(57)【要約】【課題】グリッド画像を差引いた放射線照射画像において従来取り除けないでいたグリッド縞の取れ残りを除去可能な放射線撮像装置を提供する。【解決手段】  放射線検出器で検出された元画像からグリッド周波数成分を除去するグリッド周波数成分除去処理手段を備えた放射線撮像装置であって、同手段を、元画像からバンドパス又はハイパス抽出によるバンドパスグリッド画像及びハイパスグリッド画像を得るＢＰＦ２１及びＨＰＦ２２と、上記両グリッド画像の差分をとる減算器２３と、該差分画像に対してグリッドパターンと平行な方向に低域通過処理を行い上記バンドパスで抽出しきれてないグリッド周波数成分からなる差分グリッド画像を得るＬＰＦ２５と、差分グリッド画像をバンドパスグリッド画像に加えてバンドパス＋差分グリッド画像を得る加算器２６と、バンドパス＋差分グリッド画像を元画像から差引く減算器２４よりなるものとする。【選択図】図３
2010240259.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線発生器と、
被検体を透過した放射線が入射するように配置され、放射線の高吸収率部と低吸収率部とが交互に平行に配列されてなる散乱線除去グリッドと、
前記散乱線除去グリッドを経た放射線が入射するように配置され、前記グリッドパターンを垂直に横切る縦又は横の少なくとも一方向の空間的サンプリング周期が等しい放射線検出器と、
前記散乱線除去グリッドを透過して前記放射線検出器で検出及び収集された元画像からグリッド周波数成分を除去する処理を行うグリッド周波数成分除去処理手段と、
を備えた放射線撮像装置であって、
前記グリッド周波数成分除去処理手段は、
前記元画像に対して、前記グリッドパターンを垂直に横切る方向に帯域通過処理を施すことで前記元画像からバンドパス抽出によるバンドパスグリッド画像を得る処理を行う帯域通過型フィルタと、
前記元画像に対して、前記グリッドパターンを垂直に横切る方向に高域通過処理を施し、前記帯域通過型フィルタによる帯域通過処理によって抽出される前記グリッドパターンの周波数成分を通過させることで前記元画像からハイパス抽出によるハイパスグリッド画像を得る処理を行う高域通過型フィルタと、
前記バンドパスグリッド画像と前記ハイパスグリッド画像の差分をとる第１の差分手段と、
該差分画像に対して前記グリッドパターンと平行な方向に低域通過処理を行って前記バンドパスで抽出しきれていないグリッド周波数成分からなる差分グリッド画像を得る処理を行う低域通過型フィルタと、
前記差分グリッド画像を前記バンドパスグリッド画像に足し込み、バンドパス＋差分グリッド画像を別に作成する加算手段と、および、
前記バンドパス＋差分グリッド画像を前記元画像から差し引く第２の差分手段と、
からなることを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項２】
放射線発生器と、
被検体を透過した放射線が入射するように配置され、放射線の高吸収率部と低吸収率部とが交互に平行に配列されてなる散乱線除去グリッドと、
前記散乱線除去グリッドを経た放射線が入射するように配置され、前記グリッドパターンを垂直に横切る縦又は横の少なくとも一方向の空間的サンプリング周期が等しい放射線検出器と、
を含んでなる放射線撮像装置において、
前記散乱線除去グリッドを透過して前記放射線検出器で検出及び収集された元画像からグリッド周波数成分を除去する方法であって、
前記元画像に対して、前記グリッドパターンを垂直に横切る方向に帯域通過型フィルタによる帯域通過処理を施すことで前記元画像からバンドパス抽出によるバンドパスグリッド画像を得る処理と、
前記元画像に対して前記グリッドパターンを垂直に横切る方向に、高域通過型フィルタであって、前記帯域通過型フィルタによる帯域通過処理によって抽出される前記グリッドパターンの周波数成分をも通過させ得るものによる高域通過処理を施すことで、前記元画像からハイパス抽出によるハイパスグリッド画像を得る処理と、
前記バンドパスグリッド画像と前記ハイパスグリッド画像の差分を取り、この差分画像に対して前記グリッドパターンと平行な方向に低域通過型フィルタによる低域通過処理を施して、前記バンドパスで抽出しきれていないグリッド周波数成分からなる差分グリッド画像を得る処理と、
前記差分グリッド画像を前記バンドパスグリッド画像に足し込んでなるバンドパス＋差分グリッド画像を別に作成する処理と、および、
前記バンドパス＋差分グリッド画像を前記元画像から差し引いてバンドパス＋ハイパス処理画像を得る処理と、
からなることを特徴とするグリッド周波数成分の除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線平面検出器による放射線画像診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線撮像装置として、Ｘ線撮影装置を例に採って説明する。
