JPS63262134A - 医用画像の撮影体位判別方法 - Google Patents

医用画像の撮影体位判別方法

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JPS63262134A
JPS63262134A JP62096709A JP9670987A JPS63262134A JP S63262134 A JPS63262134 A JP S63262134A JP 62096709 A JP62096709 A JP 62096709A JP 9670987 A JP9670987 A JP 9670987A JP S63262134 A JPS63262134 A JP S63262134A
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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、放射線画像等の医用画像における人体の撮影
体位を自動的に判別する方法に関するものである。
(従来の技術) ある種の蛍光体に放射線(X線、α線、β線、γ線、電
子線、紫外線等)を照射すると、この放射線エネルギー
の一部が蛍光体中に蓄積され、この蛍光体に可視光等の
励起光を照射すると、蓄積されたエネルギーに応じて蛍
光体が輝尽発光を示すことが知られており、このような
性質を示す蛍光体は蓄積性蛍光体(fil尽性蛍光体)
呼ばれる。
この蓄積性蛍光体を利用して、人体等の被写体の放射線
画像情報を一旦蓄積性蛍光体のシートに記録し、この蓄
積性蛍光体シートをレーザ光等の励起光で走査して輝尽
発光光を生ぜしめ、得られた輝尽発光光を光電的に読み
取って画像信号を得、この画像信号に基づき写真感光材
料等の記録材料、CRT等の表示装置に被写体の放射線
画像を可視像として出力させる放射線画像情報記録再生
システムが本出願人によりすでに提案されている。
(特開昭55−12429号、同56−11395号な
ど。)このシステムは、従来の銀塩写真を用いる放射線
写真システムと比較して極めて広い放射線露出域にわた
って画像を記録しうるという実用的な利点を有している
。すなわち、蓄積性蛍光体においては、放射線露光量に
対して蓄積後に励起によって輝尽発光する発光光の光量
が極めて広い範囲にわたって比例することが認められて
おり、従って種々の撮影条件により放射線露光量がかな
り大幅に変動しても、蓄積性蛍光体シートより放射され
る輝尽発光光の光量を読取ゲインを適当な値に設定して
光電変換手段により読み取って電気信号に変換し、この
電気信号を用いて写真感光材料等の記録材料、CRT等
の表示装置に放射線画像を可視像として出力させること
によって、放射線露光量の変動に影響されない放射線画
像を得ることができる。
ところで、上記のシステムにおいては、撮影条件の変動
による影響をなくし、あるいはm*読影適性の優れた放
射線画像を得るために、蓄積性蛍光体シートに蓄積記録
された放射線画像情報の記録状態、あるいは胸部、腹部
などの被写体の部位、単純撮影、造影撮影などの撮影方
法等によって決定される記録パターン(以下、これらを
総称する場合には、「蓄積記録情報」という。)を観察
読影のための可視像の出力に先立って把握し、この把握
した蓄積記録情報に基づいて読取ゲインを適当な値に調
節し、また、記録パターンのコントラストに応じて分解
能が最適化されるように収録スケールファクターを決定
し、さらに読取画像信号に対して階調処理等の画像処理
が行なわれる場合には、画像処理条件を最適に設定する
のが望ましい。
このように可視像の出力に先立って放射線画像の蓄積記
録情報を把握する方法として、特開昭58−67240
号に開示された方法が知られている。この方法は、観察
読影のための可視像を得る読取り操作(以下、[本読み
Jという。)の際に照射すべき励起光よりも低いレベル
の励起光を用いて、前記本読みに先立って予め蓄積性蛍
光体シートに蓄積記録されている放射線画像の蓄積記録
情報を把握するための読取り操作(以下、「先読み」と
いう。)を行ない、放射線画像の蓄積記録の概要を把握
し、本読みを行なうに際して、この先読み情報に基づい
て読取ゲインを適当に調節し、収録スケールファクター
を決定し、あるいは画像処理条件を決定するものである
