(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一被写体を該被写体の長手方向において分割撮影することにより得られた各分割画像を表す分割画像データを合成して、前記被写体の合成画像を表す合成画像データを得、該合成画像データに対して画像処理を施して処理済み合成画像データを得る画像処理方法において、
前記長手方向において前記被写体の厚さに応じたデータ値を有する補正データであって、部位および診断の目的に応じてあらかじめ設定された複数の補正データから、前記部位および前記診断の目的に応じて選択された補正データにより、前記合成画像データを補正して前記処理済み合成画像データを得ることを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】
前記補正データが、前記長手方向にデータ値を有する１次元データであることを特徴とする請求項１記載の画像処理方法。
【請求項３】
前記処理済み画像データを表示し、該表示された処理済み画像データに応じて該処理済み画像データを修正可能としたことを特徴とする請求項１または２記載の画像処理方法。
【請求項４】
同一被写体を該被写体の長手方向において分割撮影することにより得られた各分割画像を表す分割画像データを合成して、前記被写体の合成画像を表す合成画像データを得る合成手段と、該合成画像データに対して画像処理を施して処理済み合成画像データを得る処理手段とを備えた画像処理装置において、
前記処理手段は、前記長手方向において前記被写体の厚さに応じたデータ値を有する補正データであって、部位および診断の目的に応じてあらかじめ設定された複数の補正データを記憶する記憶手段と、該複数の補正データから前記部位および前記診断の目的に応じて選択された補正データにより、前記合成画像データを補正して前記処理済み合成画像データを得る補正手段とを備えてなることを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
前記補正データが、前記長手方向にデータ値を有する１次元データであることを特徴とする請求項４記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記処理手段は、前記処理済み画像データを表示する表示手段と、
該表示された処理済み画像データに応じて該処理済み画像データを修正する修正手段とをさらに備えたことを特徴とする請求項４または５記載の画像処理装置。
【請求項７】
同一被写体を該被写体の長手方向において分割撮影することにより得られた各分割画像を表す分割画像データを合成して、前記被写体の合成画像を表す合成画像データを得、該合成画像データに対して画像処理を施して処理済み合成画像データを得る画像処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体において、
前記プログラムは、前記長手方向において前記被写体の厚さに応じたデータ値を有する補正データであって、部位および診断の目的に応じてあらかじめ設定された複数の補正データから、前記部位および前記診断の目的に応じて選択された補正データにより、前記合成画像データを補正して前記処理済み合成画像データを得る手順を有することを特徴とするコンピュータ読取り可能な記録媒体。
【請求項８】
前記補正データが、前記長手方向にデータ値を有する１次元データであることを特徴とする請求項７記載のコンピュータ読取り可能な記録媒体。
【請求項９】
前記処理済み画像データを表示する手順と、該表示された処理済み画像データに応じて該処理済み画像データを修正する手順とをさらに有することを特徴とする請求項７または８記載のコンピュータ読取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、全脊柱や全下肢の放射線画像のように長尺の被写体をその長手方向に分割して撮影することにより得られた各分割画像を合成して長尺の合成画像を得る際に、合成画像を表す合成画像データに対して画像処理を施す画像処理方法および装置並びに画像処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
記録シートなどに記録された放射線画像を読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、画像を再生記録することは種々の分野で行われている。例えば、本出願人により多数出願されてい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１つである。
