特開 2024-177377 画像処理システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024177377

(43)【公開日】2024-12-19

(54)【発明の名称】画像処理システム

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/00 20240101AFI20241212BHJP

【ＦＩ】

A61B6/00 550M

【審査請求】有

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024174116

(22)【出願日】2024-10-03

(62)【分割の表示】P 2022563828の分割

【原出願日】2021-11-18

(31)【優先権主張番号】P 2020193778

(32)【優先日】2020-11-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(31)【優先権主張番号】P 2020193783

(32)【優先日】2020-11-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000138185

【氏名又は名称】株式会社モリタ製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100176245

【弁理士】

【氏名又は名称】安田 亮輔

(72)【発明者】

【氏名】吉岡 正志

(72)【発明者】

【氏名】杉原 義人

(57)【要約】

【課題】得られるＸ線画像のうちで観察したい部位におけるコントラストを向上させることができる画像処理システムを提供する。
【解決手段】画像処理システムは、Ｘ線撮影画像が記録されたイメージプレートから読み取られる読取信号を処理してＸ線画像を生成する。画像処理システムは、読取信号に含まれる全出力域に対し、観察の目的に応じた一部の注目域に関する濃淡の変化度合いが、注目域以外の非注目域に関する濃淡の変化度合いよりも大きくなるように信号処理を行う。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｘ線撮影画像が記録されたイメージプレートから読み取られる読取信号を処理してＸ線画像を生成する画像処理システムであって、
操作者による操作を受け付ける操作部を備え、
前記操作部において、前記読取信号に含まれる全出力域のうちの第１注目域を指定する第１の指定と、前記読取信号に含まれる全出力域のうちの、前記第１注目域とは線量強度域の異なる第２注目域を指定する第２の指定とが受け付けられ、
前記第１の指定が受け付けられたとき、前記第１注目域に関する濃淡の変化度合いが、前記第１注目域以外の第１非注目域に関する濃淡の変化度合いよりも大きくなるように信号処理を行い、
前記第２の指定が受け付けられたとき、前記第２注目域に関する濃淡の変化度合いが、前記第２注目域以外の第２非注目域に関する濃淡の変化度合いよりも大きくなるように信号処理を行う、画像処理システム。

【請求項2】

前記信号処理を対数変換により行う、請求項１に記載の画像処理システム。

【請求項3】

前記第１非注目域に関する濃淡の変化度合いを無くして前記第１非注目域が一定の濃度で表されるように信号処理を行うか、又は、前記第２非注目域に関する濃淡の変化度合いを無くして前記第２非注目域が一定の濃度で表されるように信号処理を行う、請求項１又は２に記載の画像処理システム。

【請求項4】

前記第１非注目域に関する濃淡の変化度合いを無くして前記第１非注目域が一定の濃度で表されるように信号処理を行い、且つ、前記第２非注目域に関する濃淡の変化度合いを無くして前記第２非注目域が一定の濃度で表されるように信号処理を行う、請求項１又は２に記載の画像処理システム。

【請求項5】

アナログデジタル変換される前のアナログ信号に対して前記信号処理を行う、請求項１～４のいずれか一項に記載の画像処理システム。

【請求項6】

Ｘ線撮影による検出信号を処理してＸ線画像を生成する画像処理システムであって、
操作者による操作を受け付ける操作部を備え、
前記操作部において、前記検出信号に含まれる全出力域のうちの第１注目域を指定する第１の指定と、前記検出信号に含まれる全出力域のうちの、前記第１注目域とは線量強度域の異なる第２注目域を指定する第２の指定とが受け付けられ、
前記第１の指定が受け付けられたとき、前記第１注目域に関する濃淡の変化度合いが、前記第１注目域以外の第１非注目域に関する濃淡の変化度合いよりも大きくなるように信号処理を行い、
前記第２の指定が受け付けられたとき、前記第２注目域に関する濃淡の変化度合いが、前記第２注目域以外の第２非注目域に関する濃淡の変化度合いよりも大きくなるように信号処理を行う、画像処理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、特に、Ｘ線撮影画像が記録されたイメージプレートから読み取られる読取信号を処理してＸ線画像を生成する画像処理および画像処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、Ｘ線の曝射によって潜像が記録されたイメージングプレート（ＩＰと略称される）を読み取り、Ｘ線画像の画像処理を行う技術が知られている（たとえば特許文献１参照）。読取装置は、イメージングプレートにレーザ光を照射し、レーザ光の照射により励起された輝尽発光を検出し、対数変換増幅およびＡ／Ｄ変換等の処理を施し、デジタル信号を出力する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０－１７２３６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記した従来の技術では、輝尽発光の検出によって得られた読取信号に対し、対数変換増幅およびＡ／Ｄ変換等の処理が施される。しかし、従来の技術では、観察の目的によっては、眠い画像が生成されてしまう。眠い画像とは、観察したい部位におけるコントラストが鮮明でなく、ぼんやりとした（ぼけた）画像である。

【0005】

本開示は、得られるＸ線画像のうちで観察したい部位におけるコントラストを向上させることができる画像処理システムを説明する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様は、Ｘ線撮影画像が記録されたイメージプレートから読み取られる読取信号を処理してＸ線画像を生成する画像処理システムであって、読取信号に含まれる全出力域に対し、観察の目的に応じた一部の注目域に関する濃淡の変化度合いが、注目域以外の非注目域に関する濃淡の変化度合いよりも大きくなるように信号処理を行う。

【0007】

この画像処理システムによれば、読取信号に含まれる全出力域のうち、観察の目的に応じた一部の注目域に関してのみ、濃淡の変化度合いが大きくなる。よって、得られたＸ線画像のうちで、観察したい部位におけるコントラストが向上する。

【0008】

上記の画像処理システムは、信号処理を対数変換により行ってもよい。対数変換は、たとえば、線量の強度が低い場合でも、濃淡の変化を分かり易くする。これにより、臨床的に扱いやすいＸ線画像が得られる。

【0009】

上記の画像処理システムは、注目域に対応する線量強度域が非注目域に対応する線量強度域よりも低線量側に存在するよう、注目域および非注目域を設定してもよい。この場合、高線量側（非注目域）のコントラストを犠牲にして低線量側（注目域）のコントラストが重視される。これにより、線量の強度が低い領域において、高いコントラストを実現できる。

【0010】

上記の画像処理システムは、注目域に対応する線量強度域が非注目域に対応する線量強度域よりも高線量側に存在するよう、注目域および非注目域を設定してもよい。この場合、低線量側（非注目域）のコントラストを犠牲にして高線量側（注目域）のコントラストが重視される。これにより、線量の強度が高い領域において、高いコントラストを実現できる。

【0011】

上記の画像処理システムは、非注目域が、注目域に対応する線量強度域よりも低線量側に存在する線量強度域を持った第１非注目域と、注目域に対応する線量強度域よりも高線量側に存在する線量強度域を持った第２非注目域とを含むよう、注目域および非注目域を設定してもよい。この場合、所望の線量強度域に対応する注目域が設定され、注目域におけるコントラストが重視される。

【0012】

上記の画像処理システムは、非注目域に関する濃淡の変化度合いを無くして非注目域が一定の濃度で表されるように信号処理を行ってもよい。この場合、より一層、注目域と非注目域におけるメリハリをつけることができる。非注目域に対応する画像部分は均一な濃度をもったコントラストのない画像となり、注目域に対応する画像部分は濃度変化の大きな、より鮮明なコントラストをもった画像となる。

【0013】

上記の画像処理システムは、アナログデジタル変換される前のアナログ信号に対して信号処理を行ってもよい。デジタル信号に対して信号処理を行った場合、出力値における細かい差が消え得る。アナログデジタル変換されるよりも前に（先立って）注目域に対する信号処理を行うことで、アナログ信号が有する差をＸ線画像における濃淡に反映することができる。

【0014】

本開示の別の態様は、Ｘ線撮影による検出信号を処理してＸ線画像を生成する画像処理システムであって、検出信号に含まれる全出力域に対し、観察の目的に応じた一部の注目域に関する濃淡の変化度合いが、注目域以外の非注目域に関する濃淡の変化度合いよりも大きくなるように信号処理を行う。

