JP2001054514A - 複数のファントムのうちの任意のものを用いたｘ線システムの自動式画質評価のための方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動式Ｘ線システム・パラメータ評価のシス
テムを提供すること。 【解決手段】 所望のファントムごとに１つの物理モデ
ルなどを作成し、システム内に格納する。本システムは
グレースケールＸ線画像を取り込んでその画像を処理し
画像コンポーネントを決定する。その画像に対するヒス
トグラムを作成し、そのヒストグラム内のしきい値を決
定し、それを基準として取り込んだ画像を２値化する。
次に、連結コンポーネント解析を使用して画像コンポー
ネントを決定する。このコンポーネントが合致しない場
合はその画像は棄却する。次に、取り込んだ画像内の予
想される身体的構造に対応する標識物の位置を特定す
る。この標識物は、外周リング、垂直、水平のライン・
セグメントおよびフィデューシャルを含む。システムは
この標識物を使用して、Ｘ線システム・パラメータの測
定を行う場所である関心領域を予測する。最後に、この
識別されたＲＯＩ内でＸ線システム・パラメータが測定
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、全般的には、Ｘ線
システムの画質を評価するための自動式システムに関す
る。より詳細には、本発明は、１つまたは複数のＸ線フ
ァントムを用いたＸ線システムの画質パラメータの自動
式解析および計測に関する。さらに、本発明は、画質パ
ラメータの計測を容易にするための自動式関心領域（Ｒ
ＯＩ）決定法を提供する。

【０００２】

【従来の技術】イメージ・インテンシファイア、蓄積式
蛍光プレート、ディジタル検出器などのＸ線システム
は、Ｘ線放射器とＸ線受信器を含むのが普通である。撮
影しようとする対象物、たとえば人体をこのＸ線放射器
とＸ線受信器の間に配置する。放射器により発生したＸ
線は対象物を透過して進み、受信器に到達する。Ｘ線が
放射器から対象物を透過して進むにつれて、対象物の内
部組織は、Ｘ線のある部分に対する阻止や吸収などの効
果によって、このＸ線のエネルギーを様々な程度で減少
させる。対象物でのＸ線の阻止および吸収によって、受
信したＸ線エネルギー・レベルは様々となる。Ｘ線受信
器は対象物を透過したＸ線を受信する。対象物の画像は
Ｘ線受信器の位置で作成される。受信器の位置で作成さ
れた画像は、対象物を透過したＸ線の様々な強度レベル
に対応した明暗の領域を含む。

【０００３】Ｘ線画像は多くの目的に用いることができ
る。たとえば、対象物の内部欠陥を検出することができ
る。さらに、内部構造や整列状態の変化を決定すること
ができる。その上、Ｘ線画像は対象物内の物体の有無を
示すこともできる。Ｘ線画像作成により得られる情報
は、医学分野や製造業分野を含む多くの分野での用途が
見いだせる。

【０００４】Ｘ線画像の高信頼性での使用の保証に資す
るため、Ｘ線システムの性能を測定かつ検証することが
有利である。特に、Ｘ線システムの画質を測定および検
証することが重要である。画質が悪いとＸ線画像の高信
頼な解析が損なわれることがある。たとえば、画像コン
トラスト品質の低下により使用不可能な、信頼性の低い
画像が生じることがある。さらに、リアルタイム画像作
成システムの出現により、明瞭で高品質の画像の作成の
重要性が増している。悪い画質、すなわち劣化した画質
をもつＸ線システムは、対象物を識別可能で使用可能に
表せるように較正し直す必要がある。

【０００５】さらに、Ｘ線システムの性能の検証は、安
全上の理由からも重要である。たとえば、高レベルのＸ
線エネルギーの照射は、人をなんらかの健康リスクに巻
き込むことがある。健康リスクがあるため、Ｘ線システ
ムの使用に対する政府標準が設定されている。Ｘ線シス
テムから放出されたＸ線エネルギーのレベルは、放射線
量の単位で測定されることがある。Ｘ線システムの定期
的な性能評価により、対象物が照射を受ける放射線量が
規制標準を超えることがないように保証することができ
る。

【０００６】画質や放射線量などのＸ線システム・パラ
メータの測定に使用される道具の１つにＸ線ファントム
がある。身体模倣ファントムや物理ベースのファントム
を含め幾つかのタイプのファントムが存在する。たとえ
ば、身体模倣ファントムは、人体の一部分など、Ｘ線の
対象物の身体的模倣物である。物理ベースのファントム
は、共通のベースに固着させた様々な構造体より構成さ
れることがある。物理ベースのファントムの構造体は、
形状、サイズ、密度、組成などの様々な特性を有するで
あろう。物理ベースのファントムの構造体は、金属やプ
ラスチックなどの様々な素材により製作されることがあ
る。

【０００７】物理ベースのファントムの構造体は、この
物理ベースのファントムを透過するＸ線の強度に影響を
与える。たとえば、金属構造体は、これらのＸ線の一部
分あるいは全部を阻止するであろう。さらに、プラスチ
ック製の構造体は、これらのＸ線に対し最小の減衰とす
ることができる。受信したＸ線の強度の変化により生じ
るパターンが、Ｘ線画像内に描かれる。受信したＸ線強
度の差によってつくられるコントラストなどのファクタ
のため、このＸ線画像内にできたパターンは、容易に検
出および解析することができる。

【０００８】目下のところ周知のファントムは、様々な
目的に役立っている。たとえば、ファントムによりＸ線
システムの性能パラメータをテストすることができる。
さらに、放射線プローブと組み合わせたファントムを用
いて、放射器から放出されたＸ線エネルギーの放射線量
を計測することができる。その上、ファントムは較正お
よび画質の評定のために用いることができる。

【０００９】典型的には、物理ベースのファントムはＸ
線システムの１つまたは複数のパラメータを測定するよ
うに設計することができる。異なるファントムはＸ線強
度または減衰の異なるパターンを生成する。このＸ線強
度または減衰の異なるパターンを用いて、Ｘ線システム
の異なる性能パラメータを測定、すなわちテストするこ
とができる。

【００１０】ファントムの最新の応用例の１つとして、
ソフトウェア・ベースの評価ツールの一部とするものが
ある。こうしたソフトウェア・ベースのツールの１つ
は、Ａｕｆｒｉｃｈｔｉｇらに対して公布された米国特
許第５，８４１，８３５号に開示されている（「Ａｕｆ
ｒｉｃｈｔｉｇ」）。Ａｕｆｒｉｃｈｔｉｇは、Ｘ線シ
ステムの評定および較正にあたり追加可能なソフトウェ
ア・コンポーネントを有する。このソフトウェア・コン
ポーネントを用いて、反復較正テストを実行できる。ソ
フトウェア・コンポーネントにより実行した反復較正テ
ストの結果をまとめて、傾向解析や集約解析など、Ｘ線
システムの較正テストの結果に対する解析を示すことが
できる。Ｘ線システムの反復較正を継続するに従って、
ソフトウェア・コンポーネントは自動的にそのＸ線シス
テム・パラメータを調整できる。

【００１１】しかし、Ａｕｆｒｉｃｈｔｉｇソフトウェ
ア・コンポーネントでは、Ｘ線システムの画質パラメー
タの測定のためには、ある特定のファントムが用いられ
ていることが前提となる。複数のファントムが用いられ
る場合、このソフトウェアでは異なるファントムのそれ
ぞれに合わせて反応するように手作業の構成を必要とす
ることがある。ソフトウェア・コンポーネントをそれぞ
れのＸ線ファントム向けに構成する追加のステップによ
り、測定にあたり追加的な人の介在を再導入することに
なる。さらに、ソフトウェア・コンポーネントをそれぞ
れのＸ線ファントム向けに構成することにより、Ｘ線シ
ステムの画質の測定に要する時間が増加する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来より
長い間、複数のファントムのいずれにおいても画像コン
ポーネントを自動的に決定できる画質評価システムに対
するニーズが存在している。さらに、セルフアラインメ
ントさせ、かつ測定できる自動式画質評価システムに対
するニーズも従来より長い間存在している。さらに、複
数のファントムのうちの任意のものを用いて臨界の画質
パラメータを測定するための、自動式で費用対効果が大
きいシステムに対するニーズも従来より長い間存在して
いる。本発明の好ましい実施態様は、これらのニーズお
よび従来のシステムに関するその他の問題に応えるもの
である。

【００１３】

【課題を解決するための手段】自動的にＸ線システム・
パラメータを評価するための方法および装置を提供す
る。画像コンポーネントを決定するために画像を処理す
る画像処理プロセッサにグレースケールＸ線画像が取り
込まれる。画像のヒストグラムが作成され、次いでこの
ヒストグラム内でしきい値が決定され、このしきい値を
基準として取り込んだ画像を２値化する。次に、連結コ
ンポーネント（「ブロブ（ｂｌｏｂ）」）解析を用いて
画像コンポーネントを決定する。取り込んだ画像内の画
像コンポーネントは、次いで予想されるコンポーネント
のファントム・テンプレートと比較される。このシステ
ムでは次に、予想される身体的構造に対応する標識物
（landmark）の位置を取り込んだ画像内で特定する。こ
の標識物としては、外周リング、垂直および水平のライ
ン・セグメント、並びにフィデューシャル（ｆｉｄｕｃ
ｉａｌ）などがある。このシステムはこれらの標識物を
利用して、Ｘ線システム・パラメータの測定を行う場所
である関心領域（ＲＯＩ）の位置を特定する。最後に、
識別されたＲＯＩ内でＸ線システム・パラメータが測定
される。クーポン・サブファントムを用いて水平または
垂直変調伝達関数（ＭＴＦ）を測定することもある。

