JPH0782536B2

JPH0782536B2 - 照射野絞り存否判定方法

Info

Publication number: JPH0782536B2
Application number: JP62207213A
Authority: JP
Inventors: 庸之田中
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1987-08-20
Filing date: 1987-08-20
Publication date: 1995-09-06
Anticipated expiration: 2010-09-06
Also published as: JPS6450172A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、蓄積性蛍光体シート等の記録媒体に放射線画
像情報が記録されている場合において該記録媒体上に照
射野絞りが存在するか否かを判定する方法に関する。

（従来の技術）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と呼ばれる。

この蓄積性蛍光体を利用して、人体等の被写体の放射線
画像情報を一旦シート状の蓄積性蛍光体に記録し、その
後、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、この輝尽発光光を光電的
に読み取って画像信号を得、この画像信号に画像処理を
施し、この画像処理が施された画像信号に基づき被写体
の放射線画像を写真感光材料等の記録材料、CRT等の表
示装置に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55−12429号，同56−11395号など）。

上記システムにおいては、可視像の観察読影適性を向上
させるため、上記輝尽発光光を光電的に読み取る際や上
記画像信号に画像処理を施す際に、個々の撮影画像に応
じて決定された最適な読取条件や画像処理条件に基づい
てその読取りや画像処理を行なうのが望ましい。

上記の如き読取条件や画像処理条件たとえば階調処理条
件を個々の撮影画像に応じて最適に決定する方法とし
て、本出願人が先に出願した特開昭58−67240号公報等
に開示されている「先読み」、即ち放射線画像情報が蓄
積記録されている蓄積性蛍光体シートを励起光により走
査し、この走査により前記シートから発せられた輝尽発
光光を光電読取手段により読み取って診断用可視像を再
生するための電気的画像信号を得る「本読み」に先立っ
て、予めこの本読みに用いられる励起光よりも低レベル
の励起光により前記シートを走査してこのシートに蓄積
記録された画像情報の概略を読み取る「先読み」を行
い、この先読みにより得られた画像信号（以下、先読み
画像信号という）に基づいて前記読取条件（ここでいう
本読みを行なう際の読取条件であって読取ゲインやスケ
ールファクタ等）や画像処理条件（階調処理条件や空間
周波数処理条件等）を決定する方法がある。

この様な先読み画像信号に基づいて本読みの際の読取条
件を決定する具体的方法としては、例えば、本出願人が
先に出願した特開昭60−156055号公報に記載されている
ように、先読み画像信号（画像信号レベル）のヒストグ
ラムを求めると共にこのヒストグラムからこのヒストグ
ラムにおける所望画像信号範囲の最大画像信号レベルSm
axおよび最小画像信号レベルSminを求め、このSmaxおよ
びSminがそれぞれ、可視出力画像における適正濃度範囲
の最大濃度Dmaxおよび最小濃度Dminによって決定される
画像処理手段における所望入力信号範囲の最大信号レベ
ルQmaxおよび最小信号レベルQminに対応する様に本読み
の読取条件を決定する方法が考えられる。

また、先読み画像信号に基づいて画像処理条件、例えば
階調処理条件を決定する具体的方法としては、例えば上
記と同様の方法、つまり先読み画像信号のヒストグラム
を求めると共にこのヒストグラムにおける所望画像信号
範囲の最大画像信号レベルSmaxおよび最小画像信号レベ
ルSminを求め、このSmaxおよびSminがそれぞれ、可視出
力画像における適正濃度範囲の最大濃度Dmaxおよび最小
濃度Dminによって決定される画像再生手段（可視像出力
手段）における所望入力信号範囲の最大信号レベルRmax
および最小信号レベルRminに対応するように階調処理条
件を決定する方法が考えられる。

