JPH0795478A

JPH0795478A - Ｘ線透視装置

Info

Publication number: JPH0795478A
Application number: JP5235128A
Authority: JP
Inventors: Michitaka Honda; 道隆本田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1993-09-21
Filing date: 1993-09-21
Publication date: 1995-04-07

Abstract

(57)【要約】【目的】ガイドワイヤ及びカテーテル等を移動させて診
断を行なっている際、階調変換処理を施した場合でも、
ガイドワイヤ及びカテーテル等に対する視認性が良いＸ
線透視装置を提供する。【構成】Ａ／Ｄ変換器４から出力したフレーム画像デー
タに基づいて、Ｘ線透視像内の動いた部分を画像領域と
して検出する動き領域検出部５と、動き領域検出部５に
よって検出された画像領域より大きい周辺の画像領域を
設定する周辺領域設定部１３と、周辺領域設定部１３に
より設定された画像領域内の各画素の濃度値のみを対象
として統計演算を行なう統計演算部１７と、その統計演
算部１７の演算結果に基づいて階調変換特性を決定する
変換特性決定回路２０と、Ａ／Ｄ変換器４から出力され
たフレーム画像データに決定された階調変換特性に基づ
いて階調変換処理を施すＬＵＴ２１とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被検体を透過したＸ線
から形成されたＸ線透視撮影像をＴＶモニタに表示する
ようにしたＸ線透視装置に係り、特に、被検体内に挿入
したカテーテル等の器具を透視する場合に好適に使用で
き、カテーテル等の動いた領域に基づいて階調変換処理
を行なうようにしたＸ線透視装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線透視装置としては、被検体を透過し
たＸ線に対応する可視光信号を変換して得られたフレー
ム画像データに、必要に応じて所望の画像処理を施した
後、Ｘ線透視像としてＴＶモニタで表示するものが知ら
れている。

【０００３】このようなＸ線透視装置は、被検体内部の
移動物体の動きがＸ線透視像を通じて観察できるため、
ガイドワイヤやカテーテルを被検体内に挿入して診断を
行なう際によく用いられている。

【０００４】一方、Ｘ線透視装置で行なわれる画像処理
の一つに、得られた画像信号のコントラストを改善する
処理（コントラスト改善処理）がある。コントラスト改
善処理としては、階調変換処理やヒストグラムイコライ
ゼーション（ヒストグラム均一化）などがあるが、手間
がかからずにリアルタイムで行なえる利点から階調変換
処理が広く用いられている。

【０００５】階調変換処理の方法としては、例えば画像
の中央部や画像全体等の特定の領域内の各画素（ピクセ
ル）の濃度値を基にして統計量（ヒストグラム等）を求
め、その統計量に基づいて階調変換特性を決定し、この
階調変換特性に従ってフレーム画像データを階調変換し
ていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】例えば、カテーテルや
ガイドワイヤを被検体内に挿入し、そのカテーテルやガ
イドワイヤを動かして診断を行ないながら階調変換処理
を施す場合、診断上最大の関心領域はカテーテルやガイ
ドワイヤ（特に先端）が位置する領域である。

【０００７】しかしながら、階調変換処理の基になる統
計量はカテーテルやガイドワイヤが位置する領域に関係
なく常に予め定められた領域で求められているため、カ
テーテルやガイドワイヤが位置する領域が上記統計量が
求められる領域と一致しないと、最大の関心領域部分に
明確なコントラストがつかない場合が生じた。

【０００８】特に、カテーテルやガイドワイヤが位置す
る領域の周辺に骨やエアパスに近い条件の領域がある
と、カテーテルやガイドワイヤが見にくくなり、診断を
行なう上で重大な支障がでる恐れがあった。

【０００９】本発明は上述した事情に鑑みてなされたも
ので、例えばガイドワイヤ及びカテーテルを移動させて
診断を行なっている際、階調変換処理を施した場合で
も、ガイドワイヤ及びカテーテル等に対する視認性が良
いＸ線透視装置を提供することを、目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を解決するた
め、請求項１記載のＸ線透視装置は、被検体を透過した
Ｘ線に対応する可視光信号をフレーム画像データに変換
する変換手段と、上記フレーム画像データに階調変換処
理を施し、そのフレーム画像データをＸ線透視像として
ＴＶモニタに表示するようにしたＸ線透視装置におい
て、上記変換手段により変換されたフレーム画像データ
に基づいて上記Ｘ線透視像内の動いた部分を画像領域と
して検出する画像領域検出手段と、この画像領域検出手
段によって検出された画像領域に基づいてその画像領域
周辺の画像領域を設定する画像領域再設定手段と、この
画像領域再設定手段により再設定された画像領域内の各
画素の濃度値のみを対象として統計演算を行なう統計演
算手段と、この統計演算手段の演算結果に基づいて階調
変換特性を決定する変換特性決定手段と、前記変換手段
により変換されたフレーム画像データに上記階調変換特
性に基づいて階調変換処理を施す階調変換処理手段とを
備えている。

