(57)【要約】【課題】  Ｘ線画像に異なる複数の画像処理がなされた場合においても、最適な濃度或いは輝度となる出力画像を得る。【解決手段】  原画像データを解析し予め決めれた領域の代表値を算出し、原画像データに対して第一の画像処理を行う。算出された代表値と、第一の画像処理が行われた代表値との間の変動量を算出し、それぞれ算出された代表値と変動量とに基づき原画像データに対して第二の画像処理を行う。【選択図】      図１
2008212493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原画像データに複数の画像処理を行う画像処理装置であって、
前記原画像データの代表値を取得するための画像解析手段と、
前記原画像データに対して第一の画像処理を行う第一の画像処理手段と、
前記画像解析手段によって取得された代表値と、前記第一の画像処理が行われた代表値との間の変動量を算出する変動量算出手段と、
前記画像解析手段によって取得された代表値と前記変動量算出手段で算出された変動量とに基づいて、前記原画像データに対して第二の画像処理を行う第二の画像処理手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
原画像データに複数の画像処理を行う画像処理装置であって、
前記原画像データの代表値を取得する画像解析手段と、
前記原画像データに対して第二の画像処理を行う第二の画像処理手段と、
前記第二の画像処理が行われた原画像データに対して第一の画像処理を行う第一の画像処理手段と、
前記第二の画像処理が行われた前記代表値の処理結果に対して、前記第一の画像処理によって生じる前記代表値の処理結果の変動量を算出する変動量算出手段と、
前記変動量算出手段で算出された変動量に基づいて、前記第一の画像処理が行われた原画像データを補正する補正処理手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
前記第一の画像処理は、前記原画像データの一部又は全部を変更する処理であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記第一の画像処理は、ダイナミックレンジ変更処理、鮮鋭化処理、ノイズ低減処理の少なくとも何れか１つを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記第二の画像処理は、階調変換処理であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記代表値は、前記予め決められた領域から算出された画素値であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記変動量は、前記予め決められた領域における統計値に基づき算出されることを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記統計値は、データの平均値、中央値、最頻値、最大値、最小値、標準偏差、分散、分位点の少なくとも１つであることを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記補正処理手段は、前記変動量算出手段で算出された変動量に基づいて、画素値が変動された量を補正する処理であることを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
原画像データに複数の画像処理を行う画像処理方法であって、
前記原画像データの代表値を取得するための画像解析工程と、
前記原画像データに対して第一の画像処理を行う第一の画像処理工程と、
前記画像解析工程において取得された代表値と、前記第一の画像処理が行われた代表値との間の変動量を算出する変動量算出工程と、
前記画像解析工程において取得された代表値と前記変動量算出工程で算出された変動量とに基づいて、前記原画像データに対して第二の画像処理を行う第二の画像処理工程と、
を有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１１】
原画像データに複数の画像処理を行う画像処理方法であって、
前記原画像データの代表値を取得する画像解析工程と、
前記原画像データに対して第二の画像処理を行う第二の画像処理工程と、
前記第二の画像処理が行われた原画像データに対して第一の画像処理を行う第一の画像処理工程と、
前記第二の画像処理が行われた前記代表値の処理結果に対して、前記第一の画像処理によって生じる前記代表値の処理結果の変動量を算出する変動量算出工程と、
前記変動量算出工程で算出された変動量に基づいて、前記第一の画像処理が行われた原画像データを補正する補正処理工程と、
を有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１２】
請求項１０又は１１に記載の画像処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１３】
