JP4313985B2 - 画像処理装置、画像処理システム、画像処理方法、記憶媒体、及びプログラム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、被写体に対して放射線を照射し、当該被写体を透過した放射線の強度分布である当該被写体の画像信号を、撮像素子により形成する撮像装置或いは撮像システムに用いられる、画像処理装置、画像処理システム、画像処理方法、それを実施するためのプログラムを記憶したコンピュータ読出可能な記憶媒体、及び当該プログラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より例えば、撮像装置としては、ＣＣＤ型センサやＭＯＳ型センサに代表されるＳｉ単結晶センサや、水素化アモルファスシリコンのＰＩＮ型センサからなる撮像素子を一次元或いは二次元に配列させた大型センサを用いたものが各種生産されている。
このような撮像装置は、ディジタルカメラやディジタル複写機等に代表される可視光像の取得に用いられるだけでなく、原子力開発や、放射線医療機器、或いは非破壊検査の発達に伴い、放射線像を電気信号に変換する装置として開発されている。
【０００３】
ところで、上述のような撮像装置が有するＳ／Ｎ比は２〜３桁である場合が多く、それ以上のＳ／Ｎ比は従来求められていなかった。これは、例えば、次の(１)及び(２)の理由による。
（１）高いＳ／Ｎ比の出力を高精度でディジタル化するのに適したアナログ／ディジタル(Ａ／Ｄ)変換器が存在しなかった。
（２）変換後のデータ量が大量となり、メモリの制限や通信の制限を受けてしまい、使い勝手が悪くなる。
【０００４】
ところが近年では、Ａ／Ｄ変換器の性能向上、メモリの大容量化、及び高速通信技術の発達により、４〜５桁の高いＳ／Ｎ比を有する撮像装置の必要性が高まっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来の撮像装置では、高いＳ／Ｎ比の必要性が高まってきてはいるが、生産工程のばらつきにより、ダークノイズによるＳ／Ｎ比低下を避けることができない。
【０００６】
そこで、上記のＳ／Ｎ比の低下の問題を解決するための方法として、例えば、次のような方法が提案されている。
先ず、撮像装置の工場出荷時において、撮像装置に対し、ダークノイズのデータを補正用データとしてメモリに記憶させておく。そして、撮像装置が実際に使用されるときに、被写体を撮像して取得した画像データを、上記メモリ内の補正用データを使用して補正する。
しかしながら、このような方法では、以下に説明するような問題点があった。
【０００７】
まず、通常、ユーザが撮像装置を用いて被写体の撮影を行う場合、ユーザは、被写体や、その周辺の諸環境、及び撮影の目的等に基づき、撮像装置に対して動作条件を選択し設定する。
このとき、撮像装置を構成する各部品は、温度等により、その特性が変化する。また、撮像装置では、簡単に失敗の無い最適な被写体の画像を得るために、自動露光をはじめ、各種の自動制御が働く。
【０００８】
したがって、上述のような撮影を実際に行うときの条件は、補正用データを取得したとき（工場出荷時）の条件とは異なり、これに伴って、Ｓ／Ｎ比低下の原因となるダークノイズをも微妙に異なるため、実際の撮影時に得られた画像データを補正用データにより補正したとしても、当該画像データに含まれる誤差が完全には補正されない。
【０００９】
上述のように、実際の撮影時の条件と、補正用データ取得時の条件とが異なるということは、高いＳ／Ｎ比の撮像データを取得するのに対して、重大な問題となる。
【００１０】
そこで、実際の撮影時の条件と略同一の条件で補正用データを得ることで、高いＳ／Ｎ比の画像データを取得するために、例えば、撮影時と時間的に近いタイミングで、実際の撮影時と同一の動作を実行し、補正用データを取得する方法が提案されている。
しかしながら、この方法では、Ｓ／Ｎの高い画像データは取得できるが、以下に説明するような問題点があった。
【００１１】
まず、自動露光等により、撮影後に確定するパラメータ(例えば、露光時間等)が存在するため、よりＳ／Ｎの高い画像データを得る目的で、実際の撮影時と同一の動作を行うためには、補正データの取得を撮影後に行う必要がある。
このため、補正用データの取得を待って、画像データと補正用データの両者の取得が完了した後に、補正処理を経てデータ出力を行うために、時間が掛かる。また、同一条件で補正用データを取得することから、データ出力までの遅延時間は、撮影時の露光時間に比例して大きくなる。
【００１２】
そこで、本発明は、上記の欠点を除去するために成されたもので、高いＳ／Ｎ比を有する画像データを効率的に取得できる、画像処理装置、画像処理システム、画像処理方法、それを実施するためのプログラムを記憶したコンピュータ読出可能な記憶媒体、及び当該プログラムを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
斯かる目的下において、本発明に係る画像処理装置は、被写体を撮像手段で撮像することで、当該被写体の撮像画像を取得して外部出力する画像処理装置であって、前記撮像画像の撮像後に前記撮像画像の撮影条件に応じた条件で前記撮像手段から取得したオフセット補正用の画像データを用いて前記撮像画像をオフセット補正する画像処理手段と、前記画像処理手段による前記オフセット補正が終了する前に、前記撮像画像に基づく画像を外部出力する出力手段と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る画像処理方法は、被写体を撮像手段で撮像することで、当該被写体の撮像画像を取得して外部出力するための画像処理方法であって、前記撮像画像の撮像後に前記撮像画像の撮影条件に応じた条件で前記撮像手段から取得したオフセット補正用の画像データを用いて前記撮像画像をオフセット補正する画像処理ステップと、前記画像処理ステップにおける前記オフセット補正が終了する前に、前記撮像画像に基づく画像を外部出力するする出力ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係るプログラムは、コンピュータに、被写体を撮像手段で撮像することで、当該被写体の撮像画像を取得して外部出力させるプログラムであって、前記コンピュータに、前記撮像画像の撮像後に前記撮像画像の撮影条件に応じた条件で前記撮像手段から取得したオフセット補正用の画像データを用いて前記撮像画像をオフセット補正する画像処理ステップと、前記画像処理ステップにおける前記オフセット補正が終了する前に、前記撮像画像に基づく画像を外部出力するする出力ステップと、を実行させることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係るコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、コンピュータに、被写体を撮像手段で撮像することで、当該被写体の撮像画像を取得して外部出力させるプログラムを記憶した記憶媒体であって、前記プログラムは、前記コンピュータに、前記撮像画像の撮像後に前記撮像画像の撮影条件に応じた条件で前記撮像手段から取得したオフセット補正用の画像データを用いて前記撮像画像をオフセット補正する画像処理ステップと、前記画像処理ステップにおける前記オフセット補正が終了する前に、前記撮像画像に基づく画像を外部出力するする出力ステップと、を実行させることを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２０】
本発明は、例えば、図１に示すような放射線撮影装置１００に適用される。
本実施の形態の放射線撮影装置１００は、被写体を透過した放射線（Ｘ線等）を撮像素子で撮像することで、当該被写体の画像データ（ディジタルの放射線画像データ）を取得する装置であり、特に、画像取得直後に第１の画像（仮の補正処理を施した画像）を転送し、直後の暗時画像取得後に第１の画像とは異なる第２の画像（本補正処理を施した画像）を転送する構成により、高Ｓ／Ｎ比の画像データを効率的に取得し、当該データ出力までの遅延時間を従来よりも小さくすることを実現したものである。
以下、本実施の形態の放射線撮影装置１００の構成及び動作について具体的に説明する。
【００２１】
＜放射線撮影装置１００の構成＞
放射線撮影装置１００は、上記図１に示すように、放射線検出部１０１、複数のメモリ（１）〜メモリ（４）を有する画像記憶部１０２、画像処理部１０３、及び転送制御部１０４を含む構成としている。
【００２２】
放射線検出部１０１は、図示していないが、シンチレータ、光検出器アレー、駆動回路、及びＡ／Ｄ変換器を含んでいる。
【００２３】
放射線検出部１０１において、シンチレータでは、被写体を透過した、エネルギーの高い放射線により蛍光体の母体物質が励起され、再結合する際の再結合エネルギーにより可視領域の蛍光が得られる。この蛍光は、CaWO4やCdWO4等の母体自身によるものや、CsI:TlやZnS:Ag等の母体内に付加された発光中心物質によるものがある。
【００２４】
