JPS63309062A - 画像情報読取装置におけるシェ−ディング補正方法 - 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、画像情報が記録されている記録媒体に光ビー
ムを走査させて上記画像情報を含む光を得、この光を光
電子増倍管により検出して画像情報を読み取る装置にお
いて、シェーディングによる読取信号の出力変化を補正
する方法に関するものである。

（従来の技術） 画像情報が記録された記録媒体に光ビームを走査させて
、その記録媒体からの反射光、透過光あるいは発光光を
検出することにより画像情報の読取りを行なう画像情報
読取装置が、従来より例えばコンピュータの画像入力部
、ファクシミリの画像読取部等において使用されている
。またこの種の画像情報読取装置の１つとして例えば特
開昭５６−１１３９７号に示されるように、人体等の放
射線画像情報が蓄積記録されている蓄積性蛍光体シート
に励起光ビームを照射し、この励起光照射を受けたシー
トの箇所から発せられる発光光（輝尽発光光）を検出し
て、上記放射線画像情報を担う画像信号を得るようにし
た放射線画像情報読取装置も知られている。

上記のような画像情報読取装置において用いられる光検
出器の一つとして、例えば特開昭６２−１６６６６号に
示されるように、記録媒体上の主走査ラインに沿って延
びる十分に長い受光面を有する長尺の光電子増倍管が知
られているが、このような長尺の光電子増倍管において
は、その長手方向に亘る受光感度ムラが認められる。

また、光ビームを主走査方向に偏向するための光偏向器
の反射面の反射率ムラによる走査光ビームの強度ムラ、
または光偏向器の偏向速度のバラツキによる光ビームの
走査速度ムラ、あるいは記録媒体からの光を効率よく光
電子増倍管の受光面に導くために設けられる光ガイドの
光伝達ムラ（すなわち例えば集光体端部等において導光
効率が悪い部分が生じること）により、光検出器の出力
が変化してしまうことがある。このような各種ムラによ
り光検出効率の部分的な低下（シェーディング）が生じ
ると、当然ながら、記録媒体からの光を正しく検出する
ことが不可能となる。

上述の不具合を解決するために、記録媒体からの光の読
取りに先行して光ビーム主走査方向に亘るシェーディン
グ特性を求めて記憶しておき、上記光を読み取る際に、
光電子増倍管から得られた読取信号を、シェーディング
による出力変動を解消するように上記特性に応じて補正
することが考えられている。

（発明が解決しようとする問題点） 上記のシェーディング補正方法は、基本的に好結果をも
たらすものであるが、本発明者らの研究によると、この
光電子増倍管に印加される高圧電圧を変化させると光電
子増倍管の受光感度ムラ特性自体が僅かながら変動する
ことが認められた。

このような変動があると、予め求めたシェーディング特
性と実際に画像情報読取処理を行なっているときのシェ
ーディング特性が一致していない、ということも当然起
こり得る。そうなればシェーディング補正が、実際のシ
ェーディング特性にはそぐわない不正なものになってし
まう。

そこで本発明は、上記不具合を解消して、極めて正確に
シェーディングを補正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及び作用）本発明の画像
情報読取装置におけるシェーディング補正方法は、先に
述べたような光電子増倍管の受光感度ムラ特性変動が、
そこに印加される高圧電圧の値の変化にともなって生じ
る、という知見に基づいてなされたものであり、 前述したように記録媒体からの光の読取りに先行して光
ビーム主走査方向に亘るシェーディング特性を求めて、
記憶手段に記憶しておき、記録媒体からの光の読取り時
に読取信号を、シェーディングによる光電子増倍管の出
力変動を解消するように上記特性に応じて補正するよう
にした方法において、 上記シェーディング特性を予め求める際に、光電子増倍
管に印加する高圧電圧を複数通りに変えた上でそれぞれ
の場合のシェーディング特性を求め、各特性を高圧電圧
と対応付けて記憶しておき、読取信号を補正する際には
、光電子増倍管に印加される高圧電圧を検出し、この検
出した高圧電圧に対応するシェーディング特性を記憶手
段から読み出し、この読み出した高圧電圧毎のシェーデ
ィング特性に応じて信号補正を行なうようにしたことを
特徴とするものである。

