(57)【要約】  この放射線撮影装置（１００）は、異なる時点で撮影された第一の画像（１１）と第二の画像（１２）とに基づいて、第一の画像（１１）に属する画素（２１）の移動マップ（３０）を生成し、移動マップ（３０）の空間方向の高周波成分を抑制した平滑化後移動マップ（３０ａ）に基づいて、第一の画像（１１）の画素（２１）を移動させて変形画像（１１ａ）を生成し、変形画像（１１ａ）と第二の画像（１２）とを合成するように構成する。
2019053935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に放射線を照射するとともに被検体を透過した放射線を検出して被検体を撮影する撮影部と、
同一の被検体に対して、異なる時点で撮影された第一及び第二の画像を生成する画像生成部と、
前記第一の画像と前記第二の画像とに基づいて、前記第一の画像に属する各画素のうち少なくとも一部の画素の移動方向及び移動量を表す移動マップを生成する移動マップ生成部と、
前記移動マップの空間方向の高周波成分を抑制することにより、平滑化移動マップを生成する平滑化移動マップ生成部と、
前記平滑化移動マップに基づいて前記第一の画像の画素を移動させて変形画像を生成する画素移動処理部と、
前記変形画像と、前記第二の画像とを合成した合成画像を生成する合成画像処理部とを備える、放射線撮影装置。
【請求項２】
前記移動マップ生成部は、前記第二の画像の画素の画素値と、前記第一の画像における当該画素に対応する画素および所定の周辺領域に属する画素の画素値との画素値差に基づいて、前記第一の画像の画素の移動方向および移動量を表す前記移動マップを生成するように構成されている、請求項１に記載の放射線撮影装置。
【請求項３】
前記移動マップ生成部は、前記第二の画像の画素の画素値と、前記第二の画像の画素に対して前記画素値差が最も小さい前記第一の画像における画素である画素値差最小画素の画素値とに基づいて、前記第一の画像の画素の移動方向および移動量を表す前記移動マップを生成するように構成されている、請求項２に記載の放射線撮影装置。
【請求項４】
前記画素移動処理部は、前記第二の画像の画素の画素値と、前記第一の画像における当該画素に対応する画素の画素値との画素値差が所定の第１閾値以下の場合に、前記第一の画像の画素の移動量を０とするように構成されている、請求項１に記載の放射線撮影装置。
【請求項５】
前記被検体への放射線の照射領域を絞るコリメータと、
前記第一の画像における前記コリメータの動作により生じる放射線の非照射領域を抽出する非照射領域抽出部と、をさらに備え、
前記画素移動処理部は、前記非照射領域抽出部により抽出された前記非照射領域における前記第一の画像の画素の移動量を０とするように構成されている、請求項１に記載の放射線撮影装置。
【請求項６】
前記非照射領域抽出部は、前記第一の画像の上下左右の端部近傍において、外側に隣接する画素の画素値が所定の第２閾値以上である画素を境界画素として、前記境界画素よりも外側の前記第一の画像の領域を前記非照射領域と判断するように構成されている、請求項５に記載の放射線撮影装置。
【請求項７】
前記第一の画像における直接線領域を抽出する直接線領域抽出部をさらに備え、
前記画素移動処理部は、前記直接線領域抽出部により抽出された前記直接線領域における前記第一の画像の画素の移動量を０とするように構成されている、請求項１に記載の放射線撮影装置。
【請求項８】
前記直接線領域抽出部は、前記第一の画像を構成する画素の画素値が所定の第３閾値以上の場合に前記直接線領域と判断するように構成されている、請求項７に記載の放射線撮影装置。
【請求項９】
前記第一の画像は前記被検体の血管に造影剤を投与しない状態で前記被検体を撮影した放射線画像である非造影画像であり、前記第二の画像は前記被検体の血管に造影剤を投与した状態で前記被検体を撮影した前記放射線画像である造影画像である、請求項１に記載の放射線撮影装置。
【請求項１０】
前記造影画像において血管像を構成する画素を抽出する血管像画素抽出部をさらに備え、前記画素移動処理部は、前記血管像を構成する画素に対応する前記非造影画像における画素の移動量を０とするように構成されている、請求項９に記載の放射線撮影装置。
【請求項１１】
前記血管像画素抽出部は、前記造影画像を構成する画素の画素値と、前記非造影画像における当該画素に対応する画素の画素値との画素値差が所定の第４閾値以上の場合に、前記造影画像を構成する画素が前記血管像を構成する画素と判断するように構成されている、請求項１０に記載の放射線撮影装置。
【請求項１２】
前記画素移動処理部は、前記造影画像を構成する画素の画素値と、前記非造影画像における当該画素に対応する画素の画素値との画素値差が前記所定の第４閾値より小さい場合に、当該画素値差が小さくなるにしたがって、前記非造影画像における画素の移動量を徐々に大きくするように構成されている、請求項１１に記載の放射線撮影装置。
【請求項１３】
前記画素移動処理部は、前記血管像画素抽出部によって前記造影画像において前記血管像を構成する画素と判断された画素に対応する前記非造影画像の画素のうち、当該画素の画素値が所定の第５閾値以下の画素は移動量を０としないように構成されている、請求項１０に記載の放射線撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、同一の被検体に対して、異なる時点で撮影された第一及び第二の画像を生成し、第一の画像の画素を移動させた変形画像と第二の画像とを合成した合成画像を生成する放射線撮影装置が知られている。このような放射線撮影装置は、たとえば、特開２００７−２１５９３０号公報に開示されている。【０００３】
特開２００７−２１５９３０号公報には、投影剤注入の前後にわたって被検体を撮影することにより造影剤注入前のマスク画像（第一の画像）と造影剤注入後のコントラスト画像（第二の画像）とを撮影する撮影部を備えた、放射線撮影装置が開示されている。特開２００７−２１５９３０号公報の放射線撮影装置は、任意の領域においてマスク画像とコントラスト画像との間の位置ずれを示すピクセルシフト量に従ってマスク画像とコントラスト画像との一方を任意の領域全体で一律に平行移動するようにピクセルシフト（変形画像を生成）するように構成されている。そして、特開２００７−２１５９３０号公報の放射線撮影装置は、一方がピクセルシフトされたマスク画像とコントラスト画像との引き算処理を行う（合成画像を生成する）ように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２１５９３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特開２００７−２１５９３０号公報のような放射線撮影装置では、上記のように、任意の領域全体で変形画像を生成することにより、異なる時点で撮影された２つの画像間で合成画像を生成する際に生じる被検体の動作に起因したアーチファクトを軽減させている。ここで、被検体には、全体が一律に平行移動するような動きだけでなく、捩れおよび局所的な動きが起こる場合がある。【０００６】
