(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線を受けて複数の画素を有する画像データにおける各画素の輝度を示す画素値を画像デジタル信号として出力するＸ線検出部と、
前記Ｘ線検出部からの複数回の画像デジタル信号に基づき前記各画素ごとの画素値が画素値基準値を超えているか否かを検出し、前記画素値基準値を超えている画素数に応じて画素数変数を設定する画素値検出部と、
前記画素値検出部からの前記画素数変数が画素数基準値を超えているか否かを検出する画素数検出部と、
前記Ｘ線検出部からの複数回の画像デジタル信号に基づき前記各画素ごとに画素値を累積し、その累積画素値を算出する累積部と、
前記累積部において算出された前記累積画素値が累積画素値基準値を超えているか否かを検出し、前記累積画素値基準値を超えている画素数に応じて累積画素数変数を設定する累積値検出部と、
前記累積値検出部からの前記累積画素数変数が累積画素数基準値を超えているか否かを検出する累積画素数検出部と、を備え、
前記画素数検出部において前記画素数変数が前記画素数基準値を超えていることを検出したとき、前記累積部に累積開始指示信号が入力され、前記累積画素数検出部において前記累積画素数変数が前記累積画素数基準値を超えていることを検出したとき、前記累積部に累積停止指示信号が入力されるよう構成されたＸ線画像装置。
【請求項２】
累積画素数検出部において累積画素数変数が累積画素数基準値を超えていることを検出したとき、累積停止フラグが入力されて累積部に累積停止指示信号を出力する累積停止部を備えた請求項１記載のＸ線画像装置。
【請求項３】
累積画素数検出部において累積画素数変数が累積画素数基準値を超えていることを検出したとき、表示指示フラグが入力されて、各画素の累積画素値をもとに画像表示部にＸ線画像を表示するよう表示指示信号を出力する表示指示部を備えた請求項１記載のＸ線画像装置。
【請求項４】
画素数検出部において画素数変数が画素数基準値を超えていることを検出したとき、累積開始フラグが入力されて累積部に累積開始指示信号を出力する累積開始部を備えた請求項１記載のＸ線画像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＣＤセンサを用いたＸ線画像装置に関し、特にＸ線画像をフィルムを使わずデジタル処理によって画像をＣＲＴなどに表示させるＸ線画像装置に関するものであり、本発明のＸ線画像装置は、特に医科用、歯科用の診断装置又は工業用非破壊検査に有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＸ線画像装置においては、診断若しくは検査等における対象物の内部状態を画像により認識するため、Ｘ線フィルムが利用されていた。しかし、近年、現像時間の短縮、データ保存の容易性、劣化防止等を目的として、ＣＣＤセンサを利用したＸ線画像装置が開発されている。このＸ線画像装置は、ＣＣＤセンサにより直接Ｘ線を受けて、デジタル化されたデータをＣＲＴに表示させる方法が用いられていた。従来のＸ線画像装置は、患部を透過してきたＸ線を光に変換する物質を通してＣＣＤセンサにより受光し、１画素ずつデジタル化された画像データを画像表示装置に表示させるよう構成されていた。
【０００３】
このように、ＣＣＤセンサを用いた従来のＸ線画像装置は、これより以前の旧来の装置におけるＸ線フィルムにＸ線を当てて画像を形成していた方法に比べて、現像する手間が省け、患部を診断するまでの時間が短縮されていた。
ＣＣＤセンサを用いた従来のＸ線画像装置は、画像データがデジタル化されているため、画像データが劣化することがなく、かつ記憶媒体に一括して格納されているため、データ収納の省スペース化が図れるという利点があった。
【０００４】
さらに、このような従来のＸ線画像装置は、画像表示装置の画面において明るさ、コントラスト、患部の拡大等を自由に調整できるため、診断や検査において有効な補助手段となっている。特に、このようなＸ線画像装置は、画像データのデジタル化により医科用、歯科用では診断における補助として有用なものとなっている。また、このような従来のＸ線画像装置は、工業用非破壊検査装置に用いた場合には検査の効率向上につながり、検査精度を高めることのできる装置となっている。
【０００５】
従来のＸ線画像装置に用いられるＣＣＤセンサは、ビデオカメラ等に利用されているのものと同様なものであり、ＣＣＤセンサが受けた可視光をリアルタイムでアナログ信号に変換して出力する構成のものである。ただし、Ｘ線画像装置に用いられるＣＣＤセンサは、ビデオカメラ等に利用されている通常のＣＣＤセンサと異なり、ＣＣＤセンサのＣＣＤ表面にＸ線を可視光に変換する蛍光体（シンチレータ、例えばＧｄ２Ｏ２Ｓ）が設けられている。また、このような蛍光体の代わりにＸ線を電荷に変換するカドミウムテラライト検出素子（ＣｄＴｅ検出素子）をＣＣＤ表面に各画素ごとに接続するように設けたものも用いられていた。
【０００６】
Ｘ線画像装置を用いて検査者が見るＸ線画像は、通常静止画である。そのため、従来のＸ線画像装置において、ＣＣＤセンサからのアナログ信号は、Ｘ線が照射される瞬間をとらえてＡ／Ｄ変換器によりデジタル信号に変換されて、一旦メモリに蓄積されていた。さらに、画像表示装置ではデジタル化された画像データを静止画像としてＣＲＴなどに表示するよう構成されていた。
このようにＣＣＤセンサを使った従来のＸ線画像装置は、Ｘ線が照射された瞬間をとらえるために、Ｘ線照射装置から、照射開始および照射終了を通知するトリガ信号を受信する必要があった。
【０００７】
次に、従来のＸ線画像装置の一例を添付の図を参照して説明する。図２３はＣＣＤセンサを用いた従来のＸ線画像装置の全体構成示すブロック図であり、図２４は従来のＸ線画像装置における照射開始から画像表示までの処理手順を示すフローである。
【０００８】
図２３において、Ｘ線照射装置２１０が照射対象である患部を照射し、照射対象を透過したＸ線２１１はＸ線検出部２０１により受光される。このＸ線検出部２０１はＣＣＤ素子２１２、Ａ／Ｄ変換器２１５、ＣＣＤ駆動回路２１６を有している。Ｘ線検出部２０１はＸ線２１１に応じた画像デジタル信号２１７を累積部２０５へ出力する。画像デジタル信号２１７が入力される累積部２０５は、累積値算出回路２２３とフレームメモリ２２５とを有している。
【０００９】
Ｘ線照射装置２１０はＸ線２１１を照射すると同時にＸ線照射開始トリガ信号２４１を累積開始部２０４の累積開始回路２２１に出力する。また、Ｘ線照射装置２１０はＸ線２１１を照射終了すると同時にＸ線照射終了トリガ信号２４２を累積停止部２０８の累積停止回路２３０に出力する。このとき、累積停止回路２３０は、累積停止指示信号２３１を累積値算出回路２２３に出力し、同時に表示指示フラグ２３２を表示指示部２０９の表示指示回路２３３に出力する。また、表示指示回路２３３は表示指示フラグ２３２が入力されると表示指示信号２３４を画像表示部２３８のＣＰＵ２３５に出力する。ＣＰＵ２３５は表示指示信号２３４が入力されるとフレームメモリ２２５から表示用デジタル画像データ２２６を取り込み、ＣＲＴなどの画像表示装置２３７に表示する。また、必要に応じて、ＣＰＵ２３５から出力された保存用デジタル画像データ２３９は、記憶媒体２４０に画像データとして保存される。
【００１０】
図２３において、矢印はＸ線２１１及び信号の流れを示しており、符号２１３は画像アナログ信号、符号２１４はＣＣＤ駆動信号、符号２２２は累積開始指示信号、符号２２４は累積画像デジタル信号及び符号２３６は画像表示信号を示す。
図２３において、Ｘ線照射装置２１０からＸ線２１１が照射されるとＣＣＤ素子２１２は、照射対象の画像に応じた画像アナログ信号２１３をＡ／Ｄ変換器２１５に出力する。画像アナログ信号２１３が入力されたＡ／Ｄ変換器２１５は、画像デジタル信号２１７を出力する。
【００１１】
Ｘ線照射装置２１０はＸ線２１１を照射すると同時にＸ線照射開始トリガ信号２４１を累積開始回路２２１に出力する。累積開始回路２２１は、Ｘ線照射開始トリガ信号２４１の入力状況を常に監視している。
図２４は上記構成の従来のＸ線画像装置におけるＸ線照射から画像表示までの処理手順を示すフローである。累積開始回路２２１は図２４に示すフローにおけるＳＴＥＰ２の処理を行っている。累積開始回路２２１は、Ｘ線照射開始トリガ信号２４１の入力がなければ、ＳＴＥＰ３における画像データの蓄積、累積を行わない。
【００１２】
