(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体を透過した放射線の透過量に対応して形成された放射線画像の画像データに画像処理を施す放射線画像処理装置において、
前記画像データに対応する撮影部位または撮影方法を含む撮影情報を入力する撮影情報入力手段と、
前記画像データおよび／または前記画像データに対応する画像付帯情報を解析する画像データ解析手段と、
前記撮影情報に対応して被写体が持つ固有の特徴を予め設定している被写体カテゴリ情報の中から、前記画像データ解析手段の解析結果に基づいて、入力された前記撮影情報に対応する被写体カテゴリ情報を自動的に決定する被写体カテゴリ情報決定手段と、
画像データ中の関心領域を設定するために予め用意された複数の画像処理条件決定アルゴリズムの中から、決定された前記被写体カテゴリ情報に対応した画像処理条件決定アルゴリズムを抽出する画像処理条件決定アルゴリズム抽出手段と、
前記抽出された画像処理条件決定アルゴリズムを前記画像データに適用することにより、画像処理条件を決定する画像処理条件決定手段、および、
前記決定された画像処理条件に基づき画像処理を施す画像処理手段とを含んで構成されることを特徴とする放射線画像処理装置。
【請求項２】
前記撮影情報入力手段が、操作者が操作して撮影情報を入力する手段である請求項１の放射線画像処理装置。
【請求項３】
前記撮影情報入力手段が、記録媒体から読み取った情報に基づいた撮影情報を入力する手段である請求項１の放射線画像処理装置。
【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処理装置すなわち、Ｘ線写真フィルムや輝尽性蛍光体パネルをレーザ光で走査露光して透過光や輝尽発光光を光電変換することにより得られるような放射線画像の画像データを画像再生装置で良好な再生画像を得るための画像信号に変換処理する処理装置に関すし、特に、人体を透過した放射線の透過量に対応して形成された放射線画像の画像データに対して、予め用意された複数の処理条件決定アルゴリズムの中から抽出された処理条件決定アルゴリズムに従って決定された画像処理を適用して、画像処理を施す放射線画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上述のような放射線画像処理装置として、複数の処理条件を所定の複数の人体の部位と撮影方法に対応して選択される処理条件とし、選択情報入力手段のキーボードのキー操作によって所定の複数の人体部位と撮影方法のうちのいずれの部位と撮影方法であるかの撮影情報を入力することにより、所定の複数の人体部位や撮影方法について診断性能の優れた再生画像を与える画像処理が行われるようにした画像処理装置が知られている（特許文献１参照）。この画像処理装置においては、必ずしも適当な出力画像が得られないという問題がある。すなわち、同一部位・同一撮影方法であっても、被写体である人体の特徴によって、画像データの特徴は大きく異なることがあり、たとえば成人胸部画像と小児胸部画像とでは肺の形や肺野内の信号分布すなわち放射線透過率の分布が大きく異なるので、同一の処理方法で成人および小児の両方を見やすい画像に仕上げるには無理がある。
【０００３】
従来、画像データの信号分布にばらつきがあっても全体の濃度やコントラストが適当な再生画像を得ることのできる画像処理方法として、画像データの最大値や最小値およびヒストグラムから求めた最頻値や平均値等の適当な中間値を画像再生装置に入力される画像信号の最大濃度を与える最大値や最小濃度を与える最小値および適当な中間濃度を与える中間値に変換する方法は知られている。例えば特許文献２の発明の放射線画像情報処理方法も上述の方法の一つである。したがって、画像データをこのような処理方法で処理した後に前記特許文献１の画像処理装置の処理条件で処理するか、あるいはその逆順序に処理すれば、前記の問題は解消できる場合もある。しかし、該画像処理方法においては、被写体が標準的な人体である場合に適当な出力となるように前記最大濃度・最小濃度等が設定されているので、被写体である人体が特殊な、すなわち病変等の存在により診断上重要な画像部分の信号分布が標準体と異なっている場合には、全体の濃度やコントラストが不適当な再生画像が得られやすいという問題がある。
