(57)【要約】【課題】誤差を抑制することができる放射線撮像装置を提供することを目的とする。【解決手段】推定手法を所定の値に基づいて選択する推定選択部４８を備えることで、当該画素の統計誤差によるバラツキが他の画素のバラツキ以上に大きく拡大され、画像上で目立つ恐れがある場合には、直接線透過率Ｃｐが当該画素において所定の値未満の場合であるとして、当該画素に対する周囲の画素での推定直接線強度Ｐの補間演算により当該画素の推定直接線強度Ｐを推定する。したがって、当該画素の統計誤差によるバラツキが他の画素のバラツキ以上に大きく拡大され、画像上で目立つ恐れがある場合であっても、当該画素に対する周囲の画素での推定直接線強度Ｐの補間演算により当該画素の推定直接線強度Ｐを推定することで、周囲の画素に対して当該画素の画素値が画像上で目立つことなく、誤差を抑制することができる。【選択図】図４
2011098144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線画像を得る放射線撮像装置であって、
放射線を照射する放射線照射手段と、
散乱放射線を除去し、前記散乱放射線を吸収する各吸収層を所定の間隔で並べて構成された散乱放射線除去手段と、
放射線を検出する複数の検出素子が行列状に構成された放射線検出手段と、
前記吸収層による直接放射線の減衰がある画素において前記吸収層がないと仮定した場合の直接放射線強度を推定する推定選択手段とを備え、
前記推定選択手段は、前記散乱放射線除去手段を透過する前の直接放射線強度および透過した後の直接放射線強度の比率である直接線透過率が、当該画素において所定の値以上の場合には、当該画素の実測により求められた実測放射線強度と前記直接線透過率とを用いて当該画素の直接放射線強度を推定し、前記直接線透過率が当該画素において所定の値未満の場合には、当該画素に対する周囲の画素での直接放射線強度の補間演算により当該画素の直接放射線強度を推定することを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項２】
放射線画像を得る放射線撮像装置であって、
放射線を照射する放射線照射手段と、
散乱放射線を除去し、前記散乱放射線を吸収する各吸収層を所定の間隔で並べて構成された散乱放射線除去手段と、
放射線を検出する複数の検出素子が行列状に構成された放射線検出手段と、
前記吸収層による直接放射線の減衰がある画素において前記吸収層がないと仮定した場合の直接放射線強度を推定する推定選択手段とを備え、
前記推定選択手段は、前記散乱放射線除去手段を透過する前の直接放射線強度および透過した後の直接放射線強度の比率である直接線透過率について、前記吸収層に沿った方向に対する前記直接線透過率の変化に関する比率である直接線透過率の変化率が、当該画素において所定の値未満の場合には、当該画素の実測により求められた実測放射線強度と前記直接線透過率とを用いて当該画素の直接放射線強度を推定し、前記直接線透過率の変化率が当該画素において所定の値以上の場合には、当該画素に対する周囲の画素での直接放射線強度の補間演算により当該画素の直接放射線強度を推定することを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の放射線撮像装置において、前記周囲の画素は、当該画素に隣接する画素であることを特徴とする放射線撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、Ｘ線透視撮影装置やＸ線ＣＴ装置などに用いられる放射線撮像装置に係り、特に、散乱放射線を除去する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医用のＸ線透視撮影装置やＸ線ＣＴ(computed tomography)では、被検体からの散乱Ｘ線（以下、「散乱線」と略記する）がＸ線検出器に入射するのを防止するために、散乱線を除去するグリッド（散乱放射線除去手段）が用いられている。しかし、グリッドを用いてもグリッドを透過する散乱線による偽像、およびグリッドを構成する吸収箔による偽像が生じる。特に、検出素子が行列状（２次元マトリックス状）に構成されたフラットパネル型（２次元）Ｘ線検出器（FPD: Flat Panel Detector）をＸ線検出器として用いる場合には、グリッドの吸収箔の間隔とＦＰＤの画素間隔とが異なることから生じるモアレ縞などの偽像が、散乱線による偽像の他にも生じる。かかる偽像を低減させるために偽像補正が必要となっている。また、最近、このようなモアレ縞を起こさないように、配置方向が検出素子の行列方向のいずれかに対して平行であり、かつＦＰＤの画素間隔の整数倍で配置された吸収箔を有する同期型グリッドが提案されており、それを用いた補正法も必要となっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
現在では、モアレ縞の補正についてはスムージングなどを含む画像処理による方法が行われているが、偽像補正が過剰の場合には、直接Ｘ線（以下、「直接線」と略記する）の分解能も低下する傾向にある。したがって、画像処理において偽像を確実に低減させようとすると直接線の分解能まで低下して画像が鮮明でなくなり、逆に、直接線の分解能を重視して画像を鮮明にさせようとすると画像処理において偽像が低減しなくなり、いわゆる画像処理と鮮明さとのトレードオフとなる。このようなことから、完全な偽像処理が困難となっている。また、グリッドを用いても残ってしまう散乱線の補正法についても、様々な方法が提案されているが、補正演算に時間がかかるなどの問題がある。
【０００４】
本出願人は、既に、上述した同期型グリッドを用いた補正法について、直接線が吸収箔により遮蔽される画素について補正し、その遮蔽された画素列あるいは画素行から、グリッドを透過した散乱線分布を求め、その分布に基づいて他の画素の信号を補正する方法を提案している。また、その方法では、グリッドとＸ線検出器との距離を吸収箔の高さの整数倍にすることや、Ｘ線管のような放射線照射手段、グリッドおよびＸ線検出器の位置が変化しても、吸収箔の陰影が一定の画素列あるいは画素行内に収まるようなグリッドの位置および吸収箔の形状が設定されていることなどが提案されている。
【０００５】
さらに、本出願人は、偽像を処理して直接線だけの画像を取得する機能を備えた放射線撮像装置も提案している（例えば、特許文献２参照）。この提案している放射線撮像装置（実施例ではＸ線撮像装置）においては、Ｘ線撮像の前に偽像処理パラメータとして、グリッドを透過する前の直接線強度および透過した後の直接線強度の比率である直接線透過率、およびグリッドを透過した後の散乱線強度である透過散乱線強度に関する変化率を事前に求める。そして、それらを使った偽像処理アルゴリズムにより、グリッドに起因した偽像のない、直接線だけの画像を取得することが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２５７９３９号公報
【特許文献２】特開２００９−１７２１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、１．同期型グリッド以外のグリッドが多用されており、それらを用いた場合には本出願人が提案した上述した方法は適用することができない。２．また、同期型グリッドを適用するとしても、グリッドを構成する吸収箔の変形による位置ズレや、それを構成する吸収箔の並びが検出器の行列方向のいずれにも完全に平行でないことで生じるグリッド全体の位置・向きのズレによる影響が考慮されていない。
【０００８】
３．さらに、吸収箔の位置ズレやグリッド全体の位置ズレがないとしても、Ｘ線管（放射線照射手段）とＦＰＤ（放射線検出手段）との間の距離が、グリッド（散乱放射線除去手段）の収束距離（「基準ＳＩＤ」とも呼ばれている）から変化した場合の影響が考慮されていない。
【０００９】
４．また、本出願人が提案した上述した特許文献２の方法では、ｎ番目の画素において、実測により求められた実測放射線強度（実施例では実測強度）をＧｎとし、散乱放射線除去手段（実施例ではグリッド）を透過する前の直接放射線強度である推定直接線強度をＰｎとし、直接線透過率をＣｐｎとし、散乱放射線除去手段（実施例ではグリッド）を透過した後の散乱放射線強度である透過散乱線強度をＳｃｎとしたときに、Ｇｎ＝Ｐｎ・Ｃｐｎ＋Ｓｃｎと表している。この式により、透過散乱線強度Ｓｃｎおよび直接線透過率Ｃｐｎから、直接線のみのデータである（最終的に求めるべき）推定直接線強度Ｐｎを求めている。
【００１０】
しかし、Ｘ線管の焦点からＦＰＤへ垂線を下ろした基準位置から離れた位置（例えばＦＰＤの周辺部）では、吸収箔による陰影の幅が基準位置付近における吸収箔による陰影の幅よりも大きくなって、直接線透過率Ｃｐｎが小さくなる。また、上述したように吸収箔の変形による位置ズレなどのように設計上の誤差により実際の直接線透過率Ｃｐｎは設計上の直接線透過率Ｃｐｎよりも小さくなる。なお、実測放射線強度Ｇから上述の式を用いて推定直接線強度Ｐｎを求めると、直接線透過率Ｃｐｎは１以下の値であり、透過散乱線強度Ｓｃｎは１以上の値であるので、当然ながら実測放射線強度Ｇよりも推定直接線強度Ｐｎの方が、値が大きくなる。これは、実測放射線強度はグリッドを透過して求められた値であることから明らかである。したがって、実測放射線強度Ｇの統計変動によるバラツキ（いわゆる偏差）も推定直接線強度Ｐｎを求めると拡大される。上述の原因（基準位置から離れた位置、設計上の誤差）により実際の直接線透過率Ｃｐｎが他の画素における直接線透過率Ｃｐｎよりも小さいと、他の画素よりも拡大率も大きくなって、統計誤差によるバラツキも他の画素のバラツキ以上に大きく拡大され、画像上で目立つことになる。
