JPH0847490A

JPH0847490A - Ｘ線撮影装置

Info

Publication number: JPH0847490A
Application number: JP6187035A
Authority: JP
Inventors: Rika Baba; 理香馬場; Takeshi Ueda; 健植田; Hisatake Yokouchi; 久猛横内
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 1994-08-09
Filing date: 1994-08-09
Publication date: 1996-02-20
Anticipated expiration: 2017-04-30
Also published as: JP3279083B2

Abstract

(57)【要約】【目的】関心領域の解像度を低下させずに幾何学的歪
を補正でき、大視野ディジタルＸ線像の画像周辺部にお
ける診断能を向上させる。【構成】Ｘ線管２とＸ線テレビカメラ４、５と画像収
集・処理装置６とから構成され、被検体７の撮影画像に
ついて歪の補正を行うＸ線撮影装置において、画像収集
・処理装置６に、歪を補正した後の画像のＸ線テレビカ
メラ入力面における画素サイズを、歪補正前の画像のＸ
線入力面における画素サイズの、別に指定した関心領域
における最小値より小さくなるように設定し、歪の補正
を行う手段（伸長部６ａ）を設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コーンビームＣＴ装置
など、Ｘ線イメージインテンシファイアを用いたＸ線撮
影装置に係り、特に、Ｘ線イメージインテンシファイア
に起因する画像歪の補正を、解像度を低下させること無
く行なうのに好適なＸ線撮影装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】被検体の断層像等を表示出力するＸ線撮
影装置において、このＸ線像を高速にディジタル画像と
して得るために、例えば、ソサイアティオブフォト
−オプティカルインストゥルメンテーションエンジ
ニアーズ（Society of Photo-Optical Instrumentation
Engineers）の論文集「エスピーアイイー（ＳＰＩＥ）
１８９７巻（１９９３年）」の第９０頁〜９８頁に記載
のコーンビームＣＴ装置のように、Ｘ線イメージインテ
ンシファイアとテレビカメラにより構成される２次元Ｘ
線検出器を用いた装置がある。しかし、この装置では、
Ｘ線イメージインテンシファイアのＸ線入射面が球形で
あるため、また、電子軌道に対して地磁気の影響がある
ために、得られたディジタル画像に大きな幾何学的歪が
生じる。一般には、この系の幾何学的歪は糸巻歪にな
る。

【０００３】このような歪を補正する技術としては、例
えば、実開平５−２８３１６号公報に記載のものがあ
る。この技術は、撮影によって得られる画像そのものの
歪を抑えるのではなく、得られた画像を電子的な方法で
補正するものであり、等間隔の矩形チャートを撮影し
て、マウス等でサンプル点を手入力し、サンプル点での
歪量から得た糸巻歪特性曲線を最小２乗法で近似し、そ
の近似式を糸巻歪のある画像の全点に適用して糸巻歪を
補正する。

【０００４】しかし、この技術では、サンプル点をディ
ジタイザやマウス等で手入力しているため、正確な歪量
を計測することが難しく、かつ、自動化が困難である。
そのために、これらの従来技術では、コーンビームＣＴ
装置等のように、複数の位置（回転移動位置）で撮影を
行なう場合において、歪の計測と歪補正を効率良く行な
うことができない。さらに、この従来技術では、画像全
体に渡る１画素単位での歪補正は困難であり、そのため
に、複数回に渡って撮影された画像の接合や、コーンビ
ームＣＴ装置における３次元画像の再構成などのよう
に、正確な歪補正が必要な処理に対しては適用できな
い。

【０００５】このような不具合に対処するためには、次
の歪補正技術が有効である。すなわち、格子パターンの
実際の歪画像を撮影し、各格子点を歪画像上で自動的に
検出し、それらの位置を理想的な歪の無い画像上の対応
する位置と比較する。各画素の歪は各格子点の歪から推
定する。例えば、歪補正後の各画素について、歪画像上
でその対応する点を取り囲む４個の格子点画素の位置を
先に求めた変換操作から算出し、歪補正後の画素の値
は、これら４個の格子点画素の値から２次元１次補間に
より求める。

【０００６】しかし、糸巻歪をもつデジタル画像は、画
像の中心付近では、Ｘ線入力面における画素の大きさ
（ｍｍ／１画素、以下、画素サイズという）はほぼ一定
であるが、画像の中心から周辺に向かうにしたがって、
画像が急激に拡大し、画素サイズは、逆に、急激に減少
するという特徴がある。例えば、格子パターンの各格子
点が２０ｍｍ間隔で、糸巻歪をもつデジタル画像の中心
付近が４０画素、周辺部が５０画素であれば、中心付近
の画素サイズは「２０ｍｍ／４０画素＝０．５ｍｍ」で
あり、周辺部分の画素サイズは「２０ｍｍ／５０画素＝
０．４ｍｍ」となり、画像の周辺部分の画素サイズが減
少する。

