JP6789130B2 - X-ray equipment - Google Patents
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Description
本発明は、X線源から照射されるX線の照射領域をX線絞りによって設定し、設定した照射領域に対応する領域を透過したX線を、検出器を用いて検出することで画像化するX線撮影装置に関する。 In the present invention, an irradiation area of X-rays emitted from an X-ray source is set by an X-ray aperture, and X-rays transmitted through the area corresponding to the set irradiation area are detected by using a detector to image the image. X-ray imaging equipment.
従来、撮影不要領域の被ばくを低減する他、X線の散乱線を低減させることにより画質を向上させることを目的として、X線管球から照射されるX線の照射範囲を絞るX線絞りを備えたX線撮影装置が知られている。このようなX線撮影装置では、位置検出器などを用いてX線絞りの位置情報を取得し、X線絞りの開口部分に相当する領域を画像化している。
例えば、特許文献1には、X線絞り位置検出器により位置情報やX線管球角度情報等に基づいて画像中のX線絞り領域を特定するX線画像診断装置が開示されている。
Conventionally, an X-ray diaphragm that narrows the irradiation range of X-rays emitted from an X-ray tube has been used for the purpose of improving image quality by reducing the scattered rays of X-rays in addition to reducing the exposure of areas that do not require radiography. An X-ray imaging device provided is known. In such an X-ray imaging apparatus, the position information of the X-ray diaphragm is acquired by using a position detector or the like, and the region corresponding to the opening portion of the X-ray diaphragm is imaged.
For example,
しかしながら、特許文献1のX線画像診断装置では、ヒール効果について考慮されていないため、X線管球の陽極側に位置する絞り辺と陰極側による絞り辺の先鋭度に差が生じることについて言及されておらず、X線絞り領域の検出精度が低下する場合がある。
However, since the X-ray diagnostic imaging apparatus of
X線管球は、陰極(フィラメント)と陽極(ターゲット)の間に数十kVから百数十kVの高電圧を印加し、陰極から放出された熱電子を陽極に向けて加速させて陽極に衝突させることで、X線を発生する。このとき、陰極―陽極方向において、陽極側に照射されるX線は陽極内を進んでから放出されるため、低エネルギーのX線がより多く陽極内の金属に吸収され高エネルギーのX線がより多く放出される。一方、陰極側に照射されるX線は、陽極内の金属による吸収の影響をあまり受けない。このため、X線管球から照射されるX線のうち、陰極―陽極において、陽極側に照射されるX線のエネルギー分布は、陰極側に照射されるX線のエネルギー分布より高い側にシフトする(図11参照)。 In an X-ray tube, a high voltage of several tens of kV to several hundreds of kV is applied between the cathode (filament) and the anode (target), and thermions emitted from the cathode are accelerated toward the anode to become the anode. By colliding, X-rays are generated. At this time, in the cathode-anode direction, the X-rays emitted to the anode side travel through the anode and then are emitted, so that more low-energy X-rays are absorbed by the metal inside the anode and high-energy X-rays are emitted. More released. On the other hand, the X-rays emitted to the cathode side are not so affected by the absorption by the metal in the anode. Therefore, among the X-rays emitted from the X-ray tube, the energy distribution of the X-rays emitted to the anode side in the cathode-anode shifts to a side higher than the energy distribution of the X-rays emitted to the cathode side. (See FIG. 11).
そのため、絞り透過後のX線画像では、矩形のX線照射領域の4辺のうち陽極側に位置する辺近傍の像に比して、陰極側に位置する辺近傍の像の先鋭性が緩やかとなってしまう。
このような理由から、X線照射領域の辺が陽極側に位置するか陰極側に位置するのかを正確に把握しなければ、X線照射領域を精度よく検出することができない場合がある。
Therefore, in the X-ray image after the aperture transmission, the sharpness of the image near the side located on the cathode side is gentler than the image near the side located on the anode side among the four sides of the rectangular X-ray irradiation region. Will be.
For this reason, the X-ray irradiation region may not be detected accurately unless it is accurately grasped whether the side of the X-ray irradiation region is located on the anode side or the cathode side.
