JPH08248541A

JPH08248541A - 放射線画像処理方法および装置

Info

Publication number: JPH08248541A
Application number: JP7051064A
Authority: JP
Inventors: Eiji Ogawa; 英二小川
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1995-03-10
Filing date: 1995-03-10
Publication date: 1996-09-27

Abstract

(57)【要約】【目的】放射線画像処理方法および装置において、エ
ネルギーサブトラクション処理あるいは重ね合せ処理を
行う際の演算時間を短縮する。【構成】記憶手段１に記憶されたエネルギ分布が異な
る２つの画像信号ＳＯ₁，ＳＯ₂のうち１の画像信号Ｓ
Ｏ₁をＣＲＴ３に表示する。領域設定手段４によりＣＲ
Ｔ３に表示された画像上にＲＯＩを設定する。画像処理
手段２において、ＲＯＩ内の放射線画像のみについて画
像信号ＳＯ₁と画像信号ＳＯ₂との間でサブトラクショ
ン処理を行って差信号Ｓsub を得、この差信号Ｓsub を
ＣＲＴ３に可視像として表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、放射線画像処理方法お
よび装置に関し、特に詳細には、放射線画像のエネルギ
ーサブトラクション処理および重ね合せ処理を行う放射
線画像処理方法および装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】人体等の被写体の放射線画像を蓄積記録
した蓄積性蛍光体シートをレーザ光などの励起光で走査
して輝尽発光光を生ぜしめ、得られた輝尽発光光を光電
的に読み取って得た画像信号に適当な画像処理を施した
後、被写体の放射線画像を可視像として出力させる放射
線画像記録再生システムが知られている。

【０００３】このようなシステムにおいてエネルギーサ
ブトラクション処理が公知となっている。この放射線画
像のエネルギーサブトラクションとは、異なった条件で
撮影した２つの放射線画像を光電的に読み出してデジタ
ル画像信号を得た後、これらのデジタル画像信号を両画
像の各画素を対応させて減算処理し、放射線画像中の特
定の構造物を抽出させる差信号を得る方法であり、この
ようにして得た差信号を用いれば、特定構造物のみが抽
出された放射線画像を再生することができる。

【０００４】このエネルギーサブトラクション処理に
は、基本的に次の２つの方法がある。即ち、(1) 造影剤
注入により特定の構造物が強調された放射線画像の画像
信号から、造影剤が注入されていない放射線画像の画像
信号を引き算（サブトラクト）することによって特定の
構造物を抽出するいわゆる時間サブトラクション処理
と、(2) 同一の被写体に対して相異なるエネルギ分布を
有する放射線を照射し、あるいは被写体透過後の放射線
をエネルギ分布状態を変えて２つの放射線検出手段に照
射して、それにより特定の構造物が異なる画像を２つの
放射線画像間に存在せしめ、その後この２つの放射線画
像の画像信号間で適当な重みづけをした上で引き算（サ
ブトラクト）を行って、特定の構造物の画像を抽出する
いわゆるエネルギーサブトラクション処理である。

【０００５】先に述べた蓄積性蛍光体シートを利用する
放射線画像情報記録再生システムにおいては、該シート
に記録されている放射線画像情報が直接電気的画像信号
の形で読み取られるから、このシステムによれば、上述
のようなサブトラクション処理を容易に行うことが可能
となる。この蓄積性蛍光体シートを用いてエネルギーサ
ブトラクション処理を行うためには、例えば２枚の蓄積
性蛍光体シートに特定の構造物に対応する部分の画像情
報が異なるように画像記録（撮影）を行えばよく、具体
的には、エネルギ分布の異なる２種類の放射線を用いて
撮影を２回行う２Shot法と、例えば被写体を透過した放
射線を、重ねられた２枚の蓄積性蛍光体シート（それら
は互いに接していても、離れていてもよい）に同時に曝
射することによって、両シートに互いにエネルギ分布が
異なる放射線を照射するようにした１Shot法が知られて
いる。

【０００６】一方、従来より放射線画像の重ね合せ処理
が公知となっている（例えば特開昭56-11399号参照）。
一般に、放射線画像は診断用その他の目的に使われる
が、その使用に当たっては被写体の微小な放射線吸収差
を良好に検出することが要求される。放射線画像におけ
るこの検出の程度をコントラスト検出能または単に検出
能と呼ぶが、この検出能の高いもの程診断性能も高く、
実用的価値が高い放射線画像であると言うことができ
る。したがって診断性能を高めるため、この検出能を高
くすることが望まれるが、その最も大きな障害要因は各
種ノイズである。

【０００７】例えば、前述した蓄積性蛍光体シートを使
用する放射線画像記録方式においては、放射線画像を蓄
積性蛍光体シートに蓄積記録し、読み出すステップにお
いて次のようなノイズの存在が認められている。

【０００８】(1) 放射線の量子ノイズ (2) 蓄積性蛍光体シートの蛍光体塗布分布もしくは蛍光
体粒子分布の不均一によるノイズ (3) 蓄積性蛍光体シートに蓄積記録された画像を輝尽発
光させる励起光のノイズ (4) 蓄積性蛍光体シートから発せられ、集光、検出され
る輝尽発光光のノイズ (5) 電気信号を増幅、処理する系における電気的ノイズ重ね合せ処理は、これらのノイズを大幅に減少させ、被
写体の僅かな放射線吸収差も最終画像において明確に観
察可能にする、すなわち検出能を大幅に向上させる方法
である。重ね合せ処理の一般的な手法および作用は、次
の通りである。