【０００７】このような特徴を持つ歪画像に対して、上
述の補正を行なう場合、次の不具合が生じる。すなわ
ち、上述の幾何学的歪の補正は、画像の中心から周辺に
向かうにしたがって生じる画像の拡大を元に戻すことで
あり、この補正によって、画像の中心部の画素サイズは
ほとんど変化しないが、画像の周辺部の画素サイズは大
幅に拡大する。デジタル画像における画素サイズの拡大
は、画像のデジタル化において、空間サンプリング間隔
の増大、すなわちナイキスト周波数の低下を意味する。
その結果、歪補正により、中心部の画像はほとんど変化
しないが、周辺部の画像は上記の歪が大きい場合ほど画
素サイズがより拡大され、サンプリング間隔が増大し、
ナイキスト周波数が低下し、解像度が低下してしまう。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、従来の技術では、コーンビームＣＴ装置などのＸ
線撮影装置において、幾何学的歪を補正すると、画像周
辺部の画素サイズが大幅に拡大し、解像度が低下してし
まう点である。本発明の目的は、これら従来技術の課題
を解決し、指定した関心領域の解像度を低下させずに幾
何学的歪を補正することができ、大視野デジタルＸ線像
の画像周辺部における診断能の向上を可能としたＸ線撮
影装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のＸ線撮影装置は、（１）画像収集・処理装
置６に、被検体７の画像を、この画像の任意に指定され
た部分の歪量に合わせて伸長する手段（伸長部６ａ）を
設け、画像を伸長することにより被検体７の画像の歪補
正を行なうことを特徴とする。また、（２）画像収集・
処理装置６に、被検体７の画像を、任意に指定された関
心領域内の画像の歪が最も大きな部分の歪量に合わせて
伸長する手段（伸長部６ａ）を設け、画像を伸長するこ
とにより被検体７の画像の歪補正を行なうことを特徴と
する。また、（３）上記（１）、もしくは、（２）のい
ずれかに記載のＸ線撮影装置において、伸長部６ａは、
歪補正前の画像を構成する各画素のＸ線テレビカメラの
Ｘ線入力面における大きさを換算して、歪補正前の各画
素の画素サイズを求め、関心領域における歪補正前の各
画素の画素サイズの最小値を求め、この最小値より小さ
くなるように、歪補正後の画像を構成する各画素の画素
サイズを定め、この定めた画素サイズに基づき、歪補正
後の画像の各画素の座標値を算出し、この算出した座標
値に基づき被検体の画像を生成することにより、画像の
伸長を行うことを特徴とする。また、（４）上記（３）
に記載のＸ線撮影装置において、伸長部６ａは、Ｘ線テ
レビカメラのＸ線入力面前面に配置した、位置が既知の
複数のマーカーを有する歪計測用チャート５１を撮影し
て得られる各マーカーの歪画像およびＸ線テレビカメラ
入力面における各々の座標に基づき、歪補正後の画像を
構成する各画素の座標に対応する歪補正前の画像の座標
を表わし、かつ、各マーカーの位置座標が画素を単位と
して整数値の位置対応テーブルを作成する事前処理部６
ｂと、この位置対応テーブルを参照して、被検体７の歪
補正を行なう本処理部６ｃとを具備し、関心領域におけ
る歪補正前の各画素の画素サイズの最小値より小さな値
の内の最大値となる整数値で、各マーカー相互間の距離
を除して、歪補正後の画像を構成する各画素の画素サイ
ズを定めることを特徴とする。また、（５）上記（３）
に記載のＸ線撮影装置において、伸長部６ａは、Ｘ線テ
レビカメラのＸ線入力面前面に配置した、位置が既知の
複数のマーカーを有する歪計測用チャート５１を撮影す
る歪計測用チャート撮影部３１と、このチャートを撮影
して得られた各マーカーの歪画像およびＸ線テレビカメ
ラ入力面における各々の位置座標を検出するマーカー検
出部３２と、この各マーカーの座標に基づき、チャート
の歪画像を構成する各画素の、この歪画像における座標
値を算出すると共に、この各画素のＸ線テレビカメラ入
力面における補正座標値を換算し、この各補正座標値
を、当該する各画素の歪画像における座標値に対応付け
て示す位置対応逆テーブルを作成する位置対応逆テーブ
ル作成部３３と、この位置対応逆テーブルで隣接する各
画素の補正座標値の差分を、歪画像を構成する各画素の
画素サイズとして算出し、この算出結果に基づき、関心
領域内の歪画像上で任意に指定された部分の画素サイズ
もしくは関心領域内の歪画像上で最も小さな画素サイズ
を識別し、関心領域内で任意に指定された歪画像上の点
に対応する画素の補正座標値に、識別した画素サイズを
順次に加減算し、この加減算で得られた各座標値を、Ｘ
線テレビカメラ入力面における当該する各画素の座標値
に対応付けて示す位置対応テーブルを作成する位置対応
テーブル作成部３４と、被検体の撮影時に、位置対応テ
ーブルを参照して、被検体から得られる画像の補正を行
う本処理部６ｃ（画像変換部３５）とを具備することを
特徴とする。また、（６）上記（１）〜（５）のいずれ
かに記載のＸ線撮影装置において、伸長部６ａは、関心
領域の中心を中心として、画像の伸長を行うことを特徴
とする。また、（７）上記（１）〜（５）のいずれかに
記載のＸ線撮影装置において、伸長部６ａは、Ｘ線テレ
ビカメラの視野の中心を中心として、画像の伸長を行う
ことを特徴とする。また、（８）上記（１）〜（７）の
いずれかに記載のＸ線撮影装置において、関心領域の中
心を、Ｘ線テレビカメラの視野の中心とすることを特徴
とする。また、（９）上記（１）〜（８）のいずれかに
記載のＸ線撮影装置において、関心領域を円もしくは正
方形とすることを特徴とする。また、（１０）上記
（１）〜（９）のいずれかに記載のＸ線撮影装置におい
て、伸長部６ａは、Ｘ線管２とＸ線テレビカメラ（Ｘ線
イメージインテンシファイア４、テレビカメラ５）を被
検体を中心に回転させて撮影した全ての撮影画像に対し
て、同一の歪補正を行うことを特徴とする。また、（１
１）上記（１）〜（１０）のいずれかに記載のＸ線撮影
装置において、伸長部６ａは、歪補正前の被検体の画像
の一部の領域の指定により関心領域を識別することを特
徴とする。また、（１２）上記（１）〜（１１）のいず
れかに記載のＸ線撮影装置において、伸長部６ａは、歪
補正後の関心領域が、Ｘ線テレビカメラ（Ｘ線イメージ
インテンシファイア４、テレビカメラ５）の視野に一致
するように、画像の伸長量を規制することを特徴とす
る。

