(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つまたはそれ以上の飽和領域（１９）が存在する、物体の最終Ｘ線照射画像（１８）の飽和管理方法であって、
前記物体への低線量の予備照射により予備照射画像（１３）を収集する段階と、
前記物体への標準線量の照射により照射画像（１８）を収集する段階と、
前記飽和領域（１９）を考慮に入れてマスク（２４）を前記照射画像（１８）から作成する段階と、
前記マスクを前記予備照射画像（１３）に適用することにより前記第１の最終画像を作成する段階と、
を含む方法。
【請求項２】
前記照射画像（１８）の前記飽和領域（１９）に対応するカバー領域（１５，２７）を、前記マスク（２４）を用いることによって前記予備照射画像（１３）上で決定する段階と、
前記カバー領域（１５，２７）に接合される領域（２６）を零グレイレベルに設定する段階と、
前記照射画像（１８）と前記予備照射画像（１３）の両方の特定のグレイレベルのディジタル標準化処理を実行する段階と、
前記ディジタル標準化処理された前記２つの画像の組み合わせから前記最終画像（２９）を決定する段階とを含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記マスクが、前記取得系統の検出器に接続された飽和グレイレベルよりも高い全てのグレイレベルを検出することにより作成され、
前記予備照射画像（１３）が、前記照射画像（１８）の収集に先立って、前記物体の特性の決定に使用されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記予備照射画像上の前記カバー領域のグレイレベルを前記照射画像の不飽和領域（２２）と同一のグレイレベルに強調することによって、前記ディジタル標準化処理が実行されることを特徴とする請求項２または３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記最終画像が、前記照射画像の前記不飽和領域を、前記予備照射画像の前記強調された前記カバー領域（１５と２７）と結合（１０）することによって得られることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記マスクが、Ｘ線撮影された胸部の周辺部位（２７）に対応する前記照射画像の飽和部分に限定されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
Ｘ線照射画像（１８）の飽和管理システムであって、
飽和領域を含む照射画像に加えて、弱いグレイレベルの低線量の第２の予備照射画像を精巧に作り上げることができる取得系統（３０）と、
画像処理システムと、
最終画像を表示する表示画面と、
を含み、
前記画像処理システムが、
マスクを作成するために前記照射画像の前記飽和領域の前記画素を検出する手段と、
前記マスク（２４）を用いることによって前記第２の画像上のカバー領域を検出する手段であって、画素が前記照射画像の前記飽和領域の前記画素の座標に対応している前記手段と、
前記照射画像の不飽和領域と同じグレイレベルまで前記飽和領域のグレイレベルを強調する手段と、
不飽和の最終画像を得るために前記照射画像の前記不飽和領域に前記第２の画像の前記強調された飽和領域を加える手段と、
少なくとも１つの前記最終画像の表示（３２，３４）システムを含むことを特徴とするＸ線照射画像（１８）の飽和管理システム。
【請求項８】
最初に低線量の予備照射が予備照射画像を提供し、次に標準線量の放射が照射画像を提供するように前記取得系統が自動モードで作動し、
前記予備照射画像（１３）が、前記照射画像（１８）の収集に先立って、前記物体の特性の決定に使用されることを特徴とする請求項７に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、高い動特性、つまり検出可能な最小と最大グレイレベルとの間に非常に大きな差がある対象物の画像の飽和度を管理することに関する。
【０００２】
本発明は、医療分野において、特に厚い組織が画像上にＸ線検出器の動特性より高い動特性を示す場合がある乳房Ｘ線像に応用できる。
【０００３】
（背景技術）
医療分野において、医師は一般的に、診断を行うために患者の臓器の放射線画像を用いる。画像は特に１つの検出器を含む取得系統により得られる。各検出器は特有の動特性を有しているので、飽和レベルと呼ばれるＸ線照射線量の特定の最大レベルまで記録することができる。その飽和レベルがある領域で超過してしまうと、その領域で全ての情報が失われてしまう。つまり、乳房Ｘ線像において、皮膚に近い領域は部分的に消えてしまうことがある。
