JPS6382081A - デイジタルｘ線テレビ撮影装置 - 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、テレビカメラを用いて被検体の血管造影撮影
などを行うディジタルＸ線テレビ撮影装置に関し、特に
心臓等の動画撮影において動きによるボケがないと共に
画質を向上することができるディジタルＸ線テレビ撮影
装置に関する。

従来の技術 従来のディジタルＸ線テレビ撮影装置は、第４図に示す
ように、Ｘ線ｌｒ！１と、被検体２を間に挟んで上記Ｘ
線管１に対向配置され透過Ｘ線を可視光に変換する検出
器３と、この出力光学像を撮影するテレビカメラ４と、
このテレビカメラ４からのビデオ信号をディジタル化す
るＡ／Ｄ変換器５と、このディジタル信号をリアルタイ
ムで処理する演算メモリ部６と、この処理後の画像デー
タをアナログビデオ信号に変換してモニタに表示する表
示部７とを有して成っていた。なお、第４図において、
符号８はコリメータであり、符号９は検出器３とテレビ
カメラ４とを光学結合する光学系であり、符号１０はＸ
線管１に高電圧を供給する高電圧発生器であり、符号１
１は上記演算メモリ部６や高電圧発生器１０等を制御す
るシステムコントローラである。

次に、このようなディジタルＸ線テレビ撮影装置の撮影
動作について、第５図のタイミシグ線図を参照して説明
する。第４図に示すテレビカメラ４及び演算メモリ部６
は、第５図（、）に示す垂直同期信号Ｖに同期して動作
する。そして５通常。

テレビの画像は３０画像／秒であるので、テレビカメラ
４のフレームレートは３０フレ一ム／秒（以下”　Ｆ　
／　Ｓ　’″と略称する）とされており、上記垂直同期
信号ｖ、■の間隔は１／３０秒とされている。まず、最
初の垂直同期信号Ｖのタイミングで、第５図（ｂ）に示
すように、Ｘ線管１がら任意幅のパルスエックス線Ｘ１
を放射する。このタイミングでは、第５図（ｃ）に示す
ように、テレビカメラ４はビームをブランキングして信
号を読み出さず、該テレビカメラ４の撮像面に画像が形
成されたあとで、次の垂直同期信号Ｖのタイミングでビ
ームＢ、を走査して信号を読み出す。これにより、被検
体２についての画像が撮影される。

なセ、このときはパルスエックス線は放射しない。

次に、その次の垂直同期信号Ｖのタイミングで、第５図
（ｂ）に示すように、第二のパルスエックス線ｘ２を放
射する。このときも、第５図（ｃ）に示すように、テレ
ビカメラ４はビームをブランキングして信号を読み出さ
ず、さらにその次の垂直同期信号Ｖのタイミングでビー
ムＢ２を走査して信号を読み出し、被検体２についての
画像を撮影する。以下、この動作を繰り返す。

発明が解決しようとする問題点 しかし、このような従来のディジタルＸ線テレビ撮影装
置においては、第５図から明らかなように、Ｘ線管１か
らパルスエックス線Ｘ工、ｘ２．・・・を放射するタイ
ミングでは、テレビカメラ４はビームをブランキングし
、その次の垂直同期信号ＶのタイミングでのみビームＢ
□、Ｂ２．・・・を走査して信号を読み出すので、上記
垂直同期信号Ｖ、Ｖ。

・・・の一つおきにテレビカメラ４はビームＢ、、Ｂ、
。

・・・を走査して信号を読み出すものであった。従って
、上記テレビカメラ４自体のフレームレートは３０　Ｆ
／Ｓであっても、このテレビカメラ４で実際に得られる
画像は１５画像／秒に落ちるものであった。このことか
ら、心臓等の動画撮影においては、その動きが飛び飛び
となって細部の挙動が見えず、動画撮影には適さないも
のであった。

これに対処して、３０Ｆ／Ｓのフレームレートのテレビ
カメラを使用して、３０画像／秒の画像を撮影するもの
として、従来、次の三つの方式があるが、それぞれ次の
ような欠点を有するものであった。第一は、Ｘ線管１か
ら連続Ｘ線を放射し、テレビカメラ４は毎回の垂直同期
信号Ｖのタイミングでビームを走査して読み出すもので
ある。この場合は、連続Ｘ線を用いるために心臓等の対
象部位の動きによる画像ボケが発生するものであった。

