JPS6392336A - Ｘ線診断装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、Ｘ線ディジタルフルオログラフィを用いた場
合に最適となるようなＸ線診断装置に係り、特にモニタ
に表示されている画像のコントラストを変えて画像を見
易くするためのウィンドウ処理を自動的に行なう画像処
理装置に関するものである。

（従来の技術） 近年、Ｘ線診断、特に血管造影検査に関し、ディジタル
処理技術とを応用した「ディジタルラジオグラフィ」ま
たは「ディジタルフルオロスコビイ」と称する技術がＸ
線診断装置に適用されている（米国特許第４２０４２２
５号、米国特許第４２０４２２６号参照）。

Ｘ線画像をディジタルデータとして収集した場合には、
各種の画像変換が可能であるために、多少撮影条件が悪
くとも階調変換などの処理で補うことが可能であり、こ
れにより撮影条件の設定ミスによる画像の撮り直しは激
減した。

収集した画像データをモニタ表示する際に、各画素の本
来の濃度値を表示用の新しい濃度値にあらかじめ変換し
てからディジタル・アナログ変換し、モニタへ表示する
技術が広く用いられてる。

特願昭５８−１８２６８３号「Ｘ線診断装置」では、出
力画像のコントラストを変えて見易くするだめのウィン
ドウ処理を自動的に行ない、適切なＷＩＤＴＨ値とＬＥ
ＶＥＬ値を自動的に決定して適切なコントラストの画像
の得られるようにするための、自動階調変換手段が開示
されている。

ディジタルフルオロスコピイにおいては、いわゆるザブ
トラクション法と呼ばれる造影剤注入時の画像から造影
剤注入時の画像を減算することにより、心血管造映像を
見やすくする表示技術が一般的な技術として知られてい
るが、このサブトラクション法においては処理後の画像
の濃度値の分布をあらかじめ正確に予測するのは不可能
であり、このような場合に自動階調処理は特に有効であ
る。

（発明か解決しようとする問題点） 画像階調処理は現在広く行なわれており、自動的に画像
階調処理を行なう手段も種々提案されている。

しかし、これらの自動画像階調処理手段では、階調処理
自体がある稈度時間がかかるものであるためにリアルタ
イム処理はできずに、画像収集後に処理を行なうもので
あり、最も関心が集まる造影剤注入時の画像に即時的に
適用できるものではない。

また、処理対象となる画像は一枚の静止画像ごとであり
、これを動画像に対して従来のような自動画像階調処理
を適用しようとすると、画像のひとコマ毎に階調変換式
が変化し、逆に階調変換特性の変化の方かちらつきとな
って感じてしまう。

本発明は上記問題を解決するためになされたものであり
、動画像に対してもちらつきとならず、しかもリアルタ
イムに自動的に画像階調処理のできるＸ線診断装置を提
供することを目的とする。

［発明の構成コ （問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するために本発明においては、被検体
を透過したＸ線による映像を得るＸ線撮像手段と、この
Ｘ線撮像手段からの映像信号をディジタル信号に変換す
るＡ／Ｄコンバータと、このＡ／Ｄコンバータからのデ
ィジタル映像信号に基づく画像情報を格納するフレーム
メモリと、このフレームメモリからの画像情報の所定の
階調範囲部分の階調性を強調するウィンドウ処理を施し
表示または記憶に供する画像強調手段と、前記フレーム
メモリと同時に送られる画像情報の原階調の平均値また
は中央値、ピーク値およびボトム値のうち少なくとも２
者を求め、これらの値に基いてウィンドウ処理による画
像強調特性を指定する情報を求める第１の演算手段と、
この演算手段からの出力画像のひとコマごとから算出し
たパラメー夕を時間方向に平滑化して前記画像強調手段
にその情報を送出する第２の演算手段、この演算手段か
ら前記画像強調回路を介して出力されるディジタル信号
をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータと、このＤ
／Ａコンバータからのアナログ映像信号に基づき表示を
行なう表示器とを具備したことを特徴とするＸ線診断装
置を提供する。

（作用） 上記のように構成された本発明においては、動画像のひ
とコマごとから算出されるパラメータが時間方向に平滑
化される。この平滑化されたパラメータを用いて画像強
調を行なうことにより、動画像でもちらつきの生じるこ
となく画像階調変換が行なわれる。

