JPS636542A - 放射線画像情報読取条件決定方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、放射線画像情報が蓄積記録された蓄積性螢光
体シートに励起光を照射し、それによって該蓄積性螢光
体シートから発せられた輝尽発光光を光電的に検出して
上記放射線画像情報を読み取る放射線画像情報読取方法
において、最適な読取条件を決定する方法に関するもの
である。

（従来の技術） ある種の螢光体に放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線、電
子線、紫外線等）を照射すると、この放射線エネルギー
の一部が螢光体中に蓄積され、この螢光体に可視光等の
励起光を照射すると、蓄積されたエネルギーに応じて螢
光体が輝尽発光を示すことが知られており、このような
性質を示す螢光体は蓄積性螢光体（輝尽性螢光体）呼ば
れる。

この蓄積性螢光体を利用して、人体等の被写体１　　　
　　の放射線画像情報を一旦蓄積性螢光体のシートに記
録し、この蓄積性螢光体シートをレーザ光等の励起光で
走査して輝尽発光光を生ぜしめ、得られた輝尽発光光を
光電的に読み取って画像信号を得、この画像信号に基づ
き写真感光材料等の記録材料、ＣＲＴ等の表示装置に被
写体の放射線画像を可視像として出力させる放射線画像
情報記録再生システムが本出願人によりすでに提案され
ている。

（特開昭５５−１２４２９号、同５６−１１３９５号な
ど。）このシステムは、従来の銀塩写真を用いる放射線
写真システムと比較して極めて広い放射線露出域にわた
って画像を記録しうるという実用的な利点を有している
。すなわち、蓄積性螢光体においては、放射線露光量に
対して蓄積後に励起によって輝尽発光する発光光の光」
が極めて広い範囲にわたって比例することが認められて
おり、従って種々の撮影条件により放射線露光量がかな
り大幅に変動しても、蓄積性螢光体シートより放射され
る輝尽発光光の光器を読取ゲインを適当な値に設定して
光電変換手段により読み取って電気信号に変換し、この
電気信号を用いて写真感光材料等の記録材料、ＣＲＴ等
の表示装置に放射線画像を可視像として出力させること
によって、放射線露光量の変動に影響されない放射線画
像を得ることができる。

またこのシステムによれば、蓄積性螢光体シートに蓄積
記録された放射線画像情報を電気信号に変換した優に適
当な信号処理を施し、この電気信号を用いて写真感光材
料等の記録材料、ＣＲＴ等の表示装置に放射線画像を可
視像として出力させることによって、観察読影適性（診
断適性）の優れた放射線画像を得ることができるという
効果も得ることができる。

このように蓄積性螢光体シートを使用する放射線画像シ
ステムにおいては、読取ゲインを適当な値に設定して輝
尽発光光を光電変換し、可視像として出力することがで
きるので、放射線源の管電圧又はＭＡＳ値の変動による
放射線露光ωの変動、蓄積性螢光体シートの感度のバラ
ツキ、光検出器の感度のバラツキ、被写体の条件による
露光色の変化、あるいは被写体によって放射線透過率が
異なる等の原因により蓄積性螢光体に蓄積される蓄積エ
ネルギーが異なっても、更には放射線の被ばく量を低減
させても、これらの因子の変動により影響を受けない放
射線画像を得ることが可能となる。

しかしながら、このように撮影条件の変動による影響を
なくし、あるいは観察読影適性の優れた放射線画像を得
るためには、蓄積性螢光体シートに蓄積記録された放射
線画像情報の記録状態、あるいは胸部、腹部などの被写
体の部位、単純撮影、造影撮影などの照影方法等によっ
て決定される記録パターン（以下、これらを総称する場
合には１、「蓄積記録情報」という。）を観察読影のた
めの可視像の出力に先立って把握し、この把握した蓄積
記録情報に基づいて読取ゲインを適当な値に調節し、ま
た、記録パターンのコントラストに応じて分解能が最適
化されるように収録スケールファクターを決定し、さら
に読取画像信号に対して階調処理等の画像処理が行なわ
れる場合には、画像処理条件を最適に設定することが必
要である。

