JPS61214860A - 放射線画像読取方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、放射線画像を記録したフィルム面、および輝
尽螢光体層を有する放射線画像変換パネル面等の放射線
画像情報記録媒体面をレーザ光で走査して、光検出器に
よシその強度を電気信号変換して、該記録媒体面に記録
されている放射線画像情報を読み取る方法に関するもの
である。

〔従来の技術〕

Ｘ線画像のような放射線画像は医療用として多く用いら
れている。この放射線画像を得る一方法として、被写体
を透過した放射線を螢光体層（螢光スクリーン）Ｋ照射
し、これにより可視光を生じさせて、この可視光を銀塩
感光材料を塗布したフィルムに照射して現像する、いわ
ゆる放射線写真方式がある。

近年、放射線画像診断技術の進歩にともない、上記放射
線写真を走査してそこに記録された放射線画像情報を読
み取シ、デジタル信号化した後にＣＲＴや感光材料上に
栴生ずる方法が工夫されるようになった。それにより、
１回の放射線撮影からよシ多くの診断情報が得られるよ
うになシ、診断性能の向上と被曝線量の低減がもたらさ
れる。また、放射線画像情報の保存や検宗の効率化とい
う点でも期待がもたれている。

上記写真フィルムを用いた放射線画像情報読取装置にお
いては、放射線画像を記録した写真フィルムを読み取シ
光であるレーザ光で露光走査し、その反射光または透過
光を光検出器で検出して電気信号変換することが行なわ
れている。

また一方では、銀塩感光材料からなる放射線写真フィル
ムを使用しないで放射線画像を得る方法が工夫されるよ
うになった。　　。

このような方法としては、被写体を透過した放射線をあ
る株の螢光体に吸収せしめ、しかる後この螢光体を例え
ば光又は熱エネルギーで励起することによシ、この螢光
体が前記吸収によシ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方
法がある０例えば英国特許１，４６２，７６９号及び特
開昭５１−２９８８９号には、螢光体として熱輝尽性螢
光体を用いる方法が示されている。この方法は支持体上
に熱輝尽性螢光体層を形成した放射線画像変換パネルを
使用するもので、この放射線画像変換パネルの熱輝尽性
螢光体層に被写体を透過した放射線を吸収させて被写体
各部の放射線透過度に対応する放射線エネルギーを蓄積
させて潜像を形成し、しかる後にとの熱輝尽性螢光体層
を加熱することによって輝尽励起し、パネルの各部に蓄
積された放射線エネルギーを光の信号として取シ出し、
この光の強弱によりて放射線画像を得るものである。

また、例えば米国特許３，８５９，５２７号及び特開昭
５５−１２１４４号には、螢光体として光輝属性螢光体
を用いる方法が示されている。この方法は支持体上に光
輝属性螢光体層を形成した放射線画像変換パネルを使用
するもので、該パネルに上述のように人体等の被写体の
）ｌ！両画像形成・記録した後、この光輝属性螢光体層
を輝尽励起光たとえばレーザ光などで走査することによ
って、パネル各部に蓄積された放射線エネルギーを光の
信号（輝尽発光）として取シ出し、この光信号を光検出
器、たとえは光電子増倍管、フォトダイオード等の光電
変換素子等で検出して電気信号変換する。

上述のような放射線写真システムにおいては、輝尽性螢
光体およびＸ線画像情報の記録されたＸ線フィルムのい
ずれを用いた方法においても、放射線画像情報を電気信
号に変換した後、該電気信号に対して演算を実行し、空
間周波数処理や階調処理等を行なって再生画像の鮮鋭性
やコントラスト等を改良する放射線画像処理方法を用い
ることができる。この液絡的な画像はノ・−トコビーと
して再生しても良いし、ＣＲＴ上に再生しても良い。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような放射線画像読取方法によって得られた電気的
画像情報は、写真フィルム（Ｘ線フィルム）または写真
画像（ゼロラジオグラフィなど）の場合には、低濃度か
ら高濃度に至るまで同一のＩＪ　ニアな透過率または反
射率によって処理するか、または電気信号の対数変換器
などによって対数値に変換し、写真濃度に対応した信号
として処理するのが通例であった。

また、支持体上に光輝属性螢光体層を形成した放射線画
像変換パネル（以下イメージングプレート若しくはパネ
ルという）を記録媒体として使用した場合には、該パネ
ルにＸ機を曝射して潜像を作シ、これをレーザ光で露光
走査すると蓄積エネルギーに比例した光を発するから、
この発光による光信号を光検出器で受けて電気信号変換
して、前記Ｘ線フィルムの透過率を対数変換した値また
は濃度に相当する画像情報を得る。

