(57)【要約】【課題】放射線画像処理装置、方法およびプログラムにおいて、被写体への被曝線量を大きくすることなく、鮮鋭度および粒状性が改善された放射線画像を取得する。【解決手段】画像取得部３１が、放射線源から発せられて被写体を透過した放射線を、第１の放射線検出器および第１の放射線検出器に対して半画素ずらして重ねられた第２の放射線検出器に照射することにより取得された第１および第２の放射線画像Ｇ１，Ｇ２を取得する。対応位置関係取得部３２が、第１の放射線画像Ｇ１の画素の画素位置と第２の放射線画像Ｇ２の画素の画素位置との対応位置関係を取得する。高解像度化部３３が、対応位置関係および第１および第２の放射線画像Ｇ１，Ｇ２の画素値に基づいて、第１の放射線画像Ｇ１の画素間の位置に対応する画素値を推定して、第１および第２の放射線画像Ｇ１，Ｇ２よりも高解像度の処理済み放射線画像Ｇｐを生成する。【選択図】図２
2018175275.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線源から発せられて被写体を透過した放射線を、第１の検出手段および該第１の検出手段に対して半画素ずらして重ねられた第２の検出手段に照射することにより、前記第１の検出手段から取得された第１の放射線画像および前記第２の検出手段から取得された第２の放射線画像を取得する画像取得手段と、
前記第１の放射線画像の画素の画素位置および前記第２の放射線画像の画素の画素位置の対応位置関係を取得する対応位置関係取得手段と、
前記対応位置関係、前記第１の放射線画像の画素値および前記第２の放射線画像の画素値に基づいて、前記第１の放射線画像の画素間の位置に対応する画素値を推定して、前記第１および第２の放射線画像よりも高解像度の処理済み放射線画像を生成する高解像度化手段とを備えたことを特徴とする放射線画像処理装置。
【請求項２】
前記高解像度化手段は、前記第１の放射線画像の画素間の位置と、前記第２の放射線画像における前記第１の放射線画像の画素間の位置に対応する少なくとも１つの画素との距離に応じて、前記第１の放射線画像および前記第２の放射線画像の画素値を重み付けして、前記第１の放射線画像の画素間の位置に対応する画素値を推定する請求項１記載の放射線画像処理装置。
【請求項３】
前記第１および第２の検出手段の画素のサイズが２００μｍ以上４００μｍ以下である請求項１または２記載の放射線画像処理装置。
【請求項４】
前記処理済み放射線画像に対して平滑化フィルタによるフィルタリングを行い、かつ前記処理済み放射線画像を前記第１の放射線画像または前記第２の放射線画像と同一サイズに縮小して縮小処理済み放射線画像を生成する縮小手段をさらに備えた請求項１または２記載の放射線画像処理装置。
【請求項５】
放射線源から発せられて被写体を透過した放射線を、第１の検出手段および該第１の検出手段に対して半画素ずらして重ねられた第２の検出手段に照射することにより、前記第１の検出手段から取得された第１の放射線画像および前記第２の検出手段から取得された第２の放射線画像を取得し、
前記第１の放射線画像の画素の画素位置および前記第２の放射線画像の画素の画素位置の対応位置関係を取得し、
前記対応位置関係、前記第１の放射線画像の画素値および前記第２の放射線画像の画素値に基づいて、前記第１の放射線画像の画素間の位置に対応する画素値を推定して、前記第１および第２の放射線画像よりも高解像度の処理済み放射線画像を生成することを特徴とする放射線画像処理方法。
【請求項６】
放射線源から発せられて被写体を透過した放射線を、第１の検出手段および該第１の検出手段に対して半画素ずらして重ねられた第２の検出手段に照射することにより、前記第１の検出手段から取得された第１の放射線画像および前記第２の検出手段から取得された第２の放射線画像を取得する手順と、
前記第１の放射線画像の画素の画素位置および前記第２の放射線画像の画素の画素位置の対応位置関係を取得する手順と、