光検出器アレーは、シンチレータに隣接して配置されており、光子を電気信号に変換して出力する。光検出器アレーとしては、特に限定する必要は無く、例えば、その他の固体撮像素子（電荷結合型素子等）、或いは光電子増倍管のような素子等を適用可能であり、どのような素子を用いたとしても、Ａ／Ｄ変換部以降の構成は変わらない。
【００２５】
光検出器アレーからは、駆動回路の動作により、光検出器アレーを構成する各画素で検出された蛍光量、すなわちシンチレータの蛍光体に入射した放射線量に対応した電気信号として順次出力される。
Ａ／Ｄ変換器は、上記の出力信号をディジタル化して出力する。
【００２６】
画像記憶部１０２は、複数のメモリ（１）〜メモリ（４）により、放射線検出部１０１から出力されるディジタルの画像データを記憶する。
【００２７】
画像処理部１０３は、画像記憶部１０２に記憶された画像データに対して、各種の画像処理を施す。
ここでの画像処理としては、例えば、低ノイズの放射線画像データを得るための、ダークノイズ（オフセット）補正やゲイン補正等の基本的な補正処理、或いは階調補正等のユーザが要求する画像品質調整等の画像処理が挙げられる。
【００２８】
転送制御部１０４は、画像処理部１０３で画像処理された画像データを外部に転送する。
【００２９】
＜放射線撮影装置１００での画像取得動作＞
ここでは、放射線撮影装置１００を用いた実際の画像取得プロセスを具体的に説明する。
【００３０】
先ず、被写体に対して放射線が照射されると、当該放射線は、被写体内の構成物質の違いにより、異なる吸収や散乱を受ける。この結果、放射線検出部１０１に対して入射する放射線は、被写体内部の構成に依存した透過像を形成することになる。
【００３１】
放射線検出部１０１は、上述したような画像データ出力のプロセスにより、入射放射線からディジタルの画像データを生成して出力する。
画像記憶部１０２は、複数のメモリ（１）〜メモリ（４）の任意のメモリに対して、放射線検出部１０１の出力画像データを記憶する。
【００３２】
ここで、より高品質の画像データを得るためには、放射線検出部１０１が有するダークノイズの補正が必要であるが、ユーザが、被写体や、その周辺の諸環境、或いは撮影の目的等により、放射線撮影装置１００に対して動作条件を選択して設定することや、放射線撮影装置１００において、ユーザ操作の簡便化のために、自動露光等の自動制御が働き、動作条件が変動する。これに伴って、放射線撮影装置１００の放射線検出部１０１の特性が変動する。
【００３３】
したがって、撮影時の条件と略同一の条件で補正用データを得るために、撮影時と時間的に近いタイミングで、撮影時と同一の動作を行い、補正用データを取得する必要がある。また、このときの補正用データの取得は、上述のとおり、撮影後に確定するパラメータ（例えば、露光時間等）が存在するため、撮影後に行う必要がある。
【００３４】
しかしながら、補正用データの取得を待ってから画像データ出力を行う構成では、画像データ取得からデータ出力までの遅延時間が、撮影時の露光時間に比例して大きくなってしまう。
【００３５】
そこで、本実施の形態では、先ず、画像データ取得直後に、補正データ取得と平行して、第１の画像転送を行う。
ここで言う第１の画像とは、放射線撮影装置１００のユーザに対して現在の撮影結果の概略を伝える、所謂プレビュー画像に相当するものであり、画質そのものよりも、画像の全体像を伝達することを目的としたものである。
【００３６】
このため、画像処理部１０３及び転送制御部１０４、次の（１）〜（３）の何れかの処理を実行する。これらの処理（１）〜（３）は、本実施の形態での一例の処理であり、何れの処理をも適用可能である。
【００３７】
（１）転送制御部１０４は、補正データの取得を待たず、未補正の画像データを画像記憶部１０２から取得して第１の画像として転送する。
（２）画像処理部１０３は、画像記憶部１０２に記憶されている、前回撮影時の補正データを用いて仮のオフセット補正を施した画像データを生成する。転送制御部１０４は、当該画像データを第１の画像として転送する。
（３）画像処理部１０３は、放射線撮影装置１００の製造工程に画像記憶部１０２に予め記憶されている仮のオフセット補正用データ（絶対暗示画像データ）を用いた仮のオフセット補正を施した画像データを生成する。転送制御部１０４は、当該画像データを第１の画像として転送する。
【００３８】
また、放射線検出部１０１の持ち得る特性としては、上述のダークノイズのみではなく、入射光量と出力値の相関が画素毎に異なる特性、すなわち画素毎のゲイン特性が挙げられる。
【００３９】
上記の画素毎のゲイン特性を補正するために、本実施の形態では、先ず、放射線検出部１０１に被写体を介さず、一律に放射線を照射した際の画像データを明時画像データとして取得し、これを画像記憶部１０２に保持しておく。画像処理部１０３は、画像記憶部１０２の明時画像データを用いて、被写体の放射線画像データを画素毎に正規化することで、放射線検出部１０１のゲイン特性に対する補正（ゲイン補正）を行う。
このようなゲイン特性の補正のための構成の一例は、次のような構成が挙げられる。
【００４０】
まず、正規化は、数学的には除算で表現が可能であるが、これを乗除算回路で構成するには回路規模が大きくなる傾向があるため、加減算回路で実装することが望ましい。
【００４１】
具体的には例えば、正規化回路は、入力となる被写体の放射線画像データをlog変換し、当該変換後データと、log領域データとして予め画像記憶部１０２に記憶された明時画像データとの間で減算し、当該減算結果をlinear変換する。
【００４２】
log変換及びlinear変換は、入力となる放射線画像データがディジタルデータであるので、当該データ変量をカバー可能な入力を備えたルックアップテーブル変換処理により容易に実現可能である。
【００４３】
上記の変換処理及び減算処理は、ハードウェアで構成しても、ソフトウェアで構成しても、得られる結果として変わりはない。
【００４４】
明時画像データの取得については、放射線照射を伴うものであるため、被写体の放射線画像取得時に明時画像データを取得するのは困難である。このため、明時画像データは、例えば一日に一度、或いは一週間に一度取得する等の方法をとる。
【００４５】
明時画像取得時もオフセット補正を実行するようにする。このため、明時画像データからは、温度等の環境により影響される変動成分が除去され、純粋に放射線検出素子の入出力ゲイン特性のみが記録されたものとなる。
【００４６】
したがって、放射線照射による画像取得時と時間的に離れた状態で取得された明時画像データを使用してゲイン補正処理を行ったとしても、実質的には問題はなく、また、実運用上も被写体の撮影毎に明時画像データの取得を行う必要はなく、放射線撮影装置１００の使用に関してわずらわしさは生じない。また、第１の画像は、ここでの明時画像データを用いたゲイン補正を施した画像を適用可能である。
【００４７】
上述のような第１の画像の転送（出力）と平行して、以下に説明するような第２の画像の転送を実施する。
【００４８】
先ず、第１の画像の出力と平行して、放射線照射を伴わない暗示画像データを取得する。
具体的には、放射線照射を伴う放射線画像取得時に計測された各種パラメータを再現するように、撮影時と全く同じ動作を行うことで、暗示画像データを取得し、これを画像記憶部１０２に記憶する。これにより、放射線画像取得時と略同一のダークノイズ成分が得られることになる。
【００４９】
画像処理部１０３は、画像記憶部１０２に記憶された暗時画像データを用いてオフセット補正を施した画像データを生成し、これを第２の画像とする。
転送制御部１０４は、画像処理部１０３で得られた第２の画像（オフセット補正後の画像）を出力する。
【００５０】
尚、このとき例えば、画像処理部１０３は、上述した明時画像データを用いてゲイン補正を施した画像データを生成し、これを第２の画像としもよい。
【００５１】
第２の画像としては、上述したような画像に限られることはなく、以下に説明するような画像をも適用可能である。
【００５２】
まず、自動露光方法としては、例えば、ホトタイマと呼ばれる放射線の測光装置を放射線検出部１０１の前面に配置し、当該ホトタイマを曝する放射線量が規定値を超える時点で放射線照射を停止する等の方法が、フィルム及び蛍光スクリーンを用いた撮影法の時代から採用されている。
【００５３】
上記のホトタイマは、放射線量の上限値を決めることで、被写体への被曝線量に上限を設ける目的の他、取得される放射線画像の濃度を被写体厚によらず均一にするという効果をも狙ったものである。
【００５４】
しかしながら、放射線画像をディジタル画像データとして取得可能な放射線撮影装置１００は、画像処理部１０３により、当該取得データを加工することで、上記のホトタイマを用いた画像濃度の調整等と同等の効果を得ることや、画像エッジの鮮鋭化やダイナミックレンジ圧縮等の各種画像処理をも行えることを特徴としている。したがって、このような画像調整の施された画像を、第２の画像として用いるようにしてもよい。
【００５５】