上記の方法によれば、蓄積性蛍光体シートに蓄積記録さ
れている放射線画像情報の記録状態および記録パターン
を本読みの前に予め把握することができるので、格別に
広いダイナミックレンジを有する読取系を使用しなくと
も、この記録情報に基づいて読取ゲインを適当に調節し
、収録スケールファクターを決定し、またこの記録パタ
ーンに応じた信号処理を読取り後の電気信号に対して施
すことにより、観察読影適性に優れたtIlOA線画像
を得ることが可能になる。
(発明が解決しようとする問題点) ところが以上述べたようにして放射線画像情報の読取条
件および/または画像処理条件を決定すると、同一の被
写体を撮影体位を変えて撮影した場合に、それぞれの再
生画像において該被写体中の関心領域の濃度が変わって
しまうことがある。
以下、このことについて詳しく説明する。例えば胸椎を
診断するために第2A図に示すように胸部を正面から撮
影した場合と、第2B図に示すように側面から撮影した
場合を考える。正面撮影の場合、関心領域である胸椎に
は、放射線が透過しにくい縦隔部と重なるので蓄積性蛍
光体シートにおいて胸椎部分の蓄積放射1i1ffiは
低く、この部分は低元光陽部分となる。一方側面撮影の
場合、胸椎には放射線の透過しゃすい肺野Pと重なるの
で、蓄積性蛍光体シートにおいて胸椎部分の蓄積放射線
量は高く、この部分は高発光量部分となる。そして正面
撮影の場合もまた側面1影の場合も、蓄積性蛍光体シー
トからの読取画像信号の最大値5WaX 、最小値3 
mtnはさして変わらないから、従来から行なわれてい
るように該最大値9sax、最小値3iinに基づいて
決定される読取条件および/または画像処理条件は、双
方の場合でほぼ同一となる。したがってこのような読取
条件および/または画像処理条件の下で画像読取りを行
ない再生画像を得ると、胸椎部分は、正面撮影の画像に
おいては比較的低濃度となり、一方側面撮影の画像にお
いては比較的高amとなってしまう。
また、以上述べたような先読みは行なわず、本読みによ
って10だ読取画像信号に基づいて画像処理条件を適切
に設定することも考えられるが、このような場合におい
ても、上記の問題は同様に生じる。
上記のような問題を解消するため従来は、蓄積性蛍光体
シートからの放射線画像情報読取りを行なう際に、その
シートにはどのような体位で被写体が撮影されているか
ということを逐一読取装置または画像処理装置に入力し
、この入力された撮影体位情報に応じて前述の読取条件
および/または画像処理条件を設定するようにしている
しかし、各蓄積性蛍光体シートの読取処理の度に上記の
ような撮影体位情報を逐一人力する作業は大変面倒であ
り、また戯形体位情報を誤って入力してしまうことも起
こりやすい。
そこで本発明は、上記蓄積性蛍光体シート等に記録され
ている医用画像の撮影体位を自動的(判別することがで
きる方法を提供することを目的とするものである。
(問題点を解決するための手段) 本発明による医用画像の撮影体位判別方法は、前述の蓄
積性蛍光体シートからの読取処理等によって得られる画
像信号、すなわち人体の透過画像を担う画像信号の画像
所定方向に沿った分布を求め、 この分布を構成する信号値を上記方向に沿って順次累積
して、該方向に沿った各点における累積値を求め、 この累積値の、上記所定方向に沿った所定部分における
変化率を求め、 この変化率の値に基づいて上記画像の撮影体位を判別す
ることを特徴とするものである。
(作  用) 例えば人体の胸部の放射線画像について考えてみると、
第2A図、第2B図に直線しで示す画像左右方向の信号
値(11度)分布、すなわち体軸に直角な方向の信号値
分布は、正面撮影画像においては大略第3A図のような
ものとなり、一方側面撮影画像においては大略第3B図
のようなものとなる。つまり正面撮影画像(第2A図参
照)にあっては左右方向中央部に放射線が透過しにくい
胸椎に1縦隔部が位置し、一方側面撮影画像(第2B図
参照)にあっては、中央部に放射線が良好に透過する肺
野Pが位置し、両端部近傍に放射線が透過しにくい胸椎
にと心臓Cが位置するので、上述のような分布となるの
である。なお上記画像左右方向の信号値分布としては、
第2A図、第2B図の直線りに沿った画素列の信号値分
布を考えてもよいし、あるいは上記直線りに略直交する
方向の各画素列の信号合計値や平均値の分布を考えても
