專利名稱：放射線圖像攝影系統(tǒng)以及放射線圖像攝影方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及放射線圖像攝影系統(tǒng)以及放射線圖像攝影方法，其 中，對被攝物體照射放射線，拍攝被攝物體的放射線圖像。
背景技術(shù)：
近年來，用于放射線圖像攝影系統(tǒng)的放射線照射裝置和放射線檢
出器的性能有所提高，另外，通過與CAD ( Computer-Aided Diagnosis )聯(lián)動，能夠從放射線圖像發(fā)現(xiàn)微細(xì)的早期病變。并且，在 放射線圖像攝影系統(tǒng)中，有要求用低照射線量拍攝高精細(xì)圖像，以便 能夠高精度診斷微細(xì)病變。
所以，通常的放射線攝影圖像中，因在被攝物體內(nèi)部出現(xiàn)散射放 射線而產(chǎn)生模糊。在此，為了消除該模糊而得到高精細(xì)的放射線攝影 圖像，建議了一種放射線圖像攝影系統(tǒng)，其中，用點(diǎn)像分布函數(shù)(Point Spread Function,以下稱之為P S F )作為圖像復(fù)原參數(shù)，對拍攝的 放射線圖像施行復(fù)原處理。
例如，專利文獻(xiàn)l (特許第2509181號公^L )中記載了一種放射 線圖像攝影系統(tǒng)，其中，相應(yīng)X線原圖像的攝影條件，對在檢出器面 上的、表示入射到被攝物體的X線之散射X線分布的P S F進(jìn)行修正， 且輸出過濾系數(shù)，對該過濾系數(shù)和X線原圖像進(jìn)行巻積 (convolution )，求得散射X線圖像，從X線原圖像減去散射X線 圖像，直接求得X線圖像。
另外，專利文獻(xiàn)2 (特許第3423828號公報)中記栽的放射線圖 像攝影系統(tǒng)，其中，由不放置標(biāo)本時的擴(kuò)散光的強(qiáng)度比與擴(kuò)散光的點(diǎn) 像分布函數(shù)(P S F )之積，求得擴(kuò)散光的強(qiáng)度分布函數(shù)，算出擴(kuò)散
光成分的圖像，并且，由放置均勻厚度人體模擬被攝物體時的散射線
的點(diǎn)像分布函數(shù)(P S F )與、從標(biāo)本的圖像及其攝影條件所求得的 散射線的強(qiáng)度比之積，求得散射線的強(qiáng)度分布函數(shù)，算出散射線成分 的圖像，通過從所述標(biāo)本的圖像減去所述擴(kuò)散光成分的圖像以及所述 散射線成分的圖像，對X線攝影圖像進(jìn)行劣化復(fù)原。
但是，檢查時，由于每位患者的病變部位和內(nèi)臟器官不同，所以， 在被攝物體的體形不同等診斷對象的病變部位或內(nèi)臟器官在被攝物 體內(nèi)部不勻稱的情況時，即使如專利文獻(xiàn)1或?qū)＠墨I(xiàn)2中記栽的那 樣，將相應(yīng)于攝影條件的規(guī)定P S F作為圖像復(fù)原參數(shù)，進(jìn)行劣化復(fù) 原的話，有時也不能對模糊圖像進(jìn)行正確的劣化復(fù)原。
即存在以下問題，若被攝物體厚度方向上的診斷對象位置因患者 不同而不同，則穿過各診斷對象的X線的點(diǎn)像分布不同，所以，為了 劣化復(fù)原各診斷對象之模糊圖像的圖像復(fù)原參數(shù)也不同，靠采用l個 圖像復(fù)原參數(shù)的劣化復(fù)原處理，則不能正確劣化復(fù)原各診斷對象的X 線攝影圖像。
反之，如果對每一被攝物體厚度方向上的診斷對象的位置，采用 各不相同的圖像復(fù)原參數(shù)，進(jìn)行劣化復(fù)原處理的話，那么又出現(xiàn)一個 問題，即，處理內(nèi)容變得很復(fù)雜，花費(fèi)成本，另外，不能實(shí)現(xiàn)處理的 高效率，
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了克服上述問題，提供一種放射線圖像攝影系統(tǒng)以及 放射線圖像攝影方法，其中，不管被攝物體厚度方向上的診斷對象位 置如何，能夠通過簡單處理，得到高精細(xì)的放射線攝影圖像。
為了克服上述缺點(diǎn)，本發(fā)明的上述目的，通過以下所示放射線圖 像攝影系統(tǒng)以及放射線圖像攝影方法達(dá)成。
第l項(xiàng)記載的發(fā)明，是一種放射線圖像攝影系統(tǒng)，備有攝影裝
體的4射線的圖像檢出i,'將所i圖^^; ^檢出的放^線作為放射
線攝影圖像輸出；存儲部，其存儲規(guī)定的圖像復(fù)原參數(shù)；圖像處理部，
