(57)【要約】【課題】  急峻な周波数特性を必要としないアナログローパスフィルタを用いて複数の解像度に対応できるＡ／Ｄ変換回路を有する放射線画像読取装置を実現することである。【解決手段】  アナログ画像信号のエリアジング成分を除去するアナログローパスフィルタ２０と、アナログローパスフィルタからの出力信号をオーバーサンプリング方式でデジタル画像信号に変換するＡ／Ｄ変換器３０と、画像処理を行う際に要求される解像度に対応した読取サンプリング周波数ｆsの指定信号に基づいてオーバーサンプリング倍率を設定するオーバーサンプリング倍率設定部６１と、設定されたオーバーサンプリング倍率ｎと、読取サンプリング周波数ｆsと、に基づくオーバーサンプリング周波数に対応するクロック信号を前記Ａ／Ｄ変換器３０に出力するＡ／Ｄ変換クロック選択部６２と、を備える放射線画像読取装置。【選択図】図１
2005109826.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線画像のアナログ画像信号からエリアジング成分を除去するためのアナログローパスフィルタと、前記アナログローパスフィルタからの出力信号をオーバーサンプリング方式でデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、を備える放射線画像読取装置において、
画像処理を行う際に要求される解像度に対応する読取サンプリング周波数に基づいて、前記Ａ／Ｄ変換器のサンプリング周波数を設定するオーバーサンプリング倍率設定手段を備えること、
を特徴とする放射線画像読取装置。
【請求項２】
請求項１に記載の放射線画像読取装置において、
前記読取サンプリング周波数に基づいてＡ／Ｄ変換器のオーバーサンプリング倍率を設定するオーバーサンプリング倍率設定部と、
前記オーバーサンプリング倍率設定部により設定されたオーバーサンプリング倍率と、読取サンプリング周波数と、に基づいて設定されるクロック信号を前記Ａ／Ｄ変換器に出力するＡ／Ｄ変換クロック選択部と、
を備えること、
を特徴とする放射線画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線読取装置のＡ／Ｄ変換に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線源から放射された放射線が被写体（例えば人体）を通過し、Ｘフィルムや輝尽性発光体シートなどの記憶媒体に放射線画像が蓄積される。放射線画像が蓄積された輝尽性発光体シートにレーザービームなどの励起光を照射すると、輝尽性発光体シートに蓄積されたエネルギーが発光する。発光された輝尽発光光をアナログ画像信号として読み取り、Ａ／Ｄ変換器によってデジタル画像信号に変換し、デジタル画像信号を画像処理し、表示する放射線読取画像装置が種々の診断に用いられている、
このような放射線画像読取装置において、読み取られたアナログ画像信号からオーバーサンプリング方式のＡ／Ｄ変換器でデジタル画像信号に変換する場合、画像処理を行う際に要求される解像度に対応する読取サンプリング周波数に対するエリアジングが発生する問題があった。そこで、読取サンプリング周波数に応じたアナログローパスフィルタを通すことによってエリアジングを防止する方法が開示されている。
【０００３】
阻止周波数がほぼ読取サンプリング周波数に対応するオーバーサンプリング方式のＡ／Ｄ変換器のナイキスト周波数であるアナログローパスフィルタと、アナログローパスフィルタを通過したアナログ信号の高周波成分を増強する高域ピーキングアナログフィルタとを通過したアナログ信号をオーバーサンプリング方式でＡ／Ｄ変換するアナログ−デジタル変換方式が開示されている。
【特許文献１】特開平３−２２７１９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１によると胸部、腹部、手指骨などの撮影部位、正面、側面、斜面などの撮影体位等の撮影条件によって異なる解像度に対応する読取サンプリング周波数に対するエリアジングを防止することが難しい。
