JPS5983149A - 階調補正曲線の作成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は蓄積性螢光体に記録した放射線画像を読み出し
て可視像に再生記録する放射線画像システムの中間処理
を行なう際に−その可視像が目的に応じて見やすい画像
に再生されるように所望の階調補正曲線を作成する方法
に関するものである。

近年蓄積４隻螢光体（以下単に「螢光体」という）を用
いて、これに放射線画像を記録し、この放射線画像を読
み出し、これを写真フィルム等の記録材料に可視像とし
て再生記録する放射線画像システムが開発された。この
システムは本出願人が特開昭５５−１２４２９号に提案
したもので、被写体を透過した放射線を螢光体に吸収せ
しめ、その後この螢光体をある種のエネルギーで励起し
てこの螢光体が蓄積している放射線エネルギーを螢光と
して放射せしめ、この螢光を検出して画像化するもので
ある。

この螢光体を用いる放射線画像システムは、従来の銀塩
写真による放射線画像システムと比較して極めて広い放
射線露出域に亘って画像を記録することができるという
利点があり、これは実用上非常に価値の高いものである
。

Ｘ線は被曝線量が多くなると人体に有害であるので一回
のＸ線撮影でできるだけ多くの情報が得られることが望
せしい。しかし現在のＸ線写真フィルムは、撮影適性と
観察読影適性の両方を兼ね備えることを要求された結果
−それらをある程度ずつ満足するような形のものになっ
ている。このため撮影適性についてはＸ線露光域が充分
広いとは言えないという問題があり（これに対する解決
策の一つが前述の螢光体を用いるＸ線画で像記録方法で
ある。）、また現在のＸ線写真フィルムの観察読影適性
についてはその画質が必ずしも診断に充分なものとは言
えないという問題がある。

上記問題を解決するために、本出願人は螢光体に記録さ
れている胸部放射線画像を記録材料上に再生像として再
生記録する際に、背景のコントラストを下げ、その分だ
け心臓部と肺野部のコントラストを上げるよう々階調補
正を中間処理として行なうことによって診断性能を向上
させるようにして階調処理方法を提供している。（特開
昭５５−１１６３３９号）すなわち、この方法は上記の
ような濃度−電気信号変換を行なうようにした階調処理
方法を提供するものである。

このような方法においては、あらかじめ、撮影する対象
物および各々の目的に適応する濃度−電気信号変換パタ
ーンである階調補正パターンを作成しておき、螢光体上
の放射線像を読み取って光電変換した後の電気信号に対
して、このパターンに応じた信号変換処理を施すことに
よって、階調処理を行なうことが多い。なお、上記の階
調補正パターンは通常階調補正曲線と呼ばれているもの
であり、以後階調補正曲線と記す。

しかしながら、上記の処理において多種の撮影対象物お
よび種々の目的に応じた階調補正曲線を作成する場合に
は、この階調補正曲線が数十種類程度必要になり、この
階調補正曲線を作成するだめの粗データ収集労力および
デジタル変換して記憶させておくための電子計算機等の
記憶容量は膨大なものとなり実用上簡便な方法とはいえ
ない。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、基本的
な階調補正曲線パターンを変換することによシ多種の撮
影対称物および種々の目的に応じた階調補正曲線を作成
する階調補正曲線作成方法を提供することを目的とする
ものである。

本発明は電気信号を使用して感光相打に画像情報に応じ
た可視像を再生記録する放射線画像の再生記録方法にお
ける階調補正の曲線の作成方法において、直角座標の一
方の軸にこの記録材）１上の再生像の光学濃度をとり、
他方の軸にこの電気信号のレベルをとった信号レベル−
光学濃度座標において一数種の基準となる階調補正曲線
を作成し、この基準階調補正曲線のうちの一つを選びこ
の選んだ基本のγ補正所定の基本の階調補正曲線を作成
し、この基本のｒ補正曲線をこの座標系において曲線上
の一点を中心として回転かつ平行移動して所定の画像情
報および目的に応じた所望の階調補正曲線を得ることを
特徴とするものである。

