JPH06292008A

JPH06292008A - 放射線画像のダイナミックレンジ圧縮処理装置

Info

Publication number: JPH06292008A
Application number: JP5075901A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Nakazawa; 正行中沢
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1993-04-01
Filing date: 1993-04-01
Publication date: 1994-10-18

Abstract

(57)【要約】【目的】放射線画像のダイナミックレンジ圧縮処理にお
いて、自動設定された処理領域や補正データの適正を判
断し、必要に応じて修正する。【構成】オリジナル画像から関心領域を識別し、該関心
領域内の信号のヒストグラム解析に基づいて関心領域内
における最大信号値Ｓmax 及び最小信号値Ｓmin を求め
る。そして、前記最大信号値Ｓmax 及び最小信号値Ｓmi
n によって、補正領域を決定する非鮮鋭マスク信号Ｓus
の基準値Ｓus1 を決定し、非鮮鋭マスク信号Ｓusの関数
である補正値ｆ１（Ｓus）を決定する。ここで、前記関
心領域の識別及びヒストグラム解析の結果を表示させ、
前記基準値Ｓus1 ，最大信号値Ｓmax ，最小信号値Ｓmi
n 及び関心領域の識別結果に誤りがある場合には、キー
ボード等の操作によってこれらのデータを修正する。

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のダイナミッ
クレンジ圧縮処理装置に関し、詳しくは、ダイナミック
レンジ圧縮処理を所期通りに行わせ、また、処理済み画
像をより適正に表示させ得る技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、放射線画像において、領域内の微
細構造の観察適正を確保しつつ、濃度域を圧縮する方法
として、特開平３−２２２５７７号公報に開示されるよ
うなものがある。前記特開平３−２２２５７７号公報に
開示される圧縮方法は、各画素点に対応して該各画素点
を含む所定マスク領域内のオリジナル画像信号Ｓorg を
平均化することで非鮮鋭マスク信号（ボケマスク信号）
Ｓusを求め、この非鮮鋭マスク信号が増大するにつれて
単調減少する関数をｆ（Ｓus）としたときに、処理済み
画像信号Ｓprocを、Ｓproc＝Ｓorg ＋ｆ（Ｓus）として得るものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、画像内で極
端に信号値が異なる場合、ダイナミックレンジの圧縮を
行わずに、前記信号値の違いをそのまま保持させたい場
合がある。しかしながら、従来のダイナミックレンジ圧
縮方法によると、非鮮鋭マスク信号が小さいときほど大
きな増大補正を施し、また、非鮮鋭マスク信号が大きい
ときほど大きな減少補正を施す構成であったから、例え
ば高濃度領域の圧縮を行う場合、信号値を補正したくな
い素抜け部分の信号値を必要以上に下げてしまったり、
低濃度領域の圧縮においては、照射野絞りを行って極端
に信号値が低い部分を、無用に上げてしまうという問題
があった。

【０００４】更に、圧縮を行いたくない領域内に例えば
極端に信号値が異なる部分があると、その部分に圧縮処
理を行ってしまうという問題がある。例えば、胸部正面
画像で低濃度部を圧縮する場合に、肺野部（高濃度部）
にペースメーカなどの金属があると、このペースメーカ
が存在する部分は信号値が小さくなるため、補正値を信
号値の関数で設定すると望まない圧縮が行われ、ペース
メーカの信号レベルを肺野の信号レベルに近づけてしま
い、信号値の違いを保持できないという問題が生じる。

【０００５】上記のような問題は、補正値ｆ（Ｓus）の
関数形の工夫や、画像領域の識別に基づく補正特性の自
動変更等によってある程度防げるものと予測されるが、
種々の被写体を撮影する医療用の放射線撮影では、上記
の問題を自動補正によって安定的に防止するには限界が
ある。また、ダイナミックレンジの圧縮処理を施してい
ない放射線画像を見慣れている者に、ダイナミックレン
ジの圧縮処理を施した画像を提供すると、かえって読影
性を低下させてしまうことがあった。

【０００６】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、ダイナミックレンジ圧縮の自動処理によって対応
し切れない圧縮処理パラメータの確認・修正を行えるよ
うにすると共に、ダイナミックレンジ圧縮処理が施され
た画像を見慣れない場合であっても、読影性を悪化させ
ることのない表示を行えるダイナミックレンジ圧縮処理
装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そのため本発明にかかる
放射線画像のダイナミックレンジ圧縮処理装置は、被写
体を透過した放射線画像情報に基づくオリジナル画像を
表すオリジナル画像信号を処理して前記オリジナル画像
よりもダイナミックレンジの狭い画像を担持する処理済
み画像信号を得る放射線画像のダイナミックレンジ圧縮
処理装置であって、画像内で圧縮処理を施す領域と圧縮
処理のための補正データとの少なくとも一方を設定する
圧縮処理パラメータ設定手段と、画像内で圧縮処理を施
す領域とと圧縮処理の度合いと前記補正データを算出す
るための中間データと前記圧縮処理を施す領域を設定す
るための中間データとのうちの少なくとも１つを表示す
る表示手段と、を含んで構成されるようにした。