【００１１】特に、前記画像領域設定手段は、前記周辺
の画像領域を前記画像領域検出手段によって検出された
画像領域より大きくなるように設定している。

【００１２】また、上記目的を解決するため、請求項３
記載のＸ線透視装置は、被検体を透過したＸ線に対応す
る可視光信号をフレーム画像データに変換する変換手段
と、上記フレーム画像データに階調変換処理を施し、そ
のフレーム画像データをＸ線透視像としてＴＶモニタに
表示するようにしたＸ線透視装置において、上記変換手
段により変換されたフレーム画像データに基づいて上記
Ｘ線透視像内の動いた部分を画像領域として検出する画
像領域検出手段と、この画像領域検出手段によって検出
された画像領域に基づいてその画像領域より大きい周辺
の画像領域を設定する画像領域再設定手段と、上記画像
領域検出手段によって検出された画像領域内の各ピクセ
ルの濃度値のみを対象として統計演算を行なう第１の統
計演算手段と、上記画像領域再設定手段により再設定さ
れた画像領域内の各画素の濃度値のみを対象として統計
演算を行なう第２の統計演算手段と、上記第１及び第２
の統計演算手段の演算結果に基づいて階調変換特性を決
定する変換特性決定手段と、前記変換手段により変換さ
れたフレーム画像データに上記階調変換特性に基づいて
階調変換処理を施す階調変換処理手段とを備えている。

【００１３】また、特に、前記統計演算は、前記対象と
した各ピクセルの濃度値のヒストグラムを求める演算で
あると効果的である。

【００１４】

【作用】請求項１及び２記載のＸ線透視装置は、被検体
内に挿入されたガイドワイヤ及びカテーテル等の器具を
移動させて診断を行なう際、特に用いられる。このよう
なＸ線透視装置では、被検体を透過したＸ線に対応する
可視光信号は、変換手段によってフレーム画像データに
変換される。このフレーム画像データは、画像領域検出
手段、統計演算手段、及び階調変換処理手段に供給され
る。

【００１５】今、被検体内に挿入された器具であるカテ
ーテル等が移動しているとすると、画像領域検出手段で
は、例えば移動前のフレーム画像データと移動後のフレ
ーム画像データとの差分画像信号が求められ、その差分
画像信号からカテーテル等の動いた部分の画像領域が求
められる。この画像領域から、画像領域設定手段によ
り、例えばその動いた画像領域より大きい周辺の画像領
域が設定され、設定された画像領域は統計演算手段に出
力される。

【００１６】このとき統計演算手段では、変換手段から
供給されたフレーム画像データの中から、設定された画
像領域内の各画素の濃度値のみを対象として、例えば濃
度値の頻度分布（ヒストグラム）が統計演算され、得ら
れたヒストグラムが変換特性決定手段に供給される。そ
して変換特性決定手段は、供給されたヒストグラムに基
づいて階調変換特性を決定し、この階調変換特性は階調
変換処理手段に送られる。階調変換処理手段では、与え
られた階調変換特性から階調変換処理が変換手段から入
力されたフレーム画像データに施される。この階調変換
処理されたフレーム画像データは、Ｘ線透視撮影像とし
てＴＶモニタに表示される。

【００１７】つまり、フレーム画像データに施される階
調変換処理の基になる階調変換特性は、予め定まった画
像領域ではなく、関心領域であるカテーテルの動いた領
域より大きい周辺の画像領域を対象として統計演算を行
なった結果に基づいて決定されている。したがって、容
易にカテーテルが動いた領域のコントラストを強調する
ことができる。

【００１８】特に、請求項３記載のＸ線透視装置のよう
に、画像領域検出手段によって検出された画像領域内の
各画素の濃度値のみを対象としたヒストグラム等の統計
演算結果と、画像領域設定手段により設定された画像領
域内の各画素の濃度値のみを対象としたヒストグラム等
の統計演算結果とを組み合わせて階調変換特性を決定す
ると、カテーテルが動いた領域の濃度値のヒストグラム
等の統計演算結果を直接利用できるため、カテーテルの
動いた領域のコントラストを一層明確にすることができ
る。

【００１９】

【実施例】以下、本発明に係るＸ線透視装置の実施例を
添付図面を参照して説明する。なお、本発明に係わるＸ
線透視装置は、インターベンショナル・ラジオロジィ等
の被検体内に挿入された医療器具であるガイドワイヤ及
びカテーテル（以下、カテーテル等という）を移動させ
て診断を行なう際に用いられる。