【０００４】
たとえば、標準的な胸部画像においては、肺野部の放射線透過率は縦隔部に比べて高いので、胸郭内の信号分布は、縦隔部に相当する相対的に低い信号値から肺野部に相当する相対的に高い信号値までにわたる、広い分布である。しかし、肺野内の大きな領域にわたって病変が存在する場合には、病変部分の放射線透過率は低く縦隔部分のそれに近いので、胸郭内の信号分布は標準に比べて著しく狭くなる。そのような画像に対して、たとえば標準の画像用に設定された最大・最小濃度を適用して特許文献２に示されている処理を施すと、前記病変を有する画像では極端に階調の高い画像となり、ノイズが強調されて見にくい仕上がりの画像となる。
【０００５】
一方、診断性能に優れた再生画像を得ることができる放射線画像処理装置として、放射線画像全体の画像データから所望の画像領域を決定する領域決定手段と、決定された画像領域内の画像データに基づいて階調処理条件を決定する階調処理条件決定手段と、決定された階調処理条件で放射線画像を階調処理する階調処理手段とを備えた放射線画像処理装置が知られている（特許文献３参照）。この処理装置は、画像データに基づいて処理条件を決定しているから、特に再生画像の前述の決定された画像領域内の濃度やコントラストを適当にできる。しかし、この処理装置も領域決定手段が標準的な人体の解剖学的特徴の情報に基づいて所望の画像領域を決定するものであるから、標準と大きく異なる人体の画像に対しては常に所望の領域が正しく選択されるとは限らないという問題がある。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭５９−２８１４４号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開平２−１０８１７５号公報
【０００８】
【特許文献３】
特開平３−２１８５７８号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述の従来の放射線画像処理装置における問題を解消するためになされたものであり、所定の複数の人体の部位や撮影方法について安定して診断性能に優れた再生画像が得られるように画像処理できる放射線画像処理装置の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、本発明者らが特許文献１や特許文献３の画像処理装置において診断性能に優れた再生画像を与える画像処理が行われないことがあるのは、被写体である人体の体型が標準と異なる場合や、疾患等のために被写体である人体の放射線透過率分布が標準と異なる場合に生ずること、すなわち撮影部位や撮影方法に依存しない被写体そのものの性質に関わる原因により生ずることを見出した結果発明したものであり、人体を透過した放射線の透過量に対応して形成された放射線画像の画像データに画像処理を施す放射線画像処理装置において、前記画像データに対応する撮影部位または撮影方法を含む撮影情報を入力する撮影情報入力手段と、前記画像データおよび／または前記画像データに対応する画像付帯情報を解析する画像データ解析手段と、前記撮影情報に対応して被写体が持つ固有の特徴を予め設定している被写体カテゴリ情報の中から、前記画像データ解析手段の解析結果に基づいて、入力された前記撮影情報に対応する被写体カテゴリ情報を自動的に決定する被写体カテゴリ情報決定手段と、画像データ中の関心領域を設定するために予め用意された複数の画像処理条件決定アルゴリズムの中から、決定された前記被写体カテゴリ情報に対応した画像処理条件決定アルゴリズムを抽出する画像処理条件決定アルゴリズム抽出手段と、前記抽出された画像処理条件決定アルゴリズムを前記画像データに適用することにより、画像処理条件を決定する画像処理条件決定手段、および、前記決定された画像処理条件に基づき画像処理を施す画像処理手段とを含んで構成されることを特徴とする放射線画像処理装置にあり、この構成によって、前記目的を達成する。
【００１１】
【作用】
すなわち、本発明の放射線画像処理装置は、操作者のキー操作やＩＤカード等の読み取り等によって、撮影部位または撮影方法を含む撮影情報を入力すると、入力された撮影情報に対応する一つ以上の被写体カテゴリ情報（被写体について、例えば成人か小児またはさらに乳幼児か、両肺野像を与える人か左または右の片肺野像を与える人か、体厚の厚い人か、薄い人か等の人体の所定の複数のカテゴリのいずれのカテゴリの人かの情報）の中から、画像データ解析手段の解析結果に基づいて、前記画像データに対応する被写体カテゴリ情報を自動的に決定する。
