專利名稱：X射線圖像診斷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及X射線圖像診斷裝置，特別涉及簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)數(shù)字X射線攝影(DR)裝置的技術(shù)。
背景技術(shù)：
以往，X射線圖像診斷裝置構(gòu)成為將X射線照射到被檢體時(shí)從X射線檢測(cè)器輸出的X射線圖像顯示于TV監(jiān)視器等上。X射線檢測(cè)器將透過被檢體的X射線信息通過具備如碘化銫(CsI)等熒光面的圖像增強(qiáng)器(下面記為I.I.)轉(zhuǎn)換為光學(xué)圖像，使該光學(xué)圖像通過電視攝像機(jī)等轉(zhuǎn)換為圖像信息。
在圖像處理裝置中，使用圖像采集板等，將來自電視攝像機(jī)的圖像收集到存儲(chǔ)器中，進(jìn)行各種圖像處理，存儲(chǔ)到硬盤裝置(HDD)中，并將圖像轉(zhuǎn)送到顯示板上。如此進(jìn)行圖像處理獲得的圖像顯示到TV監(jiān)視器中，以供診斷之用。在這種現(xiàn)有技術(shù)中，為了拍攝到X射線圖像，X射線的曝光就需要與電視攝像機(jī)的幀定時(shí)同步，也就是說，電視攝像機(jī)配合圖像處理裝置提供的同步信號(hào)進(jìn)行工作，而X射線的曝光與該電視攝像機(jī)的定時(shí)安排同步。這種X射線DR裝置例如在特開平7-322141號(hào)公報(bào)中有記載。
圖6表示現(xiàn)有型的DR裝置的構(gòu)成。
圖中，1表示X射線管球、2表示被檢體、3表示I.I.(ImageIntensifier)、4表示電視攝像機(jī)、5表示X射線高壓發(fā)生器、6表示透視(Fluoroscopy)開始開關(guān)、7表示拍攝(Radiography)開始開關(guān)、8表示幀捕獲板、9表示顯示器、10表示硬盤裝置、11表示中央處理裝置(CPU)、12表示X射線接口、13表示同步控制電路、20表示CPU使用的存儲(chǔ)器。
圖8是表示現(xiàn)有的X射線攝影裝置的用于X射線管的曝光量控制的構(gòu)成的概略圖。在I.I.3與電視攝像機(jī)4之間設(shè)置了分配器101，分配器101包含具備采光野103的光電倍增管102和半反射鏡104。部分光學(xué)像的路徑通過反射鏡104向采光野103方向折曲，入射到光電倍增管102的采光野103。圖9是表示現(xiàn)有的X射線攝影裝置中光電倍增管工作的圖表。從圖中可以看出，對(duì)入射到采光野103的光量進(jìn)行積分，當(dāng)該積分值超過規(guī)定的閾值Th時(shí)，X射線的曝光停止。當(dāng)然，在現(xiàn)有的技術(shù)中，也有的不采取圖8或圖9之類的控制，而是使用定時(shí)器等，按規(guī)定的時(shí)間進(jìn)行X射線的曝光。
就這樣，從X射線管球1發(fā)射的曝光時(shí)間被控制的X射線照射并透過被檢體2，在I.I.3中轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，在電視攝像機(jī)4中轉(zhuǎn)換為圖像信號(hào)Image。該圖像信號(hào)在幀捕獲板(FGB)8中被獲取，通過CPU11的控制顯示到顯示器(Disp)9中或者記錄到硬盤裝置(HDD)10中。
在現(xiàn)有的技術(shù)中，為了獲取這些圖像，需要對(duì)X射線控制和圖像的獲取定時(shí)進(jìn)行同步控制，因而設(shè)置了同步控制電路13和X射線接口12。此外，還需要使電視攝像機(jī)4外部同步，從同步控制電路13向電視攝像機(jī)4供給同步信號(hào)Vsync，電視攝像機(jī)4與該同步信號(hào)同步工作。這種情況的控制順序如圖7所示。
在圖6和圖7中，Vsync表示電視攝像機(jī)4的圖像的垂直同步信號(hào)，Rsw表示來自拍攝開始開關(guān)7的開始信號(hào)，Exposure表示來自X射線高壓發(fā)生器5的X射線曝光信號(hào)，Image表示來自電視攝像機(jī)4的有效圖像信號(hào)。從一個(gè)Vsync到下一個(gè)Vsync一般稱為1幀，圖像顯示時(shí)每秒鐘的幀的更新次數(shù)稱為幀率。
