(57)【要約】【課題】残像除去処理によるノイズの劣化を抑制しながら残像のエッジを除去する。【解決手段】放射線画像Ｐに含まれる残像画像ＡＰを検出し、検出した残像画像ＡＰに対し平滑化処理を施した残像平滑化画像ＳＰを生成するとともに、残像画像ＡＰのエッジ領域を示す残像エッジ領域ＥＰを抽出する。その後、残像エッジ領域ＥＰに基づいてエッジ領域から非エッジ領域へ向かって残像平滑化画像ＳＰに対する重み付け（１−α）が大きくなるように、残像平滑化画像ＳＰと残像画像ＡＰとを重み付け加算することにより残像補正データＣＰを生成し、生成した残像補正データＣＰを放射線画像Ｐから除去する。【選択図】図１
2010136069.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体に放射線を照射し検出される放射線画像に含まれる残像画像を検出する残像検出手段と、
該残像検出手段において検出された前記残像画像に対し平滑化処理を施し残像平滑化画像を生成する平滑化手段と、
前記残像検出手段において検出された前記残像画像のエッジ領域を残像エッジ領域として抽出するエッジ抽出手段と、
該エッジ抽出手段により抽出された前記残像エッジ領域から非エッジ領域へ向かって前記残像平滑化画像に対する重み付けが大きくなるように、前記残像平滑化画像と前記残像画像とを重み付け加算することにより残像補正データを生成する補正データ生成手段と、
該補正データ生成手段により生成された前記残像補正データを前記放射線画像から除去する残像除去手段と
を備えたことを特徴とする放射線画像処理装置。
【請求項２】
前記補正データ生成手段が、前記残像エッジ領域の端部から所定の画素幅からなる遷移領域を設定し、設定した該遷移領域において前記残像エッジ領域の端部から外側に向かって前記残像平滑化画像に対する前記重み付けを大きく設定するものであることを特徴とする請求項１記載の放射線画像処理装置。
【請求項３】
前記残像検出手段が、放射線画像検出器により前記被写体を撮影する直前に該放射線画像検出器から読取った暗画像を前記残像画像として取得するものであることを特徴とする請求項１または２記載の放射線画像処理装置。
【請求項４】
被写体に放射線を照射したときに検出される放射線画像に含まれる残像画像を検出し、
検出した前記残像画像に対し平滑化処理を施した残像平滑化画像を生成するとともに、前記残像画像のエッジ領域を示す残像エッジ領域を抽出し、
抽出した前記残像エッジ領域から非エッジ領域へ向かって前記残像平滑化画像に対する重み付けが大きくなるように、前記残像平滑化画像と前記残像画像とを重み付け加算することにより残像補正データを生成し、
生成した前記残像補正データを前記放射線画像から除去する
ことを特徴とする放射線画像処理方法。
【請求項５】
コンピュータに、
被写体に放射線を照射したときに検出される放射線画像に含まれる残像画像を検出し、
検出した前記残像画像に対し平滑化処理を施した残像平滑化画像を生成するとともに、前記残像画像のエッジ領域を示す残像エッジ領域を抽出し、
抽出した前記残像エッジ領域から非エッジ領域へ向かって前記残像平滑化画像に対する重み付けが大きくなるように、前記残像平滑化画像と前記残像画像とを重み付け加算することにより残像補正データを生成し、
生成した前記残像補正データを前記放射線画像から除去する
ことを特徴とする放射線画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線画像検出器により検出された放射線画像から残像画像を除去するための放射線画像処理装置および方法ならびにプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、被写体に放射線を曝射し被写体を透過した放射線量を放射線画像として検出し、放射線画像を用いて被写体の診断が行われている。この放射線画像を取得する装置として放射線画像検出器が用いられる。上述した放射線画像検出器には残像成分が残る場合があり、この残像成分により画質が劣化する場合がある。そこで、従来、様々な残像ノイズ除去処理が提案されている（たとえば特許文献１参照）。特許文献１には、残像画像データに対しシェーディング補正、間引き処理、平均縮小処理およびメディアンフィルタ処理を施すことにより残像画像データを生成し、この残像成分を放射線画像から除去することにより残像補正を行うことが提案されている。
