专利名称：X射线摄像方法和x射线摄像系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及取得对应于入射到X射线摄像装置的X射线像的X射 线观察图像的X射线摄像方法以及X射线摄像系统。
背景技术：
近几年，在医疗用的x射线摄像装置等中，正在使用组合闪烁器
和CCD等的摄像元件的X射线摄像装置。在像这样的摄像装置中，入
射的x射线在闪烁器中被转换成对应于x射线量的规定波长的闪烁光
(例如可见光)。然后，通过以摄像元件检测出由该闪烁光而构成的光
像，从而取得对应于x射线像的x射线观察图像(例如，参照专利文
献l:日本特开2001-330678号公报)。
专利文献1:日本特开2001-330678号公报 专利文献2:日本特公平8-33922号公报
发明内容
在组合闪烁器和摄像元件的上述构成的X射线摄像装置中，有时 在入射了的X射线像中， 一部分(例如10%左右)x射线没有被转换
成闪烁光而透过闪烁器，被摄像元件直接检测出。在从摄像元件输出
的x射线观察图像上，像这样的透过x射线作为辉点噪声而显现。由 该辉点噪声形成的噪声图像成分与一般由被转换成闪烁光的x射线形 成的图像成分相比较，具有高的信号输出，从而成为所取得的x射线
观察图像的画质劣化的原因。
对此，在专利文献2:日本特公平8-33922号公报中记载了使用递 归滤波器(recursive filter)、中值滤波器(median filter)等的平滑滤波 器(smoothing filter)来降低图像中的噪声成分。然而，就使用递归滤 波器的方法而言，因为通过将对于同一个拍摄对象所取得的很多个X 射线观察图像利用适当附加权重的方法进行加和来减少噪声图像成分 的影响，所以为了取得很多个图像所需要的摄影时间变长了，另外，会产生发生由于拍摄对象的活动等而引起的余像等问题。另外，也会
有所谓的相对于拍摄对象的x射线被照射量增大的问题。另外，就使
用平滑滤波器的方法而言，由于平滑化而在拍摄对象的图像自身上发 生轮廓的模糊，从而不可避免分辨率的降低。
本发明是为了解决以上问题而做出的，目的在于提供能够在降低
了噪声图像成分的影响的状态下适当地取得对应于入射的X射线像的 X射线观察图像的X射线摄像方法以及X射线摄像系统。
为了达到如上所述的目的，依据本发明的x射线摄像方法，其特
征在于(l)使用X射线摄像装置，该X射线摄像装置包括闪烁器，
一个面为x射线入射面，对应于入射的x射线而产生闪烁光，从而将
X射线像转换成光像；和摄像元件，面对闪烁器的另一个面进行设置， 并检测由闪烁器所生成的光像，从而取得对应于入射到闪烁器的X射 线像的X射线观察图像；包括(2)第一图像取得步骤，由X射线摄 像装置取得第一 X射线观察图像，该第一 X射线观察图像包含与被闪 烁器转换成光像的X射线像相对应的图像成分以及由直接入射到摄像 元件的X射线所产生的第一噪声图像成分；(3)第二图像取得步骤，
取得第二 X射线观察图像，该第二 X射线观察图像包含与第一噪声图 像成分不同的第二噪声图像成分；(4)减法处理步骤，在第一X射线 观察图像和第二 X射线观察图像之间进行减法处理，生成提取噪声图 像成分而得到的噪声图像；(5)阈值处理步骤，对噪声图像进行阈值 处理，从而在噪声图像成分中提取第一噪声图像成分；(6)噪声除去 步骤，通过从包含第一噪声图像成分的第一 X射线观察图像中减去在 阈值处理步骤中提取的第一噪声图像成分，从而生成除去了第一噪声 图像成分的噪声除去图像。
另外，依据本发明的X射线摄像系统，其特征在于具备(a) X射线摄像装置，该X射线摄像装置包括闪烁器， 一个面为X射线
入射面，对应于入射的X射线而产生闪烁光，从而将X射线像转换成 光像；和摄像元件，面对闪烁器的另一个面进行设置，并检测由闪烁 器所生成的光像，从而取得对应于入射到闪烁器的X射线像的X射线 观察图像；(b)减法处理机构，在由X射线摄像装置取得的第一X射 线观察图像和第二 X射线观察图像之间进行减法处理，生成提取噪声图像成分而得到的噪声图像，所述第一 X射线观察图像包含与被闪烁 器转换成光像的X射线像相对应的图像成分以及由直接入射到摄像元
件的x射线所产生的第一噪声图像成分，所述第二x射线观察图像包
含与第一噪声图像成分不同的第二噪声图像成分；(C)阈值处理机构， 对噪声图像进行阈值处理，在噪声图像成分中提取第一噪声图像成分； (d)噪声除去机构，通过从包含第一噪声图像成分的第一X射线观察 图像中减去由阈值处理机构提取的第一噪声图像成分，从而生成除去 了第一噪声图像成分的噪声除去图像。