當(dāng)電視攝像機(jī)4與Vsync同步進(jìn)行圖像獲取時(shí)，不管Vsync何時(shí)上升，只要輸入了Rsw信號(hào)，就開始拍攝。如圖6所示，來自拍攝開始開關(guān)7的Rsw信號(hào)的輸入經(jīng)由X射線接口(XI/F)12，傳送到同步控制電路(Syncro I/F)13。同步控制電路13接收到該信號(hào)后，在與下一個(gè)Vsync同步的定時(shí)向X射線接口12輸出X射線曝光控制信號(hào)，X射線接口12向X射線高壓發(fā)生器5輸出X射線曝光信號(hào)。其中，正如上述圖9所示，從X射線曝光信號(hào)Exposure的上升時(shí)刻開始，分配器101的光電倍增管102就持續(xù)受光，當(dāng)判斷為X射線量的積分值達(dá)到圖9所示的最優(yōu)圖像閾值時(shí)，停止X射線管的曝光。另外，也可以采用不使用這種光電倍增管102的其他方法，例如，可以依據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷各種參數(shù)決定一個(gè)曝光時(shí)間，在一幀的范圍內(nèi)、在規(guī)定的曝光時(shí)間內(nèi)從曝光開始使曝光信號(hào)Exposure持續(xù)。然后，在X射線曝光之后的下一個(gè)Vsync的定時(shí)輸出幀捕獲板8獲取圖像信息的命令，在Image處獲取圖像，完成1個(gè)圖像的拍攝。
使X射線圖像成為數(shù)字圖像以供診斷之用的DR裝置近年來快速普及，但是，為了實(shí)現(xiàn)上面所說的外部同步攝影，需要特別配備與之相適應(yīng)的電視攝像機(jī)4和同步控制電路13。而使用這些特別的攝像機(jī)和同步控制電路13之后，將存在設(shè)備體積大、成本高的問題。因此，如果進(jìn)行圖像獲取時(shí)不必使用這些特別的攝像機(jī)和同步控制電路13，那么就可以提供小型的、低價(jià)的圖像攝影系統(tǒng)。
另一方面，對(duì)于現(xiàn)有的X射線攝影系統(tǒng)(就是說，將沒有外部同步功能的電視攝像機(jī)的視頻信號(hào)作為透視圖像顯示在TV監(jiān)視器上，拍攝圖像通過X射線膠片輸出的系統(tǒng)等)，用低廉的價(jià)格改造為可進(jìn)行數(shù)字式圖像拍攝的呼聲也很高。為此，有必要考慮通過安裝數(shù)字?jǐn)z影用的部件或單元，不必對(duì)現(xiàn)有的系統(tǒng)進(jìn)行大幅度的改造就可實(shí)現(xiàn)數(shù)字圖像診斷的方法。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上問題，本發(fā)明的目的在于提供X射線圖像診斷裝置和數(shù)字式的圖像獲取裝置以及圖像處理裝置，X射線圖像診斷裝置，不必使用帶外部同步功能的電視攝像機(jī)和同步控制電路，就可實(shí)現(xiàn)將X射線圖像作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)獲取，而數(shù)字式的圖像獲取裝置以及圖像處理裝置可以將現(xiàn)有的X射線圖像診斷裝置改造為數(shù)字式X射線圖像診斷裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的X射線圖像診斷裝置，其特征在于，設(shè)有X射線源，對(duì)被檢體照射X射線；X射線檢測(cè)裝器，其與上述X射線源相對(duì)設(shè)置，并以與從上述X射線源照射的X射線非同步的規(guī)定幀率獲取與透過上述被檢體的X射線對(duì)應(yīng)的X射線圖像并將其輸出；判斷設(shè)備，判斷從上述X射線檢測(cè)器按規(guī)定的幀率輸出的各幀圖像是否為進(jìn)行X射線曝光的X射線圖像；以及對(duì)顯示和/或記錄的設(shè)備，通過上述判斷設(shè)備判定為X射線圖像的圖像進(jìn)行處理并顯示和/或記錄，如果上述判定為X射線圖像的圖像是多幀連續(xù)圖像，則對(duì)這些連續(xù)的X射線圖像的累加圖像進(jìn)行處理，并進(jìn)行顯示和/或記錄。