【０００３】
一方、このようなシステムにおいて、脊柱側湾症の診断を行うために、撮影対象となる被写体の全脊柱の長さに対応した記録領域を有する長尺の蓄積性蛍光体シートを使用して、全脊柱の放射線画像の撮影を行い、全脊柱の放射線画像を再生記録して診断に供することも行われている（特開平３−２８７２４８号）。しかしながら、長尺の蓄積性蛍光体シートはその取り扱いが容易ではなく、このような長尺のシートから画像データを得るためにはそれ専用の読取装置が必要である。このため、複数の蓄積性蛍光体シートを用いて同一被写体の放射線画像を被写体の長手方向に分割して撮影を行うことにより複数の分割画像を得、この分割画像を表す分割画像データを後で合成して合成画像を表す合成画像データを得るようにした放射線画像情報記録読取装置が提案されている（特開平３−２８７２４９号）。
【０００４】
しかしながら、全脊柱の撮影を行う場合においては、被写体である人物の首と腹部とで、また全下肢の撮影を行う場合においては大腿部と足首とで被写体厚が異なることから、被写体を透過する放射線量が被写体の長手方向における部分毎に異なり、その結果、得られる合成画像においては被写体厚が薄い部分の濃度が被写体厚が厚い部分の濃度と比べて高くなり、ダイナミックレンジが広がってしまうという問題がある。したがって、被写体厚が薄い部分の濃度が適切となるように濃度を調節すると被写体厚が厚い部分が白く飛んでしまい、逆に被写体厚が厚い部分の濃度が適切となるように濃度を調整すると被写体厚が薄い部分が黒くつぶれてしまうこととなる。
【０００５】
このため、被写体厚に応じて厚さが異なるアルミニウム板等の濃度補償フィルタを被写体とともに撮影することにより、被写体を透過する放射線量を調節して、いずれの部分においても略一定の濃度が得られるようにする撮影方法が提案されている。また、得られた合成画像データに対して例えば特開平３−２２２５７７号に記載されたように、合成画像データのボケ画像データを求め、さらにボケ画像データから合成画像データの低周波成分を求めて、これに基づいてダイナミックレンジ圧縮処理を施すことにより、合成画像のダイナミックレンジを狭めて、被写体厚に拘わらず画像全体に亘って適切な濃度となるように画像処理を施す方法が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した濃度補償フィルタを用いて撮影を行う方法の場合は、撮影時に適切なフィルタを選択し、さらにはフィルタと被写体との位置を調節等する必要があるため、撮影作業が非常に煩わしいものとなる。これに対して、ダイナミックレンジ圧縮処理を行う場合は、濃度補償フィルタを用いる必要がないため、このような問題はない。しかしながら、ダイナミックレンジ圧縮処理においては、分割撮影された複数枚分の画像データに対して、フィルタリング処理を施してボケ画像データを算出する必要があるため演算量が多くなり、この結果処理に長時間を要するものとなる。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、簡易かつ短時間で合成画像データを補正する処理を行うことができる画像処理方法および装置並びに画像処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による画像処理方法は、同一被写体を該被写体の長手方向において分割撮影することにより得られた各分割画像を表す分割画像データを合成して、前記被写体の合成画像を表す合成画像データを得、該合成画像データに対して画像処理を施して処理済み合成画像データを得る画像処理方法において、
前記長手方向において前記被写体の厚さに応じたデータ値を有する補正データにより、前記合成画像データを補正して前記処理済み合成画像データを得ることを特徴とするものである。
【０００９】
ここで、「被写体」としては、全脊柱、全下肢、全上肢等のように、比較的長尺の被写体のことをいうものである。また、「長手方向」とは、このような長尺の被写体が延在する方向のことをいう。さらに、「補正データ」としては、被写体の厚さに応じて変化するようにデータ値を有するものであり、線形に変化するものであっても、非線形に変換するものであってもよい。
【００１０】
また、「補正データにより合成画像データを補正する」とは、合成画像データに対して補正データを加減算することにより、合成画像データのデータ値を変化させることをいう。
【００１１】
なお、本発明による画像処理方法においては、前記補正データが前記長手方向にデータ値を有する１次元データであることが好ましい。
【００１２】