上述のようにして得られた第１の画像及び第２の画像の転送について、更に具体的に説明すると、まず、第１の画像は、放射線撮影装置１００のユーザに対して、現在の撮影結果の概略をより早く伝えるためのものである。このため、転送する第１の画像のデータは、画像の全体像を保持する範囲で極力少量のデータで構成されることが望ましい。また、データ量を少なくすることで、第２の画像が第１の画像全データ転送終了を待たなくては送信できないといった問題を回避することも可能となる。
【００５６】
そこで、本実施の形態では、転送制御部１０４は、所定のルールに従って、転送対象の全画像を構成するデータを複数のグループに分割し、グループ毎にデータ転送する。
【００５７】
具体的には例えば、図２に示すように、放射線検出部１０１から出力される画像データ（転送対象の画像データ）が、縦横の画素数が２０００画素×２０００画素であるデータである場合、先ず、転送制御部１０４は、画像の縦横のマトリクス上において８画素×８画素をひとつのエリア（ブロック）として分割する。この結果、２０００画素×２０００画素の画像データは、２５０×２５０＝６２５００のエリアに分割されることになる。
【００５８】
次に、転送制御部１０４は、エリア分割後、座標（０，０）に対応する画素を抽出し、画素グループ００を構成し、これと同様に座標（０，１）に対応する画素からグループ０１を構成し、座標（０，２）に対応する画素からグループ０２を構成し、以降同様にして、グループ００〜グループ７７の合計６４グループを構成することで、全画像を６４分割する。
これらのグループにより構成される画像は、全体画像に対して画素抽出の重心が異なる縮小画像とみなすことができる。
【００５９】
転送制御部１０４は、上記のグループ００〜グループ７７（以下、「分割画像グループ」とも言う）を順次第１の画像のデータとして出力する。
例えば、転送制御部１０４の後段に設けられた表示部１０５は、転送制御部１０４から出力された第１の画像データから、プレビュー画像を構成して表示する。
【００６０】
転送制御部１０４における分割画像グループ００〜７７のデータ転送の順番は問わないが、ここでは説明の簡単のため、分割画像グループ００、０１、０２、…、７６、７７の順番で転送すると仮定する。また、上記の分割ルールと同様に全体画像に対し、面積で１／６４（縦横の比率で１／８）の第１の画像をプレビュー画像として表示すると仮定する。
【００６１】
この場合、転送制御部１０４の出力を受ける表示部１０５は、最初に転送制御部１０４から受け取った分割画像グループ００のデータを直接プレビュー画像データとして表示する。
【００６２】
このとき、プレビュー表示は終了したものとして、以降の分割画像グループのデータは処理しないように構成してもよい。この場合、データ転送自身をグループ００のみで中断するように構成したほうが、より好ましい。
【００６３】
一方、分割画像グループ０１以降のデータをも取り扱うようにする場合、表示部１０５での処理としては、様々な処理が考えられるが、ここでは一例として、以下に説明するような処理を挙げる。
【００６４】
表示部１０５は、分割画像グループ０１（座標（０，１）に対応する画素から構成されるグループ）のデータと、先に受信した分割画像グループ００（座標（０，０）に対応する画素から構成されるグループ）のデータとの加算平均を取り、その結果を再度表示に反映する。すなわち、分割画像グループ０１のデータと、分割画像グループ００のデータとの加算平均結果を表示に反映させる。
【００６５】
表示部１０５は、分割画像グループ７７のデータまで順次、上記の処理を実行する。このような加算平均処理は、各グループの転送の度に実行される。
【００６６】
表示部１０５での表示方法としては、上述のような方法に限られず、例えば、プレビュー画像の画素数を、放射線検出部１０１での画素数と同様とし、入力分割画像グループのデータから、各分割エリアの代表値として扱う方法が挙げられる。この場合、表示部が分割画像グループのデータを受け取る度に、全体画像の分割エリアが順次更新されるような形態となる。
【００６７】
図３（ａ）〜（ｄ）は、上記の表示方法の場合の、転送制御部１０４による表示部１０５に対するデータ転送を示したものである。
【００６８】
先ず、上記図３（ａ）に示すように、転送制御部１０４は、分割画像グループ００の転送の際、エリア分割を、８画素×８画素を１エリアとした分割状態とする。これを受けた表示部１０５では、分割画像グループ００を構成する各データが、各エリアの代表値として表示される。
【００６９】
次に、上記図３（ｂ）に示すように、転送制御部１０４は、分割画像グループ０７を転送する。表示部１０５では、新たな分割画像グループ０７が、新たな分割エリア３０１の代表値として表示が更新される。
【００７０】
次に、上記図３（ｃ）に示すように、転送制御部１０４は、分割画像グループ７０を転送する。表示部１０５では、新たな分割画像グループ７０が、新たな分割エリア３０２の代表値として表示が更新される。
【００７１】
次に、上記図３（ｄ）に示すように、転送制御部１０４は、分割画像グループ７７を転送する。表示部１０５では、新たな分割画像グループ７７が、新たな分割エリア３０２の代表値として表示が更新される。
【００７２】
上述のようなデータ転送、エリア分割、及び表示更新が行われることで、表示部１０５では、データ転送の最初の段階では画像の全体像をつかむ画像が表示され、より多くのデータ転送が完了するにつれ、順次詳細な画像に表示が更新される。
【００７３】
尚、本実施の形態では、画像分割サイズを縦横それぞれ１／８とするように構成したが、これに限定するものではなく、例えば、画像表示先（表示部１０５）の表示サイズやデータ転送経路のバンド幅(転送レート)等を考慮して決定するべきパラメータに基づいた画像分割サイズとするように構成してもよい。この場合、転送情報入力手段を別途に用意し、ここから、上述の画像表示先（表示部１０５）の表示解像度情報、或いは画像転送経路の転送レートの情報を入力することで、適切な画像分割サイズを変更するようにしてもよい。
【００７４】
また、本実施の形態では、対象画像データを画素単位で分割するように構成したが、これに限られることはなく、例えば、画素数自体は変更せずに、１画素を構成する情報量を分割するように構成しても、同様に転送データサイズの縮小、及びこれによる画像全体像の表示高速化の効果を得ることができる。
【００７５】
具体的には例えば、１画像を構成するデータ量が１６ビットである場合で、これを上位から４ビットずつ抽出したデータで各分割画像グループを構成する場合、転送制御部１０４は、ビット１５〜１２で構成される分割画像グループ１５〜１２、ビット１１〜８で構成される分割画像グループ１１〜８、ビット７〜４で構成される分割画像グループ７〜４、及びビット３〜０で構成される分割画像グループ３〜０の４グループに分割し、上位ビットの分割画像グループから順次転送する。
【００７６】
図４（ａ）〜（ｈ）は、例えば、転送制御部１０４と表示部１０５間のデータバス幅が１６ビットである場合のデータ転送を示したものである。
【００７７】
先ず、上記図４（ａ）に示すように、表示部１０５は、同図に示されるような分割画像グループ１５〜１２のデータを受信する。この受信データは、４画素分のデータが１６ビットに集約された状態である。
【００７８】
このため、表示部１０５は、上記図４（ｂ）に示すように、データの再構成を行う。
すなわち、表示部１０５は、現在受信した分割画像グループ１５〜１２のデータは１画素１６ビット中の最上位４ビットデータであるため、表示用の１６ビットデータにおいて、最上位４ビットに対して受信データを当て、残り１２ビットに対しては０パディングをセットする。この結果得られるデータ（表示用データ）は、濃度分解能４ビットで構成した画像データに等しいものである。
表示部１０５は、このようにして再構成した全画素についての画像データを表示する。
【００７９】
続いて、上記図４（ｃ）に示すように、表示部１０５は、同図に示されるような分割画像グループ１１〜８のデータを受信する。この受信データは、上述した分割画像グループ１５〜１２のデータと同様に、４画素分のデータが１６ビットに集約された状態である。
【００８０】
このため、表示部１０５は、上記図４（ｄ）に示すように、データの再構成を行う。
すなわち、表示部１０５は、現在受信した分割画像グループ１１〜８のデータは１画素１６ビット中のビット１１〜８のデータであるため、先ほど生成した表示用の１６ビットデータにおいて、ビット１１〜８に対して受信データを当てる。このようにして更新された表示用データは、濃度分解能８ビットで構成した画像データに等しいものである。
表示部１０５は、このようにして更新した表示データを表示する。
【００８１】
上述のような処理を順次、分割画像グループ３〜０まで実行することで、表示部１０５では、データ転送の最初の段階では画像の全体像をつかむ画像が表示され、より多くのデータ転送が完了するにつれ順次、詳細な画像に表示が更新される。
【００８２】