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、X線絞り透過後のX線照射領域の4辺のうち陰極側に位置する辺についても精度よく検出し、X線照射領域を正確に検出することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and of the four sides of the X-ray irradiation region after transmission through the X-ray aperture, the side located on the cathode side is also accurately detected, and the X-ray irradiation region is accurately detected. The purpose is to do.
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の一態様は、被検体にX線を照射するX線管球を有するX線源と、該X線源から被検体に照射されるX線照射領域を制限するX線絞りと、該X線絞りを介して照射され、前記被検体を透過したX線を検出するX線検出器と、該X線検出器から出力される電気信号に基づいてX線画像を生成する画像処理部と、該画像処理部によって生成されたX線画像におけるX線照射領域の4辺のうち、前記X線管球の陰極側に位置する辺を示す陰極位置情報を検出する陰極検出部と、前記陰極検出部より得られた陰極位置情報に基づいて、前記X線画像におけるX線照射領域を検出する照射領域検出部と、を備えたX線撮影装置を提供する。
In order to solve the above problems, the present invention provides the following means.
One aspect of the present invention is an X-ray source having an X-ray tube that irradiates a subject with X-rays, an X-ray diaphragm that limits an X-ray irradiation region that irradiates the subject with the X-ray source, and the like. An X-ray detector that detects X-rays that are irradiated through an X-ray diaphragm and have passed through the subject, and an image processing unit that generates an X-ray image based on an electrical signal output from the X-ray detector. Of the four sides of the X-ray irradiation region in the X-ray image generated by the image processing unit, the cathode detection unit that detects the cathode position information indicating the side located on the cathode side of the X-ray tube, and the cathode. Provided is an X-ray imaging apparatus including an irradiation area detection unit that detects an X-ray irradiation region in the X-ray image based on the cathode position information obtained from the detection unit.
本発明によれば、X線照射領域の4辺のうち陰極側に位置する辺についても精度よく検出し、X線照射領域を正確に検出することができる。 According to the present invention, it is possible to accurately detect the side located on the cathode side among the four sides of the X-ray irradiation region, and accurately detect the X-ray irradiation region.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明の実施形態に係るX線撮影装置は、被検体にX線を照射するX線管球を有するX線源11と、X線源11から被検体Pに照射されるX線照射領域を制限するX線絞り12と、X線絞り3を介して照射され被検体Pを透過したX線を検出するX線検出器13と、X線検出器13を回転させる回転機構14と、X線検出器13から出力される電気信号に基づいてX線画像を生成する画像処理部20と、画像処理部20において生成されたX線画像を一時的に記憶する画像記憶部21と、生成されたX線画像におけるX線照射領域の4辺のうちX線管球の陰極側に位置する辺を示す陰極位置情報を検出する陰極検出部22と、陰極検出部22より得られた陰極位置情報に基づいて画像におけるX線照射領域を検出する照射領域検出部23とを備えている。
The X-ray imaging apparatus according to the embodiment of the present invention has an
<第1の実施形態>
具体的には、図1に示すように、本発明の第1の実施形態に係るX線撮影装置は、X線源11、X線絞り12と、X線検出器13と、回転機構14と、画像処理ユニット1、システム制御ユニット2、及びディスプレイ3を備えている。X線撮影装置は、X線透視画像を撮影するものであっても、X線撮影画像(静止画)を撮影するものであってもよい。
<First Embodiment>
Specifically, as shown in FIG. 1, the X-ray imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention includes an
X線源11は、X線を発生するX線管球を備えX線管球において発生したX線を被検体に照射する。X線管球は必要に応じてX線管球回転機構10により回転駆動される。X線絞り12は、X線源11から被検体Pに照射されるX線照射領域を制限する。X線検出器13は、X線絞り3を介して照射され被検体Pを透過したX線を検出し、透過したX線量に相当する電気信号を画像処理ユニット1に出力する。X線検出器13は、検出器回転機構14により回転駆動される。
The
画像処理ユニット1は、画像処理部20、画像記憶部21、陰極検出部22、及び照射領域検出部23を備えている。
画像処理部20は、X線検出器13から出力される電気信号に基づいてX線画像を生成し、階調処理等必要な画像処理を行う、画像記憶部21は、画像処理部20において生成されたX線画像を一時的に記憶する。
The
The
陰極検出部22は、生成されたX線画像におけるX線照射領域の4辺のうちX線管球の陰極側に位置する辺を示す陰極位置情報を検出する。
より具体的には、例えば、陰極検出部22は、後述するシステム制御ユニット2の記憶領域であるシステム情報記憶部28に格納されているX線源11におけるX線管球の設置情報を取得し、設置情報に基づいて画像処理部20によって生成されるX線画像上の陰極位置を特定して陰極位置情報を生成する。この時、X線管球又はX線検出器13が回転している場合には、生成されたX線画像上の陰極の相対位置が異なるので、X線管球回転機構10によるX線管球の回転情報も併せて取得する。
The
More specifically, for example, the
ここで、X線管球の設置情報とは、X線撮影装置を設置する際に例えば設置者によりシステム制御ユニット2に格納される情報であり、例えば図2のフローチャートに示す手順に従って取得される情報である。
以下、図2のフローチャートに従って設置情報をシステム制御ユニットの記憶領域に格納する手順について説明する。
Here, the installation information of the X-ray tube is information stored in the
Hereinafter, a procedure for storing the installation information in the storage area of the system control unit will be described according to the flowchart of FIG.