また、前記補正データが、予め設定された複数の補正データから、前記被写体に応じて選択された補正データであることが好ましい。
【００１３】
ここで、「予め設定された複数の補正データ」としては、全脊柱、全下肢などの部位や、診断の目的等に応じて、合成画像データを適切に補正することができるように設定された補正データのことをいう。なお、このような補正データはテーブルとして記憶しておくことが好ましい。
【００１４】
さらに、本発明による画像処理方法においては、前記補正データが前記合成画像データに基づいて算出されたものであることが好ましい。
【００１５】
ここで、「補正データを合成画像データに基づいて算出する」とは、例えば合成画像データの長手方向において所定間隔により合成画像データのデータ値を求め、このデータ値が連続するように補間処理等を施して補正データを算出することをいう。
【００１６】
また、本発明による画像処理方法においては、前記処理済み画像データを表示し、該表示された処理済み画像データに応じて該処理済み画像データを修正可能とすることが好ましい。
【００１７】
本発明による画像処理装置は、同一被写体を該被写体の長手方向において分割撮影することにより得られた各分割画像を表す分割画像データを合成して、前記被写体の合成画像を表す合成画像データを得る合成手段と、該合成画像データに対して画像処理を施して処理済み合成画像データを得る処理手段とを備えた画像処理装置において、
前記処理手段は、前記長手方向において前記被写体の厚さに応じたデータ値を有する補正データにより、前記合成画像データを補正して前記処理済み合成画像データを得る補正手段を備えてなることを特徴とするものである。
【００１８】
なお、本発明による画像処理装置においては、前記補正データが前記長手方向にデータ値を有する１次元データであることが好ましい。
【００１９】
また、前記処理手段は、予め設定された複数の補正データを記憶した記憶手段をさらに備え、前記補正手段は、前記被写体に応じて選択された補正データにより前記合成画像データを補正する手段であることが好ましい。
【００２０】
さらに、本発明による画像処理装置は、前記処理手段が、前記補正データを前記合成画像データに基づいて算出する補正データ算出手段をさらに備えることが好ましい。
【００２１】
さらにまた、前記処理手段は、前記処理済み画像データを表示する表示手段と、該表示された処理済み画像データに応じて該処理済み画像データを修正する修正手段とをさらに備えるものであることが好ましい。
【００２２】
なお、本発明による画像処理方法を、コンピュータに実行させるためのプログラムとして、コンピュータ読取り可能な記録媒体に記録して提供してもよい。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、被写体の長手方向において、被写体の厚さに応じたデータ値を有する補正データにより合成画像データを補正するようにしたため、濃度を補償するフィルタを用いて撮影を行わなくとも、被写体厚に拘わらず適切な濃度を有する処理済み合成画像データを得ることができる。また、ダイナミックレンジ圧縮処理のようにボケ画像データを算出する必要もないため、演算時間を短縮して処理を高速に行うことができる。
【００２４】
また、補正データを１次元データとすることにより、補正データのデータ量を少なくすることができ、これにより補正データを記憶するメモリを節減することができる。
【００２５】
さらに、処理済み画像データを修正可能とすることにより、さらに適切に処理済み画像データの濃度を調整することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００２７】
図１は本発明の第１の実施形態による画像処理装置を用いた画像合成システムの構成を示す概略ブロック図である。図１に示すように、第１の実施形態による画像合成システムは、被写体である全下肢をその長手方向に分割撮影し、３枚の蓄積性蛍光体シートに全下肢の分割画像を記録する撮影手段１と、分割画像が記録された蓄積性蛍光体シートをそれぞれ光電的に読取って各分割画像を表す分割画像データＳ１，Ｓ２，Ｓ３を得る読取手段２と、各分割画像データＳ１〜Ｓ３を合成して合成画像データＧ０を得る合成手段３と、合成画像データＧ０を補正して処理済み合成画像データＧ１を得る補正手段４と、補正手段４において合成画像データＧ０を補正する補正データＨが複数記憶された記憶手段５と、処理済み合成画像データＧ１を表示するモニタ６と、必要な場合にモニタ６に表示された合成画像を修正するための修正手段７と、処理済み合成画像データＧ１をフイルムに記録して再生する再生手段８とを備える。
