(57)【要約】【課題】放射線画像を撮影したときに、意図した線量の放射線が放射線検出器に到達したか否かだけではなく、得られた放射線画像が意図した画質になっているか否かについてもユーザーが正確に判断できるようにする。【解決手段】画像処理装置３は、放射線画像の画像データを取得する取得手段と、取得手段が取得した画像データに基づいて、放射線画像のノイズに関連する露光指標を算出する算出手段と、算出手段が算出した露光指標に基づく報知を行う報知手段と、を備える。算出手段は、算出した露光指標及び露光指標の目標値に基づいて、露光指標の目標値に対する露光指標のずれの程度を表す偏差指標を算出し、報知手段は、算出手段が算出した前記偏差指標を報知することもできる。【選択図】図４
2020130796.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線画像の画像データを取得する取得手段と、
前記取得手段が取得した前記画像データに基づいて、前記放射線画像のノイズに関連する露光指標を算出する算出手段と、
前記算出手段が算出した露光指標に基づく報知を行う報知手段と、を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記報知手段は、前記算出手段が算出した前記露光指標を報知することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記取得手段が取得した前記画像データに基づいて、放射線検出器への到達線量に関連する第二露光指標を算出する第二算出手段を備え、
前記報知手段は、前記第二算出手段が算出した前記第二露光指標を、前記算出手段が算出した前記露光指標と共に報知することを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記算出手段は、算出した前記露光指標及び露光指標の目標値に基づいて、前記露光指標の目標値に対する前記露光指標のずれの程度を表す偏差指標を算出することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記報知手段は、前記算出手段が算出した前記露光指標、前記露光指標の目標値及び前記算出手段が算出した前記偏差指標のうちの少なくともいずれかの値を報知することを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記算出手段が算出した前記露光指標が、前記露光指標の目標値に基づく目標範囲内に入っているか否かを判断する判断手段と、
前記第二算出手段が算出した前記第二露光指標が、第二露光指標の目標値に基づく第二目標範囲内に入っているか否かを判断する第二判断手段と、を備え、
前記報知手段は、前記第二露光指標が前記第二目標範囲内に入っていると前記第二判断手段が判断し、且つ前記露光指標が前記目標範囲内に入っていないと前記判断手段が判断した場合に、その旨を報知することを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記報知手段は、画面表示、音声、震動のいずれかを用いて報知を行うことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記放射線画像を撮影した際の撮影条件、前記算出手段が算出した前記露光指標、前記第二算出手段が算出した前記第二露光指標及び前記放射線画像に基づいて算出した散乱線含有率のうちの少なくとも一つの値を、撮影部位毎、被写体の体格毎、ユーザー毎又はモダリティー毎にデータベースに蓄積する管理手段を備えることを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記第二算出手段は、前記第二露光指標及び第二露光指標の目標値に基づいて、前記第二露光指標の目標値に対する前記第二露光指標の偏差指標を算出するようになっており、
前記露光指標の偏差指標と前記第二露光指標の偏差指標とを比較する比較手段を備え、
前記報知手段は、前記露光指標の偏差指標と前記第二露光指標の偏差指標とのずれの程度が所定以上であった場合に、前記第二露光指標の目標値の改訂を促す旨を報知することを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
撮影条件に対応した複数の前記露光指標の目標値の中から、設定された撮影条件に応じた前記露光指標の目標値を選択する目標選択手段を備えることを特徴とする請求項４から請求項７のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記算出手段は、
前記放射線画像の全体又は一部に設定した関心領域の濃度ヒストグラムを作成し、
作成した前記濃度ヒストグラムから特定範囲内の信号値を有する複数の画素を抽出し、抽出した複数の前記画素を用いて抽出画像を作成し、
作成した前記抽出画像を周波数解析し、
得られた周波数解析結果に基づいて前記露光指標を算出することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記算出手段は、
前記特定範囲とは異なる第二特定範囲内の信号値を有する複数の画素を抽出し、抽出した複数の前記画素を用いて第二抽出画像を作成し、
作成した前記抽出画像及び前記第二抽出画像をそれぞれ周波数解析し、
得られた各周波数解析結果に基づいて前記露光指標を算出することを特徴とする請求項１１に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
前記露光指標は、散乱線含有率に関連していることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項１４】
前記算出手段は、得られた周波数解析結果を周波数軸で積分した積分値を前記露光指標として算出することを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の画像処理装置。
