(57)【要約】【課題】Ｘ線画像を構成するための計算コストをより低減しつつ、Ｘ線画像の高画質化を図ることが可能な、画像処理装置、画像処理方法、および画像処理システムを提供する。【解決手段】Ｘ線源から出力された平行ビームのＸ線の検出結果を示すＸ線検出データが投影により変換された投影データを処理し、Ｘ線検出データに基づくＸ線画像を構成する処理部を備える、画像処理装置が提供される。【選択図】図１０
2014042564.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線源から出力された平行ビームのＸ線の検出結果を示すＸ線検出データが投影により変換された投影データを処理し、前記Ｘ線検出データに基づくＸ線画像を構成する処理部を備える、画像処理装置。
【請求項２】
前記処理部は、前記投影データを分割し、分割した投影データごとに前記Ｘ線画像を構成する、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記処理部は、前記投影データが取得されるごとに、逐次前記Ｘ線画像を構成する、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記平行ビームのＸ線を検出して前記Ｘ線検出データを生成し、生成した前記Ｘ線検出データを前記投影データに変換する検出部をさらに備え、
前記処理部は、前記検出部において変換された前記投影データを処理する、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記平行ビームのＸ線を検出して前記Ｘ線検出データを生成する検出部をさらに備え、
前記処理部は、前記検出部において生成された前記Ｘ線検出データを前記投影データに変換し、変換した投影データを処理する、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記平行ビームのＸ線を出力する前記Ｘ線源を有するＸ線出力部をさらに備える、請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項７】
Ｘ線源から出力された平行ビームのＸ線の検出結果を示すＸ線検出データが投影により変換された投影データを処理し、前記Ｘ線検出データに基づくＸ線画像を構成するステップを有する、画像処理方法。
【請求項８】
平行ビームのＸ線を出力するＸ線源を備えるＸ線出力装置と、
前記平行ビームのＸ線を検出し、前記平行ビームのＸ線の検出結果を示すＸ線検出データを生成し、生成した前記Ｘ線検出データを投影により投影データに変換する検出装置と、
前記Ｘ線検出データが変換された投影データを処理し、前記Ｘ線検出データに基づくＸ線画像を構成する処理部を備える画像処理装置と、
を有する、画像処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、画像処理装置、画像処理方法、および画像処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、Ｘ線源から出力されるＸ線を利用したＣＴ（Computed  Tomography）装置（またはＣＴシステム。以下、同様とする。）や、Ｘ線を利用したトモシンセシス機能を有する装置（またはシステム。以下、同様とする。）は、例えば医療分野などにおいて広く用いられている。Ｘ線を利用したＣＴ装置に係る技術としては、例えば、例えば下記の特許文献１に記載の技術が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３２９７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
Ｘ線を利用したＣＴ装置などは、Ｘ線の検出結果を示すＸ線検出データを処理してＸ線画像を構成する。より具体的には、Ｘ線を利用したＣＴ装置などでは、例えば、Ｘ線検出データが投影データに変換され、投影データから３次元データが再構成されることによって、Ｘ線画像が構成される。
【０００５】
ここで、Ｘ線を利用したＣＴ装置などでは、例えば、コーンビームのＸ線を出力するＸ線源が用いられ、または、特許文献１に記載の技術のようにファンビームのＸ線を出力するＸ線源が用いられる。
【０００６】
しかしながら、コーンビームのＸ線を出力するＸ線源やファンビームのＸ線を出力するＸ線源から出力されたＸ線が検出された結果を示すＸ線検出データが変換された投影データを処理して、Ｘ線画像を構成する場合には、例えばコーンビームやファンビームによる検出強度の広がりや不均一性によって、Ｘ線が当てられる被写体における複数の断層のデータの混ざり込みが、投影データ上に生じる。また、上記のように各断層のデータが混ざり込んだ投影データから３次元データの再構成を厳密に行うためには、全投影データと全再構成データを互いに繰り返し用いて演算する必要がある。
【０００７】
よって、コーンビームのＸ線を出力するＸ線源やファンビームのＸ線を出力するＸ線源から出力されたＸ線が検出された結果を示すＸ線検出データが変換された投影データを処理して、より精度の高いＸ線画像を構成する場合には、Ｘ線画像を構成するための計算コストが非常に大きくなる。
【０００８】
また、Ｘ線画像を構成するための計算をより高速に行うための方法としては、例えば、コーンビームやファンビームによる影響を無視するか、あるいは投影データ上でコーンビームやファンビームを、平行ビームに変換し、Ｘ線画像を構成するための処理を分割して行うことが考えられる。
【０００９】
しかしながら、上記Ｘ線画像を構成するための計算をより高速に行うための方法を用いる場合には、Ｘ線画像の構成際して近似処理が含まれてしまうため、計算精度の低下が避けられず、得られるＸ線画像の精度は低下してしまう。
【００１０】
本開示では、Ｘ線画像を構成するための計算コストをより低減しつつ、Ｘ線画像の高画質化を図ることが可能な、新規かつ改良された画像処理装置、画像処理方法、および画像処理システムを提案する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本開示によれば、Ｘ線源から出力された平行ビームのＸ線の検出結果を示すＸ線検出データが投影により変換された投影データを処理し、上記Ｘ線検出データに基づくＸ線画像を構成する処理部を備える、画像処理装置が提供される。
【００１２】
また、本開示によれば、Ｘ線源から出力された平行ビームのＸ線の検出結果を示すＸ線検出データが投影により変換された投影データを処理し、上記Ｘ線検出データに基づくＸ線画像を構成するステップを有する、画像処理方法が提供される。
【００１３】
また、本開示によれば、平行ビームのＸ線を出力するＸ線源を備えるＸ線出力装置と、上記平行ビームのＸ線を検出し、上記平行ビームのＸ線の検出結果を示すＸ線検出データを生成し、生成した上記Ｘ線検出データを投影により投影データに変換する検出装置と、上記Ｘ線検出データが変換された投影データを処理し、上記Ｘ線検出データに基づくＸ線画像を構成する処理部を備える画像処理装置と、を有する、画像処理システムが提供される。
【発明の効果】
【００１４】
本開示によれば、Ｘ線画像を構成するための計算コストをより低減しつつ、Ｘ線画像の高画質化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係る画像処理装置における本実施形態に係る画像処理方法に係る処理の第１の例を示す流れ図である。
【図２】本実施形態に係る画像処理装置における再構成処理の一例を示す流れ図である。
【図３】本実施形態に係る画像処理方法に係る処理を説明するための説明図である。
【図４】本実施形態に係る画像処理方法に係る処理を説明するための説明図である。
【図５】本実施形態に係る画像処理方法に係る処理を説明するための説明図である。
【図６】本実施形態に係る画像処理装置における本実施形態に係る画像処理方法に係る処理の第２の例を示す流れ図である。
【図７】本実施形態に係る画像処理方法に係る処理を説明するための説明図である。
【図８】本実施形態に係る画像処理装置における本実施形態に係る画像処理方法に係る処理の第３の例を示す流れ図である。
【図９】本実施形態に係る画像処理システムの一例を示す説明図である。
【図１０】本実施形態に係る画像処理装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図１１】本実施形態に係る画像処理装置のハードウェア構成の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１７】
また、以下では、下記に示す順序で説明を行う。
１．本実施形態に係る画像処理方法
２．本実施形態に係る画像処理装置
