JP2001283209A

JP2001283209A - 画像情報読取方法および装置

Info

Publication number: JP2001283209A
Application number: JP2000098725A
Authority: JP
Inventors: Toshitaka Agano; 俊孝阿賀野
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2000-03-31
Filing date: 2000-03-31
Publication date: 2001-10-12
Also published as: US20020051250A1; US6975433B2

Abstract

(57)【要約】【課題】低ビットＡ／Ｄ変換器を使用しても、撮影条
件などの影響を受けることなく、ノイズの影響を受けな
い高画質画像が得られる画像情報読取装置にする。【解決手段】先読みと本読みを切替制御する制御手段
３０と、先読みにより得た電気信号Ｄ０ａを解析して、
本読みにより得られる電気信号Ｄ０に対して規格化処理
を施す際の規格化処理特性を決定する特性決定手段１２
と、決定された規格化処理特性に基づいて本読みにより
得た電気信号Ｄ０に対して規格化処理を施す規格化処理
手段１３とを備えた構成とする。特性決定手段１２は、
先読みデータＤ０ａの累積ヒストグラムなどを利用する
ことにより画像データＤ０ａを解析して、適正な濃度や
コントラストとなるように規格化処理特性を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像情報読取方法
および装置に関し、より詳細には半導体を主要部に有す
る固体画像検出器を使用して画像情報を読み取る画像情
報読取方法および装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より医療診断などを目的とする医療
用放射線撮影において、放射線写真フイルムや、蓄積性
蛍光体シートを使用した放射線画像情報読取装置が知ら
れている。

【０００３】また今日、医療用放射線撮影において、放
射線を検出して得た電荷を固体検出素子の蓄電部に一旦
蓄積し、該蓄積した電荷を放射線情報を表す電気信号に
変換して出力する放射線固体検出器を使用する放射線画
像記録読取装置が各種提案、実用化されている。この装
置において使用される放射線固体検出器としては、種々
のタイプのものが提案されているが、放射線を電荷に変
換する電荷生成プロセスの面からは光変換方式の放射線
固体検出器と直接変換方式の放射線固体検出器の２つの
方式に分けられ、また蓄積された電荷を外部に読み出す
電荷読出プロセスの面からはＴＦＴ（薄膜トランジス
タ）読出方式と光読出方式の２つの方式に大別される。

【０００４】ここで光変換方式の放射線固体検出器と
は、絶縁基板上に多数の光電変換素子を形成した固体検
出部（画像読取部）と、この固体検出部上に形成された
蛍光体とから成るものであり、放射線が照射されること
により蛍光体から発せられた蛍光を光電変換素子で検出
して得た信号電荷を蓄電部に一旦蓄積し、蓄積電荷を電
気信号に変換して出力するものである（例えば特開昭59
-211263 号、特開平2-164067号、ＰＣＴ国際公開番号Ｗ
Ｏ92/06501号、SPIE Vol.1443 Medical ImagingV;Image
Physics(1991) ，p.108-119 など）。

【０００５】また直接変換方式の放射線固体検出器と
は、絶縁基板上に形成された多数の電荷収集電極と、こ
の電荷収集電極上に形成された放射線が照射されると放
射線情報を担持する電荷を発生する放射線導電体とを積
層して成る固体検出部を有するものであり、放射線が照
射されることにより放射線導電体内で発生した信号電荷
を電荷収集電極で集めて蓄電部に一旦蓄積し、蓄積電荷
を電気信号に変換して出力するものである（MATERIAL P
ARAMETERS IN THICK HYDROGENATED AMORPHOUS SILICON
RADIATION DETECTORS,Lawrence Berkeley Laboratory.U
niversity of California,Berkeley.CA 94720 Xerox Pa
rc.Palo Alto.CA 94304、Metal/AmorphousSilicon Mult
ilayer Radiation Detectors,IEE TRANSACTIONS ON NUC
LEAR SCIENCE.VOL.36.NO.2.APRIL 1989、特開平1-21629
0号など）。この方式における固体検出素子は、電荷収
集電極と放射線導電体を主要部とするものである。

【０００６】電荷読出プロセスの面におけるＴＦＴ読出
方式とは、固体検出素子の蓄電部と接続された信号線の
途中に設けられたＴＦＴ（薄膜トランジスタ）などのス
イッチを走査駆動して蓄電部に蓄積された信号電荷を読
み出す方式であり、上記光変換方式や直接変換方式のも
のは一般にこの方式を用いている。なおＴＦＴはスイッ
チの代表的なものであり、その他の形態のスイッチであ
ってもかまわない。

【０００７】一方光読出方式とは、固体検出素子に読取
光（読取用の電磁波）を照射して蓄電部に蓄積された信
号電荷を読み出す方式であり、電荷生成プロセスの面に
おける直接変換方式のもののうちの一部のものがこの方
式を用いている。

【０００８】また本出願人は、直接変換方式の放射線固
体検出器を改良した放射線固体検出器（以下改良型直接
変換方式の放射線固体検出器という）を提案している
（特願平9-222114号）。

