JPH07248557A - 放射線画像の処理方法 - Google Patents

放射線画像の処理方法

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JPH07248557A
JPH07248557A JP6039844A JP3984494A JPH07248557A JP H07248557 A JPH07248557 A JP H07248557A JP 6039844 A JP6039844 A JP 6039844A JP 3984494 A JP3984494 A JP 3984494A JP H07248557 A JPH07248557 A JP H07248557A
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sproc
radiation image
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JP6039844A
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Masayuki Nakazawa
正行 中沢
Hideyuki Handa
英幸 半田
Wataru Negi
渉 根木
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Konica Minolta Inc
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/04—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は放射線画像の処理方法に関し、演算
速度の向上とメモリ容量の削減を図ることができる放射
線画像の処理方法を提供することを目的としている。 【構成】 被写体を透過した放射線画像に基づくオリジ
ナル画像を表わすオリジナル画像信号Ｓｏｒｇを処理し
て該オリジナル画像とは異なる周波数特性を有する処理
済み画像信号Ｓｐｒｏｃを求める放射線画像処理方法で
あって、 Ｓｐｒｏｃ＝Ａ（Ｓｏｒｇ）＋Ｂ（Ｓｕｓ） 但し、Ｓｕｓ：非鮮鋭信号 Ａ（Ｓｏｒｇ）：Ｓｕｓを含まないＳｏｒｇの関数 Ｂ（Ｓｕｓ） ：Ｓｏｒｇを含まないＳｕｓの関数 なる演算式に基づいて処理を行なうように構成する。

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処理方法に
関し、更に詳しくは医療用診断に用いる放射線写真シス
テムにおける放射線画像の処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】被写体を透過した放射線を蛍光体に吸収
せしめて放射線画像情報を記録し、しかる後、これをレ
ーザ光等で走査して励起し発光した光を光検出器で読み
取り、この読み取った放射線画像情報で光ビームを変調
して写真フィルム等の記録媒体に放射線画像を記録する
放射線写真システムが知られている。
【０００３】この蛍光体を用いる放射線写真システム
は、従来の銀塩写真による放射線写真システムと比較し
て、広い放射線露光域にわたって画像を記録することが
できるという点で非常に利用価値が高い。特に、人体を
対象とするＸ線写真システムとして有効である。
【０００４】他方、Ｘ線は被曝線量が多くなると、人体
に有害であるので、１回のＸ線撮影でできるだけ多くの
情報が得られることが望ましい。しかしながら、現在の
Ｘ線写真フィルムは、撮影適性と観察撮影適性の両方を
兼ね備えることを要求される結果、それらをある程度ず
つ満足するような形式のものになっている。このため、
撮影適性についてはＸ線露光域が十分広いとは言えない
という問題があり、また現在のＸ線写真フィルムの観察
読影適性については、その画質が必ずしも診断に十分な
ものとは言えないという問題がある。
【０００５】そこで、以下に示すような放射線画像の処
理方法が用いられてる。 （１）特公昭６２−６２３７３号公報（従来例１） 蛍光体を励起光で走査して、これに記録されている放射
線画像情報を読み出してこれを電気信号に変換した後、
記録材料上に再生するにあたり、各走査点で超低周波数
に対応する非鮮鋭マスク信号Ｓｕｓを求め、蛍光体から
読み出されたオリジナル画像信号をＳｏｒｇ，強調係数
