JPH05347763A - 制御されたコントラストによる信号対濃度写像方法 - Google Patents
制御されたコントラストによる信号対濃度写像方法Info
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- JPH05347763A JPH05347763A JP4350666A JP35066692A JPH05347763A JP H05347763 A JPH05347763 A JP H05347763A JP 4350666 A JP4350666 A JP 4350666A JP 35066692 A JP35066692 A JP 35066692A JP H05347763 A JPH05347763 A JP H05347763A
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T5/00—Image enhancement or restoration
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 光誘導性蛍光体スクリーンに蓄積された影像
を読出すことによって得られるデジタル影像信号を、再
生物の対応する濃度値に変換するのに階調曲線を使うこ
とからなる影像再生方法を提供する。 【構成】 放射線影像を蓄積する光誘導性蛍光体スクリ
ーンを誘導光で走査し、誘導によって発した光を検出
し、その検出光をデジタル信号表示に変換し、前記デジ
タル信号表示の信号値を対応する濃度値に写像する階調
曲線を作成し、次いでその階調曲線を利用して、ハード
コピー影像を記録材上に記録する。
を読出すことによって得られるデジタル影像信号を、再
生物の対応する濃度値に変換するのに階調曲線を使うこ
とからなる影像再生方法を提供する。 【構成】 放射線影像を蓄積する光誘導性蛍光体スクリ
ーンを誘導光で走査し、誘導によって発した光を検出
し、その検出光をデジタル信号表示に変換し、前記デジ
タル信号表示の信号値を対応する濃度値に写像する階調
曲線を作成し、次いでその階調曲線を利用して、ハード
コピー影像を記録材上に記録する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、デジタル影像処理の分
野に関する。本発明はさらに詳しくは階調曲線すなわち
再生された影像の光学濃度と対応するデジタル信号値間
の関係を示す曲線を作成する方法に関する。
野に関する。本発明はさらに詳しくは階調曲線すなわち
再生された影像の光学濃度と対応するデジタル信号値間
の関係を示す曲線を作成する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】デジタル放射線写真法では、露出被写体
を透過したＸ線が光誘導性蛍光体スクリーン(photostim
ulable phosphor screen) に蓄積されるシステムが開発
されている。
を透過したＸ線が光誘導性蛍光体スクリーン(photostim
ulable phosphor screen) に蓄積されるシステムが開発
されている。
【０００３】光誘導性蛍光体スクリーンは、影像に従っ
て変調された光を発することによって、その潜像を放出
するように、レーザビームで誘導して、読出しが行われ
る。次に、発生した光を検出し、例えば光電子増倍管に
よってアナログ電気表示に変換される。次に、その信号
はデジタル化され、処理され、次いでレーザ記録器のよ
うな影像再生システム中のハードコピー記録を制御する
のに使用される。その再生物は、診断のためにライトボ
ックス上で検査・分析される。
て変調された光を発することによって、その潜像を放出
するように、レーザビームで誘導して、読出しが行われ
る。次に、発生した光を検出し、例えば光電子増倍管に
よってアナログ電気表示に変換される。次に、その信号
はデジタル化され、処理され、次いでレーザ記録器のよ
うな影像再生システム中のハードコピー記録を制御する
のに使用される。その再生物は、診断のためにライトボ
ックス上で検査・分析される。
【０００４】使用可能な光誘導性蛍光体の例は、1991年
３月８日付け出願のヨーロッパ特許願第91200511.3号に
記載されている。
３月８日付け出願のヨーロッパ特許願第91200511.3号に
記載されている。
【０００５】通常の放射線写真システムでは、フィルム
上の光学濃度は照射線量の関数である。照射線量（また
は照射線量の対数）に対する光学濃度の変動は、通常、
記録材の階調曲線もしくは感光曲線と呼ばれているが、
記録材の各タイプについて、そのタイプの記録材が開発
された用途に対して最適化される。
上の光学濃度は照射線量の関数である。照射線量（また
は照射線量の対数）に対する光学濃度の変動は、通常、
記録材の階調曲線もしくは感光曲線と呼ばれているが、
記録材の各タイプについて、そのタイプの記録材が開発
された用途に対して最適化される。
【０００６】階調曲線の最適化するということは、各濃
度領域においてコントラスト表現の尺度である前記曲線
の傾斜が、ヒトの眼の知覚可能性の特性を利用して、再
生される影像の強度、得られる濃度範囲および異なる濃
度の相対的な診断上の重要性の関数として、再生物をラ
イトボックス上で検査するときに、最も微妙な細部を識
別できるように十分高いことを意味する。
度領域においてコントラスト表現の尺度である前記曲線
の傾斜が、ヒトの眼の知覚可能性の特性を利用して、再
生される影像の強度、得られる濃度範囲および異なる濃
度の相対的な診断上の重要性の関数として、再生物をラ
イトボックス上で検査するときに、最も微妙な細部を識
別できるように十分高いことを意味する。
【０００７】上記のことはデジタルの放射線写真法では
異なる。というのはこのシステムでは記録媒体と再生媒
体は同じでないからである。それ故に、放射線照射時に
