JPH10308899A

JPH10308899A - Ｘ線装置

Info

Publication number: JPH10308899A
Application number: JP9119102A
Authority: JP
Inventors: Hironori Ueki; 広則植木; Takeshi Ueda; 健植田; Akira Hisayoshi; 明久芳
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 1997-05-09
Filing date: 1997-05-09
Publication date: 1998-11-17
Anticipated expiration: 2017-05-09
Also published as: CN1255279A; WO1998052388A1; CN1173606C; US6377656B1; JP3670439B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ビデオ信号を用いたＸ線透視撮影制御におい
て、従来に比べてより適正なＸ線透視撮影制御を行い、
診断性能を向上することが可能なＸ線装置を提供するこ
と。【解決手段】Ｘ線を発生し被検体に照射するＸ線管
と、Ｘ線の照射野を制限するＸ線照射野制限手段と、前
記被検体のＸ線像を得る撮像手段とを有するＸ線装置に
おいて、Ｘ線透視時において撮像するＸ線像を参照画像
とし、該参照画像の画像強度に対応するデータ数のヒス
トグラムと前記画像強度を変数とする重み関数とを積算
して得た積算ヒストグラムの平均値を計算する重み付け
平均値演算手段と、前記積算ヒストグラムの平均値が所
定の値になるように、前記Ｘ線管の出力を制御する透視
撮影制御手段とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線装置に関し、
特に、Ｘ線診断における透視および撮影時のＸ線条件を
適正に制御する露出制御に適用して有効な技術に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】診断を目的とするＸ線装置（Ｘ線透視撮
影装置）においては、Ｘ線自動露出制御方法は古くから
工夫、改良が行われている。しかしながら、被検体透過
時の造影剤や骨等の影響で適正なＸ線条件設定が難し
く、特に多用されている消化器診断においては、その改
良の要求が強い。

【０００３】このＸ線透視撮影装置は、Ｘ線イメージイ
ンテンシファイア（以下、Ｘ線Ｉ．Ｉ．と記す）とテレ
ビカメラとから構成されるＸ線検出系が用いられる。Ｘ
線Ｉ．Ｉ．は、Ｘ線像を光学像に変換し、テレビカメラ
は光学像を検出してビデオ信号に変換する。通常、Ｘ線
Ｉ．Ｉ．の出力面とテレビカメラの入力面との間には、
光量を調節するための光学絞りが配置される。

【０００４】従来のＸ線透視撮影装置におけるＸ線自動
露出装置は、Ｘ線Ｉ．Ｉ．の出力光を一部採光して光電
子増倍管等で検出し、該検出信号に従いＸ線透視および
撮影制御を行っていた。例えば、Ｘ線透視制御において
は、光電子増倍管の検出信号の単位時間あたりの積分値
が一定値となるように、Ｘ線管の管電流や管電圧あるい
は光学絞りの絞り量等をフィードバック制御すること
で、Ｘ線透視像の明るさを常に適正値に保っていた。ま
た、Ｘ線撮影制御においては、光電子増倍管の検出信号
の積分値が一定値になった時点でＸ線を遮断すること
で、適正な明るさのＸ線撮影像を得ていた（フォトタイ
マ）。

【０００５】Ｘ線自動露出制御方法の別の例としては、
特開昭５７−８８６９８号公報に記載されるＸ線自動露
出装置がある。このＸ線自動露出装置では、前述した光
電子増倍管の代わりに複数のフォトダイオードを用いて
Ｘ線Ｉ．Ｉ．の出力光を検出し、複数のフォトダイオー
ドの内選択された幾つかのフォトダイオードの出力に基
づいて、Ｘ線透視および撮影制御を行う方法であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、前記従来
技術を検討した結果、以下の問題点を見いだした。

【０００７】前述する光電子増倍管を用いるＸ線自動露
出制御装置においては、Ｘ線Ｉ．Ｉ．の出力光を一部ハ
ーフミラー等で採光して光電子増倍管に入力するため、
テレビカメラへ入力する光量が減少してしまい、光の利
用効率が悪くなるという問題があった。また、通常、光
電子増倍管の採光視野は、Ｘ線Ｉ．Ｉ．の中心付近に１
点のみ配置されるため、様々なＸ線吸収量の分布を持つ
Ｘ線画像に対して、画像全体が適正な明るさになるよう
に制御をすることが困難であった。例えば、人体の肺野
等のように被写体厚が薄く、Ｘ線透過量の多い部分が光
電子増倍管の採光視野内に配置されると、Ｘ線自動露出
制御装置はＸ線量を抑える方向に制御を行う。この結
果、臓器等の被写体厚が厚い部分に対してはＸ線量が不
足してしまい、適正な明るさの画像が得られないという
問題があった。

【０００８】一方、特開昭５７−８８６９８号公報に記
載のＸ線自動露出装置では、前述の例の光電子増倍管の
代わりに複数のフォトダイオードを配置することで、採
光視野を増やすことができた。また、各フォトダイオー
ドの信号レベルに従って診断に必要な部位を推定し、前
記部位が適正な明るさになるような制御を行うことがで
きた。しかしながら、通常ではフォトダイオードの個数
は８〜１２個程度であり、個数が少ないため制御が不安
定になるという問題があった。この問題は、たとえば、
被検体を側面方向から撮影する場合等のように、被検体
を透過したＸ線の減衰量が大きく、また、Ｘ線の照射視
野よりも被検体幅が小さい場合には、被検体を透過した
Ｘ線を計測したフォトダイオードと被検を透過すること
なく直接フォトダイオードに入射したＸ線を計測したフ
ォトダイオードとの計測値の差が大きくなる。このた
め、１個以上のフォトダイオードが被検体を透過したＸ
線と直接入射するＸ線との境界付近に位置した場合、被
検体の僅かな動きによって、該フォトダイオードに入射
するＸ線量が大きく変動することになり、表示画面が明
暗が大きく変動してしまうという問題があった。

【０００９】この問題を解決するために、フォトダイオ
ードの個数を増加して、よりきめ細かな制御を行うとい
う方法が考えられるが、各フォトダイオード間の感度調
整を行う必要があり、回路構成や調整が複雑になるとい
う問題があった。また、制御アルゴリズムが複雑になる
という問題があった。更には、フォトダイオードとＸ線
検出器との光に対する感度特性の差が、正確な露出制御
を困難にするという問題もあった。

【００１０】以上の問題を解決する方法として、テレビ
カメラから出力されるビデオ信号を直接用いて被検体の
Ｘ線透視撮影制御を行う方法が提案されていた。この方
法では、Ｘ線Ｉ．Ｉ．の出力光の一部を採光する必要が
ないため、光の利用効率が高くなる。また、ビデオ信号
の各画素の値に基づいてＸ線透視撮影制御が行えるた
め、前述したフォトダイオードに比べてよりきめ細かな
制御を行うことができる。また、前述したフォトダイオ
ード間の感度調整のような問題が生じない。更には、光
電子増倍管やフォトダイオードを用いる必要ないため、
低コストとなるという効果があった。

【００１１】しかしながら、この方法には以下に示すよ
うな問題があり、実際には実現が困難であった。

【００１２】例えば、テレビカメラのダイナミックレン
ジが光電子増倍管やフォトダイオードに比べて非常に小
さいため、光量が増加するとハレーションが発生して正
確なＸ線出力が検出できないという問題があった。また
Ｘ線撮影制御においては、テレビカメラのフレーム読み
取り時間に対してＸ線発生を制御する時間が短いため、
フォトタイマとして使用することができないという問題
があった。更には、ビデオ信号中に含まれる多量のデー
タを有効に利用して、診断に必要な部位の透視および撮
影像を適正な明るさにする制御アルゴリズムが不明確で
あるという問題があった。

【００１３】本発明の目的は、ビデオ信号を用いたＸ線
透視撮影制御において、従来に比べてより適正なＸ線透
視撮影制御を行うことが可能なＸ線装置を提供すること
にある。

【００１４】本発明の他の目的は、検者の診断性能を向
上することが可能なＸ線装置を提供することにある。

【００１５】本発明のその他の目的は、Ｘ線装置の構成
を簡単化することにより、低コストなＸ線診断装置を実
現することが可能な技術を提供することにある。

【００１６】本発明のその他の目的は、Ｘ線透視を安定
に行うことが可能な技術を提供することにある。

【００１７】本発明のその他の目的は、被検体の移動に
伴うセンサーの過敏な反応を防止することが可能な技術
を提供することにある。

【００１８】本発明のその他の目的は、グレア散乱の混
入に伴う量子ノイズの増加に起因する撮影画像の画質の
低下を防止することが可能な技術を提供することにあ
る。

【００１９】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
になるであろう。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【００２１】（１）Ｘ線を発生し被検体に照射するＸ線
管と、Ｘ線の照射野を制限するＸ線照射野制限手段と、
前記被検体のＸ線像を得る撮像手段とを有するＸ線装置
において、Ｘ線透視時において撮像するＸ線像を参照画
像とし、該参照画像の画像強度に対応するデータ数のヒ
ストグラムと前記画像強度を変数とする重み関数とを積
算して得た積算ヒストグラムの平均値を計算する重み付
け平均値演算手段と、前記積算ヒストグラムの平均値が
所定の値になるように、前記Ｘ線管の出力を制御する透
視撮影制御手段とを具備する。

【００２２】（２）前述した（１）に記載のＸ線装置に
おいて、Ｘ線撮影時には、前記重み付け平均値演算手段
は、Ｘ線予備撮影において撮像したＸ線像を参照画像と
する。

【００２３】（３）前述した（２）に記載のＸ線装置に
おいて、前記透視撮影制御手段は、予備撮影時と本撮影
時とにおいて、前記Ｘ線管の管電圧および前記Ｘ線の照
射野が同一となるように制御する。

【００２４】（４）前述した（２）に記載のＸ線装置に
おいて、前記透視撮影制御手段は、本撮影時における前
記Ｘ線管の出力および前記撮像手段の利得に対して、予
備撮影時における前記Ｘ線管の出力および前記撮像手段
の利得が小さくなるように制御する。

【００２５】（５）前述した（１）ないし（４）の内の
いずれかに記載のＸ線装置において、前記重み付け平均
値演算手段は、前記重み関数として確率分布関数を用
い、該確率分布関数の平均値と標準偏差値とを前記重み
関数の関数パラメータとする。

【００２６】（６）前述した（１）ないし（５）の内の
いずれかに記載のＸ線装置において、前記確率分布関数
として正規分布を用いる。

【００２７】（７）前述した（１）ないし（６）の内の
いずれかに記載のＸ線装置において、Ｘ線透視時あるい
は予備撮影時のＸ線像の画素数に対して、前記参照画像
の画素数を小さくする画像縮小手段を具備し、前記重み
付け平均値演算手段は、縮小後の参照画像に基づいて、
前記平均値を計算する。

【００２８】（８）前述した（１）ないし（７）の内の
いずれかに記載のＸ線装置において、前記参照画像中の
ハレーション領域を検出する手段と、前記Ｘ線管の制御
値と前記被検体の厚さと前記撮像手段の制御値とに基づ
いて、前記ハレーション領域における画像強度を計算す
る手段と、前記参照画像のハレーション領域内の画像強
度を計算によって得た画像強度に置き換える手段とから
なるハレーション補正手段を具備し、前記重み付け平均
値演算手段は、前記置き換え後の参照画像に基づいて、
平均値を計算する。