３．本実施形態に係るプログラム
【００１８】
（本実施形態に係る画像処理方法）
本実施形態に係る画像処理装置の構成について説明する前に、まず、本実施形態に係る画像処理方法について説明する。以下では、本実施形態に係る画像処理装置が、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理を行う場合を例に挙げて、本実施形態に係る画像処理方法について説明する。
【００１９】
［１］本実施形態に係る画像処理方法の概要
上述したように、コーンビームのＸ線を出力するＸ線源やファンビームのＸ線を出力するＸ線源から出力されたＸ線が検出された結果を示すＸ線検出データが変換された投影データを処理して、より精度の高いＸ線画像を構成する場合には、Ｘ線画像を構成するための計算コストが非常に大きくなる。また、上述したＸ線画像を構成するための計算をより高速に行うための方法を用いる場合には、Ｘ線画像の構成際して近似処理が含まれてしまうため、計算精度の低下が避けられず、得られるＸ線画像の精度は低下してしまう。
【００２０】
そこで、本実施形態に係る画像処理装置は、Ｘ線源から出力された平行ビームのＸ線の検出結果を示すＸ線検出データが変換された投影データを処理し、Ｘ線検出データに基づくＸ線画像を構成する。
【００２１】
ここで、本実施形態に係るＸ線検出データとは、例えば、後述する本実施形態に係る検出装置が備える検出器などの検出器によって検出された、被写体を透過した平行ビームのＸ線の検出強度を示すデータである。以下では、本実施形態に係るＸ線検出データと、コーンビームやファンビームのＸ線の検出結果を示すＸ線検出データとを区別するために、本実施形態に係るＸ線検出データを「平行Ｘ線検出データ」と示す場合がある。
【００２２】
上記検出器によって検出された平行ビームのＸ線の検出強度を示す平行Ｘ線検出データは、Ｘ線投影画像として２次元投影されることによって、投影データ（２次元投影データ）に変換される。より具体的には、平行Ｘ線検出データは、例えばラドン変換によって、投影データに変換される。
【００２３】
ここで、平行Ｘ線検出データを投影データに変換する変換処理は、例えば、本実施形態に係るＸ線検出データを生成する本実施形態に係る検出装置（後述する）などの外部装置において行われるが、本実施形態に係る変換処理は、外部装置において行われることに限られない。例えば、本実施形態に係る画像処理装置が、本実施形態に係る変換処理を行ってもよい。以下では、平行Ｘ線検出データを生成する本実施形態に係る検出装置などの外部装置において、本実施形態に係る変換処理が行われる場合、すなわち、本実施形態に係る画像処理装置が、平行Ｘ線検出データが外部装置において既に変換された投影データを処理する場合を主に例に挙げて、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理について説明する。
【００２４】
また、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、後述する本実施形態に係る検出装置などの外部装置から取得した平行Ｘ線検出データが変換された投影データ、または、平行Ｘ線検出データを処理するが、本実施形態に係る画像処理装置が処理する平行Ｘ線検出データが変換された投影データ、または、平行Ｘ線検出データは、上記に限られない。例えば、本実施形態に係る画像処理装置は、自装置（本実施形態に係る画像処理装置）が備える記憶部（後述する）や、外部記録媒体などに記憶されている平行Ｘ線検出データが変換された投影データ、または、平行Ｘ線検出データを、記憶部（後述する）などから読み出して処理してもよい。
【００２５】
より具体的には、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、投影データから３次元データを再構成することによって、Ｘ線画像を構成する。
【００２６】
ここで、本実施形態に係る画像処理装置が、投影データから３次元データを再構成するために行う処理としては、例えば、ＭＬ−ＥＭ（Maximum  Likelihood-Expectation  Maximization）法や、ＯＳ−ＥＭ（Ordered  Subsets-Expectation  Maximization）法、ＭＡＰ−ＥＭ（Maximum  A  Posteriori-Expectation  Maximization）法のような、逐次近似法を用いた処理が挙げられる。以下では、本実施形態に係る画像処理装置が、ＭＬ−ＥＭ法を用いて投影データから３次元データを再構成する場合を主に例に挙げて説明する。なお、本実施形態に係る投影データから３次元データを再構成するために行う処理が、上記に示す逐次近似法を用いた処理に限られないことは、言うまでもない。
【００２７】
上記に示すような逐次近似法を用いた処理では、再構成画像の投影と、再構成画像を補正した画像（補正値）の逆投影とが繰り返されることによって、正解に近い値を得る。よって、本実施形態に係る画像処理装置が、投影データから３次元データを再構成するために行う処理として上記に示すような逐次近似法を用いた処理を行うことによって、精度の高いＸ線画像を構成することができる。
【００２８】
したがって、本実施形態に係る画像処理装置は、Ｘ線画像の高画質化を図ることができる。
【００２９】
また、本実施形態に係る画像処理装置は、上記のように、平行Ｘ線検出データが変換された投影データを処理し、平行Ｘ線検出データに基づくＸ線画像を構成する。ここで、平行Ｘ線検出データを変換した投影データには、上述したコーンビームやファンビームのＸ線の検出結果を示すＸ線検出データを変換した投影データのように、被写体における複数の断層のデータの混ざり込みは生じない。上記は、上述したコーンビームやファンビームによる検出強度の広がりや不均一性の影響を受けないためである。
【００３０】
よって、平行Ｘ線検出データが変換された投影データを処理することによって、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、幾何補正や、歪補正、ノイズ除去などの、コーンビームやファンビームの影響を低減するための処理が不要になる。
【００３１】
したがって、本実施形態に係る画像処理装置は、Ｘ線画像を構成するための計算コストを、上述したコーンビームやファンビームのＸ線の検出結果を示すＸ線検出データを処理する場合よりも、より低減することができる。
【００３２】
また、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、幾何補正や、歪補正、ノイズ除去などの、コーンビームやファンビームの影響を低減するための処理を行う必要がないので、当該コーンビームやファンビームの影響を低減するための処理による近似や画像の劣化が防止される。したがって、本実施形態に係る画像処理装置は、Ｘ線画像の高画質化を図ることができる。
【００３３】
さらに、平行Ｘ線検出データが変換された投影データを処理することによって、投影データ上に被写体における各断層のデータの混ざり込みがないので、本実施形態に係る画像処理装置が被写体における特定の断層に対応する平行Ｘ線検出データのみを処理したとしても、Ｘ線画像の精度の低下は防止される。つまり、平行Ｘ線検出データが変換された投影データを処理することによって、本実施形態に係る画像処理装置では、被写体における特定の断層に対応する平行Ｘ線検出データのみを処理することが可能となる。
【００３４】
したがって、本実施形態に係る画像処理装置は、処理の並列化（例えば、投影データを分割し、分割した投影データごとにＸ線画像を構成する処理。後述する。）が可能であり、処理の高速化を実現することができる。また、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、投影データが取得されるごとに、逐次Ｘ線画像を構成することが可能であるので（後述する）、一度の計算で使用するメモリの使用量を大幅に低減することができる。
【００３５】
［２］本実施形態に係る画像処理方法に係る処理
次に、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理について、より具体的に説明する。
【００３６】
以下では、本実施形態に係る画像処理装置が、平行Ｘ線検出データが外部装置において既に変換された投影データを処理する場合を例に挙げて、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理について説明する。なお、本実施形態に係る画像処理装置が平行Ｘ線検出データを処理する場合には、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、平行Ｘ線検出データを投影データに変換し、変換した投影データを処理する。
