像を担持するものである場合には、モアレ
の発生が防止される。そのような補間処理としては１次
補間処理、あるいは高域が落ちるように係数を設定した
高次補間処理が挙げられる。

【００２２】上記の１次補間処理を行なうと、高空間周
波数に対応する信号成分が低減されて画像の鮮鋭度が低
下する。それに対して高次の補間処理においては、一般
にこのような鮮鋭度低下を招かない。そこで、上述のフ
ィルタリング処理および再サンプリング処理を受けて生
成された画像信号から画像を再生する場合は、高次の補
間処理を採用する。

【００２３】そのようにすれば、再生放射線画像の鮮鋭
度低下が防止される。またこの場合は、補間処理前の画
像信号がグリッドを使用して撮影された放射線画像を担
持するものであっても、上記フィルタリング処理および
再サンプリング処理の作用により、もともとグリッドに
よる成分を全くあるいは少ししか含まないものとなって
いるから、上記のように高次の補間処理を行なっても、
再生放射線画像にグリッド像が現われてしまうことはな
い。

【００２４】他方、画像信号に対して前述の非可逆圧縮
処理を行なった場合に生じる偽画像は、高空間周波数域
に偏在するものである。そこでこの非可逆圧縮処理を受
けて生成された画像信号に対しては、例えば１次補間処
理を行なうようにすれば、偽画像の発生を防止できる。

【００２５】

【実施例】以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を
詳細に説明する。図１は、本発明による放射線画像再生
方法を実施するシステムの一例を示している。このシス
テムにおいては、記録シートとして前述の蓄積性蛍光体
シートが用いられる。まず、図２を参照して、蓄積性蛍
光体シートへの放射線画像の撮影記録について説明す
る。

【００２６】放射線源１から発せられた放射線２は、被
写体３を透過した後さらにグリッド４を経由して、蓄積
性蛍光体シート11に照射される。グリッド４は、４本／
mmのピッチで鉛４ａとアルミニウム４ｂとが交互に配置
されてなるものである。放射線２は鉛４ａには遮られ、
アルミニウム４ｂは透過して蓄積性蛍光体シート11に到
達する。このため蓄積性蛍光体シート11には、被写体像
とともに４本／mmの縞模様状のグリッド像が蓄積記録さ
れる。被写体３内で散乱された放射線２ａはグリッド４
に斜めに入射するので、そこで遮られ、あるいは反射し
て、蓄積性蛍光体シート11には多く照射されない。した
がって蓄積性蛍光体シート11には、散乱線の影響が少な
い鮮明な放射線画像が蓄積記録される。

【００２７】図３は、蓄積性蛍光体シート11に蓄積記録
された被写体像５（図の斜線部）と、縞模様状のグリッ
ド像６（図の縦縞）を概略的に示した図である。このよ
うに蓄積性蛍光体シート11には、被写体像５と縞模様６
とが重畳された放射線画像が記録される。

【００２８】なお、グリッド４を使用しないで放射線画
像が撮影記録されることもあり、その場合は当然、蓄積
性蛍光体シート11に上記縞模様６が記録されることはな
い。

【００２９】以上のようにして放射線画像が撮影記録さ
れた蓄積性蛍光体シート11は、図１のシステムの放射線
画像情報読取装置31、32あるいは33において、放射線画
像情報の読取処理にかけられる。ここでこれらの放射線
画像情報読取装置31、32および33には、グリッド４を使
用して放射線画像が撮影記録された蓄積性蛍光体シート
11も、またグリッド４を使用しないで放射線画像が撮影
記録された蓄積性蛍光体シート11も供給される。図４は
１つの放射線画像情報読取装置31の構成を詳しく示すも
のであり、以下この図４を参照して、蓄積性蛍光体シー
ト11からの放射線画像情報読取りについて説明する。

【００３０】読取部10の所定位置にセットされた蓄積性
蛍光体シート11は、図示しない駆動手段により駆動され
るエンドレスベルト等のシート搬送手段15により、矢印
Ｙ方向に搬送（副走査）される。一方、レーザー光源16
から発せられた光ビーム17はモータ24により高速回転す
る回転多面鏡18によって反射偏向され、ｆθレンズ等の
集束レンズ19を通過した後、ミラー20により光路を変え
て蓄積性蛍光体シート11に入射し、このシート11上を副
走査方向（矢印Ｙ方向）と略垂直な矢印Ｘ方向に主走査
する。