【０００９】複数枚重ねた記録媒体に放射線画像を撮影
（記録）し、この複数枚の記録媒体を読取処理にかけて
得た複数の画像信号を重ね合せる。このことにより、前
述の各種ノイズを減少させることができる。すなわち、
前述の蓄積性蛍光体シートのノイズ(1) 〜(5) は各シー
トの画像ごとに異なった分布を示す場合が多いので、こ
れらのシートの画像を重ね合せることにより各ノイズは
平均化され、重ね合せ処理をした画像ではノイズが目立
たなくなる。つまり、Ｓ／Ｎの良い画像信号が得られ
る。

【００１０】上述したような蓄積性蛍光体シートを用い
た放射線画像のサブトラクション処理方法および重ね合
せ処理方法においては以下のような問題が生じる。

【００１１】すなわち、蓄積性蛍光体シートを用いた前
記各処理方法においては、２枚（３枚以上の場合もあ
る）の蓄積性蛍光体シートを順次もしくは同時に撮影台
に挿入して重ね合せまたはサブトラクションすべき放射
線画像を撮影し、その後に蓄積性蛍光体シートを個別に
読取装置に挿入し、その都度蓄積性蛍光体シートに励起
光を照射することにより発せられた輝尽発光光を検出す
ることにより放射線画像を読み出すが、この過程におい
ては、撮影および読取りに関わるすべての装置の機械的
精度を上昇させたとしても、重ね合せまたはサブトラク
ションされるべき画像間で位置ズレおよび回転ズレが生
じることとなる。この結果、重ね合せ処理においては各
種ノイズがこの処理により平均化されて減少するもの
の、画像中の構造物の縁の部分をはじめ画像全体にボケ
が生じ、観察すべき画像が観察に適さなくなり、またサ
ブトラクション処理においては消去されるべき画像が消
去されなかったり、逆に抽出すべき画像が消去されて偽
画像が生じて正確なサブトラクション像を得ることがで
きなくなる。このように前述した位置ズレおよび回転ズ
レにより、診断上重大な支障が生じるということが見出
された。

【００１２】このようなズレが蓄積性蛍光体シートに蓄
積記録された放射線画像情報間に生じると放射線画像は
潜像として蓄積性蛍光体中に蓄積記録されているので、
Ｘ線画像を可視像としてとらえることのできるＸ線写真
フイルムの場合と異なって、目視によって２枚のＸ線写
真を合せるといったことができず、ズレ補正は極めて困
難なものとなる。

【００１３】さらに、何らかの手段により２つの放射線
画像間に生じる位置ズレおよび回転ズレを検出しえたと
しても読み取られた放射線画像のデータを補正すべく従
来公知の演算処理を行うと、特に回転ズレの補正の際に
多大な時間が費やされ、実用上非常に大きな問題とな
る。

【００１４】そこで本出願人により特開昭58-163338 号
に、基準点または基準線を提供するような形状をもつマ
ーカーを用いた放射線画像のサブトラクション処理方法
を提案している。この方法は、マーカーを放射線画像に
対し固定した位置で２枚の蓄積性蛍光体シートに記録
し、この放射線画像の読取りの際にマーカーを検出し、
位置ズレおよび回転ズレを計算してサブトラクションす
べき放射線画像のいズレか一方をデジタルデータ上で回
転および／または移動し、この放射線画像の対応する各
画素間で画像データの引き算を行うものである。このマ
ーカーを用いた放射線画像のサブトラクション処理方法
における位置合せの工程は、上述した重ね合せ処理方法
にも適応することもできる。その場合、位置合せを行っ
た後に放射線画像の対応する各画素間で画像データの加
算処理を行えばよい。

【００１５】しかしながら、この方法においては放射線
画像の撮影の都度、上述したようなマーカーを被写体と
ともに蓄積性蛍光体シートに蓄積記録しなければならな
い。そして、この蓄積記録した放射線画像のマーカーの
位置と重なる部分からは被写体の画像情報を得ることが
できないという問題がある。

【００１６】そこで、本願出願人により位置合せのため
にマーカー等を用いることなく放射線画像の位置合せを
行う方法が提案されている（特開平6-165036号）。この
方法は、位置合せを行う複数の放射線画像のうちの１つ
の放射線画像にテンプレート領域を設定し、このテンプ
レート領域を用いて他の放射線画像についてテンプレー
トマッチングを行って各放射線画像に少なくとも２つの
対応点を求め、各放射線画像の対応点が一致するように
各対応点をアフィン変換して、各放射線画像について回
転移動補正、拡大または縮小率補正および平行移動補正
を行う方法である。

【００１７】この方法によれば、位置合せのためにマー
カー等を被写体とともに記録することなく、迅速で精度
の高い位置合せをすることができる。

【００１８】一方、表示手段に表示された放射線画像を
診断する際に放射線画像の一部分の情報を抽出して診断
することが行われている（特開昭62-194581 号）。この
方法は、再生された放射線画像上の所望とする部位（例
えば軟部組織、組織に含まれる空気、骨、石灰質等）に
関心領域（以下ＲＯＩとする）を設定し、このＲＯＩ内
の部位を観察し易いように独立した表示ウィンドウで表
示するようにしたものである。