【特許文献１】特開２００５−２８３７９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１のような残像成分にメディアンフィルタ処理を行うことにより残像補正データを作成したとき、当該残像補正データのエッジ領域をそのまま保存しながら非エッジ領域のノイズを抑制することができる。しかし、フィルター長の短いメディアンフィルター処理では残像画像のノイズを充分に抑制することができず、残像補正を行うと元の画像のノイズが増えてしまうという問題がある。逆にフィルター長が長くなると処理時間がかかる、細い残像成分が除去されてしまい補正できないという問題が発生する。
【０００４】
そこで、本発明は、残像除去処理により残像を除去しながらノイズの劣化を抑制することができる放射線画像処理装置および方法ならびにプログラムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の放射線画像処理装置は、被写体に放射線を照射し検出される放射線画像に含まれる残像画像を検出する残像検出手段と、残像検出手段において検出された残像画像に対し平滑化処理を施し残像平滑化画像を生成する平滑化手段と、残像検出手段において検出された残像画像のエッジ領域を残像エッジ領域として抽出するエッジ抽出手段と、エッジ抽出手段により抽出された残像エッジ領域から非エッジ領域へ向かって残像平滑化画像に対する重み付けが大きくなるように、平滑化手段により平滑化された残像平滑化画像と残像画像とを重み付け加算することにより残像補正データを生成する補正データ生成手段と、補正データ生成手段により生成された残像補正データを放射線画像から除去する残像除去手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００６】
本発明の放射線画像処理方法は、被写体に放射線を照射したときに検出される放射線画像に含まれる残像画像を検出し、検出した残像画像に対し平滑化処理を施した残像平滑化画像を生成するとともに、残像画像のエッジ領域を示す残像エッジ領域を抽出し、抽出した残像エッジ領域から非エッジ領域へ向かって残像平滑化画像に対する重み付けが大きくなるように、残像平滑化画像と残像画像とを重み付け加算することにより残像補正データを生成し、生成した残像補正データを放射線画像から除去することを特徴とするものである。
【０００７】
本発明の放射線画像処理プログラムは、コンピュータに、被写体に放射線を照射したときに検出される放射線画像に含まれる残像画像を検出し、検出した残像画像に対し平滑化処理を施した残像平滑化画像を生成するとともに、残像画像のエッジ領域を示す残像エッジ領域を抽出し、抽出した残像エッジ領域から非エッジ領域へ向かって残像平滑化画像に対する重み付けが大きくなるように、残像平滑化画像と残像画像とを重み付け加算することにより残像補正データを生成し、生成した残像補正データを放射線画像から除去することを特徴とするものである。
【０００８】
ここで、放射線画像は、被写体に放射線を照射したときに検出されたものであればよく、たとえば蛍光体蓄積シートを用いて検出されたものであってもよいし、２次元放射線検出器（ＦＰＤ）を用いて検出されたものであってもよい。
【０００９】
なお、補正データ生成手段は、残像平滑化画像と残像画像との比率を変えて加算することにより残像補正データを生成するものであればよいが、残像エッジ領域の端部から所定の画素幅からなる遷移領域を設定し、設定した遷移領域において残像エッジ領域の端部から外側に向かって重み付け係数を小さく設定するものであることが望ましい。
【００１０】