請求項１２に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原画像データに複数の画像処理を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタル技術の発達により、医療用のＸ線画像においても画像処理を行うことが一般的となってきた。特に、従来のフィルムを用いたＸ線撮影に代わり、デジタルでＸ線画像データを出力可能なセンサも開発されている。そして、このセンサを用いたＸ線撮影装置において画像処理は不可欠となっており、撮影された画像の画像処理としては様々なものが適用されている。撮影されたデータに対して階調変換を施すことにより取得データを観察し易い濃度、或いは輝度の画像に変換する階調変換処理は重要な画像処理の一つとなっている。
【０００３】
尚、上述の階調変換処理に使用される関数の形状としては、図９に示す銀塩フィルムの特性曲線と同様のＳ字形状のものが一般的に使用されている。また、このＳ字の特性曲線の作成方法については、例えば特許文献１に開示されている。
【０００４】
更に、このＳ字曲線を撮影画像の画素値に対応付ける方法として、図１０に示す２点法がある。この２点法は、画像中に含まれる被写体の最大値と最小値がそれぞれ一定範囲の出力値となるように階調変換を行う方法である。最大値と最小値の間が、例えば図１０に示すように、最高濃度３．２Ｄと最低濃度０．２Ｄの範囲に対応する画素値となるように階調変換される。
【０００５】
また、このＳ字曲線を撮影画像の画素値に対応付ける方法として、図１１に示す１点法もある。この１点法は、被写体中の関心領域を代表する画素値が所定の出力値となるように階調変換を行う方法である。胸部正面画像の肺野内の最大画素値が、例えば濃度１．８Ｄに対応する画素値となるように階調変換される。
【０００６】
更に、上述の１点法、２点法で使用される代表となる画素値（以下、代表値という）を自動で解析する方法（以下、画像解析処理という）も提案されている。例えば、特許文献２には、画像のヒストグラムから画素値を算出する方法が、特許文献３には、画像の２次元的な構造から関心領域を抽出し、その関心領域の統計値を代表値として算出する方法が提案されている。
【０００７】
尚、このような画像解析処理では、撮影対象によって関心領域が違うため、撮影部位（例えば、胸部正面、頭部正面）に応じて、異なる画像解析処理を適応することが一般的に行われている。
【特許文献１】特開平11-088688号公報
【特許文献２】特開平07-255012号公報
【特許文献３】特開2000-163562号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、Ｘ線撮影装置における画像処理は上述の階調変換処理に加え、ダイナミックレンジ変更（圧縮）処理、鮮鋭化処理、ノイズ低減処理等の画素値を変更させる処理を合わせて行い、最終的な診断用画像を出力することが一般的に行われている。
【０００９】
そのため、階調変換処理を単独に行った場合に最適な濃度或いは輝度の画像が得られたとしても、複数の画像処理を合わせて行った場合では階調変換処理以外の処理による画素値の変動の影響で、必ずしも最適な濃度或いは輝度の画像にならない場合がある。即ち、原画像から画像解析処理により代表値を算出し、その代表値が最適な濃度或いは輝度となる階調曲線を設定したとしても、他の処理により代表値そのものの値が変動するため最適な濃度或いは輝度で出力されない場合がある。
【００１０】
この問題を、解決する方法として原画像に階調処理以外の全ての画像処理が実行された画像から代表値を解析する方法が考えられる。しかしながら、この方法では、解析対象の画像自体が画像処理の影響を受けたものである。
【００１１】
そのため、画像のヒストグラムや２次元的な構造が想定していたものと異なってしまう可能性があり、画像解析処理が安定しなくなるという問題がある。また、画像解析処理で上述の影響を考慮する場合、撮影部位に加えて適用される画像処理や処理パラメータに応じた複数の画像解析処理を用意する必要がある。更に、新規に画像処理が追加される毎に画像解析処理を追加或いは修正する必要があり、現実的ではない。
【００１２】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、Ｘ線画像に異なる複数の画像処理がなされた場合においても、最適な濃度或いは輝度となる出力画像を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、原画像データに複数の画像処理を行う画像処理装置であって、前記原画像データの代表値を取得するための画像解析手段と、前記原画像データに対して第一の画像処理を行う第一の画像処理手段と、前記画像解析手段によって取得された代表値と、前記第一の画像処理が行われた代表値との間の変動量を算出する変動量算出手段と、前記画像解析手段によって取得された代表値と前記変動量算出手段で算出された変動量とに基づいて、前記原画像データに対して第二の画像処理を行う第二の画像処理手段とを有することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、原画像データに複数の画像処理を行う画像処理装置であって、前記原画像データの代表値を取得する画像解析手段と、前記原画像データに対して第二の画像処理を行う第二の画像処理手段と、前記第二の画像処理が行われた原画像データに対して第一の画像処理を行う第一の画像処理手段と、前記第二の画像処理が行われた前記代表値の処理結果に対して、前記第一の画像処理によって生じる前記代表値の処理結果の変動量を算出する変動量算出手段と、前記変動量算出手段で算出された変動量に基づいて、前記第一の画像処理が行われた原画像データを補正する補正処理手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、原画像と複数の画像処理がなされた後の画像とから画素値の変動量を算出し、変動量に基づいて階調変換処理を行うことで、複数の画像処理がなされた場合においても、最適な濃度或いは輝度となる出力画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
