(57)【要約】【課題】複数の異なる画素サイズの医用画像を画質の劣化なしに可視化して出力することが可能な医用画像記録装置を提供する。【解決手段】複数の書込ピッチを切り替えて記録媒体に医用画像の記録を行う画像記録手段２７を備える画像記録装置２において、補間倍率決定手段２５により、入力された医用画像の読取ピッチと切り替え可能な書込ピッチの種類とに基づいて最適な画像補間処理を行うための補間倍率を決定し、画像補間手段２４により、決定された補間倍率にて画像補間処理を行い、書込ピッチ選択手段２６により、補間倍率に基づいて好適な書込ピッチを選択し、画像記録手段２７により、選択された書込ピッチに切り替えて医用画像を記録媒体に記録する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２種の書込ピッチＰ１〜Ｐｎ（Ｐ１＜Ｐ２＜…＜Ｐｎ；ｎ≧２）を切り替えて医用画像を記録媒体に記録する画像記録手段と、
医用画像の読取ピッチと前記書込ピッチＰ１〜Ｐｎの種類とに応じて補間倍率を決定する補間倍率決定手段と、
前記決定された補間倍率に基づいて医用画像に画像補間処理を施す画像補間手段と、
前記書込ピッチＰ１〜Ｐｎの中から好適な書込ピッチＰｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ）を選択する書込ピッチ選択手段と、を備え、
前記好適な書込ピッチＰｉ（ｉ＝２，…，ｎ）は、
１．０＜Ｐｉ／Ｐ１＜１．９
を満たすことを特徴とする医用画像記録装置。
【請求項２】
前記好適な書込ピッチＰｉ（ｉ＝２，…，ｎ）は、
１．１＜Ｐｉ／Ｐ１＜１．７
を満たすことを特徴とする請求項１記載の医用画像記録装置。
【請求項３】
少なくとも２種の書込ピッチＰ１〜Ｐｎ（Ｐ１＜Ｐ２＜…＜Ｐｎ；ｎ≧２）を切り替えて医用画像を記録媒体に記録する画像記録手段と、
医用画像の読取ピッチと前記書込ピッチＰ１〜Ｐｎの種類とに応じて補間倍率を決定する補間倍率決定手段と、
前記決定された補間倍率に基づいて医用画像に画像補間処理を施す画像補間手段と、
前記書込ピッチＰ１〜Ｐｎの中から好適な書込ピッチを選択する書込ピッチ選択手段と、を備え、
前記切り替え可能な書込ピッチＰ１〜Ｐｎ（Ｐｊ：ｊ＝１，２，…，ｎ）は、
１．０５＜Ｐ（ｊ＋１）／Ｐｊ＜１．４
を満たすことを特徴とする医用画像記録装置。
【請求項４】
前記書込ピッチ選択手段は、前記補間倍率決定手段により決定された補間倍率に基づいて、書込ピッチＰ１〜Ｐｎの中から好適な書込ピッチＰｉを選択することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の医用画像記録装置。
【請求項５】
前記画像記録手段は、切り替え可能な書込ピッチＰ１〜Ｐｎを３種以上備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の医用画像記録装置。
【請求項６】
前記書込ピッチＰ１は、
Ｐ１≦５０μｍ
を満たすことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の医用画像記録装置。
【請求項７】
前記書込ピッチＰ１は、
Ｐ１≦３５μｍ
を満たすことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の医用画像記録装置。
【請求項８】
前記画像記録手段は、光熱銀塩方式にて記録媒体に医用画像を記録することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の医用画像記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数種類の画像信号源から入力される画像信号を画像信号源に応じた画像信号に変換して医用画像を出力する医用画像出力装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、銀塩感光材料からなる放射線写真フィルムを使用しないで医用放射線画像情報を得る方法が工夫されるようになった。例えば、輝尽性傾向体を主体とするイメージングプレートを用い、放射線画像を一旦蓄積後、励起光を用いて輝尽発光光として取り出し、この光を光電変換することによって画像信号を得る放射線画像読取装置（Computed Radiography：以下「ＣＲ」と略す）が普及してきている。また、最近では放射線傾向体や放射線光導電体とＴＦＴスイッチング素子などの２次元半導体検出器を組み合わせて放射線画像情報を読み取る装置（Flat Panel Detector：以下「ＦＰＤ」と略す）も提案されている。
【０００３】
これらの医用画像を診断する際には、透過記録媒体、反射記録媒体に画像情報を記録してハードコピーの形で観察する方法が多く用いられている。医用画像情報を記録媒体に記録する医用画像記録装置としては、銀塩記録材料を用いた透過記録媒体上にレーザ露光することによって画像を記録する方式が良く知られている。この方式によれば、モノクロ階調の画像を優れた階調性で描写できるとともに、透過媒体に記録して透過光で観察することによって高い診断能が得られる。医用画像記録装置に関しても、種々の方式が開発されてきており、従来の湿式処理を必要とする銀塩記録材料を用いる以外に、サーマルヘッドやヒートモードレーザを用いる感熱記録装置、感光性熱現像記録材料を用いて感光熱発色画像記録を行う装置も知られている。
