(57)【要約】【課題】濃度調整領域として、予め関心領域を指定すると、初めはうまくいくものの患者が動いて指定した関心領域からずれると、本来の関心領域の濃度が正しくなくなるという問題があった。【解決手段】被験者の透過画像を連続的に取得するＸ線画像撮影装置において、透過画像における被験者動きに応じて、濃度調整領域を移動させる手段をもつので、被験者が動いたとしても、適切な濃度調整が行われ透視画像の濃度とコントラストが適切になる。また、透過画像における被験者動きに応じて、照射領域を移動させる手段をもつので、被験者が動いたとしても適切な照射領域が設定され、診断しやすいという効果がある。【選択図】        図１
2004363850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験者を透過した物理量を検出することで被験者の透過画像を連続的に取得する検査装置において、
透過画像における被写体の動きに伴い、濃度調整領域を移動、回転、変形させることを特徴とする検査装置。
【請求項２】
請求項１における検査装置において、被験者に付したマークを検出する手段を設け、マークの移動量により、濃度調整領域を移動させることを特徴とする検査装置。
【請求項３】
請求項１における検査装置において、被験者に付した少なくとも３つのマークを検出する手段を設け、３次元的なマークの移動量、回転量により、濃度調整領域を移動、回転、変形させることを特徴とする検査装置。
【請求項４】
被験者を透過した物理量を検出することで被験者の透過画像を連続的に取得する検査装置において、
得られた透視画像から、所望の部位、器官、組織、構造を抽出する手段と、該抽出された所望の部位、器官、組織、構造を濃度調整領域として濃度変換を行う手段と、抽出した部位、器官、組織、構造を含む矩形を抽出矩形とする手段と、透過画像における被写体の動きに伴い、抽出矩形を移動、回転、変形させることを特徴とする検査装置。
【請求項５】
請求項４における検査装置において、被験者に付したマークを検出する手段を設け、マークの移動量により、抽出矩形を移動させることを特徴とする検査装置。
【請求項６】
請求項４における検査装置において、被験者に付した少なくとも３つのマークを検出する手段を設け、３次元的なマークの移動量、回転量により、抽出矩形を移動、回転、変形させることを特徴とする検査装置。
【請求項７】
被験者を透過した物理量を検出することで被験者の透過画像を連続的に取得する検査装置において、
透過画像における被写体の動きに伴い、照射野を移動、回転、大きさの変更を行う手段をもつことを特徴とする検査装置。
【請求項８】
請求項４における検査装置において、被験者に付したマークを検出する手段を設け、マークの移動量により、照射野を移動させることを特徴とする検査装置。
【請求項９】
請求項４における検査装置において、被験者に付した少なくとも３つのマークを検出する手段を設け、３次元的なマークの移動量、回転量により、照射野を移動、回転、変形させる手段をもつことを特徴とする検査装置。
【請求項１０】
請求項２、３、５、６、８、９における検査装置において、マークの検出手段とは、画像処理で行うことを特徴とする検査装置。
【請求項１１】
請求項１の工程
被験者を透過した物理量を検出することで被験者の透過画像を連続的に取得する検査装置において、
透過画像における被写体の動きに伴い、濃度調整領域を移動、回転、変形させる工程をもつことを特徴とする検査装置。
【請求項１２】
請求項４の工程
被験者を透過した物理量を検出することで被験者の透過画像を連続的に取得する検査装置において、
得られた透視画像から、所望の部位、器官、組織、構造を抽出する工程と、該抽出された所望の部位、器官、組織、構造を濃度調整領域として濃度変換を行う工程と、抽出した部位、器官、組織、構造を含む矩形を抽出矩形とする工程と、透過画像における被写体の動きに伴い、抽出矩形を移動、回転、変形させる工程をもつことを特徴とする検査装置。
【請求項１３】
請求項７の工程
被験者を透過した物理量を検出することで被験者の透過画像を連続的に取得する検査装置において、
透過画像における被写体の動きに伴い、照射野を移動、回転、大きさの変更を行う工程をもつことを特徴とする検査装置。