【０００８】ここで、上記構成に加え、画像内で圧縮処
理を施す領域と圧縮処理の度合いと前記補正データを算
出するための中間データと前記圧縮処理を施す領域を設
定するための中間データとのうちの少なくとも１つを修
正するための修正データを入力する修正データ入力手段
を設けることが好ましい。更に、前記表示手段が、圧縮
処理を施す領域と圧縮処理の度合いと前記補正データを
算出するための中間データと前記圧縮処理を施す領域を
設定するための中間データとのうちの少なくとも１つと
共に、処理済み画像を表示するようにすると良い。

【０００９】また、オリジナル画像と処理済み画像とを
並べて表示する２枚表示と、処理済み画像のみを表示す
る１枚表示とのいずれか一方を選択する表示形態選択手
段と、この表示形態選択手段に従って画像を表示する表
示手段と、前記表示形態選択手段による表示形態の選択
に応じてダイナミックレンジの圧縮度合いを変更する圧
縮度合い変更手段と、を含んで構成されるようにした。

【００１０】ここで、前記圧縮度合い変更手段が、１枚
表示のときに比べ２枚表示における圧縮度合いを大きく
するようにすると良い。

【００１１】

【作用】かかる構成によると、画像内で圧縮処理を施す
領域と圧縮処理のための補正データとの少なくとも一方
を設定する圧縮処理パラメータ設定手段を備え、かかる
設定手段による設定結果に基づいてダイナミックレンジ
の圧縮処理を施す装置において、画像内で圧縮処理を施
す領域と圧縮処理の度合いと前記補正データを算出する
ための中間データと前記圧縮処理を施す領域を設定する
ための中間データとのうちの少なくとも１つを表示させ
ることで、圧縮処理の適正を前記表示されたデータに基
づいて判断でき、また、圧縮処理の特性を認識した上で
処理済み画像を読影できる。

【００１２】ここで、前記表示される圧縮処理に関わる
各種パラメータを修正するための修正データを入力でき
るようにすることで、圧縮処理条件の自動設定の不適正
を修正して所期の圧縮を行わせることが可能となる。更
に、圧縮処理に関わるパラメータと共に、処理済み画像
を表示させるようにすれば、処理特性を認識しつつ処理
済み画像を読影でき、また、自動設定されたパラメータ
の適正を容易に判断でき、更に、修正データを入力させ
る場合には、修正データの適正も容易に判断できるよう
になる。

【００１３】一方、処理済み画像を表示する形態とし
て、処理済み画像のみの１枚表示と、オリジナル画像と
処理済み画像とを並べて２枚表示する２枚表示とのいず
れか一方を選択できるようにし、２枚表示時には、オリ
ジナル画像と処理済み画像とを対比し、また、それぞれ
で読影が行えるようにする。ここで、１枚表示時には、
大きな圧縮度合いを設定すると、オリジナル画像信号が
担持している画像情報を失わせる惧れがあるが、２枚表
示時には、オリジナル画像も表示されるから、大きな圧
縮処理によってオリジナル画像の情報が失われても支障
がなく、１枚表示時よりも大きな圧縮度合いの設定によ
ってオリジナル画像では見難い部分の読影性を改善でき
る。

【００１４】

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。一実施例
を示す図１は、本発明にかかる放射線画像のダイナミッ
クレンジ圧縮処理装置の構成例を示すものであり、医療
用としての人体の胸部放射線撮影を行う例を示す。

【００１５】ここで、放射線発生源１は、放射線制御装
置２によって制御されて、被写体（人体胸部等）Ｍに向
けて放射線（一般的にはＸ線）を照射する。記録読取装
置３は、被写体Ｍを挟んで放射線源１と対向する面に変
換パネル４を備え、該変換パネル４は放射線源１からの
照射放射線量に対する被写体Ｍの放射線透過率分布に従
ったエネルギーを輝尽層に蓄積し、そこに被写体Ｍの潜
像を形成する。

【００１６】前記変換パネル４は、支持体上に輝尽層
を、輝尽性蛍光体の気相堆積、或いは輝尽性蛍光体塗料
塗布によって設けてあり、該輝尽層は環境による悪影響
及び損傷を遮断するために保護部材によって遮蔽若しく
は被覆される。該輝尽性蛍光体材料としては、例えば、
特開昭６１−７２０９１号公報、或いは、特開昭５９−
７５２００号公報に開示されるような材料が使われる。

【００１７】光ビーム発生部（ガスレーザ，固体レー
ザ，半導体レーザ等）５は、出射強度が制御された光ビ
ームを発生し、その光ビームは種々の光学系を経由して
走査器６に到達し、そこで偏向を受け、更に、反射鏡７
で光路を偏向させて、変換パネル４に輝尽励起走査光と
して導かれる。集光体８は、輝尽励起光が走査される変
換パネル４に近接して光ファイバである集光端が位置さ
れ、上記光ビームで走査された変換パネル４からの潜像
エネルギーに比例した発光強度の輝尽発光を受光する。
９は、集光体８から導入された光から輝尽発光波長領域
の光のみを通過させるフィルタであり、該フィルタ９を
通過した光は、フォトマル10に入射して、その入射光に
対応した電流信号に光電変換される。