をβ，再生画像信号をＳ’とした時に、 Ｓ’＝Ｓｏｒｇ＋β（Ｓｏｒｇ−Ｓｕｓ） （１） なる演算により、信号の変換を行って、上記超低周波数
以上の周波数成分を強調するようにしたものである。
【０００６】ここで、超低周波数に対応する非鮮鋭マス
ク信号Ｓｕｓとは、オリジナル画像を超低周波数成分よ
り低い周波数成分しか含まないようにぼかした信号であ
る。この方法では、強調係数βを、オリジナル画像信号
Ｓｏｒｇ又は非鮮鋭マスク信号Ｓｕｓの増大に伴い単調
増加させるようにしている。また、マスク内のオリジナ
ル画像信号Ｓｏｒｇの単純平均をとって、非鮮鋭マスク
信号Ｓｕｓを求めている。
【０００７】この方法によれば、診断上有効な超低周波
数成分以上の周波数成分を強調し、コントラストを強く
することにより、診断性能を向上させることができる。 （２）特公昭６２−６２３８３号公報（従来例２） 蓄積性蛍光体材料を走査して、この蛍光体材料に記録さ
れている放射線画像情報を読み出して電気信号に変換し
た後、記録材料上に可視像として再生するにあたり、各
走査点での超低周波数に対応する非鮮鋭マスク信号Ｓｕ
ｓを求め、蛍光体から読み出されたオリジナル画像信号
Ｓｏｒｇ，再生画像信号Ｓ’としたときに、 Ｓ’＝Ｓｏｒｇ＋Ｆ（Ｘ） （２） （但し、Ｘ＝Ｓｏｒｇ−Ｓｕｓ Ｆ（Ｘ）は｜Ｘ1 ｜＜｜Ｘ2 ｜のとき、Ｆ’（Ｘ1 ）≧
Ｆ’（Ｘ2 ）≧０であり、少なくともＸのある値Ｘ0
（｜Ｘ1 ｜＜｜Ｘ0 ｜＜｜Ｘ2 ｜）を境にしてＦ’（Ｘ
1 ）＞Ｆ’（Ｘ2 ）となる単調増加関数） で表される演算を行って、上記超低周波数以上の周波数
成分を強調するようにしたものである。
【０００８】ここでは、Ｆ（Ｘ）をテーブルとして記憶
することができる。この方法によれば、偽画像信号（ア
ーチファクト）が差信号｜Ｓｏｒｇ−Ｓｕｓ｜が大なる
領域において発生しやすいことに鑑み、差信号｜Ｓｏｒ
ｇ−Ｓｕｓ｜の大きい箇所における周波数強調の程度の
増加を小さくして、偽画像信号の発生を抑えた画像処理
を行なうことができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
（１）前述した前者の従来の方法では、演算時間がかか
るという問題がある。演算時間を短縮するために、テー
ブルルッキング方式（予め演算値をテーブルとして持っ
ておく方式）が考えられる。しかしながら、周波数強調
の度合い（従来例１では強調係数β）がＳｏｒｇ又はＳ
ｕｓの増大に応じて変化する場合には以下のような問題
がある。
【００１０】βがＳｏｒｇの変化に応じて変化する関数
（β（Ｓｏｒｇと表す）の場合、従来例１の演算式は、 Ｓ’＝Ｓｏｒｇ＋β（Ｓｏｒｇ）（Ｓｏｒｇ−Ｓｕｓ） ＝（１＋β（Ｓｏｒｇ））・Ｓｏｒｇ−β（Ｓｏｒｇ）・Ｓｕｓ ＝Ｆ（Ｓｏｒｇ）＋Ｇ（Ｓｏｒｇ，Ｓｕｓ） （３） 但し、Ｆ（Ｓｏｒｇ）＝（１＋β（Ｓｏｒｇ））・Ｓｏ
ｒｇ Ｇ（Ｓｏｒｇ，Ｓｕｓ）＝−β（Ｓｏｒｇ）・Ｓｕｓ （ＦはＳｏｒｇの関数，ＧはＳｏｒｇとＳｕｓの関数） のように変形できる。
【００１１】また、βがＳｕｓの変化に応じて変化する
関数（β（Ｓｕｓと表す）の場合、従来例１の演算式
は、 Ｓ’＝Ｓｏｒｇ＋β（Ｓｕｓ）（Ｓｏｒｇ−Ｓｕｓ） ＝（１＋β（Ｓｕｓ））・Ｓｏｒｇ−β（Ｓｕｓ）・Ｓｕｓ ＝Ｐ（Ｓｏｒｇ，Ｓｕｓ）＋Ｑ（Ｓｕｓ） （４） 但し、Ｐ（Ｓｏｒｇ，Ｓｕｓ）＝（１＋β（Ｓｕｓ））
・Ｓｏｒｇ Ｑ（Ｓｕｓ）＝−β（Ｓｕｓ）・Ｓｕｓ （ＦはＳｏｒｇとＳｕｓの関数，ＧはＳｕｓの関数） のように変形できる。
【００１２】いずれの場合もＳｏｒｇとＳｕｓの両方の
関数の項を含むので、テーブルルッキング方式にした時
に作成すべきテーブルは２次元の配列になってしまい、
テーブルを記憶するのに必要なメモリが膨大になってし
まう。
【００１３】また、画像毎にテーブルを計算又は変形す
ると、好ましい場合があるが、この時にはテーブルの計
算時間がかかってしまい、演算時間を短縮することはで
きない。更に、βが急激に変化する場合、偽画像（アー
チファクト）が生じることがあり、誤診につながるおそ
れがある。また、Ｓｕｓをマスク内の信号値の単純平均
によって求める場合、徐算を行なうので演算時間がかか
るという問題がある。
【００１４】（２）前記後者の従来の方式では、（Ｓｏ
ｒｇのとりうる値の範囲＋Ｓｕｓのとりうる値の範囲）
の大きさのテーブルが必要になる。そして、各項の加減
以外に画素毎に引き数Ｘ（＝Ｓｏｒｇ−Ｓｕｓ）の演算
が必要となり、演算時間の短縮が不十分である。引き数