しかしながら、特開２００７−２１５９３０号公報のような放射線撮影装置では、第一の画像または第二の画像の一方を任意の領域全体で一律に平行移動するように変形画像を生成させている。したがって、特開２００７−２１５９３０号公報のような放射線撮影装置では、捩れおよび局所的な動き等の領域全体が一律に平行移動しないような被検体の非線形な動作（領域全体で線形な画像処理が不可能な動作）に対して適切に変形画像の生成を行うことが困難であると考えられる。このため、特開２００７−２１５９３０号公報のような放射線撮影装置では、被検体の非線形な動作がある場合に、第一の画像と第二の画像とを適切に合成すること（適切な合成画像を生成すること）が難しいと考えられる。【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、異なる時点で撮影された２つの画像間における被検体の線形な動作だけでなく非線形な動作を考慮して、２つの画像を適切に合成することが可能な放射線撮影装置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、この発明の一の局面における放射線撮影装置は、被検体に放射線を照射するとともに被検体を透過した放射線を検出して被検体を撮影する撮影部と、同一の被検体に対して、異なる時点で撮影された第一及び第二の画像を生成する画像生成部と、第一の画像と第二の画像とに基づいて、第一の画像に属する各画素のうち少なくとも一部の画素の移動方向及び移動量を表す移動マップを生成する移動マップ生成部と、移動マップの空間方向の高周波成分を抑制することにより、平滑化移動マップを生成する平滑化移動マップ生成部と、平滑化移動マップに基づいて第一の画像の画素を移動させて変形画像を生成する画素移動処理部と、変形画像と、第二の画像とを合成した合成画像を生成する合成画像処理部とを備える。なお、「移動マップ」とは、画素の移動方向および移動量を表したベクトルを意味する概念である。また、「移動マップの空間方向の高周波成分」とは、誤差等に起因して平均値から大きく離れた部分を意味する。すなわち、「移動マップの空間方向の高周波成分を抑制する」とは、平均値から大きく離れた移動マップが生じるのを低減（平滑化）させて、移動マップが表す移動方向および移動量が大きくバラつくのを抑制することを意味する。【０００９】
この発明の一の局面による放射線撮影装置を、上記のように、異なる時点で撮影された第一の画像と第二の画像とに基づいて、第一の画像に属する画素の移動マップを生成し、移動マップに基づいて第一の画像の画素を移動させて変形画像を生成するように構成する。これにより、第一の画像に属する画素毎に移動マップを生成するとともに変形画像を生成することができるので、領域全体を一律に平行移動して変形画像を生成する場合と異なり、第一の画像における領域の一部分だけが変形された変形画像を生成することができる。さらに、上記のように、移動マップの空間方向の高周波成分を抑制した平滑化移動マップに基づいて変形画像を生成するように構成する。これにより、画素毎に移動マップを生成することに起因して移動マップに誤差が生じたとしても、空間方向の高周波成分を抑制することにより、誤差の影響を小さくすることができる。これらの結果、異なる時間で撮影された２つの画像間における被検体の線形な動作だけでなく非線形な動作を考慮して、２つの画像を適切に合成することができる。【００１０】
上記一の局面による放射線撮影装置において、好ましくは、移動マップ生成部は、第二の画像の画素の画素値と、第一の画像における当該画素に対応する画素および所定の周辺領域に属する画素の画素値との画素値差に基づいて、第一の画像の画素の移動方向および移動量を表す移動マップを生成するように構成されている。ここで、画素値は、被検体の位置によって異なる定量的な値であるため、第一の画像および第二の画像において被検体の特定の位置の指標となる。したがって、第二の画像の画素の画素値と、第一の画像における当該画素に対応する画素および所定の周辺領域に属する画素の画素値との画素値差には、第二の画像の所定の画素と画素値差を求めた第一の画像の画素とが、被検体の特定の位置に対応しているか否かが定量的に示される。これにより、第一の画像と第二の画像とに基づいて、第一の画像に属する各画素の移動方向および移動量を表す移動マップを容易に生成することができる。【００１１】
この場合、好ましくは、移動マップ生成部は、第二の画像の画素の画素値と、第二の画像の画素に対して画素値差が最も小さい第一の画像における画素である画素値差最小画素の画素値とに基づいて、第一の画像の画素の移動方向および移動量を表す移動マップを生成するように構成されている。このように構成すれば、第一の画像における画素値差最小画素は、第一の画像における当該画素および所定の周辺領域に属する画素の中で、第二の画像の基準とした画素に該当する画素である確率が最も高いので、画素値差最小画素を用いることによって、移動マップを精度良く生成することができる。【００１２】
上記一の局面による放射線撮影装置において、好ましくは、画素移動処理部は、第二の画像の画素の画素値と、第一の画像における当該画素に対応する画素の画素値との画素値差が所定の第１閾値以下の場合に、第一の画像の画素の移動量を０とするように構成されている。このように構成すれば、第二の画像の画素と第一の画像における当該画素に対応する画素とが殆ど移動しておらず、移動させる必要のない第一の画像の画素を移動させてしまうのを抑制することができる。【００１３】
上記一の局面による放射線撮影装置において、好ましくは、被検体への放射線の照射領域を絞るコリメータと、第一の画像におけるコリメータの動作により生じる放射線の非照射領域を抽出する非照射領域抽出部と、をさらに備え、画素移動処理部は、非照射領域抽出部により抽出された非照射領域における第一の画像の画素の移動量を０とするように構成されている。このように構成すれば、第一の画像において放射線が照射されておらず、移動させる必要のない第一の画像における非照射領域の画素を移動させてしまうのを抑制することができる。その結果、非照射領域が大きい場合における画素移動処理部の制御負担を効果的に低減させることができる。【００１４】
この場合、好ましくは、非照射領域抽出部は、第一の画像の上下左右の端部近傍において、外側に隣接する画素の画素値が所定の第２閾値以上である画素を境界画素として、境界画素よりも外側の第一の画像の領域を非照射領域と判断するように構成されている。このように構成すれば、画像の上下左右の端部近傍において、隣接する画素同士の画素値差が所定の値（第２閾値）以上である場合には、画素値が高い照射領域と画素値が０（ゼロ）に近い非照射領域の境界である可能性が高いので、第一の画像における非照射領域の画素を容易に判別することができる。【００１５】
上記一の局面による放射線撮影装置において、好ましくは、第一の画像における直接線領域を抽出する直接線領域抽出部をさらに備え、画素移動処理部は、直接線領域抽出部により抽出された直接線領域における第一の画像の画素の移動量を０とするように構成されている。このように構成すれば、第一の画像において被検体が存在しない領域であり、移動させる必要のない第一の画像における直接線領域の画素を移動させてしまうのを抑制することができる。その結果、直接線領域が大きい場合における画素移動処理部の制御負担を効果的に低減させることができる。【００１６】
この場合、好ましくは、直接線領域抽出部は、第一の画像を構成する画素の画素値が所定の第３閾値以上の場合に直接線領域と判断するように構成されている。このように構成すれば、第一の画像において画素値が所定の値（第３閾値）以上の場合には、放射線が被検体を透過せずに直接検出された直接線領域である可能性が高いので、第一の画像における直接線領域の画素を容易に判別することができる。【００１７】
上記一の局面による放射線撮影装置において、好ましくは、第一の画像は被検体の血管に造影剤を投与しない状態で被検体を撮影した放射線画像である非造影画像であり、第二の画像は被検体の血管に造影剤を投与した状態で被検体を撮影した放射線画像である造影画像である。このように構成すれば、異なる時点で撮影された造影画像と非造影画像との間における被検体の線形な動作だけでなく非線形な動作を考慮して造影画像と非造影画像とを合成することができる。【００１８】
