(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を検出する画素の中央にグリッド箔影が映るように、グリッド箔を一定間隔で配置されている同期型グリッドを備え、透視画像を撮影するための放射線撮影装置におけるグリッド箔影除去方法において、
透視画像を構成する画素群のうち、行方向における各行内の画素群を所定個数で構成されるグループに分けるグループ化ステップと、各グループ内において前記グリッド箔影の影響を最も受けている画素を最影響画素として選択する最影響画素選択ステップと、各グループ内の前記最影響画素を基準として、行方向の前後に離れた他の画素に所定数の票を投じる投票ステップと、各グループ内で最も得票数が多い画素を前記グリッドの箔影の影響を受けていない非影響画素として選出する選出ステップとを備えた抽出ステップと、
前記非影響画素群の検出信号値に基づき補間処理を行って近似透視画像を求める近似透視画像算出ステップと、
前記透視画像と前記近似透視画像との差分に基づいて、グリッド箔影画像を求めるグリッド箔影画像算出ステップと、
前記グリッド箔影の長さ方向に前記グリッド箔影画像を平均化して、箔影標準画像を求める箔影標準画像算出ステップと、
前記透視画像と前記箔影標準画像との差分に基づき、前記透視画像から前記グリッド箔影を除去して箔影除去画像を求める箔影除去ステップと、
を備えていることを特徴とするグリッド箔影除去方法。
【請求項２】
請求項１に記載のグリッド箔影除去方法において、
前記グループを構成する所定個数を４画素とし、前記所定数の票を１票とした場合には、
前記投票ステップは、行方向の２つ前の画素及び２つ後の画素に１票ずつ投票し、
前記選出ステップは、得票数が２となった画素を非影響画素とするとともに、
得票数が１である画素について、行方向における前後４つ隣の画素の得票数が２である場合は、当該画素の得票数を２にする第１の調整ステップと、
得票数が１である画素について、行方向における１つ隣の画素の得票数が２である場合は、当該画素の得票数を１から０にする第２の調整ステップと、
得票数が１である画素について、隣接する画素と検出信号値を比較して、検出信号値が大きい方の画素の得票数を１から２とし、検出信号値が小さい方の画素の得票数を０にする第３の調整ステップと、
得票数が１である画素について、行方向における前後２つ隣の画素のうちいずれか一方の得票数が２である場合は、当該画素の得票数を１から０にする第４の調整ステップと、
を備えた調整ステップを、前記投票ステップと前記選出ステップとの間に備えていることを特徴とするグリッド箔影除去方法。
【請求項３】
請求項２に記載のグリッド箔影除去方法において、
前記第４の調整ステップを実施しても得票数が１である画素が存在する場合は、当該画素の得票数を２にする第５の調整ステップをさらに備えていることを特徴とするグリッド箔影除去方法。
【請求項４】
請求項２または３に記載のグリッド箔影除去方法において、
前記抽出ステップの後、所定の範囲内にて４個の画素を置いて非影響画素が存在し、かつ２個の画素を置いて非影響画素が存在する場合には、３個の画素を両側に置くように非影響画素を強制的に変更する強制変更ステップを備えていることを特徴とするグリッド箔影除去方法。
【請求項５】
放射線により撮影を行う放射線撮影装置において、
被検体に放射線を照射する放射線照射手段と、
被検体を透過した放射線を検出する画素を２次元アレイ状に配置された放射線検出器と、
グリッド箔影が前記放射線検出器の画素の中央に映るように一定間隔で配置された同期型グリッドと、
透視画像を構成する画素群のうち、行方向における各行内の画素群を所定個数で構成されるグループに分けるグループ化処理部と、各グループ内において前記グリッド箔影の影響を最も受けている画素を最影響画素として選択する最影響画素選択処理部と、各グループ内の前記最影響画素を基準として、行方向の前後に離れた他の画素に所定数の票を投じる投票処理部と、各グループ内で最も得票数が多い画素を前記グリッドの箔影の影響を受けていない非影響画素として選出する選出処理部とを備えた抽出部と、
前記非影響画素群の検出信号値に基づき補間処理を行って近似透視画像を求める近似透視画像算出部と、
前記透視画像と前記近似透視画像との差分に基づいて、グリッド箔影画像を求めるグリッド箔影画像算出部と、
前記グリッド箔影の長さ方向に前記グリッド箔影画像を平均化して、箔影標準画像を求める箔影標準画像算出部と、
前記透視画像と前記箔影標準画像との差分に基づき、前記透視画像から前記グリッド箔影を除去して箔影除去画像を求める箔影除去部と、
を備えていることを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項６】
請求項５に記載の放射線撮影装置において、
前記グループを構成する所定個数を４画素とし、前記所定数の票を１票とした場合には、
前記投票処理部は、行方向の２つ前の画素及び２つ後の画素に１票ずつ投票し、
前記選出処理部は、得票数が２となった画素を非影響画素とするとともに、
得票数が１である画素について、行方向における前後４つ隣の画素の得票数が２である場合は、当該画素の得票数を１から２にする第１の調整部と、
得票数が１である画素について、行方向における１つ隣の画素の得票数が２である場合は、当該画素の得票数を１から０にする第２の調整部と、
得票数が１である画素について、隣接する画素と検出信号値を比較して、検出信号値が大きい方の画素の得票数を１から２とし、検出信号値が小さい方の画素の得票数を１から０にする第３の調整部と、
得票数が１である画素について、行方向における前後２つ隣の画素のうちいずれか一方の得票数が２である場合は、当該画素の得票数を１から０にする第４の調整部と、
を備えた調整部を、前記投票処理部と前記選出処理部との間に備えていることを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項７】
請求項６に記載の放射線撮影装置において、
前記調整部は、前記第４の調整部による調整を実施しても得票数が１である画素が存在する場合は、当該画素の得票数を２にする第５の調整部をさらに備えていることを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項８】
請求項５または６に記載の放射線撮影装置において、
前記抽出部による処理の後、所定の範囲内にて４個の画素を置いて非影響画素が存在し、かつ２個の画素を置いて非影響画素が存在する場合には、３個の画素を両側に置くように非影響画素を強制的に変更する強制変更部をさらに備えていることを特徴とする放射線撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、放射線撮影装置における散乱放射線を除去する同期型グリッドの箔影除去方法及びそれを用いた放射線撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｘ線撮影装置として、Ｘ線管と、このＸ線管と対向配置されたＸ線検出器とを備えたものがある。Ｘ線検出器は、Ｘ線が入射する側にグリッドを備えている。このグリッドは、散乱Ｘ線による画質の低下を低減するが、その一方で、撮影された撮影画像にグリッド箔影が重畳される。
