(57)【要約】【課題】画像のなかにＸ線が直接入射した領域があるような場合でも、関心領域でのダイナミックレンジを確保しコントラストが最適になるように改善する。【解決手段】Ｘ線管１１からＸ線を発生し、被写体１０を透過したＸ線をイメージインテンシファイア１２に入射させてＴＶカメラ１４からＸ線透過像の映像信号を得、Ａ／Ｄ変換器２１でデジタルデータに変換した後、画像メモリ２３とＣＰＵ２５とによって画像全体の画素値についてのヒストグラムを作成し、所定のしきい値以上を除いた部分の合計値に対応する出力をＸ線制御装置１５に送ってＸ線出力のフィードバック制御を行うとともに、しきい値以上が除去された部分の最大画素値に合わせてＡ／Ｄ変換器２２の最大レンジを設定し、このＡ／Ｄ変換器２２からのデジタルデータを画像処理し、Ｄ／Ａ変換器２７を経て画像モニタ装置３０に送る。【選択図】図１
2006087638.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体に向けてＸ線を照射するＸ線発生手段と、被写体を透過したＸ線による画像を撮像する撮像手段と、該撮像手段からの画像信号をデジタル化する第１のＡ／Ｄ変換手段と、該第１のＡ／Ｄ変換手段により変換されたデジタル画像データより画素値に関するヒストグラム（画素値の出現頻度分布）を求める手段と、該ヒストグラムから設定しきい値以上を削除し、該削除後のヒストグラムでの画素値の合計値を求める手段と、該合計値に基づき上記Ｘ線発生手段からのＸ線出力をフィードバック制御する制御手段と、上記の削除後のヒストグラムでの最大画素値に対応してその最大レンジが設定される第２のＡ／Ｄ変換手段と、該第２のＡ／Ｄ変換手段により変換されたデジタル画像データに対して画像処理を行う手段と、該画像処理後のデジタル画像データに基づき画像表示する画像モニタ手段とを有することを特徴とするＸ線映像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、Ｘ線を利用して透視や撮影を行なう、医療の分野などで用いるのに好適な、Ｘ線映像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、Ｘ線テレビシステムなどを用いてＸ線映像信号を得、これをデジタル化して種々の空間フィルタ処理などの画像処理を施し、診断部位・診断目的に適した画像を作成し、再びアナログの映像信号に戻して表示することにより、医療の診断の役に立てることが行われている。通常、下記特許文献１などにも記載されているように、関心領域が画像のどの部分に含まれているかに無関係につねに一定の領域（たとえば画像全体の領域、あるいはサークルブランクに内接する四角形領域）を定め、その領域内の画像データ（画素値データ）をサンプリングしてその領域内の画像データの合計値（平均値）が一定になるようにＸ線出力を制御するとともに、画像処理のパラメータを定めて、画像のダイナミックレンジを確保し、良好なコントラストが得られるようにしている。
【特許文献１】特開平１１−１０４１１６号公報
【０００３】
しかし、従来のように一定領域での画素値データの合計値が一定になるようＸ線出力を制御する方式では、画像によっては必ずしもダイナミックレンジを確保できず、最適なコントラストの画像データを得ることができないという問題がある。
【０００４】
すなわち、その画素値データをサンプリングする一定領域に画素値データの出現頻度が関心領域とは大きく異なる領域がある場合に不都合が生じる。たとえば、食道のＸ線造影検査では、造影剤が食堂を通過するタイミングで頚部でのＸ線透視および撮影を行う。その際、喉の部分は細いため人体組織を通過しない直接Ｘ線が受像装置に入射することになる。そこで、この食道のＸ線画像では、画像の両脇に直接Ｘ線が入射した部分が生じる。すると、上記の一定領域には、関心領域たる食道部分以外に、直接Ｘ線が入射した部分も含まれることになり、画素値データの合計値によりＸ線出力を制御し画像処理のパラメータを定めても、関心領域たる食道部分のダイナミックレンジが縮小され、最適なコントラストの画像を得ることはできない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明は、画像のなかにＸ線が直接入射した領域があるような場合でも、関心領域でのダイナミックレンジを確保しコントラストが最適になるように改善した、Ｘ線映像装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