ステップS11において、X線撮影装置設置時にX線撮影装置によって、被検体のない状態で設置者による操作に従って画像を取得する。次のステップS12では、ステップS11で取得したX線画像において、図3(A)に示すように、X線画像30上の、X線照射領域31の4辺夫々に対して、境界を跨ぐように予め定めた複数画素からなるライン状の読出領域32の画素を読み出して画素値のプロファイルを作成する。
In step S11, when the X-ray imaging apparatus is installed, the X-ray imaging apparatus acquires an image according to the operation by the installer in the absence of a subject. In the next step S12, in the X-ray image acquired in step S11, as shown in FIG. 3A, the boundary is crossed with respect to each of the four sides of the
ステップS13では、X線照射領域の4辺の画素値のプロファイル結果に基づいて、陰極側に位置する辺を検出する。例えば、プロファイルの傾きが夫々所定の閾値を超えるか否かを判定する。X線照射領域の4辺のうち、陰極側に位置する辺の近傍と陽極側に位置する辺の近傍とでは画像の尖鋭度が異なるので、図3(B)に示すように、読出領域32の画素位置に対する画素値をプロットした場合に、陰極側の読出し領域と陽極側の領域とでその傾きが大きく異なる。同様に、陰極側の読出し領域と陰極側以外の読出領域とでも傾きが大きく異なる。
In step S13, the side located on the cathode side is detected based on the profile result of the pixel values of the four sides of the X-ray irradiation region. For example, it is determined whether or not the inclination of the profile exceeds a predetermined threshold value. Of the four sides of the X-ray irradiation region, the sharpness of the image differs between the vicinity of the side located on the cathode side and the vicinity of the side located on the anode side. Therefore, as shown in FIG. 3B, the reading
従って、各読出領域のプロファイル結果(例えば、図3(B)のグラフの傾き)と所定の閾値とを比較することで、X線照射領域の4辺から陰極側に位置する辺を特定することができる。そこで、ステップS13では、X線照射領域の4辺のプロファイル結果が、夫々所定の閾値を超えるか否かを判定し、閾値を超えた場合には、陰極側に位置しない辺であるとして、ステップS14に進み、陰極側でない旨のフラグを、システム情報記憶部28に記憶する。ステップS13の判定において、プロファイル結果が閾値より小さい場合には陰極側に位置する辺であるとして、ステップS15に進み、陰極側である旨のフラグをシステム情報記憶部28に記憶する。このようにして、設置情報として、X線源の陰極と陽極の位置情報をシステム情報記憶部28に記憶し、上記処理を終了する。なお、上記処理は、X線撮影装置の設置時に一度行えばよい。
Therefore, by comparing the profile result of each read region (for example, the slope of the graph in FIG. 3B) with a predetermined threshold value, the sides located on the cathode side from the four sides of the X-ray irradiation region can be specified. Can be done. Therefore, in step S13, it is determined whether or not the profile results of the four sides of the X-ray irradiation region each exceed a predetermined threshold value, and if it exceeds the threshold value, it is assumed that the sides are not located on the cathode side. Proceeding to S14, a flag indicating that it is not on the cathode side is stored in the system
照射領域検出部23は、陰極検出部22より得られた陰極位置情報に基づいて画像におけるX線照射領域を検出する。すなわちX線照射領域の境界線の位置を検出する。つまり、照射領域検出部23は、X線照射領域の4辺のうち陰極側に位置する辺を陰極検出部22の出力である陰極位置情報により特定し、陰極側の辺とそれ以外の3辺とで、X線照射領域検出処理をそれぞれの特性に応じて異ならせることにより、正確にX線照射領域を検出する。