【００２９】（９）前述した（８）に記載のＸ線装置に
おいて、前記重み付け平均値演算手段は、前記ハレーシ
ョン領域の大きさに基づいて、該ハレーション領域の被
検体の厚さを決定する手段を具備する。

【００３０】（１０）前述した（１）ないし（９）の内
のいずれかに記載のＸ線装置において、前記参照画像中
に存在するグレア散乱成分を除去するグレア散乱成分除
去手段を具備し、前記重み付け平均値演算手段は、前記
グレア散乱成分除去後の参照画像に基づいて、平均値を
計算する。

【００３１】（１１）前述した（１）ないし（１０）の
内のいずれかに記載のＸ線装置において、前記被検体の
透視および撮影対象部位を設定する手段と、該対象部位
設定手段によって設定した対象部位に基づいて、前記重
み関数を決定する手段を具備する。

【００３２】（１２）前述した（１）ないし（１１）の
内のいずれかに記載のＸ線装置において、前記重み関数
決定手段は、前記重み関数の関数パラメータの値を設定
する関数パラメータ設定手段を具備する。

【００３３】（１３）前述した（１）ないし（１２）の
内のいずれかに記載のＸ線装置において、前記参照画像
に設けた関心領域内のＸ線像に対して、選択的に前記平
均値を計算する領域を選択する関心領域内データ選択手
段を具備し、前記重み付け平均値演算手段は、前記関心
領域内データ選択手段によって設定した領域に基づい
て、前記平均値を計算する。

【００３４】（１４）前述した（１３）に記載のＸ線装
置において、前記関心領域内データ選択手段は、前記対
象部位設定手段が設定する対象部位に基づいて、前記関
心領域を設定する手段を具備する。

【００３５】（１５）前述した（１３）もしくは（１
４）に記載のＸ線装置において、前記関心領域内データ
選択手段は、前記撮像手段の撮像範囲を模擬的に示した
領域を分割して生成される複数の小領域に対して、当該
領域に対応する位置のオンおよびオフの状態を決定する
複数個のタッチセンサと、該タッチセンサの内でオン状
態の領域に対応する撮像領域を前記参照画像上の関心領
域として設定する手段とを具備し、前記重み付け平均値
演算手段は、前記関心領域内データ選択手段によって設
定した領域に基づいて、前記平均値を計算する。

【００３６】前述した（１）〜（６）、（１１）および
（１２）の手段によれば、Ｘ線透視時あるいは予備撮影
時において撮像したＸ線像である参照画像に対して、重
み付け平均値演算手段が、画像強度に対応するデータ数
のヒストグラムと、画像強度を変数とする重み関数とを
積算することによって、診断上重要性の低い部位である
画像強度すなわち画像濃度値が極端に高い部位や極端に
低い部位が参照画像中に占める割合を減少できる。すな
わち、予め設定された適正な重み関数あるいは検者が設
定した重み関数の積算よって得た積算ヒストグラムは、
参照画像に対して診断上重要性の低い部位の影響を低減
させるための補正を行い、該補正後の参照画像のヒスト
グラムを作成したものとほぼ等価となる。

【００３７】一方、ヒストグラムおよび重み関数の特性
を示す代表的な係数としては、当該ヒストグラムおよび
重み関数の平均値が一般的であり、また、その計算が容
易である。

【００３８】従って、本手段では、重み付け平均値演算
手段が積算ヒストグラムの平均値を計算し、透視撮影制
御手段が積算ヒストグラムの平均値が所定の値になるよ
うに、Ｘ線管の出力を制御することによって、診断上重
要性の低い部位の画像情報がＸ線透視時およびＸ線本撮
影時における露出制御に与える影響を少なくすることが
できる。従って診断上重要な部位の画像濃度を適正にす
ることができる。また、診断上重要な部位の画像濃度を
適正にするように透視および撮影条件を制御できるの
で、Ｘ線透視撮影画像の画質を向上できる。

【００３９】このとき、重み関数として確率分布関数の
一形態である正規分布を用いることにより、関数パラメ
ータを変更する場合等に、関数の形状を検者が直感的に
判断できるという効果がある。

【００４０】また、（３）の手段に示すように、透視撮
影制御手段が、予備撮影時と本撮影時におけるＸ線管の
管電圧およびＸ線の照射野とが同一となるように制御を
行うことによって、予備撮影と本撮影間において画像の
コントラストや散乱Ｘ線量の割合を同一にすることがで
きるので、撮影時の露出量を簡単に決定することができ
る。また、撮影時の露出量を適正に制御することができ
る。さらには、Ｘ線撮影画像の画質を向上できる。

【００４１】一方、（４）の手段に示すように、透視撮
影制御手段が、本撮影時における前記Ｘ線管の出力およ
び前記撮像手段の利得に対して、予備撮影時における前
記Ｘ線管の出力および前記撮像手段の利得が小さくなる
ように制御することによって、参照画像中に含まれるハ
レーションを抑えることができるので、参照画像に基づ
く撮影制御を正確に行うことができる。従って、Ｘ線撮
影画像の画質を向上できる。

【００４２】前述した（７）の手段によれば、平均値の
計算等の参照画像に対する演算量を少なくすることがで
きるので、透視制御および撮影制御を高速に行うことが
できる。

【００４３】前述した（８）および（９）の手段によれ
ば、重み付け平均値演算手段は、ハレーション補正手段
がハレーションを補正した置き換え後の参照画像に基づ
いて、平均値を計算するので、透視もしくは予備撮影直
後の参照画像中にハレーションが存在している場合であ
っても、透視制御および撮影制御を正確に行うことがで
きる。従って、Ｘ線撮影画像の画質をより向上できる。

【００４４】また、このとき、ハレーション補正手段
が、ハレーション領域の大きさに基づいて、該ハレーシ
ョン領域の被検体の厚さを決定することによって、ハレ
ーション領域における画像強度すなわち画像濃度の計算
をより正確に行うことができるので、透視制御および撮
影制御をより正確に行うことができる。従って、Ｘ線撮
影画像の画質をより一層向上できる。

【００４５】前述した（１０）の手段によれば、重み付
け平均値演算手段が、グレア散乱成分除去後の参照画像
に基づいて、平均値を計算することにより、ハレーショ
ン等により大量に発生するグレア散乱成分を除去するこ
とができるので、撮像手段へ入射するＸ線量を参照画像
出力に正確に反映することができる。従って、透視制御
および撮影制御をより正確に行うことができる。また、
Ｘ線撮影画像の画質をより一層向上できる。

【００４６】前述した（１３）の手段によれば、重み付
け平均値演算手段が、関心領域内データ選択手段によっ
て設定した領域に基づいて、平均値を計算することによ
り、検者の関心の高い部位の画像強度すなわち画像濃度
をとりわけ適正な値になるように制御することができる
ので、Ｘ線撮影画像の画質をより一層向上できる。

【００４７】前述した（１４）および（１５）の手段に
よれば、対象部位設定手段が設定する対象部位に基づい
て、前記関心領域を被検体の対象部位に合わせて簡易的
に設定できる。また、関心領域を変更したい場合は、撮
像手段の撮像範囲を模擬的に示した領域を分割して生成
される複数の小領域に対して、当該領域に対応する位置
のオンおよびオフの状態を決定する複数個のタッチセン
サを用いて、該タッチセンサの内でオン状態の領域に対
応する撮像領域を前記参照画像上の関心領域として設定
することが可能であり、関心領域の指示を視覚的に確認
しながらできるので、透視および撮影対象部位毎にそれ
ぞれの関心領域を容易に設定することができる。

【００４８】

【発明の実施の形態】以下、本発明について、発明の実
施の形態（実施例）とともに図面を参照して詳細に説明
する。

【００４９】なお、発明の実施の形態を説明するための
全図において、同一機能を有するものは同一符号を付
け、その繰り返しの説明は省略する。

【００５０】図１は、本発明の一実施の形態に係るＸ線
装置の概略構成を示すブロック図である。本実施の形態
に係るＸ線装置（Ｘ線透視撮影装置）は、Ｘ線管１、Ｘ
線フィルタ２、Ｘ線コリメータ（Ｘ線照射野制限手段）
３、寝台天板５、Ｘ線グリッド６、Ｘ線イメージインテ
ンシファイア（以下、Ｘ線Ｉ．Ｉ．と記す）７、光学レ
ンズ系８、テレビカメラ９、モニタ１０、遠隔操作卓１
１、操作卓１２、Ｘ線制御器１００、Ｘ線フィルタ制御
器１０１、Ｘ線コリメータ制御器１０２、透視撮影位置
制御器１０３、Ｉ．Ｉ．モード制御器１０４、光学絞り
制御器１０５、テレビカメラ制御器１０６、アンプ１０
７、Ａ／Ｄ変換器１０８、画像処理装置１０９、透視撮
影条件演算装置１１０、透視撮影条件記憶メモリ１１１
等より構成される。また、図１中において、４は被検
体、１３は本実施の形態のＸ線透視撮影装置のＸ線透視
撮影時におけるＸ線照射野を示す。

【００５１】本実施の形態においては、Ｘ線検出器（撮
像手段）は周知のＸ線Ｉ．Ｉ．７、光学レンズ系８およ
びテレビカメラ９から構成される周知のＸ線検出器であ
る。撮影系は周知のＸ線管１、Ｘ線フィルタ２、Ｘ線コ
リメータ３、Ｘ線グリッド６およびＸ線検出器からなる
周知の撮影系である。被検体４は寝台天板５上に位置
し、撮影体位を様々に変化できる。そして、被検体４の
撮りたい部位を前記Ｘ線検出器の視野の中心付近に設定
する。

【００５２】図１において、Ｘ線管１とＸ線Ｉ．Ｉ．７
の入力面との距離は１２０ｃｍ、被検体４の厚さはｔ、
寝台天板５の上面とＸ線Ｉ．Ｉ．７の入力面との間の距
離（以下、エアギャップと記す）はＬである。被検体４
の厚さｔは、被検体４の個体差あるいは体位に応じて様
々に変化する。また、エアギャップＬは、寝台天板５の
位置の設定に従い変化する。Ｘ線Ｉ．Ｉ．７のＸ線入力
面の直径は、３０．４８ｃｍである。（ｘ，ｙ）座標系
は、Ｘ線Ｉ．Ｉ．７の入力面上で定義した直交座標系で
あり、Ｘ線Ｉ．Ｉ．の中心を原点に持ち、体軸方向をｙ
軸、該ｙ軸に直交する方向をｘ軸として定める。Ｘ線グ
リッド６は、Ｘ線Ｉ．Ｉ．７の入力面上に固定される。
テレビカメラ９は、撮像素子として高解像度ＣＣＤ素子
を使用する。