なお、この階調処理条件等の画像処理条件は、上記先読
みにより得られた画像信号のみでなく、本読みにより得
られた画像信号に基づいて決定することも可能であり、
その場合においても、例えば前記の場合と同様に本読み
により得られた画像信号のヒストグラムを作成し、この
ヒストグラムから前記SmaxおよびSminを求め、このSmax
およびSminがそれぞれ前記RmaxおよびRminに対応するよ
うに階調処理条件を決定する方法が考えられる。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、人道上診断に必要ない部分に放射線を照射し
ないようにするため、あるいは診断に不要な部分に放射
線をあてるとその部分から診断に必要な部分に散乱線が
入り、コントラスト分解能が低下するのでこれを防ぐた
めに、放射線画像情報記録時には放射線の照射野を絞る
ことが好ましい場合が多い。しかしながら、この様に放
射線の照射野を絞った場合には、通常、第３図に示す様
に蓄積性蛍光体シート10上の照射野外12に照射野14中の
被写体から発生した散乱線（図中点々で示されている）
が入射し、高感度の蓄積性蛍光体シートはこの散乱線を
も蓄積記録してしまうので、先読み画像信号のヒストグ
ラム中にはこの散乱線に基づく画像信号レベルも含まれ
ることとなる。そして、この散乱線に基づく照射野外の
画像信号レベルの最大レベルは照射野内の画像信号レベ
ルの最小レベルよりも大きい場合もあるので、求められ
たヒストグラムからは上記照射野内外の画像信号レベル
の区別を行なうことは困難である。従って、前述のよう
にヒストグラムからSmax,Sminを求め、これから読取条
件を決定する場合に、本来照射野内の画像信号レベルの
最小値がSminとされるべきところ照射野外の散乱線によ
る画像信号レベルの最小値がSminとされる場合が生じ得
る。そして、この様に照射野外の画像信号レベルの最小
値がSminとされた場合、一般にその値は照射野内の画像
信号レベルの最小値よりも低いので、本読みにおいて診
断に不要な散乱線を低濃度域に収録することとなり、従
って診断に必要な部分の画像の濃度が高くなり過ぎ、そ
の結果コントラストが低下して、満足な診断が困難とな
る。

即ち、照射野を絞って撮影を行なった場合、シート上に
おける照射野外に被写体から発生した散乱線が入射し、
先読み画像信号中には、この散乱線に基づくものも含ま
れることとなるので、この様な先読み画像信号に基づい
て読取条件を決定しても最適な読取条件を決定すること
は困難であり、その結果観察読影適性に優れた可視像を
得ることが困難となる。

また、この様な問題は、先読み画像信号に基づいて読取
条件を決定する場合のみならず、前述の先読み画像信号
や本読み画像信号に基づいて階調処理条件等の画像処理
条件を決定する場合にも存在し得るものである。

従って、上記の如き方法で先読みあるいは本読み画像信
号に基づいて読取条件や画像処理条件を決定しようとす
る場合には、照射野絞りをかけて撮影されているか否
か、即ち蓄積性蛍光体シート上に照射野絞りが存在する
か否かを判定し、照射野絞りが存在する場合には、例え
ば画像信号のヒストグラムから上記Sminを決定する際に
該ヒストグラム上の最小画像信号レベルから所定量高レ
ベル側の値をSminとして決定したり、あるいは既に本出
願人が多数提案している照射野認識方法（例えば特開昭
61−39039号公報，同62−15536号公報，同62−15537〜1
5541号公報等参照）によって照射野を認識し、その照射
野内の先読みあるいは本読み画像信号のみに基づいて読
取条件や画像処理条件を決定し、上述の照射野外の散乱
線による悪影響を排除することが望ましい。

上記は蓄積性蛍光体シート利用撮影であって読取条件等
を決定する場合における照射野絞り存否判定の必要性の
一例であるが、この照射野絞り存否判定はその様な場合
に限らず、他の種々の場合にも必要となり得るものであ
る。

本発明の目的は、上記事情に鑑み、蓄積性蛍光体シート
等の記録媒体上に放射線画像情報が記録されている場合
における照射野絞りの存否を判定する方法を提供するこ
とにある。

（問題点を解決するための手段）本発明に係る照射野絞り存否判定方法は、上記目的を達
成するため、記録媒体から読み取った画像信号のヒストグラムを作成
し、該ヒストグラムを判別基準もしくはそれと等価の基
準を用いた自動しきい値選定法により複数の小領域に分
割し、最も低信号レベル側に位置する小領域を該小領域
の平均画像信号レベルを境にして低レベル側区分と高レ
ベル側区分とに区画し、上記低レベル側区分の広がり度
合が高レベル側区分の広がり度合よりも大きいときに照
射野絞りが存在し、小さいときに照射野絞りが存在しな
いと判断することを特徴とする。

なお、上記「記録媒体」とは、放射線画像情報を記録し
得るものを意味し、具体例として前記の蓄積性蛍光体シ
ートを挙げることができるが、必ずしもそれに限定され
るものではない。

