JP2000023950A

JP2000023950A - 放射線画像の画像処理装置

Info

Publication number: JP2000023950A
Application number: JP10196006A
Authority: JP
Inventors: Akiko Yanagida; 亜紀子柳田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1998-07-10
Filing date: 1998-07-10
Publication date: 2000-01-25

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は放射線画像の画像処理装置に関し、
患者の体型によらず安定した診断に適した画像を得るた
めの放射線画像の画像処理装置を提供することを目的と
している。【解決手段】人体腹部を透過した放射線により生成さ
れた腹部放射線画像の画像処理装置において、肺野下端
と骨盤上端に挟まれる腹部領域を認識する腹部領域認識
手段と、前記腹部領域の画像データに基づいて画像処理
条件を決定する画像処理条件決定手段とを有し、決定さ
れた画像処理条件に基づいて画像処理を施すように構成
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は放射線画像の画像処
理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年では、銀塩フィルムを使用せずに、
輝尽性蛍光体やＦＰＤ（ＦｌａｔＰａｎｅｌＤｅｔ
ｅｃｔｏｒ）等の放射線ディテクタから放射線画像をデ
ィジタル信号として直接取り出す放射線画像生成方法が
用いられるようになってきている。そして、更に、前記
放射線画像生成方法で得られた放射線画像をより見やす
くする目的で、各種画像処理が施されるようになってき
ている。

【０００３】図１１は放射線画像検出処理装置の構成概
念図である。図において、放射線発生器３０はコントロ
ール部１０により制御されて、放射線発生器３０から放
射された放射線は、被写体５を透過して放射線画像読取
器４０の前面に装着されている放射線画像検出器に照射
される。放射線画像読取器４０は、該放射線画像検出器
に記録された画像を読み出して所定の画像処理を行な
う。

【０００４】この種の放射線画像処理装置では、特開昭
５５−１１６３４０で示されるように、画像全体のヒス
トグラム（度数分布）の最大値、最小値が所定濃度で出
力されるように階調処理条件を決定している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来の装置で
は、以下のような問題がある。腹部画像の診断におい
て、注目する領域は肺野下端（横隔膜位置）と骨盤（腸
骨）上端とに挟まれる腹部領域であるが、撮影技法上は
前記腹部領域を含む十分広めの領域に放射線を照射する
のが普通である。そのため、ヒストグラム中には診断上
必要な腹部以外の部分の信号が含まれ、診断上重要な部
分の描写に悪影響を与える可能性がある。

【０００６】また、同一患者の画像であっても、照射野
の大きさやポジショニングが異なると、ヒストグラムの
形状が異なってくるため、安定した処理画像は得られな
い。更に、被写体の個人差に注目すると、従来の装置で
は以下のような問題がある。図１２は従来装置の問題点
の説明図で、腹部画像の信号分布及び従来装置の画像処
理における階調変換関数の例を示す。（ａ）の下のグラ
フは普通体形の人のヒストグラム、（ｂ）の下のグラフ
は肥満体形の人のヒストグラムである。これらのグラフ
において、横軸は信号値を、縦軸は頻度（度数）を示
す。（ａ）及び（ｂ）の上のグラフは階調変換関数を示
すものであり、横軸は画像処理前の信号値を、縦軸は処
理画像の出力濃度を示す。

【０００７】このような全体のヒストグラムを用いて、
階調処理条件を決定する場合、（ａ）の普通体型の人の
場合には、放射線吸収の大きい脊椎部分の信号と、軟部
の信号とが互いに分離して現れるが、（ｂ）に示す人の
場合、被写体が厚いために、散乱Ｘ線が大きくなり、画
像がぼけることが原因で軟部情報と脊椎情報の信号領域
が重なり合ってしまっている。

【０００８】脊椎情報も軟部情報も含んだ画像で最大値
Ｍａｘ、最小値Ｍｉｎを決め、それらが所定の濃度で出
力されるように階調処理条件を定める手法を用いた場
合、前記所定濃度を普通体型の人の画像に合わせて調整
すると、肥満体型の人の画像で軟部が低濃度の領域に寄
ってしまう。また、階調処理時に、肥満体型の人の画像
では、信号値の低い方は軟部のコントラストが低く表現
されてしまい、良好な画像が得られないという問題があ
った。

【０００９】本発明はこのような課題に鑑みてなされた
ものであって、患者の体型によらず安定して診断に適し
た画像を得るための放射線画像の画像処理装置を提供す
ることを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】（１）前記した課題を解
決する第１の発明は、人体腹部を透過した放射線により
生成された腹部放射線画像の画像処理装置において、肺
野下端と骨盤上端に挟まれる腹部領域を認識する腹部領
域認識手段と、前記腹部領域の画像データに基づいて画
像処理条件を決定する画像処理条件決定手段とを有し、
決定された画像処理条件に基づいて画像処理を施すこと
を特徴としている。

【００１１】この発明の構成によれば、診断上最も重要
な腹部領域の画像データに基づいて画像処理を施すの
で、照射野の大きさやポジショニングによらず安定した
画像を得ることができる。

【００１２】（２）前記した課題を解決する第２の発明
は、人体腹部を透過した放射線により生成された腹部放
射線画像の画像処理装置において、肺野下端と骨盤上端
に挟まれる腹部領域を認識する腹部領域認識手段と、脊
椎領域を認識する脊椎領域認識手段と、前記腹部領域の
画像データから前記脊椎領域の画像データを除いた画像
データに基づいて画像処理条件を決定する画像処理条件
決定手段とを有し、決定された画像処理条件に基づいて
画像処理を施すことを特徴としている。

