JPH07109482B2 - 放射線画像情報読取方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、放射線画像情報を光学的に読取る放射線画像
情報読取方法及び装置に関し、更に詳しくは、読取画像
の補正に関する。

（発明の背景） 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
いられている。この放射線画像を得るために、被写体を
透過した放射線を螢光体層（螢光スクリーン）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
の写真を撮るときと同じように銀塩感光材料を塗布した
フィルムに照射して現像する、所謂放射線写真が利用さ
れている。しかし、近年、銀塩感光材料からなる放射線
写真フィルムを使用しないで放射線画像情報を得る方法
が工夫されるようになった。このような方法としては被
写体を透過した放射線をある種の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、この蛍光体が前記吸収により蓄積
している放射線エネルギーを螢光として放射せしめ、こ
の螢光を検出して画像化するものがある。具体的には例
えば米国特許第3,859,527号及び特開昭55-12144号に開
示されている。これは輝尽性螢光体を用い、可視光線又
は赤外線を励起光とした放射線画像変換方法を示したも
ので、支持体上に輝尽性螢光体層を形成した放射線画像
変換パネルを使用し、この放射線画像変換パネルの輝尽
性螢光体層に被写体を透過した放射線を当てて被写体各
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、この輝尽性螢光体層を前
記励起光で走査することによって、該パネル各部に蓄積
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、この光の強弱を光電子増倍管，フォトダイオード等
の光電変換素子で検出して放射線画像を得るものであ
る。

第９図は、このような輝尽性螢光体への画像記録の説明
図である。図において、Ｘ線源１から出射されたＸ線
は、絞り２によって絞られた後、被写体３に照射され
る。被写体３を透過したＸ線は輝尽性螢光体４に入り、
該輝尽性螢光体４に被写体３の画像の潜像が形成され
る。

第10図は、このような輝尽性螢光体に記録された放射線
画像を読取る従来の放射線画像情報読取装置の一例を示
す構成ブロック図である。101は励起光発生用の半導体
レーザ光源で、該半導体レーザ光源101はレーザドライ
バ回路102によって画像クロック発生器125からの画像ク
ロック信号に同期してパルス状にドライブされる。半導
体レーザ光源101より発生したパルス状のレーザビームL
Bは、単色光フィルタ103,ミラー104,ビーム整形光学系1
05及びミラー106を経て偏向器107に達する。該偏向器10
7は偏向器ドライバ108によってドライブされるガルバノ
ミラーを備え、レーザビームLBを走査領域内に一定角度
で偏向する。偏向されたレーザビームLBはｆθレンズ10
9によって走査線上で一定速度となるよう調整され、ミ
ラー110を経て放射線画像情報記録媒体として輝尽性螢
光体を用いた放射線画像変換パネル（以後「画像変換パ
ネル」と称する）111上を矢印ａの方向に走査する。該
画像変換パネル111は同時に副走査方向（矢印ｂ方向）
に移動し、全面が走査される。前記レーザビームLBにて
走査され、画像変換パネル111から発生するパルス状の
輝尽発光は集光器112で集光され、輝尽発光の波長領域
のみを通すフィルタ113を通って光電子増倍管を備えた
光検出器114に至り、アナログ電気信号（画像信号）に
変換される。

115は光検出器114（光電子増倍管）に高圧を供給する電
源である。光検出器114から電流として出力された画像
信号は前置増幅器116を通って電圧増幅され、更に発光
強度信号を画像濃度信号に変換する対数増幅器118,フィ
ルタ119,画像クロック信号に同期して信号を一定期間維
持するサンプルホールド回路（Ｉ）120を通った後、A/D
変換器121によってディジタル信号に変換され、インタ
ーフェース124を介して外部のデータ処理装置へ送られ
る。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような放射線画像情報読み取りの際
の問題点としては、放射線や輝尽性蛍光体の感度ムラ
（シェーディング）や輝尽性蛍光体の経時変化変化の影
響（フェーディング）があり、従来、この問題点につい
ての対策となる技術としては、特開昭60-234643号公報
に記載の補正技術があった。

しかし、上記公報に記載の技術では、読み取ったデータ
を補正するための補正データを、輝尽性蛍光体パネルの
全画素分用意しなければならず、したがって補正データ
を格納するためのメモリ容量が増大してしまう。特に、
輝尽性蛍光体パネルを複数枚使用する場合には、パネル
枚数に比例してメモリ容量が増加するため、実用上、好
ましくない。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、シェーディングおよびフェーディング
補正を極めて少ないメモリ容量で行うことができ、放射
線や輝尽性蛍光体のムラの補正や、経時変化の影響も除
去できる高品質の放射線画像情報読取方法及び装置を実
現することにある。

