JPH0751257A

JPH0751257A - 放射線画像変換装置

Info

Publication number: JPH0751257A
Application number: JP5203530A
Authority: JP
Inventors: Takasuke Haraki; 貴祐原木
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1993-08-18
Filing date: 1993-08-18
Publication date: 1995-02-28

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、放射線画像変換装置に関し、詳し
くは、輝尽蛍光体を用いた放射線画像変換装置における
画像面での周波数処理を高速化する。【構成】被写体を透過したＸ線エネルギの一部を吸
収，潜像として蓄積した輝尽蛍光体板, もしくは、シー
トに励起光を照射することによって放出される輝尽発光
光を、光電変換器によって電気信号とし、Ａ／Ｄ変換し
て画像情報を得るデジタルＸ線装置であって、得られた
画像に対して、空間周波数処理を施す機能を備え、空間
周波数処理を行う際の、矩形マスク領域の加算平均を
算出するデジタルＸ線装置において、該加算平均の算出
手段として、励起光走査後から画像メモリにデータが格
納されるまでの間に、該矩形マスク領域の主走査方向
１ライン分の加算値, 又は、加算平均値を順次求めるこ
とを繰り返して、全ラインのマスクデータを、マスクメ
モリに格納する演算回路を設けるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、放射線画像変換装置に
係り、さらに詳しくは、輝尽蛍光体を用いた放射線画像
変換装置における画像面での周波数処理を高速化する装
置に関する。

【０００２】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
視光を銀塩を使用したフィルムに照射して現像した、い
わゆる放射線写真が利用されている。

【０００３】一方、高感度，高解像度のＸ線撮像システ
ムとして、従来の銀塩感光剤をシート状に塗布したフィ
ルムに、間接, あるいは、直接放射線の２次元像を記録
する方法に代わり、蓄積性（輝尽）蛍光体を使用する方
法が利用され始めている。

【０００４】このような方式に関しては、基本的な方式
として、米国特許第３，８５９，５２７に詳しく述べら
れている。このシステムに使用される蛍光体は、Ｘ線な
どの放射線のエネルギーをうけると、そのエネルギーの
一部を蓄積する。この状態は比較的安定であり、しばら
く, あるいは長時間にわたって保持される。この状態に
ある蛍光体に、励起光として働く第１の光を照射する
と、蓄積されているエネルギーが、第２の光（輝尽発光
光）となって放出される。この時、第１の光は、可視光
に限らず、赤外線から紫外線の範囲の広い波長の光が使
われる。ただし、その選択は、使われる蛍光体材料によ
って異なる。上記第２の光も、赤外線のものから紫外線
のものまで各種ある。その違いも、使用する蛍光体材料
に依存する。この第２の電磁波を受光し、光電変換器で
電気信号に変換したあと、デジタル信号化してデジタル
画像情報として得る方法である。図６に、本放射線画像
変換装置の実施形態の一例を示す。

【０００５】図６で、励起光光源 101からのレーザービ
ームが、ガルバノミラーとか，ポリゴンミラーからなる
スキャナ− 102によって走査され、ｆθレンズ等のビー
ム形状補正のための光学部品 103，および、反射ミラー
104等を介して、輝尽蛍光体板，もしくは、シート 105
上を走査される。

【０００６】被写体を通して照射されたＸ線は、上記輝
尽蛍光体板，もしくは、シート 105内に潜像としてエネ
ルギーが蓄えられており、そのエネルギーが上記励起光
照射によって、輝尽発光光として取り出される。その輝
尽発光光をファイバアレイ等の集光体 107によって集光
し、励起光は通さず、輝尽発光光だけを通すフィルタを
介して光電子増倍管等の光電変換器 108に導かれる。図
６とは異なる構成で、例えば、集光体 107を用いず、直
接フィルタおよび光電変換器 108に導かれるようにして
も良い。

【０００７】光電変換器 108において、受光量は電気信
号に変換され、増幅器 109によって増幅されたあと、Ａ
／Ｄ変換器 110においてデジタル信号に変換され、フレ
ームメモリ 111に一旦記憶され、その後、磁気ディスク
や光磁気ディスク 112に格納されたりＣＲＴ等の画像表
示部 113に表示されたりする。

