JPH1051639A

JPH1051639A - 画像処理装置

Info

Publication number: JPH1051639A
Application number: JP8198841A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Tsutamori; 康浩蔦森
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1996-07-29
Filing date: 1996-07-29
Publication date: 1998-02-20

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、画像データに基づいて再生された
画像中の観察すべき画像領域の階調を所望のように変換
することのできる画像処理装置を提供することを、その
課題とする。【解決手段】本発明によれば、この課題は、画像デー
タを記憶する画像データ記憶手段４２と、図形データを
記憶する図形データ記憶手段７４とを備え、画像データ
記憶手段に記憶された画像データに基づいて、ＣＲＴ５
０上に表示された画像中に、図形データ記憶手段に記憶
された図形データを用いて、関心領域を画定する関心領
域画定手段７６と、関心領域画定手段により画定された
関心領域内の画像に対応する画像データを構成する画素
の濃度レベルのヒストグラムを算出するヒストグラム算
出手段２０４と、ヒストグラム算出手段により算出され
た濃度レベルのヒストグラムに基づいて、関心領域内の
画像に対応する画像データを構成する画素の濃度レベル
を変換する階調変換手段２０８を備えた画像処理装置に
よって解決される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像処理装置に関する
ものであり、さらに詳細には、画像データに基づいて再
生された画像中の観察すべき画像領域の階調を所望のよ
うに変換することのできる画像処理装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】放射線が照射されると、放射線のエネル
ギーを吸収して、蓄積、記録し、その後に、特定の波長
域の電磁波を用いて励起すると、照射された放射線のエ
ネルギーの量に応じた光量の輝尽光を発する特性を有す
る輝尽性蛍光体を、放射線の検出材料として用いて、被
写体を透過した放射線のエネルギーを、蓄積性蛍光体シ
ートに形成された輝尽性蛍光体層に含まれる輝尽性蛍光
体に、蓄積、記録し、しかる後に、電磁波により、輝尽
性蛍光体層を走査して、輝尽性蛍光体を励起し、輝尽性
蛍光体から放出された輝尽光を光電的に検出して、ディ
ジタル画像信号を生成し、画像処理を施して、ＣＲＴな
どの表示手段あるいは写真フイルムなどの記録材料上
に、放射線画像を生成するように構成された放射線診断
システムが知られている（たとえば、特開昭５５−１２
４２９号公報、同５５−１１６３４０号公報、同５５−
１６３４７２号公報、同５６−１１３９５号公報、同５
６−１０４６４５号公報など。）。また、同様な輝尽性
蛍光体を、放射線の検出材料として用い、放射性標識を
付与した物質を、生物体に投与した後、その生物体ある
いはその生物体の組織の一部を試料とし、この試料を、
輝尽性蛍光体層が形成された蓄積性蛍光体シートと一定
時間重ね合わせることにより、放射線エネルギーを輝尽
性蛍光体層に含まれる輝尽性蛍光体に、蓄積、記録し、
しかる後に、電磁波によって、輝尽性蛍光体層を走査し
て、輝尽性蛍光体を励起し、輝尽性蛍光体から放出され
た輝尽光を光電的に検出して、ディジタル画像信号を生
成し、画像処理を施して、ＣＲＴなどの表示手段上ある
いは写真フイルムなどの記録材料上に、画像を生成する
ように構成されたオートラジオグラフィシステムが知ら
れている（たとえば、特公平１−６０７８４号公報、特
公平１−６０７８２号公報、特公平４−３９５２号公報
など）。

【０００３】さらに、光が照射されると、そのエネルギ
ーを吸収して、蓄積、記録し、その後に、特定の波長域
の電磁波を用いて励起すると、照射された光のエネルギ
ーの量に応じた光量の輝尽光を発する特性を有する輝尽
性蛍光体を、光の検出材料として用い、蛋白質、核酸配
列などの固定された高分子を、化学発光物質と接触し
て、化学発光を生じさせる標識物質により、選択的に標
識し、標識物質によって選択的に標識された高分子と、
化学発光物質とを接触させて、化学発光物質と標識物質
との接触によって生ずる可視光波長域の化学発光を、蓄
積性蛍光体シートに設けられた輝尽性蛍光体層に、蓄
積、記録し、しかる後に、電磁波により、輝尽性蛍光体
層を走査して、輝尽性蛍光体を励起し、輝尽性蛍光体か
ら放出された輝尽光を光電的に検出して、ディジタル画
像信号を生成し、画像処理を施して、ＣＲＴなどの表示
手段あるいは写真フイルムなどの記録材料上に、放射線
画像を再生して、遺伝子情報などの高分子に関する情報
を得るようにした化学発光検出システムが知られている
（たとえば、米国特許第５，０２８，７９３号、英国特
許出願公開ＧＢ第２，２４６，１９７Ａなど。）。ま
た、電子線あるいは放射線が照射されると、電子線ある
いは放射線のエネルギーを吸収して、蓄積、記録し、そ
の後に、特定の波長域の電磁波を用いて励起すると、照
射された電子線あるいは放射線のエネルギーの量に応じ
た光量の輝尽光を発する特性を有する輝尽性蛍光体を、
電子線あるいは放射線の検出材料として用い、金属ある
いは非金属試料などに電子線を照射し、試料の回折像あ
るいは透過像などを検出して、元素分析、試料の組成解
析、試料の構造解析などをおこなったり、生物体組織に
電子線を照射して、生物体組織の画像を検出する電子顕
微鏡による検出システムや、放射線を試料に照射し、得
られた放射線回折像を検出して、試料の構造解析などを
おこなう放射線回折画像検出システムなどが知られてい
る（たとえば、特開昭６１−５１７３８号公報、特開昭
６１−９３５３８号公報、特開昭５９−１５８４３号公
報など）。