【０００３】
また、近年、Ｘ線検出器として、ＦＰＤ（Flat Panel Detector）が広く用いられるようになっている。ＦＰＤは、撮影画像の空間分解能及びＸ線感度を高めることができる等の理由により、その利用が急速に広まっている。しかしながら、Ｘ線検出器の空間分解能及びＸ線感度が向上するにしたがって、グリッド箔影が撮影画像に鮮明に映るようになり、撮影画像を読影する際の妨げになっている。そこで、このグリッド箔影を撮影画像から除去するために、周波数変換を利用して画像処理によって除去するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ところで、特許文献１は、グリッド間隔が異なるグリッドに交換可能であるもののＸ線検出器に対して固定的に取り付けられた固定グリッドと呼ばれるものである。グリッドには、上記の固定グリッドの他に、移動グリッドがある。移動グリッドとは、Ｘ線の爆射に同期させてグリッドをグリッド縞の方向と垂直方向に移動させることにより、撮影画像にグリッドの固定パターンを写り込まないようにするものである。移動グリッドは、グリッドの固定パターンが撮影画像に映り込まないものの、移動機構が複雑化するとともに検出効率が低下する等の問題がある。これらのグリッドは、鉛などのＸ線吸収物質からなる金属箔と、Ｘ線を吸収しにくいアルミニウムやカーボンファイバーからなる中間物質を交互に配列して構成する。しかし、この中間物質もある程度はＸ線を吸収し、これは所望のＸ線画像の感度低下に繋がる。そこで、これらの問題を解決するものとして、同期型グリッドが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
この同期型グリッドは、グリッド箔影がＦＰＤの検出画素の中央に映るようにグリッド箔を配置したものである。より具体的には、グリッド箔のそれぞれの平坦面がＸ線管の焦点とＦＰＤのＸ線検出面とを結ぶ直線に沿って傾斜姿勢で配置されている。
【０００６】
特許文献３は、同期型グリッドの具体的な製造法を記述する。この方法は中間物質を除いて空気層としており、より高感度のＸ線画像を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−８３９５１号公報（段落番号「００３３」〜「００３６」）
【特許文献２】特開２００２−２５７９３９号公報（段落番号「００１８」、「００１９」、図１）
【特許文献３】特開２００８−２３２７３１号公報（段落番号「０００１」〜「０００３」、「０００７」）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、同期型グリッドは、グリッド箔の製造上の理由や、グリッド箔を整列させる構造上の理由により、直線状のグリッド箔に若干の歪みや配列位置の微小なズレを有する。また同期型グリッドのグリッド箔の高さは、一般的に他のグリッドに比較して高く構成されているので、同期型グリッドの箔影は、グリッド箔の歪みや位置ズレの影響を受けやすい。このグリッド箔の歪みや位置ズレに起因して、グリッド箔影にも歪みや位置ズレが生じる。その結果、グリッド箔影の筋ごとに箔影の測定値にバラツキが生じ、グリッド箔影に濃淡が生じる。これにより、グリッド箔影を除去するために周波数変換を利用しても、縦状パターンのグリッド箔影を十分に除去することができないという問題がある。なお、除去しきれなかったグリッド箔影は、グリッド箔影除去後の撮影画像においてアーティファクトとなる。
【０００９】
また、Ｃ型アームを備えたＸ線撮影装置では、Ｃ型アームの両端に重たいＸ線管とＦＰＤとが搭載されている。これに起因して、Ｃ型アームの旋回等の移動に伴って、Ｃ型アームに微妙なたわみが生じ、ＦＰＤとＸ線管の焦点との位置関係がずれる。このずれは、例えば、２ｍｍ程度であるが、ＦＰＤ上のグリッド箔影もずれるので、グリッド箔影を十分に除去できないという問題がある。
【００１０】
なお、上述した問題を解決するために、同出願人により次のような技術の提案がなされている（国際出願番号：ＰＣＴ／ＪＰ２０１０／００３２２１）。
【００１１】
この技術は、まず透視画像からグリッド箔影の影響を受けていない画素群を抽出し、この画素群の検出信号値に基づいて補間処理を行って、グリッド箔影の影響がない近似透視画像を求める。次に、透視画像と近似透視画像との差分に基づいてグリッド箔影だけの画像であるグリッド箔影画像を求める。さらに、グリッド箔影画像を平均化して、グリッド箔影のバラツキを抑制した箔影標準画像を求める。そして、箔影標準画像と透視画像とに基づき、透視画像からグリッド箔影を除去する。このように処理することにより、グリッド箔影が写り込んでいない透視画像を得ようとする技術である。
【００１２】
上記の提案技術は、グリッド箔影の影響を受けていない画素群をいかに抽出するかという点が重要である。しかしながら、Ｘ線において生じるランダムな量子ノイズの影響により、グリッド箔影の影響を受けていない画素を誤って抽出することがある。すると、近似透視画像は精度が低いものとなるので、グリッド箔影画像も精度が低くなり、最終的に透視画像からグリッド箔影を精度よく除去することができず、アーティファクトとして影響が残るという問題がある。
【００１３】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ランダムな量子ノイズによる悪影響を抑制しつつ、同期型グリッドの歪みによるノイズを除去することができる同期型グリッドの箔影除去方法及びそれを用いた放射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】
【００１４】
この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、放射線を検出する画素の中央にグリッド箔影が映るように、グリッド箔を一定間隔で配置されている同期型グリッドを備え、透視画像を撮影するための放射線撮影装置におけるグリッド箔影除去方法において、透視画像を構成する画素群のうち、行方向における各行内の画素群を所定個数で構成されるグループに分けるグループ化ステップと、各グループ内において前記グリッド箔影の影響を最も受けている画素を最影響画素として選択する最影響画素選択ステップと、各グループ内の前記最影響画素を基準として、行方向の前後に離れた他の画素に所定数の票を投じる投票ステップと、各グループ内で最も得票数が多い画素を前記グリッドの箔影の影響を受けていない非影響画素として選出する選出ステップとを備えた抽出ステップと、前記非影響画素群の検出信号値に基づき補間処理を行って近似透視画像を求める近似透視画像算出ステップと、前記透視画像と前記近似透視画像との差分に基づいて、グリッド箔影画像を求めるグリッド箔影画像算出ステップと、前記グリッド箔影の長さ方向に前記グリッド箔影画像を平均化して、箔影標準画像を求める箔影標準画像算出ステップと、前記透視画像と前記箔影標準画像との差分に基づき、前記透視画像から前記グリッド箔影を除去して箔影除去画像を求める箔影除去ステップと、を備えていることを特徴とするものである。
【００１５】
