放射線画像読取装置
【課題】蓄積性蛍光体シート表面の傷を検出し、撮影画像から傷画像を取り除くことにより、蓄積性蛍光体シートに撮影された放射線画像の画質を向上させることができる放射線画像読取装置を提供する。
【解決手段】放射線画像読取装置は、励起光を照射した時に蓄積性蛍光体シートから発せられる輝尽発光光を集光ガイドで伝達して受光し、これを電気信号に変換して放射線画像データを生成する第１の光電変換回路と、蓄積性蛍光体シートに照射される励起光の散乱光を受光し、これを電気信号に変換して傷検出画像データを生成する第２の光電変換回路と、傷検出画像データに基づいて、放射線画像データに含まれる傷画素を検出し、検出した傷画素を補正して放射線画像データに対応する放射線画像を生成する画像処理部とを備えている。
【解決手段】放射線画像読取装置は、励起光を照射した時に蓄積性蛍光体シートから発せられる輝尽発光光を集光ガイドで伝達して受光し、これを電気信号に変換して放射線画像データを生成する第１の光電変換回路と、蓄積性蛍光体シートに照射される励起光の散乱光を受光し、これを電気信号に変換して傷検出画像データを生成する第２の光電変換回路と、傷検出画像データに基づいて、放射線画像データに含まれる傷画素を検出し、検出した傷画素を補正して放射線画像データに対応する放射線画像を生成する画像処理部とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄積性蛍光体シートに記録された放射線画像を読み取る放射線画像読取装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は、照射された放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線、電子線、紫外線等）のエネルギーを蓄積する記録媒体として、シート状の支持体の上に輝尽性蛍光体を塗布した蓄積性蛍光体シートを提案し、既にイメージングプレート（ＩＰ）として商品化している。放射線エネルギーが蓄積された蓄積性蛍光体シートに励起光を照射すると、蓄積性蛍光体から、蓄積された放射線エネルギーに対応する光量の輝尽発光光が発せられる。
【０００３】
放射線画像読取装置は、被写体（被検者）の放射線画像が撮影された蓄積性蛍光体シートから発せられる輝尽発光光を読み取り、可視画像化して放射線画像を生成する。放射線画像読取装置は、例えば、蓄積性蛍光体シートを励起光で２次元的に走査し、蓄積性蛍光体から発せられる輝尽発光光を電気信号に変換し、この電気信号に基づいて、蓄積性蛍光体シートに撮影された放射線画像を生成する。
【０００４】
ところで、例えば、歯科用放射線画像読取装置では、蓄積性蛍光体シートを繰り返し使用する過程で、蓄積性蛍光体シートに、歯科特有の形状の切り傷、擦り傷、噛み傷が生じる。そのため、これらの傷が、種類によって、撮影された放射線画像に現れるという問題がある。
【０００５】
ここで、特許文献１〜３には、ゴミ傷を照明して取得したゴミ傷画像を用いて、本画像を補正する方法が開示されている。特許文献１，２の実施例によると、カラーフィルムを異なる波長の光で照明し、その透過光を直接観測することにより、本画像と傷画像を取得する方法が示されているが、歯科用の蓄積性蛍光体シートは不透明であるから、この方法は適用できない。
【０００６】
また、特許文献３には、蓄積性蛍光体シート面での反射光（直接反射光）を検出して傷を検出する方法が示されている。しかし、歯科用途での撮影、取扱いで発生する、歯科特有の深さと方向のある傷を検出する際に反射光を直接観測すると、幅が広く、方向のある傷を、傷の方向と平行に照射した場合、平らな面と傷のある部分で反射光に差が出ず、画像から正しく傷の位置を特定できないことがある。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−７５０３９号公報
【特許文献２】特開２００３−３０４３９５号公報
【特許文献３】特開昭６０−１６５６４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解消し、蓄積性蛍光体シート表面の傷を検出し、撮影画像から傷画像を取り除くことにより、蓄積性蛍光体シートに撮影された放射線画像の画質を向上させることができる放射線画像読取装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、蓄積性蛍光体シートに励起光を照射して主走査方向に走査しながら、前記蓄積性蛍光体シートを主走査方向と略直交する副走査方向に搬送して２次元的に走査し、前記蓄積性蛍光体シートに記録された放射線画像を読み取る放射線画像読取装置であって、
励起光を照射した時に前記蓄積性蛍光体シートから発せられる輝尽発光光を集光ガイドで伝達して受光し、これを電気信号に変換して放射線画像データを生成する第１の光電変換回路と、
前記蓄積性蛍光体シートに照射される励起光の散乱光を受光し、これを電気信号に変換して傷検出画像データを生成する第２の光電変換回路と、
前記傷検出画像データに基づいて、前記放射線画像データに含まれる傷画素を検出し、前記検出した傷画素を補正して前記放射線画像データに対応する放射線画像を生成する画像処理部とを備えていることを特徴とする放射線画像読取装置を提供するものである。
【００１０】
ここで、前記画像処理部は、前記放射線画像を生成する前に、前記検出した傷画素が誤検出であるか否かを検出し、誤検出であることを検出した傷画素を正常画素に戻すことが好ましい。
【００１１】
また、前記画像処理部は、各々の前記傷画素を注目画素として、前記注目画素を中心とする所定サイズの第１の正方形領域内に含まれる傷画素数を算出し、前記算出した傷画素数が第１の閾値以下の時に誤検出であると判断することが好ましい。
【００１２】
また、前記画像処理部は、各々の前記傷画素を注目画素として、前記注目画素を中心とする所定サイズの第２の正方形領域内に含まれる傷画素数に基づいて第２の閾値を決定し、前記第２の正方形領域内に含まれる、前記第２の正方形領域よりも小さいサイズの第３の正方形領域内に含まれる傷画素数が前記第２の閾値以下の時に誤検出であると判断することが好ましい。
【００１３】
また、前記画像処理部は、各々の前記傷画素を注目画素として、前記注目画素を共通の角として隣接する、同一サイズの４つの正方形領域毎に傷画素数を算出し、前記算出した傷画素数が最大の正方形領域に含まれる傷画素数が第３の閾値以下の時に誤検出であると判断することが好ましい。
【００１４】
また、前記画像処理部は、各々の前記傷画素を注目画素として、前記注目画素を中心として拡大縮小処理を行って前記拡大縮小処理の回数が異なる２枚の傷検出画像を生成し、前記２枚の傷検出画像の差分画像を生成し、前記生成した差分画像に含まれる各々の差分画素に基づいて擦り傷領域を求め、前記擦り傷領域内の全ての画素が誤検出であると判断することが好ましい。
【００１５】
また、前記画像処理部は、各々の前記傷画素を注目画素として、線状の傷画像の各位置の傷幅を検出し、前記線状の傷画像の幅が均一になるように凸凹箇所周辺の画素を傷画素ないしは正常画素にすることが好ましい。
【００１６】
また、前記画像処理部は、誤検出ではないことを検出した傷画素の位置に基づいて、前記放射線画像データに含まれる傷画素を補正することが好ましい。
【００１７】
また、前記第２の光電変換回路は、主走査方向に沿って所定の間隔で配置された複数の光電変換回路を有し、
前記画像処理部は、各々の前記光電変換回路で生成される電気信号のピークの領域を含まないように、主走査方向の走査位置に応じて前記複数の光電変換回路を切り換えて、各々の前記光電変換回路で生成される傷検出画像データを連結した切換画像データを生成することが好ましい。
【００１８】
また、前記画像処理部は、各々の前記光電変換回路で生成される傷検出画像データ毎に傷検出を行い、前記傷検出をした複数の光電変換回路の傷検出画像データを連結して前記切換画像データを生成することが好ましい。