【００３７】
［２−１］本実施形態に係る画像処理方法に係る処理の第１の例
図１は、本実施形態に係る画像処理装置における本実施形態に係る画像処理方法に係る処理の第１の例を示す流れ図である。
【００３８】
本実施形態に係る画像処理装置は、投影データが取得されたか否かを判定する（Ｓ１００）。本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、被写体に対応する全ての投影データが、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）などに読み込まれた場合に、投影データが取得されたと判定する。
【００３９】
ステップＳ１００において投影データが取得されたと判定されない場合には、本実施形態に係る画像処理装置は、投影データが取得されたと判定されるまで処理を進めない。
【００４０】
また、ステップＳ１００において投影データが取得されたと判定された場合には、本実施形態に係る画像処理装置は、投影データが示す画像を投影画像Ｐとし、また、本実施形態に係る画像処理装置は、初期再構成画像Ｉ０を設定する（Ｓ１０２）。
【００４１】
ここで、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、全ての画素の画素値が“１”を示す画像など、全ての画素の画素値が正の値の画像を、初期再構成画像Ｉ０として生成することによって、初期再構成画像Ｉ０を設定するが、本実施形態に係る初期再構成画像Ｉ０の設定に係る処理は、上記に限られない。例えば、本実施形態に係る画像処理装置は、より早く後述する再構成処理を完了させるために、ＦＢＰ（Filtered  Back-Projection）法で再構成した画像を初期再構成画像Ｉ０として設定してもよい。また、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、画素値が正の値である任意の画像を初期再構成画像Ｉ０として設定することも可能である。
【００４２】
ステップＳ１０２の処理を行うと、本実施形態に係る画像処理装置は、Ｘ線画像を構成するための再構成処理を行う（Ｓ１０４）。
【００４３】
図２は、本実施形態に係る画像処理装置における再構成処理の一例を示す流れ図である。
【００４４】
本実施形態に係る画像処理装置は、再構成画像Ｉｎ（ｎは、０以上の整数）を投影し、再投影画像Ｐ’を生成する（Ｓ２００）。ここで、本実施形態に係る画像処理装置が最初に投影する対象の再構成画像Ｉｎは、図１のステップＳ１０２において設定した初期再構成画像Ｉ０である。
【００４５】
ステップＳ２００の処理を行うと、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、再投影画像Ｐ’と投影データに基づく投影画像Ｐとを比較し、再投影画像Ｐ’と投影画像Ｐとの比を算出する（Ｓ２０２）。
【００４６】
ステップＳ２０２において再投影画像Ｐ’と投影画像Ｐとの比が算出されると、本実施形態に係る画像処理装置は、再構成処理を終了するか否かを判定する（Ｓ２０４）。本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、例えばステップＳ２０２において算出した再投影画像Ｐ’と投影画像Ｐとの比が、設定されている所定の値以下の場合（または、所定の値より小さい場合）に、再構成処理を終了すると判定する。
【００４７】
ステップＳ２０４において再構成処理を終了すると判定されない場合には、本実施形態に係る画像処理装置は、再投影画像Ｐ’と投影画像Ｐとの比を用いて補正した再投影画像Ｐ’（補正値）を逆投影して、新たな再構成画像Ｉｎ（ｎ＝ｎ＋１）を生成する（Ｓ２０６）。そして、本実施形態に係る画像処理装置は、ステップＳ２００からの処理を繰り返す。
【００４８】
また、ステップＳ２０４において再構成処理を終了すると判定された場合には、本実施形態に係る画像処理装置は、再構成画像ＩｎをＸ線画像（いわゆる、再構成断層画像）とする（Ｓ２０８）。そして、本実施形態に係る画像処理装置は、再構成処理を終了する。
【００４９】
本実施形態に係る画像処理装置は、本実施形態に係る再構成処理として、例えば図２に示す処理を行う。
【００５０】
ここで、本実施形態に係る画像処理装置が、最尤推定を用いた基本的な逐次近似法であるＭＬ−ＥＭ法を用いる場合、本実施形態に係る再構成処理は、例えば下記の数式１で表される。
【００５１】
【数１】
2014042564.tif 000003
【００５２】
上記数式１に示す“ｉ”は、再構成画像Ｉｎにおける座標（被写体における位置に対応する座標）を示し、上記数式１に示す“ｊ”は、投影画像Ｐにおける座標を示し、上記数式１に示す“ｋ”は、繰り返し回数を示している。また、上記数式１に示す“Ｃｉｊ”は、被写体における座標ｉのボクセル（voxel）が、投影画像Ｐにおける座標ｊに対応する検出器によって検出される確率である「検出確率」を示している。
【００５３】
よって、例えば、ある断面を逐次近似法にて再構成するためには、当該断面の全てのボクセル（voxel）と、当該ボクセル（voxel）に対応する検出位置の値とを、上記数式１に当てはめて１サイクルの計算を行う必要がある。したがって、３次元の物体（被写体）に対応するＸ線画像を再構成する場合には、再構成画像Ｉｎと投影データに基づく投影画像Ｐとは３次元となり、３次元上の全てのボクセル（voxel）に対して、上記数式１に示す演算を行う必要がある。
【００５４】
図３は、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理を説明するための説明図であり、一般的なＣＴにおける、Ｘ線源の位置、Ｘ線が通る被写体の位置、および検出器の位置の対応の一例を示している。図３に示すＡは、シングルスライス方式のＣＴ装置の場合における、Ｘ線源の位置、Ｘ線が通る被写体の位置、および検出器の位置の対応の一例を示している。また、図３に示すＢは、マルチスライス方式のＣＴ装置の場合における、Ｘ線源の位置、Ｘ線が通る被写体の位置、および検出器の位置の対応の一例を示している。
【００５５】
図３のＡに示すシングルスライス方式のＣＴ装置の場合、一つの断層と一列の検出器が１対１で対応しているため、上記再構成処理に係る逐次計算は、一つの断層ごとに閉じることが可能である。すなわち、図３のＡに示すシングルスライス方式のＣＴ装置の場合には、上記数式１において２次元×２次元の計算を行えばよい。よって、図３のＡに示すシングルスライス方式のＣＴ装置が用いられるときにＸ線画像を再構成する場合には、Ｘ線画像を構成するための計算コストは、図３のＢに示すようなコーンビームのＸ線を出力するＸ線源を用いたマルチスライスの方式のＣＴ装置が用いられるときにＸ線画像を再構成する場合よりも、Ｘ線画像を構成するための計算コストは小さくなる。しかしながら、図３のＡに示すシングルスライス方式のＣＴ装置の場合には、被写体の検査領域が大きくなればなる程、Ｘ線画像の生成に係る時間が長くなってしまう。
【００５６】
また、最近のＣＴ装置では、検査領域の拡大と時間短縮のために、図３のＢに示すようなマルチスライスの方式が主流となっている。ここで、マルチスライスの方式のＣＴ装置では、図３のＢに示すように、コーンビームのＸ線を出力するＸ線源が用いられる。
【００５７】
図３のＢに示すようにコーンビームのＸ線を出力するＸ線源が用いられる場合、ある断層面に対応するＸ線画像を再構成しようとした場合、当該断層面を通るＸ線に対応する検出器の幅が増加する。さらに、ＣＴ装置を構成するガントリなどによって、Ｘ線源と検出器とが回転する場合には、被写体におけるあるボクセル（voxel）を通る検出器の位置が、回転角度によって変化する。
【００５８】
よって、図３のＢに示すようにコーンビームのＸ線を出力するＸ線源が用いられるときに、断層面に対応するＸ線画像を再構成する場合には、関連するボクセル（voxel）と検出器全てを計算に入れる必要がある。つまり、図３のＢに示すようにコーンビームのＸ線を出力するＸ線源が用いられるときにＸ線画像を再構成する場合には、ある特定の断層面に対応するＸ線画像を再構成しようとする場合にも、お互いに影響を及ぼすボクセル（voxel）および検出器を、全て計算に入れる必要がある。
【００５９】
したがって、図３のＢに示すようにコーンビームのＸ線を出力するＸ線源が用いられるときにＸ線画像を再構成する場合には、被写体の３次元情報における全てのボクセル（voxel）値と、全検出器の値とを、１度の計算に入れる必要がある。つまり、図３のＢに示すようにコーンビームのＸ線を出力するＸ線源が用いられるときにＸ線画像を再構成する場合には、上記数式１に示す検出確率Ｃｉｊの計算量が大きくなる。