（問題点を解決するための手段） 前記した問題点を解決する第１の発明は、被写体を配置
することなく輝尽性蛍光体に放射線を照射して第１の撮
影画像情報を求め、該第１の撮影画像情報に基づいて、
前記輝尽性蛍光体の主走査方向に平行なラインの情報か
ら得られる１ライン分の第１の補正データと、前記輝尽
性蛍光体の副走査方向に平行なラインの情報が得られる
１ライン分の第２の補正データとを各々の該補正データ
について少なくとも１ライン分作成しておき、その後、
被写体を配置して輝尽性蛍光体に放射線を照射して第２
の撮影画像情報を求め、該第２の撮影画像情報の主走査
方向に平行な複数ラインを前記第１の補正データの中の
１ラインの補正データで補正すると同時に、該第２の撮
影画像情報の副走査方向に平行な複数ラインを前記第２
の補正データの中の１ラインの補正データで補正するよ
うにしたことを特徴とする放射線画像情報読取方法あ
る。

また、第２の発明は、輝尽性蛍光体に放射線を照射して
撮影画像情報を求め、該撮影情報に対して画像処理を行
う放射線画像情報読取装置において、 被写体を配置することなく輝尽性蛍光体に放射線を照射
して第１の撮影画像情報を求め、該第１の撮影画像情報
に基づいて前記輝尽性蛍光体の主走査方向のラインの情
報から作成される１ライン分の第１の補正データが少な
くとも１ライン記憶されている第１記憶手段と、前記第
１の撮影画像情報に基づいて前記輝尽性蛍光体の副走査
方向のラインの情報から作成される１ライン分の第２の
補正データが少なくとも１ライン記憶されている第２記
憶手段と、被写体を配置して、前記輝尽性蛍光体に放射
線を照射して輝尽性蛍光体より得られる第２の撮影画像
情報を記憶するための第３記憶手段と、該第２の撮影画
像情報の主走査方向に平行な複数ラインを前記第１の補
正データの中の１ラインの補正データで補正すると同時
に、該第２の撮影画像情報の副走査方向に平行な複数ラ
インを前記第２の補正データの中の１ラインの補正デー
タで補正するための補正演算手段とを有することを特徴
とする放射線画像情報読取装置である。

（作用） シェーディング補正とフェーディング補正の補正データ
を、主走査方向及び副走査方向に各々平行な各ライン上
における各画素の発光量と、基準値とから求めて作成す
るため、極めて小さいメモリ容量で全面補正に近い補正
をを行うことができるというものである。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。

第１図は、本発明方法の一実施例を示すフローチャート
である。

先ず、被写体を配置することなく輝尽性蛍光体に放射線
を照射して第１の撮影画像情報を求める（ステップ
）、該第１の撮影画像情報は補正を施すことなく所定
のメモリに格納される。

次に、第１の撮影画像情報に基づいて、輝尽性螢光体の
主走査方向に対する第１の補正データ及び副走査方向に
対する第２の補正データの少なくとも一方を作成する
（ステップ）。第２図は、これら補正データの作成方
法の一例を示す説明図である。図（イ）において、Ｐは
第１の撮影画像情報であり、ｘは画像の主走査方向を示
し、ｙは画像の副走査方向を示している。尚、主走査方
向ｘには2048画素が配列され、副走査方向には2560本の
走査線が存在するものとする。

Pxは主走査方向ｘのプロファイルを示し、Pyは副走査方
向ｙのプロファイルを示している。ここで、補正データ
は、プロファイルPx,Pyにおける発光量のそれぞれの最
大値と主走査方向ｘ（Pxの場合），副走査方向ｙ（Pyの
場合）の各画素での発光量との差を求めるようにする。
これにより、（ロ）に示すようにプロファイルPx上にお
ける発光量の最大値と主走査方向ｘの各画素における発
光量との差は輝尽性螢光体の主走査方向ｘに対する第１
の補正データとなり、シェーデイングを補正することが
できる。又、（ハ）に示すようにプロファイルPy上にお
ける発光量の最大値と副走査方向ｙの各画素における発
光量との差は輝尽性螢光体の副走査方向ｙに対する第２
の補正データとなり、フェーデイングを補正することが
できる。