（実施例） 以下、本発明による一実施例を図面を用いて詳細に説明
する。

第１図は本発明による自動画像階調処理機能を有するＸ
線ディジタルフルオグラフィを用いたＸ線診断装置の構
成の概略を示すブロック図である。

図示１はシステムコントローラであり、操作パネルなど
の指示手段を有し、操作者の指示に応じて本装置の動作
の全体を制御する。２はＸ線管３はＸ線コントローラ、
４は高電圧発生装置であり、Ｘ線コントローラ３はシス
テムコントローラ１の指示に従って動作し、このコント
ローラ３からの制御信号に基づく高電圧発生装置４から
の高電圧のＸ線管２への印加により、Ｘ線管２からＸ線
が発生ずる。そして、このＸ線は被検体へ曝射される。

６は、イメージインテンシファイア（以下、１、　１．
　と称する）であり、被写体５を透過した透過Ｘ線を受
け、これを光学像に変換する。７は光学系であり、絞り
とレンズ系とから成り、■。

１、　４の出力像をＴＶ左カメラ内の撮像管ターゲツト
面へ投影する。９はカメラコントローラであり、システ
ムコントローラ１の指示に従って動作し、ＴＶ左カメラ
を制御する。尚、カメラコントローラ９の動作とＸ線コ
ントローラ２の動作は同期している。そして、ＴＶ左カ
メラからカメラコントローラ９に出力された映像信号は
さらにビデオプロセッザ１０に入力される。ビデオプロ
セッサ１０内のＣＰＵＩＩも、システムコントローラ１
の指示に従って動作する。システムコントローラ１から
ＣＰＵＩＩへは動作命令の他に基本クロックやＴＶ左カ
メラ水平、垂直同期信号も入力される。

以下、ビデオプロセッサ１０内の構成について述べる。

１２はＬｏｇ変換器であり、ＳＷＩの切り換えにより必
要に応じて動作させる。１３はＡ／Ｄ変換器であり、ア
ナログ映像信号をディジタル映像信号に変換する。尚、
ｌｏｇ変換器１２はＡ／Ｄ変換器１３の後に移してもよ
く、その場合にはディジタル値を入力し、ディジタル値
を出力するｌｏｇ変換となる。１４は画像変換手段であ
り、ＳＷ２の切り換えにより、必要に応じて画像変換が
行なわれる１５ｏ〜１５ｍは画像データを格納するフレ
ームメモリｏ　−ｎであり、例えば、サブトラフショク
処理を行なう場合には例えばフレームメモリ０にマスク
像を格納しておいてから画像収集を行ない、入力したラ
イブ像とマスク像のサブトラクション像を画像変換手段
１４でつくり出す。このザブトラクション像は他のフレ
ームメモリ１５へ次々と書き込まれ、同時にサブトラク
ション像をＤ／Ａ変換器１６によってアナログ信号に変
換し、モニタ１７へ表示する。尚、本装置の目的が単な
る画像表示だけの場合には、フレームメモリ１５として
はマスク像格納用のフレームメモリと画像変換手段の補
助用のフレームメモリだけあればよい。

本発明による画像の階調変換手段が２２であり、ＳＷ３
により必要に応じて階調変換が行なわれる。

１８は遅延用のフレームメモリであり、２枚のフレーム
メモリから構成され、一方に画像データを書き込みなが
ら、もう一方のフレームメモリに格納しておいた１つ前
の画像データを読み出しモニタ表示して、画像毎に書き
込みと読み出しを交換する。尚、遅延用フレームメモリ
１８は１枚のフレームメモリだけで構成してもよく、１
つ前の画像データを読み出しながら、同時に現在の画像
データを書き込んでいくようにしてもよい。

１９は階調変換の特性を決めるために必要なパラメータ
を算出する第１の演算手段であり、あらかじめ設定した
関心領域内の画像データから最大値や最小値あるいは平
均値を算出する。ＳＷ４により必要に応じて切換えられ
る第２の演算手段２１が本発明特有のものである。すな
わち、第２の演算手段２１により後述する時間方向の平
滑化が行なわれ、画像のひとコマごとから算出される突
出したパラメータによるちらつきを減少させることがで
きる。２０は画像強調回路であり、第１の演算手段１９
からの出力の最大値、最小値、平均値情報を受けて階調
変換の内容を決定し、遅延用のフレームメモリ１８から
出力された表示用の画像データに階調変換する。