前記対応位置関係、前記第１の放射線画像の画素値および前記第２の放射線画像の画素値に基づいて、前記第１の放射線画像の画素間の位置に対応する画素値を推定して、前記第１および第２の放射線画像よりも高解像度の処理済み放射線画像を生成する手順とをコンピュータに実行させることを特徴とする放射線画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの放射線画像からより高画質の放射線画像を生成する放射線画像処理装置、方法およびプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、放射線画像の画質を向上させるために、放射線画像の鮮鋭度および粒状性を改善することが行われている。このために、被写体を透過した放射線画像を検出する検出器の高感度化、放射線画像に対する鮮鋭度強調処理、および粒状性を改善するための平滑化処理等の画像処理が行われている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、２枚の乳房の放射線画像を用いて、１枚の高解像度の放射線画像を取得する手法が提案されている。また、特許文献２には、検出器を２枚重ねて撮影を行うことにより２つの放射線画像を取得し、２つの放射線画像の位置合わせを行った上で加算することにより、鮮鋭度が強調された１つの放射線画像を取得する手法が提案されている。また、特許文献３には、検出器を２枚重ねて撮影を行うことにより２つの放射線画像を取得し、一方の放射線画像の画素数を他方の放射線画像の１／４とし、そこから他方の放射線画像と同一の画素数の放射線画像を生成し、２つの放射線画像を加算することにより、粒状性が改善されてＳ／Ｎが向上された放射線画像を取得する手法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−０９７５９０号公報
【特許文献２】特開平９−１９７５８５号公報
【特許文献３】特開平９−２９４７３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、放射線検出器への照射線量が大きくなれば、取得される放射線画像の鮮鋭度および粒状性が改善される。しかしながら、照射線量を大きくすると被写体への被曝線量が大きくなる。一方、被写体への被曝線量を大きくすることなく、粒状性を改善するためには、検出器の単位面積当たりの照射線量が大きくなるように、放射線検出器の画素サイズを大きくすることが考えられる。しかしながら、画素サイズを大きくすると、空間分解能が低下するため、取得される放射線画像の鮮鋭度が低下する。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、被写体への被曝線量を大きくすることなく、鮮鋭度および粒状性が改善された放射線画像を取得することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による放射線画像処理装置は、放射線源から発せられて被写体を透過した放射線を、第１の検出手段および第１の検出手段に対して半画素ずらして重ねられた第２の検出手段に照射することにより、第１の検出手段から取得された第１の放射線画像および第２の検出手段から取得された第２の放射線画像を取得する画像取得手段と、
第１の放射線画像の画素の画素位置および第２の放射線画像の画素の画素位置の対応位置関係を取得する対応位置関係取得手段と、
対応位置関係、第１の放射線画像の画素値および第２の放射線画像の画素値に基づいて、第１の放射線画像の画素間の位置に対応する画素値を推定して、第１および第２の放射線画像よりも高解像度の処理済み放射線画像を生成する高解像度化手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
