JPS6144400B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えばＸ線テレビジヨン（以下、
「テレビジヨン」は「TV」と略称する）寝台シス
テムなどにおけるＸ線自動露出制御装置に関する
ものである。

Ｘ線TV寝台システムにおける、従来のＸ線自
動露出制御装置のシステムブロツク図を第１図に
示す。同図において、１―１はＸ線発生源として
のＸ線管、１―２はＸ線管１―１の放射口部に設
けられたコリメータ、１―３は寝台天板、１―４
は被写体としての被検者、１―５はステイル撮影
に用いるスポツトシヨツト装置部、１―６は前記
ステイル撮影時にスポツトシヨツト装置部１―５
内に装填されるＸ線フイルム、１―７はイメージ
インテンシフアイア（以下、IIと称する）、１―
８はII１―７の出力画像面にあらわれる画像を導
く光学系、１―９は光学系１―８内に設けられた
光検出器としてのフオトマルチプライヤ（以下、
「フオトマル」と略称する）、１―１０は光学系１
―８で導びかれた画像を撮像するTVカメラヘツ
ド、１―１１はフオトマル１―９の出力で動作す
る自動露出制御回路、１―１２は自動露出制御回
路１―１１の出力に応じてＸ線管１―１の曝射制
御を行なうＸ線制御器、１―１３はTVカメラヘ
ツド１―１０に接続されたTVカメラ制御器、１
―１４はTVカメラヘツド１―１０およびTVカメ
ラ制御器１―１３によつて得られるTV画像を表
示するTVモニタである。このシステムでは被検
者を透過したＸ線は、II１―７で可視光像に変換
された後、光学系１―８内に設置されたフオトマ
ル１―９によつて検出される。このフオトマル１
―９の出力信号は自動露出制御回路１―１１へ伝
達されて、TVモニタ１―１４の表示像の適正な
輝度に対応する設定レベルと比較される。自動露
出制御回路１―１１はフオトマル１―９の出力信
号が比較レベルに対して高い場合（モニタ像は輝
度過大）にはＸ線制御器１―１２内の透視管電圧
を下げるような信号を出し、逆の場合には透視管
電圧を上げるような信号を出す。このようにし
て、被写体１―４の条件が変化しても、常にTV
モニタ１―１４上の透視像の輝度が一定となるよ
うにシステムを制御する。

ところで、上記システムにおけるフオトマル１
―９の測光視野は、II１―７出力像の中心部にあ
る所定の有効面積であり、このため上記システム
では該面積内の平均輝度に基づく制御を行なつて
いる。一方、臨床時にはコントラストを増すため
に一般に陽性造影剤であるバリウムなどを用いる
が、例えばこのバリウムが前記フオトマル１―９
の測光視野を被覆すると、フオトマルの測光視野
の実面積が減少し、同一被写体厚であつても出力
が減少する。その結果、自動露出制御回路１―１
１は線量を増す様に処理する。このような場合、
円形測光視野内のバリウムによつて被覆されてい
ない部分には過度線量が入射し、TVモニタ１―
１４における輝度を増加させ、ハレーシヨンを引
き起こし、診断能力を低下させる。この欠点によ
る影響を防止するために、測光視野内にバリウム
などがはいらないように被写体の位置決めを行な
うようにすれば、診断を長びかせあるいは被曝線
量を必要以上に高める危険性がある。

本発明は、このような事情に基づいてなされた
もので、画面上に輝度の極端な部分を有する場合
のみ画像の輝度を略一定とすることができ、診断
時間の短絡化および被曝線量の低減化を図り得る
Ｘ線自動露出制御装置を提供することを目的とし
ている。

すなわち、本発明の特徴とするところは、Ｘ線
TV信号から予め設定した輝度レベルにある信号
部分のみを自動的に検出し、それに基づいてＸ線
曝射を制御することにある。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

第２図は、本発明をＸ線TV寝台システムに適
用した一実施例の構成を示すシステムブロツク図
であり、同図において第１図と同様の部分には同
符号を付してその詳細な説明を省略する。同図に
おいて２―１は自動露出制御回路であり、この自
動露出制御回路２―１はTVカメラ制御器１―１
３からのビデオ信号に基づいて、その輝度レベル
の予め設定した範囲の部分のみに対応して制御信
号をつくりＸ線制御器１―１２に与えるものであ
る。