【００１９】
また、前記複数の光電変換回路の切換は、主走査方向において、各々の前記光電変換回路で生成される電気信号が交差する位置で行われることが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、レーザ光の直接反射光ではなく、傷による散乱光を観測することで、例えば、歯科特有の形状の傷なども容易に検出することができ、蓄積性蛍光体シートに撮影された放射線画像の画質を向上させることができる。また、傷画素の検出後、誤検出された傷画素を正常画素に戻すことで、Ｓ／Ｎ比の小さいレーザ光の散乱光から生成される電気信号から正しく傷の位置を検出できる。さらに、傷の種類によって傷検出方法を変えることにより、傷の種類毎に傷を正しく検出できるとともに、例えば、特定の種類、深さ、幅の傷が発生した場合にユーザに通知することなどもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の放射線画像読取装置を詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明の放射線画像読取装置の構成を表す一実施形態の斜視図、図２は、その一部を表す側面図である。これらの図に示す放射線画像読取装置１０は、蓄積性蛍光体シートＳに励起光を照射して主走査方向Ｘに走査しながら、蓄積性蛍光体シートＳを主走査方向Ｘと略直交する副走査方向Ｙに搬送して２次元的に走査し、蓄積性蛍光体シートＳに記録された放射線画像を読み取るものである。読取装置１０は、主走査光学部１２と、副走査搬送部１４と、輝尽発光光の検出部１６と、画像処理部１８とによって構成されている。
【００２３】
主走査光学部１２は、励起光を主走査方向Ｘに偏光し、蓄積性蛍光体シートＳを走査する部位である。主走査光学部１２は、励起光としてのレーザ光を射出するレーザ光源２０と、光偏向器であるポリゴンミラー２２と、ｆθレンズ等を含む走査レンズ群２４と、光路変更用ミラー２６と、集光ミラー２８とによって構成されている。これらの構成要素は、レーザ光の進行方向に沿ってこの順序で配設されている。
【００２４】
副走査搬送部１４は、蓄積性蛍光体シートＳを載置して、主走査方向Ｘと略直行する副走査方向Ｙに搬送する部位である。図示例の場合、副走査搬送部１４として、ベルトコンベアが用いられている。ベルトコンベアは、エンドレスベルト３０と、このエンドレスベルト３０を張架するようにエンドレスベルト３０内に配設された２本のローラ３２，３４とによって構成されている。ローラ３２，３４を回転させることでエンドレスベルトは副走査方向Ｙの向きに移動される。
【００２５】
輝尽発光光の検出部１６は、励起光を照射した時に蓄積性蛍光体シートＳから発せられる輝尽発光光、および、蓄積性蛍光体シートＳに照射される励起光の散乱光を、それぞれ受光し、これを光電変換して電気信号に変換する部位である。輝尽発光光の検出部１６は、集光ガイド３６と、それぞれ、輝尽発光光および励起光の散乱光を光電変換するフォトマルチプライヤ（ＰＭＴ）３８およびフォトダイオード（ＰＤ）４０と、Ａ／Ｄ変換器４２とによって構成されている。
【００２６】
集光ガイド３６は、導光性材料を成形して作られたものである。集光ガイド３６は、輝尽発光光の入射端面が、主走査方向Ｘに沿って延びるように集光ミラー２８に対向する位置に配設され、輝尽発光光の集光端面（射出端面）にＰＭＴ３８の受光面が結合されている。また、ＰＭＴ３８から出力される電気信号（アナログデータ）は、Ａ／Ｄ変換器４２に供給される。一方、ＰＤ４０は、集光ガイド３６の背面側（集光ガイド３６の、レーザ光の照射位置とは反対側の面）に、集光ガイドを設けることなく配設されている（図１では省略、図２を参照）。
【００２７】
画像処理部１８は、輝尽発光光の検出部１６から供給される、励起光の散乱光を光電変換して生成された傷検出画像データに基づいて、輝尽発光光を光電変換して生成された放射線画像データに含まれる傷画素を検出し、検出した傷画素を補正して放射線画像データに対応する放射線画像を生成する部位である。画像処理部１８は、例えば、入力手段、表示手段、記憶手段、制御手段等を有するパーソナルコンピュータ（ＰＣ）と、このＰＣ上で動作するソフトウェア（プログラム）で構成される。
【００２８】
次に、読取装置１０の動作を説明する。
【００２９】
レーザ光源２０から射出されたレーザ光は、ポリゴンミラー２２に入射され、ポリゴンミラー２２の回転に応じて主走査方向Ｘに偏光されつつ、反射される。続いて、レーザ光は、走査レンズ群２４により蓄積性蛍光体シートＳ上で集束するように焦点を調整され、光路変更用ミラー２６により光路が蓄積性蛍光体シートＳへ向かうように変更（反射）され、蓄積性蛍光体シートＳ上に照射される。
【００３０】
一方、ベルトコンベア上に載置された蓄積性蛍光体シートＳは、一定の速度で副走査方向Ｙに搬送される。すなわち、蓄積性蛍光体シートＳは、主走査光学部１２により主走査されつつ、副走査搬送部１４により副走査されることによって、２次元的に全面を走査される。
【００３１】
蓄積性蛍光体シートＳは、レーザ光が照射されると、そこに蓄積されている放射線エネルギーに対応する光量の輝尽発光光を発する。この輝尽発光光は、集光ガイド３６の入射口に直接、あるいは、集光ミラー２８により反射されて集光ガイド３６の入射口に入射し、集光ガイド３６によりＰＭＴ（光電変換回路）３８まで伝達される。その後、輝尽発光光はＰＭＴ３８により光電変換され、放射線画像データ（アナログ電圧）に変換される。
【００３２】
また同時に、蓄積性蛍光体シートＳに照射されるレーザ光の散乱光が、ＰＤ（光電変換回路）４０により光電変換され、傷検出画像データ（アナログ電圧）に変換される。レーザ光等の励起光が蓄積性蛍光体シートＳに照射された時の直接反射光は、蓄積性蛍光体シートＳ表面の傷の種類や方向によって強度が安定しない。そのため、レーザ光の直接反射光を避け、かつ、集光ガイドを使わずにＰＤ４０でレーザ光の散乱光を検出する。
【００３３】
放射線画像データおよび傷検出画像データは、Ａ／Ｄ変換器４２により、それぞれのアナログ電圧に対応するデジタルデータに変換され、画像処理部１８に供給される。
【００３４】
画像処理部１８は、輝尽発光光の検出部１６から供給される傷検出画像データ（デジタルデータ）に基づいて、同放射線画像データ（デジタルデータ）を補間によって補正し、傷画素がない、もしくは、傷画素が大幅に軽減された放射線画像を生成する。傷画素は、被写体を撮影した放射線画像において有効な画像信号を失っているので、近傍の正常画素を用いて補間することによって補正する。
【００３５】
次に、傷の検出方法について説明する。
【００３６】
本実施形態では、歯科用途で蓄積性蛍光体シートＳに生じる傷として、切り傷、擦り傷、噛み傷の、３種類の傷を想定する。
【００３７】
切り傷は、単発の、比較的長く深い線状の傷である。蓄積性蛍光体シートＳを取り扱う際に、鋭利なものに引っかけられた時に傷が付く可能性がある。
擦り傷は、密集した、比較的細く浅い線状の傷の集合である。蓄積性蛍光体シートＳを取り扱う際に、机などに押し付けられて摩擦を受けた場合に生じる。
噛み傷は、比較的面積の大きい、丸に近い不定形（略円形、楕円形）の傷である。
【００３８】
なお、上記切り傷、擦り傷、噛み傷の特徴の説明は一般的なものであり、３種類の傷の区別が難しい場合も当然ありえる。切り傷、擦り傷、噛み傷における、傷の数（密集度）、長さ、幅、深さ、形状などの特徴は３種類の傷を比較した場合の特徴の違いであり、３種類の傷を区別するためのそれぞれの特徴の閾値は、例えば、試行錯誤による結果に基づいて最適値を決定するなどして適宜設定すべきものである。
【００３９】
以下、上記切り傷、擦り傷、噛み傷の特徴を利用し、これらの傷を区別して検出する方法を説明する。
【００４０】