【０００８】このように、輝尽螢光体を用いた放射線画
像変換装置を、ここでは、以後、デジタルＸ線装置と呼
ぶ。デジタルＸ線装置では、得られた画像を最終的に格
納したり、表示したりする前に、予め、画像処理を行
い、読影しやすいようにすることが可能である。例え
ば、階調曲線を変える階調処理，エッジ強調などの周波
数処理が画像処理に属する。画像データの場合、上記周
波数処理を行う際、フーリエ変換などで周波数面での周
波数処理を行わず、画像面で周波数処理を行った方が、
高速に処理ができる。

【０００９】画像面の場合、高域強調にしろ, 低域強調
にしろ、カットオフ周波数を求めるのには、処理対象の
画素に対して、周囲の数画素の画素値の重みづけ平均値
や単純加算平均値を求める。

【００１０】例えば、周囲の画素数が多ければ多いほ
ど、低周波数成分となり、次式の演算式を用いれば高域
強調となる。Ｑ＝Ｓ＋ｋ＊（Ｓ−Ｓ_US）───────────────（１式）ここで、Ｑ：処理結果の画素値Ｓ：処理前の画素値Ｓ_US：周囲画素の平均値 (ボケマスク) ｋ：重み係数このような１式で示した周波数処理は、ソフトウェアで
行っても良いし，ハードウェアで行っても良い。ハード
ウェアで実行する場合、まずＳ_USを求める。簡素化する
ために、例えば、図７(a) に示したように、周囲を、５
画素×５画素の矩形として、単純加算平均して、矩形マ
スクのマスクデータを求める方法がある。更に、単純
加算平均の場合、図７(b) に示すように、更新されるデ
ータ値を、上記矩形マスクの５画素×５画素サイズ分
ではなく、該マスクサイズの縦, 若しくは、横一列分と
することで、更なる高速化が可能である。但し、集団検
診などに用いる場合はさらに高速性が必要となる。集団
検診では、患者が、次から次へと撮影されていくので、
１患者当たり２０〜３０秒程度の余裕しかない。この時
間内で画像を、ＭＯＤに格納するためには、読み取りの
レーザースキャンの時間もあるので、上記周波数処理を
しようと思ったら、数秒程度しか許されない。従って、
かかるデジタルＸ線装置において、より、高速に処理で
きる周波数処理手段が要求される。

【００１１】

【従来の技術】前述の図７，及び、図８は、デジタルＸ
線装置における従来の周波数処理手段を説明する図であ
る。

【００１２】上記画像面での周波数処理において、該周
波数処理に必要となるボケマスク情報を求める場合、従
来の方法では、図８(a) のマスク演算 52 として示され
ているように、潜像読取装置 51 の記録媒体に記録され
ている画像を読み出して、アナログ／デジタル変換した
後、画像メモリ 53 にデジタル画像を格納した後、該画
像メモリ 53 からデジタル画像を読み出して、図６の画
像表示部 113のＣＲＴに表示する迄の間に、上記周波数
処理をしていた。

【００１３】この処理をハードウェアで実現する場合の
高速化の方法として、図８(b) の方法がある。この方法
は、上記マスクサイズ分（本例では、５画素分）だけの
レジスタを設けて、一度にデータをメモリから読み出す
方法である。本方法はマスクサイズが、例えば、図８
(b) に示されているように、５画素×５画素程度なら、
実現可能であるが、１００画素程度のマスクサイズが必
要な周波数処理では、回路規模が膨大となりとても実現
不可能である。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】従って、図８(a) から
明らかなように、従来の周波数処理方法では、記録媒体
(画像メモリ) に記録されたデジタル画像を読み出し
て、CRT 等に表示する迄の間の時間を利用するものであ
り、図８(b) に示した如き、ハードウェアを投入した高
速化手段を用いたとしても、原理的に、記録媒体 (画像
メモリ) に記録された後での、ボケマスク生成→周波数
処理 (強調演算等) となり、高速化に限界があるもので
あった。

【００１５】本発明は上記従来の欠点に鑑み、デジタル
画像が、上記潜像読取装置から、デジタル記録媒体 (画
像メモリ) に記録される迄の時間を利用して、上記周波
数処理中のボケマスクを生成しておき、画像の強調演算
等の周波数処理は、該デジタル画像が記録される迄の間
に生成されているボケマスクを使用して行うようにし
て、デジタル画像が生成されてから、CRT 等に表示され
る迄の時間を短縮することで、デジタルＸ線装置におけ
る周波数処理演算の高速化と，回路の簡素化を図ること
ができるデジタルＸ線装置を提供することを目的とする
ものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】図１は、本発明の原理構
成図である。上記の問題点は、下記の如くに構成した放
射線画像変換装置によって解決される。