上記自動露出制御回路２―１の詳細な構成を第
３図に示す。第３図において、３―１は２つのコ
ンパレータおよびゲート回路を用い、入力信号レ
ベルが上限値Ｖ_Uと下限値Ｖ_Lとの範囲内にあると
きに信号出力するいわゆるウインドウ型比較器、
３―２はインバータ、３―３はアナログスイツ
チ、３―４は増幅器Ａ、コンデンサＣなどで構成
される積分器、３―５は積分器３―４に挿入され
たアナログスイツチ、３―６は計数用の一定周波
数のパルス列を発生するパルス発生器、３―７は
ゲート回路、３―８はカウンタ、３―９はＤ／Ａ
変換器（デイジタル―アナログ変換器）、３―１
０は可変利得増幅器である。また、Ｖ_IはTVカメ
ラ制御器１―１３からの入力ビデオ信号、Ｖ_Dは
図示されていない回路により前記ビデオ信号Ｖ_I
に基づいて得た垂直同期信号、Ｓ_Oは出力制御信
号、Ｖ_CCは電源、Ｖ_UおよびＶ_Lはそれぞれウイン
ドウ型比較器３―１の上限値および下限値を設定
する上限および下限設定レベル入力である。

このような構成における動作を第４図ａ〜ｄに
示す波形図を参照しながら説明する。自動露出制
御装置２―１の入力はTVカメラ制御器１―１３
から得られる第４図ａに示すようなビデオ信号
（TV画像信号）Ｖ_Iとする。このビデオ信号Ｖ_I
は、まずウインドウ型比較器３―１に導びかれ
る。このウインドウ型比較器３―１では、第４図
ｂに示すようにビデオ信号Ｖ_Iが上限値Ｖ_Uと下限
値Ｖ_Lとの範囲内にあるときに信号出力するか
ら、この信号をアナログアナログスイツチ３―３
およびゲート回路３―７へ送る。ビデオ信号Ｖ_I
が設定レベルＶ_UとＶ_Lの間にあるときのみアナロ
グスイツチ３―３はオンとなりビデオ信号Ｖ_Iは
次段の積分器３―４へ送られる。また、インバー
タ３―２の出力はゲート回路３―７のゲート信号
として使用し、パルス発生器３―６より得られる
一定周波数のパルス列を制御する。即ち、ゲート
回路３―７はビデオ信号Ｖ_Iが設定レベルＶ_UとＶ
_Lの間にあるときのみパルスを次段へ送り、その
他は出力しない。すなわち、ゲート回路３―７は
第４図ｂに示す信号のパルス幅でパルス発生器３
―６のパルス列信号をパルス幅変調することにな
る。第４図ｃは上述におけるアナログスイツチ３
―３の出力波形、同図ｄはゲート回路３―７の出
力を示す。アナログスイツチ３―３の出力は積分
器３―１によつて積分され、可変利得増幅器３―
１０へ送られる。この積分器３―４の出力はTV
画像の１フイールド毎にリセツトするようにアナ
ログスイツチ３―５を用いて積分用のコンデンサ
Ｃを垂直同期信号Ｖ_Dにより放電させる。ゲート
回路３―７の出力はカウンタ３―８に送られ、１
フイールド期間内のパルスをカウントする。この
カウント３―８の出力を１フイールド期間毎に
Ｄ／Ａ変換器３―９へ送り、Ｄ／Ａ変換器３―９
の出力によつて可変利得増幅器３―１０の増幅度
を制御する。

ビデオ信号の全映像期間に於いて、その輝度レ
ベルが予定の適正なレベル（Ｖ_UとＶ_Lの間）範囲
にあるとき、Ｄ／Ａ変換器３―９の出力は最大と
なる。同時に積分器３―４へ送られるビデオ信号
は全映像期間に於いて欠落部分もなく遂次積分さ
れ、その出力は可変利得増幅器３―１０へ送られ
る。可変利得増幅器３―１０はＤ／Ａ変換器３―
９の出力によつて定まる増幅度で積分器３―４か
らの出力を増幅し、Ｘ線制御器１―１２に対する
制御信号Ｓ_Oを出力し、その強弱でＸ線を制御す
る。

