JPS58163338A - 放射線画像のサプトラクシヨン処理方法 - 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サブトラクション処理方法、さら
に詳しくは蓄積性螢光体シートを用いて、これに放射線
画像を記録し、この後励起光を照射することにより放射
線画像を蓄積性螢光体シートから輝尽発光せしめ、この
輝尽発光光を光検出器により光電的に読み取り、得られ
た１偉信号を可視像として再生する放射線画偉記鍮再生
方法におけるサブトラクション処理方法に関するもので
ある。

ある種の螢光体に放射線（Ｘ線、α線、β線、γ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と呼ばれる。

この蓄積性螢光体を利用して、人体等の放射線画像を−
Ｈシート上に設けられた蓄積性螢光体に記録し、この螢
光体シートなレーザ−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出し
て１偉信号を得、この１偉信号に基づき写真感光材料等
の記録材料、ＣＲＴ等に可視像として出力させる放射線
画像記録読取方法が本出願人によりすでに提案されてい
る。（特開昭５５−　ｘ２４ｒ＠１号、同５６−１１３
９５　　号など。）この方法は、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（ラチチュード）にわたって画像を記録しうるとい
う極めて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量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
前記発光光の光量を宇 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、蓄積性螢光体に蓄積記録さ
れた放射線画像を電気信号に変換した後に適当な信号処
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、凹等の表示装置に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きわめて大きな効果も得ること
ができる。

このように蓄積性螢光体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
露光量の変動、蓄積性螢光体の感度のバラツキ、光検出
器の感度のバラツキ、被写体の条件による露光量の変化
、或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、また輝尽発光光を一
旦電気信号に変換せしめ、この電気信号に適当な信号処
理を施すことにより、胸、心臓などの診断部位に適した
放射線画像を得ることができ、観察読影適性を向上させ
ることが可能となる。

ところで、２枚のＸＳ写真フィルム（３枚以上でもよい
）を使用して人体の特定の構造物（例えば１器、骨、血
管等）の像を抽出し、これによって特定の構造物のより
正確な診断を行なわしめるサブトラクション処理方法が
従来から知られていた。ここでサブトラクション処理方
法は大別すると次の２つの方法に分けることができる。

即ち、造影剤注入により特定の構造物が強調されたＸ６
画像かも造影剤が注入されていないＸ線画偉を引き算（
サブトラクト）することによって特定の構造物を抽出す
る所謂時間サントラクション処理方法と、同一の被写体
に対して相異なるエネルギー分布を有するＸ線を照射せ
しめ、これによって特定の構造物が特有のＸ線エネルギ
ー吸収特性を有することから生じる特定の構造物−９画
像を２つのＸ線画像間に存在せしめ、この後この２つの
Ｘ線画像間で適当な重みづけをした上で引き算（サブト
ラクト）を行ない特定の構造物の画像を抽出する所謂エ
ネルギーサブトラクション処理方法とが知られている。

しかしながら、前記Ｘ＠写真フィルムを使用してサブト
ラクション画像を得ようとするとＸ線写真フィルムが、
一般に非線形階調を有し、また狭ラチチュードであるこ
とがら良質なサブトラクション画像を得ることができな
い欠点を有している。しかも、Ｘ線写真フィルムを用い
てサブトラクション画像を得るためには、一方のＸ纏画
儂を反転して、２枚のＸ線写真フィルムを手作業にて重
ね合わせて第３の写真フィルムに差の画像を写し込むこ
とによって行なっている。従って、２枚の除くことが難
しく、その位置合わせに非常に手間がかかるという欠点
を有している。従って、常に有効な診断手法とはなり得
す、特別な場合においてのみかろうじて利用されていた
診断手法であり、従って、上述のようなＸ線写真フィル
ムを用いたサブトラクション処理方法はあまり一般には
使用されていないのが現状である。

近年になって、画像デーぞがデジタル値であれば、面倒
な写真的サブ上９２フ３フ手法を用いずどもコンピュー
タ処理でサブトラクションが可能であるという観点から
所謂デジタルサブトラクション処理方法（Ｄｉｇｉｔａ
ｌＲａｄｉｏｇｒａｐｈｙと呼ばれる。以下ＤＲとする
）が注目を浴びるようになった。ここでＤＦＬとしては
、既存Ｑ１．１．チューブとＴＶカメラからなるＸ線透
視カメラの出力をデジタル処理したデジタルフルオログ
ラフィ（ＤｉｇｉｔａｌＦｌｕｏｒｏｇｖａｐｙ　）及
びＸｅ−検出器等のＣＴのＸ線検出システムを流用した
スキャンドプロジエクションラデイオグラフイ（５ｃａ
ｎｎｅｄＰｒｏｊｅｃｔｉｏｎ　Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈ
ｙ　　）と呼ばれるものがある。このようなりＲを用い
て得られたサブトラクション画像は従来汎用のＸ線写真
フィルムを使用したサブトラクション画像に比較して、
電気的にデジタル処理でサブトラクションでき実用的で
あるが、上述のようなりＲを用いて得られたサブトラク
ション画像の空間分解能は一般に１．１．チューブまた
はＸｅ−検出器等のＸ線画像の検出器の分解能で決まっ
てしまい、Ｘ線写真フィルムのそれよりは低くなり、従
って、特定の診断構造物に対する十分微細な診断が不可
能であるという問題を有している。さらに、上述のＤＲ
では撮影範囲は１．１．チューブ及びＸｅ−検出器等Ｘ
線画像の検出器の受光面積で限られるため、広範囲の人
体部位に対して同時にサブトラクション画像を得ること
ができないという問題がある。

ところで、上述した本出願人がすでに提案した蓄積性螢
光体シートを用いた放射線画像システムにおいても、一
旦蓄積性螢光体シートに蓄積記録された放射線画像を励
起光で読み出し、この読み出しによって得られた輝尽発
光光を光検出器によって検出し、この検出によって得ら
れた電気信号をデジタル信号に変換せしめ、さらに、各
種の信号処理を行なわしめた後、最終画像として各種の
出力装置に出力させることができるので、このような蓄
積性螢光体シートを使用した放射線画像システムも各種
のデジタル処理が可能である。

