JPS5983150A - 感光材料階調補正方法 - 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】 本発明は放射線画像の階調補正方法、詳しくは蓄積性螢
光体を使用した放射線画像記録再生システムにおける再
生画像の階調を再生ｉｉ！ｊ像の記録材料あるいは現像
処理条件等に応じて調整する方法に関するものである。

蓄積性螢光体（以下「螢光体」という）を使用して放射
線画像を記録、再生するシステムが畢近本出願人によっ
て開発され、これに関連して多数の特許出願がなされて
いる。

（例えば特開昭５５−１２４２９号、特開昭５５−１０
３４７２号、特開昭５５−１１６３４０号、特開昭５５
−８７９７０号等） この螢光体を用いる放射線画像記録丙午システムは、従
来の銀塩写真による放射線写真システムと比較して極め
て広い放射線露出域に亘って画像を記録することができ
るという利点があり、これは実用上非常に価値の高いも
のである。すなわち、この・螢光体では放射線素光量に
対して蓄積後に励起によって発光する発光量が極めて広
い範囲に亘って比例するため、この発光量を光電変換手
段によって電気信号に変換し、この電気信号を使用して
写真フィルム等の記録材料に可視像を再生記録“すれば
、いかなる露光量で撮影しても適正。

な濃度の画像が得られる。なお、この再生記録時には広
い範囲に亘って得られた電気信号のレベルを光学濃度で
識別可能な範囲に変換するよ５信号処理の際の増巾率を
調整して適正な画像が得られるようにする。

実用上は、これに使用する電気信号系のダイナミックレ
ンジによって放射線露光量の範囲が制限される。実験で
は約３ケタの範囲に亘って露光量を変化させても、すな
わち放射線の露光量を１：１０００　に変化させても適
正な濃度の写真を得ることができた。

このように、上記のような螢光体を使用する放射線画像
記録再生システムでは、露光量を大幅に変化させても最
終的に適正濃度の画像が得られるから、実用上数々の利
点がある。

例えば撮影時の露光に撮影ショット間でムラがあった場
合、あるいは露光ミスがあった場合、これを最終的には
同一レベルの濃度に仕上げることができるから全く問題
がな（、露光条件における失敗を実質的にな（すること
ができる。また、被写体によっては露光量を太きくしな
けれはならないもの、あるいは露光量を小さくしなけれ
ばならないもの等、従来の放射線写真システムでは出来
上がる画像の濃度が見やすい濃度に仕上がるように露光
量を調整しなければならない場合があったが、このシス
テムでは同一条件で撮影しておいても後の再生時に適宜
見やすい濃度に再生”することができるから露光条件の
設定に注意を払う必要がない。さらに、従来のシステム
では感度の異なるスクリーンに対しては感度の異なるフ
ィルムを個別に用いる必要があったが、このシステムで
は一種のフィルムを便って種々のスクリーン、種々の撮
影条件に対処することができるから多種のフィルムを用
意する必要がない。

要するに、上記のような螢光体を使用する放射線画１象
記録再生システムでは、極めて広い範囲に亘る露光量を
画像情報として一旦螢光体に蓄積し、最終的な可視像を
記録材料上に再生記録する際にはその画像情報を電気信
号に変換して記録するから、その電気信号のレベルを適
宜調整することによって最終的に得られる再生画像の濃
度を常に目的に合った見やすい濃度範囲に仕上げること
ができるのである。

しかしながら、この放射線画像記録再生システムでは、
螢光体から読み出した画像情報を適当なレベルの電気信
号に変換して最終的に得られる再生画像の濃度が見やす
い濃度範囲に仕上げられるようにしても、実際に記録材
料に再生画像を記録する際には、写真フィルム等の記録
材料（感光材料）の種類（硬調、軟調、高感度、低感度
等の階調や感度の相違による種類）や現像条件の変動、
あるいは記録装置における光源のパワー変動（経時劣化
による変動）等の記録末端部における諸条件の変動があ
って、常に好ましい濃度の再生画像が得られるとは限ら
ない。

これは、放射線画像が医療診断用の放射線画像である場
合には診断上支障となり、正確な診断や精密な診断がで
きなくなる原因となる。特に患者の症状の経時的変化を
診ろ場合には、異なった条件下で記録した再生画１象を
伺枚も比較して観察する必要があるため、このとき記録
した条件によってその都度、感度や階調が変化していて
は、診断上きわめて不都合である。

本発明は、このような問題を解決すべ（、上記の放射線
画像記録再生装置において、再生画像を最終的に記録す
る感光材料の種類や現像処理条件、あるいは再生記録装
置に起因する再生画像の濃度（感度、階調度）の変動を
補正する方法を提供することを目的とするものである。