【００２０】第１実施例を図１〜図９に基づいて説明す
る。

【００２１】図１に示されたＸ線透視装置は、Ｘ線を被
検体である患者Ｈに向けて爆射するＸ線管１と、患者Ｈ
を透過したＸ線を適切な大きさの光学像に変換するイメ
ージインテンシファイヤ（以下、Ｉ．Ｉ．という）２
と、二次元的に配列された受光素子群（画素）（例え
ば、本実施例の場合Ｎ_allライン×Ｎ_allライン、すな
わちＮ_all ²画素（ピクセル））を有し、光学像をフレ
ーム画像に変換するＣＣＤ等のＴＶカメラ３と、ＴＶカ
メラ３から出力されたフレーム画像をディジタル型のフ
レーム画像データに変換するＡ／Ｄ変換器４とを備えて
いる。なお、ＴＶカメラ３、Ａ／Ｄ変換器４が本発明の
変換手段を形成する。

【００２２】また、Ｘ線透視装置は、Ａ／Ｄ変換器４か
ら出力されたフレーム画像データから患者Ｈ内のカテー
テル等の移動に伴うＸ線透視像の動いた部分を画像領域
として検出する動き領域検出部５を備えている。この動
き領域検出部５の構成を図２に示し、この動き領域検出
部５の動作を図３を用いて説明する。

【００２３】動き領域検出部５は、ＴＶカメラ３の記憶
領域に対応した記憶領域（Ｎ_all ²ピクセル）を有し、
供給されたフレーム画像データを保持する第１のフレー
ムメモリ６を備えている。その第１のフレームメモリ６
に保持された、例えばＮ番目のフレーム画像（データ）
Ｎ_dがアドレス発生器７からの読み出しアドレスによっ
て順次読み出され、この読み出されたフレーム画像Ｎ_d
と、次に送られてくる、例えばＮ＋１番目のフレーム画
像（データ）（Ｎ＋１）_dとが減算回路８によって減算
処理される。（図３（ａ），（ｂ）参照）。

【００２４】減算回路８によって減算処理された結果
（差分画像データＮ_sd（＋の差分画像データＮ_sd+、−
の差分画像データＮ_sd-））から、Ｎ番目のフレーム画
像データＮ_dとＮ＋１番目のフレーム画像データ（Ｎ＋
１）_dとの間の画像の変化がわかる（図３（ｃ）参
照）。そして、その差分画像データＮ_sdの大きさ（レベ
ル）が絶対値回路９によって求められ（図３（ｄ）参
照）、この差分画像データＮ_sdのレベルが比較回路１０
に入力される。

【００２５】比較回路１０では、例えば画像のノイズレ
ベルｌ_n近傍の所定のデータレベルをしきい値（スレッ
シュホールドレベルｌ_th）として保持しており、入力さ
れた差分画像データ（絶対値）のデータレベルＮ_dlとス
レッシュホールドレベルｌ_thとを比較して、差分画像デ
ータに生じている画像のノイズ以外のデータを画像の動
きとしてとらえている。つまり、比較の結果が「Ｎ_dl≧
ｌ_th」ならば、この部分の画素領域は画像の動きを表し
ていると判断し、また比較の結果が「Ｎ_dl＜ｌ_th」なら
ば、この部分の画素領域はノイズ成分と判断する（図
（ｆ）参照）。

【００２６】フラグ発生回路１１は、この比較回路１０
の判断に基づいて、第２のフレームメモリ１２の記憶領
域（第１のフレームメモリに対応した記憶領域）に′
１′ｏｒ′０′のフラグを格納する。すなわち、アドレ
ス発生器７からの書き込みアドレスにしたがって、「Ｎ
_dl≧ｌ_th」の画像領域のアドレスに対応する第２のフレ
ームメモリのアドレスに、フラグ発生回路１２から発生
した′１′のフラグ（以下、動きフラグという）が格納
され、「Ｎ_dl＜ｌ_th」の画像領域のアドレスに対応する
第２のフレームメモリのアドレスに、フラグ発生回路１
２から発生した′０′のフラグが格納される（図３
（ｇ）参照）。なお、動き領域検出部５が、本発明の画
像領域検出手段を形成する。

【００２７】そして、動き領域検出部５によって検出さ
れた第１の画像領域（動きフラグ′１′が格納された領
域）に基づいて、その第１の画像領域より大きい周辺の
画像領域（第２の画像領域）を設定する周辺領域設定部
１３を備えている。この周辺領域設定部の構成を図４に
示す。