【００１３】この発明の構成によれば、脊椎領域を除外
した腹部領域の画像データに基づいて画像処理を施すの
で、常に患者の体型によらず安定した画像を得ることが
できる。

【００１４】（３）この場合において、前記画像処理条
件決定手段が、注目する画像データの統計量に基づいて
代表信号値を決定し、該代表信号値に基づいて画像処理
条件を決定することを特徴としている。

【００１５】この発明の構成によれば、統計量に基づい
た代表信号値に基づき、画像処理条件を決定することに
より、撮影画像を最適な画像処理で出力することができ
る。（４）また、前記画像処理条件決定手段が、注目する画
像データのヒストグラムを作成し、該ヒストグラムに基
づいて、人体部分に対応する信号領域を抽出し、該信号
領域内での累積ヒストグラム値が所定の値となる代表信
号値を決定し、該代表信号値に基づいて画像処理条件を
決定することを特徴としている。

【００１６】この発明の構成によれば、累積ヒストグラ
ム値が所定の値となるように代表信号値を決定している
ので、常に腹部の主要部分が最適に表現された好ましい
画像を得ることができる。

【００１７】（５）更に、前記画像処理が階調処理であ
ることを特徴としている。この発明の構成によれば、画
像処理として階調処理を用いることにより、撮影された
画像の階調を好ましいものに変えることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態例を詳細に説明する。図１は本発明を実施する
放射線画像検出処理装置の中の放射線検出器に相当する
撮像パネルの構成例を示すブロック図である。全体構成
は図１１に示したものを用いるものとする。ここでは、
複数の検出素子を２次元的に配列させて放射線画像を読
み取るＦＰＤ（ＦｌａｔＰａｎｅｌＤｅｔｅｃｔｏ
ｒ）を用いている。撮像パネル４１は所定の剛性を得ら
れる厚みを有するだけの基板を有しており、この基板上
には照射された放射線の線量に応じて電気信号を出力す
る検出素子４１２−(1,1)〜４１２−(m,n)が２次元配置
されている。また、走査線４１５−1〜４１５−ｍと信
号線４１６−1〜４１６−nが例えば直交するように配設
される。

【００１９】撮像パネル４１の走査線４１５−1〜４１
５−ｍは、走査駆動回路４４と接続されている。走査駆
動回路４４から走査線４１５−1〜４１５−ｍの内の１
つ走査線４１５−p（ｐは１〜ｍのいずれかの値）に読
み出し信号ＲＳが供給されると、この走査線４１５−p
に接続された検出素子から照射された放射線の線量に応
じた電気信号ＳＶ−1〜ＳＶ−nが出力されて、信号線４
１６−1〜４１６−nを介して画像データ生成回路４６に
供給される。

【００２０】本実施例における検出素子４１２は、照射
された放射線（一般的にはＸ線）の線量に応じた電気信
号を出力するものであればよい。例えば、放射線が照射
されたときに電子−正孔対が生成されて抵抗値が変化す
る光導電層を有し、この光導電層で生成された電荷が電
荷蓄積コンデンサに蓄えられ、蓄えられた電荷が電気信
号として読み出せるようにしてもよい。また、放射線が
照射された時に蛍光を生じるシンチレータ等を有し、フ
ォトダイオードにより、このシンチレータで生じた蛍光
強度に基づく電気信号を生成するようにしてもよい。

【００２１】画像データ生成回路４６では、後述する読
取制御回路４８からの出力制御信号ＳＣに基づき供給さ
れた電気信号ＳＶが順次選択されて、ディジタルの画像
信号とされる。このディジタル画像信号である画像デー
タＤＴは、読取制御回路４８に供給される。

【００２２】読取制御回路４８はコントロール部１０
（図１１参照）と接続されており、コントロール部１０
から供給された制御信号ＣＴＤに基づいて走査制御信号
ＲＣや出力制御信号ＳＣが生成される。この走査制御信
号ＲＣが走査駆動回路４４に供給されて、走査制御信号
ＲＣに基づき走査線４１５−1〜４１５−ｍに対しての
読取信号ＲＳの供給が行われる。

【００２３】また、出力制御信号ＳＣは、画像データ生
成回路４６に供給される。この読取制御回路４８からの
走査制御信号ＲＣや出力制御信号ＳＣによって、例えば
撮像パネル４１が上述のように（ｍ×ｎ）個の検出素子
４１２で構成されている場合には、検出素子４１２−
(1,1)〜４１２−(m,n)からの電気信号ＳＶに基づくデー
タをＤＰ（１，１）〜ＤＰ（ｍ，ｎ）とすると、データ
ＤＰ（１，１）、ＤＰ（１，２）、…ＤＰ（１，ｎ）、
ＤＰ（２，１）、…、ＤＰ（ｍ，ｎ）の順とし、画像デ
ータＤＴが生成されて画像データ生成回路４６から読取
制御回路４８に供給される。また、読取制御回路４８で
は、この画像データＤＴをコントロール部１０に送出す
る処理も行われる。

【００２４】放射線画像読取器４０（図１１参照）で得
られた画像データＤＴは、読取制御回路４８を介してコ
ントロール部１０に供給される。なお、放射線画像読取
器４０で得られた画像データをコントロール部１０に供
給する際に対数変換処理を行なった画像データを供給す
れば、コントロール部１０における画像データの処理を
簡単にすることができる。