ここで階調補正曲線とは、最終再生画像の光学濃度に対
する被写体の輝度を光電変換した電気信号レベルの対応
を表わす特性曲線のことであり、画像を扱う分野におい
て通常用いられているものである。

また、本発明における回転とは第１図で示すように、曲
線上の回転中心Ｏから曲線上の各点迄のＸ座標の差ある
いはＸ座標の差に比例して、Ｘ方向あるいはＸ方向にこ
の各点を移動することによって新たな曲線を作ることで
ある。例えば、この曲線上の回転中心０の座標を（ｘｎ
、ｆ（ｘｏ））、この曲線上の任意の点ｐの座標を（Ｘ
Ｉ　、　ｆ（ｘｔ））とすればこの曲線をＸ方向および
Ｘ方向に回転した後の点ｐに対応する新曲線−Ｌの点ｐ
′の座標（ｘ２．ｙ２）は次式で表わされる。

：ここでα、βは回転に関する定数 また、本発明でいう回転あるいは平行移動にはその量が
Ｏの場合も含むものとする。

さらに、本発明において螢光体とけ、最初の光もしくは
高エネルギー放射線が照射された後に、光的、熱的２機
械的、化学的寸たは電気的等の刺激（励起）により、最
初の光もしくは高エネルギー放射線の照射量に対応した
光を再発光せしめる、いわゆる輝尽性を示す螢光体をい
う。ここで光とは電磁放射線のうち可視光、紫外光、赤
外光を含み、宣エネルギー放射線とはＸ線、ガンマ線、
ベータ線。

アルファ線、中性子線等を含む。

励起は６００〜７００　ｎｍの波長域の光によって行な
うことが望ましく、この波長域の励起光は、この波長域
の光を放出する励起光源を選択することにより、あるい
は上記波長域にピークを有する励起光源と、６００〜７
００ｎｍの波長域以外の光をカットするフィルターとを
組合せて使用することにより得ることができる。

上記波長域の光を放出することができる励起光源として
はＫｒレーザ、各種の発光ダイオード、　Ｈｅ　−Ｎｅ
レーザ、ローダミンＢダイレーザ等がある。またタング
ステンヨーソランプは、波長域が近紫外、可視から赤外
捷で及ぶため、６００〜７００　ｎ、ｍの波長域の光を
透過するフィルターと組合わせれば使用することができ
る。

励起エネルギーと発光エネルギーの比は１０４：１〜１
０　：１程度であることが好適であ−るため、光検出器
に励起光が入ると、Ｓ、／Ｎ比が楡度に低下する。発光
を短波長側にとり、励起光を長波長側にとってできるだ
け両者を離し、光検出器に励起光が入らないようにする
と、上述のＳ／Ｎ比の低下を防止することができる。

このためには、発光光が３００〜５００ｎｍの波長域に
ある螢光体を使用することが望ましい。

上記３００〜５００ｎｍの波長域の光を発光する螢光体
としては、 Ｌａ０Ｂｒ　：　Ｃｅ　＋　Ｔｂ ５ｒＳ　：　Ｃｅ　＋　Ｓｍ ５ｒＳ　：　Ｃｅ　、　Ｂ１ ＢａＯ−８ｉＯ□：Ｃｅ ＢａＯ＊　６Ａｔ２０３　：　Ｅｕ （０，９Ｚｎ　、　０．Ｉ　Ｃｄ、　）　Ｓ　：　Ａｇ
ＢａＦＢｒ　：　Ｅｕ ＢａＦＣｔ：　Ｅｕ　　　　　　　　　　等がある。

以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第２図は本発明を利用した放射線画像システムの実施例
をブロック図で示すものである。