尚、それぞれのプロファイルPx,Pyの発光量の最小値と
主走査方向x,副走査方向ｙの各画素における発光量との
差を求めて第1,第２の補正データとすこともできるが、
この場合、信号のダイナミックレンジが最小値に合わさ
れて狭くなるため、前述したような最大値に合わせる方
がより好ましい。

又、これらの補正データの作成にあたっては、１ライン
のみのデータから第１の補正データを作成すると、パル
ス状ノイズが混入していた場合には補正データの値が実
際の値と大きく相違することになるため、例えば、第１
の補正データの場合には、複数の主走査ラインの撮影画
像情報を加算した後、それらの平均をとって第１の補正
データとすることがより好ましい。

続いて、被写体を配置して輝尽性螢光体に放射線を照射
することにより、第２の撮影画像情報を求める（ステッ
プ）、 そして、第２の撮影画像情報を前記第１の補正データ及
び第２の補正データの少なくともいずれかを用いて補正
する（ステップ）。

このような補正にあたっては、第２の撮影画像情報の同
一列の各画素の発光量データに対して第１の補正データ
の対応する画素のデータ（同一の列では同一の補正量）
を加算し、同一の走査線上の各画素の発光量データに対
して第２の補正データの対応する走査線上の画素のデー
タ（同一の走査線では同一の補正量）を加算すればよ
い。即ち、第１の補正データを用いた補正を例にとれ
ば、信号（ｓ）は定数に変換されているので、画像信号
（Ｓ）は、 （Ｓ）＝log s となる。そして、信号（ｓ）がシェーデイングで0.7倍
になっていたとすると、 （Ｓ′）＝log s×0.7 ＝log 0.7＋log s ＝log s−0.15 となる。従って、得られている信号（Ｓ′）に第１の補
正データとしての0.15を加算すればシェーデイングの補
正されたデータとなる。フェーデングの場合も全く同様
に第２の補正データを用いることにより行える。従っ
て、各画素について第１及び第２の補正データを加算す
れば、シェーディング及びフェーディングの補正がなさ
れたデータを得ることができる。

このような方法によれば、補正データを格納するための
メモリ領域は、第２図の場合には最大でも2048＋2560あ
ればよく、メモリ容量を小さくできる。

又、第１の補正データと第２の補正データから該当画素
に対する合成補正データを予め求めておき、全画素に対
する補正をこの合成補正データを用いて行うこともでき
る。

又、補正データは、複数画素列毎に用意してもよいし、
複数走査線毎に用意してもよい。

次に本発明方法を達成するための装置の構成について説
明する。この構成として、 読取装置内に補正データを用いてシェーディング，
フェーディング補正を実行する回路部をもち、外部にデ
ータ処理装置をもち、ここで補正データを作成する。

読取装置内には補正回路系をもたずに外部のデータ
処理装置で補正データの作成及び補正を実行する。

読取装置内には補正データを作成する回路系及び補
正を実行する回路系をもつ。

等の構成が考えられる。

ここでは、第３図，第４図を用いて、上記の構成の場
合について説明する。

第３図は本発明で用いる読取装置の主要部構成ブロック
図、第４図はデータ処理装置の主要部構成ブロック図で
あり、第９図及び第10図と同一部分には同一の符号を付
けている。図において、輝尽性螢光体４を含むパネル11
1は読取装置５内に固定配置されている。136は読取装置
５とのインターフェース、122は読取装置５からデータ
処理装置200に画像データが高速で送られてくるため、
それを一時格納するメモリ、126は被写体３を配置する
ことなく輝尽性螢光体４に放射線を照射することにより
得られる第１の撮影画像情報を格納する第１の格納手段
として用いられるメモリ、127はメモリ126に格納された
第１の撮影画像情報に基づいて作成される補正データを
格納する第２の格納手段として用いられるメモリ、128
は被写体３を配置して輝尽性螢光体４に放射線を照射す
ることにより得られる第２の撮影画像情報を格納する第
３の格納手段として用いられるメモリである。129はマ
ス・メモリとして用いられる磁気デイスクである。130
は操作キーボード、131は操作用表示器、132はこれらキ
ーボード130及び表示器131を制御するコントローラであ
る。133は画像を出力する表示器、134は該表示器133に
出力すべき画像情報を格納するメモリである。135は外
部との通信を行うための通信用インタフェースである。
136は各構成ブロックが接続されるバスであり、アドレ
スバス，データバス，コントロールバスで形成されてい
る。