【０００４】これらの蓄積性蛍光体シートを画像の検出
材料として使用するシステムは、写真フイルムを用いる
場合とは異なり、現像処理という化学的処理が不必要で
あるだけでなく、得られた画像データに画像処理を施す
ことにより、所望のように、画像を再生し、あるいは、
コンピュータによる定量解析が可能になるという利点を
有している。他方、オートラジオグラフィシステムにお
ける放射性標識物質に代えて、蛍光物質を標識物質とし
て使用した蛍光検出（fluorescence) システムが知られ
ている。このシステムによれば、蛍光画像の読み取るこ
とにより、遺伝子配列、遺伝子の発現レベル、実験用マ
ウスにおける投与物質の代謝、吸収、排泄の経路、状
態、蛋白質の分離、同定、あるいは、分子量、特性の評
価などをおこなうことができ、たとえば、電気泳動させ
るべき複数のＤＮＡ断片を含む溶液中に、蛍光色素を加
えた後に、複数のＤＮＡ断片をゲル支持体上で電気泳動
させ、あるいは、蛍光色素を含有させたゲル支持体上
で、複数のＤＮＡ断片を電気泳動させ、あるいは、複数
のＤＮＡ断片を、ゲル支持体上で、電気泳動させた後
に、ゲル支持体を蛍光色素を含んだ溶液に浸すなどし
て、電気泳動されたＤＮＡ断片を標識し、励起光によ
り、蛍光色素を励起して、生じた蛍光を検出することに
よって、画像を生成し、ゲル支持体上のＤＮＡを分布を
検出したり、あるいは、複数のＤＮＡ断片を、ゲル支持
体上で、電気泳動させた後に、ＤＮＡを変性（denatura
tion)し、次いで、サザン・ブロッティング法により、
ニトロセルロースなどの転写支持体上に、変性ＤＮＡ断
片の少なくとも一部を転写し、目的とするＤＮＡと相補
的なＤＮＡもしくはＲＮＡを蛍光色素で標識して調製し
たプローブと変性ＤＮＡ断片とをハイブリダイズさせ、
プローブＤＮＡもしくはプローブＲＮＡと相補的なＤＮ
Ａ断片のみを選択的に標識し、励起光によって、蛍光色
素を励起して、生じた蛍光を検出することにより、画像
を生成し、転写支持体上の目的とするＤＮＡを分布を検
出したりすることができる。さらに、標識物質により標
識した目的とする遺伝子を含むＤＮＡと相補的なＤＮＡ
プローブを調製して、転写支持体上のＤＮＡとハイブリ
ダイズさせ、酵素を、標識物質により標識された相補的
なＤＮＡと結合させた後、蛍光基質と接触させて、蛍光
基質を蛍光を発する蛍光物質に変化させ、励起光によっ
て、生成された蛍光物質を励起して、生じた蛍光を検出
することにより、画像を生成し、転写支持体上の目的と
するＤＮＡの分布を検出したりすることもできる。この
蛍光検出システムは、放射性物質を使用することなく、
簡易に、遺伝子配列などを検出することができるという
利点がある。

【０００５】このように、電気信号に変換された画像デ
ータを、可視画像として、ＣＲＴなどの表示手段上に表
示して観察する場合、画像の濃淡に応じて、画像の階調
を変換して、画像を観察しやすくすることができるよう
に、画像処理装置は構成されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】画像の濃淡に応じて、
画像の階調を変換する方法としては、操作者が、表示手
段上に、白として表示すべき画素の濃度レベルと黒とし
て表示すべき画素の濃度レベルを指定して、この二つの
濃度レベルの間を、表示手段が表示可能な階調数にした
がって、割りつける方法や、画像の濃度ヒストグラムを
生成し、ヒストグラムイコライゼーションによって、自
動的に、画像の階調を変換する方法が知られている。し
かしながら、操作者が、表示手段上に白として表示すべ
き画素の濃度レベルと黒として表示すべき画素の濃度レ
ベルを指定して、この二つの濃度レベルの間を、表示手
段が表示可能な階調数にしたがって、割りつける方法に
あっては、観察したい画像領域内の画像の階調を最適な
階調に変換するためには、試行錯誤によらざるを得ず、
時間がかかるだけでなく、その操作も煩雑であり、場合
によっては、最適な階調に変換することができないとい
う問題があった。また、画像の濃度ヒストグラムを生成
し、ヒストグラムイコライゼーション法によって、自動
的に、画像の階調を変換する方法にあっては、ＣＲＴな
どの表示手段上に表示された画像中の一部の画像領域内
の画像のみを高いコントラストで観察したいという場合
には、観察しようとする画像領域内の画像の濃淡が画像
全体の濃淡とは大きく異なるときには、画像全体の階調
は最適に変換されても、観察しようとする画像領域内の
画像の階調は所望のように変換されず、観察しようとす
る画像領域内の画像を高いコントラストで観察すること
ができないという問題があった。

【０００７】したがって、本発明は、画像データに基づ
いて再生された画像中の観察すべき画像領域の階調を所
望のように変換することのできる画像処理装置を提供す
ることを目的とするものである。

【０００８】

【発明の構成】本発明のかかる目的は、画像データを記
憶する画像データ記憶手段と、図形データを記憶する図
形データ記憶手段とを備え、前記画像データ記憶手段に
記憶された画像データに基づいて、表示手段上に表示さ
れた画像中に、前記図形データ記憶手段に記憶された図
形データを用いて、関心領域を画定する関心領域画定手
段と、前記関心領域画定手段により画定された前記関心
領域内の画像に対応する画像データを構成する画素の濃
度レベルのヒストグラムを算出するヒストグラム算出手
段と、前記ヒストグラム算出手段により算出された濃度
レベルのヒストグラムに基づいて、前記関心領域内の画
像に対応する前記画像データを構成する画素の濃度レベ
ルを変換する階調変換手段を備えた画像処理装置によっ
て達成される。本発明によれば、図形データ記憶手段に
記憶された図形データを用いて、関心領域を画定する関
心領域画定手段と、関心領域画定手段により画定された
関心領域内の画像に対応する画像データを構成する画素
の濃度レベルのヒストグラムを算出するヒストグラム算
出手段と、ヒストグラム算出手段により算出された濃度
レベルのヒストグラムに基づいて、関心領域内の画像に
対応する画像データを構成する画素の濃度レベルを変換
する階調変換手段を備えているので、表示手段上に表示
された画像の中の観察したい画像領域を関心領域として
画定し、画定された関心領域内の画像の階調のみを、自
動的に、所望のように変換することが可能になる。

