JP5454680B2 - X線撮影装置 - Google Patents
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Description
すなわち、本発明は、被検体にX線を照射するX線照射器と、被検体を透過したX線を検出するX線検出器と、前記X線照射器からX線を照射するX線撮影条件を設定する撮影条件設定部と、(i)1枚目のマスク画像において、前記X線撮影条件に応じて第1撮影時間を設定し、(ii)2枚目以降のマスク画像において、過去に撮影したマスク画像と次に撮影するマスク画像との平均輝度が目標輝度となるように、過去に撮影したマスク画像の撮影時間と輝度とに基づいて次に撮影するマスク画像の第2撮影時間を算出するマスク画像撮影時間算出部と、前記第1撮影時間に基づいて前記X線照射器からX線が照射されたマスク画像の撮影時間と、前記第2撮影時間に基づいて前記X線照射器からX線が照射されたマスク画像の撮影時間とを基にライブ画像の撮影時間を算出するライブ画像撮影時間算出部と、前記X線検出器が検出した検出信号を入力して、前記第1撮影時間に基づいて撮影されたマスク画像と前記第2撮影時間に基づいて撮影されたマスク画像とを平均化した基準マスク画像と前記ライブ画像との差分によりサブトラクション像を算出する画像処理部とを備えることを特徴とする。
2 … X線管
4 … FPD
6 … 画像処理部
13 … 撮影時間測定器
30 … 撮影条件設定部
34 … 平均輝度算出部
35 … 画像輝度記憶部
36 … マスク画像撮影時間算出部
37 … 撮影時間記憶部
38 … ライブ画像撮影時間算出部
42 … 輝度補正部
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図1はX線撮影装置の全体図であり、図2はX線管の概略断面図であり、図3は画像処理部の構成を示すブロック図である。
次に、実施例1におけるマスクフレームの輝度制御の原理を説明する。マスク画像の関心領域の平均輝度をXnとする。関心領域は通常、撮影画像中心部である。X1を1枚目のマスク画像の平均輝度、X2を2枚目のマスク画像の平均輝度というようにXNをN枚目のマスク画像の平均輝度とする。
次に、図4を参照して上述したマスク画像の輝度を制御するX線管制御部の構成を説明する。図4は、X線管制御部の構成を示すブロック図である。
次に、実施例1によりX線透視撮影が実施される場合の動作を説明する。
マスク画像撮影時間算出部36は、ルックアップテーブルを参照して、目標輝度Xrefに対応する撮影時間T1setを設定する。1枚目のマスク画像に対する撮影時間T1setは、目標輝度Xrefに対してルックアップテーブルに予め定められている。設定された撮影時間T1setは、X線管電源12へ送られる。
X線管制御部10から送られたX線管電圧値、フィラメント電流値、撮影時間T1setを基に、X線管電源12はX線線管2にパルス電圧を出力し、X線管2からX線が照射される。この際、実際にX線が照射された時間T1が撮影時間測定器13にて測定される。測定された実撮影時間T1は撮影時間記憶部37へ送られ、ここに保管される。また、撮影された1枚目のマスク画像は、画像処理部6内の画像記憶部25に保管される。X線管制御部10は主制御部11へマスク画像を撮影したことの信号を送り、主制御部11はマスク画像の撮影枚数をカウントする。
次に、主制御部11はマスク画像の撮影枚数が最大かどうかを判別する。実施例1では、マスク画像の撮影枚数を4枚に設定しているので、マスク画像の撮影枚数が4枚に満たない場合は、ステップS04へ移行する。この段階では、マスク画像の撮影枚数は1枚であるのでステップS04へ移行する。
次に、1枚目のマスク画像の輝度信号が画像処理部6から撮影時間制御部33内の平均輝度算出部34へ送られ、1枚目のマスク画像における関心領域の平均輝度X1が算出される。算出された平均輝度X1は、画像輝度記憶部35で保管される。1枚目のマスク画像が撮影されてから画像処理部6を介して輝度信号が平均輝度算出部34へ送られ、平均輝度X1が算出されるまでにTL1のタイムラグが生じる。