【０００４】
自動乳房撮影法の過程では、次の２つの画像が作成される。
１．組織とそのＸ線厚さといった胸部の特定の特性が決定される第１の低線量の予備照射画像（つまり飽和は回避される）。この予備照射画像は、もはやその後使用されることはない。
２．医師がその診断を行うための第２の標準線量の照射画像。
【０００５】
しかし、この操作方法では、照射段階で起こり得る飽和の問題を解決できない。実際には、Ｘ線撮影の対象物は、全ての所定の領域において多かれ少なかれ感知可能な動特性があり、画像系統の検出器もそれ自体の動特性を有している。飽和は、検出器の動特性がＸ線撮影をする対象物の動特性より小さい場合に起こる。皮膚に近い情報の中には取り損なう可能性があるものもある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような問題を解決することに貢献することを目的としており、特に、臓器の輪郭がその臓器の動特性に関係なく正確に検出できる臓器のディジタル放射線画像を得ることができるようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、１またはそれ以上の飽和領域があるディジタル放射線照射画像の飽和の管理方法を提案し、その画像は、予備照射画像を用いて自動モードでもって取得系統から生じる乳房Ｘ線像に続いて得られる。
【０００８】
本発明の全体的な特徴によれば、最終画像は照射画像及び予備照射画像から構成される。
【０００９】
本発明は、照射時の飽和によって取り損なった情報を取り戻すために、自動モードでの乳房Ｘ線像の過程で得られる予備照射画像を用いることを提案する。
【００１０】
予備照射画像を用いることは、普通はＸ線撮影された臓器の特徴を得ることに限定され、予備照射画像は飽和領域を全く伴わないような十分に低い線量でのＸ線フラッシュから得られる。一方、照射画像は、予備照射画像の線量より高い標準線量でのＸ線放射から得られるので、飽和領域を生じる可能性がある。
【００１１】
本発明は、好ましくは、照射画像から飽和領域を考慮したマスクを作成し、その後、マスクを用いて照射画像の飽和領域に対応する領域を予備照射画像上で決定する。このようにして得られる領域はカバー領域と呼ばれる。カバー領域に接合されている領域は、零グレイレベルに設定される。その後、照射画像及び予備照射画像の両方の特定のグレイレベルのディジタル標準化処理が実行され、最終画像がこのよう処理される２つの画像の組み合わせから決定される。
【００１２】
本発明の実施態様によれば、マスクは、取得系統の検出器に接続される飽和グレイレベルより高い全てのグレイレベルを検出することで作成される。
【００１３】
実際には、マスクはそのようにして検出された画素の座標をメモリに保存することにより作成される。これらの座標は飽和領域の範囲を決めることができ、それらの座標を予備照射画像に転送することにより、予備照射画像の画素が決定される。その座標は飽和領域の画素の座標と一致する。
【００１４】
２つの画像が完全に重ね合わされる場合のみ、このマスキング処理は正しく実行されるということは当業者には容易に理解できるであろう。所望であれば、この２つの画像はお互いに相関してリセット処理を行うことができる。
【００１５】
全体的に、本発明の１つの実施態様により、ディジタル標準化処理は、予備照射画像上のカバー領域のグレイレベルを予備記照射画像の不飽和領域と同じグレイレベルに強調することにより実行できる。
【００１６】
実際には、予備照射画像が低線量の放射に付随して作成されるので、カバー領域の画素は、平均して照射画像のグレイレベルよりもずっと低いグレイレベルを有している。標準化操作の目的は、予備照射画像のカバー領域と照射画像の不飽和領域との間の連続性を保証することである。この操作は、それが均一に実行される場合、つまりカバー領域の全ての画素が同じ量だけ増やす場合のみ利益がある。このことはコントラストを保つことを可能とするので、関心のある要素を常に区別することができる。
【００１７】
最終的に、最終画像は、照射画像の不飽和領域を予備照射画像の強調されたカバー領域と結びつけることにより得られる。
【００１８】
従って、最終画像は、全ての飽和領域がディジタル処理を受けた予備照射画像の相同領域により置き換えられる照射画像から構成される。つまり、飽和領域からの情報は部分的に取り戻されるのである。
