(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
医用診断画像のダイナミック・レンジを制御する医用診断システムであって、
原医用画像を受け取る第１の入力と、
前記原医用画像を露出対光学濃度特性が異なる複数の種類のフィルムにプリントするプリンタ（３８）と、
操作者から、前記複数の種類のフィルムの中から特定のフィルム種別の選択を受け取る第２の入力と、
前記原医用画像のダイナミック・レンジと目標ダイナミック・レンジとの間の関係を定義する表示マップを複数記憶するメモリであって、前記表示マップの各々が前記複数の種類のフィルムの各々の露出対光学濃度特性に対応する、前記メモリと、
前記特定のフィルム種別に対応する表示マップに基づいて前記原医用画像から表示画像を形成するＣＰＵと、
前記表示画像を表示するモニタ（３６）と、
を備えている医用診断システム。
【請求項２】
前記原医用画像のグレイ・レベルと、前記原医用画像に関連する所望の出力医用画像についての前記目標ダイナミック・レンジの目標光学濃度との間の関係を定義するグレイ・レベル−光学濃度モデルを算出するモジュールを更に含んでいる請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記グレイ・レベル−光学濃度モデルは、選択された解剖学的構造についてのＮ個の選択された光学濃度に基づいて定められている請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記原医用画像の前記ダイナミック・レンジを、解剖学的構造について利用者が選択した光学濃度及び測定された光学濃度に基づいて前記目標ダイナミック・レンジに相関させるモデルを算出するモジュールを更に含んでいる請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
医用診断システムにより形成される医用診断画像のダイナミック・レンジを制御する方法であって、
露出対光学濃度特性が異なる複数の種類のフィルムの中から特定のフィルムを特定する工程と、
前記原医用画像のダイナミック・レンジと目標ダイナミック・レンジとの間の関係を定義する表示マップであって、該表示マップが前記特定のフィルムの露出対光学濃度特性に対応する前記表示マップを生成する工程と、
前記表示マップ及び前記原医用画像に基づいて前記目標ダイナミック・レンジを有する表示画像を作成する工程と、
を有する方法。
【請求項６】
前記表示マップを生成する工程は、前記原医用画像に関連する所望の出力医用画像についての前記目標ダイナミック・レンジの目標光学濃度と前記原医用画像のグレイ・レベルとの間の関係を定義するグレイ・レベル−光学濃度モデルを算出する工程を更に含んでいる請求項５に記載の方法。
【請求項７】
１つのフィルム種別についての最大及び最小光学濃度特性を得る工程を更に含んでおり、前記表示マップを生成する工程は、前記最大及び最小光学濃度特性に基づいて前記表示マップの前記関係を定義する請求項５に記載の方法。
【請求項８】
出力装置について前記表示画像のグレイ・レベルを較正する出力装置較正関数を得る工程を更に含んでおり、前記表示マップを生成する工程は、前記出力装置較正関数に基づいて前記表示マップの前記関係を定義し、
前記グレイ・レベル標準表示関数の逆関数を算出する工程を更に含んでおり、前記表示マップを生成する工程は、前記グレイ・レベル表示関数の前記逆関数に基づいて前記表示マップの前記関係を定義する請求項５に記載の方法。
【請求項９】
解剖学的構造について利用者が選択した光学濃度及び測定された光学濃度に基づいて、前記原医用画像の前記ダイナミック・レンジを前記目標ダイナミック・レンジに相関させるモデルを算出する工程を更に含んでいる請求項５に記載の方法。
【請求項１０】
グレイ・レベルと光学濃度との間の関係の特徴を表わす感光曲線を記憶するルックアップ・テーブルを定義する工程を更に含んでおり、前記表示マップを生成する工程は、前記ルックアップ・テーブルに基づいて前記表示マップの前記関係を定義する請求項５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般的には、医用診断撮像に関し、具体的には、表示されるディジタル医用画像のダイナミック・レンジを調節する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線撮像は、予てから広く認められている医用診断ツールである。Ｘ線撮像システムは、医師が正確な診断を下すのに必要な情報をしばしば含んでいる画像、例えば、胸部、頸部、脊椎、頭部及び腹部の画像を撮影するのに広く用いられている。例えば、胸部Ｘ線画像を撮影しているときには、Ｘ線技師がＸ線センサ及びＸ線源を適当な高さに配置すると、患者が胸部をＸ線センサに押圧して立つ。
次いで、Ｘ線センサは、線源によって発生されて人体の異なる部分によって様々な程度に減弱したＸ線エネルギを検出する。付設されている制御システムが、検出されたＸ線エネルギを悉く走査して、表示器上の対応する診断画像を準備する。選択によっては、Ｘ線センサは、ソリッド・ステート型ディジタル画像検出器であってもよい。Ｘ線センサが伝統的なスクリーン／フィルム構成である場合には、スクリーンがＸ線を光に変換し、この光にフィルムを露出する。
【０００３】
従来の放射線撮像システムにおいては、Ｘ線手法は操作者によって選択されている。露出されるフィルムの望ましい光学濃度を得るために、操作者又は自動露出制御システムが、選択されたスクリーン／フィルム構成に望ましい露出を選択し又は決定する。光学濃度は、一度Ｘ線に露出されて得られたフィルムの「明るさ」又は「暗さ」を表わす。検出器又はスクリーン／フィルムのＸ線への露出の態様（例えば、時間、配向等）を制御することにより、フィルムの明るさ又は暗さが変化する。医師が放射線画像を解析して診断及び検査を行うのを支援するためには、１つの露出と次の露出とでは一貫した光学濃度を達成することが好ましい。スクリーン／フィルム・コンビネーション系は、Ｘ線への露出に対して線形の応答を有している訳ではなく、非線形であって、特定のスクリーン／フィルム・コンビネーションについてのＸ線感光曲線によって定義される。感光曲線は、入射線への露出を得られる光学濃度に関連付ける。スクリーン／フィルム・コンビネーションの非線形応答は、露出レンジの中央に位置する露出レベルで所望の画像コントラストを与える。非線形応答は、中央レンジの外部の画像コントラストを圧縮する。スクリーン／フィルム・コンビネーションのダイナミック・レンジは「固定」されている。操作者は（又は自動露出制御システムを介して）、診断領域の透過Ｘ線への露出がスクリーン／フィルムの限定された中間ダイナミック・レンジの範囲内に納まるように露出を調節しようとする。１人の患者と次の患者、１つのフィルム種別と次のフィルム種別、１つの医用撮像システムと別の医用撮像システム、また１つの配向と次の配向とではそれぞれに異なる露出が生ずる。