【００１７】
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態における放射線撮影装置の構成の一例を示す図である。図１において、１００はＸ線撮影装置であり、Ｘ線ビーム１０２で撮影された画像をフィルム上又はモニタ上に出力する際の効果的な画像処理を行う機能を有する。また、Ｘ線撮影装置１００はデータ収集回路１０５、前処理回路１０６、ＣＰＵ１０８、メインメモリ１０９、操作パネル１１０、画像表示器１１１、画像処理回路１１２を備えている。そして、これらはＣＰＵバス１０７を介して相互にデータの授受が可能に接続されている。
【００１８】
また、画像処理回路１１２は、画像解析回路１１３、第一の画像処理回路１１４、変動量算出回路１１５、第二の画像処理回路１１６を備え、それぞれの回路はＣＰＵバス１０７に接続されている。
【００１９】
尚、データ収集回路１０５と前処理回路１０６とは相互に接続されており、データ収集回路１０５には２次元Ｘ線センサ１０４及びＸ線発生回路１０１が接続されている。
【００２０】
上述のようなＸ線撮影装置１００において、まずメインメモリ１０９は、ＣＰＵ１０８での処理に必要な各種のデータなどを記憶すると共に、ＣＰＵ１０８のワーキングメモリとして機能する。ＣＰＵ１０８は、メインメモリ１０９を用いて操作パネル１１０からの操作に従い装置全体の動作制御等を行う。これにより、Ｘ線撮影装置１００は次のように動作する。
【００２１】
まず、操作パネル１１０を介してユーザから撮影指示が入力されると、この撮影指示はＣＰＵ１０８によりデータ収集回路１０５に伝えられる。一方、ＣＰＵ１０８が撮影指示を受けると、Ｘ線発生回路１０１及び２次元Ｘ線センサ１０４を制御してＸ線撮影を実行させる。
【００２２】
Ｘ線撮影では、まずＸ線発生回路１０１が、被写体１０３に対してＸ線ビーム１０２を放射する。Ｘ線発生回路１０１から放射されたＸ線ビーム１０２は、被写体１０３を減衰しながら透過し、２次元Ｘ線センサ１０４に到達する。そして、２次元Ｘ線センサ１０４によりＸ線画像信号が出力される。
【００２３】
第１の実施形態では、被写体１０３を人体とする。即ち、２次元Ｘ線センサ１０４から出力されるＸ線画像信号は人体の画像信号である。
【００２４】
次に、データ収集回路１０５は、２次元Ｘ線センサ１０４から出力されたＸ線画像信号を所定のデジタル信号に変換してＸ線画像データとして前処理回路１０６に供給する。前処理回路１０６は、データ収集回路１０５からのＸ線画像データに対してオフセット補正処理やゲイン補正処理等の前処理を行う。この前処理回路１０６で前処理が行われたＸ線画像データは原画像データとしてＣＰＵ１０８の制御により、ＣＰＵバス１０７を介してメインメモリ１０９、画像処理回路１１２に転送される。
【００２５】
画像処理回路１１２において、画像解析回路１１３は入力された画像データから所望とする解析値を取得する。第一の画像処理回路１１４はその画像データに第一の画像処理を行う。変動量算出回路１１５は第一の画像処理回路１１４に入力された画像データと第一の画像処理回路１１４から出力された画像データに基づき画像解析回路１１３で取得した解析値の変動量を算出する。第二の画像処理回路１１６は画像解析回路１１３で算出された解析値と変動量算出回路１１５で算出された変動量に基づき第一の画像処理回路１１４から出力された画像データに第二の画像処理を行う。第一及び第二の画像処理の詳細については更に後述する。
【００２６】
次に、第１の実施形態におけるＸ線撮影装置１００の画像処理回路１１２の詳細な処理を、図２を用いて説明する。第１の実施形態では、Ｘ線画像データが画像処理された後、関心領域内の画素値のうち代表となる画素値（代表値）の変動量を算出し、代表値と変動量とに基づき階調変換処理（１点法）を行うものである。
【００２７】
図２は、第１の実施形態における画像処理回路１１２の処理手順を示すフローチャートである。上述したように、前処理回路１０６によって得られた原画像データはＣＰＵバス１０７を介して画像処理回路１１２に転送され、ステップＳ２０１〜Ｓ２０２において、画像解析回路１１３が原画像を解析し、関心領域の代表値を取得する。
【００２８】
まず、ステップＳ２０１において、原画像データを解析し照射野領域を抽出する。尚、照射野領域を抽出する方法は、如何なる方法を用いても良い。例えば、特許出願人により既に提案されている特登録03631095記載の方法を用いても良い。この方法では、注目画素とその周辺画素の画素値のパターンにより照射野端らしさを点数化し、照射野領域の抽出を行う。
【００２９】
次に、ステップＳ２０２において、照射野領域の中から関心領域の代表値ｘを取得する。尚、代表値の算出方法は、如何なる方法を用いても良い。例えば、画像ヒストグラムから代表値を算出する方法や、画像の２次元的な構造から関心領域を抽出し、その統計値を代表値として取得する方法等、の既に公知の技術を用いれば良い。