の計算を省くためには、ｆ（Ｓｏｒｇ，Ｓｕｓ）のよう
にＳｏｒｇとＳｕｓの関数とすればよいが、この場合は
テーブルの所要メモリが大きくなる。また、ｆ（Ｘ）は
Ｓｏｒｇ及び／又はＳｕｓの関数を含んでもよいとの記
述があり、この場合も前記従来技術（１）と同様にテー
ブルの所要メモリが大きくなる。また、Ｓｏｒｇ，Ｓｕ
ｓのどちらか一方だけの関数の加減にすると演算速度が
速くなるという概念はない。
【００１５】本発明はこのような課題に鑑みてなされた
ものであって、演算速度の向上とメモリ容量の削減を図
ることができる放射線画像の処理方法を提供することを
目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】前記した課題を解決する
第１の発明は、被写体を透過した放射線画像に基づくオ
リジナル画像を表わすオリジナル画像信号Ｓｏｒｇを処
理して該オリジナル画像とは異なる周波数特性を有する
処理済み画像信号Ｓｐｒｏｃを求める放射線画像処理方
法であって、 Ｓｐｒｏｃ＝Ａ（Ｓｏｒｇ）＋Ｂ（Ｓｕｓ） （５） 但し、Ｓｕｓ：非鮮鋭信号 Ａ（Ｓｏｒｇ）：Ｓｕｓを含まないＳｏｒｇの関数 Ｂ（Ｓｕｓ） ：Ｓｏｒｇを含まないＳｕｓの関数 なる演算式に基づいて処理を行なうことを特徴とし、第
２の発明は、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Ｓｏｒｇを非鮮鋭信号Ｓｕｓを用いて処
理して前記オリジナル画像とは異なる周波数特性を有す
る処理済み画像信号Ｓｐｒｏｃを求める放射線画像の処
理方法であって、前記Ｓｕｓを対象画素を含む所定のマ
スク内のＮ個の画素のオリジナル画像信号Ｓｏｒｇの総
和Ｓｔｏｔａｌをｚビット（ｚは負でない整数）だけ右
シフト（ＬＳＢ方向にシフト）することによって求める
ようにしたことを特徴としている。
【００１７】
【作用】
（第１の発明）処理済み画像信号ＳｐｒｏｃをＡ（Ｓｏ
ｒｇ）とＢ（Ｓｕｓ）の加算の形で表わすようにした。
この式によれば、Ａ（Ｓｏｒｇ）とＢ（Ｓｕｓ）はそれ
ぞれＳｏｒｇ（オリジナル画像）とＳｕｓ（非鮮鋭画
像）の独立した関数であり、ＳｏｒｇとＳｕｓの両方の
関数の項を含まないので、演算速度が向上する。また、
Ａ（Ｓｏｒｇ）とＢ（Ｓｕｓ）をそれぞれテーブルの形
として持つ場合でも、メモリ容量は小さくて済む。
【００１８】（第２の発明）鮮鋭信号Ｓｕｓを、対象画
素を含む所定のマスク内のＮ個の画素のオリジナル画像
信号Ｓｏｒｇの総和Ｓｔｏｔａｌをｚビット（ｚは負で
ない整数）だけ右シフトすることによって求めるように
した。この発明によれば、Ｓｔｏｔａｌ／Ｎ演算ではな
く、右シフト演算により処理できるので、処理速度が大
幅に向上する。
【００１９】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図１は本発明方法を実施するシステム構成
例を示すブロック図である。Ｘ線を放射して人体に照射
すると、人体を透過したＸ線は蛍光体板に入射する。こ
の蛍光体板は、蛍光体のトラップレベルに、Ｘ線画像の
エネルギーを蓄積する。このＸ線撮影によって放射線像
を蓄積記録した蓄積性蛍光体シート１をローラ２によっ
て送る。このローラ２は、シート１を矢印Ａの方向に送
り、シート１からの像読み取りの副走査を行なう。
【００２０】主走査は５００〜８００ｎｍの波長を有す
る励起光のレーザ光源３からのレーザ光を走査ミラー３
ａで矢印Ｂの方向に走査することにより行なう。この励
起光の走査によって３００〜５００ｎｍの波長域の輝尽
発光が発生し、この輝尽発光した光は導光性シート材料
からなる集光体４ａの出力端に配したフォトマル等の光
検出器４によって検出されて電気信号に変換される。こ
の電気信号は、アンプ５で増幅された後、Ａ／Ｄ変換器
６でディジタル信号に変換され、演算部７に送られる。
【００２１】演算部７は、演算器７ａで非鮮鋭マスク信
号Ｓｕｓを求め、演算器７ｂで関数Ｂ（Ｓｕｓ）を求
め、演算器７ｃで関数Ａ（Ｓｏｒｇ）を求め、演算器７
ｄでＳｐｒｏｃ＝Ａ（Ｓｏｒｇ）＋Ｂ（Ｓｕｓ）を求め
る。演算後得られたディジタル信号のＳｐｒｏｃは、Ｄ
／Ａ変換器９でアナログ信号に変換され、アンプ１０で
増幅された後、記録用光源１１に入力される。
【００２２】この記録用光源１１から発生した光は、レ
ンズ１２を通って焼付ドラム１４上に装着された記録材
料例えば写真フィルムに照射される。この写真フィルム