【請求項１４】
請求項１の媒体
被験者を透過した物理量を検出することで被験者の透過画像を連続的に取得する検査装置において、
透過画像における被写体の動きに伴い、濃度調整領域を移動、回転、変形させるコードを保存したことを特徴とする記録媒体。
【請求項１５】
請求項４の媒体
被験者を透過した物理量を検出することで被験者の透過画像を連続的に取得する検査装置において、
得られた透視画像から、所望の部位、器官、組織、構造を抽出するコードと、該抽出された所望の部位、器官、組織、構造を濃度調整領域として濃度変換を行うコードと、抽出した部位、器官、組織、構造を含む矩形を抽出矩形とするコードと、透過画像における被写体の動きに伴い、抽出矩形を移動、回転、変形させるコードを保存したことを特徴とする記録媒体。
【請求項１６】
請求項７の媒体
被験者を透過した物理量を検出することで被験者の透過画像を連続的に取得する検査装置において、
透過画像における被写体の動きに伴い、照射野を移動、回転、大きさの変更を行うコードを保存したことを特徴とする記録媒体。
【請求項１７】
請求項１〜１６の検査装置において、検査装置とはＸ線を照射して患者のＸ線透過画像を得るＸ線撮影装置である事を特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
被験者のＸ線透過画像を連続的に撮影するＸ線撮影システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＸ線診断装置の入出力は、図９に示されるように、概ねイメージ倍増管（ｉｍａｇｅ  ｉｎｔｅｎｓｉｆｉｅｒ）１００１、光学系１００２、撮像装置としてのＴＶカメラ１００３及びＴＶカメラモニター１００４で構成される。Ｘ線管から照射されたＸ線は、被験者を透過してイメージ倍増管１００１に入射する。イメージ倍増管１００１に入射した透過Ｘ線は可視光線に変換される。この可視光像がＴＶカメラ１００３で撮像されることにより、ＴＶカメラモニター１００４にＸ線透視画像が映し出される。その表示は、刻々と変化する動画として表され、フレーミングや心拍、呼吸などの組織的な動きにより表示画像のコントラストは大きく変動する。そこで、これらにかかわらず常に被写体の状態に合った見やすい画像をＴＶカメラモニター１００４画面上に表示させるため、ＡＧＣ（オートゲインコントロール）回路が使用されている。このＡＧＣ回路は、表示画像の輝度合わせてビデオ信号のゲインを自動的に調整し、表示画像の輝度を一定にするものである。また、最近では、このＡＧＣ回路の機能の代わりに、ビデオ信号をディジタル信号に変換した上で、予め指定しておいた関心領域のヒストグラム基に輝度を調整することで、ディジタル的に実現する方法もある。
【０００３】
このような装置として、特開平５−１６８６１４や特開平７−２４０８８６がある。
【０００４】
また、最近では、ユーザーからの装置の小型化の要求と、Ｘ線検出デバイスであるフラットパネルが改良され画像取得のフレームレートが上がったため、検出部にフラットパネルを搭載した撮影システムも開発されている。このシステムでは、直接ディジタル画像として取り込むため、Ｉ．Ｉ．やＡ／Ｄ変換装置等が不要になり省スペース化が図れるし、画像のノイズが少なく照射線量を低減できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＡＧＣ回路を用いる場合は、表示画像全体の濃度は適切になっても関心領域（ＲＯＩ）が最適な濃度になっているとは限らないという問題があった。そのため、濃度調整領域として、予め関心領域を指定すると、初めはうまくいくものの患者が動いて指定した関心領域からずれると、本来の関心領域の濃度が正しくなくなるという問題があった。また、患者が動くと照射野が適切でなくなるという問題もあった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑み、患者が動いた場合でも適切な濃度調整領域が設定され、所望の濃度とコントラストの画像が得られるようにすることを第一の目的とし、患者が動いた場合でも適切な照射領域を設定することを第二の目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１の発明は、透過画像における被写体の動きに伴い、濃度調整領域を移動、回転、変形させる手段を持つことを特徴とする。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明における検査装置において、被験者に付したマークを検出する手段を設け、マークの移動量により、濃度調整領域を移動させる手段をもつことを特徴とする。