従って、前述したＤＲの有する利点、即ち、デジタル処
理が可能であるという利点を有すると共にさらにこの放
射纏画偉システムにおいては蓄積性螢光体シート上を走
査する励起光（レーザ光）のビーム径を小さくし、単位
面積当たりの画素数を増加し、かつサブトラクション処
理及び各種の画像処理を施した後の画像データの最終出
力を銀塩等の感光材料上に直接に記録できるので従来の
ＤＲに比して著しく高い空間分解能を有した画像を得る
ことができ、原理的には人間の視覚の識別分解能以下の
空間分解能を有する鮮明なサブトラクション画像を得る
ことができると共に、蓄積性螢光体シートの面積を大き
くすることに何らの技術的支障もないので、人体の広範
囲の部分をカバーする大面積に対して一度にサブ１ラク
ション画儂を得ることができるという従来のＤＲが有さ
ない大きな特徴を有する。

しかしながら、上述のような蓄積性螢光体シートを用い
た放射線システムにおいて、サブトラクション画像を得
ようとしたところ以下のような問題を有することが分か
った。

即ち、蓄積性螢光体シートを用いた放射線画像システム
においては、２枚（３枚以上の場合もある）の相異なる
蓄積性螢光体シートを順次もしくは同時に撮影台に挿入
してサブトラクションすべき放射線画像を撮影し、しか
る後に蓄積性螢光体シートを個別に読取装置に挿入し、
前記サブトラクションすべき放射線画像を読み出す過程
において、撮影及び読取りに係わる全ての装置の機械的
精度を上昇させたとしても、サブトラクションされるべ
き画像間で位置ズレ及び回転ズレが生じ、この結果サブ
トラクションにおいて消去されるべき画像が消去されな
かったり、逆に抽出すべき画像が消去されて偽画像が生
じ正確なサブトラクション像を得ることができず、診断
上重大な支障を来たすということが見出された。

このようなズレが蓄積性螢光体シートに蓄積記録された
放射線画像情報間に生じると放射線画像は潜像として蓄
積性音光体中に蓄積７　　　　記録されているので、Ｘ
線画像を可視像として取らえることのできるＸ線写真フ
ィルムの場合と異なって、目視によって２枚のＸ線写真
を合わせるといったことが出来なくズレ補正は極めて困
難なものとなる。

さらＫ、何らかの手段により２つの放射線画像間に生じ
る位置ズレ及び回転ズレを検出しえたとしても読み取ら
れた放射線画像のデータを補正すべ〈従来公知の演算処
理を行なうと、特に回転ズレの補正の際に多大な時間が
費やされ、実用上非常に大きな問題となる。

従って、本発明の目的は蓄積性螢光体シートを用いた放
射ｉＩＩ画像システムにおけるサブトラクション処理方
法において、蓄積性螢光体シートに蓄積記録された放射
線画像間で発生する位置ズレ及び回転ズレを自動的に補
正することができるサブトラクション処理方法を提供す
ることにある。

さらに本発明の目的は、上記のサブトラクション処理方
法において、従来公知の演算処理方法に比して短時間で
ズレ補正を行なうことのできるサブトラクション処理方
法を提供することにある。

本発明のサブトラクション処理方法は、少なくとも一部
の画像情報が異なる２つの放射線画像を別個の蓄積性螢
光体シートに記録せしめ、その後書蓄積性螢光体シート
に励起光を走査して前記放射線画像を前記蓄積性螢光体
シートから輝尽発光せしめ、この輝尽発光光を光検出手
段により光電的に読み出して得た前記各放射線画像に対
応するデジタルデータ間で引き算を行なうことにより前
記放射線ｉ）サブトラクションすべき前記放射線ｉｉｋ
ｉｇＩを前記蓄積性螢光体シートに蓄積記録する際にこ
の蓄積性螢光体シートに基準点又は基準線を提供するよ
うな形状をもつマーカーを前記放射線画像に対し固定し
た位置で同時に記録し、 ｉｉ）　　前記放射線画像が記録された前記蓄積性螢光
体シートを励起光で走査して、前記蓄積性螢光体シート
の輝尽発光により読み出した前記画像のデジタルデータ
かも前記マーカーから提供される前記基準点あるいは基
準線の位置座標を検出し、 １ｉｉ）　前記り〜ｉｉ）の工程をサブトラクションす
べき２つの前記放射線画像に対してなし、ｉｖ）　　前
記サブトラクションすべき２つの放射線画像に対応する
各前記基準点あるいは基準線から前記２つの放射線画ｇ
Ｉ簿囃間の回転ズレ及び位置ズレを計算し、 Ｖ）前記回転ズレが存在する場合においては、前記サブ
トラクションすべきいスレか一方の前記放射線画像をデ
ジタルデータ上で回転し、 前記位置ズレの存在する場合においては、前記サブトラ
クションすべきいずれか一方の前記放射線画像をデジタ
ルデータ上で移動し、前記サブトラクションすべき２つ
の放射線画像の対応する各画素間で画像データの引き算
を行なうことを特徴とする。

また、本発明の好ましい実施例においては、回転対象と
なる前記放射線画像間で、回転前の座標系において、着
目する画素点Ａに対して座標の回転によってＡＫ、４接
して来る４画素をａ、　ｂ、　ｃ、　ｄとし、その画像
データ値をＳａ。

Ｓｂ、　Ｓｃ、　Ｓｄとした時に、回転後における前記
画素点Ａの画像データ値Ｓａ　　を ＳＡ　＝　（Ｗａ・Ｓａ＋Ｗｂ−８ｂ＋Ｗｃ＊５ｃ−１
−ＷｄｌＩＳｄ）　／Ｗｔｏｔ（但し、Ｗｔ　ｏ　ｔ　
＝　Ｗａ　＋　Ｗｂ　＋　Ｗｃ　＋　Ｗｄであり、Ｗａ
。