在上述的X射线摄像方法以及X射线摄像系统中，例如就由通过 拍摄对象的X射线等所形成的摄像对象的X射线像而言，取得有关噪
声图像成分的条件相互不同的第一、第二x射线观察图像。此时，在
这些图像之间，与由闪烁器转换成光像的X射线像相对应的图像成分
基本上是一致的，由减法而相抵消，但是就噪声图像成分而言，根据 图像而使其发生位置或者分布等有所不同。
所以，通过在这些第一、第二x射线观察图像之间进行减法处理， 并进一步进行适当的阈值处理，从而能够选择性地只提取包含于第一x 射线观察图像中的噪声图像成分。然后，通过从原来的x射线观察图
像中减去这个被提取的噪声图像成分，从而可以恰当并且有效地取得
减少了由直接入射到摄像元件的x射线所形成的噪声图像成分的影响
的图像。
根据本发明的x射线摄像方法以及x射线摄像系统，对于摄像对
象的x射线像而言，取得有关噪声图像成分的条件互为不同的第一、
第二x射线观察图像，在这些第一、第二x射线观察图像之间进行减
法处理，并通过进一步进行适当的阈值处理来提取噪声图像成分，进
行X射线观察图像的噪声除去，从而可以在噪声图像成分的影响被降
低的状态下恰当地取得对应于入射的x射线像的X射线观察图像。
图1是表示x射线摄像系统的第一实施方式的构成的框图。
图2是表示被用于X射线摄像系统的X射线摄像装置的构成的侧面图。图3是有关X射线摄像方法的第一实施方式进行表示的流程图。 图4是有关X射线观察图像的噪声除去方法进行表示的模式图。 图5是有关X射线观察图像的噪声除去方法进行表示的模式图。 图6是表示X射线观察图像(a)以及噪声除去图像(b)的例子 的图。
图7是表示图1所示的X射线摄像系统的具体使用方法的一个例 子的图。
图8是表示X射线摄像系统的第二实施方式的构成的框图。 图9是有关X射线摄像方法的第二实施方式进行表示的流程图。 图10是有关X射线观察图像的噪声除去方法进行表示的模式图。 图11是有关X射线观察图像的噪声除去方法进行表示的模式图。 图12是表示X射线观察图像(a)、平滑图像(b)以及噪声除去 图像(c)的例子的图。 符号说明
1A、 1B…X射线摄像系统，IO...X射线摄像装置，ll...闪烁器， lla...X射线入射面，12...FOP， 13…摄像元件，15...ADC， 20…信号 处理部，21...第一存储器，22…第二存储器，23…平滑滤波器，25... 第一减法器，26...阈值处理电路，27...第二减法器，30...存储部，S… 拍摄对象，50...X射线源
具体实施例方式
以下与附图一起就依据本发明的x射线摄像方法以及x射线摄像
系统的优选实施方式加以详细说明。还有，在附图的说明中将相同的 符号标注于相同要素，省略重复的说明。另外，附图的尺寸比例未必 与所说明的物体相一致。
图1是表示根据本发明的x射线摄像系统的第一实施方式的构成
的框图。另外，图2是概略表示被用于X射线摄像系统的X射线摄像 装置的构成的侧面图。依据本实施方式的X射线摄像系统1A具备X 射线摄像装置10、ADC(A/D转换器)15、信号处理部20以及存储部30。 另外，在图l中表示的例子是把来自于X射线源50的X射线向拍 摄对象S照射，并将由通过拍摄对象S的X射线所生成的X射线像作为由X射线摄像系统1A所形成的摄像对象。
X射线摄像装置10是用于取得对应于入射的X射线像的X射线 观察图像的图像取得机构，如图2所示，具有闪烁器ll、纤维光学面 板(FOP) 12以及摄像元件13。闪烁器11是由规定的闪烁材料形成为 平板状，其一个面lla是用于使X射线像入射的X射线入射面。在该 闪烁器11中，对应于从X射线入射面lla入射的X射线而产生闪烁光， 由此摄像对象的X射线像被转换成光像。
与闪烁器11的另一个面llb相对，在X射线像的入射方向的下游 侧设置有摄像元件13。摄像元件13检测由闪烁器11所生成的光像， 从而取得与入射到闪烁器11的X射线像相对应的X射线观察图像。 另外，所取得的X射线观察图像的数据作为模拟图像信号从摄像元件 13输出。作为这样的摄像元件13，例如可以使用将CCD形成于矩形 平板状的硅基板上作为摄像部的能够取得二维图像的摄像元件。
