(57)【要約】【課題】被写体画像の２次元的な歪や位置ずれを補正するための補正情報を作成する補正作業を容易に正確に実行できるＸ線センサ及びそれを用いたＸ線装置の提供。【解決手段】放射線が被写体を通過することによって得られる放射線情報が照射面３２ａに照射されることにより、放射線情報を蛍光情報に変換して、蛍光情報に基づく蛍光を出射面３２ｂから出射する平板形状の蛍光板３２と、２次元的に配列された複数の光電変換素子８０ａを有するセンサモジュール９４ａと、蛍光板３２の出射面３２ｂから出射された蛍光を複数の光電変換素子８０ａに導くレンズユニット９３ａとを備え、複数の光電変換素子８０ａからの電気信号を２次元的に並べることにより、被写体画像を作成するＸ線センサ１０であって、蛍光板３２の出射面３２ｂには、蛍光を設定割合で吸収する複数のマーカー３０ａが２次元的に規則的に並ぶように位置決めされて印刷されていることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線が被写体を通過することによって得られる放射線情報が照射面に照射されることにより、当該放射線情報を蛍光情報に変換して、当該蛍光情報に基づく蛍光を出射面から出射する平板形状の蛍光板と、
２次元的に配列された複数の光電変換素子を有するセンサモジュールと、
前記蛍光板の出射面から出射された蛍光を複数の光電変換素子に導くレンズユニットとを備え、
複数の光電変換素子からの電気信号を２次元的に並べることにより、被写体画像を作成するＸ線センサであって、
前記蛍光板の出射面には、前記蛍光を設定割合で吸収する複数のマーカーが２次元的に規則的に並ぶように位置決めされて印刷されていることを特徴とするＸ線センサ。
【請求項２】
放射線が被写体を通過することによって得られる放射線情報が照射面に照射されることにより、当該放射線情報を蛍光情報に変換して、当該蛍光情報に基づく蛍光を出射面から出射する平板形状の蛍光板と、
２次元的に配列された複数の光電変換素子を有するセンサモジュールと、
前記蛍光板の出射面から出射された蛍光を複数の光電変換素子に導くレンズユニットと、
前記蛍光板の出射面側に配置され、前記放射線が上面から下面に向かって透過する平板形状の透明板とを備え、
複数の光電変換素子からの電気信号を２次元的に並べることにより、被写体画像を作成するＸ線センサであって、
前記透明板には、前記蛍光を設定割合で吸収するか若しくは透過させる複数のマーカーが２次元的に規則的に並ぶように位置決めされて形成されていることを特徴とするＸ線センサ。
【請求項３】
放射線が被写体を通過することによって得られる放射線情報が照射面に照射されることにより、当該放射線情報を蛍光情報に変換して、当該蛍光情報に基づく蛍光を出射面から出射する平板形状の蛍光板と、
２次元的に配列された複数の光電変換素子を有するセンサモジュールと、
前記蛍光板の出射面から出射された蛍光を複数の光電変換素子に導くレンズユニットと、
前記蛍光板の照射面側に配置され、前記放射線が上面から下面に向かって透過する平板形状の補強板とを備え、
複数の光電変換素子からの電気信号を２次元的に並べることにより、被写体画像を作成するＸ線センサであって、
前記補強板には、前記放射線を設定割合で吸収するか若しくは透過させる複数のマーカーが２次元的に規則的に並ぶように位置決めされて形成されていることを特徴とするＸ線センサ。
【請求項４】
前記複数のマーカーは、前記透明板又は補強板の下面に印刷されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のＸ線センサ。
【請求項５】
２次元的に配列された複数のセンサモジュールと、２次元的に配列された複数のレンズユニットとを備え、
各レンズユニットは、それぞれ対応づけられたセンサモジュールに蛍光を導くことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のＸ線センサ。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載のＸ線センサと、
前記放射線を出射するＸ線管球と、
複数の光電変換素子からの電気信号を並べることにより、前記被写体画像を作成する被写体画像作成部と、
測定対象となる被写体を撮影する前に作成された被写体画像中に映し出された複数のマーカー像の位置の関係と、前記蛍光板の出射面、透明板又は補強板に形成されたマーカーの位置の関係とに基づいて、前記被写体画像の２次元的な歪若しくは位置ずれを補正するための補正情報を作成する補正情報作成部とを備えることを特徴とするＸ線装置。
【請求項７】