蛍光体が発する光を表示するデジタル信号と、記録材上
の対応する濃度との関係は明確に定義しなければならな
い。
異なる。というのはこのシステムでは記録媒体と再生媒
体は同じでないからである。それ故に、放射線照射時に
蛍光体が発する光を表示するデジタル信号と、記録材上
の対応する濃度との関係は明確に定義しなければならな
い。
【０００８】デジタル階調曲線を作成することは比較的
簡単な作業である。自由度数が大であり、かつ設定でき
るパラメータの数が多いので、各種のタイプの用途に適
した多数の階調曲線を定義することができる。しかし、
このように多数の階調曲線を１台の電子メモリに記憶さ
せる必要がある場合、大きな記憶容量が必要である。
簡単な作業である。自由度数が大であり、かつ設定でき
るパラメータの数が多いので、各種のタイプの用途に適
した多数の階調曲線を定義することができる。しかし、
このように多数の階調曲線を１台の電子メモリに記憶さ
せる必要がある場合、大きな記憶容量が必要である。
【０００９】ヨーロッパ特許第0110185 号明細書には、
この問題が記載されている。その開示によれば、この問
題は、被写体、放射線源の電圧、目的などによって基本
的な階調補正曲線を回転もしくは平行移動させて、いく
つかの（約10）基本的階調曲線のなかのほぼ一つから多
くの所望の階調曲線を得る方法で解決されている。
この問題が記載されている。その開示によれば、この問
題は、被写体、放射線源の電圧、目的などによって基本
的な階調補正曲線を回転もしくは平行移動させて、いく
つかの（約10）基本的階調曲線のなかのほぼ一つから多
くの所望の階調曲線を得る方法で解決されている。
【００１０】1981年６月30日に発行された米国特許第4,
276,473 号は、放射線医学影像を表示するデジタル信号
値を、対応する濃度値に変換する方法に関する特許であ
る。その電気信号のレベルは、放射線影像の最大濃度に
対応する電気信号の最大値が、記録材上に、再生された
影像の光学濃度の一定値になるレベルに変換されるよう
な方法で変換されている。最小濃度に対応する最小レベ
ルは、記録材のかぶり濃度になるレベルに変換されてい
る。
276,473 号は、放射線医学影像を表示するデジタル信号
値を、対応する濃度値に変換する方法に関する特許であ
る。その電気信号のレベルは、放射線影像の最大濃度に
対応する電気信号の最大値が、記録材上に、再生された
影像の光学濃度の一定値になるレベルに変換されるよう
な方法で変換されている。最小濃度に対応する最小レベ
ルは、記録材のかぶり濃度になるレベルに変換されてい
る。
【００１１】したがって、読出し影像情報に完全に依存
している信号範囲は固定した濃度範囲に写像される。し
かし、読出し信号の範囲のラチチュードが変化する場
合、例えば照射された患者のfysionomy(厚み）が変化す
るので、再生物の平均のコントラストも変化する。影像
のハードコピー中に得られるコントラストの異なる情報
内容による変動は全く制御されていない。
している信号範囲は固定した濃度範囲に写像される。し
かし、読出し信号の範囲のラチチュードが変化する場
合、例えば照射された患者のfysionomy(厚み）が変化す
るので、再生物の平均のコントラストも変化する。影像
のハードコピー中に得られるコントラストの異なる情報
内容による変動は全く制御されていない。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、光誘
導性蛍光体スクリーンに蓄積された影像を読出すことに
よって得られるデジタル影像信号を、再生物の対応する
濃度値に変換するのに階調曲線を使うことからなる影像
再生方法を提供することである。
導性蛍光体スクリーンに蓄積された影像を読出すことに
よって得られるデジタル影像信号を、再生物の対応する
濃度値に変換するのに階調曲線を使うことからなる影像
再生方法を提供することである。
【００１３】本発明の別の目的は、前記の曲線が古典的
な放射線医学に精通している放射線医師によく知られて
いる一組のパラメータによって定義され、記録材と再生
材が、Ｘ線用途に用いられるのと同じ通常の写真フィル
ムである方法を提供することである。
な放射線医学に精通している放射線医師によく知られて
いる一組のパラメータによって定義され、記録材と再生
材が、Ｘ線用途に用いられるのと同じ通常の写真フィル
ムである方法を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記の
目的は以下の方法で達成することができる。すなわち、
放射線影像を蓄積する光誘導性蛍光体スクリーンを誘導
光で走査し、誘導によって発した光を検出し、その検出
光をデジタル信号表示に変換し、前記デジタル信号表示
の信号値を対応する濃度値に写像する階調曲線を作成
し、次いでその階調曲線を利用して、ハードコピー影像
を記録材上に記録するステップからなる影像再生方法で
あって、前記階調曲線が、下記のステップ：直交座標系
（ｘ，ｙ）において、任意値x0とx1およびyminとymax間
に、正準単調非一定関数(canonical monotonical non-c
onstant function) を定義し、最小と最大の濃度値D
smin とDsmax を決定し、階調が正準形式で定義されそ
の外側に信号値がDsmin もしくはDsmax に写像される範
囲を構成する最小および最大の信号値sminとsmaxを決定
し、階調曲線を、下記式： D(s)=Dsmin+(Y(x(s))-ymin)・(Dsmax-Dsmin)/(Ymax-ymin) ［式中、D(s)は、信号値ｓの関数としての、再生物中の
濃度、ｓがSminより小さいかまたはSminに等しい場合、
x(s)=x0 、ｓがSminとSmaxの間に含まれている場合、x
(s)=X0+(s-Smin)・(x1-x0)/(Smax-Smin)、およびｓがS