此外，判別X射線曝光時(shí)圖像的有效圖像識(shí)別設(shè)備，可以是幀捕獲板或者CPU。而且，圖像的相加也可以通過幀捕獲板或者CPU和CPU用的存儲(chǔ)器來進(jìn)行。而且，通常圖像處理部為CPU。當(dāng)從X射線源曝光的X射線超過了一定量時(shí)，X射線中斷信號(hào)將輸出到X射線發(fā)生器中，也可以事先定好所需的X射線曝光量，通過定時(shí)器進(jìn)行相應(yīng)的曝光時(shí)間的控制。
作為上述X射線檢測(cè)器，可以適用I.I.與電視攝像機(jī)(CCD攝像機(jī))的組合，也可以適用由將放射線轉(zhuǎn)換為光的閃爍器和受光后將光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的光電二極管以及讀取光電二極管中由光轉(zhuǎn)換而來的電荷的開關(guān)元件組成的X射線探測(cè)元件按2維排列形成的2維X射線傳感器(X射線平面?zhèn)鞲衅?等。
即，使用沒有外部同步功能的X射線檢測(cè)器(按照與從X射線源照射的X射線非同步的規(guī)定的幀率獲取透過的X射線所對(duì)應(yīng)的X射線圖像并輸出的X射線檢測(cè)器)，X射線曝光與X射線檢測(cè)器非同步進(jìn)行，根據(jù)圖像信息，自動(dòng)判斷從上述X射線檢測(cè)器按規(guī)定的幀率輸出的各幀圖像是不是進(jìn)行X射線曝光后的X射線圖像。之后，僅對(duì)判斷為X射線圖像的圖像進(jìn)行處理并顯示和/或記錄。另外，如果判斷為X射線圖像的圖像是多幀連續(xù)圖像，那么對(duì)這些連續(xù)的X射線圖像的累加圖像進(jìn)行顯示和/或記錄。
由此，可以使用沒有外部同步功能的低價(jià)攝像機(jī)等，同時(shí)X射線能以在任意定時(shí)進(jìn)行曝光，因而X射線發(fā)生器也不必進(jìn)行改造，低成本、短時(shí)間就可以實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的安裝和改造。


圖1是本發(fā)明的X射線圖像診斷裝置實(shí)施方式的概略構(gòu)成的框圖。
圖2是表示圖1中所示的幀捕獲板的一種實(shí)施方式的框圖。
圖3是表示本發(fā)明中拍攝順序的定時(shí)圖。
圖4是表示曝光時(shí)間超過一幀時(shí)的拍攝順序的定時(shí)圖。
圖5是表示圖1中所示的幀捕獲板的另一種實(shí)施方式的框圖。
圖6是表示現(xiàn)有的DR裝置概略構(gòu)成的框圖。
圖7是表示現(xiàn)有的DR裝置拍攝順序的定時(shí)圖。
圖8是表示現(xiàn)有的X射線攝影裝置構(gòu)成的一部分的概略圖。
圖9是表示現(xiàn)有的X射線攝影裝置中光電倍增管的工作的圖表。
具體實(shí)施例方式
下面，按照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
圖1是表示本發(fā)明及的X射線圖像診斷裝置實(shí)施方式的概略構(gòu)成的框圖。圖中，1表示X射線管球，2表示被檢體，3表示圖像增強(qiáng)器(I.I.)，41表示電視攝像機(jī)，5表示X射線高壓發(fā)生器，6表示透視開始開關(guān)，7表示拍攝開始開關(guān)，14表示具有有效圖像識(shí)別功能的幀捕獲板，9表示顯示器，10表示硬盤裝置，11表示中央處理裝置(CPU)，20表示CPU用存儲(chǔ)器，表示包含在CPU中的存儲(chǔ)器或者CPU使用的存儲(chǔ)器。
電視攝像機(jī)41不管有沒有X射線的輸出都可以進(jìn)行圖像拍攝，并按規(guī)定的幀率(例如30幀/秒)將圖像數(shù)據(jù)輸出到幀捕獲板14中。該電視攝像機(jī)41也可以不配備外部同步功能。