この場合、好ましくは、造影画像において血管像を構成する画素を抽出する血管像画素抽出部をさらに備え、画素移動処理部は、血管像を構成する画素に対応する非造影画像における画素の移動量を０とするように構成されている。このように構成すれば、非造影画像において血管像を構成する画素に対応する画素を移動させてしまうことに起因して、造影画像と非造影画像とを合成した合成画像における血管像が不鮮明になるのを抑制することができる。【００１９】
上記血管像画素抽出部を備える構成において、好ましくは、血管像画素抽出部は、造影画像を構成する画素の画素値と、非造影画像における当該画素の画素値との画素値差が所定の第４閾値以上の場合に、造影画像を構成する画素が血管像を構成する画素と判断するように構成されている。このように構成すれば、造影画像を構成する画素の画素値と、非造影画像における当該画素に対応する画素の画素値との画素値差が所定の値（第４閾値）以上の場合、その造影画像における画素は血管像を構成する画素である可能性が高いので、造影画像における血管像の画素を容易に判別することができる。【００２０】
上記画素値差が所定の第４閾値以上の場合に造影画像を構成する画素が血管像を構成する画素と判断する構成において、好ましくは、画素移動処理部は、造影画像を構成する画素の画素値と、非造影画像における当該画素の画素値との画素値差が所定の第４閾値より小さい場合に、当該画素値差が小さくなるにしたがって、非造影画像の画素の移動量を徐々に大きくするように構成されている。ここで、血管像を構成する画素に濃淡があることに起因して、造影画像を構成する画素の画素値と、非造影画像における当該画素に対応する画素の画素値との画素値差が所定の値（第４閾値）より小さい場合でも、その造影画像における画素が血管像を構成する画素である可能性がある。また、造影画像を構成する画素の画素値と、非造影画像における当該画素に対応する画素の画素値との画素値差が所定の値（第４閾値）に近い程、その造影画像における画素が血管像を構成する画素である可能性が高い。したがって、上記のように構成することによって、造影画像における画素が血管像を構成する画素でない可能性の大きさに応じて、当該画素に対応する非造影画像における画素の移動量を調整することができる。【００２１】
上記血管像画素抽出部を備える構成において、好ましくは、画素移動処理部は、血管像画素抽出部によって造影画像において血管像を構成する画素と判断された画素に対応する非造影画像の画素のうち、当該画素の画素値が所定の第５閾値以下の画素は移動量を０としないように構成されている。ここで、血管像を構成する画素が含まれない非造影画像において、画素値が所定の値（第５閾値）以下の場合、その画素は、血管像以外の被検体の部分に相当する画素であると考えられる。したがって、上記のように構成することによって、造影画像を構成する画素が血管像を構成する画素と判断された画素の内、血管像を構成する画素以外の画素である可能性の高い画素に対応する非造影画像における画素が移動されずに変形画像が生成されるのを抑制することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、上記のように、異なる時点で撮影された２つの画像間における被検体の線形な動作だけでなく非線形な動作を考慮して、２つの画像を適切に合成することが可能な放射線撮影装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態による放射線撮影装置の全体構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態による放射線撮影装置の画像処理部の構成を示すブロック図である。
【図３】マスク画像とライブ画像とを合成したＤＳＡ画像の生成を説明するための図である。
【図４】移動ベクトルを用いたＤＳＡ画像生成の流れを説明するための図である。
【図５】非照射領域および直接線領域を説明するための図である。
【図６】ライブ画像の画素とマスクにおける当該画素に対応する画素との比較を説明するための図である。
【図７】移動ベクトルの生成を説明するための図である。
【図８】ライブ画像の画素の画素値とマスク画像における当該画素に対応する画素の画素値との画素値差に基づくマスク画像の画素の移動量（移動ベクトル）の調整を説明するための図である。
【図９】平滑化移動ベクトルの生成を説明するための図である。
【図１０】移動ベクトルの平滑化による高周波成分の抑制を説明するための図である。
【図１１】移動ベクトルを用いたＤＳＡ画像の生成処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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。
【００２５】
図１を参照して、本発明の一実施形態によるＸ線撮影装置１００の構成について説明する。なお、Ｘ線撮影装置１００は、特許請求の範囲の「放射線撮影装置」の一例である。
【００２６】
（Ｘ線撮影装置の構成）
図１に示すように、本実施形態のＸ線撮影装置１００は、被検体Ｐを載置するための天板１と、被検体ＰをＸ線撮影するための撮影部２と、Ｘ線撮影装置１００の各種構成を制御するための制御部３と、Ｘ線撮影した画像等を記憶するための記憶部４と、Ｘ線撮影した画像等を表示するための表示部５と、を備えている。
【００２７】
撮影部２は、Ｘ線源を有し、天板１の一方側に配置されたＸ線管装置２ａと、天板１の他方側に配置されたＸ線受像器２ｂと、を有する。
【００２８】
Ｘ線管装置２ａは、Ｘ線源を有しており、図示しないＸ線管駆動部によって電圧が印加されることにより、Ｘ線を照射することが可能である。Ｘ線受像器２ｂは、ＦＰＤ（フラットパネルディテクタ）を含み、Ｘ線を検出することができるように構成されている。これにより、Ｘ線撮影装置１００は、天板１に被検体Ｐを載置した状態で、Ｘ線管装置２ａによりＸ線を照射して、被検体Ｐを透過したＸ線をＸ線受像器２ｂで検出することによって、被検体ＰをＸ線撮影することが可能である。なお、Ｘ線管装置２ａの近傍には、Ｘ線管装置２ａから照射されるＸ線の照射野を調整するためのコリメータ２ｃが設けられている。
【００２９】
制御部３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などを含んで構成されたコンピュータである。制御部３は、Ｘ線受像器２ｂから送られた検出信号に基づいて、被検体Ｐの内部構造をＸ線撮影したＸ線画像１０（図３参照）を生成することが可能な画像処理部６を含む。なお、Ｘ線画像１０は、特許請求の範囲の「放射線画像」の一例である。
【００３０】
画像処理部６は、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）や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んで構成されたコンピュータである。画像処理部６は、記憶部４に記憶された画像処理プログラム実行することにより、画像処理装置として機能する。
【００３１】