【００２５】次に、コントロール部１０の構成を図２に
示す。コントロール部１０の動作を制御するためのＣＰ
Ｕ１１には、システムバス１２と画像バス１３が接続さ
れる。なお、コントロール部１０の動作を制御するため
のＣＰＵ１１は、メモリ１４に記憶された制御プログラ
ムに基づいて動作が制御される。

【００２６】システムバス１２と画像バス１３には、表
示制御回路１５、フレームメモリ制御回路１６、入力イ
ンタフェース１７、出力インタフェース１８、撮影制御
回路１９、ディスク制御回路２０等が接続されており、
システムバス１２を利用してＣＰＵ１１によって各回路
の動作が制御されると共に、画像バス１３を介して各回
路間での画像データの転送が行われる。

【００２７】フレームメモリ制御回路１６には、フレー
ムメモリ２１が接続されており、放射線画像読取器４０
で得られた画像データが撮影制御回路１９やフレームメ
モリ制御回路１６を介して記憶される。フレームメモリ
２１に記憶された画像データは、読み出されて表示制御
回路１５やディスク制御回路２０に供給される。

【００２８】表示制御回路１５には、画像表示装置２２
が接続されており、画像表示装置２２の画面上に表示制
御回路１５に供給された画像データに基づく放射線撮影
画像が表示される。ここで、放射線画像読取器４０の画
素数よりも画像表示装置２２の表示画素数が少ない場合
には、画像データを間引きして読み出すことにより、画
面上に撮影画像全体を表示させることができる。また、
画像表示装置２２の表示画素数分に相当する領域の画像
データを読み出すものとすれば、所望の位置の撮影画像
を詳細に表示させることができる。

【００２９】フレームメモリ２１からディスク制御回路
２０に画像データが供給される際には、例えば連続して
画像データが読み出されて、ディスク制御回路２０内の
ＦＩＦＯメモリに書き込まれ、その後、順次ディスク装
置２３に記録される。更に、フレームメモリ２１から読
み出された画像データやディスク装置２３から読み出さ
れた画像データを出力インタフェース１８を介して外部
機器１００に供給することもできる。

【００３０】画像処理回路２６は、本発明に係る部分で
あり、放射線画像読取器４０から撮影制御回路１９を介
して供給された画像データＤＴの階調処理が行われる。
また、周波数強調処理やダイナミックレンジ圧縮処理、
及び拡大／縮小、回転、移動、統計処理等を行なうよう
にしてもよい。なお、画像処理回路２６をＣＰＵ１１が
兼ねる構成として、画像処理等を行なうこともできる。

【００３１】入力インタフェース１７には、キーボード
等の入力装置２７が接続されており、入力装置２７を操
作することで、得られた画像データを識別するための情
報や撮影に関する情報等の管理情報の入力等が行われ
る。出力インタフェース１８に接続される外部機器１０
０としては、レーザイメージャとも呼ばれる走査型レー
ザ露光装置が用いられる。この走査型レーザ露光装置で
は、画像データによりレーザビーム強度を変調し、従来
のハロゲン化銀写真感光材料や熱現象ハロゲン化銀写真
感光材料に露光したあと適切な現像処理を行なうことに
よって放射線画像のハードコピーが得られる。

【００３２】なお、フレームメモリ２１には、放射線画
像読取器４０から供給された画像データを記憶するもの
としたが、供給された画像データをＣＰＵ１１で処理し
てから記憶するようにしてもよい。また、ディスク装置
２３には、フレームメモリ２１に記憶されている画像デ
ータ、即ち放射線画像読取器４０から供給された画像デ
ータや、その画像データをＣＰＵ１１で処理した画像デ
ータを管理情報等と共に保存することができる。

【００３３】次に、本発明が適用される輝尽性蛍光体シ
ステムについて説明する。図３は本発明の放射線画像検
出処理装置の一実施の形態例を示すブロック図である。
放射線発生源５１は、放射線制御装置５２によって制御
されて、被写体Ｍに向けて放射線（一般的にはＸ線）を
照射する。記録読取装置５３は、被写体を挟んで放射線
発生源５１と対向する面に輝尽性蛍光体を有する放射線
画像変換パネル５４を備えており、この変換パネル５４
は放射線発生源５１からの照射放射線量に対する人体各
部の放射線透過率分布に従ったエネルギーを輝尽性蛍光
体層に蓄積し、そこに人体各部の潜像を形成する。

【００３４】前記変換パネル５４は、支持体上に輝尽性
蛍光体層を、輝尽性蛍光体の気層堆積、或いは輝尽性蛍
光体塗料塗布によって設けてあり、該輝尽性蛍光体層は
環境による悪影響及び損傷を遮断するために、保護部材
によって遮蔽若しくは被覆されている。

【００３５】光ビーム発生部（ガスレーザ、固体レー
ザ、半導体レーザ等）５５は、出射強度が制御された光
ビームを発生し、その光ビームは種々の光学系を経由し
て走査器５６に到達し、そこで偏向を受け、更に反射鏡
５７で光路を偏向させて、変換パネル５４に輝尽励起走
査光として導かれる。