【０００９】この改良型直接変換方式の放射線固体検出
器は、記録用の放射線に対して透過性を有する第１の導
電体層、該第１の導電体層を透過した記録用の放射線の
照射を受けることにより導電性を呈する記録用光導電
層、第１の導電体層に帯電される電荷と同極性の電荷に
対しては略絶縁体として作用し、かつ、該電荷と逆極性
の電荷に対しては略導電体として作用する電荷輸送層、
読取用の電磁波の照射を受けることにより導電性を呈す
る読取用光導電層、読取用の電磁波に対して透過性を有
する第２の導電体層を、この順に積層して成るものであ
って、記録用光導電層と電荷輸送層との界面に、画像情
報を担持する潜像電荷を蓄積するものである。この検出
器は電荷生成プロセスの面では直接変換方式に該当し、
電荷読出プロセスの面では光読出方式に該当する。

【００１０】なお、この改良型直接変換方式の放射線固
体検出器において潜像電荷を読み出す方式としては、第
２の導電体層（読取側電極）を平板状のものとし、この
読取側電極にレーザなどのスポット状の読取光を走査し
て潜像電荷を検出する方式と、読取側電極をクシ歯状の
もの（ストライプ状電極）とし、ストライプ状電極の長
手方向と略直角な方向に延びたライン光源を該ストライ
プ状電極の長手方向に走査して潜像電荷を検出する方式
がある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た何れの方式の放射線固体検出器も、蓄積し得るあるい
は読み出し得る最大電荷量（飽和電荷量）に限界がある
ため、読み出された画像信号をデジタル化する際のＡ／
Ｄ変換レンジを狭く設定せざるを得ず、従来の放射線写
真フイルムや蓄積性蛍光体シートを使用した装置に比べ
て信号の飽和レベルが低くダイナミックレンジが狭いと
いう問題があり、固体検出素子から出力された画像信号
をデジタル化した画像データそのものを用いて可視画像
化すると、画像の濃度やコントラストが必ずしも適正な
ものとならず、従来の放射線写真フイルムなどを使用し
た装置よりも放射線画像の品質が劣るという問題があ
る。

【００１２】例えば、低線量撮影時には信号範囲が狭く
なりＡ／Ｄ変換の精度一杯に使うことができなくなるた
めビット分解能が低下し量子化ノイズが目立つようにな
り、また検出器あるいは記録読取装置などの電気系のノ
イズを拾いやすくＳ／Ｎが低下するという問題が生じ
る。

【００１３】また、画像の信号範囲に応じてＡ／Ｄ変換
のレンジを合わすことができないので、高線量撮影およ
び低線量撮影のいずれも適正なビット分解能にしようと
すれば、高ビットのＡ／Ｄ変換器を必要とする問題もあ
る。

【００１４】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、低ビットのＡ／Ｄ変換器を使用しても、画像検出
器（詳しくは固体検出素子）に入射した放射線の線量な
どに拘わらず、再生画像の品質低下させることがない画
像情報読取方法および装置を提供することを目的とする
ものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の画像情報読取方
法は、画像情報を担持する電磁波を検出して得た電荷を
蓄積することにより画像情報を記録することができる画
像検出器を用いて、該画像検出器に蓄積された電荷の量
に応じた電気信号を取得することにより画像情報を読み
取る本読みを行なう画像情報読取方法において、本読み
に先立って先読みを行ない、該先読みにより得た電気信
号を解析して、本読みにより得られた電気信号に対して
規格化処理を施す際の規格化処理特性を決定し、決定さ
れた規格化処理特性に基づいて、本読みにより得た電気
信号に対して規格化処理を施すことを特徴とするもので
ある。

【００１６】ここで、「規格化処理」とは、画像検出器
に蓄積された電荷の量に応じた電気信号に基づく画像の
濃度あるいはコントラストが適正となるように、本読み
により得た画像信号を画像再生装置などの適正入力信号
範囲に対応させる信号処理である。具体的には、例え
ば、前記画像信号のうち、所望画像情報範囲の最大信号
レベルおよび最小信号レベルが、夫々可視出力画像にお
ける適正濃度範囲の最大値および最小値に対応するよう
に、取得した画像信号を画像再生装置などの入力用画像
信号に変換する処理である。この規格化処理手段は、ビ
ット数を削減する処理を含むものであることが望まし
い。

【００１７】なお規格化処理特性を決定する際には、本
出願人が特願平１１−２１８２７７号において提案して
いるように、画像情報中の所望画像情報部分を担持する
画像データの範囲である所望画像データ範囲を決定する
手段を設け、決定した所望画像データ範囲内の画像デー
タを解析して、規格化処理特性を決定するのが望まし
い。

【００１８】ここで所望画像データ範囲を決定するに際
しては、所望画像情報部分を担持する画像データの範囲
を決定することができる限り、どのような方法を用いて
もよい。例えば、特開昭６１−３９０３９号、同６１−
１７０１７８号、同６３−２５９５３８号などに記載さ
れているように、照射野内の画像情報を所望画像情報部
分とするものとし、スネークスアルゴリズムなどの動的
輪郭抽出処理、ハフ変換などを利用した輪郭抽出処理、
照射野の輪郭上にあると考えられる複数の輪郭点を求め
てこれらの輪郭点に沿った線で囲まれる領域を照射野と
認識する方法など公知の種々の照射野認識処理を適用し
た照射野領域検出手段を設け、検出された照射野内のデ
ータを所望画像データ範囲とするようにしてもよい。あ
るいは特開平４−１１２４２号に記載されているよう
に、被写体像のみを所望画像情報部分とするものとし、
この被写体像の辺縁部を検出する手段を設け、検出され
た該辺縁部内のデータを所望画像データ範囲とするよう
にしてもよい。あるいは特開平１−５０１７１号などに
記載されているように、被写体像の内、例えば頸椎部と
軟部などを所望画像情報部分とするものとし、該頸椎部
と軟部などを検出する手段を設け、検出された結果に基
づいて所望画像データ範囲を決定するようにしてもよ
い。

