(57)【要約】  【課題】  高精度なX線絞りの位置検出が可能なX線画像診断装置を提供する。  【解決手段】  X線源2より被検体1に照射するX線に対しX線遮蔽物によりX線の照射範囲を可変設定するX線絞り3と、X線絞り3の挿入位置情報を検出する挿入位置検出部4と、X線源1と対向配置され前記照射範囲の被検体1の透過X線データを検出するX線検出器5と、X線検出器5によって検出された透過X線データを表示する表示部8とを備え、前記挿入位置検出部4によって検出されたX線絞り3の挿入位置に基づきX線検出器5の読み出しアドレスを算出するX線絞り位置検出領域特定部9と、前記算出された読み出しアドレスによって特定されるX線検出器5からの読み出し領域のサンプリング点を設定する検出領域間引き数設定部10と、前記設定されたサンプリング点の画素データを用いて前記透過X線データに対する画像処理に供するためのX線絞り3の挿入位置情報を算出するX線絞り挿入位置検出部11とをさらに備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線源より被検体に照射するＸ線に対しＸ線遮蔽物によりＸ線の照射範囲を可変設定するＸ線絞りと、前記Ｘ線絞りの挿入位置情報を検出する挿入位置検出手段と、前記Ｘ線源と対向配置され前記照射範囲の前記被検体の透過Ｘ線データを検出するＸ線検出器と、前記Ｘ線検出器によって検出された透過Ｘ線データを表示する表示手段とを備えたＸ線画像診断装置において、前記挿入位置検出手段によって検出されたＸ線絞りの挿入位置に基づき前記Ｘ線検出器の読み出しアドレスを算出する第１の算出手段と、前記算出された読み出しアドレスによって特定される前記Ｘ線検出器からの読み出し領域のサンプリング点を設定する設定手段と、前記設定されたサンプリング点の画素データを用いて前記透過Ｘ線データに対する画像処理に供するための前記Ｘ線絞りの挿入位置情報を算出する第２の算出手段とを備えたことを特徴とするＸ線画像診断装置。
【請求項２】
前記被検体の検査対象部位を設定する対象部位設定手段をさらに備え、前記算出手段は、前記対象部位設定手段によって設定された被検体の検査対象部位と前記Ｘ線絞りの挿入位置に基づき前記Ｘ線検出器の読み出しアドレスを算出することを特徴とする請求項１に記載のＸ線画像診断装置。
【請求項３】
前記設定手段は、前記Ｘ線検出器からの読み出し領域における画素分布の特徴量によりサンプリング点を設定することを特徴とする請求項１又は２の何れか１項に記載のＸ線画像診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、X線源から曝射されたX線を、X線絞りを用いて照射野を設定し、検出器を介して画像化するX線診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、X線診断装置において、X線絞りは診断が必要な部分以外への被検者への被曝を低減する他、X線の散乱線を減少させ画質を向上させる。診察時は画像の白黒を反転させて表示するためX線源と検出器の位置関係と、絞りの開口もしくは絞り位置の情報を用いて画像のX線絞りの領域と照射野を判別する方法がとられている(例えば、特許文献1)。
【０００３】
【特許文献１】特開平5-122610号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記方法ではX線絞りの位置を位置検出器で検出するため、位置検出器によって検出されたX線絞りの位置情報では、X線絞りの開口部分の画像領域について階調処理などの画像処理を行うために用いるにはその位置精度が不足しているという未解決の問題があった。本発明の目的は、高精度なX線絞りの位置検出が可能なX線画像診断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的は、X線源より被検体に照射するX線に対しX線遮蔽物によりX線の照射範囲を可変設定するX線絞りと、前記X線絞りの挿入位置情報を検出する挿入位置検出手段と、前記X線源と対向配置され前記照射範囲の前記被検体の透過X線データを検出するX線検出器と、前記X線検出器によって検出された透過Ｘ線データを表示する表示手段とを備えたX線画像診断装置において、前記挿入位置検出手段によって検出されたX線絞りの挿入位置に基づき前記X線検出器の読み出しアドレスを算出する第1の算出手段と、前記算出された読み出しアドレスによって特定される前記X線検出器からの読み出し領域のサンプリング点を設定する設定手段と、前記設定されたサンプリング点の画素データを用いて前記透過X線データに対する画像処理に供するための前記X線絞りの挿入位置情報を算出する第2の算出手段とを備えたことによって達成される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、高精度なX線絞りの位置が検出可能なX線画像診断装置を提供するという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明のX線診断装置の実施の形態について、以下図面を用いて説明する。
【０００８】