【００２８】周辺領域設定部１３は、第２のフレームメ
モリ１２の記憶領域を対応した記憶領域を有するフレー
ムメモリ１４と、例えばＣＰＵ、内部メモリから構成さ
れた読み出し・書き込み制御部１５と、この読み出し・
書き込み制御部１５からの制御に基づいて′１′ｏｒ′
０′のフラグを発生し、このフラグをフレームメモリ１
４の所要のアドレスに格納するフラグ発生回路１６とを
備えている。

【００２９】また、読み出し・書き込み制御部１５は、
第２のフレームメモリ１２からデータを例えば通常の順
次走査のようにメモリ領域の左上隅のピクセルを出発点
として１ライン、１ピクセル毎に読み出すと共に、フレ
ームメモリ１４に対してデータの読み出し及び書き込み
を制御する。

【００３０】ここで、この周辺領域設定部１３の読み出
し・書き込み制御回路１５の動作を図５に基づいて説明
する。

【００３１】まず、読み出し・書き込み制御回路１５
は、ステップ１０１において第２のフレームメモリの読
みだしラインの初期値（＝０）を設定する。続いてステ
ップ１０２において、最初の読み出しライン（Ｎ＝１）
を設定する。

【００３２】読み出しラインの設定により読み出し・書
き込み制御回路１５は、ステップ１０３において、第２
のフレームメモリからＮ（＝１）ラインの各ピクセルの
データ（フラグ′１′ｏｒ′０′）を読み出し、フレー
ムメモリ１４に書き込む。次いでステップ１０４でＮ
（＝１）ラインの各ピクセルのデータの中に動きフラ
グ′１′が存在したか否かを判断する。

【００３３】ステップ１０４の判断の結果ＮＯの場合
は、動きフラグ′１′は存在していないので、前述した
ステップ１０２に戻り、次のライン（Ｎ＝２）を読み出
し前述した処理を行なう。

【００３４】一方、ステップ１０４の判断の結果ＹＥＳ
の場合、ステップ１０５において、Ｎ（＝１）ラインに
存在する動きフラグ′１′が格納されたアドレスの内、
最も左に位置するアドレスＡl 及び最も右に位置するア
ドレスＡr を内部メモリに記憶する。次いでステップ１
０６において、ステップ１０５において求めたＡl に対
して、例えばＮ_all／４ピクセル以下の所要のピクセル
（以下、ＮP とする）分だけ左にずれたアドレスを周辺
スタートアドレスＡS として設定すると共に、ステップ
１０５において求めたＡr に対して、例えばＮP 分だけ
右にずれたアドレスを周辺エンドアドレスＡE として設
定する。

【００３５】そして、ステップ１０７においてフレーム
メモリ１４のアドレスＡS 〜Ａr までのアドレスの中で
動きフラグ′１′が格納されていないアドレスに周辺フ
ラグ′１′を格納する指令をフラグ発生回路１６に送
る。フラグ発生回路１６は、この周辺フラグ格納指令に
基づいて周辺フラグ′１′をフレームメモリ１４の対応
するアドレスに格納する。

【００３６】この後ステップ１０８で、読み出しライン
Ｎ＝Ｎ_allか否か判断する。この判断の結果ＮＯの場合
には、ステップ１０２以下の処理に戻って次のラインの
読み出しを行ない、同様の処理を繰り返す。

【００３７】一方、すべてのラインの読み出しが終了す
る（つまり、第１の画像領域の左方及び右方領域に所定
ピクセルＮP 分の周辺フラグ′１′が格納される）と、
ステップ１０８の判断はＹＥＳとなりステップ１０９の
処理へ移行する。ステップ１０９以降の処理は、第１の
画像領域の下方領域にも所定ピクセルＮP 分の周辺フラ
グ′１′を格納するための処理である。

【００３８】すなわちステップ１０９で、フレームメモ
リ１４を参照してフラグ′１′（動きフラグ′１′及び
周辺フラグ′１′）が存在する最終のメモリライン（以
下、Ｎ1 とする）、及びこのラインＮ1 の周辺スタート
アドレスＡS 及び周辺エンドアドレスＡE を内部メモリ
に記憶する。

【００３９】続いてステップ１１０の処理で、次段以降
のラインにおいても周辺スタートアドレスＡS 及び周辺
エンドアドレスＡE に対応するアドレスを周辺フラグ格
納アドレスとして設定する。これは例えば、ラインに対
応するアドレス（行アドレス）を変数として設定し、周
辺スタートアドレスＡS 及び周辺エンドアドレスＡEの
列アドレスを確定した周辺フラグ格納アドレスとするこ
とで対応すれば良い。

【００４０】そしてステップ１１１で最初の周辺フラグ
設定ライン（Ｎ＝Ｎ1 ＋１）を設定し、ステップ１１２
において設定した周辺フラグ格納アドレスに周辺フラ
グ′１′を格納する指令をフラグ発生回路１６に送る。
フラグ発生回路１６は、この周辺フラグ格納指令に基づ
いて周辺フラグ′１′をフレームメモリ１４の対応する
アドレスに格納する。