【００１８】フォトマル10からの出力電流は、電流／電
圧変換器11で電圧信号に変換され、増幅器12で増幅され
た後、Ａ／Ｄ変換器13で画素毎のディジタルデータから
なる放射線画像信号に変換される。そして、このディジ
タル放射線画像信号（オリジナル画像信号Ｓorg ）は、
マイクロコンピュータを内蔵した画像処理装置14に順次
出力される。

【００１９】15は画像信号を記憶させておくための画像
メモリ（磁気ディスク装置）である。また、16は画像処
理装置14から直接又は前記画像メモリ15から読み出され
た放射線画像信号をプリンタ17（表示手段）に伝送する
ためのインターフェイスである。18は読取ゲイン調整回
路であり、この読取ゲイン調整回路18により光ビーム発
生部５の光ビーム強度調整、フォトマル用高圧電源19の
電源電圧調整によるフォトマル10のゲイン調整、電流／
電圧変換器11と増幅器12のゲイン調整、及びＡ／Ｄ変換
器13の入力ダイナミックレンジの調整が行われ、放射線
画像信号の読取ゲインが総合的に調整される。

【００２０】更に、ＣＲＴ装置20（表示手段）が設けら
れており、かかるＣＲＴ装置20には、放射線画像情報の
他、各種の処理情報が前記画像処理装置14から送られて
表示される。また、21は、キーボード，タッチパネル，
マウス等のマン・マシン・インターフェイスであり、前
記画像処理装置14における画像処理の特性を修正するた
めの修正データを、前記マン・マシン・インターフェイ
ス21（修正データ入力手段）を介して入力できるように
なっている。

【００２１】尚、前記画像処理装置14に出力させるオリ
ジナル放射線画像信号Ｓorg の取得方法を、輝尽性蛍光
体を励起光で走査して発光せしめた輝尽発光を光電変化
して得る方法に限定するものではなく、例えば放射線フ
ィルムの画像を、光電変換によって読み取る方法や、被
写体を透過した放射線を蛍光体に照射されて蛍光に変換
し、該蛍光を光電変換して読み取る方法などであっても
良い。

【００２２】オリジナル放射線画像信号Ｓorg は、検出
された放射線の強度に比例する形でも良いし、検出され
た放射線の強度の対数に比例する形でも良いが、後者の
方が好ましい。ここで、前記画像処理装置14には、記録
読取装置３から入力されるオリジナル画像信号Ｓorg の
ダイナミックレンジを圧縮して、オリジナル画像よりも
ダイナミックレンジの狭い画像を担持する処理済みの画
像信号Ｓprocを得るダイナミックレンジ圧縮処理機能が
備えられており、かかるダイナミックレンジ圧縮処理の
ための画像処理は、以下の式に従って行われる。

【００２３】Ｓproc＝Ｓorg ＋ｆ１（Ｓus）上式で、Ｓusは、各画素点に対応して該各画素点を含む
所定マスク領域内のオリジナル画像信号Ｓorg を平均化
することにより求められる非鮮鋭マスク信号である。但
し、前記非鮮鋭マスク信号Ｓusは、マスク領域内におけ
る平均化処理によって求める方法に限定されるものでは
なく、例えばメジアン値等に基づいて設定する構成であ
っても良い。

【００２４】また、オリジナル画像信号Ｓorg に加算さ
れるｆ１（Ｓus）は、非鮮鋭マスク信号Ｓusの関数とし
て求められる補正値である。尚、ダイナミックレンジの
圧縮方法を、上記の非鮮鋭マスク信号Ｓusを用いる方法
に限定するものではない。ここで、画像処理装置14は、
オリジナル画像信号Ｓorg の信号解析に基づいて被写体
の輪郭を抽出し、例えば、胸部正面画像において、肺野
領域，素抜け領域，肺野を除く被写体領域に領域を分
け、それぞれの領域に対して異なる関数形の補正値ｆ１
（Ｓus）を適用する。

【００２５】即ち、本実施例において、前記画像処理装
置14が圧縮処理パラメータ設定手段としての機能を有
し、前記肺野領域，素抜け領域，肺野を除く被写体領域
が圧縮処理を施す領域であり、また、前記補正値ｆ１
（Ｓus）の関数形が圧縮処理のための補正データに相当
する。そして、前記画像処理装置14は、上記のようにし
て設定された処理領域及び補正値ｆ１（Ｓus）の関数形
の情報を前記ＣＲＴ装置20に出力し、例えば図２に示す
ようにして表示させる。即ち、本実施例においては、前
記画像処理装置14とＣＲＴ装置20（又はプリンタ17）と
によって表示手段が構成される。

【００２６】図２において、ＣＲＴ装置20の画面が左右
に２分され、画面の右側領域には、オリジナル画像、処
理済み画像、又は、これらの縮小画像に重ね合わせて、
区分された領域（圧縮処理を施す領域）が塗り分けて表
示され、また、左側の領域には、圧縮度合いを示す補正
値ｆ１（Ｓus）の関数形が前記塗り分けに対応してグラ
フとして表示されるようになっている。