【００１０】

【作用】本発明においては、Ｘ線撮影して得られた画像
における糸巻状の歪を補正する場合、任意に指定された
画像部分の歪量に合わせて、もしくは、任意に指定され
た領域（以下、関心領域という）で歪が最大の部分に合
わせて、他の部分を伸長する。このことにより、画像を
構成する画素を減らすことがなく、解像度を低下させる
ことなく歪を補正できる。例えば、歪補正前の関心領域
における画像の画素サイズ（Ｘ線テレビカメラのＸ線入
力面における画素サイズ）の最小値より小さくなるよう
に、歪を補正した後の画像の画素サイズを設定する。こ
のことにより、関心領域においては、歪補正時の画素サ
イズの拡大を避けることができ、サンプリング間隔の増
加を回避でき、ナイキスト周波数の低下がなくなり、歪
補正に伴う解像度の低下が回避できる。また、位置対応
テーブルにおける各マーカーの位置座標が、画素を単位
として整数値となるようにする。このことにより、マー
カー相互間の距離が画素サイズの整数倍となる。従っ
て、画素サイズは、マーカー相互間の距離を前記整数値
（Ｍとする）で除した値となり、整数値Ｍに応じて画素
サイズが定まる。そして、その画素サイズが、関心画像
領域における画素サイズの最小値より小さな値のうちの
最大値となるように、整数値Ｍを選択する。このことに
より、歪補正による解像度の低下を回避できるだけでな
く、同一画像マトリックスサイズの場合には、最大の視
野を得ることができ、また、同一視野サイズの場合に
は、画像マトリックスサイズを最小にすることができ、
メモリの節約を図ることができる。また、関心領域の中
心やＸ線テレビカメラの視野の中心、あるいは、関心領
域の中心と同じＸ線テレビカメラの視野の中心を中心と
して、さらには、関心領域を円もしくは正方形として伸
長を行う。このことにより、座標の算出等が容易とな
り、補正後の関心領域の全体を視野に含ませる操作も容
易となる。また、複数の方向から撮影された全ての撮影
画像に対して、同一の歪補正を行う。このことにより、
複数枚の画像を用いるＸ線撮影装置、特に、コーンビー
ムＣＴ装置などに対して、必要な計測領域を確保でき、
かつ、中心基準面付近において、画像周辺部の解像度の
低下を避けることができると同時に、中心基準面から離
れた面においては、画像全面における解像度の低下を避
けることができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面により詳細に
説明する。図１は、本発明のＸ線撮影装置の本発明に係
る構成の一実施例を示すブロック図である。本例のＸ線
撮影装置は、撮影制御装置１、Ｘ線管２、Ｘ線グリッド
３、Ｘ線イメージインテンシファイア４、テレビカメラ
５、画像収集・処理装置６等により構成される。画像収
集・処理装置６には、被検体７の画像の本発明に係る歪
補正を行うために、事前処理部６ｂと本処理部６ｃから
なる伸長部６ａが設けられている。Ｘ線イメージインテ
ンシファイア４とテレビカメラ５により、Ｘ線テレビカ
メラが構成され、このテレビカメラ５は、撮像素子とし
て高解像度撮像管を使用しており、５２５本、１０５０
本、および２１００本の走査が可能である。尚、被検体
７の撮影体位は立位を標準とする。