【００４１】次いでステップ１１３において、周辺フラ
グ設定ラインまで周辺フラグ′１′が格納されたかどう
か、つまりＮ＝ＮP かどうか判断する。この判断の結
果、ＮＯの場合は、ステップ１１１の処理に戻り上述し
た処理を繰り返して、次段以降のラインに周辺フラグ′
１′を格納する。

【００４２】一方、ステップ１１３の判断でＹＥＳの場
合は、周辺フラグ′１′の格納は終了したと判断して、
ステップ１１４の処理に移行し、ステップ１１４ではフ
レームメモリに最終的に格納された全体フラグ′１′
（周辺フラグ′１′及び動きフラグ′１′）のアドレス
を第２の画像領域として統計演算部１７に送って処理を
終了する。この際の第１の画像領域ｘ及び第２の画像領
域ｙとの関係を図６に示す。なお、周辺領域設定部１３
は、本発明の画像領域設定手段を形成する。

【００４３】このようにして、統計演算部１７には第２
の画像領域を表すアドレスが送られる。この統計演算部
１７は、図７に示すように、メモリ１８と、このメモリ
１８へのデータの読み出し・書き込みを制御すると共
に、統計演算を行なう演算制御回路１９とを有し、この
メモリ１８にＡ／Ｄ変換器４から送られたフレーム画像
データが記憶されている。そして、記憶されたフレーム
画像データの内、第２の画像領域を表すアドレスの画素
の濃度値を基にして、演算回路１９によって統計演算処
理（本実施例の場合、累積ヒストグラム演算処理）を行
ない、演算処理結果（累積ヒストグラムデータ）を変換
特性決定回路２０に送るようになっている。

【００４４】変化特性決定回路２０は、統計演算部１７
から送られた演算処理結果（累積ヒストグラム）に基づ
いて階調変換特性のカーブを決定する。これは、例えば
頻度の高い部分のコントラストを強調するようなカーブ
にしたり、所定の頻度部分のコントラストを強調するよ
うなカーブにする等の演算処理を行なって階調変換特性
のカーブを決定する。また、コアとなる階調変換特性の
カーブを所要パターン保持しておき、このコアとなるカ
ーブを基にして、ヒストグラムの最小値と最大値とがそ
のカーブに適合するものを線形演算で作成する等して演
算時間を減らしてもよい。

【００４５】このようにして決定した階調変換特性カー
ブのデータはＬＵＴ２１に送られる。

【００４６】ＬＵＴ２１は、Ａ／Ｄ変換器４から送られ
たフレーム画像データを保持し、このフレーム画像デー
タに、変化特性決定回路２０から送られた階調変換特性
に基づいて階調変換処理を施す。こうして階調変換処理
されたフレーム画像データは、Ｄ／Ａ変換器２２を介し
てフレーム画像となりＴＶモニタ２３によって表示され
る。

【００４７】なお、統計演算部１７は、本発明の統計演
算手段を形成し、変化特性決定回路２０が、本発明の変
換特性決定手段を形成する。また、ＬＵＴ２１が、本発
明の階調変換処理手段を形成する。

【００４８】次に、カテーテル等の移動に伴う階調変換
特性処理を中心に全体動作を述べる。

【００４９】Ｘ線透視装置を駆動させてカテーテル等を
移動させながら診断を行ない、Ｘ線透視像をモニタして
いる。この際、患者Ｈを透過したＸ線に基づいて得られ
たフレーム画像データは、フレーム毎に順次動き領域検
出部５、統計演算部１７、及びＬＵＴ２１に入力され
る。

【００５０】動き検出部５では上述した処理が行なわ
れ、フレーム間の差分画像に基づき動きフラグ′１′が
格納された画像領域としてカテーテル等の動いた画像領
域（第１の画像領域）が求められる。そして周辺領域設
定部１３では上述した処理が行なわれ、動きフラグ′
１′及び周辺フラグ′１′が格納された画像領域として
第２の画像領域が求められる。

【００５１】統計演算部１７は、フレーム画像データの
内、第２の画像領域のアドレスに対応する画素の濃度値
の累積ヒストグラムを求めてこのデータを変化特性決定
回路２０に送る。

【００５２】そして、変換特性決定回路２０では、統計
演算部１７から送られる累積ヒストグラム、つまりカテ
ーテル等の動いた画像領域（第１の画像領域）を含む第
２の画像領域のみから求められた累積ヒストグラムに基
づいて階調変換特性のカーブを決定することができる。