【０００４】
従来、１つの露出と次の露出では（例えば、各患者毎に、各フィルム毎に、各システム毎に、また各患者角度毎に）、固有の差のため一貫した光学濃度を維持するのは極めて困難であった。例えば、各々の患者は僅かに異なる体格及び解剖学的構造を有し、これにより、患者の体内器官は異なるＸ線減弱量を有することになり、また、各々の患者の解剖学的構造は検出器又はスクリーン／フィルムに対して異なる位置に位置する可能性がある。例えば、胸部画像のＸ線を得ようとする場合に、各々の患者の肺及び胸郭は、異なる寸法を有している。結果的に生ずるＸ線減弱量のばらつきにより、露出間で大きなばらつきが生ずる。更に、患者の位置及び配向が変化する場合にも露出間でばらつきが生ずる。露出間でのばらつきにより、特定の露出についての診断用露出レンジが検出器の「望ましい」露出レンジの外部になり、また診断用ダイナミック・レンジを圧縮する可能性がある。結果として得られる光学濃度は、患者の特定の病状、患者の体内の異物（例えば、ペースメーカ等）、患者の体厚差、並びにＸ線取得パラメータ（例えば、Ｘ線エネルギ、線量及び照射時間等）の差により変動し得るものとなる可能性がある。
【０００５】
露出レンジと、露出されたフィルムの結果的な光学濃度とを制御する試みとして、放射線システムに併設した自動露出制御が広く用いられている。自動露出制御システムは典型的には、検出器又はスクリーン／フィルム・コンビネーションに近接して且つ患者に近接して配置されているＸ線感受性電離箱を用いる。例えば、操作者は、患者の肺が胸部検査用に選択された電離箱に近接するように患者を配置する。自動露出制御は、所定の線量が測定されたときにＸ線照射を停止する。
【０００６】
しかしながら、自動露出制御システムには難点がある。具体的には、個々の患者の肺の正確な位置は未知であるのに、電離箱の位置は固定されている。従って、患者が異なると検出器の結果的な露出に絶えず大きなばらつきが生じる。例えば、電離箱は実際には、患者によっては肺に近接して配置されていないかも知れない。電離箱が肺以外の解剖学的構造に近接して配置されていると、自動露出制御は誤った測定値に基づいて照射を停止する。胸部フィルムのうち何らかの百分率のものが過度に暗い又は過度に明るい画像のいずれかを形成する。画像が過度に暗いか又は過度に明るいと、医用画像をあらためて撮影するためにＸ線検査を繰り返す必要が生じ得る。医用画像をあらためて撮影するのは非常に時間浪費的である。また、フィルムの現像には例えば５分乃至１５分と比較的長時間が必要であり得、その間、患者は画像取得域に放置される可能性がある。
【０００７】
更に、医用画像の結果的な表示は、所望のＸ線手法と組み合わされる検出器又はフィルム／スクリーン構成の種別の選択によって決定される。検出器及びスクリーン／フィルム構成の種別が異なると、画像コントラストの量、信号対ノイズ比（ＳＮＲ）及びダイナミック・レンジが異なってくる。従来は、ＳＮＲは入射線への露出を変化させることにより修正されている。しかしながら、露出レベルを変動させつつ一定の光学濃度を維持するためには、所期のダイナミック・レンジに適合するように検出器、フィルム又はスクリーンの種別を変更しなければならない。検出器、スクリーン又はフィルムを変更するのは極めて煩雑であり、従って滅多に行われない。
【０００８】
更に近年には、放射線撮像と共に用いられるディジタル検出器が提案されている。ディジタル検出器は、従来のスクリーン／フィルム構成よりもかなり大きいダイナミック・レンジを提供し、典型的には、２倍乃至３倍もの大きさとなっている。現在のところ、相対的に大きいが有限な検出器のダイナミック・レンジに対応するようにディジタル検出器の露出を制限するためには、依然として自動露出制御及び／又は操作者に頼らねばならない。ディジタル式で検出された画像は、フィルムと同様の所期の感光曲線を達成するように画像処理され得る。すなわち、ダイナミック・レンジはコントラスト・ルックアップ・テーブルを介してマッピングされて、プリント時又は目視時に望ましいコントラスト及び光学濃度を達成している。
【０００９】
更に、エレクトロニクス及びディジタル技術の出現により、検査のために医師に対して医用画像の「ソフト・コピー」を提供することが望ましくなっている。
ソフト・コピーとは、医用画像が画像処理された後のテレビジョン及びコンピュータ・スクリーン等での医用画像の表示を指す。ソフト・コピー医用画像は、多くの場合には、従来ならば露出されたＸ線フィルム上に形成されていたもののような医用画像のハード・コピーに代わるものである。ハード・コピーＸ線フィルムは、医師による検査のためにバック・ライト式の光を当てるように支持される。電子的な医用画像は、検査を行う医師に対してハード・コピーよりも迅速に届けられ、また、より大きな目視柔軟性を提供する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ソフト・コピー医用画像には幾つかの欠点がある。例えば、電子的に表示されるときの医用画像のコントラスト又は光学濃度が、医用画像のコントラスト又は光学濃度と大幅に異なっている場合がある。コントラスト又は光学濃度の差は、ハード・コピーを解析することに慣れてきた医師にとっては望ましくない可能性がある。また、医師がソフト・コピー及びハード・コピーを交互に利用するときには、一貫した両者のコントラスト又は光学濃度を維持することが望ましかろう。加えて、医師にとっては、患者の特定の解剖学的構造に対応する領域の部分集合においてダイナミック・レンジを最適化することが望ましい場合もある。迅速なアクセスを提供するために、限定された数のコントラスト／光学濃度設定をプリセットする機構が必要である。
【００１１】
更に、ディジタル検出器を用いた従来のシステムでは、医用画像のダイナミック・レンジの非理想的な圧縮が見受けられている。ディジタル検出器は典型的には、各々のピクセル位置毎に８ビット乃至１６ビットの値を記憶する。従って、１４ビットの検出器は、約１乃至１６，０００のダイナミック・レンジを提供する。しかしながら、実際の診断用レンジでは検出器のダイナミック・レンジの部分集合のみが用いられる可能性がある。つまり、出力装置すなわちモニタ又はディジタル・フィルム・プリンタのダイナミック・レンジは典型的には、８ビット、１０ビット又は１２ビットのデータ値をサポートしている。
【００１２】
従来のディジタル・システムは、全ての検出器ピクセル値を医用画像のピクセル値にマッピングする固定されたダイナミック・レンジ関係を用いている。従って、検出された画像からディジタル画像が形成されるときには、出力される医用画像は、検出器のダイナミック・レンジよりも遥かに小さいダイナミック・レンジに制限される。例えば、画像処理後の医用画像は、８ビットのピクセル値に制限されたピクセル値を含んでいる。これにより、１乃至２５６のグレイ・スケール値から成るダイナミック・レンジを提供することができる。従って、画像処理システムは、ピクセル当たり１４ビットの値からピクセル当たり８ビットの値へ画像のダイナミック・レンジを圧縮する。ダイナミック・レンジを圧縮すると、一般に、不均等な光学濃度が生ずる。従来のシステムの固定されたダイナミック・レンジ関係は、ダイナミック・レンジ圧縮について補正されていない。
