(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線の散乱成分を除去するグリッドを用いて撮影を行うことにより取得された放射線画像の全体に亘って複数の小領域を設定する領域設定手段と、
前記複数の小領域のそれぞれに対して、前記グリッドに起因する周期的パターンの存在度合を設定する存在度合設定手段と、
前記複数の小領域のそれぞれに対して周波数解析を行うことにより、該複数の小領域のそれぞれについての複数の周波数スペクトルを算出し、前記存在度合に応じて前記複数の周波数スペクトルを重みづけ平均して、前記周期的パターンの周波数成分を検出する周波数解析手段とを備えたことを特徴とする周期的パターン検出装置。
【請求項２】
前記存在度合設定手段は、前記小領域が、前記放射線画像における照射野外領域、直接放射線領域、高吸収体領域および高ノイズ領域の少なくとも１つに属する場合、該照射野外領域、該直接放射線領域、該高吸収体領域および該高ノイズ領域以外の領域に属する小領域よりも、前記存在度合を小さく設定する手段であることを特徴とする請求項１記載の周期的パターン検出装置。
【請求項３】
前記存在度合設定手段は、前記小領域が、前記放射線画像における高ノイズ領域に属する場合、該高ノイズ領域以外の領域に属する小領域よりも、前記存在度合を小さく設定する手段であることを特徴とする請求項１記載の周期的パターン検出装置。
【請求項４】
前記存在度合設定手段は、前記放射線画像を取得する際の撮影条件に応じて、前記存在度合を設定する手段であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の周期的パターン検出装置。
【請求項５】
前記放射線画像から、前記周期的パターンの周波数成分を除去して処理済放射線画像を取得する処理手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の周期的パターン検出装置。
【請求項６】
放射線の散乱成分を除去するグリッドを用いて撮影を行うことにより取得された放射線画像の全体に亘って複数の小領域を設定し、
前記複数の小領域のそれぞれに対して、前記グリッドに起因する周期的パターンの存在度合を設定し、
前記複数の小領域のそれぞれに対して周波数解析を行うことにより、該複数の小領域のそれぞれについての複数の周波数スペクトルを算出し、
前記存在度合に応じて前記複数の周波数スペクトルを重みづけ平均して、前記周期的パターンの周波数成分を検出することを特徴とする周期的パターン検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像に含まれる周期的パターンを抑制するに際し、この周期的パターンの周波数成分を検出する周期的パターン検出装置および方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療分野等において、被写体を透過した放射線の照射により被写体に関する放射線画像を記録する放射線検出器が各種提案、実用化されている。このような放射線検出器としては、例えば、放射線の照射により電荷を発生するアモルファスセレンを利用した放射線検出器がある。この放射線検出器を用いた撮影装置においては、放射線を照射する放射線源と放射線検出器との間に、放射線を透過しない鉛等と透過しやすいアルミニウムや木材等とが所定のピッチで交互に配置された散乱線除去グリッド（以下単にグリッドと称する）が設けられており、このグリッドにより放射線の散乱成分が除去されるようになっている。
【０００３】
しかしながら、グリッドを用いて被写体の放射線画像を撮影すると、取得される放射線画像内にグリッドに起因する周期縞およびモアレ等の周期的パターンがノイズとして発生してしまう。このため、放射線画像に含まれる周期的パターンの周波数成分を検出し、周期的パターンの周波数成分を抑制する処理を放射線画像に対して行うことにより、周期的パターンによる画質の劣化を防止するための様々な提案がなされている。例えば、特許文献１には、放射線画像に複数の線状の領域を設定し、この線状の領域の画像信号に対してフーリエ変換等の周波数解析を行うことにより周波数スペクトルを求め、この周波数スペクトルにおいてレスポンスがピークを有する周波数を、周期的パターンの周波数成分として検出する手法が提案されている。
【０００４】