また、ビデオ信号のある期間において、その輝
度レベルが設定されたＶ_Uより高くなつたり、Ｖ_L
より低くなつたりすれば、その期間の映像信号は
除去され、それに応じてＤ／Ａ変換器３―９の出
力も低下する。Ｄ／Ａ変換器３―９の低下の度合
は、その映像期間の減少と対応させることができ
るので、Ｄ／Ａ変換器３―９の出力の低下に応じ
て、可変利得増幅器３―１０の増幅度を上げて
（信号取出し区間、面積変化補正を意味する）や
れば極端な映像部分（例えばバリウムによつて被
覆された部分）による信号取出し区間面積変化の
影響を受けることなく、システムを動作させるこ
とができる。尚可変利得増幅器３―１０の出力制
御信号Ｓ_Oは１フイールド期間中、その１つ前の
フイールドによつて得られたレベルにホールドさ
れているものとする。又、ステイル撮影について
は、ステイル撮影直前、すなわち、透視オフ時の
上記制御出力の状態を読み取り該制御出力をフオ
トタイマへ処理すれば、フオトタイマについても
上記同様の処理を行なうことが可能である。

このようにすれば、造影剤や直接Ｘ線による輝
度の極端な部分があつてもそれによる影響を受け
ずに適正な露出によるＸ線像が得られる。

なお、本発明は上記し且つ図面に示す実施例の
み限定されることなくその要旨を変更しない範囲
内で種々変形して実施できるものである。

例えば第５図は本発明の他の実施例を示すもの
である。ビデオ信号Ｖ_Iをデイジタル化変換器５
―１でデイジタル信号に変換し、このデイジタル
信号から任意の設定範囲にある値の信号のみを選
択抽出するために信号抽出器５―２を通し選択抽
出された信号のみを加算器５―３にて加算する。
それと同時にその加算回数をカウンタ５―４でカ
ウントし両方の信号を１フイールド期間毎にそれ
ぞれＤ／Ａ変換器５―５，５―６によりアナログ
信号に変換する。加算器５―３からの信号はＤ／
Ａ変換器５―５を通して可変利得増幅器５―７へ
伝達され、この可変利得増幅器５―７はＤ／Ａ変
換器５―６を通つたカウンタ５―４からの信号に
よつて、その増幅度が制御される。加算器５―３
及びカウンタ５―４は１フイールド毎に垂直同期
信号Ｖ_Dによつて出力が送出されると同時にリセ
ツトされる。可変利得増幅器の出力は映像の１フ
イールド期間中、前のレベルにホールドされる。

また、第６図に示すように本発明を用いた自動
露出制御回路２―１の出力を第１図で示した従来
装置の自動露出制御回路１―１１に与えて自動露
出の補正制御を行なう構成としても上記同様の効
果を得ることができる。

更に、上記実施例では予定範囲内に入つた期間
の輝度レベル信号の積分値を全画面に対するその
期間の長さの割合に応じて増幅するよう構成した
が、要は、予定範囲内における輝度レベルに応じ
て制御信号を得るものでさえあればどのような構
成を用いてもよい。

以上、詳述したように、本発明によれば、画面
上に輝度の極端な部分を有する場合にも画像の輝
度を略一定とすることができ、診断時間の短縮お
よび被曝線量の低減を可能とする自動露出制御装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の一例の構成を示すシステム
ブロツク図、第２図は本発明の一実施例の構成を
示すシステムブロツク図、第３図は同実施例にお
ける要部の詳細を示す回路構成図、第４図ａ〜ｄ
は同実施例の動作を説明するための各部波形図、
第５図は本発明の他の実施例の要部構成を示す回
路構成図、第６図は本発明のその他の実施例の構
成を示すシステムブロツク図である。 １―１…Ｘ線管、１―２…コリメータ、１―３
…寝台天板、１―４…被検者、１―５…スポツト
シヨツト装置部、１―６…Ｘ線フイルム、１―７
…イメージインテンシフアイア（II）、１―８…
光学系、１―９…フオトマルチプライヤ（フオト
マル）、１―１０…テレビジヨンカメラヘツド、
１―１２…Ｘ線制御器、１―１３…テレビジヨン
カメラ制御器、１―１４…テレビジヨンモニタ、
２―１…自動露出制御回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被写体を透過したＸ線によるＸ線テレビジヨ
   ン画像信号を得るＸ線テレビジヨン系と、このＸ
   線テレビジヨン系で得られる画像信号の輝度レベ
   ルが予定の範囲内にあることを検出するレベル検
   出手段と、このレベル検出手段の検出時における
   画像信号の輝度レベルに応じた制御信号を発生す
   る制御信号発生手段と、この制御信号発生手段の
   出力に応じてＸ線発生制御部を制御する制御手段
   とを具備してなるＸ線自動露出制御装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のＸ線自動露出制
   御装置において、制御信号発生手段は、レベル検
   出手段の検出時における画像信号の輝度レベルの
   積分値に基づいて制御信号を発生することを特徴
   とするＸ線自動露出制御装置。