maxより大きいかまたはSmaxに等しい場合、x(s)=x1]と
して定義する、ステップで作成されることを特徴とする
方法である。
目的は以下の方法で達成することができる。すなわち、
放射線影像を蓄積する光誘導性蛍光体スクリーンを誘導
光で走査し、誘導によって発した光を検出し、その検出
光をデジタル信号表示に変換し、前記デジタル信号表示
の信号値を対応する濃度値に写像する階調曲線を作成
し、次いでその階調曲線を利用して、ハードコピー影像
を記録材上に記録するステップからなる影像再生方法で
あって、前記階調曲線が、下記のステップ：直交座標系
（ｘ，ｙ）において、任意値x0とx1およびyminとymax間
に、正準単調非一定関数(canonical monotonical non-c
onstant function) を定義し、最小と最大の濃度値D
smin とDsmax を決定し、階調が正準形式で定義されそ
の外側に信号値がDsmin もしくはDsmax に写像される範
囲を構成する最小および最大の信号値sminとsmaxを決定
し、階調曲線を、下記式： D(s)=Dsmin+(Y(x(s))-ymin)・(Dsmax-Dsmin)/(Ymax-ymin) ［式中、D(s)は、信号値ｓの関数としての、再生物中の
濃度、ｓがSminより小さいかまたはSminに等しい場合、
x(s)=x0 、ｓがSminとSmaxの間に含まれている場合、x
(s)=X0+(s-Smin)・(x1-x0)/(Smax-Smin)、およびｓがS
maxより大きいかまたはSmaxに等しい場合、x(s)=x1]と
して定義する、ステップで作成されることを特徴とする
方法である。
【００１５】階調曲線は、デジタル信号値の、ハードコ
ピーに描かれる対応する濃度値への変換を示す曲線であ
る。
ピーに描かれる対応する濃度値への変換を示す曲線であ
る。
【００１６】本発明の好ましい実施態様において、パラ
メータSmin、 Smax、 Dsmax および正準関数Y(x)は、実施
される検査の形態の関数として決定される。Dsmin は使
用される記録材の特性によって決定される。写真記録材
の場合、それはかぶり濃度にほぼ等しい（例えばD=0.
2)。
メータSmin、 Smax、 Dsmax および正準関数Y(x)は、実施
される検査の形態の関数として決定される。Dsmin は使
用される記録材の特性によって決定される。写真記録材
の場合、それはかぶり濃度にほぼ等しい（例えばD=0.
2)。
【００１７】正準関数Y(x)の形態は、放射線医師が試験
するのに用いる通常の写真用Ｘ線フィルムの階調曲線の
形態に近い方が好ましい。
するのに用いる通常の写真用Ｘ線フィルムの階調曲線の
形態に近い方が好ましい。
【００１８】デジタル信号値から濃度値への変換を示す
特定の階調曲線の定義が、正準形式の予め決められた関
数から出発して実施される場合、正準形式が定義されて
いる直交座標系の二つの軸の校正が必要である（以下に
示す。図３参照）。
特定の階調曲線の定義が、正準形式の予め決められた関
数から出発して実施される場合、正準形式が定義されて
いる直交座標系の二つの軸の校正が必要である（以下に
示す。図３参照）。
【００１９】濃度軸の校正は、記録材と検査の種類とい
う特性の関数であるDsmin とDsmaxの値によって決定さ
れる。
う特性の関数であるDsmin とDsmaxの値によって決定さ
れる。
【００２０】定義されるデジタル階調曲線の信号軸はS
minとSmaxで校正される。これらの値の間で、デジタル
信号値の濃度値への変換が正準関数で決定され、Sminよ
り小さい信号値はDsmin に写像され、Smaxより大きい信
号はDsmax に写像される。この転換は、前記定義の関数
x(s)によって行われる。
minとSmaxで校正される。これらの値の間で、デジタル
信号値の濃度値への変換が正準関数で決定され、Sminよ
り小さい信号値はDsmin に写像され、Smaxより大きい信
号はDsmax に写像される。この転換は、前記定義の関数
x(s)によって行われる。
【００２１】本発明の発明者の目的は、通常のＸ線写真
法の分野の経験者であるＸ線医師によく知られているパ
ラメータによって特徴づけられるデジタル階調曲線を提
供することであった。
法の分野の経験者であるＸ線医師によく知られているパ
ラメータによって特徴づけられるデジタル階調曲線を提
供することであった。
【００２２】Ｘ線医師に非常によく知られている特定の
写真量は通常のＸ線写真フィルムの“露出ラチチュー
ド”である。一般的なラチチュード値は1.5 である。そ
れ故に、前記方法の好ましい実施態様において、Sminと
Smax間の範囲は一定であり、ハードコピー中に用いら
れ、予め決められたラチチュードＬに等しい。すなわち
Smax=Smin+L である。
写真量は通常のＸ線写真フィルムの“露出ラチチュー
ド”である。一般的なラチチュード値は1.5 である。そ
れ故に、前記方法の好ましい実施態様において、Sminと
Smax間の範囲は一定であり、ハードコピー中に用いら
れ、予め決められたラチチュードＬに等しい。すなわち
Smax=Smin+L である。
【００２３】SminとSmax間の範囲が決定されると、この
決定された範囲の信号軸上の位置、より具体的に述べれ
ば、光誘導性蛍光体スクリーンを読出すことによって得
られた影像信号値の範囲に対する上記の範囲の位置を決
定することが必要である。
決定された範囲の信号軸上の位置、より具体的に述べれ
ば、光誘導性蛍光体スクリーンを読出すことによって得
られた影像信号値の範囲に対する上記の範囲の位置を決
定することが必要である。
【００２４】本発明によれば、上記のことは、読出し影
像信号の統計的情報、より具体的に述べれば影像ヒスト
グラムを利用することによって行われる。影像ヒストグ