另外，在图2所示的构成例中，在闪烁器11和摄像元件13之间 进一步设置有FOP12。如在图2中示意性地表示的那样，该FOP12是 通过将很多根光纤维12a形成束从而形成为使光像能够传递的光学元 件，是作为对应于入射X射线像而将由闪烁器11所生成的闪烁光所形 成的光像向摄像元件13传导的纤维光学部件来发挥作用的。
如图1所示，从X射线摄像装置10的摄像元件13输出的X射线 观察图像的模拟图像信号在被ADC15转化成数字图像信号之后，被向 信号处理部20输入。信号处理部20是对由X射线摄像装置10取得的 X射线观察图像进行噪声除去处理等的规定的图像处理的信号处理机 构。另外，由该信号处理部20处理得到的X射线观察图像等的图像数 据根据需要被存储在存储部30中。另外，根据需要，对该图像数据进 行向外部的输出、在显示装置上的显示、打印、向外部处理装置的发 送、向外部存储装置的存储等处理。
在本实施方式中，对于在信号处理部20中的X射线观察图像的噪 声除去处理是，使用由X射线摄像装置10取得的第一 X射线观察图 像、在与第一X射线观察图像不同的时刻(比第一X射线观察图像更 前或者更后的时刻)连续取得的第二X射线观察图像来进行的。图1 所表示的信号处理部20对应于像这样的噪声除去方法，具有第一存储器21、第二存储器22、第一减法器25、阈值处理电路26以及第二减 法器27来进行构成的。
第一存储器21和第二存储器22构成为可分别存储由X射线摄像 装置10所取得的X射线摄像观察图像的图像数据。第一减法器25是 减法处理机构，其将来自于第一存储器21的输入图像信号作为信号A， 将来自于第二存储器22的输入图像信号作为信号B，并进行A-B的减 法处理。另外，阈值处理电路26是对从第一减法器25输出的减法图 像信号A-B进行规定的阈值处理的阈值处理机构。另外，第二减法器 27是噪声除去机构，其将来自第一存储器21的输入图像信号作为信号 A，将来自阈值处理电路26的输入图像信号作为信号B,并通过进行 A-B的减法处理从而进行噪声除去。还有，在此，虽然在说明上对使 用多个存储器的构成例作了说明，但是X射线观察图像并不一定必须 保存在不同的存储器内，例如，也可以是保存在硬盘等的单一的外部 存储装置中而进行同样的处理的构成。
关于图1所示的X射线摄像系统1A中的X射线观察图像的噪声 除去方法，参照图3进行说明。图3是对本发明的X射线摄像方法的 一个实施方式进行表示的流程图。另外，图4、图5是对图3所示的X 射线摄像方法中的噪声除去方法进行表示的模式图。
在此，在由X射线摄像装置10取得的X射线观察图像中，如图2 示意性地表示的那样，包括入射X射线A1被闪烁器11转换成闪烁 光Bl而该闪烁光Bl被摄像元件13检测出的图像成分，以及入射X 射线A2透过闪烁器11从而由摄像元件13直接检测出的噪声图像成 分。在此，前者的图像成分是对应于由闪烁器11转换成光像的入射X 射线像的图像成分，即对应于摄像对象的图像成分。在以下的说明中， 相对于上述的"噪声图像成分"，把该对应于摄像对象的图像成分作为 "信号图像成分"。
在图3所示的X射线摄像方法中，首先，对拍摄对象S (参照图1) 照射来自于X射线源50的X射线(步骤Sll)，并由X射线摄像装置 10取得第一 X射线观察图像Pll ，将图像数据存储于信号处理部20的 第一存储器21中(S12,第一图像取得步骤)。如图4 (a)所示，该第 一图像Pll包含对应于拍摄对象S的像的信号图像成分Plls和由直接入射到摄像元件13的X射线形成的第一噪声图像成分Plln。另外， 该噪声图像成分Plln是作为辉点噪声散开地分布在图像Pll上的。
第一X射线观察图像Pll的取得结束后，对拍摄对象再次照射来 自X射线源50的X射线(S13)，并由X射线摄像装置10取得第二X 射线观察图像P12，将图像数据存储于信号处理部20的第二存储器22 中(S14，第二图像取得步骤)。如图4 (b)所示，该第二图像P12包 含对应于拍摄对象S的像的信号图像成分P12s和由直接入射X射线所 形成的第二噪声图像成分P12n。在此，因为图像Pll、 P12是在不同 的时刻所取得的图像，所以通常包含于图像P2中的第二噪声图像成 分P12n与包含于图像Pll中的第一噪声图像成分Plln的噪声产生位 置等是不同的。另外，对应于拍摄对象S的像的信号图像成分Plls、 P12s在图像P11、 P12之间大致是一致的。