【００１９】さらに、放射線画像上に設定したＲＯＩ内
の画像について、簡単な操作によりそのＲＯＩ内に含ま
れる部位に最適な画像処理を施した再生画像を得ること
ができるようにした放射線画像再生装置が提案されてい
る（特願平5-240919号）。この装置は、表示手段に表示
された放射線画像上における所望とする部位に対応する
部分に関心領域を設定し、その後画像処理を行う医師等
がにより入力される設定された領域に含まれる部位（例
えば軟部、空気、骨あるいは石灰質等）に関する情報に
基づいて、設定された領域内の放射線画像についての画
像処理条件を決定し、この画像処理条件に基づいて設定
した領域内の放射線画像を担持する画像信号に対して画
像処理を施し、この画像処理を施した画像を表示手段に
表示されている放射線画像に代えて可視像として表示す
るようにしたものである。この装置によれば、画像処理
を行う者は、画像処理に関する専門的な知識がなくとも
簡単な操作により所望とする領域に含まれる部位につい
て、診断に適した画像処理を施した出力再生画像を得る
ことができる。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】上述した特願平5-2409
19号に記載されているように、画像中にＲＯＩを指定し
て表示された画像に画像処理を行う装置においては、Ｒ
ＯＩを指定した領域が観察の対象となる関心領域である
ため、ＲＯＩ内の画像についてのみ画像処理を施せば足
りる場合が多い。また、上述したエネルギーサブトラク
ション処理あるいは重ね合せ処理を施す場合であって
も、エネルギーサブトラクション画像あるいは重ね合せ
画像を必要とする領域は画像の一部のみである場合が多
い。エネルギーサブトラクション処理および重ね合せ処
理は、複数の放射線画像間の相対応する全ての画素につ
いて減算あるいは加算を行うものであるため、演算に長
時間を要するものである。したがって、画像中の一部の
領域についてのみエネルギーサブトラクション画像ある
いは重ね合せ画像が必要である場合は、演算時間が非常
に無駄なものとなってしまう。

【００２１】本発明は上記事情に鑑み、画像の一部の領
域についてのみエネルギーサブトラクション処理あるい
は重ね合せ処理を施せばよいような場合に、演算時間を
大幅に短縮することができる放射線画像処理方法および
装置を提供することを目的とするものである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明による第１の画像
処理方法および装置はエネルギーサブトラクション処理
を行う方法および装置であって、同一被写体を透過した
それぞれエネルギ分布が互いに異なる放射線により得ら
れた複数の放射線画像をそれぞれ担持する複数の画像信
号のうち、少なくとも１つの画像信号を表示手段に可視
像として表示し、前記表示手段に表示された前記放射線
画像のうち少なくとも１つの放射線画像上に、エネルギ
ーサブトラクション処理を施すべき所望とする領域を設
定し、該領域が設定された放射線画像を担持する画像信
号およびそれ以外の領域が設定されなかった画像信号に
対して、該領域および該領域が設定された放射線画像以
外の他の放射線画像における該領域に対応する領域内の
相対応する画素についての信号間で各画像信号に所定の
重み係数を乗じて減算を行って前記被写体の前記領域内
の特定構造物の画像を形成する差信号を得るエネルギー
サブトラクション処理を行い、前記表示手段に表示され
ている前記放射線画像に代えて前記差信号を該表示手段
に可視像すなわちエネルギーサブトラクション画像とし
て表示することを特徴とするものである。

【００２３】なお、差信号を表示手段に表示する場合
は、放射線画像を表示したままの状態で、領域内のみを
エネルギーサブトラクション画像として表示するように
してもよく、領域を拡大して表示するようにしてもよ
く、さらには領域のみをそのままの大きさで表示するよ
うにしてもよいものである。

【００２４】また、上記放射線画像処理方法および装置
において、前記複数の放射線画像間で位置合せを行った
後に、前記領域の設定、前記エネルギーサブトラクショ
ン処理および前記表示を行うことが好ましい。

【００２５】さらには、前記領域の設定を行った後に該
領域と該領域に対応する領域との間で位置合せを行い、
その後前記エネルギーサブトラクション処理および前記
表示を行うことが好ましい。

【００２６】また、本発明による第２の放射線画像処理
装置は、重ね合せ処理を行う方法および装置であって、
同一被写体の放射線画像を担持する複数の画像信号のう
ち、少なくとも１つの画像信号を表示手段に可視像とし
て表示し、前記表示手段に表示された前記放射線画像の
うち少なくとも１つの放射線画像上に重ね合せ処理を施
すべき所望とする領域を設定し、該領域が設定された放
射線画像を担持する画像信号およびそれ以外の画像信号
に対して、該領域および該領域が設定された放射線画像
以外の他の放射線画像における該領域に対応する領域内
の画像信号に対して、相対応する画素についての信号間
で各画像信号に所定の重み係数を乗じて加算を行って加
算信号を得る加算処理を行い、前記表示手段に表示され
ている前記放射線画像に代えて前記加算信号を該表示手
段に可視像すなわち重ね合せ画像として表示することを
特徴とするものである。

【００２７】さらに、本発明による第２の放射線画像処
理方法および装置においても、前記複数の放射線画像間
で位置合せを行った後に、前記領域の設定、前記加算処
理および前記表示を行うことが好ましい。

【００２８】また、前記領域の設定を行った後に、該領
域と該領域に対応する領域との間で位置合せを行い、そ
の後前記加算処理および前記表示を行うことが好まし
い。

【００２９】

【作用および発明の効果】本発明による第１の放射線画
像処理方法および装置は、表示された放射線画像に所望
とする領域を設定し、この設定された所望とする領域内
の画像についてのみ複数の画像間でエネルギーサブトラ
クション処理を施して表示手段に表示するようにしたも
のである。また、本発明による第２の画像処理方法およ
び装置は、表示された放射線画像に所望とする領域を設
定し、この設定された所望とする領域内の画像について
のみ複数の画像間で重ね合せ処理を施して表示手段に表
示するようにしたものである。このため、演算に長時間
を要するエネルギーサブトラクション処理および重ね合
せ処理を、必要とされる領域についてのみ施せばよくな
るため、エネルギーサブトラクション処理および重ね合
せ処理を行う場合であっても、放射線画像全体に処理を
施すものと比較して演算時間を短縮することができる。

