(57)【要約】【課題】本発明は、透視画像計測時の発生ハレーション部位を少なくして有効視野の拡大画像を得ることを目的とする。【解決手段】Ｘ線平面検出器７は、被検体透過Ｘ線を取込みそれを電気信号に変換する。被検体を透過しないで、直接にＸ線平面検出器７に入射するＸ線があり、これがハレーションとなる。そこで、画像処理制御手段９が計測透視画像を、Ｘ線平面検出器７から取込み、ハレーション検出部１２がハレーション部位を検出する。そして有効視野算出部１５が検出ハレーション部位に基づいて倍率、ポジション情報を求め、演算部１４が画像拡大を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線を照射するＸ線発生部と、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、このＸ線検出器によって検出された計測透視画像データからハレーション部位を検出するハレーション検出部と、この検出されたハレーション部位から有効視野の位置、有効サイズ、並びに所定画素サイズへの有効サイズの拡大率、を含む有効視野情報を算出し、これらの有効視野の情報に基づいて上記位置、有効サイズで定まる計測透視画像内の有効画像を上記拡大率で拡大する演算手段と、この拡大された有効画像を表示する表示部と、を備える透視撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線平面検出器を用いたＸ線透視撮影装置、特に表示に際してのハレーション部位を検出するＸ線透視撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線平面検出器は、被検体の透過Ｘ線を広領域に検出可能なＸ線検出手段である。Ｘ線平面検出器は被検体透過Ｘ線を正常に検出できるが、被検体を通らないで直接に通過してくるＸ線は検出器での検出に際してハレーションを起こした場合、ハレーションを起こした領域を含めて表示画面に表示すると透視画像が読影しづらくなる。
【０００３】
そこで、表示時のハレーションを除くために、術者が事前に設定された複数の透視画像拡大率の中から最適と思われる拡大率を選択するやり方をとる。
尚、ハレーションの部位をデータ処理的に除去する例には特許文献１がある。
【特許文献１】特開２００４−１６５０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来のハレーション除去方法は、拡大率が予め設定されているが故に、実透視画像に沿ったハレーションの除去を適正に行えないおそれがあった。
本発明の目的は、実透視画像に対するハレーション除去を適正に行える透視撮影装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、Ｘ線を照射するＸ線発生部と、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線平面検出器と、この検出器からの計測透視画像データからハレーション部位を検出するハレーション検出部と、この検出ハレーション部位から有効視野の位置、有効サイズ、並びに所定画素サイズへの有効サイズの拡大率、を含む有効視野情報を算出し、この情報に基づいて上記位置、有効サイズで定まる計測透視画像内の有効画像を上記拡大率で拡大する演算手段と、この拡大画像を表示する表示部と、を備える透視撮影装置を開示する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、実計測した透視画像そのものからハレーション部位を検出し、このハレーション部位を透視画像から除くように自動的に画像拡大を行い、かくして、ハレーションの影響の少ない透視画像の表示が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は、本発明の透視撮影装置の全体構成例を示す図である。この装置は、透視撮影装置本体として、Ｘ線源１、Ｘ線可動絞り部２、Ｘ線補償フィルタ３、Ｘ線可動絞り制御手段４、機構制御手段５、テーブル６、Ｘ線平面検出器７、平面検出器制御手段８、を持つ。
【０００８】
更に、この装置は、画像処理手段として、画像処理制御手段９、表示出力手段１０、画像メモリ１１、ハレーション検出部１２、ディスプレイ回路１３、演算部１４、有効視野算出部１５、を持つ。
【０００９】
透視撮影装置本体側の動作は以下となる。
撮影に際しては、被検体搭載のテーブル６を機構制御手段にて位置決めし、Ｘ線可動絞り制御手段４にてＸ線可動絞り部２（コリメータ）の絞り設定及びＸ線補償フィルタ３の選択設定を行う。この設定後に、Ｘ線管１からＸ線を曝射する。Ｘ線平面検出器７は、被検体透過Ｘ線を含む通過Ｘ線を取込み電気信号に変換し、これを平面検出器制御手段８を介して画像処理制御手段９へ出力する。