よい。
上記の信号値分布が第3A図、第3B図に示すようなも
のである場合、前述の累積値は、正面踊影画像、側面撮
影画像でそれぞれ第4A図、第4B図図示のようなもの
となる。この累積値の画像左右方向中央部近辺゛の変化
率に注目してみると°、第4A図の累積値パターンでは
かなり小さり、一方第4B図の累積値パターンではかな
り大きいことが分かる。したがってこの胸部撮影画像に
おいては、上記変化率が比較的小さい場合は正面藏影画
像、この変化率が比較的大きい場合は側面撮影画像と判
別することができる。
(実 施 例) 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明
する。
第1図は本発明方法により人体の撮影体位を判別するよ
うに構成された放射線画像情報記録再生システムの一例
を示すものである。この放射線画像情報記録再生システ
ムは基本的に、放射線画像撮影部20、先読み用読取部
30、本読み用読取部40、および画像再生部50から
構成されている。放射線画像撮影部20においては、例
えばX線管球等の放射線源100から被写体(被検者)
101に向けて、放射線102が照射される。この被写
体101を透過した放射線102が照射される位置には
、先に述べたように放射線エネルギーを蓄積する蓄積性
蛍光体シート103が配置され、この蓄積性蛍光体シー
ト103に被写体101の透過放射線画像情報が蓄積記
録される。
このようにして被写体101の放射線画像情報が記録さ
れた蓄積性蛍光体シート103は、移送ローラ等のシー
ト移送手段110により、先読み用読取部30に送られ
る。先読み用読取部30において先読み用レーザ光源2
01から発せられたレーザ光202は、このレーザ光2
02の励起によって蓄積性蛍光体シート103から発せ
られる輝尽発光光の波長領域をカットするフィルター2
03を通過した後、ガルバノメータミラー等の光偏向器
204により直線的に偏向され、平面反射&* 205
を介して蓄積性蛍光体シート103上に入射する。ここ
でレーザ光源201は、励起光としてのレーザ光202
の波長域が、蓄積性蛍光体シート103が発する輝尽発
光光の波長域と重複しないように選択されている。他方
、蛍光体シート103は移送ローラ等のシート移送手段
210により矢印206の方向に移送されてa1走査が
なされ、その結果、蛍光体シート103の全面にわたっ
てレーザ光202が照射される。ここで、レーザ光源2
01の発光強度、レーザ光202のビーム径、レーザ光
202の走査速度、蓄積性蛍光体シート103の移送速
度は、先読みの励起光(レーザ光202)のエネルギー
が、後述する本読み用読取部40で行なわれる本読みの
それよりも小さくなるように選択されている。
上述のようにレーザ光202が照射されると、蓄積性蛍
光体シート103は、それに蓄積記録されている放射線
エネルギーに対応した光量の輝尽発光光を発し、この発
光光は先読み用光ガイド207に入射する。輝尽発光光
はこの光ガイド207内を導かれ、射出面から射出して
フォトマルチプライヤ−等の光検出器208によって受
光される。該光検出器208の受光面には、輝尽発光光
の波長域の光のみを透過し、励起光の波長域の光をカッ
トするフィルターが貼着されており、輝尽発光光のみを
検出し得るようになっている。検出された輝尽発光光は
蓄積記録情報を担持する電気信号に変換され、増幅器2
09により増幅される。増幅器209から出力された信
号はA/D変換器211によりディジタル化され、先読
み画像信号Spとして本読み用読取8iS40の本読み
制御回路314に入力される。
この本読み制御回路314は、先読み画像信号Spが示
す蓄積記録情報に基づいて、例えばヒストグラム解析等
により、読取ゲイン設定値81収録スケールフアクター
設定mb、再生画像処理条件設定値Cを決定する。
以上のようにして先読みを完了した蓄積性蛍光体シート
103は本読み用・読取部40へ移送される。
本読み用読取部40において本読み用レーザ光源301
から発せられたレーザ光302は、このレーザ光302
の励起によって蓄積性蛍光体シート103から発せられ
る輝尽発光光の波長領域をカットするフィルター303
を通過した後、ビームエクスパンダ−304によりビー
ム径の大きさが厳密に調整され、ガルバノメータミラー