一方、累積開始部２０４の累積開始回路２２１へＸ線照射開始トリガ信号２４１の入力があった場合には、ＳＴＥＰ４において画像データの累積を開始する。このとき、累積開始部２０４の累積開始回路２２１は、累積開始指示信号２２２を累積値算出回路２２３に出力する。累積値算出回路２２３は、累積開始指示信号２２２が入力されると、以後周期的に送られてくる画像デジタル信号２１７を累積画像デジタル信号２２４に変換してフレームメモリ２２５に記憶させる。
【００１３】
次に、図２５、図２６を用いて、ＣＣＤ素子を有するＣＣＤセンサからの出力信号である画像アナログ信号２１３とＡ／Ｄ変換器２１５における画像アナログ信号２１３のＡ／Ｄ変換の方法について簡単に説明する。
図２５はＣＣＤセンサにおける画素構成を概念的に示す図であり、図２６はＣＣＤセンサにおける画像アナログ信号２１３のＡ／Ｄ変換方法について概念的に示した図である。
【００１４】
図２５に示すように、ＣＣＤ素子センサは縦方向及び横方向に決められた数の画素を持っている。ＣＣＤセンサは図２６に示すようにＣＣＤセンサにおける全画素分の画像データを持った画像アナログ信号を一定周期で絶えず出力している。この全ての画素分の画像データは毎周期ごとにＡ／Ｄ変換器２１５によりＡ／Ｄ変換されて、画像デジタル信号２１７が形成される。さらに、この画像デジタル信号２１７は累積され、フレームメモリ２２５に記憶される。ＣＰＵ２３５はフレームメモリ２２５から記憶された画像デジタル信号である表示用デジタル画像データ２２６を取り込み、ＣＲＴなどの画像表示装置２３７により画像データが表示される。
【００１５】
次に、Ｘ線照射装置２１０はＸ線２１１の照射を終了すると同時に、照射終了トリガ信号２４２を累積停止回路２３０へ出力する。累積停止回路２３０は、図２４に示すフローのＳＴＥＰ５の処理を行っており、照射終了トリガ信号２４２の入力を常に監視している。照射終了トリガ信号２４２の入力がなければ、ＳＴＥＰ６において画像データの累積を続行する。
【００１６】
一方、累積停止回路２３０に照射終了トリガ信号２４２の入力があった場合には、図２４のＳＴＥＰ７において画像データの累積を停止する。このとき、累積停止回路２３０は累積停止指示信号２３１を累積値算出回路２２３へ出力し、同時に表示指示フラグ２３２を表示指示回路２３３に出力する。
【００１７】
累積値算出回路２２３は累積停止指示信号２３１が入力されると、画像デジタル信号２１７の累積とフレームメモリ２２５に対する記憶処理を停止する。また、表示指示回路２３３は表示指示フラグ２３２が入力されると表示指示信号２３４をＣＰＵ２３５へ出力する。ＣＰＵ２３５は表示指示信号２３４が入力されると、図２４のＳＴＥＰ８及びＳＴＥＰ９において、フレームメモリ２２５から表示用デジタル画像データ２２６を取り込み、ＣＲＴなどの画像表示装置２３７に表示する。また必要に応じて記憶媒体２４０に画像データを保存する。
ＣＣＤセンサを用いた従来のＸ線画像装置は、以上のような方法により画像表示や画像データの保存を行っていた。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
Ｘ線の特異な性質として、本来透過すべきではない被照射箇所を低確率ながら透過してしまい、結果的に画面上に白い点として現れてしまう場合がある。このため、ＣＣＤセンサからの画像アナログ信号をＡ／Ｄ変換したデジタル信号の画像データを直接画像化すると全体に所々白点となり、このような画像データを用いた場合には、信頼性の高い診断を行うことができないという問題点があった。
【００１９】
また、従来のＸ線画像装置においては、Ｘ線照射装置と画像表示装置における入出力操作が煩雑なため、操作性を考慮してＸ線照射装置とＸ線画像装置は一体的に形成する必要性があった。このため、現在Ｘ線フィルム用として使用されているＸ線照射装置が使えず、経済的に無駄となるという問題点があった。
また、最適な画質を得るためには、Ｘ線照射装置側の出力コントロールに頼らざるを得ず、従来のＸ線画像装置は画質調整が困難であるという問題も有していた。
【００２０】
従来のＸ線画像装置においては、Ｘ線の強さをそのまま明暗の違いによって画像表示していたため、Ｘ線画像を検査者が見るための画像としては不十分であり、濃度補正等の処理を加える必要があった。これは、視覚的に最もよく見える画像にするためには、明るい部分より暗い部分の方をよりきめ細かく表示するほうが良く、また表示されている画像の明暗の範囲をできるだけ広げる方が良いためである。しかし、検査者が画像を見ながらこのような濃度調整等を行うことは、熟練技術が必要であり、実用上、短時間で多くの画像処理することは困難であり、Ｘ線画像を見るための大きな問題となっていた。
【００２１】
また、画像データはデジタル値であるため、その取り得る範囲は有限であり、その範囲を超えてＸ線照射量が多すぎたり少なすぎたりすると、濃度調整が行えず、診断に十分な画像が得られないという問題があった。
Ｘ線画像装置に用いられるＣＣＤセンサは、フィルムに比べ感度の点で優れており、僅かな照射量で十分な画像が得られるという確実性や精度の点で優位性があった。しかし、ＣＣＤセンサは、照射時間設定や照射距離設定をそのＣＣＤセンサの感度に調整するための条件設定が非常に難しいという問題があった。例えば、歯科においては、前歯と臼歯、あるいは幼児の歯と成人の歯の違いによりＸ線の透過率が異なり、照射すべきＸ線量が異なっている。このため、ＣＣＤセンサを用いた従来のＸ線画像装置は、最適な条件で画像が得られるまでに何度も試験照射が必要となり、無駄な照射を行う必要があった。
【００２２】
本発明は、上記問題を解決するものであり、Ｘ線照射装置からのトリガ信号の入出力をまったく不要にし、Ｘ線照射開始終了を自動的に検出することにより、煩雑な操作をなくし、かつ従来のＸ線フィルムを取り除くだけで従来のＸ線照射装置を用いることが可能となり、経済性に優れたＸ線画像装置を得ることを目的とする。また、本発明は、Ｘ線照射装置の出力の微調整をすることなく、Ｘ線画像装置内部において最適な画質調整が照射対象に応じて自動的に行われるＸ線画像装置を得ることを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
以下、本発明において用いる「画素値」の語は、ある画素でのＸ線の強度に対応するものであり、ＣＣＤ素子における画素の輝度に対応する電荷、電流などのアナログ値、又はこのようなアナログ値に対応するデジタル値を言う。
【００２４】
上記目的を達成するために、本発明に係るＸ線画像装置は、Ｘ線を受けて複数の画素を有する画像データにおける各画素の輝度を示す画素値を画像デジタル信号として出力するＸ線検出部と、
前記Ｘ線検出部からの複数回の画像デジタル信号に基づき前記各画素ごとの画素値が画素値基準値を超えているか否かを検出し、前記画素値基準値を超えている画素数に応じて画素数変数を設定する画素値検出部と、
前記画素値検出部からの前記画素数変数が画素数基準値を超えているか否かを検出する画素数検出部と、
前記Ｘ線検出部からの複数回の画像デジタル信号に基づき前記各画素ごとに画素値を累積し、その累積画素値を算出する累積部と、
前記累積部において算出された前記累積画素値が累積画素値基準値を超えているか否かを検出し、前記累積画素値基準値を超えている画素数に応じて累積画素数変数を設定する累積値検出部と、
前記累積値検出部からの前記累積画素数変数が累積画素数基準値を超えているか否かを検出する累積画素数検出部と、
を備え、
前記画素数検出部において前記画素数変数が前記画素数基準値を超えていることを検出したとき、前記累積部に累積開始指示信号が入力され、前記累積画素数検出部において前記累積画素数変数が前記累積画素数基準値を超えていることを検出したとき、前記累積部に累積停止指示信号が入力されるよう構成されている。このため、本発明のＸ線画像装置は、Ｘ線照射装置からのコントロールを一切受けずとも、Ｘ線画像装置側で最適の画質を得る事ができる。
【００２５】
本発明に係るＸ線画像装置は、累積画素数検出部において累積画素数変数が累積画素数基準値を超えていることを検出したとき、累積停止フラグが入力されて累積部に累積停止指示信号を出力する累積停止部を備えている。このため、本発明のＸ線画像装置は、最適の画質を得ることができるＸ線照射を得た際に、Ｘ線の照射を止めることなく、最適の画質に維持することができるものである。
【００２６】
本発明に係るＸ線画像装置は、累積画素数検出部において累積画素数変数が累積画素数基準値を超えていることを検出したとき、表示指示フラグが入力されて、各画素の累積画素値をもとに画像表示部にＸ線画像を表示するよう表示指示信号を出力する表示指示部を備えている。このため、本発明のＸ線画像装置は、自動的に最適の画質の画像を表示することができる。
【００２７】