上に放射線画像が再生され、この画像が医療診断用の画
像となる。本発明は演算部７における画像処理方法を提
供するものであって、画像の入力方法と表示方法は上述
したものに限られない。例えば、画像の入力方法として
は写真フィルムに光を照射してその反射光や透過光を光
学的に読みとってディジタル画像信号を得てもよいし、
画像の表示方法としては写真フィルムに焼き付ける代わ
りにＣＲＴ等に表示してもよい。
【００２３】以下、演算部７の動作について説明する。
本願発明では Ｓｐｒｏｃ＝Ａ（Ｓｏｒｇ）＋Ｂ（Ｓｕｓ） 但し、Ｓｕｓ：非鮮鋭信号 （５） Ａ（Ｓｏｒｇ）：Ｓｕｓを含まないＳｏｒｇの関数 Ｂ（Ｓｕｓ） ：Ｓｏｒｇを含まないＳｕｓの関数 としてＳｐｒｏｃを求めるようになっている。
【００２４】ここで、非鮮鋭信号Ｓｕｓは、対象画素を
含む所定のマスク内のオリジナル画像信号の単純平均値
とすると演算時間が短くて好ましいが、その他にも各種
加重平均値，メジアン値，モード値等を用いることがで
きる。また、マスクの形状は矩形，円形，十字形，Ｘ字
形，円環形等を用いることができ、それらの組み合わせ
でもよいが、計算機で扱う場合には矩形が好ましく、正
方形が最も好ましい。
【００２５】また、非鮮鋭信号Ｓｕｓを求める場合、マ
スク内の全ての画素の信号値を用いてもよいし、一定の
間隔でサンプリングする等して一部の画素の信号値を用
いてもよい。また、関数Ａ（Ｓｏｒｇ）とＢ（Ｓｕｓ）
との少なくとも一方を予めテーブルとして持つことによ
り、各画素毎に毎回演算をしなくてもすむので演算時間
が短縮されて好ましい。また、部位毎に或いは同じ部位
でも被写体毎に構造物の構成が異なるし、照射線量の違
いによって信号値の大きさも異なる。そこで、関心領域
の最大値，最小値，平均値，周波数特性等の画像特徴量
に応じて画像毎にテーブルを作成すると、画像に最適な
処理を行なうことができ、よりよい画質が得られて好ま
しい。
【００２６】また、標準テーブルを画像の特徴量に応じ
て回転，平行移動することにより変形してテーブルを求
めると、簡潔な式で表現できないような複雑な関数式で
あっても画像毎に簡単に作成することができるので好ま
しい。部位毎に異なる標準テーブルを記憶しておき、撮
影部位情報に基づいて標準テーブルを選択し、更に画像
毎に特徴量や放線線条件等に基づいて標準テーブルを変
形するようにしてもよい。
【００２７】前記Ａ（Ｓｏｒｇ）は少なくとも、Ｓｏｒ
ｇの変化に応じて変化する関数ａ（Ｓｏｒｇ）とＳｏｒ
ｇとの積であり、かつＢ（Ｓｕｓ）が少なくともＳｕｓ
の変化に応じて変化する関数ｂ（Ｓｕｓ）とＳｕｓとの
積であることが好ましい。特に、前記ａ（Ｓｏｒｇ），
ｂ（Ｓｕｓ）としては、以下の式になることが好まし
い。
【００２８】 ａ（Ｓｏｒｇ）＝（１＋ｋ（Ｓｏｒｇ）） ｂ（Ｓｕｓ） ＝−ｋ（Ｓｕｓ） （６） この結果、処理済み画像信号Ｓｐｒｏｃは次式のように
なる。
【００２９】 Ｓｐｒｏｃ＝（１＋ｋ（Ｓｏｒｇ））・Ｓｏｒｇ ＋（−ｋ（Ｓｕｓ））・Ｓｕｓ （７） ここで、Ａ（Ｓｏｒｇ）とＢ（Ｓｕｓ）が急激に変化す
る場合、擬画像が現れることがある。この時には、前記
Ａ（Ｓｏｒｇ）がＳｏｒｇの変化に応じて変化する関数
ａ（Ｓｏｒｇ）とＳｏｒｇの積であり、かつＢ（Ｓｕ
ｓ）がＳｕｓの変化に応じて変化する関数ｂ（Ｓｕｓ）
とＳｕｓとの積で表せるような演算式を用いれば、変換
テーブルを作成する際に
【００３０】
【数２】
【００３１】なる演算式で求める（ａ（Ｓ）又はｂ
（Ｓ）を０からＳｏｒｇ又は０からＳｕｓまで積算す
る）と、補正テーブルの値の変化が穏やかになって偽画
像が生じにくくなり、画質の点で好ましい。
【００３２】以下、この点について更に詳細に説明す
る。前記した従来例の周波数強調処理の演算式は以下の
ように変形することができる。
【００３３】 Ｑｐｒｃ＝Ｑｏｒｇ＋ｋ（Ｑｕｓ）・（Ｑｏｒｇ−Ｑｕｓ） ＝｛１＋ｋ（Ｑｕｓ）｝・Ｑｏｒｇ−ｋ（Ｑｕｓ）・Ｑｕｓ （８） 上式は第１項にＱｕｓとＱｏｒｇの相互演算を含んでお
り、演算するのに時間がかかる。そこで、周波数処理の
演算式に、第１項，第２項ともにＱｕｓとＱｏｒｇの相
互演算を含まないようにすることができ、しかも画質の
低下を招かないような演算式が実現できれば都合がよ
い。例えば、演算式の第１項はＱｏｒｇだけの関数、第
２項はＱｕｓだけの関数にすることができれば、それぞ
れ独立したＬＵＴ処理を並列に行なうことができ、演算
時間を短縮することができる。即ち、上式のｋ（Ｑｕ