Ｘ線撮影装置では、Ｘ線管から被検体に向けてＸ線を照射し、被検体を透過したＸ線を検出し、その検出されたＸ線に基づいてＸ線画像を得ることでＸ線撮影を行う。Ｘ線が被検体を透過する際には、被検体にＸ線が衝突することにより散乱線が発生し、その散乱線によって画像にボケが生じる。
【０００３】
そこで、Ｘ線撮影装置では、被写体によって散乱した散乱線を除去するため、Ｘ線の吸収率が高い物質と低い物質とを一定間隔で交互に平行に並べたグリッドが用いられるが、このグリッドの持つ空間的な周波数（配列間隔）とＸ線検出器の空間的サンプリング周期（検出画素間隔）の相違により、このＸ線検出器によって得た画像にモアレ縞が生じる。そのため、従来では、このような撮影画像におけるモアレ縞の除去・軽減を図るべく、種々の対策を講じてきた。
【０００４】
そのひとつの対策として、
（１）  モアレ縞が生じないようにＸ線検出器と同じ周波数特性を持つグリッドを使用するというものが知られている。
（２）  また、Ｘ線照射中にグリッドを移動させてモアレ縞を消すようにすることもある。
【０００５】
（３）  その他、グリッドを用いた場合にＸ線照射画像（＝元画像。例えば、図６参照）に映ってしまうグリッド周波数成分（図５（ｅ）参照）からなるモアレ縞（グリッド縞又はグリッドパターンと称することもある。）のような高周波成分を除去するために、従来から、
［Ａ］  グリッドパターンを垂直に横切る方向（すなわち、グリッド目と垂直方向）に低域通過型フィルタ（LPF: Low Pass Filter）を施す、或いは、
［Ｂ］  グリッドパターンを垂直に横切る方向に高域通過型フィルタ（HPF: High Pass Filter）を施すことでグリッド周波数成分を含む高周波成分を抽出した後に、元画像からその抽出された高周波数成分を差し引くことによりグリッド周波数成分をも除去する、
処理に例示されるようなものが挙げられる。
【０００６】
さらに、［Ｃ］元画像からグリッド周波数成分を、帯域通過型フィルタ（BPF: Band Pass Filter）を通過させてバンドパス抽出し（図５（ａ）参照）、グリッド画像（バンドパスグリッド画像）を作成する。そして、元画像からバンドパスグリッド画像を差し引くことで元画像からグリッド周波数成分を除去する画像処理技術も提案されている。
具体的に説明すると、元画像をフーリエ変換し、スペクトル強度を求めると、図１２に示す通り、横方向のビニングサイズが×１の画像の場合、ナイキスト周波数Ｎｑの１／２付近と１付近にグリッド周波数のピークが現れる（図１３（ａ）参照）。同様に横方向のビニングサイズが×２の画像の場合、ナイキスト周波数Ｎｑの１付近にグリッド周波数のピークが現れる（図１３（ｂ）参照）。
この、ピークが現れる周波数については、グリッドの配列間隔をｌｇ、検出画素間隔をｌｐとし、ｌｇ＜ｌｐであるとしたとき、モアレ縞のピッチｌｍは、
ｌｍ＝ｌｐ×ｌｇ／（ｌｐ−ｎ×ｌｇ）
ここで、ｎ＝０，１，２，・・・
ｌｇがｌｐの２倍以内の場合はｎ＝１、３倍以内の場合はｎ＝２
と表わされることから、グリッド周波数のピークに相当する周波数ｆｍは、
ｆｍ＝（ｌｐ−ｎ×ｌｇ）／ｌｐ×ｌｇ  （第２次高調波はこれの２倍）
として得られる。
なお、図５（ａ）に示される右側すなわち２つ目のピークは、左側のグリッド周波数のピーク（ピークが現れる周波数＝ｆｍ）の第２次高調波に相当する。
上記のバンドパス抽出はこれらのピークを検出して、元画像から該当周波数を抽出する技法である。ところが、このピーク以外の周波数領域にもグリッドのばらつき等に起因して、下記の通りモアレ縞の取れ残りが存在してしまうという問題は依然として残ったままである。
【０００７】
これについては、下記実施例に係る図８及びその説明を参照すれば一目瞭然であり、図８の画像では、全体的に縦線が残っているのが理解される。図８に示すように、従来技術の下ではこの程度までしかグリッド周波数成分を除去することができず、グリッド画像（バンドパスグリッド画像）を差し引いたＸ線照射画像においてモアレ縞の取れ残りが存在してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−３２５７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ここで、（１）Ｘ線検出器と同じ周波数特性を有するグリッドを使用する場合、それらを厳密に一致させなければ効果がないため、グリッドの位置精度・製作精度には非常に高度なものが要求され、安価には得られない。たとえそのようなグリッドが得られたとしても、ＳＩＤ（Ｘ線源とＸ線検出器との間の距離）が変れば周波数特性の一致は崩れてしまうし、ＳＩＤが微妙に変化しただけでも周波数差が生じてモアレ縞が発現する。
また、（２）Ｘ線照射中にグリッドを移動させる場合は、移動機構・装置が別途必要であり、装置全体の大型化を招来するとともに、製造コストの上昇ももたらすという問題がある。
【００１０】
さらに、（３）グリッド周波数も含めた高周波成分を除去する画像処理を行うに際しては、グリッドによる元画像に映り込む縞が例えば［Ｃ］バンドパスのみでは抽出し切れていない、と言うことに起因して、グリッド画像を差し引いた元画像において縞の取れ残りが存在してしまう、と言う問題があった。