【００３６】集光体５８は、輝尽励起光が走査される変
換パネル５４に近接して光ファイバ又はシート状光ガイ
ド部材からなる集光端が位置され、上記光ビームで走査
された変換パネル５４からの潜像エネルギーに比例した
発光強度の輝尽発光を受光する。５９は、集光体５８か
ら導入された光から輝尽発光波長領域の光のみを通過さ
せるフィルタであり、該フィルタ５９を通過した光は、
フォトマルチプライヤ６０に入射して、その入射光に対
応した電流信号に光電変換される。

【００３７】フォトマルチプライヤ６０からの出力電流
は、電流／電圧変換器６１で電圧信号に変換され、増幅
器６２で増幅された後、Ａ／Ｄ変換器６３でディジタル
データ（ディジタル放射線画像信号）に変換される。こ
こで、増幅器６２としては、一般的には、電流／電圧変
換増幅器と対数変換増幅器（ｌｏｇアンプ）とを組み合
わせたものを使用する。

【００３８】そして、この被写体Ｍ各部の放射線透過量
に比例するディジタル画像信号は、前記画像処理条件決
定手段及び画像処理手段を含んでなる画像処理装置６４
において、順次画像処理され、画像処理後の画像信号が
インタフェース６６を介してレーザイメージャ等の外部
機器６７に伝送されるようになっている。画像処理装置
６４は本発明に係る部分である。

【００３９】６５は画像処理装置６４における画像処理
を制御するＣＰＵであり、Ａ／Ｄ変換器６３から出力さ
れるディジタルの放射線画像データに対して種々の画像
処理（例えば空間周波数処理、ダイナミックレンジの圧
縮、階調処理、拡大／縮小処理、移動、回転、統計処理
等）を画像処理装置６４において行ない、診断に適した
形としてから外部機器６７に出力させ、レーザイメージ
ャ等の外部機器６７で人体各部の放射線画像のハードコ
ピーが得られるようにする。

【００４０】なお、インタフェース６６を介して接続さ
れるのは、ＣＲＴ等のモニタであってもよく、更に半導
体記憶装置等の記憶装置（ファイリングシステム）であ
ってもよい。６８は読取ゲイン調整回路であり、この読
取ゲイン調整回路６８により光ビーム発生部５５の光ビ
ーム強度調整、フォトマルチプライヤ用高圧電源６９の
電源電圧調整によるフォトマルチプライヤ６０のゲイン
調整、電流／電圧変換器６１と増幅器６２のゲイン調
整、及びＡ／Ｄ変換器６３の入力ダイナミックレンジの
調整が行なわれ、放射線画像信号の読取ゲインが総合的
に調整される。

【００４１】なお、放射線画像生成手段は、上記ＦＰＤ
又は輝尽性蛍光体ディテクタを用いる方法に限るもので
はなく、例えば放射線画像を記録した銀塩フィルムにレ
ーザ、蛍光灯等の光源からの光を照射し、前記銀塩フィ
ルムの透過光を光電変換してディジタル化することによ
り、放射線画像を生成してもよい。また、放射線量子計
数型検出器を用いて放射線エネルギーを直接電気信号に
変換して放射線画像を得る構成であってもよい。

【００４２】本発明で得られた結果を磁気ディスクや光
ディスク等のデータ保存装置に保存する場合には、処理
画像データを記録してもよいが、各種画像処理条件を表
わすデータを原画像データと対応付けて記録してもよ
い。例えば、原画像データを格納したファイルのヘッダ
情報に前記画像処理条件を表わすデータを含めてもよ
い。また、間引き縮小データ、プロファイル情報、ヒス
トグラム情報、画像領域情報、及び信号領域情報等を表
わすデータも前記ヘッダ情報に含めてもよい。これによ
り、一旦保存された画像に対する画像処理の再実行や、
処理パラメータ等を変更しての再処理が容易になる。

【００４３】本発明は上述したような装置を用いて画像
データを得て、所定の処理条件に基づいて画像処理を行
なうものである。本発明の画像処理の基本は、肺野下端
と骨盤上端に挟まれる腹部領域を認識する腹部領域認識
手段と、該腹部領域の画像データに基づいて画像処理条
件を決定する画像処理条件決定手段を具備し、前記決定
した画像処理条件に基づいて画像処理を施すものであ
る。

【００４４】これにより、画像処理条件に基づいて画像
処理を施すので、患者の体型によらず安定した画像を得
ることができる。図４は本発明の一実施の形態例に対応
する動作説明図で、腹部領域の画像を示している。以下
に述べる処理の主体は、例えば図２の画像処理回路２６
又はＣＰＵ１１であり、また図３の画像処理装置６４又
はＣＰＵ６５である。

【００４５】図において、７０は腹部領域（関心領
域）、７１は脊椎領域、７２は横方向プロファイル、７
３は縦方向プロファイルである。本発明では、先ず照射
野領域を認識する必要がある。

【００４６】１．（照射野認識処理）以下に、照射野認識処理動作について説明する。放射線
画像の撮影に際しては、例えば診断に必要とされない部
分に放射線が照射されないようにするため、或いは診断
に必要とされない部分に放射線が照射されて、この部分
で散乱された放射線が診断に必要とされる部分に入力さ
れて分解能が低下することを防止するため、被写体５の
一部や放射線発生器３０に鉛板等の放射線非透過物質を
設置して、被写体５に対する放射線の照射野を制限する
照射野絞りが行なわれる。