また、残像検出手段は、放射線画像に含まれる残像成分を検出するものであればその方法を問わず、たとえば放射線画像検出器により被写体を撮影する直前に放射線画像検出器から読取った信号成分から残像画像を取得することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の放射線画像処理装置および方法ならびにプログラムによれば、被写体に放射線を照射したときに検出された放射線画像に含まれる残像画像を検出し、検出した残像画像に対し平滑化処理を施した残像平滑化画像を生成するとともに、残像画像のエッジ領域を示す残像エッジ領域を抽出し、抽出した残像エッジ領域から非エッジ領域へ向かって残像平滑化画像に対する重み付けが大きくなるように、残像平滑化画像と残像画像とを重み付け加算することにより残像補正データを生成し、生成した残像補正データを放射線画像から除去することにより、エッジ領域から非エッジ領域へ向かって徐々に残像補正の効果を変化させるような残像除去処理を行うことになるため、平滑化した残像補正データのみを用いた場合に残像除去処理によってもエッジが残ってしまうのを防止して確実に残像除去を行いながら、エッジ領域と非エッジ領域とにおいて急激な画質変化が発生するのを抑制することができる。
【００１２】
なお、補正データ生成手段が、残像エッジ領域の端部から所定の画素幅からなる遷移領域を設定し、設定した遷移領域において残像エッジ領域の端部から外側に向かって残像平滑化画像に対する重み付け係数を大きく設定するものであるとき、平滑化した残像補正データのみを用いた場合に残像のエッジが残ってしまう問題を防止して確実に残像除去を行いながら、エッジ領域と非エッジ領域との境界において画像処理が急激に変化することによる画質の劣化を防止することができる。
【００１３】
また、残像検出手段が、放射線画像検出器により被写体を撮影する直前に放射線画像検出器から読取った信号から検出するものであれば、放射線画像内に含まれる残像成分を精度良く検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の放射線画像装置の実施形態について詳細に説明する。図１は本発明の放射線画像処理装置１の好ましい実施の形態を示す概略図である。なお、図１のような放射線画像処理装置１の構成は、補助記憶装置に読み込まれた放射線画像処理プログラムをコンピュータ（たとえばパーソナルコンピュータ等）上で実行することにより実現される。また、この放射線画像処理プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の情報記憶媒体に記憶され、もしくはインターネット等のネットワークを介して配布され、コンピュータにインストールされることになる。
【００１５】
放射線画像処理装置１は、画像取得手段１０、残像検出手段２０、平滑化手段３０、エッジ抽出手段４０、補正データ生成手段５０、残像除去手段６０を備えている。画像取得手段１０は、たとえば胸部撮影やマンモグラフィ装置により、蓄積性蛍光体シートや固体検出器（ＦＰＤ）等を用いて検出された放射線画像Ｐをデジタルデータとして取得するものである。
【００１６】
残像検出手段２０は、被写体に放射線を照射したときに検出される放射線画像Ｐに含まれる残像画像ＡＰを検出するものである。たとえば撮影の直前に暗画像を読取ったときの当該暗画像が残像画像ＡＰとして取得される。つまり画像取得手段１０の機能として残像検出手段２０が含まれることになる。
【００１７】
平滑化手段３０は、残像検出手段２０において検出された残像画像ＡＰに対し平滑化処理を施すものである。ここで、平滑化手段３０はたとえばメディアンフィルタ等を用いたフィルタ処理により残像画像ＡＰを平滑化する。
【００１８】
エッジ抽出手段４０は、残像検出手段２０において検出された残像画像ＡＰのエッジ領域を残像エッジ領域ＥＰとして抽出するものである。たとえばエッジ抽出手段４０は、残像画像ＡＰの各画素について隣接する画素間の差分値を算出して差分画像を生成し、差分画像において差分の大きさがしきい値未満の画素はエッジ候補画素でないため画素値を０にし、その後０以外の画素の連結数を調べ連結しきい値未満の場合はその画素を０とする処理を行う。なお、エッジ抽出方法として上記エッジ抽出方法に限定されず公知のエッジ検出処理方法を用いてもよい。
【００１９】