複数の解像度に対応する読取サンプリング周波数に対するエリアジングを防止する方法として、解像度毎に設定されたアナログローパスフィルタを切替える方法があるが、複数のアナログフィルタや切替え手段が必要となり、回路規模及びコストの増大の要因となる。
また、一つのアナログローパスフィルタを用いて複数の解像度に対応する読取サンプリング周波数に対するエリアジングを防止する方法として、アナログローパスフィルタのカットオフ周波数（通過周波数）を最高解像度に対応する読取サンプリング周波数とし、阻止周波数を最低解像度に対応する読取サンプリング周波数に基づくオーバーサンプリング周波数のナイキスト周波数より低くする必要があり、カットオフ周波数と阻止周波数とが近くなり、急峻な周波数特性を持つアナログローパスフィルタを用いなければならない。急峻な周波数特性を持つアナログローパスフィルタは、回路が複雑となり部品数が増加し、回路調整が難しくなるという問題がある。
【０００５】
本発明の課題は、急峻な周波数特性を必要としないアナログローパスフィルタを用いて複数の解像度に対応できるＡ／Ｄ変換回路を有する放射線画像読取装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、放射線画像のアナログ画像信号からエリアジング成分を除去するためのアナログローパスフィルタと、前記アナログローパスフィルタからの出力信号をオーバーサンプリング方式でデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、を備える放射線画像読取装置において、画像処理を行う際に要求される解像度に対応する読取サンプリング周波数に基づいて、前記Ａ／Ｄ変換器のサンプリング周波数を設定するオーバーサンプリング倍率設定手段を備えること、を特徴としている。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の放射線画像読取装置において、前記読取サンプリング周波数に基づいてＡ／Ｄ変換器のオーバーサンプリング倍率を設定するオーバーサンプリング倍率設定部と、前記オーバーサンプリング倍率設定部により設定されたオーバーサンプリング倍率と、読取サンプリング周波数と、に基づいて設定されるクロック信号を前記Ａ／Ｄ変換器に出力するＡ／Ｄ変換クロック選択部とを備えること、を特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、解像度に基づいてＡ／Ｄ変換器のサンプリング周波数を設定することにより、エリアジングを防止できる。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１と同様の効果を得られるのは勿論のこと、オーバーサンプリング倍率設定部と、Ａ／Ｄ変換クロック選択部とを備えることによって、複数の解像度に対応するクロック信号を設定することができ、簡単な構成で複数の解像度に応じた信号のエリアジング成分を除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
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。
まず、構成を説明する。
図１は、本発明を実施するための最良の形態における放射線画像読取装置のＡ／Ｄ変換処理を示すブロック図である。
【００１１】
放射線画像読取装置のＡ／Ｄ変換処理は、輝尽性発光体シートからアナログ画像信号を読み取る光電読取部１０と、アナログ画像信号のエリアジング成分を除去するアナログローパスフィルタ２０と、アナログローパスフィルタからの出力信号をオーバーサンプリング方式でデジタル画像信号に変換するＡ／Ｄ変換器３０と、Ａ／Ｄ変換器３０からのデジタル画像信号をデジタル画像処理に適したデジタル信号に処理するデジタルフィルタ４０と、デジタルフィルタ４０からのデジタル画像信号に基づいて要求される解像度で画像処理を行うデジタル画像処置部５０と、本発明を実現するためのオーバーサンプリング周波数設定手段としてのサンプリング周波数設定部６０と、画像処理を行う際に要求される解像度に対応した読取サンプリング周波数ｆsの指定信号をサンプリング周波数設定部６０に出力するコントローラ部７０などを備えている。