【０００９】
第３の発明は、第１の発明における検査装置において、被験者に付した少なくとも３つのマークを検出する手段を設け、３次元的なマークの移動量、回転量により、濃度調整領域を移動、回転、変形させる手段を持つことを特徴とする。
【００１０】
第４の発明は、得られた透視画像から、所望の部位、器官、組織、構造を抽出する手段と、該抽出された所望の部位、器官、組織、構造を濃度調整領域として濃度変換を行う手段と、抽出した部位、器官、組織、構造を含む矩形を抽出矩形とする手段と、透過画像における被写体の動きに伴い、抽出矩形を移動、回転、変形させる手段を持つことを特徴とする。
【００１１】
第５の発明は、第４の発明における検査装置において、被験者に付したマークを検出する手段を設け、マークの移動量により、抽出矩形を移動させる手段をもつことを特徴とする。
【００１２】
第６の発明は、第４の発明における検査装置において、被験者に付した少なくとも３つのマークを検出する手段を設け、３次元的なマークの移動量、回転量により、抽出矩形を移動、回転、変形させる手段をもつことを特徴とする。
【００１３】
第７の発明は、透過画像における被写体の動きに伴い、照射野を移動、回転、大きさの変更を行う手段をもつことを特徴とする。
【００１４】
第８の発明は、第４の発明における検査装置において、被験者に付したマークを検出する手段を設け、マークの移動量により、照射野を移動させる手段をもつことを特徴とする。
【００１５】
第９の発明は、第４の発明における検査装置において、被験者に付した少なくとも３つのマークを検出する手段を設け、３次元的なマークの移動量、回転量により、照射野を移動、回転、変形させる手段をもつことを特徴とする。
【００１６】
第１０の発明は、第２、３、５、６、８、９、の発明における検査装置において、マークの検出手段とは、画像処理で行うことを特徴とする。
【００１７】
第１１の発明は、透過画像における被写体の動きに伴い、濃度調整領域を移動、回転、変形させる工程をもつことを特徴とする。
【００１８】
第１２の発明は、得られた透視画像から、所望の部位、器官、組織、構造を抽出する工程と、該抽出された所望の部位、器官、組織、構造を濃度調整領域として濃度変換を行う工程と、抽出した部位、器官、組織、構造を含む矩形を抽出矩形とする工程と、透過画像における被写体の動きに伴い、抽出矩形を移動、回転、変形させる工程をもつことを特徴とする。
【００１９】
第１３の発明は、透過画像における被写体の動きに伴い、照射野を移動、回転、大きさの変更を行う工程をもつことを特徴とする。
【００２０】
第１４の発明は、透過画像における被写体の動きに伴い、濃度調整領域を移動、回転、変形させるコードを保存した記録媒体であることを特徴とする。
【００２１】
第１５の発明は、得られた透視画像から、所望の部位、器官、組織、構造を抽出するコードと、該抽出された所望の部位、器官、組織、構造を濃度調整領域として濃度変換を行うコードと、抽出した部位、器官、組織、構造を含む矩形を抽出矩形とするコードと、透過画像における被写体の動きに伴い、抽出矩形を移動、回転、変形させるコードを保存した記録媒体であることを特徴とする。
【００２２】
第１６の発明は、透過画像における被写体の動きに伴い、照射野を移動、回転、大きさの変更を行うコードを保存した記録媒体であることを特徴とする。
【００２３】
第１７の発明は、第１の発明１〜第１６の発明の検査装置において、検査装置とはＸ線を照射して患者のＸ線透過画像を得るＸ線撮影装置である事を特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
