(57)【要約】【課題】画像記録媒体から分割して得られる画像信号を効率的に連結処理することのできる画像読取装置を提供する。【解決手段】千鳥状に配設したラインセンサＣＣＤ１〜ＣＣＤ５からの画像信号を第１信号処理回路３８および第２信号処理回路４０に分散して供給し、画素結合処理機能による画素減少処理を含む信号処理を行った後、第３信号処理回路４２において、分割された各画像信号の連結処理を含む信号処理を少ない画素数からなる画像信号に対して効率的に行う。【選択図】図２
2004120705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光電変換部により構成され、画像記録媒体から得られる画像情報を含む光を電気信号としての画像信号に変換する複数の画像読取部と、
前記各画像読取部により変換された前記画像信号に対する信号処理を分散して行う複数の信号処理部Ａと、
前記各信号処理部Ａによって処理された前記画像信号に対する信号処理を一括して行う信号処理部Ｂと、
を備え、前記各画像読取部は、前記画像記録媒体を複数の領域に分割して読み取るように配置され、前記各信号処理部Ａは、前記画像読取部により変換された前記画像信号を所定数の画素毎に結合して新たな画像信号とする画素結合処理機能を有し、前記信号処理部Ｂは、前記各信号処理部Ａから供給される前記複数の領域の前記新たな画像信号を連結し、前記画像記録媒体の全領域の画像信号を生成する連結処理機能を有することを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、
前記各画像読取部は、前記画像情報を分割された部分において重畳して読み取るように配置されることを特徴とする画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像記録媒体に記録された画像情報を、複数の光電変換部からなる複数の画像読取部によって複数の領域に分割して読み取り、得られた画像信号を複数の信号処理部により分散して処理した後、他の信号処理部により一括して処理する画像読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、画像情報の記録されたシート状の画像記録媒体をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）等のラインセンサを用いて主方向に読み取るとともに、前記シート体を主方向と直交する副方向に搬送することにより、画像情報を２次元的に読み取る画像読取装置が知られている。
【０００３】
このような画像読取装置において、多数の光電変換部を有するラインセンサを用いて高解像度の画像情報を得るためには、画像信号を高速に処理できる構成とする必要がある。画像信号を高速に処理する方法としては、例えば、画像信号に対する各処理機能をモジュール化して複数の信号処理部に割り当て、各信号処理部により連続的に信号処理を遂行するパイプライン的な処理が考えられる。
【０００４】
しかしながら、この処理方法では、最も演算量の多い信号処理部における処理時間が全体の処理時間を決定してしまう不具合がある。
【０００５】
そこで、複数のラインセンサを使用し、画像記録媒体を複数の領域に分割して読み取り、得られた各領域の画像信号を複数の信号処理部に割り当て、並列的に分散して信号処理を行うようにした装置がある（特許文献１参照）。この装置によれば、画像信号を得るという点のみに注目した場合、信号処理の高速化を達成することが可能である。
【０００６】
【特許文献１】
特許第２５９５７９号公報（第１図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、分散処理を行うように構成した場合であっても、複数のラインセンサによって分割して読み取られた画像信号は、分割部分において連結処理を施さなければならない。この連結処理を行う場合、分割部分を含む領域の画像信号が必要となるため、画素数が非常に多い場合には、連結処理等に要する時間が障害となって処理速度が低下することが懸念される。