Ｖｌ／ｂ、　Ｗｃ、　Ｗｄ＆家前記画素ａ、　ｂ、　ｃ
、　ｄに対応する重み係数） なる加重平均 で表わすか、あるいは、 前記画素点Ａを含む座標の回転によって、回転前の座標
系上の点でかつＡに近接してくる４画素ａＩ　ｂ、　ｃ
、　ｄの画像データ値Ｓａ、　Ｓｂ、　Ｓｃ。

Ｓｄ　　に対して Ｓａ　＝　（Ｗａ　／Ｗｔｏｔ　）　・５ｉＳｂ　＝　
（Ｗｂ　／Ｗｔｏｔ　）　・５ＡＳｃ　＝　（Ｗｃ　／
Ｗｔｏｔ　）　−５ａＳｄ　＝　（Ｗｄ　／Ｗｔｏｔ　
）　・ＳＡなる前記重み係数による前記Ａの画像データ
ここでマーカーとは蓄積性螢光体シートに放射線画像（
被写体像）と識別しうる小面積の印のことをいい、通常
、撮影台に固設された放射線遮蔽物質によって放射線画
像に対して固定された位置に蓄積性螢光体に記録される
ものであり、２以上の基準点又は基準線を提供するよう
な形状をもつ１以上のマーカーが本発明では使用される
。

ま１こ、位置ズレとは、蓄積性螢光体シートに対する放
射線画像（被写体像）のたて、よこのズレな言う。

本発明によると、蓄積性螢光体シートに蓄積記録された
放射線画像間で発生する位置ズレ及び回転ズレを自動的
に補正することができるので高いコントラ゛スト分解能
及び高い空間分解能を有しかつ偽画像のない観察読影適
性に優れたサブトラ２フ３フ画像を得ることができると
ともに、従来公知の演算処理方法に比して著しく短時間
でズレ補正を行なうことができる。

本発明におけるサブトラクション処理方法とは前述した
時間サブトラクション処理方法、エネルギーサブトラク
ション処理方法及びその両者の組み合わせを含むもので
ある。

また、本発明においては、励起光の波長領域と輝尽発光
光の波長領域とが重複しないことがＳ／Ｎ比な向上させ
ゐために好ましく、かような関係を充足するように励起
光源および蓄積性螢光体を選択することが好ましい。

具体的には、励起光波長が４００〜７００１ｍに、輝尽
発光光の波長が３００〜５００　ｎｍになるようにする
ことが望ましい。

このように３００〜５００　ｎｍの輝尽発光光を発し、
本発明において好ましく使用しうる蓄積性螢光体として
は、例えば、希土類元素付活アルカリ土類金属フルオロ
ハライド螢光体〔具体的には、特開昭５５−１２１４３
号公報に記載されている（　Ｂａｄ−、−、、Ｍｇ、Ｃ
ａ、）ＦＸ：ａＥｕ”（但しＸはＣＩおよびＢｒのうち
の少なくとも１つであり、ＸおよびｙはＯ（ｘ　＋　Ｙ
　〈０．６かつｘｙ＼０であり、ａは１０−’（ａ（５
Ｘ１０−２である）、−特開昭５５−１２１４５号公報
に記載されている（　ＢａＩ−ｘ＋”ｘ）ＦＸ：ＹＡ但
しＭ［ＩはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、ＺｎおよびＣｄのうちの
少な（とも１つ、ＸはＣ１、ＢｒおよびＩのうちの少な
くとも１つ、ＡはＥｕ　、　Ｔｂ　、　Ｃｅ　、　Ｔｍ
。

Ｄｙ　、　Ｐｒ　、　Ｈｏ　、　Ｎｄ　、　Ｙｂおよび
Ｅｒのうちの少なくとも１つ、ＸはＯ＜Ｘ　＜０．６、
ｙはＯ＜ｙ〈０．２である）等〕：特開昭５５−１２１
４２号公報に記載されているＺｎＳ：Ｃｕ、Ｐｂ、　Ｂ
ａ０ａｘＡ１２０３：Ｅｕ　（但し０．８〈ｘく１０）
およびＭＩ［０＊ｘＳｉ０２：Ａ（但しＭｌｌはＭｇ％
Ｃａ、Ｓｒ、Ｚｎ、ＣｄまたはＢａであり、ＡはＣｅ　
、　Ｔｂ　、　Ｅｕ　、　Ｔｍ　、　Ｐｂ　、　Ｔｌ　
。

Ｂｉまたは鳩であり、Ｘは０．５　りＸ　＜　２．５で
ある）および特開昭５５−１２１４４号公報に記載され
りＬｎＯＸ：ｘＡ　（但しＬｎはＬａ　、　Ｙ　、　Ｇ
ｄ　およびＬｕのうちの少なくとも１つ、ＸはＣ１およ
びＢｒのうちの少なくとも１つ、ＡはＣｅおよびＴｂの
うちの少なくとも１つ、Ｘは０〈Ｘ　（Ｏ，１である）
；などが挙げられる。これらの内でも好ましいのは希土
類元素付活アルカリ土類金属フルオロハライド螢光体で
あるが、その中でも具体例として示したバリウムフルオ
ロハライド類が特に輝尽性の発光が優れているので好ま
しい。

更には、バリウムフルオロハライド螢光体に特開昭５６
−２３８５号公報、同５６−２３８６号公報に開示され
る如く金属弗化物を添加したもの、或いは特願昭５４−
１５０８７３号明細書に開示される如く金属塩化物、金
属臭化物、金属沃化物の少なくとも一種を添加したもの
は、輝尽発光が更に改善され、好ましい。

また、特開昭５５−１６３５００号公報に開示される如
く前述の如き蓄積性螢光体を用いて作成された蓄積性螢
光体板の螢光体層を顔料又は染料を用いて着色すると、
最終的に得られる！　　　　画像の鮮鋭度が向上し、好
ましい。

本発明において用いられる信号処理としては、特開昭５
５−％を鱒岨号、同５６−１１０３８号、４１Ｆｌ［ｌ
１８５４−１５１３０号、同５４−１５１４００号、同
５４−１５１４０２号、同５４−１６８９３７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
開示されている階調処理などがあげられる。