本発明は、例えば、図１に示すようなＸ線画像撮影装置１００に適用される。このＸ線画像撮影装置１００は、Ｘ線を発生するＸ線管球１２１、Ｘ線管球１２１を制御するＸ線制御ユニット１２０、Ｘ線管球１２１から放射されるＸ線を検出するＸ線撮影ユニット１２５、Ｘ線撮影ユニット１２５より得られたディジタル画像信号を読み取り、所定の画像処理を行って画像表示や、画像出力の制御を行うＸ線画像処理ユニット１３０とを備えている。
【００２５】
Ｘ線発生ユニット１２０は、Ｘ線を発生するＸ線管球１２１を制御して、Ｘ線をＸ線撮影ユニット１２５に向けて照射する。即ち、Ｘ線撮影ユニット１２５とＸ線画像処理ユニット１３０の準備が整った時点で、Ｘ線発生ユニット１２０近傍にあり図示していないばく射ボタンを押下することで、管球１２１よりＸ線を照射する。
【００２６】
Ｘ線撮影ユニット１２５は、Ｘ線管球１２１より照射され、被験者１０を透過したＸ線を検出して、ディジタル画像を得るためのセンサ１２６が取り付けられている。センサ１２６は、図示していないグリッド、シンチレーター、固体撮像素子、固体撮像素子の出力をディジタル画像信号として出力するためのＡ／Ｄ変換器から構成されていて、Ｘ線管球１２１よりセンサ１２６に入射されたＸ線は、まず被験者１０の体内で発生した散乱Ｘ線がグリッドで除去され、グリッドを透過したＸ線がシンチレーターで光に変換され、固体撮像素子で光の強さに応じた電気信号が発生して、Ａ／Ｄ変換器を通すことによって、ディジタルＸ線画像が得られる。固体撮像素子に蓄積された電気信号を周期的に取り出せば、透視画像や動画像が得られる。
【００２７】
Ｘ線画像処理ユニット１３０は、画像取り込み制御手段１３１、濃度調整領域平均画素値算出手段１３２、画像処理手段１３３、画像出力手段１３４、マーカー抽出手段１３５、マーカー移動量算出手段１３６、マーカー位置記憶手段１３７、濃度調整領域記憶手段１３８、濃度調整領域指定手段１３９、ＬＵＴ記憶手段１４０、Ｘ線画像撮影装置操作・入力・表示手段１５０で構成されている。Ｘ線画像撮影装置操作・入力・表示手段１５０はタッチシートが前面に貼られていて、領域が指定できるようになっている。
【００２８】
また、５００はネットワークで、通常、病院内情報システム（ＨＩＳ）や放射線科情報システム（ＲＩＳ）が該当する。ネットワーク５００には、ストレージ３０２やプリンター３０１が接続されている。
【００２９】
被験者１０に取り付けられている被検者位置検出用マーク２００は、Ｘ線を遮断する鉛などの物質でできているマーカーである。連続的に取得される画像上のマーカーの位置のずれや位置関係を追っていくことで、画像に対する被験者の動きが明らかになり、それに応じて適切な関心領域が設定できる。
【００３０】
図２は、胃の透視画像２０における濃度調整領域の設定を示している。この場合の関心部位は、胃であるが、胃に造影剤を流し込んで撮影を行うため、濃度調整の為の領域は、脊椎部２１で行う例を示している。また、２２は、被験者１０に取り付けた被検者位置検出用マーク２００である。
【００３１】
図３は、濃度変換処理の基準となる濃度変換カーブの例である。画像値に応じた、濃度をこの曲線で決定する。濃度と画素値のデータは、ルックアップテーブル（以下単にＬＵＴ）として、ＬＵＴ記憶部１４０で保存されている。診断部位によってことなるため、撮影部位ごとに複数保存している。
【００３２】
図４は、濃度調整領域の算出方法を示している。この例では、ΔＴ秒後に被験者が下にずれた場合である。被験者が下に平行移動するので、３つのマークで囲まれる領域は、被験者が移動した同じ方向に同じ距離だけ平行移動し、平行移動後の３つのマークで囲まれる領域は、移動する前と合同な図形になる。したがって、その移動量Δｄが求まると、Ｔ０における濃度調整領域を同じくΔｄ下に平行移動させて、ΔＴ秒後の濃度調整領域が求まる。
【００３３】
図５は、本発明のフローである。
【００３４】
以上図１〜図５を用いて実施例１の説明を行う。
【００３５】
操作者である放射線技師や医師は、被検者の氏名、ＩＤ番号、生年月日、性別などの患者情報と撮影依頼が書かれた照射録カードをみて、患者を呼んで、Ｘ線撮影ユニット１２５のテーブルに図のように寝かせて、テーブルを前後左右に移動させることにより被験者１０が適切な位置になるように調整を行う。