【００１４】本発明に関するこれらの特徴並びにその他
の特徴は、本発明の好ましい実施形態に関する以下の詳
細な説明により検討され、また明らかとなろう。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は、本発明によるＸ線ファン
トム１００の好ましい一実施形態を示したものである。
このファントム１００は、ベース１１０と、位置決め用
タブ１２０と、外周リング１３０と、空きの区域１３５
と、ライン・セグメント１４０と、階段状強度サブファ
ントム１５０と、コントラスト微細サブファントム１６
０と、解像度サブファントム１７０と、上側メッシュ１
９０と、下側メッシュ１９５とを含む。解像度サブファ
ントム１７０は、解像度パターン１７５と、高強度コン
トラスト領域１８０と、低強度コントラスト領域１８５
とを含む。

【００１６】位置決め用タブ１２０は、ベース１１０か
ら放射方向に延びている。この位置決め用タブを用い
て、ファントム１００のファントム・キャリア内部での
正確に位置決めすることができる。位置決め用タブ１２
０によりファントム１００の回転方向の動きが最小とな
り、またファントム１００のキャリア内での配置が不正
（たとえば上下逆転など）となるのを防ぐことができ
る。さらに追加の位置決め用タブをそのＸ線ファントム
に追加し、このファントムの動きをさらに最小となるよ
うにしてもよい。

【００１７】外周リング１３０、ライン・セグメント１
４０、階段状強度サブファントム１５０、コントラスト
微細サブファントム１６０、および解像度サブファント
ム１８０、並びに上側と下側のメッシュ１９０〜１９５
は、ベース１１０の上に固着されている。外周リング１
３０は、ベース１１０の辺縁に沿って配置される。ライ
ン・セグメント１４０は、階段状強度サブファントム１
５０、コントラスト微細サブファントム１６０、解像度
サブファントム１７０、並びに上側および下側メッシュ
を互いに分離させ、かつ空きの区域１３５から分離させ
る。

【００１８】ファントム１００は、動作時に、Ｘ線シス
テム（図示せず）内に挿入される。Ｘ線システムでは、
Ｘ線は放射器から放出され、これがファントム１００を
透過し、受信器によって受信される。ファントム１００
を構成する様々なサブファントムは、そのサブファント
ム上に入射するＸ線を様々な量だけ減衰させ、またたと
えばサブファントムの組成や構造による影響を受ける。
サブファントムによって生ずるＸ線の減衰により、受信
器の位置でのＸ線強度が空間的に様々な値となる。空間
的に多様な強度は、受信器の位置で受信され、表示並び
に解析を受け、Ｘ線システムの性能パラメータが決定さ
れる。各サブファントムは、Ｘ線システムの異なる性能
パラメータ、または異なる性能パラメータの集合を測定
する。

【００１９】外周リング１３０およびライン・セグメン
ト１４０は、ファントム１００を透過するＸ線伝播の多
くの部分を阻止する、たとえば鉛などの金属層で構成す
ることが好ましい。外周リング１３０およびライン・セ
グメント１４０は、ファントムを透過するＸ線伝播のか
なり多くの量を阻止するため、これらを表示並びに解析
の際に容易に検出できる。このように、外周リング１３
０およびライン・セグメント１４０により容易に判別で
きる「標識物」が提供される。これらの標識物は、ファ
ントム１００の向きおよび位置関係を決定するのに役立
つ。たとえば、外周リング１３０を用いて、Ｘ線画像内
のファントム１００の辺縁を区画することができ、ファ
ントム・データの認識および解釈に役立つ。さらに、ラ
イン・セグメント１４０を用いてサブファントム１５０
〜１７０を分離させることができ、さらに各サブファン
トムの辺縁を区画することができる。

【００２０】図１０は、本発明による階段状強度サブフ
ァントム１５０の好ましい一実施形態を示したものであ
る。階段状強度サブファントム１５０は、たとえば銅な
どの金属層により構成することが好ましい。階段状強度
サブファントム１５０は、各領域が異なる厚さの銅層よ
り構成される１０の領域を含むことが好ましい。各領域
の銅層の厚さは、最薄領域１５２から最厚領域１５４ま
での範囲にある。所与の領域を貫通するＸ線の強度は、
その領域の厚さに逆比例するため、各領域により最高強
度から最低強度までの強度レベルすなわち強度「ステッ
プ」を与えることができる。階段状強度サブファントム
１５０の領域のそれぞれは、幅が概ね２０ｍｍ、高さが
７．５ｍｍであり、厚さが直線的にほぼ０．２５ｍｍか
ら２．５ｍｍまでの範囲にあることが好ましい。階段状
強度サブファントム１５０を用いて、Ｘ線システムのダ
イナミック・レンジおよび直線性（linearity）を決定
することができる。階段状強度サブファントム１５０の
好ましい実施形態は１０個の領域で構成されているが、
様々なサイズおよび厚さをもつより多くの領域またはよ
り少ない数の領域を用いることもできる。

【００２１】図１１は、本発明によるコントラスト微細
サブファントム１６０の好ましい一実施形態を示したも
のである。コントラスト微細サブファントム１６０は、
たとえばアルミニウムなどの金属層により構成すること
が好ましい。コントラスト微細サブファントム１６０
は、各領域が異なる厚さのアルミニウム層より構成され
た３つの領域１１１０〜１１３０を含むことが好まし
い。アルミニウムの厚さは最薄層１１１０から最厚層１
１３０までの範囲にある。各領域は、直径が概ね７．６
ｍｍ、３．８ｍｍおよび１．９ｍｍの３つのアパーチャ
１１４０〜１１６０を含むことが好ましい。コントラス
ト微細サブファントム１６０の領域１１１０〜１１３０
の各々は厚さが１ｍｍ、２ｍｍ、および３ｍｍであっ
て、幅が概ね３０ｍｍ、高さが２０ｍｍであることが好
ましい。コントラスト微細サブファントム１６０を用い
て、Ｘ線システムの相対コントラストおよびコントラス
ト対ノイズ比が決定される。コントラスト微細サブファ
ントム１６０の好ましい実施形態は各領域ごとに３つの
アパーチャ１１４０〜１１６０をもつ３つの領域１１１
０〜１１３０より構成されるが、各領域ごとの領域およ
びアパーチャの数はより多くすることも、より少なくす
ることも可能である。

【００２２】図１２は、本発明による解像度サブファン
トム１７０の好ましい一実施形態を示したものである。
解像度サブファントム１７０は、たとえばプラスチック
などのベース１２６０の上面に、たとえば鉛箔などの薄
い金属層１２５０により構成することが好ましい。解像
度サブファントム１７０および金属層１２５０は、全体
が均一の厚さを有する。解像度サブファントム１７０
は、各行１２１０〜１２３０が５つの解像度パターン１
８０を含む行１２１０〜１２３０を３行の形で配列させ
た１５個の解像度パターン１８０を含むことが好まし
い。各解像度パターン１８０は、金属層１２５０を貫通
して延びる５つのスリット様のアパーチャ１２４０によ
り形成されることが好ましい。各解像度パターン１８０
において、５つのスリット様のアパーチャ１２４０の
幅、並びにアパーチャ１２４０同士の間隔は様々な値と
することができる。解像度サブファントム１７０を用い
て、Ｘ線システムの変調伝達関数（ＭＴＦ）を決定する
ことができる。

【００２３】解像度サブファントム１７０の好ましい実
施形態は、各行１２１０〜１２３０が５つの解像度パタ
ーンよりなる３つの行１２１０〜１２３０の形に配列さ
せた１５個の解像度パターン１８０を含むが、使用する
解像度パターンの数をより多くすることも、より少なく
することも可能である。さらに、解像度パターン１８０
の行１２１０〜１２３０またはその他の構造に対する構
成は、変更することができる。さらに、解像度パターン
１８０のアパーチャ１２４０の幅および長さは様々な値
とすることができる。

【００２４】高強度コントラスト領域１９０は、金属層
１２５０およびベース１２６０内のアパーチャにより構
成することが好ましい。低強度コントラスト領域１９５
は、鉛ブロックなどの厚い金属製タグにより構成するこ
とが好ましい。高強度コントラスト領域１９０および低
強度コントラスト領域１９５により、それぞれ高コント
ラスト領域および低コントラスト領域が形成され、画像
を正規化するために用いることができる。

【００２５】図１３は、上側メッシュ１９０および下側
メッシュ１９５と同様の、本発明によるメッシュ区域１
３００の好ましい一実施形態を示したものである。メッ
シュ区域１３００は、鋼鉄製メッシュなどの金属製メッ
シュであることが好ましい。メッシュ区域１３００は、
一定間隔とした多くのアパーチャ１３２０を有する金属
製ストリップ１３１０を含む。上側メッシュ１９０およ
び下側メッシュ１９５を用いて、Ｘ線システムの解像度
の不均一性を決定できる。Ｘ線システムの解像度の不均
一性は、単一のメッシュの全体から決定でき、また複数
のメッシュの全体から決定し、次いでこれらを比較する
こともできる。複数のメッシュの間での解像度不均一性
の比較によって、より大きな区域にわたる解像度の不均
一性を決定することができ、これによりＸ線システムの
解像度不均一性は全体としてより正確となる。このよう
に、ファントム１００の好ましい実施形態は、システム
の不均一性の決定における確度を高めることができるよ
うに２つのメッシュを含むが、単一のメッシュを用いる
こともできる。さらに、３つ以上のメッシュを用いてシ
ステムの不均一性をさらに一層正確に指示させることが
できる。メッシュのアパーチャのサイズ、厚さおよび間
隔は、様々な値とすることができる。

