(57)【要約】【課題】視認性を向上させたカラーの透過像を表示する透過像表示装置及び放射線透視検査装置を提供する。【解決手段】Ｘ線管１から被検体５を透過したＸ線ビーム２を検出して得られる感度の異なる複数の色成分ごとの透過像データに対し、色成分ごとの透過像データそれぞれに、互いに異なる変換関数で階調変換を加える階調変換部７ｄと、透過像データをカラー表示する表示部７ａとから成る透過像表示装置、及び、これを有する放射線透視検査装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線源から被検体に向けて放射され前記被検体を透過した放射線を検出して得られる感度の異なる複数の色成分ごとの透過像データに対し、前記色成分ごとの透過像データそれぞれに、互いに異なる変換関数で階調変換を加える階調変換手段と、前記階調変換を加えた色成分ごとの透過像データをカラー表示する表示手段より成り、
前記階調変換手段は、感度が一番高い第一の色成分の透過像データに対し、値の所定の範囲で入力の増加に対し出力が単調減少する第一の階調変換を行い、感度が一番低い第二の色成分の透過像データに対し、値の所定の範囲で入力の増加に対し出力が単調増加する第二の階調変換を行い、色成分が３以上の場合は少なくとも１つの感度が中間の第三の色成分の透過像データに対し、値の所定の範囲で入力の増加に対し出力が単調増加した後単調減少する第三の階調変換を行うことを特徴とする透過像表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の透過像表示装置において、
前記色成分ごとの透過像データの値の範囲を表す入力範囲をそれぞれの色成分ごとに求める入力範囲求出手段を有し、
前記階調変換手段は、前記色成分ごとの入力範囲を、該入力範囲が変化してもそれぞれ常に一定の出力範囲に変換する変換関数で階調変換を加えることを特徴とする透過像表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の透過像表示装置において、
前記入力範囲求出手段は、前記色成分ごとの透過像データのそれぞれの透過像上の所定範囲内で求めた最小値から最大値まで、あるいは、最小値より所定番目に大きい値から最大値より所定番目に小さな値までを前記入力範囲とする透過像表示装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の透過像表示装置において、
前記第一の階調変換は、前記第一の色成分の透過像データに対し、前記第一の色成分の入力範囲を所定の比で２分し、低い範囲は入力の増加に対し出力を第一値から第二値まで単調減少させ、高い範囲は出力を前記第二値とする階調変換であり、前記第二の階調変換は、前記第二の色成分の透過像データに対し、前記第二の色成分の入力範囲を所定の比で２分し、低い範囲は出力を第三値とし、高い範囲は入力の増加に対し出力を前記第三値から第四値まで単調増加させる階調変換である透過像表示装置。
【請求項５】
請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載の透過像表示装置において、
色成分が３以上の場合は前記第三の階調変換は、前記第三の色成分の透過像データに対し、前記第三の色成分の入力範囲を所定の比で２分し、低い範囲は入力の増加に対し出力を第五値から第六値まで単調増加させ、高い範囲は入力の増加に対し出力を前記第六値から第七値まで単調減少させる階調変換である透過像表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の透過像表示装置において、
前記階調変換手段は、前記単調減少を単調増加で、前記単調増加を単調減少で置き換えた階調変換を加える透過像表示装置。
【請求項７】
被検体に向けて放射線を放射する放射線源と、前記被検体を透過した放射線を検出して放射線に対し感度の異なる複数の色成分ごとの透過像データを出力する放射線検出手段と、
前記色成分ごとの透過像データに、階調変換を加えてカラー表示する請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の透過像表示装置を有する放射線透視検査装置。
【請求項８】
請求項７に記載の放射線透視検査装置において、