【００６０】
図４は、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理を説明するための説明図であり、コーンビームのＸ線を出力するＸ線源が用いられるときにＸ線画像を再構成する場合における処理の概要を示す説明図である。
【００６１】
図３のＢに示すようにコーンビームのＸ線を出力するＸ線源が用いられるときにＸ線画像を再構成する場合には、図４に示すように、３次元データ×３次元データの対応を、全て上記数式１によって繰り返し計算することとなる。よって、図３のＢに示すようにコーンビームのＸ線を出力するＸ線源が用いられるときにＸ線画像を再構成する場合には、莫大な計算量となってしまう。また、ファンビームのＸ線を出力するＸ線源が用いられるときにＸ線画像を再構成する場合においても、図３のＢに示すようにコーンビームのＸ線を出力するＸ線源が用いられるときにＸ線画像を再構成する場合と同様に、Ｘ線画像の再構成に係る計算量が莫大なものとなる。
【００６２】
したがって、上述したように、コーンビームのＸ線を出力するＸ線源やファンビームのＸ線を出力するＸ線源から出力されたＸ線が検出された結果を示すＸ線検出データが変換された投影データを処理して、より精度の高いＸ線画像を構成する場合には、Ｘ線画像を構成するための計算コストが非常に大きくなる。
【００６３】
図５は、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理を説明するための説明図であり、平行ビームのＸ線を出力するＸ線源が用いられた、マルチスライスの方式のＣＴ装置の一例を示している。
【００６４】
図５に示すように、平行ビームのＸ線を出力するＸ線源が用いられる場合には、検出器の列に対して並行にＸ線源からＸ線が照射されるため、断層面間における断層のデータの混ざり込みがなくなり、１断面と検出器一列とが独立し、断面と検出器との対応が１対１となる。また、本実施形態に係る画像処理装置は、上述したように、Ｘ線源から出力された平行ビームのＸ線の検出結果を示すＸ線検出データが変換された投影データを処理し、Ｘ線検出データに基づくＸ線画像を構成する。
【００６５】
したがって、本実施形態に係る画像処理装置は、図２に示す本実施形態に係る再構成処理において、再構成ための逐次計算を１断層ごとに閉じた状態で行うことが可能であり、また、再構成計算も２次元×２次元となるので、一度に行う必要のある計算量を大幅に削減することができる。また、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、上記数式１に示す検出確率Ｃｉｊの計算量を、図３のＢに示すようにコーンビームのＸ線を出力するＸ線源が用いられるときにＸ線画像を再構成する場合よりも、大幅に少なくすることが可能である。
【００６６】
本実施形態に係る画像処理装置は、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理として、例えば図１に示す処理を行う。
【００６７】
ここで、図１に示す処理において本実施形態に係る画像処理装置が処理する、平行Ｘ線検出データが変換された投影データには、上述したコーンビームやファンビームのＸ線の検出結果を示すＸ線検出データを変換した投影データのように、被写体における複数の断層のデータの混ざり込みは生じない。つまり、例えば図１に示す処理を行う場合、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、幾何補正や、歪補正、ノイズ除去などの、コーンビームやファンビームの影響を低減するための処理を行う必要はない。また、本実施形態に係る画像処理装置における再構成処理に係る計算量は、上述したコーンビームやファンビームのＸ線の検出結果を示すＸ線検出データを変換した投影データを処理する場合よりも、大幅に削減される。よって、例えば図１に示す処理を行う場合には、コーンビームやファンビームの影響を低減するための処理に起因する画像の劣化は防止され、また、Ｘ線画像を構成するための計算コストを、上述したコーンビームやファンビームのＸ線の検出結果を示すＸ線検出データを処理する場合よりも、より低減することができる。
【００６８】
したがって、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば図１に示す処理を行うことによって、Ｘ線画像を構成するための計算コストをより低減しつつ、Ｘ線画像の高画質化を図ることができる。
【００６９】
また、例えば図１に示す処理では、本実施形態に係る画像処理装置は、Ｘ線画像を構成する再構成処理として、例えば上記数式１に示すＭＬ−ＥＭ法を用いた処理のような、逐次近似法を用いた処理を行う。したがって、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば図１に示す処理を行うことによって、精度の高いＸ線画像を構成することが可能であるので、Ｘ線画像の高画質化を図ることができる。
【００７０】
なお、本実施形態に係る画像処理装置における本実施形態に係る画像処理方法に係る処理は、図１に示す第１の例に係る処理に限られない。
【００７１】
上述したように、平行Ｘ線検出データが変換された投影データを処理することによって、投影データ上に被写体における各断層のデータの混ざり込みがないので、本実施形態に係る画像処理装置が被写体における特定の断層に対応する平行Ｘ線検出データのみを処理したとしても、Ｘ線画像の精度の低下は防止される。つまり、平行Ｘ線検出データが変換された投影データを処理することによって、本実施形態に係る画像処理装置では、被写体における特定の断層に対応する平行Ｘ線検出データのみを処理することが可能となる。
【００７２】
よって、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、投影データを分割し、分割した投影データごとにＸ線画像を構成してもよい（本実施形態に係る並列処理）。また、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、投影データが取得されるごとに、逐次Ｘ線画像を構成してもよい（本実施形態に係る逐次処理）。
【００７３】
［２−２］本実施形態に係る画像処理方法に係る処理の第２の例
図６は、本実施形態に係る画像処理装置における本実施形態に係る画像処理方法に係る処理の第２の例を示す流れ図である。ここで、図６は、本実施形態に係る並列処理の一例を示している。
【００７４】
本実施形態に係る画像処理装置は、図１に示すステップＳ１００と同様に、投影データが取得されたか否かを判定する（Ｓ３００）。ステップＳ３００において投影データが取得されたと判定されない場合には、本実施形態に係る画像処理装置は、投影データが取得されたと判定されるまで処理を進めない。
【００７５】
また、ステップＳ３００において投影データが取得されたと判定された場合には、本実施形態に係る画像処理装置は、投影データを分割する（Ｓ３０２）。ここで、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、投影データを各断層ごとに分割するが、本実施形態に係る画像処理装置が投影データを分割する単位は、各断層ごとに限られない。また、本実施形態に係る画像処理装置が、投影データを分割する単位は、例えば、単一であってもよいし、複数の単位が混在していてもよい。本実施形態に係る画像処理装置は、分割した各投影データそれぞれが示す画像を、投影画像Ｐとする。
【００７６】
また、ステップＳ３００において投影データが取得されたと判定された場合には、本実施形態に係る画像処理装置は、分割した各投影データそれぞれに対応する初期再構成画像Ｉ０を設定する（Ｓ３０４）。ここで、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、図１に示すステップＳ１０２と同様に、初期再構成画像Ｉ０を設定する。
【００７７】
なお、図６では、ステップＳ３０２の処理の後に、ステップＳ３０４の処理が行われる例を示しているが、本実施形態に係る画像処理装置は、ステップＳ３０２の処理と、ステップＳ３０４の処理とを独立に行うことが可能である。よって、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、ステップＳ３０４の処理の後に、ステップＳ３０２の処理を行ってもよいし、ステップＳ３０２の処理と、ステップＳ３０４の処理とを同期して行ってもよい。
【００７８】