【００１２】
次に、画像データ中の関心領域を設定するために予め用意された複数の画像処理条件決定アルゴリズムの中から、決定された被写体カテゴリ情報に対応した画像処理条件決定アルゴリズムを抽出し、抽出された画像処理条件決定アルゴリズムを画像データに適用することにより、画像処理条件を決定する。
【００１３】
さらに決定された画像処理条件に基づき画像処理を施すから、どのような人の放射線画像でも所定の複数の人体の部位や撮影方法について安定して診断性能の優れた再生画像が得られる画像処理を行うようにできるし、また被写体カテゴリ情報に対応した処理条件を容易に準備することができて、画像処理も汎用の処理に比較して迅速に行うことができる。
【００１４】
【実施例】
以下、図面を参照して実施例により本発明を説明する。なお、この実施例は、本発明を限定するものではなく、各々の装置および手段は適宜選択できるものとする。
【００１５】
図１は本発明の放射線画像処理装置を用いた放射線画像読取再生装置の例を示すブロック構成図、図２は放射線画像読取装置と画像処理装置部分の概要回路図、図３は画像処理装置の撮影情報入力手段の例を示す操作ボードの部分平面図、図４および図５は関心領域設定手段における肺部関心領域設定方法および腹部関心領域設定方法の例を示す説明図、図６は腹部関心領域設定方法の他の例を示す説明図、図７は撮影情報と被写体カテゴリ情報との対応関係の例を示す図である。
【００１６】
図１，図２において、放射線画像読取装置１はＸ線写真フィルムや輝尽性蛍光体パネルをレーザ光で走査露光して透過光や輝尽発光光を光電変換器１Ａで光電変換し、さらに電流／電圧変換器１Ｂによる電圧信号への変換と増幅器１Ｃによる増幅およびＡ／Ｄ変換器１Ｄによるデジタル信号への変換を行ってそれら変換器や増幅器を同期制御した制御回路１Ｅが得られたデジタル画像データを放射線画像読取装置１に出力する。この放射線画像読取装置１は、画像データだけでなく、Ｘ線写真フィルムや輝尽性蛍光体パネルに写し込まれたり貼付されたシートに書き込まれたりしている情報、例えばバーコードで示された、撮影部位が頭部，胸部，乳房，腹部，四肢等のいずれの部位か、撮影方法が単純，造影，断層，拡大等のいずれかの方法か、と言った撮影情報も読み取って出力するものであることが省力化面から好ましい。
【００１７】
画像処理装置２は、撮影情報入力手段２１と、画像処理条件決定アルゴリズム抽出手段２２と、画像処理条件決定手段２３と、画像処理手段２４と、画像データ解析手段２５および被写体カテゴリ情報決定手段２６を備え、撮影情報入力手段２１が図２の操作ボード２Ａの図３に示した配列のキーの操作による入力、または前述のような放射線画像読取装置１からの入力によって、被写体カテゴリ情報決定手段２６に撮影情報を出力し、被写体カテゴリ情報決定手段２６はその撮影情報と、画像データ解析手段２５から出力された解析結果および画像データとを用いて決定した被写体カテゴリ情報やそれに対応する画像データを画像処理条件決定アルゴリズム抽出手段２２に出力し、処理条件決定アルゴリズム抽出手段２２がその入力情報をすべての被写体カテゴリ情報や画像データそれぞれに対応した画像処理条件決定アルゴリズムを格納しているＲＯＭまたはＲＡＭからその入力情報に対応した画像処理条件決定アルゴリズムを呼びだすアドレス情報として画像処理条件決定アルゴリズムを抽出する。画像処理条件決定手段２３は、その抽出された画像処理条件決定アルゴリズムを画像データに適用する。すなわち、抽出された画像処理条件決定アルゴリズムを実現するソフトウエアプログラムを起動し、画像データをプログラムに入力し、プログラムを実行した結果の出力としてその画像データに対応した画像処理条件を得る。画像処理条件決定手段２３における画像処理条件決定アルゴリズムの動作例としては例えば、関心領域設定手段が解剖学的に画像データから所望の画像領域を設定して、その設定された画像領域の画像データから階調処理条件決定手段が処理条件を決定する。画像処理手段２４は、決定された処理条件にしたがって、階調処理や空間周波数処理といった画像処理を画像データに施す。
【００１８】