ＰＤ４０は、集光ガイドを使用しないので、レーザ光の直接反射光ではなく散乱光を検出する。しかし、散乱光に含まれる傷の信号は小さいため、単なる閾値処理（例えば、所定の閾値以上である場合に傷と判断する）では、ノイズの影響で正常画素を傷画素として誤認識する虞がある。そのため、複数のＰＤ４０を利用して傷の検出性能を上げ、画像処理部１８により、放射線画像を生成する前に、検出した傷画素が誤検出であるか否か（正検出であるか）を検出し、誤検出であることを検出した傷画素を正常画素に戻す処理を行う。
【００４１】
画像処理部１８は、誤検出であるか否かを検出し、誤検出の傷画素を正常画素に戻すことにより、誤検出ではないことを検出した傷画素の位置に基づいて、放射線画像データに含まれる傷画素を補正することができる。
【００４２】
上記のように、ＰＤ４０は、集光ガイドを使用せずにレーザ光の散乱光を受光するので、ＰＤ４０で検出される散乱光（傷検出画像データ）は、ＰＤ４０の位置と蓄積性蛍光体シートＳの各点との関係に応じて大きく変動する。すなわち、単一のＰＤ４０で取得される電気信号（傷検出画像データ）は、ＰＤ４０近傍位置において強いピークを示す。そのため、ＰＤ４０近傍位置のピーク領域を傷であると誤認識してしまう。
【００４３】
図３は、傷検出画像データの主走査方向Ｘのプロファイルを表すグラフである。このグラフの縦軸は、ＰＤ４０により光電変換された電気信号（傷検出画像データ）の値を表し、横軸は主走査方向Ｘの位置を表す。このグラフは、２つのＰＤ４０を主走査方向Ｘに沿って所定の間隔で配置し、２つのＰＤ４０の主走査方向Ｘにおける傷検出画像データのプロファイルを表したものである。
【００４４】
このグラフに示すように、２つのＰＤ４０のそれぞれで生成される電気信号（信号波形）は、ＰＤ４０の位置近傍において強いピークを示す。そこで、各々のＰＤ４０で生成される電気信号のピークの領域を含まないように、主走査方向Ｘの走査位置に応じて２つのＰＤ４０を切り換えて、各々の光電変換回路で生成される傷検出画像データを連結した切換画像データ（傷検出画像データ）を生成する。
【００４５】
図３のグラフに示すように、２つのＰＤ４０の切換は、主走査方向Ｘにおいて、各々のＰＤ４０で生成される電気信号が交差する位置（主走査方向Ｘの位置）で行われる。
【００４６】
なお、２つのＰＤ４０の切換制御は、ハードウェアで行ってもよいし、ソフトウェア（プログラム）で行ってもよい。ただし、画像処理部は、２つのＰＤ４０で生成される傷検出画像データ毎に以下に述べる傷検出を行い、傷検出をした２つのＰＤ４０の傷検出画像データを連結して切換画像データを生成することが望ましい。これにより、２つのＰＤ４０の切換位置において筋（切換によるノイズ）が発生することを防止できる。
【００４７】
画像処理部１８は、上記切換画像データを使用して、主走査方向Ｘの各画素の切換画像データの値が、所定の閾値以上である時に傷画素であると判断し、前記の閾値未満である時には傷画素ではないと判断することによって、傷の検出を行う。この時、既に述べたように、傷画素ではないのに傷画素であると誤検出される場合があるので、以下に述べる方法で、傷画素であると誤検出された画素を検出して正常画素に戻す処理を行う。
【００４８】
誤検出を検出する１つ目の方法は、画素中心探索による方法である。この方法は、これ以降の誤検出除去を高速化するために一部の誤検出を除去する前処理である。切り傷および噛み傷は傷画素が多く連結していることを利用する。図４に示すように、画像処理部１８は、各々の傷画素を注目画素として、注目画素を中心とするサイズＬ１の正方形領域（探索領域）内に含まれる傷画素数を算出し、算出した傷画素数が所定の閾値Ｂ１以下の時に注目画素は誤検出であると判断する。
【００４９】
注目画素が本当の傷（正検出）であれば、傷は所定の長さ、ないしは、大きさがあるので、注目画素の周囲にも傷画素が存在する。そのため、正方形領域内に含まれる傷画素数は必然的に多くなる。
【００５０】
２つ目の方法は、２段探索による方法である。この方法は、傷画素近傍の誤検出を精度よく除去する処理である。図５に示すように、画像処理部１８は、各々の傷画素を注目画素として、注目画素を中心とするサイズＬＬ２の正方形領域１に含まれる傷画素数に基づいて閾値Ｂ２を決定し、正方形領域１内に含まれる、正方形領域１よりも小さいサイズＬＳ２の正方形領域２内に含まれる傷画素数が閾値Ｂ２以下の時に注目画素は誤検出であると判断する。
【００５１】
サイズが大きい方の正方形領域１内に含まれる傷画素数が閾値Ｂ２以上の時には、１つ目の画素中心探索による方法と同様に、正方形領域２内を傷が横切っていると判断できる。この場合、サイズが小さい方の正方形領域２内を傷が横切っている可能性があるので閾値Ｂ２を増加し（大きくし）、逆に、正方形領域１内に含まれる傷画素数が閾値Ｂ２未満の時には閾値Ｂ２を減少する（小さくする）。
【００５２】
３つ目の方法は、４領域誤検出除去である。この方法は、切り傷の端部近傍の誤検出を除去する処理である。図６に示すように、画像処理部１８は、各々の傷画素を注目画素として、注目画素を共通の角として隣接する、１辺の長さがＬ３の同一サイズの４つの正方形領域毎に傷画素数を算出する。算出した傷画素数が最大の正方形領域に含まれる傷画素数が所定の閾値Ｂ３以下の時に注目画素は誤検出であると判断する。
【００５３】
切り傷の端部近傍の注目画素を中心として、図６に示すように、隣接する４つの正方形領域を設定すると、本当の切り傷である場合には、切り傷が４つの正方形領域のうちの少なくとも１つの領域内を通過する。図６は、左下の正方形領域を判定に用いる探索領域とした時に、この正方形領域内を切り傷が通過している例である。４つの正方形領域のうち、傷画素数が最大の領域内を切り傷が通過している可能性が最も高い。
【００５４】
４つ目の方法は、擦り傷除去である。擦り傷は、放射線画像に傷として現れないので、傷として検出してはならない。切り傷は、拡大縮小（widening/narrowing）処理の回数に関わらず処理後の形状はほとんど変わらないが、擦り傷は密集して傷間の距離が短いため、拡大縮小処理の回数によって処理後の形状が大きく異なる。そのため、画像処理部１８は、各々の傷画素を注目画素として、注目画素を中心として拡大縮小処理を行って拡大縮小処理の回数が異なる２枚の傷検出画像を生成する。そして、２枚の傷検出画像の差分画像を生成し、生成した差分画像に含まれる各々の差分画素に基づいて擦り傷領域を求め、擦り傷領域内の全ての画素が誤検出であると判断する。
【００５５】
傷画素領域の拡大縮小処理について説明する。画像処理部１８は、拡大縮小処理として、拡大処理を行う場合、注目画素の周辺の８画素をすべて傷画素とし、傷画素の領域を拡大する。一方、縮小処理を行う場合、注目画素の周辺の８画素のうち、少なくとも１つの正常画素があれば、注目画素を正常画素とし、傷画素の領域を縮小する。
【００５６】
擦り傷除去処理について、図７を参照しながら説明する。同図（ａ）が元画像である。この例では、擦り傷に相当する、３本の密集した細い線が描かれている。画像処理部１８が擦り傷除去処理を行う場合、以下に述べる（１）〜（７）の処理が順次行われる。
【００５７】
（１）同図（ａ）の元画像に対してＮ１回拡大処理を行い、同図（ｂ）に示すＮ１回拡大処理後の画像を得る。
（２）同図（ａ）の元画像に対してＮ２回拡大処理を行い、同図（ｃ）に示すＮ２回拡大処理後の画像を得る。
（３）同図（ｂ）のＮ１回拡大処理後の画像に対してＮ１回縮小処理を行い、同図（ｄ）に示すＮ１回縮小処理後の画像を得る。
（４）同図（ｃ）のＮ２回拡大処理後の画像に対してＮ２回縮小処理を行い、同図（ｅ）に示すＮ２回縮小処理後の画像を得る。
（５）同図（ｄ）のＮ１回縮小処理後の画像と同図（ｅ）のＮ２回縮小処理後の画像との差分を求め、同図（ｅ）のＮ２回縮小処理後の画像で傷画素、かつ、同図（ｄ）のＮ１回縮小処理後の画像で正常画素となる差分画素を抽出して、同図（ｆ）に示す差分画素画像を得る。
（６）同図（ｆ）の各々の差分画素を注目画素として、注目画素を中心とするサイズＳ１の正方形領域内にある差分画素数を算出し、算出した差分画素数が所定の閾値以上の時に注目画素を傷画素（擦り傷画素）であると判断する。