【００１９】また上記特願平１１−２１８２７７号にお
いて提案しているように、画像検出器を構成する固体検
出素子の飽和特性を考慮して規格化処理特性を決定する
のが望ましい。ここで「固体検出素子の飽和特性を考慮
して」とは、飽和している画素の全体に占める割合ある
いは画像上の位置情報など固体検出素子の飽和に関する
情報に基づいてという意味である。

【００２０】本発明の画像情報読取方法において規格化
処理特性を決定するために上述のように先読みを行なう
と、本読み時の信号電荷量が先読みをした分だけ低減
し、本読み画像のＳ／Ｎ低下を招く虞れがある。したが
って先読みを行なうことによる本読みの際の電気信号の
目減り量は本読み画像にＳ／Ｎ低下を招かない程度に抑
えるのが望ましく、この目減り量を例えば３０％以下、
好ましくは１０％以下となるようにするのが望ましい。

【００２１】先読み時の目減り量を３０％以下とするに
は、検出器のタイプに応じて以下のような方法を採用す
るとよい。まず画像検出器として光読出方式のものを使
用する場合には、画像検出器への単位面積あたりの照射
エネルギが本読みを行なう際の照射エネルギよりも小さ
い読取光を用いて先読みを行なうことが望ましい。照射
エネルギを小さくするには、例えば読取光の照射強度を
低減したり、あるいは読取光の走査速度を高速にすると
よい。あるいは画像検出器の全面を一度に照射する読取
光を用いて先読みを行なうようにしてもよい。なお後者
の場合には先読みの処理時間を短縮できる効果も有す
る。

【００２２】一方本発明の画像情報読取方法において画
像検出器としてＴＦＴ読出方式のものを使用する場合に
おいて先読み時の目減り量を３０％以下とするには、Ｔ
ＦＴのオン時間が本読みを行なう際のオン時間よりも短
くなるようにして先読みを行なうとよい。

【００２３】また本発明の画像情報読取方法において画
像検出器としてＴＦＴ読出方式のものを使用する場合に
は、ビニング読出しにより先読みを行なうことが望まし
い。

【００２４】本発明の画像情報読取装置は、上記方法を
実施する装置、すなわち画像情報を担持する電磁波を検
出して得た電荷を蓄積することにより画像情報を記録す
ることができる画像検出器と、該画像検出器に蓄積され
た電荷の量に応じた電気信号を取得する信号取得手段と
を備えた画像情報読取装置において、画像情報を読み取
る本読みと該本読みに先立って前記電気信号を取得する
先読みとを切り替え制御する制御手段と、先読みにより
得た電気信号を解析して、本読みにより得られた電気信
号に対して規格化処理を施す際の規格化処理特性を決定
する特性決定手段と、決定された規格化処理特性に基づ
いて、本読みにより得た電気信号に対して規格化処理を
施す規格化処理手段とを備えたことを特徴とするもので
ある。

【００２５】本発明の画像情報読取装置においては、制
御手段を、先読みを行なうことによる本読みの際の電気
信号の目減り量が３０％以下、好ましくは１０％以下と
なるように制御するものとするのが望ましい。

【００２６】本発明の画像情報読取装置において、画像
検出器を光読出方式のものとする場合には、制御手段
を、画像検出器への単位面積あたりの照射エネルギが本
読みを行なう際の照射エネルギよりも小さい読取光を用
いて先読みを行なわしめるものとするのが望ましい。

【００２７】具体的には、制御手段を、読取光の照射強
度を低減することにより読取光の照射エネルギを小さく
させるものとしたり、読取光の走査速度を高速にするこ
とにより読取光の照射エネルギを小さくさせるものとす
るとよい。

【００２８】また本発明の画像情報読取装置において、
画像検出器を光読出方式のものとする場合には、制御手
段を、画像検出器の全面を一度に照射する読取光を用い
て先読みを行なわしめるものとするとよい。

【００２９】一方本発明の画像情報読取装置において画
像検出器をＴＦＴ読出方式のものとする場合には、制御
手段を、ＴＦＴのオン時間が本読みを行なう際のオン時
間よりも短くなるようにして先読みを行なわしめるもの
としたり、あるいはビニング読出しにより先読みを行な
わしめるものとするとよい。

【００３０】

【発明の効果】本発明の画像情報読取方法および装置に
よれば、本読みに先立って先読みを行ない、該先読みに
より得た電気信号を解析して、本読みにより得られる電
気信号に対して規格化処理を施す際の規格化処理特性を
決定し、決定された規格化処理特性に基づいて本読みに
より得た電気信号に対して規格化処理を施すようにした
ので、先読みにより得たデータから本読み時の最適なゲ
インやオフセット（規格化処理）の設定条件を導き出す
ことができ、低ビットＡ／Ｄ変換器の使用が可能となる
とともに、電気系のノイズの影響が小さく画質の劣化を
防止することもできる。