撮影情報入力手段２１が、操作ボード２Ａからの撮影情報入力に基づいて被写体カテゴリ情報や撮影情報を出力する構成にした場合の、操作ボード上のメニューキーの例を図３の（Ａ）、（Ｂ）は示している。
【００１９】
図３の（Ａ）は、［撮影方法］、［撮影部位］の２セットのメニューキーが設けられている例であって、操作者が、それぞれのセットの中から一つのキーを選択するように構成されている。この場合、撮影情報入力手段２１の出力としての撮影情報は、［撮影方法］の情報および［撮影部位］の情報の組み合わせとして与えられる。
【００２０】
図３の（Ｂ）は、［撮影方法・撮影部位］の１セットのメニューキーが設けられている例であり、撮影情報入力手段２１の出力としての撮影情報は、選択されたキーに対応する撮影部位および撮影方法に関する情報として与えられる。
【００２１】
なお、メニューキーの構成は図３に示す構成に限らない。
撮影情報入力手段２１から出力された撮影情報に対しては、対応する一つ以上の被写体カテゴリ情報が予め設定されている。被写体カテゴリ情報決定手段２６は、画像データ解析手段２５から出力された解析結果に基づいて、それらの中から前記画像データに対応する被写体カテゴリ情報を自動的に決定する。決定されたカテゴリ情報を図２の画像モニタ２Ｎに表示して、操作者が参照できる構成としてもよい。
【００２２】
図７の（Ａ）、（Ｂ）は撮影情報と被写体カテゴリ情報との対応関係の例を示す。
【００２３】
図７の（Ａ）では、図３の（Ａ）に示すような２セットのメニューキーを用いて入力された［撮影方法］と［撮影部位］の組に対して、例えば撮影方法が「単純」で撮影部位が「胸部正面」の場合には、「成人標準、成人肥満、成人片肺、小児標準、小児片肺、新生児」の６種類の被写体カテゴリ情報が割り当てられており、被写体カテゴリ情報決定手段２６はこれらの中から決定した一つの被写体カテゴリ情報を出力する。
【００２４】
図７の（Ｂ）では、被写体カテゴリ情報は［被写体カテゴリ情報１］および［被写体カテゴリ情報２］の２項目からなり、被写体カテゴリ情報決定手段２６において決定される被写体カテゴリ情報は、［被写体カテゴリ情報１］と［被写体カテゴリ情報２］との組み合わせとして与えられる。図７に示す対応関係は、例えばテーブルとしてＲＯＭやＲＡＭといったメモリに登録しておく構成とすることができる。
【００２５】
なお、撮影情報と被写体カテゴリ情報との対応関係は図７に示す構成に限らない。
【００２６】
図２の画像処理装置２の信号バスＳＢで接続されたＣＰＵ２Ｂと制御プログラムまたはさらに被写体カテゴリ情報や撮影情報に対応した処理条件を記憶しているメモリ２Ｃとが処理条件決定アルゴリズム抽出手段２２や関心領域決定手段と階調処理条件決定手段とから成る処理条件決定手段２３を構成し、また画像処理手段２４も構成している。
【００２７】
前述の操作ボード２Ａによる撮影情報さらには被写体の氏名，性別，生年月日等の個人識別情報（画像付帯情報）は、インタフェース２Ｄを介してＣＰＵ２Ｂと表示装置２Ｅに入力されて、表示装置２Ｅにより表示される。なお、画像付帯情報は放射線画像読取装置１から出力された画像データと対応付けられている。
【００２８】
また、放射線画像読取装置１からの画像データ等は、タイミング制御部２Ｆおよびメモリ制御部２Ｇによって磁気ディスク２Ｈまたは外部の光ディスク装置や光磁気ディスク装置または磁気テープ装置に記憶される。
【００２９】
ＣＰＵ２Ｂは、タイミング制御部２Ｆとアダプタ２Ｉを介して放射線画像読取装置１と同期制御するために信号の授受を行い、また外部機器とのＩ／Ｏインタフェース２ｊを介して外部の画像記録装置や画像表示装置と言った画像再生装置３等の外部機器と接続している。さらにＣＰＵ２Ｂは、画像バスＶＢにより、フレームメモリ制御部２Ｋを介して、画像処理された画像信号またはさらに処理前の画像データを記憶するフレームメモリ２Ｌと接続し、表示制御部２Ｍを介して、画像再生装置３としても利用することができる画像モニタ２Ｎと接続している。
【００３０】
上記の例では、被写体カテゴリ情報の全てが放射線画像読取装置１または画像処理装置２のいずれかにおいて得られる例を示したが、一方、前記画像処理装置２が図示しないインターフェースを介して図示しない患者情報データベースと接続されており、前記放射線画像読取装置１から出力された個人識別情報に基づいて、前記患者情報データベース上で検索を行ない、対応する被写体カテゴリ情報を抽出し、前記画像処理装置２に転送して利用する構成をとることもできる。