図1は、本発明のX線診断装置の実施の構成例を示す模式図である。本発明の実施の形態のX線診断装置は、被検体1にX線を照射するX線源2と、前記被検体1へのX線の照射範囲を制限するX線絞り3と、前記X線絞り3の挿入位置を検出するX線絞り位置検出部4と、X線源2と対向配置され前記被検体1を透過したX線を電気信号として出力するX線検出器5と、X線検出器5より出力される電気信号を画像データとして記憶する画像記憶部6と、画像記憶部6に記憶されている画像データに対して各種画像処理を施す画像処理部7と、前記画像処理部7より出力される画像データを診断画像として表示する表示部8と、前記X線絞り位置検出部4より出力されるX線絞り挿入位置と前記記憶部6に記憶されている画像データよりX線絞り3の挿入位置を検出するための領域を特定するX線絞り位置検出領域特定部9と、X線絞り位置検出領域特定部9で特定された領域に対して領域に対して高速化するための間引き数を決定する検出領域間引き数設定部10と、検出領域間引き数設定部10により決定された検出精度に従い画像記憶部6に記憶されている画像データよりX線絞り挿入位置の検出を行なう間引き数出部11と、を有している。
【０００９】
最初に、本発明のX線診断装置の詳細な動作について説明する。X線絞り3を用いて被検体の診断部位にX線照射領域を絞り、X線源2から被検者1の延長線上にあるX線検出器5にX線を照射する。X線検出器5でX線が電気信号に変換され出力されその信号を画像データとして画像記憶部6でメモリ等の記憶装置に保存する。保存されたデータは画像処理部７から読み込まれて画像処理を行った後ディスプレイ等の表示部8へ出力される。X線絞りは、照射時にX線絞り位置検出部4から絞りの位置情報や、SID、管球角度等の情報がX線絞り位置検出領域特定部9へと送られ、それらの情報を元に画像中のX線絞りの位置を算出される。
【００１０】
次に、画像記憶部6から画像データを読み込み算出された照射野の位置を元に範囲を決め切り出す。このとき、切り出す範囲は予め撮影部位ごと定めた値によって切り出す。図2に、斜入時のX線絞り位置検出領域特定部9を説明するための模式図を示す。同図はX線源2から被検体1とその延長線上にあるX線検出器5へX線を照射したときのX線照射位置12とX線源の管球の角度検出器に誤差があった場合の検出器情報のX線照射位置13とX線検出器5のデータから画像化した画像データ14とそのデータ内の照射野15とX線絞り領域16と斜入時のX線絞り検出領域17を示している。
【００１１】
図2で、X線源の角度検出器の誤差が微小だったとしても、X線検出器5の位置まで誤差が比例的に大きくなるため、本手法では斜入時のX線絞り検出領域17にあるように、その他の撮影法に比べ広い範囲(例えば、数値はあくまで例であるが斜入でない場合の20mm外側の範囲等)を設定することで必ず検出領域にX線絞りの境界が入るようにすることができる。逆に、FPDとX線源が固定されたような装置の場合等は検出器が少ない分位置情報が正確なので検出範囲は狭く(例えば、数値は一例であるが斜入でない場合の5mm内側の範囲等)設定できる。
【００１２】
次に、X線絞り位置検出領域特定部9で得られた画像について検出領域間引き数設定部10で画像の特徴量を元に間引きを行う。また、この間引きは絞り境界に対して垂直方向に行うので検出の精度への影響は少ない。
【００１３】
以下に、特徴量による間引きを3例説明する。
【００１４】
図3は検出領域の大きさによって間引き数を変動させる手法を示している。図3aは絞り領域16と照射野15に対し検出領域が、小さい検出領域18と大きい検出領域19と定まった場合を示している。図3bはそれぞれの検出領域の大きさによって間引きする行又は列が定まった様子を示している。小さい検出領域18は元々処理に時間が掛からず、間引くと検出に影響がでる場合もあるので間引きをしていない。大きい検出領域19はそのままでは処理時間が掛かるため間引き数を大きくとるように設定する。図3cは間引き後の小さい検出領域の間引き画像22と大きい検出領域の間引き画像21を示している。この手法は、X線絞りの境界が直接線が入っている等境界が判別しやすい部位で有効で精度は変わらないように画像サイズを小さくできる。
【００１５】
次にもう一つの間引きの例を説明する。図4は、検出領域のコントラストの大きさによって間引き数を変動させる手法を示している。図4aは絞り領域16と輝度に変化のある照射野15でX線絞りの検出領域24が定まった場合を示している。図4bは、検出領域の拡大像25に対するコントラスト画像26と、コントラストの低い部分を大きく間引きし、コントラストの大きい部分を小さく間引いた、間引き数の設定と間引き行の設定27と、元画像に対する間引き行の対応図28を示している。このとき、コントラストが大きい部分の間引きを少なくするのは、X線絞りの境界が検出しし易いためであり、間引きによる検出の妨が起こらないようにしている。図4cは、コントラストの大きさによって間引きした間引き画像29を示している。また、このコントラストの大きさは、検出領域内での相対値を用いる。この手法は、X線絞りの境界が判別しにくい部位に有効で、コントラストの強い画素を優先的に残すように間引き後の画素を取得できるので画像サイズが小さくなっても境界が検出しにくくはならない。