第二は、テレビモニタのブランキング（帰線消去）時、
すなわち第５図（ａ）に示す垂直同期信号Ｖの間に、Ｘ
線管１からそれぞれパルスエックス線を放射し、テレビ
カメラ４は毎回の垂直同期信号Ｖのタイミングでビーム
を走査して読み出すものである。この場合は、上記垂直
同期信号Ｖ（７）数ｍ５ｅｃの間に撮影に必要なパルス
エックス線を放射しなければならないので、大出力で且
つ安定なＸ線発生装置を必要とするものであった。第三
は、飛越し走査方式のテレビモニタの片方のフィールド
、例えば奇数フィールド時をブランキングし、この間に
Ｘ線管１からそれぞれパルスエックス線を放射し、テレ
ビカメラ４は毎回の垂直同期信号Ｖのタイミングにおい
て、他方のフィールド時にビームを走査して読み出すも
のである。この場合は、半分の信号しか読み出さないの
で、画像の垂直解像度は１／２に低下し、きめの粗い画
像となるものであった。

そこで、本発明は、３０画像／秒の画像が撮影でき、し
かも動画撮影において動きによるボケがないと共に画質
を向上することができるディジタルＸ線テレビ撮影装置
を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 上記の問題点を解決する本発明の手段は、Ｘ線管と、被
検体を間に挟んで上記Ｘ線管に対向配置され透過Ｘ線を
可視光に変換する検出器と、この出力光学像を撮影する
テレビカメラと、このテレビカメラからのビデオ信号を
ディジタル化するＡ／Ｄ変換器と、このディジタル信号
をリアルタイムで処理する演算メモリ部と、この処理後
の画像データをアナログビデオ信号に変換してモニタに
表示する表示部とを有するディジタルＸ線テレビ撮影装
置において、上記Ａ／Ｄ変換器と演算メモリ部との間に
データの転送速度を１／２に変換して出力する変換中継
手段を設け、上記テレビカメラは演算メモリ部の演算フ
レームレートの２倍のフレームレートで動作させ、Ａ／
Ｄ変換後のデータを上記変換中継手段を介して演算メモ
リ部へ送出するようにしたディジタルＸ線テレビ撮影装
置によってなされる。

実施例 以下１本発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図は本発明によるディジタルＸ線テレビ撮影装置の
実施例を示すブロック図である。このディジタルＸ線テ
レビ撮影装置は、テレビカメラを用いて被検体２の血管
造影撮影などを行うもので、Ｘｉ管１と、検出器３と、
テレビカメラ４と、Ａ／Ｄ変換器５と、演算メモリ部６
と、表示部７とを有している。なお、第１図において符
号８はコリメータ、符号９は光学系、符号１０は高電圧
発生器、符号１１は上記演算メモリ部６や高電圧発生器
１０等を制御するシステムコントローラである。

上記Ｘ線管１は、被検体２へＸ線を放射するもので、高
電圧発生器１０から高電圧を供給されるようになってい
る。検出器３は、上記Ｘ線管１から放射され被検体２を
透過したＸ線を入射して可視光に変換するもので、例え
ばイメージインテンシフアイヤからなり、被検体２を間
に挟んで上記Ｘ線管１に対向配置されている。テレビカ
メラ４は、上記検出器３の出力光学像を撮影するもので
、そのフレームレートは例えば６０　Ｆ／Ｓとされ、光
学系９により検出器３と光学結合されている。

Ａ／Ｄ変換器５は、上記テレビカメラ４で撮影した画像
のビデオ信号をディジタル化するものである。演算メモ
リ部６は、上記Ａ／Ｄ変換器５でディジタル化されたデ
ィジタル信号を入力してリアルタイムで処理するもので
、その演算フレームレートは例えば３０　Ｆ／Ｓとされ
ている６表示部７は、上記演算メモリ部６で処理した画
像データを入力し、Ｄ／Ａ変換器によりアナログビデオ
信号に変換して、被検体２の対象部位をモニタに表示す
るものである。

ここで１本発明においては、上記Ａ／Ｄ変換器５と演算
メモリ部６との間に、変換中継手段１２が設けられてい
る。この変換中継手段１２は、Ａ／Ｄ変換器５と演算メ
モリ部６との間でデータの転送速度を１／２に変換して
出力するもので、第２図に示すように、並列して設けら
れた二つのバッファメモリ１３．１４と、これらのバッ
ファメモリ１３．１４を同一タイミングでＡ／Ｄ変換器
５または演算メモリ部６に交互に切り換え接続する二つ
の切換スイッチ１５．１６とからなる。上記第一のバッ
ファメモリ１３及び第二のバッファメモリ１４は、それ
ぞｔＬＡ／Ｄ変換器５から取り込んだディジタル信号を
書き込み、読み出すもので１両者ともＡ／Ｄ変換器５ま
たは演算メモリ部６のいずれか接続された側の動作速度
に同期するようになっている。また、第一の切換スイッ
チ１５は、上記第一または第二のバッファメモリ１３゜
１４をそれぞれＡ／Ｄ変換器５へ切り換えて接続するも
ので、第一のバッファメモリ１３側に設けられた接点１
５ａと、第二のバッファメモリ１４側に設けられた接点
１５ｂとの間を、システムコントローラ１１からの制御
信号により交互に切り換わるようになっている。さらに
、第二の切換スイッチ１６は、上記第一または第二のバ
ッファメモリ１３．１４をそれぞれ演算メモリ部６へ切
り換えて接続するもので、第一のバッファメモリ１３側
に設けられた接点１６ａと、第二のバッファメモリ１４
側に設けられた接点１６ｂとの間を。

