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JPS61194978A - 画像入力装置 - Google Patents

画像入力装置

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Publication number
JPS61194978A
JPS61194978A JP60034395A JP3439585A JPS61194978A JP S61194978 A JPS61194978 A JP S61194978A JP 60034395 A JP60034395 A JP 60034395A JP 3439585 A JP3439585 A JP 3439585A JP S61194978 A JPS61194978 A JP S61194978A
Authority
JP
Japan
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image
camera
mode
ratio
beam current
Prior art date
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Granted
Application number
JP60034395A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0822025B2 (ja
Inventor
Hisatake Yokouchi
久猛 横内
Fumitaka Takahashi
文隆 高橋
Masayuki Tsuneoka
常岡 雅幸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Medical Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Hitachi Medical Corp filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP60034395A priority Critical patent/JPH0822025B2/ja
Publication of JPS61194978A publication Critical patent/JPS61194978A/ja
Priority to US07/220,978 priority patent/US4881124A/en
Publication of JPH0822025B2 publication Critical patent/JPH0822025B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/30Transforming light or analogous information into electric information
    • H04N5/32Transforming X-rays
    • H04N5/3205Transforming X-rays using subtraction imaging techniques
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05GX-RAY TECHNIQUE
    • H05G1/00X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
    • H05G1/08Electrical details
    • H05G1/60Circuit arrangements for obtaining a series of X-ray photographs or for X-ray cinematography