此外，當(dāng)X射線高壓發(fā)生器5接收到來自拍攝開始開關(guān)7的開始信號(hào)Rsw之后，進(jìn)行X射線曝光，用于X射線透視攝影。在本發(fā)明中，關(guān)于X射線曝光時(shí)間的控制，可以采用與上述關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)的圖8同樣的構(gòu)成。就是說，正如圖9中的說明，從X射線曝光信號(hào)Exposurer的上升開始，I.I.3的二維熒光面輸出的光學(xué)像的一部分入射到分配器101的光電倍增管102中，當(dāng)其積分值達(dá)到圖9所示的最優(yōu)圖像閾值時(shí)，停止X射線管的曝光?；蛘?，也可以使用定時(shí)器在開始拍攝之后持續(xù)曝光一定的時(shí)間，使X射線曝光量達(dá)到規(guī)定值，之后再停止曝光。另外，本發(fā)明與上述現(xiàn)有的技術(shù)不同，其X射線曝光的時(shí)間可以跨越2幀以上。
下面，對(duì)幀捕獲板14的有效圖像識(shí)別功能進(jìn)行說明。圖2是表示幀捕獲板14的第一種實(shí)施方式的框圖。這一幀捕獲板14由幀存儲(chǔ)器15、16、18和切換開關(guān)17以及有效圖像識(shí)別部19組成。
從上述電視攝像機(jī)41輸入的圖像數(shù)據(jù)記錄到幀存儲(chǔ)器15中，之后轉(zhuǎn)送到幀存儲(chǔ)器16并記錄下來，同時(shí)，也轉(zhuǎn)送到有效圖像識(shí)別部19。在有效圖像識(shí)別部19中，算出從幀存儲(chǔ)器15輸入的圖像數(shù)據(jù)的平均值，使用這一平均值判斷輸入的圖像數(shù)據(jù)是不是X射線輸出的圖像。
X射線沒有曝光時(shí)的圖像，拍攝的圖像數(shù)據(jù)為電視攝像機(jī)41的黑噪聲，因此將該黑噪聲的平均值加上一個(gè)差值的值作為閾值，如果輸入的圖像數(shù)據(jù)的平均值超過上述閾值，那么就可以斷定其為有效圖像。此外，也可以通過制作直方圖，加上中值濾波器，進(jìn)行黑噪聲圖像與有效圖像的識(shí)別。
例如，對(duì)使用CCD攝像機(jī)作為上述電視攝像機(jī)41的情況進(jìn)行說明。CCD的數(shù)字輸出中黑噪聲通常在動(dòng)態(tài)范圍的百分之幾以下。假設(shè)4096比特的輸出存在40比特黑噪聲，那么將在黑噪聲的平均值上加上+460比特左右差值之后的值作為閾值(500比特)，就完全可以使黑噪聲圖像與有效圖像分離。求出上述黑噪聲的平均值，可以采用將各個(gè)像素的比特?cái)?shù)相加再除以像素個(gè)數(shù)的方法。由于一般黑噪聲的平均值在動(dòng)態(tài)范圍的10％以下0.1％以上，因此假設(shè)黑噪聲的平均值在動(dòng)態(tài)范圍的10％左右，基本上就可以很理想地將黑噪聲圖像與有效圖像分離。這時(shí)的差值可以在求出平均值的過程中考慮。
根據(jù)使用上述方法進(jìn)行判斷后的結(jié)果，對(duì)切換開關(guān)17進(jìn)行切換，僅將有效圖像數(shù)據(jù)記錄到幀存儲(chǔ)器18中，并將該圖像記錄到硬盤裝置10中，或者在顯示器9上顯示出來。
使用以上說明的處理方法進(jìn)行X射線攝影時(shí)的順序如圖3所示。圖中，Vsync表示電視攝像機(jī)41的垂直同步信號(hào)，Rsw表示來自拍攝開始開關(guān)7的開始信號(hào)，Exposure表示X射線發(fā)生器5的X射線曝光信號(hào)，Image表示來自電視攝像機(jī)41的有效圖像信號(hào)。拍攝開始時(shí)，產(chǎn)生與電視攝像機(jī)41的內(nèi)部同步信號(hào)無關(guān)的非同步拍攝開始信號(hào)Rsw。正如箭頭53所表示的關(guān)系，拍攝開始信號(hào)Rsw一產(chǎn)生，X射線馬上就曝光。圖3是在電視攝像機(jī)41的1幀之內(nèi)結(jié)束X射線曝光信號(hào)Exposure的情況，X射線的曝光處于兩個(gè)Vsync之間。在這兩個(gè)Vsync之間進(jìn)行拍攝時(shí)，由于X射線曝光信號(hào)Exposure的沿線所表示的范圍51中X射線沒有曝光，這時(shí)將拍攝到黑噪聲，而在范圍50中將拍攝到由于X射線的曝光而獲得的有效圖像。