【００２６】図２は、本発明によるクーポン・サブファ
ントム２７０を備えるＸ線ファントム２００の好ましい
一実施形態を示したものである。図１のファントム１０
０と同様に、クーポン付きファントム２００は、ベース
２１０と、位置決め用タブ２２０と、外周リング２３０
と、空きの区域２３５と、階段状強度サブファントム２
５０と、コントラスト微細サブファントム２６０と、上
側および下側メッシュ２９０〜２９５とを含む。しか
し、クーポン付きファントム２００は、図１のファント
ム１００におけるライン・セグメント１４０に代えて、
フィデューシャル（fiducial：基準）２４０を含む。さ
らに、クーポン付きファントム２００は、図１の解像度
サブファントム１７０に代えて、クーポン・サブファン
トム２７０を含む。

【００２７】図１４は、本発明によるクーポン・サブフ
ァントム２７０の好ましい一実施形態を示したものであ
る。図１のファントム１００と同様に、クーポン・サブ
ファントム２７０は、たとえばプラスチックなどのベー
ス１４６０の上面に、たとえば鉛箔などの薄い金属層１
４５０に付加させたクーポン２７５と、高強度コントラ
スト領域２８０と、低強度コントラスト領域２８５とを
含む。クーポン・サブファントム２７０および金属層１
４５０は、全体に均一の厚さを有する。クーポン２７５
は、たとえばタングステン・シートなどの金属製シート
で構成することが好ましい。図１の解像度サブファント
ム１７０の解像度パターン１８０と同様に、クーポン２
７５を用いて、Ｘ線システムの変調伝達関数（ＭＴＦ）
を決定することができる。クーポン付きファントム２０
０の好ましい実施形態は１つのクーポン２７５を含むも
のであるが、様々なサイズおよび厚さをもつ、さらに多
くの数のクーポンを用いることもできる。

【００２８】クーポン２７５はクーポン・エッジ１４１
０を有する。Ｘ線システムのＭＴＦは、位置に関して、
クーポン・エッジ１４１０での遷移を比較することによ
って決定できる。図１の解像度サブファントム１７０の
解像度パターン１８０を見ると、その解像度パターン１
８０は水平方向アスペクトに対してのみ多様であり、垂
直方向には対しては多様性が見られない。このように、
解像度パターン１８０は、そのシステムの水平方向ＭＴ
Ｆのみが算出可能であり、そのシステムの垂直方向ＭＴ
Ｆは算出できない。

【００２９】しかし、クーポン・サブファントム２７０
内では、クーポン・エッジ１４１０にクーポン・サブフ
ァントム２７０に対して５度の回転を与えてある。この
ため、このクーポン・エッジ１４１０により垂直および
水平の両方向に対して変化を与えることができる。水平
および垂直方向に対する多様性により、Ｘ線システムの
水平方向ＭＴＦおよび垂直方向ＭＴＦの双方に対する算
出が可能となる。クーポン２７５の回転量は、ピクセル
・サイズ並びにクーポン２７５のサイズによって、Ｘ線
システムの解像度と関連づけられる。さらに、クーポン
２７５を回転させることにより、クーポン２７５のエッ
ジがピクセル列と一致することがないため、ＭＴＦの測
定に役立つ。別の回転量によっても正確にＭＴＦを決定
できるが、多くの市販のシステムに対して概ね５度の回
転が最も望ましい回転である。

【００３０】図２のクーポン付きファントム２００のフ
ィデューシャル２４０は、たとえば鉛などの金属により
構成することが好ましい。フィデューシャル２４０は、
図１のファントム１００のライン・セグメント１４０と
動作上は同様である。すなわち、フィデューシャル２４
０はファントムのＸ線画像内で容易に判別できる「標識
物」となる。このように、フィデューシャル２４０は、
様々なサブファントムを分離し、位置を特定するのに役
立つばかりではなく、クーポン付きファントム２００の
向きおよび位置関係を決定するのに役立つ。

【００３１】さらに、フィデューシャル２４０の形状、
サイズ、および位置関係はファントム同士の識別に用い
られる。たとえば、パラメータＡおよびＢを測定するフ
ァントムは、パラメータＢおよびＣを測定するファント
ムと比べ、フィデューシャルの形状、サイズおよび向き
が異なる。たとえば、図１のファントム１００は、フィ
デューシャル２４０とライン・セグメント１４０との違
いから、図２のクーポン付きファントム２００と識別で
きる。フィデューシャルが鉛で製作され、これによりＸ
線画像内で容易に識別できるため、ファントム同士の違
いをフィデューシャルに基づいて識別することは有用で
ある。

【００３２】動作時に、図１のファントム１００および
図２のファントム２００などのファントムを、上記のよ
うにＸ線放射器およびＸ線受信器を含むＸ線システム
（図示せず）内に位置決めする。この放射器はファント
ムを透過し受信器に至るＸ線を放出する。このＸ線はフ
ァントムを透過するのに伴い減衰を受ける。このＸ線が
受けた減衰量は、受信器に至る際にＸ線が透過したファ
ントムの構造によって定まる。ファントムの構造は空間
的に様々であるため、ファントムにより得られるＸ線減
衰により、その受信器の位置でのＸ線強度は空間的に様
々な値となる。受信器の表面は空間的にグリッドに仕切
り分けし、そのグリッドの各エレメントに入射するＸ線
強度をディジタル化し、各グリッド区域の位置で受信し
たＸ線強度を表す画像を形成することがある。各グリッ
ド区域はできあがったＸ線画像内のピクセルの１つに対
応することがある。

【００３３】Ｘ線画像は、通常グレースケール画像とし
て実現される。グレースケール画像では、各ピクセルは
最低レベル（Ｘ線画像内で白で表される）から最高レベ
ル（Ｘ線画像内で黒で表される）までの範囲のグレー値
を有する。Ｘ線画像は、一般に８ビット（２５６レベ
ル）から１６ビット（１６，３８４レベル）までの画像
である。以下の例では、共通に８ビットのディジタル化
レベルを用いるが、他のディジタル化レベルも可能であ
り、また本発明はディジタル化レベルとは無関係に適用
可能である。さらに、たとえば画像内の各ピクセルのデ
ィジタル化を２^{n- 8}（ｎは代替させるディジタル化レベ
ル）で除すことにより、いかなるディジタル化レベルも
８ビットのディジタル化レベルに変換できる。

【００３４】図３は、本発明による自動式ファントム評
価システムの好ましい一実施形態のフローチャート３０
０である。この自動式ファントム評価システムでは、先
ずステップ３１０において、グレースケールＸ線画像を
取り込む。次にステップ３２０において、このグレース
ケール画像を処理し画像コンポーネントを決定する。こ
の画像コンポーネントは、図２のファントム２００の外
周リング１３０、２３０およびクーポン２７５に対する
各画像を含む。次にステップ３３０において、この画像
のコンポーネントをあらかじめ定めた、予想される画像
コンポーネントと比較する。ファントムの構造により作
成されるＸ線画像と同様に、図１および図２のファント
ム１００および２００の構造は既知である。したがっ
て、取り込んだ画像の画像コンポーネントを予想される
画像コンポーネントと比較し、たとえば識別や品質評価
ができる。取り込んだ画像のコンポーネントが予想され
るコンポーネントと合致しない場合は、ステップ３４０
でその取り込んだ画像を棄却し、それ以降の処理は行わ
ない。取り込んだ画像のコンポーネントが予想されるコ
ンポーネントと合致した場合（すなわち許容範囲内にあ
る場合）、この取り込んだ画像は採用され、処理が継続
される。ステップ３５０において、図１のファントム１
００のライン・セグメント１４０や図２のファントム２
００のフィデューシャル２４０などの標識物の位置が特
定される。これらの標識物によりクーポン・サブファン
トム２７５などのサブファントムの位置を特定できる。
次に、ステップ３６０において、各サブファントムに対
する関心領域（ＲＯＩ）を算出する。ＲＯＩはこれらの
標識物を利用して決定され、様々なＸ線システム・パラ
メータの測定を行う場所であるサブファントム内の区域
にあたる。最後にステップ３７０において、各サブファ
ントム内でＸ線システム・パラメータを測定する。フロ
ーチャート３００の様々なステップについては、以下で
さらに詳細に検討する。

【００３５】図４に、本発明および図３のフローチャー
トのステップ３１０〜３３０に従って画像コンポーネン
トを決定するための画像処理の好ましい一実施形態のフ
ローチャート４００を示す。先ず、ステップ４１０にお
いて、グレースケール画像を自動式ファントム評価シス
テム内に取り込む。次に、ステップ４２０において、取
り込んだグレースケール画像の画像ヒストグラムを作成
する。この画像ヒストグラムは、画像内でそれぞれのピ
クセル値を有するピクセルの数を決定することにより形
成される。たとえば、８ビット、２５６レベルのディジ
タル化では、第１のレベルに対応するピクセル値を有す
るピクセルの数が決定され、次いで第２のレベルに対応
するピクセル値を有するピクセルの数が決定され、以下
同様に２５６レベルのすべてに対してピクセル値が決定
される。この画像ヒストグラムはピクセル値対ピクセル
度数のグラフとして表現することもできる。

【００３６】図５に、本発明の好ましい一実施形態によ
る例示的な画像ヒストグラム５００を示す。ヒストグラ
ム５００の水平軸５１０は、グレースケール画像の２５
６個のピクセル値の各々に対する軸点を有する。垂直軸
５２０はグレースケール画像のピクセル値が取る可能性
があるＮ個の度数値の各々に対する軸点を有する。グレ
ースケール画像内でゼロというピクセル値を有するピク
セルが２個であり、またグレースケール画像内で１とい
うピクセル値を有するピクセルが１個である場合の例が
示してある。