この実施例では撮影済みの螢光体シート１上に走査ミラ
ー２によってレーザー光源３からのレーザー元を走査さ
せて螢光体シート１を発光させ〜この発光量を光電子増
倍管４で受光して記録されている画像情報を読み取って
いる。光電子増倍管４の出力を増幅用アンプ５によって
増幅し、これを対数変換回路６によって対数変換した後
Ａ−Ｄ変換回路７によってデジタル量に変換する。デジ
タル量に変換された画像情報は全て磁気デ・ｒスフ等の
メモリー８に一旦記憶される。あらかじめ電子計算器に
記憶されている借上レベルー光学濃度座標系における基
本階調処理曲線をこの座標系で回転かつ平行移動して、
撮影対象物や目的に応じた所望の階調処理曲線を階調補
正回路９で作成し、この階調処理曲線に従ってメモリー
８に記憶されている画像情報（電気信号）を変換処理す
る。この変換処理はテジタル演算回路によって行なわれ
る。なおメモリー８に画像情報を一旦記憶させないで直
接階調補正回路９で階調補正を行なってもよい。

変換処理された出力信号はＤ／Ａ変換回路１０によって
アナログ信号りに変換され、このアナログ信号りはＥ１
０変調器（光変調器）１１により光信号となって記録用
光源１２から相当の光を出力させる。この元は集光レン
ズ１３によって写真フィルム等の感光材料１４上に集光
され、感光材料１４が回内の矢印方向に２次元的に移動
して感光材料１４上に画ｆ象を再生記録させる。螢光体
シート１はレーザー光で走査されながら走査方向と直角
な方向へ移動され、この感光材料１４は光軸の静止した
光に露光されながら２次元的に走査される。

本実施例では一上記に説明したように１０種類程度の基
本階調補正曲線から、撮影対象物や目的に応じてその都
度この曲線を回転かつ平行移動することによって所望の
階調補正曲線を得ているから従来の方法に比べて記憶容
量が少なくても多数の（場合によっては数百の）階調補
正曲線を容易に作成することができ〜使用する電子計算
機を小型化することができる。また、本実施例ではこの
ように多くのパターンを少数の基本パターンに類型化し
ており一同時にデータを自動的に整理していることにな
るので作業者にとってはパターンの選択が容易になυひ
いては画像処理の迅速化に寄与することになる。

第３図は撮影管電圧を１００　ｋｖｐに設定して胸部を
撮影した被写体透過線量分布のグラフ１５を示しており
、第４図は同じ被写体の撮影において撮影管電圧を８０
　ｋｖｐに設定した時のグラフ１７および１２０　ｋｖ
ｐに設定した時のグラフ１６を示している。なお、Ｘ座
標は発光強度を示し、Ｘ座標は頻度を示している。電圧
を１００　ｋｖｐに設定した時に比べて、８０　ｋｖｐ
の時は分布の幅が広くなり、１２０ｋｖｐの時は逆に狭
くなっている。このように分布の幅に差異が生ずるのは
、撮影管電圧の変化により出力のコントラストが変化す
るだめである。

本実施例では、このような管電圧の変化により生じた出
力におけるコントラストの変化を補正するために〜管電
圧１００　ｋｖｐ時における階調補正曲線を回転するこ
とにより管電圧８０　ｋｖｐ時および１２０　ｋｖｐ時
に適応する階調補正曲線を求め、これによシ階調処理を
行なっている。

第５図は、上述した３本の階調補正曲線１８．１９．２
０を示している。図において横軸Ｘは電気信号レベル、
縦軸ｙは再生画像の光学濃度を示す。管電圧８０　ｋｖ
ｐに適応する曲線１９および管電圧１２０　ｋｖｐに適
応する曲線２０は管電圧１００　ｋｖｐに設定した時の
階調補正曲線１８を光学濃度ｙ。＝１．６のこの曲線１
８土の点２１を回転中心とし、回転定数αを０．８およ
び１．２に設定し、回転して得だものである。この実施
例における回転とば、基本となる曲線１８上の一点２１
を回転中心とし、この点２】からこの曲線１８上の任意
の点ＱまでのＸ座標の距離に回転定数αを乗じて移動量
を算出し、回転中心のＸ座標と加え合わせて点Ｑに対応
する回転後の曲線上の点Ｑ′のＸ座標を決定している。