本実施形態では、図３に示すように、画像処理部６は、Ｘ線画像１０として、マスク画像１１、ライブ画像１２およびＤＳＡ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｕｂｔｒａｃｔｉｏｎ  Ａｎｇｉｏｇｒａｐｈｙ）画像１３を生成することが可能に構成されている。マスク画像１１は、被検体Ｐに造影剤を投与しない状態で被検体ＰをＸ線撮影したＸ線画像１０である。また、ライブ画像１２は、被検体Ｐに造影剤を投与した状態で被検体ＰをＸ線撮影したＸ線画像１０である。すなわち、マスク画像１１およびライブ画像１２は、同一の被検体Ｐに対して、異なる時点で撮影されたＸ線画像１０である。また、ＤＳＡ画像１３は、マスク画像１１における画素値とライブ画像１２の画素値との差分によるＸ線画像１０である。なお、マスク画像１１は、特許請求の範囲の「第一の画像」および「非造影画像」一例である。また、ライブ画像１２は、特許請求の範囲の「第二の画像」および「造影画像」の一例である。また、ＤＳＡ画像１３は、特許請求の範囲の「合成画像」の一例である。
【００３２】
図３に示すように、マスク画像１１では、被検体Ｐに造影剤を投与しない状態でＸ線撮影されているため、被検体Ｐの血管は不鮮明にしか写り込んでいない（図中では、全く写り込んでいないように描いている）。一方、ライブ画像１２では、被検体Ｐに造影剤を投与した状態でＸ線撮影されているため、被検体Ｐの血管が血管像Ｂとして鮮明に写り込んでいる。そして、マスク画像１１における画素値と、ライブ画像１２における画素値との差分を取る（マスク画像１１とライブ画像１２とを合成する）ことにより、血管像Ｂだけが写り込んだＸ線画像１０として生成されるのが、ＤＳＡ画像１３である。
【００３３】
記憶部４は、たとえば、不揮発メモリを含む。そして、記憶部４には、制御部３の処理に用いられるプログラムが記憶されているとともに、画像処理部６で生成したＸ線画像１０（マスク画像１１、変形画像１１ａ、ライブ画像１２およびＤＳＡ画像１３）等を記憶できるように構成されている。
【００３４】
表示部５は、たとえば、液晶ディスプレイとして構成されている。そして、表示部５は、画像処理部６により生成されたＸ線画像１０を表示することが可能に構成されている。また、複数枚のＸ線画像１０を連続的に表示することで、動画として表示することも可能に構成されている。
【００３５】
上記の構成により、Ｘ線撮影装置１００では、血管を鮮明に可視化することが可能である。
【００３６】
ここで、上記のように、単純にマスク画像１１の画素値とライブ画像１２における画素値との差分（画素値差）によりＤＳＡ画像１３を生成した場合、マスク画像１１の撮影時と、ライブ画像１２の撮影時とで、経時的に被検体Ｐが動くことにより、マスク画像１１における被検体Ｐの位置とライブ画像１２における被検体Ｐの位置とに不一致が生じる。このとき、ＤＳＡ画像１３には、被検体Ｐの動作に起因するアーチファクト（モーションアーチファクト）が発生し、血管の視認性が悪化する。また、造影剤の投与前後で、被検体Ｐは平行移動のような線形な動きだけでなく、捩れおよび局所的な動き等の非線形な動きをする場合がある。
【００３７】
そこで、画像処理部６は、ＤＳＡ画像１３を生成する際に、ライブ画像１２における画素値とマスク画像１１における画素値とに基づいて、ライブ画像１２における被検体Ｐの位置とマスク画像１１における被検体Ｐの位置との位置ずれを画素２０（図６参照）毎に補正する（マスク画像１１の画素２０を移動させる）ことにより変形させた変形画像１１ａを生成するように構成されている。つまり、画像処理部６は、マスク画像１１とライブ画像１２とに基づいて、変形画像１１ａを生成することが可能に構成されている。そして、画像処理部６は、変形画像１１ａとライブ画像１２とを合成したＤＳＡ画像１３を生成するように構成されている。したがって、Ｘ線撮影装置１００では、ライブ画像１２とマスク画像１１における被検体Ｐの位置ずれを画素２０毎に補正することにより、造影剤の投与前後で、被検体Ｐに非線形な動きがあった場合でも、ＤＳＡ画像１３に発生するアーチファクトを抑制することが可能である。
【００３８】
（画像処理部による被検体の非線形な動きを考慮したＤＳＡ画像の生成）
まず、図４を参照して、画像処理部６によるマスク画像１１およびライブ画像１２間の被検体Ｐの非線形な動きを考慮したＤＳＡ画像の生成の大まかな流れを説明する。
【００３９】
図４に示すように、まず、画像処理部６では、マスク画像１１およびライブ画像１２が別々に生成される。次に、マスク画像１１およびライブ画像１２に基づいて、マスク画像１１とライブ画像１２との間における画素２０（図６参照）の移動方向および移動量を表す移動ベクトル３０が生成される。次に、移動ベクトル３０の空間方向の高周波成分が抑制された平滑化移動ベクトル３０ａが生成される。次に、平滑化移動ベクトル３０ａにマスク画像１１が変形された変形画像１１ａが生成される。そして、変形画像１１ａとライブ画像１２とが合成されたＤＳＡ画像が生成される。なお、移動ベクトル３０は、特許請求の範囲の「移動マップ」の一例である。また、平滑化移動ベクトル３０ａは、特許請求の範囲の「平滑化移動マップ」の一例である。
【００４０】
（画像処理部の構成）
次に、図２〜図１０を参照して、画像処理部６の具体的な構成を説明する。
【００４１】
画像処理部６は、図２に示すように、画像生成部６１と、移動マップ生成部６２と、
平滑化移動マップ生成部６３と、画像移動処理部６４と、合成画像処理部６５と、非照射領域抽出部６６と、直接線領域抽出部６７と、血管像画素抽出部６８と、を備えている。
【００４２】
画像生成部６１は、Ｘ線受像器２ｂから順次出力されるＸ線検出信号を画像化することにより、Ｘ線画像１０を所定のフレームレートで生成する。フレームレートは、たとえば１５ＦＰＳ〜３０ＦＰＳ程度である。Ｘ線画像１０は、たとえばグレースケールで所定の階調数（１０〜１２ビットなど）の画素値を有する画像である。
【００４３】
移動マップ生成部６２は、図６および図７に示すように、ライブ画像１２の画素２２の画素値と、マスク画像１１における当該画素２２に対応する画素２１および所定の周辺領域に属する画素２１の画素値との画素値差とに基づいて、マスク画像１１の画素２１の移動方向および移動量を表す移動ベクトル３０を生成するように構成されている。より詳しくは、移動マップ生成部６２は、ライブ画像１２の画素２２の画素値と、ライブ画像１２の画素２２に対して画素値差が最も小さいマスク画像１１における画素２１である画素値差最小画素２１ａの画素値とに基づいて、マスク画像１１の画素２１の移動方向および移動量を表す移動ベクトル３０を生成するように構成されている。
【００４４】
具体的には、移動マップ生成部６２は、図６に示すように、ライブ画像１２のある画素２２と、当該画素２２に対応する（同一座標である）マスク画像１１の画素２１、および、対応する画素２１の所定の周辺領域（対応する画素２１の上、右上、右、右下、下、左下、左および左上の計８つ）の画素２１の計９つの画素２１とを、各々の画素値で比較する。そして、移動マップ生成部６２は、マスク画像１１の９つの画素２１の中から、ライブ画像１２のある画素２２との画素値の差が最小の画素（画素値差最小画素２１ａ）を特定する。ここで、画素値は、被検体Ｐの位置によって異なる定量的な値であるため、ライブ画像１２およびマスク画像１１において被検体Ｐの位置の指標となる。したがって、上記のように、ライブ画像１２のある画素２２と、その画素２２と同一座標およびその周囲のマスク画像１１における９つの画素２１とを比較することは、ライブ画像１２の画素２２に対するマスク画像１１の位置ずれを調べることに相当する。また、マスク画像１１の画素値差最小画素２１ａは、ライブ画像１２の画素２２が位置ずれした可能性が最も高い画素２０と見なすことができる。そして、移動マップ生成部６２は、図７に示すように、画素値差最小画素２１ａを、ライブ画像１２の画素２２に対応する（同一座標である）マスク画像１１の画素２１の位置に移動させた場合の画素値差最小画素２１ａの移動方向および移動量を、マスク画像１１の画素２１に対応する移動ベクトル３０とする。
