(57)【要約】      （修正有）【課題】操作者にかかる負担を軽減しつつ、生成されるＸ線位相コントラスト画像にアーチファクトが生じることを抑制することが可能なＸ線位相イメージング装置を提供する。【解決手段】このＸ線位相イメージング装置１００は、Ｘ線源１０と検出器１１と複数の格子とを含む撮影系１と、被写体９０の位置が検出器１１の撮影視野領域外となる退避位置と、検出器１１の撮影視野領域内となる撮影位置とを切り替える位置切替機構３と、位置切替機構３による退避位置と撮影位置との切り替えを制御する制御部５と、退避位置において撮影された第１画像と、撮影位置において撮影された第２画像と、に基づいて、Ｘ線位相コントラスト画像を生成する画像処理部４と、を備え、制御部５は、一連の動作として、退避位置における撮影と、撮影位置における撮影とを実行する制御を行うように構成されている。【選択図】図１
2020176980.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線源と、前記Ｘ線源から照射されたＸ線を検出する検出器と、前記Ｘ線源と前記検出器との間に配置された複数の格子と、を含む撮影系と、
被写体を保持する被写体保持部と、
前記被写体保持部と前記撮影系との相対位置を変更することにより、被写体の位置が前記検出器の撮影視野領域外となる退避位置と、前記検出器の撮影視野領域内となる撮影位置とを切り替える位置切替機構と、
前記位置切替機構による前記退避位置と前記撮影位置との切り替えを制御する制御部と、
前記退避位置において撮影された第１画像と、前記撮影位置において撮影された第２画像と、に基づいて、Ｘ線位相コントラスト画像を生成する画像処理部と、を備え、
前記制御部は、一連の動作として、前記退避位置における撮影と、前記撮影位置における撮影とを実行する制御を行うように構成されている、Ｘ線位相イメージング装置。
【請求項２】
前記位置切替機構は、前記被写体保持部を移動させることにより、前記退避位置と前記撮影位置とを切り替えるように構成されており、
前記制御部は、１つの操作入力信号に基づいて、前記退避位置における撮影と、前記撮影位置における撮影とを実行する制御を行うように構成されている、請求項１に記載のＸ線位相イメージング装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記Ｘ線源よりＸ線が照射されたままの状態において、前記退避位置への移動および前記退避位置における撮影と、前記撮影位置への移動および前記撮影位置における撮影とを一連の動作として実行する制御を行うように構成されている、請求項１または２に記載のＸ線位相イメージング装置。
【請求項４】
前記第１画像を記憶する記憶部をさらに備え、
前記画像処理部は、前記記憶部に記憶された前記第１画像と前記第２画像とに基づいて、前記Ｘ線位相コントラスト画像を生成するように構成されており、
前記制御部は、前記Ｘ線位相コントラスト画像の背景部分の画素値に基づいて、前記記憶部に記憶された前記第１画像を更新するか否かの判断を行い、前記第１画像を更新する場合には、前記退避位置において前記第１画像を撮影させる制御を行うように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のＸ線位相イメージング装置。
【請求項５】
前記複数の格子の相対位置の調整を行う格子位置調整機構をさらに備え、
前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記第１画像の更新を行う際に、前記格子位置調整機構による前記複数の格子の位置調整を行い、前記複数の格子の位置調整を行った後に、前記第１画像の撮影を行うとともに、前記記憶部に記憶された前記第１画像の更新処理を行うように構成されている、請求項４に記載のＸ線位相イメージング装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記第２画像を撮影する度に、または、前記第２画像を撮影する所定回数毎に、または、前記第２画像を撮影するランダムな回数毎に、前記記憶部に記憶された前記第１画像を更新する第１撮影モードと、前記Ｘ線位相コントラスト画像の背景部分の画素値に基づく判断、または、操作者の操作入力に基づいて、前記記憶部に記憶された前記第１画像を更新する第２撮影モードとを切り替える制御を行うように構成されている、請求項４または５に記載のＸ線位相イメージング装置。
【請求項７】
前記画像処理部は、前記撮影系に起因するノイズを除去するための第３画像を生成するとともに、生成した前記第３画像に基づいて、前記Ｘ線位相コントラスト画像から前記ノイズを除去するように構成されており、
前記制御部は、前記第３画像を撮影する際に、前記位置切替機構によって前記被写体保持部を前記退避位置に移動させるとともに、前記第３画像の撮影後に、前記被写体保持部を前記撮影位置に移動させる制御を行うように構成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載のＸ線位相イメージング装置。
【請求項８】
Ｘ線の光軸方向に延びるとともに、少なくとも、前記複数の格子を上方から吊り下げて保持する撮影系保持部をさらに備え、
前記位置切替機構は、前記被写体保持部を、上下方向に移動させることにより、前記退避位置と前記撮影位置とを切り替えるように構成されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載のＸ線位相イメージング装置。
【請求項９】
Ｘ線の光軸方向と直交する方向周りの回転方向において、被写体と前記撮影系とを相対回転させる回転機構をさらに備え、
前記制御部は、前記回転機構によって被写体を相対回転させながら撮影する際に、所定角度回転させる毎に、前記第１画像の撮影と、前記第２画像の撮影とを行う制御を行うように構成されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載のＸ線位相イメージング装置。
【請求項１０】
Ｘ線源と、前記Ｘ線源から照射されたＸ線を検出する検出器と、前記Ｘ線源と前記検出器との間に配置された複数の格子と、を含む撮影系と、被写体を保持する被写体保持部とを相対移動させることにより、被写体の位置が前記検出器の撮影視野領域外となる退避位置に移動させるステップと、
前記退避位置において、第１画像を撮影するステップと、
被写体の位置が前記検出器の撮影視野領域内となる撮影位置に前記被写体保持部と前記撮影系と相対移動させるステップと、
前記撮影位置において、第２画像を撮影するステップと、
前記第１画像と前記第２画像とに基づいて、Ｘ線位相コントラスト画像を生成するステップと、を備え、
前記第１画像を撮影するステップと、前記第２画像を撮影するステップとは、一連の動作として実行される、Ｘ線位相コントラスト画像生成方法。
【請求項１１】
前記退避位置に移動させるステップ、および、前記撮影位置に移動させるステップは、前記被写体保持部を移動させることにより実行され、
前記退避位置において前記第１画像を撮影するステップと、前記撮影位置において前記第２画像を撮影するステップとは、1つの操作入力信号に基づいて実行される、請求項１０に記載のＸ線位相コントラスト画像生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線位相イメージング装置およびＸ線位相コントラスト画像生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｘ線位相イメージング装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１に開示されているＸ線位相イメージング装置は、Ｘ線源と、検出器と、複数の格子と、を備えている。検出器は、Ｘ線源の照射方向に配置されている。複数の格子は、Ｘ線源の可干渉性を高めるためのマルチスリットと、Ｘ線を回折させる格子とを含む。マルチスリットは、Ｘ線源とＸ線画像検出器との間において、Ｘ線源の近傍に設けられている。Ｘ線を回折させる格子は、マルチスリットと検出器との間に配置されている。上記特許文献１に開示されているＸ線位相イメージング装置は、複数の格子のいずれかを格子ピッチの方向に移動させながら、Ｘ線源から照射されたＸ線を複数の格子を用いて干渉させることにより、微分位相像（Ｘ線位相コントラスト画像）を生成する。
【０００４】
上記特許文献１に開示されているような従来のＸ線位相イメージング装置は、Ｘ線の吸収量ではなく、Ｘ線の位相差を利用して、被写体内を画像化することによって、Ｘ線を吸収しにくい軽元素物体や生体軟部組織を画像化することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１６３７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、格子を並進移動させながら撮影することによりＸ線位相コントラスト画像を生成する構成では、複数の格子の間に被写体を置かない場合の強度信号曲線と、被写体を置いた場合の強度信号曲線と、に基づいて、被写体内部を画像化したＸ線位相コントラスト画像を生成する。そのため、Ｘ線源などからの発熱による格子の熱膨張や、格子の振動などによって、被写体を配置しない状態の撮影と、被写体を配置した状態の撮影との間に、格子の位置が変動した場合、Ｘ線位相コントラスト画像にアーチファクト（虚像）が生じる。この場合、被写体を配置していない状態において撮影された画像を再度取得することにより、Ｘ線位相コントラスト画像にアーチファクトが生じることを抑制することができる。しかし、上記特許文献１に開示されているような従来のＸ線位相イメージング装置では、被写体を配置していない状態において撮影を行う場合には、操作者が被写体を取り外す必要があり、操作者に負担がかかるという問題点がある。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、操作者にかかる負担を軽減しつつ、生成されるＸ線位相コントラスト画像にアーチファクトが生じることを抑制することが可能なＸ線位相イメージング装置およびＸ線位相コントラスト画像生成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、この発明の第１の局面におけるＸ線位相イメージング装置は、Ｘ線源と、Ｘ線源から照射されたＸ線を検出する検出器と、Ｘ線源と検出器との間に配置された複数の格子と、を含む撮影系と、被写体を保持する被写体保持部と、被写体保持部と撮影系との相対位置を変更することにより、被写体の位置が検出器の撮影視野領域外となる退避位置と、検出器の撮影視野領域内となる撮影位置とを切り替える位置切替機構と、位置切替機構による退避位置と撮影位置との切り替えを制御する制御部と、退避位置において撮影された第１画像と、撮影位置において撮影された第２画像と、に基づいて、Ｘ線位相コントラスト画像を生成する画像処理部と、を備え、制御部は、一連の動作として、退避位置における撮影と、撮影位置における撮影とを実行する制御を行うように構成されている。なお、Ｘ線位相コントラスト画像とは、吸収像と、位相微分像と、暗視野像とを含んでいる。吸収像とは、Ｘ線が被写体を通過した際に生じるＸ線の減衰に基づいて画像化した像である。また、位相微分像とは、Ｘ線が被写体を通過した際に発生するＸ線の位相のずれをもとに画像化した像である。また、暗視野像とは、物体の小角散乱に基づくＶｉｓｉｂｉｌｉｔｙの変化によって得られる、Ｖｉｓｉｂｉｌｉｔｙ像のことである。また、暗視野像は、小角散乱像とも呼ばれる。「Ｖｉｓｉｂｉｌｉｔｙ」とは、自己像の鮮明度のことである。
