JPH0756251A - 放射線画像読取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 放射線画像の読取り時のプレート温度に影響
されず、常に、正確な読取りを行える、放射線画像読取
り装置を提供することである。 【構成】 プレート温度測定装置４で輝尽性蛍光体プレ
ート３の温度を測定し、その温度に合致した補正パラメ
ータをパラメータ決定装置９が出力し、そして、残光補
正装置３０が、読取られた画像データに対して、そのパ
ラメータを用いた補正を実行して、最終的な画像データ
を取得する。

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読取り装置に
関し、特に、輝尽性蛍光体プレートの残光特性を考慮し
て読取った信号を補正する機能を有する放射線画像の読
取り装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】輝尽性蛍光体は、励起光の照射を止めて
も、一定時間、発光が継続する残光特性をもつ。すなわ
ち、図１０に示されるように、位置Ｘ０において読み取
った放射線画像情報には、実際には、ｘ_-1，ｘ_-2，ｘ_-3
・・・のそれぞれの位置における残光が加算されてい
る。

【０００３】すなわち、残光によって画素間の干渉が起
こるのであり、これによって、読取った画像の鮮鋭性や
コントラストが低下してしまう。そこで、従来、この残
光による画素間の干渉を、光電変換後の画像信号を補正
することにより、読み取られた画像信号から除去する方
法が提案されている（特開昭６２−１８５３６号公報，
特公平２−１５１５４号公報）。

【０００４】特開昭６２−１８５３６号公報に記載の
技術は、図１１に示されるように、下記（１）式で表さ
れる短時間で減衰する第１の関数と、下記（２）式で表
される長時間で減衰する第２の関数とを加算した形の関
数に近似し（下記（３）式）、これより、放射線画像Ｔ
（ｘ）と放射線画像情報Ｓ（ｘ）とを、下記（４），
（５）式によって関係づけ、そして、下記（６）式のよ
うに変形して、放射線画像Ｔ（ｘ）を求めるものであ
る。

【０００５】

【数１】

【０００６】但し、上記（４），（５）式において、ｇ
（ｘ）は画像情報Ｓ（ｘ）から放射線画像Ｔ（ｘ）を得
るための補正関数である。また、上記（６）式は、読取
りによって得られた放射線画像情報Ｓ（ｘ）から放射線
画像Ｔ（ｘ）を得るためには、その点の画像情報にその
点における微分値を加算し、次に、残光の第２成分の重
みをつけた積分値を減算すればよいことを示している。

【０００７】特公平２−１５１５４号公報に記載の技
術は、の基本型というべきもので、残光特性をより簡
便化された、下記（７）式の関数で近似し、下記（８）
式のように放射線画像を求めるものである。

【０００８】

【数２】

【０００９】上記（７）式は、放射線画像情報Ｓ（ｘ）
に、その位置における微分値に、τ_A ・αを乗じた値を
加え合わせて、放射線画像Ｔ（ｘ）を得ることを示して
いる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述の残光補正の技術
では、輝尽発光の残光特性を予め求め、その特性に基づ
いて補正式に使用するパラメータ（ａ，τ，τ´等）を
決めているが、そのパラメータの決定に際しては、輝尽
性蛍光体プレートの温度が考慮されていない。

【００１１】ところが、本発明者の検討によると、残光
補正のためのパラメータの最適値は、輝尽性蛍光体プレ
ートの温度に応じて、かなりの範囲に渡って変動するこ
とが明らかとなった。

【００１２】輝尽性蛍光体プレートの温度は、環境温度
の変化によることはもちろんのこと、消去光の照射によ
っても大きく変化する。例えば、医療用の放射線画像の
最終信号値のダイナミックレンジとしては、３桁以上の
極めて広いレンジが要求されるため、撮影前の輝尽性蛍
光体プレートのノイズを十分なレベルまで消去しておか
ねばならず、そのためには、数十万ルックス・秒以上に
も及ぶ消去光を照射しなければならない。この膨大な光
量の消去光の照射により、プレートの温度は数十℃程
度、簡単に変動してしまう。

