JPH08147456A - Ｘ線画像検出装置及び画像読取装置 - Google Patents

Ｘ線画像検出装置及び画像読取装置

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JPH08147456A
JPH08147456A JP7256957A JP25695795A JPH08147456A JP H08147456 A JPH08147456 A JP H08147456A JP 7256957 A JP7256957 A JP 7256957A JP 25695795 A JP25695795 A JP 25695795A JP H08147456 A JPH08147456 A JP H08147456A
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histogram
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image data
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Hitoshi Inoue
仁司 井上
Akio Saegusa
昭夫 三枝
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 Ｘ線画像をデジタル画像に変換し、ヒストグ
ラムを作成する。 【構成】 Ｘ線発生装置１からのＸ線によるＸ線透過像
は蛍光板２より蛍光に変換され、ＣＣＤ撮像素子４によ
り受光され電荷として画素毎に蓄積され、ＣＣＤ制御装
置８からの制御パルスと同期して１画素ずつアナグロ信
号として出力され、Ａ／Ｄ変換器５によりデジタルデー
タDDに変換される。このデジタルデータDDは図示しない
記憶装置に画像データとして記憶されると共に、階調度
に対応するアドレス値として、メモリ累積コントローラ
６に出力され、このアドレス値と同じ番地のヒストグラ
ムメモリ９のアドレスに記憶されている数値に１が加算
され、ヒストグラムデータHDが作成され、画像データと
共にコントローラ１０により外部に出力される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線画像、特に医
療用Ｘ線画像を検出してデジタル画像に変換するＸ線画
像検出装置、及び一般的な画像を光学的に読み取りデジ
タル化する画像読取装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年では、医用画像、特にＸ線透視画像
をデジタル化し、電子ファイリングや自動診断への応用
が活発に試みられている。
【０００３】Ｘ線画像をデジタル化する機器としては、
被検体を透過したＸ線を蛍光板に照射し、この蛍光板か
ら放射するＸ線強度に比例した蛍光をＣＣＤ等の蓄積型
の固体撮像素子により受光してビデオ信号に変換した後
に、デジタル値に変換するＸ線画像検出装置が知られ、
蛍光を利用せずにＸ線量を電荷量に直接変換する素子を
用いるものもある。また、撮影・現像されたＸ線フィル
ム上のＸ線画像を光学的に読み取り、デジタル画像に変
換するフィルムデジタイザも好適に利用されている。
【０００４】一般に、医療診断に用いるデジタル画像に
は微妙な濃淡情報が要求されるため、デジタル値には４
０９６〜６５５３６の階調度に相当する１２〜１６ビッ
トが使用されている。
【０００５】しかしながら、デジタル医用画像は上述し
たデジタル値の全範囲に有効に分布しておらず、一部分
の範囲に集中している場合が多く、このようなデジタル
画像を例えばＣＲＴ等の表示装置に表示すると、表示装
置自体の階調表現能力はフィルムに比べて低いので、コ
ントラストの低い画像になってしまう。
【０００６】そのためＸ線画像検出装置では、得られた
デジタルデータを外部の演算装置に出力し、この演算装
置において濃淡のヒストグラムを作成し、通常は画像デ
ータの頻度分布を計測し、画像データのデジタル値の有