【0015】

この画像処理システムによれば、検出信号に含まれる全出力域のうち、観察の目的に応じた一部の注目域に関してのみ、濃淡の変化度合いが大きくなる。よって、得られたＸ線画像のうちで、観察したい部位におけるコントラストが向上する。

【発明の効果】

【0016】

本開示のいくつかの態様によれば、得られるＸ線画像のうちで観察したい部位におけるコントラストを向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、本開示の一実施形態に係る画像処理システムの概略構成を示す図である。

【図2】図２は、図１の画像処理システムをより具体的な構成を示す図である。

【図3】図３は、画像処理部（画像処理装置）における構成例を示すブロック図である。

【図4】図４は、画像処理システムにおいて実行される基本処理のフロー図である。

【図5】図５は、画像処理システムにおいて実行される処理の一例を示すフロー図である。

【図6】図６（ａ）はアナログ信号の特性を示す図であり、図６（ｂ）は信号処理を経た出力の変化度合いを示す図である。

【図7】図７（ａ）はアナログ信号の特性を示す図であり、図７（ｂ）は信号処理を経た出力の変化度合いを示す図である。

【図8】図８は、複数段の厚みを有するアルミ階段ファントムを示す図である。

【図9】図９（ａ）および図９（ｂ）は、本開示の信号処理を行わない（補正無し）場合の濃淡の変化度合いを示す図である。

【図10】図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、低線量側（Ｘ線高吸収領域）に注目域が設定された場合の濃淡の変化度合いを示す図であり、図１０（ｃ）はその場合の歯科診療におけるＸ線画像例を示す図である。

【図11】図１１（ａ）および図１１（ｂ）は、高線量側（Ｘ線低吸収領域）に注目域が設定された場合の濃淡の変化度合いを示す図であり、図１１（ｃ）はその場合の歯科診療におけるＸ線画像例を示す図である。

【図12】図１２（ａ）は補正無しの場合の各ステップの変化を示す図であり、図１２（ｂ）は補正有りの場合の各ステップの変化を示す図である。

【図13】図１３は、画像処理部（画像処理装置）における別の構成例を示すブロック図である。

【図14】図１４（ａ）はアナログ信号の特性を示す図であり、図１４（ｂ）は、図１３の構成例による信号処理を経た出力の変化度合いを示す図である。

【図15】図１５は、画像処理システムにおいて実行される処理の他の例を示すフロー図である。

【図16】図１６（ａ）は対象物の一例を示す図であり、図１６（ｂ）および図１６（ｃ）は、強度検出の例を示す図である。

【図17】図１７（ａ）はアナログ信号の特性を示す図であり、図１７（ｂ）は、図１３の構成例による信号処理を経た出力の変化度合いを示す図である。

【図18】図１８（ａ）はアナログ信号の特性を示す図であり、図１８（ｂ）は、図１３の構成例による信号処理を経た出力の変化度合いを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

【0019】

図１を参照して、本実施形態の画像処理システムＳの基本構成について説明する。画像処理システムＳは、一例として、歯科診療におけるＸ線撮影に用いられる。歯科診療において、患者の口腔内にイメージプレート１００が設置され、口腔内におけるＸ線撮影が実施される。イメージプレート１００には、Ｘ線撮影画像が記録される。イメージプレートはイメージングプレートと呼ばれることもあるので、イメージングプレートと呼びかえることもできる。

【0020】

図１に示されるように、画像処理システムＳは、Ｘ線撮影画像が記録されたイメージプレート１００（図２参照）から読み取られる読取信号を処理してＸ線画像を生成するシステムである。画像処理システムＳは、ＩＰ励起モジュール１１と、画像処理部２と、主制御部２０と、操作部（フィジカルインターフェース）４と、表示部（ディスプレイ）３とを備える。ＩＰ励起モジュール１１は、イメージプレート１００に励起光を照射してイメージプレート１００を走査し、イメージプレート１００において生じる輝尽発光を検出する。ＩＰ励起モジュール１１は、たとえばフォトダイオードアレイおよびアンプ等を有しており、得られた輝度情報に基づいて、Ｘ線撮影画像の読取信号を出力する。ＩＰ励起モジュール１１としては、公知の構成が採用され得る。ＩＰ励起モジュール１１は、励起光の光源と輝尽発光のスキャナの組として構成されてもよく、光源・スキャナ１１と表現されてもよい。主制御部２０は、ＣＰＵ２０ａを有し、画像処理システムＳの各部を制御する。操作部４は、操作ボタンまたはタッチパネルディスプレイ等を有し、操作者による操作を受け付ける。操作部４は、入力した操作内容に従った信号を主制御部２０に出力する。画像処理部２は、ＣＰＵ２ａを有し、主制御部２０によって制御されて画像処理に係る各種の演算を行う。画像処理部２は、読取信号に対してアナログデジタル変換および合成処理等を行い、Ｘ線画像を生成する。主制御部２０は、Ｘ線画像を表示部３に表示させる。画像処理部２が主制御部２０を兼ねていてもよい。主制御部２０は回路で構成されてもよく、メイン制御回路２０と表現されてもよい。画像処理部２は回路で構成されてもよく、サブ画像処理回路２と表現されてもよい。

【0021】

画像処理システムＳは、上述の構成を一体に備えてもよいし、たとえば、ＩＰ励起モジュール１１および画像処理部２の一部が一体とされ、画像処理部２の他の部分および表示部３が一体とされ、これらが配線またはネットワーク等によって通信可能に接続されてもよい（図２参照）。その場合に、操作部４は双方に設けられてもよい。画像処理システムＳは回路から構成されてもよい。画像処理システムＳは画像処理回路Ｓと表現されてもよい。画像処理システムＳの各構成要素が一体になって、たとえばケース又は筐体の内部に組み込まれていてもよい。その場合、画像処理システムＳは「画像処理装置」として構成される。すなわち、画像処理システムＳは、画像処理装置Ｓと表現されてもよい。
続いて、図２を参照して、画像処理システムＳの具体的な一構成例について説明する。なお、以下の説明において、イメージプレート１００をＩＰ１００と略称する。

【0022】

図２に示される画像処理システムＳは、第１画像処理装置１０と第２画像処理装置３０とを備える。第１画像処理装置１０および第２画像処理装置３０は、配線またはネットワーク等によって接続されており、入出力インターフェース２５，３５によって互いに情報通信可能である。第１画像処理装置１０は、ＩＰ励起モジュール１１と、ＣＰＵ１９を含む第１画像処理部１８と、ＣＰＵ２２を含む主制御部２１と、表示部２３と、操作部２４と、入出力インターフェース２５とを有する。第２画像処理装置３０は、ＣＰＵ２９を含む第２画像処理部２８と、ＣＰＵ３２を含む主制御部３１と、記憶部（メモリ）３６と、表示部（ディスプレイ）３３と、操作部（フィジカルインターフェース）３４と、入出力インターフェース３５とを有する。表示部２３および表示部３３は、図１中の表示部３に相当する。操作部２４および操作部３４は、図１中の操作部４に相当する。

【0023】

第１画像処理装置１０は回路で構成されてもよく、第１画像処理回路１０と表現されてもよい。第２画像処理装置３０は回路で構成されてもよく、第２画像処理回路３０と表現されてもよい。第１画像処理部１８は回路で構成されてもよく、第１サブ画像処理回路１８と表現されてもよい。第２画像処理部２８は回路で構成されてもよく、第２サブ画像処理回路２８と表現されてもよい。主制御部２１は回路で構成されてもよく、第１メイン制御回路２１と表現されてもよい。主制御部３１は回路で構成されてもよく、第２メイン制御回路３１と表現されてもよい。ＣＰＵ１９は第１画像処理プロセッサ１９と表現されてもよい。ＣＰＵ２２は第１メイン制御プロセッサ２２と表現されてもよい。ＣＰＵ２９は第２画像処理プロセッサ２９と表現されてもよい。ＣＰＵ３２は第２メイン制御プロセッサ３２と表現されてもよい。