【００３６】
ここで、操作者は、図１に示されているように被験者１０に被検者位置検出用マーク２００を取り付ける。被験者の水平方向の動きのみ検出する場合は、１つで十分であるが、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の回転、Ｚ方向の移動を考えると最低でも３つのマークが必要となる。このマークは、Ｘ線を殆ど透過しない鉛などの物質が材料となっている。
【００３７】
次に、操作者は、Ｘ線画像撮影装置操作・入力・表示部１５０に表示されているＧＵＩで、患者の氏名、ＩＤ番号、生年月日、性別など患者情報と撮影する部位情報を設定する。患者情報は、ＧＵＩである患者入力画面から入力するか、最近では、入力業務の効率化や誤入力防止という観点から、図示していない磁気カードやバーコードから入力したり、ネットワーク５００を介して病院内情報システム（ＨＩＳ）や放射線情報システム（ＲＩＳ）から入力する。部位情報は、部位ボタンを押下することで設定する。
【００３８】
また、管電圧、管電流、透視条件をＸ線制御ユニット１２０で設定し、管球１２１の前面に取り付けられている絞りを調整し、適正な照射領域を設定する。
【００３９】
操作者によるＧＵＩを使った撮影準備が終了すると、図１の画像読み取り制御部１３１は、固体撮像素子駆動制御信号を用いて固体撮像素子に電圧を加えることで、固体撮像素子に対して患者１０の画像入力がいつ行われてもよい状態（Ｘ線管球１２１からのＸ線を画像化できる状態）となるように準備する。
【００４０】
操作者は、Ｘ線撮影ユニット１２５の準備が済んでいることを確認した上で、Ｘ線制御ユニット１２０の近傍に据え付けられている、Ｘ線透視ボタンを押す。この透視ボタンはＸ線管球１２１でＸ線を発生させるトリガとなるものであり、操作者が透視ボタンを押下している間透視信号が送られつづけ透視が行われる。Ｘ線制御ユニット１２０は、透視信号を管球１２１へ送り、これにより、Ｘ線管球１２１からＸ線が発生する。
【００４１】
一方、上述のようなばく射を受けた後、Ｘ線管球１２１からのＸ線は、管球１２１の前方にある絞りで絞られて、患者１０、グリッド、及びシンチレーターを順次透過して、患者１０の透過画像として固体撮像素子に結像される。そして、固体撮像素子での光電変換により、画像信号として出力される。この画像信号は、Ａ／Ｄ変換器にてディジタル化され、ディジタル信号として画像読み取り制御部１３１から取り込まれる。Ｘ線の照射が行われている間、周期的に、固体撮像素子から画像信号を取り出すようにしているので、一定のフレームレートの透視画像が得られる。
【００４２】
取り込まれた画像は、画像取り込み制御手段１３１で、先ず、センサを構成する光電変換素子間のばらつきの補正やセンサ素子の経時的変化の補正や散乱線補正、グリッド補正等の画像補正が行われる。補正された画像は、濃度調整領域平均画素算出手段１３２で、濃度調整領域の平均画素値を求める。最初は、濃度調整領域は設定されていないため、デフォルトの領域を濃度調整領域として扱う。この実施例では、照射エリアを９分割したときの中央の矩形をデフォルト濃度調整領域とする。
【００４３】
画像領域の９分割した中央矩形部の画素の総和を画素数で割った値が平均画素値となる。画像処理手段１３３は、濃度変換処理の基準となる濃度変換カーブを示すデータを撮影部位ごとに複数種記憶したＬＵＴを記憶しているＬＵＴ記憶部１４０から、Ｘ線画像撮影装置操作・入力・表示手段１５０で入力された撮影部位に対応する濃度変換カーブに対するデータを読み出す。即ち本動作例の場合には、図３で示されるような濃度変換特性を有する「腹部」用の濃度変換カーブがＬＵＴ記憶部１４０から自動的に読み出される。
【００４４】
そして、画像処理手段１３３では、濃度調整領域平均画素算出手段１３２で算出された平均画素値Ａが、所望の濃度ＤとなるようにＬＵＴ記憶部１４０から読み出されたデータが示す濃度変換カーブを図３のように並行移動し、実際に濃度変換処理に用いる濃度変換カーブを図３の細線で示すようなカーブに補正する。補正された濃度変換カーブに従って作成された画像は、Ｘ線画像撮影装置操作・入力・表示手段１５０上に透視画像として表示される。