「半画素ずらして重ねる」とは、第１および第２の検出手段が有する画素のサイズの半分の距離ずらして、第２の検出手段を第１の検出手段に対して重ねることを意味する。なお、第１および第２の検出手段においては画素が２次元に並ぶため、「半画素ずらす」とは、第１および第２の検出手段における画素が並ぶ縦横両方向に一方の検出器を半画素分の距離ずらすことを意味する。
【０００９】
なお、本発明による放射線画像処理装置においては、高解像度化手段は、第１の放射線画像の画素間の位置と、第２の放射線画像における第１の放射線画像の画素間の位置に対応する少なくとも１つの画素との距離に応じて、第１の放射線画像および第２の放射線画像の画素値を重み付けして、第１の放射線画像の画素間の位置に対応する画素値を推定するものとしてもよい。
【００１０】
また、本発明による放射線画像処理装置においては、第１および第２の検出手段の画素のサイズは２００μｍ以上４００μｍ以下であってもよい。
【００１１】
また、本発明による放射線画像処理装置においては、処理済み放射線画像に対して平滑化フィルタによるフィルタリングを行い、かつ処理済み放射線画像を第１の放射線画像または第２の放射線画像と同一サイズに縮小して縮小処理済み放射線画像を生成する縮小手段をさらに備えるものとしてもよい。
【００１２】
本発明による放射線画像処理方法は、放射線源から発せられて被写体を透過した放射線を、第１の検出手段および第１の検出手段に対して半画素ずらして重ねられた第２の検出手段に照射することにより、第１の検出手段から取得された第１の放射線画像および第２の検出手段から取得された第２の放射線画像を取得し、
第１の放射線画像の画素の画素位置および第２の放射線画像の画素の画素位置の対応位置関係を取得し、
対応位置関係、第１の放射線画像の画素値および第２の放射線画像の画素値に基づいて、第１の放射線画像の画素間の位置に対応する画素値を推定して、第１および第２の放射線画像よりも高解像度の処理済み放射線画像を生成することを特徴とするものである。
【００１３】
なお、本発明による放射線画像処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして提供してもよい。
【００１４】
本発明による他の放射線画像処理装置は、コンピュータに実行させるための命令を記憶するメモリ、および
記憶された命令を実行するよう構成されたプロセッサを備え、プロセッサは、放射線源から発せられて被写体を透過した放射線を、第１の検出手段および第１の検出手段に対して半画素ずらして重ねられた第２の検出手段に照射することにより、第１の検出手段から取得された第１の放射線画像および第２の検出手段から取得された第２の放射線画像を取得し、
第１の放射線画像の画素の画素位置および第２の放射線画像の画素の画素位置の対応位置関係を取得し、
対応位置関係、第１の放射線画像の画素値および第２の放射線画像の画素値に基づいて、第１の放射線画像の画素間の位置に対応する画素値を推定して、第１および第２の放射線画像よりも高解像度の処理済み放射線画像を生成する処理を実行することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、放射線源から発せられて被写体を透過した放射線を、第１の検出手段および第１の検出手段に対して半画素ずらして重ねられた第２の検出手段に照射することにより、第１の検出手段から取得された第１の放射線画像および第２の検出手段から取得された第２の放射線画像が取得され、第１および第２の放射線画像の画素位置の対応位置関係が取得され、対応位置関係、第１の放射線画像の画素値および第２の放射線画像の画素値に基づいて、第１の放射線画像の画素間の位置に対応する画素値が推定されて、第１および第２の放射線画像よりも高解像度の処理済み放射線画像が生成される。ここで、第１および第２の検出手段は半画素ずらされて重ねられているため、第２の放射線画像の各画素が第１の放射線画像の各画素の間に位置する確率が高くなる。このように、第２の放射線画像の画素値を用いることにより、被写体への照射線量を大きくすることなく、高解像度で鮮鋭度が高い処理済み画像を生成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態による放射線画像処理装置を適用した放射線画像撮影システムの構成を示す概略ブロック図