［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、グループ化ステップにおいて行方向にある画素群をグループ化し、最影響画素選択ステップにおいて各グループ内で最影響画素を選択する。最影響画素は、グリッド箔影の影響を最も受けている画素であり、グリッド箔影の影響を受けていない画素を選択することに対して比較的容易に、かつ比較的確実に選択できる。次に、投票ステップにおいて、各グループ内の最影響画素を基準として、その行方向の前後に離れた他の画素に投票を行い、選出ステップにおいて、各グループ内で最も得票数が多い画素を、グリッド箔影の影響を受けていない非影響画素として選出する。これらのステップからなる抽出ステップを実施することにより、放射線のランダムな量子ノイズに起因して検出信号値が変動する画素群の中から、グリッド箔影の影響を受けていない画素を比較的高い確度で抽出することができる。
【００１６】
そして、近似透視画像算出ステップにおいて、非影響画素群の検出信号値に基づき補間処理を行って、透視画像からグリッド箔影をほぼ除去した近似透視画像を算出する。さらに、グリッド箔影画像算出ステップにより、透視画像と近似透視画像との差分に基づいて、グリッド箔影だけの画像としてグリッド箔影画像を算出する。このグリッド箔影画像には、グリッド箔影の不均一が存在しているので、箔影標準画像算出ステップにより、グリッド箔影画像を長さ方向に平均化して、歪み等の影響を除いた箔影標準画像を求める。次に、箔影除去ステップにより、透視画像と箔影標準画像との差分に基づいて透視画像からグリッド箔影を除いた箔影除去画像を求める。このように、抽出ステップにより比較的確度高く、しかもランダムな量子ノイズの影響をできるだけ回避して抽出した非影響画素に基づき近似透視画像を求めているので、近似透視画像の精度を従来に比較して向上させることができる。したがって、近似透視画像に基づき順次に算出されるグリッド箔影画像、箔影標準画像の精度を従来に比較して向上させることができる。その結果、ランダムな量子ノイズの影響を抑制しつつ、箔影除去画像における同期型グリッドの歪みによるノイズを除去することができる。
【００１７】
また、この発明において、前記グループを構成する所定個数を４画素とし、前記所定数の票を１票とした場合には、前記投票ステップは、行方向の２つ前の画素及び２つ後の画素に１票ずつ投票し、前記選出ステップは、得票数が２となった画素を非影響画素とするとともに、得票数が１である画素について、行方向における前後４つ隣の画素の得票数が２である場合は、当該画素の得票数を２にする第１の調整ステップと、得票数が１である画素について、行方向における１つ隣の画素の得票数が２である場合は、当該画素の得票数を１から０にする第２の調整ステップと、得票数が１である画素について、隣接する画素と検出信号値を比較して、検出信号値が大きい方の画素の得票数を１から２とし、検出信号値が小さい方の画素の得票数を０にする第３の調整ステップと、得票数が１である画素について、行方向における前後２つ隣の画素のうちいずれか一方の得票数が２である場合は、当該画素の得票数を１から０にする第４の調整ステップと、を備えた調整ステップを、前記投票ステップと前記選出ステップとの間に備えていることが好ましい（請求項２）。
【００１８】
グループを構成する画素数を４個とし、投票する数を１票とした場合、まず投票ステップでは、行方向の２つ前の画素と２つ後の画素に対して１票ずつ投票する。そして、選出ステップでは、この時点で得票数が２となった画素を非影響画素として選出する。さらに、この時点では、グリッド箔影の影響を受けているか否かが不明な得票数＝１の画素が存在している。そこで、第１〜第４の調整ステップからなる調整ステップを、得票数が１となっている全画素を対象に実施する。まず、第１の調整ステップでは、行方向における前後４つ隣の画素の得票数が２である場合、当該画素の得票数を１から２に調整する。これは、４画素が一つのグループの場合、得票数が２の画素の４つ隣の画素はグリッド箔影の影響を受けていない確率が高いからである。次に、第２の調整ステップでは、行方向における１つ隣の画素の得票数が２である場合、当該画素の得票数を１から０に調整する。これは、グリッド箔影の影響を受けていない画素同士の隣接する確率が低いことによる。次に、第３の調整ステップでは、隣接する画素同士の検出信号値を比較し、検出信号値が大きい方を２とし、小さい方を０に調整する。これは、１票の画素が隣接している場合には、検出信号値の大きな方がグリッド箔影の影響を受けていない確率が高いからである。次に、第４の調整ステップでは、前後２つ隣の画素のうちいずれか一方が２票である場合、当該画素の得票数を０に調整する。これは、近くにグリッド箔影の影響を受けていない画素があれば、当該画素はグリッド箔影の影響を受けている確率が高いことによる。これらの調整ステップにより、多くの得票数＝１の画素が得票数＝０か得票数＝２に調整されるので、各グループ内で非影響画素を抽出することができる。
【００１９】
また、この発明において、前記第４の調整ステップを実施しても得票数が１である画素が存在する場合は、当該画素の得票数を２にする第５の調整ステップをさらに備えていることが好ましい（請求項３）。端部に位置するグループでは、一方側のグループからしか投票されないので、得票数が１となったままの画素が存在する。そこで、この残った画素については、その得票数を２に調整する。これにより、端部の非影響画素を抽出して、補間処理に生かすことができるので、端部における補間処理も精度を高くすることができる。
【００２０】
また、この発明において、前記抽出ステップの後、所定の範囲内にて４個の画素を置いて非影響画素が存在し、かつ２個の画素を置いて非影響画素が存在する場合には、３個の画素を両側に置くように非影響画素を強制的に変更する強制変更ステップを備えていることが好ましい（請求項４）。調整ステップにより非影響画素を抽出しても、それはあくまでも確率論的に確度が高いものを抽出しているだけであるので、間違った抽出が生じる恐れがある。そこで、強制変更ステップでは、所定の範囲内で４個の画素を置いて非影響画素が存在し、かつ２個の画素を置いて非影響画素が存在する場合には、間違った抽出である確率が高いと判断する。そして、３個の画素を両側に置くように非影響画素を強制的に変更する。これにより、間違った抽出による近似透視画像の精度低下を抑制することができる。
【００２１】
また、請求項５に記載の発明は、放射線により撮影を行う放射線撮影装置において、被検体に放射線を照射する放射線照射手段と、被検体を透過した放射線を検出する画素を２次元アレイ状に配置された放射線検出器と、グリッド箔影が前記放射線検出器の画素の中央に映るように一定間隔で配置された同期型グリッドと、透視画像を構成する画素群のうち、行方向における各行内の画素群を所定個数で構成されるグループに分けるグループ化処理部と、各グループ内において前記グリッド箔影の影響を最も受けている画素を最影響画素として選択する最影響画素選択処理部と、各グループ内の前記最影響画素を基準として、行方向の前後に離れた他の画素に所定数の票を投じる投票処理部と、各グループ内で最も得票数が多い画素を前記グリッドの箔影の影響を受けていない非影響画素として選出する選出処理部とを備えた抽出部と、前記非影響画素群の検出信号値に基づき補間処理を行って近似透視画像を求める近似透視画像算出部と、前記透視画像と前記近似透視画像との差分に基づいて、グリッド箔影画像を求めるグリッド箔影画像算出部と、前記グリッド箔影の長さ方向に前記グリッド箔影画像を平均化して、箔影標準画像を求める箔影標準画像算出部と、前記透視画像と前記箔影標準画像との差分に基づき、前記透視画像から前記グリッド箔影を除去して箔影除去画像を求める箔影除去部と、を備えていることを特徴とするものである。