【００２７】即ち、図２に示す場合には、肺野領域，素
抜け領域，肺野を除く被写体領域に区分された状態が画
面の右側に表示され、かかる表示に基づいて圧縮処理の
領域分けを目視・確認できると共に、画面左側には、各
領域に対して如何なる関数形の補正値ｆ１（Ｓus）が適
用されたかが表示されるから、各領域に対する補正特性
を把握することができる。

【００２８】上記のようにして、ダイナミックレンジ圧
縮の処理特性を表示させれば、如何なる特性の補正処理
が設定されたかを認識できる。また、図２に示す表示例
では、適用される関数形が異なる領域を識別できるよう
に表示させたが、全画像領域に同一の関数形を適用する
場合であっても良く、この場合、補正値ｆ１（Ｓus）と
して正の値が用いられる領域、負の値が用いられる領
域，補正値が零である領域を識別できるように、塗り分
け又は境界表示によって示すようにすると良い。

【００２９】また、図２では、各画素に対する補正値を
関数形として示したが、各画素に対応する補正値を２次
元多階調画像として示したり、或いは、各画素に対する
補正レベルを図３に示すように等高線として示し、補正
値ｆ１（Ｓus）による補正データを概念的に（圧縮度合
いとして）表示するようにしても良い（図３参照）。更
に、図４に示すように、連続的或いはステップ的に信号
値（濃度）が変化するストライプ状の２つの画像を表示
させ、これによって処理前後の変化（圧縮度合い）を概
念的に示すようにしても良いし、かかるストライプ画像
のプロファイル情報を図５示すように表示させる構成と
しても良い。

【００３０】即ち、圧縮度合いは、補正値を数値とし
て、又は、関数形として、定量的に表示させても良い
し、前述のように、階調画像等によってどの程度の圧縮
が行われるかを概念的に表示させるようにしても良い。
上記では、最終的に設定された画像の領域区分、及び、
補正関数（補正データ）を何らかの形で表示させるよう
にしたが、前記領域区分を設定するに当たって用いた信
号値或いは補正値ｆ１（Ｓus）を算出するために用いた
係数や基準値などの中間データを表示させる構成として
も良い。

【００３１】前記中間データとしては、オリジナル画像
信号Ｓorg や非鮮鋭マスク信号Ｓusなどの信号解析に基
づき抽出した関心領域、該関心領域におけるヒストグラ
ム情報（ヒストグラム又は累積ヒストグラム）、領域を
設定するために用いた画像信号解析に基づく特徴量、前
記ヒストグラム情報の解析によって求めた関心領域にお
ける最大値Ｓmax ，最小値Ｓmin ，平均値，中央値、ま
た、前記解析結果に応じて設定された非鮮鋭マスク信号
Ｓusの基準値Ｓus１（補正領域の境界値又は補正特性の
切り換え点）や補正関数の係数βなどが上げられる。

【００３２】前記中間データの表示は、補正関数との組
み合わせや、複数の中間データの組み合わせとすること
が好ましい。図６は、関心領域における信号のヒストグ
ラムと、該ヒストグラムの解析によって求められた基準
値Ｓus１とを組み合わせて表示させた例を示すが、更
に、図７に示すように、設定された基準値Ｓus１の非鮮
鋭マスク画像に対する等信号線をオリジナル画像に重ね
て表示することがより好ましい。尚、図７において、基
準値Ｓus１の等信号線（点線で示される）の下側で被写
体の輪郭で囲まれる領域が低濃度側圧縮における補正対
象領域を示すことになる。

【００３３】ところで、前記画像処理装置14における処
理領域の識別・設定や補正特性の決定が、必ずしも最適
に行われるとは限らない。そこで、画像処理装置14によ
り自動設定された圧縮処理特性を上記のようにして表示
させた上で、かかる設定が不適切であると判断した場合
には、オペレータが前記設定を修正できるようにするこ
とが好ましく、本実施例では、前記マン・マシン・イン
ターフェイス21を介してオペレータが修正データを入力
でき、画像処理装置14では、前記修正データに基づいて
処理特性を修正するようになっている。

【００３４】尚、上記のように自動設定されたパラメー
タを修正させる場合には、ＣＲＴ装置20に画像や修正デ
ータを表示させることが好ましく、ＣＲＴ装置20の表示
を目視しながら逐次修正データを入力させると共に、か
かる修正結果を直ちにＣＲＴ装置20に表示させ、修正作
業が終了した段階で最終的な処理済み画像をプリンタ17
に出力させるようにすると良い。

【００３５】例えば被写体の輪郭抽出によって画像領域
を自動的に分け、各領域毎に異なる特性の圧縮処理を行
わせる場合であって、前記画像領域の分け方を修正した
い場合について説明する。まず、画像処理装置14におけ
る画像解析に基づいて認識された輪郭を、図８に示すよ
うに、オリジナル画像に重ねて例えば点線で表示させ、
かかる領域区分によってダイナミックレンジ圧縮処理を
行って良いか否かをオペレータに判断させるようにす
る。

【００３６】ここで、前記自動認識の結果に従って圧縮
処理を行っても良い場合には、修正データの入力は必要
ないが、前記自動認識の結果を修正したい場合には、前
記マン・マシン・インターフェイス21を介して領域指定
の修正データを入力する。具体的には、キーボードによ
る座標を数値入力、ＣＲＴ装置20の画面上に設けた透明
のタッチパネルのタッチ操作、又は、マウスによる画面
上位置の指定によって、新たに輪郭（領域境界）とした
い部分を複数点指定し、これらを順次結んで囲まれる領
域を修正領域として認識させる。