【００４５】
この画像をみて、操作者は図２のように濃度を一定にしたい領域を、濃度調整領域として指定する。この場合、関心部位である胃は、造影剤が送り込まれて濃度が大きく変わるために、濃度の変化がない近傍の頚椎を濃度調整領域として指定している。Ｘ線画像撮影装置操作・入力・表示手段１５０上に表示された、図２のような画像上で、濃度調整領域の矩形の左上、右下をクリックして濃度調整領域を指定する。
【００４６】
操作者により指定された矩形の領域の位置情報は、濃度調整領域指定手段１３９により取り込まれ、濃度調整領域記憶部１３８に保存される。
【００４７】
一方で、画像取り込み制御手段１３１で取り込まれ補正された画像は、マーク抽出手段１３５でマークが抽出され（図４の下左図）、マーク位置の初期値として、マーク位置記憶部１３７に保存される。マーク抽出手段１３５では、得られたディジタル画像の高周波成分を強調する鮮鋭化処理を行い輪郭を強調した後に、しきい値法や微分画像の局所の最大値を順次たどっていく方法などを用いて抽出する。撮影方法によって、マークの初期位置が概ね予想できるので、画像を９分割してマークがあると思われる領域のみマーク抽出を行うようにすれば、処理時間が短縮できる。マーク抽出手段１３５での、マークの抽出は各フレームごとに行われているが、マーク位置記憶部１３７への保存は、濃度調整領域の指定が行われた画像に対して抽出されたマーク位置のみ行われる。便宜上、この画像を得た時刻をＴ０とする。
【００４８】
次に、ΔＴ秒後の時刻Ｔの画像を考えてみる。図４のように、患者が下方にΔｄだけ平行移動すると、時刻Ｔの画像におけるマークは同様に下方にΔｄだけずれて表示される。これが、時刻Ｔの画像を画像取り込み制御手段１３１で取り込み、各種補正を施された画像から、マーク抽出手段１３５でマークが抽出され、マーク移動量算出手段１３６で移動方向と移動量Δｄが算出される。この時、時刻Ｔ０のマーク位置をマーク位置記憶部１３７から読み出して、マーク抽出手段１３５で抽出されたマーク位置と比較することで、移動量Δｄと移動方向が算出される。
【００４９】
今回、図４で示すように、３つのマークで囲まれる領域は、移動前と移動後で合同な形をしていて下に平行移動しただけであるので、被験者１０が下にΔｄだけ移動したと判断される。従って、濃度調整領域平均画素値算出手段１３２では、濃度調整領域記憶部１３８に記録されている時刻Ｔ０における濃度調整領域を、マーク移動量算出手段１３６で求めた移動量Δｄと移動方向に移動して（図４の右下図）時刻Ｔにおける新しい、濃度調整領域を求め、この新しい濃度調整領域の画素の総和を画素数で割り平均画素値とする。
【００５０】
次に、画像処理手段１３３で、照射領域を９分割した中央部をデフォルトの濃度調整領域として濃度変換した場合と同様に、濃度調整領域平均画素値算出手段１３２で算出した新しい平均画素値を図３のＡと置き換え、Ｄと直交する位置まで基準濃度変換カーブを平行移動させて、新しい濃度変換カーブを作成する。
【００５１】
次に、本発明を図５のフローで説明する。
【００５２】
Ｓ１で取り込まれた画像は、センサを構成する光電変換素子間のばらつきの補正やセンサ素子の経時的変化の補正や散乱線補正、グリッド補正等の画像補正が行われた後で、Ｓ２で、マークの抽出が行われる。Ｓ３で、もし操作者が濃度調整領域の設定を行っていなければ、Ｓ９で濃度調整領域の設定を行い、その位置を初期濃度調整領域の位置としてＳ１０により保存するとともに、Ｓ１１で、そのフレームのマークの位置を初期のマーク位置として保存しておく。次にＳ６では、Ｓ９で設定した濃度調整領域の画素値の総和を画素数で割って、平均画素値を求め、Ｓ７では求めた平均画素値が一定の濃度Ｄになるように濃度変換カープを平行移動して、新しい濃度変換カーブを適用して、濃度変換を行う。
【００５３】
