(57)【要約】【課題】  放射線画像から安定して精度良く短時間で照射領域や階調変換のための関心領域を抽出することが可能なカセッテを得ることを目的とする。【解決手段】  被検査体を透過したＸ線をＸ線デジタル画像に変換するＸ線画像入力手段と、被検査体が接触している領域を認識する接触領域認識手段を備えるカセッテ。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査体を透過したＸ線をＸ線デジタル画像に変換するＸ線画像入力手段と、被検査体が接触している領域を認識する接触領域認識手段を備えることを特徴とするカセッテ。
【請求項２】
前記Ｘ線画像入力手段により得られたＸ線デジタル画像に対して画像処理を施す画像処理手段を備えることを特徴とする請求項１記載のカセッテ。
【請求項３】
前記画像処理手段は前記接触領域認識手段の認識結果に応じて画像処理条件を設定する画像処理条件設定手段を備えることを特徴とする請求項２記載のカセッテ。
【請求項４】
前記画像処理手段は前記画像処理条件設定手段により設定された画像処理条件を用いてＸ線の照射されている領域を抽出する照射領域抽出手段を備えることを特徴とする請求項３記載のカセッテ。
【請求項５】
前記画像処理手段は前記画像処理条件設定手段により設定された画像処理条件を用いて階調変換処理を行う階調変換手段を備えることを特徴とする請求項３記載のカセッテ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は放射線画像を撮影するカセッテに関し、より具体的には被検査体がカセッテに接触しているかどうか、および接触した場所がどこであるかを認識することのできるカセッテに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のデジタル技術の進歩により放射線画像をデジタル画像信号に変換し、該デジタル画像信号に対して画像処理を施し、ＣＲＴ等に表示、あるいはプリント出力することが行われている。ところで、放射線画像の撮影においては、人道上の理由より、また、不要領域からの散乱を防ぎコントラスの低下を防止するため、必要領域のみにしか放射線を照射しない照射領域しぼりが行われるのが一般的である。また、画像処理を行うにあたり、濃度値の分布から処理パラメータを決定し、該決定されたパラメータに基づき画像処理を行うのが普通である。しかしながら、照射領域が限定されない場合には、照射領域外のいわば不要情報を画像処理パラメータの決定に使用することになり、適切な画像処理が行えない問題が生じる。また、階調変換などに代表される各種画像処理においては、該照射領域内から一つまたは複数の関心領域を抽出し、関心領域内の濃度値の分布から処理パラメータを決定することが広く行われている。
【０００３】
そこで、照射領域および／または関心領域（以下これらを総称してＲＯＩと呼ぶ）を抽出し、ＲＯＩ内部のみの情報から画像処理パラメータを決定する必要がある。このようなＲＯＩの抽出方法として、従来から大きく分けて以下の３通りの方法が用いられてきた。
【０００４】
従来手法のひとつ目は固定領域を用いる方法である。撮影領域内の予め定める場所に不動の固定領域を一つまたは複数設定しておき、撮影者は設定された固定領域に合わせて放射線を照射したり被検査体の関心領域を配置して撮影を行う。
【０００５】
従来手法のふたつ目は撮影者による撮影後の領域指定である。撮影者は提示された未処理の原画像に対して手動でＲＯＩの指定を行う。
【０００６】
３番目の従来手法は画像処理による自動領域設定である。撮影後、前処理としてＲＯＩ設定用画像処理を行い自動的にＲＯＩの抽出を行う（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平１１−０８９５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記で示した、大きく分類して３通りの従来手法には、それぞれ以下のような課題が存在する。
【０００８】
固定領域を用いる方法では、全ての撮影において必ず予め設定された固定領域に放射線を照射したり被検査体の関心領域を配置しなければならない。しかしながら例えば患者の体格や様態によっては必ずしも上記固定領域に合わせてＲＯＩを配置することは難しく、撮影の柔軟性に欠けるという問題が指摘されている。
【０００９】
指定領域を用いる方法では、上記の課題を解消することができるが、撮影するたびに撮影者が手動でＲＯＩを指定しなくてはならず、撮影に要する手間と時間が増大するという問題がある。