【特許文献１】特開２０００−３３２９９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＣＲやＦＰＤによって得られた画像データを用いて画像記録を行う画像記録装置も種々開発されてきている。ＣＲやＦＰＤによって読み取られた画像は、従来の単純Ｘ線撮影の習慣から被写体である患部と等しい大きさ（以後、ライフサイズという）で出力することが要求される場合が多い。ここで、患部とライフサイズの画像を出力する際に、ＣＲによる画像の読取画素サイズと、診断画像をハードコピーとして出力する画像記録装置における記録画素サイズとが異なる場合には、補間拡大処理が必要となる。例えば、読取画素サイズが87.5μｍで、画像記録装置における記録画素サイズが80μｍである場合には、ライフサイズの画像を出力するためには、約1.09倍の補間拡大処理が必要となる。
【０００５】
一般的に、スプライン補間等によってこのような非整数倍の補間拡大処理を行うと、画像の周波数特性が劣化して、その結果画像の鮮鋭度が低下してしまうため、診断画像としては好ましくない。また、レプリケ−ションで非整数倍の補間処理を行うと、画像の歪みがはっきり視認されてしまうため、やはり診断画像としては好ましくない。
したがって、診断画像をハードコピーとして出力する画像記録装置における記録画素サイズが、画像読取の画素サイズの整数分の１であれば好ましい。例えば、特開２０００−３３２９９３号公報に記載されている画像記録装置では、読取画素サイズが100μｍである画像に対して最適になるように、画像記録装置における記録画素サイズが50μｍとなるように構成している（特許文献１参照）。
【０００６】
しかしながら、最近は複数のＣＲやＦＰＤと画像記録装置がネットワークを介して接続されており、病院内に読取画素サイズが異なる画像が混在している。このため、特開２０００−３３２９９３号公報に記載されている画像記録装置では、このような複数の異なる画素サイズの画像を画質の劣化なしに等倍出力することは不可能である。
【０００７】
本発明の課題は、上述した従来技術の問題点を解決することにあり、複数の異なる画素サイズの医用画像を画質の劣化なしに可視化して出力することが可能な医用画像記録装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、
少なくとも２種の書込ピッチＰ１〜Ｐｎ（Ｐ１＜Ｐ２＜…＜Ｐｎ；ｎ≧２）を切り替えて医用画像を記録媒体に記録する画像記録手段と、
医用画像の読取ピッチと前記書込ピッチＰ１〜Ｐｎの種類とに応じて補間倍率を決定する補間倍率決定手段と、
前記決定された補間倍率に基づいて医用画像に画像補間処理を施す画像補間手段と、
前記書込ピッチＰ１〜Ｐｎの中から好適な書込ピッチＰｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ）を選択する書込ピッチ選択手段と、を備え、
前記好適な書込ピッチＰｉ（ｉ＝２，…，ｎ）は、
１．０＜Ｐｉ／Ｐ１＜１．９
を満たすことを特徴としている。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の医用画像記録装置において、
前記好適な書込ピッチＰｉ（ｉ＝２，…，ｎ）は、
１．１＜Ｐｉ／Ｐ１＜１．７
を満たすことを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、
少なくとも２種の書込ピッチＰ１〜Ｐｎ（Ｐ１＜Ｐ２＜…＜Ｐｎ；ｎ≧２）を切り替えて医用画像を記録媒体に記録する画像記録手段と、
医用画像の読取ピッチと前記書込ピッチＰ１〜Ｐｎの種類とに応じて補間倍率を決定する補間倍率決定手段と、
前記決定された補間倍率に基づいて医用画像に画像補間処理を施す画像補間手段と、
前記書込ピッチＰ１〜Ｐｎの中から好適な書込ピッチを選択する書込ピッチ選択手段と、を備え、
前記切り替え可能な書込ピッチＰ１〜Ｐｎ（Ｐｊ：ｊ＝１，２，…，ｎ）は、
１．１＜Ｐ（ｊ＋１）／Ｐｊ＜１．５
を満たすことを特徴としている。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の医用画像記録装置において、
前記書込ピッチ選択手段は、前記補間倍率決定手段により決定された補間倍率に基づいて、書込ピッチＰ１〜Ｐｎの中から好適な書込ピッチＰｉを選択することを特徴としている。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の医用画像記録装置において、
前記画像記録手段は、切り替え可能な書込ピッチＰ１〜Ｐｎを３種以上備えることを特徴としている。
【００１３】
請求項６記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の医用画像記録装置において、
前記書込ピッチＰ１は、
Ｐ１≦５０μｍ
を満たすことを特徴としている。
【００１４】
請求項７記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の医用画像記録装置において、