（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シェーディング特性を補正す
る画像情報読取装置を示すものである。

この画像情報読取装置は一例として、本出願人が既に特
開昭５５−１２４２９号、同５６−１１３９５号等にお
いて提案した蓄積性蛍光体シートを用いる放射線画像情
報記録再生システムにおいて、上記蓄積性蛍光体シート
から発せられる輝尽発光光を読み取る放射線画像情報読
取装置である。放射線画像情報が蓄積記録された蓄積性
蛍光体シーｈｌｏは、エンドレスベルト等のシート搬送
手段１１により、副走査のために矢印Ｙ方向に搬送され
る。

またレーザ光源１２から射出された励起光としてのレー
ザビーム１３は、ガルバノメータミラー等の光偏向器１
４によって偏向され、蓄積性蛍光体シートＩＯを上記副
走査方向Ｙと略直角な方向Ｘに主走査する。こうしてレ
ーザビーム１３が照射されたシートｌＯの箇所からは、
蓄積記録されている放射線画像情報に応じた光量の輝尽
発光光】５が発散され、この輝尽発光光１５は集光体１
Ｂを介して、光電子増倍管１７によって光電的に検出さ
れる。本例において光電子増倍管１７としては、蓄積性
蛍光体シートｌＯ上のレーザビーム主走査ラインに沿っ
て延びる十分に長い光検出面を備えた長尺の光電子増倍
管が用いられている。なお、蓄積性蛍光体シート１０に
対する放射線照射量が変えられる等により該シート１０
の蓄積放射線エネルギーが大きく変動することがあり、
そのようなことに対応して読取感度を適切に設定するた
め、本例では光電子増倍管１７に印加される高圧電圧Ｈ
Ｖが一例として一５００Ｖ、−１２５０Ｖの２通りに切
り換えられるようになっている。

光電子増倍管１７の出力をログアンプ２０によって対数
変換増幅して得られた信号ＳはＡ／Ｄ変換器２１に送ら
れ、そこでデジタル化される。こうして得られたデジタ
ルの読取画像信号Ｓｄは、スイッチ２２、シェーディン
グ補正回路２３（これらについては後に詳述する）を通
して画像処理回路２４に送られ、そこで階調処理、周波
数処理等の処理を受けた後、例えばＣＲＴ、光走査記録
装置等の画像再生装置２５に入力される。上記読取画像
信号Ｓｄは前記輝尽発光光１５の光量を担持するもので
あり、この読取画像信号Ｓｄを用いて、蓄積性蛍光体シ
ート１０に蓄積記録されていた放射線画像が、上記画像
再生装置２５により可視像として再生される。

なお読取画像信号Ｓｄは、上述のように直ちに画像再生
装置２５に入力する他、例えば磁気ディスクや磁気テー
プ等の記録媒体に一時記録しておくようにしてもよい。

ここで、長尺の光電子増倍管１７は、その長手方向に亘
る感度ムラを有していることが多い。そのような場合光
電子増倍管１７の出力は、同じ光量の輝尽発光光１５に
対してもビーム主走査位置によって変動してしまう。以
下、このようなシェーディングによる信号Ｓの変動を補
正する点について説明する。