次に、マスク画像撮影時間算出部36は、撮影時間記憶部37に保管された実撮影時間T1を読み込む。また、マスク画像撮影時間算出部36は、画像輝度記憶部35で保管された平均輝度X1を読み込む。そして、マスク画像撮影時間算出部36は、2枚目のマスク画像の撮影時間T2setを、1枚目のマスク画像の平均輝度X1および実撮影時間T1を基に数式(5)により算出する。
X線管電圧値およびフィラメント電流値は1枚目のマスク画像撮影時と同条件で、撮影時間をT2setに変更して、X線管電源12はX線線管2からパルスX線を照射し、2枚目のマスク画像を撮影する。この際、実際にX線が照射された2枚目の撮影時間T2が撮影時間測定器13にて測定される。測定された実撮影時間T2は撮影時間記憶部37へ送られ、ここに保管される。また、撮影された2枚目のマスク画像は、画像処理部6内の画像記憶部25に保管される。X線管制御部10は主制御部11へマスク画像を撮影したことの信号を送り、主制御部11はマスク画像の撮影枚数をカウントする。
次に、主制御部11はマスク画像の撮影枚数が最大かどうかを判別する。この段階では、マスク画像の撮影枚数は2枚であるのでステップS04へ移行する。
次に、2枚目のマスク画像の輝度信号が画像処理部6から撮影時間制御部33内の平均輝度算出部34へ送られ、2枚目のマスク画像における関心領域の平均輝度X2が算出される。算出された平均輝度X2は、画像輝度記憶部35で保管される。2枚目のマスク画像が撮影されてから画像処理部6を介して輝度信号が平均輝度算出部34へ送られ、平均輝度X2が算出されるまでにTL2のタイムラグが生じる。
次に、マスク画像撮影時間算出部36は、撮影時間記憶部37に保管された実撮影時間T1、T2を読み込む。また、マスク画像撮影時間算出部36は、画像輝度記憶部35で保管された平均輝度X1、X2を読み込む。そして、マスク画像撮影時間算出部36は、3枚目のマスク画像の撮影時間T3setを、既に撮影した1枚目および2枚目のマスク画像の平均輝度X1、X2および実撮影時間T1、T2を基に数式(6)により算出する。
X線管電圧値およびフィラメント電流値は1、2枚目のマスク画像撮影時と同条件で、マスク画像の撮影時間をT3setに変更して、X線管電源12はX線線管2からパルスX線を照射し、3枚目のマスク画像を撮影する。この際、実際にX線が照射された3フレーム目の撮影時間T3が撮影時間測定器13にて測定される。測定された実撮影時間T3は撮影時間記憶部37へ送られ、ここに保管される。また、撮影されたマスク画像は、画像処理部6内の画像記憶部25に保管される。X線管制御部10は主制御部11へマスク画像を撮影したことの信号を送り、主制御部11はマスク画像の撮影枚数をカウントする。
次に、マスク画像の撮影枚数が4枚となり最大に達したので、マスク画像の撮影を終了し、ステップS06へ移行する。主制御部11はマスク画像の撮影枚数が最大になったことを判別して、基準マスク像作成部26に基準マスク像作成の指示を送る。
画像処理部6では、画像記憶部25に保管されている各マスク画像が基準マスク像作成部26に読み込まれる。基準マスク像作成部26は、各マスク画像の平均像である基準マスク画像を算出し、減算部27へ出力する。この基準マスク画像における関心領域の平均輝度は目標輝度Xrefとなっている。
次に、ライブ画像撮影時間算出部38は、撮影時間記憶部に保管されている各マスク画像の実撮影時間T1、T2、T3、T4を読み込み、これらの値を基にライブ画像撮影時間を算出する。実施例1では、実撮影時間T1、T2、T3、T4の平均値TAveを算出し、この平均値TAveをライブ画像撮影時間とする。算出されたライブ画像撮影時間はX線管電源12へ送られる。
次に、X線管電源12は、マスク画像撮影時とX線管電圧およびX線管電流は同じ条件で、撮影時間をライブ画像撮影時間として、X線線管2からX線を照射し、ライブ画像を撮影する。ライブ画像の造影剤が撮影された領域はマスク画像の対応する領域の輝度よりも暗く、撮影されたライブ画像におけるサブトラクションすることで除去したい部分、すなわちライブ画像の造影剤が撮影されていない背景部分の平均輝度は目標輝度Xrefとなっている。
撮影されたライブ画像は、画像処理部6内の減算部27にて基準マスク画像と差分されてサブトラクション像を作成する。基準マスク画像もライブ画像も共にサブトラクションすることで除去したい部分における平均輝度は同一であるので、作成されたサブトラクション像は、被検体によって輝度にバラツキが生じない適切な輝度を有する。