前記書込ピッチＰ１は、
Ｐ１≦３５μｍ
を満たすことを特徴としている。
【００１５】
請求項８記載の発明は、請求項１から７のいずれか一項に記載の医用画像記録装置において、
前記画像記録手段は、光熱銀塩方式にて記録媒体に医用画像を記録することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１記載の発明によれば、最小書込ピッチＰ１を用いると大きな画質劣化が生じる場合でも、他の書込ピッチに切り替えて医用画像の記録を行うことができるため、画質劣化を最小限に抑えて、高画質な医用画像を生成することができる。
【００１７】
請求項２記載の発明によれば、画質劣化を伴わないより好適な書込ピッチを選択可能とし、高画質な医用画像を生成することができる。
【００１８】
請求項３記載の発明によれば、読取ピッチの異なる複数の医用画像に対して最も適した書込ピッチにて画像記録することにより、画像補間処理による画質の劣化を最小限に抑えることができる。
【００１９】
請求項４記載の発明によれば、種々の読取ピッチの医用画像に対して、補間倍率に基づいて、好適な書込ピッチを選択することができるため、画像補間処理に伴う鮮鋭性の低下や歪みが生じるといった画質劣化を最小限に抑えて、高画質な医用画像を生成することができる。
【００２０】
請求項５記載の発明によれば、より広範囲な読取ピッチの医用画像に対応することができ、汎用性の高い医用画像記録装置を提供することができる。
【００２１】
請求項６記載の発明によれば、診断上高精細が要望される医用画像についても、適切な書込ピッチにて医用画像の記録を行うことができる。
【００２２】
請求項７記載の発明によれば、診断上特に高精細が要望される医用画像についても、適切な書込ピッチにて医用画像の記録を行うことができる。
【００２３】
請求項８記載の発明によれば、湿式処理を必要とせずに、記録媒体に医用画像を記録することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。
【００２５】
まず、本実施の形態の構成を説明する。
図１は、本実施の形態における医用画像システム１００のシステム構成を示す概念図である。図１に示すように、医用画像システム１００には、画像生成装置１ａ〜１ｄ、画像記録装置２、ＨＩＳ／ＲＩＳ３等がネットワークＮを介して、相互にデータが送受信可能なように接続されている。
【００２６】
ネットワークＮは、ＬＡＮ（Local Area Network）やＷＡＮ（Wide Area Network）、インターネット等の様々な回線形態を適用可能である。なお、病院等の医療機関内で許可されるのであれば、無線通信や赤外線通信であってもよいが、重要な患者情報を含むため、送受信される情報は暗号化することが好ましい。また、病院内の通信方式としては、一般的に、ＤＩＣＯＭ（Digital Image and Communications in Medicine）規格が用いられており、上述した画像生成装置１ａ〜１ｃと画像記録装置２との通信では、ＤＩＣＯＭ  ＭＷＭ(Modality Worklist Management）やＤＩＣＯＭ  ＭＰＰＳ（Modality Performed Procedure Step）が用いられる。
【００２７】
ＨＩＳ／ＲＩＳ３は、病院内にネットワークＮを介して構築される情報システムであり、システム全体を管理するサーバ、端末、データベース等から構成される。具体的に、ＨＩＳ／ＲＩＳ３は、医用画像撮影のオーダ受付、検査データ、撮影された医用画像等の管理を行う。
【００２８】
画像生成装置１ａ〜１ｄは、例えば、ＣＲ，ＦＰＤ，ＣＴ，ＭＲＩ，乳房撮影装置等から構成され、被写体を撮影し、撮影した画像をデジタル変換して、医用画像を生成する装置である。本実施の形態においては、画像生成装置１ａがＣＴであり、画像生成装置１ｂがＭＲＩであり、画像生成装置１ｃがＣＲであり、画像生成装置１ｄが乳房撮影装置である場合を例として説明する。
【００２９】
画像記録装置２は、医用画像生成装置１ａ〜１ｄから供給される画像データを可視像として再生したハードコピーを出力するものであり、例えば、Ｘ線レーザ、ヒートモードレーザ、サーマルヘッド等を用いた各種ドライプリンタから構成されるものである。本実施の形態の画像記録装置２は、複数の画像生成装置１ａ〜１ｄから供給される読取画素サイズの異なる画像データを記録する際に、複数の書込ピッチを選択可能とすることにより、患部とライフサイズ出力する際に行われる画像補間処理において、画質の劣化を最小限に抑える補間倍率を選択して画像補間処理を行う画像記録装置である。
【００３０】
図２を参照して、画像記録装置２について詳細に説明する。図２は、画像記録装置２の機能的構成を示すブロック図である。図２に示すように、画像データ入力手段２１、画像データ記憶手段２２、画像処理手段２３、画像補間手段２４、補間倍率決定手段２５、書込ピッチ選択手段２６、画像記録手段２７、入力手段２８、表示手段２９等から構成されている。
【００３１】