また、プレビュー画像である第１の画像の表示から、本画像と呼べる第２の画像の表示へのスムーズな移行を実現するために、例えば、第２の画像についても、上述したデータ分割を用いて転送することが望ましい。この場合、以下に説明するステップ１〜４の処理を実行することで、この目的は実現可能である。ここでのステップ１及びステップ２の処理については、既に述べた処理であるため、その詳細な説明は省略する。
【００８３】
ステップ１：
被写体への放射線照射を伴う放射線画像を取得する。
ステップ２：
複数の画素グループに分割された第１の画像を、各グループを１パケットとして転送する。これと略同時に放射線照射を伴わない暗時画像を取得する。
【００８４】
ステップ３：
ステップＳ２での暗時画像取得が完了し、第２の画像の転送が可能となった時点で、現在のパケット転送が完了した後、第１の画像の転送を中止し、複数のグループに分割された第２の画像を、各グループを１パケットとして転送する。
ステップ４：
第２の画像の全パケット転送が終了するまで、転送処理を繰り返し実行する。
【００８５】
図５は、上述のステップ処理による画像データの転送の様子を示したものである。
上記図５に示すように、ステップ３において、第１の画像の転送を中断することで、即時的に第２の画像の転送への移行が可能となる。また、第１の画像が分割されたグループデータとして転送され、各グループを１パケットとして転送することで、少なくとも１グループデータの転送は保証され、プレビュー画像の表示が迅速に行われ、且つ第１の画像を構成する全データの転送を待つことなしに、第２の画像転送へと移行することが可能となる。
【００８６】
また、第１及び第２の画像の分割ルールを同一とし、第２の画像の転送を第１の画像の未転送パケットに対応するパケットから転送することで、第１及び第２の画像が混在した形態となり、完全に各種補正の効いた画像ではないが、画素分割の場合には解像度情報を、ビット分割の場合には濃度分解情報を、1画像を構成する全画素について、第２の画像を完全に転送する前に得ることができる。第１及び第２の画像が混在した状態で、画像１画面が構成された後は、第２の画像を構成するグループのうち、第１の画像で既に転送済みであったグループに対応するグループを転送する。この残りのグループのパケット転送が完了した時点で、画像データ転送は完全に終了し、表示される画像は補正処理が全画素に対して効いた画像となる。
【００８７】
また、本発明の目的は、本実施の形態のホスト及び端末の機能を実現する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（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読みだ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。
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本実施の形態の機能を実現することとなり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体及び当該プログラムコードは本発明を構成することとなる。
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、フレキシブルディスク、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。
また、コンピュータが読みだしたプログラムコードを実行することにより、本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、その処理によって本実施の形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
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、その処理によって本実施の形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００８８】
図６は、上記コンピュータの機能６００を示したものである。
コンピュータ機能６００は、上記図６に示すように、ＣＰＵ６０１と、ＲＯＭ６０２と、ＲＡＭ６０３と、キーボード（ＫＢ）６０９のキーボードコントローラ（ＫＢＣ）６０５と、表示部としてのＣＲＴディスプレイ（ＣＲＴ）６１０のＣＲＴコントローラ（ＣＲＴＣ）６０６と、ハードディスク（ＨＤ）６１１及びフレキシブルディスク（ＦＤ）６１２のディスクコントローラ（ＤＫＣ）６０７と、ネットワーク６２０との接続のためのネットワークインターフェースコントローラ（ＮＩＣ）６０８とが、システムバス６０４を介して互いに通信可能に接続された構成としている。
【００８９】
ＣＰＵ６０１は、ＲＯＭ６０２或いはＨＤ６１１に記憶されたソフトウェア、或いはＦＤ６１２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６０４に接続された各構成部を総括的に制御する。
すなわち、ＣＰＵ６０１は、所定の処理シーケンスに従った処理プログラムを、ＲＯＭ６０２、或いはＨＤ６１１、或いはＦＤ６１２から読み出して実行することで、本実施の形態での動作を実現するための制御を行う。
【００９０】
ＲＡＭ６０３は、ＣＰＵ６０１の主メモリ或いはワークエリア等として機能する。
ＫＢＣ６０５は、ＫＢ６０９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を制御する。
ＣＲＴＣ６０６は、ＣＲＴ６１０の表示を制御する。
ＤＫＣ６０７は、ブートプログラム、種々のアプリケーション、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、及び本実施の形態における所定の処理プログラム等を記憶するＨＤ６１１及びＦＤ６１２とのアクセスを制御する。
ＮＩＣ６０８は、ネットワーク６２０上の装置或いはシステムと双方向にデータをやりとりする。
【００９１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、撮像画像（放射線撮影画像等）が得られた直後は当該撮像画像に基づいた第１の画像（補正処理を施していない画像確認のためのプレビュー画像等）を外部出力（転送）し、補正用画像取得後は第２の画像（第１の画像とは異なる補正処理後の撮像画像等）を出力するように構成したので、高Ｓ／Ｎ比の画像を得ると共に、画像出力（プレビュー画像表示等）までの遅延時間を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した放射線撮影装置の構成を示すブロック図である。
【図２】上記放射線撮影装置において、画像分割方法の一例を説明するための図である。
【図３】上記放射線撮影装置において、画像表示方法の一例を説明するための図である。
【図４】上記放射線撮影装置において、画像分割方法の他の例を説明するための図である。
【図５】上記放射線撮影装置において、画像転送方法の一例を説明するための図である。
【図６】上記放射線撮影装置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コンピュータ読出可能な記憶媒体から読み出して実行する当該コンピュータの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１００ 放射線撮影装置
１０１ 放射線検出部
１０２ 画像記憶部
１０３ 画像処理部
１０４ 転送制御部
１０５ 表示部
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、被写体に対して放射線を照射し、当該被写体を透過した放射線の強度分布である当該被写体の画像信号を、撮像素子により形成する撮像装置或いは撮像システムに用いられる、画像処理装置、画像処理システム、画像処理方法、それを実施するためのプログラムを記憶したコンピュータ読出可能な記憶媒体、及び当該プログラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より例えば、撮像装置としては、ＣＣＤ型センサやＭＯＳ型センサに代表されるＳｉ単結晶センサや、水素化アモルファスシリコンのＰＩＮ型センサからなる撮像素子を一次元或いは二次元に配列させた大型センサを用いたものが各種生産されている。
このような撮像装置は、ディジタルカメラやディジタル複写機等に代表される可視光像の取得に用いられるだけでなく、原子力開発や、放射線医療機器、或いは非破壊検査の発達に伴い、放射線像を電気信号に変換する装置として開発されている。
【０００３】
ところで、上述のような撮像装置が有するＳ／Ｎ比は２〜３桁である場合が多く、それ以上のＳ／Ｎ比は従来求められていなかった。これは、例えば、次の(１)及び(２)の理由による。
（１）高いＳ／Ｎ比の出力を高精度でディジタル化するのに適したアナログ／ディジタル(Ａ／Ｄ)変換器が存在しなかった。
（２）変換後のデータ量が大量となり、メモリの制限や通信の制限を受けてしまい、使い勝手が悪くなる。
【０００４】