【００１１】
そこで本発明は、上記に鑑み、きわめて簡単な構成でコスト的にも問題がなく、しかも画像処理により実現することが可能な、グリッドの空間的周波数特性とＸ線検出器の空間的周波数特性との相違の基づくモアレ縞の取れ残りを解消できるよう改善したＸ線撮影装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決すべく種々検討を重ねた結果、本願発明者は、バンドパス抽出グリッド画像（バンドパスグリッド画像）とは別にハイパス抽出でグリッド画像（ハイパスグリッド画像）を作成し、これら２つのグリッド画像の差分を取ることを通じてバンドパス抽出のグリッド画像では抽出し切れずにいたモアレ縞の成分を取り出し得る（差分グリッド画像）ことを見い出し、そして、この差分グリッド画像を先ほどのバンドパスグリッド画像に加えたもの（バンドパス＋差分グリッド画像）を元画像から差し引くことにより、元画像から取れ残しなくモアレ縞を除去し得る（バンドパス＋ハイパス処理画像）ことをさらに見い出して、本発明を完成した。
【００１３】
上記目的を達成可能な本発明の放射線撮像装置は、（１）放射線発生器と、被検体を透過した放射線が入射するように配置され、放射線の高吸収率部と低吸収率部とが交互に平行に配列されてなる散乱線除去グリッドと、前記散乱線除去グリッドを経た放射線が入射するように配置され、前記グリッドパターンを垂直に横切る縦又は横の少なくとも一方向の空間的サンプリング周期が等しい放射線検出器と、前記散乱線除去グリッドを透過して前記放射線検出器で検出及び収集された元画像からグリッド周波数成分を除去する処理を行うグリッド周波数成分除去処理手段と、を備えた放射線撮像装置であって、
前記グリッド周波数成分除去処理手段は、前記元画像に対して、前記グリッドパターンを垂直に横切る方向に帯域通過処理を施すことで前記元画像からバンドパス抽出によるバンドパスグリッド画像を得る処理を行う帯域通過型フィルタと、前記元画像に対して、前記グリッドパターンを垂直に横切る方向に高域通過処理を施し、前記帯域通過型フィルタによる帯域通過処理によって抽出される前記グリッドパターンの周波数成分を通過させることで前記元画像からハイパス抽出によるハイパスグリッド画像を得る処理を行う高域通過型フィルタと、前記バンドパスグリッド画像と前記ハイパスグリッド画像の差分をとる第１の差分手段と、該差分画像に対して前記グリッドパターンと平行な方向に低域通過処理を行って前記バンドパスで抽出しきれていないグリッド周波数成分からなる差分グリッド画像を得る処理を行う低域通過型フィルタと、前記差分グリッド画像を前記バンドパスグリッド画像に足し込み、バンドパス＋差分グリッド画像を別に作成する加算手段と、および、前記バンドパス＋差分グリッド画像を前記元画像から差し引く第２の差分手段と、からなることを特徴とするものである。
【００１４】
又本発明は、（２）放射線発生器と、被検体を透過した放射線が入射するように配置され、放射線の高吸収率部と低吸収率部とが交互に平行に配列されてなる散乱線除去グリッドと、前記散乱線除去グリッドを経た放射線が入射するように配置され、前記グリッドパターンを垂直に横切る縦又は横の少なくとも一方向の空間的サンプリング周期が等しい放射線検出器と、を含んでなる放射線撮像装置において、前記散乱線除去グリッドを透過して前記放射線検出器で検出及び収集された元画像からグリッド周波数成分を除去する方法であって、
前記元画像に対して、前記グリッドパターンを垂直に横切る方向に帯域通過型フィルタによる帯域通過処理を施すことで前記元画像からバンドパス抽出によるバンドパスグリッド画像を得る処理と、前記元画像に対して前記グリッドパターンを垂直に横切る方向に、高域通過型フィルタであって、前記帯域通過型フィルタによる帯域通過処理によって抽出される前記グリッドパターンの周波数成分をも通過させ得るものによる高域通過処理を施すことで、前記元画像からハイパス抽出によるハイパスグリッド画像を得る処理と、前記バンドパスグリッド画像と前記ハイパスグリッド画像の差分を取り、この差分画像に対して前記グリッドパターンと平行な方向に低域通過型フィルタによる低域通過処理を施して、前記バンドパスで抽出しきれていないグリッド周波数成分からなる差分グリッド画像を得る処理と、前記差分グリッド画像を前記バンドパスグリッド画像に足し込んでなるバンドパス＋差分グリッド画像を別に作成する処理と、および、前記バンドパス＋差分グリッド画像を前記元画像から差し引いてバンドパス＋ハイパス処理画像を得る処理と、からなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、バンドパス抽出グリッド画像（バンドパスグリッド画像）とは別にハイパス抽出でグリッド画像（ハイパスグリッド画像）を作成し、これら２つのグリッド画像の差分を取ることを通じてバンドパス抽出のグリッド画像では抽出し切れずにいたモアレ縞の成分を取り出し得る（差分グリッド画像）。