本発明に係るＸ線画像装置は、画素数検出部において画素数変数が画素数基準値を超えていることを検出したとき、累積開始フラグが入力されて累積部に累積開始指示信号を出力する累積開始部を備えている。このため、本発明のＸ線画像装置は、Ｘ線照射が適切なものかどうかを判断し、自動的に累積の開始を行うことができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のいくつかの実施例について、添付の図面を用いて説明する。
《第１の実施例》
図１は本発明の第１の実施例であるＸ線画像装置の全体構成を示すブロック図である。図１において、Ｘ線照射装置１１０から照射され、照射対象を通過したＸ線１は、ＣＣＤセンサとしてのＣＣＤ素子２に入力される。画像データ出力手段であるＣＣＤ素子２はＸ線１をその強度に対応した大きさの画像アナログ信号３に変換して、画像データ取り込み部１１のＡ／Ｄ変換器４へ出力する。Ａ／Ｄ変換器４へ入力された画像アナログ信号３は、画像デジタル信号に変換されてラインバッファ５に入力される。ラインバッファ５は２ライン分の画像データを一時的に記憶する。ラインバッファ５に入力された画像データは、白点異常データを除去する異常データ除去手段であるフィルタ６を介してフレームメモリ７に入力される。フレームメモリ７は、全画像データを記憶する記録媒体である。また、画像データ取り込み部１１はＣＣＤ駆動とＡ／Ｄ変換などを制御するＣＰＵ１０を有し、ＣＣＤ駆動信号１３によりＣＣＤ素子２は駆動制御される。
【００３８】
上記画像データ取り込み部１１に接続された画像表示部１２は、外部操作に応じて画像取り込みや画像表示を制御するＣＰＵ８と、画像データを表示する画像表示装置９とを有している。また、画像データはＣＰＵ８の指令に基づき記憶媒体１４に記録されるよう構成されている。
【００３９】
画像の明暗と画素データである画素値との関係は、画像が明るいほど画素値が大きくなっており、画素値は画素における実質的な輝度を示している。図２は、画像の明暗と画素データの大小の関係を示す説明図である。
第１の実施例のＸ線画像装置において、照射対象である患部にＸ線１が照射された後、ＣＣＤ素子２から映像アナログ信号３が出力され、Ａ／Ｄ変換器４において各画素毎の画素データを１ラインずつのデジタルデータに変換する。
【００４０】
Ａ／Ｄ変換器４から送られてきたデジタルデータは、ラインバッファ５において２ライン分までの画素を有する画素データが記憶される。図３は、ＣＣＤ素子２における一部分の画素を概念的に示す図である。ラインバッファ５は、図３に示すように１画素ずつの画素データ（注目画素データ）とその周辺の８個の画素データとを伴って、白点異常データ除去用フィルタ６に伝送する。
【００４１】
図４は、白点異常データ除去用フィルタ６における処理手順を示すフローである。白点異常データ除去用フィルタ６は、図４に示す手順により白点異常データ除去処理を行う。
図４に示すフローのＳＴＥＰ１において、図３に示した注目画素データをＸとし、その周辺画素８個の画素データのうち最大値（周辺最大画素データ）をＡｍａｘとして入力する。また、注目画素データが周辺画素データよりどの程度超えたら異常と判断するかを決めるしきい値αを設定する。
【００４２】
次に、図４のＳＴＥＰ２において、注目画素データＸが周辺最大画素データＡｍａｘ以上であり、かつその注目画素データＸと周辺最大画素データＡｍａｘとの差がしきい値αより大きいか若しくは等しければ、すなわち注目画素データＸが周辺最大画素データＡｍａｘとしきい値αとの和より大きければ、ＳＴＥＰ３において注目画素データＸを周辺最大画素データＡｍａｘの値に置き換える。
【００４３】
このように、注目画素データＸが周辺最大画素データＡｍａｘを大きく超えた場合には、その注目画素は白点異常データであると判断して、注目画素データを周辺画素の最大値に置き換えることにより、白点異常データの検出と補正が行われる。
上記のように、白点異常データ除去用フィルタ６は、各画素について処理し、処理された画素データはフレームメモリ７に順次記憶される。
【００４４】
第１の実施例においては、ＣＣＤ素子２が取得した画像データを白点異常データ除去用フィルタ６を通すことにより全画素データ中に異常白点データのない画素データに変換し、その画素データをフレームメモリ７に１ラインずつ記憶させている。このため、白点異常データ除去用フィルタ６はゲートアレイのハードウェア処理を行わせることにより、高速処理が可能となり、全画素データをこの白点異常データ除去用フィルタ６を通しても時間を費やすことなく短時間で処理できる。
【００４５】
さらに、第１の実施例のＸ線画像装置においては、ＣＰＵ８がフレームメモリ７の画像データを画像表示装置９に表示させ、必要に応じて記憶媒体１４に補正された見やすい画像データを保存することができる。
また、必要に応じて、第１の実施例のＸ線画像装置は、ＣＰＵ８に対する外部操作により画像表示装置の画像の明暗度、コントラスト、患部拡大などの調整を容易に行うことができ、診断しやすい画面操作を持つ装置となっている。
【００４６】
以上のように、第１の実施例のＸ線画像装置において、ある注目画素データがその周辺の８個の画素データの最大値より所定のしきい値分以上超えている場合、その注目画素データを所定範囲内の値に補正する白点異常データ除去用フィルタ６が設けられている。このため、Ｘ線画像において白い点となって表れる異常データを持つ画素を当該画素の周辺画素データから検出して、異常白点画素データを適切な値に補正している。本発明の第１の実施例のＸ線画像装置処理は、ゲートアレイや高速ＣＰＵを使用することにより、待ち時間がほとんどない画像データの補正処理を行うことができる。
【００４７】
なお、上記第１の実施例のＸ線画像装置においては、注目画素データＸが所定値を超えた場合にその注目画素データＸを周辺最大画素データＡｍａｘに置き換えたが、別の実施例として、注目画素データＸを周辺最大画素データＡｍａｘに置き換えるのではなく、周辺画素データ８個の平均値に置き換えても、上記実施例と同様の効果を奏する。
【００４８】
《第２の実施例》
以下、本発明のＸ線画像装置の第２の実施例を添付の図面を参照して説明する。図５は第２の実施例のＸ線画像装置の全体構成を示すブロック図である。図５において、Ｘ線照射装置１１０から照射され、照射対象である患部を通過したＸ線５１は、ＣＣＤ素子５２に入力される。画像データ出力手段であるＣＣＤ素子５２はＸ線５１を画像アナログ信号５９に変換して、画像データ取り込み部６０のＡ／Ｄ変換器５３へ出力する。Ａ／Ｄ変換器５３へ入力された画像アナログ信号５９は、画像デジタル信号に変換されてフレームメモリ５４に入力され、記録される。フレームメモリ５４に入力された画像データは、白点異常データを除去する白点異常データ除去用フィルタ５５により補正され、書き換えられる。
【００４９】
また、画像データ取り込み部６０は、ＣＣＤ駆動、Ａ／Ｄ変換、データ補正などを制御するＣＰＵ５６を有し、ＣＣＤ駆動信号６２によりＣＣＤ素子５２は駆動制御される。
上記画像データ取り込み部６０に接続された画像表示部６１は、外部操作に応じて画像取り込みや画像表示を制御するＣＰＵ５７と、画像データを表示する画像表示装置５８とを有している。また、画像データはＣＰＵ５７の指令に基づき記憶媒体６３に記録されるように構成されている。
【００５０】
第２の実施例のＸ線画像装置において、照射対象である患部に対してＸ線５１が照射された後、ＣＣＤ素子５２から出力された映像アナログ信号５９はＡ／Ｄ変換器５３において１画素毎にデジタル化されて、フレームメモリ５４に順次記憶される。全画素データの記憶が終了すると、白点異常データ除去用フィルタ５５は白点異常データの補正が行われる。図６は、白点異常データ除去用フィルタ５５における白点異常データの補正処理手順を示すフローである。
【００５１】
図６のＳＴＥＰ１において、まずフレームメモリ５４の全画素データの輝度分布状況を認識し、その輝度分布状況から白点異常データの画素番地の全てを取得する。
この白点異常データの画素番地取得方法を図７から図９を用いて説明する。図７は全画素データにおいて白点異常データがないときの輝度分布図であり、図８は白点異常データがあるときの輝度分布図である。
【００５２】
図７及び図８に示す、輝度分布とは全画素データにおいて全輝度範囲中に各画素がどのように分布しているかを示すものであり、全画素データ中に白点異常データがなければ、図７に示すように全体的に連続した分布曲線となる。しかし、全画素データ中に白点異常データが存在すると、図８に示すように、輝度の明るいところにおいて、連続的な本体曲線（輝度分布本体部）とは少し離れた位置に分布曲線（不連続部分）が存在する。図８において、符号ａは不連続部分が始まる輝度を示す画素値を示し、符号ｂは輝度分布本体部と不連続部分との間の輝度範囲を示す。