The irradiation
システム制御ユニット2は、上述したX線源の設置情報を含む各種情報を記憶するシステム情報記憶部28を備え、画像処理ユニット1や上記各部を制御すると共に、画像処理ユニット1で生成された画像をディスプレイ3に表示させる。
ディスプレイ3は、画像処理ユニット1により生成され所定の画像処理がなされたX線画像を、システム制御ユニット2の指示に従って表示する。
The
The
なお、画像処理ユニット1及びシステム制御ユニット2は、その一部又は全部をCPU(中央処理装置)、メモリ等を含むシステムとして構築することができ、画像処理ユニット1及びシステム制御ユニット2を構成する各部の機能は、予め記憶部に格納されたプログラムをCPUがメモリにロードし、実行することにより実現することができる。また機能の一部又は全部は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)などのハードウェアで構成することもできる。
The
上述のように構成され、設置情報として陰極と陽極の位置情報がシステム情報記憶部28に記憶されたX線撮影装置における、X線照射領域検出処理について図4のフローチャートに従って説明する。
The X-ray irradiation region detection process in the X-ray imaging apparatus configured as described above and in which the position information of the cathode and the anode is stored in the system
ステップS41で、照射領域検出部23が、画像処理部20において生成されて画像記憶部21に記憶されたX線画像を取り込み、ステップS42に進む。ステップS42では、照射領域検出部23が、取り込んだX線画像におけるX線照射領域の境界の4辺近傍それぞれについて、陰極側の辺であるか否かを陰極検出部22から取得した陰極位置情報に基づいて判定する。ステップS42において、陰極側の辺であると判定された場合にはステップS43に進み、陰極側の辺でないと判定された場合にはステップS44に進む。
In step S41, the irradiation
ここで、照射領域検出部23による陰極側の辺であるか否かの判定は、陰極検出部22から取得する陰極位置情報に基づいて行われる。陰極検出部22での陰極位置情報は、陰極位置情報生成処理に従って生成される。図5に陰極位置情報生成処理にかかるフローチャートの一例を示す。
図5のステップS51において、陰極検出部22が、システム情報記憶部28から設置情報を取得する。次のステップS52で、X線源11及びX線検出器2の回転情報を取得する。ステップS53で、設置情報及び回転情報に基づいて、X線画像上の陰極位置情報を生成し、照射領域検出部23に出力する。
Here, the irradiation
In step S51 of FIG. 5, the
図4に戻り、ステップS43では、陰極側に位置する辺の境界線を検出するために第1の間引き画像を生成する。ステップS44では、陰極側に位置する辺以外の辺の境界線を検出するために第2の間引き画像を生成する。 Returning to FIG. 4, in step S43, a first thinned image is generated in order to detect the boundary line of the side located on the cathode side. In step S44, a second thinned image is generated in order to detect the boundary line of the side other than the side located on the cathode side.
図6に示すように、各辺近傍の読出領域プロットして得られたグラフを参照すると、陰極側の辺近傍の読出領域についての結果と、それ以外の辺近傍の読出し領域についての結果とで、グラフ上の傾きが異なる。例えば、傾きの差が3倍である場合には、陰極以外の辺の精度に見かけ上合致させるため、第1の間引き画像の間引き数を第2の間引き画像の間引き数の3倍とする。 As shown in FIG. 6, referring to the graph obtained by plotting the read area near each side, the result for the read area near the side on the cathode side and the result for the read area near the other side are , The slope on the graph is different. For example, when the difference in inclination is three times, the thinning number of the first thinned image is set to three times the thinning number of the second thinned image in order to apparently match the accuracy of the sides other than the cathode.