【００３１】
画像データ解析手段２５は後述するように画像データおよび／または画像付帯情報を解析するものであり、例えば成人か小児かの区別に対応する被写体カテゴリ情報を生成するために、画像データ解析手段２５は、放射線照射野領域を検出し、該照射野領域内のヒストグラムを計算することができる。放射線照射野領域の検出方法としては、例えば特開平５−７５７９号公報の示す方法を用いることができる。小児は体が小さいため、放射線画像撮影時には照射野を小さく絞るのが一般的である。従って、前記検出された放射線照射野領域の面積が所定のしきい値に比べて小さい場合には、その画像は小児画像であると判断することができる。仮に小児に対して成人と同様の照射野を用いた場合であっても、照射野領域内のヒストグラムを解析することにより、人体の外側の直接放射線部に対応する高信号値の頻度が所定のしきい値に比べて大きい場合には、小児画像であると判断することができる。
【００３２】
別の例としては、胸部画像に対して、画像データ解析手段によりプロファイル解析またはヒストグラム解析を行って、その画像が正常に近い両肺をもつ画像であるか、一方の肺が顕著な病変やペースメーカなどを有するために放射線透過率が著しく低くなっているいわゆる片肺画像であるか、を区別する例が挙げられる。胸部画像の信号分布は、両肺画像では脊椎を軸に略左右対称になっているのに対し、片肺画像では対称性が低い。したがって、脊椎を横切る方向のプロファイルを計算し、その対称性を調べるか、または画像の右半分の領域と左半分の領域のヒストグラムをそれぞれ計算してその対称性を調べることにより、その画像が両肺か片肺かを区別することができる。
【００３３】
関心領域決定手段を用いる場合の一例として、放射線画像読取装置１の読み取り画像が図４のＡに示したような胸部の単純撮影画像で、通常処理をするとき、被写体カテゴリ情報が正常に近い両肺を有する成人であれば、例えば特開平３−２１８５７８号公報に記載の方法と同様に処理条件を求めて画像処理する。
【００３４】
すなわち、まず、画像データのうち全体に対して画像処理に影響が小さい画像の上部と下部とを例えばそれぞれ上下幅の１／３の幅で省いた残りの１／３の部分の画像データの縦方向の累積値であるプロジェクション値を図４のＢに示したように求める。そして、図４のＡの横幅Ｘの中央１／３幅すなわち１／３Ｘ位置から２／３Ｘ位置までの範囲内で図４のＢのプロジェクション値が最小値ＰＣとなる位置を正中線コラムＸＣとし、正中線コラムＸＣの左右両側で極大値を示すプロジェクション値を求めてそれらをＰＲＸ，ＰＬＸとする。ＰＲＸ，ＰＬＸとＰＣから下式によりしきい値ＴＬ，ＴＲを求める。
【００３５】
ＴＬ＝｛（Ｋ１−１）×ＰＬＸ＋ＰＣ｝／Ｋ１
ＴＲ＝｛（Ｋ２−１）×ＰＲＸ＋ＰＣ｝／Ｋ２
但し、Ｋ１，Ｋ２は定数で、例えばＫ１＝Ｋ２＝５に設定する。
【００３６】
そこで図４のＡの横幅Ｘの０〜１／３Ｘおよび２／３Ｘ〜Ｘの左，右１／３幅について、それぞれ中央側から外側へと図４のＢのプロジェクション値を追って左，右のプロジェクション値が最初にそれぞれしきい値ＴＲ，ＴＬ以下となる位置を求めて、それらを肺野の右，左端位置ＸＲ，ＸＬと設定する。
【００３７】
次に図４のＡの正中線から右端までの画像データの横方向の累積値のプロジェクション値グラフを図４のＣに示したように求める。そして、図４のＡの縦幅Ｙの上から１／４Ｙ位置から中央の１／２Ｙ位置までの間および中央の１／２Ｙ位置から下側の４／５Ｙ位置までの間の図４のＣのプロジェクション値のそれぞれ最大値をＰＴＸおよびＰＢＸとし、上側の１／４Ｙ位置から上端までの間および下側の４／５Ｙ位置から下端までの間のプロジェクション値の極小値をＰＴＮおよびＰＢＮとする。ＰＴＸ，ＰＴＮおよびＰＢＸ，ＰＢＮから下式により上側のしきい値ＴＴおよび下側のしきい値ＴＢを求める。
【００３８】
ＴＴ＝｛（Ｋ３−１）×ＰＴＸ＋ＰＴＮ｝／Ｋ３
ＴＢ＝｛（Ｋ４−１）×ＰＢＸ＋ＰＢＮ｝／Ｋ４
但し、Ｋ３，Ｋ４は定数で、例えばＫ３＝１０，Ｋ４＝６に設定する。
【００３９】
