JPH04338459A - 骨部放射線画像の関心領域検出装置及び画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は骨部放射線画像の関心領
域検出装置及び画像処理装置に関し、詳しくは、骨を含
む被写体の放射線画像の画像データから、画像中の関心
領域である骨領域を抽出すると共に、該抽出結果に基づ
いて骨領域をより見やくする画像処理を可能にした装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線画像のような放射線画像は、病気診
断用などに多く用いられており、このＸ線画像を得るた
めに、被写体を透過したＸ線を蛍光体層（蛍光スクリー
ン）に照射し、これにより可視光を生じさせてこの可視
光を通常の写真と同様に銀塩を使用したフィルムに照射
して現像した、所謂、放射線写真が従来から多く利用さ
れている。

【０００３】しかし、近年、銀塩を塗布したフィルムを
使用しないで、蛍光体層から直接画像を取り出す方法が
工夫されるようになってきている。この方法としては、
被写体を透過した放射線を蛍光体に吸収せしめ、しかる
後、この蛍光体を例えば光又は熱エネルギーで励起する
ことによりこの蛍光体が上記吸収により蓄積している放
射線エネルギーを蛍光として放射せしめ、この蛍光を光
電変換して画像信号を得る方法がある。

【０００４】具体的には、例えば米国特許３，８５９，
５２７　号及び特開昭５５−１２１４４　号公報等に、
輝尽性蛍光体を用い可視光線又は赤外線を輝尽励起光と
した放射画像変換方法が示されている。この方法は、支
持体上に輝尽性蛍光体層を形成した放射画像変換パネル
を使用するもので、この変換パネルの輝尽性蛍光体層に
被写体を透過した放射線を当て、被写体各部の放射線透
過度に対応する放射線エネルギーを蓄積させて潜像を形
成し、しかる後、この輝尽層を輝尽励起光で走査するこ
とによって蓄積された放射線エネルギーを放射させてこ
れを光に変換し、この光信号を光電変換して放射線画像
信号を得るものである。

【０００５】このようにして得られた放射線画像信号は
、そのままの状態で、或いは画像処理を施されて銀塩フ
ィルム，ＣＲＴ等に出力されて可視化されるが、コンピ
ュータによる画像処理のためにデジタル化されることが
多い。また、デジタル化された放射線画像信号は、半導
体記憶装置，磁気記憶装置，光ディスク記憶装置，光磁
気記憶装置等の画像記憶装置に格納され、その後必要に
応じてこれらの画像記憶装置から取り出されて銀塩フィ
ルム，ＣＲＴ等に出力されて可視化される場合もある。

【０００６】また、放射線画像を記録した銀塩フィルム
に、レーザ・蛍光灯などの光源からの光を照射して、銀
塩フィルムの透過光を得て、かかる透過光を光電変換し
て放射線画像信号を得て、更にデジタル化する方法もあ
る。前述のように放射線画像を記録した銀塩フィルムか
らのデジタル放射線画像信号を得る装置の構成としては
、光ビームを銀塩フィルム上に一次元的に走査させると
同時に、該銀塩フィルムを走査方向と直交する方向に搬
送させ、光源と反対側に設けた光検出器で透過光を検出
するよう構成したり、また、光源を内蔵する透明なドラ
ムの側面に放射線画像を記録した銀塩フィルムを貼り付
け、前記ドラムを回転させると同時に、透過光を光検出
器に導くアパーチャを前記ドラムの回転軸と平行に移動
させるよう構成されたものなどがある。

【０００７】ところで、上記のようにして得た放射線画
像信号を再生する際には、再生画像における関心領域（
医療用における診断に必要な画像部分を含む領域）の濃
度を一定に仕上げる目的、及び、人体の構造や病変の陰
影（関心領域）をより見やすく出力する目的で、階調処
理や空間周波数処理等の画像処理を施してからＣＲＴ等
に出力して可視化し、診断に供するようにしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記のような画像処理
においては、関心領域の画像信号を良好な条件で出力さ
せ、関心領域を見やすく再生させることが望まれるため
に、画像内における関心領域に対応する画像信号を特定
し、かかる特定結果に基づいて処理条件を決定させる必
要がある。

【０００９】例えば、人体の脚部などの骨を含む被写体
を放射線撮影し、骨の状態を診断したい場合には、関心
領域である骨が見やすくなるように画像処理を施す必要
があり、骨に対応する画像信号を特定する方法としては
、図１４に示すように放射線画像信号のヒストグラムか
ら求める方法が知られている。即ち、骨は放射線透過量
が少ないから、放射線透過量に比例する画像信号のうち
、ヒストグラム上の最小画像信号（ｍｉｎ）から骨部の
撮影に適用される所定値までを骨領域に対応する画像信
号範囲として定め、かかる画像信号範囲が見やすくなる
ように画像読取条件又は画像処理条件を決定する方法が
ある（特開昭６１−２８０１６３号公報等参照）。

