JP3631215B2 - 放射線画像処理装置、放射線画像処理システム、放射線撮影システム、放射線撮影装置、放射線画像処理方法、コンピュータ可読記憶媒体、及びプログラム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、グリッドを選択的に使用して撮影された放射線画像を処理するための放射線画像処理装置、放射線画像処理システム、放射線撮影システム、放射線撮影装置、放射線画像処理方法、コンピュータ可読記憶媒体、及びプログラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
或る種の蛍光体に、Ｘ線、α線、β線、γ線、電子線、紫外線等の放射線を照射すると、この放射線エネルギの一部が蛍光体中に蓄積される。この蛍光体に可視光等の励起光を照射することにより、蓄積されたエネルギに応じて蛍光体が輝尽発光を示すことが知られており、このような性質を示す蛍光体は蓄積性蛍光体或いは輝尽性蛍光体と呼ばれる。
【０００３】
従来からこの蓄積性蛍光体を利用し、人体等の被写体の放射線画像情報を一旦蓄積性蛍光体のシートに記録し、この蓄積性蛍光体シートをレーザー光等の励起光を用いて走査することにより、輝尽発光光を発光させ、得られた輝尽発光光を光電的に読み取り画像信号を得ている。この画像信号に基づいて写真感光材料等の記録材料、ＣＲＴ等の表示装置に、被写体の放射線画像を可視像として出力させる放射線画像情報記録再生システムが、例えば特開昭５５−１２４２９号公報、同５６−１１３９５号公報等により提案されている。このような方法はコンピューテッド・ラジオグラフィー（ＣＲ）と呼ばれている。
【０００４】
また、近年においては大面積の半導体イメージセンサを使用し、被写体の放射線画像を撮影するシステムが開発されている。このシステムは、従来の銀塩写真を用いる放射線写真システムと比較して、極めて広範囲の放射線露出域に渡って画像を記録できるという実用的な利点を有している。即ち、極めて広範囲のダイナミックレンジのＸ線を、光電変換手段を用いて電気信号として読み取り、この電気信号をさらにディジタル信号に変換する。このディジタル信号を処理して、写真感光材料等の記録材料、ＣＲＴ等の表示装置に、可視像として放射線画像を出力することにより、放射線露光量がある程度変動しても良好な放射線画像が得られる。
【０００５】
上述の蓄積性蛍光体を用いるＣＲシステムにおいては、被写体等からの散乱線を減少させるため、様々な種類のグリッドが使用されている。しかし、半導体イメージセンサを用いる撮影システムにおいては、イメージセンサのサンプリング周波数（画素ピッチの逆数）とグリッドの周波数（鉛等の放射線高吸収部材のピッチの逆数）との関係から、撮影画像中にストライプ状のパターン（モアレ縞ともいう）が発生してしまう。そこで、半導体イメージセンサを用いる撮影システムにおいて、周波数の異なる複数のグリッドを使用可能とし、更にモアレ縞を画像処理により除去すること等のために、使用されるグリッドに関する情報を検知し、検知された当該情報に応じて撮影又は画像処理を実行することが本出願人による特開２０００−０８３９５１号公報に開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開２０００−０８３９５１号公報においては、１つのイメージセンサを含むシステムでは非常に有効であるが、サンプリング周波数（画素密度）の異なる複数のイメージセンサが選択的に接続されて使用可能なシステムについては考慮されていなかった。
【０００７】
そこで本発明は、画素密度の異なる複数のイメージセンサを選択的に使用可能とし、かつ該画素密度及びグリッドに関する情報に応じた画像処理を行うための放射線画像処理装置、放射線画像処理システム、放射線撮影システム、放射線撮影装置、放射線画像処理方法、コンピュータ可読記憶媒体、及びプログラムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、第１の発明は、散乱線除去用グリッドを透過した放射線像を検出する放射線撮影器からの放射線画像データを処理する放射線画像処理装置において、
前記放射線撮影器に装着されている前記散乱線除去用グリッドの種別に関する情報を取得するグリッド情報取得手段と、
前記放射線撮影器におけるイメージセンサの画素密度に関する情報を取得する画素密度情報取得手段と、
前記グリッドの種別及び前記画素密度に基づいてグリッド起因縞の周波数を演算または選択し、該周波数に基づくグリッド消去処理を実行する画像処理手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
第２の発明は、前記第１の発明において、前記画像処理手段は、前記グリッド種別及び前記画素密度に応じて処理パラメータを変更してゲイン補正処理、周波数処理、階調処理、及び画像圧縮処理のうち少なくとも１つを実行するように構成されていることを特徴とする。
【００１０】
第３の発明は、前記第１の発明において、前記グリッド消去処理は前記演算または選択された周波数で定まる周波数特性を有するバンドカットフィルタ処理であることを特徴とする。
【００１１】
第４の発明は、複数の装置が互いに通信可能に接続されてなる放射線画像処理システムであって、前記第１乃至３の発明の何れか１つの発明の放射線画像処理装置を構成する各要素を有することを特徴とする。
【００１２】
第５の発明は、前記第１乃至３の発明の何れか１つの発明の放射線画像処理装置と、前記放射線撮影器とから構成されることを特徴とする放射線撮影システムである。
【００１３】