【００１２】撮影制御装置１は、Ｘ線管２のＸ線発生と
検出器（Ｘ線イメージインテンシファイア４とテレビカ
メラ５からなるＸ線テレビカメラ）の撮影動作を制御す
る撮影シーケンスを規定する。Ｘ線管２から発生された
Ｘ線は被検体７を透過し、Ｘ線グリッド３により散乱線
が遮蔽され、Ｘ線イメージインテンシファイア４により
可視光像に変換され、そして、図示を省略した光学レン
ズ系によってテレビカメラ５に結像される。テレビカメ
ラ５は、この画像をビデオ信号に変換し、画像収集・処
理装置６に入力する。そして、画像収集・処理装置６
は、ビデオ信号をＡ／Ｄ変換して内部のフレームメモリ
に記憶し、この撮影画像に対して、Ｘ線イメージインテ
ンシファイア４に起因する画像の糸巻状の歪の補正を行
う。

【００１３】Ｘ線イメージインテンシファイア４に起因
する画像の糸巻状の歪とは、例えば、図８に示すよう
な、Ｘ線不透過性の材質で作製された金属平板に、縦横
に等間隔の正方格子に配列したＸ線透過性の孔をマーカ
ーとして設けた歪計測用チャート５１を撮影した場合
に、図９に示すような画像となるものである。図９にお
ける画像例は、補正前の画像の例を示したものであり、
画像２１の画素の配列の横方向は、テレビカメラ信号読
出方向２２とほぼ同一である。Ｘ線イメージインテンシ
ファイア４のＸ線入射面が球形であるため、図９におけ
る画像例のように、補正前の画像は、周辺部が伸長され
て、糸巻形の歪が大きい。従来、この糸巻形の歪を補正
する場合には、歪の大きい周辺部を縮めていたので、画
素サイズが拡大してしまい、解像度が低下していた。

【００１４】本例のＸ線撮影装置では、糸巻形の歪を補
正する場合、画像収集・処理装置６に設けた伸長部６ａ
により、被検体７の画像を、この画像上で任意に指定さ
れた部分の歪量、もしくは、指定された領域（関心領
域）内で最も大きな歪量に合わせて伸長する。このこと
により、画像を構成する画素を減らすことなく、すなわ
ち、解像度を低下させることなく歪を補正できる。例え
ば、歪補正前の関心領域における画像の画素サイズ（Ｘ
線イメージインテンシファイア４のＸ線入力面における
画素サイズ）の最小値より小さくなるように、歪を補正
した後の画像の画素サイズを設定する。これにより、歪
補正時の画素サイズの拡大を完全に避けることができ、
サンプリング間隔の増加を回避でき、ナイキスト周波数
の低下がなく、歪補正に伴う解像度の低下を回避するこ
とができる。

【００１５】このような被検体７の画像の歪補正を行う
ために、伸長部６ａは、まず、事前処理部６ｂにより、
図８に示す歪計測用チャート５１を撮影して得られる各
マーカーの歪画像およびＸ線イメージインテンシファイ
ア４のＸ線入力面における各々の座標に基づき、歪補正
後の画像を構成する各画素の座標に対応する歪補正前の
画像の座標を表わす位置対応テーブルを作成する。そし
て、本処理部６ｃにより、この位置対応テーブルを参照
して、被検体７の歪補正を行なう。

【００１６】この場合、位置対応テーブルにおける各マ
ーカーの位置座標が画素を単位として整数値となるよう
にする。この結果、マーカー相互間の距離が画素サイズ
の整数倍となる。従って、画素サイズは、マーカー相互
間の距離をその整数値（Ｍとする）で除した値となり、
整数値Ｍに応じて画素サイズが定まる。そして、その画
素サイズが、関心領域における画素サイズの最小値より
小さな値の内の最大値となるように、整数値Ｍを選択す
る。このことにより、歪補正による解像度の低下を回避
できるだけでなく、同一画像マトリックスサイズの場合
には、最大の視野を得ることができ、また、同一視野サ
イズの場合には、画像マトリックスサイズを最小にする
ことができ、メモリの節約を図ることができる。以下、
伸長部６の事前処理部６ｂと本処理部６ｃの詳細を説明
する。