【００１１】
５．また、吸収箔に沿った方向に対する直接線透過率Ｃｐｎの変化に関する比率を直接線透過率の変化率とすると、吸収箔の歪みなどにより直接線透過率Ｃｐｎが吸収箔に沿った方向の画素間で急激な変化があって、その変化率が大きい場合には直接線透過率Ｃｐｎの推定誤差が生じる。通常は、吸収箔に沿った方向の直接線透過率Ｃｐｎの統計誤差によるバラツキをなくすために、所定画素数（例えば２０画素や３０画素）の直接線透過率Ｃｐｎの平均値を求め、その平均値を用いて推定直接線強度Ｐｎを求めている。したがって、吸収箔の歪みなどにより直接線透過率の変化率が大きいと、極端に値が大きいあるいは値が小さい直接線透過率Ｃｐｎによって、平均値そのものに狂いが生じて、平均値を求めるために用いられる所定画素数からなる画素領域毎に、極端に値が小さいあるいは値が大きい画像が局所的に出現してしまう。ここで、直接線透過率の変化率は、上述の透過散乱線強度に関する変化率とは異なることに留意されたい。
【００１２】
１〜３の課題については、上述の特許文献２で解決することができるが、上述の特許文献２の式（Ｇｎ＝Ｐｎ・Ｃｐｎ＋Ｓｃｎ）を用いている場合には、４および５の課題については、解決することができない。
【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、誤差を抑制することができる放射線撮像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、この発明の放射線撮像装置は、放射線画像を得る放射線撮像装置であって、放射線を照射する放射線照射手段と、散乱放射線を除去し、前記散乱放射線を吸収する各吸収層を所定の間隔で並べて構成された散乱放射線除去手段と、放射線を検出する複数の検出素子が行列状に構成された放射線検出手段と、前記吸収層による直接放射線の減衰がある画素において前記吸収層がないと仮定した場合の直接放射線強度を推定する推定選択手段とを備え、前記推定選択手段は、前記散乱放射線除去手段を透過する前の直接放射線強度および透過した後の直接放射線強度の比率である直接線透過率が、当該画素において所定の値以上の場合には、当該画素の実測により求められた実測放射線強度と前記直接線透過率とを用いて当該画素の直接放射線強度を推定し、前記直接線透過率が当該画素において所定の値未満の場合には、当該画素に対する周囲の画素での直接放射線強度の補間演算により当該画素の直接放射線強度を推定することを特徴とするものである。
【００１５】
［作用・効果］この発明の放射線撮像装置によれば、通常、吸収層による直接放射線の減衰がある画素において吸収層がないと仮定した場合の最終的に求めるべき当該画素の直接放射線強度を推定する場合には、当該画素の実測により求められた実測放射線強度と（散乱放射線除去手段を透過する前の直接放射線強度および透過した後の直接放射線強度の比率である）直接線透過率とを用いて推定を行う。ここで、当該画素の直接線透過率が他の画素の直接線透過率よりも小さい場合には、上述したように拡大率も大きくなって、統計誤差によるバラツキも他の画素のバラツキ以上に大きく拡大され、画像上で目立つ場合がある。そこで、他の画素の直接線透過率などを考慮して所定の値を設定し、直接線透過率が当該画素において所定の値以上の場合には、従来通りに実測放射線強度と直接線透過率とを用いて当該画素の直接放射線強度を推定し、直接線透過率が当該画素において所定の値未満の場合には、当該画素に対する周囲の画素での直接放射線強度の補間演算により当該画素の直接放射線強度を推定する。このように推定手法を所定の値に基づいて選択する推定選択手段を備えることで、当該画素の統計誤差によるバラツキが他の画素のバラツキ以上に大きく拡大され、画像上で目立つ恐れがある場合には、直接線透過率が当該画素において所定の値未満の場合であるとして、当該画素に対する周囲の画素での直接放射線強度の補間演算により当該画素の直接放射線強度を推定する。したがって、当該画素の統計誤差によるバラツキが他の画素のバラツキ以上に大きく拡大され、画像上で目立つ恐れがある場合であっても、当該画素に対する周囲の画素での直接放射線強度の補間演算により当該画素の直接放射線強度を推定することで、周囲の画素に対して当該画素の画素値が画像上で目立つことなく、誤差を抑制することができる。
【００１６】
また、上述した発明とは別の発明の放射線撮像装置は、放射線画像を得る放射線撮像装置であって、放射線を照射する放射線照射手段と、散乱放射線を除去し、前記散乱放射線を吸収する各吸収層を所定の間隔で並べて構成された散乱放射線除去手段と、放射線を検出する複数の検出素子が行列状に構成された放射線検出手段と、前記吸収層による直接放射線の減衰がある画素において前記吸収層がないと仮定した場合の直接放射線強度を推定する推定選択手段とを備え、前記推定選択手段は、前記散乱放射線除去手段を透過する前の直接放射線強度および透過した後の直接放射線強度の比率である直接線透過率について、前記吸収層に沿った方向に対する前記直接線透過率の変化に関する比率である直接線透過率の変化率が、当該画素において所定の値未満の場合には、当該画素の実測により求められた実測放射線強度と前記直接線透過率とを用いて当該画素の直接放射線強度を推定し、前記直接線透過率の変化率が当該画素において所定の値以上の場合には、当該画素に対する周囲の画素での直接放射線強度の補間演算により当該画素の直接放射線強度を推定することを特徴とするものである。
【００１７】
［作用・効果］この発明の放射線撮像装置によれば、通常、吸収層による直接放射線の減衰がある画素において吸収層がないと仮定した場合の最終的に求めるべき当該画素の直接放射線強度を推定する場合には、当該画素の実測により求められた実測放射線強度と（散乱放射線除去手段を透過する前の直接放射線強度および透過した後の直接放射線強度の比率である）直接線透過率とを用いて推定を行う。ここで、吸収層に沿った方向に対して当該画素を含め周囲の画素の直接線透過率の変動が大きい場合、すなわち吸収層に沿った方向に対する直接線透過率の変化に関する比率である変化率が大きい場合には、上述したように直接線透過率の推定誤差が生じる。そこで、当該画素を含め周囲の画素の直接線透過率の偏差などを考慮して所定の値を設定し、直接線透過率の変化率が当該画素において所定の値未満の場合には、従来通りに実測放射線強度と直接線透過率とを用いて当該画素の直接放射線強度を推定し、直接線透過率の変化率が当該画素において所定の値以上の場合には、当該画素に対する周囲の画素での直接放射線強度の補間演算により当該画素の直接放射線強度を推定する。このように推定手法を所定の値に基づいて選択する推定選択手段を備えることで、変化率が大きく直接線透過率の推定誤差が生じる恐れがある場合には、直接線透過率の変化率が当該画素において所定の値以上として、当該画素に対する周囲の画素での直接放射線強度の補間演算により当該画素の直接放射線強度を推定する。したがって、変化率が大きく直接線透過率の推定誤差が生じる恐れがある場合であっても、当該画素に対する周囲の画素での直接放射線強度の補間演算により当該画素の直接放射線強度を推定することで、直接線透過率の推定誤差を抑制することができる。
【００１８】
上述したこれらの発明の放射線撮像装置において、（補間演算に用いられる）上述の周囲の画素は、当該画素に隣接する画素であるのが好ましい。すなわち、推定された直接放射線強度が画素間で急激な変化がある場合には、急激な変化が少ない隣接する画素での直接放射線強度の補間演算により当該画素の直接放射線強度を推定することで、より正確な直接放射線強度を推定することができる。なお、スプライン補間やラグランジェ補間のように隣接する画素を含め周囲の画素のパラメータを用いて補間する場合には、隣接する画素のみに限定されない。
【発明の効果】
【００１９】
この発明に係る放射線撮像装置によれば、推定手法を所定の値に基づいて選択する推定選択手段を備えることで、当該画素の統計誤差によるバラツキが他の画素のバラツキ以上に大きく拡大され、画像上で目立つ恐れがある場合には、直接線透過率が当該画素において所定の値未満の場合であるとして、当該画素に対する周囲の画素での直接放射線強度の補間演算により当該画素の直接放射線強度を推定する。したがって、当該画素の統計誤差によるバラツキが他の画素のバラツキ以上に大きく拡大され、画像上で目立つ恐れがある場合であっても、当該画素に対する周囲の画素での直接放射線強度の補間演算により当該画素の直接放射線強度を推定することで、周囲の画素に対して当該画素の画素値が画像上で目立つことなく、誤差を抑制することができる。
