(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
照射野絞りを使用して撮影された放射線画像の画像データから照射野認識処理により求められた照射野輪郭に基づいて、該放射線画像のうち前記照射野輪郭の外側領域に黒化処理を施す放射線画像の黒化処理方法において、
前記求められた照射野輪郭を、前記放射線画像の撮影メニューに応じて、所定の画素数だけ該照射野輪郭の内方に収縮し又は外方に膨張し、
該収縮又は膨張せしめられた後の照射野輪郭に基づいて前記黒化処理を施すことを特徴する放射線画像の黒化処理方法。
【請求項２】
照射野絞りを使用して撮影された放射線画像の画像データから照射野認識処理により求められた照射野輪郭に基づいて、該放射線画像のうち前記照射野輪郭の外側領域に黒化処理を施す放射線画像の黒化処理方法において、
前記求められた照射野輪郭を、外部から入力される、前記黒化処理が施された後の放射線画像の観察者に応じて、所定の画素数だけ該照射野輪郭の内方に収縮し又は外方に膨張し、
該収縮又は膨張せしめられた後の照射野輪郭に基づいて前記黒化処理を施すことを特徴する放射線画像の黒化処理方法。
【請求項３】
照射野絞りを使用して撮影された放射線画像の画像データから照射野認識処理により求められた照射野輪郭に基づいて、該放射線画像のうち前記照射野輪郭の外側領域に黒化処理を施す放射線画像の黒化処理装置において、
前記放射線画像の撮影メニューを入力する入力手段と、
前記求められた照射野輪郭を、前記入力された放射線画像の撮影メニューに応じて、所定の画素数だけ該照射野輪郭の内方に収縮させ又は外方に膨張せしめる膨張収縮手段と、
該収縮又は膨張せしめられた後の照射野輪郭に基づいて前記黒化処理を施す黒化処理手段とを備えたことを特徴する放射線画像の黒化処理装置。
【請求項４】
照射野絞りを使用して撮影された放射線画像の画像データから照射野認識処理により求められた照射野輪郭に基づいて、該放射線画像のうち前記照射野輪郭の外側領域に黒化処理を施す放射線画像の黒化処理装置において、
前記黒化処理が施された後の放射線画像の観察者を入力する入力手段と、
前記求められた照射野輪郭を、前記入力された観察者に応じて、所定の画素数だけ該照射野輪郭の内方に収縮させ又は外方に膨張せしめる膨張収縮手段と、
該収縮又は膨張せしめられた後の照射野輪郭に基づいて前記黒化処理を施す黒化処理手段とを備えたことを特徴する放射線画像の黒化処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は放射線画像の黒化処理方法および黒化処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
記録された放射線画像を読み取って画像データを得、この画像データに適切な画像処理を施した後、処理済みの画像データに基づいて読影に適した可視像を再生することは種々の分野で行なわれている。例えば、本出願人による蓄積性蛍光体シートを利用した放射線画像記録再生システムもその一つである。
【０００３】
ところでＸ線フイルムや蓄積性蛍光体シートに放射線画像を撮影記録するに際しては、放射線の照射による生体への影響を極力小さくする観点、および例えば観察に不要な部分からの散乱光による画質性能の低下等を防止する観点から、放射線が被写体の必要な部分にのみ照射されるように照射域を制限する鉛などで作られた照射野絞りを使用することが多い。
【０００４】
照射野絞りを用いて撮影を行なった場合、蓄積性蛍光体シート等の記録媒体には、照射野絞りの開口輪郭の内部領域（照射野領域）に被写体等の画像が記録され、開口輪郭の外側領域（照射野外領域）には放射線が到達せず未露光状態となる。したがってこの開口輪郭に対応する画像の照射野輪郭はエッジ線となる。
【０００５】
そして、このように照射野領域内にのみ画像が記録された記録媒体から画像データを読み取って画像処理を行なう場合、照射野領域内の画像データについてのみ上記階調処理等の処理を施せばよく、処理の回数が大幅に低減され処理負荷の低減、処理スピードの向上を図ることができる。