【００３０】
また、関心領域は撮影部位毎に異なるため、操作パネル１１０から設定された撮影部位に基づいて異なる方法によって算出しても良い。例えば、頚椎画像の場合では特許出願人より既に提案されている頚椎領域から代表値を算出する方法（特開2002-245453号公報）を用いれば良い。この方法によれば、被写体内の首領域の輪郭線を抽出することで高精度に頚椎内の関心領域を抽出することができる。また、胸部画像の場合では特許出願人より既に提案されている方法（特開2000-276605号公報）を用いれば良い。この方法によれば、胸部画像の空間的な位置関係から領域を限定することで、高精度に肺野内の関心領域を抽出することができる。
【００３１】
尚、上述のように関心領域を特定して代表値を算出する場合は、解析値として代表値に加えて、関心領域の位置情報（例えば矩形ＲＯＩの４点の座標）を合わせてメインメモリ１０９に記憶する。
【００３２】
次に、ステップＳ２０３において、第一の画像処理回路１１４が原画像データにダイナミックレンジ変更処理（圧縮処理）、鮮鋭化処理、ノイズ低減処理を行う。尚、ダイナミックレンジ変更（圧縮）処理、鮮鋭化処理、ノイズ低減処理の方法に関しては、特に限定するものではない。例えば、アンシャープマスク画像を用いた方法（特開2002-374418号公報）を用いても良い。また、ウェーブレット変換やラプラシアンピラミッド分解等によって複数の周波数成分の画像を作成し処理を行う方法（特開2003-076992号公報）を用いても良い。また、ダイナミックレンジ変更（圧縮）処理、鮮鋭化処理、ノイズ低減処理の全てを行う必要はなく、例えば操作パネル１１０から設定された処理のみを選択的に行う構成であっても良い。
【００３３】
次に、ステップＳ２０４〜Ｓ２０６において、変動量算出回路１１５が画像解析回路１１３で得られた関心領域の代表値が第一の画像処理回路１１４による処理で、どの程度変動したのかを算出する。まずステップＳ２０４において、変動量を算出するための対象領域を抽出する。対象領域は画像解析回路１１３によって関心領域が既知である場合（例えば、２次元的な構造を解析して関心領域を抽出した場合）はメインメモリ１０９に記憶された位置情報に基づき同様の領域を対象領域として抽出すれば良い。
【００３４】
尚、関心領域が未知の場合（例えば、画像ヒストグラム等から代表値を算出した場合）は、原画像データの照射野領域内から代表値と同じ値の画素値を持つ領域を対象領域として抽出すれば良い。また、この場合、抽出範囲にある程度幅を持たせるようにしても良い。例えば代表値±10の画素値を持つ領域を対象領域として抽出しても良い。
【００３５】
次に、ステップＳ２０５において、対象領域に限定し、第一の画像処理回路１１４から出力された画像データと第一の画像処理回路１１４に入力された画像データ（即ち原画像データ）を減算する。そして、この差分データのヒストグラムを作成する。このヒストグラムは、差分データに対する出現頻度を表しており、原画像データ中の対象領域の画素値がどの程度変動したのかを示す指標となるものである。
【００３６】
次に、ステップＳ２０６において、対象領域の代表的な変動量ｘを算出する。代表的な変動量としては、ヒストグラムの重心（即ち、平均値）を算出すれば良い。尚、代表的な変動量はこれだけに限定されるものではなく、その他の統計値を算出しても良い。例えば、特異的に大きな値にロバストな中央値やヒストグラムの最頻値を代表的な変動量として算出しても良い。
【００３７】
そして、ステップＳ２０７において、第二の画像処理回路１１６が画像解析回路１１３で算出された代表値と変動量算出回路１１５で算出された変動量とに基づき、第一の画像処理回路１１４から出力された画像データに階調変換処理を施す。具体的には、既に提案されている特開平11-088688号公報記載のＳ字曲線を用いて図１２に示すように代表値ｘ＋変動量Δｘが所望の濃度Ｄとなるように階調変換処理を行えば良い。尚、階調変換処理はＳ字曲線に限定するものでなく、例えば図１３に示すような直線階調を用いても良い。
【００３８】
第１の実施形態では、関心領域の画素値の変動量を算出し、変動量を考慮して階調変換を行うことで、階調変換処理を行う前に複数の画像処理が同時に行われたとしても、その関心領域の濃度を所望の濃度に安定させることができる。
【００３９】
［第２の実施形態］
次に、図面を参照しながら本発明に係る第２の実施形態を詳細に説明する。尚、第２の実施形態における放射線撮影装置の構成は、第１の実施形態で説明した図１に示す構成と同様であり、その説明は省略する。
【００４０】
次に、第２の実施形態におけるＸ線撮影装置１００の画像処理回路１１２の詳細な処理を、図３を用いて説明する。第２の実施形態では、被写体領域内の画素値のうちの最大値及び最小値を代表値とする。そして、Ｘ線画像データが画像処理された後、これら２つの代表値の変動量を算出し、これら代表値と変動量とに基づいて階調変換処理（２点法）を行うものである。
【００４１】
図３は、第２の実施形態における画像処理回路１１２の処理手順を示すフローチャートである。尚、図３に示すフローチャートにおいて、第１の実施形態で説明した図２に示す処理と同じ処理には同じ符号を付し、ここでは図２と異なる処理について詳述する。