在范圍50中獲得的包含有效圖像的數(shù)據(jù)是包含黑噪聲的狀態(tài)，正如箭頭54所表示的關(guān)系，在X射線曝光后的下一幀，將作為圖像數(shù)據(jù)傳送到幀捕獲板(FGB)14中。表示現(xiàn)有技術(shù)的圖7，是以開始信號(hào)Rsw產(chǎn)生之后的垂直同步信號(hào)Vsync產(chǎn)生的定時(shí)，X射線開始曝光，而在本發(fā)明中，正如箭頭53所表示的關(guān)系，是在開始后產(chǎn)生Rsw的同時(shí)X射線就開始曝光，這一點(diǎn)和現(xiàn)有技術(shù)不同。
在本發(fā)明中，檢測(cè)器和X射線源的構(gòu)成也可以和圖8一樣。就是說，可以如圖9所說明的那樣，從X射線曝光信號(hào)Exposure的上升開始，分配器101的光電倍增管102就持續(xù)入射光學(xué)像，當(dāng)其積分值達(dá)到圖9所示的最優(yōu)圖像閾值時(shí)，停止X射線管的曝光?；蛘咭部梢匀缟纤?，根據(jù)拍攝時(shí)的參數(shù)決定一個(gè)拍攝時(shí)間，使X射線的曝光量適合被檢體部位，使用可設(shè)定時(shí)間的定時(shí)器等，在規(guī)定的時(shí)間之內(nèi)進(jìn)行X射線的曝光。
下面參照?qǐng)D4，對(duì)進(jìn)行X射線曝光的期間超越1幀時(shí)，或者跨越同步信號(hào)Vsync前后時(shí)的處理進(jìn)行說明。
即使X射線曝光的長(zhǎng)度在1幀之內(nèi)，在由于曝光的非同步使圖像數(shù)據(jù)出現(xiàn)在連續(xù)的2幀中時(shí)，或者進(jìn)行曝光的時(shí)間超越1幀時(shí)，判斷為X射線圖像的圖像將是跨越多幀的連續(xù)圖像。這時(shí)，CPU11只需要對(duì)這些連續(xù)的X射線圖像進(jìn)行累加處理。下面對(duì)圖4的順序進(jìn)行說明。按照箭頭53所表示的關(guān)系，在拍攝開始信號(hào)Rsw產(chǎn)生之后，從X射線管1進(jìn)行與電視攝像機(jī)41的內(nèi)部同步信號(hào)無關(guān)的非同步的規(guī)定的X射線的曝光。在X射線曝光信號(hào)Exposure中，正如范圍501和502所示，X射線的曝光跨越兩幀，但X射線的曝光時(shí)間501和502比現(xiàn)有技術(shù)中的1幀要短。這時(shí)，X射線圖像Image也分別具有箭頭54和55所表示的關(guān)系，獲取連續(xù)的兩幀。在每一幀的圖像數(shù)據(jù)中包含黑噪聲51和有效圖像501和502，X射線的曝光時(shí)間短，相應(yīng)的有效圖像的數(shù)據(jù)量也少。但是，如果將這兩幀的X射線圖像數(shù)據(jù)相加，其信息量完全可以制作1幅X射線圖像。
例如，當(dāng)曝光時(shí)間超過1幀的期間(例如1/30秒)，電視攝像機(jī)41所獲得的各幀的圖像的X射線曝光分別為17ms時(shí)，由于X射線曝光量被分割，因而各幀的圖像不容易飽和，如果將這些圖像合成，最大的時(shí)候，可能獲得動(dòng)態(tài)范圍為2倍的圖像。因此，例如對(duì)于拍攝1幀時(shí)12比特的數(shù)據(jù)就將飽和、這之上的范圍不能夠再現(xiàn)的像素，如果分為2幀的圖像拍攝，之后再進(jìn)行相加，最大可以獲得13比特的動(dòng)態(tài)范圍。因此，將擴(kuò)大之后的圖像化時(shí)圖像處理的選擇幅度，擴(kuò)大獲取希望再現(xiàn)部位相應(yīng)的圖像的選擇范圍。
而且，當(dāng)X射線的曝光跨越超過2幀的3幀以上的多幀時(shí)，一定會(huì)連續(xù)輸出有效圖像，因此可以從最初獲得有效圖像時(shí)開始，對(duì)下面連續(xù)到來的幀一一檢測(cè)并進(jìn)行累加，直到?jīng)]有有效圖像為止。在這種方法中，與累加圖像幅數(shù)相應(yīng)的黑噪聲也被加上，但由于通常拍攝時(shí)的入射光量對(duì)于黑噪聲來說足夠大，因此可以獲得診斷時(shí)所必需的圖像質(zhì)量。