【００１７】被写体を透過したＸ線エネルギの一部を吸
収，潜像として蓄積した輝尽蛍光体板，もしくは、シー
トに励起光を照射することによって放出される輝尽発光
光を、光電変換器によって電気信号とし、Ａ／Ｄ変換し
て画像情報を得るデジタルＸ線装置であって、得られた
画像の各画素に対して、周辺の、例えば、矩形領域内の
画素値の、例えば、単純加算平均を行う空間周波数処理
を施す機能を備え、該空間周波数処理を行う当たって、
該矩形マスク領域の加算平均を算出する際、該加算平
均の算出手段として、潜像読取装置 51 における輝尽蛍
光体板，もしくは、シートに対する励起光走査後から画
像メモリ 53 にデータが格納されるまでの間に、該矩形
マスク領域の主走査方向１ライン分の加算値, 又は、
加算平均値を順次求めることを繰り返して、全ラインの
マスクデータを、マスクメモリ54 に格納する演算回路
を設けるように構成する。

【００１８】

【作用】前述のように、本発明の放射線画像変換装置に
おいては、画像データに対する、前述の周波数処理は、
撮影後、アナログ／デジタル変換されたデジタル画像
が、画像メモリに記録されるまでの間に、周波数処理に
必要なボケマスクデータ（所定の画素に対応して定めら
れた領域内の、各画素の画素値の加算平均をとったデー
タ）の生成が行われるようにしたものである。

【００１９】従って、従来のように、記録媒体に記録さ
れた画像を読み出して、ＣＲＴ等に表示するまでに周波
数処理するシステム上のものではない。即ち、本発明
は、撮影後、輝尽蛍光体板，又は、シートに励起光を照
射し、画像メモリに記録されるまでの時間を利用して、
例えば、矩形マスク内の主走査方向成分の加算値，若
しくは、加算平均値を順次計算し、画像メモリとは別の
マスクメモリに記憶するものである。

【００２０】本発明の構成例を図１に示す。図１におい
て、51は潜像読取装置で、図６における、光電変換器 1
08までで構成されている。52は加算回路, 又は、加算平
均回路であり、ボケマスクのマスクサイズをＭ×Ｍとし
た場合、Ｍ回のデータを加算, 又は、加算後平均化す
る。53は画像メモリであり、図６における、フレームメ
モリ 111に相当する。54は、上記加算回路 52 等で演算
されたデータを格納するメモリであり、ほぼ、上記画像
メモリ 53 と同等の大きさを持つ。以下このメモリ 54
をマスクメモリと呼ぶ。上記加算回路 52 等の演算回路
はデジタルで行ってもよいし、アナログ回路で実現して
も良い。以下の説明では、説明の便宜上、デジタル回路
での動作である。

【００２１】以下に、図１，及び、図３〜図５の、本発
明の演算動作を説明する図を用いて、本発明の作用動作
を説明する。51の潜像読取装置において、画像データ
は、前述の図６で説明した励起光の走査｛走査方法は、
図３(a) に示す｝により順次読み出される。この時点で
の、画像データは図３(b) のようになっている。この読
み出されたデータは、図１の演算回路（加算回路) 52に
入力され、図３(c) のように、Ｍ回 (例えば、５回）分
加算された後、結果を出力する。加算平均の場合には、
上記Ｍで除算されたのち出力される。

【００２２】このとき、データはラインの先頭からＭ番
目のデータが演算（加算）されたのち出力され、以下１
画素毎に、演算結果が出力される。出力データ (ボケマ
スクデータ) は、画像メモリ 53 に画像データが書き込
まれるのと同様に、マスクメモリ 54 にも書き込まれ
る。以上の演算を副走査方向の全てに渡って行う。

【００２３】すると、図４に示すように、マスクメモリ
54 には、加算平均で必要なマスク領域のうち、横方向
１列の加算結果, 又は、加算平均結果が記憶される。即
ち、図４において、「００」には、ライン０番目の、０
画素〜４画素迄の加算結果値が記憶され、「０１」に
は、ライン０番目の、１画素〜５画素迄の加算結果値が
記憶され、同様にして、「１０」には、ライン１番目
の、０画素〜４画素迄の加算結果値が記憶され、「１
１」には、ライン１番目の、１画素〜５画素迄の加算結
果値が記憶される。以下同様である。即ち、該マスクメ
モリ 54 の各画素領域には、画像データのＭ、例えば、
５画素分の加算結果値，又は、加算平均値が記憶される
ことになる。