【００５３】次に、図１に示すＸ線透視撮影装置の各部
の概要を説明する。

【００５４】Ｘ線制御器１００は、Ｘ線透視時における
透視管電圧値および透視管電流値を透視撮影条件記憶メ
モリ１１１から読み出し、該読み出し値に基づいて、Ｘ
線管１のＸ線発生をリアルタイム制御する制御装置であ
る。また、Ｘ線制御器１００は、Ｘ線撮影時において
は、撮影管電圧値、撮影管電流値および撮影時間を透視
撮影条件記憶メモリ１１１から読み出し、該読み出し値
に基づいて、Ｘ線管１のＸ線発生を制御する。

【００５５】Ｘ線フィルタ制御器１０１は、Ｘ線透視・
撮影時におけるＸ線フィルタ２の種類および有無を、透
視撮影条件記憶メモリ１１１から読み出し、制御する制
御装置である。Ｘ線フィルタ２は、Ｘ線管１から放射さ
れるＸ線のエネルギー分布を変化する周知のＸ線フィル
タである。

【００５６】Ｘ線コリメータ制御器１０２は、Ｘ線透視
・撮影時におけるＸ線照射野１３を設定するためのＸ線
コリメータ３の位置を、透視撮影条件記憶メモリ１１１
から読み出し、制御する制御装置である。ただし、Ｘ線
照射野１３は、前述するように、Ｘ線Ｉ．Ｉ．７の入力
面上におけるＸ線の照射野として定義する。また、Ｘ線
コリメータ３は、Ｘ線照射野１３をｘ軸およびｙ軸方向
に変化する周知のＸ線コリメータである。該変化量は、
それぞれｘ軸およびｙ軸に対して軸対称であり、ｘ軸方
向およびｙ軸方向のＸ線照射野の大きさは、それぞれＡ
ｘおよびＡｙで表現する。

【００５７】透視撮影位置制御器１０３は、被検体４の
Ｘ線透視・撮影位置を制御する制御装置である。透視・
撮影位置の制御の場合には、透視撮影制御装置１０３
は、固定された寝台天板５に対して撮影系全体を移動す
ることにより、あるいは、固定された撮影系に対して寝
台天板５を移動することにより、または、これらの両方
を組み合わせることにより行う。

【００５８】Ｉ．Ｉ．モード制御器１０４は、Ｘ線透視
・撮影時におけるＸ線Ｉ．Ｉ．７のＩ．Ｉ．モードを制
御する制御装置であり、透視撮影条件記憶メモリ１１１
から読み出した値に基づいて制御する。ただし、Ｉ．
Ｉ．モードは、Ｘ線Ｉ．Ｉ．７のＸ線検出領域を規定す
るものである。Ｘ線Ｉ．Ｉ．７には、たとえば、Ｉ．
Ｉ．モードとして、７、９、１２インチモードが用意さ
れており、Ｘ線Ｉ．Ｉ．７の入力面上において、およそ
それぞれのインチ数（ただし、１インチを２．５４ｃｍ
とする）を直径とする円の内部の領域でＸ線を検出す
る。

【００５９】光学絞り制御器１０５は、Ｘ線透視・撮影
時における光学レンズ系８の光学絞り面積を制御する制
御装置であり、それぞれ透視撮影条件記憶メモリ１１１
から読み出した値に基づいて制御する。

【００６０】テレビカメラ制御器１０６は、Ｘ線透視・
撮影時におけるテレビカメラ９の走査条件（以下、カメ
ラモードと記す）を制御する装置であり、透視撮影条件
記憶メモリ１１１から読み出した値に基づいて制御す
る。また、テレビカメラ制御器１０６は、テレビカメラ
９の走査のタイミングを制御する。テレビカメラ９のＸ
線透視時における標準走査モードは、毎秒３０フレー
ム、走査線数１０５０本であるが、毎秒６０フレーム、
走査数５２５本による透視も可能である。また、テレビ
カメラ９のＸ線撮影時における標準走査線数は２１００
本であるが、走査線数１０５０本および５２５本による
撮影も可能である。

【００６１】アンプ１０７は、Ｘ線透視・撮影時におけ
るテレビカメラ９の出力信号を増幅した後、該増幅信号
をＡ／Ｄ変換器１０８に入力する増幅器であり、本実施
の形態においては、透視撮影条件記憶メモリ１１１から
読み出した値に基づいて、ゲイン（増幅率、利得）を決
定する。

【００６２】Ａ／Ｄ変換器１０８は、アンプ１０７によ
りゲイン調整されたテレビカメラ９の出力信号をデジタ
ル信号に変換する周知のＡ／Ｄ変換器である。Ａ／Ｄ変
換器１０８により変換される画像の画素数はカメラモー
ドに基づいて決まる。たとえば、テレビカメラ９の走査
線数が５２５本の場合，Ａ／Ｄ変換器１０８は画素数５
１２ピクセル四方のデジタル画像に変換する。同様に走
査線数が１０５０および２１００本の場合には、Ａ／Ｄ
変換器１０８はそれぞれ１０２４および２０４８ピクセ
ル四方のデジタル画像に変換する。ただし、Ａ／Ｄ変換
における量子化ビット数は１２ビットであり、デジタル
画像の画素値（画像強度）は０〜４０９５の範囲の数値
として表現される。

【００６３】画像処理装置１０９は、Ａ／Ｄ変換器１０
８から出力されるデジタル画像に対して公知の画像処理
を行い、該画像処理後のデジタル画像をモニタ１０に出
力する装置であり、出力されたデジタル画像はモニタ１
０上に表示される。

【００６４】透視撮影条件演算装置１１０は、Ａ／Ｄ変
換器１０８から出力されるデジタル画像に基づき透視時
におけるＸ線管１の管電圧および管電流の適正値を算出
した後、該結果を透視撮影条件記憶メモリ１１１に記録
する演算装置である。また、透視撮影条件演算装置１１
０は、撮影時における撮影時間を算出した後、該結果を
透視撮影条件記憶メモリ１１１に記録する。

【００６５】透視撮影条件記憶メモリ１１１は、Ｘ線制
御器１００、Ｘ線フィルタ制御器１０１、Ｘ線コリメー
タ制御器１０２、透視撮影位置制御器１０３、Ｉ．Ｉ．
モード制御器１０４、光学絞り制御器１０５、テレビカ
メラ制御器１０６およびアンプ１０７が使用する各パラ
メータを格納する周知のメモリである。

【００６６】次に、図１に基づいて本実施の形態のＸ線
透視撮影装置の動作を説明する。ただし、以下の説明に
おいて、Ｘ線管１の管電圧Ｖないし管電流量Ｑ（ただ
し、管電流量Ｑは、Ｘ線透視時においてはＸ線管１の管
電流とテレビカメラ９の１フレームの読み込み時間との
積として、また、Ｘ線撮影時においてはＸ線管１の管電
流と撮影時間との積として定義したいわゆるｍＡｓ値と
する）、Ｘ線フィルタ２の種類、Ｘ線照射野１３を表現
するＡｘおよびＡｙ、エアギャップＬ、Ｘ線グリッド６
の種類、Ｉ．Ｉ．モード、光学絞り面積Ω、カメラモー
ド、および、アンプ１０７のゲインＧの状態をそれぞれ
パラメータとして、Ｘ線透視およびＸ線撮影時における
前記各パラメータの設定値をそれぞれＸ線透視条件およ
びＸ線撮影条件とする。また、検者は遠隔操作卓１１あ
るいは操作卓１２を通して被検体の透視・撮影対象部位
（例えば、胸部・腹部等）の設定を行うことができ、こ
のときの設定値もパラメータとしてＸ線透視条件および
Ｘ線撮影条件に加えるととする。これらのＸ線透視条件
およびＸ線撮影条件は、透視撮影条件記憶メモリ１１１
に記録される。

【００６７】Ｘ線透視および撮影時において、Ｘ線管１
から発生されたＸ線はＸ線フィルタ２によりエネルギー
分布が変化され、Ｘ線コリメータ３によりＸ線照射野１
３を制限された後に被検体４を透過する。このとき、Ｘ
線は被検体４を透過する際にその一部が被検体４により
散乱される。該散乱Ｘ線は、Ｘ線グリッド６により大部
分遮断されるが、その一部は遮断されずにＸ線グリッド
６を透過することになる。Ｘ線グリッド６を透過した散
乱Ｘ線と被検体４を散乱されずに透過する直接Ｘ線とは
同時にＸ線Ｉ．Ｉ．７により検出され、光学像に変換さ
れる。該光学像は光学レンズ系８において光学絞りを用
いて光量を調節された後、テレビカメラ９に結像され
る。テレビカメラ９は前記光学像をビデオ信号（アナロ
グ画像）に変換し、出力する。テレビカメラ９から出力
されたビデオ信号は、アンプ１０７によって信号強度を
調整された後に、Ａ／Ｄ変換器１０８においてアナログ
信号からデジタル信号（デジタル画像）へ変換される。
該デジタル信号へ変換されたビデオ信号すなわちデジタ
ル画像は、画像処理装置１０９によって所定の画像処理
を行われた後に、モニタ１０に出力され、表示画面上に
表示される。

【００６８】このとき、Ｘ線透視時においては、Ａ／Ｄ
変換器１０８から出力されるデジタル画像は画像処理装
置に出力されると共に、透視撮影条件演算装置１１０に
出力される。透視撮影条件演算装置１１０は、入力され
たデジタル画像が適正な値となるように、Ｘ線管１の透
視管電圧Ｖおよび管電流量Ｑ、光学絞り面積Ω、並び
に、アンプ１０７のゲインＧの値をそれぞれ後述する手
順でリアルタイムに計算し、該計算結果を透視撮影条件
記憶メモリ１１１中のそれぞれの値の格納場所に上書き
する。透視条件記憶メモリ１１１は、透視撮影条件演算
装置１１０から入力されるＸ線管１の透視管電圧Ｖおよ
び管電流量Ｑ、光学絞り面積Ω、並びに、アンプ１０７
のゲインＧの値と、検者により遠隔操作卓１１あるいは
操作卓１２を通して入力されるカメラモード、Ｉ．Ｉ．
モード、Ｘ線照射野Ａｘ，Ａｙ、被検体部位設定、Ｘ線
フィルタ種類、Ｘ線グリッド種類、並びに、エアギャッ
プＬの設定値の情報を保持する。Ｘ線制御器１００、光
学絞り制御器１０５およびアンプ１０７は、それぞれ該
情報に従ってリアルタイムにＸ線管電圧およびＸ線管電
流量、光学絞り量、並びに、アンプゲインを制御し、制
御結果はビデオ信号強度に反映されて、Ａ／Ｄ変換の後
に、透視撮影条件演算装置１１０にフィードバックされ
る。以上に説明した演算と該演算結果に基づく制御（フ
ィードバック制御）を行うことにより、Ｘ線透視時にお
ける表示画像が適正となるように制御される。

【００６９】一方、検者は、Ｘ線透視時において、被検
体４の見たい部位がモニタ１０の表示画面の適正な位置
にくるように、遠隔操作卓１１あるいは操作卓１２を用
いて位置（透視・撮影位置）を合わせ、位置が合った時
点において、遠隔操作卓１１あるいは操作卓１２を用い
てＸ線撮影開始の指示をすることにより、Ｘ線撮影の開
始信号が発生する。Ｘ線撮影開始の信号が発生される
と、以下に示す手順によって、Ｘ線予備撮影およびＸ線
本撮影が行われる。