補正データ生成手段５０は、エッジ抽出手段４０により生成された残像エッジ成分ＥＰから非エッジ領域に向かって、平滑化手段３０により平滑化された残像平滑化画像ＳＰと残像画像ＡＰとの比率を変えて加算することにより残像補正データＣＰを生成するものである。具体的には、補正データ生成手段５０は、残像画像ＡＰと残像平滑化画像ＳＰとを重み付け平均するものであって、重み付け係数α（０≦α≦１）として下記式（１）により残像補正データＣＰを算出する。
ＣＰ＝α×ＡＰ＋（１−α）×ＳＰ  ・・・（１）
上記式（１）において、重み付け係数αが大きくなればなるほど残像画像ＡＰの割合が大きくなりエッジが残ることになる。一方、重み付け係数αが小さくなればなるほど残像平滑化画像ＳＰの割合が大きくなりエッジが弱まることになる。
【００２０】
ここで、重み付け係数αは、残像エッジ領域ＥＰにおけるエッジ領域から非エッジ領域へ向かって小さくなるように設定されている。具体的には、補正データ生成手段５０は、図２に示すように、残像エッジ領域ＥＰのエッジ領域の周辺に設定画素数分の遷移領域ＴＲを設定する。そして、この遷移領域ＴＲにおいてエッジ領域から非エッジ領域に向かって小さくなるように重み付け係数αを設定していく。たとえば図３に示すように、残像エッジ領域ＥＰについてはα＝１を設定し、残像エッジ領域ＥＰに隣接する画素にはα＝０．９を設定するというように、残像エッジ領域ＥＰから離れるほどαが小さくなるように設定していく。つまり、α＝１の画素は残像画像ＡＰが残像補正データＣＰとなり、α＝０．７の画素は(０．７×残像画像ＡＰ + ０．３×残像平滑化画像ＳＰ)を算出して残像補正データＣＰとする。また遷移領域ＴＲから外れた領域ではα＝０になり、残像平滑化画像ＳＰが残像補正データＣＰとして用いられることになる。
【００２１】
残像除去手段６０は、補正データ生成手段５０により生成された残像補正データＣＰを放射線画像Ｐから除去する補正を行うものである。このとき、残像除去手段６０は、残像補正データＣＰに所定の残像補正係数を乗算し、放射線画像Ｐから減算する残像補正を行う。
【００２２】
このように、残像補正データＣＰを生成する際、エッジ領域から非エッジ領域へ向かい平滑化した残像成分の比率が大きくなるような遷移領域ＴＲを設け残像補正データＣＰを作成することにより、平滑化した残像補正データのみを用いた場合に残像のエッジが残ってしまう問題を防止するとともに、エッジ領域と非エッジ領域とにおいて急激な画質変化が発生するのを抑制することができる。
すなわち、放射線画像Ｐと同様に残像画像ＡＰにもノイズ成分が含まれているため、残像画像ＡＰ自体を用いて残像補正を行うと放射線画像Ｐのノイズが悪化してしまう。したがって、残像画像ＡＰに対しノイズ除去処理を行う必要があり残像画像ＡＰの平滑化が行われる。しかし、この平滑化処理を行った残像平滑化画像ＳＰ内のエッジ成分はなまった状態になっており、この残像平滑化画像ＳＰ自体を用いて残像補正を行うと、残像エッジ成分が放射線画像Ｐ内に残ってしまい、十分な残像除去処理を行うことができない。そこで、上述したように残像補正データＣＰを生成する際に、残像エッジ領域ＥＰを抽出し、残像補正データＣＰ内に残像エッジ領域ＥＰが残るようにする（α＝１．０）。
【００２３】
一方で、残像補正データＣＰ内において、残像エッジ領域ＥＰについて残像画像ＡＰの画像データを用い非残像エッジ領域について上述した残像平滑化画像ＳＰの画像データを用いた場合、残像エッジ領域ＥＰと非残像エッジ領域との境界において急激に画像処理が変化している状態になる。したがって、この残像補正データＣＰを用いて残像除去処理を行うと、結果として放射線画像Ｐにおいてもエッジ領域と非エッジ領域との間で急激に画質が変化してしまうことになる。そこで、上述したとおり、残像エッジ領域ＥＰの周辺にエッジ領域から非エッジ領域へ向かい平滑化した残像成分の比率が大きくなるような遷移領域ＴＲを設け残像補正データＣＰを作成することにより、平滑化した残像補正データのみを用いた場合に残像のエッジが残ってしまう問題を防止するとともに、エッジ領域と非エッジ領域とにおいて急激な画質変化が発生することを抑制することができる。
【００２４】