【００１０】しかしながら、撮影***や体型などによっ
て骨部分の占める信号分布域は大きく異なるために、上
記のようにヒストグラム上での最小画像信号から一定の
信号値までの信号範囲を骨領域に対応するものとして定
める方法では、骨部分に対応する画像信号分布を精度良
く求めることはできず、常時、最適な画像処理条件を設
定させることはできなかった。

【００１１】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、撮影***や体型などに影響されることなく、画像
領域の中から関心領域である骨領域を精度良く抽出し、
該抽出された骨領域内の画像データに基づいて最適な画
像処理の条件を決定させることができるようにして、骨
部を含む被写体が、関心領域である骨部が見やすい状態
で再生されるようにすることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】そのため本発明にかかる
骨部放射線画像の関心領域検出装置は、骨を含む被写体
を透過する放射線の透過量に対応して形成される骨部放
射線画像の画像データから関心領域としての骨領域を検
出する装置であって、図１に示すように構成される。

【００１３】図１において、２値化手段は、骨部放射線
画像の画像データと閾値とを比較することにより画像デ
ータの２値化を行って骨部放射線画像を複数の画像領域
に区分する。また、閾値設定手段は、前記閾値を所定の
初期値から徐々に増大又は減少変化させる。

【００１４】ここで、特定閾値検出手段は、閾値設定手
段で閾値を増大変化させるときには閾値よりも小さい画
像データからなる画像領域を検出領域とし、逆に閾値を
減少変化させるときには閾値よりも大きい画像データか
らなる画像領域を検出領域とし、閾値が前記所定の初期
値付近であるときに複数に分断される前記検出領域相互
が閾値変化に伴って所定の近接関係になったときの閾値
を特定閾値として検出する。

【００１５】そして、骨領域検出手段は、前記検出され
た特定閾値で画像データを２値化したときに放射線透過
量の少ない方に相当する画像データからなる画像領域を
骨領域として検出する。ここで、特定閾値を検出すると
きの所定の近接関係を、分断されていた検出領域相互が
閾値変化に伴って非連結状態から連結状態に移行したと
きとすることができる。

【００１６】一方、本発明にかかる骨部放射線画像の画
像処理装置は、同じく図１に示すように構成される。即
ち、処理条件決定手段は、上記のようにして検出された
骨領域に含まれる画像データに基づいて画像処理条件を
決定し、画像処理手段は、決定された画像処理条件に基
づいて骨部放射線画像の画像データを画像処理する。

【００１７】

【作用】骨を含む被写体の放射線画像においては、骨の
部分が他の部分に比較して放射線透過量が大幅に少なく
なるから、適当な閾値に基づいて画像データを２値化す
ると、骨領域とそれ以外との領域とに略区分することが
できる。しかしながら、上記の骨領域を区分できる適当
な閾値は、撮影部位や体型などに影響されて変化するた
めに、以下のような工夫をして骨領域を抽出できる適当
な閾値を個々の画像毎に検出できるようにした。

【００１８】即ち、一般的な骨を含む被写体の放射線画
像としては、脚部や手のように連続する骨の一部が画枠
で区切られて撮影され、骨の両側が肉及び直接放射線の
入射する素抜けの部分となる画像が想定される。かかる
画像において、例えば骨を含まない領域の面積を増大さ
せる方向に２値化処理における閾値を変化させる（放射
線透過量の高い方から低い方へ閾値を変化させる）もの
と仮定すれば、閾値以下のデータからなる画素群の領域
（検出領域）は、閾値変化に応じて素抜け部分から始ま
って肉の部分を吸収して拡大することになり、やがて骨
の中で比較的放射線透過量の大きい部分（例えば関節部
分や細い部分等）を吸収し、これによって、骨の両側に
分断されていた比較的放射線透過量の大きな領域（検出
領域）は、相互に連結されることになる。

【００１９】逆に、骨を含む領域の面積を増大させる方
向に前記閾値を変化させる（放射線透過量の低い方から
高い方へ閾値を変化させる）構成とした場合には、閾値
よりも大きなデータからなる画素群の領域（検出領域）
は、骨の中でも最も放射線透過量の少ない部分を出発点
として、徐々にその面積を拡大させていって、骨の中で
最も放射線透過量の大きな部分を最後に、全ての骨部分
を吸収することになり、例えば関節を含む画像では、関
節の両側に分断されていた骨を含む領域が、閾値を変化
させることで関節部分で連結されることになる。

【００２０】このように、閾値を増大方向に又は減少方
向に変化させていくことで、骨を含む領域又は骨を含ま
ない領域としての検出領域が、分断状態からやがて骨の
中で比較的透過線量の多い部分を介して連結されること
になり、かかる連結時点又は連結される近傍時点におけ
る閾値を、骨部とその他の領域とを区分できる最適閾値
として特定できることになる。