また、こうして抽出された、バンドパスで抽出し切れていないモアレ縞の画像成分（差分グリッド画像）を、バンドパス抽出のグリッド画像（バンドパスグリッド画像）に足し込んでいわゆる合成グリッド画像（バンドパス＋差分グリッド画像）を作成し、このバンドパス＋差分グリッド画像を元画像から差し引く処理を行うことで、元画像から取れ残しなくモアレ縞を除去（バンドパス＋ハイパス処理画像）することが可能となる。
すなわち本発明によれば、グリッド画像を差し引いた元画像において従来取り除けないでいたモアレ縞の取れ残りを除去し、鮮明な処理画像を提供することが可能となる。
【００１６】
また本発明によれば、元画像から高周波成分を維持しつつも、グリッド周波数成分を取り残しなく除去することが可能となる。
【００１７】
また本発明によれば、元画像の分解能を維持しつつ、グリッド周波数成分を取り残しなく除去することが可能となる。
【００１８】
このように、本発明によれば、きわめて簡単な構成でコスト的にも問題がなく、しかも画像処理により実現することが可能な、グリッドの空間的周波数特性とＸ線検出器の空間的周波数特性との相違に基づくモアレ縞の取れ残りを解消できるよう改善したＸ線撮影装置を提供することができる。
【００１９】
なお、本明細書中における「縦ローパス（又はグリッド方向ローパス）処理」とは、上記グリッドパターンと平行な方向に、低域通過型フィルタ（ローパスフィルタ）による低域通過処理を施すことをいう。
本明細書中におけるビニング或いはビニングサイズについて、ビニングとはいくつかのピクセルをひとまとめに取り扱うことを言う。例えば、図１４（ａ）に示すように縦横２×２の合計４画素分ＰＡを図１４（ｂ）に示すように１つの画素ＰＢにまとめるよう取り扱うことは２×２のビニングに相当する。１つの画素にまとめることで、例えば、図１４（ａ）に示すように縦横1024×1024の画素からなるＸ線画像が、図１４（ｂ）に示すように、縦横512×512の画素からなるＸ線画像になる（データサイズが１／４に節約できる）。
ところで、ビニングサイズが×１と言う場合、これは１×１のビニングに相当するが、この画像では個々のピクセルそのままが使用されることを意味する。一方、ビニングサイズが×２と言う場合、これは２×２のビニングに相当するが、この場合縦横合計４つの隣接しているピクセルの領域が結合されて１つのより大きいピクセルになることを意味する。なおこの場合、光への感度は４倍になるが（４つのピクセル分）、画像の解像度は半分に落ちる。図１４はこの効果も示している。
本明細書中におけるナイキスト周波数Ｎｑとは、或る信号を標本化するとき、そのサンプリング周波数のｆｓの１／２の周波数を言う。ナイキスト周波数Ｎｑを超える周波数成分は標本化した際に折り返し（エイリアシングとも言う）という現象を生じ、再生時に元の信号として忠実には再現されない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態に係る放射線撮像装置のブロック図である。
【図２】画像処理部の具体的構成を示したブロック図である。
【図３】本実施形態における画像処理で行われる各処理過程及びそれらの接続関係の概略を示すシステム構成図である。
【図４】本実施形態に係る放射線撮像装置の画像処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】本実施形態における画像処理で行われる各処理過程において得られる周波数特性を示す模式図である。
【図６】元画像の一例を示す図である。
【図７】バンドパスグリッド画像の一例を示す図である。
【図８】バンドパス処理画像の一例を示す図である。
【図９】ハイパスグリッド画像の一例を示す図である。
【図１０】差分グリッド画像の一例を示す図である。
【図１１】バンドパス＋差分グリッド画像の一例を示す図である。
【図１２】バンドパス＋ハイパス処理画像の一例を示す図である。
【図１３】ビニングサイズとバンドパス抽出及びハイパス抽出の説明に供する画像の模式図である。
【図１４】ビニング処理の説明に供する画像の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態につき詳細に説明する。
なお、以下の説明では放射線撮像装置としてＸ線撮影装置を例に採って説明する。
【００２２】
［システム概略構成］
図１に示すように、Ｘ線撮影装置１００は、被検体Ｍを載置する天板１と、その被検体Ｍに向けてＸ線を照射するＸ線管２と、被検体Ｍを透過したＸ線を検出するフラットパネル型Ｘ線検出器（以下、「ＦＰＤ」と略記する）３とを備えている。なお、Ｘ線検出器としては、ＦＰＤ以外にもイメージインテンシファイアやＸ線フィルムでもよい。Ｘ線管２は、この発明における放射線照射手段に相当する。
【００２３】