図４は本発明の放射線画像処理方法の好ましい実施形態を示すフローチャートであり図１〜図４を参照して放射線画像処理方法について説明する。まず、放射線画像Ｐの前に予め残像画像ＡＰを検出しておき、その後に放射線画像Ｐが取得される（ステップＳＴ１）。次に、平滑化手段３０により残像画像ＡＰを平滑化した残像平滑成分ＳＰが生成されると共に（ステップＳＴ２）、残像画像ＡＰから残像エッジ領域ＥＰが抽出される（ステップＳＴ３）。その後、補正データ生成手段５０により残像エッジ領域ＥＰに基づいて残像平滑成分ＳＰと残像画像ＡＰとが重み付け加算されて残像補正データＣＰが作成される（ステップＳＴ４、図２、図３参照）。そして、残像除去手段６０において放射線画像Ｐから残像補正データＣＰが減算されることにより、補正後の放射線画像Ｐ１０が生成される（ステップＳＴ５）。
【００２５】
上記実施の形態によれば、被写体に放射線を照射したときに検出された放射線画像Ｐに含まれる残像画像ＡＰを検出し、検出した残像画像ＡＰに対し平滑化処理を施した残像平滑化画像ＳＰを生成するとともに、残像画像ＡＰのエッジ領域を示す残像エッジ領域ＥＰを抽出し、抽出した残像エッジ領域ＥＰに基づいてエッジ領域から非エッジ領域へ向かって残像平滑化画像ＳＰに対する重み付け（１−α）が大きくなるように、残像平滑化画像ＳＰと残像画像ＡＰとを重み付け加算することにより残像補正データＣＰを生成し、生成した残像補正データＣＰを放射線画像Ｐから除去することにより、エッジ領域ＥＰから非エッジ領域へ向かって徐々に残像補正の効果を変化させるような残像除去処理を行うことになるため、残像除去処理によりエッジ部分と非エッジ部分とにおいて急激に画質が変化するという画質の劣化を防止することができる。
【００２６】
また、補正データ生成手段５０が、残像エッジ領域ＥＰを端部から所定の画素幅からなる遷移領域ＴＲを設定し、設定した遷移領域ＴＲにおいて残像エッジ領域ＥＰ端部から外側に向かって重み付け係数αを小さく設定するものであるとき、エッジ領域端部から非エッジ領域へ向かって徐々にエッジ領域が弱まる遷移領域ＴＲを設けることになるため、平滑化した残像補正データのみを用いた場合に残像のエッジが残ってしまう問題を防止するとともに、エッジ領域と非エッジ領域との境界において画像処理が急激に変化することによる画質の劣化を防止することができる。
【００２７】
また、残像検出手段２０が、放射線画像検出器により被写体を撮影する直前に放射線画像検出器から読取った信号から検出するものであれば、放射線画像Ｐ内に含まれる残像成分を精度良く検出することができる。また、上記実施形態では、残像補正データからエッジを検出しているが、残像を発生させる原因となる前回撮影画像からエッジを検出しておき、残像補正するようにしても良い。こうすることで濃度の薄い残像補正データからエッジを検出するよりも精度良くエッジを検出することが可能となる。
【００２８】
本発明の実施形態は、上記実施形態に限定されない。たとえば、エッジ抽出手段４０においてノイズを除去しながらエッジ領域を抽出する際には上述した方法に限定されず、たとえば特開平５−３２８１０６号公報のようにパターンマッチングによりエッジ検出を行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の放射線画像処理装置の好ましい実施の形態を示すブロック図
【図２】図１の補正データ生成手段において残像エッジ領域の周辺に設定される遷移領域の一例を示す模式図
【図３】図１の補正データ生成手段において設定されたエッジ領域および遷移領域の重み付け係数の一例を示す模式図
【図４】本発明の放射線画像処理方法の好ましい実施の形態を示すフローチャート
【符号の説明】
【００３０】
１    放射線画像処理装置
１０  画像取得手段
２０  残像検出手段
３０  平滑化手段
４０  エッジ抽出手段
５０  補正データ生成手段
６０  残像除去手段
ＡＰ  残像画像
ＣＰ  残像補正データ
ＥＰ  残像エッジ領域
Ｐ    放射線画像
ＳＰ  残像平滑化画像
ＴＲ  遷移領域
【図１】
2010136069.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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