【請求項１５】
前記算出手段は、得られた周波数解析結果を両対数グラフで表示したときのグラフの傾きを前記露光指標として算出することを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の画像処理装置。
【請求項１６】
前記算出手段は、
前記放射線画像の周波数特性と、被写体がない状態で撮影した放射線画像に基づいて得られた基準となる周波数特性と、の比に基づいて、前記放射線画像における被写体の構造物の残存率を算出し、
算出した前記残存率に基づいて前記露光指標を算出することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項１７】
前記算出手段は、前記関心領域を、被写体の構造物のコントラストが一様となる程度に小さく設定することを特徴とする請求項１１に記載の画像処理装置。
【請求項１８】
前記算出手段は、
前記放射線画像における面内のＳ／Ｎの分布に基づいて、前記放射線画像における被写体の構造物の残存率を算出し、
算出した前記残存率に基づいて前記露光指標を算出することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項１９】
前記算出手段は、
前記放射線画像の全体の濃度ヒストグラムを作成し、
作成した前記濃度ヒストグラムに基づいて被写体の体厚を算出し、
算出した前記被写体の体厚に基づいて散乱線含有率を算出し、
前記放射線画像の信号値及び算出した前記散乱線含有率に基づいて前記放射線画像のＳ／Ｎを算出し、
算出した前記Ｓ／Ｎに基づいて前記露光指標を算出することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項２０】
前記算出手段は、算出した前記露光指標を、Ｓ／Ｎ、（Ｓ／Ｎ）２及びＮＮＰＳのうちの少なくともいずれかの画質指標に換算することを特徴とする請求項１から請求項１９のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項２１】
前記算出手段は、前記放射線画像における被写体のコントラストに基づいて、算出した前記露光指標をＣＴＦに換算することを特徴とする請求項２０に記載の画像処理装置。
【請求項２２】
放射線画像を生成する放射線検出器と、
請求項１から請求項２１のいずれか一項に記載の画像処理装置と、を備えることを特徴とする放射線撮影システム。
【請求項２３】
制御部を備える電子機器を、
放射線画像の画像データを取得する取得手段、
及び前記取得手段が取得した前記画像データに基づいて、前記放射線画像のノイズに関連する露光指標を算出する算出手段、として機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項２４】
放射線画像の全体又は一部に設定した関心領域の濃度ヒストグラムを作成するステップと、
作成した前記濃度ヒストグラムから特定範囲内の信号値を有する複数の画素を抽出するステップと、
抽出した複数の前記画素を用いて抽出画像を作成するステップと、
作成した前記抽出画像を周波数解析するステップと、
得られた周波数解析結果に基づいて前記放射線画像のノイズに関連する露光指標を算出するステップと、を含むことを特徴とする露光指標の算出方法。
【請求項２５】
画像データを取得する取得手段と、
前記取得手段が取得した前記画像データに基づく画像の全体又は一部に設定した関心領域の濃度ヒストグラムを作成し、作成した濃度ヒストグラムから特定範囲内の信号値を有する複数の画素を抽出し、抽出した複数の前記画素を用いて抽出画像を作成し、作成した前記抽出画像を周波数解析し、得られた周波数解析結果に基づいて前記画像のノイズに関連する画質指標を算出する算出手段と、前記算出手段が算出した前記画質指標に基づく報知を行う報知手段と、を備えることを特徴とする画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置、放射線撮影システム、プログラム及び露光指標の算出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル式の放射線検出器は、従来のフィルムと異なり、生成した放射線画像に画像処理（例えば階調処理）を自動的に施し、その輝度やコントラストを一定に保つようになっている。このため、ユーザーは、得られた放射線画像から、ユーザーが意図した線量の放射線が放射線検出器に到達したか否かを判断することが困難となっていた。
従来は、放射線検出器への到達線量を評価するための指標を、放射線検出器等のメーカーがそれぞれ独自に提供していたが、近年は、Exposure Index（以下、ＥＩ）と呼ばれる統一指標が判断基準として用いられるようになった。
【０００３】
ユーザーが意図した線量の放射線が放射線検出器に到達したか否かは、算出されたＥＩが、撮影条件毎に予め定められたＥＩの目標値（Target Exposure Index、以下、ＥＩＴ）からどの程度外れているか（偏差、Deviation Index：以下、ＤＩ）を見て判断される。このため、従来、ＥＩＴを適切に設定したり必要に応じて改定したりするための技術が提案されている。
例えば特許文献１には、グリッドの有無によって到達線量（ＥＩ）が変化することに着目し、グリッド有無に応じて異なるＥＩＴを選択する放射線撮影装置について記載されている。
また、特許文献２には、ＥＩＴの改訂を簡易化するために、対象グループに属する複数のＥＩ及び複数のＤＩをデータベースＤＢから取得し、複数のＥＩおよび複数のＤＩに基づいてＥＩ度数分布グラフ及びＥＩ／ＤＩグラフを作成・表示する放射線量管理装置について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−１９２１２９号公報
【特許文献２】特願２０１６−０２２００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