第６の発明は、放射線画像を検出する放射線撮影器を有する放射線撮影装置において、前記放射線撮影器における散乱線除去用グリッドに関する情報を外部装置に提示するグリッド情報提示手段と、前記放射線撮影器における放射線像検出器の画素密度に関する情報を外部装置に提示する画素密度情報提示手段とを有することを特徴とする。
【００１４】
第７の発明は、散乱線除去用グリッドを透過した放射線像を検出する放射線撮影器からの放射線画像データを処理する放射線画像処理方法において、
前記放射線撮影器に装着されている前記散乱線除去用グリッドの種別に関する情報を取得するグリッド情報取得工程と、
前記放射線撮影器におけるイメージセンサの画素密度に関する情報を取得する画素密度情報取得工程と、
前記グリッドの種別及び前記画素密度に基づいてグリッド起因縞の周波数を演算または選択し、該周波数に基づくグリッド消去処理を実行する画像処理工程とを有することを特徴とする。
【００１５】
第８の発明は、前記第１乃至３の発明の放射線画像処理装置、前記第４の発明の放射線画像処理システム、前記第５の発明の放射線撮影システム、及び前記第６の発明の放射線撮影装置のうちのいずれか１つの発明の装置又はシステムの機能をコンピュータに実現させるためのプログラムを格納したコンピュータ可読記憶媒体である。
【００１６】
第９の発明は、前記第７の発明の放射線画像処理方法の動作をコンピュータに実施させるためのプログラムを格納したコンピュータ可読記憶媒体である。
【００１７】
第１０の発明は、前記第１乃至３の発明の放射線画像処理装置、前記第４の発明の放射線画像処理システム、前記第５の発明の放射線撮影システム、及び前記第６の発明の放射線撮影装置のうちのいずれか１つの発明の装置又はシステムの機能をコンピュータに実現させるためのプログラムである。
【００１８】
第１１の発明は、前記第７の発明の放射線画像処理方法の動作をコンピュータに実施させるためのプログラムである。
【００１９】
本発明の他の特徴及び優位性は、添付図面を参照してなされた後述の説明から明らかにされる。尚、当該図面において、同様の符号は複数の図面を通して同一又は類似の構成要素を表す。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施形態を、添付図面（図１乃至１１）を参照しながら詳細に説明する。
【００２１】
図１はＸ線デジタル画像撮影装置（放射線撮影装置）の構成図、図２はＸ線デジタル画像撮影装置を構成する放射線撮影部（放射線撮影器）の平面図をそれぞれ示している。Ｘ線デジタル画像撮影装置はＸ線発生部１、架台２、放射線撮影部（放射線撮影器）３、放射線撮影部３を制御する制御部４、放射線撮影部３と制御部４とを接続するケーブル５、制御部４において処理された信号を表示するモニタ６から構成されている。
【００２２】
また、放射線撮影部３は架台２の可動部２ａを介して上下に移動でき、この上下動により被写体の位置に合わせて自由に高さを変えることが可能とされ、放射線撮影部３とＸ線発生部１との間に位置した被写体の所定位置の撮影ができるようになっている。
【００２３】
放射線撮影部３の筐体１１内には、放射線像検出器１２とこの放射線像検出器１２から信号を読み出す読取回路１３とから成る放射線受像部１４、被写体の散乱線を除去するグリッドを含むグリッドユニット１５が内蔵されている。また、このグリッドユニット１５の側面にはハンドル１５ａが設けられている。更に、放射線撮影部３の側面には開閉可能なカバー１６がヒンジ１７を介して取り付けられている。
【００２４】
グリッドユニット１５と放射線受像部１４とは、放射線撮影部３の筐体１１内に並列に配置されており、カバー１６を開けハンドル１５ａを引いてグリッドユニット１５を放射線撮影部３の外部へ取り出すことが可能とされている。
【００２５】
制御部４は読取回路１３から供給された画像デジタル信号のノイズの低減やエッジ強調等のフィルタリング処理を行う画像処理部１８、放射線受像部１４及び画像処理部１８等に電源を供給する電源部１９から構成されている。放射線撮影部３と制御部４との接続は、信号線及び電源線から成るケーブル５により接続されており、このケーブル５はフレキシブルチューブ２０により覆われて保護されている。フレキシブルチューブ２０は柔軟な材質であるため、放射線撮影部３の上下動に追従可能となっている。
【００２６】
このような構成のＸ線撮影装置システムにおいて、患者の撮影対象部位に放射線撮影部３を移動し、Ｘ線発生部１からＸ線を曝射し撮影する。そして、放射線撮影部３により撮影された被写体の画像情報はデジタル信号としてケーブル５により画像処理部１８に伝送され、グリッド使用の有無、グリッドの種類に応じて種々の画像処理が行われる。
【００２７】
図３はグリッドユニット１５の正面図、図４は図３のＡ−Ａ線に沿った断面図を示している。グリッドユニット１５はハンドル１５ａ、グリッド本体１５ｂ、グリッド保持部２１から構成されており、放射線撮影部３内に装着されるグリッド本体１５ｂは、固定部材２２を介して枠状のグリッド保持部２１に固定されており、このグリッド保持部２１は強度を向上させるために４辺が直角に曲げられている。この曲げられた４辺の内、ハンドル１５ａと対向する面の側面の端部には凸状の突起２３、２４、２５が等間隔に形成されている。また、放射線撮影部３内にはスイッチ取付板２６が設けられ、これらのスイッチ取付板２６には突起２３、２４、２５と対向するようにマイクロスイッチ２７、２８、２９が設けられ、各マイクロスイッチ２７、２８、２９にはリード線３０を介してグリッド判別回路３１が接続されている。
【００２８】
そして、放射線撮影部３にグリッドユニット１５が装着された際には、グリッド保持部２１に設けられた突起２３によりマイクロスイッチ２７がオフ状態からオン状態になるように配置されている。同様に、マイクロスイッチ２８、２９はそれぞれ突起２４、２５によりオフ状態からオン状態となるようになっている。各マイクロスイッチ２７、２８、２９のオン、オフ状態はリード線３０によりグリッド判別回路３１に伝達され、グリッド本体１５ｂの有無やグリッド本体１５ｂの種類が判定される。