【０００６】
一方、照射野外領域は未露光状態であるため、医用Ｘ線フイルムのようなネガ画像においては最低濃度領域となるが、例えば医用Ｘ線フイルムをシャーカスに掛けて蛍光灯の光による透過画像を観察するとき等には、このような最低濃度領域は非常に明るい領域となるため、照射野領域のうち特に照射野外領域に近い部分については当該明るい照射野外領域に眩惑されて観察に支障のある場合がある。同様にそのような画像を電気信号として読み取って得られた画像データを用いてＣＲＴ等の画像表示装置にその画像を表示する場合には、当該照射野外領域は最高輝度となるため必要な照射野内の画像の読取りに支障を生じる。
【０００７】
そこで放射線画像記録再生システムにおいては、このような照射野外領域についての各画像データを一律に最高濃度（若しくは最低輝度）に相当する値に強制的に置換する処理が行なわれる。そしてこの処理は一般に黒化処理と称されている（特開平３−98174 号等）が、この黒化処理を行なう場合の空間的基準となる照射野輪郭を精度よく認識することが非常に重要である。
【０００８】
すなわち、この照射野輪郭を実際のものより小さく（すなわち実際よりも内側に）認識してしまうと、本来照射野内のものとして観察したい画像部分が照射野外のものとして黒化処理されて読み取れなくなり、一方、実際のものより大きく（すなわち実際よりも外側に）認識してしまうと、最低濃度（最高輝度）の部分が残ってしまうのである。
【０００９】
このため、精度よく照射野（輪郭）の認識処理を行う方法が種々研究されている。
【００１０】
例えば、上記照射野輪郭が画像の濃度変化が急峻なエッジ線になることを利用して、画像データの変化が急峻な部分を探索することによって、照射野輪郭を求める方法がよく知られているが、このエッジ線を求める具体的な方法として、画像の所定の点（たとえば画像の中心点等）から画像端部に向かう放射状の複数の直線を設定し、これらの各直線の方向に沿った画像データに基づいて各方向ごとにデータの差分が大きいエッジ候補点をそれぞれ検出し、これらのエッジ候補点に基づいてそのエッジ線を得る方法等の技術が提案されている（特開昭63-259538 号等）。
【００１１】
また、いわゆるSNAKES（スネークス）アルゴリズムに代表される動的輪郭抽出方法を利用した照射野認識方法等、種々の方法が提案されている（特願平８−300468号等）。
【００１２】
しかしながら今日における照射野認識の各方法においては、上述の方法を含めて、必ずしも満足のいくレベルで実際の照射野輪郭を検出できているとはいえず、この認識結果に基づいて黒化処理がなされることから、必要な画像部分まで黒化処理され、または反対に低濃度部分が残存する、という問題が少なからず生じている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで例えば図３（１）に示すごとき照射野輪郭ＰＳを有する放射線画像Ｐについて、いずれかの照射野認識方法により照射野輪郭を求めた場合、同図（２）に示すように、求められた照射野輪郭ＰＳ′が真の照射野輪郭ＰＳよりも大きい場合（すなわち実際よりも外側に設定された場合）、黒化処理済画像Ｐ′は、実際に画像Ｐが有する照射野輪郭ＰＳと検出さた照射野輪郭ＰＳ′との間に、被写体の画像は存在しないが本来照射野外領域である低濃度領域が残存する。
【００１４】
一方、同図（３）に示すように、求められた照射野輪郭ＰＳ′が真の照射野輪郭ＰＳよりも小さい場合（すなわち実際よりも内側に設定された場合）、処理済画像Ｐ′は、実際に画像Ｐが有する照射野輪郭ＰＳと検出さた照射野輪郭ＰＳ′との間に、本来照射野領域内の画像部分が含まれるため、この画像部分は黒く塗り潰されて観察できないことになる。さらにこの（３）に示すものでは、原画像における真の照射野輪郭ＰＳの内部領域が検出された輪郭ＰＳ′により、どの程度が侵蝕されているかを見極めることはできない。
【００１５】