ところが近年では、Ａ／Ｄ変換器の性能向上、メモリの大容量化、及び高速通信技術の発達により、４〜５桁の高いＳ／Ｎ比を有する撮像装置の必要性が高まっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来の撮像装置では、高いＳ／Ｎ比の必要性が高まってきてはいるが、生産工程のばらつきにより、ダークノイズによるＳ／Ｎ比低下を避けることができない。
【０００６】
そこで、上記のＳ／Ｎ比の低下の問題を解決するための方法として、例えば、次のような方法が提案されている。
先ず、撮像装置の工場出荷時において、撮像装置に対し、ダークノイズのデータを補正用データとしてメモリに記憶させておく。そして、撮像装置が実際に使用されるときに、被写体を撮像して取得した画像データを、上記メモリ内の補正用データを使用して補正する。
しかしながら、このような方法では、以下に説明するような問題点があった。
【０００７】
まず、通常、ユーザが撮像装置を用いて被写体の撮影を行う場合、ユーザは、被写体や、その周辺の諸環境、及び撮影の目的等に基づき、撮像装置に対して動作条件を選択し設定する。
このとき、撮像装置を構成する各部品は、温度等により、その特性が変化する。また、撮像装置では、簡単に失敗の無い最適な被写体の画像を得るために、自動露光をはじめ、各種の自動制御が働く。
【０００８】
したがって、上述のような撮影を実際に行うときの条件は、補正用データを取得したとき（工場出荷時）の条件とは異なり、これに伴って、Ｓ／Ｎ比低下の原因となるダークノイズをも微妙に異なるため、実際の撮影時に得られた画像データを補正用データにより補正したとしても、当該画像データに含まれる誤差が完全には補正されない。
【０００９】
上述のように、実際の撮影時の条件と、補正用データ取得時の条件とが異なるということは、高いＳ／Ｎ比の撮像データを取得するのに対して、重大な問題となる。
【００１０】
そこで、実際の撮影時の条件と略同一の条件で補正用データを得ることで、高いＳ／Ｎ比の画像データを取得するために、例えば、撮影時と時間的に近いタイミングで、実際の撮影時と同一の動作を実行し、補正用データを取得する方法が提案されている。
しかしながら、この方法では、Ｓ／Ｎの高い画像データは取得できるが、以下に説明するような問題点があった。
【００１１】
まず、自動露光等により、撮影後に確定するパラメータ(例えば、露光時間等)が存在するため、よりＳ／Ｎの高い画像データを得る目的で、実際の撮影時と同一の動作を行うためには、補正データの取得を撮影後に行う必要がある。
このため、補正用データの取得を待って、画像データと補正用データの両者の取得が完了した後に、補正処理を経てデータ出力を行うために、時間が掛かる。また、同一条件で補正用データを取得することから、データ出力までの遅延時間は、撮影時の露光時間に比例して大きくなる。
【００１２】
そこで、本発明は、上記の欠点を除去するために成されたもので、高いＳ／Ｎ比を有する画像データを効率的に取得できる、画像処理装置、画像処理システム、画像処理方法、それを実施するためのプログラムを記憶したコンピュータ読出可能な記憶媒体、及び当該プログラムを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
斯かる目的下において、本発明に係る画像処理装置は、被写体を撮像手段で撮像することで、当該被写体の撮像画像を取得して外部出力する画像処理装置であって、前記撮像画像の撮像後に前記撮像画像の撮影条件に応じた条件で前記撮像手段から取得したオフセット補正用の画像データを用いて前記撮像画像をオフセット補正する画像処理手段と、前記画像処理手段による前記オフセット補正が終了する前に、前記撮像画像に基づく画像を外部出力する出力手段と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る画像処理方法は、被写体を撮像手段で撮像することで、当該被写体の撮像画像を取得して外部出力するための画像処理方法であって、前記撮像画像の撮像後に前記撮像画像の撮影条件に応じた条件で前記撮像手段から取得したオフセット補正用の画像データを用いて前記撮像画像をオフセット補正する画像処理ステップと、前記画像処理ステップにおける前記オフセット補正が終了する前に、前記撮像画像に基づく画像を外部出力するする出力ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係るプログラムは、コンピュータに、被写体を撮像手段で撮像することで、当該被写体の撮像画像を取得して外部出力させるプログラムであって、前記コンピュータに、前記撮像画像の撮像後に前記撮像画像の撮影条件に応じた条件で前記撮像手段から取得したオフセット補正用の画像データを用いて前記撮像画像をオフセット補正する画像処理ステップと、前記画像処理ステップにおける前記オフセット補正が終了する前に、前記撮像画像に基づく画像を外部出力するする出力ステップと、を実行させることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係るコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、コンピュータに、被写体を撮像手段で撮像することで、当該被写体の撮像画像を取得して外部出力させるプログラムを記憶した記憶媒体であって、前記プログラムは、前記コンピュータに、前記撮像画像の撮像後に前記撮像画像の撮影条件に応じた条件で前記撮像手段から取得したオフセット補正用の画像データを用いて前記撮像画像をオフセット補正する画像処理ステップと、前記画像処理ステップにおける前記オフセット補正が終了する前に、前記撮像画像に基づく画像を外部出力するする出力ステップと、を実行させることを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２０】
本発明は、例えば、図１に示すような放射線撮影装置１００に適用される。
本実施の形態の放射線撮影装置１００は、被写体を透過した放射線（Ｘ線等）を撮像素子で撮像することで、当該被写体の画像データ（ディジタルの放射線画像データ）を取得する装置であり、特に、画像取得直後に第１の画像（仮の補正処理を施した画像）を転送し、直後の暗時画像取得後に第１の画像とは異なる第２の画像（本補正処理を施した画像）を転送する構成により、高Ｓ／Ｎ比の画像データを効率的に取得し、当該データ出力までの遅延時間を従来よりも小さくすることを実現したものである。
以下、本実施の形態の放射線撮影装置１００の構成及び動作について具体的に説明する。
【００２１】
＜放射線撮影装置１００の構成＞
放射線撮影装置１００は、上記図１に示すように、放射線検出部１０１、複数のメモリ（１）〜メモリ（４）を有する画像記憶部１０２、画像処理部１０３、及び転送制御部１０４を含む構成としている。
【００２２】
放射線検出部１０１は、図示していないが、シンチレータ、光検出器アレー、駆動回路、及びＡ／Ｄ変換器を含んでいる。
【００２３】
放射線検出部１０１において、シンチレータでは、被写体を透過した、エネルギーの高い放射線により蛍光体の母体物質が励起され、再結合する際の再結合エネルギーにより可視領域の蛍光が得られる。この蛍光は、CaWO4やCdWO4等の母体自身によるものや、CsI:TlやZnS:Ag等の母体内に付加された発光中心物質によるものがある。
【００２４】
光検出器アレーは、シンチレータに隣接して配置されており、光子を電気信号に変換して出力する。光検出器アレーとしては、特に限定する必要は無く、例えば、その他の固体撮像素子（電荷結合型素子等）、或いは光電子増倍管のような素子等を適用可能であり、どのような素子を用いたとしても、Ａ／Ｄ変換部以降の構成は変わらない。
【００２５】
光検出器アレーからは、駆動回路の動作により、光検出器アレーを構成する各画素で検出された蛍光量、すなわちシンチレータの蛍光体に入射した放射線量に対応した電気信号として順次出力される。
Ａ／Ｄ変換器は、上記の出力信号をディジタル化して出力する。
【００２６】
画像記憶部１０２は、複数のメモリ（１）〜メモリ（４）により、放射線検出部１０１から出力されるディジタルの画像データを記憶する。
【００２７】
画像処理部１０３は、画像記憶部１０２に記憶された画像データに対して、各種の画像処理を施す。
ここでの画像処理としては、例えば、低ノイズの放射線画像データを得るための、ダークノイズ（オフセット）補正やゲイン補正等の基本的な補正処理、或いは階調補正等のユーザが要求する画像品質調整等の画像処理が挙げられる。
【００２８】
転送制御部１０４は、画像処理部１０３で画像処理された画像データを外部に転送する。
【００２９】
＜放射線撮影装置１００での画像取得動作＞
ここでは、放射線撮影装置１００を用いた実際の画像取得プロセスを具体的に説明する。
【００３０】
先ず、被写体に対して放射線が照射されると、当該放射線は、被写体内の構成物質の違いにより、異なる吸収や散乱を受ける。この結果、放射線検出部１０１に対して入射する放射線は、被写体内部の構成に依存した透過像を形成することになる。
【００３１】