ステップＳ３０２、Ｓ３０４の処理を行うと、本実施形態に係る画像処理装置は、分割された投影データごとのＸ線画像を構成するための再構成処理を、並列して行う（Ｓ３０６）。ここで、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、図１に示すステップＳ１０４と同様に、Ｘ線画像を構成するための再構成処理を行う。
【００７９】
本実施形態に係る画像処理装置は、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理として、例えば図６に示す処理を行う。
【００８０】
ここで、図６に示す処理において、本実施形態に係る画像処理装置が処理する投影データには、図１に示す第１の例に係る処理と同様に、被写体における複数の断層のデータの混ざり込みは生じない。つまり、例えば図６に示す処理を行う場合、本実施形態に係る画像処理装置は、図１に示す第１の例に係る処理と同様に、例えば、幾何補正や、歪補正、ノイズ除去などの、コーンビームやファンビームの影響を低減するための処理を行う必要はない。また、本実施形態に係る画像処理装置における再構成処理に係る計算量は、図１に示す第１の例に係る処理と同様に、上述したコーンビームやファンビームのＸ線の検出結果を示すＸ線検出データを変換した投影データを処理する場合よりも、大幅に削減される。
【００８１】
したがって、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば図６に示す処理を行うことによって、図１に示す第１の例に係る処理と同様に、Ｘ線画像を構成するための計算コストをより低減しつつ、Ｘ線画像の高画質化を図ることができる。
【００８２】
また、図６に示す処理では、投影データを各断層ごとに分割し、それぞれの投影データに対応する再構成処理を並列化している。
【００８３】
したがって、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、コーンビームやファンビームのＸ線を出力するＸ線源が用いられるときにＸ線画像を再構成する場合よりも、再構成処理に要する処理時間（計算時間）を短縮することができる。また、本実施形態に係る画像処理装置が処理する投影データには、図１に示す第１の例に係る処理と同様に、被写体における複数の断層のデータの混ざり込みは生じないので、本実施形態に係る画像処理装置が被写体における特定の断層に対応する平行Ｘ線検出データのみを処理したとしても、Ｘ線画像の精度の低下は防止される。
【００８４】
［２−３］本実施形態に係る画像処理方法に係る処理の第３の例
図７は、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理を説明するための説明図である。ここで、図７は、例えば、ヘリカルスキャン型のＣＴ装置、または、ノンヘリカルスキャン型のＣＴ装置における、Ｘ線源の位置、Ｘ線が通る被写体の位置、および検出器の位置の対応の一例を示している。また、図７では、被写体として人間を示している。
【００８５】
図７に示すような、ヘリカルスキャン型のＣＴ装置、または、ノンヘリカルスキャン型のＣＴ装置において、図３のＢに示すようにコーンビームのＸ線を出力するＸ線源が用いられる場合には、被写体に対する全てのスキャンが終了するまで、図２に示すような再構成処理を行えない。上記は、コーンビームのＸ線を出力するＸ線源が用いられるときにＸ線画像を再構成する場合には、上述したように、ある特定の断層面に対応するＸ線画像を再構成しようとする場合にも、お互いに影響を及ぼすボクセル（voxel）および検出器を、全て計算に入れる必要があるためである。
【００８６】
これに対して、本実施形態に係る画像処理装置が処理する、平行Ｘ線検出データが変換された投影データには、上述したコーンビームやファンビームのＸ線の検出結果を示すＸ線検出データを変換した投影データのように、被写体における複数の断層のデータの混ざり込みは生じない。よって、上述したように、本実施形態に係る画像処理装置が、被写体における特定の断層に対応する平行Ｘ線検出データのみを処理したとしても、Ｘ線画像の精度の低下は防止される。つまり、本実施形態に係る画像処理装置が、例えば、投影データが取得されるごとに、逐次Ｘ線画像を構成したとしても、構成されるＸ線画像における精度の低下は生じない。
【００８７】
そこで、次に、本実施形態に係る画像処理方法の第３の例に係る処理として、本実施形態に係る逐次処理を実現することが可能な処理の一例について説明する。
【００８８】
図８は、本実施形態に係る画像処理装置における本実施形態に係る画像処理方法に係る処理の第３の例を示す流れ図である。ここで、図８は、本実施形態に係る逐次処理の一例を示している。
【００８９】
本実施形態に係る画像処理装置は、投影データが取得されたか否かを判定する（Ｓ４００）。本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、外部装置から送信された投影データを受信し、受信した投影データがＲＡＭなどに読み込まれた場合や、記憶部（後述する）などに記憶されている投影データを記憶部（後述する）などから読み出して、読み出された投影データがＲＡＭなどに読み込まれた場合に、投影データが取得されたと判定する。
【００９０】
ステップＳ４００において投影データが取得されたと判定されない場合には、本実施形態に係る画像処理装置は、投影データが取得されたと判定されるまで処理を進めない。
【００９１】
また、ステップＳ４００において投影データが取得されたと判定された場合には、本実施形態に係る画像処理装置は、図１に示すステップＳ１０２と同様に、初期再構成画像Ｉ０を設定する（Ｓ４０２）。
【００９２】
ステップＳ４０２の処理を行うと、本実施形態に係る画像処理装置は、図１に示すステップＳ１０４と同様に、Ｘ線画像を構成するための再構成処理を行う（Ｓ４０４）。
【００９３】
ステップＳ４０４の処理を行うと、本実施形態に係る画像処理装置は、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理を終了するか否かを判定する（Ｓ４０６）。ここで、本実施形態に係る画像処理装置が、図７に示すようなヘリカルスキャン型のＣＴ装置、または、ノンヘリカルスキャン型のＣＴ装置における検出結果を示す平行Ｘ線検出データに基づく投影データを処理する場合には、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、当該ＣＴ装置などの外部装置から伝達されるスキャンが終了したことを示す信号を受信した場合に、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理を終了すると判定する。また、本実施形態に係る画像処理装置は、記憶部（後述する）などに記憶されている投影データを処理する場合には、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、ある被写体に対応する全ての投影データ（例えば、メタデータなどによってグループ化された投影データ）が、記憶部（後述する）から読み出された場合に、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理を終了すると判定する。
【００９４】
ステップＳ４０６において本実施形態に係る画像処理方法に係る処理を終了すると判定されない場合には、本実施形態に係る画像処理装置は、ステップＳ４００からの処理を繰り返す。また、ステップＳ４０６において本実施形態に係る画像処理方法に係る処理を終了すると判定された場合には、本実施形態に係る画像処理装置は、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理を終了する。
【００９５】
本実施形態に係る画像処理装置は、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理として、例えば図８に示す処理を行う。
【００９６】
ここで、図８に示す処理において、本実施形態に係る画像処理装置が処理する投影データには、図１に示す第１の例に係る処理と同様に、被写体における複数の断層のデータの混ざり込みは生じない。つまり、例えば図８に示す処理を行う場合、本実施形態に係る画像処理装置は、図１に示す第１の例に係る処理と同様に、例えば、幾何補正や、歪補正、ノイズ除去などの、コーンビームやファンビームの影響を低減するための処理を行う必要はない。また、本実施形態に係る画像処理装置における再構成処理に係る計算量は、図１に示す第１の例に係る処理と同様に、上述したコーンビームやファンビームのＸ線の検出結果を示すＸ線検出データを変換した投影データを処理する場合よりも、大幅に削減される。
【００９７】