其采用從所述存儲部讀出的圖像復(fù)原參數(shù)，對從所述攝影裝置輸出的
放射線攝影圖像進(jìn)行劣化復(fù)原處理；其特征在于，備有將被攝物體固
定在規(guī)定位置的固定部件，當(dāng)以所述放射線源和由所述固定部件固定
的所述被攝物體的規(guī)定位置之間的距離為R1m，所述被攝物體的規(guī)
定位置和所述圖像檢出器之間的距離為R 2m，所述放射線源的焦點(diǎn)
直徑為Djim時，有下式(1)之關(guān)系。
/ 2〉人1^101) …(1) 尺l
其中，A為0. 0 5以上的定數(shù)。
第2項(xiàng)記載的發(fā)明，是第1項(xiàng)中記載的放射線圖像攝影系統(tǒng)，其 特征在于，當(dāng)以所述被攝物體的第l檢查對象位置的所述圖像檢出器 所檢出的放射線攝影圖像的點(diǎn)像分布為ct 1 ，比所述第1檢查對象位 置來的遠(yuǎn)離所述圖像檢出器的、所述被攝物體的第2檢查對象位置的 所述圖像檢出器所檢出的放射線攝影圖像的點(diǎn)像分布為o2時，ol / (j 2 ￡ 5 。
第3項(xiàng)記載的發(fā)明，是第2項(xiàng)中記栽的放射線圖像攝影系統(tǒng)，其 特征在于，所述第l檢查對象位置與所述笫2檢查對象位置的間隔距 離，在所述放射線照射方向上為3 0 0 mm及其以下。
第4項(xiàng)記載的發(fā)明，是笫1項(xiàng)~第3項(xiàng)的任何一項(xiàng)中記載的放射 線圖像攝影系統(tǒng)，其特征在于，備有圖像復(fù)原參數(shù)生成部，其根據(jù)所 述攝影裝置拍攝的被攝物體的參照放射線攝影圖像，生成所述圖像復(fù)
第5項(xiàng)記載的發(fā)明，是一種放射線圖像攝影方法，使用攝影裝
體的;射線的圖像檢出^，'將所i圖像檢^^檢出的放^線作為放射 線攝影圖像輸出；存儲部，其存儲規(guī)定的圖像復(fù)原參數(shù)；圖像處理部， 其采用從所述存儲部讀出的圖像復(fù)原參數(shù)，對從所述攝影裝置輸出的 放射線攝影圖像進(jìn)行劣化復(fù)原處理；其特征在于，使用將被攝物體固 定在規(guī)定位置的固定部件，當(dāng)以所述放射線源和由所述固定部件固定
的所述被攝物體的規(guī)定位置之間的距離為R 1m，所述被攝物體的規(guī) 定位置和所述圖像檢出器之間的距離為R 2 m，所述放射線源的焦點(diǎn) 直徑為Djim時，有下式(1)之關(guān)系。7 2〉^xLo^D …(1) 其中，A為0. 0 5以上的定數(shù)。第6項(xiàng)記載的發(fā)明，是第5項(xiàng)中記載的放射線圖像攝影方法，其 特征在于，當(dāng)以所述被攝物體的第l檢查對象位置的所述圖像檢出器 所檢出的放射線攝影圖像的點(diǎn)像分布為(T 1 ，比所述第1檢查對象位 置來的遠(yuǎn)離所述圖像檢出器的、所述被攝物體的第2檢查對象位置的所述圖像檢出器所檢出的放射線攝影圖像的點(diǎn)像分布為(T 2時，o 1 /o 2 ^ 5 。第7項(xiàng)記載的發(fā)明，是第6項(xiàng)中記載的放射線圖像攝影方法，其 特征在于，所述第l檢查對象位置和所述第2檢查對象位置的間隔距 離，在所述放射線照射方向上為3 0 0 mm及其以下。第8項(xiàng)記載的發(fā)明，是第5項(xiàng)~第7項(xiàng)的任何一項(xiàng)中記載的放射 線圖像攝影方法，其特征在于，根據(jù)所述攝影裝置拍攝的被攝物體的 參照放射線攝影圖像，生成所述圖像復(fù)原參數(shù)。
圖1:本實(shí)施方式的放射線圖像攝影系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2:本實(shí)施方式的X線管、被攝物體以及圖像檢出器的位置關(guān) 系示意圖。圖3:表示每檢查對象位置的X線攝影圖像模糊比之曲線。圖4:表示每檢查對象位置的X線攝影圖像模糊比之曲線。圖5:本實(shí)施方式的放射線圖像攝影系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)方框示意圖。圖6:本實(shí)施方式的遮蔽部件的結(jié)構(gòu)正面示意圖。圖7:本實(shí)施方式的P S F的一例示意曲線。圖8:本實(shí)施方式的圖像處理部所作的圖像處理之流程示意圖。
具體實(shí)施方式