また、別の放射線撮像装置によれば、推定手法を所定の値に基づいて選択する推定選択手段を備えることで、変化率が大きく直接線透過率の推定誤差が生じる恐れがある場合には、直接線透過率の変化率が当該画素において所定の値以上として、当該画素に対する周囲の画素での直接放射線強度の補間演算により当該画素の直接放射線強度を推定する。したがって、変化率が大きく直接線透過率の推定誤差が生じる恐れがある場合であっても、当該画素に対する周囲の画素での直接放射線強度の補間演算により当該画素の直接放射線強度を推定することで、直接線透過率の推定誤差を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施例に係るＸ線撮像装置のブロック図である。
【図２】フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）の検出面の模式図である。
【図３】同期型グリッドの概略図である。
【図４】実施例に係る具体的な画像処理部の構成およびデータの流れを示したブロック図である。
【図５】実施例に係る一連のＸ線撮像の流れを示すフローチャートである。
【図６】被検体のない状態でのＸ線撮像を模式的に示した図である。
【図７】ＳＩＤと直接線透過率および透過散乱線強度の変化率との関係を模式的に示したグラフである。
【図８】アクリル平板のファントムを被検体として用いる場合の被検体のある状態でのＸ線撮像を模式的に示した図である。
【図９】グリッドの基準位置付近および周辺部の各陰影を模式的に示した図である。
【図１０】直接線透過率の平均値を求める説明に供する画素および吸収箔の概略図である。
【図１１】変形例に係るクロスグリッドの概略図である。
【実施例】
【００２１】
以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明する。
図１は、実施例に係るＸ線撮像装置のブロック図であり、図２は、フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）の検出面の模式図であり、図３は、同期型グリッドの概略図である。また、本実施例では、放射線としてＸ線を例に採って説明する。
【００２２】
本実施例に係るＸ線撮像装置は、図１に示すように、被検体Ｍを載置した天板１と、被検体Ｍに向けてＸ線を照射するＸ線管２と、Ｘ線管２から照射されて被検体Ｍを透過したＸ線を検出するフラットパネル型Ｘ線検出器（以下、「ＦＰＤ」と略記する）３と、ＦＰＤ３によって検出されたＸ線に基づいて画像処理を行う画像処理部４と、画像処理部４によって各種の画像処理されたＸ線画像を表示する表示部５とを備えている。表示部５はモニタやテレビジョンなどの表示手段で構成されている。また、ＦＰＤ３の検出面側にはグリッド６を配設している。Ｘ線管２は、この発明における放射線照射手段に相当し、フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）３は、この発明における放射線検出手段に相当し、グリッド６は、この発明における散乱放射線除去手段に相当する。
【００２３】
画像処理部４は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）などで構成されている。なお、各種の画像処理を行うためのプログラム等をＲＯＭ（Read-only Memory）などに代表される記憶媒体に書き込んで記憶し、その記憶媒体からプログラム等を読み出して画像処理部４のＣＰＵが実行することでそのプログラムに応じた画像処理を行う。特に、画像処理部４の後述する画素特定部４１や透過率算出部４２や透過率補間部４３や強度推定部４４や強度補間部４５や変化率算出部４６や変化率補間部４７や推定選択部４８は、所定の画素の特定や直接線透過率の算出・補間や強度の推定・補間や変化率の算出や推定選択に関するプログラムを実行することで、そのプログラムに応じた所定の画素の特定や直接線透過率の算出・補間や強度の推定・補間や変化率の算出・補間や推定選択をそれぞれ行う。
【００２４】
画像処理部４は、所定の画素を特定する画素特定部４１と、直接線透過率を求める透過率算出部４２と、直接線透過率を補間する透過率補間部４３と、強度を推定する強度推定部４４と、強度を補間する強度補間部４５と、変化率を求める変化率算出部４６と、変化率を補間する変化率補間部４７と、直接線強度を推定する推定選択部４８とを備えている。推定選択部４８は、この発明における推定選択手段に相当する。
【００２５】
ＦＰＤ３は、図２に示すように、その検出面にはＸ線に有感な複数の検出素子ｄを２次元マトリックス状に配列して構成されている。検出素子ｄは、被検体Ｍを透過したＸ線を電気信号に変換して一旦蓄積して、その蓄積された電気信号を読み出すことで、Ｘ線を検出する。各々の検出素子ｄでそれぞれ検出された電気信号を、電気信号に応じた画素値に変換して、検出素子ｄの位置にそれぞれ対応した画素にその画素値を割り当てることでＸ線画像を出力して、画像処理部４の画素特定部４１や透過率算出部４２や強度推定部４４（図１、図４を参照）にＸ線画像を送り込む。このように、ＦＰＤ３は、Ｘ線を検出する複数の検出素子ｄが行列状（２次元マトリックス状）に構成されている。検出素子ｄは、この発明における検出素子に相当する。
【００２６】
グリッド６は、図３に示すように、散乱線（散乱Ｘ線）を吸収する吸収箔６ａと散乱線を透過させる中間層６ｃとを交互に並べて構成されている。つまり、各吸収箔６ａを所定の間隔で並べてグリッド６は構成されている。吸収箔６ａ、中間層６ｃを覆うグリッドカバー６ｄは、Ｘ線の入射面および逆側の面から吸収箔６ａ、中間層６ｃを挟み込む。吸収箔６ａの図示を明確にするために、グリッドカバー６ｄについては二点鎖線で図示し、その他のグリッド６の構成（吸収箔６ａを支持する機構等）については図示を省略する。吸収箔６ａは、この発明における吸収層に相当する。
【００２７】
本実施例では、吸収箔６ａの傾斜は、図６に示すように基準ＳＩＤ（ＳＩＤ０）ではＸ線管２の焦点Ｏからコーン状に照射されるＸ線の方向に平行になるように設置されている、所謂、収束グリッドである。ここで、Ｘ線管２からＦＰＤ３に垂線を下ろし、その垂線方向のＸ線管２のＦＰＤ３に対する距離（SID: Source Image Distance）を「ＳＩＤ」と呼ぶ。
【００２８】
本実施例では、グリッド６として同期型グリッドを採用している。具体的には、図３中のＸ方向に沿った吸収箔６ａと中間層６ｃとを図３中のＹ方向に順に交互に並べる。ここで、図３中のＸ方向は、ＦＰＤ３の検出素子ｄ（図２を参照）の列方向に平行であり、図３中のＹ方向は、ＦＰＤ３の検出素子ｄ（図２を参照）の行方向に平行である。したがって、本実施例では、吸収箔６ａの配置方向が検出素子ｄの行方向に対して平行である。また、基準ＳＩＤ（ＳＩＤ０）では、Ｙ方向において互いに隣接する吸収箔６ａ間の間隔Ｋｇが、その延長線上で互いに隣接する画素間の間隔Ｗｄの整数倍になって同期している（図３では２倍で図示）。
【００２９】
本実施例では、中間層６ｃは空隙になっている。したがって、グリッド６はエアグリッドでもある。なお、吸収箔６ａについては、鉛などのようにＸ線に代表される放射線を吸収する物質であれば、特に限定されない。中間層６ｃについては、上述した空隙の他に、アルミニウムや有機物質などのようにＸ線に代表される放射線を透過させる中間物質であれば、特に限定されない。
【００３０】
本実施例に係る実際のＸ線撮像およびデータの流れについて、図４〜図９を参照して説明する。図４は、具体的な画像処理部の構成およびデータの流れを示したブロック図であり、図５は、一連のＸ線撮像の流れを示すフローチャートであり、図６は、被検体のない状態でのＸ線撮像を模式的に示した図であり、図７は、ＳＩＤと直接線透過率および透過散乱線強度の変化率との関係を模式的に示したグラフであり、図８は、アクリル平板のファントムを被検体として用いる場合の被検体のある状態でのＸ線撮像を模式的に示した図であり、図９は、グリッドの基準位置付近および周辺部の各陰影を模式的に示した図である。
【００３１】
図４に示すように、Ｘ線画像を構成する各々の画素のうち、所定の画素を画素特定部４１は特定する。本実施例では、（ｎ−１）番目の画素、それに隣接するｎ番目の画素、されにそれに隣接する（ｎ＋１）番目の画素からなる３つの画素の組み合わせ（図４中では「ｎ−１」，「ｎ」，「ｎ＋１」で表記）を画素特定部４１は特定して強度推定部４４に送り込む。なお、後述する連立方程式の解に含まれる分母の絶対値が所定値以下の場合には、画素特定部４１は、その連立方程式の組み合わせとなる所定の画素を選択せずに、別の所定の画素を組み合わせとして選択して特定する。連立方程式は後述する説明から明らかなように強度推定部４４から求められるので、強度設定部４４から求められる分母に関するデータ（図４中では「denominator」で表記）を画素特定部４１に送り込む。
【００３２】
被検体のない状態での実測により求められたグリッド６を透過する前の直接線（直接Ｘ線）強度および透過した後の直接線強度の比率である直接線透過率を、Ｘ線管２とグリッド６およびＦＰＤ３との離散的な距離に対して透過率算出部４２は求める。本実施例では、直接線透過率（図４中では「Ｃｐ」で表記）を透過率算出部４２は求めて透過率補間部４３や強度推定部４４や推定選択部４８に送り込む。
【００３３】