【００３１】また先読みを行なって予め規格化処理特性
を決定しておくものであるので、本読み後に規格化処理
特性を決定する場合に比べて本読みを開始してから画像
再生までの時間を短縮することができる。

【００３２】本発明の画像情報読取方法において規格化
処理特性を決定するために先読みを行なうと、本読み時
の信号電荷量が先読みをした分だけ低減し、本読み画像
のＳ／Ｎ低下を招く虞れがあるが、目減り量が３０％以
下、好ましくは１０％以下となるようにすれば、先読み
によるＳ／Ｎ低下を小さく抑えることができる。

【００３３】また光読出方式の画像検出器の場合には画
像検出器の全面を一度に照射する読取光を用いて先読み
を行ない、一方ＴＦＴ読出方式の画像検出器の場合には
ビニング読出しにより先読みを行なうと、いずれも先読
みの処理時間を短縮できる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について詳細に説明する。図１は本発明の画像
情報読取装置の一実施形態の構成を示すブロック図であ
る。

【００３５】図１に示すようにこの画像情報読取装置１
は、撮影により得られた画像情報を担持する放射線を検
出して画像信号に変換する固体検出素子（不図示）が２
次元状に多数配列されてなる放射線固体検出器１０と、
放射線固体検出器１０に蓄積された画像情報を担持する
潜像電荷の量に応じた電気信号を得る画像信号取得手段
としての電流検出回路２０と、電流検出回路２０から出
力された画像信号Ｓをデジタル化された画像データＤ０
に変換するＡ／Ｄ変換器１１と、画像データＤ０を一旦
記憶するメモリ２１と、該メモリ２１から読み出した画
像データＤ０を解析して本読みで得た画像データＤ０に
対して規格化処理を施す際の規格化処理特性を決定する
特性決定手段１２と、決定された規格化処理特性に基づ
いて画像データＤ０を規格化処理して処理済の画像デー
タＤ１を出力する規格化処理手段１３と、規格化処理手
段１３から出力された画像データＤ１を記憶するメモリ
２２とを備えている。なお図中点線で示すデータ範囲決
定手段１４をさらに備えた構成としてもよい。規格化処
理手段１３から出力されメモリ２２に記憶された画像デ
ータＤ１は、不図示の放射線画像再生装置に入力され、
所定の画像処理が施された後、ＣＲＴなどの画像表示装
置上に可視画像として表示される。

【００３６】放射線固体検出器１０としては、上述した
光変換方式の放射線固体検出器、直接変換方式の放射線
固体検出器あるいは改良型直接変換方式の放射線固体検
出器など、何れを使用してもよい。なお検出器１０とし
て光読出方式のものを使用する場合には、検出器を読取
光で走査する読取光走査光学系が設けられる。また、電
流検出回路２０は、検出器１０と一体的に構成されたも
のであってもよい。例えばＴＦＴ読出方式のものの場合
には、この電流検出回路２０が通常一体的に構成される
ことが多い。

【００３７】またこの画像情報読取装置１には、先読み
と本読みを切替制御する制御手段３０が設けられてお
り、使用する検出器１０に応じてＴＦＴのオンオフ制御
や読取光の走査速度あるいは照射強度や照射態様を制御
するように構成されている。

【００３８】以下上記構成の画像情報読取装置１の作用
について説明する。最初に図１に点線で示すデータ範囲
決定手段１４が設けられていないものとし、また検出器
１０としてＴＦＴ読出方式のものを使用する場合につい
て説明する。

【００３９】放射線画像を検出器１０に静電潜像として
記録したら、本読みに先立って先読みを行ない先読み画
像信号Ｓａを取得する。

【００４０】なお先読みを行なうと、その分だけ本読み
時の画像信号成分が目減りするので、この目減り量がで
きるだけ少なくなるようにするのが望ましく、１画素あ
たりの目減り量を３０％以下、さらに好ましくは１０％
以下にする。この目減り量分が先読み画像信号Ｓａとな
り、この先読み画像信号Ｓａは後述するように規格化処
理に用いられるが、１０％程度以上の信号が得られれば
規格化処理を行なうには十分である。

【００４１】図２はＴＦＴ読出方式における先読み時と
本読み時の画像信号の関係を説明する図である。放射線
画像を検出器１０に静電潜像として記録すると、蓄電部
としてのコンデンサＣに画像情報を担持する電荷が蓄積
される。検出器１０に記録された画像情報を読み取る方
法としては種々の方法があるが、ここでは米国特許第56
48660号に記載のように、２つのサンプルホールド用の
コンデンサＣ１，Ｃ２を備えた、積分アンプの切替ノイ
ズを低減可能な構成のものを使用する。勿論他の構成の
ものでもよい。

【００４２】上記米国特許第 5648660号に記載の構成の
場合、２つのコンデンサＣ１，Ｃ２に電荷転送して得た
電圧差をもって信号成分とするようになっており、先ず
ＳＷ１、ＳＷ２を略同時にオンし、Ｔ１（短時間）経過
後にＳＷ１のみをオフしてコンデンサＣ１の端子電圧を
サンプルホールドし、その後所定時間経過後にＳＷ２を
オフしてコンデンサＣ２の端子電圧をサンプルホールド
する。両コンデンサの端子電圧をサンプルホールドした
値の差を画像信号とする。