【００２１】上記のように画像それぞれで画像内におけ
る骨領域が検出されるから、検出された骨領域内の画像
データに基づき画像処理の条件を決定すれば、撮影***
や被写体の体格に影響されることなく関心領域である骨
部を見やすくする画像処理を施すことが可能となる。

【００２２】

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。一実施例
を示す図２は、本発明にかかる骨部放射線画像の関心領
域検出装置及び画像処理装置を含む医療用の放射線画像
記録読取装置であって、ここでは、骨部を含む被写体と
して人体の脚部Ｍを撮影し、該撮影された脚部の画像を
再生させて関心領域である下肢の骨を診断するものとし
て以下に説明する。

【００２３】ここで、放射線発生源１は、放射線制御装
置２によって制御されて、被写体である脚部Ｍに向けて
放射線（一般的にはＸ線）を照射する。記録読取装置３
は、脚部Ｍを挟んで放射線源１と対向する面に放射線画
像変換パネル４を備えており、この変換パネル４は放射
線源１からの照射放射線量に対する脚部Ｍの放射線透過
率分布に従ったエネルギーを輝尽性蛍光体層に蓄積し、
そこに脚部Ｍの潜像を形成する。

【００２４】前記変換パネル４は、支持体上に輝尽性蛍
光体層を、輝尽性蛍光体の気相堆積、或いは輝尽性蛍光
体塗料塗布によって設けてあり、該輝尽性蛍光体層は環
境による悪影響及び損傷を遮断するために、保護部材に
よって遮蔽若しくは被覆されている。尚、前記輝尽性蛍
光体材料としては、例えば、特開昭６１−７２０９１号
公報、或いは、特開昭５９−７５２００号公報に開示さ
れるような材料が使われる。

【００２５】光ビーム発生部（ガスレーザ，固体レーザ
，半導体レーザ等）５は、出射強度が制御された光ビー
ムを発生し、その光ビームは種々の光学系を経由して走
査器６に到達し、そこで偏向を受け、更に、反射鏡７で
光路を偏向させて、変換パネル４に輝尽励起走査光とし
て導かれる。集光体８は、輝尽励起光が走査される変換
パネル４に近接して光ファイバからなる集光端が位置さ
れ、上記光ビームで走査された変換パネル４からの潜像
エネルギーに比例した発光強度の輝尽発光を受光する。 ９は、集光体８から導入された光から輝尽発光波長領域
の光のみを通過させるフィルタであり、該フィルタ９を
通過した光は、フォトマル１０に入射して、その入射光
に対応した電流信号に光電変換される。

【００２６】フォトマル１０からの出力電流は、電流／
電圧変換器１１で電圧信号に変換され、増幅器１２で増
幅された後、Ａ／Ｄ変換器１３でデジタルデータ（デジ
タル放射線画像信号）に変換される。そして、この被写
体各部の放射線透過量に比例するデジタル画像信号は、
画像処理装置１４において順次画像処理されて、画像処
理後の画像信号がインターフェイス１６を介してプリン
タ１７に伝送されるようになっている。

【００２７】１５は画像処理装置１４における画像処理
を制御するＣＰＵであり、Ａ／Ｄ変換器１３から出力さ
れるデジタルの放射線画像データに対して階調処理を含
む種々の画像処理（例えば空間周波数処理，拡大，縮小
，移動，回転，統計処理等）を画像処理装置１４におい
て施させ、診断に適した形としてからプリンタ１７に出
力させ、プリンタ１７で脚部放射線画像のハードコピー
が得られるようにする。

【００２８】尚、インタフェイス１６を介して接続され
るのは、ＣＲＴ等のモニタであっても良く、更に、半導
体記憶装置などの記憶装置（ファイリングシステム）で
あっても良い。１８は読取ゲイン調整回路であり、この
読取ゲイン調整回路１８により光ビーム発生部５の光ビ
ーム強度調整、フォトマル用高圧電源１９の電源電圧調
整によるフォトマル１０のゲイン調整、電流／電圧変換
器１１と増幅器１２のゲイン調整、及びＡ／Ｄ変換器１
３の入力ダイナミックレンジの調整が行われ、放射線画
像信号の読取ゲインが総合的に調整される。

【００２９】前記画像処理装置１４の本発明にかかる骨
領域（関心領域）検出及び階調処理に関わる部分は、具
体的には図３に示すように構成されている。即ち、変換
パネル４の輝尽性蛍光体層から光電的に読み取られた脚
部Ｍのディジタル放射線画像信号は、階調処理の前に、
関心領域である骨領域を抽出するため２値化手段として
の２値化部２１で所定の閾値と比較されて２値化される
。該２値化に用いられる閾値は、閾値設定手段としての
閾値設定部２２によって初期値から徐々に増大又は減少
設定されるようになっており、前記初期値は閾値設定部
２２によって個々の放射線画像からそれぞれに設定され
るようになっている。