【００１０】
自動領域を用いる方法では、上記の課題を解消することができるが、自動設定の精度に不安がある。自動的に領域を設定するために従来から多くのアルゴリズムが提案されているが、画像処理による自動設定である限り全ての撮影において適切に設定される保証は必ずしも得られるものではない。
【００１１】
本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、ＲＯＩを正確に抽出するカセッテを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１記載の発明にかかるカセッテは、Ｘ線画像入力手段が被検査体を透過したＸ線をＸ線デジタル画像に変換し、接触領域認識手段が被検査体と接触している領域を認識するものである。
【００１３】
請求項２記載の発明にかかるカセッテは、Ｘ線画像入力手段が被検査体を透過したＸ線をＸ線デジタル画像に変換し、接触領域認識手段が被検査体と接触している領域を認識し、画像処理手段がＸ線デジタル画像に対して画像処理を行うものである。
【００１４】
請求項３記載の発明にかかるカセッテは、Ｘ線画像入力手段が被検査体を透過したＸ線をＸ線デジタル画像に変換し、接触領域認識手段が被検査体と接触している領域を認識し、認識された接触領域に関する情報に応じて画像処理条件設定手段が画像処理条件を設定し、設定された画像処理条件を用いて画像処理手段がＸ線デジタル画像に対して画像処理を行うものである。
【００１５】
請求項４記載の発明にかかるカセッテは、Ｘ線画像入力手段が被検査体を透過したＸ線をＸ線デジタル画像に変換し、接触領域認識手段が被検査体と接触している領域を認識し、認識された接触領域に関する情報に応じて画像処理条件設定手段が画像処理条件を設定し、設定された画像処理条件を用いて画像処理手段に備わる照射領域抽出手段がＸ線デジタル画像に対して照射領域の抽出処理を行うものである。
【００１６】
請求項５記載の発明にかかるカセッテは、Ｘ線画像入力手段が被検査体を透過したＸ線をＸ線デジタル画像に変換し、接触領域認識手段が被検査体と接触している領域を認識し、認識された接触領域に関する情報に応じて画像処理条件設定手段が画像処理条件を設定し、設定された画像処理条件を用いて画像処理手段に備わる階調変換手段がＸ線デジタル画像に対して階調変換処理を行うものである。
【００１７】
以上、本発明を整理して要約すれば以下の構成に集約できる。
【００１８】
（１）被検査体を透過したＸ線をＸ線デジタル画像に変換するＸ線画像入力手段と、被検査体が接触している領域を認識する接触領域認識手段を備えることを特徴とするカセッテ。
【００１９】
（２）前記Ｘ線画像入力手段により得られたＸ線デジタル画像に対して画像処理を施す画像処理手段を備えることを特徴とする前記（１）記載のカセッテ。
【００２０】
（３）前記画像処理手段は前記接触領域認識手段の認識結果に応じて画像処理条件を設定する画像処理条件設定手段を備えることを特徴とする前記（２）記載のカセッテ。
【００２１】
（４）前記画像処理手段は前記画像処理条件設定手段により設定された画像処理条件を用いてＸ線の照射されている領域を抽出する照射領域抽出手段を備えることを特徴とする前記（３）記載のカセッテ。
【００２２】
（５）前記画像処理手段は前記画像処理条件設定手段により設定された画像処理条件を用いて階調変換処理を行う階調変換手段を備えることを特徴とする前記（３）記載のカセッテ。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１記載の発明によれば、被検査体とカセッテとの接触している領域を検出できるため、接触領域に関する情報をカセッテ内部で行われる各種処理に利用可能となる効果がある。
【００２４】
請求項２および請求項３記載の発明によれば、被検査体とカセッテとの接触している領域を検出できるため、接触領域に関する情報を各種画像処理に利用可能となる効果があり、その結果、各種画像処理の精度と安定性を向上させたり、処理時間を短縮させることが可能となる効果がある。
【００２５】
請求項４記載の発明によれば、被検査体とカセッテとの接触している領域を検出できるため、接触領域に関する情報を照射領域抽出処理に利用可能となる効果があり、その結果、照射領域抽出処理の精度と安定性を向上させたり、処理時間を短縮させることが可能となる効果がある。