【００３７】また、圧縮度合い（補正値）を指定領域に
ついて修正する構成とすることもできる。図９は、各画
素に対する補正値（修正前）を２次元多階調画像として
表した状態を示す図であり、ここで、補正関数ｆ１（Ｓ
us）が以下のように設定され、低濃度（信号値の低い
側）を圧縮するものとする。

【００３８】

【数１】

【００３９】上式で、肺野領域では、前記補正関数に基
づく補正が行われないように、前記基準値Ｓus１を設定
してあったとしても、肺野領域にペースメーカ等の信号
値の極端に低い領域があったとすると、前記ペースメー
カの部分では補正が行われる設定が行われてしまい、肺
野の部分とペースメーカとの部分との間の保存したい信
号差が縮小補正されてしまう。

【００４０】ここで、前述のような望まない補正値の設
定があると、図９に示すような表示によってそのことを
確認できるので、前記ペースメーカ部分に対応して自動
設定された補正値の修正を例えば以下のようにして行わ
せる。まず、図９に示すように、補正値を修正したい領
域を、前述の領域修正のときと同様に、マウス又はタッ
チパネルによる位置指定，キーボードによる座標入力な
どによって指示する。ここで、細かく位置を指定するの
は煩雑であるので、例えば指定された２点を対角とする
長方形領域（図９中点線で示される長方形領域）として
領域が指示されるようにすると良い。

【００４１】次いで、前記指定した領域における補正値
をキーボード操作等によって一定値（例えば０）とする
修正を行い、自動設定によって望ましくない形で設定さ
れた補正値を領域別に修正させる。尚、前記領域指定に
おいては、２点指定によって長方形の領域を指示できる
ようにしたが、例えば円の中心と、円周上の１点との２
点指示によって円形領域を指定できるようにしても良
い。

【００４２】次に中間データを修正する構成例について
説明する。まず、画像処理装置14において、肺野領域を
含む長方形の関心領域を自動認識し、かかる関心領域内
の信号値のヒストグラム解析によって、前記関心領域内
における信号の最大値Ｓmax,最小値Ｓmin を求める。そ
して、前記最大値Ｓmax,最小値Ｓmin に基づいて以下の
式に従って補正関数の基準値Ｓus１を設定する。

【００４３】Ｓus１＝ｋ・Ｓmax ＋（１−ｋ）・Ｓmin 尚、上記ｋは定数であり、例えば0.6 程度とする。そし
て、前記基準値Ｓus１に応じて前記数１に示すような関
数形によって補正値ｆ１（Ｓus）を設定するものとす
る。かかる自動設定の結果を、図10に示すように、オリ
ジナル画像に重ねて自動認識された関心領域及び前記基
準値Ｓus１の等信号線（図10中点線示）を表示させ、ま
た、中間データとして、前記ヒストグラムを表示すると
共に、該ヒストグラム中に最大値Ｓmax,最小値Ｓmin,基
準値Ｓus１を同時に表示させる。

【００４４】ここで、前記関心領域の自動認識が不適切
で、関心領域内に実際には素抜け部が入ってしまい、素
抜け部を関心領域内の最大値Ｓmax として誤認識し、こ
れによって、基準値Ｓus１が適正値よりも大きく設定さ
れたものと仮定する。かかる関心領域の誤認識により、
素抜け部を関心領域に含めてしまったことは、図10に示
すようなヒストグラム上で素抜けの信号範囲と予測され
る信号レベルに最大値Ｓmax が設定されていることによ
って判断できる。

【００４５】そこで、前記ヒストグラムから真の関心領
域におる最大値Ｓmax ' と見做される修正データを入力
し、改めて基準値Ｓus１を演算させる。前記真の最大値
Ｓmax ' の入力は、ヒストグラム上の信号軸の１点を指
定する構成が最も簡便であるが、数値データの入力であ
っても良い。また、最大値Ｓmax ' を修正する代わり
に、直接基準値Ｓus１を修正させる構成であって良く、
更には、関心領域を素抜け領域を含まない所期領域に修
正するための修正データを入力させ、ヒストグラムの解
析からやり直させるようにしても良い。

【００４６】いずれの場合も、入力された修正データや
修正領域を即座に表示することが好ましく、修正された
基準値Ｓus１’に対応する等信号線（図10の肺野領域部
分の点線）も新たに表示すれば、修正した結果正しい補
正領域が得られたか否かを確認でき、より好ましい。上
記のように、画像処理装置14における圧縮処理情報を一
旦表示させ、かかる表示に基づいて圧縮処理が不適切に
設定されているとオペレータが判断した場合に、自動設
定された各種のパラメータを修正できるようにすれば、
自動設定では対応できない補正要求に対応したより適切
なダイナミックレンジ圧縮処理を行わせることができ、
最終的にオペレータが適正と判断した処理済み画像のみ
をプリンタ17でプリントさせることができる。