したがって、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば図８に示す処理を行うことによって、図１に示す第１の例に係る処理と同様に、Ｘ線画像を構成するための計算コストをより低減しつつ、Ｘ線画像の高画質化を図ることができる。
【００９８】
また、本実施形態に係る画像処理装置が処理する投影データには、図１に示す第１の例に係る処理と同様に、被写体における複数の断層のデータの混ざり込みは生じないので、被写体における特定の断層に対応する平行Ｘ線検出データのみを処理したとしても、Ｘ線画像の精度の低下は防止される。つまり、本実施形態に係る画像処理装置は、各断層面において処理を独立に行うことが可能であるので、図８に示す処理において、本実施形態に係る画像処理装置は、投影データが取得されるごとに、逐次Ｘ線画像を構成している。
【００９９】
よって、本実施形態に係る画像処理装置は、例えば図７に示すようなヘリカルスキャン型のＣＴ装置、または、ノンヘリカルスキャン型のＣＴ装置において、スキャンが終わった部分から順に、再構成計算などのＸ線画像の構成に係る計算が可能であり、例えば、ＣＴスキャンの検査終了とともにＸ線画像の構成に係る計算を完了させることが可能である。
【０１００】
また、本実施形態に係る画像処理装置は、投影データが取得されるごとに、逐次Ｘ線画像を構成するので、一度の計算で使用するメモリの使用量を大幅に低減することができる。
【０１０１】
（本実施形態に係る画像処理装置）
次に、上述した本実施形態に係る画像処理方法に係る処理を行うことが可能な、本実施形態に係る画像処理装置の構成の一例について、説明する。
【０１０２】
［Ｉ］本実施形態に係る画像処理システムの構成の一例
本実施形態に係る画像処理装置の構成の一例について説明する前に、本実施形態に係る画像処理装置を有する本実施形態に係る画像処理システムの一例について説明する。図９は、本実施形態に係る画像処理システム１０００の一例を示す説明図である。画像処理システム１０００は、例えば、画像処理装置１００と、Ｘ線出力装置２００と、検出装置３００とを有する。
【０１０３】
Ｘ線出力装置２００は、例えば、Ｘ線源（図示せず）を備え、平行ビームのＸ線を出力する。ここで、Ｘ線出力装置２００が備えるＸ線源としては、例えば、Ｘ線を発生するための電子管であるＸ線管と、Ｘ線管が発生させたＸ線から平行ビームのＸ線を形成するコリメータとが挙げられる。また、Ｘ線出力装置２００が備えるＸ線源としては、例えば、複数のＸ線管が平面上に配置された面線源が挙げられる。
【０１０４】
なお、Ｘ線出力装置２００の構成は、上記に限られない。例えば、Ｘ線出力装置２００は、ＭＰＵ（Micro  Processing  Unit）や各種処理回路などで構成され、Ｘ線源におけるＸ線の発生を制御する制御部（図示せず）や、ＲＯＭ（Read  Only  Memory。図示せず）や、ＲＡＭ（図示せず）などを備えていてもよい。
【０１０５】
ここで、Ｘ線出力装置２００が備えるＲＯＭ（図示せず）は、Ｘ線出力装置２００が備える制御部（図示せず）が使用するプログラムや演算パラメータなどの制御用データを記憶する。Ｘ線出力装置２００が備えるＲＡＭ（図示せず）は、Ｘ線出力装置２００が備える制御部（図示せず）により実行されるプログラムなどを一時的に記憶する。
【０１０６】
検出装置３００は、例えば、Ｘ線を検出する検出器を有する検出部（図示せず）を備え、平行ビームのＸ線を検出して平行Ｘ線検出データを生成する。
【０１０７】
なお、検出装置３００の構成は、上記に限られない。例えば、検出装置３００は、ＭＰＵや各種処理回路などで構成され、平行Ｘ線検出データを投影データに変換する処理部（図示せず）や、ＲＯＭ（Read  Only  Memory。図示せず）や、ＲＡＭ（図示せず）、通信部（図示せず）などを備えていてもよい。
【０１０８】
ここで、検出装置３００が備えるＲＯＭ（図示せず）は、検出装置３００が備える処理部（図示せず）が使用するプログラムや演算パラメータなどの制御用データを記憶する。検出装置３００が備えるＲＡＭ（図示せず）は、検出装置３００が備える処理部（図示せず）により実行されるプログラムなどを一時的に記憶する。
【０１０９】
また、検出装置３００が備える通信部（図示せず）は、検出装置３００が備える通信手段であり、ネットワークを介して（あるいは、直接的に）、画像処理装置１００などの外部装置と無線／有線で通信を行う役目を果たす。ここで、検出装置３００が備える通信部（図示せず）としては、例えば、通信アンテナおよびＲＦ（Radio  Frequency）回路（無線通信）や、ＩＥＥＥ８０２．１５．１ポートおよび送受信回路（無線通信）、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂポートおよび送受信回路（無線通信）、あるいはＬＡＮ（Local  Area  Network）端子および送受信回路（有線通信）などが挙げられる。また、検出装置３００が備える通信部（図示せず）は、例えば、ＵＳＢ（Universal  Serial  Bus）端子および送受信回路など通信を行うことが可能な任意の規格に対応する構成や、ネットワークを介して外部装置と通信可能な任意の構成をとることができる。また、本実施形態に係るネットワークとしては、例えば、ＬＡＮやＷＡＮ（Wide  Area  Network）などの有線ネットワーク、無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ；Wireless  Local  Area  Network）や基地局を介した無線ＷＡＮ（ＷＷＡＮ；Wireless  Wide  Area  Network）などの無線ネットワーク、あるいは、ＴＣＰ／ＩＰ（Transmission  Control  Protocol/Internet  Protocol）などの通信プロトコルを用いたインターネットなどが挙げられる。
【０１１０】
検出装置３００は、例えば、生成した平行Ｘ線検出データ、または、平行Ｘ線検出データが変換された投影データを、画像処理装置１００へ送信する。
【０１１１】
画像処理装置１００は、上述した本実施形態に係る画像処理方法に係る処理を行い、平行Ｘ線検出データ、または、平行Ｘ線検出データが変換された投影データを処理し、平行Ｘ線検出データに基づくＸ線画像を構成する。
【０１１２】
ここで、画像処理装置１００は、例えば、検出装置３００から送信された平行Ｘ線検出データ、または、検出装置３００から送信された平行Ｘ線検出データが変換された投影データを、処理する。なお、画像処理装置１００は、例えば、記憶部（後述する）などに記憶されている平行Ｘ線検出データ、または、記憶部（後述する）などに記憶されている平行Ｘ線検出データが変換された投影データを、処理してもよい。上記記憶部（後述する）などに記憶されている平行Ｘ線検出データとしては、例えば、検出装置３００により生成された平行Ｘ線検出データや、検出装置３００以外の外部装置により生成された平行Ｘ線検出データが挙げられる。また、上記記憶部（後述する）などに記憶されている平行Ｘ線検出データが変換された投影データとしては、例えば、検出装置３００により変換された投影データや、検出装置３００以外の外部装置により変換された投影データが挙げられる。
【０１１３】
本実施形態に係る画像処理システム１０００は、例えば、図９に示す構成を有する。図９に示す画像処理システム１０００では、画像処理装置１００が、上述した本実施形態に係る画像処理方法に係る処理を行うことによって、平行Ｘ線検出データに基づくＸ線画像を構成する。よって、例えば図９に示す構成によって、Ｘ線画像を構成するための計算コストをより低減しつつ、Ｘ線画像の高画質化を図ることが可能な、画像処理システムが実現される。
【０１１４】
なお、本実施形態に係る画像処理システムは、図９に示す構成に限られない。例えば、本実施形態に係る画像処理システムでは、Ｘ線を利用したＣＴ装置や、Ｘ線を利用したトモシンセシス機能を有する装置のように、Ｘ線出力装置２００と検出装置３００とが一体の装置であってもよい。また、Ｘ線出力装置２００と検出装置３００とが一体の装置である場合、当該装置は、例えば、回転モータなどを含むガントリを備えていてもよい。
【０１１５】
［ＩＩ］本実施形態に係る画像処理装置の構成の一例
次に、図９に示す画像処理システム１０００を構成する画像処理装置１００を例に挙げて、本実施形態に係る画像処理装置の構成の一例について説明する
【０１１６】
図１０は、本実施形態に係る画像処理装置１００の構成の一例を示すブロック図である。画像処理装置１００は、例えば、通信部１０２と、制御部１０４とを備える。
【０１１７】