等の光偏向器305によって直線的に偏向され、′平面
反射鏡306を介して蓄積性蛍光体シート103上に入
射する。光偏向器305と平面反射l 306との間に
はfθレンズ307が配され、蓄積性蛍光体シート10
3上を走査するレーザ光302のビーム径が均一となる
ようにされている。他方、蓄積性蛍光体シート103は
移送ローラなどのシート移送手段320により矢印30
8の方向に移送されて副走査がなされ、その結果、蓄積
性蛍光体シート103の全面にわたってレーザ光が照射
される。このようにレーザ光302が照射されると、蓄
積性蛍光体シート103はそれに蓄積記録されている放
射線エネルギーに対応した光量の輝尽発光光を発し、こ
の発光光は本読み用光ガイド3゜9に入射する。本読み
用光ガイド309の中を全反射を繰返しつつ導かれた輝
尽発光光はその射出面から射出され、フォトマルチプラ
イヤ−等の光検出器310によって受光される。光検出
器310の受光面には、輝尽発光光の波長域のみを選択
的に透過するフィルターが貼着され、光検出器310が
輝尽発光光のみを検出するようになっている。
蓄積性蛍光体シート103に記録されている放射線画像
を示す輝尽発光光を充電的に検出した光検出器310の
出力は、前記制御回路314が決定した読取ゲイン設定
v1aに基づいて読取ゲインが設定された増幅器311
により、適正レベルの電気信号に増幅される。増幅され
た電気信号はA/D変換器312に入力され、収録スケ
ールファクター設定値すに基づいて、信号変動幅に適し
た収録スケールファクターでディジタル信号に変換され
て信号処理回路313に入力される。上記ディジタル信
号は、この信号処理回路313において、観察読影適性
の優れた放射線画像が得られるように再生画像処理条件
設定値Cにヰづいて例えば階調処理等の画像処理(信号
処理)され、出力される。
信号処理回路313から出力された読取画像信号(本読
み画像信号)Soは、画像再生部50の光度l9340
1に入力され°る。この画像再生部50においては、記
録用レーザ光源402からのレーザ光403が光変調器
401により、上記信号処理回路313から入力される
本読み画像信号SOに基づいて変調され、走査ミラー4
04によって偏向されて写真フィルム等の感光材料40
5上を走査する。そして感光材料405は上記走査の方
向と直交する方向(矢印406方向)に走査と同期して
移送され、感光材料405上に、上記本読み画像信号S
oに基づく放射線画像が出力される。放射線画像を再生
する方法としては、このような方法の他、前述したCR
Tによる表示等、種々の方法を採用することができる。
次に、被写体101の撮影体位を自動的に判別する本発
明方法について説明する。A/D変換器211から出力
された先読み画像信号Spは、前述のように本読み制御
回路314に入力されるとともに、撮影体位判別回路5
00に入力される。第5図はこの撮影体位判別回路50
0の構成を詳しく示すものであり、以下この第5図を参
照して説明する。撮影体位判別回路500の信号抽出加
鐸部511は上記先読み画像信@Spを受け、該画像信
号Spから画像上下方向(直線しに直交する方向)に延
びる各画素列Gs 、Gz 、G3・・・・・・Gn 
 (第6図参照)単位で信号を抽出し、それらの信号を
各画素列毎に加停する。こうして得られるn通りの加算
信号H1、Ht 、H3・・・・・・Hnは、それぞれ
が各画素列の濃度合計値を示し、全体では画像左右方向
のlIr!1分布を示すことになる。なおこの加算信号
の代わりに各画素列毎の抽出信号の平均値が用いられて
もよい。つまりこの平均値も、上記と同様に画像左右方
向の濃度分布を示す。この画像左右方向の信号値(濃度
)分布は、蓄積性蛍光体シート103に記録されている
画像が胸部画像の場合は、前述のように正面撮影画像、
側面撮影画像でそれぞれ第3A図、第3B図図示のよう
なものとなる。
以下、この胸部画像を例にとって説明する。上記n通り
の加算信号H−Ht 、Hl、H3・・・・・・Hnは
、信号累積部512に送られる。この信号累積部512
ハ上記加算信@H1、Hl、H3・・・・・・Hnを、
−例として画像左端側の加算信号から各画素列位置まで
毎に順次累積する。すなわち、最初は画素列G1までの
累積値としてHl、次は画像列G2までの累積値(Hl
 +H2>、次は画素列G3までの累積値(H1+H2