このように可視像の出力に先立って放射線画像の蓄積記
録情報を把握する方法として、特開昭５８−６７２４０
号に開示された方法が知られている。この方法は、観察
読影のための可視像を得る読取り操作（以下、「本読み
」という。）の際に照射すべき励起光よりも低いレベル
の励起光を用いて、前記本読みに先立って予め蓄積性螢
光体シートに蓄積記録されている放射線画像の蓄積記録
情報を把握するための読取り操作（以下、「先読み」と
いう。）を行ない、放射線画像の蓄積記録の概要を把握
し、本読みを行なうに際して、この先読み情報に基づい
て読取ゲインを適当に調節し、収録スケールファクター
を決定し、あるいは画像処理条件を決定するものである
。

なお、ここで先読みに用いられる励起光が本読みに用い
られる励起光よりも低レベルであるとは、先読みの際に
蓄積性螢光体シートが単位面積当りに受ける励起光の有
効エネルギーが本読みの際のそれよりも小さいことを意
味する。

上述の先読みによって得た先読み画像信号から蓄積性螢
光体シートの蓄積記録情報を把握する方法は種々考えら
れているが、そのような方法の一つとして、先読み画像
信号のヒストグラムを利用する方法が知られている。つ
まりこのヒストグラムの例えば信号最大値、最小値や、
頻度最大点となる信号値等から蓄積記録情報を把握する
ことができるから、これらの特性値に基づいて読取ゲイ
ン、収録スケールファクター（ラチチュード）等の読取
条件や、画像処理条件を決定すれば、診断適性に優れた
放射線画像を再生可能となる。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、以上述べたようにして決定される読取条件お
よび／または画像処理条件は、蓄積性螢光体シートから
の瞬時発光残光の影響を受けて、実際の蓄積記録情報に
対して不適正なものとなってしまうことがある。上記瞬
時発光残光とは、蓄積性螢光体シートが放射線照射を受
けたときに発する瞬時発光光の残光であり、蓄積性螢光
体シートへの放射線照射後、相当な時間（例えば数秒か
ら数十秒）発光し続ける。したがって先読み画像信号に
も当然この瞬時発光残光による信号成分が含まれること
になるので、該先読み画像信号は実際の画像情報を担う
信号成分よりもいわば全体的にかさ上げされる。その結
果前記ヒストグラムが信号値大側（高発光口側）にシフ
トし、実際の蓄積記録情報を正しく反映しないものとな
ってしまうのである。つまりこのヒストグラムは、真の
記録画像よりも全体的に高濃度の画像について作成され
たようなものとなってしまう。

したがって、このようなヒストグラムに基づいて決定さ
れた読取条件等により放射線画像情報を読み取り、画像
再生すると、再生画像の低濃度部が飛んでしまうことが
ある。

本発明は、上記のような不具合の発生を防止しうる放射
線画像情報読取条件決定方法を提供することを目的とす
るものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の放射線画像情報読取条件決定方法は、前述のよ
うな先読みを行ない、この先読みで得た先読み画像信号
のヒストグラムに基づいて本読みにおける読取条件およ
び／または画像処理条件を決定するようにした放射線画
像情報読取条件決定方法において、 光検出手段により蓄積性螢光体シートからの瞬時発光残
光を検出して、そのレベルを示す信号ＳＸを求め、 上記ヒストグラムにおける先読み画像信号の特性値（信
号最大値、最小値等）から上記信号３ｘの値を減じた値
に基づいて上記読取条件および／または画像処理条件を
決定することを特徴とするものである。