【００７０】Ｘ線予備撮影においては、撮影開始の信号
が発生されると、まず、Ｘ線制御器１００はＸ線発生を
停止してＸ線透視を終了する。次に、Ｘ線制御器１０
０、Ｘ線コリメータ制御器１０２、Ｉ．Ｉ．モード制御
器１０４およびテレビカメラ制御器１０６は、Ｘ線本撮
影時におけるＸ線管１の管電圧Ｖ’、Ｘ線照射野Ａ’
ｘ，Ａ’ｙ、Ｉ．Ｉ．モードおよびカメラモードの設定
値をそれぞれ透視撮影条件記憶メモリ１１１から読み出
して、それぞれの値に設定する。ただし、Ｘ線本撮影時
におけるＸ線管１の管電圧Ｖ’は、透視終了時の管電圧
Ｖに基づいて決定され、該管電圧ＶとＶ’との両者の関
係は、予め遠隔操作卓１１を通して設定されている。ま
た、Ｘ線本撮影時におけるＸ線照射野Ａ’ｘ，Ａ’ｙ、
Ｉ．Ｉ．モードおよびカメラモードの設定値は、検者に
より遠隔操作卓１１あるいは操作卓１２を通して予め設
定されている。更には、Ｘ線制御器１００は、透視終了
時のＸ線管１の管電流量Ｑに対して、管電流量がｋＱと
なるように設定を行う。ただし、ｋは隔操作卓１１を通
して予め設定された値であり、通常０．１程度の値が設
定される。ｋを比較的小さな値に設定するのは、Ｘ線予
備撮影においてハレーションが発生するのを防ぐためで
ある。前述した設定が全て完了すると同時に、Ｘ線制御
器１００はＸ線発生信号をＸ線管１に送り、Ｘ線予備撮
影を行う。

【００７１】Ｘ線予備撮影が終了すると同時に、透視撮
影条件演算装置１１０は、Ａ／Ｄ変換された予備撮影画
像をＡ／Ｄ変換器１０８から読み出し、Ｘ線本撮影時に
おける管電流量Ｑ’、光学絞り面積Ω’およびゲイン
Ｇ’を後述する手順で算出し、該算出結果を透視撮影条
件記憶メモリ１１１に書き出す。続いて、Ｘ線制御器１
００、光学絞り制御器１０５およびアンプ１０７は、Ｘ
線本撮影時における管電流量Ｑ’、光学絞り面積Ω’お
よびゲインＧ’の値を透視撮影条件記憶メモリ１１１か
らそれぞれ読み出して設定を行う。この設定が全て完了
すると、次に、Ｘ線制御器１００はＸ線発生信号をＸ線
管１に送り、Ｘ線本撮影を行う。Ｘ線撮影像は、Ａ／Ｄ
変換器１０８によりデジタル信号に変換された後に、図
示しないフレームメモリに格納される。

【００７２】ただし、Ｘ線透視条件および撮影条件とＸ
線画像出力との関係は、たとえば、同一出願による特願
平８−２６７５１８号にその近似式が示されている。該
文献によれば、Ａ／Ｄ変換器１０８の出力画像の中心付
近の平均画素値をＩとしたとき、Ｉは次式で近似され
る。

【００７３】

【数１】

【００７４】ただし、ＦＣおよびＦＩはそれぞれカメラ
モード、Ｉ．Ｉ．モード毎に決まる比例係数である。ま
た、Ｐ（Ｖ）は直接Ｘ線出力関数、μ（Ｖ）はアクリル
板等で近似された被検体４のＸ線吸収係数関数である。
Ｐ（Ｖ），μ（Ｖ）はそれぞれ２次関数で近似され、ａ
ｐ，ｂｐ，ｃｐおよびａｍ，ｂｍ，ｃｍの値はそれぞれ
の関数の係数である。関数ｆＡはＸ線照射野の変化に伴
う散乱Ｘ線量の変化を補正する関数である。ｆＡ中のＡ
ｏの値はＸ線照射野の標準値を表す。また、ｋＦおよび
ＶＦは定数である。関数ｆＬはエアギャップの変化に伴
う散乱Ｘ線量の変化を補正する関数である。ｆＬ中のＬ
ｏの値はエアギャップの標準値を表す。またｋＬおよび
ＶＬは定数である。ａｐ，ｂｐ，ｃｐ，ａｍ，ｂｍ，ｃ
ｍ，ｋＦ，ＶＦ，ｋＬ，ＶＬの値は、それぞれ使用する
Ｘ線透視撮影系のシステム、Ｘ線フィルタの種類および
Ｘ線Ｉ．Ｉ．の種類毎に決まる特性値である。後述する
ように、数１は透視撮影条件演算装置における演算に使
用されるため、ＦＣ，ＦＩの値および特性値は、たとえ
ば、テーブルとして図示しないメモリ中に保持してお
く。なお、詳細については後述する。

【００７５】次に、図２に本実施の形態の透視撮影条件
演算装置の概略構成を示すブロック図を示し、以下、図
２に基づいて、透視撮影条件演算手段の構成を説明す
る。

【００７６】図２において、３００はテーブル、４００
は画像縮小手段、４０１はハレーション補正手段、４０
２はグレア補正手段（グレア散乱成分除去手段）、４０
３は関心領域内データ選択手段、４０４は重み付け平均
値演算手段、４０５は透視撮影条件設定手段（透視撮影
制御手段）を示す。

【００７７】画像縮小手段４００は、Ａ／Ｄ変換器１０
８でデジタル画像に変換された透視画像もしくは予備撮
影画像を、検者が予め設定したピクセル数（画素数）の
デジタル画像に変換（縮小）する周知の縮小手段であ
り、たとえば、周知の情報処理装置上で動作するプログ
ラムによって実現する。また、本実施の形態において
は、Ａ／Ｄ変換器１０８から入力されたデジタル画像
を、６４ピクセル四方のデジタル画像に縮小する。な
お、以下の説明においては、該縮小デジタル画像の内
で、特に、透視・撮影条件決定に使用される場合の画像
を「参照画像」と記す。このように、Ａ／Ｄ変換後のデ
ジタル画像ではなく、画素数の少ない参照画像を用いる
ことにより、後に行う演算量（透視および撮影条件の決
定等に要する演算量）を減少させることができるので、
後に行う演算を高速化できる。また、Ａ／Ｄ変換器１０
８から入力される画素サイズは、カメラモードの設定に
よって決まり、透視時では５１２もしくは１０２４ピク
セル、一方、撮影時では１０２４もしくは２０４８ピク
セルとなる。従って、画像縮小手段４００は、Ａ／Ｄ変
換直後の画像に対する画素加算、あるいは、間引きによ
って画像の縮小を行う。例えば、１０２４ピクセルサイ
ズの画像を縮小する場合は、１６ピクセル四方毎に画素
加算を行い、その平均値をとることにより、あるいは、
１６ピクセル毎に間引いて画素を選択ことにより画像縮
小を行うことができる。

【００７８】ハレーション補正手段４０１は、画素値が
４０９５となるハレーション領域に対して、ハレーショ
ン領域の大きさに対して決定される被検体厚とそのとき
のＸ線条件とに基づいて、ハレーション領域内の各画素
の画素値Ｉを数１を用いて計算する演算手段であり、た
とえば、周知の情報処理装置上で動作するプログラムに
よって実現する。ただし、ハレーション補正手段４０１
が補正するハレーション領域とは、Ａ／Ｄ変換前のビデ
オ信号出力が大きくて、Ａ／Ｄ変換器１０８により量子
化できるビデオ信号のダイナミックレンジを越えた場合
に、Ｘ線画像中に生じる飽和領域である。本実施の形態
では、Ａ／Ｄ変換器１０８において、量子化ビット数１
２ビットで量子化を行うため、ハレーション領域内の画
素値は４０９５に張り付いてしまう。しかしながら、ハ
レーション領域内部の画素値は、本来、４０９５より大
きな値をとるはずであり、このような誤差が透視および
撮影制御の精度を低下させる原因となっていた。従っ
て、このハレーション領域内部の画素値をハレーション
補正装置４０１が計算して補正することによって、透視
および撮影制御の精度の低下を防止できるので、従来の
Ｘ線透視撮影装置と比較して制御の精度を向上できる。
なお、詳細については、後述する。

【００７９】グレア補正手段４０２は、予め設定したグ
レア補正用のデジタルフィルタによって、参照画像のグ
レア補正を行う演算手段であり、たとえば、周知の情報
処理装置上で動作するプログラムによって実現する。た
だし、グレア補正とは、Ｘ線Ｉ．Ｉ．７の出力蛍光面に
おいて生じる光の散乱がＸ線画像中に混入したものを取
り除く処理である。特に、画像中にハレーションが存在
する場合はハレーション部分で発生するグレア散乱光
が，参照画像中に大量に混入して透視および撮影制御の
精度を低下させる原因となる。従って、本実施の形態の
Ｘ線透視撮影装置では、参照画像中の該グレア散乱光を
補正することによって、透視および撮影制御の精度の低
下を防止できるので、従来のＸ線透視撮影装置と比較し
て制御の精度を向上できる。なお、グレア補正用のデジ
タルフィルタの詳細については、後述する。

【００８０】関心領域内データ選択手段４０３は、図示
しない検者が特に観察を要すると判断した個所すなわち
関心領域をグレア補正後の参照画像内に設定するための
手段であり、たとえば、透視および撮影対象部位ごとに
予め設定された関心領域マスクあるいは検者がＸ線透視
画像に基づいて設定した関心領域マスクを検者の指示に
より選択すると共に、検者が選択したコリメータ３に応
じて設定されるＸ線照射野マスクと関心領域マスクとの
論理積をとったデータ選択マスクを生成する。関心領域
内データ選択装置４０３により関心領域内部のデータの
みを選択することにより、診断上重要になる透視および
撮影対象部位あるいは検者が指示する部分を基準とし
て、後述する透視撮影条件の設定において、前記指示部
分である関心領域内部の画像出力が特に適正になるよう
に透視および撮影制御を行うことができる。従って、従
来のＸ線透視撮影装置と比較して制御の精度を向上でき
る。なお、データ選択マスクの生成手順の詳細は、後述
する。

【００８１】重み付け平均値演算手段４０４は、重み関
数として導入した変数を画素値とする正規分布（平均値
Ｍと標準偏差σによって一意に決定される）と、関心領
域内データ選択手段４０３から入力される選択データの
画素値のヒストグラムとから、該選択データの重み付け
平均値（積算ヒストグラムの平均値）Ｍ’を計算（演
算）する演算手段であり、たとえば、周知の情報処理装
置上で動作するプログラムによって実現する。重み付け
平均値演算手段４０４は、操作卓１１から入力される撮
影部位に応じて設定されている、あるいは、検者が入力
した平均値Ｍおよび標準偏差σの値を用いて、選択デー
タに対して、下記の数２に示す計算式で計算する。ただ
し、重み関数のパラメータである平均値Ｍおよび標準偏
差σは、一般的に、撮影対象部位毎に適正値が異なるの
で、撮影対象部位毎に適正値を予め設定しておく。ま
た、この数２は、関心領域内データ選択手段４０３から
入力される選択データの画素値のヒストグラムと正規分
布とを積算して得たヒストグラム（積算ヒストグラム）
の重み付け平均値を計算している。

