(57)【要約】【課題】  放射線画像の画素値の分散値と平均値から算出されたエネルギー特徴量を補正することで、精度の高い平均エネルギー画像を取得することが可能となる。【解決手段】  本発明の放射線撮影装置は、放射線画像の画素値の分散値と平均値から放射線のエネルギー特徴量を算出する算出手段と、前記エネルギー特徴量の変動を前記平均値に基づいて補正することにより、前記放射線の平均エネルギーを算出する補正手段と、を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線画像の画素値の分散値と平均値から放射線のエネルギー特徴量を算出する算出手段と、
前記エネルギー特徴量の変動を前記平均値に基づいて補正することにより、前記放射線の平均エネルギーを算出する補正手段と、
を備えることを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項２】
前記補正手段は、前記エネルギー特徴量と前記平均値との関係を表す第１の関数に基づいて、前記エネルギー特徴量の変動を補正する請求項１に記載の放射線撮影装置。
【請求項３】
前記第１の関数は、前記平均値の高次関数であることを特徴とする請求項２に記載の放射線撮影装置。
【請求項４】
前記第１の関数における前記平均値の０次項の係数は、前記平均エネルギーを変数とする第２の関数であることを特徴とする請求項２又は３に記載の放射線撮影装置。
【請求項５】
前記第２の関数は、前記平均エネルギーの１次関数であることを特徴とする請求項４に記載の放射線撮影装置。
【請求項６】
前記第１の関数又は前記第２の関数は、前記放射線のエネルギー測定値から導かれることを特徴とする請求項２乃至５の何れか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項７】
前記第１の関数又は前記第２の関数は、前記放射線のエネルギー測定値に基づいて、前記エネルギー特徴量、前記平均値、及び前記平均エネルギーの関係を近似する関数であることを特徴とする請求項２乃至６の何れか１項に記載の放射線撮影装置
【請求項８】
前記補正手段は、前記第１の関数及び前記第２の関数の係数を共通させて、前記係数に基づいて、前記エネルギー特徴量及び前記平均値から前記平均エネルギーを算出することを特徴とする請求項２乃至７の何れか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項９】
前記補正手段は、前記第１の関数及び前記第２の関数の係数を保持する前記較正テーブルを参照することにより、前記エネルギー特徴量の変動を補正する請求項２乃至８の何れか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項１０】
前記補正手段は、前記エネルギー特徴量、前記平均値、及び前記平均エネルギーの関係を保持する較正テーブルを参照することにより、前記エネルギー特徴量の変動を補正する請求項１乃至９の何れか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項１１】
前記補正手段は、前記放射線画像における前記エネルギー特徴量の面内分布を補正することを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項１２】
前記算出手段は、被写体がない状態で撮影された放射線画像の画素値の分散値と平均値から放射線の基準エネルギー特徴量を算出し、
前記補正手段は、前記基準エネルギー特徴量の前記放射線画像における面内平均値に基づいて、前記エネルギー特徴量の面内分布を補正することを特徴とする請求項１１に記載の放射線撮影装置。
【請求項１３】
前記補正手段は、補正された前記エネルギー特徴量に基づいて平均エネルギー画像を生成することを特徴とする請求項１乃至１２の何れか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項１４】
放射線画像の画素値の分散を算出する分散算出手段と、
放射線画像の画素値の平均値を算出する平均値算出手段と、
前記分散と平均値からエネルギー特徴量を算出する算出手段と、
該算出されたエネルギー特徴量の変動を補正するための較正テーブルを保持する保持手段と、
前記較正テーブルに基づいてエネルギー特徴量を補正する補正手段とを備えることを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項１５】