効範囲を検出し、この有効範囲をデジタル値の全範囲へ
拡張するためのデータ変換テーブル、即ち参照テーブル
を作成している。このような参照テーブルにより、画像
データのデジタル値を変換することにより、コントラス
トの高い画像を表示することが可能になる。
【０００７】また近年では、医用画像による診断を自動
化し、集団検診等の効率と正確度を向上が推進されてお
り、画像診断においてヒストグラムは重要な情報の１つ
である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】一般に、医療用画像は
約２０００×３０００（６００万）点の大量の画素から
成る。しかしながら、上述の従来例はＸ線画像検出装置
から１画素毎にデジタルデータを外部の演算装置に出力
してヒストグラムを作成しているため、非常に時間が掛
かり、大量の画像を取り扱うには作業効率が大幅に低下
してしまう。
【０００９】本発明の第１目的は、上述の従来例に鑑
み、外部演算装置にヒストグラム作成等の負担をかけ
ず、作業効率を向上させることが可能なＸ線画像検出装
置及び画像読取装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の第１発明に係るＸ線画像検出装置は、検出されたＸ線
画像データと共に該画像データのヒストグラムに関する
情報を出力することを特徴とする。
【００１１】第２発明に係る画像読取装置は、画像取り
込みを行い取り込んだ画像データと共に該画像データの
ヒストグラムに関する情報を出力することを特徴とす
る。
【００１２】また、第３発明に係る画像読取装置は、画
像取り込みを行い取り込んだ画像データを出力する画像
取込部と、該画像取込部からの画像データを受け外部装
置に対して信号を出力する信号処理部とを有し、該信号
処理部は前記画像取込部からの画像データをそのまま送
信する画像データ送信部と、前記画像取込部からの画像
データからヒストグラムに関するデータを作成するヒス
トグラム作成部と、該ヒストグラム作成部が作成したヒ
ストグラムに関するデータを前記画像データ送信部と並
行して送信するヒストグラム送信部とを備えたことを特
徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明を図示の実施例に基づいて
詳細に説明する。図１は第１の実施例のＸ線画像検出装
置の構成図であり、Ｘ線発生装置１で発生する矢印で示
すＸ線の照射方向には、被検体Ｓを挟んで蛍光板２、光
学系レンズ３、ＣＣＤ撮像素子４が順次に配列されてい
る。
【００１４】ＣＣＤ撮像素子４の出力は、Ａ／Ｄ変換器
５を介して外部のインタフェイス、メモリ累積コントロ
ーラ６にそれぞれ接続されている。また、基本クロック
を発生するクロック発生器７を介するＣＣＤ制御装置８
の出力が、ＣＣＤ接続端子４、メモリ累積コントローラ
６に接続されている。更に、メモリ累積コントローラ
６、ヒストグラムメモリ９、システム全体を制御するた
めのコントローラ１０は、それぞれ信号バス１１により
互いに接続されている。
【００１５】なお、ＣＣＤ撮像素子４は約６００万点の
画素を有し、Ａ／Ｄ変換器５は１２ビットで構成され、
ヒストグラムメモリ９は２４ビットで構成され、４０９
６個のアドレスを有し、これらのアドレスの番地はそれ
ぞれ階調度に対応し、アドレスに記憶されている数値は
この階調度に対応するデジタル値の頻度に対応する。
【００１６】Ｘ線画像をデジタルデータとして読み込む
ためには、先ずコントローラ１０は信号バス１１を介し
てヒストグラムメモリ９に制御信号を出力し、ヒストグ
ラムメモリ９に記憶されている全ての数値を初期化し零
にした後に、Ｘ線発生装置１を駆動してＸ線を発生させ
る。被検体Ｓを透過したＸ線は蛍光板２を照射し、この
蛍光板２からはＸ線の強度に比例する蛍光が放射され、
光学系レンズ３により集光されてＣＣＤ撮像素子４の画
素に受光され電荷として蓄積される。
【００１７】ＣＣＤ制御装置８はクロック発生器７から