【００２９】
例えば、マイクロスイッチ２７、２８、２９が全てオン状態であれば第１の特性Ａのグリッド本体１５ｂが装着されていると識別し、マイクロスイッチ２７だけがオン状態であれば第２の特性Ｂのグリッド本体１５ｂが装着されていると識別し、また、マイクロスイッチ２３、２４、２５の全てがオフ状態であればグリッド本体１５ｂ自体が装着されていないと識別するように設定することが考えられる。
【００３０】
このような設定はこの例に限定されず、マイクロスイッチ２７、２８、２９のオン、オフ状態の組み合わせにより種々の設定が可能である。また、検出手段もマイクロスイッチ２７、２８、２９に限らず、磁力を利用したリードスイッチや光を利用したフォトスイッチでもよく、また検出手段の個数も必要に応じて選択することができる。
【００３１】
更に、上述した実施形態においては静止したグリッド本体１５ｂを使用する場合について説明したが、このような検知方法は静止したグリッド本体１５ｂのみならず、撮影時に放射線受像部１４に対してグリッド本体１５ｂを移動させて撮影する撮影装置にも適用可能である。例えば、放射線撮影部３内にグリッド本体１５ｂを移動させるモータ等の駆動手段を別に設け、グリッド本体１５ｂがグリッド保持部２１に対して移動可能に構成し、撮影時には駆動手段によりグリッド本体１５ｂのみを所定の速度で移動させることができる。
【００３２】
この場合に、上述した実施形態と同様にグリッド保持部２１に設けられた検知手段をそのまま使用することができ、グリッド本体１５ｂの移動と無関係にグリッド有無又はグリッド本体１５ｂの特性を識別することができる。
【００３３】
このような検知手段をグリッド本体１５ｂに直接設けることなく、共通のグリッド保持部２１に設けることにより、次のような利点が挙げられる。つまり、グリッド比に依存するグリッド厚さに拘らず、撮影装置内のグリッド挿入部を同一形状に簡略化することができる。また、グリッドを移動させる撮影の場合には、グリッドの移動毎にマイクロスイッチのオン、オフが繰り返されることがないので、耐久性が向上する。また、撮影装置からグリッドを着脱する際にグリッドを保護することができる。更に、放射線撮影部３内のグリッド本体１５ｂの存在を検知すると共に、グリッドを移動する撮影の場合にのみグリッド駆動手段を動作させるようにすれば、放射線撮影部３内にグリッド本体１５ｂを装着していない状態やグリッドを固定して撮影する場合において、誤ってグリッド駆動手段を駆動させてしまうことを防止することができる。
【００３４】
また、上述のようなグリッド検知用のマイクロスイッチ２７、２８、２９を使用せずに、撮影前にグリッド駆動手段、例えばモータのみを作動させた時や撮影中のモータに加わる負荷により変動するパラメータ量を検知してグリッド本体１５ｂの有無や重量を識別するようにすれば、新たなグリッド検知手段を設ける必要がない。具体的には、例えばモータを作動させた時のモータに流れる電流値をパラメータ量とし、この電流値が平衡状態になったときの電流値と予め設定された判別電流値とを比較することにより、グリッド本体１５ｂの有無や、グリッド本体１５ｂの重量に依存するグリッド本体１５ｂの特性を識別することができる。グリッド本体１５ｂの重量に依存するグリッド本体１５ｂの特性としては、主にグリッド本体１５ｂ内の鉛の量、即ちグリッド密度が考えられる。
【００３５】
図５は経過時間に対するモータに流れる電流値を示したグラフ図である。放射線撮影部３内にグリッド本体１５ｂが存在しない場合には、モータに加わる負荷トルクは微小であるため、モータの回転開始からの電流値は曲線Ｃのように変化し、電流平衡値は電流平衡到達時間ｔ１以降にＩｃに収束する。同様に、グリッドＡ、Ｂが装着されている場合の電流値はそれぞれ曲線ａ、ｂとなり、電流平衡到達時間ｔ２、ｔ３以降に電流値はそれぞれＩａ、Ｉｂとなる。グリッドＢはグリッドＡよりもグリッド密度が高く重量が大きいため負荷トルクも大きくなり、電流値はＩｂ＞Ｉａ＞Ｉｃとなる。また、モータの回転立上がり時の電流値の増加率も曲線ｂ、ａ、ｃの順で大きく、電流平衡到達時間もｔ３＞ｔ２＞ｔ１の順となる。
ここで、判別電流値Ｉｃａ 、Ｉａｂ をＩｂ＞Ｉａｂ ＞Ｉａ＞Ｉｃａ ＞Ｉｃとなるように予め設定しておくと、電流平衡到達時間ｔ３以降の電流値ｉがＩｃａ ＞ｉであれば、グリッドは装着されておらず、Ｉａｂ ＞ｉ＞Ｉｃａ 、ｉ＞Ｉａｂ であれば、装着されているのはそれぞれグリッドＡ、Ｂであることが分かり、グリッド有無や種類の識別が可能となる。本実施例においては、グリッド駆動手段に加わる負荷により変動するパラメータ量を平衡状態の電流値ｉとしたが、平衡状態に到達するまでの電流値の増加率や所要時間にしてもよいし、負荷トルクに反比例するモータの回転数を使用しても同様の効果が得られる。
【００３６】
図６は画像処理部１８のブロック回路構成図を示しており、画像処理部１８は上述したような方法により得られたグリッド本体１５ｂの有無や種類の情報を利用して、適切な画像処理を選択することができる。画像処理部１８には、前処理部４１、ＱＡ処理部４２、画像記憶部４３、画像処理パラメータ記憶部４４、適応グリッドテーブル記憶部４５、ネットワークインタフェース４６から構成されている。前処理部４１においては、図示しないゲイン補正、オフセット処理、ＬＯＧ変換、及びグリッド消去処理が行われる。
【００３７】