【００２２】
［作用・効果］請求項５に記載の発明によれば、放射線照射手段により放射線を被検体に対して照射し、被検体を透過した放射線を放射線検出器により検出する。この透視画像には、同期型グリッドのグリッド箔影が映り込んでいる。
【００２３】
そこで、グループ化処理部により、行方向にある画素群をグループ化し、最影響画素選択処理部により、各グループ内で最影響画素を選択する。最影響画素は、グリッド箔影の影響を最も受けている画素であり、グリッド箔影の影響を受けていない画素を選択することに対して比較的容易に、かつ比較的確実に選択できる。次に、投票処理部により、各グループ内の最影響画素を基準として、その行方向の前後に離れた他の画素に投票を行い、選出処理部により、各グループ内で最も得票数が多い画素を、グリッド箔影の影響を受けていない非影響画素として選出する。このような処理を抽出部で実施することにより、放射線のランダムな量子ノイズに起因して検出信号値が変動する画素群の中から、グリッド箔影の影響を受けていない画素を比較的高い確度で抽出することができる。
【００２４】
そして、近似透視画像算出部により、非影響画素群の検出信号値に基づき補間処理を行って、透視画像からグリッド箔影をほぼ除去した近似透視画像を算出する。さらに、グリッド箔影画像算出部により、透視画像と近似透視画像との差分に基づいて、グリッド箔影だけの画像としてグリッド箔影画像を算出する。このグリッド箔影画像には、グリッド箔影の不均一が存在しているので、箔影標準画像算出部により、グリッド箔影画像を長さ方向に平均化して、歪み等の影響を除いた箔影標準画像を求める。次に、箔影除去部により、透視画像と箔影標準画像との差分に基づいて透視画像からグリッド箔影を除いた箔影除去画像を求める。このように、抽出部により比較的確度高く、しかもランダムな量子ノイズの影響をできるだけ回避して抽出した非影響画素に基づき近似透視画像を求めているので、近似透視画像の精度を従来に比較して向上させることができる。したがって、近似透視画像に基づき順次に算出されるグリッド箔影画像、箔影標準画像の精度を従来に比較して向上させることができる。その結果、ランダムな量子ノイズの影響を抑制しつつ、箔影除去画像における同期型グリッドの歪みによるノイズを除去することができる。
【００２５】
また、この発明において、前記グループを構成する所定個数を４画素とし、前記所定数の票を１票とした場合には、前記投票処理部は、行方向の２つ前の画素及び２つ後の画素に１票ずつ投票し、前記選出処理部は、得票数が２となった画素を非影響画素とするとともに、得票数が１である画素について、行方向における前後４つ隣の画素の得票数が２である場合は、当該画素の得票数を１から２にする第１の調整部と、得票数が１である画素について、行方向における１つ隣の画素の得票数が２である場合は、当該画素の得票数を１から０にする第２の調整部と、得票数が１である画素について、隣接する画素と検出信号値を比較して、検出信号値が大きい方の画素の得票数を１から２とし、検出信号値が小さい方の画素の得票数を１から０にする第３の調整部と、得票数が１である画素について、行方向における前後２つ隣の画素のうちいずれか一方の得票数が２である場合は、当該画素の得票数を１から０にする第４の調整部と、を備えた調整部を、前記投票処理部と前記選出処理部との間に備えていることが好ましい（請求項６）。
【００２６】
また、この発明において、前記調整部は、前記第４の調整部による調整を実施しても得票数が１である画素が存在する場合は、当該画素の得票数を２にする第５の調整部をさらに備えていることが好ましい（請求項７）。
【００２７】
また、この発明において、前記抽出部による処理の後、所定の範囲内にて４個の画素を置いて非影響画素が存在し、かつ２個の画素を置いて非影響画素が存在する場合には、３個の画素を両側に置くように非影響画素を強制的に変更する強制変更部をさらに備えていることが好ましい（請求項８）。
【発明の効果】
【００２８】
この発明に係るグリッド箔影除去方法によれば、抽出ステップにより比較的確度高く、しかもランダムな量子ノイズの影響をできるだけ回避して抽出した非影響画素に基づき近似透視画像を求めているので、近似透視画像の精度を従来に比較して向上させることができる。したがって、近似透視画像に基づき順次に算出されるグリッド箔影画像、箔影標準画像の精度を従来に比較して向上させることができる。その結果、ランダムな量子ノイズの影響を抑制しつつ、箔影除去画像における同期型グリッドの歪みによるノイズを除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施例に係るＸ線透視撮影装置の概略構成を示す全体図である。
【図２】グリッドを示す縦断面図である。
【図３】グリッド箔の斜視図である。
【図４】グリッド及びＦＰＤの関係を示す縦断面図である。
【図５】ＳＩＤについての説明図である。
【図６】Ｃ型アームを移動した状態を示す図である。
【図７】Ｘ線焦点の移動を説明するための模式図である。
【図８】Ｘ線焦点の移動を説明するための模式図である。
【図９】グリッド箔影がＦＰＤの画素上を移動することを説明するための模式図である。
【図１０】画像処理部のブロック図である。
【図１１】基準ＳＩＤ時におけるＦＰＤとグリッド箔影の位置関係を説明するための模式図である。
【図１２】基準ＳＩＤから外れた場合におけるＦＰＤとグリッド箔影の位置関係を説明するための模式図である。
【図１３】被検体なしの場合におけるグリッド箔影と画素の検出値との関係を示す模式図である。
【図１４】被検体ありの場合におけるグリッド箔影と画素の検出値との関係を示す模式図である。
【図１５】ＦＰＤの一行内における画素の検出値の一例を示し、（ａ）は一行全体の検出値を示し、（ｂ）は中央部Ａの検出値を示し、（ｃ）は端部Ｂの検出値を示す。
【図１６】投票の処理を示す模式図である。
【図１７】画像処理部における動作を示すフローチャートである。
【図１８】非影響画素の抽出処理を示すフローチャートである。
【図１９】抽出処理後の非影響画素を示す模式図であり、（ａ）は不適切な非影響画素を選択した場合を示し、（ｂ）は強制変更処理後を示す。
【図２０】本発明による処理を示す図であり、（ａ）は箔影除去画像を示し、（ｂ）は選択された非影響画素を示す。
【図２１】提案例による処理を示す図であり、（ａ）は箔影除去画像を示し、（ｂ）は選択された非影響画素を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。なお、この実施例では、放射線撮影装置として、Ｘ線透視撮影装置を例にとって説明する。図１は、実施例に係るＸ線透視撮影装置の概略構成を示す全体図であり、図２は、グリッドを示す縦断面図であり、図３は、グリッド箔の斜視図である。
【００３１】