また、特許文献１に記載された手法においては、このように周期的パターンの周波数成分を検出する際に、放射線画像上に複数の小領域を設定し、各小領域において周波数スペクトルを算出し、すべての小領域についての周波数スペクトルの平均値を算出するようにしている。このように周波数スペクトルの平均値を算出することにより、ノイズに影響されることなく、周期的パターンの周波数成分を精度よく検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２３３８１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、グリッドの密度が比較的高い場合、周期的パターンの振幅が弱くなる。また、周期的パターンの周波数成分が低周波に折り返すほど、その周波数成分が被写体の周波数成分に埋もれやすくなる。このような場合、周期的パターンの周波数成分の周波数スペクトルにおけるレスポンスが小さくなるため、周期的パターンの周波数成分が検出しにくくなる。
【０００７】
一方、撮影時には、被写体の不要な部分に放射線が照射されることを防止するために、照射野絞りを用いる場合がある。照射野絞りを用いて被写体を撮影した場合、放射線画像における照射野外の領域には放射線が照射されていないことから、周期的パターンは含まれない。また、生殖器等の人体の不要な部分への放射線の曝射を防止するために、放射線を吸収する鉛等のプロテクタを使用して撮影を行った場合、放射線画像におけるプロテクタの領域（以下、高吸収体領域とする）は低濃度となるため、周期的パターンはほとんど目立たないものとなる。このように、周期的パターンが目立たない領域においては、周波数スペクトルを算出しても、周期的パターンの周波数成分を精度よく検出できない。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、放射線画像に周期的パターンが目立たない領域が含まれていても、周期的パターンの周波数成分を精度よく検出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による周期的パターン検出装置は、放射線の散乱成分を除去するグリッドを用いて撮影を行うことにより取得された放射線画像の全体に亘って複数の小領域を設定する領域設定手段と、
複数の小領域のそれぞれに対して、グリッドに起因する周期的パターンの存在度合を設定する存在度合設定手段と、
複数の小領域のそれぞれに対して周波数解析を行うことにより、複数の小領域のそれぞれについての複数の周波数スペクトルを算出し、存在度合に応じて複数の周波数スペクトルを重みづけ平均して、周期的パターンの周波数成分を検出する周波数解析手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
ここで、放射線画像は、被写体に放射線を照射することにより検出されたものであればなんでもよく、例えばマンモグラフィ装置により取得された放射線画像や胸部撮影により取得された放射線画像であってもよいし、医用画像に限らず非破壊検査に用いられる放射線画像であってもよい。
【００１１】
また、放射線画像の取得は、放射線検出器を用いることにより行ってもよく、放射線の照射により放射線エネルギーの一部を蓄積し、その後、可視光やレーザ光等の励起光の照射により、蓄積された放射線エネルギーに応じ輝尽発光光を発光する蓄積性蛍光体を利用した蓄積性蛍光体シートを用いることにより行ってもよい。蓄積性蛍光体シートを用いる場合、被写体を透過した放射線を蓄積性蛍光体シートに照射することにより、放射線画像情報を一旦蓄積記録し、この蓄積性蛍光体シートに励起光を照射して輝尽発光光を生じさせ、この輝尽発光光を光電変換することにより放射線画像が取得される。
【００１２】
また、グリッドは放射線の散乱成分を除去するものであればそのパターンを問わず、例えば放射線検出器の主方向または副方向に沿って設けられた複数のプレートからなるものであってもよいし、放射線検出器の主方向および副方向に対し傾けて設けられた複数のプレートからなるものであってもよい。
【００１３】
周期的パターンとは、放射線画像に含まれる周期的なパターンを持ったノイズを意味する。例えば、グリッドを利用して被写体を撮影することにより取得した放射線画像に含まれる周期縞やモアレ等を意味する。
【００１４】
なお、本発明による周期的パターン検出装置においては、存在度合設定手段を、小領域が、放射線画像における照射野外領域、直接放射線領域、高吸収体領域および高ノイズ領域の少なくとも１つに属する場合、照射野外領域、直接放射線領域、高吸収体領域および高ノイズ領域以外の領域に属する小領域よりも、存在度合を小さく設定する手段としてもよい。