【００１０】
画像処理手段側の動作を説明する。本発明の主たる特徴は、この画像処理手段側の構成及び動作である。
画像処理制御手段９は平面検出器制御手段８からの計測透過画像データを受け取ると、これをハレーション検出部１２に送ると共に、画像メモリ１１に一時記憶させる。ハレーション検出部１２は、画像処理制御手段９からの計測透視画像データを取込み、ハレーションがどこの位置に発生しているかを自動検出する。有効視野算出部１５は、ハレーション検出部１２のハレーション位置検出結果に基づき有効視野算出を行う。有効視野とは、計測透視画像に対する矩形サイズで定まる領域であり、例えば計測透視画像サイズがｍ×ｎであるとき、その中の開始や中心や終点等の位置を（ａ、ｂ）、有効画素サイズをｉ×ｊ（但しｉ＜ｍ、ｊ＜ｎ）として表現したものである。
【００１１】
有効視野としての画素サイズｉ×ｊは、表示領域の画素サイズＰ×Ｑまで拡大して表示する故に、両者の比率としての拡大率（Ｐ×Ｑ）／（ｉ×ｊ）をも算出部１５で求める。
【００１２】
演算部１４は、算出有効視野情報（開始等の位置、有効画素サイズ、倍率）を取込み画像メモリ１１に格納した計測透視画像を読出して上記開始等の位置、画素サイズに従った位置と大きさの画像を切出し、拡大率に従って画像拡大を行う。
ディスプレイ回路１３は、演算部１４からの拡大画像を取込むと共にこれを画像処理制御手段９へ送り、表示出力手段１０が、その表示画面にこの拡大画像を表示する。
かくして、ハレーション部位を除いた有効視野の自動検出に基づいて表示領域の大きさに一致した拡大画像を得、これを表示画面に表示できた。
【００１３】
図２は、別の実施態様としての構成例図を示す。この実施態様は、図１に、拡大通知手段１６を付加した点に特徴を持つ。図１では、計測したときに、自動的に有効視野算出及び必要な拡大処理並びに表示を行うとしたが、図２では、この有効視野算出及び拡大処理並びに表示を、操作者が拡大通知手段１６を介して送った時点をトリガーとして行わせようとしたものである。
【００１４】
そこで操作卓などのマウスやキーボード入力である拡大通知手段１６を設けておき、この出力を画像処理制御手段９に送り、検出部１２、算出部１５、演算部１４を作動させるトリガーとする。かくして、拡大通知手段１６からの拡大指示が入力したことを契機として、拡大処理が実行され、表示が行われる。
【００１５】
第３の実施態様を説明する。図１、図２では、演算部１４が算出有効視野情報に基づいて画像メモリ１１の計測透視画像の切出しと拡大処理とを行ったが、第３の実施態様では、演算部１４が、絞りの挿入領域とハレーション領域との画素毎の論理和をとり、この共通領域をハレーション部位として認めて画像から除去し、残された画像について新たに拡大率を求め、この拡大率（位置を含む）に基づいて画像拡大を行うとしたものである。
そこで、画像処理制御手段９は、Ｘ線可動絞り制御手段４からＸ線絞りの挿入領域データを取込み、演算部１４へ送る。演算部１４は、有効視野算出部１５からの有効視野情報（位置、有効画素サイズ）とＸ線絞りの挿入領域データとの画素対応の論理和をとる。
【００１６】
ここで、Ｘ線絞りの挿入領域データとは、放射ファンビームＸ線に対して例えばｘ−ｙ直交軸での矩形や多角形や円形のＸ線絞り（コリメート）の形状を示すデータである。これをデータとしてみると、絞りのある対応画素位置を“１”、絞りのない対応画素位置を“０”として示せる。一方、有効視野情報（位置、有効画素サイズ）も、この有効画素サイズ内にある画素位置を“０”、有効画素サイズ外にある画素位置を“１”として示せる。そこで、演算部１４は、こうした絞り領域データからの画素対応の“１”、“０”による画像２値化、有効視野情報からの画素対応の“１”、“０”化による画像２値化を行うと共に、両者の画素対応の論理和をとる。この論理和の結果、“０”となった画素が最終有効視野内にある画素と確定し、“１”となった画素が最終ハレーション部位の画素と確定とする。演算部１４は、この最終有効視野サイズと表示画面サイズとの面積対比を行って拡大率を求める。この拡大率で、最終有効視野サイズにある画像を拡大する。拡大した画像は、ディスプレイ回路１３を介して表示出力手段１０へ送られて、表示画面に表示する。併せて画像メモリ１１にも格納する。
【００１７】
有効視野の算出及び拡大率の算出の処理フローを図３に示す。そのための説明図を図４、図５、図６に示す。有効視野の算出の考え方（ステップＳ１〜Ｓ７）は、計測透過画像の直交ｘ−ｙ軸のｘ方向、ｙ方向への画素値（濃度）投影を行って、投影値がハレーション判定値未満ならば有効視野内、以下ならばハレーション部位と判定するやり方である。拡大率の算出（ステップＳ８〜Ｓ９）は面積比である。