放射線を発生させる放射線発生手段と、
前記放射線を検出し、放射線画像の画像データを出力する放射線検出手段と、
前記放射線画像の画素値の分散値と平均値から放射線のエネルギー特徴量を算出する算出手段と、
前記エネルギー特徴量の変動を前記平均値に基づいて補正することにより、前記放射線の平均エネルギーを算出する補正手段と、
を備えることを特徴とする放射線撮影システム。
【請求項１６】
放射線画像の画素値の分散値と平均値から放射線のエネルギー特徴量を算出する工程と、
前記エネルギー特徴量の変動を前記平均値に基づいて補正することにより、前記放射線の平均エネルギーを算出する工程と、
を備えることを特徴とする放射線撮影方法。
【請求項１７】
放射線画像の画素値の分散を算出する工程と、
放射線画像の画素値の平均値を算出する工程と、
前記分散と平均値からエネルギー特徴量を算出する工程と、
該算出されたエネルギー特徴量の変動を補正するための較正テーブルを保持する工程と、
前記較正テーブルに基づいてエネルギー特徴量を補正する工程と、
を備えることを特徴とする放射線撮影方法。
【請求項１８】
コンピュータを請求項１乃至１４の何れか１項に記載の放射線撮影装置の各手段として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線撮影装置、放射線撮影システム、放射線撮影方法、及びプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、医療画像診断や非破壊検査に用いる放射線撮影装置として、半導体材料によって形成された平面検出器（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ：以下「ＦＰＤ」と略す）が普及している。このような放射線撮影装置は、例えば医療画像診断においては、一般撮影のような静止画撮影や透視撮影のような動画撮影のデジタル撮影装置として用いられている。ＦＰＤは、放射線による撮影情報をデジタル画像として処理可能なため、様々なアプリケーションが実用化されている。
【０００３】
そのうちの１つの技術として、エネルギーサブトラクションがある。一般的に、放射線が物質中を透過するときに減衰する程度を表す減弱係数は、物質によって異なる。そして、減弱係数は、放射線のエネルギーに依存する。したがって、２種類のエネルギーの放射線で撮影し２つの画像を取得し、対数変換した後に適切な係数を演算して差分することで、減弱係数の異なる２つの物質を分離した画像を生成することができる。
【０００４】
一方で、ＦＰＤの画素値は、入射放射線のエネルギーとフォトン数の積に比例するが、同じ画素値でも、エネルギーが高い放射線の場合は、入射フォトン数が少なくなるため、フォトンノイズ（ポアソンノイズ）が増大する性質がある。これを利用することで、放射線フォトン数や平均エネルギーを推定する方法が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−２３６９６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１には、放射線のフォトンノイズの分散から平均エネルギーを推定する方法が記載されている。しかしながら、実際に入射放射線のエネルギーの測定を行ってみると、推定値と一致しない場合がある。
【０００７】
この結果、特許文献１に記載された発明により特定の撮影条件で推定された平均エネルギーを用いて較正を行っても、正確な平均エネルギー画像を取得することができない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の放射線撮影装置は、放射線画像の画素値の分散値と平均値から放射線のエネルギー特徴量を算出する算出手段と、前記エネルギー特徴量の変動を前記平均値に基づいて補正することにより、前記放射線の平均エネルギーを算出する補正手段と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、放射線画像の画素値の分散値と平均値から算出されたエネルギー特徴量を補正することで、精度の高い平均エネルギー画像を取得することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態の機能構成例を示す図である。
【図２】第１の実施形態の手順を示すフローチャートである。