然后，第一减法器25在被存储在存储器21中的第一图像Pll和 被存储在存储器22中的第二图像P12之间进行Pll-P12的减法处理 (S15,减法处理步骤)。此时，包含于图像Pll、 P12中的信号图像成 分Plls、 P12s除去在摄像期间的数据偏差等而通过减法被相抵消。由 此，生成了图像1-图像2的噪声图像成分被提取所得到的噪声图像 P13。另外，如图5 (a)所示，在该噪声图像P13中，第一噪声图像成 分Plln为具有正的辉度值的图像成分(在图中由白色像素表示)，而 第二噪声图像成分P12n为具有负的辉度值的图像成分(由黑色像素表 示)。
对于这样的噪声图像P13中的各个像素的辉度值，把正的适当的
辉度值作为用于辨别噪声图像成分的阈值来进行设定，在阈值处理电 路26中进行阈值处理(S16，阈值处理步骤)。由此，如图5(b)所示， 在噪声图像P13中排除了具有负的辉度值的第二噪声图像成分P12n以
及仅包含每次摄像的辉度值的偏差等的图像成分，生成选择性地提取 了具有正的辉度值的第一噪声图像成分Plln的图像P14。
接着，第二减法器27从包含信号图像成分Plls以及第一噪声图 像成分Plln的第一X射线观察图像Pll (图4 (a))中减去由阈值处 理电路26提取的第一噪声图像成分Plln (图5 (b))。由此，如图5 (c)所示，获得从第一 X射线观察图像Pll中除去了噪声图像成分Plln的噪声除去图像P15 (S17，噪声除去步骤)。
接着，就依据本实施方式的X射线摄像方法以及X射线摄像系统 的效果进行说明。
在图1~图5所示的X射线摄像方法以及X射线摄像系统1A中， 对于由通过拍摄对象S的X射线所形成的摄像对象的X射线像，取得 与噪声图像成分相关的条件互不相同的第一、第二 X射线观察图像 Pll、 P12。此时，在这些图像之间，基本上对应于由闪烁器ll转化成 光像的X射线像的图像成分的位置、强度等是一致的，通过减法而相 抵消。而关于由以摄像元件13直接检测X射线所引起的辉点噪声等的 噪声图像成分，在第一图像Pll和第二图像P12上，发生位置和分布 等是不同的。
因此，通过在这些第一、第二X射线观察图像Pll、 P12之间由减 法器25进行减法处理，并进一步在阈值处理电路26中进行适当的阈 值处理，能够选择性地仅仅提取包含于第一X射线观察图像Pll中的 噪声图像成分Plln。然后，通过由减法器27从原来的X射线观察图 像Pll中减去该被提取的噪声图像成分Plln，可以恰当并且有效地取 得降低了由直接入射到摄像元件13上的X射线所形成的噪声图像成分 的影响的噪声除去图像。
另外，在本实施方式中，作为被用于除去来自于第一X射线观察 图像Pll的噪声的第二X射线观察图像P12的具体取得方法，使用由 X射线摄像装置lO取得包含对应于由闪烁器ll转换成光像的X射线 像的图像成分以及由直接入射到摄像元件13上的X射线所形成的第二 噪声图像成分的第二X射线观察图像P12的方法。由此，能够适当地 实现依据上述方法从X射线观察图像中除去噪声。
在如此的构成中，因为只要以基本相同的条件连续取得2个X射 线观察图像就足够了，所以可以以较短的摄像时间有效地进行图像的 取得。另外，在最终的噪声除去图像中所取得的信号图像成分Plls不 是进行了平滑化处理等的图像处理的图像成分。因此，不会发生由于 对原始的X射线观察图像进行图像处理而造成的分辨率的降低等。
另外，在图2所示的构成例中，使用的构成是在取得X射线观 察图像的X射线摄像装置10中，具有被设置于闪烁器11和摄像元件13之间并将由闪烁器11生成的光像向摄像元件13引导的纤维光学部 件FOP12。在此情况下，介于闪烁器11和摄像元件13之间的FOP12 作为X射线屏蔽物而发挥作用，因而降低了直接入射到摄像元件13上 的X射线的X射线量。因此，与依据上述方法的除去噪声的图像处理 一起，可以进一步降低在X射线观察图像中的噪声图像成分的影响。 但是，对于这样的纤维光学部件，如果不需要也可以制成不加以设置 的构成。
图6是表示由X射线摄像装置10所取得的X射线观察图像(a) 以及从X射线观察图像中除去了噪声图像成分所得到的噪声除去图像 (b)的例子的图。在此，这些图像(a)、 (b)表示将X射线照射到X射 线摄像装置10上而取得的X射线观察图像。
如图6的图像(a)所示，在由X射线摄像装置10所取得的X射 线观察图像中，作为噪声图像成分的白辉点噪声散开分布在图像上。 相对于此，可知在以上述的方法进行噪声除去处理后的图像(b)中， 辉点噪声被除去，并且其画质提高了。由于辉点噪声而形成的噪声图 像成分一般具有较高的信号输出，所以不会湮没于摄像元件的噪声电 平或者信号图像成分的发光量的波动等，可以由上述方法进行明确地 辨别、除去。