【００３０】前記２値化部２１で２値化された画像信号
は、画像領域を閾値よりも大きな信号の画素群からなる
領域と閾値よりも小さな信号の画素群からなる領域とに
区分することになり、検出領域設定部２３では、前記複
数の領域の中から骨領域を検出するために注目すべき領
域としての検出領域を設定し、該設定に従って特定閾値
検出手段及び骨領域検出手段としての検出領域連結性判
定部２４では、前記検出領域の分断・連結を判定するこ
とで、骨領域と他の領域とを略区分する最適閾値の特定
を図る。

【００３１】即ち、例えば画像信号（放射線透過量）が
閾値よりも大きな画素に１の識別信号を付し、閾値より
も小さな画素に０の識別信号を付すものとすれば、閾値
設定部２２で閾値を徐々に変化させると、前記１の画素
群からなる領域と０の画素群からなる領域とのいずれか
一方がその面積を拡大させ他方はその面積を相対的に減
少させていくことになり、前記閾値が骨領域と他の領域
との境界信号レベルになったときには、前記０の識別信
号を付された画素（閾値レベルよりも放射線透過量の小
さな画素）群からなる領域が略骨領域を示すことになる
。

【００３２】ここで、閾値が骨領域とそれ以外とを区分
する最適値に達する前の状態においては、面積を増大す
る側の領域は、他の領域を介して分断されることになる
が、前記最適閾値付近に達すると、骨の中で最も放射線
透過量の少ない部分（例えば最も細い部分又は膝の関節
部分）を介して連結されるという特性を有するため、閾
値が最適レベルに達したことを、それまで分断されてい
た同じ識別信号を付される領域相互が連結されたか否か
によって判定するようにした。連結性の判断基準として
は、一方の領域に含まれる画素が、他方の領域に含まれ
る画素に対して、上下左右に隣接する４画素位置のうち
のいずれか又は隣接して取り囲む８画素位置のうちのい
ずれかに存在すれば連結と見做すことができる。

【００３３】即ち、脚部Ｍの撮影においては、一般的に
図５に示すように骨の一部が画枠で区切られて撮影され
、骨の両側が肉及び素抜けの部分となる。かかる画像に
おいて、例えば閾値を減少変化させる（放射線透過量の
高い方から低い方へ閾値を変化させる）ときに、閾値以
上の信号値の画素群からなる領域を、最適閾値を検出す
るために注目する検出領域とすると、この検出領域は、
閾値が信号レベルの低い初期値付近であるときには、骨
の両側の素抜け部分又は薄い肉部分に相当するから、骨
の両側に分断されることになるが、閾値減少変化に応じ
て肉の部分などのより透過量の少ない部分を吸収して拡
大することになり、やがて骨の中で比較的放射線透過量
の大きい部分（例えば膝の関節部分や細い部分等）を吸
収し、これによって、骨の両側に分断されていた検出領
域は、相互に連結されることになる。

【００３４】上記のように検出領域が分断されている状
態から連結されたときには、そのときの閾値が骨領域と
その他の領域とを区切る最適領域を僅かに越えて設定さ
れたときであると見做すことができるから、前記検出領
域の非連結・連結を判断し、連結状態に移行した初回に
おける閾値を、骨領域を抽出するためき特定閾値として
設定するものである。

【００３５】尚、閾値を増大変化させる場合には、閾値
よりも信号値が小さな画素群からなる領域を検出領域と
し、かかる検出領域が、骨の中でも放射線透過量の比較
的多い部分で分断された状態から連結されたときの閾値
を、骨領域を抽出するための特定閾値として設定させる
。前記検出領域連結性判定部２４で、検出領域相互が連
結されたことが検出されると、そのときの閾値が特定閾
値として保持され、該特定閾値で２値化したときに閾値
よりも小さい信号の画素群からなる領域が骨領域として
検出される。

【００３６】このようにして骨領域が特定閾値に基づく
２値画像に基づき検出されると、骨領域に含まれる画像
信号に基づいて処理条件決定手段としての階調処理条件
決定部２５が、骨領域が診断に当たって見やすくなるよ
うに階調処理条件を決定し、該決定に従って画像処理手
段としての階調処理部２６が、オリジナルの放射線画像
信号の階調処理を施してプリンタ１７に出力する。