【図３】平均値とエネルギー特徴量との関係を示す図である。
【図４】放射線エネルギースペクトルの変化を示す図である。
【図５】平均値とエネルギー特徴量との関係を関数で近似した図である。
【図６】平均エネルギーと係数との関係を示す図である。
【図７】第２の実施形態の機能構成例を示す図である。
【図８】第２の実施形態の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、第１の実施形態の機能構成例を示す図である。
【００１２】
本発明の放射線撮影システム１００は、放射線管１０１、放射線発生装置１０２、ＦＰＤ（放射線検出部）１０４、ＦＰＤ制御部１０５、モニタ１０６、操作部１０７、画像保存部１０８、及び画像処理部１０９を備える。
【００１３】
放射線管１０１は、被写体１０３に放射線を照射する。放射線発生装置１０２は、曝射スイッチの押下により、放射線管１０１に高電圧パルスを与え、放射線を発生させる。ＦＰＤ１０４は、放射線を検出し、放射線画像の画像データを出力する。ＦＰＤ１０４は、ＦＰＤ制御部１０５に制御されて、被写体１０３を通過した放射線を蛍光体により可視光に変換し、フォトダイオードで検出する。検出された電気信号は、ＡＤ変換されてデジタル画像（放射線画像）として、ＦＰＤ制御部１０５に送信される。
【００１４】
ＦＰＤ制御部１０５は、画像保存部１０８及び画像処理部１０９を備え、１つ又は複数のコンピュータに内蔵される。コンピュータには、例えば、ＣＰＵなどの主制御手段、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などの記憶手段が具備される。また、コンピュータには、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）などのグラフィック制御手段、ネットワークカード等の通信手段、キーボード、ディスプレイ又はタッチパネルなどの入出力手段などが具備されていてもよい。
【００１５】
なお、これら各構成手段は、バスなどにより接続され、記憶手段に記憶されたプログラムを主制御手段が実行することで制御される。
【００１６】
モニタ１０６は、ＦＰＤ制御部１０５で受信されたデジタル画像や画像処理部１０９で画像処理されたデジタル画像を表示し、放射線撮影技師の撮影確認や医師の診断用にデジタル画像を供する。
【００１７】
操作部１０７は、ＦＰＤ１０４や画像処理部１０９に指示を入力することができ、ユーザーインターフェイスを具備してもよい。画像保存部１０８は、ＦＰＤ制御部１０５から出力されたデジタル画像や画像処理部１０９で画像処理されたデジタル画像を保存する。
【００１８】
画像処理部１０９は、ＦＰＤ１０４で撮影された放射線デジタル画像から平均エネルギー画像を生成する。その構成として、画像処理部１０９は、分散計算部（分散算出部）１１０、平均値計算部（平均値算出部）１１１、エネルギー特徴量計算部（算出部）１１２、較正テーブル保持部１１３、及び平均エネルギー計算部（補正部）１１４を具備する。
【００１９】
次に、本実施形態の処理について、図２に示すフローチャートを用いて詳細に説明する。
【００２０】
＜平均エネルギーＥの推定＞
ＦＰＤ制御部１０５によって、ＦＰＤ１０４で撮影された複数の放射線画像は画像保存部１０８に保存されるとともに画像処理部１０９に転送される（ステップＳ２０１）。
【００２１】
ステップＳ２０１では、平均値計算部１１１は、入力された複数の放射線画像Ｍ（ｘ，ｙ，ｔ）から、式（１）に従い、平均値画像Ａ（ｘ，ｙ）を生成する。ここで、ｘとｙは放射線画像の画素の座標である。ｔは、整数であり、時系列に撮影された放射線画像のフレーム番号を表す。ブラケット＜＞ｔは、時間平均を表す。このように、平均値計算部１１１は、放射線画像の画素値の平均値を算出する。
【００２２】
【数１】
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【００２３】
ステップＳ２０２では、分散計算部１１０は、入力された複数の放射線画像Ｍ（ｘ，ｙ，ｔ）と平均値画像Ａ（ｘ，ｙ）から式（２）に従い、分散画像Ｖ（ｘ，ｙ）を生成する。このように、分散計算部１１０は、放射線画像の画素値の分散を算出する。
【００２４】
【数２】
2018057669.tif 000004
【００２５】