【００１５】
照射野外領域とは、照射野絞りを用いて被写体を撮影した場合に、放射線検出器または蓄積性蛍光体シート（以下放射線検出器等とする）に放射線が照射されなかったたことにより得られる、放射線画像における被写体の画像情報を含まない領域のことをいう。
【００１６】
直接放射線領域とは、被写体に照射された放射線が、被写体を透過することなく放射線検出器等に直接到達することにより得られる、放射線画像において高濃度となる領域のことをいう。
【００１７】
高吸収体領域とは、例えば生殖器等の被写体の不要な部分への放射線の照射を防止するために使用するプロテクタを使用して撮影を行った場合に放射線画像に含まれる、低濃度となる領域のことをいう。
【００１８】
ここで、低線量にて撮影を行った場合、比較的濃度が低い領域においては、放射線の量子ノイズが目立ってしまう。高ノイズ領域とはこのような放射線の量子ノイズが目立つ領域のことをいう。
【００１９】
なお、「属する」とは、小領域の全部が照射野外領域、直接放射線領域、高吸収体領域および高ノイズ領域の少なくとも１つに含まれる場合のみならず、小領域の一部がこれらの領域の少なくとも１つに含まれる場合も含む。
【００２０】
また、本発明による周期的パターン検出装置においては、存在度合設定手段を、小領域が、放射線画像における高ノイズ領域に属する場合、高ノイズ領域以外の領域に属する小領域よりも、存在度合を小さく設定する手段としてもよい。
【００２１】
また、本発明による周期的パターン検出装置においては、存在度合設定手段を、放射線画像を取得する際の撮影条件に応じて、存在度合を設定する手段としてもよい。
【００２２】
撮影条件とは、放射線を出射する放射線源に対する管電圧、ｍＡｓ値（すなわち電流×照射時間）、ＳＩＤ（放射線源と放射線の検出面との距離）、および撮影部位の情報等、被写体に照射される放射線量を推定可能な情報を用いることができる。
【００２３】
また、本発明による周期的パターン検出装置においては、放射線画像から、周期的パターンの周波数成分を除去して処理済放射線画像を取得する処理手段をさらに備えるものとしてもよい。
【００２４】
本発明による周期的パターン検出方法は、放射線の散乱成分を除去するグリッドを用いて撮影を行うことにより取得された放射線画像の全体に亘って複数の小領域を設定し、
複数の小領域のそれぞれに対して、グリッドに起因する周期的パターンの存在度合を設定し、
複数の小領域のそれぞれに対して周波数解析を行うことにより、複数の小領域のそれぞれについての複数の周波数スペクトルを算出し、
存在度合に応じて複数の周波数スペクトルを重みづけ平均して、周期的パターンの周波数成分を検出することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、放射線の散乱成分を除去するグリッドを用いて撮影を行うことにより取得された放射線画像の全体に亘って複数の小領域が設定され、複数の小領域のそれぞれに対して、グリッドに起因する周期的パターンの存在度合が設定され、複数の小領域のそれぞれに対して周波数解析が行われて、複数の小領域のそれぞれについての複数の周波数スペクトルが算出される。そして、存在度合に応じて複数の周波数スペクトルが重みづけ平均されて、周期的パターンの周波数成分が検出される。このため、周期的パターンの振幅が弱く、周波数解析により得られる周波数スペクトルにおいて、周期的パターンの周波数成分のレスポンスが小さくなる部分が放射線画像に含まれていても、その部分は周波数成分を検出する際の重みが小さくされることとなる。したがって、周期的パターンが存在する可能性が低い領域に影響されることなく、周期的パターンの周波数成分を精度よく検出することができる。
【００２６】
また、撮影条件に応じて存在度合を設定することにより、放射線画像が取得された状況に応じて適切に存在度合を設定することができる。したがって、周期的パターンの周波数成分をより精度よく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１の実施形態による周期的パターン検出装置を適用した放射線画像診断システムの構成を示す概略ブロック図
【図２】画像処理装置の構成を示す概略ブロック図
【図３】放射線画像の例を示す図
【図４】周波数解析のための小領域を示す図
【図５】照射野領域の信号値のヒストグラムを示す図