【図２】第１の実施形態による放射線画像処理装置の概略構成を示す図
【図３】第１および第２の放射線検出器の重なりの状態を示す図
【図４】第１の放射線画像および第２の放射線画像の画素位置の関係を示す図
【図５】画素値の算出を説明するための図
【図６】処理済み放射線画像の画素値を示す図
【図７】第１の実施形態において行われる処理を示すフローチャート
【図８】第２の実施形態による放射線画像処理装置の概略構成を示す図
【図９】第２の実施形態において行われる処理を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は本発明の第１の実施形態による放射線画像処理装置を適用した放射線画像撮影システムの構成を示す概略ブロック図である。図１に示すように、第１の実施形態による放射線画像撮影システムは、２つの放射線画像を撮影し、２つの放射線画像を用いて高画質の１つの処理済み放射線画像を生成するためのものであり、撮影装置１と、本実施形態による放射線画像処理装置を内包するコンピュータ２とを備える。
【００１８】
撮影装置１は、第１の放射線検出器５および第２の放射線検出器６に、放射線源であるＸ線源３から発せられ、被写体Ｈを透過したＸ線を照射して、１回の撮影で２つの放射線画像を取得するための撮影装置である。撮影時においては、図１に示すように、Ｘ線源３に近い側から順に、第１の放射線検出器５および第２の放射線検出器６を配置して、Ｘ線源３を駆動させる。なお、第１の放射線検出器５と第２の放射線検出器６とは、後述するように半画素ずらされて重ね合わせられている。また、第１および第２の放射線検出器５，６が第１および第２の検出手段に対応する。
【００１９】
これにより、第１の放射線検出器５においては、被写体Ｈを透過したＸ線による被写体Ｈの第１の放射線画像Ｇ１が取得される。また、第２の放射線検出器６においては、被写体Ｈを透過したＸ線による被写体Ｈの第２の放射線画像Ｇ２が取得される。第１および第２の放射線画像Ｇ１，Ｇ２は放射線画像処理装置であるコンピュータ２に入力される。
【００２０】
第１および第２の放射線検出器５，６は、放射線画像の記録と読み出しを繰り返して行うことができるものであり、放射線の照射を直接受けて電荷を発生する、いわゆる直接型の放射線検出器を用いてもよいし、放射線を一旦可視光に変換し、その可視光を電荷信号に変換する、いわゆる間接型の放射線検出器を用いるようにしてもよい。また、放射線画像信号の読出方式としては、ＴＦＴ（thin film transistor）スイッチをオン・オフさせることによって放射線画像信号が読み出される、いわゆるＴＦＴ読出方式のもの、または読取り光を照射することによって放射線画像信号が読み出される、いわゆる光読出方式のものを用いることが望ましいが、これに限らずその他のものを用いるようにしてもよい。
【００２１】
コンピュータ２には表示部８および入力部９が接続されている。表示部８は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）あるいは液晶ディスプレイ等からなり、撮影により取得された放射線画像およびコンピュータ２において行われる処理に必要な各種入力の補助を行う。入力部９は、キーボード、マウスあるいはタッチパネル等からなる。なお、表示部８が表示手段に対応する。
【００２２】