【００１３】
放射線撮像等のディジタル医用画像撮像と共に用いるための改善されたダイナミック・レンジの検出及び制御の方法及び装置が必要とされている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の好適実施例によれば、医用診断撮像システムのためにディジタル医用画像のダイナミック・レンジを制御する方法及び装置が提供される。先ず、特定の解剖学的構造について、フィルム種別が光学濃度と共に選択される。システムは、多数のフィルム種別及び／又は多数の解剖学的構造に関連した特性を記憶することができる。一旦、特定のフィルム種別が選択されると、メモリからこのフィルム種別についての最大及び最小光学濃度が取得される。次に、原医用画像について、画像全体にわたって又は画像の部分領域においてのいずれかで統計的方法を用いて、検出された医用画像のダイナミック・レンジを表わす特性が取得される。検出された画像についてのダイナミック・レンジ特性、選択されたフィルムの特性及び特定の解剖学的構造についての光学濃度を用いて、原医用画像のグレイ・レベルと所望の出力表示医用画像についての目標光学濃度との間の関係を定義する「感光度」モデルを形成する。プリンタ又はモニタ等を介して利用者に表示される表示画像のグレイ・レベルを較正するために、出力装置の特性曲線（グレイ・レベル表示関数）の逆関数が算出される。感光度モデルを、この特性曲線又はグレイ・レベル表示関数と関連した逆関数と組み合わせて、原医用画像のダイナミック・レンジと原医用画像から形成されるべき所望の表示画像についての目標ダイナミック・レンジとの間の関係を定義する自動コントラスト・マップを形成する。次いで、原医用画像は自動コントラスト・マップを通過して最終表示画像を形成し、最終表示画像は、ライト・ボックス上のプリントされたフィルム又はモニタ等を介して利用者に対して表示される。
【００１５】
システムは、特定の患者に関連した原医用画像を取得するためにディジタル検出器を用いてもよいし、又はフィルム／スクリーン構成を用いてもよい。
【００１６】
一実施例によれば、グレイ・レベル対光学濃度モデルは、予め定義されている最大及び最小光学濃度と、特定の解剖学的構造に関連するＮ個の選択された光学濃度と、原医用画像から得られる測定グレイ・レベルであって、Ｎ個の光学濃度に関連した選択された解剖学的構造に相関している測定グレイ・レベルとに基づいている。これらのグレイ・レベルは、較正可能な関数を用いて対数露出領域へ変換される。グレイ・レベル対光学濃度モデルは、Ｓ字形の曲線又は線形の曲線に相当し得る。選択によっては、グレイ・レベル対光学濃度モデルは、特定の解剖学的構造について利用者が選択した光学濃度及び／又は測定された光学濃度に基づいて、原医用画像のダイナミック・レンジを目標ダイナミック・レンジに相関させてもよい。グレイ・レベルと光学濃度との間の関係の特徴を表わす感光曲線を記憶するためにルックアップ・テーブルを用いることができる。ルックアップ・テーブルを用いてグレイ・レベル対光学濃度モデルを定義し、次いで、グレイ・レベル対光学濃度モデルを用いて自動コントラスト・マップを形成することができる。
【００１７】
選択によっては、複数のフィルム種別及び／又は解剖学的領域についてのフィルム特性を記憶しておいてもよく、操作者が所望のフィルム種別を選択すると、これらのフィルム特性のうち１つが選択される。これらのフィルム特性は、関連するフィルム種別についての最大及び最小光学濃度特性を含み得る。また、自動コントラスト・マップは、ルックアップ・テーブルとして記憶されてもよい。
【００１８】
代替的な実施例では、利用者が医用画像内で特定の解剖学的構造に関連した関心領域を選択する場合に、グレイ・レベル対光学濃度モデルを局在化された特性曲線で置き換えてもよい。局在化された特性曲線は、原医用画像についてのダイナミック・レンジの一部と特定の解剖学的構造についての拡張された目標ダイナミック・レンジとの間の関係を定義する。自動コントラスト・マップは、局在化された特性曲線及び出力装置グレイ・レベル表示関数の逆関数から形成される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の好適実施例に従って構成されている医用撮像システムを示している。医用撮像システム８は、画像取得ワークステーション１０と、患者検査サブシステム１２とを含んでいる。患者検査サブシステム１２は、制御回路１４によって制御される線源１６を含んでいる。線源１６は、放射線等の媒体１８を患者２０を通して放出する。ディジタル検出器２２が、患者２０を通過した媒体１８を検出する。検出器出力回路２４が、ディジタル検出器２２によって記憶された情報を、画像取得ワークステーション１０によって処理可能な電子形態へ変換する。画像取得ワークステーション１０は、検出器出力回路２４からの入力を受け取って、この入力に基づいて、生のディジタル画像をダイナミック・レンジ検出サブシステム２６へ渡す。
【００２０】
ダイナミック・レンジ検出サブシステム２６は、ディジタル検出器２２によって取得されたディジタル医用画像の全部又は部分のダイナミック・レンジを算出する。代替的には、ダイナミック・レンジ検出サブシステム２６は、ディジタル検出器２２によって取得された医用画像内の関心領域又は特定の解剖学的構造のダイナミック・レンジを算出してもよい。少なくとも１つのダイナミック・レンジ検出サブシステムの詳細な具現化形態が、１９９９年６月２４日出願の、発明者Kenneth Kumpによる米国特許出願第０９／３４４１９０号、発明の名称「ディジタル医用画像のダイナミック・レンジを決定する方法及び装置（Method and  Apparatus for Determining A Dynamic Range of A Digital Medical Image）」に記載されている。なお、この出願は、本出願人に譲渡されている。ダイナミック・レンジ検出サブシステム２６は、ディジタル医用画像の全部又は部分のダイナミック・レンジを表わす少なくとも１つのダイナミック・レンジ特性を生成する。ダイナミック・レンジ検出サブシステム２６によって生成されるダイナミック・レンジ特性は例えば、ディジタル医用画像全体、ディジタル医用画像内の臨床的区域、解剖学的構造又は関心領域についての最大及び最小グレイ・レベルであり得る。代替的には、ダイナミック・レンジ特性は、医用画像全体、解剖学的構造、臨床的区域又は関心領域等の領域についての平均グレイ・レベル、メジアン・グレイ・レベル、相加平均グレイ・レベル及びグレイ・レベルの標準偏差等に相当し得る。この領域は、自動的に選択されてもよいし、利用者が描線してもよいし、又は何らかの利用者制御式インタフェイスを介して選択されてもよい。