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は画像を電気信号に変換する装置としてTVカメ
ラを利用する分野、特に医療用のディジタルラジオグラ
フィなどに用いるX線TVカメラ装置に関するものであ
る。
〔発明の背景〕
最近の医用X線診断装置の分野ではディジタルX線装置
の開発が盛んであり、特にテレビレイトで造影済注入前
後の画像間の差演算を行なうことによって容易に血管像
が抽出されるディジタルフルオログラフィ(DF )装
置が注目されている。
この装置は従来から多用されてきた照射線量の少ない(
X線イメージインテンシ7アイヤ:X−II画面上約1
μ几)透視用のX線テレビ装置にディジタルの画像処理
装置を付加し、透視だけでなく撮影(X線II面で約1
m几と照射線量が多い。)にも利用される。DF装置に
用いられるTVカメラは空間分解能1時間分解能および
SN比等の良いことが要求される。すなわち撮影時には
高空間分解能で高S N比を要求する場合と、高時間分
解能で高8N比を要求する場合がある。また透視時には
照射線量が少なくX線の量子ノ・rズσ、が目立つよう
になるためTVカメラの残像特性を利用してσ、の低域
に努める必要がある。透視時には低線量であるためTV
カメラは低照度撮影となシ信号電流isが少なくなる。
(例えば1s(100nA)この場合には高残像特性が
要求される。
そこでDF装置では空間分解能9時間分解能。
残像特性、およびSN比、等を考慮して■空間分解能お
よび8N比は良いが時間分解能をある程度犠牲にする撮
影モード1、時間分解能およびSN比は艮いが空間分解
能をある程度犠牲にする撮影モード2、モード1,2の
中間的特性、すなわち空間分解能1時間分解能をある程
度確保しながらSN比も良い撮影モード3、および小信
号電流時の高残像特性を要求する透視モード、等の多数
モードを有する傾向にある。
以上述べた多数モードの各々における目的を達成するた
めには各モードに最適な走査速度、信号電流1sおよび
ビーム電流ibが存在している。
従来のTV右カメラ置では、撮像管のビーム電流全光電
変換面からの戻シビームが所定値になるように制御し、
もって被写体各部の明るさに応じたビーム電流とし、残
光特性を制御する方法が知られている(特開昭49−1
15718号公報)。しかしながら上記のDF装置に用
いるTVカメラでは、撮像時と透写時では異なった残像
特性となることが要求され、さらに同じ撮像時でも空間
分解能を優先する場合と時間分解能を優先する場合があ
りそれぞれの場合に応じた撮像管のビーム電流を与える
必要がメジ、従来のTVカメラではこのような要求に適
応するものがなかった。
〔発明の目的〕
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものでX線テ
レビの利用形態すなわち可変走査モードに応じてビーム
電流を変化させ、常時SN比の良好な画像を、高空間分
解能あるいは高時間分解能で得たシ、するいはSN比の
よい透視画像を得ることを目的とする。
〔発明の概要〕
TV右カメラ置を医療用あるいは産業用などに利用する
場合、その信号電流、ビーム電流および毎秒の送像枚数
(以下コマ数と略記する。)等はそのカメラを利用する
装置に依存して多少の自由度がある。本特許の利用分野
の一例であるDF装置においてはTVカメラの利用形態
として前述したように撮影モード1〜3、透視モード、
の計4モードがあり、利用されるTVカメラとしてはこ
れらの各モードでの機能や性能を満すために必要な特性
を有していなければならない。必要な特性のうち大切な
ものはTVカメラに使用されている撮像管の振幅変調度
特性(以下AR特性と略記する。)で殆んど決定される
空間分解能と残像特性、および撮像管の信号電流18と
前置増幅部の特性で決定されるSN比、および毎秒のコ
マ数である。以下これらの特性と本特許の関係について
述べる。
第1図はTVカメラの必要な周波数帯域B1信号′成流
igと8N比の関係を示している。この図からも分るよ
うにSN比を良くするためには帯域Bを狭くしたり、あ
るいは信号電流ist大きくすればよい。このうちBは ここで m :水平解像度 n :走査線数 f、:垂直走査周波数(コマ数/秒) a : アスヘ0クト比 α : 水平走査の帰線期間率 で示されるため、1画像あたりの画像絵素数(一般には
m X m )と必要な時間分解能、つまりコマ数を決
定すると必然的に定まってくる。信号電流1sij、B
が定まシ、かつ要求されるSN比がX線のゆらぎに起因
する量子ノイズσ、との関係で決まると、その8N比と
帯域Bから求められる。つま、DTVTVカメラ気回路
系からのノイズ、つまシミ気ノイズσ、は1/SNRで
示され、このノイズσ、が装置として必要なX線のダイ
ナミックレンジの全領域でσ、くσ、t−満足するよう
なSN比、つまり上記の条件を満足する信号電流が要求
される。
表1は撮影モード1〜3と取込み絵素数、σ、。
σ、の範囲、およびその時要求される最大信号電流の関
係を示したものである。この時の条件はセンナ面での線
量1mR,、ダイナミックレンジを20、B=5MH2
としである。
第2図は撮像管のビーム電体ibとA8特性の関係の一
例を示したもので、その時の18は4.0OnAである
。これらの図から分るようにAR几特はibの影響を受
け、!> / l g (3、いわゆる3倍ビーム以下
で使用することが望ましい。
第3図は低照度時、いわゆる透視条件下での残像特性(
3フイールド後の値)とibの関係を示したもので、1
g:30nAとしている。この図から分るように透視時
SN比を改善するため撮像管の残像特性を悪くする、い
わゆる高残像特性を得るためにはi b / i a 
(i、 sにすることが望ましい。
撮影モード1は、高空間分解能を要求するモードのため
取込み絵素数は1024X1024、SN比を確保する
ため1s=500nA、B=5MHz。
コマ数7.5コマ、撮影モード2,3は絵素数とコマ数
が256X256,60コマと512X512゜30コ
マと両者それぞれ異なるがi m = 1μA。
B=5MHz、透視モードは通常撮影部位をモニタした
い場合に使用されるため、ディジタル化しての画像の取
込みは行なわれず、TVカメラからのビデオ出力がその
ままTVモニタに表示される場合が多い。しかしながら
低照度撮影となるため1s=30〜50nA、B=5〜
10MH2程度となり、σ、の低減のため高残像特性が
要求される。
以上述べたように各モードで走査速度が異なp、かつ空
間分解能やSN比を良くするため、モード毎に信号電流
が変化しておシ、そのためビーム電流も変化させる必要
が生じる。
〔発明の実施例〕
第4図は本発明の一実施例であり、ディジタルフルオロ
グラフィ(DF)装置に応用した場合の構成図である。
X線発生装置1で発生したX線は、被検体2を通ってX
線イメージインテンシファイア(X線II)3に入射す
る。X線情報はX線IIで光情報に変換され、タンデム
レンズ4、可動光学絞り5を通ってテレビカメラ6で電
気信号に変換される。TVカメラからのビデオ信号は7
のTVモニ夕で表示されると同時に8のA/D変換器で
ディジタル信号に変換され、9の対数変換部で濃度情報
に変換される。19は造影剤注入器であり造影剤を静脈
に注入する。この造影剤が未到着時の関心部位のX線像
、いわゆるマスク像を画像メモリ10に、造影剤が到着
してから充満し、続いて流れ去るまでのX線像、いわゆ
るライブ像を画像メモリ11にそれぞれ記録し、10.
11からの両信号間の差信号を得たのち、画像処理部1
3で画像強調やガンマ変換、等の画像処理を行ない、D
/A変換器14でアナログ信号に変換後のTVモニタ1
5で表示する。また必要に応じて9の対数変換部の出力
、あるいは差信号をデジタルVT几J2に記録する。
また必要に応じてマルチフォーマットカメラ16を使用
して血管像のハードコピー全とる。
17は制御部でアシ、現在透視画像を得たいのか、ある
いは撮影する場合、その部位が脳、あるいは心臓なのか
、などにより術者よりモード指定が制御部に指示される
ので、そのモードに応じて取込み絵素数、取込みコマ数
、ビーム電流、等が設定される。
また、信号電流igが設定値になるようX線条件、可動
光学絞り5で調整する。X線条件は術者が制御するので
各モード毎のTVカメラへの入射光量の最大値はほぼ一
定に保つことが可能である。
〔発明の効果〕
本発明によれば、可変走査モードを有するX線テレビカ
メラを構成する場合、各モードにおけるSN比や空間分
解能、あるいは時間分解能を最適値に設定することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図はTVカメラにおける信号電流とSN比の関係図
、第2図はビーム電流と振幅変調度の関係図、第3図は
ビーム電流と残像の関係図、第4図は本発明の実施例で
ある。 ig・・・撮像管からの信号電流、ib・・・撮像管の
ビーム電流、B・・・TVカメラの周波数帯域、σ、・
・・X線の量子ノイズ、σ、・・・電気回路系のノイズ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、TVカメラを光電変換装置として使用する画像入力
    装置においてTVカメラの走査速度や上記のカメラに入
    る入射光量の変化、などに応じて撮像管のビーム電流を
    変化させる手段を設けたことを特徴とする画像入力装置
    。 2、走査速度や最大入射光量に応じてあらかじめ多数の
    動作モードを設定しておき、画像の入力時上記の動作モ
    ードの1つが指定された時、撮像管のビーム電流をその
    モードに最適なビーム電流値に設定する手段を設けたこ
    とを特徴とする第1項の画像入力装置。 3、走査速度や最大入射光量に応じてあらかじめ多数の
    動作モードを設定しておき、画像の入力時上記の動作モ
    ードの1つが指定された時、撮像管の最大信号電流を制
    限する手段と、そのモードにおける最大信号電流に最適
    なビーム電流値に設定する手段を設けたことを特徴とす
    る第1項の画像入力装置。
JP60034395A 1985-02-25 1985-02-25 画像入力装置 Expired - Lifetime JPH0822025B2 (ja)

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