以下、本発明を図面を用いて詳細に説明する。

第１図は、蓄積性螢光体シートにマーカーを記録せしめ
る際の一例を示すものである。

放射線１儂撮影時に撮影台１上の２つの隅に固設された
放射線遮蔽物質から形成された円形状の２つのマーカー
形成部材２Ａ、２Ｂを被写体３と共に撮影台１上方に設
置されたＸ線源４により発せられたＸ線により撮影台ｌ
下方の蓄積性螢光体シート５に蓄積記録せしめる。

このように撮影台１に固設されたマーカー形成部材２Ａ
、２Ｂを固定された被写体３と共に蓄積性螢光体シート
５に蓄積記録せしめるとサブトラクションを行なうべく
順次蓄積性螢光体シート５を入れかえて、撮影を行なっ
ても、マーカー２ＡＩ　、　２Ｂ＋と被写体像３１との
相対的位置関係は絶対変化しない。

従って、サブトラクション画像を得るべく同一の被写体
に対する異なる放射線画像を蓄積性螢光体シートに記録
すべく順次又は同時に相異なる蓄積性螢光体シートを撮
影台に搬入せしめた場合に機械的精度の関係で生じる被
写体像３１の蓄積性螢光体シート５に対する絶対的位置
関係および読取時において生じる被写体像３’に対する
走査励起光の絶対的位置関係のズレが生じても、マーカ
ー２ＡＩ　、　２Ｂ’に対する被写体像３Ｃに対する相
対的位置関係は変化しない。

つまり、個々の蓄積性螢光体シート５に記録されたマー
カーの位置を検出し、この検出されたマーカーの位置に
基づいて画像間に生じるズレを読み取った画像データ上
で補正ｌ〜、サブトラクシ５ヨン処理を行なうことによ
り良好なサブトラクション画像を得全ことができる。

ここで、マーカーは各放射線画像間で生じる回転ズレ及
び位置ズレを補正するために少なくとも２以上の基準点
あるいは基準線を提供する１以上のものが要求される。

次に蓄積性螢光体シートに蓄積記録されたマーカーから
基準点あるいは基準線を検出する方法の別を述べる。

第２図に示されるようにマーカーが円形状である場合は
基準点は中心点であり、従って、このマーカーを少なく
とも２つ用いることにより各放射線画像間で生じろ回転
ズレ及び位置ズレを測定することができる。上述のよう
な円形マーカーから基準点である中心点を検出するには
例えば第２図のようにマーカーのエツジ部分の座標な画
像データ上を走査することにより検出【−１例えばエツ
ジの左右のＸ座標をｘＬ　ｔ　ｘＲとすれば ｘｏ＝（ＸＬ十ＸＲ）／２ によって、円の中心の一方向成分の座標（この場合中心
のＸ座標）を求めることができる。

これを円を横切る全ての走査線に対して行ない、上式で
計算されるＸＯのサンプル値を増してこれを平均するこ
とにより精度よく中心座　−標を求めることができる。

又、円のもう一方向成分の中心座標（この場合ｙ座標）
を求めるにはＸ方向に複数回走査し、同様のことを行な
えばよい。文子続きを簡略化するために、走査方向を一
方向のみに限り、例えばＸ方向のみに限り中心のＸ座標
は上記方法で決定し、ｙ座標に関しては、円の性質を使
ってｌ　ＸＬ−ＸＨｌが最大値となる（すなわち直径と
なる）走査線のｙ座標を円の中心ｙ座標とすることがで
きる。同様のことを単純な円マーカーではなく第３図に
示すような中空同心円状マーカーの外円と内円で行なえ
ば、サンプル点数（即ち、検出するエツジの数）を増や
すことにより、より精度よく中心座標を求めることがで
きる。さらにマーカーの形状としては第４図に示される
ような２ケの５字マーカーな使い、そのエツジ点を検出
することにより、Ｌ字の構成直線の方程式を最小２乗法
により求め、Ｌ字の交点座標を求めれば、２ケの５字マ
ーカーについて２つの基準点が決まるので有効である。

さらに、この場合、１ケの５字マーカーだけでも、１つ
の特徴点と１つの特徴直線が求まるので有効である。さ
らに、第５図のように撮影照射野の４辺に額縁状のマー
カーを置くことも有効である。この場合、マーカーが画
像の端に存在するので、マーカーのエツジ検出が簡略化
される。ここで、マーカーの個数は任意であるが、でき
るだけ多数あった方がもし、いずれかのマーカーがはげ
しい位置ズレ、回転ズレにより画像上にはみだす場合等
により基準点あるいは基準線抽出に失敗した際に救済が
出来るので有効である。さらに、マーカーの設定位置は
出来るだけ離した方が基準点あるいは基準線間の距離が
大きくなるので、マーカーの基準点あるいは基準線の検
出精度のバラツキに対して誤差が小さくなる。またマー
カーの大きさは特定されないが、観察すべき被写体像に
対して障害にならないよう適切な大きさにされる。

なお、マーカーのエツジ検出方法としては第６図に示さ
れるように画像データの１階微分（隣接画素間の差分で
よい）ま−たは２階微分等をとったものでエツジを抽出
することができる。放射線画像の場合人為的に挿入され
たマーカーのエツジ部分のようなもの以外は、比較的コ
ントラストの起伏に乏しいので容易にマーカーのエツジ
を判別分離できる。また第７図に示されるように撮影系
および読取系の誤差内でマーカーを必ず包含するような
領域（点線）を予め指定しておき、この領域の濃度ヒス
トグラムをとることにより、そこからマーカーの濃度の
みを分離するような閾値濃度を導入して領域内を２値化
し、その後、先述の１階微分、２階微分部によりマーカ
ーのエツジを検出することもできる。

なお、このようなマーカーの検出は読み出した放射線画
像をデジタルデータとしてメモリーに収納する際同時に
行なってもよいし、一旦収納した後メモリー内の画像デ
ータを走査することによって行なってもよい。