Ｘ線撮影装置は、他に、天板１の昇降および水平移動を制御する天板制御部４や、ＦＰＤ３の走査を制御するＦＰＤ制御部５や、Ｘ線管２の管電圧や管電流を発生させる高電圧発生部６を有するＸ線管制御部７や、ＦＰＤ３から電荷信号であるＸ線検出信号をディジタル化して取り出すＡ／Ｄ変換器８や、Ａ／Ｄ変換器８から出力されたＸ線検出信号に基づいて種々の処理を行う画像処理部９や、これらの各構成部を統括するコントローラ１０や、処理された画像などを記憶するメモリ部１１や、オペレータが入力設定を行う入力部１２や、処理された画像などを表示するモニタ１３などを備えている。
【００２４】
天板制御部４は、天板１を水平移動させて被検体Ｍを撮像位置にまで収容したり、昇降、回転および水平移動させて被検体Ｍを所望の位置に設定したり、水平移動させながら撮像を行ったり、撮像終了後に水平移動させて撮像位置から退避させる制御などを行う。
【００２５】
ＦＰＤ制御部５は、ＦＰＤ３を水平移動させたり、被検体Ｍの体軸の軸心周りに回転移動させることによる走査に関する制御などを行う。
【００２６】
高電圧発生部６は、Ｘ線を照射させるための管電圧や管電流を発生してＸ線管２に与え、
Ｘ線管制御部７は、Ｘ線管２を水平移動させたり、被検体Ｍの体軸の軸心周りに回転移動させることによる走査に関する制御や、Ｘ線管２側のコリメータ（図示省略）の照視野の設定の制御などを行う。
なお、Ｘ線管２やＦＰＤ３の走査の際には、Ｘ線管２から照射されたＸ線をＦＰＤ３が検出できるようにＸ線管２およびＦＰＤ３が互いに対向しながらそれぞれの移動を行う。
【００２７】
Ａ／Ｄ変換器８は、ＦＰＤ３から出力された電荷信号をアナログからディジタルに変換して、ディジタル化したＸ線検出信号を出力する。コントローラ１０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）などで構成されており、メモリ部１１は、ＲＯＭ（Read-only Memory）やＲＡＭ（Random-Access Memory）などに代表される記憶媒体などで構成されている。
【００２８】
また、入力部１２は、マウスやキーボードやジョイスティックやトラックボールやタッチパネルなどに代表されるポインティングデバイスで構成されている。Ｘ線撮影装置では、被検体Ｍを透過したＸ線をＦＰＤ３が検出して、検出されたＸ線に基づいて画像処理部９で画像処理を行うことで被検体Ｍの撮像を行う。
【００２９】
なお、散乱線を除去するために、ＦＰＤ３の入射面側にＸ線グリッド１４を備えている。Ｘ線グリッド１４は、例えば、鉛とアルミニウムとを交互に並設して構成されている。散乱線がＸ線グリッド１４に入射される際には斜めに鉛に進行するので、鉛によって吸収されて除去される。
一方、散乱線以外のＸ線がＸ線グリッド１４に入射される際にはアルミニウムや鉛にほぼ平行に進行するので、アルミニウムを透過してＦＰＤ３に入射されて検出される。Ｘ線グリッド１４は、この発明における散乱線除去グリッドに相当する。
【００３０】
［画像処理部の構成について］
図２に示すように、この発明におけるグリッド周波数成分除去処理手段に相当する画像処理部９は、帯域通過型フィルタ２１（バンドパスフィルタ。図２では「ＢＰＦ」で表記）と、高域通過型フィルタ２２（ハイパスフィルタ。図２では「ＨＰＦ」で表記）と、差分手段に相当する減算器２３、２４と、加算手段に相当する加算器２６と、後述する縦ローパス処理を行うための低域通過型フィルタ（ローパスフィルタ）２５と、を備えて構成されている。各構成要素の接続関係は図２に示す通りである。なお以下の説明では、ビニング処理に関連する構成及びビニング処理の過程については省略して説明を行うものとする。
画像処理の過程については、図３、図４及び図５も参考にしながら後段で改めて説明する。なお、図５に示す（ａ）〜（ｅ）の夫々の周波数特性図は、下記のフィルタ処理等により抽出等される周波数成分のレベル［ｄＢ］を示している。
【００３１】
上記した縦ローパス処理を行うためのローパスフィルタ２５は、グリッドパターンと平行な方向にこのローパスフィルタ２５による低域通過処理（縦ローパス処理）を施すときに要するものである。
【００３２】
バンドパスフィルタ２１は、これまで同様、ＦＰＤ３で検出、収集された元画像に対して、グリッドパターンを垂直に横切る方向に、バンドパスフィルタ２１による帯域通過処理（ＢＰＦ処理）を施すことで元画像からグリッド周波数成分をバンドパス抽出し、グリッド画像（バンドパスグリッド画像）を作成するものである（バンドパス抽出のイメージについては図５（ａ）及び図１３参照）。
【００３３】
ハイパスフィルタ２２は、ＦＰＤ３で検出、収集された元画像に対して、グリッドパターンを垂直に横切る方向に、ハイパスフィルタ２４による高域通過処理（ＨＰＦ処理）を施すことで元画像からグリッド周波数を含む高周波成分をハイパス抽出し、グリッド画像（ハイパスグリッド画像）を作成するものである（ハイパス抽出のイメージについては図５（ｂ）及び図１３参照）。ハイパスフィルタ２２の遮断周波数については、上記バンドパスフィルタ２１による帯域通過処理によって抽出されるグリッド周波数のピークに相当する周波数である、