【００３７】尚、階調処理部２６以外の各部で用いられ
る画像信号は、記録読取装置３において読み取られる全
画素数を用いて行う必要はなく、オリジナル画像信号か
ら間引いた画像信号を用いて、階調処理条件決定のため
のプロセスを簡略化させても良い。また、特開昭５８−
６７２４０号公報に開示されるような「先読み」によっ
て得られた画像信号に基づき骨領域の検出及び階調処理
条件の決定を行わせ、該決定された処理条件に従って「
本読み」によって得られた画像信号を処理するようにし
ても良い。前記「先読み」とは、観察読影に供される「
本読み」に先立って、「本読み」よりも低いエネルギー
の励起光で輝尽発光させて画像信号を読み取ることであ
り、「先読み」によって得られた画像信号に基づく階調
処理条件の決定を受けて「本読み」で得られた画像信号
を階調処理する。

【００３８】前記プリンタ１７は例えば図４に示すよう
に構成される。図４において、インタフェイス１６を介
して読み出されたデジタル放射線画像信号は、まずバッ
ファメモリ３０を介して信号補正回路３１で各種の信号
補正処理を施された後、Ｄ／Ａ変換器３２によってアナ
ログ信号に変換される。そして、このアナログ信号に応
じてレーザ光を変調すべく、Ｄ／Ａ変換器３２の出力を
変調器駆動回路３３に入力させ、この変調器駆動回路３
３はＤ／Ａ変換器３２の出力レベルに応じた駆動電圧を
光変調器３４に出力する。

【００３９】光変調器３４は、前記駆動電圧に基づき画
像信号レベルに応じてレーザ光源３５から発光されたレ
ーザ光を変調し、ここで変調されたレーザ光は図示しな
いモータによって回転する偏向ミラー（ポリゴンミラー
）３６の多角形状の反射面に反射されて、主走査方向に
振り分けられる。尚、偏向ミラーとしてはガルバノメー
タミラーを用いても良い。

【００４０】偏向ミラー３６からの反射光は、ｆθレン
ズ３７を通過して一定の走査速度に調整され、該走査光
が副走査方向に搬送される記録媒体（感光材料）３８に
受光されることによって、記録媒体３８上に２次元の放
射線画像を記録し、その後記録媒体３８を現像処理する
ことでデジタル放射線画像のハードコピーが得られるよ
うになっている。

【００４１】次に、図３にその詳細構成が示される画像
処理装置１４において行われる本発明にかかる関心領域
検出及び画像処理の様子を詳細に説明する。まず、閾値
設定部２２では、放射線画像信号を２値化するときに用
いる画像信号の閾値の初期値設定を行う。本実施例では
、前述のように骨領域とそれ以外とを区分できる最適閾
値を特定することで骨領域を抽出することを目的として
おり、前記最適閾値を探るために、予測される最適閾値
付近よりも大きい方又は小さい方から徐々に閾値を前記
最適閾値方向に変化させる必要がある。

【００４２】そこで、前記閾値の初期設定は以下のよう
にして行われる。閾値を徐々に増大させる場合について
述べると、この場合、初期値は前記最適閾値よりも小さ
い値である必要があるので、データとして扱える信号範
囲の最小値としても良いが、かかる設定では、最適閾値
と初期値との間の偏差が大きくなって処理時間がかかっ
てしまう。

【００４３】そこで、例えば図５〜図７に示すように、
画像信号の最上段（又は最下段）の画素列のプロファイ
ルｐｒｏｆ１と、左端（又は右端）の画素列のプロファ
イルｐｒｏｆ２とを求め、これらのプロファイルの形状
から、骨を横切る画素列のプロファイルｐｒｏｆ１を選
択し、このプロファイルｐｒｏｆ１での最小値を閾値の
初期値として設定する。即ち、骨の中で最も放射線透過
率の低い部分を初期レベルとして、閾値を増大させる設
定とするものである。

【００４４】尚、上記のように縦横のプロファイルをそ
れぞれに求めるのは、予め骨の方向が特定できない場合
でも、確実に骨を横切る画素列のプロファイルが求めら
れるようにするためである。また、上記のようなプロフ
ァイルを用いる方法の他、画像信号のヒストグラムを作
成し、かかるヒストグラムの有効画像信号範囲（素抜け
部分を除いた画像信号範囲）の最小値（図８参照）を初
期値としても良し、更に、累積ヒストグラムの所定％の
信号値を初期値とすることもできる。

【００４５】一方、閾値を大きい方から下げていって最
適閾値を求める場合には、最適閾値よりも大きな値を初
期値とする必要があるから、信号範囲の最大値を初期値
としても良いが、前述と同様な理由により、画像個々の
特性に従って初期値を設定することが望まれる。閾値を
大きい方から減少させる場合の閾値も、前述の増大設定
させる場合の初期値と同様に、プロファイル，ヒストグ
ラム，累積ヒストグラムから求めることができ、プロフ
ァイルを用いる場合には、骨を横切る画素列のプロファ
イルの最大値よりも所定微小値だけ小さい値（素抜けの
信号レベルよりも僅かに小さい値）として初期値を設定
すれば良く、また、ヒストグラムを用いる場合には、有
効画像信号範囲の最大値を初期値とし、更に、累積ヒス
トグラムを用いる場合には、信号値のうち初期値とする
所定％を予め設定させておけば良い。