前記被写体画像作成部は、測定対象となる被写体を撮影する際には、前記被写体画像における複数のマーカー像の位置と輝度情報とに基づいて、前記被写体画像中にマーカー像が映し出されないように、前記被写体画像中の一部の領域における輝度情報を補正する画像処理を実行することを特徴とする請求項６に記載のＸ線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体を通過した放射線を用いて被写体画像を作成するＸ線センサ及びそれを用いたＸ線装置に関し、特に医療画像診断用や工業用非破壊検査用の被写体画像を作成するＸ線センサ及びそれを用いたＸ線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、被写体にＸ線（放射線）を照射することにより、被写体を通過したＸ線を用いて、デジタル画像として被写体画像を作成するＸ線装置が開発されている（例えば、特許文献１参照）。このようなＸ線装置において、被写体が人体であれば、人体に照射されたＸ線は、人体の骨や肉等の構造物におけるＸ線吸収量の差に起因して、人体を通過した位置毎に異なった強度のＸ線となる。つまり、人体の構造に基づいたＸ線強度のコントラストを有する放射線画像（放射線情報）が形成される。そして、Ｘ線ＣＣＤセンサを用いて、Ｘ線強度のコントラストを有する放射線画像から、輝度情報のコントラストを有するデジタル画像を作成することにより、表示装置にデジタル画像を表示している。
【０００３】
図５は、従来のＸ線装置の一例を示す概略構成図である。また、図６は、従来のＸ線装置におけるＸ線ＣＣＤセンサの一例を示す平面図であり、図７は、従来のＸ線ＣＣＤセンサにおけるＣＣＤセンサモジュールの受光面の一例を示す平面図である。なお、図５中では、Ｘ線ＣＣＤセンサについては断面図で示している。
Ｘ線装置１００は、被写体にＸ線を出射するＸ線管球１０１と、被写体を通過したＸ線を検出するＸ線ＣＣＤセンサ１０３と、Ｘ線管球１０１及びＸ線ＣＣＤセンサ１０３を制御する制御部１０２とを備える。
【０００４】
Ｘ線ＣＣＤセンサ１０３は、上面に四角形の開口部を有する直方体形状の筐体９１と、平板形状のシンチレータ（蛍光板）９２と平板形状の補強板９５とが積層された積層板９０と、筐体９１の内部の中部に２次元的に配列されるように取り付けられた複数のレンズユニット９３ａを有するレンズユニット群９３と、筐体９１の内部の下部に２次元的に配列されるように取り付けられた複数のＣＣＤセンサモジュール９４ａを有するＣＣＤセンサモジュール群９４とを備える。
積層板９０は、筐体９１の開口部に、補強板９５が上側となり、シンチレータ９２が下側となるように配置される。
【０００５】
シンチレータ９２は、照射面９２ａと出射面９２ｂとからなる平板形状であり、照射面９２ａに照射されたＸ線の強度に応じた強度の蛍光を出射面９２ｂから出射するものである。このとき、照射面９２ａの位置毎に異なった強度のＸ線が照射されるので、出射面９２ｂの位置毎に異なった強度の蛍光が出射される。つまり、Ｘ線が被写体を通過することによって得られる放射線画像が照射面９２ａに照射されることにより、放射線画像を蛍光画像（蛍光情報）に変換して、蛍光画像に基づく蛍光を出射面９２ｂから出射する。
補強板９５は、上面９５ａと下面９５ｂとからなる平板形状であり、Ｘ線が透過する材料（例えば、カーボンファイバ等）で形成されている。補強板９５は、シンチレータ９２の厚さが薄いため、シンチレータ９２の強度を補強するともに、シンチレータ９２を保護する。
【０００６】
レンズユニット群９３は、ｍ列とｎ行となるように２次元的に配列されるように取り付けられた複数（ｍ×ｎ）のレンズユニット９３ａからなり、各レンズユニット９３ａは、シンチレータ９２の出射面９２ｂから出射された蛍光を、それぞれ対応づけられた１個のＣＣＤセンサモジュール９４ａに導く。
ＣＣＤセンサモジュール群９４は、ｍ列とｎ行となるように２次元的に配列されるように取り付けられた複数（ｍ×ｎ）のＣＣＤセンサモジュール９４ａからなり、さらに各ＣＣＤセンサモジュール９４ａは、ｍ’列とｎ’行となるように、受光面が２次元的に配列された複数（ｍ’×ｎ’）のＣＣＤ（光電変換素子）８０ａからなる。そして、各ＣＣＤ８０ａは、受光面で受光した蛍光を、蛍光の強度に応じた電気信号に変換することになる。
【０００７】
制御部１０２は、ＣＣＤセンサモジュール群９４ａの各ＣＣＤ８０ａからの電気信号をそれぞれ取得して、取得したｍ×ｎ×ｍ’×ｎ’個の電気信号と、Ｘ線ＣＣＤセンサ１０３の設計情報とに基づいて、デジタル画像として被写体画像を作成する。
このとき、制御部１０２が、そのまま設計情報を用いて電気信号を２次元的に並べることにより、被写体画像を作成すると、２次元的な歪や位置ずれが生じた被写体画像が作成されてしまう。例えば、図８に示すようなｓ列とｔ行とで等間隔に並ぶように穴（マーカー）が形成された金属製の補正シート（後述する）７０を、図９に示すように補強板９５の上面９５ａ上に配置すると、１個のＣＣＤセンサモジュール９４ａにおいて、図１０（ｂ）〜（ｅ）に示すような２次元的な歪や位置ずれが生じた被写体画像が作成される。
このような２次元的な歪や位置ずれは、Ｘ線ＣＣＤセンサ１０３の製造において、レンズユニット９３ａに歪があったり、レンズユニット９３ａとＣＣＤセンサモジュール９４ａとの中心がずれたり傾いたりしたまま筐体９１に取り付けられたために、発生するものである。
図１０（ｂ）は、レンズユニット９３ａに歪があるときに作成された被写体画像の一例である。また、図１０（ｃ）〜（ｅ）は、レンズユニット９３ａとＣＣＤセンサモジュール９４ａとの中心がずれたときに作成された被写体画像の一例である。なお、図１０（ａ）は、レンズユニット９３ａに歪がなく、レンズユニット９３ａとＣＣＤセンサモジュール９４ａとの中心がずれたり傾いたりすることなく作成された被写体画像の一例である。