【００２８】
撮影手段１においては、長尺のカセッテに３枚の蓄積性蛍光体シートをそれぞれシートの一部が重複するように、あるいは端部が揃うように収納して、被写体を透過した放射線を長尺カセッテに収納された各シートに照射することにより、被写体の全下肢の放射線画像を各シートに分割して記録するものである。
【００２９】
読取手段２においては、まず長尺カセッテに収納されて分割画像が記録されたシートを各シートのサイズに適合した標準カセッテに入れ替えた後に分割画像の読取りが行われて分割画像データＳ１〜Ｓ３が得られる。
【００３０】
合成手段３においては分割画像データＳ１〜Ｓ３が合成されて合成画像データＧ０が得られる。この合成は、シートにおける重なり部分あるいは接触部分における分割画像データＳ１〜Ｓ３の相関値が求められ、この相関値が最大となるときの分割画像データＳ１〜Ｓ３の平行移動量、回転量および拡大縮小量を位置ずれ量として求め、これに基づいてアフィン変換の係数を決定し、この係数に基づいて分割画像データＳ１〜Ｓ３をアフィン変換することにより行われる。
【００３１】
補正手段４は、合成画像データＧ０における被写体である全下肢の長手方向での被写体厚の相違に基づく濃度の差異を、記憶手段５に記憶された補正データＨに基づいて補正して、処理済み合成画像データＧ１を得るものである。記憶手段５には被写体の種類や診断目的毎に設定された複数の補正データＨがテーブルとして記憶されており、これに応じて適切な補正データＨが記憶手段５から読み出されて補正手段４に入力され、補正が行われる。以下、補正手段４において行われる合成画像データＧ０の補正について説明する。
【００３２】
図２は合成画像データＧ０の補正を説明するための図であり、図２（ａ）は合成画像データＧ０により表される合成画像、図２（ｂ）は補正データＨを示す図である。図２（ａ）に示すように、全下肢の放射線画像においては、大腿部の方が足首よりも被写体厚が大きいため、合成画像においては大腿部付近の濃度が低く、足首に向かうほど濃度が高くなる。このため、被写体厚が薄い足首部分の濃度が適切となるように濃度を調節すると被写体厚が厚い大腿部の濃度が白く飛んでしまい、逆に被写体厚が厚い大腿部の濃度が適切となるように濃度を調整すると被写体厚が薄い足首部分が黒くつぶれてしまうこととなる。このため、本実施形態においては、図２（ｂ）に示すような補正データＨにより合成画像データＳ０を補正して合成画像の長手方向に亘って濃度を適切な値とするものである。この補正データＨは１次元のデータであり、記憶手段５は１次元メモリとなっており、長手方向の位置に応じてメモリ参照アドレスが増加するものとなっている。そして、この補正データＨにより下記の式（１）に示すように合成画像データＧ０が補正される。
【００３３】
Ｇ１＝Ｇ０ij＋Ｈj          （１）
ｉ：合成画像データＧ０の短手方向の位置
ｊ：合成画像データＧ０の長手方向の位置
修正手段７は、モニタ６に表示された処理済み合成画像データＧ１をオペレータが観察し、修正が必要であると判断された場合にマニュアル操作により処理済み画像データＧ１を修正するものである。この修正手段７における修正は、図２（ｂ）に示す補正データＨの値の増減、傾き等を不図示の入力手段を用いて変更することにより行われる。なお、本実施形態においては、修正手段７において修正された処理済み画像データについても参照番号としてＧ１を付するものとする。
【００３４】
次いで、第１の実施形態の動作について説明する。図３は第１の実施形態の動作を示すフローチャートである。まず、撮影手段１において３枚の蓄積性蛍光体シートを用いて被写体である全下肢の分割撮影が行われる（ステップＳ１）。そして、読取手段２において３枚の蓄積性蛍光体シートから分割画像を表す分割画像データＳ１〜Ｓ３が読取られる（ステップＳ２）。分割画像データＳ１〜Ｓ３は合成手段３において合成されて合成画像データＧ０が得られる（ステップＳ３）。合成画像データＧ０は補正手段４に入力され、ここで記憶手段５から読み出された補正データＨにより補正されて処理済み合成画像データＧ１が得られる（ステップＳ４）。処理済み合成画像データＧ１はモニタ６に表示され（ステップＳ５）、修正が必要であると判断された場合は（ステップＳ６）、修正手段７において修正され（ステップＳ７）、ステップＳ５に戻ってモニタ６に表示されて、修正が必要なくなるまでステップＳ５からステップＳ７の処理が繰り返される。そして、修正が必要でない場合には処理済み合成画像データＧ１は何ら修正されることなく再生手段８において再生されて（ステップＳ８）、処理を終了する。