【００５３】
図９は白点異常データ除去用フィルタ５５における白点異常データの画素番地取得手順を示すフローである。
図９に示すフローのＳＴＥＰ１において、輝度基準値をａｃｏｎｓｔとし、不連続範囲基準値をｂｃｏｎｓｔとする。そして、実際の輝度分布における、不連続部分の輝度範囲がｂであり、不連続が始まる輝度を示す画素値がａだとする。なお、輝度分布の輝度範囲ｂと不連続が始まる画素値ａは、前述の図８で示した輝度分布における定義と同じである。
【００５４】
図９に示すＳＴＥＰ２において、画素値ａが所定の輝度基準値ａｃｏｎｓｔより大きく、しかも不連続部分の輝度範囲ｂが所定の不連続範囲基準値ｂｃｏｎｓｔより大きいとき、輝度分布本体部より明るい輝度を持つ不連続部分の画素番地はすべて白点異常データとして画素番地を取得する。
【００５５】
上記のように、白点異常データとして画素番地を取得した後、再び図６のフローに戻り、図６のＳＴＥＰ２において白色異常データ（注目点）の画素データをＸとし、その画素周辺の８個の周辺画素データをＡ１〜Ａ８とする。
ＳＴＥＰ３において周辺画素データＡ１〜Ａ８がすべて正常データであれば、ＳＴＥＰ４においてＸの値をＡ１〜Ａ８の平均値に置き換えてフレームメモリ５４に記憶する。このように、全ての白点異常データについて、周辺画素データＡ１〜Ａ８のすべてが正常データの場合の平均値置き換え処理が行われる。ＳＴＥＰ３及びＳＴＥＰ４の平均値置き換え処理は、全画素が終了するまで、繰り返される。
【００５６】
次に、ＳＴＥＰ５において、残りの白点異常データにおいて、８個の周辺データのうち正常データである分だけで平均値化を行い、この平均値を注目画素の新しい正常画素データＸとしてフレームメモリ５４に記憶する。
【００５７】
上記白点異常データの補正処理は時間がかかるが、隣り合わせの画素において連続して異常があった場合に有効な補正方式である。
このように、全画素データにおける白点異常データは補正され、白点異常データのない画像データがフレームメモリ５４に記憶される。画像表示部６１のＣＰＵ５７は、フレーメメモリ５４の画像データを画像表示装置５８に表示させ、必要に応じて記憶媒体６３に補正された見やすい画像データを保存する。
【００５８】
また、第２の実施例のＸ線画像装置においては、必要に応じて外部操作により画像データの明暗度、コントラスト、患部拡大などの調整を容易に行うことができ、診断しやすい画面操作を持つ装置となっている。
【００５９】
第２の実施例のＸ線画像装置は、白点異常データ除去用フィルタ５５を設けることにより、取り込みが完了した全画素データの輝度分布を調べ、輝度分布が連続的でなく所定の値以上離れた輝度分布が存在する場合には、その不連続な輝度分布を有する画素データをその周囲データの平均値に変更し、フレームメモリ内の画素データを書き換えている。このため、第２の実施例のＸ線画像装置は、白い点となって表れる異常データを持つ画素を全画素データから検出し、異常白点画素データを適切な値に補正することができる。
【００６０】
第２の実施例のＸ線画像装置の補正処理は、ゲートアレイや高速ＣＰＵを使用することにより待ち時間のほとんどない、画像データの補正処理が可能となる。
なお、本発明の第２の実施例はプログラムによって実現され、このプログラムをフロッピーディスク（登録商標：以下フロッピーディスクとのみ称す）等の記録媒体に記録して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにおいて容易に実施することが可能である。
【００６１】
次に、上記第２の実施例のＸ線画像装置の補正処理を、フロッピーディスクで実施する場合について説明する。図１０は、Ｘ線画像装置における補正処理をフロッピーディスクで実施する場合を説明するための説明図である。
図１０の（ａ）は、記録媒体本体であるフロッピーディスク７０の物理フォーマットの例を示す図である。図１０の（ａ）に示すように、フロッピーディスク７０は同心円上に外周から内周に向かってトラックが形成されており、扇形の１６のセクタに分割されている。このように分割された記憶領域に従って、プログラは記録される。
【００６２】
図１０の（ｂ）は、上記フロッピーディスク７０を収納するケースを説明する図である。図１０の（ｂ）の左からフロッピーディスクケース７１の正面図、および断面図、そしてフロッピーディスク７０の正面図をそれぞれ示す。このようにフロッピーディスク７０をフロッピーディスクケース７１に収納することにより、フロッピーディスク７０を埃や外部からの衝撃から守り、安全に移送することができる。
【００６３】
図１０の（ｃ）は、図１０の（ｂ）に示したフロッピーディスク７０にプログラムの記録再生を行うためのコンピュータシステム等を示す図である。
図１０の（ｃ）に示すように、コンピュータシステム７２にフロッピーディスクドライブ７３を接続することにより、フロッピーディスク７０に対してプログラムの記録再生することが可能となる。フロッピーディスク７０はフロッピーディスクドライブ７３の挿入口７４に脱着されて、フロッピーディスク７０に対してプログラムの記録再生が行われる。
【００６４】
Ｘ線画像装置の補正処理のためのプログラムを記録する場合には、フロッピーディスクドライブ７３がフロッピーディスク７０からプログラムを読み出し、読み出されたプログラムはコンピュータシステム７２に転送される。
【００６５】
なお、上記第２の実施例のＸ線画像装置においては、記録媒体としてフロッピーディスク７０を用いて説明を行ったが、光ディスクを用いても同様に行うことができる。また本発明の記録媒体はこれらに限定されるものではなく、ＩＣカード、ＲＯＭカセット等、プログラムを記録できるものであれば、上記実施例と同様に実施することが可能である。
【００６６】
また、上記第２の実施例では全画素データの輝度分布を取得する構成であるが、ある特定の範囲の画素データの輝度分布を取得する構成であっても上記実施例と同様の効果がある。さらに、第２の実施例では注目画素データＸを周辺の画素データの正常データの平均値と置き換えたが、正常データの中の最大値又は最小値と置き換えてもよい。
【００６７】
《第３の実施例》
以下、本発明のＸ線画像装置の第３の実施例を添付の図面を参照して説明する。図１１は第３の実施例のＸ線画像装置の全体構成を示すブロック図である。図１２は第３の実施例における照射開始から累積開始までの処理手順を示すフローであり、図１３は第３の実施例における累積開始から画像表示までの処理手順を示すフローである。
【００６８】
図１１において、Ｘ線照射装置１１０から照射され、照射対象である患部を通過したＸ線１１１は、Ｘ線検出部１０１のＣＣＤ素子１１２に入力される。Ｘ線検出手段であるＸ線検出部１０１はＣＣＤ素子１１２、Ａ／Ｄ変換器１１５、ＣＣＤ駆動回路１１６を有している。Ｘ線検出部１０１は画像デジタル信号１１７を出力し、この画像デジタル信号１１７が入力される累積手段である累積部１０５は、累積値算出回路１２３とフレームメモリ１２５とを有している。
【００６９】
画像データ出力手段であるＣＣＤ素子１１２はＸ線１１１を画像アナログ信号１１３に変換して、Ａ／Ｄ変換器１１５へ出力する。Ａ／Ｄ変換器１１５は、画像デジタル信号１１７を累積手段である累積部１０５の累積値算出回路１２３と画素値検出手段である画素値検出部１０２の画素値検出回路１１８へ出力する。また、画素値検出回路１１８の出力は、画素数検出手段である画素数検出部１０３の画素数検出回路１１９へ入力され、そして累積開始部１０４の累積開始回路１２１を介して、累積値算出回路１２３へ入力されるように構成されている。
【００７０】
累積部１０５は累積値算出回路１２３とフレームメモリ１２５とを有している。フレームメモリ１２５の出力は、累積値検出部１０６の累積検出回路１２７へ入力され、そして累積画素数検出部１０７の累積画素数検出回路１２８を介して累積停止部１０８の累積停止回路１３０へ入力される。累積画素数検出回路１２８の出力は、表示指示部１０９の表示指示回路１３３へ入力される。表示指示回路１３３の出力は、画像表示部１３８のＣＰＵ１３５へ入力される。
【００７１】
上記表示指示部１０９に接続された画像表示部１３８は、外部操作に応じて画像取り込みや画像表示を制御するＣＰＵ１３５と、画像データを表示する画像表示装置１３７とを有している。また、画像データはＣＰＵ１３５の指令に基づき記憶媒体１４０に記録されるように構成されている。
【００７２】