【００１９】
本発明の別の実施態様によれば、マスクはＸ線撮影された胸部の周辺部位に一致する照射画像の飽和部分に限定される。その結果、取り戻される情報は胸部の境界を正確に定めることができる。
【００２０】
処理画素の数は、全ての飽和領域で作成されるマスクの場合に処理される画素の数より少ないので、マスクを画像の小さな部分に限定することは、結果的に処理を加速することになる。
【００２１】
更に、本発明は照射画像の飽和度管理システムに関する。このシステムは、
・少なくとも１つの飽和領域を含む照射画像に加えて、弱いグレイレベルの第２の予備照射画像を精巧に作り上げることができる取得系統と、
・マスクを作成するために照射画像の飽和領域の画素を検出する手段と、第２の画像上のカバー領域を検出する手段と、画素が照射画像の飽和領域の画素の座標に一致している座標と、照射画像の不飽和領域と同じグレイレベルまで飽和領域のグレイレベルを強調する手段と、及び不飽和の最終画像を得るために照射画像の不飽和領域に第２の画像の強調された飽和領域を加える手段とを含む画像処理システムと、更に、
・最終画像の少なくとも１つの表示システムと、
を含んでいる。
【００２２】
従って、ディジタル画像処理システムは、画素を含む全てのディジタル操作を実行する。このシステムは、取得系統から直接画像を受け取るが、非即時診断におけるディジタルデータ記憶手段からそれらを得ることもできる。
【００２３】
表示システムは、画像処理システムに接続されるビデオモニターおよび／またはプリンタを含むことができる。
【００２４】
本発明の有利な実施態様により、取得系統が自動モードで作動し、第１の低線量のフラッシュが予備照射画像を与え、標準線量の放射が照射画像を与えるので、予備照射画像が第２の画像に一致する。
【００２５】
本発明は、取得系統の自動操作によって予備照射画像を利用するという点で注目に値する。
【００２６】
実際、画像は普通、Ｘ線撮影された臓器の特定の特性を決定するためにだけ利用されるが、ディジタルＸ線撮影画像の形成のためには全く利用されていない。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の他の利点及び特徴は、非制限的な実施形態の詳細な説明及び添付の図面を検討することで明らかになる。
【００２８】
本発明はそれに限定されるわけではないが、本発明の胸部の不飽和放射線透過画像の構成への適用を以下に説明する。
【００２９】
図１及び図２を参照すると、本発明の方法は第１に、図２に見ることができる予備照射画像１３を第２段階で記憶するために、第１段階の過程で低線量の予備照射を作ることを備えている。画像１３は非常に弱い均一のグレイレベルで表される。輪郭１６は例えば胸筋を表すことがある胸部上部の境界である。領域１５は胸部の外側の空間を表し、一方領域１４は胸部の内側の部位を表し、この画像は如何なる診断を行うにも十分な画質を提供しない。この画像１３の利点は、胸部１６の十分に明確な輪郭を表すことである。概して、低線量のＸ線照射は飽和を回避して高い動特性を持つ全ての対象物をＸ線撮影することができる。
【００３０】
その後、低線量の予備照射に続いて第３段階で標準線量、すなわち胸部Ｘ線照射において胸部に存在する関心のある要素を検出するために通常用いられる十分な線量でのＸ線照射が自動的に行われる。この照射によって図２の照射画像１８を得ることができ、同様に第４段階の過程で記憶される。
【００３１】
画像１８は２つの領域１９と２２を表している。胸部の内側空間を表す領域２２はは飽和されていないので、画質は診断を行うのに十分である。関心のある要素２３は胸部の内側ではっきり認知され得る。領域１９は如何なる情報も利用できない飽和領域である。この飽和領域はコントラストを全く有しない。２つの領域の間の境界は輪郭２０である。輪郭２０は胸部の限界線ではない。境界の近傍領域の胸部部位は、飽和領域１９部分を形成するので本質的に見えない。
【００３２】
画像１８では胸部の限界線を正確に決定できない。画像１３を考慮に入れずに画像１８を検討するユーザは、どれが飽和領域１９に含まれる縁部に近接する胸部部位であるか分からない。
【００３３】
２つの画像１８と１３を重ね合わせることで、点線曲線１７が輪郭１６の投影となり、画像１８上に胸部の境界を定めることになる。本発明による方法は本来輪郭１６と輪郭２０との間にある少なくとも領域２１を取り戻そうとすることである。従って、領域２２のものと全く同じグレイレベルで飽和されていない領域２１を描写することが望ましい。