【００４６】閾値設定部２２では、上記のようにして設
定した初期値から閾値を段階的に増大又は減少させ、２
値化部２１では閾値設定部２２で設定された閾値を用い
て画像信号の２値化を行うが、かかる２値化処理は必ず
しも画像全体で行う必要はなく、処理を簡便にするため
にも領域を限定して行わせることが好ましい。脚部Ｍの
撮影においては通常脚部Ｍが中央に位置するように撮影
されるので、予め画像中央付近に固定された領域（図９
又は図１０参照）を２値化を行う領域としたり、図９又
は図１０に示すような２値化を行う限定領域を、プロフ
ァイル情報に基づいて画像個々で個別に設定しても良い
。特に、２値化処理においては、素抜け部分の２値化を
行うことは無駄であるから、図９に示すような骨を横切
る方向のプロファイル情報に基づいて縦方向の素抜け領
域を除くような線分Ｌ３，Ｌ４を設定して、前記線分Ｌ
３，Ｌ４で挟まれる被写体部分のみを２値化領域とする
ことが好ましい。

【００４７】２値化部２１では、上記のように限定され
た領域内の画素それぞれに対応する画像信号と閾値とを
比較し、閾値以上の画素と閾値未満の画素とに識別する
。 具体的には、閾値以上の画素には例えば１の識別符号を
付し、閾値未満の画素には０の識別符号を付して、領域
内の画像を「１」と「０」とからなる２値画像とする。 尚、識別符号は、オン・オフであっても良い。

【００４８】上記のようにして各画素に「１」又は「０
」を割り当てて２値化すると、検出領域設定部２３では
、次に、各画素の符号に基づいて領域のラベリングを行
って、同一識別符号の集合としての複数領域に区分し、
これらの中から最適閾値を求めるために注目すべき検出
領域を設定する。ここで、閾値を増大変化させる場合に
は、閾値よりも信号値が小さい画素群からなる領域が最
適な閾値を求めるために注目すべき検出領域であるから
、識別符号が０である画素が隣合って連続するときには
、その全画素に同一のラベルを与え、信号値が閾値未満
の複数の検出領域それぞれに異なるラベルを付す。

【００４９】そして、検出領域連結性判定部２４は、図
９に示すように、骨を横切る線分Ｌ１，Ｌ２に接する２
つのラベリングされた検出領域（骨を含む領域）につい
て、相互に分断された状態から閾値の増大に応じて初め
て連結されたときに、そのときの閾値を保持させる。即
ち、閾値を増大変化させる場合には、初期は骨の中でも
透過線量の低い部分に相当する画素のみが閾値未満であ
ると識別されるが、閾値の増大の伴ってより高い信号値
の画素も閾値未満であると識別されるようになり、閾値
未満の画素群からなる領域が、骨の中でも比較的透過線
量の大きな部分を吸収して拡大し、最後に骨の中で最も
透過線量の大きな関節部が閾値未満であると識別される
ことによって、該関節部分を介して上下方向に連結する
ことになる（図９参照）。

【００５０】該連結状態においては、骨領域は閾値未満
であると識別される画素群（検出領域）に含まれること
になるから、その時点で、閾値の増大変化を停止させ、
そのときの閾値を骨領域と他の領域とを区別する最適閾
値に相当する特定閾値に設定する。上記実施例では、骨
を横切る２つの線分Ｌ１，Ｌ２にそれぞれ接する閾値未
満の画素群からなる領域を骨を含む領域として注目し、
かかる検出領域相互が分断状態から連結されたときのの
閾値を特定閾値とするようにしたが、図１０に示すよう
に、画像の上下端付近それぞれで閾値の初期値に近い値
をもつ画素Ａ，Ｂを含む２つ領域（閾値未満の画素群か
らなる領域）が骨を含む領域であると見做して、これら
の領域が初めて連結したときの閾値を特定閾値にセット
させるようにしても良い。

【００５１】一方、閾値を減少変化させる場合には、閾
値よりも信号値が大きな画素群からなる領域（骨を含ま
ない領域）が注目すべき領域であるから、検出領域設定
部２３では識別符号が１である画素群それぞれに対して
異なるラベルを与える。そして、前記ラベリングされた
領域のうち、骨を挟む２つの線分Ｌ３，Ｌ４に接する２
つ領域を、肉部分或いは素抜け部分からなる検出領域と
して定め、検出領域連結性判定部２４では、これらの領
域が閾値の減少変化に伴って拡大していって、連結され
たときの閾値を特定閾値にセットする。