そこで、１／２Ｙ位置から上側および下側に図４のＣのプロジェクション値を追ってそれぞれのプロジェクション値がＴＴおよびＴＢ以下となる位置を求め、それらの位置を左肺野の上端および下端とする。右肺野の上端と下端も正中線から左端までのプロジェクション値から同様に求められる。こうして求めた左，右肺野の上端および下端を比較して、外側にある方を全体の肺野の上端ＹＴおよび下端ＹＢと設定する。
【００４０】
以上によって所望の画像領域すなわち関心領域が設定されるが、これに限らず、例えばより簡便に、図４のＢの０〜１／３Ｘの範囲および２／３Ｘ〜Ｘの範囲におけるプロジェクション値の極小値位置をそれぞれ肺野の右端ＸＲおよび左端ＸＬとし、図４のＣの０〜１／４Ｙの範囲および４／５Ｙ〜Ｙの範囲におけるプロジェクション値の極小値位置を左肺野の上端および下端とするようにして、関心の領域を設定してもよい。また、プロジェクション値を求めるのに、所定の範囲のすべての画像データを用いずに適当な間隔でピックアップした画像データを用いてもよいし、図４のＢのプロジェクション値を図４のＡの縦幅Ｙの全範囲の画像データから求めてもよい。
【００４１】
階調処理条件決定手段は、以上のように求めた関心領域の画像データの累積ヒストグラムを作成し、そのヒストグラムの例えば５％と５０％と９５％に相当する画像データがそれぞれ再生画像の最小濃度と濃度１と最大濃度を与える最小画像信号と中間画像信号と最大画像信号となり、そしてヒストグラムの５％未満の画像データは最小画像信号に、５％と５０％の間の画像データは最小画像信号と中間画像信号の間の直線補間画像信号に、５０％と９５％の間の画像データは中間画像信号と最大画像信号の間の直線補間画像信号に、それぞれなるように処理条件を決定する。階調処理条件決定手段はこれに限らず、ヒストグラムの５％と５０％の間および５０％と９５％の間の画像データを適当な二次曲線補間画像信号にする処理条件を決定するものでも、５％と９５％の間の画像データを直線補間画像信号にする処理条件を決定するものでも、あるいはヒストグラムを求めずに関心領域の最小値画像データと最大値画像データを最小画像信号と最大画像信号にする処理条件を決定するものでもよい。
【００４２】
あるいは、特開昭５９−８３１４９号公報に開示されているように、予め設定された基準の階調特性曲線を２次元座標系において回転移動および／または平行移動することにより所望の階調処理曲線を得るようにしてもよい。その際の回転／平行移動量を決定するには、例えば前記累積ヒストグラムの所定の値に相当する画像データが所定の出力濃度値で出力されるような条件を満たすように定めることができる。
【００４３】
画像処理手段２４は、以上のような階調処理条件決定手段が決定した処理条件に従って放射線画像読取装置１から入力した画像データを変換し、フレームメモリ制御部２Ｋを介しフレームメモリ２Ｌに格納する。これによって被写体カテゴリ情報が成人で、撮影情報が胸部、単純撮影、通常処理であるときの画像処理が完了する。
【００４４】
上例に対して被写体カテゴリ情報が両肺を有する小児である場合は、図４のＡに二点鎖線で示したように放射線照射野も投影像も縮小しているし、小児の肺野は成人に比べて横幅のわりに縦の長さが短いから、図４のＢの縦方向のプロジェクション値グラフを求めるのに、画像処理に影響が小さい画像の上部と下部とを省いた画像データとして、例えば図４のＡの１／４Ｙから１／２Ｙの間の画像データを用いるようにする。また、小児の肺野には相対的にＸ線透過率の低いすなわち信号値の低い部分があるから、求めたグラフのＰＬＸ，ＰＲＸ，ＰＣからしきい値ＴＬ，ＴＲを求めるためのＫ１，Ｋ２の値を成人の場合より大きい値に設定してしきい値ＴＬ，ＴＲを小さくする。そして、成人の場合と同様に肺野の左，右端ＸＬ，ＸＲを求めるが、その際、成人の肺野は長方形に近いが小児の肺野は上肺が狭くて三角形に近いことから、前記関心領域の形状を長方形でなく、求めたＸＬ，ＸＲに基づいて肺野上部の左右端と下部の左右端を上部の方が狭くなった台形に設定するようにしてもよい。
【００４５】
肺野の上，下端ＹＴ，ＹＢの設定については、図４のＣのようなプロジェクション値グラフから最大値ＰＴＸとＰＢＸを求める範囲を成人の１／４Ｙ〜１／２Ｙと１／２Ｙ〜４／５Ｙに対して例えば１／６Ｙ〜１／３Ｙと１／３Ｙ〜３／４Ｙに変えるようにして、あとは成人の場合と同様に設定する。
【００４６】