以下，參照附圖，對本發(fā)明涉及的放射線圖像攝影系統(tǒng)的實(shí)施方 式進(jìn)行說明。但是，發(fā)明的范圍不局限于圖示例。圖1表示本實(shí)施方式涉及的放射線圖像攝影系統(tǒng)1的整體結(jié)構(gòu)。放射線圖像攝影系統(tǒng)1是對被攝物體H照射X線，進(jìn)行X線圖 像攝影，對拍攝的X線圖像進(jìn)行劣化復(fù)原等圖像處理的系統(tǒng)，如圖1 所示，其備有拍攝被攝物體H的X線圖像的攝影裝置2和進(jìn)行各種 圖像處理的圖像處理裝置3。且放射線不局限于X線，也可以是Y線 等。攝影裝置2備有作為放射線源的X線管4和攝影部5以及控制 裝置6，拍攝由固定部件7固定在規(guī)定位置的被攝物體H的X線圖像。 固定部件7由例如樹脂等能夠透過放射線的材料構(gòu)成。X線管4設(shè)置在被攝物體H的背后側(cè)，產(chǎn)生規(guī)定焦點(diǎn)徑的X線， 對被攝物體H進(jìn)行照射。焦點(diǎn)徑越大的X線管4， 一定時間內(nèi)所照射 的X線量越大。攝影部5設(shè)置在被攝物體H的正面?zhèn)?，能夠進(jìn)行高度位置調(diào)整， 以便適應(yīng)攝影部位。另外，攝影部5內(nèi)藏著圖像檢出器5 a。圖像檢出器5 a檢出所照射的X線。作為圖像檢出器5 a，可 以應(yīng)用能夠吸收并蓄積X線能量的輝盡性熒光體板或F P D (Flat Panel Detector )等。應(yīng)用輝盡性熒光體板時，在攝影部5設(shè)有讀取部 (沒有圖示)，其對輝盡性熒光體板照射激光等激勵光，將從該輝盡 性熒光體板射出的輝盡光光電變換成圖像信號，該讀取部所生成的圖 像信號(模擬信號)被輸出到控制裝置6。另外，F(xiàn) P D是變換元件配設(shè)成矩陣狀的矩陣變換電路，該變換 元件相應(yīng)入射的X線量生成電信號，F(xiàn) P D內(nèi)直接生成電信號這一點(diǎn) 不同于輝盡性熒光體板。應(yīng)用FPD時，F(xiàn)PD內(nèi)生成的電信號通過 A/D變換器(沒有圖示)作A/D變換，A/D變換所得的數(shù)字圖 像數(shù)據(jù)被輸出到控制裝置6。本發(fā)明的圖像檢出器5 a的設(shè)置按照以下條件進(jìn)行，即，當(dāng)以從X線管4到固定部件7所固定的被攝物體H的規(guī)定位置、比如被攝物 體H與固定部件7接觸的位置(被攝物體基準(zhǔn)位置HB)之間的距離 為R 1，以從被攝物體基準(zhǔn)位置HB到圖像檢出器5 a檢出面5 H之 間的距離為R2，以X線管4的焦點(diǎn)直徑為Djim時，滿足以下條件 式(1)。/ 2〉A(chǔ)xLc>g …(1)其中，A為0.05以上的定數(shù)。這樣，不管被攝物體H的厚度方向上，診斷對象的位置如何， 都能夠通過采用1個圖像復(fù)原參數(shù)的劣化復(fù)原處理，得到高精細(xì)的X 線攝影圖像。并且，可以根據(jù)攝影裝置2的設(shè)置場所等適當(dāng)定出R^ R2的上限，但本實(shí)施方式中，以從X線管到檢出面5 H的距離R 3 為R3-Rl+R2^3m,優(yōu)選R 3化 5 m。以下，對上述只要將X線管4、圖像檢出器5 a以及固定部件7 設(shè)置成滿足上述關(guān)系式(1)，便能夠?qū)崿F(xiàn)不管被攝物體H的厚度方 向上，診斷對象的位置如何，能夠通過采用1個圖像復(fù)原參數(shù)的劣化 復(fù)原處理，得到高精細(xì)的X線攝影圖像之理由進(jìn)行說明。圖2是圖1所示攝影裝置2中的X線管4、被攝物體H以及圖 4緣出器5 a之位置關(guān)系模式性示意圖。圖2中，被攝物體H在離圖 像檢出器5 a檢出面5H為R2m距離的被攝物體基準(zhǔn)面HB上，與 固定部件7接觸。本發(fā)明中，以被攝物體H的第1檢查對象位置與比第1檢查對 象位置來的遠(yuǎn)離圖像檢出器5 a的第2檢查對象位置之間的距離，在 放射線照射方向上為3 0 0 mm以下。本實(shí)施方式中，以從被攝物體 基準(zhǔn)面HB向X線管4側(cè)位移1 0 mm之位置為檢查對象位置P，以 從被攝物體基準(zhǔn)面HB向X線管4側(cè)位移31Omm之位置為檢查對 象位置Q。本實(shí)施方式中，之所以使檢查對象位置P離開被攝物體基 準(zhǔn)面HB 1 0 mm，使檢查對象位置P與檢查對象位置Q離開3 0 0 mm，因?yàn)槭窃O(shè)想了胸部正面圖像的X線攝影圖像。