尚、本明細書において、透過率相当（対応）の値とは画
像が記録されている記録媒体を透過光で読み取る場合、
透過率即ち第６図で示した入射光量Ｉｉｎと透過光Ｉｏ
ｕｔの比Ｉｏｕｔ　／　Ｉｉｎであシ、反射光で読み取
る場合は第７図で示した反射率Ｉｏｕｔ／Ｉ’ｉｎであ
る。また輝尽発光の透過率相当の値とは、放射線源とイ
メージングプレートの間に被写体を設けないときに、放
射線を照射した場合のイメージングプレートからのｊＩ
Ｉ尽発光発光量８１囚で示したＩｗｈｉｔｅとし、被写
体を設けた場合のイメージングプレートからの輝尽発光
量を第８図ＣＢ）で示した工？とした場合、■ノ／Ｉｗ
ｈｉｔｅをいう。

また濃度相当値とは、上記の透過率相当の佃の逆数を対
数変換した値である。

で示される。

このようにして得られた濃度相当値は、低濃度相当値に
相当する領域（以下、低濃度対応域と称す）から高濃度
に相当する領域（以下、高濃度対応域と称す）に至るま
で、同一のリニアな透過率相当の変換特性（以下、透過
率対応特性と称す）によって処理するか、または電気信
号の対数変換器などによって対数値に変換して写真濃度
に対応した特性（以下濃度対応特性と称す）として処理
するのが通例であった。

即ち入射光ｉ１（サンプリング間隔が通常一定であるの
で、これは透過率相当値に対応する）にほぼリニアな変
換特性を有す光電変換素子からの電流値を電圧に変換し
、これをあらゆる画像！［でそのままデジタル変換した
り、あるいは、あらゆる画像濃度で前記電圧対数変換し
た後、これをデジタル変換するのが通例であった。

しかしながら、上記の如きＩＪ　ニアな透過率対応特性
のデータをデジタル変換すると、高濃度対応域の分解能
が劣化し、更に読取レンジが制限されてしまう。また、
対数変換したデータをデジタル変換すると、低濃度対応
域での分解能が劣化するという欠点が生じる。従って従
来の通常方法では、低濃度対応域から高濃度対応域まで
の全域にわたって高精度でデータを読取シ、デジタル変
換することは困難であった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上述の知き欠点を改善するためになされたもの
で、低濃度対応域の濃度分解能をより細かく、かつ高濃
度対応域の濃度分解能を損わせず、更に読取レンジを制
限させることのない、画像診断上有効なデジタル画像情
報を得ることを目的とするものである。

上記目的を達成する本発明の放射線画像読取方法は、放
射線画像が記録蓄積されている媒体の画像情報をデジタ
ル情報信号に変換する方法において、低＃＆領域または
低濃度に相当する画像情報領域と、高濃度領域または扁
＃麓に相当する画像情報領域とを、異なる特性の変換処
理を行なうことを特徴とするものである。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に従いその一実施例について詳細に
説明する。

第３図は本発明に係る放射線画像読取装置の概略斜視図
であり、第４図はその模式図である。これらの図におい
て、放射線像変換パネル１０は、矢、部方向に直線連動
をするホルダ１１にのせられ、副走査が行なわれるとと
もに、本発明で提案している半導体レーザー装置１５か
ら出射した輝尽励起光たるレーザービームＬはコリメー
タレンズ１６、レーザの波長域のみを透過させるフィル
タ１７を透過し、ガルバノミラ−１８で主走査され、ｆ
−θレンズ１９を透過して、パネルｌＯに照射される。

レーザービームＬが照射されることにより、パネル１０
から記録されている放射細画像が輝尽発光となってあら
れれる。この輝尽発光は光フアイバ集光体１２１Ｃよっ
て集光され、輝尽発光波長領域のみ透過させるフィルタ
１３をとおして、元電子増倍′Ｗ１４等の光検出器にみ
ちびかれ、光電変換されて電気１！号とな勺出力される
。出力されたｖＬｆＡ信号は図示しない信号処理機等を
へて、銀塩感光性フィルム等に出力記録され、またはＣ
Ｒ’Ｉ’等に表示されることによって視覚化される。