以上のように、被写体のカテゴリが成人か小児かによって関心領域の設定アルゴリズムを変化させてそれぞれについての関心領域を求め、その関心領域の画像データに基づいて決定した画像処理条件を用いて画像処理手段が画像データに階調処理等の画像処理を施すから、成人と小児のいずれについても安定して診断性能の優れた胸部画像を再生することができる。
【００４７】
また、最初の例に対して被写体カテゴリ情報が片肺すなわち、一方の肺に既往の病変があったり、心臓付近に放射線透過率の低いペースメーカが埋め込まれていたりして、他方の肺にはそのような問題がないと見られる成人である場合であって、片肺が左，右いずれの肺であるかの情報までは与えないときは、図４のＢのプロジェクション値グラフのＰＲＸまたはＰＬＸの一方の山が低くなるので、例えば正中線ＸＣまたは画像の横幅の中心１／２Ｘの位置から、左，右の極小値までの間の最大値の大小、あるいは同じく左，右のプロジェクション値の平均値の大小を比較して大なる方を問題がない側とする。これに対して、カテゴリ情報が左，右いずれの片肺かの情報を与えているときは、その情報が利用できる。
【００４８】
そして、図４のＡの正中線ＸＣまたは横幅の中央の１／２Ｘの位置から問題がないと見られる肺側のＸＲ若しくはＸＬ位置までか、または問題がないと見られる肺側のＰＲＸ若しくはＰＬＸの位置から外側までの間の最小値の位置までを関心領域の横辺とし、問題がないと見られる肺側について図４のＣのプロジェクション値グラフを作って求めたＴＴとＴＢ位置の間またはＰＴＮとＰＢＮ位置の間を関心領域の縦辺として関心領域を設定し、あとはこの関心領域の画像データに基づいて先に述べた成人の場合と同様に画像処理を行う。これによって、片肺についても肺野部の診断性能に優れた放射線画像を再生することができる。
【００４９】
放射線画像読取装置１の読み取り画像が図５のＡに示したような腹部の単純撮影画像で、通常処理をするとき、複写体カテゴリ情報が成人の標準であれば、関心領域設定手段は、例えば図５のＡの画像データの縦方向の累積値のプロジェクション値のグラフを示す図５のＢについて、プロジェクション値の最小値ＰＣの位置ＸＣから左，右に図５のＡの幅内で体側から外れないように適当な間隔で定めた左，右端ＸＲ，ＸＬと、図５のＡの横方向のプロジェクション値のグラフを示す図５のＣについて、プロジェクション値の最大値ＰＭの位置ＹＭから上，下に肋骨や腸骨に掛からない範囲の適当な間隔で定めた上，下端ＹＴ，ＹＢとで囲まれた範囲を関心領域とする。
【００５０】
そして階調処理条件設定手段は、関心領域の画像データに基づいて先に胸部画像の画像処理で述べたと同様の手段例えば、累積ヒストグラムの１０％，９０％に相当する画像データを所定の低濃度、高濃度を与える画像信号とするような手段により処理条件を設定する。この設定された処理条件に従って画像処理手段は図５のＡの範囲の全画像データを画像処理する。
【００５１】
以上に対して、被写体カテゴリ情報が成人の肥満である場合は、関心領域設定手段は例えば、特開平４−３４１２４６号公報に記載されているように、図５の位置ＸＣから左右に腰椎骨から外れない範囲で離して定めた左，右端ＸＲＦ，ＸＬＦと、前述の被写体カテゴリ情報が成人の標準におけると同じ上，下端ＹＴ，ＹＢとで囲まれた範囲を腰椎骨域の関心領域とするか、あるいは、図６のＡ〜Ｃに示したように、腹部画像領域の画像データを骨と骨以外の部分との中間に当たるような信号値をしきい値として２値化することにより骨と骨以外の領域とに区分し、しきい値以上の画素群からなる骨以外の領域のうちの周囲をしきい値未満の画素群からなる骨領域で囲まれる部分を骨盤で囲まれる部分と見做して、骨盤で囲まれる領域の上端を通る横線を下端ＹＢＦとし、該ＹＢＦから上に腸骨より外れない範囲で離れた横線を上端ＹＴＦとして上，下端を定め、左，右端は前述のＸＣから左，右に腸骨より外れない範囲で離れた縦線のＸＲＦ，ＸＬＦを左，右端に定めて上，下端ＹＴＦ，ＹＢＦと左，右端ＸＲＦ，ＸＬＦによって囲まれた範囲を腸骨域の関心領域とする。
【００５２】
そして階調処理条件設定手段は、腰椎骨域あるいは腸骨域の関心領域の画像データから最大値，最小値，またはさらに平均値あるいは累積ヒストグラムの所定％を与える信号値を求めて、それらの信号値がそれぞれ所定の再生画像濃度を与える画像信号に変換され、それらの信号値の中間値やそれらの信号値の範囲外の信号値が１次や２次等の線型補間法や外挿入法でそれぞれ再生画像濃度を与える画像信号に変換されるような処理条件を設定し、あるいは、予め設定された基準の階調特性曲線を回転移動および／または平行移動して所望の階調処理曲線を作成し、その設定された処理条件に従って画像処理手段は腹部画像領域の全画像データを画像処理する。