前記放射線検出手段は放射線を検出してカラーの可視光像に変換する放射線可視光変換手段と前記カラーの可視光像を撮影して複数の色成分ごとの透過像データを出力する撮像手段より成る放射線透視検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、透過性の放射線を用いて、被検体の透過像を撮影し、被検体内部の検査を行う産業用あるいは医療用の放射線透視検査装置及び透過像を表示する透過像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  放射線透視検査装置は、放射線源より放射され被検体を透過した放射線ビームを放射線検出器で検出して、出力される透過像（透過像データ）を画像表示して被検体内部を観察し検査する装置である。【０００３】  放射線（Ｘ線）検出器としては、例えば、Ｘ線ビームの強度分布像を可視光像に変換するＸ線イメージインテンシファイア（以下Ｘ線ＩＩと記載する）とこの可視光像を撮影して透過像（透過像データ）として出力するカメラより成る放射線検出器が用いられる。【０００４】  上述した放射線透視検査装置では、近年、複数の色成分の透過像を出力する放射線検出器を用いて透過像のカラー表示が行われている。この種の放射線検出器の第一の例として、カラーＸ線イメージインテンシファイア（略してカラーＩ．Ｉ．（登録商標）以下カラーＸ線ＩＩと記載する）とカラーカメラを用いた放射線検出器が、特許文献１等で知られている。【０００５】  カラーＸ線ＩＩは入力面のシンチレータ層で、入射した放射線（Ｘ線）の分布を電子の分布に変換し、この電子を加速して出力面に結像させ出力面のカラーシンチレータ層を発光させて可視光像に変換するものである。出力面のカラーシンチレータはカラー（多色）で発光するが、色成分（Ｒ，Ｇ，Ｂ：赤、緑、青）ごとに発光特性曲線が異なる。すなわち電子の入射量に対しＲ，Ｇ，Ｂの順に感度が高い特性がある。【０００６】  カラーカメラは変換されたカラーの可視光像を撮影し色成分（Ｒ，Ｇ，Ｂ）ごとの透過像を出力する。【０００７】  第二の例として、カラーシンチレータとカラーカメラを用いた放射線検出器が、特許文献２等で知られている。【０００８】  これは、放射線（Ｘ線）を入力面のカラーシンチレータ層に入射させて発光させることで、放射線の分布を可視光像に変換して、この可視光像をカラーカメラで撮影するものである。カラーシンチレータはカラーで発光するが、色成分（Ｒ，Ｇ，Ｂ：赤、緑、青）ごとに発光特性曲線が異なる。すなわち放射線の入射量に対しＲ，Ｇ，Ｂの順に感度が高い特性がある。カラーカメラは変換されたカラーの可視光像を撮影し色成分（Ｒ，Ｇ，Ｂ）ごとの透過像を出力する。【０００９】  上述した複数の色成分の透過像をカラー表示で観察すると、低透過率部（低放射線部）は感度の高い赤色で細部がよく観察でき、高透過率部（高放射線部）は、赤色は飽和するが感度の低い青色で細部がよく観察できる。すなわち、この構成でダイナミックレンジの広い放射線検出器が可能となる。【００１０】  図１１は複数の色成分の透過像を出力する放射線検出器の検出特性曲線の例を示すグラフである。横軸は１画素への入射Ｘ線量、縦軸は１画素の出力（明るさ）である。各色成分Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれ、出力がノイズレベルから飽和レベルに達するまでの入力範囲がダイナミックレンジとなる。カラーの透過像のダイナミックレンジは各色成分のダイナミックレンジの論理和の領域となり、単色の場合と比べ増大する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−１７９４２４号公報
【特許文献２】特開２００３−２０２３８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】  従来の放射線透視検査装置で、ダイナミックレンジの広い複数の色成分の透過像を出力する放射線検出器を用いて透過像のカラー表示をする場合、視認性が最もよいカラー表示とは言えなかった。【００１３】  その理由は、高透過率部は感度の低い青色で細部が観察できはするが、飽和気味の赤色や緑色が重なり、それが青色の細かな濃淡のコントラストを低下させ、最良の識別度にはならないことにある。また、同様に、中間透過率部は感度の中間の緑色で細部が観察できはするが、飽和気味の赤色が重なり、それが緑色の細かな濃淡のコントラストを低下させ、最良の識別度にはならないことにある。【００１４】  本発明の目的は、視認性を向上させたカラーの透過像を表示する放射線透視検査装置及び透過像表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】  前記目的を達成するため、本発明に係る請求項１記載の透過像表示装置は、放射線源から被検体に向けて放射され前記被検体を透過した放射線を検出して得られる感度の異なる複数の色成分ごとの透過像データに対し、前記色成分ごとの透過像データそれぞれに、互いに異なる変換関数で階調変換を加える階調変換手段と、前記階調変換を加えた色成分ごとの透過像データをカラー表示する表示手段より成り、前記階調変換手段は、感度が一番高い第一の色成分の透過像データに対し、値の所定の範囲で入力の増加に対し出力が単調減少する第一の階調変換を行い、感度が一番低い第二の色成分の透過像データに対し、値の所定の範囲で入力の増加に対し出力が単調増加する第二の階調変換を行い、色成分が３以上の場合は少なくとも１つの感度が中間の第三の色成分の透過像データに対し、値の所定の範囲で入力の増加に対し出力が単調増加した後単調減少する第三の階調変換を行うことを要旨とする。