【００１６】
また、2つを併用する手法を次に説明する。図5は、X線絞り検出領域の、コントラストと領域の大きさによる間引きを説明するための模式図を示している。
図5aはX線絞り領域28と輝度の変化のある照射野29で検出領域A30と検出領域Bが定まった場合を示している。
図5bは検出領域Aの拡大図32と検出領域Bの拡大図33と、それぞれの検出領域からコントラスト図を作りそのコントラストの大きさから間引きを設定した、検出領域Aのコントラスト画像に間引き数の設定を加えた画像34と検出領域Bのコントラスト画像に間引き数の設定を加えた画像35と、コントラストの間引き数の設定を元の画像に対応させた、検出領域Aの元画像に間引き行の設定を加えた画像36と検出領域Bの元画像に間引き行の設定を加えた画像37を示している。
図5cは、検出領域Aのコントラストによる間引き後画像38と、検出領域Bのコントラストによる間引き後画像39を示している。
図5dは、図5cのそれぞれの画像に対して領域の大きさに対する間引き数の設定をした、検出領域Aの間引き数の設定を加えた画像40と検出領域Bの間引き数の設定を加えた画像41を示している。
図5eは、コントラストによる間引きと領域の大きさによる間引きを行った最終画像、検出領域Aの最終間引き画像42と検出領域Bの最終間引き画像を示している。この手法は、コントラストによる間引きをすることでコントラストの高い画素を残し、間引きによる検出率の低下を防ぎ、更に併用して領域の大きさによる間引きをすることでコントラストによる間引きで検出領域が十分間引けなかった場合でも、最終画像を元の検出領域画像の大きさに掛からずほぼ一定にすることが出来る。この手法は、X線絞りと照射野の境界のコントラストが小さい部分があり更にその照射野の大きさが大きい場合に有効である。
【００１７】
次にX線絞りの検出部について説明する。図6は、検出領域間引き数決定部111から間引き後の画像を取得し、画像からエッジを検出するためのエッジ検出部112と、エッジからX線絞りと思われる候補を選び出す候補点設定部113と、その候補点から直線を検出する直線検出部114と、検出した直線からX線絞り領域を決める絞り領域設定部115と、検出したX線領域の位置情報出力部116を示している。エッジ検出の手法としては、それぞれの間引きした画像に対し内側に立ち上がるエッジを微分やフィルタなどをもちいることで抽出することができる。候補点の設定は、エッジ画像の外側の画素や閾値以上の輝度値を持つ画素等、X線絞りの条件として適しているものを用いることでエッジの中から設定する。直線検出部114における直線近似法は例えば一般的なHough変換や最小近似法等を用いる。絞り境界の設定は、直線近似で求められた直線によって閉じられた領域を検出することで設定することができる。最後に、検出された絞り領域の情報を画像処理部7へ送り、画像処理部7で原画像と重ねて絞り領域を示す等した後、表示部8に送りモニタ等に表示する。
【００１８】
以上説明したように、本実施形態によれば、X線源2より被検体1に照射するX線に対しX線遮蔽物によりX線の照射範囲を可変設定するX線絞り3と、X線絞り3の挿入位置情報を検出する挿入位置検出部4と、X線源1と対向配置され前記照射範囲の被検体1の透過X線データを検出するX線検出器5と、X線検出器5によって検出された透過X線データを表示する表示部8とを備え、前記挿入位置検出部4によって検出されたX線絞り3の挿入位置に基づきX線検出器5の読み出しアドレスを算出するX線絞り位置検出領域特定部9と、前記算出された読み出しアドレスによって特定されるX線検出器5からの読み出し領域のサンプリング点を設定する検出領域間引き数設定部10と、前記設定されたサンプリング点の画素データを用いて挿入位置検出部4によって検出されたX線絞り3の挿入位置よりも高精度な情報を検出するX線絞り挿入位置検出部11とをさらに備えるので、より高精度なX線絞りの位置検出が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の構成例を示す模式図。
【図２】斜入時のX線絞り位置検出領域特定手段を説明するための模式図。
【図３】X線絞り検出領域の、領域の大きさによる間引きを説明するための模式図。
【図４】X線絞りの検出領域の、コントラストによる間引きを説明するための模式図。
【図５】X線絞り検出領域の、コントラストと領域の大きさによる間引きを説明するための模式図。
【図６】X線絞り挿入位置検出部の構成例を示す模式図。
【符号の説明】
【００２０】
１  被検体
２  X線源
３  X線絞り
４  X線絞り位置検出部
５  X線検出器
６  画像記憶部
７  画像処理部
８  表示部
９  X線絞り位置検出領域特定部
１０  検出領域間引き数設定部
１１  X線絞り挿入位置検出部
【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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