システムコントローラ１１からの制御信号により交互に
切り換わるようになっている。

次に、このように構成されたディジタルＸ線テレビ撮影
装置の撮影動作について、第３図のタイミング線図を参
照して説明する。まず、第３図（ａ）に示す第一の垂直
同期信号ＶＬ、　Ｖｌの間隔は１／３ｏ秒とされており
、この第一の垂直同期信号Ｖ□により、第１図に示す演
算メモリ部６の同期を制御する１次に、第３図（ｂ）に
示す第二の垂直同期信号Ｖ、、Ｖ、の間隔は１／６０秒
とされており、この第二の垂直同期信号ｖ２により。

第１図に示すテレビカメラ４及びＡ／Ｄ変換器５の同期
を制御する。従って、上記テレビカメラ４及びＡ／Ｄ変
換器５は、演算メモリ部６の演算フレームレート３０　
Ｆ／Ｓの２倍のフレームレート６０　Ｆ／Ｓで動作する
こととなる。

このような状態で、まず、最初の第一の垂直同期信号ｖ
ｉのタイミングで、第３図（ｃ）に示すように、Ｘ線管
１から第二の垂直同期信号ｖ２゜ｖ２の幅内で任意幅の
パルスエックス線Ｘ工を放射する。このタイミングでは
、第３図（ｄ）に示すように、テレビカメラ４はビーム
をブランキングして信号を読み出さず、該テレビカメラ
４の撮像面に画像が形成されたあとで、二番目の第二の
垂直同期信号ｖ２のタイミングでビームロ工を走査して
信号を読み出す、このとき、変換中継手段１２の第一の
切換スイッチ１５は、上記最初の第一の垂直同期信号Ｖ
ユのタイミングで第一のバッファメモリ１３側の接点１
５ａに接続されており、上記ビーム走査で読み出した信
号はＡ／Ｄ変換器５によりディジタル化された後、第３
図（ｅ）に示すように、第一のバッファメモリ１３へ書
き込まれる（Ｗ）、なお、このときの書き込み動作は、
Ａ／Ｄ変換器５のフレームレートに従って６０Ｆ／Ｓで
ある。一方、これと同時に、第二の切換スイッチ１６は
、上記最初の第一の垂直同期信号Ｖ□のタイミングで第
二のバッファメモリ１４側の接点１６ｂに接続されてお
り、前回のフレームにおいて該第二のバッファメモリ１
４へ書き込まれたディジタル信号が、第３図（ｆ）に示
すように。

第二のバッファメモリ１４から読み出され（Ｒ）、演算
メモリ部６へ送出されて処理される。なお、このときの
読み出し動作は、演算メモリ部６のフレームレートに従
って３０　Ｆ／Ｓである。

次に、二番目の第一の垂直同期信号ｖ１のタイミングで
、第３図（ｃ）に示すように、Ｘ線管１から任意幅のパ
ルスエックスＭｒ　ｘ　ｚを放射する。

このタイミング（三番目の第二の垂直同期信号Ｖ２のタ
イミング）では、第３図（ｄ）に示すように、テレビカ
メラ４はビームをブランキングして信号を読み出さず１
次の四番目の第二の垂直同期信号ｖ２のタイミングでビ
ームＢ２を走査して信号を読み出す、このとき、変換中
継手段１２の第一の切換スイッチ１５は、上記二番目の
第一の垂直同期信号ｖ１のタイミングで今度は第二のバ
ッファメモリ１４側の接点１５ｂに接続され、上記ビー
ム走査で読み出した信号はＡ／Ｄ変換器５によりディジ
タル化された後、第３図（ｆ）に示すように、第二のバ
ッファメモリ１４へ書き込まれる（Ｗ）、なお、このと
きの書き込み動作は、前述と同様に６０　Ｆ／Ｓである
。一方、これと同時に、第二の切換スイッチ１６は、上
記二番目の第一の垂直同期信号Ｖ□のタイミングで第一
のバッファメモリ１３側の接点１６ａに接続され、前回
のフレームにおいて該第−のバッファメモリ１３へ書き
込まれたディジタル信号が、第３図（ｅ）に示すように
、第一のバッファメモリ１３から読み出され（Ｒ）、演
算メモリ部６へ送出されて処理される。なお、このとき
の読み出し動作は、前述と同様に３０　Ｆ／Ｓである。