【００５２】閾値を減少変化させる場合には、閾値より
信号値が大きな画素群からなる領域は、閾値が初期値付
近であるときには、素抜け部や比較的肉の薄い部分のみ
を含むことになるが、閾値の減少に伴ってより透過線量
の少ない画素も吸収するようになって、最初に骨の領域
に食い込むのは、骨の中でも比較的透過線量の多い関節
部分となる。従って、前述のように骨の両側に分断され
ていた閾値より大きな画素群からなる２つ領域が、関節
部分を介して連結されたときには、閾値変化によって縮
小される閾値よりも信号値が小さな画素群からなる領域
は、略骨領域のみを含むものとなる。

【００５３】このように、閾値が初期値付近であるとき
には２つに分断されていた検出領域（骨を含む領域又は
骨を含まない領域）相互が、閾値の変化に伴って骨の中
で比較的透過線量の多い部分（関節部分）を介して連結
されたときの状態が、骨領域と他の領域とを略区分した
状態となり、このときの閾値が骨領域を抽出できる特定
閾値となり、該特定閾値で画像信号を２値化した場合に
は、特定閾値よりも信号値が小さいと識別される画素群
からなる領域（図９，図１０に示す斜線部、図１１に示
す白抜き部）が略骨領域を示すことになる。

【００５４】上記のようにして骨領域を検出すれば、撮
影部位や体格などに影響されることなく画像個々で関心
領域である骨領域を精度良く検出することができ、関心
領域を見やすく仕上げるための画像処理の条件を、骨領
域の信号値に基づいて精度良く設定させて、適切な画像
処理を安定して施すことができる。尚、上記実施例では
、分断されていた領域相互が連結された時点の閾値を、
骨領域を抽出できる特定閾値として求めるようにしたが
、必ずしも連結されるまで閾値を変化させる必要はなく
、例えば２つの検出領域相互の最短距離が所定値以下に
なった時点での閾値を特定閾値としても良く、連結状態
を含め所定の近接状態になった時点での閾値を特定閾値
とすれば良い。

【００５５】上記のようにして画像それぞれで骨領域（
骨領域を抽出し得る特定閾値）を検出すると、階調処理
条件決定部２５では、前記骨領域内の画像信号（前記特
定閾値以下の画素群の信号）に基づいて階調処理条件を
設定する。かかる階調処理条件の決定では、例えば、図
１２及び図１３に示すように、抽出された骨領域内の画
像信号のヒストグラムを作成し、かかるヒストグラムか
ら骨領域内における画像信号の最大値Ｓｍａｘ及び最小
値Ｓｍｉｎを求め、前記最大値Ｓｍａｘが最高濃度Ｄｍ
ａｘになり、また、前記最小値Ｓｍｉｎが最小濃度Ｄｍ
ｉｎになるように、階調変換テーブルを設定する。この
ようにして、最小濃度Ｄｍｉｎから最高濃度Ｄｍａｘま
でを、骨領域内の信号範囲に割り当てるようにすれば、
骨領域を見やすいコントラストに仕上げることができる
ようになり、再生画像に基づく骨の診断性能を向上させ
ることができる。

【００５６】階調処理条件の決定は、上記の方法の他、
骨領域内の画像信号の平均値が所定の濃度になるように
階調変換テーブルを設定したり、また、骨領域内の画像
信号の累積ヒストグラムを作成し、この累積ヒストグラ
ム上の所定％の信号値が所定の濃度になるように階調変
換テーブルを設定すれば良く、抽出された骨領域内の画
像信号に基づく階調処理条件の決定方法は限定されるも
のではない。

【００５７】また、上記のような階調変換テーブルの設
定においては、特開昭５９−８３１４９号公報に開示さ
れているように、階調変換の基本特性曲線を座標上で回
転させたり、平行移動させて、骨領域内の画像信号の特
性に見合った階調変換の特性曲線を得るようにしても良
い。更に、上記実施例では、画像処理として階調処理を
例として述べたが、階調処理の他、例えば特公昭６２−
６２３７６号公報に開示されるような空間周波数処理の
条件を、前述のようにして抽出された骨領域内の画像信
号に基づいて設定させるようにしても良い。即ち、前記
特定閾値以下として求められる骨領域の画像信号に対し
て、強調度が比較的大きくなるように強調パラメータ（
特公昭６２−６２３７６号公報における強調係数β）を
設定することにより、診断上重要な骨部分を選択的に強
調して見やすくすることができる。