【００３０】また、複数の放射線画像の間で位置合せを
行った後に領域の設定、エネルギーサブトラクション処
理あるいは重ね合せ処理および表示を行うことにより、
所望とする領域内のエネルギーサブトラクション画像あ
るいは重ね合せ画像にボケが生じたりすることがなくな
り、より高画質のエネルギーサブトラクション画像ある
いは重ね合せ画像を得ることができる。

【００３１】さらに、領域を設定した後に設定された領
域と領域が設定された放射線画像以外の放射線画像の領
域の位置合せを行った後に、エネルギーサブトラクショ
ン処理あるいは重ね合せ処理および表示を行うことによ
り、位置合せを行うための演算時間をも短縮することが
できるとともに、画像にボケが生じたりすることがなく
なり、より高画質のエネルギーサブトラクション画像あ
るいは重ね合せ画像を得ることができる。

【００３２】

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例について
説明する。

【００３３】図１は本発明による放射線画像処理装置の
実施例を示すブロック図である。図１に示すように、本
発明による放射線画像処理装置の実施例は基本的には記
憶手段１、画像処理手段２、表示手段３および領域設定
手段４からなるものである。

【００３４】記憶手段１は、後述する読取手段から出力
される２つの画像信号ＳＯ₁，ＳＯ₂を一時的に記憶さ
せておく手段である。

【００３５】画像処理手段２は、後述する領域設定手段
４により設定された領域内の画像信号に対してエネルギ
ーサブトラクション処理を行う手段である。

【００３６】ＣＲＴ３は、記憶手段１に記憶された画像
信号ＳＯ₁，ＳＯ₂のうち少なくとも１つの画像信号を
可視像として再生する手段であり、読取手段により読み
取られた画像信号ＳＯ₁，ＳＯ₂に基づいて被写体の放
射線画像がＣＲＴ３上に表示される。

【００３７】領域設定手段４は、ＣＲＴ３に表示された
放射線画像上において、所望とする部位にＲＯＩを設定
するための手段であり、マウス４Ａやキーボードを有す
る手段である。

【００３８】図２は、本発明に用いられる画像信号を得
るための放射線画像を記録する装置の一実施例である放
射線撮影装置の概略図である。

【００３９】フィルタ６を間に挟み蓄積性蛍光体シート
５および７がシート７を下にして重ねられている。この
上には、被写体44を介して放射線43を発する放射線源42
が配置されている。以上のように、放射線撮影装置41が
構成されている。

【００４０】この放射線源42から発せられた放射線43が
被写体44に照射される。被写体44を透過した放射線43a
は第１の蓄積性蛍光体シート５に照射され、放射線43a
のエネルギーの一部が第１の蓄積性蛍光体シート５に記
録され、これによりシート５に被写体44の放射線画像が
蓄積記録される。シート５を透過した放射線43b はさら
にフィルタ６を透過し、フィルタ６を透過した放射線43
c が第２の蓄積性蛍光体シート７に照射される。これに
よりシート７にも被写体44の放射線画像が蓄積記録され
る。

【００４１】図３は、各蓄積性蛍光体シート５および７
に蓄積記録された放射線画像を模式的に表した図であ
る。各蓄積性蛍光体シート５および７の略全面に被写体
44の各放射線画像44a ，44b が蓄積記録されている。す
なわち、放射線画像44a は上側の蓄積性蛍光体シート５
から、放射線画像44b は下側の蓄積性蛍光体シート７か
ら得られる放射線画像となる。なお、各放射線画像44a
，44b にはマーカー47（図中白丸）が写し込まれてい
る。

【００４２】図４は、本発明に用いる放射線画像を読取
る読取ユニットの一実施例である放射線画像読取装置の
斜視図である。

【００４３】図２に示す放射線撮影装置41で撮影が行わ
れた後、第１および第２の蓄積性蛍光体シート５、７が
１枚ずつ放射線画像読取装置10の所定位置にセットされ
る。ここでは、第１の蓄積性蛍光体シート５に蓄積記録
された第１の放射線画像の読取りの場合について説明す
る。

【００４４】所定位置にセットされた、第１の放射線画
像が蓄積記録された蓄積性蛍光体シート５は、図示しな
い駆動手段により駆動されるエンドレスベルト等のシー
ト搬送手段15により、矢印Ｙ方向に搬送（副走査）され
る。一方、レーザ光源16から発せられた光ビーム17はモ
ータ18により駆動され矢印Ｚ方向に高速回転する回転多
面鏡19によって反射偏向され、ｆθレンズ等の集束レン
ズ20を透過した後、ミラー21により光路を変えて蓄積性
蛍光体シート５に入射し、副走査の方向（矢印Ｙ方向）
と略垂直な矢印Ｘ方向に主走査する。蓄積性蛍光体シー
ト５の光ビーム17が照射されたか所からは、蓄積記録さ
れている放射線画像情報に応じた光量の輝尽発光光22が
発せられ、この輝尽発光光22は光ガイド23によって導か
れ、フォトマルチプライヤ（光電子増倍管）24によって
光電的に検出される。光ガイド23はアクリル板等の導光
性材料を成形して作られたものであり、直線状をなす入
射端面23a が蓄積性蛍光体シート５上の主走査線にそっ
て延びるように配され、円環状に形成された射出端面23
b にフォトマルチプライヤ24の受光面が結合されてい
る。入射端面23a から光ガイド23内に入射した輝尽発光
光22は、該光ガイド23の内部を全反射を繰り返して進
み、射出端面23b から射出してフォトマルチプライヤ24
に受光され、放射線画像を表す輝尽発光光22がフォトマ
ルチプライヤ24によって電気信号に変換される。フォト
マルチプライヤ24から出力されたアナログ信号Ｓは、ロ
グアンプ25で対数的に増幅された後、Ａ／Ｄ変換器26に
入力され、サンプリングされてデジタルの画像信号ＳＯ
が得られる。この画像信号ＳＯは第１の蓄積性蛍光体シ
ート５に蓄積記録された第１の放射線画像を表すもので
あり、第１の画像信号ＳＯ₁と呼ぶ。この第１の画像信
号ＳＯ₁は画像処理表示装置30内の記憶手段１に一旦記
録される。