【００１７】図２は、図１における伸長部の本発明に係
る構成例を示すブロック図である。事前処理部６ｂは、
歪計測用チャート撮影部３１、マーカー検出部３２、位
置対応逆テーブル作成部３３、および、位置対応テーブ
ル作成部３４からなり、図８に示す歪計測用チャート５
１を撮影し、各マーカーの位置を検出し、図６に示す補
正用の位置対応逆テーブルおよび図７に示す位置対応テ
ーブルを作成する。本処理部６ｃは、画像変換部３５か
らなり、事前処理部６ｂで作成した位置対応テーブルの
テーブルルックアップにより、撮影画像の歪を補正す
る。

【００１８】すなわち、歪計測用チャート撮影部３１で
は、歪計測用チャートを、図１のＸ線イメージインテン
シファイア４のＸ線入力面に固定して撮影し、歪計測画
像を得る。尚、歪計測用チャートの固定は、図１のＸ線
グリッド３を取り外して付け換えるか、あるいは、図１
のＸ線グリッド３に重ねて取り付けることにより行な
う。マーカー検出部３２では、歪計測用チャート画像に
おいて直交格子状に配列したマーカーの位置を検出す
る。位置対応逆テーブル作成部３３では、歪補正前の画
像上の１画素を図１のＸ線イメージインテンシファイア
４のＸ線入力面に換算した大きさ、すなわち歪補正前の
画素サイズを各画素につき求め、図６に示すような位置
対応逆テーブルを作成する。図６における位置対応逆テ
ーブルは、歪補正前の画像上の点（ｘ'，ｙ'）に対する
歪補正後の画像上の点（ｘ，ｙ）を格納する（図中、ｘ
のみ記載）。この位置対応逆テーブルの水平方向および
垂直方向は、それぞれ１画素きざみのｘ’座標および
ｙ’座標であり、各ｘ’およびｙ’は整数である。

【００１９】位置対応逆テーブル作成部３３では、ま
ず、全てのマーカーにつき、歪計測画像上のマーカーの
座標（Ｘ'ｉ，Ｙ'j）（ｉ：水平方向の格子点番号、
ｊ：垂直方向の格子点番号）に、歪の無い画像上のマー
カーの座標Ｘij，Ｙijを格納する（図６においては、Ｘ
ijのみを記載し、Ｙijの記載は省略してある）。尚、マ
ーカーの座標は、マーカーの配列が画像の縦方向および
横方向に配列しているとみなして設定する。次に、マー
カーの座標以外のテーブルの値、すなわち歪補正前の画
像上の全ての画素の中心点の座標（ｘ'，ｙ'）に対し
て、マーカー座標に格納された値を用いて内挿し、歪補
正後の画像上の点（ｘ，ｙ）を求める。内挿は、例え
ば、４点ラグランジュ法による線形補間とし、取り囲む
近傍の４点を用いて求める。このような位置対応逆テー
ブルを用い、横方向（ｘ方向）に隣接するｘ’における
ｘの差分から、歪補正前の画像上の１画素をＸ線入力面
に換算した大きさ、すなわち歪補正前のｘ方向の画素サ
イズを求める。ｙ方向についても、同様にして、歪補正
前の画素サイズを求める。

【００２０】次に、位置対応テーブル作成部３４では、
歪補正後の画像上の各画素の中心点（ｘ，ｙ）に対する
歪補正前の画像上の点（ｘ'，ｙ'）を格納し、図７に示
すような位置対応テーブルを作成する。この図７におけ
る位置対応テーブルの水平方向および垂直方向は、それ
ぞれ１画素きざみのｘ座標およびｙ座標であり、ｘおよ
びｙは整数である。歪補正画像上で、全てのマーカーお
よび視野外に設定した仮想マーカーの座標（Ｘi，Ｙj）
に、歪計測画像上のマーカーおよび仮想マーカーの座標
Ｘ'ij,Ｙ'ijを格納する（図７においては、Ｘ'ijのみを
記載し、Ｙ'ijの記載は省略してある）。この（Ｘi，Ｙ
j）群の設定法については後で説明する。次に、マーカ
ーの座標以外のテーブルの値、すなわち歪補正後の画像
上の全ての画素の中心点の座標（ｘ，ｙ）に対して、マ
ーカー座標に格納された値を使って内挿し、歪補正前の
画像上の点（ｘ’，ｙ’）を求める。内挿は例えば、４
点ラグランジュ法による線形補間とし、取り囲む近傍の
４点を用いて求める。そして、本処理部６ｃでは、事前
処理部６ｂで作成した歪補正テーブルをルックアップし
て撮影画像を歪補正する。