【００１３】したがって、このままでは、蛍光体プレー
トの温度変化に残光補正の特性が追従せず、したがっ
て、正確な放射線画像を得ることができない。本発明
は、このような、残光特性が温度依存性をもつという、
従来知られていない新規な知見に基づいてなされたもの
であり、その目的は、読取り時のプレート温度が変化し
ても、正確な残光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。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の放射線画像読取
り装置は、読取り時の輝尽性蛍光体プレートの温度を測
定し、その温度情報をもとに適正な残光補正のためのパ
ラメータを決定し、残光補正を行う。

【００１５】ここで、温度に対応したパラメータの設定
の具体的な内容について図面を用いて説明する。残光補
正の方式として、従来の技術の欄のに示した方法、す
なわち、輝尽性蛍光体プレートの残光特性を、短寿命の
成分を表す第１の指数関数と長寿命の成分を表す第２の
指数関数の和で近似し、最終的に（６）式で示されるよ
うな、読み取られた画像データにその点における微分値
を加算し、残光の第２の成分の積分値を減算して残光補
正された画像データを得る方式を採用する場合を考え
る。

【００１６】この場合の、パラメータａ（定数），τ´
（長寿命成分の緩和時間）の温度依存性を図２に示す。
図中、丸印でプロットされるのがτ´の値であり、三角
印でプロットされるのがａの値である。プロットされた
各値は、輝尽性蛍光体プレートを横軸の各温度に保った
状態で実際に画像の読取りを行い、パラメータａ，τ´
の各値を種々の組合せで少しずつ変化させ、補正後の画
像が最も適正なものとなる組を求める手法（いわゆる、
トライアンドエラー法）によって、決定されたものであ
る。

【００１７】この図２の変化より、温度が上昇するにつ
れて、τ´は減少し、反対に定数ａの値は増加すること
がわかる。したがって、例えば、τ´の変化を、温度を
変数とする関数Ｐ（ｔ）として関数化し、また、ａの変
化を関数Ｒ（ｔ）として関数化しておき、そして、温度
に対する各パラメータ値を予め求めて、温度／パラメー
タの変換テーブルを作成しておけば、プレート温度に応
じたパラメータを、高速に得ることができる。

【００１８】なお、短寿命の残光成分の緩和時間τも温
度に応じて変化するが、値自身が充分小さく、温度によ
って変化しても画像には影響を与えないため、本発明の
議論では、τの変動分は無視する。

【００１９】次に、図２に示される各パラメータの変化
の意味について検討する。図３は、残光補正のパラメー
タの温度に対する変化を、輝尽発光光の残光特性の変化
として捉えて考察した内容を説明するための図であり、
図３の上側の図は励起光（読出し光）による輝尽性蛍光
体プレートの１画素に対するスポット的な励起を示し、
下側の図は、その励起による輝尽発光光の残光特性を示
す図である。

【００２０】この下側の図において１点鎖線と太い２点
鎖線で示されるように、温度が、例えば２０°Ｃから４
０°Ｃに上昇してτ´が小さくなると、輝尽発光光の立
ち下がり（減衰）が急となり、残光が生じる時間が短く
なり、また、ａの値（すなわち、長寿命成分の短寿命成
分に対する割合）は上昇する。

【００２１】このように、温度によって、残光特性の減
衰の度合いと、残光に係る輝尽発光光の強度とが変動す
ることがわかる。したがって、本発明では、温度変化に
追従させて、図２のように、残光補正に使用するパラメ
ータも適宜に最適なものを選ぶことによって、温度に影
響されることなく、常に、正確な残光補正を行える。