の基本クロックに同期して、制御パルスをＣＣＤ撮像素
子４及びメモリ累積コントローラ６に出力している。Ｃ
ＣＤ撮像素子４において、この制御パルス毎に１画素ず
つ電荷量が電圧値としてＡ／Ｄ変換器５に出力され、Ａ
／Ｄ変換器５により或る数値を表示するデジタルデータ
DDに変換される。このデジタルデータDDは外部の機器に
接続されたインタフェイスに送信されると同時に、メモ
リ累積コントローラ６にアドレス値として出力され、更
に、図示しないフレームメモリ等の記憶装置に画像デー
タとして記憶される。
【００１８】メモリ累積コントローラ６は信号バス１１
を制御し、ＣＣＤ制御装置８からの制御パルスに同期し
て、このアドレス値と同じ番地のヒストグラムメモリ９
のアドレスからデータを読み込み、このデータに１を加
算し同じアドレスへ再び書き込む。ヒストグラムメモリ
９内のアドレスに累積される数値は、アドレスの番地が
表示する階調度の頻度に相当する。従って、ＣＣＤ撮像
素子４で得られた１枚の画像がデジタル画像に変換され
ると同時に、ヒストグラムメモリ９においてヒストグラ
ムが作成されている。
【００１９】コントローラ１０は図示しない記憶装置か
ら画像データを読み取った後に、ヒストグラムメモリ９
に記憶されているヒストグラムデータHDを読み込み、イ
ンタフェイスを通じて外部機器へ画像データと共に出力
する。
【００２０】本実施例では、ＣＣＤ撮像素子４で得られ
た電荷量をデジタルデータDDに直接変換しているが、蛍
光板２、光学系レンズ３等の光量むらの補正、及びＣＣ
Ｄ撮像素子４の画素毎の変換効率のばらつきの補正をし
た後に、デジタルデータDDに変換してもよい。
【００２１】Ａ／Ｄ変換器５は１２ビットのデジタル値
に対応するものに限らず、任意のビット数のデジタル値
に対応することが可能である。また、ヒストグラムメモ
リ９のビット数は常に２４ビット必要ではなく、殆どの
場合には１６ビット程度で十分であるため、この程度の
ビット数までを減少することもできる。なお、このよう
にビット数を減少すると、ヒストグラムメモリ９でデジ
タル値が溢れ、飽和させる必要が生ずるが、ヒストグラ
ムの形状には殆ど影響はない。
【００２２】本実施例では、１つのデジタルデータDDに
１つのヒストグラムメモリ９のアドレスを対応させてい
るが、このような対応に限定するものではなく、例えば
１つの階調度に対して５０個程度のデジタルデータDD毎
に平均値を求め、この平均値をアドレス値としてヒスト
グラムを作成することもでき、このことによりヒストグ
ラムの形状を殆ど損わずに、ヒストグラムデータHDを大
幅に削減することが可能になる。
【００２３】この実施例では、ＣＣＤ撮像素子４で得ら
れた全画像のヒストグラムを作成したが、ヒストグラム
データHDのデータ量を削減するために、診断に必要な部
分のみの画像のヒストグラムを作成し、参照テーブルに
用いることができる。
【００２４】図２はＣＣＤ撮像素子４で撮像された全画
像を示し、この画像に対し診断に必要な範囲は破線で示
す矩形部分、即ち４本の直線Xstart、Ystart、Xend、Ye
ndで囲まれた領域のみである。従って、メモリ累積コン
トローラ６に破線で示す直線Xstart、Ystart、Xend、Ye
ndで囲まれた領域の位置情報を、ＣＣＤ制御装置８から
の制御パルスの数として予め記憶しておき、ヒストグラ
ムを作成する際には、メモリ累積コントローラ６はＣＣ
Ｄ制御装置８からの制御パルスを計数し、このパルス数
に基づいてＡ／Ｄ変換器５から出力されたデジタルデー
タDDが得られた画素の位置を監視することにより、この
デジタルデータDDのうち図２に示す破線内部の画素から
得られるもののみを、アドレス値として使用することが
できる。
【００２５】また、本実施例はヒストグラムの形状をヒ
ストグラムデータHDとして外部に出力しているが、この
データ量を削減し利用し易くするために、コントローラ
１０においてヒストグラムデータHDからヒストグラムの
形状を表す特長的なパラメータのみを抽出して、外部に
出力することも可能である。