画像データ入力手段２１は、医用画像生成装置１ａ〜１ｃからネットワークＮを介して、デジタル変換された医用画像を取得する。また、画像データ入力手段２１は、撮影された医用画像データを記録したＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk-Read Only Memory）やフロッピー（登録商標）等の各種記憶媒体から医用画像データを読み取り可能な構成であってもよい。
【００３２】
或いは、画像データ入力手段２１は、画像記録装置２とは別体に構成されるレーザデジタイザ等であり、患者を撮影した医用画像が記録されたフィルム上をレーザビームで走査し、透過した光量を測定してその測定値をアナログデジタル変換することにより、医用画像をデジタル画像データとして画像記録装置２へ入力する構成であってもよい。
【００３３】
なお、画像データ入力手段１１は、上記レーザデジタイザに限らず、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の光検出素子を適用して、医用画像が記録されたフィルム上を光走査し、その反射光をＣＣＤにより光電変換してデジタル画像データを入力することとしてもよい。
【００３４】
また、フィルムに記録された医用画像を読み取るのではなく、蓄積性蛍光体を用いて撮影された医用画像をデジタル変換して医用画像データを生成する撮影装置と接続可能な構成とし、この撮影装置からデジタル画像データを診断支援装置１０に入力することとしてもよい。この場合には、フィルムが不要であり、コストダウンを図ることが可能となる。
【００３５】
また、画像データ入力手段１１は、放射線画像を撮像して電気信号として出力するＦＰＤを接続可能な構成とし、このＦＰＤからデジタル画像データを入力することとしてもよい。ＦＰＤは、特開平６−３４２０９８号公報に記載されているように、照射された放射線の強度に応じた電荷を生成する放射線検出素子と、この放射線検出素子により生成された電荷を蓄積するコンデンサとが２次元的に配列されたものである。
【００３６】
また、画像データ入力手段１１は、特開平９−９００４８号公報に記載されているように、蛍光強度を検出するフォトダイオード、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）センサ等の光検出素子を画素毎に設けた光検出器を備えた構成とし、放射線を増感紙等の蛍光体層に吸収させて蛍光を発光させ、その蛍光強度を光検出器で検出し、光電変換を行ってデジタル医用画像データを入力することとしてもよい。また、放射線の照射により可視光を発する放射線シンチレータと、レンズアイ及び各々のレンズに対応するエリアセンサと組み合わせた構成であってもよい。
【００３７】
なお、画像データ入力手段２１により入力された医用画像データにはヘッダ領域が設けられており、このヘッダ領域に、その医用画像に関する情報、例えば撮影された患者の氏名、患者ＩＤ（患者を個別に識別するためのＩＤ）、性別等の患者情報、撮影部位、撮影日等の撮影情報、画像がどの検査に属するかを示す検査ＩＤ（検査を個別に識別するためのＩＤ）等の付帯情報がＤＩＣＯＭ規格に基づいて記録されていることとする。
【００３８】
画像データ記憶手段２２は、磁気的、光学的記録媒体又は半導体メモリ等により構成され、画像データ入力手段１１により入力された医用画像データを記憶する。このとき、必要に応じてデータ圧縮を施すこととする。データ圧縮方法としては、公知のＪＰＥＧ、ＤＰＣＭ、ウェーブレット圧縮等の手法により、可逆圧縮又は不可逆圧縮を行うことが可能であるが、データ圧縮に伴う画像データの劣化が無い可逆圧縮が好ましい。
【００３９】
画像処理手段２３は、画像データ記憶手段２２から入力された医用画像データに各種画像処理を施して画像記録手段２３に出力する。各種画像処理には、画像コントラストを調整する階調処理、コントラスト補正処理、画像の鮮鋭度を調整する周波数強調処理、ダイナミックレンジの広い画像を被写体の細部のコントラストを低下させることなく見やすい濃度範囲に収めるためのダイナミックレンジ圧縮処理等が含まれる。
【００４０】
画像補間手段２４は、補間倍率決定手段２５から入力される補間倍率に基づいて、入力された医用画像データに画像補間処理を施して、画像処理手段２３に出力する。
【００４１】
以下、画像補間処理について説明する。画像補間処理とは、標本点に基づいて再標本化をする画像処理である。具体的には、滑らかな局面等を用いて隣接する各標本点を繋ぎ、再標本化することをいう。なお、ここでいう標本点とは、画像信号配列データを意味し、画像補間処理前後における画像信号配列データは、いずれも２次元正方格子で表されることを前提とする。
【００４２】
補間倍率Ｒは、
画像補間処理前におけるサンプリング間隔：ΔＸorg
画像補間処理後におけるサンプリング間隔：ΔＸproc
とするとき、
Ｒ＝ΔＸorg／ΔＸproc
と定義される。Ｒ＞１のとき「拡大補間」、Ｒ＜１のとき「縮小補間」、Ｒ＝１のとき「等倍補間」と呼ぶ。また、ΔＸorgは、画像生成装置１ａ〜１ｄにおける「読取ピッチ」、ΔＸprocは、画像記録装置２における「書込ピッチ」に相当する。
【００４３】