先に述べたようにして放射線画像情報の読取りを行なう
のに先立って予め、１枚のテスト用蓄積性蛍光体シート
ＩＯＴが用意され、該シート１０Ｔには所定量の放射線
が一様照射される。このテスト用蓄積性蛍光体シートＪ
ＯＴは第１図の装置において、前述の放射線画像情報読
取りの場合と同様の処理にかけられる。このとき光電子
増倍管１７に印加される高圧電圧ＨＶは、まず前述の一
５００ｖに設定される。そしてログアンプ２０の出力Ｓ
０をＡ／Ｄ変換器２１に通して得られたデジタルの参照
出力信号Ｓｄｏは、スイッチ２２を切り換えて補正値演
算回路３１に入力される。この補正値演算回路３１は、
レーザビーム主走査方向Ｘの参照出力信号Ｓｄ、の変動
パターン（これは前記シェーディングによって生じるも
のであり、シェーディング特性を示している）を画素単
位で求める。すなわち、第２図に示すように主走査方向
Ｘに沿ってＸ１ｓＸ２、Ｘ３・・・・・・Ｘｊのｊ列の
画素が並んでいるとすると、第ｎ列のｍ個の画素につい
ての参照出力信号Ｓｄ、の平均値を求め、これをこの第
ｎ列の代表信号値Ｒｎとする。なお補正値演算回路３１
には、レーザビーム１３の主走査位置を検出する走査位
置検出系（図示せず）が出力する主走査位置信号Ｓｓが
人力され、補正値演算回路３１はこの主走査位置信号Ｓ
ｓに基づいて上記各列の代表信号値Ｒｎを求める。そし
て補正値演算回路３１は、１〜ｊ列のすべての代表信号
値Ｒ，、Ｒ２・・・・・・Ｒｊの平均値Ｒｏと、各代表
信号値Ｒｎとの差Ｕｎ　＝Ｒｎ　−Ｒ□ を求め、これらの値Ｕ１、Ｕ２、・・・・・・Ｕｊを補
正値としてメモリ３２に記憶させる。なお、補正値演算
回路３１には光電子増倍管１７の高圧電圧ＨＶ（この際
は一５００Ｖ）を示す信号Ｓｈｖが入力され、補正値演
算回路３１は上記値Ｕ１　、Ｕ２、・・・・・・Ｕｊを
ＨＶ−−５００Ｖなる値と対応をとってメモリ３２に記
憶させる。

次に前述のようなテスト用蓄積性蛍光体シート１０Ｔか
もう１枚用意され、今度は光電子増倍管１７の高圧電圧
ＨＶを一１２５０Ｖに設定して、上記と同様の操作がな
される。この際も補正値演算回路３１は、代表信号値Ｒ
１、Ｒ２、・・・・・・Ｒｊの平均値Ｒ０と、各代表信
号値Ｒｎとの差 Ｗｎ　−Ｒｎ　−Ｒｏ を求め、これらの値Ｗ１、Ｗｌ、・・・・・・Ｗｊをメ
モリ３２に記憶させる。この場合補正値演算回路３１に
は、ＨＶ−−１２５０Ｖを示す信号Ｓｈｖが人力され、
上記の補正値ｗｌ、Ｗ２、・・・・・・ｗｊは、ＨＶ−
−１２５０Ｖなる値と対応をとってメモリ３２に記憶さ
れる。

第３図はＨＶ■−５００Ｖ、−１２５０Ｖの各場合の、
代表信号値Ｒ１、Ｒ２、・・・・・・Ｒｊの分布状態の
例を示している。先に述べたようなシェーディングが無
ければ、代表信号値Ｒ１、Ｒ２、・・・・・・Ｒｊは互
いに等しい値をとるはずであるが、実際にはシェーディ
ングがあるので、そのようにはなっていない。しかもＨ
Ｖ−−１２５０Ｖのときの代表信号値Ｒ１、Ｒ２、・・
・・・・Ｒｊの分布状態は、ＨＶ−−５００Ｖのときの
それが単にレベル変化したものとはなっていない。つま
り、光電子増倍管１７の長手方向の感度ムラ特性は、Ｈ
Ｖ−−５００ｖの場合とＨＶ−−１２５０Ｖの場合とで
、互いに異なっている。

前述したように蓄積性蛍光体シート１０に蓄積記録され
た放射線画像情報を読み取る際、デジタル読取信号Ｓｄ
はシェーディング補正回路２３を通して出力される。シ
ェーディング補正回路２３は前記補正値Ｕ１、Ｕ２・・
・・・・ＵｊあるいはＷｌ、Ｗｌ、・・・・・・Ｗｊを
メモリ３２から読み出し、第ｎ列の画素についてのデジ
タル読取信号Ｓｄから補正値ＵｎあるいはＷｎを減じる
補正を、すべての画素の読取信号Ｓｄについて行なう。