【００４７】ところで、処理済み画像をプリンタ17でプ
リントさせる際には、処理済み画像のみであっても良い
が、種々の圧縮処理情報を付帯させれば、プリント画像
に基づき診断を行うときに如何なる補正が行われたかを
知ることができるので、診断性を向上させる上でより好
ましい。図11は、プリント画像上で、処理済み画像に圧
縮処理領域を重ねて示すものであり、図11に示す例で
は、前記数１の補正関数で補正領域の境界を示すことに
なる基準値Ｓus１の等信号線を点線で示し、該点線の下
側の腹部領域が、低濃度部圧縮における圧縮対象領域と
なったことを示す。

【００４８】また、図12に示す例では、処理済み画像に
並べてヒストグラムの線図を並べてプリントさせたもの
であり、ここでも、補正領域の境界を示すことになる前
記基準値Ｓus１をヒストグラム上に示すことが好まし
い。更に、図13に示す例では、処理済み画像がプリント
された画面の隅に、各画素に対応する補正値を２次元多
階調画像として示す表示を設けたものであり、これによ
って各画素に対してどの程度の補正がなされたかを概略
知ることができる。

【００４９】尚、処理済み画像と組み合わせてプリント
させる圧縮処理情報を上記のものに限定するものではな
く、また、前記２次元多階調画像を処理済み画像と並べ
て大きく表示させるなど種々の表示方法が想定できる。
更に、修正機能の有無を問うものではなく、画像処理装
置14の不適切な処理パラメータの自動設定によって、好
ましくない圧縮が施された処理済み画像と、不適切なパ
ラメータとを共にプリントさせる構成であっても良く、
この場合は、どの部分で誤りがあったかを容易に識別で
きることになる。

【００５０】また、対応関係が付くように、処理済み画
像と圧縮処理の情報とを個別に出力する構成であっても
良く、例えば画像をハードコピーする場合、前記圧縮処
理の情報出力は、画像と同様なハードコピーであっても
良いし、識別番号などによってメモリに格納させておい
たデータを読み出してＣＲＴに表示させる構成であって
も良い。

【００５１】上記実施例では、ダイナミックレンジの圧
縮処理が施された処理済み画像と圧縮処理情報とを組み
合わせてプリントさせる構成を示したが、図14に示すよ
うに圧縮処理が施されていないオリジナル画像と処理済
み画像とを並べて表示させる構成としても良い。また、
上記のように処理前後の２つの画像を並べて表示させる
ときに、前記図11〜図13に示したように、各種の処理情
報を処理済み画像側に付帯させてプリントさせるように
すると良い。

【００５２】尚、前記オリジナル画像は、ダイナミック
レンジの圧縮処理が施されていない処理前画像を示し、
前記図１の記録読取装置３で読み取られてから圧縮処理
以外の例えば周波数強調や階調処理が施されているもの
であっても良い。また、前記図14に示すように処理済み
画像とオリジナル画像とを並べて２枚表示（プリンタ17
によるハードコピーとＣＲＴ装置20によるソフトコピー
とを含む）させるモードと、処理済み画像のみを表示さ
せるモードとのいずれかを選択できる構成とすることが
できる。

【００５３】ここで、１枚表示モードの場合には、極端
な圧縮を行うと、本来オリジナル画像がもっていた情報
を失ったり、病変でないものが病変のように見えたり、
或いは、情報は正しいが目の錯覚によって誤診を招く惧
れがあるので、圧縮度合いはあまり大きくしない方が好
ましい。一方、２枚表示では、オリジナル画像と並べて
処理済み画像を表示するので、たとえオリジナル画像で
良く見えていた部分が圧縮処理によって見え難くなって
も、オリジナル画像で見え難かった部分をより見えるよ
うにすれば良いので、比較的大きな圧縮度合いの設定が
許容される。

【００５４】従って、前記２枚表示モードと１枚表示モ
ードとの選択は、オペレータがマン・マシン・インター
フェイス21を介して任意に行う構成としても良いが、例
えば被写体のダイナミックレンジが所定よりも広く、大
幅な圧縮が望まれる場合には、２枚表示が自動的に選択
されるようにしても良い。オペレータがマン・マシン・
インターフェイス21を介して任意に表示モードを選択す
る場合には、前記マン・マシン・インターフェイス21が
表示形態選択手段に相当し、自動設定させる場合には、
画像処理装置14が表示形態選択手段に相当することにな
る。

【００５５】かかる表示モードの自動選択を行う場合の
実施例を以下に説明する。ここで、胸部正面画像の低濃
度部を圧縮するものとする。そして、前記画像処理装置
14では、オリジナル画像に対して肺野を含む関心領域を
自動設定し、かかる領域内の信号のヒストグラム解析を
行って、関心領域内における信号の最大値Ｓmax と最小
値Ｓmin を求める。