在檢查對象位置P以及檢查對象位置Q分別放置同樣大小的檢所示，在圖4象檢出器5 a中，對檢查對象位 置P的檢查對象物檢出了具有點(diǎn)像分布cr2的攝影圖像a，對檢查對 象位置Q的檢查對象物檢出了具有點(diǎn)像分布o(jì) 1的攝影圖像p。被攝物體H的厚度方向上診斷對象的位置不同時，由于X線管 4照射的X線的擴(kuò)展，X線攝影圖像的模糊程度不同。圖2的例子中， 穿過檢查對象位置Q的X線，其攝影圖像p的點(diǎn)像分布o(jì) 1之值比較 大，穿過檢查對象位置P的X線，其攝影圖像a的點(diǎn)像分布o(jì)2之值 比較小。如此，檢查對象位置P以及檢查對象位置Q的點(diǎn)像分布8 2 、 8 1之值不同，用于檢查對象位置P以及檢查對象位置Q的X線攝影 圖像劣化復(fù)原處理之應(yīng)有的圖像復(fù)原參數(shù)各不相同，而僅用l個圖像 復(fù)原參數(shù)，便不能對檢查對象位置P或檢查對象位置Q的任何一個進(jìn) 行正確的劣化復(fù)原處理。圖3出示了圖2中R2的變化所相應(yīng)的攝影圖像卩的點(diǎn)像分布ct l與攝影圖像a的點(diǎn)像分布(i2之模糊的比。其中，以X線管4的焦 點(diǎn)徑D為1 0 0jim，該變R 1 ，使其分別為0. 6 5m、 1. 0 m、 2 . 0 m。由圖3所示可知，R 1以及R 2越小，攝影圖像a與攝影圖像p 的X線圖像的模糊比越大。并且，從經(jīng)驗(yàn)上已經(jīng)知道，在模糊比(o 1/cj2)為(jl/(i2-5. 0以下的情況時，模糊之差小到幾乎可 以忽視，即使采用同一圖像復(fù)原參數(shù)進(jìn)行劣化復(fù)原處理，實(shí)用上也不 成為問題。本實(shí)施方式中，以檢查對象位置P的X線攝影圖像的點(diǎn)像 分布為o2，比檢查對象位置P來的遠(yuǎn)離圖像檢出器5 a的檢查對象 位置Q的X線攝影圖像的點(diǎn)像分布為ol,以ol /<5 2^5。較優(yōu)選 o 1 /o2 = 2 . 5以下。圖4中，以Rl-O. 65 m，對圖2例子中的焦點(diǎn)徑D的變 化所對應(yīng)的攝影圖像a的點(diǎn)像分布<y 2以及攝影圖像p的點(diǎn)像分布o(jì) 1的模糊比，對不同的從被攝物體基準(zhǔn)面HB到檢出面5 H之距離R 2進(jìn)行了表示。由圖4所示可知，攝影圖像a與攝影圖像p的X線攝 影圖像的模糊比，與焦點(diǎn)直徑D的常用對數(shù)略成線性變化關(guān)系。
在此，本發(fā)明中，分別根據(jù)圖3以及圖4所示模糊比和R 1、 R 2以及D的對數(shù)關(guān)系，通過滿足上述式(1)，使X線攝影圖像的模 糊之差減小到幾乎可以忽視。由此，不管凈皮攝物體H厚度方向上診斷 對象的位置如何，都能夠通過采用1個圖像復(fù)原參數(shù)的劣化復(fù)原處理， 得到高精細(xì)的X線攝影圖像。并且，若使定數(shù)A為2. 0以上，則能 夠?qū)崿F(xiàn)圖2例中的模糊比為2. 5以下，例如，如拍攝胸部側(cè)面的情 況那樣，在檢查對象位置P與檢查對象位置Q之間的間距距離在3 0 0 mm以上時，也能夠?qū)崿F(xiàn)不管被攝物體H厚度方向上的診斷對象的 位置如何，進(jìn)行實(shí)用上沒有問題的劣化復(fù)原處理?；氐綀Dl， X線管4以及攝影部5分別與控制裝置6電連接。另 外，控制裝置6與圖像處理裝置3電連接。接下去，參照圖5，對放射線圖像攝影系統(tǒng)l的控制結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。如圖5所示，放射線圖像攝影系統(tǒng)1包括攝影裝置2以及圖像處 理裝置3,攝影裝置2備有控制裝置6?？刂蒲b置6與X線管4以及 攝影部5分別電連接，控制裝置6包括操作部6 a，其用來控制操 作X線管4以及攝影部5的攝影動作；處理部6 b ，其作將圖像信號 變換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)等各種信號處理和數(shù)據(jù)處理；控制部6 c，其集中控 制攝影裝置2的各個部分；以及通信部6d，其與其他外部裝置進(jìn)行 通信。另外，圖像處理裝置3包括輸入部3 a，其中有攝影部5的圖 像檢出器5 a讀得的圖像數(shù)據(jù)(圖像信號或數(shù)字圖像數(shù)據(jù))通過通信 部6 d被輸入；操作部3 b，其中有各種指示被輸入；控制部3 c, 其控制圖像處理裝置3的各構(gòu)成部分；存儲部3 d ，其存儲各種控制 數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)；圖4象處理部3 e，其以存儲部3 d中存儲著的控制 數(shù)據(jù)為依據(jù)，對圖像數(shù)據(jù)施行圖像處理；顯示部3 f，顯示施行了圖 像處理的圖像數(shù)據(jù)。輸入部3 a與攝影裝置2的通信部6 d電連接，由圖像檢出器5 a讀得的圖像數(shù)據(jù)輸入到輸入部3 a 。