固定グリッドシステムにおける撮影においては、ゲイン画像は全てグリッドを使用しないで撮影される。つまり、固定グリッドシステムにおいてはグリッド有無、種類の相違に拘らず、グリッドを使用せずに撮影されたゲイン画像Ｗ１が使用される。また、移動グリッドシステムにおける撮影においては、撮影に使用されたグリッドで収集されたゲイン画像Ｗ２〜Ｗ４が使用される。この理由の１つとしては、グリッドにより透過Ｘ線のエネルギ特性が異なるため、似通った線質のＸ線で得られたゲイン画像を使用するのが好ましいためである。
【００３８】
移動グリッドシステムの場合においても、グリッドが装着されない場合は、グリッドを使用しないで得られたゲイン画像が補正に使用される。ただし、グリッドによりゲイン画像を切換えなくともシェーディングが発生する心配もないため、ゲイン画像を切換えなくとも画質に大きな影響を与えることはない。
【００３９】
このようなゲイン画像Ｗ１〜Ｗ４は画像記憶部４３に保存されており、前処理部４１の制御によりグリッド検知手段の結果から画像処理パラメータ記憶部４４の内部に保存されている表１に示す画像処理パラメータテーブルが参照され、対応するゲイン画像が画像記憶部４３からダウンロードされる。
【００４０】
【表１】

【００４１】
同様に、グリッドの有無及びグリッド種類によってグリッド消去処理のパラメータが制御される。グリッド消去処理は固定グリッドシステムの場合にのみ行われ、移動グリッドシステムの場合は行われない。固定グリッドシステムによる撮影の利点は、高速の撮影が可能となることであるが、反面、グリッドによる縞目が画像中に顕在して、医師によっては診断の妨げになるとして嫌われる。そこで、画像中に存在するグリッドによる縞目を画像処理により消し去る消去処理が行われる。
【００４２】
センサ系のサンプリング周波数Ｆｓ（ナイキスト周波数Ｆｎ＝Ｆｓ／２）が決まれば、どのグリッドを使用した場合に、どの周波数に縞目が発生するかは計算により求めることができる。グリッドの周波数をＦｇとすると、Ｆｎ＞Ｆｇであれば、Ｆｇの周波数に縞目ができるので、フィルタ処理によりこれを取り除く。このときのバンドカットフィルタの周波数は、検知されたグリッドの種類に基づいて、画像処理パラメータ記憶部４４内に保存されている画像処理パラメータテーブルを参照することにより、例えばカット周波数Ｆａとして決定される。
【００４３】
また、Ｆｎ＜Ｆｇであれば、Ｆｎ−（Ｆｇ−Ｆｎ）＝２Ｆｎ−Ｆｇに、グリッドに起因した縞目が発生することになる。この場合も同様に、この２Ｆｎ−Ｆｇの周波数が、検知されたグリッドの種類に基づいて、画像処理パラメータ記憶部４４内に保存されている画像処理パラメータテーブルを参照することにより得られ、当該周波数に応じたバンドカットフィルタが構成される。尚、このバンドカットフィルタ自体が画像処理パラメータ記憶部４４内に保存されていてもよい。
【００４４】
ＱＡ処理の１つである周波数処理も、グリッドの有無及び種類によりパラメータが調整される。ここでは、グリッド消去処理において副作用として弱められた周波数領域が復元されることと、完全に消去されていないグリッドを強調することなく、診断に有効なその他の周波数帯域を強調することが目的である。これらのフィルタパラメータも検知手段からのグリッド情報を基に、画像処理パラメータテーブルを検索して決定される。
【００４５】
最後に階調処理を行うが、一般的にグリッドを使用しない撮影では、若干ではあるが、散乱線により画像全体のコントラストが低下する。これを補正するために、階調処理ではコントラストを上げて変換することが望ましい。
【００４６】
表１のテーブルに示した処理に関して、グリッドの有無及び種類によりパラメータが変更される過程を開示したが、グリッドに関連する処理はこれに限定されることはなく、その他にも例えば、診断画像の後処理に関する画像圧縮においても、グリッドを強調しないようにパラメータが調整されることが考えられる。また、グリッド情報を利用した処理パラメータの調整法は、上述のものに限定されるものではなく、通常医師や撮影技師の希望により決定される。
【００４７】
以上に説明したグリッドの有無情報またはグリッドの種別情報に基づいて画像処理を行う場合の画像処理フローを、図７および図８を用いて説明する。図７は、グリッド判別回路３１がグリッドの有無のみを検知する場合の、当該検知結果に基づく画像処理部１８による画像処理フローを説明している。まず、画像処理部１８はグリッド判別回路３１によって判別されたグリッドの有無情報を受け取る（ステップＳ７０１）。次に、画像処理部１８はグリッドの有無情報に基づいて、ゲイン画像テーブルからゲイン画像を選択する（ステップＳ７０２）。尚、固定グリッドシステムを用いる場合には、上述のようにグリッドの有無に拘らずゲイン画像テーブルから読み出されるゲイン画像は同一である。すなわち、グリッドを使用せずに予め取得されたゲイン画像を選択する。移動グリッドシステムを用いる場合には、上述のようにグリッドの有無によって線質（Ｘ線のエネルギー）が異なるため、グリッドの有無に応じて異なるゲイン画像を選択する。つづいて、画像処理部１８はグリッドの有無情報に基づいて、他の画像処理パラメータを選択する（ステップＳ７０３）。画像処理パラメータとしては例えば、前記表１のようなグリッド消去処理、周波数強調処理、階調処理等がある。例えば、少なくともグリッドの有無情報に基づいて、グリッド消去処理を行うか否かが選択される。また、グリッド消去処理の有無に応じて、鮮鋭化処理などの周波数強調処理パラメータが選択される場合もある。また、少なくともグリッドの有無情報に基づいて、階調処理のパラメータ（例えば、ガンマ）が選択される。画像処理部１８は以上のようにして選択されたパラメータに基づいて画像処理を実行する（ステップＳ７０４）。
【００４８】