このような構成において、被写体３を配置することなく
輝尽性螢光体４に放射線を照射することにより得られる
第１の撮影画像情報はメモリ126に格納される。該メモ
リ126に格納された第１の撮影画像情報はCPU123により
読み出され、前述の第２図のような演算処理が施されて
輝尽性螢光体４の主走査方向に対する前述の第１の補正
データ及び／又は副走査方向に対する第２の補正データ
が作成される。そして、作成された補正データは、メモ
リ127に格納される。

一方、被写体３を配置して輝尽性螢光体４に放射線を照
射することにより得られる第２の撮影画像情報はメモリ
128に格納される。このようにしてメモリ126,127,128に
それぞれ所定のデータが格納された後、CPU123は、メモ
リ128に格納されている第２の撮影画像情報に対してメ
モリ127に格納されている補正データを用いて前述のよ
うな補正演算を行う。

このように構成することにより、比較的少ないメモリ容
量でシェーディング補正とフェーディング補正とを行う
ことができる。

又、シェーディング補正とフェーディング補正を行うこ
とにより、比較的少ないメモリ容量で全面補正に近い補
正が行える。

又、一連の撮影にあたっては、通常使用されているＸ線
源を用いることができる。

又、補正データの作成は任意の時に行うことができる。

上記実施例では補正データの作成及び補正演算をCPU123
で行うものとしたが、補正データの作成のみをCPU123で
行い、補正のための回路を設けてもよい。次に、このよ
うな構成例の主要部構成ブロック図を第５図に示す。第
３図と同一の部分には同一の符号をつけてある。読取装
置５内には、制御回路51が設けられていて、該制御回路
51には補正データメモリ52及び補正回路53が接続されて
いる。補正回路53には画像信号が加えられると共に補正
データメモリ52から補正データが加えられる。制御装置
６は制御回路51を介して読取装置５と接続されている。
該制御装置６は、読取装置５の動作を制御すると共に、
補正データを作成する。第５図では制御装置６を読取装
置５の外に独立して設けているが、読取装置５内に設け
てもよい。尚、制御装置６は、第４図に示したデータ処
理装置からシェーディング，フェーディング補正をする
部分を除いたものと考えてよい。

第６図は、第５図の動作の流れを示すフローチャートで
ある。補正データ作成時には、先ず被写体を配置しない
でＸ線を照射する（ステップ）。得られた画像は補正
することなく制御装置６に出力する（ステップ）。制
御装置６は、入力された画像に基づいて補正データを作
成し（ステップ）、作成した補正データをメモリ52に
格納する（ステップ）。

これに対し、画像読取時には、被写体をおいてＸ線を照
射し（ステップ）、メモリ52に格納されている補正デ
ータを用いて補正を行いながら画像データを出力する
（ステップ）。この場合、例えば制御装置６内に磁気
ディスク等の不揮発性メモリを設けておいて、予め任意
の時に補正データを格納しておき、装置立ち上げ時には
読取装置５側に伝送してもよい。

第７図は、ディジタル的に補正を行う補正回路の具体例
図である。第７図では画像データは10ビットで３桁をカ
バーしている。一方、補正データはフェーディング，シ
ェーディングとも８ビット構成としてる。８ビットにし
た理由は、10ビットにするとメモリサイズが大きくなっ
てしまうこと、実際の画像データのフェーディング及び
シェーディングは10ビットの補正データを必要とするほ
ど大きくはないことに基づく。８ビットは3/4桁の変動
をカバーする量であり、実用上十分である。

このように８ビットにすることにより、メモリの容量も
含めて、ディジタル回路的に10ビット構成の場合の略1/
2で済むことになる。

第７図において、補正データ作成時には、先ず補正デー
タメモリ52及びラッチ53にCPUから“0"を書き込む。そ
して、実際に画像データを読み取る動作に入る。画像デ
ータの読取にあたっては、各画素又は複数画素に対応し
たクロックがクロック発生器54からカウンタ55に加えら
れる。カウンタ55は水平同期信号に同期して上記クロッ
クによりイクリメントされる。この時、補正データメモ
リ52から読み出される補正データは“0"なので、９ビッ
ト加算器56,10ビット加算器57,オーバーフロー処理回路
58及びインタフェース59を経て外部に出力されるデータ
はシェーディング及びフェーディング補正データを作成
するための画像データとなる。

補正データの書込みにあたっては、制御装置から送られ
る補正データを受け取り、CPUが補正データメモリ52に
格納する。

そして、画像データの補正にあたっては、前述と同様に
クロック発生器54からカウンタ55にクロックが加えられ
てカウンタ55はインクリメントされる。ラッチ53には、
一走査期間内の画像データが読み出されていない時にCP
Uにより補正データメモリ52からフェーディング補正デ
ータが読み出されてセットされる。尚、この補正データ
は複数ラインに１回のセットであってもよい。