【００２６】図３はヒストグラムのグラフ図であり、横
軸は０〜４０９５の階調度を表し、縦軸は階調度の頻度
を表し、ヒストグラムａとｂとは２種類の異なる画像か
ら得られたものである。このように、ヒストグラムは画
像毎にかなり異なる形状をし、単峰性のような単純な形
状ではない。従って、ヒストグラムの形状を表現するパ
ラメータは一義的には定まり難いが、利用目的に応じた
ものを抽出すればよく、例えば、(1) ヒストグラムの平
均値及び分散又はこれらから得られる標準偏差、(2) ヒ
ストグラムの最大の頻度に相当するモード値、(3) ヒス
トグラムの幅及びメディアン値、(4) 大局的に見たピー
ク値及びその頻度等をパラメータとすることができる。
【００２７】また、本実施例はヒストグラムのみを作成
しているため、コントラストの良好な画像を表示するた
めには、外部の演算装置において参照テーブルを作成し
なくてはならないが、コントローラ１０においてヒスト
グラムメモリ９から取り込んだヒストグラムデータHDに
基づいて、本装置内で画像データを表示するために最適
な参照テーブルを作成させることも可能であり、画像デ
ータと共にこの参照テーブルを外部機器に出力すること
により、コントラストの良好な画像を効率よく表示する
ことが可能になる。なお、参照テーブルは使用目的に応
じて作成すればよく、例えば図３に示すようなヒストグ
ラムａ、ｂの階調が全階調度の範囲に及ぶように、横軸
方向に単純に拡張するようなものがある。
【００２８】図４は第２の実施例のＸ線画像検出装置の
構成図を示す。この第２の実施例は第１の実施例に対
し、ヒストグラムデータに基づいて参照テーブルを作成
し、この参照テーブルを基に画像データの階調処理のた
めのデジタル値変換まで行うものである。なお、図１と
同一の符号は同一の部材を示している。本実施例では、
Ａ／Ｄ変換器５の出力の一方は画像メモリ１２を介して
参照テーブル１３に接続されている。また、画像メモリ
１２、参照テーブル１３は信号バス１１に接続されてい
る。
【００２９】Ａ／Ｄ変換器５の出力データはメモリ累積
コントローラ６に出力されると共に、画像メモリ１２で
記憶される。コントローラ１０はＸ線画像を読み取った
後に、ヒストグラムメモリ９に記憶されているヒストグ
ラムデータHDを読み込み、このヒストグラムデータHDに
基づいて参照テーブル１３に参照テーブルデータを書き
込み、画像メモリ１２に保持されている画像データを、
参照テーブル１３を介してデータ変換して外部インタフ
ェイスに出力する。
【００３０】このように、第２の実施例はＸ線画像デー
タからヒストグラムデータの作成、及びそのヒストグラ
ムデータから参照テーブルデータの決定を行う機能を有
し、画像データを参照テーブルデータによってデジタル
で外部装置に出力するように構成したことにより、外部
装置の負担が大幅に削減され、作業効率がより向上し処
理速度も早くなる。
【００３１】本実施例では、ＣＣＤ撮像素子４で得られ
た電荷用をデジタルデータDDに直接変換しているが、蛍
光板２、光学系レンズ３等の光量むらの補正、及びＣＣ
Ｄ撮像素子４の画素毎の変換効率のばらつきの補正をし
た後に、デジタルデータDDに変換してもよい。
【００３２】また、画像メモリ１２の容量は２０００・
３０００・１２ビットに限らず、画素の大きさ、枚数等
により任意の容量にすることができ、参照テーブル１３
のビット数も常に１２ビットである必要はなく、必要な
階調数に合わせて任意のビット数にすることが可能であ
る。本実施例では、１つのデジタルデータDDに１つのヒ
ストグラムメモリ９のアドレスを対応させているが、こ
のような対応に限定するものではなく、例えば１つの諧
調度に対して５０個程度のデジタルデータDD毎に平均値
を求め、この平均値をアドレス値としてヒストグラムを
作成することもでき、このことによりヒストグラムの形
状を殆ど損なわずに、ヒストグラムデータHDを大幅に削
減することが可能になる。
【００３３】この実施例では、ＣＣＤ撮像素子４で得ら
