專利名稱：X射線控制方法和x射線裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及X射線裝置，特別是適用于適當(dāng)?shù)乜刂芚射線診斷中的透視和攝影時(shí)的X射線條件的曝光控制而有效的技術(shù)。
背景技術(shù)：
先有的X射線透視攝影裝置中的X射線自動(dòng)曝光裝置將X射線I.I.的輸出光采集一部分用光電倍增管等進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)該檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行X射線透視和攝影控制。例如，在X射線透視控制中，通過(guò)對(duì)X射線管的管電流及管電壓或光學(xué)光闌的光闌量等進(jìn)行反饋控制以使光電倍增管的檢測(cè)信號(hào)的每單位時(shí)間的積分值成為一定值，從而使X射線透視像的亮度總是保持為適當(dāng)值。另外，在X射線攝影控制中，通過(guò)在光電倍增管的檢測(cè)信號(hào)的積分值成為一定值的時(shí)刻遮斷X射線，而得到適當(dāng)?shù)牧炼鹊腦射線攝影像(自動(dòng)曝光控制裝置)。
作為X射線自動(dòng)曝光控制方法的別的例子，有日本特開(kāi)昭57-88698號(hào)公報(bào)記載的X射線自動(dòng)曝光裝置。在該X射線自動(dòng)曝光裝置中，是使用多個(gè)光電二極管取代上述光電倍增管來(lái)檢測(cè)X射線I.I.的輸出光，根據(jù)多個(gè)光電二極管內(nèi)選擇的幾個(gè)光電二極管的輸出進(jìn)行X射線透視和攝影控制的方法。
在上述使用光電倍增管的X射線自動(dòng)曝光控制裝置中，是用半反射鏡等將X射線I.I.的輸出光采集一部分輸入光電倍增管，所以，輸入電視攝像機(jī)的光量就減少了，存在光的利用效率差的問(wèn)題。另外，通常，由于光電倍增管的采光視野只集中在X射線I.I.的中心附近的1點(diǎn)，所以，對(duì)于具有各種X射線吸收量的分布的X射線圖像，就難于將整個(gè)圖像控制為適當(dāng)?shù)牧炼取?br> 另一方面，在特開(kāi)昭57-88698號(hào)公報(bào)所述的X射線自動(dòng)曝光裝置中，通過(guò)配置多個(gè)光電二極管來(lái)取代上述例的光電倍增管，可以增大采光視野。但是，通常光電二極管的個(gè)數(shù)約為8～12個(gè)，在1個(gè)以上的光電二極管位于透過(guò)被檢體的X射線與直線入射的X射線的邊界附近時(shí)，由于被檢體的微小的移動(dòng)，入射到該光電二極管上的X射線量將發(fā)生很大的變化，從而顯示畫面將發(fā)生很大的明暗變化。
作為解決上述問(wèn)題的方法，已提案了直接使用從電視攝像機(jī)輸出的視頻信號(hào)進(jìn)行被檢體的X射線透視攝影控制的方法。
但是，該方法存在以下所述的問(wèn)題，實(shí)際上難于實(shí)現(xiàn)。
例如，電視攝像機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍與光電倍增管或光電二極管相比，非常小，所以，如果增加光量，將發(fā)生光暈(halation)，從而不能檢測(cè)正確的X射線輸出。另外，在X射線攝影控制中，由于控制X射線發(fā)生的時(shí)間比電視攝像機(jī)的幀讀取時(shí)間短，所以，不能作為曝光控制器使用。此外，有效地利用視頻信號(hào)中包含的大量的數(shù)據(jù)而使診斷所需要的部位的透視和攝影像成為適當(dāng)?shù)牧炼鹊目刂扑惴ú幻鞔_。
發(fā)明的公開(kāi)本發(fā)明的目的旨在提供在使用視頻信號(hào)的X射線透視攝影控制中與以往相比可以進(jìn)行更適當(dāng)?shù)腦射線透視攝影控制的X射線控制方法和X射線裝置。
本發(fā)明的其他目的在于，提供可以提高檢測(cè)者的診斷性能的X射線控制方法和X射線裝置。
為了達(dá)到上述目的，在本發(fā)明的X射線裝置中，在進(jìn)行X射線透視時(shí)，將透視或按預(yù)備的攝影所拍攝的X射線像作為參照?qǐng)D像，求出表示與該參照?qǐng)D像的圖像強(qiáng)度(像素值)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)數(shù)的分布的直方圖。另一方面，為了適當(dāng)?shù)爻槌鰣D像數(shù)據(jù)而求出以圖像強(qiáng)度為變量的權(quán)重函數(shù)。其次，將該權(quán)重函數(shù)和直方圖進(jìn)行乘法計(jì)算，求出乘積直方圖。并且，控制X射線管的輸出使該乘積直方圖的平均值成為指定的值。
下面，簡(jiǎn)單地說(shuō)明在本申請(qǐng)中公開(kāi)的發(fā)明中通過(guò)典型的控制所能得到的效果。
(1)在使用視頻信號(hào)的X射線透視攝影控制中，與以往相比，可以進(jìn)行更適當(dāng)?shù)腦射線透視攝影控制。
(2)在使用視頻信號(hào)的X射線透視攝影控制中，可以提高診斷性能。
(3)由于可以使X射線裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化，所以，可以提供低成本的X射線診斷裝置。
(4)可以穩(wěn)定地進(jìn)行X射線透視。
(5)可以防止傳感器伴隨被檢體的移動(dòng)而發(fā)生的過(guò)敏的反應(yīng)。
附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明

圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的X射線裝置的概略結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2是用于說(shuō)明進(jìn)行X射線透視和X射線攝影時(shí)的參量的設(shè)定例的圖。
圖3是用于說(shuō)明本發(fā)明的透視攝影條件運(yùn)算裝置的動(dòng)作的動(dòng)作流程。
圖4A、4B是用于說(shuō)明本實(shí)施例的光暈修正部的動(dòng)作的圖。
圖5A-5D是用于說(shuō)明修正本實(shí)施例的閃耀散射的閃耀修正濾光器的作成順序的圖。
圖6是用于說(shuō)明本實(shí)施例的關(guān)心區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)選擇部的動(dòng)作的圖。
圖7A、7B是用于說(shuō)明本實(shí)施例的加權(quán)平均值運(yùn)算部的原理的圖。
圖8A-8C是用于說(shuō)明在進(jìn)行X射線透視時(shí)任意改變關(guān)心區(qū)域掩模和權(quán)重函數(shù)的參量M、σ的值的參量設(shè)定單元的動(dòng)作的圖。
圖9A、9B是用于說(shuō)明本實(shí)施例的透視攝影條件設(shè)定部的動(dòng)作的圖。
圖10是用于說(shuō)明本實(shí)施例的圖表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的圖。
實(shí)施發(fā)明的最佳形式下面，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
在用于說(shuō)明發(fā)明的實(shí)施例的全部圖中，具有相同功能的部分標(biāo)以相同的符號(hào)，并省略其反復(fù)的說(shuō)明。
圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的X射線裝置的概略結(jié)構(gòu)的框圖。本實(shí)施例的X射線裝置(X射線透視攝影裝置)由X射線管1、X射線濾光器2、X射線準(zhǔn)直儀(X射線照射場(chǎng)限制單元)3、平臺(tái)5、X射線光柵6、X射線圖像增強(qiáng)器(以下，簡(jiǎn)稱為X射線I.I.)7、光學(xué)透鏡系統(tǒng)8、電視攝像機(jī)9、監(jiān)視器10、遠(yuǎn)距離操作臺(tái)11、操作臺(tái)12、X射線控制器100、X射線濾光器控制器101、X射線準(zhǔn)直儀控制器102、透視攝影位置控制器103、I.I.模式控制器104、光學(xué)光闌控制器105、電視攝像機(jī)控制器106、放大器107、A/D變換器108、圖象處理裝置109、透視攝影條件運(yùn)算裝置110和透視攝影條件存儲(chǔ)器111等構(gòu)成。另外，在圖1中，4是被檢測(cè)體，13表示本實(shí)施例的X射線透視攝影裝置進(jìn)行X射線透視攝影時(shí)的X射線照射場(chǎng)。
在本實(shí)施例中，攝像單元由X射線I.I.7、光學(xué)透鏡系統(tǒng)8和電視攝像機(jī)9構(gòu)成。攝像系統(tǒng)由X射線管1、X射線濾光器2、X射線準(zhǔn)直儀3、X射線光柵6和攝像單元構(gòu)成。
在圖1中，設(shè)X射線管1與X射線I.I.7的輸入面之間的距離為例如120cm、被檢測(cè)體4的厚度為t、平臺(tái)5的上面與X射線I.I.7的輸入面之間的距離(以下，稱為空氣間隙)為L(zhǎng)。被檢測(cè)體4的厚度t隨被檢測(cè)體4的個(gè)體差或體位而變化。另外，空氣間隙L隨平臺(tái)5的位置的設(shè)定而變化。X射線I.I.的X射線輸入面的直徑為30.48cm。(x，y)坐標(biāo)系是在X射線I.I.7的輸入面上定義的直角坐標(biāo)系，以X射線I.I.7的中心為原點(diǎn)、體軸方向?yàn)閥軸、與該y軸正交的方向?yàn)閤軸。X射線光柵6固定在X射線I.I.7的輸入面上。電視攝像機(jī)9使用高分辨率CCD元件作為攝像元件。