ラムを評価することによって、診断目的に関連がある情
報を含む範囲である関連信号範囲が決定される。次に、
前記正準関数が適用できる、SminとSmaxで定義された範
囲内の予め決められた相対的位置にある信号値を、関連
信号範囲内の同じ予め決められた相対的位置にある点に
そろえる(align) 。例えば、正準関数による変換が限定
される信号範囲の62％は関連信号範囲の62％にそろえら
れる。
像信号の統計的情報、より具体的に述べれば影像ヒスト
グラムを利用することによって行われる。影像ヒストグ
ラムを評価することによって、診断目的に関連がある情
報を含む範囲である関連信号範囲が決定される。次に、
前記正準関数が適用できる、SminとSmaxで定義された範
囲内の予め決められた相対的位置にある信号値を、関連
信号範囲内の同じ予め決められた相対的位置にある点に
そろえる(align) 。例えば、正準関数による変換が限定
される信号範囲の62％は関連信号範囲の62％にそろえら
れる。
【００２５】デジタル信号表示で表示される影像を再生
するのに、固定された予め決められた範囲を対応する濃
度値に写像することは、ハードコピーに得られた階調が
一定なので、データ依存性範囲を写像するより有利であ
る。放射線医師が診断するときに重要な情報は影像のコ
ントラスト（すなわち濃度の差）の中にあるので、コン
トラスト表現の制御が最も大切である。コントラスト表
現のこの直接制御は本発明の方法で達成することができ
る。
するのに、固定された予め決められた範囲を対応する濃
度値に写像することは、ハードコピーに得られた階調が
一定なので、データ依存性範囲を写像するより有利であ
る。放射線医師が診断するときに重要な情報は影像のコ
ントラスト（すなわち濃度の差）の中にあるので、コン
トラスト表現の制御が最も大切である。コントラスト表
現のこの直接制御は本発明の方法で達成することができ
る。
【００２６】濃度値に写像される範囲が影像情報に依存
する限界外にある別の場合には、信号範囲が変わると階
調曲線の暗黙リスケーリング(implicit rescating)が起
こる。これはハードコピーの平均コントラストに影響を
与える。その結果、ハードコピー影像の階調は、例えば
照射される患者の厚みによってかなり変わる。
する限界外にある別の場合には、信号範囲が変わると階
調曲線の暗黙リスケーリング(implicit rescating)が起
こる。これはハードコピーの平均コントラストに影響を
与える。その結果、ハードコピー影像の階調は、例えば
照射される患者の厚みによってかなり変わる。
【００２７】しかし、固定した信号範囲を使用すること
も不利である。実際に、影像ヒストグラムの評価によっ
て決定された診断に関連するデータの範囲が、変換が限
定されている固定信号範囲より大きい場合は、診断に関
連するデータの一部が最小もしくは最大の濃度に写像さ
れその結果、影像のこれらの部分の局部的影像コントラ
ストはゼロに等しくなる。
も不利である。実際に、影像ヒストグラムの評価によっ
て決定された診断に関連するデータの範囲が、変換が限
定されている固定信号範囲より大きい場合は、診断に関
連するデータの一部が最小もしくは最大の濃度に写像さ
れその結果、影像のこれらの部分の局部的影像コントラ
ストはゼロに等しくなる。
【００２８】この問題を解決するために、本発明は前記
方法の別の実施態様を提供するものである。すなわち、
当初ラチリュードと呼ばれ、Dsmin とDsmax の間で濃度
値に写像されるSminとSmaxの間の範囲が、上記Dsの範囲
の大きさに調節され、その範囲内で関連ヒストグラムデ
ータが所定のマージン内に見出されて前記のようにして
決定された階調曲線の傾斜の対応する変動が制御される
方法である。
方法の別の実施態様を提供するものである。すなわち、
当初ラチリュードと呼ばれ、Dsmin とDsmax の間で濃度
値に写像されるSminとSmaxの間の範囲が、上記Dsの範囲
の大きさに調節され、その範囲内で関連ヒストグラムデ
ータが所定のマージン内に見出されて前記のようにして
決定された階調曲線の傾斜の対応する変動が制御される
方法である。
【００２９】本発明の上記の二つの特定の実施態様のど
ちらを選択するかは、検査の種類によって決めるのが好
ましく、通常、使用者に対してスクリーン上のメニュー
の形態で与えられる。
ちらを選択するかは、検査の種類によって決めるのが好
ましく、通常、使用者に対してスクリーン上のメニュー
の形態で与えられる。
【００３０】ハードコピー影像は、写真記録材をレーザ
ビームで走査することによって得られるが、このときレ
ーザビームは、前記階調曲線を利用して、記録剤の画素
中の読出し信号値に対応する特定の濃度値を、前記各画
素中に生成するよう変調されている。
ビームで走査することによって得られるが、このときレ
ーザビームは、前記階調曲線を利用して、記録剤の画素
中の読出し信号値に対応する特定の濃度値を、前記各画
素中に生成するよう変調されている。
【００３１】熱昇華転写記録法のような他の記録法も利
用できる。熱昇華転写記録法は、ドナーエレメントの染
料層を、レシーバーシートの染料受取り層に対面させて
配置し、ドナーエレメントの背後から影像にしたがって
加熱することからなる方法である。熱エネルギーを供給
するため、サーマルヘッド、レーザ光、赤外フラッシュ
または加熱ペンを用いることができる。あるいは、染料
ドナーエレメントの支持体は、電気抵抗を有するリボン
でもよく、この場合、電流は、プリントヘッドの電極を
電気的にアドレスして関連電極の下のリボンを高度に局
部的に加熱することによって加えられる。
用できる。熱昇華転写記録法は、ドナーエレメントの染
料層を、レシーバーシートの染料受取り層に対面させて
配置し、ドナーエレメントの背後から影像にしたがって
加熱することからなる方法である。熱エネルギーを供給