このＸ線透視撮影装置１は、Ｘ線管３と、同期型グリッド５と、平面検出器７（以下、フラットパネルディテクタを略したＦＰＤと称す）とを備えている。Ｘ線管３は、被検体ＭにＸ線を照射する。同期型グリッド５は、ＦＰＤ７のＸ線入射側に取り付けられ、散乱Ｘ線を除去する。ＦＰＤ７は、Ｘ線管３から照射された透過Ｘ線を検出する。Ｘ線管３と同期型グリッド５及びＦＰＤ７は、Ｃ型アーム９の両端部に互いに対向して取り付けられている。Ｃ型アーム９は、アーム支持体１１によって支持され、Ｃ型アーム移動機構１３により移動される。Ｃ型アーム移動機構１３は、Ｃ型アーム移動制御部１５により制御される。
【００３２】
なお、上述したＸ線管３がこの発明における「放射線照射手段」に相当し、ＦＰＤ７がこの発明における「放射線検出手段」に相当する。
【００３３】
Ｃ型アーム９は、被検体Ｍが載置されている天板１７に対して、鉛直方向Ｒ１に昇降可能に構成されている。アーム支持体１１は、鉛直方向の軸芯周りＲ２に回転可能に構成されている。また、Ｃ型アーム９は、水平方向の軸芯周りＲ３に回転可能に構成され、アーム支持体１１に対して円弧を描くような回動方向Ｒ４に移動可能に構成されている。また、Ｃ型アーム９は、Ｘ線管３と、ＦＰＤ７との間の距離であるＳＩＤ（Source Image Distance）を調節するために、Ｃ型アーム移動機構１３によって同期型グリッド５及びＦＰＤ７を鉛直方向Ｒ５に移動可能に構成されている。
【００３４】
また、Ｘ線透視撮影装置１は、Ｘ線管制御部１９と、Ａ／Ｄ変換器２１と、画像処理部２３と、主制御部２５と、入力部２７と、モニタ２９と、記憶部３１などを備えている。
【００３５】
Ｘ線管制御部１９は、Ｘ線管３に与える管電圧や管電流を制御する。Ａ／Ｄ変換器２１は、ＦＰＤ７から出力されるＸ線検出信号をアナログからデジタルに変換する。画像処理部２３は、デジタルのＸ線検出信号に対して種々の画像処理を行う。主制御部２５は、ＣＰＵなどを備え、Ｘ線管制御部１９等を統括的に制御する。入力部２７は、マウス等の入力デバイスで構成され、撮影者が様々な設定を行うために操作される。モニタ２９は、Ｘ線診断のための操作画面や、撮影されたＸ線透視画像などの各種表示を行う。記憶部３１は、ハードディスクや半導体メモリなどの記憶デバイスで構成され、Ｘ線透視画像や各種のデータを記憶する。
【００３６】
同期型グリッド５について、図２及び図３を参照して説明する。同期型グリッド５は、ＦＰＤ７のＸ線検出面を覆うように配置されている。また、同期型グリッド５は、縦（Ｙ）方向に延伸加工され、短冊状を呈するグリッド箔５ａを備えている。グリッド箔５ａは、Ｘ線を吸収する部材で構成されている。グリッド箔５ａは、それぞれの平坦面が、Ｘ線管３の焦点Ｆと、ＦＰＤ７のＸ線検出面とを結ぶ直線に沿うように傾斜姿勢で配置されている。換言すると、同期型グリッド５は、グリッド箔５ａの影（以下、単に箔影と称する）がＦＰＤ７のＸ線検出画素ＤＵの中央に映るように、グリッド箔５ａを配列して構成されている。
【００３７】
図３及び図４を参照してグリッド箔５ａについて説明する。なお、図４は、グリッド及びＦＰＤの関係を示す縦断面図である。
【００３８】
グリッド箔５ａは、横（Ｘ）方向に所定間隔を空けて配列されている。配列ピッチＧｐは、例えば、４００μｍである。この配列ピッチＧｐは、ＦＰＤ７のＸ線検出画素ＤＵの幅ＷＤＵと同期して適宜設計される。つまり、基準ＳＩＤにおけるＣ型アーム標準位置において、グリッド箔５ａの箔影がＸ線検出画素ＤＵ上に予め決められた画素間隔で映るように配置されている。この実施例においては、例えば、Ｘ線検出画素ＤＵの幅ＷＤＵが１００μｍであるので、Ｘ線検出画素ＤＵに対して横方向に４個に１個の割合で箔影が映される。
【００３９】
上述したグリッド箔５ａは、モリブデン、タングステン、鉛、タンタル等の単体、あるいはこれらを主成分とする合金で構成されている。これらの金属は、原子番号が大きく、Ｘ線の吸収率が高い材料であることが好ましい。グリッド箔５ａは、一般的に、２０〜５０μｍの厚みを有する。また、グリッド箔５ａは、圧延や切断等によって製造されるが、重金属やその合金で構成されているので、グリッド箔５ａの厚みや幅などの形状に均一性を求めることは非常に困難である。このグリッド箔５ａの形状に不均一性を有することも、箔影が検出値にバラツキを生じさせる一因となっている。
【００４０】
ＦＰＤ７は、Ｘ線を電荷信号に変換するＸ線検出画素ＤＵが二次元アレイ状に配置されている。具体的には、例えば、１４４０×１４４０個のＸ線検出画素ＤＵが配置されている。
【００４１】
ここでＳＩＤについて説明する。ＳＩＤとは、Ｘ線管３内のＸ線源の焦点ＦとＦＰＤ７との垂直距離のことである。ＳＩＤを短くすると、被検体Ｍの拡大透視画像を得ることができる。その一方、ＳＩＤを長くすると、被検体Ｍの広範囲視野透視画像を得ることができる。つまり、ＳＩＤを調節することで、透視画像のズーム調整を行うことができる。この実施例では、ＳＩＤが１０００ｍｍの場合を「基準ＳＩＤ」として設定しているものとする。この基準ＳＩＤ時におけるＣ型アーム標準位置では、ＦＰＤ７上における横方向に、Ｘ線検出画素ＤＵの４個に１個の割合で箔影が映るように、グリッド箔５ａとＦＰＤ７とが位置合わせされている。これは、Ｃ型アーム標準位置ではＣ型アーム９の剛性によるたわみが無いと考えられるからである。また、Ｃ型アーム標準位置とは、図１に示すように、Ｃ型アーム９が天板１７や検査室に対して三次元的に決まった位置関係にあり、検査の度にＣ型アームの初期設定の位置となる。
【００４２】
ここで図５を参照する。なお、図５は、ＳＩＤについての説明図である。
ＳＩＤを変えるとＸ線検出面上の箔影が移動する。例えば、基準ＳＩＤよりもＳＩＤを長くした延伸ＳＩＤでは、ＦＰＤ７の中央部の箔影はあまり影響を受けないが、ＦＰＤ７の中央から側端部に近づくにつれて、箔影はＦＰＤ７の内側に移動する。また、逆に基準ＳＩＤよりもＳＩＤを短くすると、箔影はＦＰＤ７の外側へ移動する。
【００４３】
なお、上述したような箔影の移動は、Ｃ型アーム９を旋回等させた場合であっても発生する。ここで、図６〜図９を参照する。図６は、Ｃ型アームを移動した状態を示す図であり、図７及び図８は、Ｘ線焦点の移動を説明するための模式図であり、図９は、グリッド箔影がＦＰＤの画素上を移動することを説明するための模式図ある。
【００４４】
例えば、図６に示すような姿勢となるようにＣ型アーム９を旋回させると、Ｃ型アーム５の剛性によって「たわみ」が生じる。すると、これに伴ってＸ線管３のＸ線焦点も移動するので、基準ＳＩＤにおいても箔影が微小であるが移動する。この移動は、例えば、最大で２ｍｍ程度である。例えば、図７に示すように、Ｘ線管３のＸ線焦点Ｆが微小に移動すると、Ｘ線焦点ＦとＦＰＤ７の検出面とを結ぶ直線と、グリッド箔５ａの平坦面の傾斜角度とが不一致となる。そのため、Ｘ線検出面上を箔影が微小に移動することになる。図８に示すように、基準ＳＩＤが１０００ｍｍであって、同期型グリッド５とＦＰＤ７との距離が２０ｍｍである場合は、Ｘ線管３の焦点Ｆから同期型グリッド５までの距離と、同期型グリッド５からＦＰＤ７までの距離との比は、約５０：１である。したがって、Ｘ線管３の焦点Ｆが２ｍｍ移動した場合、ＦＰＤ７の検出面では、グリッド箔５ａの箔影が約４０μｍ移動することになる。
【００４５】