+83 )・・・というようにして、最終的に画素1f
iJ G nまでの累積値(ト1t+H2+H3+・・
・+Hn)が求められる。こうして求められる信号累積
1a(11度累積値を示すものである)のパターンは、
前述したように正面撮影画像、側面撮影画像でそれぞれ
第4A図、第4B図図示のようなものとなる。この累積
値を示す情報Haは、変化率演算部513に送られる。
この変化率演算部513は、情報口aが示す累積値の、
画像左右方向中央部近辺の所定領域Iにおける変化率r
を求める(第4A、48図参照)。この変化率rは、例
えば上記所定領域■の両端部における信号累積値をα、
βとして(β−α)の値で規定すればよい。なお上記所
定領域Iは、例えば画像幅の40%の位置の点、60%
の位置の点の間の領域とするが、これに限られるもので
はなく、対象とする画像に応じて適当に定めればよい。
またこの領域は、ある1点とされてもよい。
上記変化率rを示す情報は、判別部514に送られる。
この判別部514は、基準値設定部515から送られる
基準IJriTF)と上記変化率rとを比較し、r>T
hであれば先読み画像信号Spが担う画像が側面撮影画
像であると判別して補正信号Tを出力し、r≦Thであ
れば正面撮影画像であると判別して上記補正信号下は出
力しない。この補正信号Tは、第1図図示のゲイン補正
回路507に送られる。この補正回路507は上記補正
信号Tを受けると、本読み制御回路314が前述のよう
にして決定した読取ゲイン設定11naを、読取ゲイン
を下げるように補正する。前述したように画像読取条件
および画像処理条件が一定なら、胸部側面撮影の再生画
像において胸椎にの部分の濃度は、正面撮影の場合に比
べてより高くなってしまう。そこで上記のように変化率
rの値が比較的大きい場合、つまり側面撮影画像の読取
り時に読取ゲインを下げれば、本読み画像信@SOが全
体的に低レベルとなり、感光材料405に記録される再
生放射線画像のS度が全体的に低くなる。その結果、こ
の胸部側面の再生画像における胸椎にの部分の濃度が、
正面撮影の再生画像における胸椎部分′a麿と揃うよう
になる。なお読取ゲインの適正な補正量は、実験あるい
は経験に基づいて求めることができる。
また上記実施例では画像信号Spの画素列毎の加算値を
求めるようにしているが、予め各画素毎の画像信号Sp
を所定のしきい値と比較して2値化し、この2値化デー
タについて前記と同様の処理を行なうようにしてもよい
また第2A図、第2B図の直線りに沿った方向の信号値
分布は、上述した画素列Gt 、 Gz 、G3・・・
・・・Qn毎の画像信号台S1値あるいは平均値を演算
して求める他、第7図に示すようにこの直線りに沿った
画素列の各画素Fz 、F2 、F3・・・・・・FD
についての信号値がそのまま該分布を示すから、これら
の信号を抽出することによって求めてもよい。
上記の例においては、正面撮影画像に対しては本読み制
御回路314が決定した読取ゲインそのままで読取りを
行ない、側面撮影画像の読取り時に読取ゲインを低く補
正しているが、これとは反対に側面撮影画像に対しては
本読み制御回路314が決定した読取ゲインそのままで
読取りを行ない、正面撮影画像の読取り時に読取ゲイン
を高く補正するようにしてもよい。また再生画像のa度
を調節するには、以上述べたように読取ゲインを変える
他、A/D変換器312における収録スケールファクタ
ーの条件を変えたり、信号処理回路313における階調
処理の条件を変える等してもよい。またこれらの濃度調
整方法を併用してもかまわない。
以上胸部の正面撮影画像と側面撮影画像とを判別する実
施例について説明したが、本発明はその他の部位、さら
にはその他の撮影体位を判別するためにも適用されうる
。すなわら、ある共通の部位の画像において撮影体位が
異なれば、各撮影体位の画像についての前記累積値の変
化率がある所定部分において各々大きく異なることが多
いので、該変化率の大小によって撮影体位を正しく判別
することができる。
また以上の実施例においては、先読み画象信y)Spを
利用して撮影体位を判別しているが、前述のような先読
みを行なわず、本読み画像信号S。
に基づいて信号処理回路313における画像処理条件を
設定するような場合は、この本読み画像信号Soを利用
して撮影体位を判別するようにしてもよい。また上記実