ｓ）をｋ（Ｑｏｒｇ）に置き換えて（近似して）以下の
演算を行なうことができればよい。
【００３４】 Ｑｏｒｇ＝｛１＋ｋ（Ｑｏｒｇ）｝・Ｑｏｒｇ−ｋ（Ｑｕｓ）・Ｑｕｓ（９） 強調係数ｋがゆるやかに変化するならば問題はないが、
図２（ａ）に示すようにステップ状に変化する時には偽
画像の発生が懸念される。以下、図３に示すような信号
を例にとって説明する。Ｑｏｒｇは三角波状に変化する
が、Ｑｕｓは平均的な値なので一定である。ｘ１，ｘ
２，ｘ３でのＱｏｒｇはそれぞれＱ１，Ｑ２，Ｑ３であ
り、ＱｕｓはＱ２となる。図２の（ｂ）は、第１項｛１
＋ｋ（Ｑｏｒｇ）｝・Ｑｏｒｇと第２項ｋ（Ｑｕｓ）・
Ｑｕｓをそれぞれ示している。ｘ１，ｘ２，ｘ３での第
２項は常に、’である。（８）式の場合、Ｑ１，Ｑ
２，Ｑ３に対する第１項はそれぞれ，，である
が、（９）式の場合、Ｑ３に対する第１項はになり、
Ｑ２に対すると大小関係が逆転してしまう。従って、
（９）式による演算処理だけでは偽画像の発生が予想さ
れる。
【００３５】そこで、このような偽画像の発生を防止す
べく、次式で表される演算式に更に変形することが考え
られる。この方法は、（６）式がＱｏｒｇとＱｕｓの１
次式であり、｛１＋ｋ（Ｑｏｒｇ）｝とｋ（Ｑｕｓ）と
がその微係数であることに着目し、微係数をＱｏｒｇ
（又はＱｕｓ）で積分したものが元の関数に戻るという
考え方である。
【００３６】 Ｑｏｒｇ＝Ａ（Ｑｏｒｇ）−Ｂ（Ｑｕｓ） （１０） Ａ（Ｑｏｒｇ）：１＋ｋ（Ｑ）の累積関数 Ｂ（Ｑｕｓ） ：ｋ（Ｑ）の累積関数 この方法では、Ａ（Ｑ），Ｂ（Ｑ）共に連続関数なの
で、との差は小さく、第１項の大小関係の逆転はな
い（図２の（ｃ）参照）。従って、偽画像の発生を防ぐ
ことができる。
【００３７】次に、非鮮鋭信号Ｓｕｓの算出法について
説明する。ＳｕｓをＳｏｒｇの単純平均で求める場合に
は、対象画素を含む所定のマスク内のＮ個の画素のオリ
ジナル画像信号Ｓｏｒｇの総和ＳｔｏｔａｌをＮで割っ
て、Ｓｔｏｔａｌ／Ｎで求めるのが正しい求め方であ
る。しかしながら、この方法では、演算のハードウェア
が増大するし、ソフトウェア処理も増大する。そこで、
Ｎで割る代わりに２ｚで割るのである。つまり、Ｓｔｏ
ｔａｌ／２ｚとする。この割算は単純でＳｔｏｔａｌを
ｚビット（ｚは負でない整数）だけ右シフトすることに
よって求めることができる。しかしながら、Ｎと２ｚと
の間には２ｚ／Ｎの誤差が生じる。そこで、Ｓｕｓを対
象画素を含む所定のマスク内のＮ個の画素のオリジナル
画像信号Ｓｏｒｇの総和Ｓｔｏｔａｌをｚビットだけ右
シフトすることにより求め、α＝２ ｚ／Ｎとした時に、 Ｓｐｒｏｃ＝Ａ（Ｓｏｒｇ，α・Ｓｕｓ） （１１） なる演算式に基づいて（Ｓｐｒｏｃの関数形をＳｕｓ軸
方向にα倍補正して）処理を行なうことにより、割算を
用いずにすみ、演算時間を短縮することができる。特
に、演算式を予めテーブルとして記憶しておくと演算時
間短縮効果が大きく、好ましい。
【００３８】このことを図４を用いて更に詳細に説明す
る。Ａ（Ｓｏｒｇ，Ｓｕｓ）の代わりにＡ’（Ｓｏｒ
ｇ，Ｓｕｓ）＝Ａ（Ｓｏｒｇ，αＳｕｓ）を用いること
は、Ｓｐｒｏｃを求める関数形をＳｕｓ軸上にα倍補正
することを意味する。簡単のために、Ｓｐｒｏｃ−Ｓｕ
ｓ平面上で具体的に説明する。例えば、Ｓｐｒｏｃ＝Ａ
（Ｓｏｒｇ，Ｓｕｓ）では（ａ）に示すようにＳｐｒｏ
ｃはＳｕｓの増大に応じて増加する１次関数で表され、
その直線の傾きがＳｕｓ＝１０２４，２０４８で変化す
るものとする。Ｓｐｒｏｃ＝ａ（Ｓｏｒｇ，α・Ｓｕ
ｓ）では、α・Ｓｕｓ＝１０２４，２０４８の時に傾き
が変化する。従って、Ａ’（Ｓｏｒｇ，Ｓｕｓ）の関数
形をグラフで表わすとＳｕｓ軸方向に１／αだけ縮めた
（α＜１の場合は広げた）形となる。
【００３９】次に、Ｓｕｓを求める演算精度の向上につ
いて説明する。前記Ｓｕｓを対象画素を含む所定のマス
ク内のＮ個の画素のオリジナル画像信号Ｓｏｒｇの総和
Ｓｔｏｔａｌをｚビット（ｚはＮ≦２ｚ＋ｐ−ｑを満た
す最小の整数、ｐはＳｕｓの所望のダイナミックレンジ
のビット数、ｑはオリジナル画像信号のダイナミックレ
ンジのビット数）だけ右シフトすることによって求め、
α＝２ｚ／Ｎとした時にＳｐｒｏｃ＝Ａ（Ｓｏｒｇ，α
・Ｓｕｓ）なる演算式に基づいて処理を行なうことによ
り、Ｓｕｓを所望のダイナミックレンジのビット数ｐの
範囲内で表わすことができる。また、ｐをｑより大きく