図１１において、矢印はＸ線１１１及び信号の流れを示しており、符号１１４はＣＣＤ駆動信号、符号１２０は累積開始フラグ、符号１２２は累積開始指示信号、符号１２４は累積画像デジタル信号、符号１２６は表示用デジタル画像データ、符号１２９は累積停止フラグ、符号１３１は累積停止指示信号、符号１３２は表示指示フラグ、符号１３４は表示指示信号、符号１３６は画像表示信号、符号１３９は保存用デジタル画像データを示す。
【００７３】
第３の実施例のＸ線画像装置においては、ＣＣＤ素子１１２がＣＣＤ表面にＸ線を可視光に変換する蛍光体（シンチレータ、例えばＧｄ２Ｏ２Ｓ）が設けられている。または、本発明のＸ線画像装置は、上記蛍光体の代わりに、各画素に導通させたカドミウムテラライト検出素子（ＣｄＴｅ検出素子）をＣＣＤ表面に設けてもよい。なお、カドミウムテラライト検出素子（ＣｄＴｅ検出素子）としては、例えば特表平６−５０５８００号公報に開示された素子を用いる。
【００７４】
次に、第３の実施例のＸ線画像装置における動作について説明する。
まず、Ｘ線照射装置１１０からＸ線１１１が照射対象である患部等に対して照射されると、ＣＣＤ素子１１２は画像に応じた画像アナログ信号１１３をＡ／Ｄ変換器１１５に出力する。画像アナログ信号１１３が入力されたＡ／Ｄ変換器１１５は、画像デジタル信号１１７を画素値検出部１０２と累積部１０５へ出力する。
【００７５】
図１２は、第３の実施例のＸ線画像装置における照射開始から累積開始までの処理手順を示すフローである。
第３の実施例のＸ線画像装置は、画素値検出部１０２の画素値検出回路１１８において、図１２のＳＴＥＰ１に示すように、初期設定として画素値基準値を所定の値ｖａｌｃｏｎｓｔに設定する。この画素値基準値はＸ線照射されたことを判断する明るさの基準となるものである。また、ＳＴＥＰ１において画素数基準値を所定の値ｎｕｍｃｏｎｓｔに設定する。この画素数基準値はＸ線照射されたことを判断するＣＣＤセンサにおける画素の個数の基準となるものである。なお、画素数の現在のカウント数を示す画素数変数をｎｕｍｘとする。
【００７６】
ＳＴＥＰ２において画像データの入力待機状態となり、ＳＴＥＰ３において画像デジタル信号１１７の最初の画素を取り込むために、画素数変数ｎｕｍｘを０にクリアする。
【００７７】
次に、ＳＴＥＰ４において、現在注目している画素の画素値が画素値基準値ｖａｌｃｏｎｓｔより大きいか否かが判断される。もし、注目画素の画素値が画素値基準値ｖａｌｃｏｎｓｔより大きければ、ＳＴＥＰ５において画素数変数ｎｕｍｘを１増加させ、ＳＴＥＰ６へ進む。
一方、注目画素の画素値が画素値基準値ｖａｌｃｏｎｓｔより大きくなければ、そのままの画素数変数ｎｕｍｘでＳＴＥＰ６に進む。
【００７８】
ＳＴＥＰ６においては、全画素の画素値のチェックが終了したか否かが判断される。もし、全画素の画素値のチェックが終了していなければ、ＳＴＥＰ７において、画像デジタル信号１１７の次の注目画素が取り込まれ、ＳＴＥＰ４へのループが繰り返えされる。
【００７９】
一方、ＳＴＥＰ６において、全画素の画素値のチェックが終了したと判断されたら、ＳＴＥＰ８に移行し、図１１に示す画素数検出部１０３の画素数検出回路１１９に処理が移る。
画素数検出部１０３の画素数検出回路１１９は、図１２のＳＴＥＰ８において、画素数変数ｎｕｍｘが画素数基準値ｎｕｍｃｏｎｓｔより大きいか否かを判断する。
【００８０】
ＳＴＥＰ８において、画素数変数ｎｕｍｘが画素数基準値ｎｕｍｃｏｎｓｔより大きいと判断されると、ＳＴＥＰ９において画像データの累積が開始される。このとき、画素数検出回路１１９は図１１の累積開始回路１２１に累積開始フラグ１２０を出力する。
一方、ＳＴＥＰ８において、画素数変数ｎｕｍｘが画素数基準値ｎｕｍｃｏｎｓｔより大きくないと判断されれば、ＳＴＥＰ２へ戻りそのループが繰り返えされる。
【００８１】
累積開始部１０４の累積開始回路１２１は、累積開始フラグ１２０が入力されると、累積値算出回路１２３に累積開始指示信号１２２を出力する。累積値算出回路１２３は、累積開始指示信号１２２が入力されると、以降周期的に送られる画像デジタル信号１１７を累積画像デジタル信号１２４に変換してフレームメモリ１２５に記憶する。
前述の図２５及び図２６を用いて、第３の実施例におけるＣＣＤ素子を有するＣＣＤセンサの画像アナログ信号の出力とＡ／Ｄ変換の方法について簡単に説明する。
【００８２】
図２５に示すようにＣＣＤセンサは縦方向及び横方向に決められた数の画素を持っている。ＣＣＤセンサは、図２６に示すように、ＣＣＤセンサの全画素分の画像データを持った画像アナログ信号１１３を一定周期で絶えず出力する。この全画素分の画像データを毎周期ごとにＡ／Ｄ変換して画像デジタル信号１１７を得る。この画像デジタル信号１１７は累積されてフレームメモリ１２５に記憶され、適度な画質を持った画像データが得られる。
【００８３】
上記のように、画像デジタル信号１１７の累積が開始されると、累積値検出部１０６の累積値検出回路１２７は、フレームメモリ１２５に記憶された累積画像デジタル信号１２４を取り込み、画像データの累積処理を開始する。
図１３は、第３の実施例のＸ線画像装置における累積開始から画像表示までの処理手順を示すフローである。
【００８４】
図１３に示すように、ＳＴＥＰ１０において、初期設定として累積画素値基準値を所定の値ｓｕｍｖａｌｃｏｎｓｔに設定する。この累積画素値基準値はＸ線画像を適度な画質にするための明るさの基準となるものである。また、累積画素数基準値を所定の値ｓｕｍｎｕｍｃｏｎｓｔに設定する。この累積画素数基準値はＸ線画像を適度な画質にするためのＣＣＤセンサにおける画素数の基準となるものである。なお、累積された画素数の現在のカウント数を示す累積画素数変数をｓｕｍｎｕｍｘとする。
【００８５】
ＳＴＥＰ１１において、累積画像デジタル信号１２４の最初の注目画素を取り込むために累積画素数変数ｓｕｍｎｕｍｘを０にクリアする。
次に、ＳＴＥＰ１２において、現在注目している累積された画素値である累積画素値が累積画素値基準値ｓｕｍｖａｌｃｏｎｓｔより大きいか否かか判断される。注目画素の累積画素値が累積画素値基準値ｓｕｍｖａｌｃｏｎｓｔより大きければ、ＳＴＥＰ１３において、累積画素数変数ｓｕｍｎｕｍｘを１増加させ、ＳＴＥＰ１４へ進む。
【００８６】
一方、注目画素の累積画素値が累積画素値基準値ｓｕｍｖａｌｃｏｎｓｔより大きくなければ、そのままＳＴＥＰ１４に進む。
ＳＴＥＰ１４においては、全ての画素の画素値のチェックが終了したか否かが判断される。もし全ての画素の画素値のチェックが終了していなければ、ＳＴＥＰ１５において、累積画像デジタル信号１２４の次の注目画素を取り込むように設定し、ＳＴＥＰ１２へのループを繰り返す。
【００８７】
一方、ＳＴＥＰ１４において、全ての画素の画素値のチェックが終了したと判断された場合には、累積画素数検出部１０７の累積画素数検出回路１２８（図１１）に処理が移行する。
【００８８】
累積画素数検出部１０７の累積画素数検出回路１２８は、ＳＴＥＰ１６において、累積画素数変数ｓｕｍｎｕｍｘが累積画素数基準値ｓｕｍｎｕｍｃｏｎｓｔより大きいか否かが判断される。ＳＴＥＰ１６において、累積画素数変数ｓｕｍｎｕｍｘが累積画素数基準値ｓｕｍｎｕｍｃｏｎｓｔより小さければ、ＳＴＥＰ１７において、画像データの累積を続行して、ＳＴＥＰ１２へ戻り、上記ループを繰り返す。
【００８９】
一方、ＳＴＥＰ１６において、累積画素数変数ｓｕｍｎｕｍｘが画素数基準値ｓｕｍｎｕｍｃｏｎｓｔより大きければ、ＳＴＥＰ１８において、画像データの累積を停止する。このとき、累積画素数検出回路１２８は累積停止フラグ１２９を累積停止回路１３０に出力し、同時に表示指示フラグ１３２を表示指示回路１３３に出力する。
累積停止回路１３０は、累積停止フラグ１２９が入力されると、累積停止指示信号１３１を累積値算出回路１２３に出力する。累積値算出回路１２３は累積停止指示信号１３１が入力されると、画像デジタル信号１１７の累積処理とフレームメモリ１２５に記憶させる処理とを停止する。
【００９０】
また、表示指示回路１３３は累積画素数検出回路１２８からの表示指示フラグ１３２が入力されると、表示指示信号１３４をＣＰＵ１３５に出力する。  ＣＰＵ１３５は表示指示信号１３４が入力されると、図１３に示すフローのＳＴＥＰ１９においてフレームメモリ１２５から表示用デジタル画像データ１２６を取り込み、ＳＴＥＰ２０においてＣＲＴなどの画像表示装置１３７に表示する。また必要に応じて、その画像データは記憶媒体１４０に保存される。
【００９１】