操作部3 b由周知的鼠標(biāo)、鍵盤或觸板式的操作配板等構(gòu)成，用 戶可以輸入有關(guān)圖像處理的指示?？刂撇糠? c由CPU以及RAM ( Random Access Memory) 等構(gòu)成，由CPU讀出存儲部3 d中存儲著的各種控制程序，展開在 RAM,依從這些程序，集中控制各種演算和上述各構(gòu)成部分。另外，控制部3 c還起到作為圖像復(fù)原參數(shù)生成部的功能，其根 據(jù)在攝像裝置2拍攝的被攝物體的參照放射線圖像，作存儲到存儲部3 d的點(diǎn)像分布函數(shù)(P S F)的算出處理、即圖像復(fù)原參數(shù)生成處 理。P S F是對模糊圖像進(jìn)行劣化復(fù)原處理之際所采用的函數(shù)。另夕卜， 參照放射線圖像是指被攝物體H的厚度方向上規(guī)定位置的放射線圖 像，該參照放射線圖像用于P S F的算出。在被攝物體攝影之前(例 如設(shè)置裝置時、維修時、交換X線管4或圖像檢出器5 a時等)，實(shí) 行P S F的算出處理。P S F的算出是在下述狀態(tài)下進(jìn)行的，例如將圖6所示板材8 a(遮蔽部件)的貫通孔8 b設(shè)定在所定位置。作為板材8 a，例如如 圖6所示，可以使用由鉛等遮蔽放射線的材料組成的、其上形成了貫 通孔8 b的板材8 a等。圖6的例子中，板材8 a的厚度尺寸為0 . 01 ~ 0. 1 mm，貫通孔8 b的直徑為數(shù)jim 5 0jim。如果控制部3 c從操作部3 b接到P S F寫出開始指示信號，便控制X線管4和 攝影裝置2的攝影部5，進(jìn)行板材8 a之貫通孔8 b的圖像攝影。另 外，當(dāng)攝影部5拍攝的X線攝影圖像數(shù)據(jù)作為參照圖像數(shù)據(jù)輸入到輸 入部3 a，控制部3 c便從該參照圖像數(shù)據(jù)寫出亮度分布，且寫出近 似該亮度分布線性形狀的函數(shù)。該寫出的函數(shù)為診斷對象的各檢查對 象位置的PSF。寫出的P SF作為圖像復(fù)原參數(shù)，存儲到存儲部3d 。P S F是例如如圖7所示的分布函數(shù)。圖7中，橫軸是以貫通孔 8 b的中心位置為0時，圖像檢出器5 a的檢出面5H上的位移量， 縱軸是以在該當(dāng)位移量中檢出的放射線強(qiáng)度為最大值1 . 0所表示的 P S F。圖7中所示的P S F是根據(jù)X線管4焦點(diǎn)徑5 0 Ojim,從X線管4到圖像檢出器5 a的距離9 0 Omm，貫通孔8 b的直徑1 0 fini之參照圖像數(shù)據(jù)算出的。本實(shí)施方式中使用的P S F與起因于焦點(diǎn)徑的模糊相對應(yīng)，但也 可以使用其他的PSF，其不僅與起因于焦點(diǎn)徑的模糊相對應(yīng)，還與 包括起因于被攝物體內(nèi)散射線的模糊相對應(yīng)。存儲部3 d存儲著由控制部3 c實(shí)行的各種程序和由圖像處理 部3 e實(shí)行的圖像處理程序，以及上述實(shí)行所必需的參數(shù)和數(shù)據(jù)等。 另外，本實(shí)施方式中的存儲部3 d還存儲著在攝影裝置2拍攝的X線 攝影圖像數(shù)據(jù)及其攝影條件，同時，作為圖像復(fù)原參數(shù)，還存儲著例 如P S F。圖像處理部3 e采用規(guī)定的P S F作為圖像復(fù)原參數(shù)，對攝影裝 置2所拍攝的X線圖像進(jìn)行劣化復(fù)原處理。具體如下，圖像處理部3 e從存儲部3 d讀出與攝影條件相應(yīng)的規(guī)定P S F，以根據(jù)該當(dāng)P S F的圖像復(fù)原參數(shù)，還以存儲部3 d中存儲著的圖像數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，生 成劣化復(fù)原圖像。此時，通過滿足上述式(1)關(guān)系地設(shè)置X線管4、 圖像檢出器5 a以及固定部件7，使得各診斷對象的模糊之差小到幾 乎能夠忽視，所以，不管被攝物體H厚度方向上的診斷對象的位置如 何，通過采用同l個圖像復(fù)原參數(shù)的劣化復(fù)原處理，能夠得到高精細(xì) 的X線攝影圖像。