この際シェーディング補正回路２３には、放射線画像情
報読取時の光電子増倍管１７の高圧電圧ＨＶを示す信号
Ｓｈｖが入力され、該補正回路２３は、この信号Ｓｈｖ
が示す高圧電圧が一５００Ｖのときはメモリ３２から補
正値Ｕ！〜Ｕｊを読み出し、−刃高圧電圧が一１２５０
■のときには補正値Ｗ！〜Ｗｊを読み出して、上記の補
正に供する。なおこの補正の際、補正回路２３には前述
した主走査位置信号Ｓｓが入力され、各画素毎の補正の
タイミングはこの主走査位置信号Ｓｓに基づいて規定さ
れる。読取信号Ｓｄに対して上記補正値ＵｎあるいはＷ
ｎを減じる補正がなされれば、シェーディングによるそ
の出力変化が補償され、輝尽発光光１５を正しく読み取
ることができるので、補正後の読取信号Ｓｄ’　を用い
れば、蓄積性蛍光体シート１０に蓄積記録されていた放
射線画像情報を正しく再生することができる。

そして先に述べたように光電子増倍管１７の高圧電圧Ｈ
Ｖに応じて感度ムラ特性が変わっても、それぞれのシェ
ーディング特性に応じた補正値ＵｎあるいはＷｎを用い
て上記の補正を行なうようにしているから、いかなる場
合も上記シェーディングによる光電子増倍管１７の出力
変動が適正に補正されることになる。

なお光電子増倍管１７に印加される高圧電圧ＨＶが無段
階または非常に小刻みに変えられる場合には、設定され
る高圧電圧に近いいくつかの高圧電圧ＨＶについての補
正値（前述のＵ１〜Ｕｊあるいはｗｌ−Ｗｊのようなも
の）を何通りかメモリ３２から読み出し、公知の補間法
によりこれらの補正値を補間することにより、設定高圧
電圧ＨＶに対応した補正値を求めるようにしてもよい。

このようにすれば、メモリ３２に記憶する補正値の数を
減らすことができる。

また、テスト用蓄積性蛍光体シートは光電子増倍管１７
の高圧電圧毎に別途設ける必要はなく、１毎のテスト用
蓄積性蛍光体シートを用いて部分的に光電子増倍管の高
圧電圧を変えてシェーディング補正値を求めるようにし
てもよい。

以上説明した実施例においては、デジタル化された読取
信号Ｓｄに対してシェーディング補正を行なうようにし
ているが、第４図に示すように、メモリ３２から読み出
した補正値Ｕ１〜Ｕｊあるいはｗ、−ＷｊをＤ／Ａ変換
器７０によってアナログ化し、Ａ／Ｄ変換器２１の前段
に配したシェーディング補正回路７１によって、アナロ
グの読取信号Ｓから上記アナログの補正値を減じるよう
にしてもよい。このようにすれば、補正分解能が向上す
るので好ましい。なおこの第４図において、前記第１図
中の要素と同等の要素には同番号を付し、それらについ
ての説明は省略する（以下、同様）。

次に、本発明のさらに別の実施例について説明する。第
５図は、第１図の装置において、高圧電圧ＨＶを一１０
００Ｖに固定し、−刀先電子増倍管に入射させる光強度
を変え平均出力電流を０゜１μＡ、１０μＡとした場合
の、代表信号値Ｒ１５Ｒ２、・・・・・・Ｒｊの分布状
態の例を示している。図示されるようにこの場合も前述
のシェーディングが生じ、しかもそのシェーディング特
性は入射光強度が異なると（すなわち輝尽発光光１５の
光量レベルが変わると）それに応じて変動している。

第６図に示す装置は、以上述べた輝尽発光光１５の光量
に応じたシェーディング特性の変動も考慮してシェーデ
ィング補正を行なうように構成されている。この場合は
、前述の放射線が一様照射されたテスト用蓄積性蛍光体
シートＬＯＴの代わりに、放射線照射量をシート副走査
送り方向に並ぶ複数の部分１０ａｓ　ｌＯｂ、　１０ｃ
ＳｌＯｄ、　１０ｅ、　ｆＯｆにおいてそれぞれ変えた
テスト用蓄積性蛍光体シート１０Ｔ°　が用いられる。