【００１２】
光電読取部１０は、放射線源から放射された放射線が被写体を透過することによって放射線画像の潜像が蓄積された輝尽性発光体シートから、レーザー光源からのレーザービームによって輝尽性発光体シート面を走査し、レーザービームによって輝尽性発光体シートに蓄積されたエネルギーが放射線画像として輝尽発光させ、輝尽発光光をアクリルなどを用いた光ガイド板によって光電子倍増管に誘導し、アナログ画像信号として読取る。
【００１３】
アナログローパスフィルタ２０は、本発明を実現させるために、カットオフ周波数（通過周波数）を画像処理を行う際に要求される解像度の最高解像度に対応するアナログ信号帯域（以下、最高アナログ信号帯域と称す。）とし、阻止周波数を最高解像度の場合にＡ／Ｄ変換されるときのサンプリング周波数（以下、最高オーバーサンプリング周波数ｆHoと称す。）のナイキスト周波数（以下、最高ナイキスト周波数ｆHonと称す。）より低い周波数とする周波数特性を有する。
【００１４】
Ａ／Ｄ変換器３０は、オーバーサンプリング方式のＡ／Ｄ変換器であり、アナログローパスフィルタ２０から入力されるアナログ画像信号を、後述するサンプリング周波数設定部６０によって設定されるサンプリングクロック信号に基づいてデジタル画像信号に変換する。
【００１５】
デジタルフィルタ４０は、後述するオーバーサンプリング倍率設定部６１から入力されたオーバーサンプリング倍率ｎと、オーバーサンプリングされたデジタル画像信号とに基づいて、画像処理される解像度に適したデジタル画像信号に処理する。
例えば、Ａ／Ｄ変換器３０において、読取サンプリング周波数ｆsがオーバーサンプリング倍率ｎに基づいてオーバーサンプリングされた場合のデジタル画像信号を、１／ｎ倍して、解像度に適したデジタル画像信号とする。
【００１６】
デジタル画像処理部５０は、デジタルフィルタ４０から入力されたデジタル画像信号を撮影部位、撮影体位、撮影方法などの撮影条件に基づいた解像度で画像処理を行う。
なお、デジタル画像処理部５０は、コントローラ部７０に含まれる構成であってもよい。
【００１７】
サンプリング周波数設定部６０は、本発明を実現させるために、オーバーサンプリング倍率設定部６１と、Ａ／Ｄ変換クロック選択部６２とを備えている。
【００１８】
オーバーサンプリング倍率設定部６１は、オーバーサンプリング倍率データテーブル６１ａを有している。オーバーサンプリング倍率データテーブル６１ａは、後述するコントローラ部７０から入力される解像度毎に対応する読取サンプリング周波数ｆsの指定信号応じてＡ／Ｄ変換器３０でオーバーサンプリングされるオーバーサンプリング倍率ｎのデータテーブルであり、解像度毎に応じてオーバーサンプリング倍率ｎが設定されている。
オーバーサンプリング倍率設定部６１によって設定されたオーバーサンプリング倍率ｎは、Ａ／Ｄ変換クロック選択部６２と、デジタルフィルタ４０に出力される。
【００１９】
Ａ／Ｄ変換クロック選択部６２は、オーバーサンプリング倍率設定部６１から設定されたオーバーサンプリング倍率ｎと、コントローラ部７０から入力された読取サンプリング周波数ｆsの指定信号とに基づき、Ａ／Ｄ変換器３０でオーバーサンプリングするクロック周波数ｆoを選択し、Ａ／Ｄ変換器３０へ出力する。
【００２０】
コントローラ部７０は、外部からの図示しない指定手段の操作に基づいて、異なる特性を有する複数の解像度に対応する読取サンプリング周波数ｆsを記憶している図示しない記憶手段から、要求される解像度に対応する読取サンプリング周波数ｆsを選択し、選択された読取サンプリング周波数ｆsの指定信号をオーバーサンプリング倍率設定部６１と、Ａ／Ｄ変換クロック選択部に出力する。
【００２１】
次に、図１、２、３を用いて本発明のＡ／Ｄ変換処理について説明する。