【０００９】本発明の好ましい実施態様においては、前
記階調変換手段が、前記ヒストグラム算出手段により算
出された濃度レベルのヒストグラムに対して、ヒストグ
ラムイコライゼーションを施して、前記ヒストグラムを
変換し、変換されたヒストグラムに基づいて、前記関心
領域内の画像に対応する前記画像データを構成する画素
の濃度レベルを変換するように構成されている。本発明
のさらに好ましい実施態様においては、前記画像データ
が、輝尽性蛍光体を含む輝尽性蛍光体層が形成された蓄
積性蛍光体シートを用いて生成されている。本発明のさ
らに好ましい実施態様においては、前記画像データが、
被写体の放射線画像データ、オートラジオグラフィ画像
データ、放射線回折画像データ、電子顕微鏡画像デー
タ、化学発光画像データおよび蛍光検出システムにより
生成された蛍光画像データからなる群より選ばれる画像
データにより構成されている。本発明において、被写体
の放射線画像データ、オートラジオグラフィ画像デー
タ、放射線回折画像データまたは電子顕微鏡画像データ
を生成するために使用することのできる輝尽性蛍光体と
しては、放射線または電子線のエネルギーを蓄積可能
で、電磁波によって励起され、蓄積している放射線また
は電子線のエネルギーを光の形で放出可能なものであれ
ばよく、とくに限定されるものではないが、可視光波長
域の光によって励起可能であるものが好ましい。具体的
には、たとえば、特開昭５５−１２１４５号公報に開示
されたアルカリ土類金属弗化ハロゲン化物系蛍光体（Ｂ
ａ_1-x,Ｍ²⁺ _x）ＦＸ：ｙＡ（ここに、Ｍ²⁺はＭｇ、Ｃ
ａ、Ｓｒ、ＺｎおよびＣｄからなる群より選ばれる少な
くとも一種のアルカリ土類金属元素、ＸはＣｌ、Ｂｒお
よびＩからなる群より選ばれる少なくとも一種のハロゲ
ン、ＡはＥｕ、Ｔｂ、Ｃｅ、Ｔｍ、Ｄｙ、Ｐｒ、Ｈｅ、
Ｎｄ、ＹｂおよびＥｒからなる群より選ばれる少なくと
も一種の３価金属元素、ｘは０≦ｘ≦０．６、ｙは０≦
ｙ≦０．２である。）、特開平２−２７６９９７号公報
に開示されたアルカリ土類金属弗化ハロゲン化物系蛍光
体ＳｒＦＸ：Ｚ（ここに、ＸはＣｌ、ＢｒおよびＩから
なる群より選ばれる少なくとも一種のハロゲン、ＺはＥ
ｕまたはＣｅである。）、特開昭５９−５６４７９号公
報に開示されたユーロピウム付活複合ハロゲン物系蛍光
体ＢａＦＸ・ｘＮａＸ’：ａＥｕ²⁺（ここに、Ｘおよび
Ｘ’はいずれも、Ｃｌ、ＢｒおよびＩからなる群より選
ばれる少なくとも一種のハロゲンであり、ｘは０＜ｘ≦
２、ａは０＜ａ≦０．２である。）、特開昭５８−６９
２８１号公報に開示されたセリウム付活三価金属オキシ
ハロゲン物系蛍光体であるＭＯＸ：ｘＣｅ（ここに、Ｍ
はＰｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、
Ｅｒ、Ｔｍ、ＹｂおよびＢｉからなる群より選ばれる少
なくとも一種の三価金属元素、ＸはＢｒおよびＩのうち
の一方あるいは双方、ｘは、０＜ｘ＜０．１であ
る。）、特開昭６０−１０１１７９号公報および同６０
−９０２８８号公報に開示されたセリウム付活希土類オ
キシハロゲン物系蛍光体であるＬｎＯＸ：ｘＣｅ（ここ
に、ＬｎはＹ、Ｌａ、ＧｄおよびＬｕからなる群より選
ばれる少なくとも一種の希土類元素、ＸはＣｌ、Ｂｒお
よびＩからなる群より選ばれる少なくとも一種のハロゲ
ン、ｘは、０＜ｘ≦０．１である。）および特開昭５９
−７５２００号公報に開示されたユーロピウム付活複合
ハロゲン物系蛍光体Ｍ^IIＦＸ・ａＭ^IＸ’・ｂＭ^'IIＸ
^'' ₂・ｃＭ^IIIＸ^''' ₃・ｘＡ：ｙＥｕ²⁺（ここに、Ｍ
^IIはＢａ、ＳｒおよびＣａからなる群より選ばれる少な
くとも一種のアルカリ土類金属元素、Ｍ^IはＬｉ、Ｎ
ａ、Ｋ、ＲｂおよびＣｓからなる群より選ばれる少なく
とも一種のアルカリ金属元素、Ｍ' ^IIはＢｅおよびＭｇ
からなる群より選ばれる少なくとも一種の二価金属元
素、Ｍ^IIIはＡｌ、Ｇａ、ＩｎおよびＴｌからなる群よ
り選ばれる少なくとも一種の三価金属元素、Ａは少なく
とも一種の金属酸化物、ＸはＣｌ、ＢｒおよびＩからな
る群より選ばれる少なくとも一種のハロゲン、Ｘ’、Ｘ
^''およびＸ^'''はＦ、Ｃｌ、ＢｒおよびＩからなる群よ
り選ばれる少なくとも一種のハロゲンであり、ａは、０
≦ａ≦２、ｂは、０≦ｂ≦１０ ^-2、ｃは、０≦ｃ≦１０
^-2で、かつ、ａ＋ｂ＋ｃ≧１０^-2であり、ｘは、０＜ｘ
≦０．５で、ｙは、０＜ｙ≦０．２である。）が、好ま
しく使用し得る。