本発明による感光材料階調補正方法は、放射線画像情報
を記録した蓄積性螢光体材料を走査してこの螢光体材料
の発光により前記画像情報を読み出し、この発光量をそ
の発光量に対応したレベルの電気信号に信号処理部にお
いて変換した後、記録部によりこの電気信号を使用して
感光材料に前記画像情報に応じた可視像を再生記録する
放射線画１象再生記録方法において、再生画像の基準光
学濃度値として０．２から０５の範囲で任意の１つの値
を、０．４から２．６の範囲で少なくとも０．５離れた
任意の２つの値を選び、これらの基準濃度値となるべき
基準信号を前記電気信号として、再生記録すべき感光材
料に潜像を記録した後、この感光材料を現像処理し、得
られた再生画像の前記３つの直に相当する部分の光学濃
度を測定し、この測定値と基準階調曲線における値との
比較に基づいて、前記濃度値ｏ２から０．５の範囲で選
んだ任意の１つの呟の所で感度が、濃度０．４から２．
６の範囲の所で階調度が、それぞれ前記基準階調曲線に
おける感度および階調度と等しくなるように、前記信号
処理部と前記記録部の少な（ともいずれか一方を調整す
るようにしたものである。なお、濃度１直が０．２から
Ｑ、　５の範囲で感度を合わせるようにするのは次のよ
うな理由によるものである。

放射線画像では明るい部分（町−生画像の濃度が低い部
分）の再現が特に重要となる。これは、たとえば胸部撮
影で縦隔の部分に気管支が再現されるかどうかの限界が
濃度値０．２から０．５付近の濃度であり、また四肢の
骨を見る場合にも骨稜が再現されるかどうかの限界かや
はり濃度値０２から０．５伺近の濃度となっているから
である。この範囲の再現される濃度値が変動して所定の
値より低く再現されるとすなわち感度が下がると再現さ
れるべき気管支や骨稜等が再現されな（なるから、この
範囲の濃度値が常に一定の値に再現されるように感度を
合わせなければならない。

また濃度値０４から２．６の・範囲で階調度を合わせる
ようにするのは、一般の感光材料の階調曲線が濃度値０
．４から２．６の範囲ではほぼ直線となっているからで
あり、少なくとも０．５（濃度値で）だけ離れている２
つの値をとるのは、０．５程度離れていれば十分正確に
この間の階調度が得られるからである。

本発明で信号処理部とは、例えば螢光体から発光する光
を光電的に検出して得たディジタルデータに、診断の目
的に応じて再生画像を見やす（するために周波数処理や
階調処理等の各種の処理を施すものであって、ディジタ
ルデータを演算するコンピュータを備えたものである。

また記録部とは、写真フィルム等の感光旧料に時系列の
画像信号によって変調された光ビームを感光材料上に２
次元的に走査する装置で、例えば高速回転ドラム上に保
持されたフィルム上に変調された光ビームをドラムの回
転軸方向に副走査して照射する形式のもの、副走査のた
めに低速で移動されるフィルム上に主定食方向に高速で
走査される変調光ビームを照射する形式のもの等が使用
される。光源どしては高輝度ランプ、レーザ光源等が使
用される。

前述の各種の変動には、この記録部における光源の輝度
の変動（特に経時変化による緩かな変動）も含まれる。

実際上は、フィルムの種類による変動、現像処理部の条
件の変動（例えば現像処理液の取替時からの時間に関連
する現像処理能力の経時変化等）、フィルムのロットの
切替えによるフィルムの・特性の変動（例えばフィルム
の特性の経時変化）等が問題となる。これらの諸変動は
いずれも容易には定量的に予ｉ１１することができない
ものであり、しかも複雑に関連し合うものであるから、
これを計算により求めることは殆ど不可能である。

本発明の補正方法によれば、上述のように再生画像の基
準光学濃度値として０．２から０．５の範囲で任意の１
つの値を、０．４から２．６の範囲で少なくとも０．５
離れた任意の２つの匝を選び、これらの基準濃度値とな
るべき基準信号を使用して−Ｈフィルム上に丙午画像を
実際の再生条件により記録した後、これを測定し、この
測定値と基準の階調曲線における値とのズレを補正する
ようにしたものであるから、きわめて簡単にしかもきわ
めて正確に望ましい濃度の再生画像を得ることができる
ようになる。さらに、本発明では、濃度値０．２から０
５の範囲で選んだ任意の１つの瞳の所における感度と、
濃度値０．４〜２．６の範囲における階調度（γ）をそ
のズレ補正の要素として使用することにより、ズレ補正
の操作を簡単でしかも効果的にしており、これにより実
用上きわめて優れた補正が実現される。