【００３７】さらに、ヒストグラム５００は、概して、
図１のファントム１００や図２のファントム２００など
のファントム内の取り込んだ画像コンポーネントに対す
る予想される８ビット（２５６レベル）のディジタル化
されたグレースケール画像を表すカーブ５３０を含む。
画像ヒストグラムはいずれも、そのファントムの取り込
んだ画像コンポーネントの組成によって決まる。たとえ
ば、大きな暗区域をもつ画像を作らせるファントムは、
高いピクセル値レベルに大きな度数をもつヒストグラム
を有し、一方大きな明区域をもつ画像は低いピクセル値
レベルに大きな度数をもつヒストグラムを有する。ヒス
トグラム５００のカーブ５３０により、その取り込んだ
グレースケール画像が大きな明区域および大きな暗区域
を有し、中程度のコントラスト区域はより小さいことが
示されている。取り込んだ画像内の暗区域は、外周リン
グ１３０、ライン・セグメント１４０、たとえば図１の
ファントム１００のコントラスト微細サブファントム１
６０および解像度サブファントム１７０の中実な区域と
いった区域に対応する。またこの画像の明区域は空きの
区域１３５に対応する。図１のファントム１００に対す
る画像は大きな明区域および大きな暗区域を有するた
め、この画像のヒストグラムは明区域に対する平均値５
４０および暗区域に対する平均値５５０を中心とした２
つの明瞭なピークを有する。図１のファントム１００お
よび図２のファントム２００の画像において、標識物な
どの関心対象の特徴は、画像内で暗区域を示し、第２の
ピークの周りに集中する。ファントム１００と２００の
画像は大きな暗区域を含むため、暗区域に対応するピー
クは比較的大きく、また位置の特定がより容易である。

【００３８】次に、この画像ヒストグラム５００を解析
し、図４のフローチャート４００のステップ４４０に従
ってしきい値を決定する。ファントム１００および２０
０の画像において、そのしきい値は明区域に対応するピ
クセル値は排除され、一方暗区域に対応するピクセル値
レベルは採用されるように選択する。標識物が暗区域で
あるため、暗区域に対応するピクセル値レベルは価値が
高い。暗区域に対応するピクセルの位置を特定すること
によって標識物の位置が特定される。実際のしきい値は
ヒストグラムの両ピークの間の中点５６０とすることが
好ましいが、明領域と暗領域を識別を可能とするいかな
る値も利用することができる。また極小値に対応するピ
クセル値５７０が有用なしきい値となることもある。し
きい値は各画像ごとに個々に選択し、ファントムの位置
関係や構造からくる差違を排除することが好ましい。

【００３９】次にステップ４４０において、取り込んだ
グレースケール画像のヒストグラムを算出する。このヒ
ストグラムは双峰形（bimodal）であるとの前提で解析
され、適当なグレースケールしきい値が自動的に決定さ
れる。次いで、このしきい値を用いてその画像を２値化
する。すなわち、そのピクセルに対するピクセル値がし
きい値ピクセル値を超えているか、超えていないかに基
づいて、各ピクセルに２つのバイナリ・レベルのうちの
一方を割り当てる。たとえば、しきい値ピクセル値が１
４５であるとき、２００というピクセル値（しきい値よ
り明るいピクセルに対応する）をもつピクセルに対して
は１を設定し、一方１００というピクセル値（しきい値
より暗いピクセルに対応する）をもつピクセルに対して
はゼロを設定することがある。

【００４０】次にステップ４５０において、連結コンポ
ーネント解析を利用して取り込んだグレースケール画像
のコンポーネントを決定する。連結コンポーネント解析
では、２値化した画像は反復してスキャンされ「ブロ
ブ」すなわち接続された暗いピクセルを識別する。先
ず、暗いピクセルの各々を解析し、隣接するピクセルも
暗いか否かを決定する。暗い場合にはその暗いピクセル
およびその近隣のピクセルによって「ブロブ」が形成さ
れる。次の繰り返しによってそのブロブに隣接するピク
セルのいずれかに暗いピクセルが有るか否かを決定す
る。暗いピクセルが有る場合、その近隣ピクセルをこの
ブロブの一部として取り込む。繰り返し操作は画像内の
すべてのブロブが識別され、別のブロブに隣り合うブロ
ブがなくなるまで続ける。暗いピクセルはファントム１
００および２００のコンポーネントに対応させることが
できるため、連結コンポーネント解析はこれらのコンポ
ーネントの空間的範囲を識別するために都合の良いシス
テムである。たとえば、そのブロブは、クーポン２７
５、フィデューシャル２４０、外周リング２３０などの
図２のファントム２００内の身体的コンポーネントに対
応することがある。

【００４１】ブロブのすべてを決定し終えたのち、各ブ
ロブの属性、たとえばブロブ面積やブロブ密度などを決
定する。各ブロブの属性を決定するため、先ず各ブロブ
の周りに１つの「境界四角形」を作図する。この境界四
角形は各ブロブの最大空間範囲の位置で各方向に配置し
た、水平と垂直方向の直線からなる長方形である。

【００４２】図６Ａ〜６Ｄは、本発明による幾つかの例
示的ブロブ６００〜６３０およびこれに付随する境界四
角形６５０〜６８０を示したものである。図６Ａはブロ
ブ６００およびこれに付随する境界四角形６５０を示し
たものである。この境界四角形は、ブロブのエッジの位
置に配置した水平および垂直方向の線により構成されて
いる。ブロブ面積は、境界四角形の内部の面積である。
ブロブ密度はそのブロブ内のピクセルの総数に対する暗
いピクセルの比率である。別法としては、ブロブ密度は
ブロブ面積と比較した暗いピクセルの比率である。図６
Ａのブロブ６００は約５０％という比較的低いブロブ密
度を有する。図６Ｂは、ブロブ６１０およびこれに付随
する境界四角形６６０を示したものである。ブロブは垂
直方向および水平方向に整列しているため、ブロブの密
度は概ね最大である。図６Ｃは、ブロブ６２０およびこ
れに付随する境界四角形６７０を示したものである。ブ
ロブ６２０は中実であり、ほぼ垂直方向に整列してい
る。ブロブ６２０のブロブ密度は高い。ブロブ６２０
は、図２のファントム２００のクーポン２７５により得
られるブロブと概して同様である。図６Ｄはブロブ６３
０およびこれに付随する境界四角形６８０を示したもの
である。ブロブ６３０のブロブ密度は低い。ブロブ６３
０は、図１および２のファントム１００および２００の
外周リング１３０、２３０により得られるブロブと概し
て同様である。さらに、ブロブ６３０は他のいかなるブ
ロブよりもより大きなブロブ面積を有する。

【００４３】図１および２のファントム１００および２
００のコンポーネント、たとえば外周リング１３０およ
び２３０、ライン・セグメント１４０、並びにフィデュ
ーシャル２４０の各々は、画像が処理された時点で既知
のブロブ面積およびブロブ密度を有する。このように、
取り込んだ画像内の各ブロブに対するブロブ面積および
ブロブ密度は、ファントム・コンポーネントの予想され
る面積および密度と比較することができる。たとえば、
取り込んだ画像内のブロブの各々に対する面積および密
度は外周リングの面積および密度と比較され、取り込ん
だ画像内のどのブロブがその外周リングに対応するかを
決定する。同じ方法により取り込んだ画像内のブロブの
各々が、予想されるコンポーネントの各々の属性と比較
される。

【００４４】次にステップ４６０において、取り込んだ
画像内で予想されるコンポーネントのすべてが識別され
たか否か、すなわち取り込んだ画像のブロブが予想され
るブロブの面積および密度と許容範囲内で合致したか否
かが決定される。ブロブのすべてが合致していない場合
には、ステップ４７０においてその画像は棄却され、そ
れ以降の処理は行わない。ブロブのすべてが合致した場
合には、取り込んだ画像に対する処理を継続する。ブロ
ブの合致にあたっては、ブロブの面積および密度と予想
される面積および密度との間の対応関係が正確である必
要がないような許容範囲を用いることが好ましい。いか
なる画像コンポーネントに対する予想されるブロブ面積
およびブロブ密度とも一致しないようなブロブは棄却さ
れる。選択したしきい値レベルは、ブロブのサイズおよ
び形状に影響する。たとえば、そのしきい値の設定が低
すぎる場合、連結コンポーネント解析においてノイズが
混入することがある。この混入したノイズは、たとえば
外周リングやフィデューシャルなどのブロブが結合され
たり、画像認識を困難にさせたりする役割をすることが
ある。

【００４５】図７に、本発明および図３のフローチャー
トのステップ３５０に従ってファントムの標識物の位置
を特定するための好ましい一実施形態のフローチャート
７００を示す。先ずステップ７１０において、外周リン
グの中点および半径を決定する。外周リングに対応する
ブロブを決定し終えたのち、円形当て嵌めシステムを用
いて外周リングの中心および半径を決定する。この円形
当て嵌めシステムは最小自乗法を用いて、外周リングの
中点および半径を繰り返し決定することが好ましい。先
ず、円形当て嵌めシステムにより、そのブロブ内でその
外周リングに対応する各ピクセルの位置を特定する。次
に、中点の初期推定値を選択し、そのリング上で中点か
ら各ピクセルまでの半径を決定する。次いで、これらの
半径の平均および分散を決定する。その分散が大きい場
合には、新たな中点推定値を選択し、別の繰り返し操作
を行う。

【００４６】次に、ステップ７２０において、この中点
推定値に対する分散を許容範囲と比較する。その分散が
許容範囲内にある場合には、その推定した中点を外周リ
ングの中点として採用し、取り込んだ画像に対する処理
を継続する。多くの繰り返しによってもその分散が大き
いままである場合には、円形構造は検出されず、ステッ
プ７３０においてそのファントムは棄却される。