このため医師や撮影技師等によっては、図３（２）のように照射野輪郭ＰＳの外側部分に低濃度の明るい部分が残存してもよいから、元の画像の照射野領域の全部を観察したいという要望がある一方、元の画像の照射野領域の一部を犠牲にしても、低濃度の明るい部分が残存するのを嫌う場合もある。
【００１６】
さらに、処理の対象となる画像の種別、撮影体位等の撮影メニューによってもその要求が変わることがある。
【００１７】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、画像観察者の好み等に則した範囲で黒化処理を施す放射線画像の黒化処理方法および装置を提供することを目的とするものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明の放射線画像の黒化処理方法および装置は、放射線画像に基づいて予め求めた照射野輪郭を基準として、ユーザーの好み等に応じてこの照射野輪郭の内側領域を膨張または収縮することを特徴とするものである。
【００１９】
すなわち、本発明の放射線画像の黒化処理方法は、照射野絞りを使用して撮影された放射線画像から求められた照射野輪郭に基づいて、該放射線画像のうち前記照射野輪郭の外側領域に黒化処理を施す放射線画像の黒化処理方法において、前記求められた照射野輪郭を、所定の指定に応じて、所定の画素数だけ該照射野輪郭の内方に収縮し又は外方に膨張し、
該収縮又は膨張せしめられた後の照射野輪郭に基づいて前記黒化処理を施すことを特徴するものである。
【００２０】
ここで所定の指定とは、例えば、放射線画像の撮影メニューに応じた指定、および／または外部から入力される、黒化処理が施された後の放射線画像の観察者に応じた指定などを適用することができる。
【００２１】
放射線の撮影メニューに応じた指定とは、例えば撮影された放射線画像の種別に応じた指定等を意味する。例えば放射線画像の種別が「足先」である場合には、照射野輪郭を内方へ一律に○○画素だけ収縮させる、という要求が適切である。すなわち、「足先」の画像中において観察対象として重要な構造や部位は照射野輪郭の近傍には一般的に存在しないため、予め求められた基準となる照射野輪郭を内方に○○画素だけ収縮させても、その収縮された後の照射野領域内の画像から十分に上記重要な構造等の情報を得ることができ、一方、このような収縮処理により、照射野輪郭の外側部分に低濃度部分が残るのを防止することができる。
【００２２】
また撮影メニューに応じた指定には、その他、例えば撮影体位の種別に応じた要求等も含まれる。同一の構造物であっても、正面から撮影した場合と側面から撮影した場合とにおいて、照射野輪郭に対する位置関係が相違する場合もあるからである。なお、撮影メニューに応じた指定とは、放射線画像に記録された被写体の画像情報および／またはこの被写体の画像とともに放射線画像中に記録された各種の付帯情報（患者情報、撮影部位情報、撮影体位情報等）を自動的に認識し、その認識結果に基づいて自動的に指定するものであってもよいし、または医師やオペレータがカルテ等の記載に基づいて撮影内容を手動で入力するようにしてもよい。
【００２３】
一方、所定の指定に含まれる、「外部から入力される、黒化処理が施された後観察者に応じた指定とは、観察者個々の好み等の読影特性の差異によるものであり、例えばＡ医師は、照射野輪郭の外側部分に低濃度の明るい部分が残存してもよいから、本来の照射野領域内の画像については、その一部においても黒く塗り潰されることなく全体を観察したいという要望を有し、Ｂ医師は、元の画像の照射野領域の一部が黒く塗り潰されてもよいから、照射野外領域の塗り残しが無い画像を観察したいという要望を有している場合等において、これらの観察する医師ごとの要望に則した指定等を意味する。これらの指定等は黒化処理を行なう都度、または画像観察者が交替するごと等のタイミングで、指定内容と対応付けられて画像観察者のＩＤ番号を入力するなどにより要求すればよい。
【００２４】
ただしこれら所定の指定には、放射線画像の撮影メニューに応じた指定と、観察者に応じた指定とを組み合わせた指定としてもよい。