【００４２】
図３に示すステップＳ３０１では、画像解析回路１１３が被写体領域を抽出し、被写体領域内の最大画素値ｘmax と最小画素値ｘmin を代表値として算出する。尚、被写体領域の抽出方法は特に限定するものではない。例えば、照射野領域内の最大画素値の９０％の値をｔｈ1 として算出し、次式により入力画像ｆ（ｘ，ｙ）から素抜け及び素抜け領域と一定間隔内で接する体領域を削除した後の画像ｆ1 （ｘ，ｙ）を求める。ここで、ｄ1 及びｄ2 は入力画像ｆ（ｘ，ｙ）から素抜け領域と一定間隔内で接する体領域を削除する際の一定間隔の幅を決定するための定数を示し、入力画像ｆ（ｘ，ｙ）の大きさ等に基づき設定される。
【００４３】
【数１】
2008212493.tif 000003
【００４４】
以上のように、素抜けを除去した画像ｆ1 （ｘ，ｙ）から画素値０を除く、最大値及び最小値を算出すれば良い。
【００４５】
次に、ステップＳ２０３において、第一の画像処理回路１１４が複数の画像処理を実行し、ステップＳ２０４〜Ｓ２０５において、変動量算出回路１１５が対象領域の差分データのヒストグラムを作成する。ここで、差分データのヒストグラムの作成方法は、第１の実施形態と同様の方法を用いれば良いが、第２の実施形態では最大値及び最小値の２つの代表値を算出する。よって、最大値及び最小値のそれぞれについて、差分データのヒストグラムを作成する。
【００４６】
次に、ステップＳ３０２において、代表値である最大値及び最小値の変動量をそれぞれ算出する。変動量としては、例えば最大値に対応する差分データのヒストグラムから最大値をΔｘmax として算出する。また、最初値に対応する差分データのヒストグラムから最小値をΔｘmin として算出すれば良い。
【００４７】
尚、変動量はこれに限定されるものではなく、その他の統計値を算出しても良い。例えば、特異的に大きな値を排除するために、最大値に対応する差分データのヒストグラムの９０％分位点をΔｘmax とし、最小値に対応する差分データのヒストグラムの１０％分位点をΔｘmin としても良い。更に、ヒストグラムの標準偏差や分散に基づき変動量を決定しても良い。
【００４８】
そして、ステップＳ３０３において、第二の画像処理回路１１６が画像解析回路１１３で算出された代表値及び変動量算出回路１１５で算出された変動量に基づき、第一の画像処理回路１１４から出力された画像に階調変換処理を施す。具体的には、図１４に示すように被写体の最大値ｘmax ＋変動量Δｘmax が最大濃度Ｄmax 、被写体の最小値ｘmin +変動量Δｘmin が最小濃度Ｄmin となるように階調変換処理を行えば良い。尚、階調変換処理は図１４に示すようなＳ字曲線に限定するものでなく、例えば図１５に示すような直線階調を用いても良い。
【００４９】
第２の実施形態によれば、階調変換処理を行う前に複数の画像処理が同時に行われたとしても、白とびや黒つぶれを発生させることなく、被写体領域を出力濃度範囲内に収めることができる。
【００５０】
［第３の実施形態］
次に、図面を参照しながら本発明に係る第２の実施形態を詳細に説明する。尚、第３の実施形態における放射線撮影装置の構成は、第１の実施形態で説明した図１に示す構成と同様であり、その説明は省略する。
【００５１】
次に、第３の実施形態におけるＸ線撮影装置１００の画像処理回路１１２の詳細な処理を、図４を用いて説明する。第３の実施形態は、第１の実施の形態において説明した関心領域の代表値と第２の実施の形態において説明した被写体領域の最大値及び最小値を代表値とする形態である。第３の実施形態では、Ｘ線画像データが画像処理された後、これら３つの代表値の変動量を算出し、これら代表値と変動量とに基づいて階調変換処理（３点法）を行うものである。
【００５２】
図４は、第３の実施形態における画像処理回路１１２の処理手順を示すフローチャートである。尚、図４に示すフローチャートにおいて、第１の実施形態で説明した図２、第２の実施形態で説明した図３に示す処理と同じ処理には同じ符号を付し、ここでは図２及び図３と異なる処理について詳述する。
【００５３】
図４に示すステップＳ２０１〜Ｓ３０１では、画像解析回路１１３が関心領域の代表値ｘ及び被写体領域内の最大画素値ｘmax 、最小画素値ｘmin の３点を代表値として算出する。また、ステップＳ２０４〜Ｓ４０１において、抽出した３点の変動量Δｘ、Δｘmax 、Δｘmin を算出する。算出方法については、第１及び第２の実施形態に記載の方法と同様であり、その詳細は省略する。
【００５４】
そして、ステップＳ４０２において、第二の画像処理回路１１６が画像解析回路１１３で算出された代表値及び変動量算出回路１１５で算出された変動量に基づき、第一の画像処理回路１１４から出力された画像に階調変換処理を施す。具体的には、図１６に示すように３点の、代表値＋変動量が所望の濃度となるように、それぞれ階調変換処理を行えば良い。尚、階調変換処理は図１６に示すようなＳ字曲線に限定するものでなく、例えば図１７に示すような折れ線階調を用いても良い。
【００５５】
第３の実施形態によれば、関心領域の濃度を所望の濃度に安定させると共に、白とびや黒つぶれを発生させることなく被写体領域を出力濃度範囲内に収めることができる。尚、第３の実施形態では、階調変換処理で用いる代表値を３点としたが、より多くの代表値を用いる構成も可能であることは言うまでもない。