【００１６】  この構成により、感度が一番高い第一の色成分に対しては入力の増加に対し出力が単調減少する変換関数を用い、感度が一番低い第二の色成分に対しては入力の増加に対し出力が単調増加する変換関数を用い、感度が中間の第三の色成分に対しては入力の増加に対し出力が単調増加した後単調減少する変換関数を用いて色成分ごとに階調変換することで、低透過率部は第一の色成分で高透過率部は第二の色成分で中間透過率部は第三の色成分でコントラストよく視認性を向上させたカラーの透過像を表示することができる。【００１７】  本発明に係る請求項２記載の透過像表示装置は、請求項１に記載の透過像表示装置において、前記色成分ごとの透過像データの値の範囲を表す入力範囲をそれぞれの色成分ごとに求める入力範囲求出手段を有し、前記階調変換手段は、前記色成分ごとの入力範囲を、該入力範囲が変化してもそれぞれ常に一定の出力範囲に変換する変換関数で階調変換を加えることを要旨とする。【００１８】  この構成により、色成分ごとに入力範囲を求め、この入力範囲を常に一定の出力範囲に変換する変換関数を用いて階調変換するので、入射する放射線量の範囲が変化しても、入力範囲を出力の画像信号幅いっぱいに無駄なく変換することが可能になり、階調変換されるカラー透過像は自動的にコントラストを最大限に上げたカラー透過像となり、常に視認性を最大限に向上させたカラーの透過像を表示することができる。【００１９】  本発明に係る請求項３記載の透過像表示装置は、請求項２に記載の透過像表示装置において、前記入力範囲求出手段は、前記色成分ごとの透過像データのそれぞれの透過像上の所定範囲内で求めた最小値から最大値まで、あるいは、最小値より所定番目に大きい値から最大値より所定番目に小さな値までを前記入力範囲とすることを要旨とする。【００２０】  この構成により、透過像データの値の範囲である入力範囲を透過像上の周辺の明るさ低下などの画質低下の影響を受けずに求めることができる。また、最小値より大きめの値から最大値より小さめの値までを入力範囲とすることで、異常画素があった場合、この画素に影響されずに入力範囲を求めることができる。【００２１】  本発明に係る請求項４記載の透過像表示装置は���請求項２または請求項３に記載の透過像表示装置において、前記第一の階調変換は、前記第一の色成分の透過像データに対し、前記第一の色成分の入力範囲を所定の比で２分し、低い範囲は入力の増加に対し出力を第一値から第二値まで単調減少させ、高い範囲は出力を前記第二値とする階調変換であり、前記第二の階調変換は、前記第二の色成分の透過像データに対し、前記第二の色成分の入力範囲を所定の比で２分し、低い範囲は出力を第三値とし、高い範囲は入力の増加に対し出力を前記第三値から第四値まで単調増加させる階調変換であることを要旨とする。【００２２】  この構成により、具体的に第一の階調変換及び第二の階調変換を実施できる。【００２３】  本発明に係る請求項５記載の透過像表示装置は、請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載の透過像表示装置において、色成分が３以上の場合は前記第三の階調変換は、前記第三の色成分の透過像データに対し、前記第三の色成分の入力範囲を所定の比で２分し、低い範囲は入力の増加に対し出力を第五値から第六値まで単調増加させ、高い範囲は入力の増加に対し出力を前記第六値から第七値まで単調減少させる階調変換であることを要旨とする。【００２４】  この構成により、具体的に第三の階調変換を実施できる。【００２５】  本発明に係る請求項６記載の透過像表示装置は、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の透過像表示装置において、前記階調変換手段は、前記単調減少を単調増加で、前記単調増加を単調減少で置き換えた階調変換を加えることを要旨とする。【００２６】  この構成により、階調変換された色成分ごとの透過像はそれぞれ明暗が反転し、カラー表示はカラーが反転し、低透過率部は第一の色成分の補色で、高透過率部は第二の色成分の補色で中間透過率部は第三の色成分の補色でコントラストよく視認性を向上させたカラーの透過像を表示することができ、請求項１乃至請求項５と同様の効果をあげることができる。