以上の説明から明らかなように、本発明の第３の実施例のＸ線画像装置は、Ｘ線が照射されたときに所定の値より大きい画素値を持つ画素の数が所定の数より多いときに、Ｘ線照射が開始されたと判断して画像データの累積を開始する。また、第３の実施例のＸ線画像装置は、所定の値より大きい累積画素値を持つ画素の数が所定の数より多いときに累積を停止する。このため、第３の実施例のＸ線画像装置は、Ｘ線照射装置と入出力部の接続なしで、照射装置側の出力コントロールとは無関係に最適なＸ線画像が自動的に得られる。
【００９２】
《第４の実施例》
以下、本発明のＸ線画像装置の第４の実施例を添付の図面を参照して説明する。図１４は第４の実施例のＸ線画像装置の全体構成を示すブロック図である。図１５は第４の実施例のＸ線画像装置における照射開始から累積開始までの処理手順を示すフローである。図１６は第４の実施例のＸ線画像装置における累積開始から累積停止までの処理手順を示すフローである。図１７は第４の実施例のＸ線画像装置における累積停止から画像表示までの処理手順を示すフローである。
【００９３】
図１４において、Ｘ線照射装置１５０から照射され、照射対象である患部を通過したＸ線１５１は、Ｘ線検出部１４１のＣＣＤ素子１５２に入力される。Ｘ線検出部１４１はＣＣＤ素子１５２、Ａ／Ｄ変換器１５５、ＣＣＤ駆動回路１５６を有している。Ｘ線検出部１４１は画像デジタル信号１５７を出力し、この画像デジタル信号１５７が入力される累積部１８２は、累積回路１８１と複数のフレームメモリ１６５ａ、１６５ｂ、１６５ｃ・・・１６５ｎとを有している。
【００９４】
画像データ出力手段であるＣＣＤ素子１５２は、Ｘ線１５１を画像アナログ信号１５３に変換して、Ａ／Ｄ変換器１５５へ出力する。Ａ／Ｄ変換器１５５は、画像デジタル信号１５７を累積部１８２の累積回路１８１と画素値検出部１４２の画素値検出回路１５８へ出力する。また、画素値検出回路１５８の出力は、画素数検出部１４３の画素数検出回路１５９へ入力され、累積開始部１４４の累積開始回路１６１を介して、累積回路１８１へ入力される。また、画素数検出回路１５９は累積停止フラグ１６９を累積停止部１４８の累積停止回路１７０へ出力し、累積停止回路１７０は累積停止指示信号１７１を累積回路１８１へ出力する。また、画素数検出回路１５９は、表示指示部１４９の表示指示回路１７３に表示指示フラグ１７２を出力する。
【００９５】
累積部１８２の出力は、画像表示部１７８のＣＰＵ１７５へ入力される。累積部１８２に接続された画像表示部１７８は、外部操作に応じて画像取り込みや画像表示を制御するＣＰＵ１７５と、画像データを表示する画像表示装置１７７とを有している。また、画像データはＣＰＵ１７５の指令に基づき記憶媒体１８０に記録されるよう構成されている。
【００９６】
図１４において、矢印はＸ線１５１及び信号の流れを示しており、符号１５４はＣＣＤ駆動信号、符号１６０は累積開始フラグ、符号１６２は累積開始指示信号、符号１６４は累積画像デジタル信号、符号１６６は表示用デジタル画像データ、符号１６９は累積停止フラグ、符号１７４は表示指示信号、符号１７６は画像表示信号、符号１７９は保存用デジタル画像データを示す。
【００９７】
次に、第４の実施例のＸ線画像装置における動作について説明する。
まず、Ｘ線照射装置１５０からＸ線１５１が照射対象である患部等に対して照射されると、ＣＣＤ素子１５２が画像に応じた画像アナログ信号１５３をＡ／Ｄ変換器１５５に出力する。そして、  Ａ／Ｄ変換器１５５は、画像デジタル信号１５７を累積部１８２の累積回路１８１と画素値検出部１４２の画素値検出回路１５８へ出力する。
【００９８】
図１５は、第４の実施例のＸ線画像装置における照射開始から累積開始までの処理手順を示すフローである。画素値検出回路１５８は、図１５に示すフローのＳＴＥＰ１において、初期設定として画素値基準値を所定の値ｖａｌｃｏｎｓｔに設定する。この画素値基準値はＸ線照射されたことを判断するための明るさの基準となるものである。また、画素数基準値を所定の値ｎｕｍｃｏｎｓｔに設定する。この画素数基準値はＸ線照射されたことを判断するためのＣＣＤセンサにおける画素の個数の基準となるものである。なお、画素数変数をｎｕｍｘとする。
【００９９】
次に、ＳＴＥＰ２において画像データの入力待機状態となり、ＳＴＥＰ３において画像デジタル信号１５７の最初の画素を取り込むために画素数変数ｎｕｍｘを０にクリアする。
【０１００】
次に、ＳＴＥＰ４において、現在注目している画素の画素値が画素値基準値ｖａｌｃｏｎｓｔより大きいか否かが判断される。もし注目画素の画素値が画素値基準値ｖａｌｃｏｎｓｔより大きければ、ＳＴＥＰ５において、画素数変数ｎｕｍｘを１増加させて、ＳＴＥＰ６へ進む。
一方、ＳＴＥＰ４において、注目画素の画素値が画素値基準値ｖａｌｃｏｎｓｔより大きくなければ、そのままＳＴＥＰ６に進む。
【０１０１】
ＳＴＥＰ６では全画素の画素値のチェックが終了したか否かが判断される。もし全画素の画素値のチェックが終了していないと判断されたときは、ＳＴＥＰ７において、画像デジタル信号１５７の次の注目画素を取り込むように設定し、ＳＴＥＰ３へ戻り、このループが繰り返される。
一方、ＳＴＥＰ６において、全画素の画素値のチェックが終了した判断された場合には、画素値検出回路１５８（図１４）による処理が終わり、画素数検出回路１５９（図１４）による処理へ移行する。
【０１０２】
画素数検出回路１５９は、図１５のフローにおけるＳＴＥＰ８において、画素数変数ｎｕｍｘが画素数基準値ｎｕｍｃｏｎｓｔより大きいか否かを判断する。もし画素数変数ｎｕｍｘが画素数基準値ｎｕｍｃｏｎｓｔより大きければ、ＳＴＥＰ９において、画像データの累積処理を開始する。このとき、画素数検出回路１５９は累積開始回路１６１（図１４）に累積開始フラグ１６０を出力する。
一方、画素数変数ｎｕｍｘが画素数基準値ｎｕｍｃｏｎｓｔより大きくなければ、ＳＴＥＰ２へ戻り、このループが繰り返される。
【０１０３】
累積開始回路１６１は、累積開始フラグ１６０が入力されると、累積回路１８１に累積開始指示信号１６２を出力する。累積回路１８１は、累積開始指示信号１６２が入力されると、以後周期的に送られてくる画像デジタル信号１５７を蓄積した累積画像デジタル信号１６４に変換し、その累積画像デジタル信号１６４を累積した回数によりフレームメモリ１６５ａから１６５ｎまで別々に記憶させる。すなわち、画像デジタル信号１５７が１回だけ入力された場合はフレームメモリ１６５ａに記憶させる。また、画像デジタル信号１５７が２回累積された時はフレームメモリ１６５ｂに記憶させ、３回累積された時はフレームメモリ１６５ｃに記憶させて、それぞれ別々のメモリに記憶させ、Ｎ回累積の時はフレームメモリ１６５ｎに記憶させる。
【０１０４】
したがって、フレームメモリは最大の累積回数分だけ用意する必要があるが、Ｘ線照射時間は長くても１秒程度であり、フレームメモリの１回のデータ取り込み分は約０．１秒なので、用意すべきフレームメモリの個数は１０〜２０個程度で十分である。また、フレームメモリが足らなくなったときは、最後のメモリの内容を更新するように設定されている。
【０１０５】
前述の図２５及び図２６に示したように、第４の実施例におけるＣＣＤセンサは構成されており、ＣＣＤセンサは全画素分の画像データを持った画像アナログ信号を一定周期で絶えず出力している。この全画素分の画像データは毎周期ごとにＡ／Ｄ変換されて画像デジタル信号１５７が得られる。この画像デジタル信号１５７は累積されて適切なフレームメモリに記憶され、適度な画質を持った画像データが得られる。なお、このＣＣＤセンサの構成等は第３の実施例と同様である。
画像デジタル信号１５７の蓄積が開始されると、画素値検出回路１５８と画素数検出回路１５９は、Ｘ線照射が終了したか否かを判断する処理を図１６の処理手順に従って行う。
【０１０６】
図１６は第４の実施例のＸ線画像装置における累積開始から累積停止までの処理手順を示すフローである。
図１６に示すフローにおいて、ＳＴＥＰ１０からＳＴＥＰ１６までの処理は前述の図１５のＳＴＥＰ１からＳＴＥＰ７までの説明と同じである。
【０１０７】
画素数検出回路１５９は、図１６のＳＴＥＰ１７において、画素数変数ｎｕｍｘが画素数基準値ｎｕｍｃｏｎｓｔより小さいか否かを判断する。もし画素数変数ｎｕｍｘが画素数基準値ｎｕｍｃｏｎｓｔより小さければ、ＳＴＥＰ１８において画像データの累積を停止する。このとき、画素数検出回路１５９は累積停止回路１７０に累積停止フラグ１６９を出力し、同時に表示指示回路１７３に表示指示フラグ１７２を出力する。
一方、ＳＴＥＰ１７において、画素数変数ｎｕｍｘが画素数基準値ｎｕｍｃｏｎｓｔより大きければ、そのままＳＴＥＰ１１に進み、次に入力される画像データの入力を待機する。
【０１０８】