【図６】周波数スペクトルの例を示す図
【図７】小領域が属する領域に応じた存在度合を説明するための図
【図８】周期的パターンの周波数成分を示す図
【図９】処理済放射線画像の周波数スペクトルを示す図
【図１０】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１１】本発明の第２の実施形態による周期的パターン検出装置を適用した放射線画像診断システムの構成を示す概略ブロック図
【図１２】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】
【００２８】
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の実施形態による周期的パターン検出装置を適用した放射線画像診断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、この放射線画像診断システムは、放射線発生装置１、放射線検出器２、画像処理装置３、撮影制御装置４およびグリッド５から構成されており、放射線発生装置１と放射線検出器２とは、被検体Ｓを挟んで対向するように配置されている。また、撮影制御装置４は、放射線発生装置１、放射線検出器２および画像処理装置３の各々と接続され、放射線検出器２は画像処理装置３とも接続されている。なお、本実施形態においては、被写体Ｓは不要な部分への放射線の曝射を防ぐための、鉛等から構成されたプロテクタを装着しているものとする。
【００２９】
放射線発生装置１は、放射線を曝射する放射線管１１と、放射線管１１に管電圧を印加する高電圧発生器１２と、放射線管１１から発せられる放射線の照射範囲を制限するための照射野絞り１３とを備え、撮影制御装置４からの制御により、被写体Ｓに対して照射野を絞って放射線を曝射することができるものとなっている。ここで、放射線管１１から発せられた放射線は、照射野絞り１３によりその照射範囲が絞られて被写体Ｓに照射されることとなる。なお、管電圧や、管電流および曝射時間等の撮影条件の設定やそれに基づく動作の制御は撮影制御装置４により行われる。
【００３０】
放射線検出器２は、被写体Ｓを透過した放射線からなる放射線画像情報を静電潜像として蓄積し、蓄積した静電潜像を読み取ることにより放射線の透過率分布を放射線画像として検出するものである。なお、放射線検出器２は放射線を検出して画像情報として出力するものであればその構成を問わず、例えばＴＦＴ方式の固体検出器であってもよいし光読出方式の固体検出器であってもよい。
【００３１】
さらに、この放射線画像診断システムは、被検体Ｓと放射線検出器２との間にグリッド５を着脱可能に構成されており、グリッドありでの撮影、グリッドなしでの撮影の両方が可能となっている。また、グリッドありでの撮影の場合、様々な種類（グリッド比、グリッドパターン等）のグリッドが使用可能となっている。グリッド５は放射線を吸収する鉛と、放射線を透過するアルミニウムとが例えば４本／ｍｍ程度のピッチで交互に配置されているものである。また、放射線がアルミニウムを透過して放射線検出器２に入射するように、鉛は位置に応じて多少傾きを変化させて設置されている。
【００３２】
画像処理装置３は、画像等の表示を行う高精細液晶ディスプレイと、ユーザからの入力を受け付けるキーボードやマウス等と、ＣＰＵやメモリ、ハードディスク、通信インターフェース等を備えた本体とを有するコンピュータであり、放射線画像からグリッドに起因する周期的パターンを検出し、さらに周期的パターンを抑制する機能を有している。
【００３３】
図２は画像処理装置３の構成を示す概略ブロック図である。図２に示すように、画像処理装置３は、画像取得部３１、領域設定部３２、存在度合設定部３３、周波数解析部３４、フィルタリング処理部３５、および記憶部３６を備える。なお、領域設定部３２、存在度合設定部３３、周波数解析部３４およびフィルタリング処理部３５が、本発明による周期的パターン検出装置を構成する。
【００３４】
画像取得部３１は、放射線検出器２により取得された放射線画像Ｐ０をデジタルデータとして取得するものである。図３は放射線画像の例を示す図である。図３に示すように、放射線画像Ｐ０には、照射野絞り１３による放射線の照射範囲を規定するエッジＥ０により囲まれた領域（すなわち照射野領域Ａ０′）に、被写体Ｓの透過像とともに、放射線が放射線検出器２に直接照射された部分である直接放射線部Ａ１、および不要な部分への放射線の曝射を防ぐためのプロテクタの領域である高吸収体領域Ａ２が含まれる。