ここで、グリッド箔５ａの厚みを３０μｍとし、箔影の幅も３０μｍであるとすると、基準ＳＩＤでは、箔影が画素の中央に位置するように設定されているので、箔影から隣接する画素まで約３５μｍの余裕がある。一方、上述したように、Ｘ線管３の焦点Ｆが移動して箔影が４０μｍ移動すると、図９に示すように、予め箔影が映されるように配置された画素から隣接する画素へ箔影がはみ出すことになる。
【００４６】
このような現象が箔影に生じることに起因して、グリッド箔影の影響を受けていない画素群を固定して近似透視画像を求めると、近似透視画像の精度が低下するので、グリッド箔影が映り込んでいない透視画像の精度が低下するという問題が生じる。この発明は、このような悪影響を抑制することが特徴的になっている。
【００４７】
次に、図１０を参照する。なお、図１０は、画像処理部のブロック図である。
【００４８】
画像処理部２３には、Ａ／Ｄ変換器２１によって変換されたデジタルのＸ線検出信号が入力される。この画像処理部２３は、ＬＯＧ変換部４１と、画像メモリ部４３と、抽出部４５と、近似透視画像算出部４７と、箔影画像算出部４９と、箔影標準画像算出部５１と、減算部５３とを備えている。
【００４９】
ＬＯＧ変換部４１は、デジタルのＸ線検出信号をＬＯＧ変換する機能を備えている。このＬＯＧ変換により、演算を線形和で処理することができるので、後段における演算負荷を軽減することができる。画像メモリ部４３は、ＬＯＧ変換されたＸ線検出信号に基づく透視画像を格納するとともに、バッファとしても機能する。抽出部４５は、詳細を後述するが、画像メモリ部４３に格納されている透視画像に基づいて、箔影の影響を受けていない画素を非影響画素として抽出する機能を備えている。近似透視画像算出部４７は、抽出部４５により抽出された非影響画素群に基づき補間処理を行い、画像メモリ部４３の透視画像から箔影を除去した近似透視画像を算出する。箔影画像算出部４９は、透視画像から近似透視画像との差分を演算して、グリッド箔５ａの画像であるグリッド箔影画像を算出する。箔影標準画像算出部５１は、グリッド箔影画像をグリッド箔５ａの長さ方向に平均化処理することにより箔影標準画像を算出する。減算部５３は、透視画像と箔影標準画像との差分を演算して、透視画像から箔影を除去した箔影除去画像を算出する。
【００５０】
なお、上述した箔影画像算出部４９がこの発明における「グリッド箔影画像算出部」に相当し、減算部５３がこの発明における「箔影除去部」に相当する。
【００５１】
ここで図１１及び図１２を参照する。なお、図１１は、基準ＳＩＤ時におけるＦＰＤとグリッド箔影の位置関係を説明するための模式図であり、図１２は、基準ＳＩＤから外れた場合におけるＦＰＤとグリッド箔影の位置関係を説明するための模式図である。
【００５２】
例えば、基準ＳＩＤでは、図１１に示すように、ＦＰＤ７のＸ線検出画素ＤＵに箔影が映るように設計されている。つまり、ＦＰＤ７のＸ線検出器画素ＤＵを行方向（横方向）にＰ４ｎ＋１（但し、ｎは０以上の整数）とすると、４画素ごと（３画素を間に置いた３画素置きとも言える）にＰ４ｎ＋１で表される画素上に箔影が映る。また、グリッド箔５ａの形状は、厳密には均一でなく、グリッド箔５ａの配列にも微小なズレがあるので、箔影５５や箔影５７のように、箔影の幅（行方向の幅）にバラツキが生じている。しかしながら、４個の画素（Ｐ４ｎ＋１、Ｐ４ｎ＋２、Ｐ４ｎ＋３、Ｐ４ｎ＋４）からなるグループのうち、画素Ｐ４ｎ＋１以外の画素Ｐ４ｎ＋２、Ｐ４ｎ＋３、Ｐ４ｎ＋４による画素群は、箔影５５の影響を受けていない非影響画素である。したがって、これらの画素群のいずれかを用いて箔影画像算出部４９により補間処理を行えばよい。但し、Ｘ線にはランダムな量子ノイズが存在するので、画素値（Ｘ線の検出信号値）だけに基づいて非影響画素を選択すると、不適切な画素を非影響画素として選択することがある。
【００５３】
また、例えば、基準ＳＩＤから外れた場合や、上述したようにＣ型アーム９を移動させた場合には、図１２に示すように、基準ＳＩＤの設計値における箔影の位置よりも箔影の位置が移動する。例えば、箔影５９は、４個の画素（Ｐ４ｎ＋１、Ｐ４ｎ＋２、Ｐ４ｎ＋３、Ｐ４ｎ＋４）からなるグループの中で、画素Ｐ４ｎ＋１と隣接する画素Ｐ４ｎ＋２とにまたがって映っている。また、他の条件では、箔影６１は、画素Ｐ４（ｎ＋１）＋１上から画素Ｐ４ｎ＋４上に完全に移動することもある。このように、箔影の影響を受けない画素は、Ｃ型アーム９の姿勢によっても変わるので、非影響画素を抽出するために工夫が必要となる。
【００５４】
ここで図１３及び図１４を参照する。なお、図１３は、被検体なしの場合におけるグリッド箔影と画素の検出値との関係を示す模式図であり、図１４は、被検体ありの場合におけるグリッド箔影と画素の検出値との関係を示す模式図である。
【００５５】
図１３（ａ）に示すように、被検体Ｍを天板１７に載置していない状態でＸ線撮影を行った場合には、Ｘ線検出信号値が次のようになる。つまり、図１３（ｂ）に示すように、グリッド箔５ａが映る画素Ｐ４ｎ＋１でのＸ線検出信号値（●印）は、他の画素でのＸ線検出信号値（△印、□印）よりも約２０％低い値になる。
【００５６】
次に、図１４（ａ）に示すように、被検体Ｍを天板１７に載置した状態でＸ線撮影を行った場合には、Ｘ線検出信号値が次のようになる。つまり、図１４（ｂ）に示すように、箔影が映る画素Ｐ４ｎ＋１でのＸ線検出信号値（●印）は、他の画素におけるＸ線検出信号値（△印、□印）よりも低い値となる。
【００５７】
なお、ここで、図１５を参照して、実際の測定値をグラフ化したものを示す。図１５は、ＦＰＤの一行内における画素の検出値の一例を示し、（ａ）は一行全体の検出値を示し、（ｂ）は中央部Ａの検出値を示し、（ｃ）は端部Ｂの検出値を示す。ここで使用したＦＰＤ７は、１４４０×１４４０画素の９インチサイズであり、管電圧を６０ｋｅＶとし、基準ＳＩＤから外れた延伸ＳＩＤ＝１１５０ｍｍである。
【００５８】
図１５（ａ）に示すように、ＦＰＤ７の一行内におけるＸ線検出画素ＤＵの画素番号１〜１４４０のうち、４カ所においてＸ線検出信号値の大小関係が入れ替わっている箇所がある。これらの箇所は、上述した画素またがりが生じていることを示している。図１５（ｂ）は、図１５（ａ）の中央部Ａを拡大したものであり、ここでは４画素ごと（３画素置き）の等間隔で箔影が映っていることがわかる。また、図１５（ｃ）は、図１５（ａ）の端部Ｂを拡大したものであるが、ここでは画素またがりを含むので、Ｘ線検出信号値は複雑なパターンとなることが分かる。このような複雑なパターンが発生することは、非影響画素を抽出することの難しさをも示している。
【００５９】
図１０及び図１６を参照する。図１６は、投票の処理を示す模式図である。なお、図１６中において、●印は、最も箔影の影響を受けている画素を示し、○印は、最も箔影の影響を受けていない画素を示し、ハッチングした○印は、それらのいずれにもあたらない画素を示している。
【００６０】
上述した非影響画素の抽出は、抽出部４５によって行われる。抽出部４５は、グループ化処理部７１と、最影響画素選択処理部７３と、投票処理部７５と、調整部７７と、選出処理部７９と、強制変更部８１とを備えている。
【００６１】
なお、上記の調整部７７がこの発明における「第１の調整部から第５の調整部」に相当する。
【００６２】