【００２４】上記の如き、マスクメモリ 54 への演算結
果の書き込みが終了したら、次に、周波数処理を行う。
例えば図５(a) のように、ある点 (画素) ｓについて演
算を行うとする。この時に、必要なマスクデータは図５
(b) における斜線で示した領域のマスクデータである。

【００２５】画素ｓの演算が終了し，次にｔ点の画素に
対する処理を行うとする。ｔ点はｓ点の１画素垂直方向
に下の点である。このｔ点の処理に必要なマスク領域
は、前述の図７(b) で示したと同じ方法、即ち、図５
(c) に示すように「ｓ点と共通なデータ＋新たに必要な
データ─過去のデータ」となる。

【００２６】つまりｔ点の演算で必要なデータは「新た
に必要なデータ」であり、この横１列の加算値, 又は、
加算平均値は、既に、マスクメモリ 54 に格納されてい
るので、本発明の場合、マスクメモリ 54 を一回アクセ
スするだけで、該ｔ点の演算が可能である。つまり、１
回のメモリアクセスで１画素の演算ができるということ
である。

【００２７】このように、本発明の放射線画像変換装置
（デジタルＸ線装置）によれば、周波数処理の処理時間
が短縮でき、且つ、回路規模が小さくて済むという効果
が得られる。

【００２８】

【実施例】以下本発明の実施例を図面によって詳述す
る。前述の図１が、本発明の原理構成図であり、図２
は、本発明の一実施例を示した図であり、前述の、図
３，図４は、本発明の演算動作を説明する図である。

【００２９】本発明においては、被写体を透過したＸ線
エネルギの一部を吸収，潜像として蓄積した輝尽蛍光体
板，もしくは、シートに励起光を照射することによって
放出される輝尽発光光を、光電変換器によって電気信号
とし、Ａ／Ｄ変換してデジタル画像情報を得るデジタル
Ｘ線装置であって、得られたデジタル画像に対して空間
周波数処理を施す機能を備え、該空間周波数処理を行う
に当たって、矩形マスク領域の加算平均を算出する
際、該加算平均の算出手段として、潜像読取装置51 に
おける輝尽蛍光体板，もしくは、シートに対する励起光
走査後から画像メモリ 53 にデータが格納されるまでの
間に、該矩形マスク領域の主走査方向１ライン分の加
算値, 又は、加算平均値を順次求めることを繰り返し
て、全ラインの演算結果をマスクメモリ 54 に格納する
演算回路 52 が、本発明を実施するのに必要な手段であ
る。尚、全図を通して同じ符号は同じ対象物を示してい
る。

【００３０】以下、図１，図３〜図５を参照しながら、
図２によって、本発明の放射線画像変換装置を、その空
間周波数処理を中心に説明する。本実施例においては、
上記空間周波数処理をデジタル回路で行う場合を図２に
示す。図２(a) において、1001は加算器,1002 は遅延器
で、1 画素前の値を出力する。1003も遅延器であるが、
マスクサイズ(M)+１分遅延する。1004は加減算器であ
り、遅延器 1002 からの出力から遅延器 1003 からの出
力を減算する。以下に動作を示す。

【００３１】各遅延器 1002,1003からは、いずれも、最
初は“０”が出力されている。画像データは、まず、加
算器 1001 に入力されるが、遅延器 1002 の出力は
“０”なので、画像データそのものの値が遅延器 1002
に入力される。次の画像データがくると、遅延器 1002
からは、１つ前の値が出力されるので、今度は、加算器
1001 の加算では、現画像データと１つ前の画像データ
との加算が行われ、結果が遅延器 1002 に入力される。
以下この動作を繰り返す。

【００３２】一方、遅延器 1003 では、画像データは順
次遅延され、マスクサイズ+1回目で、最初のデータが出
力される。このデータが、加算器 1004 の入力され、遅
延器1002 のデータから減算される。つまり、マスクサ
イズ(M) 回目では、遅延器 1002 の出力そのものが加算
器 1004 からは出力され、マスクサイズ+1回目からは、
順次、先頭データが減算されていくので、結果として、
該加算器 1004 からは、常にマスクサイズ(M) 分だけの
加算値がスライドして出力されていく。この結果をマス
クメモリ 54 ｛図１参照｝に順次記録すれば良いのであ
る。このようにして、前述の１式の演算が行われる。

【００３３】図２(b) は、上記回路では、上記空間周波
数処理を行うデジタル回路の他の実施例である。図２
(b) において、1003,1002 は、図２(a) と同じ、それぞ
れ、Ｍ段，１段の遅延器であり、1001,1004 も、図２
(a) と同じ、それぞれ、同じ加算器, 加減算器である。