Ｓ８で、撮影終了でなければ、Ｓ１に戻る。前述のように、Ｓ１で次の画像を取り込み、センサを構成する光電変換素子間のばらつきの補正やセンサ素子の経時的変化の補正や散乱線補正、グリッド補正等の画像補正を行った後で、Ｓ２でマークの抽出が行われ、Ｓ３で先ほど濃度調整領域を設定したので、Ｓ４の方に進む。Ｓ４では、Ｓ１１で保存した初期マーク位置とＳ２で求めたマーク位置とを比較して、マーク移動量を算出する。Ｓ５では、Ｓ１０で保存した初期濃度調整領域の位置をＳ４で求めた移動量で移動して、新たな濃度調整領域を画像上に確定する。Ｓ６では、この新たに求めた濃度調整領域における、画素値の総和を画素数で割って、平均画素値をもとめ、Ｓ７では、求めた平均画素値が一定の濃度Ｄになるように濃度変換カープを平行移動して新しい濃度変換カーブを適用して、濃度変換を行う。以上を繰り返して、被験者の動きにあわせて濃度調整領域を移動するので、いつでも所望の濃度の画像が得られる。また、透視をやめると、Ｓ８で抜けて終了となる。
【００５４】
また、透視中に、一度設定した濃度調整領域を変更してもよい。その場合、Ｓ３での判断でＳ９の方に処理が移されて、Ｓ９で濃度調整領域の設定を行い、その位置を新たな初期濃度調整領域の位置としてＳ１０により保存するとともに、Ｓ１１で、そのフレームのマークの位置を新たな初期のマーク位置として保存しておく。このため、設定したフレーム以降は、新たに設定した濃度調整領域に対して、濃度調整が行われる。
【００５５】
この実施例では、濃度調整領域を矩形としていたが、勿論、領域の形は矩形に限らず、多角形でも円でも楕円でも同じ効果が得られる。
【００５６】
更に、説明の簡単のために被験者の平面上の動きの例を取り上げたが、３点を指定するので、３点を結ぶ図形の歪みよりＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸周りの回転量も算出できる。マークは、被験者の表面に取り付けられるので、呼吸や心臓の拍動など生体組織的な動きがあっても影響を受けず剛体と考えても問題ないので、３点を結ぶ図形の大小の相似より、Ｚ軸方向の移動量も算出できる。
【００５７】
（第２の実施の形態）
実施例２について図６を用いて説明する。
【００５８】
近年では、画像処理技術が向上して、所望の部位を高い精度で抽出できるようになってきている。従って、実施例１では、Ｘ線画像撮影装置操作・入力・表示部１５０より濃度調整領域の矩形を左上、右下の２点指定で入力していたが、入力された撮影部位に対する自動抽出が行われ、抽出された部位に対して濃度調整が行われば、被験者が動いた場合でも自動で濃度調整が行えることになる。
【００５９】
その該略図を図６に示す。Ａが透視初めで、順次Ｂ、Ｃ、Ｄのように画像が得られるとする。Ｔは時刻で、Ｓは心臓の面積でＡをＳとした時の割合を示す。ここでは、被験者が右上方に動いてしまった例を考えている。先ず（Ａ）で、心臓が抽出され、その外接矩形と重心が求まる。抽出された心臓が濃度調整領域となりこの領域で画像の濃度調整が行われる。これまで記述してきたように、次のフレーム（Ｔ１）における画像のマークの移動量を算出して、マークの移動の速度ベクトルを求め、（Ｂ）のように、外接矩形の重心を確定する。Ｔ１における、心臓の面積は、統計的にＴ０に比べて４割大きくなるために、外接矩形の面積も４割プラスマージン量分大きくする。マージン量は、心臓は剛体でなく複雑な動きをするためその分を見込んでいる。この矩形内の画像で心臓の抽出を行い、これを濃度調整領域として、この領域で画像の濃度調整が行われる。対象部位の抽出工程は、全画像から抽出するには膨大な計算量が必要で実用的でないことから、このように、より小さな領域に絞って所望の部位の抽出を行えば、より精度よく、迅速に濃度調整領域が抽出できて効果的である。
【００６０】
このように、実施例１や実施例２のように、透視中に被験者１０が動いて、濃度調整領域が動いたとしても、マーカーの速度ベクトルから被験者の動きが分かるため、濃度調整領域も正しく移動させることができ、所望の濃度が得られることになる。この実施例１では、関心部位の濃度変化を見るため、濃度調整領域を関心部位から外したが、実施例２のように関心領域自体を濃度調整領域に指定すると効果的な撮影法もある。また実施例２のように、関心領域自体の形状が変化することもあるが、その変化率を予め予測して、テーブルのような形で持っていれば十分に対応できる。
【００６１】
（第３の実施の形態）