【００５８】また、本発明にかかる階調処理を施された
骨部放射線画像信号は、上記のように直ちにプリンタ１
７によってハードコピーさせるようにしても良いが、Ｃ
ＲＴ上に再生させたり、又は、ファイリングシステムに
一旦記憶させ、必要なときに読み出してハードコピーし
たりＣＲＴに表示させるようにしても良い。骨部放射線
画像をファイリングシステムに記憶させる際には、本発
明にかかる階調処理を施された処理済の放射線画像信号
を記憶させても良いが、処理前の骨部放射線画像信号と
本発明に基づいて決定した階調処理条件（階調変換テー
ブル）とを対にして記憶し、読み出し時に階調処理を行
うようにしても良い。

【００５９】更に、本実施例では、輝尽性蛍光体層から
光電的に読み取った骨部放射線画像信号を階調処理する
構成としたが、輝尽性蛍光体を用いた画像読取りに限定
されるものではなく、その他の２次元的放射線ディテク
タを用いた構成であっても良い。例えば骨部放射線画像
を記録した銀塩フィルムに、レーザ・蛍光灯などの光源
からの光を照射して、銀塩フィルムの透過光を得て、か
かる透過光を光電変換して骨部放射線画像信号を得る構
成であっても良い。

【００６０】また、上記実施例では骨を含む被写体とし
て人体の脚部Ｍを例に述べたが、手などであっても良く
、被写体を限定するものではない。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によると、骨
を含む被写体の放射線画像信号から骨領域を精度良く抽
出することができるため、この抽出された骨領域内の画
像データに基づき、撮影***や部位、更には体型などに
影響されずに階調処理などの画像処理の条件を最適に設
定させて、関心領域である骨の部分を安定して見やすく
再生させることができるようになるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本構成を示すブロック図。

【図２】本発明の一実施例を示す全体システム概略図。

【図３】実施例における画像処理部の構成を示すブロッ
ク図。

【図４】プリンタの構成例を示すブロック図。

【図５】脚部の画像における縦横のプロファイルの特性
を示す線図。

【図６】骨を横切るプロファイルに基づく閾値の初期値
設定の様子を示す線図。

【図７】骨を含まない縦方向のプロファイルの様子を示
す線図。

【図８】ヒストグラムを用いた閾値の初期値設定の様子
を示す線図。

【図９】閾値を増大変化させての特定閾値検出の様子を
示す状態変化図。

【図１０】連結性を監視する検出領域特定の別の実施例
を示す状態変化図。

【図１１】閾値を減少変化させての特定閾値検出の様子
を示す状態変化図。

【図１２】骨領域のヒストグラムの様子を示す線図。

【図１３】骨領域のヒストグラムを用いた階調変換特性
の設定を示す線図。

【図１４】従来のヒストグラムを用いた骨部の信号範囲
設定の様子を示す線図。

【符号の説明】

２１　　　　２値化部 ２２　　　　閾値設定部 ２３　　　　検出領域設定部 ２４　　　　検出領域連結性判定部 ２５　　　　階調処理条件決定部 ２６　　　　階調処理部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】骨を含む被写体を透過する放射線の透過量
   に対応して形成される骨部放射線画像の画像データから
   関心領域としての骨領域を検出する骨部放射線画像の関
   心領域検出装置であって、前記画像データと閾値とを比
   較することにより画像データの２値化を行って前記骨部
   放射線画像を複数の画像領域に区分する２値化手段と、
   前記閾値を所定の初期値から徐々に増大又は減少変化さ
   せる閾値設定手段と、前記閾値設定手段で閾値を増大変
   化させるときには閾値よりも小さい画像データからなる
   画像領域を検出領域とし、逆に閾値を減少変化させると
   きには閾値よりも大きい画像データからなる画像領域を
   検出領域とし、閾値が前記所定の初期値付近であるとき
   に複数に分断される前記検出領域相互が閾値変化に伴っ
   て所定の近接関係になったときの閾値を特定閾値として
   検出する特定閾値検出手段と、該特定閾値検出手段で検
   出された特定閾値で画像データを２値化したときに放射
   線透過量の少ない方に相当する画像データからなる画像
   領域を骨領域として検出する骨領域検出手段と、を含ん
   で構成されたことを特徴とする骨部放射線画像の関心領
   域検出装置。
2. 【請求項２】前記特定閾値検出手段における所定の近接
   関係を、分断されていた検出領域相互が閾値変化に伴っ
   て非連結状態から連結状態に移行したときとすることを
   特徴とする請求項１記載の骨部放射線画像の関心領域検
   出装置。
3. 【請求項３】請求項１又は２のいずれかに記載の骨部放
   射線画像の関心領域検出装置で検出された関心領域とし
   ての骨領域に含まれる画像データに基づいて画像処理条
   件を決定する処理条件決定手段と、該処理条件決定手段
   で決定された画像処理条件に基づいて骨部放射線画像の
   画像データを画像処理する画像処理手段と、を含んで構
   成されたことを特徴とする骨部放射線画像の画像処理装
   置。