【００４７】外周リングに対応するブロブの中点および
半径を決定し終えたのちは、次のステップとして、ステ
ップ７４０において図１のメッシュ・ファントム１００
と図２のクーポン付きファントム２００との間の識別を
行う。ファントムのタイプ（ファントム１００である
か、あるいはファントム２００であるか）は、ユーザに
より入力されるか、あるいは自動的に識別されるかのい
ずれかとすることができる。ファントムのタイプは、先
ず、取り込んだファントムのブロブ属性をメッシュ・フ
ァントム１００の予想されるブロブ属性と比較すること
によって自動識別できる。そのブロブ属性が合致しない
場合には、取り込んだファントムのブロブ属性をクーポ
ン付きファントム２００のブロブ属性と比較する。その
ブロブ属性がいずれのファントムとも合致しない場合に
は、ステップ７４５においてそのファントムは棄却され
る。

【００４８】取り込んだ画像が図１のファントム１００
と識別された場合には、ステップ７５０において、取り
込んだ画像内の垂直ライン・セグメントを手始めとして
そのライン・セグメントの位置を特定する。外周リング
の位置はステップ７１０においてすでに決定されている
が、その他のファントム・コンポーネントの位置は、た
とえば位置関係や回転に誤差があるため、必ずしも既知
ではない。ライン・セグメント１４０の位置を検出する
ことは、その画像内での位置関係の確度を維持するのに
役立ち、また測定を反復するのに役立つ。

【００４９】図８は、図１のファントム１００の垂直ラ
イン・セグメント１４０の位置の決定を示したものであ
る。図８は、水平検索範囲８１０と、左側外周リング・
エッジ８２０と、右側外周リング・エッジ８３０と、左
側コントラスト微細サブファントム・エッジ８４０と、
右側コントラスト微細サブファントム・エッジ８５０
と、左側階段状強度サブファントム・エッジ８６０と、
右側階段状強度サブファントム・エッジ８７０とを含
む。最初の段階では、図８のうちで唯一の既知エレメン
トは、外周リングを表すブロブを取り囲む境界四角形の
垂直エッジである、左側外周リング・エッジ８２０と右
側外周リング・エッジ８３０のみである。次いで、検索
範囲８１０をエッジ８２０および８３０を横切るように
水平方向に位置決めする。検索範囲８１０は数ピクセル
の高さであり、かつファントム１００の全体の広がりを
もつ。

【００５０】検索範囲８１０内の各行中の各ピクセルの
ピクセル値が調べられる。各行内で、隣接するピクセル
間でピクセル値の差が大きい部分に対応したピクセル位
置が識別される。ピクセル値の大きな差は、鉛製のライ
ン・セグメント１４０と空きの区域１３５との遷移部に
対応する。検索範囲内のすべての行にわたって遷移部に
対応する各行内のピクセル位置を平均することにより、
垂直ライン・セグメントの位置が正確に決定できる。こ
のようにして、左側コントラスト微細サブファントム・
エッジ８４０、右側コントラスト微細サブファントム・
エッジ８５０、左側階段状強度サブファントム・エッジ
８６０、並びに右側階段状強度サブファントム・エッジ
８７０の位置が決定される。検索範囲内の行がサブファ
ントムや解像度サブファントムの解像度パターン１７５
の上を通過する際にピクセル値になんらかの変化が生じ
ることがあるが、こうしたピクセル値の変化は垂直な鉛
の線に対する遷移部ほどの大きさではない。

【００５１】次に、図７のフローチャート７００のステ
ップ７６０において、水平ライン・セグメントの位置を
特定する。図９は、図１のファントム１００の水平ライ
ン・セグメント１４０の位置の決定を示したものであ
る。図９は、左側検索範囲９１０、中央検索範囲９２０
および右側検索範囲９３０という、３つの垂直検索範囲
を含む。これらの検索範囲は、図に示すように、直前で
決定した左側コントラスト微細サブファントム・エッジ
８４０、右側コントラスト微細サブファントム・エッジ
８５０、左側階段状強度サブファントム・エッジ８６０
および右側階段状強度サブファントム・エッジ８７０の
間に位置決めされている。垂直検索範囲９１０〜９３０
は、図８の水平検索範囲８１０と概して同様の機能を果
たす。すなわち、各列内で、大きな遷移をしたピクセル
位置が識別される。次いで、これらの遷移部のピクセル
位置は列の全体にわたって平均され、水平ライン・セグ
メント１４０が決定される。

【００５２】次に、ステップ７７０において、各ライン
・セグメント上の等しい間隔の点を検出し追跡する。垂
直および水平のライン・セグメントの位置は、小さい検
索範囲内で先立って決定されている。ここでは垂直およ
び水平のライン・セグメントに対する検索範囲は拡大さ
れ、長さ全体を覆った検索範囲全体にわたる追跡が行わ
れる。図９は、階段状強度サブファントムを取り囲む垂
直および水平のライン・セグメントに対応する４つの検
索範囲９５０を表している。これらの検索範囲を用いて
それぞれの対応するライン・セグメントの中心を追跡で
きる。各点は、そのピクセルの位置で等しい間隔で、ラ
イン・セグメントの中心に対応させて配置されている。

【００５３】画像内の等間隔の点の座標は登録点として
利用することができる。これらの登録点およびそのファ
ントムに対する格納された物理モデル上のこれらの登録
点に対応する点を用いて、多項式ウォーピングまたは多
項式変換を得ることができる。各コンポーネントまたは
サブファントムごとに、これを取り囲むライン・セグメ
ントに基づいて、個々に多項式変換を得ることができ
る。この多項式ウォーピングによって、各サブファント
ム内の関心領域（ＲＯＩ）を正確に予測することができ
る。幾何学的歪みを受けやすく、その結果垂直方向また
は水平方向の線が必ずしも真っ直ぐでないような画像作
成システムに対して、多項式ウォーピングは特に有効で
ある。多項式ウォーピングを用いて、そのファントムに
対する格納された物理モデルに対応させてマッピングす
るための登録点の間の「最適調和（best fit）」を生み
出すことができる。

【００５４】次に、ステップ７８０において、ファント
ム・コンポーネントのアスペクト比を検証する。垂直お
よび水平のライン・セグメントの位置は既知であり、ま
たファントム上の垂直および水平方向の線の空間的関係
もまた既知であるので、垂直および水平のライン・セグ
メントのアスペクト比を身体的ファントムのアスペクト
比と比較することができる。取り込んだ画像のアスペク
ト比が予想されるアスペクト比と許容範囲内で一致しな
い場合には、ステップ７８５においてそのファントムを
棄却し、それ以降の処理は行わない。取り込んだ画像の
アスペクト比が予想されるアスペクト比と一致した場合
には、画像処理をステップ７９０に進める。

【００５５】ステップ７９０で、ファントムのＲＯＩを
予測する。これらのＲＯＩは、Ｘ線システム・パラメー
タの測定を行う場所である画像内の点である。これらの
ＲＯＩは、垂直および水平のライン・セグメントの位置
に基づいて予測される。垂直および水平のライン・セグ
メントが直線でない場合には、多項式ウォーピングを利
用してそのライン・セグメントに対する作業用推定値を
作成し、これらのＲＯＩをこの作業用推定値を基準とし
て位置決めする。

【００５６】図１５は、図１のファントム１００に対す
るＲＯＩを示したものである。階段状強度サブファント
ム１５０の各ステップ、解像度サブファントムの各解像
度パターン１７５、並びにコントラスト微細サブファン
トムの各領域１１１０〜１１３０は、１つのＲＯＩによ
ってカバーされる。さらに、高強度コントラスト領域１
８０および低強度コントラスト領域１８５、並びに上側
メッシュ１９０および下側メッシュ１９５は１つのＲＯ
Ｉによってカバーされる。追加のＲＯＩがファントム１
００の外部にくる場合がある。たとえば、ファントム１
００を、１つのＲＯＩによってカバーされる上側メッシ
ュ１９０および下側メッシュ１９５と同様に、１つのメ
ッシュによって取り囲むことがある。取り込んだ画像の
処理は、ステップ７９５に進む。

【００５７】図７のステップ７４０に戻って、取り込ん
だ画像が図２のファントム２００と識別された場合に
は、ステップ７５５においてフィデューシャルの位置を
特定する。フィデューシャル２４０に対応する各ブロブ
はブロブ面積およびブロブ密度に関しては同じである
が、個々のフィデューシャルは、その外周リング２４０
の中点を基準とした位置に基づいて識別できる。フィデ
ューシャルの位置を特定し終えたのち、ステップ７６５
においてフィデューシャルの水平部分および垂直部分の
交点を決定する。フィデューシャルを識別し終えたのち
は、外周リングの中点を基準としたフィデューシャルの
位置に基づいて、フィデューシャルの向きは既知とな
る。フィデューシャルの位置および向きに関する情報に
よって、そのフィデューシャル２４０の水平部分および
垂直部分を取り囲む小さな検索範囲を設定することがで
きる。

【００５８】図１６は、フィデューシャル２４０の水平
部分および垂直部分を取り囲む検索範囲を示したもので
ある。フィデューシャルの垂直および水平コンポーネン
トを決定し終えたのちは、ステップ７６５において垂直
および水平コンポーネントの交点は既知となる。この４
つの交点によって４つの正確な登録点が得られる。これ
らの登録点および、そのファントムに対する格納された
物理モデル内のこれらの登録点に対応する点を用いて、
多項式変換を決定する。次いで、この多項式変換を用い
て、ステップ７９０において、図２のファントム２００
のコントラストおよびダイナミック・レンジ測定に対す
るＲＯＩを予測する。図２のファントム２００に対する
これらのＲＯＩは、ファントム２００がクーポン２７５
を取り囲むＲＯＩを有することを除き、図１のファント
ム１００のＲＯＩと同じである。