累積停止回路１７０は累積停止フラグ１６９が入力されると、累積回路１８１に累積停止指示信号１７１を出力する。累積回路１８１は積停止指示信号１７１が入力されると累積画像デジタル信号１６４をフレームメモリ１６５ａ〜１６５ｎへ記憶させることを停止する。
【０１０９】
表示指示回路１７３は表示指示フラグ１７２が入力されるとＣＰＵ１７５に表示指示信号１７４を出力する。図１７は第４の実施例のＸ線画像装置における累積停止から画像表示までの処理手順を示すフローである。ＣＰＵ１７５は表示指示信号１７４が入力されると、図１７に示すフローにおけるＳＴＥＰ１９において、外部操作または初期設定によって決められた累積回数の指定値が取得される。この数値は操作者の経験的な知識から設定されたり、Ｘ線照射装置との関係から初期設置時に設定し、常に適切な値が設定される。
【０１１０】
次に、図１７のＳＴＥＰ２０において、フレームメモリ１６５ａ〜１６５ｎまでの指定された累積回数分の累積画像データが記憶されているメモリ上から表示用デジタル画像データ１６６を取り込み、ＣＲＴなどの画像表示装置１７７に表示する。また必要に応じて、その画像データは記憶媒体１８０に保存される。
【０１１１】
なお、第４の実施例のＸ線画像装置は、累積回数の指定値を決定するために、フレームメモリ１６５ａ〜１６５ｎに記憶されていた全回数分の画像データをいったんＣＲＴなどの画像表示装置に全て並列して表示させ、その中から操作者が一番適切な画像を選んで決めるように構成することも可能である。
また、最適な画質を得るための累積回数をあらかじめ一つに決めておくことができれば、第４の実施例のＸ線画像装置は１個のフレームメモリにより構成することができ、経済的に優れた装置となる。
【０１１２】
以上の説明から明らかなように、本発明の第４の実施例のＸ線画像装置は、Ｘ線が照射されたときに所定の値より大きい画素値を持つ画素の数が所定の数より多いときに、Ｘ線照射が開始されたと判断して画像データの累積を開始し、累積値を複数回分記憶させ、所定の値より大きい画素値を持つ画素の数が所定の数より少なくなったときに累積を停止するよう構成されている。このため、第４の実施例のＸ線画像装置は、Ｘ線照射装置とを入出力部で接続することなく、Ｘ線照射装置側の出力コントロールとは無関係に最適な画質を得ることができる。
【０１１３】
《第５の実施例》
以下、本発明のＸ線画像装置における第５の実施例を添付の図面を参照して説明する。図１８は本発明の第５の実施例におけるＸ線画像装置の全体構成を示すブロック図である。図１９は第５の実施例のＸ線画像装置におけるデジタル値変換手段の作業手順を示すフローである。図２０は全画素の画像デジタル値における画素分布を示しており、図２１は画素範囲を変更した場合の全画素の画像デジタル値の変換後の画素分布を示している。図２２は表示目的に応じてまたは視覚的に見やすくするための変換特性を示す図である。
【０１１４】
図１８において、Ｘ線照射装置３０１はＸ線３０２により被照射物３０３を照射し、被照射物３０３を通過したＸ線３０４は信号出力手段３０５に入力される。信号出力手段３０５は入力されたＸ線３０４の強度に応じた画像アナログ信号３０８を信号増幅器３０９に出力する。
【０１１５】
信号出力手段３０５は、Ｘ線を可視光に変換する蛍光体３０６（シンチレータ、例えばＧｄ２Ｏ２Ｓ）と可視光を電荷に変えて転送するＣＣＤセンサ３０７とを具備しており、ＣＣＤセンサ３０７の各画素が受けた光量に応じて形成された画像アナログ信号３０８を全画素分について出力する。このように、信号出力手段３０５は、Ｘ線の強度に応じた画像アナログ信号３０８を信号増幅手段である信号増幅器３０９へ出力するよう構成されている。
【０１１６】
なお、本発明のＸ線画像装置は、蛍光体３０６の代わりに、ＣＣＤセンサの各画素に電気的に接続させたカドミウムテラライト検出素子（ＣｄＴｅ検出素子）をＣＣＤ表面に設けた構成でもよい。
信号増幅手段３０９は、入力された画像アナログ信号３０８をＡ／Ｄ変換するのに必要なレベルとなるように信号増幅を行い、増幅された画像アナログ信号３１０はＡ／Ｄ変換手段３であるＡ／Ｄ変換器１１へ出力される。
【０１１７】
Ａ／Ｄ変換器３１１においては、画像アナログ信号３１０をデジタル値に変換し、画像デジタル値３１２を記憶手段である記憶部３１３に出力する。Ａ／Ｄ変換器３１１において、被照射物を通過したＸ線３０４の照射量に応じて出力された画像アナログ信号３１０がデジタル化処理されている。記憶部３１３においては、画像デジタル値３１２を記憶する。このとき、Ａ／Ｄ変換器３１１はＸ線照射中の短時間毎のデータを逐次加算しながら、記憶部３１３に記憶する。記憶部３１３はＡ／Ｄ変換器３１１のもつ分解能よりも数倍大きい容量を有している。このため、記憶部３１３は階調度の大きい画像データを保持することができる。
【０１１８】
デジタル値変換手段であるデジタル値変換器３１６は、記憶された画像デジタル値３１７を補正して表示用画像デジタル値３１８に変換し、記憶部３１３に記憶する。
記憶部３１３の表示用画像デジタル値３１８は、表示用デジタル値３１４として表示手段である表示部３１５に入力される。表示部３１５は画像表示信号３１９をＣＲＴ等の表示機器３２０に出力し、その画像表示信号３１９を表示する。
【０１１９】
Ａ／Ｄ変換器３１１のもつ分解能よりも大きい容量をもつ記憶部３１３により階調度の大きい画像データが保持されているため、第５の実施例のＸ線画像装置はＸ線照射時の条件設定が容易な装置である。
【０１２０】
次に、図１８に示したデジタル値変換器３１６の具体例を図１９の作業手順を示すフロー及び図２０の全画素の画像デジタル値の画素分布を示すグラフを用いて説明する。また、図２０は画像データにおける画像濃度の状況を示している。
図１９に示すフローのＳＴＥＰ１において、デジタル値変換器３１６は、記憶部３１３に一旦記憶された全画素の画像デジタル値３１７を取り出し、その画像デジタル値３１７における画素数をチェックする。
【０１２１】
次に、ＳＴＥＰ２において、チェックした画像デジタル値３１７から、図２０に示すような画素分布状況（濃度状況）を把握する。この画素分布状況（濃度状況）から、画像デジタル値３１７の適切な画素分布範囲を決定する。画像デジタル値３１７の適切な画素分布範囲は、Ｘ線画像装置の用途に応じて、画素ディジタル値３１７における上位および下位の値をそれぞれ所定の数だけ除いたり、もしくは所定の率だけ除くようにあらかじめ決定する。
【０１２２】
図１９に示すフローのＳＴＥＰ３において、ＳＴＥＰ２で決めた画像デジタル値３１７の画素分布範囲を、図２１に示すように、広い範囲となるように全画素の画像デジタル値３１７の変換を実施する。図２１は、適切な画素分布範囲に変更した全画素の画像デジタル値３１７の一例を示すグラフである。
【０１２３】
次に、画像デジタル値３１７の最大値と最小値を表示用画像デジタル値３１８の最大値と最小値に変換する変換方法の一例を示す。画素分布状況から検知できた画像デジタル値３１７の最大値と最小値をＢｍａｘとＢｍｉｎとする。表示用画像デジタル値３１８の最大値と最小値をＨｍａｘとＨｍｉｎとする。また、変換する前の画像デジタル値３１７をＢｄａｔａ、変換後の表示用画像デジタル値３１８をＨｄａｔａとすると、全画素の画像デジタル値３１７の変換は次式により実施される。
Ｈｄａｔａ＝ａ×Ｂｄａｔａ／ｂ−ｃ／ｂ
【０１２４】
ただしａ＝  Ｈｍａｘ−Ｈｍｉｎ、
ｂ＝  Ｂｍａｘ−Ｂｍｉｎ、
ｃ＝  Ｈｍａｘ×Ｂｍｉｎ−Ｈｍｉｎ×Ｂｍａｘである。
【０１２５】
上記式に示すように、画素分布範囲を広げる変換を行うことにより、画像の分解能が落ちることが懸念されるが、ＣＲＴ等の表示機器の階調度よりＡ／Ｄ変換器３１１の分解能をあげることにより解決される。
また、記憶部３１３の容量を大きくして各画素の階調をＡ／Ｄ変換器３１１の分解能より大きくすることにより、記憶部３１３におけるデータ飽和までの余裕度を増すことができる。
【０１２６】
次に、濃度補正の具体的方法について説明する。
図２２は画像を表示目的に応じてまたは視覚的に見やすくするための変換特性を示す図である。
前述の図１９に示すフローのＳＴＥＰ４において、表示目的に応じて図２２に示すように全画素の画像デジタル値について濃度補正が行われる。図２２に示す変換特性において、画像デジタル値の大きさを変更することと、画像の明るさ、すなわち濃度を変更することとはまったく同一の作業となる。
【０１２７】
Ｘ線画像を見る検査者が明るい部分を見たいときは直線に近いγ１の特性により変換し、反対に暗い部分をより詳しく見たいときは暗い部分の範囲を広げるγ２の特性により変換する。