図８は、グリッド判別回路３１がグリッドの有無情報のみならずグリッドの種別情報も検知する場合の、当該検知結果に基づく画像処理部１８による画像処理フローを説明している。まず、画像処理部１８はグリッド判別回路３１によって判別されたグリッドの有無および種別情報を受け取る（ステップＳ８０１）。次に、画像処理部１８はグリッドの有無および種別情報に基づいて、ゲイン画像テーブルからゲイン画像を選択する（ステップＳ８０２）。尚、固定グリッドシステムを用いる場合には、上述のようにグリッドの有無に拘らずゲイン画像テーブルから読み出されるゲイン画像は同一である。すなわち、グリッドを使用せずに予め取得されたゲイン画像を選択する。移動グリッドシステムを用いる場合には、上述のようにグリッドの有無及び種別によって線質（Ｘ線のエネルギー）が異なるため、グリッドの有無及び種別に応じて異なるゲイン画像を選択する。つづいて、画像処理部１８はグリッドの有無および種別情報に基づいて、他の画像処理パラメータを選択する（ステップＳ８０３）。画像処理パラメータとしては例えば、前記表１のようなグリッド消去処理、周波数強調処理、階調処理等がある。例えば、少なくともグリッドの有無情報に基づいて、グリッド消去処理を行うか否かが選択される。また、少なくともグリッドの種別情報に基づいて、グリッド消去処理の他のパラメータ（例えば、前述のバンドカットフィルタの周波数特性等）が選択される。また、グリッド消去処理の有無および他のパラメータに応じて、鮮鋭化処理などの周波数強調処理パラメータが選択される場合もある。さらに、グリッドの種別に応じて散乱線量などが変化し、その結果微小構造のコントラストが変化することがあり、このような場合、少なくともグリッドの有無および種別情報に基づいて周波数強調処理パラメータが選択される。また、少なくともグリッドの有無および種別情報に基づいて、階調処理のパラメータ（例えば、ガンマ）が選択される。画像処理部１８は以上のようにして選択されたパラメータに基づいて画像処理を実行する（ステップＳ８０４）。
【００４９】
以上の説明では、グリッドの有無或いは種類に関する情報により画像処理パラメータを調整することについて述べたが、そもそも撮影法によりグリッドを替えるということは、撮影法により適切なグリッドが決まるということである。本実施形態の撮影装置においては、Ｘ線曝射による撮影前に、どのような部位をどのような意図で撮影するかを示す撮影法の入力が、表示装置６に付随する入力部、或いはネットワークインタフェース４６を経由して病院情報システムＨＩＳや放射線情報システムＲＩＳから行われる。
【００５０】
例えば、表２に示すように、胸部の正面であればグリッドＡの使用が適切であり、四肢画像であればグリッドを使用しないのが適切である場合を想定する。
【００５１】
【表２】

【００５２】
本実施形態では、表２を用いて撮影法から検索される適切なグリッドの種類とグリッド検知手段において検知されたグリッドの種類との比較を行い、選択されたグリッドが適切でなければ、表示装置６にその旨を表示する機能を持たせることができる。なお、表２に示した撮影法とグリッドとの対応テーブルは予め設定され、適応グリッドテーブル記憶部４５に保存されている。
【００５３】
上述の説明では、グリッドの特性を検知する手段を有することを前提にしており、図３はグリッドユニット１５の構成と、撮影装置内のグリッドの有無及び撮影装置内にどのような特性のグリッドが装着されているかを判別する方法を示している。しかし、グリッドの有無の検出手段のみを有する構成として機構を簡略化することもできる。
【００５４】
この場合は、どのような特性のグリッドが装着されているかの判定は別の手段を用いて行う。例えば、グリッド有無検出手段により検知されたグリッドの有無状態の遷移をモニタしておき、グリッドのない状態の存在の有無でグリッドが変更されたか否かを検知する構成とし、入れ換えがあった場合には、表示部６にグリッド種類判別のための空曝射の要求パネルが表示される。
【００５５】
この空曝射は、被写体がない状態での撮影を意味し、しかもグリッドを固定した撮影を意味する。この固定グリッド空曝射画像を画像処理部１８とは別に設けた図示しない画像解析部で解析することにより、グリッドの種別の判定が行われる。画像解析手法にはフーリエ変換を使用した周波数解析が使用でき、具体的にはスペクトルの位置でグリッドの周波数、スペクトルの大きさでグリッドの格子比を判定することが可能である。このような画像解析手法を使用してグリッド種別判定が行われた後には、先の説明と同様に、当該判定結果が画像処理パラメータの選択に使用される。
【００５６】
図９に実施の形態の基本的構成を示す。本実施の形態は、サンプリング周波数（画素密度、解像度、画素サイズ又は画素ピッチ等ともいう）の異なる複数の放射線像検出器（以下、イメージセンサとも称す）が同一の画像処理部に接続されて構成される画像処理システムの例である。この場合、各放射線像検出器の解像度に依存して画像処理のパラメータを変更する必要がある。
【００５７】
図９において、第１イメージセンサ９０および第２イメージセンサ９２は各々グリッドが着脱可能に構成され、また各々第１グリッド判別部９１および第２グリッド判別部９３が設けられている。尚、各グリッド判別部は、グリッドが装着されているか否かの判別をするものであってもよいし、グリッドの有無のみならず、グリッドの周波数、格子比などの違いに基づくグリッドの種別を判別するものであってもよい。グリッドの種別まで判別する場合には、上述の実施の形態で説明したように、複数種類のグリッドを使用し、使用されるグリッドの種別に応じた画像処理パラメータを選択することが可能になる。
【００５８】
画像処理部９６は所定の手段によって、各イメージセンサに固有の解像度に関する情報を取得する。このため、各イメージセンサは当該情報を外部装置（画像処理部９６）に示すための指示部、例えば当該情報を送信するための送信部を有して構成されることが望ましい。例えば、当該情報が各イメージセンサから画像処理部９６に、第１のデータインタフェース９４、第２のデータインタフェース９５を介して、画像情報とともに、画像情報の転送に先立って、あるいは他のタイミングで転送されるようにすればよい。