【０００８】
本発明は、前記の不具合を解消するためになされたものであって、画像記録媒体から分割して得られる画像信号を効率的に連結処理することのできる画像読取装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数の光電変換部により構成され、画像記録媒体から得られる画像情報を含む光を電気信号としての画像信号に変換する複数の画像読取部と、
前記各画像読取部により変換された前記画像信号に対する信号処理を分散して行う複数の信号処理部Ａと、
前記各信号処理部Ａによって処理された前記画像信号に対する信号処理を一括して行う信号処理部Ｂと、
を備え、前記各画像読取部は、前記画像記録媒体を複数の領域に分割して読み取るように配置され、前記各信号処理部Ａは、前記画像読取部により変換された前記画像信号を所定数の画素毎に結合して新たな画像信号とする画素結合処理機能を有し、前記信号処理部Ｂは、前記各信号処理部Ａから供給される前記複数の領域の前記新たな画像信号を連結し、前記画像記録媒体の全領域の画像信号を生成する連結処理機能を有することを特徴とする。
【００１０】
この場合、画像記録媒体の分割した複数の領域から得た画像信号を、複数の信号処理部Ａによって分散して高速処理するとともに、画像信号を所定数の画素毎に結合して信号処理部Ｂに供給し、次いで、画素数の減少した画像信号に対して一括して連結処理等を施すことにより、所望の画像信号を効率的に生成することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の画像読取装置が適用される放射線画像情報記録読取装置１０の概略構成図を示す。
【００１２】
放射線画像情報記録読取装置１０は、人体等の被写体１８の放射線画像情報を蓄積性蛍光体シートＩＰ（画像記録媒体）に一旦記録する放射線画像記録部１２と、前記蓄積性蛍光体シートＩＰの主方向（図１の面と直交する方向）にライン状の励起光Ｌを照射することで、放射線の強度に応じて発光する輝尽発光光Ｒを光電的に読み取る読取ユニット１４（画像読取部）と、消去光源１５から出力される消去光Ｑを蓄積性蛍光体シートＩＰに照射し、残存している放射線エネルギを放出させる消去ユニット１６とを備える。
【００１３】
放射線画像記録部１２は、放射線Ｓを発生させる放射線源２０と、被写体１８を所定位置に保持する放射線透過性の撮影台２２とを備える。撮影台２２の後方には、フォトタイマ２３と、散乱線除去用のグリッド２４とが配置されており、前記グリッド２４のさらに後方には、蓄積性蛍光体シートＩＰが保持される。なお、蓄積性蛍光体シートＩＰは、図示しない移動機構により、２点鎖線で示す撮影位置と、実線で示す読取位置との間で矢印方向に移動可能に構成される。
【００１４】
読取ユニット１４および消去ユニット１６は、一体的に構成された状態でベルト２６に装着される。ベルト２６は、上部に配設された従動プーリ２８と、下部に配設された駆動プーリ３０との間に張架されており、下部の駆動プーリ３０には、駆動プーリ３０を回転させる駆動モータ３２が連結される。従って、読取ユニット１４および消去ユニット１６は、ベルト２６を介して矢印Ｙ方向（副方向）に移動可能に構成される。
【００１５】
読取ユニット１４は、励起光Ｌを出力する光源部３４と、蓄積性蛍光体シートＩＰに励起光Ｌをライン状に結像させる結像光学系３５と、励起光Ｌによって蓄積性蛍光体シートＩＰから得られた輝尽発光光Ｒを読み取るラインセンサＣＣＤ１〜ＣＣＤ５と、ラインセンサＣＣＤ１〜ＣＣＤ５に輝尽発光光Ｒを集光させる集光光学系３６（１）〜３６（５）とを備える。
【００１６】