すなわちこの実施例では回転中心の座標を（Ｓｃ、１．
６）とし、管電圧１００　ｋｖｐ設定特定時調補正曲線
上の任意の点Ｑの座標を（ｘｓ　、　ｆ（ｘｘ））とす
れば、点Ｑに対応する管電圧８０　ｋｖｐ時の階調補正
曲線１９」二の点Ｑ′および管電圧１２０ｋｖｐ時の階
調補正曲線２０上の点Ｑ“の座標は次式で表わされる。

＝　０．８　ｆ（ｘｌ）　＋　０．３２＝　１．２　ｆ
（ｘ、）　−０，３２ すなわち、管電圧８０　ｋｖｐ設定特定時光学濃度ｙｃ
＝１．６を中心として高濃度部を低下させ、低濃度部を
上昇させることによって、管電圧１００　ｋｖｐ設定特
定時力と同一コントラストの画像を得ることができる。

この場合とは逆に、管電圧１２０　ｋｖｐ設定特定時高
濃度部を上昇させ、低濃度部を低下させているのである
。

上述した実施例においては管電圧が変化した時に基準と
なる階調補正曲線を回転して所望の階調補正曲線を作成
して出力コントラストの補正を行なっているが、同様の
方法によシ被写体が変化した場合、あるいは部分的に出
力コントラストを変化させたい場合に対しても適切な画
像を得ることができる。

なお、上記実施例は回転のみで〜平行移動量は０である
。

以上詳細に説明したように一本発明においては１０種類
程度の基本階調補正曲線から、撮影対象物、撮影管電圧
、あるいは目的に応じてその都度この曲線を回転かつ平
行移動することによって多数の所望の階調補正曲線を得
ておシ、基本階調補正曲線のデータのみを記憶していれ
ば良いので記憶容量が少なくて良く、電子計算機の小型
化、あるいは処理時間の迅速化等の利点かあシーその実
用価値は高い０

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における階調補正曲線の回転を説明する
グラフ、 第２図は放射線画像システムの１実施例を示すブロック
図、 第３図、第４図は胸部の放射線透過線量の分布を示すグ
ラフ、 第５図は本発明の階調補正作成方法により作成した階調
補正曲線の実施例を示すグラフである。 １　・・・・・・螢光体シート　８・・・・・・メ　モ
　リ　−９・・・・・・階調補正回路　１４・・・写真
フィルム１８．１９．２０・・・・・・・・・・・・・
・・・・・階調補正曲線２１・・・回転中心 第１図 第３図 第２図 第５図 手続ネｍ　、ＬＥ書 昭和５７年１２ｆ］６Ｆｌ 特許庁長官　殿 １、事イ？１の表示 特願昭５７−１９３７７０号 ２、発明の名称 １ｌｉＩｉ調補正曲線の作成ｌｊ法 ３、補正をづる者 事件どの関係　　　　特許出願人 住　所　　神奈川県南足柄市中沼２１０番地名　称　　
　　冨十写真フィルム株式会社４、代理人 東京都港区六木木５−２−１ なし ６、補正により増加する発明の数　　　な　　　し７、
補正の対象　　　　　　　　　　明　　細　　書８、補
正の内容　　手書き明細書をタイプ浄轡に補止します。 く内容に変更なし〉

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 放射線画１象情報を蓄積記録した蓄積性螢光体拐料を励
   起光で走査してこの螢光体材料から輝尽発光光を発光さ
   せ、この輝尽発光光を光電的に検出して前記画ｆ象情報
   を輝尽発光光の光量に対応したレベルの電気信号に変換
   した後、この電気信号を使用して感光材料に前記画像情
   報に応じた可視像を再生記録する放射線画像の再生記録
   方法における階調補正曲線の作成方法において、 直角座標の一方の軸に前記記録材料」二の再生像の光学
   濃度をとり、他方の軸に前記電気作成し、この基準特性
   曲線のうちの一つを選び、この選んだ基準特性曲線をこ
   の座標系においてこの曲線上の一点を中心として回転し
   、かつ平行移動することによって所望の階調補正曲線を
   得るようにしたことを特徴とする階調補正曲線の作成方
   法。