放射線検出部１０１は、上述したような画像データ出力のプロセスにより、入射放射線からディジタルの画像データを生成して出力する。
画像記憶部１０２は、複数のメモリ（１）〜メモリ（４）の任意のメモリに対して、放射線検出部１０１の出力画像データを記憶する。
【００３２】
ここで、より高品質の画像データを得るためには、放射線検出部１０１が有するダークノイズの補正が必要であるが、ユーザが、被写体や、その周辺の諸環境、或いは撮影の目的等により、放射線撮影装置１００に対して動作条件を選択して設定することや、放射線撮影装置１００において、ユーザ操作の簡便化のために、自動露光等の自動制御が働き、動作条件が変動する。これに伴って、放射線撮影装置１００の放射線検出部１０１の特性が変動する。
【００３３】
したがって、撮影時の条件と略同一の条件で補正用データを得るために、撮影時と時間的に近いタイミングで、撮影時と同一の動作を行い、補正用データを取得する必要がある。また、このときの補正用データの取得は、上述のとおり、撮影後に確定するパラメータ（例えば、露光時間等）が存在するため、撮影後に行う必要がある。
【００３４】
しかしながら、補正用データの取得を待ってから画像データ出力を行う構成では、画像データ取得からデータ出力までの遅延時間が、撮影時の露光時間に比例して大きくなってしまう。
【００３５】
そこで、本実施の形態では、先ず、画像データ取得直後に、補正データ取得と平行して、第１の画像転送を行う。
ここで言う第１の画像とは、放射線撮影装置１００のユーザに対して現在の撮影結果の概略を伝える、所謂プレビュー画像に相当するものであり、画質そのものよりも、画像の全体像を伝達することを目的としたものである。
【００３６】
このため、画像処理部１０３及び転送制御部１０４、次の（１）〜（３）の何れかの処理を実行する。これらの処理（１）〜（３）は、本実施の形態での一例の処理であり、何れの処理をも適用可能である。
【００３７】
（１）転送制御部１０４は、補正データの取得を待たず、未補正の画像データを画像記憶部１０２から取得して第１の画像として転送する。
（２）画像処理部１０３は、画像記憶部１０２に記憶されている、前回撮影時の補正データを用いて仮のオフセット補正を施した画像データを生成する。転送制御部１０４は、当該画像データを第１の画像として転送する。
（３）画像処理部１０３は、放射線撮影装置１００の製造工程に画像記憶部１０２に予め記憶されている仮のオフセット補正用データ（絶対暗示画像データ）を用いた仮のオフセット補正を施した画像データを生成する。転送制御部１０４は、当該画像データを第１の画像として転送する。
【００３８】
また、放射線検出部１０１の持ち得る特性としては、上述のダークノイズのみではなく、入射光量と出力値の相関が画素毎に異なる特性、すなわち画素毎のゲイン特性が挙げられる。
【００３９】
上記の画素毎のゲイン特性を補正するために、本実施の形態では、先ず、放射線検出部１０１に被写体を介さず、一律に放射線を照射した際の画像データを明時画像データとして取得し、これを画像記憶部１０２に保持しておく。画像処理部１０３は、画像記憶部１０２の明時画像データを用いて、被写体の放射線画像データを画素毎に正規化することで、放射線検出部１０１のゲイン特性に対する補正（ゲイン補正）を行う。
このようなゲイン特性の補正のための構成の一例は、次のような構成が挙げられる。
【００４０】
まず、正規化は、数学的には除算で表現が可能であるが、これを乗除算回路で構成するには回路規模が大きくなる傾向があるため、加減算回路で実装することが望ましい。
【００４１】
具体的には例えば、正規化回路は、入力となる被写体の放射線画像データをlog変換し、当該変換後データと、log領域データとして予め画像記憶部１０２に記憶された明時画像データとの間で減算し、当該減算結果をlinear変換する。
【００４２】
log変換及びlinear変換は、入力となる放射線画像データがディジタルデータであるので、当該データ変量をカバー可能な入力を備えたルックアップテーブル変換処理により容易に実現可能である。
【００４３】
上記の変換処理及び減算処理は、ハードウェアで構成しても、ソフトウェアで構成しても、得られる結果として変わりはない。
【００４４】
明時画像データの取得については、放射線照射を伴うものであるため、被写体の放射線画像取得時に明時画像データを取得するのは困難である。このため、明時画像データは、例えば一日に一度、或いは一週間に一度取得する等の方法をとる。
【００４５】
明時画像取得時もオフセット補正を実行するようにする。このため、明時画像データからは、温度等の環境により影響される変動成分が除去され、純粋に放射線検出素子の入出力ゲイン特性のみが記録されたものとなる。
【００４６】
したがって、放射線照射による画像取得時と時間的に離れた状態で取得された明時画像データを使用してゲイン補正処理を行ったとしても、実質的には問題はなく、また、実運用上も被写体の撮影毎に明時画像データの取得を行う必要はなく、放射線撮影装置１００の使用に関してわずらわしさは生じない。また、第１の画像は、ここでの明時画像データを用いたゲイン補正を施した画像を適用可能である。
【００４７】
上述のような第１の画像の転送（出力）と平行して、以下に説明するような第２の画像の転送を実施する。
【００４８】
先ず、第１の画像の出力と平行して、放射線照射を伴わない暗示画像データを取得する。
具体的には、放射線照射を伴う放射線画像取得時に計測された各種パラメータを再現するように、撮影時と全く同じ動作を行うことで、暗示画像データを取得し、これを画像記憶部１０２に記憶する。これにより、放射線画像取得時と略同一のダークノイズ成分が得られることになる。
【００４９】
画像処理部１０３は、画像記憶部１０２に記憶された暗時画像データを用いてオフセット補正を施した画像データを生成し、これを第２の画像とする。
転送制御部１０４は、画像処理部１０３で得られた第２の画像（オフセット補正後の画像）を出力する。
【００５０】
尚、このとき例えば、画像処理部１０３は、上述した明時画像データを用いてゲイン補正を施した画像データを生成し、これを第２の画像としもよい。
【００５１】
第２の画像としては、上述したような画像に限られることはなく、以下に説明するような画像をも適用可能である。
【００５２】
まず、自動露光方法としては、例えば、ホトタイマと呼ばれる放射線の測光装置を放射線検出部１０１の前面に配置し、当該ホトタイマを曝する放射線量が規定値を超える時点で放射線照射を停止する等の方法が、フィルム及び蛍光スクリーンを用いた撮影法の時代から採用されている。
【００５３】
上記のホトタイマは、放射線量の上限値を決めることで、被写体への被曝線量に上限を設ける目的の他、取得される放射線画像の濃度を被写体厚によらず均一にするという効果をも狙ったものである。
【００５４】
しかしながら、放射線画像をディジタル画像データとして取得可能な放射線撮影装置１００は、画像処理部１０３により、当該取得データを加工することで、上記のホトタイマを用いた画像濃度の調整等と同等の効果を得ることや、画像エッジの鮮鋭化やダイナミックレンジ圧縮等の各種画像処理をも行えることを特徴としている。したがって、このような画像調整の施された画像を、第２の画像として用いるようにしてもよい。
【００５５】
上述のようにして得られた第１の画像及び第２の画像の転送について、更に具体的に説明すると、まず、第１の画像は、放射線撮影装置１００のユーザに対して、現在の撮影結果の概略をより早く伝えるためのものである。このため、転送する第１の画像のデータは、画像の全体像を保持する範囲で極力少量のデータで構成されることが望ましい。また、データ量を少なくすることで、第２の画像が第１の画像全データ転送終了を待たなくては送信できないといった問題を回避することも可能となる。
【００５６】
そこで、本実施の形態では、転送制御部１０４は、所定のルールに従って、転送対象の全画像を構成するデータを複数のグループに分割し、グループ毎にデータ転送する。
【００５７】
具体的には例えば、図２に示すように、放射線検出部１０１から出力される画像データ（転送対象の画像データ）が、縦横の画素数が２０００画素×２０００画素であるデータである場合、先ず、転送制御部１０４は、画像の縦横のマトリクス上において８画素×８画素をひとつのエリア（ブロック）として分割する。この結果、２０００画素×２０００画素の画像データは、２５０×２５０＝６２５００のエリアに分割されることになる。
【００５８】
次に、転送制御部１０４は、エリア分割後、座標（０，０）に対応する画素を抽出し、画素グループ００を構成し、これと同様に座標（０，１）に対応する画素からグループ０１を構成し、座標（０，２）に対応する画素からグループ０２を構成し、以降同様にして、グループ００〜グループ７７の合計６４グループを構成することで、全画像を６４分割する。
これらのグループにより構成される画像は、全体画像に対して画素抽出の重心が異なる縮小画像とみなすことができる。
【００５９】
転送制御部１０４は、上記のグループ００〜グループ７７（以下、「分割画像グループ」とも言う）を順次第１の画像のデータとして出力する。