【００４３】したがって先読みを行なうようにするとき
には、ＳＷ１をオフした後比較的短時間経過後のＴ２時
にＳＷ２をオフするようにする。一方本読み時には、Ｓ
Ｗ１をオフした後比較的長時間経過後のＴ３時にＳＷ２
をオフするようにする。ＳＷ１をＴ１でオフして得た信
号値をＳ１、ＳＷ２をＴ２でオフして得た信号値をＳ
２、ＳＷ２をＴ３でオフして得た信号値をＳ３としたと
き、目減り量Ｓｄは（Ｓ２−Ｓ１）／（Ｓ３−Ｓ１）で
表すことができるので、この値が３０％以下さらに好ま
しくは１０％以下となるようにＴ２，Ｔ３を設定する。

【００４４】ところでＴＦＴ読出方式の検出器１０は、
１画素ごとに読出し用のＴＦＴが接続されており、また
一般に複数のＴＦＴを同時オンさせることもできるの
で、先読みの処理時間を短縮するために隣接する複数画
素分のＴＦＴを同時にオンさせて複数画素分の信号を纏
めて読み出すいわゆるビニング読出しを行なうとよい。
ビニング読出しを行なうと画素を一纏めにした分だけ画
像解像度は低減するが得られる信号値は大きくなる。規
格化処理としては画像解像度は問題とならず、むしろデ
ータ数が減り、また信号値が大きくなってノイズの影響
を受けないなど都合がよい。

【００４５】以上述べた目減り量の制御のためのＴ２，
Ｔ３の設定やビニング読出しの制御は、制御手段３０の
指令によって行なわれる。

【００４６】放射線固体検出器１０により検出された先
読み画像信号ＳａがＡ／Ｄ変換器１１に入力され、１６
ビットのデジタル画像データＤ０ａに変換される。画像
データＤ０ａは一旦メモり２１に格納された後に特性決
定手段１２に入力され、後述する方法に従って、本読み
データに対して規格化処理手段１３において規格化処理
を施す際の規格化処理特性が決定される。

【００４７】図３は規格化処理特性の決定方法を説明す
る図である。以下この図３を参照して特性決定手段１２
および規格化処理手段１３の作用について説明する。

【００４８】特性決定手段１２は、先ず画像データＤ０
ａの累積ヒストグラムを求める。図３（Ａ）は、特性決
定手段１２が求めた累積ヒストグラムの例を示す図であ
り、ここではａとｂで示す２種類の累積ヒストグラムの
例を示している。ここで、累積ヒストグラムとは、１枚
の放射線画像を成す全画像データについて、データ値を
横軸に、そのデータ値の出現率（頻度）を縦軸にして表
した図である。この累積ヒストグラムは先読みにより得
たデータＤ０ａに基づくものではあるが、本読み時のデ
ータに基づいて同じようにして累積ヒストグラムを求め
ても、絶対レベルを除いて同じような結果が得られる。
したがって先読みで得た累積ヒストグラムに基づいて本
読み時用の規格化処理特性を決定しても何ら不都合は生
じない。

【００４９】ここで、例えば、ある撮影条件の下に撮影
された画像を担持する画像データＤ０ａに基づいて求め
た累積ヒストグラムが図中ａで示すものであって、画像
データＤ０ａのうち、所望画像情報範囲の最小値および
最大値が夫々図で示すMIN0およびMAX0であるとする。こ
のときの所望画像情報範囲SPAN0 はMIN0〜MAX0の範囲で
ある。

【００５０】また上記撮影条件とは異なる撮影条件の下
に撮影された画像を担持する画像データＤ０ａに基づい
て累積ヒストグラムを求めた場合には、累積ヒストグラ
ムが図中ｂで示すものであって、画像データＤ０ａのう
ち所望画像情報範囲の最小値および最大値が夫々図で示
すMIN1およびMAX1であるとする。ここで、「上記撮影条
件とは異なる撮影条件」の例としては、例えば放射線量
が違う場合や被写体が異なる場合などがある。

【００５１】特性決定手段１２は、このようなａまたは
ｂで示す累積ヒストグラムとなる１６ビットの画像デー
タＤ０ａを、表示画像の濃度あるいはコントラストが適
正（以下代表的に「適正濃度」という）となるように、
規格化処理手段１３に画像データの変換を行なわせるも
のであって、具体的には、上記所望画像情報範囲の最小
値MIN0，MIN1および最大値MAX0，MAX1が、１２ビットの
画像データＤ１であって、夫々最小値MIN0およびMIN1が
最小値MIN2に対応し，最大値MAX0およびMAX1が最大値MA
X2に対応するように変換させるものである。

【００５２】図３（Ｂ）は、このようにして所望画像情
報範囲MIN0〜MAX0およびMIN1〜MAX1の１６ビットの画像
データを、MIN0，MIN1がMIN2に対応し、MAX0，MAX1がMA
X2に対応するように、適正濃度範囲MIN2〜MAX2の１２ビ
ットの画像データＤ１に変換した累積ヒストグラムを表
す図である。なお本例では１６ビットの画像データＤ０
ａを規格化処理において１２ビットの画像データＤ１に
変換するようにし、規格化処理がビット数削減処理を含
むものとしているが、これに限らず１６ビットの画像デ
ータＤ０ａを１６ビットの画像データＤ１に変換するビ
ット数削減処理を含まない規格化処理としてもよいのは
勿論である。さらにビット数削減処理を含まない規格化
処理とした場合、規格化処理後の画像データＤ１のビッ
ト数を削減する処理をさらに施すようにしてもよい。す
なわち、本例では１６ビットの画像データＤ１を１２ビ
ットの画像データにビット削減処理するが如くである。