【００２１】
画像取得ワークステーション１０は更に、表示器２８と、ユーザ・インタフェイス３０とを含んでおり、それぞれ操作者に対して情報を表示し、また操作者からの情報を取得する。画像取得ワークステーション１０は、取得された医用画像のダイナミック・レンジを制御するために後述する処理系列を実行する少なくとも１つのＣＰＵ３２とメモリ３４とを含んでいる。画像取得ワークステーション１０は、ダイナミック・レンジ調節の後の処理済医用画像を表示する遠隔モニタ３６に接続されている。モニタ３６に表示される医用画像は、医用画像の「ソフト・コピー」に相当しており、より一般的には、フィルムにプリントされて、ハード・コピーとしてバック・ライト式ボード上で医師によって目視される。画像取得ワークステーション１０は、ライト・ボックス上に配置して解析するためのフィルムを形成するディジタル・レーザ・カメラ等のプリンタ３８に接続されていてもよい。
【００２２】
画像取得ワークステーション１０は、原医用画像を受け取る入力を含んでいる。画像取得ワークステーション１０には、原医用画像のダイナミック・レンジと目標ダイナミック・レンジとの間の関係を定義する表示マップが記憶されている。画像取得ワークステーション１０内のＣＰＵは、内部に記憶されている表示マップに基づいて原医用画像から表示画像を形成する。画像取得ワークステーション１０への入力は、ディジタル検出器であってもよい。画像取得ワークステーション１０は、原医用画像のグレイ・レベルと、原医用画像に関連する所望の出力医用画像についての目標ダイナミック・レンジの目標光学濃度との間の関係を定義するグレイ・レベル−光学濃度モデルを算出するモジュールを含み得る。このモデルは、所望のフィルム種別のフィルム特性、選択された解剖学的構造について選択された光学濃度、及び原医用画像について測定されたダイナミック・レンジ等に基づくものであり得る。算出用モジュールは、解剖学的構造について利用者が選択した光学濃度及び測定された光学濃度に基づいて、原医用画像のダイナミック・レンジを目標ダイナミック・レンジに相関させるグレイ・レベル−光学濃度モデルを算出することができる。ルックアップ・テーブルが、グレイ・レベルと光学濃度との間の関係の特徴を表わす感光曲線を記憶することができる。表示マップの関係は、ルックアップ・テーブルに記憶されている感光曲線に基づいていてもよい。画像取得ワークステーション１０内のメモリは、多数のフィルム種別についてのフィルム特性を記憶することができる。表示マップの関係は、メモリに記憶されている多数のフィルム種別のうち１つのフィルム種別について記憶されているフィルム特性に基づいていてもよい。表示マップは、ルックアップ・テーブルに記憶することができる。表示マップは、自動コントラスト・マップ４６（図１）を含み得る。算出用モジュールは、図１のＣＰＵ３２を含み得る。
【００２３】
画像取得ワークステーション１０は更に、フィルム露出と光学濃度との間の予め決定されている関係を定義する方程式又はルックアップ・テーブル等のフィルム特性４０の組を記憶するメモリを含んでいる。フィルム特性４０の各々の組は、例えばKodakのInsight系列のスクリーン／フィルム・コンビネーションすなわちRegular Screen/IT Film、High Contrast Screen/IT Film及びVery High Contrast Screen/ITC Film等の特定の種別のアナログ・フィルムに関連付けられている。８００スピード、４００スピード及び２００スピード等のように異なるスピードを有するフィルム毎に別個のフィルム特性を記憶することができる。フィルム特性は、市販のフィルムに対応している必要はなく、その代わりに、目標のフィルム、理論的なフィルム又は仮想的なフィルムであってもよい。異なる種別のフィルムは、露出と光学濃度との間に異なる関係を呈する。フィルムの特性は、メーカー、フィルムのスピード（例えば、８００、４００、２００）、フィルムのコントラスト及びフィルム種別に依存し得る。
【００２４】
好適実施例によれば、画像取得ワークステーション１０はグレイ・レベル−光学濃度モデル４２を生成する。モデル４２は、ディジタル検出器２２のグレイ・レベルと予め定義された又は操作者によって定義された所望の光学濃度との間の具体的な関係を定義している。例えば、操作者は、特定のフィルム種別と、特定の解剖学的構造について所望の光学濃度とを選択することができる。画像取得ステーション１０においては、表示較正関数の逆関数４４もまた生成される。表示較正関数の逆関数４４は、グレイ・レベルと、モニタ３６又はプリンタ３８等の出力装置の光学濃度又は輝度（luminance）との間の関係を定義する。関心領域又は臨床的区域についてディジタル検出器２２によって検出された原グレイ・レベルを、モニタ３６又はプリンタ３８等の較正済出力装置へ送ることのできる表示グレイ・レベルを包含する目標ダイナミック・レンジへマッピングするために、画像取得ワークステーション１０によって自動コントラスト・マップ４６が生成される。画像取得ワークステーション１０は、取得された医用画像を自動コントラスト・マップ４６に通過させて、フィルムを模擬する結果を与える医用画像を較正済のプリンタ又はモニタ上にプリント又は表示する。患者の胸部を検査する場合には、プリント又は表示される医用画像は、所定の所望の肺用光学濃度を有する肺野と、所定の所望の横隔膜用光学濃度を有する横隔膜（脊椎）とを含むものとなる。
【００２５】
プリンタ３８は、Barten較正関数に従って較正することができる。Barten較正関数は表示較正関数であり、この関数から、表示較正関数の逆関数４４を算出することができる。Barten較正関数はＤＩＣＯＭ規格の一部として定義されている周知の関数に相当する。Barten較正関数は、グレイ・レベルと輝度との間の標準的な関係を記述するものであり、輝度は光学濃度へ変換することができる。
【００２６】
画像取得ワークステーション１０は、ディジタル検出器２２によって取得されたディジタル医用画像内の臨床的に意味のある区域又は関心領域についてのグレイ・レベルのダイナミック・レンジを取り扱う。画像取得ワークステーション１０は、ディジタル検出器２２によって取得された医用画像についての診断用レンジの差を調整する。画像取得ワークステーション１０は更に、プリンタ３８によってプリントされ又はモニタ３６によって表示される医用画像に、プリンタ種別又はモニタ種別に独立に一貫した光学濃度を保証する。プリンタ３８によって形成される制御された光学濃度を有するフィルムにバック・ライトを当てることにより発生される輝度は、モニタ３６上に表示される画像の輝度に対応したものとなる。画像取得ワークステーション１０は、利用者に対して、特定の解剖学的構造について所望の光学濃度を選択し且つ／又は各々の応用について所望のフィルム種別を選択する能力を与える。加えて、利用者は、解剖学的領域に対応して関心領域を選択したり、又は自動的に算出された目標値を操作したりすることができる。