れた全画像のヒストグラムを作成したが、図２で説明し
たように、ヒストグラムデータHDのデータ量を削減する
ために、診断に必要な部分のみの画像のヒストグラムを
作成し、参照テーブルに用いることもできる。更に、階
調処理に用いたデータとして、参照テーブルデータ、ヒ
ストグラムデータHD等のヒストグラムに関する情報を画
像に付加、又は画像とは別に出力することも可能であ
る。更に、このデータ量を削減し利用し易くするため
に、図３で説明したようにコントローラ１０においてヒ
ストグラムデータHDからヒストグラムの形状を表す特徴
的なパラメータのみを抽出して、出力することも可能で
ある。
【００３４】また、ヒストグラムに関する情報、又は参
照テーブルデータを画像データより前に外部機器に出力
する機能を付加してもよい。この場合に外部機器に予め
参照テーブルを用意することができ、画像データを装置
内の参照テーブル１３を介さずに、外部機器の参照テー
ブルを介しながら取り込むことも可能である。これによ
り外部機器において画像を一時的に保持するためのメモ
リ及びヒストグラムに関する情報を作成するための時間
等を削減することができる。
【００３５】図５は第３の実施例の構成図であり、この
実施例では先の実施例と異なり、撮影・現像済みのＸ線
フィルム上の画像を光学的に読み取る画像読取装置であ
る。ただし、信号処理回路は第１の実施例と同様であ
る。
【００３６】蛍光ランプ、ハロゲンランプ等の光源２１
の出射方向には、光透過性のＸ線フィルムＦ、光学レン
ズ２２、ＣＣＤラインセンサ２３が順次に配列されてい
る。そして、ＣＣＤラインセンサ２３の出力は、図１に
示すＣＣＤ撮像素子４と同様に接続されている。
【００３７】光源２１からの光はＸ線フィルムＦを透過
し光学系レンズ２２により集光され、ＣＣＤラインセン
サ２３上へ結像される。Ｘ線フィルムＦは図示しない搬
送手段により順次に矢印の方向に搬送されるため、ＣＣ
Ｄラインセンサ２３は搬送方向と直交する方向の一次元
像を、即ち鎖線で示す部分を通過したＸ線フィルムＦ上
の画像を受光している。従って、Ｘ線フィルムＦの全体
像はＣＣＤラインセンサ２３により走査されて読み込ま
れることになる。
【００３８】この間に、ＣＣＤ制御装置８はクロック発
生器７からの基本クロックに基づいて制御パルスを作成
している。この制御パルスと同期して、Ｘ線フィルムＦ
は搬送され、更にＣＣＤラインセンサ２３において、蓄
積された電荷が電圧値としてＡ／Ｄ変換器５に出力され
て、デジタルデータDDに変換され、先の実施例と同様に
ヒストグラムが作成され、画像データと共にコントロー
ラ１０により外部に出力される。
【００３９】図６は第４の実施例の構成図であり、図５
の実施例と同様の撮影・現像済のＸ線フィルム上の画像
を光学的に読み取る画像読取装置である。ただし、信号
処理回路は図４に示す第２の実施例と同様である。
【００４０】従って、上述した第２の実施例と同様にヒ
ストグラムが作成され、コントローラ１０によりヒスト
グラムデータに基づいた参照テーブルデータが参照テー
ブル１３に書き込まれ、画像メモリ１２に保持されてい
る画像データが、参照テーブル１３を介して外部インタ
フェイスに出力される。
【００４１】
【発明の効果】以上説明した本発明に係るＸ線画像検出
装置及び画処読取装置は、被検体を透過したＸ線画像を
検出し、ヒストグラムに関する情報を作成し外部機器へ
出力できるため、外部機器においてヒストグラムを作成
する手間等が省略され、大量の医用画像を効率良く、低
コストで処理することが可能になる。
【００４２】また、本発明に係る画像読取装置は、画像
を読み込み、ヒストグラムに関するデータを作成し画像
データと並行して送信する構成のため、外部機器におい
てヒストグラムを作成する手間等が省略され、画像デー
タとヒストグラムデータを用いて大量の医用画像を効率
良く、低コストで処理することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施例の構成図である。