下面，說(shuō)明圖1所示的X射線透視攝影裝置的各部分的概要情況。
X射線控制器100是從透視攝影條件存儲(chǔ)器111中讀出進(jìn)行X射線透視時(shí)和攝影時(shí)的管電壓值和管電流值、并根據(jù)該讀出值控制X射線管1的X射線發(fā)生的控制裝置。
X射線濾光器控制器101是從透視攝影條件存儲(chǔ)器111中讀出進(jìn)行X射線透視、攝影時(shí)的X射線濾光器2的種類和有無(wú)濾光器、從而進(jìn)行控制的控制裝置。X射線濾光器2是改變從X射線管1輻射的X射線的能量分布的X射線濾光器。
X射線準(zhǔn)直儀控制器102是從透視攝影條件存儲(chǔ)器111中讀出用于設(shè)定進(jìn)行X射線透視·攝影時(shí)的X射線照射場(chǎng)13的X射線準(zhǔn)直儀3的位置、進(jìn)行控制的控制裝置。但是，X射線照射場(chǎng)13，如前所述，是定義為在X射線I.I.7的輸入面上的X射線的照射場(chǎng)。x軸方向和y軸方向的X射線照射場(chǎng)的大小分別用Ax和Ay表示。
透視攝影位置控制器103是控制被檢測(cè)體4的X射線透視·攝影位置的控制裝置。
I.I.模式控制器104是控制進(jìn)行X射線透視·攝影時(shí)的X射線I.I.7的I.I.模式的控制裝置，根據(jù)從透視攝影條件存儲(chǔ)器111中讀出的值進(jìn)行控制。但是，I.I.模式是規(guī)定X射線I.I.7的X射線檢測(cè)區(qū)域的模式。
光學(xué)光闌控制器105是控制進(jìn)行X射線透視·攝影時(shí)的光學(xué)透鏡系統(tǒng)8的光學(xué)光闌面積的控制裝置，分別根據(jù)從透視攝影條件存儲(chǔ)器111中讀出的值進(jìn)行控制。
電視攝像機(jī)控制器106是控制進(jìn)行X射線透視·攝影時(shí)的電視攝像機(jī)9的掃描條件(以下，稱為攝像機(jī)模式)的裝置，根據(jù)從透視攝影條件存儲(chǔ)器111中讀出的值進(jìn)行控制。另外，電視攝像機(jī)控制器106還控制電視攝像機(jī)9的掃描的定時(shí)。
放大器107是將進(jìn)行X射線透視·攝影時(shí)電視攝像機(jī)9的輸出信號(hào)放大后將該放大信號(hào)輸入A/D變換器108的放大器，在本實(shí)施例中，根據(jù)從透視攝影條件存儲(chǔ)器111中讀出的值決定增益(放大率)。
A/D變換器108是將由放大器107進(jìn)行了增益調(diào)整的電視攝像機(jī)9的輸出信號(hào)變換為數(shù)字信號(hào)的A/D變換器。在A/D變換中的量化位數(shù)為例如12位，這時(shí)，數(shù)字圖像的像素值(圖像強(qiáng)度)表示為0～4095范圍內(nèi)的數(shù)值。
圖象處理裝置109是對(duì)從A/D變換器108輸出的數(shù)字圖像進(jìn)行眾所周知的圖象處理并將該圖象處理后的數(shù)字圖像向監(jiān)視器10輸出的裝置，輸出的數(shù)字圖像在監(jiān)視器10上顯示。
透視攝影條件運(yùn)算裝置110是根據(jù)從A/D變換器108輸出的數(shù)字圖像計(jì)算出透視時(shí)的X射線管1的管電壓和管電流的適當(dāng)值后將該結(jié)果記錄到透視攝影條件存儲(chǔ)器111中的運(yùn)算裝置。另外，透視攝影條件運(yùn)算裝置110計(jì)算出攝影時(shí)的拍攝時(shí)間后，將該結(jié)果記錄到透視攝影條件存儲(chǔ)器111中。
下面，根據(jù)圖1說(shuō)明本實(shí)施例的X射線透視攝影裝置的動(dòng)作。但是，在以下的說(shuō)明中，將X射線管1的管電壓V乃至管電流量Q(但是，管電流量Q在進(jìn)行X射線透視時(shí)是以X射線管1的管電流與電視攝像機(jī)9的1幀的讀入時(shí)間之積、在進(jìn)行X射線攝影時(shí)是以X射線管1的管電流與拍攝時(shí)間之積定義的所謂的mAs值)、X射線濾光器2的種類、表現(xiàn)X射線照射場(chǎng)13的Ax和Ay、空氣間隙L、X射線光柵6的種類、I.I.模式、光學(xué)光闌面積Ω、攝像機(jī)模式和放大器107的增益G的狀態(tài)分別作為參量，將在進(jìn)行X射線透視和X射線攝影時(shí)的上述各參量的設(shè)定值分別作為X射線透視條件和X射線攝影條件。另外，檢測(cè)者通過(guò)遠(yuǎn)距離操作臺(tái)11或操作臺(tái)12可以進(jìn)行被檢測(cè)體的透視、攝影對(duì)象部位(例如，胸部、腹部等)的設(shè)定，這時(shí)的設(shè)定值也作為參量加到X射線透視條件和X射線攝影條件中。這些X射線透視條件和X射線攝影條件記錄到透視攝影條件存儲(chǔ)器111中。
在進(jìn)行X射線透視和攝影時(shí)，從X射線管1發(fā)生的X射線由X射線濾光器2使其能量分布變化，在由X射線準(zhǔn)直儀3限制X射線照射場(chǎng)13后透過(guò)被檢測(cè)體4。這時(shí)，X射線在透過(guò)被檢測(cè)體時(shí)，其一部分就由被檢測(cè)體4所散射。該散射X射線大部分被X射線光柵6所遮斷，但是，其一部分未被遮斷，而透過(guò)X射線光柵6。透過(guò)X射線光柵6的散射X射線和未在被檢測(cè)體4中發(fā)生散射而透過(guò)的直接X(jué)射線同時(shí)由X射線I.I.7檢測(cè)，變換為光學(xué)像。在光學(xué)透鏡系統(tǒng)8中使用光學(xué)光闌調(diào)節(jié)光量后，該光學(xué)像成像到電視攝像機(jī)9上。電視攝像機(jī)9將上述光學(xué)像變換為視頻信號(hào)(模擬圖像)并輸出。從電視攝像機(jī)9輸出的視頻信號(hào)由放大器107調(diào)整信號(hào)強(qiáng)度后，在A/D變換器108中從模擬信號(hào)變換為數(shù)字信號(hào)(數(shù)字圖像)。變換為該數(shù)字信號(hào)的視頻信號(hào)即數(shù)字圖像由圖象處理裝置109進(jìn)行指定的圖象處理后向監(jiān)視器10輸出，在顯示畫面上進(jìn)行顯示。
這時(shí)，在進(jìn)行X射線透視時(shí)，從A/D變換器108輸出的數(shù)字圖像在向圖象處理裝置輸出的同時(shí)向透視攝影條件運(yùn)算裝置110輸出。透視攝影條件運(yùn)算裝置110分別按照后面所述的順序?qū)崟r(shí)地計(jì)算X射線管1的透視管電壓V和管電流量Q、光學(xué)光闌面積Ω以及放大器107的增益G的值以使輸入的數(shù)字圖像成為適當(dāng)?shù)闹?，并將該?jì)算結(jié)果寫入到透視攝影條件存儲(chǔ)器111中的各個(gè)值的存儲(chǔ)位置。透視攝影條件存儲(chǔ)器111存儲(chǔ)從透視攝影條件運(yùn)算裝置110輸入的X射線管1的透視管電壓V和管電流量Q、光學(xué)光闌面積Ω、放大器107的增益G的值、由檢測(cè)者通過(guò)遠(yuǎn)距離操作臺(tái)11或操作臺(tái)12輸入的攝像機(jī)模式、I.I.模式、X射線照射場(chǎng)Ax及Ay、被檢測(cè)體部位設(shè)定、X射線濾光器種類、X射線光柵種類以及空氣間隙L的設(shè)定值的信息。X射線控制器100、光學(xué)光闌控制器105和放大器107分別按照該信息實(shí)時(shí)地控制X射線管電壓和X射線管電流量、光學(xué)光闌量以及放大增益，控制結(jié)果反映在視頻信號(hào)強(qiáng)度上，在進(jìn)行A/D變換后，反饋給透視攝影條件運(yùn)算裝置110。通過(guò)進(jìn)行以上說(shuō)明的運(yùn)算和根據(jù)該運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行的控制(反饋控制)，將進(jìn)行X射線透視時(shí)的顯示圖像控制為適當(dāng)?shù)膱D像。
另一方面，檢測(cè)者在進(jìn)行X射線透視時(shí)使用遠(yuǎn)距離操作臺(tái)11或操作臺(tái)12調(diào)節(jié)位置(透視、攝影位置)，在調(diào)整好位置時(shí)，通過(guò)使用遠(yuǎn)距離操作臺(tái)11或操作臺(tái)12指示X射線攝影開(kāi)始，就發(fā)生X射線攝影的開(kāi)始信號(hào)。在發(fā)生了X射線攝影開(kāi)始的信號(hào)時(shí)，就按照以下所示的順序進(jìn)行X射線預(yù)備攝影和X射線正式攝影。