【００１０】本発明において、化学発光画像を生成する
ために、使用することのできる輝尽性蛍光体としては、
可視光波長域の光のエネルギーを蓄積可能で、電磁波に
よって励起され、蓄積している可視光波長域の光のエネ
ルギーを光の形で放出可能なものであればよく、とくに
限定されるものではない。具体的には、たとえば、特開
平４−２３２８６４号公報に開示された金属ハロリン酸
塩系蛍光体、希土類元素付活硫化物系蛍光体、アルミン
酸塩系蛍光体、珪酸塩系蛍光体、フッ化物系蛍光体など
があげられる。これらの中では、希土類元素付活硫化物
系蛍光体が好ましく、とくに、米国特許第５，０２９，
２５３号、同第４，９８３，８３４号明細書に開示され
た希土類元素付活アルカリ土類金属硫化物系蛍光体が好
ましく使用し得る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて、本発
明にかかる好ましい実施態様につき、詳細に説明を加え
る。図１は、本発明の実施態様にかかるオートラジオグ
ラフィ画像処理装置のための画像データを生成する画像
読み取り装置の一例を示す略斜視図である。図１におい
て、蓄積性蛍光体シート１には、輝尽性蛍光体を含む輝
尽性蛍光体層（図示せず）が形成されており、輝尽性蛍
光体層には、放射性標識物質の位置情報が、放射線エネ
ルギーの形で、蓄積されている。本実施態様において
は、輝尽性蛍光体層には、薬物を投与してから、所定時
間経過後の実験用マウスの切片中に含まれる放射性標識
物質の位置情報が記録されている。ここに、位置情報と
は、試料中における放射性標識物質もしくはその集合体
の位置を中心とした各種の情報、たとえば、試料中に存
在する放射性標識物質の集合体の存在位置と形状、その
位置における放射性標識物質の濃度、分布などからなる
情報の一つもしくは任意の組み合わせとして得られる各
種の情報を意味するものである。

【００１２】試料中の放射性標識物質の位置情報が記録
された蓄積性蛍光体シート１を、レーザ光２により、走
査して、励起し、輝尽光を発生させる。レーザ光２は、
レーザ光源３により発生され、フィルタ４を通過するこ
とにより、レーザ光２による励起によって蓄積性蛍光体
シート１から発生する輝尽光の波長領域に対応する波長
領域の部分がカットされる。次いで、レーザ光２は、ビ
ーム・エクスパンダ５により、そのビーム径が正確に調
整され、ガルバノミラー等の光偏向器６に入射する。光
偏向器６によって偏向されたレーザ光２は、ｆθレンズ
７を介して、平面反射鏡８により反射され、蓄積性蛍光
体シート１上に、一次元的に入射する。ｆθレンズ７
は、蓄積性蛍光体シート１上を、レーザ光２により走査
するときに、つねに、均一のビーム速度で、走査がなさ
れることを保証するものである。このようなレーザ光２
による走査と同期して、蓄積性蛍光体シート１は、図１
において、矢印Ａの方向に移動され、その全面が、レー
ザ光２によって走査されるようになっている。蓄積性蛍
光体シート１は、レーザ光２が照射されると、蓄積記録
していた放射線エネルギーに比例する光量の輝尽光を発
光し、発光した輝尽光は、光ガイド９に入射する。

【００１３】光ガイド９は、その受光端部が直線状をな
し、蓄積性蛍光体シート１上の走査線に対向するように
近接して配置され、また、その射出端部は、円環状をな
し、フォトマルチプライアなどの光電変換型の光検出器
１０の受光面に接続されている。この導光性シート９
は、無蛍光ガラスを加工して作られており、受光端部か
ら入射した光が、その内面で、全反射を繰り返しなが
ら、射出端部を経て、光検出器１０の受光面に伝達され
るように、その形状が定められている。したがって、レ
ーザ光２の照射に応じて、蓄積性蛍光体シート１から発
光した輝尽光は、光ガイド９に入射し、その内部で、全
反射を繰り返しながら、射出端部を経て、光検出器１０
によって受光される。光検出器１０の受光面には、蓄積
性蛍光体シート１から発光される輝尽光の波長領域の光
のみを透過し、レーザ光２の波長領域の光をカットする
フィルタが貼着されており、光検出器１０は、蓄積性蛍
光体シート１から発光された輝尽光のみを光電的に検出
するように構成されている。光検出器１０によって光電
的に検出された輝尽光は、電気信号に変換され、所定の
増幅率を有する増幅器１１によって、所定のレベルの電
気信号に増幅された後、Ａ／Ｄ変換器１２に入力され
る。電気信号は、Ａ／Ｄ変換器１２において、信号変動
幅に適したスケールファクタで、ディジタル信号に変換
され、ラインバッファ１３に入力される。ラインバッフ
ァ１３は、走査線１列分の画像データを一時的に記憶す
るものであり、以上のようにして、走査線１列分の画像
データが記憶されると、そのデータを、ラインバッファ
１３の容量よりもより大きな容量を有する送信バッファ
１４に出力し、送信バッファ１４は、所定の容量の画像
データが記憶されると、画像データを、オートラジオグ
ラフィ画像処理装置に出力するように構成されている。