（７）同図（ｇ）に示すように、各々の擦り傷画素を中心とするサイズＳ２の正方形領域を擦り傷領域とする。この擦り傷領域内には、傷画素と正常画素の両方が含まれているかもしれないが、傷画素か正常画素かを判断する必要はなく、擦り傷領域内の全ての画素を誤検出として扱い、傷画素として検出しない。
【００５８】
５つ目の方法は、傷エッジ平滑化である。上記方法によって検出された傷（切り傷）であっても、傷近傍の誤検出が除去しきれていない場合、傷画像は、そのエッジ部分が凸凹した線になっている。５つ目の方法は、各々の傷画素を注目画素として、切り傷として検出された線状の傷画像の各位置の傷幅を検出し、傷幅の変化が滑らかになる（切り傷と判断された線状の傷画像の幅が均一になる）ように凸凹箇所周辺の画素を傷画素ないしは正常画素にする。
【００５９】
傷画像の幅は、傷画像自身の幅（場合によっては斜め方向の長さ）を算出してもよいが、例えば、傷画像の主走査方向Ｘや副走査方向Ｙの幅（長さ）、あるいは、両者を組み合わせて使用することで簡単に検出することができる。
【００６０】
なお、誤検出を検出するための各閾値の値や正方形領域のサイズ等は同様に、前述と同様に、例えば、試行錯誤による結果に基づいて最適値を決定するなどして適宜設定すべきものである。
【００６１】
読取装置１０では、レーザ光の直接反射光ではなく、傷による散乱光を観測することで歯科特有の形状の傷などを容易に検出することができ、蓄積性蛍光体シートに撮影された放射線画像の画質を向上させることができる。また、傷画素の検出後、誤検出された傷画素を正常画素に戻すことで、Ｓ／Ｎ比の小さいレーザ光の散乱光から生成される電気信号から正しく傷の位置を検出できる。さらに、傷の種類によって傷検出（誤検出の検出）方法を変えることにより、傷の種類毎に傷を正しく検出できるとともに、例えば、特定の種類、深さ、幅の傷が発生した場合にユーザに通知することなどもできる。
【００６２】
なお、本発明は、歯科用途に特に有用なものであるが、これに限定されるわけではない。主走査光学部および副走査搬送部の具体的な構成は何ら制限されず、同様の機能を果たす各種の構成を採用することができる。本発明の第２の光電変換回路は、実施形態のＰＤに限らず、同じく同様の機能を果たす部材を用いることができる。また、画像処理部の具体的な構成は例示していないが、当業者であれば、上記の機能を実現する構成の画像処理部を容易に実現できて当然である。
【００６３】
本発明は、基本的に以上のようなものである。
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の放射線画像読取装置の構成を表す一実施形態の斜視図である。
【図２】図１に示す放射線画像読取装置の一部を表す側面図である。
【図３】傷検出画像データの主走査方向のプロファイルを表すグラフである。
【図４】傷画像の誤検出を検出する時の概念図である。
【図５】傷画像の誤検出を検出する時の概念図である。
【図６】傷画像の誤検出を検出する時の概念図である。
【図７】（ａ）〜（ｇ）は、傷画像の誤検出を検出する時の状態の変化を表す概念図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０ 放射線画像読取装置
１２ 主走査光学部
１４ 副走査搬送部
１６ 輝尽発光光の検出部
１８ 画像処理部
２０ レーザ光源
２２ ポリゴンミラー
２４ 走査レンズ群
２６ 光路変更用ミラー
２８ 集光ミラー
３０ エンドレスベルト
３２，３４ ローラ
３６ 集光ガイド
３８ フォトマルチプライヤ（ＰＭＴ）
４０ フォトダイオード（ＰＤ）
４２ Ａ／Ｄ変換器
Ｓ 蓄積性蛍光体シート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄積性蛍光体シートに記録された放射線画像を読み取る放射線画像読取装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は、照射された放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線、電子線、紫外線等）のエネルギーを蓄積する記録媒体として、シート状の支持体の上に輝尽性蛍光体を塗布した蓄積性蛍光体シートを提案し、既にイメージングプレート（ＩＰ）として商品化している。放射線エネルギーが蓄積された蓄積性蛍光体シートに励起光を照射すると、蓄積性蛍光体から、蓄積された放射線エネルギーに対応する光量の輝尽発光光が発せられる。
【０００３】
放射線画像読取装置は、被写体（被検者）の放射線画像が撮影された蓄積性蛍光体シートから発せられる輝尽発光光を読み取り、可視画像化して放射線画像を生成する。放射線画像読取装置は、例えば、蓄積性蛍光体シートを励起光で２次元的に走査し、蓄積性蛍光体から発せられる輝尽発光光を電気信号に変換し、この電気信号に基づいて、蓄積性蛍光体シートに撮影された放射線画像を生成する。
【０００４】
ところで、例えば、歯科用放射線画像読取装置では、蓄積性蛍光体シートを繰り返し使用する過程で、蓄積性蛍光体シートに、歯科特有の形状の切り傷、擦り傷、噛み傷が生じる。そのため、これらの傷が、種類によって、撮影された放射線画像に現れるという問題がある。
【０００５】
ここで、特許文献１〜３には、ゴミ傷を照明して取得したゴミ傷画像を用いて、本画像を補正する方法が開示されている。特許文献１，２の実施例によると、カラーフィルムを異なる波長の光で照明し、その透過光を直接観測することにより、本画像と傷画像を取得する方法が示されているが、歯科用の蓄積性蛍光体シートは不透明であるから、この方法は適用できない。
【０００６】
また、特許文献３には、蓄積性蛍光体シート面での反射光（直接反射光）を検出して傷を検出する方法が示されている。しかし、歯科用途での撮影、取扱いで発生する、歯科特有の深さと方向のある傷を検出する際に反射光を直接観測すると、幅が広く、方向のある傷を、傷の方向と平行に照射した場合、平らな面と傷のある部分で反射光に差が出ず、画像から正しく傷の位置を特定できないことがある。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−７５０３９号公報
【特許文献２】特開２００３−３０４３９５号公報
【特許文献３】特開昭６０−１６５６４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解消し、蓄積性蛍光体シート表面の傷を検出し、撮影画像から傷画像を取り除くことにより、蓄積性蛍光体シートに撮影された放射線画像の画質を向上させることができる放射線画像読取装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、蓄積性蛍光体シートに励起光を照射して主走査方向に走査しながら、前記蓄積性蛍光体シートを主走査方向と略直交する副走査方向に搬送して２次元的に走査し、前記蓄積性蛍光体シートに記録された放射線画像を読み取る放射線画像読取装置であって、
励起光を照射した時に前記蓄積性蛍光体シートから発せられる輝尽発光光を集光ガイドで伝達して受光し、これを電気信号に変換して放射線画像データを生成する第１の光電変換回路と、
前記蓄積性蛍光体シートに照射される励起光の散乱光を受光し、これを電気信号に変換して傷検出画像データを生成する第２の光電変換回路と、
前記傷検出画像データに基づいて、前記放射線画像データに含まれる傷画素を検出し、前記検出した傷画素を補正して前記放射線画像データに対応する放射線画像を生成する画像処理部とを備えていることを特徴とする放射線画像読取装置を提供するものである。
【００１０】
ここで、前記画像処理部は、前記放射線画像を生成する前に、前記検出した傷画素が誤検出であるか否かを検出し、誤検出であることを検出した傷画素を正常画素に戻すことが好ましい。
【００１１】