【００４５】
平滑化移動マップ生成部６３は、図９に示すように、移動ベクトル３０の空間方向の高周波成分を抑制することにより、平滑化移動ベクトル３０ａを生成するように構成されている。
【００４６】
具体的には、平滑化移動マップ生成部６３は、図９に示すように、移動ベクトル３０を、マスク画像１１における画素２１毎に、マスク画像１１における画素２１およびマスク画像１１における画素２１の周囲の画素２１で平滑化した平滑化移動ベクトル３０ａを算出する。すなわち、平滑化移動マップ生成部６３は、マスク画像１１における各々の画素２１に対応付けられた移動ベクトル３０を、その画素２１と周囲の８つの画素２１とで平滑化した平滑化移動ベクトル３０ａを算出する。なお、平滑化は、たとえば、９つの画素２１で単純に移動ベクトル３０を平均することによって行うことが可能である。これにより、図１０に示すように、９つの画素２１内に移動ベクトル３０が過度に異なるもの（移動ベクトル３０ｘ）が含まれていた場合であっても、移動ベクトル３０が平均されることにより、過度に異なる移動ベクトル３０ｘの影響が低減される。この結果、移動ベクトル３０の空間方向の高周波成分が抑制される。なお、図９では、紙面の都合上、平滑化移動ベクトル３０ａを平滑化前の移動ベクトル３０と同じ方向および大きさのベクトルで描いている。なお、平滑化は、９つの画素２１で単純に移動ベクトル３０を平均する場合に限られない。たとえば、９つの画素２１の移動ベクトル３０を移動方向毎に移動量でグラフ化した後、フーリエ変換を行うことによって高周波成分を抽出する。そして、高周波成分を除去することによって、移動ベクトル３０の空間方向の高周波成分を抑制してもよい。
【００４７】
そして、平滑化移動マップ生成部６３は、生成された平滑化移動ベクトル３０ａを、ライブ画像１２の画素２２に対応するマスク画像１１の画素２１に対応付ける。そして、平滑化移動マップ生成部６３が、この対応付けをマスク画像１１の全ての画素２１に対して行うことにより、マスク画像１１の全ての画素２１に平滑化移動ベクトル３０ａが対応付けられた状態となる。
【００４８】
画像移動処理部６４は、図４に示すように、平滑化移動ベクトル３０ａに基づいてマスク画像１１の画素２１を移動させて変形画像１１ａを生成するように構成されている。
【００４９】
具体的には、画像移動処理部６４は、平滑化移動ベクトル３０ａに基づいて、マスク画像１１の画素２１を移動させる。すなわち、画像移動処理部６４は、マスク画像１１において、ある画素２１に対応付けられた平滑化移動ベクトル３０ａの移動方向および移動量の分だけ、その画素２１をマスク画像１１上で移動させる。マスク画像１１は、この平滑化移動ベクトル３０ａに基づく画素２１の移動を、マスク画像１１の画素２１毎に、マスク画像１１全体で行うことにより、（位置ずれ補正が行われたマスク画像）変形画像１１ａとなる。
【００５０】
また、画像移動処理部６４は、図８に示すように、ライブ画像１２の画素２２の画素値と、マスク画像１１における当該画素２２に対応する画素２１の画素値との画素値差が第１閾値Ｔ１以下の場合に、マスク画像１１の画素２１の移動量（移動ベクトル３０の大きさ）を０とするように構成されている。すなわち、画像移動処理部６４は、ライブ画像１２の画素２２とマスク画像１１における当該画素２２に対応する画素２１との間の画素値差が、予め設定された第１閾値Ｔ１以下の場合は、ライブ画像１２の画素２２とマスク画像１１における当該画素２２に対応する画素２１との間で殆ど位置ずれしていないと見なして、マスク画像１１の画素２１を移動させない。
【００５１】
また、画像移動処理部６４は、図５に示すように、非照射領域抽出部６６により抽出された非照射領域におけるマスク画像１１の画素２１の移動量を０とするように構成されている。具体的には、画像移動処理部６４は、非照射領域抽出部６６により抽出された非照射領域におけるマスク画像１１の画素２１に対して、移動マップ生成部６２に移動ベクトル３０の生成を行わせないことにより、位置ずれ補正の補正処理の対象から非照射領域を除外する（除外画素を決定する）。ここで、非照射領域は、コリメータ（図示せず）によりＸ線の照射野が調整される領域であり、Ｘ線画像１０において実質的に何も撮影されていない領域である。
【００５２】
また、画像移動処理部６４は、直接線領域抽出部６７により抽出された直接線領域におけるマスク画像１１の画素２１の移動量を０とするように構成されている。具体的には、画像移動処理部６４は、直接線領域抽出部６７により抽出された直接線領域におけるマスク画像１１の画素２１に対して、移動マップ生成部６２に移動ベクトル３０の生成を行わせないことにより、位置ずれ補正の補正処理の対象から直接線領域を除外する（除外画素を決定する）。直接線領域は、Ｘ線管装置２ａから照射されたＸ線をＸ線受像器２ｂにより直接検出される領域である。
【００５３】
また、画像移動処理部６４は、図８に示すように、血管像画素抽出部６８により抽出された血管像Ｂを構成する画素２２に対応するマスク画像１１における画素２１の移動量を０とするように構成されている。具体的には、画像移動処理部６４は、血管像画素抽出部６８により抽出された血管像Ｂを構成する画素２２と判断された画素２２に対応するマスク画像１１における画素２１に対して、移動マップ生成部６２により生成された移動ベクトル３０の大きさを０とすることにより、マスク画像１１の画素２１を移動させない。  
【００５４】
また、画像移動処理部６４は、図８に示すように、ライブ画像１２を構成する画素２２の画素値と、マスク画像１１における当該画素２２に対応する画素２１の画素値との画素値差が第４閾値Ｔ４より小さい場合に、当該画素値差が小さくなるにしたがって、マスク画像１１の画素２１の移動量を徐々に大きくするように構成されている。具体的には、画像移動処理部６４は、ライブ画像１２を構成する画素２２の画素値と、マスク画像１１における当該画素２２に対応する画素２１の画素値との画素値差が第４閾値Ｔ４より小さい場合に、当該画素値が第４閾値Ｔ４に近い値である場合は、ライブ画像１２の画素２２が血管像Ｂを構成する画素２２の可能性が高いか否かに応じて、マスク画像１１の画素２１の移動量（移動ベクトル３０の大きさ）を調整する。
【００５５】
また、画像移動処理部６４は、血管像画素抽出部６８によってライブ画像１２において血管像Ｂを構成する画素２２と判断された画素２２に対応するマスク画像１１の画素２１のうち、当該画素２２の画素値が第５閾値以下の画素２２に対応する画素２１は移動量を０としないように構成されている。具体的には、画像移動処理部６４は、血管像画素抽出部６８によってライブ画像１２において血管像Ｂを構成する画素２２と判断された場合であっても、当該画素２２の画素値が第５閾値以下であり、血管像Ｂを構成する画素でない可能性の高い画素２２に対応するマスク画像１１の画素２１に対して、移動マップ生成部６２に移動ベクトル３０の生成を行わせる。なお、血管像Ｂが含まれないマスク画像１１において、画素値が相対的に低い（第５閾値以下である）部分Ｓ（図３参照）は、被検体Ｐの血管像Ｂに相当する以外の部分（たとえば、骨格の部分）であると見なす。
【００５６】
なお、画像移動処理部６４は、平滑化移動ベクトル３０ａに基づいて画素２１を移動させることにより、複数の画素２１の重複が生じる場合、複数の画素２１における画素値を平均化して平滑化移動ベクトル３０ａを補正するように構成されている。具体的には、平滑化移動ベクトル３０ａに基づく画素２１の移動先において、平滑化移動ベクトル３０ａの移動量が０であることに起因して画素２１の移動がない場合、および、平滑化移動ベクトル３０ａに基づく複数の画素２１の移動先が同じ場合に、重複した複数の画素２１の画素値を平均化した画素値をその移動先の画素値とするように構成されている。