【００５９】
あるいは、画像処理部９６が同様又は他の手段により各イメージセンサの識別情報（ＩＤ情報）を認識できるようにするとともに、当該識別情報に対応させて各イメージセンサの解像度情報をイメージセンサ情報テーブルとして記憶するイメージセンサ情報テーブル記憶部９７を画像処理部９６が参照可能に構成してもよい。典型的には、コンピュータ内外のコンピュータ可読メモリに当該テーブルを記憶させて、各イメージセンサの特性情報を管理すればよい。
【００６０】
また、上述の実施の形態におけるグリッドユニット１５およびグリッド判別回路３１を用いたシステムと同様の仕組みで、画像処理部９６が各イメージセンサの解像度情報を取得できるように構成されていてもよい。尚、本実施の形態では、簡単のため、データインタフェース９４および９５のいずれを介して画像データが取得されたかに応じて、画像データを取得したイメージセンサが識別されるものとする。画像処理部９６は、識別されたイメージセンサの解像度情報をイメージセンサ情報テーブルから得、得られた解像度情報に応じて画像処理パラメータを決定し、決定された画像処理パラメータに基づいて画像処理を実行する。
【００６１】
図１０のフローチャートを用いて、図９の画像処理システムによって実行される処理の流れを説明する。まず、イメージセンサ１およびイメージセンサ２のいずれかのイメージセンサを使用して画像データの取得が行われる（ステップＳ１００１）。
【００６２】
画像処理部９６は、第１のデータインタフェース９４および第２のデータインタフェース９５のいずれを通して画像データが取得されたかに依存して、画像データを取得したイメージセンサを識別し、識別されたイメージセンサの解像度を、イメージセンサ情報テーブルを参照することによって取得する（ステップＳ１００２）。尚、解像度情報は前述のイメージセンサ情報テーブルに含まれている。
【００６３】
次に、画像処理部９６は画像データを取得したイメージセンサについてのグリッドの有無および／または種別情報を、上述の実施の形態と同様の手法により取得する（ステップＳ１００３）。本情報の取得のタイミングは、本例に限定されず画像処理を実行する前であればよく、例えば、画像処理直前であってもよいし、画像データ取得直前であってもよい。
【００６４】
次いで、画像処理部９６はグリッドの有無および／または種別情報に応じて、上述の実施の形態と同様の思想の下に、ゲイン画像テーブルからゲイン画像を選択する（ステップＳ１００４）。但し、本実施の形態におけるゲイン画像の選択にあたっては、グリッドの有無および／または種別情報に加えて、画像データを取得したイメージセンサの識別情報も使用される。また、イメージセンサがその解像度（画素密度）を可変できるものである場合には、当該解像度情報もゲイン画像の選択にあたって使用される。
【００６５】
次に、画像処理部９６は画像処理パラメータテーブルから画像処理パラメータを選択する（ステップＳ１００５）。この選択も上述の実施の形態と同様の思想の下に行われるが、本実施の形態ではグリッドの有無および／または種別情報に加えて、イメージセンサの解像度情報をも使用して画像処理パラメータを選択することが上述の実施の形態と異なる。尚、画像処理パラメータテーブルには予め作成されたデフォルトのパラメータが記憶されており、このテーブルから、グリッドの有無および／または種別情報、およびイメージセンサの解像度情報に応じた画像処理パラメータが選択される。尚、このテーブルに記憶される画像処理パラメータはデフォルトのパラメータであって、画像処理の際、個別の状況（被写体特性等）に依存してユーザがパラメータを変更することも可能である。
【００６６】
イメージセンサの解像度に応じて画像処理パラメータを調整する必要性について、例を挙げて説明する。例えば、７ｘ７画素のマスクサイズのフィルタを用いて空間周波数処理（例えば、ＱＡ処理中で行われる画像鮮鋭化処理等）を行う場合、適用される画像データのピクセルサイズ（画素密度）が異なれば、前記７ｘ７画素のフィルタの空間周波数特性も異なるものになる。ところが、臨床的な画像を想定した場合、例えば、人体における所定部位の血管のエッジを形成する空間周波数は概ね一定であるため、画像処理の目的が血管を見えやすくする（強調する）ことであれば、空間フィルタの周波数特性はイメージセンサの解像度（画素密度）とは関係なく概ね一定にすることが望ましい。
【００６７】
よって、解像度の異なる画像に対して概ね等しい周波数特性を持ったフィルタ処理を行うためには、イメージセンサの解像度（画素密度）に応じた係数および／またはマスクサイズを有するフィルタを使用する必要がある。よって、本実施の形態では、グリッドの有無および／または種別情報、並びにイメージセンサの解像度情報に応じて画像処理パラメータが選択される。
【００６８】
また、グリッド消去処理においても、イメージセンサの解像度に依存したパラメータの調整が必要となる。例えば、イメージセンサのナイキスト周波数をＦｎ、グリッドの周波数をＦｇとしたとき、Ｆｇ≦Ｆｎであれば空間周波数Ｆｇ、Ｆｇ＞Ｆｎであれば空間周波数２Ｆｎ−Ｆｇのストライプ状パターン（グリッドに起因した縞目）が画像上に現れる。従って、グリッド消去処理を行う場合、画像処理部９６はグリッドの有無および／または種別情報、並びにイメージセンサの解像度情報に基づいて、グリッド起因縞の周波数（Ｆｇまたは２Ｆｎ−Ｆｇ）を演算または選択する。
【００６９】