另外，根據(jù)被檢體2的厚度進(jìn)行了較大量的X射線曝光，但即使與預(yù)計(jì)的相反透過的X射線較多而電視攝像機(jī)41中進(jìn)入了強(qiáng)光，通過分割為多個(gè)幀讀出，也可以防止電視攝像機(jī)41產(chǎn)生暈光。
在本實(shí)施方式中，是通過幀捕獲板14進(jìn)行了有效圖像的識(shí)別處理，但圖2所示的有效圖像的識(shí)別處理也可以通過使用CPU11和CPU之內(nèi)或之外配備的CPU用存儲(chǔ)器12和軟件來進(jìn)行。隨著近年來CPU和存儲(chǔ)器存取速度的高速化，圖2所示處理的幀存儲(chǔ)器可以在CPU用的存儲(chǔ)器12上實(shí)現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)識(shí)別處理，并且可以進(jìn)一步降低成本。
另外，有效圖像的累加處理也可以通過幀捕獲板14來實(shí)現(xiàn)。其實(shí)施方式如圖5所示。圖中，15、16、18、20、21表示幀存儲(chǔ)器，17表示切換開關(guān)，19表示有效圖像識(shí)別部，22表示圖像運(yùn)算部。有效圖像識(shí)別部19通過圖2所示的方法進(jìn)行有效圖像的識(shí)別，最初的有效圖像記錄在幀存儲(chǔ)器18中。如果下一幀的圖像也是有效圖像，那么將該有效圖像繼續(xù)記錄在幀存儲(chǔ)器20中。如果下一幀的圖像不是有效圖像，那么將幀存儲(chǔ)器18和幀存儲(chǔ)器20中的圖像在圖像運(yùn)算處理部22中相加，再進(jìn)行圖像輸出。
在圖像運(yùn)算部22中進(jìn)行的運(yùn)算處理，可以通過從有效圖像識(shí)別部19獲得表示是否為有效圖像的信息進(jìn)行控制。幀存儲(chǔ)器18、20、21可以根據(jù)能夠設(shè)想的最長(zhǎng)的X射線照射時(shí)間所需要的幀數(shù)預(yù)先準(zhǔn)備好。另外，如果幀存儲(chǔ)器準(zhǔn)備得大一些，那么即使幀數(shù)增加也可以用該幀存儲(chǔ)器進(jìn)行處理。如上所述，當(dāng)有效圖像的相加處理是在幀捕獲板14中進(jìn)行時(shí)，可以減輕CPU11的處理負(fù)擔(dān)，因而可采用廉價(jià)的CPU。
此外，在操作透視開始開關(guān)6之后，將從由X射線高壓發(fā)生器5控制的X射線管球1連續(xù)發(fā)射比X射線拍攝時(shí)低量的X射線，例如跨數(shù)百幀連續(xù)發(fā)射，其結(jié)果，將從電視攝像機(jī)41連續(xù)輸出跨數(shù)百幀的有效圖像。在帶有幀捕獲板14及存儲(chǔ)器20的CPU11中，如果超過X射線拍攝時(shí)產(chǎn)生的最大的X射線照射時(shí)間而連續(xù)輸入了有效圖像，那么可以將這些連續(xù)有效圖像判斷為透視時(shí)的圖像。這時(shí)，各幀的圖像可以不相加而直接輸出?；蛘?，也可以在從透視開始開關(guān)6輸入了開始信號(hào)時(shí)，使各幀的圖像不進(jìn)行累加而是直接輸出。
在該實(shí)施方式中，使用了不進(jìn)行外部同步的電視攝像機(jī)41，還可以配置可輸出同步信號(hào)的幀捕獲板，因此也可以使電視攝像機(jī)41外部同步而使用。在這種情況下，需要對(duì)TV攝像機(jī)的幀率和濾光鏡等進(jìn)行調(diào)整，以便在連續(xù)的X射線曝光中也不會(huì)使攝像機(jī)的曝光過量或者受光元件的輸出飽和。這樣，就可以直接實(shí)現(xiàn)圖3及圖4所示的順序。
此外，在該實(shí)施方式中，是通過I.I.3與電視攝像機(jī)(CCD攝像機(jī))41的組合將X射線信號(hào)轉(zhuǎn)換為圖像信號(hào)的，但也可以使用由閃爍器、光電二極管、讀取轉(zhuǎn)換后電荷的開關(guān)元件組成的2維X射線傳感器(平面?zhèn)鞲衅?等。