コンピュータ２には、本実施形態の放射線画像処理プログラムがインストールされている。本実施形態においては、コンピュータは、操作者が直接操作するワークステーションあるいはパソコンでもよいし、それらとネットワークを介して接続されたサーバコンピュータでもよい。放射線画像処理プログラムは、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）等の記録媒体に記録されて配布され、その記録媒体からコンピュータにインストールされる。もしくは、ネットワークに接続されたサーバコンピュータの記憶装置、あるいはネットワークストレージに、外部からアクセス可能な状態で記憶され、要求に応じてコンピュータにダウンロードされ、インストールされる。
【００２３】
図２は、第１の実施形態において、コンピュータ２に放射線画像処理プログラムをインストールすることにより実現された放射線画像処理装置の概略構成を示す図である。図２に示すように、放射線画像処理装置は、標準的なコンピュータの構成として、ＣＰＵ(Central Processing Unit)２１、メモリ２２およびストレージ２３を備えている。
【００２４】
ストレージ２３は、ハードディスクまたはＳＳＤ（Solid State Drive）等のストレージデバイスからなり、撮影装置１の各部を駆動するためのプログラムおよび放射線画像処理プログラムを含む各種情報が記憶されている。また、撮影により取得された放射線画像も記憶される。
【００２５】
メモリ２２には、各種処理をＣＰＵ２１に実行させるために、ストレージ２３に記憶されたプログラム等が一時的に記憶される。放射線画像処理プログラムは、ＣＰＵ２１に実行させる処理として、Ｘ線源３から発せられて被写体Ｈを透過したＸ線を、第１および第２の放射線検出器５，６に照射することにより、第１の放射線検出器５により取得された第１の放射線画像Ｇ１および第２の放射線検出器６により取得された第２の放射線画像Ｇ２を取得する画像取得処理、第１の放射線画像Ｇ１の画素の画素位置および第２の放射線画像Ｇ２の画素の画素位置の対応位置関係を取得する対応位置関係取得処理、並びに対応位置関係および第１および第２の放射線画像Ｇ１，Ｇ２の画素値に基づいて、第１の放射線画像Ｇ１の画素間の位置に対応する画素値を推定して、第１および第２の放射線画像Ｇ１，Ｇ２よりも高解像度の処理済み放射線画像Ｇｐを生成する高解像度化処理を規定している。
【００２６】
そして、ＣＰＵ２１が放射線画像処理プログラムに従いこれらの処理を実行することで、コンピュータ２は、画像取得部３１、対応位置関係取得部３２および高解像度化部３３として機能する。なお、コンピュータ２は、画像取得処理、対応位置関係取得処理、および高解像度化処理をそれぞれ行うプロセッサまたは処理回路を備えるものであってもよい。なお、プロセッサまたは処理回路は、汎用のものに限定されるものではなく、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の専用の回路であってもよい。
【００２７】
ここで、本実施形態においては、第１および第２の放射線検出器５，６の画素サイズは、従来使用されている放射線検出器の画素サイズよりも大きいものとなっている。一般的に、放射線検出器の画素サイズは、一般的な放射線画像を取得する場合、１００μｍ〜２００μｍ程度である。また、マンモグラフィにおいては，より高解像度の画像が望まれているため、画素サイズは５０μｍ程度である。なお、画素サイズは画素の一辺の長さを表す。これらの一般的な放射線検出器における画素サイズを基準画素サイズとした場合、本実施形態においては、基準画素サイズの２倍以上、具体的には２００μｍ以上４００μｍ以下となっている。
【００２８】
また、本実施形態においては、第２の放射線検出器６は、第１の放射線検出器５に対して半画素ずらして重ね合わせられている。図３は第１および第２の放射線検出器の重なりの状態を示す図である。なお、図３の上側の図は側面図、下側の図は平面図である。また、図３においては説明のために各放射線検出器５，６の画素サイズを拡大して示している。また、図３の下側の図においては第１の放射線検出器５を実線で，第２の放射線検出器６を破線で示す。図３に示すように、第１の放射線検出器５の各画素５Ａと、第２の放射線検出器６の各画素６Ａとは、図３におけるｘ方向およびｙ方向の両方向に、画素サイズの半分、すなわち、半画素ずらされて重ね合わせられている。