図4のフローチャートでは、第1の間引き画像の間引き数を30とし、第2の間引き画像の間引き数を10としている。このように間引き処理を行うことで、図6の右図のように両者の傾きを見かけ上合致させて処理を進めることができる。 In the flowchart of FIG. 4, the thinning number of the first thinned image is 30, and the thinning number of the second thinned image is 10. By performing the thinning process in this way, it is possible to proceed with the process by apparently matching the inclinations of the two as shown in the right figure of FIG.
ステップS45では、第1の間引き画像及び第2の間引き画像夫々に対して、高周波画像を生成する。これは、微分フィルタ等を用いて低周波成分を除去した高周波画像を生成することによりエッジを抽出することで、X線照射領域の境界を検出するためである。ステップS46では、二つの高周波画像に対して夫々Hough変換により直線検出を行い、直線の長さ、境界値の濃度差を検出し、X線照射領域の境界線であるか否かを決定し、X線照射領域の座標を特定する。次のステップS47では、特定したX線照射領域の座標を、間引き画像生成前のX線画像に対する座標に変換して、最終的にX線照射領域を検出し、上記処理を終了する。 In step S45, a high frequency image is generated for each of the first thinned image and the second thinned image. This is because the boundary of the X-ray irradiation region is detected by extracting the edge by generating a high-frequency image in which the low-frequency component is removed by using a differential filter or the like. In step S46, straight line detection is performed on each of the two high-frequency images by Hough transform, the length of the straight line and the density difference of the boundary value are detected, and it is determined whether or not the two high-frequency images are the boundary line of the X-ray irradiation region. Specify the coordinates of the X-ray irradiation area. In the next step S47, the coordinates of the specified X-ray irradiation region are converted into the coordinates for the X-ray image before the thinned-out image is generated, the X-ray irradiation region is finally detected, and the above process is completed.
このように本実施形態によれば、X線管球において発生しX線絞りを介して照射され被検体を透過したX線に基づいて取得された画像においてX線照射領域を特定する場合において、X線照射領域の各辺がX線管球の陰極側に位置するかを判定した上で、陰極側に位置する辺とそれ以外の辺とで処理を異ならせてX線照射領域を検出する。このため、他辺に比して、尖鋭度が低い陰極側の辺についてその特性に応じた画像処理を行うことで高精度にX線照射領域の境界線を検出することができる。一方、陰極側以外の辺は、陰極側の辺に比して尖鋭度が高いため、陰極側以外の辺についても特性に応じた処理により高精度にX線照射領域の境界線を検出することができる。この結果、X線画像上のX線照射領域を正確に検出することができる。 As described above, according to the present embodiment, when the X-ray irradiation region is specified in the image acquired based on the X-rays generated in the X-ray tube, irradiated through the X-ray diaphragm, and transmitted through the subject. After determining whether each side of the X-ray irradiation region is located on the cathode side of the X-ray tube, the X-ray irradiation region is detected by different processing between the side located on the cathode side and the other side. .. Therefore, it is possible to detect the boundary line of the X-ray irradiation region with high accuracy by performing image processing according to the characteristics of the side on the cathode side having a lower sharpness than the other side. On the other hand, the edges other than the cathode side have a higher sharpness than the edges on the cathode side, so the boundaries of the X-ray irradiation region should be detected with high accuracy by processing according to the characteristics of the edges other than the cathode side. Can be done. As a result, the X-ray irradiation region on the X-ray image can be accurately detected.
X線照射領域を正確に検出することで、その後に行われる階調処理や周波数処理等の画像処理の際に、X線照射領域を用いることができるので、画質を向上させることができる。
X線絞りが斜めに挿入されている場合や、X線管球を射入しX線画像上のX線照射領域が台形となる場合であっても陰極側の位置を特定することで、陰極側の辺とそれ以外の辺とで検出処理を異ならせることでX線照射領域の検出精度の向上が可能となる。
By accurately detecting the X-ray irradiation region, the X-ray irradiation region can be used in the subsequent image processing such as gradation processing and frequency processing, so that the image quality can be improved.
Even when the X-ray aperture is inserted diagonally or when the X-ray tube is injected and the X-ray irradiation area on the X-ray image is trapezoidal, the position on the cathode side can be specified to determine the cathode. By making the detection process different between the side side and the other side, it is possible to improve the detection accuracy of the X-ray irradiation region.