【００３５】
領域設定部３２は、図４に示すように、放射線画像Ｐ０上に３×９の小領域Ａ１０を設定する。ここで、小領域Ａ１０には、図４におけるｘ方向の長さが１０２４画素のライン状の領域が３画素間隔で９つ含まれており、ｘ方向に長辺を有する矩形の領域となっている。また、領域設定部３２は、ｙ方向に長辺を有する小領域も設定する。
【００３６】
存在度合設定部３３は、複数の小領域Ａ１０（ｙ方向も含む、以下同様）のそれぞれに対して、グリッド５に起因する周期的パターンの存在度合を設定する。以下、存在度合の設定について説明する。まず、存在度合設定部３３は、放射線画像Ｐ０から、照射野外領域Ａ０、直接放射線領域Ａ１、高吸収体領域Ａ２および高ノイズ領域Ａ３を検出する。
【００３７】
まず、照射野外領域Ａ０の検出について説明する。照射野外領域Ａ０の検出には、まず照射野領域Ａ０′を検出する。照射野領域Ａ０′の検出には、例えば特開昭６３−２４４０２９号公報に記載された手法を用いることができる。特開昭６３−２４４０２９号公報に記載された手法は、照射野のエッジ部分と考えられるエッジ候補点を求め、エッジ候補点の座標を（ｘ０，ｙ０）としたとき、（ｘ０，ｙ０）を定数としてρ＝ｘ０・ｃｏｓθ＋ｙ０・ｓｉｎθで表される曲線を各エッジ候補点について求め、これらの曲線同士の交点（ρ０，θ０）から直交座標系においてρ０＝ｘ・ｃｏｓθ０＋ｙ・ｓｉｎθ０で規定される直線を求め、これらの直線で囲まれる領域を放射線が照射された照射野領域Ａ０′として検出する手法である。なお、照射野領域Ａ０′の検出の手法はこれに限定されるものではなく、任意の手法を用いることができる。そして、放射線画像Ｐ０における照射野領域Ａ０′以外の領域を照射野外領域Ａ０として検出する。これにより、図３に示すように、照射野のエッジＥ０により囲まれる領域の外側の領域が照射野外領域Ａ０として検出される。なお、本実施形態においては、照射野は矩形としているが、円形、多角形等、任意の形状とすることが可能である。
【００３８】
次に、直接放射線領域Ａ１の検出について説明する。直接放射線領域Ａ１は、放射線画像Ｐ０において、放射線が被写体Ｓを透過することなく、直接放射線検出器２に照射されていることから、濃度が飽和して黒つぶれした領域となっている。このため、存在度合設定部３３は、まず照射野領域Ａ０′の信号値のヒストグラムを算出する。図５は照射野領域Ａ０′の信号値のヒストグラムを示す図である。なお、図５に示すヒストグラムＨ０において、横軸は信号値、縦軸は頻度を示している。ここで、直接放射線領域Ａ１は、濃度が非常に高い。このため、存在度合設定部３３は、例えば、ヒストグラムの分布において、最高濃度の９５％の濃度をしきい値Ｔｈ１に設定し、信号値がしきい値Ｔｈ１以上となる画素値からなる領域を直接放射線領域Ａ１として検出する。
【００３９】
次に、高吸収体領域Ａ２の検出について説明する。高吸収体領域Ａ２は、放射線画像Ｐ０において、プロテクタにより放射線が遮断されていることから、非常に濃度が低く、白とびした領域となっている。このため、存在度合設定部３３は、照射野領域Ａ０′の信号値のヒストグラムＨ０の分布において、最低濃度から５％の濃度をしきい値Ｔｈ２に設定し、信号値がしきい値Ｔｈ２以下となる画素値からなる領域を高吸収体領域Ａ２として検出する。
【００４０】
高ノイズ領域は、例えば特開平２００２−１２５１５３号公報に記載されたように、放射線画像Ｐ０を取得した際の放射線量を表す情報に基づいて、ノイズを表す指標値を算出し、指標値がしきい値Ｔｈ３以上となる画素を高ノイズ領域として検出する。本実施形態においては、例えば図３に示す領域Ａ３を高ノイズ領域として検出する。
【００４１】
そして、存在度合設定部３３は、放射線画像Ｐ０における照射野外領域Ａ０、直接放射線領域Ａ１、高吸収体領域Ａ２および高ノイズ領域Ａ３、並びにこれらの領域以外の領域（以下、領域Ａ４とする）に、周期的パターンの存在度合を設定する。具体的には、照射野外領域Ａ０、直接放射線領域Ａ１、高吸収体領域Ａ２、高ノイズ領域Ａ３および領域Ａ４のそれぞれに対して、あらかじめ定められた定数α０，α１，α２，α３，α４を存在度合として設定する。ここで、α４の値としては１を、α０〜α３には、それぞれ０以上１未満の定数を設定する。例えば、α０＝０、α１＝０．５、α２＝０．５、α３＝０．５を存在度合として設定する。なお、領域に応じた存在度合は、あらかじめ決定されて記憶部３６に記憶されているものとする。
【００４２】