【０００８】
そこで、Ｘ線装置１００で測定対象となる被写体を撮影する前に、補正シート７０を補強板９５の上面９５ａ上に配置することにより、補正シート７０を通過したＸ線を用いて、被写体画像の２次元的な歪や位置ずれを補正するための補正情報を作成させる補正作業を実行している。図８は、補正シート７０の一例を示す平面図である。
補正シート７０は、Ｘ線が透過しない厚さ０．３ｍｍの金属製の平板形状であり、Ｘ線が透過する複数（ｓ×ｔ）の円形状の穴７０ａが形成されている。複数の穴７０ａの中心は、ｓ列とｔ行とで等間隔に並ぶように形成されている。なお、１個のＣＣＤセンサモジュール９４ａの受光面には、多数の穴７０ａをそれぞれ通過したＸ線が達するような間隔で形成されている。
また、直径が大きい大穴７０ａが等間隔で形成されている。これは、画像が正規の位置からどれだけずれているかを計測する為の基準位置とするためである。なお、補正シート７０中における穴７０ａの位置は、補正シート７０の製造において精密加工によって正確に形成されている。
これにより、補正シート７０を通過することによって得られた被写体画像においては、補正シート７０の穴７０ａを通過したＸ線に対応する位置の画素は、輝度情報が高くなり、一方、補正シート７０の穴７０ａを通過しなかったＸ線に対応する位置の画素は、輝度情報が低くなるようになっている。
【０００９】
次に、補正シート７０を用いた被写体画像の２次元的な歪や位置ずれを補正するための補正情報を作成する補正作業について詳細に説明する。
まず、上述したような補正シート７０を準備するとともに、制御部１０２に補正シート７０中における穴７０ａの位置の関係を記憶させる。次に、図９に示すように補強板９５の上面９５ａ上における所定の位置に、補正シート７０を正確に配置する。このとき、所定の位置に補正シート７０を正確に配置することができなければ、補正作業を正確に実行することができない。
次に、制御部１０２によって、補正シート７０にＸ線を照射させることにより、ＣＣＤセンサモジュール群９４の各ＣＣＤ８０ａからの電気信号を取得させる。次に、制御部１０２は、ｍ×ｎ×ｍ’×ｎ’個の電気信号と設計情報とに基づいて、被写体画像を作成する。このとき、制御部１０２は、まだ補正情報が作成されていないので、設計情報を用いて、ｍ×ｎ×ｍ’×ｎ’個の電気信号を２次元的に並べることにより、被写体画像を作成する。つまり、図１０に示すような２次元的な歪や位置ずれが生じた被写体画像が作成される。
【００１０】
次に、制御部１０２は、被写体画像における各画素の輝度情報と、記憶された補正シート７０中における穴７０ａの位置の関係とに基づいて、被写体画像の２次元的な歪や位置ずれを補正するための補正情報を作成して記憶させる。具体的には、被写体画像において輝度情報が高くなる画素の位置が所定の位置となり、かつ、ｓ列とｔ行とで等間隔に並ぶよう（本来あるべき位置）に、輝度情報が高くなる画素の位置を変更する画像処理を行う。そして、画像処理後の被写体画像を作成するために、各ＣＣＤ８０ａからの電気信号を２次元的に並べる並べ方である補正情報を記憶させる。
これにより、Ｘ線装置１００は、補正情報を記憶すれば、補正情報を用いて電気信号を２次元的に並べることにより、２次元的な歪や位置ずれを補正した被写体画像を作成することができるようになる。
【特許文献１】特開２００２−５２０１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、補正作業を実行する際には、補強板９５の上面９５ａ上における所定の位置に、補正シート７０を正確に配置する必要があり、手間がかかった。さらに、このとき、補正シート７０を正確に配置することができていないこともあり、その結果、補正作業を正確に実行することができていない場合もあった。また、補正作業を実行する際以外には、補正シート７０を用いないため、補正シート７０を紛失・破損してしまうこともあった。
そこで、本発明は、被写体画像の２次元的な歪や位置ずれを補正するための補正情報を作成する補正作業を容易に正確に実行することができるＸ線センサ及びそれを用いたＸ線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】
上記課題を解決するためになされた本発明のＸ線センサは、放射線が被写体を通過することによって得られる放射線情報が照射面に照射されることにより、当該放射線情報を蛍光情報に変換して、当該蛍光情報に基づく蛍光を出射面から出射する平板形状の蛍光板と、２次元的に配列された複数の光電変換素子を有するセンサモジュールと、前記蛍光板の出射面から出射された蛍光を複数の光電変換素子に導くレンズユニットとを備え、複数の光電変換素子からの電気信号を２次元的に並べることにより、被写体画像を作成するＸ線センサであって、前記蛍光板の出射面には、前記蛍光を設定割合で吸収する複数のマーカーが２次元的に規則的に並ぶように位置決めされて印刷されているようにしている。
ここで、「放射線」としては、例えば、α線、β線、陽電子線、ガンマ線、Ｘ線、陽子線、重陽子線、重イオン線、中性子線、中間子線等が挙げられるが、放射線には可視光は含まれない。