ステップＳ２０３では、エネルギー特徴量計算部１１２は、式（３）に従い、エネルギー特徴量画像Ｅｓ(ｘ，ｙ）を生成する。式（３）に示すように、エネルギー特徴量計算部（算出部）１１２は、放射線画像の画素値の分散値Ｖ（ｘ，ｙ）と平均値Ａ（ｘ，ｙ）から放射線のエネルギー特徴量Ｅｓ（ｘ，ｙ）を算出する。このように、エネルギー特徴量計算部１１２は、分散と平均値からエネルギー特徴量を算出する。
【００２６】
【数３】
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特許文献１にも開示されているように、式（３）は、ＦＰＤ１０４に到達した放射線の平均エネルギーを表す。つまり、ＦＰＤ１０４に到達した放射線のフォトン数と各フォトンが持っているエネルギーの積に比例した出力をするため、式（３）は式（４）となる。
【００２７】
【数４】
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また、ＦＰＤ１０４に到達する放射線のフォトン数のゆらぎは、ポアソン分布に従い、ポアソン分布は、期待値と分散が等しい性質がある。したがって、ＦＰＤ１０４に到達した放射線のフォトン数Ｎには、以下の関係が成り立つ。
【００２８】
【数５】
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【００２９】
ここで、式（４）の分母を式（５）で置き換えると、式（６）となり、式（３）のエネルギー特徴量Ｅｓは、平均エネルギーＥに相当する量であることがわかる。なお、エネルギー特徴量ＥｓとエネルギーＥとは単位が異なるため、エネルギー特徴量Ｅｓに所定の係数を乗算することにより、エネルギー特徴量Ｅｓを平均エネルギーＥに一致させてもよい。
【００３０】
【数６】
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【００３１】
しかしながら、実際にＦＰＤ１０４がエネルギー特徴量Ｅｓを計算すると、図３に示すように、エネルギー特徴量Ｅｓは、放射線画像の画素値の平均値に応じて変化することがわかった。
【００３２】
＜エネルギー特徴量Ｅｓの補正＞
図３は、放射線画像の画素値の平均値ＬＳＢとエネルギー特徴量Ｅｓとの関係を、実際の放射線の平均エネルギーＥ（４３．７ｋｅＶ，４８．７ｋｅＶ，５１．７ｋｅＶ，５３．９ｋｅＶ）ごとにプロットしたグラフである。それぞれの平均エネルギーＥは、エネルギースペクトロメーターを用いて測定した値である。
【００３３】
式（６）によれば、平均エネルギーＥが一定である場合、エネルギー特徴量Ｅｓは、放射線画像の画素値の平均値にかかわらず一定となるはずであるが、実際のエネルギー特徴量Ｅｓは、放射線画像の画素値の平均値に応じて変化することがわかった。
【００３４】
すなわち、平均エネルギーＥを特定するためには、エネルギー特徴量Ｅｓを補正する必要がある。一般に、ＦＰＤ１０４の内部では、放射線フォトンを蛍光体により可視光に変換してから、フォトダイオードで受光し、電子へ変換する複雑な物理過程を経るため、式（６）では、正確な平均エネルギーＥが算出されないと考えられる。
【００３５】
そこで、本発明では、この課題を解決して、平均エネルギーＥを高い精度で推定するため、図３のような放射線画像の画素値の平均値とエネルギー特徴量Ｅｓとの関係を較正テーブル（２軸エネルギー較正テーブル）ＬＵＴ２Ｄで表す。較正テーブルＬＵＴ２Ｄを参照して、エネルギー特徴量Ｅｓは画素値の平均値Ａにより補正される。較正テーブルＬＵＴ２Ｄは、較正テーブル保持部１１３に保存される。較正テーブル保持部１１３は、算出されたエネルギー特徴量Ｅｓの変動を補正するための較正テーブルＬＵＴ２Ｄを保持する。
【００３６】
エネルギー特徴量Ｅｓは、式（７）に従い、画素値の平均値Ａにより補正され、平均エネルギーＥが補正される。
【００３７】
【数７】
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【００３８】
ステップＳ２０５では、平均エネルギー計算部１１４は、較正テーブルＬＵＴ２Ｄを用いて、平均値Ａ（ｘ，ｙ）による平均値画像とエネルギー特徴量Ｅｓ（ｘ，ｙ）による特徴量画像から、平均エネルギーＥ（ｘ，ｙ）による平均エネルギー画像を生成する。平均エネルギー計算部（補正部）１１４は、較正テーブルＬＵＴ２Ｄに基づいてエネルギー特徴量Ｅｓを補正する。このように、平均エネルギー計算部（補正部）１１４は、エネルギー特徴量Ｅｓの変動を平均値Ａに基づいて補正することにより、放射線の平均エネルギーＥを算出する。