<第2の実施形態>
上述した第1の実施形態に係るX線撮影装置では、X線画像上の陰極位置を、設置情報や回転情報等のシステム情報記憶部が有する情報に基づいて判定していた。本実施形態では、取得したX線画像に基づいて撮影の都度陰極位置を判定する。X線撮影装置の構成及び陰極位置の判定以外の処理は上記第1の実施形態と同様であるので説明を省略し、以下、画像処理によって陰極位置を判定する陰極位置判定処理について、図7のフローチャートに従って説明する。
<Second embodiment>
In the X-ray imaging apparatus according to the first embodiment described above, the cathode position on the X-ray image is determined based on the information possessed by the system information storage unit such as installation information and rotation information. In the present embodiment, the cathode position is determined each time a picture is taken based on the acquired X-ray image. Since the processing other than the configuration of the X-ray imaging apparatus and the determination of the cathode position is the same as that of the first embodiment, the description thereof will be omitted. Hereinafter, the cathode position determination processing for determining the cathode position by image processing will be described in FIG. This will be described according to the flowchart.
ステップS71において、照射領域検出部23が、画像処理部20において生成されて画像記憶部21に記憶されたX線画像を取り込み、ステップS72に進む。次のステップS72では、ステップS71で取得した画像において、図3(A)に示すように、画像30上の、X線照射領域31の4辺夫々に対して、境界を跨ぐように予め定めた複数画素からなるライン状の読出領域32の画素を読み出してプロファイルを作成する。
In step S71, the irradiation
ステップS73では、X線照射領域の4辺のプロファイル結果が、夫々所定の閾値を超えるか否かを判定する。X線照射領域の4辺のうち、陰極側に位置する辺の近傍と陽極側に位置する辺の近傍とでは画像の尖鋭度が異なるので、図3(B)に示すように、読出領域32の画素位置に対する画素値をプロットした場合に、陰極側の読出し領域と陽極側の領域とでその傾きが大きく異なる。同様に、陰極側の読出し領域と陰極側以外の読出領域とでも傾きが大きく異なる。また、撮影時にX線絞りを適用せず、つまりX線照射領域がX線絞りによって制限されていない場合には、読出領域32を画素位置に対する画素値をプロットした場合、傾きが略0となる。
In step S73, it is determined whether or not the profile results of the four sides of the X-ray irradiation region each exceed a predetermined threshold value. Of the four sides of the X-ray irradiation region, the sharpness of the image differs between the vicinity of the side located on the cathode side and the vicinity of the side located on the anode side. Therefore, as shown in FIG. 3B, the reading
従って、各読出領域のプロファイル結果(例えば、図3(B)のグラフの傾き)と所定の閾値Aとを比較することで、X線絞りを用いたか否かを判定することができる。ステップS72において、X線照射領域の4辺のプロファイル結果が、夫々所定の閾値Aを超えるか否かを判定し、閾値Aを超えた場合には、X線絞りがあるとしてステップS74に進む。X線照射領域の4辺のプロファイル結果が、夫々所定の閾値Aを下回る場合には、X線絞りなしとしてステップS77に進む。 Therefore, it can be determined whether or not the X-ray diaphragm is used by comparing the profile result of each read area (for example, the slope of the graph in FIG. 3B) with the predetermined threshold value A. In step S72, it is determined whether or not the profile results of the four sides of the X-ray irradiation region each exceed a predetermined threshold value A, and if it exceeds the threshold value A, the process proceeds to step S74 assuming that there is an X-ray diaphragm. If the profile results of the four sides of the X-ray irradiation region are below the predetermined threshold values A, the process proceeds to step S77 with no X-ray diaphragm.