【００５７】
また、画像移動処理部６４は、平滑化移動ベクトル３０ａに基づいて画素２１を移動させることにより、空白の画素２１が生じる場合、空白の画素２１を空白の画素２１の周囲の画素２１によって補間することによって平滑化移動ベクトル３０ａを補正するように構成されている。具体的には、平滑化移動ベクトル３０ａに基づく画素２１の移動元に、他の画素２１が移動してこないことに起因して空白の画素２１が生じた場合、その空白の画素２１を空白の画素２１に隣接する周囲（８近傍）の画素２１によって周知の画像補間法により補間する。
【００５８】
また、画像移動処理部６４は、平滑化移動ベクトル３０ａに基づいて画素２１を移動させた場合に、平滑化移動ベクトル３０ａが整数値でない場合、マスク画像１１の画素２１の画素値を、平滑化移動ベクトル３０ａに応じた割合だけ移動することによって、平滑化移動ベクトル３０ａを補正するように構成されている。具体的には、たとえば、平滑化移動ベクトル３０ａの方向および大きさが、それぞれ、右方向および０．５の場合、平滑化移動ベクトル３０ａが対応付けられた画素２１の左の画素２１の画素値の０．５倍の画素値を平滑化移動ベクトル３０ａが対応付けられた画素２１に移動させる。そして、平滑化移動ベクトル３０ａが対応付けられた画素２１の左の画素２１の画素値の移動させていない割合に相当する（左の画素２１の画素値の０．５倍（１倍−０．５倍）の）画素値は、左の画素２１の位置から移動させない。
【００５９】
合成画像処理部６５は、変形画像１１ａと、ライブ画像１２とを合成したＤＳＡ画像１３を生成するように構成されている。具体的には、合成画像処理部６５は、図４に示すように、マスク画像１１およびライブ画像１２に基づいて生成された移動ベクトル３０（平滑化移動ベクトル）に基づく変形画像１１ａとライブ画像１２とを合成する。
【００６０】
非照射領域抽出部６６は、図４に示すように、マスク画像１１におけるコリメータの動作により生じる放射線の非照射領域を抽出するように構成されている。そして、非照射領域抽出部６６は、マスク画像１１の上下左右の端部近傍において、外側に隣接する画素２１の画素値が第２閾値以上である画素２１を境界画素として、境界画素よりも外側のマスク画像１１の領域を非照射領域と判断するように構成されている。具体的には、非照射領域抽出部６６は、Ｘ線画像１０の上下左右の近傍において、隣接する画素２１同士の画素値差が第二閾以上の場合、画素値が高い照射領域と画素値が０（ゼロ）に近い非照射領域の境界であると判断する。すなわち、非照射領域抽出部６６は、隣接する画素２１同士の画素値の差分演算（一次微分演算）により照射領域と非照射領域との境界を抽出している。なお、図４では、便宜上、Ｘ線画像１０の左右のみにコリメータ領域を描いている。
【００６１】
なお、画像処理部６では、Ｘ線の非照射領域と非照射領域の内側の領域（照射領域）との境界を、ぼかし領域として、ぼかし処理が行うように構成されている。ぼかし処理は、鮮明に血管を可視化したＤＳＡ画像１３において、非照射領域と照射領域との間に境界の線が写り込むと見栄えがよくない等の理由で、非照射領域と照射領域との境界を目立たなくすることを目的としている。ぼかし処理は、たとえば、境界画素の画素値を、境界画素に隣接する画素の画素値によって平滑化することによって行われる。
【００６２】
直接線領域抽出部６７は、図４に示すように、マスク画像１１における直接線領域を抽出するように構成されている。そして、マスク画像１１を構成する画素２１の画素値が第３閾値以上の場合に直接線領域と判断するように構成されている。具体的には、直接線領域は、Ｘ線画像１０において、被検体Ｐが存在しない部分に相当する。したがって、直接線領域は、画素値の上限（ｎビット画像の場合、２n）に近い所定の第３閾値以上の画素値として認識することが可能である。
【００６３】
血管像画素抽出部６８は、ライブ画像１２において血管像Ｂを構成する画素２２を抽出するように構成されている。そして、血管像画素抽出部６８は、ライブ画像１２を構成する画素２２の画素値と、マスク画像１１における当該画素２２に対応する画素２１の画素値との画素値差が第４閾値Ｔ４以上（図４参照）の場合に、ライブ画像１２を構成する画素２２が血管像Ｂを構成する画素２２と判断するように構成されている。
【００６４】
なお、画像処理部６は、Ｘ線の非照射領域と非照射領域の内側の領域（照射領域）との境界を、ぼかし領域として、ぼかし処理が行うように構成されている。ぼかし処理は、鮮明に血管を可視化したＤＳＡ画像１３において、非照射領域と照射領域との間に境界の線が写り込むと見栄えがよくない等の理由で、非照射領域と照射領域との境界を目立たなくすることを目的としている。ぼかし処理は、たとえば、境界画素の画素値を、境界画素に隣接する画素の画素値によって平滑化することによって行われる。
【００６５】
（移動ベクトルを用いた合成画像の生成処理のフロー）
次に、図１１を参照して、画像処理部６による移動ベクトル３０を用いたＤＳＡ画像１３の生成処理のフローについて説明する。なお、このフローに先立って、マスク画像１１およびライブ画像１２が生成されているものとする。
【００６６】
まず、ステップＳ１０１において、非照射領域抽出部６６は、マスク画像１１における非照射領域を抽出する。
【００６７】
次に、ステップＳ１０２において、直接線領域抽出部６７は、マスク画像１１における直接線領域を抽出する。
【００６８】
次に、ステップＳ１０３において、血管像画素抽出部６８は、ライブ画像１２における血管像Ｂを構成する画素２２を抽出する。
【００６９】
次に、ステップＳ１０４において、画像移動処理部６４が、非照射領域および直接線領域に基づいて、移動マップ生成部６２による移動ベクトル３０の生成の除外画素を決定する。
【００７０】
次に、ステップＳ１０５において、移動マップ生成部６２は、ライブ画像１２の画素２２の画素値と、マスク画像１１における当該画素２２に対応する画素２１および所定の周辺領域に属する画素２１の画素値との画素値差とに基づいて、マスク画像１１の画素２１の移動ベクトル３０を生成する。
【００７１】
次に、ステップＳ１０６において、画像移動処理部６４は、血管像Ｂを構成する画素２２、および、ライブ画像１２における当該画素２２に対応する画素２１の画素値に基づいて、移動ベクトル３０を調整する。
【００７２】
次に、ステップＳ１０７において、平滑化移動マップ生成部６３は、移動ベクトル３０の空間方向の高周波成分を抑制することにより、平滑化移動ベクトル３０ａを生成する。
【００７３】
次に、ステップＳ１０８において、画像移動処理部６４が、平滑化移動ベクトル３０ａに基づいて、マスク画像１１の画素２１を移動させて変形画像１１ａを生成する。
【００７４】
次に、ステップＳ１０９において、合成画像処理部６５が、変形画像１１ａと、ライブ画像１２とを合成したＤＳＡ画像１３を生成する。
【００７５】
なお、上記のフローでは、ステップＳ１０１、ステップＳ１０２およびステップＳ１０３の順序は互いに入れ替えることが可能である。
【００７６】
（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。
【００７７】