また、「光電変換素子」としては、例えば、フォトダイオード、ＣＣＤ等が挙げられる。
さらに、「マーカー」としては、円形状や四角形状のもの等が挙げられるが、マーカーとマーカーとが結合された格子形状であってもよい。
【００１３】
本発明のＸ線センサによれば、蛍光板の出射面には、蛍光を設定割合で吸収する複数のマーカーが２次元的に規則的に並ぶように位置決めされて印刷されている。
これにより、補正情報を作成する補正作業において、まず、放射線を照射させることにより、センサモジュール群の各光電変換素子からの電気信号を取得させる。次に、複数の電気信号と設計情報とに基づいて、被写体画像を作成する。このとき、まだ補正情報が作成されていないので、設計情報を用いて電気信号を２次元的に並べることにより、被写体画像を作成することになる。つまり、２次元的な歪や位置ずれが生じた被写体画像が作成される。
次に、被写体画像における各画素の輝度情報と、蛍光板の出射面中におけるマーカーの位置とに基づいて、被写体画像の２次元的な歪や位置ずれを補正するための補正情報を作成する。具体的には、被写体画像において輝度情報が低くなる画素の位置が２次元的に規則的に並ぶように、被写体画像において輝度情報が低くなる画素の位置を変更する画像処理を行う。そして、画像処理後の被写体画像を作成するために、各光電変換素子からの電気信号を２次元的に並べる並べ方である補正情報を作成する。
これにより、補正情報を作成すれば、補正情報を用いて電気信号を２次元的に並べることにより、２次元的な歪や位置ずれを補正した被写体画像を作成することになる。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明のＸ線センサによれば、補正シート等を正確に配置する必要がなく、蛍光板の出射面には、蛍光を設定割合で吸収する複数のマーカーが２次元的に規則的に並ぶように位置決めされて印刷されているので、補正作業を容易に正確に実行することができる。さらに、補正作業を容易に実行できるので、撮影毎に補正作業を実行することもでき、その結果、精度の高い被写体画像が得られる。
【００１５】
（他の課題を解決するための手段および効果）
また、本発明のＸ線センサは、放射線が被写体を通過することによって得られる放射線情報が照射面に照射されることにより、当該放射線情報を蛍光情報に変換して、当該蛍光情報に基づく蛍光を出射面から出射する平板形状の蛍光板と、２次元的に配列された複数の光電変換素子を有するセンサモジュールと、前記蛍光板の出射面から出射された蛍光を複数の光電変換素子に導くレンズユニットと、前記蛍光板の出射面側に配置され、前記放射線が上面から下面に向かって透過する平板形状の透明板とを備え、複数の光電変換素子からの電気信号を２次元的に並べることにより、被写体画像を作成するＸ線センサであって、前記透明板には、前記蛍光を設定割合で吸収するか若しくは透過させる複数のマーカーが２次元的に規則的に並ぶように位置決めされて形成されているようにしている。
【００１６】
本発明のＸ線センサによれば、透明板が蛍光板の出射面側に配置されている。そして、透明板には、蛍光を設定割合で吸収するか若しくは透過させる複数のマーカーが２次元的に規則的に並ぶように位置決めされて形成されている。このとき、マーカーは、例えば、透明板の下面に印刷されたり、穴として形成されたりしている。
これにより、補正情報を作成する補正作業において、まず、放射線を照射させることにより、センサモジュール群の各光電変換素子からの電気信号を取得させる。次に、複数の電気信号と設計情報とに基づいて、被写体画像を作成する。このとき、まだ補正情報が作成されていないので、設計情報を用いて電気信号を２次元的に並べることにより、被写体画像を作成することになる。つまり、２次元的な歪や位置ずれが生じた被写体画像が作成される。
次に、被写体画像における各画素の輝度情報と、補強板におけるマーカーの位置とに基づいて、被写体画像の２次元的な歪や位置ずれを補正するための補正情報を作成する。具体的には、被写体画像において輝度情報が低くなる画素の位置が２次元的に規則的に並ぶように、被写体画像において輝度情報が低くなる画素の位置を変更する画像処理を行う。そして、画像処理後の被写体画像を作成するために、各光電変換素子からの電気信号を２次元的に並べる並べ方である補正情報を作成する。
これにより、補正情報を作成すれば、補正情報を用いて電気信号を２次元的に並べることにより、２次元的な歪や位置ずれを補正した被写体画像を作成することになる。
以上のように、本発明のＸ線センサによれば、補正シート等を正確に配置する必要がなく、透明板には、蛍光を設定割合で吸収するか若しくは透過させる複数のマーカーが２次元的に規則的に並ぶように位置決めされて形成されているので、補正作業を容易に正確に実行することができる。さらに、補正作業を容易に実行できるので、撮影毎に補正作業を実行することもでき、その結果、精度の高い被写体画像が得られる。
【００１７】