【００２７】  本発明に係る請求項７記載の放射線透視検査装置は、被検体に向けて放射線を放射する放射線源と、前記被検体を透過した放射線を検出して放射線に対し感度の異なる複数の色成分ごとの透過像データを出力する放射線検出手段と、前記色成分ごとの透過像データに、階調変換を加えてカラー表示する請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の透過像表示装置を有することを要旨とする。【００２８】  この構成により、視認性を向上させたカラーの透過像を表示することができる。【００２９】  本発明に係る請求項８記載の放射線透視検査装置は、請求項７に記載の放射線透視検査装置において、前記放射線検出手段は放射線を検出してカラーの可視光像に変換する放射線可視光変換手段と前記カラーの可視光像を撮影して複数の色成分ごとの透過像データを出力する撮像手段より成ることを要旨とする。【００３０】  この構成により、視認性を向上させたカラーの透過像を表示することができる。
【発明の効果】
【００３１】  本発明によれば、複数の色成分の透過像を出力する放射線検出器を用いて、視認性を向上させたカラーの透過像を表示する放射線透視検査装置及び透過像表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第一実施形態に係る放射線透視検査装置の構成を示した模式図（正面図）。
【図２】第一の実施形態に係るＸ線検出器の検出特性関数の例を示すグラフ。
【図３】第一の実施形態に係る透過像表示のフロー図。
【図４】第一実施形態に係る透過像上の入力範囲計算領域の一例。
【図５】第一実施形態に係る透過像の入力範囲の一例を示すグラフ。
【図６】第一実施形態に係る階調変換の変換関数の一例。
【図７】第一実施形態における透過像のカラー表示の一例（カラー表示をグレースケール変換したもの）（（ａ）階調変換前、（ｂ）階調変換後）。
【図８】第一実施形態の変形例２に係る階調変換の変換関数の一例。
【図９】第一実施形態の変形例３に係る階調変換の変換関数の一例。
【図１０】第一実施形態の変形例４に係る階調変換の変換関数の一例（（ａ）２色の場合、（ｂ）５色の場合）。
【図１１】複数の色成分の透過像を出力する放射線検出器の検出特性曲線の例を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００３３】  以下図面を参照して、本発明実施形態を説明する。
【００３４】  （本発明の第一の実施の形態の構成）
以下、本発明の第一の実施形態の構成について図１、図２を参照して説明する。
【００３５】  図１は本発明の第一実施形態に係る放射線透視検査装置の構成を示した模式図（正面図）である。
【００３６】  Ｘ線管（放射線源）１と、Ｘ線管１のＸ線焦点Ｆより放射されたＸ線の一部である角錐状のＸ線ビーム（放射線）２を２次元の分解能で検出するＸ線検出器（放射線検出手段）３とが対向して配置され、このＸ線ビーム２に入るようにテーブル４上に載置された被検体５を透過したＸ線ビーム２がＸ線検出器３により検出され、透過像（透過像データ）として出力される。
【００３７】  テーブル４はテーブル駆動機構６により３次元的な平行移動、テーブル面に沿った回転、およびテーブル面の傾斜等がなされ、被検体５の透視位置、透視角度、拡大率などが変更される。
【００３８】  Ｘ線検出器３はカラーＸ線イメージインテンシファイア（略してカラーＩ．Ｉ．（登録商標）、以下カラーＸ線ＩＩと記載する）（放射線可視光変換手段）３ａとカラーカメラ（撮像手段）３ｂより成る。
【００３９】  カラーＸ線ＩＩ３ａは、入力面３ａａのシンチレータ層と光電層とにより、入射した放射線（Ｘ線）の分布を光電子の分布に変換し、この光電子を加速して出力面３ａｂに結像させ出力面３ａｂのカラーシンチレータ層を発光させてカラー（多色）の可視光像に変換するものである。出力面３ａｂのカラーシンチレータ層は、色成分（Ｒ，Ｇ，Ｂ：赤、緑、青）ごとに発光特性曲線が異なる。すなわち電子の入射量に対しＲ，Ｇ，Ｂの順に感度が高い特性がある。
【００４０】  図２は第一の実施形態に係るＸ線検出器の検出特性関数の例を示すグラフである。横軸は１画素への入射Ｘ線量Ｉ、縦軸は１画素の明るさ（検出器の出力の大きさで大きいほど明るい）である。Ｒ，Ｇ，Ｂの検出特性関数をそれぞれ、ＲＩ（Ｉ），ＧＩ（Ｉ），ＢＩ（Ｉ）で表す。放射線（Ｘ線）の入射量に対しＲ，Ｇ，Ｂの順に感度が高く、また、Ｒ，Ｇ，Ｂの順で低いＸ線量で飽和する特性である。
【００４１】  カラーカメラ３ｂは変換されたカラーの可視光像を撮影し色成分（Ｒ，Ｇ，Ｂ）ごとの透過像（透過像データ）をデジタルデータとして出力する。
【００４２】  構成要素として、他に、テーブル駆動機構６を制御し、また、Ｘ線検出器３からの透過像を処理する制御処理部（透過像表示装置）７、処理結果等を表示する表示部７ａ、Ｘ線管１を制御するＸ線制御部（図示省略）等がある。