【００２６】
請求項５記載の発明によれば、被検査体とカセッテとの接触している領域を検出できるため、接触領域に関する情報を階調変換処理に利用可能となる効果があり、その結果、階調変換処理における関心領域の抽出精度と安定性を向上させたり、処理時間を短縮させることが可能となる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【実施例１】
【００２８】
図１は、この発明の実施の形態１によるカセッテ１００を示している。すなわち、カセッテ１００は２次元接触センサ１４１と２次元Ｘ線センサ１４２を備えるＸ線の撮影装置であり、上記各センサの他にデータ収集回路１５１、前処理回路１５２、ＣＰＵ１３１、メインメモリ１３２、画像処理回路１６０を備えており、ＣＰＵバス１３０を介して互いにデータ授受されるようになされている。
【００２９】
また、カセッテ１００の内部では、データ収集回路１５１と２次元接触センサ１４１および２次元Ｘ線センサ１４２が接続されており、各センサからのデータが収集されるようになされている。また、画像処理回路１６０の内部には画像処理条件設定回路１６１、照射領域抽出回路１６２、階調変換回路１６３が備わっている。
【００３０】
図２はこの発明の実施の形態１によるカセッテ１００の撮影処理の流れを示すフローチャートである。
【００３１】
図３はカセッテ１００に備わる２次元接触センサ１４１と２次元Ｘ線センサ１４２の配置に関する説明図であり、同図（ａ）の３０１はカセッテ１００であり、３０２は撮影面上に配置された２次元接触センサ１４１を示している。また同図（ｂ）の３０２′は３０２と同様に２次元接触センサ１４１であり、３０３は３０２′より下層に配置された２次元Ｘ線センサ１４２を示している。
【００３２】
図４は撮影の様子を示す図であり、４０１はカセッテ１００、４０２は２次元接触センサ１４１、４０３は被験者、４０４は被験者がカセッテ１００に触れている領域であり４０２の２次元接触センサ１４１により検出される。
【００３３】
上述の様なカセッテ１００において、メインメモリ１３２は、ＣＰＵ１３１での処理に必要な各種のデータなどが記憶されるものであると共に、ＣＰＵ１３１の作業用としてのワークメモリを含む。ＣＰＵ１３１は、メインメモリ１３２を用いて、カセッテ１００外部（または内部）に存在する操作パネル１２１からの操作にしたがったカセッテ全体の動作制御等を行う。これによりカセッテ１００は、以下のように動作する。
【００３４】
先ず、Ｘ線発生回路１１１は、被検査体１１３に対してＸ線ビーム１１２を放射する。
【００３５】
Ｘ線発生回路１１１から放射されたＸ線ビーム１１２は、被検査体１１３を減衰しながら透過して、２次元Ｘ線センサ１４２に到達し、２次元Ｘ線センサ１４２によりＸ線画像として出力される。ここでは、２次元Ｘ線センサ１４２から出力されるＸ線画像を、例えば人体画像等とする。また、上記撮影と同時に、被検査体１１３がカセッテ１００に触れている領域を２次元接触センサ１４１により検出し、接触領域に関する情報として出力される。
【００３６】
データ収集回路１５１は、２次元Ｘ線センサ１４２から出力されたＸ線画像を電気信号に変換して前処理回路１５２に供給する。同じくデータ収集回路１５１は、２次元接触センサ１４１から出力された接触領域に関する情報とＸ線画像との対応関係を算出し、画像処理回路１６０に供給する。前処理回路１５２は、データ収集回路１５１からの信号（Ｘ線画像信号）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１５２で前処理が行われたＸ線画像信号は原画像として、ＣＰＵ１３１の制御により、ＣＰＵバス１３０を介して、メインメモリ１３２、画像処理回路１６０に転送される。
【００３７】
１６０は画像処理回路の構成を示すブロック図である。１６０において、１６１は転送されてきた原画像（Ｘ線デジタル画像）と接触領域に関する情報に基づいて画像処理条件の設定を行う画像処理条件設定回路であり、１６２は転送されてきた原画像（Ｘ線デジタル画像）と画像処理条件設定回路１６１で設定された画像処理条件を用いて照射領域の抽出処理を行う照射領域抽出回路であり、１６３は転送されてきた原画像（Ｘ線デジタル画像）と照射領域抽出回路１６２で抽出された照射領域と画像処理条件設定回路１６１で設定された画像処理条件を用いて階調変換処理を行う階調変換回路である。
【００３８】