另外，圖像處理部3 e也進(jìn)行階調(diào)修正等其他的圖 像處理。圖像處理部3 e所作的劣化復(fù)原處理如下，即，對從輸入部3 a 輸入的X線攝影圖像數(shù)據(jù)，用圖像復(fù)原參數(shù)的P S F進(jìn)行去巻積 (deconvolution)，得到劣化復(fù)原圖像。也就是說，圖像處理部3 e 對從輸入部3 a輸入的X線攝影圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里葉變換，另 一方面， 從存儲部3 d讀出與攝影條件相應(yīng)的規(guī)定P S F，進(jìn)行傅里葉變換， 用傅里葉變換后的P S F除傅里葉變換后的X線攝影圖像數(shù)據(jù)，由此 生成劣化復(fù)原圖像。而且，與單純進(jìn)行去巻積相比，優(yōu)選根據(jù)貝葉斯判斷(Bayes， estimation)實(shí)行下式(2)。并且，下式(2)中，H為X線攝影圖像，W為劣化復(fù)原圖像，S為P S F。另外，下式(2)的a - ( 1， k 一 K+l ) max、 b = ( k ， I ) min、 c = i +K - 1 。 K為矢量S的要素，I為矢量W的要素，k ={1、 2、！}、 i = {1、 2、 I}。 r表示反復(fù)次數(shù)，為0以上的整數(shù)。且下式(2)的初期值為下式(3)。<formula>formula see original document page 14</formula>—a顯示部3 f備有顯示器，顯示由圖像處理部3 e完成圖像處理后 的X線攝影圖像和各種顯示畫面。接下去，對放射線圖像攝影系統(tǒng)1的放射線圖像攝影方法進(jìn)行說明。首先，使用者將被攝物體H固定在固定部件7，使R 1以及R 2 滿足上式(l)的條件。例如，用D - 1 0 0jim,那么，R 1 = 0. 6 5 m的話，使R 2^0. 15m;Rl = 1.0 m的話，4吏R 2^0. 1 0m; Rl = 2. Om的話，使R2^0. 0 5 m。接下去，使用者設(shè)置圖6所示板材8 a，使其貫通孔8 b對準(zhǔn)任 何一個檢查對象位置。然后，由使用者在操作部3 b輸入P S F寫出 開始指示，控制部3 c則控制X線管4和攝影裝置2的攝影部5，拍 攝板材8 a之貫通孔8 b的圖像。攝影部5將得到的參照圖像數(shù)據(jù)輸 入到輸入部3 a (參照圖像數(shù)據(jù)輸入工序)。接下去，控制部3 c根 據(jù)從輸入部3 a輸入的參照圖像數(shù)據(jù)，寫出亮度分布，且寫出近似該 線性亮度分布形狀的函數(shù)，即寫出診斷對象的各檢查對象位置的P S F。另外，控制部3 c將寫出的P S F作為圖像復(fù)原參數(shù)存儲到存儲 部3 d 。接下去，控制裝置6控制X線管4，使其產(chǎn)生X線，照射被攝物
體H，由此，攝影部5的圖像檢出器5 a檢出所照射的X線。此時， 若應(yīng)用輝盡性熒光體板作為圖像檢出器5 a的話，則輝盡性焚光體板 蓄積X線能量，通過沒有圖示的讀取部對通過照射激勵光而射出的輝 盡光進(jìn)行光電變換，然后將生成的圖像信號(模擬信號)輸出到控制 裝置6。另外，如果應(yīng)用F P D作為圖像檢出器5 a的話，F(xiàn) P D內(nèi) 生成的電信號由沒有圖示的A/D變換器進(jìn)行A/D變換，通過A/ D變換得到的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)輸出到控制裝置6。然后，控制裝置6的通信部6 d將在攝影部5得到的X線攝影 圖像數(shù)據(jù)送往圖像處理裝置3。當(dāng)X線攝影圖像數(shù)據(jù)通過介于中間的 控制部3 c從圖像處理裝置3的輸入部3 a被輸入，則存儲部3 d存 儲該X線攝影圖像數(shù)據(jù)及其攝影條件。然后，圖像處理部3 e進(jìn)行圖像處理。圖8是圖像處理部3 e所 作的圖像處理流程示意。圖像處理部3 e中，如果通過介于中間的控 制部3 c從輸入部3 a有X線攝影圖像被輸入(步驟S 1 )，則對該 X線攝影圖像進(jìn)行傅里葉變換(步驟S 2 )。