透過率算出部４２で求められた直接線透過率Ｃｐを、上述した離散的な距離に前後する距離に対して透過率補間部４３は補間する。そして、補間された直接線透過率Ｃｐも強度推定部４４や推定選択部４８に送り込む。
【００３４】
画素特定部４１で特定された所定の画素での散乱線強度（散乱Ｘ線強度）、所定の画素での直接線強度（直接Ｘ線強度）の少なくとも１つの強度を強度推定部４４は推定する。本実施例では、透過率算出部４２で求められた直接線透過率Ｃｐ，または、透過率補間部４３で補間された直接線透過率Ｃｐと、被検体Ｍのある状態での実測でのグリッド６を透過した後の強度である実測強度（図４中では「Ｇ」で表記）とに基づいて、透過散乱線強度（図４中では「Ｓｃ」で表記）や推定直接線強度（図４中では「Ｐ」で表記）を強度推定部４４は推定して強度補間部４５や変化率算出部４６や表示部５などに送り込む。また、本実施例では、強度推定部４４は連立方程式を解くことで透過散乱線強度Ｓｃや推定直接線強度Ｐを推定するので、連立方程式の解に含まれる分母に関するデータdenominatorも求まり、その分母に関するデータdenominatorを画素特定部４１に送り込む。
【００３５】
強度推定部４４で推定された所定の画素での散乱線強度（散乱Ｘ線強度）、所定の画素での直接線強度（直接Ｘ線強度）の少なくとも１つの強度を強度補間部４５は補間する。本実施例では、強度推定部４４で推定された透過散乱線強度Ｓｃまたは推定直接線強度Ｐを強度補間部４５は補間して変化率算出部４６や表示部５などに送り込む。
【００３６】
被検体Ｍのある状態での実測に基づいて強度推定部４４で推定された強度を用いて、その強度に関する全ての画素についての基準強度として、平均値またはスムージング・補間計算により求められる各画素の値を求め、その値に対する各画素の変化率を変化率算出部４６は求める。そして、強度推定部４４で推定された変化率、または変化率補間部４７で補間された変化率を用いて、別の被検体Ｍに対するＸ線撮像に反映させる。本実施例では、強度推定部４４で推定された透過散乱線強度Ｓｃ，強度補間部４５で補間された透過散乱線強度Ｓｃを用いて、変化率（図４中では「Ｒｃｓ」で表記）を求めて、強度推定部４４に再度送り込む。
【００３７】
推定選択部４８は、直接線透過率Ｃｐが所定の値以上の場合には、実測により求められた実測強度Ｇと直接線透過率Ｃｐとを用いて推定直接線強度Ｐを推定し、直接線透過率Ｃｐが所定の値未満の場合には、周囲の画素で推定された推定直接線強度Ｐの補間演算により推定直接線強度Ｐを推定する。本実施例では、直接線透過率Ｃｐが所定の値以上の場合には、後述するステップＳ７（図５を参照）で強度推定部４４により推定された推定直接線強度Ｐをそのまま用いており、再度推定する必要はない。本実施例では、直接線透過率Ｃｐが所定の値未満の場合には、強度補間部４５による周囲の画素での推定直接線強度Ｐを用いて補間演算を行って、その補間演算で得られた推定直接線強度Ｐを最終的に求めるべき推定直接線強度Ｐとする。
【００３８】
本実施例では、実際のＸ線撮像は、図５に示すようなフローとなる。
【００３９】
（ステップＳ１）被検体のない状態での実測
被検体のない状態でＸ線撮像を行う。図６に示すように、Ｘ線管２とグリッド６との間に被検体を介在させずに、Ｘ線管２からＸ線をグリッド６およびＦＰＤ３に向けて照射することで、被検体のない状態でＸ線撮像を行って被検体のない状態での実測を行う。すなわち、Ｘ線管２は、被検体のない状態でＸ線を照射して、グリッド６を介してＦＰＤ３に入射させることで、被検体のない状態での実測データが得られる。具体的には、被検体のない状態でのＸ線をＦＰＤ３の検出素子ｄ（図３を参照）は電気信号に変換して読み出して、電気信号に応じた画素値に変換する。
【００４０】
（ステップＳ２）直接線透過率の算出・補間
その画素値は、被検体のない状態での実測により求められたグリッド６を透過した後の強度と同等である。一方、グリッド６を透過する前の強度は既知であるので、直接線透過率Ｃｐは、グリッド６を透過する前の強度とグリッド６を透過した後の強度（すなわちＦＰＤ３で検出された画素値）との比率で表される。
【００４１】
そこで、ＦＰＤ３から画素値と同等であるグリッド６を透過した後の強度と、既知であるグリッド６を透過する前の強度とを透過率算出部４２に送り込むことで、透過率算出部４２は、グリッド６を透過する前の強度と透過した後の強度との比率で表された直接線透過率Ｃｐを求める。かかる直接線透過率ＣｐをＸ線管２とグリッド６およびＦＰＤ３との離散的な距離に対して透過率算出部４２は求める。Ｘ線管２とグリッド６およびＦＰＤ３との距離は、グリッド６およびＦＰＤ３が互いに近接して配置されているので、Ｘ線管２の焦点からＦＰＤ３までの検出面（入射面）までの距離（SID: Source Image Distance）となる。
【００４２】
Ｘ線管２の焦点からＦＰＤ３までの検出面までの距離ＳＩＤは、実際のＸ線撮像では、図６に示すように変化する。そこで、同じく被検体のない状態でＸ線撮像を行い、図７中の黒丸に示すように、離散的な距離Ｌｓ＋１，Ｌｓ＋２，Ｌｓ＋３，…ごとに、透過率算出部４２は直接線透過率Ｃｐを求める。離散的な距離Ｌｓ＋１，Ｌｓ＋２，Ｌｓ＋３，…に対する直接線透過率Ｃｐを透過率補間部４３や強度推定部４４や推定選択部４８に送り込む。なお、各々の画素ごとにも透過率算出部４２は直接線透過率Ｃｐを求めて透過率補間部４３や強度推定部４４や推定選択部４８に送り込む。
【００４３】
透過率算出部４２で求められた直接線透過率Ｃｐを、離散的な距離Ｌｓ＋１，Ｌｓ＋２，Ｌｓ＋３，…に前後する距離に対して透過率補間部４３は補間する。その補間結果は、例えば図７中の実線に示す通りである。補間の方法については、互いに隣接する離散的な距離（例えばＬｓ＋１，Ｌｓ＋２）に対する２つの直接線透過率Ｃｐの相加平均（加算平均）あるいは相乗平均によって得られた値を、上述した隣接する離散的な距離の間にある距離に対する直接線透過率Ｃｐとして求めてもよいし、ラグランジェ補間を用いてもよいし、最小自乗法を用いて図７中の実線の近似式を用いて実線中に乗っていて距離に対応する値を直接線透過率Ｃｐとして求めてもよいなど、通常において用いられる補間であれば特に限定されない。透過率算出部４２で補間された直接線透過率Ｃｐを強度推定部４４や推定選択部４８に送り込む。
【００４４】
（ステップＳ３）ファントムのある状態での実測
次に、被検体Ｍのある状態でＸ線撮像を行う。図８に示すように、直接線の透過厚さが一定、すなわち各画素での推定直接線強度Ｐが全て同じ値とみなせるアクリル平板のファントムＰｈを被検体Ｍとして用いる。なお、水柱をファントムＰｈとして用いてもよい。
【００４５】
本実施例の説明に戻って、Ｘ線管２とグリッド６との間にアクリル平板のファントムＰｈを介在させて、Ｘ線管２からＸ線をグリッド６およびＦＰＤ３に向けて照射することで、ファントムＰｈのある状態でＸ線撮像を行ってファントムＰｈのある状態の実測を行う。すなわち、Ｘ線管２は、ファントムＰｈのある状態でＸ線を照射して、グリッド６を介してＦＰＤ３に入射させることで、ファントムＰｈのある状態での実測でのグリッド６を透過した後の強度である実測強度Ｇが得られる。具体的には、ファントムＰｈのある状態でのＸ線をＦＰＤ３の検出素子ｄ（図３を参照）は電気信号に変換して読み出して、電気信号に応じた画素値に変換する。
【００４６】
（ステップＳ４）強度の推定・補間
その画素値は、ファントムＰｈのある状態での実測でのグリッド６を透過した後の強度である実測強度Ｇと同等である。一方、画素特定部４１は、上述したように隣接する３つの画素（ｎ−１），ｎ，（ｎ＋１）を３つの画素の組み合わせとして特定する。そして、透過率算出部４２で求められた直接線透過率Ｃｐ，透過率補間部４３で補間された直接線透過率Ｃｐと、ＦＰＤ３から画素値と同等である実測強度Ｇとに基づいて、画素特定部４１で特定された隣接する３つの画素（ｎ−１），ｎ，（ｎ＋１）での透過散乱線強度Ｓｃや推定直接線強度Ｐを強度推定部４４は推定する。
【００４７】
ここで、実測強度ＧはステップＳ３で実測によって求められており既知である。直接線透過率ＣｐはステップＳ１で実測によって得られ、ステップＳ２で算出・補間されており既知である。一方、透過散乱線強度Ｓｃや推定直接線強度Ｐは強度推定部４４で推定されるべき値であり、この時点では未知である。そこで、隣接する３つの画素（ｎ−１），ｎ，（ｎ＋１）毎の連立方程式を解くことで、強度推定部４４は透過散乱線強度Ｓｃや推定直接線強度Ｐを推定する。
【００４８】
隣接する３つの画素（ｎ−１），ｎ，（ｎ＋１）毎に、実測強度ＧをＧｎ−１，Ｇｎ，Ｇｎ＋１とするとともに、直接線透過率ＣｐをＣｐｎ−１，Ｃｐｎ，Ｃｐｎ＋１とし、透過散乱線強度ＳｃをＳｃｎ−１，Ｓｃｎ，Ｓｃｎ＋１とし、推定直接線強度ＰをＰｎ−１，Ｐｎ，Ｐｎ＋１とする。各画素の透過散乱線強度Ｓｃは、グリッド６（散乱放射線除去手段）の不均一性などにより隣接する３つの画素間で変化するが、それを考慮して隣接する画素の透過散乱線強度Ｓｃの補間演算により求められるものとする。本実施例では、隣接する３つの画素（ｎ−１），ｎ，（ｎ＋１）内での透過散乱線強度Ｓｃの変化は下記（１）式のように直線近似できるものとする。
【００４９】