图7是表示图1所示的X射线摄像系统的具体使用方法的一个例 子的图。在这个使用例中，将X射线摄像装置10配置于成为拍摄对象 S的被实验者的口腔内，从X射线源50朝着X射线摄像装置10照射 X射线。此时，在X射线摄像装置10中，闪烁器11的X射线入射面 lla被配置于X射线源50侧。
从X射线源50发出的X射线在向被实验者的口腔内入射的时候， 一部分被牙齿以及牙龈等吸收从而形成对应于拍摄对象S的像的X射 线像。然后，该X射线像入射到X射线摄像装置10上，从而取得X 射线观察图像。所取得的X射线观察图像的图像数据由输出电缆55、 包括ADC15和信号处理部20的装置58以及USB电缆59传送至外部 的处理装置56。另外，处理装置56进行被传送的图像信息的积累、保 存或者在显示装置57上的图像显示等。另外，在图1所示的构成的X 射线摄像系统1A中，关于进行噪声除去处理等的信号处理部20，如图7所示，在连接X射线摄像装置10和外部的处理装置56的电缆的 中途作为另外的装置58进行设置，但是也可以使用附属于X射线摄像 装置10而进行设置的构成、附属于外部的处理装置56而进行设置的 构成或者在外部的处理装置56中软件性地进行实现的构成。
以下就依据本发明的X射线摄像方法以及X射线摄像系统的第二 实施方式加以说明。
图8是表示X射线摄像系统的第二实施方式的构成的框图。本实 施方式的X射线摄像系统1B具备X射线摄像装置10、信号处理部20 以及存储部30。其中，有关除了信号处理部20以外的各个部分的构成， 与图l所示的实施方式相同。
在本实施方式中，对信号处理部20中的X射线观察图像的噪声除 去处理是使用由X射线摄像装置10取得的第一 X射线观察图像和通 过对第一 X射线观察图像进行平滑化处理而取得的第二 X射线观察图 像来进行的。图8所示的信号处理部20对应于这样的噪声除去方法， 具有平滑滤波器23、第一减法器25、阈值处理电路26以及第二减法 器27而构成。
平滑滤波器23例如是由中值滤波器等的滤波器电路构成的，对由 X射线摄像装置10所取得的X射线观察图像的图像数据进行平滑化处 理，从而生成平滑化图像。第一减法器25是减法处理机构，把从ADC15 直接输入的X射线观察图像的输入图像信号作为信号A，把来自平滑 滤波器23的输入图像信号作为信号B，并进行A-B的减法处理。另外， 阈值处理电路26是对从第一减法器25输出的减法图像信号A-B进行 规定的阈值处理的阈值处理机构。另外，第二减法器27是噪声除去机 构，把X射线观察图像的直接输入图像信号作为信号A，把来自阈值 处理电路26的输入图像信号作为信号B，并通过进行A-B的减法处理
从而进行噪声除去。
关于图8所示的X射线摄像系统1B中的X射线观察图像的噪声 除去方法，参照图9进行说明。图9是有关X射线摄像方法的第二实 施方式进行表示的流程图。另外，图10、图11是有关在由图9所示的 X射线摄像方法中的噪声除去方法进行表示的模式图。
在图9所示的X射线摄像方法中，首先，对拍摄对象S(参照图8)照射来自X射线源50的X射线(步骤S21 )，并由X射线摄像装置10 取得第一X射线观察图像P21 (S22，第一图像取得步骤)。如图10(a) 所示，该第一图像P21包含对应于拍摄对象S的像的信号图像成分P21s 和由直接入射到摄像元件13上的X射线所形成的第一噪声图像成分 P21n。另外，该噪声图像成分P21n作为辉点噪声在图像P21上散开分 布。
第一 X射线观察图像P21的取得结束后，平滑滤波器23通过对如 上所述那样所取得的第一 X射线观察图像P21进行平滑化处理，从而 取得作为平滑化图像的第二X射线观察图像P22 (S23，第二图像取得 步骤)。如图10 (b)所示，该第二图像P22包含对应于在第一图像P21 中的图像成分P21s的信号图像成分P22s和由于在平滑化处理中在信 号图像成分的轮廓上产生模糊而形成的噪声图像成分P22n。另外，此 时，有关在第一图像P21上的辉点噪声状的噪声图像成分P21n，由平 滑化而被除去。