実施例３のＸ線画像撮影装置を図７に示す。図中の、図１と同じ記号は同じものを示す。１２２はＸ線絞りで、管球１２１の前方に位置して、Ｘ線の照射野を絞る働きをする。Ｘ線絞り１２２は、開口部を持ちこの開口部からＸ線がセンサ１２６向かって放出され、他の領域では遮断される。このように、絞り１２２は、Ｘ線束の大きさを必要な範囲に制限して照射野を必要以上に大きくしないため、散乱線の発生をできるだけ少なくし画質をよくすること、また、放射線障害防止に役立てることの目的で使用される。開放部の上下方向及び左右方向の両者をそれぞれ開閉量を調整することで、照射領域が調整可能なようになされている。絞り１２２は、絞り制御手段１２３により制御される。
【００６２】
実施例１と同様に、被験者１０にマークを取り付けて透視を行い、マーク抽出手段、マーク移動量算出手段１３６から、マークの移動ベクトルを求める。この移動ベクトルに基に、絞り領域算出手段１３８は、現在の照射領域を移動して新しい照射領域を算出する。この新しい絞り領域を得るために、絞り領域制御手段１４１は、絞り領域制御信号をＸ線制御ユニット１２０に対して出して、更にＸ線制御ユニット１２０は、絞り制御手段１２３に対して、絞り制御信号を出して、絞り制御手段１２３が絞り１２２を制御して、所望の絞りを得る。この絞りは、次のフレームの撮影時に有効となる。
【００６３】
従って、図８のように、時系列的にＴ０、Ｔ１、Ｔ２の画像及びセンサと照射領域の関係が図示される。患者が右上に動く場合、（Ａ）と（Ｂ）の透視画像のマーク位置より、速度ベクトルが求まり、その速度ベクトルが適用され（ｃ）のようにその照射領域が設定されるため、（Ｃ）のように注目している部位が照射領域からはみ出すことはない。絞り領域の調整が終り撮影画像に反映されるのは、１フレーム後の画像になるが、実際には、照射領域の大きさに対する移動量はわずかであるので、常に対象領域は照射領域の同じ場所に位置している。
【００６４】
上記実施例のように、被験者が動いたとしても、対象部位が常に照射領域の中央部に収まるように絞りを制御するため、より診断しやすい画像が得られる。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、被験者が動いても、常に適切な濃度調整領域が指定され、その濃度調整領域により濃度変換が行われるために、画像の濃度やコントラストが所望のものとなり、読影が正確に行えるという効果が得られる。また、画像処理により関心領域を抽出するばあいでも、最小限の矩形から抽出するので迅速に抽出できるという効果がある。更に、被験者が動いても、その動きに応じて照射領域を移動させるので、関心領域が照射野の中心にあり診断しやすいという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１のＸ線撮影システムのブロック図
【図２】胃の透視画像
【図３】濃度特性曲線
【図４】マークによる移動量算出方法
【図５】実施例１のフローチャート
【図６】実施例２を説明する図
【図７】実施例３のＸ線撮影システムのブロック図
【図８】照射領域移動の説明
【図９】従来例
【符号の説明】
１０  被験者
２０  胃の透視画像
２１  濃度調整領域
２２  マーク
３０  濃度特性曲線
１００  実施例１のＸ線撮影システム
１０１  実施例３のＸ線撮影システム
２００  マーク
１２０  Ｘ制御ユニット
１２１  Ｘ線管球
１２２  絞り
１２３  絞り制御手段
１２５  Ｘ線撮影ユニット
１２６  センサ
１３０  Ｘ線画像処理ユニット
１３１  画像取り込み制御手段
１３２  濃度調整領域平均画素値算出手段
１３３  画像処理手段
１３４  画像出力手段
１３５  マーク抽出手段
１３６  マーク移動量算出手段
１３７  マーク位置記憶部
１３８  濃度調整領域記憶部
１３９  濃度調整領域指定手段
１４０  ＬＵＴ記憶部
１４１  絞り領域制御手段
１５０  Ｘ線画像撮影装置操作・入力・表示手段
３０１  プリンター
３０２  ストレージ
５００  ネットワーク
【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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