【００５６】
［第４の実施形態］
次に、図面を参照しながら本発明に係る第２の実施形態を詳細に説明する。第４の実施形態では、関心領域内の画素値のうち代表となる画素値（代表値）を階調変換処理（１点法）することによって得られる処理結果としての濃度に対し、複数の階調変換処理以外の画像処理によって生じる濃度の変動量を算出する。そして、その変動量に基づき補正処理を行うものである。尚、第４の実施の形態における「濃度」とは、原画像データの画素値が階調変換処理された後の処理結果である画素値のことを指す。
【００５７】
図５は、第４の実施形態における放射線撮影装置の構成の一例を示す図である。第４の実施形態のＸ線撮影装置５００では、第１の実施形態で説明した図１に示す画像処理回路１１２に補正処理回路５０１を備えるものである。この構成により、第一の画像処理回路１１４と第二の画像処理回路１１６の処理順序を異ならせる場合においても、第１の実施形態と同様の効果が得られるものである。
【００５８】
尚、図５に示すＸ線撮影装置５００において、図１に示すＸ線撮影装置１００と同様に動作する箇所には同じ符号を付し、その詳細は省略する。
【００５９】
次に、第４の実施形態におけるＸ線撮影装置５００の画像処理回路１１２の詳細な処理を、図６を用いて説明する。
【００６０】
図６は、第４の実施形態における画像処理回路１１２の処理手順を示すフローチャートである。尚、第１の実施形態で説明した図１に示す処理と同じ処理には同一の符号を付している。
【００６１】
まず、図６に示すステップＳ２０１〜Ｓ２０２おいて、第１の実施形態と同様に、画像解析回路１１３が関心領域の代表値を算出する。次に、ステップＳ６０１において、第二の画像処理回路１１６が画像解析回路１１３で算出された代表値に基づき原画像データに階調変換処理を施す。具体的には、図１８に示すように、原画像データの関心領域の代表値ｘが所望の濃度Ｄとなるように階調変換処理を行えば良い。
【００６２】
次に、ステップＳ２０３において、第一の画像処理回路１１４が複数の画像処理を実行し、ステップＳ２０４〜Ｓ６０２において、変動量算出回路１１５が代表値ｘの濃度の変動量ΔＤを算出する。具体的には、ステップＳ２０４で抽出した対象領域に限定した範囲に関して、ステップＳ２０５で第一の画像処理回路１１４から出力された画像データと第一の画像処理回路１１４に入力された画像データ（即ち階調変換処理がなされた画像データ）を減算する。そして、この差分データのヒストグラムを作成する。このヒストグラムは、差分値に対する出現頻度を表しており、階調変換処理がなされた画像データの対象領域の濃度値がどの程度変動したのかを示す指標となるものである。
【００６３】
次に、ステップＳ６０２において、対象領域の代表的な濃度変動量ΔＤを算出する。尚、代表的な変動量の算出方法に関しては、第１の実施形態と同様の方法を用いれば良い。
【００６４】
そして、ステップＳ６０３において、補正処理回路５０１が変動した濃度を補正する。具体的には、第一の画像処理回路１１４から出力された画像データｆin（ｘ，ｙ）を以下の式によりｆout（ｘ，ｙ）に変換すればよい。
【００６５】
【数２】
2008212493.tif 000004
【００６６】
第４の実施形態によれば、階調変換処理後、複数の画像処理が同時に行われたとしても、関心領域の濃度値の濃度変動量を算出し、その濃度変動量に応じて補正処理を行うことで、関心領域の濃度を所望の濃度に安定させることができる。
【００６７】
［第５の実施形態］
次に、図面を参照しながら本発明に係る第５の実施形態を詳細に説明する。尚、第５の実施形態における放射線撮影装置の構成は、第４の実施形態で説明した図５に示す構成と同様であり、その説明は省略する。
【００６８】
次に、第５の実施形態におけるＸ線撮影装置５００の画像処理回路１１２の詳細な処理を、図７を用いて説明する。第５の実施形態では、被写体領域内の画素値のうちの最大値及び最小値を代表値とする。そして、これら２つの代表値を階調変換処理（２点法）することによって得られる出力結果としての濃度に対し、複数の階調変換処理以外の画像処理によって生じる濃度の変動量を算出する。そして、これら２つの代表値に対する濃度の変動量に基づき補正処理を行うものである。尚、第５の実施の形態における「濃度」とは、原画像データの画素値が階調変換処理された後の処理結果である画素値のことを指す。
【００６９】
図７は、第５の実施形態における画像処理回路１１２の処理手順を示すフローチャートである。尚、図７に示すフローチャートにおいて、第４の実施形態で説明した図６に示す処理と同じ処理には同じ符号を付し、ここでは図６と異なる処理について詳述する。
【００７０】
図７に示すステップＳ２０１〜Ｓ３０１おいて、画像解析回路１１３が被写体領域内の最大画素値ｘmax と最小画素値ｘmin を代表値として算出する。次に、ステップＳ７０１において、第二の画像処理回路１１６が画像解析回路１１３で算出された代表値に基づき原画像に階調変換処理を施す。具体的には、図１９に示すように被写体の最大値ｘmax が最大濃度Ｄmax 、被写体の最小値ｘmin が最小濃度Ｄmin となるように階調変換処理を行えば良い。
【００７１】
