7:447 Decclnbcr 1989 ( 社) 日 本放射線機器工業会規格 JESRA X-56 制定 平 成元年 2 月 1 0 日 ー 医 用 画像 表 示 用 パ タ ン PATTERN MEDICAL IMAING TEST ( 社) 日 本放射線機 器工 業会 ー まえがき :以下 に掲載す る資料 は本学会 CRT標 準 パ タ ン 基準作成委員会 (CSP委 員会)が 作 ー 成 した 「医用画像表示 のための標準 パ タ ン」(MIT誌 5 No.4,394-416,1987)を 受けて, 日 ー 本放射線機器工業会 (」IRA)が 制定 した 「医用画像表示用 パ タ ン」(JESRA X-56)規 格で あ る。会員諸氏に広 く知 って頂 くため,」IRAの 許可を得 てここに掲載す ることに した。JIRAの 好 意に感謝す る. 飯 沼 1989, 3, 22 武 に応 じて別個 のパ ターンを用 い ることは 1.適 用範 囲 この規格 は ,テ レビジ ョンモ ニ タ ーな どのモ ノ ク ロ ー ムシステ ムの 医用画像表示装置 (モ ニタ ー等)お よ び ハ ー ドヨピー装置 の画質を評価す るために 用 い る医 “ ー "と い 用画像表示用 パ タ ー ン (以下 テス トパ タ ン う)に つ い て規定す る。 ー 備考 ;(1)こ の テ ス トパ タ ンは ,一 種 の標準 サ ン プルで あ り,評 価 の 目的や,検 査 の 内容 妨げ ない。 ー (2)こ のテス トパ ター ンはカラ システ ムヘ こ で も同様 に利用す る とが きる。 2.テ ス トパター ンの解説 2.1.パ ターン こ のテス トパ ターン の 再 生/Laを 図 1に 示す.図 2は ,テ ス トパ ター ンの説明用参照 図 で あ る。 ー 図 1 テ ス トパ ターンの ビデオハ ー ドコピ カメラだ よる再生像 ヽ在EDICAL Iヽ 7:448 ④ ③ ④ こAGING TECHNOLOCY V01.7 No.4(1989) ③ ② σ 各部の名称 う 0% 1 60% lo% 1 50% ①背景 (API, 50%) ②クロスハ ッチパ タニ ン ① ③ ④ つ 圃 ⑤ ③高 コン トラス トパ ター ン ④低 コン トラス トパ ター ン 圃 ￨ ③ ￨ ⑤ グ レイスケールパ ター ン ③小 コン トラス ト変化パ ター ン ④ プラ ックウィン ドウ ③ ④ SMPTE TEST PATTERN Rev 10/6/83 01903 ④ ③ ③ ホワイ トウィン ドウ ③外周パ ター ン 図 2 正 方形形 のテス トパ ターン 図 3 高 ヨン トラス トパ ターンと低 ヨン トラス トパ ターンの拡大図 2.2.背 景 背 景濃度 は, 近 似的な平均 画像濃 得 るために, も っとも白い濃度 の50 度 (APL)50%を %と す る (図 2① ). 2.3. ク ロスハ ッチパ ターン こ の パ ターンは直 線性及 び歪み の確認 のためにある (図 2② ). 2.4.高 コン トラス トパ ターン 3つ の 領域か ら な る垂直 と水平 の高 ヨン トラス トの棒状 のパ ターンは 5つ の場所 に置かれて い る (4つ の隅 と中央).パ タ ーンの変調 の深 さは 100%で ある。パ ターンの配置 は 画面の中央 と隅 の位置におけ る解像度の比較を容易に す る (図 2③ ). 2.5.低 コン トラス トパ タ ーン 3つ の 領域か ら ヨ ン の の トラス ト 等間隔の棒状 のパ なる垂 直 と水平 低 ー べ タ ンは,「2.4.」 で述 た パ ターンの隣 に 置かれて お り,低 ヨン トラス ト解像度 の判定を容易にす る。 こ れ らの領域 の変調 の深 さは 1,3,5%で ある。 