図３は、２次元画像信号に係る画像補間処理の説明図である。図３において、黒丸（●）は、標本点であって、画像補間処理前の各画素データに対応する座標を表す。白丸（○）は再標本点であって、画像補間処理後の各画素データに対応する座標を表す。正方格子の間隔は、画像補間処理前におけるサンプリング間隔ΔX orgである。
【００４４】
白丸（○）の画素データを算出する方法として、近隣のｎ×ｎの画素データを用いた積和演算に従って算出する。例えば、４×４の画素データを用いる場合には、図３で示すような１６点の画素データを用いて演算する。なお、画像補間処理に関する詳細は、特開平９−９７３３０号公報等に開示されている。
【００４５】
図４は、１．５倍拡大補間の説明図である。斜線丸は画像補間処理前における画素データの座標、白丸（○）は画像補間処理後における画素データの座標、黒丸（●）は画像補間処理前後における座標が一致した座標、をそれぞれ表す。実線で表された正方格子の間隔は画像補間処理前におけるサンプリング間隔ΔX org、破線で表された正方格子の間隔は画像補間処理後におけるサンプリング間隔ΔX procである。
【００４６】
図５は、補間係数の一例を示す図である。各格子内の数値は、各画素に係る補間係数を表す。図５（ａ）は、図４に示す画素ＰＸ１に係る画素データを算出する際の補間係数である。画像補間処理前後における座標が一致するため、該座標に係る画素データの補間係数が１であり、その他の画素に係る補間係数はすべて０になる。図５（ｂ）は図４に示す画素ＰＸ２に係る画素データを算出する際の補間係数である。最近接点での補間係数は０．６３であり、その他の補間係数も０でない値を有するものがある。
【００４７】
画像補間の一般的性質として、再標本点と当該標本点に最も近い標本点との距離（以下、「最近接距離」という。）によって画素データが変化する。最近接距離が近いほど標本点における補間係数が１に近づき、当該画素データに近い値を取る。一方、最近接距離が遠いほど基準標本点における補間係数が０に近づき、他の画素データの影響を受けやすくなる。従って、最近接距離の大きさが画質に影響を与え得る。すなわち、最近接距離が小さいと原画像信号が有していた情報を維持することができ、最近接距離が大きいと原画像信号が有していた情報を劣化するおそれがある。
【００４８】
図６は、補間倍率を変化させたときにおける最近接距離のヒストグラムを示す図である。簡単のため、１次元で考慮する。図６（ａ）は、補間倍率が１．０倍であるとき、図６（ｂ）は、補間倍率が１．５倍であるとき、図６（ｃ）は、補間倍率が例えば1.0001倍であるとき、をそれぞれ示す。一般的に、補間倍率を既約分数で表したときの分子（整数値）が最近接距離の周期を表す。該分子が小さいときは周期が短く、該分子が大きいときは周期が長い。例えば、図６（ａ）では補間倍率は１／１であり、必ず最近接距離が０になる。また、図６（ｂ）では補間倍率は３／２であり、１／３の割合で最近接距離が０になり、残り２／３の割合で最近接距離がΔＸorg／３になる。また、図６（ｃ）では補間倍率は１０００１／１００００であり、最近接距離が０〜ΔＸorg／２の範囲でほぼ同じ割合で存在する。すなわち、最近接距離がほぼランダムな値を示すことがわかる。
【００４９】
図７は、最近接距離分布が一様（例えば、図６（ｃ））の場合における、最近接距離の模式図を示す図である。図７（ａ）は、注目画素情報が劣化する可能性がある場合を示しており、図７（ｂ）は、注目画素情報が劣化する可能性がない場合を示している。
【００５０】
すべての点における最近接距離がｄΔＸorg未満に収まる場合は、
ΔＸorg＜  √２ｄΔＸorg
∴  Ｒ＞１／（√２ｄ）
補間処理前における画像信号の情報劣化が起こらないようなｄは、医用画像を出力する際は経験的にｄ＝０．４０であることから、Ｒ＞１．８が好ましい。
【００５１】
上述のように、「医用画像における好ましい補間倍率」について数学的理論に基づいて考察を行ったが、実写画像による官能評価を別途行い、この考察の妥当性について検証した。
人体（撮影部位は頭蓋骨）のＸ線撮影を行い、画像生成装置を用いてデジタルデータ化した画像信号に基づいて、光熱銀塩方式イメージャで出力した。医用機器開発に従事する研究員３名の目視による官能評価結果（平均）を図８に示す。評価は５段階評価により行い、５：きわめて良い、４：良い、３：普通、２：やや悪い、１：悪い、とした。
官能評価の結果より、補間倍率１．８倍以上、又は補間倍率１．０倍の近傍においては４以上の評価が得られた。従って、理論の観点および官能評価の観点より、Ｒ＞１．８が医用画像における好ましい補間倍率であることが検証できた。
なお、目視による結果から、診断には直接影響を及ぼすことはなかったが、白抜け文字、周期的に配列された細線等の幾何学的図形に関しては、補間倍率を整数値にすることが最も好ましく、少しでも整数値をずれると画質を損ねる可能性があることがわかった。
【００５２】
図９は、図８に示した官能評価の結果をまとめた図であり、補間倍率Ｒを基準として示したものである。要求される画質レベルが極めて高い医用画像において、補間倍率Ｒが、１．４≦Ｒ≦１．８であれば画質劣化が多少はあるもののその程度を低減できるため好ましい。更に、Ｒ＞１．８または１．０倍近傍の補間倍率、すなわち、０．９５≦Ｒ≦１．０５では画質劣化は殆どなく更に好ましい。一方、その他の範囲、すなわち、Ｒ＜０．９５または１．０５＜Ｒ＜１．４のときは画質の劣化が起こり得るため好ましくない。なお、補間倍率が整数倍と非整数倍（例えば、２．０倍と２．１倍）との診断結果に差異はなかったが文字表現能の違いを考慮して、２．０倍のとき◎◎、２．０倍でないとき○、とした。