することにより、テーブル化する誤差を小さく抑えるこ
とができる。ｐ−ｑの値が大きい程演算精度が高くなる
が、テーブルのメモリ容量が大きくなるので、実用上は
２≦ｐ−ｑ≦６程度が好ましい。
【００４０】
【発明の効果】次に、本発明の効果について詳細に説明
する。図５は本発明の効果の比較説明図である。従来例
１と本発明との演算時間を比較している。図６は演算に
用いた各種関数例を示す図である。
【００４１】（比較例１）汎用ワークステーションでソ
フトウェア処理を行った。画像データは、Ｓｏｒｇ，Ｓ
ｕｓ，Ｓｐｒｏｃ共に２０４８画素×２０４８画素×濃
度分解能１２ビット（４０９６階調）とした。Ｓｕｓは
３１×３１画素のマスク内のＳｏｒｇの総和Ｓｔｏｔａ
ｌを画素数３１×３１で割算することにより求めた。演
算式は、従来例の演算式と同じで、 Ｓｐｒｏｃ＝Ｓｏｒｇ＋ｋ（Ｓｕｓ）×（Ｓｏｒｇ−Ｓｕｓ） （１２） ＝（１＋ｋ（Ｓｕｓ））×Ｓｕｓ−ｋ（Ｓｕｓ）×Ｓｕｓ（１３） 各画素毎に（１）式に基づいて演算を行った。ここで、
強調係数ｋとしては、図６の（ａ）のｋ２と（ｂ）のｋ
１の２通りで行った。
【００４２】（比較例２） Ａ（Ｓｏｒｇ，Ｓｕｓ）＝（１＋ｋ（Ｓｕｓ））×Ｓｏ
ｒｇ−ｋ（Ｓｕｓ）×Ｓｕｓ とし、予めＡ（Ｓｏｒｇ，Ｓｕｓ）を入力１２ビット，
出力１２ビットのテーブルとして求めておき、各々の画
素については、 Ｓｐｒｏｃ＝Ａ（Ｓｏｒｇ，Ｓｕｓ） なる式で処理済み画像信号Ｓｐｒｏｃを求めたことを除
けば、比較例１と同じである。テーブルＡは、要素数４
０９６×４０９６の２次元配列となる。
【００４３】（実施例１）汎用ワークステーションでソ
フトウェアで処理を行った。画像データは、２０４８画
素×２０４８画素×濃度分解能１２ビット（４０９６階
調）である。Ｓｕｓは、３１×３１画素のマスク内のＳ
ｏｒｇを単純平均することにより求めた。演算式は、 Ｓｐｒｏｃ ＝（１＋ｋ（Ｓｏｒｇ））×Ｓｏｒｇ−ｋ（Ｓｕｓ）×Ｓｕｓ （１４） 但し、 Ａ（Ｓｏｒｇ）＝（１＋ｋ（Ｓｏｒｇ））×Ｓｏｒｇ Ｂ（Ｓｕｓ） ＝−ｋ（Ｓｕｓ）×Ｓｕｓ とし、予めＡ（Ｓｏｒｇ）とＢ（Ｓｕｓ）を入力１２ビ
ット、出力１２ビットのテーブルとして求めておき、そ
れぞれの画素については、 Ｓｐｒｏｃ＝Ａ（Ｓｏｒｇ）＋Ｂ（Ｓｕｓ） なる式で処理済み画像信号を求めた。テーブルＡ，Ｂは
要素数４０９６の１次元配列となる。ここで、ｋ（Ｓｏ
ｒｇ）の関数形は、ｋ１とｋ２の２通り（図６参照）で
行った。
【００４４】（実施例２）
【００４５】
【数３】
【００４６】で求めた以外は、実施例１と同じである。 （実施例３）Ｓｕｓを３１×３１画素のマスク内のＳｏ
ｒｇの総和Ｓｔｏｔａｌを１０ビットだけ右シフトする
ことにより求め、Ｂ（Ｓｕｓ）の代わりに入力１２ビッ
ト、出力１２ビットのテーブルＢ’（Ｓｕｓ）を用いた
以外は実施例２と同じである。
【００４７】 Ｂ’（Ｓｕｓ）＝Ｂ（α・Ｓｕｓ） （１６） 但し、α＝２10／３１×３１ Ｂ’の形は図６の（ｅ）である。
【００４８】（実施例４）Ｓｕｓのダイナミックレンジ
のビット数を１６ビットとし、Ｓｕｓを３１×３１画素
のマスク内のＳｏｒｇの総和Ｓｔｏｔａｌを６ビットだ
け右シフトすることによって求め、Ｂ（Ｓｕｓ）の代わ
りに入力１６ビット、出力１２ビットのテーブルＢ’
（Ｓｕｓ）を用いた以外は、実施例２と同じである。
【００４９】 Ｂ’（Ｓｕｓ）＝Ｂ（α・Ｓｕｓ） （１７） 但し、α＝２6 ／３１×３１ Ｂ’の形は図６の（ｆ）である。
【００５０】図５には、Ｓｐｒｏｃ演算における加減算
の回数，乗算の回数，テーブルに必要なメモリ量，演算
時間，Ｓｕｓ計算の時間，アーチファクトの有無をまと
めて示してある。比較例１では、Ｓｕｓの算出に３０
秒、Ｓｐｒｏｃの算出に２５秒の計５５秒を要した。ｋ
（Ｓｕｓ）の関数形が変化がなだらかなｋ１の時にはア
ーチファクトは見られないが、急激に変化するｋ２の時
には信号値が１０２４付近でアーチファクトが発生し
た。
【００５１】比較例２では、テーブルの算出に７２秒も
かかってしまうので、比較例１に比べてかえって演算時
間が長くなってしまった。また、テーブルのために３２
メガバイトものメモリが必要になり、実用的でない。
【００５２】実施例１では、加減算，乗算ともに大幅に
減少するためにＳｐｒｏｃ算出時間が２５秒から１０秒
に短縮された。テーブル算出時間は、０．１秒以下で無
視できるほど短かった。テーブルに必要なメモリ量も１