【００５６】補正関数ｆ１（Ｓus) としては、前記数１
に示したものを用いるものとし、補正領域を決定する非
鮮鋭マスク信号Ｓusの基準値Ｓus１は、Ｓus１＝ｋ・Ｓ
max＋（１−ｋ）・Ｓmin として決定されるものとす
る。そして、１枚表示と２枚表示とのいずれを選択する
かの判断は、Ｓmax −Ｓmin ＝ΔＳとして求められる被
写体のダイナミックレンジΔＳと所定値を比較し、被写
体のダイナミックレンジΔＳが所定値よりも大きい場合
には、大幅な圧縮を行わせるべく２枚表示を選択させ、
ダイナミックレンジΔＳが所定値よりも小さい場合に
は、極端な圧縮が不必要であり処理画像のみの１枚表示
でも必要充分な診断性が得られるものと推定して１枚表
示を選択させる。

【００５７】かかる表示モードの選択に応じた圧縮度合
いの設定は、前記補正関数ｆ１（Ｓus) における係数β
と前記基準値Ｓus１の演算に用いる係数ｋとの少なくと
も一方を表示モードの選択結果に応じて変化させること
によって行われる。具体的には、１枚表示モード用の係
数β₁，ｋ₁と、２枚表示モード用の、係数β₂，ｋ₂
とを予め設定しておき、選択結果に応じていずれの係数
を用いるかを決定する。

【００５８】前記係数の値としては、例えばβ₁＝0.6
、ｋ₁＝0.5 、β₂＝0.8 、ｋ₂＝0.6 とし、２枚表
示モード時には係数βを大きくして補正値をより大きく
設定し、また、係数ｋを大きくして補正領域を広げるよ
うにする。従って、本実施例においては画像処理装置14
が圧縮度合い変更手段に相当することになる。

【００５９】前記実施例において、非鮮鋭マスクのマス
クサイズ或いは周波数特性は画像の診断性を左右する重
要なパラメータである。ダイナミックレンジ圧縮処理で
は、被写体の大まかな構造の変化（肺野部，縦隔部など
の滑らかな信号差）に対応する超低周波数成分のみを非
鮮鋭マスク信号Ｓusとして抽出し、Ｓusに基づいて補正
値ｆ１（Ｓus）を設定することによって、細かい構造物
の変化（骨，血管など）を維持しつつ、全体の濃度範囲
を圧縮することができるのである。

【００６０】マスクサイズが小さいと、非鮮鋭マスク信
号Ｓusが被写体の大まかな変化に対応する超低周波数成
分だけでなく、細かい構造物の変化に相当する周波数成
分をも含んでしまい、非鮮鋭マスク信号Ｓusに基づく補
正値を加算することによって細かい構造物の変化が打ち
消されて骨や血管などのコントラストが低下してしま
う。

【００６１】一方、マスクサイズが大きいと信号値の変
化が急激な部分での非鮮鋭画像のエッジ切れが悪くな
り、圧縮を行いたい領域と行いたくない領域との境界付
近で望まない圧縮が施されてしまう。また、マスクサイ
ズを更に大きくし過ぎると、被写体の大まかな変化に相
当する周波数成分までも失ってしまう（極端な場合全く
平坦な画像になってしまう）ので、非鮮鋭マスク信号Ｓ
usに基づく補正値を加算してもダイナミックレンジ圧縮
効果が得られなくなる。

【００６２】以上のような観点で発明者が検討した結
果、マスクサイズの大きさは等身大画像上の長さで10mm
から60mmが好ましく、より好ましくは15mmから30mmであ
り、最も好ましくは20mmから30mmであることを見出し
た。マスクサイズが10mmよりも小さいと、細かい構造物
の変化に対応する周波数成分が急激に増加するので、こ
のようなマスクサイズで求めた非鮮鋭マスク信号Ｓusに
基づいて補正値を設定すると、著しく診断性能が低下し
てしまう。また、特に、胸部画像や腹部画像において
は、マスクサイズを15mm以上にすれば、Ｓusは大動脈な
どの太い血管に対応する周波数成分を持たなくなり、マ
スクサイズを20mm以上にすればＳusは肋骨などに対応す
る比較的低周波数であるが、コントラストを下げたくな
い周波数成分を含まなくなるので、診断性能の高い画像
が得られる。

【００６３】ここでマスクサイズは、矩形ならば短辺の
長さと長辺の長さの平均値、正方形なら一辺の長さ、円
ならば直径、楕円ならば長径と短径の平均値を指す。ま
た、マスクサイズのかわりに非鮮鋭マスクのもつ周波数
特性で記述すると、非鮮鋭マスクの変調伝達関数が0.01
サイクル／mmのとき0.5 以上かつ0.06サイクル／mmのと
き0.5 以下であることが好ましく、より好ましくは0.02
サイクル／mmのとき0.5 以上かつ0.04サイクル／mmのと
き0.5 以下、更に好ましくは0.02サイクル／mmのとき0.
5 以上かつ0.03サイクル／mmのとき0.5 以下である。

【００６４】更に本発明において、非鮮鋭マスク信号Ｓ
usの関数である補正値ｆ１（Ｓus）の絶対値の最大値は
被写体の関心領域のダイナミックレンジの１／８から１
／２であることが好ましい。例えば、被写体の関心領域
のダイナミックレンジが２桁であるとき、圧縮補正量の
絶対値の最大値は１／４桁から１桁であることが好まし
い。