【００１４】図２は、本発明の実施態様にかかるオート
ラジオグラフィ画像処理装置および画像読み取り装置の
ブロックダイアグラムである。図２において、オートラ
ジオグラフィ画像処理装置３０は、蓄積性蛍光体シート
１に蓄積記録され、画像読み取り装置２０により読み取
られて、ディジタル信号に変換された試料に含まれる放
射性標識物質の位置情報を含む画像データを受け、濃
度、色調、コントラストなどが適正で、観察解析特性に
優れた可視画像を再生し得るように、データ処理を施す
データ処理手段６０と、画像読み取り装置２０からデー
タ処理手段６０に入力され、データ処理が施された画像
データを記憶する画像データ記憶手段４０と、試料に含
まれる放射性標識物質の位置情報を含む画像データを画
像として再生するＣＲＴ５０を備えている。画像読み取
り装置２０の送信バッファ１４に、一時的に記憶された
画像データは、オートラジオグラフィ画像処理装置３０
のデータ処理手段６０の受信バッファ６２に入力され
て、一時的に記憶され、受信バッファ６２内に、所定量
の画像データが記憶されると、記憶された画像データ
が、画像データ記憶手段４０の画像データ一時記憶部４
１に出力され、記憶される。このようにして、画像読み
取り装置２０の送信バッファ１４から、データ処理手段
６０の受信バッファ６２に送られ、一時的に記憶された
画像データは、さらに、受信バッファ６２から、画像デ
ータ記憶手段４０の画像データ一時記憶部４１に記憶さ
れる。こうして、蓄積性蛍光体シート１の全面を、レー
ザ光２によって走査して得られた画像データが、画像デ
ータ記憶手段４０の画像データ一時記憶部４１に記憶さ
れると、データ処理手段６０のデータ処理部６４は、画
像データ一時記憶部４１から画像データを読み出し、デ
ータ処理手段６０の一時メモリ６６に記憶して、必要な
データ処理を施した後、このような画像データのみを、
画像データ記憶手段４０の画像データ記憶部４２に記憶
させ、しかる後に、画像データ一時記憶部４１に記憶さ
れた画像データを消去する。

【００１５】画像データ記憶手段４０の画像データ記憶
部４２に記憶された画像データは、操作者が、画像を観
察解析するために、データ処理部６４によって、読み出
されて、ＣＲＴ５０の画面上に表示されるようになって
いる。図３は、データ処理手段６０のブロックダイアグ
ラムである。図３において、データ処理手段６０は、画
像読み取り装置２０の送信バッファ１４から画像データ
を受け取る受信バッファ６２と、データ処理を実行する
データ処理部６４と、画像データを一時的に記憶する一
時メモリ６６を備えている。ここに、一時メモリ６６
は、画像データを、二次元的に展開して、一時的に記憶
するように構成されている。データ処理手段６０は、さ
らに、一時メモリ６６に一時的に記憶された画像データ
の中から、画像データの一部を選択する画像データ選択
部６８と、画像データ選択部６８により選択された画像
データを拡大あるいは縮小する画像データ拡大／縮小部
７０と、画像データ拡大／縮小部７０により拡大あるい
は縮小された画像データを、二次元的に展開して、一時
的に記憶する拡大／縮小画像データ記憶部７２と、ＣＲ
Ｔ５０の画面上に表示すべき種々の図形データを記憶す
る図形データ記憶部７４と、図形データ記憶部７４に記
憶された図形データの中から、所定の図形データを選択
し、拡大／縮小画像データ記憶部７２に二次元的に展開
されて、一時的に記憶された画像データに重ね合わせる
ために、位置およびサイズを設定する図形データ設定部
７６、拡大／縮小画像データ記憶部７２に一時的に記憶
された画像データと、図形データ設定部７６により選択
され、位置およびサイズが決定された図形データとを合
成するデータ合成部７８と、データ合成部７８によって
合成された画像データおよび図形データを、二次元的に
展開して、一時的に記憶する合成データ記憶部８２と、
合成データ記憶部８２に一時的に記憶された画像データ
および図形データの中から、所定のデータ領域を選択す
るデータ領域選択部８０と、データ領域選択部８０によ
り選択された画像データおよび図形データのデータ領域
を、二次元的に展開して、一時的に記憶するウインドメ
モリ８４と、ウインドメモリ８４に、二次元的に展開さ
れて、一時的に記憶された画像データおよび図形データ
に基づいて、ＣＲＴ５０の画面上に、画像を生成する画
像表示部８６と、図形によって画定された関心領域内の
画像に対応する画像データの階調を変換する階調変換部
８８を備えている。

【００１６】画像データ選択部６８には、選択画像デー
タ決定手段９０からの画像データ選択信号が入力され、
画像データ拡大／縮小部７０には、画像データ倍率決定
手段９２からの拡大／縮小信号が入力されている。さら
に、図形データ設定部７６には、図形データ表示手段９
４からの図形データ表示信号が、入力されている。ま
た、データ合成部７８には、どの図形データを選択し、
どのように、画像データと図形データを合成して、ＣＲ
Ｔ５０の画面上に表示するかを決定するデータ合成指示
手段９６からのデータ合成信号が入力されている。さら
に、データ領域選択部８０には、データ領域指定手段９
８からのデータ領域指定信号が入力され、画像表示部８
６には、画像表示指示手段１００からの画像表示指示信
号が入力されている。階調変換部８８には、階調変換実
行手段１１０からの階調変換実行信号が入力されてい
る。本実施態様においては、選択画像データ決定手段９
０、画像データ倍率決定手段９２、図形データ表示手段
９４、データ合成指示手段９６、データ領域指定手段９
８、画像表示指示手段１００および階調変換実行手段１
１０は、それぞれ、マウス１１２によって操作可能に構
成されている。図３においては、簡略化のために、マウ
ス１１２は、図形データ表示手段９４にのみに接続され
ているように描かれている。