【０００９】
この発明の第２の局面におけるＸ線位相コントラスト画像生成方法は、Ｘ線源と、Ｘ線源から照射されたＸ線を検出する検出器と、Ｘ線源と検出器との間に配置された複数の格子と、を含む撮影系と、被写体を保持する被写体保持部とを相対移動させることにより、被写体の位置が検出器の撮影視野領域外となる退避位置に移動させるステップと、退避位置において、第１画像を撮影するステップと、被写体の位置が検出器の撮影視野領域内となる撮影位置に被写体保持部と撮影系と相対移動させるステップと、撮影位置において、第２画像を撮影するステップと、第１画像と第２画像とに基づいて、Ｘ線位相コントラスト画像を生成するステップと、を備え、第１画像を撮影するステップと、第２画像を撮影するステップとは、一連の動作として実行される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の第１の局面によるＸ線位相イメージング装置では、上記の構成によって、位置切替機構により退避位置と撮影位置とが切り替えられるので、操作者が被写体を取り外すことなく、退避位置において第１画像を撮影することができる。また、退避位置における撮影と、撮影位置における撮影とを一連の動作として実行することによって、退避位置における撮影と撮影位置における撮影との間の時間が長くなることを抑制することが可能となるので、格子の位置ずれが生じることを抑制することができる。その結果、操作者にかかる負担を軽減しつつ、生成されるＸ線位相コントラスト画像にアーチファクトが生じることを抑制することが可能なＸ線位相イメージング装置を提供することができる。
【００１１】
また、本発明の第２の局面におけるＸ線位相コントラスト画像生成方法は、上記の構成によって、第１の局面におけるＸ線位相イメージング装置と同様に、操作者にかかる負担を軽減しつつ、生成されるＸ線位相コントラスト画像にアーチファクトが生じることを抑制することが可能なＸ線位相コントラスト画像生成方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態によるＸ線位相イメージング装置の概略を示したブロック図である。
【図２】被写体位置調整機構の模式図である。
【図３】格子位置調整機構の模式図である。
【図４】位置切替機構の模式図である。
【図５】退避位置を説明するための図である。
【図６】撮影位置を説明するための図である。
【図７】Ｘ線位相コントラスト画像を生成する構成を説明するための模式図である。
【図８】強度変化曲線を取得する方法を説明するためのである。
【図９】吸収像、位相微分像、および、暗視野像を説明するための模式図である。
【図１０】Ｘ線位相コントラスト画像の背景部分に生じるアーチファクトを説明するための模式図である。
【図１１】第３画像によるノイズの除去を説明するための模式図である。
【図１２】Ｘ線位相コントラスト画像を生成する処理を説明するためのフローチャートである。
【図１３】第１変形例による第１画像の更新処理を説明するためのフローチャートである。
【図１４】第２変形例による第１画像の更新処理を説明するためのフローチャートである。
【図１５】第３変形例によるＸ線位相イメージング装置の概略を示したブロック図である。
【図１６】３次元のＸ線位相コントラスト画像を生成する構成を説明するための模式図である。
【図１７】３次元の吸収像、３次元の位相微分像、および、３次元の暗視野像を説明するための模式図である。
【図１８】第３変形例による３次元のＸ線位相コントラスト画像を生成する処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１〜図４を参照して、一実施形態によるＸ線位相イメージング装置１００の構成について説明する。
【００１５】
（Ｘ線位相イメージング装置の構成）
まず、図１を参照して、本発明の本実施形態によるＸ線位相イメージング装置１００の構成について説明する。
【００１６】
図１に示すように、Ｘ線位相イメージング装置１００は、タルボ（Ｔａｌｂｏｔ）効果を利用して、被写体９０の内部を画像化する装置である。Ｘ線位相イメージング装置１００は、複数の格子のうち、いずれか１つを、格子の周期方向（Ｙ方向）に並進移動させながら被写体９０を撮影するように構成されている。
【００１７】
Ｘ線位相イメージング装置１００は、撮影系１と、被写体保持部２と、位置切替機構３と、画像処理部４と、制御部５と、記憶部６と、被写体位置調整機構７と、格子位置調整機構８と、撮影系保持部９と、を備えている。
【００１８】
撮影系１は、Ｘ線源１０と検出器１１と複数の格子とを含む。
【００１９】
複数の格子は、Ｘ線源１０と検出器１１との間に配置されている。複数の格子は、第１格子１２と第２格子１３と第３格子１４とを含む。なお、本明細書において、鉛直方向（図１の紙面の上下方向）を、Ｙ方向とする。Ｙ方向のうち、上方向をＹ１方向とし、下方向をＹ２方向とする。また、Ｙ方向と直交する面内の左右方向をＸ方向とし、図１の紙面の奥に向かう方向をＸ２方向、図１の紙面の手前側に向かう方向をＸ１方向とする。また、Ｙ方向と直交する面内の上下方向をＺ方向とし、図１の紙面の左方向をＺ１方向、図１の紙面の右方向をＺ２方向とする。
【００２０】
Ｘ線源１０は、高電圧が印加されることにより、Ｘ線を発生させるとともに、発生されたＸ線を第１格子１２に向けて照射するように構成されている。なお、本実施形態において、Ｘ線源１０は、電子線を発生させるための陰極（図示せず）、電子線が衝突することによりＸ線を発生させる陽極、陰極と陽極との間に電圧を印加する電圧印加部（図示せず）などを含み、陰極、陽極および電圧印加部が筐体（図示せず）に備えられたＸ線発生装置である。
【００２１】
検出器１１は、Ｘ線を検出するとともに、検出されたＸ線を電気信号に変換し、変換された電気信号を画像信号として読み取るように構成されている。検出器１１は、たとえば、ＦＰＤ（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）である。検出器１１は、複数の変換素子（図示せず）と複数の変換素子上に配置された画素電極（図示せず）とにより構成されている。複数の変換素子および画素電極は、所定の周期（画素ピッチ）で、Ｘ方向およびＹ方向にアレイ状に配列されている。また、検出器１１は、取得した画像信号を、画像処理部４に出力するように構成されている。
【００２２】
第１格子１２は、Ｙ方向に所定の周期（ピッチ）１２０で配列される複数のＸ線透過部１２ａおよびＸ線吸収部１２ｂを有する。各Ｘ線透過部１２ａおよびＸ線吸収部１２ｂはそれぞれ、直線状に延びるように形成されている。また、各Ｘ線透過部１２ａおよびＸ線吸収部１２ｂはそれぞれ、平行に延びるように形成されている。第１格子１２は、いわゆる、マルチスリットである。
【００２３】
第１格子１２は、Ｘ線源１０と第２格子１３との間に配置されている。第１格子１２は、各Ｘ線透過部１２ａを通過したＸ線を線光源とするように構成されている。３枚の格子（第１格子１２、第２格子１３、および、第３格子１４）のピッチと格子間の距離とが一定の条件を満たすことにより、Ｘ線源１０から照射されるＸ線の可干渉性を高めることが可能である。これを、ロー効果という。これにより、Ｘ線源１０の管球の焦点サイズが大きくても干渉強度を保持できる。
【００２４】
第２格子１３は、Ｙ方向に所定の周期（ピッチ）１３０で配列される複数のスリット１３ａ、および、Ｘ線位相変化部１３ｂを有している。各スリット１３ａおよびＸ線位相変化部１３ｂはそれぞれ、直線状に延びるように形成されている。また、各スリット１３ａおよびＸ線位相変化部１３ｂはそれぞれ、平行に延びるように形成されている。第２格子１３は、いわゆる位相格子である。
【００２５】
第２格子１３は、Ｘ線源１０と第３格子１４との間に配置されており、Ｘ線源１０からＸ線が照射される。第２格子１３は、タルボ効果により、第２格子１３の自己像（図示せず）を形成するために設けられている。なお、可干渉性を有するＸ線が、スリットが形成された格子を通過すると、格子から所定の距離（タルボ距離）離れた位置に、格子の像（自己像）が形成される。これをタルボ効果という。
【００２６】
第３格子１４は、Ｙ方向に所定の周期（ピッチ）１４０配列される複数のＸ線透過部１４ａおよびＸ線吸収部１４ｂを有する。各Ｘ線透過部１４ａおよびＸ線吸収部１４ｂはそれぞれ、直線状に延びるように形成されている。また、各Ｘ線透過部１４ａおよびＸ線吸収部１４ｂはそれぞれ、平行に延びるように形成されている。第３格子１４は、いわゆる、吸収格子である。第１格子１２、第２格子１３、および第３格子１４は、それぞれ異なる役割を持つ格子であるが、Ｘ線透過部１２ａ、スリット１３ａおよびＸ線透過部１４ａは、それぞれ、Ｘ線を透過させる。また、Ｘ線吸収部１２ｂおよびＸ線吸収部１４ｂは、それぞれ、Ｘ線を遮蔽する役割を担っており、Ｘ線位相変化部１３ｂはスリット１３ａとの屈折率の違いによってＸ線の位相を変化させる。