【００２７】
図２は、例示的なフィルムについての露出と光学濃度特性との間の関係のグラフ図を示している。例えば、フィルムはKodakのVHC Screen/ITC Filmコンビネーションに相当し得る。図２のグラフは、横軸に沿って対数尺度でフィルムの相対露出を示している。縦軸は、フィルムの光学濃度を示している。図２の例示的なフィルムは、相対的なグレイ・レベルと光学濃度との間にＳ字形の関係を呈しており、最初の圧縮された下端部１００と、後部の圧縮された上端部１０２とを有している。グラフの中央には実質的に線形の部分１０４が位置している。
【００２８】
図３は、異なるスピード及びコントラストを有する例示的なフィルムに関連した１組の曲線を示している。ここでも、横軸は対数尺度に沿って相対露出を表わしており、縦軸は各々の露出に関連付けられた光学濃度を示している。特性曲線１０６、１０８及び１１０は、異なるフィルム・コントラスト、例えば、超高コントラスト、高コントラスト及びレギュラーに対応している。曲線１１２は、曲線１０６、１０８及び１１０よりも低いスピードのコンビネーションに相当している。選択によっては、特定のフィルムについての露出対光学濃度特性を表わすこの１組の曲線を、画像取得ワークステーション１０内にフィルム特性４０の組として記憶しておいてもよい。特性曲線１０６〜１１２は、ルックアップ・テーブルとして記憶されてフィルム特性４０を形成していてもよい。代替的には、特性曲線１０６〜１１２は、特定の曲線をフィルム特性４０として定義する方程式として記憶されていてもよい。更なる代替的な方法としては、曲線に沿った最大点及び最小点等の各々の曲線１０６〜１１２に沿った幾つかの点のみを記憶してもよい。
【００２９】
図４は、露出−光学濃度関数１１８を示しており、この関数１１８は、画像取得ワークステーション１０内に露出−光学濃度モデル４２として記憶しておくことができる。露出−光学濃度関数１１８は、ディジタル検出器２２によって得られる医用画像のグレイ・レベルと、医師若しくは操作者によって定義されるか又は履歴データ若しくは利用者の好みに基づいて予め設定されている目標光学濃度との間の関係を定義するフィルムと同様のモデルに相当し得る。ディジタル検出器は一般的には、入射線への露出に対して非線形の応答を有する。従って、グレイ・レベルから対数露出空間への変換が対数型関数（ｆｌｏｇ）を介して行われる。この関数を較正することもできるし、又は指定することもできる。図４の露出／光学濃度関数は、横軸に沿って、ディジタル検出器２２によって検出された原取得医用画像の対数露出又はｆｌｏｇ（グレイ・レベル）を示している。縦軸は、操作者によって望まれるか又は利用者の好みに基づいて予め設定されている光学濃度に対応している。図４は、最初の下端部１２０と後部の上端部１２２とを有するＳ字形の関数を示している。下端部１２０及び上端部１２２は、幾分か線形の部分１２４によって分離されている。図４に示す例示的な関数では、縦軸に沿った光学濃度（ＯＤ）は、次の方程式に従って定義される。
【００３０】
0004545291.tif 000002
式１では、ｌｏｇＥは露出の１０を底とする対数を表わしている。
【００３１】
式１によれば、光学濃度は、露出の１０を底とする対数値又はディジタル検出器２２における特定のピクセルのｆｌｏｇ（グレイ・レベル）の関数である。光学濃度はまた、変数ｐ０、ｐ１、ｐ２及びｐ３の関数でもある。ここで、ｐ０〜ｐ３は、次の方程式を用いて解かれる。
【００３２】
ｐ２＝０．５＊（ＭａｘＯＤ＋ＭｉｎＯＤ）                    （式２）
ｐ３＝０．５＊（ＭａｘＯＤ−ＭｉｎＯＤ）                    （式３）
【００３３】
【数１】
0004545291.tif 000003
【００３４】
ここで、
【００３５】
【数２】
0004545291.tif 000004
【００３６】
である。測定データのＮ個の対すなわち［ｇｉ，ＯＤｉ］，ｉ＝１，....，Ｎを用いてパラメータｐ０及びｐ１を推定する。このとき、フィッティング誤差の全平均平方は最小化されている。［ｇ１，ＯＤ１］及び［ｇ２，ＯＤ２］という２つの対を用いる場合には（Ｎ＝２）、（式４）を次のように単純化することができる。
【００３７】
0004545291.tif 000005
値ＭａｘＯＤ及びＭｉｎＯＤは、予め決定されているフィルムの最大及び最小光学濃度値に対応している。関数ｆｌｏｇ（  ）は、グレイ・レベルを対数露出へ変換するものであり、固定されていてもよいし、又は較正されてもよい。値ＭａｘＯＤ及びＭｉｎＯＤは、フィルム特性４０として又はフィルム特性４０に基づいて記憶され得る。値ＭａｘＯＤ及びＭｉｎＯＤは、利用したい所望のフィルムの種別に基づいている。選択されたフィルムについての最大及び最小光学濃度は、フィルムの光学濃度についての最大値及び最小値を含めた具体的なフィルム動作特性を記載したフィルムのメーカによって供給されるデータ・シートから得ることができる。
【００３８】
値ＯＤ１及びＯＤ２は、操作者によって選択されるか又は予め定義されている第１及び第２の解剖学的光学濃度に対応している。例として述べると、解剖学的光学濃度ＯＤ１及びＯＤ２は、所与の検査種別において目視したい特定の解剖学的構造、例えば肺及び脊椎に対応したものとすることができる。医師は、胸部Ｘ線を目視するときに、結果として得られる表示画像内の肺が特定の光学濃度、例えば２．５を有することを望むかも知れない。医師は更に、結果として得られる表示画像内の脊椎が異なる特定の光学濃度、例えば０．７を有することを望むかも知れない。このように、第１及び第２の解剖学的光学濃度ＯＤ１及びＯＤ２を肺及び脊椎について選択することができる。代替的には、ＯＤ１及びＯＤ２は、骨及び軟組織等のような異なる解剖学的構造に対応していてもよい。代替的には、医師が光学濃度ＯＤ１及びＯＤ２を選択しなくてもよい。その代わりに、ＯＤ１及びＯＤ２をシステムにおいて予め定義して、履歴情報並びに／又は過去の医師及び操作者の好みに基づいてメモリ３４に記憶しておくことができる。
【００３９】
グレイ・レベル値ｇ１及びｇ２は、上記の米国特許出願において詳細に説明されているように、ダイナミック・レンジ検出システム２６によって供給される測定されたグレイ・スケール値に対応している。例として述べると、測定されたグレイ・レベルｇ１及びｇ２は、ディジタル検出器２２によって得られた医用画像からの臨床的区域又は関心領域についての最大及び最小グレイ・レベルに相当し得る。関数ｆｌｏｇは、グレイ・レベルを対数露出へ変換する。１つの具現化形態では、検出器は露出に対して線形であってもよく、関数は単純な１０を底とした対数であってもよい。後に説明するように、一旦、画像取得ワークステーション１０によってＭａｘＯＤ、ＭｉｎＯＤ、ＯＤ１、ＯＤ２並びにｇ１及びｇ２が決定されたら、ディジタル検出器２２によって取得される特定の原医用画像について式１〜式７に従ってグレイ・レベル−光学濃度モデル４２を定義することができる。