上記瞬時発光残光のレベルを示す信号ＳＸは、例えば特
開昭５８−１０８２３８号に示されるような方法によっ
て得ることができるし、あるいは先読み用と本読み用に
共通の読取系を設け、先読み終了後蓄積性螢光体シート
を読取系に戻して本読みを行なうようにした放射線画像
情報読取装置にあっては、上述のように蓄積性螢光体シ
ートを戻す際に、励起光照射は停止した上で光検出手段
の出力を測定する等して得ることもできる。

（作　　用） ヒストグラムにおける先読み画像信号の特性値から前記
信号Ｓｘを減じた値は、瞬時発光残光の影響を除いたい
わば真の蓄積記録情報を示す特性値となるので、この値
に基づいて読取条件および／または画像処理条件を決定
すれば、それらは実際の蓄積記録情報に対して適正なも
のとなる。

（実　施　例） 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明
する。

第１図は、本発明方法により読取条件および画像処理条
件を決定して放射線画像情報読取りを行なう読取装置の
一例を示すものである。Ｘ線等の放射線が被写体を介し
て照射される等により、この被写体に関する放射線画像
情報を蓄積記録した蓄積性螢光体シート１は、この第１
図の読取装置に移送される。この読取装置においては、
移送されて来た蓄積性螢光体シート１に対してまず先読
みが行なわれる。レーザ光源２から発せられたレーザ光
３は、ビームエクスパンダ−４を通過させてそのビーム
径が厳密に調整される。次いでこのレーザ光３はＮＤフ
ィルター５、プリズム６、凹レンズ７に通され、その強
度・の減小、ビーム径の拡大がなされる。そして該レー
ザ光３はガルバノメータミラー等の光偏向器８によって
偏向され、平面反射鏡９を介して蓄積性螢光体シート１
上に入射し、該シート上を直線的に走査する。光偏向器
８と平面反射鏡９との間にはｆθレンズ１０が配され、
螢光体シート１上を走査するレーザ光３のビーム径が均
一化される。ここでレーザ光源２は、レーザ光３の波長
域が蓄積性螢光体シート１からの輝尽発光光の波長域と
重複しないように選択される。他方、蓄積性螢光体シー
ト１はエンドレスベルト等のシート移送手段１１によっ
て矢印Ａの方向に移送されて副走査がなされ、その結果
、螢光体シート１の全面にわたってレーザ光３が照射さ
れる。蓄積性螢光体シート１のレーザ光３が照射された
箇所は、蓄積記録されている放射線エネルギーに対応し
た先口の輝尽発光光１４を発し、この発光光１４は集光
体１２に入射する。この集光体１２は、その入射面１２
ａが直線状をなし、蓄積性螢光体シート１上の走査線に
対向するように配置され、射出面１２ｂは円環状をなし
、フォトマルチプライヤ−等の光検出器１３の受光面に
密着されている。この集光体１２は、アクリル系樹脂等
の透明熱可塑性樹脂シートを加工して形成されたもので
、入射面１２ａより入射した光がその内部を全反射しつ
つ射出面１２ｔ）へ達するよう構成されており、蓄積性
螢光体シート１から発せられた輝尽発光光１４はこの集
光体１２内を導かれ、射出面１２ｂから射出して光検出
器１３によって受光される。なお集光体１２の好ましい
形状、材質等は特開昭５５−８７９７０号、同５６−１
１３９１号等に開示されている。

光検出器１３の受光面には、輝尽発光光１４の波長域の
光のみを透過し、励起光としてのレーザ光３の波長域の
光をカットするフィルター（図示せず）が貼着されてお
り、輝尽発光光１４のみを検出しつるようになっている
。光検出器１３の出力はスイッチ２０を介して先読み用
増幅器２１に入力され、該先読み用増幅器２１で増幅さ
れ、Ａ／Ｄ変換器２２によりディジタル化され、スイッ
チ２３を介して先読み画像信号Ｓｐとして本読み制御回
路２４に入力される。この本読み制御回路２４は、先読
み画像信号Ｓｐが示す蓄積記録情報に基づいてヒストグ
ラム解析により、読取ゲイン設定値ａ、収録スケールフ
ァクター設定値ｂ、再生画像処理条件設定値Ｃを決定す
る（これらの条件決定については、後に詳述する）。な
お上記先読み用増幅器２１の読取ゲインは一定の値ａ°
に固定され、またＡ／Ｄ変換器２２の収録スケールファ
クターも一定の値ｂ′に固定されている。