【００２７】
第３格子１４は、第２格子１３と検出器１１との間に配置されており、第２格子１３を通過したＸ線が照射される。また、第３格子１４は、第２格子１３からタルボ距離離れた位置に配置される。第３格子１４は、第２格子１３の自己像と干渉して、検出器１１の検出表面上にモアレ縞（図示せず）を形成する。このように、本実施形態におけるＸ線位相イメージング装置１００は、いわゆるタルボ・ロー干渉計により構成される。
【００２８】
被写体保持部２は、被写体９０を保持するように構成されている。被写体保持部２の詳細な構成については、後述する。
【００２９】
位置切替機構３は、制御部５の制御の下、被写体保持部２と撮影系１との相対位置を変更することにより、被写体９０の位置が検出器１１の撮影視野領域４０（図５参照）外となる退避位置６０（図５参照）と、検出器１１の撮影視野領域４０内となる撮影位置６１（図６参照）とを切り替えるように構成されている。なお、退避位置６０と撮影位置６１とを切り替えるとは、被写体保持部２を退避位置６０から撮影位置６１へ移動させること、および、被写体保持部２を、撮影位置６１から退避位置６０へ移動させることを意味する。位置切替機構３の詳細な構成については、後述する。
【００３０】
画像処理部４は、検出器１１から出力された画像信号に基づいて、Ｘ線位相コントラスト画像２０（図７参照）を生成するように構成されている。具体的には、画像処理部４は、退避位置６０において撮影された第１画像２１（図７参照）と、撮影位置６１において撮影された第２画像２２（図７参照）とに基づいて、Ｘ線位相コントラスト画像２０を生成するように構成されている。また、画像処理部４は、第３画像２３（図１１参照）を生成するように構成されている。第３画像２３は、撮影系１に起因するノイズ２３ａ（図１１参照）を除去するための画像である。本実施形態では、画像処理部４は、たとえば、Ｘ線位相コントラスト画像２０として、吸収像２０ａ（図７参照）、位相微分像２０ｂ（図７参照）および暗視野像２０ｃ（図７参照）を生成する。画像処理部４は、たとえば、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）または画像処理用に構成されたＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）などのプロセッサを含む。
【００３１】
制御部５は、位置切替機構３を制御して、退避位置６０と撮影位置６１とを切り替える制御を行うように構成されている。また、制御部５は、格子位置調整機構８を制御して、複数の格子の相対位置の調整を行わせるように構成されている。また、制御部５は、格子位置調整機構８を制御して、第２格子１３を移動させるように構成されている。制御部５は、たとえば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などを含む。
【００３２】
記憶部６は、制御部５が実行するプログラム、画像処理部４が生成したＸ線位相コントラスト画像２０、第１画像２１、第３画像２３などを保存するように構成されている。記憶部６は、たとえば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）または不揮発性のメモリなどを含む。
【００３３】
被写体位置調整機構７は、制御部５の制御の下、被写体９０の位置を調整するように構成されている。被写体位置調整機構７の詳細な構成については、後述する。
【００３４】
格子位置調整機構８は、制御部５の制御の下、複数の格子の相対位置の調整を行うように構成されている。具体的には、格子位置調整機構８は、第２格子１３の位置を調整することにより、複数の格子の相対位置を調整するように構成されている。また、格子位置調整機構８は、制御部５の制御の下、第２格子１３を移動可能に構成されている。
【００３５】
撮影系保持部９は、駆動部９ａと、梁部９ｂと、格子保持部材９ｃと、格子保持部材９ｄとを備える。梁部９ｂは、Ｘ線の光軸方向（Ｚ方向）に延びるように構成されている。撮影系保持部９は、複数の格子を上方から吊り下げて保持するように構成されている。撮影系保持部９は、第１格子１２、第２格子１３、および、第３格子１４のすべての格子を上方から吊り下げて保持するように構成されている。図１に示す例では、撮影系保持部９は、格子保持部材９ｃを介して、第１格子１２を保持している。また、撮影系保持部９は、格子位置調整機構８を介して、第２格子１３を保持している。また、撮影系保持部９は、格子保持部材９ｄを介して、第３格子１４を保持している。駆動部９ａは、制御部５の制御の下、梁部９ｂをＹ方向に移動可能に構成されている。駆動部９ａは、たとえば、モータなどを含む。
【００３６】
（被写体位置調整機構）
被写体位置調整機構７は、被写体９０をＸ方向およびＺ方向に移動可能に構成されている。具体的には、図２に示すように、被写体位置調整機構７は、Ｘ方向直動機構７０と、Ｚ方向直動機構７１とを含む。また、Ｚ方向直動機構７１には、被写体９０を載置する載置面７１ａが設けられている。Ｘ方向直動機構７０は、Ｘ方向に移動可能に構成されている。Ｘ方向移動機構は、たとえば、モータなどを含む。Ｚ方向直動機構７１は、Ｚ方向に移動可能に構成されている。Ｚ方向移動機構は、たとえば、モータなどを含む。
【００３７】
被写体位置調整機構７は、Ｘ方向直動機構７０の動作により、被写体９０をＸ方向に移動させるように構成されている。また、被写体位置調整機構７は、Ｚ方向直動機構７１の動作により、被写体９０をＺ方向に移動可能に構成されている。したがって、被写体位置調整機構７は、Ｘ方向およびＺ方向に被写体９０を移動させることにより、被写体９０の位置を調整することができる。なお、被写体位置調整機構７は、撮影時における被写体９０の位置を微調整するための機構である。被写体位置調整機構７が被写体９０を移動させる距離は、位置切替機構３が被写体９０を移動させる距離よりも小さい。
【００３８】
（格子位置調整機構）
図３に示すように、格子位置調整機構８は、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、Ｚ方向の軸線周りの回転方向（Ｒｚ）、Ｘ方向の軸線周りの回転方向（Ｒｘ）、および、Ｙ方向の軸線周りの回転方向（Ｒｙ）に第２格子１３を移動可能に構成されている。具体的には、格子位置調整機構８は、Ｘ方向直動機構８０と、Ｙ方向直動機構８１と、Ｚ方向直動機構８２と、直動機構接続部８３と、ステージ支持部駆動部８４と、ステージ支持部８５と、ステージ駆動部８６と、ステージ８７とを含む。Ｘ方向直動機構８０は、Ｘ方向に移動可能に構成されている。Ｘ方向直動機構８０は、たとえば、モータなどを含む。Ｙ方向直動機構８１は、Ｙ方向に移動可能に構成されている。Ｙ方向直動機構８１は、たとえば、モータなどを含む。Ｚ方向直動機構８２は、Ｚ方向に移動可能に構成されている。Ｚ方向直動機構８２は、たとえば、モータなどを含む。なお、図３に示す例は、便宜上、ステージ８７を上向きで図示している。本実施形態では、格子位置調整機構８は、ステージ８７が下向き（図３に図示した方向とは逆向き）となるように、撮影系保持部９に設けられている。
【００３９】
格子位置調整機構８は、Ｘ方向直動機構８０の動作により、第２格子１３をＸ方向に移動させるように構成されている。また、格子位置調整機構８は、Ｙ方向直動機構８１の動作により、第２格子１３をＹ方向に移動させるように構成されている。また、格子位置調整機構８は、Ｚ方向直動機構８２の動作により第２格子１３をＺ方向に移動させるように構成されている。
【００４０】
ステージ支持部８５は、ステージ８７を下方（Ｙ２方向）から支持している。ステージ駆動部８６は、ステージ８７をＸ方向に往復移動させるように構成されている。ステージ８７は、底部がステージ支持部８５に向けて凸曲面状に形成されており、Ｘ方向に往復移動されることにより、Ｚ方向の軸線周り（Ｒｚ方向）に回動するように構成されている。また、ステージ支持部駆動部８４は、ステージ支持部８５をＺ方向に往復移動させるように構成されている。また、ステージ支持部８５は底部が直動機構接続部８３に向けて凸曲面状に形成されており、Ｚ方向に往復移動されることにより、Ｘ方向の軸線周り（Ｒｘ方向）に回動するように構成されている。また、直動機構接続部８３は、Ｙ方向の軸線周り（Ｒｙ方向）に回動可能にＸ方向直動機構８０に設けられている。したがって、格子位置調整機構８は、格子をＹ方向の中心軸線周りに回動させることができる。
【００４１】
（被写体保持部および位置切替機構）
図４に示すように、被写体保持部２は、円筒形状を有している。Ｙ方向における被写体保持部２の一方側（Ｙ１方向側）の端面には、被写体９０が保持される保持面２ａが設けられている。また、Ｙ方向における被写体保持部２の他方側（Ｙ２方向側）の端面には、位置切替機構３と接続される接続面２ｂが設けられている。
【００４２】
また、図４に示すように、位置切替機構３は、本体部３ａと、移動部３ｂとを備える。本体部３ａは、移動部３ｂをＹ２方向から保持するように構成されている。移動部３ｂは、Ｙ方向における一方側（Ｙ２方向側）の端面が本体部３ａに接続されており、他方側（Ｙ１方向側）の端面が、被写体保持部２の接続面２ｂと接続されている。移動部３ｂは、図示しない駆動部によって、Ｙ方向に移動（伸縮）可能に構成されている。すなわち、本実施形態における位置切替機構３は、被写体保持部２を移動させることにより、退避位置６０と撮影位置６１とを切り替えるように構成されている。具体的には、位置切替機構３は、被写体保持部２を上下方向（Ｙ方向）に移動させることにより、退避位置６０と撮影位置６１とを切り替えるように構成されている。
【００４３】
（退避位置および撮影位置）
次に、図５および図６を参照して、退避位置６０および撮影位置６１について説明する。
【００４４】
図５に示すように、退避位置６０は、被写体９０の位置が検出器１１の撮影視野領域４０外となる位置である。本実施形態において、撮影視野領域４０とは、Ｘ線源１０と、検出器１１と、Ｘ線源１０から照射されるＸ線とによって決定される領域である。図５に示す例では、Ｘ線は、一点鎖線４１ａおよび一点鎖線４１ｂの範囲に照射される。したがって、Ｘ線源１０と、検出器１１と、一点鎖線４１ａと一点鎖線４１ｂとにおいて決定された領域が、撮影視野領域４０である。