【００５３】
次に、切替可能な書込ピッチが複数種（ｎ種類、ｎ≧２）である画像記録装置における、各書込ピッチの好適な関係について、前述の「医用画像における好ましい補間倍率」の結果に基づいて説明する。
【００５４】
まず、最も近い書込ピッチ同士、すなわち、Ｐｉ（ただし、ｉ＝１，２，‥，ｎ−１）とＰ（ｉ＋１）についての好適な関係について説明する。画質劣化が多少はあるもののその程度を低減できるレベルの補間倍率を保証するためには、すべてのｉに対して  １．０５＜Ｐ（ｉ＋１）／Ｐｉ＜１．４  を満たすことが好ましい。なぜならば、画質劣化が起こり得る補間倍率１．０５＜Ｒ＜１．４の範囲に含まれないように書込ピッチを選択できるからである。
【００５５】
次に、最小書込ピッチＰ１と他の書込ピッチＰｉ（ただし、ｉ＝２，‥，ｎ）との好適な関係について説明する。高画質を得るためには画像記録装置における最高解像度で記録するとよく、最小ピッチＰ１を用いて記録することが好ましい。しかし、Ｐ１で補間倍率が１．０５＜Ｒ１＜１．８となるとき、画像補間処理による画質劣化が生じるおそれがある。そこで、この補間倍率では、Ｐ１以外のピッチＰｉで記録し、好ましい倍率０．９５≦Ｒｉ≦１．０５とすることにより、画像補間処理に起因する画質劣化を低減することができる。
【００５６】
補間倍率とピッチとの関係は下記式に示すとおりである。
Ｐｉ＊Ｒｉ＝ｃｏｎｓｔ（一定）
∴Ｒｉ＝Ｒ１＊Ｐ１／Ｐｉ
【００５７】
１．０５＜Ｒ１＜１．８の範囲にある所定のＲ１に対して、
０．９５≦Ｒ１＊Ｐ１／Ｐｉ≦１．０５
∴（Ｒ１／１．０５≦（Ｐｉ／Ｐ１）≦（Ｒ１／０．９５）
を満たすとき、最小書込ピッチＰ１で大きな画質劣化が生じ得る場合でも、他の書込ピッチＰｉを用いて画質劣化を低減することができる。
【００５８】
例）Ｒ１＝１．５のとき
１．４３≦（Ｐｉ／Ｐ１）≦１．５８
ここで、（Ｐｉ／Ｐ１）の取るべき範囲は、
下限（Ｒ１＝１．０５）において、
［範囲重複あり］  （Ｐｉ／Ｐ１）＝（０．９５／０．９５）＝１．０
［範囲重複なし］  （Ｐｉ／Ｐ１）＝（１．０５／０．９５）＝１．１
上限（Ｒ１＝１．８）において、
［範囲重複あり］  （Ｐｉ／Ｐ１）＝（１．８／０．９５）＝１．９
［範囲重複なし］  （Ｐｉ／Ｐ１）＝（１．８／１．０５）＝１．７
従って、
［範囲重複あり］  １．０＜（Ｐｉ／Ｐ１）＜１．９
［範囲重複なし］  １．１＜（Ｐｉ／Ｐ１）＜１．７
である。
【００５９】
上記範囲を満たしていると、最小書込ピッチＰ１で画質劣化が生じる補間倍率範囲（１．０５＜Ｒ１＜１．８）の場合でも、「所定の補間倍率範囲」において、他の書込ピッチＰｉで記録することにより画質劣化を低減できる。更に、上記範囲を満たすＰｉの数が多いほど、様々な補間倍率範囲を網羅することができる。
以上より、１．０＜（Ｐｉ／Ｐ１）＜１．９を満たすことが好ましく、なるべく補間倍率範囲を重複しないようにするため、１．１＜（Ｐｉ／Ｐ１）＜１．７とするのが更に好ましい。
【００６０】
従って、例えば、図１０に示すように、読取ピッチが３０μｍ以上の医用画像を出力する場合、選択し得る書込ピッチの種類を３０μｍ（最小ピッチ），３３μｍ（１．１０倍），３７μｍ（１．２３倍），４１μｍ（１．３７倍），４５μｍ（１．５０倍），５０μｍ（１．６７倍）の中から選択することにより、補間倍率が１．０５〜１．８倍の範囲において、殆ど全ての倍率を網羅できるため、１．０倍以上の任意の倍率で、画質劣化が低減できる好適な書込ピッチを選択することができる。
【００６１】
なお、上述したように、画像記録装置２において多数の書込ピッチが選択可能であれば、画像補間処理の際の画質劣化をより低減させ、高精細な医用画像を提供可能となるが、本実施の形態においては、画像記録装置２の汎用性を高めると共に、処理効率を向上させるため、画像記録装置２が２種又は３種の書込ピッチを備える場合について検討した。
【００６２】
図１１は、切り替え可能な書込ピッチが１〜３種である場合の医用画像診断性能の判定結果を示す図表である。サンプルとなる医用画像の読取ピッチは、３０〜１００μｍを１０μｍ間隔でサンプリングした。また、比較例Ａは、書込ピッチが１種（５０μｍ）、比較例Ｂは、書込ピッチが１種（４０μｍ）、比較例Ｃは、書込ピッチが２種（３０μ、６０μｍ）の場合について検討した。また、実施例１は、書込ピッチが２種（３０μｍ、４０μｍ）、実施例２は、書込ピッチが３種（３０μｍ、４０μｍ、５０μｍ）の場合について検討を行った。
【００６３】
図１１に示すように、比較例Ａにおいては、３種の読取ピッチについて「×」又は「××」の評価がつき、１種の読取ピッチについて「△」の評価がつき、「○」以上の評価は３種のみであった。比較例Ｂにおいては、２種の読取ピッチについて「×」の評価がつき、２種の読取ピッチについて「△」の評価がつき、「○」以上の評価は４種であった。比較例Ｃにおいては、１種の読取ピッチについて「×」の評価がつき、１種の読取ピッチについて「△」の評価がつき、「○」以上の評価は６種であった。