尚、イメージセンサの特性に依存して、使用に適したグリッドの周波数が存在する場合がある。各イメージセンサに対し好適なグリッド周波数は理論的または実験的に決められる。筆者らの実験によれば、１６０ミクロン画素ピッチのイメージセンサに対しては約４０ｌｐ／ｃｍ、１００ミクロン画素ピッチのセンサであれば約６０ｌｐ／ｃｍのグリッドが好適である（ここで、ｌｐはｌｉｎｅ ｐａｉｒの意）。この場合、各イメージセンサで取得された画像において、各グリッドは異なる周波数スペクトルを形成する。グリッド消去処理では、この周波数スペクトルに対応した周波数成分を除去する空間フィルタが使用される。よって、この場合も、画像処理部９６はグリッドの有無および／または種別情報、並びにイメージセンサの解像度情報に基づいて、グリッド消去処理のパラメータを演算または選択する。尚、ここで、使用したイメージセンサにグリッドが装着されていなかった（グリッド判別回路３１によりグリッド「なし」と判別された）場合には、グリッド消去処理のパラメータは「なし」であり、すなわちグリッド消去処理が実行されないことになる。
【００７０】
また、上述の実施の形態と同様に、画像処理部９６はグリッドの有無および／または種別情報、並びにイメージセンサの解像度情報に基づいて、階調処理のパラメータ（例えば、ガンマ）や画像圧縮のパラメータ等を選択する。
【００７１】
尚、グリッドの有無および／または種別情報、並びにイメージセンサの解像度情報に応じて調整される処理パラメータおよびその調整手法は、上述のものに限定されるものでなく、むしろ種々の変更が可能であるとともに、通常医師や撮影技師の希望に基づいて決定される。
【００７２】
画像処理部９６は以上のようにして決定（演算又は選択）されたパラメータに基づいて画像処理を実行する（ステップＳ１００６）。
【００７３】
（他の実施形態）
本発明を、複数の装置（例えば、１以上の画像処理装置、１以上のインターフェース、１以上の放射線撮影装置、及び１以上のＸ線発生装置、等）から構成されるシステム、又は画像処理装置及び放射線撮影装置を統合した構成等のいずれにも適用可能であることは言うまでもない。
【００７４】
また、本発明の目的は、上述の実施の形態の機能を実現するためのソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（ＣＰＵ又はＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【００７５】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述の実施の形態の機能を実現することとなり、当該プログラムコード、及び当該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することとなる。
【００７６】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、ＲＯＭ、フロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード等を用いることができる。
【００７７】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上述の実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述の実施の形態の機能が実現される場合も本発明を構成することは言うまでもない。
【００７８】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された拡張機能ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニット等に備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニット等に備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述の実施の形態の機能が実現される場合も本発明を構成することは言うまでもない。
【００７９】
本発明が上述のプログラムコード及びコンピュータ可読記憶媒体に適用される場合において、当該プログラムコードは、例えば、上述の実施の形態において記述された図１０で示されるフローチャートに対応するプログラムコードであり、また当該記憶媒体は、例えば、当該フローチャートに対応するプログラムコードを格納する。
【００８０】
図１１は、上述のコンピュータの機能１１００の構成の一例を示したものである。
【００８１】
コンピュータ機能１１００は、上記図１１に示すように、ＣＰＵ１１０１と、ＲＯＭ１１０２と、ＲＡＭ１１０３と、キーボード（ＫＢ）１１０９に対するキーボードコントローラ（ＫＢＣ）１１０５と、表示部としてのＣＲＴディスプレイ（ＣＲＴ）１１１０に対するＣＲＴコントローラ（ＣＲＴＣ）１１０６と、ハードディスク（ＨＤ）１１１１及びフロッピーディスク（ＦＤ）１１１２に対するディスクコントローラ（ＤＫＣ）１１０７と、任意のネットワーク１１２０に接続されたネットワークインターフェースカード（ＮＩＣ）１１０８とが、システムバス１１０４を介して互いに通信可能に接続されて構成されている。
【００８２】
ＣＰＵ１１０１は、ＲＯＭ１１０２若しくはＨＤ１１１１に記憶されたソフトウェア（プログラムコード等）、又はＦＤ１１１２より供給されるソフトウェアを実行することで、システムバス１１０４に接続された各構成部を総括的に制御する。
【００８３】
すなわち、ＣＰＵ１１０１は、所定の処理シーケンスに従った処理プログラムを、ＲＯＭ１１０２若しくはＨＤ１１１１、又はＦＤ１１１２から読み出して実行することで、上述の実施の形態における動作を実施するための制御を行う。
【００８４】