【００４５】
本実施形態では、位置切替機構３が、被写体保持部２をＹ２方向側に移動させることにより、被写体９０を退避位置６０に移動させる。
【００４６】
図６に示すように、撮影位置６１は、被写体９０が検出器１１の撮影視野領域４０内となる位置である。本実施形態では、位置切替機構３が被写体９０をＹ１方向側に移動させることにより、被写体９０を撮影位置６１に移動させる。なお、位置切替機構３は、Ｙ方向に移動させることにより、退避位置６０と撮影位置６１とを切り替える。すなわち、退避位置６０と撮影位置６１とは、Ｘ方向およびＺ方向における位置が同一で、Ｙ方向の位置が互いに異なる位置である。
【００４７】
（Ｘ線位相コントラスト画像）
次に、図７〜図９を参照して、画像処理部４がＸ線位相コントラスト画像２０を生成する構成について説明する。
【００４８】
図７に示すように、本実施形態によるＸ線位相イメージング装置１００では、第１画像２１と、第２画像２２と、が撮影される。第１画像２１は、退避位置６０において撮影された画像である。また、第２画像２２は、撮影位置６１において撮影された画像である。
【００４９】
本実施形態では、画像処理部４は、Ｘ線位相コントラスト画像２０として、吸収像２０ａ、位相微分像２０ｂ、および、暗視野像２０ｃを生成するように構成されている。画像処理部４は、格子位置調整機構８によって第２格子１３を並進移動させながら撮影する、いわゆる縞走査法によってＸ線位相コントラスト画像２０を生成する。したがって、第１画像２１および第２画像２２は、第２格子１３を並進させる回数分、取得される。本実施形態では、第２格子１３を並進させる回数は、たとえば、４回である。図７に示す例では、第１画像２１として、各並進位置に対応する第１画像２１ａ、第１画像２１ｂ、第１画像２１ｃ、および、第１画像２１ｄの４枚の画像が撮影される。また、第２画像２２についても、各並進位置に対応する第２画像２２ａ、第２画像２２ｂ、第２画像２２ｃ、および、第２画像２２ｄの４枚の画像が撮影される。画像処理部４は、並進させて撮影した複数の第１画像２１および複数の第２画像２２のうち、所定の画素の画素値から、それぞれ、画素値の変化を示す強度変化曲線５０（図８参照）および強度変化曲線５１（図８参照）を取得する。なお、強度変化曲線５０および強度変化曲線５１は、第１画像２１および第２画像２２のすべての画素において取得される。
【００５０】
次に、図８を参照して、取得した強度変化曲線５０および強度変化曲線５１を用いてＸ線位相コントラスト画像２０（吸収像２０ａ、位相微分像２０ｂ、および、暗視野像２０ｃ）を生成する構成について説明する。なお、図８に示す強度変化曲線５０および強度変化曲線５１は、縦軸が信号強度であり、横軸がステップ数（並進移動回数）である。
【００５１】
吸収像２０ａは、以下に示す式（１）によって生成することができる。また、位相微分像２０ｂは、以下に示す式（２）によって生成することができる。また、暗視野像２０ｃは、以下に示す式（３）によって生成することができる。
吸収像  ＝  Ｃｓ／Ｃｒ  ・・・（１）
位相微分像  ＝  ｃｏｎｓｔ・Δφ  ・・・（２）
暗視野像  ＝  Ｖｓ／Ｖｒ  ＝  （Ａｓ／Ｃｓ）／（Ａｒ／Ｃｒ）  ・・・（３）
ここで、Ｃｒは、第１画像２１のＸ線の平均強度である。また、Ｃｓは、第２画像２２のＸ線の平均強度である。また、ｃｏｎｓｔは、所定の算出によって求められた定数である。また、Δφは、第１画像２１から取得した強度変化曲線５０と、第２画像２２から取得した強度変化曲線５１との位相差である。また、Ｖｒは、第１画像２１から取得した強度変化曲線５０のＶｉｓｉｂｉｌｉｔｙである。また、Ｖｓは、第２画像２２から取得した強度変化曲線５１のＶｉｓｉｂｉｌｉｔｙ（Ｖｓ）である。また、Ａｒは、第１画像２１から取得した強度変化曲線５０の振幅である。また、Ａｓは、第２画像２２から取得した強度変化曲線５１の振幅である。
【００５２】
図９は、Ｘ線位相コントラスト画像２０の模式図である。吸収像２０ａは、Ｘ線が被写体９０を透過した際に被写体９０に吸収されることによる、検出器１１によって検出されるＸ線の強度の変化に基づいて画像化したものである。また、位相微分像２０ｂは、Ｘ線が被写体９０を透過した際に生じるＸ線の位相のずれに基づいて被写体９０の内部構造を画像化したものである。また、暗視野像２０ｃは、Ｘ線が被写体９０を透過した際に生じるＸ線の微小角度の散乱に基づいて被写体９０の内部構造を画像化したものである。
【００５３】
ここで、Ｘ線位相コントラスト画像２０は、退避位置６０で撮影された第１画像２１と、撮影位置６１で第２画像２２とにおいて、被写体９０によるＸ線の変化に基づいて画像化されたものである。
【００５４】
本実施形態では、画像処理部４は、記憶部６に記憶された第１画像２１と第２画像２２とに基づいて、Ｘ線位相コントラスト画像２０を生成するように構成されている。具体的には、被写体９０を退避位置６０に移動させ、予め撮影した第１画像２１を記憶部６に記憶する。その後、被写体９０を撮影位置６１に移動させ、第２画像２２を撮影する。第２画像２２の撮影後、第２画像２２と、予め撮影され、記憶部６に記憶された第１画像２１とを用いて、Ｘ線位相コントラスト画像２０が生成される。したがって、第１画像２１の撮影と第２画像２２の撮影との間に、Ｘ線源１０などからの発熱による格子の熱膨張や、格子の振動などによって、複数の格子の相対位置がずれた場合、記憶部６に記憶されている第１画像２１を撮影した際の格子の相対位置と、第２画像２２を撮影する格子の相対位置とに変化が生じる。格子の相対位置に変化が生じた場合、第１画像２１におけるモアレ縞と第２画像２２におけるモアレ縞とに、被写体９０に起因する変化以外の変化が生じる。この場合、図１０に示すように、生成されるＸ線位相コントラスト画像２０の背景部分にグラデーション状のアーチファクト２４が生じる。なお、図１０では、便宜上、Ｘ線位相コントラスト画像２０として、位相微分像２０ｂを図示しているが、グラデーション状のアーチファクト２４は、吸収像２０ａおよび暗視野像２０ｃにおいても生じる。
【００５５】
第１画像２１におけるモアレ縞と、第２画像２２におけるモアレ縞とに、被写体９０に起因する変化以外の変化を抑制することにより、Ｘ線位相コントラスト画像２０にアーチファクト２４が生じることを抑制することができる。すなわち、記憶部６に記憶されている第１画像２１を更新することにより、Ｘ線位相コントラスト画像２０にアーチファクト２４が生じることを抑制することができる。
【００５６】
第１画像２１を撮影するためには、被写体９０は配置しないを状態において撮影する必要がある。操作者が被写体９０を取り外して第１画像２１を撮影する場合、第２画像２２を撮影するために、第１画像２１の撮影終了後に再び被写体９０を配置する必要があり、操作者に負担がかかる。
【００５７】
（退避位置と撮影位置との切替）
そこで、本実施形態では、制御部５は、位置切替機構３を制御することにより、被写体９０を被写体保持部２に保持した状態のまま、退避位置６０と撮影位置６１とを切り替える。
【００５８】
本実施形態では、制御部５は、一連の動作として、退避位置６０における撮影と、撮影位置６１における撮影とを実行する制御を行うように構成されている。具体的には、制御部５は、１つの操作入力信号に基づいて、退避位置６０における撮影と、撮影位置６１における撮影とを実行する制御を行うように構成されている。たとえば、撮影者が撮影開始ボタンを押下することにより、退避位置６０における撮影と、撮影位置６１における撮影とが実行される。また、制御部５は、Ｘ線源１０よりＸ線が照射されたままの状態において、退避位置６０への移動および退避位置６０における撮影と、撮影位置６１への移動および撮影位置６１における撮影とを一連の動作として実行する制御を行うように構成されている。
【００５９】
（撮影モード）
本実施形態では、制御部５は、第２画像２２を撮影する度に、または、第２画像２２を撮影する所定回数毎に、または、第２画像２２を撮影するランダムな回数毎に、記憶部６に記憶された第１画像２１を更新する第１撮影モードと、Ｘ線位相コントラスト画像２０の背景部分の画素値に基づく判断、または、操作者の操作入力に基づいて、記憶部６に記憶された第１画像２１を更新する第２撮影モードとを切り替える制御を行うように構成されている。具体的には、制御部５は、操作者が撮影モードを選択する操作入力に基づいて、第１撮影モードと第２撮影モードとを切り替えるように構成されている。操作者が撮影モードを選択する操作入力は、たとえば、操作者による撮影モード選択ボタンの押下を含む。本実施形態は、第１撮影モードが選択された場合における、制御部５による撮影を実施する構成である。「第２画像２２を撮影する所定回数毎に、または、第２画像２２を撮影するランダムな回数毎に第１画像２１を更新する」とは、たとえば第２画像２２を２回や３回等撮影する毎に第１画像２１を更新することを意味する。
【００６０】
（第３画像による補正）
図１１に示すように、本実施形態では、画像処理部４は、第３画像２３を生成するように構成されている。第３画像２３は、撮影系１に起因するノイズ２３ａを除去するための画像である。撮影系１に起因するノイズ２３ａは、検出器１１の画素欠損に起因するノイズなどが含まれる。図１１に示すように、画像処理部４は、生成した第３画像２３に基づいて、Ｘ線位相コントラスト画像２０からノイズ２３ａを除去するように構成されている。具体的には、画像処理部４は、Ｘ線位相コントラスト画像２０から第３画像２３を減算することにより、撮影系１に起因するノイズ２３ａを除去するように構成されている。なお、図１１に示す例では、便宜上、位相微分像２０ｂを用いて説明したが、ノイズ２３ａは、吸収像２０ａおよび暗視野像２０ｃにおいても生じる。そのため、画像処理部４は、第３画像２３に基づいて、吸収像２０ａおよび暗視野像２０ｃのノイズ２３ａを除去するように構成されている。
【００６１】
本実施形態では、制御部５は、第３画像２３を撮影する際に、位置切替機構３によって、被写体保持部２を退避位置６０に移動させるとともに、第３画像２３の撮影後に、被写体保持部２を撮影位置６１に移動させる制御を行うように構成されている。また、制御部５は、第３画像２３を撮影する際に、駆動部９ａを制御することにより、複数の格子を撮影視野領域４０の外に移動させる。これにより、Ｘ線源１０と検出器１１とに起因するノイズ２３ａが含まれた第３画像２３を取得することができる。