放射線が被写体に当たると、その一部が乱反射して散乱線となる。散乱線は、放射線画像の画質（例えばＳ／Ｎ）を低下させるノイズの元となるもので、体厚の大きい（太った）被写体ほど、多く発生させることが知られている。
一方、ＥＩは、放射線検出器に到達した放射線の線量を数値に変換しただけのものであり、その数値には散乱線の分も含まれている。しかし、放射線検出器に到達した放射線のうちのどの程度が散乱線であるのかをＥＩから判別することはできない。
このため、特許文献１，２に記載されたような、ＥＩ及びそこから派生する指標を報知する従来の装置を用いた放射線撮影においては、報知されたＥＩがＥＩＴに近い適正な値であったとしても、意図した画質の放射線画像が得られない場合があった。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、放射線画像を撮影したときに、意図した線量の放射線が放射線検出器に到達したか否かだけではなく、得られた放射線画像が意図した画質になっているか否かについてもユーザーが正確に判断できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明に係る画像処理装置は、
放射線画像の画像データを取得する取得手段と、
前記取得手段が取得した前記画像データに基づいて、前記放射線画像のノイズに関連する露光指標を算出する算出手段と、
前記算出手段が算出した露光指標に基づく報知を行う報知手段と、を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、放射線画像を撮影したときに、意図した線量の放射線が放射線検出器に到達したか否かだけではなく、得られた放射線画像が意図した画質になっているか否かについてもユーザーが正確に判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第一（第二，第三）実施形態に係る放射線撮影システムを表すブロック図である。
【図２】図１の放射線撮影システムが備えるコンソール（画像処理装置）を表すブロック図である。
【図３】図２のコンソールが実行する撮影時処理を表すフローチャートである。
【図４】第一実施形態の撮影時処理における指標算出処理を表すフローチャートである。
【図５】図３の指標算出処理における関心領域の設定方法を説明する図である。
【図６】図３の指標算出処理において作成される関心領域の濃度ヒストグラムである。
【図７】図３の指標算出処理において作成される各種画像である。
【図８】図７の各種画像の周波数特性を表すグラフである。
【図９】図３の指標算出処理において算出される露光指標の一例を示すグラフである。
【図１０】露光指標の報知方法の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。ただし、本発明の範囲は、以下の実施形態や図面に記載されたものに限定されるものではない。
【００１１】
＜第一実施形態＞
まず、本発明の第一実施形態について説明する。
【００１２】
〔放射線撮影システム〕
【００１３】
初めに、本実施形態に係る放射線撮影システム１００の概略構成について説明する。図１は放射線撮影システム１００を表すブロック図である。
なお、図１における括弧書きの符号は、後述する第二，第三実施形態のものである。
【００１４】
本実施形態の放射線撮影システム１００は、図１に示すように、放射線発生装置１と、放射線検出器２と、コンソール３と、サーバー４と、を備えている。
これらは、通信ネットワークＮを介して互いに通信可能となっている。
【００１５】
なお、放射線撮影システム１００は、図示しない病院情報システム（Hospital Information System：ＨＩＳ）や、放射線科情報システム（Radiology Information System：ＲＩＳ）、画像保存通信システム（Picture Archiving and Communication System：ＰＡＣＳ）、画像解析装置等と接続することが可能となっていてもよい。
【００１６】
放射線発生装置１は、図示を省略するが、照射指示スイッチが操作されたことに基づいて、予め設定された放射線照射条件（管電圧や管電流、照射時間（ｍＡｓ値）等）に応じた電圧を印加するジェネレーターや、ジェネレーターから電圧が印加されると、印加された電圧に応じた線量の放射線（例えばＸ線）を生成する放射線源等を備えている。
そして、放射線発生装置１は、撮影する放射線画像（静止画・動画）に応じた態様で放射線（例えばＸ線）を発生させるようになっている。
【００１７】
なお、放射線発生装置１は、撮影室内に据え付けられたものであってもよいし、コンソール３等と共に回診車と呼ばれる移動可能に構成されたものとなっていてもよい。
【００１８】
放射線検出器２は、図示を省略するが、放射線を受けることで線量に応じた電荷を発生させる放射線検出素子や電荷の蓄積・放出を行うスイッチ素子を備えた画素が二次元状（マトリクス状）に配列された基板や、各スイッチ素子のオン／オフを切り替える走査回路、各画素から放出された電荷の量を信号値として読み出す読み出し回路、読み出し回路が読み出した複数の信号値から放射線画像を生成する制御部、生成した放射線画像のデータ等を外部へ出力する出力部等を備えている。
そして、放射線検出器２は、放射線発生装置１から放射線が照射されるタイミングと同期して、照射された放射線に応じた放射線画像を生成するようになっている。
【００１９】
なお、放射線検出器２は、シンチレーター等を内蔵し、照射された放射線をシンチレーターで可視光等の他の波長の光に変換し、変換した光に応じた電荷を発生させるもの（いわゆる間接型）であってもよいし、シンチレーター等を介さずに放射線から直接電荷を発生させるもの（いわゆる直接型）であってもよい。
また、放射線検出器２は、撮影台と一体化された専用機型のものでも、可搬型（カセッテ型）のものであってもよい。