また、前記画像処理部は、各々の前記傷画素を注目画素として、前記注目画素を中心とする所定サイズの第１の正方形領域内に含まれる傷画素数を算出し、前記算出した傷画素数が第１の閾値以下の時に誤検出であると判断することが好ましい。
【００１２】
また、前記画像処理部は、各々の前記傷画素を注目画素として、前記注目画素を中心とする所定サイズの第２の正方形領域内に含まれる傷画素数に基づいて第２の閾値を決定し、前記第２の正方形領域内に含まれる、前記第２の正方形領域よりも小さいサイズの第３の正方形領域内に含まれる傷画素数が前記第２の閾値以下の時に誤検出であると判断することが好ましい。
【００１３】
また、前記画像処理部は、各々の前記傷画素を注目画素として、前記注目画素を共通の角として隣接する、同一サイズの４つの正方形領域毎に傷画素数を算出し、前記算出した傷画素数が最大の正方形領域に含まれる傷画素数が第３の閾値以下の時に誤検出であると判断することが好ましい。
【００１４】
また、前記画像処理部は、各々の前記傷画素を注目画素として、前記注目画素を中心として拡大縮小処理を行って前記拡大縮小処理の回数が異なる２枚の傷検出画像を生成し、前記２枚の傷検出画像の差分画像を生成し、前記生成した差分画像に含まれる各々の差分画素に基づいて擦り傷領域を求め、前記擦り傷領域内の全ての画素が誤検出であると判断することが好ましい。
【００１５】
また、前記画像処理部は、各々の前記傷画素を注目画素として、線状の傷画像の各位置の傷幅を検出し、前記線状の傷画像の幅が均一になるように凸凹箇所周辺の画素を傷画素ないしは正常画素にすることが好ましい。
【００１６】
また、前記画像処理部は、誤検出ではないことを検出した傷画素の位置に基づいて、前記放射線画像データに含まれる傷画素を補正することが好ましい。
【００１７】
また、前記第２の光電変換回路は、主走査方向に沿って所定の間隔で配置された複数の光電変換回路を有し、
前記画像処理部は、各々の前記光電変換回路で生成される電気信号のピークの領域を含まないように、主走査方向の走査位置に応じて前記複数の光電変換回路を切り換えて、各々の前記光電変換回路で生成される傷検出画像データを連結した切換画像データを生成することが好ましい。
【００１８】
また、前記画像処理部は、各々の前記光電変換回路で生成される傷検出画像データ毎に傷検出を行い、前記傷検出をした複数の光電変換回路の傷検出画像データを連結して前記切換画像データを生成することが好ましい。
【００１９】
また、前記複数の光電変換回路の切換は、主走査方向において、各々の前記光電変換回路で生成される電気信号が交差する位置で行われることが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、レーザ光の直接反射光ではなく、傷による散乱光を観測することで、例えば、歯科特有の形状の傷なども容易に検出することができ、蓄積性蛍光体シートに撮影された放射線画像の画質を向上させることができる。また、傷画素の検出後、誤検出された傷画素を正常画素に戻すことで、Ｓ／Ｎ比の小さいレーザ光の散乱光から生成される電気信号から正しく傷の位置を検出できる。さらに、傷の種類によって傷検出方法を変えることにより、傷の種類毎に傷を正しく検出できるとともに、例えば、特定の種類、深さ、幅の傷が発生した場合にユーザに通知することなどもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の放射線画像読取装置を詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明の放射線画像読取装置の構成を表す一実施形態の斜視図、図２は、その一部を表す側面図である。これらの図に示す放射線画像読取装置１０は、蓄積性蛍光体シートＳに励起光を照射して主走査方向Ｘに走査しながら、蓄積性蛍光体シートＳを主走査方向Ｘと略直交する副走査方向Ｙに搬送して２次元的に走査し、蓄積性蛍光体シートＳに記録された放射線画像を読み取るものである。読取装置１０は、主走査光学部１２と、副走査搬送部１４と、輝尽発光光の検出部１６と、画像処理部１８とによって構成されている。
【００２３】
主走査光学部１２は、励起光を主走査方向Ｘに偏光し、蓄積性蛍光体シートＳを走査する部位である。主走査光学部１２は、励起光としてのレーザ光を射出するレーザ光源２０と、光偏向器であるポリゴンミラー２２と、ｆθレンズ等を含む走査レンズ群２４と、光路変更用ミラー２６と、集光ミラー２８とによって構成されている。これらの構成要素は、レーザ光の進行方向に沿ってこの順序で配設されている。
【００２４】
副走査搬送部１４は、蓄積性蛍光体シートＳを載置して、主走査方向Ｘと略直行する副走査方向Ｙに搬送する部位である。図示例の場合、副走査搬送部１４として、ベルトコンベアが用いられている。ベルトコンベアは、エンドレスベルト３０と、このエンドレスベルト３０を張架するようにエンドレスベルト３０内に配設された２本のローラ３２，３４とによって構成されている。ローラ３２，３４を回転させることでエンドレスベルトは副走査方向Ｙの向きに移動される。
【００２５】
輝尽発光光の検出部１６は、励起光を照射した時に蓄積性蛍光体シートＳから発せられる輝尽発光光、および、蓄積性蛍光体シートＳに照射される励起光の散乱光を、それぞれ受光し、これを光電変換して電気信号に変換する部位である。輝尽発光光の検出部１６は、集光ガイド３６と、それぞれ、輝尽発光光および励起光の散乱光を光電変換するフォトマルチプライヤ（ＰＭＴ）３８およびフォトダイオード（ＰＤ）４０と、Ａ／Ｄ変換器４２とによって構成されている。
【００２６】
集光ガイド３６は、導光性材料を成形して作られたものである。集光ガイド３６は、輝尽発光光の入射端面が、主走査方向Ｘに沿って延びるように集光ミラー２８に対向する位置に配設され、輝尽発光光の集光端面（射出端面）にＰＭＴ３８の受光面が結合されている。また、ＰＭＴ３８から出力される電気信号（アナログデータ）は、Ａ／Ｄ変換器４２に供給される。一方、ＰＤ４０は、集光ガイド３６の背面側（集光ガイド３６の、レーザ光の照射位置とは反対側の面）に、集光ガイドを設けることなく配設されている（図１では省略、図２を参照）。
【００２７】
画像処理部１８は、輝尽発光光の検出部１６から供給される、励起光の散乱光を光電変換して生成された傷検出画像データに基づいて、輝尽発光光を光電変換して生成された放射線画像データに含まれる傷画素を検出し、検出した傷画素を補正して放射線画像データに対応する放射線画像を生成する部位である。画像処理部１８は、例えば、入力手段、表示手段、記憶手段、制御手段等を有するパーソナルコンピュータ（ＰＣ）と、このＰＣ上で動作するソフトウェア（プログラム）で構成される。
【００２８】
次に、読取装置１０の動作を説明する。
【００２９】
レーザ光源２０から射出されたレーザ光は、ポリゴンミラー２２に入射され、ポリゴンミラー２２の回転に応じて主走査方向Ｘに偏光されつつ、反射される。続いて、レーザ光は、走査レンズ群２４により蓄積性蛍光体シートＳ上で集束するように焦点を調整され、光路変更用ミラー２６により光路が蓄積性蛍光体シートＳへ向かうように変更（反射）され、蓄積性蛍光体シートＳ上に照射される。
【００３０】
一方、ベルトコンベア上に載置された蓄積性蛍光体シートＳは、一定の速度で副走査方向Ｙに搬送される。すなわち、蓄積性蛍光体シートＳは、主走査光学部１２により主走査されつつ、副走査搬送部１４により副走査されることによって、２次元的に全面を走査される。
【００３１】
蓄積性蛍光体シートＳは、レーザ光が照射されると、そこに蓄積されている放射線エネルギーに対応する光量の輝尽発光光を発する。この輝尽発光光は、集光ガイド３６の入射口に直接、あるいは、集光ミラー２８により反射されて集光ガイド３６の入射口に入射し、集光ガイド３６によりＰＭＴ（光電変換回路）３８まで伝達される。その後、輝尽発光光はＰＭＴ３８により光電変換され、放射線画像データ（アナログ電圧）に変換される。
【００３２】