ステップS74では、各読出領域のプロファイル結果に基づいて、X線照射領域の4辺から陰極側に位置する辺を特定する。つまり、ステップS74では、X線照射領域の4辺のプロファイル結果が、夫々所定の閾値Bを超えるか否かを判定し、閾値Bを超えた場合には、陰極側に位置しない辺であるとして、ステップS75に進み、陰極側でない旨のフラグを陰極検出部22の記憶領域に記憶する。
In step S74, the sides located on the cathode side from the four sides of the X-ray irradiation region are specified based on the profile result of each read region. That is, in step S74, it is determined whether or not the profile results of the four sides of the X-ray irradiation region each exceed a predetermined threshold value B, and if it exceeds the threshold value B, it is assumed that the sides are not located on the cathode side. , Step S75, and a flag indicating that it is not on the cathode side is stored in the storage area of the
ステップS74の判定において、プロファイル結果が閾値Bより小さい場合には陰極側に位置する辺であるとして、ステップS76に進み、陰極側である旨のフラグを陰極検出部22の記憶領域に記憶する。このようにして、X線源の陰極の位置を示す陰極位置情報を陰極検出部22の記憶領域に記憶する。ステップS77では4辺すべての処理が終了したか否かを判定し終了していなければステップS73に戻り上記処理を繰り返す。4辺全ての処理が終了した場合には上記処理を終了する。
In the determination in step S74, if the profile result is smaller than the threshold value B, it is assumed that the side is located on the cathode side, and the process proceeds to step S76, and a flag indicating that it is on the cathode side is stored in the storage area of the
(変形例)
上述した第1の実施形態及び第2の実施形態に係るX線撮影装置では、間引き処理の際に間引き数を固定値で設定する例について説明した。図8のグラフに示すように、X線管球がX線検出器の中心に位置する場合、X線検出器中心からX線絞りの位置に応じて間引き数を可変にした方がより精度の良い検出が可能となる。
また、X線管球がX線検出機器の中心にない場合(例えば、X線管球が振り角を持ち、射入撮影をする場合)、幾何学的位置より、間引き数を可変に設定することもできる。
(Modification example)
In the X-ray imaging apparatus according to the first embodiment and the second embodiment described above, an example in which the number of thinning out is set to a fixed value at the time of thinning out processing has been described. As shown in the graph of FIG. 8, when the X-ray tube is located at the center of the X-ray detector, it is more accurate to change the thinning number from the center of the X-ray detector according to the position of the X-ray filter. Good detection is possible.
Also, when the X-ray tube is not in the center of the X-ray detection device (for example, when the X-ray tube has a swing angle and shoots shots), the thinning number is set variably from the geometric position. You can also do it.
さらに、X線撮影時にX線管球に印加する管電圧により、プロファイル結果が変化する。つまり、管電圧が高い程、X線透過率や散乱線の影響を受け、プロファイルの傾きが緩やかになる。従って、この場合は図9に示すように、間引き数と管電圧との比例関係に従って、幾何学的な位置に加え管電圧に依存し、間引き数を変ることにより精度良く検出が可能となる。 Further, the profile result changes depending on the tube voltage applied to the X-ray tube during X-ray photography. That is, the higher the tube voltage, the gentler the inclination of the profile due to the influence of the X-ray transmittance and the scattered rays. Therefore, in this case, as shown in FIG. 9, according to the proportional relationship between the thinning number and the tube voltage, it depends on the tube voltage in addition to the geometric position, and the thinning number can be changed to enable accurate detection.
さらにまた、上述の例では、陰極位置情報に基づいて、陰極が位置する辺とそれ以外の辺とで間引き数を異ならせる例について説明したが、必ずしも間引き画像を生成する必要はなく、高周波画像を生成する際の微分フィルタの係数Kを陰極側の辺とそれ以外の辺とで異ならせても良い。図10にX線検出器の中心から周辺部に従って微分フィルタの係数を大きくした例を示す。高周波画像を生成する際に使用する微分フィルタの係数を陰極側(Yn方向側)に大きくすることにより、陰極側に位置するX線照射領域の境界線におけるプロファイルの傾きが緩やかであることを補正してもよい。 Furthermore, in the above example, an example in which the number of thinnings is different between the side where the cathode is located and the other side based on the cathode position information has been described, but it is not always necessary to generate a thinning image, and a high-frequency image is used. The coefficient K of the differential filter at the time of generating the above may be different between the side on the cathode side and the other side. FIG. 10 shows an example in which the coefficient of the differential filter is increased from the center of the X-ray detector to the peripheral portion. By increasing the coefficient of the differential filter used when generating high-frequency images toward the cathode side (Yn direction side), it is corrected that the slope of the profile at the boundary line of the X-ray irradiation region located on the cathode side is gentle. You may.