【００３４】
照射画像１８を考慮すれば、コンピュータアルゴリズムが、実際に取得系統の検出器の飽和グレイレベルに対応する最大のグレイレベルよりも高いグレイレベルを有する全ての画素を第５段階の過程で検出することができる。
【００３５】
その後、これら画素の座標が画像の大きさに関連して第６段階の過程で決定される。この座標セットが図２に示されているマスク２４を形成する。つまり、座標は照射画像１８の一部分の画像であり、この場合は飽和部分１９である。同様に不飽和画素の座標も第７段階の過程で決定される。領域２１の画素の座標がマスク２４の部分を形成する。
【００３６】
予備照射画像１３が重要である。マスク２４は第８段階の過程でそれに適用される。換言すれば、マスク２４に含まれている座標の全ての画素が記録される。従って、画像１８の飽和画素に相当する不飽和画素が画像１３上で区別される。つまり、区別された画素領域は、カバー領域と呼ばれ、その領域が図２の画像２５上の領域１５と２７とで図示されている。画像２５上の領域２７は、輪郭１６と２０により境界が定められる。従って、領域２７は画像１８上の領域２１に対応している。改善することが望まれる領域である。
【００３７】
その後、カバー領域（１５と２７）の画素のグレイレベルは、画像１８の不飽和領域２２の画素のグレイレベルに達するまで第９段階の過程で強調される。
【００３８】
さらに、カバー領域（１５と２７）に接合される領域２６が零グレイレベルに設定される。領域２６は照射画像１８上の領域２２に対応する。図２の画像２８は、零に設定された領域２６と、画像１８の領域２２のグレイレベルと同一のグレイレベルに強調されたカバー領域（１５と２７）とを示している。
【００３９】
解像度が今度は照射画像の部分２２の解像度と同一であるので、グレイレベル強調操作によって領域２７を利用できるように描くことができる。照射３０に続いて領域１９で取り損なった情報がここで取り戻される。均等な強調により胸部の輪郭１６が画像２８において常に区別可能になる。
【００４０】
その後、画像２８の強調されたカバー領域１５と２７は第１０段階の過程で画像１８の不飽和領域２２と結合される。胸部の輪郭がはっきり区別できる不飽和状態の最終画像２９がこのようにして形成される。つまり、ユーザはＸ線撮影された完全な胸部を見ることになる。
【００４１】
その後、ユーザは第１１段階１１で画像２９を印刷するか、または第１２段階でスクリーンに表示することができる。
【００４２】
図３は、自動モードでの取得系統３０、画像処理システム３３、プリンタ３２及び表示画面３４を備える方法を用いるシステムを示している。
【００４３】
リンク３１により、取得系統３０のディジタル画像１３と１８とをディジタルデータの流れを受け取るための特定のインタフェースを含む画像処理システム３３へ転送できる。
【００４４】
また、リンク３１が、画像処理システム３３の読み込み手段と互換性のあるディスケットまたはディジタルカセットに画像の転送を行うことも可能である。
【００４５】
画像処理システム３３は、画像処理操作を実行できる能力があり画像１３と１８を記憶するのに十分な記憶容量を有するマイクロコンピュータであってもよい。また、ケーブルにより取得系統３０に直接接続されるディジタルデータ収集カードを組み込むこともできる。
【００４６】
ユーザは、計算された最終画像２９を、プリンタ３２または他の全ての画像印刷手段に、および／または即時診断のために表示画面３４に転送する選択の自由がある。
【００４７】
前述のように本発明によれば、形成画像において、より精密に胸部の境界を決めることが可能になり、その結果、ユーザは満足感を得ることができる。
【００４８】
構成および／または段階および／または機能における種々の変更を、本発明の範囲から逸脱することなく当業者により行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態による方法の利用形態のフローチャートである。
【図２】最終画像の構成を図示する概略図である。
【図３】本発明の実施形態による方法を利用するシステムを示すブロック図である。
【符号の説明】
３０  取得系統、  ３２  プリンタ、  ３３  画像処理システム、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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