【００３５】
このように、本実施形態においては、被写体の厚さに応じたデータ値を有する補正データＨにより、合成画像データＧ０を補正するようにしたため、濃度を補償するフィルタを用いて撮影を行わなくとも、被写体厚に拘わらず適切な濃度を有する処理済み合成画像データＧ１を得ることができる。また、ダイナミックレンジ圧縮処理のようにボケ画像データを算出する必要もないため、演算時間を短縮して処理を高速に行うことができる。
【００３６】
次いで、本発明の第２の実施形態について説明する。図４は本発明の第２の実施形態による画像処理装置を用いた画像合成システムの構成を示す概略ブロック図である。図４に示すように、第２の実施形態による画像合成システムは、記憶手段５に代えて、補正データＨを合成画像データＧ０に基づいて算出する補正データ算出手段１０を備えた点が第１の実施形態と異なるものである。
【００３７】
補正データ算出手段１０においては、以下のようにして補正データＨが算出される。図５は補正データの算出を説明するための図である。まず、図５（ａ）に示すように、合成画像の長手方向において複数の位置（例えば１０箇所）での合成画像データＧ０の信号値を求め、図５（ｂ）に示すようにこの信号値をプロットし、信号値が連続するように線形補間、スプライン補間等の補間演算を行って補正データＨを算出するものである。なおこの場合、補正データＨを合成画像データＧ０から減算することにより、処理済み合成画像データＧ１を得るものである。
【００３８】
なお、合成画像データＧ０の信号値としては上記複数の位置における信号値のみならず、各位置の近傍複数画素のデータ値の平均値としてもよい。また、合成画像データＧ０の信号値を求める位置は予め設定しておいてもよく、合成画像データＧ０に応じて設定するようにしてもよい。
【００３９】
この信号値を求める位置の設定は下記のようにして行う。まず、図６に示すように合成画像を長手方向に例えば１０分割し、合成画像の短手方向（図６の矢印Ａ方向）の濃度プロファイルを分割領域毎に求める。ここで、全下肢の放射線画像においては下肢における骨部の状態を観察するために用いられることから、骨部の位置を上記濃度プロファイルの最も濃度が低い部分から求める。そして、この骨部の位置における合成画像データＧ０のデータ値に基づいて上記図５（ｂ）に示すように補正データＨを求めるものである。
【００４０】
このように、第２の実施形態においても、被写体の厚さに応じたデータ値を有する補正データＨにより合成画像データＧ０を補正するようにしたため、濃度を補償するフィルタを用いて撮影を行わなくとも、被写体厚に拘わらず適切な濃度を有する処理済み合成画像データＧ１を得ることができる。また、ダイナミックレンジ圧縮処理のようにボケ画像データを算出する必要もないため、演算時間を短縮して処理を高速に行うことができる。
【００４１】
なお、上記第１および第２の実施形態においては、全下肢の放射線画像を表す合成画像データＧ０の補正について説明しているが、全脊柱、あるいは上肢等、画像を分割して撮影するものであれば、いかなる放射線画像に対しても本発明を適用することができる。
【００４２】
また、上記第１および第２の実施形態においては、処理済み合成画像データＧ１をモニタ６に表示しているが、処理済み画像データＧ１を直ちに再生手段８において再生するようにしてもよい。また、修正手段７において処理済み画像データＧ１を修正することなく、直ちに再生するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態による画像処理装置を適用した画像合成システムの構成を示す概略ブロック図
【図２】合成画像データの補正を説明するための図
【図３】第１の実施形態の動作を示すフローチャート
【図４】本発明の第２の実施形態による画像処理装置を適用した画像合成システムの構成を示す概略ブロック図
【図５】補正データの算出を説明するための図
【図６】補正データの算出位置を説明するための図
【符号の説明】
１    撮影手段
２    読取手段
３    合成手段
４    補正手段
５    記憶手段
６    モニタ
７    修正手段
８    再生手段
１０  補正データ算出手段
【図１】
0004030680.tif 000002
【図２】
0004030680.tif 000003
【図３】
0004030680.tif 000004
【図４】
0004030680.tif 000005
【図５】
0004030680.tif 000006
【図６】
0004030680.tif 000007