例えば、転送制御部１０４の後段に設けられた表示部１０５は、転送制御部１０４から出力された第１の画像データから、プレビュー画像を構成して表示する。
【００６０】
転送制御部１０４における分割画像グループ００〜７７のデータ転送の順番は問わないが、ここでは説明の簡単のため、分割画像グループ００、０１、０２、…、７６、７７の順番で転送すると仮定する。また、上記の分割ルールと同様に全体画像に対し、面積で１／６４（縦横の比率で１／８）の第１の画像をプレビュー画像として表示すると仮定する。
【００６１】
この場合、転送制御部１０４の出力を受ける表示部１０５は、最初に転送制御部１０４から受け取った分割画像グループ００のデータを直接プレビュー画像データとして表示する。
【００６２】
このとき、プレビュー表示は終了したものとして、以降の分割画像グループのデータは処理しないように構成してもよい。この場合、データ転送自身をグループ００のみで中断するように構成したほうが、より好ましい。
【００６３】
一方、分割画像グループ０１以降のデータをも取り扱うようにする場合、表示部１０５での処理としては、様々な処理が考えられるが、ここでは一例として、以下に説明するような処理を挙げる。
【００６４】
表示部１０５は、分割画像グループ０１（座標（０，１）に対応する画素から構成されるグループ）のデータと、先に受信した分割画像グループ００（座標（０，０）に対応する画素から構成されるグループ）のデータとの加算平均を取り、その結果を再度表示に反映する。すなわち、分割画像グループ０１のデータと、分割画像グループ００のデータとの加算平均結果を表示に反映させる。
【００６５】
表示部１０５は、分割画像グループ７７のデータまで順次、上記の処理を実行する。このような加算平均処理は、各グループの転送の度に実行される。
【００６６】
表示部１０５での表示方法としては、上述のような方法に限られず、例えば、プレビュー画像の画素数を、放射線検出部１０１での画素数と同様とし、入力分割画像グループのデータから、各分割エリアの代表値として扱う方法が挙げられる。この場合、表示部が分割画像グループのデータを受け取る度に、全体画像の分割エリアが順次更新されるような形態となる。
【００６７】
図３（ａ）〜（ｄ）は、上記の表示方法の場合の、転送制御部１０４による表示部１０５に対するデータ転送を示したものである。
【００６８】
先ず、上記図３（ａ）に示すように、転送制御部１０４は、分割画像グループ００の転送の際、エリア分割を、８画素×８画素を１エリアとした分割状態とする。これを受けた表示部１０５では、分割画像グループ００を構成する各データが、各エリアの代表値として表示される。
【００６９】
次に、上記図３（ｂ）に示すように、転送制御部１０４は、分割画像グループ０７を転送する。表示部１０５では、新たな分割画像グループ０７が、新たな分割エリア３０１の代表値として表示が更新される。
【００７０】
次に、上記図３（ｃ）に示すように、転送制御部１０４は、分割画像グループ７０を転送する。表示部１０５では、新たな分割画像グループ７０が、新たな分割エリア３０２の代表値として表示が更新される。
【００７１】
次に、上記図３（ｄ）に示すように、転送制御部１０４は、分割画像グループ７７を転送する。表示部１０５では、新たな分割画像グループ７７が、新たな分割エリア３０２の代表値として表示が更新される。
【００７２】
上述のようなデータ転送、エリア分割、及び表示更新が行われることで、表示部１０５では、データ転送の最初の段階では画像の全体像をつかむ画像が表示され、より多くのデータ転送が完了するにつれ、順次詳細な画像に表示が更新される。
【００７３】
尚、本実施の形態では、画像分割サイズを縦横それぞれ１／８とするように構成したが、これに限定するものではなく、例えば、画像表示先（表示部１０５）の表示サイズやデータ転送経路のバンド幅(転送レート)等を考慮して決定するべきパラメータに基づいた画像分割サイズとするように構成してもよい。この場合、転送情報入力手段を別途に用意し、ここから、上述の画像表示先（表示部１０５）の表示解像度情報、或いは画像転送経路の転送レートの情報を入力することで、適切な画像分割サイズを変更するようにしてもよい。
【００７４】
また、本実施の形態では、対象画像データを画素単位で分割するように構成したが、これに限られることはなく、例えば、画素数自体は変更せずに、１画素を構成する情報量を分割するように構成しても、同様に転送データサイズの縮小、及びこれによる画像全体像の表示高速化の効果を得ることができる。
【００７５】
具体的には例えば、１画像を構成するデータ量が１６ビットである場合で、これを上位から４ビットずつ抽出したデータで各分割画像グループを構成する場合、転送制御部１０４は、ビット１５〜１２で構成される分割画像グループ１５〜１２、ビット１１〜８で構成される分割画像グループ１１〜８、ビット７〜４で構成される分割画像グループ７〜４、及びビット３〜０で構成される分割画像グループ３〜０の４グループに分割し、上位ビットの分割画像グループから順次転送する。
【００７６】
図４（ａ）〜（ｈ）は、例えば、転送制御部１０４と表示部１０５間のデータバス幅が１６ビットである場合のデータ転送を示したものである。
【００７７】
先ず、上記図４（ａ）に示すように、表示部１０５は、同図に示されるような分割画像グループ１５〜１２のデータを受信する。この受信データは、４画素分のデータが１６ビットに集約された状態である。
【００７８】
このため、表示部１０５は、上記図４（ｂ）に示すように、データの再構成を行う。
すなわち、表示部１０５は、現在受信した分割画像グループ１５〜１２のデータは１画素１６ビット中の最上位４ビットデータであるため、表示用の１６ビットデータにおいて、最上位４ビットに対して受信データを当て、残り１２ビットに対しては０パディングをセットする。この結果得られるデータ（表示用データ）は、濃度分解能４ビットで構成した画像データに等しいものである。
表示部１０５は、このようにして再構成した全画素についての画像データを表示する。
【００７９】
続いて、上記図４（ｃ）に示すように、表示部１０５は、同図に示されるような分割画像グループ１１〜８のデータを受信する。この受信データは、上述した分割画像グループ１５〜１２のデータと同様に、４画素分のデータが１６ビットに集約された状態である。
【００８０】
このため、表示部１０５は、上記図４（ｄ）に示すように、データの再構成を行う。
すなわち、表示部１０５は、現在受信した分割画像グループ１１〜８のデータは１画素１６ビット中のビット１１〜８のデータであるため、先ほど生成した表示用の１６ビットデータにおいて、ビット１１〜８に対して受信データを当てる。このようにして更新された表示用データは、濃度分解能８ビットで構成した画像データに等しいものである。
表示部１０５は、このようにして更新した表示データを表示する。
【００８１】
上述のような処理を順次、分割画像グループ３〜０まで実行することで、表示部１０５では、データ転送の最初の段階では画像の全体像をつかむ画像が表示され、より多くのデータ転送が完了するにつれ順次、詳細な画像に表示が更新される。
【００８２】
また、プレビュー画像である第１の画像の表示から、本画像と呼べる第２の画像の表示へのスムーズな移行を実現するために、例えば、第２の画像についても、上述したデータ分割を用いて転送することが望ましい。この場合、以下に説明するステップ１〜４の処理を実行することで、この目的は実現可能である。ここでのステップ１及びステップ２の処理については、既に述べた処理であるため、その詳細な説明は省略する。
【００８３】
ステップ１：
被写体への放射線照射を伴う放射線画像を取得する。
ステップ２：
複数の画素グループに分割された第１の画像を、各グループを１パケットとして転送する。これと略同時に放射線照射を伴わない暗時画像を取得する。
【００８４】
ステップ３：
ステップＳ２での暗時画像取得が完了し、第２の画像の転送が可能となった時点で、現在のパケット転送が完了した後、第１の画像の転送を中止し、複数のグループに分割された第２の画像を、各グループを１パケットとして転送する。
ステップ４：
第２の画像の全パケット転送が終了するまで、転送処理を繰り返し実行する。
【００８５】
図５は、上述のステップ処理による画像データの転送の様子を示したものである。
上記図５に示すように、ステップ３において、第１の画像の転送を中断することで、即時的に第２の画像の転送への移行が可能となる。また、第１の画像が分割されたグループデータとして転送され、各グループを１パケットとして転送することで、少なくとも１グループデータの転送は保証され、プレビュー画像の表示が迅速に行われ、且つ第１の画像を構成する全データの転送を待つことなしに、第２の画像転送へと移行することが可能となる。
【００８６】