するため、サーマルヘッド、レーザ光、赤外フラッシュ
または加熱ペンを用いることができる。あるいは、染料
ドナーエレメントの支持体は、電気抵抗を有するリボン
でもよく、この場合、電流は、プリントヘッドの電極を
電気的にアドレスして関連電極の下のリボンを高度に局
部的に加熱することによって加えられる。
【００３２】
【実施例】本発明の特定の態様とその好ましい実施態様
を図面を参照して説明する。
を図面を参照して説明する。
【００３３】図１は本発明の方法を適用できる装置を示
す。被写体の放射線影像は、被写体（図示せず）を透過
したＸ線に光誘導性蛍光体スクリーン（３）を露出する
こと（２）によって、該スクリーンに記録した。その光
誘導性蛍光体スクリーンを、電気的に消去できるプログ
ラム可能な固定記憶装置(EEPROM)を具備するカセット３
に移した。識別ステーション４において、各種のデー
タ、例えば患者の認識データ（氏名、生年月日）、なら
びに照射線量および／または信号処理に関するデータを
ＥＥＰＲＯＭに記録した。
す。被写体の放射線影像は、被写体（図示せず）を透過
したＸ線に光誘導性蛍光体スクリーン（３）を露出する
こと（２）によって、該スクリーンに記録した。その光
誘導性蛍光体スクリーンを、電気的に消去できるプログ
ラム可能な固定記憶装置(EEPROM)を具備するカセット３
に移した。識別ステーション４において、各種のデー
タ、例えば患者の認識データ（氏名、生年月日）、なら
びに照射線量および／または信号処理に関するデータを
ＥＥＰＲＯＭに記録した。
【００３４】放射線影像読出し装置１において、前記光
誘導性蛍光体スクリーンに蓄積された潜像を、レーザが
発する誘導光で該スクリーンを走査することによって読
出しした。この誘導光は、検流計の偏向作用によって主
走査方向に偏向された。副走査は、該スクリーンを副走
査方向に移動させることによって行った。誘導によって
発した光は、光電子増倍管に送り、電気影像表示に変換
した。
誘導性蛍光体スクリーンに蓄積された潜像を、レーザが
発する誘導光で該スクリーンを走査することによって読
出しした。この誘導光は、検流計の偏向作用によって主
走査方向に偏向された。副走査は、該スクリーンを副走
査方向に移動させることによって行った。誘導によって
発した光は、光電子増倍管に送り、電気影像表示に変換
した。
【００３５】その後のデータの流れを図２に示す。光電
子増倍管の出力信号は対数量log E(Eは照射線量値）に
変換し、次にその信号を量子化した。この量子化された
影像信号は、生の影像信号と呼ばれるが、影像プロセッ
サ（図１の７）に送り、そこで内部バッファ内に記憶さ
せた。また、いかなる変形もなしに、上記の影像信号は
影像プロセッサから検査制御卓５に送って、そこで一時
的にハードディスクに記憶させた。このバックアップに
よって、たとえ装置の要素のどれかが故障しても信号は
決して失われずに、その後のなんらかの処理例えば異な
るパラメータの設定による処理のために信号を検索でき
るよう保証される。この特徴は、オンライン処理の結果
が、不良露出条件もしくは処理パラメータの不適切な選
択が原因で不満足だったときに利用できる。
子増倍管の出力信号は対数量log E(Eは照射線量値）に
変換し、次にその信号を量子化した。この量子化された
影像信号は、生の影像信号と呼ばれるが、影像プロセッ
サ（図１の７）に送り、そこで内部バッファ内に記憶さ
せた。また、いかなる変形もなしに、上記の影像信号は
影像プロセッサから検査制御卓５に送って、そこで一時
的にハードディスクに記憶させた。このバックアップに
よって、たとえ装置の要素のどれかが故障しても信号は
決して失われずに、その後のなんらかの処理例えば異な
るパラメータの設定による処理のために信号を検索でき
るよう保証される。この特徴は、オンライン処理の結果
が、不良露出条件もしくは処理パラメータの不適切な選
択が原因で不満足だったときに利用できる。
【００３６】次に、信号値（この場合log 照射線量値）
の対応する濃度値への写像を示す曲線を決定した。本発
明によってこの階調曲線を定義した方法を図３に示す。
図３には象限が左上部から出発して右回りに番号が付け
られている。
の対応する濃度値への写像を示す曲線を決定した。本発
明によってこの階調曲線を定義した方法を図３に示す。
図３には象限が左上部から出発して右回りに番号が付け
られている。
【００３７】最初に、ハードコピーに描かれた最小濃度
値Dsmin と最大濃度値Dsmax を定義した。Dsmin はかぶ
り濃度に等しくDsmax は3.0 に等しかった。次に、x0、
x1およびymin、 ymax間の、直交座標系に定義された正準
関数を信号プロセッサの内部メモリから検索した。この
ような曲線の一例を図３の第４象限に示す。図５と図６
には特定の実施態様を示す。次に、信号値の濃度値への
変換が特定形態の正準関数によって決定される範囲を構
成する二つの値SminとSmaxを決定した。Sminより小さい
信号値はDsmin に写像され、Smaxより大きい信号値はD
smax に写像される。
値Dsmin と最大濃度値Dsmax を定義した。Dsmin はかぶ
り濃度に等しくDsmax は3.0 に等しかった。次に、x0、
x1およびymin、 ymax間の、直交座標系に定義された正準
関数を信号プロセッサの内部メモリから検索した。この
ような曲線の一例を図３の第４象限に示す。図５と図６
には特定の実施態様を示す。次に、信号値の濃度値への
変換が特定形態の正準関数によって決定される範囲を構
成する二つの値SminとSmaxを決定した。Sminより小さい
信号値はDsmin に写像され、Smaxより大きい信号値はD
smax に写像される。
【００３８】この実施態様において、前記レンジのラチ
チュードは固定値L=1.5 log 照射線量（Ｘ線医師が試験
するのに用いる通常のＸ線フィルムのラチチュードに相