【００３１】光ビーム17が照射された蓄積性蛍光体シー
ト11の部分からは、蓄積記録されている放射線画像情報
に応じた光量の輝尽発光光21が発散され、この輝尽発光
光21は光ガイド22によって導かれて、フォトマルチプラ
イヤ（光電子増倍管）23によって光電的に検出される。
上記光ガイド22はアクリル板等の導光性材料を成形して
作られたものであり、直線状をなす入射端面22ａが蓄積
性蛍光体シート11上の主走査線に沿って延びるように配
され、円環状に形成された射出端面22ｂにフォトマルチ
プライヤ23の受光面が結合されている。入射端面22ａか
ら光ガイド22内に入射した輝尽発光光21は、この光ガイ
ド22の内部を全反射を繰り返して進み、射出端面22ｂか
ら射出してフォトマルチプライヤ23に受光され、輝尽発
光光21の光量がフォトマルチプライヤ23によって電気信
号に変換される。

【００３２】フォトマルチプライヤ23から出力されたア
ナログ出力信号Ｓには、良好な放射線画像を再生出力す
るために必要な、所望とする範囲の空間周波数帯のうち
の最高の空間周波数ｆss＝2.5cycle／mmより高い空間周
波数帯域の情報、特にこの信号Ｓがグリッド４を使用し
て放射線画像が撮影記録された蓄積性蛍光体シート11に
関するものである場合には、図３に示したグリッド像６
に関する情報も含まれている。このグリッド像６に関す
る情報は、可視像化された被写体３の放射線画像を見に
くくするものであり、取り除く必要のある情報である。
なお本例において、グリッド像の空間周波数は４cycle
／mmであるとする。

【００３３】上記アナログ出力信号Ｓはログアンプ26で
対数的に増幅された後、Ａ／Ｄ変換器28で所定のサンプ
リング間隔でサンプリングされてディジタル化され、デ
ィジタルの画像信号Ｓd1が得られる。この第１の放射線
画像情報読取装置31においては、Ａ／Ｄ変換器28のサン
プリング間隔Δｘ＝１／（２・ｆss）＝0.2 （mm）、す
なわち１mmにつき５回サンプリングとされており、そし
て特に上記グリッド像６を除去するような対策は施され
ないので、この画像信号Ｓd1にはグリッド像６に関する
情報が含まれることもある。この画像信号Ｓd1は、第１
の読取装置31で得られたことを示すコードが付加された
上で、光ディスク装置等の画像ファイリング装置37に記
憶される。

【００３４】図１に示される他の２つの放射線画像情報
読取装置32、33も、その基本構成は上記放射線画像情報
読取装置31と同様であり、それらからは各々ディジタル
画像信号（初期画像信号）Ｓd2、Ｓd3が出力される。

【００３５】ここで、第２の放射線画像情報読取装置32
におけるＡ／Ｄ変換器28のサンプリング間隔Δｘは0.1
（mm）、すなわち１mmにつき10回サンプリングとされて
おり、それにより得られたディジタル画像信号（初期画
像信号）Ｓd2は記憶部41に一時記憶される。この画像信
号Ｓd2は記憶部41から読み出されて画像信号生成部42に
入力され、そこで、グリッド像６の空間周波数４cycle
／mmに対応する信号成分を除去するフィルタリング処理
にかけられる。図５には、このフィルタリング処理の特
性を示してある。このフィルタリング処理を受けた画像
信号Ｓd2は、次いでこの画像信号生成部42において、再
サンプリング処理にかけられる。この再サンプリング処
理のサンプリング間隔Δｘは0.2 （mm）、すなわち１mm
につき10回サンプリングとされている。

【００３６】なお以上のフィルタリング処理および再サ
ンプリング処理は、前述した特開平3-114039号公報に詳
しく示されているものである。これらの処理を行なう
と、初期画像信号Ｓd2がグリッド４を使用して放射線画
像が撮影記録された蓄積性蛍光体シート11からのもので
あっても、処理後のディジタル画像信号Ｓd2’には、基
本的に、グリッド像６を示す成分が含まれなくなる。こ
の画像信号Ｓd2’は記憶部41に一時記憶された後、画像
信号生成部42の処理を受けたことを示すコードが付加さ
れた上で、画像ファイリング装置37に記憶される。

【００３７】第３の放射線画像情報読取装置33から出力
されたディジタル画像信号Ｓd3は圧縮器43に入力され、
そこで信号量を低減させるための非可逆圧縮処理を受け
る。この非可逆圧縮処理として具体的には、例えば予測
符号化とハフマン符号化と組み合わせた処理等が挙げら
れる。圧縮器43から出力されるディジタル画像信号Ｓd
3’は、画像信号Ｓd3よりも信号量が少ないものとな
り、この画像信号Ｓd3’は、圧縮器43の処理を受けたこ
とを示すコードが付加された上で、画像ファイリング装
置37に記憶される。

【００３８】画像ファイリング装置37に記憶されたディ
ジタル画像信号Ｓd1、Ｓd2’およびＳd3’は適宜読み出
され、フォーマッター38において所定の補間処理を受け
た上で、ＣＲＴ表示装置、光走査記録装置等の画像再生
装置39に入力される。この画像再生装置39は、ディジタ
ル画像信号Ｓd1、Ｓd2’あるいはＳd3’が担持する放射
線画像を再生する。