【００１７】以上のように構成されたオートラジオグラ
フィ画像処理装置３０は、以下のようにして、画像デー
タ記憶手段４０に記憶された画像データおよび図形デー
タ記憶部７４に記憶された図形データに基づいて、ＣＲ
Ｔ５０の画面上に表示された画像中に、関心領域を画定
する。まず、画像データ記憶部４２に記憶された画像デ
ータが、一時メモリ６６に、二次元的に展開されて、記
憶される。次いで、選択画像データ決定手段９０が操作
されて、一時メモリ６６に二次元的に展開されて、記憶
された画像データの一部が選択され、画像データ選択部
６８に、二次元的に展開されて、記憶される。その後、
画像データ選択部６８に二次元的に展開されて、記憶さ
れた画像データは、拡大も縮小もされることなく、拡大
／縮小画像データ記憶部７２に、二次元的に展開され
て、記憶され、さらに、図形データが合成されることな
く、合成データ記憶部８２に、二次元的に展開されて、
記憶される。合成データ記憶部８２に二次元的に展開さ
れて、記憶された画像データは、ウインドメモリ８４
に、二次元的に展開されて、記憶され、画像表示指示手
段１００が操作されることによって、ＣＲＴ５０の画面
上に、画像として表示される。

【００１８】操作者は、ＣＲＴ５０の画面上に表示され
た画像を観察し、必要に応じて、画像データ倍率決定手
段９２が操作して、画像データ拡大／縮小部７０によ
り、画像データ選択部６８に二次元的に展開されて、記
憶された画像データを拡大あるいは縮小し、画像データ
を、拡大／縮小画像データ記憶部７２に、二次元的に展
開して、記憶させる。次いで、拡大／縮小画像データ記
憶部７２に二次元的に展開されて、記憶された画像デー
タは、データ合成部７８により読み出され、合成データ
記憶部８２に、二次元的に展開されて、記憶される。そ
の後、操作者が、データ領域指定手段９８を操作して、
合成データ記憶部８２に二次元的に展開されて、記憶さ
れた画像データの一部の領域を指定すると、指定された
画像データが、ウインドメモリ８４に送られて、二次元
的に展開されて、記憶され、画像表示指示手段１００が
操作されると、画像表示部８６により、ＣＲＴ５０の画
面上に、画像として表示される。図４は、薬物を投与し
てから、所定時間経過後の実験用マウスの切片中に含ま
れる放射性標識物質のオートラジオグラフィ画像が、Ｃ
ＲＴ５０の画面上に表示された状態を示している。

【００１９】図４に示されるように、実験用マウスの切
片中に含まれる放射性標識物質のオートラジオグラフィ
画像は、濃淡の大きく異なる画像領域を含んでいる。オ
ートラジオグラフィシステムにおいては、しばしば、画
像の解析のため、図形を生成して、観察したい画像領域
が関心領域として画定される。関心領域を画定する場
合、操作者は、ＣＲＴ５０の画面上に表示された濃度を
求めるスポット画像領域Ａ１を画定するために使用する
図形を、マウス１１２を用いて、ＣＲＴ５０の画面上に
描くことにより、選択する。操作者が、あらかじめ、デ
ータ合成指示手段９６を操作して、画像データと図形デ
ータの合成を指示し、マウス１１２を操作することによ
り、図形データ表示手段９４を操作すると、マウス１１
２の操作に応じた位置情報を含む図形データ表示信号が
図形データ設定部７６に入力され、図形データ設定部７
６によって、その位置情報に対応する図形データが、図
形データ記憶部７４から読み出され、データ合成部７８
に読み出されて、拡大／縮小画像データ記憶部７２に二
次元的に展開され、記憶された画像データと合成され
て、合成データ記憶部８２に、二次元的に展開されて、
記憶され、ウインドメモリ８４を経て、ＣＲＴ５０の画
面上に表示された画像上に、図形として表示される。そ
の結果、画像データに基づいて、ＣＲＴ５０に表示され
ている画像に、図形により、スポット画像領域Ａ１が、
関心領域として画定される。合成データ記憶部８２に、
二次元的に展開されて、記憶されたスポット画像領域Ａ
１に対応する画像データおよびスポット画像領域Ａ１を
関心領域として画定する図形に対応する図形データの座
標値は、階調変換部８８に入力される。

【００２０】図５は、こうして、観察すべき画像領域１
５０が、図形１６０により関心領域として画定されたＣ
ＲＴ５０の画面を示すものである。このようにして、画
定された関心領域１５０内の画像を観察する場合、関心
領域内の画像の階調が必ずしも適切ではなく、階調を変
換して、観察したいことがある。このような場合、従来
は、操作者が、ＣＲＴ５０上に白として表示すべき画素
の濃度レベルと黒として表示すべき画素の濃度レベルを
指定して、この二つの濃度レベルの間の各画素の濃度レ
ベルを、ＣＲＴ５０が表示可能な階調数にしたがって、
割りつけて、画像の階調を変換するか、あるいは、画像
を構成する画素の濃度ヒストグラムを生成し、ヒストグ
ラムイコライゼーション法によって、自動的に、画像の
階調を変換するようにしていた。しかしながら、前者に
あっては、観察したい画像領域内の画像の階調を最適な
階調に変換するためには、試行錯誤によらざるを得ず、
時間がかかるだけでなく、その操作も煩雑であり、場合
によっては、最適な階調に変換することができないとい
う問題があり、また、後者にあっては、ＣＲＴ５０の画
面上に表示された画像全体の濃度ヒストグラムに基づい
て、階調が変換されるため、観察しようとする画像領域
内の画像の濃淡が画像全体の濃淡とは大きく異なるとき
には、ＣＲＴ５０の画面上に表示された画像全体の階調
は最適に変換されても、観察しようとする画像領域内の
画像の階調は所望のように変換されず、観察しようとす
る画像領域内の画像を高いコントラストで観察すること
ができないという問題があった。