【００３４】先ず、加減算器 1004 に画像データが入力
されるが、Ｍ（＝５）段の遅延器 1003 からは“０”が
出力されているので、その儘、加算器 1001 に入力さ
れ、１画素毎に加算を繰り返す。

【００３５】そして、マスクサイズ＋１回目において、
上記加減算器 1004 から、第０番目の画素値が減算され
た結果が出力され、加算器 1001 においては、第０番目
＋第１番目＋第２番目＋第３番目の画素値が加算された
結果に対して「第４番目−第０番目」の画素値が加算さ
れる結果、遅延器 1002 からは、以降、常にマスクサイ
ズ(M) 分だけの加算値がスライドして出力されていく。

【００３６】このように、本発明の放射線画像変換装置
は、被写体を透過したＸ線エネルギの一部を吸収，潜像
として蓄積した輝尽蛍光体板, もしくは、シートに励起
光を照射することによって放出される輝尽発光光を、光
電変換器によって電気信号とし、Ａ／Ｄ変換して画像情
報を得るデジタルＸ線装置において、得られた画像に対
して、空間周波数処理を施す機能を有し、空間周波数処
理を行う際、矩形マスク領域の加算平均を算出するデ
ジタルＸ線装置において、該加算平均の算出手段とし
て、励起光走査後から画像メモリにデータが格納される
までの間に、該矩形マスク領域の主走査方向１ライン
分の加算値, 又は、加算平均値を順次求め、マスクメモ
リに格納し、その格納されたマスクメモリのマスクデー
タを基に、周波数処理を、該マスクメモリをアクセスし
て、前述の１式の演算を行うだけでできるようにうた所
に特徴がある。

【００３７】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、デジタルＸ線装置における周波数処理の処理時
間が短縮でき、且つ、回路規模も小さくてすむという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理構成図

【図２】本発明の一実施例を示した図

【図３】本発明の演算動作を説明する図（その１）

【図４】本発明の演算動作を説明する図（その２）

【図５】本発明の演算動作を説明する図（その３）

【図６】デジタルＸ線読取り装置の構成例図

【図７】デジタルＸ線装置における従来の周波数処理を
説明する図（その１）

【図８】デジタルＸ線装置における従来の周波数処理を
説明する図（その２）

【符号の説明】

101 励起光光源 102 スキャナー (ガルバノミラー, ポリゴンミラー
等) 103 ビーム形状補正のための光学部品 (ｆθレンズ
等） 104 反射ミラー 105 輝尽蛍光体板もしくはシート 106 輝尽蛍光体板もしくはシートの搬送機構 107 輝尽蛍光光の集光体 (ファイバアレイ等) 108 光電変換器 (光電子増倍管等) 109 増幅器 110 Ａ／Ｄ変換器 111 フレームメモリ 112 磁気ディスク, 又は、光磁気ディスク 113 画像表示部（ＣＲＴ等） 51 潜像読取装置 52 演算回路 (加算, 又は、加算平均) 53 画像メモリ 54 マスクメ
モリ 1001 加算器 1002 １段の遅
延器 1003 Ｍ段の遅延器 1004 加減算器ｓ，ｔ周波数処理の対象画素所定マスク，矩形マスク、ボケマスク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０６Ｔ 5/20 9191−5ＬＧ０６Ｆ 15/68 ４０５

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被写体を透過したＸ線エネルギの一部を吸
収，潜像として蓄積した輝尽蛍光体板，もしくは、シー
トに励起光を照射することによって放出される輝尽発光
光を、光電変換器によって電気信号とし、Ａ／Ｄ変換し
て画像情報を得るデジタルＸ線装置であって、得られた
画像の各画素に対して、周辺の所定領域内の画素の値の
単純加算平均等を行う空間周波数処理を施す機能を備
え、該空間周波数処理を行うに当たって、該所定マスク
() 領域の加算平均を算出する際、該加算平均の算出手段として、潜像読取装置における上
記輝尽蛍光体板，もしくは、シートに対する励起光走査
後から画像メモリ(53)にデータが格納されるまでの間
に、該所定マスク () 領域の主走査方向１ライン分の
加算値, 又は、加算平均値を順次求めることを繰り返し
て、全ラインのマスクデータを、マスクメモリ(54)に格
納する演算回路(52)を設けたことを特徴とする放射線画
像変換装置。