本実施形態では、上記のように、Ｘ線撮影装置１００を、異なる時点で撮影されたマスク画像１１とライブ画像１２とに基づいて、マスク画像１１に属する画素２１の移動ベクトル３０を生成し、移動ベクトル３０に基づいてマスク画像１１の画素２１を移動させて変形画像１１ａを生成するように構成する。これにより、マスク画像１１に属する画素２１毎に移動ベクトル３０を生成するとともに変形画像１１ａを生成することができるので、領域全体を一律に平行移動して変形画像１１ａを生成する場合と異なり、マスク画像１１における領域の一部分だけが変形された変形画像１１ａを生成することができる。さらに、上記のように、移動ベクトル３０の空間方向の高周波成分を抑制した平滑化移動ベクトル３０ａに基づいて変形画像１１ａを生成するように構成する。これにより、画素２１毎に移動ベクトル３０を生成することに起因して移動ベクトル３０に誤差が生じたとしても、空間方向の高周波成分を抑制することにより、誤差の影響を小さくすることができる。これらの結果、異なる時間で撮影された２つの画像間における被検体Ｐの線形な動作だけでなく非線形な動作を考慮して、２つの画像を適切に合成することができる。
【００７８】
また、本実施形態では、上記のように、移動マップ生成部６２を、ライブ画像１２の画素２２の画素値と、マスク画像１１における当該画素２２に対応する画素２１および所定の周辺領域に属する画素２１の画素値との画素値差に基づいて、マスク画像１１の画素２１の移動方向および移動量を表す移動ベクトル３０を生成するように構成する。これにより、被検体Ｐの特定の位置の指標となるマスク画像１１とライブ画像１２とに基づいて、マスク画像１１に属する各画素２１の移動方向および移動量を表す移動ベクトル３０を容易に生成することができる。
【００７９】
また、本実施形態では、上記のように、移動マップ生成部６２を、ライブ画像１２の画素２２の画素値と、ライブ画像１２の画素２２に対して画素値差が最も小さいマスク画像１１における画素２１である画素値差最小画素２１ａの画素値とに基づいて、マスク画像１１の画素２１の移動方向および移動量を表す移動ベクトル３０を生成するように構成する。これにより、マスク画像１１における画素値差最小画素２１ａは、マスク画像１１における当該画素２１および所定の周辺領域に属する画素２１の中で、ライブ画像１２の画素２２の基準とした画素２１である確率が最も高いので、画素値差最小画素２１ａを用いることによって、移動ベクトル３０を精度良く生成することができる。
【００８０】
また、本実施形態では、上記のように、画像移動処理部６４を、ライブ画像１２の画素２２の画素値と、マスク画像１１における当該画素２２に対応する画素２１の画素値との画素値差が第１閾値Ｔ１以下の場合に、マスク画像１１の画素２１の移動量を０とするように構成する。これにより、ライブ画像１２の画素２２とマスク画像１１における当該画素２２に対応する画素２１とが殆ど移動しておらず、移動させる必要のないマスク画像１１の画素２１を移動させてしまうのを抑制することができる。
【００８１】
また、本実施形態では、上記のように、Ｘ線撮影装置１００は、被検体Ｐへの放射線の照射領域を絞るコリメータと、マスク画像１１におけるコリメータの動作により生じる放射線の非照射領域を抽出する非照射領域抽出部６６と、を備え、画像移動処理部６４を、非照射領域抽出部６６により抽出された非照射領域におけるマスク画像１１の画素２１の移動量を０とするように構成する。これにより、マスク画像１１において放射線が照射されておらず、移動させる必要のないマスク画像１１における非照射領域の画素２１を移動させてしまうのを抑制することができる。その結果、非照射領域が大きい場合における画像移動処理部６４の制御負担を効果的に低減させることができる。
【００８２】
また、本実施形態では、上記のように、非照射領域抽出部６６を、マスク画像１１の上下左右の端部近傍において、外側に隣接する画素２１の画素値が第２閾値以上である画素２１を境界画素として、境界画素よりも外側のマスク画像１１の領域を非照射領域と判断するように構成する。これにより、画像の上下左右の端部近傍において、隣接する画素２１同士の画素値差が第２閾値以上である場合には、画素値が高い照射領域と画素値が０（ゼロ）に近い非照射領域の境界である可能性が高いので、マスク画像１１における非照射領域の画素２１を容易に判別することができる。
【００８３】
また、本実施形態では、上記のように、Ｘ線撮影装置１００は、マスク画像１１における直接線領域を抽出する直接線領域抽出部６７を備え、画像移動処理部６４は、直接線領域抽出部６７により抽出された直接線領域におけるマスク画像１１の画素２１の移動量を０とするように構成する。これにより、マスク画像１１において被検体Ｐが存在しない領域であり、移動させる必要のないマスク画像１１における直接線領域の画素２１を移動させてしまうのを抑制することができる。その結果、直接線領域が大きい場合における画像移動処理部６４の制御負担を効果的に低減させることができる。
【００８４】
また、本実施形態では、上記のように、直接線領域抽出部６７を、マスク画像１１を構成する画素２１の画素値が第３閾値以上の場合に直接線領域と判断するように構成する。これにより、マスク画像１１において画素値が第３閾値以上の場合には、放射線が被検体Ｐを透過せずに直接検出された直接線領域である可能性が高いので、マスク画像１１における直接線領域の画素２１を容易に判別することができる。
【００８５】
また、本実施形態では、上記のように、マスク画像１１を、被検体Ｐの血管に造影剤を投与しない状態で被検体Ｐを撮影した放射線画像（Ｘ線画像１０）である非造影画像とし、ライブ画像１２を、被検体Ｐの血管に造影剤を投与した状態で被検体Ｐを撮影した放射線画像（Ｘ線画像１０）である造影画像とする。これにより、異なる時点で撮影された造影画像（ライブ画像１２）と非造影画像（マスク画像１１）との間における被検体Ｐの線形な動作だけでなく非線形な動作を考慮して造影画像（ライブ画像１２）と非造影画像（マスク画像１１）とを合成することができる。
【００８６】
また、本実施形態では、上記のように、Ｘ線撮影装置１００は、ライブ画像１２において血管像Ｂを構成する画素２２を抽出する血管像画素抽出部６８を備え、画像移動処理部６４を、血管像Ｂを構成する画素２２に対応するマスク画像１１における画素２１の移動量を０とするように構成する。これにより、マスク画像１１において血管像Ｂを構成する画素２２に対応する画素２１を移動させてしまうことに起因して、ライブ画像１２とマスク画像１１とを合成したＤＳＡ画像１３における血管像Ｂが不鮮明になるのを抑制することができる。
【００８７】
また、本実施形態では、上記のように、血管像画素抽出部６８を、ライブ画像１２を構成する画素２２の画素値と、マスク画像１１における当該画素２２に対応する画素２１の画素値との画素値差が第４閾値Ｔ４以上の場合に、ライブ画像１２を構成する画素２２が血管像Ｂを構成する画素２２と判断するように構成する。これにより、ライブ画像１２を構成する画素２２の画素値と、マスク画像１１における当該画素２１の画素値との画素値差が第４閾値Ｔ４以上の場合、そのライブ画像１２における画素２２は血管像Ｂを構成する画素である可能性が高いので、ライブ画像１２における血管像Ｂの画素２２を容易に判別することができる。
【００８８】
また、本実施形態では、上記のように、画像移動処理部６４を、ライブ画像１２を構成する画素２２の画素値と、マスク画像１１における当該画素２２に対応する画素２１の画素値との画素値差が第４閾値Ｔ４より小さい場合に、当該画素値差が小さくなるにしたがって、マスク画像１１の画素２１の移動量を徐々に大きくするように構成する。これにより、血管像Ｂを構成する画素２２に濃淡があることに起因するライブ画像１２における画素２２が血管像Ｂを構成する画素２２でない可能性の大きさに応じて、当該画素２２に対応するマスク画像１１における画素２１の移動量を調整することができる。
【００８９】