【００５９】図１７に、本発明および図３のフローチャ
ートのステップ３７０に従ってサブファントム・パラメ
ータを測定するための好ましい一実施形態のフローチャ
ート１７００を示す。このファントムに対するＲＯＩを
決定し終えたのち、ステップ１７１０において、高強度
領域１８０および低強度領域１８５を測定する。高強度
領域および低強度領域により、受信したＸ線線量の最大
量および最小量に対応し、残りのＸ線パラメータ測定に
おいて利用されるピクセル値が提供される。

【００６０】次に、ステップ１７２０において、階段状
強度サブファントムを測定し、Ｘ線システムの直線性を
決定する。階段状強度サブファントムは、直線的なステ
ップで増加させた各厚さにより構成され、これにより厚
さの増加に伴い直線的に増加する減衰値が得られる。各
ステップのピクセル値を予想される値と比較し、かつす
べてのステップに対する差を平均することによって、Ｘ
線システムの確度が決定される。

【００６１】次に、ステップ１７３０において、コント
ラスト微細サブファントムを用いてＸ線システムのコン
トラストを測定する。図１５に戻ると、円形アパーチャ
内の小さな正方形ＲＯＩの内部の平均値、および矩形Ｒ
ＯＩ内部の平均値が計算される。正方形ＲＯＩおよび矩
形ＲＯＩの各平均値間の差がそのＸ線システムのコント
ラストとなる。さらに、このコントラストをそのＲＯＩ
内部の全ピクセルに対する標準偏差で除すことによっ
て、コントラスト対ノイズ比を決定する。

【００６２】次に、ステップ１７４０において、上側メ
ッシュ１９０および下側メッシュ１９５を用いて、その
Ｘ線システムの解像度不均一性を決定する。各メッシュ
の変調伝達関数（ＭＴＦ）の差をこれらのＭＴＦの平均
値で除したものが解像度不均一性である。

【００６３】次に、ステップ１７５０において、ファン
トムのタイプを識別する。取り込んだ画像が図１のファ
ントム１００のものである場合には、システムはステッ
プ１７６０に進み、解像度サブファントム１７０の解像
度パターン１７５を用いて水平方向ＭＴＦが測定され
る。このＭＴＦは、解像度パターン１７５内の、０．５
０、０．５５、０．６０、０．７０、０．８０、０．９
０、１．０、１．１、１．２、１．４、１．６、１．
８、２．０、２．５、および３．０ ｌｐ／ｍｍという
ライン・ペアのグループに対応する１５個の空間周波数
において測定される。このＭＴＦは、次の式により決定
できる。 ＭＴＦ＝（π×ｓｑｒｔ（２））／（４×Ｍｅａｎ０）
×ｓｑｒｔ（ＶａｒＦｒｅｑ） 上式において、ＶａｒＦｒｅｑ＝｜ＶａｒＲＯＩ−Ｖａ
ｒＮｏｉｓｅ｜、ＶａｒＲＯＩ＝そのＲＯＩ内の分散、
ＶａｒＮｏｉｓｅ＝（ＶａｒＢｌａｃｋ＋ＶａｒＷｈｉ
ｔｅ）／２、またＭｅａｎ０＝（ＭｅａｎＷｈｉｔｅ−
ＭｅａｎＢｌａｃｋ）／２である。高強度コントラスト
領域１８０および低強度コントラスト領域１８５内で、
この黒白領域（ＲＯＩ）に対する平均および分散が測定
される。

【００６４】取り込んだ画像が図２のファントム２００
のものである場合には、システムはステップ１７７０に
進み、クーポン２７５を用いて水平方向ＭＴＦと垂直方
向ＭＴＦの双方を計算する。クーポン２７５の左側エッ
ジおよび右側エッジに対するエッジ伝達関数を用いて水
平方向ＭＴＦカーブを計算し、また一方上部エッジおよ
び底部エッジのエッジ伝達関数を用いて垂直方向ＭＴＦ
カーブを計算する。クーポンの各エッジに対して、その
ＭＴＦ曲線は以下のようにして計算される。第１に、各
行または列に沿ったエッジ点に対する初期座標を決定す
る。第２に、１つの直線をこのエッジ点に当て嵌める。
第３に、すべての行または列に沿ったエッジ・プロフィ
ールを結合し、エッジ伝達関数カーブが得られる。第４
に、このエッジ伝達関数を微分することによって直線伝
搬関数（line spread function）が得られる。最後に、
この直線伝搬関数のフーリエ変換を計算することによっ
てＭＴＦ曲線が得られる。さらに、左側エッジおよび右
側エッジに対するＭＴＦ曲線を結合させて、水平方向Ｍ
ＴＦに対するより正確な推定値が得られる。同様に、上
部エッジおよび底部エッジに対するＭＴＦ曲線を結合さ
せて、垂直方向ＭＴＦに対するより正確な推定値が得ら
れる。

【００６５】図１８は、本発明の好ましい一実施形態に
よるフラットフィールドＸ線ファントム１８００の好ま
しい一実施形態を示したものである。フラットフィール
ド・ファントム１８００は、本発明によるＸ線画像評価
システムと共に利用することができる別のタイプのファ
ントムである。フラットフィールド・ファントム１８０
０は、ベース１８１０と、位置決め用タブ１８２０と、
外周リング１８３０とを含む。フラットフィールド・フ
ァントムは１つの金属円盤で構成され、好ましくはアル
ミニウムにより構成される。別法としては、フラットフ
ィールド・ファントムは、均一な正方形のファントムと
することがある。

【００６６】フラットフィールド・ファントム１８００
は、輝度均一性、ＳＮＲ均一性、システム・ノイズ（ノ
イズ・パワー・スペクトル）、不良ピクセル・アーチフ
ァクト検証などのＸ線システム・パラメータの測定に役
立たせることができる。

【００６７】輝度均一性（ＢＵ）は、取り込んだグレー
スケール画像内の均一性の尺度である。ＢＵを決定する
には、先ず、その１．５ｃｍを全体画像の周りの１．５
ｃｍの辺縁にオーバーラップさせたサイズ３ｃｍ×３ｃ
ｍの関心領域（ＲＯＩ）内で平均グレー・レベルを測定
する。輝度の不均一性（ＢＵ）尺度は、このＲＯＩの平
均グレー値を用いて算出される。全体、垂直および水平
に対する複数のＢＵ測定値が、次式により得られる。 ＢＵ＝［（Ｍａｘ−Ｍｉｎ）／Ｍｅａｎ］×１００ ここで、Ｍａｘ、ＭｉｎおよびＭｅａｎは、そのＲＯＩ
値に対するそれぞれ最大値、最小値および平均値であ
る。 ＢＵ＿Ｈ＝Ｍａｘ（［（ＭａｘＲ−ＭｉｎＬ）／Ｍｅａ
ｎ］，［（ＭａｘＬ−ＭｉｎＲ）／Ｍｅａｎ］）×１０
０ ここで、ＲおよびＬは、画像統計量の右半分および左半
分に対する添え字を意味する。 ＢＵ＿Ｖ＝Ｍａｘ（［（ＭａｘＴ−ＭｉｎＢ）／Ｍｅａ
ｎ］，［（ＭａｘＢ−ＭｉｎＴ）／Ｍｅａｎ］）×１０
０ ここで、ＴおよびＢは画像統計量の上半分および下半分
に対する添え字を意味する。

【００６８】ＳＮＲ均一性は、そのシステムが全体画像
の全体にわたって同じＳＮＲを提供する能力の尺度であ
る。フラットフィールドＳＮＲ均一性は、フラットフィ
ールド画像の全体にわたって位置するＲＯＩ内の平均値
と標準偏差の比を測定することにより計算される。平均
値は単一の照射画像から算出されるが、標準偏差は２つ
の連続する照射によるサブトラクション（減算）画像を
次いでｓｑｒｔ（２）によって正規化することによって
評価される。ＲＯＩのサイズおよび位置は輝度均一性の
位置と同じである。

【００６９】ＳＮＲ不均一性ファクタは、これらの比を
用いて次式により算出される。 ［（ＭａｘＲＯＩ−ＭｉｎＲＯＩ）／ＭｅａｎＲＯＩ］
×１００ ここで、ＭａｘＲＯＩ、ＭｉｎＲＯＩおよびＭｅａｎＲ
ＯＩは、個々のＲＯＩに対する、それぞれ最大値、最小
値および平均値である。

【００７０】システム・ノイズ（ノイズ・パワー・スペ
クトル）により、フラットフィールド画像の平均ノイズ
・レベルが測定される。システム・ノイズの算出には、
フラットフィールド・ファントム１８００の画像を２つ
用いる。システム・ノイズを決定するためには、先ずそ
のＲＯＩ内で第１の画像を第２の画像から差し引く。ｓ
ｑｒｔ（２）で除すことによりノイズを補正する。次
に、２次元フーリエ変換、好ましくは５１２ポイントの
高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を実施する。次に、２次元
ノイズ・パワー・スペクトルに対しラジアル（ｒａｄｉ
ａｌ）平均を実施する。最後に、平均信号レベルがその
ＲＯＩの各画像の平均値の算術平均として求まる。

【００７１】不良ピクセル・アーチファクト検証は、フ
ラットフィールド・ファントム１８００の画像３つを解
析することによって決定される。この３つの画像は低線
量レベル、公称線量レベルおよび高線量レベルなどの異
なるＸ線線量レベルより得られたものである。すべての
ピクセルに対するヒストグラム解析を実施する。そのヒ
ストグラムの幅はＳの値により特徴づけられる。その値
がＸ×Ｓの外部になったピクセルは、不良ピクセルと判
定される。