然后，第一减法器25在第一图像P21和由平滑滤波器23平滑化 的第二图像P22之间进行P2卜P22的减法处理(S24，减法处理步骤)。 此时，包含于图像P21、 P22中的信号图像成分P21s、 P22s除去在摄 像期间的数据偏差以及由平滑化处理而引起的轮廓模糊等而由减法相 抵消。由此，生成了图像l-图像2的噪声图像成分被提取的噪声图像 P23。另外，在该噪声图像P23中，如图ll (a)所示，第一噪声图像 成分P21n为具有正的辉度值的图像成分(在图中用白色像素表示)， 而第二噪声图像成分P22n为主要具有负的辉度值的图像成分(用黑色 像素表示)。
对于这样的噪声图像P23中的各像素的辉度值，设定正的适当的 辉度值作为用于辨别噪声图像成分的阈值，在阈值处理电路26中进行 阈值处理(S25，阈值处理步骤)。由此，如图11 (b)所示，在噪声图 像P23中排除了具有负的辉度值的第二噪声图像成分P22n以及仅包含 每次摄像的辉度值的波动等的图像成分，并生成选择性地提取了具有 正的辉度值的第一噪声图像成分P21n的图像P24。
接着，第二减法器27从包含信号图像成分P21s以及第一噪声图 像成分P21n的第一X射线观察图像P21 (图10 (a))中减去由阈值处理电路26提取的第一噪声图像成分P21n (图11 (b))。由此，如图ll (c)所示，获得从第一 X射线观察图像P21中除去了噪声图像成分 P21n的噪声除去图像P25 (S26，噪声除去步骤)。
就依据本实施方式的X射线摄像方法以及X射线摄像系统的效果 进行说明。
在图8 图11所表示的X射线摄像方法以及X射线摄像系统1B 中，关于摄像对象的X射线像，取得与噪声图像成分相关的条件互不 相同的第一、第二X射线观察图像P21、 P22。然后，通过在这些第一、 第二 X射线观察图像P21、P22之间进行减法处理并进一步进行适当的 阈值处理，从而选择性地仅仅提取包含于第一X射线观察图像P21中 的噪声图像成分P21n，从原始的X射线观察图像P21中减去该被提取 的噪声图像成分P21n。由此，与图1所示的实施方式同样，可以恰当 并且有效地取得降低了由直接入射到摄像元件13的X射线所形成的噪 声图像成分的影响的噪声除去图像。
另外，在本实施方式中，作为被用于从第一 X射线观察图像P21 中除去噪声的第二X射线观察图像P22的具体取得方法，使用通过对 第一 X射线观察图像P21进行平滑化处理而取得作为第二 X射线观察 图像P22的平滑化图像的方法。利用这样的方法也能够恰当地实现依 据上述方法从X射线观察图像中除去噪声。
在如此的构成中，因为通过取得1个X射线观察图像并对该图像 进行图像处理从而进行噪声除去，所以可以以较短的摄像时间有效地 进行图像取得。另外，在最终的噪声除去图像中所取得的信号图像成 分P21s不是进行平滑化处理等的图像处理所得到的图像成分。因此， 不会发生由对原始的X射线观察图像进行图像处理而造成的分辨率的 降低等。
图12是表示X射线观察图像(a)、平滑化图像(b)以及从X射 线观察图像中除去了噪声图像成分的噪声除去图像(c)的例子的图。
如图12的图像(a)所示，在由X射线摄像装置10所取得的X 射线观察图像中，作为噪声图像成分的白辉点噪声被散开分布在图像 上。另外，对该X射线观察图像进行了平滑化处理的图像(b)中，如 上所述，散开分布的辉点噪声通过平滑化而被除去。另外，在该图像(b)中，在本来的图像成分上也发生了若干轮廓的模糊。相对于此， 可知在以上述的方法进行了噪声除去处理的图像(C)中，辉点噪声 被除去，其画质提高了。另外，对于该图像(C)而言，因为将平滑化
处理前的图像(a)作为原始图像来进行噪声除去处理，所以图像的分
辨率不降低。
依据本发明的X射线摄像方法以及X射线摄像系统并不限定于上 述实施方式以及构成例，可以进行各种各样的变形。例如，在上述实 施方式中，对于包含具有正的辉度值的第一噪声图像成分Plln和具有 负的辉度值的第二噪声图像成分P12n的噪声图像P13 (参照图5)，应 用正的阈值而提取第一噪声图像成分，但是并不限定于这样的方法， 也可以根据对第一、第二 X射线观察图像的减法处理的具体方法等， 例如使用适用负的阈值来提取噪声图像成分的方法。另外，关于进行 噪声除去处理等的信号处理部20，在图7所示的构成例中，在连接X 射线摄像装置10和外部的处理装置56的电缆的中途作为另外的装置 58进行配置的，但是如上所述，也可以使用附属于X射线摄像装置IO 而进行设置的构成、附属于外部的处理装置56而进行设置的构成或者 在外部的处理装置56中软件性地进行实现的构成。