此外，正如在現(xiàn)有技術(shù)中所進(jìn)行的說明，在圖1中的電視攝像機(jī)41與I.I.3之間添加了帶光電倍增管102的分配器101，這樣可以防止曝光過量或者像素的電荷飽和，同時(shí)還可以防止對(duì)被檢體的不必要的過量照射。它可以在接受到規(guī)定量的X射線之后進(jìn)行反饋，使X射線發(fā)生器中斷X射線的產(chǎn)生。具有這樣的X射線中斷功能的有ABC(AutoBrightness Control)等。
如上所述，在本發(fā)明中，可以通過添加不帶外部同步功能的低價(jià)攝像機(jī)等進(jìn)行數(shù)字式攝影，由于可以在任意的定時(shí)進(jìn)行X射線的曝光，因而不需要對(duì)X射線發(fā)生器進(jìn)行改造，從而實(shí)現(xiàn)裝置的低價(jià)格。此外，對(duì)于本身帶有攝像機(jī)的現(xiàn)有裝置，通過添加一個(gè)配備了具有有效圖像識(shí)別功能的幀捕獲板的X射線圖像處理裝置等一點(diǎn)改造，就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字式的X射線透視攝影功能。就這樣，現(xiàn)有的具有X射線膠片攝影功能的X射線圖像診斷裝置可以轉(zhuǎn)用或者改造為DR方式。而且，通過增加X射線的中斷功能，可以有效防止X射線的過分照射，以及曝光過度或者像素的電荷飽和等。
權(quán)利要求
1.一種X射線圖像診斷裝置，其特征在于，包括X射線源，將X射線曝光至被檢體上；X射線檢測(cè)裝置，對(duì)于所述X射線源以?shī)A持被檢體的方式相對(duì)設(shè)置，并且在每一幀、以規(guī)定的幀率獲取該被檢體的圖像數(shù)據(jù)；有效圖像識(shí)別設(shè)備，在所述每個(gè)幀判斷所述圖像數(shù)據(jù)是否在X射線曝光下獲得；以及圖像處理部，若通過所述有效圖像識(shí)別設(shè)備判斷為含有X射線曝光下的圖像的幀，則處理該幀內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)，并進(jìn)行顯示，或記錄，或顯示和記錄。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線圖像診斷裝置，其中，還設(shè)有圖像累加部，在判斷為所述X射線圖像的圖像數(shù)據(jù)是多幀連續(xù)的情況下，累加該多個(gè)幀中的任意幀內(nèi)圖像數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的X射線圖像診斷裝置，其中，所述有效圖像識(shí)別設(shè)備為幀捕獲板或者CPU。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的X射線圖像診斷裝置，其中，所述圖像累加部為幀捕獲板或者CPU和CPU用存儲(chǔ)器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的X射線圖像診斷裝置，其中，所述圖像處理部為CPU。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的X射線圖像診斷裝置，其中，當(dāng)從X射線源曝光的X射線超過一定量時(shí)，所述X射線檢測(cè)裝置輸出中斷X射線的信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的X射線圖像診斷裝置，其中，所述X射線檢測(cè)裝置采用I.I.與電視攝像機(jī)的組合，或?yàn)橛砷W爍器和光電二極管以及開關(guān)元件構(gòu)成的2維X射線傳感器。