このパ ターンは,い ろい ろな種類 の画像 ノイ ズに対 して最 も 敏感 で ある (図 2④ ). ィ 高 ヨン トラス トパ ターン及 び低 ヨン トラス トパ ター ンの詳細な形状を図 3に 示す。 2.6.グ レイス ケールパ ターン 入 力 信号 の 0か ら100%を 10%刻 みで表 した特定 の信号振幅 の領域 は, 表示 モ ニタ ーや ハ ー ドヨピーの階調再現性 の測定に使 用で きる ( 図 2 ⑤ ) . 2 , 7 . 小ヨン トラス ト変化パ ターン 入力 信 号の 5%の 小 さな ヨン トラス ト変化が ヨン トラス トレベル 0%の 背景濃度に重ね られ,95%の 信号は100%の 最大 信号 レベルに重ね られてい る:こ れは,入 力信号 レベ ルの最低値及 び最高値近傍 の階調性を確認す るためで ある (図 2⑥ ). 2.8.ホ ヮイ トウ ィン ドウとブラ ッtグウ ィン ドウ これ らパ タ ーンを表示す る際に,デ ィスプ レイや記録 7:449 Dcccmber 1989 表 1 デ ジタル画像 の画素構成 パ ターンの名称 ハ ロ ス ク チ ツ 項目 :払 ￨ス タデ ビデオ信号 i‖ 十 li l 102 縁 冨 隔 呂 景 ぞ 1暑 ト 殻ウ 、 器 ぬ 雄密 J的 低 ヨ ン トラ ス ト マ トリクスサ イ ズ 各 々のブ ロ ック l on,2pixel o「 周波数/2pixゃ ヨン トラス ト 低 (50,5■%) 102 1 c(2) 64 a25116120132 中 (48,51%) 高 (48,53%) グ レイ ス ケ ール 小 ヨン トラス ト変化 5.95 50 12 1 16 1 25 82 ０ ８ 816 ４ 41 ０ ４ ホ フイ トウ ィン ドウ 外側 の短形部 高 さ 幅 内側 の短形部 高 さ 32 1 ８ 5。95 ブ ラ ックウ ィン ドウ 25 1 408 幅 幅 枠 外 周 2 5 3 10 ー 注 :① 画像 デ ータが正方形 でない場合 には, 4つ の ヨン トラス ト分解能 パ タ ンをデ ィスプ レイの四隅 に置 くよ うにす る￨ ②デ ジタルシステムではデ ータ ビ ッ ト数に よっては,表 1の a, bの 数値 か ら差を生 じる.こ の場合 は . 誤差 が最小 とな る値を採用す る. ③ Cの マ トリクスサイ ズは,``2''も可. ④寸法 は画像 の縦又 は横寸法 を基準 とした比率 で示す。 装置 の信号を比較的長い時間, 1つ の状態に とどめて 一 お き (黒 レベル または白 レベル),そ れか ら もう 方 ベ ベ の状態 に切 り替 える (白 レ ル または 黒 レ ル)。 こ れ らの高 ヨン トラス トの広い領域 は,中 域 の しま (低 D, ビ デオ 増幅器 の リンキ ング,オ ▼ 周波応答 の欠攻 パ ー シ ュー ト,干 渉,ハ ローの検出を容易にす る (図 7② または③). 2.9.外 周 パ ターン パ ターン の 外側 の周 りには ー 線 が引い てあ り,こ の線 はパ タ ンの全領域を定義 し てい る (図 2③ ). 3.テ ス トパ ター ンのフ ォTマ ッ ト 3.1.図 2に 示す テス トパ ターン と以下 の 項 は,′こ のパ タ ーンの作成方法に関す るものである。表 1に デ ジタル画像 の画素構成 の詳細な 内容を示す. 3.2.中 間濃度 の背景部分 は, グ レイスケールや中 ー 央 の解像度 パ ターンが,隣 接す るパ タ ンに よって千 渉 を起 こさない ように分離す る役 目をす る. 3.3.水 平方向及 び垂直方向 の ク ロスハ ッチの線 は 表 1の マ トリクスサイ ズに よる.そ の線 の強度は最大 信号 の75%と す る。そ のパ ターンは,縦 の走査寸法 の 10%(縦 長 の画像 の場合 は横寸法 の10%)に あた る短 形 で あ る。