【００２２】また、従来の技術の欄の、の方式（画像
データに、その位置における微分値にτ_A ・αを乗じた
値を加え合わせて補正画像を得る方法）の場合は、緩和
時間τ_A が、温度上昇とともに減少することから、予
め、その変化を調べてテーブル化する等しておき、読取
り時のプレート温度に応じて、そのτ_A の値を選択する
ことにより、の場合と同様の効果を得ることができ
る。

【００２３】

【作用】上述のように、温度を考慮してパラメータを決
定するため、常に正確な残光補正を行え、鮮鋭性および
コントラストの優れた画像を得ることができ、したがっ
て、医用画像の処理装置に本発明を適用した場合、診断
能を向上できる。

【００２４】診断能向上の例が、図４（ａ），（ｂ）に
示される。この図４は、タリウム添加の臭化ルビジウム
（RbBr:Tl)よりなる輝尽性蛍光体プレートに、人の頭部
のＸ線画像を蓄積し、レーザ光を励起光として用いて画
像の読取りを行い、上述の、残光特性を２つの指数関数
の和で近似する方式（の方式）を用いて補正を行って
得た画像の、走査方向のプロフィルを示す図であり、
（ａ）はプレート温度が２０°Ｃの状態で読み取った画
像について、予め求めておいた２０°Ｃ用のパラメータ
および４０°Ｃ用のパラメータを用いて補正を行った結
果を示し、（ｂ）は同じく、プレート温度が４０°Ｃの
状態で読み取った画像について、２０°Ｃ用のパラメー
タおよび４０°Ｃ用のパラメータを用いて補正を行った
結果を示す。

【００２５】（ａ）では、４０°Ｃのミスマッチのパラ
メータを用いて補正した場合の画像Ａ１は、２０°Ｃの
正しいパラメータを用いて補正した場合の画像Ｂ１に比
べ、残光による干渉成分が除去されずに残っている（し
たがって信号値が高くなっている）ことがわかる。

【００２６】また、（ｂ）でば、２０°Ｃのミスマッチ
のパラメータを用いて補正した場合の画像Ｂ２は、必要
以上に補正（過度の減算）がされてしまい、頭部の部分
の信号がなくなってしまい、全く診断に役立たない画像
となっていることが明らかである。

【００２７】この例からもわかるように、温度に応じた
適正なパラメータを用いて残光補正を行うことは、正確
な画像を得る上で、極めて重要である。

【００２８】

【実施例】

（実施例１）図１は本発明の放射線画像読取り装置の第
１の実施例の構成を示す図である。本実施例の読取り装
置は、放射線発生装置１から放射線を発生させ、被写体
２の放射線画像情報を輝尽性蛍光体プレート３に蓄積さ
せ、その後、プレート３上で励起光を走査して輝尽発光
を生じさせる。

【００２９】そして、その輝尽発光光を集光体５で集光
し、続いて励起光カットフィルタ６により励起光をカッ
トした後、光電変換器７により電気信号に変換する。本
実施例では、光電変換器７としてフォトマルチプライヤ
を用い、その電流出力を電流／電圧変換器１０でアナロ
グ電圧信号に変換し、続いて、Ａ／Ｄ変換器１１でデジ
タル信号に変換し、残光補正装置３０に供給する。

【００３０】一方、上述の読取り動作と同時に、プレー
ト温度測定装置４により輝尽性蛍光体プレート３のプレ
ート温度を測定し、そのプレート温度情報をパラメータ
決定手段９に入力する。このパラメータ決定手段９は、
例えば、温度情報／残光補正パラメータの変換テーブル
をもち、入力された温度情報に対応した残光補正パラメ
ータを出力し、残光補正装置３０に供給する。

【００３１】残光補正装置３０は、各画素毎のデジタル
画像データに対して、従来の技術の欄で示したの方法
の（６）式の演算を行う。すなわち、残光補正装置３０
から与えられる、τ，τ´，ａの各パラメータを用いて
（６）式の演算を行い、放射線画像Ｔ（ｘ）を得る。こ
の放射線画像データは、プリンタやＣＲＴ等の画像表示
装置１４に送られて表示されてもよく、あるいは、画像
情報記録装置１３により記録，保存されてもよい。