Ｓｃｎ＝（Ｓｃｎ＋１＋Ｓｃｎ−１）／２                                  …（１）
透過散乱線強度Ｓｃの補間方法については、直接線透過率Ｃｐの補間でも述べたのと同様で、例えばラグランジェ補間を用いてもよく、通常において用いられる補間であれば特に上記（１）式に限定されない。
【００５０】
実測強度Ｇは推定直接線強度Ｐ・直接線透過率Ｃｐの積と透過散乱線強度Ｓｃとの和に等しいとする、隣接する３つの画素（ｎ−１），ｎ，（ｎ＋１）毎の連立方程式（２）〜（４）式で表される。
【００５１】
Ｇｎ＋１＝Ｐｎ＋１・Ｃｐｎ＋１＋Ｓｃｎ＋１                                  …（２）
Ｇｎ＝Ｐｎ・Ｃｐｎ＋Ｓｃｎ                                            …（３）
Ｇｎ−１＝Ｐｎ−１・Ｃｐｎ−１＋Ｓｃｎ−１                                  …（４）
【００５２】
上述したようにファントムＰｈとして用いられるアクリル平板では直接線の透過厚さが一定となるように形成されているので、推定直接線強度Ｐは隣接する３つの画素間で等しいとする（５）式で表される。
【００５３】
Ｐｎ−１＝Ｐｎ＝Ｐｎ＋１                                                …（５）
【００５４】
このように、画素特定部４１で特定された隣接する３つの画素（ｎ−１），ｎ，（ｎ＋１）での未知である透過散乱線強度Ｓｃや推定直接線強度Ｐを推定する際に、既知である直接線透過率Ｃｐの既知の個数および既知である実測強度Ｇの既知の個数に応じて、画素特定部４１は特定されるべき所定の画素の個数を決定する。そして、その決定された所定の画素毎の実測強度Ｇ，直接線透過率Ｃｐおよび推定されるべき透過散乱線強度Ｓｃや推定直接線強度Ｐに関する連立方程式を解くことで、強度推定部４４は透過散乱線強度Ｓｃや推定直接線強度Ｐを推定することになる。
【００５５】
上記（１）式は、各画素の透過散乱線強度Ｓｃは、隣接する画素の透過散乱線強度Ｓｃの補間演算により求められる式であるので、未知の個数を１つ減らすことができる。一方、上記（５）式は、推定直接線強度Ｐは隣接する３つの画素間で等しいとする式であるので、未知の個数を１つにすることができる。したがって、上記（１）、（５）式以外の連立方程式では、特定される画素の個数分だけ連立方程式を立てればよいので、この場合には任意の個数だけ画素特定部４１は特定すれば、連立方程式を解くことができる。本実施例では、その個数を３つとして、上記（２）〜（４）式である連立方程式を立てている。
【００５６】
このような上記（１）〜（５）式から得られる連立方程式を解くことで、推定直接線強度Ｐｎ（＝Ｐｎ＋１＝Ｐｎ−１）、透過散乱線強度Ｓｃｎ−１，Ｓｃｎ，Ｓｃｎ＋１は、下記（６）〜（９）式のように求められる。
【００５７】
Ｐｎ＝（Ｇｎ＋１＋Ｇｎ−１−２Ｇｎ）／（Ｃｐｎ＋１＋Ｃｐｎ−１−２Ｃｐｎ）    …（６）
Ｓｃｎ＋１＝Ｇｎ＋１−Ｐｎ＋１・Ｃｐｎ＋１                                  …（７）
Ｓｃｎ＝Ｇｎ−Ｐｎ・Ｃｐｎ                                            …（８）
Ｓｃｎ−１＝Ｇｎ−１−Ｐｎ−１・Ｃｐｎ−１                                  …（９）
上記（６）〜（９）式では、先ず上記（６）式で既知である実測強度Ｇｎ−１，Ｇｎ，Ｇｎ＋１と既知である直接線透過率Ｃｐｎ−１，Ｃｐｎ，Ｃｐｎ＋１と用いて推定直接線強度Ｐを求めて、推定直接線強度Ｐを既知とした後に、その既知となった推定直接線強度Ｐｎ（＝Ｐｎ＋１＝Ｐｎ−１）も用いて上記（７）〜（９）式で透過散乱線強度Ｓｃｎ−１，Ｓｃｎ，Ｓｃｎ＋１をそれぞれ求めている。
【００５８】
このように、隣接する３つの画素（ｎ−１），ｎ，（ｎ＋１）の組み合わせを１組とすると、各々の組についてそれぞれ１つの推定直接線強度Ｐｎが求まるが、上記（５）式でも述べたように、本来は３つの画素の組み合わせにおいて全ての組で推定直接線強度Ｐｎは同じ値となるべきである。しかし、実際には、グリッド６の周辺部で散乱線の透過率変化の影響により異なっていたり、統計変動誤差により異なっていたりする。このようなグリッド６の設置状態や統計変動誤差による影響を低減させるため実験誤差の少ない中央部の推定直接線強度Ｐｎの平均値を求める。例えば、上述したようなグリッド６の周辺部で少しずつ異なる場合には、上記（６）式を用いて、グリッド６の中央部の３つの画素（ｎ−１），ｎ，（ｎ＋１）の組み合わせにおいて複数組の推定直接線強度Ｐｎをそれぞれ求めて、平均値Ｐ＾を求める。その平均値Ｐ＾を上記（２）〜（４）式にそれぞれ再代入（すなわち、上記（７）〜（９）式を変形した下記（１０）〜（１２）式に代入）して、再度、各組の全ての透過散乱線強度Ｓｃｎ−１，Ｓｃｎ，Ｓｃｎ＋１をそれぞれ求める。
【００５９】
Ｓｃｎ＋１＝Ｇｎ＋１−Ｐ＾・Ｃｐｎ＋１                                  …（１０）
Ｓｃｎ＝Ｇｎ−Ｐ＾・Ｃｐｎ                                          …（１１）
Ｓｃｎ−１＝Ｇｎ−１−Ｐ＾・Ｃｐｎ−１                                  …（１２）
このように上記（１０）〜（１２）式で透過散乱線強度Ｓｃｎ−１，Ｓｃｎ，Ｓｃｎ＋１をそれぞれ求めることで強度推定部４４は推定する。強度推定部４４で推定された透過散乱線強度Ｓｃｎ−１，Ｓｃｎ，Ｓｃｎ＋１を強度補間部４５や変化率算出部４６や表示部５などに送り込む。
【００６０】
ここで、上記（１）〜（５）式の連立方程式の解に含まれる分母に注目すると、本実施例では、上記（６）式から明らかなように“Ｃｐｎ＋１＋Ｃｐｎ−１−２Ｃｐｎ”である。上記（６）式を上記（７）〜（９）式に代入した場合でも分母は“Ｃｐｎ＋１＋Ｃｐｎ−１−２Ｃｐｎ”である。分母“Ｃｐｎ＋１＋Ｃｐｎ−１−２Ｃｐｎ”の絶対値が所定値以下の場合には、かかる連立方程式を解くことができない恐れがある。
【００６１】
特に、分母“Ｃｐｎ＋１＋Ｃｐｎ−１−２Ｃｐｎ”が“０”のときには、上記（１）〜（５）式の連立方程式を解くことができない。分母“Ｃｐｎ＋１＋Ｃｐｎ−１−２Ｃｐｎ”が“０”のとき、すなわち、各画素の中央画素における直接線透過率Ｃｐｎが、隣接する画素の直接線透過率Ｃｐｎ＋１，Ｃｐｎ−１の相加平均（Ｃｐｎ＋１＋Ｃｐｎ−１−２Ｃｐｎ＝０、すなわちＣｐｎ＝（Ｃｐｎ＋１＋Ｃｐｎ−１）／２）のときには、そのときの連立方程式の組み合わせとなる３つの画素（ｎ−１），ｎ，（ｎ＋１）を画素特定部４１は選択しても連立方程式を解くことができない。好ましくは、分母“Ｃｐｎ＋１＋Ｃｐｎ−１−２Ｃｐｎ”が“０”のときには、画素特定部４１は、その連立方程式の組み合わせとなる３つの画素（ｎ−１），ｎ，（ｎ＋１）を選択せずに、別の３つの画素（ｎ´−１），ｎ´，（ｎ´＋１）の画素（例えばｎ，（ｎ＋１），（ｎ＋２）の画素、あるいは（ｎ−２），（ｎ−１），ｎの画素など）を組み合わせとして選択して特定する。そして、その特定された別の３つの画素（ｎ´−１），ｎ´，（ｎ´＋１）の画素の上記（１）〜（５）式の連立方程式を解く。
【００６２】
上記のように特定された画素については、連立方程式を解くことができ、求められた推定直接線強度Ｐｎを用いて前述のような方法で推定直接線強度Ｐｎの平均値を求める。推定直接線強度Ｐｎの平均値Ｐ＾が求まれば、分母“Ｃｐｎ＋１＋Ｃｐｎ−１−２Ｃｐｎ”が“０”のときの組み合わせとなる３つの画素（ｎ−１），ｎ，（ｎ＋１）の透過散乱線強度Ｓｃｎ−１，Ｓｃｎ，Ｓｃｎ＋１についても、上記（１０）〜（１２）式で求めることができる。
【００６３】
連立方程式を解くことのついての説明をまとめると、分母 “Ｃｐｎ＋１＋Ｃｐｎ−１−２Ｃｐｎ” が“０” でないときの推定直接線強度Ｐｎ（＝Ｐｎ＋１＝Ｐｎ−１）を上記（６）式からそれぞれ求めて、平均値Ｐ＾を求める。平均値Ｐ＾を上記（１０）〜（１２）式に代入して、分母“Ｃｐｎ＋１＋Ｃｐｎ−１−２Ｃｐｎ”が“０” でないときの透過散乱線強度Ｓｃｎ−１，Ｓｃｎ，Ｓｃｎ＋１をそれぞれ求める。分母“Ｃｐｎ＋１＋Ｃｐｎ−１−２Ｃｐｎ”が“０” のときの透過散乱線強度Ｓｃｎ−１，Ｓｃｎ，Ｓｃｎ＋１についても同様に上記（１０）〜（１２）式に代入して、透過散乱線強度Ｓｃｎ−１，Ｓｃｎ，Ｓｃｎ＋１をそれぞれ求めることができる。このように、分母“Ｃｐｎ＋１＋Ｃｐｎ−１−２Ｃｐｎ”が“０” でないときに求められる推定直接線強度Ｐを先に求めて、平均値Ｐ＾を求めてから、それを使って分母“Ｃｐｎ＋１＋Ｃｐｎ−１−２Ｃｐｎ”が“０” でないときの透過散乱線強度Ｓｃｎ−１，Ｓｃｎ，Ｓｃｎ＋１、および分母“Ｃｐｎ＋１＋Ｃｐｎ−１−２Ｃｐｎ”が“０” のときの透過散乱線強度Ｓｃｎ−１，Ｓｃｎ，Ｓｃｎ＋１も同様に求める。
【００６４】
（ステップＳ５）変化率の算出・補間
強度推定部４４で推定された透過散乱線強度Ｓｃ（Ｓｃｎ−１，Ｓｃｎ，Ｓｃｎ＋１）を用いて変化率算出部４６は変化率Ｒｃｓを求める。具体的には、透過散乱線強度Ｓｃの基準強度として、全ての画素についてのその値に対する各画素の変化率Ｒｃｓを求めるために平均値Ｓｃ＾またはスムージング・補間計算により求められる各画素の値Ｓｃ〜を求める。各画素の透過散乱線強度Ｓｃｎと平均値Ｓｃ＾または各画素の値Ｓｃ〜との比率を変化率Ｒｃｓとして、各画素の変化率ＲｃｓをＲｃｓｎとすると、下記（１３）式で表される。