また同時に、蓄積性蛍光体シートＳに照射されるレーザ光の散乱光が、ＰＤ（光電変換回路）４０により光電変換され、傷検出画像データ（アナログ電圧）に変換される。レーザ光等の励起光が蓄積性蛍光体シートＳに照射された時の直接反射光は、蓄積性蛍光体シートＳ表面の傷の種類や方向によって強度が安定しない。そのため、レーザ光の直接反射光を避け、かつ、集光ガイドを使わずにＰＤ４０でレーザ光の散乱光を検出する。
【００３３】
放射線画像データおよび傷検出画像データは、Ａ／Ｄ変換器４２により、それぞれのアナログ電圧に対応するデジタルデータに変換され、画像処理部１８に供給される。
【００３４】
画像処理部１８は、輝尽発光光の検出部１６から供給される傷検出画像データ（デジタルデータ）に基づいて、同放射線画像データ（デジタルデータ）を補間によって補正し、傷画素がない、もしくは、傷画素が大幅に軽減された放射線画像を生成する。傷画素は、被写体を撮影した放射線画像において有効な画像信号を失っているので、近傍の正常画素を用いて補間することによって補正する。
【００３５】
次に、傷の検出方法について説明する。
【００３６】
本実施形態では、歯科用途で蓄積性蛍光体シートＳに生じる傷として、切り傷、擦り傷、噛み傷の、３種類の傷を想定する。
【００３７】
切り傷は、単発の、比較的長く深い線状の傷である。蓄積性蛍光体シートＳを取り扱う際に、鋭利なものに引っかけられた時に傷が付く可能性がある。
擦り傷は、密集した、比較的細く浅い線状の傷の集合である。蓄積性蛍光体シートＳを取り扱う際に、机などに押し付けられて摩擦を受けた場合に生じる。
噛み傷は、比較的面積の大きい、丸に近い不定形（略円形、楕円形）の傷である。
【００３８】
なお、上記切り傷、擦り傷、噛み傷の特徴の説明は一般的なものであり、３種類の傷の区別が難しい場合も当然ありえる。切り傷、擦り傷、噛み傷における、傷の数（密集度）、長さ、幅、深さ、形状などの特徴は３種類の傷を比較した場合の特徴の違いであり、３種類の傷を区別するためのそれぞれの特徴の閾値は、例えば、試行錯誤による結果に基づいて最適値を決定するなどして適宜設定すべきものである。
【００３９】
以下、上記切り傷、擦り傷、噛み傷の特徴を利用し、これらの傷を区別して検出する方法を説明する。
【００４０】
ＰＤ４０は、集光ガイドを使用しないので、レーザ光の直接反射光ではなく散乱光を検出する。しかし、散乱光に含まれる傷の信号は小さいため、単なる閾値処理（例えば、所定の閾値以上である場合に傷と判断する）では、ノイズの影響で正常画素を傷画素として誤認識する虞がある。そのため、複数のＰＤ４０を利用して傷の検出性能を上げ、画像処理部１８により、放射線画像を生成する前に、検出した傷画素が誤検出であるか否か（正検出であるか）を検出し、誤検出であることを検出した傷画素を正常画素に戻す処理を行う。
【００４１】
画像処理部１８は、誤検出であるか否かを検出し、誤検出の傷画素を正常画素に戻すことにより、誤検出ではないことを検出した傷画素の位置に基づいて、放射線画像データに含まれる傷画素を補正することができる。
【００４２】
上記のように、ＰＤ４０は、集光ガイドを使用せずにレーザ光の散乱光を受光するので、ＰＤ４０で検出される散乱光（傷検出画像データ）は、ＰＤ４０の位置と蓄積性蛍光体シートＳの各点との関係に応じて大きく変動する。すなわち、単一のＰＤ４０で取得される電気信号（傷検出画像データ）は、ＰＤ４０近傍位置において強いピークを示す。そのため、ＰＤ４０近傍位置のピーク領域を傷であると誤認識してしまう。
【００４３】
図３は、傷検出画像データの主走査方向Ｘのプロファイルを表すグラフである。このグラフの縦軸は、ＰＤ４０により光電変換された電気信号（傷検出画像データ）の値を表し、横軸は主走査方向Ｘの位置を表す。このグラフは、２つのＰＤ４０を主走査方向Ｘに沿って所定の間隔で配置し、２つのＰＤ４０の主走査方向Ｘにおける傷検出画像データのプロファイルを表したものである。
【００４４】
このグラフに示すように、２つのＰＤ４０のそれぞれで生成される電気信号（信号波形）は、ＰＤ４０の位置近傍において強いピークを示す。そこで、各々のＰＤ４０で生成される電気信号のピークの領域を含まないように、主走査方向Ｘの走査位置に応じて２つのＰＤ４０を切り換えて、各々の光電変換回路で生成される傷検出画像データを連結した切換画像データ（傷検出画像データ）を生成する。
【００４５】
図３のグラフに示すように、２つのＰＤ４０の切換は、主走査方向Ｘにおいて、各々のＰＤ４０で生成される電気信号が交差する位置（主走査方向Ｘの位置）で行われる。
【００４６】
なお、２つのＰＤ４０の切換制御は、ハードウェアで行ってもよいし、ソフトウェア（プログラム）で行ってもよい。ただし、画像処理部は、２つのＰＤ４０で生成される傷検出画像データ毎に以下に述べる傷検出を行い、傷検出をした２つのＰＤ４０の傷検出画像データを連結して切換画像データを生成することが望ましい。これにより、２つのＰＤ４０の切換位置において筋（切換によるノイズ）が発生することを防止できる。
【００４７】
画像処理部１８は、上記切換画像データを使用して、主走査方向Ｘの各画素の切換画像データの値が、所定の閾値以上である時に傷画素であると判断し、前記の閾値未満である時には傷画素ではないと判断することによって、傷の検出を行う。この時、既に述べたように、傷画素ではないのに傷画素であると誤検出される場合があるので、以下に述べる方法で、傷画素であると誤検出された画素を検出して正常画素に戻す処理を行う。
【００４８】
誤検出を検出する１つ目の方法は、画素中心探索による方法である。この方法は、これ以降の誤検出除去を高速化するために一部の誤検出を除去する前処理である。切り傷および噛み傷は傷画素が多く連結していることを利用する。図４に示すように、画像処理部１８は、各々の傷画素を注目画素として、注目画素を中心とするサイズＬ１の正方形領域（探索領域）内に含まれる傷画素数を算出し、算出した傷画素数が所定の閾値Ｂ１以下の時に注目画素は誤検出であると判断する。
【００４９】
注目画素が本当の傷（正検出）であれば、傷は所定の長さ、ないしは、大きさがあるので、注目画素の周囲にも傷画素が存在する。そのため、正方形領域内に含まれる傷画素数は必然的に多くなる。
【００５０】
２つ目の方法は、２段探索による方法である。この方法は、傷画素近傍の誤検出を精度よく除去する処理である。図５に示すように、画像処理部１８は、各々の傷画素を注目画素として、注目画素を中心とするサイズＬＬ２の正方形領域１に含まれる傷画素数に基づいて閾値Ｂ２を決定し、正方形領域１内に含まれる、正方形領域１よりも小さいサイズＬＳ２の正方形領域２内に含まれる傷画素数が閾値Ｂ２以下の時に注目画素は誤検出であると判断する。
【００５１】
サイズが大きい方の正方形領域１内に含まれる傷画素数が閾値Ｂ２以上の時には、１つ目の画素中心探索による方法と同様に、正方形領域２内を傷が横切っていると判断できる。この場合、サイズが小さい方の正方形領域２内を傷が横切っている可能性があるので閾値Ｂ２を増加し（大きくし）、逆に、正方形領域１内に含まれる傷画素数が閾値Ｂ２未満の時には閾値Ｂ２を減少する（小さくする）。
【００５２】
３つ目の方法は、４領域誤検出除去である。この方法は、切り傷の端部近傍の誤検出を除去する処理である。図６に示すように、画像処理部１８は、各々の傷画素を注目画素として、注目画素を共通の角として隣接する、１辺の長さがＬ３の同一サイズの４つの正方形領域毎に傷画素数を算出する。算出した傷画素数が最大の正方形領域に含まれる傷画素数が所定の閾値Ｂ３以下の時に注目画素は誤検出であると判断する。
【００５３】
切り傷の端部近傍の注目画素を中心として、図６に示すように、隣接する４つの正方形領域を設定すると、本当の切り傷である場合には、切り傷が４つの正方形領域のうちの少なくとも１つの領域内を通過する。図６は、左下の正方形領域を判定に用いる探索領域とした時に、この正方形領域内を切り傷が通過している例である。４つの正方形領域のうち、傷画素数が最大の領域内を切り傷が通過している可能性が最も高い。
【００５４】