以下、上記の動作を繰り返すことにより、第３図（ｅ）
、（ｆ）に示すように、第一のバッファメモリ１３及び
第二のバッファメモリ１４に交互にディジタル信号が６
０　Ｆ／Ｓで書き込まれると共に、その直後のフレーム
において第一のバッファメモリ１３及び第二のバッファ
メモリ１４から交互にディジタル信号が３０　Ｆ／Ｓで
読み出される。従って、上記変換中継手段１２の第−及
び第二のバッファメモリ１３．１４のバッファリングに
より、６０　Ｆ／Ｓのフレームレートのテレビカメラ４
で撮影した信号を、データの転送速度を１／２に変換し
て第−及び第二のバッファメモリ１３．１４の両方によ
って交互に連続する各フレームを合わせて、３０Ｆ／Ｓ
のディジタル信号として送出できる。このことから１表
示部７には、３０画像／秒の画像が表示される。

なお、上記変換中継手段１２は、第２図に示すものに限
られず、Ａ／Ｄ変換器５と演算メモリ部６との間でデー
タの転送速度を１／２に変換して出力することができる
ならば、どのようなものであってもよい。

発明の効果 本発明は以上のように構成されたので、変換中継手段１
２により、テレビカメラ４で撮影した例えば６０　Ｆ／
Ｓのフレームレートの信号をデータの転送速度を１７２
に変換して、３０　Ｆ／Ｓのディジタル信号として演算
メモリ部６へ送出することかできる。従って、上記演算
メモリ部６で処理された画像データは、表示部７には３
０画像／秒の画像として表示される。このことから、心
臓等の動画撮影においてその動きがスムーズとなり、細
部の挙動をＩＩ察することができ、良好な診断情報を得
ることができる。

また、演算メモリ部６は、従来と同様に３０Ｆ／Ｓの処
理速度のままでよいので、特に上記演算メモリ部６の処
理速度を上げることなく、コストを上昇させずに実現で
きる。

さらに、ｘｉ管１からのｘｉ放射は、任意幅のパルスエ
ックス線とすることができるので、対象部位の動きによ
る画像ボケは発生せず、高画質の動画像を得ることがで
きる。また、上記パルスエックス線のパルス幅は、例え
ば１／６０秒の範囲内で任意幅とすればよいので、通常
用いられているＸ線発生装置で十分であり、このことか
らもコストを上昇させずに実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるディジタルＸ線テレビ撮影装置の
実施例を示すブロック図、第２図は変換中継手段の詳細
を示すブロック図、第３図は本発明のディジタルＸ線テ
レビ撮影装置の撮影動作を示すタイミング線図、第４図
は従来のディジタルＸ線テレビ撮影装置を示すブロック
図、第５図はその撮影動作を示すタイミング線図である
。 １・・・Ｘ線管、　２・・・被検体、　３・・・検出器
、４・・・テレビカメラ、　　５・・・Ａ／Ｄ変換器、
　　６・・・演算メモリ部、　７・・・表示部、　１１
・・・システムコントローラ、　１２・・・変換中継手
段、　１３・・・第一のバッファメモリ、　　１４・・
・第二のバッファメモリ、　　１５・・・第一の切換ス
イッチ、　　１６・・・第二の切換スイッチ。 第１図 第２図 Ｉｂ−シ 第３図 第４図 眞 Ｍ　５　図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｘ線管と、被検体を間に挟んで上記Ｘ線管に対向
   配置され透過Ｘ線を可視光に変換する検出器と、この出
   力光学像を撮影するテレビカメラと、このテレビカメラ
   からのビデオ信号をディジタル化するＡ／Ｄ変換器と、
   このディジタル信号をリアルタイムで処理する演算メモ
   リ部と、この処理後の画像データをアナログビデオ信号
   に変換してモニタに表示する表示部とを有するディジタ
   ルＸ線テレビ撮影装置において、上記Ａ／Ｄ変換器と演
   算メモリ部との間にデータの転送速度を１／２に変換し
   て出力する変換中継手段を設け、上記テレビカメラは演
   算メモリ部の演算フレームレートの２倍のフレームレー
   トで動作させ、Ａ／Ｄ変換後のデータを上記変換中継手
   段を介して演算メモリ部へ送出するようにしたことを特
   徴とするディジタルＸ線テレビ撮影装置。
2. （２）上記検出器は、イメージインテンシフアイヤであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のディジ
   タルＸ線テレビ撮影装置。
3. （３）上記変換中継手段は、並列して設けられた二つの
   バッファメモリと、これらのバッファメモリを同一タイ
   ミングでＡ／Ｄ変換器または演算メモリ部に交互に切り
   換え接続する二つの切換スイッチとからなることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項または第２項記載のディジ
   タルＸ線テレビ撮影装置。