施例においては、判別した撮影体位に応じて再生画像の
濃度を補正するようにしているが、本発明は、その他の
目的のために撮影体位を判別する際にも勿論適用可能で
ある。
さらに上記実施例においては、蓄積性蛍光体シー ト1
03に記録された画像の撮影体位を判別しているが、本
発明はこのような蓄積性蛍光体シート103に記録され
た放射線画像のみならず、その他の医用画像の撮影体位
を判別するために適用することも勿論可能である。
(R明の効果) 以上詳細に説明した通り本発明の医用画像の撮影体位判
別方法によれば、医用画像の撮影体位を自動的に正確に
判別することができる。したがって、本方法を先に述べ
たような放射線画像情報記録再生システムに適用すれば
、被写体の撮影体位が異なっても、再生画像における関
心領域の濃度を一定に揃えることができ、よって放射線
画像の診断性能を大いに高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法により撮影体位を判別する放射線画
像情報記録再生システムの一例を示す概略図、 第2A図および第2B図は、被写体の撮影体位が異なる
放射線画像の例を示す概略図、第3A図および第3B図
は、被写体の撮影体位を変えて撮影がなされた放射線画
像の所定方向の111r!1分布の例を示すグラフ、 第4A図および第4B図は、上記濃度分布における濃度
累積値のパターンを示すグラフ、第5図は本発明方法を
実施する装置の例を示すブロック図、 第6図と第7図はそれぞれ、本発明に係る濃度分布を求
めるための信号抽出を説明する説明図である。 20・・・放射線画像撮影部   30・・・先読み用
読取部40・・・本読み用読取部    100・・・
故!1111源101・・・被写体       10
2・・・放射線103・・・蓄積性蛍光体シート 201・・・先読み用レーザ光源 202・・・先読み用レーザ光 204・・・先読み用光偏向器 208・・・先読み用光検出器 210・・・先読み用シート移送手段 301・・・本読み用レーザ光源 302・・・本読み用レーザ光 305・・・本読み用光偏向器 310・・・本読み用光検出器  311・・・増幅器
312・・・A/D変換器    313・・・信号処
理回路314・・・制御回路 320・・・本読み用シート移送手段 500・・・撮影体位判別回路 507・・・読取ゲイン補正回路 511・・・信号抽出加鋒部   512・・・信号累
積部513・・・変化率演算部    514・・・判
別部515・・・基準値設定部 a・・・読取ゲイン設定値 b・・・収録スケールファクター設定値C・・・画像処
理条件設定値 F1〜Fn・・・所定方向と平行な画素列の各画素G!
〜Qn・・・所定方向と直交する方向の画素列Ha−・
・濃度累積値情報 r・・・濃度累積値の変化率 Sp・・・先読み画像信号  SO・・・本iみ画像信
号T・・・補正信号       ’1’−h・・・基
準値第2A図     第28図 第3A図     第38図 第4A図 イ1ニ  タL

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)人体の透過画像を担う画像信号の、画像所定方向
    に沿った分布を求め、 この分布を構成する信号値を前記方向に沿って順次累積
    して、該方向に沿った各点における累積値を求め、 この累積値の、前記所定方向に沿った所定部分における
    変化率を求め、 この変化率の値に基づいて前記画像の撮影体位を判別す
    ることを特徴とする医用画像の撮影体位判別方法。
  2. (2)前記信号値の分布として、前記所定方向に略直交
    する方向の画素列各々における信号値の合計値または平
    均値を用いることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載の医用画像の撮影体位判別方法。
  3. (3)前記信号値の分布として、前記所定方向と平行な
    画素列における信号値の分布を用いることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載の医用画像の撮影体位判別方
    法。
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