【００４０】
図７Ａ及び図７Ｂは、例示的なグレイ・スケール標準表示関数及びその具現化形態を示している。図７Ａは、横軸に沿って、例えば０と２５６との間にある出力装置のグレイ・レベルのディジタル値を示している。図７Ａの縦軸は、出力装置が０と２５６との間にある対応するグレイ・レベル・ディジタル値を受け取ったときに特定のピクセルにおいて生成される輝度のレベルを示している。グラフ２００は、一般的な容認された「標準」を示しており、この標準に関して表示装置は動作すべきである（例えば、装置は０〜２５６のビット値を受け取るとグラフ２００に従って輝度を出力すべきである。）。グラフ２０２は、例示的な出力装置を較正する際に測定される一連の輝度値を示している。プリンタ及びモニタ等の出力装置は、経時的変化及び消耗等が装置性能に影響を与えるので、予め決定されている一定の輝度を装置の全寿命にわたって提供する訳ではない。従って、装置は輝度と入力グレイ・レベルとを相関させるように較正されねばならない。曲線２０２に沿っている測定されたデータ点は、出力装置が較正されていない場合に、出力装置によって特定のグレイ・レベルの受け取りに応答して生成される輝度を示している。例えば、出力装置が６４のグレイ・レベルを受け取った場合には、出力装置は約１．６の輝度（点２０４）を有するピクセルを形成する。
しかしながら、装置が理想的に誤差なく動作していれば、６４のグレイ・レベル入力を受け取った場合には約４．０の輝度（点２０６）を有するピクセルを形成するものと期待される。
【００４１】
標準表示関数は出力装置を較正するのに用いられ、この較正は、各々の入力グレイ・レベルについて、所望の輝度値を生成するような較正された又は補正されたグレイ・レベルを算出することにより行われる。図７Ａの例では、グレイ・レベル６４が較正されていない装置に入力された場合には、標準表示関数は、所望の輝度（点２０６）を識別して、出力装置に入力された場合に所望の輝度を生成する補正されたグレイ・レベル（点２０８）を識別する。図７Ａの例では、点２０８における較正されたグレイ・レベルは約９８に対応している。図７Ａに示す点２０４〜点２０８の間での補正処理は、各々のピクセル値毎に繰り返されて、図７Ｂに示すようなグレイ・スケール標準表示関数に相当し得る較正曲線２１０を形成する。
【００４２】
図７Ｂは、横軸に沿って、入力医用画像に関連した０と２５６との間にあるグレイ・レベルを示している。縦軸は、較正後の出力装置のグレイ・レベルを示している。較正曲線２１０は、入力画像の各々のグレイ・レベルと補正後のグレイ・レベルとの間の関係を定義しており、所望の輝度を得るためには補正後のグレイ・レベルを出力装置に供給しなければならない。図７Ａ及び図７Ｂの例では、原入力画像からのグレイ・レベル６４は、図７Ａにおいて較正後のピクセル値９８に対応するように決定されていた。従って、較正曲線２１０は、原画像からのグレイ・レベル６４を出力装置に供給されるべきグレイ・レベル９８に関連付ける点２１２を含んでいる。
【００４３】
図５は、本発明の好適実施例に従って実行される処理系列を示している。ステップ３００で開始すると、利用者は、フィルム種別と、特定の解剖学的構造についての目標光学濃度とを選択する。選択されるフィルム種別は、医師の好みのフィルムの種別であってもよいし、一般に用いられているフィルムの種別であってもよい。目標光学濃度は、肺及び脊椎等の特定の関心区域に基づいて、記憶されている値から自動的に決定することができる。選択によっては、目標光学濃度は、予め定義されて、操作者が後に利用中に選択するようにメモリ３４に記憶しておいてもよい。一旦、操作者がフィルム種別を選択したら、ステップ３０２において、ＣＰＵ３２は、選択されたフィルムについての最小及び最大光学濃度値を取得する。最小及び最大光学濃度は、画像取得ワークステーション１０に記憶されているフィルム特性４０から取得される。
【００４４】
ステップ３０４において、目標光学濃度が第１及び第２の光学濃度ＯＤ１及びＯＤ２へ変換される。光学濃度ＯＤ１及びＯＤ２は、関心のある解剖学的構造に一致している関心区域についてのダイナミック・レンジの上限及び下限に対応し得る。例えば、肺及び脊椎は、関心区域についての目標ダイナミック・レンジの両端に位置する光学濃度を有し得る。ステップ３０４での変換は単純に、システムのモードに基づいて、又はユーザ・インタフェイス３０を介して操作者によって行われる選択に基づいてメモリからＯＤ１及びＯＤ２の値を得ることに対応していてもよい。次に、ステップ３０６において、ＣＰＵ３２は、ダイナミック・レンジ検出サブシステム２６から、ディジタル検出器２２において得られた医用画像についてのダイナミック・レンジを表わす測定されたグレイ・レベルｇ１及びｇ２を取得する。測定されたグレイ・レベルｇ１及びｇ２は、医用画像の臨床的区域についての最小及び最大のグレイ・レベルに対応し得る。測定されたグレイ・レベルｇ１及びｇ２は、ＯＤ１及びＯＤ２に対応していてもよい。代替的には、グレイ・レベルｇ１及びｇ２は、ディジタル検出器２２によって取得された医用画像全体の最小及び最大のグレイ・レベルに単に対応していてもよく、これらのグレイ・レベルはディジタル検出器２２の全ダイナミック・レンジよりも小さくてもよい。グレイ・レベルｇ１及びｇ２は、臨床的区域のダイナミック・レンジに対応している場合には、肺及び横隔膜又は脊椎にそれぞれ関連しているグレイ・レベルに相当し得る。代替的には、グレイ・レベルｇ１及びｇ２は、骨及び軟組織等のその他の解剖学的構造に対応していてもよい。ダイナミック・レンジ検出サブシステム２６は、実行したい特定の試験に基づいて、又は操作者の好みに基づいて、異なる解剖学的構造に関連したグレイ・レベルｇ１及びｇ２を取得することができる。
【００４５】
ステップ３０８において、ＣＰＵ３２は、ステップ３０６、３０４及び３０２においてそれぞれ得られた測定されたグレイ・レベルｇ１及びｇ２、目標光学濃度ＯＤ１及びＯＤ２、並びに光学濃度の最大値及び最小値ＭａｘＯＤ及びＭｉｎＯＤに基づいてグレイ・レベル−光学濃度モデル４２を生成する。グレイ・レベル−光学濃度モデルは、前述の式１〜式７に従って算出される。グレイ・レベル−光学濃度モデル４２は、図４に示すＳ字形関数に類似したものであってもよい。選択によっては、グレイ・レベル−光学濃度モデル４２は、必ずしも露出又はグレイ・レベルと光学濃度との間のＳ字形の関係を定義するものでなくてもよい。その代わりに、グレイ・レベル−光学濃度モデル４２は、グレイ・レベルと光学濃度との間の線形の関係に対応するものであってもよい。
【００４６】