【００２９】
画像取得部３１は、Ｘ線源３を駆動して被写体ＨにＸ線を照射し、被写体Ｈを透過したＸ線を第１および第２の放射線検出器５，６により検出して、第１および第２の放射線画像Ｇ１，Ｇ２を取得する。なお、放射線画像処理プログラムとは別個のプログラムにより第１および第２の放射線画像Ｇ１，Ｇ２を取得してストレージ２３に保存するようにしてもよい。この場合、画像取得部３１は、ストレージ２３に保存された第１および第２の放射線画像Ｇ１，Ｇ２を画像処理のためにストレージ２３から読み出すものとなる。
【００３０】
対応位置関係取得部３２は、第１の放射線画像Ｇ１の画素の画素位置と第２の放射線画像Ｇ２の画素の画素位置との対応位置関係を取得する。具体的には、第１の放射線画像Ｇ１および第２の放射線画像Ｇ２に含まれる共通の特徴点を使用し、第２の放射線画像Ｇ２における特徴点を第１の放射線画像Ｇ１における特徴点に一致させるための、以下の式（１）に示す拡大率ｍ、面内回転角θおよび２次元方向のシフト量（Δｘ，Δｙ）のパラメータを対応位置関係として取得する。なお、式（１）における（ｘ1，ｙ1）、（ｘ2，ｙ2）は、第１および第２の放射線画像Ｇ１，Ｇ２のそれぞれにおける特徴点の画素位置である。
【００３１】
【数１】
2018175275.tif 000003
なお、被写体Ｈの撮影時にマーカを併せて撮影し、第１および第２の放射線画像Ｇ１，Ｇ２に含まれるマーカの像が一致するように、上記式（１）に示す対応位置関係を取得するようにしてもよい。
【００３２】
高解像度化部３３は、対応位置関係および第１および第２の放射線画像Ｇ１，Ｇ２の画素値に基づいて、第１の放射線画像Ｇ１の画素間の位置に対応する画素値を推定して、第１および第２の放射線画像Ｇ１，Ｇ２よりも高解像度の処理済み放射線画像Ｇｐを生成する。ここで、本実施形態においては、第１の放射線検出器５と第２の放射線検出器６とは半画素ずらされて重ね合わせられている。このため、第１の放射線画像Ｇ１の各画素の中心位置を二等分する位置（以下各画素の中央位置とする）に、第２の放射線画像Ｇ２の画素が位置するはずである。しかしながら、Ｘ線源３から出射されるＸ線は、平行ビームではなく、コーンビームとなっている。このため、とくに第１および第２の放射線検出器の周辺位置において、図４に示すように、第２の放射線画像Ｇ２の画素は第１の放射線画像Ｇ１の各画素間の中央には位置しないものが多くなる。なお、図４においては、説明を簡単なものとするために、画素位置を１次元で示している。また、第１の放射線画像Ｇ１の画素値を黒丸、第２の放射線画像Ｇ２の画素値を白丸で示す。また、破線は第１の放射線画像Ｇ１の画素の中心位置、一点鎖線は第１の放射線画像Ｇ１における各画素間の中央位置をそれぞれ示している。
【００３３】
本実施形態においては、第１の放射線画像Ｇ１の各画素間の中央位置の画素値を第２の放射線画像Ｇ２から算出する。図５は画素値の算出を説明するための図である。なお、図５においても、説明を簡単なものとするために、画素位置を１次元で示している。図５においてＩ1（ｉ）は第１の放射線画像Ｇ１の画素位置ｉにおける画素値、Ｉ1（ｉ＋１）は第１の放射線画像Ｇ１の画素位置ｉ＋１における画素値、ｉ＋０．５は画素位置ｉと画素位置ｉ＋１との中央位置、Ｉ2（ｉ）は第１の放射線画像Ｇ１における画素位置ｉに対応する、第２の放射線画像Ｇ２の画素位置ｉの画素値である。また、ｄは第１の放射線画像Ｇ１における画素位置ｉに対応する、第２の放射線画像Ｇ２の画素位置の、第１の放射線画像Ｇ１における画素位置ｉ＋０．５からの距離である。なお、ｄの値は対応位置関係取得部３２が取得した対応位置関係に基づいて算出される。高解像度化部３３は、下記の式（２）により、画素値Ｉ1（ｉ＋０．５）を算出する。これにより、図６に示すように、第１の放射線画像Ｇ１の画素間の中央位置に対応する画素値が推定され、処理済み放射線画像Ｇｐが生成される。なお、図６においては推定された画素値を黒三角で示している。