次に図２に示すフローチャートと図４に示す撮影の様子を表した図を用いて、実施の形態１におけるカセッテ１００の撮影処理の流れを説明する。ここでは前述したＲＯＩとして、Ｘ線の照射領域と被検査体の関心領域を扱うこととする。
【００３９】
カセッテ１００に備わるデータ収集回路１５１はＸ線発生回路１１１に対して撮影開始、すなわちＸ線ビームの照射指示を行う（ｓ２０１）。
【００４０】
照射されたＸ線ビーム１１２は被検査体１１３を透過して２次元Ｘ線センサ１４２に到達し、データ収集回路１５１によりＸ線デジタル画像として収集される（ｓ２０２）。
【００４１】
また同時に被検査体１１３がカセッテ１００に接触している領域を２次元接触センサ１４１により検出し、データ収集回路１５１により前記Ｘ線デジタル画像との対応を算出された後に接触領域に関する情報として収集する（ｓ２０３）。例えば図４に示すように、被験者４０３が被検査体として右手をカセッテ４０１の撮影面に接触させている場合、２次元接触センサ４０２の中から被験者の右手が接触している領域４０４が接触領域に関する情報として収集される。
【００４２】
前処理回路１５２ではｓ２０２で収集されたＸ線デジタル画像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（ｓ２０４）。
【００４３】
前処理回路１５２で前処理された原画像（Ｘ線デジタル画像）とデータ収集回路１５１で収集された接触領域に関する情報は、ＣＰＵバス１３０を介して画像処理回路１６０に転送される。画像処理回路１６０では、はじめにこれらのデータをもとに画像処理条件設定回路１６１が画像処理条件を設定する（ｓ２０５）。画像処理条件の設定方法は特に限定しないが、例えば接触している領域に従って後段の照射領域抽出処理ｓ２０６の抽出範囲を限定したり、階調変換処理ｓ２０７において関心領域を抽出する際の濃度特徴量算出の重み付けに利用したりと様々なことが考えられる。
【００４４】
次に照射領域抽出回路１６２が、転送されてきた原画像（Ｘ線デジタル画像）とｓ２０５で設定された画像処理条件を用いて照射領域の抽出を行う（ｓ２０６）。照射領域の抽出方法については特に限定しないが、例えば、画素値の差分や２次差分によりエッジ成分を有する特徴点を検出し、検出された特徴点に基づいて照射領域を抽出する方法や、画像を小領域に分割し、該小領域内の濃度分散値に基づき照射領域を抽出する方法、さらに照射領域の幾何的拘束条件を利用してパターンマッチングなどにより照射領域を抽出する方法などが考えられる。
【００４５】
最後に階調変換回路１６３が、転送されてきた原画像（Ｘ線デジタル画像）とｓ２０５で設定された画像処理条件とｓ２０６で抽出された照射領域に関する情報を用いて階調変換処理を行う（ｓ２０７）。階調変換処理についても特に限定はしないが、一般的には画像内から関心領域を自動抽出し、関心領域の濃度が一定となるような階調変換処理が行われる。このとき関心領域の自動抽出において、ｓ２０５で設定された画像処理条件とｓ２０６で抽出された照射領域に関する情報が有効であることは言うまでもない。
【００４６】
以上図２、図４を用いて説明した実施の形態１におけるカセッテ１００では、被検査体１１３がカセッテ１００に接触している領域を２次元接触センサ１４１により検出可能であるため、照射領域抽出処理や階調変換処理に対して有効な情報を提供することが可能となる効果があり、その結果として、高精度に照射領域の抽出を行うことが可能となる効果があり、関心領域を安定して抽出する階調変換処理が可能となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施の形態１におけるカセッテおよび画像処理回路のブロック図
【図２】本発明の実施の形態１におけるカセッテによる撮影処理を示すフローチャート
【図３】（ａ），（ｂ）本発明の実施の形態１におけるカセッテに備わる２次元接触センサと２次元Ｘ線センサの配置に関する説明図
【図４】本発明の実施の形態１におけるカセッテによる撮影の様子を説明する図
【符号の説明】
【００４８】
１００  カセッテ
１４１  ２次元接触センサ
１４２  ２次元Ｘ線センサ
１６０  画像処理回路
１６１  画像処理条件設定回路
１６２  照射領域抽出回路
１６３  階調変換回路
【図１】
2005031486.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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