另外，在上述实施方式中，在用于取得X射线观察图像的X射线 摄像装置10中，在闪烁器11和摄像元件13之间设置有FOP12，但是 即使是在使用不设置FOP12的构成的X射线摄像装置10的情况下， 也可以同样应用上述的噪声除去方法。
在此，在上述的X射线摄像方法中，使用以下的构成(1)使用 X射线摄像装置，该X射线摄像装置包括闪烁器， 一个面为X射线 入射面，对应于入射的X射线而产生闪烁光，从而将X射线像转换成 光像；和摄像元件，相对于闪烁器的另一个面进行设置，并检测由闪 烁器所生成的光像，从而取得对应于入射到闪烁器的X射线像的X射 线观察图像；包括(2)第一图像取得步骤，由X射线摄像装置取得 第一 X射线观察图像，该第一 X射线观察图像包含与被闪烁器转换成 光像的X射线像相对应的图像成分以及由直接入射到摄像元件的X射 线产生的第一噪声图像成分；(3)第二图像取得步骤，取得第二X射 线观察图像，该第二 X射线观察图像包含与第一噪声图像成分不同的第二噪声图像成分；(4)减法处理步骤，在第一X射线观察图像和第 二 X射线观察图像之间进行减法处理，生成提取噪声图像成分而得到 的噪声图像；(5)阈值处理步骤，对噪声图像进行阈值处理，从而在 噪声图像成分中提取第一噪声图像成分；(6)噪声除去步骤，通过从 包含第一噪声图像成分的第一 X射线观察图像中减去在阈值处理步骤 中提取的第一噪声图像成分，从而生成除去了第一噪声图像成分的噪 声除去图像。
另外，上述X射线摄像系统中，使用以下的构成具备(a) X 射线摄像装置，该X射线摄像装置包括闪烁器， 一个面为X射线入 射面，对应于入射的X射线而产生闪烁光，从而将X射线像转换成光 像；和摄像元件，相对于闪烁器的另一个面进行设置，并检测由闪烁 器所生成的光像，从而取得对应于入射到闪烁器的X射线像的X射线 观察图像；(b)减法处理机构，在由X射线摄像装置取得的第一X射 线观察图像和第二 X射线观察图像之间进行减法处理，生成提取噪声 图像成分而得到的噪声图像，上述第一 X射线观察图像包含与被闪烁 器转换成光像的X射线像相对应的图像成分以及由直接入射到摄像元 件的X射线所产生的第一噪声图像成分，上述第二X射线观察图像包 含与第一噪声图像成分不同的第二噪声图像成分；(c)阈值处理机构，
对噪声图像进行阈值处理，在噪声图像成分中提取第一噪声图像成分； (d)噪声除去机构，通过从包含第一噪声图像成分的第一X射线观察 图像中减去由阈值处理机构提取的第一噪声图像成分，从而生成除去 了第一噪声图像成分的噪声除去图像。
在此，关于被用于从第一X射线观察图像中除去噪声的第二X射
线观察图像的具体取得方法，X射线摄像方法优选在第二图像取得步 骤中由X射线摄像装置取得第二 X射线观察图像，该第二 X射线观察 图像包含对应于由闪烁器转换成光像的X射线像的图像成分以及由直 接入射到摄像元件的X射线所形成的第二噪声图像成分。
同样，X射线摄像系统优选，在减法处理机构中，作为第二X射 线观察图像，使用由X射线摄像装置取得的X射线观察图像，该X射 线观察图像包含对应于由闪烁器转换成光像的X射线像的图像成分以 及由直接入射到摄像元件的X射线所产生的第二噪声图像成分。或者，x射线摄像方法优选在第二图像取得步骤中，对在第一图 像取得步骤中所取得的第一 X射线观察图像进行平滑化处理，从而取
得第二x射线观察图像。
同样，x射线摄像系统优选，在减法处理机构中，作为第二x射 线观察图像，使用通过对第一 x射线观察图像进行平滑化处理而取得 的x射线观察图像。
另外，关于被用于x射线观察图像的取得的x射线摄像装置，优
选具有被设置于闪烁器和摄像元件之间并将由闪烁器所生成的光像向 摄像元件引导的纤维光学部件。在此情况下，由被介于闪烁器和摄像
元件之间的纤维光学部件降低了直接入射到摄像元件的x射线的x射
线量。由此，可以与上述的噪声除去的图像处理相配合，从而进一步
降低在X射线观察图像中的噪声图像成分的影响。
产业上的可利用性
本发明可以作为在噪声图像成分的影响被降低的状态下适当地取
得对应于入射的X射线像的X射线观察图像的X射线摄像方法以及X
射线摄像系统而进行利用。
权利要求