また、本実施形態では、上記のように、画像移動処理部６４を、血管像画素抽出部６８によってライブ画像１２において血管像Ｂを構成する画素２２と判断された画素２２に対応するマスク画像１１の画素２１のうち、当該画素２２の画素値が第５閾値以下の画素２２に対応する画素２１は移動量を０としないように構成する。これにより、ライブ画像１２を構成する画素２２が血管像Ｂを構成する画素２２と判断された画素２２の内、画素値が第５閾値以下であり血管像Ｂを構成する画素２２以外の画素２２である可能性の高い画素２２に対応するマスク画像１１における画素２１が移動されずに変形画像１１ａが生成されるのを抑制することができる。
【００９０】
［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。
【００９１】
たとえば、上記実施形態では、画像移動処理部６４は、移動ベクトル３０を、マスク画像１１における画素２１毎に、マスク画像１１における画素２１およびマスク画像１１における画素２１の８近傍の画素２１で平均した平滑化移動ベクトル３０ａに基づいて変形画像１１ａを生成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、画像移動処理部６４を、この平滑化移動ベクトル３０ａに基づかずに、平均化する前の移動ベクトル３０に基づいて変形画像１１ａを生成してもよい。
【００９２】
また、上記実施形態では、移動マップ生成部６２は、ライブ画像１２の画素２２と、ライブ画像１２の画素２２に対応するマスク画像１１の画素２１およびマスク画像１１の画素２１の８近傍の画素２１（合計９つの画素）との画素値の差である画素値差に基づいて、移動ベクトル３０を算出する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、移動マップ生成部６２を、９つ以外の個数の画素２１との画素値差に基づいて、移動ベクトル３０を算出してもよい。この場合、たとえば、マスク画像１１の画素２１の上下左右の４近傍の画素２１を加えた５個の画素２１のように個数を少なくしてもよい。また、８近傍の画素２１の周囲の（上下左右のそれぞれ３つずつの画素２１、および、右上、右下、左下、左上の画素２１の）１２近傍の画素２１をさらに加えた２５個の画素２１のように個数を多くしてもよい。このように、多くの個数の画素２１との画素値差に基づいて移動ベクトル３０を算出することにより、移動ベクトル３０を算出の精度を向上させることができる。
【００９３】
また、上記実施形態では、画像移動処理部６４は、移動ベクトル３０を、マスク画像１１における画素２１毎に、マスク画像１１における画素２１およびマスク画像１１における画素２１の８近傍の画素２１（合計９つの画素）で平均した平滑化移動ベクトル３０ａに基づいて変形画像１１ａを生成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、画像移動処理部６４を、９つ以外の個数の画素２１を平均した平滑化移動ベクトル３０ａに基づいて変形画像１１ａを生成してもよい。この場合、たとえば、マスク画像１１の画素２１の上下左右の４近傍の画素２１を加えた５個の画素２１のように個数を少なくしてもよい。また、８近傍の画素２１の周囲の（上下左右のそれぞれ３つずつの画素２１、および、右上、右下、左下、左上の画素２１の）１２近傍の画素２１をさらに加えた２５個の画素２１のように個数を多くしてもよい。このように、多くの個数の画素２１との画素値差を平均した平滑化移動ベクトル３０ａに基づいて変形画像１１ａを生成することにより、変形画像１１ａを生成の精度を向上させることができる。
【００９４】
また、上記実施形態では、非照射領域抽出部６６を、Ｘ線画像１０の上下左右の近傍において、隣接する画素２１同士の画素値差が第二閾以上の場合、画素値が高い照射領域と画素値が０（ゼロ）に近い非照射領域の境界であると判断するように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、非照射領域抽出部６６を、上記のような隣接する画素２１同士の画素値の差分演算（一次微分演算）による手法のみならず、画素値の差分演算をさらに行う二次微分演算による境界抽出手法を用いるように構成してもよい。
【００９５】
また、上記実施形態では、説明の便宜上、画像処理部６によるＤＳＡ画像１３の生成の処理を処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローを用いて説明したが、本発明はこれに限られない。本発明では、の画像処理部６によるＤＳＡ画像１３の生成の処理を、イベント単位で処理を実行するイベント駆動型（イベントドリブン型）の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。
【００９６】
また、上記実施形態では、画像処理部６を、画像生成部６１と、移動マップ生成部６２と、平滑化移動マップ生成部６３と、画像移動処理部６４と、合成画像処理部６５と、非照射領域抽出部６６と、直接線領域抽出部６７と、血管像画素抽出部６８と、を備えるように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、画像生成部６１、移動マップ生成部６２、平滑化移動マップ生成部６３、画像移動処理部６４および合成画像処理部６５以外の画像処理部６の構成を省略することが可能である。
【００９７】
また、上記実施形態では、非造影画像であるマスク画像１１と造影画像であるライブ画像１２とに基づいてＤＳＡ画像１３を生成する際の移動ベクトル３０（および平滑化移動ベクトル３０ａ）を用いた位置ずれ補正の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明は、同一の被検体に対して、異なる時間帯で撮影された２つの画像を合成する際の移動ベクトル３０（および平滑化移動ベクトル３０ａ）を用いた位置ずれ補正のいずれの場合にも適用することができる。たとえば、長尺画像の生成、積算画像の生成等に適用することができる。
【符号の説明】
【００９８】
２  撮影部
１０  Ｘ線画像（放射線画像）
１１  マスク画像（第一の画像、非造影画像）
１１ａ  変形画像
１２  ライブ画像（第二の画像、造影画像）
１３  ＤＳＡ画像（合成画像）
２０（２１、２２）  画素
２１ａ  画素値差最小画素
３０  移動ベクトル（移動マップ）
３０ａ  平滑化移動ベクトル（平滑化移動マップ）
６１  画像生成部
６２  移動マップ生成部
６３  平滑化移動マップ生成部
６４  画像移動処理部
６５  合成画像処理部
６６  非照射領域抽出部
６７  直接線領域抽出部
６８  血管像画素抽出部
１００  Ｘ線撮影装置（放射線撮影装置）
Ｂ  血管像
Ｐ  被検体
Ｔ１  第１閾値
Ｔ４  第４閾値
【図１】
2019053935.tif 000003
【図２】
2019053935.tif 000004
【図３】
2019053935.tif 000005
【図４】
2019053935.tif 000006
【図５】
2019053935.tif 000007
【図６】
2019053935.tif 000008
【図７】
2019053935.tif 000009
【図８】
2019053935.tif 000010
【図９】
2019053935.tif 000011
【図１０】
2019053935.tif 000012
【図１１】
2019053935.tif 000013
【国際調査報告】
2019053935.tif 000014
2019053935.tif 000015
2019053935.tif 000016