【００２１】以下、（Ｘi，Ｙj）群の設定法について具
体的に説明する。歪補正前の画像上の１画素を図１のＸ
線イメージインテンシファイア４のＸ線入力面に換算し
た大きさ、すなわち歪補正前の画素サイズは一意的に決
まり、その画素サイズは、糸巻歪によって引き延ばされ
た画像周辺部では小さく、歪の小さい画像中心部では大
きい。歪補正後の画像上の１画素を図１のＸ線イメージ
インテンシファイア４のＸ線入力面に換算した大きさ、
すなわち歪補正後の画素サイズは、マーカー相互の距離
が画素サイズの整数倍（Ｍ倍）であることにより、マー
カー相互間の距離を前記整数Ｍで除した値となり、整数
値Ｍの値を決めると画素サイズが定まる。これにより、
マーカーおよび仮想マーカーの座標（Ｘi，Ｙj）群を設
定することができる。

【００２２】次に、関心領域と画素サイズの決定につき
説明する。歪補正前の画像において、解像度の低下を防
ぎたい領域を関心領域として設定する。前記の位置対応
逆テーブルを用いて関心領域内の歪補正前の画素サイズ
をｘ，ｙ両方向について算出し、関心領域内での最小値
を求める。歪補正後の画素サイズが、関心領域内のこの
最小値より小さくなるように整数値Ｍの値を決め、（Ｘ
ｉ，Ｙj）群の値を設定する。

【００２３】以下、図３〜図５を用いて画素サイズの決
定の具体例を説明する。図３（Ａ）は、１０５０本走査
Ｘ線テレビカメラモードで撮影された歪補正前の画像の
一例を示している。本図において、４１は歪補正前の画
像で、画像マトリックスサイズは一辺１０２４画素の正
方形である。４２はＸ線テレビカメラの視野、４３は関
心領域を示す。この関心領域４３は、Ｘ線テレビカメラ
の視野の中心を中心とする円形の領域をあらかじめ指定
してある。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の歪補正後の画像
を示している。画像マトリックスの大きさは歪補正前と
同一である。本図において、４４は歪補正後の画像、４
５はＸ線テレビカメラの視野の境界を示す。図３（Ｂ）
の画素サイズは、関心領域４３内の歪補正前の画素サイ
ズの最小値より小さい値としており、歪補正による関心
領域４３内の解像度の低下は無い。また、視野はやや小
さくなっている。

【００２４】図４（Ｃ）は、図３（Ａ）と同一の画像で
あるが、関心領域４３ａが、図３（Ａ）における関心領
域４３より大きく、Ｘ線テレビカメラの視野４２より若
干小さい領域としている。図４（Ｄ）は、図４（Ｃ）の
歪補正後の画像を示している。画像マトリックスの一辺
の大きさは、歪補正前の場合の１．５倍の１５３６であ
る。画素サイズは、関心領域４３ａ内の歪補正前の画素
サイズの最小値より小さい値としており、歪補正による
関心領域４３ａ内の解像度の低下は無い。視野は図４
（Ｃ）と同一である。図４（Ｄ）は、一辺１０２４画素
の画像用のディスプレイで表示する時には、全体を表示
したい場合には３分の２あるいは２分の１に縮小して表
示する。詳細に観察したい場合には、画像の一部を表示
して、高速でスクロールする機能を用いて各部を観察す
る。

【００２５】図５（Ｅ）は、図３（Ａ）および図４
（Ｃ）と同一の画像であるが、関心領域４３ｂは、図３
（Ａ）における関心領域４３、あるいは、図４（Ｃ）に
おける関心領域４３ａと異なっている。図５（Ｆ）は、
図５（Ｅ）の歪補正後の画像で、画像マトリックスの大
きさは、図５（Ｅ）と同一である。図５（Ｅ）の画素サ
イズは、関心領域４３ｂ内の歪補正前の画素サイズの最
小値より大きな値とされているが、関心領域を視野サイ
ズに合わせて絞っており、歪補正に伴う解像度の低下を
最小に抑制している。

【００２６】上記実施例では、関心領域をＸ線テレビカ
メラの視野の中心を中心とする円形としたが、この場合
は、歪補正前の画像に関心領域を示す境界線を容易に表
示し確認することができる利点がある。また、被検体の
計測前に全ての事前処理を完了することができ、被検体
の撮影後の演算処理時間が短くなる利点がある。また、
本発明に係る補正を、Ｘ線テレビカメラの視野の中心と
異なる関心領域の中心を中心として、かつ、関心領域を
正方形として行うことでも、座標の算出等は容易であ
り、補正後の関心領域の全体を視野に含ませる操作など
も容易にでき、また、被検体の画像から、例えば、肺、
心臓、胃等の身体の任意の部位を、関心領域として指定
することも容易にできる。歪補正後の画像のマトリック
スサイズとしては、歪補正前の画像のマトリックスサイ
ズよりも大とすることは、大きな関心領域に対して解像
度の低下を防ぐために有利である。また、マトリックス
サイズを大にしないことは、メモリ等を節約できる利点
がある。