また、本発明のＸ線センサは、放射線が被写体を通過することによって得られる放射線情報が照射面に照射されることにより、当該放射線情報を蛍光情報に変換して、当該蛍光情報に基づく蛍光を出射面から出射する平板形状の蛍光板と、２次元的に配列された複数の光電変換素子を有するセンサモジュールと、前記蛍光板の出射面から出射された蛍光を複数の光電変換素子に導くレンズユニットと、前記蛍光板の照射面側に配置され、前記放射線が上面から下面に向かって透過する平板形状の補強板とを備え、複数の光電変換素子からの電気信号を２次元的に並べることにより、被写体画像を作成するＸ線センサであって、前記補強板には、前記放射線を設定割合で吸収するか若しくは透過させる複数のマーカーが２次元的に規則的に並ぶように位置決めされて形成されているようにしている。
【００１８】
本発明のＸ線センサによれば、補強板が蛍光板の照射面側に配置されている。そして、補強板には、放射線を設定割合で吸収するか若しくは透過させる複数のマーカーが２次元的に規則的に並ぶように位置決めされて形成されている。このとき、マーカーは、例えば、補強板の下面に印刷されたり、穴として形成されたりしている。
これにより、補正情報を作成する補正作業において、まず、放射線を照射させることにより、センサモジュール群の各光電変換素子からの電気信号を取得させる。次に、複数の電気信号と設計情報とに基づいて、被写体画像を作成する。このとき、まだ補正情報が作成されていないので、設計情報を用いて電気信号を２次元的に並べることにより、被写体画像を作成することになる。つまり、２次元的な歪や位置ずれが生じた被写体画像が作成される。
次に、被写体画像における各画素の輝度情報と、補強板におけるマーカーの位置とに基づいて、被写体画像の２次元的な歪や位置ずれを補正するための補正情報を作成する。具体的には、被写体画像において輝度情報が低くなる画素の位置が２次元的に規則的に並ぶように、被写体画像において輝度情報が低くなる画素の位置を変更する画像処理を行う。そして、画像処理後の被写体画像を作成するために、各光電変換素子からの電気信号を２次元的に並べる並べ方である補正情報を作成する。
これにより、補正情報を作成すれば、補正情報を用いて電気信号を２次元的に並べることにより、２次元的な歪や位置ずれを補正した被写体画像を作成することになる。
以上のように、本発明のＸ線センサによれば、補正シート等を正確に配置する必要がなく、補強板には、放射線を設定割合で吸収するか若しくは透過させる複数のマーカーが２次元的に規則的に並ぶように位置決めされて形成されているので、補正作業を容易に正確に実行することができる。さらに、補正作業を容易に実行できるので、撮影毎に補正作業を実行することもでき、その結果、精度の高い被写体画像が得られる。
【００１９】
また、上記の発明において、前記複数のマーカーは、前記透明板又は補強板の下面に印刷されているようにしてもよい。
また、上記の発明において、２次元的に配列された複数のセンサモジュールと、２次元的に配列された複数のレンズユニットとを備え、各レンズユニットは、それぞれ対応づけられたセンサモジュールに蛍光を導くようにしてもよい。
本発明のＸ線センサによれば、Ｘ線センサの製造において、レンズユニットやＣＣＤセンサモジュールがずれたり傾いたりしたまま取り付けられても、２次元的な歪や位置ずれを補正した被写体画像を作成することができるようになる。
【００２０】
そして、本発明のＸ線装置は、上述したようなＸ線センサと、前記放射線を出射するＸ線管球と、複数の光電変換素子からの電気信号を並べることにより、前記被写体画像を作成する被写体画像作成部と、測定対象となる被写体を撮影する前に作成された被写体画像中に映し出された複数のマーカー像の位置の関係と、前記蛍光板の出射面、透明板又は補強板に形成されたマーカーの位置の関係とに基づいて、前記被写体画像の２次元的な歪若しくは位置ずれを補正するための補正情報を作成する補正情報作成部とを備えるようにしてもよい。
【００２１】
さらに、上記の発明において、前記被写体画像作成部は、測定対象となる被写体を撮影する際には、前記被写体画像における複数のマーカー像の位置と輝度情報とに基づいて、前記被写体画像中にマーカー像が映し出されないように、前記被写体画像中の一部の領域における輝度情報を補正する画像処理を実行するようにしてもよい。
本発明のＸ線装置によれば、被写体画像作成部は、補正作業を実行する際に得られた被写体画像における複数のマーカー像の位置と輝度情報とに基づいて、マーカーを通過したか若しくは通過しないことによって輝度が低くなった画素の輝度情報を高くするように、輝度情報を補正する画像処理を実行するので、被写体画像中に複数のマーカー像が映し出されず、被写体のみに基づく被写体画像を作成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は、以下に説明するような実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれることはいうまでもない。
【００２３】
（実施形態１）
図１は、本発明の一実施形態のＸ線装置の一例を示す概略構成図であり、図２は、シンチレータ（蛍光板）の出射面の一例を示す平面図である。なお、Ｘ線装置１００と同様のものについては、同じ符号を付している。
Ｘ線装置１は、被写体にＸ線（放射線）を出射するＸ線管球１０１と、被写体を通過したＸ線を検出するＸ線ＣＣＤセンサ１０と、Ｘ線管球１０１及びＸ線ＣＣＤセンサ１０を制御する制御部２０とを備える。