このようにして、所定のマーカーの基準点あるいは基準
線を抽出した後に位置ズレ、回転ズレ補正値を算出する
が、その−例を枢回に示される様な各々の一つの基準点
な有する２つのマーカーを使用した時に対して示すと、
画像Ａを回転させ、かつ回転後の画像を基準として画＃
ＩＢを”＋Ｙ方向にずらすことによりズレ補正する場合
には、 回転ズレ補正値は ｘｉｔｚ　　ＸＢＩ　　　　　　　　　　ＸＡ２　　Ｘ
ＡＩ基準点１のＸ方向の位置ズレ補正値は ノＸｌ：Ｘ１ｌ−（（ＸＡＩ−Ｃ，）ｃｏｓΔθ−（Ｙ
４ｔ−Ｃｙ）ｓｉｎΔθ　＋Ｃｘ）基準点２のＸ方向の
位置ズレ補正値は ｊＸ２：！ＸＢ２　（（ＸＡ２　Ｃ，）ｃｏｓΔθ−（
ｙＡ２−Ｃ，）ｓｉｎｊθ＋Ｃ，１基準点１のＸ方向の
位置ズレ補正値は ΔＭ＋＝Ｖ＋ｕ−（（ＸＡＩ　　Ｃｘ）ｓｉｎΔθ＋（
ｙＡｌ−Ｃｙ）ＣＯ５Δθ　＋Ｃｙ１基準点２のＸ方向
の位置ズレ補正値は ΔＹｚ”ＹＢｚ−（（ＸＡ２−Ｃ，）ｓｉｎノθ＋ＣＹ
Ａ２　Ｃｙ）ｃｏｓｔθ千Ｃ，１となる。

ここで、　ＣＸＡｚＹＡｔ）は画ｇＩＡの基準点１の座
標（ＸＡ２１ＶＡ２）　　は画像Ａの基準点２の座標（
ｘａ＋＋ｙＢ＋）　　は画像Ｂの基準点１の座標（ＸＢ
２１ｙＢ２）　　は画像Ｂの基準点２の座標Ｃ８・・・
回転中心のＸ座標（任意） Ｃア・・・回転中心のＸ座標（１多％、）また、Ｘ座標
、Ｘ座標は画像平面上で任意の直交座標系であるが、こ
の場合は、デカルト座標について計算式の例を示した。

（通常Ｘ方向、Ｘ方向とは画像の主走査方向、副走査方
向とされる。） ここで位置ズレ補正値については、ΔＸＩとｊｙ２　、
ｊｙ１とｊｙ２という２糧類の値が導出さ聾　　　　　
れろが、これらは必ずしも等しい値であるとは限らない
。なぜなら上述のようなマーカーのエツジ検出方法によ
って検出された基準点あるいは基準線の精度はサンプリ
ングを行なう空間周期以上には上がらないことが多く、
従って必ずそこにサンプリングの誤差が生じる余地があ
るからである。しかし極めて精度良く計算された（　ｘ
ＡｔｔＹＡｔ　）ｙ（Ｘ８１ｔｙＢ１　）１（ＸＡ２１
ＶＡ２　Ｌ（Ｘｌｚ＋３’ａ２）に対してはこのサンプ
リング誤差の影響は極めて小さいので、左程問題は生じ
ない。そこで、通常はΔＸ二（ΔＸ１＋ΔＸｚ）　／　
２　　ｊｙ　＝　（Δｙｔ　＋　ｊｙ２）　／　２　　
という平均値によって補正値を収約する。Δθの有効桁
数は回転すべき画素の所望の回転精度によって決まって
くる。ΔＸ、Δｙは通常整数ではないが、四捨五入して
整数にしてしまっても最終画像の画質にはほとん、と影
響しない。

又、小数点以下の部分を補間によって最終画像と反映さ
せることも熱論可能である。

以上述べたのは補正値の一計算例であるが、もちろんこ
れに限定されるものではなく、種々の計算法を採用する
ことが可能である。例えば、位置ズレ補正を行なった後
、回転ズレ補正を行なう計算法を採用することも同様に
可能である。

上記のようにして計算された補正値をもとに、サブトラ
クションすべき２枚の画像の一方を回転し、ｘ、ｙズレ
を補正し、対応する画素間で引き算を行なうのであるが
、以下において、この画像のズレ補正について詳述する
。

ｌ）回転ズレ補正 第８図は各画素を近似的に格子点で表 わすことにより回転ズレ補正を説明する図である。

マーカーの基準点あるいは基準線を検出することによっ
て得られた回転ズレΔθを用いて画像の回転操作を行な
うのであるが、令弟８図に示されるような２次元画像格
子点上でＡ、　（ｘ　、　ｙ　）という点を対象として
考えた時、回転後にこの座標に入いるべき点Ａ’　（Ｘ
　、　Ｙ　）は現在のどの座標値上に位置するかを次の
変換式で計算する Ｘ　：　Ｘ　ｔｘｍΔ−十ｙｉΔθ ・・・・・・１） ’ｆ＝−ＸａｉｎΔθ十ｙａ！ＩｌΔ−即ち原理的には
Ａ′の画像データの値ｓＡ′をＡの画像データの値８Ａ
に代入すればよい。しかしなから、第８図からも明らか
な様Ｋｌ）式で計算された座標上には必ずしも画像デー
タは存在しない。そこでＡ′の値としてはそのまわりに
存在する格子点の画像データで補間したものを用いなけ
ればならない。このことを実際の画素を用いて更に詳細
に説明する。第９図は、各画素が正方形状にサンプリン
グされた場合に、回転ズレ補正における補間操作を説明
する図である。今、回転変換の結果転送先の画素ａ、ｂ
、ｃ、ｄに画素Ａ′が重なったとするとこの時画素Ａ′
が画素ａ、ｂ、ｃ、ｄと重なる面積を各々計算し、各々
をＷａ　、Ｗｂ　、　Ｗｃ　、　Ｗｄとし、Ｗａ　＋Ｗ
ｂ　＋Ｗｃ　＋Ｗｄ　＝　１で規格しな場合画素Ａ′の
画像データ値８Ａ′には ＳＡ／　＝：Ｗａ　Ｓａ　＋Ｗｂ　８ｂ　＋Ｗｃ　Ｓｃ
　＋Ｗｄ　Ｓｄ　ナル（こコテ、８ａ、８ｂ、８Ｃ，８
ｄｔｔ各々画素ａ、ｂ、ｃ、ｄの画像データ値である） 加重平均値を代入する必要がある。このよりな方法では
画素Ａ′が図で示す近接４画素のみならず５画素、６画
素とさまざまな場合が考えられ、かつその重なり具合も
一様ではない。