当する）であり、Sminの位置は診断に関連する信号の範
囲について決定した。SmaxはSmin+Lとして計算された。
チュードは固定値L=1.5 log 照射線量（Ｘ線医師が試験
するのに用いる通常のＸ線フィルムのラチチュードに相
当する）であり、Sminの位置は診断に関連する信号の範
囲について決定した。SmaxはSmin+Lとして計算された。
【００３９】関連信号範囲についてのSminの位置を決定
するために、診断に関連する信号範囲の極値S0とS1を、
影像ヒストグラムを評価することによって最初に決定し
た。次に小オフセットdS1=0.3 log E をS1に加えた。こ
れによって、診断に関連する信号の範囲の最大値に対応
するハードコピーの濃度が暗すぎることがないよう保証
される。
するために、診断に関連する信号範囲の極値S0とS1を、
影像ヒストグラムを評価することによって最初に決定し
た。次に小オフセットdS1=0.3 log E をS1に加えた。こ
れによって、診断に関連する信号の範囲の最大値に対応
するハードコピーの濃度が暗すぎることがないよう保証
される。
【００４０】範囲S1−S0に対する範囲Smax−Sminの位置
決めは、前者の範囲の一部分を後者の同じ一部分とそろ
えることによって実施される。数学的に上記の部分はA
(S1+dS1-S0-dS0)として表すことができる。したがって
そのアライメント（上記の“そろえる”こと）は、数学
的に、Smin=S0+dS0+A(S1+dS1-S0-dS0)-A・LおよびSmax=S
min+L(但しＡはゼロより大きいかもしくはゼロに等しく
および１より小さいかもしくは１に等しい整数値）で表
すことができる。この数学式は図4(a)にA=0.62の場合に
ついて示す。Ａが１に等しくdS0 がゼロに等しい実施態
様を図4(b)に示す。
決めは、前者の範囲の一部分を後者の同じ一部分とそろ
えることによって実施される。数学的に上記の部分はA
(S1+dS1-S0-dS0)として表すことができる。したがって
そのアライメント（上記の“そろえる”こと）は、数学
的に、Smin=S0+dS0+A(S1+dS1-S0-dS0)-A・LおよびSmax=S
min+L(但しＡはゼロより大きいかもしくはゼロに等しく
および１より小さいかもしくは１に等しい整数値）で表
すことができる。この数学式は図4(a)にA=0.62の場合に
ついて示す。Ａが１に等しくdS0 がゼロに等しい実施態
様を図4(b)に示す。
【００４１】次に階調曲線がD(s)=Dsmin+(Y(x(s))-
ymin)・(Dsmax-Dsmin)/(Ymax-ymin) ［式中、D(s)は信号
値ｓの関数としての再生物中の濃度；ｓがSminより小さ
いかもしくはSminに等しい場合、x(s)=x0;s がSminとS
maxの間に含まれている場合、x(s)=x0+(s-Smin)・(x1-
x0)/(Smax-Smin); およびｓがSmaxより大きいかもしく
はSmaxに等しい場合、x(s)=x1]として計算される。この
関数x(s)を図３の第２象限に示す。
ymin)・(Dsmax-Dsmin)/(Ymax-ymin) ［式中、D(s)は信号
値ｓの関数としての再生物中の濃度；ｓがSminより小さ
いかもしくはSminに等しい場合、x(s)=x0;s がSminとS
maxの間に含まれている場合、x(s)=x0+(s-Smin)・(x1-
x0)/(Smax-Smin); およびｓがSmaxより大きいかもしく
はSmaxに等しい場合、x(s)=x1]として計算される。この
関数x(s)を図３の第２象限に示す。
【００４２】最後に信号は、この階調曲線に基づいて処
理され、次に、その処理された信号はデジタル／アナロ
グ変換器にかけられ、その変換器の出力は、写真フィル
ムにハードコピーを作るためにレーザ記録器６の出力を
変調する。この種の階調処理を、胸部放射線写真の一連
の放射線影像について行った。
理され、次に、その処理された信号はデジタル／アナロ
グ変換器にかけられ、その変換器の出力は、写真フィル
ムにハードコピーを作るためにレーザ記録器６の出力を
変調する。この種の階調処理を、胸部放射線写真の一連
の放射線影像について行った。
【００４３】S0とS1間の診断に関連する範囲に対するS
min〜Smaxの範囲のアライメントを先に述べたようにし
て行った。これらの再生物において、準一定濃度が肺臓
の最も暗い部分に得られたが、影像の残りの部分のコン
トラストの変化は各再生物において同一である。そして
このことは照射された患者の厚みには無関係であった。
図５に示す正準関数を使用した。この関数の形は公知の
写真フィルムの階調曲線に近似しており、その再生物の
外観は放射線医師によく知られている外観であった。
min〜Smaxの範囲のアライメントを先に述べたようにし
て行った。これらの再生物において、準一定濃度が肺臓
の最も暗い部分に得られたが、影像の残りの部分のコン
トラストの変化は各再生物において同一である。そして
このことは照射された患者の厚みには無関係であった。
図５に示す正準関数を使用した。この関数の形は公知の
写真フィルムの階調曲線に近似しており、その再生物の
外観は放射線医師によく知られている外観であった。
【００４４】前記のように小さなオフセット値dS1 をS1
に加えても肺臓の最も暗い部分の濃度は高くなりすぎる
ことはない。また小さなオフセット値dS0 をS0から差し
引くことも可能であったがこの例ではdS0 はゼロに等し
かった。
に加えても肺臓の最も暗い部分の濃度は高くなりすぎる
ことはない。また小さなオフセット値dS0 をS0から差し
引くことも可能であったがこの例ではdS0 はゼロに等し
かった。
【００４５】代わりに、SminとSmax間のラチチュードは
固定しなかったが、ヒストグラムの評価によって決定さ
れた、診断に関連する信号の範囲のラチチュードに適応