【００４３】  表示部７ａはカラー表示を行う液晶パネル等で構成されるものである。
【００４４】  制御処理部７は通常のコンピュータで、ＣＰＵ、メモリ、ディスク（不揮発メモリ）、表示部７ａ、入力部（キーボードやマウス等）７ｂ、機構制御ボード、インターフェース、等より成っている。
【００４５】  制御処理部７は、機構制御ボードにより、テーブル駆動機構６が出力する動作位置の信号を受けてテーブル駆動機構６を制御して被検体の位置合わせを行わせる。
【００４６】  また、制御処理部７は、Ｘ線検出器３から動画像として順次送られる透過像を収集し、画像処理し、動画像としてリアルタイムで表示部７ａに表示するほか、メモリに記憶した透過像を、動画像または静止画像として表示部７ａに表示する。
【００４７】  また、制御処理部７は、Ｘ線制御部（図示省略）に指令を出し、管電圧、管電流を指定すると共に、Ｘ線の放射、停止の指示を行なう。管電圧、管電流は被検体に合わせて変えることができる。
【００４８】  図１に示すように、制御処理部７はソフトウエアを読み込んでＣＰＵが機能する機能ブロックとして、Ｘ線検出器３から入力した透過像の値の入力範囲を求める入力範囲求出部７ｃ、この入力範囲を反映して透過像の階調を変換する階調変換部７ｄ、等を備えている。
【００４９】  （第一の実施の形態の作用）
図３ないし図６を参照して作用を説明する。
【００５０】  図３は第一の実施形態に係る透過像表示のフロー図である。
【００５１】  ステップＳ１で表示すべき色成分ごとの透過像Ｒ，Ｇ，ＢがＸ線検出器３から、あるいは制御処理部７のメモリから入力範囲求出部７ｃに入力される。
【００５２】  ステップＳ２で、入力範囲求出部７ｃはＲ，Ｇ，Ｂごとに、値の範囲である入力範囲を以下のように求める。
【００５３】  図４は第一実施形態に係る透過像上の入力範囲計算領域の一例である。透過像１０上の周辺を除いた領域が入力範囲計算領域１１である。
【００５４】  入力範囲求出部７ｃは透過像Ｒ，Ｇ，Ｂごとに入力範囲計算領域１１内の最小値Ｒｍｉｎ，Ｇｍｉｎ，Ｂｍｉｎと最大値Ｒｍａｘ，Ｇｍａｘ，Ｂｍａｘをそれぞれ求め、この最小値Ｒｍｉｎ，Ｇｍｉｎ，Ｂｍｉｎと最大値Ｒｍａｘ，Ｇｍａｘ，Ｂｍａｘまでを入力範囲とする。
【００５５】  図５は第一実施形態に係る透過像の入力範囲の一例を示すグラフである。横軸はＸ線量Ｉ、縦軸は明るさＲ，Ｇ，Ｂで、入力範囲計算領域１１に対して入射するＸ線量の範囲１２に対応して、Ｒの入力範囲１３が明るい位置に、Ｇの入力範囲１４が中間に、Ｂの入力範囲１５が暗い位置に、それぞれ求められる。
【００５６】  図３に戻り、ステップＳ３で階調変換部７ｄは透過像Ｒ，Ｇ，Ｂごとに階調変換を以下のように行う。
【００５７】  図６は第一実施形態に係る階調変換の変換関数の一例である。横軸は階調変換の入力、縦軸は階調変換の出力である。
【００５８】  図６に示すように、変換関数は基本的に透過像データに対し、値の所定の範囲内で、感度が一番高いＲ成分の変換関数ＲＶ（ｒ）は入力の増加に対し出力が単調減少する関数を用い、感度が一番低いＢ成分の変換関数ＢＶ（ｂ）は入力の増加に対し出力が単調増加する関数を用いる。さらに、感度が中間のＧ成分の変換関数ＧＶ（ｇ）は入力の増加に対し出力が単調増加した後単調減少する関数を用いる。ここで、単調減少とはどの値も直前の値以下であることであり、単調増加とはどの値も直前の値以上であることである。また、図６の変換関数の場合、上述した「透過像データに対し、値の所定の範囲」は図３のステップ２で求めた入力範囲に相当する。
【００５９】  なお、Ｒ成分とＧ成分は入力範囲内で単調減少後に微少な増減（例えば出力全幅の１／１０以下）があっても影響が少ないのでこれで良い。また、Ｂ成分とＧ成分は入力範囲内で単調増加前に微少な増減（例えば出力全幅の１／１０以下）があっても影響が少ないのでこれで良い。この場合は、「透過像データに対し、値の所定の範囲」は入力範囲から微少な増減部分を除いた部分である。
【００６０】  なお、「透過像データに対し、値の所定の範囲」は入力範囲内で階調変換の出力がほぼ出力範囲全体に及ぶ主要な値の範囲である。
【００６１】  また、図６に示すように、変換関数ＲＶ（ｒ），ＧＶ（ｇ），ＢＶ（ｂ）は、色成分ごとの入力範囲が一定の出力範囲に出力されるように変換する。すなわち、入力範囲が変化しても、常に出力範囲は一定で、画像信号幅のほぼ全体が出力範囲として使われる。
【００６２】  具体的に、変換関数ＲＶ（ｒ），ＧＶ（ｇ），ＢＶ（ｂ）は、色成分ごとの入力範囲に対しそれぞれ規格化された入力ｒ，ｇ，ｂに対して定められた変換関数である。すなわち、変換関数は入力範囲の変化に追従して変化し、入力の入力範囲に対する位置（何％位置か）で出力が決定する関数である。