【００７２】上記のＸ線システム・パラメータと異な
り、図１のＸ線ファントム１００などの複合Ｘ線ファン
トム（複数のサブファントムをもつファントム）を用い
て、たとえばＭＴＦなどの画質パラメータ、コントラス
ト、ダイナミック・レンジなどを測定することができ
る。フラットフィールド・ファントムの傾斜ＲＯＩ測定
は、ディジタル式半導体Ｘ線検出器を備えたＸ線システ
ムの特性判定に特に適する。フラットフィールドの測定
では、その検出器内の全体数のピクセルをすべてカバー
することができる。

【００７３】図１９に、本発明による半自動式ファント
ム画像評価システムの好ましい一実施形態のフローチャ
ート１９００を示す。図３の自動式ファントム評価シス
テムのフローチャート３００に戻ると、この中に記載さ
れた処理により、ステップ３２０、３３０および３４０
において、挿入された未知のファントムが何であるかが
決定される。別法としては、そのシステムは、フローチ
ャート１９００に示すように、システムが自動的にその
ファントムを決定するのではなく、ユーザがシステムに
対して使用するファントムを入力するような、半自動方
式で動作するように構成することがある。この場合、ユ
ーザは、手作業による選択、あるいはたとえばコンピュ
ータ・インタフェースを介した選択などによって、使用
するファントムを選択できる。

【００７４】フローチャート１９００では、先ずステッ
プ１９１０で、データベースまたは可能性のあるファン
トムの群からユーザが挿入したファントムを選択する。
次にステップ１９２０において、グレースケール画像を
ファントム画像評価システム内に取り込む。ユーザが挿
入したファントムをすでに選択しているため、その挿入
したファントムの予想されるコンポーネント、標識物お
よびＲＯＩは既知である。処理ステップ１９３０〜１９
５０は、ファントム群からの既知のＲＯＩ位置を用いて
図３のフローチャート３００内の場合と同様にして進行
する。

【００７５】図２０に、本発明に従ってファントム・テ
ンプレートをデータベース、またはファントム・テンプ
レートの群に対して追加するためのシステムの好ましい
一実施形態のフローチャート２０００を示す。ファント
ム・テンプレートは現在市販の並びに将来に市販される
ファントムのいずれのシステムにも追加することができ
る。ファントム・テンプレートをそのシステムに追加し
終えたのちは、そのテンプレートに対応するファントム
は挿入時に識別でき、Ｘ線システムの解析に使用するこ
とができる。このように、本画質評価システムはいかな
るファントムに対しても拡張可能であり、図１および２
のＸ線ファントム１００〜２００、あるいは図１８のフ
ラットフィールド・ファントム１８００に限定されるも
のではない。

【００７６】フローチャート２０００を参照すると、先
ずステップ２００５において、このシステムに追加しよ
うとするファントム・テンプレートに対して特異的な識
別子が選択される。次にステップ２０１０において、そ
の識別子が抽出ファントム・オブジェクトに割り当てら
れる。このオブジェクトは、新たなファントム・テンプ
レートに対する識別用属性を保持しているデータ構造を
含む。次にステップ２０１５において、この新たなファ
ントム・テンプレートの幾何学的属性をそのオブジェク
トに追加する。これらの属性は、そのファントムの各コ
ンポーネントのサイズおよび位置を含む。さらに、ファ
ントムのＲＯＩがファントム・オブジェクトに追加され
る。幾何学的属性およびＲＯＩは、四角形、直線、多角
形、円、点などの事前に定めた基本データの要素を使用
して追加することができる。次にステップ２０２０にお
いて、ファントムのＸ線画像内で標識物を識別する。こ
れらの標識物はたとえば高コントラスト・コンポーネン
トや高コントラスト・ライン・セグメントなどの孤立し
た領域とすることがある。次にステップ２０２５におい
て、ファントムのＸ線画像上で各標識物を識別すなわち
分類するための方法が決められる。各標識物に独特の属
性に基づいた発見的ルールが使用される。たとえば、標
識物の絶対的サイズまたは相対的サイズ、あるいは標識
物の位置、アスペクト比、密度または向きなどが使用さ
れる。次にステップ２０３０において、正確に位置を特
定できる登録点を標識物の一部分またはすべてに対して
識別する。たとえば、ライン・セグメント上の点、ライ
ン・セグメントの交点、あるいは対称な標識物の重心な
どが登録点として使用できる。次にステップ２０３５に
おいて、これらの登録点は、たとえばｘ−ｙ座標のベク
トルなどの適当なデータ要素として、ファントム・オブ
ジェクトに追加することができる。次に、ステップ２０
４０において、画像内でこれらの登録点の位置を正確に
特定するための方法が決められる。たとえば、２つのラ
イン・セグメントの交点を数学的に計算することによ
り、これらの登録点の位置が特定される。次にステップ
２０４５において、たとえば矩形の鉛（Ｐｂ）ブロック
の内部のＲＯＩなど、高コントラスト・コンポーネント
に対応するＲＯＩの位置を決定するための方法が決めら
れる。次にステップ２０５０において、低コントラスト
・コンポーネントに対応するＲＯＩの位置を予測するた
めの幾何学的変換が決められる。たとえば、その幾何学
的変換は登録点に基づく多項式ウォーピングとすること
がある。次にステップ２０５５において、ＲＯＩの解析
に基づいて画質パラメータを計算する方法が決められ
る。最後に、ステップ２０６０において、新たなファン
トム・テンプレート・オブジェクトがファントム・デー
タベースまたはファントム群内のファントム・テンプレ
ートのリストに追加される。その群内のファントム・テ
ンプレートのリストは、いかなる所望のファントム・テ
ンプレートをも取り出して適用することができるファン
トム・テンプレート管理オブジェクトにより既知であ
る。特に、新規の特別注文のあるいは既製のファントム
に対するモデルまたはテンプレートを作成し、そのシス
テムに追加することができる。

【００７７】本発明の特定の要素、実施形態および応用
例について図示し説明してきたが、当業者には、特に上
記の教示に照らして、修正ができることから、本発明が
これらに限定されるものではないことが理解されよう。
したがって、これらの修正形態をカバーすること並びに
本発明の精神および範囲内にあるこうした特徴を取り込
むことは、付属の特許請求の範囲によって企図されてい
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるＸ線ファントムの好ましい一実施
形態を示す図である。

【図２】クーポン・サブファントムを有する、本発明に
よるＸ線ファントムの別の好ましい一実施形態を示す図
である。

【図３】本発明による自動式ファントム評価システムの
好ましい一実施形態のフローチャートである。

【図４】本発明による画像コンポーネントを決定するた
めの画像処理のための好ましい一実施形態のフローチャ
ートである。

【図５】本発明の好ましい一実施形態による例示的な画
像ヒストグラムを示すグラフである。

【図６】本発明の好ましい一実施形態による例示的なブ
ロブおよびこれに付随する境界四角形を示す図である。

【図７】本発明によるファントム標識物の位置を特定す
るための好ましい一実施形態のフローチャートである。

【図８】本発明の好ましい一実施形態による、図１のフ
ァントムの垂直ライン・セグメントの位置の決定を示し
た図である。

【図９】本発明の好ましい一実施形態による、図１のフ
ァントムの水平ライン・セグメントの位置の決定を示し
た図である。

【図１０】本発明による階段状強度サブファントムの好
ましい一実施形態を示す図である。

【図１１】本発明によるコントラスト微細サブファント
ムの好ましい一実施形態を示す図である。

【図１２】本発明による解像度サブファントムの好まし
い一実施形態を示す図である。

【図１３】本発明による、上側メッシュおよび下側メッ
シュと同様なメッシュ区域の好ましい一実施形態を示す
図である。

【図１４】本発明によるクーポン・サブファントムの好
ましい一実施形態を示す図である。

【図１５】本発明の好ましい一実施形態による図１のフ
ァントムのＲＯＩを示す図である。

【図１６】本発明の好ましい一実施形態によるフィデュ
ーシャルの垂直部分および水平部分を取り囲む検索範囲
を示す図である。

【図１７】本発明によるサブファントム・パラメータを
測定するための、好ましい一実施形態のフローチャート
である。

【図１８】本発明の好ましい一実施形態によるフラット
フィールドＸ線ファントム１８００の好ましい一実施形
態を示す図である。

【図１９】本発明による半自動式ファントム画像評価シ
ステムの好ましい一実施形態のフローチャート１９００
である。

【図２０】本発明によるファントム・テンプレートをフ
ァントム・テンプレートのデータベースまたは群に追加
するためのシステムの好ましい一実施形態のフローチャ
ート２０００である。

【符号の説明】

１００ Ｘ線ファントム １１０ ベース １２０ 位置決め用タブ １３０ 外周リング １３５ 空きの区域 １４０ ライン・セグメント １５０ 階段状強度サブファントム １５２ 最薄領域 １５４ 最厚領域 １６０ コントラスト微細サブファントム １７０ 解像度サブファントム １７５ 解像度パターン １８０ 解像度パターン １８０ 高強度コントラスト領域 １８５ 低強度コントラスト領域 １９０ 高強度コントラスト領域 １９０ 上側メッシュ １９５ 低強度コントラスト領域 １９５ 下側メッシュ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ケネス・スコット・カンプ アメリカ合衆国・53188・ウィスコンシン 州・ウォケシャ・クレストウッド ドライ ブ・614 (72)発明者 リチャード・アオフリヒティグ アメリカ合衆国・53226・ウィスコンシン 州・ウォウワトサ・ノース 124ティエイ チ ストリート 105番・2500 (72)発明者 アレグザンダー・ワイ・トクマン アメリカ合衆国・53186・ウィスコンシン 州・ウォケシャ・スプリングデール ロー ド 210番・2416