【００２４】
Ｘ線ＣＣＤセンサ１０は、上面に四角形の開口部を有する直方体形状の筐体９１と、平板形状のシンチレータ３２と平板形状の補強板９５とが積層された積層板９０と、筐体９１の内部の中部に２次元的に配列されるように取り付けられた複数のレンズユニット９３ａを有するレンズユニット群９３と、筐体９１の内部の下部に２次元的に配列されるように取り付けられた複数のＣＣＤセンサモジュール９４ａを有するＣＣＤセンサモジュール群９４とを備える。
積層板９０は、筐体９１の開口部に、補強板９５が上側となり、シンチレータ３２が下側となるように配置される。
【００２５】
シンチレータ３２は、照射面３２ａと出射面３２ｂとからなる平板形状であり、照射面３２ａに照射されたＸ線の強度に応じた強度の蛍光を出射面３２ｂから出射するものである。このとき、照射面３２ａの位置毎に異なった強度のＸ線が照射されるので、出射面３２ｂの位置毎に異なった強度の蛍光が出射されることになる。つまり、Ｘ線が被写体を通過することによって得られる放射線画像（放射線情報）が照射面３２ａに照射されることにより、放射線画像を蛍光画像（蛍光情報）に変換して、蛍光画像に基づく蛍光を出射面３２ｂから出射する。
そして、本発明に係るシンチレータ３２の出射面３２ｂには、蛍光を設定割合（例えば、２５％）で吸収する複数（ｓ×ｔ）の円形状のマーカー３０ａが形成されている。マーカー３０ａは、ｓ列とｔ行とで等間隔に並ぶように形成されている。なお、１個のＣＣＤセンサモジュール９４ａの受光面には、多数のマーカー３０ａをそれぞれ通過したＸ線が達するような間隔で形成されている。
また、直径が大きい大マーカー３０ａが等間隔で形成されている。なお、シンチレータ３２の出射面３２ｂ中におけるマーカー３０ａの位置は、マーカー位置情報記憶領域２２ｃ（後述する）に記憶されることになるマーカー位置情報通りに正確に印刷されている。
これにより、シンチレータ３２を通過することによって得られる被写体画像においては、マーカー３０ａを通過したＸ線に対応する位置の画素は、輝度情報が低くなり、一方、マーカー３０ａを通過しなかったＸ線に対応する位置の画素は、輝度情報が高くなるようになっている。
上記マーカーの材料としては、例えば、半透明な塗料等が挙げられる。
上記マーカーの印刷方法としては、例えば、シルク印刷や、マスクを用いたスパッタリング法等が挙げられる。
【００２６】
制御部２０は、ＣＰＵ２１やメモリ２２を備え、さらにモニタ画面等を有する表示装置（図示せず）と、キーボードやマウス等を有する入力装置（図示せず）とが連結されている。制御部２０のＣＰＵ２１が実行する処理を、機能ブロックごとに分けて説明すると、設計情報に基づいて補正前被写体画像を作成する補正前被写体画像作成部２１ａと、補正情報を作成する補正情報作成部２１ｂと、補正情報に基づいて被写体画像を作成する被写体画像作成部２１ｃとからなる。
また、メモリ２２は、制御部２０が処理を実行するために必要な種々のデータを蓄積する領域が形成してあり、設計情報を記憶する設計情報記憶領域２２ａと、補正情報を記憶する補正情報記憶領域２２ｂと、マーカー位置情報を記憶するマーカー位置情報記憶領域２２ｃとを有する。
【００２７】
補正前被写体画像作成部２１ａは、入力装置から補正作業を実行するための操作信号を受信することで、Ｘ線管球１０１からＸ線を照射させることにより、ｍ×ｎ×ｍ’×ｎ’個のＣＣＤ８０ａからの電気信号をそれぞれ取得して、ｍ×ｎ×ｍ’×ｎ’個の電気信号と、設計情報記憶領域２２ａに記憶された設計情報とに基づいて、デジタル画像として補正前被写体画像を作成して表示する制御を行う。
このとき、補正前被写体画像作成部２１ａでは、補正情報記憶領域２２ｂにはまだ補正情報が作成されていないので、設計情報を用いてｍ×ｎ×ｍ’×ｎ’個の電気信号を２次元的に並べることにより、補正前被写体画像を作成する。つまり、図１０に示すような２次元的な歪や位置ずれが生じた被写体画像が作成される。
【００２８】
補正情報作成部２１ｂは、補正前被写体画像作成部２１ａで作成された補正前被写体画像と、マーカー位置情報記憶領域２２ｃに記憶されたマーカー位置情報とに基づいて、被写体画像の２次元的な歪や位置ずれを補正するための補正情報を作成して、補正情報記憶領域２２ｂに記憶させる制御を行う。
具体的には、補正前被写体画像において輝度情報が低くなる画素の位置が所定の位置となり、ｓ列とｔ行とで等間隔に並ぶように、輝度情報が低くなる画素の位置を変更する画像処理を行う。そして、画像処理後の被写体画像を作成するために、各ＣＣＤ８０ａからの電気信号を２次元的に並べる並べ方である補正情報を補正情報記憶領域２２ｂに記憶させる。
【００２９】
被写体画像作成部２１ｃは、入力装置から被写体を撮影するための操作信号を受信することで、Ｘ線管球１０１からＸ線を照射させることにより、ｍ×ｎ×ｍ’×ｎ’個のＣＣＤ８０ａからの電気信号をそれぞれ取得して、ｍ×ｎ×ｍ’×ｎ’個の電気信号と、補正情報記憶領域２２ｂに記憶された補正情報とに基づいて、デジタル画像として被写体画像を作成するとともに、被写体画像中にマーカー像が映し出されないように、被写体画像中の一部の領域における輝度情報を補正する画像処理を実行して被写体画像を表示する制御を行う。