６キロバイトとなり実用上問題ない。
【００５３】実施例２では、演算時間は実施例１と同じ
であるが、ｋ（Ｓｕｓ）の関数形が急激に変化するｋ２
でもアーチファクトが見られず、良好な画質が得られ
た。実施例３では、Ｓｐｒｏｃ演算時間は実施例１と同
じであるが、Ｓｕｓ計算時間が約１５秒短縮された。こ
のため、計算時間は合計で２５秒となり、比較例１の半
分以下に短縮できた。
【００５４】実施例４では、演算時間は実施例３と同等
であった。実施例３の画像は目視上ではよくわからない
が、信号値を詳細に解析すると、量子化ノイズが実施例
１に比較して多少大きくなっていた。実施例４では、実
施例３に比較して量子化ノイズが低減していた。
【００５５】このように、本発明によれば、処理済み画
像信号Ｓｐｒｏｃをオリジナル画像信号Ｓｏｒｇと非鮮
鋭信号Ｓｕｓのどちらか一方だけの関数の和の形で表さ
れる演算式を用いることにより、演算速度の向上とメモ
リ容量の削減を図ることができる放射線画像の処理方法
を提供することができ、実用上の効果が大きい。
【００５６】特に、周波数強調の度合いをＳｏｒｇ及び
／又はＳｕｓの増大に応じて変化させると診断能の向上
効果と演算時間の短縮効果が大きくて好ましい。実施例
では周波数強調の度合い（実施例ではｋ（Ｓｕｓ）とｋ
（Ｓｏｒｇ））がＳｕｓ又はＳｏｒｇの増大に応じて単
調に減少していてるが、周波数強調度の変化は単調減少
に限定されるものではない。オリジナル画像の部位等に
応じて単調減少関数，単調増加関数，より複雑な関数を
使い分けると好ましい。
【００５７】また、本発明の画像処理方法は例えば階調
処理等の他の画像処理と組み合わせて用いてもその効果
を失うものではなく、他の画像処理の効果を失わせるも
のでもないので、組み合わせて用いると好ましい。その
場合、他の画像処理を本発明の画像処理の前に行なって
も後に行なってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法を実施するシステム構成例を示すブ
ロック図である。
【図２】演算式の近似の説明図である。
【図３】ＱｏｒｇとＱｕｓの信号波形例を示す図であ
る。
【図４】Ｓｕｓ軸方向のα倍補正の説明図である。
【図５】従来例と本発明の演算時間の比較説明図であ
る。
【図６】演算に用いた各種関数例を示す図である。
【符号の説明】
１ 蓄積性蛍光体シート ２ ローラ ３ レーザ光源 ３ａ 走査ミラー ４ 光検出器 ４ａ 集光体 ５ アンプ ６ Ａ／Ｄ変換器 ７ 演算部 ９ Ｄ／Ａ変換器 １０ アンプ １１ 記録用光源 １２ レンズ １３ 写真フィルム １４ 焼付ドラム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０６Ｔ 1/00 5/20 Ｇ０６Ｆ 15/68 ４０５

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 被写体を透過した放射線画像に基づくオ
    リジナル画像を表わすオリジナル画像信号Ｓｏｒｇを処
    理して該オリジナル画像とは異なる周波数特性を有する
    処理済み画像信号Ｓｐｒｏｃを求める放射線画像処理方
    法であって、 Ｓｐｒｏｃ＝Ａ（Ｓｏｒｇ）＋Ｂ（Ｓｕｓ） 但し、Ｓｕｓ：非鮮鋭信号 Ａ（Ｓｏｒｇ）：Ｓｕｓを含まないＳｏｒｇの関数 Ｂ（Ｓｕｓ） ：Ｓｏｒｇを含まないＳｕｓの関数 なる演算式に基づいて処理を行なうことを特徴とする放
    射線画像の処理方法。
  2. 【請求項２】 前記Ａ（Ｓｏｒｇ）が少なくともＳｏｒ
    ｇの変化に応じて変化する関数ａ（Ｓｏｒｇ）とＳｏｒ
    ｇとの積を含み、かつＢ（Ｓｕｓ）が少なくともＳｕｓ
    の変化に応じて変化する関数ｂ（Ｓｕｓ）とＳｕｓとの
    積を含むことを特徴とする請求項１記載の放射線画像の
    処理方法。
  3. 【請求項３】 前記Ａ（Ｓｏｒｇ）が少なくともＳｏｒ
    ｇの変化に応じて変化する関数ａ（Ｓｏｒｇ）とＳｏｒ
    ｇとの積であり、かつＢ（Ｓｕｓ）が少なくともＳｕｓ
    の変化に応じて変化する関数ｂ（Ｓｕｓ）とＳｕｓとの
    積であることを特徴とする請求項１記載の放射線画像の
    処理方法。
  4. 【請求項４】 前記ａ（Ｓｏｒｇ），ｂ（Ｓｕｓ）は、 ａ（Ｓｏｒｇ）＝（１＋ｋ（Ｓｏｒｇ）） ｂ（Ｓｕｓ） ＝−ｋ（Ｓｕｓ） 但し、ｋ（Ｓ）はＳの変化に伴って変化する関数（Ｓは