之后，圖像處理部3 e 從存儲部3 d讀出與攝影條件相對應(yīng)的規(guī)定P S F (步驟S 3 )，然 后對該當(dāng)P S F進(jìn)行傅里葉變換(步驟S 4 )，用在步驟S 4被傅里 葉變換了的P S F除在步驟S 2被傅里葉變換了的X線攝影圖像數(shù)據(jù) (步驟S 5 )。然后，通過對步驟S 5的演算結(jié)果進(jìn)行逆傅里葉變換 (步驟S 6 )，生成復(fù)原圖像數(shù)據(jù)。圖像處理部3 e在有其他X線攝 影圖像數(shù)據(jù)的情況時，則返回步驟S 2，沒有的話則結(jié)束處理(步驟 S 7 )。接下去，控制部3 c在顯示部3 f顯示經(jīng)圖像處理部3 e作圖像 處理了的X線攝影圖像數(shù)據(jù)。如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式的放射線圖像攝影系統(tǒng)1以及放射線 圖像攝影方法，被攝物體H的厚度方向上，診斷對象的位置不同時， 由于穿過各診斷對象的光，其點(diǎn)像分布不同，各診斷對象放射線攝影 圖像復(fù)原處理時應(yīng)該采用的圖像復(fù)原參數(shù)也不同，因此，單用l個圖 像復(fù)原參數(shù)是不能正確的進(jìn)行劣化復(fù)原處理，但是，通過滿足上式(1) 地將被攝物體H固定在規(guī)定位置，進(jìn)行拍攝，則兩者的模糊之比小至 各診斷對象放射線攝影圖像的模糊之差幾乎可以忽視，所以，被攝物 體H的厚度方向上，不管診斷對象的位置如何，能夠通過采用l個圖 像復(fù)原參數(shù)的復(fù)原處理，得到高精細(xì)的X線攝影圖像。另外，因?yàn)楫?dāng)以圖像檢出器5 a檢出的被攝物體H的第1診斷 對象位置的放射線攝影圖像的攝影圖像a的點(diǎn)像分布為(j2 ，以圖像 檢出器5 a檢出的被攝物體H的第2診斷對象位置的放射線攝影圖像 的攝影圖像P的點(diǎn)像分布為(jl時，ol /o2￡5 ，所以，將放射線攝 影圖像的模糊之差，減小到幾乎可以忽視，不管被攝物體H的厚度方 向上，診斷對象的位置如何，能夠通過釆用1個圖像復(fù)原參數(shù)的劣化 復(fù)原處理，得到高精細(xì)的X線攝影圖像。另外，只要笫l診斷對象位置與第2診斷對象位置的離間距離， 在放射線照射方向上是3 0 0 mm以下的范圍，不管被攝物體H的厚 度方向上，診斷對象的位置如何，能夠進(jìn)行實(shí)用上不成問題的劣化復(fù) 原處理。另外，因?yàn)槭歉鶕?jù)攝影裝置2所拍攝的被攝物體的參照放射線攝 影圖像，生成復(fù)原參數(shù)，所以，生成的復(fù)原圖像中已經(jīng)顧及了 X線管 4和圖1象檢出器5 a的個體差。如上詳細(xì)所述，根據(jù)本發(fā)明的放射線圖像攝影系統(tǒng)以及放射線圖 像攝影方法，不管被攝物體厚度方向上診斷對象的位置如何，通過簡 易的處理，能夠得到高精細(xì)的放射線攝影圖像。
權(quán)利要求
1.一種放射線圖像攝影系統(tǒng)，備有攝影裝置，其包括對被攝物體照射放射線的放射線源以及檢出照射到被攝物體的放射線的圖像檢出器，將所述圖像檢出器檢出的放射線作為放射線攝影圖像輸出；存儲部，其存儲規(guī)定的圖像復(fù)原參數(shù)；圖像處理部，其采用從所述存儲部讀出的圖像復(fù)原參數(shù)，對從所述攝影裝置輸出的放射線攝影圖像進(jìn)行劣化復(fù)原處理；所述放射線圖像攝像系統(tǒng)的特征在于，備有將被攝物體固定在規(guī)定位置的固定部件，當(dāng)以所述放射線源與由所述固定部件固定的所述被攝物體的規(guī)定位置之間的距離為R1m，所述被攝物體的規(guī)定位置與所述圖像檢出器之間的距離為R2m，所述放射線源的焦點(diǎn)直徑為Dμm時，有下式(1)的關(guān)系<math-cwu><![CDATA[<math> <mrow><mi>R</mi><mn>2</mn><mo>></mo><mfrac> <mi>A</mi> <mrow><mi>R</mi><mn>1</mn> </mrow></mfrac><mo>×</mo><mi>Lo</mi><msub> <mi>g</mi> <mn>10</mn></msub><mi>D</mi><mo>·</mo><mo>·</mo><mo>·</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo></mrow> </mrow></math>]]></math-cwu><!--img id="icf0001" file="A2007101528620002C1.gif" wi="216" he="43" img-content="drawing" img-format="tif"/-->其中，A為0.05以上的常數(shù)。