【0024】

ＩＰ励起モジュール１１は、ＩＰ１００を受け入れるＩＰ受入部１２と、ＩＰ受入部１２内のＩＰ１００に励起光を照射する励起光照射部（励起光光源）１４と、励起光照射部１４で発生した光を受光する受光部（光レシーバ）１６とを含む。受光部１６は、Ｘ線撮影画像の読取信号を第１画像処理部１８に出力する。第１画像処理部１８および第２画像処理部２８は、図１中の画像処理部２に相当する。第１画像処理部１８および第２画像処理部２８は、所定の画像処理工程を実行する。第１画像処理部１８および第２画像処理部２８によって行われる処理については後述する。第２画像処理装置３０は、第２画像処理部２８から出力されたＸ線画像を表示部３３に表示させると共に、外部機器３９に出力する。

【0025】

図３を参照して、画像処理部２における構成例について説明する。図３に示されるように、本実施形態の第１画像処理部１８は、ＩＰ励起モジュール１１から出力された読取信号に対してアナログデジタル変換を行うアナログデジタル変換部４０を有する。第１画像処理部１８は、アナログデジタル変換部４０を有することにより、アナログデジタル変換される前のアナログ信号に対して信号処理を行う。特に本実施形態において、アナログデジタル変換部４０は、読取信号に含まれる全出力域に対し、観察の目的に応じた一部の注目域ＲＶ１１、ＲＰ１１（Ｒ１）と、注目域Ｒ１以外の非注目域ＲＶ２ａ、ＲＰ２ａ、ＲＶ２ｂ、ＲＰ２ｂ（Ｒ２）とを設定する（図６（ａ）参照）。非注目域ＲＶ２ａ、ＲＰ２ａは注目域Ｒ１に対応する線量強度域よりも低線量側に存在する線量強度域であり、非注目域ＲＶ２ｂ、ＲＰ２ｂは注目域Ｒ１に対応する線量強度域よりも高線量側に存在する線量強度域である。たとえば、非注目域のうち、出力値が低い方の第１非注目域ＲＶ２ａおよびＲＰ２ａは一律の調整出力値（例えば白色）で表されるように決めておき、出力値が高い方の第２非注目域ＲＶ２ｂ、ＲＰ２ｂは一律の調整出力値（例えば黒色）で表されるように決めておくことができる。注目域Ｒ１については、コントラストを好適化する処理が行われる（図６（ｂ）参照）。なお、第１非注目域ＲＰ２ａがオフセット値ＯＦになってもよい。このような信号処理（画像処理）によれば、不要な演算の負担を回避でき、プロセッサの演算上、限りあるビット数を有効に利用できる。なお、グラフ上において、縦軸の要素はＰの文字の挿入で、横軸の要素はＶの文字の挿入で表現されている。アナログデジタル変換部４０は回路で構成されてもよく、アナログデジタル変換回路４０と表現されてもよい。

【0026】

本件構成による出力調整の処理を加えない、線量に対するオリジナルの出力のパターンを原出力パターンＯＲと呼び、この原出力パターンＯＲが図６（ａ）のようにグラフ上の原出力パターン線ＯＲＬで示されるものとする。画像処理部２は、アナログ信号に対して信号処理を行う。信号処理後の調整にかかる、線量に対する出力のパターンを調整出力パターンＡＪと呼び、この調整出力パターンＡＪが図６（ｂ）のようにグラフ上の調整出力パターン線ＡＪＬで示される。原出力パターンＯＲにおいては、低線量領域において、線量値の変化に対する出力値の変化が乏しい領域が多く含まれ、高線量領域において、線量値の変化に対する出力値の変化が急峻な領域が多く含まれる。

【0027】

そこで、原出力パターンＯＲの線量値の変化に対する出力値の変化が乏しい領域すなわち濃淡の変化度合いが乏しい領域に対して調整出力パターンＡＪにて変化度合いが大きくなる（急峻となる）ように信号処理を行うことが考えられる。

【0028】

さらに好ましくは、原出力パターンＯＲの線量値の変化に対する出力値の変化が急峻な領域すなわち濃淡の変化度合いが急峻である領域に対して調整出力パターンＡＪにて変化度合いが小さくなる（緩やかになる）ように信号処理を行うことが考えられる。図６（ｂ）に示されるのは、これらの処理を施したリニアな調整パターンの例である。調整出力パターンＡＪの上限値ＲＨと下限値ＲＬは適宜定め得るが、上限値ＲＨと下限値ＲＬを、図示のように原出力パターンＯＲ中の注目域Ｒ１の最小値と最大値に適合させてもよい。

【0029】

図６に示されるような、広範な注目域Ｒ１全てにわたってリニアな調整パターンに対比して、注目域Ｒ１を限定し、非注目域に関する濃淡の変化度合いが、非注目域に関する濃淡の変化度合いよりも大きくなる（急峻となる）ように信号処理を行うことが考えられる。図７（ｂ）に示すのはこのような調整処理をした例である。図７においては、注目域ＲＶ１２、ＲＰ１２（Ｒ１）の範囲が図６に示されるＲ１の例よりも低線量側領域に限定されている。アナログデジタル変換部４０は、注目域に関する濃淡の変化度合いが、非注目域Ｒ２（ＲＶ２ｃ、ＲＰ２ｃ、ＲＶ２ｄ、ＲＰ２ｄ）に関する濃淡の変化度合いよりも大きくなる（急峻となる）ように信号処理を行う。非注目域に関する濃淡の変化度合いは、注目域に関する濃淡の変化度合いよりも緩やかになる。調整出力パターンＡＪの上限値ＲＨと下限値ＲＬは適宜定めうるが、上限値ＲＨと下限値ＲＬを、図示のように図６の調整出力パターンＡＪの上限値と下限値の幅に一致させてもよい。調整処理の詳細は後述する。

【0030】

アナログデジタル変換部４０は、対数変換器４１と、第１アナログデジタル変換器４２とを含む。対数変換器４１は、読取信号に対して対数変換を行う。上記した注目域と非注目域とに関して濃淡の変化度合いを急峻または緩やかにする信号処理は、アナログデジタル変換器４２によるアナログデジタル変換よりも前に行われる。当該信号処理は、対数変換器４１による対数変換の前に行われてもよいし、対数変換の後に行われてもよい。

【0031】

第２画像処理部２８は、合成処理部５０を含む。合成処理部５０は、第１アナログデジタル変換器４２から出力されたデジタル信号を入力し、Ｘ線画像データ（合成画像Ｐのデータ）を出力する。合成処理部５０は回路で構成されてもよく、合成処理回路５０と表現されてもよい。

【0032】

続いて図４を参照して、画像処理システムＳにおいて実行される基本処理について説明する。図４に示されるように、画像処理部２（図１参照）は、ＩＰ励起モジュール１１からスキャン画像データ（読取信号）を取得する（ステップＳ０２０）。画像処理部２は、デフォルト画像を生成・表示する（ステップＳ０３０）。続いて、操作部４が操作されることで、主制御部２０は操作を受け付ける（ステップＳ０４０）。主制御部２０は、処理を読み出す（ステップＳ０６０）。画像処理部２は、取得したスキャン画像データに基づいて、画像処理を実行する（ステップＳ０７０）。画像処理部２は、Ｘ線画像を生成し、主制御部２０は、表示部３にＸ線画像を表示させる（ステップＳ０８０）。主制御部２０は、他の操作を受け付ける（ステップＳ０９０）。他の操作の受付が有る場合には、主制御部２０は、ステップＳ０６０の処理に戻る。スキャン画像データを記憶部３６に保存しておいて、ステップ０６０の処理に戻る際に、記憶部３６からスキャン画像データを取得するようにしてよい。他の操作の受付が無い場合には、画像処理部２は、一連の処理を終了する（ステップＳ１００）。画像処理部２によって行われる処理は、図２に示される画像処理システムＳでは、第１画像処理部１８および／または第２画像処理部２８によって行われる。主制御部２０によって行われる処理は、図２に示される画像処理システムＳでは、主制御部２１および／または主制御部３１によって行われる。