ステップ３１０において、ＣＰＵ３２は、標準表示関数の逆関数、例えば、図７Ｂの較正曲線２１０の逆関数を算出する。例えば、医用画像をディジタル・レーザ・カメラによってプリントしたい場合には、「Barten較正関数」等の較正関数を得て、この較正関数を用いてその逆関数を算出することができる。標準表示関数（図７Ａ及び図７Ｂ）は、グレイ・レベル値を輝度（例えば、光学濃度）にマッピングする。較正関数の逆関数４４は、光学濃度をグレイ・レベルにマッピングするためにステップ３１０において算出される。ステップ３１２において、ＣＰＵ３２は、グレイ・レベル−光学濃度モデル４２と、較正関数の逆関数４４とを組み合わせて、自動コントラスト・マップ４６を構築する。グレイ・レベル−光学濃度モデル４２は、原医用画像のグレイ・レベルを目標光学濃度へマッピングする。較正関数の逆関数４４は、目標光学濃度を出力装置用の較正後のグレイ・レベル入力へマッピングする。
【００４７】
グレイ・レベル−光学濃度モデル４２と較正関数の逆関数４４とを組み合わせることにより、画像取得ワークステーション１０は、ディジタル検出器２２によって取得された原医用画像におけるグレイ・レベルと、選択された出力装置、すなわちプリンタ３８及びモニタ３６等に関連した較正後のグレイ・レベル入力との間の関係を定義する。自動コントラスト・マップ４６は、ルックアップ・テーブル及び多項式等として記憶しておくことができる。最後に、ステップ３１４において、ディジタル検出器２２によって取得されたディジタル医用画像は自動コントラスト・マップ４６を通過して、操作者の好みに基づいて調節されたダイナミック・レンジを有する較正された画像を形成し、この較正画像は、表示器２８、プリンタ３８又はモニタ３６にて表示される。
【００４８】
図６は、図５の処理に従って実行されるグレイ・レベル空間と光学濃度空間との間の変換を更に詳細に示すことを目的とした図である。ディジタル検出器２２によって取得され、ピクセル値の２次元アレイとして記憶されている原医用画像に対応するものとして生画像グレイ・レベル空間３５０が示されている。例として述べると、ピクセル値は１４ビットの値であり、０〜１６Ｋのディジタル検出器用のダイナミック・レンジを提供することができる。ディジタル医用画像は、ディジタル検出器の１６Ｋのダイナミック・レンジ全体に広がる露出又はグレイ・レベルを含んでいる訳ではない。その代わりに、ディジタル医用画像は、ディジタル検出器２２の１６Ｋのレンジよりも小さいダイナミック・レンジに相当する数千の別個のグレイ・レベルのみを含んでいる可能性がある。ダイナミック・レンジ検出サブシステム２６は、所望のダイナミック・レンジを測定する。目標光学濃度空間３５２は、医師又は操作者に対してディジタル医用画像を表示する際に望ましい出力媒体に関連した目標光学濃度又は輝度に対応している。較正後のグレイ・レベル空間３５４は、出力装置から所望の輝度値を達成するために補正されたグレイ・レベルを有する画像に対応している。
【００４９】
処理時には、画像取得ワークステーション１０は、グレイ・レベル空間３５０から目標光学濃度空間３５２へ原ディジタル医用画像を変換するのに用いられるグレイ・レベル−光学濃度モデル４２を算出する。目標光学濃度空間３５２は、操作者が所望のフィルム種別及び特定の解剖学的構造についての光学濃度を選択したときに定義される光学濃度値に対応している。例えば、グレイ・レベル空間３５０におけるディジタル医用画像は、図４に示す関係に従って目標光学濃度空間３５２へマッピングされ得る。
【００５０】
次に、目標光学濃度について補正された画像は、所望の出力媒体（例えば、プリンタ又はモニタ）に従って較正される。目標光学濃度画像は、光学濃度空間３５２に位置している目標光学濃度画像を較正関数の逆関数４４に通過させて、較正後のグレイ・レベル空間３５４に位置する較正された画像を形成することにより較正される。
【００５１】
代替的には、露出−光学濃度モデル４２、較正関数の逆関数４４及び較正関数を組み合わせて、原画像グレイ・レベル空間３５０と、プリンタ３８又はモニタ３６等の所望の出力媒体に関連した較正後のグレイ・レベル空間３５４との間の関係を定義する単一のマップとしてもよい。結果として得られるマップを自動コントラスト・マップ４６として記憶しておくことができる。一旦、自動コントラスト・マップ４６が算出されたら、ＣＰＵ３２は、ディジタル検出器２２によって取得された原医用画像をグレイ・レベル空間３５０から自動コントラスト・マップ４６を介して較正されたグレイ・レベル空間３５４へ直接通過させることができる。
【００５２】
図８Ａ〜図８Ｅは、図５と関連して前述した処理系列を実行する際に画像取得ワークステーション１０によって利用され得る例示的なグラフを示している。図８Ａは、特定のフィルム種別に関連しており、露出と光学濃度との間の対数的な関係によって定義されている特性曲線を示している。図８Ｄは、図８Ａと同じフィルムの特性曲線を示しているが、線形の尺度での露出対光学濃度を示している。図８Ｂは、一旦、アナログ・フィルムが露出−光学濃度モデル４２に従ってスケーリングされた後にアナログ・フィルムが適合する特性曲線を示している。図８Ｂの特性曲線は、入力グレイ・レベルとフィルムの光学濃度との間の関係を示している。図８Ｅは、入力グレイ・レベルと、Barten較正規格に従って較正されたディジタル・レーザ・カメラの光学濃度との間の関係を定義するスケーリング後のBarten較正曲線を示している。図８Ｃは、ディジタル検出器２２によって取得された原医用画像のグレイ・レベルと、プリンタ等の特定の出力媒体に関連している光学濃度値との間の関係を定義する自動コントラスト・マップ４６を示している。
【００５３】
図９は、本発明による代替的な実施例の動作を示している。図９によって表わされている代替的な実施例では、通常のディジタル医用画像によって提供される完全なレンジよりも小さいグレイ・レベル・ダイナミック・レンジを有する特定の関心領域に焦点を合わせる又は局在化することが望ましい場合等に、グレイ・レベル−光学濃度モデル４２を省略することができる。例えば、操作者が先ず、表示器２８上でディジタル医用画像を目視して、ユーザ・インタフェイス３０を介してディジタル医用画像から関心領域を選択することができる。例えば、利用者は、マウス、ライト・ペン又はキーパッドを用いて、関心領域を包囲する頂点を選択してもよいし、又は関心領域の周囲を描線してもよい。一旦、関心領域が選択されたら、ダイナミック・レンジ検出サブシステム２６は、関心領域のダイナミック・レンジを識別する。関心領域は、表示器２８、モニタ３６又はプリンタ３８上に表示することが可能な全ダイナミック・レンジよりも幾分小さいダイナミック・レンジを有する可能性がある。図９にグラフで示す実施例では、画像取得ワークステーション１０は、関心領域のダイナミック・レンジを拡張又は伸長して、関心領域内のグレイ・レベルの間によりよいコントラストを与えている。
【００５４】