在X射線預(yù)備攝影中，在發(fā)生了攝影開(kāi)始的信號(hào)時(shí)，首先，X射線控制器100停止X射線發(fā)生，結(jié)束X射線透視。其次，X射線控制器100、X射線準(zhǔn)直儀控制器102、I.I.模式控制器104和電視攝像機(jī)控制器106分別從透視攝影條件存儲(chǔ)器111中讀出進(jìn)行X射線攝影時(shí)的X射線管1的管電壓V’、X射線照射場(chǎng)A’x及A’y、I.I.模式和攝像機(jī)模式的設(shè)定值，并設(shè)定為這些值。但是，在進(jìn)行X射線正式攝影時(shí)的X射線管1的管電壓V’根據(jù)透視結(jié)束時(shí)的管電壓V決定，該管電壓V與V’兩者的關(guān)系預(yù)先通過(guò)遠(yuǎn)距離操作臺(tái)11進(jìn)行設(shè)定。另外，在進(jìn)行X射線正式攝影時(shí)的X射線照射場(chǎng)A’x及A’y、I.I.模式和攝像機(jī)模式的設(shè)定值也由檢測(cè)者通過(guò)遠(yuǎn)距離操作臺(tái)11或操作臺(tái)12預(yù)先進(jìn)行設(shè)定。此外，X射線控制器100也對(duì)透視結(jié)束時(shí)的X射線管1的管電流量Q進(jìn)行設(shè)定，以使管電流量成為kQ。但是，k是通過(guò)遠(yuǎn)距離操作臺(tái)11預(yù)先設(shè)定的值，通常設(shè)定為約0.1。之所以將k設(shè)定為比較小的值，是為了在進(jìn)行X射線預(yù)備攝影中防止發(fā)生光暈。在上述設(shè)定完全結(jié)束的同時(shí)，X射線控制器100將X射線發(fā)生信號(hào)傳輸給X射線管1，進(jìn)行X射線預(yù)備攝影。
在X射線預(yù)備攝影結(jié)束的同時(shí)，透視攝影條件運(yùn)算裝置110從A/D變換器108讀出A/D變換后的預(yù)備攝影圖像，按照后面所述的順序計(jì)算進(jìn)行X射線正式攝影時(shí)的管電流量Q’和增益G’，并將該計(jì)算結(jié)果寫入透視攝影條件存儲(chǔ)器111。然后，X射線控制器100、光學(xué)光闌控制器105和放大器107從透視攝影條件存儲(chǔ)器111中分別讀出進(jìn)行X射線正式攝影時(shí)的管電流量q’、光學(xué)光闌面積Ω’和增益G’進(jìn)行設(shè)定。在該設(shè)定完全結(jié)束時(shí)，X射線控制器100就將X射線發(fā)生信號(hào)傳輸給X射線管1，進(jìn)行X射線正式攝影。X射線攝影像由A/D變換器108變換為數(shù)字信號(hào)后，存儲(chǔ)到圖中未示出的幀存儲(chǔ)器中。
X射線透視條件和攝影條件與X射線圖像輸出的關(guān)系，在例如同一申請(qǐng)者的特愿平8-267518號(hào)中表示了其近似式。按照該文獻(xiàn)，設(shè)A/D變換器108的輸出圖像的中心附近的平均像素值為I時(shí)，則I可以用以下數(shù)學(xué)式1近似表示。
在本發(fā)明中，將數(shù)學(xué)式1的公式用于推算光暈電平。
數(shù)學(xué)式1I＝QΩGFCFIP(V)e-μ(V)tfA(t，V，Ax，Ay)fL(t，V，L)P(V)＝apV2+bpV+cpμ(V)＝amV2+bmV+cmfA(t，V，Ax，Ay)＝1-tKF(V-VF)(2Ao-Ax-Ay)fL(t，V，L)＝1-tKL(V-VL)(L-Lo)其中，F(xiàn)c和FI分別是由攝像機(jī)模式、各I.I.模式?jīng)Q定的比例系數(shù)。另外，P(V)是沒(méi)有被拍攝體時(shí)的直接X(jué)射線輸出函數(shù)，μ(V)是用丙烯酸樹(shù)脂板等近似的被檢測(cè)體4的X射線吸收系數(shù)函數(shù)。P(V)、μ(V)分別用管電壓V的2次函數(shù)近似，ap、bp、cp和am、bm、cm的值分別是各函數(shù)的系數(shù)。函數(shù)fA是修正散射X射線量伴隨X射線照射場(chǎng)的變化而變化的函數(shù)。fA中的A0的值表示X射線照射場(chǎng)的標(biāo)準(zhǔn)值。另外，kF和VF是常數(shù)。函數(shù)fL是修正散射X射線量伴隨空氣間隙的變化而變化的函數(shù)。fL中的L0的值表示空氣間隙的標(biāo)準(zhǔn)值。
另外，kL和VL是常數(shù)。ap、bp、cp、am、bm、cmkF、VF、kL、VL的值分別是由所使用的各X射線透視攝影系的系統(tǒng)、X射線濾光器的種類和X射線I.I.的種類決定的特性值。如后面所述，數(shù)學(xué)式1用于在透視攝影條件運(yùn)算裝置中的運(yùn)算，所以，F(xiàn)c、FI的值和特性值是以例如圖表的形式預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的。
圖2表示用于說(shuō)明進(jìn)行X射線透視和X射線攝影時(shí)的參量的設(shè)定例的圖，下面，根據(jù)圖說(shuō)明各參量。為了明確透視和攝影時(shí)的參量值的不同，給攝影時(shí)的參量加上標(biāo)注符號(hào)。
各參量的設(shè)定，可以進(jìn)行手動(dòng)或自動(dòng)設(shè)定。但是，在圖2所示的參量?jī)?nèi)，攝像機(jī)模式、I.I.模式、X射線照射場(chǎng)13、被檢測(cè)體部位設(shè)定、X射線濾光器2的種類、X射線光柵6的種類和空氣間隙分別由檢測(cè)者通過(guò)遠(yuǎn)距離操作臺(tái)11或操作臺(tái)12手動(dòng)設(shè)定。X射線濾光器2的種類，也可以根據(jù)例如透視和攝影時(shí)的管電壓通過(guò)選擇X射線濾光器2的種類而自動(dòng)設(shè)定。另外，與使用管電壓的濾光器2的種類的關(guān)系，檢測(cè)者可以預(yù)先設(shè)定。
在手動(dòng)設(shè)定的參量?jī)?nèi)，攝像機(jī)模式、I.I.模式和X射線照射場(chǎng)13，在透視時(shí)設(shè)定201和攝影時(shí)設(shè)定202中設(shè)定不同的值，其他參量在透視時(shí)和攝影時(shí)設(shè)定共同的值(透視攝影時(shí)共同設(shè)定203)。另外，在圖2所示的參量對(duì)中，管電壓V、管電流量Q、光學(xué)光闌面積Ω和增益G的各值，如前所述，在透視和攝影時(shí)分別自動(dòng)設(shè)定。但是，204是透視自動(dòng)控制的設(shè)定值，205表示攝影自動(dòng)控制的設(shè)定值。另外，攝影管電壓V得也可以由檢測(cè)者通過(guò)遠(yuǎn)距離操作臺(tái)11或操作臺(tái)12進(jìn)行手動(dòng)設(shè)定。
圖3表示本實(shí)施例的透視攝影條件運(yùn)算裝置的動(dòng)作流程。下面，說(shuō)明透視攝影條件運(yùn)算裝置的動(dòng)作。
表300是存儲(chǔ)并供給光暈修正及透視、攝影條件設(shè)定用的參量的存儲(chǔ)器。
圖像縮小部400通過(guò)抽取或像素加法將由A/D變換器108變換為數(shù)字圖像的透視圖像或預(yù)備攝影圖像變換(縮小)為檢測(cè)者預(yù)先設(shè)定的像素?cái)?shù)的數(shù)字圖像。在本實(shí)施例中，將從A/D變換器108輸入的數(shù)字圖像縮小為64像素的四方形的數(shù)字圖像。在以下的說(shuō)明中，在該縮小數(shù)字圖像內(nèi)，特別將透視、攝影條件決定所使用的圖像標(biāo)記為「參照?qǐng)D像」。這樣，通過(guò)使用不是A/D變換后的數(shù)字圖像而是像素?cái)?shù)少的參照?qǐng)D像，就可以減少后面進(jìn)行的運(yùn)算量(透視和攝影條件的決定等所需要的運(yùn)算量)，所以，可以使后面進(jìn)行的運(yùn)算高速化。另外，從A/D變換器108輸入的像素尺寸由攝像機(jī)模式的設(shè)定決定，在透視時(shí)，例如為512或1024像素，而在攝影時(shí)為1024或2048像素。
光暈修正部401是對(duì)像素值為4095的光暈區(qū)域，根據(jù)對(duì)光暈區(qū)域的大小決定的被檢測(cè)體厚度t和那時(shí)的X射線條件使用數(shù)學(xué)式1計(jì)算光暈區(qū)域內(nèi)的各像素的像素值I的運(yùn)算單元。被檢測(cè)體厚度t根據(jù)在后面說(shuō)明的透視攝影條件設(shè)定部405中計(jì)算的平均被檢測(cè)體厚度to決定。所謂光暈區(qū)域，就是在A/D變換前的視頻信號(hào)輸出增大到超過(guò)A/D變換器108所能量化的視頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍時(shí)在X射線圖像中發(fā)生的飽和區(qū)域。在本實(shí)施例中，在A/D變換器108中，由于按量化位數(shù)12位進(jìn)行量化，所以，光暈區(qū)域內(nèi)的像素值為4095。但是，光暈區(qū)域內(nèi)部的像素值本來(lái)取大于4095的值，這樣的誤差就成為使透視和攝影控制的精度降低的原因。因此，光暈修正部401計(jì)算并修正該光暈區(qū)域內(nèi)部的像素值。關(guān)于詳細(xì)情況，后面說(shuō)明。
閃耀修正部402利用預(yù)先設(shè)定的閃耀修正用的數(shù)字濾光器進(jìn)行參照?qǐng)D像的閃耀修正。所謂閃耀修正，就是將在X射線I.I.7的輸出熒光面上發(fā)生的光的散射混入到X射線圖像中的成分去除的處理。
關(guān)心區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)選擇部403將由圖中未示出的檢測(cè)者判定需要特別觀察的部位即關(guān)心區(qū)域設(shè)定到閃耀修正后的參照?qǐng)D像內(nèi)。
加權(quán)平均值運(yùn)算部404通過(guò)對(duì)在關(guān)心區(qū)域內(nèi)選擇的數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)處理，使在診斷上重要性高的攝影部位的圖像輸出成為適當(dāng)?shù)闹怠?br> 透視攝影條件設(shè)定部405決定X射線條件，以使加權(quán)后的圖像的平均值M’成為檢測(cè)者設(shè)定的動(dòng)態(tài)范圍中的指定的值M。作為指定的值M，例如，設(shè)定為像素值的動(dòng)態(tài)范圍的中間值或比中間值低的值。