【００２７】以上、図１〜図９を用いて説明したよう
に、本実施例のＸ線撮影装置では、糸巻状の歪を補正す
る場合、任意に指定された画像部分の歪量に合わせて、
もしくは、任意に指定された領域（関心領域）で歪が最
大の部分に合わせて、他の部分を伸長する、すなわち、
歪補正前の画像の画素サイズの最小値より小さくなるよ
うに、歪補正後の画像の画素サイズを設定する。このこ
とにより、歪補正時の画素サイズの拡大を避け、サンプ
リング間隔の増加とそれに伴うナイキスト周波数の低下
を回避でき、解像度を低下させることなく歪を補正でき
る。また、位置対応テーブルにおける各マーカーの位置
座標が、画素を単位として整数値となるようにすること
により、歪補正による解像度の低下を回避できるだけで
なく、同一画像マトリックスサイズの場合には、最大の
視野を得ることができ、また、同一視野サイズの場合に
は、画像マトリックスサイズを最小にすることができ、
メモリの節約を図ることができる。

【００２８】尚、本発明は、図１〜図９を用いて説明し
た実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲において種々変更可能である。例えば、上記実
施例では、マーカーとしてＸ線不透過性の材質で作成さ
れた天板に縦横に等間隔の正方格子に配列したＸ線透過
性の孔を用いたが、位置が既知であり検出可能な物質で
あればマーカーとして使用することが可能である。ま
た、上記実施例における処理を、コーンビームＣＴおよ
び複数の方向からの撮影が可能なＸ線撮影装置に対して
複数枚の撮影画像に適用することができる。特に、コー
ンビームＣＴ装置に対しては、必要十分な計測領域を確
保し、かつ中心基準面付近において、画像周辺部の解像
度の低下を避けると同時に、中心基準面から離れた面に
おいては、画像全面における解像度の低下を避けること
ができ、効果が大きい。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、関心領域の解像度を低
下させずに幾何学的歪を補正することができ、大視野デ
ィジタルＸ線像の画像周辺部における診断能を向上させ
ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＸ線撮影装置の構成の一実施例を
示すブロック図である。