また、画像処理装置１００は、例えば、ＲＯＭ（図示せず）や、ＲＡＭ（図示せず）、記憶部（図示せず）、ユーザが操作可能な操作部（図示せず）、様々な画面を表示画面に表示する表示部（図示せず）などを備えていてもよい。画像処理装置１００は、例えば、データの伝送路としてのバス（bus）により上記各構成要素間を接続する。
【０１１８】
ここで、ＲＯＭ（図示せず）は、制御部１０４が使用するプログラムや演算パラメータなどの制御用データを記憶する。ＲＡＭ（図示せず）は、制御部１０４により実行されるプログラムなどを一時的に記憶する。
【０１１９】
記憶部（図示せず）は、画像処理装置１００が備える記憶手段であり、例えば、Ｘ線検出データや、Ｘ線検出データが変換された投影データ、アプリケーションなど様々なデータを記憶する。ここで、記憶部（図示せず）としては、例えば、ハードディスク（Hard  Disk）などの磁気記録媒体や、フラッシュメモリ（flash  memory）などの不揮発性メモリ（nonvolatile  memory）などが挙げられる。また、記憶部（図示せず）は、画像処理装置１００から着脱可能であってもよい。
【０１２０】
操作部（図示せず）としては、後述する操作入力デバイスが挙げられ、表示部（図示せず）としては、後述する表示デバイスが挙げられる。
【０１２１】
［画像処理装置１００のハードウェア構成例］
図１１は、本実施形態に係る画像処理装置１００のハードウェア構成の一例を示す説明図である。画像処理装置１００は、例えば、ＭＰＵ１５０と、ＲＯＭ１５２と、ＲＡＭ１５４と、記録媒体１５６と、入出力インタフェース１５８と、操作入力デバイス１６０と、表示デバイス１６２と、通信インタフェース１６４とを備える。また、画像処理装置１００は、例えば、データの伝送路としてのバス１６６で各構成要素間を接続する。
【０１２２】
ＭＰＵ１５０は、例えば、ＭＰＵや各種処理回路などで構成され、画像処理装置１００全体を制御する制御部１０４として機能する。また、ＭＰＵ１５０は、画像処理装置１００において、例えば、後述する処理部１１０の役目を果たす。
【０１２３】
ＲＯＭ１５２は、ＭＰＵ１５０が使用するプログラムや演算パラメータなどの制御用データなどを記憶する。ＲＡＭ１５４は、例えば、ＭＰＵ１５０により実行されるプログラムなどを一時的に記憶する。
【０１２４】
記録媒体１５６は、記憶部（図示せず）として機能し、例えば、Ｘ線検出データや、Ｘ線検出データが変換された投影データ、アプリケーションなど様々なデータを記憶する。ここで、記録媒体１５６としては、例えば、ハードディスクなどの磁気記録媒体や、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリが挙げられる。また、記録媒体１５６は、画像処理装置１００から着脱可能であってもよい。
【０１２５】
入出力インタフェース１５８は、例えば、操作入力デバイス１６０や、表示デバイス１６２を接続する。操作入力デバイス１６０は、操作部（図示せず）として機能し、また、表示デバイス１６２は、表示部（図示せず）として機能する。ここで、入出力インタフェース１５８としては、例えば、ＵＳＢ端子や、ＤＶＩ（Digital  Visual  Interface）端子、ＨＤＭＩ（High-Definition  Multimedia  Interface）端子、各種処理回路などが挙げられる。また、操作入力デバイス１６０は、例えば、画像処理装置１００上に備えられ、画像処理装置１００の内部で入出力インタフェース１５８と接続される。操作入力デバイス１６０としては、例えば、ボタン、方向キー、ジョグダイヤルなどの回転型セレクター、あるいは、これらの組み合わせなどが挙げられる。また、表示デバイス１６２は、例えば、画像処理装置１００上に備えられ、画像処理装置１００の内部で入出力インタフェース１５８と接続される。表示デバイス１６２としては、例えば、液晶ディスプレイ（Liquid  Crystal  Display；ＬＣＤ）や有機ＥＬディスプレイ（organic  ElectroLuminescence  display。または、ＯＬＥＤディスプレイ（Organic  Light  Emitting  Diode  display）ともよばれる。）などが挙げられる。
【０１２６】
なお、入出力インタフェース１５８が、画像処理装置１００の外部装置としての操作入力デバイス（例えば、キーボードやマウスなど）や表示デバイスなどの、外部デバイスと接続することもできることは、言うまでもない。また、表示デバイス１６２は、例えばタッチスクリーンなど、表示とユーザ操作とが可能なデバイスであってもよい。
【０１２７】
通信インタフェース１６４は、画像処理装置１００が備える通信手段であり、ネットワークを介して（あるいは、直接的に）、検出装置３００や、サーバなどの外部装置と無線／有線で通信を行うための通信部１０２として機能する。ここで、通信インタフェース１６４としては、例えば、通信アンテナおよびＲＦ回路（無線通信）や、ＩＥＥＥ８０２．１５．１ポートおよび送受信回路（無線通信）、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂポートおよび送受信回路（無線通信）、あるいはＬＡＮ端子および送受信回路（有線通信）などが挙げられる。
【０１２８】
画像処理装置１００は、例えば図１１に示す構成によって、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理を行う。なお、本実施形態に係る画像処理装置１００のハードウェア構成は、図１１に示す構成に限られない。例えば、画像処理装置１００が、スタンドアロンで処理を行う構成である場合には、通信デバイス１６４を備えていなくてもよい。また、画像処理装置１００は、操作デバイス１６０や表示デバイス１６２を備えない構成をとることも可能である。
【０１２９】
再度図１０を参照して、画像処理装置１００の構成の一例について説明する。通信部１０２は、画像処理装置１００が備える通信手段であり、ネットワークを介して（あるいは、直接的に）、検出装置３００や、サーバなどの外部装置と無線／有線で通信を行う。また、通信部１０２は、例えば制御部１０４により通信が制御される。ここで、通信部１０２としては、例えば、通信アンテナおよびＲＦ回路や、ＬＡＮ端子および送受信回路などが挙げられるが、通信部１０２の構成は、上記に限られない。例えば、通信部１０２は、ＵＳＢ端子および送受信回路など通信を行うことが可能な任意の規格に対応する構成や、ネットワークを介して外部装置と通信可能な任意の構成をとることができる。
【０１３０】
制御部１０４は、例えばＭＰＵなどで構成され、画像処理装置１００全体を制御する役目を果たす。また、制御部１０４は、例えば、処理部１１０を備え、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理を主導的に行う役目を果たす。
【０１３１】
処理部１１０は、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理を主導的に行う役目を果たし、平行Ｘ線検出データ（Ｘ線源から出力された平行ビームのＸ線の検出結果を示すＸ線検出データ）が投影により変換された投影データを処理し、Ｘ線検出データに基づくＸ線画像を構成する。より具体的には、処理部１１０は、例えば、上記第１の例に係る処理、上記第２の例に係る処理、または、上記第３の例に係る処理を行うことによって、Ｘ線検出データに基づくＸ線画像を構成する。
【０１３２】
ここで、例えば、通信部１０２が平行Ｘ線検出データが変換された投影データを受信した場合など、平行Ｘ線検出データ変換された投影データを直接的に処理することが可能な場合には、処理部１１０は、当該投影データを処理する。また、例えば、通信部１０２が平行Ｘ線検出データを受信した場合など、平行Ｘ線検出データを処理する場合には、平行Ｘ線検出データを投影データに変換し、変換した投影データを処理する。なお、処理部１１０は、記憶部（後述する）などに記憶されている平行Ｘ線検出データ、または、記憶部（後述する）などに記憶されている平行Ｘ線検出データが変換された投影データを、処理することも可能である。
【０１３３】
制御部１０４は、例えば、処理部１１０を備えることによって、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理を主導的に行う。
【０１３４】
画像処理装置１００は、例えば図１０に示す構成によって、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理を行う。
【０１３５】