輝度補正部42は、平均輝度算出部34にて算出されたマスク画像の対象領域における平均輝度を、ルックアップテーブルを参照して撮影時間に対して直線的な輝度に変換する。これより、マスク画像の撮影時間の比とマスク画像の輝度の比とが直線的に対応するのでマスク画像撮影時間算出部36は、輝度補正部に補正された輝度を基に第2撮影時間を算出する。この結果、X線撮影装置1が撮影時間に対して画像輝度が直線的に出力されない場合にでも、撮影時間を調節することで基準マスク画像およびライブ画像を適切な輝度とすることができる。
Claims (9)
- 被検体にX線を照射するX線照射器と、
被検体を透過したX線を検出するX線検出器と、
前記X線照射器からX線を照射するX線撮影条件を設定する撮影条件設定部と、
(i)1枚目のマスク画像において、前記X線撮影条件に応じて第1撮影時間を設定し、
(ii)2枚目以降のマスク画像において、過去に撮影したマスク画像と次に撮影するマスク画像との平均輝度が目標輝度となるように、過去に撮影したマスク画像の撮影時間と輝度とに基づいて次に撮影するマスク画像の第2撮影時間を算出するマスク画像撮影時間算出部と、
前記第1撮影時間に基づいて前記X線照射器からX線が照射されたマスク画像の撮影時間と、前記第2撮影時間に基づいて前記X線照射器からX線が照射されたマスク画像の撮影時間とを基にライブ画像の撮影時間を算出するライブ画像撮影時間算出部と、
前記X線検出器が検出した検出信号を入力して、前記第1撮影時間に基づいて撮影されたマスク画像と前記第2撮影時間に基づいて撮影されたマスク画像とを平均化した基準マスク画像と前記ライブ画像との差分によりサブトラクション像を算出する画像処理部とを備えることを特徴とするX線撮影装置。 - 請求項1に記載のX線撮影装置において、
前記マスク画像の輝度を記憶する画像輝度記憶部と、
前記第1または第2撮影時間に基づいて前記X線照射器よりX線が実際に照射された撮影時間を測定する撮影時間測定器と、
前記撮影時間測定器が測定した前記マスク画像の実撮影時間を記憶する撮影時間記憶部とを備え、
前記マスク画像撮影時間算出部は、2枚目以降のマスク画像において、前記撮影時間記憶部に記憶されている過去の前記マスク画像の実撮影時間と、前記画像輝度記憶部に記憶されている過去の前記マスク画像の輝度とを基に次に撮影するマスク画像の撮影時間を算出することを特徴とするX線撮影装置。 - 請求項1または2に記載のX線撮影装置において、
前記マスク画像の撮影時間の比と前記マスク画像の輝度の比とが直線的に対応するようにマスク画像の輝度を補正する輝度補正部を備え、
前記マスク画像撮影時間算出部は、前記輝度として前記輝度補正部に補正された補正輝度を用いて第2撮影時間を算出することを特徴とするX線撮影装置。 - 請求項1から3のいずれか1つに記載の放射線撮影装置において、
前記マスク画像撮影時間算出部は、過去に撮影した各マスク画像の輝度と撮影時間を基として前記第2撮影時間を算出することを特徴とするX線撮影装置。 - 請求項1から3のいずれか1つに記載の放射線撮影装置において、
前記マスク画像撮影時間算出部は、1枚目のマスク画像の輝度と撮影時間を基とし、2枚目以降のマスク画像の輝度と撮影時間を基にしないで前記第2撮影時間を算出することを特徴とするX線撮影装置。 - 請求項1から5のいずれか1つに記載のX線撮影装置において、
前記輝度として前記マスク画像の関心領域の平均輝度を算出する画像平均輝度算出部
を備えることを特徴とするX線撮影装置。 - 請求項6に記載のX線撮影装置において、
前記関心領域は前記マスク画像の中心領域であることを特徴とするX線撮影装置。 - 請求項1から7のいずれか1つに記載のX線撮影装置において、
前記ライブ画像撮影時間算出部は、前記ライブ画像の撮影時間として、各マスク画像の撮影時間の平均値を算出することを特徴とするX線撮影装置。 - 請求項1から7のいずれか1つに記載のX線撮影装置において、
前記ライブ画像撮影時間算出部は、前記ライブ画像の撮影時間として、各マスク画像の撮影時間の平均値に前記マスク画像の目標輝度と前記ライブ画像の目標輝度との比を乗算して算出することを特徴とするX線撮影装置。
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