グループ化処理部７１は、図１６（ａ）に示すように、ＦＰＤ７の行方向（横方向）における複数個の画素ｉ（但し、ｉ＝１〜Ｎ）を対象にして、所定個数で構成されるグループに分ける処理を行う（図１６（ｂ））。ここでは、例えば、グループを構成する画素群は４個であるとする。つまり、グループ化処理部７１は、複数個の画素群を連続する４個ずつの画素群に分ける。図１６（ｂ）では、画素ｉ，画素ｉ＋１，画素ｉ＋２，画素ｉ＋３と、画素ｉ＋４、画素ｉ＋５，画素ｉ＋６，画素ｉ＋７と、画素ｉ＋８、画素ｉ＋９，画素ｉ＋１０，画素ｉ＋１１と、画素ｉ＋１２……のようにグループ化を図っている。最影響画素選択処理部７３は、グループ化処理部７１でグループ化された画素群に対して、グループごとに処理を行う。具体的には、各グループ内においてグリッド箔影５ａの影響を最も受けている一つの画素を「最影響画素」として選択する。これは、検出信号値が極端に低いものを選択すればよいので、非影響画素を見出すことに比較して容易である。具体的には、各グループ内の画素ｉ＋２，ｉ＋６，ｉ＋１０が最影響画素として選択されることになる。
【００６３】
投票処理部７５は、最影響画素選択処理部７３で選択された、各グループ内の最影響画素ｉ＋２，ｉ＋６，ｉ＋１０の位置を基準として、各最影響画素ｉ＋２，ｉ＋６，ｉ＋１０の行方向における二つ前及び二つ後に位置している画素ｉ，ｉ＋４，ｉ＋８，ｉ＋１２に対して所定数の票を投じる（図１６（ｃ））。ここでは、所定数の票を「１」票としている。選出処理部７９は、投票処理部７５で投票の結果に基づき、箔影の影響を最も受けていない画素を「非影響画素」として選出する。投票数を１票とし、二つ前後の画素に票を投じ、グループの画素数が４個であることから、この時点における各画素ｉの得票数をＧ（ｉ）とすると、得票数Ｇ（ｉ）は、０，１，２のいずれかとなる。Ｇ（ｉ）＝０の画素は、箔影の影響を受けている画素であることを示し、Ｇ（ｉ）＝２の画素は、最も箔影の影響を受けていない画素であることを示す。したがって、選出処理部７９は、得票数Ｇ（ｉ）＝２の画素を非影響画素として選出する。
【００６４】
このように、箔影が４画素ごとに映るように設計されており、かつ、グループがその４画素ごとに設定され、かつ、各々のグループ内における最影響画素から、グループを構成する画素数の半分である２画素分だけ離れた位置に投票を行うことにより、一定の場所に投票数のピークを形成させることができる。しかも、そのピークが箔影の影響を受けにくい画素の位置にあたる確度が高いので、非影響画素を確度高く選出できる。
【００６５】
ところで、得票数Ｇ（ｉ）＝１の画素は、箔影の影響を受けているか否かが不明なものであることを示す。そこで、Ｇ（ｉ）＝１の画素群を対象にして調整部７７が次のような調整を行う。
【００６６】
まず、行方向における前後４つ隣の画素の得票数Ｇ（ｉ）＝２である場合（つまり、Ｇ（ｉ−４）＝２またはＧ（ｉ＋４）＝２）、当該画素の得票数Ｇ（ｉ）を１から２に調整する。これは、４画素が一つのグループであるので、得票数Ｇ（ｉ）＝２の画素の４つ隣の画素は箔影の影響を受けていない確率が高いからである。次に、行方向における１つ隣の画素の得票数Ｇ（ｉ）＝２である場合（つまり、Ｇ（ｉ−１）＝２またはＧ（ｉ＋１）＝２）、当該画素の得票数Ｇ（ｉ）を１から０に調整する。これは、箔影の影響を受けていない画素同士の隣接する確率が低いことによる。次に、Ｇ（ｉ）＝１である画素のうち、隣接する画素の検出信号値を比較し、検出信号値が大きい方の投票数を２とし、小さい方の投票数を０に調整する。これは、Ｇ（ｉ）＝１の画素が隣接している場合には、検出信号値の大きな方が箔影の影響を受けていない確率が高いからである。次に、前後２つ隣の画素のうちいずれか一方が２票である場合（つまり、Ｇ（ｉ−２）＝２またはＧ（ｉ＋２）＝２）、当該画素の得票数を０に調整する。これは、近くに箔影の影響を受けていない画素があれば、当該画素は箔影の影響を受けている確率が高いことによる。これらの調整により、得票数Ｇ（ｉ）＝１となった多くの画素が得票数Ｇ（ｉ）＝０か得票数Ｇ（ｉ）＝２に調整されるので、各グループ内で非影響画素を抽出することができる。
【００６７】
また、調整部７７は、上述した処理の後、未だに得票数Ｇ（ｉ）＝１となったままの画素が存在した場合、当該画素の得票数Ｇ（ｉ）＝２に変更する。ＦＰＤ７の端部に位置するグループでは、一方側のグループからしか投票されないので、得票数Ｇ（ｉ）＝１となったままの画素が存在する。そこで、この残った画素については、その得票数Ｇ（ｉ）＝２に調整することにより、端部の非影響画素を抽出して、補間処理に生かすことができる。したがって、ＦＰＤ７の端部における補間処理も精度を高くすることができる。
【００６８】
また、上記の調整を行い、選出処理部７９で非影響画素が選出された後、強制変更部８１は、強制変更条件を満たすか否かを判断し、満たす場合には、次のような強制変更を行う。
【００６９】
上述した調整により非影響画素を抽出しても、それはあくまでも確率論的に確度が高いものを抽出しているだけであるので、間違った抽出が生じる恐れがある。ランダムなノイズが存在しない理想条件の下においては、使用ＳＩＤが基準ＳＩＤよりも長い場合には、一行内のほとんどの非影響画素は３個の画素を置いて発生する。一行内の数カ所のみで非影響画素は２個の画素を置いて発生し、また、２個の画素を置いた非影響画素はほぼ均等間隔に離れて発生する。逆に、使用ＳＩＤが基準ＳＩＤよりも短い場合には、一行内のほとんどの非影響画素は３個の画素を置いて発生し、一行内の数カ所のみで非影響画素は４個の画素を置いて発生して、また、４個の画素を置いた非影響画素はほぼ均等間隔に離れて発生する。すなわち、全てのＳＩＤで２個の画素を置いた非影響画素と４個の画素を置いた非影響画素が同時に発生することはない。そこで、所定の範囲内（例えば、５個の非影響画素の範囲）で４個の画素を置いて非影響画素が存在し、かつ２個の画素を置いて非影響画素が存在するという「強制変更条件」を満たしていると強制変更部８１が判断した場合には、間違った抽出である確率が高いとする。そして、３個の画素を両側に置くように非影響画素を強制的に変更する。これにより、間違った抽出による近似透視画像の精度低下を抑制することができる。
【００７０】
次に、図１７及び図１８を参照して、上述したＸ線撮影装置１によりＸ線透視撮影が行われる場合の処理について説明する。なお、図１７は、画像処理部における動作を示すフローチャートであり、図１８は、非影響画素の抽出処理を示すフローチャートである。
【００７１】
まず、フローチャートにおける処理の前に行われるＸ線透視撮影について説明する。撮影者は、入力部２７にＳＩＤ量、Ｃ型アーム９の移動量、管電圧、管電流等を設定する。主制御部２５は、設定されたＳＩＤ量及びＣ型アーム９の移動量をＣ型アーム移動制御部１５へ出力する。Ｃ型アーム移動制御部１５は、Ｃ型アーム移動機構１３を操作してＣ型アーム９を移動させる。また、主制御部２５は、設定された管電圧、管電流でＸ線管３を制御するようにＸ線管制御部１９へ指示を出す。次に、撮影者が入力部２７からＸ線撮影の開始を指示すると、主制御部１３は、Ｘ線管制御部１９とＦＰＤ７を制御する。Ｘ線管制御部１９は、主制御部１３からの指示に基づきＸ線管３に対し、指示された管電圧や管電流を印加する。すると、Ｘ線管３からＸ線が被検体Ｍに対して照射される。被検体Ｍを透過したＸ線は、同期型グリッド５にて散乱Ｘ線を抑制されつつ、ＦＰＤ７に入射してＸ線検出画素ＤＵによって検出される。Ｘ線検出画素ＤＵによって検出されたＸ線検出信号は、画像処理部２３へ出力され、ＬＯＧ変換部４１にてＬＯＧ変換される。ＬＯＧ変換されたＸ線検出信号は、画像メモリ部４３にて透視画像として記憶される。