ｆｍ＝（ｌｐ−ｎ×ｌｇ）／ｌｐ×ｌｇ
とされる。ここで、ｎ＝０，１，２，・・・、ｌｇ：グリッドの配列間隔、ｌｐ：検出画素間隔、ｌｇ＜ｌｐ、ｌｇがｌｐの２倍以内の場合はｎ＝１、３倍以内の場合はｎ＝２、である。
【００３４】
減算器２３、加算器２６そして減算器２４は、それぞれ、バンドパスグリッド画像とハイパスグリッド画像の差分を取るもの（参考：図５（ｃ））、この差分に縦ローパス処理を加えた画像（差分グリッド画像。参考：図５（ｄ））をバンドパスグリッド画像に加えた画像（バンドパス＋差分グリッド画像。参考：図５（ｅ））を得るもの、そして、元画像からバンドパス＋差分グリッド画像を差し引いた画像（バンドパス＋ハイパス処理画像）を得るものである。
【００３５】
［画像処理の過程］
次に、画像処理部９による一連の画像処理について、図２の画像処理部のブロック図、図３のシステム構成図、図４のフローチャート、及び図５の説明図を参照して解説する。
【００３６】
最初に、本発明で行われる画像処理の概要につき説明する。
本発明では、元画像からバンドパス抽出（図５（ａ）参照）のグリッド画像（バンドパスグリッド画像）とハイパス抽出（図５（ｂ）参照）のグリッド画像（ハイパスグリッド画像）の２通りのグリッド画像を作成する。
ここで、図５（ｂ）に示す通り、バンドパスで抽出し切れていないグリッド周波数成分からなるモアレ縞は、ハイパスでは抽出できているため、この２つのグリッド画像の差分（参考：図５（ｃ））を利用して、その縞を抽出する。
【００３７】
ところで、得られた差分画像は、図５（ｃ）からも理解されるとおり、グリッドのばらつきから生じる成分とそれ以外の成分とからなる元画像の高周波成分のみが残る画像となっている。本発明では、その差分画像に対して、グリッドパターンと平行な方向に、ローパスフィルタ２５による低域通過処理（縦ローパス処理）を加える（参考：図５（ｄ））。これは、上記グリッドのばらつきから生じる成分すなわち、バンドパスで抽出し切れていないグリッド周波数成分からなる縞のみは縦の方向性を持つことによるものである。この縦ローパス処理を経ることにより、差分画像には（バンドパスで抽出し切れていない）グリッドのばらつきから生じる周波数成分からなる縞のみが残ることとなる（参考：図５（ｄ））。本発明では以上のようにして、バンドパスで抽出し切れていないグリッド周波数成分からなる縞を抽出する（差分グリッド画像）。
そして、本発明では得られた差分グリッド画像（参考：図５（ｄ））を、バンドパス抽出（図５（ａ）参照）のバンドパスグリッド画像に足し込んでいわゆる合成グリッド画像（バンドパス＋差分グリッド画像）を作成する（参考：図５（ｅ））。これが、上記グリッドのばらつきから生じる成分をも包含したグリッド周波数成分を示したデータとなる。
【００３８】
最終的には、元画像からこのバンドパス＋差分グリッド画像（参考：図５（ｅ））を差し引くことにより、元画像から取れ残しなくモアレ縞を除去（バンドパス＋ハイパス処理画像）することが可能となる。
このように、本発明によればグリッド周波数成分からなるモアレ縞を残さず、かつ、それ以外の周波数成分は残したモアレ縞除去処理を行うことができる。
以下、本実施形態に係る画像処理の詳細な流れにつき、工程毎に順を追って説明する。
【００３９】
（前提段階）元画像の収集
Ｘ線管２から被検体Ｍに向けてＸ線を照射し、被検体Ｍを透過したＸ線をフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）３が検出する。ＦＰＤ３に入射される前にＸ線グリッド１４を透過することで散乱線が除去される。これによってＸ線グリッド１４によるグリッドパターン（モアレ縞）が映りこんだ元画像が収集される。
【００４０】
（ステップＳ１）バンドパスフィルタ処理［参考：図５（ａ）］
図５（ａ）に示す通り、ＦＰＤ３で検出、収集された元画像に対して、グリッドパターンを垂直に横切る方向に、バンドパスフィルタ２１による帯域通過処理（ＢＰＦ処理）を施すことで元画像からグリッド周波数成分をバンドパス抽出し、グリッド画像（バンドパスグリッド画像）を作成する。ここで、バンドパスフィルタ２１の通過域は、上記したグリッド周波数のピークが現れる帯域に相当する周波数ｆｍ周辺と、その第２次高調波が現れる帯域に設定されている。
なお、以下図５の説明図を参照して解説する各処理に関し、図５（ａ）及び（ｂ）に示すステップＳ１及びＳ２における抽出はグリッドと垂直方向の画素ライン毎に行なわれるほか、続く各ステップを経て最終的に元画像から取れ残しなくモアレ縞を除去した補正すなわち画像処理後の画像（バンドパス＋ハイパス処理画像）を得る過程も、図５（ｄ）に示す縦ローパス処理のほかは上記画素ライン毎に処理が行なわれる。
【００４１】
（ステップＳ２）ハイパスフィルタ処理［参考：図５（ｂ）］