【００２５】
なお、上記照射野輪郭の収縮又は膨張のために指定する画素数は、段階的に複数種類の大きさで予め設定されたものを選択する方式であってもよいし、個別的にマニュアルで任意の画素数を入力するものであってもよい。
【００２６】
またこの画素数は、例えば照射野輪郭を構成する全ての辺について一律に適用するものに限るものではない。したがって例えば５本の線分をそれぞれ辺とする５角形の照射野輪郭に関し、そのうち２本だけ所定数の画素数だけ膨張せしめ、残りのうち２本を所定画素数だけ収縮せしめ、残りの１本は膨張も収縮も行なわない、とする指定を入力してもよい。このような指定は、特定の種類の画像については、観察したい領域が全体画像の中で偏っている場合に有用である。
【００２７】
さらに照射野輪郭を構成する各辺に関しても、その各辺を構成する全画素を同一方向に同一画素数だけ一律に膨張させるものに限るものではない。例えば膨張させる画素数を比例的に増加または減少させることによって、当該辺を回転させることもできる。
【００２８】
本発明の放射線画像の黒化処理装置は、照射野絞りを使用して撮影された放射線画像から求められた照射野輪郭に基づいて、該放射線画像のうち前記照射野輪郭の外側領域に黒化処理を施す放射線画像の黒化処理装置において、
前記求められた照射野輪郭を、所定の指定に応じて、所定の画素数だけ該照射野輪郭の内方に収縮させ又は外方に膨張せしめる膨張収縮手段と、
前記所定の指定を入力する指定手段と、
該収縮又は膨張せしめられた後の照射野輪郭に基づいて前記黒化処理を施す黒化処理手段とを備えたことを特徴するものである。
【００２９】
なお本発明の黒化処理装置においても、上述した本発明の黒化処理方法と同様に、上記指定される画素数は、段階的に複数種類設定されていてもよい。また、上記所定の指定は、放射線画像の撮影メニューに応じた指定、および／または外部から入力される、前記黒化処理が施された後の放射線画像の観察者に応じた指定であってもよい。
【００３０】
【発明の効果】
本発明の放射線画像の黒化処理方法および装置によれば、放射線画像に基づいて予め求めた照射野輪郭を基準として、ユーザーの好みや画像の種別等に応じた適切な黒化処理を行なうことができる。すなわちこれらユーザーの好みや画像の種別等に応じてこの照射野輪郭の内側領域を膨張させたうえで黒化処理を施すことにより、照射野輪郭の外側部分に低濃度の明るい部分を残存させても、本来の照射野領域内の画像については、その一部においても黒く塗り潰されることなく全体を観察できる黒化処理と、照射野輪郭の内側領域を収縮させたうえで黒化処理を施すことにより、元の画像の照射野領域の一部が黒く塗り潰されても照射野外領域の塗り残しを防止した黒化処理とを選択的に指定することができ、画像観察者の好み等に則した範囲で黒化処理を施すことができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の放射線画像の黒化処理装置の具体的な実施の形態について図面を用いて説明する。
【００３２】
図１は本発明の放射線画像の黒化処理装置の一実施形態の構成を示す図、図２（１）は照射野絞りを用いた放射線画像の撮影装置を示す図、同図（２）は照射野絞りの開口輪郭に対応する照射野輪郭が形成された蓄積性蛍光体シートを示す図、図３（１）は図２（２）に示した蓄積性蛍光体シートから図示しない放射線画像読取装置により読み取られた放射線画像を表示した図、同図（２）および（３）は黒化処理装置による黒化処理後の画像を表した図である。
【００３３】
図１に示した黒化処理装置 100は、図３（１）に示した放射線画像データに基づいて種々の公知の照射野認識手段 200により求められた照射野輪郭ＰＳを、所定の指定に応じて、所定の画素数だけ照射野輪郭ＰＳの内方に収縮させ又は外方に膨張せしめる膨張収縮手段10と、上記所定の指定内容を入力する指定手段20と、収縮又は膨張せしめられた後の照射野輪郭ＰＳ′に基づいて、放射線画像データＳに対して黒化処理を施す黒化処理手段40と、上記所定の画素数として、10，30，50， 100， 200画素を定数として記憶してなるメモリ30とを備えた構成である。