光源部３４は、ライン状の励起光Ｌを形成するべく、例えば、複数のレーザダイオードを主方向に配列して構成される。ラインセンサＣＣＤ１〜ＣＣＤ５は、主方向に多数の光電変換部を配列して構成されるものであり、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）が用いられる。この場合、読取ユニット１４の上部には、ラインセンサＣＣＤ１、ＣＣＤ３およびＣＣＤ５と集光光学系３６（１）、３６（３）および３６（５）との組が主方向に所定間隔離間して配設される。また、読取ユニット１４の下部には、ラインセンサＣＣＤ２およびＣＣＤ４と集光光学系３６（２）および３６（４）との組が主方向に所定間隔離間して配設される。
【００１７】
図２は、ラインセンサＣＣＤ１〜ＣＣＤ５の配置を模式的に示すとともに、ラインセンサＣＣＤ１〜ＣＣＤ５から得られた画像信号の処理回路の構成ブロック図である。
【００１８】
ラインセンサＣＣＤ１〜ＣＣＤ５は、主方向に沿って千鳥状に配列される。ラインセンサＣＣＤ１〜ＣＣＤ５は、蓄積性蛍光体シートＩＰの領域ａ１〜ａ５から得られる輝尽発光光Ｒを受光する。この場合、隣接する各領域ａ１〜ａ５は、重畳して設定されており、輝尽発光光Ｒが各ラインセンサＣＣＤ１〜ＣＣＤ５によって重畳して読み取られる。
【００１９】
各ラインセンサＣＣＤ１〜ＣＣＤ５を構成する多数の光電変換部によって光電変換されることで得られた画像信号は、第１信号処理回路３８（信号処理部Ａ）および第２信号処理回路４０（信号処理部Ａ）によって分散処理される。この場合、第１信号処理回路３８には、ラインセンサＣＣＤ１〜ＣＣＤ３によって得られた画像信号が供給され、また、第２信号処理回路４０には、ラインセンサＣＣＤ３〜ＣＣＤ５によって得られた画像信号が供給される。第１信号処理回路３８および第２信号処理回路４０によって処理された画像信号は、第３信号処理回路４２（信号処理部Ｂ）および第４信号処理回路４３によって一括して処理された後、外部装置に供給される。
【００２０】
図３および図４は、第１信号処理回路３８および第２信号処理回路４０の回路構成を示す。
【００２１】
第１信号処理回路３８は、ラインセンサＣＣＤ１〜ＣＣＤ３から得られたアナログ信号である画像信号をデジタル信号の画像信号に変換するＡ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器４４と、ラインセンサＣＣＤ１〜ＣＣＤ３を構成する各光電変換部によって変換された画像信号を主方向の複数画素毎に加算することで、画素数を減少させる画素結合を行う画素結合回路４５と、画素結合処理された画像信号の暗時出力を除去する暗補正回路４６と、輝尽発光光Ｒに含まれる不要な励起光Ｌである漏光に基づく出力を画像信号から除去する漏光補正回路４８とを備える。
【００２２】
第２信号処理回路４０は、第１信号処理回路３８と略同様に構成されており、ラインセンサＣＣＤ３〜ＣＣＤ５から得られた画像信号のうち、ラインセンサＣＣＤ４、ＣＣＤ５から得られた画像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器５８と、ラインセンサＣＣＤ４、ＣＣＤ５を構成する各光電変換部によって変換された画像信号を主方向の複数画素毎に加算することで、画素数を減少させる画素結合を行う画素結合回路５９と、画素結合処理された画像信号の暗時出力を除去する暗補正回路６０と、ラインセンサＣＣＤ４、ＣＣＤ５に対する励起光Ｌの漏光による出力を除去する漏光補正回路６２とを備える。
【００２３】
図５は、第１信号処理回路３８および第２信号処理回路４０から供給された画像信号に対する信号処理を一括して行う第３信号処理回路４２の回路構成を示す。
【００２４】
第３信号処理回路４２は、蓄積性蛍光体シートＩＰやラインセンサＣＣＤ１〜ＣＣＤ５の感度むら、励起光Ｌの照明むら等に起因するシェーディングを補正するシェーディング補正回路５０と、ラインセンサＣＣＤ１〜ＣＣＤ５からＡ／Ｄ変換器４４、５８に至るアナログ回路の非線形性を補正するリニア補正回路５２と、ラインセンサＣＣＤ１〜ＣＣＤ５を構成する光電変換部の欠陥を補正する欠陥画素補正回路５４と、ラインセンサＣＣＤ１〜ＣＣＤ５の各光電変換部から得られた画像信号の重畳部分の連結処理を含む信号処理を行う連結処理回路５６とを備える。
【００２５】