次に、ステップＳ２０３において、第一の画像処理回路１１４が複数の画像処理を実行する。次に、ステップＳ２０４〜Ｓ７０２において、変動量算出回路１１５が濃度の変動量ΔＤmax 、ΔＤmin を算出する。具体的には、ステップＳ２０４で抽出した最大値と最小値に対応する対象領域に対して、ステップＳ２０５で第一の画像処理回路１１４の出力画像データと入力画像データ（階調変換処理後の画像データ）を減算する。そして、この差分データのヒストグラムを作成する。
【００７２】
次に、ステップＳ７０２において、対象領域の濃度変動量ΔＤmax 、ΔＤmin を算出する。濃度変動量の算出方法に関しては、第２の実施形態と同様の方法を用いれば良い。
【００７３】
次に、ステップＳ７０３において、補正処理回路５０１が、変動した濃度を補正する。具体的には、第一の画像処理回路１１４から出力された画像データｆin（ｘ，ｙ）を以下の式によりｆout（ｘ，ｙ）に変換すれば良い。
【００７４】
【数３】
2008212493.tif 000005
【００７５】
第５の実施形態によれば、階調変換処理を行った後に複数の画像処理が行われたとしても、被写体領域の濃度変動量を算出し、濃度変動量に応じて補正処理を行うことで白とびや黒つぶれを発生させることなく被写体領域を出力濃度範囲内に収められる。
【００７６】
［第６の実施形態］
次に、図面を参照しながら本発明に係る第６の実施形態を詳細に説明する。尚、第６の実施形態における放射線撮影装置の構成は、第４の実施形態で説明した図５に示す構成と同様であり、その説明は省略する。
【００７７】
次に、第６の実施形態におけるＸ線撮影装置５００の画像処理回路１１２の詳細な処理を、図８を用いて説明する。第６の実施形態では、第４の実施の形態と同様の関心領域の代表値と第５の実施の形態と同様の被写体領域の最大値及び最小値を代表値として各代表値の階調変換処理（３点法）を行う形態である。第６の実施形態では、これら３つの代表値に対対して階調変換処理を行う。そして階調変換処理の処理結果としての濃度に対し、階調変換処理以外の複数の画像処理によって生じる濃度の変動量を算出する。そして、これら３つの濃度の変動量に基づき補正処理を行うものである。尚、第６の実施の形態における「濃度」とは、原画像データの画素値が階調変換処理された後の処理結果である画素値のことを指す。
【００７８】
図８は、第６の実施形態における画像処理回路１１２の処理手順を示すフローチャートである。尚、図８に示すフローチャートにおいて、第４の実施形態で説明した図６、第５の実施形態で説明した図７に示す処理と同じ処理には同じ符号を付し、ここでは図６及び図７と異なる処理について詳述する。
【００７９】
図８に示すステップＳ２０１〜Ｓ３０１では、画像解析回路１１３が関心領域の代表値ｘ及び被写体領域内の最大画素値ｘmax と最小画素値ｘmin の３点を代表値として算出する。次に、ステップＳ８０１では、第二の画像処理回路１１６が画像解析回路１１３で算出された代表値に基づき原画像データに階調変換処理を施す。図２０に示すように、関心領域の代表値ｘが所望の濃度Ｄとなり、かつ被写体の最大値ｘmax が最大濃度Ｄmax 、被写体の最小値ｘmin が最小濃度Ｄmin となるように階調変換処理を行えば良い。
【００８０】
次に、ステップＳ２０３において、第一の画像処理回路１１４が複数の画像処理を実行し、ステップＳ２０４〜Ｓ８０２において、変動量算出回路１１５が濃度の変動量ΔＤmax 、ΔＤ、ΔＤmin を算出する。具体的には、ステップＳ２０４で抽出した最大値と最小値に対応する対象領域に対して、ステップＳ２０５で第一の画像処理回路１１４の出力画像データと入力画像データ（階調変換処理後の画像データ）を減算する。そして、この差分データのヒストグラムを作成する。
【００８１】
次に、ステップＳ８０２において、対象領域の濃度変動量ΔＤmax 、ΔＤ、ΔＤmin を算出する。濃度変動量の算出方法に関しては、第３の実施形態と同様の方法を用いれば良い。
【００８２】
次に、ステップＳ８０３において、補正処理回路５０１が、変動した濃度を補正する。具体的には、第一の画像処理回路１１４から出力された画像データｆin（ｘ，ｙ）を以下の式によりｆout（ｘ，ｙ）に変換すれば良い。
【００８３】
【数４】
2008212493.tif 000006
【００８４】
第５の実施形態によれば、関心領域の濃度を所望の濃度に安定させると共に、白とびや黒つぶれを発生させることなく被写体領域を出力濃度範囲内に収めることができる。
【００８５】
以上、好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【００８６】
本発明は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを、システムや装置に直接又は遠隔から供給し、そのシステムや装置のコンピュータがそのプログラムのコードを読み出して実行することによっても達成される場合を含む。
【００８７】
従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータにインストールされるプログラムのコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。
【００８８】
プログラムを供給するための記録媒体としては、例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＤＶＤなどがある。
【００８９】