【００５３】ここで、累積ヒストグラムに対応して階調
変換特性のカーブを決定する例を図８（ａ），（ｂ）及
び図９（ａ），（ｂ）に示す。

【００５４】図８（ａ），（ｂ）は、累積ヒストグラム
の濃度値の頻度の高い部分の周辺のコントラストを強調
するように階調変換特性のカーブを変化させるものであ
る。

【００５５】例えば骨の領域、軟部組織の領域、及び肺
野等薄い密度の領域を含む領域を、カテーテルを移動さ
せながら透視・撮影してフレーム画像が得られた場合、
累積ヒストグラムは例えば図８（ａ）に示すようになっ
たとする。この場合変換特性決定回路２０によって、図
８（ｂ）に示すように、周辺に比べて頻度が高い骨の領
域（Ａ）、軟部組織の領域（Ｂ）、及び肺野等薄い密度
の領域（Ｃ）のコントラストを強調するように、階調変
換特性のカーブを決定する。このようにすると、コント
ラストの小さいカテーテル等が骨や肺野周辺の薄い密度
の領域を移動した場合でも、その部分のコントラストを
高めることができる。

【００５６】また例えば、カテーテル等を特に被写体と
し、そのカテーテル等が空間的変化の少ない（均一に近
い）物体内を移動した場合、この部分の累積ヒストグラ
ムは、例えば図９（ａ）に示すように背景となる領域
（Ｅ）の頻度が他に比べて高くなるような形状になる。
そして、カテーテル等が動いた領域（Ｄ）はＸ線透過量
が小さいため、背景となる領域（Ｅ）部分より少し小さ
い濃度側に存在する。したがってこの場合は、図９
（ｂ）に示すように、この背景となる領域（Ｅ）よりも
小さい濃度側（領域（Ｄ））部分のコントラストを強調
するように、階調変換のカーブを決定する。このように
すれば、カテーテル等が空間的変化の少ない（均一に近
い）物体内を移動した場合でも、その部分のコントラス
トを高めることができる。

【００５７】また、背景となる領域（Ｅ）よりも小さい
濃度側部分のコントラストを高めることによって、ヒス
トグラムの最小値ｘ_minよりもっと小さい濃度部分のコ
ントラストを高めることができ、カテーテル等の関心領
域周辺部分が極端に暗くなることを防ぐことができる。
なお、この場合、低濃度側部分を強調するフィルタをか
けて出力するようにしてもよい。

【００５８】こうして決定した階調変換特性カーブのデ
ータは、ＬＵＴ２１に送られる。ＬＵＴ２１では、順次
送られるフレーム画像データに対して、変化特性決定回
路２０によって変化した階調変換特性のカーブに基づい
て階調変換処理が施され、そのフレーム画像データは、
Ｄ／Ａ変換器２２を介してＴＶモニタ２３によってＸ線
透視撮影像として表示される。この際、カテーテル等が
移動した領域（関心領域）は、コントラストが強調され
ているため、ＴＶモニタ２３に表示されるカテーテル等
が見やすくなっている。

【００５９】すなわち、関心領域であるカテーテル等の
動いた領域（第１の画像領域）より大きい周辺の画像領
域（第２の画像領域）の濃度値による累積ヒストグラム
のみを基にして階調変換特性のカーブを決定しているた
め、コントラストの小さいカテーテル等が骨や肺野周辺
の薄い密度の領域を移動した場合や、空間的変化の少な
い（均一に近い）物体内を移動した場合等でも、容易に
その部分のコントラストを強調して視認性を高めること
ができる。

【００６０】なお、本実施例において、例えばＮ番目の
フレーム画像が透視される場合において、カテーテル等
の動きを止めた際等画像に動きが無い（差分画像データ
がすべてノイズ成分）場合、第１の画像領域及び第２の
画像領域は求まらないので、この場合には、前段階（Ｎ
−１番目）において決定された階調変換特性カーブによ
る階調変換処理がフレーム画像データ（Ｎ番目）に施さ
れる。

【００６１】また、本実施例において示された、変化特
性決定回路２０による階調変換特性の決定方式は本発明
を限定するものではなく、要はヒストグラムを基にして
カテーテル等の移動した領域のコントラストを強調する
ものであればどんな方法でもよい。

【００６２】さらに、本実施例において、周辺領域設定
部１３による図５に示された周辺画像領域設定方法は、
本発明を限定するものではなく、例えば、第１の画像領
域のエッジ部分のアドレスを求め、そのアドレスから上
下左右方向に所定ピクセルＮP 分の領域に周辺フラグ′
１′を格納して第２の画像領域としてもよい。

【００６３】また、本実施例において、第２の画像領域
び部分を空間フィルタ（高周波フィルタ又は中間濃度強
調フィルタ）をかけて出力してもよい。こうすることに
よって、関心のある領域をより見やすくすることができ
る。