【００２０】
コンソール３は、画像処理装置，電子機器をなすもので、ＰＣや専用の装置等で構成されている。
また、コンソール３は、他のシステム（ＨＩＳやＲＩＳ等）から取得した撮影オーダー情報やユーザーによる操作に基づいて、各種撮影条件（管電圧や管電流、照射時間（ｍＡｓ値）、フレームレート、被写体の体格、グリッドの有無等）を撮影装置等に設定することが可能となっている。
このコンソール３の詳細については後述する。
【００２１】
サーバー４は、ＰＣや専用の装置、クラウド上の仮想サーバー等で構成されている。
また、サーバー４は、データベース４１を有している。
なお、本実施形態においては、コンソール３等から独立したサーバー４にデータベース４１が設けられていることとしたが、データベース４１は、コンソール３内に設けられていてもよいし、放射線撮影システム１００が備える他の装置内に設けられていてもよい。
また、放射線撮影システム１００にＰＡＣＳ等の他のシステムが接続される場合には、他のシステム内に設けられたものであってもよい。
【００２２】
このように構成された本実施形態に係る放射線撮影システム１００は、放射線発生装置１の放射線源と放射線検出器２とを間を空けて対向配置し、それらの間に配置された被写体へ放射線源から放射線を照射することにより、被写体の放射線画像を撮影することが可能となっている。
放射線画像が静止画である場合には、１回の撮影操作（照射指示スイッチの押下）につき放射線の照射及び放射線画像の生成を１回だけ行い、放射線画像が動画である場合には、１回の撮影操作につきパルス状の放射線の照射及びフレーム画像の生成を短時間に複数回（例えば１秒間に１５回）繰り返す。
〔画像処理装置〕
【００２３】
次に、上記放射線撮影システム１００が備えるコンソール３の具体的構成について説明する。図２はコンソール３を表すブロック図、図３はコンソール３が実行する撮影時処理を表すフローチャート、図４は図３の撮影時処理における指標算出処理（ステップＳ３）を表すフローチャートである。
なお、図２における括弧書きの符号及び図３における括弧書きのステップ番号は、後述する第二，第三実施形態のものである。
【００２４】
本実施形態に係るコンソール３は、図２に示すように、制御部３１と、通信部３２と、記憶部３３と、報知部３４と、操作部３５と、を備えている。
各部３１〜３５は、電気的に接続されている。
【００２５】
制御部３１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成されている。
そして、制御部３１のＣＰＵは、記憶部３３に記憶されている各種プログラムを読出してＲＡＭ内に展開し、展開されたプログラムに従って各種処理を実行し、コンソール３各部の動作を集中制御するようになっている。
【００２６】
通信部３２は、通信モジュール等で構成されている。
そして、通信部３２は、通信ネットワークＮ（ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）、インターネット等）を介して接続された他の装置等との間で各種信号や各種データを送受信するようになっている。
【００２７】
記憶部３３は、不揮発性の半動態メモリーやハードディスク等により構成されている。
また、記憶部３３は、制御部３１が実行する各種プログラムやプログラムの実行に必要なパラメーター等を記憶している。
また、本実施形態における記憶部３３は、露光指標の目標値を、撮影部位、撮影条件（例えば、被写体の体格（普通、太っている、痩せている等）や、グリッドの有無、散乱線補正処理の有無等のうちの少なくともいずれか）毎に複数格納している。この露光指標及び露光指標の目標値については後述する。
なお、記憶部３３は、放射線画像を記憶することが可能となっていてもよい。
【００２８】
報知部３４は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＣＲＴ（Cathode Ray Tube）等の画像を表示する表示装置、発光するランプ（ＬＥＤ等）、音声を出力するスピーカー、振動する振動子等により構成されている。
そして、報知部３４は、制御部３１から入力される制御信号や、制御部３１によって制御される図示しない電源回路から供給される電力に基づいて、後述する各種指標を報知するようになっている。
【００２９】
操作部３５は、カーソルキーや、数字入力キー、各種機能キー等を備えたキーボードや、マウス等のポインティングデバイス、表示装置の表面に積層されたタッチパネル等によって構成されている。
そして、操作部３５は、ユーザーによってなされた操作に応じた制御信号を制御部３１へ出力するようになっている。
【００３０】
このように構成されたコンソール３の制御部３１は、例えば電源が投入されたこと、所定の開始操作がなされたこと等を契機として、図３，４に示すような撮影時処理を実行する機能を有している。
【００３１】
本実施形態における撮影時処理では、例えば図３に示すように、まず、露光指標の目標値を設定する（ステップＳ１）。
この「露光指標」は、従来用いられてきたExposure Index（ＥＩ、第二露光指標）とは異なり、ノイズ（Ｓ／Ｎ（ＳＮ比）や散乱線含有率）に関連したものとなっている。すなわち、放射線検出器２への到達線量だけでなく、画質に影響する放射線の散乱線含有率やＳ／Ｎによっても変動する数値となっている。
また、「露光指標の目標値」は、撮影後に算出した露光指標が到達していることが望ましいとされる数値であり、本実施形態においては、上述したように、記憶部３３が格納している各撮影部位、各撮影条件の組み合わせに対応した複数の露光指標の目標値の中から、設定された撮影部位、撮影条件の組み合わせに応じた露光指標の目標値を選択するようになっている。
制御部３１は、このステップＳ１の処理を実行することにより、目標選択手段として機能する。
【００３２】