【００６５】また、補正値ｆ１（Ｓus）が、β（Ｓus１
−Ｓus）の様に非鮮鋭マスク信号Ｓusの一次関数で表さ
れるとき、その傾きであって圧縮度合いを決めるβの好
ましい範囲は0.2 〜1.0 であり、より好ましくは0.4 〜
0.8 である。補正量が小さすぎるとダイナミックレンジ
圧縮効果が現れず、一方、補正量が大きすぎるとオリジ
ナル画像における領域毎の濃度の大小関係が逆転して
（例えば肺野の平均濃度よりも縦隔部の平均濃度の方が
高くなって）しまい、診断に耐えない画像になってしま
う。例えば、上記一次関数の傾きβを１より大きくした
場合このような問題が起こる。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によると、ダ
イナミックレンジの圧縮処理において、設定された圧縮
処理領域や圧縮度合いや各種中間データを表示させるよ
うにしたので、如何なる設定がなされたかを認識でき、
読影に反映させることができる一方、前記設定に不適切
がある場合には、修正データの入力によって任意に修正
させることができ、自動設定では対応できない補正要求
に則した圧縮処理を行わせることができるという効果が
ある。

【００６７】また、オリジナル画像と処理済み画像とを
並べて表示する２枚表示と、処理済み画像のみの１枚表
示とのいずれかを選択できるようにし、然も、２枚表示
が選択されたときにより大きな圧縮を施すようにしたの
で、読影性を悪化させることなく大きな圧縮度合いの設
定が可能になるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される放射線画像読取処理装置を
示すブロック図。

【図２】領域区分と各領域に対応する関数形との表示状
態を示す図。

【図３】画素毎の補正値を等高線で示した図。

【図４】圧縮度合いをステップ的な濃度変化で示す場合
の図。

【図５】圧縮度合いをステップ的な濃度変化で示す場合
の図。

【図６】補正の中間データとしてのヒストグラムの表示
を示す図。

【図７】マスク信号の基準値の等信号線による補正領域
表示を示す図。

【図８】補正領域の修正の様子を示す図。

【図９】補正値の修正のための特定領域の指定の様子を
示す図。

【図10】関心領域及びヒストグラム解析結果との表示状
態を示す図。

【図11】処理済み画像に補正領域を重ねてプリントする
例を示す図。

【図12】処理済み画像とヒストグラムを並べてプリント
する例を示す図。

【図13】処理済み画像の隅部に２次元多階調画像として
示される補正値をプリントさせる例を示す図。

【図14】２枚表示モードにおける表示状態を示す図。

【符号の説明】

１放射線発生源３記録読取装置 14 画像処理装置 15 画像メモリ 16 インタフェイス 17 プリンタ 20 ＣＲＴ装置 21 マン・マシン・インターフェイス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被写体を透過した放射線画像情報に基づく
オリジナル画像を表すオリジナル画像信号を処理して前
記オリジナル画像よりもダイナミックレンジの狭い画像
を担持する処理済み画像信号を得る放射線画像のダイナ
ミックレンジ圧縮処理装置であって、画像内で圧縮処理を施す領域と圧縮処理のための補正デ
ータとの少なくとも一方を設定する圧縮処理パラメータ
設定手段と、画像内で圧縮処理を施す領域と圧縮処理の度合いと前記
補正データを算出するための中間データと前記圧縮処理
を施す領域を設定するための中間データとのうちの少な
くとも１つを表示する表示手段と、を含んで構成されたことを特徴とする放射線画像のダイ
ナミックレンジ圧縮処理装置。
【請求項２】画像内で圧縮処理を施す領域と圧縮処理の
度合いと前記補正データを算出するための中間データと
前記圧縮処理を施す領域を設定するための中間データと
のうちの少なくとも１つを修正するための修正データを
入力する修正データ入力手段を設けたことを特徴とする
請求項１記載の放射線画像のダイナミックレンジ圧縮処
理装置。
【請求項３】前記表示手段が、圧縮処理を施す領域と圧
縮処理の度合いと前記補正データを算出するための中間
データと前記圧縮処理を施す領域を設定するための中間
データとのうちの少なくとも１つと共に、処理済み画像
を表示することを特徴とする請求項１又は２のいずれか
に記載の放射線画像のダイナミックレンジ圧縮処理装
置。
【請求項４】被写体を透過した放射線画像情報に基づく
オリジナル画像を表すオリジナル画像信号を処理して前
記オリジナル画像よりもダイナミックレンジの狭い画像
を担持する処理済み画像信号を得る放射線画像のダイナ
ミックレンジ圧縮処理装置であって、前記オリジナル画像と前記処理済み画像とを並べて表示
する２枚表示と、前記処理済み画像のみを表示する１枚
表示とのいずれか一方を選択する表示形態選択手段と、該表示形態選択手段に従って画像を表示する表示手段
と、前記表示形態選択手段による表示形態の選択に応じてダ
イナミックレンジの圧縮度合いを変更する圧縮度合い変
更手段と、を含んで構成されたことを特徴とする放射線画像のダイ
ナミックレンジ圧縮処理装置。
【請求項５】前記圧縮度合い変更手段が、１枚表示のと
きに比べ２枚表示における圧縮度合いを大きくすること
を特徴とする請求項４記載の放射線画像のダイナミック
レンジ圧縮処理装置。