【００４７】この照射野絞りが行なわれた場合、照射野
内領域と照射野外領域の両方の画像データを用いて画像
処理を行なうものとすると、照射野外領域の画像データ
によって、照射野内の診断に必要とされる部分の画像処
理が適正に行われなくなってしまう。このため、照射野
内領域と照射野外領域を判別する照射野認識処理が行な
われる。

【００４８】照射野認識では、例えば特開昭６３−２５
９５３８号で示される方法が用いられて、図５の（Ａ）
に示すように撮像面上の所定の位置Ｐから撮像面の端部
側に向かう線分上の画像データを用いて、例えば微分処
理が行なわれる。この微分処理によって得られた微分信
号Ｓｄは、（Ｂ）に示すように照射野エッジ部で信号レ
ベルが大きくなるため、微分信号Ｓｄの信号レベルを判
別して１つの照射野エッジ候補点ＥＰ１が求められる。

【００４９】この照射野エッジ候補点を求める処理を、
撮像面上の所定の位置を中心として放射状に行なうこと
により、複数の照射野エッジ候補点ＥＰ１〜ＥＰｋが求
められる。このようにして得られた複数の照射野エッジ
候補点ＥＰ１〜ＥＰｋの隣接するエッジ候補点を直線或
いは曲線で結ぶことにより照射野エッジ部が求められ
る。

【００５０】また、特開平５−７５７９号で示される方
法を用いることもできる。この方法では、撮像面を複数
の小領域分割した時、照射野絞りによって放射線の照射
が遮られた照射野外の小領域では、略一様に放射線の放
射線量が小さくなり画像データの分散値が小さくなる。

【００５１】また、照射野内の小領域では、被写体によ
って放射線量が変調されることから、照射野外に比べて
分散値が高くなる。更に、照射野エッジ部を含む小領域
では最も放射線量が小さい部分と被写体によって変調さ
れた放射線量の部分が混在することから、分散値は最も
高くなる。このことから、分散値によって照射野エッジ
部を含む小領域が判別される。

【００５２】また、特開平７−１８１６０９号で示され
る方法を用いることもできる。この方法では、画像デー
タを所定の回転中心に関して回転移動させて、平行状態
検出手段によって照射野の境界線が画像上に設定された
直交座標の座標軸と平行となるまで回転を行なうものと
し、平行状態が検出されると、直線方程式算出手段によ
って回転角度と回転中心から境界線までの距離によって
回転前の境界の直線方程式が算出される。

【００５３】その後、複数の境界線に囲まれる領域を直
線方程式から決定することで、照射野の領域を判別する
ことができる。また、照射野エッジ部が曲線である場合
には、境界点抽出手段で画像データに基づき例えば１つ
の境界点を抽出し、この境界点の周辺の境界候補点群か
ら次の境界点を抽出する。以下、同様に境界点の周辺の
境界候補点群から境界点を順次抽出することにより、照
射野エッジ部が曲線であっても判別することができる。

【００５４】２．再び図４の説明に戻る。前述の処理で
照射野７５が決定されると、照射野中央付近で縦方向プ
ロファイルが最大値をとるラインｍｘｌを求め、胴のく
びれの位置とみなす。

【００５５】ここで、プロファイルとは、任意の線分上
の画素値の変化を、横軸に線分上の位置、縦軸に画素値
をとることにより表したものである。本実施例では、プ
ロファイルの大まかな変化に注目するために、プロファ
イルにスムージング処理を施したものを使用するか、或
いは線分の代わりに任意の幅の帯状領域をとって領域内
で平均化した平均化プロファイルを使用することが好ま
しい。

【００５６】３．次に、ｍｘｌ付近で横方向のプロファ
イルが極小値をとるカラムを見つけてｐｍｉｎｃとす
る。そして、両側からｐｍｉｎｃに向かって調べてい
き、プロファイル値が最小値ｐｍｉｎから所定の値Ｔｈ
１だけ大きい値をとるカラムを腰椎左右端として認識す
る。又は、ｐｍｉｎｃの両側でプロファイルの微分値が
最大となるカラムを腰椎左右端としてもよい。

【００５７】４．身体の右半分で上に向かって、縦方向
平均プロファイルが急激に大きくなるラインを探索し、
右肺下端とみなす。同様に、左肺下端を求める。そし
て、左右のうち低い方を肺野下端ラインとする。肺野下
端が検出できない場合には、画像内に肺が含まれないも
のと見なし、照射野上端で代用する。

【００５８】５．次に、腰椎左右端よりも外側に縦長の
帯状領域をとり、この領域の縦方向プロファイルがｍｘ
ｌから下に向かって急激に小さくなるラインを探索し、
骨盤上端ラインとみなす。

【００５９】６．骨盤上端ラインを下端、肺野下端ライ
ンを上端、左右幅を照射野左右端とする腹部領域７０を
決定する。７．骨盤両端ラインを下端、肺野下端ラインを上端、腰
椎左右端を左右端とする脊椎領域７１を決定する。

【００６０】８．腹部領域７０から脊椎領域７１を除去
する。９．脊椎領域７１が除去された領域において、直接放射
線部分と人体の境界信号値を決定し、境界値以下で累積
ヒストグラム値が１０％及び８５％となる信号値を求
め、それぞれ代表信号値Ｓ１、及びＳ２とする。

【００６１】ここで、直接放射線領域と人体の境界信号
値を決定する方法としては、例えば特開昭６３−２６２
１４１号に示されるように、判別基準等を用いた自動し
きい値選定法により、ヒストグラムを複数のピークにそ
れぞれ対応する複数の小領域に分割し、最も高信号の小
領域を直接放射線部分に相当する信号領域とみなす方法
がある。