【００６２】
（Ｘ線位相コントラスト画像の生成フロー）
次に、図１２を参照して、Ｘ線位相イメージング装置１００がＸ線位相コントラスト画像２０を生成するフローについて説明する。
【００６３】
ステップ１０１において、制御部５は、撮影開始の操作信号を受信する。なお、ステップ１０１の処理は、操作者によって、被写体９０が配置された後に操作者が撮影開始の操作を行うことにより実行される。また、操作者は、撮影開始の操作を行う前に、撮影条件の設定、撮影モードの選択などを行う。図１２に示すフローは、第１撮影モードが選択された場合の処理フローである。撮影条件とは、照射されるＸ線の強度、照射時間などを含む。
【００６４】
ステップ１０２において、制御部５は、位置切替機構３を制御して、被写体９０を退避位置６０に移動させる。具体的には、制御部５は、位置切替機構３を制御して、被写体保持部２をＹ２方向に移動させることにより、被写体９０を退避位置６０に移動させる。
【００６５】
ステップ１０３において、制御部５は、第１画像２１を撮影する制御を行う。なお、制御部５は、ステップ１０３の処理を行う前に、第２格子１３の位置調整を行わせることにより、複数の格子の位置調整を行わせる。
【００６６】
ステップ１０４にいて、制御部５は、ステップ１０３において撮影した第１画像２１によって、記憶部６に記憶されている第１画像２１を更新する。
【００６７】
ステップ１０５において、制御部５は、第３画像２３を撮影する制御を行う。具体的には、制御部５は、駆動部９ａを制御することにより、複数の格子を撮影視野領域４０の外側に移動させる。その後、制御部５は、第３画像２３を撮影する制御を行う。また、制御部５は、撮影した第３画像２３を記憶部６に記憶する制御を行う。第３画像２３を撮影した後、制御部５は、駆動部９ａを制御することにより、複数の格子を撮影視野領域４０内に移動させる。
【００６８】
ステップ１０６において、制御部５は、位置切替機構３を制御して、被写体９０を撮影位置６１に移動させる。具体的には、制御部５は、位置切替機構３を制御して、被写体保持部２をＹ１方向に移動させることにより、被写体９０を撮影位置６１に移動させる。
【００６９】
ステップ１０７において、制御部５は、第２画像２２を撮影する制御を行う。
【００７０】
ステップ１０８において、画像処理部４は、第１画像２１と第２画像２２とに基づいて、Ｘ線位相コントラスト画像２０を生成する。
【００７１】
ステップ１０９において、画像処理部４は、第３画像２３に基づいて、生成したＸ線位相コントラスト画像２０を補正する。
【００７２】
上記ステップ１０１〜ステップ１０９の処理は、一連の動作として実行される。具体的には、ステップ１０１〜１０９の処理は、１つの操作入力信号に基づいて実行される。すなわち、操作者が被写体９０の取り外しおよび取り付け作業を行う構成とは異なり、第１画像２１を撮影するステップ１０３と、第２画像２２を撮影するステップ１０７とは、一連の動作として、１つの操作入力信号に基づいて実行される。なお、一連の動作として１つの操作入力信号に基づいて実行されるとは、１つの操作入力信号が入力されることにより、他の操作入力信号を必要とせずに、ステップ１０３およびステップ１０７の処理を行うことを意味する。また、上記ステップ１０５における処理は、毎回行う必要はない。撮影系１に起因するノイズ２３ａは、一般的に、それほど変化するものではないため、ステップ１０５の処理が１度行われている場合には、ステップ１０５の処理を省略することができる。ステップ１０５の処理を省略した場合、ステップ１０９の処理は、記憶部６に記憶された第３画像２３によって行えばよい。
【００７３】
（本実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００７４】
本実施形態では、上記のように、Ｘ線位相イメージング装置１００は、Ｘ線源１０と、Ｘ線源１０から照射されたＸ線を検出する検出器１１と、Ｘ線源１０と検出器１１との間に配置された複数の格子と、を含む撮影系１と、被写体９０を保持する被写体保持部２と、被写体保持部２と撮影系１との相対位置を変更することにより、被写体９０の位置が検出器１１の撮影視野領域外となる退避位置６０と、検出器１１の撮影視野領域内となる撮影位置６１とを切り替える位置切替機構３と、位置切替機構３による退避位置６０と撮影位置６１との切り替えを制御する制御部５と、退避位置６０において撮影された第１画像２１と、撮影位置６１において撮影された第２画像２２と、に基づいて、Ｘ線位相コントラスト画像２０を生成する画像処理部４と、を備え、制御部５は、一連の動作として、退避位置６０における撮影と、撮影位置６１における撮影とを実行する制御を行うように構成されている。これにより、位置切替機構３により退避位置６０と撮影位置６１とが切り替えられるので、操作者が被写体９０を取り外すことなく、退避位置６０において第１画像２１を撮影することができる。また、退避位置６０における撮影と、撮影位置６１における撮影とを一連の動作として実行することによって、退避位置６０における撮影と撮影位置６１における撮影との間が長くなることを抑制することが可能となるので、格子の位置ずれが生じることを抑制することができる。その結果、操作者にかかる負担を軽減しつつ、生成されるＸ線位相コントラスト画像２０にアーチファクト２４が生じることを抑制することが可能なＸ線位相イメージング装置１００を提供することができる。
【００７５】
また、本実施形態では、上記のように、位置切替機構３は、被写体保持部２を移動させることにより、退避位置６０と撮影位置６１とを切り替えるように構成されており、制御部５は、１つの操作入力信号に基づいて、退避位置６０における撮影と、撮影位置６１における撮影とを実行する制御を行うように構成されている。これにより、撮影系１を移動させる構成と比較して、装置構成が複雑化することを抑制することができる。また、１つの操作入力信号に基づいて退避位置６０における撮影と撮影位置６１における撮影とが実行されるので、第１画像２１の撮影と、第２画像２２の撮影とを、個別の操作入力信号に基づいて実行する構成と比較して、操作者の操作回数を低減させることができる。その結果、操作者の負担を軽減することができる。また、第１画像２１の撮影と第２画像２２の撮影との間に、操作入力が必要ないので、たとえば、操作者が第２画像２２の撮影を開始する操作を失念するなど、第１画像２１の撮影と第２画像２２の撮影との間の時間が、長くなることを抑制することができる。その結果、第１画像２１の撮影時と、第２画像２２の撮影時とにおいて、格子の位置ずれ量が大きくなることを抑制することが可能となるので、Ｘ線位相コントラスト画像２０の画質が劣化することを抑制することができる。
【００７６】
また、本実施形態では、上記のように、制御部５は、Ｘ線源１０よりＸ線が照射されたままの状態において、退避位置６０への移動および退避位置６０における撮影と、撮影位置６１への移動および撮影位置６１における撮影とを一連の動作として実行する制御を行うように構成されている。ここで、第１画像２１を撮影するために、操作者が被写体９０を取り外す場合、被写体９０を取り外している間に誤ってＸ線が照射されないために、Ｘ線源１０の電源を切ることが好ましい。しかしながら、Ｘ線源１０の電源を切った後、再びＸ線源１０に通電した場合、Ｘ線源１０が安定するまでに所定の時間がかかる。所定の時間が経過する前にＸ線を照射すると、撮影の途中で照射されるＸ線が変化するため、Ｘ線位相コントラスト画像２０の画質が劣化する。そこで、本実施形態では、Ｘ線源１０よりＸ線が照射されたままの状態において、退避位置６０への移動および退避位置６０における撮影と、撮影位置６１への移動および撮影位置６１における撮影とを一連の動作として実行するように構成することによって、Ｘ線源１０の電源を切ることなく、退避位置６０への移動および第１画像２１の撮影を実行することができる。その結果、Ｘ線源１０の電源を切った状態で被写体９０を退避位置６０に移動させる構成と異なり、Ｘ線源１０が安定するまで待つことなく撮影を行うことが可能となるので、撮影時間を短縮することができる。また、Ｘ線源１０の電源を切った状態で被写体９０を退避位置６０に移動させる構成と異なり、撮影の途中で照射されるＸ線が変化することを抑制することが可能となるので、Ｘ線位相コントラスト画像２０の画質が劣化することを抑制することができる。
【００７７】
また、本実施形態では、上記のように、制御部５は、第２画像２２を撮影する度に、または、第２画像２２を撮影する所定回数毎に、または、第２画像２２を撮影するランダムな回数毎に、記憶部６に記憶された第１画像２１を更新する第１撮影モードと、Ｘ線位相コントラスト画像２０の背景部分の画素値に基づく判断、または、操作者の操作入力に基づいて、記憶部６に記憶された第１画像２１を更新する第２撮影モードとを切り替える制御を行うように構成されている。これにより、第１撮影モードによって撮影する場合には、撮影する度に、または、所定回数毎に、または、ランダムな回数毎に、第１画像２１が更新されるので、第１画像２１の撮影後から第２画像２２の撮影までの間において、複数の格子の位置ずれが生じることを抑制することができる。その結果、生成するＸ線位相コントラスト画像２０において、アーチファクト２４が生じることを容易に抑制することができる。また、第２撮影モードによって撮影を行う場合には、必要に応じて第１画像２１が更新されるので、撮影する度に第１画像２１を更新する構成と比較して、撮影時間を短縮することができる。
【００７８】
また、本実施形態では、上記のように、画像処理部４は、撮影系１に起因するノイズ２３ａを除去するための第３画像２３を生成するとともに、生成した第３画像２３に基づいて、Ｘ線位相コントラスト画像２０からノイズ２３ａを除去するように構成されており、制御部５は、第３画像２３を撮影する際に、位置切替機構３によって被写体保持部２を退避位置６０に移動させるとともに、第３画像２３の撮影後に、被写体保持部２を撮影位置６１に移動させる制御を行うように構成されている。これにより、撮影系１に起因するノイズ２３ａを除去するための第３画像２３を撮影する場合でも、操作者が被写体９０の取り外しおよび取り付けを行うことなく、第３画像２３を撮影することができる。その結果、操作者の負担をより軽減しつつ、Ｘ線位相コントラスト画像２０の画質が劣化することをより抑制することができる。