図６は、第３信号処理回路４２において連結処理が施された画像信号に対する信号処理を行う第４信号処理回路４３の回路構成を示す。
【００２６】
第４信号処理回路４３は、放射線Ｓが照射されることで損傷した蓄積性蛍光体シートＩＰの感度むらを補正する放射線損傷補正回路７２と、消去光源１５の光量を決定するため、蓄積性蛍光体シートＩＰを読み取って得られた画像信号の最大レベルを検出する消去レベル検出回路７４と、所望の鮮鋭度からなる画像信号を得るための鮮鋭度補正回路７６と、所望の記録範囲の画像信号を抽出するためのトリミング回路７８と、外部装置に供給する際に画像信号を所望のビット数に変換する対数変換回路８０とを備える。
【００２７】
本実施形態の放射線画像情報記録読取装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、その動作について説明する。
【００２８】
放射線画像情報の記録に先立ち、蓄積性蛍光体シートＩＰが図１に示す２点鎖線の位置に配置されるとともに、読取ユニット１４および消去ユニット１６が放射線画像情報記録読取装置１０の上端部側に配置される。
【００２９】
患者が放射線画像記録部１２に移動すると、医師等の操作によって撮影台２２を昇降させる等の記録位置合わせが行われる。次いで、患者である被写体１８が撮影台２２に配置された状態で、医師等によって放射線源２０が駆動される。この放射線源２０から出力された放射線Ｓは、被写体１８を透過して蓄積性蛍光体シートＩＰに到達することにより、前記蓄積性蛍光体シートＩＰに放射線画像情報が記録される。
【００３０】
被写体１８の放射線画像情報の記録が終了すると、蓄積性蛍光体シートＩＰは、２点鎖線で示す位置から実線で示す位置に移動する。次いで、駆動モータ３２が駆動され、ベルト２６を介して読取ユニット１４および消去ユニット１６が矢印Ｙ方向に下降し、放射線画像情報の読取作業が開始される。
【００３１】
光源部３４が駆動されることで出力された励起光Ｌは、結像光学系３５によって集光され、主方向に沿ったライン状の励起光Ｌとして蓄積性蛍光体シートＩＰに導かれる。励起光Ｌが照射された蓄積性蛍光体シートＩＰからは、放射線画像情報を含む輝尽発光光Ｒが出力される。
【００３２】
この場合、図２に示すように、領域ａ１〜ａ５から出力された輝尽発光光Ｒは、集光光学系３６（１）〜３６（５）を介してラインセンサＣＣＤ１〜ＣＣＤ５に導かれ、各光電変換部により電気信号に変換される。一方、読取ユニット１４は、矢印Ｙ方向に移動し、蓄積性蛍光体シートＩＰに記録された放射線画像情報が２次元的に読み取られる。
【００３３】
放射線画像情報の読み取りが完了すると、読取ユニット１４および消去ユニット１６が矢印Ｙ方向に上昇するとともに、消去ユニット１６が駆動され、消去光源１５から出力された消去光Ｑが蓄積性蛍光体シートＩＰに照射される。この結果、蓄積性蛍光体シートＩＰに残存する放射線エネルギが放出され、蓄積性蛍光体シートＩＰが次の撮影に使用可能な状態となる。
【００３４】
次に、読取ユニット１４を構成する各ラインセンサＣＣＤ１〜ＣＣＤ５によって読み取られた放射線画像情報の処理について詳細に説明する。
【００３５】
ラインセンサＣＣＤ１〜ＣＣＤ３によって読み取られた領域ａ１〜ａ３の放射線画像情報に係る電気信号は、第１信号処理回路３８を構成するＡ／Ｄ変換器４４においてデジタル信号としての画像信号に変換された後、画素結合回路４５において、各光電変換部によって変換された画像信号が主方向の複数画素毎に加算される。
【００３６】
例えば、放射線画像情報の解像度として必要な１画素の大きさが１００μｍ×１００μｍであり、各ラインセンサＣＣＤ１〜ＣＣＤ３の１つの光電変換部によって得られる１画素の大きさが主方向に対して２５μｍ、副方向（矢印Ｙ方向）に対して１００μｍであるとすると、画素結合回路４５は、主方向の４つの光電変換部から得られた画像信号を加算して１画素の画像信号とする。この結果、Ａ／Ｄ変換器４４によってＡ／Ｄ変換された画像信号は、画素結合回路４５において、ラインセンサＣＣＤ１〜ＣＣＤ３の光電変換部の画素数が１／４に減少されることになる。なお、複数の画像信号が加算されることで、画像信号に混入するノイズが抑制され、読取ユニット１４の実質的な感度が向上する。