【００６４】
一方、実施例１においては、１種の読取ピッチについてのみ「△」の評価がつき、７種の読取ピッチについて「○」以上の評価がついた。なかでも、５種の読取ピッチについては、「◎◎」の評価がつく良好な結果となった。なお、図表中、背景が無地の評価については、３０μｍの書込ピッチを適用し、背景が斜線の評価は、４０μｍの書込ピッチを適用したことを示している。
【００６５】
実施例２においては、１種を除く全ての読取ピッチについて「◎◎」の評価がつき、残りの１種についても「○」の評価がつく良好な結果となった。なお、図表中、背景が無地の評価については、３０μｍの書込ピッチを適用し、背景が斜線の評価は、４０μｍの書き込ピッチを適用し、背景が横線の評価については、６０μｍの書込ピッチを適用した。
【００６６】
以上のように、切り替え可能な書込ピッチを複数備える場合において、２種の書込ピッチを切り替えて適用させることにより、画像生成装置１ａ〜１ｄから入力される読取ピッチの異なる医用画像をほぼ網羅することができ、より好ましくは、３種以上の書込ピッチを切り替えて適用させることにより、種々の読取ピッチの医用画像に対して、画像劣化を低減させた画像補間処理を行うことができる。
【００６７】
補間倍率決定手段２５は、画像データ記憶手段２２から入力される医用画像の読取ピッチと、画像記録手段２７の備える書込ピッチとに基づいて、上述した範囲で最適となる補間倍率（例えば、図９（ｂ）に示す実施例１，２参照）を決定し、画像補間手段２４に補間倍率を出力する。また、補間倍率決定手段２５は、決定した補間倍率を後述する書込ピッチ選択手段２６に出力する。
【００６８】
書込ピッチ選択手段２６は、補間倍率決定手段２５から入力される補間倍率に基づいて、画質劣化が低減できる好適な書込ピッチを決定する。そして、複数の切り替え可能なピッチの中から好適な書込みピッチを選択して、画像記録手段２７に選択した書込ピッチを出力する。
【００６９】
好適な書込ピッチを決定する方法としては、与えられた読取ピッチ情報に基づいて、各書込ピッチに対応する補間倍率をそれぞれ算出し、図９に示すような判定基準を設け、実現し得る補間倍率のうち最適な補間倍率および書込ピッチを選択する方法を用いることができる。また、図１０に示すように、読取ピッチと書込ピッチとを対応づけるテーブル等を予め作成しておき、与えられた読取ピッチ情報から直接的に好適な書込ピッチを決定する方法も好ましい態様である。
また、補間倍率が高いほど画質劣化は少ないので最小書込サイズを選択することが最適な場合が多いが、その代償として補間処理後の画像データのサイズが大きくなり処理時間が増加してしまう。よって、補間処理時間及びメモリ領域を考慮し、補間倍率が所定値を超えないように書込ピッチを選択することも好ましい態様である。
なお、補間倍率を決定すると、補間処理後における画像データのサイズも一義的に決定する。従って、補間倍率を決定することと補間処理後における画像データのサイズを決定することは実質的に等価である。
【００７０】
画像記録手段２７は、例えば、Ｘ線レーザやヒートモードレーザを用いる感熱記録装置から構成され、画像処理手段２３から入力される医用画像データに応じて変調したレーザビームで記録媒体を露光して潜像を形成し、その後過熱することにより、露光部を発色させて潜像を可視像化する。この画像記録手段２７は、書込ピッチ選択手段２６から出力される書込ピッチに応じて、出力するレーザビームのビーム径を調整することにより、上述した３０μｍ，４０μｍ，５０μｍのいずれかの書込ピッチにて医用画像を記録媒体に記録する。
【００７１】
なお、医用画像が記録される記録媒体は、例えば、感熱性現像記録材料や感光感熱記録材料が用いられる。この記録媒体は、露光されることにより感光性ハロゲン化銀等の光触媒が潜像を形成し、加熱されることによって、還元剤の作用でイオン化されている有機銀塩の銀が移動して、感光性ハロゲン化銀と結合して結晶銀となり、画像を形成するものである。
【００７２】
入力手段２８は、キーボード、マウス等から構成され、入力された指示に応じた指示信号を生成して、画像処理手段２３に出力する。
【００７３】
表示手段２９は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、プラズマディスプレイ等からなる表示手段が適用され、表示情報等を表示する。
【００７４】
以上のように、複数の書込ピッチを切り替えて記録媒体に医用画像の記録を行う画像記録手段２７を備える画像記録装置２において、補間倍率決定手段２５により、入力された医用画像の読取ピッチと切り替え可能な書込ピッチの種類とに基づいて最適な画像補間処理を行うための補間倍率を決定し、画像補間手段２４により、決定された補間倍率にて画像補間処理を行い、書込ピッチ選択手段２６により、補間倍率に基づいて好適な書込ピッチを選択し、画像記録手段２７により、選択された書込ピッチに切り替えて医用画像を記録媒体に記録する。
【００７５】
従って、例えば、ネットワークＮを介して複数の画像生成装置１ａ〜１ｄが接続される医用画像システムにおいて、複数種類の読取ピッチの医用画像が入力された場合であっても、医用画像の読取ピッチに応じて、画像記録手段２７の書込ピッチを切り替えることにより、画質劣化を最小限に抑えて、高画質な医用画像を生成することができる。