【００２１】そこで、本実施態様においては、画像処理
装置３０は、図形１６０によって画定された関心領域１
５０内の画像のみを、所望の階調に、自動的に変換する
ことができるように構成されている。図６は、階調変換
部８８のブロックダイアグラムである。図６に示される
ように、階調変換部８８は、合成データ記憶部８２から
入力された関心領域に対応する画像データおよび関心領
域を画定する図形に対応する図形データの座標値を記憶
するデータ記憶部２００と、データ記憶部２００に記憶
されたデータに基づいて、合成データ記憶部８２に二次
元的に展開されて、記憶された画像データを読み出す画
像データ読み出し部２０２と、階調変換実行手段１１０
からの階調変換実行信号にしたがって、画像データ読み
出し部２０２から入力された画像データを構成する画素
の濃度レベルのヒストグラムを算出するヒストグラム算
出部２０４と、ヒストグラム算出部２０４により算出さ
れた濃度レベルのヒストグラムに対して、ヒストグラム
イコライゼーション処理を施して、ヒストグラムを変換
し、階調変換曲線を生成する階調変換曲線生成部２０６
と、生成された階調変換曲線にしたがって、画像データ
を構成する各画素の濃度レベルを変換し、ウインドメモ
リ８４に出力する濃度レベル変換部２０８とを備えてい
る。

【００２２】操作者によって、階調変換実行手段１１０
に関心領域１５０内の画像の階調を自動的に変換すべき
旨の指示信号が入力されると、階調変換実行信号が画像
データ読み出し部２０２に入力される。画像データ読み
出し部２０２は、階調変換実行手段１１０から入力され
た階調解析実行信号にしたがって、座標データ記憶部２
００に記憶された関心領域１５０に対応する画像データ
および関心領域１５０を画定している図形１６０に対応
する図形データの座標値を読み出して、ヒストグラム算
出部２０４に出力する。ヒストグラム算出部２０４は、
階調変換実行手段１１０から入力された階調変換実行信
号にしたがって、画像データ読み出し部２０２から入力
されたデータに基づき、画像データを構成する画素の濃
度レベルのヒストグラムを算出し、階調変換曲線生成部
２０６に出力する。階調変換曲線生成部２０６は、ヒス
トグラム算出部２０４から入力された濃度レベルのヒス
トグラムに対して、ヒストグラムイコライゼーション処
理を施して、ヒストグラムを変換する。その結果、ヒス
トグラムは平坦になるように変換される。こうして変換
されたヒストグラムに基づいて、階調変換曲線生成部２
０６は、階調変換曲線を生成し、濃度レベル変換部２０
８に出力する。濃度レベル変換部２０８は、階調変換曲
線生成部２０６から入力された階調変換曲線にしたがっ
て、画像データ読み出し部２０２から入力された関心領
域１５０内の画像に対応する画像データの各画素の濃度
レベルを変換し、各画素の濃度レベルが変換された画像
データをウインドメモリ８４に出力する。その結果、観
察すべき関心領域内の画像の階調のみが、所望のように
変換された画像がＣＲＴ５０の画面上に表示される。

【００２３】本実施態様によれば、観察すべき画像領域
を関心領域として画定し、関心領域内の画像を構成する
画素の濃度レベルのヒストグラムをヒストグラムイコラ
イゼーション法を用いて、変換することにより、関心領
域内の画像の階調のみを、自動的に変換しているので、
観察しようとする画像領域内の画像の濃淡が、ＣＲＴ５
０に表示された画像全体の濃淡とは大きく異なる場合に
も、所望のように、関心領域内の画像の階調を変換し
て、観察しようとする画像領域内の画像を高いコントラ
ストで観察することが可能になる。本発明は、以上の実
施態様に限定されることなく、特許請求の範囲に記載さ
れた発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも
本発明の範囲内に包含されるものであることがいうまで
もない。たとえば、前記実施態様においては、薬物を投
与してから、所定時間経過後の実験用マウスの切片中に
含まれる放射性標識物質の位置情報を、蓄積性蛍光体シ
ート１に蓄積記録させ、これを光電的に読み出して、所
定のデータ処理を施し、オートラジオグラフィ画像をＣ
ＲＴ５０の画面上に表示した場合に、ＣＲＴ５０の画面
上に表示された画像中に関心領域を画定し、関心領域内
の画像の階調のみを変換する場合につき、説明を加えた
が、本発明は、かかるオートラジオグラフィ画像の解析
に限定されることなく、サザン・ブロット・ハイブリタ
イゼーション法を利用して、遺伝子を電気泳動させたオ
ートラジオグラフィ画像、蛋白質の薄層クロマトグラフ
ィ（ＴＬＣ）により生成されたオートラジオグラフィ画
像、ポリアクリルアミドゲル電気泳動法によって、蛋白
質の分離、同定、あるいは、分子量、特性の評価などを
おこなうためのオートラジオグラフィ画像など、蓄積性
蛍光体シート１を使用して生成された他のオートラジオ
グラフィ画像中に、関心領域を画定し、関心領域内の画
像の階調のみを変換する場合はもとより、蓄積性蛍光体
シート１を使用して生成した金属あるいは非金属試料の
電子線透過画像や電子線回折画像、生物体組織などの電
子顕微鏡画像、さらには、金属あるいは非金属試料など
の放射線回折画像、さらには、蛍光検出システムによっ
て、ゲル支持体あるいは転写支持体に記録された蛍光物
質の画像や蛋白質の分離、同定、あるいは、分子量、特
性の評価などをおこなうための蛍光物質の画像で、画像
データに基づいて生成された画像中に、関心領域を画定
し、関心領域内の画像の階調のみを変換する場合に、広
く適用することができる。