【００６２】また、特開昭６１−２８７３８０号公報及
び特開平２−２７２５２９号公報等に開示されている手
法を用いて、最も高信号側のヒストグラムピークを検出
して直接放射線部分に相当する信号領域とみなす方法が
ある。

【００６３】１０．代表信号値が所定の出力濃度に対応
するように階調変換を行なう。以上、説明したように、
この実施の形態例によれば、脊椎領域を除外するので、
常に患者の体型によらず安定した画像を得ることができ
る。脊椎領域も軟部も含んだ画像で最大値、最小値を決
めて画像処理を行なうと、患者の体型により、処理結果
にばらつきが生じてしまうが、この発明の構成によれ
ば、そのようなことはない。

【００６４】また、本発明の実施の形態例によれば、統
計量（ヒストグラム）に基づいた代表信号値に基づき、
画像処理条件を決定するので、撮影画像を最適な階調で
出力することができる。

【００６５】また、この実施の形態例によれば、累積ヒ
ストグラム値が所定の値となるように代表信号値を決定
しているので、常に腹部の主要部分で最適に表現された
画像を得ることができる。

【００６６】次に、本発明で得られた代表信号値に基づ
いて階調変換を行なう方法について説明する。階調処理
では、例えば図６に示すような階調変換曲線が用いられ
て、階調処理前の画像データＳｉｎの代表値Ｓ１、Ｓ２
をレベルＳ１’、Ｓ２’として画像データＳｉｎが出力
画像データＳｏｕｔに変換される。このレベルＳ１’、
Ｓ２’は出力画像における所定の輝度又は写真濃度と対
応するものである。

【００６７】階調変換曲線は、正規化画像データＳｉｎ
の全信号領域にわたって連続な関数であることが好まし
く、またその微分関数も連続であることが好ましい。ま
た、全信号領域にわたってその微分係数の符号が一定で
あることが好ましい。

【００６８】また、撮影部位や撮影体位、撮影条件、撮
影方法等によって好ましい階調変換曲線の形状や、レベ
ルＳ１’、Ｓ２’が異なることから、階調変換曲線は画
像毎にその都度作成してもよく、また、例えば特公平５
−２６１３８号で示されているように、予め複数の基本
階調変換曲線を記憶しておくものとし、何れかの基本階
調変換曲線を読み出して回転及び平行移動することによ
り、所望の階調変換曲線を容易に得ることができる。

【００６９】画像処理回路（例えば図２の画像処理回路
２６又はＣＰＵ１１であり、また図３の画像処理装置６
４又はＣＰＵ６５）では、複数の基本基本階調曲線に対
応する階調処理ルックアップテーブル（ＬＵＴ）が設け
られており、該階調処理ＬＵＴを基本階調曲線の回転及
び平行移動に応じて補正した補正ＬＵＴを作成し、画像
データＳｉｎに基づいて該補正ＬＵＴを参照すること
で、階調変換が行われた出力画像データＳｏｕｔを得る
ことができる。なお、階調変換処理では、２つの基準値
Ｓ１、Ｓ２を用いるだけでなく、１つの基準値や３つ以
上の基準値を用いるものとしてもよい。

【００７０】ここで、基本階調曲線の選択や基本階調曲
線の回転及び平行移動は、撮影部位や撮影体位、撮影条
件、撮影方法等に基づいて行われる。これらの情報が入
力装置（例えば図２の２７）を用いて管理情報として入
力されている場合には、この管理情報を利用すること
で、容易に基本階調曲線を選択することができると共
に、基本階調曲線の回転方向及び平行移動の移動量を決
定することができる。また、撮影部位や撮影体位、撮影
条件、撮影方法に基づいてＳ１’、Ｓ２’のレベルを変
更するものとしてもよい。

【００７１】更に、基本階調曲線の選択や、基本階調曲
線の回転或いは平行移動は、画像表示装置の種類や画像
出力のための外部機器の種類に関する情報に基づいて行
なうものとしてもよい。これは、画像の出力方式に依存
して好ましい階調が異なる場合があるためである。

【００７２】前記の実施例では、腹部領域と脊椎領域の
両方を認識し、腹部領域の画像データから脊椎領域の画
像データを除いた画像データに基づいて階調処理条件を
決定する方法を示したが、腹部領域全体の累積ヒストグ
ラムに基づいて基準信号値を決定することも可能であ
る。この場合、基準信号値は累積ヒストグラムの値が２
０％以上となる信号値にすることが好ましい。前記累積
ヒストグラムが２０％未満であると、実質的に画像全体
の最小信号値に近い値を選ぶことになり、「発明が解決
しようとする課題」の項で述べた従来手法の問題点と同
様の問題が生じるためである。

【００７３】このように、この実施の形態例では、画像
処理として階調処理を用いることにより、撮影された画
像の階調を好ましいものに変えることができる。本発明
における画像処理は、前述した階調処理に限るものでは
なく、周波数強調処理やダイナミックレンジ圧縮処理で
あってもよい。

【００７４】次に、周波数強調処理及びダイナミックレ
ンジ圧縮処理について説明する。周波数強調処理では、
例えば（１）式に示す非鮮鋭マスク処理によって鮮鋭度
を制御するために、関数Ｆが特公昭６２−６２３７３号
や特公昭６２−６２３７６号で示される方法によって求
められる。