【００４５】この画像処理表示装置30は、本発明による
放射線画像処理装置を内包するものであり、種々の指示
を入力するキーボード31、指示のための補助情報や画像
信号に基づく可視画像を表示するＣＲＴ３、補助記憶媒
体としてのフロッピーディスクが装填され駆動されるフ
ロッピィディスク駆動装置33、およびＣＰＵや内部メモ
リが内蔵された本体部34が備えられている。

【００４６】次に上記と同様にして、第２の蓄積性蛍光
体シート７に蓄積記録された第２の放射線画像を表す第
２の画像信号ＳＯ₂が得られ、この第２の画像信号ＳＯ
₂も画像処理表示装置30内の記憶手段１に一旦記憶され
る。

【００４７】このようにしてサブトラクション演算を行
うべき２つの画像信号ＳＯ₁，ＳＯ₂が内部メモリに記
憶されると、これら２つの画像信号ＳＯ₁，ＳＯ₂が読
み出されて、これら２つの画像信号ＳＯ₁，ＳＯ₂が担
持する各放射線画像の各画素間で対応したサブトラクシ
ョン演算が行われるように、画像の位置合せが行われ
る。

【００４８】ここで、本実施例における、画像信号ＳＯ
₁，ＳＯ₂が表す２つの放射線画像の位置合せ方法につ
いて説明する。

【００４９】本発明の放射線画像の位置合せ方法におい
ては、図３に示した各放射線画像44a ，44b 中に特徴的
な関心領域（クロスエッジのような構造の複雑な部分）
を少なくとも２か所以上設定することが重要である。そ
こで、放射線画像44a にその関心領域をテンプレート領
域として、放射線画像44b にその関心領域を基準領域と
して設定する。ここでは、テンプレート領域をそれぞれ
基準領域に合せる操作を行うものとする。これと同時
に、共通する直行座標として、シート７にはｘ軸、ｙ軸
の座標系を、シート５にはｕ軸、ｖ軸の座標系を設定す
る。このｘ軸、ｕ軸は、図３の紙面の左右方向であり、
ｙ軸、ｖ軸は、図３の紙面に垂直な方向である。

【００５０】ここで、相関法またはＳＳＤＡ（Sequenti
al Similarity Detection Algolithms）を用いて上述し
たようにテンプレート領域を基準領域にマッチングさせ
るテンプレートマッチングを行う。

【００５１】ここで相関法とは、対応する各画素ごとに
積を算出し、その積の和を標準化した値（以下標準化値
と称する）を重ね合せの尺度とするものである。この標
準化は、それぞれの領域に於いて画素自身の積（２乗）
の和を算出してさらにそれぞれの和の積を算出し、この
積の平方根を対応する各画素ごとの積の和の分母とする
ことにより行われる。重ね合せが完全な場合、雑音（ノ
イズ）などによって分子の積が全て２乗の和とはなら
ず、このため標準化値は１にはならなくても１に最も近
い最大値になると考えられる。よって、テンプレート領
域を放射線画像上でいろいろ移動させて、上述した標準
化値が最大になる移動をもって重ね合せが達成されたと
考えられる。しかしながら、この標準化値が最大となる
移動は、全ての移動が終了しなければ判定することがで
きない。この方法の詳細は、例えばSmith らの「Automa
ted cloud tracking using precisely aligned digital
ATSpictures 」ibid．、1972年 7月c-21巻、715-729
頁に記載されている。

【００５２】また、ＳＳＤＡとは、各画素ごとに差の絶
対値の和（残差）を重ね合せの尺度とするものである。
重ね合せが完全な場合、雑音（ノイズ）などによって残
差は０にはならなくても最小にはなると考えられる。よ
って、テンプレート領域を画像上でいろいろ移動させ
て、残差が最小になる移動をもって重ね合せが達成され
たと考える。この際、重ね合せがズレていると、各画素
について順次に加算していくとき残差が急激に増大す
る。そこで加算の途中で残差があるしきい値を超えたら
早々に加算を打ち切り次の移動に移る方法がこのＳＳＤ
Ａである。用いる計算は加算だけであり、しかも多くの
場合途中で打ち切られるため、大幅に計算時間が短縮さ
れる。この方法の詳細は、例えばBarneaらの「A class
of algorithms for fast digital image registration
」IEEE．Trans ．、1972年 2月c-21巻、179-186 頁に
記載されている。

【００５３】相関法においては前述したように標準化値
が最大となる点が以下に記載する対応点（サンプリング
点）の座標を与える。または、ＳＳＤＡにおいても上述
したように残差の和が最小となる点が対応点の座標を与
える。

【００５４】第１の画像信号ＳＯ₁が担持する第１の放
射線画像上におけるテンプレート領域の各サンプリング
点の座標を（Ｘ₁，Ｙ₁）、第２の画像信号ＳＯ₂が担
持する第２の放射線画像上における基準領域の各サンプ
リング点の座標を（Ｘ₂，Ｙ₂）とし、ａ、ｂ、ｃ、
ｄ、ｅ、ｆを係数としたとき、アフィン変換