図９は、入力画像のダイナミック・レンジ（横軸）と、出力画像の伸長又は拡張されたダイナミック・レンジ（縦軸）との間の予め定義されている関係を表わす「局在化された」曲線２５０を示している。局在化された曲線２５０を、グレイ・レベル−光学濃度モデル４２の代わりに記憶することができる。局在化された曲線２５０は、線形であってもよいし又は非線形であってもよく、また、１つ又はこれよりも多い特性によって定義されていてもよい。
【００５５】
選択によっては、例えばフィルム特性４０の代わりに、局在化された特性の多数の組を記憶してもよい。局在化された特性の各々の組は、肺、骨、軟組織、又は全解剖学的構造等のように、特定の解剖学的構造に対応し得る。各々の解剖学的構造についての局在化された特性の組は、該特定の解剖学的構造に関連するダイナミック・レンジ・ウィンドウの中心を定義するパラメータを含み得る。各々の局在化された特性の組は更に、対応する構造に関連するダイナミック・レンジの上限及び下限を定義するダイナミック・レンジ・ウィンドウ幅を含み得る。例えば、肺設定についての特性の組は、ダイナミック・レンジ・ウィンドウ中心グレイ・レベルとして１０，０００、及びダイナミック・レンジ・ウィンドウ幅として４，０００を含み得る。こうすると、肺についての例示的なダイナミック・レンジは８，０００と１２，０００との間となる。同様に、骨設定についての局在化された特性の組も、対応するダイナミック・レンジ・ウィンドウについての予め定義された中心グレイ・レベルと幅とを有し得る。
【００５６】
図９の例では、ダイナミック・レンジ・ウィンドウの上限及び下限は、特定の解剖学的構造に関連したダイナミック・レンジ・ウィンドウについての最小及び最大のグレイ・レベルに相当するＭｉｎＧＬ及びＭａｘＧＬに対応している。グレイ・レベルＭｉｎＧＬ及びＭａｘＧＬは、特性４０として記憶されていてもよい。図９の実施例によれば、ダイナミック・レンジ検出サブシステム２６が、原医用画像内の解剖学的構造、臨床的領域又は関心領域のダイナミック・レンジを指定するグレイ・レベルｇ１及びｇ２を供給する。図９の実施例によれば、画像取得ワークステーション１０が、ダイナミック・レンジ検出サブシステム２６から供給されたグレイ・レベルｇ１及びｇ２、並びに特性の組４０として記憶されている最小及び最大グレイ・レベルＭｉｎＧＬ及びＭａｘＧＬに基づいて、局在化された特性曲線２５０を定義する。加えて、所望のダイナミック・レンジについての中心グレイ・レベル・パラメータを特性４０と共に記憶しておき、曲線２５０の生成を容易にするためにこのパラメータをレベルＣＧＬ（中心グレイ・レベル）として用いてもよい。
【００５７】
一旦、画像取得ワークステーション１０が局在化された特性曲線２５０を定義したら、曲線２５０をグレイ・レベル−光学濃度モデル４２の代わりに記憶して、図５の処理に従って、較正関数の逆関数４４と組み合わせて、自動コントラスト・マップ４６を定義し、自動コントラスト・マップ４６が究極的には、原医用画像のグレイ・レベルを較正後のグレイ・レベル空間３５４（図６）にマッピングする。図９に示す局在化された特性曲線２５０は、入力グレイ・レベル空間を出力グレイ・レベル空間にマッピングする。従って、較正関数の逆関数４４は、所望の自動コントラスト・マップ４６を正確に形成するように修正されることを理解されたい。
【００５８】
本発明の特定の構成要素、実施例及び応用について図示すると共に記述したが、当業者は、特に以上の教示に照らせば改変を施し得るから、言うまでもなく、本発明はこれらの構成要素、実施例及び応用に限定されている訳ではないものと理解されたい。従って、特許請求の範囲は、本発明の要旨及び範囲に含まれる特徴を組み入れたような改変を網羅しているものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適実施例のブロック図である。
【図２】本発明の好適実施例に従ってフィルムの露出と光学濃度との間で感光曲線を呈する特定のフィルム種別についての例示的なグラフである。
【図３】本発明の好適実施例に従って異なるスピード及びコントラストを有するフィルム種別に関連する多数の感光曲線を示す図である。
【図４】本発明の好適実施例に従って対数露出すなわち対数型関数ｆｌｏｇ（グレイ・レベル）と目標光学濃度との間の例示的な関係を定義する露出対光学濃度モデルを示す図である。
【図５】本発明の好適実施例に従って実行される処理系列を示す図である。
【図６】本発明の好適実施例に従ってグレイ・レベル空間を光学濃度空間に関係付ける概念的なマップを示す図である。
【図７Ａ】入力グレイ・レベルを理想的な出力装置及び実際の例示的出力装置の出力輝度に関係付ける測定された曲線及び理想的な曲線を示す図である。
【図７Ｂ】入力グレイ・レベルと、例示的な出力装置についての較正後に出力されるグレイ・レベルとを相関させるグレイ・レベル表示関数を示す図である。
【図８Ａ】本発明の好適実施例に従って露出及び光学濃度を互いに関係付ける例示的なグラフである。
【図８Ｂ】本発明の好適実施例に従ってグレイ・レベル及び光学濃度を互いに関係付ける例示的なグラフである。
【図８Ｃ】本発明の好適実施例に従ってグレイ・レベル及び光学濃度を互いに関係付ける例示的なグラフである。
【図８Ｄ】本発明の好適実施例に従って露出及び光学濃度を互いに関係付ける例示的なグラフである。
【図８Ｅ】本発明の好適実施例に従ってグレイ・レベル及び光学濃度を互いに関係付ける例示的なグラフである。
【図９】本発明の好適実施例に従って利用される入力ダイナミック・レンジと出力ダイナミック・レンジとの間の関係を定義する局在化された特性曲線を示す図である。
【符号の説明】
８  医用撮像システム
１２  患者検査サブシステム
１８  媒体
２０  患者
１００、１２０  圧縮されている下端部
１０２、１２２  圧縮されている上端部
１０４、１２４  線形部
１０６、１０８、１１０、１１２  フィルム特性曲線
１１８  露出−光学濃度関数
２０４  較正前の輝度
２０６  理想的な輝度
２０８  補正後のグレイ・レベル
２１０  較正曲線
２１２  グレイ・レベルの較正点
２５０  局在化された特性曲線
【図１】
0004545291.tif 000006
【図２】
0004545291.tif 000007
【図３】
0004545291.tif 000008
【図４】
0004545291.tif 000009
【図５】
0004545291.tif 000010
【図６】
0004545291.tif 000011
【図７Ａ】
0004545291.tif 000012
【図７Ｂ】
0004545291.tif 000013
【図８Ａ】
0004545291.tif 000014
【図８Ｂ】
0004545291.tif 000015
【図８Ｃ】
0004545291.tif 000016
【図８Ｄ】
0004545291.tif 000017
【図８Ｅ】
0004545291.tif 000018
【図９】
0004545291.tif 000019