させた。しかしその適応は、最小ラチチュードLminと最
大ラチチュードLmaxとして定義された予め決められたマ
ージン内に制限した。これは数学的に以下のように表す
ことができる。Smax=Smin+L およびSmin=S0+dS0+A;(S1+
dS1-S0-dS0)-A;L(式中、Lmin>S1+dS1-S0-dS0の場合、L=
Lmin; Lmin≦S1+dS1-S0-dS0 ≦Lmaxの場合、L=S1+dS1-S
0-dS0; S1+dS1-S0-dS0>Smaxの場合、L=Lmax; ならびに
-Lmax/2 ≦dS0 ≦Lmax/2ならびに-Lmax/2 ≦dS10≦Lmax
/2) である。
固定しなかったが、ヒストグラムの評価によって決定さ
れた、診断に関連する信号の範囲のラチチュードに適応
させた。しかしその適応は、最小ラチチュードLminと最
大ラチチュードLmaxとして定義された予め決められたマ
ージン内に制限した。これは数学的に以下のように表す
ことができる。Smax=Smin+L およびSmin=S0+dS0+A;(S1+
dS1-S0-dS0)-A;L(式中、Lmin>S1+dS1-S0-dS0の場合、L=
Lmin; Lmin≦S1+dS1-S0-dS0 ≦Lmaxの場合、L=S1+dS1-S
0-dS0; S1+dS1-S0-dS0>Smaxの場合、L=Lmax; ならびに
-Lmax/2 ≦dS0 ≦Lmax/2ならびに-Lmax/2 ≦dS10≦Lmax
/2) である。
【００４６】この実施態様は一連の胸部放射線写真の再
生に利用した。各種パラメータの設定値は次のとおりで
あった。dS0=0; dS1=0.1 log E; A=0; Lmin=1.2 log E;
Lmax=1.8 log E; Dsmax=3.0;使用した正準関数は図６
に示す。
生に利用した。各種パラメータの設定値は次のとおりで
あった。dS0=0; dS1=0.1 log E; A=0; Lmin=1.2 log E;
Lmax=1.8 log E; Dsmax=3.0;使用した正準関数は図６
に示す。
【００４７】胸部放射線写真の再生物中、縦隔部に準一
定濃度が得られた(D=0.2) 。縦隔部と肺臓中のコントラ
ストは、ヒストグラムの評価によって決定された診断関
連データの最小と最大の間の有効ラチチュードが1.8 よ
り小さい場合、あらゆる再生物において優れている。こ
の有効ラチチュードが1.8 を越える場合、肺臓の最も暗
い部分のコントラストはゼロになる。
定濃度が得られた(D=0.2) 。縦隔部と肺臓中のコントラ
ストは、ヒストグラムの評価によって決定された診断関
連データの最小と最大の間の有効ラチチュードが1.8 よ
り小さい場合、あらゆる再生物において優れている。こ
の有効ラチチュードが1.8 を越える場合、肺臓の最も暗
い部分のコントラストはゼロになる。
【００４８】したがって、固定ラチチュードを特徴とす
る本発明の実施態様または限定された可変ラチチュード
を特徴とする実施態様のどちらを選択するかは放射線医
師が関心をもっている被検者によって決まる。本願にお
いては、関心のある部分が肺臓内にある場合、固定ラチ
チュードを用いる実施態様を選択するべきであり、一
方、限定された可変ラチチュードを用いる実施態様は、
関心のある部分が縦隔部内にある場合に選択すべきであ
る。
る本発明の実施態様または限定された可変ラチチュード
を特徴とする実施態様のどちらを選択するかは放射線医
師が関心をもっている被検者によって決まる。本願にお
いては、関心のある部分が肺臓内にある場合、固定ラチ
チュードを用いる実施態様を選択するべきであり、一
方、限定された可変ラチチュードを用いる実施態様は、
関心のある部分が縦隔部内にある場合に選択すべきであ
る。
【図１】光誘導性蛍光体スクリーン中に蓄積された影像
を読出すシステムを示す説明図である。
を読出すシステムを示す説明図である。
【図２】本発明によるデータの流れを示すブロック図で
ある。
ある。
【図３】所定の正準関数Y(x)から出発して階調曲線を定
義する方法を示す図である。
義する方法を示す図である。
【図４】(a) と(b) はSminとSmaxによって限定された範
囲と、S0とS1で定義された、診断に関連がある信号の範
囲とのアライメントを示す図である。
囲と、S0とS1で定義された、診断に関連がある信号の範
囲とのアライメントを示す図である。
【図５】階調曲線を作成するのに用いることができる正
準関数の一例を示すグラフである。
準関数の一例を示すグラフである。
【図６】階調曲線を作成するのに用いることができる正
準関数の他の一例を示すグラフである。
準関数の他の一例を示すグラフである。
１ 放射線影像読出し装置 ２ 照射源 ３ カセット ４ 識別ステーション ５ 検査制御卓 ６ レーザ記録器 ７ 影像プロセッサ
Claims (7)
- 【請求項１】 放射線影像を蓄積する光誘導性蛍光体ス
クリーンを誘導光で走査し、誘導によって発した光を検
出し、その検出光をデジタル信号表示に変換し、前記デ
ジタル信号表示の信号値を対応する濃度値に写像する階
調曲線を作成し、次いでその階調曲線を利用してハード
コピー影像を記録材上に記録するステップからなる影像
再生方法であって、 前記階調曲線が、下記ステップ：直交座標系（ｘ，ｙ）
において、任意値x0とx1およびyminとymax間に、正準単
調非一定関数Y(x)を定義し、 最小と最大の濃度値Dsmin とDsmax を決定し、 階調が正準形式で定義されその外側に信号値がDsmin も
しくはDsmax に写像される範囲と構成する最小および最
大の信号値SminとSmaxを決定し、 階調曲線を、下記式： D(s)=Dsmin+(Y(x(s))-ymin)・(Dsmax-Dsmin)/(ymax-ymin) ［式中、D(s)は、信号値のs の関数としての再生物中の