ステップＳ１同様、図５（ｂ）に示す通り、ＦＰＤで検出、収集された元画像に対して、グリッドパターンを垂直に横切る方向に、ハイパスフィルタ２２による高域通過処理（ＨＰＦ処理）を施すことで、元画像からグリッド周波数成分を含む高周波成分を通過させ、抽出する（ハイパスグリッド画像）。ハイパスフィルタ２２の遮断周波数については、上記バンドパスフィルタ２１による帯域通過処理によって抽出されるグリッド周波数のピークに相当する周波数である、
ｆｍ＝（ｌｐ−ｎ×ｌｇ）／ｌｐ×ｌｇ
とされる。ここで、ｎ＝０，１，２，・・・、ｌｇ：グリッドの配列間隔、ｌｐ：検出画素間隔、ｌｇ＜ｌｐ、ｌｇがｌｐの２倍以内の場合はｎ＝１、３倍以内の場合はｎ＝２、である。
【００４２】
（ステップＳ３−１）画像同士の差分［参考：図５（ｃ）］
得られたバンドパスグリッド画像とハイパスグリッド画像については次に、減算器２３によって差分がとられる。
これに縦ローパス処理が加えられる（ステップＳ３−２、差分グリッド画像）。
【００４３】
（ステップＳ３−２）縦ローパス処理［参考：図５（ｄ）］
ステップＳ３−１において差分がとられた後は、この差分画像に対して、グリッドパターンと平行な方向に、ローパスフィルタ２５による低域通過処理（縦ローパス処理。図５（ｄ）参照）を加える。これは、上記グリッドのばらつきから生じる成分すなわち、バンドパスで抽出し切れていないグリッド周波数成分からなる縞のみは縦の方向性を持つことによるものである。縦ローパス処理を行うことで上記差分画像には（バンドパスで抽出し切れていない）グリッドの縞のみが残ることとなる。以上のようにして、「バンドパスで抽出し切れていない」グリッドの縞を抽出する（差分グリッド画像）。
なお、図５（ｄ）に係るこのステップでも、図５（ｃ）に示す場合同様、図５（ｃ）における第２次高調波より高いグリッド周波数成分が非常に小さいが存在する可能性がある。図５（ｄ）から解るとおり、存在する場合でも、ほとんど無視できるほど小さいレベルにある。
【００４４】
（ステップＳ４）差分グリッド画像をバンドパスグリッド画像に加える［参考：図５（ｅ）］
その後、得られた差分グリッド画像を先に求めたバンドパスグリッド画像に加えることによって、バンドパス＋差分グリッド画像を取得する。これが、上記グリッドのばらつきから生じる成分をも包含したグリッド周波数成分を示したデータとなる。
【００４５】
（ステップＳ５）元画像からバンドパス＋差分グリッド画像を差し引く
そして、元画像からバンドパス＋差分グリッド画像を差し引くことによって、最終的に求めるべきバンドパス＋ハイパス処理画像を取得する。
以上の各処理過程を通じて得られたこのバンドパス＋ハイパス処理画像では、元画像から、高周波成分を維持しつつも、グリッド周波数成分が確実に除去されており、いわゆるモアレ縞の取れ残しの問題が解消されていることが理解できる。
【実施例】
【００４６】
以上に基づきこれより、本発明の一実施例につき、実際のグリッド画像その他の一例を示しつつ順にその内容を説明する。本実施例に係る放射線撮像装置の構造、制御系及びシステム構成並びに画像処理の流れの概要は、上で説明した通りである。
図６〜１２は、本発明に係る放射線撮像装置のグリッド周波数成分除去処理手段に相当する画像処理部９において行われる処理の流れを示す参考画像の一例である。図６〜１２に係る画像は、本実施例に係る放射線撮像装置１００において行われる画像処理の各処理過程毎の画像である。これらは全て、或る被検体サンプルＭを撮影したときに得られる画像の一例であり、本実施例に係る放射線撮像装置おいて行われる画像処理の各処理過程を説明するべく記録されたものである。したがって、本実施例に係る放射線撮像装置を用いて実際にこの被検体サンプルＭを撮影したときに得られるのは、図１２に係る画像（バンドパス＋ハイパス処理画像５７）であることを念のため断わっておく。
【００４７】
ここで、本実施例に係る放射線撮像装置の各処理過程を説明するにあたり、図６〜１２に係る画像がどの状態に該当するものであるか（どの処理過程において記録されたものであるか）を簡単に説明する。
図６は、元画像５１を示すものである。すなわち図６は、被検体Ｍ及びＸ線グリッド１４を透過し、ＦＰＤ３で検出、収集されたＸ線照射画像そのもの（＝何も画像処理をしない状態の画像）を示すものである。図６の元画像では、グリッドによるモアレ縞が写り込んでいるのが理解される。
図７は、図６に係る元画像５１からバンドパスフィルタ２１で抽出したグリッド画像（バンドパスグリッド画像５２）である（参考：ステップＳ１及び図５（ａ））。
図８は、図６に係る元画像から図７に係るバンドパスグリッド画像５２を差し引いた画像（バンドパス処理画像５３）である。この画像では、全体的に縦線が残っているのが理解される。
図８に示すように、従来技術の下ではこの程度までしかグリッド周波数成分を除去することができず、グリッド画像を差し引いたＸ線照射画像においてモアレ縞の取れ残りが存在してしまうという課題があった。上記した通り、本発明は、以下の画像処理工程を備えることによってこの課題を解決するものである。
【００４８】
図９は、図６に係る元画像５１からハイパスフィルタ２２で抽出したグリッド画像（ハイパスグリッド画像５４）である（参考：ステップＳ２及び図５（ｂ））。