目標値が設定された後、放射線発生装置１及び放射線検出器２による放射線画像の撮影が行われる。その間、コンソール３は待機することとなる。
なお、このステップＳ１の処理を撮影時処理とは別の独立した処理として実行し、所定の開始操作がなされたこと、放射線画像の画像データを取得したこと等を契機として後述するステップＳ２又はステップＳ３の処理を実行するようにしてもよい。
【００３３】
撮影が行われた後は、放射線画像の画像データを取得する（ステップＳ２）。
この「取得」には、他の装置（放射線検出器２等）から受信する場合や、記憶媒体から読み込む場合等が含まれる。また、コンソール３の記憶部３３が画像データを記憶可能に構成されている場合は、他の装置から受信又は取得した後に記憶部３３に記憶しておいたものを読み込む場合も含まれる。
制御部３１は、このステップＳ２の処理を実行することにより、取得手段として機能する。
【００３４】
画像データを取得した後は、取得した画像データに基づいて、放射線画像のノイズに関連する露光指標を算出する指標算出処理を実行する（ステップＳ３）
【００３５】
この指標算出処理では、例えば図４に示すように、まず、放射線画像Ｉに関心領域Ｒ（Region of Interest：ＲＯＩ）を設定する（ステップＳ３１）。
関心領域Ｒは、放射線画像Ｉの全体又は一部に設定することになるが、図５左側に示すように、被写体の構造物（輪郭線や、表面の凹凸等）のコントラストが一様となる程度に小さく設定するのが望ましい。
また、関心領域Ｒは、画像の認識結果や設定された撮影オーダー情報に基づいて自動で設定するようにしてもよいし、ユーザーが操作部３５に行った操作に基づいて設定する（ユーザーが手動で設定する）ようにしてもよい。手動で設定できるようにすれば、ユーザーが所望する領域を関心領域Ｒとすることができる。
また、撮影オーダー情報に基づいて自動で設定された関心領域Ｒの露光指標が目標値に近くなるように、ユーザーに最適な撮影条件の報知を行うようにしてもよい。
また、関心領域Ｒを設定した後は、例えば図５右側，図７（ａ）に示すように、その関心領域Ｒを切り取って放射線画像Ｉとは別の切取画像Ｉｃとして扱うようにしてもよい。
【００３６】
関心領域Ｒを設定した後は、例えば図４，図６に示すように、設定した関心領域Ｒの濃度ヒストグラムＨを作成する（ステップＳ３２）。
【００３７】
濃度ヒストグラムＨを作成した後は、図４，図７に示すように、作成した濃度ヒストグラムＨから特定範囲ａ内の信号値を有する複数の画素を抽出する（ステップＳ３３）。
本実施形態においては、例えば所定の又はユーザーによって指定された代表信号値（例えば中央値や平均値）及び代表信号値に近い値の信号値（代表信号値がｂである場合、例えば０．９５ｂ〜１．０５ｂの信号値）を有する画素を全て抽出する。
【００３８】
画素を抽出した後は、図４に示すように、抽出した複数の画素を用いて抽出画像Ｉｅを作成する（ステップＳ３４）。
具体的には、抽出した画素を、抽出される前と同じ位置に配置することで、例えば図７（ｂ）に示すような画素がまばらに配置された画像を抽出画像Ｉｅとして作成する。
【００３９】
抽出画像を作成した後は、図４に示すように、抽出画像Ｉｅに基づいて、マップ画像Ｉｍを作成する（ステップＳ３５）。
具体的には、抽出画像Ｉｅにおける抽出された画素に相当する位置に存在する画素の信号値を１、それ以外の位置に存在する画素の信号値を０とする、図７（ｃ）に示すような画像をマップ画像Ｉｍとして作成する。
【００４０】
抽出画像Ｉｅを作成した後は、図４に示すように、作成した抽出画像Ｉｅに基づいて抽出画像Ｉｅを周波数解析する（ステップＳ３６）。
具体的には、まず、例えばＮＮＰＳ（Normalized Noise Power Spectrum）を得るための演算を行う。
なお、ＮＮＰＳ以外の他の周波数特性を得ることとしてもよい。
また、本実施形態においては、抽出画像Ｉｅの周波数特性の他に、抽出画像Ｉｅから得られたマップ画像Ｉｍの周波数特性も、抽出画像Ｉｅと同様にして算出する。
抽出画像Ｉｅの周波数特性及びマップ画像Ｉｍの周波数特性は、例えば図８に示すようなグラフで表すことができる。なお、このグラフにおける横軸は空間周波数（右に行くほど高周波）、縦軸はノイズ量（上に行くほどノイズ大）である。
【００４１】
次に、算出した抽出画像Ｉｅの周波数特性及びマップ画像Ｉｍの周波数特性に基づいて抽出前相当画像の周波数特性を算出する。
空間領域において抽出前相当画像とマップ画像Ｉｍとを掛け算することは、周波数領域において抽出前相当画像にマップ画像Ｉｍを畳み込む（コンボリューションする）ことと等価になる。このため、マップ画像Ｉｍの周波数特性を用いて抽出画像Ｉｅの周波数特性をデコンボリューションすることで、抽出前相当画像の周波数特性が逆算される。
この演算により得られる「抽出前相当画像」は、特定範囲ａ内の信号値を有する画素だけが一様に分布する画像ということになる。
そして、この抽出前相当画像の周波数特性を放射線画像Ｉの平均値で規格化すると、放射線画像ＩのＳ／Ｎの周波数特性が、周波数解析結果として得られる。
また、この抽出前相当画像の周波数特性を周波数軸で積分すれば、画像の分散が、周波数解析結果から得られる。
【００４２】
抽出画像Ｉｅを周波数解析した後は、図４に示すように、得られた周波数解析結果に基づいて露光指標を算出する（ステップＳ３７）。
本実施形態においては、露光指標として、例えば積分値と傾き値の少なくとも一方の値を算出する。
「積分値」は、算出した放射線画像ＩのＳ／Ｎの周波数特性の関数を周波数軸で積分したものである。
「傾き値」は、算出した放射線画像ＩのＳ／Ｎの周波数特性を両対数グラフで表示したときのグラフの傾きの絶対値である。
【００４３】
撮影条件（グリッドの有無や放射線量）を変えて撮影した複数の放射線画像Ｉについてそれぞれ露光指標を算出し、算出した複数の露光指標を一覧にすると、例えば図９に示すようになる。
なお、このグラフにおける横軸は照射線量及びグリッド有無、縦軸は傾き値である。