また、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続し、そのホームページからハードディスク等の記録媒体にダウンロードすることによっても供給できる。尚、プログラムは、圧縮された自動インストール機能を含むファイルでもよい。また、プログラムを構成するコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明に含まれるものである。
【００９０】
また、プログラムを暗号化して記憶媒体に格納してユーザに配布し、所定条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号を解く鍵情報をダウンロードさせる。そして、その鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムを実行してコンピュータにインストールさせて実現することも可能である。
【００９１】
また、プログラムの指示に基づきコンピュータ上で稼動しているＯＳなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】第１の実施形態における放射線撮影装置の構成の一例を示す図である。
【図２】第１の実施形態における画像処理回路１１２の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】第２の実施形態における画像処理回路１１２の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】第３の実施形態における画像処理回路１１２の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】第４の実施形態における放射線撮影装置の構成の一例を示す図である。
【図６】第４の実施形態における画像処理回路１１２の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】第５の実施形態における画像処理回路１１２の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】第６の実施形態における画像処理回路１１２の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】銀塩フィルムの特性曲線（Ｓ字曲線）を示す図である。
【図１０】Ｓ字曲線を撮影画像の画素値に対応付ける２点法を示す図である。
【図１１】Ｓ字曲線を撮影画像の画素値に対応付ける１点法を示す図である。
【図１２】第１の実施形態におけるＳ字曲線を用いた階調変換処理（１点法）の一例を示す図である。
【図１３】第１の実施形態における直線階調を用いた階調変換処理（１点法）の一例を示す図である。
【図１４】第２の実施形態におけるＳ字曲線を用いた階調変換処理（２点法）の一例を示す図である。
【図１５】第２の実施形態における直線階調を用いた階調変換処理（２点法）の一例を示す図である。
【図１６】第３の実施形態におけるＳ字曲線を用いた階調変換処理（３点法）の一例を示す図である。
【図１７】第３の実施形態における折れ線階調を用いた階調変換処理（３点法）の一例を示す図である。
【図１８】第４の実施形態におけるＳ字曲線を用いた階調変換処理（１点法）の一例を示す図である。
【図１９】第５の実施形態におけるＳ字曲線を用いた階調変換処理（２点法）の一例を示す図である。
【図２０】第６の実施形態におけるＳ字曲線を用いた階調変換処理（３点法）の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００９３】
１０１  Ｘ線発生回路
１０２  Ｘ線ビーム
１０３  被写体
１０４  ２次元Ｘ線センサ
１０５  データ収集回路
１０６  前処理回路
１０７  ＣＰＵバス
１０８  ＣＰＵ
１０９  メインメモリ
１１０  操作パネル
１１１  画像表示器
１１２  画像処理回路
１１３  画像解析回路
１１４  第一の画像処理回路
１１５  変動量算出回路
１１６  第二の画像処理回路
５０１  補正処理回路
【図１】
2008212493.tif 000007
【図２】
2008212493.tif 000008
【図３】
2008212493.tif 000009
【図４】
2008212493.tif 000010
【図５】
2008212493.tif 000011
【図６】
2008212493.tif 000012
【図７】
2008212493.tif 000013
【図８】
2008212493.tif 000014
【図９】
2008212493.tif 000015
【図１０】
2008212493.tif 000016
【図１１】
2008212493.tif 000017
【図１２】
2008212493.tif 000018
【図１３】
2008212493.tif 000019
【図１４】
2008212493.tif 000020
【図１５】
2008212493.tif 000021
【図１６】
2008212493.tif 000022
【図１７】
2008212493.tif 000023
【図１８】
2008212493.tif 000024
【図１９】
2008212493.tif 000025
【図２０】
2008212493.tif 000026