次に、図面により本発明の方法をより詳細に説明する。

第１図は本発明による感光相打階調補正方法を採用する
放射線画像記録再生システムの全体を示す概略図である
。

Ｘ線源１かものＸ線は被写体２を透過した後蓄積性螢光
体シート３に照射され、ここに被写体２の透過Ｘ線像が
蓄積記録される。その後レーザ光源４がらのレーザビー
ム４ａがこのシート３に励起光として走査され、この励
起によりシート３がら発生される輝尽発光光３ａはフォ
トマル５によって光電的に検出され、透過Ｘ線像に対応
する時系列の画像信号５ａが得られる。この画像信号５
ａは周波数処理や階調処理を施されるべく画像処理部６
に入力され、処理を終了した記録（再生）用の画像信号
６ａがここから出力される。

この画像信号６ａは一部はモニタテレビ７Ａと磁気テー
プ等の記し意装置７Ｂへ、一部は再生記録のための記録
装置８へ送られ、モニタと記録がなされる。記録装置８
は、駆動回路８Ａとレーザ走査器８Ｂにより感光フィル
ム９上に光学潜像を記録する。このｆ’＃１Ｍを有する
感光フィルム９は現像処理機（図示せず）により現像処
理され、可視像（再生画像）が得られる。

第２図に本発明の階調補正方法の例を示す説明図を示す
。再生画像の基準光学濃度値としてＯ１２から０．５の
範囲の任意の１つの値としてたとえば０．３，０．４か
ら２．６の範囲の少な（とも０．５離れた任意の２つの
値としてたとえば０．５および２．０の値を選び、これ
らの濃度値となるべき基準信号１０ａを基準信号発生器
１０により画像処理部６に入力し、この基準信号に基づ
いて記録装置８によって、再生画像を記録すべき感光フ
ィルム９上に上記各光学濃度に対応する３つのバッチ１
１ａ。

１１ｂ、　ｌｌｃからなるテストパターン（ステップタ
ブレット）１１を記録する（現像処）」により可視像と
する）。

次にこのテストパターン１１の各パッチ１１、ａ、　ｌ
ｌｂ、　ｌｌｃ　（７）光学濃度を濃度側１２により測
定する。この測定値は基準の階調曲線Ａ（第３図）にお
ける各濃度の１直と比較される。すなわち、前記基準信
号１０ａによって本来感光フィルム９上に記録されるべ
き光学濃度の値と、上記測定値とが０．３　、０．５　
、２．０の３点においてそれぞれ比較される。さらに詳
しくは、光学濃度０．３のバッチ１１　ａにおける測定
値と、基準階調曲線Ａにおける基準信号のレベルＮ１に
対応する光学濃度ｏ３の値（￥なわち目標とする光学濃
度０．３）とを比較し、その差を求める。また、光学濃
度０．５と２．０のパッチｌｌｂ、ｌｌｃにおける測定
値から得たこの間の階調度すなわちガンマ（ｒ）と、基
準階調曲線Ａにおけるこの間の階調度める。このように
して求めた差は画像処理部６へ入力され、ここで読取画
隊信号５ａを補正するのに使用される。

すなわち、上記測定値と基準値との差に基づいて、読取
信号を補正ｊることにより、基準信号の濃度０３の信号
レベルＮ１に等しいレベルの信号は最終的な再生画像に
おいて実際に光学濃度０．３に再生記録され、基準信号
の濃度０．５と２．０の信号レベルＮ２、Ｎ３の間に相
当するレベルの信号の最終開織における階調度は望まし
い目標とする階調度（γ０）で再生記録される。

上記補正のための演算は、画１象処理部６の中の演算回
路において簡単に行なうことができる。例えば、画像処
理部６にコンピュータを使用し、画像情報であるディジ
タルデータを演算処理するようにすれば、上記のような
補正はディジタルデータの補正としてきわめて簡単に行
な５ことができる。

あるいは、上記測定値に基づく補正のための演算を別の
演算回路１３で行ない、この結果を記録装置の駆動回路
８Ａに入力し、ここで記録装置の中で使用される変調の
ための増幅器のゲインを補正し、最終的に感光フィルム
９上に記録される光学濃度を補正するようにしてもよい
。この例を第２図中に鎖線で示す。