【００５３】
以上によって、成人の体厚の薄い標準の人の腹部放射線画像も、体厚の厚い肥満の人の腹部放射線画像も診断性能の優れた画像に再生することが可能となる。それは、体厚の薄い人の腹部放射線画像の信号分布が比較的狭いので、腹部の画像データのおおよその最小値と最大値の間が所定の濃度範囲を与える信号範囲となるように画像処理すれば診断性能のよい再生画像を得ることができるのに対して、体厚の厚い人の腹部放射線画像は信号分布が広く、また散乱線の影響で腹部中央の椎骨付近や腸骨付近のコントラストが悪いので、椎骨付近や腸骨付近の出力濃度を管理することで診断性能の向上した再生画像が得られるようになるということである。
【００５４】
腹部放射線画像に関して体厚が厚いか薄いかの被写体カテゴリ情報は、放射線画像読取装置１から入力される患者のＩＤカード等を読み取って得られた画像付帯情報に含まれる身長と体重の関係から求められるものでも、あるいは腹部放射線画像の画像データのヒストグラムの分布幅等から求められるものであってもよい。先に述べた胸部放射線画像に関する成人か小児かの被写体カテゴリ情報や両肺か片肺かの被写体カテゴリ情報についても、放射線画像読取装置１から入力される患者のＩＤカード等を年月日等の年齢情報や肺疾患についての病歴情報によるものでもよい。
【００５５】
そして本発明は、画像処理装置２が画像データに基づいて画像処理条件を設定する上述の例に限らず、例えば図３の入力キーで選択できる全ての場合にそれぞれ対応した処理条件をＲＯＭやＲＡＭといったメモリに登録して置いて、入力キーによる選択や放射線画像読取装置１から得た被写体カテゴリ情報によってメモリから処理条件を呼び出し、その処理条件に従って画像データを処理するものでもよい。
【００５６】
【発明の効果】
本発明の放射線画像処理装置によれば、人体の部位や撮影方法等によって画像処理条件が変わるだけでなく、成人か子供か、両肺か片肺か、体厚が厚いか薄いか等の被写体のカテゴリによっても画像処理条件が変わるから、被写体のカテゴリの相違があっても安定して診断性能の優れた放射線画像を再生することができると言う顕著な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の放射線画像処理装置を用いた放射線画像読取再生装置の例を示すブロック構成図である。
【図２】放射線画像読取装置と画像処理装置部分の概要回路図である。
【図３】画像処理装置の撮影情報入力手段の例を示す操作ボードの部分平面図である。
【図４】関心領域設定手段における肺部関心領域設定方法の例を示す説明図である。
【図５】関心領域設定手段における腹部関心領域設定方法の例を示す説明図である。
【図６】関心領域設定手段における腹部関心領域設定方法の例を示す説明図である。
【図７】撮影情報と被写体カテゴリ情報との対応関係の例を示す図である。
【符号の説明】
１  放射線画像読取装置
１Ａ  光学変換器
１Ｂ  電流／電圧変換器
１Ｃ  増幅器
１Ｄ  Ａ／Ｄ変換器
１Ｅ  制御回路
２  画像処理装置
２１  撮影情報入力手段
２２  処理条件決定アルゴリズム抽出手段
２３  処理条件決定手段
２４  画像処理手段
２５  画像データ解析手段
２６  被写体カテゴリ情報決定手段
２Ａ  操作ボード
２Ｂ  ＣＰＵ
２Ｃ  メモリ
２Ｄ  インタフェース
２Ｅ  表示装置
２Ｆ  タイミング制御部
２Ｇ  メモリ制御部
２Ｈ  磁気ディスク
２Ｉ  アダプタ
２Ｊ  Ｉ／Ｏインタフェース
２Ｋ  フレームメモリ制御部
２Ｌ  フレームメモリ
２Ｍ  表示制御部
２Ｎ  画像モニタ
３  画像再生装置
【図１】
0003797329.tif 000002
【図２】
0003797329.tif 000003
【図３】
0003797329.tif 000004
【図４】
0003797329.tif 000005
【図５】
0003797329.tif 000006
【図６】
0003797329.tif 000007
【図７】
0003797329.tif 000008