画像処理を行う際に要求される解像度として、最も高い解像度を高解像度、最も低い解像度を低解像度とする。
図２に、本発明のＡ／Ｄ変換処理として用いられるデータ例を示す。
図２（ａ）は、コントローラ部７０からサンプリング周波数設定部６０に入力される読取サンプリング周波数ｆsの例を示し、（ｂ）は、オーバーサンプリング倍率データテーブル６１ａの例を示し、（ｃ）は、Ａ／Ｄ変換クロック選択部６２で選択されるクロック周波数ｆoの例を示し、（ｄ）は、アナログローパスフィルタ２０の阻止周波数としてのナイキスト周波数ｆonの例を示す。
図３に、本発明のアナログローパスフィルタの周波数特性図の例を示す。
図３に示す一点鎖線で示された曲線は、従来例としてカットオフ周波数（通過周波数）を最高サンプリング周波数ｆHとし、阻止周波数を最低ナイキスト周波数ｆLonとしたアナログローパスフィルタの周波数特性を示し、実線で示された曲線は、本発明のアナログローパスフィルタの周波数特性を示す。
【００２２】
＜高解像度の場合＞
まず、画像処理を行う際に要求される解像度が高解像度の場合について説明する。
高解像度の読取サンプリングピッチＳ１が１００μｍｍの場合に対応する最高サンプリング周波数ｆHとして、３００ｋＨｚが設定されている。コントローラ部７０は、最高サンプリング周波数ｆHの指定信号をサンプリング周波数設定部６０に出力する。
【００２３】
最高サンプリング周波数ｆHの指定信号が入力されたオーバーサンプリング倍率設定部６１は、オーバーサンプリング倍率データテーブル６１ａより、オーバーサンプリング倍率ｎ１を設定する。図２（ｂ）より、高周波オーバーサンプリング倍率ｎ１は４倍と設定され、設定されたオーバーサンプリング倍率ｎ１をＡ／Ｄ変換クロック選択部６２に出力する。
【００２４】
Ａ／Ｄ変換クロック選択部６２は、入力されたオーバーサンプリング倍率ｎ１と、最高サンプリング周波数ｆHの指定信号とに基づいて、最高オーバーサンプリング周波数ｆHoを選択する。図２（ｃ）より、最高オーバーサンプリング周波数ｆHoは１．２ＭＨｚと選択され、選択された最高オーバーサンプリング周波数ｆHoのクロック信号をＡ／Ｄ変換器３０に出力する。
【００２５】
光電読取部１０からのアナログ画像信号は、アナログローパスフィルタ２０の周波数特性のカットオフ周波数が最高サンプリング周波数ｆHの３００ｋＨｚであり、阻止周波数が最高オーバーサンプリング周波数ｆHoの最高ナイキスト周波数ｆHon（０．６ＭＨｚ）より低い周波数に設定されているため、Ａ／Ｄ変換器３０でのオーバーサンプリングによるエリアジングが除去される。（図３参照）
【００２６】
エリアジングが除去されたアナログ画像信号が入力されたＡ／Ｄ変換器３０は、最高オーバーサンプリング周波数ｆHo（１．２ＭＨｚ）のクロック信号によってデジタル画像信号にＡ／Ｄ変換し、デジタル画像信号をデジタルフィルタ４０に出力する。
【００２７】
デジタルフィルタ４０に入力されたデジタル画像信号は、高精細なデジタル画像信号であるため、オーバーサンプリング倍率ｎ１に基づいて画像処理される高解像度に適したデジタル画像信号に処理され、デジタル画像処理部５０へ出力される。
【００２８】
＜低解像度の場合＞
次に、画像処理を行う際に要求される解像度が低解像度の場合について説明する。
低解像度の読取サンプリングピッチＳ２が２００μｍｍの場合に対応する最低サンプリング周波数ｆLとして、１５０ｋＨｚが設定されている。コントローラ部７０は、最低サンプリング周波数ｆLの指定信号をオーバーサンプリング倍率設定部６１と、Ａ／D変換クロック選択部６２とに出力する。
【００２９】
最低サンプリング周波数ｆLの指定信号が入力されたオーバーサンプリング倍率設定部６１は、オーバーサンプリング倍率データテーブル６１ａより、オーバーサンプリング倍率ｎ２を８倍と設定する。従来は、オーバーサンプリング倍率を解像度毎に変更しないため、オーバーサンプリング倍率ｎ２は、オーバーサンプリング倍率ｎ１と同じ倍率（４倍）となる（図２（ｂ）参照）。
設定されたオーバーサンプリング倍率ｎ２をＡ／Ｄ変換クロック選択部６２に出力する。