周波数解析部３４は、領域設定部３２が設定した小領域Ａ１０内の各ライン状領域の画像信号に対してフーリエ変換を施して、周波数スペクトルを算出する。そして、小領域Ａ１０内において算出した９個の周波数スペクトルを平均し、さらに３×９の小領域Ａ１０について算出した、２７個の平均した周波数スペクトルを、存在度合α０〜α４に応じて重みづけ平均することにより、放射線画像Ｐ０のｘ方向についての周波数スペクトルを算出する。また、ｙ方向についても同様に、複数の小領域についての周波数スペクトルを算出し、複数の周波数スペクトルを存在度合α０〜α４に応じて重みづけ平均することにより、放射線画像Ｐ０のｙ方向についての周波数スペクトルを算出する。
【００４３】
なお、小領域Ａ１０が、照射野外領域Ａ０、直接放射線領域Ａ１、高吸収体領域Ａ２および高ノイズ領域Ａ３のうちの複数の領域に跨る場合がある。この場合、小領域Ａ１０に対する重みづけは、その小領域Ａ１０が属する領域についての存在度合を乗算したものとする。例えば、ある小領域Ａ１０が高吸収体領域Ａ２および高ノイズ領域Ａ３の双方に属する場合、その小領域Ａ１０の重みは、高吸収体領域Ａ２の存在度合α２と、高ノイズ領域Ａ３の存在度合α３とを乗算した値（すなわちα２×α３）とする。
【００４４】
図６は周波数スペクトルの例を示す図である。図６に示すように求められた周波数スペクトルは低周波数から高周波数となるにつれて徐々に小さくなるとともに、ある周波数成分においてピークを有するものとなっている。このように算出した周波数スペクトルにおけるピークを有する周波数が、グリッドに起因する周期的パターンの周波数となる。なお、撮影時においてグリッド５のピッチがｘ方向である場合、ｘ方向について算出した周波数スペクトルにグリッドに起因する周期的パターンのピーク周波数が現れるが、ｙ方向については現れないこととなる。逆に、撮影時においてグリッド５のピッチがｙ方向である場合、ｙ方向について算出した周波数スペクトルにグリッドに起因する周期的パターンのピーク周波数が現れるが、ｘ方向については現れないこととなる。
【００４５】
ここで、本実施形態においては、２７個の小領域Ａ１０において算出した、平均した周波数スペクトルのそれぞれに対して存在度合α０〜α４に応じた重みづけがなされて放射線画像Ｐ０についての周波数スペクトルが算出される。このため、図７に示すように、２７個の小領域Ａ１０のうち、実線で示すように領域Ａ４に属する小領域Ａ１０についてはα４（例えば１）の重みづけがなされ、破線で示すように照射野外領域Ａ０、直接放射線領域Ａ１、高吸収体領域Ａ２および高ノイズ領域Ａ３に５０％以上の面積が属する小領域Ａ１０については、属する領域に応じた１未満の存在度合α０〜α３の重みづけがそれぞれなされて、平均周波数スペクトルが算出される。なお、小領域が照射野外領域Ａ０、直接放射線領域Ａ１、高吸収体領域Ａ２、および高ノイズ領域Ａ３に含まれる面積の割合としては、５０％に限定されるものではなく、任意の値に設定可能である。
【００４６】
フィルタリング処理部３５は、周波数解析部３４が検出した周期的パターンの周波数成分のみを抽出するフィルタを作成し、作成したフィルタにより放射線画像Ｐ０に対してフィルタリング処理を行う。フィルタリング処理された放射線画像Ｐ０は、図９に示すように、周期的パターンの周波数成分のみを有する画像となる。そして、フィルタリング処理部３５は、放射線画像Ｐ０からフィルタリング処理した放射線画像を減算することにより、処理済放射線画像Ｐ１を取得する。処理済放射線画像Ｐ１の周波数スペクトルは、図９に示すようにグリッドに起因する周期的パターンの周波数成分が除去されたものとなっている。
【００４７】
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１０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。なお、被写体Ｓの撮影は完了しているものとする。まず、画像取得部３１が放射線検出器２から放射線画像Ｐ０を取得し（ステップＳＴ１）、領域設定部３２が、放射線画像Ｐ０に周期的パターンを検出するための小領域Ａ１０を設定する。（ステップＳＴ２）。そして、存在度合設定部３３が、照射野外領域Ａ０、直接放射線領域Ａ１、高吸収体領域Ａ２、高ノイズ領域Ａ３およびこれら以外の領域Ａ４に対して存在度合α０〜α４を設定する（ステップＳＴ３）。
【００４８】