【００３９】上記フォーマッター38は、指定された拡
大、縮小率に応じてディジタル画像信号Ｓd1、Ｓd2’あ
るいはＳd3’に補間処理（前述の間引き処理も含む）を
施す。それにより、画像再生装置39において再生される
放射線画像は、指定された通りに拡大あるいは縮小され
たものとなる。なお、圧縮処理を受けている画像信号Ｓ
d3’に対する補間処理は、伸長処理も兼ねたものとな
る。

【００４０】またこのフォーマッター38は、第１の放射
線画像情報読取装置31から出力されたことを示すコード
が付加されたディジタル画像信号Ｓd1に対しては、１次
補間処理を行なう。この１次補間処理による空間周波数
応答特性を図７の(a) に示す。このように４cycle ／mm
以上を含む高域が落ちる補間処理を行なえば、この画像
信号Ｓd1がグリッド４を使用して放射線画像が撮影記録
された蓄積性蛍光体シート11からのものであっても、グ
リッド像６の成分が除去されるので、この補間処理後の
画像信号Ｓd1に基づいて再生される放射線画像に前述の
モアレが生じることがなくなる。なおこの１次補間処理
の代りに、高域が落ちるように係数を設定した高次補間
処理を行なってもよい。

【００４１】一方フォーマッター38は、画像信号生成部
42の処理を受けたことを示すコードが付加されたディジ
タル画像信号Ｓd2’に対しては、例えば３次補間処理等
の高次の補間処理を行なう。この高次補間処理による空
間周波数応答特性を、図７の(b) に示す。このような高
次の補間処理を採用すれば、補間処理後の画像信号Ｓd
2’に基づいて再生される放射線画像の鮮鋭度が低下す
ることを防止できる。そして、補間処理前のディジタル
画像信号Ｓd2’は前述のフィルタリング処理および再サ
ンプリング処理を受けて、元よりグリッド像６の成分を
含まないものであるから、補間処理後の画像信号Ｓd2’
に基づいて再生される放射線画像にモアレが生じること
もない。

【００４２】またフォーマッター38は、圧縮器43の処理
を受けたことを示すコードが付加されたディジタル画像
信号Ｓd3’に対しては、１次補間処理を行なう。この１
次補間処理による空間周波数応答特性を図７の(c) に示
す。前述した通り、非可逆圧縮処理を行なった場合に生
じる偽画像は、高空間周波数域に偏在するものである。
そこで非可逆圧縮処理を受けた画像信号Ｓd3’に対して
は１次補間処理を行なうようにすれば、偽画像の発生を
防止できる。

【００４３】なお、上述したグリッド像除去のためのフ
ィルタリング処理および再サンプリング処理を行なう信
号生成系（上記実施例では第２の放射線画像情報読取装
置32を含む系）において、これらの処理を行なうモード
と行なわないモードとを適宜選択できるようにしてもよ
い。その場合は、それらのモードを選択するスイッチの
状態が画像信号の生成条件と対応するから、このスイッ
チと連動させて補間処理の特性を変えるようにすればよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法を実施する放射線画像情報読取再生
システムを示すブロック図

【図２】蓄積性蛍光体シートに放射線画像を撮影記録す
る様子を示す概略図

【図３】グリッドが記録された放射線画像を示す概略図

【図４】上記システムの放射線画像情報読取装置を示す
斜視図

【図５】グリッド像を除去するフィルタリング処理の特
性を示すグラフ

【図６】グリッドが記録された放射線画像の空間周波数
特性を示すグラフ

【図７】補間処理による画像信号の周波数応答特性を示
すグラフ

【符号の説明】 31、32、33 放射線画像情報読取装置 41 記憶部 42 画像信号生成部 43 圧縮器 38 フォーマッター 39 画像再生装置

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｇ０６Ｆ 15/66 ３５５ Ｃ 8420−5Ｌ // Ｇ２１Ｋ 4/00 Ｌ 8607−2Ｇ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放射線画像を担持した画像信号に補間処
   理を施してから、該信号に基づいて放射線画像を再生す
   る方法において、 前記補間処理を施す前の画像信号の生成条件に応じて、
   該補間処理の特性を変えることを特徴とする放射線画像
   再生方法。
2. 【請求項２】 放射線画像を担持した画像信号に補間処
   理を施す手段と、 この補間処理を受けた画像信号に基づいて放射線画像を
   再生する手段とを備えた放射線画像再生装置において、 前記補間処理を施す前の画像信号の生成条件に応じて、
   該補間処理の特性を変える手段が設けられたことを特徴
   とする放射線画像再生装置。