【００５３】図３（Ｂ）から明らかなように、特性決定
手段１２により決定された規格化特性に基づいて規格化
処理を行なえば、１６ビットの画像データＤ０ａの所望
画像情報範囲が異なっても、１２ビットの画像データＤ
１としては、常に適正濃度範囲MIN2〜MAX2の画像データ
となる。

【００５４】ここで、画像データＤ０ａの所望画像情報
範囲が異なっても、常に適正濃度範囲MIN2〜MAX2となる
１２ビットの画像データＤ１に変換するに際しては、例
えば、図３（Ｃ）にａ，ｂで示す直線のように、所定の
変換関数に基づいて入力データである１６ビットの画像
データＤ０ａを出力である１２ビットの画像データＤ１
に変換すればよい。所定の変換関数としては、本例で
は、Ｄ１_ａ＝Ｄ０ａ_ａ×Ｇａｉｎ_ａ＋Ｏｆｆｓｅｔ_ａＤ１_ｂ＝Ｄ０ａ_ｂ×Ｇａｉｎ_ｂ＋Ｏｆｆｓｅｔ_ｂで表すことができる。ここで、Ｄ１_ａは直線ａを表す
式であり、Ｄ１_ｂは直線ｂを表す式である。

【００５５】特性決定手段１２は、求めた累積ヒストグ
ラムに対応する変換関数を規格化処理特性として決定
し、この変換関数を規格化処理手段１３に入力する。

【００５６】規格化処理手段１３は、本読みにより得た
画像データＤ０に対して、規格化処理特性として決定さ
れた変換関数に基づいて画像データの変換を行なう。

【００５７】このように本発明によれば、本読み時の画
像データＤ０の所望画像情報範囲が異なっても最適なゲ
インやオフセット（規格化処理）の設定条件を導き出す
ことができ、低ビットＡＤ変換器（本例では１２ビッ
ト）を使用していても、常に適正濃度範囲MIN2〜MAX2と
なる１２ビットの画像データＤ１が規格化処理手段１３
から出力される。したがって、この規格化処理後の画像
データＤ１に基づいて画像表示すれば、画像の濃度やコ
ントラストが適正なものとなり、また電気系のノイズの
影響が小さく、放射線画像の品質の劣化という問題が解
消される。

【００５８】また先読みを行なって予め規格化処理特性
を決定しているので、本読み後に規格化処理特性を決定
する場合に比べて本読みを開始してから画像再生までの
時間を短縮することができる。

【００５９】なお、適正濃度範囲MIN2〜MAX2となる１２
ビットの画像データＤ１に変換するに際しては、上述の
ように、直線（１次関数）で表される変換関数を使用す
るものに限定されるものではなく、例えば３次関数など
の高次の関数で表される変換関数を使用してもよい。

【００６０】また、想定される複数の累積ヒストグラム
と、この累積ヒストグラムの夫々に対応するルックアッ
プテーブルＬＵＴを用意しておき、想定される累積ヒス
トグラムの中から、求めた累積ヒストグラムに近いもの
に対応するＬＵＴを規格化処理特性として決定し、該Ｌ
ＵＴに基づいて、規格化処理手段１３に画像データの変
換を行なわせるようにしてもよい。

【００６１】また、固体検出素子の飽和特性、例えば飽
和レベルが低いという点を考慮して、飽和している画素
の全体に占める割合、あるいは画像上の位置情報など、
固体検出素子の飽和に関する情報に基づいて、規格化処
理特性を決定するとよい。例えば、飽和している画素の
全体に占める割合を求めるには、上述の累積ヒストグラ
ムを利用して、飽和レベル（例えば、画像データＤ０ａ
がＦＦＦＦ近傍）のものが全体に占める割合を求めれば
よい。また、画像上の位置情報は、飽和レベルを呈する
画素の画素位置から求めればよい。

【００６２】また、固体検出素子の出力信号が飽和して
いるか否かを検出するには、例えば以下のようにして行
なえばよい。先ず画像データＤ０ａを縮小する。この縮
小された画像データに基づいて、上述の場合と同様に累
積ヒストグラムを求める。縮小された画像データの量子
化範囲の最小値および最大値に対応する頻度の縮小画像
の画素数に対する比率が所定の閾値以上の場合、画像の
一部が飽和していると判断する。例えば固体検出素子の
出力信号が飽和している場合、画像データの高信号値側
が飽和するため、縮小された１０ビットの画像データに
基づいて求めた累積ヒストグラムは、図４に示すように
画像データの最大値MAX3（本例ではデータ値３ＦＦ）近
傍にピークを呈するものとなる。このピーク値が所定の
閾値以上の場合に画像の一部が飽和していると判断す
る。

【００６３】そして、画像の一部が飽和していると判断
したときには、上述のように、画像情報範囲MIN3〜MAX3
が適正濃度範囲MIN2〜MAX2となるように規格化処理を行
なうというのではなく、MAX3に想定されるヒストグラム
幅ＣＷ（定数）を足したMAX3’を用いて、画像情報範囲
MIN3〜MAX3’が適正濃度範囲MIN2〜MAX2と対応するよう
な規格化処理特性を決定し、規格化処理を行なうように
する。