【００３４】
【数２】
2018175275.tif 000004
なお、第１の放射線画像Ｇ１の画素位置ｉ＋０．５と第２の放射線画像Ｇ２の画素位置ｉとが一致した場合、ｄ＝０となるため、画素値Ｉ1（ｉ＋０．５）＝Ｉ2（ｉ）となる。高解像度化部３３は、このようにして第１の放射線画像Ｇ１における各画素の中央位置に対応する画素値を算出することにより、処理済み放射線画像Ｇｐを生成する。処理済み放射線画像Ｇｐの画素数は、第１の放射線画像Ｇ１の画素数の２×２＝４倍となる。
【００３５】
次いで、第１の実施形態において行われる処理について説明する。図７は第１の実施形態において行われる処理を示すフローチャートである。まず、画像取得部３１が、撮影装置１に撮影を行わせて第１の放射線画像Ｇ１および第２の放射線画像Ｇ２を取得する（ステップＳＴ１）。次いで、対応位置関係取得部３２が、第１の放射線画像Ｇ１の画素の画素位置と第２の放射線画像Ｇ２の画素の画素位置との対応位置関係を取得する（ステップＳＴ２）。そして、高解像度化部３３が、対応位置関係および第１および第２の放射線画像Ｇ１，Ｇ２の画素値に基づいて、第１の放射線画像Ｇ１の画素間の位置に対応する画素値を推定して、第１および第２の放射線画像Ｇ１，Ｇ２よりも高解像度の処理済み放射線画像Ｇｐを生成し（高解像度化；ステップＳＴ３）、処理を終了する。
【００３６】
このように、本実施形態は、Ｘ線源３から発せられて被写体Ｈを透過したＸ線を、半画素ずらして重ねられた２つの放射線検出器５，６に照射することにより取得された第１および第２の放射線画像Ｇ１，Ｇ２を取得し、第１および第２の放射線画像Ｇ１，Ｇ２の画素の画素位置の対応位置関係を取得し、対応位置関係、第１の放射線画像Ｇ１の画素値および第２の放射線画像Ｇ２の画素値に基づいて、第１の放射線画像Ｇ１の画素間の位置に対応する画素値を推定して、第１および第２の放射線画像Ｇ１，Ｇ２よりも高解像度の処理済み放射線画像Ｇｐを生成するようにしたものである。ここで、２つの放射線検出器５，６は半画素ずらされて重ねられているため、第２の放射線画像Ｇ２の各画素が第１の放射線画像Ｇ１の各画素の間に位置する確率が高くなる。このように、第２の放射線画像Ｇ２の画素値を用いることにより、被写体Ｈへの照射線量を大きくすることなく、高解像度で鮮鋭度が高い処理済み画像を生成できる。
【００３７】
また、本実施形態においては、放射線検出器５，６の画素サイズは２００μｍ以上４００μｍ以下であり、基準画素サイズの２倍程度となっている。これにより、１画素当たりの照射線量を大きくできるため、第１および第２の放射線画像Ｇ１，Ｇ２、さらには処理済み放射線画像Ｇｐの粒状性を改善して、Ｓ／Ｎの良い処理済み放射線画像Ｇｐを生成できる。なお、放射線検出器５，６の画素サイズを大きくすることにより解像度が低下するが、対応位置関係、第１の放射線画像Ｇ１の画素値および第２の放射線画像Ｇ２の画素値に基づいて、第１の放射線画像Ｇ１の画素間の位置に対応する画素値を推定しているため、高解像度の処理済み放射線画像Ｇｐを生成することができる。
【００３８】
次いで、本発明の第２の実施形態について説明する。図８は、本発明の第２の実施形態による放射線画像処理装置の概略構成を示す図である。なお、第２の実施形態において、第１の実施形態と同一の構成については同一の参照番号を付与し、詳細な説明は省略する。図８に示すように，第２の実施形態による放射線画像処理装置は、第１の実施形態による放射線画像処理装置において、処理済み放射線画像Ｇｐに対して平滑化フィルタによるフィルタリングを行い、かつフィルタリングされた処理済み放射線画像Ｇｐ１を第１の放射線画像Ｇ１または第２の放射線画像Ｇ２と同一サイズに縮小して縮小処理済み放射線画像Ｇｐ２を生成する縮小部３４をさらに備えた点が、第１の実施形態と異なる。なお、第２の実施形態においては、放射線検出器５，６の画素サイズは、一般的な放射線検出器における画素サイズ、すなわち基準画素サイズとする。