【００３０】
Ａ／Ｄ変換クロック選択部６２は、入力されたオーバーサンプリング倍率ｎ２と、低周波サンプリング周波数ｆLの指定信号とに基づいて、最低オーバーサンプリング周波数ｆLoとして１．２ＭＨｚを選択する。従来は、オーバーサンプリング倍率を解像度毎に変更しないため、最低オーバーサンプリング周波数ｆLoは０．６ＭＨｚとなる（図２（ｃ）参照）。
選択された最低オーバーサンプリング周波数ｆLoのクロック信号をＡ／Ｄ変換器３０に出力する。
【００３１】
光電読取部１０からのアナログ画像信号は、アナログローパスフィルタ２０の周波数特性が、カットオフ周波数が最高サンプリング周波数ｆHの３００ｋＨｚであり、阻止周波数が最高オーバーサンプリング周波数ｆHoの最高ナイキスト周波数ｆHon（０．６ＭＨｚ）より低い周波数に設定されている。
従来は、オーバーサンプリング倍率を解像度毎に変更しないため、最低ナイキスト周波数ｆLonは０．３ＭＨｚとなり、０．３ＭＨｚを超える周波数帯域でエリアジングが発生してしまうため、急峻な周波数特性を有するアナログローパスフィルタが必要とされていた。しかし、本発明の最低ナイキスト周波数ｆLonは０．６ＭＨｚとなり、アナログローパスフィルタの阻止周波数としての最高ナイキスト周波数ｆLonと同じ周波数となり、急峻な周波数特性を必要としない本発明のアナログローパスフィルタを用いても、Ａ／Ｄ変換器３０でのオーバーサンプリングによるエリアジングが除去される（図２（ｄ）及び図３参照）。
【００３２】
エリアジングが除去されたアナログ画像信号が入力されたＡ／Ｄ変換器３０は、最低オーバーサンプリング周波数ｆLo（１．２ＭＨｚ）のクロック信号によってデジタル画像信号にＡ／Ｄ変換し、デジタル画像信号をデジタルフィルタ４０に出力する。
【００３３】
デジタルフィルタ４０に入力されたデジタル画像信号は、高精細なデジタル画像信号であるため、オーバーサンプリング倍率ｎ２に基づいて画像処理される低解像度に適したデジタル画像信号に処理され、デジタル画像処理部５０へ出力される。
【００３４】
以上により、アナログローパスフィルタの阻止周波数を高解像度の最高サンプリング周波数ｆHに基づいた最高ナイキスト周波数ｆHonに設定することにより、急峻な周波数特性を必要としない容易で安価なアナログローパスフィルタで複数の解像度に応じた信号のエリアジング成分を除去することができ、サンプリング周波数設定部６０のオーバーサンプリング倍率設定部６１と、Ａ／Ｄ変換クロック選択部６２とによって、複数の解像度に対応するクロック周波数ｆoを設定することができ、簡単な構成で複数の解像度に応じた信号のエリアジング成分を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明を実施するための放射線画像読取装置のＡ／Ｄ変換処理を示すブロック図である。
【図２】本発明のＡ／Ｄ変換処理として用いられるデータ例である。
【図３】本発明のアナログローパスフィルタの周波数特性図の例である。
【符号の説明】
【００３６】
１０  光電読取部
２０  アナログローパスフィルタ
３０  Ａ／D変換器
４０  デジタルフィルタ
５０  デジタル画像処理部
６０  サンプリング周波数設定部
６１  オーバーサンプリング倍率設定部
６１ａ  オーバーサンプリング倍率データテーブル
６２  Ａ／Ｄ変換クロック選択部
７０  コントローラ部
ｆH  最高サンプリング周波数
ｆHo  最高オーバーサンプリング周波数
ｆHon  最高ナイキスト周波数
ｆL  最低サンプリング周波数
ｆLo  最低オーバーサンプリング周波数
ｆLon  最低ナイキスト周波数
ｆo  クロック周波数
ｆs  読取サンプリング周波数
ｎ、ｎ１、ｎ２  オーバーサンプリング倍率
Ｓ１  高解像度サンプリングピッチ
Ｓ２  低解像度サンプリングピッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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