    Ｓｏｒｇ又はＳｕｓ）であることを特徴とする請求項２
    乃至３のいずれか１つに記載の放射線画像の処理方法。
  5. 【請求項５】 前記Ａ（Ｓｏｒｇ）とＢ（Ｓｕｓ）との
    少なくとも一方を予め変換テーブルとして記憶してお
    き、この変換テーブルを参照することによって、画素毎
    の演算処理を行なうようにしたことを特徴とする請求項
    １乃至４のいずれか１つに記載の放射線画像の処理方
    法。
  6. 【請求項６】 前記放射線画像を解析し、解析した結果
    に基づいて、前記変換テーブルを画像毎に作成又は修正
    することを特徴とする請求項５記載の放射線画像の処理
    方法。
  7. 【請求項７】 前記Ａ（Ｓｏｒｇ）及び／又はＢ（Ｓｕ
    ｓ）を予め変換テーブルとして記憶しておき、この変換
    テーブルを参照することによって画素毎の演算処理を行
    ない、変換テーブルを 【数１】 なる演算式で求めるようにしたことを特徴とする請求項
    ２乃至５のいずれか１つに記載の放射線画像の処理方
    法。
  8. 【請求項８】 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Ｓｏｒｇを非鮮鋭信号Ｓｕｓを用いて
    処理して前記オリジナル画像とは異なる周波数特性を有
    する処理済み画像信号Ｓｐｒｏｃを求める放射線画像の
    処理方法であって、 前記Ｓｕｓを対象画素を含む所定のマスク内のＮ個の画
    素のオリジナル画像信号Ｓｏｒｇの総和Ｓｔｏｔａｌを
    ｚビット（ｚは負でない整数）だけ右シフトすることに
    よって求めるようにしたことを特徴とする放射線画像の
    処理方法。
  9. 【請求項９】 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わすオリジナル画像信号Ｓｏｒｇ
    を非鮮鋭信号Ｓｕｓを用いて所望の演算式 Ｓｐｒｏｃ＝Ａ（Ｓｏｒｇ，Ｓｕｓ）により処理して前
    記オリジナル画像とは異なる周波数特性を有する処理済
    み画像信号Ｓｐｒｏｃを求める放射線画像の処理方法で
    あって、 前記Ｓｕｓを対象画素を含む所定のマスク内のＮ個の画
    素のオリジナル画像信号Ｓｏｒｇの総和Ｓｔｏｔａｌを
    ｚビット（ｚは負でない整数）だけ右シフトすることに
    よって求め、α＝２ｚ／Ｎとしたときに、 Ｓｐｒｏｃ＝Ａ（Ｓｏｒｇ，α・Ｓｕｓ） なる演算式に基づいて（Ｓｐｒｏｃの関数形をＳｕｓ軸
    方向にα倍補正して）処理を行なうようにしたことを特
    徴とする放射線画像の処理方法。
  10. 【請求項１０】 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わすオリジナル画像信号Ｓｏｒ
    ｇを非鮮鋭信号Ｓｕｓを用いて所望の演算式Ｓｐｒｏｃ
    ＝Ａ（Ｓｏｒｇ，Ｓｕｓ）により処理して前記オリジナ
    ル画像とは異なる周波数特性を有する処理済み画像信号
    Ｓｐｒｏｃを求める放射線画像の処理方法であって、 前記Ｓｕｓを対象画素を含む所定のマスク内のＮ個の画
    素のオリジナル画像信号Ｓｏｒｇの総和Ｓｔｏｔａｌを
    ｚビット（ｚはＮ≦２ｚ＋ｐ−ｑを満たす最小の整数、
    ｐはＳｕｓのダイナミックレンジのビット数、ｑはオリ
    ジナル画像信号Ｓｏｒｇのダイナミックレンジのビット
    数）だけ右シフトすることによって求め、 α＝２ｚ／Ｎ としたときに、 Ｓｐｒｏｃ＝Ａ（Ｓｏｒｇ，α・Ｓｕｓ） なる演算式に基づいて（Ｓｐｒｏｃの関数形をＳｕｓ軸
    方向にα倍補正して）処理を行なうようにしたことを特
    徴とする放射線画像の処理方法。
  11. 【請求項１１】 前記変数ｐ−ｑは、 ２≦ｐ−ｑ≦６であることを特徴とする請求項１０記載
    の放射線画像の処理方法。
  12. 【請求項１２】 Ｓｐｒｏｃを求める演算を予め変換テ
    ーブルとして記憶しておき、この変換テーブルを参照す
    ることによって画素毎の演算処理を行なうようにしたこ
    とを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか１つに記載
    の放射線画像の処理方法。
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