このように１画素の回転変換を行なうために、厳密な面
積計算を行なうことは無数の種類の重なり方を判別せね
ばならないがこのことは極めて煩雑で処理時間も長くな
る（扱う画像データ量にもよる−が大型計算機で数時〜
数日間を要する）という実用性のないものになってしま
う。そこでこのような捕間操作を簡略化して高速な回転
変換を行なうために本発明者等は次の４つの近似的な補
間操作方法を開発し評価した。

ＴＹＰＥ　　Ａ： （１）式で計算された画素Ａ′に対してＡ′を囲む４つ
の画素ａ、ｂ、ｃ、ｄのうち最も距離の近い点の画像デ
ータ値を代入する。

（第８図ではＳＡ’　”　Ｓａ　　である。）ＴＹＰＦ
ｉ　　Ｂ： Ａ′を囲ｔｒ４つの画素ａ、ｂ、ｃ、ｄ　ｔｙ）うち最
も距離の近い画素に最も大きな重み係数を有する予めそ
の値が設定された重み係数Ｗａ　、Ｗｂ　、Ｗｃ　、Ｗ
ｄを４つの画素ａ、ｂ、ｃ、ｄの画像データ値Ｓａ、Ｓ
ｂ、８ｃ、ａｄにかけて加重平均した値を画素Ａ′の画
像データ値ＳＡ′に代入する。

即ち、 ８Ａ’　−６Ｖａ　、　８ａ＋　Ｗｂ　−８ｂ＋Ｗｃ　
−８ｃ　＋’ｍ　・８ｄ　）／Ｗｔｏｔ但し、Ｗｔｏｔ
　＝ｗａ　＋ｗｂ　十Ｗｃ　＋■ＴＹＰＥｉ　　（！： 第１０図は各画素格子点近似で考えた時の回転移動した
画素格子点Ａ′と近接４画素格子点との距離を示す図で
ある。

第１０図に示されるようにＡ′とにを囲む４つの画素ａ
、ｂ、ｃ、ｄｃＤ距離ｄａ、ｌｂ、ｌｃ。

／ｄを計算し、距離の逆数１　／ｌａ　、　１　／ｌｂ
　。

１／１Ｃ２１／ｌｄを重み係数とし、これをそれぞれ４
つの画素ａ、ｂ、ｃ、ｄの画素データ値８８；Ｆ３ｂ、
８Ｃ，８ｄにかけて加重平均しな値を島覧Ａ′の画像デ
ータ値ＢＡ／に代入する。

即ち、 ８Ａ’＝（１／１ａ−８ａ＋１／Ｊｂ−８ｂ＋１／Ａ’
ｃ−８ｃ＋１／／ｄ・ｇｃｌ　）　／　Ｗｔｏｔ 但り、　、Ｗｔｏｔ　＝１／ｌａ＋ｌＡｂ＋１／ｌｃ＋
１／Ａ’ｄＴＹＰＥ　　］）： 第１１Ａ図は各画素格子点近似で考え たー￥ＹＰＦｉ　Ｄの補間係数を計算する方法を示す図
であり、第１１Ｂ図は、第１１Ａ図と同様のことを実際
の四角形画素上で説明した図である。

第１１Ａ図および第１１Ｂ図に示されるように前記画素
Ａ′と前記４つの画素ａ、ｂ、ｃ、ｄとが重なり合う面
積を計算する過程において、近似的に画素Ａ′と前記ａ
、ｂ、ｃ、ｄ　とがなす交差角度を０として計算したよ
うな面積をそれぞれ画素ａ、ｂ、ｃ、ｄの重み係数とし
、これを４つの画素の画像データ値８ｍ、８ｂ、８ｃ、
ｓｄにかけて加重平均した値を画素にの画像データ値ｓ
Ａ′に代入する。

ＳＡ’＝Ｗａ−８ＪＩ＋Ｗｂ−８ｂ−）ＷＣ６８Ｃ−）
Ｗｄ−８ｄこれら４つのＴＹＰＥについて得られなサブ
トラクション画像の画質の評価並びに演算時間の評価を
行なった。

結果は表１の通りであＪＣＱ 豪但し、ＴＹＰＥＢの係数はＷａ　＝　４．Ｗｂ　＝Ｗ
ｄ　＝　２　、Ｗｃ−＝　１とした場合のものである。

茶演算時間ＦＡＯＯＭＭ１６０で加叩Ｘ１７００画素に
ついて計算させた場合のＣＰＵ演算時間を示す。

この４つのＴＹＰＥの演算処理方法の画質評価並びに処
理時間の評価から計算時間が比較的短かくてよい画質が
得られるのでＴＹＰＥ　Ｄが最も優れていることがわか
った。

さらに、上記各ＴＹＰＥに対す・る評価結果について述
へると、’Ｉ’ＹＰＥＡけフントラスト変化の大きい直
線的放射線画像列えは骨のエツジ部分に対して偽画像が
発生し、画質を大きく損うという問題がある。しかしな
がら、演算時間が短いのでコントラスを変化の小さい放
射線画像に対しては有効である。

ＴＹＦＥ　ＢはＴＹＰＥ　Ａよりも偽画像の発生が減少
する。ここで、重み係数Ｗａ＝＝４　ｓ　Ｗｂ＝＝ｗｄ
＝　２ｅ瘍＝１が用いられたのは本システムにおいて、
上記重み係数を用いた場合最も良好な画像を得ることが
できたためである。

