JPH0838465A - Ｘ線診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 第１フィールドと第２フィールドとの輝度の
差をなくして、フリッカを防止することを目的とする。 【構成】 被検体Ｍに向けてパルスＸ線を曝射するＸ線
管２と、透過Ｘ線を光像に変換するイメージインテンシ
ファイヤ３と、光像を撮像して映像信号を生成するイン
ターレース走査型のＣＣＤカメラ５と、各フィールドの
うちどちらの映像信号であるかを検出する同期信号分離
回路７と、各映像信号の輝度レベルを一致させるための
２つのＬＵＴ８ａ，８ｂを有する輝度調整部８と、同期
信号分離回路７からの検出信号に基づいて、第１フィー
ルドの場合には第１フィールド用のＬＵＴ８ａ、第２フ
ィールドの場合には第２フィールド用のＬＵＴ８ｂを選
択させるように輝度調整部８を切り換えるとともに、高
電圧発生器４にパルスＸ線の曝射タイミングを与えるＣ
ＰＵ９と、輝度調整された映像信号を与えられて透視像
を表示するテレビモニタ１２とから構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、被検体に向けてＸ線
を曝射して得られた透過Ｘ線を、Ｘ線イメージインテン
シファイヤで光像に変換し、さらにＣＣＤカメラで光像
を撮像して映像信号を生成した後、テレビモニタに被検
体の透視像を映し出す構造を備えたＸ線診断装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、Ｘ線診断装置として、以下に示す
ようなＸ線透視撮影装置が知られている。これは、被検
体に連続的にＸ線を曝射して被検体からの透過Ｘ線をイ
メージインテンシファイヤ（以下、単にI.I.という）で
光像に変換し、この光像をＣＣＤカメラで撮像して映像
信号を生成する。そして、この映像信号を増幅器等を介
してテレビモニタに与えることにより、そのモニタに被
検体の透視像を映し出している。また、必要に応じてテ
レビモニタ上の透視像を観察しながら、撮影装置を用い
て撮影すべき部位をフィルムに撮影している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来装置には、次のような問題がある。被検体に向け
てＸ線を連続的に曝射すると、被検体へのＸ線曝射量が
多くなり、また、心臓等の動きのある臓器を透視すると
テレビモニタに映し出された透視像にボケが生じるの
で、Ｘ線をパルス状に曝射する短時間の撮像が望まれて
いる。

【０００４】そこで、Ｘ線をパルス状に曝射するＸ線診
断装置が考えられるが、Ｘ線をパルス状に曝射したこと
により、次のような新たな問題が発生する。

【０００５】すなわち、インターレース走査型ＣＣＤカ
メラでは、ＣＣＤ撮像素子の感光部に光像が入射して得
られた電荷分布を、２回に分けて蓄積部に転送して映像
信号を取り出している。つまり、１つのフレームの画像
は、１回目の転送で得られた第１フィールドの画像と、
２回目の転送で得られた第２フィールドの画像とで構成
されている。その結果、第２フィールドの電荷が感光部
にとどまる時間が、第１フィールドの電荷のそれよりも
長くなる。ＣＣＤ撮像素子の感光部では若干の漏れ電流
を伴うので、第２フィールドの蓄積電荷量が減ることに
なる。従って、第１フィールドと第２フィールドとの間
で映像信号の輝度に差が生じることになる。その結果、
テレビモニタの画面が明るくなったり暗くなったりして
フリッカ（ちらつき）が生じるという問題が発生する。