【００６５】
Ｒｃｓｎ＝Ｓｃｎ／Ｓｃ＾  
または    Ｒｃｓｎ＝Ｓｃｎ／Ｓｃ〜                                      …（１３）
透過散乱線の変化率を求める時に、分母に置く基準推定散乱強度については、散乱線強度は箔に歪などがなく、設置条件に拠らない理想的なグリッドの場合の散乱線強度に相当する。
【００６６】
その方法として、
１）簡便に散乱線強度分布を二次元的に一定と近似して平均値を用いる
２）用いたファントムの形状やグリッドの周辺部など設置条件などによる散乱線強度変化を厳密に考慮して、各画素の推定された散乱線強度を二次元的にスムージング・補間して得られる値を用いる方法があり、１）の平均値はスムージング・補間計算の最も簡略な方法とも言える。
【００６７】
このようにして、基準値との比を取ることにより吸収箔６ａの変形などがあるために生じるグリッド６の設置状態が考慮された透過散乱線強度Ｓｃの変化は、変化率Ｒｃｓｎで表わされる。変化率Ｒｃｓｎを変化率算出部４６は全ての画素で求める。変化率算出部４６で求められた変化率Ｒｃｓｎ−１，Ｒｃｓｎ，Ｒｃｓｎ＋１を必要に応じて変化率補間部４７で補間した後、強度推定部４４に再度送り込む。
【００６８】
変化率Ｒｃｓも、直接線透過率Ｃｐと同様に、図７中の黒塗りの方形に示すように、離散的な距離Ｌｓ＋１，Ｌｓ＋２，Ｌｓ＋３，…ごとに変化する。変化率算出部４６で求められた変化率Ｒｃｓを、離散的な距離Ｌｓ＋１，Ｌｓ＋２，Ｌｓ＋３，…に前後する距離に対して変化率補間部４７は補間する。その補間結果は、例えば図７中の点線に示す通りである。補間の方法については、互いに隣接する離散的な距離（例えばＬｓ＋１，Ｌｓ＋２）に対する２つの変化率Ｒｃｓの相加平均（加算平均）あるいは相乗平均によって得られた値を、上述した隣接する離散的な距離の間にある距離に対する変化率Ｒｃｓとして求めてもよいし、ラグランジェ補間を用いてもよいし、最小自乗法を用いて図７中の点線の近似式を用いて点線中に乗っていて距離に対応する値を変化率Ｒｃｓとして求めてもよいなど、通常において用いられる補間であれば特に限定されない。
【００６９】
（ステップＳ６）実際の被検体のある状態での実測
次に、ステップＳ３〜Ｓ５で用いられた被検体Ｍ（ここではファントムＰｈ）とは別の被検体Ｍのある状態でＸ線撮像を行う。図１に示すように、実際のＸ線撮像に用いられる被検体Ｍを用いる。Ｘ線管２とグリッド６との間に実際の被検体Ｍを介在させて、Ｘ線管２からＸ線をグリッド６およびＦＰＤ３に向けて照射することで、実際の被検体Ｍのある状態でＸ線撮像を行って実際の被検体Ｍのある状態の実測を行う。すなわち、Ｘ線管２は、実際の被検体Ｍ（実際のＸ線撮像に用いられる被検体Ｍ）のある状態でＸ線を照射して、グリッド６を介してＦＰＤ３に入射させることで、被検体Ｍのある状態での実測でのグリッド６を透過した後の強度である実測強度Ｇが、ステップＳ３と同様に得られる。具体的には、被検体Ｍのある状態でのＸ線をＦＰＤ３の検出素子ｄ（図３を参照）は電気信号に変換して読み出して、電気信号に応じた画素値に変換する。
【００７０】
（ステップＳ７）強度の推定・補間
ステップＳ４でも述べたように、その画素値は、被検体Ｍのある状態での実測でのグリッド６を透過した後の強度である実測強度Ｇと同等である。同様に、画素特定部４１は、隣接する３つの画素（ｎ−１），ｎ，（ｎ＋１）を３つの画素の組み合わせとして特定する。そして、変化率算出部４６で求められた変化率Ｒｃｓ、または変化率補間部４７で補間された変化率Ｒｃｓと、透過率算出部４２で求められた直接線透過率Ｃｐ，または透過率補間部４３で補間された直接線透過率Ｃｐと、ＦＰＤ３から画素値と同等である実測強度Ｇとに基づいて、画素特定部４１で特定された隣接する３つの画素（ｎ−１），ｎ，（ｎ＋１）での透過散乱線強度Ｓｃや推定直接線強度Ｐを強度推定部４４は再度に推定する。
【００７１】
ステップＳ４と同様に、連立方程式を解くことで透過散乱線強度Ｓｃや推定直接線強度Ｐを推定するが、ステップＳ４と異なる部分は、変化率Ｒｃｓというパラメータが考慮されている点と、透過散乱線強度Ｓｃに関する式と、推定直接線強度Ｐに関する式とがそれぞれ異なっている点である。なお、ステップＳ４と共通する箇所については、その説明を省略する。
【００７２】
ステップＳ７では、透過散乱線強度Ｓｃは、グリッド６の吸収箔に変形などのような箔の不均一性がなく設置状態が理想的な場合の透過散乱線強度としている。透過散乱線強度Ｓｃがグリッド６の不均一性の為に生じる変化率を除けば、被検体が水柱や人体などであり、放射線がＸ線やγ線の場合は、その変化が滑らかであることから、隣接する３つの画素間で等しいとする下記（１）´´式で表される。
【００７３】
Ｓｃｎ−１＝Ｓｃｎ＝Ｓｃｎ＋１                                      …（１）´´
【００７４】
実測強度Ｇは推定直接線強度Ｐ・直接線透過率Ｃｐの積と透過散乱線強度Ｓｃ・変化率Ｒｃｓの積との和に等しいとする、隣接する３つの画素（ｎ−１），ｎ，（ｎ＋１）毎の連立方程式（２）´´〜（４）´´式で表される。
【００７５】
Ｇｎ＋１＝Ｐｎ＋１・Ｃｐｎ＋１＋Ｓｃｎ＋１・Ｒｃｓｎ＋１                  …（２）´´
Ｇｎ＝Ｐｎ・Ｃｐｎ＋Ｓｃｎ・Ｒｃｓｎ                              …（３）´´
Ｇｎ−１＝Ｐｎ−１・Ｃｐｎ−１＋Ｓｃｎ−１・Ｒｃｓｎ−１                  …（４）´´
【００７６】
各画素の推定直接線強度Ｐは、ステップＳ３のアクリル平板のファントムＰｈの場合と異なり、被検体Ｍの形状、材質などによる変化があり、その変化は隣接する画素の推定直接線強度Ｐの補間演算で表わせるものとする。本実施例では、隣接する３つの画素（ｎ−１），ｎ，（ｎ＋１）内での推定直接線強度Ｐの変化は下記（５）´´式のように直線近似できるものとする。
【００７７】
Ｐｎ＝（Ｐｎ＋１＋Ｐｎ−１）／２                                    …（５）´´
推定直接線強度Ｐの補間方法については、直接線透過率Ｃｐの補間やステップＳ４の透過散乱線強度Ｓｃの補間でも述べたのと同様で、例えばラグランジェ補間を用いてもよく、通常において用いられる補間であれば特に上記（５）´´式に限定されない。
【００７８】
このような上記（１）´´〜（５）´´式から得られる連立方程式を解くことで、推定直接線強度Ｐｎ−１，Ｐｎ，Ｐｎ＋１、透過散乱線強度Ｓｃｎ（＝Ｓｃｎ＋１＝Ｓｃｎ−１）は、下記（６）´´〜（９）´´式のように求められる。
【００７９】
Ｓｃｎ＝Ｇｎ＋１／Ｒｃｓｎ＋１−｛（Ｃｐｎ・Ｒｃｓｎ−１−２Ｃｐｎ−１・Ｒｃｓｎ）
・Ｇｎ＋１＋２Ｃｐｎ−１・Ｒｃｓｎ＋１・Ｇｎ−Ｃｐｎ・Ｒｃｓｎ＋１・
Ｇｎ−１｝／（Ｃｐｎ＋１・Ｃｐｎ・Ｒｃｓｎ＋１・Ｒｃｓｎ−１−２Ｃｐｎ＋１
・Ｃｐｎ−１・Ｒｃｓｎ＋１・Ｒｃｓｎ＋Ｃｐｎ・Ｃｐｎ−１
・Ｒｃｓｎ＋１２）                                        …（６）´´
Ｐｎ−１＝（Ｇｎ−１−Ｓｃｎ・Ｒｃｓｎ−１）／Ｃｐｎ−１                …（７）´´
Ｐｎ＝（Ｇｎ−Ｓｃｎ・Ｒｃｓｎ）／Ｃｐｎ                          …（８）´´
Ｐｎ＋１＝（Ｇｎ＋１−Ｓｃｎ・Ｒｃｓｎ＋１）／Ｃｐｎ＋１                …（９）´´
上記（６）´´〜（９）´´式を用いて求められた推定直接線強度Ｐｎ−１，Ｐｎ，Ｐｎ＋１、透過散乱線強度Ｓｃｎ（＝Ｓｃｎ＋１＝Ｓｃｎ−１）は、上記（１）´´〜（５）´´式の連立方程式の解に含まれる分母（Ｃｐｎ＋１・Ｃｐｎ・Ｒｃｓｎ＋１・Ｒｃｓｎ−１−２Ｃｐｎ＋１・Ｃｐｎ−１・Ｒｃｓｎ＋１・Ｒｃｓｎ＋Ｃｐｎ・Ｃｐｎ−１・Ｒｃｓｎ＋１２）が“０”でないときに求められる値である。
【００８０】
上記（１）´´〜（５）´´式の連立方程式の解に含まれる分母が“０”のときには、上記（１）´´〜（５）´´式の連立方程式を解くことができないので、分母が“０”のときの組み合わせとなる３つの画素（ｎ−１），ｎ，（ｎ＋１）では、そのときの推定直接線強度Ｐｎ−１，Ｐｎ，Ｐｎ＋１あるいは透過散乱線強度Ｓｃｎ−１，Ｓｃｎ，Ｓｃｎ＋１が求められずに推定できないことになる。分母が“０”のときの組み合わせとなる３つの画素（ｎ−１），ｎ，（ｎ＋１）の場合の推定直接線強度Ｐｎ−１，Ｐｎ，Ｐｎ＋１あるいは透過散乱線強度Ｓｃｎ−１，Ｓｃｎ，Ｓｃｎ＋１の推定方法には、例えば下記の１）、２）の２つの方法がある。
【００８１】