【００８２】

【数２】

【００８３】ただし、Ｗは重み関数、ｋは１〜ｎの自然
数（ｎは選択データの画素数）、Ｉ（ｋ）は各画素の画
素値を示す。

【００８４】なお、重み付け平均値演算手段４０４によ
る重み付け平均値Ｍ’の算出手順の詳細は、後述する。

【００８５】透視撮影条件設定手段４０５は、操作卓１
１から入力される撮影部位に応じて設定されているある
いは検者が入力した重み関数の平均値Ｍと、重み付け平
均値演算手段４０４が計算した重み付け平均値Ｍ’とか
ら、透視撮影条件を計算し、該計算結果を透視撮影条件
記憶メモリ１１１に出力し格納する手段であり、本実施
の形態においては、たとえば、周知の情報処理装置上で
動作するプログラムによって実現する。なお、透視撮影
条件設定手段４０５による透視撮影条件の設定手順の詳
細については、後述する。

【００８６】次に、図３に本発明の透視撮影条件演算装
置の動作を説明するための動作フローを示し、以下、図
３に基づいて、透視撮影条件演算手段１１０の動作を説
明する。

【００８７】本フローの開始は、Ａ／Ｄ変換器１０８か
らの透視画像の入力である。まず、画像縮小手段４００
が、入力された透視画像（デジタル情報に変換された透
視画像）を、検者が予め設定した画素数の参照画像に縮
小する（ステップ４１０）。次に、画像縮小手段４００
は、この参照画像をハレーション補正手段４０１に出力
する。

【００８８】次に、ハレーション補正手段４０１が、画
像縮小手段４００から入力された参照画像に対して、ま
ず、ハレーション補正処理として、参照画像内で画素値
が４０９５となるハレーション領域の大きさに対して決
定された被検体厚と、このときのＸ線条件とに基づい
て、当該ハレーション領域内の各画素の画素値Ｉを数１
によって計算する。次に、ハレーション補正手段４１１
は、ハレーション領域内の画素値を計算によって求めら
れた画素値に置き換えた後に、該置き換え後の画像をハ
レーション補正後の参照画像としてグレア補正手段４０
２に出力する（ステップ４１１）。

【００８９】次に、グレア補正手段４０２が、後述する
デジタルフィルタによって、ハレーション補正後の参照
画像中に含まれるＸ線Ｉ．Ｉ．７の出力蛍光面に生じる
光の散乱（グレア散乱光）の補正を行い、該グレア補正
後の参照画像を関心領域内データ選択手段４０３に出力
する（ステップ４１２）。

【００９０】次に、関心領域内データ選択手段４０３
が、まず、透視撮影対象部位ごとに予め設定されている
関心領域マスクあるいは検者が透視画像に基づいて設定
した関心領域マスクと、検者が指示したコリメータ３に
応じて設定されるＸ線照射野マスクとの論理積をとった
データ選択マスクを生成する。次に、関心領域内データ
選択手段４０３は、参照画像からデータ選択マスク領域
内のデータのみを選択した参照画像（以下、選択参照画
像と記す）を作成し、該選択参照画像を重み付け平均値
演算手段４０４に出力する（ステップ４１３）。

【００９１】次に、重み付け平均値演算手段４０４が、
重み関数として導入した変数を画素値とする正規分布
と、関心領域内データ選択手段４０３から入力される選
択データの画素値のヒストグラムとから、該選択データ
の重み付け平均値Ｍ’を計算し、該重み付け平均値Ｍ’
を透視撮影条件記憶メモリ１１１に格納する（ステップ
４１５）。

【００９２】透視時においては、以上に示すステップ４
１０〜４１５を新規透視画像の取り込みごとに実行する
ことによって、重み付け平均値Ｍ’が重み関数の平均値
Ｍに集束するように、すなわち、取り込み画像が最適と
なるように制御係数である透視管電圧Ｖをフィードバッ
ク制御する。

【００９３】一方、撮影時においては、前述のフィード
バック制御により重み付け平均値Ｍ’を平均値Ｍに集束
させることができないが、重み付け平均値Ｍ’と平均値
Ｍとの差を所定値ε以下となるように、ステップ４１４
と４１５とを計算機上で繰り返す。なお、詳細な動作に
ついては、後述する。

【００９４】次に、図４にＸ線透視およびＸ線撮影時に
おけるパラメータの設定例を説明するための図を示し、
以下、図４に基づいて、各パラメータについて説明す
る。なお、透視および撮影時のパラメータ値の違いを明
確にするために、撮影時のパラメータにはプライム記号
を付ける。

【００９５】各パラメータの設定は、パラメータ毎に手
動あるいは自動に設定される。ただし、図４に示すパラ
メータの内で、カメラモード、Ｉ．Ｉ．モード、Ｘ線照
射野１３、被検体部位設定、Ｘ線フィルタ２の種類、Ｘ
線グリッド６の種類、および、エアギャップは、それぞ
れ検者が遠隔操作卓１１あるいは操作卓１２から手動設
定する。Ｘ線フィルタ２の種類は、たとえば、透視およ
び撮影時の管電圧に応じて、Ｘ線フィルタ２の種類を選
択することによって自動設定することもできる。また、
管電圧と使用するフィルタ２の種類との関係は、検者が
予め設定することができる。

【００９６】手動設定されるパラメータの内、カメラモ
ード、Ｉ．Ｉ．モードおよびＸ線照射野１３は、透視時
設定２０１と撮影時設定２０２とでは異なる値が設定が
され、その他のパラメータは、透視時および撮影時にお
いて共通の値（透視撮影時共通設定２０３）が設定され
る。また、図４に示すパラメータの内で、管電圧Ｖ、管
電流量Ｑ、光学絞り面積ΩおよびゲインＧの各値は、前
述するように、透視および撮影時においてそれぞれ自動
設定される。ただし、２０４は透視自動制御による設定
値であり、２０５は撮影自動制御による設定値を示す。
また、撮影管電圧Ｖは、検者が遠隔操作卓１１あるいは
操作卓１２を通して手動で設定することもできることは
言うまでもない。

【００９７】次に、図５に本実施の形態のハレーション
補正手段の動作を説明するための図を示し、以下、図５
に基づいて、ハレーション補正手段によるハレーション
補正処理手順を説明する。ただし、図５において、図５
（Ａ）はハレーション領域の画素値の計算手順を説明す
るための図であり、図５（Ｂ）はハレーション領域の大
きさから被検体厚ｔを決定する手順を説明するための図
である。

【００９８】まず、図５（Ａ）に基づいて、参照画像中
５００に生じたハレーション領域における画素値の計算
手順について説明する。

【００９９】参照画像５００中にハレーション領域５０
１が存在した場合、該ハレーション領域５０１は、画素
値が４０９５である画素として検出される。

【０１００】従って、ハレーション補正手段４０１は、
以下に示す計算手順によって、当該ハレーション領域内
の画素値を計算することができる。

【０１０１】まず、参照画像５００上のｘ方向の各位置
において、ｙ方向のハレーションの大きさＨｙを測定す
る。このとき、Ｈｙの大きさに従い各位置ｘにおけるハ
レーション領域の被検体厚ｔを決定する。同様にして、
参照画像５００上のｙ方向の各位置において、ｘ方向の
ハレーションの大きさＨｘを測定し、ハレーション領域
の被検体厚ｔを決定する。このとき、ハレーション領域
５０１内部の各画素に対して、ｘ方向およびｙ方向に決
定された被検体厚ｔが存在するが、各画素における被検
体厚をｘ方向およびｙ方向の被検体厚の平均値として決
定する。

【０１０２】次に、図５（Ｂ）に基づいて、ハレーショ
ンの大きさＨｘ，Ｈｙから被検体厚ｔを決定する方法を
説明する。ただし、図５（Ｂ）中において、横軸はＨｘ
またはＨｙの大きさ（ピクセル数，画素数））を示し、
縦軸は被検体厚ｔを示す。

【０１０３】ハレーション領域内部の被検体厚ｔは、Ｈ
ｘおよびＨｙの大きさに従って決定される。この両者の
関係は、予め設定された直線５０２あるいは単純な曲線
５０３，５０４等により近似される。ただし、Ｈｘおよ
びＨｙがある程度大きくてピクセル数Ｔを越えた場合に
は、ハレーション領域内部の被検体厚は０である。ま
た、ＨｘおよびＨｙが小さい場合は、被検体厚ｔは縮小
画像５００中の被検体の平均被検体厚ｔｏに近づく。

【０１０４】このように、被検体厚ｔは、縮小画像５０
０中の被検体の平均被検体厚ｔｏに対して相対的に決定
される。平均被検体厚ｔｏは、Ｘ線透視時においては、
透視画像出力の平均値Ｉおよび透視条件から数１を用い
て逆算することができる。同様に、Ｘ線予備撮影像に対
してハレーション補正を行う場合は、透視終了時におい
て計測された被検体の平均被検体厚ｔｏを用いればよ
い。なお、平均被検体厚ｔｏは、透視・撮影条件設定装
置において計算され、ハレーション補正装置４０１に情
報が供給される。ただし、透視開始時においては、平均
被検体厚ｔｏは０に設定される。

【０１０５】最後に、各画素に対して決定された被検体
厚ｔｏおよびその時のＸ線条件に基づき、各画素値Ｉを
数１を用いて計算して、縮小画像５００中の画素値と
し、ハレーション補正が完了する。

【０１０６】次に、図６に本実施の形態のグレア散乱を
補正するためのグレア補正フィルタの作成手順を説明す
るための図を示し、以下、図６に基づいて、グレア補正
フィルタの作成手順を説明する。ただし、図６におい
て、図６（Ａ），図６（Ｃ）はグレア散乱の点広がり関
数を測定するために用いられるファントムの正面像を説
明するための図であり、図６（Ｂ），図６（Ｄ）は撮影
画像の画素値と該画素値の分布位置との関係を示すプロ
フィールの図である。また、図６（Ａ）に示すファント
ムは、たとえば、鉛板６００の中央に半径ｒ１の穴を開
けたものであり、図６（Ｃ）に示すファントムは、鉛板
６００の穴の中心に半径ｒ２の円盤状の鉛板６０２を配
置したものである。

【０１０７】前述するように、グレア補正とは、Ｘ線
Ｉ．Ｉ．７の出力蛍光面において生じる光の散乱がＸ線
画像中に混入したものを取り除く処理である。特に、画
像中にハレーションが存在する場合は、ハレーション部
分で発生するグレア散乱光が参照画像中に大量に混入し
て、Ｘ線透視制御およびＸ線撮影制御の精度を低下させ
る原因となる。

【０１０８】グレア散乱の点広がり関数ｈは、一般的
に、指数関数で近似され、下記に示す数３で表される。

【０１０９】

【数３】

【０１１０】従って、参照画像をグレア散乱前の画像に
戻すためのグレア補正フィルタの周波数特性１／Ｈは、
下記の数４で示される。

【０１１１】

【数４】

【０１１２】このように、グレア補正手段４０２では、
数４で示されるデジタルフィルタによりグレア補正を行
う。但し、数３および数４中に含まれるａ，ｂは、点広
がり関数を特徴づけるパラメータであり、予め測定して
おく必要がある。