【0033】

ここで、図８を参照して、本開示に係る画像処理システムＳにおいて重要となる概念、すなわち対象物の観察部位に応じたＸ線の透過線量（線量強度）に関する違いについて説明する。図８に示されるように、Ｘ線撮影の対象物（たとえば患者の歯牙または口腔部等）を模したアルミ階段ファントムＡＬが提供され得る。アルミ階段ファントムＡＬでは、たとえば、アルミニウムの厚さがアルミニウムゼロを含んで１０段階にわたって変化するよう、アルミニウム板が積み重ねられて階段が形成されている。アルミニウムが厚い部分では、より多くのＸ線が吸収され、より小さなＸ線透過線量が得られる。アルミニウムが薄い部分では、より少ないＸ線が吸収され、より大きなＸ線透過線量が得られる。アルミ階段ファントムＡＬでは、たとえば、低線量側領域ＲＡ（Ｘ線高吸収領域）および高線量側領域ＲＢ（Ｘ線低吸収領域）が想定される。

【0034】

アルミ階段ファントムＡＬをＸ線撮影して対数変換を含んで図６について説明したような処理を行うと、図９（ａ）に示されるように、たとえば厚みが減少するにつれて線量強度が段階的に高まる傾向が得られる。厚みが階段状ではなく連続的に変化する場合には、線量強度は、厚みに応じて線形的に変化し得る。このように、通常の画像処理（段階的処理）では、全出力域にわたってまんべんなく明暗の差が生じる。本実施形態では、関心のある注目域に絞って、明暗の差がつけられる。

【0035】

図５以降の各図を参照して、本実施形態の画像処理システムＳにおける特徴的かつ具体的な処理について説明する。図４の処理と同一の部分については、説明を省略する。図５に示されるように、画像処理部２は、ステップＳ０４０において入力された操作の内容に応じて、異なる処理を実行する。主制御部２０は、ステップＳ０４０において何の操作が受け付けられたかを判断する（ステップＳ０５０）。受け付けられ得る操作の種類には、第１の指定または第２の指定があり得る。第１の指定とは、観察の目的に応じた一部の注目域として、たとえば、ペリオ、エンド、またはカリエス等が指定される操作である。第２の指定とは、観察の目的に応じた一部の注目域として、たとえば、前歯または臼歯等が指定される操作である。

【0036】

第１の指定が受け付けられた場合、主制御部２０は、第１の処理を読み出す（ステップＳ０６０－１）。画像処理部２は、第１の処理に適合した画像処理を実行する（ステップＳ０７０－１）。画像処理部２は、ステップＳ０７０－１において、注目域に対応する線量強度域が非注目域に対応する線量強度域よりも低線量側に存在するよう、注目域および非注目域を設定する。画像処理部２は、たとえば、図９に示される出力６０未満の領域、すなわち図８および図１０に示される低線量側領域ＲＡ（Ｘ線高吸収領域）を注目域に設定する。画像処理部２は、図９に示される出力６０以上の領域、すなわち図８および図１０に示される低線量側領域ＲＡ以外の領域を非注目域に設定する。画像処理部２は、非注目域に関する濃淡の変化度合いを無くして、非注目域が一定の濃度で表されるように信号処理を行ってもよい。すなわち、画像処理部２は、注目域におけるアナログ信号のみに対して、対数変換およびアナログデジタル変換を行ってもよい。以上の画像処理は、たとえば、第１画像処理部１８のアナログデジタル変換部４０が実行する。画像処理部２は、第１の処理に適合したＸ線画像を生成し、主制御部２０は、表示部３にＸ線画像を表示させる（ステップＳ０８０－１）。主制御部２０は、他の操作を受け付ける（ステップＳ０９０－１）。他の操作の受付が有る場合には、主制御部２０は、ステップＳ０５０の判断処理に戻る。

【0037】

第１の指定が受け付けられた場合、図１０（ａ）に示されるように、第１画像処理部１８は、低線量側領域ＲＡに関する濃淡の変化度合いが、低線量側領域ＲＡ以外の領域に関する濃淡の変化度合いよりも大きくなるように信号処理を行う（図１０（ｂ）参照）。この信号処理では、横軸に検出されたＸ線の線量強度をとり、縦軸に出力（ピクセル値）をとった場合に、低線量側領域ＲＡに関する濃淡の変化度合いが、低線量側領域ＲＡ以外の領域に関する濃淡の変化度合いよりも急峻となっている。非注目域である高線量側の領域では、出力（ピクセル値）は一定の濃度で表される。図１０（ｂ）に示されるように、非注目域である高線量側の領域は、Ｘ線画像において、一律の黒色で表される。このように、アナログ信号として得られる線量強度（単位ｍＧｙで表される値）を限られたビット数（１６ビットであれば６５，５３５）で均等割りするのではなく、注目域である低線量側領域ＲＡにおける線量強度が均等割りされるので、見たい部位のコントラスト分解能が、観察の目的に応じて最適化されている。たとえば、図１０（ｃ）に示されるように、このような画像処理は、歯頚部Ｙの観察に適しており、例えば歯周域などの高線量側領域の詳細はわかりにくくなる代わりに、歯頚部Ｙにおけるカリエス等が容易に発見され得る。

【0038】

第２の指定が受け付けられた場合、主制御部２０は、第２の処理を読み出す（ステップＳ０６０－２）。画像処理部２は、第２の処理に適合した画像処理を実行する（ステップＳ０７０－２）。画像処理部２は、ステップＳ０７０－２において、注目域に対応する線量強度域が非注目域に対応する線量強度域よりも高線量側に存在するよう、注目域および非注目域を設定する。画像処理部２は、たとえば、図９に示される出力４０以上の領域、すなわち図８および図１０に示される高線量側領域ＲＢ（Ｘ線低吸収領域）を注目域に設定する。画像処理部２は、図９に示される出力４０未満の領域、すなわち図８および図１０に示される高線量側領域ＲＢ以外の領域を非注目域に設定する。画像処理部２は、非注目域に関する濃淡の変化度合いを無くして、非注目域が一定の濃度で表されるように信号処理を行ってもよい。すなわち、画像処理部２は、注目域におけるアナログ信号のみに対して、対数変換およびアナログデジタル変換を行ってもよい。以上の画像処理は、たとえば、第１画像処理部１８のアナログデジタル変換部４０が実行する。画像処理部２は、第２の処理に適合したＸ線画像を生成し、主制御部２０は、表示部３にＸ線画像を表示させる（ステップＳ０８０－２）。主制御部２０は、他の操作を受け付ける（ステップＳ０９０－２）。他の操作の受付が有る場合には、主制御部２０は、ステップＳ０５０の判断処理に戻る。

【0039】

第２の指定が受け付けられた場合、図１１（ａ）に示されるように、第１画像処理部１８は、高線量側領域ＲＢに関する濃淡の変化度合いが、高線量側領域ＲＢ以外の領域に関する濃淡の変化度合いよりも大きくなるように信号処理を行う（図１１（ｂ）参照）。この信号処理では、横軸に検出されたＸ線の線量強度をとり、縦軸に出力（ピクセル値）をとった場合に、高線量側領域ＲＢに関する濃淡の変化度合いが、高線量側領域ＲＢ以外の領域に関する濃淡の変化度合いよりも急峻となっている。非注目域である低線量側の領域では、出力（ピクセル値）は一定の濃度で表される。図１１（ｂ）に示されるように、非注目域である低線量側の領域は、Ｘ線画像において、一律の白色で表される。このように、アナログ信号として得られる線量強度（単位ｍＧｙで表される値）を限られたビット数（１６ビットであれば６５，５３５）で均等割りするのではなく、注目域である高線量側領域ＲＢにおける線量強度が均等割りされるので、見たい部位のコントラスト分解能が、観察の目的に応じて最適化されている。たとえば、図１１（ｃ）に示されるように、このような画像処理は、根尖部Ｚ周囲の観察に適しており、例えば歯頚域などの低線量側領域の詳細はわかりにくくなる代わりに根尖部Ｚ周囲における根尖病巣等が容易に発見され得る。