本件では、上記部分１０ａに最大線量の放射線を照射し
、以下部分１０ｂ、ｆｏｅｓ・・・・・・と放射線照射
量を階段的に低下させ、部分１０ｆにおいては放射線を
全く照射しないテスト用蓄積性蛍光体シートｌＯＴ’が
用いられる。前述した実施例におけるのと同様、このテ
スト用蓄積性蛍光体シートＩＯＴ’　は、通常の放射線
画像情報読取処理に先行して読取処理にかけられる。こ
のとき光電子増倍管１７に印加される高圧電圧ＨＶは、
まず−５００Ｖに設定される。この読取処理によって得
られたデジタルの参照出力信号Ｓｄｏは、スイッチ２２
を介して補正値演算回路８０に入力される。

この補正値演算回路８０は、入力された参照出力信号Ｓ
ｄｏに基づいて、前述のような補正値Ｕ１１Ｕ２、・・
・・・・Ｕｊを求めるが、これらの補正値Ｕ１、Ｕ２．
・・・・・・Ｕｊは読取処理が行なわれているシートｌ
ＯＴ’　の部分１０ａ〜ｌＯｆ毎に合計６通り求められ
る。

次いで、上記テスト用蓄積性蛍光体シートＩＯＴ’と同
様のシート１０Ｔ′がもう１枚用意され、高圧電圧ＨＶ
を一１２５０Ｖに変えた上で該シート１０Ｔ°が読取処
理にかけられる。この場合も先に述べたような補正値Ｗ
１、Ｗ２、・・・・・・Ｗｊは、シート１０Ｔ’　の部
分１０ａ〜１０ｆ毎に合計６通り求められる。

以上述べたように本実施例においては、高圧電圧ＨＶお
よびシートＩＯＴ’　への放射線照射量（すなわち輝尽
発光光１５の光量レベル）を２次元パラメータとして、
補正値のテーブルが求められる。

この補正値は、高圧電圧ＨＶと、輝尽発光光１５の光量
レベルを示す出力信号Ｓｄｏと対応をとってメモリ８１
に記憶される。

次に蓄積性蛍光体シートＩＯの記録された放射線画像情
報を読み取る際、デジタル読取信号Ｓｄはシェーディン
グ補正回路８２を通して出力される。

このシェーディング補正回路８２は、前記補正値Ｕ１　
、Ｕ２　、・・・・・・ＵｊあるいはＷ工、Ｗ２、・・
・・・・Ｗｊをメモリ８１から読み出し、第ｎ列の画素
についてのデジタル読取信号Ｓｄから補正値Ｕｎあるい
はＷｎを減じる補正を、すべての画素の読取信号Ｓｄに
ついて行なう。この際シェーディング補正回路８２には
、放射線画像情報読取時の光電子増倍管１７の高圧電圧
ＨＶを示す信号Ｓｈｖが人力され、該補正回路８２は、
この信号Ｓｈｖが示す高圧電圧が一５００Ｖのときはメ
モリ８１から補正値Ｕ１〜Ｕｊを読み出し、−刃高圧電
圧が一１２５０Ｖのときには補正値Ｗ１〜Ｗｊを読み出
す。前述した通り補正値Ｕ１〜Ｕｊ　、Ｗ１〜Ｗｊはそ
れぞれ６通りがメモリ８１に記憶されているが、シェー
ディング補正回路８２は人力される読取信号Ｓｄの値に
応じ、それと同じ値の信号Ｓｄｏと対応付けて記憶され
ている補正値Ｕ１〜ＵｊあるいはＷ１〜Ｗｊを読み出す
。勿論、読取信号Ｓｄの値は６通りのみではなく、例え
ば２５６レベル（＝８ｂｉｔ）の値をとるので、該読取
信号Ｓｄが補正値Ｕ１〜Ｕｊおよびｗ、−Ｗｊと対応付
けられている６レベルの信号Ｓｄｏの間の値をとる場合
もある。この場合シェーディング補正回路８２は、その
入力された読取信号Ｓｄの上下の値をとる２つの信号Ｓ
ｄｏを用いて公知の補間処理を行ない、この読取信号Ｓ
ｄに対応する補正値Ｕ１〜ＵｊあるいはＷ１〜Ｗｊを求
める。なおメモリ８１として大容量のものが必要になる
という不具合はあるが、上記のような補間処理後の補正
値Ｕ１〜ＵｊおよびＷ１〜Ｗｊをすべてメモリ８１に記
憶しておいて、シェーディング補正時には上述のような
補間処理を不要とするようにしてもよい。