１）の方法は、透過散乱線強度Ｓｃを先に求める方法である。グリッド６の吸収箔に変形などなく設置状態が理想的な場合の透過散乱線強度Ｓｃとしているので、先ず、分母が“０”でないときに得られた複数の透過散乱線強度Ｓｃｎを用いて、分母が“０” のため未だ得られていない画素を含め、適切なスムージング・補間計算により全ての画素に対する透過散乱線強度Ｓｃｎ〜を求める。上記（１）´´式でも述べたように、被検体が水柱や人体などであり、放射線がＸ線やγ線の場合は、変化は滑らかであることと、スムージングは統計変動誤差によるバラツキを低減させる効果もあり、透過散乱線強度Ｓｃｎの真値に近い値Ｓｃｎ〜が得られる。このようにして求められた透過散乱線強度Ｓｃｎ〜を、全ての画素について上記（３）式のＳｃｎに代入し、推定直接線強度Ｐｎを直接に求める。この方法では、上述のように、推定直接線強度Ｐに対して、分母が“０”でない画素の値からのスムージング・補間計算をしないので、推定直接線強度Ｐの画像に分解能の劣化が無いという大きな利点がある。
【００８２】
２）の方法は、上記（７）´´〜（９）´´式で既に得られた推定直接線強度Ｐｎ−１，Ｐｎ，Ｐｎ＋１を用いて、未だ得られていない推定直接線強度Ｐｎ−１，Ｐｎ，Ｐｎ＋１を、上記（５）´´式と同様に補間する方法である。すなわち、強度推定部４４で推定された推定直接線強度Ｐｎ−１，Ｐｎ，Ｐｎ＋１を強度補間部４５は補間する。このときの補間についても、通常において用いられる補間であれば特に上記（５）´´式に限定されない。このようにステップＳ７で全ての画素について、推定直接線強度Ｐｎと透過散乱線強度Ｓｃｎが得られる。
【００８３】
（ステップＳ８）直接線強度の推定の選択
推定選択部４８は、上記のステップＳ７で求められた各画素の推定直接線強度Ｐｎを下記のように推定する。すなわち、上記（７）´´〜（９）´´式から得られた場合の直接線透過率Ｃｐｎの値をチェックし、直接線透過率Ｃｐｎが所定の値以上の場合（例えば下記（１６）式を参照）には、実測強度Ｇｎと直接線透過率Ｃｐｎとを用いて、そのままステップＳ７で求められた推定直接線強度Ｐｎを最終的に求めるべき推定直接線強度Ｐｎとする。直接線透過率Ｃｐｎが所定の値未満の場合には、ステップＳ７で求められた推定直接線強度Ｐｎに代えて、隣接する画素（ｎ−１），（ｎ＋１）での推定直接線強度Ｐｎ−１，Ｐｎ＋１の補間演算により推定する方法を選択し、その方法で得られた推定直接線強度Ｐｎを最終的に求めるべき推定直接線強度Ｐｎとする。
【００８４】
補間方法としては、上記（５）´´式（Ｐｎ＝（Ｐｎ＋１＋Ｐｎ−１）／２）を用いてもよいが、推定直接線強度Ｐｎの補間方法については、ステップＳ７と同様に、例えばラグランジェ補間を用いてもよく、通常において用いられる補間であれば特に上記（５）´´式に限定されない。なお、ラグランジェ補間の場合には、隣接する画素のみならず周囲の画素を用いて補間を行う。
【００８５】
上述の所定の値として、実測強度Ｇｎと直接線透過率Ｃｐｎとを用いて得られた推定直接線強度Ｐｎの統計変動誤差が臨床上許容される値以内になるような値と設定している。推定直接線強度Ｐｎの統計変動誤差をΔＰｎとし、実測強度Ｇｎの統計変動誤差をΔＧｎとし、透過散乱線強度Ｓｃｎの統計変動誤差をΔＳｃｎとしたときに、上記（８）´´式から、推定直接線強度Ｐｎの統計変動誤差ΔＰｎは、実測強度Ｇｎの統計変動誤差ΔＧｎと透過散乱線強度Ｓｃｎの統計変動誤差ΔＳｃｎを用いて、下記（１４）式のように評価できる。
【００８６】
ΔＰｎ２＝｛（ΔＧｎ）２＋（Ｒｃｓｎ・ΔＳｃｎ）２｝／Ｃｐｎ２          …（１４）
ここで、上記（１４）式中の右辺の“Ｒｃｓｎ・ΔＳｃｎ”の項の近隣の画素間での変化量は、透過散乱線強度Ｓｃｎがほぼ一定であり、変化率Ｒｃｓｎの変化量が直接線透過率Ｃｐｎに比べ小さいことから、その寄与を無視すると、下記（１５）式で表される。
【００８７】
ΔＰｎ＝ΔＧｎ／Ｃｐｎ                                              …（１５）
【００８８】
本実施例の場合、散乱線除去グリッドとしてエアグリッドを採用したが、エアグリッドの場合には中間物質がないので吸収箔６ａの歪みが生じることがある。特に、吸収箔６ａが直接線の進行方向から傾いている場合には、直接線の透過率（直接線透過率）の値が落ちるので、基準ＳＩＤ（ＳＩＤ０）においても部分的に直接線透過率Ｃｐの値が小さくなることがある。また、吸収箔６ａの歪みがほとんどない場合でも、図６に示すようにＸ線焦点がＰに移動したＳＩＤＰの位置では、特にグリッド６のＹ方向（図３を参照）の端近傍では直接線の進行方向からの傾きが大きくなり、直接線透過率Ｃｐの値は小さくなる。このような直接線透過率Ｃｐの値が小さい画素では、上記（１５）式からΔＧｎの統計変動が周囲の画素により増幅される。
【００８９】
また、図９に示すように、Ｘ線を吸収箔６ａが吸収することにより吸収箔６ａのＦＰＤ３に陰影３１が生じる。Ｘ線管２の焦点からＦＰＤ３へ垂線を下ろした基準位置付近における陰影３１の幅は小さく、上述したようにグリッド６の周辺部のうち、グリッド６のＹ方向（図３を参照）の端近傍における陰影３１の幅は、直接線の進行方向の傾きが大きくなることにより、大きくなる。したがって、基準位置からＹ方向に離れれば離れるほど陰影３１の幅は大きくなって、それに伴って直接線透過率Ｃｐの値は小さくなる。
【００９０】
このような画素を含め、収束グリッド一般のグリッドとの比較で、画像のある領域内の強度値の統計変動を同等以内とするために、本実施例のエアグリッドでは、直接線透過率Ｃｐｎの値を下記（１６）式のようにする必要がある。
【００９１】
Ｃｐｎ≧Ｔｈ                                                      …（１６）
Ｔｈは予め設定された所定の値であり、画像のある領域内における他の画素の直接線透過率Ｃｐｎなどを考慮してオペレータが設定する。上述したように直接線透過率Ｃｐｎは１以下の値であり、画素間の間隔Ｗｄが０．１５ｍｍ，陰影３１の幅が０．０３ｍｍの場合には幾何学的な計算では基準位置では直接線透過率Ｃｐｎは０．８となるが、吸収箔６ａの変形による位置ズレなどのように設計上の誤差により実際の直接線透過率Ｃｐｎは設計上の直接線透過率Ｃｐｎよりも０．６〜０．７程度に小さくなる。本実施例では、所定の値Ｔｈとして０．４の値で設定するが、画素間の間隔Ｗｄや陰影３１の幅、あるいは装置の運用（アプリケーション）に応じて、上述の値に限定されない。
【００９２】
以上のように、上記（１６）式を推定選択部４８での判定基準としており、直接線透過率Ｃｐｎの値が所定値Ｔｈ以上の場合（Ｃｐｎ≧Ｔｈ）には、ステップＳ７で求められた推定直接線強度Ｐｎを採用する。そして、直接線透過率Ｃｐｎの値が所定値Ｔｈ未満の場合（Ｃｐｎ＜Ｔｈ）には、上述のようにステップＳ７で求められた推定直接線強度Ｐｎに代えて、隣接する画素（ｎ−１），（ｎ＋１）での推定直接線強度Ｐｎ−１，Ｐｎ＋１の補間演算により推定する方法を選択し、その方法で得られた推定直接線強度Ｐｎを最終的に求めるべき推定直接線強度Ｐｎとする。
【００９３】
このように直接線透過率Ｃｐｎの値が所定値Ｔｈ以上と統計誤差が許容できる場合には、各画素の実測強度Ｇｎから推定直接線強度Ｐｎが推定されるので、画素間の間隔（すなわち画素ピッチ）ＷｄのＸ線強度が正確に求まり、高分解能な画像が得られる。また、直接線透過率Ｃｐｎの値が所定値Ｔｈ未満と統計誤差が許容できない場合には、統計誤差変動の小さい隣接する画素からの補間演算により推定直接線強度Ｐｎを求めるので、分解能はやや劣化するが統計変動誤差が許容値に抑えられる。
【００９４】
ステップＳ８で推定選択部４８により選択されて推定された推定直接線強度Ｐｎ−１，Ｐｎ，Ｐｎ＋１を表示部５などに送り込む。
【００９５】
このように、ステップＳ１〜Ｓ８を経て、ステップＳ８で選択されて推定された推定直接線強度Ｐｎを画素値として用いることで、散乱線やグリッド６による偽像を低減させ、かつ、全ての画素での統計変動誤差が許容値に抑えられたＸ線画像が適切に得られる。かかるＸ線画像を、上述した表示部５に表示出力してもよいし、ＲＡＭ（Random-Access Memory）などに代表される記憶媒体に書き込んで記憶して、適宜必要に応じて読み出してもよいし、プリンタなどに代表される印刷手段に印刷出力してもよい。
【００９６】
本実施例に係るＸ線撮像装置によれば、通常、吸収箔６ａによる直接Ｘ線（直接線）の減衰がある画素において吸収箔６ａがないと仮定した場合の最終的に求めるべき当該画素の直接Ｘ線強度（本実施例では推定直接線強度Ｐ）を推定する場合には、当該画素の実測により求められた実測Ｘ線強度（本実施例では実測強度Ｇ）と（グリッド６を透過する前の直接線強度および透過した後の直接線強度の比率である）直接線透過率Ｃｐとを用いて推定を行う。
【００９７】
ここで、当該画素の直接線透過率Ｃｐが他の画素の直接線透過率Ｃｐよりも小さい場合には、上述したように拡大率も大きくなって、統計誤差によるバラツキも他の画素のバラツキ以上に大きく拡大され、画像上で目立つ場合がある。そこで、他の画素の直接線透過率Ｃｐなどを考慮して所定の値Ｔｈを設定し、直接線透過率Ｃｐが当該画素において所定の値Ｔｈ以上の場合には、従来通りに実測強度Ｇと直接線透過率Ｃｐとを用いて当該画素の推定直接線強度Ｐを推定し、直接線透過率Ｃｐが当該画素において所定の値Ｔｈ未満の場合には、当該画素に対する周囲の画素での推定直接線強度Ｐの補間演算により当該画素の推定直接線強度Ｐを推定する。
【００９８】