次に、ＳＴＥＰ５において、変換した表示用画像デジタル値３１８を記憶手段３１３において元の画像デジタル値３１７と置き換え、記憶部３１３に再度記憶しなおす。
【０１２８】
さらに、表示部３１５により記憶部３１３の更新された表示用デジタル値３１４をＣＲＴ等の表示機器３２０で画像表示させる。
以上のように、第５の実施例のＸ線画像装置は、表示される画像の明暗の範囲を広げることができ、表示目的に応じた変換特性により、視覚的に優れた画像を得ることができる。
【０１２９】
また、第５の実施例のＸ線画像装置は、Ｘ線照射するときの時間設定や距離設定の困難さが無く、条件設定が容易であり使いやすく、Ａ／Ｄ変換手段のもつ分解能よりも大きい容量をもつ記憶手段によって階調度の大きい画像データが保持されることも条件設定の容易さをさらに高めており、Ｘ線照射時の条件設定を容易なものとしている。
【０１３０】
《第６の実施例》
以下、本発明のＸ線画像装置の第６の実施例について説明する。第６の実施例のＸ線画像装置は、前述の第５の実施例のＸ線画像装置における信号増幅手段である信号増幅器３０９を変更したものである。
【０１３１】
本発明の第６の実施例のＸ線画像装置は、前述の第５の実施例のＸ線画像装置の信号増幅器３０９を、画像アナログ信号が小さいほど大きく増幅し、画像アナログ信号が大きいほど小さく増幅するよう構成したものである。この増幅器は、例えば図２２に示すγ２のような変換特性を持っていて、Ｘ線が通過しにくい小さな信号ほど大きく増幅され、暗い部分をより濃度範囲が広い状態で画像アナログ信号を出力する。この画像アナログ信号はＡ／Ｄ変換手段においてＡ／Ｄ変換されてデジタル値となり、本発明の第５の実施の形態のＸ線画像装置と同様にしてＣＲＴ等の表示機器３２０に表示される。
【０１３２】
以上のように構成された第６の実施例のＸ線画像装置は、明るい部分の画像より暗い部分の画像の方をよりきめ細かく表示することができ、視覚的に優れた画像を得ることができる。
また、第６の実施例のＸ線画像装置は、Ｘ線照射するときの時間設定や距離設定の困難さを無くし、Ｘ線照射時の条件設定を容易にして使いやすい装置になるとともに、Ａ／Ｄ変換手段のもつ分解能よりも数倍大きい容量をもつ記憶手段によって画像データが保持されることも条件設定の容易さをさらに高めている。
【０１３３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のＸ線画像装置は、Ｘ線照射装置により出力調整をすることなく、Ｘ線画像装置において最適の画質を得ることができる。
また、本発明のＸ線画像装置は、最適の画質のＸ線照射が得られたとき、Ｘ線の照射を停止することなく、最適の画質を維持することができる。
また、本発明のＸ線画像装置は、自動的に最適の画質を有する画像を表示することができる。
【０１３４】
また、本発明のＸ線画像装置は、複数回分の累積値の中から、診断箇所や診断方法に応じた最も適切な画像を選択することができる。
また、本発明のＸ線画像装置は、Ｘ線照射が適切なものかどうかを判断し、自動的に累積の開始を行うことができる。
【０１３５】
また、本発明のＸ線画像装置においては、信号出力手段がＸ線を受けてその強度に応じた画像アナログ信号を出力すると、この画像アナログ信号がＡ／Ｄ変換手段により画像デジタル値にＡ／Ｄ変換され、複数または全画素の画像デジタル値の大きさの上位および下位のそれぞれ所定の数もしくは所定の率だけ除くとともに、残りの画像デジタル値の最大値と最小値がそれぞれ所定の値となるように変換し、さらに表示目的に応じた変換特性によって表示用画像デジタル値に変換している。これにより、表示されている画像の明暗の範囲を広げることができ、表示目的に応じた変換特性により、視覚的に優れた画像を得ることができる。また、本発明のＸ線画像装置は、Ｘ線照射するときの時間設定や距離設定の困難さが無く、Ｘ線照射時の条件設定が容易であり、使いやすい装置である。さらに、本発明によれば、Ａ／Ｄ変換手段のもつ分解能よりも大きい容量をもつ記憶手段によって階調度の大きい画像データが保持されることも条件設定の容易さをさらに高めており、Ｘ線画像装置におけるＸ線照射時の条件設定を容易なものとしている。
【０１３６】
また、本発明のＸ線画像装置は、信号出力手段がＸ線を受けてその強度に応じた画像アナログ信号を出力すると、信号増幅手段は画像アナログ信号の大きさが小さいほど大きく増幅し、画像アナログ信号の大きさが大きいほど小さく増幅する。すなわちＸ線が通過しにくい部分、すなわち暗い部分はより濃度範囲が広がった状態で信号を出力する。この画像アナログ信号がＡ／Ｄ変換され、ＣＲＴ等に表示される。これにより画像が明るい部分より暗い部分の方をよりきめ細かに表示でき、視覚的に最もよく見えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例におけるＸ線画像装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施例のＸ線画像装置における画像データの大小と明るさの関係の一例を示す図である。
【図３】第１の実施例のＸ線画像装置における白点異常データ除去用フィルタの説明で使用したＣＣＤセンサの一部分の画素を概念的に示す図である。
【図４】第１の実施例のＸ線画像装置における白点異常データ除去用フィルタの処理手順を示すフローである。
【図５】本発明の第２の実施例におけるＸ線画像装置の全体構成を示すブロック図である。
【図６】第２の実施例のＸ線画像装置における白点異常データ除去用フィルタの処理手順を示すフローである。
【図７】第２の実施例のＸ線画像装置における白点異常データがないときの輝度分布を示すグラフである。
【図８】第２の実施例のＸ線画像装置における白点異常データがあるときの輝度分布を示すグラフである。
【図９】第２の実施例のＸ線画像装置における白点異常データ除去用フィルタの処理手順を示すフローである。
【図１０】第２の実施例のＸ線画像装置のフロッピーディスク及びフロッピーディスクドライブ等を示す図であり、（ａ）は記憶媒体本体であるフロッピーディスクの物理フォーマットの例を示す図であり、（ｂ）はフロッピーディスクを収納するフロッピーディスクケースを示す図であり、（ｃ）はフロッピーディスクによりプログラムの記録再生を行うフロッピーディスクドライブ等を示す図である。
【図１１】本発明の第３の実施例におけるＸ線画像装置の全体構成を示すブロック図である。
【図１２】第３の実施例のＸ線画像装置における照射開始から累積開始までの処理手順を示すフローである。
【図１３】第３の実施例のＸ線画像装置における累積開始から画像表示までの処理手順を示すフローである。
【図１４】本発明の第４の実施例におけるＸ線画像装置の全体構成を示すブロック図である。
【図１５】第４の実施例のＸ線画像装置における照射開始から累積開始までの処理手順を示すフローである。
【図１６】第４の実施例のＸ線画像装置における累積開始から累積停止までの処理手順を示すフローである。
【図１７】第４の実施例のＸ線画像装置における累積停止から画像表示までの処理手順を示すフローである。
【図１８】本発明の第５の実施例におけるＸ線画像装置の全体構成を示すブロック図である。
【図１９】第５の実施例のＸ線画像装置におけるデジタル値変換器の作業手順を示すフローである。
【図２０】第５の実施例のＸ線画像装置における全画素の画像デジタル値の画素分布を示すグラフである。
【図２１】第５の実施例のＸ線画像装置における全画素の画像デジタル値変換後の画素分布を示すグラフである。
【図２２】第５の実施例のＸ線画像装置において表示目的に応じて、又は視覚的に見やすい画像を形成するための変換特性を示すグラフである。
【図２３】従来のＸ線画像装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２４】従来のＸ線画像装置における照射開始から画像表示までの処理手順を示すフローである。
【図２５】ＣＣＤセンサの画素構成を概念的に示す図である。
【図２６】ＣＣＤセンサの画像アナログ信号の出力及びＡ／Ｄ変換の方法を概念的に示す図である。
【符号の説明】
１    Ｘ線
２    ＣＣＤ素子
４    Ａ／Ｄ変換器
５    ラインバッファ
６    白点異常データ除去用フィルタ
７    フレームメモリ
８    ＣＰＵ
９    画像表示装置
１０    ＣＰＵ
１１    画像データ取り込み部
１２    画像表示部
１４    記憶媒体
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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