【００３７】
画素結合された画像信号は、暗補正回路４６に供給され、ラインセンサＣＣＤ１〜ＣＣＤ３を構成する各光電変換部の暗時出力分の信号が除去される。暗補正された画像信号は、漏光補正回路４８に供給され、輝尽発光光Ｒに含まれる不要な励起光Ｌの漏光に基づく出力分を除去する補正が行われた後、第３信号処理回路４２に出力される。なお、暗補正回路４６および漏光補正回路４８では、前段の画素結合回路４５によって画素数が減少された画像信号に対して補正処理を行うため、信号処理を迅速に行うことができる。
【００３８】
同様に、ラインセンサＣＣＤ３〜ＣＣＤ５によって読み取られた領域ａ３〜ａ５の放射線画像情報に係る電気信号は、第２信号処理回路４０を構成するＡ／Ｄ変換器５８においてデジタル信号としての画像信号に変換された後、画素結合回路５９において、ラインセンサＣＣＤ４およびＣＣＤ５の各光電変換部によって変換された画像信号が主方向の複数画素毎に加算される。なお、Ａ／Ｄ変換器５８でラインセンサＣＣＤ３〜ＣＣＤ５からの画像信号に対するＡ／Ｄ変換を行い、画素結合回路５９以降の処理回路でラインセンサＣＣＤ３からの画像信号を除去し、ラインセンサＣＣＤ４およびＣＣＤ５からの画像信号に対する信号処理を行うようにする理由は、Ａ／Ｄ変換器４４および５８での処理時間差をなくし、第１信号処理回路３８および第２信号処理回路４０での信号処理に要する時間を略同一化するためである。
【００３９】
画素結合回路５９によって画素数が減少された画像信号は、暗補正回路６０によって暗補正され、次いで、漏光補正回路６２によって励起光Ｌの漏光補正が行われた後、第３信号処理回路４２に出力される。なお、暗補正回路６０および漏光補正回路６２では、前段の画素結合回路５９によって画素数が減少された画像信号に対して補正処理を行うため、信号処理を迅速に行うことができる。
【００４０】
このように、ラインセンサＣＣＤ１〜ＣＣＤ５によって読み取られた画像信号は、２つの第１信号処理回路３８および第２信号処理回路４０によって分散して処理されるため、特に１画素単位あるいは数画素単位での補正処理が必要な暗補正処理のように、多数の画素からなる画像信号に対する補正処理を極めて効率的に行うことができる。
【００４１】
次に、第３信号処理回路４２に供給された各ラインセンサＣＣＤ１〜ＣＣＤ５からの画像信号は、シェーディング補正回路５０において、蓄積性蛍光体シートＩＰやラインセンサＣＣＤ１〜ＣＣＤ５の感度むら、励起光Ｌの照明むら等に起因するシェーディングが補正される。シェーディング補正された画像信号は、リニア補正回路５２において、ラインセンサＣＣＤ１〜ＣＣＤ５からＡ／Ｄ変換器４４、５８に至るアナログ回路の非線形性が補正された後、欠陥画素補正回路５４で光電変換部の欠陥に対する補正が行われ、連結処理回路５６に供給される。
【００４２】
ここで、例えば、蓄積性蛍光体シートＩＰの感度むらや、アナログ回路の非線形性は、主として低周波成分からなる高周波成分を含まない特性からなるため、シェーディング補正回路５０およびリニア補正回路５２に設定される補正信号は、個々の画素に対応して設定する必要はなく、複数の画素に対して共通となる補正信号として設定することができる。そこで、シェーディング補正回路５０およびリニア補正回路５２では、第１信号処理回路３８および第２信号処理回路４０のように分散処理を行うのではなく、ラインセンサＣＣＤ１〜ＣＣＤ５によって読み取られた複数の画素からなる画像信号に対して一括的に信号処理が行われる。この場合、多数の画像信号の処理を行うときであっても、その処理を迅速に遂行することができる。
【００４３】