【００７６】
また、医用画像の読取ピッチと、画像記録装置２の切り替え可能な書込ピッチの種類に応じて、好適な補間倍率を決定し、画像補間処理を行うことができるため、画像補間処理に伴う、鮮鋭性の低下や歪みが生じる等の画質の劣化を防いで高精細な医用画像を生成することができる。
【００７７】
また、記録画像手段２７の切り替え可能な書込ピッチの種類を少なくとも２種、より好ましくは３種以上にすることにより、広範囲な読取ピッチの医用画像に対して、好適な書込ピッチを選択して高画質な医用画像を生成することができる。これにより、種々の画像生成装置を備えた汎用性の高い医用画像システム１００にも対応することができる。書込ピッチが２種の場合においても十分な効果があるが、書込ピッチが３種以上では最小書込ピッチが適さない読取ピッチのうちかなりの範囲を他の書込ピッチで補完できることから好ましい。更に、書込ピッチが４種以上では最小書込ピッチが適さない読取ピッチのうち殆どの範囲を他の書込ピッチで補完できることから一層好ましい。
【００７８】
また、補間倍率が０．９５以上であるためには、書込ピッチが読取ピッチ以下のサイズであることが望ましい。また、微細な構造物を描写するためにも書込ピッチが小さいことが望ましい。よって、書込ピッチが小さいほど補間倍率及び描写能の観点で有利である。
例えば、１０Ｃｙ／ｍｍに相当する空間周波数の情報を含む画像を出力可能なためには、書込ピッチの最小値Ｐ１が５０μｍ以下であれば好ましい。高画質なマンモグラフィ画像データが生成可能であるために必要な読取ピッチが５０μｍ以下であることからも、書込ピッチも５０μｍ以下が好ましいといえる。
更に、１４Ｃｙ／ｍｍに相当する空間周波数の情報を含む画像を出力可能であるためには、書込ピッチの最小値Ｐ１が３５μｍ以下であればなお好ましい。書込ピッチ３５μｍ以下とすれば、マンモグラフィに必要な読取ピッチ５０μｍに対する補間倍率が１．４倍以上となり、最低限の画質は保証されることからも（図９参照）、書込ピッチは３５μｍ以下がなお好ましいといえる。
【００７９】
なお、上述した本実施の形態における記述は、本発明に係る好適な医用画像システム１００の一例であり、これに限定されるものではない。例えば、画像記録装置２について、例示した切り替え可能な書込ピッチの種類は、本発明を適用した一形態であり、その他種々の書込ピッチを適用可能なことは勿論である。
【００８０】
また、画像記録手段２７は、Ｘ線レーザやヒートモードレーザを用いた感熱記録装置に限らず、サーマルヘッドを用いたダイレクトサーマル方式や昇華熱転写方式の記録装置であってもよい。
【００８１】
その他、本実施の形態における画像記録装置２の構成部分の細部構成、及び細部動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明を適用した実施の形態における医用画像システム１００のシステム構成を示す図である。
【図２】図１に示す画像記録装置２の機能的構成を示すブロック図である。
【図３】２次元画像信号にかかる画像補間処理を説明する図である。
【図４】１．５倍拡大補間を説明する図である。
【図５】（ａ）図４に示す画素ＰＸ１に係る画素データを算出する際の補間係数を示す図である。（ｂ）図４に示す画素ＰＸ２に係る画素データを算出する際の補間係数を示す図である。
【図６】補間倍率を変化させたときにおける最近接距離のヒストグラムを示す図である。
【図７】最近接距離分布が一様の場合における、最近接距離の模式図を示す図である。
【図８】Ｘ線撮影を行い、デジタルデータ化した画像信号に基づいて、光熱銀塩方式イメージャで出力したものの目視による評価の結果を示す図である。
【図９】図８に示した官能評価の結果をまとめた図である。
【図１０】好適な読取ピッチと書込ピッチとを対応づけるテーブルを示す図である。
【図１１】切り替え可能な書込ピッチが１〜３種である場合の医用画像診断性能の判定結果を示す図表である。
【符号の説明】
【００８３】
１ａ〜１ｄ    画像生成装置
２  画像記録装置
２１    画像データ入力手段
２２    画像データ記憶手段
２３    画像処理手段
２４    画像補間手段
２５    補間倍率決定手段
２６    書込ピッチ選択手段
２７    画像記録手段
２８    入力手段
２９    表示手段
３  ＨＩＳ／ＨＩＳ
１００  医用画像システム
Ｎ  ネットワーク
【図１】
2005074004.tif 000003
【図２】
2005074004.tif 000004
【図３】
2005074004.tif 000005
【図４】
2005074004.tif 000006
【図５】
2005074004.tif 000007
【図６】
2005074004.tif 000008
【図７】
2005074004.tif 000009
【図８】
2005074004.tif 000010
【図９】
2005074004.tif 000011
【図１０】
2005074004.tif 000012
【図１１】
2005074004.tif 000013