長方形 のテスペ ク ト比や走査線本数 の違 い ま,半端な部分を生ずる (図4を参照)。もし半端な ャ ー 部分 が生 じたな らば ,′くタ ン の 端 に もってい くこ く ノ ヨ ロ ス ッチ線 が南 ン lラ み トパ タ ー ン又 は低 と.ク ヨジ トラス トパ タ ー ン中 に 重 な る場合 は ,ク ロみ ハ ッ MEDICAL IMAGING TECHNOLOGY Vol.7 No.4(1989) 7:450 ユ韓 ⑤ ④ ③ 圃 圃 SMPTE TEST PATTERN 図 4 長 方形 のテス トパ ターンの概要 チの交点 のみを表す. 3.4.垂 直方向の解像度 を調 べ る 高 ヨン トラス トパ ターンは空間周波数が異なる 3つ の部分か らな り,最 も周波数が高 い部分が四隅に位置す る。中央 のパ ター ンでは,右 上に高 ヨン トラス トで最 も周波数が高 いパ ターンが 位置す る (図 3を 参照)。 高 ヨン トラス トパ ターンの変調 は100%で ある。 3.5。(パタ ーンの四隅 に置かれた)水 平方向の解像 度を調べ る高 コン トラス トパ ターンの うち中間 の空間 周波数 の領域 は,製 造 メーカーが評価す るシス テ ムの 四隅 の分解能をみ るために使用す ることを推奨す る. (パターンの中央 に あ る)高 コン トラス トパ ターンの うち中間 の空間周波数 の部分 は,製 造 メーカーが評価 す るシステムの中央 の分解能をみるために使用す るこ とを推奨す る。 ィ 3.6.高 ヨン トラス ト解像度パ ターン は 垂直方向及 び水平方向共 に 3種 類 に限定 され る.す なわち, 1本 間隔 (1本 が bn, 1本 が O鮮)。 2本 ずつ の間隔 (2 本が On,2本 が OfF), 3本ずつの間隔 (3本 が On, 3本 が 0ぼ)で あ る. デジタルシス テ ムでは,棒 状 のパ ターンの空間周波 しい ことを除いて,高 コン トラス トパ ターン と同 じフ ォーマ ッ トで あ る。 しか し,ヨ ン トラス トは 1つ の領 域 では変調 の深 さが 1%(す なわち,白 レベルが51%, 黒 レベルが 50%),中 段 の領域 では 変調 の深 さが 3% (51%と 48%)で あ り,最 後 の領域 では 変調 の 深 さは 5%(53%と 48%)で あ る。 パ ターンの配置 は 対称形 で あ り,最 も低い コン トラス トの 領域 が 最 も隅 に近 い. 3.8.画 像 の高 さの 40%に あた る長方形 の部分は 白 レベルか ら黒 レベル までの11段階 の輝度表示 に使用 さ れてい る。表示 モ ニターや フ ィルムハ ー ドヨピーが使 用 されている状態 では,画 像 の適当な ダイナ ミックレ ンジに おいて分解能 の性能 は評価 され る。個 々の独立 した領域 はスポ ッ ト輝度計や デ ィシン トメータを用い て測定す る意図で作 られている。 これ らは モ ニターや 光学 シス テ ムでの光軸 のずれ の影響 に より生ず るシ ェ ーデ ィン グを避け るために画面 の中央付近 に集中 させ てある。 3.9.グ レイスケールの 白 レベル と 黒 レベルの終端 の隣 の領域 には,小 さな ヨン トラス ト変化部がある. 数 は 1ピ クセルずつ の増加 に制限 され る。そ こで 1ピ クセルを On,っ ぎの 1ピ クセルを Ofrに した ものを, なわち,黒 レベル)に 重ね られた最大 信号 の 5%の 強度を持つ小領域 と,100%(す なわち, 自 レベル)に 重ね られた最大信号の95%の 強度を持つ 最 も高 い解像度 の領域 とし,3ピ クセルを On,っ ぎの 3ピ クセルを Orに した ものを最 も低い解像度 の領域 小領域か らな る。 