【０００６】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたものであって、インターレース走査型のＣＣＤカメ
ラを使ったＸ線診断装置で、第１フィールドと第２フィ
ールドとの輝度の差をなくして、フリッカを防止するこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、このような
目的を達成するため、次のような構成をとる。すなわ
ち、被検体に向けてパルスＸ線を曝射するＸ線曝射手段
と、被検体からの透過Ｘ線を検出して光像に変換するＸ
線検出手段と、前記Ｘ線検出手段で変換された光像を撮
像し、第１フィールドと第２フィールドとで構成された
１フレームの映像信号を生成するインターレース走査型
のＣＣＤ（Charge Coupled Device ）撮像手段と、前記
ＣＣＤ撮像手段の映像信号が前記各フィールドのうちど
ちらの映像信号であるかを検出するフィールド検出手段
と、前記第１フィールドと前記第２フィールドとの各映
像信号の輝度レベルを一致させるために択一的に選択さ
れる２つの変換特性を有する輝度調整手段と、前記フィ
ールド検出手段からの検出信号に基づいて、前記第１フ
ィールドの場合には第１フィールド用の変換特性、前記
第２フィールドの場合には第２フィールド用の変換特
性、を選択させるように輝度調整手段を切り換えるとと
もに、前記フィールド検出手段からの検出信号に同期し
て前記Ｘ線曝射手段にパルスＸ線の曝射タイミングを与
える制御手段と、前記輝度調整された映像信号を与えら
れることにより透視Ｘ線像を表示する表示手段と、を備
えたものである。

【０００８】

【作用】この発明の構成によれば、ＣＣＤ撮像手段から
映像信号が出力されると、まず、フィールド検出手段
は、ＣＣＤ撮像手段からの映像信号が、第１、第２フィ
ールドのどちらの映像信号であるかを検出し、その検出
信号を制御手段に出力する。制御手段は、フィールド検
出手段からの検出信号に基づいて、輝度調整手段を切り
換える。すなわち、第１フィールドの場合には第１フィ
ールド用の変換特性を選択し、あるいは、第２フィール
ドの場合には第２フィールド用の変換特性を選択するよ
うに切り換える。これにより、ＣＣＤ撮像手段からの各
フィールドの映像信号の輝度が一致するように調整され
る。輝度調整後、映像信号は表示手段に出力されて被検
体の透視像が映し出される。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
説明する。図１は、この発明に係る一実施例のＸ線診断
装置の構成を示すブロック図である。

【００１０】図中、符号１は被検体Ｍが載置されるベッ
ドを示し、このベッド１に載置された被検体Ｍを挟んだ
状態で、Ｘ線管２と、I.I.（イメージインテンシファイ
ヤ）３とが対向配置されている。Ｘ線管２には高電圧発
生器４が接続されており、後述するタイミングで高電圧
発生器４に指示が出されると、Ｘ線管２に高電圧が印加
され、パルスＸ線が被検体Ｍに曝射される。また、I.I.
３にはインターレース走査型のＣＣＤカメラ５が接続さ
れており、被検体Ｍを透過した透過Ｘ線はI.I.３で光像
に変換され、この光像がＣＣＤカメラ５で撮像されて映
像信号が生成される。Ｘ線管２と高電圧発生器４とは、
この発明のＸ線曝射手段に相当し、I.I.３はＸ線検出手
段に相当する。

【００１１】ＣＣＤカメラ５で生成された１フレームの
映像信号は、図２に示すように、第１フィールドＦ１と
第２フィールドＦ２とで構成されている。これらの映像
信号は、デジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器６を介し
て輝度調整部８、画像処理部１０に出力され、所定の処
理が施された後、Ｄ／Ａ変換器１１でアナログ信号に変
換されてテレビモニタ１２に被検体Ｍの透視像が映し出
される。

【００１２】輝度調整部８は、Ａ／Ｄ変換器６でデジタ
ル信号に変換された映像信号の輝度レベルを調整するも
のであり、第１フィールドＦ１用のルックアップテーブ
ル（以下、ＬＵＴという）８ａと、第２フィールドＦ２
用のＬＵＴ８ｂとを備えている。インターレース走査型
ＣＣＤカメラにおいては、図２に示すように、第２フィ
ールドＦ２で若干の漏れ電流を伴うので、第１フィール
ドＦ１に対して第２フィールドＦ２の映像信号のレベル
が低下することになる。すなわち、第１フィールドＦ１
と第２フィールドＦ２との輝度レベルに差が生じてテレ
ビモニタ１２にフリッカが生じるので、第１フィールド
Ｆ１と第２フィールドＦ２との輝度レベルを一致するよ
うに調整することにより、輝度のバラツキによるテレビ
モニタ１２のフリッカを防止する。各ＬＵＴ８ａ，８ｂ
のデータ構成は後述する。