【0040】

以上説明したとおり、第１画像処理部１８による信号処理により、Ｘ線画像において、注目域における濃淡の変化度合いが急峻となる。このことは、アルミ階段ファントムＡＬを例として示される、図１２（ａ）に示されるような濃淡の均等な変化度合いに対して、図１２（ｂ）に示されるような濃淡の急峻な変化度合いからも容易に理解される。

【0041】

本実施形態の画像処理システムＳによれば、読取信号に含まれる全出力域のうち、観察の目的に応じた一部の注目域に関してのみ、濃淡の変化度合いが大きくなる。よって、得られたＸ線画像のうちで、観察したい部位におけるコントラストが向上する。

【0042】

画像処理システムＳは、信号処理を対数変換により行ってもよい。対数変換は、たとえば、低線量側領域ＲＡ等のように線量の強度が低い場合でも、濃淡の変化を分かり易くする。これにより、臨床的に扱いやすいＸ線画像が得られる。

【0043】

図１０（ａ）に示されるように、注目域に対応する線量強度域が非注目域に対応する線量強度域よりも低線量側に存在するよう、注目域および非注目域が設定され得る。図１０（ｂ）に示されるように、高線量側（非注目域）のコントラストを犠牲にして低線量側（注目域）のコントラストが重視される。これにより、線量の強度が低い領域において、高いコントラストを実現できる。歯科診療に画像処理システムＳが適用される場合であれば、図１０（ｃ）に示されるように、歯頚部Ｙの観察におけるカリエスの発見等に有効である。

【0044】

図１１（ａ）に示されるように、注目域に対応する線量強度域が非注目域に対応する線量強度域よりも高線量側に存在するよう、注目域および非注目域が設定され得る。図１１（ｂ）に示されるように、低線量側（非注目域）のコントラストを犠牲にして高線量側（注目域）のコントラストが重視される。これにより、線量の強度が高い領域において、高いコントラストを実現できる。歯科診療に画像処理システムＳが適用される場合であれば、図１１（ｃ）に示されるように、根尖部Ｚの観察における根尖病巣の発見等に有効である。

【0045】

また、画像処理システムＳは、非注目域に関する濃淡の変化度合いを無くして非注目域が一定の濃度で表されるように信号処理を行う。これにより、より一層、注目域と非注目域におけるメリハリをつけることができる。非注目域に対応する画像部分は均一な色（濃度）をもったコントラストのない画像となり、注目域に対応する画像部分は濃度変化の大きな、より鮮明なコントラストをもった画像となる。

【0046】

また、画像処理システムＳは、アナログデジタル変換される前のアナログ信号に対して信号処理を行う。デジタル信号に対して信号処理を行った場合、出力値における細かい差が消え得る。アナログデジタル変換されるよりも前に（先立って）注目域に対する信号処理を行うことで、アナログ信号が有する細かな差をＸ線画像における濃淡に反映することができる。

【0047】

画像処理部における構成が上記実施形態と異なっていてもよい。図１３は、画像処理部における別の構成例を示すブロック図である。図１３に示されるように、分配器１７と、対数変換器４１Ａおよび第１アナログデジタル変換器４２Ａを含む第１アナログデジタル変換部４０Ａと、第２アナログデジタル変換器６２を含む第２アナログデジタル変換部６０と、を有する第１画像処理部１８Ａが適用されてもよい。その場合に、対数変換処理部５１と合成部５３とを含む合成処理部５０を有する第２画像処理部２８Ａが適用されてもよい。対数変換処理部５１は、第２アナログデジタル変換器６２からの信号をデジタル演算で処理する構成でよい。第１画像処理部１８Ａと第２画像処理部２８Ａとによって、画像処理部２Ａが構成される。第１アナログデジタル変換部４０Ａは回路で構成されてもよく、第１アナログデジタル変換回路４０Ａと表現されてもよい。第２アナログデジタル変換部６０は回路で構成されてもよく、第２アナログデジタル変換回路６０と表現されてもよい。対数変換処理部５１は回路で構成されてもよく、対数変換処理回路５１と表現されてもよい。合成部５３は回路で構成されてもよく、合成回路５３と表現されてもよい。

【0048】

上記構成を備えた画像処理システムＳでは、読取信号に含まれる全出力域に対し、第１アナログデジタル変換部４０Ａが、線量強度の比較的低い信号域に適応する第１のアナログ／デジタル変換を行い、第２アナログデジタル変換部６０が、線量強度の比較的高い信号域に適応する第２のアナログ／デジタル変換を行う。第１アナログデジタル変換部４０Ａは、対数変換器４１Ａを備え、読取信号に対して対数変換を行う。線量強度の比較的低い信号域については線量の変化の度合いに対して出力の変化の度合いが小さいので、この度合いが大きくなるように変換を行う。この変換は、アナログデジタル変換の前に行われる。対数変換器４１Ａは、本構成の一例であり、対数変換器４１Ａを用いずに、入力信号のゲインを変換する、例えばアンプのような要素を用いて出力の変化の度合いを大きくしてもよい。そして合成処理部５０が、双方の変換後の信号を合成する画像処理を行う。この場合、図１０（ａ）に示される補正値と、図１１（ａ）に示される補正値とが組み合わされて画像処理が行われ、上記した低線量側領域ＲＡと高線量側領域ＲＢの双方において鮮明なコントラストを得ることができる。図１４（ａ）および図１４（ｂ）に示されるように、第１注目域Ｒ１ａと第２注目域Ｒ１ｂのそれぞれに応じたアナログデジタル変換および対数変換を行い、それぞれの信号域に応じて有利なＸ線画像を得ることができる。図１４（ｂ）に示す調整出力パターンＡＪは、高線量の域で濃度を一定としている。このように、診断目的によっては、注目域の中でも出力変化が急峻な部分と緩やかな部分とを混在させるようにしてもよい。

【0049】

図１３、図１６（ａ）～図１６（ｃ）、図１７（ａ）、図１７（ｂ）、図１８（ａ）、および図１８（ｂ）を参照して、画像処理部２によって実行される信号処理について説明する。

【0050】

今、図１６（ａ）に示すような、薄から厚まで、等差数列的に厚みが増加していく対象物ＴＯＢがあるものとする。対象物ＴＯＢとしては、例えばある程度Ｘ線を透過する、アルミニウムのような材質のものが用いられる。この対象物ＴＯＢをＸ線照射すると、厚みに従ってＸ線が吸収され、ＩＰのようなＸ線検出要素側における透過Ｘ線の受光量は、厚い部分に対する照射については小さく、薄い部分に対する照射については大きくなる。この強度を、出力調整を加えずに検出すると、図１６（ｂ）に示されるようになる。強度検出としては、例えば受光部１６から受けた信号の強度の出力の検出などが考えられる。図１６（ｂ）は、読取信号において、左側が厚み大にすなわち低線量に、右側が厚み小にすなわち高線量に対応したグラフを示している。このような、後述の本件構成による出力調整の処理を加えない、線量に対するオリジナルの出力のパターンを原出力パターンＯＲと呼び、この原出力パターンＯＲが図１６（ｂ）のようにグラフ上の原出力パターン線ＯＲＬで示されるものとする。

【0051】

原出力パターン線ＯＲＬを観察すると理解できるように、原出力パターンＯＲにおいては、低線量領域において、線量値の変化に対する出力値の変化の度合いが小さい領域が多く含まれ、高線量領域において、線量値の変化に対する出力値の変化の度合いが大きい領域が多く含まれる。原出力パターンＯＲを、出力値の変化の度合いが小さい側の領域である低変化領域ＬＳＥと出力値の変化の度合いが大きい側の領域である高変化領域ＳＴＥに区分するべく、域境界ＢＤ（ＢＶｎ，ＢＰｎ）を設定する。この境界域はデフォルトとして設定してもよいし、操作によって可変としてもよい。域境界ＢＤを可変域ＢＤＶの範囲内で可変調整可能としてもよい。低変化領域ＬＳＥと高変化領域ＳＴＥの区別は、例えば、低変化領域ＬＳＥの原出力パターン線ＯＲＬに対して接線ＴＧ１を定めたときの接線ＴＧ１の傾きと、高変化領域ＳＴＥの原出力パターン線ＯＲＬに対して接線ＴＧ１を定めたときの接線ＴＧ２の傾きの大小によって、例えば、基準比より小か大かによって行ってよい。