【００２４】また、前記実施態様においては、階調変換
曲線生成部２０６は、ヒストグラム算出部２０４により
算出された濃度レベルのヒストグラムに対して、ヒスト
グラムイコライゼーション処理を施して、ヒストグラム
を変換し、変換されたヒストグラムに基づいて、階調変
換曲線を生成しているが、ヒストグラム算出部２０４に
より算出された濃度レベルのヒストグラムに対してヒス
トグラムイコライゼーション処理を施すことなく、濃度
レベルのヒストグラムに基づき、累積ヒストグラムを生
成して、生成された累積ヒストグラムに基づいて、階調
変換曲線を生成するなど、階調を変換すべき画像のヒス
トグラムに基づいて、階調変化曲線を生成するようにす
ればよく、濃度レベルのヒストグラムに対してヒストグ
ラムイコライゼーション処理を施すことは必ずしも必要
でない。さらに、前記実施態様においては、光ガイド３
０として、無蛍光ガラスなどを加工して作ったものを用
いているが、光ガイド３０としては、無蛍光ガラス製の
ものに限らず、合成石英や、アクリル系合成樹脂などの
透明な熱可塑性樹脂シートを加工して作ったものも用い
ることができる。また、前記実施態様においては、蓄積
性蛍光体シート１を用いて、試料中の放射性標識物質の
位置情報を電気信号に変換して得た画像データを、ＣＲ
Ｔ５０の画面上に、可視画像として表示しているが、蓄
積性蛍光体シート１に代えて、写真フィルムを用いて、
一旦、可視画像を形成し、この可視画像を光電的に読み
取って、電気信号に変換した画像データに対して、同様
の処理をおこなうことも可能である。

【００２５】さらに、本発明において、手段とは、必ず
しも物理的手段を意味するものではなく、各手段の機能
がソフトウエアによって実現される場合も包含する。ま
た、一つの手段の機能が二以上の物理的手段により実現
されても、二以上の手段の機能が一つの物理的手段によ
り実現されてもよい。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、画像データに基づいて
再生された画像中の観察すべき画像領域の階調を所望の
ように変換することのできる画像処理装置を提供するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施態様にかかるオートラジ
オグラフィ画像処理装置のための画像データを生成する
画像読み取り装置の一例を示す略斜視図である。

【図２】図２は、本発明の実施態様にかかるオートラジ
オグラフィ画像処理装置および画像読み取り装置のブロ
ックダイアグラムである。

【図３】図３は、データ処理手段のブロックダイアグラ
ムである。

【図４】図４は、実験用マウスの切片中に含まれる放射
性標識物質のオートラジオグラフィ画像が表示されたＣ
ＲＴの画面を示す中間調画像である。

【図５】図５は、実験用マウスの切片中に含まれる放射
性標識物質のオートラジオグラフィ画像中に関心領域が
設定されたＣＲＴの画面を示す中間調画像である。

【図６】図６は、階調変換部のブロックダイアグラムで
ある。

【符号の説明】

１蓄積性蛍光体シート２レーザ光３レーザ光源４フィルタ５ビーム・エクスパンダ６光偏向器７ｆθレンズ８平面反射鏡９光ガイド１０光検出器１１増幅器１２Ａ／Ｄ変換器１３ラインバッファ１４送信バッファ２０画像読み取り装置３０オートラジオグラフィ画像処理装置４０画像データ記憶手段４１画像データ一時記憶部４２画像データ記憶部５０ＣＲＴ６０データ処理手段６２受信バッファ６４データ処理部６６一時メモリ６８画像データ選択部７０画像データ拡大／縮小部７２拡大／縮小画像データ記憶部７４図形データ記憶部７６図形データ設定部７８データ合成部８０データ領域選択部８２合成データ記憶部８４ウインドメモリ８６画像表示部８８階調変換部９０選択画像データ決定手段９２画像データ倍率決定手段９４図形データ表示手段９６データ合成指示手段９８データ領域指定手段１００画像表示指示手段１１０定量解析実行手段１１２マウス１５１、１５２、１５３、１５４、１５５図形２００データ記憶部２０２画像データ読み出し部２０４ヒストグラム算出部２０６階調変換曲線生成部２０８濃度レベル変換部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０６Ｔ 7/00 Ｇ０１Ｎ 23/20 Ｈ０４Ｎ 1/04 Ｇ０６Ｆ 15/62 ３９０Ａ 1/21 15/68 ３１０ 1/405 15/70 ３２５ // Ｇ０１Ｎ 21/64 Ｈ０４Ｎ 1/04 Ｅ 23/20 1/40 Ｂ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像データを記憶する画像データ記憶手
段と、図形データを記憶する図形データ記憶手段とを備
え、前記画像データ記憶手段に記憶された画像データに
基づいて、表示手段上に表示された画像中に、前記図形
データ記憶手段に記憶された図形データを用いて、関心
領域を画定する関心領域画定手段と、前記関心領域画定
手段により画定された前記関心領域内の画像に対応する
画像データを構成する画素の濃度レベルのヒストグラム
を算出するヒストグラム算出手段と、前記ヒストグラム
算出手段により算出された濃度レベルのヒストグラムに
基づいて、前記関心領域内の画像に対応する前記画像デ
ータを構成する画素の濃度レベルを変換する階調変換手
段を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】前記階調変換手段が、前記ヒストグラム
算出手段により算出された濃度レベルのヒストグラムに
対して、ヒストグラムイコライゼーションを施して、前
記ヒストグラムを変換し、変換されたヒストグラムに基
づいて、前記関心領域内の画像に対応する前記画像デー
タを構成する画素の濃度レベルを変換するように構成さ
れたことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】前記画像データが、輝尽性蛍光体を含む
輝尽性蛍光体層が形成された蓄積性蛍光体シートを用い
て生成されたものであることを特徴とする請求項１また
は２に記載の画像処理装置。
【請求項４】前記画像データが、被写体の放射線画像
データ、オートラジオグラフィ画像データ、放射線回折
画像データ、電子顕微鏡画像データ、化学発光画像デー
タおよび蛍光検出システムにより生成された蛍光画像デ
ータからなる群より選ばれる画像データにより構成され
たことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に
記載の画像解析装置。