第５図は放射線画像を記録した写真フィルムを用いた放
射線画像情報読取装置の概略斜視図を示している。放射
線画像を記録した写真フィルム２０は、矢印方向に図示
しない搬送手段によって直線運動し、副走査が行なわれ
るとともに、本発明で提案している半導体レーザ族［２
５から出射した読み取部光たるレーザービームＬはコリ
メーターレンズ２６、レーザの波長域のみを透過させる
フィルタ２６を透過し、ミラー２３を介して、ガルバノ
メータミラー２８で主走査され、ｆ−θレンズ２９を透
過し、フィルム２０に照射される。フィルム２ｏを透過
したレーザービームＬは、フィルム２ｏの濃度に応じた
光霊の光に変換され、光フアイバ集光体２２に入射・集
光され、光電子増倍管２４等の光検出器にみちびかれ光
電変換され、電気信号となシ出カされる。

出力された電気信号は図示しない４Ｈ号処理機等をへて
、銀塩感光性フィルム等に出力記録嘔れ、またはＣＲＴ
に表示されることによって視覚化される。

既に述べたように、画像情報から透過率相当値をデジタ
ル変換する場合、このすべての領域、たとえば全濃度対
応域を１７　＝アまたは対数変換すると、低濃度対応域
と高濃度対応域でそれぞれ読取分解能が損なわれる。

第２図は本発明によシ得られる、上記濃度相当値の一例
としての濃度相当値とＡ／Ｄ変換電圧との関係を表わす
特性曲線である。図において、横軸は濃度相当値、縦軸
は端子Ｈでの出力電圧値を　　　”とる。

実施例としてＸ？ｆＭフィルム画像の透過読取の場合に
ついて説明すると、画像診断解析上、画像の具体的な低
濃度域としては、濃度値で０．５　Ｄ以下が重要である
と一般に言われている。従って第２図に示すように、濃
度値０．５Ｄ以下の低ａ度域の透過率相当値に対しては
リニアである透過率対応特性を持たせ、一方、濃度値０
．５以上の高濃度域に対しては、濃度相当値に対してリ
ニアな＃度対応特性をもつ特性曲線をＡ／Ｄ変換するこ
とによシ、低濃度域から高濃度域に至るまで診断上有効
な画像読取情報を得ることができる。

次に、上記の特性曲線を実現せしめるデジタル変換のた
めの具体的な電子回路のブロック図を第１図に示す。以
下、この動作について説明する。

第３図ないし第５図に示す光電子増倍管１４　、２４な
どの光検出器によシ、画像は電流信号に光電変換され、
入力端子Ｅに入力され、電流増幅６３０で電圧値に変換
される。そして、その出力は反転増幅器３１と対数変換
器あとに分岐入力される。

電流増幅器３０の出力の一部は反転増幅器３１に入υ、
ここでその出力は当然入力とは逆の極性の電圧となシ、
更に加算器３２に入力される。そこで第２図に示したよ
うに、濃度相当値ＯＤで対応する電圧が丁度０ボルトに
なるように、加算器３２で信号にバイアス電圧が加えら
れ、所定の正電圧へ電圧レベルが後動する。これは加算
器３２の加算端子Ｋに加えた電圧（５ボルト）によって
行なわれる。

そして、次に第２図で示す濃度相当値０．５Ｄの値に対
応する電圧が３．７５ボルトになるように、反転増幅器
３３で所定の増幅が行なわれる。即ち、この反転増幅器
３１　、３３と加算器３２とによって、低濃度対応域の
第２図に示す特性曲線に従った出力信号がでるように増
幅、調整が行なわれる。

一方、電流増幅器３０の出力の一部は、対数変換器３４
に入り、ここで対数値に変換される。そしてその出力は
、濃度相当値０．５Ｄの値のとき、対応する対数変換さ
れた電圧が−０，５ボルトになるように減算器３５によ
って、その減算端子りに加えた同じ１１度（相当）値（
第２図では０．５）で同じ出方電圧が得られるように一
部バイアスをかけるためのり７アレンス電圧が減算され
、更に反転増幅器３６によって増幅される。この反転増
幅器３６からの出力は、加算器３７とコンパレータ３８
に入力される。

このコンパレータあの出力は、第２図に示す変換特性曲
線に従って切換スイッチ３９を制御する。

一方、反転機能をもった加算器は、第２図に示した特性
曲線に従って、濃度相当値０．５Ｄに対応した電圧が３
．７５ボルトになるように、また濃度相当値３Ｄに対応
した電圧が１０ボルトになるように、加算器３７の加算
端子Ｍに適合した電圧が加えられる。即ち、対数変換器
別、減算器話９反転増幅器３６、加算器３７によって高
濃度対応域の第２図に示す特性曲線に従った出力信号が
出るよう増幅・調整が行なわれる。以上のように、反転
増幅器３３からの出力は低濃度対応域に適合した特性に
より変換した出力信号が出力され、また、加算器３７が
らの出力は高濃度対応域に適合した特性にょシ変換した
出力信号が出る。