【００６３】  色成分ごとの入力値をＲ，Ｇ，Ｂ、入力範囲に対しそれぞれ規格化された入力値をｒ，ｇ，ｂとすると、ｒ，ｇ，ｂは式、
ｒ＝（Ｒ−Ｒｍｉｎ）／（Ｒｍａｘ−ｍｉｎ）                      ………（１）
ｇ＝（Ｇ−Ｇｍｉｎ）／（Ｇｍａｘ−Ｇｍｉｎ）                    ………（２）
ｂ＝（Ｂ−Ｂｍｉｎ）／（Ｂｍａｘ−Ｂｍｉｎ）                    ………（３）
で計算される。ここで、ｒ，ｇ，ｂはＲ，Ｇ，Ｂがｍｉｎのとき０、ｍａｘのとき１となる。
【００６４】  図６に示す階調変換の変換関数は、具体的には、Ｒ成分の変換関数ＲＶ（ｒ）は、Ｒの入力範囲を所定の比（１：１）で２分し、低い範囲は入力の増加に対し出力を第一値Ｒ１から第二値Ｒ０まで単調減少させ、高い範囲は出力を第二値Ｒ０とする関数であり、Ｂ成分の変換関数ＢＶ（ｂ）は、Ｂの入力範囲を所定の比（１：１）で２分し、低い範囲は出力を第三値Ｂ０とし、高い範囲は入力の増加に対し出力を第三値Ｂ０から第四値Ｂ１まで単調増加させる関数である。さらに、Ｇ成分の変換関数ＧＶ（ｇ）は、Ｇの入力範囲を所定の比（１：１）で２分し、低い範囲は入力の増加に対し出力を第五値Ｇ０から第六値Ｇ１まで単調増加させ、高い範囲は入力の増加に対し出力を第六値Ｇ１から第七値Ｇ０’まで単調減少させる関数である。
【００６５】  図６に示す階調変換の変換関数ＲＶ（ｒ），ＧＶ（ｇ），ＢＶ（ｂ）は、式、
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で表される。ここで、定数Ｒ０，Ｇ０，Ｇ０’，Ｂ０，Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１は任意に選べ  るが、画像信号幅を広く使うように選ぶ。例えば、８ビット画像信号の場合、Ｒ０，Ｇ  ０，Ｇ０’，Ｂ０を０、Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１を２５５とする。
【００６６】  階調変換部７ｄは透過像Ｒ，Ｇ，Ｂごとに、透過像１０内の各画素で式（１）、式（２）、式（３）及び、式（４）、式（５）、式（６）を計算することで階調変換後の透過像ＲＶ，ＧＶ，ＢＶを得る（図３のステップＳ３）。
【００６７】  図３のステップＳ４で、表示部７ａに色成分Ｒ，Ｇ，Ｂごとの透過像ＲＶ，ＧＶ，ＢＶを送りカラー表示させる。
【００６８】  以上のフローで述べたように、色成分ごとの透過像Ｒ，Ｇ，Ｂが入力範囲求出部７ｃに入力されると階調変換された透過像ＲＶ，ＧＶ，ＢＶが表示部７ａに表示される。ここで、透過像Ｒ，Ｇ，ＢがＸ線検出器３から動画像として順次送られて来る場合、これを順次階調変換して表示することで、階調変換した透過像ＲＶ，ＧＶ，ＢＶを動画像としてリアルタイムで表示部７ａに表示できる。また、メモリに記憶した透過像Ｒ，Ｇ，Ｂを、階調変換して動画像または静止画像として表示部７ａに表示することもできる。
【００６９】  （第一の実施の形態の効果）
図７は第一実施形態における透過像のカラー表示の一例（カラー表示をグレースケール変換したもの）で、コンデンサを撮影した透過像である。図７（ａ）は階調変換前、図７（ｂ）は階調変換後の表示である。
【００７０】  図７（ａ）の階調変換前の表示においては、青色で細かな濃淡が表せる高透過率部が飽和気味の赤色と緑色が加算され淡赤っぽくなって不明瞭となっている。また緑色で細かな濃淡が表せる中間透過率部も飽和気味の赤色が加算され赤っぽくて不明瞭となり、また、低透過率部は暗い赤となり、全体に赤っぽくなって不明瞭である。
【００７１】  これに対し、図７（ｂ）の階調変換後の表示においては、低透過率部は赤色で細部がコントラストよく観察でき、中間透過率部は飽和気味の赤色が加算されることがなくなるので緑色で細部がコントラストよく観察でき、高透過率部は飽和気味の赤色と緑色が加算されることがなくなるので青色で細部がコントラストよく表示できる。
【００７２】  すなわち、第一の実施形態によれば、感度が一番高いＲ成分に対しては入力の増加に対し出力が単調減少する変換関数ＲＶ（ｒ）を用い、感度が中間のＧ成分に対しては入力の増加に対し出力が単調増加した後単調減少する変換関数ＧＶ（ｇ）を用い、感度が一番低いＢ成分に対しては入力の増加に対し出力が単調増加する変換関数ＢＶ（ｂ）を用いて色成分ごとに階調変換することで、低透過率部は赤色で中間透過率部は緑色で高透過率部は青色でコントラストよく視認性を向上させたカラーの透過像を表示することができる。