2. 權(quán)利要求1中記載的放射線圖像攝影系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng) 以所述被攝物體的第1檢查對象位置的由所述圖像檢出器檢出的放射 線攝影圖像的點(diǎn)像分布為(il ，與所述第l檢查對象位置相比遠(yuǎn)離所 述圖像檢出器的、所述被攝物體的第2檢查對象位置的由所述圖像檢 出器檢出的放射線攝影圖像的點(diǎn)像分布為cr2時，(t1 / (j2s5 。
3. 權(quán)利要求2中記載的放射線圖像攝影系統(tǒng)，其特征在于，所 述第l檢查對象位置與所述第2檢查對象位置的間隔距離，在所述放 射線照射方向上為3 0 0 mm及其以下。
4. 權(quán)利要求1至3的任何一項(xiàng)中記栽的放射線圖像攝影系統(tǒng)， 其特征在于，備有圖像復(fù)原參數(shù)生成部，其根據(jù)所述攝影裝置拍攝的 被攝物體的參照放射線攝影圖像，生成所述圖像復(fù)原參數(shù)。
5. —種放射線圖像攝影方法，使用攝影裝置，其包括對被攝物體照射放射線的放射線源以及檢出照 射到被攝物體的放射線的圖像檢出器，將所述圖像檢出器檢出的放射線作為放射線攝影圖像輸出；存儲部，其存儲規(guī)定的圖像復(fù)原參數(shù)；圖像處理部，其采用從所述存儲部讀出的圖像復(fù)原參數(shù)，對從所 述攝影裝置輸出的放射線攝影圖像進(jìn)行劣化復(fù)原處理；所述放射線圖像攝影方法的特征在于，使用將被攝物體固定在規(guī)定位置的固定部件，當(dāng)以所述放射線源和由所述固定部件固定的所述被攝物體的規(guī) 定位置之間的距離為R 1m,所述被攝物體的規(guī)定位置和所述圖像檢 出器之間的距離為R2m，所述放射線源的焦點(diǎn)直徑為Djim時，有 下式(1)的關(guān)系<formula>formula see original document page 3</formula> …(1)尺l其中，A為0. 0 5以上的常數(shù)。
6. 權(quán)利要求5中記載的放射線圖像攝影方法，其特征在于，當(dāng) 以所述被攝物體的第1檢查對象位置的由所述圖像檢出器檢出的放射 線攝影圖像的點(diǎn)像分布為o1，與所述第1檢查對象位置相比遠(yuǎn)離所 述圖像檢出器的、所述被攝物體的第2檢查對象位置的由所述圖像檢 出器檢出的放射線攝影圖像的點(diǎn)像分布為<t2時，<yl /cy2s5 。
7. 權(quán)利要求6中記栽的放射線圖像攝影方法，其特征在于，使 得所述第l檢查對象位置與所述第2檢查對象位置的間隔距離，在所 述放射線照射方向上為3 0 0 mm及其以下。
8. 權(quán)利要求5至7的任何一項(xiàng)中記載的放射線圖像攝影方法， 其特征在于，根據(jù)所述攝影裝置拍攝的被攝物體的參照放射線攝影圖 像，生成所述圖像復(fù)原參數(shù)。
全文摘要
提供一種放射線圖像攝影系統(tǒng)以及放射線圖像攝影方法，其中，不管被攝物體厚度方向上的診斷對象位置如何，能夠通過簡單處理，得到高精細(xì)的放射線攝影圖像。放射線圖像系統(tǒng)(1)中設(shè)有攝影裝置(2)，其備有X線管(4)以及圖像檢出器(5a)，輸出放射線攝影圖像；存儲部(3d)，其存儲規(guī)定的圖像復(fù)原參數(shù)；圖像處理裝置(3)，其備有圖像處理部(3e)，采用從存儲部(3d)讀出的圖像復(fù)原參數(shù)，對從攝影裝置(2)輸出的放射線攝影圖像進(jìn)行劣化復(fù)原處理；使用將被攝物體固定在規(guī)定位置的固定部件(7)，當(dāng)以X線管(4)與由固定部件(7)固定的被攝物體的規(guī)定位置之間的距離為R1m，被攝物體(H)的規(guī)定位置和圖像檢出器(5a)之間的距離為R2m，X線管(4)的焦點(diǎn)直徑為Dμm時，使?jié)M足式(1)之關(guān)系。其中，A為0.05以上的定數(shù)。
文檔編號A61B6/00GK101147682SQ20071015286
公開日2008年3月26日 申請日期2007年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月22日
發(fā)明者大石篤, 木戶一博, 梅田敏和 申請人:柯尼卡美能達(dá)醫(yī)療印刷器材株式會社