一般に、階調曲線は第３図に示す基準階調曲線Ａと同様
な形状を有するものであるから、上記３点において、０
．３で感度（第３図のグラフで上下方向）を、０．５−
２．０で階調度（第３図のグラフで勾配）を補正するこ
とにより、全体の階調を望ましい状態に補正することが
できる。すなわち、再生両開において常に同一の階調を
示すようにするには、濃度０．２から０．５の範囲（ハ
イライト都）の濃度（感度）と、０．４から２．６（は
ぼ全体）に亘る階調度（γ）と紮同−に１−ればよく、
この２点を補正すれば全体として視覚的に同様な階調と
することができる。

したがって、本発明の方法により上記２つの要素を補正
すれば、フィルムの階調や感度に関係なく常に等しい階
調の再生画像を得ることができる。

以上の説明から明らかなように、本発明の補正方法によ
れば感光材料の階調、感度等の相違、現像処理条件の変
動、記録装置の露光光源の変動等各地の出力側の条件の
変動に対して常に同一の階調で最終的な可視像を再生記
録することができる。これは特に医療診断用の放射線画
像を対象とする場合、同一被写体の症状の経時変化を長
期に亘って記録し、再生し、各再生画像を比較観察する
際に望ましく、また必要なことであり、本発明による方
法の実用上の価直はきわめて高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を採用する放射線画像記録再生シ
ステムの全体の概要を示す概略図、 第２図は本発明の方法の’ｆｌＪ　’ｉ示す説明図、第
３図は画像信号のレベル（Ｎ）の対数値（ｌＯｇＮ）を
横軸に、再生画像の光学濃度を縦軸に示した基準階調曲
線を−示すグラフである。 ■・・・Ｘ　　線　　源　　　　　２・・・被　　写　
　体３・・・蓄積性螢光体シート　　　４・・レーザ元
源５・・・フォトマル　　６・・・画像処理部８・・・
記　録　部　　８Ａ・・・駆動口　路８Ｂ・・・レーザ
走査器　　　９・・・感光フィルム１０・・・基準信号
発生器　　　１１・・・テストパターン１１ａ、ｌｌｂ
、ｌｌｃ　＝−パ　ッチ１２・・・濃　　度　　計 ＦＩＧ、　１ ／ ／ ／ ＦＩＧ、２ Ｃ ）ＦＩＧ、３ 、乱イＬＫ７５’ｉ　しＡ’ｌしくＪｏ３Ｎ）手続ネｍ
　ＪＪＥ遡 昭和５７年１２月６日 特許庁長官　殿 １、事件の表示 特願昭５７−１９３７７１号 ２、発明の名称 感光材料階調補正方法 ３、補正をする者 事件との関係　　　　特許出願人 住　所　　神奈川県南足柄市中沼２１０番地名　称　　
　　富士写真フィルム株式会社４、代理人 東京都港区六本木５−２−１ な　　　　　し ６、補正により増加する発明の数　　　な　　　し７、
補正の対象　　　　　　　　　　明　　細　　書８、補
正の内容　　手書き明細書をタイプ浄書に補正します。 （内容に変更なし）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 り　放射線画像情報を記録した蓄積性螢光体材料を定食
   してこの螢光体相打の発光により前記画像情報を読み出
   し、この発光量をその発光量に対応したレベルの電気信
   号に信号処理部において変換した後、記録部によりこの
   電気信号を使用して感光相打に前記画［象情報に応じた
   可視像を門生記録する放射線画数再生記録方法において
   、再生画像の基準光学濃度値として０．２から０．５の
   範囲で任意の１つの値を、０４から２．６の範囲で少な
   くとも０．５離れた任意の２つの匝を選び、これらの基
   準濃度値となるべき基準信号を前記眠気信号として、再
   生記録すべき感光材料に潜像を記録した後、この感光材
   料を現像処理し、得られた再生画像の前記３つの値に相
   当する部分の光学濃度を測定し、この測定値と基準階調
   曲線における値との比較に基づいて、前記濃度値０．２
   から０．５の範囲で選んだ任意の１つの値の所で感度が
   、濃度０．４から２．６の範囲の所で階調度が、それぞ
   れ前記基準階調曲線における感度および階調度と等しく
   なるように前記信号処理部と前記記録部の少な（ともい
   ずれか一方を調整することを特徴とする感光材料階調補
   正方法。 ２）前記電気信号がディジタル信号であり、前記信号処
   理部がディジタル信号処哩手段であって、前記調整がデ
   ィジタルデータの補正であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の感光材料階調補正方法。 ３）前記記録部が、増幅器のゲインを変えることにより
   感光材料への記録光学濃度を変えることができる回路を
   備えた記録手段であり、前記調整がこの増ｌｌ＠器のゲ
   インの調整であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の感光材料階調補正方法。