【図２】図１における伸長部の本発明に係る構成例を示
すブロック図である。

【図３】画素サイズの決定の第１の具体例を示す説明図
である。

【図４】画素サイズの決定の第２の具体例を示す説明図
である。

【図５】画素サイズの決定の第３の具体例を示す説明図
である。

【図６】本発明に係る位置対応逆テーブルの構成例を示
す説明図である。

【図７】本発明に係る位置対応テーブルの構成例を示す
説明図である。

【図８】本発明に係る歪計測用チャートの構成例を示す
正面図である。

【図９】図８における歪計測用チャートを撮影して得ら
れる歪画像の一例を示す説明図である。

【符号の説明】

１：撮影制御装置、２：Ｘ線管、３：Ｘ線グリッド、
４：Ｘ線イメージインテンシファイア、５：テレビカメ
ラ、６：画像収集・処理装置、６ａ：伸長部、６６ｂ：
事前処理部、６ｃ：本処理部、７：被検体、２１：画
像、２２：テレビカメラ信号読み出し方向、２３：マー
カー配列方向、３１：歪計測用チャート撮影部、３２：
マーカー検出部、３３：位置対応逆テーブル作成部、３
４：位置対応テーブル作成部、３５：画像変換部、４
１：歪補正前の画像、４２：Ｘ線テレビカメラの視野、
４３，４３ａ，４３ｂ：関心領域、４４：歪補正後の画
像、４５：Ｘ線テレビカメラの視野の境界、５１：歪計
測用チャート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検体にＸ線を照射するＸ線管と、被検
体を通過したＸ線を電気信号に変換するＸ線テレビカメ
ラと、該Ｘ線テレビカメラからの電気信号に基づき上記
被検体の画像を生成すると共に、該画像の幾何学的な歪
を画素単位で補正する画像収集・処理装置とからなるＸ
線撮影装置において、上記画像収集・処理装置に、上記
被検体の画像を、該画像の任意に指定された部分の歪量
に合わせて伸長する手段を設け、画像を伸長することに
より上記被検体の画像の歪補正を行なうことを特徴とす
るＸ線撮影装置。
【請求項２】被検体にＸ線を照射するＸ線管と、被検
体を通過したＸ線を電気信号に変換するＸ線テレビカメ
ラと、該Ｘ線テレビカメラからの電気信号に基づき上記
被検体の画像を生成すると共に、該画像の歪を補正する
画像収集・処理装置とからなるＸ線撮影装置において、
上記画像収集・処理装置に、上記被検体の画像を、任意
に指定された関心領域内の画像の歪が最も大きな部分の
歪量に合わせて伸長する手段を設け、画像を伸長するこ
とにより上記被検体の画像の歪補正を行なうことを特徴
とするＸ線撮影装置。
【請求項３】請求項１、もしくは、請求項２のいずれ
かに記載のＸ線撮影装置において、上記伸長手段は、歪
補正前の画像を構成する各画素の上記Ｘ線テレビカメラ
のＸ線入力面における大きさを換算して、歪補正前の各
画素の画素サイズを求め、上記関心領域における上記歪
補正前の各画素の画素サイズの最小値を求め、該最小値
より小さくなるように、歪補正後の画像を構成する各画
素の画素サイズを定め、該定めた画素サイズに基づき、
上記歪補正後の画像の各画素の座標値を算出し、該算出
した座標値に基づき上記被検体の画像を生成することに
より、上記画像の伸長を行うことを特徴とするＸ線撮影
装置。
【請求項４】請求項３に記載のＸ線撮影装置におい
て、上記伸長手段は、上記Ｘ線テレビカメラのＸ線入力
面前面に配置した、位置が既知の複数のマーカーを有す
るチャートを撮影して得られる上記各マーカーの歪画像
および上記Ｘ線テレビカメラ入力面における各々の座標
に基づき、歪補正後の画像を構成する各画素の座標に対
応する歪補正前の画像の座標を表わし、かつ、上記各マ
ーカーの位置座標が画素を単位として整数値の位置対応
テーブルを作成する手段と、該位置対応テーブルを参照
して、上記被検体の歪補正を行なう手段とを具備し、上
記関心領域における上記歪補正前の各画素の画素サイズ
の最小値より小さな値の内の最大値となる整数値で、上
記各マーカー相互間の距離を除して、上記歪補正後の画
像を構成する各画素の画素サイズを定めることを特徴と
するＸ線撮影装置。
【請求項５】請求項３に記載のＸ線撮影装置におい
て、上記伸長手段は、上記Ｘ線テレビカメラのＸ線入力
面前面に配置した、位置が既知の複数のマーカーを有す
るチャートを撮影する手段と、該チャートを撮影して得
られた上記各マーカーの歪画像および上記Ｘ線テレビカ
メラ入力面における各々の位置座標を検出する手段と、
該各マーカーの座標に基づき、上記チャートの歪画像を
構成する各画素の該歪画像における座標値を算出すると
共に、該各画素の上記Ｘ線テレビカメラ入力面における
補正座標値を換算し、該各補正座標値を、当該する各画
素の上記歪画像における座標値に対応付けて示す位置対
応逆テーブルを作成する手段と、該位置対応逆テーブル
で隣接する各画素の上記補正座標値の差分を、上記歪画
像を構成する各画素の画素サイズとして算出し、該算出
結果に基づき、上記関心領域内の歪画像上で任意に指定
された部分の画素サイズもしくは上記関心領域内の歪画
像上で最も小さな画素サイズを識別し、上記関心領域内
で任意に指定された上記歪画像上の点に対応する画素の
上記補正座標値に、上記識別した画素サイズを順次に加
減算し、該加減算で得られた各座標値を、上記Ｘ線テレ
ビカメラ入力面における当該する各画素の座標値に対応
付けて示す位置対応テーブルを作成する手段と、上記被
検体の撮影時に、上記位置対応テーブルを参照して、上
記被検体から得られる画像の補正を行う手段とを具備す
ることを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項６】請求項１から請求項５のいずれかに記載
のＸ線撮影装置において、上記伸長手段は、上記関心領
域の中心を中心として、上記画像の伸長を行うことを特
徴とするＸ線撮影装置。
【請求項７】請求項１から請求項６のいずれかに記載
のＸ線撮影装置において、上記伸長手段は、上記Ｘ線テ
レビカメラの視野の中心を中心として、上記画像の伸長
を行うことを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項８】請求項１から請求項７のいずれかに記載
のＸ線撮影装置において、上記関心領域の中心を、上記
Ｘ線テレビカメラの視野の中心とすることを特徴とする
Ｘ線撮影装置。
【請求項９】請求項１から請求項８のいずれかに記載
のＸ線撮影装置において、上記関心領域を円もしくは正
方形とすることを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項１０】請求項１から請求項９のいずれかに記
載のＸ線撮影装置において、上記伸長手段は、上記Ｘ線
管とＸ線テレビカメラを被検体を中心に回転させて撮影
した全ての撮影画像に対して、同一の上記歪補正を行う
ことを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項１１】請求項１から請求項１０のいずれかに
記載のＸ線撮影装置において、上記伸長手段は、上記歪
補正前の被検体の画像の一部の領域の指定により上記関
心領域を識別することを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項１２】請求項１から請求項１１のいずれかに
記載のＸ線撮影装置において、上記伸長手段は、歪補正
後の上記関心領域が、上記Ｘ線テレビカメラの視野に一
致するように、上記画像の伸長量を規制することを特徴
とするＸ線撮影装置。