したがって、画像処理装置１００は、Ｘ線画像を構成するための計算コストをより低減しつつ、Ｘ線画像の高画質化を図ることができる。また、画像処理装置１００は、例えば、上記第１の例に係る処理を行う場合には、上述した第１の例に係る処理を行うことによる効果を奏し、上記第２の例に係る処理を行う場合には、上述した第２の例に係る処理を行うことによる効果、上記第３の例に係る処理を行う場合には、上述した第３の例に係る処理を行うことによる効果を奏する。
【０１３６】
なお、本実施形態に係る画像処理装置の構成は、図１０に示す構成に限られない。
【０１３７】
［ｉ］第１の変形例
例えば、本実施形態に係る画像処理装置は、図９に示す検出装置３００と同様の機能、構成を有する検出部（図示せず）をさらに備えていてもよい。検出部（図示せず）は、例えば、平行ビームのＸ線を検出して平行Ｘ線検出データを生成する。また、検出部（図示せず）は、例えば、平行ビームのＸ線を検出して平行Ｘ線検出データを生成し、生成した平行Ｘ線検出データを投影により投影データに変換する機能を有していてもよい。
【０１３８】
検出部（図示せず）が、平行ビームのＸ線を検出して平行Ｘ線検出データを生成する場合には、処理部１１０は、例えば、検出部（図示せず）において生成されたＸ線検出データを、投影により投影データに変換し、変換した投影データを処理する。また、検出部（図示せず）が、平行ビームのＸ線を検出して平行Ｘ線検出データを生成し、生成した平行Ｘ線検出データを投影により投影データに変換する場合には、処理部１１０は、検出部（図示せず）において変換された投影データを処理する。なお、本実施形態の第１の変形例に係る処理部１１０は、記憶部（後述する）などに記憶されている平行Ｘ線検出データ、または、記憶部（後述する）などに記憶されている平行Ｘ線検出データが変換された投影データを、処理してもよい。
【０１３９】
検出部（図示せず）をさらに備える構成であっても、本実施形態の第１の変形例に係る画像処理装置は、図１０に示す画像処理装置１００と同様に、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理を行うことが可能である。したがって、本実施形態の第１の変形例に係る画像処理装置は、図１０に示す画像処理装置１００と同様の効果を奏することができる。
【０１４０】
［ｉｉ］第２の変形例
本実施形態に係る画像処理装置は、上記第１の変形例に係る画像処理装置の構成に加え、図９に示すＸ線出力装置２００と同様の機能、構成を有するＸ線出力部（図示せず）をさらに備えていてもよい。Ｘ線出力部（図示せず）は、例えば、平行ビームのＸ線を出力するＸ線源を有する。また、Ｘ線出力部（図示せず）におけるＸ線の発生は、例えば、制御部１０４によって制御される。
【０１４１】
図１０に示す構成に加えて、Ｘ線出力部（図示せず）と検出部（図示せず）とをさらに備える本実施形態の第２の変形例に係る画像処理装置では、例えば、Ｘ線出力部（図示せず）から出力された平行ビームのＸ線を、検出部（図示せず）が検出し、処理部１１０が、検出部（図示せず）における検出結果を示す平行Ｘ線検出データが投影により変換された投影データを処理することが可能となる。なお、本実施形態の第２の変形例に係る処理部１１０は、記憶部（後述する）などに記憶されている平行Ｘ線検出データ、または、記憶部（後述する）などに記憶されている平行Ｘ線検出データが変換された投影データを、処理してもよい。
【０１４２】
よって、Ｘ線出力部（図示せず）と検出部（図示せず）とをさらに備える構成であっても、本実施形態の第２の変形例に係る画像処理装置は、図１０に示す画像処理装置１００と同様に、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理を行うことが可能である。したがって、本実施形態の第２の変形例に係る画像処理装置は、図１０に示す画像処理装置１００と同様の効果を奏することができる。
【０１４３】
［ｉｉｉ］第３の変形例
本実施形態に係る画像処理装置は、例えば、スタンドアロンで処理を行う構成である場合には、通信部１０２を備えていなくてもよい。
【０１４４】
以上、本実施形態として画像処理装置を挙げて説明したが、本実施形態は、かかる形態に限られない。本実施形態は、例えば、ＰＣ（Personal  Computer）やサーバなどのコンピュータ、ＣＴ装置（３６０度方向の投影データを用いる装置）、トモシンセシス機能を有する装置（例えば１８０度未満など、制限された角度方向の投影データを用いる装置）、タブレット型の装置、スマートフォンなどの通信装置など、画像を処理することが可能な様々な機器に適用することができる。また、本実施形態は、例えば、上記のような機器に組み込むことが可能な、処理ＩＣ（Integrated  Circuit）に適用することもできる。
【０１４５】
（本実施形態に係るプログラム）
コンピュータを、本実施形態に係る画像処理装置として機能させるためのプログラム（例えば、図１０に示す処理部１１０として機能させるためのプログラムなど、本実施形態に係る画像処理方法に係る処理を実行することが可能なプログラム）が、コンピュータにおいて実行されることによって、Ｘ線画像を構成するための計算コストをより低減しつつ、Ｘ線画像の高画質化を図ることができる。
【０１４６】
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１４７】
例えば、上記では、コンピュータを、本実施形態に係る画像処理装置として機能させるためのプログラム（コンピュータプログラム）が提供されることを示したが、本実施形態は、さらに、上記プログラムを記憶させた記録媒体も併せて提供することができる。
【０１４８】
上述した構成は、本実施形態の一例を示すものであり、当然に、本開示の技術的範囲に属するものである。
【０１４９】
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
Ｘ線源から出力された平行ビームのＸ線の検出結果を示すＸ線検出データが投影により変換された投影データを処理し、前記Ｘ線検出データに基づくＸ線画像を構成する処理部を備える、画像処理装置。
（２）
前記処理部は、前記投影データを分割し、分割した投影データごとに前記Ｘ線画像を構成する、（１）に記載の画像処理装置。
（３）
前記処理部は、前記投影データが取得されるごとに、逐次前記Ｘ線画像を構成する、（１）に記載の画像処理装置。
（４）
前記平行ビームのＸ線を検出して前記Ｘ線検出データを生成し、生成した前記Ｘ線検出データを前記投影データに変換する検出部をさらに備え、
前記処理部は、前記検出部において変換された前記投影データを処理する、（１）〜（３）のいずれか１つに記載の画像処理装置。
（５）
前記平行ビームのＸ線を検出して前記Ｘ線検出データを生成する検出部をさらに備え、
前記処理部は、前記検出部において生成された前記Ｘ線検出データを前記投影データに変換し、変換した投影データを処理する、（１）〜（３）のいずれか１つに記載の画像処理装置。
（６）
前記平行ビームのＸ線を出力する前記Ｘ線源を有するＸ線出力部をさらに備える、（４）、または（５）に記載の画像処理装置。
（７）
Ｘ線源から出力された平行ビームのＸ線の検出結果を示すＸ線検出データが投影により変換された投影データを処理し、前記Ｘ線検出データに基づくＸ線画像を構成するステップを有する、画像処理方法。
（８）
平行ビームのＸ線を出力するＸ線源を備えるＸ線出力装置と、
前記平行ビームのＸ線を検出し、前記平行ビームのＸ線の検出結果を示すＸ線検出データを生成し、生成した前記Ｘ線検出データを投影により投影データに変換する検出装置と、
前記Ｘ線検出データが変換された投影データを処理し、前記Ｘ線検出データに基づくＸ線画像を構成する処理部を備える画像処理装置と、
を有する、画像処理システム。
【符号の説明】
【０１５０】
１００    画像処理装置
１０２    通信部
１０４    制御部
１１０    処理部
２００    Ｘ線出力装置
３００    検出装置
１０００  画像処理システム
【図１】
2014042564.tif 000004
【図２】
2014042564.tif 000005
【図３】
2014042564.tif 000006
【図５】
2014042564.tif 000007
【図６】
2014042564.tif 000008
【図７】
2014042564.tif 000009
【図８】
2014042564.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2014042564.tif 000012
【図１１】
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【図４】
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