【０１１３】次に、グレア散乱の点広がり関数のパラメ
ータａ，ｂの値の測定法を説明する。

【０１１４】グレア散乱の点広がり関数の測定において
は、ファントムはＸ線グリッドの直前に配置され、被検
体４および寝台天板５は配置しないものとする。このと
き、図６（Ａ），（Ｃ）のファントムに対してそれぞれ
Ｘ線撮影を行い、撮影画像の画素値と該画素値の分布位
置との関係を示すプロフィールを表示すると図６
（Ｂ），（Ｄ）のようになる。ただし、プロフィール
は、鉛板６００の中央を通過する直線６０１上のプロフ
ィールである。

【０１１５】図６（Ｂ），（Ｄ）において、鉛板６００
の穴の中心位置における画素値をそれぞれＩ１，Ｉ２と
すると、点広がり関数のパラメータａは、Ｉ１，Ｉ２お
よびパラメータｂを用いて、下記の数５で表される。

【０１１６】

【数５】

【０１１７】従って、数５を数４に代入することで、数
４のパラメータをｂのみにすることができる。このと
き、ｂを変数として、図６（Ｃ）に示されるファントム
の撮影像に対してグレア補正を行い、補正後の画像のプ
ロフィールにおけるＩ２の値が０となるようにｂを決定
することができる。また、決定されたｂの値と数５とを
用いてａの値も求めることができるので、グレア補正フ
ィルタの周波数特性を決定することができる。

【０１１８】次に、図７に本実施の形態の関心領域内デ
ータ選択手段の動作を説明するための図を示し、以下、
図７に基づいて、関心領域内データ選択手段４０３にお
ける処理動作を説明する。

【０１１９】一般的に、関心領域は被検体４の撮影対象
部位毎に異なるため、検者は予め操作卓１１より被検体
４の撮影対象部位を設定する。このとき、関心領域の内
部のデータのみを選択するために用いられる関心領域マ
スク７０５は、該撮影対象部位毎に予め設定されてお
り、撮影対象部位の設定値に応じて選択される。なお、
関心領域マスク７０５で設定される関心領域は、Ｘ線透
視時においては、後述する手段で任意に変えることもで
きる。

【０１２０】次に、選択された関心領域マスク７０５
は、Ｘ線照射野の内部のデータのみを選択するために用
いられるＸ線照射野マスク７０３に対して、論理積演算
手段７０４による論理積がとられる。従って、論理積手
段７０４から出力されるマスク（選択マスク）では、関
心領域内部であり、かつ、Ｘ線照射野内部である領域が
選択される。また、Ｘ線照射野マスク７０３は、操作卓
１１で設定された透視時および撮影時におけるＸ線照射
野に応じて作成される。

【０１２１】最後に、データ選択処理手段７０１が、参
照画像７００に対して、論理積手段７０４で決定された
領域の内部のデータのみを選択するデータ選択処理を行
い、選択されたデータ７０２のみが、関心領域内データ
選択装置４０３から出力される。ただし、前述したデー
タ選択処理手段７０１および論理積手段７０４は、たと
えば、周知の情報処理装置上で動作するプログラムによ
って実現する。

【０１２２】次に、図８に本実施の形態の重み付け平均
値演算手段の計算を説明するための図を示し、以下、図
８に基づいて、重み付け平均値演算手段４０４の動作を
説明する。ただし、図８において、図８（Ａ）は本実施
の形態における重み関数を示す図であり、図８（Ｂ）は
重み付け平均値演算装置４０４における処理手順を説明
するための図である。

【０１２３】関心領域内データ選択装置４０３で選択さ
れたデータは、まず、図８（Ａ）に示す重み関数が各ピ
クセル値に応じて積算され、次に、重み関数を積算した
後の全データの平均値が計算される。図８（Ａ）に示す
ように、重み関数はデータのピクセル値すなわち画素値
を変数とする正規分布で示される。該正規分布は平均値
Ｍおよび標準偏差σによって一意に決定される。従っ
て、平均値Ｍおよび標準偏差σの値は、重み関数を表現
するパラメータとして検者が設定できるようになってい
る。また、本実施の形態においては、重み関数を関心領
域内データ選択装置４０３により選択されたデータ７０
２のヒストグラムに対して積算することによって、選択
データ内におけるピクセル値が極端に高い部位や極端に
低い部位等のような、診断上、重要性の低い部位の画像
情報がＸ線透視時における露出制御に与える影響を少な
くすることができる。

【０１２４】次に、図８（Ｂ）に基づいて、重み付け平
均値演算装置４０４における処理の手順を説明する。

【０１２５】前述するように、重み関数のパラメータ
Ｍ，σの値は、撮影対象部位毎に適正値が異なるので、
撮影対象部位毎に適正値が予め設定されている。検者
は、操作卓１１より被検体４の撮影対象部位を設定し、
該設定値に応じて適正なＭ，σの値８０１が選択され
る。なお、このとき、Ｍ，σの値は、Ｘ線透視時におい
ては、後述する手段によって、任意に変えることもでき
る。該選択されたＭ，σの値８０１を用いて、関心領域
内データ選択装置４０３により選択されたデータ７０２
に対して、数５で示される重み付け平均演算８００が行
われ、重み付け平均値Ｍ’が計算される。

【０１２６】本実施の形態においては、重み関数として
正規分布とすることにより、検者が直感的に重み関数を
操作することができるという効果がある。ただし、重み
関数としては正規分布に限定されることはなく、たとえ
ば、自由度３以上のχ²（カイ２乗）分布、ポアソン分
布あるいはｔ分布等でもよい。

【０１２７】次に、図９に関心領域マスクおよび重み関
数のパラメータＭ，σの値をＸ線透視時において任意に
変化するパラメータ設定手段の動作を説明するための図
を示し、以下、図９に基づいて、パラメータ設定手段の
動作を説明する。ただし、図９において、図９（Ａ）は
パラメータ設定手段の外観を説明するための図であり、
図９（Ｂ）は関心領域の設定手順を説明するための図で
あり、図９（Ｃ）は関心領域の設定後を説明するための
図である。

【０１２８】一般的に、関心領域および重み関数のパラ
メータ値は、被検体４の個体差によって適正値が異なる
ので、Ｘ線透視時において修正を加えることによって、
適正なＸ線透視制御を行うことができる。本実施の形態
においては、該関心領域およびＭ，σの設定は、コント
ローラ９００を用いて行う。該コントローラ９００は、
リモート操作が可能であり、また、操作卓１２および遠
隔操作卓１１上に配置することもできる。

【０１２９】図９（Ａ）に示すように、関心領域の設定
は、関心領域設定ボタン９０１およびリセットボタン９
０２を用いて設定される。関心領域設定ボタン９０１
は、多数のボタンから構成されるが、その外枠は円形と
なっている。ただし、この円形は、Ｘ線Ｉ．Ｉ．により
検出される領域に対応している。この多数のボタンは、
それぞれが独立にオン，オフ可能であり、該ボタンを押
すことにより、順次、オンとオフとを繰り返す。また、
各ボタンはオンの状態の時にのみ、ボタン自体が光る構
造あるいはボタンの色が変化する構成となっている。た
とえば、この関心領域設定ボタン９０１は、周知のタッ
チセンサを用いる。

【０１３０】次に、図９（Ｂ）に基づいて、関心領域の
設定手順を説明すると、まず、検者が操作卓１１から撮
影対象部位を設定すると、図９（Ｂ）に示すように、撮
影対象部位に対して設定された関心領域に対応するボタ
ン９０７のみが自動的にオンの状態になり光る（図９
（Ｂ）に斜線で示すボタン）。次に、Ｘ線透視時におい
て、検者が関心領域を変化する場合は、たとえば、検者
が関心領域設定ボタン９０１を押し下げるあるいは接触
することによって、関心領域設定ボタン９０１を自由に
オン，オフさせることで、図９（Ｃ）に示すように、関
心領域を設定するできる。ただし、関心領域がＸ線照射
野外に設定されることを防止するために、本実施の形態
においては、Ｘ線照射野外に対応するボタンは、常にオ
フの状態のまま固定されるようになっている。また、設
定した関心領域が小さすぎる場合にはＸ線透視制御が不
安定になるので、関心領域の最小面積を予め設定してお
き、設定された関心領域の面積が、この最小面積より小
さくなる場合には、関心領域設定ボタン９０１がオンの
状態のまま固定されるようになっている。

【０１３１】前述するように、関心領域が変更された場
合、設定された関心領域の外枠は、一定時間だけモニタ
１０上に表示される。なお、このようにして新たに設定
された関心領域は、リセットボタン９０２を押すことに
より、図９（Ｂ）に示す初期状態に戻すことができる。
また、前述した手順によって決定した関心領域を撮影対
象部位に対して新たに設定し直すことも可能である。

【０１３２】次に、重み関数のパラメータＭ，σ設定の
手順は、平均値設定ボタン（関数パラメータ設定手段）
９０４および標準偏差設定ボタン（関数パラメータ設定
手段）９０６を用いてそれぞれ設定する。設定された
Ｍ，σの値は、それぞれ平均値表示板９０３および標準
偏差値表示板９０５上に常に表示される。まず、操作卓
１１によって撮影対象部位が設定されると、撮影対象部
位に対して設定されるＭ，σの値がはじめに設定され、
それぞれ平均値表示板９０３および標準偏差値表示板９
０５上に表示される。次に、Ｘ線透視時においてＭを変
える場合は、平均値設定ボタン９０４（ａ），（ｂ）を
押すことにより、それぞれＭの値をそれぞれ増やす、あ
るいは、Ｍの値を減らすことができる。なお、Ｍの値は
予め設定された設定範囲内のみで変化することができ
る。同様に、Ｘ線透視時においてσを変える場合は、標
準偏差設定ボタン９０６（ａ），（ｂ）を押すことによ
りσの値をそれぞれ増やす、あるいは、減らすことがで
きる。なお、σの値は予め設定された設定範囲内のみで
変化することができる。また、前述する手順によって新
たに設定したＭ，σの値は、リセットボタン９０７を押
すことにより初期状態に戻すことができる。また、前述
した手順で決定したＭ，σの値を、撮影対象部位に対し
て新たに設定し直すことも可能である。

【０１３３】次に、図１０に本実施の形態の透視撮影条
件設定手段の動作を説明するための図を示し、以下、図
１０に基づいて、透視撮影条件設定手段の動作を説明す
る。ただし、図１０において、図１０（Ａ）はＸ線透視
時の透視撮影条件設定手段の動作を説明するための図で
あり、図１０（Ｂ）はＸ線撮影時の透視撮影条件設定手
段の動作を説明するための図である。

【０１３４】まず、図１０（Ａ）に基づいて、Ｘ線透視
時における透視条件の設定手順を説明する。

【０１３５】Ｘ線透視時においては、Ｘ線管１の透視管
電圧Ｖ、管電流量Ｑ、光学絞り面積Ωおよびアンプ１０
７のゲインＧのそれぞれの値を決定する必要がある。た
だし、通常、透視管電流量Ｑの値は透視管電圧Ｖに基づ
いて決定されるので、透視管電流量は管電圧Ｖの関数と
してＱ（Ｖ）で表される。また、光学絞り面積Ωは、透
視時においては一定に保たれる。更には、アンプ１０７
のゲインＧは、カメラモードにより決定される。従っ
て、透視時において制御されるパラメータとしては透視
管電圧Ｖのみを考慮すればよい。すなわち、重み付け平
均値Ｍ’がＭになるように、画像出力をＭ／Ｍ’倍する
透視管電圧Ｖを設定すればよい。このため、数１を用い
て画像出力ＩをＭ／Ｍ’倍する透視管電圧Ｖを求めるこ
とによって、透視画像を適正に制御できる。