【００５５】

【数１】

【００５６】に従って第１の放射線画像の座標を変換す
ることにより、第１の放射線画像と第２の放射線画像と
を重ね合せる。ここで(1) 式に基づく座標変換では、第
１の放射線画像全体をＸ方向とＹ方向とで互いに独立に
拡大もしくは縮小すること、第１の放射線画像全体を回
転移動すること、および第１の放射線画像をＸ方向，Ｙ
方向に平行移動すること、の全てが同時に行われる。

【００５７】このように位置合せを行った後、第１の画
像信号ＳＯ₁あるいは第２の画像信号ＳＯ₂が表示手段
としてのＣＲＴ３に可視像として表示される。本実施例
では第１の画像信号ＳＯ₁をＣＲＴ３に表示するものと
する。

【００５８】次いで、領域設定手段４によりＣＲＴ３に
表示された放射線画像上において所望とする部位にＲＯ
Ｉを設定する。このＲＯＩの設定は領域設定手段４に設
けられたマウス４Ａによって行われる。例えば放射線画
像中の所望とする部位が胸部の肺野部等の軟部組織であ
る場合は、マウス４Ａによりカーソルを移動させ、図５
に示すように肺野部の所望とする位置にＲＯＩ50を設定
する。なお、この際のＲＯＩ50の設定は、マウス４Ａに
よりカーソル51を移動させ、所望とする領域の対角線上
にある２点Ｐ１，Ｐ２を設定することにより矩形のＲＯ
Ｉ50が設定されるものである。また、ＲＯＩ50の形状が
円形である場合は、マウス４Ａによりカーソル51を移動
させ、所望とする領域の中心点を設定し、所望とする領
域の半径の大きさを図示しないキーボード等から入力す
ることによりこの中心点を中心とした所望とする半径の
ＲＯＩ50が設定されるものである。ここで、領域設定手
段４において設定されたＲＯＩ50に関する情報は、画像
処理手段２にも入力される。

【００５９】次いで、画像処理手段２においてＲＯＩ50
内の放射線画像について第１の画像信号ＳＯ₁と第２の
画像信号ＳＯ₂との間でエネルギーサブトラクション処
理が行われる。まず、画像処理手段２がＣＲＴ３に表示
されている第１の放射線画像のＲＯＩ50の位置の情報に
基づいて、記憶手段１から第１の画像信号ＳＯ₁のう
ち、ＲＯＩ50内にある画像信号ＳＯ₁′が読み出され
る。これと同時に第２の画像信号ＳＯ₂のうち第１の放
射線画像に設定されたＲＯＩ50に対応する領域内の画像
信号ＳＯ₂′が読み出される。

【００６０】なお、ＲＯＩ50と第２の画像信号ＳＯ₂と
の対応付けは以下のようにして行う。すなわち、画像信
号ＳＯ₁と画像信号ＳＯ₂との位置合せは画像信号ＳＯ
₁がＣＲＴ３に表示される前に終了しているため、画像
信号ＳＯ₁と画像信号ＳＯ₂とにおいて、第１の放射線
画像と第２の放射線画像との画素は対応付けがなされて
いる。したがって、例えば第１および第２の放射線画像
の左上角を原点とする座標を考えた場合、第１の画像信
号ＳＯ₁におけるＲＯＩ50内の画素の座標値と同一の座
標値の画素を第２の画像信号ＳＯ₂から抽出すれば、そ
れは第２の画像信号ＳＯ₂におけるＲＯＩ50に対応する
領域の画像信号ＳＯ₂′を読み出したこととなる。

【００６１】このように記憶手段１から第１および第２
の画像信号のＲＯＩ50内およびＲＯＩ50に対応する領域
内の画像信号ＳＯ₁′，ＳＯ₂′が読み出された後、画
像処理手段２において以下の演算がなされる。

【００６２】Ｓsub ＝Ｗａ・ＳＯ₁′−Ｗｂ・ＳＯ₂′＋Ｃ …(2) 但し、Ｗａ，Ｗｂは重み付け係数、Ｃはバイアス分を表
す。

【００６３】により重み付け引き算が行われ、これによ
り２つの放射線画像の差の画像に対応する差信号Ｓsub
が生成される。

【００６４】次いで、差信号Ｓsub はＣＲＴ３に入力さ
れ、差信号Ｓsub に基づく放射線画像がＣＲＴ３に現在
表示されている放射線画像に代わって再生される。この
際の再生の方法であるが、図６に示すように放射線画像
の全体を再生したままの状態で、ＲＯＩ50に囲まれた領
域のみをサブトラクション画像として表示するようにし
てもよく、図７に示すようにＲＯＩ50で囲まれる領域の
みを表示するようにしてもよく、さらには図８に示すよ
うにＲＯＩ50により囲まれる部分をＣＲＴ３の大きさに
拡大して表示するようにしてもよいものである。このよ
うにＲＯＩ50の部分のみを抽出し、あるいは抽出したＲ
ＯＩ50の部分を拡大して表示することにより所望とする
領域の画像が見易くなり、診断をより容易に行うことが
できる。

【００６５】このように本発明による放射線画像処理方
法および装置は、表示された放射線画像に所望とする領
域を設定し、この設定された所望とする領域内の画像に
ついてのみ複数の画像間でエネルギーサブトラクション
処理を施して表示手段に表示するようにしたため、演算
に長時間を要するエネルギーサブトラクション処理を、
必要とされる領域についてのみ施せばよくなるため、エ
ネルギーサブトラクション処理行う場合であっても、放
射線画像全体に処理を施すものと比較して演算時間を短
縮することができる。