【００３４】
上記指定手段20に入力される指定は、ユーザーの黒化処理の好み等を示すものであり、指定は以下のようにして行なわれる。
【００３５】
すなわち、図３（１）に示すような照射野輪郭ＰＳに対して、照射野輪郭ＰＳの外方に膨張させるか、または内方に収縮させるかの指定、並びにメモリ30に記憶された、その照射野輪郭ＰＳを膨張させ若しくは収縮させる画素数の指定である。
【００３６】
膨張収縮手段10は、この指定手段20に入力された指定に基づいて、膨張が指定されるとともに、ｍ画素が指定された場合は、
（Ａ）同図（２）に示すように、照射野輪郭ＰＳをそれぞれ外側にｍ画素ずつ膨張（拡張）させる作用をなし、
収縮が指定されるとともに、ｎ画素が指定された場合は、
（Ｂ）同図（３）に示すように、照射野輪郭ＰＳをそれぞれ外側にｎ画素ずつ膨張（拡張）させる作用をなす。
【００３７】
なお、上記ｍ画素、ｎ画素は、いずれも上記メモリ30に記憶されている画素数のうちのいずれかを示すものである。
【００３８】
次に本実施形態の放射線画像の黒化処理装置の作用について説明する。
【００３９】
まず、図１に示した黒化処理装置 100によって黒化処理が施される放射線画像の取得方法について説明する。すなわち、図２（１）に示すように、Ｘ線源と被写体との間に、矩形等の開口輪郭を有し、この開口の外側の部分は、Ｘ線が被写体および蓄積性蛍光体シートにＸ線が到達するのを防止する鉛板である照射野絞りが配され、この状態でＸ線源から被写体にＸ線が照射される。この結果、被写体を透過したＸ線が蓄積性蛍光体シートに照射されるが、その際、図２（１）に示すように、照射野絞りの開口輪郭より外側に対応する領域（照射野外領域）Ｐout にはＸ線が全く照射されず、一方、照射野絞りの開口輪郭より内側に対応する領域（照射野領域）Ｐinには被写体の透過Ｘ線情報が記録される。そして、照射野絞りの開口輪郭に対応する部分は、開口輪郭と略同一形状で、それに直交する方向について濃度値が急峻に変化する複数のエッジ線から構成される照射野輪郭ＰＳが形成される。
【００４０】
このようにして蓄積性蛍光体シートに記録された放射線画像Ｐは図示しない公知の放射線画像情報読取装置によって読み取られ、この原画像Ｐを表すデジタル画像データＳが出力される。この画像データＳは照射野認識手段 200と本実施形態の黒化処理装置 100の黒化処理手段40に入力される。
【００４１】
照射野認識手段 200は入力された画像データＳに基づいて、図３（１）に示す照射野輪郭ＰＳを求める。そして求められた照射野輪郭ＰＳは、本実施形態の黒化処理装置 100の膨張収縮手段10に入力される。
【００４２】
一方、指定手段20には、黒化処理された後の画像を観察する画像観察者による、黒化処理に関する所望の指定の入力がなされる。
【００４３】
すなわち、画像観察者が、照射野輪郭ＰＳの外側部分に低濃度の明るい部分が残存してもよいから、本来の照射野領域Ｐin内の画像については、その一部においても黒く塗り潰されることなく全体を観察したいという要望を有する場合は、前述の（Ａ）の作用をなす指定が入力される。一方、画像観察者が、原画像の照射野領域ＰＳの一部が黒く塗り潰されてもよいから、照射野外領域Ｐout の塗り残しが無い画像を観察したいという要望を有する場合は、前述の（Ｂ）の作用をなす指定が入力される。
【００４４】
さらに上記指定に加えて、（Ａ）の作用の指定の場合は、照射野輪郭ＰＳを外方に膨張させる画素数を、（Ｂ）の作用の指定の場合は、照射野輪郭ＰＳを内方に収縮させる画素数を、メモリ30に記憶されている種別のうちから指定して、指定手段20に入力する。
【００４５】
指定手段20に入力された上記各指定（（Ａ），（Ｂ）の別および画素数）は膨張収縮手段10に入力される。
【００４６】