【００６４】またこれに限らず、一旦上述した通常の方
法により規格化処理特性を決定し、飽和している画素数
の割合に応じて、濃度あるいはコントラストを調整する
ような規格化処理特性を決定してもよい。具体的には、
高濃度側が飽和していれば、濃度およびコントラストを
下げることができる規格化処理特性とすればよい。ま
た、この場合の調整の程度は、飽和の程度に応じて設定
するとよい。

【００６５】さらにまた、図１に点線で示すように、画
像情報中の所望画像情報部分を担持する画像データの範
囲である所望画像データ範囲を決定するデータ範囲決定
手段１４をさらに設けた構成とし、特性決定手段１２に
より、例えば上述のようにして求められた累積ヒストグ
ラムの内、データ範囲決定手段１４により検出された所
望画像データ範囲（例えば照射野領域内など）に対応す
る部分のみの画像データに基づいて、規格化処理特性を
決定するようにしてもよい。そうすれば、画像情報とし
て有効な領域の画像データのみに基づいて、より適正な
規格化処理特性を決定することができるので、より適正
な規格化処理を行なうことができるようになる。

【００６６】このデータ範囲決定手段１４としては、上
述したように、例えば特開昭６１−３９０３９号、同６
１−１７０１７８号、同６３−２５９５３８号などに記
載されているような、公知の種々の照射野認識処理を適
用した照射野領域検出手段を備え、検出された照射野内
のデータを所望画像データ範囲とする手段としてもよ
い。あるいは特開平４−１１２４２号に記載されている
ような、被写体像の辺縁部を検出する手段を備え、検出
された該辺縁部内のデータを所望画像データ範囲とする
手段としてもよい。あるいは特開平１−５０１７１号な
どに記載されているような、被写体像の内の例えば頸椎
部と軟部などを検出する手段を備え、検出された結果に
基づいて所望画像データ範囲を決定する手段としてもよ
い。

【００６７】以上本発明による画像情報読取方法および
装置の好ましい実施形態について説明したが、本発明は
必ずしも上述した実施形態に限定されるものではない。
例えば上記実施形態は、検出器１０としてＴＦＴ読出方
式のものを用いていたが、この検出器１０は光読出方式
のものであってもよい。

【００６８】光読出方式のものを用いる場合において先
読みを行なう際にも、本読み時の画像信号成分の目減り
量が３０％以下さらには１０％以下となるようにするの
が好ましく、例えば単位面積あたりの読取光のエネルギ
を本読み時よりも減らすようにする。

【００６９】より具体的には、図５に示すように、読取
光Ｌ１を発する光源４１および読取光Ｌ１を検出器１０
上に集光する集光手段４２からなる読取光走査光学系４
０において、先読み時の読取光Ｌ１の強度（パワー）Ｐ
１を本読み時の読取光の強度Ｐ２よりも下げたり（Ｐ１
＜Ｐ２）、あるいは先読み時の読取光Ｌ１の走査速度Ｖ
１を本読み時の読取光Ｌ１の走査速度Ｖ２よりも上げて
高速読取りを行なう（Ｖ１＞Ｖ２）などすればよい。

【００７０】また先読みの処理時間を短縮するために、
図６に示すように、読取光走査光学系４０に加えて一様
露光光学系４５を備えた構成とし、前露光用の読取光Ｌ
２を検出器１０の全面に一度に照射する一様露光にして
もよい。この際、前露光用の読取光Ｌ２は微弱にするか
あるいは照射時間を短時間にして目減り量が３０％以下
さらには１０％以下となるようにする。なお、読取光走
査光学系４０と一様露光光学系４５とを兼ねた光学系と
してもよい。

【００７１】なお一様露光にした場合、信号電流が検出
器１０から一度に出力され先読み信号が圧縮情報として
得られるが、例えば本出願人が特願平１０−２７１３７
４号や同１１−８７９２２号などにおいて提案してい
る、線状電極が画素ピッチで配列されたストライプ電極
を有する検出器を用いた場合には、各線状電極ごとに１
次元圧縮情報が先読み信号として得られるので、規格化
処理を行なうには十分である。

【００７２】また、図５に示した目減り量を所定量とす
る方法と図６に示した先読みの処理時間を短縮する方法
とを組み合わせてもよい。

【００７３】以上述べた目減り量制御のための読取光の
強度設定や走査速度の設定、あるいは一様露光の制御は
制御手段３０からの指令によって行なわれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による画像情報読取装置の
構成を示すブロック図

【図２】ＴＦＴ読出方式における先読み時と本読み時の
画像信号の関係を説明する図である。

【図３】規格化処理特性の決定方法を説明する図；累積
ヒストグラムの例を示す図（Ａ），適正濃度範囲に変換
した累積ヒストグラムを表す図（Ｂ），変換関数の例を
示す図（Ｃ）

【図４】飽和した画素がある場合の累積ヒストグラムの
例を示す図

【図５】光読出方式の検出器を用いた場合における本読
み時の画像信号成分の目減り量を所定量とする方法を説
明する図

【図６】光読出方式の検出器を用いた場合における先読
みの処理時間を短縮する方法を説明する図

【符号の説明】

１画像情報読取装置１０放射線固体検出器１１Ａ／Ｄ変換器１２特性決定手段１３規格化処理手段１４データ範囲決定手段２０電流検出回路２１メモリ２２メモリ３０制御手段４０読取光走査光学系４５一様露光光学系