上記記録媒体から読み取った「画像信号」とは、その記
録媒体に記録されている画像情報を何らかの方法により
読み取って得た信号を意味し、例えば前述の蓄積性蛍光
体シートにおける先読みや本読み画像信号を意味する
が、必ずしもそれらに限定されるものではない。

上記判別基準を用いた自動しきい値選定法による分割は
いわゆるクラス分離度を計算しそれが最大になる所で分
割するものであり、上記判定基準と等価（数学的に等価
であって同じ結果が得られる）な基準として最小２乗基
準や相関基準を挙げることができる。なお判別基準およ
び最小２乗基準については「電子通信学会論文誌'80/4V
ol.J63−D No.4第349頁〜第356頁」に記載されている。
また、相関基準については「電子通信学会論文誌'86/9V
ol.J69−D No.9第1355頁〜第1356頁」に記載されてい
る。

上記低レベル区分および高レベル区分の「広がり度合」
とは、各区分における画像信号レベルの高低方向（ヒス
トグラム上の画像信号レベルを示す軸方向）の広がり度
合を意味し、例えば各区分の画像信号レベルの高低方向
の長さ（幅）や各区分の分散等によって表わすことがで
きる。

（作用）前述の如く、照射野絞りをかけて撮影を行なうと記録媒
体上の照射野外領域に散乱線が入射し、記録媒体から読
み取った画像信号中にはこの散乱線に起因する画像信号
も含まれ、しかもこの散乱線に起因する画像信号の最大
レベルは照射野内の画像信号のレベルのうち最小レベル
と略同程度かあるいはそれよりも大きいこともあるが、
該散乱線に起因する画像信号レベルの大部分は照射野内
の画像信号レベルの最小レベルよりも小さいものであ
る。従って、画像信号のヒストグラムを作成してみる
と、照射野絞りをかけなかった場合には例えば第１図中
実線で示す如きヒストグラムであったものが、照射野絞
りをかけた場合には散乱線による画像信号が低レベル側
に出現し、よってヒストグラムの低レベル側部分が２点
鎖線で示す様により低レベル側に向かって延びた形にな
る。

従って、照射野絞りが存在しているか否かはヒストグラ
ムの低レベル側部分について検討し、その低レベル側部
分が散乱線に起因してより低レベル側に延びた形となっ
ているか否かを判定することによって知ることができ
る。

しかるに、今このヒストグラムを判別基準等を用いた自
動しきい値選定法によって最も分離性の高い位置で複数
の小領域に分割し、その小領域のうち最も低レベル側の
小領域に注目し、該小領域をその小領域の平均画像信号
レベルを境として高レベル側区分と低レベル側区分とに
区画して両者を比較すると、照射野絞りをかけなかった
場合は、低レベル側区分の方が高レベル側区分よりも画
像信号レベルの高低方向の広がり度合がより小さかった
のに対し、照射野絞りをかけた場合には低レベル側区分
の広がり度合が著しく大きくなり、この結果低レベル側
区分の方が高レベル側区分よりも広がり度合が大きくな
る。

従って、上記高レベル側区分と低レベル側区分を求め、
両区分の広がり度合の大きさを比較すれば照射野絞りの
存否を判定することができる。

（発明の効果）本発明に係る照射野絞り存否判定方法は、上記の如く判
定基準等を用いた自動しきい値選定法を利用して上記高
レベル側区分と低レベル側区分とを求め、両区分の広が
り度合を比較するものであり、従って上記理由により照
射野絞りの存否を適正に判定することができる。

（実施例）以下、図面を参照しながら本発明の実施例について詳細
に説明する。

以下に説明する実施例は、放射線画像情報が記録された
蓄積性蛍光体シートを先読みし、得られた先読み画像信
号に基づいて上記シート上に照射野絞りが存在するか否
かを判定する場合に本発明を適用したものである。

まず、撮影済の蓄積性蛍光体シートから前述した先読み
を行なうことにより撮影画像を担持する先読み画像信号
を求める。つまり上記シートを先読み用の励起光により
走査し、該シートから発せされる輝尽発光光を光電変換
手段により読み取って該シート上の各走査点（各画素）
毎の輝尽発光光量に対応する電気信号から成る画像信号
を求める。

次に、この画像信号のヒストグラムを求め、このヒスト
グラムを判別基準を用いた自動しきい値選定法により複
数の小領域に分割する。幾つの小領域に分割するかは適
宜に決定すれば良く、例えば２個,3個,4個あるいはそれ
以上であっても良い。