【００３９】
次いで、第２の実施形態において行われる処理について説明する。図９は第２の実施形態において行われる処理を示すフローチャートである。まず、画像取得部３１が、撮影装置１に撮影を行わせて第１の放射線画像Ｇ１および第２の放射線画像Ｇ２を取得する（ステップＳＴ１１）。次いで、対応位置関係取得部３２が、第１の放射線画像Ｇ１の画素の画素位置と第２の放射線画像Ｇ２の画素の画素位置との対応位置関係を取得する（ステップＳＴ１２）。そして、高解像度化部３３が、対応位置関係および第１および第２の放射線画像Ｇ１，Ｇ２の画素値に基づいて、第１の放射線画像Ｇ１の画素間の位置に対応する画素値を推定して、第１および第２の放射線画像Ｇ１，Ｇ２よりも高解像度の処理済み放射線画像Ｇｐを生成する（高解像度化；ステップＳＴ１３）。次いで、縮小部３４が、処理済み放射線画像Ｇｐに対してガウシアンフィルタ等の平滑化フィルタによるフィルタリング処理を行い（ステップＳＴ１４）、さらに画素を間引くことにより、フィルタリング処理が行われた処理済み放射線画像Ｇｐ１のサイズを１／２に縮小して縮小処理済み放射線画像Ｇｐ２を生成し（ステップＳＴ１５）、処理を終了する。
【００４０】
このように、第２の実施形態においては、処理済み放射線画像Ｇｐに対して平滑化フィルタによるフィルタリングを行うようにしたため、放射線検出器５，６の画素サイズを大きくしなくても、処理済み画像の粒状性を改善して、Ｓ／Ｎを向上させることができる。また、フィルタリングされた処理済み放射線画像Ｇｐ１を第１の放射線画像Ｇ１または第２の放射線画像Ｇ２と同一サイズに縮小することにより、第１および第２の放射線画像と同じ解像度の縮小処理済み放射線画像Ｇｐ２を生成できる。
【００４１】
以下、本実施形態の作用効果について説明する。
【００４２】
第１および第２の検出手段の画素サイズを大きくすることにより、画素当たりの照射線量を大きくできるため、取得される第１および第２の放射線画像、さらには処理済み放射線画像の粒状性を改善して、Ｓ／Ｎの良い処理済み放射線画像を生成できる。なお、第１および第２の検出手段の画素サイズを大きくすることにより解像度が低下するが、対応位置関係、第１の放射線画像の画素値および第２の放射線画像の画素値に基づいて、第１の放射線画像の画素間の位置に対応する画素値を推定しているため、高解像度の処理済み画像を生成することができる。
【００４３】
処理済み放射線画像に対して平滑化フィルタによるフィルタリングを行うことにより、第１および第２の検出手段の画素サイズを大きくしなくても、処理済み画像の粒状性を改善して、Ｓ／Ｎを向上させることができる。また、処理済み放射線画像を第１の放射線画像または第２の放射線画像と同一サイズに縮小することにより、第１および第２の放射線画像と同じ解像度の縮小処理済み放射線画像を生成できる。
【符号の説明】
【００４４】
１    放射線画像撮影装置
２    コンピュータ
３    Ｘ線源
５、６    放射線検出器
８    表示部
９    入力部
２１    ＣＰＵ
２２    メモリ
２３    ストレージ
３１    画像取得部
３２    対応位置関係取得部
３３    高解像度化部
３４    縮小部
Ｇ１    第１の放射線画像
Ｇ２    第２の放射線画像
Ｇｐ    処理済み放射線画像
Ｈ    被写体
【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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