【００１３】画像処理部１０は、輝度調整部８で輝度調
整された映像信号に積分や引き算等の演算を行い所定の
画像処理を施すものであり、例えば、造影剤を経静脈に
注入した後、撮像部位の動脈血管に造影剤が到達する前
後の映像信号をサブトラクションすることにより、血管
以外の像を消去し、高コントラストな動脈血管像を得
る。

【００１４】同期信号分離回路７は、この発明のフィー
ルド検出手段に相当し、ＣＣＤカメラ５で生成された映
像信号から第１，第２フィールドＦ１，Ｆ２の各同期信
号を抜き出して第１フィールドＦ１と第２フィールドＦ
２とに区別したフィールド識別信号をＣＰＵ９に出力す
るものである。実施例では、図２（ａ）に示すように、
第１フィールドＦ１をＯＮのフィールド識別信号Ｓ１と
し、第２フィールドＦ２をＯＦＦのフィールド識別信号
Ｓ２としてＣＰＵ９に出力するようにしている。

【００１５】ＣＰＵ９は、この発明の制御手段に相当
し、同期信号分離回路７からのフィールド識別信号に基
づいて輝度調整部８の各ＬＵＴ８ａ，８ｂを切り替える
とともに、高電圧発生器４にＸ線曝射開始信号を出力す
るものである。

【００１６】次に、Ｘ線診断装置の動作を図２、図３を
参照して説明する。

【００１７】（１）まず、ＣＣＤカメラ５から第１，第
２フィールドＦ１，Ｆ２の映像信号が交互に出力されて
いる状態で、同期信号分離回路７は、図２（ａ）に示す
ように、ＣＣＤカメラ５から出力された映像信号から第
１，第２フィールドＦ１，Ｆ２の各同期信号を抜き出
し、その抜き出した各同期信号にそれぞれ対応したフィ
ールド識別信号Ｓ１，Ｓ２としてＣＰＵ９に出力する。

【００１８】（２）ＣＰＵ９は、同期信号分離回路７の
フィールド識別信号Ｓ１，Ｓ２に同期したパルス信号を
Ｘ線曝射開始信号Ｂとして高電圧発生器４に出力する。
この実施例では、図２（ｂ）に示すように、第２フィー
ルドＦ２の開始時にＸ線曝射開始信号Ｂを出力するよう
に設定されている。

【００１９】（３）高電圧発生器４は、ＣＰＵ９からＸ
線曝射開始信号Ｂが与えられると、高電圧をＸ線管２に
印加する。これにより、Ｘ線管２からベッド１に載置さ
れた被検体ＭにパルスＸ線が曝射される。

【００２０】（４）被検体Ｍを透過した透過Ｘ線は、I.
I.３によって光像に変換される。そして、ＣＣＤカメラ
５は、その変換された光像を撮像して第１フィールドＦ
１と第２フィールドＦ２とに分けて映像信号を生成し、
第１フィールドＦ１と第２フィールドＦ２との各映像信
号を、図２（ｃ）に示すように、交互に出力する。

【００２１】（５）第１，第２フィールドＦ１，Ｆ２の
各映像信号は、Ａ／Ｄ変換器６を介してデジタル信号に
変換された後、輝度調整部８に出力される。この際、図
２（ｃ）に示すように、第２フィールドＦ２が第１フィ
ールドＦ１よりも低い映像信号（輝度レベル）が出力さ
れるので、第１フィールドＦ１と第２フィールドＦ２と
の輝度レベルを一致させるために、第１フィールドＦ１
の場合には第１フィールド用のＬＵＴ８ａが、また、第
２フィールドＦ２の場合には第２フィールド用のＬＵＴ
８ｂがそれぞれ選択される。このルックアップテーブル
の切り換えは次に示すＣＰＵ９によって行われる。