このような手順を実行することにより、補正が行える。

第８図は、アナログ時に補正を行う補正回路の具体例図
である。第８図の構成によれば、９ビットの補正データ
をD/A変換器60に加えてアナログ信号に変換した後加算
器61に加えて対数変換された画像信号に加算し、A/D変
換器62で10ビットのディジタル信号に変換して出力する
ことになる。

尚、上記説明は主に第１及び第２の補正データを用いた
場合について述べたが、何れか一方のみの補正データを
用いて補正するだけでも効果はある。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、極めて少
ないメモリ容量で、放射線や輝尽性蛍光体のムラの補正
や、経時変化の影響も除去できるシェーディング及びフ
ェーディングの補正を行うことが可能な放射線画像情報
読取方法及び装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一実施例を示すフローチャート、
第２図は補正データの作成方法説明図、第３図及び第４
図は本発明装置の主要部構成ブロック図、第５図は本発
明装置の他の実施例の主要部構成ブロック図、第６図は
第５図の動作の流れを示すフローチャート、第７図及び
第８図はそれぞれ補正回路の具体例図、第９図は輝尽性
螢光体への画像記録の説明図、第10図は従来の構成例図
である。 ４……輝尽性螢光体、５……読取装置 ６……制御装置、101……レーザ光源 111……画像変換パネル、114……光検出器 120……サンプルホールド回路 121……A/D変換器、123……CPU 126,127,128……メモリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 唐沢 治男 東京都日野市さくら町１番地 小西六写真 工業株式会社内 審判の合議体 審判長 石井 勝徳 審判官 小菅 一弘 審判官 小原 博生 (56)参考文献 特開 昭60−234643（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−13878（ＪＰ，Ａ)

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被写体を配置することなく輝尽性蛍光体に
   放射線を照射して第１の撮影画像情報を求め、 該第１の撮影画像情報に基づいて、前記輝尽性蛍光体の
   主走査方向に平行なラインの情報から得られる１ライン
   分の第１の補正データと、前記輝尽性蛍光体の副走査方
   向に平行なラインの情報から得られる１ライン分の第２
   の補正データとを各々の該補正データについて少なくと
   も１ライン分作成しておき、 その後、被写体を配置して輝尽性蛍光体に放射線を照射
   して第２の撮影画像情報を求め、 該第２の撮影画像情報の主走査方向に平行な複数ライン
   を前記第１の補正データの中の１ラインの補正データで
   補正すると同時に、該第２の撮影画像情報の副走査方向
   に平行な複数ラインを前記第２の補正データの中の１ラ
   インの補正データで補正するようにしたことを特徴とす
   る放射線画像情報読取方法。
2. 【請求項２】前記第１の撮影画像情報の主走査方向の複
   数ラインの情報を加算してその平均を取ることにより、
   前記１ライン分の第１の補正データを作成することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の放射線画像情報読
   取方法。
3. 【請求項３】前記第１の撮影画像情報の副走査方向の複
   数ラインの情報を加算してその平均を取ることにより、
   前記前記１ライン分の第２の補正データを作成すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の放
   射線画像情報読取方法。
4. 【請求項４】輝尽性蛍光体に放射線を照射して、撮影画
   像情報を求め、該撮影情報に対して画像処理を行う放射
   線画像情報読取装置において、 被写体を配置することなく輝尽性蛍光体に放射線を照射
   して第１の撮影画像情報を求め、該第１の撮影画像情報
   に基づいて前記輝尽性蛍光体の主走査方向のラインの情
   報から作成される１ライン分の第１の補正データが少な
   くとも１ライン記憶されている第１記憶手段と、 前記第１の撮影画像情報に基づいて前記輝尽性蛍光体の
   副走査方向のラインの情報から作成される１ライン分の
   第２の補正データが少なくとも１ライン記憶されている
   第２記憶手段と、 被写体を配置して、前記輝尽性蛍光体に放射線を照射し
   て輝尽性蛍光体より得られる第２の撮影画像情報を記憶
   するための第３記憶手段と、 該第２の撮影画像情報の主走査方向に平行な複数ライン
   を前記第１の補正データの中の１ラインの補正データで
   補正すると同時に、該第２の撮影画像情報の副走査方向
   に平行な複数ラインを前記第２の補正データの中の１ラ
   インの補正データで補正するための補正演算手段とを有
   することを特徴とする放射線画像情報読取装置。