具体的には、補正情報記憶領域２２ｂに記憶された補正情報を用いて、ｍ×ｎ×ｍ’×ｎ’個の電気信号を２次元的に並べることにより、被写体画像を作成する。つまり、２次元的な歪や位置ずれを補正した被写体画像が作成される。
このとき、被写体画像作成部２１ｃは、補正前被写体画像作成部２１ａで得られた被写体画像における複数のマーカー像の位置と輝度情報とに基づいて、マーカー３０ａを通過したことによって輝度情報が低くなった画素の輝度情報を高くするように、輝度情報を補正する画像処理を実行する。これにより、被写体画像中に複数のマーカー像が映し出されず、被写体のみに基づく被写体画像を作成する。
【００３０】
次に、Ｘ線装置１により補正情報を作成する補正作業について説明する。図３は、補正作業について説明するためのフローチャートである。
まず、ステップＳ１０１の処理において、シンチレータ３２の出射面３２ｂ中におけるマーカー３０ａの位置をマーカー位置情報記憶領域２２ｃに記憶させる。
次に、ステップＳ１０２の処理において、補正前被写体画像作成部２１ａは、入力装置から補正作業を実行するための操作信号を受信したか否かを判定する。補正作業を実行するための操作信号を受信していないと判定したときには、ステップＳ１０２の処理を繰り返す。
【００３１】
一方、補正作業を実行するための操作信号を受信したと判定したときには、ステップＳ１０３の処理において、補正前被写体画像作成部２１ａは、Ｘ線管球１０１からＸ線を照射させることにより、ｍ×ｎ×ｍ’×ｎ’個のＣＣＤ８０ａからの電気信号をそれぞれ取得する。
次に、ステップＳ１０４の処理において、補正前被写体画像作成部２１ａは、ｍ×ｎ×ｍ’×ｎ’個の電気信号と、設計情報記憶領域２２ａに記憶された設計情報とに基づいて、デジタル画像として補正前被写体画像を作成して表示する。
【００３２】
次に、ステップＳ１０５の処理において、補正情報作成部２１ｂは、補正前被写体画像作成部２１ａで作成された補正前被写体画像と、マーカー位置情報記憶領域２２ｃに記憶されたマーカー位置情報とに基づいて、被写体画像の２次元的な歪や位置ずれを補正するための補正情報を作成して、補正情報記憶領域２２ｂに記憶させる。
そして、ステップＳ１０５の処理が終了したときには、本フローチャートを終了させる。
【００３３】
次に、Ｘ線装置１により測定対象となる被写体を撮影する撮影方法について説明する。図４は、撮影方法について説明するためのフローチャートである。
まず、ステップＳ２０１の処理において、測定対象となる被写体を準備する。
次に、ステップＳ２０２の処理において、Ｘ線管球１０１とＸ線ＣＣＤセンサ１０との間に被写体を配置する。
【００３４】
次に、ステップＳ２０３の処理において、被写体画像作成部２１ｃは、入力装置から被写体を撮影するための操作信号を受信したか否かを判定する。被写体を撮影するための操作信号を受信していないと判定したときには、ステップＳ２０３の処理を繰り返す。
被写体を撮影するための操作信号を受信したと判定したときには、ステップＳ２０４の処理において、被写体画像作成部２１ｃは、Ｘ線管球１０１からＸ線を照射させることにより、ｍ×ｎ×ｍ’×ｎ’個のＣＣＤ８０ａからの電気信号をそれぞれ取得する。
【００３５】
次に、ステップＳ２０５の処理において、被写体画像作成部２１ｃは、ｍ×ｎ×ｍ’×ｎ’個の電気信号と、補正情報記憶領域２２ｂに記憶された補正情報とに基づいて、デジタル画像として被写体画像を作成するとともに、被写体画像中にマーカー像が映し出されないように、被写体画像中の一部の領域における輝度情報を補正する画像処理を実行して被写体画像を表示する。
そして、ステップＳ２０５の処理が終了したときには、本フローチャートを終了させる。
【００３６】
以上のように、Ｘ線装置１によれば、補正シート等を正確に配置する必要がなく、シンチレータ３２の出射面３２ｂには、蛍光を設定割合で吸収する複数（ｓ×ｔ）のマーカー３０ａが２次元的に規則的に並ぶように位置決めされて印刷されているので、補正作業を容易に正確に実行することができる。さらに、補正作業を容易に実行できるので、撮影毎に補正作業を実行することもでき、その結果、精度の高い被写体画像が得られる。
また、輝度情報を補正する画像処理を実行するので、被写体画像中に複数のマーカー像が映し出されず、被写体のみに基づく被写体画像を作成することができる。
【００３７】
（実施形態２）
図１１は、本発明の一実施形態のＸ線装置の他の一例を示す概略構成図である。上述したＸ線装置１では、シンチレータ３２の出射面３２ｂには、複数（ｓ×ｔ）のマーカー３０ａが２次元的に規則的に並ぶように位置決めされて印刷されている構成としたが、実施形態２では、透明板３１の下面３１ｂには、複数（ｓ×ｔ）のマーカーが２次元的に規則的に並ぶように位置決めされて形成されているような構成としている。なお、Ｘ線装置１と同様のものについては、同じ符号を付している。
Ｘ線装置２は、被写体にＸ線（放射線）を出射するＸ線管球１０１と、被写体を通過したＸ線を検出するＸ線ＣＣＤセンサ５０と、Ｘ線管球１０１及びＸ線ＣＣＤセンサ５０を制御する制御部２０とを備える。
【００３８】