【００７３】  また、第一の実施形態によれば、色成分ごとに入力範囲を求め、この入力範囲をそれぞれ常に一定の出力範囲に変換する（入力範囲に対しそれぞれ規格化された入力ｒ，ｇ，ｂに対して定められた）変換関数を用いて階調変換するので、入射するＸ線量の範囲１２（図５参照）が変化しても、自動的に入力範囲１３，１４，１５（図５参照）の変化に変換関数が追従して変化し、入力範囲を出力の画像信号幅いっぱいに無駄なく変換している（図６参照）ので、階調変換されるカラー透過像は自動的にコントラストを最大限に上げたカラー透過像となり、常に視認性を最大限に向上させたカラーの透過像を表示することができる。
【００７４】  さらに、第一の実施形態によれば、透過像上で周辺を除いた入力範囲計算領域で入力範囲を求めるので周辺の明るさ低下などの画質低下の影響を受けずに入力範囲を求めることができる。
【００７５】  （第一の実施の形態の変形）
その他、本発明は、上記実施の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種々変形して実施することが可能である。また、以下の変形例は組み合わせて適用することもできる。
【００７６】  （変形例１）
第一実施形態で、階調変換はまず、式（１）、式（２）、式（３）でｒ，ｇ，ｂを求めて、次に、式（４）、式（５）、式（６）で変換して階調変換後の透過像ＲＶ，ＧＶ，ＢＶを得ているが、これは説明を判りやすくするための記載であり、実際は、式（１）、式（２）、式（３）を式（４）、式（５）、式（６）に代入してｒ，ｇ，ｂを消去して整理した変換関数を用いて、ｒ，ｇ，ｂを求めることなくＲ，Ｇ，Ｂから直接階調変換後の透過像ＲＶ，ＧＶ，ＢＶを求めている。このようにしても、計算上等価で入力範囲の変化に変換関数が追従して変化し、「色成分ごとの入力範囲に対しそれぞれ規格化された入力ｒ，ｇ，ｂに対して定められた変換関数」あるいは「色成分ごとの入力範囲を、該入力範囲が変化してもそれぞれ常に一定の出力範囲に変換する変換関数」を用いて階調変換していることに変わりはない。
【００７７】  （変形例２）
第一の実施形態で、階調変換の変換関数は明暗を反転させる変換関数を用いてもよい。この場合、第一の実施形態における変換関数に対して、単調減少を単調増加で、単調増加を単調減少で置き換えた変換関数を用いる。
【００７８】  図８は第一実施形態の変形例２に係る階調変換の変換関数の一例である。横軸は階調変換の入力、縦軸は階調変換の出力である。図８の変換関数は図６の変換関数の縦軸方向を反転させた関数で、Ｒ０，Ｇ０，Ｇ０’，Ｂ０を２５５、Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１を０として式（４）、式（５）、式（６）そのままで表される関数ある。
【００７９】  図８の変換関数を用いた場合、変換されたカラーの透過像ＲＶ，ＧＶ，ＢＶはカラーが反転し、赤、緑、青に見える部分はそれぞれ補色の青緑、赤紫、黄色に見える画像となる。すなわち、低透過率部は青緑で中間透過率部は赤紫で高透過率部は黄色で表される。しかし、赤が青緑に、緑が赤紫に、青が黄色に変わるだけで、第一実施形態と同様にコントラストよく視認性を向上させたカラーの透過像を表示することができる。
【００８０】  なお、図８の変換関数で変換することは、図６の変換関数で変換した後、明暗を反転させる反転変換を施すことと同じである。また、図８の変換関数で変換することは、明暗を反転させる反転変換で変換した後、図６の変換関数で変換を施すこととも同じである。
【００８１】  （変形例３）
第一の実施形態で、階調変換の変換関数（図６）はこれには限られずさまざまな変形が可能である。例えば、Ｒ０，Ｇ０，Ｇ０’，Ｂ０は０でなく画像信号幅の端部に近い値であればよく、互いに異なる値でもよい。Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１も２５５でなく画像信号幅の他方の端部に近い値であればよく、互いに異なる値でもよい。
【００８２】  また、入力範囲を所定の比（１：１）で２分して低い範囲と高い範囲で関数の傾斜を切換えているが、この比率は１対１でなくてもよくＲ，Ｇ，Ｂで異なっていてもよい。
【００８３】  また、Ｒの入力範囲の高い範囲と、Ｂの入力範囲の低い範囲は一定値であるが厳密に一定値でなくてもゆるい傾斜なら、上り傾斜でも下り傾斜でも画像はあまり変わらず許容できる。
【００８４】  また、変換関数は折れ線グラフのように多数の直線の組み合わせでもよく、曲線とすることもできる。
【００８５】  図９は第一実施形態の変形例３に係る階調変換の変換関数の一例である。これは、曲線の変換関数の一例である。
【００８６】  その他、第一実施形態からの変形として、Ｒの変換関数は入力範囲内で、単調減少した後、フラット部の代わりに微少な増減（例えば出力全幅の１／１０以下）が有っても、この増減は明るいＢ（青）あるいはＧ（緑）にかくれて目立たなくなって問題ない。