４つ目の方法は、擦り傷除去である。擦り傷は、放射線画像に傷として現れないので、傷として検出してはならない。切り傷は、拡大縮小（widening/narrowing）処理の回数に関わらず処理後の形状はほとんど変わらないが、擦り傷は密集して傷間の距離が短いため、拡大縮小処理の回数によって処理後の形状が大きく異なる。そのため、画像処理部１８は、各々の傷画素を注目画素として、注目画素を中心として拡大縮小処理を行って拡大縮小処理の回数が異なる２枚の傷検出画像を生成する。そして、２枚の傷検出画像の差分画像を生成し、生成した差分画像に含まれる各々の差分画素に基づいて擦り傷領域を求め、擦り傷領域内の全ての画素が誤検出であると判断する。
【００５５】
傷画素領域の拡大縮小処理について説明する。画像処理部１８は、拡大縮小処理として、拡大処理を行う場合、注目画素の周辺の８画素をすべて傷画素とし、傷画素の領域を拡大する。一方、縮小処理を行う場合、注目画素の周辺の８画素のうち、少なくとも１つの正常画素があれば、注目画素を正常画素とし、傷画素の領域を縮小する。
【００５６】
擦り傷除去処理について、図７を参照しながら説明する。同図（ａ）が元画像である。この例では、擦り傷に相当する、３本の密集した細い線が描かれている。画像処理部１８が擦り傷除去処理を行う場合、以下に述べる（１）〜（７）の処理が順次行われる。
【００５７】
（１）同図（ａ）の元画像に対してＮ１回拡大処理を行い、同図（ｂ）に示すＮ１回拡大処理後の画像を得る。
（２）同図（ａ）の元画像に対してＮ２回拡大処理を行い、同図（ｃ）に示すＮ２回拡大処理後の画像を得る。
（３）同図（ｂ）のＮ１回拡大処理後の画像に対してＮ１回縮小処理を行い、同図（ｄ）に示すＮ１回縮小処理後の画像を得る。
（４）同図（ｃ）のＮ２回拡大処理後の画像に対してＮ２回縮小処理を行い、同図（ｅ）に示すＮ２回縮小処理後の画像を得る。
（５）同図（ｄ）のＮ１回縮小処理後の画像と同図（ｅ）のＮ２回縮小処理後の画像との差分を求め、同図（ｅ）のＮ２回縮小処理後の画像で傷画素、かつ、同図（ｄ）のＮ１回縮小処理後の画像で正常画素となる差分画素を抽出して、同図（ｆ）に示す差分画素画像を得る。
（６）同図（ｆ）の各々の差分画素を注目画素として、注目画素を中心とするサイズＳ１の正方形領域内にある差分画素数を算出し、算出した差分画素数が所定の閾値以上の時に注目画素を傷画素（擦り傷画素）であると判断する。
（７）同図（ｇ）に示すように、各々の擦り傷画素を中心とするサイズＳ２の正方形領域を擦り傷領域とする。この擦り傷領域内には、傷画素と正常画素の両方が含まれているかもしれないが、傷画素か正常画素かを判断する必要はなく、擦り傷領域内の全ての画素を誤検出として扱い、傷画素として検出しない。
【００５８】
５つ目の方法は、傷エッジ平滑化である。上記方法によって検出された傷（切り傷）であっても、傷近傍の誤検出が除去しきれていない場合、傷画像は、そのエッジ部分が凸凹した線になっている。５つ目の方法は、各々の傷画素を注目画素として、切り傷として検出された線状の傷画像の各位置の傷幅を検出し、傷幅の変化が滑らかになる（切り傷と判断された線状の傷画像の幅が均一になる）ように凸凹箇所周辺の画素を傷画素ないしは正常画素にする。
【００５９】
傷画像の幅は、傷画像自身の幅（場合によっては斜め方向の長さ）を算出してもよいが、例えば、傷画像の主走査方向Ｘや副走査方向Ｙの幅（長さ）、あるいは、両者を組み合わせて使用することで簡単に検出することができる。
【００６０】
なお、誤検出を検出するための各閾値の値や正方形領域のサイズ等は同様に、前述と同様に、例えば、試行錯誤による結果に基づいて最適値を決定するなどして適宜設定すべきものである。
【００６１】
読取装置１０では、レーザ光の直接反射光ではなく、傷による散乱光を観測することで歯科特有の形状の傷などを容易に検出することができ、蓄積性蛍光体シートに撮影された放射線画像の画質を向上させることができる。また、傷画素の検出後、誤検出された傷画素を正常画素に戻すことで、Ｓ／Ｎ比の小さいレーザ光の散乱光から生成される電気信号から正しく傷の位置を検出できる。さらに、傷の種類によって傷検出（誤検出の検出）方法を変えることにより、傷の種類毎に傷を正しく検出できるとともに、例えば、特定の種類、深さ、幅の傷が発生した場合にユーザに通知することなどもできる。
【００６２】
なお、本発明は、歯科用途に特に有用なものであるが、これに限定されるわけではない。主走査光学部および副走査搬送部の具体的な構成は何ら制限されず、同様の機能を果たす各種の構成を採用することができる。本発明の第２の光電変換回路は、実施形態のＰＤに限らず、同じく同様の機能を果たす部材を用いることができる。また、画像処理部の具体的な構成は例示していないが、当業者であれば、上記の機能を実現する構成の画像処理部を容易に実現できて当然である。
【００６３】
本発明は、基本的に以上のようなものである。
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の放射線画像読取装置の構成を表す一実施形態の斜視図である。
【図２】図１に示す放射線画像読取装置の一部を表す側面図である。
【図３】傷検出画像データの主走査方向のプロファイルを表すグラフである。
【図４】傷画像の誤検出を検出する時の概念図である。
【図５】傷画像の誤検出を検出する時の概念図である。
【図６】傷画像の誤検出を検出する時の概念図である。
【図７】（ａ）〜（ｇ）は、傷画像の誤検出を検出する時の状態の変化を表す概念図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０ 放射線画像読取装置
１２ 主走査光学部
１４ 副走査搬送部
１６ 輝尽発光光の検出部
１８ 画像処理部
２０ レーザ光源
２２ ポリゴンミラー
２４ 走査レンズ群
２６ 光路変更用ミラー
２８ 集光ミラー
３０ エンドレスベルト
３２，３４ ローラ
３６ 集光ガイド
３８ フォトマルチプライヤ（ＰＭＴ）
４０ フォトダイオード（ＰＤ）
４２ Ａ／Ｄ変換器
Ｓ 蓄積性蛍光体シート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄積性蛍光体シートに励起光を照射して主走査方向に走査しながら、前記蓄積性蛍光体シートを主走査方向と略直交する副走査方向に搬送して２次元的に走査し、前記蓄積性蛍光体シートに記録された放射線画像を読み取る放射線画像読取装置であって、
励起光を照射した時に前記蓄積性蛍光体シートから発せられる輝尽発光光を集光ガイドで伝達して受光し、これを電気信号に変換して放射線画像データを生成する第１の光電変換回路と、
前記蓄積性蛍光体シートに照射される励起光の散乱光を受光し、これを電気信号に変換して傷検出画像データを生成する第２の光電変換回路と、
前記傷検出画像データに基づいて、前記放射線画像データに含まれる傷画素を検出し、前記検出した傷画素を補正して前記放射線画像データに対応する放射線画像を生成する画像処理部とを備えていることを特徴とする放射線画像読取装置。
【請求項２】
前記画像処理部は、前記放射線画像を生成する前に、前記検出した傷画素が誤検出であるか否かを検出し、誤検出であることを検出した傷画素を正常画素に戻すことを特徴とする請求項１に記載の放射線画像読取装置。
【請求項３】
前記画像処理部は、各々の前記傷画素を注目画素として、前記注目画素を中心とする所定サイズの第１の正方形領域内に含まれる傷画素数を算出し、前記算出した傷画素数が第１の閾値以下の時に誤検出であると判断することを特徴とする請求項２に記載の放射線画像読取装置。
【請求項４】
前記画像処理部は、各々の前記傷画素を注目画素として、前記注目画素を中心とする所定サイズの第２の正方形領域内に含まれる傷画素数に基づいて第２の閾値を決定し、前記第２の正方形領域内に含まれる、前記第２の正方形領域よりも小さいサイズの第３の正方形領域内に含まれる傷画素数が前記第２の閾値以下の時に誤検出であると判断することを特徴とする請求項２または３に記載の放射線画像読取装置。