【0052】

図１６（ｃ）に示すように、低変化領域ＬＳＥと高変化領域ＳＴＥが一部重複してもよい。すなわち、低変化領域ＬＳＥの高出力側端部が高変化領域ＳＴＥの低出力側端部よりも高い側にあってもよい。

【0053】

図１７（ａ）および図１７（ｂ）を参照して、図１４に示した実施例と同様の思想に基づく応用例を説明する。図１７（ａ），図１７（ｂ）が図１４（ａ），図１４（ｂ）と違う点は、図１７（ｂ）において、図１４（ｂ）と比べて、第２出力域Ｒ１ｂに対する第２調整域Ａ１ｂのパターンに若干の差があるという点のみである。図１７（ａ），図１７（ｂ）および図１４（ａ），図１４（ｂ）において、次の思想は共通である。
・低線量領域において線量値の変化に対する出力値の変化の度合いが小さい側の領域に対して変化が急峻となるような調整をする。
・高線量領域において線量値の変化に対する出力値の変化の度合いが大きい側の領域に対して変化が緩やかとなるような調整をする。

【0054】

図１６（ｂ）に示される原出力パターンＯＲの変化の度合いを適正化するべく、図１７（ａ）に示されるように、低変化領域ＬＳＥに対して第１出力域（第１注目域）Ｒ１ａを、高変化領域ＳＴＥに対して第２出力域（第２注目域）Ｒ１ｂを設定し、それぞれに対して図１７（ｂ）のように調整処理をする。なお、調整処理にかかる調整出力パターンＡＪが、図１７（ｂ）のようにグラフ上の調整出力パターン線ＡＪＬで示されるものとする。調整処理として、第１出力域Ｒ１ａ（ＲＶ１ａ，ＲＰ１ａ）については、調整出力パターンＡＪにおける出力値の変化の度合いが原出力パターンＯＲにおける出力値の変化の度合いよりも大となるように第１調整域Ａ１ａ（ＡＶ１ａ，ＡＰ１ａ）のように調整し、第２出力域Ｒ１ｂ（ＲＶ１ｂ，ＲＰ１ｂ）については、調整出力パターンＡＪにおける出力値の変化の度合いが原出力パターンＯＲにおける出力値の変化の度合いよりも小となるように第２調整域Ａ１ｂ（ＡＶ１ｂ，ＡＰ１ｂ）のように調整する。図１６（ｃ）に示す、低変化領域ＬＳＥと高変化領域ＳＴＥが一部重複する場合は、第１調整域Ａ１ａと第２調整域Ａ１ｂの連続性、整合性が持てるように調整する。

【0055】

なお、図１７にては、第２出力域Ｒ１ｂに対して第２調整域Ａ１ｂのように全域にわたってリニアな処理をしているが、図１４（ｂ）に示すように、高線量側の一部に対して一律の出力値を割り当てるようにしてもよい。第１出力域Ｒ１ａについても同様で、低線量側の一部に対して一律の出力値を割り当てるようにしてもよい。第１出力域Ｒ１ａの低線量側の一部と第２出力域Ｒ１ｂの高線量側の一部に対して共に一律の出力値を割り当てるようにしてもよい。

【0056】

画像処理部２は、読取信号に含まれる全出力域に対し、観察の目的に応じた一部の注目域Ｒ１（ＲＶ１１、ＲＰ１１）と、注目域Ｒ１以外の非注目域Ｒ２（ＲＶ２ａ＋ＲＶ２ｂ→ＲＶ２、ＲＰ２ａ＋ＲＰ２ｂ→ＲＰ２）とを設定する（図１７（ａ）参照）。たとえば、非注目域Ｒ２のうち、出力値が低い方の第１非注目域ＲＶ２ａ、ＲＰ２ａは一律の調整出力値（例えば白色）で表されるように、出力値が高い方の第２非注目域ＲＶ２ｂ、ＲＰ２ｂは一律の調整出力値（例えば黒色）で表されるように決めておくことができる。なお、第１非注目域ＲＰ２ａに対してオフセット値ＯＦを割り当ててもよい。注目域Ｒ１は、第１出力域Ｒ１ａと第２出力域Ｒ１ｂとから構成してよい。

【0057】

図１７（ｂ）にては、リニアな調整パターンの例が示される。調整出力パターンＡＪの上限値ＲＨと下限値ＲＬは適宜定めうるが、図示のように原出力パターンＯＲ中の注目域Ｒ１の最小値と最大値の間の幅に適合させてもよい。

【0058】

このような信号処理（画像処理）によれば、不要な演算の負担を回避でき、プロセッサの演算上、限りあるビット数を有効に利用できる。なお、グラフ上において、縦軸の要素はＰの文字の挿入で、横軸の要素はＶの文字の挿入で表現するものとする。

【0059】

図１７に示されるような、広範な注目域Ｒ１全てにわたってリニアな調整パターンに対比して、注目域Ｒ１を限定し、注目域に関する濃淡の変化度合いが、非注目域に関する濃淡の変化度合いよりも大きくなる（急峻となる）ように信号処理を行うことが考えられる。図１８（ｂ）に示すのはこのような調整処理をした例である。図１８においては、注目域ＲＶ１２、ＲＰ１２（Ｒ１）の範囲が図１７に示されるＲ１の例よりも高線量側領域に限定されている。アナログデジタル変換部４０は、注目域に関する濃淡の変化度合いが、非注目域に関する濃淡の変化度合いよりも大きくなる（急峻となる）ように信号処理を行う。非注目域に関する濃淡の変化度合いは、注目域に関する濃淡の変化度合いよりも緩やかになる。緩やかな変化には、変化度合いがゼロでない場合もゼロである場合も含まれる。調整出力パターンＡＪの上限値ＲＨと下限値ＲＬは適宜定めうるが、図示のように図１８の調整出力パターンＡＪの上限値と下限値に一致させてもよい。調整処理の詳細は後述する。

【0060】

合成部５３は、第１アナログデジタル変換部４０Ａおよび第２アナログデジタル変換部６０での変換を経たデジタル信号を合成し、合成画像Ｐを生成する。合成部５３は、第１アナログデジタル変換器４２Ａからのデジタル信号と、対数変換処理部５１からのデジタル信号とを入力し、ＨＤＲ（Ｈｉｇｈ Ｃｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ）合成を行う。

【0061】

以上説明したように、画像処理システムＳでは、読取信号に含まれる全出力域に対し、第１アナログデジタル変換部４０Ａが、線量強度の比較的低い信号域に適応する対数変換および第１のアナログ／デジタル変換（第１信号処理）を行う。また第２アナログデジタル変換部６０が、線量強度の比較的高い信号域に適応する第２のアナログ／デジタル変換および対数変換（第２信号処理）を行う。このように、第１アナログデジタル変換部４０Ａにおける信号処理と第２アナログデジタル変換部６０における信号処理とは、異なっている。そして合成処理部５０Ａが、双方の変換後の信号を合成する画像処理を行う。この場合、図１０（ａ）に示される補正値と、図１１（ａ）に示される補正値とが組み合わされて画像処理が行われ、上記した低線量側領域ＲＡと高線量側領域ＲＢの双方において鮮明なコントラストを得ることができる。図１７（ａ）および図１７（ｂ）に示されるように、第１出力域Ｒ１ａと第２出力域Ｒ１ｂのそれぞれに応じたアナログデジタル変換および対数変換を行い、それぞれの信号域に応じて有利なＸ線画像を得ることができる。

【0062】

本実施形態の画像処理システムＳによれば、第１アナログデジタル変換部４０Ａは、出力の比較的小さい第１出力域Ｒ１ａ（図１７（ａ）参照）に適応する第１信号処理を行い、第２アナログデジタル変換部６０は、出力の比較的大きい第２出力域Ｒ１ｂ（図１７（ａ）参照）に適応する第２信号処理を行う。第１信号処理は、Ｘ線画像における色の薄い部分に対応する信号を変換し、第２信号処理は、Ｘ線画像における色の濃い部分に対応する信号を変換する。各出力域に適応した信号処理を行い、これらを合成することで、Ｘ線画像における色の薄い部分と濃い部分とに関わらずコントラストの良いＸ線画像を得ることができる。