また、第１及び第２の画像の分割ルールを同一とし、第２の画像の転送を第１の画像の未転送パケットに対応するパケットから転送することで、第１及び第２の画像が混在した形態となり、完全に各種補正の効いた画像ではないが、画素分割の場合には解像度情報を、ビット分割の場合には濃度分解情報を、1画像を構成する全画素について、第２の画像を完全に転送する前に得ることができる。第１及び第２の画像が混在した状態で、画像１画面が構成された後は、第２の画像を構成するグループのうち、第１の画像で既に転送済みであったグループに対応するグループを転送する。この残りのグループのパケット転送が完了した時点で、画像データ転送は完全に終了し、表示される画像は補正処理が全画素に対して効いた画像となる。
【００８７】
また、本発明の目的は、本実施の形態のホスト及び端末の機能を実現する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（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読みだ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。
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本実施の形態の機能を実現することとなり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体及び当該プログラムコードは本発明を構成することとなる。
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、フレキシブルディスク、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。
また、コンピュータが読みだしたプログラムコードを実行することにより、本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、その処理によって本実施の形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
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、その処理によって本実施の形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００８８】
図６は、上記コンピュータの機能６００を示したものである。
コンピュータ機能６００は、上記図６に示すように、ＣＰＵ６０１と、ＲＯＭ６０２と、ＲＡＭ６０３と、キーボード（ＫＢ）６０９のキーボードコントローラ（ＫＢＣ）６０５と、表示部としてのＣＲＴディスプレイ（ＣＲＴ）６１０のＣＲＴコントローラ（ＣＲＴＣ）６０６と、ハードディスク（ＨＤ）６１１及びフレキシブルディスク（ＦＤ）６１２のディスクコントローラ（ＤＫＣ）６０７と、ネットワーク６２０との接続のためのネットワークインターフェースコントローラ（ＮＩＣ）６０８とが、システムバス６０４を介して互いに通信可能に接続された構成としている。
【００８９】
ＣＰＵ６０１は、ＲＯＭ６０２或いはＨＤ６１１に記憶されたソフトウェア、或いはＦＤ６１２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６０４に接続された各構成部を総括的に制御する。
すなわち、ＣＰＵ６０１は、所定の処理シーケンスに従った処理プログラムを、ＲＯＭ６０２、或いはＨＤ６１１、或いはＦＤ６１２から読み出して実行することで、本実施の形態での動作を実現するための制御を行う。
【００９０】
ＲＡＭ６０３は、ＣＰＵ６０１の主メモリ或いはワークエリア等として機能する。
ＫＢＣ６０５は、ＫＢ６０９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を制御する。
ＣＲＴＣ６０６は、ＣＲＴ６１０の表示を制御する。
ＤＫＣ６０７は、ブートプログラム、種々のアプリケーション、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、及び本実施の形態における所定の処理プログラム等を記憶するＨＤ６１１及びＦＤ６１２とのアクセスを制御する。
ＮＩＣ６０８は、ネットワーク６２０上の装置或いはシステムと双方向にデータをやりとりする。
【００９１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、撮像画像（放射線撮影画像等）が得られた直後は当該撮像画像に基づいた第１の画像（補正処理を施していない画像確認のためのプレビュー画像等）を外部出力（転送）し、補正用画像取得後は第２の画像（第１の画像とは異なる補正処理後の撮像画像等）を出力するように構成したので、高Ｓ／Ｎ比の画像を得ると共に、画像出力（プレビュー画像表示等）までの遅延時間を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した放射線撮影装置の構成を示すブロック図である。
【図２】上記放射線撮影装置において、画像分割方法の一例を説明するための図である。
【図３】上記放射線撮影装置において、画像表示方法の一例を説明するための図である。
【図４】上記放射線撮影装置において、画像分割方法の他の例を説明するための図である。
【図５】上記放射線撮影装置において、画像転送方法の一例を説明するための図である。
【図６】上記放射線撮影装置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コンピュータ読出可能な記憶媒体から読み出して実行する当該コンピュータの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１００ 放射線撮影装置
１０１ 放射線検出部
１０２ 画像記憶部
１０３ 画像処理部
１０４ 転送制御部
１０５ 表示部
Claims (7)
- 被写体を撮像手段で撮像することで、当該被写体の撮像画像を取得して外部出力する画像処理装置であって、
前記撮像画像の撮像後に前記撮像画像の撮影条件に応じた条件で前記撮像手段から取得したオフセット補正用の画像データを用いて前記撮像画像をオフセット補正する画像処理手段と、
前記画像処理手段による前記オフセット補正が終了する前に、前記撮像画像に基づく画像を外部出力する出力手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。 - 前記出力手段は、複数の画素グループに分割された前記撮像画像に基づく画像を、各グループを１パケットとして転送し、前記画像処理手段でオフセット補正した画像が転送可能となったときに前記複数の画素グループに分割された前記撮像画像に基づく画像の転送を中止することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
- 前記撮像画像に基づく画像は、補正処理をしていない画像、予め用意された補正用画像を用いてオフセット補正処理が施された画像、又は前回使用した補正用画像を用いてオフセット補正処理が施された画像のいずれかであることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
- 複数の機器が互いに通信可能に接続されてなる画像処理システムであって、前記複数の機器のうち少なくとも１つの機器は、請求項１〜３の何れか１項に記載の画像処理装置の機能を有することを特徴とする画像処理システム。
- 被写体を撮像手段で撮像することで、当該被写体の撮像画像を取得して外部出力するための画像処理方法であって、
前記撮像画像の撮像後に前記撮像画像の撮影条件に応じた条件で前記撮像手段から取得したオフセット補正用の画像データを用いて前記撮像画像をオフセット補正する画像処理ステップと、
前記画像処理ステップにおける前記オフセット補正が終了する前に、前記撮像画像に基づく画像を外部出力するする出力ステップと、
を含むことを特徴とする画像処理方法。 - コンピュータに、被写体を撮像手段で撮像することで、当該被写体の撮像画像を取得して外部出力させるプログラムであって、
前記コンピュータに、
前記撮像画像の撮像後に前記撮像画像の撮影条件に応じた条件で前記撮像手段から取得したオフセット補正用の画像データを用いて前記撮像画像をオフセット補正する画像処理ステップと、
前記画像処理ステップにおける前記オフセット補正が終了する前に、前記撮像画像に基づく画像を外部出力するする出力ステップと、
を実行させることを特徴とするプログラム。 - コンピュータに、被写体を撮像手段で撮像することで、当該被写体の撮像画像を取得して外部出力させるプログラムを記憶した記憶媒体であって、
前記プログラムは、前記コンピュータに、
前記撮像画像の撮像後に前記撮像画像の撮影条件に応じた条件で前記撮像手段から取得したオフセット補正用の画像データを用いて前記撮像画像をオフセット補正する画像処理ステップと、
前記画像処理ステップにおける前記オフセット補正が終了する前に、前記撮像画像に基づく画像を外部出力するする出力ステップと、
を実行させることを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
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