【請求項５】
前記画像処理部は、各々の前記傷画素を注目画素として、前記注目画素を共通の角として隣接する、同一サイズの４つの正方形領域毎に傷画素数を算出し、前記算出した傷画素数が最大の正方形領域に含まれる傷画素数が第３の閾値以下の時に誤検出であると判断することを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の放射線画像読取装置。
【請求項６】
前記画像処理部は、各々の前記傷画素を注目画素として、前記注目画素を中心として拡大縮小処理を行って前記拡大縮小処理の回数が異なる２枚の傷検出画像を生成し、前記２枚の傷検出画像の差分画像を生成し、前記生成した差分画像に含まれる各々の差分画素に基づいて擦り傷領域を求め、前記擦り傷領域内の全ての画素が誤検出であると判断することを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の放射線画像読取装置。
【請求項７】
前記画像処理部は、各々の前記傷画素を注目画素として、線状の傷画像の各位置の傷幅を検出し、前記線状の傷画像の幅が均一になるように凸凹箇所周辺の画素を傷画素ないしは正常画素にすることを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載の放射線画像読取装置。
【請求項８】
前記画像処理部は、誤検出ではないことを検出した傷画素の位置に基づいて、前記放射線画像データに含まれる傷画素を補正することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の放射線画像読取装置。
【請求項９】
前記第２の光電変換回路は、主走査方向に沿って所定の間隔で配置された複数の光電変換回路を有し、
前記画像処理部は、各々の前記光電変換回路で生成される電気信号のピークの領域を含まないように、主走査方向の走査位置に応じて前記複数の光電変換回路を切り換えて、各々の前記光電変換回路で生成される傷検出画像データを連結した切換画像データを生成することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の放射線画像読取装置。
【請求項１０】
前記画像処理部は、各々の前記光電変換回路で生成される傷検出画像データ毎に傷検出を行い、前記傷検出をした複数の光電変換回路の傷検出画像データを連結して前記切換画像データを生成することを特徴とする請求項９に記載の放射線画像読取装置。
【請求項１１】
前記複数の光電変換回路の切換は、主走査方向において、各々の前記光電変換回路で生成される電気信号が交差する位置で行われることを特徴とする請求項９または１０に記載の放射線画像読取装置。
【請求項１】
蓄積性蛍光体シートに励起光を照射して主走査方向に走査しながら、前記蓄積性蛍光体シートを主走査方向と略直交する副走査方向に搬送して２次元的に走査し、前記蓄積性蛍光体シートに記録された放射線画像を読み取る放射線画像読取装置であって、
励起光を照射した時に前記蓄積性蛍光体シートから発せられる輝尽発光光を集光ガイドで伝達して受光し、これを電気信号に変換して放射線画像データを生成する第１の光電変換回路と、
前記蓄積性蛍光体シートに照射される励起光の散乱光を受光し、これを電気信号に変換して傷検出画像データを生成する第２の光電変換回路と、
前記傷検出画像データに基づいて、前記放射線画像データに含まれる傷画素を検出し、前記検出した傷画素を補正して前記放射線画像データに対応する放射線画像を生成する画像処理部とを備えていることを特徴とする放射線画像読取装置。
【請求項２】
前記画像処理部は、前記放射線画像を生成する前に、前記検出した傷画素が誤検出であるか否かを検出し、誤検出であることを検出した傷画素を正常画素に戻すことを特徴とする請求項１に記載の放射線画像読取装置。
【請求項３】
前記画像処理部は、各々の前記傷画素を注目画素として、前記注目画素を中心とする所定サイズの第１の正方形領域内に含まれる傷画素数を算出し、前記算出した傷画素数が第１の閾値以下の時に誤検出であると判断することを特徴とする請求項２に記載の放射線画像読取装置。
【請求項４】
前記画像処理部は、各々の前記傷画素を注目画素として、前記注目画素を中心とする所定サイズの第２の正方形領域内に含まれる傷画素数に基づいて第２の閾値を決定し、前記第２の正方形領域内に含まれる、前記第２の正方形領域よりも小さいサイズの第３の正方形領域内に含まれる傷画素数が前記第２の閾値以下の時に誤検出であると判断することを特徴とする請求項２または３に記載の放射線画像読取装置。
【請求項５】
前記画像処理部は、各々の前記傷画素を注目画素として、前記注目画素を共通の角として隣接する、同一サイズの４つの正方形領域毎に傷画素数を算出し、前記算出した傷画素数が最大の正方形領域に含まれる傷画素数が第３の閾値以下の時に誤検出であると判断することを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の放射線画像読取装置。
【請求項６】
前記画像処理部は、各々の前記傷画素を注目画素として、前記注目画素を中心として拡大縮小処理を行って前記拡大縮小処理の回数が異なる２枚の傷検出画像を生成し、前記２枚の傷検出画像の差分画像を生成し、前記生成した差分画像に含まれる各々の差分画素に基づいて擦り傷領域を求め、前記擦り傷領域内の全ての画素が誤検出であると判断することを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の放射線画像読取装置。
【請求項７】
前記画像処理部は、各々の前記傷画素を注目画素として、線状の傷画像の各位置の傷幅を検出し、前記線状の傷画像の幅が均一になるように凸凹箇所周辺の画素を傷画素ないしは正常画素にすることを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載の放射線画像読取装置。
【請求項８】
前記画像処理部は、誤検出ではないことを検出した傷画素の位置に基づいて、前記放射線画像データに含まれる傷画素を補正することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の放射線画像読取装置。
【請求項９】
前記第２の光電変換回路は、主走査方向に沿って所定の間隔で配置された複数の光電変換回路を有し、
前記画像処理部は、各々の前記光電変換回路で生成される電気信号のピークの領域を含まないように、主走査方向の走査位置に応じて前記複数の光電変換回路を切り換えて、各々の前記光電変換回路で生成される傷検出画像データを連結した切換画像データを生成することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の放射線画像読取装置。
【請求項１０】
前記画像処理部は、各々の前記光電変換回路で生成される傷検出画像データ毎に傷検出を行い、前記傷検出をした複数の光電変換回路の傷検出画像データを連結して前記切換画像データを生成することを特徴とする請求項９に記載の放射線画像読取装置。
【請求項１１】
前記複数の光電変換回路の切換は、主走査方向において、各々の前記光電変換回路で生成される電気信号が交差する位置で行われることを特徴とする請求項９または１０に記載の放射線画像読取装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−８４６８（Ｐ２０１０−８４６８Ａ）
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１６４２９１（Ｐ２００８−１６４２９１）
【出願日】平成２０年６月２４日（２００８．６．２４）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月２４日（２００８．６．２４）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]