【０１３６】次に、透視管電圧Ｖの計算手順を説明する
と、まず、数１において、左辺の画像出力ＩにＭ’を代
入することにより、平均被検体厚ｔｏを逆算する（ステ
ップ１０００）。ただし、平均被検体厚ｔｏの逆算は、
たとえば、２分法等の数値計算手段を用いることにより
演算する。

【０１３７】次に、透視撮影条件設定手段４０５は、平
均被検体厚ｔｏ、透視管電圧Ｖおよび透視管電流量Ｑ
（Ｖ）を数１に代入して、透視管電圧Ｖを変化させ、左
辺の画像出力ＩがＭとなるようなＶを決定する（ステッ
プ１００１）。なお、この平均被検体厚ｔｏは、ハレー
ション補正手段４０１における処理においてもデータを
共有することができる。

【０１３８】ステップ１０００，１００１で求めた透視
管電圧Ｖおよび透視管電流量Ｑ（Ｖ）の値は、透視・撮
影条件記憶メモリ１１１に記録（格納）され、直ちにＸ
線管１の出力に反映される。前述する手順によって、Ｘ
線透視時におけるフィードバック制御が行われる。一般
的に、前述した手順によって新たに得た参照画像に対し
て重み付け平均値Ｍ’を計算すると、直ちにＭとはなら
ないが、これは重み付け演算に起因するものである。し
かしながら、本実施の形態におけるＸ線透視時において
は、重み付け平均値Ｍ’は、フィードバック制御により
数回でＭに収束する。

【０１３９】次に、図１０（Ｂ）に基づいて、Ｘ線撮影
時における撮影条件の設定手順を説明する。

【０１４０】Ｘ線本撮影時においては、Ｘ線管１の管電
流量Ｑ’、光学絞り面積Ω’およびゲインＧ’のそれぞ
れの値を決定する必要がある。ただし、撮影時における
光学絞り面積Ω’は、通常、一定値に保たれる。更に
は、アンプ１０７のゲインＧ’は、カメラモードにより
決定される。従って、撮影時において制御されるパラメ
ータとしては撮影管電流量Ｑ’のみを考慮すればよい。
すなわち、予備撮影における重み付け平均値Ｍ’がＭに
なるように、画像出力ＩをＭ／Ｍ’倍する撮影管電流量
Ｑ’を設定すればよい。しかしながら、前述したＸ線透
視時と同様に、こうして設定された撮影管電流量Ｑ’を
用いてＸ線本撮影を行った場合であっても、Ｘ線撮影像
の重み付け平均値は直ちにＭとはならない。これは、重
み付け演算に起因するものである。また、Ｘ線撮影時に
おいては、透視時の場合のようにフィードバック制御を
行いながらＭ’をＭに近づけていくことができないの
で、正確な撮影管電流量Ｑ’を計算するために、以下に
示す処理を行う。

【０１４１】まず、Ｘ線予備撮影時においては、関心領
域内データ選択装置４０３から出力されるデータは、図
示しないメモリに一度保存される。次に、該メモリに保
存されたデータに対して、重み付け平均値演算装置４０
４が重み付け平均Ｍ’を計算する。次に、透視撮影条件
設定手段４０５は、ＭとＭ’との差の絶対値を計算し、
この差がεより小さいか否かを判定する（ステップ１０
０２）。該ステップ１１０２において、ＭとＭ’との差
の絶対値差がεより小さい場合には、撮影管電流量Ｑ’
が適正値に設定されているものとして、このときの重み
付け平均値Ｍ’を透視・撮影条件記憶メモリ１１１に記
録（格納）する。一方、ＭとＭ’との差の絶対値がεよ
り大きい場合には、透視撮影条件設定手段４０５は、撮
影管電流量Ｑ’が適正値に設定されていないとして、撮
影管電流量Ｑ’をＭ／Ｍ’倍したものを新たにＱ’とし
て、重み付け平均値演算手段４０４に出力する。また、
透視条件設定手段４０５は、図示しないメモリに格納さ
れたデータ（関心領域内データ選択手段４０３から出力
されたデータ）を全てＭ／Ｍ’倍した後、該Ｍ／Ｍ’倍
したデータを図示しないメモリに上書きすることによっ
て、メモリ内のデータを更新する。

【０１４２】一方、透視撮影条件設定手段４０５によっ
てデータを更新された重み付け平均値演算手段４０４
は、再び、更新されたデータに基づいて、重み付け平均
値Ｍ’を計算し、透視撮影条件設定手段４０５に出力す
る。透視撮影条件設定手段４０５でも、再び、ＭとＭ’
との差の絶対値を計算し、この差がεより小さいか否か
を判定する（ステップ１００２）。

【０１４３】透視撮影条件設定手段４０５は、以上に説
明した手順を、ＭとＭ’との差の絶対値が所定値εより
も小さくなるまで繰り返すことによって、Ｍ’を逐次的
にＭに近づけていき、適正な撮影管電流量Ｑ’、すなわ
ち、適正な撮影条件を計算する。

【０１４４】このように、本実施の形態の透視撮影条件
設定手段４０５は、本撮影を行う前に適正な撮影管電流
量を設定することができるので、テレビカメラ９のフレ
ーム読み取り時間に関係なくＸ線照射時間を制御でき
る。

【０１４５】ただし、所定値εは、予め設定した値をテ
ーブル３００に格納しておく、あるいは、透視撮影前に
操作卓１２もしくは遠隔操作卓１１から検者が設定して
もよい任意の値である。また、所定値εは、撮影画像の
精度を決定する係数となっており、所定値εが小さい場
合には精度が高くなる一方、演算時間が増加し、所定値
εが大きい場合には精度が低くなる一方、演算時間を減
少させることができる。従って、所定値εの適正値とし
ては、５≦ε≦２５の範囲であり、たとえば、１０，１
５等が適している。

【０１４６】また、本実施の形態の透視撮影条件設定手
段１１０は、予備撮影時と本撮影時とにおける管電圧お
よびＸ線照射野を同一にしているので、予備撮影と本撮
影間において画像のコントラストや散乱Ｘ線量の割合を
同一にすることができる。したがって、撮影時の露出量
を簡単に決定することができる。また、撮影時の露出量
を精度よく算出することができるので、Ｘ線撮影画像の
画質を向上できる。

【０１４７】一方、本実施の形態の透視撮影条件設定手
段１１０は、本撮影時における撮影管電流量Ｑ’に対し
て、予備撮影時における撮影管電流量Ｑ’が小さくなる
ように設定することも可能であり、この場合には、参照
画像中に含まれるハレーションを抑えることができるの
で、参照画像に基づく撮影制御を正確に行うことができ
る。従って、Ｘ線撮影画像の画質を向上できる。

【０１４８】次に、図１１に本実施の形態のテーブルの
データ構成を説明するための図を示し、以下、図１１に
基づいて、テーブル３００のデータ構成を説明する。

【０１４９】図１１から明らかなように、テーブル３０
０は、ＦＣの各テレビモードに対する値３０１、ＦＩの
各Ｉ．Ｉ．モードに対する値３０２、および、各特性値
の値３０３から構成される。但し、特性値は、グリッド
の種類およびフィルタの種類によって異なるので、使用
される全てのグリッドおよびフィルタの組み合わせに対
して、テーブルが用意される。このテーブルは、たとえ
ば、グリッドとフィルタとの組み合わせ毎に用意してお
く。

【０１５０】以上説明したように、本発明の実施の形態
のＸ線透視撮影装置では、Ｘ線透視時あるいは予備撮影
時において撮像したＸ線像であるデジタル画像に対し
て、重み付け平均値演算手段４０４が、重み関数として
導入した変数を画素値とする正規分布と、関心領域内デ
ータ選択手段４０３から入力される選択データの画素値
のヒストグラムとから、数２に示す計算式によって、選
択データの重み付け平均値Ｍ’を計算し、透視撮影条件
設定手段４０５が重み付け平均値Ｍ’と重み関数の平均
値Ｍとが等しくなる透視管電圧Ｖもしくは撮影管電流量
Ｑ’計算し、透視撮影条件記憶メモリ１１１に格納する
ことによって、Ｘ線制御器１００が該格納値に基づい
て、Ｘ線管１の出力を調整するので、診断上重要性の低
い部位の画像情報がＸ線透視時における露出制御に与え
る影響を少なくすることができる。従って診断上重要な
部位の画像濃度を適正にすることができる。また、診断
上重要な部位の画像濃度を適正にするように透視および
撮影条件を制御できるので、Ｘ線透視撮影画像の画質を
向上できる。従って、検者の診断性能を向上することが
できる。また、検者の診断効率を向上できる。さらに
は、本実施の形態においては、重み関数として確率分布
関数の一形態である正規分布を用いているので、関数パ
ラメータを変更する場合等に、関数の形状を検者が直感
的に判断できるという効果もある。

【０１５１】また、数２から明らかなように、重み付け
平均値Ｍ’は、関心領域内データ選択手段４０３から入
力されたヒストグラムと重み関数との積算値、すなわ
ち、重み付け処理がされているので、本実施の形態のＸ
線装置は、診断上重要性の高い撮影部位における画像出
力が適正な値になるように、透視撮影制御を行うことが
できる。

【０１５２】更には、本実施の形態のＸ線透視撮影装置
は、従来とは異なり、グレア補正手段４０２がグレア散
乱の影響を除去した参照画像に基づいて、透視撮影制御
を行うので、常に適正なＸ線量となるように、Ｘ線透視
条件およびＸ線撮影条件を制御することができる。

【０１５３】例えば、マーゲン側面等の透視画像中にハ
レーションが生じると、該ハレーション部分で発生した
グレア散乱が大量に透視画像中に混入し、出力信号中の
４０パーセント近くに及ぶことがあった。このため、ト
ータルの出力信号が一定値になるようにＸ線透視制御を
行っていた従来のＸ線透視撮影装置では、適正なＸ線量
の６０パーセント程度のＸ線量が出力された状態で制御
が収束し、このため画質が低下してしまうという問題が
あった。これに対して，本実施の形態のＸ線透視撮影装
置では、グレア補正手段４０２がグレア成分を除去した
参照画像に基づいて、Ｘ線透視制御を行うので、Ｘ線量
がほぼ適正値となるように制御を行うことができる。従
って、従来に比べてＸ線量で約４０パーセント程度の改
善ができる。

【０１５４】更には、本実施の形態のＸ線装置では、グ
レア補正手段４０２によってグレア散乱の補正を行う前
に、ハレーション補正手段４０１によって、参照画像中
のハレーション領域内の画素値を適正な画素値に変換す
るので、ダイナミックレンジが小さいテレビカメラ９で
撮像した場合であっても、透視および撮影制御に使用で
きる。