そして、周波数解析部３４が、小領域Ａ１０のそれぞれに対して周波数解析を行い（ステップＳＴ４）、小領域Ａ１０のそれぞれについて算出した、平均した周波数スペクトルを、存在度合α０〜α４に応じて重みづけ平均して、放射線画像Ｐ０についてのグリッドに起因する周期的パターンの周波数成分を検出する（ステップＳＴ５）。そして、フィルタリング処理部３５が、グリッドに起因する周期的パターンの周波数成分を除去するフィルタを作成し（ステップＳＴ６）、作成したフィルタによる放射線画像Ｐ０に対してフィルタリング処理を施して処理済放射線画像Ｐ１を取得し（ステップＳＴ７）、処理を終了する。
【００４９】
このように、本実施形態においては、放射線の散乱成分を除去するグリッドを用いて撮影を行うことにより取得された放射線画像の全体に亘って複数の小領域Ａ１０を設定し、複数の小領域Ａ１０のそれぞれに対して、グリッドに起因する周期的パターンの存在度合α０〜α４を設定し、存在度合α０〜α４に応じて複数の小領域Ａ１０についての周波数スペクトルを重みづけ平均して、放射線画像Ｐ０についての周期的パターンの周波数成分を検出するようにしたものである。このため、照射野外領域Ａ０、直接放射線領域Ａ１、高吸収体領域Ａ２および高ノイズ領域Ａ３のように、周期的パターンの振幅が弱く、周波数解析により得られる周波数スペクトルにおいて、周期的パターンの周波数成分のレスポンスが小さくなる部分が放射線画像に含まれていても、その部分は周波数成分を検出する際の重みが小さくされることとなる。したがって、周期的パターンが存在する可能性が低い領域に影響されることなく、周期的パターンの周波数成分を精度よく検出することができる。
【００５０】
次いで、本発明の第２の実施形態について説明する。図１１は本発明の実施形態による周期的パターン検出装置を適用した放射線画像診断システムの構成を示す概略ブロック図である。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、ここでは詳細な説明は省略する。第２の実施形態においては、画像処理装置３Ａが、放射線画像取得時の撮影条件を撮影制御装置４から取得する撮影条件取得部３７を備え、存在度合設定部３３が、撮影条件に応じて存在度合α０〜α４を設定するようにした点が第１の実施形態と異なる。
【００５１】
ここで、管電流×曝射時間の値（すなわちｍＡｓ値）が高い場合、放射線画像における直接放射線領域の濃度が飽和する可能性が高い。また、放射線の線量が大きいことから、ノイズが少ない。したがって、存在度合設定部３３は、ｍＡｓ値が所定のしきい値Ｔｈ４以上の場合には、直接放射線領域Ａ１の存在度合を低く設定する。具体的には、撮影条件に応じることなく設定される存在度合α１に対して、１より小さい定数βを乗算して、存在度合をより小さく設定する。逆にｍＡｓ値が所定のしきい値Ｔｈ５以下の場合には、放射線画像Ｐ０においてノイズが目立つようになるため、高ノイズ領域Ａ３の存在度合を低く設定する。
【００５２】
また、放射線管１１と放射線検出器２の撮像面までの距離であるＳＩＤに応じて、存在度合を設定するようにしてもよい。ここで、ＳＩＤが大きいほど放射線検出器２に到達する線量が小さくなるため、ＳＩＤが所定のしきい値Ｔｈ５以上の場合には、高ノイズ領域Ａ３の存在度合を低く設定する。
【００５３】
なお、胸部を撮影する場合と手を撮影する場合とでは、後者の方が放射線量は少なくなる。したがって、被写体Ｓの撮影部位に応じて存在度合を設定するようにしてもよい。具体的には、撮影部位が手の場合には放射線量が少なくなるため、高ノイズ領域Ａ３の存在度合を低く設定する。
【００５４】
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１２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。なお、被写体Ｓの撮影は終了しているものとする。まず、画像取得部３１が放射線検出器２から放射線画像Ｐ０を取得し（ステップＳＴ１１）、さらに撮影条件取得部３７が撮影条件を取得する（ステップＳＴ１２）。次に、領域設定部３２が、放射線画像Ｐ０に周期的パターンを検出するための小領域Ａ１０を設定する。（ステップＳＴ１３）。そして、存在度合設定部３３が、照射野外領域Ａ０、直接放射線領域Ａ１、高吸収体領域Ａ２、高ノイズ領域Ａ３およびこれら以外の領域Ａ４に対して存在度合α０〜α４を設定する（ステップＳＴ１４）。
【００５５】