【００７５】Ｓａ＝Ｓｏｒｇ＋Ｆ（Ｓｏｒｇ−Ｓｕｓ）（１）なお、Ｓａは処理後の画像データ、Ｓｏｒｇは周波数強
調処理前の画像データ、Ｓｕｓは周波数強調処理前の画
像データを平均化処理によって求められた非鮮鋭データ
である。

【００７６】この周波数処理では、例えばＦ（Ｓｏｒｇ
−Ｓｕｓ）がβ×（Ｓｏｒｇ−Ｓｕｓ）とされる。β
（強調係数）は画像データのＳｏｒｇの関数として与え
られ、例えば図７に示すように基準値Ｓ１、Ｓ２間でほ
ぼ線形に変換される。また、図８の実線で示すように、
低輝度を強調する場合には基準値Ｓ１〜値「Ａ」までの
βが最大とされて、値「Ｂ」〜基準値Ｓ２まで最小とさ
れる。また、値「Ａ」〜値「Ｂ」まではβがほぼ線形に
変化される。高輝度を強調する場合には、破線で示すよ
うに基準値Ｓ１〜値「Ａ」までのβが最小とされて、値
「Ｂ」〜基準値Ｓ２まで最大とされる。また、値「Ａ」
〜値「Ｂ」までは、βがほぼ線形に変化される。なお、
図示せずも中輝度を強調する場合には、値「Ａ」〜値
「Ｂ」のβが最大とされる。このように周波数強調処理
では、関数Ｆによって任意の輝度部分の鮮鋭度を制御す
ることができる。

【００７７】ここで、代表値Ｓ１、Ｓ２及び値Ａ、Ｂ
は、上述した階調処理条件の設定における基準値Ｓ１、
Ｓ２の決定方法と同様の方法により求められる。また、
周波数強調処理の方法は、上記非鮮鋭マスク処理に限ら
れるものではなく、特開平９−４４６４５号で示される
多重解像度法等の手法を用いてもよい。

【００７８】なお、周波数強調処理では、強調する周波
数帯域や強調の程度は、階調処理での基本階調曲線の選
択等と同様に撮影部位や撮影体位、撮影条件、撮影方法
等に基づいて設定される。

【００７９】ダイナミックレンジ圧縮処理では、（２）
式に示す圧縮処理によって低周波成分を制御して見やす
い濃度範囲に収めるため、関数Ｇが特許公報２６６３１
８号で示される方法によって定められる。

【００８０】Ｓｂ＝Ｓｏｒｇ＋Ｇ（Ｓｕｓ）（２）なお、Ｓｂは処理後の画像データ、Ｓｏｒｇはダイナミ
ックレンジ圧縮処理前の画像データ、Ｓｕｓはダイナミ
ックレンジ圧縮処理前の画像データを平均化処理等によ
って求められた非鮮鋭データである。

【００８１】ここで、Ｇ（Ｓｕｓ）が図９の（Ａ）に示
すように非鮮鋭データＳｕｓがレベル「Ｌａ」よりも小
さくなると、Ｇ（Ｓｕｓ）が増加するような特性を有す
る場合には、低濃度領域の濃度が高いものとされて、図
９の（Ｂ）に示す画像データＳｏｒｇは図９の（Ｃ）に
示すように低濃度側のダイナミックレンジが圧縮された
画像データＳｂとされる。

【００８２】また、Ｇ（Ｓｕｓ）が図９の（Ｄ）に示す
ように、非鮮鋭データＳｕｓがレベル「Ｌｂ」よりも小
さくなるとＧ（Ｓｕｓ）が減少するような特性を有する
場合には、高濃度領域の濃度が高いものとされ、図９の
（Ｂ）に示す画像データＳｏｒｇは図７に示すように高
濃度側のダイナミックレンジが圧縮される。ここで、レ
ベル「Ｌａ」、「Ｌｂ」は、上述した階調処理条件の設
定における代表値Ｓ１、Ｓ２の決定方法と同様の方法に
より求められる。なお、ダイナミックレンジ圧縮処理
も、撮影部位や撮影体位、撮影条件、撮影方法等に基づ
いて補正周波数帯域や補正の程度が設定される。

【００８３】上述の実施の形態例では、図４に示すよう
に矩形の腹部領域を決定したが、本発明はこれに限るも
のではなく、より詳細なプロファイル解析や特開平５−
７５７８に示す２値化処理やラベリング処理を適用する
ことにより、図１０のＱ１に示すように側腹線を検出し
て得られたものや、図１０のＱ２に示すように、肺野の
輪郭線と骨盤の輪郭線を細かく認識して得られたものを
用いることができる。

【００８４】本発明の画像処理条件決定手段における画
像処理条件の決定は、診断の対象となる放射線画像信号
の全情報量を利用して実行する必要はなく、例えば画素
の間引き処理により縮小した画像信号を使用すること
が、処理速度の向上、及びメモリ容量の節減の観点から
好ましい。その場合、前記縮小画像の実効画素サイズと
しては、０．４ｍｍ〜１０．０ｍｍが好ましく、更に
１．０ｍｍから６．０ｍｍが最も好ましい。