【００３９】
これにより、図３のように、エネルギー特徴量Ｅｓから平均エネルギーＥが一意に推定されず、エネルギー特徴量Ｅｓが放射線画像の画素値の平均値Ａに応じて変化する場合であっても、エネルギー特徴量Ｅｓを適切に補正することができる。この結果、高精度で平均エネルギーＥを特定し、高精度の平均エネルギー画像を提供することができる。
【００４０】
なお、本実施形態では、較正テーブルＬＵＴ２Ｄを参照して、平均エネルギーＥが算出されるが、図３のような、エネルギー特徴量Ｅｓと画素値の平均値Ａとの関係を近似関数などの関数で表し、関数を用いることで、平均エネルギーＥが算出されてもよい。
（較正テーブルの作成）
【００４１】
次に、ステップＳ２０５で用いられる較正テーブルＬＵＴ２Ｄの作成について詳細に説明する。較正テーブルＬＵＴ２Ｄは、厚さが異なるファントムを撮影して取得された放射線画像に基づいて生成される。図４は、ファントムであるアクリル板を放射線撮影した際の放射線エネルギーと正規化フォトン数の関係をアクリル板の厚さごとに表した放射線エネルギースペクトルである。
【００４２】
図４に示すように、放射線スペクトルは、アクリル板が厚くなるにつれて、放射線エネルギーが低いほど、正規化フォトン数が少なくなり、放射線を減弱する。放射線エネルギーが低い放射線ほど物質中を透過するときに減衰するため、放射線スペクトルのピークは、放射線が透過する物質が厚くなるにつれて（放射線の物質透過距離が長くなるにつれて）、高エネルギー側にシフトする。図４では、ピークＰ１よりもピークＰ２のほうが、高エネルギー側にシフトしている。これをビームハードニング（線質硬化）と呼ぶ。
【００４３】
したがって、放射線が透過する物質が厚くなるほど、ビームハードニングにより放射線スペクトルのピークが高エネルギー側にシフトすることで、放射線の平均エネルギーが高くなる。
【００４４】
なお、本実施形態ではアクリル板の厚さを変化させて、ビームハードニングにより平均エネルギーの測定を行っているが、単純に放射線管電圧を変化させて放射線エネルギーを変化させることにより平均エネルギーの測定を行ってもよい。較正テーブルＬＵＴ２Ｄは、管電圧を変化させて取得された放射線画像に基づいて生成される。
【００４５】
ただし、放射線管電圧の変化による平均エネルギーの変化とビームハードングによる平均エネルギーの変化では、放射線スペクトル形状の変化が異なるため、本実施形態では、アクリルの厚さを変化させて平均エネルギーを変化させている。物質の厚さを変化させて平均エネルギーの変化を測定するほうが、実際に被写体を透過した放射線の平均エネルギーの変化に近いからである。
【００４６】
前述したように、平均エネルギーＥが一定であっても、エネルギー特徴量Ｅｓが平均値Ａに応じて変化するため、エネルギー特徴量Ｅｓを実際の平均エネルギーＥに相当する量に補正する必要がある。
【００４７】
そこで、図５に示すように、平均値Ａに対するエネルギー特徴量Ｅｓの挙動を関数で近似する。平均エネルギー計算部（補正部）１１４は、エネルギー特徴量Ｅｓと平均値Ａとの関係を表す第１の関数に基づいて、エネルギー特徴量Ｅｓの変動を補正する。第１の関数は、平均値Ａの高次関数である。
【００４８】
本実施形態では、図５に示すように、図３でプロットされた点を平均値Ａの３次関数（第１の関数）でそれぞれ近似する。この場合、エネルギー特徴量Ｅｓの関数は式（８）で表される。
【００４９】
【数８】
2018057669.tif 000010
【００５０】
平均エネルギーＥ（４３．７ｋｅＶ，４８．７ｋｅＶ，５１．７ｋｅＶ，５３．９ｋｅＶ）ごとにそれぞれの係数Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４を算出する。
【００５１】
また、所定の平均エネルギーＥの係数Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４を算出し、係数Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を他の平均エネルギーＥに共通に用いてもよい。この場合、平均エネルギーＥに応じてＣ４を変化させることで様々な平均エネルギーＥに適用することができる。また、所定の複数の平均エネルギーＥの係数Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３から、他の平均エネルギーＥに共通に用いられる係数を算出してもよい。