また、図９には傾き値の場合を例示したが、積分値の場合も同様に撮影条件に応じた露光指標が得られる。
【００４４】
照射線量を大きくすると、放射線検出器２のＭＴＦ（Modulation Transfer Function）の影響を受ける放射線量子ノイズが画像ノイズの支配的要因となる。よって照射線量が大きいほど放射線検出器２のＭＴＦの影響が大きくなり（ノイズのボケが大きくなり）、露光指標（傾き値）が小さくなる傾向がある。
また、散乱線があるときの画像のＭＴＦは、放射線検出器のＭＴＦ×（１−散乱線含有率）となることが知られている。すなわち、散乱線が多い場合（体格が大きい場合やグリッドが無い場合）は、ＭＴＦの周波数依存性が小さくなり、露光指標（傾き値）が大きくなる傾向がある。
撮影条件変更に伴う傾き値の変化は、１ｃｙｃｌｅｓ／ｍｍ以上の高周波で特に顕著となる。
【００４５】
なお、図９のグラフにおける「実測」は、ここまで説明してきた計算方法を用いて１ｃｙｃｌｅｓ／ｍｍ以上のノイズの周波数特性の傾き値を実際に算出したものであり、「計算」は、放射線検出器２の特性の理論値、散乱線含有率の実測値及び関心領域Ｒの画像平均値（均一に放射線を照射して得られた画像に相当）に基づいて算出した傾き値の理論値である。
図９に示したように、撮影条件を変えたときの計算値の増減と実測値の増減が似た傾向を示すことから、本実施形態に係る露光指標は、実際の現象をうまく捉えることができているということが言える。
【００４６】
なお、放射線検出器２が有するノイズの周波数特性を到達線量毎に事前に把握しておけば、算出した露光指標を、散乱線含有率やＳ／Ｎに換算することが可能である。
なお、換算可能な指標はＳ／Ｎに限られるものではなく、（Ｓ／Ｎ）２及びＮＮＰＳのうちの少なくとも一方の画質指標に換算することもできる。
また、放射線画像Ｉの構造物のコントラストが得られれば、放射線画像Ｉのコントラストに基づいて、算出した露光指標を、ＣＴＦ（Contrast Transfer Function）に換算することもできる。
【００４７】
また、上記ステップＳ３６において、特定範囲ａとは異なる第二特定範囲内の信号値を有する複数の画素を抽出し、抽出した複数の画素を用いて第二抽出画像を作成し、作成した抽出画像Ｉｅ及び第二抽出画像をそれぞれ周波数解析し、ステップＳ３７において、得られた各周波数解析結果に基づいて露光指標を算出するようにしてもよい。
このようにすれば、関心領域Ｒに構造物が残ることに起因する周波数解析の誤差を低減させることができ、より精度の高い露光指標を算出することができる。
【００４８】
露光指標を算出した後、本実施形態においては、図４に示したように、算出した露光指標及び露光指標の目標値に基づいて、露光指標の目標値に対する露光指標のずれの程度を表す偏差指標を算出する（ステップＳ３８）。
偏差指標の算出には、例えば従来のＤＩ（Deviation Index）の計算と同様の方法で算出することができる。具体的には、下記式（１）に、算出した露光指標及び設定された目標値を代入して算出する。
偏差指標＝１０Ｌｏｇ１０（露光指標／露光指標の目標値）・・（１）
【００４９】
制御部３１は、こうしたステップＳ３（ステップＳ３１〜Ｓ３８）の処理を実行することにより、算出手段として機能する。
このステップＳ３の処理は、放射線画像Ｉが静止画の場合には、このステップＳ３の処理を各放射線画像Ｉについて実行し、放射線画像Ｉが動画の場合には、このステップＳ３の処理を、動画を構成する全てのフレーム画像又は複数のフレーム画像のうちのいくつかに対して実行することになる。
【００５０】
なお、上記ステップＳ３の処理に、取得した画像データに基づいて、放射線検出器への到達線量に関連する第二露光指標（従来用いられてきたＥＩ）を算出するステップを含めるようにしてもよい。
また、この場合、第二露光指標及び第二露光指標の目標値（従来用いられてきたＥＩＴ）に基づいて、第二露光指標の目標値に対する第二露光指標の偏差指標（従来用いられてきたＤＩ）を算出するステップを更に含めるようにしてもよい。
このようにすれば、制御部３１は、第二算出手段として機能することとなる。
【００５１】
また、上記ステップＳ３の処理に第二露光指標やその偏差指標を算出するステップを含める場合には、露光指標の偏差指標と第二露光指標の偏差指標とを比較するステップも併せて含めるようにしてもよい。この場合、制御部３１は、比較手段として機能することとなる。
【００５２】
露光指標を算出した後、本実施形態においては、図３に示したように、算出した露光指標が、露光指標の目標値に基づく目標範囲内に入っているか否かを判断する（ステップＳ４）。
具体的には、偏差指標の数値が所定値以下であるか否か、露光指標の値と目標値との差が所定値以内であるか否か等を判断する。
制御部３１は、このステップＳ４の処理を実行することにより、判断手段として機能する。
【００５３】
なお、上記ステップＳ３の処理に第二露光指標を算出する処理を含める場合には、このステップＳ４において、算出した第二露光指標が、第二露光指標の目標値に基づく第二目標範囲内に入っているか否かを判断するようにしてもよい。この場合、制御部３１は、第二判断手段として機能することとなる。
【００５４】
露光指標を算出した後、本実施形態においては、放射線画像を撮影した際の撮影条件、算出した露光指標、第二露光指標及び放射線画像に基づいて算出した散乱線含有率のうちの少なくとも一つの値を、撮影部位毎、被写体の体格毎、ユーザー毎又はモダリティー毎にデータベース４１に蓄積する（ステップＳ５）。
このデータベース４１に蓄積された各種指標を見比べることにより、ユーザーは、散乱線が多い部位（体幹部等）において第二露光指標がばらつく要因や、画質として最適な露光指標(新規)の最適値を知ることができるようになる。
制御部３１は、このステップＳ４の処理を実行することにより、管理手段として機能する。
なお、このステップＳ５の処理は、後述するステップＳ６の処理の後に実行するようにしてもよい。