図１０は、図７に係るバンドパスグリッド画像５２と図９に係るハイパスグリッド画像５４の差分に縦ローパス処理を加えた画像（差分グリッド画像５５）である（参考：ステップＳ３−１、Ｓ３−２及び図５（ｃ）、（ｄ））。
図１１は、図１０に係る差分グリッド画像５５を図７に係るバンドパスグリッド画像５２に加えた画像（バンドパス＋差分グリッド画像５６）である（参考：ステップＳ４及び図５（ｅ））。
図１２は、最終的に図６に係る元画像から図１１に係るバンドパス＋差分グリッド画像５６を差し引くことによって得られる結果（バンドパス＋ハイパス処理画像５７）である（ステップＳ５参照）。この画像では、縦線が消えているのが理解される。
【００４９】
［画像処理の過程］
以下、本実施例で行われる画像処理の流れにつき、図３、図４及び図５に基づき順を追って説明する。なお、説明の前提としてＦＰＤ３にはＸ線グリッド１４によるグリッドパターン（モアレ縞）が映りこんだ図６に係る元画像５１が収集されている。
【００５０】
まず、図６に係る元画像５１からバンドパスフィルタ２１或いはハイパスフィルタ２２で抽出したグリッド画像（図７に係るバンドパスグリッド画像５２、および図９に係るハイパスグリッド画像５４）を取得する（ステップＳ１及びＳ２。参考：図５（ａ）及び（ｂ））。
【００５１】
次に、得られたバンドパスグリッド画像５２とハイパスグリッド画像５４の差分（ステップＳ３−１）に縦ローパス処理を加え、図１０に係る差分グリッド画像５５を取得する（ステップＳ３−２。参考：図５（ｃ）及び（ｄ））。
。
その後、得られた図１０に係る差分グリッド画像５５を図７に係るバンドパスグリッド画像５２に足し込み、図１１に係るバンドパス＋差分グリッド画像５６を取得する（ステップＳ４。参考：図５（ｅ））。
【００５２】
そして最終的には、図６に係る元画像５１から図１１に係るバンドパス＋差分グリッド画像５６を差し引くことによって、図１２に係るバンドパス＋ハイパス処理画像５７を求める（ステップＳ５）。
この、図１２に係るバンドパス＋ハイパス処理画像５７こそが、本実施例を通じて得るべき結果である。図８に係るバンドパス処理画像５３に比してこの図１２に係るバンドパス＋ハイパス処理画像５７では、縦線が消えているのが理解される。
【００５３】
［変形例］
なお、本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００５４】
（１）上記した一実施形態においては、放射線撮像装置としてＸ線撮影装置を例に採って説明したが、ＰＥＴ（Positron Emission Tomography）装置やＳＰＥＣＴ（Single Photon  Emission CT）装置などに代表されるＥＣＴ（Emission Computed Tomography）装置のように、Ｘ線以外の放射線（ＰＥＴ装置の場合にはγ線）を検出して、検出された放射線に基づいて放射線画像を得ることで放射線撮像を行う放射線撮像装置に適用してもよい。
【００５５】
（２）上記した一実施形態においては、図１に示すような放射線撮像装置１００を例に採って説明したが、この発明は、例えばＣ型アームに配設されたＸ線撮像装置にも適用してもよい。また、この発明は、Ｘ線ＣＴ装置にも適用してもよい。
【００５６】
（３）上記した一実施形態においては、ビニング処理に関して省略して説明を行ったが、これに限定されず、適宜ビニング処理が行われる構成としても構わない。
【符号の説明】
【００５７】
Ｍ  被検体
１  天板
２  Ｘ線管
３  ＦＰＤ
４  天板制御部
５  ＦＰＤ制御部
６  高電圧発生部
７  Ｘ線管制御部
８  Ａ／Ｄ変換器
９  画像処理部
１０  コントローラ
１１  メモリ部
１２  入力部
１３  モニター
１４  Ｘ線グリッド
２１  バンドパスフィルタ
２２  ハイパスフィルタ
２３、２４  減算器
２５  ローパスフィルタ
２６  加算器
１００  放射線撮像装置
【図１】
2010240259.tif 000003
【図２】
2010240259.tif 000004
【図３】
2010240259.tif 000005
【図４】
2010240259.tif 000006
【図５】
2010240259.tif 000007
【図１３】
2010240259.tif 000008
【図１４】
2010240259.tif 000009
【図６】
2010240259.tif 000010
【図７】
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【図８】
2010240259.tif 000012
【図９】
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【図１０】
2010240259.tif 000014
【図１１】
2010240259.tif 000015
【図１２】
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