小領域に分割する際の一具体例として、撮影画像を構成
する画像部分の数だけ分割する方法を挙げることができ
る。

一般に、１つの撮影画像は放射線が直接入射した素抜け
部、皮膚等の軟部，骨部，骨が重なり合った骨重合部等
の複数の画像部分から成っており、各画像部分を担持す
る画像信号はそれぞれ所定の幅を有する画像信号（画像
信号レベル）範囲内に位置し、かつそれらの各範囲は互
いに画像信号レベル方向にずれており（ただし一部は重
なり合う）、高レベル側から低レベル側に向けて例えば
素抜け部、軟部、骨部および骨重合部の順となってい
る。そして、撮影画像全体のヒストグラムは画像信号レ
ベル方向にずれた上記複数の画像部分の画像信号ヒスト
グラムを寄せ集めて成るものであり、この画像全体の画
像信号ヒストグラムを画像信号レベル方向に最も分離性
の高い位置で上記撮影画像を構成する画像部分の数だけ
の小領域に分割すれば、各小領域はそれぞれ各画像部分
のヒストグラムに対応することとなり、以後の処理にと
って好都合である。なお、撮影画像を構成する画像部分
の数は、その撮影画像に関する撮影部位（頭部，胸部，
腹部等）や撮影方法（単紙，造影，軸位撮影等）等の情
報から予め知ることができる。

本実施例では、対象となる撮影画像は４つの画像部分か
ら成り、従って画像全体の先読み画像信号のヒストグラ
ムを作成し該ヒストグラムを、判別基準を用いた自動し
きい値選定法を利用することにより、最も分離性の高い
位置で４つの小領域に分割する。この分割方法を第１図
を参照しながら説明する。

第１図は撮影画像を担持する先読み画像信号のヒストグ
ラムを示す図である。まずこのヒストグラムを横軸方向
（画像信号レベルの高低方向）に任意の画像信号レベル
Xk,Xl,Xmを境にして４つの小領域Ａ〜Ｄに分割し、その
場合の下式で表わされるクラス分離度Ｒを計算する。

Ｒ＝ωａ（μａ−μ_Ｔ）^２＋ωｂ（μｂ−μ_Ｔ）^２＋ωｃ（μｃ−μ_Ｔ）^２＋ωｄ（μｄ−μ_Ｔ）^２ただし、上式においてωａ〜ωｄはそれぞれ各小領域Ａ
〜Ｄの画素数の割合（全画素数に対する各小領域の画素
数の割合であって、ωａ＋ωｂ＋ωｃ＋ωｄ＝１）であ
り、μａ〜μｄおよびμ_Ｔは各小領域Ａ〜Ｄおよび全領
域における画像信号レベルの平均値（平均画像信号レベ
ル）であって下式に示す通りである。

ただし、ｆ（xi）は画像信号レベルxiにおける頻度であ
る。

そして、上記任意に設定した画像信号レベルXk,Xl,Xmを
変化させながら上記クラス分離度Ｒを計算し、そのうち
このクラス分離度Ｒが最大となったときのXk,Xl,Xmによ
って４つの小領域Ａ〜Ｄに分割する。

次に、この様にして分割した４つの小領域のうち最も低
レベル側に位置する小領域Ａに着目し、この小領域Ａを
該小領域の平均画像信号レベルμａを境にして低レベル
側区分a₁と高レベル側区分a₂とに区画する。

そして、この両区分a₁,a₂の画像信号レベルの高低方向
（画像信号レベルを示す横軸の方向）における広がりの
程度即ち広がり度合（以下単に広がりという）を調べ、
低レベル側区分a₁の広がりの方が高レベル側区分a₂の広
がりよりも大きければ照射野絞りあり、小さければ照射
野絞りなしと判定する。

両区分a₁,a₂の広がりを示す数値としては種々のものを
採用することができるが、例えば第１図に示す様に各区
分a₁,a₂の画像信号レベルの高低方向の長さ（幅）l₁,l₂
を用いることができる。もちろん、l₁はX₁からμａまで
の距離、l₂はμａからXkまでの距離である。なお、この
l₁,l₂の代わりに各区分a₁,a₂における分散δa₁ ²,δa₂ ²
を用いても良い。なお、μａ＝Xp、各区分a₁,a₂におけ
る平均画像信号レベルをa₁,a₂、各区分a₁,a₂におけ
る全画像信号数（全画素数）をNa₁,Na₂とすると、上記
δa₁ ²,δa₂ ²は下式によって表わされる。