【００８７】  同様に、Ｂの変換関数は入力範囲内で、単調増加する前に、フラット部の代わりに微少な増減（例えば出力全幅の１／１０以下）が有っても、この増減は明るいＲ（赤）あるいはＧ（緑）にかくれて目立たなくなって問題ない。
【００８８】  さらに、同様に、Ｇの変換関数は入力範囲内で、単調増加する前に微少な増減（例えば出力全幅の１／１０以下）が有っても、この増減は明るいＲ（赤）にかくれて目立たなくなって問題なく、また、入力範囲内で、単調増加してから単調減少した後に微少な増減（例えば出力全幅の１／１０以下）が有っても、この増減は明るいＢ（青）にかくれて目立たなくなって問題ない。
【００８９】  （変形例４）
第一の実施形態で、色成分は３色としたが、何色でも良い。図１０は第一実施形態の変形例４に係る階調変換の変換関数の一例である。図１０（ａ）はＲ，Ｂの２色の場合、図１０（ｂ）はＲ，Ｙ（黄），Ｇ，Ｂ，Ｐ（紫）の５色の場合である。
【００９０】  （変形例５）
第一の実施形態で、入力範囲を求めるとき、透過像１０上の入力範囲計算領域１１で求めたが、入力範囲計算領域１１は透過像１０の全体としてもよければ、操作者が選択できるようにしてもよい。
【００９１】  （変形例６）
第一の実施形態で、入力範囲を求めるとき、透過像１０上の入力範囲計算領域１１の最小値と最大値を求めこの範囲を入力範囲としたが、最小値から最大値までを昇順にならべて、最小値より所定番目に大きい値から最大値より所定番目に小さな値までを前記入力範囲とすることもできる。また、同じことであるが画像値のヒストグラム（画像値に対する画素数頻度）を作り、下より積分画素数が所定数になる位置から上より積分画素数が所定数になる位置までを入力範囲とすることもできる。
【００９２】  これにより、異常値（例えば常に０）を生じる異常画素があった場合、この画素に影響されずに入力範囲を求めることができる。
【００９３】  （変形例７）
第一の実施形態では、Ｘ線検出器３の出力する色成分ごとの透過像をそのまま階調変換しているが、画像処理を行ってから、第一の実施形態で用いた変換関数で階調変換を行っても良い。画像処理としては例えばＬＯＧ変換、感度補正、オフセット補正、平均処理、フィルター処理等がある。
【００９４】  （変形例８）
第一の実施形態ではカラーカメラ３ｂは透過像をデジタルデータとして出力するものを用いたが、アナログ出力として制御処理部７でデジタルデータに変換してもよい。
【００９５】  （変形例９）
第一の実施形態では、カラーＸ線ＩＩ（放射線可視光変換手段）３ａとカラーカメラ（撮像手段）３ｂで構成した放射線検出器３を使用しているが、これには限られない。例えば、放射線可視光変換手段としてカラーシンチレータ層を持ったプレートを用いてもよく、また、電子を増幅するマイクロチャンネルプレートの入力面にシンチレータ層と光電層を設け、出力面にカラーシンチレータ層を設けたものを用いてもよい。
【００９６】  （変形例１０）
第一の実施形態で、階調変換したカラーの透過像ＲＶ，ＧＶ，ＢＶはメモリに記憶し、メモリから読み出してそのまま表示することもできる。
【００９７】  また、第一の実施形態の制御処理部７は、収集されたカラーの透過像Ｒ，Ｇ，Ｂ、あるいは階調変換したカラーの透過像ＲＶ，ＧＶ，ＢＶをＬＡＮなどで通信して、あるいはＤＶＤなどのメディアを用いて他所のコンピュータに送り表示させることができる。
【００９８】  また、第一の実施形態の制御処理部７は、他の第一の実施形態と同様の透視検査装置からＬＡＮなどで通信して、あるいはＤＶＤなどのメディアを用いて送られてきたカラーの透過像Ｒ，Ｇ，Ｂ、に対し階調変換してカラー表示することもできる。
【００９９】  （変形例１１）
本発明は機構部の方式には関係せず、色成分ごとの透過像データを出力する放射線検出手段を持ちさえすれば、どのような方式の放射線透視検査装置にも適用できる。
【０１００】  （変形例１２）
本発明は、放射線としては、Ｘ線だけでなく、被検体に応じ、γ線、マイクロ波等の被検体に対して透過性のある放射線を用いることができる。
【符号の説明】
【０１０１】  １…Ｘ線管、２…Ｘ線ビーム、３…Ｘ線検出器、３ａ…カラーＸ線ＩＩ、３ａａ…入力面、３ａｂ…出力面、３ｂ…カラーカメラ、４…テーブル、５…被検体、６…テーブル駆動機構、７…制御処理部、７ａ…表示部、７ｂ…入力部、７ｃ…入力範囲求出部、７ｄ…階調変換部、１０…透過像、１１…入力範囲計算領域、１２…Ｘ線量の範囲、１３…Ｒの入力範囲、１４…Ｇの入力範囲、１５…Ｂの入力範囲
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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