在進(jìn)行透視時(shí)，通過(guò)使各處理部400-405在每次取入新的透視圖像時(shí)執(zhí)行，對(duì)透視管電壓V進(jìn)行反饋控制，以使加權(quán)后的圖像的平均值M’收斂為設(shè)定值M。
另一方面，在進(jìn)行攝影時(shí)，由于攝影時(shí)間短，不能使用上述反饋控制，所以，用后面所述的方法，使用計(jì)算機(jī)計(jì)算用于使加權(quán)平均值M成為設(shè)定值M的X射線條件。
圖4A、4B是用于說(shuō)明本實(shí)施例的光暈修正的動(dòng)作的圖。圖4A是用于說(shuō)明光暈區(qū)域的像素值的計(jì)算順序的圖，圖4B是用于說(shuō)明根據(jù)光暈區(qū)域的大小決定被檢測(cè)體厚度t的順序的圖。
首先，根據(jù)圖4A說(shuō)明在參照?qǐng)D像500中發(fā)生的光暈區(qū)域的像素值的計(jì)算順序。
在參照?qǐng)D像500中存在光暈501時(shí)，該光暈區(qū)域501就作為像素值為A/D變換器的最大輸出值的4095的像素而被檢測(cè)出來(lái)。
因此，光暈修正部401可以按照以下所示的計(jì)算順序計(jì)算該光暈區(qū)域內(nèi)的像素值。
首先，在參照?qǐng)D像500上的x方向的各位置，測(cè)定y方向的光暈的大小Hy。這時(shí)，按照Hy的大小來(lái)近似各位置x的光暈區(qū)域的被檢測(cè)體厚度t。同樣，在參照?qǐng)D像500上的y方向的各位置，測(cè)定x方向的光暈的大小Hx來(lái)近似光暈區(qū)域的被檢測(cè)體厚度t。這時(shí)，對(duì)光暈區(qū)域501內(nèi)部的各像素，由于存在2個(gè)近似的被檢測(cè)體厚度t，所以，將各像素的被檢測(cè)體厚度定為這些近似值的平均值。
下面，根據(jù)圖4B說(shuō)明根據(jù)光暈的大小Hx、Hy決定被檢測(cè)體厚度的方法。但是，在圖4B中，橫軸表示Hx或Hy的大小(像素?cái)?shù))，縱軸表示被檢測(cè)體厚度t。
光暈區(qū)域內(nèi)部的被檢測(cè)體厚度t根據(jù)Hx和Hy的大小決定。這兩者的關(guān)系，利用預(yù)先設(shè)定的直線502或單純的曲線503、504等近似。但是，在Hx和Hy大到某種程度并超過(guò)像素?cái)?shù)T時(shí)，光暈區(qū)域內(nèi)部的被檢測(cè)體厚度t就是0。另外，在Hx和Hy比較小時(shí)，被檢測(cè)體厚度t就接近縮小圖像500中的被檢測(cè)體的平均被檢測(cè)體厚度to。
這樣，被檢測(cè)體厚度t相對(duì)于縮小圖像500中的被檢測(cè)體的平均被檢測(cè)體厚度to而相對(duì)地決定。在進(jìn)行X射線透視時(shí)，平均被檢測(cè)體厚度to就可以根據(jù)透視圖像輸出的平均值I和透視條件使用數(shù)學(xué)式1進(jìn)行逆運(yùn)算。同樣，對(duì)X射線預(yù)備攝影進(jìn)行光暈修正時(shí)，也可以使用在透視結(jié)束時(shí)測(cè)量的被檢測(cè)體的平均被檢測(cè)體厚度to。平均被檢測(cè)體厚度to在透視攝影條件設(shè)定裝置中進(jìn)行計(jì)算，將信息供給光暈修正部401。但是，在透視開(kāi)始時(shí)，平均被檢測(cè)體厚度to設(shè)定為0。
最后，根據(jù)對(duì)各像素決定的被檢測(cè)體厚度to和那時(shí)的X射線條件，使用數(shù)學(xué)式1計(jì)算各像素值I，作為縮小圖像500中的像素值，從而光暈修正即告結(jié)束。
圖5A-5D是用于說(shuō)明修正本實(shí)施例的閃耀散射的閃耀修正濾光器的作成順序的圖。圖5A、圖5C是用于說(shuō)明為了測(cè)定閃耀散射的點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)而使用的幻像的正面像的圖，圖5B、圖5D是表示攝影圖像的像素值與該像素值的分布位置的關(guān)系的輪廓圖。另外，圖5A所示的幻像是例如在鉛板600的中央開(kāi)的半徑r1的孔的圖，圖5C所示的幻像是將半徑r2的圓盤狀的鉛板602配置在鉛板600的孔的中心的圖。
如前所述，所謂閃耀修正，就是將在X射線I.I.7的輸出熒光面上發(fā)生的光的散射混入到X射線圖像中的成分除去的處理。特別是在圖像中存在光暈時(shí)，在光暈部分發(fā)生的閃耀散射大量地混入到參照?qǐng)D像中，成為使X射線透視控制和X射線攝影控制的精度降低的原因。
閃耀散射的點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)h，通常用指數(shù)函數(shù)近似，用以下所示的數(shù)學(xué)式2表示。
數(shù)學(xué)式2h(x,y)=(1+2πab2)δ(x)δ(y)+ae-bx2+y2]]>因此，用于將參照?qǐng)D像恢復(fù)為閃耀散射前的圖像的閃耀修正濾光器的頻率特性1/H用下述數(shù)學(xué)式3表示。
數(shù)學(xué)式31H(ωx,ωy)=11-2πab2+2πab(b2+ωx2+ωy2)12]]>這樣，在閃耀修正部402中，就利用由數(shù)學(xué)式3所示的數(shù)字濾波器進(jìn)行閃耀修正。但是，包含在數(shù)學(xué)式2和數(shù)學(xué)式3中的a、b是賦予點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)特征的參量，必須預(yù)先測(cè)定。
下面，說(shuō)明閃耀散射的點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)的參量a、b的值的測(cè)定法。
在閃耀散射的點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)的測(cè)定中，假設(shè)幻像配置在X射線光柵的直線上，不配置被檢測(cè)體4和平臺(tái)5。這時(shí)，對(duì)圖5A、5C的幻像分別進(jìn)行X射線攝影，表示出表示攝影圖像的像素值與該像素值的分布位置的關(guān)系時(shí)，就是圖5B、5D那樣的圖形。但是，輪廓圖是通過(guò)鉛板600的中央的直線601上的輪廓圖。
在圖5B、5D中，令鉛板600的孔的中心位置的像素值分別為I1、I2，點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)的參量a使用I1、I2和參量b用下述數(shù)學(xué)式4表示。
數(shù)學(xué)式4a=b22πI1/I2(1+br2)e-br2+(I1/I2-1)(1+br1)e-br1]]>因此，通過(guò)將數(shù)學(xué)式4代入數(shù)學(xué)式3，便可使數(shù)學(xué)式3的參量?jī)H為b。這時(shí)，以b為變量，對(duì)圖5C所示的幻像的攝影像進(jìn)行閃耀修正，便可決定b，使修正后的圖像的輪廓圖的I2的值成為0。另外，也可以使用所決定的b的值和數(shù)學(xué)式4求a的值，所以，可以決定閃耀修正濾波器的頻率特性。
圖6是用于說(shuō)明本實(shí)施例的關(guān)心區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)選擇部403的動(dòng)作的圖。
通常，由于關(guān)心區(qū)域隨被檢測(cè)體4的各攝影對(duì)象部位而異，所以，檢測(cè)者預(yù)先利用操作臺(tái)11設(shè)定被檢測(cè)體4的攝影對(duì)象部位。這時(shí)，為了只選擇關(guān)心區(qū)域內(nèi)部的數(shù)據(jù)而使用的關(guān)心區(qū)域掩模705預(yù)先對(duì)該各攝影對(duì)象部位設(shè)定，根據(jù)攝影對(duì)象部位的設(shè)定值進(jìn)行選擇。由關(guān)心區(qū)域掩模705設(shè)定的關(guān)心區(qū)域，在進(jìn)行X射線透視時(shí)也可以利用后面所述的單元任意改變。
其次，所選擇的關(guān)心區(qū)域掩模705，對(duì)為了只選擇X射線照射場(chǎng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)而使用的X射線照射的掩模703利用邏輯積運(yùn)算部704計(jì)算邏輯積。因此，使用從邏輯積運(yùn)算部704輸出的掩模(選擇掩模)選擇是關(guān)心區(qū)域內(nèi)部并且是X射線照射場(chǎng)內(nèi)部的區(qū)域。另外，X射線照射場(chǎng)掩模703根據(jù)使用操作臺(tái)11設(shè)定的透視時(shí)和攝影時(shí)的X射線照射場(chǎng)而作成。
最后，利用數(shù)據(jù)選擇處理部701，對(duì)參照?qǐng)D像700進(jìn)行只選擇由邏輯積運(yùn)算部704決定的區(qū)域內(nèi)部的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)選擇處理，從關(guān)心區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)選擇部403只輸出所選擇的數(shù)據(jù)702。但是，上述數(shù)據(jù)選擇處理部701和邏輯積運(yùn)算部704利用例如程序或硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)。