階調変換の方法としては、特開昭５８−１８２６８３号
公報に開示されであるように、ブロックメモリをフレー
ムメモリ１８の出力側に設けられるようにする。このブ
ロックメモリは、フレームメモリ１８に記憶された映像
信号画面を適宜設定した所定の大きさのブロックに分割
し、これらブロックごとの階調の平均値を記憶するよう
にする。そして、このブロックメモリの内容の読み出し
は、ブロックメモリの内容の平均値（あるいは中央値）
およびピーク値（あるいはボトム値）を求めて、前記平
均値あるいは中央値をウィンドウ出力の中間値とし、且
つ前記ピーク値をウィンドウ出力の最上位置あるいはボ
トム値をウィンドウ出力の最下位置とすることによって
、それにより一意的に定まるウィンドウカーブのＬＥＶ
ＥＬ値とＷＩＤＴＨ値を求める。そして、このウィンド
ウカーブの情報を画像強調回路２０に送出して、ウィン
ドウの自動制御を行なっている。

尚、画像のひとコマごとから算出されるパラメータを使
って時間方向に平滑化する方法としては、第２図で示さ
れるように　■　で示されるように時間により値の大き
く変化するパラメータは、■　で示されるように５点の
平均値を求めたり、■で示されるように５点の中央値を
求める。あるいは別の例として、最大値と最小値を使っ
て階調変換特性を決める場合には、最大値の方は　■で
示されるように単調増加のみを許し、最小値の方は　■
で示されるように単調減少のみを許すようにすることに
よりちらつきを減少させる。

以」二述べたように、本実施例による発明においては画
像の全画素の濃度の最大値と最小値を画素単位で抽出す
るのではノイズに影響されやすいことから、全画像をブ
ロック化して各ブロックの平均値を求めてあらたな画像
を作ることにより、ノイズに影響されない階調変換を行
なうことができる。

尚、本発明は上述し且つ図面に示す実施例にのみ限定さ
れるものではなく、ザブトラクション像を得るための画
像変換手段、あるいはブロックごとの階調の平均値を求
めて記憶するブロックメモリはなくても本発明の目的は
達成される。

［効果］ 以１−１述べてきたように本発明によれば画像のひとコ
マごとから算出されるパラメータを時間方向に平滑化さ
せてから階調変換を行なうようにしていることから、階
調変換特性の変化によるちらつきのない動画像表示の可
能でしかもリアルタイムに自動的に画像階調処理のでき
るＸ線診断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、本発明による一実施例を示すＸ線ディジタル
フルオログラフィを用いたＸ線診断装置の構成を示す概
略ブロック図、第２図は第１図で示されるブロック図の
第２の演算手段による時間方向の平滑化の具体的方法を
示す図である。 １３・・・Ａ／Ｄ変換器、１８・・・フレームメモリ１
９・・・第１の演算手段、２０・・・画像強調手段２１
・・・第２の演算手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被検体を透過したＸ線による映像を得るＸ線撮像手段と
   、このＸ線撮像手段からのアナログ映像信号をディジタ
   ル信号に変換するＡ／Ｄコンバータと、このＡ／Ｄコン
   バータからのディジタル映像信号に基づく画像情報を格
   納するフレームメモリと、このフレームメモリからの画
   像情報の所定の階調範囲部分の階調性を強調するウィン
   ドウ処理を施し表示または記憶に供する画像強調手段と
   、前記フレームメモリと同時に送られる画像情報の原階
   調の平均値または中央値、ピーク値およびボトム値のう
   ち少なくとも２者を求め、これらの値に基いてウィンド
   ウ処理による画像強調特性を指定する情報を求める第１
   の演算手段と、この演算手段からの出力画像のひとコマ
   ごとから算出したパラメータを時間方向に平滑化して前
   記画像強調手段にその情報を送出する第２の演算手段、
   この演算手段から前記画像強調回路を介して出力される
   ディジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバ
   ータと、このＤ／Ａコンバータからのアナログ映像信号
   に基づき表示を行なう表示器とを具備したことを特徴と
   するＸ線診断装置。