【００５２】
本実施形態では、平均エネルギーＥに共通に用いられる係数Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を算出し、平均エネルギーＥに依存する係数Ｃ４をＤとして、式（９）によりエネルギー特徴量Ｅｓが表され、エネルギー特徴量Ｅｓ、平均値Ａ、及び平均エネルギーＥの関係が表される。
【００５３】
【数９】
2018057669.tif 000011
【００５４】
図５は、式（９）用いて３次関数で近似した結果である。図６は、平均エネルギーＥとＤ（Ｅ）との関係を示すグラフである。図６に示すように、Ｄ（Ｅ）は、平均エネルギーＥに応じて線形に変化することがわかる。この場合、式（１０）に示すように、Ｄ（Ｅ）は、平均エネルギーＥの１次関数で表すことができる。
【００５５】
【数１０】
2018057669.tif 000012
【００５６】
式（１０）に示すように、式（８）の３次関数（第１の関数）における平均値Ａの０次項の係数Ｃ４は、平均エネルギーＥを変数とする１次関数（第２の関数）である。式（９）及び式（１０）から式（１１）が導かれる。
【００５７】
【数１１】
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【００５８】
式（８）の３次関数（第１の関数）又は式（１０）の１次関数（第２の関数）は、ファントムや管電圧などを変化させながら測定された放射線のエネルギー測定値から導かれる。前述のように、式（８）の３次関数（第１の関数）又は式（１０）の１次関数（第２の関数）は、放射線のエネルギー測定値に基づいて、エネルギー特徴量Ｅｓ、平均値Ａ、及び平均エネルギーＥの関係を近似する関数である。
【００５９】
予め算出された係数、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｌ１，Ｌ２に基づいて、較正テーブルＬＵＴ２Ｄが作成される。較正テーブル保持部１１３に保存された較正テーブルＬＵＴ２Ｄを参照し、式（１１）にエネルギー特徴量Ｅｓ及び平均値Ａを入力すると、較正された平均エネルギーＥが算出され、高精度のエネルギー較正が可能になる。
【００６０】
前述のステップＳ２０５で、平均エネルギー計算部（補正部）１１４は、式（８）の３次関数（第１の関数）及び式（１０）の１次関数（第２の関数）の係数Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｌ１，Ｌ２を保持する較正テーブルＬＵＴ２Ｄを参照する。これにより、エネルギー特徴量の変動が補正される。
【００６１】
平均エネルギー計算部（補正部）１１４は、エネルギー特徴量Ｅｓ、平均値Ａ、及び平均エネルギーＥの関係を保持する較正テーブルを参照することにより、エネルギー特徴量Ｅｓの変動を補正する。
【００６２】
平均エネルギー計算部（補正部）１１４は、式（８）の３次関数（第１の関数）及び式（１０）の１次関数（第２の関数）の係数Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｌ１，Ｌ２を共通させて、係数に基づいて、エネルギー特徴量Ｅｓ及び平均値Ａから平均エネルギーＥを算出する。
【００６３】
平均エネルギー計算部（補正部）１１４は、補正されたエネルギー特徴量Ｅｓに基づいて平均エネルギー画像を生成する。平均エネルギー計算部１１４は、較正テーブルＬＵＴ２Ｄを用いて、平均値Ａ（ｘ，ｙ）による平均値画像とエネルギー特徴量Ｅｓ（ｘ，ｙ）による特徴量画像から、平均エネルギーＥ（ｘ，ｙ）による平均エネルギー画像を生成する。この結果、高精度で平均エネルギーＥを特定し、高精度の平均エネルギー画像を提供することができる。
【００６４】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、平均値Ａ（ｘ，ｙ）による平均値画像とエネルギー特徴量Ｅｓ（ｘ，ｙ）による特徴量画像から、平均エネルギーＥ（ｘ，ｙ）による平均エネルギー画像が生成される。
【００６５】
第２の実施形態では、平均エネルギー計算部（補正部）１１４は、放射線画像におけるエネルギー特徴量Ｅｓの面内分布を補正する。エネルギー特徴量Ｅｓ（ｘ，ｙ）にフレームの面内分布補正を施し、補正エネルギー特徴量Ｅｇｓ（ｘ，ｙ）が算出される。そして、平均エネルギー計算部１１４は、平均値Ａ（ｘ，ｙ）による平均値画像と補正エネルギー特徴量Ｅｇｓ（ｘ，ｙ）による特徴量画像から、平均エネルギーＥ（ｘ，ｙ）による平均エネルギー画像を生成する。