以上説明のようにして先読みが終了するとシート移送手
段１１が逆転され、蓄積性螢光体シー・ト１は読取開始
位置１７へ戻され、その模本読みが開始される。このよ
うに蓄積性螢光体シート１が戻されるときレーザ光源２
は作動停止されるが、光検出器１２は作動状態に維持さ
れる。したがってこの際は、輝尽発光光１４は検出され
ないが、前述したように放射線を蓄積性螢光体シート１
に照射した後ずっと発光し続けている瞬時発光残光が光
検出器１２によって検出される。この瞬時発光残光のレ
ベルを示す光検出器１２の出力は、前記増幅器２１で増
幅され、Ａ／Ｄ変換器２２でディジタル信号Ｓｘ’に変
換され、スイッチ２３を介して演算回路２５に入力され
る。演算回路２５は、このディジタル信号ＳＸ′の平均
値を求め、１枚の蓄積性螢光体シート１における平均的
な残光レベルを示す残光レベル信号Ｓｘを出力する。

次に本読みについて説明する。本読みにおいても、前記
先読みと同様にレーザ光源２からレーザ光３が射出され
るが、本読みの場合にはＮＤフィルター５、プリズム６
および凹レンズ７は光路からはずれるように矢印１８方
向に移動されるため、該レーザ光３（励起光）のエネル
ギーレベルは、前記先読み時の励起光のエネルギーレベ
ルよりも高くなる。ここで励起光のエネルギーとは、蓄
積性螢光体シート１が単位面積当りに受ける励起光の有
効エネルギーを言う。なお先読みの励起光エネルギーと
本読みのそれとの比が１に近ければ近いほど、本読みの
際に螢光体シート１に残存蓄積している放射線エネルギ
ー母は少なくなるが、この比が１未満であれば、読取ゲ
インの値を適当に調節することにより、１１察読影適性
を備えた放射線画像が得られることが判明している。し
かし、観察読影適性の優れた放射線画像を傳るためには
、先読みと本読みの励起光のエネルギーの比は小である
程望ましく、５０％以下、好ましくは１０％以下、更に
好ましくは３％以下が望ましい。この比の下限値は、先
読みの輝尽発光光の検出系の精度によって決定される。

このレーザ光３は先読みの場合と同様にして、蓄積性螢
光体シート１の全面に照射される。レーザ光３の照射を
受けた蓄積性螢光体シート１の箇所は、蓄積記録されて
いる放射線画像情報に応じたレベルの輝尽発光光１４を
発する。この輝尽発光光１４は集光体１２に入射し、そ
の内部を伝達して光検出器１３によって検出される。光
検出器１３の出力は、切り換えられたスイッチ２０を介
して本読み用増幅器２７に入力され、前記読取ゲイン設
定＠ａに基づいて感度設定されたこの本読み用増幅器２
１により、適正レベルの電気信号に増幅される。増幅さ
れた電気信号はＡ／Ｄ変換器２８に入力され、前記収録
スケールファクター設定値すに基づいて、信号変動幅に
適したスケールファクター（ラチチュード）でディジタ
ル信号Ｓｄに変換されて信号処理回路２９に入力される
。この信号処理回路２９は前記再生画像処理条件設定値
Ｃに基づいて、観察読影適性の優れた放射線画像が得ら
れるように上記ディジタル信＠Ｓｄに対して信号処理（
画像処理）を施し、この信号処理されたディジタル信号
Ｓｏは、放射線画像を可視像として出力する画像再生装
置３０へ伝送される。なお上記信号処理回路２９におい
て行なわれる信号処理としては、特開昭５５−８７９７
０号、同５６−１１０３８号、同５６−７５１３７号、
同５６−７５１３９号、同５６−７５１４１号、同５６
−１０４６４５号等に開示されている周波数処理、特開
昭５５−１１６３３９号、同５５−１１６３４０号、同
５５−８８７４０号等に開示されている階ｌ！ｌ処理な
どがあげられる。