【００６４】次に、第２実施例を図１０〜図１２に基づ
いて説明する。

【００６５】図１０は、第１実施例における図１に示さ
れた構成において、動き領域検出部５から検出された第
１の画像領域を、周辺領域設定部１３だけでなく直接統
計演算部１７へ出力するようになっている。

【００６６】このとき統計演算部１７の演算制御回路１
９で行なわれる処理を図１１を用いて説明する。

【００６７】演算制御回路１９は、ステップ２０１にお
いて、Ａ／Ｄ変換器４から入力されたフレーム画像デー
タをメモリ１８に記憶しておく。続いてステップ２０２
で、動き領域検出部５から入力された第１の画像領域
（アドレス）をメモリ１８に読み込む。

【００６８】そして、ステップ２０３において、メモリ
１８に記憶されたフレーム画像データの内、第１の画像
領域（アドレス）に対応するアドレスの画素の濃度値を
基にして統計演算（累積ヒストグラム演算）を行ない、
結果をメモリ１８に保持しておく。

【００６９】一方、周辺領域設定部１３から第２の画像
領域（アドレス）が入力されると、ステップ２０４でこ
れをメモリ１８に読み込む。次いでステップ２０５にお
いて、メモリ１８に記憶されたフレーム画像データの
内、第２の画像領域（アドレス）に対応するアドレスの
画素の濃度値を基にして統計演算（累積ヒストグラム演
算）を行ない、結果をメモリ１８に保持しておく。

【００７０】そして、ステップ２０６において、求めら
れたそれぞれの統計演算結果（累積ヒストグラムデー
タ）をメモリ１８から呼び出し、変換特性決定回路２０
へ出力して処理を終了する。なお、メモリ１８、演算制
御回路１９、ステップ２０１〜２０３、ステップ２０６
の処理が第１の統計演算手段を形成し、メモリ１８、演
算制御回路１９、ステップ２０１、ステップ２０４〜ス
テップ２０６の処理が第２の統計演算手段を形成する。

【００７１】一方変化特性決定回路２０は、求められた
それぞれの累積ヒストグラムによって階調変換特性のカ
ーブを決定するものである。なお、その他の構成及び作
用は第１実施例と同様であるのでその説明は省略する。

【００７２】本実施例における累積ヒストグラムに対応
して階調変換特性のカーブを決定する一例を図１２
（ａ），（ｂ）示す。

【００７３】図１２（ａ）に示すように、関心領域であ
るカテーテル等が動いた領域（第１の画像領域）による
ヒストグラムＦ1 によって、関心領域が正確に分かり、
この関心領域のコントラストを強調することができる。
また、例えば、第２の画像領域のヒストグラムＦ2 にお
ける濃度値の最小値をｘ₁、最大値をｘ₄、また第１の
画像領域の濃度値の最小値をｘ₂、最大値をｘ₃、最頻
値をｘ_mとした場合、図１２（ｂ）に示すように、ｘ₂
からｘ_m近傍までのコントラストを強調すると、関心領
域の背景に対するコントラストがより強調され、よりミ
スの少ない階調変換を行なうことができる。

【００７４】なお、第１実施例及び第２実施例におい
て、統計演算処理としてヒストグラム演算処理を用い、
この演算結果であるヒストグラムを用いて階調変換特性
を決定したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、例えば最小値、最頻値、最大値、及び平均値等の統
計演算結果により階調変換特性を決定してもよい。

【００７５】また、第１及び第２実施例において、決定
した階調変換への切り替えをフレーム毎に行なった場
合、カテーテル等の動きが大きいときは、フリッカのよ
うになる可能性があるため、その切り替えは１秒間に１
回等の所定の頻度で行なっても良い。

【００７６】さらに、第１及び第２実施例において、カ
テーテル等の動き部分の検出は１フレーム前後の差分画
像（画像のサブトラクション）で行なったが、本発明は
これに限定されるものではない。すなわち、１フレーム
前後の画像のサブトラクションは、特にアンギオに対し
て有効であり、例えばカーディアックに対しては、複数
枚の画像のサブトラクションを行なう等、適宜に対応し
ても良い。

【００７７】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１及び２記載
のＸ線透視装置によれば、例えばカテーテルやガイドワ
イヤ等が移動した際のＸ線透視像の動いた部分を画像領
域として検出し、例えばその画像領域より大きい周辺の
画像領域を設定する。そして、その画像領域の画素の濃
度値のみからヒストグラム等の統計演算処理を行ない、
その演算結果を基にして階調変換特性を決定している。
つまり、関心のあるカテーテルやガイドワイヤ等が動い
た画像領域より大きい周辺の画像領域以外の不要な画素
の濃度値は、適正な階調変換特性を決定する上での障害
因子にならない。したがって、カテーテルやガイドワイ
ヤ等の動いた領域のコントラストを容易に強調すること
でき、視認性を高めることができる。