’Ｉ’ＹＰＥＯは’ｆ’ＹＰＦｉ　Ｂと画質ははげ変わ
らず、単に演算時間が上昇するだけであった。

ＴＹＰＥ！：　Ｄは演算時間はＴＹＰＥ　Ａ、　ＴＹＰ
Ｅ　Ｂに比していくぶん増加するものの最も優れた画像
を得ることができた。このことの理由は本システムにお
いては、回転ズレが高々２°程度であることが判明して
いるためであり、前記画素Ａ′と画素ａ、ｂ、ｃ、ｄと
のなす角度が０であるとして簡略的な方法で近似計算し
た面積比でも厳密な面積比を用いた計算とほぼ同一の結
果を呈することができた。（なお、表１に示す演算時間
は本回転方法に適した、専用処理装置によればさらに短
縮が可能である。

なお、以上の説明は、回転操作により、着目画素点Ａの
最近接に移動して来るべき４画素の画像データ値８ａ、
８ｂ、８ｃ、Ｓｄを用いた補間によね、現画素の画像デ
ータＡを求める手法について一実施例を述べたが、これ
とは逆に、前記画素点Ａの画像データＳＡが回転の結果
移動して行くべき所に最近接の４画素の画像データをＳ
ａ、８ｂ、８ｃ、Ｓｄとし、前記重み係数Ｗａ。

精、ＷＣ，ＷＪを用いて ５ａ＝（Ｗａ／Ｗ　ｔｏｔ　）　８Ａ Ｓ　ｂ　＝（ｗｂ、”Ｗｔｏｔ　）　Ｓ　ＡＳ　ｃ　＝
　（Ｗｃ潤ｔｏｔ　）　ＳＡ８　ｄ　＝　（Ｗｄ／Ｗ　
ｔｏｔ　）　Ｓえなる比例配分の値を前記Ｓａ、Ｓｂ、
Ｓｃ、Ｓｄに累積して行く手法も可能である。

さらに言えば、以上の説明は、回転操作に際して回転前
の座標系上の画像データを、回転後の座標系の画像デー
タにより補間算出する手法について述べているが、逆に
、回転後の座標系の画像データを、回転前の座標系の画
像データにより補間算出することも、同様な補間手段に
より可能である。

次に位置ズレ、即ち、ｘ、ｙ方向のズレ締止について述
べる。

ｉｉ）位置ズレ補正 位置ズレΔＸ、Δｙが整数でないならば、四捨五入して
整数とするか、先述のような隣接画素間の加重平均をし
た画像データを新らたに作り、サブトラクションすべき
放射線画像のどちらか一方を平行移動せしめる。

このようにして回転ズレおよび位置ズレを補正しサブト
ラクション演算を行なう。

サブトラクション演算は２つの放射線画像の対応する画
素間で引き算を行なうことによりなされる。この引き算
は下記式により行なうことにより線形階調を変化させた
り、全体の濃度レベルを上下することもできるものとす
る。但し、演算は蓄積性螢光体輝尽発光の現・データの
対数域（すなわち濃度域）で行なうのが好ましい。なぜ
ならばこのことにより、原画像データの帯域圧縮がなさ
れ、かつ不必要な画像情報のｔ全除去が可能になるから
である。

８５ｕｂ＝ａｓｌ−ｂＳ２＋Ｃ ８５ｕｂ・・・サブトラクション画像データＳ工、Ｓ２
・・・　サブトラクションされる放射Ｓ画像の画像デー
タ Ｃ・・・定　数 ａ、ｂ・・・定数（時間サブトラクションではａ　＝ｂ
、工］ルギーサプトラクシミンでは抽出したい構造中の
吸収係数により適宜決定される係数。）なお上述の説明
においては、回転ズレ輔■をしたのち位置ズレ補正を行
なう場合についてのべたが、位置ズレ補正を行なった後
回転ズレ補正を行なうこともできるし、また、位置ズレ
禎正時と同時に行なうことが出来る、即ち、対応画素を
ΔＸ、Δｙがら設定ｊ一つつ上記サブトラクション演算
を行なうのである。

さらに、回転ズレが昏ルし、位置ズレが存在しない場合
において祉回転ズレ補正のみを行ない、位置ズレが存在
し、回転ズレが存在しない場合においては位置ズレ補正
のみを行１　　　　　　な７・回転２Ｌ／・位置″両者
が存在しない場合においては、ズレ補正を行なわず読み
取つ念データから直接サブトラクション演算を行なうこ
と鴨できる。

以上の欅にして得られたサブトラクション画像に対して
各種の信号処理、即ち、空間周波数処理、階調処理、加
算平均処理、縮小処７　　理、拡大処理等を罐どこすこ
とによりコントラスト分解能および空間分解能の高い観
察読影適性に優れたサブトラクション画像を得ることが
できる。前記各種の信号処理はサブトラクション処理を
行なう前の放射線画像に対し行なってもよい。

このようにして得られたサブトラクション画像は写真感
光材料等の記録材料、Ｏｇ、Ｔ等に可視像として出力さ
れる。

なお、上述本発明のサブトラクション処理方法において
は２つの放射線画像からサブトラクション画像を得る場
合について述べたが、３つ以上の放射線画像からサブト
ラクション画像を得る場合も峰ぼ同様にして行なうこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、蓄積性螢光体シートにマーカーを記録せしめ
る際の一例を示す図、 第２図〜第７図は、マーカーおよびマーカーの検出方法
を示す図、 第８図は各画素を近似的に格子点で表わすことにより回
転ズレ補正を説明する図、第９図は各画素が正方形状に
サンプリングされ念場合に、回転ズレ補正における補間
操作を説明する図、 第１０図は、各画素を格子点近似で考えた時の回転移動
した画素格子点Ａ′と近接４画素格子点との距離を示す
図、 第１１Ａ図は各画素格子点近似で考えた時のＴＹＰＢＤ
の補間係数を計算する方法を示す図、 第１１Ｂ図は第１１Ａ図と同様のことを実２Ａ’、２Ｂ
’・・・マーカー３・・曲・・・被　￥　体３′・・・
・・・・・・・・・被写体像　　４・・・・・曲ＸＩＩ
源５・・・・・・・・・・・・蓄積性螢光体シート図面
の浄書（内容に変更なし） 第１図 第２図 ツ 第４図　　　　第５図 ＩＩＧ図　　　　第７図 ：Ｘ肌 第８図 × 第９図 × 第１０図 第１１Ａ図 第　１旧図 （自発）手続補正書 １　事件の表示 昭和５７年特許願第４５４７３　　号 ２発明の名称 ３　補正ヲスル者　　　放射線画像０ぜ）５０’ｙＥ＞
処理方法事件との関係　　　　特許出願人 ４代理人 ５　補正命令の日付