詳述する。
図３で、垂直方向（ｙ方向）と水平方向（ｘ方向）とのそれぞれ独立に、ラインｘｉをｉ＝１、２、…、Ｐと更新しながら、ラインｙｊをｊ＝１、２、…、ｒと更新しながら、各ライン毎のプロファイル値（投影値）を求める（ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ４、Ｓ５）。そして、ラインｘｉ、ｙｊ毎にそのプロファイル値とハレーション判定値（例えば２４０）とを比較し、判定値より小さいプロファイル値であるｘｊ、ｙｊを、それぞれ独立に記憶する（ステップＳ３）。ここで判定値より小さいとはハレーションの発生がない部位であることを意味する。
【００１８】
図４は、ハレーション部Ｈを画像（但し、みやすくするためにハレーション部Ｈは白色で表示、且つ骨格のみを強調させたアニメ的表示）の周囲に持つ透視画像とｘ、ｙラインとの関係を示す図であり、各ラインは矢印の如く左→右、上→下  、へと更新される。図５（イ）、（ロ）は図４の如きｘｉ、ｙｊラインにおけるプロファイル値である。そして、プロファイル値が２４０を下回る画素位置がハレーションの発生のない位置となる。図５（イ）では、ｘｉライン上でハレーション発生部位が０〜ｙ１、ｙ２〜６６０、逆にハレーションの発生のない部位がｙ１〜ｙ２となる。図５（ロ）ではｙｊライン上でハレーション発生部位が０〜ｘ１、ｘ２〜６７０、逆にハレーションの発生のない部位がｘ１〜ｘ２となる。
【００１９】
図５（イ）、（ロ）はｘ、ｙラインのすべてで独立に行われ、そのすべてが記憶される。そこで、この記憶した座標（ｘ１、ｘ２、ｙ１、ｙ２、…）について、上下左右の４方向それぞれについて、それぞれの端部から最短となるｘ、ｙ座標値を求める。この様子を図４との対比としてのアニメ的に示したのが図６である。図６では、上下方向でＤ１、Ｄ２左右方向でＤ３、Ｄ４が端部からの最短距離となり、従って、有効視野が（ｘ１、ｙ１）、（ｘ２、ｙ２）、（ｘ３、ｙ３）、（ｘ４、ｙ４）の座標値で定まる矩形領域と決定できた。これが図３のステップＳ６の処理である。
【００２０】
次に、上記算出した矩形領域の面積Ｓ１を求める（ステップＳ７）。事前に求めておいた表示画面面積Ｓ２と上記算出したＳ１との比を求めて、これを拡大率とする（ステップＳ７、Ｓ８）。最後にこの拡大率で矩形内の画像を線形拡大する。かくして、表示画面の大きさに相当した、有効視野で切り出した画像の拡大図が得られ表示できたことになる。図６に対する拡大画像の表示例を図７に示す。尚、表示画面面積の代りに、表示用に使用する小表示領域（Ｓ２より小）であれば、それに相当した拡大率、拡大画像となる。
【００２１】
図８は、実際の画像への適用例であり、図６、図７と同様であることがわかる。
【００２２】
拡大の基本は、デジタルズーム（画素拡張）とするが、画質を優先させたい場合には、幾何学拡大を用いることも可能である。幾何学拡大は、Ｘ線管球とＸ線検出器（ＦＰＤ）の距離（ＳＩＤ）によって行われる。ＳＩＤが大きくなるほど、拡大率も大きくなる。但し、ＳＩＤが大きくなると、Ｘ線検出器への入射Ｘ線量が減衰してしまうため、Ｘ線条件を上げる必要があり、患者の被曝量が高まる。このため、操作者は、画質優先か被曝低減を優先させるかを判断し、デジタルズームと、幾何学ズームを切り替える（ボタンによって）。
幾何学拡大は、上記デジタル拡大のフローと同様に、Ｄ１を算出し、Ｄ１が最小となるまでＸ線検出器の位置を変更する事で可能となる。この場合、Ｄ１を算出しながら、位置を変更する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の全体構成例図である。
【図２】本発明の他の全体構成例図である。
【図３】本発明の処理フローチャート例図である。
【図４】計画透視画像のプロファイルの説明図である。
【図５】図４でのプロファイル値を示す図である。
【図６】有効視野算出説明図である。
【図７】本発明の有効視野による拡大図である。
【図８】実際の画像への適用例図である。
【符号の説明】
【００２４】
１    Ｘ線管
２    Ｘ線可動絞り
７    Ｘ線平面検出器
９    画像処理制御手段
１２    ハレーション検出部
１４    演算部
１５    有効視野算出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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