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明のより良い理解のために詳細に説明したのであり、必ずしも説明の全ての構成を備えるものに限定されるものではない。例えば、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 The present invention is not limited to the above-mentioned examples, and includes various modifications. For example, the above-mentioned examples have been described in detail for a better understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations of the description. For example, it is possible to add / delete / replace a part of the configuration of each embodiment with another configuration.
1・・・画像処理ユニット、2・・・システム制御ユニット、3・・・ディスプレイ、10・・・X線管球回転機構、11・・・X線源、12・・・X線絞り、13・・・X線検出器、14・・・検出器回転機構、20・・・画像処理部、21・・・画像記憶部、22・・・陰極検出部、23・・・照射領域検出部、28・・・システム情報記憶部、30・・・X線画像、31・・・X線照射領域、32・・・読出領域、P・・・被検体 1 ... Image processing unit, 2 ... System control unit, 3 ... Display, 10 ... X-ray tube rotation mechanism, 11 ... X-ray source, 12 ... X-ray aperture, 13 ... X-ray detector, 14 ... detector rotation mechanism, 20 ... image processing unit, 21 ... image storage unit, 22 ... cathode detection unit, 23 ... irradiation area detection unit, 28 ... System information storage unit, 30 ... X-ray image, 31 ... X-ray irradiation area, 32 ... Read area, P ... Subject
Claims (6)
該X線源から被検体に照射されるX線照射領域を制限するX線絞りと、
該X線絞りを介して照射され、前記被検体を透過したX線を検出するX線検出器と、
該X線検出器から出力される電気信号に基づいてX線画像を生成する画像処理部と、
該画像処理部によって生成されたX線画像におけるX線照射領域の4辺のうち、前記X線管球の陰極側に位置する辺を示す陰極位置情報を生成する陰極検出部と、
前記陰極検出部より得られた陰極位置情報に基づいて、前記X線画像におけるX線照射領域を検出する照射領域検出部と、を備え、
前記照射領域検出部が、前記X線画像に対して間引き処理を行うことにより、前記X線画像における前記X線管球の陰極側に位置する辺の境界線を検出するための第1の間引き画像と、前記X線画像における陰極側に位置する辺以外の辺の境界線を検出するための第2の間引き画像とを生成し、前記第1の間引き画像及び前記第2の間引き画像からX線の照射領域を検出し、
前記照射領域検出部は、前記第1の間引き画像の前記陰極側に位置する辺の前記境界を跨ぐように設定したライン状の読出領域の画素値をプロットして得られたグラフの傾きが、前記第2の間引き画像の前記陰極側に位置する辺以外の辺の前記境界を跨ぐように設定したライン状の読出領域の画素値をプロットして得られたグラフの傾きと見かけ上合致するように間引き数を設定することを特徴とする請求項1記載のX線撮影装置。 An X-ray source having an X-ray tube that irradiates the subject with X-rays,
An X-ray diaphragm that limits the X-ray irradiation area that irradiates the subject from the X-ray source,
An X-ray detector that detects X-rays that are irradiated through the X-ray diaphragm and have passed through the subject.
An image processing unit that generates an X-ray image based on an electrical signal output from the X-ray detector,
A cathode detection unit that generates cathode position information indicating a side located on the cathode side of the X-ray tube among the four sides of the X-ray irradiation region in the X-ray image generated by the image processing unit.
An irradiation region detection unit that detects an X-ray irradiation region in the X-ray image based on the cathode position information obtained from the cathode detection unit is provided.
The irradiation region detection unit performs a thinning process on the X-ray image, so that the first thinning for detecting the boundary line of the side located on the cathode side of the X-ray tube in the X-ray image. An image and a second thinned image for detecting a boundary line of a side other than the side located on the cathode side in the X-ray image are generated, and X is generated from the first thinned image and the second thinned image. Detects the irradiation area of the line and
The irradiation area detection unit plots the pixel values of the line-shaped reading area set so as to straddle the boundary of the side located on the cathode side of the first thinned image, and the slope of the graph is obtained. The slope of the graph obtained by plotting the pixel values of the line-shaped read region set so as to straddle the boundary of the side other than the side located on the cathode side of the second thinned image is apparently matched. The X-ray imaging apparatus according to claim 1 , wherein the number of thinning lines is set .
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