を達成するため、この発明による請求項１記載のＸ線映像装置においては、被写体に向けてＸ線を照射するＸ線発生手段と、被写体を透過したＸ線による画像を撮像する撮像手段と、該撮像手段からの画像信号をデジタル化する第１のＡ／Ｄ変換手段と、該第１のＡ／Ｄ変換手段により変換されたデジタル画像データより画素値に関するヒストグラム（画素値の出現頻度分布）を求める手段と、該ヒストグラムから設定しきい値以上を削除し、該削除後のヒストグラムでの画素値の合計値を求める手段と、該合計値に基づき上記Ｘ線発生手段からのＸ線出力をフィードバック制御する制御手段と、上記の削除後のヒストグラムでの最大画素値に対応してその最大レンジが設定される第２のＡ／Ｄ変換手段と、該第２のＡ／Ｄ変換手段により変換されたデジタル画像データに対して画像処理を行う手段と、該画像処理後のデジタル画像データに基づき画像表示する画像モニタ手段とが備えられることが特徴となっている。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１記載のＸ線映像装置によれば、第１のＡ／Ｄ変換手段によりＸ線画像信号のデジタル化が行われ、そのデジタル画像信号より画素値に関するヒストグラムが求められる。このヒストグラムから所定のしきい値以上の部分が削除され、被写体を透過せずに直接入射したＸ線による画素値部分が除かれる。この削除後のヒストグラムでの画素値の合計値に基づいてＸ線出力がフィードバック制御されるので、直接Ｘ線による影響が除かれた状態でのＸ線出力のフィードバック制御がなされ、そのＸ線出力は必要な関心領域について適切なものとなる。しかも、第２のＡ／Ｄ変換手段では、こうして削除された後のヒストグラムでの最大画素値に対応して最大レンジが設定され、この第２のＡ／Ｄ変換手段により変換されたデジタル画像データに対して画像処理が行われて画像表示がなされるので、画像のダイナミックレンジが直接Ｘ線を除いた画素について定められることになり、関心領域に関して十分なダイナミックレンジを確保し、関心領域での画像のコントラストを強調して表示することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
つぎに、この発明を実施したＸ線映像装置について図面を参照して説明する。
【実施例】
【０００９】
図１は、この発明の一実施例のブロック図である。この図において、Ｘ線管１１から発生させられたＸ線は被写体（患者）１０に照射される。このＸ線管１１からのＸ線出力は、Ｘ線管１１に与える高電圧と電流を制御するＸ線制御装置１５によって制御される。被写体１０を透過したＸ線はイメージインテンシファイア１２に入射して、Ｘ線透過像に対応した光学的な画像に変換され、この光学像が光学系１３を経てＴＶカメラ１４に導かれて、Ｘ線透過像の映像信号が得られる。この映像信号は画像処理装置２０によりデジタル的に処理された後、画像モニタ装置（ＴＶモニタ装置）３０によって表示される。
【００１０】
この画像処理装置２０は、２つのＡ／Ｄ変換器２１、２２と、２つの画像メモリ２３、２４と、メモリ２６を用いて各種の演算を行うとともにＡ／Ｄ変換器２２を制御し、Ｘ線制御装置１５を制御するＣＰＵ２５と、Ｄ／Ａ変換器２７とを備える。
【００１１】
ＴＶカメラ１４から出力されるアナログの映像信号は、２つのＡ／Ｄ変換器２１、２２によってそれぞれデジタル画像データに変換される。一方のＡ／Ｄ変換器２１によりデジタル化された画像データ（画素値データ）はいったん画像メモリ２３に格納された後読み出されてＣＰＵ２５に送られて画素値に関する出現頻度分布（ヒストグラム）が作成される。このヒストグラムはたとえば図２に示すようなものとなる。
【００１２】
ＣＰＵ２５は、このヒストグラムのうち、所定のスレッショルドレベルａ以上の部分を削除し、その削除した後の部分（図では網掛け部で表わされている）の画素値の合計値を求める。この合計値に対応した出力がＸ線制御装置１５に送られる。そのため、スレッショルドレベルａより低い画素値の合計値によるＸ線出力のフィードバック制御系が形成されることになり、上記の合計値が最適値に近づくようＸ線出力が変化していく。
【００１３】
他方のＡ／Ｄ変換器２２は、その最大レンジが、上記の削除後の部分の最大画素値に対応するように設定される。これはＣＰＵ２５によって行われる。そしてこのＡ／Ｄ変換器２２からのデジタル画像データは画像メモリ２４に蓄えられた上で、ＣＰＵ２５によってエッジ強調などの各種の画像処理される。この画像処理後の画像データはＤ／Ａ変換器２７によってアナログ映像信号に戻されて画像モニタ装置３０に送られて表示される。