画像再生装置３０は、信号処理回路２９から送られた画
像信号ＳＯに基づいて放射線画像の再生を行なう。再生
方法としては、レーザ光を感光材料上を走査させて記録
する方法、ＣＲＴ等に電子的に表示する方法、ＣＲＴ等
に表示された放射線画像をビデオプリンタ等に記録する
方法、熱線を用いて感熱記録材料上に記録する方法など
種々の記録方法を用いることができる。

本装置においては、前述したように先読みによって予め
蓄積性螢光体シート１の蓄積記録情報を把握し、それに
基づいて決定した最適な読取ゲイン設定＠ａ、収録スケ
ールフ？クター設定値すによって画像読取りを行ない、
また最適な再生画像処理条件設定値Ｃに基づいて画像処
理を行なうようにしているので、画像再生装置３０にお
いて再生される放射線画像は、観察読影適性（診断性能
）に優れたものとなる。

次に、前述の瞬時発光残光の影響を排除して、上記読取
ゲイン設定値ａ、収録スケールファクター設定値ｂ１再
生画像処理条件設定値Ｃを適正に設定できるようにした
本発明方法の特徴部分について説明する。第２図に詳し
く示すように本読み制御回路２４は、ヒストグラム作成
部４ｏ、ヒストグラム解析部４１、補正部４２、読出部
４３および記憶部４４からなる。前述の先読み画像信号
Ｓｐは上記ヒストグラム作成部４０に入力される。該ヒ
ストグラム作成部４０はこの先読み画像信号Ｓｐすべて
についてのヒストグラムを作成する。このヒストグラム
は例えば第３図に実線で示すようなものとなる。

しかし先読み画像信号Ｓｐには前述の瞬時発光残光によ
る信号成分も含まれているので、真の蓄積記録情報につ
いてのヒストグラムは、第３図中破線で示すようなもの
になるはずである。つまりヒストグラムは瞬時発光残光
により、第３図中斜線を付した部分だけ、信号値大（高
発光四側）にシフトしている。ヒストグラム解析部４１
には、このヒストグラムを示す情報ｓｈが入力される。

ヒストグラム解析部４１はこのヒストグラム情報ｓｈが
示すヒストグラムの解析を行ない、例えばその最大値３
ｍａｘ、最小値３ｍ１ｎ、最大頻度値Ｓｙ等の特性値を
求める。記憶部４４にはこれらの特性値Ｓｗａｘ　、　
３１ｎ　、　Ｓ　Ｖ等に対応する最適の読取ゲイン設定
値ａ１収録スケールファクター設定値すおよび画像処理
条件設定値Ｃが記憶されており、読出部４３は上記特性
値に対応する設定値ａ、ｂ、ｃを記憶部４４から読み出
して、前述のようにそれぞれ増幅器２１、Ａ／Ｄ変換器
２８および信号処理回路２９に送る。しかしここで、ヒ
ストグラム解析部４１が求めた特性値Ｓｍａｘ　、　５
ａｔｉｎ　、　Ｓ　Ｖ等はそのまま読出部４３には送ら
れず、補正部４２の記憶手段（図示せず）に−旦記憶さ
れ、前述の残光レベル信号Ｓｘが入力されてから、それ
ぞれ該信号Ｓｘの値を減算した上で読出部４３に送られ
る。この残光レベル信号Ｓｘは先に述べたように、蓄積
性螢光体シート１からの瞬時発光残光の平均的なレベル
を担持するものであるから、この減算がなされた後の補
正特性値Ｓｍａｘ　’　、５ａｉｎ　’　、Ｓ　’／’
は瞬時発光残光の影響を排除した真の蓄積記録情報を表
わすものとなる。したがってこれらの補正特性値３ｍａ
ｘ　’　、Ｓｍ１ｎ　’　、Ｓ　Ｖ’に基づいて決定さ
れた読取ゲイン設定値ａ１収録スケールファクター設定
値すおよび画像処理条件設定値Ｃは、真の蓄積記録情報
に対して最適なものとなるから、画像再生装置３０にお
いて再生される再生画像は前述したように低濃度部が飛
ぶようなことがなく、高画質のものとなる。