圖7A、7B是用于說(shuō)明本實(shí)施例的加權(quán)平均值運(yùn)算部404的計(jì)算的圖，下面，說(shuō)明加權(quán)平均值運(yùn)算處理的詳細(xì)情況。但是，圖7A是表示本實(shí)施例的權(quán)重函數(shù)的圖，圖7B是用于說(shuō)明加權(quán)平均值運(yùn)算部404的處理順序的圖。
由關(guān)心區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)選擇部403選擇的數(shù)據(jù)，先根據(jù)各像素值乘以圖7A所示的權(quán)重函數(shù)，其次，計(jì)算將權(quán)重函數(shù)相乘后的全部數(shù)據(jù)的平均值。如圖7A所示，權(quán)重函數(shù)的分布為以數(shù)據(jù)的像素值為變量的正態(tài)分布。該正態(tài)分布由設(shè)定的平均值M和標(biāo)準(zhǔn)偏差σ唯一地決定。因此，平均值M和標(biāo)準(zhǔn)偏差σ的值作為表現(xiàn)權(quán)重函數(shù)的參量，可以由檢測(cè)者設(shè)定。另外，在本實(shí)施例中，通過(guò)對(duì)由關(guān)心區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)選擇部403選擇的數(shù)據(jù)702的直方圖乘以權(quán)重函數(shù)，可以減少選擇數(shù)據(jù)內(nèi)的像素值的極端高的部位和極端低的部位等那樣的在診斷上重要性低的部位的圖像信息對(duì)進(jìn)行X射線透視時(shí)的曝光控制的影響。
直方圖是表示與X射線圖像的圖像強(qiáng)度(像素值)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)數(shù)的分布。作為作成直方圖的基礎(chǔ)的X射線圖像，可以使用例如透視圖像或比正式攝影時(shí)降低X射線條件而作了預(yù)備攝影的圖像。
現(xiàn)在，設(shè)加權(quán)平均值為M’、由關(guān)心區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)選擇部403選擇的數(shù)據(jù)702的像素?cái)?shù)為n、各像素的像素值為I(k)(k＝1～n)，則M’可以用下述數(shù)學(xué)式5進(jìn)行計(jì)算。
數(shù)學(xué)式5M1=Σκ=1nI(κ)W(I(κ))Σκ=1nW(I(κ))]]>其中，W是權(quán)重函數(shù)。
下面，根據(jù)圖7B說(shuō)明加權(quán)平均值運(yùn)算部404的處理的順序。
如前所述，權(quán)重函數(shù)的參量M、σ的值，其適當(dāng)值隨各攝影對(duì)象部位而不同，所以，對(duì)各攝影對(duì)象部位預(yù)先設(shè)定適當(dāng)值(M1、σ1、；M2、σ2；……Mn、σn)。檢測(cè)者利用操作臺(tái)11設(shè)定被檢測(cè)體4的攝影對(duì)象部位，根據(jù)該設(shè)定值選擇適當(dāng)?shù)腗、σ的值801。這時(shí)，M、σ的值在進(jìn)行X射線透視時(shí)可以利用后面所述的單元任意改變。使用該選擇的M、σ的值801決定權(quán)重函數(shù)，對(duì)由關(guān)心區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)選擇部403選擇的數(shù)據(jù)702進(jìn)行由數(shù)學(xué)式5所示的加權(quán)平均運(yùn)算800，計(jì)算加權(quán)平均值M’。
在本實(shí)施例中，作為權(quán)重函數(shù)，通過(guò)采用正態(tài)分布，具有檢測(cè)者可以直觀地操作權(quán)重函數(shù)的效果。但是，作為權(quán)重函數(shù)，并不限定正態(tài)分布，也可以是例如大于3個(gè)自由度的x2(x的平方)分布、泊松分布或t分布等概率分布函數(shù)。
圖8A-8C是用于說(shuō)明在進(jìn)行X射線透視時(shí)任意改變關(guān)心區(qū)域掩模和權(quán)重函數(shù)的參量M、σ的值的參量設(shè)定單元的動(dòng)作的圖，下面，根據(jù)圖8A-8C說(shuō)明參量設(shè)定單元的動(dòng)作。但是，在圖8A-8C中，圖8A是用于說(shuō)明參量設(shè)定單元的外觀的圖，圖8B是用于說(shuō)明關(guān)心區(qū)域的設(shè)定順序的圖，圖8C是用于說(shuō)明關(guān)心區(qū)域設(shè)定后的圖。
通常，關(guān)心區(qū)域和權(quán)重函數(shù)的參量值的適當(dāng)值隨被檢測(cè)體4的個(gè)體差而異，所以，通過(guò)在進(jìn)行X射線透視時(shí)進(jìn)行修正，可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)腦射線透視控制。在本實(shí)施例中，該關(guān)心區(qū)域和M、σ的設(shè)定，使用控制器900進(jìn)行。該控制器900可以進(jìn)行遙控操作，另外，也可以配置在操作臺(tái)12和遠(yuǎn)距離操作臺(tái)11上。
如圖8A所示，關(guān)心區(qū)域的設(shè)定使用關(guān)心區(qū)域設(shè)定按鈕901和復(fù)位按鈕902進(jìn)行設(shè)定。關(guān)心區(qū)域設(shè)定按鈕901由多個(gè)按鈕構(gòu)成，但是，其外框呈圓形。該圓形與由X射線I.I.檢測(cè)的區(qū)域?qū)?yīng)。該多個(gè)按鈕可以分別獨(dú)立地接通和斷開(kāi)，通過(guò)按壓該按鈕，順序反復(fù)進(jìn)行接通和斷開(kāi)操作。另外，各按鈕的結(jié)構(gòu)為僅在接通狀態(tài)時(shí)按鈕本身發(fā)光或按鈕的顏色變化的結(jié)構(gòu)。例如，該關(guān)心區(qū)域設(shè)定按鈕901使用眾所周知的觸摸式傳感器。
下面，根據(jù)圖8B說(shuō)明關(guān)心區(qū)域的設(shè)定順序。首先，檢測(cè)者從操作臺(tái)11設(shè)定攝影對(duì)象部位時(shí)，如圖8B所示，只有與對(duì)攝影對(duì)象部位設(shè)定的關(guān)心區(qū)域?qū)?yīng)的按鈕907自動(dòng)地成為接通狀態(tài)而發(fā)光(在圖8B中用虛線所示的按鈕)。其次，在進(jìn)行X射線透視時(shí)檢測(cè)者改變關(guān)心區(qū)域時(shí)，檢測(cè)者通過(guò)例如按下或接觸關(guān)心區(qū)域設(shè)定按鈕901使關(guān)心區(qū)域設(shè)定按鈕901自由地接通/斷開(kāi)，便可如圖8C所示的那樣設(shè)定關(guān)心區(qū)域。但是，為了防止將關(guān)心區(qū)域設(shè)定到X射線照射場(chǎng)外，在本實(shí)施例中，與X射線照射場(chǎng)外對(duì)應(yīng)的按鈕總是被固定為斷開(kāi)狀態(tài)。另外，在設(shè)定的關(guān)心區(qū)域太小時(shí)，X射線透視控制將不穩(wěn)定，所以，預(yù)先設(shè)定關(guān)心區(qū)域的最小面積，在設(shè)定的關(guān)心區(qū)域的面積小于該最小面積時(shí)，關(guān)心區(qū)域設(shè)定按鈕901就一直固定為接通狀態(tài)。
如前所述，在改變關(guān)心區(qū)域時(shí)，設(shè)定的關(guān)心區(qū)域的外框在監(jiān)視器10上顯示一定時(shí)間。這樣新設(shè)定的關(guān)心區(qū)域，通過(guò)按壓復(fù)位按鈕902可以恢復(fù)為圖8B所示的初始狀態(tài)。另外，也可以對(duì)攝影對(duì)象部位重新設(shè)定和修改按上述順序決定的關(guān)心區(qū)域。
其次，權(quán)重函數(shù)的參量M、σ設(shè)定的順序分別使用平均值設(shè)定按鈕(函數(shù)參量設(shè)定單元)904(a)、(b)和標(biāo)準(zhǔn)偏差設(shè)定按鈕(函數(shù)參量設(shè)定單元)906(a)、(b)進(jìn)行設(shè)定。設(shè)定的M、σ的值分別總是顯示在平均值顯示板903和標(biāo)準(zhǔn)偏差值顯示板905上。首先，通過(guò)操作臺(tái)11設(shè)定攝影對(duì)象部位時(shí)，先設(shè)定對(duì)攝影對(duì)象部位設(shè)定的M、σ的值，并分別顯示在平均值顯示板903和標(biāo)準(zhǔn)偏差值顯示板905上。其次，在進(jìn)行X射線透視時(shí)改變M時(shí)，通過(guò)按壓平均值設(shè)定按鈕904(a)、(b)可以分別增減M的值?？梢允筂的值僅在預(yù)先設(shè)定的設(shè)定范圍內(nèi)變化。同樣，在進(jìn)行X射線透視時(shí)改變?chǔ)視r(shí)，通過(guò)按壓標(biāo)準(zhǔn)偏差設(shè)定按鈕906(a)、(b)可以分別增減σ的值。可以使σ的值僅在預(yù)先設(shè)定的設(shè)定范圍內(nèi)變化。另外，按照上述順序新設(shè)定的M、σ的值通過(guò)按壓復(fù)位按鈕907可以恢復(fù)為初始狀態(tài)。另外，也可以對(duì)攝影對(duì)象部位重新設(shè)定和修改按上述順序決定的M、σ的值。