【0063】

アナログ対数変換は、いくつかの利点を有する。すなわち、アナログ対数変換では、低線量側領域でデータが細かく取れる。また、対数変換後のデータがそのまま出てくる場合、デジタルノイズが発生しない。画像処理システムＳにおいて、第１アナログデジタル変換部４０Ａは、低線量側領域で有利な信号処理を行っている。一方、デジタル対数変換も、いくつかの利点を有する。すなわち、デジタル対数変換では、高線量側領域でデータが細かく取れる。また、電気ノイズが乗らない。画像処理システムＳにおいて、第２アナログデジタル変換部６０は、高線量側領域で有利な信号処理を行っている。

【0064】

また画像処理システムＳにおいて、第１アナログデジタル変換部４０Ａは、アナログ信号に対して対数変換を行う。デジタル信号に対して第１信号処理を行った場合、出力値における細かい差が消え得る。特に、色の薄い部分において、細かい出力値の差は貴重な情報である。アナログデジタル変換されるよりも前に（先立って）第１出力域Ｒ１ａに対する信号処理を行うことで、アナログ信号が有する差をＸ線画像における濃淡に反映することができる。

【0065】

第１アナログデジタル変換部４０Ａは、第１出力域Ｒ１ａに関する濃淡の変化度合いが第１出力域Ｒ１ａ以外の領域に関する濃淡の変化度合いよりも大きくなるように信号処理を行い、第２アナログデジタル変換部６０は、第２出力域Ｒ１ｂに関する濃淡の変化度合いが第２出力域Ｒ１ｂ以外の領域に関する濃淡の変化度合いよりも大きくなるように信号処理を行う。よって、第１および第２信号処理がなされる各出力域に関して、濃淡の変化度合いが大きくなる。その結果、得られたＸ線画像の全体において、コントラストが向上する。

【0066】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られない。たとえば、第１信号処理において、アナログデジタル変換後のデジタル信号に対して対数変換が行われてもよい。第２信号処理が、アナログデジタル変換以外の信号処理を含んでもよい。上記実施形態において、分配器１７は、第１アナログデジタル変換部４０Ａおよび第２アナログデジタル変換部６０のそれぞれに対して全出力域についての同一の読取信号を供給した。しかし、これとは違って、分配器１７は、第１アナログデジタル変換部４０Ａに対して第１出力域のみの信号を供給してもよく、第２アナログデジタル変換部６０に対して第２出力域のみの信号を供給してもよい。すなわち、分配器１７は、各アナログデジタル変換部にとって有利に信号処理可能な（適応可能な）出力域の信号のみを分配するように、各アナログデジタル変換部に読取信号を供給してもよい。

【0067】

本開示の画像処理システムは、Ｘ線撮影画像が記録されたイメージプレートから読み取られる読取信号を処理する形態に限られない。本開示の画像処理システムは、Ｘ線撮影による検出信号を処理してＸ線画像を生成する画像処理システムであってもよい。Ｘ線撮影による検出信号とは、たとえば、撮像素子（半導体センサ）としてのＣＣＤまたはＣＭＯＳ等によって出力される検出信号である。その場合、画像処理システムは、検出信号に含まれる全出力域に対し、観察の目的に応じた一部の注目域に関する濃淡の変化度合いが、注目域以外の非注目域に関する濃淡の変化度合いよりも大きくなるように信号処理を行ってもよい。上記の実施形態に開示された信号処理が、撮像素子によって出力された検出信号に適用されてもよい。その場合でも、検出信号に含まれる全出力域のうち、観察の目的に応じた一部の注目域に関してのみ、濃淡の変化度合いが大きくなる。よって、得られたＸ線画像のうちで、観察したい部位におけるコントラストが向上する。

【0068】

図１５に示されるように、ステップＳ０４０において、主制御部２０は第１と第２の操作（指定）を受け付けてもよい。またステップＳ０６０において、主制御部２０は、第１と第２の操作（指定）の組み合わせに適合した処理を読み出してもよい。このように、画像処理部２が、複合的な目的に応じた画像処理を可能とするように構成されてもよい。

【0069】

本開示に係る技術主題は、機械構成を重視して表現すると次の技術主題１～９のように表せる。
［技術主題１］
Ｘ線撮影画像が記録されたイメージプレートから読み取られる読取信号を処理してＸ線画像を生成する画像処理回路であって、
前記読取信号に含まれる全出力域に対し、観察の目的に応じた一部の注目域に関する濃淡の変化度合いが、前記注目域以外の非注目域に関する濃淡の変化度合いよりも大きくなるように信号処理を行う、画像処理回路。
［技術主題２］
前記信号処理を対数変換により行う、技術主題１に記載の画像処理回路。
［技術主題３］
前記注目域に対応する線量強度域が前記非注目域に対応する線量強度域よりも低線量側に存在するよう、前記注目域および前記非注目域を設定する、技術主題１または２に記載の画像処理回路。
［技術主題４］
前記注目域に対応する線量強度域が前記非注目域に対応する線量強度域よりも高線量側に存在するよう、前記注目域および前記非注目域を設定する、技術主題１または２に記載の画像処理回路。
［技術主題５］
前記非注目域が、前記注目域に対応する線量強度域よりも低線量側に存在する線量強度域を持った第１非注目域と、前記注目域に対応する線量強度域よりも高線量側に存在する線量強度域を持った第２非注目域とを含むよう、前記注目域および前記非注目域を設定する、技術主題１または２に記載の画像処理回路。
［技術主題６］
前記非注目域に関する濃淡の変化度合いを無くして前記非注目域が一定の濃度で表されるように信号処理を行う、技術主題１～５のいずれか一項に記載の画像処理回路。
［技術主題７］
アナログデジタル変換される前のアナログ信号に対して前記信号処理を行う、技術主題１～６のいずれか一項に記載の画像処理回路。
［技術主題８］
Ｘ線撮影による検出信号を処理してＸ線画像を生成する画像処理回路であって、
前記検出信号に含まれる全出力域に対し、観察の目的に応じた一部の注目域に関する濃淡の変化度合いが、前記注目域以外の非注目域に関する濃淡の変化度合いよりも大きくなるように信号処理を行う、画像処理回路。
［技術主題９］
技術主題１～８のいずれか１つの画像処理回路の各構成要素が一体化されて単一の装置を構成している、画像処理装置。

【0070】

上述の特許文献１に記載された従来の技術では、輝尽発光の検出によって得られた読取信号に対し、対数変換増幅およびＡ／Ｄ変換等の処理が施される。通常、得られるＸ線画像のうち、Ｘ線の線量強度が小さい部位では色が薄く、Ｘ線の線量強度が大きい部位では色が濃い。Ｘ線画像は、色の薄い部分から濃い部分まで、あらゆる濃度をもった画素で構成される。しかし、従来の技術では、いずれかの線量強度において、眠い画像部分が生じる可能性がある。眠い画像部分とは、コントラストが鮮明でなく、ぼんやりとした（ぼけた）画像部分である。