この部分 は信号に含 まれ るすべ ての 明暗 の差を画像 の中で識別で きるよ うに, ヨン トラス とす ることを推奨す る。 3.7.低 ヨン トラス トパ タ ー ン は, 3種 類共 に空間 周波数が,高 コン トラス トパ ターンの中周波領域 に等 る。その小領域 の大 きさは画像の高 さ (縦長 の画像 の 場合 は,横 寸法)の 5%と す る. ここは 0%(す トと輝度 の細かい調整を可能 にす る た め の もので あ 7:451 Dccelnber 1989 3.10.白 と黒 のウ ィン ドウパ ターンは画像 の高 さの 8%(縦 長 の画像 の場合 は,横 寸法 の 8%)の 高 さで, ひ とつの ク ロスハ ッチの中央 に位置 し,左 端か ら 1つ 目の ク ロスハ ッチの端 か ら始 ま り,右 端 の最後 の ク ロ スハ ッチ端 までの長 さにす る. (1)小 ウ ィン ドウは画像 の高 さの 4%(縦 長 の画像 の場合 は,横 寸法 の 4%)の 高 さで,背 景 の長 さ の半分にす る。 ー (2)上 方 のウ ィン ドウパ タ ンでは,背 景 は最大信 パ ターンは対称的に反転す る。 ビデオ信号 の中央 レベ ルで反転 がなされた場合,パ ターンの うち50%の 信号 強度 の背景 は同 じ輝度 レベ ル とフ ィルム濃度 を もつ . 3.14.SMPTE TEST PATTERN Rcv。 10/6/83, c1983の 文字 は,中 央部 の下辺又は上辺 に表記す る。 3.15.縦 方向 (上下方向)の 走査線 を有す るモ ニタ ー等 においては本 パ ターンは 99°回転 させ る (即ち走 ・ 査線 方向に ピクセルを分割 してい く).た だ し,文 字 数字 の向きは間わない もの とす る. 号 の95%で あ り,ウ ィン ドウは最大信号 の 5%で あ る.下 方 のウ ィン ドウでは,こ の反対強度 の設 解 説 定 にす る。 3.11.外 周 は,画 像 の高 さ (縦長 の画像 の場合 は, 横寸法)の 1%内 偵1に画像 の高 さ (縦長 の画像 の場合 1.制 定 の審議経過 1.1.医 用画像表示用 パ ターンを制定す る に際 し, 国際的整合性を考慮 し て, 米 国の SMPTE(SociCty は,横 寸法)の 0.5%か ,走 査線 2本 又は 2ピ クセル の うち大 きい方 の大 さで描 く.境 界線 の強度は最高 の Of ヽ在 otion Picturc and Tclevision Enginecrs)rC― 白 レベル信号 の75%と す る. 3.12.す べ ての文字 は,信 号強度100%(又 は 0%) で表示す る。 グ レイス ケールの回 りの数字 は明瞭に読 commendcd practicc RP-133に 準拠す ることとした。 ー パ これに,本 テス ト タ ン作成 上で不明確 な部分 は め る範囲内でで きるだけ小 さ くす る。%の 文字 は焦点 を合わせ る際,特 に重要 とな る。数字 ・文字 は グ レイ 修正 し,ま た注意項 目を付加す ることとした。 1.2.本 テス トパ ターンは, 医用画像表示 のための 員会勧告 標準 パ ターン CSP委 一 日本医用画像工学会 CRT標 準 パ ターン基準作成 ス ケールの近傍 または グ レイス ケール中へ入れ る。 委員会一 を受 けて待J定した。 3.13.ビ デオ信号 の反転機能 のあ るシステムでは, ※規格作成委員会の構成を次に示す。 住所 。電話 ・FAX・ 番号 113 益 志弓要轟辞尾銘 亮緊金饗83-魯 大 行 雄 島 正 明 沢 康 雄 裕f郎 富 田 聖 驚 東 レ富士 ビ ッカーイ ンターナ シ 旭 メデ ィカル佛 ME機 器営業部気付 174 板 橋 区志 村 西本産業船 技 術 センター 杉 本 武 83-245-5791 案 穏ぜ 103 繊[:f::S?