そして、周波数解析部３４が、小領域Ａ１０のそれぞれに対して周波数解析を行い（ステップＳＴ１５）、小領域Ａ１０のそれぞれについて算出した、平均した周波数スペクトルを、存在度合α０〜α４に応じて重みづけ平均して、放射線画像Ｐ０についてのグリッドに起因する周期的パターンの周波数成分を検出する（ステップＳＴ１６）。そして、フィルタリング処理部３５が、グリッドに起因する周期的パターンの周波数成分を除去するフィルタを作成し（ステップＳＴ１７）、作成したフィルタによる放射線画像Ｐ０に対してフィルタリング処理を施して処理済放射線画像Ｐ１を取得し（ステップＳＴ１８）、処理を終了する。
【００５６】
このように、第２の実施形態においては、撮影条件に応じて存在度合を設定するようにしたため、放射線画像が取得された状況に応じて適切に存在度合を設定することができる。したがって、周期的パターンの周波数成分をより精度よく検出することができる。
【００５７】
なお、上記第１および第２の実施形態においては、照射野外領域Ａ０、直接放射線領域Ａ１、高吸収体領域Ａ２および高ノイズ領域Ａ３を検出して、存在度合を設定しているが、照射野外領域Ａ０、直接放射線領域Ａ１、高吸収体領域Ａ２および高ノイズ領域Ａ３のすべてを検出する必要はなく、少なくとも１つを検出して存在度合を設定するようにしてもよい。とくに、高ノイズ領域Ａ３のみを除外して存在度合を設定するようにしてもよい。
【００５８】
また、上記実施形態においては、存在度合α０〜α３をあらかじめ決定されたものとしているが、照射野外領域Ａ０、直接放射線領域Ａ１、高吸収体領域Ａ２および高ノイズ領域Ａ３であることの確からしさを存在度合α０〜α３として設定してもよい。具体的には、小領域Ａ１０の面積に対する照射野外領域Ａ０、直接放射線領域Ａ１、高吸収体領域Ａ２および高ノイズ領域Ａ３の面積の割合を存在度合α０〜α３として設定してもよい。例えば、ある小領域Ａ１０において、照射野外領域Ａ０の面積の割合が４０％である場合には、存度合α０＝０．４と設定すればよい。
【００５９】
また、高吸収体領域Ａ２について、最低濃度から５％〜１％の間の信号値を高吸収体らしさ０％〜１００％に割り付け、小領域Ａ１０に含まれる各画素の画素値の高吸収体らしさの平均値を算出し、この平均値を存在度合α２として用いてもよい。また、高ノイズ領域Ａ３について、ノイズを表す指標値がしきい値Ｔｈ６となる画素をノイズらしさ０％、しきい値Ｔｈ６より大きいしきい値Ｔｈ７となる画素をノイズらしさ１００％と定義し、小領域Ａ１０に含まれる各画素についてノイズを表す指標値の平均値を算出し、この平均値を存在度合α３として用いてもよい。なお、指標値がしきい値Ｔｈ６からＴｈ７の間にある場合、ノイズらしさは線形補間により算出すればよい。
【００６０】
また、上記第１および第２の実施形態においては、放射線検出器２を用いて被写体Ｓの放射線画像を取得しているが、放射線の照射により放射線エネルギーの一部を蓄積し、その後、可視光やレーザ光等の励起光の照射により、蓄積された放射線エネルギーに応じた輝尽発光光を発光する蓄積性蛍光体を利用した蓄積性蛍光体シートを用いることにより、放射線画像を取得するようにしてもよい。蓄積性蛍光体シートを用いる場合、被写体を透過した放射線を蓄積性蛍光体シートに照射することにより、放射線画像情報を一旦蓄積記録し、この蓄積性蛍光体シートに励起光を照射して、輝尽発光光を生じさせ、この輝尽発光光を光電変換することにより放射線画像が取得される。
【符号の説明】
【００６１】
１    放射線発生装置
２    放射線検出器
３    画像処理装置
４    撮影制御装置
５    グリッド
３１    画像取得部
３２    領域設定部
３３    存在度合設定部
３４    周波数解析部
３５    フィルタリング処理部
３６    記憶部
３７    撮影条件取得部
【図１】
0005753505.tif 000002
【図２】
0005753505.tif 000003
【図３】
0005753505.tif 000004
【図４】
0005753505.tif 000005
【図５】
0005753505.tif 000006
【図６】
0005753505.tif 000007
【図７】
0005753505.tif 000008
【図８】
0005753505.tif 000009
【図９】
0005753505.tif 000010
【図１０】
0005753505.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
0005753505.tif 000013