【００７２】
ステップＳ１
抽出処理部４５は、非影響画素を抽出する処理を行う。具体的には、図１８のフローチャートの手順で行われる。
【００７３】
ステップＴ１
グループ化処理部７１は、上述したように一行内にある全画素を対象にしてグループ化を図る。このグループ化は、ＦＰＤ７の全行を対象に行われる。
【００７４】
ステップＴ２
最影響画素選択処理部７３は、上述したように各グループ内において、最も箔影の影響を受けている画素を選択する。
【００７５】
ステップＴ３
投票処理部７５は、最影響画素から離間した前後の画素に対して上述した手順で投票を行う。
【００７６】
ステップＴ４
調整部７７は、得票数が１の画素を対象に、上述したように得票数の調整を行う。
【００７７】
ステップＴ５
選出処理部７９は、各画素の投票結果に基づいて、上述したように非影響画素を選出する。
【００７８】
ステップＴ６，Ｔ７
強制変更部８１は、稀に生じ得る強制変更条件を満たすか否かを判断し、結果に応じて得票数の強制変更を行う。具体例について図１９を参照する。なお、図１９は、抽出処理後の非影響画素を示す模式図であり、（ａ）は不適切な非影響画素を選択した場合を示し、（ｂ）は強制変更処理後を示す。この図中では、白線がステップＴ５において選出された非影響画素を示し、黒線が最影響画素を含む非影響画素以外の画素を示す。
【００７９】
図１９（ａ）は、上述した強制変更条件を満たす場合を示している。具体的には、図中に矢印で示すように、右側の二カ所に、４個の画素を置いて非影響画素が選出され、２個の画素を置いて非影響画素が選出されている。このような選出が行われた場合には、ステップＴ６，Ｔ７で強制変更が行われる。その結果を示すのが、図１９（ｂ）である。この図中では、３個の画素を置いた画素が非影響画素として選出されたように強制変更されている。
【００８０】
なお、上述したステップＴ１がこの発明における「グループ化ステップ」に相当し、ステップＴ２が「最影響画素選択ステップ」に相当し、ステップＴ３が「投票ステップ」に相当し、ステップＴ４が「調整ステップ」に相当し、ステップＴ５が「選出ステップ」に相当する。また、ステップＴ４が「第１〜第５の調整ステップ」に相当し、ステップＴ６，Ｔ７が「強制変更ステップ」に相当する。
【００８１】
図１７のフローチャートに戻る。
【００８２】
ステップＳ２
近似透視画像算出部４７は、抽出部４５から出力された非影響画素群を対象にして、最影響画素群の位置にあたる検出信号値を補間処理によって算出する。そして、画像メモリ部４からの透視画像と、補間結果とに基づいて近似透視画像を算出する。なお、補間処理としては、例えば、キュービック・スプライン法などの３次補間が挙げられる。
【００８３】
ステップＳ３
箔影画像算出部４９は、画像メモリ部４３からの透視画像と、近似透視画像算出部４７からの近似透視画像との差分を演算して、箔影のみのグリッド箔影画像を算出する。
【００８４】
ステップＳ４
箔影標準画像算出部５１は、箔影画像算出部４９からのグリッド箔影画像を、グリッド箔５ａの長さ方向に相当する縦方向に平均化して、グリッド箔影標準画像を算出する。つまり、図１１，図１２に示すように、箔影の形状不均一に起因する箔影のバラツキを平均化することによって補正する。これにより、グリッド箔影画像に含まれる補間誤差を除去する。
【００８５】
ステップＳ５
減算部５３は、画像メモリ部４３の透視画像と、箔影標準画像算出部５１のグリッド箔影標準画像との差分を演算することにより、箔影除去画像を算出する。透視画像から標準化された箔影を除去することにより、補間誤差を除去した被検体のＸ線透視画像を得ることができる。
【００８６】
このようにして求められた被検体のＸ線透視画像は、主制御部２５を介してモニタ２９に表示されたり、記憶部３１に格納されたりする。
【００８７】
なお、上述したステップＳ１がこの発明の「抽出ステップ」に相当し、ステップＳ２が「近似透視画像算出ステップ」に相当し、ステップＳ３が「グリッド箔影画像算出ステップ」に相当し、ステップＳ４が「箔影標準画像算出ステップ」に相当し、ステップＳ５が「箔影除去ステップ」に相当する。
【００８８】
次に、図２０及び図２１を参照する。なお、図２０は、本発明による処理を示す図であり、（ａ）は箔影除去画像を示し、（ｂ）は選択された非影響画素を示す。また、図２１は、提案例による処理を示す図であり、（ａ）は箔影除去画像を示し、（ｂ）は選択された非影響画素を示す。
【００８９】
本発明は、図２０（ｂ）に示すように、非影響画素がほぼ均等間隔で抽出されている。その結果、図２０（ａ）に示すように、箔影除去画像であるＸ線透視画像は、アーティファクトのないものとなっている。
【００９０】
一方、提案例は、図２１（ｂ）に示すように、非影響画素が不均等に抽出されている。その結果、図２１（ａ）に示すように、箔影の影響によるアーティファクト（図中で○で囲った領域）が残ったＸ線透視画像となっていることが分かる。
【００９１】
この発明は、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。
【００９２】
（１）上述した実施例では、４個の画素に対してグリッド箔５ａが１枚配置された構成であったが、この発明はこれに限定されるものではない。例えば、８個の画素ごとにグリッド箔５ａが１枚配置される構成であってもよい。その場合には、上述したグループ化を８個ごとに行い、４つ前後の画素に対して投票を行うようにすればよい。
【００９３】
（２）上述した実施例では、最後に残った得票数が１の画素について、その得票数を２に変更するようにしているが、Ｘ線透視画像の周辺部を処理対象としない場合には、そのような処理を省略してもよい。これにより処理にかかる負荷を軽減することができる。
【００９４】
（３）上述した実施例では、強制変更条件を満たすか否かを判断しているが、発生頻度が低い場合には、そのような判断処理を省略するようにしてもよい。これにより、処理負荷を軽減することができるとともに、処理速度を向上させることができる。
【００９５】
（４）上述した実施例では、ＬＯＧ変換部４１により、Ｘ線検出信号をＬＯＧ変換しているが、演算能力に余裕がある場合にはＬＯＧ変換部４１を備える必要はない。これにより構成を簡易化することができ、装置コストを低減することができる。
【符号の説明】
【００９６】
１  …  Ｘ線撮影装置
３  …  Ｘ線管
Ｆ  …  焦点
５  …  同期型グリッド
５ａ  …  グリッド箔影
７  …  ＦＰＤ
Ｍ  …  被検体
９  …  Ｃ型アーム
４５  …  抽出部
７１  …  グループ化処理部
７３  …  最影響画素選択処理部
７５  …  投票処理部
７７  …  調整部
７９  …  選出処理部
８１  …  強制変更部
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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