ＲＡＭ１１０３は、ＣＰＵ１１０１の主メモリ或いはワークエリア等として機能する。
【００８５】
ＫＢＣ１１０５は、ＫＢ１１０９や図示していないポインティングデバイス等からの指示入力等を制御する。
【００８６】
ＣＲＴＣ１１０６は、ＣＲＴ１１１０等の表示装置による表示を制御する。
【００８７】
ＤＫＣ１１０７は、ブートプログラム、種々のアプリケーションソフトウェア、編集ファイル、ユーザファイル、ネットワーク管理プログラム、及び上述の実施の形態に係る処理プログラム等を記憶するＨＤ１１１１又はＦＤ１１１２等へのアクセスを制御する。
【００８８】
ＮＩＣ１１０８は、ネットワーク１１２０上の装置或いはシステム等と双方向にデータをやりとりする。
【００８９】
尚、本発明は上述の実施の形態に限られず、むしろ種々の変更及び改変が本発明の精神及び範囲の内において可能である。そこで、本発明の範囲を公衆に通告するため、前述の特許請求の範囲が作成されている。
【００９０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、画素密度の異なる複数のイメージセンサを選択的に使用可能とし、かつ該画素密度及びグリッドに関する情報に応じた画像処理を行うための放射線画像処理装置、放射線画像処理システム、放射線撮影システム、放射線撮影装置、放射線画像処理方法、コンピュータ可読記憶媒体、及びプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】放射線撮影装置の構成図
【図２】放射線撮影部の平面図
【図３】グリッドユニットの正面図
【図４】図３のＡ−Ａ線に沿った断面図
【図５】経過時間に対するモータに流れる電流値を示したグラフ図
【図６】画像処理部のブロック構成図
【図７】画像処理部による画像処理フローを説明するための図
【図８】画像処理部による画像処理フローを説明するための図
【図９】システム構成を説明するための図
【図１０】図９のシステムによる処理フローを説明するための図
【図１１】実施の形態の機能または動作に係るプログラムを実行可能なコンピュータの構成を示すブロック図
【符号の説明】
９４ 第１のデータインタフェース
９５ 第２のデータインタフェース
９６ 画像処理部
９７ イメージセンサ情報テーブル

Claims (11)

1. 散乱線除去用グリッドを透過した放射線像を検出する放射線撮影器からの放射線画像データを処理する放射線画像処理装置において、
   前記放射線撮影器に装着されている前記散乱線除去用グリッドの種別に関する情報を取得するグリッド情報取得手段と、
   前記放射線撮影器におけるイメージセンサの画素密度に関する情報を取得する画素密度情報取得手段と、
   前記グリッドの種別及び前記画素密度に基づいてグリッド起因縞の周波数を演算または選択し、該周波数に基づくグリッド消去処理を実行する画像処理手段とを有することを特徴とする放射線画像処理装置。
2. 前記画像処理手段は、前記グリッド種別及び前記画素密度に応じて処理パラメータを変更してゲイン補正処理、周波数処理、階調処理、及び画像圧縮処理のうち少なくとも１つを実行するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の放射線画像処理装置。
3. 前記グリッド消去処理は前記演算または選択された周波数で定まる周波数特性を有するバンドカットフィルタ処理であることを特徴とする請求項１に記載の放射線画像処理装置。
4. 複数の装置が互いに通信可能に接続されてなる放射線画像処理システムであって、請求項１乃至３の何れか１項に記載の放射線画像処理装置を構成する各要素を有することを特徴とする放射線画像処理システム。
5. 請求項１乃至３の何れか１項に記載の放射線画像処理装置と、前記放射線撮影器とから構成されることを特徴とする放射線撮影システム。
6. 前記放射線撮影器における散乱線除去用グリッドに関する情報を外部装置に提示するグリッド情報提示手段と、
   前記放射線撮影器における放射線像検出器の画素密度に関する情報を外部装置に提示する画素密度情報提示手段とを有することを特徴とする請求項１に記載の放射線画像処理装置。
7. 散乱線除去用グリッドを透過した放射線像を検出する放射線撮影器からの放射線画像データを処理する放射線画像処理方法において、
   前記放射線撮影器に装着されている前記散乱線除去用グリッドの種別に関する情報を取得するグリッド情報取得工程と、
   前記放射線撮影器におけるイメージセンサの画素密度に関する情報を取得する画素密度情報取得工程と、
   前記グリッドの種別及び前記画素密度に基づいてグリッド起因縞の周波数を演算または選択し、該周波数に基づくグリッド消去処理を実行する画像処理工程とを有することを特徴とする放射線画像処理方法。
8. 請求項１乃至３に記載の放射線画像処理装置、請求項４に記載の放射線画像処理システム、請求項５に記載の放射線撮影システム、及び請求項６に記載の放射線撮影装置のうちのいずれか１項に記載の装置又はシステムの機能をコンピュータに実現させるためのプログラムを格納したコンピュータ可読記憶媒体。
9. 請求項７に記載の放射線画像処理方法の動作をコンピュータに実施させるためのプログラムを格納したコンピュータ可読記憶媒体。
10. 請求項１乃至３に記載の放射線画像処理装置、請求項４に記載の放射線画像処理システム、請求項５に記載の放射線撮影システム、及び請求項６に記載の放射線撮影装置のうちのいずれか１項に記載の装置又はシステムの機能をコンピュータに実現させるためのプログラム。
11. 請求項７に記載の放射線画像処理方法の動作をコンピュータに実施させるためのプログラム。

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