圖9A、9B是用于說(shuō)明本實(shí)施例的透視攝影條件設(shè)定部405的動(dòng)作的圖。圖9A是用于說(shuō)明進(jìn)行X射線透視時(shí)的透視攝影條件設(shè)定部的動(dòng)作的圖，圖9B是用于說(shuō)明進(jìn)行X射線攝影時(shí)的透視攝影條件設(shè)定部的動(dòng)作的圖。
首先，根據(jù)圖9A說(shuō)明進(jìn)行X射線透視時(shí)的透視條件的設(shè)定順序。
在進(jìn)行X射線透視時(shí)，需要決定X射線管1的透視管電壓V、管電流量Q、光學(xué)光闌面積Ω和放大器107的增益G各個(gè)值。但是，通常透視管電流量Q的值是根據(jù)透視管電壓V決定的，所以，透視管電流量作為管電壓V的函數(shù)而表為Q(V)。另外，光學(xué)光闌面積Ω在進(jìn)行透視時(shí)保持為一定。此外，放大器107的增益G根據(jù)攝像機(jī)模式?jīng)Q定。因此，在進(jìn)行透視時(shí)作為所控制的參量，可以只考慮透視管電壓V。即，可以設(shè)定使圖像輸出為M/M’倍的透視管電壓V以使加權(quán)平均值M’成為M。因此，通過(guò)使用數(shù)學(xué)式1求出使圖像輸出I為M/M’倍的透視管電壓V，就可以適當(dāng)?shù)乜刂仆敢晥D像。
其次，說(shuō)明透視管電壓V的計(jì)算順序，首先，在數(shù)學(xué)式1中，通過(guò)將M’代入左邊的圖像輸出I中，反過(guò)來(lái)求平均被檢測(cè)體厚度to(步驟1000)。但是，平均被檢測(cè)體to的逆運(yùn)算，可以使用例如2分法等數(shù)值計(jì)算方式進(jìn)行運(yùn)算。
其次，透視攝影條件設(shè)定部405將平均被檢測(cè)體to、透視管電壓V和透視管電流量Q(V)代入數(shù)學(xué)式1，改變透視管電壓V，決定使左邊的圖像輸出I成為M的V(步驟1001)。該平均被檢測(cè)體厚度to也可以與在光暈修正部401的處理中具有共同的數(shù)據(jù)。
在步驟1000、1001中求出的透視管電壓V和透視管電流量Q(V)的值記錄(存儲(chǔ))到透視攝影條件存儲(chǔ)器111中，立即反映在X射線管1的輸出中。按照上述順序，進(jìn)行X射線透視時(shí)的反饋控制。通常，對(duì)按照上述順序新得到的參照?qǐng)D像計(jì)算加權(quán)平均值M’時(shí)，不立即成為設(shè)定值M，這是由加權(quán)運(yùn)算引起的。但是，在本實(shí)施例的X射線透視時(shí)，加權(quán)平均值M’通過(guò)反饋控制數(shù)次便收斂為M。
下面，根據(jù)圖9B說(shuō)明進(jìn)行X射線攝影時(shí)的攝影條件的設(shè)定順序。
在進(jìn)行X射線正式攝影時(shí)，需要決定X射線管1的管電流量Q’、光學(xué)光闌面積Ω’和增益G’各個(gè)值。但是，在攝影時(shí)的光學(xué)光闌面積Ω’通常保持為一定。此外，放大器107的增益G’根據(jù)攝像機(jī)模式?jīng)Q定。因此，作為在進(jìn)行攝影時(shí)所控制的參量，可以只考慮攝影管電流量Q’。即，可以設(shè)定使圖像輸出I為M/M’倍的攝影管電流量Q’以使預(yù)備攝影的加權(quán)平均值M’成為設(shè)定值M。但是，和上述X射線透視時(shí)一樣，使用這樣設(shè)定的攝影管電流量Q’進(jìn)行X射線正式攝影時(shí)，X射線攝影像的加權(quán)平均值也不會(huì)立即成為設(shè)定值M。這是由加權(quán)運(yùn)算引起的。另外，在進(jìn)行X射線攝影時(shí)，不能像透視時(shí)那樣進(jìn)行反饋控制而使M’接近M，所以，為了計(jì)算正確的攝影管電流量Q’，要進(jìn)行以下所示的處理。
首先，在進(jìn)行X射線預(yù)備攝影時(shí)，從關(guān)心區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)選擇部403輸出的數(shù)據(jù)暫時(shí)保存到圖中未示出的存儲(chǔ)器中。其次，加權(quán)平均值運(yùn)算部404對(duì)該存儲(chǔ)器保存的數(shù)據(jù)計(jì)算加權(quán)平均值M’。然后，透視攝影條件設(shè)定部405計(jì)算M與M’之差的絕對(duì)值，判斷該差值是否小于ε(步驟1002)。在該步驟1002，M與M’之差的絕對(duì)值小于ε時(shí)，就認(rèn)為攝影管電流量Q’是設(shè)定成適當(dāng)值的電流量，并將這時(shí)的加權(quán)平均值M’記錄(存儲(chǔ))到透視攝影條件存儲(chǔ)器111中。另一方面，在M與M’之差的絕對(duì)值大于ε時(shí)，透視攝影條件設(shè)定部405就不將攝影管電流量Q’視為已設(shè)定為適當(dāng)值的電流量，而將使攝影管電流量Q’為M/M’倍的電流量作為新的Q’，向加權(quán)平均值運(yùn)算部404輸出。另外，透視條件設(shè)定部405在使圖中未示出的存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)(從關(guān)心區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)選擇部403輸出的數(shù)據(jù))全部成為M/M’倍后，通過(guò)將該成為M/M’倍的數(shù)據(jù)寫入到圖中未示出的存儲(chǔ)器中，來(lái)更新存儲(chǔ)器內(nèi)的數(shù)據(jù)。
另一方面，利用透視攝影條件設(shè)定部405更新了數(shù)據(jù)的加權(quán)平均值運(yùn)算部404再次根據(jù)更新后的數(shù)據(jù)計(jì)算加權(quán)平均值M’，并向透視攝影條件設(shè)定部405輸出。在透視攝影條件設(shè)定部405中再次計(jì)算M/M’之差的絕對(duì)值，判斷該差值是否小于ε(步驟1002)。
透視攝影條件設(shè)定部405通過(guò)反復(fù)進(jìn)行以上說(shuō)明的順序直至M與M’之差的絕對(duì)值小于指定值ε，使M’逐漸接近于M，計(jì)算適當(dāng)?shù)臄z影管電流量Q’即適當(dāng)?shù)臄z影條件。
這樣，本實(shí)施例的透視攝影條件設(shè)定部405在進(jìn)行正式攝影之前就可以設(shè)定適當(dāng)?shù)臄z影管電流量，所以，可以與電視攝像機(jī)9的幀讀取時(shí)間無(wú)關(guān)地控制X射線照射時(shí)間。
但是，指定值ε可以是將預(yù)先設(shè)定的值預(yù)先存儲(chǔ)到圖表中或在進(jìn)行透視攝影前檢測(cè)者通過(guò)操作臺(tái)12或遠(yuǎn)距離操作臺(tái)11設(shè)定的任意的值。另外，指定值ε是決定攝影圖像的精度的系數(shù)，指定值ε小時(shí)，精度高，而運(yùn)算時(shí)間增加、指定值ε大時(shí)，精度降低，可以減少運(yùn)算時(shí)間。因此，作為指定值ε的適當(dāng)值，是在5≤ε≤25的范圍內(nèi)，例如，10、15等就是適當(dāng)?shù)摹?br> 另外，本實(shí)施例的透視攝影條件設(shè)定部405使在進(jìn)行預(yù)備攝影時(shí)和正式攝影時(shí)的管電壓和X射線照射場(chǎng)相同，所以，在進(jìn)行預(yù)備攝影和正式攝影期間，可以使圖像的對(duì)比度及散射X射線量的比例相同。因此，可以簡(jiǎn)單地決定攝影的曝光量。另外，由于可以更精確地計(jì)算攝影的曝光量，所以，可以提高X射線攝影圖像的畫質(zhì)。
另一方面，本實(shí)施例的透視攝影條件設(shè)定部405也可以將進(jìn)行預(yù)備攝影時(shí)的攝影管電流量Q’設(shè)定得比進(jìn)行正式攝影時(shí)的攝影管電流量Q’小，這時(shí)，可以抑制參照?qǐng)D像中包含的光暈，所以，可以根據(jù)參照?qǐng)D像正確地進(jìn)行攝影控制。因此，可以提高X射線攝影圖像的畫質(zhì)。
圖10表示用于說(shuō)明本實(shí)施例的圖表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的圖。
由圖10可知，圖表300由與FC的各攝像機(jī)模式對(duì)應(yīng)的值301、與FI的各I.I.模式對(duì)應(yīng)的值302和各特性值的值303構(gòu)成。但是，特性值隨光柵的種類和濾波器的種類而異，所以，準(zhǔn)備了對(duì)所使用的全部光柵和濾波器的組合的圖表。該圖表預(yù)先對(duì)例如各光柵與濾波器的組合進(jìn)行準(zhǔn)備。