上記第１図は照射野絞りが存在しない場合のヒストグラ
ムであり、従ってl₁＜l₂となっている。もちろん、両区
分の分数を比較すればδa₁ ²＜δa₂ ²となる。ところが、
もし照射野絞りが存在する場合には、前述の如くヒスト
グラムの低レベル側部分に散乱線に起因する画像信号が
出現し、第１図中２点鎖線で示す様にヒストグラムの低
レベル側部分がより低レベル側に向けて延びた形とな
る。この場合のヒストグラムを第２図に示す。この様な
ヒストグラムの場合は、上記の如くして最も低レベル側
の小領域Ａの低レベル側区分a₁と高レベル側区分a₂とを
求めると図示の如くなり、特に低レベル側区分a₁が画像
信号レベルの高低方向の低レベル側に向けて大きく広が
り、従って低レベル側区分a₁の広がりの方が高レベル側
区分a₂の広がりよりも大きくなる。例えばl₁＞l₂あるい
はδa₁ ²＞δa₂ ²となる。

以上の様に両区分a₁,a₂の広がりを比較して照射野絞り
の存否を判定した後、その判定結果は種々の目的に使用
し得る。例えば照射野絞りが存在する場合には、画像信
号ヒストグラムの低レベル側部分は散乱線に起因するノ
ズル部分であるので前述の所望画像信号範囲の最小画像
信号レベルSminを決定するにあたって上記ヒストグラム
上の最小画像信号レベルではなくそれよりも所定最高レ
ベル側のレベル値を採用するようにすることが考えられ
る。なお、この場合前述の両区分a₁,a₂の広がりの差（l
₁−l₂あるいはδa₁ ²−δa₂ ²等）の大きさは散乱線に起
因する画像信号レベネの低レベル側への広がりの大きさ
に対応するので、その広がりの差が大きければ大きい程
Sminの高レベル側へのシフト量を大きくするのが望まし
い。また、照射野絞りが存在すると判定された場合に
は、前述した本出願人の提案による方法等によりその照
射野を認識し、該照射野内の画像信号のみのヒストグラ
ムから前述のSmax,Sminを求めるようにしても良い。

上記実施例における先読み画像信号ヒストグラムは本読
み画像信号ヒストグラムであっても良いし、蓄積性蛍光
体シート以外の記録媒体から読み取った画像信号のヒス
トグラムに対しても本発明は適用可能である。

また、上記実施例では判別基準を用いた自動しきい値選
定法によって分割したが、前述の如く他の基準を用いた
自動しきい値選定法によって分割しても良い。

本発明は、その要旨を越えない範囲において種々の変更
態様を取り得、上記実施例に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は照射野絞りをかけなかった場合の画像信号ヒス
トグラムを示す図、第２図は照射野絞りをかけた場合の画像信号ヒストグラ
ムを示す図、第３図は照射野が存在する蓄積性蛍光体シートを示す図
である。 10……記録媒体（蓄積性蛍光体シート） 14……照射野 A,B,C,D……小領域 a₁……低レベル側区分 a₂……高レベル側区分 μａ……平均画像信号レベル

───────────────────────────────────────────────────── 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Ｈ０４Ｎ 1/04 5/32 Ｈ０４Ｎ 1/04 Ｅ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録媒体に放射線画像情報が記録されてい
る場合において該記録媒体上に照射野絞りが存在するか
否かを判定する方法であって、上記記録媒体から読み取った画像信号のヒストグラムを
作成し、該ヒストグラムを判別基準もしくはそれと等価の基準を
用いた自動しきい値選定法により複数の小領域に分割
し、最も低信号レベル側に位置する小領域を該小領域の平均
画像信号レベルを境にして低レベル側区分と高レベル側
区分とに区画し、上記低レベル側区分の広がり度合が高レベル側区分の広
がり度合よりも大きいときに照射野絞りが存在し、小さ
いときに照射野絞りが存在しないと判定することを特徴
とする照射野絞り存否判定方法。
【請求項２】上記低レベル側区分および高レベル側区分
の広がり度合が、各区分の画像信号レベル高低方向の長
さもしくは各区分の分散によって表わされるものである
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の照射野
絞り存否判定方法。