濃度、 ｓがSminより小さいかまたはSminに等しい場合、x(s) =
x0 、 ｓがSminとSmaxの間に含まれている場合、x(s)=x0+(s-S
min)・(x1-x0)/(Smax-Smin)、およびｓがSmaxより大きい
かまたはSmaxに等しい場合、x(s)=x1]として定義する、 ステップで作成されることを特徴とする方法。 - 【請求項２】 Y(x)、Smin、SmaxおよびDsmax が検査の
種類の関数として決定され、Dsmin が記録材のかぶりレ
ベルに等しい請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 Smax=Smin+L(式中、Ｌは前記影像の再生
物に含まれている一定のラチチュード値であり、S
minは、SminとSmax間の予め決められた相対位置にある
信号値を、S0-dS0とS1+dS1間の同じ予め決められた相対
位置にある信号値をそろえることによって決定される。
但し、S1-S0 は診断に関連がある信号の範囲であり、dS
0 とdS1 は-L/2とL/2 によって限定される範囲内に含ま
れるオフセット値である）である請求項１記載の方法。 - 【請求項４】 信号がデジタル化される前に対数量log
照射線量に変換され、dS0 とdS1 が-0.3 log照射線量と
0.3 log 照射線量の間にある請求項１記載の方法。 - 【請求項５】 Smax=Smin+L およびSmin=S0+dS0+A(S1+d
S1-S0-dS0)-A・L (式中、LminがS1+dS1-S0-dS0 より大き
い場合、Ｌは予め決められた値Lminに等しく、LmaxがS1
+dS1-S0-dS0 より小さい場合、Ｌは予め決められた値L
maxに等しく、またはS1+dS1-S0-dS0 がLminとLmaxの間
に含まれている場合、L は、S1+dS1-S0-dS0 に等しい。
但しＡは０と１の間の一定値であり、dS0 とdS1 は-L
max/2 とLm ax/2の間に含まれるオフセット値である）で
ある請求項１記載の方法。 - 【請求項６】 Y(x)、 Smin、 SmaxおよびDsmax が検査の
種類の関数として決定され、ならびにDsmin が記録材の
かぶりレベルに等しい請求項５記載の方法。 - 【請求項７】 信号が、デジタル化される前に対数量lo
g 照射線量に変換され、かつdS0 とdS1 が-0.3 log照射
線量と0.3 log 照射線量の間にある請求項５記載の方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP91203209 | 1991-12-09 | ||
| DE91203209.1 | 1991-12-09 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05347763A true JPH05347763A (ja) | 1993-12-27 |
| JP3201853B2 JP3201853B2 (ja) | 2001-08-27 |
Family
ID=8208056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35066692A Expired - Lifetime JP3201853B2 (ja) | 1991-12-09 | 1992-12-04 | 制御されたコントラストによる信号対濃度写像方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5333065A (ja) |
| EP (1) | EP0549009B1 (ja) |
| JP (1) | JP3201853B2 (ja) |
| DE (1) | DE69217342T2 (ja) |
Cited By (3)
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| KR100694153B1 (ko) * | 2005-02-11 | 2007-03-12 | 삼성전자주식회사 | 매핑 함수에 기반한 이미지 처리 방법 및 장치 |
| WO2022107855A1 (ja) * | 2020-11-20 | 2022-05-27 | 株式会社モリタ製作所 | 画像処理システムおよび画像処理装置 |
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| EP0686927A1 (en) | 1994-06-10 | 1995-12-13 | Agfa-Gevaert N.V. | System for supplying a processed radiographic image to a remote device |
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| EP1168243B1 (en) * | 1995-09-29 | 2004-06-09 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Image processing method and apparatus |
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| JP4323770B2 (ja) * | 2002-10-18 | 2009-09-02 | キヤノン株式会社 | 画像処理装置、画像処理方法、プログラム及び記録媒体 |
| CN108108670B (zh) | 2017-12-04 | 2018-10-26 | 交通运输部规划研究院 | 一种层次化筛选的遥感图像提取港口仓库的方法 |
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