如上所述，在本發(fā)明實(shí)施例的X射線透視攝影裝置中，加權(quán)平均值運(yùn)算部404對(duì)在進(jìn)行X射線透視時(shí)或預(yù)備攝影時(shí)拍攝的X射線像即數(shù)字圖像根據(jù)，從以作為權(quán)重函數(shù)導(dǎo)入的變量為像素值的正態(tài)分布和關(guān)心區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)選擇部403輸入的選擇數(shù)據(jù)的像素值的直方圖，利用數(shù)學(xué)式2所示的計(jì)算公式計(jì)算選擇數(shù)據(jù)的加權(quán)平均值M’；透視攝影條件設(shè)定部405計(jì)算加權(quán)平均值M’與權(quán)重函數(shù)的平均值M相等的透視管電壓V或攝影管電流量Q’并存儲(chǔ)到透視攝影條件存儲(chǔ)器111中，由此，X射線控制器100根據(jù)該存儲(chǔ)值調(diào)整X射線管1的輸出，所以，可以減少在診斷上重要性低的部位的圖像信息對(duì)進(jìn)行X射線透視時(shí)的曝光控制的影響。因此，可以使在診斷上重要的部位的圖像濃度適當(dāng)。另外，由于可以控制使在診斷上重要的部位的圖像濃度適當(dāng)?shù)耐敢暫蛿z影條件，所以，可以提高X射線透視攝影圖像的質(zhì)量。因此，可以提高檢測(cè)者的診斷性能。另外，可以提高檢測(cè)者的診斷效率。此外，在本實(shí)施例中，作為權(quán)重函數(shù)是使用作為概率分布函數(shù)的一種形式的正態(tài)分布，所以，在改變函數(shù)參量時(shí)，可以直觀地判斷函數(shù)的形狀。
另外，由數(shù)學(xué)式2可知，加權(quán)平均值M’是從關(guān)心區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)選擇部403輸入的直方圖與權(quán)重函數(shù)的乘積值即進(jìn)行了加權(quán)處理的值，所以，本實(shí)施例的X射線裝置可以進(jìn)行使在診斷上重要性高的攝影部位的圖像輸出成為適當(dāng)?shù)闹档耐敢晹z影控制。
此外，本實(shí)施例的X射線透視攝影裝置與以往不同，是根據(jù)閃耀修正部402消除了閃耀散射的影響的參照?qǐng)D像進(jìn)行透視攝影控制的，所以，可以控制X射線透視條件和X射線攝影條件使得總是成為適當(dāng)?shù)腦射線量。
例如，在胃?jìng)?cè)面等的透視圖像中發(fā)生光暈時(shí)，在該光暈部分發(fā)生的閃耀散射將大量地混入到透視圖像中，有時(shí)會(huì)達(dá)到接近輸出信號(hào)中的40％。因此，在進(jìn)行使總的輸出信號(hào)為一定值的X射線透視控制的先有的X射線透視攝影裝置中，在輸出適當(dāng)?shù)腦射線量的約60％的X射線量的狀態(tài)下控制就收斂了，因此，存在畫質(zhì)降低的問(wèn)題。與此相反，在本實(shí)施例的X射線透視攝影裝置中，是根據(jù)閃耀修正部402消除了閃耀成分的參照?qǐng)D像進(jìn)行X射線透視控制的，所以，可以進(jìn)行使X射線量基本上成為適當(dāng)?shù)闹档目刂?。因此，與以往相比，在X射線量上可以改善約40％。
此外，在本實(shí)施例的X射線裝置中，在進(jìn)行閃耀修正之前，由光暈修正部401將參照?qǐng)D像中的光暈區(qū)域內(nèi)的像素值變換為適當(dāng)?shù)南袼刂?，所以，即使是用?dòng)態(tài)范圍小的電視攝像機(jī)9進(jìn)行拍攝，也可以用于進(jìn)行透視和攝影控制。
另外，在本實(shí)施例的X射線透視攝影裝置中，是根據(jù)由電視攝像機(jī)9拍攝的X射線圖像進(jìn)行控制的，所以，可以使X射線裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化。
另外，由于是根據(jù)由電視攝像機(jī)9拍攝的X射線圖像進(jìn)行控制的結(jié)構(gòu)，所以，可以防止伴隨被檢測(cè)體的移動(dòng)而發(fā)生傳感器的過(guò)敏反應(yīng)。此外，可以穩(wěn)定地拍攝透視圖像。
在本實(shí)施例的X射線透視攝影裝置中，圖像縮小部400、光暈修正部401、閃耀修正部402、關(guān)心區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)選擇部403、加權(quán)平均值運(yùn)算部404和透視攝影部405是用程序?qū)崿F(xiàn)的，但是，并不限于此，也可以使用硬件來(lái)構(gòu)成。
另外，在本實(shí)施例中，設(shè)定了是否采用攝影時(shí)的管電流量Q’的平均值M與加權(quán)平均值M’之差的絕對(duì)值，是根據(jù)是否小于指定的值ε來(lái)判定的，但是，并不限于此，也可以用M與M’之比(M/M’)來(lái)近似。
本發(fā)明不限于上述發(fā)明的實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)，可以進(jìn)行種種變更。
例如，在本實(shí)施例中，所示的是在進(jìn)行X射線攝影時(shí)，進(jìn)行預(yù)備攝影的方式，但是，也可以根據(jù)在X射線透視中計(jì)算的平均被檢測(cè)體厚度的信息求適當(dāng)?shù)腦射線攝影條件。作為根據(jù)平均被檢測(cè)體厚度的信息求適當(dāng)?shù)腦射線攝影條件的方法，有例如日本特愿平8-267518號(hào)中所述的方法。另外，例如，在本實(shí)施例中，作為X射線檢測(cè)器，使用的是由X射線I.I.7、光學(xué)透鏡系統(tǒng)8和電視攝像機(jī)9構(gòu)成的系統(tǒng)，但是，并不限于此，使用例如X射線2維平面?zhèn)鞲衅鞯纫部梢垣@得同樣的效果。作為該X射線2維平面?zhèn)鞲衅鞯睦?，有例如「Large Area，F(xiàn)lat-Panel，Amorphous SiliconImagers；L.E.Antonuk，et al.SPIE，Vol.2432，Physics of MedicalImaging，pp.216-227」中所述的例子等。另外，本發(fā)明也可以適用于一般的X射線透視裝置、X射線攝影裝置、立體X射線攝影裝置等。
權(quán)利要求
1.一種X射線控制方法，用于具有發(fā)生X射線并照射被檢測(cè)體的X射線管，限制X射線的照射場(chǎng)的X射線照射場(chǎng)限制單元和得到上述被檢測(cè)體的X射線像的攝像單元的X射線裝置，其特征在于包括將根據(jù)上述攝像單元的輸出信號(hào)得到的X射線像作為參照?qǐng)D像，計(jì)算將表示與該參照?qǐng)D像的圖像強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)數(shù)的分布的直方圖與以上述圖像強(qiáng)度為變量的權(quán)重函數(shù)相乘而得到的乘積直方圖的平均值M’的步驟；和控制上述X射線管的輸出使上述平均值M’接近指定的值M的步驟。
2.按權(quán)利要求1所述的X射線控制方法，其特征在于計(jì)算上述平均值M’的步驟包括從透視圖像選擇上述參照?qǐng)D像的步驟。
3.按權(quán)利要求1所述的X射線控制方法，其特征在于計(jì)算上述平均值M’的步驟包括從在正式攝影之前按比正式攝影弱的X射線條件預(yù)先進(jìn)行的預(yù)備攝影的X射線像選擇上述參照?qǐng)D像的步驟。
4.按權(quán)利要求3所述的X射線控制方法，其特征在于控制上述X射線管的輸出的步驟包括進(jìn)行使上述X射線管的管電壓和上述X射線的照射場(chǎng)在預(yù)備攝影時(shí)和正式攝影時(shí)相同的控制的步驟。
5.按權(quán)利要求1所述的X射線控制方法，其特征在于計(jì)算上述平均值M’的步驟包括選擇概率分布函數(shù)作為上述權(quán)重函數(shù)，將該概率分布函數(shù)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差設(shè)定為上述權(quán)重函數(shù)的函數(shù)參量的步驟。
6.按權(quán)利要求5所述的X射線控制方法，其特征在于計(jì)算上述平均值M’的步驟包括選擇正態(tài)分布函數(shù)作為上述概率分布函數(shù)的步驟。
7.按權(quán)利要求1所述的X射線控制方法，其特征在于計(jì)算上述平均值M’的步驟包括對(duì)進(jìn)行X射線透視時(shí)或預(yù)備攝影時(shí)的X射線像的像素?cái)?shù)減小上述參照?qǐng)D像的像素?cái)?shù)的步驟；和根據(jù)該像素?cái)?shù)減小后的參照?qǐng)D像計(jì)算上述平均值M’的步驟。
8.按權(quán)利要求1所述的X射線控制方法，其特征在于計(jì)算上述平均值M’的步驟包括檢測(cè)上述參照?qǐng)D像中的發(fā)生光暈的區(qū)域的步驟；根據(jù)上述X射線管的控制值、上述被檢測(cè)體的厚度和發(fā)生光暈時(shí)的上述攝像單元的控制值計(jì)算上述光暈區(qū)域內(nèi)的各像素的像素強(qiáng)度的步驟；使用通過(guò)上述計(jì)算求出的像素強(qiáng)度置換上述光暈區(qū)域內(nèi)的像素強(qiáng)度的步驟；和根據(jù)上述置換后的參照?qǐng)D像計(jì)算上述平均值M’的步驟。
9.按權(quán)利要求8所述的X射線控制方法，其特征在于計(jì)算上述平均值M’的步驟包括根據(jù)上述光暈區(qū)域的大小決定與該光暈區(qū)域?qū)?yīng)的上述被檢測(cè)體的厚度的步驟。
10.按權(quán)利要求1所述的X射線控制方法，其特征在于計(jì)算上述平均值M’的步驟包括消除在上述參照?qǐng)D像中存在的閃耀散射成分的步驟；和根據(jù)消除了該閃耀散射成分的參照?qǐng)D像計(jì)算上述平均值M’的步驟。