そして、これら２つの出力は、それぞれ切換スイッチ３
９の端子Ｆ、Ｇに接続されている。このスイッチ３９は
、具体的には半導体などによる無接点の電子的スイッチ
を使用するのが好ましい。このスイッチ３９は前記変換
特性を選択するコンパレータ３８によって制御される。

具体的には、今画像（画素）が低濃度対応域であったと
すると、反転増幅器３６の出力、即ちコンパレータ羽の
入力電圧は−０，５ボルトよ＃）高い仁とをコンパレー
タ羽が判断して、切換スイッチ３９は端子Ｆとの接続が
選択され、出力端子ＨＫ反転増幅器３３の出力信号を出
力する。一方、画像（画素）が高濃度対応域でめったと
すると、コンパレータ詔の入力電圧は−０，５ボルト（
端子Ｒ）よシ低いことをコンパレータ３８が判断して、
切換スイッチ３９を制御し、出力端子Ｈには加算器３７
の出力信号を出力するよ、う、端子Ｇと接続される。そ
してこのコンパレータ３８の判断動作をする電圧はコン
パレータあのＲ端子に加えられる電圧（−０，５ボルト
）によって決定される。

このようにして、目的とする特性曲線に従った変換を、
低濃度対応域から高濃度対応域にわたり、自動的に切換
可能とすることにより、忠実に実現することができる。

更に、この出力端子Ｈからは、Ａ／Ｄ変換器に入力され
てデジタル信号に変換される。がくして低濃度対応域で
も高濃度対応域でも高精度のデジタル信号が得られる。

これらの電子回路は通常のＩＣ化された６ｉ算増幅器な
どの半導体素子によって安価で容易に構成することがで
きる。

なお、使用目的によっては、低濃度対応域から高濃度対
応域にわたる各域の変換すべき特性曲線を変更したシ、
または対応する電圧を変更したい場合には、それぞれを
構成する増幅器や変換器または加算器、減算器、コンパ
レータなどの各端子に、Ｌ、Ｍ、Ｈに加える比較、加減
算バイアスなどの電圧を変更することＫよって所望の目
的を達成することができる。

〔発明の効果〕

本発明によりて、画像が記録された記録媒体から画像情
報を電気的に読み取りデジタル信号に変換する場合、そ
の画像の低濃度対応域から高濃度対応域の全域にわたシ
、読取データの精度を損なうことなく変換し、デジタル
信号が得られるようになった。これは低濃度対応域と高
濃度対応域を異った変換特性でるるリニア変換および対
数変換によって自動変換されるもので、現実には電子回
路によって目的を達成することができるようになった。

そのため画像情報に対する広い分野の応用・解析が可能
となった。

【図面の簡単な説明】

１　　　　　第”ｔａ″ｉ：４″１ＱＩＨｃ　ｊ　、ｂ
、に体“−′。８“１“：　　　回路のブロック図、第
２図は本発明の濃度対応値を電気信号に変換する場合の
特性曲線を示す図である。第３図は本発明に係る放射線
画像情報読取装置の概略斜視図、第４図はその模式図、
第５図は放射線画像を記録した写真フィルムを用いた放
射線画像情報読取装置の概略斜視図である。第６図ない
し第８図は透過率、反射率および輝尽発光の透過率を説
明する図である。 １０・・・放射線像変換パネル、１４．２４・・・光電
子増倍管、１５　、２５・・・半導体レーザ装置、２０
・・・写真フィルム、３０・・・電流増幅器、３１．３
３．３６・・・反転増幅器、３２　、３７・・・加算器
、３４・・・対数変換器、３５・・・？３１［，３８・
・・コンパレータ、３９・・・スイッチ、 Ｌ・・・レーザービーム、

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）放射線画像が記録蓄積されている記録媒体の画像
   情報をデジタル情報信号に変換する方法において、低濃
   度領域または低濃度に相当する画像情報領域と、高濃度
   領域または高濃度に相当する画像情報領域とを、異なる
   変換特性の変換処理を行なうことを特徴とする放射線画
   像読取方法。
2. （２）前記読取方法における前記変換特性であつて、画
   像情報に応じて自動的に切換え可能としたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の放射線画像読取方法
   。
3. （３）前記記録媒体の低濃度領域または低濃度に相当す
   る領域に対しては透過率相当値をリニア変換、高濃度に
   相当する領域は濃度に対してリニア変換を行なえるよう
   にしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第
   ２項に記載の放射線画像読取方法。
4. （４）前記低濃度領域を濃度値で０．５以下に限定した
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項の
   何れか１項に記載の放射線画像読取方法。