【００７８】また、カテーテルやガイドワイヤ等が動い
た画像領域の濃度値によるヒストグラム等の統計演算結
果と、その画像領域より大きい周辺の画像領域の画素の
濃度値によるヒストグラム等の統計演算結果とから階調
変換特性を決定すると、カテーテルやガイドワイヤ等が
動いた領域の濃度値のヒストグラム等の統計演算結果を
直接利用できるため、カテーテルの動いた領域のコント
ラストを一層強調することができ、視認性を高めること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るＸ線透視装置の概略
構成を示すブロック図。

【図２】第１実施例における動き領域検出部の概略構成
を示すブロック図。

【図３】第１実施例における動き領域検出部の動作を説
明する図。

【図４】第１実施例における周辺領域設定部の概略構成
を示すブロック図。

【図５】第１実施例における周辺領域設定部の動作を説
明する概略フローチャート。

【図６】動き画像領域及び周辺画像領域を説明する図。

【図７】統計演算部の概略構成を説明する図。

【図８】（ａ）は、第１実施例における累積ヒストグラ
ムの一例を表す図。（ｂ）は、（ａ）の累積ヒストグラ
ムを基にして決定された階調変換特性のカーブを示す
図。

【図９】（ａ）は、第１実施例における累積ヒストグラ
ムの一例を表す図。（ｂ）は、（ａ）の累積ヒストグラ
ムを基にして決定された階調変換特性のカーブを示す
図。

【図１０】本発明の第１実施例に係るＸ線透視装置の概
略構成を示すブロック図。

【図１１】第２実施例における統計演算部の処理を説明
する概略フローチャート。

【図１２】（ａ）は、第２実施例における累積ヒストグ
ラムの一例を表す図。（ｂ）は、（ａ）の累積ヒストグ
ラムを基にして決定された階調変換特性のカーブを示す
図。

【符号の説明】

１Ｘ線管２Ｉ．Ｉ．３ＴＶカメラ４Ａ／Ｄ変換器５動き検出部１３周辺領域検出部１７統計演算部２０変換特性決定部２１ＬＵＴ２２Ｄ／Ａ変換器２３ＴＶモニタＨ患者

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検体を透過したＸ線に対応する可視光
信号をフレーム画像データに変換する変換手段と、上記
フレーム画像データに階調変換処理を施し、そのフレー
ム画像データをＸ線透視像としてＴＶモニタに表示する
ようにしたＸ線透視装置において、上記変換手段により
変換されたフレーム画像データに基づいて上記Ｘ線透視
像内の動いた部分を画像領域として検出する画像領域検
出手段と、この画像領域検出手段によって検出された画
像領域に基づいてその画像領域周辺の画像領域を設定す
る画像領域設定手段と、この画像領域設定手段により設
定された画像領域内の各画素の濃度値のみを対象として
統計演算を行なう統計演算手段と、この統計演算手段の
演算結果に基づいて階調変換特性を決定する変換特性決
定手段と、前記変換手段により変換されたフレーム画像
データに上記階調変換特性に基づいて階調変換処理を施
す階調変換処理手段とを備えたことを特徴とするＸ線透
視装置。
【請求項２】前記画像領域設定手段は、前記周辺の画
像領域を前記画像領域検出手段によって検出された画像
領域より大きくなるように設定した請求項１記載のＸ線
透視装置。
【請求項３】被検体を透過したＸ線に対応する可視光
信号をフレーム画像データに変換する変換手段と、上記
フレーム画像データに階調変換処理を施し、そのフレー
ム画像データをＸ線透視像としてＴＶモニタに表示する
ようにしたＸ線透視装置において、上記変換手段により
変換されたフレーム画像データに基づいて上記Ｘ線透視
像内の動いた部分を画像領域として検出する画像領域検
出手段と、この画像領域検出手段によって検出された画
像領域に基づいてその画像領域より大きい周辺の画像領
域を設定する画像領域設定手段と、上記画像領域検出手
段によって検出された画像領域内の各画素の濃度値のみ
を対象として統計演算を行なう第１の統計演算手段と、
上記画像領域設定手段により設定された画像領域内の各
画素の濃度値のみを対象として統計演算を行なう第２の
統計演算手段と、上記第１及び第２の統計演算手段の演
算結果に基づいて階調変換特性を決定する変換特性決定
手段と、前記変換手段により変換されたフレーム画像デ
ータに上記階調変換特性に基づいて階調変換処理を施す
階調変換処理手段とを備えたことを特徴とするＸ線透視
装置。
【請求項４】前記統計演算は、前記対象とした各ピク
セルの濃度値のヒストグラムを求める演算である請求項
１又は３記載のＸ線透視装置。