一方、欠陥画素補正回路５４では、リニア補正回路５２によって補正された各画像信号に対して、隣接する画素の画像信号のレベルを比較することで欠陥画素補正を行うため、画素数に応じた処理時間が必要になる。しかしながら、欠陥画素補正回路５４に供給される画像信号のデータ量は、第１信号処理回路３８の画素結合回路４５および第２信号処理回路４０の画素結合回路５９において、放射線画像情報の解像度の上で必要最小限となる画素数に減少処理されているため、効率的に補正処理を遂行することができる。
【００４４】
次に、連結処理回路５６では、ラインセンサＣＣＤ１〜ＣＣＤ５の各光電変換部から得られた画像信号に対して、領域ａ１〜ａ５間の重畳した部分に対する連結処理が行われる。
【００４５】
例えば、図７に示すように、領域ａ１〜ａ５が重畳していないラインセンサＣＣＤ１〜ＣＣＤ５の光電変換部に対しては１．０であり、重畳している光電変換部に対しては徐々に減少する連結処理係数ｋ１〜ｋ５を設定する。このように連結処理係数ｋ１〜ｋ５を設定し、ラインセンサＣＣＤ１〜ＣＣＤ５の各光電変換部から得られた画像信号に対する処理を行う。この場合、重畳していないラインセンサＣＣＤ１〜ＣＣＤ５の各光電変換部から得られた画像信号に対しては、１．０の連結処理係数ｋ１〜ｋ５が乗算される。また、重畳しているラインセンサＣＣＤ１〜ＣＣＤ５の各光電変換部から得られた画像信号に対しては、徐々に減少する連結処理係数ｋ１〜ｋ５をそれぞれ乗算し、得られた重畳部分の画像信号同士を加算して新たな画像信号を生成する。
【００４６】
このようにして連結処理を行う場合、欠陥画素補正回路５４での処理と同様に、連結処理回路５６に供給される画像信号が、第１信号処理回路３８の画素結合回路４５および第２信号処理回路４０の画素結合回路５９において、必要最小限の画素数からなる画像信号に減少処理されているため、効率的に補正処理を遂行することができる。
【００４７】
連結処理回路５６によって処理された画像信号は、第４信号処理回路４３の放射線損傷補正回路７２において、画像信号に対して放射線Ｓによる蓄積性蛍光体シートＩＰの感度むら補正が行われる。次いで、消去レベル検出回路７４において、感度むらの補正された画像信号の最大レベルが検出された後、鮮鋭度補正回路７６で画像信号の鮮鋭度が補正され、トリミング回路７８で所望の記録範囲の画像信号が抽出され、対数変換回路８０で対数変換された後、放射線画像情報記録読取装置１０から外部装置に出力される。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、画像読取部によって読み取った画像信号を分散して処理するとともに、その画素数を必要な画素数まで減少させる処理を行った後、分割された複数の領域に係る画像信号の連結処理を行うことにより、画像記録媒体から得た画像信号を極めて効率的に処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の放射線画像情報記録読取装置の概略構成図である。
【図２】図１に示す放射線画像情報記録読取装置における画像読取部を含む信号処理回路の構成ブロック図である。
【図３】図２に示す第１信号処理回路のブロック図である。
【図４】図２に示す第２信号処理回路のブロック図である。
【図５】図２に示す第３信号処理回路のブロック図である。
【図６】図２に示す第４信号処理回路のブロック図である。
【図７】本実施形態における連結処理の説明図である。
【符号の説明】
１０…放射線画像情報記録読取装置　１２…放射線画像記録部
１４…読取ユニット　　　　　　　　１６…消去ユニット
３８…第１信号処理回路　　　　　　４０…第２信号処理回路
４２…第３信号処理回路　　　　　　４３…第４信号処理回路
４５、５９…画素結合回路　　　　　５６…連結処理回路
ＣＣＤ１〜ＣＣＤ５…ラインセンサ
【図１】
2004120705.tif 000003
【図２】
2004120705.tif 000004
【図３】
2004120705.tif 000005
【図４】
2004120705.tif 000006
【図５】
2004120705.tif 000007
【図６】
2004120705.tif 000008
【図７】
2004120705.tif 000009