Claims (34)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｘ線画像作成システムの自動式画質評価
   のための方法であって、 取り込んだＸ線画像内で画像コンポーネントに基づい
   て、標識物（１３０、１４０、２３０、２４０、１８３
   ０）の位置を特定するステップと、 前記標識物（１３０、１４０、２３０、２４０、１８３
   ０）に基づいて画像コンポーネント（１５０、１６０、
   １７０、１７５、１９５、２５０、２６０、２７０、２
   ７５、２９０、２９５）を決定するために、取り込んだ
   Ｘ線画像を処理するステップと、 前記標識物（１３０、１４０、２３０、２４０、１８３
   ０）に基づいて関心領域を予測するステップと、 前記関心領域内で画質パラメータを測定するステップと
   を含む方法。
2. 【請求項２】 前記関心領域を予測するため、前記取り
   込んだＸ線画像内の画像コンポーネント（１５０、１６
   ０、１７０、１７５、１９５、２５０、２６０、２７
   ０、２７５、２９０、２９５）を、あらかじめ定めたフ
   ァントム・テンプレート内の予想される画像コンポーネ
   ント（１５０、１６０、１７０、１７５、１９５、２５
   ０、２６０、２７０、２７５、２９０、２９５）と合致
   させるステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 前記標識物（１３０、１４０、２３０、
   ２４０、１８３０）の前記取り込んだＸ線画像内の位置
   と標識物（１３０、１４０、２３０、２４０、１８３
   ０）のあらかじめ定めたファントム・テンプレート内で
   の位置とを比較することに基づいて、前記関心領域を予
   測するステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
4. 【請求項４】 前記標識物（１３０、１４０、２３０、
   ２４０、１８３０）に基づいて画像登録点９６０の位置
   を特定するステップをさらに含む請求項１に記載の方
   法。
5. 【請求項５】 前記画像登録点９６０に基づいて関心領
   域を予測するステップをさらに含む請求項４に記載の方
   法。
6. 【請求項６】 画像ヒストグラム５００を作成するステ
   ップと、および前記ヒストグラムに基づいて、しきい値
   （５６０、５７０）を決定するステップをさらに含む請
   求項１に記載の方法。
7. 【請求項７】 前記しきい値（５６０、５７０）が、前
   記ヒストグラム５００内の２つのピーク領域（５４０、
   ５５０）の位置に基づいて決定される請求項６に記載の
   方法。
8. 【請求項８】 前記しきい値（５６０、５７０）に基づ
   いて前記取り込んだ画像を２値化するステップをさらに
   含む請求項６に記載の方法。
9. 【請求項９】 連結コンポーネント解析を使用して、前
   記取り込んだ画像内のコンポーネント（１５０、１６
   ０、１７０、１７５、１９５、２５０、２６０、２７
   ０、２７５、２９０、２９５）を決定するステップをさ
   らに含む請求項１に記載の方法。
10. 【請求項１０】 ファントム・テンプレート内の前記予
    想される標識物（１３０、１４０、２３０、２４０、１
    ８３０）が合致しない取り込んだ画像を棄却するステッ
    プをさらに含む請求項２に記載の方法。
11. 【請求項１１】 前記取り込んだ画像の金属製外周リン
    グ（１３０、２３０、１８３０）の中点および半径のう
    ちの少なくとも１つを決定するステップをさらに含む請
    求項１に記載の方法。
12. 【請求項１２】 前記取り込んだ画像内の垂直および水
    平のライン・セグメント１４０のうちの少なくとも１つ
    の位置を特定するステップをさらに含む請求項１に記載
    の方法。
13. 【請求項１３】 前記取り込んだ画像内の少なくとも１
    つのフィデューシャル２４０の位置を特定するステップ
    をさらに含む請求項１に記載の方法。
14. 【請求項１４】 前記取り込んだＸ線画像内の矩形の、
    高コントラスト・コンポーネント（１８５、２７５、２
    ８５）のうちの少なくとも１つの位置を特定するステッ
    プをさらに含む請求項１に記載の方法。
15. 【請求項１５】 前記取り込んだ画像内のクーポン・サ
    ブファントム２７５を用いて、水平変調伝達関数（ＭＴ
    Ｆ）および垂直方向ＭＴＦのうちの少なくとも１つを測
    定するステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
16. 【請求項１６】 前記取り込んだ画像内のメッシュ区域
    （１９０、１９５、２９０、２９５）のうちの少なくと
    も１つを用いてＸ線システムの解像度不均一性を測定す
    るステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
17. 【請求項１７】 新規の特別注文のあるいは既製のＸ線
    ファントム向けのテンプレートを追加するステップをさ
    らに含む請求項２に記載の方法。
18. 【請求項１８】 少なくとも１つのシステム・性能パラ
    メータの決定を支援するための、少なくとも１つのサブ
    ファントムを有するファントム（１００、２００、１８
    ００）と、 前記ファントムのＸ線画像を解析するための画像処理プ
    ロセッサとを含む自動式画質評価システム。
19. 【請求項１９】 前記画像処理プロセッサにより、前記
    Ｘ線画像内の画像コンポーネント（１５０、１６０、１
    ７０、１７５、１９５、２５０、２６０、２７０、２７
    ５、２９０、２９５）を決定する請求項１８に記載の評
    価システム。
20. 【請求項２０】 前記画像処理プロセッサにより、前記
    Ｘ線画像内のファントム標識物（１３０、１４０、２３
    ０、２４０、１８３０）の位置を特定する請求項１８に
    記載の評価システム。
21. 【請求項２１】 前記画像処理プロセッサにより、前記
    Ｘ線画像内の関心領域を予測する請求項１８に記載の評
    価システム。
22. 【請求項２２】 １つのサブファントムに基づいて、前
    記画像処理プロセッサにより少なくとも１つの画質パラ
    メータを測定する請求項１８に記載の評価システム。
23. 【請求項２３】 医用画像作成システムからのファント
    ム画像を用いる自動式画質評価のための方法であって、 医用画像作成システム内に装着されたファントム（１０
    ０、２００、１８００）を表すグレースケール画像を獲
    得するステップと、 前記グレースケール画像を評価するために、前記ファン
    トム（１００、２００、１８００）の所望の画像に対応
    するあらかじめ定めたファントム・テンプレートに関し
    て前記グレースケール画像を解析するステップとを含む
    方法。
24. 【請求項２４】 前記グレースケール画像を評価するた
    めの前記解析ステップで用いられる、前記グレースケー
    ル画像のコンポーネント（１５０、１６０、１７０、１
    ７５、１９５、２５０、２６０、２７０、２７５、２９
    ０、２９５）を決定するステップをさらに含む請求項２
    ３に記載の方法。
25. 【請求項２５】 前記グレースケール画像を評価するた
    めに、前記グレースケール画像のコンポーネント（１５
    ０、１６０、１７０、１７５、１９５、２５０、２６
    ０、２７０、２７５、２９０、２９５）を、前記ファン
    トム・テンプレートの対応するコンポーネント（１５
    ０、１６０、１７０、１７５、１９５、２５０、２６
    ０、２７０、２７５、２９０、２９５）と比較するステ
    ップをさらに含む請求項２３に記載の方法。
26. 【請求項２６】 医用画像作成システム内に装着された
    前記ファントム（１００、２００、１８００）に対する
    あらかじめ定めた構成に基づいて、前記グレースケール
    画像内の標識物（１３０、１４０、２３０、２４０、１
    ８３０）の位置を特定するステップをさらに含む請求項
    ２３に記載の方法。
27. 【請求項２７】 医用画像作成システム内に装着された
    前記ファントム（１００、２００、１８００）の事前定
    義の特性に基づいて、前記グレースケール画像内の関心
    領域を予測するステップをさらに含む請求項２３に記載
    の方法。
28. 【請求項２８】 医用画像作成システム内に装着された
    前記ファントム（１００、２００、１８００）から関心
    領域を表すサブファントム・パラメータを測定するステ
    ップをさらに含む請求項２３に記載の方法。
29. 【請求項２９】 前記グレースケール画像を評価するた
    めに、前記グレースケール画像のヒストグラムを作成す
    るステップをさらに含む請求項２３に記載の方法。
30. 【請求項３０】 前記グレースケール画像の画像作成特
    性を、少なくとも１つのしきい値（５６０、５７０）と
    比較し、前記グレースケール画像を棄却すべきか否かを
    決定するステップをさらに含む請求項２３に記載の方
    法。
31. 【請求項３１】 自動式画質評価システムのためのファ
    ントム・テンプレートを決定するための方法であって、 テンプレートの対象となるファントム（１００、２０
    ０、１８００）を識別するステップと、 前記ファントムの幾何学的属性を決定するステップと、 前記ファントムの標識物（１３０、１４０、２３０、２
    ４０、１８３０）の特性を決定するステップと、 前記ファントムの登録点９６０を決定するステップと、 前記ファントムの関心領域を決定するステップと、 前記幾何学的属性、前記標識物（１３０、１４０、２３
    ０、２４０、１８３０）、前記登録点９６０および前記
    関心領域を格納し、前記ファントム（１００、２００、
    １８００）に対するファントム・テンプレートを形成す
    るステップとを含む方法。
32. 【請求項３２】 前記登録点９６０に基づいて幾何学的
    変換を実施し、少なくとも１つの関心領域の位置を予測
    するステップをさらに含む請求項３１に記載の方法。
33. 【請求項３３】 前記幾何学的変換が多項式ウォーピン
    グを含む請求項３２に記載の方法。
34. 【請求項３４】 前記登録点９６０が、ライン・セグメ
    ント１４０上の点、ライン・セグメント２４０の交点お
    よび対称な標識物の重心のうちの少なくとも１つである
    請求項３１に記載の方法。