8.一種X射線圖像處理裝置，其特征在于，包括有效圖像識(shí)別設(shè)備，判斷在每個(gè)幀中以規(guī)定幀率獲得的被檢體的圖像數(shù)據(jù)是否在X射線曝光下獲得；以及圖像處理部，處理通過所述有效圖像識(shí)別設(shè)備判斷為X射線曝光下的圖像的圖像數(shù)據(jù)，并進(jìn)行顯示，或記錄，或顯示和記錄。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的X射線圖像處理裝置，其中，還設(shè)有圖像累加部，在判斷為所述X射線圖像的圖像數(shù)據(jù)是多幀連續(xù)的情況下，僅累加任意幀的圖像數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的X射線圖像處理裝置，其中，所述有效圖像識(shí)別設(shè)備為幀捕獲板或者CPU。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的X射線圖像處理裝置，其中，所述圖像累加部為幀捕獲板或者CPU和CPU用存儲(chǔ)器。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的X射線圖像診斷裝置，其中，所述圖像處理部為CPU。
13.一種X射線圖像形成裝置，其特征在于，包括X射線檢測(cè)裝置，對(duì)于X射線源以?shī)A持被檢體的方式相對(duì)設(shè)置，并且在每一幀、以規(guī)定的幀率獲取該被檢體的圖像數(shù)據(jù)；有效圖像識(shí)別設(shè)備，在所述每個(gè)幀判斷所述圖像數(shù)據(jù)是否在X射線曝光下獲得；以及圖像處理部，若通過所述有效圖像識(shí)別設(shè)備判斷為含有X射線曝光下的圖像的幀，則處理該幀內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)，并進(jìn)行顯示，或記錄，或顯示和記錄。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的X射線圖像形成裝置，其中，還設(shè)有圖像累加部，在判斷為所述X射線圖像的圖像數(shù)據(jù)是多幀連續(xù)圖像的情況下，僅累加任意幀的圖像數(shù)據(jù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的X射線圖像形成裝置，其中，所述有效圖像識(shí)別設(shè)備為幀捕獲板或者CPU。
16.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的X射線圖像形成裝置，其中，所述圖像累加部為幀捕獲板或者CPU和CPU用存儲(chǔ)器。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的X射線圖像形成裝置，其中，所述圖像處理部為CPU。
18.根據(jù)權(quán)利要求13至15中的任一項(xiàng)所述的X射線圖像形成裝置，其中，當(dāng)從X射線源曝光的X射線超過一定量時(shí)，所述X射線檢測(cè)裝置輸出中斷X射線的信號(hào)。
19.根據(jù)權(quán)利要求13至15中的任一項(xiàng)所述的X射線圖像形成裝置，其中，所述X射線檢測(cè)裝置采用I.I.與電視攝像機(jī)的組合，或?yàn)橛砷W爍器和光電二極管以及開關(guān)元件構(gòu)成的2維X射線傳感器。
全文摘要
一種X射線圖像診斷裝置，其特征在于，設(shè)有X射線源，將X射線照射至被檢體上；X射線檢測(cè)裝置，其相對(duì)于所述X射線源以?shī)A持被檢體的方式相對(duì)設(shè)置，并且在每一幀、以規(guī)定的幀率獲取該被檢體的圖像數(shù)據(jù)；有效圖像識(shí)別設(shè)備，其用以所述幀率判斷獲得的各圖像數(shù)據(jù)是否在X射線曝光下獲得；以及圖像處理部，僅對(duì)通過所述有效圖像識(shí)別設(shè)備判斷為含有X射線曝光下的圖像的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并進(jìn)行顯示，或記錄，或顯示以和記錄。
文檔編號(hào)A61B6/00GK1671323SQ03817410
公開日2005年9月21日 申請(qǐng)日期2003年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月22日
發(fā)明者池田重之, 中澤哲夫 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立醫(yī)藥