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）少なくとも一部の画像情報が異なる２つの放射線画
   像を別個の蓄積性螢光体シートに記録せしめ、その後書
   蓄積性螢光体シートに励起光を走査して前記放射線画像
   を前記蓄積性螢光体シートから輝尽発光せしめ、との輝
   尽発光光を光検出手段により光電的に読み出して得た前
   記各放射線画像に対応するデジタルデータ間で引き算を
   行なうことにより前記放射線画像の特定の構造物のｉ）
   サブトラクションすべき前記放射線画像を前記蓄積性螢
   光体シートに蓄積記録する際にこの蓄積性螢光体シート
   に基準点又は基準線を提供するような形状をもつマーカ
   ーを前記放射線画像に対して固ｉｉ）前記放射線画像が
   記録された前記蓄積性螢光体シートを励起光で走査して
   、前記蓄積性螢光体シートの輝尽発光により読み出した
   前記画像のデジタルデータから前記マーカーから提供さ
   れる前記基準点あるいは基準線の位置座標を検出し、１
   ｉｉ）前記ｉ）〜ｉｉ）の工程をサブトラクションすべ
   き２つの前記放射−線画像に対してなし、 ｊｖ）前記サブトラクションすべき２つの放射線画像に
   対応する各前記基準点あるいは基準線から前記２つの放
   射線画像唸−間の回転ズレ及び位置ズレを計算し、 Ｖ）前記回転ズレが存在する場合においては、前記サブ
   トラクションすべきいずれか一方の前記放射線画像をデ
   ジタルデータ上で回転し、 前記位置ズレの存在する場合においテハ、前記サブトラ
   クションすべきいずれか−方の前記放射線画像をデジタ
   ルデータ上で移動し、 前記サブトラクションすべき２つの放射線画像の対応す
   る各画素間で画像データの引き算ン行なうことを特徴と
   する放射線画像のサブトラクション処理方法。 ２）回転対象となる前記放射線画像上で、回転前の座標
   系において着目する画素点Ａに対して座標の回転によっ
   てＡに近接して来る４画素をａ、ｂ、ｃ、ｄとし、その
   画像データ値をＳ　ａ　ｒ　Ｓ　ｂ　ｔ　Ｓ　ｃ　ｙ　
   Ｓｄとした時に、゛回転後における前記画素点Ａの画像
   データ値ＳＡを ５Ａ＝ＯＶａ−８ａ十Ｗｂ−８ｂ十Ｗｃ−８ｃ十Ｗｄ−
   ８ｄ）／Ｗｔｏｔ（但し、Ｗｔｏｔ＝Ｗａ＋Ｗｂ十Ｗｃ
   ＋Ｗｄ　　であり、ＷＢ　、ｗｂ、ｗｃ、ｗｄは前記画
   素ａ　Ｈｂ　＋　Ｃ２ｄに対応する重み係数） なる加重平均 で表わすか、あるいは、 前記画素点Ａを含む座標の回転によって、回転前の座標
   系上の点でかつＡＫ近接してくる４画素ａ、　ｂ、　ｃ
   、　ｄの画像データ値Ｓａ、　Ｓｂ。 Ｓｃ、　Ｓｄに対して Ｓａ　＝　（Ｗａ　／　Ｗｔｏｔ　）　＊　ＳＡＳｂ＝
   （ｗｂ／Ｗｔｏｔ）・ＳＡ Ｓ　ｃ＝（Ｗｃ　／　Ｗｔｏｔ　）　＊　５ＡＳｄ　−
   （Ｗｄ　／　Ｗｔｏｔ　）　・ＳＡ特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の放射ｌｌｌｍ１ｒｓのサブトラクシ
   ョン処理方法。 ３）前記重み係数Ｗａ、　Ｗｂ、　Ｗｃ、　Ｗｄが前記
   画素点Ａに最近接する前記４画素の中で最も前記画素点
   Ａに近い画素に対応する前記重み係数に対して最も大き
   な値を有する予め設定された重み係数であることを特徴
   とする特許請求の範囲第２項記載の放射線画像のサブト
   ラクション処理方法。 ４）前記重み係数Ｗａ、　Ｗｂ、　Ｗｃ、　Ｗｄが、前
   記画素点Ａと前記ａ、　ｂ、　ｃ、　ｄなる４画票との
   距離をそれぞれｌａ、ｌｂ、ｌｃ、ｌｄとした時、それ
   ぞれ１　／　ｌ　ａ　、１　／　ｌ　ｂ　ｔ　１　／　
   ｌ　ｃ　＊　１　／　ｌ　ｄであることを特徴とする特
   許請求の範囲第２項記載の放射線画像のサブトラクショ
   ン処理方法。 ５）前記重み係数Ｗａ　、Ｗｂ　、Ｗｃ　、Ｗｄが、前
   記画素点Ａと前記４画素とがそれぞれ重なり合う面積を
   計算する過程において回転角度が零であるという近似に
   より算出された面積であることを特徴とする特許請求の
   範囲第２項記載の放射ａｉ！ｉｉ１＃のサブトラクショ
   ン処理方法。 ６）前記重み係数Ｗａ　、Ｗｂ　、Ｗｃ　、Ｗｄが、前
   記画素点Ａに近接するａ、　ｂ、　ｃ、　ｄなる４画素
   の内、前記画素点Ａに最も近い画素に対応する重み係数
   に対してのみ零でないある値を持ち、残りの重み係数に
   対しては零であるような特許請求の範囲第２項記載の放
   射ｓ＃Ｉ像のサブトラクション処理方法。