以上のようにして読み出され、あるいは求められる補正
値ＵｎあるいはＷｎをデジタル読取信号Ｓｄから減じる
補正を行なうことにより、本例においては、高圧電圧Ｈ
Ｖおよび輝尽発光光１５の光量レベルがどのように変動
しても、前記シェーディングによる光電子増倍管１７の
出力変動が適正に補正されることになる。

なお本発明のシェーディング補正方法は、以上述べた蓄
積性蛍光体シート１０から発せられる輝尽発光光を読み
取る装置のみならず、記録媒体から画像情報を担って発
せられる反射光、透過光等を読み取るその他の画像情報
読取装置においても適用されうるちのである。

（発明の効果） 以上詳細に説明した通り本発明のシェーディング補正方
法によれば、シェーディングを適正に補償して、画像情
報を担った光を正しく読み取ることが可能となり、記録
媒体に記録された画像情報を正確に再生することが可能
となる。

そして本発明方法においては、光電子増倍管に印加され
る高圧電圧の差による上記シェーディングの特性の変動
も考慮して上記補正を行なうようにしているから、シェ
ーディング補正が極めて正確に行なわれるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法によりシェーディング補正を行な
う放射線画像情報読取装置の一例を示す概略図、 第２図は本発明方法によるシェーディング補正を説明す
るための説明図 第３図は本発明に係る光電子増倍管の高圧電圧毎のシェ
ーディング特性例を示すグラフ、第４図は本発明の方法
によりシェーディング補正を行なう放射線画像情報読取
装置の別の例を示す概略図、 第５図は本発明に係る光電子増倍管の平均出力電流毎の
シェーディング特性例を示すグラフ、第６図は本発明の
方法によりシェーディング補正を行なう放射線画像情報
読取装置のさらに別の例を示す概略図である。 ＩＯ・・・蓄積性蛍光体シート １０Ｔ、　ＩＯＴ’　・・・テスト用蓄積性蛍光体シー
トＩ３・・・レーザビーム　　　　１４・・・光偏向器
１５・・・輝尽発光光　　　　　１Ｂ・・・集光体１７
・・・光電子増倍管　　　　２０・・・ログアンプ２１
・・・Ａ／Ｄ変換器　　　　２２・・・スイッチ２３、
７１．８２・・・シェーディング補正回路３１、８０・
・・補正値演算回路　　　３２．８１・・・メモリＳ・
・・アナログ読取信号 Ｓｄ・・・デジタル読取信号　Ｓｄ、・・・参照出力信
号Ｓｈｖ・・・高圧電圧を示す信号 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　画像情報が記録されている記録媒体に光ビームを走査
   して前記画像情報を含む光を得、この光を光電子増倍管
   を用いて検出して前記画像情報を担う読取信号を得る画
   像情報読取装置において、前記光の読取りに先行して光
   ビーム主走査方向に亘るシェーディング特性を、前記光
   電子増倍管に印加する高圧電圧を複数通りに変えた上で
   それぞれ求め、 このシェーディング特性を前記高圧電圧と対応付けて記
   憶手段に記憶しておき、 前記光の読取り時に前記高圧電圧を検出して、その高圧
   電圧に対応するシェーディング特性を前記記憶手段から
   読み出し、 前記読取信号を、シェーディングによる光電子増倍管出
   力変化を解消するように、前記読み出したシェーディン
   グ特性に応じて補正することを特徴とする画像情報読取
   装置におけるシェーディング補正方法。