【００７９】
また、本実施形態では、上記のように、Ｘ線の光軸方向に延びるとともに、少なくとも、複数の格子を上方から吊り下げて保持する撮影系保持部９をさらに備え、位置切替機構３は、被写体保持部２を、上下方向に移動させることにより、退避位置６０と撮影位置６１とを切り替えるように構成されている。これにより、たとえば、位置切替機構３を、装置底部に設けることにより、撮影系保持部９と位置切替機構３とが干渉することを抑制することができる。その結果、位置切替機構３によって被写体保持部２を退避位置６０と撮影位置６１とを切り替える場合でも、装置構成が複雑化することを抑制することができる。
【００８０】
また、本実施形態では、上記のように、Ｘ線位相コントラスト画像生成方法は、Ｘ線源１０と、Ｘ線源１０から照射されたＸ線を検出する検出器１１と、Ｘ線源１０と検出器１１との間に配置された複数の格子と、を含む撮影系１と、被写体９０を保持する被写体保持部２とを相対移動させることにより、被写体９０の位置が検出器１１の撮影視野領域外となる退避位置６０に移動させるステップ１０２と、退避位置６０において、第１画像２１を撮影するステップ１０３と、被写体９０の位置が検出器１１の撮影視野領域内となる撮影位置６１に被写体保持部２と撮影系１と相対移動させるステップ１０６と、撮影位置６１において、第２画像２２を撮影するステップ１０７と、第１画像２１と第２画像２２とに基づいて、Ｘ線位相コントラスト画像２０を生成するステップ１０８と、を備え、第１画像２１を撮影するステップ１０３と、第２画像２２を撮影するステップ１０７とは、一連の動作として実行される。これにより、Ｘ線位相イメージング装置１００と同様に、操作者にかかる負担を軽減しつつ、生成されるＸ線位相コントラスト画像２０にアーチファクト２４が生じることを抑制することが可能なＸ線位相コントラスト画像生成方法を提供することができる。
【００８１】
また、本実施形態では、上記のように、退避位置６０に移動させるステップ１０２、および、撮影位置６１に移動させるステップ１０６は、被写体保持部２を移動させることにより実行され、退避位置６０において第１画像２１を撮影するステップ１０３と、撮影位置６１において第２画像２２を撮影するステップ１０７とは、1つの操作入力信号に基づいて実行される。これにより、第１画像２１の撮影と、第２画像２２の撮影とを、個別の操作入力信号に基づいて実行する構成と比較して、操作者の操作回数を低減させることができる。その結果、操作者の負担を軽減することが可能なＸ線位相コントラスト画像生成方法を提供することができる。また、第１画像２１の撮影と第２画像２２の撮影との間に、操作入力が必要ないので、たとえば、操作者が第２画像２２の撮影を開始する操作を失念するなど、第１画像２１の撮影と第２画像２２の撮影との間隔が、長くなることを抑制することができる。その結果、第１画像２１の撮影時と、第２画像２２の撮影時とにおいて、格子の位置ずれ量が大きくなることを抑制することが可能となるので、Ｘ線位相コントラスト画像２０の画質が劣化することを抑制することが可能なＸ線位相コントラスト画像生成方法を提供することができる。
【００８２】
［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。
【００８３】
（第１変形例）
たとえば、上記実施形態では、制御部５が第１撮影モードによって撮影を行う構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、制御部５は、第２撮影モードによって撮影を行うように構成されていてもよい。第１変形例では、制御部５は、第２撮影モードのうち、Ｘ線位相コントラスト画像２０の背景部分の画素値に基づく判断によって第１画像２１の更新を行う制御を行うように構成されている。具体的には、制御部５は、Ｘ線位相コントラスト画像２０の背景部分の画素値に基づいて、記憶部６に記憶された第１画像２１を更新するか否かの判断を行うように構成されている。第１画像２１を更新する場合には、制御部５は、退避位置６０において第１画像２１を撮影させる制御を行うように構成されている。
【００８４】
ここで、格子の位置ずれが生じている状態の場合に、Ｘ線位相コントラスト画像２０の背景部分の画素値に基づいて第１画像２１を更新すると判断される。したがって、制御部５は、記憶部６に記憶された第１画像２１の更新を行う際に、格子位置調整機構８による複数の格子の位置調整を行うように構成されている。複数の格子の位置調整は、上記実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。制御部５は、複数の格子の位置調整を行った後に、第１画像２１の撮影を行うとともに、記憶部６に記憶された第１画像２１の更新処理を行うように構成されている。
【００８５】
図１３を参照して、第１画像２１の更新フローについて説明する。
【００８６】
ステップ２０１において、制御部５は、Ｘ線位相コントラスト画像２０の背景部分の画素値に基づいて、格子に位置ずれが生じているかを判定する。制御部５は、たとえば、Ｘ線位相コントラスト画像２０の背景部分の画素値と所定の値とを比較することにより、格子に位置ずれが生じているか否かを判定する。ステップ２０１の処理は、画像処理部４がＸ線位相コントラスト画像２０を生成した後に開始される。
【００８７】
ステップ２０２において、制御部５は、格子の位置ずれが、許容範囲内であるか否かを判定する。格子の位置ずれが許容範囲を超える場合、処理は、ステップ２０３へ進む。格子の位置ずれが許容範囲内の場合、処理は、終了する。
【００８８】
ステップ２０３において、制御部５は、位置切替機構３を制御して、被写体９０を退避位置６０に移動させる。
【００８９】
ステップ２０４において、制御部５は、第１画像２１を撮影する制御を行う。
【００９０】
ステップ２０５において、制御部５は、ステップ２０４において撮影した第１画像２１によって、記憶部６に記憶されている第１画像２１を更新する。
【００９１】
ステップ２０６において、制御部５は、位置切替機構３を制御して、被写体９０を撮影位置６１に移動させる。その後、処理は、終了する。
【００９２】
なお、上記ステップ２０１の処理が行われる前に、操作者によって、撮影モードの切り替えが行われる。具体的には、操作者は、第１撮影モードと第２撮影モードとのうち、どちらの撮影モードによって撮影するかを選択する。制御部５は、操作者の選択に基づいて、撮影モードを切り替える処理を行う。操作者が、第１撮影モードボタンを押下した場合には、制御部５は、撮影モードを第１撮影モードに切り替える。また、操作者が第２撮影モードボタンを押下した場合には、制御部５は、撮影モードを第２撮影モードに切り替える。第１変形例は、操作者が第２撮影モードを選択した場合における、制御部５による第１画像２１の更新処理を実施する構成である。
【００９３】
上記のように、Ｘ線位相コントラスト画像２０の背景部分の画素値に基づいて第１画像２１を更新するか否かを判定するように構成することにより、Ｘ線位相コントラスト画像２０の背景部分の画素値に基づいて第１画像２１の更新を行うか否かの判断が行われるので、操作者が第１画像２１の更新を行うか否かを判断することなく、第１画像２１の更新を行うことができる。その結果、操作者の負担を軽減しつつ、第１画像２１の更新を容易に行うことができる。
【００９４】
また、上記のように、複数の格子の位置調整を行った後に、第１画像２１の更新処理を行うように構成することにより、複数の格子の位置ずれを調整したうえで、第１画像２１を撮影するので、第１画像２１の撮影時と第２画像２２の撮影時とにおいて、複数の格子の位置ずれを抑制した状態で撮影した第１画像２１を記憶部６に記憶することができる。その結果、Ｘ線位相コントラスト画像２０を生成する際に用いる第１画像２１の撮影時と第２画像２２の撮影時とにおいて、複数の格子の位置ずれが抑制された状態となるので、Ｘ線位相コントラスト画像２０にアーチファクト２４が生じることを抑制することができる。
【００９５】
また、上記のように、Ｘ線位相コントラスト画像２０の背景部分の画素値に基づく判断に基づいて、記憶部６に記憶された第１画像２１を更新する第２撮影モードによって撮影することにより、必要に応じて第１画像２１が更新されるので、撮影する度に第１画像２１を更新する構成と比較して、撮影時間を短縮することができる。
【００９６】
（第２変形例）
また、上記実施形態では、制御部５が第１撮影モードによって撮影を行う構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、制御部５は、第２撮影モードによって撮影を行うように構成されていてもよい。第２変形例では、制御部５は、第２撮影モードのうち、操作者の操作入力に基づいて、第１画像２１の更新を行う制御を行うように構成されている。
【００９７】
図１４を参照して、第１画像２１の更新フローについて説明する。
【００９８】
ステップ３０１において、制御部５は、第１画像２１を更新する操作信号を受信する。ステップ３０１の処理は、操作者が、第１画像２１の更新操作を行うことにより開始される。なお、第２変形例による第１画像２１の更新処理は、上記実施形態による撮影時において、操作者が第１画像２１の更新を行うために、たとえば、第１画像更新ボタンを押下することにより実行される処理である。すなわち、操作者が第１画像２１の更新処理の操作を実施しない場合には、上記実施形態による撮影が行われる。
【００９９】
ステップ３０２において、制御部５は、位置切替機構３を制御して、被写体９０を退避位置６０に移動させる。
【０１００】
ステップ３０３において、制御部５は、第１画像２１を撮影する制御を行う。
【０１０１】
ステップ３０４において、制御部５は、ステップ３０３において撮影した第１画像２１によって、記憶部６に記憶されている第１画像２１を更新する。
【０１０２】
ステップ３０５において、制御部５は、位置切替機構３を制御して、被写体９０を撮影位置６１に移動させる。その後、処理は、終了する。
【０１０３】