【００６６】
＜エネルギー特徴量Ｅｓの面内分布補正＞
図７は、第２の実施形態の機能構成例を示す図である。図８は、第２の実施形態の処理を示すフローチャートである。なお、第１の実施形態と同様の構成、機能、及び動作についての説明は省略し、主に本実施形態との差異について説明する。
【００６７】
画像処理部１０９は、面内分布補正部１１５を具備する。ステップＳ２０４では、ステップＳ２０５で較正テーブルＬＵＴ２Ｄを適用する前に、エネルギー特徴量Ｅｓの面内分布が補正される。面内分布補正部１１５が、被写体がない状態で撮影された放射線画像から算出された基準エネルギー特徴量Ｅｓ０に基づいて、式（１２）に従い、エネルギー特徴量Ｅｓの面内分布（空間分布）を補正し、補正エネルギー特徴量Ｅｇｓを算出する。
【００６８】
【数１２】
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【００６９】
エネルギー特徴量計算部１１２は、式（３）に従い、被写体がない状態で撮影された放射線画像からエネルギー特徴量Ｅｓ０(ｘ，ｙ）を生成する。ここで、Ｅｓ０のオーバーラインは、基準エネルギー特徴量Ｅｓ０（ｘ，ｙ）の面内平均値（空間平均値）である。
【００７０】
エネルギー特徴量計算部（算出部）１１２は、被写体がない状態で撮影された放射線画像の画素値の分散値と平均値から放射線の基準エネルギー特徴量Ｅｓ０（ｘ，ｙ）を算出する。面内分布補正部（補正部）１１５は、基準エネルギー特徴量Ｅｓ０（ｘ，ｙ）の放射線画像における面内平均値に基づいて、エネルギー特徴量Ｅｓの面内分布を補正する。これにより、画素の位置（ｘ，ｙ）にかかわらず、同じ較正テーブルＬＵＴ２Ｄを適用することで、平均エネルギーＥの算出が可能になる。
【００７１】
ステップＳ２０５では、平均エネルギー計算部１１４は、較正テーブルＬＵＴ２Ｄを用いて、平均値Ａ（ｘ，ｙ）による平均値画像と補正エネルギー特徴量Ｅｇｓ（ｘ，ｙ）による特徴量画像から、平均エネルギーＥ（ｘ，ｙ）による平均エネルギー画像を生成する。
【００７２】
つまり、本実施形態では、エネルギー特徴量Ｅｇｓが、式（７）の代わりに式（１３）に従い、画素値の平均値Ａにより補正され、平均エネルギーＥが算出される。
【００７３】
【数１３】
2018057669.tif 000015
【００７４】
以上が本発明の代表的な実施形態の例であるが、本発明は、上記及び図面に示す実施形態に限定することなく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実施できるものである。
【００７５】
また、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラム、若しくは記憶媒体などとしての実施態様を採ることもできる。具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用してもよいし、また、１つの機器からなる装置に適用してもよい。
【００７６】
本発明は、上記の実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）をネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、システム又は装置のコンピュータ（ＣＰＵやＭＰＵなど）がプログラムを読み出すことにより実行されてもよい。また、本発明は、システム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能であり、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１００  放射線撮影システム
１０１  放射線管
１０２  放射線発生装置
１０４  ＦＰＤ（放射線検出部）
１０５  ＦＰＤ制御部
１０６  モニタ
１０７  操作部
１０８  画像保存部
１０９  画像処理部
１１０  分散計算部
１１１  平均値計算部
１１２  エネルギー特徴量計算部
１１３  較正テーブル保持部
１１４  平均エネルギー計算部
１１５  面内分布補正部
【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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