【００１４】
たとえば、被写体（患者）１０の食道についてＸ線造影検査を行う場合、頚部両脇ではＸ線が人体組織を通らずに直接イメージインテンシファイア１２に入射する。この直接Ｘ線はほとんど減衰していないので、直接Ｘ線が入射した部分の画素値は大きなものとなり、この直接Ｘ線部分の領域が大きいと、画素値のヒストグラムは図２に示すように画素値の大きな部分で大きなピークを有することになる。
【００１５】
そこで、スレッショルドレベルａをこの直接Ｘ線による画素値に対応させて、レベルａ以上の部分を削除すれば、直接Ｘ線による画素値を除くことができる。つまりレベルａ以上の部分を削除した後のヒストグラムは図２の網掛け部分のようになるが、この部分では直接Ｘ線による画素値は除かれていることになる。そして、この網掛け部分の画素値の合計値が一定値になるようにＸ線出力のフィードバック制御が行われるので、直接Ｘ線の影響を除いた状態での最適なＸ線出力、つまりＸ線画像のうち直接Ｘ線が入射した部分を除いた関心領域を含む部分について最適なＸ線出力となる。
【００１６】
しかも、この網掛け部分の画素値の最大値に合わせてＡ／Ｄ変換器２２の最大レンジが設定されるので、Ｘ線画像のうち直接Ｘ線が入射した部分を除いた関心領域を含む部分について画像のダイナミックレンジが定められることになり、直接Ｘ線の入射領域を除いた領域での画像のコントラストが強調される。そして、このＡ／Ｄ変換器２２により変換された画像データに対して画像処理が施された後、Ｄ／Ａ変換器２７によってアナログ映像信号に戻されて画像モニタ装置３０によって表示されるのであるから、直接Ｘ線の入射領域を除いた領域に関して画像のダイナミックレンジが定められかつ画像のコントラストが強調された画像が表示されることとなり、関心領域についての画像が見易く表示され、診断が容易になる。
【００１７】
なお、スレッショルドレベルａについては、直接Ｘ線による画素値に対応するものとしてあらかじめ求めておいてメモリ２６などに記憶させておくようにしてもよいが、ＣＰＵ２５がヒストグラムのパターンから自動的に判別するように構成することも可能である。
【００１８】
また、上記では、いわゆるＸ線ＴＶ透視システムにこの発明を適用した一実施例について説明しているが、循環器用Ｘ線検査システムなど他のＸ線映像装置についても同様に適用することができる。さらに、Ｘ線透過像の画像信号を得るための受像手段として、上記ではイメージインテンシファイア１２とＴＶカメラ１４とを組み合わせたものを使用しているが、多数の半導体Ｘ線検出素子を平面状に並べたいわゆるフラットパネルディテクタを用いることもできる。これら以外に、他の具体的な構造などについても、種々に構成できる。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
この発明のＸ線映像装置によれば、Ｘ線画像の直接Ｘ線による画素値部分を除いた部分でＸ線出力をフィードバック制御し、かつその除いた後の部分に対応してＡ／Ｄ変換手段のダイナミックレンジを定めるので、直接Ｘ線に影響されることなく関心領域に関して適切なＸ線出力を得、関心領域に関して十分なダイナミックレンジを確保し、関心領域での画像のコントラストを強調して表示することができる。関心領域のコントラストを強調した画像を表示することは、関心領域を見易く表示することができることを意味し、この表示画像を観察することにより医学的な診断を容易に行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明の一実施例にかかるＸ線映像装置を示すブロック図。
【図２】同実施例で得られるヒストグラムの一例を示すグラフ。
【符号の説明】
【００２１】
１０            被写体（患者）
１１            Ｘ線管
１２            イメージインテンシファイア
１３            光学系
１４            ＴＶカメラ
１５            Ｘ線制御装置
２０            画像処理装置
２１、２２      Ａ／Ｄ変換器
２３、２４      画像メモリ
２５            ＣＰＵ
２６            メモリ
２７            Ｄ／Ａ変換器
３０            画像モニタ装置
【図１】
2006087638.tif 000003
【図２】
2006087638.tif 000004