【００３２】パラメータ決定装置９の構成例が、図５
（ａ），（ｂ）に示される。（ａ）は、内蔵する演算回
路２１により、図２の関数Ｐ（ｔ），Ｒ（ｔ）による演
算を行うものである。この方式によれば、温度変化に連
続的に対応してパラメータを求めることができる。

【００３３】図５（ｂ）は、内蔵する変換テーブル２２
をアクセスし、温度に対応したパラメータを出力させる
ものである。プレート温度測定装置４による温度測定の
態様（一例）が、図６（ａ），（ｂ）に示される。

【００３４】図６（ａ）は、温度測定として熱電対を用
いた例である。熱電対は、輝尽性蛍光体プレート３の実
際に読取りに使う領域（使用領域）５４に接触させても
よく（熱電対５０）、あるいは、実際の読取りには使わ
れない領域に接触させてもよい（熱電対５１）。さらに
また、輝尽性蛍光体プレート以外の他のもの（例えば、
輝尽性蛍光体プレートを固定するためのプレートホルダ
ー５３）に接触させて温度を計ることもできる。後者の
２つの場合には、測定した値から実際の読取り領域の温
度を推定し求める必要がある。

【００３５】また、輝尽性蛍光体プレート内で温度分布
があるような場合には、熱電対を複数取付け、その分布
を計るようにすればよい。図６（ｂ）は、温度測定とし
て光センサを用いた例である。光センサー５５は、励起
光と輝尽発光光を除く輝尽性蛍光体プレートからの光
（主に赤外線）を測定するものであり、その量や波長分
布の情報から輝尽性蛍光体プレートの温度を求めること
ができる。なお、この際、輝尽性蛍光体からの光をレン
ズ等で結像し、それをリニアセンサーやエリアセンサー
で受光することにより、輝尽性蛍光体プレート内の異な
る場所の温度を同時に求めることができる。

【００３６】このように、輝尽性蛍光体プレートからの
光情報により温度を測定する方法は、プレートに非接触
で行え、かつ、輝尽性蛍光体プレート内の任意の場所の
温度を測定できるため、読取りの邪魔をすることなく、
正確な温度分布を求めることができる。

【００３７】また、残光補正パラメータの変更タイミン
グであるが、１画素については全て同じパラメータで画
像毎にパラメータを変えるようにしてもよいし、輝尽性
蛍光体プレート内で温度分布がある場合には、数ライン
毎とか、あるいは数画素毎にパラメータを変えるように
してもよい。

【００３８】（実施例２）図７は、本発明の第２の実施
例の構成を示す図である。本実施例では、Ａ／Ｄ変換器
１１によってデジタル化された画像データと、パラメー
タ決定装置９により決定されたパラメータとを、互いに
対応づけして記録装置４０に記録する。そして、その画
像を記録装置４０から読み出す際に、画像情報と一緒に
その画像に対応する残光補正パラメータを読み出し、残
光補正装置３２により残光補正を行う。他は、前掲の実
施例と同様である。

【００３９】（実施例３）図８は、本発明の第３の実施
例の構成を示す図である。本実施例では、Ａ／Ｄ変換器
１２によるデジタル値への変換前に、アナログ信号の状
態で、残光補正装置３３にて残光補正を実行する。他は
前掲の実施例と同様である。

【００４０】残光補正装置３３の具体的な構成例が、図
９に示される。パラメータ決定装置９により決定された
パラメータτ_A に応じて、Ｒ１可変装置３４は、Ｃ１×
Ｒ1＝τ_A になるように、抵抗値Ｒ１を調整し、回路の
周波数特性を調整する。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、温度を考
慮してパラメータを決定するため、常に正確な残光補正
を行え、鮮鋭性およびコントラストの優れた画像を得る
ことができる効果がある。したがって、医用画像の処理
装置に本発明を適用した場合、診断能を向上でき、実用
上有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の構成を示す図である。