このように推定手法を所定の値に基づいて選択する推定選択部４８を備えることで、当該画素の統計誤差によるバラツキが他の画素のバラツキ以上に大きく拡大され、画像上で目立つ恐れがある場合には、直接線透過率Ｃｐが当該画素において所定の値Ｔｈ未満の場合であるとして、当該画素に対する周囲の画素での推定直接線強度Ｐの補間演算により当該画素の推定直接線強度Ｐを推定する。したがって、当該画素の統計誤差によるバラツキが他の画素のバラツキ以上に大きく拡大され、画像上で目立つ恐れがある場合であっても、当該画素に対する周囲の画素での推定直接線強度Ｐの補間演算により当該画素の推定直接線強度Ｐを推定することで、周囲の画素に対して当該画素の画素値が画像上で目立つことなく、誤差を抑制することができる。
【００９９】
本実施例では、（補間演算に用いられる）上述の周囲の画素は、好ましくは当該画素ｎに隣接する画素（ｎ−１），（ｎ＋１）である。すなわち、推定された直接Ｘ線強度（本実施例では推定直接線強度Ｐ）が画素間で急激な変化がある場合には、急激な変化が少ない隣接する画素（ｎ−１），（ｎ＋１）での直接Ｘ線強度（本実施例では推定直接線強度Ｐｎ−１，Ｐｎ＋１）の補間演算により当該画素ｎの直接Ｘ線強度（本実施例では推定直接線強度Ｐｎ）を推定することで、より正確な推定直接線強度Ｐを推定することができる。なお、スプライン補間やラグランジェ補間のように隣接する画素を含め周囲の画素のパラメータを用いて補間する場合には、隣接する画素のみに限定されない。
【０１００】
さらに、本実施例のステップＳ１〜Ｓ８の手法でＸ線画像を得る場合には、特別なグリッド（例えば本実施例のような同期型グリッド６）によらずに、いずれの散乱放射線除去手段においても、散乱Ｘ線（散乱線）やグリッド６による偽像を低減させ、かつ、全ての画素での統計変動誤差が許容値に抑えられたＸ線画像が適切に得られる。その結果、同期型収束グリッドの基準ＳＩＤ位置だけでなく、任意の位置に適用することができる。また、汎用の散乱放射線除去手段に対しても適切なＸ線画像を得ることができる。また、全ての画素について強度を推定する必要はなく、特定された所定の画素での強度のみを推定して、残りの特定されなかった画素での強度については補間を行って求めればよいので、演算処理を軽減化、短時間化することができるという効果をも奏する。
【０１０１】
［直接線透過率の変化率］
なお、吸収箔６ａに沿った方向（図３ではＸ方向）に対する直接線透過率Ｃｐｎの変化に関する比率を直接線透過率の変化率とすると、上述したように、吸収箔６ａの歪みなどにより直接線透過率Ｃｐｎが吸収箔６ａに沿った方向の画素間で急激な変化があって、その変化率が大きい場合には直接線透過率Ｃｐｎの推定誤差が生じる。通常は、吸収箔６ａに沿った方向の直接線透過率Ｃｐｎの統計誤差によるバラツキをなくすために、図１０に示すように、所定画素数（例えば２０画素や３０画素）の直接線透過率Ｃｐｎの平均値（図１０中では「ＣｐＡＶＧ」で表記）を求め、その平均値ＣｐＡＶＧを用いて推定直接線強度Ｐｎを求める場合がある。
【０１０２】
したがって、吸収箔６ａの歪みなどにより直接線透過率の変化率が大きいと、極端に値が大きいあるいは値が小さい直接線透過率Ｃｐｎによって、平均値ＣｐＡＶＧそのものに狂いが生じて、平均値ＣｐＡＶＧを求めるために用いられる所定画素数からなる画素領域毎に、極端に値が小さいあるいは値が大きい画像が局所的に出現してしまう。上述したように、直接線透過率の変化率は、上述の透過散乱線強度に関する変化率Ｒｃｓとは異なることに留意されたい。
【０１０３】
このように、吸収箔６ａに沿った方向に対して当該画素を含め周囲の画素の直接線透過率Ｃｐの変動が大きい場合、すなわち吸収箔６ａに沿った方向に対する直接線透過率の変化に関する比率である変化率が大きい場合には、直接線透過率の推定誤差が生じる。そこで、当該画素を含め周囲の画素の直接線透過率Ｃｐの偏差などを考慮して所定の値Ｔｈを設定し、直接線透過率の変化率が当該画素において所定の値Ｔｈ未満の場合には、従来通りに実測Ｘ線強度（本実施例では実測強度Ｇ）と直接線透過率Ｃｐとを用いて当該画素の直接Ｘ線強度（本実施例では推定直接線強度Ｐ）を推定し、直接線透過率の変化率が当該画素において所定の値Ｔｈ以上の場合には、当該画素に対する周囲の画素での推定直接線強度Ｐの補間演算により当該画素の推定直接線強度Ｐを推定する。
【０１０４】
このように推定手法を所定の値に基づいて選択する推定選択部４８を備えることで、変化率が大きく直接線透過率Ｃｐの推定誤差が生じる恐れがある場合には、直接線透過率の変化率が当該画素において所定の値Ｔｈ以上として、当該画素に対する周囲の画素での推定直接線強度Ｐの補間演算により当該画素の推定直接線強度Ｐを推定する。したがって、変化率が大きく直接線透過率Ｃｐの推定誤差が生じる恐れがある場合であっても、当該画素に対する周囲の画素での推定直接線強度Ｐの補間演算により当該画素の推定直接線強度Ｐを推定することで、直接線透過率Ｃｐの推定誤差を抑制することができる。
【０１０５】
このように、所定の値Ｔｈに関する大小の比較の対象が、実施例では「直接線透過率Ｃｐ」であったのに対して、ここでの例では「直接線透過率の変化率」である。また、当該画素に対する周囲の画素での推定直接線強度Ｐの補間演算により当該画素の推定直接線強度Ｐを推定するのを選択する判定基準が、実施例では直接線透過率Ｃｐが所定の値Ｔｈ未満の場合であったのに対して、ここでの例では直接線透過率の変化率が所定の値Ｔｈ以上の場合であり、所定の値Ｔｈの大小関係が実施例とここでの例とでは逆転する。同様に、従来通りに実測強度Ｇと直接線透過率Ｃｐとを用いて推定直接線強度Ｐを推定するのを選択する判定基準が、実施例では直接線透過率Ｃｐが所定の値Ｔｈ以上の場合であったのに対して、ここでの例では直接線透過率の変化率が所定の値Ｔｈ未満の場合である。
【０１０６】
また、実施例と同様に、（補間演算に用いられる）上述の周囲の画素は、当該画素ｎに隣接する画素（ｎ−１），（ｎ＋１）であってもよいし、スプライン補間やラグランジェ補間のように隣接する画素を含め周囲の画素のパラメータを用いて補間する場合には、隣接する画素のみに限定されない。
【０１０７】
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。
【０１０８】
（１）上述した実施例では、放射線としてＸ線を例に採って説明したが、Ｘ線以外の放射線（例えばγ線など）に適用してもよい。
【０１０９】
（２）上述した実施例では、放射線撮像装置は、医用等に用いられる、図１に示すような天板１に被検体を載置して撮影を行う構造であったが、これに限定されない。例えば、工業用等に用いられる非破壊検査装置のように被検体（この場合には検査の対象物が被検体）をベルト上に運搬させて撮影を行う構造であってもよいし、医用等に用いられるＸ線ＣＴ装置などのような構造であってもよい。
【０１１０】
（３）上述した実施例では、グリッドに代表される散乱放射線除去手段として、エアグリッドを採用したが、これに限定されない。空隙の他に、アルミニウムや有機物質などのようにＸ線に代表される放射線を透過させる中間物質で構成されたグリッドでもよい。また、図１１に示すように、クロスグリッドでもよい。具体的には、図３中のＸ方向に沿った吸収箔６ａと中間層６ｃとを図３中のＹ方向に順に交互に並べるとともに、図３中のＹ方向に沿った吸収箔６ｂと中間層６ｃとを図３中のＸ方向に順に交互に並べることで、吸収箔６ａと吸収箔６ｂとを互いにクロスさせる。ここで、図３中のＸ方向は、ＦＰＤ３の検出素子ｄ（図２を参照）の行方向に平行であり、図３中のＹ方向は、ＦＰＤ３の検出素子ｄ（図２を参照）の列方向に平行である。したがって、吸収箔６ａ，６ｂの配置方向が検出素子ｄの行方向および列方向の両方向に対して平行である。
【０１１１】
（４）上述した実施例では、同期型グリッドを例に採って説明したが、汎用のグリッドであってもよい。
【０１１２】
（５）上述した実施例では、被検体のない状態で実測されたデータ（直接線透過率Ｃｐなど）および被検体Ｍのある状態で実測されたデータ（直接線透過率Ｃｐや変化率Ｒｃｓなど）をそれぞれ別途に求めて、これらのデータを用いて推定したが、簡易的に実際の被検体Ｍに関する撮像データのみを用いて推定してもよい。
【０１１３】
（６）上述した実施例では、画素を特定して、特定されなかった残りの画素の各パラメータ（直接線透過率Ｃｐや変化率Ｒｃｓなど）を補間したが、全画素の各パラメータについてそれぞれ求めた後に、これらの各パラメータのデータを用いて推定してもよい。
【符号の説明】
【０１１４】
２  …  Ｘ線管
３  …  フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）
ｄ  …  検出素子
６  …  グリッド
６ａ  …  吸収箔
４８  …  推定選択部
Ｇ，Ｇｎ−１，Ｇｎ，Ｇｎ＋１  …  実測強度
Ｐ，Ｐｎ−１，Ｐｎ，Ｐｎ＋１  …  推定直接線強度
Ｃｐ，Ｃｐｎ−１，Ｃｐｎ，Ｃｐｎ＋１  …  直接線透過率
Ｔｈ  …  所定の値
Ｍ  …  被検体
【図１】
2011098144.tif 000003
【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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