【００６６】なお、上述した実施例においては、２つの
放射線画像の位置合せを行った後に、所望とする領域の
設定、エネルギーサブトラクション処理および表示を行
うようにしているが、これに限定されるものではなく、
放射線画像を表示して所望とする領域の設定をした後
に、この設定された領域に対応する他の放射線画像の領
域のみについて位置合せを行い、その後サブトラクショ
ン処理および処理後の画像信号の表示を行うようにして
もよいものである。このように、領域を設定した後に位
置合せを行うことにより、画像全体の位置合せを行う必
要がなくなるため、位置合せのための演算時間を短縮す
ることができる。

【００６７】また、上記実施例においてはテンプレート
マッチングにより対応点を求め、この対応点の位置をア
フィン変換により合せて２つの放射線画像の位置合せを
行うようにしているがこれに限定されるものではなく、
例えば図９に示すように、被写体の放射線画像の撮影の
際に、被写体とともに位置合せ用のマーカー47を撮影
し、図９に示すようなマーカー47が写し込まれた放射線
画像を得、このマーカー47の位置をアフィン変換により
合せることにより２つの放射線画像の位置合せを行うよ
うにしてもよいものである。この場合、２つの放射線画
像全体の位置合せを行った後に領域の設定、エネルギー
サブトラクション処理およびサブトラクション画像の表
示を行うようにしてもよく、マーカーを用いる場合はマ
ーカーを含むように領域の設定を行い、設定された領域
と領域が設定された放射線画像以外の他の放射線画像に
おけるこの領域に対応する領域との位置合せを行うよう
にしてもよいものである。

【００６８】さらに、上述した実施例においては、被写
体を透過した放射線を、重ねられた２枚の蓄積性蛍光体
シートに同時に照射することによって、両シートに互い
にエネルギ分布が異なる放射線を照射するようにしたい
わゆる１Shot法によりエネルギーサブトラクション画像
を得るようにしているが、２枚の蓄積性蛍光体シート
に、エネルギ分布の異なる２種類の放射線を用いて撮影
を２回行う２Shot法によりエネルギーサブトラクション
画像を得るようにしてもよいものである。

【００６９】さらに、上述した実施例においては、設定
された領域内でエネルギーサブトラクション処理を行う
ようにしているが、重ね合せ処理を行うようにしてもよ
い。すなわち、図10に示すように図２と同様の放射線撮
影装置41においてフィルタ６を用いることなく２枚の蓄
積性蛍光体シート５′，７′に被写体44の放射線画像を
蓄積記録し、蓄積性蛍光体シート５′，７′から図４に
示す放射線画像読取装置により２つの放射線画像を表す
画像信号ＳＯ₁，ＳＯ₂を得、２枚の蓄積性蛍光体シー
ト５′，７′から得られた放射線画像のうち、シート
７′から得られた放射線画像を上述した実施例と同様に
アフィン変換を施して位置合せを行った後、画像信号Ｓ
Ｏ₁を可視像としてＣＲＴ３に再生した後、重ね合せを
行うべき領域を設定し、この領域内の画像信号について
重ね合せ処理、すなわち画像信号ＳＯ₂の位置合せ後の
画像信号ＳＯ₂′としたとき、Ｓadd ＝Ｗｃ・ＳＯ₁＋Ｗｄ・ＳＯ₂′ …(3) 但し、Ｗｃ，Ｗｄは重み付け係数により、重み付け加算を行い、これにより２つの放射線
画像の和の画像に対応する加算信号Ｓadd を生成し、こ
の加算信号を図６，図７あるいは図８に示すように可視
像として示すようにしてもよい。

【００７０】さらに、上述した実施例においては、２つ
の放射線画像のエネルギーサブトラクション処理および
重ね合せ処理について説明しているが、これらの処理を
行う放射線画像の数は３枚以上であってもよいものであ
る。この場合、３以上の放射線画像をそれぞれ担持する
画像信号のうち、少なくとも１つの画像信号を可視像と
してＣＲＴに表示し、この表示された放射線画像上にＲ
ＯＩを設定し、このＲＯＩ内の信号およびＲＯＩが設定
された放射線画像以外の放射線画像のＲＯＩに対応する
領域内の信号を用いて画像処理手段２においてエネルギ
ーサブトラクション処理あるいは重ね合せ処理を行うよ
うにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による放射線画像処理装置を表すブロッ
ク図