【図２】残光補正用のパラメータａ（定数），τ´（長
寿命成分の緩和時間）の温度依存性を示す図である。

【図３】残光補正のパラメータの温度に対する変化を、
輝尽発光光の残光特性の変化として捉えて考察した内容
を説明するための図であり、上側の図は励起光（読出し
光）による輝尽性蛍光体プレートの１画素に対するスポ
ット的な励起を示し、下側の図は、その励起による輝尽
発光光の残光特性を示す。

【図４】タリウム添加の臭化ルビジウム（RbBr:Tl)より
なる輝尽性蛍光体プレートに、人の頭部のＸ線画像を蓄
積し、レーザ光を励起光として用いて画像の読取りを行
い、上述の、残光特性を２つの指数関数の和で近似する
方式を用いて補正を行って得た画像の、走査方向のプロ
ファイルを示す図であり、（ａ）はプレート温度が２０
°ｃの状態で読み取った画像について、予め求めておい
た２０°Ｃ用のパラメータおよび４０°Ｃ用のパラメー
タを用いて補正を行った結果を示し、（ｂ）は同じく、
プレート温度が４０°Ｃの状態で読み取った画像につい
て、２０°Ｃ用のパラメータおよび４０°Ｃ用のパラメ
ータを用いて補正を行った結果を示す。

【図５】（ａ），（ｂ）は共に、パラメータ決定装置２
０の構成例を示す図である。

【図６】輝尽性蛍光体プレートの温度を測定する方法を
示す図である。

【図７】本発明の第２の実施例の構成を示す図である。

【図８】本発明の第３の実施例の構成を示す図である。

【図９】残光補正装置３３の具体的な構成例を示す図で
ある。

【図10】輝尽性蛍光体プレートの残光特性による弊害を
説明するための図である。

【図１１】輝尽性蛍光体プレートの残光特性を、２つの
指数関数の和で近似する方式の概要を説明するための図
である。

【符号の説明】

１ 放射線発生装置 ２ 被写体 ３ 輝尽性蛍光体プレート ４ プレート温度測定装置 ５ 集光体 ６ 励起光カットフィルタ ７ 光電変換器 ８ 励起光走査装置 ９ パラメータ決定装置 １０ Ｉ／Ｖ変換器 １１ Ａ／Ｄ変換器 １３ 画像情報記録装置 １４ 画像表示装置 ２５ 放射線画像読取り装置 ３０ 残光補正装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放射線画像情報が蓄積されている輝尽性
   蛍光体プレートを励起光で走査し、この走査によって前
   記プレートから発せられる輝尽発光光を集光体によって
   集光し、集光した光を光電変換して電気的な画像信号と
   して読取る装置において、 前記輝尽性蛍光体プレートの温度情報を得る温度情報取
   得手段と、 前記温度情報に基づいて、前記輝尽性蛍光体プレートの
   輝尽発光の残光補正のためのパラメータを決定するパラ
   メータ決定手段と、 前記残光補正のためのパラメータを用いて前記残光補正
   を実行する残光補正手段と、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】 残光補正手段は、輝尽性蛍光体プレート
   の輝尽発光の残光特性を２つ以上の指数関数の和で近似
   し、それらの指数関数におけるパラメータの値を前記パ
   ラメータを決定する手段より得て、そのパラメータの値
   を用いて残光補正を行って放射線画像を取得することを
   特徴とする請求項１記載の放射線画像読取り装置。
3. 【請求項３】 残光補正手段は、読取り信号の微分値に
   そのパラメータ値を乗算したものを、その読取り信号に
   加算して放射線画像を取得することを特徴とする請求項
   １記載の放射線画像読取り装置。
4. 【請求項４】 温度情報取得手段が、輝尽性蛍光体から
   発せられる光情報をもとに輝尽性蛍光体プレートの温度
   情報を得ることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに
   記載の放射線画像読取り装置。