なお先読み画像信号Ｓｐの最小値５ｓｉｎと最大１ｉ１
　Ｓ　ｍａｘとは、通常２桁程度以上差があるので、上
記減算による特性値補正の効果は、信号最小値３　ｗｉ
ｎにおいて最も顕著となる（第３図において　２は、信
号値を示す横軸を対数でとっである）。

以上説明した実施例においては、先読み終了後蓄積性螢
光体シート１を読取開始位置に戻すときに、該シート１
が発光光検出系を通過するのを利用して、この際に瞬時
発光残光レベルを検出するようにしているが、この瞬時
発光残光レベル検出はその他の方法によって行なっても
よい。すなわち例えば前記特開昭５８−１０８２３８号
に示されるように、レーザ光３が１ラインの主走査を終
了して蓄積性螢光体シート１から外れた位置にあるとき
に、光検出器１３の出力をサンプリングして瞬時発光残
光レベルを求めることも可能である。

（発明の効果） 以上詳細に説明した通り本発明の放射線画像情報読取条
件決定方法によれば、瞬時発光残光の影響を排除して、
真の蓄積記録情報に対して最適な読取条件や画像処理条
件を決定することができるので、診断性能に優れた再生
放射線画像が得られるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施する放射線画像情報読取装置
の一例を示す概略図、 第２図は第１図の装置の一部を詳しく示すブロック図、 第３図は本発明に係る先読み画像信号のヒストグラムと
特性値の補正を説明する説明図である。 １・・・蓄積性螢光体シート　２・・・レーザ光源３・
・・レーザ光　　　　４・・・ビームエクスパンダ−５
・・・ＮＤフィルター　　　６・・・プリズム７・・・
凹レンズ　　　　　　８・・・光偏向器１１・・・シー
ト移送手段　　　１３・・・光検出器２１．２７・・・
増幅器　　　　　２２．２８・・・Ａ／Ｄ変換器２４・
・・本読み制御回路　　　２５・・・演算回路２９・・
・信号処理回路　　　　３０・・・画像再生装置Ｓｐ・
・・先読み画像信号　　ＳＯ・・・本読み画像信号ＳＸ
・・・残光レベル信号 ３　ｗａｘ・・・先読み画像信号の最大値５ＩＩｌｉｎ
・・・先読み画像信号の最小値Ｓｙ・・・先読み画像信
号の頻度最大値第２図 ｓｙ　　　　　ｓｙ’ 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 放射線画像情報が蓄積記録された蓄積性螢光体シートに
   励起光を照射し、この励起光照射により前記シートから
   発せられた輝尽発光光を光検出手段により光電的に読み
   取って可視像再生のための画像信号を得る本読みを行な
   うとともに、この本読みに先行して、前記蓄積性螢光体
   シートに記録された蓄積記録情報の概略を読み取るため
   の先読みを行なう放射線画像情報読取方法において、前
   記先読みで得た先読み画像信号のヒストグラムを求める
   とともに、 光検出手段により前記蓄積性螢光体シートからの瞬時発
   光残光を検出して、そのレベルを示す信号Ｓｘを得、 前記ヒストグラムにおける先読み画像信号の特性値から
   前記信号Ｓｘの値を減算した値に基づいて、前記本読み
   における読取条件および／または画像処理条件を決定す
   ることを特徴とする放射線画像情報読取条件決定方法。