【００８５】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、（１）第１の発明によれば、人体腹部を透過した放射線
により生成された腹部放射線画像の画像処理装置におい
て、肺野下端と骨盤上端に挟まれる腹部領域を認識する
腹部領域認識手段と、前記腹部領域の画像データに基づ
いて画像処理条件を決定する画像処理条件決定手段とを
有し、決定された画像処理条件に基づいて画像処理を施
すことにより、診断上最も重要な腹部領域の画像データ
に基づいて画像処理を施すので、照射野の大きさやポジ
ショニングによらず安定した画像を得ることができる。

【００８６】（２）第２の発明によれば、人体腹部を透
過した放射線により生成された腹部放射線画像の画像処
理装置において、肺野下端と骨盤上端に挟まれる腹部領
域を認識する腹部領域認識手段と、脊椎領域を認識する
脊椎領域認識手段と、前記腹部領域の画像データから前
記脊椎領域の画像データを除いた画像データに基づいて
画像処理条件を決定する画像処理条件決定手段とを有
し、決定された画像処理条件に基づいて画像処理を施す
ことにより、脊椎領域を除外した腹部領域の情報に基づ
いて画像処理を施すので、常に患者の体型によらず安定
した画像を得ることができる。

【００８７】（３）この場合において、前記画像処理条
件決定手段が、注目する画像データの統計量に基づいて
代表信号値を決定し、該代表信号値に基づいて画像処理
条件を決定することにより、統計量に基づいた代表信号
値に基づき、画像処理条件を決定することにより、撮影
画像を最適な画像処理で出力することができる。

【００８８】（４）また、前記画像処理条件決定手段
が、注目する画像データのヒストグラムを作成し、該ヒ
ストグラムに基づいて、人体部分に対応する信号領域を
抽出し、該信号領域内での累積ヒストグラム値が所定の
値となる代表信号値を決定し、該代表信号値に基づいて
画像処理条件を決定することにより、累積ヒストグラム
値が所定の値となるように代表信号値を決定しているの
で、常に腹部の主要部分が最適に表現された画像を得る
ことができる。

【００８９】（５）更に、前記画像処理が階調処理であ
ることにより、画像処理として階調処理を用いて、撮影
された画像の階調を好ましいものに変えることができ
る。このように、本発明によれば、患者の体型によらず
安定して診断に適した画像が得られる放射線画像の画像
処理装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の撮像パネルの構成例を示すブロッ
ク図である。

【図２】本発明装置のコントロール部の構成例を示すブ
ロック図である。

【図３】本発明の放射線画像読取装置の一実施の形態例
を示すブロック図である。

【図４】本発明の動作説明図である。

【図５】照射野認識処理の説明図である。

【図６】階調変換特性を示す図である。

【図７】強調係数と画像データの関係を示す図である。

【図８】強調係数と画像データの関係を示す図である。

【図９】ダイナミックレンジ圧縮処理の説明図である。

【図１０】ＲＯＩ選択の説明図である。

【図１１】放射線画像検出処理の構成概念図である。

【図１２】従来装置の問題点の説明図である。

【符号の説明】

１０コントロール部１１ＣＰＵ１２システムバス１３画像バス１４メモリ１５表示制御回路１６フレームメモリ制御回路１７入力インタフェース１８出力インタフェース１９撮影制御回路２０ディスク制御回路２１フレームメモリ２２画像表示装置２３ディスク装置２６画像処理回路３０放射線発生器４０放射線画像読取器４１撮像パネル４８読取制御回路

フロントページの続きＦターム(参考） 4C093 CA09 DA10 FF08 FF09 FF50 5B057 AA08 BA03 BA13 BA24 BA28 CA02 CA08 CA12 CA16 CB02 CB08 CB12 CB16 CC03 CD03 CE03 CE11 CH01 DA20 DB02 DB05 DB09 DC16 DC23 DC32 DC36 5C077 LL19 MP01 NN03 NP01 PP15 PP42 PP47 PP58 PQ19 TT10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】人体腹部を透過した放射線により生成さ
れた腹部放射線画像の画像処理装置において、肺野下端と骨盤上端に挟まれる腹部領域を認識する腹部
領域認識手段と、前記腹部領域の画像データに基づいて画像処理条件を決
定する画像処理条件決定手段とを有し、決定された画像処理条件に基づいて画像処理を施すこと
を特徴とする画像処理装置。
【請求項２】人体腹部を透過した放射線により生成さ
れた腹部放射線画像の画像処理装置において、肺野下端と骨盤上端に挟まれる腹部領域を認識する腹部
領域認識手段と、脊椎領域を認識する脊椎領域認識手段と、前記腹部領域の画像データから前記脊椎領域の画像デー
タを除いた画像データに基づいて画像処理条件を決定す
る画像処理条件決定手段とを有し、決定された画像処理条件に基づいて画像処理を施すこと
を特徴とする放射線画像の画像処理装置。
【請求項３】前記画像処理条件決定手段が、注目する画像データの統計量に基づいて代表信号値を決
定し、該代表信号値に基づいて画像処理条件を決定することを
特徴とする請求項１又は２の何れかに記載の放射線画像
の画像処理装置。
【請求項４】前記画像処理条件決定手段が、注目する画像データのヒストグラムを作成し、該ヒストグラムに基づいて、人体部分に対応する信号領
域を抽出し、該信号領域内での累積ヒストグラム値が所定の値となる
代表信号値を決定し、該代表信号値に基づいて画像処理条件を決定することを
特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の放射線画像
の画像処理装置。
【請求項５】前記画像処理が階調処理であることを特
徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の放射線画像の
画像処理装置。