1.一种X射线摄像方法，其特征在于使用X射线摄像装置，该X射线摄像装置包括闪烁器，一个面为X射线入射面，对应于入射的X射线而产生闪烁光，从而将X射线像转换成光像；和摄像元件，面对所述闪烁器的另一个面进行设置，并检测由所述闪烁器所生成的所述光像，从而取得对应于入射到所述闪烁器的所述X射线像的X射线观察图像；所述X射线摄像方法包括第一图像取得步骤，由所述X射线摄像装置取得第一X射线观察图像，该第一X射线观察图像包含与被所述闪烁器转换成所述光像的所述X射线像相对应的图像成分以及由直接入射到所述摄像元件的X射线所产生的第一噪声图像成分；第二图像取得步骤，取得第二X射线观察图像，该第二X射线观察图像包含与所述第一噪声图像成分不同的第二噪声图像成分；减法处理步骤，在所述第一X射线观察图像和所述第二X射线观察图像之间进行减法处理，生成提取噪声图像成分而得到的噪声图像；阈值处理步骤，对所述噪声图像进行阈值处理，从而在所述噪声图像成分中提取所述第一噪声图像成分；噪声除去步骤，通过从包含所述第一噪声图像成分的所述第一X射线观察图像中减去在所述阈值处理步骤中提取的所述第一噪声图像成分，从而生成除去了所述第一噪声图像成分的噪声除去图像。
2. 如权利要求1所述的X射线摄像方法，其特征在于 在所述第二图像取得步骤中，由所述X射线摄像装置取得所述第二X射线观察图像，该第二X射线观察图像包含与由所述闪烁器转换 成所述光像的所述X射线像相对应的图像成分以及由直接入射到所述 摄像元件的X射线所产生的所述第二噪声图像成分。
3. 如权利要求1所述的X射线摄像方法，其特征在于 在所述第二图像取得步骤中，对在所述第一图像取得步骤中所取得的所述第一 X射线观察图像进行平滑化处理，由此取得所述第二 X射线观察图像。
4. 如权利要求1 3中的任意一项所述的X射线摄像方法，其特征 在于所述X射线摄像装置具有纤维光学部件，该纤维光学部件被设置 于所述闪烁器和所述摄像元件之间并将由所述闪烁器所生成的所述光 像向所述摄像元件引导。
5. —种X射线摄像系统，其特征在于具备X射线摄像装置，该X射线摄像装置包括闪烁器， 一个面为X 射线入射面，对应于入射的X射线而产生闪烁光，从而将X射线像转 换成光像；和摄像元件，面对所述闪烁器的另一个面进行设置，并检 测由所述闪烁器所生成的所述光像，从而取得对应于入射到所述闪烁 器的所述X射线像的X射线观察图像；减法处理机构，在由所述X射线摄像装置取得的第一X射线观察 图像和第二 X射线观察图像之间进行减法处理，生成提取噪声图像成 分而得到的噪声图像，所述第一 X射线观察图像包含与被所述闪烁器 转换成所述光像的所述X射线像相对应的图像成分以及由直接入射到 所述摄像元件的X射线所产生的第一噪声图像成分，所述第二 X射线 观察图像包含与所述第一噪声图像成分不同的第二噪声图像成分；阈值处理机构，对所述噪声图像进行阈值处理，在所述噪声图像 成分中提取所述第一噪声图像成分；噪声除去机构，通过从包含所述第一噪声图像成分的所述第一 X 射线观察图像中减去由所述阈值处理机构提取的所述第一噪声图像成 分，从而生成除去了所述第一噪声图像成分的噪声除去图像。
6. 如权利要求5所述的X射线摄像系统，其特征在于-在所述减法处理机构中，作为所述第二X射线观察图像，使用由所述X射线摄像装置取得的X射线观察图像，该X射线观察图像包含 对应于由所述闪烁器转换成所述光像的所述X射线像的图像成分以及由直接入射到所述摄像元件的X射线所产生的所述第二噪声图像成分。
7. 如权利要求5所述的X射线摄像系统，其特征在于 在所述减法处理机构中，作为所述第二X射线观察图像，使用通过对所述第一 X射线观察图像进行平滑化处理而取得的X射线观察图 像。
8. 如权利要求5 7中的任意一项所述的X射线摄像系统，其特征 在于所述X射线摄像装置具有纤维光学部件，该纤维光学部件被设置 于所述闪烁器和所述摄像元件之间并将由所述闪烁器所生成的所述光 像向所述摄像元件引导。
全文摘要
本发明构成X射线摄像系统(1A)，其具备摄像装置(10)，包括将X射线像转换成光像的闪烁器以及检测由闪烁器所生成的光像而取得X射线观察图像的摄像元件；第一减法器(25)，在包含第一噪声图像成分的第一X射线观察图像与包含第二噪声图像成分的第二X射线观察图像之间进行减法处理而生成噪声图像；阈值处理电路(26)，对噪声图像进行阈值处理从而提取第一噪声图像成分；以及第二减法器(27)，通过从第一X射线观察图像中减去被提取的第一噪声图像成分，从而生成噪声除去图像。由此，实现可以在噪声图像成分的影响被降低的状态下恰当地取得X射线观察图像的X射线摄像方法和X射线摄像系统。
文档编号A61B6/00GK101528132SQ20078004020
公开日2009年9月9日 申请日期2007年6月11日 优先权日2006年11月21日
发明者宫口和久, 高木慎一郎 申请人:浜松光子学株式会社