【００５５】
値をデータベース４１へ蓄積した後は、算出した露光指標に基づく報知を行う（ステップＳ６）。
具体的には、算出した露光指標、露光指標の目標値及び算出した偏差指標のうちの少なくともいずれかの値を、報知部３４を用いて報知する。
本実施形態においては、画面表示、発光、音声、震動のいずれかを用いて報知を行うようになっている。
報知を画面表示で行う（報知部３４を表示装置で構成する）場合には、放射線画像の被写体が写っていない領域（例えば図１０に枠Ｆで示した領域）等に、従来用いられてきた第二露光指標等（ＥＩ、ＥＩＴ、ＤＩ）等の指標と同様に表示する。このようにすれば、従来の第二露光指標等と同様の運用方法にてユーザーがノイズを考慮した線量の管理を行うことができるようになる。
【００５６】
また、偏差指標を報知する場合には、ユーザーは、偏差指標の大きさによって、放射線画像の画質（Ｓ／Ｎ）が十分であるか否かを撮影終了後直ちに把握することができる。
また、露光指標の目標値を報知する場合には、体格による信号値や散乱線含有率の変化、グリッドの有無や散乱線補正処理の有無による信号値や散乱線含有率の変化を考慮した適切な目標値をユーザーが設定できるようになる。
【００５７】
また、上記ステップＳ３の処理（指標算出処理）に第二露光指標を算出する処理を含める場合には、算出した第二露光指標を、算出した露光指標と共に報知するようにしてもよい。このようにすれば、本実施形態に係る露光指標、露光指標の目標値及び偏差指標と、第二露光指標（ＥＩ）、第二露光指標の目標値（ＥＩＴ）、偏差指標（ＤＩ）との対応関係が分かりやすくなる。
【００５８】
また、上記ステップＳ３の処理に露光指標（第二露光指標）が目標範囲内（第二目標範囲内）に入っているか否かを判断する処理を含める場合には、第二露光指標が第二目標範囲内に入っていると判断し、且つ露光指標が目標範囲内に入っていないと判断した場合に、その旨を報知するようにしてもよい。このようにすれば、従来の露光指標を見ただけでは見逃されていた、画質が不十分な放射線画像を見つけ出し、ユーザーに対し再撮影を促すことが可能となる。
【００５９】
また、上記ステップＳ３の処理に露光指標の偏差指標と第二露光指標の偏差指標とを比較する処理を含める場合には、このステップＳ６において、露光指標の偏差指標と第二露光指標の偏差指標とのずれの程度が所定以上であった場合に、第二露光指標の目標値の改訂を促す旨を報知するようにしてもよい。
また、データベース４１に蓄積された情報を用いて、例えば第二露光指標の目標線量を体格毎に報知する等、第二露光指標の目標値をユーザーに改訂させるためのフィードバックを行うようにしてもよい。
また、データベース４１に蓄積された露光指標を所定期間（例えばひと月）毎に集計し、露光指標が目標値から所定以上ずれている回数が所定回数以上である（頻繁にずれている）又は露光指標の目標値からのずれが所定以上である（大幅にずれている）と判断した場合に、その旨又は適正な目標値を報知するようにしてもよい。
制御部３１は、こうしたステップＳ６の処理を実行することにより、報知手段として機能する。
【００６０】
以上、本実施形態に係るコンソール３（画像処理装置）によれば、従来のノイズを考慮しない第二露光指標とは異なる、ノイズに関連する露光指標、すなわち、放射線検出器２への到達線量だけでなく、画質に影響する放射線の散乱線含有率やＳ／Ｎによっても変動する数値に基づく報知を行うため、放射線画像を撮影したときに、意図した線量の放射線が放射線検出器に到達したか否かだけではなく、得られた放射線画像が意図した画質になっているか否かについてもユーザーが正確に判断することができる。
また、露光指標に基づく報知が、意図した到達線量になっていない又は放射線画像の画質が最適でないことを示していた場合、ユーザーは、次回以降の撮影において、報知された露光指標に基づいて、照射する放射線の線量を、画質(Ｓ／Ｎ)が最適となるように変更することとなる。このため、次回以降の撮影において、線量不足によって放射線画像が見づらいものとなり、診断価値が消失してしまうことや、線量過大によって被写体の被ばく量を無駄に増大させてしまうことを防ぐことができる。
【００６１】
＜第二実施形態＞
次に、本発明の第二実施形態について説明する。なお、上記第一実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６２】
本実施形態に係る放射線撮影システム１００Ａが備えるコンソール３Ａ（図１参照）は、記憶部３３Ａ（図２参照）に記憶されている記憶内容が上記第一実施形態のコンソール３と異なっている。
具体的には、コンソール３Ａの記憶部３３Ａには、放射線検出器２の特性が記憶されている。より具体的には、信号値及び散乱線含有率毎の、画像のノイズの周波数特性が記憶されている。これによって第一実施形態のステップＳ３４からＳ３６の工程を省略し、簡易的に露光指標を得ることが出来る。
また、コンソール３Ａの実行する指標算出処理（ステップＳ３Ａ、図３参照）の内容が、上記第一実施形態に係る指標算出処理（ステップＳ３）と異なる。
【００６３】
本実施形態に係る指標算出処理では、まず、放射線画像全体の濃度ヒストグラムを作成する（ステップＳ３１Ａ）。
濃度ヒストグラムを作成した後は、作成した濃度ヒストグラムに基づいて被写体の体厚を算出する（ステップＳ３２Ａ）。
体厚を算出した後は、算出した被写体の体厚に基づいて散乱線含有率を算出する（ステップＳ３３Ａ）。
散乱線含有率を算出した後は、放射線画像の信号値及び算出した散乱線含有率に基づいて放射線画像のＳ／Ｎを算出する（ステップＳ３４Ａ）。
Ｓ／Ｎを算出した後は、算出したＳ／Ｎに基づいて露光指標を算出する（ステップＳ３５Ａ）。
制御部３１は、こうしたステップＳ３Ａ（ステップＳ３１Ａ〜Ｓ３５Ａ）の処理を実行することにより、算出手段として機能する。
【００６４】