膨張収縮手段10には、照射野認識手段 200から既に、図３（１）に示す照射野輪郭ＰＳが入力されている。そして膨張収縮手段10は、この照射野輪郭ＰＳに対して、指定手段20から入力された指定にしたがって、膨張処理若しくは収縮処理を施す。すなわち、（Ａ）およびｍ画素が指定された場合には、図３（２）に示すように、照射野輪郭ＰＳをそれぞれ外側にｍ画素ずつ膨張させる作用をなし、（Ｂ）およびｎ画素が指定された場合には、図３（３）に示すように、照射野輪郭ＰＳをそれぞれ外側にｎ画素ずつ収縮させる作用をなす。
【００４７】
このようにして、膨張処理または収縮処理が施された後の照射野輪郭ＰＳ′は黒化処理手段40に入力される。
【００４８】
黒化処理手段40は、膨張収縮手段10から入力された照射野輪郭ＰＳ′を、放射線画像データＳに当てはめて、放射線画像データＳのうち、照射野輪郭ＰＳ′の外側領域に対応する画像データＳout ′を最高濃度値に置換する黒化処理を施す。黒化処理の施された後の放射線画像データＳ′は外部の画像出力手段 300に出力され、画像出力手段 300は放射線画像データＳ′に基づいて、可視像Ｐ′を出力する（図３（２）または（３）参照）。
【００４９】
このように、本実施形態の放射線画像の黒化処理装置 100によれば、画像観察者の好み等に則した黒化処理を施すことができる。
【００５０】
なお膨張収縮手段10に、照射野認識手段 200から入力されたオリジナルの照射野輪郭ＰＳを保持記憶する内部メモリを備え、黒化処理手段40にモニタを設けた構成を採ることにより、黒化処理された可視像Ｐ′を当該モニタで観察しながら、照射野輪郭の膨張または収縮の程度（画素数の指定）の入力を試行錯誤的に変えて、最適な指定を行なえるようにしてもよい。
【００５１】
また、上述した実施形態においては、画像観察者が自己の好みをその都度指定する構成としたが、画像観察者の好みは通常は、画像の種別等に拘らず一定していることが多いため、画像が変わる都度指定を入力する代わりに、指定手段に対して、例えば画像観察者が交替するタイミングで画像観察者のＩＤ番号を入力させるものとし、指定手段の内部メモリに、ＩＤ番号とそのＩＤ番号で特定される画像観察者の好みに対応する指定内容とを関連付けて記憶させた構成を採ることもできる。
【００５２】
さらに、上述したような画像観察者ごとの好みに対応させて指定を代えるのではなく、観察対象である画像の種別や撮影体位に対応させて指定を代えるようにしてもよい。この場合、指定手段には、画像の種別や撮影体位等の撮影メニューに関するデータを自動的に又は手動で入力するようにし、指定手段の内部メモリに、撮影メニューに関するデータと指定内容とを関連付けて記憶させた構成を採ればよい。
【００５３】
さらにまた、画像観察者ごとによる指定と撮影メニューに関するデータに基づく指定とを組み合わせて指定内容を定めるようにしてもよい。この場合は、通常は、撮影メニューに関するデータに基づく指定内容で膨張収縮処理を行なうものとし、画像観察者による指定があった場合は、その画像観察者による指定を優先するなどのアルゴリズムを設定しておけばよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の放射線画像の黒化処理装置の一実施形態の構成を示す図
【図２】（１）は照射野絞りを用いた放射線画像の撮影装置を示す図、（２）は照射野絞りの開口輪郭に対応する照射野輪郭が形成された蓄積性蛍光体シートを示す図
【図３】（１）オリジナルの照射野輪郭を有する放射線画像を示す図、（２）オリジナルの照射野輪郭に膨張処理を施したうえで黒化処理した放射線画像を示す図、（３）オリジナルの照射野輪郭に収縮処理を施したうえで黒化処理した放射線画像を示す図
【符号の説明】
10    膨張収縮手段
20    指定手段
30    メモリ
40    黒化処理手段
100   放射線画像の黒化処理装置
200   照射野認識手段
300   画像出力手段
【図１】
0003973726.tif 000002
【図２】
0003973726.tif 000003
【図３】
0003973726.tif 000004