Ｘ線ＣＣＤセンサ５０は、上面に四角形の開口部を有する直方体形状の筐体９１と、平板形状の透明板３１と平板形状のシンチレータ３３と平板形状の補強板９５とが積層された積層板９０と、筐体９１の内部の中部に２次元的に配列されるように取り付けられた複数のレンズユニット９３ａを有するレンズユニット群９３と、筐体９１の内部の下部に２次元的に配列されるように取り付けられた複数のＣＣＤセンサモジュール９４ａを有するＣＣＤセンサモジュール群９４とを備える。
積層板９０は、筐体９１の開口部に、上側から補強板９５、シンチレータ３３、透明板３１とこの順になるように配置される。
【００３９】
シンチレータ３３は、照射面３３ａと出射面３３ｂとからなる平板形状であり、照射面３３ａに照射されたＸ線の強度に応じた強度の蛍光を出射面３３ｂから出射するものである。なお、本発明に係るシンチレータ３３の出射面３３ｂには、複数（ｓ×ｔ）の円形状のマーカー３０ａが形成されていない。
透明板３１は、上面３１ａと下面３１ｂとからなる平板形状であり、蛍光が透過する材料（例えば、透明なガラスや、透明なプラスチック等）で形成されている。
そして、本発明に係る透明板３１の下面３１ｂには、蛍光を設定割合（例えば、２５％）で吸収する複数（ｓ×ｔ）の円形状のマーカー３０ａが形成されている。マーカー３０ａは、ｓ列とｔ行とで等間隔に並ぶように形成されている。
これにより、透明板３１を通過することによって得られる被写体画像においては、マーカー３０ａを通過したＸ線に対応する位置の画素は、輝度情報が低くなり、一方、マーカー３０ａを通過しなかったＸ線に対応する位置の画素は、輝度情報が高くなるようになっている。
【００４０】
以上のように、Ｘ線装置２によれば、補正シート等を正確に配置する必要がなく、透明板３１の下面３１ｂには、蛍光を設定割合で吸収する複数（ｓ×ｔ）のマーカー３０ａが２次元的に規則的に並ぶように位置決めされて形成されているので、補正作業を容易に正確に実行することができる。さらに、補正作業を容易に実行できるので、撮影毎に補正作業を実行することもでき、その結果、精度の高い被写体画像が得られる。
また、輝度情報を補正する画像処理を実行するので、被写体画像中に複数のマーカー像が映し出されず、被写体のみに基づく被写体画像を作成することができる。
【００４１】
（他の実施形態）
上述したＸ線装置１では、シンチレータ３２の出射面３２ｂには、蛍光を設定割合で吸収する複数（ｓ×ｔ）のマーカー３０ａが２次元的に規則的に並ぶように位置決めされて印刷されている構成としたが、補強板９５の下面９５ｂには、Ｘ線を設定割合で吸収する複数（ｓ×ｔ）のマーカーが２次元的に規則的に並ぶように位置決めされて形成されているような構成としてもよい。
上記マーカーの材料としては、例えば、「ドータイト」（商品名、藤倉化成株式会社製）や、銅や、アルミニウム等が挙げられる。
上記マーカーの印刷方法としては、例えば、シルク印刷や、マスクを用いたスパッタリング法等が挙げられる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、例えば、医療画像診断用や工業用非破壊検査用の被写体画像を作成するＸ線装置等に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態のＸ線装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】シンチレータの出射面の一例を示す平面図である。
【図３】Ｘ線装置による補正作業について説明するためのフローチャートである。
【図４】Ｘ線装置による撮影方法について説明するためのフローチャートである。
【図５】従来のＸ線装置の一例を示す概略構成図である。
【図６】従来のＸ線ＣＣＤセンサの一例を示す平面図である。
【図７】従来のＣＣＤセンサモジュールの受光面の一例を示す平面図である。
【図８】補正シートの一例を示す平面図である。
【図９】従来のＸ線装置による補正作業について説明するための図である。
【図１０】作成された被写体画像の一例である。
【図１１】本発明の一実施形態のＸ線装置の他の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００４４】
１、２、１００  Ｘ線装置
１０、５０、１０３  Ｘ線ＣＣＤセンサ
３０ａ  マーカー
３２、３３  シンチレータ（蛍光板）
３２ａ、３３ａ  照射面
３２ｂ、３３ｂ  出射面
８０ａ  ＣＣＤ（光電変換素子）
９３ａ  レンズユニット
９４ａ  ＣＣＤセンサモジュール
【図１】
2010069061.tif 000003
【図２】
2010069061.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010069061.tif 000009
【図８】
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【図９】
2010069061.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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