以上、本実施形態に係るコンソール３Ａ（画像処理装置）によれば、上記第一実施形態に係るコンソール３と同様、放射線画像を撮影したときに、意図した線量の放射線が放射線検出器に到達したか否かだけではなく、得られた放射線画像が意図した画質になっているか否かについてもユーザーが正確に判断することができる。
また、撮影する度に被写体の体厚が得られるため、撮影条件、露光指標、記第二露光指標及び散乱線含有率のうちの少なくとも一つの値を、体格毎にデータベース４１に蓄積することも可能となる。
【００６５】
＜第三実施形態＞
次に、本発明の第三実施形態について説明する。なお、上記第一実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６６】
本実施形態に係る放射線撮影システム１００Ｂが備えるコンソール３Ｂ（図１参照）は、記憶部３３Ｂ（図２参照）に記憶されているプログラムが上記第一実施形態のコンソール３と異なっている。
具体的には、コンソール３Ｂの実行する指標算出処理（ステップＳ３Ｂ、図３参照）の内容が、上記第一実施形態に係る指標算出処理（ステップＳ３）と異なる。
【００６７】
本実施形態に係る指標算出処理では、まず、放射線画像の周波数特性と、被写体がない状態で撮影した放射線画像に基づいて得られた基準となる周波数特性と、の比、又は放射線画像における面内のＳ／Ｎの分布に基づいて、放射線画像における被写体の構造物の残存率を算出する（ステップＳ３１Ｂ）。
構造物の残存率を算出した後は、算出した残存率に基づいて露光指標を算出する（ステップＳ３２Ｂ）。
制御部３１は、こうしたステップＳ３Ｂ（ステップＳ３１Ｂ，Ｓ３２Ｂ）の処理を実行することにより、算出手段として機能する。
【００６８】
以上、本実施形態に係るコンソール３Ａ（画像処理装置）によれば、上記第一実施形態に係るコンソール３と同様、放射線画像を撮影したときに、意図した線量の放射線が放射線検出器に到達したか否かだけではなく、得られた放射線画像が意図した画質になっているか否かについてもユーザーが正確に判断することができる。
【００６９】
〔付帯技術〕
従来、第二露光指標（ＥＩ）を用いる前から放射線撮影システムの開発を行ってきたメーカーは、到達線量の管理を（とは異なる他の指標（例えばＳ値等）で到達線量を管理してきた従来の機器においては、独自の線質（例えば８０ｋＶ線質）を基準として行ってきた。一方、第二露光指標は、ＩＥＣ規格であるＲＱＡ５線質を基準として算出される。
このため、従来の装置を用いてＥＩを算出するには、所定の変換係数を用いて、他の指標をＥＩに変換しなければならなかった。
しかし、このようにして算出されたＥＩは、線量計で測定した放射線量を基に算出したＥＩの理論値からずれてしまうことがあった。
【００７０】
そこで、画像処理装置３に、算出されたＥＩの、ＥＩの理論値からのずれの程度が所定以上（例えば理論値の＋２０％以上又は−２０％以下）であった場合に、変換係数を修正する機能を持たせるようにしてもよい。
また、その場合に、修正後の変換係数を用いて算出したＥＩの修正値を、修正前の変換係数を用いて算出したＥＩと共に報知する機能を更に持たせるようにしてもよい。
また、変換係数を修正する際は、修正前の変換係数で定めたＥＩＴを、修正後の変換係数に応じたＥＩＴに自動修正する機能を持たせてもよい。
【００７１】
以上、本発明を実施形態に基づいて具体的に説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【００７２】
例えば、上記実施形態においては、上記撮影時処理を実行する機能をコンソール３が有することとしたが、この撮影時処理を実行する機能又は指標算出処理の一部である指標算出処理を実行する機能を、放射線撮影システム１００が備える他の装置又は放射線撮影システム１００に接続される他のシステムに備えるようにしてもよい。
また、上記露光指標の算出技術は、二次元画像に限らず三次元画像にも適用することが可能である。
また、上記実施形態においては、放射線画像（医用画像）の露光指標を算出したが、上記露光（画質）指標の算出技術は、放射線画像以外の光学カメラで撮影された画像等にも適用することが可能である。
【００７３】
また、以上の説明では、本発明に係るプログラムのコンピューター読み取り可能な媒体として半導体メモリーやハードディスクを使用した例を開示したが、この例に限定されない。
その他のコンピューター読み取り可能な媒体として、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリー、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を適用することが可能である。
また、通信回線を介して本発明に係るプログラムのデータを提供する媒体として、キャリアウェーブ（搬送波）も本発明に適用される。
【符号の説明】
【００７４】
１００，１００Ａ，１００Ｂ  放射線撮影システム
１  放射線発生装置
２  放射線検出器
３，３Ａ，３Ｂ  コンソール（画像処理装置）
３１  制御部
３２  通信部
３３，３３Ａ，３３Ｂ  記憶部
３４  報知部
３５  操作部
４  サーバー
４１  データベース
Ｆ     枠
Ｈ     濃度ヒストグラム
Ｉ     放射線画像
Ｉｃ   切取画像
Ｉｅ   抽出画像
Ｉｍ   マップ画像
Ｎ     通信ネットワーク
Ｒ     関心領域
【図１】
2020130796.tif 000003
【図２】
2020130796.tif 000004
【図３】
2020130796.tif 000005
【図４】
2020130796.tif 000006
【図５】
2020130796.tif 000007
【図６】
2020130796.tif 000008
【図７】
2020130796.tif 000009
【図８】
2020130796.tif 000010
【図９】
2020130796.tif 000011
【図１０】
2020130796.tif 000012