11.按權(quán)利要求1所述的X射線控制方法，其特征在于計(jì)算上述平均值M’的步驟包括設(shè)定上述被檢測(cè)體的透視和攝影對(duì)象部位的步驟；和根據(jù)該設(shè)定的對(duì)象部位決定上述權(quán)重函數(shù)的步驟。
12.按權(quán)利要求1所述的X射線控制方法，其特征在于計(jì)算上述平均值M’的步驟包括對(duì)上述參照?qǐng)D像設(shè)定計(jì)算上述平均值M’的區(qū)域的步驟；和對(duì)該設(shè)定的區(qū)域計(jì)算上述平均值M’的步驟。
13.按權(quán)利要求12所述的X射線控制方法，其特征在于設(shè)定計(jì)算上述平均值M’的區(qū)域的步驟包括根據(jù)攝影對(duì)象部位進(jìn)行設(shè)定的步驟。
14.按權(quán)利要求12所述的X射線控制方法，其特征在于設(shè)定計(jì)算上述平均值M’的區(qū)域的步驟包括在模擬地表示上述攝像單元的攝像范圍的區(qū)域上設(shè)定上述區(qū)域的步驟。
15.X射線裝置，其特征在于包括發(fā)生X射線并照射被檢測(cè)體的X射線管；控制X射線的發(fā)生條件的裝置；限制X射線的照射場(chǎng)的X射線照射場(chǎng)限制單元；得到上述被檢測(cè)體的X射線像的攝像單元；將根據(jù)上述攝像單元的輸出信號(hào)得到的X射線像作為參照?qǐng)D像，計(jì)算將表示與該參照?qǐng)D像的圖像強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)數(shù)的分布的直方圖與以上述圖像強(qiáng)度為變量的權(quán)重函數(shù)相乘而得到的乘積直方圖的平均值M’的單元；和控制上述X射線管的輸出使上述平均值M’接近指定的值M的單元。
16.按權(quán)利要求15所述的X射線裝置，其特征在于計(jì)算上述平均值M’的單元包括從透視圖像選擇上述參照?qǐng)D像的單元。
17.按權(quán)利要求15所述的X射線裝置，其特征在于計(jì)算上述平均值M’的單元包括從在正式攝影之前按比正式攝影弱的X射線條件預(yù)先進(jìn)行的預(yù)備攝影的X射線像選擇上述參照?qǐng)D像的單元。
18.按權(quán)利要求17所述的X射線裝置，其特征在于控制上述X射線管的輸出的單元包括進(jìn)行使上述X射線管的管電壓和上述X射線的照射場(chǎng)在預(yù)備攝影時(shí)和正式攝影時(shí)相同的控制的單元。
19.按權(quán)利要求15所述的X射線裝置，其特征在于計(jì)算上述平均值M’的單元包括選擇概率分布函數(shù)作為上述權(quán)重函數(shù)，將該概率分布函數(shù)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差設(shè)定為上述權(quán)重函數(shù)的函數(shù)參量的單元。
20.按權(quán)利要求19所述的X射線裝置，其特征在于計(jì)算上述平均值M’的單元包括選擇正態(tài)分布函數(shù)作為上述概率分布函數(shù)的單元。
21.按權(quán)利要求15所述的X射線裝置，其特征在于計(jì)算上述平均值M’的單元包括對(duì)進(jìn)行X射線透視時(shí)或預(yù)備攝影時(shí)的X射線像的像素?cái)?shù)減小上述參照?qǐng)D像的像素?cái)?shù)的單元；和根據(jù)該像素?cái)?shù)減小后的參照?qǐng)D像計(jì)算上述平均值M’的單元。
22.按權(quán)利要求15所述的X射線裝置，其特征在于計(jì)算上述平均值M’的單元包括檢測(cè)上述參照?qǐng)D像中的發(fā)生光暈的區(qū)域的單元；根據(jù)上述X射線管的控制值、上述被檢測(cè)體的厚度和發(fā)生光暈時(shí)的上述攝像單元的控制值計(jì)算上述光暈區(qū)域內(nèi)的各像素的像素強(qiáng)度的單元；使用通過(guò)上述計(jì)算求出的像素強(qiáng)度置換上述光暈區(qū)域內(nèi)的像素強(qiáng)度的單元；和根據(jù)上述置換后的參照?qǐng)D像計(jì)算上述平均值M’的單元。
23.按權(quán)利要求22所述的X射線裝置，其特征在于計(jì)算上述平均值M’的單元包括根據(jù)上述光暈區(qū)域的大小決定與該光暈區(qū)域?qū)?yīng)的上述被檢測(cè)體的厚度的單元。
24.按權(quán)利要求15所述的X射線裝置，其特征在于計(jì)算上述平均值M’的單元包括消除在上述參照?qǐng)D像中存在的閃耀散射成分的單元；和根據(jù)消除了該閃耀散射成分的參照?qǐng)D像計(jì)算上述平均值M’的單元。
25.按權(quán)利要求15所述的X射線裝置，其特征在于計(jì)算上述平均值M’的單元包括設(shè)定上述被檢測(cè)體的透視和攝影對(duì)象部位的單元；和根據(jù)該設(shè)定的對(duì)象部位決定上述權(quán)重函數(shù)的單元。
26.按權(quán)利要求25所述的X射線裝置，其特征在于決定上述權(quán)重函數(shù)的單元包括設(shè)定上述權(quán)重函數(shù)的函數(shù)參量的值的函數(shù)參量設(shè)定單元。
27.按權(quán)利要求15所述的X射線裝置，其特征在于計(jì)算上述平均值M’的單元包括對(duì)上述參照?qǐng)D像設(shè)定計(jì)算上述平均值M’的區(qū)域的單元；和根據(jù)該設(shè)定的區(qū)域計(jì)算上述平均值M’的單元。
28.按權(quán)利要求27所述的X射線裝置，其特征在于計(jì)算上述平均值M’的單元包括根據(jù)攝影對(duì)象部位設(shè)定計(jì)算上述平均值M’的區(qū)域的單元。
29.按權(quán)利要求27所述的X射線裝置，其特征在于計(jì)算上述平均值M’的單元包括對(duì)分割模擬地表示上述攝像單元的攝像范圍的區(qū)域而生成的小區(qū)域，決定與該小區(qū)域?qū)?yīng)的位置的通/斷狀態(tài)的多個(gè)觸摸傳感器；將與該觸摸傳感器的接通狀態(tài)的區(qū)域?qū)?yīng)的攝像區(qū)域設(shè)定為上述參照?qǐng)D像上的關(guān)心區(qū)域的單元；和根據(jù)上述關(guān)心區(qū)域計(jì)算上述平均值M’的單元。
30.X射線裝置，其特征在于包括發(fā)生X射線并照射被檢測(cè)體的X射線管；控制X射線的發(fā)生條件的X射線控制裝置；得到上述被檢測(cè)體的X射線像的攝像裝置；在根據(jù)上述攝像裝置的輸出信號(hào)得到的第1X射線像中發(fā)生光暈時(shí)，根據(jù)該光暈的區(qū)域的尺寸、X射線管的控制值、上述被檢測(cè)體的厚度和上述攝像裝置的控制值求光暈區(qū)域的正規(guī)的圖像強(qiáng)度并提供修正后的第2X射線像的光暈修正裝置；對(duì)上述第2X射線像設(shè)定關(guān)心區(qū)域的裝置；根據(jù)上述關(guān)心區(qū)域設(shè)定對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)的權(quán)重函數(shù)的裝置；對(duì)上述關(guān)心區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)，求將表示與圖像強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)數(shù)的分布的直方圖與上述權(quán)重函數(shù)相乘了的乘積直方圖并求該乘積直方圖的平均值M’的裝置；和設(shè)定上述X射線控制裝置的控制數(shù)據(jù)以使上述平均值M’接近指定的值M的裝置。
31.按權(quán)利要求30所述的X射線裝置，其特征在于進(jìn)而包括對(duì)上述光暈修正裝置的輸出圖像進(jìn)行閃耀修正的閃耀修正裝置。
32.按權(quán)利要求30所述的X射線裝置，其特征在于設(shè)定上述關(guān)心區(qū)域的裝置包括根據(jù)攝影對(duì)象部位生成掩模的裝置。
33.按權(quán)利要求30所述的X射線裝置，其特征在于設(shè)定上述權(quán)重函數(shù)的裝置包括根據(jù)攝影對(duì)象部位設(shè)定像素強(qiáng)度的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差的裝置。
全文摘要
本發(fā)明的X射線裝置將在進(jìn)行X射線透視時(shí)拍攝的X射線像作為參照?qǐng)D像,計(jì)算將與該參照?qǐng)D像的圖像強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)數(shù)的直方圖和以上述圖像強(qiáng)度為變量的權(quán)重函數(shù)相乘而得到的乘積直方圖的平均值,控制X射線管的輸出使乘積直立圖的平均值成為指定的值。
文檔編號(hào)A61B6/02GK1255279SQ98804795
公開(kāi)日2000年5月31日 申請(qǐng)日期1998年5月1日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月9日
發(fā)明者植木廣則, 植田健, 久芳明 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立醫(yī)藥