上記のように、操作者の操作入力に基づいて、記憶部６に記憶された第１画像２１を更新する第２撮影モードによって撮影することにより、操作者が任意のタイミングで第１画像２１を更新することが可能となるので、操作者の利便性を向上させることができる。
【０１０４】
（第３変形例）
また、上記実施形態では、被写体９０を被写体位置調整機構７に固定した状態において撮影する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図１５に示す第３変形例によるＸ線位相イメージング装置２００のように、被写体９０を回転させながら撮影するように構成されていてもよい。具体的には、Ｘ線位相イメージング装置２００は、Ｘ線の光軸方向と直交する方向周りの回転方向において、被写体９０と撮影系１とを相対回転させる回転機構１５を備える。制御部５は、回転機構１５を制御することにより、被写体９０を、Ｘ線の光軸と直交する軸線４２周りの方向に、被写体９０を所定の角度ずつ回転させる。制御部５は、被写体９０を所定の角度に回転させたそれぞれの角度において被写体９０を撮影する制御を行う。第３変形例によるＸ線位相イメージング装置２００は、いわゆる、コンピュータ断層撮影（ＣＴ：Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）が可能なように構成されている。
【０１０５】
また、第３変形例では、図１６に示すように、画像処理部４は、各回転角度において撮影された第１画像２１と第２画像２２とに基づいて、各回転角度におけるＸ線位相コントラスト画像２０を生成する。画像処理部４は、各回転角度におけるＸ線位相コントラスト画像２０に基づいて、３次元のＸ線位相コントラスト画像３０を生成するように構成されている。画像処理部４は、３次元のＸ線位相コントラスト画像３０として、３次元の吸収像３０ａと、３次元の位相微分像３０ｂと、３次元の暗視野像３０ｃとを生成するように構成されている。第３変形例では、制御部５は、回転機構１５によって被写体９０を相対回転させながら撮影する際に、所定角度回転させる毎に、第１画像２１の撮影と、第２画像２２の撮影とを行う制御を行うように構成されている。なお、制御部５は、第１画像２１を撮影するタイミングは、第１画像２１および第２画像２２の撮影時間に基づいて決定されればよい。たとえば、第１画像２１および第２画像２２の撮影時間が長い場合には、各回転角度における撮影毎に、第１画像２１を撮影すればよい。また、第１画像２１および第２画像２２の撮影時間が短い場合は、複数の回転角度において撮影した後に、第１画像２１を撮影してもよい。
【０１０６】
図１７は、３次元のＸ線位相コントラスト画像３０の模式図である。３次元の吸収像３０ａは、Ｘ線が被写体９０を透過した際に被写体９０に吸収されることによる、検出器１１によって検出されるＸ線の強度の変化に基づいて画像化したものである。また、３次元の位相微分像３０ｂは、Ｘ線が被写体９０を透過した際に生じるＸ線の位相のずれに基づいて被写体９０の内部構造を画像化したものである。また、３次元の暗視野像３０ｃは、Ｘ線が被写体９０を透過した際に生じるＸ線の微小角度の散乱に基づいて被写体９０の内部構造を画像化したものである。
【０１０７】
図１８を参照して、第３変形例によるＸ線位相イメージング装置２００が、３次元のＸ線位相コントラスト画を生成するフローについて説明する。
【０１０８】
ステップ４０１において、制御部５は、撮影開始の操作信号を受信する。なお、ステップ４０１の処理は、上記実施形態におけるステップ１０１の処理と同様に、操作者によって、被写体９０が配置された後に操作者が撮影開始の操作を行うことにより実行される。
【０１０９】
ステップ４０２において、制御部５は、第１画像２１の撮影、および、第２画像２２の撮影する制御を行う。ステップ４０２における処理は、上記第１実施形態におけるステップ１０２、ステップ１０３、ステップ１０４、ステップ１０６およびステップ１０７の処理と同様の処理であるため、詳細な説明は省略する。
【０１１０】
ステップ４０３において、画像処理部４は、第１画像２１および第２画像２２に基づいて、Ｘ線位相コントラスト画像２０を生成する。ステップ４０３における処理は、上記実施形態におけるステップ１０８の処理と同様の処理であるため、詳細な説明は省略する。
【０１１１】
ステップ４０４において、制御部５は、すべての角度で撮影したかを判定する。すべての角度において撮影していない場合、処理は、ステップ４０５へ進む。すべての角度において撮影している場合、処理は、ステップ４０６へ進む。
【０１１２】
ステップ４０５において、制御部５は、回転機構１５を制御して、被写体９０を所定の角度分、回転させる。その後、処理は、ステップ４０２へ進む。
【０１１３】
ステップ４０６において、画像処理部４は、各回転角度におけるＸ線位相コントラスト画像２０に基づいて、３次元のＸ線位相コントラスト画像３０を生成する。その後、処理は、終了する。
【０１１４】
上記のように、回転機構１５によって被写体９０を相対回転させながら撮影する際に、所定角度回転させる毎に、第１画像２１の撮影と、第２画像２２の撮影とを行うように構成することにより、撮影に時間がかかるＣＴ撮影を行う場合に、所定の回転角度毎に第１画像２１が自動的に更新される。そのため、所定角度回転させる度に操作者が被写体９０の取り外しを行うことにより第１画像２１を撮影する構成と比較して、操作者の負担を軽減することができる。また、各回転角度のＸ線位相コントラスト画像２０の画質が劣化することを抑制することが可能となるので、３次元のＸ線位相コントラスト画像３０の画質が劣化することを抑制することができる。
【０１１５】
（その他の変形例）
また、上記実施形態では、第１画像２１を更新する前に、毎回、第２格子１３の位置調整を行う構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。第２格子１３の位置調整は、毎回行わなくてもよい。たとえば、複数の格子の位置ずれが、許容範囲内の場合、第２格子１３の位置調整は、行わなくてもよい。
【０１１６】
また、上記実施形態では、位置切替機構３が被写体保持部２を移動させることにより、退避位置６０と撮影位置６１とを切り替える構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、位置切替機構３は、撮影系１を移動させることにより、退避位置６０と撮影位置６１とを切り替えるように構成されていてもよい。しかし、位置切替機構３が撮影系１移動させる構成の場合、位置切替機構３が大型化するとともに、位置切替機構３の装置構成が複雑化するため、位置切替機構３は、被写体保持部２を移動させる構成のほうが好ましい。
【０１１７】
また、上記実施形態では、位置切替機構３が上下方向（Ｙ方向）に被写体保持部２を移動させることにより、退避位置６０と撮影位置６１とを切り替える構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、位置切替機構３は、左右方向（Ｘ方向）に被写体保持部２を移動させることにより、退避位置６０と撮影位置６１とを切り替えるように構成されていてもよい。
【０１１８】
また、上記実施形態では、制御部５が、１つの操作入力信号に基づいて、退避位置６０における撮影と、撮影位置６１における撮影とを実行する制御を行う構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、制御部５は、退避位置６０における撮影の操作信号と、撮影位置６１における撮影の操作信号とに基づいて、それぞれの撮影を行うように構成されていてもよい。しかしながら、退避位置６０における撮影と、撮影位置６１における撮影との間隔が長くなると、複数の格子の位置ずれが大きくなる可能性があるため、第１画像２１の撮影と、第２画像２２の撮影との間隔を短くするためにも、制御部５は、１つの操作入力信号に基づいて、退避位置６０における撮影と、撮影位置６１における撮影とを実行する制御を行うように構成することが好ましい。また、第１画像２１の撮影と、第２画像２２の撮影とを、別々の操作入力信号に基づいて実施する構成の場合、操作者の操作回数が増加する。そのため、操作者の負担を軽減するためにも、制御部５は、１つの操作入力信号に基づいて、退避位置６０における撮影と、撮影位置６１における撮影とを実行する制御を行うように構成することが好ましい。
【０１１９】
また、上記実施形態では、制御部５が、Ｘ線源１０よりＸ線が照射されたままの状態において、退避位置６０への移動および退避位置６０における撮影と、撮影位置６１への移動および撮影位置６１における撮影とを一連の動作として実行する制御を行う構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。Ｘ線源１０の電源を切る時間が短時間であれば、Ｘ線源１０が不安定になることを抑制することが可能となり、Ｘ線源１０の電源を切ることによる影響を抑制することができる。そのため、退避位置６０への移動および退避位置６０における撮影と、撮影位置６１への移動および撮影位置６１における撮影との間において、短時間であれば、Ｘ線源１０の電源を切ってもよい。
【０１２０】
また、上記実施形態では、画像処理部４が第３画像２３を生成し、Ｘ線位相コントラスト画像２０に生じるノイズ２３ａを除去する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、撮影系１に起因するノイズ２３ａによるＸ線位相コントラスト画像２０の画質の劣化が許容範囲内であれば、画像処理部４は、第３画像２３を生成しなくてもよい。
【０１２１】
また、上記実施形態では、撮影系保持部９が、複数の格子を上方（Ｙ１方向）から吊り下げて保持する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、撮影系保持部９は、下方（Ｙ２方向）から複数の格子を支持することにより、複数の格子を保持するように構成されていてもよい。撮影系保持部９が下方（Ｙ２）から複数の格子を保持する構成の場合、位置切替機構３は、上方（Ｙ１方向）から被写体保持部２（被写体９０）を保持し、上下方向（Ｙ方向）に移動させることにより、退避位置６０と撮影位置６１とを切り替えるように構成すればよい。
【０１２２】