【図２】エネルギーサブトラクション処理用の放射線画
像の撮影を説明するための図

【図３】２つの放射線画像を表す図

【図４】放射線画像読取装置の詳細を表す図

【図５】第１の放射線画像におけるＲＯＩの設定を説明
するための図

【図６】サブトラクション処理がなされたＲＯＩ内の放
射線画像を表示した状態を表す図

【図７】サブトラクション処理がなされたＲＯＩ内の放
射線画像のみを表示した状態を表す図

【図８】サブトラクション処理がなされたＲＯＩ内の放
射線画像を拡大して表示した状態を表す図

【図９】マーカーを用いて放射線画像の撮影を行う状態
を表す図

【図１０】マーカーが写し込まれた放射線画像を表す図

【図１１】重ね合せ処理用の放射線画像の撮影を説明す
るための図

【符号の説明】

１記憶手段２画像処理手段３ＣＲＴ４領域設定手段５，５′ 第１の蓄積性蛍光体シート６フィルタ７，７′ 第２の蓄積性蛍光体シート 10 放射線画像読取装置 15，15′ シート搬送手段 16 レーザ光源 17，17′ 光ビーム 18 モータ 19 回転多面鏡 20 集束レンズ 21 ミラー 22 輝尽発光光 23 光ガイド 24 フォトマルチプライヤ 25 ログアンプ 26 Ａ／Ｄ変換器 30 画像処理表示装置 31 キーボード 33 フロッピィディスク駆動装置 34 本体部 47 マーカー 50 ＲＯＩ 51 カーソル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】同一被写体を透過したそれぞれエネルギ
分布が互いに異なる放射線により得られた複数の放射線
画像をそれぞれ担持する複数の画像信号のうち、少なく
とも１つの画像信号を表示手段に可視像として表示し、前記表示手段に表示された前記放射線画像のうち少なく
とも１つの放射線画像上に所望とする領域を設定し、該領域が設定された放射線画像を担持する画像信号およ
びそれ以外の画像信号に対して、該領域および該領域が
設定された放射線画像以外の他の放射線画像における該
領域に対応する領域内の相対応する画素についての信号
間で各画像信号に所定の重み係数を乗じて減算を行って
前記被写体の前記領域内の特定構造物の画像を形成する
差信号を得るエネルギーサブトラクション処理を行い、前記表示手段に表示されている前記放射線画像に代えて
前記差信号を該表示手段に可視像として表示することを
特徴とする放射線画像処理方法。
【請求項２】前記複数の放射線画像間で位置合せを行
った後に、前記領域の設定、前記エネルギーサブトラク
ション処理および前記表示を行うことを特徴とする請求
項１記載の放射線画像処理方法。
【請求項３】前記領域の設定を行った後に該領域と該
領域に対応する領域との間で位置合せを行い、その後前
記エネルギーサブトラクション処理および前記表示を行
うことを特徴とする請求項１記載の放射線画像処理方
法。
【請求項４】同一被写体を透過したそれぞれエネルギ
分布が互いに異なる放射線により得られた複数の放射線
画像をそれぞれ担持する複数の画像信号のうち、少なく
とも１つの画像信号を表示する表示手段と、前記表示手段に表示された前記放射線画像のうち少なく
とも１つの放射線画像上に所望とする領域を設定する領
域設定手段と、該領域が設定された放射線画像を担持する画像信号およ
びそれ以外の画像信号に対して、該領域および該領域が
設定された放射線画像以外の他の放射線画像における該
領域に対応する領域内の相対応する画素についての信号
間で各画像信号に所定の重み係数を乗じて減算を行って
前記被写体の前記領域内の特定構造物の画像を形成する
差信号を得るエネルギーサブトラクション処理を行うエ
ネルギーサブトラクション手段と、前記表示手段に表示されている前記放射線画像に代えて
前記差信号を該表示手段に可視像として表示する処理画
像表示手段とからなることを特徴とする放射線画像処理
装置。
【請求項５】前記複数の放射線画像間で位置合せを行
う位置合せ手段をさらに備え、前記複数の放射線画像間
で位置合せを行った後に、前記領域の設定、前記エネル
ギーサブトラクション処理および前記表示を行うことを
特徴とする請求項４記載の放射線画像処理装置。
【請求項６】前記領域の設定を行った後に該領域と該
領域に対応する領域との間で位置合せを行う位置合せ手
段をさらに備え、該位置合せ手段により該領域と該領域
に対応する領域との間で位置合せを行い、その後前記エ
ネルギーサブトラクション処理および前記表示を行うこ
とを特徴とする請求項４記載の放射線画像処理装置。
【請求項７】同一被写体の放射線画像を担持する複数
の画像信号のうち、少なくとも１つの画像信号を表示手
段に可視像として表示し、前記表示手段に表示された前記放射線画像のうち少なく
とも１つの放射線画像上に所望とする領域を設定し、該領域が設定された放射線画像を担持する画像信号およ
びそれ以外の画像信号に対して、該領域および該領域が
設定された放射線画像以外の他の放射線画像における該
領域に対応する領域内の画像信号に対して、相対応する
画素についての信号間で各画像信号に所定の重み係数を
乗じて加算を行って加算信号を得る加算処理を行い、前記表示手段に表示されている前記放射線画像に代えて
前記加算信号を該表示手段に可視像として表示すること
を特徴とする放射線画像処理方法。
【請求項８】前記複数の放射線画像間で位置合せを行
った後に、前記領域の設定、前記加算処理および前記表
示を行うことを特徴とする請求項７記載の放射線画像処
理方法。
【請求項９】前記領域の設定を行った後に、該領域と
該領域に対応する領域との間で位置合せを行い、その後
前記加算処理および前記表示を行うことを特徴とする請
求項７記載の放射線画像処理方法。
【請求項１０】同一被写体の放射線画像を担持する複
数の画像信号のうち、少なくとも１つの画像信号を可視
像として表示する表示手段と、前記表示手段に表示された前記放射線画像のうち少なく
とも１つの放射線画像上に所望とする領域を設定する領
域設定手段と、該領域が設定された放射線画像を担持する画像信号およ
びそれ以外の画像信号に対して、該領域および該領域が
設定された放射線画像以外の他の放射線画像における該
領域に対応する領域内の画像信号に対して、相対応する
画素についての信号間で各画像信号に所定の重み係数を
乗じて加算を行って加算信号を得る加算処理を行う加算
処理手段と、前記表示手段に表示されている前記放射線画像に代えて
前記加算信号を該表示手段に可視像として表示する処理
画像表示手段とからなることを特徴とする放射線画像処
理装置。
【請求項１１】前記複数の放射線画像間で位置合せを
行う位置合せ手段をさらに備え、前記複数の放射線画像
間で位置合せを行った後に、前記領域の設定、前記加算
処理および前記表示を行うことを特徴とする請求項１０
記載の放射線画像処理装置。
【請求項１２】前記領域の設定を行った後に該領域と
該領域に対応する領域殿間で位置合せを行う位置合せ手
段をさらに備え、該位置合せ手段により該領域と該領域
に対応する領域との間で位置合せを行った後に前記加算
処理および前記表示を行うことを特徴とする請求項１０
記載の放射線画像処理装置。