【0071】

以下に述べる技術主題は、Ｘ線画像における色の薄い部分と濃い部分とに関わらずコントラストの良いＸ線画像を得ることができる画像処理システムに関する。
図１６（ａ）以降の各図を参照して説明したシステムおよび信号処理に係る技術主題は、機械構成を重視して表現すると次の技術主題１Ａ～６Ａのように表せる。
［技術主題１Ａ］
Ｘ線撮影画像が記録されたイメージプレートから読み取られる読取信号を対数変換によって処理してＸ線画像を生成する画像処理システムであって、
前記読取信号に含まれる出力域は、所定の第１出力域と、前記第１出力域よりも出力の大きい第２出力域と、を含み、
前記第１出力域に適応する第１信号処理を行う第１アナログデジタル変換部と、
前記第２出力域に適応する前記第１信号処理とは異なる第２信号処理を行う第２アナログデジタル変換部と、
前記第１アナログデジタル変換部および前記第２アナログデジタル変換部での変換を経たデジタル信号を合成する合成部と、を備える画像処理システム。
［技術主題２Ａ］
前記第１アナログデジタル変換部は、アナログ信号に対して前記対数変換を行う、技術主題１Ａに記載の画像処理システム。
［技術主題３Ａ］
前記第１アナログデジタル変換部は、前記第１出力域に関する濃淡の変化度合いが前記出力域以外の領域に関する濃淡の変化度合いよりも大きくなるように信号処理を行い、
前記第２アナログデジタル変換部は、前記第２出力域に関する濃淡の変化度合いが前記出力域以外の領域に関する濃淡の変化度合いよりも大きくなるように信号処理を行う、技術主題１Ａまたは２Ａに記載の画像処理システム。
［技術主題４Ａ］
Ｘ線撮影による検出信号を対数変換によって処理してＸ線画像を生成する画像処理システムであって、
前記検出信号に含まれる出力域は、所定の第１出力域と、前記第１出力域よりも出力の大きい第２出力域と、を含み、
前記第１出力域に適応する第１信号処理を行う第１アナログデジタル変換部と、
前記第２出力域に適応する前記第１信号処理とは異なる第２信号処理を行う第２アナログデジタル変換部と、
前記第１アナログデジタル変換部および前記第２アナログデジタル変換部での変換を経たデジタル信号を合成する合成部と、を備える画像処理システム。
［技術主題５Ａ］
前記読取信号において、低線量領域において線量値の変化に対する出力値の変化の度合いが小さい側の領域を低変化領域とし、高線量領域において線量値の変化に対する出力値の変化の度合いが大きい側の領域を高変化領域とし、前記低変化領域に対して前記第１出力域を、前記高変化領域に対して前記第２出力域を設定する、技術主題１Ａから４Ａのいずれかに記載の画像処理システム。
［技術主題６Ａ］
技術主題１Ａ～５Ａのいずれか１つの各画像処理システムの各構成要素が一体化されて単一の装置を構成している、画像処理装置。

【0072】

技術主題１Ａに係る画像処理システムによれば、第１アナログデジタル変換部は、出力の比較的小さい第１出力域に適応する第１信号処理を行い、第２アナログデジタル変換部は、出力の比較的大きい第２出力域に適応する第２信号処理を行う。第１信号処理は、Ｘ線画像における色の薄い部分に対応する信号を変換し、第２信号処理は、Ｘ線画像における色の濃い部分に対応する信号を変換する。各出力域に適応した信号処理を行い、これらを合成することで、Ｘ線画像における色の薄い部分と濃い部分とに関わらずコントラストの良いＸ線画像を得ることができる。

【0073】

技術主題２Ａに係る画像処理システムでは、第１アナログデジタル変換部は、アナログ信号に対して対数変換を行ってもよい。デジタル信号に対して第１信号処理を行った場合、出力値における細かい差が消え得る。特に、色の薄い部分において、細かい出力値の差は貴重な情報である。アナログデジタル変換されるよりも前に（先立って）第１出力域に対する信号処理を行うことで、アナログ信号が有する差をＸ線画像における濃淡に反映することができる。

【0074】

技術主題３Ａに係る画像処理システムでは、第１アナログデジタル変換部は、第１出力域に関する濃淡の変化度合いが第１出力域以外の領域に関する濃淡の変化度合いよりも大きくなるように信号処理を行い、第２アナログデジタル変換部は、第２出力域に関する濃淡の変化度合いが第２出力域以外の領域に関する濃淡の変化度合いよりも大きくなるように信号処理を行ってもよい。この場合、第１および第２信号処理がなされる各出力域に関して、濃淡の変化度合いが大きくなる。よって、得られたＸ線画像の全体において、コントラストが向上する。

【0075】

技術主題４Ａに係る画像処理システムによれば、第１アナログデジタル変換部は、出力の比較的小さい第１出力域に適応する第１信号処理を行い、第２アナログデジタル変換部は、出力の比較的大きい第２出力域に適応する第２信号処理を行う。第１信号処理は、Ｘ線画像における色の薄い部分に対応する信号を変換し、第２信号処理は、Ｘ線画像における色の濃い部分に対応する信号を変換する。各出力域に適応した信号処理を行い、これらを合成することで、Ｘ線画像における色の薄い部分と濃い部分とに関わらずコントラストの良いＸ線画像を得ることができる。

【0076】

技術主題５Ａに係る画像処理システムによれば、読取信号において、低線量領域において線量値の変化に対する出力値の変化の度合いが小さい側の領域を低変化領域とし、高線量領域において線量値の変化に対する出力値の変化の度合いが大きい側の領域を高変化領域とし、低変化領域に対して第１出力域を、高変化領域に対して第２出力域を設定する。これにより、出力値の変化の度合いを均すことができ、適正な配分が可能となる。

【0077】

図１６（ａ）以降の各図を参照して説明したシステムおよび信号処理に係る技術主題１Ａ～５Ａは、機械構成を重視して表現すると次の技術主題１Ｂ～６Ｂのように表せる。
［技術主題１Ｂ］
Ｘ線撮影画像が記録されたイメージプレートから読み取られる読取信号を対数変換によって処理してＸ線画像を生成する画像処理回路であって、
前記読取信号に含まれる出力域は、所定の第１出力域と、前記第１出力域よりも出力の大きい第２出力域と、を含み、
前記第１出力域に適応する第１信号処理を行う第１アナログデジタル変換回路と、
前記第２出力域に適応する前記第１信号処理とは異なる第２信号処理を行う第２アナログデジタル変換回路と、
前記第１アナログデジタル変換回路および前記第２アナログデジタル変換回路での変換を経たデジタル信号を合成する合成回路と、を備える画像処理回路。
［技術主題２Ｂ］
前記第１アナログデジタル変換回路は、アナログ信号に対して前記対数変換を行う、技術主題１Ｂに記載の画像処理回路。
［技術主題３Ｂ］
前記第１アナログデジタル変換回路は、前記第１出力域に関する濃淡の変化度合いが前記出力域以外の領域に関する濃淡の変化度合いよりも大きくなるように信号処理を行い、 前記第２アナログデジタル変換回路は、前記第２出力域に関する濃淡の変化度合いが前記出力域以外の領域に関する濃淡の変化度合いよりも大きくなるように信号処理を行う、技術主題１Ｂまたは２Ｂに記載の画像処理回路。
［技術主題４Ｂ］
Ｘ線撮影による検出信号を対数変換によって処理してＸ線画像を生成する画像処理回路であって、
前記検出信号に含まれる出力域は、所定の第１出力域と、前記第１出力域よりも出力の大きい第２出力域と、を含み、
前記第１出力域に適応する第１信号処理を行う第１アナログデジタル変換回路と、
前記第２出力域に適応する前記第１信号処理とは異なる第２信号処理を行う第２アナログデジタル変換回路と、
前記第１アナログデジタル変換回路および前記第２アナログデジタル変換回路での変換を経たデジタル信号を合成する合成回路と、を備える画像処理回路。
［技術主題５Ｂ］
前記読取信号において、低線量領域において線量値の変化に対する出力値の変化の度合いが小さい側の領域を低変化領域とし、高線量領域において線量値の変化に対する出力値の変化の度合いが大きい側の領域を高変化領域とし、前記低変化領域に対して前記第１出力域を、前記高変化領域に対して前記第２出力域を設定する、技術主題１Ｂから４Ｂのいずれかに記載の画像処理回路。
［技術主題６Ｂ］
技術主題１Ｂ～５Ｂのいずれか１つの画像処理回路の各構成要素が一体化されて単一の装置を構成している、各画像処理装置。

【符号の説明】

【0078】

２…画像処理部、３…表示部、４…操作部、１０…第１画像処理装置、１８…第１画像処理部、２０…主制御部、３０…第２画像処理装置、２８…第２画像処理部、５０…合成処理部、Ｒ１…注目域、Ｒ２…非注目域、Ｓ…画像処理システム。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】