また、上記実施形態では、複数の格子として、第１格子１２、第２格子１３、および、第３格子１４を備える構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、Ｘ線源１０から照射されるＸ線の可干渉性が高い場合、第１格子１２を備えていなくてもよい。
【０１２３】
また、上記実施形態では、格子位置調整機構８が、第２格子１３の位置を調整することにより、複数の格子の位置ずれを調整する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。格子位置調整機構８が調整する格子は、いずれの格子であってもよい。
【０１２４】
また、上記実施形態では、格子位置調整機構８が、第２格子１３を並進移動させながら撮影する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。格子位置調整機構８が並進移動させる格子は、いずれの格子であってもよい。
【０１２５】
また、上記実施形態では、Ｘ線位相イメージング装置１００が、第２格子１３を並進移動させながら撮影する、いわゆる縞走査法によって、Ｘ線位相コントラスト画像２０を生成する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、複数の格子のうち、いずれか１つをＸＹ平面内で回転させてモアレ縞を形成して撮影するモアレ１枚撮り手法によってＸ線位相コントラスト画像２０を生成するように構成されていてもよい。
【０１２６】
また、上記実施形態では、第１格子１２のＸ線透過部１２ａおよびＸ線吸収部１２ｂが、それぞれ、上下方向（Ｙ方向）に所定のピッチ（ピッチ１２０）で配列される構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第１格子１２のＸ線透過部１２ａおよびＸ線吸収部１２ｂは、それぞれ、左右方向（Ｘ方向）に配列されていてもよい。また、第１格子１２のＸ線透過部１２ａおよびＸ線吸収部１２ｂは、それぞれ、斜め方向に配列されていてもよい。また、第２格子１３のスリット１３ａおよびＸ線位相変化部１３ｂについても同様である。また、第３格子１４のＸ線透過部１４ａおよびＸ線吸収部１４ｂについても同様である。
【０１２７】
［態様］
上述した例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。
【０１２８】
（項目１）
Ｘ線源と、前記Ｘ線源から照射されたＸ線を検出する検出器と、前記Ｘ線源と前記検出器との間に配置された複数の格子と、を含む撮影系と、
被写体を保持する被写体保持部と、
前記被写体保持部と前記撮影系との相対位置を変更することにより、被写体の位置が前記検出器の撮影視野領域外となる退避位置と、前記検出器の撮影視野領域内となる撮影位置とを切り替える位置切替機構と、
前記位置切替機構による前記退避位置と前記撮影位置との切り替えを制御する制御部と、
前記退避位置において撮影された第１画像と、前記撮影位置において撮影された第２画像と、に基づいて、Ｘ線位相コントラスト画像を生成する画像処理部と、を備え、
前記制御部は、一連の動作として、前記退避位置における撮影と、前記撮影位置における撮影とを実行する制御を行うように構成されている、Ｘ線位相イメージング装置。
【０１２９】
（項目２）
前記位置切替機構は、前記被写体保持部を移動させることにより、前記退避位置と前記撮影位置とを切り替えるように構成されており、
前記制御部は、１つの操作入力信号に基づいて、前記退避位置における撮影と、前記撮影位置における撮影とを実行する制御を行うように構成されている、項目１に記載のＸ線位相イメージング装置。
【０１３０】
（項目３）
前記制御部は、前記Ｘ線源よりＸ線が照射されたままの状態において、前記退避位置への移動および前記退避位置における撮影と、前記撮影位置への移動および前記撮影位置における撮影とを一連の動作として実行する制御を行うように構成されている、項目１または２に記載のＸ線位相イメージング装置。
【０１３１】
（項目４）
前記第１画像を記憶する記憶部をさらに備え、
前記画像処理部は、前記記憶部に記憶された前記第１画像と前記第２画像とに基づいて、前記Ｘ線位相コントラスト画像を生成するように構成されており、
前記制御部は、前記Ｘ線位相コントラスト画像の背景部分の画素値に基づいて、前記記憶部に記憶された前記第１画像を更新するか否かの判断を行い、前記第１画像を更新する場合には、前記退避位置において前記第１画像を撮影させる制御を行うように構成されている、項目１〜３のいずれか１項に記載のＸ線位相イメージング装置。
【０１３２】
（項目５）
前記複数の格子の相対位置の調整を行う格子位置調整機構をさらに備え、
前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記第１画像の更新を行う際に、前記格子位置調整機構による前記複数の格子の位置調整を行い、前記複数の格子の位置調整を行った後に、前記第１画像の撮影を行うとともに、前記記憶部に記憶された前記第１画像の更新処理を行うように構成されている、項目４に記載のＸ線位相イメージング装置。
【０１３３】
（項目６）
前記制御部は、前記第２画像を撮影する度に、または、前記第２画像を撮影する所定回数毎に、または、前記第２画像を撮影するランダムな回数毎に、前記記憶部に記憶された前記第１画像を撮影する度に更新する第１撮影モードと、前記Ｘ線位相コントラスト画像の背景部分の画素値に基づく判断、または、操作者の操作入力に基づいて、前記記憶部に記憶された前記第１画像を更新する第２撮影モードとを切り替える制御を行うように構成されている、項目４または５に記載のＸ線位相イメージング装置。
【０１３４】
（項目７）
前記画像処理部は、前記撮影系に起因するノイズを除去するための第３画像を生成するとともに、生成した前記第３画像に基づいて、前記Ｘ線位相コントラスト画像から前記ノイズを除去するように構成されており、
前記制御部は、前記第３画像を撮影する際に、前記位置切替機構によって前記被写体保持部を前記退避位置に移動させるとともに、前記第３画像の撮影後に、前記被写体保持部を前記撮影位置に移動させる制御を行うように構成されている、項目１〜６のいずれか１項に記載のＸ線位相イメージング装置。
【０１３５】
（項目８）
Ｘ線の光軸方向に延びるとともに、少なくとも、前記複数の格子を上方から吊り下げて保持する撮影系保持部をさらに備え、
前記位置切替機構は、前記被写体保持部を、上下方向に移動させることにより、前記退避位置と前記撮影位置とを切り替えるように構成されている、項目１〜７のいずれか１項に記載のＸ線位相イメージング装置。
【０１３６】
（項目９）
Ｘ線の光軸方向と直交する方向周りの回転方向において、被写体と前記撮影系とを相対回転させる回転機構をさらに備え、
前記制御部は、前記回転機構によって被写体を相対回転させながら撮影する際に、所定角度回転させる毎に、前記第１画像の撮影と、前記第２画像の撮影とを行う制御を行うように構成されている、項目１〜８のいずれか１項に記載のＸ線位相イメージング装置。
【０１３７】
（項目１０）
Ｘ線源と、前記Ｘ線源から照射されたＸ線を検出する検出器と、前記Ｘ線源と前記検出器との間に配置された複数の格子と、を含む撮影系と、被写体を保持する被写体保持部とを相対移動させることにより、被写体の位置が前記検出器の撮影視野領域外となる退避位置に移動させるステップと、
前記退避位置において、第１画像を撮影するステップと、
被写体の位置が前記検出器の撮影視野領域内となる撮影位置に前記被写体保持部と前記撮影系と相対移動させるステップと、
前記撮影位置において、第２画像を撮影するステップと、
前記第１画像と前記第２画像とに基づいて、Ｘ線位相コントラスト画像を生成するステップ１０８と、を備え、
前記第１画像を撮影するステップと、前記第２画像を撮影するステップとは、一連の動作として実行される、Ｘ線位相コントラスト画像生成方法。
【０１３８】
（項目１１）
前記退避位置に移動させるステップ、および、前記撮影位置に移動させるステップは、前記被写体保持部を移動させることにより実行され、
前記退避位置において前記第１画像を撮影するステップと、前記撮影位置において前記第２画像を撮影するステップとは、1つの操作入力信号に基づいて実行される、項目１０に記載のＸ線位相コントラスト画像生成方法。
【符号の説明】
【０１３９】
１  撮影系
２  被写体保持部
３  位置切替機構
４  画像処理部
５  制御部
６  記憶部
８  格子位置調整機構
９  撮影系保持部
１０  Ｘ線源
１１  検出器
１２  第１格子（複数の格子）
１３  第２格子（複数の格子）
１４  第３格子（複数の格子）
１５  回転機構
２０  Ｘ線位相コントラスト画像
２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ  第１画像
２２、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ  第２画像
２３  第３画像
２３ａ  撮影系に起因するノイズ
４０  撮影視野領域
６０  退避位置
６１  撮影位置
９０  被写体
１００、２００  Ｘ線位相イメージング装置
【図１】
2020176980.tif 000003
【図２】
2020176980.tif 000004
【図３】
2020176980.tif 000005
【図４】
2020176980.tif 000006
【図５】
2020176980.tif 000007
【図６】
2020176980.tif 000008
【図７】
2020176980.tif 000009
【図８】
2020176980.tif 000010
【図９】
2020176980.tif 000011
【図１０】
2020176980.tif 000012
【図１１】
2020176980.tif 000013
【図１２】
2020176980.tif 000014
【図１３】
2020176980.tif 000015
【図１４】
2020176980.tif 000016
【図１５】
2020176980.tif 000017
【図１６】
2020176980.tif 000018
【図１７】
2020176980.tif 000019
【図１８】
2020176980.tif 000020