予 100『 田 EiZ3]吾 ノ t哀 : 33-558-4386 子 魯 8二 S』 御部 ル本 ナ術 ヨ技 大 柴 1 4 5 大 田区南千束 3 - 1 8 - 1 3 サ ワビル 03-729-8558 FAX 03-729-6901 ンス旭 メデ ィテ ック働 トレー エ ングセ ン タ ー 船 東= 那 須工 誓機 装置部 特機技 術謀 12モ駄象 0卜 558-4386 ￨ !28 膨 あ 較矛32占 72-鉢 6426 立 雰夏あ褒上 2 7 7 柏 市 新 十 余 二 2-1 ヨ相エ 立メ ディ 働日 〇471-31-4151 FAX 0471-31-4162 タステム 設計部 190紘 ルシ カ ディ 横河メ _技 tx 0425-36-0606 1言 盤島益路6? 号 術部 攣墓 桑濡条 品 幸 男 船島津製作所 医 用技術部 第 4グ ル ープ 津 働 富士 メデ ィカルシ 桑濡命 機器 グル ープ 6?4 房 景掃製品卜3881 裂駆王姦轟可Fr贔 104 品 8073 監繁0卜 54卜 発昼努鑑1み MEDICAL IMAGING TECHNOLOGY Vol.7 No,4(1989) 7:452 512 … 1 上 的 l 水 平 l P i x t t o n , lePl枚o f f ＼ 水平 2Pixtt on,2Pixel olf 水平 3Pixel on,3Pixel ofr 垂直 3 P i x e l o n , 3 P i x e t o f f 垂直2Pixel on,2Pixel off 垂直 l Pixei on,l PiXel oll SMPTE TEST PATTERN 垂 直 2 P i x d o n , 2 P i x 胡O f f 水平2Pixel on,2Pix61 0ft 参考資料 1:512× 512ピ クセルでの ピクセル配置図例 (各値 は ピクセル値を表す) 75% 75% o/100% 0/100% 50/51% 48/51% 48/53% 95% 75% 50% 5% 48/53% 48/51夕ろ 50/51% 0 % チ 5 % す 9 5 身ζ 1 0 0 夕ち1 0 0 % ぢ9 5 % クセルでの信号 レベル分布例 ( 各値 は信号 レベル値を表す) 2 : 5 1 2 x 5 1 2 ピ 参考資料 7:453 Dcccmber 1989 2.審 議 中,特 に問題 とな った事項 方 向を問 わ な い こ とと した。 2.2.本 テス トパタTシ を用 ヽヽて,医 用画像表示装 2.1.モ ニター等で,走 査線方向が左右方向でなく, ハー ドコピー装置の性能評価 ニ ー 上下方向の場合に,本 テス トパターンの向きをどのよ 置 (モ タ 等)お よび べ かの もあった を行う方法を記載する きかどう 議識 うに決 め るか議論 が あ った。 . が,テ ス トパ ターンフ ォーマ ッ トの制定 の 目的範囲以 本 テス トパ ターンは モ ニター内回路特性 の評価項 目 こ で した. を含む ことよ り,走 査線方向とパ ターンの方向の関係 外 で あ り除外す る と 合意 ー 1,2資 料 に示す。 ン を参考 3.パ タ 例 を変え るのは意味をな さない ことになる,従 って,上 ズ 512x512 マ クスサイ トリ 下方向の走査線 のモ ニター等 においては,本 テス トパ ターンを観察者に対 して 90°回転 させた向き (走査線 の方向を テス トパ ターンの横方向 とす る)と す ること で合意 した。但 し.テ ス トパ ターン中の文字 ,数 字 は 4.規 主 格作成委 員会※ (p.451) 査 杉 本 肇 1 淳
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