【図２】ＣＣＤ撮像素子で得られた画像の説明図であ
る。
【図３】ヒストグラムのグラフ図である。
【図４】第２の実施例の構成図である。
【図５】第３の実施例の構成図である。
【図６】第４の実施例の構成図である。
【符号の説明】
１ Ｘ線発生装置 ２ 蛍光板 ４ ＣＣＤ撮像素子 ５ Ａ／Ｄ変換器 ６ メモリ累積コントローラ ７ クロック発生器 ８ ＣＣＤ制御装置 ９ ヒストグラムメモリ １０ コントローラ １１ 信号バス １２ 画像メモリ １３ 参照テーブル ２１ 光源 ２３ ＣＣＤラインセンサ
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｌ

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 検出されたＸ線画像データと共に該画像
    データのヒストグラムに関する情報を出力することを特
    徴とするＸ線画像検出装置。
  2. 【請求項２】 前記ヒストグラムに関する情報は、前記
    画像データの頻度分布とした請求項１に記載のＸ線画像
    検出装置。
  3. 【請求項３】 前記ヒストグラムに関する情報は、前記
    画像データの一部とした請求項１に記載のＸ線画像検出
    装置。
  4. 【請求項４】 前記ヒストグラムに関する情報は、前記
    ヒストグラムの形状を表現するパラメータとした請求項
    １又は３に記載のＸ線画像検出装置。
  5. 【請求項５】 前記ヒストグラムに関する情報は、前記
    画像データを効率良く表示するための参照テーブルとし
    た請求項１に記載のＸ線画像検出装置。
  6. 【請求項６】 画像取り込みを行い取り込んだ画像デー
    タと共に該画像データのヒストグラムに関する情報を出
    力することを特徴とする画像読取装置。
  7. 【請求項７】 画像取り込みを行い取り込んだ画像デー
    タを出力する画像取込部と、該画像取込部からの画像デ
    ータを受け外部装置に対して信号を出力する信号処理部
    とを有し、該信号処理部は前記画像取込部からの画像デ
    ータをそのまま送信する画像データ送信部と、前記画像
    取込部からの画像データからヒストグラムに関するデー
    タを作成するヒストグラム作成部と、該ヒストグラム作
    成部が作成したヒストグラムに関するデータを前記画像
    データ送信部と並行して送信するヒストグラム送信部と
    を備えたことを特徴とする画像読取装置。
  8. 【請求項８】 前記画像取込部が取り込む画像データは
    Ｘ線画像データとした請求項７に記載の画像読取装置。
  9. 【請求項９】 前記画像データ送信部と前記ヒストグラ
    ム送信部は画像データとヒストグラムに関するデータを
    外部機器へ出力するためのインタフェイスを有する請求
    項７に記載の画像読取装置。
  10. 【請求項１０】 前記ヒストグラム作成部は前記ヒスト
    グラムに関するデータとして画像データのヒストグラム
    に応じた画像表示のための参照テーブルデータを作成す
    る請求項７に記載の画像読取装置。
  11. 【請求項１１】 前記信号処理部は、前記ヒストグラム
    送信部から送信されたヒストグラムに関するデータから
    画像表示のための参照テーブルデータを作成する参照テ
    ーブル作成部と、前記画像データ送信部から送信された
    画像データを前記参照テーブル作成部が作成した参照テ
    ーブルデータに基づいて変換するデータ変換部とを有
    し、該データ変換部により変換された画像データを外部
    装置に出力する請求項７に記載の画像読取装置。
JP7256957A 1994-09-21 1995-09-08 Ｘ線画像検出装置及び画像読取装置 Pending JPH08147456A (ja)

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