【０１５５】また、本実施の形態のＸ線透視撮影装置で
は、テレビカメラ９で撮像したＸ線画像に基づいて、制
御を行うことができるので、Ｘ線装置の構成を簡単化す
ることができる。従って。低コストなＸ線診断装置を提
供することができる。

【０１５６】また、テレビカメラ９で撮像したＸ線画像
に基づいて、制御を行う構成となっているので、被検体
の移動に伴うセンサーの過敏な反応を防止することがで
きる。さらには、透視画像を安定に撮影できる。

【０１５７】なお、本実施の形態のＸ線透視撮影装置に
おいては、画像縮小手段４００、ハレーション補正手段
４０１、グレア補正手段４０２、関心領域内データ選択
手段４０３、重み付け平均値演算手段４０４および透視
撮影手段４０５は、周知の情報処理装置上で動作するプ
ログラムで実現したが、これに限定されることはなく、
たとえば、これらの手段の内の１手段あるいはそれ以上
の手段を専用の演算回路すなわちハードウエアを用いて
構成してもよいことは言うまでもない。

【０１５８】また、本実施の形態においては、撮影時の
管電流量Ｑ’を採用するか否かを平均値Ｍと重み付け平
均値Ｍ’との差の絶対値が、所定の値ε以下か否かによ
って判定していたが、これに限定されることはなく、Ｍ
とＭ’との比（Ｍ／Ｍ’）で近似してもよいことは言う
までもない。

【０１５９】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本
発明は、前記発明の実施の形態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
あることは勿論である。

【０１６０】例えば，本実施の形態では、Ｘ線撮影を行
う際に、予備撮影を行う方式を示したが、Ｘ線透視中に
計算される平均被検体厚の情報から、適正なＸ線撮影条
件を求めることもできる。平均被検体厚の情報から、適
正なＸ線撮影条件を求める方法としては、たとえば、特
願平８−２６７５１８号に記載の方法がある。また、た
とえば、本実施の形態においては、Ｘ線検出器としてＸ
線Ｉ．Ｉ．７、光学レンズ系８およびテレビカメラ９か
らなる系を用いたが、これに限定されることはなく、た
とえば、Ｘ線２次元平面センサ等を用いた場合であって
も、同等の効果が得られることは言うまでもない。該Ｘ
線２次元平面センサの例としては、たとえば、「Large
Area,Flat-Panel,Amorphous Silicon Imagers;L.E.Anto
nuk,et al.SPIE,Vol.2432,Physics of Medical Imagin
g,pp.216-227」に記載の例等がある。また、本発明は一
般的なＸ線透視装置、Ｘ線撮影装置、立体Ｘ線撮影装置
等にも適用できることは言うまでもない。

【０１６１】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。

【０１６２】（１）ビデオ信号を用いたＸ線透視撮影制
御において、従来に比べてより適正なＸ線透視撮影制御
を行うことができる。

【０１６３】（２）ビデオ信号を用いたＸ線透視撮影制
御において、診断性能を向上することができる。

【０１６４】（３）Ｘ線装置の構成を簡単化することが
できるので、低コストなＸ線診断装置を提供することが
できる。

【０１６５】（４）Ｘ線透視を安定に行うことができ
る。

【０１６６】（５）被検体の移動に伴うセンサーの過敏
な反応を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係るＸ線装置の概略構
成を示すブロック図である。

【図２】本実施の形態の透視撮影条件演算装置の概略構
成を示すブロック図である。

【図３】本発明の透視撮影条件演算装置の動作を説明す
るための動作フローである。

【図４】Ｘ線透視およびＸ線撮影時におけるパラメータ
の設定例を説明するための図である。

【図５】本実施の形態のハレーション補正手段の動作を
説明するための図である。

【図６】本実施の形態のグレア散乱を補正するためのグ
レア補正フィルタの作成手順を説明するための図であ
る。

【図７】本実施の形態の関心領域内データ選択手段の動
作を説明するための図である。

【図８】本実施の形態の重み付け平均値演算手段の計算
を説明するための図である。

【図９】関心領域マスクおよび重み関数のパラメータ
Ｍ，σの値をＸ線透視時において任意に変化するパラメ
ータ設定手段の動作を説明するための図である。

【図１０】本実施の形態の透視撮影条件設定手段の動作
を説明するための図である。

【図１１】本実施の形態のテーブルのデータ構成を説明
するための図である。

【符号の説明】

１…Ｘ線管、２…Ｘ線フィルタ、３…Ｘ線コリメータ、
４…被検体、５…寝台天板、６…Ｘ線グリッド、７…Ｘ
線イメージインテンシファイア、８…光学レンズ系、９
…テレビカメラ、１０…モニタ、１１…遠隔操作卓、１
２…操作卓、１００…Ｘ線制御器、１０１…Ｘ線フィル
タ制御器、１０２…Ｘ線コリメータ制御器、１０３…透
視撮影位置制御器、１０４…Ｉ．Ｉ．モード制御器、１
０５…光学絞り制御器、１０６…テレビカメラ制御器、
１０７…アンプ、１０８…Ａ／Ｄ変換器、１０９…画像
処理装置、１１０…透視撮影条件演算装置、１１１…透
視撮影条件記憶メモリ、３００…テーブル、４００…画
像縮小手段、４０１…ハレーション補正手段、４０２…
グレア補正手段、４０３…関心領域内データ選択手段、
４０４…重み付け平均値演算手段、４０５…透視撮影条
件設定手段、７００…参照画像、７０１…データ選択処
理手段、７０２…選択されたデータ７０２、７０３…Ｘ
線照射野マスク、７０４…論理積手段、７０５…関心領
域マスク、９００…コントローラ、９０１…関心領域設
定ボタン、９０２…リセットボタン、９０３…平均値表
示板、９０４…平均値設定ボタン、９０５…標準偏差値
表示板、９０６…標準偏差設定ボタン、９０７…関心領
域に対応するボタン。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｘ線を発生し被検体に照射するＸ線管
と、Ｘ線の照射野を制限するＸ線照射野制限手段と、前
記被検体のＸ線像を得る撮像手段とを有するＸ線装置に
おいて、Ｘ線透視時において撮像するＸ線像を参照画像とし、該
参照画像の画像強度に対応するデータ数のヒストグラム
と前記画像強度を変数とする重み関数とを積算して得た
積算ヒストグラムの平均値を計算する重み付け平均値演
算手段と、前記積算ヒストグラムの平均値が所定の値に
なるように、前記Ｘ線管の出力を制御する透視撮影制御
手段とを具備することを特徴とするＸ線装置。
【請求項２】請求項１に記載のＸ線装置において、Ｘ線撮影時には、前記重み付け平均値演算手段は、Ｘ線
予備撮影において撮像したＸ線像を参照画像とすること
を特徴とするＸ線装置。
【請求項３】請求項２に記載のＸ線装置において、前記透視撮影制御手段は、予備撮影時と本撮影時とにお
いて、前記Ｘ線管の管電圧および前記Ｘ線の照射野が同
一となるように制御することを特徴とするＸ線装置。
【請求項４】請求項２に記載のＸ線装置において、前記透視撮影制御手段は、本撮影時における前記Ｘ線管
の出力および前記撮像手段の利得に対して、予備撮影時
における前記Ｘ線管の出力および前記撮像手段の利得が
小さくなるように制御することを特徴とするＸ線装置。
【請求項５】請求項１ないし４の内のいずれか１項に
記載のＸ線装置において、前記重み付け平均値演算手段は、前記重み関数として確
率分布関数を用い、該確率分布関数の平均値と標準偏差
値とを前記重み関数の関数パラメータとすることを特徴
とするＸ線装置。
【請求項６】請求項１ないし５の内のいずれか１項に
記載のＸ線装置において、前記確率分布関数として正規分布を用いることを特徴と
するＸ線装置。
【請求項７】請求項１ないし６の内のいずれか１項に
記載のＸ線装置において、Ｘ線透視時あるいは予備撮影時のＸ線像の画素数に対し
て、前記参照画像の画素数を小さくする画像縮小手段を
具備し、前記重み付け平均値演算手段は、縮小後の参照
画像に基づいて、前記平均値を計算することを特徴する
Ｘ線装置。
【請求項８】請求項１ないし７の内のいずれか１項に
記載のＸ線装置において、前記参照画像中のハレーション領域を検出する手段と、
前記Ｘ線管の制御値と前記被検体の厚さと前記撮像手段
の制御値とに基づいて、前記ハレーション領域における
画像強度を計算する手段と、前記参照画像のハレーショ
ン領域内の画像強度を計算によって得た画像強度に置き
換える手段とからなるハレーション補正手段を具備し、
前記重み付け平均値演算手段は、前記置き換え後の参照
画像に基づいて、平均値を計算することを特徴とするＸ
線装置。
【請求項９】請求項８に記載のＸ線装置において、前記重み付け平均値演算手段は、前記ハレーション領域
の大きさに基づいて、該ハレーション領域の被検体の厚
さを決定する手段を具備することを特徴とするＸ線装
置。
【請求項１０】請求項１ないし９の内のいずれか１項
に記載のＸ線装置において、前記参照画像中に存在するグレア散乱成分を除去するグ
レア散乱成分除去手段を具備し、前記重み付け平均値演
算手段は、前記グレア散乱成分除去後の参照画像に基づ
いて、平均値を計算することを特徴とするＸ線装置。
【請求項１１】請求項１ないし１０の内のいずれか１
項に記載のＸ線装置において、前記被検体の透視および撮影対象部位を設定する手段
と、該対象部位設定手段によって設定した対象部位に基
づいて、前記重み関数を決定する手段を具備することを
特徴とするＸ線装置。
【請求項１２】請求項１ないし１１の内のいずれか１
項に記載のＸ線装置において、前記重み関数決定手段は、前記重み関数の関数パラメー
タの値を設定する関数パラメータ設定手段を具備するこ
とを特徴とするＸ線装置。
【請求項１３】請求項１ないし１２の内のいずれか１
項に記載のＸ線装置において、前記参照画像に設けた関心領域内のＸ線像に対して、選
択的に前記平均値を計算する領域を選択する関心領域内
データ選択手段を具備し、前記重み付け平均値演算手段
は、前記関心領域内データ選択手段によって設定した領
域に基づいて、前記平均値を計算することを特徴とする
Ｘ線装置。
【請求項１４】請求項１３に記載のＸ線装置におい
て、前記関心領域内データ選択手段は、前記対象部位設定手
段が設定する対象部位に基づいて、前記関心領域を設定
する手段を具備することを特徴とするＸ線装置。
【請求項１５】請求項１３もしくは１４に記載のＸ線
装置において、前記関心領域内データ選択手段は、前記撮像手段の撮像
範囲を模擬的に示した領域を分割して生成される複数の
小領域に対して、当該領域に対応する位置のオンおよび
オフの状態を決定する複数個のタッチセンサと、該タッ
チセンサの内でオン状態の領域に対応する撮像領域を前
記参照画像上の関心領域として設定する手段とを具備
し、前記重み付け平均値演算手段は、前記関心領域内デ
ータ選択手段によって設定した領域に基づいて、前記平
均値を計算することを特徴とするＸ線装置。