【００２２】（６）ＣＰＵ９は、同期信号分離回路７か
らフィールド識別信号Ｓ１，Ｓ２を受け取り、このフィ
ールド識別信号Ｓ１，Ｓ２に基づいて、映像信号が第１
フィールドＦ１か第２フィールドＦ２かを判別する。そ
して、第１フィールドＦ１ならばＬＵＣ８ａを選択し、
第２フィールドＦ２ならばＬＵＣ８ｂを選択する。これ
により、フィールドの輝度レベルが調整される。

【００２３】各ＬＵＴ８ａ，８ｂは、Ａ／Ｄ変換器６か
らの例えば10ビットの映像信号をアドレスデータとし、
そのアドレスデータ領域に予め書き込まれたデータを出
力するものであり、図３を参照して以下に具体的に説明
する。

【００２４】図３は、データ長10ビット、第１，第２フ
ィールドＦ１，Ｆ２の輝度差が１％の場合のＬＵＴを示
し、図３（ａ）は第１フィールドＦ１用のＬＵＴ８ａ、
図３（ｂ）は第２フィールドＦ２用のＬＵＴ８ｂを示
す。なお、ここでは、第１フィールドＦ１の輝度レベル
を第２フィールドＦ２の輝度レベルに一致させる方法を
例に挙げて説明する。

【００２５】今、Ａ／Ｄ変換器６から第１フィールドＦ
１の映像信号が出力されたとすると、第１フィールドＦ
１の映像信号のデータは、第１フィールドＦ１用のＬＵ
Ｔ８ａにアドレスデータとして入力され、そのアドレス
領域に記憶された、第２フィールドＦ２の輝度レベルま
で低下されたデータが読み出し出力される。例えば、10
23（10進数）のデータがＬＵＴ８ａに入力され、1013
（10進数）のデータになって出力される。一方、第２フ
ィールドＦ２の映像信号の場合には、例えば、1013（10
進数）のデータがＬＵＴ８ｂに入力され、1013（10進
数）のデータとして出力される。すなわち、第２フィー
ルドＦ２の場合、入力されたデータは、レベル変換され
ず、そのまま出力される。なお、各テーブルの値は、予
め実験的に求められているものである。

【００２６】（７）輝度調整された映像信号は、画像処
理部１０に送られ、そこで、所定の画像処理が施された
後、Ｄ／Ａ変換器１１を介してアナログ映像信号に変換
されて、テレビモニタ１２に被検体Ｍの透視像が映し出
される。

【００２７】以上のように、被検体Ｍにはパルス状のＸ
線が曝射されるので、連続的にＸ線を曝射する装置に比
べて被検体ＭへのＸ線曝射量を少なくすることができ
る。また、各フィールドＦ１，Ｆ２に応じて輝度調整部
８の２つのＬＵＴ８ａ，８ｂを切り換えることによっ
て、第１フィールドＦ１と第２フィールドＦ２との各映
像信号の輝度レベルを一致させるので、テレビモニタ１
２にフリッカのない良好な被検体の透視像が映し出され
る。

【００２８】なお、上記実施例では、輝度調整部８をＡ
／Ｄ変換器６と画像処理部１０との間に設けたが、この
発明はこれに限らず、例えば、輝度調整部８を画像処理
部１０とＤ／Ａ変換器１１との間に設けてもよい。

【００２９】また、上記実施例では、ＣＰＵ９が、第
１，第２フィールドＦ１，Ｆ２とで構成された１フレー
ムあたり１回の割合でＸ線曝射開始信号Ｂを出力するよ
うに構成したが、この発明はこれに限らず、例えば、複
数フレーム毎にＸ線を曝射してもよい。さらに、第２フ
ィールドＦ２の先頭時にＸ線曝射開始信号Ｂを出力する
ようにしたが、これに限らず、第１フィールドＦ１の先
頭時にＸ線曝射開始信号Ｂを出力してもよい。要する
に、各フィールドと同期をとれば、Ｘ線曝射開始信号Ｂ
の出力はどのようなタイミングでもよい。