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像情報を担持する電磁波を検出して
得た電荷を蓄積することにより前記画像情報を記録する
ことができる画像検出器を用いて、該画像検出器に蓄積
された電荷の量に応じた電気信号を取得することにより
前記画像情報を読み取る本読みを行なう画像情報読取方
法において、前記本読みに先立って先読みを行ない、該先読みにより
得た前記電気信号を解析して、前記本読みにより得られ
た前記電気信号に対して規格化処理を施す際の規格化処
理特性を決定し、決定された前記規格化処理特性に基づいて、前記本読み
により得た前記電気信号に対して規格化処理を施すこと
を特徴とする画像情報読取方法。
【請求項２】前記先読みを行なうことによる前記本
読みの際の前記電気信号の目減り量が３０％以下となる
ようにすることを特徴とする請求項１記載の画像情報読
取方法。
【請求項３】前記目減り量が１０％以下となるよう
にすることを特徴とする請求項２記載の画像情報読取方
法。
【請求項４】前記画像検出器として光読出方式のも
のを使用し、前記先読みを、前記画像検出器への単位面積あたりの照
射エネルギが、前記本読みを行なう際の前記照射エネル
ギよりも小さい読取光を用いて行なうことを特徴とする
請求項２または３記載の画像情報読取方法。
【請求項５】前記読取光の照射強度を低減すること
により、前記読取光の前記照射エネルギを小さくするこ
とを特徴とする請求項４記載の画像情報読取方法。
【請求項６】前記読取光の走査速度を高速にするこ
とにより、前記読取光の前記照射エネルギを小さくする
ことを特徴とする請求項４記載の画像情報読取方法。
【請求項７】前記画像検出器として光読出方式のも
のを使用し、前記先読みを、前記画像検出器の全面を一度に照射する
読取光を用いて行なうことを特徴とする請求項１から３
いずれか１項記載の画像情報読取方法。
【請求項８】前記画像検出器としてＴＦＴ読出方式
のものを使用し、前記先読みを、ＴＦＴのオン時間が前記本読みを行なう
際の前記オン時間よりも短くなるようにして行なうこと
を特徴とする請求項２または３記載の画像情報読取方
法。
【請求項９】前記画像検出器としてＴＦＴ読出方式
のものを使用し、前記先読みを、ビニング読出しにより行なうことを特徴
とする請求項１から３いずれか１項記載の画像情報読取
方法。
【請求項１０】画像情報を担持する電磁波を検出し
て得た電荷を蓄積することにより前記画像情報を記録す
ることができる画像検出器と、該画像検出器に蓄積され
た電荷の量に応じた電気信号を取得する信号取得手段と
を備えた画像情報読取装置において、前記画像情報を読み取る本読みと該本読みに先立って前
記電気信号を取得する先読みとを切り替え制御する制御
手段と、前記先読みにより得た前記電気信号を解析して、前記本
読みにより得られた前記電気信号に対して規格化処理を
施す際の規格化処理特性を決定する特性決定手段と、決定された前記規格化処理特性に基づいて、前記本読み
により得た前記電気信号に対して規格化処理を施す規格
化処理手段とを備えたことを特徴とする画像情報読取装
置。
【請求項１１】前記制御手段が、前記先読みを行な
うことによる前記本読みの際の前記電気信号の目減り量
が３０％以下となるように制御するものであることを特
徴とする請求項１０記載の画像情報読取装置。
【請求項１２】前記制御手段が、前記目減り量が１
０％以下となるように制御するものであることを特徴と
する請求項１１記載の画像情報読取装置。
【請求項１３】前記画像検出器が光読出方式のもの
であり、前記制御手段が、前記画像検出器への単位面積あたりの
照射エネルギが、前記本読みを行なう際の前記照射エネ
ルギよりも小さい読取光を用いて前記先読みを行なわし
めるものであることを特徴とする請求項１１または１２
記載の画像情報読取装置。
【請求項１４】前記制御手段が、前記読取光の照射
強度を低減することにより、前記読取光の前記照射エネ
ルギを小さくさせるものであることを特徴とする請求項
１３記載の画像情報読取装置。
【請求項１５】前記制御手段が、前記読取光の走査
速度を高速にすることにより、前記読取光の前記照射エ
ネルギを小さくさせるものであることを特徴とする請求
項１３記載の画像情報読取装置。
【請求項１６】前記画像検出器が光読出方式のもの
であり、前記制御手段が、前記画像検出器の全面を一度に照射す
る読取光を用いて前記先読みを行なわしめるものである
ことを特徴とする請求項１０から１２いずれか１項記載
の画像情報読取装置。
【請求項１７】前記画像検出器が、ＴＦＴ読出方式
のものであり、前記制御手段が、ＴＦＴのオン時間が前記本読みを行な
う際の前記オン時間よりも短くなるようにして前記先読
みを行なわしめるものであることを特徴とする請求項１
１または１２記載の画像情報読取装置。
【請求項１８】前記画像検出器が、ＴＦＴ読出方式
のものであり、前記制御手段が、ビニング読出しにより前記先読みを行
なわしめるものであることを特徴とする請求項１０から
１２いずれか１項記載の画像情報読取装置。