【００３０】また、上記実施例では、２つのＬＵＴ８
ａ，８ｂに予め実験的に求めたデータを書き込んでいた
が、この発明はこれに限らず、例えば、輝度レベルを検
出する装置を設けて、テスト打ちした映像信号のピーク
値を検出してその値に応じてＬＵＴのデータを自動的に
設定するようにしてもよい。

【００３１】また、上記実施例では、２つのＬＵＴ８
ａ，８ｂを用いて第１，第２フィールドＦ１，Ｆ２の輝
度レベルを調整するように構成したが、この発明はこれ
に限らず、例えば、図４に示すように、ＣＣＤカメラ５
とＡ／Ｄ変換器６の間に、映像信号を増幅させる増幅器
２０と、増幅器２０のゲインを切り替えるスイッチＳＷ
と、第１，第２フィールドＦ１，Ｆ２の輝度レベルに応
じたゲインを決定する抵抗Ｒ１，Ｒ２とを設け、ＣＰＵ
９’が、同期信号分離回路７からのフィールド識別信号
Ｓ１，Ｓ２に基づいてスイッチＳＷを切り替えて、増幅
器２０のゲインを切り替えることにより、第１，第２フ
ィールドＦ１，Ｆ２の輝度レベルを調整するように構成
してもよい。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明のＸ線診断装置によれば、次のような効果を奏する。
制御手段は、フィールド検出手段からの検出信号に基づ
いて、第１フィールドの場合には第１フィールド用の変
換特性を選択し、第２フィールドの場合には第２フィー
ルド用の変換特性を選択するように輝度調整手段を切り
換えることにより、第１フィールドＦ１と第２フィール
ドＦ２との各映像信号の輝度レベルを一致させるので、
テレビモニタ１２にフリッカのない良好な被検体の透視
像が映し出される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る一実施例のＸ線診断装置の構成
を示すブロック図である。

【図２】各部の信号の波形図である。

【図３】ＬＵＴのデータ構成を示す模式図である。

【図４】その他の実施例の要部を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１ … ベッド ２ … Ｘ線管 ３ … I.I.（イメージインテンシファイヤ） ４ … 高電圧発生器 ５ … ＣＣＤカメラ ７ … 同期信号分離回路 ８ … 輝度調整部 ９ … ＣＰＵ １０ … 画像処理部 １２ … テレビモニタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検体に向けてパルスＸ線を曝射するＸ
   線曝射手段と、被検体からの透過Ｘ線を検出して光像に
   変換するＸ線検出手段と、前記Ｘ線検出手段で変換され
   た光像を撮像し、第１フィールドと第２フィールドとで
   構成された１フレームの映像信号を生成するインターレ
   ース走査型のＣＣＤ（Charge CoupledDevice ）撮像手
   段と、前記ＣＣＤ撮像手段の映像信号が前記各フィール
   ドのうちどちらの映像信号であるかを検出するフィール
   ド検出手段と、前記第１フィールドと前記第２フィール
   ドとの各映像信号の輝度レベルを一致させるために択一
   的に選択される２つの変換特性を有する輝度調整手段
   と、前記フィールド検出手段からの検出信号に基づい
   て、前記第１フィールドの場合には第１フィールド用の
   変換特性、前記第２フィールドの場合には第２フィール
   ド用の変換特性、を選択させるように輝度調整手段を切
   り換えるとともに、前記フィールド検出手段からの検出
   信号に同期して前記Ｘ線曝射手段にパルスＸ線の曝射タ
   イミングを与える制御手段と、前記輝度調整された映像
   信号を与えられることにより透視Ｘ線像を表示する表示
   手段と、を備えたことを特徴とするＸ線診断装置。